KR100486560B1 - 순간 가열식 스팀 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순간 가열식 스팀 청소기에 관한 것으로, 스팀을 생성하기 위한 물을 담아 공급하기 위한 물공급부와, 상기 물공급부에 연결된 수배관을 따라 공급된 물을 무화(霧化)상태로 만들기 위한 무화기부와, 상기 무화기부에서 무화 상태의 물 입자를 순간 가열하여 고온고압의 스팀을 발생시키기 위한 스팀발생부, 상기 스팀발생부에서 발생된 고온 고압의 스팀을 청소하기 용이하도록 분사하기 위한 스팀분사노즐부를 포함하여 구성하여, 압력용기를 가지지 않기 때문에 제품의 경량화가 가능하고, 고온의 압력용기와 제품 외관과의 여유 거리를 줄여 제품의 전체 크기도 줄일 수 있으며 상기 압력용기에 의한 고온 고압 위험이 없어 안전하다. 또한, 수증기를 고온 스팀으로 가열시켜주는 열교환기와 가열기의 열량을 조절함으로써 분사되는 스팀의 온도 조절이 가능하기 때문에 청소 대상이 더 다양해진다. 스팀 청소기를 사용할 때 압력용기 가열방식 제품일 때 스팀을 발생시키기 위한 예열 시간이 필요 없이 바로 사용할 수 있는 실시간 분사 스팀청소기가 제공된다. 이러한 스팀청소기는 초기 스팀분사까지의 예열 시간을 없애 소비자가 청소 시 바로 사용이 가능하고, 열교환기에서의 열량을 조절하여 분사되는 스팀의 온도 조절이 가능하며 압력용기 및 압력유지 장치 등이 필요치 않으므로 가격 저감 및 제품의 안정성 향상시키는 효과를 갖는다.

Description

순간 가열식 스팀 청소기{INSTANT HEATING STEAM CLEANER}

본 발명은 스팀청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공급된 물을 먼저 무화(霧化) 상태로 만들고, 공기중의 미세 물 입자를 가열기로 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 순간 가열식 스팀 청소기에 관한 것이다.

일반적으로, 스팀 청소기는 고온 고압의 스팀을 발생하여 화장실 타일이나 유리창, 바닥 등의 찌든 때, 혹은 말라붙은 먼지 등이 보다 쉽게 제거하여 용이하게 청소를 할 수 있다.

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 압력용기부(20)는 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 일측에 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 분사조절밸브(43)로 이루어진다.

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

종래의 스팀 청소기는 상기 압력용기(20)의 상부에 형성된 물주입구(22)의 마개(23)를 열어 물을 채우고 마개를 닫은 후, 상기 압력용기(21)의 저부에 부착된 가열기(31)를 이용하여 열을 가하여 스팀을 발생시킨다.

상기 가열기(31)를 이용하여 일정 시간 가열하여 압력용기(21)의 내부 온도와 압력이 상승하게되면 고온고압의 스팀이 발생되고, 이때부터 스팀 청소기를 사용할 수 있게 되고. 계속해서 가열하여 온도와 압력이 과다하게 상승하게 되면 상기 감지센서(32)가 이를 감지하여 제어부(미도시)에서 가열기의 작동을 정지시켜 물탱크 내부의 스팀 상태를 유지시켜 준다.

또한, 일반적으로 압력용기(21)의 압력은 제품별로 다양하나 3 내지 5 BAR 정도의 제품이 많이 사용되나, 비정상적인 작동에 의해 내압이 과다 상승하게 되며 폭발하게될 위험이 있으므로 설정 압력, 온도 이상이 되면 자동으로 열려 내부 압력의 과다 상승을 방지하기 위해 안전밸브(24)를 통하여 외부로 배출되도록 한다.

상기 압력용기(21) 내에 발생된 고온고압의 스팀은 압력용기의 상부에 연통되게 연장 결합된 스팀배출관(41)의 분사조절밸브(43)의 조작에 따라 그 말단에 형성된 스팀분사노즐(42)을 통하여 청소하고자하는 위치에 분사되도록 한다.

그러나, 종래의 압력용기식 스팀 청소기는 스팀을 발생시키기 위해서는 압력용기(21)의 저부를 가열기(31)로 가열하여야함에 따라 상기 압력용기의 내부가 지나치게 고온고압이 되지 않고 일정한 값으로 유지하기 내부 상태를 지속적으로 감시하기 위한 감지센서(32)와, 상기 감지센서를 통하여 가열기를 ON/OFF제어하기 위한 제어부(미도시)가 추가 구성되어야 한다.

