KR20140108916A - 온수매트용 온수공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온수매트를 순환하여 열을 잃은 온수를 회수하고 재가열하여 연속적으로 온수를 순환시킬 수 있는 온수매트용 온수공급장치에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치는: 내부에 온수를 수용하는 탱크; 상기 탱크로부터 공급되는 온수를 순환시키는 펌프 모듈; 상기 탱크의 외부에 배치되며, 상기 펌프 모듈로부터 공급되는 온수를 가열하는 히터 모듈;을 구비한다.

Description

온수매트용 온수공급장치{Apparatus of supplying hot water for hot water mat}

본 발명은 온수매트용 온수공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방을 위하여 온수매트에 온수를 공급하고, 온수매트를 순환하여 열을 잃은 온수를 회수하고 재가열하여 연속적으로 온수를 순환시킬 수 있는 온수매트용 온수공급장치에 관한 것이다.

한국공개특허 제2005-0057890호(이하, '선행문헌'이라 함)를 참조하면, 온수통에 저장된 물을 히터로 가열하여 온수로 만든 후에, 이 온수를 펌프를 이용하여 온수매트로 순환시키는 온수매트가 개시되어 있다.

상기 선행문헌에 따르면, 펌프는 가동 중에, 난방을 할 수 있을 만큼 충분히 높은 온도로 가열된 온수로부터 열을 계속적으로 전달받을 수밖에 없고, 이로 인한 열피로로 인하여 펌프의 수명이 단축된다는 문제가 있다.

일반적으로 펌프는 비압축성 유체를 순환하는 데에 사용되는데, 높은 온도로 가열된 온수가 끓는점 이상 상승하여 기포가 발생하면, 이 기포가 펌프의 내부로 유입되어 펌프가 온수 펌핑을 제대로 수행하지 못할 수도 있으며, 다량의 기포가 펌프에 유입된 경우에는 펌프의 작동이 정지되는 경우도 발생할 수 있다.

또한, 온수통 내부에 히터가 설치되어 있기 때문에, 온수통 내부에 저장된 물 전체의 온도가 난방을 위한 충분한 온도까지 상승할 때까지 기다려야 하고, 이로 인해, 예열기간이 장기간 필요하다는 단점이 있다.

일반적으로 온수매트용 히터로는 PTC소자를 사용한 PTC 히터가 사용되는데, PTC 소자는 수초 또는 수십초 내에 표면온도가 안정되며, 일단 표면 온도가 안정되면, 그 이후 저항치는 자가 증감에 의해서 뛰어난 전류 제한 특성을 발휘하게 된다. 이러한 특성은 상온에서 대용량의 전류가 흐르더라도 일정시간 경과한 후에는 전류치를 대폭적으로 감소시킬 수 있다는 특징이 있다. 이러한 특징으로 인하여, PTC 히터는 니크롬선 등을 사용한 히터에 비하여 소비전력이 작은 장점이 있다. 그러나, 물성이 불안하여 상대적으로 단락이 발생하기 쉽고, 이로 인해 화재가 발생할 위험성이 높다는 문제가 있다.

한편, 상기 선행문헌에 개시되어 있지는 않으나, 온수통의 수위를 검출하기 위하여 수위센서가 구비되는 경우가 있으며, 예컨대, 수위의 변화에 따라 가변되는 정전용량을 이용하여 수위를 측정하는 정전용량형 수위센서 등이 채용될 수 있다. 그리고, 이러한 정전용량형 수위센서는 탱크의 측벽 외측면에 부착될 수 있다.

정전용량을 정밀하게 측정하기 위해서는 정전용량형 수위센서가 탱크의 측면에 매우 밀착되어야만 하는데, 일반적으로는 접착제 또는 스프링 등의 탄성체를 이용한 가압력 등을 이용하여 밀착된다.

