KR102514211B1 - 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 유도가열 방식으로 살균용액이나 소화용액의 액체를 순간적으로 기화시켜서 주변 공간을 살균시키거나 화재를 진화시킬 수 있는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치는 살균용액이나 소화용액이 담기는 액체통; 상기 액체통의 외주연을 감싸고, 고주파 유도가열 방식으로 액체통을 가열시켜서 액체를 순간적으로 기화시키는 고주파 유도가열 블럭; 상기 액체통의 상부로 연결되어서 기화된 증기를 외부로 배출시키는 배출관; 상기 액체통으로 살균용액이나 소화용액을 공급하여 보충하는 펌프; 상기 액체통과 펌프가 위에 설치되고, 충격을 흡수하는 설치대;를 포함하여 이루어진다.

Description

고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치{Vaporizer using high frequency induction heating block}

본 발명은 고주파 유도가열 방식으로 살균용액이나 소화용액의 액체를 순간적으로 기화시켜서 주변 공간을 살균시키거나 화재를 진화시킬 수 있는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치에 관한 것이다.

일반적으로 액체를 기화시키기 위해서는 액체를 가열시킨다.

액체를 가열시키는 방식으로는 오일이나 가스와 같은 화석연료를 이용하는 방식과 전기를 이용하는 방식이 있다. 전기를 이용하는 방식에는 고주파를 이용한 유도가열 방식과 히터를 이용한 직접가열 방식이 있다.

고주파 유도가열 방식은 고주파 전류가 흐르는 코일에 감싸진 유도체가 전자유도작용으로 일어나는 과전류 및 일부의 히스테리시스의 열 손실에 의해서 급속히 가열되는 현상을 말하고, 주파수가 높은 고주파 전류를 사용하기 때문에 전류의 표피작용(물체의 표피에만 전류가 흐르는 현상) 및 근접효과(코일에 흐르는 1차전류가 피 가열물에 유도되어 코일에 가까운 표면층에 흐르는 현상)에 의하여 피 가열물의 표면층에 자속 및 과전류가 집중하며 이때 발생하는 열손실이 가열물의 표면층을 가열하게 되는 원리를 사용하게 된다.

고주파 유도가열은 무공해, 에너지 절약을 기본으로 하는 전기 가열의 한 방법으로 에너지 절약과 환경보호, 주변 오염이 없이 피 가열물을 단시간에 국부적으로 열을 가할 수 있는 장점을 갖는다.

고주파 유도가열 방식은 대부분의 금속에 적용할 수 있고, 피 가열물은 고온으로 급가열시킬 수 있어서 액체를 순간적으로 기화시키는데 유리하다.

참고로, 고주파 유도가열 장치에 관한 종래기술로는 등록특허 10-2258506 "고주파 유도가열 장치", 공개특허 제10-2009-0105155호 "과열증기 보일러" 등이 개시되었다.

본 발명은 살균용액이나 소화용액을 고주파 유도가열 방식으로 순간 기화시켜서 밀폐된 공간을 신속하게 살균하거나 화재를 진압하는데 활용할 수 있는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치를 제공함을 목적으로 한다.

아울러, 기화장치의 액체통과 펌프 등을 충격흡수 효율이 우수한 설치대 위에 설치하여 외부충격으로부터 보호하고 구동시 발생되는 소음을 줄여줄 수 있는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명에 따른 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치는

살균용액이나 소화용액이 담기는 액체통;

상기 액체통의 외주연을 감싸고, 고주파 유도가열 방식으로 액체통을 가열시켜서 액체를 순간적으로 기화시키는 고주파 유도가열 블럭;

상기 액체통의 상부로 연결되어서 기화된 증기를 외부로 배출시키는 배출관;

상기 액체통으로 살균용액이나 소화용액을 공급하여 보충하는 펌프;

상기 액체통과 펌프가 위에 설치되고, 충격을 흡수하는 설치대;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 고주파 유도가열 블럭은

