KR20180031638A - 스팀 맙에서 사용하기 위한 스팀 가열 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

스팀 가열 장치는 하우징(1), 히터(2), 워터 인렛(3) 및 스팀 아웃렛(4)을 포함한다. 히터(2)는 베이스 및 상기 베이스로부터 수직으로 그리고 아래쪽으로 연장하는 가열체를 포함한다. 가열체는 워터 인렛 채널(5), 스팀 아웃렛 채널(6) 및 가열 파이프들(8)을 포함한다. 워터 인렛 채널(5) 및 스팀 아웃렛 채널(6)은 가열 파이프들(8)의 수직 가열 파이프들(8)의 쌍 사이에 위치된다. 워터 인렛 채널(5)의 일 단부는 히터(2)의 일 단부에 제공되는 워터 인렛(3)과 연통하며, 워터 인렛 채널(5)의 다른 단부는 스팀이 바깥쪽으로 유동하도록 허용하기 위해 개방된다. 워터 인렛(3)과 연통하는 노즐이 워터 인렛(3)의 아래쪽에 배치된다. 스팀 아웃렛 채널(6)은 히터(2)의 다른 단부에서 제공되는 스팀 아웃렛(4)과 연통한다. 베이스는 하우징(1)을 커버한다. 가열체는 하우징(1) 내에 배치된다. 하우징(1)에는 스팀 아웃렛(4)이 바깥쪽으로 연장하도록 허용하는 하우징 개구(10)가 구비된다. 가열 챔버가 히터(2) 및 하우징(1)의 내측 벽 사이에 형성된다. 스팀 인렛 홀(7)이 스팀 아웃렛 채널(6) 위쪽에 제공된다. 스팀 가열 장치는 히터(2)의 열을 충분히 이용할 수 있으며, 스팀 전환 효율 및 품질이 더 높다. 한편, 블로킹의 문제가 방지되며, 가열 장치의 성능이 향상된다.

Description

스팀 맙에서 사용하기 위한 스팀 가열 장치 및 방법{STEAM HEATING APPARATUS AND METHOD FOR USE IN STEAM MOP}
본 출원은 가열 장치 및 가열 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 스팀 맙(steam mop)에 적용되는 스팀 가열 장치 및 스팀 가열 방법에 관한 것이다.
본 출원은 출원번호가 201510308921.9이고, 출원일이 2015년 6월 8일이고, 발명의 명칭이 "STEAM HEATING APPARATUS AND METHOD FOR USE IN STEAM MOP"인 중국 특허 출원에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원의 전체 개시 내용은 여기에 참조로서 통합된다.
스팀 맙(steam mop)은 기름낀 먼지의 고온 살균 및 청소와 같은 기능들을 가진다. 워터는 압력 및 고온을 생성하기 위해 가열되고, 고온 및 고압 스팀이 청결한 집 환경을 만들기 위해 소독 및 살균을 위해 직접 사용된다. 고압에서 생성된 스팀은 청소뿐만 아니라 살균을 수행할 수 있으며, 스팀은 거친 먼지를 용이하게 처리할 수 있다. 스팀 맙은 먼지, 예를 들어, 부엌의 환기 장치 후드에 있는 오래되고 청소하기 어려운 기름낀 먼지, 습한 욕실에서 자라나는 곰팡이, 또는 차량 엔진 및 차량 내부에 있는 먼지 등을 빠르게 청소할 수 있으며, 스팀 맙은 시간을 절약하고, 노동을 줄이며, 경제적이고 실용적이다. 임의의 세제를 첨가할 필요가 없으며, 이는 경제 원칙을 충실히 따르고 있다.
