KR20030001583A

KR20030001583A - 증기 발생장치

Info

Publication number: KR20030001583A
Application number: KR1020010036360A
Authority: KR
Inventors: 이승미
Original assignee: 히팅파워코리아 주식회사; 이승미
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-01-08

Abstract

본 발명은 급속 증기발생장치에 관한 것으로, 공급파이프를 통해 물을 공급하는 급수밸브; 상기 급수밸브에 의해 공급파이프를 통해 물을 공급받아 일정량의 물을 저장하여 물을 공급하는 물탱크; 상기 물통으로부터 공급파이프를 통해 공급되는 물이 일정한 압력으로 공급되도록 하는 펌프; 상기 펌프에 의해 공급파이프를 통해 공급되는 물의 일정량을 항상 저장하는 물통; 상기 펌프를 통해 공급되는 물을 가열하여 증기를 생산하는 간접가열기; 상기 간접가열기에 의해 배출관을 통해 공급되는 증기의 일정량을 저장하는 증기통; 상기 증기통으로부터 공급되는 증기를 다리미에 공급 및 차단하는 공급밸브; 상기 증기통을 통해 공급되는 증기의 압력이 일정압력 이상 일 때 증기를 배출하는 안전밸브; 상기 간접가열기를 통해 공급되는 증기의 압력을 체크하는 압력계; 상기 간접가열기를 통해 공급되는 증기의 압력이 일정 압력 이상일 경우 이를 조절하는 압력스위치를 포함하는 것을 특징으로 하며, 공진형 인버터를 채용하여 자속을 발생시켜 부하인 발열수단을 간접가열에 의하여 액체 및 기체를 단시간 내에 가열하며, 특히 증기를 이용하는 모든 분야에 원천적으로 응용이 가능하도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

증기 발생장치{The steam occurrence equipment}

본 발명은 증기발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부하의 저항을 편조선 구조의 릿쯔 와이어선(또는 코일)에 공진형 인버터를 채용하여 자속을 발생시켜 절연체 내부의 부하를 간접가열(유도가열)에 의하여 단시간 내에 물을 가열하여 신속하게 수증기를 만들어 낼 수 있도록 하는 증기발생장치에 관한 것이다.

종래에는 세탁소나 또는 세탁만을 전문적으로 행하는 공장 등에서 사용되고 있는 다리미에 공급하는 수증기는 가스보일러 또는 기름 보일러 및 전기보일러를 이용하여 물을 가열하고, 가열된 물에서 발생하는 수증기를 모아 각 다리미에 수증기를 공급하였다.

그리고, 현재 영세한 세탁소와 같은 곳에서 사용되는 수증기 발생장치는 상기에서 설명한 바와 같이 가스 또는 기름 보일러를 이용하여 물을 가열하고, 가열된 물을 통해 수증기를 얻고 있는 실정이나, 이는 옷을 다리기 위하여 수증기를 급속하게 발생시켜 수증기를 공급하여야 하는데 보일러를 이용하는 수증기발생장치는 물을 가열하여 가열된 물을 통해 수증기를 발생하는 시간이 무척 오래 걸리는 단점이 있고, 항상 옷을 다리기 위해서는 상기 보일러를 계속적으로 가동하여 수증기를항상 다리미로 공급하고 있는 실정이다.

