KR20060019984A - 휴대용 보일러 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명은 순환수를 가열하기 위한 가열관이 내부에 설치되고, 버너 또는 휴대용 가스렌지로 가열될 수 있도록 구성된 보일러 가열부와, 보일러 가열부보다 높은 위치에 설치되고, 온수가 순환되는 배관에 차 있는 공기를 배출함과 동시에 순환수를 강제 순환시키기 위한 강제순환부와, 보일러 가열부에서 가열된 온수를 난방을 위해 이용하기 위한 난방부와, 보일러 가열부의 가열관으로부터 나온 온수가 상기 강제순환부 쪽 또는 난방부 쪽으로 분배되도록 하고, 강제순환 시 가열부로의 역류를 방지하는 역류방지부를 구비하는 휴대용 보일러 장치이다.

이와 같은 구성의 휴대용 보일러 장치는 휴대가 간편하고, 누구나 쉽게 분해 및 설치를 할 수 있어 등산이나 낚시 등의 야외활동에서 사용하기에 편리할 뿐 아니라, 강제순환에 의하여 배관의 공기를 배출시켜 자연순환 시 순환수를 순환시키는 데 있어 공기층에 의한 방해를 제거함으로써 순환수가 원활하게 순환을 하도록 하여 효율적인 난방을 할 수 있는 효과가 있다.

보일러, 난방, 수동펌프, 배관, 가열관, 버너, 매트리스

Description

휴대용 보일러 장치{Portable Boiler Apparatus}

도 1은 종래의 기술에 따른 보일러를 개략적으로 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 휴대용 보일러의 구조를 도시한 것이다.

도 3은 도 2에 도시한 휴대용 보일러의 작동을 도시한 구성도이다.

도 4a는 도 2에 도시한 휴대용 보일러의 강제순환부를 이용하여 온수를 순환시킬 때의 역류방지부를 도시한 단면도이다.

도 4b는 도 4a에 도시한 역류방지부가 난방부 측으로부터 가열부 측으로의 역류를 방지하는 모습을 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 가열부 110 : 가열관

110a : 가열부 유입구 110b : 가열부 유출구

112 : 가열수단 114 : 단열벽

120 : 가열부 유출관 121, 232 : 분배수단

122 : 역류방지부 123 : 역류방지관

124 : 개폐식 차단막 130 : 강제순환부 유입관

200 : 강제순환부 210 : 피스톤

220 : 수동펌프 222 : 펌프 손잡이

230 : 강제순환부 유출관 240 : 난방배관 유입관

250 : 보충수 탱크 252 : 개폐수단

300 : 난방부 310 : 난방배관

320 : 매트리스 330, 340 : 니플

350 : 난방배관 유출관

본 발명은 휴대용 보일러에 관한 것으로서, 특히 수동펌프가 부가되어 배관 내의 공기를 쉽게 제거함으로써, 가열된 온수의 순환을 위한 동력을 쉽게 얻을 수 있으며, 휴대가 간편한 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 가스나 기름을 이용한 히터 등을 이용하여 이로부터 얻어지는 열원으로 냉수를 가열하여 온수로 만든 후, 이 온수를 이용하여 난방을 하는 장치로 가정이나 각종 건물에 널리 이용되고 있다.

이러한 보일러는 온수를 생성하는 보일러 가열부와, 난방을 하고자 하는 거실 또는 방바닥 등을 가열하는 가열배관을 구비한다. 상기 가열배관의 양단은 각각 보일러 가열부로 흡입시키는 흡입유로로 이용된다. 배출유로에는 보일러 가열부 내의 온수를 가열배관으로 배출시키기 위한 순환펌프가 구비된다.

상기의 구조를 갖는 보일러에서, 상기 보일러 가열부가 가동되면 보일러 가열부의 내부에서는 소정의 열원에 의하여 냉수가 가열되어 가열배관을 따라 유동하 게 된다. 온수는 거실이나 방바닥에 구비되는 가열배관을 따라 유동하면서 열을 발산하여 난방을 하게 되고, 온도가 낮아져 상온수로 변화하게 된다. 상기의 과정에 의하여 거의 상온에 가깝게 온도가 낮아진 물은 다시 흡입유로를 통해 보일러 가열부 내로 유입되어 재가열된다.

그러나 상기의 구조를 갖는 보일러는 휴대가 불가능하고, 일단 설치가 되면 이를 이동시키기 어려우며, 레저나 여행이 많아지는 실정에 있어, 난방을 위한 휴대할 수 있는 간편한 난방장치로서의 휴대용 보일러가 요구되고 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 휴대용 보일러장치를 도시한 것으로서, 국내 특허공개 제 2003-73275 호에 개시되어 있다.

