KR20150003546U - 온수보일러용 보충수탱크 - Google Patents

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KR20150003546U KR2020140002161U KR20140002161U KR20150003546U KR 20150003546 U KR20150003546 U KR 20150003546U KR 2020140002161 U KR2020140002161 U KR 2020140002161U KR 20140002161 U KR20140002161 U KR 20140002161U KR 20150003546 U KR20150003546 U KR 20150003546U
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Abstract

본 고안은 탱크 몸체의 하부 내주면에 복수의 가이드 브라켓을 구비하여, 플로트가 복수의 가이드 브라켓을 따라 최소한으로 마찰하면서 안정된 상태로 움직이고, 플로트밸브 중 취약한 레버가 손상되는 것을 방지할 수 있는 온수보일러용 보충수탱크에 관한 것이다.
본 고안에 따른 온수보일러용 보충수탱크는, 상부가 개방된 원통 형상이고 측면의 구멍으로 유입된 유체가 하부의 구멍으로 배출되도록 유로가 형성되며, 하부 내주면에 간격을 두고 상부 방향으로 연장된 복수의 가이드 브라켓을 구비한 탱크 몸체와, 탱크 몸체의 개방된 상부에 조립되는 덮개와, 탱크 몸체의 내부에 장착되며 탱크 몸체의 측면에 형성된 구멍에 설치된 밸브 몸체와, 밸브 몸체에 일단이 연결되고 타단은 복수의 가이드 브라켓과 이웃한 내부에 배치되며 밸브 몸체를 통해 유입되는 유체의 흐름을 단속하기 위해서 복수의 가이드 브라켓을 따라 상하 방향으로 움직이는 플로트로 구성된 플로트밸브를 포함한다.

Description

온수보일러용 보충수탱크{WATER TANK FOR HOT-WATER BOILER}
본 고안은 온수보일러용 보충수탱크에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 탱크 몸체의 하부 내주면에 복수의 가이드 브라켓을 구비하여, 플로트가 복수의 가이드 브라켓을 따라 최소한으로 마찰하면서 안정된 상태로 움직이고, 플로트밸브 중 취약한 레버가 손상되는 것을 방지할 수 있는 온수보일러용 보충수탱크에 관한 것이다.
일반적으로 온수보일러는 가정이나 농가에서 겨울철 난방을 하거나 더운물을 사용하기 위해 설치된다. 이와 같은 온수보일러는 작동을 멈춘 상태에서 사용하거나 장시간 운전을 하면 온수보일러의 배관을 따라 흐르는 유체가 손실된다. 손실된 유체를 보충하기 위해 보충수탱크가 설치된다. 보충수탱크는 일명 팽창탱크라고 하며, 손실된 유체를 보충하는 역학을 하지만, 유체에 포함되어 있는 용존산소인 기포를 배출하는 역할도 한다.
종래 온수보일러에 설치된 보충수탱크는 탱크 몸체와 덮개 그리고 플로트밸브로 구성된다. 탱크 몸체는 상부가 개방된 원통 형상이고 상부의 측면과 하부에 각각 구멍이 형성된다. 탱크 몸체의 하부에 형성된 구멍은 난방을 하고 온수보일러로 회수되는 환수관과 연결된다. 덮개는 탱크 몸체의 개방된 상부를 차단하기 위해 조립된다. 플로트밸브는 탱크 몸체의 내부에 장착되며 탱크 몸체의 측면에 형성된 구멍에 설치된 밸브 몸체와, 밸브 몸체에 연결되고 밸브 몸체를 통해 유입되는 유체의 흐름을 단속하기 위해서 탱크 몸체의 상하 방향으로 움직이는 플로트를 포함한다.
