(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置の作動により膨脹圧力と凝縮圧力が発生する加熱槽、水が貯留される排出槽、吸収槽及び貯留槽と、
前記加熱槽と排出槽を連結し、加熱槽の膨脹圧力がある時にのみ開く第１バルブと、
前記加熱槽と吸収槽を連結し、加熱槽の凝縮圧力がある時にのみ開く第３バルブと、
前記吸収槽と貯留槽を連結し、加熱槽の膨脹圧力がある時にのみ開く第２バルブと、
前記排出槽と貯留槽を連結し、加熱槽の凝縮圧力がある時にのみ開く第４バルブと、を含み、
マットを通過する管の一側が前記排出槽に連結され、前記管の他側は前記吸収槽に連結されることを特徴とするマット用無動力温水ボイラ。
【請求項２】
吸収槽は前記第２バルブと前記第３バルブ及び前記マットと夫々連結されるＴ字状の配管を有することを特徴とする請求項１に記載のマット用無動力温水ボイラ。
【請求項３】
前記第１バルブ、前記第２バルブ、前記第３バルブ及び前記第４バルブはチェックバルブであることを特徴とする請求項１に記載のマット用無動力温水ボイラ。
【請求項４】
マットを通過する管の水流入側と連結される排出槽と、
加熱装置の作動または中止によって膨脹圧力と凝縮圧力が発生し、前記膨脹圧力が発生する時に第１バルブを通じて前記排出槽に水を送る加熱槽と、
前記マットを通過する管の水排出側と連結され、前記凝縮圧力が発生する時に第３バルブを通じて前記加熱槽に水を送る吸収槽と、
前記膨脹圧力が発生する時に第２バルブを通じて前記吸収槽から水を受け、前記凝縮圧力が発生する時に第４バルブを通じて前記排出槽に水を送る貯水槽と、を含むマット用無動力温水ボイラ。
【請求項５】
前記吸収槽に設けられ、前記吸収槽内の水を水蒸気を発生させない温度に加熱する補助加熱装置をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のマット用無動力温水ボイラ。
【請求項６】
前記排出槽に設けられ、前記排出槽内の水を水蒸気を発生させない温度に加熱する補助加熱装置をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のマット用無動力温水ボイラ。
【請求項７】
前記排出槽に他の加熱装置を補助的にさらに設け、加熱槽の加熱装置が止まった時、前記貯留槽の水が排出槽に吸収されて混合される時に損失される温度を補償することを特徴とする請求項６に記載のマット用無動力温水ボイラ。
【請求項８】
加熱装置が設けられた加熱槽と、
前記加熱槽と接して水を貯留する貯留槽と、
前記加熱槽に夫々連結された第１バルブ及び第３バルブと、
前記貯留槽に夫々連結された第２バルブ及び第４バルブと、を含み、マットを通過する管の一側は前記第１バルブと前記第４バルブに連結され、前記マットを通過する管の他側は前記第２バルブと前記第３バルブに連結されることを特徴とするマット用無動力温水ボイラ。
【請求項９】
加熱装置が設けられた加熱槽と、
前記加熱槽と接して水が貯留される貯留槽と、
前記加熱槽の膨脹圧力によって開き、前記加熱槽から前記マットに、そして前記マットから前記貯留槽に、水の流れを許容する第１バルブ及び第２バルブと、
前記加熱槽の凝縮圧力によって開き、前記マットから前記加熱槽に、そして前記貯留槽から前記マットに、水の流れを許容する第３バルブ及び第４バルブと、を含むマット用無動力温水ボイラ。
【請求項１０】
前記第１バルブ及び前記第４バルブは、前記マットを通過する管の一側から分岐されて前記加熱槽と前記貯留槽に連結された夫々の管に設けられ、
前記第２バルブ及び前記第３バルブは、前記マットを通過する管の他側から分岐されて前記貯留槽と前記加熱槽に連結された夫々の管に設けられることを特徴とする請求項９に記載のマット用無動力温水ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マット用無動力温水ボイラに関し、詳細にはマットの温度維持性能を向上させるための無動力温水ボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