도면을 참조하면, 물이 가열되는 가열구간과 가열구간 내에서 가열된 물이 유동되는 유동구간을 갖는 보일러 가열부(11)와, 상기 유동구간으로부터 보일러 가열부(11)의 외측으로 노출되어 유동구간에 충전된 온수를 배출시키는 배출배관(13)과, 일단이 상기 배출배관(13)과 연통되며 소정의 설치면(20)에 매입되어 상기 설치면(20)을 가열하는 가열배관(21)과, 상기 가열구간으로부터 상기 보일러 가열부(11)의 외측으로 노출되어 가열배관(21)과 연통되며 가열배관(21) 내의 물을 가열구간으로 흡입하는 흡입배관(15)을 포함하여 구성된다.

미설명된 부호 12는 손잡이, 14는 전원스위치, 21a와 21b는 순환수의 유입구 및 유출구를 각각 도시한 것이다.

또한, 종래의 휴대용 보일러의 예로서는, 국내 특허공개 제 1999-68643 호에 휴대용 미니 보일러로서 개시된 바 있다.

상기 개시된 휴대용 미니보일러는 버너나 가스레인지 위에 재치하여 온수를 가열시키는 하부수조와, 상기한 하부수조의 상단에 연결관으로 연결되어서 하부수조에서 가열된 온수를 난방호스 쪽으로 공급하는 상부수조와, 상기한 하부수조와 상부수조의 사이에 설치되어서 하부수조에서 가열된 온수를 난방호스 쪽으로 공급하는 상부수조와, 상기한 하부수조와 상부수조의 사이에 설치되어서 하부수조에서 가열된 난방용 온수를 일정 온도 이하가 되도록 열을 외부로 방열시키고, 외주연에 다수의 방열구멍을 구비하는 방열기와, 상기한 상부수조에서부터 연결관을 거쳐 하부수조의 상부면까지 연하도록 설치되어서 하부수조의 내부공기를 밖으로 배출하는 공기배출관으로 구성된다.

그러나 상기 구조의 보일러는 보일러 가열부에서 생성되는 온수를 난방을 위한 난방배관을 통해 순환시키는데 있어 온수의 온도의 차이에 따른 자연순환 방식에 의하므로, 순환수의 순환을 위한 구동력이 약해 순환하는 속도가 느리고, 배관 내의 공기가 잔존하여 순환수의 흐름을 방해함으로써 보일러의 운전에 어려운 면이 많아 그 실용성에 있어서 문제가 있다.

또한, 배관을 복잡하게 할수록 난방을 위한 온수의 순환이 원활하게 되지 않는 경향이 있다는 단점이 있다.

따라서, 상기한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방식의 휴대용 보일러가 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 소형으로 만들어져 휴대가 간편하고, 누구나 쉽게 분해 및 설치를 할 수 있어 등산이나 낚시 등의 야외활동에서 사용하기에 편리한 휴대용 보일러 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 휴대용 보일러장치에 수동펌프를 부가하여 온도의 차이에 의한 온수의 순환을 초기에 강제적으로 순환시킴으로써, 초기에 배관 내의 공기를 빼 주어 순환수의 흐름을 원활하게 할 수 있는 휴대용 보일러 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 본체와 매트리스를 분리하여 휴대할 수 있도록 하고, 강제순환에 의한 구동력을 얻음으로써 설치장소에 제한이 없고, 빠른 순환에 의해 난방의 속도가 빨라지게 되어 효율적인 난방이 가능한 휴대용 보일러를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 순환수를 가열하기 위한 가열관이 내부에 설치되고, 버너 또는 휴대용 가스렌지로 가열될 수 있도록 구성된 보일러 가열부와, 상기 보일러 가열부보다 높은 위치에 설치되고, 온수가 순환되는 배관에 차 있는 공기를 배출함과 동시에 순환수를 강제 순환시키기 위한 강제순환부와, 상기 보일러 가열부에서 가열된 온수를 난방을 위해 이용하기 위한 난방부와, 상기 보일러 가열부의 가열관으로부터 나온 온수가 상기 강제순환부 쪽으로부터 상기 가열부 쪽으로 순환수가 역류하는 것을 방지하는 역류방지부를 구비한다.

