KR200287731Y1 - 세대용 자동 온도조절 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 특정한(설정된) 온도에 의하여 그 부피가 변하는 왁스류의 재료를 이용하여 순환되는 난방수를 차단하는 온도조절 밸브에 관한 것으로서, 주로 난방용 자동온도 조절을 행할 수 있도록 설정온도 이하인 상태에서는 온수가 순환하고 설정 온도에 이르면 순환을 차단하여 온도를 조절하도록 하는 온도 조절 밸브이고, 온수 순환을 개폐하는 디스크를 조작하는 기구의 일 측에 온도 감응 팽창왁스를 내장시켜 설정온도에서 팽창하는 왁스의 팽창력이 상기 디스크에 작용하여 순환하는 온수를 차단하게 한 것이다.

Description

세대용 자동 온도조절 밸브{Automatic temperature controlling valve for household}

본 고안은 주로 난방용 배관 라인에 설치되어 주위 온도 또는 배관 라인을 흐르는 온수의 온도에 따라 순환을 개방하거나 차단하도록 하는 온도조절 밸브에 관한 것으로서, 특히, 온도에 의하여 그 자체가 팽창하거나 수축하는 특성을 이용하여 순환로를 개폐하는 밸브에 관한 것이다.

종래의 일반적인 온도 조절용 밸브들은 난방하는 실내의 온도를 전자적으로 검출하여 순환로를 차단하는 전자 밸브를 조정하도록 하는 전자회로 콘트롤 방식의 온도조절용 밸브와, 온도에 따라 형상이 변하는 형상기억 합금을 이용하는 밸브, 온도에 따라 변형되는 비율이 다른 두 종류의 금속을 이용하는 바이메탈식 밸브 등 다양하게 개발되어 있다.

그러나, 상기와 같은 밸브들은 그 제작비용이 많이 들어 고가이고, 그 구조가 복잡하여 잔 고장이 많아 오동작의 발생 빈도가 높으며, 그 부피 또한 커서 설치공간의 확보가 난해한 문제점들이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 작은 량의 재료로도 온도에 감응하여 팽창하는 비율이 높은 재료를 이용하여 순환라인을 개폐하는 디스크를 조절하여 온도조절을 하는 밸브를 제공하는 목적이다.

도 1a 내지 도 1b 는 본 고안의 구성 및 작용상태 단면도,

도 2 는 본 고안이 적용된 예의 난방회로 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1a ; 디스크작용실 1 ; 온도조절밸브

2a ; 개방구 2 ; 1차순환구

2b ; 2차순환구 3a ; 인출구

3 ; 인입구 4 ; 디스크

4a ; 디스크핀 5 ; 슬라이더

5a ; 디스트핀홀 5c ; 스프링작용턱

5b ; 핀홀 6 ; 하우징

6a ; 단턱 7 ; 다이어프램

8 ; 팽창핀 9 ; 왁스박스

10 ; 왁스 11 ; 캡

11a ; 하우징체결홈 12 ; 스프링

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 온도조절용 밸브는 팽창 작용수단과 팽창작용 합성수단, 그리고 복귀수단으로 구성되어 있는 것으로서 첨부 도면을 참고하여 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

좌측으로부터 인입구(3)와 연장된 1차 순환구(2)가 형성되고, 그 끝단이 상측으로 향하는 개방구(2a)가 형성되고, 우측으로 인출구(3a)와 연결되는 2차 순환구(2b)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 2차 순환구(2b)의 상부에는 디스크작용실(1a)을 형성하여 상부에서부터 캡(11)을 나선 조립할 수 있도록 하며 상기 캡(11)의 내측 중앙 하부에는 왁스박스(9)를 형성하고, 이 곳에 열팽창용 왁스(10)를 삽입하고, 중앙에 팽창핀(8)을 고정한 다이어프램(7)이 밀착되도록 캡의 내측에 형성된 하우징체결홈(11a)에 하우징(6)을 나선 체결한다.

