KR101969454B1 - 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치 - Google Patents

역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 수조(20) 내에서 용수가 내부로 주입되는 용수주입구(21)의 하부 위치에 수평배치되는 본체부(210); 상기 본체부(210)에 장착되며 상기 용수보다 상대적으로 낮은 비중을 갖는 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부의 용수 수위에 따라 부력으로 상기 본체부(210)를 승강시키는 부력체(220); 상기 본체부(210) 상에서 상기 용수주입구(21)의 하단 둘레와 대응되는 위치에 배치되어 상기 본체부(210)가 상승하면 본체부(210)의 표면과 접촉하면서 상기 용수주입구(21)를 수밀하게 밀폐시키는 패킹부(230); 및 상기 본체부(210)의 일측에 배치되어 본체부(210)의 승강동작을 지지하는 동작가이드부(240);를 포함하는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치가 개시된다.

Description

역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치{HOT WATER SUPPLY APPARATUS WITH BACKDRAFT PREVENTING FUNCTION}
본 발명은 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온수매트측으로 공급된 용수가 수조로 역류하거나 수조 내부에 이상과압이 발생하더라도 수조 내부의 용수가 용수주입구를 통해 외부로 역류하는 것을 방지할 수 있는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 온수매트는 전기매트와 달리 전자파에 의한 인체의 피해가 없고 전기료를 절감할 수 있어 가정에서 널리 이용되고 있다. 도 1에는 종래의 온수매트의 구성이 개시되어 있다. 도 1을 참고하면 종래의 온수매트는 주입된 온수를 가열하는 온수공급장치(10)와, 난방을 위한 매트관(21)이 넓은 면적에 걸쳐 연장배치된 매트본체(20) 및, 출수측과 입수측으로 구분되어 상기 온수공급장치(10)와 매트본체(20) 사이에 연결된 순환관(30)으로 구성되었다.
또한, 상기 온수공급장치(10)의 내부에는 주입된 용수를 저장하는 수조(11)가 마련되고 상기 수조(11)의 상부에는 외부에서 용수를 주입할 수 있도록 용수주입구가 형성되며 이 용수주입구에 캡(12)이 장착되어 수조(11) 내부를 선택적으로 밀폐시킬 수 있었다. 더불어, 상기 수조(11)에는 히터(13)와 모터펌프(14)가 각각 장착되어 수조(11)에 저장된 용수를 설정온도로 가열하고 가열된 용수가 순환하는데 필요한 수압을 제공할 수 있었다. 따라서, 수조(11) 내에서 히터(13)에 의해 가열된 용수는 모터펌프(14)의 펌프압으로 순환관(30)의 출수측을 통해 매트본체(20)의 매트관(21)으로 전달되고 매트관(21)을 통과하면서 냉각된 용수는 순환관(30)의 입수측을 통해 수조로 회수되는 순환공급방식으로 매트본체(2)를 지속적으로 난방할 수 있었다.
그러나, 수조(11)에 저장된 용수가 모터펌프(14)의 펌프압으로 순환관(30)을 통해 매트본체(20)측으로 이송되는 중에 온수공급장치(10)의 전원이 off 되거나 설정온도 또는 설정시간에 따라 컨트롤러의 제어에 의해 모터펌프(14)가 정지하게 되면, 매트관(21)측을 향하는 수압의 반작용으로 공급되던 용수가 순환관(30)의 출수측을 통해 수조(11)로 역류하여 내부에 저장된 용수의 수위가 급격하게 상승하게 되고, 이로 인해 수조(11)에 용수를 주입하기 위한 용수주입구와 캡(12) 사이의 체결부위를 통해 용수가 외부로 역류하여 주변이 용수에 의해 오염될 뿐만 아니라 온수공급장치(10)의 전기부품이 물에 젖어 감전이 발생하는 문제점이 있었다.
최근에는 매트관(21)의 등베김 증상을 완화시키기 위해 구경을 대폭 축소시킨 초슬림 온수매트나, 방수재질의 매트본체를 고주파로 융착하여 격자형상의 온수라인이 형성되도록 한 고주파 온수매트가 개시된 바 있다. 그러나, 이러한 초슬림 온수매트나 고주파 온수매트의 경우에는 용수의 유동경로 상에 가해지는 수압이 기존의 매트관(21) 보다 상대적으로 높기 때문에 모터펌프(14)의 구동이 정지되는 경우 수조(11)측으로 역류되는 수량이 더 커지기 때문에 상술할 문제점이 더욱 심화되었다.
한편, 히터(13)의 발열구동에 의해 수조(10)의 용수가 가열되면 수조(10) 내부와 순환관(30) 및 매트관(21) 내부의 압력이 증가하게 되는데, 이러한 상태에서 매트본체(20)가 접히면서 내부의 매트관(21)이 꺽이거나 답압 등의 외부가압에 의해 심하게 눌리는 경우 관로 내부의 압력이 급격하게 상승하며, 이는 관로와 연결된 수조(11)로 전달되어 수조(11)의 내부 압력이 급격하게 상승하면서 용수주입구와 캡(12) 사이의 체결부위로 용수가 누수되는 또 다른 요인으로 작용하였다.