그러나 상기와 같이 옷을 다리기 위하여 물을 계속적으로 가열하기 위한 연료비가 상대적으로 많이 드는 문제점이 있고, 여름과 같이 날씨가 더운 날에는 계속적으로 보일러를 가동하므로 옷을 다리기에 무척 더운 폐단이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명에 의한 고주파를 이용한 간접 증기발생장치는 부하의 저항을 편조선 구조의 릿쯔 와이어선(또는 코일)에 공진형 인버터를 채용하여 자속을 발생시켜 절연체 내부의 부하를 간접가열(유도가열)에 의하여 단시간 내에 물을 가열하여 신속하게 수증기를 만들어 낼 수 있도록 하는 증기발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 증기발생장치는 다리미에 공급할 수 있도록 증기를 발생하는 장치에 있어서, 공급파이프를 통해 물을 공급하는 급수밸브; 상기 급수밸브에 의해 공급파이프를 통해 물을 공급받아 일정량의 물을 저장하여 물을 공급하는 물탱크; 상기 물통으로부터 공급파이프를 통해 공급되는 물이 일정한 압력으로 공급되도록 하는 펌프; 상기 펌프에 의해 공급파이프를 통해 공급되는 물의 일정량을 항상 저장하는 물통; 상기 펌프를 통해 공급되는 물을 가열하여 증기를 생산하는 간접가열기; 상기 간접가열기에 의해 배출관을 통해 공급되는 증기의 일정량을 저장하는 증기통; 상기 증기통으로부터 공급되는 증기를 다리미에 공급 및 차단하는 공급밸브; 상기 증기통을 통해 공급되는 증기의 압력이 일정압력 이상 일 때 증기를 배출하는 안전밸브; 상기 간접가열기를 통해 공급되는 증기의 압력을 체크하는 압력계; 상기 간접가열기를 통해 공급되는 증기의 압력이 일정 압력 이상일 경우 이를 조절하는 압력스위치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 증기발생장치의 구성을 보인 개략도.

도 2는 본 발명에 의한 증기발생장치의 간접가열기의 구성의 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 급수밸브 110, 610 : 공급파이프

200 : 물탱크 300 : 펌프

400 : 물통 410 : 센서

500 : 간접가열기 510 : 필터

520 : 정류기 530 : 인버터

540 : 제어기 550 : 간접 유도가열부

551, 551a : 제1, 2단가열부 552 : 연결구

553, 553a : 제1, 2권취홈 554, 554a : 제1, 2유도관

555, 555a : 제1, 2발열수단556, 556a : 제1, 2커버

556b, 556c : 가스켓 557, 557a : 제1, 2마개

557b, 557c : 제1, 2체결부재 558, 558a : 주입관 및 배출관

559, 559a : 제1, 2코일 600 : 증기통

620 : 연결관700 : 압력계

710 : 압력스위치800 : 안전밸브

810 : 배출밸브 900 : 공급밸브

이하, 본 발명에 의한 증기발생장치를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 증기발생장치의 구성을 보인 개략도이고, 도 2는 본 발명에 의한 증기발생장치의 간접가열기의 구성의 보인 단면도이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 증기발생장치는 물을 공급하는 급수밸브(100)가 구비되며, 상기 급수밸브(100)의 공급파이프(110)를 통해 공급되는 물을 저장할 수 있도록 물탱크(200)가 구비된다.

상기 물탱크(200)의 일측에 상기 공급파이프(110)를 연장하여 설치하며, 상기 공급파이프(110) 상에 펌프(300)가 설치되고, 상기 펌프(300)의 구동력에 의해 상기 공급파이프(110)를 통해 공급되는 물이 항상 일정한 양만을 저장하는 물통(400)이 구비되며, 상기 물통(400)의 일측에는 상기 공급파이프(110)를 통해공급되는 물의 양이 항상 고정적으로 일정한 양이 저장될 수 있도록 감지하는 센서(410)가 설치된다.

상기 센서(410)는 상기 물통(400)의 일측에 다수개가 설치되는 그 중 두 개의 센서(410)는 상기 물통(400)의 상단부와 하단부에 형성되고, 다른 하나는 상기 물통(400)의 중간부에 설치되며, 상기 다수개의 센서(410)에 감지되어 인가되는 신호에 의해 상기 펌프(300)의 구동을 제어하여 물 공급을 제어한다.

또한, 상기 공급파이프(110)의 연장선상에 물을 가열하여 증기를 발생시키는 간접가열기(500)가 설치되고, 상기 간접가열기(500) 배출관(556a)의 일측단에 증기가 모여지는 증기통(600)이 설치된다.

