KR100627017B1 - 가습기 겸용 난방장치. - Google Patents

Abstract

본 발명은 가습기 겸용 난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 통기구가 배열 형성되고 스팀토출구가 구비된 본체케이스의 일측에 인출 가능하게 설치되는 저수통과, 상기 저수통의 하측에 설치되며, 저수통이 본체케이스에 안착될 때 저수통과 급수관으로 연결되고 내부에 전열히터가 수용 장착되어 저수통에서 유입된 물로부터 스팀을 생성하는 스팀생성기와, 상기 저수통의 측방에 다수의 플레이트가 일정 간격으로 배열 설치되며, 생성된 스팀을 안내하도록 스팀생성기에 일단이 연결되어 지그재그로 배치된 스팀이송관에 의해 관통되는 방열판과, 상기 방열판의 하측에 설치되며 상기 스팀생성기와 응결수회수관으로 연결되는 응결수탱크와, 상기 스팀이송관의 타단에 연통되면서 수직 배치되며, 상기 스팀토출구와 응결수탱크에 양단부가 연결되어 스팀과 응결수를 분리 안내하는 스팀응결수분리관과, 상기 급수관과 응결수회수관에 각각 설치되어 스팀생성기 내부의 스팀압에 의해 자동 폐쇄되는 제1/제2 스팀차단밸브, 및 상기 스팀이송관에 설치되어 스팀생성기 내부의 스팀압에 의해 자동 개방되는 스팀배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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Description

가습기 겸용 난방장치. {The Device for both Heating and Humidification}

도1은 본 발명에 따른 가습기 겸용 난방장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.

도2는 본 발명에 따른 가습기 겸용 난방장치의 내부 구성도.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물주입캡의 구성을 나타내는 단면도.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 급수밸브의 구성을 나타내는 단면도.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가습량조절밸브의 구성을 나타내는 단면도.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀차단/배출밸브의 구성을 나타내는 분해사시도.

도7은 스팀차단/배출밸브가 설치된 예를 나타내는 단면도.

도8은 본 발명에 따른 전열히터의 전원공급을 예시한 개념도.

도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서의 구성을 나타내는 단면도.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊

10: 저수통 15: 물주입캡

20: 스팀생성기 25: 전열히터

30: 방열판 40: 응결수탱크

51: 급수관 52: 스팀이송관

53: 응결수회수관 54: 스팀응결수분리관

60: 급수밸브 70: 가습량조절밸브

81/82: 스팀차단밸브 85: 스팀배출밸브

90: 압력센서 91: 바이메탈온도센서

본 발명은 가습기 겸용 난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물을 가열하여 생성된 스팀으로 가습을 함과 아울러 생성된 스팀을 외부로 배출시키는 과정에 설치된 방열판을 통해 스팀의 열을 이용하여 난방을 함으로써 난방기능과 가습기능을 동시에 수행할 수 있는 가습기 겸용 난방장치에 관한 것이다.

일반적으로 난방장치는 열을 공급하여 실내의 온도를 높임으로써 실내온도를 적절하게 유지하기 위한 장치를 말하며, 이러한 난방장치는 사용되는 열원에 따라서 전기난방기, 온수난방기, 온풍난방기, 증기난방기 등으로 구분되어 진다.

이와 같은 난방기를 사용하여 실내를 난방하다 보면 실내의 공기가 건조해져 쾌적한 실내환경을 유지하기가 어렵게 되므로 외부의 공기를 유입시키도록 주기적으로 환기를 시키거나 또는 별도로 가습기를 사용함으로써 실내의 습도를 조절해야만 한다.

따라서, 이러한 종래의 난방기를 사용하여 실내를 난방하는 경우에는 주기적 으로 실내를 환기시켜야 하는 불편한 점이 있으며, 또한 별도로 가습기를 구비하여 사용하여야 하는 문제점도 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스팀생성기에서 생성된 스팀의 이동경로 상에 방열판을 설치하여 난방을 하고 상기 스팀을 외부로 배출되도록 구성함으로써 난방 기능과 가습 기능을 일체화한 가습기 겸용 난방장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 별도의 펌프 등 동력장치에 의하지 않고 스팀생성 및 배출에 따른 스팀생성기 내부의 압력변화에 따라 응결수를 자연 순환시켜 재 사용할 수 있는 가습기 겸용 난방장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 이상 작동시 전열히터로의 전원공급 자동 단속하는 안전수단을 구비하여 사용자가 안전하게 사용할 수 있는 가습기 겸용 난방장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가습기 겸용 난방장치는,