등록특허공보 제10-1633270호(2016.06.20), 순환수 간접 살균용 UV LED 모듈을 갖는 물매트용 물보일러.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 수조에서 온수매트측으로 공급된 용수가 순환관을 통해 수조측으로 역류하면서 저장된 용수가 만수위를 넘어서게 되면 용수주입구가 자동적으로 밀폐되도록 차단함으로써 수조 내부의 용수가 외부로 역류하는 것을 방지할 수 있는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 매트관이 꺽이거나 외부가압으로 인해 심하게 눌리면서 관로 및 수조 내부의 압력이 급격하게 상승하더라도 이상과압을 외부로 자동배출하여 과압에 의해 용수가 외부로 역류하는 것을 방지할 수 있는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치는, 수조(20) 내에서 용수가 내부로 주입되는 용수주입구(21)의 하부 위치에 수평배치되는 본체부(210); 상기 본체부(210)에 장착되며 상기 용수보다 상대적으로 낮은 비중을 갖는 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부의 용수 수위에 따라 부력으로 상기 본체부(210)를 승강시키는 부력체(220); 상기 본체부(210) 상에서 상기 용수주입구(21)의 하단 둘레와 대응되는 위치에 배치되어 상기 본체부(210)가 상승하면 본체부(210)의 표면과 접촉하면서 상기 용수주입구(21)를 수밀하게 밀폐시키는 패킹부(230); 및 상기 본체부(210)의 일측에 배치되어 본체부(210)의 승강동작을 지지하는 동작가이드부(240);를 포함한다.
여기서, 상기 동작가이드부(240)는, 상기 수조(20) 내에서 상기 본체부(210)를 중심으로 양측에 대향하도록 직립배치되는 복수의 수직바(241) 및, 상기 패킹부(230) 또는 본체부(210) 상에서 각 수직바(241)와 대응되는 위치에 배치되며 상기 수직바(241)에 관통삽입되어 수직바(241)를 따라 승강하면서 상기 본체부(210)가 평행한 상태로 승강하도록 지지하는 슬라이딩블럭(242)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체부(210)의 하부 중앙에는 상향 오목하게 함몰된 형상으로 형성되어 본체부(210)의 하부에 가해지는 상향 가압압력을 중앙으로 집중시키는 가압집중홈(211)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 동작가이드부(240)는, 상기 수조(20) 내에서 상기 용수주입구(21)의 일측에 배치되는 힌지브라켓(243) 및, 상기 패킹부(230) 또는 본체부(210) 상에서 상기 힌지브라켓(243)과 대응되는 위치에 배치되며 상기 힌지브라켓(243)에 회동가능하게 축결합되어 상기 본체부(210)가 힌지브라켓(243)을 중심으로 회동하면서 상기 용수주입구(21)를 밀폐시키도록 하는 회동축(244)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체부(210)는 일측에 회동축(244)이 마련되고, 상기 부력체(220)는 볼형상 또는 블럭형상으로 이루어져 상기 본체부(210) 상에서 상기 회동축(244)과 대향하는 타측방향에 배치될 수 있다.
또한, 상기 수조(20) 내에서 상기 용수주입구(21)의 둘레로부터 하향 돌출된 형상으로 이루어진 돌출환(250);을 더 포함하며, 상기 돌출환(250)의 하단에는 하부로 갈수록 점차적으로 두께가 얇아지는 형상의 뾰족부(251)가 형성될 수 있다.
또한, 하부 둘레에는 상기 용수주입구(21)의 상부에 착탈가능하게 결합되는 체결구(111)가 형성되어 수조(20) 내부를 선택적으로 밀폐시키며 상부에는 상하로 개구된 배출공(112)이 형성된 바디부(110)와, 상기 바디부(110)의 하부로부터 하향 연장된 관형상으로 이루어지며 내부에는 상기 배출공(112)과 연통되도록 상하 개구된 이송공(121)이 형성된 배출관(120) 및, 직립한 관형상으로 이루어지고 상부가 개구되어 상기 배출관(120)의 하단에 끼움결합되며, 저면에는 일자로 절개된 슬릿(131)이 형성되고 고무나 실리콘 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부에 과압이 발생하면 탄성에 의해 상기 슬릿(131)이 벌어지면서 내부공기를 상기 배출관(120)으로 배출하는 벤트관(130)을 포함하는 캡조립체(100);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 바디부(110)의 하부에는 하향 개구된 제1나사공(113)이 형성되며, 상기 캡조립체(100)는, 수평배치된 판형상으로 이루어지고 내부에는 상기 벤트관(130)의 둘레가 삽입되는 삽입공(141)이 상하로 개구되어 형성되며, 상기 제1나사공(113)과 대응되는 위치에는 상하로 개구된 제2나사공(142)이 형성되어 각 나사공(113,142)에 나사결합되는 체결나사(143)에 의해 바디부(110)의 하부에 장착되는 고정플레이트(140)를 더 포함하며, 상기 벤트관(130)의 상단에는 둘레를 따라 측방으로 연장되어 상기 삽입공(141)의 둘레에 지지되는 지지부(132)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 배출관(120)의 중앙부에는 상부와 하부의 외경차에 의한 단턱(122)이 형성되고, 상기 벤트관(130)은 상향 개구된 중공의 내경이 상기 배출관(120) 하부의 외경과 대응는 크기로 형성되어 상기 배출관(120)의 단턱(122) 둘레와 상기 삽입공(141)의 둘레 사이에 지지부(132)가 상하로 가압되도록 장착될 수 있다.