그러나 상기한 바와 같은 온수보일러의 보충수탱크는, 각 방을 난방하고 온수보일러로 회수되는 관수에 포함된 용존산소인 기포는 온수보일러로 공급되기 전에 보충수탱크로 배출된다. 이때, 기포는 강한 압력으로 플로트를 탱크 몸체의 상부 방향으로 밀어 올리기 때문에 플로트가 좌우 방향으로 심하게 움직이면서 플로트밸브 중 두께가 얇은 레버가 쉽게 휘어지는 문제점이 있다. 레버가 손상되면 플로트의 정상적인 작동이 어렵다. 또한, 플로트의 외주면이 탱크 몸체의 내주면에 면 접촉되면서 상하 방향으로 움직이기 때문에 마찰 저항이 커서 작동이 불안정하다.
또한, 유체의 온도를 높이기 위해서 온수보일러를 운전할 경우 수증기가 온수보일러의 상부 공간인 공기침전부에 모인다. 이와 같이 모인 수증기는 공기침전부와 연결되고 온수보일러의 외측에 설치된 공기 배출관을 타고 대기로 버려지므로 열손실이 많다.
또한, 보충수탱크에서 공급된 유체는 난방을 하고 회수되는 관수와 혼합된 상태로 온수보일러에 공급된다. 즉, 보충수탱크에서 공급되는 상온의 유체와 각 방을 난방하고 회수되는 온도가 낮아진 관수가 혼합되어 낮은 온도의 유체가 온수보일러로 공급된다. 따라서 낮은 온도의 유체를 고온으로 가열하기 때문에 온수보일러의 운전시간이 길어져 유지비용이 상승되는 문제점이 있다.
본 고안은 상기한 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은, 플로트와 이웃한 탱크 몸체의 하부 내주면에 복수의 가이드 브라켓을 구비하여 복수의 가이드 브라켓을 따라 플로트가 최소한으로 마찰하면서 안정된 상태에서 작동할 수 있는 온수보일러용 보충수탱크를 제공함에 있다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 대기로 버려지는 고온의 수증기를 보충수탱크로 회수해서 보충수탱크로 유입되는 유체를 예열하기 위해 사용함으로써 온수보일러의 열손실을 방지하는 온수보일러용 보충수탱크를 제공함에 있다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 보충수탱크로 유입된 유체가 수증기에 의해 예열된 상태에서 각 방을 난방하고 회수되는 관수와 혼합되어 온수보일러로 공급되기 때문에 유체를 고온으로 가열하는 시간이 단축시켜 유지비용을 절감할 수 있는 온수보일러용 보충수탱크를 제공함에 있다.
본 고안에 따른 온수보일러용 보충수탱크는, 상부가 개방된 원통 형상이고 측면의 구멍으로 유입된 유체가 하부의 구멍으로 배출되도록 유로가 형성되며, 하부 내주면에 간격을 두고 상부 방향으로 연장된 복수의 가이드 브라켓을 구비한 탱크 몸체와, 탱크 몸체의 개방된 상부에 조립되는 덮개와, 탱크 몸체의 내부에 장착되며 탱크 몸체의 측면에 형성된 구멍에 설치된 밸브 몸체와, 밸브 몸체에 일단이 연결되고 타단은 복수의 가이드 브라켓과 이웃한 내부에 배치되며 밸브 몸체를 통해 유입되는 유체의 흐름을 단속하기 위해서 복수의 가이드 브라켓을 따라 상하 방향으로 움직이는 플로트로 구성된 플로트밸브를 포함하는 온수보일러용 보충수탱크를 개시한다.
또한, 본 고안의 복수의 가이드 브라켓은 등 간격으로 4개 형성된다.
또한, 본 고안의 덮개는 일면에 탱크 몸체의 내부와 연통되는 연결부를 더 포함한다. 따라서 온수보일러의 대기로 버려지는 고온의 수증기를 보충수탱크로 회수해서 보충수탱크로 유입되는 유체를 예열할 때 효과적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 고안은 덮개의 연결부는 탱크 몸체의 내부에 배치된 단부에 중심이 관통된 걸림턱을 더 포함한다. 따라서 연결부에 파이프를 억지끼움으로 조립할 때 삽입되는 파이프가 걸림턱에 걸려 프이프가 너무 깊게 삽입되지 않도록 구속할 수 있다.
