KR102022675B1

KR102022675B1 - 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터

Info

Publication number: KR102022675B1
Application number: KR1020180045486A
Authority: KR
Inventors: 최현용
Original assignee: 최현용
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2019-09-18

Abstract

본 발명은 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터에 관한 것으로, 그 목적은 온수의 순환을 이용하는 온수보일러 등에서 가스공급원과 가열수단 상호 간을 연결하는 레귤레이터에 온수 온도 감지기능을 부가하여 가스공급원으로부터 공급되는 가스의 압력이 온수 온도에 따라 자동으로 조절될 수 있도록 한 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터를 제공함에 있다.
본 발명은, 몸체 내에는 공급된 가스의 압력조절을 위한 압력조절 공간부가 구비되고, 상기 압력조절 공간부에는 소정 가스를 공급하는 가스공급수단 및 상기 가스공급수단으로부터 공급되는 가스를 연소시키면서 소정 열원을 제공하는 가열수단이 연결되는 베이스부재와; 상기 압력조절 공간부의 개방된 상부에 안착되어 그 내부를 밀폐시킨 상태에서 내부압력에 따라 유동되는 고무판과, 상기 고무판의 상부에서 하측을 향한 외력을 인가하는 스프링과, 상기 고무판의 하면에 장착되어 상기 고무판의 유동에 따라 상기 가스공급수단으로부터의 가스 유입량을 조절하는 개폐부재를 동작시키는 연동부재를 포함하는 가압부재와; 상기 가압부재가 설치된 베이스부재의 상부를 마감 처리하되, 그 내부에 온수가 저장되는 온수 저장부가 형성되고, 그 일측에는 상기 온수 저장부와 연계된 온수공급관 및 온수배출관이 돌출 형성된 덮개부재 및; 형상기억합금으로 이루어져, 상기 고무판 상부의 스프링 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 온수 저장부에 저장된 온수의 온도에 따라 선택적으로 변형되면서 상기 스프링을 수축 또는 팽창시키는 작동부재;로 구성된다.

Description

온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터{AUTOMATIC GAS PRESSURE REGULATOR WITH HOT WATER TEMPERATURE SENSING FUNCTION}

본 발명은 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 그 내부로 온수가 순환되도록 특정 구조로 가스 레귤레이터를 형성하여 유입된 온수의 온도에 따라 공급되는 가스의 압력이 자동으로 조절될 수 있도록 한 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터에 관한 것이다.

최근, 주 5일 근무제의 정착 등에 따른 여가시간의 증대 및 생활수준의 향상에 따라, 다양한 장소의 자연공간에서 캠핑을 행하는 여가인구가 급격히 증가하고 있는 실정이다.

이때, 캠핑장이나 낚시터, 산속 등과 같은 다양한 장소에서의 캠핑 시에는 텐트를 중심으로 각종 활동이 이루어지게 되는데, 상기 텐트는 대부분 우수한 방풍 및 방수성을 갖도록 제작되게 되므로, 기온이 내려가는 가을철이나 겨울철에는 별도의 난로나 매트를 추가로 구비하여 사용하여야만 한다.

이에, 최근에는 가스 버너와 물탱크 등을 포함하여 구성되어, 상기 물탱크에 저장되어 가열된 온수를 호스를 매개로 매트 내부로 순환시켜 난방 기능을 제공할 수 있도록 구성된 무전원 및 무동력의 온수보일러가 널리 사용되고 있으며, 이때 상기 온수보일러에 구비되는 가스 버너는 소정 레귤레이터를 매개로 가스통과 연결되어 연소를 위한 가스를 공급받도록 이루어진다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 온수보일러는 가스 버너를 매개로 동작되는 특성에 따라, 취침 시 가스 버너의 장시간 사용에 따라 가스통의 온도 및 압력의 변화로 인해 화력이 일정하게 유지되지 못함과 아울러, 폭발에 의한 안전사고의 위험이 따르는 문제점이 발생하게 되었다.

즉, 종래의 온수보일러는 가스 버너의 장시간 사용 시 가스통의 온도 및 압력 상승에 따라, 가스의 소비량의 임의로 증가되면서 연비가 저하됨과 아울러, 강한 화력에 의한 화재위험이 따르는 문제점이 발생하게 되었으며, 또한 임의적인 화력의 변화에 따라 사용자는 반복적으로 화력의 세기를 조절해야만 하는 매우 번거로운 문제점도 발생하게 되었다.