또한, 상기 바디부(110)의 중앙에는 사용자가 파지하도록 상향 융기된 노브(114)가 형성되고, 상기 노브(114)의 양측에는 사용자의 손가락이 삽입되도록 하향 함몰된 손삽입홈(115)이 형성되며, 상기 바디부(110)의 저면에는 상기 노브(114)가 융기되면서 마련된 공간부(116)가 형성되고, 상기 배출관(120), 벤트관(130) 및 고정플레이트(140)는 상기 공간부(116) 내에 배치될 수 있다.
또한, 상기 캡조립체(100)는, 직립한 관형상으로 이루어져 내부에는 상하로 개구된 중공(151)이 형성되며, 상기 중공(151)의 직경은 상기 벤트관(130)의 외경과 대응되는 크기로 형성되어 상기 벤트관(130)의 둘레에 끼움결합되고, 상기 벤트관(130)보다 상대적으로 열변형이 낮은 재질로 이루어진 형상유지관(150)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 배출관(120)의 상부 둘레에는 수나사산(123)이 형성되고, 상기 형상유지관(150)은, 개구된 하단둘레를 따라 내측으로 절곡되어 상기 벤트관(130)의 하단에 지지되는 지지턱(152)이 형성되며, 중공(151)의 상부 내부면에는 상기 수나사산(123)에 치합되는 암나사산(153)이 형성되어 상기 배출관(120)의 둘레를 배출관(120) 측으로 측방가압하며 배출관(120)에 장착될 수 있다.
또한, 상기 배출관(120) 및 벤트관(130)은 하부에서 상부로 갈수록 점차적으로 외경이 확장되는 형태로 이루어지고, 상기 고정플레이트(140)의 삽입공(141)은 하단에서 상단으로 갈수록 점차적으로 외경이 확장되는 형태로 이루어져 상기 배출관(120)에 장착된 벤트관(130)의 둘레에 끼움결합되면서 상기 벤트관(130)의 둘레를 배출관(120)측으로 가압할 수 있다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치는, 수조(20) 내에서 용수가 내부로 주입되는 용수주입구(21)의 하부 위치에 수평배치되는 본체부(210); 상기 본체부(210)에 장착되며 상기 용수보다 상대적으로 낮은 비중을 갖는 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부의 용수 수위에 따라 부력으로 상기 본체부(210)를 승강시키는 부력체(220); 상기 용수주입구(21)의 하단 둘레에 배치되어 상기 본체부(210)가 상승하면 본체부(210)의 표면과 접촉하면서 상기 용수주입구(21)를 수밀하게 밀폐시키는 패킹부(230); 및 상기 본체부(210)의 일측에 배치되어 본체부(210)의 승강동작을 지지하는 동작가이드부(240);를 포함한다.
본 발명에 따른 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치에 의하면,
첫째, 본체부(210)는 수조(20) 내에서 용수주입구(21)의 하부 위치에 수평배치되고, 상기 본체부(210)에 장착되는 부력체(220)는 상기 용수보다 상대적으로 낮은 비중을 갖는 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부의 용수 수위에 따라 부력으로 상기 본체부(210)를 승강시키며, 상기 본체부(210) 상에서 상기 용수주입구(21)의 하단 둘레와 대응되는 위치 또는 용수주입구(21)의 하단 둘레에 배치되는 패킹부(230)는 상기 본체부(210)의 승강동작에 따라 상기 용수주입구(21)를 선택적으로 수밀하게 밀폐시키고, 동작가이드부(240)는 상기 본체부(210)의 일측에 배치되어 본체부(210)의 승강동작을 지지하는 것과 같이, 모터펌프의 구동정지로 인해 온수매트측에 공급되던 용수가 역류하여 수조(20)의 저장용량(만수위)을 넘어서는 용수가 수조(20) 내부로 유입되면 수조(20)의 수조(20)의 용수 수위가 상승함에 따라 부력체(220)가 부력에 의해 상승하면서 패킹부(230)가 용수주입구(21)의 하단 둘레를 밀폐시킴으로써, 역류현상 발생시 용수주입구(21)를 통해 외부로 용수가 누출되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 상기 동작가이드부(240)는, 상기 수조(20) 내에서 본체부(210)를 중심으로 양측에 대향하도록 직립배치되는 복수의 수직바(241) 및, 상기 본체부(210) 상에서 각 수직바(241)와 대응되는 위치에 배치되며 상기 수직바(241)에 관통삽입되어 수직바(241)를 따라 승강하면서 상기 본체부(210)가 평행한 상태로 승강하도록 지지하는 슬라이딩블럭(242)을 포함하는 구조로 이루어져, 용수주입구(21)의 하단 둘레를 고르게 압박할 수 있으며 수위 변동에 따른 본체부(210)의 승강 이동을 보다 안정적으로 가이드할 수 있다.
셋째, 상기 본체부(210)의 하부 중앙에는 상향 오목하게 함몰된 형상으로 형성되어 본체부(210)의 하부에 가해지는 상향 가압압력을 중앙으로 집중시키는 가압집중홈(211)이 형성되어, 수조(20) 내부의 수위가 상승하거나 내부의 이상과압이 높아질수록 상기 본체부(210)를 용수주입구(21) 측으로 더 강하게 압박할 수 있으며 이에 따라 밀폐효과를 대폭 증대시킬 수 있다.
