KR20070077806A

KR20070077806A - 온수를 이용한 난방기기

Info

Publication number: KR20070077806A
Application number: KR1020070068897A
Authority: KR
Inventors: 신천식
Original assignee: 신천식
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2007-07-27
Also published as: KR100786056B1

Abstract

본 발명은 담요, 장판, 침대커버, 카펫트, 이불, 카싯트 등의 난방장치, 또는 물리 치료기로 사용되는 핫패드 등에 온수를 공급할 수 있는 난방기기에 관한 것이다.

본 발명은 물주입구(12)에 설치되어 공기압의 발생을 해소시킴과 동시에 물의 누수를 차단할 수 있도록 된 체크밸브(18)가 장착되어 있고, 저장된 물의 양을 확인할 수 있도록 된 투명창(11)을 포함하는 물탱크(10)와; 가열히터(24)에 의해 온수의 생산이 신속하게 이루어질 수 있도록 작은 부피를 가지는 가열탱크(23)를 내부로 포함함과 동시에 물 예열이 가능하도록 예열히터(22)가 설치되어 있는 예열탱크(21)로 이루어진 온수통(20)과; 상기 물탱크(10)와 온수통(20)의 예열탱크(21)를 연결하는 공급관(40)에 설치되어 예열탱크(21) 내의 온수가 가열탱크(23)로 보충되어질 때 발생하는 증기압 변화에 따라 부력부재(52)가 상하로 이동하면서 상기 공급관(40)을 개폐하는 공급밸브(50)와; 가열탱크(23)와 열교환기(30)를 연결하는 배출관(60)에 설치되어 가열탱크(23)의 가열히터(24)에 의해 가열 생산된 온수에 의해 압력이 일정 이상이 되면 가열탱크(23)의 체크밸브(25)가 차단됨과 동시에 부력부재(72)가 하향 이동하여서 개방되어져 온수를 열교환기(30)로 순환시키는 배출밸브(70)와; 순환관(80)에 설치되어 온도조절기(90)를 조절하여 조정된 시그널에 따라 그에 해당하는 온도의 온수가 가열 유지되도록 감지하는 바이메탈식 온도감지기(100)로 구성된 온수를 이용한 난방기기에 의해 달성된다.

물탱크, 체크밸브, 공급밸브, 배출밸브, 온수통, 예열탱크, 가열탱크, 가열히터, 열교환기,

Description

온수를 이용한 난방기기{Heater make use of hot-water}

일반적으로 난방기기로 사용되어지는 제품은 그 종류가 수없이 다양하다.

상기의 난방기기 중 패드형 난방기기(담요, 장판, 침대커버, 카펫트, 이불, 카싯트)는 취급이 용이하고 간편하게 사용할 수 있어 널리 사용되어 지고 있다.

상기 패드형 난방기기의 가열방법은 전기가열식과 온수가열식으로 나누어진다.

상기의 가열방법중, 대중화된 난방기기는 전기가열식 난방기기로써, 취급 사용이 용이한 반면, 사용 중에 인체에 전자기파를 발산하기 때문에 건강상 좋지 않고, 전기직접가열식이나 연료를 사용하는 보일러식 난방기기는 열에너지의 소모가 높고, 설치비가 많이 들어서 사용자에게 경제적인 부담을 주게 된다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 난방기기가 등록특허 제10-0348457호이다.

선등록발명은 전열기 대신 더운 물을 열의 근원으로 한 것이다.

상기 선등록발명은 밀폐된 공간 즉 온수통에 잠입식 히터를 설치하여 전기로 물을 끓이며 물을 끓이는 중에 생성되는 증기압과 온수통 안의 기압 변화에 따라 열리고 닫히도록 발명된 공급밸브와 배출밸브에 의해 온수통 안에서 생산된 75-80℃의 일상생활에 쓰여지기에 알맞은 온도의 온수를 물펌프나 다른 수단을 사용하지 않고 높고 먼곳까지 계속적으로 공급순환시키는 장치임을 알 수 있다.

상기의 선등록발명은 온수를 이용하여 가열하는 난방기기의 결점인 펌핑수단(모터 펌프 등)의 작동소음을 해소하여 소비자의 불만 요소를 해소한 이점을 가지고 있으나, 공급밸브와 배출밸브의 구조가 복잡하여 제조생산에 따른 밸브의 생산원가가 상승되어 난방기기의 판매원가가 상승되어지는 문제점을 야기하게 됨은 물론 온수를 생산하는 온수통이 단일 구성물로 이루어져 있어 온수를 한번 순환시킨 후, 재차 순환시키기까지의 순환주기가 길어, 사용자가 요구하는 일정한 온도에 균일한 균일난방을 추구하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 온수의 온도차가 커 재가열 순환시키는데 따른 전기에너지의 손실이 큰 단점을 가지고 있다.

