(57)【要約】 【課題】蒸気排出による水不足現象や火傷事故を予防できる温水マット用温水ボイラーを提供する。【解決手段】本発明は、電気ヒーターが内蔵された温水加熱桶の上部に補充水貯蔵空間と温水貯蔵空間が具備された水貯蔵桶を連結設置して、電気ヒーターによる温水加熱時に温水加熱桶の内部に生成された温水が温水加熱桶内に形成される蒸気圧によって水貯蔵桶の温水貯蔵空間に移動する瞬間、温水加熱桶の内部に形成される真空吸入力を利用して、温水マット内部の温水を循環させるように構成し、温水マットの温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶の内部にエアが充満する場合、水貯蔵桶の補充水貯蔵空間に貯蔵された補充水が温水加熱桶の内部に自動で供給されるようにした温水マット用温水ボイラーに関するものである。【選択図】図２
2013504732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気ヒーターによって加熱された水を温水マットの内部に循環させて、温水マットを暖房する温水マット用温水ボイラーにおいて、
前記温水ボイラーの内側下部には、内部に水位検知センサー（３）と電気ヒーター（４）が設置されて、外部一側に補充水流入端部（５）が形成されて、外部他側に逆止弁（６ａ）、（７ａ）がそれぞれ設置された温水吐出端部（６）と温水回収端部（７）が形成される温水加熱桶（２）が設置されて、
前記温水ボイラーの内側上部には、内部空間が上端に越流溝（９ａ）が形成された隔壁（９）によって補充水貯蔵空間（１０）と温水貯蔵空間（２０）で分割形成される水貯蔵桶（８）が設置されて、
前記水貯蔵桶（８）の補充水貯蔵空間（１０）の上面には、栓（１２）によって開閉される水補充口（１１）と下端部に蒸発防止板（１４）が具備されたエア排出口（１３）が形成されて、上面内側には温水貯蔵空間（２０）から隔壁（９）の越流溝（９ａ）を通じて排出される蒸気を補充水貯蔵空間（１０）の下部に誘導する蒸気誘導板（１５）が下向き突出されるように形成されて、下面には補充水供給口（１６）が形成されて内側下部には水不足検知センサー（１７）が設置されて、
前記水貯蔵桶（８）の温水貯蔵空間（２０）の下面には、温水流入端部（２１）と温水供給端部（２２）が形成されて、
前記温水加熱桶（２）の補充水流入端部（５）と補充水貯蔵空間（１０）の補充水供給口（１６）は、ソレノイドバルブ（２４）が具備された補充水供給管（２３）によって互いに連結されて、
前記温水加熱桶（２）の温水吐出端部（６）と前記温水貯蔵空間（２０）の温水流入端部（２１）は、連結管（１９）によって互いに連結されるように構成されたことを特徴とする温水マット用温水ボイラー。
【請求項２】
前記水貯蔵桶（８）の補充水貯蔵空間（１０）の上面に形成された水補充口（１１）の直下方には、温水加熱桶（２）の温水回収端部（７）に連結される連結ホース（３１）と連通される水注入口（１８）が形成されて、
前記水補充口（１１）に結合される栓（１２）の下端部には、栓（１２）の開閉によって前記水注入口（１８）を同時に開閉する開閉口（１２ａ）が下向き突出するように設置された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】
前記温水加熱桶（２）の温水吐出端部（６）と温水回収端部（７）にそれぞれ設置される逆止弁（６ａ）、（７ａ）は、円形管形状のバルブハウジング（２５）と、前記バルブハウジング（２５）の一端部に一体形成されることで、中央にバルブ開閉孔（２６ａ）が貫通形成されたバルブシート部（２６）と、前記バルブハウジング（２５）のバルブシート部（２６）に装着されることで、外周縁に密閉用オーリング（２７ａ）が挿入設置されるバルブ開閉用ディスク（２７）と、前記バルブ開閉用ディスク（２７）の後段部に一体で突出形成されることで、末端部にスプリング係止突起（２８ａ）が形成される複数個のディスク支持ピン（２８）と、前記ディスク支持ピン（２８）の外周縁に挿入設置されるコイルスプリング（２９）で構成されたことを特徴とする請求項１または２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係り、より詳しくは、電気ヒーターが内蔵された温水加熱桶の上部に補充水貯蔵空間と温水貯蔵空間が具備された水貯蔵桶を連結設置して、電気ヒーターによる温水加熱時、温水加熱桶内部に生成された温水が温水加熱桶内に形成される蒸気圧によって水貯蔵桶の温水貯蔵空間に移動する瞬間、温水加熱桶の内部に形成される真空吸入力を利用して、温水マット内部の温水を循環させるように構成し、