넷째, 상기 동작가이드부(240)는, 상기 수조(20) 내에서 상기 용수주입구(21)의 일측에 배치되는 힌지브라켓(243) 및, 상기 본체부(210) 상에서 상기 힌지브라켓(243)과 대응되는 위치에 배치되며 상기 힌지브라켓(243)에 회동가능하게 축결합되어 상기 본체부(210)가 힌지브라켓(243)을 중심으로 회동하며 상기 용수주입구(21)를 밀폐시키도록 하는 회동축(244)을 포함하는 구조로 이루어지되, 상기 본체부(210)는 일측에 회동축(244)이 마련되고, 상기 부력체(220)는 볼형상 또는 블럭형상으로 이루어져 상기 본체부(210) 상에서 상기 회동축(244)과 대향하는 타측방향에 배치됨으로써, 부력체(220)에 발생하는 부력을 패킹부(230)에 의한 밀폐부위에 집중하여 압력을 가할 수 있다.
다섯째, 상기 수조(20) 내에서 상기 용수주입구(21)의 둘레로부터 하향 돌출된 형상으로 이루어진 돌출환(250)을 더 포함하며, 상기 돌출환(250)의 하단에는 하부로 갈수록 점차적으로 두께가 얇아지는 형상의 뾰족부(251)가 형성됨으로써, 패킹부(230)와의 접촉면적을 감소시켜 패킹부(230)에 밀폐를 위한 더욱 강한 압력을 제공할 수 있다.
여섯째, 용수주입구(21)의 상단에 장착되는 캡조립체(100)의 경우 수조(20) 내부를 밀폐시킴과 동시에 용수 순환라인 상의 관로가 꺽이거나 답압되어 심하게 눌리면서 수조(20) 내부에 이상과압이 발생하면 자동으로 내부공기를 외부로 배출하여 관로나 캡조립체의 체결부위가 파열되거나 용수가 외부로 누수되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 상기 패킹부(230)에 의해 1차적으로 용수주입구(21)를 통해 내부의 용수가 역류되는 것을 방지할 수 있고, 상기 캡조립체(100)의 밴트관(130)에 의해 2차적으로 용수주입구(21)를 통해 용수가 역류되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 온수매트의 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치의 외부구성을 나타낸 사시도,
도 3 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치의 다양한 구성을 나타낸 측단면도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패킹부가 용수주입구의 하단 둘레에 배치된 구성을 나타낸 측단면도,
도 11 및 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치의 과압방지 기능을 설명하기 위한 분리사시도 및 측단면도,
도 13 및 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바디부의 외형을 촬영한 사진,
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바디부의 하부에 배출관이 형성된 외형을 촬영한 사진,
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배출관의 하단에 벤트관이 장착된 상태를 촬영한 사진,
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벤트관이 고정플레이트에 의해 지지되어 고정된 상태를 촬영한 사진,
도 18은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상유지관의 구성을 나타낸 측단면도,
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배출관 및 벤트관의 경사진 외형을 나타낸 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 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치(200)는 온수매트측으로 공급된 용수가 수조로 역류하거나 수조 내부에 이상과압이 발생하더라도 수조 내부의 용수가 용수주입구를 통해 외부로 역류하는 것을 방지할 수 있는 온수공급장치로서, 도 2에 도시된 바와 같이 표시부와 조작부가 장착된 케이스가 장치(200)의 외형을 형성하고 일측에는 용수를 주입하기 위한 용수주입구(21)가 마련되며 상기 용수주입구(21)는 캡조립체(100)에 의해 내부가 밀폐되도록 커버된다.
여기서, 도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이 상기 온수공급장치(200)의 내부에는 본체부(210), 부력체(220), 패킹부(230) 및 동작가이드부(240)가 장착되어 수조(20)로 역류되는 용수에 의해 용수주입구(21)로 내부의 용수가 역류되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참고하면 상기 본체부(210)는 수조(20) 내에서 용수가 내부로 주입되는 용수주입구(21)의 하부 위치에 대향하여 수평배치된다. 여기서 상기 본체부(210)는 내부에 공간부가 형성된 판체로 형상으로 형성될 수 있으며 이 경우 내부의 공간부에는 부력체(220)가 배치된다.
상기 부력체(220)는 본체부(210)에 장착되며 용수보다 상대적으로 낮은 비중을 갖는 재질로 이루어져 수조(20) 내부의 용수 수위에 따라 부력으로 본체부(210)를 승강시킨다. 여기서, 상기 부력체(220)로 스트로폼 등의 발포성 PP를 이용할 수 있으며 이 밖에 공기, 유류 등과 같이 다양한 부력부재가 이용될 수 있다. 따라서 부력에 의해 항상 용수의 수면 상에 위치하기 때문에 수조(20) 내부의 용수 수위가 높아지면 상승하여 본체부(210)를 들어올려 본체부(210)와 패킹부(230)가 상호 접촉될 수 있도록 하고, 용수 수위가 낮아지면 부력에 의해 하강하여 본체부(210)와 패킹부(230)의 접촉된 상태를 이격시키게 된다.