그러나, 이러한 밀착방식으로는 정전용량형 수위센서가 탱크의 측면에 충분히 밀착되지 않으므로, 정전용량의 측정에 큰 오차가 발생하기 쉬우며, 이로 인해 수위측정이 불분명하게 된다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 펌프의 사용수명이 긴 온수매트용 온수공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 기포가 펌프 내에 유입될 염려가 없어 물을 안정적으로 순환시킬 수 있는 온수매트용 온수공급장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 물의 예열시간을 현저하게 줄일 수 있는 온수매트용 온수공급장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 화재발생 우려가 낮은 히터를 갖는 온수매트용 온수공급장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 온수통의 수위를 정밀하게 측정할 수 있는 정전용량형 수위센서를 갖는 온수매트용 온수공급장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치는: 내부에 온수를 수용하는 탱크; 상기 탱크로부터 공급되는 온수를 순환시키는 펌프 모듈; 상기 탱크의 외부에 배치되며, 상기 펌프 모듈로부터 공급되는 온수를 가열하는 히터 모듈;을 구비한다.

바람직하게, 상기 히터 모듈은: 상기 히터 모듈을 관통하며 내부에 온수가 흐를 수 있는 열전달관과, 상기 열전달관의 외측에 배치되어 상기 열전달관의 내부에 흐르는 온수를 가열하는 세라믹 히터를 갖는다.

바람직하게, 상기 히터 모듈은: 중심부에 상기 열전달관이 형성되고 상기 세라믹 히터를 수납하는 공간부를 갖는 케이스 블록을 더 구비한다.

바람직하게, 상기 공간부에는 상기 세라믹 히터를 상기 열전달관을 향하며 밀착하는 탄성부재가 설치된다.

바람직하게, 상기 온수공급장치는: 상기 열전달관으로부터 열을 전달받으며 과열기준온도를 상회하는 온도를 감지한 경우 상기 세라믹 히터에 공급되는 전원을 차단하는 과열방지부재를 갖는다.

바람직하게, 상기 과열방지부재는 바이메탈로 이루어진다.

바람직하게, 상기 온수공급장치는, 상기 과열기준온도보다 더 높은 안전한계온도에서 단선되는 퓨즈를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 과열방지부재는 상기 열전달관의 외측면에 형성된다.

바람직하게, 상기 과열기준온도는 110℃~130℃이다.

바람직하게, 상기 안전한계온도는 180℃~220℃이다.

바람직하게, 상기 히터 모듈은: 상기 케이스 블록의 외부를 둘러싸는 히터 커버와, 상기 케이스 블록과 상기 히터 커버의 사이 공간에 충진되어 상기 히터 모듈로부터의 열손실을 억제하기 위한 단열재를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 펌프 모듈은 상기 탱크의 외부에 배치되며, 진동 흡수재로 둘러싸인다.

바람직하게, 상기 진동 흡수재는 상기 펌프 모듈로부터 전달되는 진동을 감쇄하기 위하여 내측면에 형성된 복수 개의 홈부를 갖는다.

바람직하게, 상기 온수공급장치는: 상기 탱크의 바닥으로부터 천장을 향하는 방향으로 형성되며 적어도 일부가 투명한 관측창을 가지며, 내부공간이 상기 탱크와 서로 유체연통되어 상기 탱크의 수위와 같은 수위를 유지하는 수위관측부를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 온수공급장치는: 상기 탱크의 수위에 따라 가변되는 정전용량을 측정하는 정전용량형 수위센서를 더 구비하며, 상기 수위센서는: 상기 탱크의 천장면으로부터 바닥면을 향하여 연장된 막대형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 위치하여 수위의 변화에 따라 가변되는 정전용량을 감지하는 전극을 갖는다.

바람직하게, 상기 수위센서는 상기 전극과 상기 하우징을 인서트 성형하여 제조된다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 펌프의 사용수명이 긴 온수매트용 온수공급장치를 제공할 수 있다.

