KR101239367B1

KR101239367B1 - 가열 증폭 수단을 구비한 스팀 가열 장치

Info

Publication number: KR101239367B1
Application number: KR1020120053185A
Authority: KR
Inventors: 정윤성; 손수범
Original assignee: 주식회사 아쿠아닥터
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2013-03-05
Also published as: CA2785511A1; CN102665770B; RU2012131528A; AU2010336145A1; KR20110074419A; KR101229539B1; SG181930A1; CN102665770A; US20120282153A1; KR20120069638A; EP2517733A4; JP5635125B2; WO2011078449A1; JP2013515554A; EP2517733A1; RU2519728C2; BR112012015327A2

Abstract

본 발명에 따르면, 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사건을 통해 분사하는 과정에서 가열 증폭 수단을 사용하여 재가열함으로써 스팀의 온도를 원하는 범위로 상승시킬 수 있다.

Description

가열 증폭 수단을 구비한 스팀 가열 장치{Apparatus for heating by steam with additional heating means}

본 발명은 스팀을 발생시켜 분사하는 스팀 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사건을 통해 분사하는 과정에서 가열 증폭 수단을 사용하여 재가열함으로써 스팀의 온도를 원하는 범위로 상승시킬 수 있는 스팀 가열 장치에 관한 것이다.

스팀 소독 장치는 물을 순간적으로 가열하여 증발시킴으로써 고온의 스팀을 생성한 후 고압으로 분사하는 장치로서, 스팀 청소기와 스팀 세차기를 비롯하여 냉온수기나 정수기, 음료 자판기 그리고 에어콘 등의 유동배관이나 내부를 청소하는데 널리 사용되고 있다.

이러한 스팀 소독 장치의 구성은 크게 물을 가열하여 스팀을 생성하는 스팀 발생기와, 발생된 스팀을 목표물을 향해 단속적으로 분사하는 분사건으로 구성된다.

그런데, 상기 스팀 발생기와 분사건은 통상적으로 1m-2m 내외의 길이를 가지는 배관으로 연결되어 있는데, 이로 인해 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 배관을 통해 분사건까지 전송되는 과정에서 자연 냉각되어 막상 외부로 분사되는 스팀의 온도가 원하는 기준에 미치지 못하는 경우가 허다하다.

예를 들어, 스팀 발생기에서 생성된 스팀의 온도는 약 130℃ 정도이지만, 배관을 경유하여 분사건을 통해 외부로 분사되는 스팀의 실제 온도는 약 90℃ 정도에 머물고 있다.

이렇게 분사되는 최종 스팀의 온도가 저하되면 곰팡이 제거나 세균 박멸 등의 살균 소독 효과 또는 청소나 세척 기능이 떨어지는 문제점이 생긴다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 스팀 발생기에서 생성되어 배관을 경유하여 이동되는 스팀을 분사건에서 최종적으로 분사하기 전에 가열 증폭 수단을 사용하여 원하는 온도로 재가열함으로써 용도에 따라 적정 온도의 스팀을 얻을 수 있는 스팀 가열 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 스팀 가열 장치는 분사건에 설치되어 스팀을 다시 한번 가열하는 가열 증폭 수단을 구비한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 스팀 가열 장치는, 물을 가열하여 스팀을 발생시키는 스팀 발생기; 상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건; 상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관; 및 상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단;을 포함한다.

바람직하게, 상기 가열 증폭 수단은, 상기 유동배관을 통하여 이동된 스팀이 이동하는 증폭관; 상기 증폭관을 가열하는 가열수단; 및 상기 가열수단의 열이 바깥으로 전달되는 것을 차단하는 단열층;을 포함한다.

본 발명에 구비되는 상기 가열 증폭 수단은 상기 구성에 대한 대안으로서, 막대 형상을 가진 히터; 상기 히터의 둘레에 권취되어 상기 히터에 의해서 가열될 수 있고, 그 내부에는 상기 스팀이 이동할 수 있는 스팀 이동관; 및 상기 권취된 스팀 이동관의 외측면에 설치된 단열층;을 포함할 수 있다. 상기 유동배관을 통하여 이동된 스팀이 스팀 이동관을 통해서 이동하는 동안에 상기 히터에 의해서 가열된다.

본 발명에 구비되는 상기 가열 증폭 수단은 상기 구성에 대한 또 다른 대안으로서, 유동배관과 연결되도록 설치되어 내부에는 상기 스팀이 이동될 수 있고 코일 형상으로 권취되며 전원에 의해서 가열될 수 있는 히팅 코일관; 및 권취된 히팅 코일관의 외측면에 설치된 단열층;을 포함할 수 있다. 상기 유동배관을 통해 이동된 상기 스팀은 히팅 코일관을 통해서 이동하는 동안에 가열된다.

