KR20150060169A - 스팀세차장치 - Google Patents

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KR20150060169A
KR20150060169A KR1020130144292A KR20130144292A KR20150060169A KR 20150060169 A KR20150060169 A KR 20150060169A KR 1020130144292 A KR1020130144292 A KR 1020130144292A KR 20130144292 A KR20130144292 A KR 20130144292A KR 20150060169 A KR20150060169 A KR 20150060169A
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    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays

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Abstract

본 발명은 스팀에 의한 세차, 스팀과 물의 혼합에 의한 세차, 및 강한 수압의 초고압상온수에 의한 보조적인 세차를 선택적으로 실행할 수 있는 스팀세차장치에 관한 것이며, 물을 가열하여 고온고압의 스팀을 생성 및 저장하는 스팀탱크(10); 급수원으로부터 스팀탱크(10)에 물을 공급하는 급수펌프(20); 스팀탱크(10)에 연결되어 고온고압의 스팀을 배출하는 스팀라인(30); 스팀라인(30)에 연결되어 스팀을 고압 분사하는 제1 스프레이건(40); 급수원으로부터 공급된 상온의 물을 스팀탱크(10)의 스팀압력보다 높은 압력으로 유지하는 고압수탱크(50); 고압수탱크(50)에 공급되는 상온의 물을 스팀탱크(10)의 스팀압력보다 높은 압력으로 가압하는 제1 가압펌프(60); 고압수탱크(50)로부터 스팀라인(30)에 연결되어 고압수탱크(50)의 고압상온수를 스팀라인(30)의 스팀에 선택적으로 혼합하는 고압수라인(70); 급수원으로부터 공급된 상온의 물을 초고압으로 가압하는 제2 가압펌프(80); 제2 가압펌프(80)로부터의 초고압상온수를 이송하는 초고압수라인(90); 및 초고압수라인(90)에 연결되어 초고압상온수를 분사하는 제2 스프레이건(100)을 포함한다.

Description

스팀세차장치{Device for Washing Car Using Steam}
본 발명은 스팀세차장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 스팀에 의한 세차, 스팀과 고압상온수의 혼합에 의한 세차, 및 초고압상온수에 의한 세차를 선택적으로 실행할 수 있는 스팀세차장치를 제공하고자 하는 것이다.
차량의 유지관리를 위한 가장 기본적인 정비 중의 하나는 세차이다.
물과 걸레를 사용하여 손으로 직접 차를 닦는 손세차를 대신하여, 고압의 물을 분사하여 세차할 수 있는 수동 및 자동식 세차장치들이 다양하게 개발되어 널리 사용되어 왔고 사용되고 있다.
그러나 물을 사용하는 세차는 그 종류에 관계없이 많은 량의 물을 소비(예, 스프레이건으로 물을 고압 분사하는 세차장치의 경우 분당 15리터 이상의 물을 소모함)하고, 더불어 많은 양의 폐수를 발생시키는 문제점이 있다. 따라서 일정량 이상의 폐수를 발생시키는 세차시설에는 폐수정화장치의 설치를 의무화하여 수질오염을 방지하고 있다. 또한, 물세차는 기온이 낮은 동절기의 경우 결빙 문제로 만족할 만한 세차가 되지 않고, 경우에 따라서는 세차 자체가 불가능한 경우도 흔히 있다.
이와 같은 물세차의 문제점을 보안하기 위한 대안으로서, 물 사용량과 폐수 발생량을 줄일 수 있으면서 동절기에도 세차할 수 있는 고온고압의 스팀을 이용한 스팀세차장치들이 널리 개발되었으며, 이런 스팀세차장치는 소규모 카센터(자동차정비소)에서 세차서비스를 제공하는 것에 널리 사용된다.
스팀세차장치는 물을 가스나 전기로 가열하여 고압고온의 스팀을 만들고, 고온고압의 스팀을 스프레이건으로 고압 분사하여 세차하는 장치이며, 스팀세차장치에 의하면 분당 1리터 이하의 소량의 물만 사용하여 세차할 수 있다.
스팀세차장치의 예로서는 본 발명자가 제안한 대한민국 등록실용신안 제20-0258549호의 '코인식 스팀세차장치' 등이 있다.
그러나 종래 스팀세차장치들은, 상기한 바와 같은 장점에도 불구하고, 차체에 가해지는 스팀의 분사압력이 물의 분사압력보다 약하여 세척력이 떨어지는 한계가 있다.
