KR101890894B1 - Freeze protection system of steam geneator and method of the same - Google Patents

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KR101890894B1 KR1020180011920A KR20180011920A KR101890894B1 KR 101890894 B1 KR101890894 B1 KR 101890894B1 KR 1020180011920 A KR1020180011920 A KR 1020180011920A KR 20180011920 A KR20180011920 A KR 20180011920A KR 101890894 B1 KR101890894 B1 KR 101890894B1
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김준섭
이국진
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김준섭
이국진
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Abstract

The present invention provides a freezing protection system of a steam generator, which automatically generates compressed air after the steam generator is used in winter to remove water remaining in a pipe, a water pump, a steam tank, and the like so as to prevent freezing, and a method thereof. According to a suitable embodiment of the present invention, a steam generator comprises: the water tank; the water pump pumping water in the water tank to forcibly transfer the water to a heater; the heater heating the water supplied from the water pump to generate steam; and the steam tank to depress and store the steam generated in the heater at a constant pressure. The freezing protection system of the steam generator comprises: a compressed air supply pipe connected to a water supply pipe connecting the water tank and the water pump; an air compressor connected to the compressed air supply pipe to generate compressed air; an air supply control valve connected to an outlet side of the air compressor; a remaining water discharge pipe connected to the steam tank; and a remaining water discharge control valve connected to the remaining water discharge pipe to control a flow path. Accordingly, when an electronic breaker supplying power to the water pump is turned off after use in winter and the air supply control valve and the remaining water discharge control valve are opened, the air compressor is operated, thereby discharging the water remaining in the heater and the steam tank through the remaining water discharge pipe by the compressed air.

Description

스팀발생기의 동파방지 시스템 및 그 방법{Freeze protection system of steam geneator and method of the same}Freeze protection system of steam generator and method of the same [

본 발명은 스팀발생기를 사용하고 난 후 동파를 방지하기 위한 동파방지 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 동절기에 스팀발생기를 사용하고 난 후에는 자동적으로 압축공기를 발생시켜서 배관, 물펌프 및 스팀 탱크 등에 잔존하는 용수를 제거시켜서 동파를 방지할 수 있도록 한 스팀발생기의 동파방지 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a system and method for preventing freezing of a frost after use of a steam generator, and more particularly, to a system and method for preventing freezing of a frost after a steam generator is used, The present invention relates to a system for preventing freezing of a steam generator and a method for preventing freezing of steam by removing water remaining on the steam generator.

일반적으로 스팀 발생기는 용수 수조와, 용수 수조내의 용수를 펌핑하여 가열기로 압송시키는 워터 펌프와, 워터 펌프로부터 공급받은 용수를 가열하여 스팀을 생성시키는 가열기와, 가열기에서 생성된 스팀을 일정 압력으로 감압 저장하는 스팀 탱크를 구비하고 있다. 이러한 스팀발생기가 차량의 세차에 적용되는 경우, 실외에서 사용되기 때문에 겨울철 동절기에는 동파의 문제가 따르게 된다. Generally, the steam generator includes a water tank, a water pump for pumping the water in the water tank and feeding the water to the heater, a heater for heating the water supplied from the water pump to generate steam, And a steam tank for storing the steam. When such a steam generator is applied to a car wash, it is used outdoors, so that there is a problem of frost in winter season.

즉, 추운 동절기에 스팀 발생기를 사용하고 나면, 스팀탱크, 워터 펌프 및 배관 내에 있는 물이 얼게 되고, 이 후에 사용하려면 배관이 막혀 있어 가동이 되지 않는다. 가동이 되어도 이미 스팀탱크 내에 얼음이 있기 때문에 열이 전도되는 부위만 해빙이 되고, 이 해빙된 물이 수증기를 만들기 때문에 안전장치에 압력이 도달할 수가 없어, 결국 스팀탱크가 터지게 되면 인명피해까지 이르게 되는 안전사고를 당하게 된다.That is, once the steam generator is used in the cold winter season, the water in the steam tank, the water pump and the piping is frozen, and the piping is clogged to be used for later use. Since the ice is already in the steam tank even when it is in operation, only the area where the heat is transferred is thawed. Since the thawed water makes steam, the pressure can not be reached to the safety device. If the steam tank is blown up, Of the total.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1764776호로서, '동파방지용 탱크예열구조를 갖는 에어스팀장치'가 제안되어 있다. 이는 스팀을 분사하여 자동차엔진의 기름찌꺼기 및 오물을 제거하도록 된 스팀장치로서, 내부에 수용실과 인출실이 마련되고 상부에 작동실이 형성되며, 하부에 캐스터가 마련되고 일측에 손잡이가 형성된 하우징본체와, 상기 수용실에 배치되고 내부에 물이 충진되는 물탱크와, 상기 물탱크에 충진되는 물을 가열시키는 히터와, 상기 하우징본체에 설치되어 상기 물탱크로 물을 공급하는 물공급부와, 상기 작동실에 배치되는 스팀발생기와, 상기 작동실에 배치되어, 상기 스팀발생기로 상기 물탱크의 물을 공급하는 펌프와, 상기 스팀발생기에서 형성된 스팀을 상기 인출실에 전달하는 스팀관과, 상기 스팀관에 연결되고, 상기 인출실에 배치되는 스팀공급부로 이루어져, 자동차의 엔진에 형성되는 찌든때나 기름을 제거하는 스팀발생장치에 물을 공급하는 물탱크를 예열시켜, 겨울철 물탱크의 물이 얼어 스팀을 사용하지 못하는 문제점과 물탱크가 동파되어 교체해야 하는 문제점이 발생하지 않게 되고, 온수분사장치를 마련하여 스팀과 함께 온수를 분사함으로서, 찌든때나 기름을 제거효율을 높일 수 있도록 한 것이다.As a technology to be a background of the present invention, Korean Patent Registration No. 10-1764776 has proposed a 'air steam device having a preheating structure for a tank for preventing frost'. This is a steam device for spraying steam to remove oil sludge and dirt from an automobile engine. The steam device includes a housing chamber and a draw-out chamber formed therein, an operating chamber formed at an upper portion thereof, a caster at a lower portion thereof, A water tank disposed in the housing chamber and filled with water, a heater for heating water to be filled in the water tank, a water supply unit installed in the housing body to supply water to the water tank, A steam pump disposed in the operation chamber for supplying water from the water tank to the steam generator; a steam pipe for transmitting steam formed in the steam generator to the draw-out chamber; And a steam supply unit connected to the steam generator and connected to the steam generator and disposed in the drawer chamber, The water in the winter water tank can not use the freezing water and the water tank is frozen and there is no problem that needs to be replaced due to the preheating of the water tank in the winter water tank. So that it is possible to increase the removal efficiency of the oil when it is stained.