국내 공개특허공보 제10-2009-0008174호 국내 공개실용신안공보 제20-1988-0001069호

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 온수의 순환을 이용하는 온수보일러 등에서 가스공급원과 가열수단 상호 간을 연결하는 레귤레이터에 온수 온도 감지기능을 부가하여 가스공급원으로부터 공급되는 가스의 압력이 온수 온도에 따라 자동으로 조절될 수 있도록 한 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터는, 몸체 내에는 공급된 가스의 압력조절을 위한 압력조절 공간부가 구비되고, 상기 압력조절 공간부에는 소정 가스를 공급하는 가스공급수단 및 상기 가스공급수단으로부터 공급되는 가스를 연소시키면서 소정 열원을 제공하는 가열수단이 연결되는 베이스부재와; 상기 압력조절 공간부의 개방된 상부에 안착되어 그 내부를 밀폐시킨 상태에서 내부압력에 따라 유동되는 고무판과, 상기 고무판의 상부에서 하측을 향한 외력을 인가하는 스프링과, 상기 고무판의 하면에 장착되어 상기 고무판의 유동에 따라 상기 가스공급수단으로부터의 가스 유입량을 조절하는 개폐부재를 동작시키는 연동부재를 포함하는 가압부재와; 상기 가압부재가 설치된 베이스부재의 상부를 마감 처리하되, 그 내부에 온수가 저장되는 온수 저장부가 형성되고, 그 일측에는 상기 온수 저장부와 연계된 온수공급관 및 온수배출관이 돌출 형성된 덮개부재 및; 형상기억합금으로 이루어져, 상기 고무판 상부의 스프링 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 온수 저장부에 저장된 온수의 온도에 따라 선택적으로 변형되면서 상기 스프링을 수축 또는 팽창시키는 작동부재를 포함하여 구성된 것;을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 작동부재는 상기 고무판 상면에 고정 결합된 원판형상의 하부판 및 상기 스프링의 상단에 위치하는 원판형상의 상부판을 나선형태로 연결하면서 그 내부에 상기 스프링이 설치되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게, 상기 작동부재는 상기 덮개부재의 온수 저장부로 유입된 온수의 온도가 40 내지 70℃ 범위일 경우, 그 형상이 변화되면서 상기 스프링을 수축시켜 상기 고무판의 유동에 따른 연동부재 및 개폐부재의 동작에 의해 상기 압력조절 공간부로의 가스유입이 차단되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 온수의 순환을 이용하는 온수보일러 등에서 가스공급수단과 가열수단 상호 간을 특정 구조를 갖는 레귤레이터를 매개로 연결함에 따라, 가열수단 측으로 공급되는 가스의 압력을 일정하게 유지하면서 화력이 임의적으로 상승되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 온수가 순환되는 레귤레이터의 내부에 온수 온도 감지기능을 부가하고, 온수의 온도가 일정 온도 이상 과열되면, 가열수단 측으로의 가스공급이 자동으로 차단될 수 있도록 하므로서, 가열수단 및 가스공급수단의 급격한 온도상승이 방지될 수 있는 효과가 있게 되며, 이를 통한 임의적인 폭발 위험성이 제거되면서 제품의 안전성을 확보할 수 있는 효과도 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터의 외관을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터의 구성을 나타내는 상부 분리사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터의 구성을 나타내는 하부 분리사시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터의 동작상태를 나타내는 정단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터의 사용상태도이다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터는, 온수의 순환을 이용하는 온수보일러 등에서 가스공급수단인 가스통과 가열수단인 가스 버너 상호 간을 연결하는 레귤레이터에 온수 온도 감지기능을 부가하여, 가스통으로부터 공급되는 가스의 압력이 온수 온도에 따라 자동 조절될 수 있도록 구현된다.

이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터는, 다수 개의 나사결합홀(10a,60a)에 대응되게 체결되는 나사를 매개로 베이스부재(10) 및 덮개부재(60)가 상.하로 적층 결합되어 대략 직육면체 형상의 몸체를 이루면서, 그 내부에 특정 구조의 가압부재(30)와 작동부재(40) 및 개폐부재(50) 등이 상호 연동 가능하게 설치되어 구성된다.

