WO2010098642A2 - 고효율 스팀발생장치 및 그 수위제어방법 - Google Patents

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WO2010098642A2
WO2010098642A2 PCT/KR2010/001275 KR2010001275W WO2010098642A2 WO 2010098642 A2 WO2010098642 A2 WO 2010098642A2 KR 2010001275 W KR2010001275 W KR 2010001275W WO 2010098642 A2 WO2010098642 A2 WO 2010098642A2
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vertical cylinder
water
temperature
steam
pump
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박병희
유재원
강한주
강호규
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Park Byung-Hee
Yu Jai-Won
Kang Han-Joo
Kang Ho-Kyu
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    • A61H33/063—Heaters specifically designed therefor
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    • F22—STEAM GENERATION
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    • A61H2203/0425—Sitting on the buttocks
    • A61H2203/0431—Sitting on the buttocks in 90°/90°-position, like on a chair

Definitions

  • the present invention relates to a steam generator and a water level control method, and more particularly, having a vertical cylinder of an elongated shape, supplying water to the lower end of the vertical cylinder to form a water surface of a constant level therein, High-efficiency steam generating device for generating steam from the water surface inside the vertical cylinder by applying electricity to the heater wound on the outer surface of the vertical cylinder, and spraying the generated steam to the outside through the steam discharge hole formed on the top of the vertical cylinder,
  • the present invention relates to a water level control method of a steam generator that generates steam continuously by periodically supplying a small amount of water to a vertical cylinder of a shape.
  • the steam generator or the steam generator is a device for generating steam used in the left steamer or steamer or half-bath or sauna.
  • the half body bath applies heat only to the lower body of the bath so that blood circulation occurs between the warm blood of the lower body and the cold blood of the upper body, the capillaries of the lower body are expanded, the pores are opened, and the waste is discharged to release the waste quickly. Therefore, this half body bath is known as a bath suitable for modern people who sit or stand for a long time.
  • the half body bath contains the lower body in warm water of about 37 ⁇ 38 °C higher than the body temperature, and the upper body does not touch the hot water for about 20-30 minutes to circulate blood, recover from fatigue, abdominal pain, dysmenorrhea or menstrual cramps in women, Overdose, insomnia, hangover, cold prevention and many effects can be seen.
  • the conventional half body bath has a problem that takes a lot of time to take off the clothes and take a bath and the preparation and post-treatment procedures for the half body bath.
  • foot baths In addition, various types of foot baths, foot baths, left baths and left hand baths have been developed to facilitate such partial bathing at home. These products can be divided into wet and dry methods, depending on how heat is transmitted to the user's body or affected part.
  • the wet method there is a hot water method for treating the affected area by directly contacting the affected part with water heated by a heater and a steam method for heating steam generated by heating a bucket containing various medicines.
  • a radiation method of direct heating using far-infrared radiation heat and a fumigation method of fumigation of various medicines there is a radiation method of direct heating using far-infrared radiation heat and a fumigation method of fumigation of various medicines.
  • the present invention is a steam foot bath, steam type bath, steam left bath, steam type left steamer, where steam generated by heating water is shot on a part of the user's lower body, for example, the user's foot or leg or hand or buttocks (hip). And it relates to a steam generator used for the steam half-bath.
  • Such steam generators are known in various forms.
  • a heating plate provided at the bottom, an electric heater for heating the heating plate, and a water supply chamber are formed between the heating plate, and a steam passage is formed thereon.
  • a steam consisting of an inner cover having a water supply hole formed in one side wall, and an outer cover having an inclined ejection outlet for ejecting steam in a downward inclined direction to form a vapor chamber spaced a predetermined distance to the outside of the inner cover.
  • a generator is disclosed.
  • Japanese Utility Model Registration No. 20-0388374 discloses a seat heater equipped with a container heated by a heater.
  • This left-hand heater discloses a configuration in which a container containing water to be used for the left bath is heated using a heater, and water vapor generated when the heated water is evaporated is discharged through the steam outlet.
