KR100486559B1 - 스팀 청소기의 유도 가열 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀 청소기의 유도 가열 장치에 관한 것으로서, 케이싱과, 그 내부에 물과 스팀을 저장하기 위한 압력용기를 가지는 압력용기부와, 상기 압력용기 내부에 저장된 물을 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생부와, 상기 스팀발생부에서 발생된 스팀을 청소하려는 곳에 용이하게 분사하기 위한 스팀분사부를 포함하여 구성되는 스팀 청소기에 있어서, 상기 스팀발생부는, 상기 압력용기 일 측에 구비되어 고주파 전류를 발생시키기 위한 고주파발생기와, 상기 압력용기의 외부 하면에 설치되어 상기 고주파발생기에서 발생된 고주파 전류에 의한 자력을 발생시키는 자력발생코일과, 상기 압력용기의 내부 저면에 설치되어 상기 자력발생코일에서 발생된 자력에 의해 유도된 유도전류에 의해 발생하는 열로 상기 압력용기 내의 물을 가열하여 스팀을 발생하는 유도발열기로 구성하여 가열 효율을 높임으로서 스팀 발생 시간을 단축할 수 있고, 압력용기 내부에 발열원이 있으므로 압력용기 자체는 내부 스팀온도보다 높게 가열되지 않으며, 압력용기 표면 온도가 낮아 케이싱과의 여유거리를 줄여 제품을 소형화 할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

스팀 청소기의 유도 가열 장치{APPARATUS OF INDUCT-HEATING FOR STEAM CLEANER}

본 발명은 스팀청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유도전류를 이용하여 압력용기 내부의 물을 가열하여 스팀을 발생하기 위한 스팀청소기의 유도 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스팀 청소기는 고온의 스팀을 분사하여 화장실의 타일이나 유리창 바닥 등의 찌든 때와, 말라붙은 먼지 등을 고온 다습한 스팀을 분사하여 용이하게 제거함으로서 보다 용이하게 청결을 유지하도록 사용된다.

이러한, 종래의 스팀청소기는, 도 1에서 개략적으로 도시한 바와 같이, 케이싱(10)과, 그 내부에 공급된 물과 그 물을 가열하여 발생한 스팀을 저장하기 위한 압력용기부(20)와, 그 압력용기부(20)에 저장된 물을 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생부(30)와, 상기 스팀발생부(30)에서 발생된 스팀을 청소하려는 곳에 용이하게 분사하기 위한 스팀분사부(40)를 포함하여 구성된다.

상기 압력용기(20)부는 상기 케이싱(10) 내부에 스팀을 생성하기 위한 물과, 그 물을 가열하여 생성된 스팀을 저정하기 위해 일정 체적을 갖는 압력용기(21)로 이루어지며, 상기 압력용기(21)는 그 상측에는 물을 보충하기 위한 물주입구(22)가 형성됨과 아울러 그 내부에 생성된 스팀을 분사하기 위한 상기 스팀분사부(40)가 연통되게 체결 조립되도록 한다.

상기 물주입구(22)를 개폐하기 위한 마개(23)는 상기 압력용기(21)의 내압을 견딜 수 있는 고압용 실링제로 이루어지며, 상기 압력용기(21)의 상부 일 측에 내부 압력이 과다 상승하는 것을 방지하기 위한 안전밸브(24)가 형성된다.

또한, 상기 스팀발생부(30)는 공급받은 전원을 열로 변환하여 상기 압력용기의 저면을 가열하여 스팀을 발생하기 위한 가열기(31)와, 상기 가열기에 의하여 가열된 압력용기(21) 내부의 온도와 압력을 감지하기 위한 감지센서(32)와, 상기 감지센서(32)에 의하여 상기 가열기(31)를 제어하는 제어부(미도시)로 이루어진다.

또한, 상기 스팀분사부(40)는 상기 압력용기에 연통되게 연장 결합된 스팀배출관(41)과, 그 말단에 스팀을 분사하기 위한 스팀분사노즐(42)과, 상기 스팀분사노즐(42)로 분사되는 스팀 유량을 제어하기 위한 유량제어밸브(43)로 이루어진다.

이와 같은 구성에 의하여, 종래의 압력용기를 이용한 스팀 청소기의 작동 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래의 스팀 청소기는 상기 압력용기(21)의 상부에 형성된 물주입구(22)의 마개(23)를 열어 일정량의 물을 채우고 마개(23)를 닫은 후, 상기 압력용기(21)의 저면에 부착된 가열기(31)에 전원을 인가하여 발생된 열을 이용해 상기 압력용기(21)의 저면을 가열함으로서 그 내부에 저장된 물이 끓어 스팀이 발생하도록 한다.