상기 패킹부(230)는 본체부(210) 상에서 용수주입구(21)의 하단 둘레와 대응되는 위치에 배치되어 본체부(210)의 승강동작에 따라 용수주입구(21)를 선택적으로 수밀하게 밀폐시킨다. 여기서 상기 패킹부(230)로는 고무나 실리콘 재질을 이용할 수 있으며, 사용되는 면적을 줄이기 위해 도면에서와 같이 링형상으로 이루어져 바디부(110)의 테두리를 둘러싸는 부위에만 장착될 수도 있다.
상기 동작가이드부(240)는 본체부(210)의 승강동작을 가이드하는 부재로서 상기 본체부(210)의 일측에 배치되어 본체부(210)의 승강동작을 지지한다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 동작가이드부(240)는, 상기 수조(20) 내에서 상기 본체부(210)를 중심으로 양측에 대향하도록 직립배치되는 복수의 수직바(241) 및, 상기 본체부(210) 상에서 각 수직바(241)와 대응되는 위치에 배치되며 상기 수직바(241)에 관통삽입되어 수직바(241)를 따라 승강하면서 상기 본체부(210)가 평행한 상태로 승강하도록 지지하는 슬라이딩블럭(242)을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 도면에는 상기 슬라이딩블럭(242)이 패킹부(230)에 연결된 것으로 예시하였으나 상기 본체부(210)에 슬라이딩블럭(242)이 연결된 상태로 수직바(241)를 따라 승강동작할 수도 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 수조(20) 내부의 용수 수위가 상승하게 되면 부력체(220)의 부력에 의해 본체부(210)가 상승하고 패킹부(230)와 용수주입구(21)가 상하로 접촉하게 되면 밀폐력이 발생하게 되며, 상하 승강동작 가이드로 용수주입구(21)의 하단 둘레를 고르게 압박할 수 있으며 수위 변동에 따른 본체부(210)의 승강 이동을 보다 안정적으로 가이드할 수 있다.
또한, 상기 본체부(210)의 하부 중앙에는 상향 오목하게 함몰된 형상으로 형성되어 본체부(210)의 하부에 가해지는 상향 가압압력을 중앙으로 집중시키는 가압집중홈(211)이 형성되어, 용수의 수위상승이나 내부의 이상과압이 높아질수록 상기 본체부(210)를 용수주입구(21) 측으로 더 강하게 압박할 수 있으며 이에 따라 밀폐효과를 대폭 증대시킬 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 동작가이드부(240)는, 상기 수조(20) 내에서 상기 용수주입구(21)의 일측에 배치되는 힌지브라켓(243) 및, 상기 본체부(210) 상에서 상기 힌지브라켓(243)과 대응되는 위치에 배치되며 상기 힌지브라켓(243)에 회동가능하게 축결합되어 상기 본체부(210)가 힌지브라켓(243)을 중심으로 회동하며 상기 용수주입구(21)를 밀폐시키도록 하는 회동축(244)을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 본체부(210)는 일측에 회동축(244)이 마련되고, 상기 부력체(220)는 볼형상 또는 블럭형상으로 이루어져 상기 본체부(210) 상에서 상기 회동축(244)과 대향하는 타측방향에 배치됨으로써, 부력체(220)에 발생하는 부력을 패킹부(230)에 의한 밀폐부위에 집중하여 압력을 가할 수 있다. 도면에는 상기 회동축(244)이 패킹부(230)에 연결된 것으로 예시하였으나 상기 본체부(210)에 회동축(244)이 연결된 상태로 회동동작할 수도 있다.
또한, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 수조(20) 내에서 상기 용수주입구(21)의 둘레로부터 하향 돌출된 형상으로 이루어진 돌출환(250)을 더 포함하며, 상기 돌출환(250)의 하단에는 하부로 갈수록 점차적으로 두께가 얇아지는 형상의 뾰족부(251)가 형성됨으로써, 패킹부(230)와의 접촉면적을 감소시켜 패킹부(230)에 밀폐를 위한 더욱 강한 압력을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본체부(210)는 수조(20) 내에서 용수주입구(21)의 하부 위치에 수평배치되고, 상기 본체부(210)에 장착되는 부력체(220)는 상기 용수보다 상대적으로 낮은 비중을 갖는 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부의 용수 수위에 따라 부력으로 상기 본체부(210)를 승강시키며, 상기 본체부(210) 상에서 상기 용수주입구(21)의 하단 둘레와 대응되는 위치에 배치되는 패킹부(230)는 상기 본체부(210)의 승강동작에 따라 상기 용수주입구(21)를 선택적으로 수밀하게 밀폐시키고, 동작가이드부(240)는 상기 본체부(210)의 일측에 배치되어 본체부(210)의 승강동작을 지지하는 것과 같이, 이상과압으로 인해 온수매트측에 공급되던 용수가 역류하여 수조(20)의 저장용량보다 많은 양의 용수가 수조(20)의 내부로 주입되면 수조의 용수 수위가 상승함에 따라 부력체(220)가 부력에 의해 상승하면서 패킹부(230)가 용수주입구(21)의 하단 둘레를 수밀하게 밀폐시킴으로써, 이상과압에 따른 역류현상에도 용수주입구(21)를 통해 외부로 용수가 누출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같이 용수주입구(21)를 밀폐시키는 패킹부(230)는 본체부(210)의 표면에 장착될 수 있고, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 용수주입구(21)의 하단 둘레에 장착될 수도 있다. 여기서, 도면에서와 같이 상기 패킹부(230)는 용수주입구(21)의 하단 둘레에 배치되되 상기 링형상으로 용수주입구(21)의 둘레를 따라 하향 연장된 돌출환(250)의 하단에 장착되어 용수주입구(21)를 선택적으로 개폐할 수 있다.