스팀 맙의 원리는 고온 및 고압 스팀에 의해 소독 및 살균을 수행하는 것이기 때문에, 스팀 맙이 순간 가열 기능 및 양호한 가열 효과를 가지는 스팀 가열 장치를 구비하는 것이 매우 중요하다. 스팀 맙을 위한 기존의 스팀 생성기는 전형적으로 보일러-타입 스팀 생성기 또는 코일-타입 스팀 생성기이다. 보일러-타입 스팀 생성기는 액체 워터 표면으로부터 스팀을 생성하기 위해 계속적으로 워터 저장 컨테이너에 있는 워터를 가열시킨다, 그러나, 단점은 컨테이너에 저장된 워터가 매번 사용 후에 제때 배출되어야 한다는 것이며, 그렇지 않으면 컨테이너에 저장된 워터의 수질이 악화될 것이고 그리하여 비위생적이 될 것이며, 다른 단점은 스팀이 생성될 때 액체 워터의 끓음이 스팀 생성기의 누수를 야기할 수 있다는 것이다. 코일-타입 스팀 생성기에서, 코일들은 각각 워터 소스 및 스팀 아웃렛과 연결되며, 워터 소스로부터의 워터 스트림은 열 교환기 및 히터 사이에서 열이 교환된 후에 코일들에서 스팀으로 기화된다.
중국 특허 CN 201836857은 스팀 맙에서 사용하기 위한 스팀 생성기를 개시하고 있다. 상기 스팀 생성기는 열 교환기, 전기 히터 및 코일들에 의해 형성되는 스팀 생성 챔버를 포함한다. 열 교환은 스팀의 생성을 구현하기 위해 코일들 및 스팀 코일들의 2개의 층들에 의한 전기 가열 튜브 및 이들 사이에 삽입된 전기 가열 튜브 사이에서 전달된다. 그러나, 이러한 방식에서, 코일들은 열 교환에 있어서 직렬 연결로 되어있으며, 이는 전방 코일 및 후방 코일의 온도들 간의 큰 차이를 야기하며, 그리하여 전체 스팀 히터는 낮은 열 효율 및 낮은 열 이용 레이트(rate)를 가지면서, 스팀의 건조는 감소된다. 또한, 워터 인렛 및 워터 아웃렛이 가열 튜브의 바깥쪽에 위치하여 불충분한 스팀 전환 효과를 가져오고, 스팀은 여전히 일부 물방울들을 함유할 수 있어 불충분한 스팀 출력 효과를 가져오게 된다. 또한, 코일들은 작은 볼륨을 가지며 그리하여 불순물들과 혼합된 워터의 진입은 막힘(blockage)을 야기하기 쉽다. 그러므로, 스팀 생성기는 불충분한 성능을 가지게 된다.
그러므로, 스팀으로 전환되는 워터의 향상된 효율을 가지고 열을 충분하게 이용할 뿐만 아니라 막힘을 방지하는 가열 장치에 대한 필요성이 요구되고 있다.
이러한 관점에서, 본 출원에 따른 스팀 맙을 위한 가열 장치가 제공된다. 가열 장치의 워터 인렛 및 스팀 아웃렛은 가열 장치의 히터 상에 직접 배치되고, 워터 흡기 채널 및 스팀 아웃렛 채널 모두는 가열 장치의 히터 내부에 배치되며, 이것은 스팀으로 전환(convert)되는 워터의 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 히터의 열을 충분하게 이용할 수 있다.