본 발명에 구비되는 상기 가열 증폭 수단은 상기 구성에 대한 또 다른 대안으로서, 상기 유동배관을 통해서 이동된 상기 스팀이 이동하는 증폭관; 상기 증폭관의 내부에 설치되고, 전원에 의해서 가열될 수 있으며, 코일형상으로 권취된 가열용 코일; 상기 증폭관의 내부에 설치되어 증폭관을 통해서 이동하는 상기 스팀의 이동속도를 늦추는 지연수단; 및 상기 증폭관의 둘레에 설치된 단열층;을 포함할 수 있다. 상기 증폭관을 통해서 이동하는 상기 스팀이 가열용 코일에 의해서 가열된다.

본 발명에 구비되는 상기 가열 증폭 수단은 상기 구성에 대한 또 다른 대안으로서, 상기 유동배관을 통해서 이동된 상기 스팀이 이동하는 증폭관; 상기 증폭관의 내부에 설치되고, 전원에 의해서 가열될 수 있는 막대 형상의 히터; 상기 증폭관의 내부에서 상기 히터의 길이방향을 따라 상기 히터의 둘레에 권취된 코일; 및 상기 증폭관의 둘레에 설치된 단열층;을 포함하고, 상기 증폭관을 통해서 이동하는 상기 스팀이 히터에 의해서 가열된다.

바람직하게, 상기 히터와 코일 사이로 상기 스팀이 이동할 수 있도록 상기 히터와 코일이 소정 간격 이격되도록 설치되고, 상기 증폭관과 코일 사이로 상기 스팀이 이동할 수 있도록 상기 증폭관과 코일이 소정 간격 이격되도록 설치된다.

더욱 바람직하게, 상기 스팀 가열 장치는 상기 증폭관의 내부를 유동하는 스팀의 유속을 줄이는 지연수단을 포함한다.

상기 지연수단의 일 예로서, 증폭관의 내부에 삽입된 용수철이 사용될 수 있다.

상기 지연수단의 또 다른 예로서, 상기 증폭관의 내측면에 서로 다른 위치에 교번되도록 형성된 복수개의 간섭판이 사용될 수 있다.

바람직하게, 상기 증폭관은 복수개의 통로를 형성하도록 절곡된다.

또한, 상기 증폭관은 그 내측면 일부에 추가적으로 설치된 가열판을 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 가열 증폭 수단의 출구에는 노즐을 착탈하기 위한 커플러가 구비될 수 있다.

여기에서, 상기 가열증폭수단은 방열관을 구비하는 것이 바람직한데, 상기 방열관은 상기 단열층의 외측에 구비되며, 복수의 순환구멍이 형성되고, 내측면에는 스페이서가 돌출 형성되어 있다.

본 발명에 따른 스팀 가열 장치는, 스팀 발생기에서 일단 생성된 스팀을 최종적으로 분사하기 직전에 분사건의 단부에서 가열 증폭 수단을 이용하여 재가열함으로써 스팀의 온도를 올릴 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스팀 가열 장치에 있어서는, 이미 생성된 스팀을 재가열하기 때문에 가열 효과가 우수할 뿐만 아니라 온도제어를 통해 약 100℃-250℃ 범위 내에서 원하는 용도에 따라 적정한 온도의 스팀을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 개략적인 구성을 보여주는 기능도이다.
도 2는 도 1의 스팀 가열 장치의 내부 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3은 도 1의 스팀 가열 장치의 분사건과 가열 증폭 수단 및 노즐을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 스팀 가열 장치의 분사건 단부에 구비된 가열 증폭 수단의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 1의 스팀 가열 장치에 있어서 가열 증폭 수단의 구성을 보여주는 분해사시도이다.
도 6은 도 1의 스팀 가열 장치에 있어서 증폭관의 또 다른 구성을 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 1의 스팀 가열 장치에 있어서 증폭관 내부에 구비되는 지연수단의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 8(a) 내지 도 8(d)는 각각 도 7의 a-a', b-b', c-c', d-d'선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 1의 스팀 가열 장치에 있어서 증폭관의 또 다른 구성을 보여주는 사시도이다.
도 10은 도 9의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 11은 도 1의 스팀 가열 장치에 있어서 가열 증폭 수단의 단부에 노즐이 결합된 것을 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 가열 증폭 수단을 보여주는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 가열 증폭 수단을 보여주는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 가열 증폭 수단을 보여주는 단면도이다.
도 15는 도 14의 가열증폭수단에 구비된 증폭관과 지연수단을 보여주는 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 가열 증폭 수단을 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 주요 구성을 기능별로 도시한 도면이고, 도 2는 각 부분의 구성을 보여주는 블럭도이다.

상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스팀 가열 장치는 물을 순간적으로 가열하여 스팀을 발생시키는 스팀 발생기(100)와, 상기 스팀 발생기(100)에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건(200)과, 분사건(200)에 설치되어 상기 스팀을 재가열하는 가열 증폭 수단(400) 및, 상기 스팀 발생기(100)와 분사건(200)을 연결하도록 설치된 유동배관(300)을 포함한다.

