(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部ケース及び前記下部ケースの上部に結合される上部ケースからなるケース本体；
前記下部ケースの内部に温水を貯蔵するための一定体積の内部空間、前記内部空間に温水が流入／流出できるように流入口及び流出口が備えられた温水タンク；
前記温水タンクの上部に結合され、上部に前記温水タンクの内部に水を給水するための給水通路が備えられた温水タンク蓋；
前記温水タンク蓋の下部に結合され、前記給水通路を通って給水される水に含有された異物を濾過するイオン交換フィルター；
前記下部ケースの内部に、前記温水タンクと連結されて温水タンク内部の水を加熱するヒーター、加熱された温水を循環させるための循環ポンプ、及び前記ヒーターと循環ポンプの動作を制御する制御部；を含み、
前記イオン樹脂フィルターは、内部にイオン交換樹脂が充填されたスクリーンフィルターからなり、上部には結合突起が設けられ、前記温水タンク蓋の下部と前記給水通路とが連通した部分には前記結合突起に対応する結合溝が形成されて、前記イオン交換樹脂フィルターが着脱自在に取り付けられることを特徴とする温水マット用温水ボイラー。
【請求項２】
前記温水タンク蓋の上面には、前記給水通路の内側に横方向に延びて一定高さに突出したオーバーフロー防止段差が設けられることを特徴とする請求項１に記載の温水マット用温水ボイラー。
【請求項３】
前記温水タンク内部に水が満たされたとき、前記イオン樹脂フィルターの一部または全部が水に沈むことを特徴とする請求項１に記載の温水マット用温水ボイラー。
【請求項４】
前記イオン樹脂フィルターの内部に蓄熱物質がさらに充填されることを特徴とする請求項３に記載の温水マット用温水ボイラー。
【請求項５】
前記制御部がヒーターの機能を停止し、常温ないし低温の水を循環ポンプを介して循環させて夏季用冷房マットとして使用可能であることを特徴とする請求項１に記載の温水マット用温水ボイラー。
【請求項６】
前記制御部が、温水タンクの内部に貯蔵された水の温度を下げる冷却手段をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の温水マット用温水ボイラー。
【請求項７】
前記制御部が、水位センサー、温度センサー、タイマー、勾配センサー、温度調節器、警報ブザーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の温水マット用温水ボイラー。
【請求項８】
前記タイマー、勾配センサー、温度調節器が機械式であることを特徴とする請求項７に記載の温水マット用温水ボイラー。
【請求項９】
前記タイマーのタイマー時間を０ないし１２時間に設定可能であることを特徴とする請求項８に記載の温水マット用温水ボイラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水マット用温水ボイラーに関し、より詳しくは、温水ボイラーの故障を最小化して温水ボイラーの安全性と性能を向上させる温水マット用温水ボイラーに関する。
【０００２】
本出願は、２０１０年１１月１６日出願の韓国特許出願第１０−２０１０−０１１３９９４号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
一般に、冬の暖房としては、ガスボイラーや冷暖房エアコンを使用した住宅暖房、及び電気マットや電気暖炉を使用した局所的暖房が用いられている。
【０００４】
従来、局所的暖房として主に使用された電気マットは、電気発熱線をマット内部の全面に亘って配列し、電気による熱線の発熱を用いるものであるが、電気を使用するため火事または感電事故の危険性が高く、自らの電気的特性によって人体に有害な電磁波を発生するという問題点があった。
【０００５】
そこで、近年は電気マットの問題点を解消するため、高温の温水を用いる伝統的なオンドル方式を採用した温水マットが脚光を浴びている。温水マットは電気マットと違って温水を熱源として使用するため、電気による有害電磁波が全く発生せず、エネルギー効率が高いという長所を有している。
【０００６】
このような温水マットには、水を加熱して循環させる温水ボイラーが用いられる。温水ボイラーは、温水タンク、温水タンクの水を加熱するヒーター、温水タンクの水を循環させるための循環ポンプ、温水ボイラーの状態を感知する水位センサー及び温度センサー、ヒーターや循環ポンプなどの動作を制御する制御手段を含んでなる。