또한, 상기 제어부(미도시)를 통한 가열기의 ON/OFF 제어 시 발생되는 비정상적인 작동에 의해 계속 가열될 경우 압력용기(21)가 내부 압력 상승으로 폭발하게 되므로 이러한 위험성을 대비하여 별도의 안정밸브(24)가 추가 구성되어 한다.

또한, 두꺼운 내압용 압력용기(21)와 이를 가열하기 위한 가열기(31)등이 사용되므로 제품이 무거워지고, 이러한 압력용기(21)와 가열기(31)는 고온이므로 제품 외관물인 케이싱(10)의 열변형 등의 문제가 발생할 수 있으며, 또한 상기 케이싱과, 그 내부의 고온 압력용기(21)와 가열기(31) 사이의 이격 거리를 확보해야 하므로 실제 사용하는 압력용기(21)의 크기에 비해 스팀 청소기 제품 자체의 크기가 매우 커지게 된다.

또한, 압력용기(21) 내에 발생된 스팀의 자체 압력에 의해 스팀을 분사해주므로 물 주입 후 스팀 청소기를 사용하기 위해서는 물이 가열되어 충분한 스팀이 발생될 때까지 예열 시간이 필요하므로 사용자는 이 시간동안 기다려야 하는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면, 스팀 청소기의 중량 및 크기를 감소시킴과 아울러 분사되는 스팀의 발생 예열 시간을 단축시킬 수 있는 순간 가열식 스팀 청소기를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 케이싱 내부에 스팀을 생성하기 위한 물을 담아 공급하기 위한 물공급부와; 상기 물공급부에 연결된 수배관을 따라 공급된 물을 가압하는 가압펌프와, 상기 가압펌프에 의하여 가압된 물을 분무하여 무화(霧化)상태로 만들기 위한 무화노즐을 구비하는 무화기부와; 상기 무화기부에서 만들어진 무화 상태의 물 입자를 순간 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀 발생부와; 상기 스팀발생부에서 발생된 스팀을 청소하고 하는 곳에 용이하도록 분사하기 위한 스팀분사노즐부를; 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 순간 가열식 스팀 청소기를 제공한다.또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 케이싱 내부에 스팀을 생성하기 위한 물을 담아 공급하기 위한 물공급부와; 상기 물공급부에 연결된 수배관에 연결된 벤츄리관과, 상기 벤츄리관에 공기를 고속으로 불어주어 수배관으로 공급된 물을 분무하여 무화상태로 만들기 위한 블로어를 구비하는 무화기부와; 상기 무화기부에서 만들어진 무화 상태의 물 입자를 순간 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀 발생부와; 상기 스팀발생부에서 발생된 스팀을 청소하고 하는 곳에 용이하도록 분사하기 위한 스팀분사노즐부를; 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 순간 가열식 스팀 청소기를 제공한다.

이하, 본 발명의 순간 가열식 스팀 청소기를 도시한 도면에 따라 그 구성 및 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 순간 가열방식의 스팀 청소기는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 케이싱(110) 내부에 스팀을 생성하도록 물을 공급하기 위한 물공급부(120), 무화기부(130), 스팀발생부(140), 스팀분사부(150)로 구성된다.

상기 물공급부(120)는 스팀을 발생시키기 위한 물을 저장하여 공급하도록 일정 체적을 갖고 상기 케이싱(110)의 내부의 위치한 물탱크(121)와, 그 상측을 관통하여 형성된 물주입구(122)와 그 물주입구(122)를 개폐하기 위한 마개(123)와, 상기 물탱크(121)의 저부에 연통되게 연장 결합된 수배관(124)으로 이루어진다.

또한, 상기 물탱크(121)는 내부에 압력이 걸리지 않으므로 압력용기가 아닌 일반 플라스틱 재질을 사용할 수 있으며, 상기 마개(123) 역시 고압 실링 구조가 아닌 일반 실링재가 사용되어진다.

상기 무화기부(130)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 수배관(124) 도중에 가설되어 공급받은 물을 가압하기 위한 가압펌프(131)와, 상기 가압펌프에 의하여 가압된 물을 분무함으로써 물 입자를 미립화하여 무화(Autoization)상태로 만들기 위한 무화노즐(132)로 이루어진다.