또한, 본 고안은 덮개의 연결부는 내주면에 암나사가 형성된다. 따라서 공기 배출관과 나사 결합하기 때문에 결합부분의 기밀성이 우수하고, 분해와 조립이 용이하다.
본 고안의 온수보일러용 보충탱크는, 플로트는 플로트와 이웃한 탱크 몸체의 하부 내주면에 형성된 복수의 가이드 브라켓에 의해서 좌우 방향으로 심하게 흔들리지 않고 상하 방향으로만 움직인다. 따라서 회수관을 통해 배출되는 용존산소가 포함된 기포가 강한 압력으로 플로트를 밀어 올려도 플로트밸브 중 취약한 레버가 휘거나 손상되지 않는다. 또한, 플로트는 탱크 몸체와 최소한으로 마찰하면서 안정된 상태에서 작동하기 때문에 오작동이 없고, 관수에 기포 함량이 줄어들어 난방효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 온수보일러를 운전할 때 대기로 버려지는 고온의 수증기를 보충수탱크로 순환해서 보충수탱크로 유입되는 유체를 예열할 때 사용한다. 따라서 대기로 버려지는 폐열을 재사용할 수 있으므로 온수보일러의 열손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 고온의 수증기는 보충수탱크로 유입되는 유체를 예열된 상태에서 각 방을 난방하고 회수되는 관수와 혼합되어 온수보일러로 공급한다. 따라서 온수보일러로 공급되는 유체의 온도가 종래보다 높기 때문에 유체를 고온으로 가열하는 시간을 단축시켜 온수보일러의 운전비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래 설치된 보충수탱크에 설치가 용이하기 때문에 교체 및 보수 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 온수보일러용 보충수탱크의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 A-A선 단면도이다.
도 3(a) 내지 도 3(c)는 도 2에 도시된 덮개에 구비된 구멍의 다양한 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 B-B선 단면도이다.
도 5는 본 고안에 따른 온수보일러용 보충수탱크가 온수보일러에 설치된 상태를 나타낸 개략도이다.
본 고안의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 고안에 따른 온수보일러용 보충수탱크에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 보충수탱크(100)는 탱크 몸체(110), 덮개(120) 및 플로트밸브(130)를 포함한다. 탱크 몸체(110)는 상부가 개방되고 내부에 유체를 수용하는 공간이 형성된 원통 형상이다. 또한, 유체는 탱크 몸체(110)의 측면에 형성된 구멍으로 유입되고, 탱크 몸체(110)의 하부에 형성된 구멍으로 배출되도록 유로를 구비한다. 외측 연장관(111)은 탱크 몸체(110)의 하부에 형성된 구멍과 연통되도록 탱크 몸체(110)의 하부 외측에 연장되며, 유체가 통과하도록 중심이 관통된 구멍이 형성된다. 외측 연장관(111)의 외주면에 다른 부품과의 결합이 용이하도록 수나사가 형성될 수도 있다. 내측 연장관(112)은 플로트의 중심에 위치하며, 탱크 몸체(110)의 하부에 형성된 구멍과 연통되도록 탱크 몸체(110)의 하부 내측에 연장된다. 내측 연장관(112)의 중심은 외측 연장관(111)의 관통된 구멍과 연통되어 있다.
