KR100486558B1

KR100486558B1 - 증기 분사 청소기의 압력용기

Info

Publication number: KR100486558B1
Application number: KR10-2002-0025372A
Authority: KR
Inventors: 남현식
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2005-05-03
Also published as: KR20030087349A

Abstract

본 발명은 증기 분사 청소기의 압력용기에 관한 것으로서, 내부에 물 및 증기가 수용될 수 있도록 소정의 압력공간을 형성하는 용기본체와; 상기 용기본체의 내부에 수용된 물과 접촉되는 접촉면중 적어도 일부영역에 상기 용기본체로부터의 열이 상기 물로 전달되는 것을 저해하는 증기막의 형성이 억제될 수 있게 두께방향을 따라 주변과 높이차가 발생되도록 상기 용기본체의 내면에 형성되는 증기막형성억제부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 가열시 압력용기의 내면에 증기막의 형성을 억제시킴으로써 열전달을 촉진시킬 수 있고 압력용기의 과열이 방지될 수 있는 증기 분사 청소기의 압력용기가 제공된다.

Description

증기 분사 청소기의 압력용기{PRESSURE VESSEL FOR STEAM INJECTION CLEANER}

본 발명은, 증기 분사 청소기의 압력용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가열시 압력용기의 내면에 증기막의 형성을 억제시킴으로써 열전달을 촉진시킬 수 있고 압력용기의 과열이 방지될 수 있도록 한 증기 분사 청소기의 압력용기에 관한 것이다.

증기 분사 청소기는 물을 가열하여 증기를 발생시키고 이 증기를 청소대상면에 분사함으로써, 청소대상면의 먼지, 오염, 찌든 때 등이 쉽게 제거될 수 있도록 한 청소기의 일종으로 고온의 증기에 의해 부수적으로 진드기 및 세균 등의 살균 및 소독 효과가 있다.

도 1은 증기 분사 청소기의 단면도이고, 도 2는 대기압하에서의 물의 전형적인 수조 비등선도이며, 도 3은 도 1의 압력용기의 증기막의 형성 상태의 모식도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 증기 분사 청소기는, 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 수용되어 내부에 물(15) 및 증기(16)가 수용되는 소정의 압력공간을 형성하는 압력용기(21)와, 압력용기(21)에 수용된 물(15)을 가열하는 히터와, 일단은 압력용기(21)의 내부와 연통되게 연결되고 타단은 케이싱(11)의 외부로 연장되는 증기관(37)과, 증기관(37)의 말단에 배치되어 증기(16)를 분사하는 증기분사노즐(39)과, 증기관(37)을 개폐하는 증기관개폐밸브(41)를 구비하고 있다.

압력용기(21)는 내부에 물(15) 및 증기(16)를 수용할 수 있도록 상하방향을 따라 상호 맞대기 결합되는 상부부재(23) 및 하부부재(31)를 구비하고 있다. 상부부재(23)의 일측에는 주입구(24)가 형성되어 있으며, 주입구(24)에는 주입구(24)를 개폐할 수 있도록 주입구마개(25)가 결합되어 있다. 상부부재(23)의 일측에는 증기관(37)이 결합될 수 있도록 증기관결합부(27)가 형성되어 있으며, 중앙영역에는 내부의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있도록 안전장치(29)가 결합되어 있다. 증기관(37)의 말단영역에는 손잡이(38)가 형성되어 있으며, 손잡이(38)에는 증기분사노즐(39) 및 증기관개폐밸브(41)가 각각 구비되어 있다.

하부부재(31)는 상향 개구된 통형상을 가지며, 하측에는 내부에 수용된 물(15)을 가열할 수 있도록 히터(35)가 배치되어 있다. 히터(35)의 일측에는 내부의 온도 및 압력을 검출할 수 있도록 센서(33)가 구비되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 압력용기(21)의 내부에 물(15)이 수용된 상태에서 히터(35)에 전원이 인가되도록 하면, 압력용기(21)의 내부에는 증기(16)가 발생된다. 소정 시간동안 가열이 계속되면 압력용기(21)의 내부의 압력이 상승되어 증기(16)를 분사할 수 있는 상태로 된다. 이 때, 증기관개폐밸브(41)를 조작하여 증기관(37)이 개방되도록 하면 증기분사노즐(39)을 통해 증기(16)가 분사된다.

한편, 임의의 가열면(Heated Surface)에 물이 접촉되어 비등(Boiling)이 발생되는 초기에는 전달되는 열(Heat)의 대부분이 물의 기화열(Latent Heat of Vaporization)로 효과적으로 흡수되므로 가열면과 물간의 온도 차가 작더라도 열전달이 비교적 잘 이루어지게 된다.

즉, 가열면의 온도가 물(15)의 포화온도보다 낮거나 비슷할 경우에는 도 2의 A-B구간에 도시된 바와 같이, 비등이 발생되지 아니하고 물(15)의 자연 순환에 의해 열이 전달된다. 가열면 온도가 물(15)의 포화온도보다 어느 정도 높아져서 부근의 물(15)이 충분히 가열되면 도 2에 도시된 B'점과 같이, 가열면에 기포(45)가 생성되는 핵비등(Nucleate Boiling)이 개시된다.