본 출원의 목적에 따라 제안되는 스팀 가열 장치는 하우징, 히터, 워터 인렛(water inlet) 및 스팀 아웃렛(steam outlet)을 포함한다. 상기 히터는 베이스 및 상기 베이스로부터 수직으로 그리고 아래쪽으로 연장(extend)하는 가열체(heating body)를 포함한다. 상기 가열체는 워터 흡기(intake) 채널, 스팀 아웃렛 채널 및 가열 파이프를 포함한다. 상기 워터 흡기 채널 및 상기 스팀 아웃렛 채널은 상기 가열 파이프의 수직 가열 섹션들의 쌍 사이에 위치된다. 상기 워터 흡기 채널은 상기 히터의 일 단부(end)에 배치되는 상기 워터 인렛과 연통(communicate)하는 일 단부 및 스팀이 바깥쪽으로 유동(flow)하도록 허용하는 다른 단부 개구(open)를 가진다. 상기 워터 인렛과 연통하는 노즐이 상기 워터 인렛의 바닥에 배치된다. 워터는 상기 워터 인렛으로부터 안쪽으로 유동하고 상기 노즐에 의해 상기 워터 흡기 채널의 관형(tubular) 벽 상에서 산재(scatter)된다. 상기 스팀 아웃렛 채널은 상기 히터의 다른 단부에서 제공되는 상기 스팀 아웃렛과 연통한다. 상기 베이스는 상기 하우징을 커버한다. 상기 가열체는 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 하우징에는 상기 스팀 아웃렛이 바깥쪽으로 연장하도록 허용하는 하우징 개구가 구비된다. 가열 챔버가 상기 히터 및 상기 하우징의 내측 벽 사이에 형성된다. 스팀 흡기 홀(hole)이 상기 스팀 아웃렛 채널의 상부(top) 상에 제공된다. 가열된 스팀은 상기 스팀 아웃렛 채널의 상부 상에서 상기 스팀 흡기 홀로부터 들어가고 상기 스팀 아웃렛 채널의 바닥으로부터 배출(eject)된다.
바람직하게는, 가열 튜브는 U자형(U-shaped) 가열 튜브이다. 상기 베이스를 넘어서 위쪽으로 연장하는, 전극은 상기 U자형 가열 튜브의 2개의 상부 단부들 각각에 배치된다.
바람직하게는, 상기 워터 흡기 채널은 상기 가열체의 일측에 배치되고, 상기 스팀 아웃렛 채널은 상기 가열체의, 상기 워터 흡기 채널의 위치 반대쪽의, 타측에 배치된다.
바람직하게는, 상기 워터 흡기 채널 및 상기 스팀 아웃렛 채널은 상기 가열 파이프의 수직 가열 섹션들의 쌍의 바로 중간에 위치된다.
바람직하게는, 상기 히터의 베이스는 스냅(snap)을 구비한다. 상기 스냅과 매칭하는 베이오넷(bayonet)은 상기 하우징의 접합(abutment) 표면 상에 제공되고, 상기 히터 및 상기 하우징은 상기 스냅 및 상기 베이오넷에 의해 밀봉하여 연결된다.
바람직하게는, 하우징 실링 링이 상기 히터의 베이스와 접합하는 상기 하우징의 접합 표면 상에 배치된다.
바람직하게는, 상기 하우징 개구의 직경은 상기 스팀 아웃렛 및 상기 하우징 개구 사이의 교차 표면의 직경과 동일하며, 스팀 아웃렛 실링 링은 상기 교차 표면에 배치된다.
바람직하게는, 상기 가열체는 상기 베이스의 외측 직경보다 작은 외측 직경을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 위에서 설명된 스팀 가열 장치가 적용되는 스팀 가열 방법이 제공되며, 상기 스팀 가열 방법은, 워터가 워터 인렛으로부터 들어가고 노즐에 의해 워터 흡기 채널로 주입되고, 스팀으로 가열되고, 상기 워터 흡기 채널을 따라, 상기 워터 흡기 채널의 단부에서 상기 개구로부터 유동하는, S1 단계; 상기 워터 흡기 채널에 의해 전환된 스팀이 히터 및 하우징의 내측 벽 사이에 형성된 가열 챔버를 채우고, 상기 히터 주변에서 다시 가열되는, S2 단계; 및 상기 스팀이 스팀 흡기 홀을 통해 스팀 아웃렛 채널로 들어가고 한번더 가열되고, 상기 스팀이 상기 스팀 아웃렛 채널을 따라 스팀 아웃렛에서 상기 가열 장치로부터 유동하는, S3 단계를 포함한다.
기존의 기술과 비교할 때, 본 출원은 다음의 기술적 장점들을 가진다.