스팀세차장치의 세척력을 높이기 위해 스팀의 압력을 높이는 것을 고려할 수 있을 것이다. 즉, 통상의 스팀세차장치는 스팀탱크의 스팀압력을 예를 들어 최대 8kg/cm2 정도로 설정하고 약 5-6kg/cm2의 스팀압력으로 세차를 하는 것이 일반적인바, 이런 정도의 스팀압력은 차체에 붙어 있는 이물이나 찌든 떼를 세척해 내기에는 충분하지 않으며, 이런 배경에서 스팀세차의 세척력 보강을 위해 예를 들어 스팀탱크의 스팀압력을 약 15kg/cm2 이상으로 적용하는 것을 생각할 수 있다.
그러나 스팀압력을 더 높이면, 스팀탱크를 보다 고압에 견딜 수 있도록 제작하여야 하고, 스팀탱크와 스프레이건을 연결하는 호스도 보다 높은 압력에 견딜 수 있는 것으로 사용해야 하며, 또한 연료(에너지) 소모가 급격히 증가하는 문제점이 있기 때문에, 단순히 스팀압력을 높이는 것은 세척력 향상을 위한 현실적인 대안이 되기 어렵고, 더욱이 스팀압력을 높이는 것만으로는 만족할 만한 세척력을 얻기에 미흡한 측면이 있다.
스팀세차장치의 세척력 부족의 문제점을 해소하기 위한 대안으로서, 본 발명자가 제안한 대한민국 등록실용신안 제20-0320290호의 '스팀세차장치'가 있다.
'290호의 스팀세차장치는, 가열수단(예, 전열이나 가스버너)으로 물을 가열하여 스팀을 만드는 스팀탱크에 스프레이건을 연결하되 스팀탱크의 상부 공간(스팀이 모여 있는 공간)에 스팀라인을 연결하고 스팀탱크의 하부 공간(가열된 물이 있는 공간)에 온수라인을 연결하여, 상기 스팀라인과 상기 온수라인을 스프레이건에 연결한 구조로서, 스팀라인으로부터의 스팀량과 온수라인으로부터의 온수량을 적절히 조절하여, 스팀과 온수의 혼합을 스프레이건으로 분사하여 세차하는 장치이며, 일반적으로 내부세차는 스팀만을 분사하고 외부세차는 스팀과 온수의 혼합을 분사하여 세차한다.
'290호의 스팀세차장치의 적용으로, 세차할 때 스팀과 함께 온수를 혼합하여 고압 분사함에 따라, 스팀만을 사용할 때보다 물 사용량이 다소 증가하지만, 대략 분당 1.5리터(물+스팀) 정도의 물 사용만으로, 스팀만을 사용하는 세차에 비하여 세척불량을 상당히 극복할 수 있게 되었다.
그러나 전술한 '290호의 스팀세차장치도 아래와 같은 문제가 있다.
첫째, 스팀을 만들기 위해 100℃ 이상 가열해 둔 온수를 빼서 세차에 사용하는 구조로서, 스팀탱크에 계속적으로 물을 공급하고 가열하여 스팀을 발생시켜야 하기 때문에, 전기료나 가스료 등 관련 에너지 소모가 현격히 증가한다.
둘째, 스팀탱크에의 지속적인 물공급에 따른 스팀탱크의 냉각으로 인하여 스팀압력이 수시로 낮아지게 되고, 경우에 따라서는 스팀압력이 적정 압력으로 높아질 때까지 세차를 하지 못하고 대기해야 하는 상황이 발생할 수 있으며, 낮은 스팀압력에서 세차할 경우에 만족할만한 세척력을 얻기 어렵다.
셋째, 스팀탱크에서 온수를 빼내 사용하고 펌프로 스팀탱크에 물을 공급하는 과정에서 스팀탱크의 물의 양이 급변하게 되고, 스팀탱크의 물부족으로 인한 안전장치의 작동으로 세차를 하지 못하고 대기하는 경우가 발생할 수 있다.
넷째, 스프레이건에 연결된 호스와 관련 부속이 고온의 스팀과 온수의 상대적으로 높은 온도에 노출되므로 고가의 내열소재를 사용할 필요가 있고, 열변형으로 수명이 단축되어 상당한 유지관리비용이 소요된다.
본 발명자는, '290호의 스팀세차장치를 포함한 종래의 스팀세차장치들이 여러 가지 장점에도 불구하고 그 적용에 한계가 있었던 기술 배경 하에서, 양호한 세척력을 안정적으로 제공할 수 있는 스팀세차장치에 대해 지속적으로 연구하고 여러 번의 시행착오를 거친 후에 대한민국 특허 제1183360호의 '스팀세차장치'를 개발하였다.
