KR102111885B1 - 온수 매트용 온수 공급장치 - Google Patents

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Abstract

온수 매트를 거친 순환수를 충분히 이용하여 물을 보다 신속하게 가열하여 공급할 수 있고, 열 효율을 보다 극대화할 수 있도록, 외형을 이루며 온수매트로 온수를 순환시키기 위한 유입구와 유출구를 구비한 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되면 내부에 물을 수용하는 공간을 형성하고 상단에는 물 보충을 위한 투입구를 구비한 물통, 상기 물통으로부터 공급된 물을 가열하는 히팅부, 상기 히팅부와 상기 유출구 사이를 연결하여 가열된 물을 유출구로 이송하는 배출라인, 상기 유입구와 상기 물통의 회수구 사이를 연결하여 온수매트를 거친 순환수를 물통으로 이송하는 회수라인, 상기 물통의 배출구와 상기 히팅부 사이를 연결하여 물통의 물을 히팅부로 강제 순환시키는 순환펌프, 및 상기 물통 내부에 상기 회수구와 상기 배출구 사이에 설치되어 상기 회수구로부터 배출되는 순환수를 상기 배출구로 흐르도록 유도하는 유도부를 포함하는 온수 매트용 온수 공급장치를 제공한다.

Description

온수 매트용 온수 공급장치{APPARATUS FOR SUPPLYING WARM WATER FOR MAT}
본 개시내용은 온수 매트로 온수를 공급하기 위한 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 온수 매트는 온수가 흐르도록 된 매트와, 온수를 생산하는 온수보일러, 온수보일러와 매트를 연결하는 순환호수를 포함하여, 가열된 물을 순환시켜 난방을 한다.
온수 보일러는 온수를 강제 순환시키기 위해 펌프를 사용하는 강제순환방식과, 히터가 설치된 가열 탱크에서 발생된 증기압을 이용하여 온수를 순환시키는 자연순환방식으로 구분된다.
강제순환방식 온수 보일러의 경우, 물이 수용되는 물통, 물통의 물을 가열하기 위한 히터, 가열된 물을 메트로 순환시키기 위한 펌프를 포함할 수 있다. 종래의 온수 보일러는 물통 내부에 히터가 구비된 구조로, 한꺼번에 많은 양의 물을 가열해야 하므로 가열시간이 길고 에너지 효율도 떨어지는 단점이 있다.
이에, 열효율을 높일 수 있도록 다양한 온수 보일러가 개발되고 있다. 종래 개발된 온수 보일러는 단순히 물통 내에 설치되어 있던 히터를 물통 외부에 배치하여, 물이 수용되는 물통과 물을 가열하는 히터 공간을 분리한 구조로 되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 온수 보일러는 온수매트를 거친 순환수가 물통으로 복귀되고, 물통에 수용된 물이 펌프를 통해 히터 공간으로 투입되는 구조로, 온도가 떨어진 물을 다시 가열해야 하는 단점이 있다. 이에, 보일러의 열효율을 극대화하기 어려웠다.
본 과제는, 온수 매트를 거친 순환수를 충분히 이용하여 물을 보다 신속하게 가열하여 공급할 수 있고, 열 효율을 보다 극대화할 수 있도록 된 온수 매트용 온수 공급장치를 제공하는 것이다.
본 과제는 소음을 최소화할 수 있도록 된 온수 메트용 온수 공급장치를 제공하는 것이다.
본 구현예의 온수 공급장치는, 외형을 이루며 온수매트로 온수를 순환시키기 위한 유입구와 유출구를 구비한 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되면 내부에 물을 수용하는 공간을 형성하고 상단에는 물 보충을 위한 투입구를 구비한 물통, 상기 물통으로부터 공급된 물을 가열하는 히팅부, 상기 히팅부와 상기 유출구 사이를 연결하여 가열된 물을 유출구로 이송하는 배출라인, 상기 유입구와 상기 물통의 회수구 사이를 연결하여 온수매트를 거친 순환수를 물통으로 이송하는 회수라인, 상기 물통의 배출구와 상기 히팅부 사이를 연결하여 물통의 물을 히팅부로 강제 순환시키는 순환펌프, 및 상기 물통 내부에 상기 회수구와 상기 배출구 사이에 설치되어 상기 회수구로부터 배출되는 순환수를 상기 배출구로 흐르도록 유도하는 유도부를 포함할 수 있다.