워터 인렛 및 스팀 아웃렛이 히터 상에 직접 배치되고, 워터 흡기 채널 및 스팀 아웃렛 채널 모두는 히터의 가열체 내에 배치되며, 이것은 워터의 스팀으로의 전환 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 히터의 열 에너지를 충분하게 이용할 수 있다.
워터는 워터 인렛으로 연결된 노즐에 의해 워터 흡기 채널로 주입된다. 노즐을 가지는 이러한 설계는 워터 스트림이 분산되도록 할 수 있고, 워터가 더 큰 공간에 주입되도록 하고, 워터 스트림이 보다 충분하게 가열될 수 있도록 하고, 그리하여 스팀으로 전환되는 워터의 효율성이 향상된다.
워터 인렛 및 워터 흡기 채널은 가열체의 일측에 위치되고, 스팀 아웃렛 및 스팀 아웃렛 채널은 가열체의 타측에 위치되며, 그에 의해 스팀은 히터의 여러 부분들 주변에서 가열되고 히터의 열이 충분하게 이용될 수 있으며, 그러하여 스팀 전환 효율성이 더 높아지고 스팀은 보다 양호한 품질을 가지게 된다.
워터 흡기 채널은 히터에 위치하도록 설계되고 외부 공간을 점유하지 않기 때문에, 워터 흡기 채널은 더 큰 채널 볼륨을 가지도록 설계될 수 있고, 그리하여 불순물들에 의해 야기되는 채널 막힘 문제가 회피될 수 있다.
본 출원의 실시예들 또는 기존 기술에서의 기술적 솔루션들을 보다 명확하게 설명하기 위해, 상기 실시예들 또는 기존 기술을 설명하도록 참조되는 도면들이 여기에서 간단하게 언급될 것이다. 명백하게, 다음의 설명에서의 도면들은 단지 본 출원의 예시들이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서, 임의의 창조적인 노력없이 다른 도면들이 이러한 도면들에 기초하여 획득될 수 있다.
도 1은 본 출원의 선호되는 실시예에 따른 가열 장치의 전체 구조를 도시하는 정면도이다.
도 2는 본 출원의 선호되는 실시예에 따른 가열 장치의 전체 구조를 도시하는 개략도이다.
도 2a는 본 출원의 선호되는 실시예에 따른 가열 장치의 횡단면도이다.
도 2b는 본 출원의 선호되는 실시예에 따른 가열 장치의 세로 섹션 1을 도시하고, 히터에서의 워터 및 기류의 유동 프로세스들을 도시한다.
도 2c는 본 출원의 선호되는 실시예에 따른 가열 장치의 세로 섹션 2를 도시한다.
도 3a 및 3b는 도 2b의 부분 확대된 개략적 구조도들이다.
도 4는 본 출원의 선호되는 실시예에 따른 히터의 개략적 구조도이다.
도 5는 본 출원의 선호되는 실시예에 따른 하우징으로부터 분리된 히터의 구조의 개략적인 도면이다.
도 6은 히터의, 워터 흡기 채널이 제공되는, 일측의 부분들을 도시하는 분해도이다.
도 7은 히터의, 스팀 아웃렛 채널이 제공되는, 일측의 부분들을 도시하는 분해도이다.
배경기술에서 설명된 바와 같이, 스팀 맙을 위한 기존의 가열 장치는 낮은 가열 효율, 낮은 전환 효율 및 낮은 열 이용 레이트를 가지며, 불충분한 스팀 배출 효과를 가지고 막히기 쉬우며, 그리하여 스팀 생성기가 불충분한 성능을 가진다.