'360의 스팀세차장치에 의하면, 스팀만을 사용할 경우에 충분하지 않은 세척력을 향상시키기 위해 분사되는 스팀에 물은 혼합함에 있어서, 스팀탱크의 가열된 물을 빼어내 사용하지 아니하고, 스팀탱크에 물을 공급하는 라인과는 별도의 라인에 가압펌프와 상기 고압수탱크를 설치하여 스팀탱크에의 물공급과 스팀에의 물 혼합을 서로 독립적으로 실행함과 아울러, 상온의 물을 스팀탱크의 스팀압력보다 높은 압력으로 가압하여 스팀에 고압상온수를 안정적으로 혼합함으로써, 스팀에의 물 혼합으로 인한 에너지 추가 사용이 없고, 스팀탱크의 수량(水量) 및 스팀압력과 고압상온수 압력이 급변하는 것을 유발하지 아니하면서 충분한 세척력을 유지할 수 있으며, 스팀라인의 스팀온도가 고압상온수에 의해 낮아지게 되어 관련 부속의 열변형으로 인한 수명단축을 완화할 수 있게 되었다.
그러나, 세차 환경에 따라서는, 빈번하게 필요한 것은 아니지만, 100kg/cm2 정도의 초고압상온수를 분사하여 세차작업을 해야 할 경우가 간혹 발생할 수 있으나, '360의 스팀세차장치를 사용하면 스팀 만에 의한 세차 또는 스팀과 물의 혼합에 의한 세차를 실행할 수 있지만, 고압수탱크와 가압펌프에 의해 제공할 수 있는 고압상온수의 압력이 스팀압력(8kg/cm2)의 대략 2배인 15kg/cm2 내외 정도이기 때문에, '360의 스팀세차장치는 초고압상온수 의한 세차를 할 수 없는 한계가 있다.
본 발명의 목적은, 전술한 바와 같은 종래의 스팀세차장치의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 스팀에 물을 혼합하여 분사함으로써 스팀만을 사용하는 스팀세차장치의 세척불량의 문제를 해소할 수 있으면서도, 스팀에 물을 혼합하는 것에 따른, 에너지 사용량 증가, 장치의 빈번한 작동 중단, 관련 부속의 수명단축 등을 유발하지 아니하는 보다 안정적인 스팀세차장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 스팀에 의한 세차와 스팀과 고압상온수의 혼합에 의한 세차 뿐만 아니라, 보다 강한 수압의 초고압상온수에 의한 세차까지도 실행할 수 있는 스팀세차장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따라 스팀세차장치가 제공된다.
본 발명에 따른 스팀세차장치는, 스팀탱크, 급수펌프, 스팀라인, 제1 스프레이건, 고압수탱크, 제1 가압펌프, 고압수라인, 제2 가압펌프, 초고압수라인 및 제2 스프레이건을 포함한다.
상기 스팀탱크는, 물을 가열하여 고온고압의 스팀을 생성 및 저장하는 탱크이다.
상기 급수펌프는, 급수원으로부터 상기 스팀탱크에 물을 공급하는 펌프이다.
상기 스팀라인은, 상기 스팀탱크에 연결되어 고온고압의 스팀을 배출하는 라인이다.
상기 제1 스프레이건은, 상기 스팀라인에 연결되어 스팀을 고압 분사하는 스프레이건이다.
상기 고압수탱크는, 급수원으로부터 공급된 상온의 물을 상기 스팀탱크의 스팀압력보다 높은 압력으로 유지하는 탱크이다.
상기 제1 가압펌프는, 상기 고압수탱크에 공급되는 상온의 물을 상기 스팀탱크의 스팀압력보다 높은 압력으로 가압하는 펌프이다.
상기 고압수라인은, 상기 고압수탱크로부터 상기 스팀라인에 연결되어 상기 고압수탱크의 고압상온수를 상기 스팀라인의 스팀에 선택적으로 혼합하는 라인이다.
상기 제2 가압펌프는, 급수원으로부터 공급된 상온의 물을 초고압으로 가압하는 펌프이다.
상기 초고압수라인은, 상기 제2 가압펌프로부터의 초고압상온수를 이송하는 라인이다.
상기 제2 스프레이건은, 상기 초고압수라인에 연결되어 초고압상온수를 분사하는 스프레이건이다.