상기 증기통(600)의 일측에는 다리미로 증기를 공급할 수 있도록 공급파이프(610)가 연결되고, 상기 공급파이프(610)의 일측단에는 상기 다리미로 공급되는 증기를 차단하거나 공급할 수 있도록 공급밸브(900)가 설치된다.

상기 증기통(600)에서 공급되는 증기의 압력이 일정 압력이상으로 공급될 시에는 자동으로 오픈되어 증기를 배출하는 안전밸브(800)가 상기 공급파이프(610)의 일측단에 설치되며, 상기 안전밸브(800)는 일정한 압력으로 공급될 시에는 항상 닫혀있다.

상기 증기통(600)의 타측에는 연결파이프(620)가 연결되고, 상기 연결파이프(620)는 상기 증기통(600)의 일측과 상기 물통(400)의 상단부에 각각 연결 설치되며, 상기 연결파이프(620)의 일측에는 상기 증기통(600)을 통해 상기 연결파이프(620) 내로 공급되는 증기의 압력을 항상 일정한 압력(1.5~2.5Kg중/㎡)으로 유지할 수 있도록 체크하는 압력계(700)가 구비되고, 상기 압력계(700)의 압력이 일정 압력(3Kg중/㎡)이상을 경우에는 자동으로 전원을 차단하여 증기의 발생을 중지할 수 있도록 압력스위치(710)가 구비된다.

그리고, 상기 간접가열기(500)에는 상용전원 AC220V/AC110V인 상용전원으로부터 유입되는 노말노이즈를 차단하는 입력라인 필터(510)가 구비된다.

상기 압력라인 필터(510)에는 교류 전류를 정류하는 브릿지 모듈형태의 정류기가 연결되어 구비되는 동시에 상기 정류기(520)에는 전력변환용 반도체 스위칭소자인 IGBT 및 MOS FET로 구성되는 반파 또는 전파형의 공진형 인버터(530)가 연결 구비된다.

상기 공진형 인버터(530)와 연결되어 자속을 발생시켜 부하를 간접 가열하는 간접 유도가열부(550)가 구비되는 동시에 상기 고주파 공진형 인버터(530)에는 간접 유도가열부(550)를 제어할 수 있도록 디지털센서를 이용하여 온도를 측정하여 공진형 인버터(530)의 전류를 제어 가능하게 하는 제어기(540)가 연결 구비된다.

상기 간접유도가열부(550)는 도면에 도시된 바와 같이 제1단가열부(551)와 제2단가열부(551a)의 사이에 연결구(552)가 구비되며, 상기 연결구(552)의 상하단의 외주면에 일정 간격으로 제1, 2 권취홈(553, 553a)이 형성되 제1유도관(554) 및 제2유도관(554a)이 설치되고, 상기 제1유도관(554)과 제2유도관(554a)의 내부에는 와전류에 의한 열이 발생되도록 한 제1발열수단(555) 및 제2발열수단(555a)이 구비된다.

또한 상기 제1, 2 권취홈(553,553a)에는 자속을 발생시키는 제1, 2코일(559, 559a)이 권취된다.

본 발명에서는 상기 제1유도관(554)의 하단과 제2유도관(554a)의 상단에 제1커버부(556) 및 제2커버부(556a)가 조립 설치되고, 상기 제1커버부(556)의 하단과 제2커버부(556a)의 상단에는 제1체결부재(557b)와 제2체결부재(557c)에 의해 제1마개부(557) 및 제2마개부(557a)가 조립 설치되며, 상기 제1마개부(557)에는 액체 및 기체가 유입되는 주입관(558) 및 상기 제2마개부(557a)에는 기체가 배출되는 배출관(558a)으로 이루어진다.

상기 제1, 2커버(556, 556a)와 상기 제1, 2마개(557, 557a) 사이에는 불소수지재로 이루어진 가스켓(556b, 556c)이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 공급밸브(100)를 통해 공급되는 물을 상기 공급파이프(100)상에서 제거하기 위하여 상기 공급파이프의 연장선상에 배출밸브(810)가 더 설치된다.

본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 증기발생장치의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.