다수의 통기구가 배열 형성되고 스팀토출구가 구비된 본체케이스의 일측에 인출 가능하게 설치되는 저수통과, 상기 저수통의 하측에 설치되며, 저수통이 본체케이스에 안착될 때 저수통과 급수관으로 연결되고 내부에 전열히터가 수용 장착되어 저수통에서 유입된 물로부터 스팀을 생성하는 스팀생성기와, 상기 저수통의 측방에 다수의 플레이트가 일정 간격으로 배열 설치되며, 생성된 스팀을 안내하도록 스팀생성기에 일단이 연결되어 지그재그로 배치된 스팀이송관에 의해 관통되는 방열판과, 상기 방열판의 하측에 설치되며 상기 스팀생성기와 응결수회수관으로 연결되는 응결수탱크와, 상기 스팀이송관의 타단에 연통되면서 수직 배치되며, 상기 스팀토출구와 응결수탱크에 양단부가 연결되어 스팀과 응결수를 분리 안내하는 스팀응결수분리관과, 상기 급수관과 응결수회수관에 각각 설치되어 스팀생성기 내부의 스팀압에 의해 자동 폐쇄되는 제1/제2 스팀차단밸브, 및 상기 스팀이송관에 설치되어 스팀생성기 내부의 스팀압에 의해 자동 개방되는 스팀배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 스팀생성기에는 바이메탈온도센서가 부착되어 스팀생성기 내부의 온도가 기 설정온도 이상으로 상승하는 때에 상기 전열히터로의 전기공급을 차단하여 전열히터의 작동이 중지되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 스팀생성기의 상부에 압력센서가 설치되어 스팀생성기 내부의 압력이 기 설정압력 이상으로 상승하는 때에 상기 전열히터로의 전기공급을 차단하여 전열히터의 작동이 중지되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 압력센서는, 스팀생성기 내부와 연통되어 설치되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 승강판의 하면에 부착된 일측 단자와, 상기 승강판의 하측에서 하우징에 고정 설치되며 중앙에 관통홀이 형성된 고정판의 상면에 부착된 타측 단자와, 상기 고정판의 하측에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 연통된 스팀생성기 내부의 압력에 의해 상승하면서 상기 승강판을 상승시켜 상기 양 단자를 분리시키는 센서몸체부, 및 상기 센서몸체 부와 고정판 사이에 설치되어 상기 센서몸체부를 탄성 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 스팀토출구에는 토출되는 스팀량을 조절할 수 있는 가습량조절밸브가 설치되되, 상기 가습량조절밸브는, 상부에 다수의 요홈부를 갖는 개구부가 형성된 하부케이싱과, 상기 하부케이싱에 나사 체결되는 중공의 상부케이싱과, 상기 상부케이싱에 수용되며, 상부케이싱이 하부케이싱에 나사 체결됨에 따라 하강하여 하부케이싱의 개구부에 밀착되는 밸브몸체, 및 상기 밸브몸체를 탄성 지지하도록 상기 하부케이싱 내에 설치되어, 상부케이싱의 나사체결이 해제됨에 따라 밸브몸체를 상승시키는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 하부케이싱의 개구부와 상기 밸브몸체의 하단부는 상호 대응되도록 테이퍼진 형상이며, 상기 밸브몸체에는 측면에서 스팀이 유입되어 상부로 배출되도록 스팀이동통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 저수통의 상부에는 물주입캡이 분리 가능하게 결합되고, 하부에는 저수통의 안착시 급수관의 일단부에 대응되도록 형성되어 급수관에 연결될 때 개방되는 급수밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 급수밸브는, 상기 저수통의 하부에서 돌출되어 상기 급수관의 일단부에 삽입되며, 양단에 개구부가 형성된 몸체부와, 상기 몸체부 내부에 승강이 가능하도록 설치되며, 상기 급수관의 일단부에 의해 가압될 때 상승되어 유로를 개방시키는 차단판과, 상기 차단판을 탄성 지지하여 상기 급수관의 가압이 해제될 때 상기 차단판을 가압하여 하강시킴으로써 유로를 폐쇄시 키는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 차단판에는 돌출부재가 일체로 형성되며, 상기 급수관의 일단부에는 상기 저수통이 안착될 때 상기 돌출부재를 가압하여 차단판을 상승시키는 가압부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 물주입캡은, 내측에 반구 형태의 공간부를 가지며 다수의 공기유입구가 형성되어 저수통의 물주입구에 나사 결합되는 마개부와, 상기 마개부를 관통하는 걸림부재를 가지며 공간부에 수용되어 저수통의 압력에 의해 승강하면서 상기 공기유입구를 개폐시키는 반구 형태의 차단막을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 스팀차단밸브와 스팀배출밸브는 일단에 유입구가 형성되고 측면에 유출홈이 다수 형성된 밸브실린더와, 상기 밸브실린더 내부에 승강 가능하게 설치되는 밸브피스톤, 및 상기 밸브피스톤을 탄성 지지하도록 설치되는 밸브스프링을 포함하여 이루어지되 상호 역으로 설치되어, 스팀생성기 내부가 고압일 때 스팀차단밸브는 밸브피스톤이 상승하여 유로를 폐쇄시키며, 스팀배출밸브는 밸브피스톤이 상승하여 유로를 개방시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 스팀생성기는 하측에 전열히터가 수용 장착되고 상부가 개구되며 외측으로 곡면을 이루는 굴곡부가 형성된 하부몸체에, 상기 굴곡부에 대응되도록 측면이 굴곡지게 형성되며 패킹이 부착된 상부커버가 착탈 가능하게 결합되어 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 스팀이송관은 내부에서 생성되는 응결 수가 타단부에 연통된 스팀응결수분리관으로 안내되도록 하향 구배지게 설치됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 급수관은 일 지점에서 두개로 분기되고, 상기 스팀생성기는 두개가 병렬로 설치되어 상기 분기된 급수관에 각각 연결되되, 각 스팀생성기에 있어 내부에 장착되는 전열히터의 발열용량이나 스팀생성기의 크기 중 적어도 어느 하나는 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가습기 겸용 난방장치의 구성과 작용을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 가습기 겸용 난방장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이며, 도2는 내부 구성을 개략적으로 나타내는 내부구성도이다.