본 발명의 스팀세차장치는, 스팀, 스팀과 고압상온수의 혼합, 및 초고압상온수를 선택적으로 분사하여 세차할 수 있다.
상기 초고압수라인은 상기 고압수라인이 연결된 지점보다 하류의 위치에서 상기 스팀라인에 연결할 수 있고, 상기 제2 스프레이건을 생략하고 상기 제1 스프레이건으로 상기 제2 스프레이건을 겸용하여 사용할 수 있다.
상기 급수펌프에 물을 공급하는 급수원과, 상기 제1 가압펌프에 물을 공급하는 급수원과, 상기 제2 가압펌프에 물을 공급하는 급수원은, 동일한 하나의 수조를 사용할 수 있다.
상기 스팀탱크의 스팀압력은 8kg/cm2 내외 이고, 상기 고압수탱크의 고압상온수 압력은 15kg/cm2 내외이며, 상기 초고압수라인의 초고압상온수의 압력은 100kg/cm2 내외이다.
본 발명의 스팀세차장치는, 급수원으로부터 공급되는 물에 함유된 경수물질을 제거하기 위한 여과기를 더 포함할 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서, '고압상온수'는 고압스팀에 혼합하기 적합한 압력의 상온수를 의미하며, '초고압상온수'는 고압스팁과 고압상온수에 의해서는 제공할 수 없는 상대적으로 매우 높은 압력의 상온수로서, 통상적으로 스프레이건으로 물세차를 할 때 적용되는 정도의 압력을 가지는 상온수이다. 수치로 예를 들면, '고압상온수'는 대략 15kg/cm2 내외의 압력을 가지는 상온수이고, '초고압상온수'는 고압상온수보다 훨씬 큰 대략 100kg/cm2 내외의 압력을 가지는 상온수로서, 15kg/cm2 와 100kg/cm2 은 '고압상온수'와 '초고압상온수'의 바람직한 압력 수치를 예시한 것일 뿐, 절대적인 압력 수치는 아니다.
본 발명에 따른 스팀세차장치는, 스팀만을 사용할 경우에 충분하지 않은 세척력을 향상시키기 위해 분사되는 스팀에 물은 혼합함에 있어서, 상기 스팀탱크의 가열된 물을 빼어내 사용하지 아니하고, 상기 스팀탱크에 물을 공급하는 라인과는 별도의 라인에 상기 제1 가압펌프와 상기 고압수탱크를 설치하여 상기 스팀탱크에의 물공급과 스팀에의 물 혼합을 서로 독립적으로 실행함과 아울러, 상온의 물을 상기 스팀탱크의 스팀압력보다 높은 압력으로 가압하여 고압상온수를 스팀에 안정적으로 혼합함으로써, 스팀에의 물 혼합으로 인한 에너지 추가 사용이 없고, 스팀탱크의 수량 및 스팀압력과 고압상온수 압력의 급변을 유발하지 아니하면서 충분한 세척력을 유지할 수 있으며, 스팀라인의 스팀온도가 고압상온수에 의해 낮아지게 되어 관련 부속의 열변형으로 인한 수명단축을 완화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 스팀세차장치는, 스팀에 의한 세차와 스팀과 고압상온수의 혼합에 의한 세차뿐만 아니라, 초고압상온수에 의한 세차까지도 실행할 수 있으므로, 다목적인 용도로 세차를 할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명에 따른 예시적인 스팀세차장치의 개략도.
도2는 본 발명에 따른 다른 예시적인 스팀세차장치의 개략도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 스팀세차장치를 보다 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 스팀세차장치를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 아니한다.
도1과 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스팀세차장치(1)는, 스팀탱크(10), 금수펌프(20), 스팀라인(30), 제1 스프레이건(40), 고압수탱크(50), 제1 가압펌프(60), 고압수라인(70), 제2 가압펌프(80), 초고압수라인(90) 및 제2 스프레이건(100)을 포함하며, 스팀 단독에 의한 세차, 스팀과 고압상온수의 혼합에 의한 세차, 및 초고압상온수에 의한 세차를 선택적으로 실행할 수 있는 스팀세차장치이다.
도1과 도2는 본 발명의 스팀세차장치(1)의 예시적인 구성을 개략적으로 도시한 것으로서, 바람직하게 본 발명의 스팀세차장치(1)는 예를 들어 바퀴가 달린 직육면체 하우징에 콤팩트하게 구축하여, 자유롭게 이동하면서 세차할 수 있도록 형성할 수 있다.