물이 공급되어 증기가 발생되는 것을 살펴보면, 급수밸브(100)를 열어 공급파이프(110)로 물을 공급하면 일차적으로 물탱크(200)에 일정량의 물이 저장되고,저장된 물이 펌프(300)에 의해 공급파이프(110)를 따라 물통(400)과 간접가열기(500)로 공급된다.

상기 물통(400)으로 공급되는 물은 그 일측에 설치되어 있는 센서(410)에 의해 일정량의 물이 저장되고, 일정량의 물이 저장되면, 센서(410)의 작동에 의해 제어신호가 펌프(300)에 인가되어 펌프(300)의 구동을 제어하며, 상기 물통(400)의 수위가 떨어지게 되면 그 일측에 설치되어 있는 센서(410)의 제어신호에 의해 상기 펌프(300)가 구동하여 물을 상기 물통(200)에 계속적으로 공급한다.

또한, 상기 간접가열기(500)로 공급된 물은 상용전원 AC220V/AC110V와 연결되어 노말노이즈를 차단하는 입력라인 필터(510)와 상기 입력라인 필터(510)와 연결되어 교류 전류를 정류하는 브릿지 모듈형 정류기(520) 및 상기 정류기(520)로부터 출력되는 직류를 입력으로 하여 IGBT 및 MOS FET를 스위칭 소자로 하여 동작 가능하게 하는 고주파 공진형 인버터(530)와 상기 고주파 공진형 인버터(530)와 연결되어 자속을 발생시켜 코일 또는 릿쯔와이어를 매개체로 하여 발열체를 간접 유도 가열하는 유도가열부(550) 그리고 상기 고주파 공진형 인버터(530)와 연결되어 발열체로부터 센서에 의해 측정된 온도에 따라 고주파 공진형 인버터(530)의 전압 및 전류를 제어하는 제어기(540)에 의해 본 발명의 간접가열기(500)가 작동될 수 있도록 전원이 공급된다.

본 발명은 부하를 유도가열(간접가열)에 의하여 단시간에(유체나 기체를 1차로 50∼60℃까지 30초 이내에 가열하고 다시 2단 가열부하를 통하여 100℃까지 1분 이내에 가열이 가능하다)에 가열하여 증기를 급속히 발생시켜 온도의 속응성을 높여 급히 증기가 필요한 곳에 사용할 수 있도록 도 1의 유도가열부(550)를 2단 가열부로 구성되는 간접가열기(500)로 간단히 대체가능 한다.

상기 간접가열기(500)에 의해 발생된 증기는 상기 배출관(558a)을 통해 증기통(600)으로 공급되고, 상기 증기통(600)에 모여진 증기는 그 양측에 설치되어 있는 공급파이프(610)를 통해 증기가 양분되다가 일정량의 증기가 상기 압력계(700)에 다다르면 압력계(700)쪽으로는 더 이상의 증기가 공급되지 않고 안전밸브(800)가 설치되어 있는 쪽으로 만 증기가 공급된다.

상기 안전밸브(800) 쪽으로 공급되는 증기는 공급밸브(900)를 통해 다리미로 증기를 공급하고, 상기 다리미에 공급된 급속히 생성된 증기로 인하여 일정한 온도로 안전하게 옷을 원활하게 다림질할 수 있는 것이다.

상기 다리미에서 증기의 사용이 없게 되면, 상기 압력계(700)로 전달되는 증기의 압력이 가중되면, 압력스위치(710)의 제어신호에 의해 상기 간접가열기(500)에서는 증기의 생산을 중단하고, 또한 상기 압력계(700)의 압력이 떨어지게 되면, 상기 압력스위치(710)의 제어신호에 의해 상기 간접가열기(500)로 전원이 공급되어 증기가 생산되어 상기 다리미에 증기를 계속적으로 공급할 수 있게 된다.

그리고, 상기 증기통(600)을 거쳐 공급파이프를 통해 공급되는 증기의 압력이 일정 압력이상일 경우에는 상기 공급파이프(510)의 일측에 설치되는 있는 안전밸브가 작동하여 증기를 배출하므로 인하여 공급파이프(610) 내의 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 있게 된다.