또한, 측면 구멍(113)은 탱크 몸체(110)의 상부 우측면에 형성되고, 외측 연장관(111)과 교차 방향으로 관통되어 있다. 배출 구멍(114)은 측면 구멍(113)과 마주보는 탱크 몸체(110)의 좌측 상부에 형성되고, 외측 연장관(111)과 평행하도록 단부는 탱크 몸체(110)의 하부 방향을 향한다. 또한, 복수의 테두리는 탱크 몸체(110)의 외주면에 간격을 두고 4개 형성되며, 탱크 몸체(110)의 최하부에 위치하는 테두리를 기준 테두리(115)라 한다. 기준 테두리(115)는 보충수탱크(100)의 탱크 몸체(110)로 유입되는 유체가 정상적으로 채워지는 수위를 가리킨다. 따라서 온수보일러에 보충수탱크(100)를 설치할 경우 작업자는 탱크 몸체(110)의 외측에 형성된 기준 테두리(115)를 확인한 후 온수보일러의 정상 기준수위에 맞춰 설치할 수 있다.
도 4를 참조하면, 복수의 가이드 브라켓(116)은 탱크 몸체(110)의 하부 내주면에 등 간격을 유지하면서 탱크 몸체(110)의 개방된 상부 방향으로 연장되어 있다. 본 고안에 따른 복수의 가이드 브라켓(116)은 4개 구비하지만, 2개 내지 3개 또는 4개 이상 형성될 수도 있다. 또한, 복수의 가이드 브라켓(116)은 90°등 간격을 유지하고 있지만 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 상부 테두리(117)는 탱크 몸체(110)의 개방된 상부를 따라 구비한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 덮개(120)는 탱크 몸체(110)의 개방된 상부에 조립된다. 연결부(121)는 고온의 수증기가 탱크 몸체(110)의 내부로 유입되도록 덮개(120)의 일단에서 타단 방향으로 연장되고 중심이 관통되어 있다. 연결부(121)는 온수보일러에 설치된 공기 배출관과 연결된다. 측면 지지부(122)는 덮개(120)의 측면에 적어도 하나 이상 구비하고, 탱크 몸체(110)에 덮개(120)가 조립된 상태에서 분리되는 것을 방지한다. 홈(123)은 탱크 몸체(110)의 상부 테두리(117)와 대응되는 면에 형성되고, 상부 테두리(117)가 홈(123)에 끼워져 분리되지 않도록 조립된다.
본 고안에 따른 연결부(121)는 도 3(a) 내지 도 3(c)와 같이 다양한 구조로 형성될 수 있다. 도 3(a)는 가장 일반적인 형태로써, 연결부(121)는 내주면이 매끈하게 관통되어 있다. 따라서 온수보일러에 설치된 공기 배출관을 연결부(121)의 관통된 구멍에 분리되지 않도록 억지끼움으로 설치할 수 있다. 도 3(b)는 연결부(121)의 단부에 걸림턱(121a)이 형성되고, 중심에 관통된 구멍(121b)을 구비한다. 따라서 공기 배출관을 설치할 경우 파이프가 걸림턱에 걸려 너무 깊게 삽입되지 않도록 구속할 수 있다. 이때, 파이프는 관통된 구멍에 분리되지 않도록 억지끼움으로 설치하는 것이 바람직하다. 도 3(c)는 연결부(121)의 내주면에 암나사(121c)를 구비한다. 따라서 온수보일러에 설치된 공기 배출관의 수나사를 나사결합되어 결합부분의 기밀성이 우수하고, 분해와 조립이 용이하다. 상기에서와 같은 연결부(121)는 작업현장이나 온수보일러에 설치된 공기 배출관에 따라 작업자가 선택해서 사용할 수 있음은 물론이다.