상기 스팀 발생기(100)는 소정량의 물을 저장하는 물탱크(10)와, 상기 물탱크(10)로부터 공급된 물을 순간적으로 가열하여 스팀을 생성하는 스팀 생성부(20)를 포함한다.

상기 물탱크(10)에는 미도시된 급수구를 통해 물이 충전되어 저장되며, 물탱크(10) 내부에 저장된 물은 펌프(40)의 구동력에 의해 급수관(50)을 통해 스팀 생성부(20)로 공급된다. 바람직하게, 상기 급수관(50)에는 물의 역류를 방지하기 위해 일방향 체크밸브(52)가 설치된다.

상기 스팀 생성부(20)는 외부 전원 단자와 연결된 전원공급부(60)로부터 전원을 공급받아서 가열되는 히팅바아(22)와, 상기 히팅바아(22)의 외주면에 복수회 권선되어 있는 권선수관(24)과, 상기 권선수관(24)의 외측을 감싸고 있는 단열재(26)를 포함한다.

상기 권선수관(24)은 물탱크(10)로부터 연장되는 급수관(50)과 연속적으로 연결되고, 공급된 물을 가열하여 기화시킴으로써 스팀을 생성한다. 이를 위해, 상기 권선수관(24)은 열전도성이 우수한 동이나 그 합금을 포함하는 금속으로 제조되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 히팅바아(22)의 외주면에 외측에서부터 내측으로 순차적인 적층을 이루도록 권선되어, 그 내부를 유동하는 물이 외측에서 점차로 가열되다가 내측에서 완전히 기화되도록 하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 스팀 생성부(20)에서 만들어지는 스팀의 온도를 조절하기 위해서 히팅바아(22)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 더 높은 온도의 스팀을 얻고자 하는 경우에는 통상적인 경우보다 큰 전력을 히팅바아(22)에 공급하고, 조금 낮은 온도의 스팀을 얻고자 하는 경우에는 통상적인 경우보다 작은 전력을 히팅바아(22)에 공급한다. 상기 전력의 공급조절은 제어부(70)에 의해서 이루어질 수도 있다.

상기 권선수관(24)에서 생성된 스팀은 스팀공급관(54)과 유동배관(300)을 통하여 분사건(200)으로 전달된다.

도 1에서 참조번호 56번은 압력계를 나타낸다. 압력계(56)는 유동경로 상의 스팀 압력을 실시간으로 측정하는데, 측정된 상기 압력이 소정값 이상인 경우에는 그 신호를 제어부(70)로 전송한다. 상기 신호를 수신한 제어부(70)는 안전밸브(32)를 동작시켜 스팀의 일부를 외부로 배출하도록 제어할 수 있다.

상기 유동배관(300)은 스팀 생성부(20)에서 생성된 스팀을 분사건(200)까지 이동시키는 경로를 제공하며, 일반적으로 합성수지 또는 플라스틱으로 제조된 플렉스블(flexible)한 호스가 사용되는 것이 보통이다. 더욱 바람직하게, 스팀 유동 과정에서 열손실이 발생하지 않도록 유동배관(300)의 외부를 부직포나 기타 단열재를 사용하여 감싸도록 구성할 수 있다.

비록, 본 명세서에서는 스팀 발생기(100)의 구성을 구체적인 도면을 들어 예시하고 있으나 본 발명이 반드시 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 물을 가열하여 스팀을 생성하는 것이라면 어떠한 구성을 가진 스팀 발생기도 채용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

상기 분사건(200)은 최종적으로 스팀을 분사하는 장치로서, 그 개략적인 외관은 도 3에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 분사건(200)은 유동배관(300)과 연결되어 스팀발생기(100)에서 생성된 스팀을 공급받으며, 트리거스위치(210)를 조작함으로써 스팀을 단속적으로 분사할 수 있다.

상기 트리거스위치(210)는 제어부(70)에 연결되어 그 조작 신호를 제어부(70)로 전송하고, 제어부(70)는 상기 조작신호에 따라 분사밸브(80)를 개폐함으로써 스팀이 분사건(200)을 통해 분사 또는 차단되도록 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 분사건(200)의 단부에는 가열 증폭 수단(400)이 구비되어 상기 유동배관(300)을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사되도록 한다.

필요에 따라, 상기 가열 증폭 수단(400)의 단부에는 노즐(500)을 착탈할 수 있도록 착탈구(402)가 마련될 수 있다.