핵비등구간(B'-C)은 기포(45)가 생성되면서 가열면의 열을 기화열로 흡수하므로 효과적인 열전달이 이루어지며, 핵비등 구간(B'-C)의 상한점(D)에서는 기포(45)들이 상호 결합하여 확장되기 시작한다.

이 상한점(D)을 지나게 되면 가열면의 표면의 기포가 확장되어 열전달이 원활하지 아니하여 가열면의 표면온도가 급격하게 상승하게 되는 천이비등(Transition Boiling) 또는 불안정 막비등(Unstable Film Boiling)구간(D-E)이 형성되며, E점에 이르러서는 기포가 연결되어 증기막(Vapor Film)(43)을 형성하게 된다. 이 막비등구간(E-F)에서는 증기막(43)이 가열면 전체를 덮게 되어 증기막(43)을 통한 전도, 대류 및 복사에 의해 열전달이 이루어지게 된다.

그런데, 이러한 종래의 증기 분사 청소기의 압력용기에 있어서는, 통상 압력용기(21)를 드로잉(Drawing) 또는 다이캐스팅(Die Casting) 등의 방법으로 형성하도록 되어 있어, 물(15)과 접촉되는 압력용기(21)의 내면은 평탄면을 이루게 되어 가열시 압력용기(21)의 내면에 증기막(43)이 비교적 쉽게 형성되어 열전달이 곤란하게 되어 압력용기(21)의 온도가 과도하게 상승된다. 이에 기인하여 케이싱(11) 등 외관을 형성하는 부품의 열변형, 변질 및 변색이 발생될 우려가 크다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 압력용기의 내면의 증기막의 형성을 억제시켜 열전달을 촉진시킬 수 있으며 압력용기의 과열이 방지될 수 있는 증기 분사 청소기의 압력용기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 물 및 증기가 수용될 수 있도록 소정의 압력공간을 형성하는 용기본체와; 상기 용기본체의 내부에 수용된 물과 접촉되는 접촉면중 적어도 일부영역에 상기 용기본체로부터의 열이 상기 물로 전달되는 것을 저해하는 증기막의 형성이 억제될 수 있게 두께방향을 따라 주변과 높이차가 발생되도록 상기 용기본체의 내면에 형성되는 증기막형성억제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 청소기의 압력용기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 증기막형성억제부는 상기 용기본체의 저부면으로부터 두께방향을 따라 돌출된 복수의 돌기부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 증기막형성억제부는 상기 용기본체의 저부면으로부터 두께방향을 따라 돌출되고 상기 저부면의 판면방향을 따라 연장된 복수의 리브를 포함하여 구성하는 것이 효과적이다.

상기 증기막형성억제부는 상기 용기본체의 저부면으로부터 두께방향을 따라 돌출되고 둘레방향을 따라 연장된 복수의 원형고리상의 리브를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 증기막형성억제부는 상기 용기본체의 저부면에 두께방향을 따라 하향 함몰된 복수의 그루브를 포함하도록 구성하는 것이 효과적이다.

또한, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 내부에 물 및 증기가 수용될 수 있도록 소정의 압력공간을 형성하며, 내부에 수용된 물과 접촉되는 저부면중 적어도 일부영역에 열전달을 저해하는 증기막의 형성이 억제될 수 있게 두께방향을 따라 정부 및 골부가 상호 교호적으로 배치되는 파단면형상을 가지는 증기막형성억제부를 구비한 용기본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 청소기의 압력용기가 제공된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증기 분사 청소기의 압력용기의 사용상태를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 압력용기의 평단면도이며, 도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증기 분사 청소기의 압력용기의 평단면도이고, 도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증기 분사 청소기의 압력용기의 부분종단면도이다. 전술한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 증기 분사 청소기의 압력용기는, 케이싱(11)의 내부에 수용배치되고 내부에 물(15) 및 증기(16)의 수용공간을 형성하는 용기본체(22)와, 용기본체(22)의 내부에 증기막의 형성을 억제할 수 있도록 형성되는 증기막형성억제부(52a~52e)를 포함하여 구성되어 있다.

용기본체(22)는 상하방향을 따라 상호 결합되어 내부에 물(15) 및 증기(16)가 수용되는 압력공간을 형성하는 상부부재(23) 및 하부부재(31)를 구비하고 있다.

상부부재(23)는 하향 개구된 통형상을 가지며, 상부 일측에는 증기관(37)이 상호 연통되게 결합될 수 있도록 증기관결합부(27)가 형성되어 있다. 중앙영역에는 내부의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있도록 안전장치(29)가 구비되어 있다. 안전장치(29)의 일측에는 물(15)의 주입을 위해 케이싱(11)의 외부로 연장된 주입구(24)가 형성되어 있으며, 주입구(24)에는 주입구(24)를 개폐할 수 있도록 주입구마개(25)가 결합되어 있다.

