KR20130008282A - 역류방지장치 및 이를 이용한 무동력 간이 난방용 보일러를 위한 온수순환 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부 일측에 주입구(11)가 형성되며 하부 타측에 배출구(12)가 형성되고, 내부공간은 물이 채워지며 일측에 파이프연결공(15)이 형성된 하측공간부(14)와 공기가 채워지는 상측공간부(13)로 이루어지는 물탱크(10); 상기 물탱크(10)의 측벽에 일체로 형성되며, 상단에 형성된 에어유입구(21)가 상기 상측공간부(13)와 연통되고 하단이 상기 파이프연결공(15)과 연통되도록 상하방향을 따라 연장된 에어유로(20); 상기 물탱크(10)의 배출구(12)와 연통되며, 상기 배출구(12)를 통해 유입되는 물을 가열하는 히터(42)가 구비된 가열부(40); 상기 배출구(12)와 가열부(40) 사이에 설치되어, 가열부(40)에서 가열된 온수가 물탱크(10)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지장치(30); 및 바닥면이나 매트와 같이 난방이 요구되는 구조물이나 제품에 배관되며, 일단이 상기 가열부(40)와 연통되고 타단이 물탱크(10)의 파이프연결공(15)에 연통 설치되어 가열부(40)에서 가열된 온수가 난방을 하면서 점차 냉각되어 파이프연결공(15)을 통해 물탱크(10)로 유입되는 순환파이프(50);를 포함하며, 최초 작동시 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 되는 것들로 구성된 것을 특징으로 하는 무동력 간이 난방용 보일러를 제공한다.
대표도
도 1
도면
도 1

도 2a

도 2b

도 2c

도 2d

도 3

도 4a

도 4b

도 5

도 6

Description

역류방지장치 및 이를 이용한 무동력 간이 난방용 보일러를 위한 온수순환 핀{Hot water circulation Pin for A backflow prevention device and powerless boiler for heating using the same}

[0001] 본 발명은 무동력 간이 난방용 보일러 및 역류방지장치와 온수순환 핀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물의 순환을 위한 순환펌프 등이 요구되지 않아서 정숙성이 향상되어 사용자의 수면을 방해하지 않으며, 제작이 매우 간편함은 물론 제작비용도 절감되고 더불어 보다 콤팩트해지며, 부품의 작동을 저해하지 않도록 하여 물의 순환이 원활하게 이루어져서 기기의 효율성이 향상되는 무동력 간이 난방용 보일러 및 역류방지장치와 온수순환 핀에 관한 것이다.

[0002] 실내공간을 난방하는 보일러는 보통 기름이나 전기 등을 이용하여 물탱크에 채워진 물을 데우는 본체부와, 이 본체부에서 데워진 온수를 순환시켜 다시 물탱크로 유입시키는 순환배관으로 이루어진다.

[0003] 그리고, 상기 순환배관은 거주공간의 바닥면의 저부에 소정의 형태로 시공됨으로써, 순환배관을 통해 흐르는 온수의 열에 의해 방바닥 등이 가열된다. 이때, 상기 본체부에는 가열된 온수를 순환배관으로 배출시키는 모터에 의해 구동되는 순환펌프가 구비된다.

[0004] 이와 같이 구성된 보일러가 가동되면, 물탱크의 물이 열원에 의해 온수로 가열되고, 이 온수는 순환펌프의 구동에 순환배관을 통해 방바닥 등을 가열하면서 온도가 점차 낮아져서 냉수로 변하게 된다. 변화된 냉수는 순환배관을 통해 물탱크로 다시 유입되어 열원에 의해 재가열됨에 따라 계속적으로 순환된다.

[0005] 그런데, 상기와 같이 물을 순환시키기 위해서는 순환펌프가 사용되어야만 하므로, 순환펌프의 구동원인 모터의 소음으로 인해 사용자는 숙면을 방해받게 되는 문제가 있다. 특히, 실내에서 사용하는 매트에 순환배관이 설치된 경우에는 보일러의 본체부가 실내공간에 구비되므로 상기의 문제는 심각하다. 또한, 모터를 사용하다보면 모터의 과부하 등으로 모터가 손상되면 숙면을 취하는 도중에 보일러가 가동되지 않게 되어 겨울철에 감기 등 질병에 걸릴 수 있는 문제도 있다.

