KR200259750Y1 - 증기 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증기 발생 장치에 관한 것으로, 증기가 발생되는 스팀보일러(10)를 스팀발생실(11)과 건조실(12)로 구획하고, 스팀발생실(11)에는 히터(14)를 구비함과 아울러 건조실(12)에는 나선형의 열교환라인(15)을 구비하여 스팀발생실(11)에서 발생되는 습증기를 건조실(12)의 열교환라인(15)을 통과시켜 수분을 증발시킴으로써 건조한 상태의 포화증기로 변환시켜 스팀건(50)을 통해 공급할 수 있도록 하고, 스팀건(50)으로 배출되지 않는 포화증기는 소정의 압력으로 응축시켜 습증기 상태로 스팀저장탱크(40)에 저장하여 필요시에 습증기를 사용할 수 있도록 함으로써 용도에 따라 포화증기와 습증기를 선택적으로 사용가능하도록 하여 사용자의 편리를 도모하도록 한 증기 발생 장치에 관한 것이다.

Description

증기 발생 장치{making vapor apparatus}

본 고안은 스팀보일러에서 발생되는 스팀을 증기입자의 크기가 작고 균일한 고에너지의 포화증기로 배출토록 하고, 아울러 습한 상태의 습증기는 응축시켜 저장함으로써스팀의 용도에 따라 포화증기와 습증기를 선택적으로 사용가능하도록 한 증기 발생 장치에 관한 것이다.

일반적인 스팀보일러에서 발생되는 스팀은 물이 기화된 상태이지만 실제로는 기화된 스팀 이외에 작은 수분입자들이 포함되어 있는 습한 상태의 수증기인 습증기(wet vapor)이다.

그러나 습증기만으로는 스팀을 필요로 하는 다양한 종류의 적용 기술에 모두 적용하기는 어렵기 때문에 수분이 제거되어 액체가 모두 기화된 포화증기(saturated vapor)를 효과적으로 공급하는 것이 최근 증기 발생 장치의 기술적인 관건이 되고 있다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 고안의 목적은 스팀보일러에서 발생되는 스팀을 건조시켜 포화증기를 발생시킴과 함과 아울러 스팀저장탱크에 고압으로 습증기를 응축시켜 저장하였다가 용도에 따라 포화증기와, 습증기를 선택적으로 분사시키도록 한 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 증기 발생 장치의 회로 구성도.

도 2는 본 고안에 적용된 스팀보일러의 내부 구성을 보인 일부 절결 사시도.

( 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 )