  • the conventional steam generator is a direct heating method to install a heater (heating plate) in a container filled with a certain amount of water and to generate steam in the water surface heated by the heater.
  • This direct heating method has a safety risk because it directly installs a heating tube, a heating plate, or a heat engine in the water, and has a problem of low thermal efficiency because it heats a large amount of water filled in a container regardless of the amount of steam used. On the contrary, if the water inside the container was exhausted during steam generation, there was a risk of fire due to overheating.
  • a block heater is disclosed as one of the conventional steam generator using an indirect heating method.
  • 10 and 11 are a perspective view and an exploded view showing a conventional block heater.
  • the block heater 500 is composed of a body portion 501 and a cover portion 502 formed of aluminum, the body portion 501 is a flow path 503 that is heated while flowing water supplied from the outside Is formed and a heater for heating the water flowing along the flow path 503 is provided.
  • the cover 502 has a water inlet 504 for injecting water to one side of the flow path 503 and a steam outlet 506 for discharging steam from the other side of the flow path 503.
  • the water injection hose 508 A pump for pumping water into the heating passage 503 is provided, and a temperature measuring device 510 is attached to the outside of the main body 501 to prevent overheating of the block heater 500.
  • the conventional block heater 500 has an advantage of safe and clean because it adopts an indirect heating method, but because the entire body portion 501 made of thick aluminum must be heated, the consumption of electrical energy is large, the body portion 501 is If the water is not heated enough or the flow rate of the water being pumped by the pump is large, the hot water can be discharged to the outside through the steam outlet 506 and the steam supply hose 509 has a problem that the user burns hot water there was.
  • the conventional block heater 500 has a problem that the scale is formed in the flow path 503 as the use time elapses, so that the flow path 503 or the steam outlet 506 is blocked.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art, the main object of the present invention is safe and clean, excellent thermal efficiency, can reduce the water and electricity consumption, the hot water does not eject to the outside of the device scale To provide a high-efficiency steam generator that does not affect the performance of the steam generator even if the scale does not occur or scale.
  • the present invention relates to a high-efficiency steam generator that generates steam continuously by supplying a small amount of water periodically.
  • the present invention is an indirect heating method for heating the outer circumferential surface of the vertical cylinder made of a thin metal plate is excellent in thermal efficiency, and since steam is generated in the water surface inside the vertical cylinder to prevent hot water is discharged directly to the outside and flow path by the scale It relates to a high-efficiency steam generator that does not occur closure.
  • the present invention also relates to a water level control method of a steam generator that can simplify the structure of the inside of the vertical cylinder by controlling the water level supplied to the vertical cylinder by using a temperature measuring device, a timer and a pump installed on the outer circumferential surface of the vertical cylinder.
  • the high-efficiency steam generator according to the present invention, the vertical cylinder having a predetermined diameter; A heater wound close to the outer circumferential surface of the vertical cylinder to heat the vertical cylinder; A water injection port installed at a lower end of the vertical cylinder and supplying water supplied from a reservoir to a lower end of the vertical cylinder; A steam discharge port installed at an upper end of the vertical cylinder to discharge water vapor generated from the water surface inside the vertical cylinder to the outside; A temperature measuring device installed in close contact with the outer circumferential surface of the vertical cylinder and measuring a temperature of the vertical cylinder; It is configured to include a switch to control the power supplied to the heater in accordance with the temperature measured by the temperature meter.
  • the water injection port is connected to the water supply hose for supplying the water of the reservoir tank to the lower end of the vertical cylinder, the steam discharge port for supplying high-temperature steam generated in the vertical cylinder to the left heater or foot bath or half body bath
  • the steam supply hose is connected.
  • the vertical cylinder is an elongated cylinder made of a thin metal plate, preferably the upper and lower ends are both open and the height is 2 to 10 times the diameter.