상기와 같이 조립된 하우징(6)의 내부에는 상하로 왕복하는 슬라이더(5)를 조립하였는데, 이 슬라이더(5)는 상측에 형성된 스프링작용턱(5c)에 상측이 걸리는 스프링(12)을 끼워서 하우징(6)의 하단에 형성된 단턱(6a)에 걸려있도록 하였다.

따라서, 상기 슬라이더(5)는 상부 중앙에 형성된 핀홀(5b)에 팽창핀(8)이 접촉되어 있게 되며, 반대인 하부에는 디스크핀홀(5a)을 천공하여 상기 개방구(2a)를 밀폐하는 디스크(4)의 디스크핀(4a)을 고정한 구성의 온도조절밸브(1)이다.

상기와 같이 구성된 본 고안 온도조절 밸브(1)의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 밸브가 설치되는 난방 경로는, 일반적으로 중고온수가 공급되는 아파트 등의 공동 주택의 기관실에서 가열된 난방수가 소정의 펌프를 통하여 난방라인으로 송출되고, 송출된 난방수는 열량계를 통과하여 온수분배기를 통해 각 세대로 난방수가 분배 공급되는데, 본 고안의 밸브는 위와 같은 난방 라인에 부설되는 환수헤더에 설치되는 자동 온도 조절 밸브로서, 본 고안 밸브의 개폐 작용에 의하여 난방수의 순환을 제어하는 기능을 수행하게 된다.

따라서, 본 고안은 해당 업계의 평균적인 지식을 가진 당업자에 의하여 구현되는 다양한 형태의 난방회로에 적용되어 설치될 수 있으며, 이하, 일반적인 난방회로에 적용된 본 고안의 작용을 도 2 를 참조하여 설명한다.

외부의 연료를 공급하는 연료밸브(22)가 버너와 연결된 상태이고 열 교환 장치가 상측에 형성된 통상의 난방장치(20)에는 난방라인(21)이 버너의 상층을 통과하고, 이 난방라인(21)의 일 측에는 순환펌프(24)와 유체감지기(25), 그리고 본 고안의 온도조절밸브(1)가 하나의 난방라인(21)에 설치되는 것이 일반적이다.

그리고, 상기 순환펌프(24)와 연료밸브(22)는 운전콘트롤러(23)에 의하여 제어되며, 상기 난방라인(21)은 난방공간(27)을 순환하여 일정온도로 난방을 행하게 하고, 그 난방온도를 검출하는 감열기(26)가 설치되어 그 검출신호를 콘트롤러(30)에 보내며, 난방라인(21)의 순환상태를 검출하는 유체검출기(25)의 신호도 콘트롤러(30)에 보내어 진다.

따라서, 상기 콘트롤러(30)는 감열기(26)의 검출신호를 참고하고 난방라인(21)의 순환여부를 판단하여 난방장치(20)와 순환펌프(24) 및 연료밸브(22)를 제어하여 난방공간(27)을 난방한다.

상기와 같이 적용되는 본 고안의 온도조절밸브(1)는 첨부도면 도 1a에서와 같이 초기에는 왁스박스(9)의 내부에 삽입된 왁스(10)의 변화가 없기 때문에, 왁스(10)의 부피는 수축된 상태에 있게 되고, 다이어프램(7)에 고정된 팽창핀(8)은 상부로 올라가 있는 상태로 되어 스프링(12)은 상측으로 충분히 이완되어진 상태에서 슬라이더(5)를 밀고 있게 된다.

따라서, 슬라이더(5)의 하부에 디스크핀(4a)에 의하여 연결된 디스크(4)가 1차 순환구(2)의 개방구(2a)에서 이격되므로, 난방 온수는 인입구(3)를 통하여 1차 순환구(2)와 2차 순환구(2b)로 순환되어 인출구(3a)를 경유하여 난방구역(27)을 난방하게 된다.

상기와 같이 난방이 일정 시간동안 지속되면 난방구역(27)의 온도가 상승하게 된다.