상기 베이스부재(10)의 몸체 내에는 가스의 압력조절을 위한 압력조절 공간부(12)가 구비되어 구성되며, 그 일측에는 가스 버너(200) 또는 연소기 등의 비롯한 소정 열원을 제공하는 다양한 종류의 가열수단이 직접 장착되거나 호스 또는 배관을 통해 연결되는 버너결합부(18)가 형성되고, 하면에는 가스통(100) 등의 가스공급수단의 장착을 위한 가스공급부재(20)가 나사결합홀(20a)에 체결되는 다수 개의 나사를 매개로 일체로 결합되어 구성된다.

상기 베이스부재(10)의 바닥면에는 상기 가스공급부재(20)의 가스공급홀(22)과 가스이동로(17)를 통해 연통되도록 가스유입홀(16)이 천공되어 구성된다.

참조부호 19는 상기 버너결합부(18)를 선택적으로 개폐시켜 가스 버너(200) 측으로의 가스조절량을 조절하도록 구비되는 가스조절 스위치를 나타내며, 참조부호 17a는 가스누출방지를 위해 상기 가스이동로(17) 외곽을 따라 설치되는 오링을 나타낸다.

여기에서, 상기 가스조절 스위치(19) 및 가스결합부재(20) 등의 구성은 해당 분야의 공지된 기술이므로, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 베이스부재(10)의 압력조절 공간부(12)는 그 상측이 개방된 대략 원통형상으로 이루어지며, 개방된 상측에는 대략 원판형상을 갖는 고무판(32)의 가장자리 부분이 안착되어 그 내부를 밀폐시키면서 가압수단을 형성하도록 이루어진다.

상기 가압부재(30)는 상술한 바와 같은 고무판(32)을 포함하여 구성되어, 상기 고무판(32)의 유동을 통해 상기 압력조절 공간부(12)의 압력 조절이 가능하도록 이루어지며, 상기 고무판(32)의 상면 중앙에는 하측을 향한 외력을 인가하는 스프링(34)이 설치되고, 상기 고무판(32)의 하면에 중앙에는 관통홀(36a)이 천공된 대략 사각판 형상의 연동부재(36)가 수직상태를 이루면서 일체로 결합되어, 상기 고무판(32)의 유동에 따라 상기 가스공급수단으로부터의 가스 유입량을 조절하는 개폐부재(50)를 동작시키도록 이루어진다.

상기 개폐부재(50)는 그 평면의 형상이 대략 "†" 형상을 갖도록 이루어져, 양측에 돌출 형성된 힌지(52)가 상기 압력조절 공간부(12)에 일정 높이를 갖도록 형성된 힌지설치홈(14)에 안착된 상태로 나사 체결을 통해 회전 가능하게 설치되며, 그 일단에 봉형태로 돌출된 연동돌기(54)는 상기 연동부재(36)의 관통홀(36a)에 단속되도록 관통 결합되고, 타단은 상기 베이스부재(10)의 가스유입홀(16) 상측에 위치하여 밀폐부(56)를 매개로 상기 가스유입홀(16)을 선택적으로 개폐시키도록 구성된다.

상기 덮개부재(60)는 그 하면이 개방된 대략 직육면체 형상으로 이루어져 상기 가압부재(30)가 설치된 베이스부재(10)의 상부를 마감 처리하는 것으로서, 내부에는 온수가 저장되는 일정 공간의 온수 저장부(62)가 형성되고, 그 일측에는 상기 온수 저장부(62) 측으로의 온수 공급을 위한 온수공급관(64) 및 저장된 온수를 외부로 배출시키기 위한 온수배출관(66)이 각각 돌출 형성되어 구성된다.

한편, 상기 가압부재(30)의 고무판(32)에 외력을 인가하도록 제공되는 스프링(34)은 형상기억합금으로 이루어진 작동부재(40)에 감싸여진 형태로 설치되어, 상기 온수 저장부(62)에 저장된 온수의 온도에 따라 선택적으로 변형되는 상기 작동부재(40)의 외력에 의해 수축 또는 팽창 가능하도록 구성된다.