상기 가열기(31)를 이용해 일정 시간동안 가열하면 압력용기(21) 내부가 일정 온도와 압력까지 상승하여 스팀이 발생되면 이때부터 스팀 청소기를 사용할 수 있게 되고, 계속 가열하여 압력용기 내부 온도와 압력이 설정 값 이상이 상기 온도센서에 의하여 감지되면 상기 제어부(미도시)에 의하여 가열기(31)가 작동을 제어하여 압력용기(21) 내부의 스팀을 일정 상태로 유지시켜준다.

또한, 일반적으로 압력용기(21)의 압력은 제품별로 다양하나 3 내지 5 바(BAR) 정도의 제품이 많이 사용되나, 비정상적인 작동에 의해 내압이 과다 상승하게 되며 폭발하게될 위험이 있으므로 설정 압력, 온도 이상이 되면 안전밸브(24)가 자동으로 개방되어 내압이 과다 상승을 방지한다.

또한, 상기 압력용기(21) 내에 발생된 고온 스팀은 압력용기(21)에 연통되게 연장 결합된 스팀배출관(41)의 말단에 형성된 스팀분사노즐(42)을 통하여 청소하고자하는 위치에 유량제어밸브(43) 조작에 따라 분사되도록 한다.

그러나, 종래의 스팀 청소기는 물주입 후 초기 작동시 가열기(31)와 압력용기(21)가 일정 온도 이상으로 가열이 되어야 내부의 물로 열이 전달되어 스팀을 발생시키기 때문에 예열 시간이 길어지게 된다.

또한, 물을 가열하여 스팀으로 만들어주기 위한 열량은 가열기(31)로부터 압력용기(21)로 전달되고 압력용기(21)와 물과의 접촉면을 통해 물로 전달되기 때문에 열손실이 발생된다.

또한, 상기 압력용기(21)가 먼저 가열된 물과의 온도차에 의해 열 전달이 이루어지므로 가열 시간 지연 및 압력용기(21)와 가열기(31)가 매우 고온 상태에 있게 되어 상기 케이싱(10)에 전달되어 열변형, 변질, 변색 등의 영향을 마칠 수 있으므로 압력용기(21)와 케이싱(10) 사이는 일정거리 이상 확보되어야 함으로 실제 가열기 가열방식 스팀 청소기는 주입되는 물의 용량에 비해 실제 제품 외관은 매우 커지게 되는 문제가 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면 본 발명에서는 압력용기 내부에 유도가열 되는 금속 구조물을 설치하고 압력용기 외부에서 자기장을 발생시켜 압력용기 내에서 넓은 면적으로 물과 직접접촉하고 있는 금속구조물 자체가 발열하게 함으로써 스팀 발생 효율을 높이고 압력용기 표면온도가 낮아지게 됨으로서 청소기 외관물과의 여유거리를 줄 일 수 있어 제품의 소형화도 가능한 유도 가열 방식의 스팀청소기를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 케이싱과, 그 내부에 물과 스팀을 저장하기 위한 압력용기를 가지는 압력용기부와, 상기 압력용기 내부에 저장된 물을 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생부와, 상기 스팀발생부에서 발생된 스팀을 청소하려는 곳에 용이하게 분사하기 위한 스팀분사부를 포함하여 구성되는 스팀 청소기에 있어서, 상기 스팀발생부는, 상기 압력용기 일 측에 구비되어 고주파 전류를 발생시키기 위한 고주파발생기와, 상기 압력용기의 외부 하면에 설치되어 상기 고주파발생기에서 발생된 고주파 전류에 의한 자력을 발생시키는 자력발생코일과, 상기 압력용기의 내부 저면에 설치되어 상기 자력발생코일에서 발생된 자력에 의해 유도된 유도전류에 의해 발생하는 열로 상기 압력용기 내의 물을 가열하여 스팀을 발생하는 유도발열기로 구성됨을 특징으로 하는 스팀 청소기의 유도 가열 장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 스팀 청소기의 유도 가열 장치를 도시한 도면에 따라 그 구성 및 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 스팀 청소기를 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 스팀 청소기를 개략적으로 도시한 개략도이며, 도 3은 본 발명의 스팀 청소기의 유도 가열 장치를 도시한 개략도이고, 도 4 또는 도 5는 본 발명의 스팀 청소기의 유도 가열 장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이다. .

본 발명의 스팀 청소기는, 도 2 또는 도 3에서 도시한 바와 같이, 케이싱(110)과, 그 내부에 물과 스팀을 저장하기 위한 압력용기부(120)와, 그 압력용기 내부에 저장된 물을 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생부(130)와, 상기 스팀발생부(130)에서 발생된 스팀을 청소하려는 곳에 용이하게 분사하기 위한 스팀분사부(140)를 포함하여 구성된다.