둘째, 기포가 펌프 내에 유입될 염려가 없어 물을 안정적으로 순환시킬 수 있는 온수매트용 온수공급장치를 제공할 수 있다.

셋째, 물의 예열시간을 현저하게 줄일 수 있는 온수매트용 온수공급장치를 제공할 수 있다.

넷째, 화재발생 우려가 낮은 히터를 갖는 온수매트용 온수공급장치를 제공할 수 있다.

다섯째, 온수통의 수위를 정밀하게 측정할 수 있는 정전용량형 수위센서를 갖는 온수매트용 온수공급장치를 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치의 정면 기준 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 온수공급장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치의 배면 기준 사시도이다.
도 4는 히터 모듈의 정면도이다.
도 5는 탱크 및 펌프 모듈의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수매트용 온수공급장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명에 따른 온수공급장치를 설명할 때 사용되는 '온수'라는 용어는 단지 온수매트에 공급되는 열전달매체를 대표하는 용어로 사용되는 것이며, 단순히 시원한 물, 차가운 물 등의 반대말을 나타내는 것이 아니다. 또한, 후술할 히터 모듈을 통과하기 전과 통과한 후의 온수의 온도는 차이가 나지만, 이러한 온도 차이에 관계없이 온수공급장치 및 온수매트를 순환하는 열전달매체를 '온수'로 통칭함을 미리 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치의 정면 기준 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 온수공급장치의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치의 배면 기준 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온수공급장치(100)는, 내부에 온수를 수용하는 탱크(10)와, 탱크(10)로부터 공급되는 온수를 순환시키는 펌프 모듈(20)과, 탱크(10)의 외부에 배치되어 펌프 모듈(20)로부터 공급되는 온수를 가열하는 히터 모듈(30)을 구비한다.

탱크(10)는 내부에 온수를 저장할 수 있으며, 도 2에 도시된 것과 같이 탱크 본체(12)와 탱크 덮개(14)를 볼트 등의 결합부재로 결합하여 탱크(10)를 형성할 수 있다. 탱크(10)의 내부로 온수를 공급할 수 있도록 탱크(10)의 상부에는 마개(16)가 탈착 가능하게 결합되며, 예컨대, 트위스트 결합될 수 있다.

펌프 모듈(20)은 탱크(10)의 외부 또는 탱크(10)의 내부에 설치될 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 펌프 모듈(20)이 탱크(10)의 외부에 설치된 경우, 펌프 모듈(20)은 탱크(10)의 바닥 근방에 형성된 유출공(미도시)과 연통되며, 이 유출공을 통하여 온수를 공급받을 수 있다. 유출공은 펌프 모듈(20)에 직결되거나 도관(62)을 통하여 펌프 모듈(20)과 연통될 수 있다.

도 4는 히터 모듈의 정면도이며, 이하에서는, 도 4를 추가적으로 참조하여, 히터 모듈(30)에 대하여 자세하게 설명하도록 한다.

히터 모듈(30)은, 케이스 블록(31)과, 케이스 블록(31)의 중심부에 형성되어 케이스 블록(31)을 관통하며 내부에 온수가 흐를 수 있는 열전달관(38)과, 열전달관(38)의 외측에 배치되어 열전달관(38)의 내부에 흐르는 온수를 가열하는 세라믹 히터(34)를 갖는다.

케이스 블록(31)에는 열전달관(38)을 중심으로 그 외측에 공간부(32)가 형성되어 있으며, 이 공간부(32)에 세라믹 히터(34)가 수납된다. 세라믹 히터(34)는 공간부(32)의 내측면 중 열전달관(38)과 가장 가까운 면에 밀착되는 것이 바람직하다. 이를 위해 공간부(32)에는 세라믹 히터(34)를 열전달관(38)을 향하여 밀착하는 탄성부재(36)가 설치될 수 있다. 상기 탄성부재(36)로는 예컨대, 도 4에 도시된 것과 같이 판스프링이 채용될 수 있으며, 이와는 달리 코일 스프링이 채용될 수도 있다.