温水マットの温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶の内部にエアが満ちる場合、水貯蔵桶の補充水貯蔵空間に貯蔵された補充水が温水加熱桶の内部に自動で供給されるようにすることで、温水ホースの詰まりやエアの流入によって温水循環量が減少するか、または温水の循環が中断される現象を予防できるようにして、また温水マットの温水ホースが詰まることによって、温水貯蔵空間の内部に温水が過剰貯蔵される場合、過剰貯蔵された温水が補充水貯蔵空間に越流されて貯蔵されるようにすることで、温水貯蔵空間内の温水過剰貯蔵時に温水がエア排出口を通じてボイラーの外部に吐出される現象を予防できるようにするだけでなく、温水貯蔵空間の内部で発生する蒸気が補充水貯蔵空間内で液化されながら回収されるようにすることで、エア排出口を通じた蒸気排出を抑制して、蒸気排出による水不足現象や火傷事故を予防できるようにする温水マット用温水ボイラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、温水マットとは、マット本体の内部に温水が循環される温水ホースが内蔵されて、マット本体と連結ホースで連結された小型温水ボイラーによって供給される温水によって暖房されるように構成された暖房用マットを言う。
このような温水マットは、マット本体の内部に電気発熱線が内蔵されるように構成された既存の電気マットの問題点、すなわち、有害電磁波及び電気熱線による火事や感電などの危険性を完全に解消することができる長所がある。
【０００３】
しかし、既存の温水マットに広く使われている温水ボイラーは、大部分電気ヒーターによって加熱された温水を循環させるために、電気モータポンプを使っているが、このような温水マット用温水ボイラーは、高温水環境で作動する電気モータポンプの頻繁な故障によって耐久性が著しく低下するだけでなく、電気モータポンプの駆動時にモータの騷音及び振動が外部にそのまま発散されて、不快な騷音を誘発するため、静かな睡眠を邪魔する問題点があった。
また、このような既存の温水マット用温水ボイラーは、使用者の不注意などで温水マットの温水ホースが折り畳まれて、温水の循環ができなくなる場合、温水を循環させる電気モータポンプに過負荷がかかるため、耐久性が著しく低下する問題点があった。
【０００４】
このような問題点を解消するために温水加熱時に温水加熱タンク内で生成される蒸気圧を利用して、温水を温水マットの内部で循環させるようにした温水マット用温水ボイラーが考案されたことがあった。しかし、このような蒸気圧を利用した自然循環式温水ボイラーは、使用者の不注意などで温水マットの温水ホースが折り畳まれて、温水の循環ができなくなる場合、過度な蒸気圧の生成による爆発の問題点があった。
一方、前記のような蒸気圧を利用した自然循環式温水ボイラーの問題点を解消するためになされた発明として特許公開番号１０−２００９−００４４３８４号がある。
【０００５】
この発明は、電気ヒーターが内蔵された温水加熱タンクの外部に温水加熱タンク内で生成された温水が移動して貯蔵される温水貯蔵タンクを連結設置して、電気ヒーターによる温水加熱時に温水加熱タンクの内部で生成された温水が温水加熱タンク内で形成される蒸気圧によって温水貯蔵タンクに移動して貯蔵された後、温水加熱タンクの内部に形成される真空吸入力によって温水マット内部の温水が循環されるように構成された温水マット用温水ボイラーに関するものである。
【０００６】
このような従来の温水マット用温水ボイラーは、温水循環用電気モータポンプを装備しないで温水を簡便に循環させることができるので、騷音及び振動を大幅に低減させて耐久性を大幅に向上させることができるほか、使用者の不注意などで温水マットの温水ホースが折り畳まれて、温水の循環ができなくなる場合でも温水加熱タンク内で生成された蒸気圧が温水貯蔵タンクを通じて排出されて爆発の危険が防止されるため、安全性を大幅に向上させる効果があった。
【０００７】
しかし、前記のような従来の温水マット用温水ボイラーは、温水加熱タンクと温水貯蔵タンクのみで構成されているために、温水が一度循環する度に温水貯蔵タンクの上端に形成された空気排出端部を通じて温水貯蔵タンク内部に発生した蒸気がボイラーの外部に排出されて、水不足現象が発生する。このように温水貯蔵タンクの内部に水不足現象が早く発生すると、真空吸入力による温水の循環時に温水貯蔵タンク内にあったエアが温水マットの温水ホースを経って温水加熱タンクの内部に吸入される現象が発生する。
