KR101011335B1 - 스팀 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물이 저장되는 저장공간이 형성되는 물탱크; 열을 발생시키는 히터와, 상기 히터를 수용하는 히터수용부를 구비하되, 상기 히터수용부는 상기 물탱크에 스팀을 생성시키도록 상기 물탱크의 내측 또는 외측에 위치되는 스팀생성부; 상기 물탱크에 생성된 스팀을 외부로 방출시키는 스팀방출부; 및 상기 히터에 의하여 가열되도록 상기 히터수용부 내부에 위치되며 그 양 단부는 외부로 노출되는 코일관과, 일단부는 상기 스팀방출부에 연결되고, 타단부는 상기 코일관의 일단부에 연결되는 연결관을 포함하는 온도상승부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 스팀 발생장치는 히터에 발생되는 열을 재사용함으로써, 분사되는 스팀의 온도를 높일 수 있도록 하여, 분사된 스팀이 응축되면서 물방울을 형성하지 않게 되는 효과가 있다.

Description

스팀 발생장치{STEAM GENERATING APPARATUS}

본 발명은 스팀을 발생시키는 스팀 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세척, 청소 또는 다림질 등에 사용되는 스팀의 온도를 상승시키도록 할 수 있는 스팀 발생장치에 관한 것이다.

최근들어, 스팀 청소기, 스팀 식기세척기, 스팀 다리미 등과 같이 스팀을 이용한 가전 제품들이 널리 사용되고 있다. 이러한 가전 제품용 스팀 발생장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 물을 저장하는 저장부(110)와, 저장부(110)에 저장된 물을 가열시켜서 스팀을 발생시키는 스팀발생부(120)와, 발생된 스팀을 분사시키는 스팀분사부(130)를 포함하여 구성된다. 그리고 스팀분사부(130)에는 걸레 패드, 노즐, 가열판 등의 보조장치(140)가 부착되어, 스팀을 이용하여 표면의 이물질을 제거하거나, 옷 등을 다리도록 구성된다.

이러한 종래 스팀 발생장치에서 발생되는 스팀은 통상적으로 100℃ 정도에서 분사되는데, 이러한 온도에서 분사되는 스팀은 물을 많이 함유하고 있어서 분사되 는 대상물 주위에서 곧바로 증발되지 않고 쉽게 응축되며, 물기가 발생되어, 마르는데 시간이 걸리게 되는 문제점이 있다. 또한, 거실, 침실, 주방, 욕실, 현관 등에서 발생되는 세균, 곰팡이 등은 스팀의 온도가 높을수록 살균이 용이하나, 종래와 같이, 낮은 온도에서 분사되는 스팀으로는 세균, 곰팡이 등을 용이하게 살균시킬 수 없게 되는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 스팀분사부(130)에 열선 등의 열발생부를 구비하여, 분사되는 스팀의 온도를 인위적으로 높이기도 하나, 이는 스팀을 발생시키는 스팀발생부(130) 이외에, 상기 열발생부를 따로 구비하여야 하는바, 생산 단가가 상승됨은 물론, 전기료가 많이 발생되는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명의 목적은 스팀분사부에 열선 등의 열발생부를 구비하지 않고서도, 분사되는 스팀의 온도를 높이도록 할 수 있는 스팀 발생장치를 제공하도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물이 저장되는 저장공간이 형성되는 물탱크; 열을 발생시키는 히터와, 상기 히터를 수용하는 히터수용부를 구비하되, 상기 히터수용부는 상기 물탱크에 스팀을 생성시키도록 상기 물탱크의 내측 또는 외측에 위치되는 스팀생성부; 상기 물탱크에 생성된 스팀을 외부로 방출시키는 스팀방출부; 및 상기 히터에 의하여 가열되도록 상기 히터수용부 내부에 위치되며 그 양 단부는 외부로 노출되는 코일관과, 일단부는 상기 스팀방출부에 연결되고, 타단부는 상기 코일관의 일단부에 연결되는 연결관을 포함하는 온도상승부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치를 제공한다.

또한, 상기 히터수용부에는 열도체를 포함하는 충진재가 충진되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치를 제공한다.

또한, 상기 히터수용부는 상기 물탱크 내부에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치를 제공한다.

또한, 상기 코일관은 상기 히터의 외측에 감기도록 코일 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장를 제공한다.