  • the temperature measuring device includes a heat conduction band wound close to the outer circumferential surface of the vertical cylinder to transfer heat of the vertical cylinder, and a temperature measuring instrument attached to the surface of the heat conduction band to generate an electrical signal corresponding to the temperature.
  • the steam discharge port is an upper disc formed with a steam discharge port for sealing the upper end of the vertical cylinder but connecting the steam discharge hole and the steam supply hose in the center, and an elastic tube of a predetermined length to fix the upper disc to the upper end of the vertical cylinder. Is done.
  • the water injection port is a lower disc formed with a water inlet for connecting a water injection hole and a water supply hose to the bottom of the vertical cylinder, and an elastic tube having a predetermined length to fix the lower disc to the bottom of the vertical cylinder. Is done.
  • a water supply hose between the reservoir and the water injection port is installed to supply water to the lower end of the vertical cylinder.
  • the high-efficiency steam generator according to the present invention is installed on the outer circumferential surface of the vertical cylinder to generate a predetermined electrical signal according to the temperature of the vertical cylinder, a pump for starting or stopping the operation according to the electrical signal of the temperature measuring instrument, and It is characterized in that the level of the vertical cylinder can be adjusted by using a timer for measuring the set time to control the operation of the pump.
  • the vertical cylinder having a predetermined diameter;
  • a water injection cylinder installed at a lower end of the vertical cylinder and supplying water supplied from a reservoir to a lower end of the vertical cylinder;
  • a steam discharge port installed at an upper end of the vertical cylinder to discharge water vapor generated from the water surface inside the vertical cylinder to the outside;
  • a temperature measuring device installed in close contact with the outer circumferential surface of the vertical cylinder and measuring a temperature of the vertical cylinder; It is configured to include a switch to control the power supplied to the heater in accordance with the temperature measured by the temperature meter.
  • the vertical cylinder formed with a steam outlet on the top;
  • a heater for heating an outer circumferential surface of the lower end of the vertical cylinder;
  • a temperature measuring device for measuring a temperature of an outer circumferential surface of the upper end of the vertical cylinder;
  • a pump for supplying water to the lower portion of the vertical cylinder;
  • a control unit controlling an operation of the pump; It is composed of a timer connected to the control unit, to supply power to the heater to generate steam, and when the temperature measured by the temperature measuring instrument reaches a set maximum temperature, the pump is operated to continuously or intermittently vertical for a certain time It is characterized by supplying water into the cylinder.
  • the water level control method of the steam generator according to the present invention includes a vertical cylinder having a steam outlet at the top, a heater for heating the outer peripheral surface of the lower end of the vertical cylinder, and a temperature measuring device for measuring the temperature of the outer peripheral surface of the upper end of the vertical cylinder.
  • a water level control method of the steam generator comprising a pump for supplying water to the lower portion of the vertical cylinder, a control unit for controlling the operation of the pump, and a timer connected to the control unit,
  • the consumption of water and energy can be reduced, and hot water is not ejected to the outside of the steam generator, thereby preventing a user from being burned.
  • the high-efficiency steam generating device employs an indirect heating method that generates water vapor by heating water inside the heater by using a heater installed on the outer circumferential surface of the elongated vertical cylinder, which is not only safe and clean, but also simple and scaled. There is an effect that problems caused by the generation of do not occur.
  • the internal structure of the vertical cylinder can be simplified, and since a small amount of water is periodically supplied to generate steam continuously, the thermal efficiency is excellent. Since steam is generated, hot water is not ejected to the outside to prevent a user from being burned.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a high-efficiency steam generator according to the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing an example of a footbath combined left-handed steamer applied with a high-efficiency steam generator according to the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the structure of a steam generator applied to another high efficiency steam generator according to the present invention
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing another example of the high-efficiency steam generator according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing another embodiment of the high-efficiency steam generator according to the present invention.
  • FIG. 6 is a graph for explaining a control method of the high-efficiency steam generator shown in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a water level control method of the high efficiency steam generator shown in FIG. 5;
  • FIG. 8 is a detailed flowchart illustrating a water level control method of the high efficiency steam generator shown in FIG. 5;
  • Figure 9 is a cross-sectional view showing an example of a foot bath combined left steamer is applied with a high-efficiency steam generator according to the present invention.