그러나 상기 배경기술은 스팀발생기를 사용하고 나게 되면, 즉, 가동전원이 차단되게 되면 물탱크의 예열이 중단된다. 이로 인해 배관과 물펌프에 잔존하는 물이 생기게 되어 동파의 염려가 따르게 되는 문제가 있다.However, when the above-mentioned background technique uses the steam generator, that is, when the movable power source is shut off, the preheating of the water tank is stopped. As a result, water remaining in the piping and the water pump is generated, so that there is a problem that the concern of the frozen wave is followed.

한국 등록특허 등록번호 제10-1764776호Korean Patent Registration No. 10-1764776

본 발명은 동절기에 스팀발생기를 사용하고 난 후에는 자동적으로 압축공기를 발생시켜서 배관, 물펌프 및 스팀 탱크 등에 잔존하는 용수를 제거시켜서 동파를 방지할 수 있도록 한 스팀발생기의 동파방지 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a system for preventing freeze of a steam generator and a method for preventing freezing of the steam generator by generating compressed air automatically after using the steam generator in the winter season to remove the water remaining in the piping, the water pump, the steam tank, The present invention has been made in view of the above problems.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 스팀발생기의 동파방지 시스템은,A frost protection system of a steam generator according to a preferred embodiment of the present invention,

용수 수조와, 용수 수조내의 용수를 펌핑하여 가열기로 압송시키는 워터 펌프와, 워터 펌프로부터 공급받은 용수를 가열하여 스팀을 생성시키는 가열기와, 가열기에서 생성된 스팀을 일정 압력으로 감압 저장하는 스팀 탱크를 구비한 스팀 발생기의 동파를 방지하기 위한 시스템에 있어서,A water pump for pumping the water in the water tank and feeding it to the heater; a heater for generating steam by heating the water supplied from the water pump; and a steam tank for storing the steam generated by the heater in a reduced pressure A system for preventing freezing of a provided steam generator,

상기 용수 수조와 워터 펌프를 연결하는 용수 공급관로에 접속되어 있는 압축공기 공급관로와;A compressed air supply line connected to a water supply line connecting the water tank and the water pump;

상기 압축공기 공급관로에 연결되어 압축공기를 생성시키는 공기압축기와;An air compressor connected to the compressed air supply line to generate compressed air;

상기 공기압축기의 토출구측에 접속된 에어공급용 제어밸브와;An air supply control valve connected to a discharge port side of the air compressor;

상기 스팀 탱크에 접속되어 있는 잔여워터 배출관과;A residual water discharge pipe connected to the steam tank;

상기 잔여워터 배출관에 접속되어 유로를 단속하는 잔여워터 배출용 제어밸브;를 포함하여,And a residual water discharge control valve connected to the remaining water discharge pipe for interrupting the flow path,

동절기 사용 후에 스팀 발생기의 전원이 오프되면, 에어공급용 제어밸브와 잔여워터 배출용 제어밸브가 열림되고, 공기압축기가 구동되어 압축 공기로 워터 펌프, 가열기, 스팀 탱크 및 배관에 남아있는 용수를 잔여워터 배출관을 통해 배출시키도록 한 것을 특징으로 한다.When the steam generator is turned off after using the winter season, the control valve for air supply and the control valve for discharging residual water are opened, and the air compressor is driven to discharge the water remaining in the water pump, the heater, the steam tank, And is discharged through a water discharge pipe.

