KR20160129280A

KR20160129280A - 온수열교환기 일체형 다방밸브와 이를 구비한 가스보일러

Info

Publication number: KR20160129280A
Application number: KR1020150061147A
Authority: KR
Inventors: 민태식
Original assignee: 주식회사 두발
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2016-11-09
Also published as: KR101691647B1

Abstract

본 발명은 다방밸브를 온수열교환기에 일체로 결합함으로써 보일러 내부 구조를 간단하게 하고, 밸브의 교체 작업이 용이하며, 난방수의 유동시 압력손실을 최소화하기 위한 것이다. 이를 구현하기 위한 본 발명은, 주열교환기(10)에서 가열된 난방수가 유동하는 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 유입되는 난방수유입공(430)과, 상기 난방수유입공(430)을 통해 유입된 난방수가 직수와의 열교환후 난방환수관(90)으로 배출시키기 위한 난방수유출공(440)이 형성된 온수열교환기(400,400-1); 난방운전시에는 상기 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 내부로 유입된 후 난방소요처(40)로 공급되도록 하고, 온수운전시에는 상기 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 상기 온수열교환기(400)를 거쳐 내부로 유입된 후 상기 난방환수관(90)으로 배출되도록 하는 다방밸브(100,100-1);를 포함하되, 상기 다방밸브(100,100-1)는, 상기 온수열교환기(400,400-1)의 측면(401)에 일체로 결합되되 그 내부의 공간에 난방수가 유동하는 유로가 형성된 밸브바디(300,300-1,300-2)를 포함한다.

Description

온수열교환기 일체형 다방밸브와 이를 구비한 가스보일러{MULTI WAY VALVE INTEGRATED HEAT EXCHANGER AND GAS BOILER HAVING THE SAME}

본 발명은 온수열교환기 일체형 다방밸브와 이를 구비한 가스보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방수를 온수열교환기와 난방소요처로 택일적으로 공급되도록 하기 위한 다방밸브에 온수열교환기가 일체로 결합된 온수열교환기 일체형 다방밸브와 이를 구비한 가스보일러에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 난방/온수 겸용 가스보일러를 개략적으로 보여주는 구성도이다.

종래의 가스보일러는, 주열교환기(10)와, 상기 주열교환기(10)에 연소열을 제공하기 위해 화염을 발생시키는 버너(30)와, 상기 버너(30)의 화염에 의한 연소가 이루어지는 연소실(20)과, 주열교환기(10)로부터 공급된 난방수와 직수와의 열교환에 의해 온수가 공급되도록 하는 온수열교환기(57)와, 난방소요처(40)에서 열교환이 이루어진 환수를 주열교환기(10)로 순환되도록 하는 펌프(50)와, 상기 주열교환기(10)에서 공급되는 난방수가 난방소요처(40) 또는 온수열교환기(57)로 택일적으로 공급되도록 하는 삼방밸브(55)로 이루어진다.

난방운전시 주열교환기(10)에서 가열된 난방수는 삼방밸브(55)를 거쳐 난방소요처(40)로 공급되어 열교환이 이루어진 후 펌프(50)에 의해 주열교환기(10)로 순환이 이루어진다.

온수운전시 주열교환기(10)에서 가열된 난방수는 삼방밸브(55)를 거쳐 온수열교환기(57)로 공급되고, 상기 온수열교환기(57)에서 직수와 열교환이 이루어진 후 펌프(50)에 의해 주열교환기(10)로 순환이 이루어진다.

이와 같은 삼방밸브(55)에는 하나의 입구와 두개의 출구가 구비되고, 각각의 입구와 출구는 3차원 공간에서 각각 다른 방향으로 분기된 구조로 되어 있다.

따라서 보일러 사용 중 삼방밸브(55)의 이상으로 삼방밸브(55)를 교체하고자 하는 경우 교체 작업이 어려운 문제점이 있었다.

또한 삼방밸브(55)와 온수열교환기(57)가 별도의 위치에 설치되므로 보일러 내부의 공간을 넓게 차지하고, 이들 사이를 배관에 의해 연결해야 하므로 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다방밸브를 온수열교환기에 일체로 결합함으로써 보일러 내부 구조를 간단하게 하고, 밸브의 교체 작업이 용이하며, 난방수의 유동시 압력손실을 최소화하기 위한 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 온수열교환기 일체형 다방밸브는, 주열교환기(10)에서 가열된 난방수가 유동하는 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 유입되는 난방수유입공(430)과, 상기 난방수유입공(430)을 통해 유입된 난방수가 직수와의 열교환후 난방환수관(90)으로 배출시키기 위한 난방수유출공(440)이 형성된 온수열교환기(400,400-1); 난방운전시에는 상기 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 내부로 유입된 후 난방소요처(40)로 공급되도록 하고, 온수운전시에는 상기 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 상기 온수열교환기(400)를 거쳐 내부로 유입된 후 상기 난방환수관(90)으로 배출되도록 하는 다방밸브(100,100-1);를 포함하되, 상기 다방밸브(100,100-1)는, 상기 온수열교환기(400,400-1)의 측면(401)에 일체로 결합되되 그 내부의 공간에 난방수가 유동하는 유로가 형성된 밸브바디(300,300-1,300-2)를 포함한다.

상기 밸브바디(300,300-1)에는, 상기 난방수유입공(430)에 연통하는 제1내부유로(101)와, 상기 난방수유출공(440)에 연통하는 제2내부유로(102)가 형성된 것일 수 있다.

상기 밸브바디(300,300-1)에는, 상기 난방수공급관(60)과 난방소요처(40) 사이를 연결하는 제3내부유로(103)가 형성된 것일 수 있다.

상기 다방밸브(100,100-1)는, 난방운전시 상기 제3내부유로(103)는 개방하되 상기 제2내부유로(102)를 폐쇄하고, 온수운전시 상기 제3내부유로(103)는 폐쇄하되 상기 제2내부유로(102)를 개방하는 밸브조립체(200)를 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 밸브바디(300,300-1)에는, 상기 제1내부유로(101)를 둘러싸는 제1챔버(310), 상기 제2내부유로(102)와 제3내부유로(103)를 둘러싸는 제2챔버(320), 상기 제2내부유로(102)와 난방수유출공(440) 사이에 형성된 제3챔버(330), 상기 제3내부유로(103)의 난방수를 상기 난방소요처(40)로 공급하는 경로 상에 형성된 제4챔버(340)가 형성된 것일 수 있다.

상기 제1챔버(310)와 제2챔버(320) 사이는 챔버몸체(312,322)를 관통하는 난방수유입구멍(301)에 의해 연통하고; 상기 제2챔버(320)와 제4챔버(340) 사이는 챔버몸체(322,342)를 관통하는 난방수유출구멍(302)에 의해 연통하고; 상기 제2챔버(320)와 제3챔버(330) 사이는 챔버몸체(322,332)를 관통하는 저온수유입구멍(303)에 의해 연통하고; 상기 제2챔버(320)와 저온수유출구(360) 사이는 제2챔버몸체(322)를 관통하는 저온수유출구멍(304)에 의해 연통하며; 상기 밸브조립체(200)는 난방운전시 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 개방하여 상기 제3내부유로(103)로 유입된 난방수가 난방소요처(40)로 공급되도록 하고, 온수운전시 상기 저온수유입구멍(303)와 저온수유출구멍(304)을 개방하여 상기 제2내부유로(102)로 유입된 난방수가 상기 난방환수관(90)으로 배출되도록 하는 것일 수 있다.

상기 제1챔버(310)를 형성하는 제1챔버몸체(312), 상기 제2챔버(320)를 형성하는 제2챔버몸체(322), 상기 제3챔버(330)를 형성하는 제3챔버몸체(332), 상기 제4챔버(340)를 형성하는 제4챔버몸체(342)가 구비되고; 상기 제1챔버몸체(312), 제2챔버몸체(322), 제3챔버몸체(332), 제4챔버몸체(342) 각각의 단부 둘레와 상기 온수열교환기(400,400-1)의 측면(401) 사이에는 패킹이 개재된 것일 수 있다.