이때, 상기 강제순환부는 상기 가열관에서 가열된 온수가 유입되는 수동펌프(pump)와, 수동펌프에 순환수 및 보충수를 공급하기 위한 보충수 탱크(tank)와, 상기 보충수 탱크와 수동펌프 사이에 물 공급을 조절하기 위한 개폐수단을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가열관으로부터 나온 가열된 온수의 강제순환 시에는 상기 분배수단에 의해 상기 난방부 쪽으로는 유입되지 않고 상기 강제순환부로 유입되고, 온수의 자연순환 시에는 분배수단 및 역류방지부에 의해 난방부 쪽으로 온수가 유입되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 난방부는 유연성 있는 합성수지재의 호스(hose)로 이루어진 난방배관과, 상기 난방배관이 내장되는 매트리스(mattress)로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 역류방지부는 역류방지관과, 상기 역류방지관의 내주면에 일측이 접착 고정되어 순환수를 상기 난방부로만 흐르도록 하는 유연성 있는 개폐식 차단막으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 보일러의 구조를 간략히 도시한 구성도이며, 도 3은 도 2에 도시된 휴대용 보일러를 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 휴대용 보일러 장치는 가열부(100)와 강제순환부(200)와 난방부(300)로 이루어진다.

전체적인 순환수의 흐름을 살펴보면, 가열관(110)에서 가열되어 유출된 뜨거운 온수는 초기에는 강제순환을 위하여 강제순환부(200)로 유입되는데, 이러한 강 제순환부(200)는 강제순환부 유입관(130)과 이에 연결되어 순환수를 강제 순환시키기 위한 수동펌프(220) 및 강제순환부 유출관(230)을 통과하며 난방부 유입관(240)을 통해 난방배관(310)으로 유입된다.

반면, 상기 과정의 강제순환이 이루어진 후에는 순환수의 온도 차이에 의한 자연순환이 이루어지게 되는데, 이는 상기 가열관(110)에서 가열되어 유출된 뜨거운 온수가 강제순환부(200)를 거치지 않고, 분배수단(121) 및 역류방지부(122)를 통과하여 난방부 유입관(240)을 통해 난방배관(310)으로 유입된다.

이의 구조 및 작용을 구체적으로 살펴본다.

먼저, 보일러 가열부(100)에 대해 살펴보면, 상기 보일러 가열부(100)는 외부와의 단열을 위한 원통형의 단열벽(114)과, 상기 단열벽(114)의 내부에 나선형으로 형성된 가열관(110)이 설치되고, 상기 가열관(110)의 가열관 유입구(110a)는 난방부(300)로부터 나오는 온도가 떨어진 순환수가 흘러 들어오는 난방배관 유출관(350)과 연결된다.

또한, 상기 가열관(110)의 타단인 가열부 유출구(110b)는 가열부 유출관(120)과 연결되어 강제순환부(200) 또는 난방부(300)로 순환수를 공급하게 되며, 상기 가열관(110)의 아래에는 흔히 사용되는 버너나 휴대용 가스렌지 등의 가열수단(112)이 사용되어 온수를 가열하게 된다.

즉, 난방부(300)를 빠져나온 순환수는 가열부 유입구(110a)를 통하여 상기 가열관(110)으로 들어가고, 상기 가열관(110)을 흐르며 가열수단(112)에 의하여 가열됨으로써 온수로 되고, 이러한 고온의 순환수는 분배수단(121) 및 역류방지부(122)를 거쳐 난방부(300)를 흐르며 그 열로 인하여 난방을 하게 된다.

다음으로 강제순환부(200)에 대해 살펴본다.

순환수가 각 배관을 따라 순환하는 경우에, 만일 내부의 공기가 제거되지 않으면 온수가 통과할 때 협곡이 생기므로 가열된 온수의 순환에 방해를 주게 된다.

따라서, 처음 보일러의 가동 시에 보일러 가열부(100)의 내부는 물론 각 배관(110, 120, 130, 230, 240, 310, 350)의 내부는 공기가 차 있는 상태이므로, 보충수 탱크(250)를 이용하여 펌핑을 통해 강제로 물을 유입시켜 보일러 가열부(100) 및 내외부의 배관(110, 120, 130, 230, 240, 310, 350)을 모두 물로 가득 채워 강제 순환시키는 것이다.

이러한 상기 강제순환부(200)는 상기 보일러 가열부(100)보다 높은 위치에 설치되고, 온수가 순환되는 각 배관에 차 있는 공기를 배출함과 동시에 순환수를 강제 순환시키는 역할을 한다.