[0006] 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 온수를 순환시키기 위한 순환펌프가 요구되지 않아서 정숙성이 향상됨에 따라 실내에 거치시키더라도 사용자는 숙면을 취할 수 있으며, 온수 생성시 발생되는 수증기의 유입관로가 물탱크에 일체로 형성되도록 제작함으로써 순환파이프에서 유입관로를 분기시키는 작업이 요구되지 않아서 제작이 매우 간편함은 물론 제작비용도 상당히 절감되고, 상기 유입관로가 외부로 돌출되지 않아서 사이즈가 콤팩트해지며, 물탱크의 배출구를 개폐하는 디스크가 배출구 둘레부에 흡착되는 것을 방지하여 물의 순환이 연속적으로 원활하게 이루어진다. 또한 최초 작동시 배출구를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로에 잔류하던 공기가 가열부의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치의 밸브디스크를 압박하여 배출구를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 되어 기기의 효율성이 향상되는 무동력 간이 난방용 보일러 및 역류방지장치를 제공하는 것에 있다.

[0007] 본 발명의 특징에 따르면, 상부 일측에 주입구(11)가 형성되며 하부 타측에 배출구(12)가 형성되고, 내부공간은 물이 채워지며 일측에 파이프연결공(15)이 형성된 하측공간부(14)와 공기가 채워지는 상측공간부(13)로 이루어지는 물탱크(10);

[0008] 상기 물탱크(10)의 측벽에 일체로 형성되며, 상단에 형성된 에어유입구(21)가 상기 상측공간부(13)와 연통되고 하단이 상기 파이프연결공(15)과 연통되도록 상하방향을 따라 연장된 에어유로(20);

[0009] 상기 물탱크(10)의 배출구(12)와 연통되며, 상기 배출구(12)를 통해 유입되는 물을 가열하는 히터(42)가 구비된 가열부(40);

[0010] 상기 배출구(12)와 가열부(40) 사이에 설치되어, 가열부(40)에서 가열된 온수가 물탱크(10)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지장치(30) 및 바닥면이나 매트와 같이 난방이 요구되는 구조물이나 제품에 배관되며, 일단이 상기 가열부(40)와 연통되고 타단이 물탱크(10)의 파이프연결공(15)에 연통 설치되어 가열부(40)에서 가열된 온수가 난방을 하면서 점차 냉각되어 파이프연결공(15)을 통해 물탱크(10)로 유입되는 순환파이프(50);를 포함하며,

[0011] 상기 순환파이프(50)를 통해 난방되면서 냉각된 물이 파이프연결공(15)을 통해 유입될 때, 순환파이프(50)에서 생성된 수증기가 에어유로(20)를 거쳐 에어유입구(15)를 통해 물탱크(10)의 상측공간부(13)로 유입되는 것을 특징으로 하며

[0012] 최초 작동시 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 되어 무동력 간이 난방용 보일러가 제공된다.

[0013] 본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 역류방지장치(30)는 내부에 물탱크(10)의 배출구(12)와 연통되는 유로(32)가 형성되며 일단부가 상기 물탱크(10)의 배출구(12) 둘레부에 결합되고 타단부는 가열부(40)와 연통 설치된 몸체(31); 및 상기 몸체(31) 내부에 구비되어 온수와 냉수간의 압력차에 의해 이동되면서 물탱크(10)의 배출구(12)를 개폐시키는 밸브디스크(35);를 포함하며, 최초 작동시 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 된다. 또한 상기 배출구(12)의 둘레부 또는 배출구(12)의 둘레부와 접하는 밸브디스크(35)의 일면에는 배출구(12)의 둘레부를 따라 요철(12a)이 형성된 것을 특징으로 하는 무동력 간이 난방용 보일러가 제공된다.

[0014] 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 물탱크(10)의 측면에 배출구(12)가 형성되고, 상기 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)의 양면이 수평방향을 향하도록 설치되며, 밸브디스크(35)가 수평방향으로 이동되면서 상기 배출구(12)를 개폐시키는 것을 특징으로 하며 최초 작동시 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 되어 무동력 간이 난방용 보일러가 제공된다.

[0015] 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 일측에 형성된 배출구를 통해 내부에 채워진 유체가 배출되는 외부장치에 설치되어 유체의 역류를 방지하는 역류방지장치(30)에 있어서,

[0016] 상기 역류방지장치(30)는 내부에 유로(32)가 형성된 몸체(31)와, 일단이 상기 몸체(31)에 결합되고 타단에 상기 유로(32)와 연통되는 유입구(38)가 형성되어 이 유입구(38)가 상기 외부장치의 배출구와 연통 설치되는 보조몸체(37)와, 상기 몸체(31) 또는 보조몸체(37) 내부에 구비되어 유로(32)와 외부장치 내부의 유체간의 압력차에 의해 이동되면서 상기 유입구(38)를 개폐시키는 밸브디스크(35)를 포함하며,

[0017] 상기 보조몸체(37)의 유입구(38)의 내측 둘레부 또는 이와 접하는 밸브디스크(35)의 일면에는 요철(12a)이 유입구(38)의 둘레부를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 역류방지장치가 제공된다.