상기 압력용기부(120)는 상기 케이싱(110) 내부에 스팀을 생성하기 위해 물과, 그 물을 가열하여 생성된 스팀을 저정하기 위해 일정 체적을 갖는 압력용기(121)로 이루어지며, 상기 압력용기(121)는 그 상측에 물을 보충하기 위한 물주입구(122)와, 상기 압력용기 내부에 생성된 스팀을 분사하기 위한 상기 스팀분사부(140)가 연통되게 결합되도록 한다.

상기 물주입구(122)를 개폐하기 위한 마개(123)는 상기 압력용기(121)의 내압을 견딜 수 있는 고압용 실링재로 이루어지며, 상기 압력용기(121)의 상부 일 측에 내부 압력이 과다 상승하는 것을 방지하기 위한 안전밸브(124)가 형성된다.

또한, 상기 스팀발생부(130)는 상기 압력용기(121) 일 측에 구비되어 고주파 전류를 발생시키기 위한 고주파발생기(131)와, 상기 고주파발생기(131)에서 발생된 고주파 전류에 의한 자력을 발생시키는 자력발생코일(132)과, 상기 자력발생코일(132)에서 발생된 자력에 의해 유도된 유도전류로 물을 가열하여 스팀을 발생하도록 상기 압력용기의 내측 저부에 구비된 유도발열기(133)로 구성된다.

또한, 상기 유도발열기(133)는 구슬 형상을 갖는 다수개의 발열구(發熱球)로 이루어지며, 상기 발열구는 자력선을 받아 와전류로 바꿔주기 위해 비투자율이 높고, 발생된 와전류를 열로 바꾸기 위해서는 도전률이 낮아야 하며, 상기 압력용기 내부의 물과 직접 접촉하므로 녹이 슬지 않는 스테인레스 재질로 제작됨이 바람직하다.

상기 유도발열기(133)를 이용해 일정 시간동안 가열하면 압력용기(121) 내부가 일정 온도와 압력이 상승하여 스팀이 발생되면 이때부터 스팀 청소기를 사용할 수 있게 되고, 계속 가열하여 압력용기 내부 온도와 압력이 설정 값 이상이 상기 온도센서에 의하여 감지되면 상기 제어부(미도시)에 의하여 고주파발생기(131)의 작동을 제어하여 압력용기(121) 내부의 스팀을 일정 상태로 유지시켜준다

또한, 상기 스팀분사부(140)는 상기 압력용기(121)에 연통되게 연장 결합된 스팀배출관(141)과, 그 말단에 스팀을 분사하기 위한 스팀분사노즐(142)과, 상기 스팀분사노즐(142)로 분사되는 스팀의 유량을 제어하기 위한 유량제어밸브(143)로 이루어진다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 스팀 청소기의 유도 가열 장치에 대한 그 작동 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 스팀 청소기의 케이싱(110) 상부에 상기 압력용기(121)를 관통하여 형성된 물주입구(122)의 마개를 열어 일정량의 물을 채우고 마개(123)를 닫은 후, 전원을 인가하여 상기 고주파발생기(131)에서 약 20 내지 40kHz의 고주파 전류를 상기 압력용기(121)의 저부에 구비된 자력발생코일(132)에 흘러주도록 한다.

상기 자력발생코일(132)은 상기 고주파발생기(131)에서 인가된 고주파 전류에 의하여 코일 주위로 자력선이 형성되고, 이 자력선에 의하여 압력용기(121)의 저면을 관통하여 상기 압력용기(121)의 내측 저부에 구비된 상기 유도발열기(133)에 사용되는 발열구의 비투자율이 높아 유도전류를 발생하도록 한다.

상기 유도발열기(133)의 전기저항에 의하여 유도된 유도전류가 열로 변환되어 발열하고, 발열하는 유도발열기(133)에 의하여 상기 압력용기(121)의 물을 가열하여 스팀이 발생되도록 한다.

상기 유도발열기(133)는 구슬 형상의 다수개의 발열구(發熱球)가 상기 압력용기의 저부에 쌓여 물과의 접촉면적을 키우고, 또한 스팀 청소기 본체가 기울어져 있는 물이 고인 장소로 이동하며서 가열하여 스팀을 지속적으로 발생시킬 수 있다.

상기 압력용기(121)의 내부에 발생된 스팀은 상기 스팀배출관(141)을 따라 그 말단에 형성된 스팀분사노즐(142)을 통하여 청소하고자하는 장소에 분사하여 용이하게 청소가 이루어지도록 한다.

또한, 유도발열기의 다른 실시예는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 적어도 하나 이상의 철망형 발열판으로 이루어진 유도발열기(133a)가 제공된다. .

