KR101720414B1 - 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 장치의 외형을 이루며 온수매트의 순환관로에 연결되는 급수구(111) 및 회수구(112)가 각각 배치된 하우징(110); 상기 하우징(110)의 내부에 배치되어 주입된 소정량의 용수를 저장하고, 수평배치된 격벽(123)에 의해 상부수조(121)와 하부수조(122)로 구획되며, 상기 격벽(123)에는 유입공(124)이 상하로 개구되어 형성된 수조부(120); 상기 하부수조(122)와 급수구(111) 사이에 연결되어 가열된 용수를 이송하는 급수관(131) 및, 상기 상부수조(121)와 회수구(112) 사이에 연결되어 냉각된 용수를 이송하는 회수관(132)을 포함하는 관로부(130); 상기 급수관(131)에 공급되는 용수를 가열하는 히터(140); 상기 유입공(124)의 하부에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 승강하며 유입공(124)을 개폐하는 밸브체(150); 및 상기 격벽(123) 또는 밸브체(150) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 기설정된 고압치에 도달하면 개방동작하며 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 압력조절부(160);를 포함하는 온수공급장치를 개시한다.

Description

압력조절 기능이 구비된 온수공급장치{WARM WATER SUPPLY APPARATUS HAVING PRESSURE REGULATING FUNCTION}
본 발명은 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용수가 이송되는 관로상에 이상고압이 발생한 경우 자동적으로 용수공급라인의 압력을 감소시켜 관로가 파열되거나 외부로 용수가 누수되지 않도록 동작되는 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 온수매트는, 전기매트의 전자파가 인체에 해로운 문제점을 해결하고자 온수를 가열하는 온수공급 장치를 매트의 외부에 배치하고 매트 내부에 마련된 수로와 상기 온수공급 장치를 연결하며 가열된 온수를 수로로 순환공급하여 가열된 온수열에 의해 난방을 구현한 매트이다.
그러나, 온수매트 사용간에 매트가 접어지면서 순환관로가 꺽어지거나 가압되어 눌리는 경우 관로 내부의 압력이 급격히 상승하면서 관로의 체결부위가 파열되거나 내부의 용수가 외부로 누수되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 온수매트는 수조에 주입된 용수의 수위를 감지함에 있어서 부력스위치를 이용한 플러터(Plotter) 방식으로 감지하고 있으나 이 경우 충분한 감지거리가 확보되어야 하며 미세유량을 감지하기가 제한되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1460346호(2014.11.04), 온수 매트용 온수 보일러
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 용수가 이송되는 관로상에 이상고압이 발생한 경우 온수매트에 가열된 용수를 공급하는 수조내부의 압력을 감소시키거나 용수공급을 차단함으로써 관로가 파열되거나 외부로 용수가 누수되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치는, 장치의 외형을 이루며 온수매트의 순환관로에 연결되는 급수구(111) 및 회수구(112)가 각각 배치된 하우징(110); 상기 하우징(110)의 내부에 배치되어 주입된 소정량의 용수를 저장하고, 수평배치된 격벽(123)에 의해 상부수조(121)와 하부수조(122)로 구획되며, 상기 격벽(123)에는 유입공(124)이 상하로 개구되어 형성된 수조부(120); 상기 하부수조(122)와 급수구(111) 사이에 연결되어 가열된 용수를 이송하는 급수관(131) 및, 상기 상부수조(121)와 회수구(112) 사이에 연결되어 냉각된 용수를 이송하는 회수관(132)을 포함하는 관로부(130); 상기 급수관(131)에 공급되는 용수를 가열하는 히터(140); 상기 유입공(124)의 하부에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 승강하며 유입공(124)을 개폐하는 밸브체(150); 및 상기 격벽(123) 또는 밸브체(150) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 기설정된 고압치에 도달하면 개방동작하며 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 압력조절부(160);를 포함한다.
여기서, 상기 히터(140)는, 상기 급수관(131)의 둘레를 둘러싸는 형태로 연장 배치되어 제어신호에 따라 발열구동하며 상기 급수구(111)를 향해 이송되는 용수를 가열할 수 있다.
또한, 상기 급수관(131)은, 상기 급수구(111)보다 상대적으로 큰 내경을 갖되, 단부에는 점차적으로 직경이 축소되는 형상으로 형성되어 상기 급수구(111)에 연결되는 연결관(133)이 장착될 수 있다.