또한 선등록 발명은 난방수의 가열과 냉각으로 인해 물탱크 내에 공기압이 발생하게 되는데, 공기를 제거하기 위한 수단이 결여되어 있어 공기압 발생시 물의 원할한 순환을 기대할 수 없는 구조적 결함을 가지고 있을 뿐만 아니라, 공기압이 과도하게 발생되어지면, 물탱크의 파손까지도 유발되는 크나큰 단점을 가지고있는 것이다.

본 발명은 선등록 발명의 단점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 신속하게 온수를 생산할 수 있도록 작은 부피의 가열탱크와 예열탱크에 예열 된 온수를 공급하여 가열탱크에 의해 가열 순환되는 온수의 순환주기를 단축시킴으로써, 소비자가 요구하는 균일 일정온도에 의한 균일난방이 가능한 고품질의 난방기기를 소비자에게 제공함은 물론, 공급밸브와 배출밸브의 구조 단순화로 난방기기의 생산원가를 현저하게 줄였을 뿐만 아니라, 물탱크의 물 주입구에 체크밸브를 장착하여 물탱크내의 공기압 발생을 해소함과 동시에 물의 누출을 방지할 수 있도록 한 온수를 이용한 난방기기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

물주입구(12)에 설치되어 공기압의 발생을 해소시킴과 동시에 물의 누수를 차단할 수 있도록 된 체크밸브(18)가 장착되어 있고, 저장된 물의 양을 확인할 수 있도록 된 투명창(11)을 포함하는 물탱크(10)와;

가열히터(24)에 의해 온수의 생산이 신속하게 이루어질 수 있도록 작은 부피를 가지는 가열탱크(23)를 내부로 포함함과 동시에 물 예열이 가능하도록 예열히터(22)가 설치되어 있는 예열탱크(21)로 이루어진 온수통(20)과;

상기 물탱크(10)와 온수통(20)의 예열탱크(21)를 연결하는 공급관(40)에 설치되어 예열탱크(21) 내의 온수가 가열탱크(23)로 보충되어 질 때 발생하는 증기압 변화에 따라 부력부재(52)가 상하로 이동하면서 상기 공급관(40)을 개폐하는 공급밸브(50)와;

가열탱크(23)와 열교환기(30)를 연결하는 배출관(60)에 설치되어 가열탱 크(23)의 가열히터(24)에 의해 가열 생산된 온수에 의해 압력이 일정 이상이 되면 가열탱크(23)의 체크밸브(25)가 차단됨과 동시에 부력부재(72)가 하향 이동하여서 개방되어져 온수를 열교환기(30)로 순환시키는 배출밸브(70)와;

순환관(80)에 설치되어 온도조절기(90)를 조절하여 조정된 시그널에 따라 그에 해당하는 온도의 온수가 가열 유지되도록 감지하는 바이메탈식 온도감지기(100)로 구성됨을 특징으로 하는 온수를 이용한 난방기기에 의해 달성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은,

첫째, 신속하게 온수를 생산할 수 있도록 부피가 작은 가열탱크(23)와 예열탱크(21)에서 예열 된 온수를 공급하여 가열탱크(23)에 의해 가열 순환되는 온수의 순환주기를 단축시 킬 수 있게 함에 따라 소비자가 요구하는 일정온도에 의한 균일난방이 가능한 고품질의 난방기기를 소비자에게 제공할 수 있고;

둘째, 공급밸브(50)와 배출밸브(70)의 구조 단순화로 난방기기의 생산원가를 현저하게 줄였으며;

셋째, 물탱크(10)의 물주입구(12)에 체크밸브(18)를 장착하여 물탱크(10)내의 공기압 발생을 해소함과 동시에 물의 누출을 방지할 수 있도록 하여 난방기기의 신뢰성을 확보할 수 있는 이점을 가지고 있다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도6에서 도시한 바와 같이 본 고안에 의한 온수를 이용한 난방기기는, 물탱크(10), 온수통(20) 및 열교환부(30)로 이루어짐과 동시에 물탱크(10)와 온수통(20)은 공급관(40)으로 연결되고, 온수통(20)과 열교환부(30)는 배출관(60)으로 연결되며, 열교환부(30)와 물탱크(10)는 순환관(80)으로 연결된다.