또한, 상기 압축공기 공급관로에는 상기 공기압축기와 병열로 접속되어 있는 열풍압축기가 더 연결되고;Further, a hot air compressor connected in parallel to the air compressor is further connected to the compressed air supply pipe;

상기 열풍압축기는 합성고무로 제작되어 내부에 관통된 나선형 압축챔버를 갖는 원통형 고정자와; 상기 원통형 고정자에 매설되어 전기적으로 발열하는 고정자 히터와; 외주면에 나선형 돌기를 갖고 상기 원통형 고정자의 나선형 압축챔버에 회전 가능하게 삽입되어져 있는 회전자와; 상기 원통형 고정자의 외주면에 결합되어 있는 원통슬리브를 포함하여, 상기 고정자 히터가 발열된 상태에서 회전자의 회전시 가열된 압축공기가 발생되는 것을 특징으로 한다.The hot air compressor comprises: a cylindrical stator made of synthetic rubber and having a spiral compression chamber penetrated therein; A stator heater embedded in the cylindrical stator and electrically generating heat; A rotor rotatably inserted into a helical compression chamber of the cylindrical stator with a spiral projection on an outer circumferential surface thereof; And a cylindrical sleeve coupled to an outer circumferential surface of the cylindrical stator, wherein compressed air heated during rotation of the rotor is generated in a state where the stator heater is heated.

또한, 공기압축기의 구동시 용수 수조의 출구측으로 압축 에어가 유입되는 것을 차단하기 위해 에어유입차단용 체크밸브가 더 설치된 것을 특징으로 한다.Further, an air inflow / outflow check valve is further provided to block the inflow of compressed air into the outlet side of the water tank when the air compressor is driven.

또한, 압축공기 공급관로에는 공기압축기의 출구측에 위치되어 압축 공기를 예열시키는 예열히터가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, the compressed air supply pipe is further provided with a preheating heater located at the outlet side of the air compressor for preheating the compressed air.

또한, 상기 용수 수조의 출구측에 용수공급용 솔레노이드 밸브가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, a water supply solenoid valve is further provided on the outlet side of the water water tank.

한편, 본 발명에 따른 스팀발생기의 동파방지 시스템은,Meanwhile, in the system for preventing freezing of the steam generator according to the present invention,

(a) 스팀발생기에 구동 전원을 온(ON)시키면, 용수공급용 제어밸브가 열리고 잔여워터 배출제어밸브는 닫힘되고, 워터 펌프 및 가열기가 가동되어 고온 고압의 스팀이 스팀탱크 내에 생성되는 단계와;(a) when the driving power is turned on to the steam generator, the control valve for supplying water is opened, the remaining water discharge control valve is closed, the water pump and the heater are operated to generate steam of high temperature and high pressure in the steam tank ;

(b) 스팀발생기를 다사용하고 난 후, 전원을 오프(off)시키면, 워터 펌프 및 가열기가 정지되는 단계와;(b) stopping the water pump and the heater when the power is turned off after the steam generator is used up;

(c) 동절기 모드가 확인되면, 용수공급용 제어밸브가 닫히고 잔여워터 배출제어밸브는 열리고, 동시에 에어공급용 제어밸브가 열리고 스팀분사 제어밸브가 닫힘되는 단계와;(c) when the winter season mode is confirmed, the water supply control valve is closed and the remaining water discharge control valve is opened, at the same time, the air supply control valve is opened and the steam injection control valve is closed;

(d) 공기압축기가 구동하여, 발생된 압축공기가 압축공기공급관로로 공급되어 압축공기가 배관, 워터 펌프 및 가열기에 남아 있는 잔존용수를 잔여워터 배출관을 통해 배출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.(d) discharging the residual water remaining in the piping, the water pump, and the heater through the remaining water discharge pipe when the air compressor is driven and the generated compressed air is supplied to the compressed air supply pipe, .

또한, (c) 단계에서 공기압축기의 출구측에 설치된 예열히터를 가동시켜 예열 공기를 압축공기 공급관로에 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step (c), the preheating heater provided at the outlet side of the air compressor is operated to inject preheated air into the compressed air supply pipe.

또한, (d) 단계에서 열풍압축기를 단독 또는 공기압축기와 함께 사용하여 고온의 압축공기를 발생시키는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 한다.Further, in the step (d), the hot air compressor may be used alone or in combination with an air compressor to generate high-temperature compressed air.

본 발명에 따른 스팀발생기의 동파방지 시스템 및 그 방법은, 동절기에 스팀발생기를 사용하고 난 후 워터 펌프에 공급되는 전원을 차단하게 되면, 용수공급용 솔레노이드 밸브와 잔여워터 배출용 제어밸브 및 에어공급용 제어밸브를 개방상태로 절환시키고, 공기압축기를 구동시켜 압축공기를 배관에 압송시켜 배관, 워터펌프, 가열기 및 스팀탱크에 남아있는 용수를 잔여워터 배출관을 통해서 신속히 배출시킬 수 있어, 동절기 동파를 미연에 방지할 수 있다.In the system and method for preventing freezing of the steam generator according to the present invention, when the power supplied to the water pump is cut off after using the steam generator in the winter season, the water supply solenoid valve, the residual water discharge control valve, It is possible to quickly discharge the remaining water from the piping, the water pump, the heater, and the steam tank through the remaining water discharge pipe, It can be prevented in advance.

