KR100971176B1 - 자연물공급스팀발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스팀을 발생시키는 스팀장치에 보조물통인 물공급장치의 물이 자연스럽게 무동력으로 공급되도록 하고, 스팀압력이 물공급장치 내부에 작용됨으로써 물이 공급되는 것으로, 별도의 동력원이 필요없이 물공급장치의 물이 스팀장치 내부로 공급되고, 이러한 물공급의 동력원으로 스팀에 의하기 때문에 작동이 안정적이고 원활하게 하도록 하는 자연물공급스팀발생장치에 관한 것으로, 스팀청소기, 스팀고압세척기, 보일러증기발생장치, 고층 건물에 지하에서 증기로 상층으로 보내도록 하는 장치, 스팀난방용장치, 세탁소 다림질 스팀공급장치, 스팀세척기, 스팀요리용증기발생장치 등, 스팀을 사용하는 곳에 적용이 가능한 것이다.
이와 같은 본 발명의 특징은 스팀이 발생되도록 하는 스팀장치(20); 상기 스팀장치(20)에 물이 공급되도록 하는 물공급장치(30); 일측 끝단인 물공급시작단(41)이 상기 물공급장치(30) 내부의 저부에 위치되고, 타측 끝단인 물공급끝단(42)이 상기 스팀장치(20)의 내부에 위치되어 상기 물공급장치(30) 내부의 물이 상기 스팀장치(20) 내부로 공급되도록 하는 물공급파이프(40); 일측 끝단인 스팀공급시작단(51)이 상기 스팀장치(20) 내부에 위치되고, 타측 끝단인 스팀공급끝단(52)이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부에 위치되어 상기 스팀장치(20) 내부의 스팀이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부측으로 공급되도록 하는 스팀순환공급파이프(50)가 포함되어 구비되고, 스팀배출파이프(21) 끝단에 배출압력차단밸브(80)가 구비되는 것을 특징으로 한다. 그리고 물공급파이프와 스팀순환공급파이프에는 체크밸브가 구비되어 압력이 가해질 경우에만 개방되도록 하고, 특히 배출압력차단밸브(80)는 물공급파이프의 체크밸브나 스팀순환공급파이프의 체크밸브보다 높은 개방 압력을 설정하여 그 차이만큼의 압력으로 유기적인 작동을 하며, 벽면은 열매체에 의하여 항상 고온을 유지하며 발생된 스팀이 응축되지 않도록 하는 것이다.

Description

자연물공급스팀발생장치{NATURAL WATER SUPPLIED STEAM PRODUCTION APPARATUS}

본 발명은 스팀발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스팀을 발생시키는 스팀장치에 보조물통인 물공급장치의 물이 자연스럽게 무동력으로 공급되도록 하고, 스팀압력이 물공급장치 내부에 작용됨으로써 물이 공급되는 것으로, 별도의 동력원이 필요없이 물공급장치의 물이 스팀장치 내부로 공급되고, 이러한 물공급의 동력원으로 발생된 스팀이 활용되며 특히 스팀배출파이프 끝단에 설치된 배출압력차단밸브가 개방되면서 배출하는 순간 물공급장치 내부의 압력이 스팀장치내부의 압력보다 상대적으로 높아져서 그 차이만큼의 압력으로 물을 공급하는 것으로 적시에 정량의 물을 공급하는 효과를 낼 수 있어 유기적인 작동을 안정적이고 원활하게 하도록 하는 자연물공급스팀발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 물을 가열하여 발생되는 스팀은, 보일러스팀발생, 대형 건물의 난방공급, 스팀청소기, 스팀고압세척기, 스팀활용요리, 찜질방, 온실보온, 세탁소 다림질 등을 위하여 사용하기도 한다. 기타 찜질방이나 온실 보온 등을 위하여 다양한 방식, 다양한 형태로 하여 스팀을 이용할 수 있는 것이다.

이처럼 다양하게 이용하고 있는 스팀발생장치는 주로 외부로부터 공급되는 일정량의 물을 먼저 채우고 가열장치에 의하여 가열되도록 하는 것으로, 내부에 물이 담겨져있지 않으면, 장치에서 스팀이 연속해서 발생하지 않기 때문에, 스팀을 이용하는 장치를 사용할 수 없게 된다.

또한 스팀장치 내부에 물이 없게 되면, 가열장치에 의하여 스팀발생장치에 화재가 발생될 우려가 있는 것이다.

이를 방지하기 위하여, 사용자는 수시로 스팀발생장치에 물이 채워지도록 살펴보게 되어, 다른 작업을 하기가 곤란하게 된다.

특히 스팀발생장치 내부로 물을 공급하기 위하여 대부분 펌프를 이용하고 있으나, 펌프와 센서가 작동하지 않게 된다면, 제대로 물이 공급되지 않아 장치가 손상될 우려가 있는 것이다.

또한 물을 공급하더라도 언제 얼마만큼의 물이 소요되는지는 상황에 따라 다르기 때문에, 적게 소모되는 경우와, 스팀을 많이 사용하는 경우에 서로 다르게 물을 공급하여야 하나, 그 정도를 알 수 없어 손쉽게 물을 공급하기가 아주 불편한 것이다.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위한 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치는, 스팀을 발생시키는 스팀장치에 보조물통인 물공급장치의 물이 자연스럽게 무동력으로 공급되도록 하는 목적이 있다.

특히 스팀압력이 물공급장치 내부에 작용됨으로써 물이 공급되는 것으로, 스팀이 자연스럽게 물공급장치로 공급되고, 스팀압력으로 물공급장치의 물이 스팀장치로 공급되는 것으로, 스팀장치와 물공급장치간 상호 압력차에 의한 순환공급 구조에 의하여 별도의 동력원이 필요없게 되는 것이다.

또한 응급시에는 열팽창소재를 이용하기 때문에, 안전하면서 빠른 시간내에 물이 공급되고, 또한 물이 공급된 후에는 다시 정상적인 작동계통에 의하여 물이 공급되고 스팀이 발생되도록 하는 것으로, 응급상황에서도 안전하게 사용할 수 있도록 하는 것이다.

나아가 가열장치로부터 흡수된 열기가 열매체에 의하여 스팀장치의 벽면이 고온으로 되도록 하여, 스팀이 응축되지 않도록 하는 것이다.

이에 기존의 통상적으로 사용되던 스팀발생장치는 일정량의 물을 채운 후에 가열을 시작하며 담겨진 물이 다 끓을 때까지 기다리며 시간과 에너지를 낭비하며 또한 다 쓰고 난 다음에도 스팀통에 남아 있는 이미 끓고 있던 물이 식을 때까지의 에너지를 낭비하는 요인이 되어 왔다.

이에 특히 본 발명에서는 상기와 같은 특징들에 의하여 최초 가열 후 스팀을 최단시간 내에 사용할 수 있게 되며, 더하여 에너지 절약 효과도 볼 수 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치는, 가열장치(12)에 의하여 내부의 물이 스팀으로 발생되도록 하여, 발생된 스팀이 외부로 방출되도록 구비되는 스팀장치(20); 상기 스팀장치(20)와 구별되어 물이 공급되도록 하는 물공급장치(30); 일측 끝단인 물공급시작단(41)이 상기 물공급장치(30) 내부의 저부에 위치되고, 타측 끝단인 물공급끝단(42)이 상기 스팀장치(20)의 내부에 위치되어 상기 물공급장치(30) 내부의 물이 상기 스팀장치(20) 내부로 공급되도록 하는 물공급파이프(40); 일측 끝단인 스팀공급시작단(51)이 상기 스팀장치(20) 내부에 위치되고, 타측 끝단인 스팀공급끝단(52)이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부에 위치되어 상기 스팀장치(20) 내부의 스팀이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부측으로 공급되도록 하는 스팀순환공급파이프(50)가 포함되어 구비되고, 특히 배출압력차단밸브(80)는 물공급파이프의 체크밸브나 스팀순환공급파이프의 체크밸브보다 높은 압력으로 설정되도록 하여, 그 차이만큼의 압력으로 유기적인 작동을 하는 것을 특징으로 한다.

이에 상기 스팀장치(20)는, 내부의 스팀이 외부로 방출되도록 하기 위한 스팀배출파이프(21); 내부의 스팀 압력을 감소시키도록 조작하기 위한 스팀감압밸브(22); 상부에 위치되어 개폐시키기 위한 스팀개폐캡(23); 내부의 스팀 압력의 상승을 방지하도록 하기 위한 스팀안전핀(24); 내부의 수위가 감지되도록 하기 위한 수위감지센서(25); 스팀배출파이프(21) 끝단에 유기적인 압력 흐름을 형성하기 위한 배출압력차단밸브(80)가 포함되어 구비될 수 있다.

그리고 상기 물공급장치(30)는, 내부로 물을 공급하기 위한 물공급부(31); 내부의 압력을 감소시키도록 조작하기 위한 공급부감압밸브(32); 내부의 압력 상승이 방지되도록 하기 위한 공급부안전핀(33); 내부의 수량을 감지하기 위한 공급수위감지센서(34)가 포함되어 구비되고, 물공급부(31)에 펌프 또는 원수를 연결하고자 할 때는 스팀장치(20)와 물공급장치(30)간 최상부에 소통 파이프(미도시됨)를 두어서 물공급부(30) 내부의 스팀이 채워지는 물로 인해 높아진 압력이 자연스럽게 스팀장치 쪽으로 흐르고, 스팀장치 또한 압력이 배출압력차단밸브(80) 보다 높으면 자동으로 배출한다. 이때 물을 공급할 때 소통파이프(미도시됨)는 전기작동 밸브가 구비되어 전기 밸브제어가 가능하도록 마련될 수도 있을 것이다.