상기 스팀탱크(10)는, 공급된 물을 가열하여 스팀을 생성하고, 생성된 고온고압의 스팀을 세차에 사용하기 전에 일시 저장하는 내압단열의 탱크이다. 예를 들어 스팀탱크(10)는 직경 210mm이고 높이가 500mm 정도의 탱크를 적용하여 대략 15리터의 물을 충전하여 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
물을 가열하기 위한 가열수단으로서는, 도1과 도2에 도시된 바와 같이 전열체(11)가 바람직하지만, 가스 등 다른 가열수단도 배제되지 아니한다. 전열체(11)의 발열용량은 스팀탱크의 용량에 따라 적절히 결정할 수 있다.
상기 급수펌프(20)는 수조(2)로 예시할 수 있는 급수원(2)으로부터 스팀탱크(10)로 물을 공급하기 위한 펌프이다. 도시된 구체예의 경우 수조(2)와 스팀탱크(10)를 연결하는 급수라인(3)에 급수펌프(20)를 설치하여 수조(2)에 저수된 물을 스팀탱크(10)로 공급하고 있다.
바람직하게 급수펌프(20)와 수조(2)를 연결하는 급수라인(3)에는 예를 들어 솔레노이드밸브(3a)를 설치하고, 급수펌프(20)가 작동할 때에만 급수라인(3)을 개방하여 스팀탱크(10)에 물을 공급하고, 그렇지 않으면 물공급을 차단하도록 하는 것이, 스팀탱크(10)의 수량을 적정량으로 유지 관리하기에 바람직하다.
스팀탱크(10)에는 예를 들어 전체 용량의 대략 20-40% 정도의 물을 채우며, 따라서 나머지 공간은 스팀저장공간이 된다. 선택적으로 스팀탱크(10)를 2개의 탱크로 형성하여 하나는 물을 가열하는 것에 주로 사용하고 나머지 하나는 스팀을 저장하는 것으로 사용하는 변형도 가능하다.
스팀탱크(10)에는 일정범위 내로 물의 양을 유지하는 것이 바람직한 바, 이를 위해 스팀탱크(10)에는 수위센서(12), 예를 들어 고수위 센서(12a), 중수위 센서(12a) 및 저수위 센서(12a)를 장착할 수 있다.
수위센서(12)들은 스팀탱크(10)의 수위를 검출하여 급수펌프(20)와 전열체(11)를 제어함으로써, 스팀탱크(10)에 항상 일정범위의 물이 안전한 상태로 충전되어 있도록 하는 작용을 한다. 즉, 고수위 센서(12a)의 위치까지 물이 충전될 경우에 고수위 센서(12a)의 작동으로 급수펌프(20)의 작동을 정지시켜 더 이상의 물공급을 중단하고, 중수위 센서(12b)의 위치에 이를 때까지 물의 양이 줄어들 경우에 중수위 센서(12b)의 작동으로 급수펌프(20)를 작동하여 고수위 센서(12a)의 위치에 이를 때까지 스팀탱크(10)에 물을 공급하며, 예기치 못한 상황으로 수위가 더욱 낮아져 저수위 센서(12c)에 이를 때까지 물이 줄어들면 저수위 센서(12c)의 작동으로 전열체(11)의 작동을 정지시켜 더 이상의 가열을 중단하도록 할 수 있다.
스팀탱크(10)에는 고압차단기(13), 안전밸브(14) 및 압력게이지(15)를 장착할 수 있다. 고압차단기(13)는 스팀탱크(10)의 압력이 일정압력(예, 8kg/cm2)을 일정범위 이상 초과하면 제어회로를 통해 상기 전열체(11)의 작동을 중지시키기 위한 것이고, 안전밸브(14)는 고압차단기(13)가 작동하지 않아 스팀탱크(10)의 압력이 계속 상승하여 일정압력(예, 9kg/cm2)을 초과하면 스팀탱크(10)로부터 스팀을 외부로 배출시키기 위한 것으로서, 규정 이상의 초과 압력에 따른 안전사고의 위험을 방지하기 위한 장치들이다. 압력게이지(15)는 스팀탱크(10)의 스팀압력을 표시한다.
스팀탱크(10)의 상부와 하부에는 각각 스팀배출밸브(16)와 퇴수밸브(17)를 설치하여, 본 발명의 스팀세차장치(1)를 정비하거나 할 때 스팀탱크(10)의 잔존 스팀이나 물을 배출시킬 수 있도록 할 수 있다.