또한, 겨울철에 스팀발생기를 사용하기 전에 고온의 압축공기를 배관에 불어넣어 줄 수 있도록 함으로써 사용의 안전성이 증가된다.In addition, safety of use is increased by allowing hot compressed air to be blown into the pipe before using the steam generator in winter.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 동파방지 시스템이 적용된 스팀발생기의 일형태를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 스팀발생기에 적용된 동파방지 시스템의 구성도.
도 3a는 본 발명에 적용되는 열풍압축기의 요부단면도.
도 3b는 도 3a의 K-K선 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 스팀발생기의 동파방지 시스템의 제어흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention, Shall not be construed as limiting.
1 is a perspective view showing an embodiment of a steam generator to which a freeze prevention system according to the present invention is applied.
2 is a configuration diagram of a frost protection system applied to the steam generator of FIG. 1;
FIG. 3A is a cross-sectional view showing a main portion of a hot air compressor according to the present invention. FIG.
3B is a cross-sectional view taken along a line KK in Fig.
FIG. 4 and FIG. 5 are flowcharts of control of the system for preventing freezing of the steam generator according to the present invention. FIG.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.

본 실시 예의 일 형태로 도시한 도 1의 스팀 발생기(10)는 도 2에서와 같이 스팀에 필요한 용수를 공급하는 용수 수조(12)와, 용수 수조(12)내의 용수를 펌핑하여 가열기(14)로 압송시키는 워터 펌프(16)와, 워터 펌프(16)로부터 공급받은 용수를 가열하여 스팀을 생성시키는 가열기(14)와, 가열기(14)에서 생성된 스팀을 일정 압력으로 감압 저장하는 스팀 탱크(20)를 구비하고 있다. 물론, 용수 수조(12)의 용수 높이 조절이나 스팀탱크(20)내 수위 조절은 알려진 센서를 이용하므로 상세한 설명은 생략한다.The steam generator 10 shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention includes a water water tank 12 for supplying water necessary for steam as shown in FIG. 2, a heater 14 for pumping water in the water water tank 12, A heater 14 for heating the water supplied from the water pump 16 to generate steam and a steam tank 14 for reducing the pressure of the steam generated by the heater 14 to a predetermined pressure, 20). Of course, the control of the height of the water in the water tank 12 and the adjustment of the water level in the steam tank 20 are performed using known sensors, and thus a detailed description thereof will be omitted.

따라서 스팀 발생기(10)를 가동시키면, 워터 펌프(16)로부터 압송된 용수는 가열기(14)를 거치면서 고온 고압으로 증기화되어 스팀 탱크(20)에 저장되고, 스팀 탱크(20)의 스팀분사관(21)측 스팀분사연결구(7)를 통해 스팀 분사가 이루어진다. 이러한 스팀 발생기(10)의 사용 용도는 예로 차량 세척, 간판, 세탁 등이 될 수 있으며, 이러한 용도에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Therefore, when the steam generator 10 is operated, the water pumped from the water pump 16 is steamed at high temperature and high pressure through the heater 14 and stored in the steam tank 20, Steam is injected through the steam injection connection 7 on the tail pipe 21 side. The use of the steam generator 10 may be, for example, washing the vehicle, signboard, laundry, and the like, and the present invention is not limited thereto.

용수 수조(12)와 워터 펌프(16)를 연결하는 용수 공급관로(9)에 압축공기 공급관로(30)가 접속되어 있다. 압축공기 공급관로(30)에는 압축공기를 생성시키는 공기압축기(40)가 연결되어 있다. 공기압축기(40)의 토출구측에는 압축공기 공급관로(30)를 개폐하는 에어공급용 제어밸브(42)가 설치되어 있다. 따라서 에어공급용 제어밸브(42)가 열리고 공기압축기(40)가 가동되면, 압축공기 공급관로(30)를 통해 압축공기가 가열기(14)로 공급된다. 공기압축기(40)는 주지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.A compressed air supply line 30 is connected to a water supply line 9 connecting the water tank 12 and the water pump 16. An air compressor (40) for generating compressed air is connected to the compressed air supply line (30). An air supply control valve (42) for opening and closing the compressed air supply line (30) is provided at the discharge port side of the air compressor (40). Thus, when the air supply control valve 42 is opened and the air compressor 40 is operated, compressed air is supplied to the heater 14 through the compressed air supply line 30. Since the air compressor 40 is a well-known technology, a detailed description thereof will be omitted.

스팀 탱크(20)에 잔여워터 배출관(50)이 접속되어 설치되어 있다. 잔여워터 배출관(50)에는 유로를 단속하는 잔여워터 배출용 제어밸브(52)가 설치되어 있다. 따라서 공기압축기(40)가 가동된 상태에서 에어공급용 제어밸브(42)가 열리고 잔여워터 배출용 제어밸브(52)가 열려져 있게 되면, 압축공기가 압축공기 공급관로(30)를 통해 가열기(14)로 공급된 후 스팀 탱크(20)내 압력을 높여 스팀 탱크(20)내에 잔류하는 물을 잔여워터 배출관(50)을 통해 신속히 배출시킬 수 있다.And a residual water discharge pipe 50 is connected to the steam tank 20. The remaining water discharge pipe (50) is provided with a residual water discharge control valve (52) for interrupting the flow passage. Therefore, when the air supply control valve 42 is opened and the remaining water discharge control valve 52 is opened with the air compressor 40 being operated, the compressed air is supplied to the heater 14 And then the pressure in the steam tank 20 is increased to rapidly discharge the water remaining in the steam tank 20 through the residual water discharge pipe 50. [