나아가 상기 물공급파이프(40)에는 물공급체크밸브(43)가 구비되어, 물공급체크밸브(43)를 중심으로 하여 물공급장치(30) 측의 수압 세기가 클 경우에 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 흐르도록 구비되고, 상기 물공급파이프(40)의 물공급끝단(42)은 상기 스팀장치(20) 내측 저부에 위치되고, 원형, 타원형, 사각형, 다각형, 직선형, 가지형 중 어느 한 형태로 되어 다수의 배출구멍이 형성되어 구비되며, 상기 스팀순환공급파이프(50)에는 스팀공급체크밸브(53)가 구비되어, 스팀공급체크밸브(53)를 중심으로 하여 스팀장치(20) 측의 스팀 압력의 세기가 클 경우에 스팀장치(20)의 스팀이 물공급장치(30) 측으로 흐르도록 구비될 수 있고, 특히 스팀공급체크밸브(53)와 물공급체크밸브(43)보다 개방 압력이 높은 배출압력차단밸브(80)가 스팀배출파이프(21) 끝단에 설치되어 유기적인 압력흐름을 형성하게 되는 것이다.

또한 본 발명은, 가열장치(12)에 의하여 내부의 물이 스팀으로 발생되도록 하여, 발생된 스팀이 외부로 방출되도록 구비되는 스팀장치(20); 상기 스팀장치(20)로 물이 공급되도록 하는 물공급장치(30); 일측이 상기 물공급장치(30) 내부에 위치되고, 타측이 상기 스팀장치(20)의 내부에 위치되어 상기 물공급장치(30) 내부의 물이 상기 스팀장치(20) 내부로 공급되도록 하는 물공급파이프(40); 일측 끝단인 스팀공급시작단(51)이 상기 스팀장치(20) 내부에 위치되고, 타측 끝단인 스팀공급끝단(52)이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부에 위치되어 상기 스팀장치(20) 내부의 스팀이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부측으로 공급되도록 하는 스팀순환공급파이프(50); 상기 스팀순환공급파이프(50)에 설치되어 상기 스팀장치(20) 측의 스팀 압력의 세기가 클 경우 스팀장치(20) 내의 스팀이 물공급장치(30) 측으로 흐르도록 하는 스팀공급체크밸브(53); 상기 물공급파이프(40)에 설치되어 상기 물공급장치(30) 측의 수압 세기가 클 경우 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 흐르도록 하는 물공급체크밸브(43); 상기 스팀장치(20) 일측에 구비된 스팀배출파이프(21)에 설치되어, 상기 스팀공급체크밸브(53) 작동으로 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부가 고압으로 이뤄진 상태에서 개방작동되는 배출압력차단밸브(80); 상기 물공급장치(30) 저부와 스팀장치(20) 저부 사이에 구비되어, 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되도록 하는 가열물공급파이프(60); 상기 가열장치(12) 측의 스팀장치(20) 저부에는 구비되는 가열작동부(601); 열팽창되는 열팽창부재(63)의 상부와 하부로 위치되는 상기 가열작동부(601)의 담체부(61)와 작동캡(62); 상기 작동캡(62)의 일측에 회동가능하도록 하는 작동로드(64); 상기 작동로드(64) 끝단으로 구비되어 가열물공급파이프(60)의 파이프밸브(65)가 개폐되도록 하는 개폐작동부(66)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 자연물공급스팀발생장치가 제공된다.

이에 상기 가열장치(12) 작동으로 스팀장치(20) 내에서 스팀이 발생되고, 상기 스팀장치(20) 내에 발생된 스팀의 압력으로 스팀순환공급파이프(50)의 스팀공급체크밸브(53)가 작동되어 물공급장치(30)로 스팀이 공급되며, 상기 스팀장치(20) 및 물공급장치(30) 내부의 스팀이 균등 고압으로 형성되고, 상기 스팀공급체크밸브(53)보다 고압에서 작동되는 스팀배출파이프(21)의 배출압력차단밸브(80)가 작동되어 스팀이 배출되고, 상기 스팀장치(20) 내에서 스팀이 배출되는 순간에, 스팀장치(20)의 압력이 감소되어 배출압력차단밸브(80)와 스팀공급체크밸브(53)가 차단되고, 스팀 배출후 압력이 순간 낮아진 스팀장치(20) 보다, 배출전 균등 고압을 그대로 유지하고 있는 물공급장치(30) 내부 압력이 상대적으로 높아서 물공급파이프(40)의 물공급체크밸브(43)가 열려, 물공급장치(30) 내의 물이 스팀장치(20)로 공급되도록 구비될 수 있다.

그리고 상기 스팀장치(20)는, 내부의 스팀이 외부로 방출되도록 하기 위한 스팀배출파이프(21); 스팀공급체크밸브(53)와 물공급체크밸브(43) 보다 개방 압력이 높은 배출압력차단밸브(80)가 스팀배출파이프(21) 끝단에 설치되어 유기적인 압력 흐름을 형성하게 되고, 내부의 스팀 압력을 감소시키도록 조작하기 위한 스팀감압밸브(22); 상부에 위치되어 개폐시키기 위한 스팀개폐캡(23); 내부의 스팀 압력의 과승을 방지하도록 하기 위한 스팀안전핀(24); 내부의 수위가 감지되도록 하기 위한 수위감지센서(25)가 포함되어 구비되고, 상기 물공급장치(30)는, 내부로 물을 공급하기 위한 물공급부(31); 내부의 압력을 감소시키도록 조작하기 위한 공급부감압밸브(32); 내부의 압력 상승이 방지되도록 하기 위한 공급부안전핀(33); 내부의 수량을 감지하기 위한 공급수위감지센서(34)가 포함되어 구비되고, 상기 물공급파이프(40)의 물공급끝단(42)은 상기 스팀장치(20) 내측 저부에 위치되고, 원형, 타원형, 사각형, 다각형, 직선형, 가지형 중 어느 한 형태로 되어 다수의 배출구멍이 형성되어 구비될 수 있다.

또한 상기 물공급장치(30) 또는 스팀장치(20)의 벽체는 내부재(15)와 외부재(16) 사이에, 보온단열재(17)가 구비되고, 상기 스팀장치(20)의 벽체에는 보온단열재(17)에 더하여, 열전이매체(18)가 더 구비되어, 열전이매체(18)에 의하여, 스팀장치(20) 저부의 가열장치(12)에 의한 열기가 스팀장치(20) 내부의 전체 벽체에 전달되도록 구비되며, 상기 스팀장치(20) 저부에는 원형 코일 형태의 흡열부(71)가 구비되고, 상기 스팀장치(20)의 측벽면에는 열전이파이프(72)가 구비되어, 상기 가열장치(12)의 열기가 흡열부(71) 내부의 열전이매체로 전달되도록 하고, 상기 흡열부(71)는 스팀장치(20) 측벽면의 열전이파이프(72)에 연결되도록 구비되어, 상기 흡열부(71) 및 열전이파이프(72)에 의하여 스팀장치(20) 벽면이 고온이 되고, 스팀장치(20) 저부가 방열되도록 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 스팀을 발생시키는 스팀장치에 보조물통인 물공급장치의 물이 자연스럽게 무동력으로 공급되도록 하는 것이다.

특히 스팀압력이 물공급장치 내부에 작용됨으로써 물이 공급되는 것으로, 스팀이 자연스럽게 물공급장치로 공급되고, 스팀압력으로 물공급장치의 물이 스팀장치로 공급되도록 하여, 스팀과 물의 순환공급 구조에 의하여 별도의 동력원이 필요없게 되는 것이다.

또한 응급시에는 열팽창소재를 이용하기 때문에, 안전하면서 빠른 시간내에 물이 공급되고, 또한 물이 공급된 후에는 다시 정상적인 작동계통에 의하여 물이 공급되고 스팀이 발생되도록 하는 것으로, 응급상황에서도 안전하게 사용할 수 있도록 하는 것이다.

나아가 가열장치로부터 흡수된 열기가 열매체에 의하여 스팀장치의 벽면이 고온으로 되도록 하여, 스팀이 응축되지 않도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치에 대한 개략적인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치에 대한 개략적인 구성 예시도.
도 3 내지 도 13은 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치에 의한 자동 물공급단계가 개략적으로 도시된 작동예시도.
도 14는 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치에 대한 다른 실시의 단면도.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치의 개폐부분에 대한 개략적인 예시도.
도 17은 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치의 스팀장치에 있어서의 열전이파이프에 대한 개략적인 예시도.
도 18은 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치의 스팀공급시작단에 대한 단면도.
도 19는 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치에서 물공급작동에 대한 예시도.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치(10)는 도 1 내지 도 19 등에 도시된 바와 같이, 가열장치(12)에 의하여 내부의 물이 스팀으로 발생되도록 하여, 발생된 스팀이 외부로 방출되도록 구비되는 스팀장치(20)가 구비되고, 이러한 상기 스팀장치(20)와 구별되어 물이 공급되도록 하는 물공급장치(30)가 구비되어 이루어지는 것이다.