10 ; 스팀보일러 11 ; 스팀발생실

12 ; 건조실 13 ; 구획판

14 ; 히터 15 ; 열교환라인

16 ; 포화증기 배출라인 17 ; 스팀저장라인

18 ; 포화증기밸브 19 ; 체크밸브

20 ; 물탱크 30 ; 급수펌프

31 ; 모터 40 ; 스팀저장탱크

41 ; 습증기 배출라인 42 ; 습증기밸브

50 ; 스팀건

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 내부가 스팀발생실과 건조실로 구획되며, 스팀발생실의 저면에는 히터가 설치된 스팀보일러와, 상기 스팀보일러에 공급하기 위한 물이 수납된 물탱크와, 상기 스팀보일러와 물탱크를 연결하는 급수라인에 설치되어 물을 펌핑하는 급수펌프 및 모터와, 스팀을 저장하는 스팀저장탱크와, 스팀을 분사하는 스팀건을 포함하는 증기 발생 장치에 있어서, 상기 스팀보일러의 건조실에는 습증기를 포화증기로 상변화시키는 열교환라인을 설치하고, 상기 열교환라인을 통과한 포화증기를 상기 스팀건측으로 공급하도록 포화증기밸브가 설치된 포화증기 배출라인과, 상기 스팀저장탱크에 저장된 습증기를 스팀건측에 공급하도록 습증기밸브가 설치된 습증기 배출라인을 상기 스팀보일러와 스팀건 사이에 병렬로 연결설치하며, 상기 스팀보일러는 스팀저장라인에 의해 스팀저장탱크에 직렬로 연결설치되어 상기 스팀건을 통해 배출되지 않는 포화증기를 스팀저장탱크에 응축시켜 저장하도록 구성한 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안에 의하면, 스팀을 건조한 상태의 포화증기와 습한 상태의 습증기로 구분하여 공급할 수 있어 스팀이 사용되는 목적에 따라 적절한 상태의 증기를 선택적으로 사용할 수 있으므로 장치의 적용범위가 넓어짐으로써 사용자의 편리를 도모하는 효과가 있다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 증기 발생 장치의 회로 구성도로서, 스팀을 발생시키는 스팀보일러(10)와, 스팀보일러(10)에 물을 공급하는 물탱크(20)와, 물탱크(20)의 물을 스팀보일러(10)측에 펌핑하는 급수 펌프(30) 및 모터(31)와, 스팀보일러(10)에서 발생된 스팀을 저장하는 스팀저장탱크(40)와, 스팀보일러(10)에서 발생되는 포화증기 또는 스팀저장탱크(40)의 습증기를 선택적으로 배출시키는 스팀건(50)으로 구성되어 있다. 부호 51은 스팀건의 밸브이다.

스팀보일러(10)의 구조는 도 2의 일부절결한 사시도에서 보는 바와 같이, 스팀발생실(11)과 건조실(12)이 구획판(13)으로 구획되어 상호 차단된 상태로 형성되어 있으며, 스팀발생실(11)의 저면에는 히터(14)가 설치되어 있다.

스팀발생실(11)에는 물탱크(20)에서 공급된 물이 저장되어 있고, 건조실(12)에는 나선형으로 다수회 감겨올라간 열교환라인(15)이 스팀보일러(10)의 배출구(10a)와 연결되어 있다.

스팀보일러(10)의 배출구(10a)에는 열교환라인(15)을 통과하여 포화액체(saturated liquid) 상태의 수증기에 포함되어 있는 물입자가 증발되어 건조된 상태의 포화증기를 스팀건(50)측으로 공급하는 포화증기 배출라인(16)과, 스팀저장탱크(40)측으로 포화증기를 공급하는 스팀저장라인(17)이 분기되어 있다.

또한, 스팀저장탱크(40)는 스팀저장라인(17)을 통해 공급된 포화증기를 응축된 상태의 습증기로 저장하여 스팀건(50)에 공급하기 위한 습증기 배출라인(41)이 스팀건(50)과 연결되어 있다.

포화증기 배출라인(16)에는 포화증기밸브(18)가 설치되어 있어 스팀건(50)측으로 배출되는 포화증기를 공급하도록 구성하고, 습증기 배출라인(41)에는 습증기밸브(42)가 설치되어 있어 습증기를 스팀건(50)에 공급하도록 한다.

스팀저장라인(17)에는 스팀저장탱크(40)측으로 공급되는 포화증기의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(19)가 설치되어 있다.

물탱크(20)와 스팀보일러(10)는 급수라인(21)으로 연결되어 있으며, 급수라인(21)에는 체크밸브(22)가 설치되어 있다.

물탱크(20)에는 물탱크의 수위를 감지하여 항시 물탱크(20)의 수위를 일정하게 유지하는 저수위센서(20a)가 설치되어 있고, 스팀보일러(10)의 스팀발생실(11)에도 스팀발생실(11)의 수위를 감지하는 수위감지센서(11a)가 설치되어 있으며, 스팀저장탱크(40)에는 소정 압력 이상으로 탱크내의 압력이 상승되지 않도록 탱크내의 압력을 적절하게 조절하는 안전변(40a)이 설치되어 있다. 이때, 소정 압력은 탱크 내에 습증기를 응축하여 저장하기 위한 압력을 말한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 증기 발생 장치의 작용을 설명한다.

물탱크(20)에서 스팀보일러(10) 측으로 급수펌프(30)에 의해 물이 공급되어 스팀보일러의 스팀발생실(11)에 항시 소정 수량의 물이 저장된 상태에서 히터(14)의 전원을 '온'시키면 스팀발생실(11)의 물이 가열되면서 수증기가 발생된다.