[0018] 이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 역류방지장치(30)를 이용하여, 종래와 같이 별도로 순환펌프를 구비하지 않고도 물을 계속적으로 순환시킬 수 있어서 전기세 등의 비용이 절감됨은 물론 모터의 소음이 없어서 정숙성이 유지되는 효과가 있으며, 종래와 같이 모터의 과부하 등으로 난방이 임의적으로 중단되지 않게 되는 효과가 있다. 또한, 최초 작동시 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 되며 물탱크(10)의 측벽에 내부 수증기를 배출할 수 있는 에어유로(20)가 일체로 형성되도록 물탱크(10)를 사출성형 등으로 제작함으로써, 에어배출관을 순환파이프에서 분기시키는 작업이 요구되지 않으므로 제작이 매우 간편함은 물론 제작비가 상당히 절감되는 효과가 있다. 한편, 상기 순환파이프(50)를 통해 순환되는 온수에서 발생되는 수증기가 에어유로(20)를 통해 물탱크(10)의 물이 채워지지 않은 상측공간부(13)로 유입되므로, 수증기가 물이 채워진 하측공간부(14)로 유입되어 기포를 형성하면서 발생되는 소음까지도 저감되는 효과가 있다.

[0019] 그리고, 상기 역류방지장치(30)에서 디스크타입의 밸브디스크(35)를 사용하여 온수와 냉수간의 수압차에 의해 자동으로 작동하도록 하고, 상기 물탱크(10)의 배출구(12) 둘레부 또는 밸브디스크(35)에 요철(12a)을 형성하여 밸브디스크(35)가 배출구(12)에 흡착되는 것이 방지되므로, 밸브디스크(35)의 작동이 원활하게 이루어지므로 물의 순환이 단속적으로 이루어지는 것이 방지되어 보일러의 효율이 향상되는 효과가 있다. 더욱이, 상기 배출구(12)의 둘레부 또는 밸브디스크(35)에 스프링(36)을 설치하여 밸브디스크(35)의 흡착을 더욱 방지하여 상기의 효과가 증대될 것이다. 한편, 상기와 같은 역류방지장치(30)는 본 발명의 보일러 이외에 다른 장치에도 사용될 수 있다.

도면의 간단한 설명

[0020] 도 1은 본 발명에 따른 무동력 간이 난방용 보일러의 일실시예를 도시한 사시도

[0021] 도 2a 는 상기 실시예의 측단면도.

[0022] 도 2b 는, 도 2a의 반대편 측단면도.

[0023] 도 2c 는 온수순환 핀(80)의 상세 그림이며,

[0024] 도 2d 는 도 6의 무동력 간이 난방용 보일러의 다른 실시예 에 따른 일체형 싱글 히터의 온수순환 핀(80)의 튜브 연결 표시와 온수순환 핀(80)의 상세 그림이다.

[0025] 도 3은 상기 실시예 중 역류방지장치 및 가열부를 보인 분해사시도

[0026] 도 4a 및 도 4b는 상기 역류방지장치의 작동을 보인 측단면도

[0027] 도 5는 상기 실시예의 보일러가 케이스에 내장되어 사용되는 일례를 보인 도면

[0028] 도 6은 본 발명에 따른 무동력 간이 난방용 보일러의 다른 실시예를 도시한 사시도

[0029] 상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

[0030] 도 1은 본 발명에 따른 무동력 간이 난방용 보일러의 바람직한 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 2a 는 상기 실시예의 측단면도 로서 온수순환 핀(80)의 온순순환 핀 인입구(82)와 역류방지장치(30)에 장착된 온수순환 핀 노즐(81)의 튜브연결 한 쪽 예를 표시한 것이며, 도 2b 는, 도 2a의 반대편 측단면도 로서 온수순환 핀(80)의 온수순환 핀 토출구(83)와 물탱크(10) 상부측 공간(13)의 상부측공간 순환구(84)의 반대편 튜브연결의 다른쪽 예를 표시한 것이다. 또한 도 2c 는 온수순환 핀(80)의 상세 그림이며, 도 2d 는 도 6의 무동력 간이 난방용 보일러의 다른 실시예 에 따른 일체형 싱글 히터의 온수순환 핀(80)의 튜브 연결 표시와 온수순환 핀(80)의 상세 그림이다. 도 3은 상기 실시예 중 역류방지장치 및 가열부를 보인 분해사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 상기 실시예 중 역류방지장치의 작동을 보인 도면이며, 도 5는 상기 실시예의 사용상태도이다.