이러한 자연물공급스팀발생장치(10)에 의하여 발생되는 스팀은, 고온을 유지하도록 하여, 대형 건물의 난방용, 찜질방이나 보온 난방용, 그리고 온수 공급을 위한 용도 등 다양한 분야에서 다양한 방법으로 이용이 가능한 것이다. 그리고 보일러스팀발생, 스팀청소기, 스팀고압세척기, 스팀활용요리, 찜질방, 온실보온, 세탁소 다림질 등에 이용될 수 있을 것이다.

즉 스팀청소기, 스팀고압세척기, 보일러증기발생장치, 고층 건물에 지하에서 증기로 상층으로 보내도록 하는 장치, 스팀난방용장치, 세탁소 다림질 스팀공급장치, 스팀세척기, 스팀요리용증기발생장치 등, 스팀을 사용하는 곳에 적용이 가능한 것이다.

이처럼 다양하게 이용될 수 있는 스팀을 발생시키기 위한 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치(10)에 의하면, 단순히 스팀을 발생시키도록 함과 함께, 연속되어 스팀이 발생되도록 하기 위하여, 스팀장치에 물이 자동적으로 공급되도록 하기 위한 것이 특징인 것이다.

즉 종래에는 다수의 전자센서나 작동 모터 등 많은 전자 또는 기계적인 부품들을 이용하여 스팀장치에 물이 공급되도록 하고 있으나, 본 발명에 의한 자연물공급스팀발생장치(10)에 의하면, 보조 물탱크의 물이 무동력으로 하여, 자연스럽게 스팀장치 내부로 물이 공급되는 것이다. 따라서 보조 물통에서 스팀장치 내부로 물이 공급되도록 함에 있어서, 별도의 동력원이 필요하지 않으며, 또한 보조 물통의 물이 스팀장치 내부로 공급되는 시기도 자연스럽게 조절되어 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 동력이나 사용자의 감시가 없어도 물이 공급되도록 하는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치(10)의 세부 구성을 살펴보면 다음과 같다.

즉 도 1 내지 도 19 등에서 알 수 있는 바와 같이, 자연물공급스팀발생장치(10)에는 크게 스팀을 발생되도록 하여 외부의 별도로 마련되는 스팀사용장치 등이 연결되어, 스팀이 공급되도록 하기 위한 스팀장치(20)가 마련된다.

이러한 스팀사용장치의 구성 예로는, 첨부된 도면의 예시에서와 같이, 스팀장치(20) 일측에 설치된 스팀배출파이프(21)와 연결된 스팀저장탱크(81), 스팀저장탱크(81)와 연결되어 스팀을 이용하여 다리미질을 할 수 있도록 하는 스팀다리미장치(82), 스팀저장탱크(81)와 연결되어 보일러작동을 할 수 있도록 하는 스팀보일러장치(83), 그 외에 다양한 형태의 스팀사용장치가 마련될 수 있는 것으로, 이러한 스팀사용장치 측으로 스팀장치(20)에서 발생한 스팀이 공급되어 이용되도록 하는 것이다.

그리고 이러한 스팀장치(20) 내부로 스팀이 발생되도록 하기 위한 물을 공급하기 위하여, 하나 또는 다수의 파이프로 연결되는 물공급장치(30)가 함께 마련되는 것이다.

이에 스팀장치(20)와 물공급장치(30)가 서로 연결되도록 하기 위한 파이프로는, 일측 끝단인 물공급시작단(41)이 상기 물공급장치(30) 내부의 저부에 위치되고, 타측 끝단인 물공급끝단(42)이 상기 스팀장치(20)의 내부에 위치되어 상기 물공급장치(30) 내부의 물이 상기 스팀장치(20) 내부로 공급되도록 하는 물공급파이프(40), 그리고 일측 끝단인 스팀공급시작단(51)이 상기 스팀장치(20) 내부에 위치되고, 타측 끝단인 스팀공급끝단(52)이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부에 위치되어 상기 스팀장치(20) 내부의 스팀이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부측으로 공급되도록 하는 스팀순환공급파이프(50)가 구비될 수 있다.

그리하여 물공급파이프(40)를 통하여 보조물통인 물공급장치(30) 내부의 물이 스팀장치(20) 내부로 공급되어, 함께 마련되는 가열장치(12)에 의하여, 스팀장치(20) 내부의 물에 의하여 스팀이 발생되는 것이다.

그리고 이에 이용되는 가열장치(12)는 일반적으로 스팀장치(20) 저부의 가열부분을 가열하도록 하는 버너로 하여 마련될 수 있을 것이다. 또한 전기코일에 의한 가열방식도 가능할 것이다. 나아가 물이 스팀으로 변환되도록 하는 것이라면 어떠한 가열 수단 또는 진동수단 등에 의해서도 가열장치(12)로 이용될 수 있을 것이다.

이와 같이 마련되는 상기 스팀장치(20)에는, 내부의 스팀이 외부로 방출되도록 하기 위한 스팀배출파이프(21), 내부의 스팀 압력을 감소시키도록 조작하기 위한 스팀감압밸브(22), 상부에 위치되어 개폐시키기 위한 스팀개폐캡(23), 내부의 스팀 압력의 상승을 방지하도록 하기 위한 스팀안전핀(24), 그리고 내부의 수위가 감지되도록 하기 위한 수위감지센서(25) 등이 더 포함되어 이루어질 수 있을 것이다.

이에 스팀배출파이프(21)에 의하여 외부의 스팀사용장치(스팀다리미장치(82), 스팀보일러장치(83) 등)로 스팀이 공급되도록 하기 위해 스팀저장탱크(81) 측으로 스팀이 공급되도록 하는 것이고, 스팀감압밸브(22)는 스팀장치(20) 내부의 스팀 압력을 감소시키기 위하여 조작하기 위한 밸브인 것이다.

그리고 스팀개폐캡(23)이 구비되고, 또한 스팀안전핀(24)은 스팀장치(20) 내부의 압력이 너무 과하게 고압으로 발생되는 경우에는 스팀안전핀(24)이 개폐되도록 하여, 스팀장치(20)를 비롯하여 다수의 부재들이 과도한 고압으로 인하여 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이에 스팀안전핀(24)이 작동되도록 하는 작동압력은 통상 사용되는 스팀장치에 준하여 적용될 수 있을 것이다.

이와 함께 마련될 수 있는 수위감지센서(25)는 스팀장치(20) 내부의 물의 수위 정도를 감지하기 위한 것이다.

그리고 상기 물공급장치(30)에는, 내부로 물을 공급하기 위한 물공급부(31), 내부의 압력을 감소시키도록 조작하기 위한 공급부감압밸브(32), 내부의 압력 상승이 방지되도록 하기 위한 공급부안전핀(33), 내부의 수량을 감지하기 위한 공급수위감지센서(34) 등이 함께 마련될 수 있을 것이다.

이에 물공급부(31)에 의하면, 물공급부(31)의 뚜껑을 열고 물을 공급하게 되는 것이다. 물론 이러한 물공급부(31)의 구성으로는 자동으로 물이 공급되도록 구성될 수도 있는 것으로, 물공급장치(30) 내부의 수위를 공급수위감지센서(34)에 의하여 감지된 수위감지신호에 의하여 물공급부(31)와 연결되는 공급펌프(미도시됨)의 작동에 의하여 물이 공급되도록 할 수 있을 것이다. 이에 공급펌프에 의한 강제물주입방법에 있어서는, 강제로 주입되는 물의 압력에 의해 물공급장치(30) 내부의 스팀이 외부로 방출되지 않고, 강한 물주입압력에 의해 스팀이 스팀장치(20) 측으로 흐르도록 별도의 파이프 및 밸브 등이 마련될 수도 있을 것이다. 또한 급수물탱크(미도시됨)가 물공급부(31)와 연결되어 물공급장치(30) 내부의 스팀압력이 감소되도록 한 상태에서 별도의 밸브를 열어 물이 공급되도록 할 수 있는 것이다.

그리고 물공급장치(30) 내부의 물위에 부력체가 부유되도록 하고, 수위가 감소됨에 따라 이러한 부력체가 낮은 높이로 위치될 경우에 물공급부(31)가 개폐되도록 마련될 수도 있는 것이다. 이처럼 다양한 방식에 의하여 물이 주입되도록 마련될 수 있을 것이다.

이러한 공급부감압밸브(32)는 물을 공급하기 위하여 물공급부(31)를 개방하거나, 물공급장치(30) 내부를 청소하거나 수리할 경우에 앞서 미리 물공급장치(30) 내부의 압력을 감소시키기 위해 작동시키는 밸브인 것이다.

또한 공급부안전핀(33)은 물공급장치(30) 내부의 압력이 과도하게 고압으로 되는 경우에, 압력을 줄이기 위한 안전밸브인 것이다.

이에 더하여 상기 물공급파이프(40)에는 물공급체크밸브(43)가 구비되어, 물공급체크밸브(43)를 중심으로 하여 물공급장치(30) 측의 수압 세기가 클 경우에 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 흐르도록 구비될 수 있을 것이다.

그리하여 스팀장치(20) 내부의 압력에 비하여, 물공급장치(30)의 내부 압력이 고압이 되어 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되는 것이다.

그리고 상기 물공급파이프(40)의 물공급끝단(42)은 상기 스팀장치(20) 내측 저부에 위치되고, 원형, 타원형, 사각형, 다각형, 직선형, 가지형 중 어느 한 형태로 되어 다수의 배출구멍이 형성되어 구비되도록 할 수 있다.