한편, 압축공기 공급관로(30)에는 공기압축기(40)와 병열로 접속되어 있는 열풍압축기(140)가 더 연결될 수 있다. 열풍압축기(140)는 공기압축기(40)와 함께 구동되거나 독립적으로 구동될 수 있다. 도 3a 및 도 3b와 같이 열풍압축기(140)는 합성고무로 제작되어 내부에 관통된 나선형 압축챔버(141a)를 갖는 원통형 고정자(141)와, 원통형 고정자(141)에 매설되어 전기적으로 발열하는 고정자 히터(142)와, 외주면에 나선형 돌기(143a)를 갖고 원통형 고정자(141)의 나선형 압축챔버(141a)에 회전 가능하게 삽입되어져 있는 회전자(143)와, 원통형 고정자(141)의 외주면에 결합되어 있는 원통슬리브(144)를 포함한다.On the other hand, the compressed air supply line 30 may further include a hot air compressor 140 connected to the air compressor 40 in parallel. The hot air compressor 140 may be driven with the air compressor 40 or may be independently driven. 3A and 3B, the hot air compressor 140 includes a cylindrical stator 141 made of synthetic rubber and having a helical compression chamber 141a penetrated therein, a stator 141 embedded in the cylindrical stator 141, A rotor 143 having a helical protrusion 143a on the outer circumferential surface thereof and rotatably inserted into a helical compression chamber 141a of the cylindrical stator 141 and a rotor 143 coupled to the outer circumferential surface of the cylindrical stator 141, (Not shown).

따라서 회전자(143)가 도시안된 모터에 의해 회전되면, 원통형 고정자(141)의 나선형 압축챔버(141a)에서 회전자(143)의 나선형 돌기(143a)에 의해 압축공기가 토출된다. 이와 동시에 고정자 히터(142)가 전기적으로 발열하게 되면, 원통형 고정자(141)에 발열 전도가 일어나 나선형 압축챔버(141a)에서 토출되는 압축공기는 열풍으로 변하게 된다.Therefore, when the rotor 143 is rotated by a motor not shown, the compressed air is discharged by the spiral protrusion 143a of the rotor 143 in the spiral compression chamber 141a of the cylindrical stator 141. [ At the same time, when the stator heater 142 is electrically heated, heat conduction occurs in the cylindrical stator 141, and the compressed air discharged from the spiral compression chamber 141a is changed into hot air.

이와 같이 열풍압축기(140)가 구동되면, 원통형 고정자(141)의 나선형 압축챔버(141a)에서 발생된 가압 열풍은 압축공기 공급관로(30) 및 용수공급관(9)을 거쳐 가열기(14)를 통과한 후, 스팀탱크(20)에 채워진 후 잔여워터 배출관(50)을 통해 배출된다. 이 과정에서 가열기(14)와 스팀탱크(20)에 남아있는 물은 배출관(50)을 통해 제거된다. 특히 겨울철에 열풍압축기(140)를 구동시켜 사용하게 되면, 배관, 워터펌프(16), 가열기(14) 및 스팀탱크(20)에 존재할 수 있는 얼음덩어리를 열풍으로 녹이게 되어 사용 안전성이 더욱 높아지게 된다. When the hot air compressor 140 is driven as described above, the pressurized hot air generated in the helical compression chamber 141a of the cylindrical stator 141 passes through the compressed air supply pipe 30 and the water supply pipe 9, passes through the heater 14 The steam is filled in the steam tank 20 and then discharged through the remaining water discharge pipe 50. In this process, water remaining in the heater (14) and the steam tank (20) is removed through the discharge pipe (50). In particular, when the hot air compressor 140 is driven in winter, the ice mass, which may be present in the pipe, the water pump 16, the heater 14, and the steam tank 20, is melted by hot air, do.

용수 수조(12)의 출구측에 에어유입차단용 체크밸브(13)가 위치되어 용수공급관(9)에 설치된다. 에어유입차단용 체크밸브(13)는 공기압축기(40)의 구동시 용수 수조(12)의 출구측으로 압축 에어가 유입되는 것을 차단한다.An air inflow / outflow check valve 13 is located at the outlet side of the water tank 12 and is installed in the water supply pipe 9. The air inlet shutoff check valve 13 blocks the introduction of compressed air to the outlet side of the water tank 12 when the air compressor 40 is driven.

압축공기 공급관로(30)에는 공기압축기(40)의 출구측에 위치되어 압축 공기를 예열시키는 예열히터(32)가 더 설치될 수 있다. 예열히터(32)는 전기적으로 발열되어 공기압축기(40)에서 발생된 압축 공기를 예열시킬 수 있다. The compressed air supply line 30 may further include a preheater 32 positioned at an outlet side of the air compressor 40 to preheat the compressed air. The preheater 32 is electrically heated to preheat the compressed air generated in the air compressor 40.