상기 밸브바디(300,300-1)에는, 상기 난방수공급관(60)에 연결되는 난방수유입구(350)와, 상기 난방수유입구(350)를 통해 내부로 유입된 난방수를 난방소요처(40)로 공급하기 위한 난방수유출구(351)와, 상기 난방환수관(90)에 연결되는 저온수유출구(360)가 일체로 형성된 것일 수 있다.

상기 온수열교환기(400,400-1)에 대면하는 상기 밸브바디(300,300-1)의 측면은 개방된 형상으로 이루어져 상기 밸브바디(300,300-1)의 내부에 유로(101,102,103)의 난방수는 상기 온수열교환기(400,400-1)의 측면(401)에 접촉하는 것일 수 있다.

상기 밸브바디(300,300-1)의 가장자리에는 복수의 체결부(305,306,307,308)가 형성되어 있고, 상기 온수열교환기(400)의 측면(401)에는 상기 체결부(305,306,307,308)에 결합되는 체결부재(451,452,453,454)가 구비된 것일 수 있다.

상기 온수열교환기(400-1)에 대면하는 상기 밸브바디(300-1)의 측면은 개방된 형상으로 이루어지고, 상기 밸브바디(300-1)의 개방된 측면은 밸브커버(380)에 의해 덮이는 것일 수 있다.

상기 밸브커버(380)에는 난방수유입공연결구(381)와 난방수유출공연결구(382)가 돌출형성되고, 상기 온수열교환기(400-1)에는 상기 난방수유입공(430)을 형성하기 위한 난방수유입공플랜지(431)와 상기 난방수유출공(440)을 형성하기 위한 난방수유출공플랜지(441)가 돌출형성되고, 상기 난방수유입공연결구(381)를 상기 난방수유입공플랜지(431)에 삽입 후 결합부재로 결합하고, 상기 난방수유출공연결구(382)를 상기 난방수유출공플랜지(441)에 삽입 후 결합부재로 결합한 것일 수 있다.

상기 밸브바디(300-1,300-2)에는, 온수운전시 상기 밸브바디(300-1,300-2) 내부의 유로를 통과한 난방수를 상기 난방환수관(90)으로 배출시키기 위한 저온수유출구(360)가 형성되되, 난방운전시 상기 난방소요처(40)를 통과한 난방환수가 유입되는 난방환수입구부(361,361-2)가 상기 저온수유출구(360)에 일체로 형성된 것일 수 있다.

상기 난방환수입구부(361-2)를 막는 형상의 환수어댑터(390)가 상기 난방환수입구부(361-2)에 결합되고, 상기 환수어댑터(390)에는 난방운전시와 온수운전시 상기 난방환수관(90)으로 유동하는 난방수의 이물질을 걸러내기 위한 필터조립체(395)가 결합된 것일 수 있다.

상기 밸브조립체(200)는, 상기 밸브바디(300,300-1)를 관통하는 모터축(211)을 갖는 모터(210); 상기 제2챔버(320) 내부의 공간(321)에 구비되어, 난방운전시 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 서로 연통하도록 개방시키는 반면 상기 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)을 폐쇄시키고, 온수운전시 상기 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)이 서로 연통하도록 개방시키는 반면 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 폐쇄시키도록, 상기 모터축(211)에 연결되어 상기 모터(210)의 구동에 의해 위치가 제어되는 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)을 포함할 수 있다.

상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은, 상기 제2챔버(320) 내부의 공간(321)에 구비되는 사각통 형상의 밸브캐리어(240)를 포함하고; 상기 모터(210)를 구동시키면 상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은 직선 방향으로 슬라이드되면서 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)과 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)을 개폐하는 것일 수 있다.

상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은, 상기 밸브캐리어(240)의 일측에 구비되어 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 난방운전시 각각 개방하고 온수운전시 각각 폐쇄하는 제1난방용밸브(260-1)와 제2난방용밸브(260-2); 상기 밸브캐리어(240)의 타측에 구비되어 상기 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)을 난방운전시 각각 폐쇄하고 온수운전시 각각 개방하는 제1온수용밸브(270)와 제2온수용밸브(280)를 포함하는 것일 수 있다.

상기 제2온수용밸브(280)의 내부에는 상기 저온수유출구멍(304)의 외측 방향으로의 유동은 허용하되 그 역방향의 유동을 차단하는 체크밸브(289)가 구비된 것일 수 있다.

상기 모터(210)의 구동력은 상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)에 캠 방식으로 전달되어 상기 밸브모듈밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)이 직선 운동하는 것일 수 있다.

상기 밸브바디(300,300-1,300-2)에는 상기 다방밸브(100) 내부의 물을 드레인시키기 위한 드레인연결구(352)가 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 가스보일러는, 버너(30)의 연소열에 의해 난방수를 가열하기 위한 주열교환기(10); 상기 주열교환기(10)에서 가열된 난방수와 직수와의 열교환에 의해 온수를 공급하기 위한 온수열교환기(400,400-1); 제1항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 기재된 다방밸브(100,100-1)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 온수열교환기에 다방밸브를 일체로 결합함으로써 보일러 내부 구조를 간단하게 할 수 있다.

또한 다방밸브에 난방수유입구와 난방수유출구 및 저온수유출구를 일체로 형성함으로써 배관연결구조를 간단하게 할 수 있다.

또한 난방운전시와 온수운전시 다방밸브의 내부에서 유동하는 난방수의 압력손실이 줄어들게 된다.

또한 다방밸브를 통해 유출입되는 유입구와 유출구의 위치가 동일 평면 상에 구비되어 있어 다방밸브의 교체작업이 용이해진다.

도 1은 일반적인 난방/온수 겸용 가스보일러를 개략적으로 보여주는 구성도
도 2는 본 발명에 의한 다방밸브와 온수열교환기가 구비된 가스보일러를 보여주는 구성도
도 3은 본 발명에 의한 다방밸브와 온수열교환기를 보여주는 분해사시도
도 4는 본 발명에 의한 다방밸브와 온수열교환기의 결합사시도
도 5는 본 발명에 의한 다방밸브와 온수열교환기가 결합된 상태를 보여주는 정면도
도 6은 본 발명에 의한 다방밸브의 밸브바디를 보여주는 정면도
도 7은 본 발명에 의한 다방밸브의 밸브바디를 보여주는 배면도
도 8은 도 5의 A-A 단면도
도 9는 도 8의 B-B 단면도
도 10은 도 3에 도시된 밸브캐리어가 나타난 도면
도 11(a),(b),(c)는 도 3에 도시된 제1/제2난방용밸브, 제1온수용밸브, 제2온수용밸브가 각각 나타난 단면도
도 12는 밸브캐리어에 난방수밸브와 온수용밸브가 결합된 밸브모듈을 보여주는 도면
도 13은 도 3에 도시된 링크가 나타난 도면
도 14는 도 3에 도시된 편심축이 나타난 도면
도 15는 난방운전시 밸브부의 위치가 나타난 도면
도 16은 온수운전시 밸브부의 위치가 나타난 도면
도 17은 난방운전시 체크밸브를 통해 바이패스되는 상태를 보여주는 도면
도 18은 본 발명에 의한 다른 실시예를 보여주는 단면도
도 19는 도 18의 밸브커버가 나타난 도면
도 20은 본 발명에 의한 다른 실시예를 보여주는 도면
도 21은 난방환수입구부에 결합되는 환수어댑터를 보여주는 도면
도 22는 필터결합구에 결합되는 필터어셈블리를 보여주는 도면
도 23은 환수어댑터와 필터어셈블리가 난방환수입구부에 결합된 상태를 보여주는 도면

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

<제1실시예>

본 발명의 제1실시예에 따른 온수열교환기 일체형 다방밸브가 구비된 가스보일러에 대하여 도 2를 참고하여 설명한다.

본 발명의 가스보일러는, 버너(30)의 연소열에 의해 난방수를 가열하기 위한 주열교환기(10), 상기 주열교환기(10)에 연소열을 제공하기 위해 화염을 발생시키는 버너(30), 상기 버너(30)의 화염에 의한 연소가 이루어지는 연소실(20), 상기 주열교환기(10)에서 공급되는 난방수가 난방소요처(40) 또는 온수열교환기(400)로 택일적으로 공급되도록 하는 다방밸브(100), 상기 주열교환기(10)에서 가열된 난방수와 직수와의 열교환에 의해 온수를 공급하기 위한 온수열교환기(400), 난방소요처(40)에서 열교환이 이루어진 난방수(환수)와 온수열교환기(400)에서 열교환이 이루어진 저온의 난방수(저온수)를 주열교환기(10)로 순환되도록 하는 펌프(50)로 이루어진다.