도 2를 참조하면 플로트밸브(130)는 밸브 몸체(131), 레버(132), 로드(133) 및 플로트(134)를 포함한다. 밸브 몸체(131)는, 일단 외주면에 수나사가 형성되고 일단에서 타단 하부로 유체가 통과되도록 유체 통로를 구비한다. 수나사가 형성된 밸브 몸체(131)의 일단이 탱크 몸체(110)의 측면 구멍(113)에 끼워진다. 너트(135)는, 탱크 몸체(110)와 밸브 몸체(131)가 분리되지 않도록 측면 구멍(113)으로 노출된 밸브 몸체(110)의 수나사에 체결된다. 레버(132)는 얇은 금속판으로써, 일단은 밸브 몸체(131)의 타단에 형성된 유체 통로에 회동 가능하게 설치되고, 타단은 로드(133)의 상단에 회동 가능하게 설치된다. 플로트(134)는 도넛 형상이며 내부에 공기가 채워져 있고 중심이 관통된 연결구멍을 구비한다. 로드(133)의 하단에 플로트(134)가 고정된다.
본 고안에 따른 플로트밸브(130)는, 플로트(134)가 탱크 몸체(110)의 하부 방향으로 움직이면 동시에 로드(133)가 하부 방향으로 움직인다. 하부 방향으로 움직이는 로드(133)에 의해 밸브 몸체(131)의 타단에 설치된 레버(132)가 회동하면서 폐쇄된 유체 통로가 개방되고, 개방된 유체 통로를 통해 탱크 몸체(110) 내부로 유체가 유입된다. 그리고 탱크 몸체(110)에 손실된 유체가 충분히 보충되면 플로트(134)가 탱크 몸체(110)의 상부 방향으로 움직이고, 레버(132)가 밸브 몸체(131)의 유체 통로를 폐쇄하면서 유체가 탱크 몸체(110)로 공급되는 것을 차단한다.
도 5는 본 고안에 따른 온수보일러용 보충수탱크가 온수보일러에 설치된 상태를 나타낸 개략도이다.
먼저, 온수보일러(140)는 내부에 정상기준수의까지 유체가 채워지고, 유체를 고온으로 가열하기 위해 버너(미도시 됨)가 설치된다. 유체가 채워진 온수보일러(140)의 상부에는 공기침전부를 구비한다. 송수관(150)은 고온으로 가열된 관수를 각 방으로 공급하기 위해 온수보일러(140)의 하부에 설치된다. 회수관(160)은 각 방을 순환하고 온도가 낮아진 관수를 다시 온수보일러(140)로 회수해서 고온으로 가열하기 위해 온수보일러(140)의 상부에 설치된다. 또한, 회수관(160)은 손실된 관수인 유체를 보충하거나, 관수에 포함된 용존산소인 기포를 배출할 수 있도록 보충수탱크(100)가 연결되어 있다. 보충수탱크(100)는 탱크 몸체(110)의 하부에 구비한 외측 연장관(111)이 회수관(160)과 연결된다. 이때, 보충수탱크(100)의 기준 테두리(115)는 온수보일러(140)의 내부에 채워진 유체의 기준수위와 동일한 높이를 갖도록 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 온수보일러(140)의 내부에 채워진 유체의 기준수위보다 낮거나 높게 되면 보충수탱크(100)에서 온수보일러(140)로 손실된 유체를 공급할 수 없어서 정상적으로 난방을 할 수 없기 때문이다.
그리고 탱크 몸체(110)의 내부에 설치된 플로트밸브(130)의 플로트(134)는, 회수관(170)을 통해 배출되는 용존산소가 포함된 기포의 강한 압력을 받는다. 이때, 플로트(134)는 탱크 몸체(110)의 하부 내주면에 구비한 복수의 가이드 브라켓(116)의 안내를 받아 상부 방향으로 움직인다. 따라서 플로트(134)가 좌우 방향으로 심하게 흔들리지 않고, 플로트(134)의 외주면이 복수의 가이드 브라켓(116)과 최소한으로 마찰하면서 움직인다. 그러므로 플로트밸브(130)가 안정된 상태에서 작동하기 때문에 오작동이 없고, 온수보일러 및 각 난방을 순환하는 관수에 기포 함량이 줄어들어 난방효율이 향상된다.