상기한 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가습기 겸용 난방장치는 본체케이싱(1)과, 물이 수용 저장되는 저수통(10)과, 전열히터(25)가 장착되어 저수통(10)에서 유입된 물로부터 스팀을 생성시키는 스팀생성기(20)와, 스팀열을 방출하는 방열판(30)과, 스팀과 응결수를 분리 안내하는 스팀응결수분리관(54)과, 응결수가 회수되는 응결수탱크(40)로 이루어져, 방열판(30)에서의 열교환을 통해 난방을 하고 열교환 후 스팀과 응결수를 분리시켜 스팀은 가습용으로 외부 배출되고 응결수는 스팀생성기(20)로 순환되도록 폐회로를 형성한다.

본체케이싱(1)에는 상부의 한쪽 부분에 스팀이 외부로 배출될 수 있도록 스팀토출구(101)가 형성되고, 방열판(30)이 설치된 부분의 전후면 및 상부면에 외부 공기가 유출입되면서 방열판(30)과 열교환할 수 있도록 다수의 통기구(102)가 배열 형성되며, 내부에는 본 발명에 따른 기기들이 설치될 수 있도록 다수의 격벽으로 구획되어 진다.

저수통(10)은 물이 수용되어 저장될 수 있는 밀폐용기로서 상기 본체케이싱(1)에 인출 가능하도록 설치된다. 이를 위해 본체케이싱(1)에는 상기 저수통(10)이 수용되어 안착될 수 있는 소정 공간의 저수통수용부(103)가 상기 스팀배출구(101)의 반대쪽 상부에 형성된다.

저수통(10)의 상부에는 외부에서 물을 주입할 수 있도록 물주입구(111)가 형성되고 상기 물주입구(111)에는 물주입캡(15)이 분리 가능하게 결합된다.

도3은 물주입캡(15)에 대한 일 실시예를 나타내는 단면도로서, 도면을 참조하면 물주입캡(15)은 물주입구(111)에 나사 결합되는 마개부(151)와 마개부(151)의 내측에 수용되는 차단막(152)을 갖는다.

상기 마개부(151)는 상부는 평평하지만 하부는 반구형태로 내측으로 굽어지면서 소정의 공간부(153)를 형성하며, 중앙에는 걸림홀(154)이 천공되고 상기 걸림홀(154)의 주변으로 공기가 유동할 수 있는 공기유입구(155)가 다수 형성되며, 상기 차단막(152)은 상기 걸림홀(154)을 관통하여 마개부(151)에 소정 간격으로 승강 가능하게 거치되는 걸림부재(156)에 결합된다.

상기 차단막(152)은 바람직하게는 실리콘 재질로 형성된다.

이와 같이 구성된 물주입캡(15)은 도3의 (a)와 같이 평상시에는 차단막(152)이 하강된 상태로서 개방된 공기유입구(155)를 통해 공기가 자유롭게 유출입되도록 하여 저수통(10) 내부를 대기압 상태로 유지시키게 되며, 만약 스팀생성기(20)의 스팀이 후술할 스팀차단밸브(55a)의 작동 이상 등으로 인해 저수통(10)으로 역류되어 저수통(10) 내부의 압력이 증가하는 경우에는 도3의 (b)에서와 같이 증가된 압력에 의해 차단막(152)이 가압 상승되어 마개부(151)의 내측에 밀착되면서 공기유입구(155)를 폐쇄시켜 스팀압이 외부로 빠져나가는 것을 방지하게 된다.

이러한 저수통(10)은 저수통수용부(103)에 안착될 때 스팀생성기(20)에 연결되어 있는 급수관(51)에 연결되며, 급수관(51)에 연결될 때 개방되어 저수통(10)의 물을 급수관(51)으로 공급할 수 있도록 하는 급수밸브(60)가 급수관(51)과 대응되는 하부 위치에 설치된다.