상기 다방밸브(100)에는, 난방운전 및 온수운전시 상기 주열교환기(10)로부터 공급된 난방수가 유입되는 난방수유입구(350), 난방운전시 상기 난방수유입구(350)를 통해 내부로 유입된 난방수를 상기 난방소요처(40)로 공급되도록 하는 난방수유출구(351), 온수운전시 상기 난방수유입구(350)를 통해 내부로 유입된 난방수를 온수열교환기(400)로 유입되도록 하는 온수열교환기유입부(310; 제1챔버), 상기 온수열교환기(400)로부터 공급된 물이 유입되는 저온수유입부(330; 제3챔버), 상기 온수열교환기유입부(310)와 저온수유입부(330) 사이에 형성되어 그 내부에 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280; 도 3)이 구비되는 밸브작동부(320; 제2챔버), 상기 밸브작동부(320) 내부를 통과한 난방수가 난방소요처(40)로 공급되도록 하기 위한 난방수배출부(340; 제4챔버), 상기 저온수유입부(330)를 통해 내부로 유입된 물이 상기 펌프(50)로 배출되도록 하는 저온수유출구(360)가 구비되어 있다.

상기 난방수유입구(350)와 온수열교환기유입부(310) 사이를 연결하는 유로는 제1내부유로(101)가 되고, 상기 난방수유입구(350)와 난방수유출구(351) 사이를 연결하는 유로는 제3내부유로(103)가 되고, 상기 저온수유입부(330)와 저온수유출구(360) 사이를 연결하는 유로는 제2내부유로(102)가 된다.

상기 온수열교환기(400)는 다수의 박판을 적층구조로 결합하고 그 적층구조의 내부공간에서 난방수와 직수 사이에 열교환이 이루어지도록 유로를 형성한 것으로 구성할 수 있다. 그러한 온수열교환기(400)의 일례로 대한민국 등록특허 제10-1002383호가 개시되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.

상기 온수열교환기(400)에는, 직수가 유입되는 직수유입공(410), 상기 직수가 내부에서 가열되어 배출되는 온수유출공(420), 상기 주열교환기(10)에서 가열된 난방수가 유입되는 난방수유입공(430), 상기 난방수유입공(430)를 통해 유입된 난방수가 상기 직수와 열교환된 후 배출되는 난방수유출공(440)이 형성되어 있다.

상기 온수열교환기(400)에는 다방밸브(100)가 일체로 결합되어 있어, 상기 온수열교환기유입부(310)와 난방수유입공(430)이 직접 연결되고, 상기 난방수유출공(440)과 저온수유입부(330)가 직접 연결된다.

상기 난방수유입구(350)와 주열교환기(10) 사이는 제1난방수공급관(60)에 의해 연결되고, 상기 난방수유출구(351)와 난방소요처(40) 사이는 제2난방수공급관(70)에 의해 연결되고, 상기 난방소요처(40)와 저온수유출구(360) 사이는 제1난방환수관(80)에 의해 연결되며, 상기 저온수유출구(360)와 주열교환기(10) 사이는 제2난방환수관(90)에 의해 연결된다. 상기 제2난방환수관(90) 상에는 난방수의 순환을 위한 펌프(50)가 구비된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 가스보일러에서 난방운전시와 온수운전시 난방수의 흐름에 대해 설명한다.

- 난방운전 -

난방운전이 이루어지면 버너(30)에서 연소가 이루어져 주열교환기(10)를 통과하는 난방수가 가열된다.

상기 가열된 난방수는 제1난방수공급관(60)을 경유하여 난방수유입구(350)를 통해 다방밸브(100) 내부로 유입된다. 이렇게 유입된 난방수는 다방밸브(100) 내부의 제3내부유로(103)를 통과한 후 난방수유출구(351)를 거쳐 난방소요처(40)로 공급된다.

이 경우 상기 다방밸브(100) 내부에 구비된 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280; 도 3)은 제3내부유로(103)를 개방하여 난방수유입구(350)와 제3내부유로(103) 및 난방수유출구(351)가 서로 연통하도록 위치된다. 또한 상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은 제2내부유로(102)를 폐쇄하여 제2내부유로(102)를 통해 난방수가 유동하는 것을 차단하여 제2내부유로(102)에는 난방수가 유입되지 않는다.

상기 난방소요처(40)로 공급된 난방수는 열교환이 이루어져 온도가 하락하고, 이렇게 온도가 하락한 환수는 제1난방환수관(80), 제2난방환수관(90), 펌프(50)를 순차 거친 후 주열교환기(10)로 순환하게 된다.

- 온수운전 -

온수운전이 이루어지면 버너(30)에서 연소가 이루어져 주열교환기(10)를 통과하는 난방수가 가열된다.

상기 가열된 난방수는 제1난방수공급관(60)을 경유하여 난방수유입구(350)를 통해 다방밸브(100) 내부의 제1내부유로(101)로 유입된다. 상기 제1내부유로(101)의 난방수는 난방수유입공(430)을 통해 온수열교환기(400) 내부로 유입된다. 이렇게 유입된 난방수는 직수유입공(410)를 통해 유입된 직수와 열교환이 이루어진 후 난방수유출공(440)을 통해 다방밸브(100)의 제2내부유로(102)로 유입된다. 상기 제2내부유로(102)의 난방수는 저온수유출구(360)를 통해 배출된 후 제2난방환수관(90), 펌프(50)를 순차 거친 후 주열교환기(10)로 순환하게 된다.

이 경우 상기 다방밸브(100) 내부에 구비된 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은 제2내부유로(102)는 개방하되 제3내부유로(103)를 폐쇄하여 난방소요처(40) 측으로 난방수가 유동하는 것을 차단하게 된다.

<다방밸브>

본 발명의 한 실시예에 따른 온수열교환기 일체형 다방밸브에 대하여 도 3 내지 도 14를 참고하여 설명한다.

밸브조립체(200)와 밸브바디(300)로 이루어진 다방밸브(100), 상기 다방밸브(100)가 측면(401)에 일체로 결합되는 온수열교환기(400)가 구비된다.

상기 온수열교환기(400)의 측면(401)에는 상기 다방밸브(100)의 체결부(305,306,307,308)가 결합될 수 있도록 체결부재(451,452,453,454)가 결합되어 있고, 난방수와 직수 및 온수의 유출입이 이루어지도록 직수유입공(410)과 온수유출공(420)과 난방수유입공(430) 및 난방수유출공(440)이 형성되어 있다.

상기 밸브바디(300)는 그 내부에 난방수의 유동 경로가 형성된 것으로서, 상기 온수열교환기(400)의 난방수유입공(430)과 난방수유출공(440)이 형성된 측면(401)에 일체로 결합된다.

상기 밸브바디(300)는 합성수지재질로 사출성형에 의해 일체로 성형될 수 있는데, 밸브바디(300)의 내부에는 난방수 유동 경로를 형성하기 위해 제1챔버 내지 제4챔버가 형성되어 있다.

상기 제1챔버는 온수열교환기유입부(310)로서, 내부의 빈 공간인 제1챔버공간(311)과, 상기 제1챔버공간(311)을 둘러싸는 제1챔버몸체(312)로 이루어져 있다. 상기 제1챔버몸체(312)의 상단부에는 난방수유입구(350)가 연결되어 있고, 상기 난방수유입구(350)의 내부공간과 제1챔버공간(311)은 서로 연통한다. 상기 제1챔버공간(311)은 난방수유입공(430)을 통해 온수열교환기(400)의 내부 공간과 연통한다.

상기 제2챔버는 밸브작동부(320)로서, 내부의 빈 공간인 제2챔버공간(321)과, 상기 제2챔버공간(321)을 둘러싸는 제2챔버몸체(322)로 이루어져 있다. 상기 제2챔버공간(321)에는 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)이 구비되고, 상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)의 일측 공간(321a)은 제3내부유로(103)를 위한 공간이 되고, 타측 공간(321b)은 제2내부유로(102)를 위한 공간이 된다. 상기 제2챔버몸체(322)의 측면 상부에는 모터(210)의 모터축(211)이 삽입되는 모터연결구(370)가 형성되어 있다.

