KR20120108876A - 고온 고압의 스팀분사장치 - Google Patents

Abstract

도면참고

Description

고온 고압의 스팀분사장치{high temperature and high pressure for reusing residual steam}

본 발명은 고온 고압의 스팀분사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 세척 용도에 맞추어 세척수를

온수 또는 증기로 변환시켜 고압으로 분사시킬 수 있도록 하는 고온 고압의 스팀분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 스팀 발생 장치는 급수되는 물을 고온 가열하여 미립자의 물방울로 생성하는 장치로서, 상기 스팀

발생 장치는 흔히 가정에서 가습기, 전기 다리미, 전기 아이론 등과 같은 가전제품 분야, 또는 식품을 제조하

는 식품제조 분야,그리고 각종 산업현장 분야 등에서 제품을 생산하는데 하나의 공정으로 많이 사용되고 있

다.

이와 같이 많은 분야에서 사용되고 있는 스팀 발생 장치는 스팀을 발생함에 있어 여러 가지 형태와 구성을 가

지고 급수되는 물을 고온 가열하면서 스팀을 발생하게 되는바, 즉 급수되는 물을 초음파로 진동하여 스팀을

발생한다던가, 가열판을이용하여 스팀을 발생하거나 또는 급수되는 물을 히터로 직접 가열하여 스팀을 발생

하는 등의 여러 가지로 이용하게 된다.

최근 들어 세차장과 같이 세척을 필요로 하는 장소에서도 스팀을 이용하여 차량을 세척하게 되었는데, 상기

스팀을 이용하여 세척하는 경우, 물 절약은 물론 동절기 또는 혹한기에도 용이하게 차량을 세척할 수 있는 편

리함을 가지고 있어 많이 사용하고 있는 실정이다.

예를 들면, 스팀 발생 장치의 경우, 하부에 가열판을 갖는 증기발생실의 내부에 외부로부터 펌핑되어 공급되

는 물을 가열판에 공급 조절하면서 증기를 발생시키도록 한 것이 있는가 하면, 내부에 가열실을 갖는 수조 전

체를 가열하여 발생되는 스팀을 이용하도록 한 것이 있다.

그러나 상기 전자의 경우 고온으로 가열되는 가열판에 직접 물을 급수하면서 증기를 발생하고, 발생된 증기는

가열되고 있는 비교적 긴 증기관을 순환하면서 배기되도록 되어 있어, 공급되는 냉수를 직접 가열하여 스팀으

로 발생시키는데 상당한 시간이 걸리게 될 뿐만 아니라, 직접 가열로 발생된 증기는 가열된 긴 증기관을 통해

서 배기되면서 증발되어 많은 량의 스팀 및 계속적으로 증기를 발생하는 다소 문제점이 있다.

상기 후자의 경우에는 이 또한 물이 채워진 수조를 직접 가열하여 스팀을 발생하도록 되어 있어, 수조의 물을

가열하여 스팀을 발생시키는 데에 걸리는 시간이 상당히 길 뿐만 아니라, 상기 장시간 가열에 따른 연료소모

가 많은 문제점을 가지게 되었다.

이 중에서도 현재까지 가장 진보된 스팀 발생장치에 대하여는 대한민국 실용신안공고 제1995-953호에 개시

되어 있는데, 전기한 종래의 스팀 발생 장치는 스팀 발생탱크 내에 히터를 장착하여 히터가 공급수를 가열시

킴에 따라 발생된 스팀을 스팀 다리미로 공급시키도록 이루어진 스팀 발생장치에 있어서, 하부통과 상부통으

로 구성된 스팀 발생탱크의 스팀 토출공 직하방에 차단판(G)을 형성하고 상부에는 공급수의 수위를 감지하기

위한 다수개의 감지센서를 설치하며 하부통의 저면에는 공급수 배출공을 형성하여 구성되며, 전기한 스팀 발

생장치는 스팀 발생탱크 내의 히터에 의해 발생된 스팀이 전기한 상부통 내에 설치된 차단판(G)에 충돌하여

응축됨으로써, 수분의 양이 감소된 스팀을 발생하게 된다.

그러나, 전기한 종래의 스팀 발생장치에 형성된 차단판(G)은 히터의 가열에 의해 발생된 스팀의 배출경로를

일부 차단하여 물리적으로 수분입자가 응결되도록 하는 역할을 수행할 뿐, 차단판(G)에 의해 차폐되지 않은

배출경로를 통과한 스팀에 대하여는 효과적으로 탈습을 이룰 수 없으며, 차단판에 의한 수분의 응결은 그 효

과가 미약하여, 종래의 스팀 발생장치는 수분이 제거된 스팀을 효과적으로 발생시킬 수 없다는 단점을 지니고

있었다.