또한, 상기 하부수조(122)의 바닥면에는 일정길이로 상향 돌출되어 직립배치된 가이드바(127)가 형성되고, 상기 밸브체(150)는, 상기 가이드바(127)에 삽입되는 중공(153)이 중앙에 상하로 개구되어 형성되고 부력재질로 형성되어 하부수조(122)에 공급된 용수에 의해 부상하며 상기 유입공(124)의 하부를 선택적으로 커버하는 부력체(151) 및, 상기 부력체(151)의 상부면에 고리형상으로 배치되어 부력체(151)의 부상에 따라 상기 유입공(124)의 하부 둘레를 수밀하게 밀폐시키는 패킹부(152)를 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 하우징(110)의 일측에는 장치의 설정 및 동작상태를 외부로 표시하기 위한 표시부(114)가 장착되고, 상기 상부수조(121)의 일측에 배치되어 주입되는 용수량에 따라 변화되는 정전용량값을 측정한 감지신호를 출력하는 정전용량형 수위센서(170); 및 상기 정전용량형 수위센서(170)로부터 출력되는 감지신호와 기저장된 수위측정 기준치를 비교하여 상기 수조부(120)에 주입된 용수량에 따른 수위를 산출하며 산출된 수위값이 상기 표시부(114)에 출력되도록 구동제어하는 제어회로부(190);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부수조(122) 내에 배치되어 내부압력 변화를 감지하여 상기 제어회로부(190)로 압력감지신호를 전송하는 압력센서(180); 및 상기 히터(140)의 발열구동을 제어하는 제어회로부(190);를 더 포함하며, 상기 제어회로부(190)는 수신된 압력감지신호에 따라 상기 하부수조(122)의 내부압력값을 산출하며, 산출된 내부압력값이 기설정된 압력한계치에 도달하면 상기 히터(140)가 비상정지하도록 구동제어할 수 있다.
또한, 상기 압력조절부(160)는, 상기 격벽(123) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 제1고압치에 도달하면 개방동작하여 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 제1압력밸브(161) 및, 상기 밸브체(150) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 상기 제1고압치보다 상대적으로 낮거나 높게 설정된 제2고압치에 도달하면 개방동작하여 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 제2압력밸브(165)를 포함하여 구비되며, 상기 제1압력밸브(161) 및 제2압력밸브(165)은 상기 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 개별 동작하여 단계적으로 하부수조(122)의 내부압력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 격벽(123)의 일측에는 상하로 개구된 조절공(126)이 형성되고, 상기 제1압력밸브(161)는, 상기 상부수조(121)에 배치되어 상기 조절공(126)의 상부 둘레에 하면이 지지되는 지지판(162)과, 상기 지지판(162)의 하면으로부터 하향 연장되어 상기 조절공(126)에 관통삽입되며 하단에는 걸림턱이 형성된 연장부(163) 및, 소정의 탄성반발력을 가지며 상기 조절공(126)의 하부 둘레와 상기 걸림턱 사이에 지지되어 상기 지지판(162)을 하향 가압하는 탄성부재(164)를 포함하여 구비될 수 있다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치는, 장치의 외형을 이루며 온수매트의 순환관로에 연결되는 급수구(111) 및 회수구(112)가 각각 배치된 하우징(110); 상기 하우징(110)의 내부에 배치되어 주입된 소정량의 용수를 저장하고, 수평배치된 격벽(123)에 의해 상부수조(121)와 하부수조(122)로 구획되며, 상기 격벽(123)에는 유입공(124)이 상하로 개구되어 형성된 수조부(120); 상기 하부수조(122)와 급수구(111) 사이에 연결되어 가열된 용수를 이송하는 급수관(131) 및, 상기 상부수조(121)와 회수구(112) 사이에 연결되어 냉각된 용수를 이송하는 회수관(132)을 포함하는 관로부(130); 제어신호에 따라 상기 급수관(131)에 공급되는 용수를 가열하는 히터(140); 상기 유입공(124)의 하부에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 승강하며 유입공(124)을 개폐하는 밸브체(150); 상기 하부수조(122) 내에 배치되어 내부압력 변화를 감지하여 상기 제어회로부(190)로 압력감지신호를 전송하는 압력센서(180); 상기 히터(140)를 구동제어하되, 상기 압력센서(180)로부터 수신된 압력감지신호에 따라 상기 하부수조(122)의 내부압력값을 산출하며, 산출된 내부압력값이 압력한계치에 도달하면 상기 히터(140)가 비상정지하도록 제어하는 제어회로부(190);를 포함한다.