본 출원의 특정한 기술적 솔루션은 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1 내지 7을 참조하면, 본 출원의 선호되는 실시예에 따른 스팀 맙을 위한 가열 장치는 하우징(1), 히터(2), 워터 인렛(3) 및 스팀 아웃렛(4)을 포함한다. 히터(2)는 베이스 및 상기 베이스로부터 수직으로 그리고 아래쪽으로 연장하는 가열체를 포함한다. 가열체는 베이스의 외측 직경보다 작은 외측 직경을 가진다. 가열체는 워터 흡기 채널(5), 스팀 아웃렛 채널(6) 및 가열 파이프(8)를 구비한다. 워터 인렛은 베이스의 상부 상에 제공되고 아래 방향으로 베이스를 통해 워터 흡기 채널로 연장한다. 워터 흡기 채널은 가열체를 따라 수직으로 연장하고 가열체를 통해 연장한다. 워터 흡기 채널(5)은 워터 흡기 채널로 연장하는 워터 인렛(3)과 연통하는 일 단부 및 스팀이 바깥쪽으로 유동하도록 허용하는 도우-개구(though-opening)를 가지는 다른 단부를 포함한다. 스팀 아웃렛 채널(6)은 히터의 일 단부에 배치되는 스팀 아웃렛(4)과 연통한다. 하우징(1)은 스팀 아웃렛이 바깥쪽으로 연장하도록 허용하는 하우징 개구(10)를 구비한다. 히터(2)의 베이스는 하우징을 커버한다. 히터의 가열체는 하우징(1) 내에 제공되고, 가열 챔버는 히터 및 하우징의 내측 벽 사이에 형성된다. 스팀 아웃렛 채널(6)은 스팀 흡기 홀(7)을 구비하며, 스팀 흡기 홀(7)은 스팀 아웃렛 채널(6) 및 가열 챔버와 연통한다.
구체적으로, 가열 파이프(8)는 U자형 부분이다. 베이스를 넘어서 위쪽으로 연장하는, 전극(9)은 U자형 가열 튜브의 2개의 상부 단부들 각각에 배치된다. 전극(9)은 가열 파이프(8)의 일 단부와 연결되는 일 단부 및 (도면에 미도시된) 전선에 의해 (도면에 미도시된) 파워 서플라이로 연결되는 다른 단부를 가진다. 워터 흡기 채널(5)은 히터(2)의 일측에 배치되고, 워터 흡기 채널은 U자형 가열 튜브(8)의 수직 가열 섹션들의 쌍 사이에서 범위 "A"에 위치된다. 워터 인렛(3)은 빈 관형 구조를 가지고 히터의 상부 단부에 배치되며, 히터와 일체형으로 몰딩(mold)되거나 또는 히터와 밀봉하여 연결된다. 한편, 워터 인렛(3)과 연통하는, 노즐은 워터 인렛(3)의 바닥에 배치된다. 워터는 워터 인렛을 통하여 안쪽으로 유동하고 노즐을 통해 워터 흡기 채널(5)의 관형 벽 상에서 산재된다. 노즐을 사용함으로써, 워터 스트림을 분산시키고, 워터가 더 큰 공간에 주입되도록 하고, 워터 분자들 및 워터 흡기 채널(5)의 내측 벽 사이에 더 큰 접촉 영역을 형성하는 것이 가능하다. 그러므로, 워터 스트림은 보다 충분하게 가열될 수 있고, 그리하여 스팀으로 전환되는 워터의 효율성이 향상된다. 한편, 워터 흡기 채널(5)은, 외부 볼륨을 점유하지 않는, 히터 내에 위치하도록 설계되기 때문에, 워터 흡기 채널(5)은 더 큰 채널 볼륨을 가지도록 설계될 수 있고, 그리하여 워터가 노즐을 통해 더 큰 공간으로 주입되고 불순물들에 의해 야기되는 채널 막힘 문제가 회피된다. 워터 흡기 채널(5)의 상부 단부는 히터의 상부 단부에 배치된 워터 인렛(3)과 연통한다. 스팀이 워터 흡기 채널(5)로부터 가열 챔버로 유동하도록 허용하는, 개구는 워터 흡기 채널(5)의 하부 단부에 배치된다. 워터 흡기 채널(5)이 히터 내에 직접 배치되기 때문에, 워터 흡기 채널(5)은 극히 높은 온도를 가진다. 워터가 워터 흡기 채널(5)로 주입되면, 워터는 고온에서 빠르게 스팀으로 전환될 수 있다. 그러므로, 전환 효율성이 높고 에너지 소비가 낮으며, 히터의 전체 성능이 향상된다. 전환된 스팀은, 워터 흡기 채널(5)을 따라, 워터 흡기 채널(5)의 하부 단부에서, 개구로부터 유동하며, 전환된 스팀은 히터(2) 및 하우징의 내측 벽 사이에 형성된 가열 챔버를 채우고, 그리하여 히터 주변에서 다시 가열된다.