このように温水加熱タンクの内部にエアが吸入される現象が発生すれば、温水加熱タンクの内部に吸入されたエアの量によって、温水加熱タンクの内部に吸入される量が著しく減少するため、温水循環量が少なくなって水不足の周期がさらに短くなり、頻繁に温水加熱タンクに水の補給を必要とする問題があった。
【０００８】
また、従来の温水マット用温水ボイラーは、温水マットの温水ホースが詰まることによって温水貯蔵タンク内に貯蔵された温水が円滑に循環できず、温水貯蔵タンクの内部に温水が過剰貯蔵されて、過剰貯蔵された温水が温水貯蔵タンクの上端部に形成された空気排出端部を通じてボイラーの外部に吐出される現象が発生するため、使用時に温水吐出が発生する問題点があった。
【０００９】
さらに、従来の温水マット用温水ボイラーでは、温水が一度循環する度に温水貯蔵タンクの上端に形成された空気排出端部を通じて温水貯蔵タンク内部に生成された蒸気がボイラーの外部に排出されることによって、温水ボイラーの操作時に火傷する問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであって、電気ヒーターが内蔵された温水加熱桶の上部に補充水貯蔵空間と温水貯蔵空間が具備された水貯蔵桶を連結設置して、電気ヒーターによる温水加熱時に温水加熱桶の内部に生成された温水が温水加熱桶内に形成される蒸気圧によって水貯蔵桶の温水貯蔵空間に移動する瞬間温水加熱桶の内部に形成される真空吸入力を利用して、温水マット内部の温水を循環させるように構成し、温水マットの温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶の内部にエアが充満する場合、水貯蔵桶の補充水貯蔵空間に貯蔵された補充水が温水加熱桶の内部に自動で供給されるようにすることで、温水ホースの詰まりやエアの流入によって温水循環量が減少するか、または温水の循環が中断される現象を予防し、また、温水マットの温水ホースが詰まることによって温水貯蔵空間の内部に温水が過剰貯蔵される場合、過剰貯蔵された温水が補充水貯蔵空間に貯蔵されるようにすることで、温水貯蔵空間内の温水過剰貯蔵時に温水がエア排出口を通じてボイラーの外部に吐出される現象を予防できるようにするだけでなく、温水貯蔵空間の内部で発生する蒸気が補充水貯蔵空間内で液化され回収されるようにすることで、エア排出口を通じた蒸気排出を抑制して、蒸気排出による水不足現象や火傷事故を予防できるようにすることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の技術的課題を達成するための本発明は、電気ヒーターによって加熱された水を温水マットの内部で循環させて、温水マットを暖房する温水マット用温水ボイラーにおいて、前記温水ボイラーの内側下部には内部に水位検知センサーと電気ヒーターが設置されて、外部一側に補充水流入端部が形成されて、外部他側に逆止弁がそれぞれ設置された温水吐出端部と温水回収端部が形成される温水加熱桶が設置されて、前記温水ボイラーの内側上部には内部空間が上端に越流溝が形成された隔壁によって補充水貯蔵空間と温水貯蔵空間に分割形成される水貯蔵桶が設置されて、前記水貯蔵桶の補充水貯蔵空間の上面には栓によって開閉される水補充口と下端部に蒸発防止板が具備されたエア排出口が形成されて、上面内側には温水貯蔵空間から隔壁の越流溝を通じて排出される蒸気を補充水貯蔵空間の下部に誘導する蒸気誘導板が下向き突出されるように形成されて、下面には補充水供給口が形成されて内側下部には水不足検知センサーが設置されて、前記水貯蔵桶の温水貯蔵空間の下面には温水流入端部と温水供給端部が形成されて、前記温水加熱桶の補充水流入端部と補充水貯蔵空間の補充水供給口は、ソレノイドバルブが具備された補充水供給管によってお互いに連結されて、前記温水加熱桶の温水吐出端部と前記温水貯蔵空間の温水流入端部は連結管によってお互いに連結されるように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記水貯蔵桶の補充水貯蔵空間の上面に形成された水補充口の直下方には、温水加熱桶の温水回収端部に連結される連結ホースと連通される水注入口が形成されて、前記水補充口に結合される栓の下端部には栓の開閉によって前記水注入口を同時に開閉する開閉口が下向き突出されるように設置されたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記温水加熱桶の温水吐出端部と温水回収端部にそれぞれ設置される逆止弁は、円形管形状でなされたバルブハウジングと、該バルブハウジングの一端部に一体で形成されることで、中央にバルブ開閉孔が貫通形成されたバルブシート部と、前記バルブハウジングのバルブシート部