상기 제1챔버몸체(312)와 제2챔버몸체(322)에는 난방수유입구멍(301)이 관통형성되어 있어, 상기 난방수유입구멍(301)을 통해 상기 제1챔버공간(311)와 제2챔버공간(321)이 서로 연통한다.

상기 제3챔버는 저온수유입부(330)로서, 내부의 빈 공간인 제3챔버공간(331)과, 상기 제3챔버공간(331)을 둘러싸는 제3챔버몸체(332)로 이루어져 있다. 상기 제3챔버공간(331)은 난방수유출공(440)을 통해 온수열교환기(400)의 내부공간과 연통한다. 또한 제2챔버몸체(322)와 제3챔버몸체(332)에는 저온수유입구멍(303)이 관통형성되어 있어, 상기 저온수유입구멍(303)을 통해 상기 제2챔버공간(321)과 제3챔버공간(331)이 서로 연통한다.

상기 제4챔버는 난방수배출부(340)로서, 내부의 빈 공간인 제4챔버공간(341)과, 상기 제4챔버공간(341)을 둘러싸는 제4챔버몸체(342)로 이루어져 있다. 상기 제4챔버몸체(342)에는 제2난방수공급관(70)이 연결되는 난방수유출구(351)가 형성되어 있어, 제4챔버공간(341)은 난방수유출구(351)의 내부공간과 연통한다. 상기 제4챔버몸체(342)와 제2챔버몸체(322)에는 난방수유출구멍(302)이 관통형성되어 있어, 상기 난방수유출구멍(302)을 통해 상기 제2챔버공간(321)과 제4챔버공간(341)이 서로 연통한다.

여기서 난방수유입구(350)와 난방수유입공(430) 사이를 연결하는 제1챔버공간(311)은 제1내부유로(101)가 되고, 저온수유입구멍(303)과 제2챔버공간(321b) 및 저온수유출구멍(304)을 연결하는 난방수의 유동 경로는 제2내부유로(102)가 되며, 난방수유입구멍(301)과 제2챔버공간(321a) 및 난방수유출구멍(302)을 연결하는 난방수의 유동 경로는 제3내부유로(103)가 된다.

상기 제2챔버몸체(322)와 제3챔버몸체(332)의 외측면에는 90도 절곡된 형상의 저온수유출구(360)가 일체로 형성되어 있다. 상기 저온수유출구(360)의 내부공간과 제2챔버공간(321b)은 제2챔버몸체(322)를 관통하는 저온수유출구멍(304)에 의해 연통한다. 상기 저온수유출구(360)에는 제2난방환수관(90)이 연결되고, 그 반대측인 난방환수입구부(361)에는 제1난방환수관(80)이 연결된다.

또한 난방수유입구(350)와 난방수유출구(351)와 저온수유출구(360) 및 난방환수입구부(361)는 도 8의 방향에서 보았을 때 동일 평면 상에 위치함으로써 연결부분의 위치가 3차원 상에 위치하는 종래의 삼방밸브에 비해 다방밸브(100)의 교체 작업이 용이해진다.

미설명부호 352는 다방밸브(100) 내부의 물을 드레인시키기 위한 드레인연결구이다.

상기 밸브조립체(200)는 모터(210), 상기 모터(210)의 구동력에 의해 난방운전시와 온수운전시 제2내부유로(102)와 제3내부유로(103)를 택일적으로 개폐하기 위한 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280), 편심축(220), 링크(230)로 이루어진다.

상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은, 사각통 형상의 밸브캐리어(240), 상기 밸브캐리어(240)의 일측에 구비되어 온수운전시 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 각각 폐쇄하는 제1난방용밸브(260-1)와 제2난방용밸브(260-2), 상기 밸브캐리어(240)의 타측에 구비되어 난방운전시 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)를 각각 폐쇄하는 제1온수용밸브(270)와 제2온수용밸브(280)로 이루어진다.

상기 밸브캐리어(240)는 모터(210)의 구동에 의해 도 5에서 좌우 방향으로 슬라이드되면서 직선 운동한다.

상기 밸브캐리어(240)는 사각통 형상의 밸브캐리어몸체(241), 상기 밸브캐리어몸체(241)의 상면 중앙부에 형성된 링크삽입구멍(242), 상기 밸브캐리어몸체(241)의 일측면으로서 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)에 각각 대응되는 위치에 외측방향으로 돌출된 제1난방용밸브결합부(243)와 제2난방용밸브결합부(246), 상기 밸브캐리어몸체(242)의 타측면으로서 상기 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)에 각각 대응되는 위치에 외측방향으로 돌출된 제1온수용밸브결합부(244)와 제2온수용밸브결합부(245)로 이루어진다.

상기 제1난방용밸브(260-1)와 제2난방용밸브(260-2)와 제1온수용밸브(270)와 제2온수용밸브(280)는 상기 제1난방용밸브결합부(243)와 제2난방용밸브결합부(246)와 제1온수용밸브결합부(244)와 제2온수용밸브결합부(245)에 각각 결합되어 모터(210)의 구동시 밸브캐리어(240)와 일체로 이동하게 된다.

상기 모터(210)의 구동력은 상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)에 캠 방식으로 전달되어 상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)이 직선 운동하게 된다.

이를 위해 상기 모터(210)에는 편심축(220)이 연결되고, 상기 편심축(220)에는 링크(230)가 연결되어 있다.

상기 편심축(220)은 도 3과 도 14에 도시된 바와 같이, 축부(224)와 편심축바디(225)를 포함한다. 상기 축부(224)의 상측은 모터(210)의 모터축(211)에 연결되고, 하측은 편심축바디(225)에 일체로 형성되어 있다. 상기 축부(224)는 편심축바디(225)의 중심으로부터 편심된 위치에 형성된다. 상기 편심축바디(225)는 축부(224)보다 직경이 크고 단면이 원형인 원기둥 형상으로 이루어져 있다.

상기 축부(224)는, 편심축(220)의 회전중심이 되는 회전축(221), 상기 회전축(221)의 상면 중심에서 하방향으로 파인 홈 형상으로 형성되어 모터축(211)이 삽입되는 모터축삽입홈(223), 상기 회전축(221)의 외주면 둘레를 따라 형성되어 오링(미도시)이 삽입되는 오링삽입홈(222)으로 이루어져 있다.

상기 모터축(211)과 모터축삽입홈(223)은 대응하는 부분이 D컷 단면 형상으로 이루어져 모터(210)의 구동에 의해 일체로 회전하게 된다.

상기 링크(230)는 도 3과 도 13에 도시된 바와 같이, 납작한 원기둥 형상으로 이루어지고, 중심으로부터 편심된 위치에는 단면이 원형인 편심축삽입구멍(231)이 형성되어 있다. 상기 편심축삽입구멍(231)에는 상기 편심축바디(225)가 삽입된다. 상기 링크(230)는 밸브캐리어(240)의 링크삽입구멍(242)에 삽입된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 캠 방식의 구동원리에 대해서는 대한민국 등록특허 제10-1145853호에 상세히 나타나 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 모터(210)는 상기 모터연결구(370)의 상측에 위치되는데, 상기 모터연결구(370)의 내부에는 상하 관통하는 형상의 구멍이 형성되어 있고, 상기 구멍에는 상기 편심축(220)의 축부(224)가 삽입된다.

상기 제2챔버공간(321)에 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)이 삽입되면, 밸브캐리어(240)의 일측의 내부공간(321a)은 제3내부유로(103)가 되고, 밸브캐리어(240)의 타측의 내부공간(321b)은 제2내부유로(102)가 된다. 상기 제2내부유로(102)와 제3내부유로(103) 사이에는 밸브캐리어(240)가 구비되어 있기는 하지만 완전히 차단되어 있는 것이 아니라 서로 연통하도록 되어 있다.