도 4 및 도 5에는 상기 가열 증폭 수단(400)의 구성이 보다 상세하게 도시되어 있다. 이들 도면들을 함께 참조하면, 분사건(200)의 하우징(220) 단부에는 가열 증폭 수단(400)이 결합되어 있음을 알 수 있다. 비록 도면에서 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 가열 증폭 수단(400)은, 예를 들어 나사 결합 또는 끼워 맞춤식 결합 등에 의해 분사건(200)의 하우징(220) 단부에 착탈가능하도록 결합될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 상기 가열 증폭 수단(400)은 제조 과정에서 분사건(200)의 하우징(220) 단부에 일체로 결합될 수도 있다.

본 발명에 따른 가열 증폭 수단(400)은 분사건(200)의 하우징(220) 내부에 있는 유동배관(300)의 단부와 연결되어 스팀이 유동하는 증폭관(410)을 포함한다.

상기 증폭관(410)은 금속 소재로 이루어지며, 바람직하게 스테인레스 스틸로 제조된다. 상기 증폭관(410)은 스팀이 최종적으로 가열되어 분사되는 곳으로서, 그 길이와 크기는 용도에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

상기 증폭관(410)의 외주면에는 전원공급부(60)로부터 인가된 전원에 의해 증폭관(410)을 가열하는 가열수단이 구비되는데, 본 실시예에서는 증폭관(410)의 외주면에 권선되어 있는 히팅코일(420)이 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 가열수단이 반드시 히팅코일(420)에 한정되는 것은 아니며, 그 외에도 상기 증폭관(410)을 가열할 수 있는 다양한 방식의 가열수단들이 채용 가능함은 물론이다.

상기 가열수단의 또 다른 예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 증폭관(410)의 내측면 일부에 가열판(H)을 히팅코일(420) 대신에 설치하거나, 가열판(H)을 히팅코일(420)과 함께 설치할 수도 있다.

상기 가열수단은 제어부(70)에 의해서 그 온도가 조절될 수 있는 것이 바람직하다. 상기 가열수단의 온도를 조절함으로써 스팀의 온도와 압력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 더 높은 온도의 스팀을 얻고자 하는 경우에는 제어부(70)가 히팅코일(420) 및/또는 가열판(H)에 더 많은 전력을 공급하여 히팅코일(420) 및/또는 가열판(H)의 온도를 높이고, 조금 낮은 온도의 스팀을 얻고자 하는 경우에는 제어부(70)가 히팅코일(420) 및/또는 가열판(H)에 약간 작은 전력을 공급하여 히팅코일(420) 및/또는 가열판(H)의 온도를 낮출 수 있다.

한편, 상기 히팅코일(420)의 외측면에는 단열층(430)이 구비되어 외부로 열이 손실되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다. 바람직하게, 상기 단열층(430)을 감싸서 지지할 수 있는 별도의 스테인레스 지지관이 더 구비될 수도 있다.

상기 가열 증폭 수단(400)의 최외측에는 방열관(440)이 구비되는데, 상기 방열관(440)은 가열 증폭 수단(400)의 표면 온도를 저하시켜 사용자의 화상을 방지하는 동시에 내부 구성을 보호하는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 방열관(440)에는 복수의 순환구멍(442)이 형성되어 있는 동시에, 방열관(440)의 내측면에 돌출 형성된 스페이서(444)에 의해 상기 단열층(430)으로부터 소정 간격만큼 이격되어 있다. 따라서, 상기 순환구멍(442)을 통해 내부 공간(S)까지 외부 공기가 자유롭게 순환됨으로써 방열관(440)의 표면 온도는 적정한 온도까지 냉각될 수 있다.

바람직하게, 상기 가열증폭수단(400)은 증폭관(410)의 내부를 유동하는 스팀의 유속을 저하시켜 스팀이 최대한 가열될 수 있도록 하는 지연수단을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 이러한 지연수단으로서 상기 증폭관(410)의 내부에 삽입된 용수철(450)이 사용될 수 있다. 그러나, 상기 지연수단이 반드시 용수철로 한정되는 것은 아니며 용수철(450)과 유사한 형상을 가지거나 또는 스팀의 유동을 지연시킬 수 있는 구조를 가진 것이라면 여하한 구성도 채택가능한 것으로 이해되어야 한다. 이러한 지연수단의 예들이 도 7 내지 도 10에 도시되어 있다.

도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 증폭관(410)의 내측면에는 유동하는 스팀이 충돌하여 유속이 저하될 수 있도록 복수 개의 간섭판(410a)(410b)(410c)(410d)이 순차적으로 형성되어 있다. 더욱 바람직하게, 상기 간섭판(410a)(410b)(410c)(410d)은 서로 다른 위치에서 교번되도록 설치되어 스팀의 충돌을 더욱 촉진하도록 설계될 수 있다.

