KR100531978B1 - 내부 증기압배출 구조를 갖는 증기발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기에너지를 열에너지로 변환하는 발열장치를 이용하여 물을 끓는점 이상으로 가열하여 증기를 발생하는 증기발생장치에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 스팀탱크의 수위센서와 전기적으로 연결 작동되는 개폐밸브가 설치되는 배기관을 이용하여 스팀탱크내의 수위가 물 보충이 요구되는 일정의 저수위일 때 자동적으로 스팀탱크내의 내부 증기압을 완전 배출될 수 있도록 함으로써 공급 용수의 수압이 약한 경우에도 용수의 보충이 원활하게 이루어 질 수 있도록 하여 가동의 지연이나 장치의 과열 등으로 인한 고장발생을 방지할 수 있도록 품질의 신뢰성을 향상할 수 있도록 함과 아울러 상기 배기관의 출구는 곧바로 대기 중에 노출되지 않고 공지구조의 증기교환구조와 연결되도록 하여 고온의 증기가 응축 수를 발생시키면서 냉각된 상태에서 대기로 방출되도록 하여 대기 오염을 방지할 수 있는 친환경적으로 구조로 인해 제품의 경쟁력을 추구할 수 있도록 한 것이다.

Description

내부 증기압배출 구조를 갖는 증기발생장치{THE STEAMER WITH DRAIN STRUCTURE OF INNER}

본 발명은 전기에너지를 열에너지로 변환하는 발열장치를 이용하여 물을 끓는점 이상으로 가열하여 증기를 발생하는 증기발생장치에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 스팀탱크의 수위센서와 전기적으로 연결 작동되는 전자석의 개폐 밸브가 설치되는 배기관을 이용하여 스팀탱크내의 수위가 물 보충이 요구되는 일정의 저수위일 때 자동적으로 스팀탱크내의 내부 증기압을 완전 배출될 수 있도록 함으로써 공급 용수의 수압이 약한 경우에도 용수의 보충이 원활하게 이루어 질 수 있도록 하여 가동의 지연이나 장치의 과열 등으로 인한 고장발생을 방지할 수 있도록 품질의 신뢰성을 향상할 수 있도록 함과 아울러 상기 배기관의 출구는 곧바로 대기 중에 노출되지 않고 공지구조의 증기교환구조와 연결되도록 하여 고온의 증기가 응축 수를 발생시키면서 냉각된 상태에서 대기로 방출되도록 하여 대기 오염을 방지할 수 있는 친환경적으로 구조로 인해 제품의 경쟁력을 추구할 수 있도록 한 것이다.

통상적으로 증기 발생장치는 다양한 크기 및 형태로 증기 발생장치가 개발되고, 특히, 가정용 사우나가 보급되면서 증기 발생장치는 소형화 및 자동화 추세로 진행되고 있으며, 물을 끓여 증기를 발생하기 위한 에너지로 전기에너지를 이용한다.

기존에 알려지고 있는 증기 발생장치는 도 2에서와 같이 내부공간을 형성하는 스팀탱크(71)와, 상기 스팀탱크(71)내부에 구성되며 전기에너지를 열에너지로 변환하여 물을 가열하기 위한 발열장치(72)와, 상기 스팀탱크(71)내의 물의 수위를 측정하여 물의 보충 량과 시기를 설정하기 위한 수위측정구조(73)와, 상기 스팀탱크(71)내로 물을 공급시켜주기 위한 것으로 전자식의 밸브(76)가 설치된 연결관(75)을 통해 스팀탱크(71)와 연결되며 물탱크(74)와, 상기 스팀탱크(71)에 구성되며 발생된 증기를 사용처로 이송 안내하기 위한 증기 배출구(77)를 포함하여 구성되며, 상기 발열장치에 전기에너지를 입력하여 입력된 전기에너지로 발열을 하고, 발열된 열로 물을 끓여 증기를 발생하며, 상기 수위측정구조로 저장된 물의 양을 측정하고 일정한 수위에서 물이 증기로 변환된 만큼의 물을 상기 급수장치를 통하여 자동으로 보충하게 된다.