[0031] 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 간이 난방용 보일러는 주입구(11)와 배출구(12)가 형성된 물탱크(10); 이 물탱크(10)의 측벽에 상하로 형성된 에어유로(20); 상기 물탱크(10)의 배출구(12)와 연통되며 상기 배출구(12)를 통해 유입되는 물을 가열하는 가열부(40); 상기 배출구(12)와 가열부(40) 사이에 설치되어 가열부(40)에서 가열된 온수가 물탱크(10)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지장치(30), 최초 운전시 가열유로(41)의 잔류공기 가열로 인한 팽창압력을 제거하기 위한 온수순환 핀(80) 및 양단이 상기 가열부(40)와 물탱크(10)에 연통 설치되어 가열부(40)에서 가열된 온수가 물탱크(10)로 순환되는 순환파이프(50);를 포함하여 구성된다. 한편, 본 실시예에서는 도시된 바와 같이, 물탱크(10), 가열부(40), 역류방지장치(30) 및 순환파이프(50)가 각각 두 개씩 구비된 것을 예시하였으며, 경우에 따라서는 하나만 구비될 수 있고 셋 이상이 구비될 수도 있을 것이다. 이하에서는 각 하나씩만 설명하기로 한다.

[0032] 상기 물탱크(10)는 상부 일측에 물을 주입할 수 있는 주입구(11)가 형성되고, 하부 타측에 물을 배출할 수 있는 배출구(12)가 형성되어 내부공간에 물이 채워지도록 된 것으로, 본 실시예에서는 대략 상면이 단차진 형상으로 이루어진 육면체 형상으로 이루어진 것을 예시하였으며, 상기 상면 중 높이가 낮은 부위의 상면에 주입구(11)가 형성되고 하면에 배출구(12)가 형성된 것을 예시하였다. 이에 따라, 상기 물탱크(10)의 내부공간은 주입구(11)보다 높이가 높은 곳에는 물이 채워지지 않게 되므로, 이하에서는 물탱크(10)의 내부공간을 물이 채워지는 부분을 하측공간부(14), 물이 채워지지 않는 부분을 상측공간부(13)로 구분하여 설명한다. 이때, 상측공간부(13)에는 공기가 채워지게 되며, 주입구(11)는 마개(16)에 의해 개폐된다.

[0033] 그리고, 상기 하측공간부(14)의 측벽에는 상기 순환파이프(50)가 연통 설치되는 파이프연결공(15)이 형성된다. 이때, 파이프연결공(15)에는 순환파이프(50)와 연통 설치되는 보조파이프(51)가 설치되어 있고, 이 보조파이프(51)에 도시안된 밸브 등이 구비되어, 순환파이프(50)를 보조파이프(51)에서 분리시키거나 할 때 물을 차단할 수 있도록 구성될 수 있다. 한편, 상기 물탱크(10)의 상측공간부(13)에는 내부압력이 기설정된 입력값 이상이 되면 공기를 자동으로 배출시키는 안전변(70)이 구비되고, 하측공간부(14)에는 채워진 물의 높이가 기설정된 입력값 이상이 되면 전원을 자동으로 차단시키는 저수위차단센서(71)가 구비된다.

[0034] 상기 에어유로(20)는 물탱크(10)의 측벽에 상하방향을 따라 형성되는 것으로, 상단의 에어유입구(21)는 상측공간부(13)와 연통되고, 하단은 상기 파이프연결공(15)과 연통되어, 순환파이프(50)를 통해 물탱크(10)로 유입되는 물에서 발생된 수증기가 파이프연결공(15)에서 에어유로(20)를 거쳐서 에어유입구(21)를 통해 물탱크(10)의 상측공간부(13)에 유입된다. 따라서, 상기 순환파이프(50)에서 발생된 수증기가 물탱크(10)의 물이 채워진 하측공간부(14)로 유입됨에 따라 물에서 기포가 발생되면서 보글보글 끓는 소리가 발생되는 것이 방지되므로, 정숙성이 향상되는 장점이 있다. 한편, 상기 에어유로(20)가 물탱크(10)의 측벽에 일체로 형성되도록 물탱크(10)는 사출성형 등을 통해 간편하게 제작될 수 있다.