に安着されることで、外周縁に密閉用オーリング（Ｏ−リング）が挿入設置されるバルブ開閉用ディスクと、該バルブ開閉用ディスクの後段部に一体で突出形成されることで、末端部にスプリング係止突起が形成される複数個のディスク支持ピンと、該ディスク支持ピンの外周縁に挿入設置されるコイルスプリングで構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による温水マット用温水ボイラーは、電気ヒーターが内蔵された温水加熱桶の上部に補充水貯蔵空間と温水貯蔵空間が具備された水貯蔵桶を連結設置して電気ヒーターによる温水加熱時に温水加熱桶内部に生成された温水が温水加熱桶内に形成される蒸気圧によって水貯蔵桶の温水貯蔵空間に移動する瞬間、温水加熱桶の内部に形成される真空吸入力を利用して温水マット内部の温水を循環させるように構成し、温水マットの温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶の内部にエアが満ちる場合水貯蔵桶の補充水貯蔵空間に貯蔵された補充水が温水加熱桶の内部に自動で供給されるようにすることで、温水ホースの詰まりやエアの流入によって温水循環量が減少するか、または温水の循環が中断される現象を予防することができる。
【００１５】
また、温水マットの温水ホースが詰まることによって、温水貯蔵空間の内部に温水が過剰貯蔵される場合に過剰貯蔵された温水が補充水貯蔵空間に貯蔵されるようにすることで、温水貯蔵空間内の温水過剰貯蔵時に温水がエア排出口を通じてボイラーの外部に吐出される現象を予防することができる。
さらに、温水貯蔵空間の内部で発生する蒸気が補充水貯蔵空間内で液化されながら回収されることで、エア排出口を通じた蒸気排出を抑制して、蒸気排出による水不足現象や火傷事故を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による温水マット用温水ボイラーの使用状態を示す斜視図である。
【図２】本発明による温水マット用温水ボイラーの構成を示す断面図である。
【図３】（イ）、（ロ）は、本発明による温水マット用温水ボイラーの温水加熱桶に設置される逆止弁の構成及び作動過程を示す説明図である。
【図４】本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。
【図５】本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。
【図６】本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。
【図７】本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。
【図８】本発明による温水マット用温水ボイラーの補充貯蔵空間に貯蔵された補充水の自動補充過程を示す説明図である。
【図９】本発明による温水マット用温水ボイラーの温水貯蔵空間に過剰貯蔵された温水の越流過程’を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、前記目的を達成するための本発明について、図１乃至図９を参照して詳しく説明する。
本発明による温水マット用温水ボイラーは、図１と図２に示すように電気ヒーター４によって加熱された水を温水マット３０の内部で循環させて、温水マット３０を暖房する公知の温水マット用温水ボイラー１において、温水ボイラー１の内側下部には内部に水位検知センサー３と電気ヒーター４が設置されて、外部一側には補充水流入端部５が形成され、外部他側に逆止弁６ａ、７ａがそれぞれ設置された温水吐出端部６と温水回収端部７が形成される温水加熱桶２が設置される。
【００１８】
この時、温水加熱桶２の内部に設置される水位検知センサー３は、温水加熱桶２の内部の水位を検知して、電気ヒーター４をＯＮ／ＯＦＦさせるためのものである。水位検知センサー３には従来の加湿器や水族館などに通常に使われている公知のフロート式水位検知センサーまたは電子式水位検知センサーが主に使われるが、温水ボイラー１のスリム化によって、さらに狭小になる温水加熱桶２の内部に設置するには、嵩が大きいフロート式水位検知センサーより嵩が少なくて設置空間が少なくてすむ電子式水位検知センサーを使用することが望ましい。
そして、温水加熱桶２の内部に設置される電気ヒーター４としては、棒形状の公知の電気ヒーターやコイル形状の電気ヒーターが使われるが、温水ボイラー１のスリム化によってさらに狭小になる温水加熱桶２の加熱空間内で最大の加熱効率を得るためには、コイル形状の電気ヒーターを使用することが望ましい。