【０００７】
一方、従来の温水ボイラーには各種デジタル装置が含まれているが、使用する温水から水蒸気が持続的に発生しているため、デジタル装置に影響を及ぼし、故障の原因として作用することがある。また、水を供給する過程でユーザの不注意によって水があふれ、デジタル装置内に水が入ってしまえば、電気短絡による火事または感電事故を起こす恐れがある。また、温水ボイラーに水道水を使用する場合、水道管の老化によって生じる多くの不純物などの異物が含まれることがある。また、地下水には、鉄、マンガン、カルシウム、マグネシウムなどの酸化物が一般の水道水より多く含まれているため、温水ボイラーに地下水を使用する場合は、地下水に含まれた酸化物が酸化して沈殿し、該沈殿物によって温水ボイラー内の循環ポンプや配管にスケール（ｓｃａｌｅ）などが生じることで、温水ボイラーが正常に作動できないという問題点があった。それ故に、本発明が属した技術分野では、温水マット用温水ボイラーの故障原因を遮断して長期間、故障なく使用できる方案が切実に求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、温水ボイラーの内部故障を誘発させる要因を最小化して温水ボイラーの安全性と性能を向上させることができる温水マット用温水ボイラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明による温水マット用温水ボイラーは、下部ケース及び前記下部ケースの上部に結合される上部ケースからなるケース本体；前記下部ケースの内部に温水を貯蔵するための一定体積の内部空間、該内部空間に温水が流入／流出できるように流入口及び流出口が備えられた温水タンク；前記温水タンクの上部に結合され、上部に前記温水タンクの内部に水を給水するための給水通路が備えられた温水タンク蓋；前記温水タンク蓋の下部に結合され、前記給水通路を通って給水される水に含有された異物を濾過するイオン交換フィルター；及び前記下部ケースの内部に、前記温水タンクと連結されて温水タンク内部の水を加熱するヒーター、加熱された温水を循環させるための循環ポンプ、及び前記ヒーターと循環ポンプの動作を制御する制御部；を含み、前記イオン樹脂フィルターは、内部にイオン交換樹脂が充填されたスクリーンフィルターからなり、上部には結合突起が設けられ、前記温水タンク蓋の下部と前記給水通路とが連通した部分には前記結合突起に対応する結合溝が形成されて、前記イオン交換樹脂フィルターが着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
望ましくは、前記温水タンク蓋の上面には、前記給水通路の内側に横方向に延びて一定高さに突出したオーバーフロー防止段差が設けられる。
【００１３】
望ましくは、前記温水タンク内部に水が満たされたとき、前記イオン樹脂フィルターの一部または全部が水に沈む。
【００１４】
望ましくは、前記イオン樹脂フィルターの内部に蓄熱物質がさらに充填され得る。
【００１５】
望ましくは、前記制御部はヒーターの機能を停止し、常温ないし低温の水を循環ポンプを介して循環させることで、夏季用冷房マットとして使用することができる。
【００１６】
望ましくは、前記制御部は温水タンクの内部に貯蔵された水の温度を下げる冷却手段をさらに含む。
【００１７】
望ましくは、前記制御部が水位センサー、温度センサー、タイマー、勾配センサー、温度調節器、警報ブザーをさらに含む。
【００１８】
望ましくは、前記タイマー、勾配センサー、温度調節器は機械式である。
【００１９】
望ましくは、前記タイマーはタイマー時間を０ないし１２時間に設定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電気を使用しないため、有害電磁波の影響から安全であり、ユーザの不注意で水が制御部側に流れ込むことを防止することができる。また、デジタル装置の要素を最小化し、水蒸気による電子装置の誤作動を減らせる。また、温水ボイラーに使用される水に含まれた異物を除去することができる。したがって、温水ボイラーの内部故障を誘発する要因を最小化し、温水ボイラーの安全性と性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図１】本発明による温水マット用温水ボイラーの構成を示した分解斜視図である。
【図２】図１の温水タンク蓋の構成を示した斜視図である。