도 10을 참조하면, 밸브캐리어(240)의 제1난방용밸브결합부(243)와 제2난방용밸브결합부(246)와 제1온수용밸브결합부(244)와 제2온수용밸브결합부(245)에는 제1난방용밸브(260-1)와 제2난방용밸브(260-2)와 제1온수용밸브(270)와 제2온수용밸브(280)가 각각 삽입되도록 삽입구멍(243a,244a,245a,246a)이 형성되어 있다. 상기 삽입구멍(243a,244a,245a,246a)의 내측에는 상기 삽입구멍(243a,244a,245a,246a)보다 직경이 크도록 머리부삽입공간(243c,244c,245c,246c)이 상기 삽입구멍(243a,244a,245a,246a)에 각각 연결형성되어 있다. 상기 삽입구멍(243a,244a,245a,246a)과 머리부삽입공간(243c,244c,245c,246c)으로 인해 제1난방용밸브결합부(243)와 제2난방용밸브결합부(246)와 제1온수용밸브결합부(244)와 제2온수용밸브결합부(245)에는 단턱부(243b,244b,245b,246c)가 각각 형성된다.

이 경우 상기 제2온수용밸브결합부(245)에 형성된 머리부삽입공간(245c)은 그 외측에 형성된 제2내부유로(102)와 연통하도록 되어 있어 연통공간으로서 기능한다. 따라서 제2내부유로(102)에 존재하는 난방수는 연통공간(245c), 삽입구멍(245a)에 유입될 수 있다.

도 11(a)를 참조하면, 제1난방용밸브(160-1)와 제2난방용밸브(160-2)는 밸브캐리어(240)의 일측에 구비되어 온수운전시 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)를 폐쇄한다.

상기 제1난방용밸브(260-1)와 제2난방용밸브(260-2)는 동일한 구성으로 이루어져 있으므로, 이하 제1난방용밸브(260-1)에 대해서만 설명한다.

상기 제1난방용밸브(260-1)는, 밸브몸체(264), 상기 밸브몸체(264)를 난방수유입구멍(301)에 가까워지는 방향으로 탄성력이 인가되도록 하기 위한 스프링(265)으로 이루어진다.

상기 밸브몸체(264)는, 제1난방용밸브결합부(243)의 삽입구멍(243a)에 삽입되는 축부(261), 상기 축부(261)의 일측 단부에 쐐기 형상으로 형성되어 제1난방용밸브결합부(243)의 머리부삽입공간(243c)에 삽입되는 머리부(262), 상기 축부(261)의 타측 단부에 형성되어 상기 난방수유입구멍(301)을 개폐하는 밸브부(263)로 이루어진다. 상기 머리부(262)는 상기 삽입구멍(243a)의 내측 단부를 둘러싸는 단턱부(243b)에 걸림되어 상기 밸브몸체(264)가 삽입구멍(243a)으로부터 빠짐이 방지된다.

상기 스프링(265)은 일단이 밸브부(263)에 지지되고, 타단이 제1난방용밸브결합부(243)에 지지되어, 상기 밸브몸체(264)를 난방수유입구멍(301) 방향으로 밀도록 탄성력이 인가된다. 상기 밸브부(263)가 난방수유입구멍(301)을 폐쇄하는 경우 밸브부(263)와 난방수유입구멍(301) 사이에 이물질이 끼어있는 경우에는 모터(210)에 과부하가 발생할 수 있다. 상기와 같이 스프링(265)이 구비되면 난방수유입구멍(301)이 형성된 제2챔버몸체(322)의 내측면에 밸브부(263)가 접촉한 이후에는 모터(210)의 구동에 의해 밸브캐리어(240)가 난방수유입구멍(301) 방향으로 더 이동하더라도 스프링(265)이 그 이동량을 흡수함으로써 밸브부(263)는 제2챔버몸체(322)의 내측면 방향으로 더 이상 가압되지 않으므로, 상기한 과부하가 방지된다.

상기 밸브몸체(264)의 밸브부(263)와 난방수유입구멍(301)의 내측면 사이에는 기밀을 유지하기 위한 패킹(미도시)이 구비될 수 있다.

도 11(b)를 참조하면, 제1온수용밸브(270)는 밸브캐리어(240)의 타측에 구비되어 난방운전시 저온수유입구멍(303)을 폐쇄한다.

상기 제1온수용밸브(270)는, 제1밸브몸체(274)와, 상기 제1밸브몸체(274)를 저온수유입구멍(303)에 가까워지는 방향으로 탄성력이 인가되도록 하기 위한 스프링(275)으로 이루어진다.

상기 제1밸브몸체(274)는, 제1온수용밸브결합부(244)의 삽입구멍(244a)에 삽입되는 축부(271), 상기 축부(271)의 일측 단부에 쐐기 형상으로 형성되어 제1온수용밸브결합부(244)의 머리부삽입공간(244c)에 삽입되는 머리부(272), 상기 축부(271)의 타측 단부에 형성되어 상기 저온수유입구멍(303)을 개폐하는 밸브부(273)로 이루어진다. 상기 머리부(272)는 상기 삽입구멍(244a)의 내측 단부를 둘러싸는 단턱부(244b)에 걸림되어 상기 제1밸브몸체(274)가 삽입구멍(244a)으로부터 빠짐이 방지된다.

상기 스프링(275)은 제1난방용밸브(260-1)의 스프링(265)과 동일한 기능을 하는 것으로서, 일단이 밸브부(273)에 지지되고, 타단이 제1온수용밸브결합부(244)에 지지되어, 상기 제1밸브몸체(274)를 저온수유입구멍(303) 방향으로 밀도록 탄성력이 인가된다.

도 11(c)를 참조하면, 제2온수용밸브(280)는 제1온수용밸브(270)와 동일한 방향인 밸브캐리어(240)의 타측에 구비되어 난방운전시 저온수유출구멍(304)를 폐쇄한다.

상기 제2온수용밸브(280)는, 제2밸브몸체(284)와, 상기 제2밸브몸체(284)를 저온수유출구멍(304)에 가까워지는 방향으로 탄성력이 인가되도록 하기 위한 스프링(285)과, 상기 제2밸브몸체(284) 내부에 삽입되어 난방수가 상기 저온수유출구멍(304)의 외측 방향으로 유동하는 것은 허용하되 그 역방향의 유동을 차단하는 체크밸브(289)로 이루어져 있다.

상기 제2밸브몸체(284)는, 제2온수용밸브결합부(245)의 삽입구멍(245a)에 삽입되는 축부(281), 상기 축부(281)의 일측 단부에 쐐기 형상으로 형성되어 제2온수용밸브결합부(245)의 머리부삽입공간(245c)에 삽입되는 머리부(282), 상기 축부(281)의 타측 단부에 형성되어 상기 저온수유출구멍(304)을 개폐하는 밸브부(283)로 이루어진다. 상기 머리부(282)는 상기 삽입구멍(245a)의 내측 단부를 둘러싸는 단턱부(245b)에 걸림되어 상기 제2밸브몸체(284)가 삽입구멍(245a)으로부터 빠짐이 방지된다.

상기 스프링(285)은 제1난방용밸브(260-1)의 스프링(265)과 동일한 기능을 하는 것으로서, 일단이 밸브부(283)에 지지되고, 타단이 제2온수용밸브결합부(245)에 지지되어, 상기 제2밸브몸체(284)를 저온수유출구멍(304) 방향으로 밀도록 탄성력이 인가된다.

상기 제2밸브몸체(284)에는 길이 방향으로 관통하는 관통구멍(284a,284b,284c)이 형성되어 있다. 상기 관통구멍(284a,284b,284c)은 난방운전시 난방측에 일정 압력 이상의 과압이 발생할 때 난방수가 유입되는 입구부(284a), 상기 입구부(284a)를 통해 유입된 난방수가 저온수유출구멍(304) 방향으로 유출되는 출구부(284b), 상기 입구부(284a)와 출구부(284b) 사이에 형성되되 상기 입구부(284a)와 출구부(284b)보다 좁게 형성된 중간통로부(284c)로 이루어진다.

상기 체크밸브(289)는 상기 관통구멍(284a,284b,284c)의 출구부(284b)에 구비된다. 상기 체크밸브(289)는 상기 중간통로부(284c)를 개폐하는 볼 형상의 체크밸브부(286), 상기 체크밸브부(286)를 상기 중간통로부(284c)를 향하여 가압하도록 탄성력을 인가하는 체크밸브스프링(287), 상기 출구부(284b) 내부의 일정 위치에 고정되어 상기 체크밸브스프링(287)의 타단을 지지하는 체크밸브지지부재(288)로 이루어진다.