그러나 종래의 증기 발생장치는 물을 가열하면서 발생되는 일정 압의 증기압이 항상 존재하게 되는 것인바 이 내부 증기압의 존재는 소정의 저수위에서 스팀탱크(71)내로 물을 보충하여야 하는 상황에서 물의 유입에 지장을 주는 요인으로 작용하게 되는 것인바, 공급용수의 수압이 정상적인 경우에는 상기 내부 증기압의 존재에도 불구하고 별다른 문제없이 용수의 공급이 가능하여 별다른 지장을 초래하지 않게 되는 것이나 직수로 공급되는 용수의 수압이 크게 낮은 저지대나 물탱크로부터의 용수 공급 압이 낮아지게 되면 상기 내부 증기압이 용수의 유입을 방해하여 물의 보충이 원활하게 되지 못하게 되며 이로 인해 가동 대기시간이 지연되거나 과열로 인한 제품의 손상과 고장을 초래하였던 것으로 제품의 신뢰성이 저하되어 경쟁력을 상실하게 되는 폐단이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 증기발생장치에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 스팀탱크내의 수위가 물 보충이 필요한 일정의 저수위일 때 자동적으로 스팀탱크내의 내부 증기압을 완전 배출될 수 있도록 함으로써 공급 용수의 수압이 약한 경우에도 용수의 보충이 원활하게 이루어 질 수 있도록 하여 가동의 지연이나 장치의 과열 등으로 인한 고장발생을 방지할 수 있으며, 고온의 증기가 냉각된 상태에서 대기로 방출되도록 하여 대기 오염을 방지할 수 있는 잔류압력 배출 구조를 제공함에 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 구성 예를 보이는 단면 예시도로서,

본 발명은 물을 저장할 수 있는 내부공간을 형성하는 스팀탱크(11)와, 상기 스팀탱크(11)내부에 구성되며 전기에너지를 열에너지로 변환하여 물을 가열하기 위한 발열장치(12)와, 상기 스팀탱크(11)내의 물의 수위를 측정하여 물의 보충 량과 시기를 설정하기 위한 수위측정구조(13)와, 상기 스팀탱크(11)내로 물을 공급시켜주기 위한 것으로 전자식의 밸브(16)가 설치된 연결관(15)을 통해 스팀탱크(11)와 연결되며 물탱크(14)와, 상기 스팀탱크(11)에 구성되며 발생된 증기를 사용처로 이송 안내하기 위한 증기 배출구(17)를 포함하는 공지의 증기발생장치(10)에 있어서;

일측단이 상기 스팀탱크(11)의 내부와 연통되는 상태로 외부로 연장되게 설치되며 스팀탱크(11)내의 증기를 외부로 배출 안내하는 통로 역할을 하는 배기관(20)과;

상기 수위측정구조(13)와 전기적으로 연결되어 연계 동작되며 배기관(20)의 중간에 설치되어 배기관(20)의 통로를 선택적으로 개폐함으로써 스팀탱크(11)내의 내부압을 외부로 배출시켜 주기위한 전자식의 개폐 밸브(30)와;

상기 배기관(20)의 타측단과 연결 설치되며 배기관(20)에서 배출되는 고온의 증기를 냉각시켜 주기 위한 증기교환구조(40)와;

상기 증기교환구조(40)를 내부에 위치시키는 상태로 일체 구성되며 상면에 다수의 압력배출구(51)를 구비하는 응축수 저장용기(50)와;

상기 밸브(16) 및 개폐밸브(30)와 전기적으로 연결되어 연계 동작되며 스팀탱크(11)내의 적소에 설치되어 스팀탱크(11)내의 증기압을 측정하기 위한 압력측정구조(60)를 각각 포함하여서 된 것이다.

※ 도면 중 미 설명 부호 ※

(D)는 응축수 배출구를 보인 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 스팀탱크(11)내에 일정 수위로 물이 채워준 상태에서 본 발명의 증기 발생장치(10)에 전원을 인가하면 물에 잠겨져 있는 상태의 발열장치(12)의 열 공급으로 물이 비등하면서 증기로 변화하여 증기배출구(17)로 배출이 되어 사용하게 되며 스팀탱크(11)내의 물은 증기로의 변화량만큼 비례하여 수위가 내려간다.

물의 수위가 물의 보충이 이루어지도록 설정된 소정의 저수위까지 내려가면 센서 등을 적용한 수위측정구조(13)가 이를 감지하여 먼저 스팀탱크(11)내의 내부 증기압을 완전 배출시킨 상태에서 연결관(15)의 밸브(16)를 2차적으로 개방시켜 물탱크(15)내의 물을 내부압이 없는 스팀탱크(11)내로 공급 물을 보충하게 되는 것이다.

물의 보충에 의해 스팀탱크(11)내의 수위가 상승하면서 소정의 만수위에 도달하게 되면 이를 수위측정구조(13)가 이를 감지하여 연결관(15)의 밸브(16)를 자동으로 폐쇄시켜 스팀탱크(11)로의 물 공급을 중단하게 되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 상술하면 다음과 같다.