또한, 전기한 종래기술에서는 하부통에 공급된 공급수를 히터에 의해 가열시 공급수의 비등에 따라 수면이 요

동하게 되는데, 이로 인하여 스팀 발생장치 내에 형성된 수위 감지센서에 요동된 공급수의 일부가 접촉하여

감지센서의 빈번한 오동작으로 인하여 공급수의 공급작용을 하는 모터가 작동함으로써, 감지센서 및 모터의

수명이 단축되고 에너지 소모를 초래한다는 문제점을 지니고 있어, 종래의 스팀 발생장치를 산업상 실제적으로 사용하는데에는 한계를 지니고 있었다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 고온 고압으로 온수 또는 증기를 분사시킬 수 있도록 하면서 스팀분사장치의 사

용목적에 따라 고온 고압의 세기를 조절 가능하도록 하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 전류의 세기를 조절하여 세척수가 목적하는 온도를 갖도록 하여 온수 또는 증

기로 선택적 공급을 가능하도록 하면서 이를 정량, 정압으로 분사시킬 수 있도록 하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 세척수를 온수 또는 증기로 가열하는 온수파이프의 전열히터에 온도센서를 부착

하여 외부에서 세척수의 온도를 체크 할 수 있도록 하여 온수 또는 증기의 전환 상태를 파악할 수 있도록 하는

데 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 세척수가 공급되는 온수파이프의 발열 용적률을 확대시킬 수 있도록 복수로 권

회시켜 열효율을 향상시킬 수 있도록 하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 고온 고압의 스팀분사장치는 세척수를 공급하는 세척수 공급부와,

상기 세척수 공급부와 연결파이프로 연결되어 세척수를 공급받아 펌프막의 상하 운동에 의해 액체의 흡상 및

배출작용을 연속 작동하여 세척수를 정량 및 정압으로 제공하되, 멈춤 작동일 경우 제공 압력을 세척수 공급

부로 회귀시키는 가압펌프와, 상기 가압펌프에 연결된 온수파이프가 마련되고, 상기 온수파이프 내부에 전열

히터를 내장하여 압송되는 세척수의 온도를 상승시켜 세척수를 온수 및 증기압으로 전환시키는 가열공급부

와, 상기 온수파이프의 전열히터 양단에 온도센서를 부착하여 온수파이프로 입수 및 출수되는 세척수의 온도

를 센싱하는 온도 감지부와, 상기 가열공급부의 전열히터 시작과 끝점에 설치한 전극을 통하여 전열히터로 전

류를 제공하여 자체 발열되도록 하되, 온수 및 증기압의 선택적 분사를 위해 온도감지부에 의해 센싱된 온도

를 파악하여 전류의 세기를 결정하여 제공하는 온도 조절부와, 상기 온수파이프 출수 입구 측에 설치되어 고

압 고온의 온수 및 증기압을 외부로 분사시키는 분사기로 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따르면, 상기 가열공급부는 하나 이상으로 구비하여 세척수의 용량에 맞추어 세척수 온도를

단계별로 상승시킬 수 있도록 함으로서 최적의 고온, 고압의 온수 및 증기압을 제공할 수 있도록 구성한 것을

특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따르면, 상기 온수파이프는 발열 용적률을 확대시킬 수 있도록 복수로 권회시켜 열효율을

향상시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 고온 고압의 스팀분사장치는 고온 고압으로 온수 또는 증기를 분사시킬 수 있도

록 하면서 스팀분사장치의 사용목적 즉, 바닥청소나 차량의 세차용도 등 사용목적 대상에 적합한 고온 고압의

온수 또는 증기를 제공하도록 하여 보다 향상된 세척 기능을 갖도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 고온 고압의 스팀분사장치는 세척수를 온수 또는 증기로 가열하는 온수파이프의 전열히터에

온도센서를 부착하여 외부에서 세척수의 온도 센싱에 의한 온수 또는 증기의 전환 상태를 파악할 수 있도록

함으로써, 고온 고압 스팀분사장치의 사용을 보다 간편하게 행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 고온 고압의 스팀분사장치는 세척수가 공급되는 온수파이프의 내측으로 전열히터를 내장하

여 이중관 구조로 관의 내부에서 가열을 실시함으로써, 가열수조 없이도 공급되는 온수파이프에 내측으로 가

열하여 가열효율을 증대시키는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 고온 고압의 스팀분사장치는 세척수가 공급되는 온수파이프의 발열 용적률을 확대시킬 수