용수 수조(12)의 출구측에 용수공급용 솔레노이드 밸브(11)가 설치되어 있다. 용수공급용 솔레노이드 밸브(11)의 개폐 조작에 따라 워터 펌프(16)로 용수의 공급 및 차단이 이루어질 수 있다.A water supply solenoid valve 11 is provided at the outlet side of the water tank 12. Water supply and shut-off can be performed by the water pump 16 in accordance with the opening and closing operation of the water supply solenoid valve 11. [

여기서 온수공급용 제어밸브(11), 스팀분사 제어밸브(22), 에어공급용 제어밸브(42), 잔여워터 배출제어밸브(52)는 제어부(100)의 전기적 제어에 의해 개폐 절환이 일루어진다. 또한 제어부(100)는 도시안된 누전차단기와 연결되어 가열기(14), 워터 펌프(16), 예열히터(32), 압축기(40) 및 열풍압축기(140)의 온/오프 작동을 제어한다.Here, the control of the control unit 100 controls the opening / closing of the hot water supply control valve 11, the steam injection control valve 22, the air supply control valve 42 and the remaining water discharge control valve 52 . The controller 100 is connected to an earth leakage breaker (not shown) to control the on / off operation of the heater 14, the water pump 16, the preheater 32, the compressor 40 and the hot air compressor 140.

미설명 부호 1은 전원버튼, 2는 압력계, 4는 안전밸브, L1은 가열기 램프, L2는 워터펌프 램프, L3는 물부족 램프이다.1 is a power button, 2 is a pressure gauge, 4 is a safety valve, L1 is a heater lamp, L2 is a water pump lamp, and L3 is a water shortage lamp.

이와 같이 구성된 본 스팀발생기의 동파방지 시스템을 이용한 동파방지 방법을 도 4 및 도 5의 제어흐름도를 통해 살펴본다.A method of preventing freezing of the steam generator using the system for preventing freezing of the steam generator will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

먼저, 도 1과 같이 스팀발생기(10)에 전원버튼(1)을 조작하여 구동 전원을 온(ON)(S11)시키면, 용수공급용 제어밸브(11)가 열리고 잔여워터 배출제어밸브(52)는 닫힘(S12)된다. 이후 워터 펌프(16) 및 가열기(14)가 가동(S13)하여 스팀이 생성되어지고 스팀탱크(20) 내에 고온 고압의 스팀이 채워진다. 따라서 스팀 토출 제어밸브(22)를 열게 되면, 고온 고압의 스팀을 사용할 수 있게 된다.1, the water supply control valve 11 is opened and the remaining water discharge control valve 52 is opened by turning on the power supply button 1 (S11) by operating the power button 1 on the steam generator 10, (S12). Thereafter, the water pump 16 and the heater 14 are operated (S13) to generate steam, and the steam tank 20 is filled with steam of high temperature and high pressure. Accordingly, when the steam discharge control valve 22 is opened, high-temperature, high-pressure steam can be used.

한편, 이 단계에서 구동 전원이 오프(Off)되면, 용수공급용 제어밸브(11)와 잔여워터 배출제어밸브(52)는 모두 닫힘(S30)되고, 워터 펌프(16) 및 가열기(14)가 정지(S15)한다.When the driving power is turned off at this stage, both the water supply control valve 11 and the remaining water discharge control valve 52 are closed (S30), and the water pump 16 and the heater 14 (S15).

그 다음, 동절기 모드가 확인(S16)되면, 용수공급용 제어밸브(11)가 닫히고, 잔여워터 배출제어밸브(52)는 열림(S17)된다. 여기서 동절기 모드는 외기의 온도를 감지하는 온도센서의 신호를 제어부(100)가 판단하여 이루어지거나, 작업자가 겨울철에 수동으로 동절기 버튼(도시안됨)을 선택하는 방식으로 이루어질 수 있다.Then, when the winter season mode is confirmed (S16), the water supply control valve 11 is closed and the remaining water discharge control valve 52 is opened (S17). In the winter season mode, the controller 100 may determine a signal of a temperature sensor that senses the temperature of the outside air, or an operator may manually select a winter season button (not shown) in winter.

그 다음, 에어공급용 제어밸브(42)가 열리고 스팀분사 제어밸브(22)가 닫힘(S18) 된다.Then, the air supply control valve 42 is opened and the steam injection control valve 22 is closed (S18).

이 단계 후에 공기압축기(40)의 출구측에 설치된 예열히터(32)를 가동시켜 예열 공기를 압축공기 공급관로(30)에 투입(S19)할 수도 있다.After this step, the preheater 32 provided at the outlet side of the air compressor 40 may be operated to introduce the preheated air into the compressed air supply line 30 (S19).

그 다음, 공기압축기(40)가 구동(S20)하여, 발생된 압축공기가 압축공기공급관로(30)로 공급된다. 따라서 스팀발생기(10)를 사용하고 난 후, 전원을 오프(off)(S14)시키면 공기압축기(40)가 구동(S20)하여 발생된 압축공기가 배관, 워터 펌프(16) 및 가열기(14)에 남아 있는 잔존용수를 잔여워터 배출관(50)을 통해 신속히 배출시키게 된다.Then, the air compressor (40) is driven (S20), and the generated compressed air is supplied to the compressed air supply line (30). Accordingly, when the steam generator 10 is used and the power is turned off (S14), the air compressor 40 is driven (S20), and the generated compressed air is supplied to the piping, the water pump 16, The residual water discharged through the residual water discharge pipe 50 is quickly discharged.