상기 스팀발생부(140)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 수배관(124)을 따라 상기 무화기부(130) 이후 연통되게 결합되어, 상기 무화기부(130)에서 무화된 물 입자를 가열하기 위해 열전달계수가 큰 금속으로 제작된 열교환주배인 다공질성 매질 (141)이 관내에 위치하고, 그 수배관의 외부면을 따라 가열하여 상기 열교환부재로 열을 전달하기 위한 가열기(142)가 위치하도록 구성된다.

상기 스팀분사부(150)는 상기 케이싱(110)을 관통하여 형성된 수배관(124)의 말단에 연통되게 체결된 스팀배출관(151)과, 그 말단부에 공급된 스팀을 분사하기 위한 스팀분사노즐(152)과, 상기 스팀분사노즐(152)의 분사량을 조절하기 위한 분사조절밸브(143)로 이루어진다.

이와 같은 구성에 의하여, 상기 순간 가열식 스팀청소기의 작동 및 그 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 순간 가열식 스팀 청소기는 사용자가 스팀청소기의 물주입구(122)의 마개(123)를 열고 물탱크(121)에 적당량의 물을 주입한 후 밀봉하도록 하며, 상기 물탱크(121)의 저부에 형성된 수배관(124)을 따라 물이 공급된다.

상기 수배관(124)을 따라 상기 무화기부(130)로 공급된 물은 상기 가압펌프(131)에 의하여 가압 되어진 후 무화노즐(132)에 의하여 분무되어져 공기중에 미세한 물 입자가 안개처럼 떠다니는 무화상태로 만들어져 배출된다.

상기 무화기부(130)에서 무화상태로 배출된 물 입자는 상기 스팀발생부(140)의 가열기(142)에 의하여 가열된 관내의 다공질성 매질(141)로 이루어진 열교환부재에서 순간 가열되어 증발함으로서 고온의 스팀이 생성된다.

상기 스팀발생부(140)에서 생성된 스팀은 상기 수배관(124)의 말단에 연통되게 연장 결합된 스팀분사부(150)의 스팀배출관(151) 말단에 형성된 상기 스팀분사노즐(152)을 통하여 분사조절밸브(153)의 조작에 의하여 청소하고자 하는 장소로 용이하게 분사되도록 한다.

상기 무화기부의 다른 실시예는, 도 5 에서 도시한 바와 같이, 공기를 고속으로 불어주기 위한 블로어(231)와, 상기 블로어에 의하여 고속으로 통과하는 공기에 의하여 수배관(124)으로 공급된 물을 분무하여 무화상태로 만들기 위한 벤츄리관(232)으로 구성된다.

상기 무화기부(230)는 상기 블로어(231)에서 고속으로 불어준 공기가 벤츄리관(232)을 지나며서 단면적이 좁아진 곳에서 베르누이 원리에 의해 속도는 빨라지고 압력은 낮아지게 된다.

이렇게, 벤츄리관(232) 내부에 압력을 낮아짐으로서 단면적이 좁아진 곳에 연결된 수배관(124)에서 빨아들여진 물 입자가 공기와 혼합됨으로써 무화상태로 상기 스팀발생부(140)에 공급되도록 한다.

또한, 상기 무화기부의 또 다른 실시예는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 수배관(124)을 통하여 공급된 물의 일정량을 담아내기 위한 수용부(331)와 상기 수용부(331)의 저부에 구비된 진동판의 진동으로 물 입자에 에너지를 전달하여 국소적으로 무화상태로 만들기 위한 초음파 진동기(332)와, 상기 무화상태의 물 입자를 초음파 진동기(332)에 의하여 생성된 무화 상태의 물 입자를 스팀발생기(140)로 공급하기 위한 블러어(333)로 구성된다.

또한, 상기 스팀발생부의 다른 실시예는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 수배관(124) 상에서 상기 무화기부 이후 관내에 직경이 작은 다수개의 세경관(242) 이루어진 열교환부재와, 상기 열교환부재에 열을 가하기 위한 가열기(241)로 이루어진 스팀발생부(240)를 제공한다.

상기 스팀발생부(240)는 상기 무화기부에서 무화된 무화상태의 물입자를 상기 가열기에 의하여 가열된 세경관(241)을 관통하게 함으로서 체적대비 열교환 면적을 크게 하여 용이하게 열교환이 이루어지도록 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압력용기를 가지지 않기 때문에 제품의 경량화가 가능하고, 고온의 압력용기와 제품 외관과의 여유 거리를 줄여 제품의 전체 크기도 줄일 수 있으며 상기 압력용기에 의한 고온 고압 위험이 없어 안전하다.