상기 물탱크(10)는 충전된 물(난방수)의 확인 보충이 가능하도록 투시창(11)이 상면으로 설치되어 있고, 물유입구(12)에는 체크밸브(18)가 설치되어 있다.

상기 체크밸브(18)는 공기유통공(14a)을 가장자리로 형성하고, 중앙에 체크밸브변(16)을 작동시키는 작동봉(15)이 형성되어 있는 공기통로부재(14)와, 상기 체크밸브변(16)의 상부에는 몸체(13)에 형성된 공기배출공(13a)을 개폐하는 개폐볼(17)이 설치되어 있다.

상기 물탱크(10)와 공급관(40)에 의해 연결되는 온수통(20)은, 공급관(40)이 연결되는 예열탱크(21)와, 예열탱크(21)의 내부로 설치되는 가열탱크(23)로 이루어진다.

상기 예열탱크(21)는 물탱크(10)로부터 공급된 물을 일정온도(50℃∼60℃)로 예열시키는 예열히터(22)가 설치되어 있고, 상기 예열탱크(21)에는 예열 된 물이 가열탱크(23)로 보충되어 질 때 발생하는 증기압 변화에 따라 부력부재(52)가 상.하로 이동하는 공급밸브(50)의 개방으로 물탱크(10)로부터 물이 공급되어지도록 된 것이다.

상기 예열탱크(21)의 내부에는 온수의 신속한 생산이 가능하도록 부피가 작은 가열탱크(23)가 설치되어 있되, 상기 가열탱크(23)의 내부에는, 물을 60℃∼80 ℃로 가열하는 가열히터(24)가 설치되어 있고, 가열히터(24)에 의해 가열된 온수에 의해 팽창압력이 발생하면 온수유입구멍을 차단시키고 압력이 낮아지면 반대로 개방시켜 온수의 유입이 가능하게 하는 체크밸브(25)가 설치되어 있으며, 가열된 온수가 열교환기(30)로 순환되어질 수 있도록 하는 배출관(60)이 연결되어 있는 것이다.

상기 가열탱크(23)와 열교환기(30)를 연결하는 배출관(60)에는 가열탱크(23)에 발생하는 팽창압력에 의해 개방되어지는 배출밸브(70)가 설치되어 있다.

상기의 공급밸브(50)와 배출밸브(70)는 그 구성이 동일하다.

즉, 속이 비워 그 내부에 공기가 채워져 있는 부력부재(52)(72)가 물이송요홈(51a)(71a)이 내면에 열십자방향으로 형성되어 있는 몸체(51)(71)의 내부에서 상,하 이동가능하도록 설치되어 있다.

상기 부력부재(52)(72)는 공급관(40)과 배출관(60)에 대하여 일부분이 삽입되어지면서 차단할 수 있도록 상부의 끝이 뾰족한 상면을 가지고 있다.

부력부재(52)(72)는 몸체(51)(71)에 체결되어지는 체결니플(53)(73)을 매개로 설치되어 있는 것이다.

상기 온수통(20)의 가열탱크(23)로부터 배출 온수가 순환되어지는 열교환기와 물탱크(10)에 연결되는 순환관(80)상에는 전기코드를 통해 공급되는 전기량이 온도조절기(90)로 조절되고, 순환관(80)에 설치되어진 바이메탈식 온도감지기(100)의 시그널에 의해 가열히터(24)와 예열히터(22)의 발열이 제어되어 진다.

전술한 구성으로 본 발명의 온수를 이용한 난방기기를 사용하고자할 때에는 물탱크(10)의 물유입구(12)에 장착된 체크밸브(18)를 분리해 낸다.

체크밸브(18)를 물탱크(10)로부터 분리한 상태에서 물탱크(10)에 물을 채워 넣는다.

상기와 같이 물탱크에(10) 채워지는 물은 공급관(40)을 통해 온수통(20)을 구성하는 예열탱크(21)와 가열탱크(23) 내부로 유입되어지게 된다.

상기 온수통(20)으로 공급되는 물은 먼저 예열탱크(21)에 가득 채워진 후, 가열탱크(23)의 온수유입구멍에 설치된 체크밸브(25)의 개방으로 가열탱크(23) 내부로도 물이 가득 채워지도록 한다.

상기와 같이 물탱크(10)와 예열탱크(21) 및 가열탱크(23)에 물이 채워진 상태에서 물탱크(10)의 물유입구멍(12)에 체크밸브(18)를 장착하게 된다.

이후, 온도조절기(90)로 전기량을 조절하고, 전기에너지를 공급하게 된다.