상기 물통의 바닥면에 상기 회수구와 상기 배출구가 형성될 수 있다.
상기 회수구는 직경이 상기 배출구의 직경과 비교하여 상대적으로 작은 구조일 수 있다.
상기 유도부는 상기 물통 내면에서 돌출되어 상기 회수구를 감싸며 상기 배출구쪽으로 연장되어, 회수구와 배출구 사이에서 유체가 이송되는 통로를 형성하는 격벽, 상기 격벽 상단을 차단하는 덮개를 포함할 수 있다.
상기 격벽은 배출구쪽 선단이 개방되어 물통 내부와 연통되는 구조일 수 있다.
상기 덮개는 상기 배출구 위로 연장되어 배출구 상부를 차단하는 구조일 수 있다.
이와 같이 본 구현예에 의하면, 물통 내부 유로 개선을 통해 온수매트를 거쳐 물통으로 복귀한 순환수가 바로 히터로 공급됨으로써, 히터의 전력 사용량을 낮출 수 있게 된다. 또한, 온도가 상대적으로 높은 순환수를 충분히 이용하여 물을 재 가열함으로써, 온수 가열에 필요한 시간을 단축할 수 있게 된다. 이에, 열 효율을 극대화하고 에너지 소비량을 최소화할 수 있게 된다.
물통 내부에서 발생되는 소음을 낮춰 소음으로 인한 수면 방해나 스트레스 발생을 줄이고, 보다 쾌적한 사용환경을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 실시예에 따른 온수 공급 장치를 도시한 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 온수 공급장치의 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 3과 도 4는 본 실시예에 따른 온수 공급장치의 유도부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 온수 공급장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 실시예에 따른 온수 공급 장치를 나타내고 있다.
온수 공급장치(100)는 온수매트(도 5의 200 참조)와 별도로 구비되어 물을 가열하여 온수매트로 순환 공급한다. 온수 공급장치(100)는 온수매트에 호스를 매개로 연결될 수 있다. 호스는 자유롭게 휘어질 수 있는 유연한 재질로 이루어지고 내부로 물이 흐르는 관 구조물일 수 있다. 호스는 적당한 길이로 길게 연장되어 온수매트와 온수 공급장치(100) 사이를 연결한다. 호스는 예를 들어, 온수매트로 온수를 공급하는 공급호스와 온수매트를 거친 온수를 다시 온수 공급장치(100)로 순환시키기 위한 회수호스를 포함할 수 있다.
온수매트(200)는 내부에 온수가 지가나는 관로를 구비할 수 있다. 이에, 온수 공급장치(100)에서 공급된 온수는 공급호스를 통해 온수매트로 유입되어 온수매트 전면으로 흐른 후 회수호스를 통해 온수 공급장치(100)로 리턴된다. 그리고 온수 공급장치(100)에서 다시 재 가열되어 온수매트로 순환한다. 온수가 계속 순환되면서 온수매트의 온도를 설정된 온도로 유지할 수 있다.
이와 같이, 온수 공급장치(100)는 물을 적정 온도로 가열하여 온수매트(200)로 계속 순환시키면서 온수매트를 설정된 온도로 관리하게 된다.
본 실시예의 온수 공급장치(100)는, 하우징(10), 물통(20), 히팅부(30), 순환펌프(40) 및 온수매트를 거쳐 물통(20)으로 회수되는 온수를 바로 순환펌프(40) 쪽으로 유도하는 유도부(50)를 포함할 수 있다.
하우징(10)은 온수 공급장치(100)의 외형을 이룬다. 하우징(10)의 하단 일측에 온수를 순환시키기 위한 유입구(12)와 유출구(14)가 마련된다. 하우징(10)의 상단에는 물통(20)의 투입구(22)를 개폐하기 위한 마개(16)가 설치될 수 있으며, 장치를 제어하기 위한 제어패널이 구비될 수 있다. 하우징(10)의 형태나 구조 등은 다양하게 변형될 수 있다.
하우징(10)의 내부에 각 구성부가 배열 설치될 수 있다.
물통(20)은 온수매트(200)로 공급될 물을 저장한다. 물통(20)은 내부에 물을 수용할 수 있는 공간을 형성한다. 물통(20)의 상단에 설치되는 커버(21)에는 내부로 물을 보충할 수 있는 투입구(22)가 구비될 수 있다. 물통(20) 내에 물의 수위가 낮아지게 되면 투입구(22)를 통해 물을 보충할 수 있다.