이러한 상기 강제순환부(200)는, 강제순환부 유입관(130)과 이에 연결되어 순환수를 강제 순환시키기 위한 수동펌프(220)와 상기 수동펌프에 물을 공급하기 위한 보충수 탱크(250) 및 강제순환부 유출관(230)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 수동펌프(220)는 그 내부에 설치되어 수동으로 왕복운동을 하게 되는 피스톤(210) 및 상기 피스톤(210)의 왕복운동을 위한 펌프 손잡이(222)가 구비된다.

또한, 상기 수동펌프(220)의 일측에는 보충수 탱크(250)가 설치되고, 상기 보충수 탱크(250)와 수동펌프(220) 사이 격벽의 하부는 물이 통과할 수 있도록 개 방되고, 이에 개폐수단(252)이 설치된다.

상기 개폐수단(252)은 그 상부는 상기 격벽에 접착되어 있고, 하부는 물이 상기 보충수 탱크(250)로부터 수동펌프(220) 쪽으로 유입될 수 있도록 회동되는 구조로 되며, 고무와 같은 유연한 재질의 것이 사용될 수 있다.

상기 구조의 개폐수단(252)은, 상기 수동펌프(220)를 작동시킬 때는 상기 수동펌프(220) 내에서 왕복운동 하도록 설치되는 피스톤(210)에 의하여 물이 압축됨으로써 개폐수단(252)이 닫혀 보충수가 공급되지 않고, 초기에 물을 공급할 때는 상기 개폐수단(252)이 열려 보충수가 공급되도록 하는 것이다.

따라서, 강제순환을 위하여 먼저 보충수 탱크(250)에 물을 공급하고, 이 물이 개폐수단(252)을 통하여 상기 수동펌프(220)로 유입되고, 수동펌프(220)에 의하여 강제순환부 유출관(230)으로 밀려들어가고, 난방배관(310)과 난방배관 유출관(350) 및 가열관(110)을 차례로 거치며 순환하게 된다.

상기의 과정에 의하여 자연순환에 의한 난방 시 각 배관에 남아 있는 공기층을 없앰으로써, 이후 순환수가 배관 내 공기층에 의한 방해 없이 원활하게 흐를 수 있도록 하게 된다.

이러한 초기 강제순환에 의해 순환수의 순환이 원활하게 이루어지게 되면, 상기 뜨거운 온수는 온도의 차이에 의하여 자연 순환되고, 사용되는 용도에 따라 일정한 형상으로 된 매트리스(320)의 표면에 형성된 장착홈을 따라 난방배관(310)이 이루어지게 된다.

다음으로 난방부(300)에 대해 살펴본다.

상기 난방부(300)는, 난방을 위한 매트리스(320)와, 상기 매트리스(320) 상부에는 난방배관(310)이 매입되도록 지그재그 형상 등의 소정의 형상으로 장착홈이 형성되고, 이 장착홈에는 양 단부에 니플(330, 340)이 설치된 난방배관(310)이 매입되어 구성된다.

즉, 상기 난방배관(310)은 유연성 있는 합성수지재의 호스(hose)로 이루어지고, 상기 난방배관(310)이 내장되는 매트리스(320)가 부가되고, 상기 매트리스(320)의 표면에 원하는 형상으로 장착홈이 형성되어 상기 난방배관(310)이 장착됨으로써 난방부(300)가 설치되는 것이다.

이때, 상기 매트리스(320)에 매입된 난방배관(310)을 따라 온수가 흐르면서 난방이 이루어지며, 상기 난방배관(310) 양 단부의 니플(330, 340)에 난방배관 유입관(240)과 난방배관 유출관(350)이 각각 결합되는 것이다.

상기 구조로 된 난방부(300)는 상기 매트리스(320)에 형성된 장착홈에 장착된 난방배관(310)을 따라 뜨거운 온수가 흐르면서 상기 매트리스(320)의 온도를 높여 난방이 이루어지게 된다.

난방이 이루어진 후에 상기 온수는 온도가 상온에 가깝게 떨어지고, 다시 매트리스(320)를 벗어나 난방배관 유출관(350)을 통해 다시 상기 보일러 가열부(100)로 유입되어 가열됨으로써 순환을 이루는 것이다.

다음으로 도 4a는 도 3에 도시된 역류방지부(122)가 자연순환 시의 열린 모습을 도시한 단면도이고, 도 4b는 상기 역류방지부(122)가 강제순환 시 닫힌 모습을 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 보일러 가열부(100)의 가열관(110)으로부터 나온 온수가 상기 강제순환부(200) 쪽 또는 난방부(300) 쪽으로 분배되도록 하는 분배수단(121)에서, 상기 강제순환부(200)로부터 나온 물이 다시 가열부(100) 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 역할을 하도록 구성되는 역류방지부(122)가 구비되고, 상기 역류방지부(122)의 난방부(300) 방향 및 가열부(100) 방향으로 각각 분배수단(121, 232)이 구비되어 순환수의 흐름을 유도하게 된다.