또한, 상기 물탱크에 수용되는 물의 수위를 감지하도록 상기 물탱크 내부에 위치되는 수위감지센서와, 상기 물탱크에 생성되는 스팀의 압력을 감지하도록 상기 물탱크의 상부에 위치되는 압력감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치를 제공한다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 스팀 발생장치는 히터에 발생되는 열을 재사용함으로써, 분사되는 스팀의 온도를 높일 수 있도록 하여, 분사된 스팀이 응축되면서 물방울을 형성하지 않게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 스팀 발생장치는 거실, 침실, 주방, 욕실, 현관 등에서 발생되는 세균, 곰팡이 등을 용이하게 살균시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스팀 발생장치를 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 스팀 발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 스팀 발생장치는 물탱크(10), 스팀생성부(20), 스팀방출부(12), 온도상승부(30)를 포함하여 구성된다.

물탱크(10)는 물이 저장되는 공간으로서, 후술하는 물공급부(17) 등으로부터 물을 공급받아 저장하도록 저장 공간이 구비된다. 그리고 물탱크(10) 내부에는 수위감지센서(15)가 구비되고, 물탱크(10)의 일측 상단에는 물공급부(17)와 물 공급펌프(16)가 구비된다.

수위감지센서(15)는 물탱크(10)에 저장된 물의 수위를 감지하여 물이 있는지 없는지를 감지하고, 이를 후술하는 제어부(미도시)로 전송하는 통상적인 구성으로, 제 1 감지센서(15a), 제 2 감지센서(15b), 제 3 감지센서(15c) 등으로 구성된다. 제 1 감지센서(15a)는 그 선단부가 물탱크(10)의 바닥 근처에 위치되고, 제 2 감지센서(15b)는 그 선단부가 물탱크(10)의 중앙 근처에 위치되고, 제 3 감지센서(15c)는 물탱크(10)의 천정 근처에 위치되며, 제 1, 2, 3 감지센서(15a, 15b, 15c)의 선단부에서 물이 감지되면 그 신호를 후술하는 제어부로 전송한다. 제 1 감지센서(15a)에서만 물이 감지되면, 물탱크(10)에 물이 거의 없는 상태이고, 제 1, 2 감지센서(15a, 15b)에서만 물이 감지되면, 물탱크(10)에 물이 충분히 있는 상태이고, 제 1, 2, 3 감지센서(15a, 15b, 15c)에서 모두 물이 감지되면, 물탱크(10)에 물이 넘치는 상태이다.

물공급부(17)는 외부 수원(미도시)으로부터 물을 공급받아 이를 물탱크(10)에 공급하는 통상적인 구성으로서, 호스 등으로 구성된다.

물 공급펌프(16)는 물공급부(17)에서 물탱크(10)로 공급하는 물의 양을 제어 하는 통상적인 펌프로서, 후술하는 제어부에 의하여 제어된다.

스팀생성부(20)는 물탱크(10)에 저장된 물을 가열하여 스팀을 생성시키는 것으로서, 히터수용부(22)와, 히터(24)를 포함하여 구성된다.

히터수용부(22)는 히터(24)를 수용하는 하우징으로, 물탱크(10) 내부에서 하방에 위치된다. 히터(24)는 열을 발생시키는 통상적인 구성으로, 히터수용부(22) 내부에 수용되도록 위치된다. 그리고 히터(24)에서 발생되는 열이 히터수용부(22)의 외면으로 용이하게 전도되도록 히터수용부(22)의 내부에는 열도체를 포함하는 충진재(26)가 충진되는 것이 바람직하며, 상기 열도체는 알루미늄으로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 히터수용부(22)는 물탱크(10) 내부에 위치되도록 구성되었으나, 이를 한정하는 것은 아님은 당연하고, 사용환경에 따라 물탱크(10) 외부에 위치될 수도 있다. 이 경우, 히터수용부(22)는 물탱크(10) 하부에 밀착 위치되고, 물탱크(10) 하부는 전도성이 좋은 알루미늄 등으로 구성되어, 히터(24)에서 발생되는 열이 물탱크(10) 내부로 용이하게 전도되도록 구성되는 것이 바람직하다.

스팀방출부(12)는 물탱크(10)의 상부에 위치되며, 물탱크(10) 내부의 스팀을 외부로 방출시키는 통로로서, 물탱크(10) 내부에 생성되는 스팀은 스팀방출부(12)를 통하여 물탱크(10) 외부로 방출되도록 한다.