상기 스팀라인(30)은 스팀탱크(10)의 상부공간에 연결하고 상기 제1 스프레이건(40)은 스팀라인(30)에 연결한다. 따라서 스팀탱크(10)에 생성된 고온고압의 스팀은 스팀라인(30)을 경유해 제1 스프레이건(40)을 통해 분사된다. 스팀라인(30)은 고온고압에 견딜 수 있으면서 유연성이 있는 호스를 사용할 수 있고, 필요할 경우 스팀라인(30)을 감아둘 수 있는 권취드럼을 설치할 수도 있다.
상기 고압수탱크(50)는, 급수원(2: 예, 수조)으로부터 공급된 상온수를 스팀탱크(10)의 스팀압력(예, 8kg/cm2)보다 높은 압력(예, 15kg/cm2)으로 유지하는 탱크이다.
고압수탱크(50)로의 물공급은 전술한 스팀탱크(10)에 물을 공급하는 급수원(2: 예, 수조)을 함께 사용할 수도 있고, 별도의 수조 등을 사용할 수 있으나, 장치(1)의 콤팩트한 설계를 위해 겸용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나 예를 들어 고압수탱크(50)에의 급수원(2)은 수조가 아닌 수돗물의 직수라인도 가능하다.
상기 제1 가압펌프(60)는 고압수탱크(50)에 공급되는 물을 스팀탱크(10)의 스팀압력보다 높은 압력(예, 15kg/cm2)으로 가압하는 펌프이다. 도시된 구체예에서 제1 가압펌프(60)는 급수원(2)과 고압수탱크(50)를 연결하는 급수라인(4)에 설치하며, 고압수탱크(50)에 공급된 물을 스팀탱크(10)의 스팀압력보다 높은 압력으로 가압한다.
고압수탱크(50)에 고압차단기(51)를 장착하여 고압수탱크(50)의 압력이 일정압력(예, 15kg/cm2)을 초과하면 제어회로를 통해 제1 가압펌프(60)의 작동을 멈추도록 하고, 압력이 떨어지면 다시 작동되게 할 수 있고, 또한 고압수탱크(50)에도 압력게이지(52)를 장착하여 그 압력을 표시할 수 있다.
상기 고압수라인(70)은 고압수탱크(50)와 스팀라인(30) 사이를 연결하여 고압수탱크(50)의 고압상온수를 스팀라인(30)의 스팀에 선택적으로 혼합하는 라인이다. 따라서, 고압수탱크(50)의 고압상온수는 고압수라인(70)을 통해 스팀라인(30)으로 공급하여 스팀에 혼합할 수 있고, 결과적으로 제1 스프레이건(40)에서는 고압스팀 단독을 분사하거나 고압스팀과 고압상온수의 혼합을 분사할 수 있다.
스팀라인(30)에 혼합되는 고압상온수는 예를 들어 분당 0.5리터 이하의 소량인바, 고압수탱크(50)로부터 고압수라인(70)을 통해 흐르는 고압상온수의 량을 미량으로 유지하기 위해 고압수라인(70)에 니들밸브(71)를 설치할 수 있다. 니들밸브(71)의 적용으로 고압수탱크(50)의 고압상온수는 미량으로 스팀라인(30)에 공급되어 고압스팀과 함께 분사된다.
차량외부세차의 경우 세척력의 측면에서 스팀과 고압상온수의 혼합을 분사하여 세차하는 것이 바람직하지만, 차량내부세차의 경우 고압상온수를 혼합할 경우 시트 등이 젖게 되므로 스팀만으로 세차하여야 하는 바, 이를 위해 고압수라인(70)에는 스팀라인(30)에 대한 고압상온수의 공급을 개폐(단속)하기 위한 고압수개폐밸브(72)를 설치할 수 있고, 이때 고압수개폐밸브(72)를 개폐하는 개폐스위치(도시생략)는 제1 스프레이건(40)에 설치할 수 있다.