하우징(1) 및 히터(2)의 베이스는 밀봉하는 방식으로 스냅 또는 록 캐치(lock catch) 등에 의해 고정되게 연결된다. 예를 들어, 히터(2)의 베이스는 스냅을 구비하며, 상기 스냅과 매칭하는 베이오넷은 하우징(1)의, 베이스와 접합하는, 접합 표면 상에 제공된다. 대안적으로, 베이스 및 하우징은 대응하는 스크류 홀들을 구비하며, 베이스 및 하우징은 스크류들에 의해 연결된다. 또한, 추가적으로 하우징(1) 및 히터(2) 사이의 실링 성능을 보장하기 위해, 워터 및 스팀이 오버플로우(overflow)하는 것을 방지하기 위해 실링 링이 히터(2)의 베이스와 접합하는 하우징(1)의 접합 표면 상에 배치된다.
스팀 아웃렛 채널(6)은 가열체의, 워터 흡기 채널의 위치 반대쪽의, 타측에 배치되며, 스팀 아웃렛 채널(6)은 U자형 가열 파이프(8)의 수직 가열 섹션들의 쌍 사이에 위치한다. 스팀 아웃렛 채널(6)은 히터의 하부 단부에 배치되는 스팀 아웃렛(4)과 연통한다. 하우징(1)의 바닥 단부는 스팀 아웃렛(4)이 바깥쪽으로 돌출(protrude)하도록 허용하는 하우징 개구(10)를 구비한다. 하우징 개구(10)의 직경은 스팀 아웃렛(4) 및 하우징 개구 사이의 교차 표면의 직경과 동일하다. 실링 성능을 추가적으로 보장하기 위해, 스팀 아웃렛 실링 링(12)이 워터 및 스팀이 오버플로우하는 것을 방지하기 위해 교차 표면의 측면에 배치된다. 스팀 아웃렛 채널(6)은 스팀 아웃렛 채널(6) 및 가열 챔버와 연통하는 스팀 흡기 홀(7)을 구비한다. 워터 흡기 채널(5)에 의해 전환된 스팀이 가열 챔버 주변에서 다시 가열된 후에, 스팀 아웃렛 채널(6)의 압력은 낮으며, 그리하여 스팀이 스팀 흡기 홀(7)로부터 스팀 아웃렛 채널(6)로 유동한다. 이러한 경우에, 스팀 아웃렛 채널(6)은 히터 내에 직접 배치되기 때문에, 스팀 아웃렛 채널(6)은 극히 높은 온도를 가지며, 스팀은 고온에서 다시 한번 가열된다. 가열된 스팀은 스팀 아웃렛 채널(6) 및 스팀 아웃렛(4)을 따라 가열 장치로부터 유동한다.