발생되는 수증기는 물분자를 많이 포함하고 있는 상태의 습증기인 바, 나선형의 길이가 긴 열교환라인(15)을 통과하면서 습증기 내에 포함된 수분이 증발된다. 이는 히터(14)에 발열에 의해 온도가 상승된 스팀보일러(10) 및 가열된 상태의열교환라인(15)의 열에 의해 수분이 증발되는 것이다. 이처럼 수분이 모두 증발된 상태의 포화증기가 스팀보일러(10)의 배출구(10a)를 통해 배출된다.

이와 같이 건조실(12)를 통과하여 배출되는 포화증기는 포화증기밸브(18)가 개방되면, 포화증기 배출라인(16)을 통해 스팀건(50)으로 공급되어 배출되며, 이러한 포화증기는 주로 열에너지가 필요한 직물의 날염처리장치 또는 스팀 다리미의 건증 공급 등에 사용된다.

포화증기밸브(18)가 닫힌 상태에서는 스팀저장라인(17)을 통해 포화증기가 스팀저장탱크(40)에 공급되는데 이때의 공급압력은 급수펌프(30)의 펌핑압력에 의하여 대략 7∼8 kg/cm²이상의 압력으로 공급되기 때문에 스팀저장탱크(40)측에 저장되는 증기는 액체와 기체가 혼합된 상태의 습증기 상태로 저장된다. 스팀저장탱크(40)측으로 공급되는 포화증기는 스팀저장라인(17)의 체크밸브(19)에 의해 스팀보일러(10)측으로 역류되지 않는다.

한편, 습증기 상태의 스팀을 사용하는 경우에는 건조스팀밸브(18)가 닫힌 상태에서 습증기밸브(42)를 개방시키면 스팀저장탱크(40)에 응축된 상태로 저장되어 있던 습증기가 습증기 배출라인(41)을 통해 스팀건(50)으로 공급되어 배출되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 증기 발생 장치는 건조실의 열교환라인을 통과시켜 발생된 포화증기를 분사하거나, 스팀저장탱크의 저장된 상태의 습증기를 사용가능할 수 있어 스팀의 용도에 따라 선택적으로 포화증기와 습증기를 분사시킬 수 있기 때문에 스팀이 적용되는 다양한 기술분야에 이용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 내부가 스팀발생실(11)과 건조실(12)로 구획되며, 스팀발생실(11)의 저면에는 히터(14)가 설치된 스팀보일러(10)와, 상기 스팀보일러(10)에 공급하기 위한 물이 수납된 물탱크(20)와, 상기 스팀보일러(10)와 물탱크(20)를 연결하는 급수라인(21)에 설치되어 물을 펌핑하는 급수펌프(30) 및 모터(31)와, 스팀을 저장하는 스팀저장탱크(40)와, 스팀을 분사하는 스팀건(50)을 포함하는 증기 발생 장치에 있어서,

   상기 스팀보일러의 건조실(12)에는 습증기를 포화증기로 상변화시키는 열교환라인(15)을 설치하고,

   상기 열교환라인(15)을 통과한 포화증기를 상기 스팀건(50)측으로 공급하도록 포화증기밸브(18)가 설치된 포화증기 배출라인(16)과, 상기 스팀저장탱크(40)에 저장된 습증기를 스팀건(50)측에 공급하도록 습증기밸브(42)가 설치된 습증기 배출라인(41)을 상기 스팀보일러(10)와 스팀건(50) 사이에 병렬로 연결설치하며,

   상기 스팀보일러(10)는 스팀저장라인(17)에 의해 스팀저장탱크(40)에 연결설치되어 상기 스팀건(50)을 통해 배출되지 않는 포화증기를 스팀저장탱크(40)에 습증기 상태로 응축시켜 저장하도록 구성한 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열교환라인(15)은 열교환 면적을 넓히기 위하여 나선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스팀저장라인(17)에는 증기의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(19)가 설치된 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.