케이스 블록(31)에는 온도센서(44)가 설치될 수 있으며, 사용자가 설정한 온도로 온수의 온도를 유지할 수 있도록 온수의 온도를 측정한다. 온도센서(44)에서 측정된 온수의 온도가 설정온도보다 높으면 제어부(미도시)는 세라믹 히터(34)에 공급되는 전원을 차단하고, 온도센서(44)에서 측정된 온수의 온도가 설정온도보다 낮으면 세라믹 히터(34)에 다시 전원을 공급하여 온수의 온도를 설정온도로 유지할 수 있다.

온도센서(44)는 세라믹 히터(34)에 의하여 충분히 가열된 후의 온수의 온도를 측정할 수 있도록, 케이스 블록(31) 중 온수가 공급되는 측의 반대쪽인 온수가 배출되는 측에 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 세라믹 히터(34)가 과열되면 열전달관(38)을 통과하는 온수의 온도가 지나치게 높아질 수 있고, 이 경우, 온수매트가 지나치게 뜨거워 사용자가 화상을 입을 가능성이 있다. 또한, 세라믹 히터(34)의 과열로 인하여 온수가 끓게 되면 온수매트에 공급되는 온수에 기포 및 공기가 섞이게 되어 온수가 원활하게 순환되지 않는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 과열방지부재가 히터 모듈(30)에 구비될 수 있다. 과열방지부재는 열전달관(38)으로부터 열을 전달받으며, 소정의 과열기준온도를 상회하는 온도를 감지하게 되면 세라믹 히터(34)에 공급되는 전원을 차단하는 역할을 수행한다. 여기서, 과열기준온도는, 과열방지부재에 의하여 감지된 온도를 기준으로 한다.

열전달관(38)을 통과하는 온수가 히터에서 공급되는 모든 열을 흡수할 수는 없기 때문에, 과열기준온도는 물의 끓는점보다는 높게 설정하는 것이 바람직하며, 예컨대, 110℃~130℃로 설정될 수 있다.

과열방지부재는 바이메탈(40)로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 바이메탈(40)이 과열기준온도까지 상승하면 바이메탈(40)에 구비된 접점이 떨어지게 되어 세라믹 히터(34)에 공급되는 전원이 차단되고, 이로 인해 바이메탈(40)이 과열기준온도보다 낮은 온도로 하강하게 되면 바이메탈(40)에 구비된 접점이 다시 붙게 되어 세라믹 히터(34)에 다시 전원이 공급될 수 있다.

과열방지부재는 열전달관(38)의 외측면에 설치될 수 있으며, 예컨대, 도 4에 도시된 것과 같이, 케이스 블록(31) 중 열전달관(38)의 외측면의 적어도 일부가 노출될 수 있도록 공간을 마련한 후, 이 공간에 과열방지부재를 설치할 수 있다.

한편, 세라믹 히터(34)의 과열 방지 및 온수의 지나친 온도 상승 방지를 위한 이중의 안전장치를 확보하기 위하여, 히터 모듈(30)은 과열방지부재뿐만 아니라, 과열기준온도보다 더 높은 안전한계온도에서 단선되는 퓨즈(42)를 더 구비할 수 있다. 여기서 안전한계온도는 180℃~220℃의 범위에서 설정된다.

과열기준온도를 중심으로 전원의 차단과 해제를 반복하는 과열방지부재와는 달리, 퓨즈(42)가 안전한계온도에 다다르게 되면 세라믹 히터(34)에 공급되는 전원을 영구적으로 차단하게 된다. 여기서, 영구적으로 차단한다는 것의 의미는 별도의 조치를 취하기 전에는 전원이 영구적으로 차단된다는 것을 의미한다. 따라서, 퓨즈(42)를 교체하면 다시 세라믹 히터(34)의 가동이 가능하다. 또한, 퓨즈(42)로서 자동차단기를 사용하는 경우, 안전한계온도에 다다르게 되면 자동차단기의 접점이 떨어지게 되고, 접점을 다시 연결하기 위하여 자동차단기의 스위치를 ON하기 전까지는 자동차단기가 세라믹 히터(34)에 공급되는 전원은 차단한 상태로 유지될 수 있다.