  • FIGS. 10 and 11 are a perspective view and an exploded perspective view showing a block heater according to the prior art.
  • Figure 1 is a schematic configuration diagram showing a high-efficiency steam generator according to the present invention
  • Figure 2 is a side cross-sectional view showing a foot bath combined steamer equipped with the high-efficiency steam generator of the present invention.
  • the high-efficiency steam generator 300 according to the present invention (hereinafter referred to as 'steam generator') is installed in the storage space 11 of the chair 10, the user can sit, the top plate of the chair Steam is supplied to the left heater 100 installed in the (12) and the foot bath 200 is stored in the drawer type inside the chair (10).
  • the steam generator 300 includes a reservoir 314 that supplies water largely, and steam generators 350: 350a and 350b that generate steam by heating water supplied from the reservoir 314.
  • a water supply hose 342 is connected between the reservoir 314 and the steam generator 350, and a steam supply hose 343 is connected between the steam generator 350 and the left heater 130.
  • steam supply hose 343 is further provided with a medicinal generator 380 for generating medicinal. In some cases, the medicine generator 380 may be omitted.
  • the steam generator 350 is wound vertically on the vertical cylinder 351 having a predetermined diameter and the outer circumferential surface of the vertical cylinder 351 to heat the vertical cylinder 351.
  • the water injection cylinder 360 for injecting the water supplied from the reservoir 314 to the lower end of the vertical cylinder 351, and installed on the upper end of the vertical cylinder 351
  • a steam discharge port 354 for discharging water vapor generated from the water surface of the vertical cylinder 351 to the outside, and is installed in close contact with the outer circumferential surface of the vertical cylinder 351 to measure the temperature of the vertical cylinder 351 357 and a switch 358 for controlling the power supplied to the heater 352 according to the temperature measured by the temperature measuring device 357.
  • the heater 352 may be further installed with a fuse.
  • the vertical cylinder 351 is an elongated cylinder made of a thin metal plate, both the upper end and the lower end is open, the height has a length of about 2 to 10 times the diameter.
  • the present invention uses a vertical cylinder having a thin and simple structure, so that the heat transfer efficiency is excellent and the structure is simple, so that no failure occurs.
  • a heater 352 made of a wire or a plate-shaped hot wire is installed at the lower end of the outer circumferential surface of the vertical cylinder 351.
  • the heater 352 converts electrical energy into heat to heat the vertical cylinder 351 to 100 ° C or more.
  • the heater 352 is protected by being wrapped with an insulator or insulator not shown.
  • the temperature measuring device 357 is installed at the upper end of the outer circumferential surface of the vertical cylinder 351.
  • the temperature measuring device 357 is wound in close contact with the outer circumferential surface of the vertical cylinder 351 and is attached to one surface of the thermal conductive band 362 and a heat conductive band 362 for transferring heat of the vertical cylinder 351.
  • a temperature measuring device 363 that generates an electrical signal corresponding to the temperature of 351.
  • the temperature measuring device 363 is made of a thermocouple (thermocouple) for joining two different metals together and measuring the temperature by the difference in electromotive force. That is, the temperature measuring device 363 outputs different voltages according to the temperature. Therefore, the switch 358 interrupts the power supplied to the heater 352 according to the electric signal (voltage) output from the temperature measuring instrument 357.
  • thermocouple thermocouple
  • an electrical signal (voltage) output from the temperature measuring device 363 may be provided to a controller (not shown) and used as a control signal for operating the pump 370 described later or controlling various valves.