マット用無動力温水ボイラは、一般的に加熱された水をマットに循環させるための別の動力源を含まないものを称し、韓国登録特許第１０−０９１８５２２号公報には、従来のマット用無動力温水ボイラが開示されている。従来のマット用無動力温水ボイラは、図１に図示されたように、加熱装置の作動により加熱槽１の水が加熱されると、加熱時に発生した膨脹圧力によって第２チェックバルブｂが閉じ、第１チェックバルブａが開いて、加熱された水が第１チェックバルブａを通過して貯留槽２に移動する。その後、加熱装置の作動が止まると加熱槽の内部が徐々に冷えて（冷却されて）、その加熱槽１の内部が凝縮されると同時に第１チェックバルブａが閉じ、第２チェックバルブｂが開いて、マットＡの内部の水を吸い込んで、貯留槽２内の加熱された温水をマットＡに移動させるように構成されている。従って、従来技術によれば、前記加熱装置の作動ストローク中、加熱装置の作動が止まり凝縮圧力が発生する瞬間から次の作動ストロークの加熱装置の作動が始まる前までにのみ貯留槽２の加熱された水がマットＡに移動する。
【０００３】
このような従来技術は、マットＡへの温水循環量が少ないためマットＡの温度反応時間が遅いという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０９１８５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、一回の循環サイクルにより二回の温水を供給することができ、温水循環量を増加させることができるマット用無動力温水ボイラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、加熱装置の作動により膨脹圧力と凝縮圧力が発生する加熱槽、水を貯留する排出槽、吸収槽及び貯留槽を含むマット用無動力温水ボイラが提供される。この温水ボイラは、前記加熱槽と排出槽を連結し、加熱槽の膨脹圧力がある時にのみ開く第１バルブと、前記加熱槽と吸収槽を連結し、加熱槽の凝縮圧力がある時にのみ開く第３バルブと、前記吸収槽と貯留槽を連結し、加熱槽の膨脹圧力がある時にのみ開く第２バルブと、前記排出槽と貯留槽を連結し、加熱槽の凝縮圧力がある時にのみ開く第４バルブと、を含み、マットを通過する管の一側が前記排出槽に連結され、前記管の他側は前記吸収槽に連結される。一実施形態によれば、前記吸収槽に設けられ、前記吸収槽内の水を水蒸気を発生させない温度に加熱する補助加熱装置をさらに含む。一実施形態によれば、前記排出槽に設けられ、前記排出槽内の水を水蒸気を発生させない温度に加熱する補助加熱装置をさらに含む。前記排出槽に他の加熱装置を補助的にさらに設け、加熱槽の加熱装置が止まった時、一実施形態によれば、前記貯留槽の水が排出槽に吸収されて混合される時に損失される温度を補償される。
【０００７】
一実施形態によれば、吸収槽は、第２バルブ、第３バルブ及びマットと夫々連結されるＴ字状の配管を有するように構成できる。
【０００８】
一実施形態によれば、前記第１バルブと前記第２バルブは前記加熱槽に膨脹圧力が発生した時にのみ開き、前記第３バルブと前記第４バルブは前記加熱槽に凝縮圧力が発生した時にのみ開くように構成される。
【０００９】
一実施形態によれば、前記第１バルブと前記第２バルブ、前記第３バルブ及び前記第４バルブはチェックバルブであることが好ましい。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、マット用無動力温水ボイラは、マットを通過する管の水流入側と連結される排出槽と、加熱装置の作動または中止によって膨脹圧力と凝縮圧力が発生し、前記膨脹圧力が発生する時に第１バルブを通じて前記排出槽に水を送る加熱槽と、前記マットを通過する管の水排出側と連結され、前記凝縮圧力が発生する時に第３バルブを通じて前記加熱槽に水を送る吸収槽と、前記膨脹圧力が発生する時に第２バルブを通じて前記吸収槽から水を受けて、前記凝縮圧力が発生する時に第４バルブを通じて前記排出槽に水を送る貯水槽と、を含む。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、加熱装置が設けられた加熱槽と、前記加熱槽と接して水を貯留する貯留槽と、前記加熱槽に夫々連結された第１バルブ及び第３バルブと、前記貯留槽に夫々連結された第２バルブ及び第４バルブと、を含み、マットを通過する管の一側は第１バルブと第４バルブに連結され、マットを通過する管の他側は第２バルブと第３バルブに連結される。
【００１２】
本発明のさらに他の側面によれば、加熱装置が設けられた加熱槽と、前記加熱槽と接して水を貯留する貯留槽と、前記加熱槽の膨脹圧力によって開き、前記加熱槽から前記マットに、そして前記マットから前記貯留槽に、水の流れを許容する第１バルブ及び第２バルブと、前記加熱槽の凝縮圧力によって開き、前記マットから前記加熱槽に、そして前記貯留槽から前記マットに、水の流れを許容する第３バルブ及び第４バルブと、を含む温水ボイラが提供される。
【００１３】