이때, 상기 작동부재(40)는 상기 고무판(32) 상면에 고정 결합된 대략 원판형상의 하부판(44) 및 상기 스프링(34)의 상측에 설치되는 대략 원판형상의 상부판(42)을 대략 나선형태로 연결하면서 그 내부에 상기 스프링(34)이 설치되도록 구성된다.

상기 작동부재(40)는 상기 스프링(34)의 내부에 설치될 수도 있으며, 그 이외에 다양한 형상으로 변형 설계가 가능함은 물론이다.

상기 작동부재(40)는 상기 덮개부재(60)의 온수 저장부(62)에 내장된 상태에서, 유입된 온수의 온도가 대략 40 내지 70℃ 범위일 경우, 그 형상이 변화되면서 상기 상부판(42) 및 하부판(44) 사이에 설치된 스프링(34)에 외력을 인가하게 된다.

즉, 상기 덮개부재(60)의 온수공급관(64)을 통해 온수 저장부(62) 내로 유입된 온수의 온도가 상술한 범위에 도달하게 되면, 상기 작동부재(40)는 형상기억합금의 특징에 의해 소정 형태로 변화하면서(도 4a → 도 4b), 상기 스프링(34)을 수축시키도록 작용하게 된다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 가스 버너(200)와 일체형 몸체를 이루는 야외용 온수보일러(300)의 사용을 위해, 본 발명에 따른 레귤레이터의 가스결합부재(20)에는 일정 규격의 가스통(100)을 견고하게 장착시킴과 아울러, 버너결합부(18)에는 상기 가스 버너(200)와 연결된 호스를 연결하여 버너 측으로의 가스 공급이 가능해지도록 한다.

이때, 상기 베이스부재(10) 내의 압력조절 공간부(12)의 개방된 상부에 설치된 고무판(32)의 중앙부분은 상기 스프링(34)을 매개로 하측을 향한 외력을 인가받게 되며, 이에 상기 고무판(32) 하면의 연동부재(36)가 개폐부재(50) 일단의 연동돌기(54)를 하강시킴과 동시에 타단의 밀폐부(56)는 힌지(52)를 중심으로 지렛대의 원리에 의해 상승되면서 상기 베이스부재(10) 바닥면의 가스유입홀(16)과 일정 간격 이격된 상태를 유지하게 된다(도 4a).

따라서, 상기 가스통(100)에 저장된 가스는 상기 가스결합부재(20)의 가스공급홀(22)과 가스이동로(17) 및 베이스부재(10) 하면의 가스유입홀(16)을 거치면서 상기 압력조절 공간부(12) 내에 수용되게 되며, 상기 가스조절 스위치(19)의 개방 조작 시 상기 가스 버너(200) 측으로 공급될 수가 있게 된다.

한편, 해당 온수보일러(300)의 장시간 사용 시에는 상기 가스통(100)의 온도상승에 따라 그 압력이 변화하게 되는데, 상기 가스통(100)의 압력이 증가됨과 동시에 상기 압력조절 공간부(12)의 압력도 높아지면서 수용된 가스의 팽창에 의해 상기 가압부재(30)의 고무판(32) 중앙부분이 미세하게 상승하게 되며, 이에 그 하단이 뽀죡한 원뿔형태로 형성된 밀폐부(56)와 상기 베이스부재(10) 바닥면의 가스유입홀(16) 상호 간의 간격이 줄어들거나 밀착되면서, 상기 압력조절 공간부(12) 내부로 유입되는 가스의 양이 저감될 수 있게 된다.

그리고, 상기 온수보일러(300)에 저장되어 호스(310)를 통해 순환되는 온수는 상기 온수공급관(64)을 통해 상기 덮개부재(60) 내부의 온수 저장부(62)를 경유하여 온수배출관(66)으로 배출되도록 순환이 이루어지게 되는데, 이때 상기 온수 저장부(62)에 저장된 온수가 일정 온도 범위에 도달되는 경우, 형상기억합금으로 이루어진 상기 작동부재(40)가 일정 형태로 변형되면서 상기 스프링(34)이 수축되도록 외력을 인가하게 되며, 이에 상기 고무판(32)은 상기 스프링(40)으로부터의 외력이 해제됨에 따라 그 중앙부분이 일정 높이만큼 상승하게 된다.