난방운전시 난방소요처(40) 또는 이에 연결되는 배관 내부의 막힘 등에 의해 과압이 발생한 경우 주열교환기(10)로부터 공급되는 난방수는 제3내부유로(103)로 유입된 후 제2챔버공간(321)을 가로질러 제2내부유로(102)로 유동하게 되고, 상기 제2내부유로(102)로 유입된 난방수는 입구부(284a)를 통해 중간통로부(284c)로 유입된다. 이 경우 난방수의 압력이 높은 상태이므로 체크밸브스프링(287)이 압축되어 체크밸브부(286)가 중간통로부(284c)를 개방시키게 된다. 따라서 난방수는 체크밸브(289)에 의해 저온수유출구(360)를 통해 제2난방환수관(90)으로 바이패스(Bypass)됨으로써 난방수의 과압을 해소하게 된다.

상기 제1/제2밸브몸체(274,284)의 밸브부(273,283)와 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)의 내측면 사이에는 기밀을 유지하기 위한 패킹(미도시)이 구비될 수 있다.

도 12를 참조하면, 밸브캐리어(240)에 제2난방용밸브(260-2)와 제2온수용밸브(280)가 결합되어 있다. 제2난방용밸브(260-2)의 스프링(265)은 밸브부(263)를 제2난방용밸브결합부(246)로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하도록 밸브부(263)와 제2난방용밸브결합부(246) 사이에 개재된다. 제2온수용밸브(280)의 스프링(285)은 밸브부(283)를 제2온수용밸브결합부(245)로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하도록 밸브부(283)와 제2온수용밸브결합부(245) 사이에 개재된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 다방밸브(100)를 온수열교환기(400)의 측면(401)에 결합하게 되면 도 4, 도 5, 도 8, 도 9와 같은 상태가 된다.

다방밸브(100)가 온수열교환기(400)의 측면(401)에 결합되면 난방수유입공(430)과 난방수유출공(440)은 다방밸브(100)에 의해 덮이게 되고, 직수유입공(410)과 온수유출공(440)에는 배관이 각각 결합되도록 하기 위해 다방밸브(100)에 의해 덮이지 않고 외부로 노출된다.

이 경우 온수열교환기(400)의 측면(401)과 밸브바디(300) 내부 공간의 난방수가 직접 접촉하게 된다. 즉, 제1 내지 제4챔버공간(311,321,331,341)은 온수열교환기(400)의 측면(401)과 각각의 챔버몸체(312,322,332,342)에 의해 둘러싸인 내부공간이 되어 제1 내지 제4챔버공간(311,321,331,341) 내부의 난방수는 온수열교환기(400)의 측면(401)에 접촉한다. 따라서 제1챔버공간(311)의 난방수는 직접 난방수유입공(430)을 통해 온수열교환기(400) 내부로 유입되고, 난방수유출공(440)을 통해 온수열교환기(400)로부터 유출되는 난방수는 제3챔버공간(331)으로 직접 유입된다.

한편 제1 내지 제4챔버몸체(312,322,332,342)와 온수열교환기(400) 측면(401)과의 사이에는 기밀을 유지하기 위한 패킹(도면에 미도시)이 개재되는데, 상기 패킹은 제1 내지 제4챔버에 각각 구비될 수 있다. 즉, 온수열교환기(400)의 측면(401)과 대면하는 제1 내지 제4챔버몸체(312,322,332,342)의 각 단부에는 패킹삽입홈(313,323,333,343)이 각각의 챔버몸체 단부를 둘러싸는 형상으로 형성되어 있고, 상기 패킹삽입홈(313,323,333,343)에 삽입된 패킹에 의해 온수열교환기(400) 측면(401)과의 사이에 기밀이 유지된다.

<다방밸브의 작동>

본 발명의 다방밸브가 구비된 가스보일러에서 난방운전시와 온수운전시 다방밸브의 작동을 도 15 내지 도 17을 참조하여 설명한다.

도 15를 참조하면, 난방운전이 이루어지면 버너(30)에서 연소가 이루어져 주열교환기(10)로부터 난방수가 난방수유입구(350)로 공급된다.

이 경우 모터(210)가 구동되어 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)을 우측방향으로 이동시킨다. 따라서 제1난방용밸브(260-1)와 제2난방용밸브(260-2)는 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)의 내측면으로부터 이격되어 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 서로 연통시킨다. 이로 인해 주열교환기(10)로부터 공급된 난방수는 난방수유입구(350)와 난방수유입구멍(301)을 통해 제3내부유로(103)로 유입된 후 난방수유출구멍(302), 제4챔버공간(341), 난방수유출구(351)를 통해 난방소요처(40)로 유출된다.

이에 반해 제1온수용밸브(270)와 제2온수용밸브(280)는 우측방향으로 이동되어 저온수유입구멍(303)와 저온수유출구멍(304)의 내측면을 각각 폐쇄시킨다. 이로 인해 저온수유입구멍(303)을 통해서는 온수열교환기(400)로부터 난방수가 유입되지 않게 된다.

한편, 도 15와 같이 난방운전시 난방소요처(40)로 공급되는 난방수가 배관 내부의 막힘 등에 의해 난방수의 압력이 지나치게 높아지는 경우 체크밸브(289)를 통해 바이패스됨으로써 과압을 해소할 수 있다.

즉, 도 17에 나타난 바와 같이, 난방운전시 난방소요처(40)와 연결된 제3내부유로(103)의 난방수 압력이 높아지게 되면, 제3내부유로(103)의 난방수가 점선에 표시한 바와 같이 밸브캐리어(240)와 제2챔버몸체(322) 사이의 틈을 통해 제2내부유로(102)로 이동이 가능하다. 이렇게 제2내부유로(102)로 이동된 난방수는 제2온수용밸브결합부(245)의 머리부삽입공간(245c)을 통해 입구부(284a)와 중간통로부(284c)로 유입되고, 중간통로부(284c)를 막고 있던 체크밸브부(286)는 난방수의 압력에 의해 스프링(285)이 압축되면서 중간통로부(284c)를 개방하게 된다. 상기 중간통로부(284c)를 통과한 난방수는 출구부(284b)를 통해 배출됨으로써 난방수의 과압이 해소된다.

도 15를 참조하면, 온수운전이 이루어지면 버너(30)에서 연소가 이루어져 주열교환기(10)로부터 난방수가 난방수유입구(350)로 공급된다.

이 경우 모터(210)가 구동되어 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)을 좌측방향으로 이동시킨다. 따라서 제1난방용밸브(260-1)와 제2난방용밸브(260-2)는 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)의 내측면에 밀착되어 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 폐쇄시켜 난방수가 난방수유입구멍(301)을 통해 제3내부유로(103)로 유입되지 않는다.

이에 반해 제1온수용밸브(270)와 제2온수용밸브(280)는 좌측방향으로 이동되어 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)의 내측면으로부터 각각 이격되어 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)을 서로 연통시킨다. 따라서 온수열교환기(400)를 통과한 난방수는 저온수유입구멍(303)을 통해 제2내부유로(102)로 유입된 후 저온수유출구멍(304)을 통해 유출된다.

<제2실시예>

본 발명의 제2실시예에 따른 온수열교환기 일체형 다방밸브에 대하여 도 18, 도 19를 참고하여 설명한다.

제2실시예에 따른 다방밸브(100-1)에는 밸브커버(380)가 결합되고, 상기 밸브커버(380)가 결합된 다방밸브(100-1)는 온수열교환기(400-1)에 결합된다.

상기 온수열교환기(400-1)의 측면(401)에 대면하는 밸브바디(300-1)의 측면은 개방된 형상으로 이루어지고, 상기 밸브바디(300-1)의 개방된 측면은 상기 밸브커버(380)에 의해 덮이도록 되어 있다.

상기 밸브커버(380)는 체결부재(385)에 의해 밸브바디(300-1)에 결합되고, 밸브커버(380)와 밸브바디(300-1)의 접촉하는 부분 사이에는 기밀을 유지하기 위한 패킹(도면에 미도시)이 개재된다.