【図３】図２のII−II'矢視断面図である。
【図４】図３のイオン樹脂フィルターが取り付けられる方式を説明する図である。
【図５】本発明による温水マット用温水ボイラーに給水される水の流れと状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００２３】
図１は本発明による温水マット用温水ボイラーの構成を示した分解斜視図であり、図２は図１の温水タンク蓋の構成を示した斜視図であり、図３は図２のII−II'矢視断面図であり、図４は図３のイオン樹脂フィルターが取り付けられる方式を説明する図であり、図５は本発明による温水マット用温水ボイラーに給水される水の流れと状態を説明する図である。
【００２４】
図１ないし図５を参照すれば、本発明による温水マット用温水ボイラーは、下部ケース１１０及び上部ケース１２０からなるケース本体１００、前記下部ケース１１０の内部に備えられた温水タンク２００、前記温水タンク２００の上部に結合される温水タンク蓋２１０、前記下部ケース１１０の内部に、ヒーター（図示せず）、循環ポンプ（図示せず）、及びこれらの動作を制御する制御部３００を含む。
【００２５】
前記ケース本体１００は、温水ボイラーの全体的な形態を構成するものであって、下部ケース１１０、及び前記下部ケース１１０の上部に結合される上部ケース１２０からなり、締結部材によって締結されて固定される。
【００２６】
前記下部ケース１１０には温水ボイラーの駆動要素が備えられ、前記上部ケース１２０には温水ボイラーの作動インターフェースが備えられる。
【００２７】
上部ケース１２０には、温水ボイラーで使用する水を供給する給水口１２１と、給水口１２１を密閉可能に開閉する密閉蓋１２２と、給水口１２１の上側部分を覆って外観をきれいにし、保護する上部カバー１２３と、が備えられる。上部カバー１２３は半透明材質で形成することができる。
【００２８】
また、上部ケース１２０には、温水ボイラーの動作を停止またはスタートさせるためのスイッチ３０３、温水の温度を調節するための温度調節器３０２、使用時間を限定するタイマー機能を調節するためのタイマー調節器３０１、及び、温水ボイラーが作動不良のとき、それを外部に通知するための警告ランプ３０４などを備えることができる。しかし、本発明が上部ケース１２０に備えられる作動インターフェースの構成や配置によって限定されることはない。
【００２９】
前記温水タンク２００は、前記下部ケース１１０の内部に備えられ、温水を貯蔵するための一定体積の内部空間が形成され、該内部空間に温水が流入／流出できるように流出口２０１及び流入口２０２が設けられる。前記温水タンク２００は前記下部ケース１１０と一体的に形成される。しかし、本発明がそれに限定されることはなく、別途製造された後、前記下部ケース１１０に締結部材によって締結されて固定されても良い。
【００３０】
一方、図示していないが、前記温水タンク２００には、温水タンク２００と連結されて温水タンク２００内部の水を加熱するヒーター、及び加熱された温水を循環させるための循環ポンプが取り付けられる。このように構成することで、本発明による温水ボイラーでは、外部から温水タンク２００に給水された水または温水マット（図示せず）を循環して温度が下がった水が、前記流入口２０２を通って温水タンク２００に流れ込み、この水にヒーターから熱エネルギーが提供されて再び温度が上昇した温水になり、温度が上昇した温水は循環ポンプを介して前記流出口２０１を通って温水マット側に供給されるようになる。
【００３１】
前記温水タンク蓋２１０は、前記温水タンク２００の上部に取り付けられて温水タンク２００を密閉し、締結部材によって温水タンク２００と緊密に締結されて固定される。また、前記温水タンク蓋２１０と温水タンク２００との間には、より緊密に密封性を向上させるためのシール２０５を介在しても良い。それによって、温水タンク２００に貯蔵された温水が温水タンク２００と温水タンク蓋２１０との結合界面から流出することを防止することができる。
【００３２】
具体的に、前記温水タンク蓋２１０は、図２に示されたように、その上部に前記上部ケース１２０の給水口１２１と連通して前記温水タンク２００の内部に水を給水する給水通路２１２が設けられる。また、前記温水タンク蓋２１０の上面には、前記給水通路２１２の内側に横方向に延びて一定高さに突出したオーバーフロー防止段差２１１が設けられる。これはユーザの不注意によって給水口１２１に過度に水が供給されて水があふれたとき、あふれた水が制御部側に漏水することを防止するためのものである。このように構成することで、温水ボイラーの電子装置部分に水が浸透することを防止し、温水ボイラーの故障を減らせるという効果を奏する。