도4는 급수밸브(60)의 일 실시예를 나타내는 것으로서 이를 참조하면, 상기 급수밸브(60)는 저수통(10)의 하부에서 돌출되어 상기 급수관(51)의 일단부에 삽입되며, 양단에 개구부가 형성된 몸체부(601)와, 상기 몸체부(601) 내부에 승강이 가능하도록 설치되면서 상기 급수관(51)의 일단부에 의해 가압될 때 상승되어 유로를 개방시키는 차단판(602)과, 상기 차단판(602)을 탄성 지지하여 상기 급수관(51)의 가압이 해제될 때 상기 차단판(602)을 가압하여 하강시킴으로써 유로를 폐쇄시키는 탄성체(603)로 이루어진다.

여기서, 상기 몸체부(601)의 하단 개구부는 하측으로 갈수록 직경이 좁아지는 테이퍼진 형상이며, 상기 차단판(602)의 하단부도 상기 몸체부(601)의 하단 개구부에 대응되도록 동일한 테이퍼진 형태로 형성된다.

상기 차단판(602)에는 급수관(51)에 의해 보다 용이하게 가압되도록 돌출부 재(604)가 일체로 형성됨이 바람직하다.

상기 급수관(51)의 일단부에는 상기 저수통(10)이 안착되어 급수관(51)에 연결될 때 상기 몸체부(601)가 삽입될 수 있도록 내부가 중공인 안착부(512)가 형성되고, 상기 안착부(512)의 저면에는 물이 통과할 수 있도록 다수의 수통구(513)가 형성되며, 중앙에는 상기 급수밸브(60)의 돌출부재(604)를 가압시켜 차단판(602)을 상승시킬 수 있는 가압부재(511)가 돌출 형성된다.

이에 따라, 도4의 (a)에서와 같이 저수통(10)이 저수통수용부(103)에 안착되어 급수밸브(60)가 급수관(51)에 연결되면, 상기 가압부재(511)가 돌출부재(604)를 가압하여 차단판(602)을 상승시키고 이에 따라 유로가 개방되어 저수통(10)의 물이 급수관(51)으로 공급되며, 도4의 (b)에서와 같이 저수통(10)이 저수통수용부(103)에서 인출되면 차단판(602)에 가해진 압력이 해제되면서 차단판(602)이 탄성체(603)의 복원력에 의해 하강하여 몸체부(601)의 하단 개구부를 밀폐시키면서 급수밸브(60)가 폐쇄되어 저수통(10)이 물이 외부로 배출되지 못하도록 한다.

이와 같이 저수통(10)의 물이 공급되는 급수관(51)의 타단부는 상기 저수통(10)의 하측에 설치되는 스팀생성기(20)에 연결된다.

스팀생성기(20)는 상부가 개구되며 내부에 저수통(10)에서 유입된 물이 저장되는 하부몸체와, 상기 하부몸체에 착탈 가능하게 결합되는 상부커버로 분리 구성되어 스팀생성기(20)를 보다 용이하게 유지 보수할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 하부몸체의 위쪽부분은 외측으로 완만하게 곡면을 이루도록 굴곡이 지고, 상기 곡면에 대응하여 삽입될 수 있도록 상부커버의 측면도 동일한 곡면으로 굴곡지게 형성됨이 바람직하며, 결합시 내부의 스팀압이 누출되는 것을 방지하도록 밀폐시키기 위해 상부커버에는 패킹이 부착됨이 바람직하다.

그리고 상기 하부몸체에는 내부에 수용된 물을 가열하는 전열히터(25)가 수용 장착되는데, 상기 전열히터(25)는 하무몸체의 바닥면에 근접하되 바닥면과 접촉하지 않도록 소정 간격 이격되어 수평하게 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 전열히터(25)는 전원의 인가에 의해 발열 작동하는 히터로서 다양한 형태와 재질의 전기히터를 채용할 수 있음은 물론이다.

상기 전열히터(25)에 의해 가열되어 스팀생성기(20) 내에서 생성된 스팀은 스팀이송관(52)을 통해 안내되고, 스팀이송관(52)은 저수통수용부(103)의 측방에 설치된 방열판(30)을 관통하면서 지그재그로 배치된다.

상기 방열판(30)은 다수의 플레이트가 일정한 간격으로 배열되어 설치되는 것으로, 고온의 스팀이 안내되는 스팀이송관(52)에 의해 관통되도록 설치되어 통기구(102)를 통해 유입된 공기에 열을 전달하게 된다.

상기 방열판(30)에 지그재그로 배치되는 스팀이송관(52)은 방열판(30)의 상측에서 스팀이 유입되어 하측에서 유출되도록 하향식으로 배치되며, 스팀이송관(52) 내부에서 생성되는 응결수가 중력에 의해 후술할 스팀응결수분리관(54)으로 흐르도록 소정 각도로 구배지게 형성됨이 바람직하다.

스팀응결수분리관(54)은 상기 스팀이송관(52)의 타단에 연통되면서 수직으로 설치되며, 스팀이송관(52)을 따라 안내된 스팀과 응결수가 분리된다. 즉, 스팀은 스팀응결수분리관(54)을 따라 상승하게 되고 응결수는 스팀응결수분리관(54)을 따 라 하강하게 된다.