고압수라인(70)과 스팀라인(30)은 널리 사용되고 있는 예를 들어 T자형 이음쇠(6)로 연결할 수 있다. 이때 고압수라인(70)의 고압상온수가 스팀라인(30)의 상류로 역류하는 것을 차단하기 위해 스팀라인(30)에 체크밸브(31)를 설치하고, 스팀라인(30)의 스팀이 고압수라인(70)의 상류로 역류하는 것을 차단하기 위해 고압수라인(70)에 체크밸브(73)를 설치할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 스팀라인(30)으로부터의 고압스팀과 고압수라인(70)으로부터의 고압상온수의 조합만으로도 대부분의 세차를 실행할 수 있지만, 차량에 오염상태가 과도한 부분이 존재하여, 전술한 정도의 압력(15kg/cm2)을 가진 고압상온수의 분사만으로는 세차상태가 만족스럽지 못할 경우가 빈번하지는 않지만 발생할 수 있으며, 따라서 일반적인 물세차에서와 같은 상온수를 초고압(예, 100kg/cm2)으로 분사하여 찌든 때를 초벌 세척할 필요성이 존재할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 스팀세차장치(1)는, 제2 가압펌프(80), 초고압수라인(90) 및 제2 스프레이건(100)을 포함한다.
상기 제2 가압펌프(80)는 대략 100kg/cm2 정도의 압력으로 물을 분사할 수 있도록 하는 압력을 제공하는 펌프이다. 도시된 구체예에서, 제2 가압펌프(80)는 급수라인(5)은 통해 수조(2)로부터 상온의 물을 공급받아 100kg/cm2 정도의 압력으로 가압한 후에, 초고압수라인(90)을 경유하여 제2 스프레이건(100)에 공급한다.
도1은 제1 스프레이건(40)과는 별도로 제2 스프레이건(100)을 형성하고 이를 초고압수라인(90)에 바로 연결함으로써 초고압상온수를 전용으로 분사하는 것에 사용하는 예이고, 도2는 초고압수라인(90)을 고압수라인(70)이 연결된 지점보다 하류의 위치에서 스팀라인(30)에 연결함과 아울러 제2 스프레이건(100)을 생략하고, 제1 스프레이건(40)이 제2 스프레이건(100)을 겸용하도록 함으로써, 제1 스프레이건(40)만으로, 스팀, 스팀과 고압상온수의 혼합 및 초고압상온수를 선택적으로 모두 분사하도록 한 예이다.
도2의 구체예에 있어서, 예를 들어 절환밸브(7)를 사용하여 초고압수라인(90)을 스팀라인(30)에 연결하고 제1 스프레이건(40)에 절환밸브(7)의 절환스위치(도시생략)를 설치함으로써 제1 스프레이건(40)으로 스팀(또는 스팀과 고압상온수의 혼합)을 분사하는 것과 초고압상온수를 분사하는 것을 선택하도록 할 수 있다. 이때 초고압상온수를 사용하지 않는 상태로 절환밸브(7)를 설정할 경우 자동으로 제2 가압펌프(80)가 정지되도록 할 수 있다.
제2 가압펌프(80)에 물을 공급하는 급수원은, 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 급수펌프(20)에 물을 공급하는 급수원 및 제1 가압펌프(60)에 물을 공급하는 급수원과 동일한 급수원(예, 수조: 2)을 사용할 수도 있고, 별도의 급수원을 사용할 수도 있다. 급수원을 별도로 할 경우, 제2 가압펌프(80)에 의한 초고압상온수의 분사는 상대적으로 많은 물을 소비함으로, 수돗물이나 지하수의 직수라인으로 공급할 수 있다.
본 발명의 스팀세차장치(1)에 사용하는 급수원으로 수돗물을 사용할 경우에는 상대적으로 문제가 되지 않지만, 지하수 등 경수를 사용하는 경우, 칼슘과 마그네슘과 같은 양이온 경도성분이 스팀탱크(10)에 설치된 전열체(11)의 표면에 부착되어 스케일을 형성함으로써, 열효율 저하를 일으키고 전열체(10)의 교체주기를 단축시키는 문제점이 발생할 수 있다.
이런 배경에서, 본 발명의 스팀세차장치(1)는 전열체(11)에 스케일이 발생하는 속도를 지연시키기 위해여, 급수원으로부터 공급되는 물에 함유된 경도물질을 흡착 제거하기 위한 여과기(110)를 더 설치할 수 있다. 여과기(110)에는 경수물질의 제거효율이 높은 공지의 필터를 적용할 수 있다.
도1과 도2에 예시된 바와 같이, 여과기(110)를 수조(2)에 물을 공급하는 급수라인(8)에 설치하여 수조(2)에 유입되는 물의 경수도를 낮추면, 경수도가 낮은 물이 급수라인(3)을 통해 스팀탱크(10)에 공급됨으로, 전열체(10)의 표면에 스케일이 부착되는 속도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 급수라인(3, 4), 스팀탱크(10), 금수펌프(20), 스팀라인(30), 제1 스프레이건(40), 고압수탱크(50), 제1 가압펌프(60), 고압수라인(70), 제2 가압펌프(80), 초고압수라인(90) 및 제2 스프레이건(100) 등, 물과 접하는 모든 부품에의 스케일 형성을 지연시키고 그 수명을 연장할 수 있다.