그리하여 원형, 타원형, 사각형, 다각형, 직선형, 여러가닥으로 분기되는 가지형 등 다양한 형태로 하여 물공급끝단(42)이 형성될 수 있는 것으로, 이는 스팀장치(20)의 형태에 따라 알맞게 마련될 수 있을 것이다.

그리고 이러한 물공급끝단(42) 부분은 다수의 배출구멍이 형성될 수 있는 것으로, 스팀장치(20) 저부에 고루 분출되면서 물이 공급되도록 하는 것이다. 특히 물공급끝단(42)의 다수 배출구멍으로부터 분출되는 물의 압력이 고압일 경우에는 안개처럼 분무될 수 있는 것으로, 어느 정도의 온도만 가열하게 되면 쉽게 스팀으로 되도록 하여, 물에서 스팀으로 되는 시간이 짧게 되어, 스팀을 바로 이용할 수 있도록 하는 장점이 있다.

이와 함께 상기 스팀순환공급파이프(50)에는 스팀공급체크밸브(53), 순환차단밸브(531)가 구비되어, 스팀공급체크밸브(53)를 중심으로 하여 스팀장치(20) 측의 스팀 압력의 세기가 클 경우에 스팀장치(20)의 스팀이 물공급장치(30) 측으로 흐르도록 구비될 수 있다. 또한 순환차단밸브(531)가 개방된 상태에서는 스팀공급체크밸브(53)의 작동에 의하여 스팀장치(20) 내부의 압력이 클 경우에 스팀이 물공급장치(30) 측으로 공급되며, 반면 순환차단밸브(531)가 닫혀진 경우에는 스팀이 물공급장치(30)로는 공급되지 않게 된다. 이는 스팀장치(20) 내부의 스팀이 물공급장치(30)로 공급되지 않기 때문에, 순환흐름이 차단되는 것으로, 결국 스팀압에 의한 자동 물공급작용은 정지하게 된다. 그리하여 스팀장치(20) 내부의 물만 스팀으로 이용할 경우에 순환차단밸브(531)를 닫게 되는 것이다.

따라서 스팀장치(20) 내부의 스팀압력이 물공급장치(30) 내부의 압력보다 클 경우에만 스팀공급체크밸브(53)가 작동하여, 스팀이 물공급장치(30)로 공급될 수 있을 것이다.

특히 스팀장치(20) 내부에 있던 물이 스팀으로 변화되고, 배출하는 순간에 스팀장치(20) 내부의 압력이 현저히 감소되고, 물공급장치(30) 내부압이 상대적으로 고압이 될 경우, 물공급장치(30) 내부의 스팀이 스팀공급체크밸브(53)를 통해서 스팀장치(20)로 역류되는 것이 방지되는 것이다. 즉 물공급장치(30)의 내부압이 스팀장치(20)의 내부압보다 고압일 경우에는, 스팀공급체크밸브(53)에 의해 스팀이 역류되는 것이 방지되고, 물공급파이프(40) 및 물공급체크밸브(43)를 통하여 물이 물공급장치(30)에서 스팀장치(20) 측으로 공급되는 것이다.

이와 함께 본 발명에 따른 자연물공급스팀장치(10)에 있어서, 스팀이 이용되도록 하기 위하여, 스팀장치(20)에서 배출되는 스팀은 스팀배출파이프(21)를 통해 스팀저장탱크(81)로 공급된다. 이에 이러한 스팀배출파이프(21)에는 배출압력차단밸브(80)가 마련되는 것이다. 특히 물공급장치(30)에서 공급된 물이 스팀장치(20)에서 가열장치(12) 작동으로 스팀으로 되고, 스팀장치(20)에서 발생된 스팀에 의해 압력이 발생되면 스팀공급체크밸브(53) 작동으로 스팀이 물공급장치(30)에 공급됨으로써, 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 모두 고압의 상태가 된 후에는, 스팀배출파이프(21)에 형성된 압력이 점차 증가하고 배출압력차단밸브(80)가 작동하여, 스팀장치(20) 내의 스팀이 스팀저장탱크(81)로 공급되는 것이다.

즉 스팀공급체크밸브(53) 또는 물공급체크밸브(43)의 작동개시압력보다, 배출압력차단밸브(80)가 작동되는 작동개시압력이 크도록 설치하게 됨으로써, 스팀다리미장치 또는 스팀보일러장치 등 스팀을 사용하기 위한 외부장치로 스팀이 배출되기에 앞서, 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부가 스팀에 의하여 고압을 형성하도록 마련될 수 있는 것이다. 이는 스팀공급체크밸브(53), 물공급체크밸브(43)의 작동개시압력이 배출압력차단밸브(80)의 작동개시압력보다 크지 않도록 함으로써, 원활한 작동이 이뤄지게 되는 것이다.

특히 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부 압력이 스팀에 의하여 고압을 형성한 후에는 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부가 고압을 이루게 되며, 이후 계속 발생되는 스팀에 의해 배출압력차단밸브(80)가 작동하게 되면, 순간적으로 스팀장치(20) 내부의 압력이 낮아지게 된다.

이처럼 배출압력차단밸브(80)의 작동으로 스팀장치(20) 내부의 압력이 물공급장치(30) 내부 압력보다 낮아지게 되므로, 스팀공급체크밸브(53)는 차단됨과 함께, 물공급체크밸브(43)가 작동되어 물공급장치(30)로부터 스팀장치(20) 측으로 물이 원활히 공급되는 것이다.

이에 더하여, 본 발명에 따른 자연물공급스팀장치(10)는 도 1 내지 도 13 등에서와 같이, 물공급장치(30)와 스팀장치(20)가 서로 이격되어 떨어진 거리를 유지하여 설치될 수도 있고, 반면 도 14에서와 같이 스팀장치(20)와 물공급장치(30)가 하나의 탱크와 같은 몸체 내부에 구성될 수도 있을 것이다.

물론 도 1에서는 이들 물공급장치(30), 스팀장치(20) 등이 사각 함체형상으로 하여 실시됨을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 17에서와 같이 원형함체, 그리고 기타 원기둥형함체, 다각형함체, 다각기둥형함체, 등 다양한 형태로 하여 이루어질 수도 있을 것이다.

그리고 이러한 물공급장치(30) 또는 스팀장치(20)의 벽체는 내부재(15)와 외부재(16) 사이에, 보온단열재(17)가 마련될 수 있을 것이다.

특히 스팀장치(20)의 벽체에는 보온단열재(17)에 더하여, 열전이매체(18)가 더 구비될 수도 있을 것이다. 이러한 열전이매체(18)에 의하면, 스팀장치(20)의 저부 또는 일측으로 마련되는 가열장치(12)에 의하여, 스팀장치(20) 일측이 가열될 경우, 이러한 일측으로 가열되는 열기가, 스팀장치(20) 내부의 전체 면에 고루 전달되도록 하기 위한 것이다.

즉 스팀장치(20) 일측의 열기가 스팀장치(20) 내부벽면 전면에 걸쳐 빠르게 전달되도록 하여, 스팀장치(20) 내부 벽면의 온도가 항상 고온을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이는 한번 스팀으로 변환된 스팀은 차가운 벽면에 닿게 되면 다시 물로 변하게 될 우려가 있기 때문에, 열전이매체(18)에 의하여 고온으로 된 벽체에 스팀이 닿게 되더라도 쉽게 물로 되지 않기 때문에, 스팀을 손실시키지 않고 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이러한 열전이매체(18)는, 열전도율이 높은 재료로 구비되는 것으로, 실리콘오일, 절연냉각유, 열매체유, 냉각제가 포함되는 액체부도체, 절연실리콘, 절연우레탄, 절연에폭시 등으로 구비될 수 있을 것이다. 이러한 열전이매체로 사용될 수 있는 제품들의 예를 보면, SIM-770(대한케미컬(주) 사의 제품명), EP-930(POLY-TECH사의 제품명), FC-40(3M 사의 제품명), ZT130(Solvay Solexis 사의 제품명), Novec 120(3M 사의 제품명) 등과 같이, 다양한 종류의 실리콘오일 등이 액체, 그리고 실리콘, 우레탄, 에폭시 등의 젤상태 또는 경화되어 굳어진 상태의 몰딩재질 등으로 하여 열전이매체(18)로 이용될 수 있을 것이다.

이에 더하여 도 17에서와 같이 스팀장치(20)의 저부에 원형 코일 형태의 흡열부(71)가 마련되어, 가열장치(12)의 열기가 흡열부(71) 내부의 열전이매체로 전달되도록 하고, 이러한 흡열부(71)는 스팀장치(20)의 측벽면에 마련된 열전이파이프(72)에 연결되도록 할 수 있을 것이다.

그리고 열전이매체(18)의 층에 더하여 흡열부(71)에 의하여 흡열된 열기가 열전이파이프(72)에 의하여 스팀장치(20)의 벽면이 고온(대략 250도씨 정도)을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이에 더하여, 열전이파이프(72)의 일측에는 내부의 열전이매체가 순환되도록 하기 위한 순환모터가 결합될 수 있는 것으로, 결국 순간 고온으로 되는 흡열부(71) 부근의 온도가 너무 고온으로 되는 것을 방지하고, 또한 흡열부(71)의 고온 상태의 열전이매체가 열전이파이프(72)에 다다르도록 하여 빠른 시간에 방열이 가능하도록 하기 때문에, 벽면의 온도가 항상 일정하게 고온을 유지할 수 있을 것이다. 따라서 스팀장치(20)의 내부 벽면이 항상 고온을 유지하기 때문에 물에서 스팀으로 변한 상태에서도 다시 물로 응축되지 않도록 하는 것이다.