히터 모듈(30)은 케이스 블록(31)의 외부를 둘러싸는 히터 커버와, 히터 모듈(30)로부터의 열손실을 억제하기 위한 단열재를 더 구비할 수 있다. 여기서, 단열재는 케이스 블록(31)과 히터 커버 사이의 공간에 충진되는 것이 바람직하며, 예컨대, 글라스울 등으로 제조될 수 있다.

도 5는 탱크 및 펌프 모듈의 측면도이며, 이하에서는, 도 5를 추가적으로 참조하여, 펌프 모듈(20)에 대하여 자세하게 설명하도록 한다.

펌프 모듈(20)은 탱크(10)의 외부에 배치될 수 있으며, 진동 흡수재(22)로 둘러싸인다. 그리고, 진동 흡수재(22)는 펌프 모듈(20)로부터 전달되는 진동을 감쇄하기 위하여 내측면에 형성된 복수 개의 홈부(24)를 갖는다.

이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 온수공급장치(100)와 온수매트의 연결방식 및 온수가 순환되는 순서를 설명하도록 한다.

온수공급장치(100)에는 온수 공급 노즐(8)과 온수 회수 노즐(6)이 형성되어 있으며, 온수 공급 노즐(8)에는 매트측 유출관(1)이, 온수 회수 노즐(6)에는 매트측 유입관(4)이 연결되어 있다.

탱크(10)에서부터 설명하면, 탱크(10)는 도관(62)을 통해 펌프 모듈(20)과 연통되며, 펌프 모듈(20)에 의하여 펌핑된 온수는 펌프 모듈(20)과 히터 모듈(30)을 연결하는 도관(63)을 통하여 히터 모듈(30)에 공급된다. 히터 모듈(30)에 의하여 가열된 후 배출된 온수는, 히터 모듈(30)과 온수 공급 노즐(8)을 연결하는 도관(64)을 통과하고, 이어서 온수 공급 노즐(8)을 통과하여 매트측 유입관(4)으로 공급된다. 매트측 유입관(4)으로 공급된 온수는 온수매트(미도시)를 통과한 후 매트측 유출관(1)을 통해 온수매트로부터 빠져나온다. 이어서, 온수는 온수 회수 노즐(6)을 통과하고, 온수 회수 노즐(6)과 탱크(10)를 연결하는 도관(61)을 통하여 탱크(10)로 되돌아오게 된다.

본 발명에 따른 온수공급장치(100)는 수위관측부(70)와 수위센서(50)를 더 구비할 수 있다.

도 3을 참조하면, 수위관측부(70)는, 탱크(10)의 바닥으로부터 천장을 향하는 방향으로 형성된 관측창(72)과, 관측창(72)의 내부공간 상단부와 탱크(10)의 천장부위를 연결하는 상부 연통관(74)과, 관측창(72)의 내부공간 하단부와 탱크(10)의 바닥부위를 연결하는 하부 연통관(76)을 구비한다. 상부 연통관(74), 관측창(72), 하부 연통관(76)은 서로 유체연통하며, 이로 인해, 수위관측부(70)의 내부공간은 탱크(10)의 내부공간과 서로 유체연통한다.