【００１９】
そして、温水加熱桶２の温水吐出端部６と温水回収端部７にそれぞれ設置される逆止弁６ａ、７ａは、流体の逆流を防止して流体を一方向だけで流れるようにすることで、図３の（イ）、（ロ）に示すように、円形管形状のバルブハウジング２５と、該バルブハウジング２５の一端部に一体形成され中央にバルブ開閉孔２６ａが貫通形成されたバルブシート部２６と、バルブハウジング２５のバルブシート部２６に装着されて、外周縁に密閉用オーリング２７ａが挿入設置されるバルブ開閉用ディスク２７と、バルブ開閉用ディスク２７の後段部に一体で突出形成されて、末端部にスプリング係止突起２８ａが形成される複数個のディスク支持ピン２８と、ディスク支持ピン２８の外周縁に挿入設置されるコイルスプリング２９で構成される。
【００２０】
逆止弁６ａ、７ａは、構成が簡素で製作が容易であって、コイルスプリング２９によってバルブ閉鎖時に堅固な気密状態を維持することができるので、流体の逆流を効果的に防止できるだけでなく、流体の流れに対する抵抗が少なくて、バルブ開放時に逆止弁を通じて流入する温水を円滑に通過させることができる。
一方、温水ボイラー１の内側上部には内部空間が上端に越流溝９ａが形成された隔壁９によって補充水貯蔵空間１０と温水貯蔵空間２０に分割形成される水貯蔵桶８が設置される。水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０の上面には、栓１２によって開閉される水補充口１１と下端部に蒸発防止板１４が具備されたエア排出口１３が形成され、補充水貯蔵空間１０の上面内側には温水貯蔵空間２０から隔壁９の越流溝９ａを通じて排出される蒸気を補充水貯蔵空間１０の下部に誘導する蒸気誘導板１５が下向き突出されるように形成される。補充水貯蔵空間１０の下面には補充水供給口１６が形成されて、補充水貯蔵空間１０の内側下部には水不足検知センサー１７が設置される。
【００２１】
この時、栓１２は補充水貯蔵空間１０の上面に形成された水補充口１１を開閉するためのものであり、水補充口１１の上端部に密着される密閉用パッキングを介した状態で補充水貯蔵空間１０の上部に螺糸式に結合されるか、または係止突起と係止溝などによって堅固に結合される。
そして、水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０の内部に設置される水不足検知センサー１７は、補充水貯蔵空間１０の内部の水位を検知するためのものである。
水不足検知センサー１７には従来の加湿器や水族館などに通常使われている公知のフロート式水位検知センサーや電子式水位検知センサーが使われる。
【００２２】
温水ボイラー１のスリム化によってさらに狭小になる水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０の内部に容易に設置するためには嵩が大きいフロート式水位検知センサーより嵩が少なくて設置空間を少なく占める電子式水位検知センサーを使用することが望ましい。
そして、補充水貯蔵空間１０の上面に形成されたエア排出口１３の下端部に設置される蒸発防止板１４と上面内側に下向き突出されるように設置される蒸気誘導板１５は、エア排出口１３を通じた蒸気排出を抑制するためのものである。
蒸気誘導板１５は温水貯蔵空間２０から隔壁９の越流溝９ａを通じて排出される蒸気を補充水貯蔵空間１０の下部に誘導して、補充水貯蔵空間１０の内部に貯蔵された水の表面に接触させることで、蒸気の液化を誘導する役割を有する。
そして、蒸発防止板１４は補充水貯蔵空間１０の内部で液化されずに残った蒸気がエア排出口１３にすぐ排出されず、補充水貯蔵空間１０内に長時間滞留しながら液化されるようにする。
【００２３】
水貯蔵桶８の温水貯蔵空間２０の下面には、温水流入端部２１と温水供給端部２２が形成されて、温水加熱桶２の補充水流入端部５と補充水貯蔵空間１０の補充水供給口１６は、ソレノイドバルブ２４が具備された補充水供給管２３によってお互いに連結され、温水加熱桶２の温水吐出端部６と温水貯蔵空間２０の温水流入端部２１は連結管１９によってお互いに連結される。
この時、補充水供給管２３に設置されるソレノイドバルブ２４は、普段は閉鎖状態を維持しているが、温水マット３０の温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶２の内部にエアが充満する場合に制御基板によって自動で開放されて、水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０に貯蔵された補充水が温水加熱桶２の内部に自動で供給されるようにする。