본 발명에 따른 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치에 의하면,
첫째, 온수매트 내부의 순환관로가 꺽어지거나 가압되어 눌리면서 내부의 압력이 급격히 상승하는 경우, 수조부(120) 내부에 배치된 압력조절부(160)가 자동적으로 개방되면서 내부압력을 감소시키거나 히터(140)의 발열구동을 비상정지시켜 용수공급을 차단함으로써 관로가 파열되거나 외부로 용수가 누수되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
둘째, 상기 히터(140)의 경우 온수매트로 가열된 용수를 이송하는 급수관(131)의 둘레를 둘러싸는 형태로 연장 배치되어 제어회로부(190)의 제어신호에 따라 발열구동하며 상기 용수를 가열하도록 구비되므로, 히터가 수조부(120) 내부에 배치된 경우와 비교하여 보면 수조부(120) 내에서 히터(140)가 차지하는 공간을 절감할 수 있어 제품의 소형화를 도모할 수 있으며 가열된 용수와 주입되어 상대적 저온을 갖는 용수가 수조내에서 혼합되면서 열효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 상기 급수관(131)의 경우 온수매트의 순환관로에 연결되는 급수구(111)보다 상대적으로 큰 내경을 갖되, 단부에는 점차적으로 직경이 축소되는 형상으로 형성되어 급수구(111)에 연결되는 연결관(133)이 장착되므로, 온수매트에 공급되는 용수의 공급압력을 대폭 증대시킬 수 있으며 상기 순환관로로부터 공급된 용수가 역류하는 경우 역류되는 압력을 감소시키면서 완충시킬 수 있다.
넷째, 수조부(120)에 주입된 용수의 수위를 감지함에 있어서 기존의 플로팅 방식의 수위감지 방식과 달리 주입되는 용수량에 따라 변화되는 정전용량값을 측정한 감지신호로 수위를 판단할 수 있으므로, 상대적으로 짧은 감지거리로 수위변화를 감지할 수 있어 제품의 소형화를 도모할 수 있으며 미세한 수위변화를 예민하게 감지할 수 있는 효과를 제공한다.
다섯째, 상기 압력조절부(160)의 경우 격벽(123) 상에 배치되어 하부수조(122)의 내부압력이 제1고압치에 도달하면 개방동작하여 내부압력을 감소시키는 제1압력밸브(161) 및, 상기 밸브체(150) 상에 배치되어 상기 내부압력이 상기 제1고압치보다 상대적으로 낮거나 높게 설정된 제2고압치에 도달하면 개방동작하여 내부압력을 감소시키는 제2압력밸브(165)를 포함하여 구비되어, 상기 제1압력밸브(161) 및 제2압력밸브(165)가 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 개별 동작하여 하부수조(122)의 내부압력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 단계적으로 개별 개방동작하면서 압력조절에 필요한 최소한의 용수를 배출할 수 있으므로 가열된 용수가 외부로 배출되면서 열효율이 저하되는 것을 최소화할 수 있으며, 상기 제2압력밸브(165)가 밸브체(150) 상에 배치되어 하부수조(122)를 소형으로 제조할 수 있는 여건을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치의 외부 구성을 나타낸 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치의 내부 구성을 나타낸 측단면도 및 평단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치의 동작원리를 설명하기 위한 측단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력조절 기능이 구비된 온수공급장치(100)는, 용수가 이송되는 관로상에 이상고압이 발생한 경우 자동적으로 온수매트에 가열된 용수를 공급하는 수조내부의 압력을 감소시키거나 용수공급을 차단함으로써 관로가 파열되거나 외부로 용수가 누수되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 온수공급장치로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110), 수조부(120), 관로부(130), 히터(140), 밸브체(150) 및 압력조절부(160)를 포함하여 구비된다.
상기 하우징(110)은, 온수공급장치(100)의 외형을 이루는 커버부재로서, 일측에는 온수매트에 배치된 순환관로의 일단에 연결되어 순환관로의 내부로 가열된 용수를 공급하는 급수구(111) 및, 상기 순환관로의 타단에 연결되어 순환되면서 순환관로로부터 냉각된 용수를 회수하는 회수구(112)가 각각 배치된다.