본 출원의 선호되는 실시예에 따른 히터의 횡단면도인, 도 2a에 대하여 구체적으로 참조한다. 워터 인렛(3), 워터 흡기 채널(5)은 가열체의 일측에 위치되고, 스팀 아웃렛(4) 및 스팀 아웃렛 채널(6)은 가열체의 타측에 위치되며, 이들은 단지 U자형 가열 파이프(8)의 수직 가열 섹션들의 쌍 사이에 위치된다. 도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 가열 파이프의 수직 가열 섹션들의 쌍의 중심들은 2개의 수직 라인들에 있다. 워터 흡기 채널(5) 및 스팀 아웃렛 채널(6)의 위치들은 U자형 가열 파이프의 수직 가열 섹션들의 중심들을 통과하고 각각 45도의 각도에서 수평 라인에 대하여 기울어진 두 개의 라인들 사이에 형성된 각도 내에, 즉, 범위 "A" 내에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 워터 흡기 채널(5) 및 스팀 아웃렛 채널(6)은 U자형 가열 파이프의 수직 가열 섹션들의 쌍의 바로 중간에 위치된다. 그러므로, 스팀은 히터의 여러 부분들 주변에서 가열되고 그리하여 히터의 열이 충분하게 이용될 수 있으며, 그 결과 스팀 전환 효율성이 더 높아지고 스팀은 건조기(dryer)이고 보다 양호한 품질을 가진다.
다른 실시예에 따르면, 대응하는 개구들의 위치들이 변경된다면, 워터 인렛(3), 워터 흡기 채널(5), 스팀 아웃렛(4) 및 스팀 아웃렛 채널(6)은 대안적으로 가열체의 동일 측면 상에 위치될 수 있고, U자형 가열 파이프(8)의 수직 가열 섹션들의 쌍 사이에 위치되지 않을 수 있다.
본 출원에서, 워터 인렛 및 스팀 아웃렛은 히터 상에 직접 배치되고, 워터 흡기 채널 및 스팀 아웃렛 채널 모두는 히터 내에 배치되며, 그리하여 더 작은 볼륨이 점유되고, 워터 흡기 채널 및 스팀 아웃렛 채널은 더 커질 수 있다. 히터에서의 워터 및 기류의 유동 프로세스들이 표시되는, 도 2b를 참조하도록 한다. 워터는 노즐에 의해 워터 흡기 채널로 산재되고 충분하게 스팀으로 가열된다. 스팀은 안쪽으로 유동하고 히터 및 하우징의 내측 벽 사이에 형성된 가열 챔버를 채우고, 히터 주변에서 다시 가열된다. 그 후에, 스팀은 스팀 흡기 홀을 통해 스팀 아웃렛 채널로 들어가고, 스팀은 고온에서 다시 한번 가열된다. 가열된 스팀은 스팀 아웃렛 채널 및 스팀 아웃렛을 따라 가열 장치로부터 유동한다. 본 출원에 따른 가열 장치는 히터의 열을 충분하게 이용할 수 있고, 더 높은 스팀 전환 효율성을 가지고, 더 양호한 품질의 스팀을 생성하고, 또한 막힘을 방지할 수 있으며, 그리하여 가열 장치는 향상된 성능을 가진다.
여기에서의 실시예들에 대한 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 출원을 구현 또는 실시할 수 있도록 한다. 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하며, 여기에서 정의되는 일반적 원리는 본 출원의 정신 또는 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에서 구현될 수 있다. 그러므로, 본 출원은 여기에서 설명되는 실시예들로 한정되지 않으며, 여기에서 제시된 원리 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 이루어져야 한다.