이때 온도조절밸브(1)의 몸체를 포함한 캡(11)부분도 가열되게 되는데, 난방구역(27)을 가열하고 빠져 나오는 순환수의 잔열로 가열되므로 난방구역(27)의 난방온도보다 낮은 온도가 온도조절 밸브(1)에 작용한다.

따라서, 온도조절 밸브(1)에 설정된 소정의 온도에 도달할 때까지 1차 순환구(2)의 개방구(2a)는 열려진 상태이므로 난방수의 순환이 지속되며 그 설정온도까지 가열되면 왁스박스(9)에 삽입된 왁스(10)가 팽창하게 된다.

이때, 팽창압력은 왁스박스(9) 내부에서 고르게 압력이 작용하지만 첨부도면 도 1b 와 같이 하부에 부착된 다이어프램(7)이 부풀어 오르게됨으로 하부에 고정된 팽창핀(8)이 슬라이더(5)를 압박하게 된다.

따라서, 압박된 슬라이더(5)는 스프링(12)을 압축하면서 디스크핀(4a)으로 고정된 디스크(4)도 하강하여 1차순환구(2)의 개방구(2a)를 밀폐하게 된다.

상기와 같이 왁스(10)가 설정 난방온도에 도달하여 팽창하면 난방라인(21)의 난방수가 순환을 중단하게 되고 이를 감지하는 유체감지기(25)가 작동하여 콘트롤러(30)에 그 신호를 전송한다.

상기와 같이 난방수의 순환이 정지되면 콘트롤러(30)는 난방장치(20)의 운전콘트롤러(23)를 제어하여 연료밸브(22)를 차단하고, 순환펌프(24)의 동작을 정지시켜 난방운전을 멈춘다.

상기와 같이 난방이 정지되고 일정시간이 흘러 다시 난방구역(27)의 온도가 떨어지면 온도조정밸브(1)의 왁스(10)가 다시 수축하게 되므로 스프링(12)의 반발력에 의하여 슬라이더(5)가 상승함과 동시에 디스크(4)도 개방구(2a)를 개방하여 난방수가 순환하게 된다.

상기와 같이 작용하는 본 고안은 난방 순환수의 온도에 대하여 직접 대응하여 작용함으로 반응 작용이 즉시 이루어지며, 특히 간단한 구조로 형성된 본 고안은 잔 고장이 발생하지 않아 반영구적이며, 부피 또한 작아서밸브를 외부로 노출시키지 않고 간편하게 설치할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 난방라인에 직접 설치하여 난방수의 온도에 따라 순환 라인을 단속하는 통상의 온도조절 밸브에 있어서,

   인입구(3)에서 연장된 1차 순환구(2)의 개방구(2a)가 상측으로 개방되어 형성되고 우측으로 인출구(3a)와 연결되는 2차 순환구(2b)와;

   상기 2차 순환구(2b)의 상부는 디스크작용실(1a)을 형성하여 캡(11)을 나선 조립하고;

   상기 캡(11)의 중앙 하부에는 왁스박스(9)를 형성하여 왁스(10)를 삽입하고;

   상기 왁스(10)의 하부에 팽창핀(8)을 고정한 다이어프램(7)이 밀착된 상태에서 캡(11)의 내측에 형성된 하우징체결홈(11a)에 하우징(6)을 나선체결하고;

   상기 하우징(6)의 내부에는 스프링작용턱(5c)과 하우징(6)의 단턱(6a)에 걸리는 스프링(12)을 삽입한 슬라이더(5)를 조립하고;

   상기 슬라이더(5)는 상부 중앙에 핀홀(5b)이 천공되고 하부에는 디스크핀홀(5a)을 천공하고;

   디스크(4)의 중앙에 디스크핀(4a)을 일체로 형성하여 상기 디스트핀홀(5a)에 조립한 온도조절밸브(1)의 구성을 특징으로 하는 세대용 자동 온도조절 밸브.