이와 같은 스팀응결수분리관(54)은 상단이 상기 스팀토출구(101)에 연결되고 하단이 후술할 응결수탱크(40)에 연결된다. 그에 따라 스팀응결수분리관(54)을 따라 상승한 스팀은 스팀토출구(101)를 통해 외부로 배출되고 하강한 응결수는 응결수탱크(40)로 유입되어 저장된다.

스팀이 외부로 배출되는 상기 스팀토출구(101)에는 토출되는 스팀량을 조절할 수 있는 가습량조절밸브(70)가 설치되는 것이 바람직하다.

도5는 가습량조절밸브의 일 실시예를 나타내는 것으로서 이를 참조하면, 상기 가습량조절밸브(70)는 상부에 다수의 요홈부(705)를 갖는 개구부(706)가 형성된 하부케이싱(701)과, 상기 하부케이싱(701)에 나사 체결되는 중공 형상의 상부케이싱(702)과, 상기 상부케이싱(702)에 수용되는 밸브몸체(703)와, 상기 밸브몸체(703)를 탄성 지지하도록 상기 하부케이싱(701) 내에 설치되는 스프링(704)으로 구성된다.

여기서, 상기 하부케이싱(701)의 개구부(706)와 상기 밸브몸체(703)의 하단부는 밸브몸체(703)가 승강하면서 개구부(706)를 점진적으로 개폐시키도록 테이퍼진 형상으로 상호 대응된다. 그리고 상기 밸브몸체(703)에는 측면에서 스팀이 유입되어 상부로 배출되도록 스팀이동통로(707)가 형성된다.

이와 같이 구성되어, 도5의 (a)에 도시된 바와 같이 상부케이싱(702)이 하부케이싱(701)에 완전히 나사 결합된 경우에는 상부케이싱(702) 내부에 수용된 밸브몸체(703)가 스프링(704)을 가압하면서 하부케이싱(701)의 개구부(706)에 밀착되 며, 그에 따라 스팀토출구(101)와 연결된 하부케이싱(701) 내의 스팀은 단지 요홈부(705)를 통해서만 유동하고 스팀이동통로(707)를 통해 외부로 배출됨으로써 최소량의 가습을 할 수 있게 된다.

그리고 도5의 (b)에 도시된 바와 같이 상부케이싱(702)과 하부케이싱(701)의 나사 체결깊이를 조정하게 되면, 즉 나사 체결을 어느 정도 해제시키면 밸브몸체(703)는 스프링(704)의 복원력에 의해 상승하면서 하부케이싱(701)의 개구부(706)와 점진적으로 이격되고 그에 따라 보다 많은 양의 스팀이 스팀이동통로(707)를 통해 배출됨으로써 가습량을 증가시킬 수 있게 된다.

스팀응결수분리관(54)의 하단에 연결되어 응결수가 저장되는 응결수탱크(40)는 상기 방열판(30)의 하측에 설치된다.

상기 응결수탱크(40)는 저장된 응결수가 상기 스팀생성기(20)로 순환되도록 응결수회수관(53)을 통해 스팀생성기(20)와 연결되며, 응결수회수관(53)은 응결수탱크(40) 내의 응결수 수위가 감소하더라도 순환이 되도록 하기 위해 응결수탱크(40)의 바닥면 근처까지 연장되어 설치되는 것이 바람직하다.

도6은 스팀차단밸브(81,82)와 스팀배출밸브(85)의 구성을 나타내는 도면으로서, 스팀차단밸브(81,82)는 급수관(51)과 응결수회수관(53)이 스팀생성기(20)와 연결되는 부위에 각각 설치되며, 스팀배출밸브(85)는 스팀이송관(52)이 스팀생성기(20)와 연결되는 부위에 설치된다.

상기 도면을 참조하면, 스팀차단밸브(81,82)는 일단에 유입구(801)가 형성되고 측면에 유출홈(802)이 다수 형성된 밸브실린더(803)와, 상기 밸브실린더(803) 내부에 승강 가능하도록 설치되는 밸브피스톤(804)과, 상기 밸브피스톤(804)을 탄성 지지하도록 설치되는 밸브스프링(805)으로 구성된다.

상기 밸브스프링(805)은 지지부재(806)에 의해 지지 고정된다.

상기 스팀배출밸브(85)는 스팀차단밸브(81,82)와 동일한 구성으로 이루어지며, 다만 스팀차단밸브(81,82)와 역으로 설치되는 점에 차이가 있을 뿐이다.

이와 같이 구성되는 상기 밸브들은 스팀생성기(20) 내부의 스팀압에 의해 자동으로 개폐되면서 스팀의 배출과 스팀생성기(20)로의 물공급 및 응결수회수가 이루어지게 하는 기능을 한다.