온도상승부(30)는 히터(24)의 열을 재사용하여 스팀방출부(12)에서 방출되는 스팀의 온도를 상승시키는 것으로서, 상기 히터(24)에 의하여 가열되도록 상기 히 터수용부(22) 내부에 위치되며 그 양 단부는 외부로 노출되는 코일관(32)과, 일단부는 스팀방출부(12)에 연결되고 타단부는 코일관(32)의 일단부에 연결되는 연결관(33)을 포함하여 구성된다.

여기서 코일관(32)은 히터(24)의 외측에 감기도록 코일 형상으로 형성되어 히터(24)에서 방출되는 열이 코일관(32)으로 용이하게 전도되도록 구성된다. 따라서 스팀방출부(12)에서 방출되는 스팀은 연결관(33)을 통하여 코일관(32)으로 이동된다. 이때, 코일관(32)은 히터(24)에서 발생되는 열에 의하여 가열된 상태이므로, 스팀방출부(12)에서 방출되는 스팀이 연결관(33) 및 코일관(32)을 거치면서 그 온도가 더욱 상승된 후, 코일관(32)의 타단부를 통하여 외부로 분사되도록 구성된다.

이처럼 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스팀 발생장치(5)는 생성된 스팀의 온도를 상승시키는 열원을 따로 구비하지 않아도, 스팀의 온도를 상승시킬 수 있도록 하는 효과가 있으며, 이에 따라 고온의 스팀이 외부로 분사될 때, 상기 스팀이 응축되면서 물방울을 형성하지 않도록 하는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 스팀 발생장치는 압력감지센서(35), 제어부(미도시) 및 보조기구를 더 포함하여 구성될 수 있다.

압력감지센서(35)는 물탱크(10)에 생성되는 스팀의 압력을 감지하도록 물탱크의 상부에 위치되며, 상기 압력을 감지하여 이를 상기 제어부로 전송한다.

상기 제어부는 수위감지센서(15), 압력감지센서(35) 등에서 감지된 신호를 제어하는 것으로서, 물탱크(10)의 일측에 구비되며, 수위감지센서(15)에서 전송되는 신호에 따라 경고음 생성부(미도시)가 경고음을 생성하도록 제어함과 동시에, 물 공급펌프(16)를 제어한다. 예를 들면, 수위감지센서(15)의 제 1 감지센서(15a)에서만 상기 제어부로 감지신호를 전송하면, 물탱크(10)에 물이 없는 상태이므로, 상기 경고음 생성부에서 "물이 부족합니다" 등과 같은 경고음을 생성하도록 제어하고, 이어서 상기 제어부는 물 공급펌프(16)를 작동시켜서, 물 공급펌프(16)가 물공급부(17)로부터 물을 펌핑하여 물탱크(10)로 공급시키도록 한다. 그리고 수위감지센서(15)의 제 1, 2, 3 감지센서(15a, 15b, 15c)에서 상기 제어부로 감지신호를 전송하면, 물탱크(10)에 물이 가득 찬 상태이므로, 상기 경고음 생성부에서 "물이 충분합니다" 등과 같은 경고음을 생성하도록 제어하고, 이어서 상기 제어부는 물 공급펌프(16)를 오프시켜서, 물 공급펌프(16)가 물탱크(10)로 물을 펌핑시키지 않도록 제어한다.

그리고 상기 제어부는 압력감지센서(35)에서 전송되는 신호에 따라, 온도설정부(미도시)가 히터(24)의 온도를 높이거나 낮추도록 제어한다.

상기 보조기구는 사용자가 사용 목적에 따라 스팀을 보다 용이하게 이용하도록 하기 위하여, 코일관(32)의 타단부에 구비되는 것으로서, 일 예로, 스팀을 사용하여 청소하도록 하는 걸레 패드(55: 도 4의 (a) 도시), 스팀을 사용하여 거실, 침실, 주방, 욕실, 현관 등에서 발생되는 세균, 곰팡이 등을 살균시키도록 하는 분사노즐 및, 스팀을 사용하여 옷 등의 주름을 펴도록 하는 가열판(59: 도 4의 (b) 도시) 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 이는 하기에서 다시 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 스팀 발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 스팀 발생장치(5)는 상기 제 1 실시예에의 스팀발생장치(5)에서 스팀생성부(20, 20')가 두 개로 구성되는 것을 제외하고는 상기 제 1 실시예와 동일하도록 구성된다.

즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스팀 발생장치(5)는 물이 저장되는 물탱크(10)와, 물탱크(10) 내부에 위치되어 열을 발생시키는 스팀생성부(20, 20')와, 물탱크(10)에 생성된 스팀을 외부로 방출시키는 스팀방출부(12)와, 스팀방출부(12)에서 방출되는 스팀의 온도를 상승시키는 온도상승부(30, 30')를 포함하되, 스팀생성부(20, 20')가 물탱크(10) 내부에 두 개 이상 구비된다.

그리고 각각의 스팀생성부(20, 20')에 각각의 온도상승부(30, 30')가 위치되며, 이때, 어느 한 온도상승부(30)는 코일관과 연결관으로 구성되어, 코일관(32)의 일단부에 연결관(33)이 연결된다. 그리고 다른 한 온도상승부(30')는 코일관과 이음관으로 구성되어, 어느 한 온도상승부(30)의 코일관(32)의 타단부에 이음관(34)의 일단부가 연결되고, 다른 한 온도상승부(30')의 코일관(32)의 일단부에 이음관(34)의 타단부가 연결된다. 그리고 다른 한 온도상승부(30')의 코일관(32)의 타단부를 통하여 스팀이 외부로 방출되도록 구성된다.

따라서 스팀방출부(12)에서 방출되는 스팀은 연결관(33)을 통하여 어느 한 온도상승부(30)의 코일관(32)으로 이동되면서 스팀의 온도가 상승되며, 이렇게 온도가 상승된 스팀은 이음관(34)을 통하여 다른 한 온도상승부(30')의 코일관(32)으 로 이동되면서 그 온도가 더욱 상승되도록 구성된다.

이처럼 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스팀 발생장치(5)는 두 개의 온도상승부(30, 30')를 구비하므로, 스팀방출부(12)에서 방출되는 스팀은 두 개의 온도상승부(30, 30')를 지나면서 그 온도가 고온으로 상승된 후, 외부로 본사되므로, 상기 제 1 실시예에서와 같이, 하나의 온도상승부(30)를 구비할 때보다, 더 높은 고온의 스팀을 분사할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 제 2 실시예에서는 온도상승부(30, 30')를 두 개로 구성하였으나, 본 발명을 이로 한정하는 것은 아님은 당연하고, 사용 환경에 따라 온도 상승부를 3 개 이상으로 구성하여, 스팀의 온도를 보다 고온으로 구성할 수도 있음은 물론이다.

도 4는 본 발명의 스팀 발생장치의 다양한 사용상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

먼저, 도 4의 (a)는 바닥을 청소하기 위하여 코일관(32)의 타단부에 청소부재(50)가 구비된 상태를 도시한 것으로서, 본 발명의 스팀 발생장치(5)는 케이스(7)에 케이싱되어 있다. 그리고 코일관(32)의 타단부에 청소부재(50)가 구비되어 있다. 청소부재(50)는 코일관(32)의 타단부에 결합되는 플랙시블관(52)과, 플랙시블관(52)에 결합되는 지지대(54)와, 지지대(54)에 결합되는 걸레 패드(55)를 포함하며, 상기 코일부의 단부에서 분사되는 스팀은 플랙시블관(52)과, 지지대(54)와, 걸레 패드(55)에 형성된 스팀공급관(미도시)을 통하여 걸레 패드(55)의 외부로 분 사되도록 구성된다.

그리고 물탱크(10)에 저장된 물이 스팀생성부(20)에 의하여 가열되어 스팀을 발생시키게 되면, 상기 스팀은 압력이 상승됨에 따라 스팀방출부(12)를 통해 물탱크(10)의 외부로 방출되며, 이렇게 방출되는 스팀은 연결관(33)과 코일관(32)으로 이동된다. 이때, 코일관(32)은 히터(24)에 의하여 온도가 상승된 상태이므로, 코일관(32) 내부를 따라 이동되는 스팀의 온도 또한 고온으로 상승하게 되며, 이렇게 고온으로 상승된 스팀은 코일관(32)의 타단부를 통하여 외부로 방출된다. 그리고 코일관(32)의 타단부에는 상기 스팀공급관이 구비되어, 스팀이 플랙시블관(52)과 지지대(54)와 걸레 패드(55)를 거쳐 외부로 분사된다. 이 상태에서 사용자는 지지대(54)를 손으로 잡고 걸레 패드(55)로 바닥면을 닦으면서 스팀 청소를 수행하게 된다.