더불어, 도시되지 않았으나 패킹부(230)가 돌출환(250)의 하단에 장착된 상태에서 상기 동작가이드부(240)는 패킹부(230)가 본체부(210)의 표면에 배치된 경우와 마찬가지로 복수의 수직바(241)와 슬라이딩블럭(242)을 포함하는 구성, 힌지브라켓(243)과 회동축(244)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치(200)는 수조(20) 내부를 밀폐시킴과 동시에 용수 순환라인 상의 관로가 꺽이거나 답압되어 심하게 눌리면서 수조(20) 내부에 이상과압이 발생하는 경우 자동으로 내부공기를 외부로 배출하는 캡조립체(100)를 통해 관로나 캡조립체의 체결부위가 파열되거나 용수가 외부로 누수되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이를 위해, 도 11 내지 도 17에 도시된 바와 같이 상기 캡조립체(100)는 바디부(110), 배출관(120) 및 벤트관(130)을 포함한다.
상기 바디부(110)는 캡조립체(100)의 외형을 형성하는 부재로서, 하부 둘레에는 수조(20, 도 12 참고)의 용수주입구(21)에 착탈가능하게 결합되는 체결구(111)가 형성되어 수조(20) 내부를 선택적으로 밀폐시키며 상부에는 상하로 개구된 배출공(112)이 형성된다. 여기서, 상기 배출공(112)은 배출관(120)을 통해 이송된 공기를 외부로 배출하는 기능을 수행하며, 도면에는 두 개의 배출공(112)이 형성된 것이 예시되었으나 이에 한정되지 않고 하나 또는 셋 이상의 배출공(112)이 형성될 수 있다.
상기 배출관(120)은 벤트관(130)에서 주입된 공기를 배출공(112)으로 이송하는 관체로서, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 바디부(110)의 하부로부터 하향 연장된 관형상으로 이루어지며 내부에는 상기 배출공(112)과 연통되도록 상하 개구된 이송공(121)이 형성된다.
상기 벤트관(130)은 수조(20)의 내부압력 변화에 따라 선택적으로 개폐동작하면서 내부공기를 배출관(120)으로 배출하여 내부압력을 감소시키는 수단으로서, 직립한 관형상으로 이루어지고 상부가 개구되어 상기 배출관(120)의 하단에 끼움결합되며, 저면에는 일자로 절개된 슬릿(131)이 형성되고 고무나 실리콘 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부에 과압이 발생하면 탄성에 의해 상기 슬릿(131)이 벌어지면서 내부공기를 상기 배출관(120)으로 배출한다.
이러한 바디부(110), 배출관(120) 및 벤트관(130)의 조합된 구성으로 인해, 온수매트를 사용하면서 매트가 접어지면서 내부의 순환관이 꺽이거나 눌리면서 수조(20) 내부에 이상 과압이 발생하면 상기 슬릿(131)이 가압되면서 탄성에 의해 벌어져 수조 내부의 공기를 배출관(120) 및 배출공(112)으로 배출할 수 있으므로 항상 수조 내부를 적정압력으로 유지할 수 있으며 순환관의 체결부위가 파열되거나 내부의 용수가 상기 체결부위 또는 캡조립체와 용수주입구로 누수되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 내부공기가 배출되면서 수조(20) 내부의 압력이 적정수준으로 감소하면 슬릿(131)에게 가해지는 압력이 낮아지면서 탄성에 의해 닫힌 상태로 복귀하게 된다.
한편, 상기 벤트관(130)은 배출관(120)의 하단에 끼움결합된 상태이므로 열변형에 의해 벤트관(130)의 내경이 확장되는 경우 배출관(120)으로부터 쉽게 하향 이탈될 수 있다. 이에 상기 캡조립체(100)는 상기 벤트관(130)을 고정시키기 위한 고정플레이트(140)가 구비되어 하향 이탈을 미연에 차단할 수 있다.
이를 위해, 상기 바디부(110)의 하부에는 하향 개구된 제1나사공(113)이 형성된다. 또한, 상기 고정플레이트(140)는 내부에 상기 벤트관(130)의 둘레가 삽입되는 삽입공(141)이 상하로 개구되어 형성되며, 상기 제1나사공(113)과 대응되는 위치에는 상하로 개구된 제2나사공(142)이 형성되어 각 나사공(113,142)에 나사결합되는 체결나사(143)에 의해 바디부(110)의 하부에 장착된다.