전원을 인가하여 고주파발생기(131)에서 고주파 전류를 상기 압력용기(121)의 저부에 구비된 자력발생코일(132)에 흘러주면, 상기 자력발생코일(132)은 상기 고주파발생기에서 인가된 고주파 전류에 의하여 코일 주위로 자력선을 형성하고, 이 자력선에 의하여 압력용기(121)의 저면을 관통하여 상기 압력용기(121)의 내측 저부에 철망형 발열판(133b)으로 구성된 유도발열기(133a)에 유도전류가 발생하도록 한다.

상기 철망형 방열판으로 이루어진 유도발열기(133a)에 유도된 유도전류가 전기저항에 의하여 열로 변환되어 발열하고, 상기 발열된 다수 열의 철망형 방열판의 미세공 사이로 상기 압력용기 내부의 물이 접하는 열전달 면적을 증가시켜 가열함으로서 스팀이 발생되도록 한다.

또한, 상기 유도발열기의 또 다른 실시예는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 지느러미 형상을 갖는 다수열의 발열핀으로 이루어진 유도방열기(133b)가 제공된다.

전원을 인가하여 고주파발생기(131)에서 고주파 전류를 상기 압력용기(121)의 저부에 구비된 자력발생코일(132)에 흘러주면, 상기 자력발생코일(132)은 상기 고주파발생기(131)에서 인가된 고주파 전류에 의하여 코일 주위로 자력선을 형성하고, 이 자력선에 의하여 압력용기의 저면을 관통하여 상기 압력용기의 내측 저부에 다수 열의 발열핀으로 구성된 유도발열기(133b)에 유도전류가 발생하도록 한다.

상기 유도발열기(133b)에 유도된 유도전류가 전기저항에 의하여 열로 변환되어 발열하고, 상기 발열된 다수 열의 지느러미형 발열핀이 증가된 열전달 면적을 갖고 상기 압력용기 내부의 물과 접하여 가열함으로써 보다 효과적으로 스팀이 발생되도록 한다

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압력용기 내부에서 물과 직접 접촉하는 금속부재를 유도가열방식으로 발열시킴으로써 가열 효율을 높여 스팀 발생 시간을 단축할 수 있고, 압력용기 내부에 발열원이 있으므로 압력용기 자체는 내부 스팀온도보다 높게 가열되지 않으며, 압력용기 표면 온도가 낮기 때문에 스팀 청소기 케이싱의 열변형 등의 문제도 줄어들게 됨으로 압력용기와 케이싱 사이의 여유거리도 줄여 제품을 소형화 할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 스팀 청소기를 개략적으로 도시한 개략도이고,

도 2는 본 발명의 스팀 청소기를 개략적으로 도시한 개략도이며,

도 3은 본 발명의 스팀 청소기의 유도 가열 장치를 도시한 개략도이고,

도 4 또는 도 5는 본 발명의 스팀 청소기의 유도 가열 장치의 다른 실시예를 도시한 개략도로서,

도 4는 방열판을 이용한 유도 가열 장치이고,

도 5는 방열핀을 이용한 유도 가열 장치이다.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

110: 케이싱 120: 압력용기부

130: 스팀발생부 140: 스팀분사부

131: 고주파발생기 132: 자력발생코일

133, 133a, 133b: 유도발열기

Claims (4)

1. 케이싱과, 그 내부에 물과 스팀을 저장하기 위한 압력용기를 가지는 압력용기부와, 상기 압력용기 내부에 저장된 물을 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생부와, 상기 스팀발생부에서 발생된 스팀을 청소하려는 곳에 용이하게 분사하기 위한 스팀분사부를 포함하여 구성되는 스팀 청소기에 있어서,

   상기 스팀발생부는,

   상기 압력용기 일 측에 구비되어 고주파 전류를 발생시키기 위한 고주파발생기와,

   상기 압력용기의 외부 하면에 설치되어 상기 고주파발생기에서 발생된 고주파 전류에 의한 자력을 발생시키는 자력발생코일과,

   상기 압력용기의 내부 저면에 설치되어 상기 자력발생코일에서 발생된 자력에 의해 유도된 유도전류에 의해 발생하는 열로 상기 압력용기 내의 물을 가열하여 스팀을 발생하는 유도발열기

   로 구성됨을 특징으로 하는 스팀 청소기의 유도 가열 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유도발열기는 다수 개의 구슬 형상을 갖는 발열구로 이루어짐을 특징으로 하는 스팀 청소기의 유도 가열 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 유도발열기는 적어도 하나 이상의 철망형 발열판으로 이루어짐을 특징으로 하는 스팀 청소기의 유도 가열 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 유도발열기는 다수 열의 발열핀으로 이루어짐을 특징으로 하는 스팀 청소기의 유도 가열 장치.