한편, 상기 지연수단은, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 증폭관(410')이 세 개의 통로(S1)(S2)(S3)를 형성하도록 절곡되는 것에 의해서 이루어질 수 있다. 이 경우, 증폭관(410')의 입구로 유입된 스팀은 각각의 통로(S1)(S2)(S3)를 차례대로 통과하여야 하므로 그 지연시간 만큼 충분한 가열이 이루어 질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 증폭관(410)의 출구측 단부는 전술한 노즐(500) 등을 결합하기 위해서 적절한 커플링 수단을 구비할 수 있는데, 이러한 예가 도 11에 도시되어 있다.

상기 도면을 참조하면, 가열 증폭 수단(400)의 출구에는 노즐(500)을 착탈하기 위한 커플러(460)가 구비되어 있다.

상기 커플러(460)는 증폭관(410)의 단부와 나사결합에 의해 고정될 수 있으나 반드시 이러한 결합에 한정되는 것은 아니며, 그 외에도 다양한 방식으로 증폭관의 단부에 연결될 수 있을 것이다.

상기 커플러(460)의 착탈구(402) 내측면에는 적어도 하나 이상의 탄성록킹볼(462)이 설치되어 있는데, 상기 탄성록킹볼(462)은 탄성부재(464)에 의해 탄력적으로 지지된다.

따라서, 노즐(500)의 결합단부에 나팔관 모양으로 형성된 커플링 부재(510)를 상기 커플러(460)의 착탈구(402) 안으로 삽입하면, 상기 탄성록킹볼(462)이 탄성부재(464)의 탄성력에 의해 후퇴하였다가 다시 조이는 동작에 의해 노즐(500)은 커플러(460)에 결합될 수 있는 것이다.

그러나, 이러한 결합 방식은 일 예에 불과한 것으로서, 노즐(500)을 본 발명에 따른 가열 증폭 수단(400)에 결합하는 방식은 다양하게 변형되어 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에 따른 스팀 가열 장치의 가열증폭수단은 다양한 구조를 가질 수 있는데, 도 12 내지 도 16은 상기 가열증폭수단의 다양한 구조를 각각 보여주는 도면이다. 도 12 내지 도 16에서 도 1 내지 도 11의 도면참조부호와 동일한 도면참조부호는 실질적으로 동일한 구성요소를 나타낸다.

한편, 도 12 내지 도 16의 스팀 가열 장치는 스팀 발생기와, 상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건과, 분사건에 설치되어 상기 스팀을 재가열하는 가열 증폭 수단 및, 상기 스팀 발생기와 분사건을 연결하도록 설치된 유동배관을 포함한다. 상기 구성요소 중에서 스팀 발생기, 분사건 및, 유동배관은 제1 실시예의 스팀 발생기(100), 분사건(200) 및, 유동배관(300)과 각각 동일하다.

상기 가열 증폭 수단은 분사건의 선단(先端)에 설치되는 것이 가장 바람직하지만 분사건의 중간 또는 후단(後段)에 설치될 수도 있다. 이것은 이 명세서를 참조한 당업자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 가열 증폭 수단을 보여주는 단면도이다.

상기 가열 증폭 수단(600)은 히터(610)와, 히터(610)의 둘레에 권취된 스팀 이동관(620) 및, 권취된 스팀 이동관(620)의 외측면에 설치된 단열층(430)을 포함한다.

상기 히터(610)는 외부 전원 및/또는 전원 공급부(60)의 전원에 의해서 가열될 수 있고, 막대 형상을 가진다.

상기 스팀 이동관(620)은 막대 형상의 히터(610) 둘레에 권취된 관으로서, 유동배관(300)과 연통되도록 설치된다. 따라서, 스팀 이동관(620)의 내부에는 유동배관(300)을 통해서 이동된 스팀이 이동되면서 히터(610)에 의해서 가열된 후, 노즐(500, 도 12에는 미도시)로 배출된다. 미설명 참조부호 621은 착탈구(402)와 결합하기 위한 나사산을 나타낸다.

단열층(430)은 제1 실시예의 단열층(430)과 실질적으로 동일한 것으로서, 권취된 스팀 이동관(620)의 외측면에 설치되어 히터(610) 및/또는 스팀 이동관(620)의 열이 외부로 전달되는 것을 차단한다.

단열층(430)의 외측에는 방열관(440)이 설치되는 것이 바람직한데, 상기 방열관(440)은 제1 실시예의 방열관(440)과 실질적으로 동일한 것이기 때문에 여기서는 설명을 생략하기로 한다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 가열 증폭 수단을 보여주는 단면도이다.

상기 가열 증폭 수단(700)은 히팅 코일관(710) 및 단열층(430)을 포함한다.

상기 히팅 코일관(710)은 코일 형상으로 권취된 관으로서, 단열층(430)의 내부에 설치된다. 상기 히팅 코일관(710)은 유동배관(300)의 단부와 연통되고, 외부 전원 및/또는 전원 공급부(60)의 전원에 의해서 가열될 수 있다. 따라서, 유동배관(300)을 통해서 이동된 스팀이 히팅 코일관(710)의 내부에서 이동되면서 가열된다. 가열된 상기 스팀은 노즐(500, 도 13에는 미도시)로 배출된다.