더불어, 상기 벤트관(130)의 상단에는 둘레를 따라 측방으로 연장되어 상기 삽입공(141)의 둘레에 지지되는 지지부(132)가 형성된다. 따라서, 수조 내부의 고온으로 벤트관(130)의 중공이 열변형으로 확장되더라도 배출관(120)으로부터 하향 이탈하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고, 상기 배출관(120)의 중앙부에는 상부와 하부의 외경차에 의한 단턱(122)이 형성되고, 상기 벤트관(130)은 상향 개구된 중공의 내경이 상기 배출관(120) 하부의 외경과 대응되는 크기로 형성되어 상기 배출관(120)의 단턱(122) 둘레와 상기 삽입공(141)의 둘레 사이에 지지부(132)가 상하로 가압되도록 장착되어 배출관(120)의 외부면과 벤트관(130) 내부면 사이를 수밀하게 밀폐시킬 수 있으므로 슬릿(131)을 통한 공기의 배출효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 바디부(110)의 중앙에는 사용자가 파지하도록 상향 융기된 노브(114)가 형성되고, 상기 노브(114)의 양측에는 사용자의 손가락이 삽입되도록 하향 함몰된 손삽입홈(115)이 형성되며, 상기 바디부(110)의 저면에는 상기 노브(114)가 융기되면서 마련된 공간부(116)가 형성되고, 상기 배출관(120), 벤트관(130) 및 고정플레이트(140) 등의 과압배출수단을 상기 공간부(116) 내에 배치할 수 있으므로, 상기 과압배출수단을 별도로 배치하기 위한 공간을 마련할 필요가 없어 온수보일러용 캡조립체의 크기가 대형화되는 것을 유지할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캡조립체(100)은 벤트관(130)의 둘레에 끼움결합되는 형상유지관(150)을 통해 벤트관(130)의 내구성을 증대시킬 수 있다.
이를 위해, 도 18의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 형상유지관(150)은 직립한 관형상으로 이루어진 형상유지관(150)은 내부에 상하로 개구된 중공(151)이 형성되고, 상기 중공(151)의 직경은 상기 벤트관(130)의 외경과 대응되는 크기로 형성되어 상기 벤트관(130)의 둘레에 끼움결합되며, 상기 벤트관(130)보다 상대적으로 열변형이 낮은 재질로 이루어진다. 따라서, 상기 수조(20) 내부의 고온으로 벤트관(130)의 내경이 확장되는 것을 방지할 수 있으며 이에 따라 벤트관(130)을 내구성을 대폭 증대시킬 수 있다. 상기 열변형이 낮은 재질로는 스테인레스강, 경질의 합성수지를 이용할 수 있다.
또한, 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 배출관(120)의 상부 둘레에는 수나사산(123)이 형성되고, 상기 형상유지관(150)은 개구된 하단둘레에 내측으로 절곡되어 상기 벤트관(130)의 하단에 지지되는 지지턱(152)이 형성되며, 중공(151)의 상부 내부면에는 상기 수나사산(123)에 치합되는 암나사산(153)이 형성되어 상기 배출관(120)에 나사결합되면서 벤트관(130)을 상향 가압하며 배출관(120)에 장착되므로, 상기 고정플레이트(140)를 이용하지 않고서도 용이하게 벤트관(130)을 배출관(120)의 하단에 장착시킬 수 있으며 견고한 장착상태를 유지할 수 있다.
한편, 도 19에 도시된 바와 같이 상기 배출관(120) 및 벤트관(130)은 하부에서 상부로 갈수록 점차적으로 외경이 확장되는 형태로 이루어지고, 상기 고정플레이트(140)의 삽입공(141)은 하단에서 상단으로 갈수록 점차적으로 외경이 확장되는 형태로 이루어져 상기 배출관(120)에 장착된 벤트관(130)의 둘레에 끼움결합되면서 상기 벤트관(130)의 둘레를 전체적으로 가압할 수 있으므로, 배출관(120)의 외부면과 벤트관(130) 내부면 사이를 더욱 수밀하게 밀폐시킬 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.
20...수조 21...용수주입구
100...캡조립체 110...바디부
111...체결구 112...배출공
114...노브 116...공간부
120...배출관 121...이송공
122...단턱 130...벤트관
131...슬릿 132...지지부
140...고정플레이트 150...형상유지관
200...온수공급장치 210...본체부
211...가압집중홈 220...부력체
230...패킹부 240...동작가이드부
241...수직바 242...슬라이딩블럭
243...힌지브라켓 244...회동축
250...돌출환 251...뾰족부

Claims (8)

  1. 수조(20) 내에서 용수가 내부로 주입되는 용수주입구(21)의 하부 위치에 수평배치되는 본체부(210);
    상기 본체부(210)에 장착되며 상기 용수보다 상대적으로 낮은 비중을 갖는 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부의 용수 수위에 따라 부력으로 상기 본체부(210)를 승강시키는 부력체(220);
    상기 본체부(210) 상에서 상기 용수주입구(21)의 하단 둘레와 대응되는 위치에 배치되어 상기 본체부(210)가 상승하면 본체부(210)의 표면과 접촉하면서 상기 용수주입구(21)를 수밀하게 밀폐시키는 패킹부(230); 및
    상기 본체부(210)의 일측에 배치되어 본체부(210)의 승강동작을 지지하는 동작가이드부(240);를 포함하되,
    하부 둘레에는 상기 용수주입구(21)의 상부에 착탈가능하게 결합되는 체결구(111)가 형성되어 수조(20) 내부를 선택적으로 밀폐시키며 상부에는 상하로 개구된 배출공(112)이 형성된 바디부(110)와,