이와 함께 흡열부(71) 부근의 부재가 갑자기 고온으로 상승되어 물성변형으로 손상될 수 있는 것도 냉각에 의하여 방지될 수도 있을 것이다.

또한 스팀장치(20) 상부 일측으로는 열전이매체팽창조절부(미도시됨)가 마련되어, 열전이매체(18) 및 열전이파이프(72) 내부의 열전이매체의 부피가 팽창되는 작용에 대해 팽창압이 강하게 작용되어도 팽창압이 완화될 수 있도록 마련될 수 있는 것이다. 즉 가열장치(12)의 작동 여부에 따라 열전이매체(18) 및 열전이파이프(72) 내부의 열전이매체의 부피가 팽창하거나 수축할 수 있을 것이다. 이처럼 열전이매체(18) 또는 열전이파이프(72) 내부의 열전이매체가 팽창하거나 수축하더라도 상태가 안정적으로 유지될 수 있는 것이다.

그리고 도 15, 도 16 등에서와 같이, 스팀장치(20)의 스팀개폐캡(23), 또는 물공급장치(30)의 물공급부(31) 등에는 압력로크장치(231)(311)가 더 마련될 수도 있을 것이다.

이러한 압력로크장치(231)(311)는, 도 15에서와 같이, 스팀장치(20) 또는 물공급장치(30)의 내부 압력이 저압일 경우에는, 아래방향으로 내려가도록 하여, 스팀개폐캡(23) 또는 물공급부(31) 등의 뚜껑을 자유롭게 열거나 닫을 수 있도록 하는 것이다.

반면 도 16에서와 같이, 스팀장치(20) 또는 물공급장치(30)의 내부압력이 고압으로 될 경우에는, 압력로크장치(231)(311)가 상향으로 이동하게 되고, 이러한 압력로크장치(231)(311)의 상측 끝단 부분이 스팀개폐캡(23) 또는 물공급부(31)의 뚜껑에 형성된 홈에 끼워져서, 결국 스팀개폐캡(23) 또는 물공급부(31)의 뚜껑이 쉽게 개방되지 않도록 하는 것이다.

따라서 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부에 압력이 고압일 경우에는 스팀개폐캡(23) 또는 물공급부(31) 등의 뚜껑이 열리지 않도록 하여, 스팀이 새거나 또는 외부 사용자가 다치지 않도록 하는 것이다.

이에 더하여 도 3 내지 도 13 등에서와 같이, 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되도록 하는 가열물공급파이프(60)가 더 구비될 수 있을 것이다.

이러한 가열물공급파이프(60)는 초기작동 시, 또는 스팀장치(20) 내부에 물이 적어져서 고온으로 되는 경우에 스팀장치(20) 내부로 물이 빠르게 공급되도록 하기 위한 것이다.

이를 위하여 도 3 내지 도 13 등에서와 같이, 가열장치(12)와 근접된 부분에는 가열작동부(601)가 마련될 수 있는 것으로, 가열작동부(601)에는 상부와 하부로 하여 담체부(61)와 작동캡(62)이 마련되고, 담체부(61)와 작동캡(62) 내부에는 열팽창부재(63)가 마련될 수 있는 것이다. 이러한 열팽창부재(63)의 특성을 보면, 대부분의 금속, 또는 수지재 등은 열을 받게 되면 부피가 팽창하게 되는 것으로, 특성에 알맞은 일반적인 팽창소재를 이용할 수 있을 것이다.

그리고 작동캡(62)의 일측에는 작동로드(64)의 일측이 회동가능하게 결합되고, 작동로드(64)의 타측 끝단은 가열물공급파이프(60)의 파이프밸브(65)가 개폐되도록 하는 개폐작동부(66)가 마련된다.

또한 작동로드(64)의 중간에는 회동중점부재(67)가 마련된다.

그리하여 도 3에서처럼 스팀장치(20)의 초기작동일 경우, 또는 스팀장치(20) 내부에 물이 채워져 물에 열팽창부재(63)가 냉각된 상태의 저온(대략 100℃ 정도)으로 될 경우에는 열팽창부재(63)가 적게 팽창된 상태가 되어, 작동로드(64) 끝단의 개폐작동부(66)에 의하여 파이프밸브(65)가 폐쇄된 상태가 된다.

그러나 도 4에서와 같이 스팀장치(20) 내부에 물이 적거나 없게 되어, 스팀장치(20) 내부, 특히 가열장치(12)의 열기가 작용되는 부분이 고온으로 될 경우에는, 열팽창부재(63)가 팽창된다. 이처럼 열팽창부재(63)의 열팽창으로 인하여, 담체부(61)로부터 작동캡(62)이 상향으로 이격되어(도 4에서 'b' 만큼 이격됨), 작동캡(62)의 상부에 결합된 작동로드(64) 부분이, 회동중점부재(67)를 중심으로 하여 회동되는 것이다.

이에 의하여 작동로드(64)의 끝단인 개폐작동부(66)가 파이프밸브(65)와 이격되어, 결국 가열물공급파이프(60)로 공급된 물이 파이프밸브(65)에 의하여 스팀장치(20) 내부로 공급되게 된다.

특히 이러한 작동에 있어서, 가열장치(12)가 가열작동되지 않아 스팀장치(20) 내부가 저압, 저온인 상태에 있거나, 가열장치(12)가 작동되더라도 스팀장치(20) 내부에 물이 담겨져 있는 상태에서는, 열팽창부재(63) 부근의 온도는 대체로 100℃의 저온을 유지하게 된다.

그러나 스팀장치(20) 내부에 물이 없는 상태에서 가열장치(12)가 최초로 작동되는 경우에는 스팀장치(20)의 가열작동부(601)가 급속도로 가열되어 고온으로 될 수 있어, 이러한 고열에 의하여 열팽창부재(63)의 팽창으로 인하여, 가열물공급파이프(60)를 통하여 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되는 것이다.

또한 스팀장치(20)를 사용하는 중에도, 스팀장치(20)에 담겨졌던 물이 스팀으로 되어, 물이 소모된 경우에는, 가열장치(12)에 의하여 스팀장치(20)의 열팽창부재(63) 부근이 고온으로 되는 것이다. 이러한 경우에도 가열물공급파이프(60)를 통하여 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되게 된다.

이후 스팀장치(20) 내부에 물이 공급되면, 열팽창부재(63) 부근의 온도는 물에 의하여 대략 100℃ 정도의 저온상태로 되기 때문에, 열팽창되었던 열팽창부재(63)는 다시 수축되며, 이로써 가열물공급파이프(60)로 공급되던 물은 공급을 중단하게 된다.

이처럼 가열물공급파이프(60) 및 열팽창부재(63) 등에 의하여, 스팀장치(20) 내부의 물이 다 떨어진 경우에도, 응급되게 물공급장치(30)의 물이 온도변화에 따라 자연스럽게 공급되도록 하는 것으로, 항상 스팀이 발생되도록 하는 장점이 있는 것이다.

이에 더하여 본 발명에 따른 스팀장치(20)에서는, 열팽창부재(63)의 저부, 즉 담체부(61)의 저부에 해당하는 부분이 상협하광으로 형성되는 경사면이 형성된 상태로 하여 경사열집중부(68)가 형성될 수 있을 것이다. 그리하여 가열장치(12)의 열기가 그대로 담체부(61)에 전달될 뿐만 아니라, 경사열집중부(68)의 경사면에 의하여 보다 많은 열기가 담체부(61)의 열팽창부재(63)에 잘 전달되도록 하는 것이다.

그리고 이러한 경사열집중부(68)의 내측으로는 상협하광의 깔때기 형상으로 형성되는 하나 또는 다수 개의 열집중나팔부(69)가 함께 마련될 수도 있을 것이다.

그리하여 가열장치(12)의 열기가 더욱 강하고 빠르게 담체부(61)의 열팽창부재(63)에 전달되도록 하는 것이다. 이에 의하여 열팽창부재(63)가 순간적으로 빠르게 고온에 이르게 되어 상부의 작동캡(62)이 상향으로 이동되도록 하는 것이다. 이로써 작동캡(62)과 연결된 개폐작동부(66)가 작동하여 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 빠르게 공급되는 것이다.

이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치(10)의 작동을 즉 도 3 내지 도 13 등의 첨부도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

우선 일측으로 스팀이 발생되도록 하는 스팀장치(20)가 마련되고, 물공급파이프(40)와 스팀순환공급파이프(50) 등 다수의 파이프가 연결되는 물공급장치(30)가 마련될 수 있을 것이다. 물론 이외에도 가열물공급파이프(60) 또는 수위감지센서나 물을 공급하기 위한 부재, 그리고 안전밸브 등의 부재들이 더 부가되어 실시될 수도 있을 것이다.

이처럼 마련되는 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치(10)는, 우선 도 3에서와 같이 물공급장치(30) 내에 물을 채우게 된다.