  • the vertical cylinder 351 installs a steam discharge port 354 at the top to inject water vapor generated in the water surface inside the vertical cylinder 351 to the outside. That is, the steam discharge port 354 is provided with a steam discharge hole 364 having a diameter much smaller than the diameter of the vertical cylinder 351. As described above, the vertical cylinder 351 according to the present invention has a length longer than the width, and the vertical cylinder 351 is provided at the top thereof with a steam discharge hole 364 having a diameter much smaller than the diameter of the vertical cylinder 351. Steam generated from the water surface of 351 is injected at a constant pressure.
  • the steam generator 350 of the present invention is installed to be spaced apart from the left and foot baths by a predetermined distance and is connected to the steam supply hoses 334 and 343 of a predetermined length.
  • the water surface is separated by a certain distance from the steam discharge hole (364). Therefore, the steam generator 350 of the present invention does not directly blow hot water to the outside.
  • the steam discharge port 354 installed on the upper end of the vertical cylinder 351, the upper disk 365 and the upper disk 365 to seal the upper end of the vertical cylinder 351, the vertical cylinder 351 It is made of an elastic fixing member 368 for fixing to the top.
  • the upper disc (365) is formed with a steam discharge hole (364) having a much smaller diameter than the diameter of the vertical cylinder 351, the steam discharged through the steam discharge hole (364) outside the steam supply hose ( A steam outlet 366 is installed to discharge to the 343.
  • the elastic fixing member 368 is for fixing the upper disk 365 to the upper end of the vertical cylinder 351, the cylindrical elastic tube 367 of a predetermined length forcibly fitted to the upper end of the outer peripheral surface of the vertical cylinder 351, It consists of a fixing wire (369) for fixing the upper disc (365) inserted into the upper end of the inner peripheral surface of the elastic tube (367).
  • the outer peripheral surface of the upper disc 365 is formed with a groove for seating the fixed wire (369).
  • the elastic tube 367 is made of heat-resistant rubber or silicone has its own flexibility and elasticity. Therefore, when the elastic tube 367 is used, a separate sealing means is not required and the direction of the steam supply hose 343 can be freely set.
  • a water injection port 353 similar to the steam discharge port 354 may be provided at a lower end of the vertical cylinder 351.
  • the water injection cylinder 360 installed at the bottom of the vertical cylinder 351 is filled with water supplied from the reservoir 314, and injects the water into the vertical cylinder 351. Do it. Therefore, the level of the vertical cylinder 351 is determined according to the level of the reservoir 314. That is, the level of the vertical cylinder 351 is matched with the level of the reservoir 314. Therefore, the level of the vertical cylinder 351 is also maintained as long as the level of the reservoir 314 is kept constant.
  • the reservoir 314 is detachably installed in the reservoir 314 and the water level of the reservoir 314 is kept constant by receiving water from the portable bucket 310.
  • a cradle for installing the water tank 310 can be installed on the upper surface of the water tank 314, and the water supply for supplying a certain amount of water when the water level of the water tank 314 changes in the cradle and the spout of the water tank 310.
  • Feed means are provided.
  • the water supply means is composed of a float moving in response to the water level of the reservoir 314 and a valve for opening and closing the spout of the water tank 310 according to the position of the float.
  • steam generators 350a and 350b in which the water injection port 353 is installed at the lower end of the vertical cylinder 351 are illustrated.
  • the water injection port 353 seals the lower end of the vertical cylinder 351, but a water injection hole 374 of a predetermined diameter is formed, and a water injection hole 376 for connecting the water supply hose 342 protrudes. It is configured to include a lower disc 375.
  • the lower disc 375 may be inserted into the lower end of the vertical cylinder 351 and welded or fastened through threads formed on the inner circumferential surface of the vertical cylinder 351 and the outer circumferential surface of the lower cylinder 375, respectively (see FIG. 4). In addition, similar to the lower disk 375 described above, it may be fixed to the lower end of the vertical cylinder 351 by using the elastic fixing member 368 (see Fig. 3).
  • the pump is supplied to the water supply hose 342 between the reservoir 314 and the water injection port 353.
  • Install 370 may pump water from the reservoir 314 into the vertical cylinder 351.