도 4의 (b)는 옷 등을 다람질 하기 위하여 코일관(32)의 타단부에 가열부재(56)가 구비된 상태를 도시한 것으로서, 본 발명의 스팀 발생장치(5)는 상기 도 4의 (a)와 마찬가지로, 케이스(7)에 케이싱되어 있으며, 코일관(32)의 타단부에 가열부재(56)가 구비되어 있다. 상기 가열부재(56)는 코일관(32)의 타단부에 결합되는 플랙시블관(58)과, 플랙시블관(58)에 결합되는 가열판(59)을 포함하며, 상기 코일부의 단부에서 분사되는 스팀은 플랙시블관(58)과 가열판(59)에 형성된 스팀공급관(미도시)을 통하여 가열판(59)의 외부로 분사되도록 구성된다.

그리고 물탱크(10)에 저장된 물은 스팀생성부(20)에 의하여 가열되어 스팀을 발생시키고, 상기 스팀은 스팀방출부(12)를 통해 연결관(33)과 코일관(32)으로 이동된다. 그리고 코일관(32) 내부를 따라 이동되는 스팀의 온도는 히터(24)에 의하여 고온으로 상승하게 되며, 이렇게 고온으로 상승된 스팀은 코일관(32)의 타단부를 통하여 외부로 방출된다. 그리고 코일관(32)의 타단부에는 상기 스팀공급관이 구비되어, 스팀이 플랙시블관(58)과 가열판(59)을 거쳐 외부로 분사된다. 이 상태에서 사용자는 스팀을 이용하여 옷감의 주름펴기 작업을 수행하게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 스팀 발생장치(5)의 다양한 사용상태로서 스팀을 이용한 청소와 다림질에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이를 한정하는 것은 아님은 당연하고, 스팀을 사용하는 모든 가전제품이나 산업제품에 적용 가능하며, 일 예로, 코일관(32)의 타단부에 분사노즐(미도시)을 장착하고, 상기 분사노즐에서 분사되는 스팀을 이용하여 거실, 침실, 주방, 욕실, 현관 등에서 발생되는 세균, 곰팡이 등을 용이하게 살균시킬 수 있도록 구성될 수도 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 스팀 발생장치(5)는 히터의 열을 재사용함으로써, 이미 생성된 스팀의 온도를 상승시키기 위한 열원을 따로 구비하지 않아도 되는 장점이 있다.

본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 종래 스팀 발생장치를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 스팀 발생장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 스팀 발생장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 스팀 발생장치의 다양한 사용상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5: 스팀 발생장치 7: 케이스

10: 물탱크 12: 스팀방출부

15: 수위감지센서 16: 물 공급펌프

17: 물공급부 20, 20': 스팀생성부

22: 히터수용부 24: 히터

26: 충진재 30, 30': 온도상승부

32: 코일관 33: 연결관

34: 이음관 35: 압력감지센서

50: 청소부재 52: 플랙시블관

54: 지지대 55: 걸레 패드

56: 가열부재 58: 플랙시블관

59: 가열판

Claims (5)

1. 물이 저장되는 저장공간이 형성되는 물탱크;

   열을 발생시키는 히터와, 상기 히터를 수용하는 히터수용부를 구비하되, 상기 히터수용부는 상기 물탱크에 스팀을 생성시키도록 상기 물탱크의 내측 또는 외측에 위치되는 스팀생성부;

   상기 물탱크에 생성된 스팀을 외부로 방출시키는 스팀방출부; 및

   상기 히터에 의하여 가열되도록 상기 히터수용부 내부에 위치되며 그 양 단부는 외부로 노출되는 코일관과, 일단부는 상기 스팀방출부에 연결되고, 타단부는 상기 코일관의 일단부에 연결되는 연결관을 포함하는 온도상승부;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 히터수용부에는 열도체를 포함하는 충진재가 충진되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스팀생성부는 상기 물탱크 내부에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 코일관은 상기 히터의 외측에 감기도록 코일 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 물탱크에 수용되는 물의 수위를 감지하도록 상기 물탱크 내부에 위치되는 수위감지센서와, 상기 물탱크에 생성되는 스팀의 압력을 감지하도록 상기 물탱크의 상부에 위치되는 압력감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 발생장치.

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