여기서, 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 외부에는 상기 수조부(120)의 내부로 용수를 주입하기 위한 용수투입구(115)가 배치되고, 상부에는 사용자가 온수공급장치(100)의 각종 설정상태 및 동작상태를 조작하기 위한 조작버튼이나 스위치 등의 조작부(113)와, 온수공급장치(100)의 각종 설정상태 및 동작상태를 외부로 표시하기 위한 표시부(114)가 마련된다.
상기 수조부(120)는, 온수매트에 공급하기 위한 용수를 저장하는 수조로서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)의 내부에 배치되어 주입된 소정량의 용수를 저장하고, 수평배치된 격벽(123)에 의해 상부수조(121)와 하부수조(122)로 구획하며, 상기 격벽(123)에는 유입공(124)이 상하로 개구되어 형성된다. 여기서, 상기 격벽(123)의 일측에는 상기 압력조절부(160)가 장착될 수 있도록 상하로 개구된 조절공(126, 도 4a 참고)이 형성될 수 있다.
상기 관로부(130)는, 온수매트의 순환관로와 연결되어 가열된 용수를 공급하거 냉각된 용수를 회수하는 관로부재로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 일단은 하부수조(122)에 연통되고 타단은 급수구(111)에 연통되도록 하부수조(122)와 급수구(111) 사이에 연결되어 가열된 용수를 이송하는 급수관(131) 및, 일단은 상부수조(121)에 연통되고 타단은 회수구(112)에 연통되도록 상부수조(121)와 회수조부(120) 사이에 연결되어 순환관로를 거쳐 냉각된 용수를 이송하는 회수관(132)을 포함하여 구비된다.
여기서, 상기 급수관(131)은 급수구(111)보다 상대적으로 큰 내경을 갖되, 단부에는 점차적으로 직경이 축소되는 형상으로 형성되어 상기 급수구(111)에 연결되는 연결관(133)이 장착되는 것이 바람직하다. 이러한 연결관(133)을 통해 온수매트에 공급되는 용수의 공급압력을 대폭 증대시킬 수 있으며 상기 순환관로로부터 공급된 용수가 역류하는 경우 역류되는 압력을 감소시키면서 완충시킬 수 있다.
상기 히터(140)는, 급수관(131)에 공급되는 용수를 가열하는 가열수단으로서, 상기 하부수조(122)의 내부에 배치되어 내부에 저장된 용수를 가열하도록 구비될 수도 있으나, 도 2에서와 같이 상기 급수관(131)의 둘레에 연장 배치되어 제어회로부(190)의 제어신호에 따라 발열구동하며 상기 급수구(111)를 향해 이송되는 용수를 가열하도록 구비되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 히터가 수조부(120) 내부에 배치된 경우와 비교하여 보면 수조부(120) 내에서 히터가 차지하는 공간을 절감할 수 있어 제품의 소형화를 도모할 수 있으며 가열된 용수와 주입되어 상대적 저온을 갖는 용수가 수조내에서 혼합되면서 열효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 밸브체(150)는, 상부수조(121)에 저장된 용수가 하부에 배치된 하부수조(122)로 공급되도록 개폐동작하는 유량조절부재로서, 상기 유입공(124)의 하부에 배치되어 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 승강하며 유입공(124)을 개폐하도록 동작한다.
여기서, 도 2 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 하부수조(122)의 바닥면에는 일정길이로 상향 돌출되어 직립배치된 가이드바(127)가 형성되고, 상기 밸브체(150)는 상기 가이드바(127)에 삽입되는 중공(153)이 중앙에 상하로 개구되어 형성되고 부력재질로 형성되어 하부수조(122)에 공급된 용수에 의해 부상하며 상기 유입공(124)의 하부를 선택적으로 커버하는 부력체(151) 및, 상기 부력체(151)의 상부면에 고리형상으로 배치되어 부력체(151)의 부상에 따라 상기 유입공(124)의 하부 둘레를 수밀하게 밀폐시키는 패킹부(152)를 포함하여 구비된다.
상기 압력조절부(160)는, 순환관로가 꺽이거나 가압되어 눌리면서 관로 내부의 압력이 급격히 상승하면 자동적으로 개방동작하며 내부압력을 정상치로 감소시키는 압력조절수단으로서, 상기 격벽(123) 또는 밸브체(150) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 기설정된 고압치에 도달하면 개방동작하며 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출함으로써 내부압력을 감소시킬 수 있다.