[0035] 상기 역류방지장치(30)는 상단부가 상기 물탱크(10)의 배출구(12) 둘레부에 결합되며 타단부는 가열부(40)와 연결 설치된 몸체(31)와, 이 몸체(31) 내부에 구비되어 승강됨에 따라 상기 배출구(12)를 개폐시키는 밸브디스크(35)를 포함하여 구성된다. 상기 몸체(31)는 내부에 배출구(12)와 연통되는 유로(32)가 형성되며, 상기 상단 내부에는 밸브디스크(35)가 안착되도록 유로(32)의 직경보다 직경이 확장된 안착지지부(33)가 형성된다. 이때, 상기 안착지지부(33)에는 복수개의 지지돌기(34)가 유로(32)방향을 따라 즉 직립되게 형성되어 밸브디스크(35)의 하면을 지지하게 된다. 그리고, 상기 지지돌기(36)의 선단에는 밸브디스크(35)와의 접촉시 발생되는 소음을 방지하는 고무재질의 흡음재(39)가 구비된다.

[0036] 그리고, 상기 물탱크(10)의 배출구(12)의 둘레부에는 요철(12a)이 링 형상으로 돌출 형성되어, 밸브디스크(35)의 상면이 상기 배출구(12)의 둘레면에 접촉되는 면적을 보다 최소화시킴으로써, 밸브디스크(35)가 배출구(12)의 둘레면에 흡착되는 것을 방지하는 장점이 있다. 또한, 상기 밸브디스크(35)와 배출구(12)의 둘레부 사이에 코일 또는 판 형상의 스프링(36)이 설치되어, 이 스프링(36)에 의해 밸브디스크(35)가 배출구(12)의 둘레부에서 밀려나게 되므로, 밸브디스크(35)가 배출구(12)의 둘레부에 흡착되는 것이 더욱 방지되는 장점이 있다. 한편, 본 실시예에서는 상기 요철(12a)은 배출구(12)의 둘레부에 형성된 것을 예시하였으나, 경우에 따라서는 요철(12a)이 밸브디스크(35)의 상면에 형성될 수도 있으며 효과는 동일하다.

[0037] 상기 가열부(40)는 일단이 상기 역류방지장치(30)의 몸체(31) 타단에 결합되고, 타단이 순환파이프(50)의 일단에 결합된다. 가열부(40)의 내부에도 역류방지장치(30) 내부에 형성된 유로(32) 및 순환파이프(50)와 연통되는 가열유로(41)가 형성됨은 물론이다. 또한, 가열부(40)에는 가열유로(41)를 통과하는 물을 가열하는 히터(42)가 구비된다. 이에 따라, 가열유로(41)를 통과하는 물이 가열되어 온도가 높아지면 압력이 높아지게 되므로, 이 압력에 의해 밸브디스크(35)가 승강되어 배출구(12)가 폐쇄되어, 온수가 물탱크(10)로 역류되는 것이 방지된다. 따라서, 온수는 순환파이프(50)로 흘러가게 되며, 압력이 다시 낮아져서 밸브디스크(35)는 원위치로 하강되어, 물탱크(10)의 냉수가 유로(32)를 통해 가열부(40)로 유입된다. 이와 같이, 모터에 의해 구동되는 순환펌프 없이도 물탱크(10)에 채워진 물이 가열부(40)와 순환파이프(50)를 거쳐 다시 물탱크(10)로 순환되므로, 모터의 소음도 없고 상기와 같이 기포발생도 없어서 정숙성이 매우 우수한 보일러를 제공함으로써, 사용자들은 숙면을 방해받지 않으면서도 난방효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

[0038] 최초 작동시 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 된다. 온수순환 핀(80)은 역류방지장치(30)에 장착되어있는 온수순환 핀 노즐(81)과 온수순환 핀 인입구(82)을 튜브로 연결하고 온수순환 핀 토출구(83)와 물탱크(10)의 상측부 공간(13)에 장착된 상측부공간 순환구(84)를 다시 튜브로 연결하여 가열유로(41)와 역류방지장치(30)에서 발생된 팽창압력 및 수증기 또는 온수를 온수순환 핀(80)을 통하여 배출하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루는 특징이 있다.

[0039] 상기 순환파이프(50)는 방바닥과 같은 구조물이나 매트와 같은 난방제품에 소정 형태로 배관되는 것으로, 일단이 가열부(40)의 가열유로(41)와 연통되고 타단이 물탱크(10)의 파이프연결공(15)에 연통 설치된다. 이에 따라, 가열유로(41)에서 가열된 온수가 순환파이프(50)를 따라 흐르면서 방바닥이나 매트 등을 가열하면서 온도가 떨어진 냉수 상태로 물탱크(10)로 유입되게 된다.