この際、前記第１バルブと前記第４バルブは、前記マットを通過する管の一側から分岐されて前記加熱槽と前記貯留槽に連結された夫々の管に設けられ、前記第２バルブと前記第３バルブは、前記マットを通過する管の他側から分岐されて前記貯留槽と前記加熱槽に連結された夫々の管に設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱装置が作動する時は、加熱槽によって加熱された水が第１バルブを通じてマットに移動した後、第２バルブを通じて貯留槽に回収され、加熱装置の作動が止まった時は、加熱槽によって間接的に加熱された貯留槽の水が第４バルブを通じてマットに移動した後、第３バルブを通じて加熱槽に再び回収されるため、一回の循環サイクルにより二回の温水を供給することにより、温水循環量が増大され、温度維持効率が増大できる効果がある。
【００１５】
また、排出槽及び吸収槽を含む本発明は、加熱装置が作動する時は、加熱槽内の水が排出槽を通じてマットに移動した後、吸収槽を通過して貯留槽に移動し、加熱装置が止まった時は、吸収槽の水が加熱槽に吸い込まれて貯留槽の水が排出槽に移動し、その排出槽の温水と混合された後、再びマットに循環されることにより、温水循環量が増大され、温度維持効率が増大できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来技術による無動力温水ボイラの水循環サイクルを示した図面である。
【図２】本発明の第１実施形態によるマット用無動力温水ボイラを示した模式図である。
【図３】図２に図示されたマット用無動力温水ボイラの水循環サイクルを示した図面である。
【図４】本発明の第２実施形態によるマット用無動力温水ボイラを示した模式図である。
【図５】図４に図示されたマット用無動力温水ボイラの作動時における水の移動関係を説明するための図面である。
【図６】図４に図示されたマット用無動力温水ボイラに適用されるボイラ構造の一例を部分切開して示した図面である。
【図７】図６に図示されたマット用無動力温水ボイラの構成要素間の結合関係を図示した図面である。
【図８】本発明の第３実施形態によるマット用無動力温水ボイラを説明するための図面である。
【図９】本発明の第４実施形態によるマット用無動力温水ボイラを説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の構成及び実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
図２と図３は本発明の第１実施形態によるマット用無動力温水ボイラを説明するための図面である。
【００１９】
図２に図示されたように、本発明の第１実施形態による無動力温水ボイラは、加熱装置１１０が設けられた加熱槽１００と、前記加熱槽１００と接して水が貯留される貯留槽４００と、前記加熱槽１００に夫々連結された第１バルブ１０及び第３バルブ３０と、前記貯留槽４００に夫々連結された第２バルブ２０及び第４バルブ４０と、を含む。
【００２０】
このような本発明は、マットＡを通過する管の一側が分岐されて第１バルブ１０と第４バルブ４０に連結され、前記管の他側も分岐されて第２バルブ２０と第３バルブ３０に連結される。前記管としては、フレキシブルな管、さらに好ましくはホース（ｈｏｓｅ）を用いることができる。
【００２１】
前記第１バルブ１０と第２バルブ２０は加熱装置１１０が作動する時にのみ開くものであり、図２及び図３に図示されたように、加熱装置１１０が作動して加熱槽１００内の水が加熱されると、その加熱槽１００内の膨脹圧力によって加熱された水（以下、「温水」）が第１バルブ１０を通じて排出されてマットＡに移動し、マットＡに滞留中の水は第２バルブ２０を通じて貯留槽４００に回収されることにより、１次循環がなされる。貯留槽４００に移動した水は、第４バルブ４０と第３バルブ３０が閉じているため貯留槽４００内に滞留するようになり、滞留する間に加熱槽１００によって間接的に暖められる。
【００２２】
そして、加熱装置１１０が止まって加熱槽１００の内部が冷えると、その加熱槽１００内の凝縮圧力によって第３バルブ３０が開いてマットＡに滞留中の水が加熱槽１００内に回収され、貯留槽４００の水は第４バルブ４０が開いてマットＡに移動することにより、２次循環がなされる。加熱槽１００内に移動した水は加熱装置１１０によって再び加熱され、循環が繰り返される。
【００２３】
上述したように、本発明の一実施形態によれば、加熱装置１１０の１回の作動サイクルの間に２回の水循環がなされるため、温水循環量が増加され、マットＡの温度偏差が小さくなり、反応時間が短くなる。
【００２４】
前記第１バルブ１０と第２バルブ２０は加熱槽１００で膨脹圧力が発生した時にのみ開き、第３バルブ３０と第４バルブ４０は加熱槽１００で凝縮圧力が発生した時にのみ開くようにセッティングされている。