상기 액체통의 외주연을 나선형으로 감싸며 고주파를 발생시키는 코일과,

상기 액체통의 외면을 덮고, 상기 코일이 매립되는 절연체와,

상기 절연체의 외면을 덮는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 배출관에 구비되어서 통과하는 증기에 포함된 수분을 분리하여 상기 액체통으로 보내는 증기 분리기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 설치대는 바닥에 놓이는 바닥판과, 상기 바닥판 위에 배치되며 그 위에 상기 액체통과 펌프가 올려지는 완충판과, 상기 바닥판과 완충판 사이 곳곳에 개재되어서 완충판에 가해지는 충격을 흡수하는 완충스프링과, 상기 완충판에 가해지는 충격이 완충판 전체에 균일하게 분산되도록 하는 충격분산수단을 포함하고,

상기 충격분산수단은 상기 바닥판에 회전 가능하게 구비되는 회전판과, 상기 회전판에 구비되고 상부에 경사면이 형성되는 복수의 제1경사블럭과, 상기 완충판에 구비되는 하부에 상기 경사면에 접촉되는 대응경사면이 형성되는 복수의 제2경사블럭과, 상기 제1경사블럭의 양측에 형성되는 활주레일과, 상기 제2경사블럭의 양측에 구비되고 상기 활주레일에 삽입되어 활주레일을 따라 이동하는 활주롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치는 고주파 유도가열 방식으로 급속하게 고온으로 가열시켜서 살균용액이나 소화용액을 순간 기화시켜서 주변공급을 신속하게 살균시키거나 진화시킬 수 있고, 기와된 증기에서 수분을 분리시켜서 기화장치 주변을 더럽히거나 기화장치의 부식이나 손상을 예방하고, 완충효과가 우수한 설치대를 통해 외부충격으로부터 보호하고 작동시의 소음을 줄여주는 제품으로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치의 구조를 보여주는 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 설치대의 사시도.
도 3 은 도2의 분해 사시도.
도 4 는 도2의 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치는 액체통(10), 고주파 유도가열 블럭(20), 배출관(30), 증기 분리기(40), 펌프(50), 설치대(100) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 액체통(10)에는 기화 대상이 되는 액체가 담긴다. 상기 액체로는 주변 공간을 살균시킬 수 있는 살균용액, 화재를 진압할 수 있는 소화용액, 주변 공간의 습도를 올려줄 수 있는 물 등이 사용될 수 있다.

상기 액체통(10)에는 담긴 액체의 수위를 감지하는 수위감지센서가 구비될 수 있다.

상기 고주파 유도가열 블럭(20)은 상기 액체통(10)의 외주연을 감싸고, 고주파 유도가열 방식으로 액체통(10)을 가열시켜서 액체통(10)의 담긴 액체(살균용액이나 소화용액)를 기화시킨다.

상기 고주파 유도가열 블럭(20)은 코일(21), 절연체(23), 단열재(25)를 포함한다.

상기 코일(21)은 상기 액체통(10)의 외주연을 나선형으로 감싼다. 상기 코일(21)에는 고주파 전류가 흘러서 전자유도작용으로 액체통(10)을 급속하게 가열시킨다.

상기 절연체(23)는 상기 액체통(10)의 외면을 덮고, 상기 코일(21)이 내부에 매립된다. 상기 절연체(23)는 상기 코일(21)과 상기 액체통(10)을 절연시키고, 매립된 코일(21)을 보호하고, 가열된 액체통(10)이 열이 외부로 전달되는 것을 줄여준다.

상기 단열재(25)는 상기 절연체(23)의 외면을 덮고 액체통(10)이 냉각되지 않도록 보온 기능을 한다.

상기 배출관(30)은 상기 액체통(10)의 상부에 결합되어서, 액체통(10)에서 기화된 증기가 통과하여 외부로 배출되도록 한다.

상기 배출관(30)의 출구에는 출구를 개폐하는 밸브(31)가 구비될 수 있다. 그리고 기화된 증기를 넓은 범위로 분사시킬 필요가 있는 경우에는 배출관(30)에는 다수의 노즐이 구비된 분기관들이 연결될 수 있다.