한편, 하부부재(31)는 상향 개구된 통형상을 가지며 내부 저부면에는 하측에 배치된 히터(35)의 가열시 증기막(43)의 형성이 억제될 수 있게 증기막형성억제부(52a)가 형성되어 있다. 증기막형성억제부(52a)는 하부부재(31)의 내부 저부면으로부터 돌출되고 둘레방향을 따라 연장된 원형고리형상의 리브 형태로 형성되고, 상호 동심적으로 배치되어 있다.

여기서, 증기막형성억제부(52a)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 하부부재(31)의 내부 저부면으로부터 돌출되고 폭방향을 따라 연장되고 상호 나란하게 배치된 직선상의 리브형태의 증기막형성억제부(52b)로 구성할 수도 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 하부부재(31)의 내부 저부면으로부터 돌출되고 상호 소정 간격을 두고 이격배치된 복수의 돌기 또는 핀 형태의 증기막형성억제부(52c)로 구성할 수도 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 물(15)과 접촉되는 저부면이 사인파, 삼각파 또는 구형파 등과 같이 정부 및 저부가 상호 교호적으로 배치되는 파형상의 단면을 가지는 증기막형성억제부(52d)의 형태로 구성하거나, 도 9에 도시된 바와 같이, 하부부재(31)의 저부면으로부터 함몰된 그루브 형태의 증기막형성억제부(52e)로 구성할 수도 있다. 여기서, 그루브의 단면형상은 사각형상이외에 반원형상 또는 역삼각형상 등 다양한 형태로 구성할 수 있음은 물론이다.

이러한 구성에 의하여, 주입구(24)를 통해 내부에 물(15)이 수용된 상태에서, 히터(35)에 전원이 인가되면 내부의 물(15)이 가열되어 압력용기(21)의 내부에는 증기(16)가 발생된다. 이 때, 하부부재(31)의 저부면에 형성된 각 증기막형성억제부(52a~52e)는 히터(35)의 가열에 의해 하부부재(31)의 저부면에 형성되는 기포(45)가 저부면으로부터 쉽게 이탈되도록 하여 기포(45)가 상호 연결 및 확장되어 증기막(43)으로 되는 것을 억제시킴과 동시에 물(15)과의 접촉면적을 증대시킴으로써 열전달이 효과적으로 이루어지게 되어 압력용기(21)의 과열이 방지되도록 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 물과 접촉되는 접촉면중 적어도 일부 영역에 증기막의 형성이 억제되도록 증기막형성억제부를 마련하여 열전달이 효과적으로 이루어지도록 함으로써 압력용기의 과열을 방지할 수 있으며 과열에 기인한 외관부품의 열변형 및 변색 등을 방지할 수 있는 증기 분사 청소기의 압력용기가 제공된다.

도 1은 증기 분사 청소기의 단면도,

도 2는 대기압하에서의 물의 전형적인 수조 비등선도,

도 3은 도 1의 압력용기의 증기막의 형성 상태의 모식도,

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증기 분사 청소기의 압력용기의 사용상태를 도시한 도면,

도 5는 도 4의 압력용기의 평단면도,

도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증기 분사 청소기의 압력용기의 평단면도,

도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증기 분사 청소기의 압력용기의 부분종단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 케이싱 22 : 용기본체

23 : 상부부재 31 : 하부부재

37 : 증기관 39 : 증기분사노즐

52a : 증기막형성억제부

Claims

내부에 물 및 증기가 수용될 수 있도록 소정의 압력공간을 형성하는 용기본체와; 상기 용기본체의 내부에 수용된 물과 접촉되는 접촉면중 적어도 일부영역에 상기 용기본체로부터의 열이 상기 물로 전달되는 것을 저해하는 증기막의 형성이 억제될 수 있게 두께방향을 따라 주변과 높이차가 발생되도록 상기 용기본체의 내면에 형성되는 증기막형성억제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 청소기의 압력용기.
제1항에 있어서,

상기 증기막형성억제부는 상기 용기본체의 저부면으로부터 두께방향을 따라 돌출된 복수의 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 청소기의 압력용기.
제1항에 있어서,

상기 증기막형성억제부는 상기 용기본체의 저부면으로부터 두께방향을 따라 돌출되고 상기 저부면의 판면방향을 따라 연장된 복수의 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 청소기의 압력용기.
제1항에 있어서,

상기 증기막형성억제부는 상기 용기본체의 저부면으로부터 두께방향을 따라 돌출되고 둘레방향을 따라 연장된 복수의 원형고리상의 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 청소기의 압력용기.
제1항에 있어서,

상기 증기막형성억제부는 상기 용기본체의 저부면에 두께방향을 따라 하향 함몰된 복수의 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 청소기의 압력용기.
내부에 물 및 증기가 수용될 수 있도록 소정의 압력공간을 형성하며, 내부에 수용된 물과 접촉되는 저부면중 적어도 일부영역에 열전달을 저해하는 증기막의 형성이 억제될 수 있게 두께방향을 따라 정부 및 골부가 상호 교호적으로 배치되는 파단면형상을 가지는 증기막형성억제부를 구비한 용기본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 청소기의 압력용기.