즉, 스팀생성기(20) 내의 물이 전열히터(25)에 의해 가열되어 스팀압이 생성되기 시작하면 급수관(51)과 응결수회수관(53)에 설치된 스팀차단밸브(81,82)는 도7의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 스팀압에 의해 밸브피스톤(804)이 상승하여 상부의 유입구(801)에 밀착되면서 저수통(10)과 응결수탱크(40)의 유로를 폐쇄시키고, 도7의 (b)에 도시된 바와 같이 스팀이송관(52)에 설치된 스팀배출밸브(85)는 밸브피스톤(804)이 상승하여 하부의 유입구(801)와 이격되면서 유로를 개방시키게 되며, 그에 따라 스팀생성기(20)에서 생성된 스팀은 스팀이송관(52)으로만 유동하게 된다.

그리고, 스팀생성기(20) 내의 물이 모두 스팀으로 배출되어 스팀생성기(20) 내부가 저기압으로 감소하게 되면, 스팀배출밸브(85)의 밸브피스톤(804)은 하강하여 하부의 유입구(801)를 폐쇄시키고, 스팀차단밸브(81,82)는 밸브피스톤(804)이 하강하여 상부의 유입구(801)와 이격됨으로써 저수통(10)과 응결수탱크(40)의 물이 스팀생성기(20)로 유입되도록 유로를 개방하게 된다.

이 때, 스팀생성기(20) 내부가 저기압이 되는 경우에 응결수탱크(40)의 응결수가 저수통(10)의 물보다 우선적으로 유입될 수 있도록 응결수회수관(53)에 설치되는 스팀차단밸브(82)의 밸브스프링(805)의 강도는 급수관(51)에 설치되는 스팀차단밸브(81)의 밸브스프링(805)보다 약한 것을 채용하는 것이 바람직하다.

도8은 본 발명에 따른 전열히터(25)의 전원공급에 대한 개념도로서, 상기 도면을 참조하면, 전열히터(25)는 스위치에 의해 외부 전원이 인가되어 발열 작동하게 되는데, 바이메탈온도센서(91)와 압력센서(90)가 전기회로 상에 구비되어 과열이나 과압 등의 경우에 전열히터(25)로의 전원공급을 자동 단속하도록 안전장치로서 기능한다.

상기 바이메탈온도센서(91)는 바람직하게는 스팀생성기(20)의 상부와 측면에 각각 부착되어 스팀생성기(20) 내부의 온도가 설정된 온도, 예컨대 115℃ 내지 120℃ 이상으로 과열 상승하는 경우에 바이메탈접점이 분리되면서 전원을 자동 차단한다.

도9는 압력센서(90)에 대한 일 실시예를 나타내는 도면으로서 이를 참조하면, 상기 압력센서(90)는 스팀생성기(20) 내부와 연통되면서 스팀생성기(20)의 상부에 설치되는 하우징(901) 내부에 각각 설치되는 승강판(902) 및 고정판(903)과, 상기 승강판(902)과 고정판(903)에 부착되는 일측 및 타측단자(904,905)와, 센서몸체부(906), 스프링(907)으로 구성된다.

상기 센서몸체부(906)에는 하우징(901) 내부에 승강이 가능하도록 설치되며, 스템부재(908)가 일체로 형성되고, 고정판(903)에는 상기 스템부재(908)가 통과될 수 있도록 중앙에 관통홀(909)이 형성된다.

스프링(907)은 센서몸체부(906)와 고정판(903) 사이에 위치되어 센서몸체부(906)를 하측으로 가압하도록 설치된다.

이와 같이 구성되어, 도9의 (a)에 도시된 바와 같이 스팀생성기(20) 내부가 정상 압력조건일 때에는 센서몸체부(906)가 스프링(907)에 의해 하우징(901)의 하측에 위치되고 상기 승강판(902)과 고정판(903)에 각각 부착된 일측단자(904)와 타측단자(905)는 상호 접촉되어 전원이 공급되도록 한다.

도9의 (b)에 도시된 바와 같이 만일 스팀생성기(20) 내부의 압력이 설정 압력 이상으로 상승하게 되면, 상기 센서몸체부(906)는 스프링(907)을 압축시키면서 상승을 하며 그에 따라 스템부재(908)가 고정판(903)의 관통홀(909)을 통과한 후 승강판(902)을 가압 상승시켜 상기 양단자(904,905)를 분리시킴으로써 전원을 자동으로 차단하게 된다.

그리고, 상기 바이메탈온도센서(91)와 압력센서(90)와 같이 과열, 과압에 대한 안전장치 외에 본 발명에 따른 난방장치가 전도된 경우에 단자가 분리되어 전열히터(25)의 전원 공급을 단속하는 전도안전수단을 상기 본체케이스(1)의 바닥면에 더 구비할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 있어, 보다 연속적으로 스팀을 생성시킬 수 있도록 상기 스팀생성기(20)를 복수로 설치하는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 급수관(51)은 소정 지점에서 두개의 급수관으로 분기시키고, 각각의 분기관에 스팀생성기(20)를 연결하여 병렬로 설치한다.