도1과 도2에서 스팀라인(30), 고압수라인(70) 및 초고압수라인(90) 등을 단지 선으로 표시하고 있으나, 이들 배관라인은 본 발명의 특성에 맞게 적절히 선택하여 적용할 수 있으며, 예를 들어 스팀탱크(10)로부터 이음쇠(6)에 이르는 스팀라인(30)은 동관을 사용할 수 있고 이음쇠(6)로부터 제1 스프레이건(40)까지의 스팀라인(30)은 내압성 및 내열성이 우수한 유연성 호스를 사용할 수 있으며, 초고압수라인(90)은 내압성이 우수한 유연성 호스를 사용할 수 있다.
본 발명의 스팀세차장치(1)는, 전술한 수위센서, 펌프, 전열체, 밸브 등의 목적에 맞는 작동을 위해 필요한 제어회로를 설치할 수 있고, 장치의 정상적인 작동이나 경고를 표시하는 표시판을 설치할 수 있음은 당연하며, 이에 관한 기술은 본 발명과 직접적인 관련이 없을 뿐만 아니라 해당 기술분야의 기술을 본 발명에 맞게 적용할 수 있으므로, 그 설명은 생략한다.
1: 본 발명의 스팀세차장치
2: 급수원(수조)
3, 4, 5, 8: 급수라인
10: 스팀탱크
20: 급수펌프
30: 스팀라인
40: 제1 스프레이건
50: 고압수탱크
60: 가압펌프
70: 고압수라인
80: 제2 가압펌프
90: 초고압수라인
100: 제2 스프레이건
110: 여과기

Claims (5)

  1. 물을 가열하여 고온고압의 스팀을 생성 및 저장하는 스팀탱크(10);
    급수원으로부터 상기 스팀탱크(10)에 물을 공급하는 급수펌프(20);
    상기 스팀탱크(10)에 연결되어 고온고압의 스팀을 배출하는 스팀라인(30);
    상기 스팀라인(30)에 연결되어 스팀을 고압 분사하는 제1 스프레이건(40);
    급수원으로부터 공급된 상온의 물을 상기 스팀탱크(10)의 스팀압력보다 높은 압력으로 유지하는 고압수탱크(50);
    상기 고압수탱크(50)에 공급되는 상온의 물을 상기 스팀탱크(10)의 스팀압력보다 높은 압력으로 가압하는 제1 가압펌프(60);
    상기 고압수탱크(50)로부터 상기 스팀라인(30)에 연결되어 상기 고압수탱크(50)의 고압상온수를 상기 스팀라인(30)의 스팀에 선택적으로 혼합하는 고압수라인(70);
    급수원으로부터 공급된 상온의 물을 초고압으로 가압하는 제2 가압펌프(80);
    상기 제2 가압펌프(80)로부터의 초고압상온수를 이송하는 초고압수라인(90); 및
    상기 초고압수라인(90)에 연결되어 초고압상온수를 분사하는 제2 스프레이건(100)을 포함하고:
    스팀, 스팀과 고압상온수의 혼합 및 초고압상온수를 선택적으로 분사할 수 있는 것을 특징으로 하는, 스팀세차장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초고압수라인(90)은 상기 고압수라인(70)이 연결된 지점보다 하류의 위치에서 상기 스팀라인(30)에 연결하고, 상기 제2 스프레이건(100)을 생략하고 상기 제1 스프레이건(40)으로 상기 제2 스프레이건(100)을 겸용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 스팀세차장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 급수펌프(20)에 물을 공급하는 급수원과, 상기 제1 가압펌프(60)에 물을 공급하는 급수원과, 상기 제2 가압펌프(80)에 물을 공급하는 급수원은, 동일한 수조(2)인 것을 특징으로 하는 스팀세차장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스팀탱크(10)의 스팀압력은 8kg/cm2 내외 이고, 상기 고압수탱크(50)의 고압상온수 압력은 15kg/cm2 내외이며, 상기 초고압수라인(90)의 초고압상온수의 압력은 100kg/cm2 내외인 것을 특징으로 하는, 스팀세차장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    급수원으로부터 공급되는 물에 함유된 경수물질을 제거하기 위한 여과기(110)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스팀세차장치.
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