상기 증기 분리기(40)는 상기 배출관(30)에 구비되어서 통과하는 증기에서 기화 상태의 증기는 통과시키고 액화된 수분은 분리하여 상기 액체통(10)으로 보내 회수되도록 한다.

상기 펌프(50)는 상기 액체통(10)으로 액체, 즉, 살균용액이나 소화용액을 공급하여 보충한다.

상기 펌프(50)에는 액체가 담긴 수조(60)가 연결되고, 상기 펌프(50)는 상기 액체통(10)에 구비된 수위센서로부터 수위에 관한 정보를 전달 받아서 액체통(10)의 액체가 저수위 이하로 낮아지면 액체를 공급하고 액체가 고수위 이상으로 높아지면 액체의 공급을 중단한다.

상기 설치대(100)는 그 위에 상기 액체통(10), 펌프(50) 및 수조(60)가 설치되고, 완충 기능을 구비하여서 기화장치의 작동시에 발생되는 충격을 흡수하여 기화장치를 보호하고, 작동시 발생되는 소음을 줄여준다.

상기 설치대(100)는 충격분산수단이 구비되어서 완충작용시 완충판이 기울어짐 없이 상하로만 이동하여 완충효율을 향상시킨다.

이하에서는 도2 내지 도4를 참조하여, 상기 설치대(100)에 대하여 설명한다. 참고로, 도면에서는 설치대(100)의 구성과 구조 그리고 작동 매커니즘의 파악이 용이하도록 구성요소들을 다소 과장되게(실제 치수와 다르게) 도시하고 있다.

상기 설치대(100)는 바닥에 장착되는 바닥판(110)과, 상기 바닥판(110) 위에 배치되며 그 위에 상기 액체통(10), 펌프(50) 및 수조(60)가 놓이는 완충판(120)과, 상기 바닥판(110)과 완충판(120) 사이 곳곳에 개재되어서 완충판(120)에 가해지는 충격을 흡수하는 완충스프링(130)을 포함하여 이루어진다.

상기 완충판(120)에 가해지는 충격은 일반적으로 특정 부위에 집중된다. 완충판(120)에 가해지는 충격이 특정 부위에 집중되면 완충판(120)은 충격에 의해 기울어지게 되고, 완충판(120)이 기울어지면 충격흡수 효율이 저하되고, 기울어진 완충판(120)이 원위치로 복원되는 과정에서 반대방향으로 기울어지는 현상이 반복되는 요동현상이 발생된다. 이러한 요동현상은 완충효율을 저하시킨다.

본 발명은 완충판(120)의 특정 부위에 충격이 집중되는 경우에도 완충판(120)은 기울어짐 없이 전체가 상하방향으로만 이동되도록 하는 충격분산수단을 도입하여서, 완충판(120)에 가해지는 충격이 완충판(120) 전체에 균일하게 분산되면서 위와 같은 문제를 해결한다.

상기 충격분산수단은 상기 바닥판(110)에 회전 가능하게 구비되는 회전판(140)과, 상기 회전판(140)에 구비되고 상부에 경사면(151)이 형성되는 복수의 제1경사블럭(150)과, 상기 완충판(120)에 구비되는 하부에 상기 경사면(151)에 접촉되는 대응경사면(161)이 형성되는 복수의 제2경사블럭(160)과, 상기 제1경사블럭(150)의 양측에 형성되는 활주레일(153)과, 상기 제2경사블럭(160)의 양측에 구비되고 상기 활주레일(153)에 삽입되어 활주레일(153)을 따라 이동하는 활주롤러(163)를 포함하여 이루어진다.