【００２４】
また、本発明による温水マット用温水ボイラーの他の実施例は、図２に示すように、水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０の上面に形成された水補充口１１の直下には温水加熱桶２の温水回収端部７に連結される連結ホース３１と連通される水注入口１８が形成されて、水補充口１１に結合される栓１２の下端部には栓１２の開閉によって水注入口１８を同時に開閉する開閉口１２ａが下向き突出するように設置されることを特徴とする。
【００２５】
本発明の温水マット用温水ボイラーの他の実施例について説明する。
使用開始時に温水ボイラー１と温水マット３０に水を入れる際、図４に示す通り、温水貯蔵空間２０の温水供給端部２２に連結されている連結ホース３２を取り外す。その後、取り外した連結ホース３２の末端部を通じて手動式水ポンプや特殊水注入用器具を利用して水を供給することはせずに、連結ホース３１、３２によって温水マット３０に連結されている温水ボイラー１を温水マット３０より高い所に位置させた後、水補充口１１に結合された栓１２を開いて補充水貯蔵空間１０に水を入れる。このように、温水マット３０と温水ボイラー１に水を容易に入れることができるので、使用時の利便性を大幅に向上させることができる。
【００２６】
本発明による温水マット用温水ボイラーの電源は、ＡＣ２２０Ｖで、電気ヒーターの過熱時に自動的に電源供給を遮断するバイメタル方式のヒーター過熱防止センサーと温水ボイラーが倒れた時に電源供給を遮断する転倒検知センサーが設けられている。制御基板には温水加熱桶２の内部に設置される水位検知センサー３と電気ヒーター４、水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０の内部に設置される水不足検知センサー１７、補充水供給管２３に設置されるソレノイドバルブ２４、補充水貯蔵空間１０の低水位レベル検知時に点灯される水不足警告灯、温水加熱桶２の外側上部に付着する過熱防止用温度センサーが接続される。
【００２７】
次に、本発明の温水マット用温水ボイラーの作用関係を説明する。
本発明による温水マット用温水ボイラーは、図１に示すように一対の連結ホース３１、３２を温水マット３０に連結した状態で使用する。温水ボイラー１を一対の連結ホース３１、３２によって温水マット３０に連結した状態で温水ボイラー１の電源スイッチをＯＮにすれば、初期には温水ボイラー１の内部に水がないために水不足警告灯が点灯する。
この状態で温水ボイラー１の内部に水を入れるには、図４に示すように、水貯蔵桶８の温水貯蔵空間２０の下面に形成された温水供給端部２２に連結されている連結ホース３２を取り外した後、取り外した連結ホース３２の末端部を通して温水マット３０及び温水ボイラー１の内部に水を入れる。この時、連結ホース３２の内部に水を入れる手段としては、既存の手動式水ポンプ、または特製の水注入用器具を使用することが望ましい。
【００２８】
温水貯蔵空間２０の温水供給端部２２から分離した連結ホース３２を通じて水を注入すると、注入された水が温水マット３０の内部の温水ホースを充満した後、温水加熱桶２の温水回収端部７の逆止弁７ａを開放させ、温水加熱桶２の内部に流入して、温水加熱桶２の内部に水が充満する。
引き続き、水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０の上部に形成された水補充口１１を通じて補充水貯蔵空間１０の内部に水を一定水位まで注入する。水不足警告灯が消えることを確認した後、補充水貯蔵空間１０の水補充口１１の栓１２を締結した後、温水貯蔵空間２０の温水供給端部２２に取り外した連結ホース３２を再び連結することで、温水ボイラー１の水注入作業が完了する。
【００２９】
このような温水ボイラー１と温水マット３０の水注入作業は、本発明の他の実施例による温水マット用温水ボイラーではさらに容易に完了することができる。
前記のように温水ボイラー１と温水マット３０に対する水注入作業が完了した後、温水加熱桶２の内部に注入された水が電気ヒーター４によって加熱され始めれば、温水加熱桶２の内部に蒸気が発生して温水加熱桶２の内部圧力が上昇する。  温水加熱桶２の内部圧力が上昇すれば、その蒸気圧によって温水加熱桶２の内部に生成された温水が図５に示すように温水吐出端部６の逆止弁６ａを開放させて温水吐出端部６に吐出された後、連結管１９と温水流入端部２１を経て水貯蔵桶８の温水貯蔵空間２０の内部に圧入される。
【００３０】
この時、温水貯蔵空間２０の内部にあったエアは、隔壁９の越流溝９ａを経て補充水貯蔵空間１０の内部に流入した後、補充水貯蔵空間１０の上面に形成されたエア排出口１３を通じて外部に排出される。