【００２５】
また、加熱装置１１０はＰＣＢ制御回路によってＯＮ／ＯＦＦが制御されるように構成され、一定時間毎に作動と中止を繰り返すことができる。さらに、加熱槽１００と貯留槽４００の内部に水位センサを設けることにより、前記ＰＣＢ制御回路が加熱槽１００と貯留槽４００内の水位に応じて前記加熱装置１１０の作動を制御することができる。
【００２６】
一方、前記第１から第４バルブ１０、２０、３０、４０としては、水が一側方向にのみ流れるように構成された通常のチェックバルブを用いることができる。
【００２７】
前記第１から第４バルブ１０、２０、３０、４０がチェックバルブで構成された場合の作動関係を詳細に説明すると、加熱槽１００に膨脹圧力が発生する場合は、その膨脹圧力によって第１バルブ１０と第２バルブ２０は開き、その第１バルブ１０と連結された第４バルブ４０及び第２バルブ２０と連結された第３バルブ３０は閉じて、加熱槽１００の温水がマットＡを通過して貯留槽４００に移動する。そして、加熱槽１００に凝縮圧力が発生する場合は、その凝縮圧力によって第３バルブ３０と第４バルブ４０は開き、第２バルブ２０及び第１バルブ１０は閉じて、貯留槽４００の温められた水がマットＡを通過して加熱槽１００に移動する。この際、前記第２バルブ２０と前記第３バルブ３０は、マットＡを通過した一側管から分岐されて前記貯留槽４００と前記加熱槽１００に連結された二つの夫々の管に位置し、前記第１バルブ１０と前記第４バルブ４０は、マットＡを通過した他側管から分岐されて前記加熱槽１００と前記貯留槽４００に連結された二つの夫々の管に位置する。
【００２８】
以下、本発明の他の実施形態について説明するが、以下の実施形態を説明するにあたり、上述の実施形態と同一または類似の構成についての説明は重複を避けるために省略する。従って、以下で具体的に説明されなくても、上述の実施形態で説明された構成を以下の実施形態に適用することができれば、その構成は以下説明する実施形態にも含まれるとみなされる。
【００２９】
図４から図７は本発明の第２実施形態を説明するための図面である。図示されたように、本発明の第２実施形態によるマット用無動力温水ボイラは、貯留槽４００で温められた水の温度と加熱槽１００で加熱された温水との温度差により生ずる小幅の温度偏差をより減らすために、上述の実施形態と同一の構成の加熱槽１００と貯留槽４００の他にも、水が排出される排出孔２１０が形成された排出槽２００と、水が吸収される吸収孔３１０が形成された吸収槽３００と、をさらに含む。
【００３０】
また、前記無動力温水ボイラは、加熱槽１００を排出槽２００に連結する第１バルブ１０と、吸収槽３００を加熱槽１００に連結する第３バルブ３０と、吸収槽３００を貯留槽４００に連結する第２バルブ２０と、貯留槽４００を排出槽２００に連結する第４バルブ４０と、を含む。ここで、バルブは連結しようとする槽から連結の対象となる槽への水の流れを許容するために構成されるものであり、例えば、第１バルブ１０によって加熱槽１００から排出槽２００への水の流れを許容することができる。
【００３１】
マットＡを通過する管（好ましくはホース）の一側が排出槽２００と連結されており、マットＡを通過する管（好ましくはホース）の他側が吸収槽３００と連結されている。
【００３２】
本実施形態において、貯留槽４００は、図２に図示されたような上述の実施形態と異なり、加熱槽１００から離隔されていてもよく、第１から第４バルブ１０、２０、３０、４０は図２に図示された上述の実施形態と同様に、ソレノイドバルブまたはチェックバルブで構成することができ、その作動順序または作動時点は上述の実施形態と同様に構成することができる。
【００３３】
本実施形態によれば、加熱装置１１０の作動により加熱槽１００内の水が加熱されて膨脹圧力が発生すると、加熱槽１００内の温水が第１バルブ１０を通じて排出槽２００に移動し、排出孔２１０を通じてマットＡに移動した後、マットＡに滞留していた水が吸収孔３１０を通じて吸収槽３００に移動し、第２バルブ２０を通じて貯留槽４００に移動する。即ち、膨脹圧力が発生する時、加熱槽１００内の温水の１次循環がなされる。
【００３４】
そして、加熱装置１１０の作動が止まって加熱槽１００内に凝縮圧力が発生すると、第３バルブ３０を通じて吸収槽３００の水が加熱槽１００に吸収されながらマットＡ内に滞留中の水が吸収孔３１０を通じて吸収槽３００に吸収され、そのマットＡ内の水が吸収されながら排出槽２００の水がマットＡに吸収されることにより２次循環がなされる。排出槽２００の水が吸収される時、貯留槽４００の水が第４バルブ４０を通じて排出槽２００に吸収されて排出槽の温水と混合される。