상기와 같이 전기에너지가 공급될 때 도면에 도시하지 않았지만 전기제품에서 필수적으로 가지고 있어야 하는 안전장치인 안전스위치와 전원차단기 및 누전차단기가 부설되어 있는 것이어서 전기에너지가 안정되게 공급되어 지게 되는 것이다.

상기와 같이 전기에너지가 공급되어 온수통(20)을 이루는 가열탱크(23)와 예열탱크(21)의 물이 각각의 가열히터(24)와 예열히터(22)에 의해 가열되어 지게 된다.

상기와 같이 가열히터(24)와 예열히터(22)에 의해 물이 가열되어 지면, 온수통(20)을 이루는 가열탱크(23)와 예열탱크(21) 안에 점차 높은 압력이 형성된다.

상기와 같이 각각의 가열히터(24)와 예열히터(22)에 의해 가열되는 물은 부피가 작은 가열탱크(23)내의 물이 먼저 가열되어 지게 된다.

상기 가열탱크(23)의 가열히터(24)에 의해 온수가 생산되어 지면, 가열탱크(23)의 내부에 팽창 압력이 발생하게 되고, 이때 가열탱크(23)의 온수유입구멍에 설치된 체크밸브(25)가 차단위치에 위치하게 됨과 동시에 팽창압력이 배출관(60)에 설치된 배출밸브(70)의 부력부재(72)를 밀어 하향 이동시킴에 따라 가열탱크(23)에서 생산된 온수가 열교환기(20)로 배출 순환되어 지게 된다.

상기와 같이 가열탱크(23)의 온수가 열교환기(20)로 배출 순환되질 때의 초기단계에서는 예열탱크(21)의 압력에 변화가 없어 공급밸브(50)는 평상시와 같이 공급관(50) 속에 있는 물의 부력에 의하여 부력부재(52)가 상승하여 있는 상태이어서 닫혀 있게 된다.

상기한 상태에서 가열탱크(23)로부터 온수가 순환 배출되어서 상기 가열탱크(23) 내의 팽창압력이 낮아지게 되면, 물탱크(10)로부터 예열탱크(21)에 물이 충전되어지게 된다.

즉, 가열탱크(23)내의 수압 및 증기압이 낮아지면, 온수유입구멍을 차단하고 있던 체크밸브(25)가 중력에 의해 아래로 이동하여 상기 온수유입공(도면에 특정부호로 표시하지 않았음)이 개방되어 진다.

상기 가열탱크(23)의 온수유입공이 개방되어 지면, 예열탱크(21)의 물이 가열탱크(23)로 유입되어 지게 되고, 이때 예열탱크(21)의 내부 압력 및 증기압이 낮아지게 되고, 이때 공급밸브(50)의 부력부재(52)가 중력에 의해 하향 이동하여서 물탱크(10)로부터 예열탱크(21)로 물이 공급되어 진다.

상기의 공급밸브(50)는 유체의 흐름이 물탱크(10)에서 온수통(20)의 예열탱크(21)로 흐르게 하고 역방향의 흐름은 차단 시키게 된다.

상기와 같이 가열탱크(23)와 예열탱크(21)에 증기압이 순차적으로 발생함에 따라 온수가 물탱크(10) 쪽으로는 역류할 수 없고, 배출관(60)을 통하여 열교환기(30)로 순환 배출이 안정적으로 이루어지게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 난방기기는 물탱크(10)의 물유입구(12)로 장착된 체크밸브(18)를 통해 공기가 선택적으로 공급되어 짐에 따라 진공압력에 의한 온수(난방수) 순환 장애가 유발하는 것을 근본적으로 예방할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 온수통(20)의 구조가 부피가 작은 물의 가열이 신속하게 이루어지는 가열탱크(21)와 상기 가열탱크(21)에서 생산된 온수가 열교환기(20)로 배출 순환된 상태에서 상기 가열탱크(21)내에 예열탱크(21)로부터 예열 된 온수가 보충되어 짐에 따라 예열에 필요한 시간을 최소화할 수 있어 균일한 온도를 가지는 양질의 난방기기 생산이 가능하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 난방기기의 예시도.

도 2는 본 발명에 의한 난방기기의 요부를 발췌한 시시 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 난방기기의 물탱크의 요부를 발췌한 분리 구성도.

도 4는 도2의 결합 단면도.

도 5는 도4의 작동상태도.