또한, 수증기를 고온 스팀으로 가열시켜주는 열교환부재와 가열기의 열량을 조절함으로써 분사되는 스팀의 온도 조절이 가능하기 때문에 청소 대상이 더 다양해진다.

또한, 스팀 청소기를 사용할 때 압력용기 가열방식 제품일 때 스팀을 발생시키기 위한 예열 시간이 필요 없이 바로 사용할 수 있는 실시간 분사 스팀청소기가 제공된다.

또한, 초기 스팀분사까지의 예열 시간을 없애 소비자가 청소 시 바로 사용이 가능하고, 열교환부재에서 열량을 조절하여 분사되는 스팀의 온도 조절이 가능하며 압력용기 및 압력유지 장치 등이 필요치 않으므로 가격 저감 및 제품의 안정성 향상이 가능하다.

도 1은 종래의 탱크 가열식 스팀 청소기를 도시한 개략도.

도 2는 본 발명의 순간 가열식 스팀 청소기를 도시한 개략도.

도 3은 본 발명의 순간 가열식 스팀 청소기의 펌프를 이용한 무화 장치의 개략도.

도 4는 본 발명의 순간 가열식 스팀 청소기의 다공질성 매재를 이용한 열교환기의 개략도,

도 5는 본 발명의 순간 가열식 스팀 청소기의 벤츄리관을 이용한 무화 장치의 개략도,

도 6은 본 발명의 순간 가열식 스팀 청소기의 진동자를 이용한 무화 장치의 개략도,

도 7은 본 발명의 순간 가열식 스팀 청소기의 세경관을 이용한 열교환기의 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

110: 케이싱 120: 물공급부

121: 물탱크 124: 수배관

130, 230, 330: 무화기부 131: 가압펌프

132: 무화노즐 140, 240: 스팀발생부

141: 다공질성 매질 142, 242: 가열기

150: 스팀분사부 231, 333: 블로어

232: 벤츄리관 241: 세경관

331: 수용부 332: 초음파 진동기

Claims (7)

1. 케이싱 내부에 스팀을 생성하기 위한 물을 담아 공급하기 위한 물공급부와;

   상기 물공급부에 연결된 수배관을 따라 공급된 물을 가압하는 가압펌프와, 상기 가압펌프에 의하여 가압된 물을 분무하여 무화(霧化)상태로 만들기 위한 무화노즐을 구비하는 무화기부와;

   상기 무화기부에서 만들어진 무화 상태의 물 입자를 순간 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀 발생부와;

   상기 스팀발생부에서 발생된 스팀을 청소하고 하는 곳에 용이하도록 분사하기 위한 스팀분사노즐부를; 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 순간 가열식 스팀 청소기.
2. 삭제
3. 케이싱 내부에 스팀을 생성하기 위한 물을 담아 공급하기 위한 물공급부와;

   상기 물공급부에 연결된 수배관에 연결된 벤츄리관과, 상기 벤츄리관에 공기를 고속으로 불어주어 수배관으로 공급된 물을 분무하여 무화상태로 만들기 위한 블로어를 구비하는 무화기부와;

   상기 무화기부에서 만들어진 무화 상태의 물 입자를 순간 가열하여 스팀을 발생시키기 위한 스팀 발생부와;

   상기 스팀발생부에서 발생된 스팀을 청소하고 하는 곳에 용이하도록 분사하기 위한 스팀분사노즐부를; 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 순간 가열식 스팀 청소기.
4. 삭제
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 스팀발생부는 상기 무화기부 이후의 수배관 외주면에결합되어 가열하기 위한 가열기와, 상기 가열기에서 발생된 열이 관내의 무화 상태의 물 입자를 가열하도록 하기 위한 열교환부재로 구성됨을 특징으로 하는 순간 가열식 스팀 청소기.
6. 제 5항에 있어서, 상기 열교환부재는 무화 상태의 물 입자가 접하여 가열되는 다공질성 매질로 구성됨을 특징으로 하는 순간 가열식 스팀 청소기.
7. 제 5항에 있어서, 상기 열교환부재는 무화 상태의 물 입자가 접하여 가열되는 열교환 면적을 증가시키기 위해 수배관내 미소 직경을 갖는 다수개의 세경관(細徑管)으로 구성됨을 특징으로 하는 순간 가열식 스팀 청소기.