상기 밸브커버(380)에는 온수열교환기(400-1) 방향으로 돌출된 난방수유입공연결구(381)와 난방수유출공연결구(382)가 형성되어 있다. 상기 난방수유입공연결구(381)와 난방수유출공연결구(382)의 외주면에는 오링삽입홈(381a,382a)이 각각 형성되어 있고, 상기 오링삽입홈(381a,382a)에는 기밀을 유지하기 위한 오링(도면에 미도시)이 결합되어 있다. 또한 상기 난방수유입공연결구(381)와 난방수유출공연결구(382)의 외주면에는 측방향으로 돌출된 플랜지(381b,382b)가 각각 형성되어 있다.

상기 밸브커버(380)에 대면하는 상기 온수열교환기(400-1)의 측면(401)에는 난방수유입공플랜지(431)와 난방수유출공플랜지(441)가 돌출되어 있고, 상기 난방수유입공플랜지(431)의 내부공간은 난방수유입공(430)이 되고, 난방수유출공플랜지(441)의 내부공간은 난방수유출공(440)이 된다.

상기 난방수유입공연결구(381)를 상기 난방수유입공플랜지(431) 내부에 삽입 후 클립(Clip)과 같은 결합부재(도면에 미도시)로 결합하고, 상기 난방수유출공연결구(382)를 상기 난방수유출공플랜지(441) 내부에 삽입 후 결합부재(도면에 미도시)로 결합하게 되면, 다방밸브(100-1)가 온수열교환기(400-1)에 일체로 결합된다.

<제3실시예>

본 발명의 제3실시예에 따른 온수열교환기 일체형 다방밸브에 대하여 도 20 내지 도 23을 참고하여 설명한다.

제3실시예의 밸브바디(300-2)에는 제2챔버몸체(322)와 제3챔버몸체(332)에 일체로 형성된 저온수유출구(360)가 제1실시예와 동일하게 구비되어 있다.

상기 저온수유출구(360)는 저온수유출구멍(304)를 통해 제2챔버공간(321)에 연통하고, 제1난방환수관(80)이 연결되는 측에는 난방환수입구부(361-2)가 형성되어 있다. 상기 난방환수입구부(361-2)는 저온수유출구(360)와의 사이를 연결하는 연결통로부보다 더 직경이 더 크게 되어 있다.

상기 난방환수입구부(361-2)에는 필터조립체(395)가 결합된 환수어댑터(390)가 결합된다.

상기 환수어댑터(390)는, 난방환수입구부(361-2)를 막을 수 있는 평판 형상의 어댑터몸체(391)와, 상기 어댑터몸체(391)의 가장자리부의 상면에 단면이 ㄱ자 형상으로 돌출된 어댑터결합리브(392)와, 상기 어댑터몸체(391)의 하면에 돌출되어 제1난방환수관(80)이 연결되는 제1난방환수관연결구(393)와, 상기 어댑터몸체(391)의 하면에 돌출되어 상기 필터조립체(395)가 결합되는 필터결합구(394)로 이루어진다.

상기 어댑터결합리브(392)는 단면이 ㄱ자 형상으로 이루어져 어댑터몸체(391) 상면과의 사이에 오링결합홈(392a)이 형성되고, 상기 오링결합홈(392a)에 결합된 오링(399-1)에 의해 기밀이 유지된다.

상기 필터조립체(395)는, 대략 사각형으로 이루어져 난방수에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 메쉬부(396)와, 상기 메쉬부(396)의 하단이 결합되어 상기 필터결합구(394)에 삽입되는 필터하우징(397)과, 상기 필터하우징(397)의 가장자리부 상면에 단면이 ㄱ자 형상으로 돌출된 필터결합리브(398)로 이루어진다.

상기 필터결합리브(398)는 단면이 ㄱ자 형상으로 이루어져 필터하우징(397) 상면과의 사이에 오링결합홈(398a)이 형성되고, 상기 오링결합홈(398a)에 결합된 오링(399-2)에 의해 기밀이 유지된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 필터조립체(395)가 결합된 환수어댑터(390)를 난방환수입구부(361-2)에 결합하게 되면, 도 23에 도시된 바와 같이, 메쉬부(396)는 저온수유출구멍(304)과 저온수유출구(360) 사이를 가로막도록 설치된다. 따라서 저온수유출구멍(304)으로부터 저온수유출구(360) 방향으로 유동하는 난방수 및 제1난방환수관연결구(393)로부터 저온수유출구(360) 방향으로 유동하는 난방환수에 포함된 이물질이 메쉬부(396)에 의해 걸러진다.

이 경우 상기 필터조립체(395)는 필터하우징(397)이 외부에 노출되어 있어 상기 필터하우징(397)을 잡고 빼면 필터조립체(395)를 손쉽게 교체할 수 있다.

또한 필터조립체(395)가 밸브바디(300-2)에 일체로 형성된 난방환수입구부(361-2)에 삽입에 의해 조립되는 구조이므로, 필터조립체(395)를 결합하기 위한 별도의 부품이 불필요하고, 조립공정이 간단하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 주열교환기 20 : 연소실
30 : 버너 40 : 난방소요처
50 : 펌프 55 : 삼방밸브
57 : 온수열교환기 60 : 제1난방수공급관
70 : 제2난방수공급관 80 : 제1난방환수관
90 : 제2난방환수관 100,100-1 : 다방밸브
101 : 제1내부유로 102 : 제2내부유로
103 : 제3내부유로 200 : 밸브조립체
210 : 모터 211 : 모터축
220 : 편심축 221 : 회전축
222 : 오링삽입홈 223 : 모터축삽입홈
224 : 축부 225 : 편심축바디
230 : 링크 231 : 편심축삽입구멍
240 : 밸브캐리어 241 : 밸브캐리어몸체
242 : 링크삽입구멍 243 : 제1난방용밸브결합부
244 : 제1온수용밸브결합부 245 : 제2온수용밸브결합부
246 : 제2난방용밸브결합부 260-1 : 제1난방용밸브
260-2 : 제2난방용밸브 261,271,281 : 축부
262,272,282 : 머리부 263,273,283 : 밸브부
264,274,284 : 밸브몸체 265,275,285 : 스프링
270 : 제1온수용밸브 280 : 제2온수용밸브
286 : 체크밸브부 287 : 체크밸브스프링
288 : 체크밸브지지부재 289 : 체크밸브
300,300-1 : 밸브바디 301 : 난방수유입구멍
302 : 난방수유출구멍 303 : 저온수유입구멍
304 : 저온수유출구멍(저온수유출부)
305,306,307,308 : 체결부 310 : 제1챔버(온수열교환기유입부)
311 : 제1챔버공간 312 : 제1챔버몸체
320 : 제2챔버(밸브작동부) 321 : 제2챔버공간
322 : 제2챔버몸체 330 : 제3챔버(저온수유입부)
331 : 제3챔버공간 332 : 제3챔버몸체
340 : 제4챔버(난방수배출부) 341 : 제4챔버공간
342 : 제4챔버몸체 350 : 난방수유입구
351 : 난방수유출구 352 : 드레인연결구
360 : 저온수유출구 361,361-2 : 난방환수입구부
370 : 모터연결구 380 : 밸브커버
381 : 난방수유입공연결구 382 : 난방수유출공연결구
385 : 체결부재 390 : 환수어댑터
395 : 필터조립체 396 : 메쉬부
397 : 필터하우징 398 : 필터결합리브
400,400-1 : 온수열교환기 401 : 온수열교환기측면
410 : 직수유입공 420 : 온수유출공
430 : 난방수유입공 431 : 난방수유입공플랜지
440 : 난방수유출공 441 : 난방수유출공플랜지
451,452,453,454 : 체결부재