이러한 경우 상기 스팀생성기(20)와 연결되는 스팀이송관(52), 스팀응결수분리관(54), 응결수회수관(53), 및 스팀토출구(101)와, 상기 관들에 설치되는 상술한 밸브들(70,81,82,85)도 모두 복수로 설치되며, 상술한 바이메탈온도센서(91) 및 압력센서(90)도 별도로 각 스팀생성기(20)에 설치됨이 바람직하다.

그리고, 각 스팀생성기(20)에서의 스팀생성량과 그에 따른 물 소모량을 달리하여 일 스팀생성기(20)가 물을 공급받는 경우에도 타 스팀생성기(20)는 계속 스팀을 생성시킴으로써 연속적으로 스팀이 생성될 수 있도록 각 스팀생성기(20)의 크기를 서로 다르게 하거나 또는 발열용량이 서로 상이한 전열히터(25)를 스팀생성기(20)에 각각 장착시키는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가습기 겸용 난방장치의 작동을 간단하게 설명하면 다음과 같다.

인출된 저수통(10)의 물주입구(111)를 통해 물을 저장하고 본체케이스(1)의 저수통수용부(103)에 안착시키면 저수통(10)이 급수관(51)과 연결되면서 급수밸브(60)가 개방되어 저수통(10)의 물이 급수관(51)으로 공급된다.

이 때, 급수관(51)에 설치된 스팀차단밸브(81)는 공급되는 물의 중력에 의해 개방되며, 그에 따라 스팀생성기(20) 내부로 물이 공급된다.

스팀생성기(20)에 충분한 물이 공급된 후 스위치를 켜서 전열히터(25)에 전 원을 인가시키면, 물의 온도가 점차 상승하여 스팀이 생성되기 시작한다.

스팀이 생성됨에 따라 스팀차단밸브(81,82)는 유로를 폐쇄하게 되고 스팀배출밸브(85)는 개방된다.

그에 따라 스팀은 스팀이송관(52)으로 안내되어 방열판(30)을 거치면서 난방을 하고, 스팀응결수분리관(54)을 따라서 스팀토출구(101)로 안내되어 외부로 배출되며, 상기 스팀의 이송과정에서 생성되는 응결수는 스팀응결수분리관(54)에 연결된 응결수탱크(40)에 회수되어 저장된다.

이와 같이 계속적으로 스팀이 생성 및 배출되어 스팀생성기(20)의 물이 전부 소비되면 스팀생성기(20) 내부는 저기압으로 하강하게 되고, 그에 따라 급수관(51)과 응결수회수관(53)에 설치된 스팀차단밸브(81,82)가 개방되어 다시 물이 스팀생성기(20) 내부로 공급되면서 상술한 바와 같은 스팀 생성 및 배출과정이 다시 진행되게 된다.

이상에서 설명된 본 발명에 따른 가습기 겸용 난방장치는 전술한 실시예와 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서의 다양한 변환 및 치환이 가능한 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것으로서 특허청구범위에서 기술된 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것이라 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 가습기 겸용 난방장치는 스팀생성기에서 생성된 스팀의 이동경로 상에 방열판을 설치하여 난방을 하고 상기 스팀 을 외부로 배출되도록 구성하여 난방 기능과 가습 기능을 일체화함으로써 환기 등을 하지 않으면서도 쾌적한 실내공기를 제공할 수 있으며 또한 별도 가습기 구입 등에 따른 단가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명에 따른 가습기 겸용 난방장치는 생성되는 응결수를 재순환시켜 계속적으로 스팀을 생성하게 구성됨으로써 응결수 처리에 대한 불편함을 제거함과 함께 안전수단이 마련되어 사용자가 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

1. 다수의 통기구가 배열 형성되고 스팀토출구가 구비된 본체케이스의 일측에 인출 가능하게 설치되는 저수통;

   상기 저수통의 하측에 설치되며, 저수통이 본체케이스에 안착될 때 저수통과 급수관으로 연결되고 내부에 전열히터가 수용 장착되어 저수통에서 유입된 물로부터 스팀을 생성하는 스팀생성기;

   상기 저수통의 측방에 다수의 플레이트가 일정 간격으로 배열 설치되며, 생성된 스팀을 안내하도록 스팀생성기에 일단이 연결되어 지그재그로 배치된 스팀이송관에 의해 관통되는 방열판;

   상기 방열판의 하측에 설치되며 상기 스팀생성기와 응결수회수관으로 연결되는 응결수탱크;

   상기 스팀이송관의 타단에 연통되면서 수직 배치되며, 상기 스팀토출구와 응결수탱크에 양단부가 연결되어 스팀과 응결수를 분리 안내하는 스팀응결수분리관;

   상기 급수관과 응결수회수관에 각각 설치되어 스팀생성기 내부의 스팀압에 의해 자동 폐쇄되는 스팀차단밸브; 및

   상기 스팀이송관에 설치되어 스팀생성기 내부의 스팀압에 의해 자동 개방되는 스팀배출밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스팀생성기에는 바이메탈온도센서가 부착되어 스팀생성기 내부의 온도가 기 설정온도 이상으로 상승하는 때에 상기 전열히터로의 전기공급을 차단하여 전열히터의 작동이 중지되도록 함을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 스팀생성기의 상부에 압력센서가 설치되어 스팀생성기 내부의 압력이 기 설정압력 이상으로 상승하는 때에 상기 전열히터로의 전기공급을 차단하여 전열히터의 작동이 중지되도록 함을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치
4. 제 3항에 있어서,