[0040] 한편, 도 5에서와 같이, 무동력 간이 난방용 보일러가 외장케이스(60)에 내장된 상태로 매트(1)에 순환파이프(50)가 배관될 수 있으며, 상기 외장케이스(60)에는 물탱크(10)의 주입구(11)를 외부로부터 은폐시키는 개폐도어(61)가 구비되어, 주입구(11) 뿐만 아니라 역류방지장치(30), 온수순환 핀(80) 조절손잡이 및 가열부(40) 등이 외부로 노출되지 않으므로, 보다 깔끔한 외관을 제공할 수 있다. 또한, 이와 같은 외장케이스(60)를 구비할 때에도, 에어유로(20)가 물탱크(10)의 외부로 노출되지 않아서 부피가 상당히 감소되므로 외장케이스(60)의 사이즈도 줄일 수 있으므로 보다 콤팩트한 제품을 제공할 수 있게 된다.

[0041] 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 간이 난방용 보일러의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

[0042] 주입구(11)를 통해 물탱크(10)에 냉수를 주입하면, 하측공간부(14)에 물이 채워지고 상측공간부(13)에 공기가 채워진다. 이때, 도 4a에서와 같이, 하측공간부(14)의 물의 압력이 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 가압하여 밸브디스크(35)가 하강되면서 물탱크(10)의 배출구(12)가 유로(32)와 연통되도록 개방된다. 이에 따라, 물탱크(10)의 물이 역류방지장치(30)의 유로(32) 및 가열유로(41)를 따라 가열부(40)로 이동되어 히터(42)에 의해 가열된다. 또한, 도 4b에서와 같이, 물이 가열되면 온도 상승으로 인해 압력이 증가되어 밸브디스크(35)를 순간적으로 가압하므로 밸브디스크(35)가 승강되어 상기 배출구(12)가 유로(32)와 연통되지 않도록 폐쇄하게 된다. 이에 따라, 가열부(40)에서 가열된 온수가 물탱크(10)로 역류되는 것이 방지되며, 순환파이프(50)쪽으로 흐르게 된다. 이때, 온수가 순환파이프(50)쪽으로 흐르게 되면 압력이 떨어져서 밸브디스크(35)는 다시 원위치로 하강되므로, 물탱크(10)의 배출구(12)가 개방되어 물이 가열부(40)로 다시 유입되면서 가열되어 순환파이프(50)쪽으로 온수가 흐르게 된다. 따라서, 종래와 같이 순환펌프 없이도 물탱크(10)의 물을 가열하여 순환시킬 수 있게 된다. 다만, 최초 작동시 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 된다.

[0043] 한편, 순환파이프(50)를 따라 흐르던 온수는 방바닥 등을 가열하면서 온도가 점차 낮아져서 냉수로 변화되고, 이러한 냉수가 물탱크(10)의 파이프연결공(15)을 통해 물탱크(10) 내부로 유입된다. 그리고, 순환파이프(50) 내부의 온수에서는 수증기가 발생되는데 이 수증기는 별도로 배출되지 않고 온수와 함께 순환파이프(50)를 순환하게 되므로, 결국 파이프연결공(15)을 통해 물탱크(10)로 유입된다. 이때, 파이프연결공(15)에는 에어유로(20)가 상측으로 연장되어 있으므로, 수증기가 에어유로(20)를 따라 상승하면서 에어유입구(21)를 통해 물탱크(10)의 상측공간부(13)로 유입된다. 이에 따라, 상기한 바와 같이, 상기 수증기가 하측공간부(14)의 물을 통해 상측공간부(13)로 상승하면서 기포를 발생하는 것이 예방되므로 보일러가 매우 조용하다.

[0044] 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 간이 난방용 보일러는 종래와 같이 별도로 순환펌프를 구비하지 않고도 물을 계속적으로 순환시킬 수 있어서 전기세 등의 비용이 절감됨은 물론 모터소음이나 기포발생과 같은 소음이 없어서 매트 내부에 순환파이프(50)를 배관하여 실내에서 사용하더라도 사용자는 숙면을 취할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 물탱크(10)의 수증기가 배출되어 순환파이프(50)의 냉수에 녹아들도록 수증기가 배출되는 에어유로(20)를 물탱크(10)의 내벽면에 일체로 형성되게 물탱크(10)를 성형함으로써, 물탱크(10)의 상측부와 순환파이프(50)가 연통되도록 순환파이프(50)에서 별도의 분기관을 설치함에 따라 소요되는 비용이 상당히 절감될 뿐만 아니라 제작도 매우 간편한 장점이 있다. 또한, 상기 에어배출관이 물탱크의 외부로 노출됨에 따라 외관을 해칠 뿐만 아니라 부피도 커지게 되는 것과 달리, 본 발명에 의하면 전체적인 부피를 줄이면서도 외관도 깔끔해지는 장점이 있다.