물통(20)의 바닥면에는 내부에 수용된 물이 배출되는 배출구(24)와 온수매트를 거친 순환수가 다시 물통(20) 내부로 유입되는 회수구(26)가 형성된다. 이에, 물통(20)에 수용된 물은 배출구(24)를 통해 빠져나가며 회수구(26)를 통해 재유입되면서 순환된다.
물통(20)의 회수구(26)와 하우징(10)에 설치된 유입구(12) 사이에 회수라인(28)이 연결 설치된다. 회수라인(28)은 물이 유통될 수 있는 호스 구조물일 수 있다. 이에, 온수매트를 거쳐 하우징(10)의 유입구(12)로 리턴된 순환수는 회수라인(28)을 통해 물통(20)의 회수구(26)로 이송되어 물통(20) 내부로 재투입될 수 있다.
히팅부(30)는 물통(20)과 별도의 공간으로 분리되어 물이 가열되는 히팅챔버(32), 상기 히팅챔버(32) 내에 구비되어 물을 가열하는 전열히터(33)를 포함할 수 있다. 히팅챔버(32) 일측에 물통(20)으로부터 배출된 물이 유입되는 입구(34)와 가열된 온수가 배출되는 출구(36)가 마련된다. 히팅챔버(32)의 크기나 온수 가열 능력은 다양하게 변형될 수 있다.
히팅챔버(32)의 출구(36)와 하우징(10)에 설치된 유출구(14) 사이에 배출라인(38)이 연결 설치된다. 배출라인(38)은 물이 유통될 수 있는 호스 구조물일 수 있다. 이에, 히팅챔버(32)에서 가열된 온수는 배출라인(38)을 통해 하우징(10)의 유출구(14)로 이송되어 온수매트(200)로 공급될 수 있다.
순환펌프(40)는 물통(20)과 온수매트(200) 사이에서 물을 강제로 순환시킨다. 순환펌프(40)는 물통(20)의 배출구(24)와 히팅부(30)의 입구(34) 사이에 연결 설치될 수 있다. 이에, 순환펌프(40)가 구동됨에 따라 물통(20)에 수용된 물은 배출구(24)를 통해 히팅부(30)로 공급되고, 히팅부(30)를 거쳐 가열된 온수는 온수매트를 순환하여 물통(20)으로 회수될 수 있다.
유도부(50)는 물통(20) 내부에 회수구(26)와 배출구(24) 사이에 설치되어 회수구(26)로부터 배출되는 온수를 배출구(24)로 흐르도록 유도한다. 이에, 본 공급장치(100)는 온수매트를 거친 온수를 바로 히팅부(30)로 공급하여 재사용할 수 있게 된다. 따라서, 물통(20)에 수용된 물보다 온도가 상대적으로 높은 온수를 히팅부(30)로 바로 공급함으로써, 히팅부(30)에서의 온수 가열 시간 및 가열에 필요한 에너지를 줄일 수 있게 된다.
도 3과 도 4는 본 실시예에 따른 유도부의 구조를 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 유도부(50)는 물통(20) 내면에서 돌출되어 회수구(26)를 감싸며 배출구(24)쪽으로 연장되어 회수구(26)와 배출구(24) 사이에서 유체가 이송되는 통로(56)를 형성하는 격벽(52), 격벽(52) 상단을 차단하는 덮개(54)를 포함할 수 있다.
이에, 격벽(52)과 덮개(54)에 의해 회수구(26)와 배출구(24) 사이를 연결하는 통로(56)가 형성된다. 배출구(24)는 순환펌프(40)에 연결되어 있어서 물통(20) 내부의 물이 빠져나간다. 따라서 회수구(26)에서 나오는 온수는 이 통로(56)를 따라 흘러나가 배출구(24)를 통해 외측으로 빠져나가게 된다.
이와 같이, 물통(20)으로 회수된 온수는 유도부(50)에 의해 물통(20) 내부로 퍼져나가지 않고, 배출구(24)로 바로 배출되어 히팅챔버(32)로 재공급될 수 있다.
이에, 온수메트를 거친 온수를 물통 내부로 회수하면서도 온수의 열을 그대로 재사용할 수 있어, 온수를 보다 효율적으로 재가열하고, 열효율을 극대화할 수 있게 된다.