    상기 바디부(110)의 하부로부터 하향 연장된 관형상으로 이루어지며 내부에는 상기 배출공(112)과 연통되도록 상하 개구된 이송공(121)이 형성된 배출관(120) 및,
    직립한 관형상으로 이루어지고 상부가 개구되어 상기 배출관(120)의 하단에 끼움결합되며, 저면에는 일자로 절개된 슬릿(131)이 형성되고 고무나 실리콘 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부에 과압이 발생하면 탄성에 의해 상기 슬릿(131)이 벌어지면서 내부공기를 상기 배출관(120)으로 배출하는 벤트관(130)을 포함하는 캡조립체(100);를 더 포함하며,
    상기 배출관(120) 및 상기 벤트관(130)은 하부에서 상부로 갈수록 점차적으로 외경이 확장되는 형태로 이루어지고, 고정플레이트(140)의 삽입공(141)은 하단에서 상단으로 갈수록 점차적으로 외경이 확장되는 형태로 이루어져 상기 배출관(120)에 장착된 상기 벤트관(130)의 둘레에 끼움결합되면서 상기 벤트관(130)의 둘레를 배출관(120)측으로 가압하는 것을 특징으로 하는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 동작가이드부(240)는,
    상기 수조(20) 내에서 상기 본체부(210)를 중심으로 양측에 대향하도록 직립배치되는 복수의 수직바(241) 및,
    상기 패킹부(230) 또는 본체부(210) 상에서 각 수직바(241)와 대응되는 위치에 배치되며 상기 수직바(241)에 관통삽입되어 수직바(241)를 따라 승강하면서 상기 본체부(210)가 평행한 상태로 승강하도록 지지하는 슬라이딩블럭(242)을 포함하는 것을 특징으로 하는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 동작가이드부(240)는,
    상기 수조(20) 내에서 상기 용수주입구(21)의 일측에 배치되는 힌지브라켓(243) 및,
    상기 패킹부(230) 또는 본체부(210) 상에서 상기 힌지브라켓(243)과 대응되는 위치에 배치되며 상기 힌지브라켓(243)에 회동가능하게 축결합되어 상기 본체부(210)가 힌지브라켓(243)을 중심으로 회동하면서 상기 용수주입구(21)를 밀폐시키도록 하는 회동축(244)을 포함하는 것을 특징으로 하는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 본체부(210)는 일측에 회동축(244)이 마련되고,
    상기 부력체(220)는 볼형상 또는 블럭형상으로 이루어져 상기 본체부(210) 상에서 상기 회동축(244)과 대향하는 타측방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 온수매트용 온수공급장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 수조(20) 내에서 상기 용수주입구(21)의 둘레로부터 하향 돌출된 형상으로 이루어진 돌출환(250);을 더 포함하며,
    상기 돌출환(250)의 하단에는 하부로 갈수록 점차적으로 두께가 얇아지는 형상의 뾰족부(251)가 형성된 것을 특징으로 하는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 수조(20) 내에서 용수가 내부로 주입되는 용수주입구(21)의 하부 위치에 수평배치되는 본체부(210);
    상기 본체부(210)에 장착되며 상기 용수보다 상대적으로 낮은 비중을 갖는 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부의 용수 수위에 따라 부력으로 상기 본체부(210)를 승강시키는 부력체(220);
    상기 용수주입구(21)의 하단 둘레에 배치되어 상기 본체부(210)가 상승하면 본체부(210)의 표면과 접촉하면서 상기 용수주입구(21)를 수밀하게 밀폐시키는 패킹부(230); 및
    상기 본체부(210)의 일측에 배치되어 본체부(210)의 승강동작을 지지하는 동작가이드부(240);를 포함하되,
    하부 둘레에는 상기 용수주입구(21)의 상부에 착탈가능하게 결합되는 체결구(111)가 형성되어 상기 수조(20) 내부를 선택적으로 밀폐시키며 상부에는 상하로 개구된 배출공(112)이 형성된 바디부(110)와,
    상기 바디부(110)의 하부로부터 하향 연장된 관형상으로 이루어지며 내부에는 상기 배출공(112)과 연통되도록 상하 개구된 이송공(121)이 형성된 배출관(120) 및,
    직립한 관형상으로 이루어지고 상부가 개구되어 상기 배출관(120)의 하단에 끼움결합되며, 저면에는 일자로 절개된 슬릿(131)이 형성되고 고무나 실리콘 재질로 이루어져 상기 수조(20) 내부에 과압이 발생하면 탄성에 의해 상기 슬릿(131)이 벌어지면서 내부공기를 상기 배출관(120)으로 배출하는 벤트관(130)을 포함하는 캡조립체(100);를 더 포함하며,
    상기 배출관(120) 및 상기 벤트관(130)은 하부에서 상부로 갈수록 점차적으로 외경이 확장되는 형태로 이루어지고, 고정플레이트(140)의 삽입공(141)은 하단에서 상단으로 갈수록 점차적으로 외경이 확장되는 형태로 이루어져 상기 배출관(120)에 장착된 상기 벤트관(130)의 둘레에 끼움결합되면서 상기 벤트관(130)의 둘레를 배출관(120)측으로 가압하는 것을 특징으로 하는 역류방지 기능이 구비된 온수매트용 온수공급장치.
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