상기 단열층(430)은 제1 실시예의 단열층(430)과 실질적으로 동일한 것으로서, 권취된 히팅 코일관(710)의 외측면에 설치되어 히팅 코일관(710)의 열이 외부로 전달되는 것을 차단한다.

한편, 도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 가열 증폭 수단을 보여주는 단면도이고, 도 15는 상기 가열증폭수단에 구비된 증폭관과 지연수단을 보여주는 사시도이다.

상기 가열증폭수단(800)은 증폭관(810)과, 증폭관(810)의 내부에 설치된 가열용 코일(820)과, 증폭관(810)을 통해서 이동하는 스팀의 이동속도를 늦추는 지연수단 및, 증폭관(810)의 둘레에 설치된 단열층(430)을 포함한다.

상기 증폭관(810)은 유동배관(300)의 단부와 연통된다. 따라서, 증폭관(810)의 내부에서는 유동배관(300)을 통해서 이동된 스팀이 이동된다.

상기 가열용 코일(820)은 코일형상으로 권취된 것으로서, 외부전원 및/또는 전원공급부(60)의 전원에 의해서 가열된다. 상기 가열용 코일(820)은 증폭관(810)의 내부에 설치되기 때문에 증폭관(810)의 내부에서 이동되는 스팀을 가열한다.

상기 지연수단은 스팀의 이동속도를 늦춤으로써 스팀이 더 높은 온도로 가열될 수 있도록 한다. 상기 지연수단은 다양한 구조를 가질 수 있는데, 바람직하게는 증폭관(810)의 내측면에서 서로 다른 위치에 교번되도록 형성된 복수개의 간섭판(830)(831)(832)(833)(834)이다.

상기 단열층(430)은 제1 실시예의 단열층(430)과 실질적으로 동일한 것으로서, 증폭관(810)의 외측면에 설치되어 증폭관(810)의 열이 외부로 전달되는 것을 차단한다.

도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 가열 증폭 수단을 보여주는 단면도이다.

상기 가열증폭수단(900)은 증폭관(930)과, 증폭관(930)의 내부에 설치된 히터(910)와, 히터(910)의 둘레에 권취된 코일(920) 및, 상기 증폭관(930)의 둘레에 설치된 단열층(430)을 포함한다.

상기 증폭관(930)은 유동배관(300)의 단부와 연결되어 유동배관(300)을 통해서 이동된 스팀이 이동되는 관이다.

상기 히터(910)는 외부전원 및/또는 전원 공급부(60)의 전원을 공급받아서 가열될 수 있다. 상기 히터(910)는 길이방향으로 길게 형성된 막대형상을 가지는데, 바람직하게는 그 단면이 원형이다. 상기 단면이 원형인 경우에는 코일(920)의 권취가 용이하고 코일(920)과 히터(910)의 간격을 일정하게 유지하기가 용이하다.

상기 코일(920)은 히터(910)의 길이방향을 따라 히터(910)의 둘레에 권취된다. 코일(920)은 상기 스팀의 이동속도를 늦춰서 스팀이 더 높은 온도로 가열되도록 한다.

바람직하게, 상기 코일(920)은 히터(910) 및 증폭관(930)과 각각 소정 간격 이격되도록 권취된다. 따라서, 코일(920)과 히터(910) 사이 및, 코일(920)과 증폭관(930) 사이로 상기 스팀이 이동될 수 있다.

한편, 상기 코일(920)이 스팀을 가열하는 역할을 할 수도 있다. 즉, 상기 코일(920)에 전원을 공급하여 코일(920)을 가열함으로써, 상기 스팀이 히터(910)와 코일(920)에 의해서 가열되도록 할 수 있다.

상기 단열층(430)은 제1 실시예의 단열층(430)과 실질적으로 동일한 것으로서, 증폭관(930)의 외측면에 설치되어 증폭관(930)의 열이 외부로 전달되는 것을 차단한다.

그러면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. 상기 제2,3,4 실시예에 따른 스팀 가열 장치의 작동과정은 아래의 설명을 참조한 당업자가 쉽게 알 수 있을 것이므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.

사용자는 냉온수기나 정수기의 배관 또는 에어콘 등의 내부를 청소하기 위해서 스팀 소독 장치를 사용할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 스팀 가열 장치에 전원이 공급되어 동작 상태가 되면, 물탱크(10)에 저장되어 있던 물은 펌프(40)의 구동력에 의해 급수관(50)을 따라 스팀 생성부(20)로 흘러들어간다.

상기와 같이 유동하던 물은 상기 급수관(50)과 연결된 권선수관(24)을 통과하게 되고, 이 과정에서 고온으로 가열된 히팅바아(22)의 외주면을 순환하면서 기화되어 스팀으로 변환된다.