또한, 상기 고무판(32)에 상승 시 상기 연동부재(36) 및 상기 연동부재(36)에 관통 결합된 개폐부재(50) 일단의 연동돌기(54)가 상승됨에 따라, 상기 개폐부재(50) 타단의 밀폐부(56)는 상기 베이스부재(10)의 가스유입홀(16)을 밀폐시켜 상기 가스통(100)으로부터 상기 베이스부재(10)의 압력조절 공간부(12) 측으로 유입되는 가스가 완전히 차단되도록 하게 된다(도 4b).

따라서, 상기 온수 보일러(300)의 온수가 일정 온도 범위에 도달할 경우, 가스 버너(200) 측으로의 가스 유입이 자동으로 차단되면서 해당 온수 보일러(300)의 과열이 방지될 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서 기재된 내용과 다른 변형된 실시예들이 돌출 된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 내에 속하게 됨은 물론이다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 캠핑 등의 야외활동에서 널리 사용되는 야외용 온수 보일러를 일예로 하여 설명하였지만, 본 발명에 따른 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터는 각종 온수보일러나 카세트식 버너, 이동식 부탄 연소기를 비롯하여 가스히터, 가스그릴, 가스난로, 가스보일러, 가스 온수급탕기 등을 포함하여 가스를 연료로 사용하는 다양한 제품에 적용시킬 수가 있는 것이다.

10: 베이스부재, 10a,20a,60a: 나사결합부,
12: 압력조절공간부, 14: 힌지설치홈,
16: 가스유입홀, 17: 가스이동로,
18: 버너결합부, 19: 가스조절 스위치,
20: 가스결합부재, 22: 가스공급홀,
30: 가압부재, 32: 고무판,
34: 스프링, 36: 연동부재,
40: 작동부재, 42: 상부판,
44: 하부판, 50: 개폐부재,
52: 힌지, 54: 연동돌기,
56: 밀폐부, 60: 덮개부재,
62: 온수 저장부, 64: 온수공급관,
66: 온수배출관, 100: 가스통,
200: 가스 버너, 300: 온수보일러.

Claims

몸체 내에는 공급된 가스의 압력조절을 위한 압력조절 공간부가 구비되고, 상기 압력조절 공간부에는 소정 가스를 공급하는 가스공급수단 및 상기 가스공급수단으로부터 공급되는 가스를 연소시키면서 소정 열원을 제공하는 가열수단이 연결되는 베이스부재와;
상기 압력조절 공간부의 개방된 상부에 안착되어 그 내부를 밀폐시킨 상태에서 내부압력에 따라 유동되는 고무판과, 상기 고무판의 상부에서 하측을 향한 외력을 인가하는 스프링과, 상기 고무판의 하면에 장착되어 상기 고무판의 유동에 따라 상기 가스공급수단으로부터의 가스 유입량을 조절하는 개폐부재를 동작시키는 연동부재를 포함하는 가압부재와;
상기 가압부재가 설치된 베이스부재의 상부를 마감 처리하되, 그 내부에 온수가 저장되는 온수 저장부가 형성되고, 그 일측에는 상기 온수 저장부와 연계된 온수공급관 및 온수배출관이 돌출 형성된 덮개부재 및;
형상기억합금으로 이루어져, 상기 고무판 상부의 스프링 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 온수 저장부에 저장된 온수의 온도에 따라 선택적으로 변형되면서 상기 스프링을 수축 또는 팽창시키는 작동부재를 포함하여 구성된 것;을 특징으로 하는 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터.
제 1항에 있어서,
상기 작동부재는 상기 고무판 상면에 고정 결합된 원판형상의 하부판 및 상기 스프링의 상단에 위치하는 원판형상의 상부판을 나선형태로 연결하면서 그 내부에 상기 스프링이 설치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 작동부재는 상기 덮개부재의 온수 저장부로 유입된 온수의 온도가 40 내지 70℃ 범위일 경우, 그 형상이 변화되면서 상기 스프링을 수축시켜 상기 고무판의 유동에 따른 연동부재 및 개폐부재의 동작에 의해 상기 압력조절 공간부로의 가스유입이 차단되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 온수 온도 감지 기능을 갖는 자동 가스압력조절 레귤레이터.