상기 회전판(140)의 하부면 중심에는 상기 바닥판(110)의 중앙에 구비되는 회전축(111)에 회전 가능하게 결합되는 베어링이 구비되고, 상기 바닥판(110)의 상부면에는 상기 회전판(140)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 회전볼이나 회전롤러가 다수 구비되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 바닥판(110)과 완충판(120)의 모퉁이에는 완충판(120)의 승하강을 가이드하는 가이드공(113)과 가이드핀(123)이 구비되고, 상기 회전판(140)에는 스프링(130) 관통하는 라운드진 형태의 광통공(141)이 형성된다.

상기 완충판(120)의 특정 부위에 충격이 가해지면서 그 부위가 눌리면, 충격 부위에 가까운 제2경사블럭(160)이 하강하면서 제2경사블럭(160)의 대응경사면(161)이 제1경사블럭(150)의 경사면(151)을 타고 이동하면서 제1경사블럭(150)을 밀고, 그에 따라 회전판(140)은 회전을 하게 된다. 회전판(140)이 회전하게 되면 모든 제2경사블럭(160)에 구비된 활주롤러(163)는 구속되어 있는 활주레일(153)을 따라 이동하면서 자신의 제2경사블럭(160)을 아래로 당겨서 완충판(120)을 하강시킨다.

이처럼 상기 충격분산수단은 충격이 완충판(120)의 어느 한 부위에 집중되는 경우에 제2경사블럭(160)들 모두가 동시에 아래도 잡아당겨지도록 함으로써, 완충판(120)은 기울어짐 없이 하부방향으로 이동되도록 하고, 원위치로 복원될 때에도 기울어짐 없이 상부방향으로 이동되도록 하여 요동현상이 발생되지 않도록 한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 액체통 20 : 고주파 유도가열 블럭
21 : 코일 23 : 절연체
25 : 단열재 30 : 배출관
31 : 밸브 40 : 증기 분리기
50 : 펌프 60 : 수조
100 : 설치대 110 : 바닥판
120 : 완충판 130 : 완충스프링
140 : 회전판 150 : 제1경사블럭
160 : 제2경사블럭

Claims (4)

1. 살균용액이나 소화용액이 담기는 액체통;
   상기 액체통의 외주연을 감싸고, 고주파 유도가열 방식으로 액체통을 가열시켜서 액체를 순간적으로 기화시키는 고주파 유도가열 블럭;
   상기 액체통의 상부로 연결되어서 기화된 증기를 외부로 배출시키는 배출관;
   상기 액체통으로 살균용액이나 소화용액을 공급하여 보충하는 펌프;
   상기 액체통과 펌프가 위에 설치되고, 충격을 흡수하는 설치대;를 포함하여 이루어지는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치에 있어서,
   
   상기 설치대는 바닥에 놓이는 바닥판과, 상기 바닥판 위에 배치되며 그 위에 상기 액체통과 펌프가 올려지는 완충판과, 상기 바닥판과 완충판 사이 곳곳에 개재되어서 완충판에 가해지는 충격을 흡수하는 완충스프링과, 상기 완충판에 가해지는 충격이 완충판 전체에 균일하게 분산되도록 하는 충격분산수단을 포함하고,
   상기 충격분산수단은 상기 바닥판에 회전 가능하게 구비되는 회전판과, 상기 회전판에 구비되고 상부에 경사면이 형성되는 복수의 제1경사블럭과, 상기 완충판에 구비되는 하부에 상기 경사면에 접촉되는 대응경사면이 형성되는 복수의 제2경사블럭과, 상기 제1경사블럭의 양측에 형성되는 활주레일과, 상기 제2경사블럭의 양측에 구비되고 상기 활주레일에 삽입되어 활주레일을 따라 이동하는 활주롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고주파 유도가열 블럭은
   상기 액체통의 외주연을 나선형으로 감싸며 고주파를 발생시키는 코일과,
   상기 액체통의 외면을 덮고, 상기 코일이 매립되는 절연체와,
   상기 절연체의 외면을 덮는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출관에 구비되어서 통과하는 증기에 포함된 수분을 분리하여 상기 액체통으로 보내는 증기 분리기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열 블록을 사용한 순간 액체 기화장치.
4. 삭제

Images