1: 하우징
2: 히터
3: 워터 인렛
4: 스팀 아웃렛
5: 워터 흡기 채널
6: 스팀 아웃렛 채널
7: 스팀 흡기 홀
8: 가열 파이프
9: 전극
10: 하우징 개구
11: 하우징 실 링
12: 스팀 아웃렛 실 링

Claims (9)

  1. 스팀 가열 장치로서,
    하우징;
    히터;
    워터 인렛(water inlet); 및
    스팀 아웃렛(steam outlet)을 포함하며,
    상기 히터는 베이스 및 상기 베이스로부터 수직으로 그리고 아래쪽으로 연장(extend)하는 가열체(heating body)를 포함하고, 상기 가열체는 워터 흡기(intake) 채널, 스팀 아웃렛 채널 및 가열 파이프를 포함하고, 상기 워터 흡기 채널 및 상기 스팀 아웃렛 채널은 상기 가열 파이프의 수직 가열 섹션들의 쌍 사이에 위치되고, 상기 워터 흡기 채널은 상기 히터의 일 단부(end)에 배치되는 상기 워터 인렛과 연통(communicate)하는 일 단부 및 스팀이 바깥쪽으로 유동(flow)하도록 허용하는 다른 단부 개구(open)를 가지며, 상기 워터 인렛과 연통하는 노즐이 상기 워터 인렛의 바닥에 배치되고, 워터는 상기 워터 인렛으로부터 안쪽으로 유동하고 상기 노즐에 의해 상기 워터 흡기 채널의 관형(tubular) 벽 상에서 산재(scatter)되고, 상기 스팀 아웃렛 채널은 상기 히터의 다른 단부에서 제공되는 상기 스팀 아웃렛과 연통하고, 상기 베이스는 상기 하우징을 커버하고, 상기 가열체는 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 하우징에는 상기 스팀 아웃렛이 바깥쪽으로 연장하도록 허용하는 하우징 개구가 구비되며, 가열 챔버가 상기 히터 및 상기 하우징의 내측 벽 사이에 형성되고, 스팀 흡기 홀(hole)이 상기 스팀 아웃렛 채널의 상부(top) 상에 제공되고, 가열된 스팀은 상기 스팀 아웃렛 채널의 상부 상에서 상기 스팀 흡기 홀로부터 들어가고 상기 스팀 아웃렛 채널의 바닥으로부터 배출(eject)되는, 스팀 가열 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가열 튜브는 U자형(U-shaped) 가열 튜브이고, 상기 베이스를 넘어서 위쪽으로 연장하는, 전극은 상기 U자형 가열 튜브의 2개의 상부 단부들 각각에 배치되는, 스팀 가열 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터 흡기 채널은 상기 가열체의 일측에 배치되고, 상기 스팀 아웃렛 채널은 상기 가열체의, 상기 워터 흡기 채널의 위치 반대쪽의, 타측에 배치되는, 스팀 가열 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터 흡기 채널 및 상기 스팀 아웃렛 채널은 상기 가열 파이프의 수직 가열 섹션들의 쌍의 바로 중간에 위치되는, 스팀 가열 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터의 베이스는 스냅(snap)을 구비하며, 상기 스냅과 매칭하는 베이오넷(bayonet)은 상기 하우징의 접합(abutment) 표면 상에 제공되고, 상기 히터 및 상기 하우징은 상기 스냅 및 상기 베이오넷에 의해 밀봉하여 연결되는, 스팀 가열 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    하우징 실링 링이 상기 히터의 베이스와 접합하는 상기 하우징의 접합 표면 상에 배치되는, 스팀 가열 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 개구의 직경은 상기 스팀 아웃렛 및 상기 하우징 개구 사이의 교차 표면의 직경과 동일하며, 스팀 아웃렛 실링 링은 상기 교차 표면에 배치되는, 스팀 가열 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열체는 상기 베이스의 외측 직경보다 작은 외측 직경을 가지는, 스팀 가열 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 스팀 가열 장치에 적용되는 스팀 가열 방법으로서,
    워터가 워터 인렛으로부터 들어가고 노즐에 의해 워터 흡기 채널로 주입되고, 스팀으로 가열되고, 상기 워터 흡기 채널을 따라, 상기 워터 흡기 채널의 단부에서 상기 개구로부터 유동하는, S1 단계;
    상기 워터 흡기 채널에 의해 전환된(converted) 스팀이 히터 및 하우징의 내측 벽 사이에 형성된 가열 챔버를 채우고, 상기 히터 주변에서 다시 가열되는, S2 단계; 및
    상기 스팀이 스팀 흡기 홀을 통해 스팀 아웃렛 채널로 들어가고 한번더 가열되고, 상기 스팀이 상기 스팀 아웃렛 채널을 따라 스팀 아웃렛에서 상기 가열 장치로부터 유동하는, S3 단계를 포함하는, 스팀 가열 방법.
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