[0045] 도 6은 본 발명에 따른 무동력 간이 난방용 보일러의 다른 실시예를 도시한 사시도로, 도시된 바와 같이, 전번 실시예와 거의 유사하나 역류방지장치(30)가 물탱크(10)의 측방에 구비된 것이다. 즉, 본 실시예에서는 물탱크(10)에서 물을 배출시키는 배출구(12)가 물탱크(10)의 측벽에 형성되며, 역류방지장치(30)의 몸체(31)의 일단부가 물탱크(10)의 배출구(12) 둘레부에 결합된다. 이때, 상기 몸체(31), 밸브디스크(35) 및 배출구(12)의 구조와 작용 등은 전번 실시예와 동일하며, 또한 온수순환 핀(80) 설치도 동일하다.

[0046] 다만, 밸브디스크(35)가 전번 실시예에서는 수평으로 설치(양면이 상하방향을 향하도록 설치)되어 승강되는 구조이지만, 본 실시예에서는 수직으로 설치(양면이 측방으로 설치)되어 좌우 또는 전후이동되는 구조이다. 전번 실시예에서는 밸브디스크(35)의 이동방향이 중력방향과 동일한 방향이거나 반대방향임에 반해, 본 실시예에서는 밸브디스크(35)의 이동방향과 중력방향이 동일하나 방향이거나 반대방향이 아니라 직교되는 방향이다. 이에 따라, 전번 실시예에서는 밸브디스크(35)의 이동시 중력의 영향을 받기 때문에, 물이 가열부(40)에서 가열되는 초기시점에서 압력이 약하면 밸브디스크(35)를 중력방향과 반대방향으로 승강시키지 못할 수 있어서 온수가 역류될 우려가 있지만, 본 실시예에서는 밸브디스크(35)의 이동시 중력의 영향을 받지 않아서, 물이 가열부(40)에서 가열되는 초기시점에서 압력이 약하더라도 밸브디스크(35)를 배출구(12)쪽으로 용이하게 밀어낼 수 있게 되므로, 온수가 역류될 우려가 없게 되는 장점이 있다. 또한 최초 작동시 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)을 설치하여 팽창압력을 제거하고 잠금으로서 완전한 밀폐를 이루어 장기적인 온수순환을 원활하게 이루게 된다. 한편, 물탱크(10)의 에어유로(20)의 구조 및 작용 또한 전번 실시예와 동일하다.

[0047] 한편, 전번 실시예에서는 역류방지장치(30)의 몸체(31)의 일단부가 물탱크(10)에 직접 결합된 것임에 반해, 본 실시예에서 역류방지장치(30)는 몸체(31)의 일단부에 보조몸체(37)가 결합된 것이며, 이 보조몸체(37)의 일단부에는 유입구(38)가 형성되어 이 유입구(38)가 물탱크(10)의 배출구(12)에 연통설치된다. 이때, 유입구(38)의 외주면에는 나사산이 형성되고 배출구(12)의 내주면에도 나사산이 형성되어 상호 나사결합되도록 구성된다. 그리고, 보조몸체(37)의 내측면 유입구(38)의 둘레부에는 요철(12a)이 형성되어 밸브디스크(35)가 보조몸체(37)의 내측면에 흡착되는 것을 방지하게 된다. 또한, 보조몸체(37)의 내측면과 밸브디스크(35) 사이에 도시안된 판스프링도 게재되어, 밸브디스크(35)가 흡착되는 것이 더욱 방지된다.

[0048] 그리고 한편, 역류방지장치(30)의 몸체(31)에는 에어배출관(80) 및 에어배출밸브(81)가 구비될 수 있다. 이는 가열부(40)에서 물이 가열되면서 허용치 이상의 수증기가 생성되면 온수가 순환파이프(50)쪽으로 이동되기 전에 일시적으로 수증기압이 물탱크(10)에 채워진 물의 수압보다 커서 밸브디스크(35)가 물탱크(10)의 배출구(12)를 계속적으로 폐쇄시킴에 따라 물탱크(10)의 물이 가열부(40)쪽으로 유입되지 못하게 되는 것을 방지하기 위한 것이다. 한편, 상기 실시예들에서는 역류방지장치(30)가 구비된 무동력 간이 난방용 보일러만을 예시하여 설명하였으나, 본 발명의 실시예들에 따른 역류방지장치(30)는 보일러 이외의 다양한 장치에 사용될 수도 있다.