이러한 압력조절부(160)는 상기 격벽(123)에 배치된 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 상부수조(121)에 배치되어 상기 조절공(126)의 상부 둘레에 하면이 지지되는 지지판(162)과, 상기 지지판(162)의 하면으로부터 하향 연장되어 상기 조절공(126)에 관통삽입되며 하단에는 걸림턱이 형성된 연장부(163) 및, 소정의 탄성반발력을 가지며 상기 조절공(126)의 하부 둘레와 상기 걸림턱 사이에 지지되어 상기 지지판(162)을 하향 가압하는 탄성부재(164)를 포함하여 구비된다.
또한, 상기 밸브체(150)에 배치된 경우, 상기 밸브체(150)의 중앙에 상하로 개구된 조절공(154)의 상부 둘레에 하면이 지지되는 지지판(166)과, 상기 지지판(166)의 하면으로부터 하향 연장되어 상기 조절공(154)에 관통삽입되며 하단에는 걸림턱이 형성된 연장부(167) 및, 소정의 탄성반발력을 가지며 상기 조절공(154)의 하부 둘레와 상기 걸림턱 사이에 지지되어 상기 지지판(166)을 하향 가압하는 탄성부재(168)를 포함하여 구비된다.
여기서, 상기 고압치는 순환관로가 꺽이거나 가압되어 눌리는 경우 상승되는 내부압력에 상응하는 압력치를 의미한다. 따라서, 상기 탄성부재(164,168)가 갖는 탄성반발력은 정상적인 내부압력의 크기에서는 가압동작하며 상기 이상압력치에서는 압축되면서 압력조절부(160)를 개방시킬 수 있는 범주내에서 결정되는 것이 바람직하다.
다음으로는, 도 4a 및 도 4b를 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치(100)의 동작원리를 설명하기로 한다.
먼저, 상기 투입구(115)를 통해 상부수조(121)로 용수가 주입되면, 상기 유입공(124)을 통해 하부수조(122)로 주입된 용수가 공급되고 이에 따라 도 4a에 도시된 바와 같이 내부의 수위가 높아지게 되면 부력에 의해 부력체(151)가 상승하면서 유입공(124)의 하부를 폐쇄시켜 용수공급을 차단한다.
이 상태에서 제어회로부(190)가 조작부(113)의 조작신호에 따른 설정온도로 히터(140)가 가열되도록 구동제어하면 급수관(131) 내부의 용수가 가열되면서 하부수조(122)에 저장된 용수의 온도가 상승하게 되어 하부수조(122)의 내부압력 증가에 따라 상기 부력체(151)에 더욱 큰 부력이 작용하게 되어 유입공(124)을 더욱 강한 힘으로 가압하여 수밀하게 밀폐되도록 동작된다.
또한, 상기 급수관(131) 내부의 용수 온도가 승상하면서 순환관로 내부의 압력차가 발생하여 급수구(111)에서 회수구(112)로 향하는 순환유동이 발생하게 되며, 이러한 순환유동에 따라 하부수조(122)에 저장된 용수가 급수관(131)을 통해 빠져나가면서 하부수조(122)의 내부압력이 감소하게 되면 상기 부력체(151)에 가해지는 부력이 감소되면서 유입공(124)의 일부가 개방되어 상부수조(121)에 저장된 용수가 유입공(124)을 통해 하부수조(122)로 유입되고, 이러한 과정을 반복하면서 지속적으로 온수매트에 가열된 온수를 공급하여 난방효과를 구현할 수 있다.
한편, 온수매트 사용간에 순환관로가 꺽어지거나 가압되어 눌리는 경우 관로 내부의 압력이 급격히 상승하게 되면, 상승한 내부압력이 하부수조(122)에도 전달되어 하부수조(122)의 내부압력이 함께 상승하게 된다.