회수구(26)를 통해 물통(20)으로 회수되는 온수는 일차적으로 가열된 상태로 상대적으로 물통(20)에 저장되어 있는 물보다 온도가 높다. 따라서, 온도가 높은 온수를 바로 히팅챔버(32)로 공급함으로써, 물을 재가열하는 데 소요되는 에너지와 시간이 그만큼 줄게 된다.
본 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이 물통(20)에 형성되는 회수구(26)는 배출구(24)와 비교하여 상대적으로 직경이 작은 구조일 수 있다. 이에, 회수구(26)를 통해 물통(20)으로 회수되는 온수의 유량보다 배출구(24)를 통해 물통(20)에서 배출되는 물의 유량이 더 크다.
따라서, 회수구(26)에서 유도부(50)를 따라 배출구(24)로 흐르는 온수의 거의 대부분이 배출구(24)를 통해 다시 배출될 수 있다. 이에, 회수되는 온수의 이용 효율을 보다 극대화할 수 있게 된다.
격벽(52)은 물통(20)의 바닥면에 일체로 형성될 수 있다. 격벽(52)은 물통(20) 바닥면에서 상부로 소정 높이 돌출 형성될 수 있다.
격벽(52)은 소정 거리 이격된 두 개의 측벽으로 회수구(26)에서 배출구(24)를 향해 길게 연장 형성될 수 있다. 회수구(26)쪽 격벽(52)의 선단은 회수구(26) 둘레를 따라 회수구(26)를 감싸며 연결된다. 이에, 격벽(52)에 의해 형성되는 통로(56)의 회수구(26)쪽 선단은 막힌 구조를 이룬다. 그리고 배출구(24)를 향하는 격벽(52)의 반대쪽 선단은 개방되어 물통(20) 내부와 연통되는 개방구(53)를 이룬다. 이에, 회수구(26)로부터 배출구(24)로 재공급되는 온수 외에 온수 매트로 공급하기 위해 필요한 물의 일부는 물통(20)으로부터 격벽(52)의 개방구(53)를 통해 배출구(24)로 유입되어 배출될 수 있다.
개방구(53)를 제외하고 격벽(52)과 그 상단에 설치되는 덮개(54)에 의해 통로(56)는 물통(20) 내부와 완전히 차단된다. 이에, 회수구(26)에서 오직 배출구(24)를 향해서만 통로(56)가 형성된다. 따라서, 회수구(26)에서 나온 온수는 물통(20) 내부로 퍼져 혼합되지 않고 배출구(24)를 향해서만 흘러나갈 수 있게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 덮개(54)는 볼트(58)를 매개로 격벽(52)에 고정 설치될 수 있다. 덮개(54)는 격벽(52) 상단에 설치되어 회수구(26) 및 배출구(24) 위쪽을 차단한다.
본 실시예에서, 덮개(54)는 격벽(52)의 배출구(24)쪽 선단에서 돌출되어 배출구(24)의 위쪽에서 배출구(24) 전체를 덮을 수 있는 구조로 되어 있다. 이에, 덮개(54)는 회수구(26) 뿐 아니라 배출구(24) 전체를 위쪽에서 완벽하게 덮게 된다.
이와 같이, 덮개(54)가 회수구(26)와 배출구(24) 위쪽을 덮어줌으로써 회수구(26)와 배출구(24)에서 발생되는 소음을 줄일 수 있게 된다.
회수구(26)를 통해 온수가 물통(20) 내부로 유입되면서 증기나 소음이 발생되며, 순환펌프(40)의 구동에 따라 물이 배출구(24)를 통해 빠져나가는 과정에서도 소음이 발생된다.
회수구(26)와 배출구(24) 상부를 덮개(54)가 막고 있어, 회수구(26)와 배출구(24)에서 발생되는 소음은 덮개(54)에 의해 차단되어 저감될 수 있다. 또한, 덮개(54)에 의해 소음이 물통(20) 위쪽으로 전달되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
따라서, 본 장치의 구동에 따라 온수가 순환되면서 발생되는 소음을 최소화하여 보다 쾌적한 사용 환경을 제공할 수 있게 된다.
도 5는 본 실시예에 따른 온수 공급장치의 온수 순환 작용을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 온수 공급장치(100)는 온수를 가열하여 온수매트로 연속적으로 순환 공급한다.