[0049] 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (1)

1. 상부 일측에 주입구(11)가 형성되며 하부 타측에 배출구(12)가 형성되고, 내부공간은 물이 채워지며 일측에 파이프연결공(15)이 형성된 하측공간부(14)와 공기가 채워지는 상측공간부(13)로 이루어지는 물탱크(10);
   상기 물탱크(10)의 측벽에 일체로 형성되며, 상단에 형성된 에어유입구(21)가 상기 상측공간부(13)와 연통되고 하단이 상기 파이프연결공(15)과 연통되도록 상하방향을 따라 연장된 에어유로(20);
   상기 물탱크(10)의 배출구(12)와 연통되며, 상기 배출구(12)를 통해 유입되는 물을 가열하는 히터(42)가 구비된 가열부(40);
   상기 배출구(12)와 가열부(40) 사이에 설치되어, 가열부(40)에서 가열된 온수가 물탱크(10)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지장치(30); 및
   바닥면이나 매트와 같이 난방이 요구되는 구조물이나 제품에 배관되며, 일단이 상기 가열부(40)와 연통되고 타단이 물탱크(10)의 파이프연결공(15)에 연통 설치되어 가열부(40)에서 가열된 온수가 난방을 하면서 점차 냉각되어 파이프연결공(15)을 통해 물탱크(10)로 유입되는 순환파이프(50);를 포함하며,
   상기 순환파이프(50)를 통해 난방되면서 냉각된 물이 파이프연결공(15)을 통해 유입될 때, 순환파이프(50)에서 생성된 수증기가 에어유로(20)를 거쳐 에어유입구(15)를 통해 물탱크(10)의 상측공간부(13)로 유입되는 것을 특징으로 하는 무동력 간이 난방용 보일러.
   
   청구항 2
   제1항에 있어서, 상기 역류방지장치(30)는 내부에 물탱크(10)의 배출구(12)와 연통되는 유로(32)가 형성되며 일단부가 상기 물탱크(10)의 배출구(12) 둘레부에 결합되고 타단부는 가열부(40)와 연통 설치된 몸체(31); 및 상기 몸체(31) 내부에 구비되어 온수와 냉수간의 압력차에 의해 이동되면서 물탱크(10)의 배출구(12)를 개폐시키는 밸브디스크(35);를 포함하며, 상기 배출구(12)의 둘레부 또는 배출구(12)의 둘레부와 접하는 밸브디스크(35)의 일면에는 배출구(12)의 둘레부를 따라 요철(12a)이 형성된 것을 특징으로 하는 무동력 간이 난방용 보일러.
   
   청구항 3
   제2항에 있어서, 상기 물탱크(10)의 측면에 배출구(12)가 형성되고, 상기 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)의 양면이 수평방향을 향하도록 설치되어 밸브디스크(35)가 수평방향으로 이동되면서 상기 배출구(12)를 개폐시키며, 상기 역류방지장치(30)의 몸체(31)에는 내부공간에 생성된 수증기를 배출시키는 에어배출관(80)이 구비된 것을 특징으로 하는 무동력 간이 난방용 보일러.
   
   청구항 4
   일측에 형성된 배출구를 통해 내부에 채워진 유체가 배출되는 외부장치에 설치되어 유체의 역류를 방지하는 역류방지장치(30)에 있어서,
   상기 역류방지장치(30)는 내부에 유로(32)가 형성된 몸체(31)와, 일단이 상기 몸체(31)에 결합되고 타단에 상기 유로(32)와 연통되는 유입구(38)가 형성되어 이 유입구(38)가 상기 외부장치의 배출구와 연통 설치되는 보조몸체(37)와, 상기 몸체(31) 또는 보조몸체(37) 내부에 구비되어 유로(32)와 외부장치 내부의 유체간의 압력차에 의해 이동되면서 상기 유입구(38)를 개폐시키는 밸브디스크(35)를 포함하며,
   상기 보조몸체(37)의 유입구(38)의 내측 둘레부 또는 이와 접하는 밸브디스크(35)의 일면에는 요철(12a)이 유입구(38)의 둘레부를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 역류방지장치.
   
   청구항 5
   일측에 형성된, 배출구(12) 를 통하여 물이 주입될 때에 가열유로(41)에 잔류하던 공기가 가열부(40)의 가열로 인하여 팽창압력이 발생하여 역류방지장치(30)의 밸브디스크(35)를 압박하여 배출구(12)를 통한 물의 유입을 방해하는 현상을 제거하기 위하여 온수순환 핀(80)에 있어서 온수순환 핀(80), 역류방지장치(30)에 장착되어있는 온수순환 핀 노즐(81)과 온수순환 핀 인입구(82), 온수순환 핀 토출구(83)와 물탱크(10)의 상측부 공간(13)에 장착된 상측부공간 순환구(84),와 그 부속물,