이에 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되도록 하기 위한 물공급파이프(40)는, 물공급시작단(41)이 물공급장치(30)의 바닥에 입구가 있도록 하고, 또한 물공급끝단(42)이 스팀장치(20)의 바닥 부근에 위치되도록 마련될 수 있을 것이다.

그리고 물공급파이프(40)의 중간부분 높이가 물공급시작단(41)과 물공급끝단(42)과 비슷한 높이로 이루어지도록 형성될 수도 있을 것이다.

그리하여 도 4와 같이 가열장치(12) 작동으로 물이 없던 스팀장치(20)가 가열되면, 열팽창부재(63)를 비롯한 가열작동부(601)의 작동으로 가열물공급파이프(60)를 통하여 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되는 것이다.

따라서 도 5와 같이 물공급장치(30) 내부의 물이 공급되어, 스팀장치(20)의 수위가 상승하게 되는 등 물공급단계(S01)가 완료되는 것이다. 물론 물공급장치(30) 내의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되는 경우에는, 물공급장치(30)에서는 줄어드는 물의 양만큼 다시 채워지도록 구비됨이 바람직할 것이다.

그리고 가열장치(12) 작동으로, 스팀장치(20) 내부에서 스팀이 발생되고, 이러한 스팀은 외부의 스팀사용장치에 공급되는 스팀발생단계(S02)가 수행되는 것이다. 그러나 보다 원활한 작동을 위하여 도 6에서와 같이 외부의 스팀사용장치로 공급되는 스팀을 단속하기 위한 배출압력차단밸브(80)의 작동개시압력의 세기가, 스팀공급체크밸브(53)의 작동개시압력보다 크게 하여 마련될 경우에는 외부로 스팀이 배출되지 않고 스팀장치(20) 내부에서 센 압력으로 차게 된다.

이와 같이 스팀장치(20)에서 스팀이 발생되면, 도 7과 같이 스팀장치(20)의 상측 부분이 고온 고압으로 되고, 이에 따라 스팀순환공급파이프(50)에 결합된 스팀공급체크밸브(53)가 고압으로 인하여 개방된다.

따라서 도 7에서와 같이 스팀장치(20) 내부의 스팀이 물공급장치(30)로 공급되는 스팀공급단계(S03)가 진행되는 것이다. 이에 스팀이 발생되기 전 또는 스팀이 발생되는 중에도 물공급장치(30)에 물이 채워질 수 있는 것으로, 이는 자동공급, 수동공급 등 다양한 방식에 의하여 물공급장치(30)에 물이 채워질 수 있을 것이다. 특히 물공급장치(30)의 상부로는 어느 정도 공간이 형성되도록 하여, 스팀장치(20)로부터 공급되는 스팀이 물공급장치(30)의 상부 공간에 모이도록 마련되어야 할 것이다. 보다 바람직하게는 물공급장치(30)의 만수위가 전체 통의 2/3 정도로 하여 물이 채워질 수 있는 것으로, 물공급장치(30) 상부의 1/3 부분에는 스팀장치(20)로부터 공급되는 스팀이 채워지게 되는 것이다. 물론 이후의 과정으로 물공급장치(30) 상부에 모인 스팀이 점차 고압을 형성함으로써, 아래의 물을 가압하게 되는 것이다. 따라서 스팀장치(20)에서 외부로 스팀배출됨으로써, 스팀장치(20) 내부의 압력이 급격히 낮아진 경우에, 물공급장치(30) 상부의 1/3 부분에서 가압되었던 스팀의 압력이 아래의 2/3 부분의 물을 가압하게 되고, 이로써 물공급장치(30) 내부의 물이 흐르도록 하는 물공급파이프(40)로 물이 흐르도록 가압하게 된다. 특히 가압력은 물공급파이프(40)에 설치된 물공급체크밸브(43)도 가압하게 되어, 물공급장치(30) 내부의 스팀압에 의하여 물공급체크밸브(43)가 개방됨으로써 물공급장치(30) 내부의 물이 스팀장치(20)로 공급된다.

이처럼 스팀이 물공급장치(30)로 공급되면 물공급장치(30) 내의 압력도 공급되는 스팀에 의하여 가압되고, 가압된 스팀압에 의하여 물공급장치(30) 내부의 물도 가압되게 되는 스팀가압단계(S04)가 이루어지는 것이다.

이러한 과정에 의하여 스팀장치(20)의 내부 압력과 물공급장치(30)의 내부 압력이 비슷한 상태로 하여 고압을 형성하게 되는 것이다. 이처럼 보다 낮은 상태의 고압의 스팀압력에 의해 스팀공급체크밸브(53)가 작동되고, 이로써 스팀장치(20) 및 물공급장치(30) 내부의 압력이 모두 비슷하게 아주 센 고압을 형성한 후에는, 외부의 스팀사용장치로 연결되는 스팀저장탱크(81)로 스팀이 공급되도록 배출압력차단밸브(80)가 작동되는 것이다. 즉 도 8에서와 같이 배출압력차단밸브(80)가 작동되어 스팀장치(20) 내의 스팀이 스팀배출파이프(21)를 통하여 외부의 스팀저장탱크(81)로 배출되는 것이다.

이후 스팀장치(20) 내부에 담겨졌던 물은 스팀발생으로 점차로 줄어들게 되고, 또한 배출압력차단밸브(80) 작동으로 스팀배출파이프(21)를 통해 스팀저장탱크(81)로 스팀이 배출됨으로써, 스팀장치(20) 내부의 스팀압력이 낮아지게 된다.

따라서 스팀장치(20) 내부압력이 물공급장치(30) 내부의 압력보다 낮아지게 되어, 도 9에서와 같이 스팀공급체크밸브(53)는 차단되고, 반면 물공급파이프(40)에 설치된 물공급체크밸브(43)가 작동됨으로써, 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되는 물공급단계(S05)가 이루어지는 것이다.

그리고 도 10에서와 같이 스팀장치(20) 내의 물이 통의 바닥에서 위로 1/3 정도의 높이에 있는 부력부재(511)로 만수위가 제한되고, 상단에 연결된 스팀공급시작단(51)이 볼 밸브로 차단되어 스팀순환이 중단되므로 더 이상 스팀장치(20) 측으로 물이 공급되지 않게 되는 물공급완료단계(S06)가 된다. 이에 물공급장치(30)는 내부의 물이 스팀장치(20)로 공급되기 때문에, 내부 물이 줄어든다. 이에 강제적으로 물이 더 공급되도록 하는 장치를 마련되는 경우에는 연속해서 물공급장치(30) 측으로 물이 공급되도록 마련될 수도 있을 것이다.

이후 가열장치(12)의 계속되는 가열에 의해, 스팀장치(20) 내부는 다시 고압으로 스팀압을 형성하게 되고, 스팀장치(20) 내부에는 아주 센 고압의 스팀압을 형성하게 된다. 이때 도 11에서와 같이 스팀순환공급파이프(50)의 스팀공급시작단(51)이 부구에 의해 스팀공급시작단(51)이 폐쇄되어 스팀순환공급파이프(50)로 스팀이 공급되지 않게 되는 것이다. 따라서 강한 스팀압력에 의하여 스팀배출파이프(21)에 형성된 배출압력차단밸브(80)가 개방작동하여, 외부의 스팀저장탱크(81) 측으로 스팀이 공급되는 것이다.

또한 계속적인 스팀 발생으로 스팀장치(20)의 압력이 점차 상승하여 스팀공급체크밸브(53)의 개방압력에 도달하면, 체크밸브(53)가 개방되면서 물공급장치(30)로 스팀이 이동하기 시작하며, 이후로 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부는 균등 압력이 작용하며, 압력 또한 점차 상승하여 스팀배출파이프(21) 끝단에 설치된 배출압력차단밸브(80)의 개방압력에 도달하게 된다. 배출압력차단밸브(80)의 개방과 함께 순간 스팀장치(20) 내부의 압력은 급격히 낮아져서 배출압력차단밸브(80)는 다시 폐쇄되며 스팀공급체크밸브(53) 또한 낮아진 스팀장치(20) 내의 압력으로 자동 폐쇄되고, 이때 스팀장치(20) 내부의 압력은 급격히 낮아졌지만 배출직전까지 균등 압력으로 함께 상승하던 물공급장치(30) 내부는 아직 배출 직전의 압력을 유지하고 있어서 상대적으로 스팀장치(20) 보다 높은 압력이 되어, 그 차압이 작용하여 물공급체크밸브(43)를 개방시켜서, 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되도록 마련되는 것이다.

이후에는 물공급장치(30), 스팀장치(20), 스팀저장탱크(81) 등과 연결되는 스팀순환공급파이프(50), 물공급파이프(40), 그리고 스팀배출파이프(21) 등에 설치된, 스팀공급체크밸브(53), 물공급체크밸브(43) 및 배출압력차단밸브(80) 등의 연동작동으로, 스팀이 외부로 배출되어 사용되고, 스팀이 물공급장치로 공급되도록 하며, 또한 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20)로 공급되도록 하는 순환작동을 연속적으로 이뤄지게 되는 것이다. 이로써 사용자는 스팀장치(20)에 물이 자연스럽게 연속공급되기 때문에, 별도의 관리 없이도 스팀을 안정적으로 사용하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치(10)를 작동 순서별로 정리하여 살펴보면,

(1) 우선 물공급장치(30) 내부로 물공급이 이뤄지는 단계가 수행된다.