있도록 온수파이프를 복수로 권회시켜 열효율을 향상시킴으로써, 온수 및 증기의 발생시간을 단축시킬 수 있

도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 고온 고압의 스팀발생장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 고온 고압의 스팀발생장치를 나타내 구성도.
도 3은 본 발명의 고온 고압의 스팀발생장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명의 고온 고압의 스팀발생장치의 온수제공파이프를 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 고온 고압의 스팀분사장치 110 : 세척수 공급부
111 : 연결파이프 120 : 가압펌프
130 : 가열공급부 131 : 온수파이프
132 : 전열히터 140 : 온도 감지부
141 : 온도 센서 150 : 온도조절부
151 : 전극 160 : 분사기

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한

다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지

않기 위하여 생략한다.

먼저, 도 1 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 온수 세차시스템은 세척수를 공급하는 세척수 공급부

(110)와, 상기 세척수를 고압으로 압송시키는 가압펌프(120)와, 상기 가압펌프(120)에 의해 제공되는 세척수

를 발열시켜 온수 또는 증기가 고압으로 변환되는 가열공급부(130)와, 상기 세척수의 발열온도를 센싱하는

온도감지부(140)와, 상기 가열공급부(130)에 전류를 인가시키되 전류의 세기를 조절하여 발열온도를 가변시

킬 수 있도록 하는 온도조절부(150)와, 상기 가열공급부(130)에 연결되어 온수 또는 증기를 분사하는 분사기

(160)로 구성된다.

이때, 세척수 공급부(110)는 세척수를 공급시키는 것으로 세척수를 공급하기 위해서 통상의 수도시설에 직결

하거나, 세척수를 일정공간에 집수하여 공급할 수도 있다.

상기 가압펌프(120)는 세척수 공급부(110)와 연결파이프(111)로 연결되어 세척수를 공급받아 펌프막의 상하

운동에 의해 액체의 흡상 및 배출작용을 연속 작동하여 세척수를 정량 및 정압으로 제공하되, 멈춤 작동일 경

우 제공 압력을 세척수 공급부(110)로 회귀시킨다.

즉, 가압펌프(120)는 펌프막의 상하운동에 의해 액체의 흡상 및 배출작용을 연속하여 작동하여 세척수 공급

부(110)와 연결파이프(111)로 연결되어 제공되는 세척수가 고압으로 온수파이프(131)로 제공될 수 있도록

한다.

여기서, 가압펌프(120)의 최대압력은 100kg/㎡으로 압송하고, 세척수의 공급량과 압송력이 세척시 최적의

조건으로 배출될 수 있도록 한다.

또한, 고온 고압 스팀분사장치를 사용하지 않을 경우 온수파이프(131) 내부에 존재하는 고압을 연결파이프

(111)를 통하여 물탱크로 회귀시킬 수 있도록 하여 고온 고압의 스팀분사장치의 안전성을 확보하도록 한다.

그리고 가열공급부(130)는 가압펌프(120)에 연결된 온수파이프(131)가 설치되고, 상기 온수파이프(131) 내

부에 전열히터(132)을 내장하여 압송되는 세척수의 온도를 최대 180 ℃로 상승시켜 세척수를 온수 또는 증기

압으로 전환시킬 수 있도록 한다.

특히, 상기 온수파이프(131)는 발열 용적률을 확대시킬 수 있도록 복수로 권회시킴으로써, 온수파이프(131)

의 부피를 최소화하는 동시에 열효율은 극대화시킬 수 있도록 한다.

그리고 상기 가열공급부(130)는 세척수의 용량이 커질 경우 하나 이상으로 구비하되, 코일 형태로 권회된 가

열공급부(130)를 수직방향으로 적층되도록 설치 한 다음 각각의 온수파이프(131)를 연결함으로써, 각각 적

층된 가열공급부(130)가 세척수의 온도를 단계별로 상승시킬 수 있도록 한다.

아울러, 온도감지부(140)는 온수파이프(131)의 전열히터(132) 양단에 온도센서(141)를 부착하여 온수파이

프(131)로 입수 및 출수되는 세척수의 온도를 센싱하며. 이를 외부로 표시하도록 하여 세척수의 온도 상황을

보고 가열 상황을 결정하도록 함으로써, 온수 또는 증기를 선택적으로 변환시킬 수 있도록 한다.