이 단계에서 열풍압축기(140)를 단독 또는 공기압축기(40)와 함께 사용하여 고온의 압축공기를 발생시켜 동파 안전성을 더욱 높일 수 있다.At this stage, the hot air compressor 140 alone or in combination with the air compressor 40 can generate high-temperature compressed air to further enhance the safety of the frozen wave.

이와 같이 본 발명은 동절기에 스팀발생기(10)의 사용 후, 워터 펌프(16)에 공급되는 전원을 차단하게 되면, 용수공급용 솔레노이드 밸브(11)와 잔여워터 배출용 제어밸브(52) 및 에어공급용 제어밸브(42)를 개방상태로 절환시키고, 공기압축기(40)를 구동시켜 압축공기를 압축공기 공급관로(30)에 압송시켜 가열기(14) 및 스팀탱크(20)에 남아있는 용수를 잔여워터 배출관(50)을 통해서 신속히 배출시켜 미연에 동파를 방지할 수 있다.As described above, when the power supplied to the water pump 16 is shut off after the use of the steam generator 10 in the winter season, the water supply solenoid valve 11, the residual water discharge control valve 52, The supply control valve 42 is switched to the open state and the air compressor 40 is driven to feed the compressed air to the compressed air supply line 30 so that the water remaining in the heater 14 and the steam tank 20 It can be quickly discharged through the remaining water discharge pipe 50 to prevent freezing.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. will be. The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

10: 스팀발생기
11: 용수공급용 솔레노이드 밸브
12: 용수 수조
13: 에어유입차단용 체크밸브
14: 가열기
16: 워터 펌프
20:스팀 탱크
30: 압축공기 공급관로
32: 예열히터
40: 공기압축기
141: 고정자
142: 고정자 히터
143: 회전자
144: 원통슬리브
42: 에어공급용 제어밸브
50: 잔여워터 배출관
52: 잔여워터 배출용 제어밸브10: Steam generator
11: Solenoid valve for supplying water
12: Water tank
13: Check valve for blocking air inflow
14: heater
16: Water pump
20: Steam tank
30: Compressed air supply line
32: Preheating heater
40: air compressor
141: Stator
142: stator heater
143: Rotor
144: Cylindrical sleeve
42: Control valve for supplying air
50: Residual water discharge pipe
52: Control valve for residual water discharge

Claims (8)