【００３５】
前記貯留槽４００の水が排出槽２００にある温水と混合されて加熱槽１００の膨脹圧力と凝縮圧力が発生する度にマットＡに移動するため、殆ど一定の温度を有する水がマットＡに移動することにより、マットＡの温度偏差をより減らすことができる。
【００３６】
一方、吸収槽３００の形態をＴ字状の配管を有するように構成して、この配管の一側は第２バルブ２０と連結し、他側は第３バルブ３０と連結し、残り一側はマットと連結することができる。
【００３７】
一方、貯留槽４００には加熱槽１００と連結される通路と水を補充するための補充孔をさらに形成した後、その通路と補充孔を開閉することができる開閉手段４１０をさらに含むように構成することができる。
【００３８】
図８は本発明の第３実施形態によるマット用無動力温水ボイラを説明するための図面である。本実施形態の無動力温水ボイラは、上述の第２実施形態の構成と殆ど同様に構成されるが、排出槽２００に設けられた補助加熱装置、即ち、排出槽加熱装置２０１をさらに含む。この排出槽加熱装置２０１は、前記加熱槽１００の加熱装置１１０が止まった時または作動不調である時、貯留槽４００の水が排出槽２００に吸収されて排出槽２００内の水と混合される時に損失される温度を補償し、マットに供給される温水の温度偏差をさらに減らすようにする。この際、前記排出槽加熱装置２０１は、排出槽２００内に水蒸気を発生させない程度の温度、即ち、水蒸気発生温度未満の温度で作動する。前記排出槽加熱装置２０１の作動温度は、無動力温水ボイラが利用される通常または極限の環境を考慮して、水蒸気を発生させない温度に設定することができる。また、前記排出槽加熱装置２０１は、図示されていない温度センサを利用して制御することにより、自動でオン/オフされることが好ましい。
【００３９】
図９は本発明の第４実施形態によるマット用無動力温水ボイラを説明するための図面である。本実施形態の無動力温水ボイラは、上述の第２実施形態の構成と殆ど同様に構成されるが、吸収槽３００に設けられる補助加熱装置、即ち、吸収槽加熱装置３０１をさらに含む。前記吸収槽加熱装置３０１は、マットに吸収される水の予熱のために利用され、加熱槽１００内の加熱装置１１０より低い作動温度、より好ましくは、吸収槽３００に水蒸気を発生させない温度で作動するように構成される。前記吸収槽加熱装置３０１の作動温度は、無動力温水ボイラが利用される通常または極限の環境を考慮して、水蒸気を発生させない温度に設定することができる。また、前記吸収槽加熱装置３０１は、図示されていない温度センサを利用して制御することにより、自動でオン/オフされることが好ましい。
【００４０】
本実施形態によれば、マット（不図示）から吸収された吸収槽３００の水は、加熱槽１００の凝縮圧力によって前記加熱槽１００に吸収される前に吸収槽加熱装置３０１によって加熱される。この際、吸収槽加熱装置３０１によって水が予熱される温度は、加熱槽１００内の加熱装置１１０の設定温度より低く設定される。排出槽２００の水をマットに押し出すための膨脹圧力を発生させるために加熱槽１００の水が加熱されなければならないが、吸収槽加熱装置３０１を利用すると、そのような加熱時間を短縮させることができ、結果的に、使用者の所望のマット設定温度に迅速に到逹することができ、設定温度に加熱された水がより早く循環されて、マットの温度偏差をさらに減らすことができる。
【００４１】
好ましい一適用例として、吸収槽３００内に隔壁を設けて二つの空間に区画することができる。この際、一側の空間に吸収孔３１０と第２バルブ２０を配置し、他側の空間に第３バルブ３０を配置し、前記隔壁に水が移動するように孔を形成すると、加熱装置によって発生する微細膨脹圧力が第２バルブ２０及び吸収孔３１０に作用することによる誤作動を防止することができる。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ…マット、１０…第１バルブ、２０…第２バルブ、３０…第３バルブ、４０…第４バルブ、１００…加熱槽、１１０…加熱装置、２００…排出槽、２１０…排出孔、３００…吸収槽、３１０…吸収孔、４００…貯留槽。
【図１】
0005147964.tif 000002
【図２】
0005147964.tif 000003
【図３】
0005147964.tif 000004
【図４】
0005147964.tif 000005
【図５】
0005147964.tif 000006
【図６】
0005147964.tif 000007
【図７】
0005147964.tif 000008
【図８】
0005147964.tif 000009
【図９】
0005147964.tif 000010