그리고 온도조절부(150)는 가열공급부(130)의 전열히터(132) 시작과 끝점에 설치한 전극(151)을 통하여 전

열히터(132)로 전류를 제공하여 자체 발열되도록 하되, 온수 및 증기압의 선택적 분사를 위해 온도감지부

(140)에 의해 센싱된 온도를 파악하여 전류의 세기를 결정한다.

이로써, 온수 및 증기의 온도를 선택적으로 조절 가능하여 세척 대상물에 맞추어 적정 온도로 제공할 수 있어

세척 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 세척수를 고온 고압의 온수 또는 증기로 변환시킨 후 상기 온수파이프(131) 출수 입구 측에 설치

한 분사기(160)를 통하여 외부로 선택적 분사를 시킬 수 있도록 하고, 상기 분사기(160)는 길이를 갖는 에어

건과 유사한 형상으로 형성되어 분사 구역에 정확하게 온수 또는 증기를 분사시킬 수 있도록 한다.

이렇게 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세척수를 공급하도록 통상적인 수도부분에 직결되거나, 세척수를 일정공간에 집수하여 공급시키는 세

척수 공급부(110)에 공급되는 세척수를 연결파이프(111)로 제공받아 가압펌프(120)를 통하여 세척수를 최대

100kg/㎡의 압력으로 제공한다.

여기서, 가압펌프(120)의 압력과 유량은 세척 대상물의 세척 조건에 따라 선택적으로 달라질 수 있다.

상기와 같이 고압으로 제공되는 세척수는 가열공급부(130)의 온수파이프(131) 내주연으로 제공되되, 상기

온수파이프(131)의 내부에 설치된 전열히터(132)에 의해 세척수는 발열한다.

여기서, 세척수의 발열 작동은 상기 전열히터(132) 시작과 끝점에 설치한 전극(151)에 전선으로 연결된 가열

공급부(130)를 통하여 전류를 제공받고, 상기 가열공급부(130)는 전류의 세기를 선택적으로 조절할 수 있어

전열히터(132)의 발열온도를 설정할 수 있다.

또한, 온수파이프(131)의 입수 및 출수측에는 온도센서(141)를 각각 장착하여 센싱된 온수의 발열 온도를 외

부로 확인 가능하도록 하여 사용자가 센싱된 온도를 육안으로 파악하면서 가열공급부(130)를 통하여 가열 온

도를 조절할 수 있다.

상기 발열온도는 최대 가열온도 180℃를 기준으로 세척수가 온수 또는 증기로 전환되도록 하고, 그 전환된

온수 또는 증기는 분사기(160)를 통하여 외부로 분사된다.

이렇게 본 발명의 고온 고압 스팀분사장치는 고온 고압으로 온수 또는 증기를 분사시킬 수 있도록 하면서 스

팀분사장치의 사용목적 즉, 바닥청소나 차량의 세차용도 등 사용 목적 대상에 적합한 고온 고압의 온수 또는

증기를 제공하도록 하여 보다 향상된 세척 기능을 갖도록 한다.

Claims (1)

1. 세척수를 공급하는 세척수 공급부와,
   상기 세척수 공급부와 연결파이프로 연결되어 세척수를 공급받아 펌프막의 상하 운동에 의해 액체의 흡상 및
   배출작용을 연속 작동하여 세척수를 정량 및 정압으로 제공하되, 멈춤 작동일 경우 제공 압력을 세척수 공급
   부로 회귀시키는 가압펌프와,
   상기 가압펌프에 연결된 온수파이프가 마련되고, 상기 온수파이프 내부에 전열히터를 내장하여 압송되는 세
   척수의 온도를 상승시켜 세척수를 온수 및 증기압으로 전환시키는 가열공급부와,
   상기 온수파이프의 전열히터 양단에 온도센서를 부착하여 온수파이프로 입수및 출수되는 세척수의 온도를 센
   싱하는 온도 감지부와,
   상기 가열공급부의 전열히터 시작과 끝점에 설치한 전극을 통하여 전열히터로 전류를 제공하여 자체 발열되
   도록 하되, 온수 및 증기압의 선택적 분사를 위해 온도감지부에 의해 센싱된 온도를 파악하여 전류의 세기를
   결정하여 제공하는 온도 조절부와,
   상기 온수파이프 출수 입구 측에 설치되어 고압 고온의 온수 및 증기압을 외부로 분사시키는 분사기로 구성되
   며,
   상기 온수파이프는 발열 용적률을 확대시킬 수 있도록 복수로 권회시켜 열효율을 향상시킬 수 있도록 구성한
   것을 특징으로 하는 고온 고압의 스팀분사장치.
   

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