이어서, 생성된 스팀은 유동배관(300)을 경유하여 분사건(200)까지 전송된다.

사용자는 청소 대상물이 되는 냉온수기나 정수기 또는 에어콘 등의 해당 부분에 노즐(500)을 삽입한 후, 분사건(200)의 트리거스위치(210)를 조작함으로써 스팀을 분사할 수 있다.

즉, 사용자가 상기 트리거스위치(210)를 당기면 그 신호는 제어부(70)로 전달되고, 제어부(70)는 상기 분사밸브(80)를 개방함으로써 스팀이 유동배관(300)을 따라 분사건(200)에서 분사되도록 한다.

이 과정에서, 유동배관(300)을 경유하여 분사건(200)에 도달한 스팀은 최종적으로 분사에 앞서 상기 가열 증폭 수단(400)에 의해 재가열된다.

비록 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 분사건(200) 또는 스팀 생성부(20)에 분사온도 조절 스위치를 마련하여 사용자가 소정 온도 범위, 예컨대 약 100℃-250℃ 범위 내에서 원하는 스팀 온도를 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 사용자가 분사온도 조절 스위치를 소정 온도에 셋팅하면 제어부(70)가 히팅바아(22)에 공급되는 전력량을 조절하여 히팅바아(22)의 온도를 조절함으로써 스팀의 온도를 조절할 수 있다. 상기 방법에 대한 대안으로서 또는 상기 방법과 함께, 사용자가 분사온도 조절 스위치를 소정 온도에 셋팅하면 제어부(70)가 히팅코일(420)에 공급되는 전력량을 조절함으로써 스팀의 온도를 조절할 수 있다.

일단, 분사건(200)의 유동배관(300)을 빠져나와 가열 증폭 수단(400)의 증폭관(410)으로 유입된 스팀은 증폭관(410)을 둘러싸고 있는 히팅코일(420)에 의해 소정 온도까지 가열된 후 노즐(500)로 배출되어 분사된다.

이 과정에서, 증폭관(410) 내부에 설치된 지연수단인 용수철(450)이 스팀의 유동 속도를 저하시킴으로써 스팀이 충분한 온도까지 가열될 수 있도록 한다.