   상기 압력센서는,

   스팀생성기 내부와 연통되어 설치되는 하우징;

   상기 하우징 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 승강판의 하면에 부착된 일측 단자;

   상기 승강판의 하측에서 하우징에 고정 설치되며 중앙에 관통홀이 형성된 고정판의 상면에 부착된 타측 단자;

   상기 고정판의 하측에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 연통된 스팀생성기 내부의 압력에 의해 상승하면서 상기 승강판을 상승시켜 상기 양 단자를 분리시키는 센서몸체부; 및

   상기 센서몸체부와 고정판 사이에 설치되어 상기 센서몸체부를 탄성 지지하 는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 스팀토출구에는 토출되는 스팀량을 조절할 수 있는 가습량조절밸브가 설치되되,

   상기 가습량조절밸브는,

   상부에 다수의 요홈부를 갖는 개구부가 형성된 하부케이싱;

   상기 하부케이싱에 나사 체결되는 중공의 상부케이싱;

   상기 상부케이싱에 수용되며, 상부케이싱이 하부케이싱에 나사 체결됨에 따라 하강하여 하부케이싱의 개구부에 밀착되는 밸브몸체; 및

   상기 밸브몸체를 탄성 지지하도록 상기 하부케이싱 내에 설치되어, 상부케이싱의 나사체결이 해제됨에 따라 밸브몸체를 상승시키는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 하부케이싱의 개구부와 상기 밸브몸체의 하단부는 상호 대응되도록 테이퍼진 형상이며, 상기 밸브몸체에는 측면에서 스팀이 유입되어 상부로 배출되도록 스팀이동통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 저수통의 상부에는 물주입캡이 분리 가능하게 결합되고,

   하부에는 저수통의 안착시 급수관의 일단부에 대응되도록 형성되어 급수관에 연결될 때 개방되는 급수밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 급수밸브는,

   상기 저수통의 하부에서 돌출되어 상기 급수관의 일단부에 삽입되며, 양단에 개구부가 형성된 몸체부;

   상기 몸체부 내부에 승강이 가능하도록 설치되며, 상기 급수관의 일단부에 의해 가압될 때 상승되어 유로를 개방시키는 차단판;

   상기 차단판을 탄성 지지하여 상기 급수관의 가압이 해제될 때 상기 차단판을 가압하여 하강시킴으로써 유로를 폐쇄시키는 탄성체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 차단판에는 돌출부재가 일체로 형성되며, 상기 급수관의 일단부에는 상기 저수통이 안착될 때 상기 돌출부재를 가압하여 차단판을 상승시키는 가압부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 물주입캡은,

    내측에 반구 형태의 공간부를 가지며 다수의 공기유입구가 형성되어 저수통의 물주입구에 나사 결합되는 마개부;

    상기 마개부를 관통하는 걸림부재를 가지며 공간부에 수용되어 저수통의 압력에 의해 승강하면서 상기 공기유입구를 개폐시키는 반구 형태의 차단막;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 스팀차단밸브와 스팀배출밸브는

    일단에 유입구가 형성되고 측면에 유출홈이 다수 형성된 밸브실린더;

    상기 밸브실린더 내부에 승강 가능하게 설치되는 밸브피스톤; 및

    상기 밸브피스톤을 탄성 지지하도록 설치되는 밸브스프링;을 포함하여 이루어지되 상호 역으로 설치되어,

    스팀생성기 내부가 고압일 때 스팀차단밸브는 밸브피스톤이 상승하여 유로를 폐쇄시키며, 스팀배출밸브는 밸브피스톤이 상승하여 유로를 개방시키는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
12. 제 1항에 있어서,

    상기 스팀생성기는 하측에 전열히터가 수용 장착되고 상부가 개구되며 외측 으로 곡면을 이루는 굴곡부가 형성된 하부몸체에, 상기 굴곡부에 대응되도록 측면이 굴곡지게 형성되며 패킹이 부착된 상부커버가 착탈 가능하게 결합되어 형성됨을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
13. 제 1항에 있어서,

    상기 스팀이송관은 내부에서 생성되는 응결수가 타단부에 연통된 스팀응결수분리관으로 안내되도록 하향 구배지게 설치됨을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.
14. 제 1항에 있어서,

    상기 급수관은 일 지점에서 두개로 분기되고, 상기 스팀생성기는 두개가 병렬로 설치되어 상기 분기된 급수관에 각각 연결되되, 각 스팀생성기에 있어 내부에 장착되는 전열히터의 발열용량이나 스팀생성기의 크기 중 적어도 어느 하나는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 난방장치.

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