수위관측부(70)는, 탱크(10)의 바닥과 천장에 대응되는 높이에 각각 형성된 상부 연통관(74)과 하부 연통관(76)을 통하여 내부공간으로 온수가 유출입할 수 있으며, 이로 인해, 탱크(10)의 수위와 같은 수위가 유지된다. 관측창(72)은 적어도 일부가 투명하며, 바람직하게는 관측창(72)의 측면부가 투명하여 이를 통해 탱크(10)의 수위를 확인할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시되어 있지는 않으나, 수위관측부(70)의 관측창(72)과 마개(16)를 제외한 나머지 구성들, 즉, 탱크 덮개(14), 펌프 모듈(20), 히터 모듈(30) 등을 가려주는 외부 케이스가 온수공급장치(100)에 구비되는 것이 바람직하며, 온수공급장치(100)에 외부 케이스가 구비되더라도, 수위관측창(72)을 통하여 외부에서 탱크(10)의 수위를 확인하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 온수공급장치(100)는 상술한 바와 같이 수위관측부(70)를 구비하고 있으나, 이는 시각적으로 탱크(10)의 수위를 파악할 수 있게 해주는 부재에 불과하다. 따라서, 수위관측부(70) 뿐만 아니라, 수위센서(50)도 구비하는 것이 바람직하다.

정전용량형 수위센서(50)는 탱크(10)의 수위에 따라 가변되는 정전용량을 측정하여 탱크(10)의 수위를 측정하는 역할을 수행한다.

상기 수위센서(50)는, 탱크(10)의 천장면으로부터 바닥면을 향하여 연장된 막대형상의 하우징(52)과, 하우징(52)의 내부에 위치하여 수위의 변화에 따라 가변되는 정전용량을 감지하는 전극(54)을 갖는다.

이미 설명한 바와 같이, 종래기술에 따른 정전용량형 수위센서는 탱크(10)의 측벽 외측면에 접착제 또는 탄성부재를 이용하여 밀착된다.

그러나, 본 발명의 경우, 하우징(52)의 내부에 전극(54)이 설치되어 있기 때문에, 전극(54)이 하우징(52)에 억지끼움될 수 있는 사이즈를 갖는 경우에는 별도의 접착제 또는 스프링 등의 탄성체가 없이도, 전극(54)이 하우징(52)에 충분히 밀착될 수 있어서, 정전용량의 측정에 있어서 발생하는 오차를 현격하게 줄일 수 있다. 그리고, 전극(54)과 하우징(52)을 인서트 성형하여 제조하는 경우, 전극(54)의 하우징(52)에대한 밀착을 더욱 담보할 수 있다.

수위센서(50)에는 수위센서회로(56)가 연결되는데, 이 수위센서회로(56)는 탱크(10)의 수위가 위험수준까지 떨어진 경우, 예컨대, 시각 또는 청각적 알람을 통해 사용자가 온수공급장치(100)의 가동을 중지하도록 유도할 수 있다. 이외에도, 탱크(10)의 수위가 위험수준까지 떨어진 경우, 수위센서회로(56)가 자동적으로 세라믹 히터(34)의 가동을 정지시켜 세라믹 히터(34)의 과열 방지 및 화재 방지를 도모할 수도 있다.

본 발명에 따른 온수공급장치(100)에 따르면, 히터 모듈(30)이 탱크(10)의 외부에 위치하기 때문에 펌프 모듈(20)에 고온으로 가열되기 전의 온수가 공급되며, 이로 인해 펌프 모듈(20)이 열피로를 적게 받게 되어 종래기술에 비하여 펌프 모듈(20)의 사용수명이 길어지게 된다.

또한, 펌프 모듈(20)에 공급되는 온수는, 전혀 가열되지 않은 온수이거나, 이미 온수매트를 통과하여 상당한 열을 사용자에게 전달한 후의 온수이기 때문에, 온수의 온도가 높지 않고 당연히 온수 내에 기포가 포함되어 있지 않거나 매우 미미한 정도의 기포만이 포함된다. 따라서, 펌프 모듈(20)의 펌핑 능력이 온전히 발휘되며, 기포로 인해 펌프 모듈(20)의 작동이 정지되는 일이 발생하지 않는다.