100 : 스팀 발생기 200 : 분사건
300 : 유동배관
400, 600, 700, 800 : 가열 증폭 수단
500 : 노즐

Claims

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물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및
분사온도 조절 스위치;를 구비하고,
상기 가열 증폭 수단은,
상기 유동배관을 통하여 이동된 스팀이 이동하는 증폭관;
상기 증폭관을 가열하는 가열수단;
상기 가열수단의 열이 바깥으로 전달되는 것을 차단하는 단열층; 및,
상기 단열층의 외측에 구비되며, 복수의 순환구멍(442)이 형성되고, 내측면에 스페이서(444)가 돌출 형성되어 있는 방열관(440);을 포함하고,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및
분사온도 조절 스위치;를 구비하고,
상기 가열 증폭 수단은,
막대 형상을 가진 히터;
상기 히터의 둘레에 권취되어 상기 히터에 의해서 가열될 수 있고, 그 내부에는 상기 스팀이 이동할 수 있는 스팀 이동관;
상기 권취된 스팀 이동관의 외측면에 설치된 단열층; 및,
상기 단열층의 외측에 구비되며, 복수의 순환구멍(442)이 형성되고, 내측면에 스페이서(444)가 돌출 형성되어 있는 방열관(440);을 포함하며,
상기 유동배관을 통하여 이동된 스팀이 스팀 이동관을 통해서 이동하는 동안에 상기 히터에 의해서 가열되며,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및
분사온도 조절 스위치;를 포함하고,
상기 가열 증폭 수단은,
유동배관과 연결되도록 설치되어 내부에는 상기 스팀이 이동될 수 있고 코일 형상으로 권취되며 전원에 의해서 가열될 수 있는 히팅 코일관;
권취된 히팅 코일관의 외측면에 설치된 단열층; 및,
상기 단열층의 외측에 구비되며, 복수의 순환구멍(442)이 형성되고, 내측면에 스페이서(444)가 돌출 형성되어 있는 방열관(440);을 포함하며,
유동배관을 통해 이동된 상기 스팀은 히팅 코일관을 통해서 이동하는 동안에 가열되며,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및
분사온도 조절 스위치;를 포함하고,
상기 가열 증폭 수단은,
상기 유동배관을 통해서 이동된 상기 스팀이 이동하는 증폭관;
상기 증폭관의 내부에 설치되고, 전원에 의해서 가열될 수 있으며, 코일형상으로 권취된 가열용 코일;
상기 증폭관의 내부에 설치되어 증폭관을 통해서 이동하는 상기 스팀의 이동속도를 늦추는 지연수단; 및
상기 증폭관의 둘레에 설치된 단열층;을 포함하고,
상기 증폭관을 통해서 이동하는 상기 스팀이 가열용 코일에 의해서 가열되며,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및
분사온도 조절 스위치;를 포함하고,
상기 가열 증폭 수단은,
상기 유동배관을 통해서 이동된 상기 스팀이 이동하는 증폭관;
상기 증폭관의 내부에 설치되고, 전원에 의해서 가열될 수 있는 막대 형상의 히터(910);
상기 증폭관의 내부에서 상기 히터의 길이방향을 따라 상기 히터의 둘레에 권취된 코일(920); 및
상기 증폭관의 둘레에 설치된 단열층;을 포함하고,
상기 증폭관을 통해서 이동하는 상기 스팀이 히터(910)에 의해서 가열되며,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
제7항에 있어서,
상기 히터(910)와 코일(920) 사이로 상기 스팀이 이동할 수 있도록 상기 히터(910)와 코일(920)이 소정 간격 이격되도록 설치되고, 상기 증폭관과 코일(920) 사이로 상기 스팀이 이동할 수 있도록 상기 증폭관과 코일(920)이 소정 간격 이격되도록 설치된 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및,
분사온도 조절 스위치;를 포함하고,
상기 가열 증폭 수단은,
상기 유동배관을 통하여 이동된 스팀이 이동하는 증폭관;
상기 증폭관을 가열하는 가열수단;
상기 가열수단의 열이 바깥으로 전달되는 것을 차단하는 단열층; 및
상기 증폭관의 내부를 유동하는 스팀의 유속을 줄이는 지연수단;을 포함하고,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
제9항에 있어서,
상기 지연수단은 상기 증폭관의 내부에 삽입된 용수철을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
제6항 또는 제9항에 있어서,
상기 지연수단은 상기 증폭관의 내측면에 서로 다른 위치에 교번되도록 형성된 복수개의 간섭판(410a)(410b)(410c)(410d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및
분사온도 조절 스위치;를 구비하고,
상기 가열 증폭 수단은,
상기 유동배관을 통하여 이동된 스팀이 이동하는 증폭관;
상기 증폭관을 가열하는 가열수단;
상기 가열수단의 열이 바깥으로 전달되는 것을 차단하는 단열층; 및,
상기 단열층의 외측에 구비되며, 복수의 순환구멍(442)이 형성되고, 내측면에 스페이서(444)가 돌출 형성되어 있는 방열관(440);을 포함하며,
상기 증폭관은 복수개의 통로(S1)(S2)(S3)를 형성하도록 절곡된 형태로 구성되고,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및
분사온도 조절 스위치;를 구비하고,
상기 가열 증폭 수단은,
상기 유동배관을 통하여 이동된 스팀이 이동하는 증폭관;
상기 증폭관을 가열하는 가열수단;
상기 가열수단의 열이 바깥으로 전달되는 것을 차단하는 단열층;
상기 증폭관의 내측면 일부에 추가적으로 설치된 가열판(H); 및,
상기 단열층의 외측에 구비되며, 복수의 순환구멍(442)이 형성되고, 내측면에 스페이서(444)가 돌출 형성되어 있는 방열관(440);을 포함하며,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
물이 가열되어 만들어진 고온의 스팀을 이용하여 물체를 가열하는 스팀 가열 장치로서,
상기 물을 가열하여 상기 스팀을 발생시키는 스팀 발생기;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀을 분사하는 분사건;
상기 스팀 발생기에서 생성된 스팀이 상기 분사건으로 이동하는 경로가 되는 유동배관;
상기 분사건에 설치되어 상기 유동배관을 통해 이동된 스팀을 소정 온도로 재가열하여 분사시키는 가열 증폭 수단; 및
분사온도 조절 스위치;를 구비하고,
상기 가열 증폭 수단은,
상기 유동배관을 통하여 이동된 스팀이 이동하는 증폭관;
상기 증폭관을 가열하는 가열수단;
상기 가열수단의 열이 바깥으로 전달되는 것을 차단하는 단열층; 및,
상기 단열층의 외측에 구비되며, 복수의 순환구멍(442)이 형성되고, 내측면에 스페이서(444)가 돌출 형성되어 있는 방열관(440);을 포함하며,
분사온도 조절 스위치는 스팀 발생기에서 발생된 스팀의 온도를 100℃-250℃가 되도록 조절하거나 가열 증폭 수단에 의해 재가열된 스팀의 온도가 100℃-250℃가 되도록 조절하고,
상기 가열 증폭 수단의 출구에는 노즐(500)을 착탈하기 위한 커플러(460)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.
제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열층의 외측에 구비되며, 복수의 순환구멍(442)이 형성되고, 내측면에 스페이서(444)가 돌출 형성되어 있는 방열관(440)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 가열 장치.