(2) 그리고 가열장치(12)가 작동되어 스팀장치(20)가 가열되는 초기 가열작동 단계가 수행된다.

(3) 또한 가열장치(12)의 작동으로 스팀장치(20)의 저부가 순간 고온으로 가열됨으로써 가열작동부(601)의 열팽창부재(63)가 열팽창하고, 이로써 가열작동부(601)의 부재들이 작동하는 단계가 수행된다.

(4) 이로써 가열작동부(601)의 개폐작동부(66)의 개방작동으로, 가열물공급파이프(60)를 통하여 물공급장치(30) 내의 물이 스팀장치(20)로 공급되는 가열물공급단계가 수행된다.

(5) 이후 가열장치(12)에 의한 계속된 가열로 인하여, 스팀장치(20) 내에서 물로부터 스팀이 발생되고, 발생된 스팀은 스팀순환공급파이프(50)의 스팀공급체크밸브(53)의 열림으로 물공급장치(30)로 공급되는 스팀공급단계가 수행된다.

(6) 이로써 스팀장치(20) 및 물공급장치(30) 내부의 압력이 점차로 고압이 형성되는 단계가 진행되게 된다.

(7) 이후 계속 발생되는 스팀으로 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부가 균등 고압을 형성하게 되고, 압력이 점차 높아져서, 스팀배출파이프(21) 끝단에 설치된 배출압력차단밸브(80)의 개방 압력에 도달하면, 비로소 높은 압력의 스팀이 스팀저장탱크(81)로 배출되는 단계가 수행된다.

(8) 또한 스팀이 배출압력차단밸브(80)의 개방으로 스팀저장탱크(81)로 배출됨으로써, 스팀장치(20) 내부의 압력이 급격히 저하되고, 이로써 배출압력차단밸브(80)가 먼저 닫히게 되고 또한 스팀공급체크밸브(53)도 닫히게 되는 단계가 수행된다.

(9) 이로써 스팀장치(20)는 배출압력차단밸브(80)의 스팀 배출후 자동폐쇄되며, 낮아진 압력으로 인해 스팀공급체크밸브(53) 또한 함께 폐쇄되고, 배출 직전까지 스팀장치(20)와 균등 압력을 유지하며 상승하던 물공급장치(30) 내부의 압력이 상대적인 고압을 형성하는 단계가 진행된다.

(10) 그럼으로써 물공급장치(30)와 스팀장치(20) 사이에 연결된 물공급파이프(40)의 물공급체크밸브(43)가 열리게 되어, 결국 물공급장치(30) 내부의 물이 스팀장치(20)로 공급되는 단계가 수행된다.

(11) 이후 순환 작용에 의하여 물공급파이프(40)로 공급되는 물이 점차 스팀장치(20) 내부로 공급되고, 공급된 물의 수위가 점차 상승하여 스팀장치(20)의 아래서 1/3(스팀장치에 공급되는 물의 만수위) 정도 높이에 위치한 부구에 의해 스팀공급시작단(51)이 차단되며, 스팀 및 물의 흐름이 차단되는 단계가 형성된다.

(12) 따라서 가열장치(12) 작동으로 연속 발생되는 스팀은 스팀배출파이프(21)의 배출압력차단밸브(80)가 열려 스팀저장탱크(81)로 공급되는 단계가 수행된다.

(13) 그리고 스팀의 연속발생으로 점차 줄어드는 수위로 스팀공급시작단(51)을 막고 있던 부구가 밑으로 내려와 차단됐던 스팀순환공급파이프(50)가 다시 개방되고 발생하는 스팀이 스팀공급체크밸브(53)의 개방 압력에 도달하면 다시 스팀이 물공급장치(30)로 공급되는 단계가 이루어진다.

(14) 이후 스팀의 사용되는 정도에 따라 배출압력차단밸브(80) 개방과 함께 스팀장치(20) 내부가 물공급장치(30)보다 낮은 압력을 형성하게 되면 물공급장치(30) 내부의 물이 스팀장치(20)로 공급되고, 또한 연속해서 스팀이 발생되어, 물공급장치(30) 및 스팀저장탱크(81) 등으로 스팀이 공급되는 등, 스팀과 물의 연속 순환공급단계가 수행된다.

(자연물공급스팀발생장치(10)의 작동실시예)

(1) 물공급장치(30) 내부로 물공급 단계

==>> (2) 가열장치(12)의 작동으로 스팀장치(20)가 가열되는 초기 가열작동 단계

==>> (3) 가열장치(12)의 작동으로 가열작동부(601)의 열팽창부재(63)가 열팽창 단계

==>> (4) 가열물공급파이프(60)를 통한 물공급장치(30) 내의 물이 스팀장치(20)로 공급되는 가열물공급단계

==>> (5) 가열장치(12)의 가열로 스팀장치(20) 내의 스팀이 스팀공급체크밸브(53)의 열림으로 물공급장치(30)로 공급되는 스팀공급단계

==>> (6) 스팀장치(20)에서 발생된 스팀이 스팀공급체크밸브(53)의 개방압력에 도달하여 개방되면서, 물공급장치(30) 내부로 스팀이 이동하여 스팀장치(20)와 물공급장치(30)가 균등한 압력을 형성하며 점차 압력이 고압으로 형성되는 단계

==>> (7) 상기 (6)항의 결과에 이어서 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부가 균등하게 압력이 계속 증가하여 배출압력차단밸브(80)의 개방압력에 도달하면 밸브(80)가 개방되며, 스팀이 스팀저장탱크(81)로 배출되는 단계

==>> (8) 배출압력차단밸브(80)의 개방과 함께 스팀장치(20) 내부 압력이 급격히 낮아져서, 배출압력차단밸브(80)와 스팀공급체크밸브(53)가 닫히는 단계

==>> (9) 배출압력차단밸브(80) 개방후 급격히 압력이 낮아진 스팀장치(20) 내부와 달리 배출 직전까지 스팀장치(20) 내부와 균등 압력을 이루었던 물공급장치(30)의 내부 압력이 상대적으로 고압을 형성하는 단계

==>> (10) 상기 (9) 항의 결과로 물공급장치(30)에 형성된 고압이 스팀장치(20)에 비해 높은 차압만큼 평형을 이룰 때까지 물공급체크밸브(43)가 열리게 되어, 물공급장치(30) 내부의 물이 스팀장치(20)로 공급되는 단계

==>> (11) 공급되는 물에 의하여 스팀장치(20) 내의 물이 통의 바닥에서 위로 1/3 정도의 높이에 있는 부구에 의해 만수위가 제한되면 부구 상단에 연결된 스팀공급시작단(51)이 볼 밸브로 차단되어 스팀 및 물의 흐름이 차단되는 단계

==>> (12) 가열장치(12) 작동으로 스팀이 배출압력차단밸브(80)를 통해 스팀저장탱크(81)로 공급되는 단계

==>> (13) 스팀의 연속발생으로 점차 줄어드는 수위가 부구를 하향으로 이동시켜 스팀공급시작단(51)이 다시 개방되고, 스팀공급체크밸브(53) 개방 압력에 도달하면 스팀이 물공급장치(30)로 공급되는 단계

==>> (14) 이후 물공급장치(30) 내부의 물이 스팀장치(20)로 공급되고, 연속해서 스팀이 발생되어, 물공급장치(30) 및 스팀저장탱크(81)로 스팀이 공급되는 스팀과 물의 연속 순환공급단계.

특히 이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 자연물공급스팀발생장치(10)에 있어서, 상기 가열장치(12) 작동으로 스팀장치(20) 내에서 스팀이 발생되고, 상기 스팀장치(20) 내에 발생된 스팀의 압력으로 스팀순환공급파이프(50)의 스팀공급체크밸브(53)가 작동되어 물공급장치(30)로 스팀이 공급되도록 구비되는 것이다. 즉 스팀배출파이프(21)의 배출압력차단밸브(80)가 먼저 열리지않고 스팀공급체크밸브(53)가 먼저 열리도록, 배출압력차단밸브(80)의 작동개시압력을 더 높게 설정해야만 한다.

이로써 상기 스팀장치(20) 및 물공급장치(30) 내부가 균등 압력으로 상승하다가 배출압력차단밸브(80)가 개방압력에 도달하면 작동되어 스팀이 배출되는 것이다.

그리고 상기 스팀장치(20)의 배출압력차단밸브(80)가 개방된 후 스팀 배출후 자동 폐쇄되며, 낮아진 압력으로 인해 스팀공급체크밸브(53) 또한 함께 폐쇄되고, 배출 직전까지 스팀장치(20)와 균등 압력을 유지하며 상승하던 물공급장치(30) 내부의 압력이 상대적인 고압이 형성되어 물공급장치(30) 내의 물이 스팀장치(20)로 공급되도록 구비되는 것이다.

즉 물공급체크밸브(43) 및 스팀공급체크밸브(53) 등의 작동개시압력보다 배출압력차단밸브(80)의 작동개시압력이 크도록 함으로써, 외부로 스팀이 배출되기에 앞서, 스팀장치(20) 및 물공급장치(30) 내부의 압력이 고압으로 형성되도록 하는 것으로, 이로써 스팀장치(20) 및 물공급장치(30) 사이에 물과 스팀의 순환공급상태를 유지할 수 있는 것이다.