そして、温水貯蔵空間２０の内部に温水が注入されることによって、温水貯蔵空間２０の内部に発生する蒸気は、隔壁９の越流溝９ａを通じて排出された後、蒸気誘導板１５によって補充水貯蔵空間１０の下部に誘導される。補充水貯蔵空間１０の内部に貯蔵された水の表面と接触して液化され、補充水貯蔵空間１０に貯蔵される。補充水貯蔵空間１０の内部で液化されずに残った少量の蒸気は、蒸発防止板１５によって遮られながらエア排出口１３にすぐ排出されないで、補充水貯蔵空間１０内にさらに長い間に滞留されて液化され、そのうち液化されない微量の蒸気だけが蒸発防止板１５によって形成される通路を経て補充水貯蔵空間１０の上面に形成されたエア排出口１３を通じて外部に排出される。
【００３１】
このように本発明による温水マット用温水ボイラーは、温水貯蔵空間の内部で発生する蒸気の大部分が、水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０内で液化され回収されることによって、エア排出口１３を通じた蒸気排出が最大限抑制されることで、蒸気排出による水不足現象や火傷事故を効果的に予防することができる。
そして、温水加熱桶２の内部に蒸気圧が形成されれば、その蒸気圧によって温水回収端部７の逆止弁７ａがよりさらに堅固に閉止されて温水回収端部７の流路が遮られるので、温水加熱桶２の内部で生成された温水が温水回収端部７には全然吐出されい。
【００３２】
このように温水加熱桶２の内部で生成された温水が蒸気圧によって温水貯蔵空間２０の内部に移動して貯蔵されることによって、温水加熱桶２の内部水位が徐々に低くなる。このように温水加熱桶２の内部水位が低くなって、水位検知センサー３の高さより下に下がれば、制御基板によって電気ヒーター４に供給される電源が遮られ、電気ヒーター４の作動が中断される。
このように温水加熱桶２の内部水位が水位検知センサー３の高さより下に下がり電気ヒーター４に供給される電源が遮られることによって、電気ヒーター４の作動が中断されれば、温水加熱桶２の内部に発生した水蒸気が水に復元し温水加熱桶２の内部圧力が急激に落ちて真空状態が形成される。このように温水加熱桶２の内部に真空状態が形成されればこの真空状態によって強い吸入力が発生し、図６に示すように温水マット３０の内部の温水が温水加熱桶２の温水回収端部７を通じて温水加熱桶２の内部に吸い込まれる。
【００３３】
温水加熱桶２の内部に真空状態が形成されれば、その真空吸入力によって温水加熱桶２の温水吐出端部６の逆止弁６ａがさらに堅固に閉止され、温水吐出端部６の流路が遮られるので、温水貯蔵空間２０の内部に貯蔵された温水は、温水加熱桶２の内部に全然吸い込まれなくなる。
このように温水マット３０の内部にあった温水が温水加熱桶２の内部に形成された真空吸入力によって温水加熱桶２の内部に吸い込まれることによって、連鎖的に温水マット３０の内部にも真空状態が形成される。このように温水マット３０の内部に真空状態が形成されれば、この真空によって強い吸入力が発生するため、図７に示すように温水貯蔵空間２０の内部に貯蔵されていた温水が温水供給端部２２を通じて温水マット３０の内部に吸い込まれ、温水が循環されるようになる。
【００３４】
温水加熱桶２の内部に形成される真空吸入力によって温水マット３０の内部にあった温水が温水加熱桶２の内部に吸い込まれることによって、温水加熱桶２の水位が再び高くなって、水位検知センサー３の高さに到逹すれば、制御基板によって温水加熱桶２の内部に設置された電気ヒーター４に電源が供給されて、電気ヒーター４が再び作動し、前記温水循環過程が繰り返される。
そして、温水循環過程中に温水マット３０の温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶２の内部にエアが充満して、図８に示すように真空状態である温水加熱桶２の内部に十分な温水が吸入されず、温水加熱桶２の水位が水位検知センサー３の高さまで到逹できず、電気ヒーター４が作動しないことによって、温水の循環が一時的に中断される。
【００３５】
そうすると、水位検知センサー３に作用による電気ヒーター４のＯＮ／ＯＦＦ周期が設定値以上に長くなることを検知した制御基板によって補充水供給管２３に設置されたソレノイドバルブ２４が自動で開放され、水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０に貯蔵された補充水が温水加熱桶２の内部に自動で供給される。この時、温水加熱桶２の内部にあったエアは、補充水供給管２３を通じて補充水貯蔵空間１０の内部に気泡形態で排出される。