또한, 내부압력이 상기 압력조절부(160)의 기설정된 고압치에 도달하면서 상기 탄성부재(164,168)의 탄성반발력보다 커지게 되면, 도 4b에 도시된 바와 같이 탄성부재(164,168)가 압축되면서 지지판(162,166)이 상승하고 이에 따라 조절공(126,154)이 개방되면서 하부수조(122)의 압력이 상부수조(121)로 배출되며, 이러한 압력배출 동작은 하우징(110)의 내부압력이 정상치까지 감소될 때까지 지속된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치(100)는 관로의 체결부위가 파열될 정도로 크기가 큰 이상고압이 발생한 경우, 이를 감지하여 히터(140)를 비상정지시킴으로써 강제적으로 내부의 압력이 감소되도록 구비될 수 있다.
이를 위해 상기 하부수조(122) 내에 배치되어 내부압력 변화를 감지하여 상기 제어회로부(190)로 압력감지신호를 전송하는 압력센서(180) 및, 상기 조작부(113)의 조작신호에 따라 설정된 온도치로 히터(140)를 발열 구동제어하는 제어회로부(190)를 더 포함하여 구비된다.
또한, 상기 제어회로부(190)는 상기 압력센서(180)로부터 수신된 압력감지신호에 따라 상기 하부수조(122)의 내부압력값을 산출하며, 산출된 내부압력값이 압력한계치에 도달하면 상기 히터(140)가 비상정지하도록 구동제어한다.
따라서, 상기 압력조절부(160)로 압력제어가 어려운 이상고압이 발생된 경우에도 히터(140)를 정지시켜 내부압력이 감소되도록 제어함으로써 관로의 체결부위가 파열되거나 누수되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 상기 압력조절부(160)는 복수 개의 압력밸브(161,165)를 포함하여 구비됨으로써 이상고압 발생시 보다 효과적으로 압력감소를 도모할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 2 및 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 압력조절부(160)는, 상기 격벽(123) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 제1고압치에 도달하면 개방동작하여 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 제1압력밸브(161) 및, 상기 밸브체(150) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 상기 제1고압치보다 상대적으로 낮거나 높게 설정된 제2고압치에 도달하면 개방동작하여 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 제2압력밸브(165)를 포함하여 구비된다. 따라서, 상기 제1압력밸브(161) 및 제2압력밸브(165)가 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 개별 동작하여 하부수조(122)의 내부압력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 단계적으로 개별 개방동작하면서 압력조절에 필요한 최소한의 용수를 배출할 수 있으므로 가열된 용수가 외부로 배출되면서 열효율이 저하되는 것을 최소화할 수 있으며, 상기 제2압력밸브(165)가 밸브체(150) 상에 배치되어 하부수조(122)를 소형으로 제조할 수 있는 여건을 제공할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치(100)는 상기 상부수조(121)의 일측에 배치되어 주입되는 용수량에 따라 변화되는 정전용량값을 측정한 감지신호를 출력하는 정전용량형 수위센서(170)를 더 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 제어회로부(190)는 정전용량형 수위센서(170)로부터 출력되는 감지신호와 기저장된 수위측정 기준치를 비교하여 수조부(120)에 주입된 용수량에 따른 수위를 산출하며 산출된 수위가 상기 표시부(114)에 출력되도록 구동제어한다.
이와 같이, 수조부(120)에 주입된 용수의 수위를 감지함에 있어서 기존의 플로팅 방식의 수위감지 방식과 달리, 정전용량형 수위센서(170)를 이용하여 주입되는 용수량에 따라 변화되는 정전용량값을 측정한 감지신호로 수위를 판단할 수 있으므로, 상대적으로 짧은 감지거리로 수위변화를 감지할 수 있어 제품의 소형화를 도모할 수 있으며 미세한 수위변화를 예민하게 감지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 실시예에서는 온수공급장치(100)가 무동력 방식으로 용수를 순환시키는 구조를 예시하여 설명하였으나, 필요에 따라 모터펌프로 용수를 순환시키는 강제순환 동력방식의 온수공급장치에도 적용하여 이상압력에 따른 내부압력 자동조절기능을 구현할 수 있다.