다음으로, 공기 배출관(170)의 일단은 공기침전부와 연결되도록 온수보일러(140)의 상부에 설치하고, 타단은 보충수탱크(100)의 덮개(120)에 구비한 연결부(121)에 연결한다. 상기에서와 같이 보충수탱크(100)와 온수보일러(140)는 공기 배출관(170)으로 연결되어 있다. 따라서 온수보일러(140)를 운전하면, 온수보일러(140)의 내부에 채워진 유체가 고온으로 가열되어 송수관(150)을 통해 각 방으로 순환되고, 용존산소가 포함된 수증기는 온수보일러(140)의 상부에 형성된 공기침전부에 모인다. 공기침전부에 모인 고온의 수증기는 공기 배출관(170)으로 이동한다. 이와 같이 이동된 고온의 수증기는 덮개(120)에 구비한 연결부(121)를 통해 탱크 몸체(110)의 내부로 회수된다.
상기에서와 같이 탱크 본체(110)에 채워져 있거나 유입된 상온의 유체가 공기 배출관(170)을 통해 회수된 고온의 수증기에 의해서 예열한다. 예열된 유체는 난방을 하고 회수되는 관수와 혼합된 상태로 온수보일러(140)에 공급된다. 따라서 회수관(160)을 따라 온수보일러(140)로 공급되는 유체의 온도가 종래보다 높기 때문에 유체를 고온으로 가열하는 시간을 단축시켜 온수보일러의 운전비용을 혁신적으로 절감할 수 있다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 고안의 실시예들은, 본 고안의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 고안의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 고안의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 보충수탱크 110 : 탱크 몸체
111 : 외측 연장관 112 : 내측 연장관
113 : 측면 구멍 114 : 연결 구멍
115 : 기준 테두리 116 : 가이드 브라켓
117 : 상부 테두리 120 : 덮개
121 : 연결부 122 : 측면 연장부
123 : 홈 130 : 플로트밸브
131 : 플로트 132 : 로드
133 : 레버 134 : 밸브 몸체
135 : 너트 140 : 온수보일러
150 : 송수관 160 : 회수관
170 : 공기 배출관

Claims (5)

  1. 상부가 개방된 원통 형상이고 측면의 구멍으로 유입된 유체가 하부의 구멍으로 배출되도록 유로가 형성되며, 하부 내주면에 간격을 두고 상부 방향으로 연장된 복수의 가이드 브라켓을 구비한 탱크 몸체와,
    상기 탱크 몸체의 개방된 상부에 조립되는 덮개와,
    상기 탱크 몸체의 내부에 장착되며 상기 탱크 몸체의 측면에 형성된 구멍에 설치된 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체에 일단이 연결되고 타단은 상기 복수의 가이드 브라켓과 이웃한 내부에 배치되며 상기 밸브 몸체를 통해 유입되는 유체의 흐름을 단속하기 위해서 상기 복수의 가이드 브라켓을 따라 상하 방향으로 움직이는 플로트로 구성된 플로트밸브를 포함하는 온수보일러용 보충수탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 브라켓은 등 간격으로 4개 형성된 온수보일러용 보충수탱크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 덮개는 일면에 상기 탱크 몸체의 내부와 연통되는 연결부를 더 포함하는 온수보일러용 보충수탱크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 덮개의 연결부는 상기 탱크 몸체의 내부에 배치된 단부에 중심이 관통된 걸림턱을 더 포함하는 온수보일러용 보충수탱크.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 덮개의 연결부는 내주면에 형성된 암나사를 더 포함하는 온수보일러용 보충수탱크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102097068B1 (ko) * 2019-01-21 2020-04-03 노석철 복합보일러
KR20210093012A (ko) 2020-01-17 2021-07-27 김명준 신속한 물주입 기능이 포함된 온수보일러용 물보충 탱크
CN113669902A (zh) * 2021-09-13 2021-11-19 中国石油大学胜利学院 液位平衡式捕集冷凝节水加热炉

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