Claims

주열교환기(10)에서 가열된 난방수가 유동하는 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 유입되는 난방수유입공(430)과, 상기 난방수유입공(430)을 통해 유입된 난방수가 직수와의 열교환후 난방환수관(90)으로 배출시키기 위한 난방수유출공(440)이 형성된 온수열교환기(400,400-1);
난방운전시에는 상기 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 내부로 유입된 후 난방소요처(40)로 공급되도록 하고, 온수운전시에는 상기 난방수공급관(60)을 통해 공급된 난방수가 상기 온수열교환기(400)를 거쳐 내부로 유입된 후 상기 난방환수관(90)으로 배출되도록 하는 다방밸브(100,100-1);를 포함하되,
상기 다방밸브(100,100-1)는, 상기 온수열교환기(400,400-1)의 측면(401)에 일체로 결합되되 그 내부의 공간에 난방수가 유동하는 유로가 형성된 밸브바디(300,300-1,300-2)를 포함하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제1항에 있어서,
상기 밸브바디(300,300-1)에는, 상기 난방수유입공(430)에 연통하는 제1내부유로(101)와, 상기 난방수유출공(440)에 연통하는 제2내부유로(102)가 형성된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제2항에 있어서,
상기 밸브바디(300,300-1)에는, 상기 난방수공급관(60)과 난방소요처(40) 사이를 연결하는 제3내부유로(103)가 형성된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제3항에 있어서,
상기 다방밸브(100,100-1)는,
난방운전시 상기 제3내부유로(103)는 개방하되 상기 제2내부유로(102)를 폐쇄하고, 온수운전시 상기 제3내부유로(103)는 폐쇄하되 상기 제2내부유로(102)를 개방하는 밸브조립체(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제4항에 있어서,
상기 밸브바디(300,300-1)에는, 상기 제1내부유로(101)를 둘러싸는 제1챔버(310), 상기 제2내부유로(102)와 제3내부유로(103)를 둘러싸는 제2챔버(320), 상기 제2내부유로(102)와 난방수유출공(440) 사이에 형성된 제3챔버(330), 상기 제3내부유로(103)의 난방수를 상기 난방소요처(40)로 공급하는 경로 상에 형성된 제4챔버(340)가 형성된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제5항에 있어서,
상기 제1챔버(310)와 제2챔버(320) 사이는 챔버몸체(312,322)를 관통하는 난방수유입구멍(301)에 의해 연통하고;
상기 제2챔버(320)와 제4챔버(340) 사이는 챔버몸체(322,342)를 관통하는 난방수유출구멍(302)에 의해 연통하고;
상기 제2챔버(320)와 제3챔버(330) 사이는 챔버몸체(322,332)를 관통하는 저온수유입구멍(303)에 의해 연통하고;
상기 제2챔버(320)와 저온수유출구(360) 사이는 제2챔버몸체(322)를 관통하는 저온수유출구멍(304)에 의해 연통하며;
상기 밸브조립체(200)는 난방운전시 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 개방하여 상기 제3내부유로(103)로 유입된 난방수가 난방소요처(40)로 공급되도록 하고, 온수운전시 상기 저온수유입구멍(303)와 저온수유출구멍(304)을 개방하여 상기 제2내부유로(102)로 유입된 난방수가 상기 난방환수관(90)으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제5항에 있어서,
상기 제1챔버(310)를 형성하는 제1챔버몸체(312), 상기 제2챔버(320)를 형성하는 제2챔버몸체(322), 상기 제3챔버(330)를 형성하는 제3챔버몸체(332), 상기 제4챔버(340)를 형성하는 제4챔버몸체(342)가 구비되고;
상기 제1챔버몸체(312), 제2챔버몸체(322), 제3챔버몸체(332), 제4챔버몸체(342) 각각의 단부 둘레와 상기 온수열교환기(400,400-1)의 측면(401) 사이에는 패킹이 개재된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제1항에 있어서,
상기 밸브바디(300,300-1)에는, 상기 난방수공급관(60)에 연결되는 난방수유입구(350)와, 상기 난방수유입구(350)를 통해 내부로 유입된 난방수를 난방소요처(40)로 공급하기 위한 난방수유출구(351)와, 상기 난방환수관(90)에 연결되는 저온수유출구(360)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제1항에 있어서,
상기 온수열교환기(400,400-1)에 대면하는 상기 밸브바디(300,300-1)의 측면은 개방된 형상으로 이루어져 상기 밸브바디(300,300-1)의 내부에 유로(101,102,103)의 난방수는 상기 온수열교환기(400,400-1)의 측면(401)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제9항에 있어서,
상기 밸브바디(300,300-1)의 가장자리에는 복수의 체결부(305,306,307,308)가 형성되어 있고, 상기 온수열교환기(400)의 측면(401)에는 상기 체결부(305,306,307,308)에 결합되는 체결부재(451,452,453,454)가 구비된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제1항에 있어서,
상기 온수열교환기(400-1)에 대면하는 상기 밸브바디(300-1)의 측면은 개방된 형상으로 이루어지고, 상기 밸브바디(300-1)의 개방된 측면은 밸브커버(380)에 의해 덮이는 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제11항에 있어서,
상기 밸브커버(380)에는 난방수유입공연결구(381)와 난방수유출공연결구(382)가 돌출형성되고, 상기 온수열교환기(400-1)에는 상기 난방수유입공(430)을 형성하기 위한 난방수유입공플랜지(431)와 상기 난방수유출공(440)을 형성하기 위한 난방수유출공플랜지(441)가 돌출형성되고, 상기 난방수유입공연결구(381)를 상기 난방수유입공플랜지(431)에 삽입 후 결합부재로 결합하고, 상기 난방수유출공연결구(382)를 상기 난방수유출공플랜지(441)에 삽입 후 결합부재로 결합한 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제1항에 있어서,
상기 밸브바디(300-1,300-2)에는, 온수운전시 상기 밸브바디(300-1,300-2) 내부의 유로를 통과한 난방수를 상기 난방환수관(90)으로 배출시키기 위한 저온수유출구(360)가 형성되되, 난방운전시 상기 난방소요처(40)를 통과한 난방환수가 유입되는 난방환수입구부(361,361-2)가 상기 저온수유출구(360)에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제13항에 있어서,
상기 난방환수입구부(361-2)를 막는 형상의 환수어댑터(390)가 상기 난방환수입구부(361-2)에 결합되고, 상기 환수어댑터(390)에는 난방운전시와 온수운전시 상기 난방환수관(90)으로 유동하는 난방수의 이물질을 걸러내기 위한 필터조립체(395)가 결합된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제6항에 있어서,
상기 밸브조립체(200)는,
상기 밸브바디(300,300-1)를 관통하는 모터축(211)을 갖는 모터(210);
상기 제2챔버(320) 내부의 공간(321)에 구비되어, 난방운전시 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 서로 연통하도록 개방시키는 반면 상기 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)을 폐쇄시키고, 온수운전시 상기 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)이 서로 연통하도록 개방시키는 반면 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 폐쇄시키도록, 상기 모터축(211)에 연결되어 상기 모터(210)의 구동에 의해 위치가 제어되는 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제15항에 있어서,
상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은, 상기 제2챔버(320) 내부의 공간(321)에 구비되는 사각통 형상의 밸브캐리어(240)를 포함하고;
상기 모터(210)를 구동시키면 상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은 직선 방향으로 슬라이드되면서 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)과 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)을 개폐하는 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제15항에 있어서,
상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)은,
상기 밸브캐리어(240)의 일측에 구비되어 상기 난방수유입구멍(301)과 난방수유출구멍(302)을 난방운전시 각각 개방하고 온수운전시 각각 폐쇄하는 제1난방용밸브(260-1)와 제2난방용밸브(260-2);
상기 밸브캐리어(240)의 타측에 구비되어 상기 저온수유입구멍(303)과 저온수유출구멍(304)을 난방운전시 각각 폐쇄하고 온수운전시 각각 개방하는 제1온수용밸브(270)와 제2온수용밸브(280);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제17항에 있어서,
상기 제2온수용밸브(280)의 내부에는 상기 저온수유출구멍(304)의 외측 방향으로의 유동은 허용하되 그 역방향의 유동을 차단하는 체크밸브(289)가 구비된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제15항에 있어서,
상기 모터(210)의 구동력은 상기 밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)에 캠 방식으로 전달되어 상기 밸브모듈밸브모듈(240,260-1,260-2,270,280)이 직선 운동하는 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
제1항에 있어서,
상기 밸브바디(300,300-1,300-2)에는 상기 다방밸브(100) 내부의 물을 드레인시키기 위한 드레인연결구(352)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 온수열교환기 일체형 다방밸브
버너(30)의 연소열에 의해 난방수를 가열하기 위한 주열교환기(10);
상기 주열교환기(10)에서 가열된 난방수와 직수와의 열교환에 의해 온수를 공급하기 위한 온수열교환기(400,400-1);
제1항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 기재된 다방밸브(100,100-1);
를 포함하는 가스보일러