또한, 상술한 수조부(120)에 두 개의 하부수조(122)를 배치하고, 이와 연결되는 각 두 개의 급수관(131) 및 회수관(132)을 구비함으로써 분리난방 구조의 온수매트에도 적용할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 온수매트 내부의 순환관로가 꺽어지거나 가압되어 눌리면서 내부의 압력이 급격히 상승하는 경우, 수조부(120) 내부에 배치된 압력조절부(160)가 자동적으로 개방되면서 내부압력을 감소시키거나 히터(140)의 발열구동을 비상정지시켜 용수공급을 차단함으로써 관로가 파열되거나 외부로 용수가 누수되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100...온수공급장치 110...하우징
111...급수구 112...회수구
120...수조부 121...상부수조
122...하수조부 130...관로부
131...급수관 132...회수관
140...히터 150...밸브체
160...압력조절부 161...제1압력밸브
165...제2압력밸브 170...정전용량형 수위센서
180...압력센서 190...제어회로부

Claims (6)

  1. 장치의 외형을 이루며 온수매트의 순환관로에 연결되는 급수구(111) 및 회수구(112)가 각각 배치된 하우징(110);
    상기 하우징(110)의 내부에 배치되어 주입된 소정량의 용수를 저장하고, 수평배치된 격벽(123)에 의해 상부수조(121)와 하부수조(122)로 구획되며, 상기 격벽(123)에는 유입공(124)이 상하로 개구되어 형성된 수조부(120);
    상기 하부수조(122)와 급수구(111) 사이에 연결되어 가열된 용수를 이송하는 급수관(131) 및, 상기 상부수조(121)와 회수구(112) 사이에 연결되어 냉각된 용수를 이송하는 회수관(132)을 포함하는 관로부(130);
    상기 급수관(131)에 공급되는 용수를 가열하는 히터(140);
    상기 유입공(124)의 하부에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 승강하며 유입공(124)을 개폐하는 밸브체(150); 및
    상기 격벽(123) 또는 밸브체(150) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 기설정된 고압치에 도달하면 개방동작하며 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 압력조절부(160);를 포함하되,
    상기 히터(140)는,
    상기 급수관(131)의 둘레에 연장 배치되어 제어신호에 따라 발열구동하며 상기 급수구(111)를 향해 이송되는 용수를 가열하며,

    상기 하부수조(122)의 바닥면에는 일정길이로 상향 돌출되어 직립배치된 가이드바(127)가 형성되고,
    상기 밸브체(150)는,
    상기 가이드바(127)에 삽입되는 중공(153)이 중앙에 상하로 개구되어 형성되고 부력재질로 형성되어 하부수조(122)에 공급된 용수에 의해 부상하며 상기 유입공(124)의 하부를 선택적으로 커버하는 부력체(151) 및,
    상기 부력체(151)의 상부면에 고리형상으로 배치되어 부력체(151)의 부상에 따라 상기 유입공(124)의 하부 둘레를 수밀하게 밀폐시키는 패킹부(152)를 포함하여 구비되고,
    상기 압력조절부(160)는,
    상기 격벽(123) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 제1고압치에 도달하면 개방동작하여 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 제1압력밸브(161) 및,
    상기 밸브체(150) 상에 배치되어 상기 하부수조(122)의 내부압력이 상기 제1고압치보다 상대적으로 낮거나 높게 설정된 제2고압치에 도달하면 개방동작하여 하부수조(122)의 압력을 상부수조(121)로 배출하는 제2압력밸브(165)를 포함하여 구비되며,
    상기 제1압력밸브(161) 및 제2압력밸브(165)은 상기 하부수조(122)의 내부압력 변화에 따라 개별 동작하여 단계적으로 하부수조(122)의 내부압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징(110)의 일측에는 장치의 설정 및 동작상태를 외부로 표시하기 위한 표시부(114)가 장착되고,
    상기 상부수조(121)의 일측에 배치되어 주입되는 용수량에 따라 변화되는 정전용량값을 측정한 감지신호를 출력하는 정전용량형 수위센서(170); 및
    상기 정전용량형 수위센서(170)로부터 출력되는 감지신호와 기저장된 수위측정 기준치를 비교하여 상기 수조부(120)에 주입된 용수량에 따른 수위를 산출하며 산출된 수위값이 상기 표시부(114)에 출력되도록 구동제어하는 제어회로부(190);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하부수조(122) 내에 배치되어 내부압력 변화를 감지하여 압력감지신호를 전송하는 압력센서(180); 및
    상기 히터(140)의 발열구동을 제어하는 제어회로부(190);를 더 포함하며,
    상기 제어회로부(190)는 수신된 압력감지신호에 따라 상기 하부수조(122)의 내부압력값을 산출하며, 산출된 내부압력값이 기설정된 압력한계치에 도달하면 상기 히터(140)가 비상정지하도록 구동제어하는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
  6. 삭제
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