【００３３】
前記温水タンク蓋２１０には、図３に示されたように、下部に前記給水通路２１２から給水される水に含有された異物を濾過するイオン樹脂フィルター４００が取り付けられる。
【００３４】
前記イオン樹脂フィルター４００は、図４に示されたように、内部にイオン交換樹脂４０２が充填されたスクリーンフィルター４０１からなる。また、前記イオン樹脂フィルター４００の上部には結合突起４０３が設けられ、前記温水タンク蓋２１０の下部と前記給水通路２１２とが連通した部分には前記結合突起４０３に対応する結合溝２１３が形成されている。これにより、前記イオン樹脂フィルター４００を前記温水タンク蓋２１０の下部に取り付けることができる。また、イオン樹脂フィルター４００は、内部に充填されたイオン交換樹脂４０２の使用期間によって、その機能を果たせなくなった時点に交換できるように、前記温水タンク蓋２１０から着脱自在に構成される。
【００３５】
図５に示されたように、本発明による温水ボイラーは水が供給される給水通路２１２と温水タンク２００との間にイオン樹脂フィルター４００が配置される。これにより、供給される水がイオン樹脂フィルター４００を先に通るようになり、水に含有されている不純物がイオン樹脂フィルター４００のイオン交換樹脂４０２に捕集され、浄化された水が温水タンク２００に貯蔵される。
【００３６】
したがって、カルシウムとマグネシウムを含有し硬度の高い硬水を温水ボイラーに使用しても、前記イオン樹脂フィルター４００を通じてカルシウムとマグネシウムを吸着するようになり、硬水成分の水を軟水に変換させることができる。
【００３７】
代案的に、前記イオン樹脂フィルター４００には、イオン交換樹脂４０２だけでなくＲＥＲＯＸも共に充填することができる。この場合、地下水などの鉄やマンガンが含有された水を使用したとき、水に含有された鉄とマンガン成分を除去でき、スケールなどの生成を抑制することができる。
【００３８】
代案的に、前記イオン樹脂フィルター４００には、イオン交換樹脂４０２だけでなく相変換物質、すなわち、蓄熱物質も共に充填することができる。この場合、前記温水タンク２００の内部に水が完全に満たされたとき、前記イオン樹脂フィルターの一部または全部が水に沈むようにし、水の加熱効率を高めてエネルギー節減の効果が得られる。
【００３９】
前記制御部３００は、水位センサー、温度センサー、タイマー、勾配センサー、温度調節器、警報ブザーなどをさらに含むことができる。これら構成要素は温水ボイラーが安定的に動作できるように制御する。
【００４０】
本発明においては、前記構成要素のうちタイマー、勾配センサー、温度調節器などに機械式装置を採用し、デジタル電子装置の使用を最小限することで、温水から発生する水蒸気による故障を最小化することができる。このとき、前記タイマーとしては、機械式装置に電気的要素を組み合わせた電気−機械式タイマーを採用し、タイマー時間を０ないし１２時間に設定できるようにする。従来の機械式タイマーの場合、タイマー設定時間が最大３時間であったが、電気−機械式タイマーを採用することで最大１２時間までタイマー時間を設定することができる。
【００４１】
以上、本発明による温水マット用温水ボイラーを冬季暖房用として使用する場合を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、制御部でヒーターの機能を停止し、常温ないし低温の水を循環ポンプを介して循環させることで、マットを冷たく保持させる夏季冷房用マットとして利用することもできる。この場合、冷却手段をさらに含み、温水タンクの内部に貯蔵された水の温度を下げて冷房機能を補強することもできる。
【００４２】
このように、本発明による温水マット用温水ボイラーは、漏水、水に含有された異物、デジタル電子装置のように温水ボイラーに故障を誘発し得る因子を減らすことで、温水ボイラーを長期間、故障なく使用できるようにする。
【００４３】
以上、本発明を限定された実施例と図面に基づいて説明したが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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