이하 본 발명에 의한 증기발생장치의 효과를 살펴보면, 공진형 인버터를 채용하여 자속을 발생시켜 부하인 발열수단을 간접가열(유도가열)에 의하여 액체 및 기체를 단시간 내에 가열 가능하도록 한 것이고, 이로 인해 전력변환 효율이 높음은 물론 장치의 소형 경량화가 가능하며, 특히 급속히 증기를 발생시켜 그 증기를 이용하는 모든 분야에 원천적으로 응용이 가능하도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

다리미에 공급할 수 있도록 급속증기를 발생하는 장치에 있어서,

공급파이프를 통해 물을 공급하는 급수밸브;

상기 급수밸브에 의해 공급파이프를 통해 물을 공급받아 일정량의 물을 저장하여 물을 공급하는 물탱크;

상기 물통으로부터 공급파이프를 통해 공급되는 물이 일정한 압력으로 공급되도록 하는 펌프;

상기 펌프에 의해 공급파이프를 통해 공급되는 물의 일정량을 항상 저장하는 물통;

상기 펌프를 통해 공급되는 물을 가열하여 증기를 생산하는 간접가열기;

상기 간접가열기에 의해 배출관을 통해 공급되는 증기의 일정량을 저장하는 증기통;

상기 증기통으로부터 공급되는 증기를 다리미에 공급 및 차단하는 공급밸브;

상기 증기통을 통해 공급되는 증기의 압력이 일정압력 이상 일 때 증기를 배출하는 안전밸브;

상기 간접가열기를 통해 공급되는 증기의 압력을 체크하는 압력계;

상기 간접가열기를 통해 공급되는 증기의 압력이 일정 압력 이상일 경우 이를 조절하는 압력스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 증기발생장치.
제1항에 있어서,

상기 펌프에 의해 상기 공급파이프를 통해 공급되어 저장되는 물의 양이 항상 일정하게 유지될 수 있도록 상기 물통의 일측에 설치되는 다수개의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 증기발생장치.
제1항에 있어서,

상기 간접가열기는 상용전원 AC220V/AC110V인 상용전원으로부터 유입되는 노말노이즈를 차단하는 입력라인 필터;

상기 입력라인 필터와 연결되어 교류 전류를 정류하는 정류기;

상기 정규기와 연결되어 사용주파수를 고주파수 스위칭이 가능하도록 하는 고주파수 공진형 인버터;

상기 공진형 인버터와 연결되어 자속을 발생시켜 부하인 발열수단을 간접 가열하는 간접 유도가열부;

상기 간접 유도가열부와 연결되어 고주파 공진형 인버터를 제어하는 제어기로 이루어짐을 특징으로 하는 급속 증기발생장치.
제3항에 있어서,

상기 간접 유도가열부는 1단가열부와 2단가열부의 사이에 구비되는 연결구;

상기 연결구의 상하단에 조립 설치되며, 외주면에 일정 간격으로 제1, 2권취홈이 형성된 제1유도관 및 제2유도관;

상기 제1유도관과 제2유도관의 내부에 설치되어 와류전류가 발생되도록 한 제1발열수단 및 제2발열수단;

상기 제1, 2 권취홈에 권취되어 자속을 발생시키는 제1, 2코일;

상기 제1유도관의 하단과 제2유도관의 상단에 조립 설치되는 제1커버부 및 제2커버부;

상기 제1커버부의 하단과 제2커버부의 상단에 제1체결부재와 제2체결부재로 고정 설치되는 제1마개부 및 제2마개부;

상기 제1마개부에는 액체 및 기체가 입력되는 주입관 및 상기 제2마개부에는 수증기 및 가열된 기체가 배출되는 배출관으로 이루어짐을 특징으로 하는 급속 증기발생장치.
제4항에 있어서

상기 제1, 2커버와 상기 제1, 2마개 사이에는 불소수지재로 이루어진 가스켓이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 급속 증기발생장치.