このように水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０に貯蔵された補充水が温水加熱桶２の内部に供給されて、温水加熱桶２の水位が水位検知センサー３の高さまで到逹すれば、温水加熱桶２の内部に設置された電気ヒーター４に電源が供給され、電気ヒーター４が作動することで、一時的に中断された温水循環過程が自動で再開される。
【００３６】
併せて、温水循環過程中に温水マット３０の温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶２の内部にエアが充満して、真空状態である温水加熱桶２の内部に十分な温水が吸入されなくなれば、温水貯蔵空間２０の内部に貯蔵された温水も温水マット３０の内部に充分に吸い込まれず、温水貯蔵空間２０の内部に残留する。  このように温水マット３０の内部に吸い込まれずに温水貯蔵空間２０の内部に残留する温水は、図９に示すように、補充水貯蔵空間１０に貯蔵された補充水が温水加熱桶２の内部に自動で供給され、温水循環過程が再開される時、温水加熱桶２の温水吐出端部６から吐出された温水によって押されて隔壁９の越流溝９ａを通じて補充水貯蔵空間１０に越流し、越流した温水は補充水貯蔵空間１０の内部に補充水で貯蔵される。
【００３７】
本発明による温水マット用温水ボイラーは、電気ヒーター４が内蔵された温水加熱桶２の上部に補充水貯蔵空間１０と温水貯蔵空間２０が具備された水貯蔵桶８と連結設置される。電気ヒーター４による温水加熱時に温水加熱桶２の内部に生成された温水が温水加熱桶２内に形成される蒸気圧によって水貯蔵桶２の温水貯蔵空間２０に移動する瞬間、温水加熱桶２の内部に形成される真空吸入力を利用して温水マット３０内部の温水を循環させる。これにより、従来の温水マット用ボイラーに使われている温水循環用電気モータポンプなしでも温水を循環させることができ、騷音及び振動を大幅に低減させることができるだけでなく、耐久性も大幅に向上させることができる。
【００３８】
また、本発明による温水マット用温水ボイラーは、使用者の不注意などで温水マット３０の温水ホースが折り畳まれて、温水の循環ができない場合でも、温水加熱桶２の内部で生成された蒸気圧が水貯蔵桶８の温水貯蔵空間２０を通じて消尽されることによって爆発の危険が防止されるので、安全性を大幅に向上させることができる。
さらに、本発明による温水マット用温水ボイラーは、温水マット３０の温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶２の内部にエアが充満する場合、水貯蔵桶８の補充水貯蔵空間１０に貯蔵された補充水が温水加熱桶２の内部に自動で供給されることで、温水ホースの詰まりやエアの流入による温水循環量の減少や、温水の循環が中断される現象を効果的に予防することができる。
【００３９】
また、本発明による温水マット用温水ボイラーは、温水マット３０の温水ホースが詰まることによって、水貯蔵桶８の温水貯蔵空間２０の内部に温水が過剰貯蔵される場合、過剰貯蔵された温水が補充水貯蔵空間１０に越流されて貯蔵される。これにより、温水貯蔵空間２０内の温水過剰貯蔵時に温水がエア排出口１３を通じてボイラーの外部に吐出される現象を予防できるだけでなく、温水貯蔵空間２０の内部で発生する蒸気が補充水貯蔵空間１０内で液化回収されることで、エア排出口１３を通じた蒸気排出が抑制されて、蒸気排出による水不足現象や火傷事故を効果的に予防することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、マット本体の内部に温水循環する温水ホースが内蔵され、暖房用の温水マットに温水が供給されるようにマット本体と連結ホースで連結設置される小型温水ボイラーに関するものであり、産業上利用可能な発明である。
【符号の説明】
【００４１】
１  温水ボイラー
２  温水加熱桶
３  水位検知センサー
４  電気ヒーター
６  温水吐出端部
６ａ  逆止弁
７  温水回収端部
７ａ  逆止弁
８  水貯蔵桶
９  隔壁
９ａ  越流溝
１０  補充水貯蔵空間
１３  エア排出口
１５  蒸気誘導板
１５  蒸発防止板
１９  連結管１９
２１  温水流入端部
２０  温水貯蔵空間
２２  温水供給端部
２３  補充水供給管
２４  ソレノイドバルブ
３０  温水マット
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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