상기 역류방지부(122)에는 배관에서의 역류방지관(123)과 고무 재질의 유연성 있는 개폐식 차단막(124)이 부가되는데, 이는 초기의 강제순환 시에는 닫혀 있다가 이후 자연순환 시에는 열리도록 구성되며, 이는 원통형 모양의 고무 재질로서 상부 끝단이 역류방지관(123)의 내주면 상부에 고정되는 구조로 이루어져 있다.

즉, 보일러의 가동 초기에는 강제순환부(200)의 수동펌프(220)에 의해 발생하는 압력에 의하여 물이 강제순환부 유입관(130)을 통하여 상기 강제순환부(200) 쪽으로만 흐를 수 있도록 하여 배관에 존재하는 공기를 빼 주고, 상기 역류방지관(123)의 내주면 상부에 고정되어 회동함으로써 순환수의 흐름에 따라 열리고 닫히는 유연한 재질의 개폐식 차단막(124)은 상기 과정에 의한 강제순환 시 강제순환부 유출관(230)을 따라 나온 물이 다시 분배수단(121) 쪽으로 역류하려고 하면 상기 개폐식 차단막(124)이 닫힘으로써 물의 역류를 막고, 원활하게 난방부(300) 쪽으로 순환수가 이동하도록 하는 것이다.

이러한 본 발명의 휴대용 보일러 장치는 여행이나 등산 등에 사용되는 가방이나 승용차 등에 용이하게 수납되어 휴대할 수 있으므로, 겨울철 등산, 낚시, 캠 핑 등의 야외활동에 유용하게 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 휴대용 보일러는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 소형으로 만들어져 휴대가 간편하고, 누구나 쉽게 분해 및 설치를 할 수 있어 등산이나 낚시 등의 야외활동에서 사용하기에 편리한 효과를 제공한다.

둘째, 휴대용 보일러장치에 수동펌프를 부가하여 온도의 차이에 의한 온수의 순환을 초기에 강제적으로 순환시킴으로써, 초기에 배관 내의 공기를 빼 주어 순환수의 흐름을 원활하게 하여 원활하고 효율적인 난방효과를 제공한다.

셋째, 가열부와 매트리스 및 강제순환부를 분리하여 휴대할 수 있도록 하고, 강제순환에 의한 구동력을 얻음으로써 설치장소에 제한이 없고, 빠른 순환에 의해 난방의 속도가 빨라지게 되어 효율적인 난방이 가능한 효과를 제공한다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (5)

1. 순환수를 가열하기 위한 가열관이 내부에 설치되고, 버너 또는 휴대용 가스렌지 등의 가열수단에 의해 가열되는 보일러 가열부와;

   상기 보일러 가열부보다 상부에 설치되고, 온수가 순환되는 배관에 차 있는 공기를 배출함과 동시에 순환수를 강제 순환시키기 위한 강제순환부와;

   상기 보일러 가열부에서 가열된 온수를 난방용으로 이용하는 난방부와;

   상기 보일러 가열부의 가열관으로부터 나온 온수가 상기 강제순환부 쪽으로부터 상기 가열부 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 역류방지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 보일러 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 강제순환부는 상기 가열관에서 가열된 온수가 유입되는 수동펌프(pump)와, 수동펌프에 보충수를 공급하기 위한 보충수 탱크(tank)와, 상기 보충수 탱크와 수동펌프 사이에 설치되어 보충수가 상기 수동펌프 방향으로만 흐를 수 있도록 한 개폐수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 보일러 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 가열관으로부터 나온 가열된 온수의 강제순환 시에는 상기 역류방지부에 의해 상기 난방부로 직접 유입되지 않고 상기 강제순환부로 유입되고, 온수의 자연순환 시에는 상기 역류방지부에 의해 상기 강제순환부오 유입되지 않고 난방부로 온수가 직접 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 보일러 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 난방부는 유연성 있는 합성수지재의 호스(hose)로 이루어진 난방배관과, 상기 난방배관이 내장되는 매트리스(mattress)를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 보일러 장치.
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 역류방지부는 역류방지관과, 상기 역류방지관의 내주면에 일측이 접착 고정되어 순환수를 상기 난방부로만 흐르도록 하는 고무재질의 유연성 있는 개폐식 차단막을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 보일러 장치.

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