이에 상기 물공급단계에서 물공급파이프(40)에 설치된 물공급체크밸브(43)를 통하여 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20)로 공급됨으로써, 스팀장치(20) 내의 물의 수위가 높아지게 된다. 따라서 스팀순환공급파이프(50)의 스팀공급시작단(51)에 결합된 부력부재(511)에 의하여 스팀공급시작단(51)의 입구가 막히기 때문에 물공급장치(30) 측으로 물 또는 스팀이 공급되는 것을 차단하게 되는 것이다.

이러한 스팀공급시작단(51)의 부력부재(511)에는, 도 18에서와 같이 부력부재(511) 상부로 개폐볼(512)이 형성되고, 스팀공급시작단(51)에는 경사면으로 된 개폐경사면(513)이 형성된 것이다. 따라서 스팀장치(20) 내부의 물이 부력부재(511)의 위치 보다 낮게 되면 부력부재(511)의 자중에 의하여 부력부재(511)와 개폐볼(512)이 아래로 하강하여, 스팀장치(20)에서 발생된 스팀이 스팀공급시작단(51)의 흡입구멍(514)으로 인입되어 물공급장치(30)로 공급되는 것이다.

이에 반해 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20)로 공급된 후 스팀장치(20) 내부에 물이 점차로 차오르면서 수위가 부력부재(511)를 밀어올리며 점차 부력부재(511)가 상승하게 된다. 이러한 부력부재(511) 상승과 함께 개폐볼(512)도 상승하게 되고, 이에 스팀공급시작단(51)의 개폐경사면(513)에 개폐볼(512)이 밀착되어, 결국 개폐볼(512)에 의하여 흡입구멍(514)을 폐쇄시키게 되는 것이다. 따라서 스팀장치(20)의 내부의 물이나 스팀이 스팀순환공급파이프(50) 내부로 인입되는 것을 방지하게 되는 것이다. 그리고 도 18의 점선은 부력부재(511)가 스팀공급시작단(51)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 부재에 대한 것으로, 일반적으로 이용될 수 있는 구조로 구성될 수 있을 것이다. 즉 스팀공급시작단(51)의 외주연에 돌출부가 형성되고, 이탈방지부재가 걸리도록 하며, 이탈방지부재의 하부가 부력부재(511)에 결착되도록 하여 마련될 수도 있을 것이다.

이는 스팀장치(20)의 강한 압력에 의하여 물이 스팀순환공급파이프(50)를 통하여 물공급장치(30)로 재순환되는 것을 방지하고, 스팀이 공급되지 않아도 되는 경우에 스팀공급을 방지하기 위한 것이다.

이처럼 스팀장치(20)의 물이 스팀발생으로 인하여 줄어들게 되면, 자연스럽게 무동력으로 물공급장치(30)의 물이 공급되는 것으로, 사용자가 일일이 살피지 않아도 자연스럽게 물이 공급되기 때문에, 스팀발생작동이 원활하게 되는 것이다.

또한 다수의 안전장치 및 별도의 에너지원을 사용하지 않는 무동력으로 자연스럽게 물을 공급하기 때문에, 작동이 편리하고, 환경피해를 줄이도록 하는 것이다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니된다.

10 : 자연물공급스팀발생장치 12 : 가열장치
20 : 스팀장치 21 : 스팀배출파이프
30 : 물공급장치 31 : 물공급부
40 : 물공급파이프 43 : 물공급체크밸브
50 : 스팀순환공급파이프 53 : 스팀공급체크밸브
80 : 배출압력차단밸브

Claims (5)

1. 가열장치(12)에 의하여 내부의 물이 스팀으로 발생되도록 하여, 발생된 스팀이 외부로 방출되도록 구비되는 스팀장치(20);
   상기 스팀장치(20)로 물이 공급되도록 하는 물공급장치(30);
   일측이 상기 물공급장치(30) 내부에 위치되고, 타측이 상기 스팀장치(20)의 내부에 위치되어 상기 물공급장치(30) 내부의 물이 상기 스팀장치(20) 내부로 공급되도록 하는 물공급파이프(40);
   일측 끝단인 스팀공급시작단(51)이 상기 스팀장치(20) 내부에 위치되고, 타측 끝단인 스팀공급끝단(52)이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부에 위치되어 상기 스팀장치(20) 내부의 스팀이 상기 물공급장치(30) 내부의 상부측으로 공급되도록 하는 스팀순환공급파이프(50);
   상기 스팀순환공급파이프(50)에 설치되어 상기 스팀장치(20) 측의 스팀 압력의 세기가 클 경우 스팀장치(20) 내의 스팀이 물공급장치(30) 측으로 흐르도록 하는 스팀공급체크밸브(53);
   상기 물공급파이프(40)에 설치되어 상기 물공급장치(30) 측의 수압 세기가 클 경우 물공급장치(30)의 물이 스팀장치(20) 측으로 흐르도록 하는 물공급체크밸브(43);
   상기 스팀장치(20) 일측에 구비된 스팀배출파이프(21)에 설치되며, 상기 스팀공급체크밸브(53) 작동으로 스팀장치(20)와 물공급장치(30) 내부가 균등 고압을 이루며 계속 압력이 상승하다가 배출 압력에 도달 후 개방되는 배출압력차단밸브(80);
   상기 물공급장치(30) 저부와 스팀장치(20) 저부 사이에 구비되어, 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되도록 하는 가열물공급파이프(60);
   상기 가열장치(12) 측의 스팀장치(20) 저부에 구비되어 상기 가열물공급파이프(60)를 통해 물이 스팀장치(20) 측으로 공급되도록 하기 위한 가열작동부(601);
   가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 자연물공급스팀발생장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가열작동부(601)는,
   열팽창되는 열팽창부재(63)의 상부와 하부로 위치되는 상기 가열작동부(601)의 담체부(61)와 작동캡(62);
   상기 작동캡(62)의 일측에 회동가능하도록 하는 작동로드(64);
   상기 작동로드(64) 끝단으로 구비되어 가열물공급파이프(60)의 파이프밸브(65)가 개폐되도록 하는 개폐작동부(66);
   가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 자연물공급스팀발생장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가열장치(12) 작동으로 스팀장치(20) 내에서 스팀이 발생되고,
   상기 스팀장치(20) 내에 발생된 스팀의 압력으로 스팀순환공급파이프(50)의 스팀공급체크밸브(53)가 작동되어 물공급장치(30)로 스팀이 공급되며,
   상기 스팀장치(20) 및 물공급장치(30) 내부가 스팀으로 고압이 형성되고, 상기 스팀공급체크밸브(53)보다 고압에서 작동되는 스팀배출파이프(21)의 배출압력차단밸브(80)가 작동되어 스팀이 배출되고,
   상기 스팀장치(20) 내에서 스팀이 배출되는 순간에, 스팀장치(20)의 압력이 감소되어 배출압력차단밸브(80)와 스팀공급체크밸브(53)가 차단되고, 압력이 낮아진 스팀장치(20)보다 상대적으로 물공급장치(30)가 고압으로 형성되어, 물공급파이프(40)의 물공급체크밸브(43)가 개방되고, 물공급장치(30) 내의 물이 스팀장치(20)로 공급되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자연물공급스팀발생장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 스팀장치(20)는,
   내부의 스팀이 외부로 방출되도록 하기 위한 스팀배출파이프(21);
   내부의 스팀 압력을 감소시키도록 조작하기 위한 스팀감압밸브(22);
   상부에 위치되어 개폐시키기 위한 스팀개폐캡(23);
   내부의 스팀 압력의 초과상승을 방지하도록 하기 위한 스팀안전핀(24);
   내부의 수위가 감지되도록 하기 위한 수위감지센서(25)가 포함되어 구비되고,
   상기 물공급장치(30)는,
   내부로 물을 공급하기 위한 물공급부(31);
   내부의 압력을 감소시키도록 조작하기 위한 공급부감압밸브(32);
   내부의 압력 상승이 방지되도록 하기 위한 공급부안전핀(33);
   내부의 수량을 감지하기 위한 공급수위감지센서(34)가 포함되어 구비되고,
   상기 물공급파이프(40)의 물공급끝단(42)은 상기 스팀장치(20) 내측 저부에 위치되고, 원형, 타원형, 사각형, 다각형, 직선형, 가지형 중 어느 한 형태로 되어 다수의 배출구멍이 형성되어 구비되는 것을 특징으로 하는 자연물공급스팀발생장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 물공급장치(30) 또는 스팀장치(20)의 벽체는 내부재(15)와 외부재(16) 사이에, 보온단열재(17)가 구비되고,
   상기 스팀장치(20)의 벽체에는 보온단열재(17)에 더하여, 열전이매체(18)가 더 구비되어, 열전이매체(18)에 의하여, 스팀장치(20) 저부의 가열장치(12)에 의한 열기가 스팀장치(20) 내부의 전체 벽체에 전달되도록 구비되며,
   상기 스팀장치(20) 저부에는 원형 코일 형태의 흡열부(71)가 구비되고, 상기 스팀장치(20)의 측벽면에는 열전이파이프(72)가 구비되어, 상기 가열장치(12)의 열기가 흡열부(71) 내부의 열전이매체로 전달되도록 하고, 상기 흡열부(71)는 스팀장치(20) 측벽면의 열전이파이프(72)에 연결되도록 구비되어,
   상기 흡열부(71) 및 열전이파이프(72)에 의하여 스팀장치(20) 벽면이 고온이되고, 스팀장치(20) 저부가 방열되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자연물공급스팀발생장치.
   

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