도 6a,b는 본 발명에 의한 난방기기의 공급밸브와 배출밸브를 구성을 나타낸 부분 분리 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 물탱크 11 : 투시창

13 : 몸체 14 : 공기통로부재

14a : 공기유통공 15 : 작동봉

16 : 체크밸브변 17 : 개폐볼

18,25 : 체크밸브 20 : 온수통

21 : 예열탱크 22 : 예열히터

23 : 가열탱크 24 : 가열히터

30 : 열교환기 40 : 공급관

50 : 공급밸브 51,71 : 몸체

51a,71a : 물이송요홈 52,72 : 부력부재

60 : 배출관 70 : 배출밸브

80 : 순환관

Claims

물주입구(12)에 설치되어 공기압의 발생을 해소시킴과 동시에 물의 누수를 차단할 수 있도록 된 체크밸(18)가 장착되어 있고, 저장된 물의 량을 확인할 수 있도록 된 투명창(11)을 포함하는 물탱크(10)와;

가열히터(24)에 의해 온수의 생산이 신속하게 이루어질 수 있도록 작은 부피를 가지는 가열탱크(23)를 내부로 포함함과 동시에 물 예열이 가능하도록 예열히터(22)가 설치되어 있는 예열탱크(21)로 이루어진 온수통(20)과;

상기 물탱크(10)와 온수통(20)의 예열탱크(21)를 연결하는 공급관(40)에 설치되어 예열탱크(21) 내의 온수가 가열탱크(23)로 보충되어질 때 발생하는 증기압 변화에 따라 부력부재(52)가 상하로 이동하면서 상기 공급관(40)을 개폐하는 공급밸브(50)와;

가열탱크(23)와 열교환기(30)를 연결하는 배출관(60)에 설치되어 가열탱크(23)의 가열히터(24)에 의해 가열 생산된 온수에 의해 압력이 일정 이상이 되면 가열탱크(23)의 체크밸브(25)가 차단됨과 동시에 부력부재(72)가 하향 이동하여서 개방되어져 온수를 열교환기(30)로 순환시키는 배출밸브(70)와;

순환관(80)에 설치되어 온도조절기(90)를 조절하여 조정된 시그널에 따라 그에 해당하는 온도의 온수가 가열 유지되도록 감지하는 바이메탈식 온도감지기(100)로 구성됨을 특징으로 하는 온수를 이용한 난방기기.
제1항에 있어서, 상기 물탱크(10)의 체크밸브(18)는, 공기유통공(14a)을 가장자리로 형성하고 있고, 중앙에 체크밸브변(16)을 작동시키는 작동봉(15)이 형성되어 있으며, 상기 체크밸브변(16)의 상부에는 몸체(13)에 형성된 공기배출공(13a)을 개폐하는 개폐볼(17)이 설치됨을 특징으로 하는 온수를 이용한 난방기기.
제1항에 있어서, 상기 온수통(20)은 물탱크(10)와 공급관(40)에 의해 연결되어 물이 공급됨과 동시에 예열히터(22)에 의해 물이 예열 되는 예열탱크(21)와, 상기 예열탱크(21)의 내부로 설치되어 온수의 신속한 생산이 가능하도록 작은 부피를 가짐과 동시에 가열히터(24)에 의해 가열된 온수가 연결된 배출관(60)에 의해 열교환기(30)로 배출 순환되고, 온수가열로 발생하는 팽창압력에 의해 온수유입구멍을 선택적으로 개폐하는 체크밸브(25)가 설치되어 있는 가열탱크(23)로 구성됨을 특징으로 하는 온수를 이용한 난방기기.
제1항에 있어서, 상기 공급밸브(50)는, 속이 비워 그 내부에 공기가 채워져 있고, 내주면에 물이송요홈(51a)이 열십자방향으로 형성되어 있는 몸체(51)에서 상,하 이동가능하게 설치되어 있으며, 공급관(40)의 개폐가 가능하도록 상부로 뾰족한 테이퍼를 이루는 상면을 가지는 부력부재(52)가 몸체(52)의 내부로 체결니플(53)을 매개로 설치됨을 특징으로 온수를 이용한 난방기기.
제1항에 있어서, 상기 배출밸브(70)는, 속이 비워 그 내부에 공기가 채워져 있고, 내주면에 물이송요홈(71a)이 열십자방향으로 형성되어 있는 몸체(71)에서 상,하 이동가능하게 설치되어 있으며, 배출관(60)의 개폐가 가능하도록 상부로 뾰족한 테이퍼를 이루는 상면을 가지는 부력부재(72)가 몸체(72)의 내부로 체결니플(73)을 매개로 설치됨을 특징으로 온수를 이용한 난방기기.