물을 가열하면 일정 압의 증기압이 스팀탱크(11)내부에 존재하게 되는 것으로, 이는 스팀탱크(11)내의 물 보충 시 물의 유입에 지장을 주는 요인으로 작용하게 되는 것이지만 공급용수의 수압이 정상적인 경우에는 상기 내부 증기압의 존재에도 불구하고 용수의 공급압력이 더 크게 됨으로써 별다른 문제없이 용수의 공급이 가능하여 지장을 초래하지 않게 되는 것이나 직수로 공급되는 용수의 수압이 크게 낮은 저지대나 물탱크로부터의 용수 공급 압이 낮아져 스팀탱크(11)의 내부의 증기 압력에 근접하게 되면 이 내부 증기압이 용수의 유입을 방해하게 되는 것으로 이를 해결하기 위해서는 물 보충이 요구되는 소정의 저 수위 때 스팀탱크(11)내의 증기압을 완전히 배출시켜 용수의 공급압이 낮은 경우에도 충분하고도 원활하게 물의 보충이 가능하도록 하게 되는 것으로, 본 고안은 물 보충이 요구되는 소정의 저수위가 되면 이를 수위측정구조(13)가 이를 감지하여 물탱크(15)의 밸브(16)를 개방하기 전에 전기적으로 연결되어 연계 작동되는 배기관(20)의 개폐밸브(30)를 먼저 개방시킨다.

상기 개폐밸브(20)를 개방되면 스팀탱크(11)내의 증기압이 배기관(20)을 통해 증기교환구조(40)로 유입되고 이곳에서 증기는 냉각과정을 거쳐 응축수를 발생시켜 응축수 저장용기(50)내에 고이게 되고 냉각된 기체의 압력은 압력배출구(51)를 통해 외부로 배출된다.

상기 스팀탱크(11)내의 증기압 배출은 내부 압이 제로가 될 때까지 이루어지며 스팀탱크(11)내의 증기압이 완전 배출되면 이를 압력측정구조(60)가 감지하여 상기 개폐밸브(30)를 닫아 배기관(20)의 통로를 폐쇄하게 됨과 동시에 연결관(15)의 밸브(16)를 자동으로 개방시켜 물탱크(15)내의 물을 스팀탱크(11)로 공급 물을 보충하게 되며 유입되는 물은 스팀탱크(11)내에 내부압이 없는 관계로 신속 원활하게 공급 보충될 수 있게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 스팀탱크내의 수위가 일정의 저수위일 때 수위측정구조와 연계 작동되는 개폐밸브를 통해 자동적으로 스팀탱크내의 잔류압력을 완전 배출될 수 있게 됨으로써 수압이 약한 저지대나 공급 용수의 수압이 약한 경우에도 용수의 보충이 원활하게 이루어 질 수 있게 됨으로 장치의 가동의 지연이나 장치의 과열 등으로 인한 고장발생을 방지할 수 있으며, 또한 고온의 증기가 증기교환구조를 거쳐 냉각된 상태로 대기로 방출됨으로써 환경의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 보이는 단면 예시도.

도 2는 기존의 증기발생장치를 보이는 단면 예시도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

10 : 증기발생장치 11 : 스팀탱크

12 : 발열장치 13 : 수위측정구조

14 : 물탱크 15 : 연결관

16 : 밸브 17 : 증기 배출구

20 : 배기관 30 : 개폐 밸브

40 : 증기교환구조 50 : 응축수 저장용기

51 : 압력배출구 60 : 압력측정구조

Claims (1)

1. 물을 저장할 수 있는 내부공간을 형성하는 스팀탱크(11)와, 상기 스팀탱크(11)내부에 구성되며 전기에너지를 열에너지로 변환하여 물을 가열하기 위한 발열장치(12)와, 상기 스팀탱크(11)내의 물의 수위를 측정하여 물의 보충 량과 시기를 설정하기 위한 수위측정구조(13)와, 상기 스팀탱크(11)내로 물을 공급시켜주기 위한 것으로 밸브(16)가 설치된 연결관(15)을 통해 스팀탱크(11)와 연결되며 물탱크(14)와, 상기 스팀탱크(11)에 구성되며 발생된 증기를 사용처로 이송 안내하기 위한 증기 배출구(17)를 포함하는 공지의 증기발생장치(10)에 있어서;

   일측단이 상기 스팀탱크(11)의 내부와 연통되는 상태로 외부로 연장되게 설치되며 스팀탱크(11)내의 증기를 외부로 배출 안내하는 통로 역할을 하는 배기관(20)과;

   상기 수위측정구조(13)와 전기적으로 연결되어 연계 동작되며 배기관(20)의 중간에 설치되어 배기관(20)의 통로를 선택적으로 개폐함으로써 스팀탱크(11)내의 내부압을 외부로 배출시켜 주기 위한 전자식의 개폐 밸브(30)와;

   상기 배기관(20)의 타측단과 연결 설치되며 배기관(20)에서 배출되는 고온의 증기를 냉각시켜 주기 위한 증기교환구조(40)와;

   상기 증기교환구조(40)를 내부에 위치시키는 상태로 일체 구성되며 상면에 다수의 압력배출구(51)를 구비하는 응축수 저장용기(50)와;

   상기 밸브(16) 및 개폐밸브(30)와 전기적으로 연결되어 연계 동작되며 스팀탱크(11)내의 적소에 설치되어 스팀탱크(11)내의 증기압을 측정하기 위한 압력측정구조(60)를 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 내부 증기압배출 구조를 갖는 증기발생장치.