그리고, 온수통 내의 물을 전부 가열해야 하는 종래기술과는 달리, 펌프를 통과한 온수가 히터 모듈(30)에 의하여 급속 가열되므로 온수의 예열시간을 현저하게 줄일 수 있다.

게다가, 과열방지부재로 인해 화재발생의 위험을 낮출 수 있고, 종래기술과는 다른 방식으로 탱크(10)에 장착된 정전용량형 수위센서(50)로 인하여 탱크(10)의 수위를 정밀하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 매트측 유출관 4 : 매트측 유입관
6 : 온수 회수 노즐 8 : 온수 공급 노즐
10 : 탱크 16 : 마개
20 : 펌프 모듈 22 : 진동 흡수재
24 : 홈부 30 : 히터 모듈
31 : 케이스 블록 32 : 공간부
34 : 세라믹 히터 36 : 탄성부재
38 : 열전달관 40 : 바이메탈
42 : 퓨즈 44 : 온도센서
50 : 수위센서 52 : 하우징
54 : 전극 56 : 수위센서회로
70 : 수위관측부 72 : 관측창
74 : 상부 연통관 76 : 하부 연통관
100 : 온수공급장치

Claims (16)

1. 온수매트에 온수를 공급하는 온수공급장치에 있어서,
   내부에 온수를 수용하는 탱크;
   상기 탱크로부터 공급되는 온수를 순환시키는 펌프 모듈;
   상기 탱크의 외부에 배치되며, 상기 펌프 모듈로부터 공급되는 온수를 가열하는 히터 모듈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 히터 모듈은,
   상기 히터 모듈을 관통하며 내부에 온수가 흐를 수 있는 열전달관과, 상기 열전달관의 외측에 배치되어 상기 열전달관의 내부에 흐르는 온수를 가열하는 세라믹 히터를 갖는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 히터 모듈은,
   중심부에 상기 열전달관이 형성되고, 상기 세라믹 히터를 수납하는 공간부를 갖는 케이스 블록을 더 구비한 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 공간부에는 상기 세라믹 히터를 상기 열전달관을 향하며 밀착하는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 열전달관으로부터 열을 전달받으며, 과열기준온도를 상회하는 온도를 감지한 경우 상기 세라믹 히터에 공급되는 전원을 차단하는 과열방지부재를 갖는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 과열방지부재는 바이메탈로 이루어진 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 과열기준온도보다 더 높은 안전한계온도에서 단선되는 퓨즈를 더 구비한 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 과열방지부재는 상기 열전달관의 외측면에 형성된 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
9. 제5항에 있어서,
   상기 과열기준온도는 110℃~130℃인 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 안전한계온도는 180℃~220℃인 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
11. 제3항에 있어서,
    상기 히터 모듈은,
    상기 케이스 블록의 외부를 둘러싸는 히터 커버와,
    상기 케이스 블록과 상기 히터 커버의 사이 공간에 충진되어 상기 히터 모듈로부터의 열손실을 억제하기 위한 단열재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 펌프 모듈은 상기 탱크의 외부에 배치되며, 진동 흡수재로 둘러싸인 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 진동 흡수재는 상기 펌프 모듈로부터 전달되는 진동을 감쇄하기 위하여 내측면에 형성된 복수 개의 홈부를 갖는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 탱크의 바닥으로부터 천장을 향하는 방향으로 형성되며 적어도 일부가 투명한 관측창을 가지며, 내부공간이 상기 탱크와 서로 유체연통되어 상기 탱크의 수위와 같은 수위를 유지하는 수위관측부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 탱크의 수위에 따라 가변되는 정전용량을 측정하는 정전용량형 수위센서를 더 구비하며,
    상기 수위센서는, 상기 탱크의 천장면으로부터 바닥면을 향하여 연장된 막대형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 위치하여 수위의 변화에 따라 가변되는 정전용량을 감지하는 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 수위센서는 상기 전극과 상기 하우징을 인서트 성형하여 제조되는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.

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