용수 수조(12)와, 용수 수조(12)내의 용수를 펌핑하여 가열기(14)로 압송시키는 워터 펌프(16)와, 워터 펌프(16)로부터 공급받은 용수를 가열하여 스팀을 생성시키는 가열기(14)와, 가열기(14)에서 생성된 스팀을 일정 압력으로 감압 저장하는 스팀 탱크(20)를 구비한 스팀 발생기(10)의 동파를 방지하기 위한 시스템에 있어서,
상기 용수 수조(12)와 워터 펌프(16)를 연결하는 용수 공급관로(9)에 접속되어 있는 압축공기 공급관로(30)와;
상기 압축공기 공급관로(30)에 연결되어 압축공기를 생성시키는 공기압축기(40)와;
상기 공기압축기(40)의 토출구측에 접속된 에어공급용 제어밸브(42)와;
상기 스팀 탱크(20)에 접속되어 있는 잔여워터 배출관(50)과;
상기 잔여워터 배출관(50)에 접속되어 유로를 단속하는 잔여워터 배출용 제어밸브(52);를 포함하여,
동절기 사용 후에 스팀 발생기의 전원이 오프(off)되면, 에어공급용 제어밸브(42)와 잔여워터 배출용 제어밸브(52)가 열림되고, 공기압축기(40)가 구동되어 압축 공기로 워터 펌프(16), 가열기(14), 스팀 탱크(20) 및 배관에 남아있는 용수를 잔여워터 배출관(50)을 통해 배출시키도록 하고,
상기 압축공기 공급관로(30)에는 상기 공기압축기(40)와 병열로 접속되어 있는 열풍압축기(140)가 더 연결되고;
상기 열풍압축기(140)는,
합성고무로 제작되어 내부에 관통된 나선형 압축챔버(141a)를 갖는 원통형 고정자(141)와;
상기 원통형 고정자(141)에 매설되어 전기적으로 발열하는 고정자 히터(142)와;
외주면에 나선형 돌기(143a)를 갖고 상기 원통형 고정자(141)의 나선형 압축챔버(141a)에 회전 가능하게 삽입되어져 있는 회전자(143)와;
상기 원통형 고정자(141)의 외주면에 결합되어 있는 원통슬리브(144)를 포함하여, 상기 고정자 히터(142)가 발열된 상태에서 회전자(143)의 회전시 가열된 압축공기가 발생되는 것을 특징으로 하는 스팀발생기의 동파방지 시스템.A water pump 16 for pumping the water in the water tank 12 and feeding it to the heater 14; a heater 14 for heating the water supplied from the water pump 16 to generate steam; And a steam tank (20) for storing the steam generated in the heater (14) under a reduced pressure to a predetermined pressure. The system for preventing freezing of the steam generator (10)
A compressed air supply line (30) connected to a water supply line (9) connecting the water tank (12) and the water pump (16);
An air compressor (40) connected to the compressed air supply line (30) to generate compressed air;
An air supply control valve (42) connected to a discharge port side of the air compressor (40);
A residual water discharge pipe (50) connected to the steam tank (20);
And a residual water discharge control valve (52) connected to the remaining water discharge pipe (50) for interrupting the flow path,
When the power of the steam generator is turned off after the winter season, the air supply control valve 42 and the remaining water discharge control valve 52 are opened, and the air compressor 40 is driven to supply the water pump 16, the heater 14, the steam tank 20, and the pipe through the remaining water discharge pipe 50,
The compressed air supply line (30) is further connected to a hot air compressor (140) connected in parallel with the air compressor (40);
The hot air compressor (140)
A cylindrical stator 141 made of synthetic rubber and having a helical compression chamber 141a penetrated therethrough;
A stator heater 142 embedded in the cylindrical stator 141 to generate electricity;
A rotor 143 having a spiral protrusion 143a on an outer circumferential surface thereof and rotatably inserted into a spiral compression chamber 141a of the cylindrical stator 141;
And a cylindrical sleeve 144 coupled to an outer circumferential surface of the cylindrical stator 141. The stator heater 142 generates heated compressed air when the rotor 143 rotates, Freezing prevention system of steam generator. 삭제delete 제 1항에 있어서,
공기압축기(40)의 구동시 용수 수조(12)의 출구측으로 압축 에어가 유입되는 것을 차단하기 위해 에어유입차단용 체크밸브(13)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 스팀발생기의 동파방지 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising an air inlet shutoff valve (13) for blocking the introduction of compressed air to the outlet side of the water tank (12) when the air compressor (40) is driven. 제 1항에 있어서,
압축공기 공급관로(30)에는 공기압축기(40)의 출구측에 위치되어 압축 공기를 예열시키는 예열히터(32)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스팀발생기의 동파방지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the compressed air supply line (30) is further provided with a preheater (32) located at an outlet side of the air compressor (40) to preheat the compressed air. 제 1항에 있어서,
상기 용수 수조(12)의 출구측에 용수공급용 솔레노이드 밸브(11)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스팀발생기의 동파방지 시스템.The method according to claim 1,
And a water supply solenoid valve (11) is further provided at an outlet side of the water water tank (12). (a) 스팀발생기(10)에 구동 전원을 온(ON)(S11)시키면, 용수공급용 제어밸브(11)가 열리고 잔여워터 배출제어밸브(52)는 닫힘(S12)되고, 워터 펌프(16) 및 가열기(14)가 가동(S13)되어 고온 고압의 스팀이 스팀탱크(20) 내에 생성되는 단계와;
(b) 스팀발생기(10)를 다사용하고 난 후, 전원을 오프(off)(S14)시키면, 워터 펌프(16) 및 가열기(14)가 정지(S15)되는 단계와;
(c) 동절기 모드가 확인(S16)되면, 용수공급용 제어밸브(11)가 닫히고 잔여워터 배출제어밸브(52)는 열리고, 동시에 에어공급용 제어밸브(42)가 열리고 스팀분사 제어밸브(22)가 닫힘(S18)되는 단계와;
(d) 공기압축기(40)가 구동(S20)하여, 발생된 압축공기가 압축공기공급관로(30)로 공급되어 압축공기가 배관, 워터 펌프(16) 및 가열기(14)에 남아 있는 잔존용수를 잔여워터 배출관(50)을 통해 배출시키는 단계;를 포함하고,
(d) 단계에서 열풍압축기(140)를 단독 또는 공기압축기(40)와 함께 사용하여 고온의 압축공기를 발생시키는 단계를 더 포함하되, 열풍압축기(140)는 청구항 1에 규정된 열풍압축기인 것을 특징으로 하는 스팀발생기의 동파방지 시스템을 이용한 동파방지 방법.(a) When the driving power is turned on (S11) to the steam generator 10, the water supply control valve 11 is opened, the remaining water discharge control valve 52 is closed (S12), and the water pump 16 And the heater 14 are operated (S13) so that high-temperature and high-pressure steam is generated in the steam tank 20;
(b) stopping (S15) the water pump 16 and the heater 14 when the steam generator 10 is used up and then the power is turned off (S14);
(c) When the winter season mode is confirmed (S16), the water supply control valve 11 is closed, the remaining water discharge control valve 52 is opened, the air supply control valve 42 is opened and the steam injection control valve 22 (S18);
(d) The air compressor 40 is driven (S20), and the generated compressed air is supplied to the compressed air supply line 30 so that the compressed air flows into the remaining water (water) remaining in the piping, the water pump 16, And discharging the water through the remaining water discharge pipe (50)
the method further comprises a step of generating high-temperature compressed air by using the hot air compressor 140 alone or in combination with the air compressor 40 in the step (d), wherein the hot air compressor 140 is a hot air compressor A method of preventing freezing by using a system for preventing freezing of a steam generator. 제 6항에 있어서,
(c) 단계에서 공기압축기(40)의 출구측에 설치된 예열히터(32)를 가동시켜 예열 공기를 압축공기 공급관로(30)에 투입(S19)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀발생기의 동파방지 시스템을 이용한 동파방지 방법.The method according to claim 6,
(S19) the preheating heater (32) installed at the outlet side of the air compressor (40) in the step (c) to introduce the preheated air into the compressed air supply line (30) A method of preventing freezing by using a freezing prevention system. 삭제delete
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