순환펌프(40)가 구동되면 물통(20) 내에 수용되어 있는 물이 배출구(24)를 통해 히팅부(30)로 공급된다. 히팅부(30)로 공급된 물은 히팅부(30) 내에서 설정 온도로 가열된다. 순화펌프(40)의 구동에 따라 히팅부(30)에서 가열된 물은 히팅부(30)에서 온수매트로 공급된다. 온수매트를 거친 온수는 회수구(26)를 통해 물통(20) 내부로 회수된다.
온수매트를 거쳐 물통(20)으로 회수되는 물은 일차적으로 히팅부(30)에 의해 가열된 물로, 물통(20) 내에 저장되어 있는 물보다 상대적으로 온도가 높다.
이렇게 온도가 상대적으로 높은 온수는 회수구(26)를 통해 물통(20)으로 유입되어 물통(20)에 수용된 다른 물과 최대한 혼합되지 않고 유도부(50)를 통해 바로 배출구(24)로 흐르게 된다.
유도부(50)는 회수구(26)와 배출구(24) 사이에 통로(56)를 형성하여, 회수구(26)에서 나오는 온수를 바로 배출구(24)로 유도한다.
이에, 온수는 유도부(50)의 통로(56)를 따라 배출구(24)로 흐르고 순환펌프(40)의 구동에 따라 배출구(24)에서 배출되어 히팅부(30)로 공급되다. 따라서, 온수매트를 거친 온수가 물통(20) 내의 물과 혼합되어 온도가 저하되지 않고 바로 온도히팅부(30)로 재공급될 수 있게 된다.
이와 같이, 물통(20)으로 복귀한 순환수가 바로 히팅부(30)로 공급됨으로써, 물을 재가열하기 위한 전력 사용량을 낮출 수 있고, 히팅부(30)에서 온수를 재가열하는 시간을 단축할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
10 : 하우징 12 : 유입구
14 : 유출구 20 : 물통
22 : 투입구 24 : 배출구
26 : 회수구 28 : 회수라인
30 : 히팅부 32 : 히팅챔버
33 : 전열히터 34 : 입구
36 : 출구 38 : 배출라인
40 : 순환펌프 50 : 유도부
52 : 격벽 53 : 개방구
54 : 덮개 56 : 통로

Claims (5)

  1. 외형을 이루며 온수매트로 온수를 순환시키기 위한 유입구와 유출구를 구비한 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되며 내부에 물을 수용하는 공간을 형성하고 상단에는 물 보충을 위한 투입구를 구비한 물통, 상기 물통으로부터 공급된 물을 가열하는 히팅부, 상기 히팅부와 상기 유출구 사이를 연결하여 가열된 물을 유출구로 이송하는 배출라인, 상기 유입구와 상기 물통의 회수구 사이를 연결하여 온수매트를 거친 순환수를 물통으로 이송하는 회수라인, 상기 물통의 배출구와 상기 히팅부 사이를 연결하여 물통의 물을 히팅부로 강제 순환시키는 순환펌프, 및 상기 물통 내부에 상기 회수구와 상기 배출구 사이에 설치되어 상기 회수구로부터 배출되는 순환수를 상기 배출구로 흐르도록 유도하는 유도부를 포함하고,
    상기 유도부는 상기 물통 바닥면에서 상부로 돌출 형성되고, 상기 회수구를 감싸며 상기 배출구쪽으로 연장되어 회수구와 배출구 사이에서 유체가 이송되는 통로를 형성하는 격벽, 및 상기 격벽 상단을 차단하는 덮개를 포함하고,
    상기 격벽은 이격된 두 개의 측벽으로, 상기 회수구쪽 선단은 회수구 둘레를 따라 회수구를 감싸며 연결되어 막힌 구조이고, 배출구쪽 선단은 개방되어 물통 내부와 연통되는 개방구를 이루며,
    상기 통로는 상기 격벽과 그 상단에 설치되는 덮개에 의해 개방구를 제외하고 물통 내부와 완전히 차단되고 상기 회수구에서 배출구만을 향해서만 형성되어, 상기 회수구에서 나온 온수가 물통 내부로 퍼지지 않고 상기 통로를 통해 배출구를 향해서만 흘러나가도록 된 온수 매트용 온수 공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회수구는 직경이 상기 배출구의 직경과 비교하여 상대적으로 작은 구조의 온수 매트용 온수 공급장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 덮개는 상기 배출구 위로 연장되어 배출구 상부를 차단하는 온수 매트용 온수 공급장치.
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