  • by forcibly injecting water using such a pump 370 it is possible to freely change the water level inside the vertical cylinder 351 as well as supply the desired amount of water at any time regardless of the water level of the reservoir.
  • the pump 370 operates when the temperature measured by the ON switch of the controller (not shown) or the temperature measuring device 357 reaches a set maximum temperature to supply water.
  • the level of the vertical cylinder 351 is increased.
  • the water level of the vertical cylinder 351 reaches a high water level, and at this time, the operation is stopped when the temperature measured by the temperature measuring device 357 reaches the set minimum temperature.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating another embodiment of the high-efficiency steam generator according to the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as the above-described embodiment.
  • the steam generator 300 includes a water tank 310 for supplying large water, a steam generator 350 for generating steam by heating water supplied from the water tank 310, and the water tank ( It consists of a pump 370 for supplying the water of the 310 to the steam generator (350).
  • a water supply hose 342 is connected between the water tank 310 and the steam generator 350, and the pump 370 is installed on the water supply hose 342.
  • the steam generator 350 is a vertical cylinder 351 having a predetermined diameter
  • the heater 352 is wound close to the outer peripheral surface of the lower end of the vertical cylinder 351 to heat the vertical cylinder 351, and the vertical cylinder ( It is made of a temperature measuring device (363) is wound in close contact with the outer peripheral surface of the upper end of the 351 to measure the temperature of the vertical cylinder (351).
  • the upper end of the vertical cylinder 351 is provided with a steam discharge port 354 for discharging water vapor generated from the water surface of the vertical cylinder 351 to the outside, water injection for supplying water to the lower end of the vertical cylinder 351 Port 353 is installed.
  • the heater 352 is installed by being wound around the outer circumferential surface of the lower end of the vertical cylinder 351 by a wire or thin plate type hot wire.
  • the heater 352 converts electrical energy into heat to heat the vertical cylinder 351.
  • the outside of the heater 352 is protected by being wrapped with an insulating material or a heat insulating material (not shown).
  • the temperature measuring device 363 is installed on the outer peripheral surface of the upper end of the vertical cylinder 351.
  • the temperature measuring device 363 is attached to the surface of one side of the heat conduction band (362) wound close to the outer circumferential surface of the vertical cylinder 351 to generate an electrical signal corresponding to the temperature of the vertical cylinder 351 .
  • the temperature measuring device 363 outputs different voltages according to temperature.
  • the steam generator 350 of the present invention is installed to be spaced apart from the left and foot baths by a predetermined distance is connected to the steam supply hose 340 of a predetermined length, because the vertical cylinder 351 long length compared to the width of the highest water surface Is a certain distance from the steam discharge hole (364).
  • the pump 370 is installed in the water supply hose 342 between the reservoir 310 and the water injection port 353.
  • the pump 370 may pump water from the reservoir 310 into the vertical cylinder 351.
  • the water level can be freely changed at any time, regardless of the water level of the reservoir, and the water level inside the vertical cylinder 351 can be freely changed.
  • the pump 370 is supplied with power by a power supply unit (not shown) and controlled by the controller 390.
  • the control unit 390 is operated when the temperature measured by the temperature measuring device 363 reaches the set maximum temperature to start supplying water, and the vertical cylinder is supplied with water by the operation of the pump 370 ( The water level of 351 rises. Subsequently, the operation is stopped when the pump operation time measured by the tire 391 of the controller 390 exceeds the set time. If water is not supplied by stopping the pump 370, the level of the vertical cylinder 351 is gradually lowered.
  • the water level control method according to the present invention is characterized in that the pump is controlled using a temperature gauge and a tire without using a water level sensor.
  • the ultra-low water level is determined by the temperature measuring device 363, the highest water level is characterized by the timer 391. That is, it is determined by the temperature measuring device 363 whether the level of the vertical cylinder 351 reaches the minimum level, and the timer 391 determines whether the level of the vertical cylinder 351 reaches the maximum level to control the level. will be.
  • the reason for using the timer 391 as well as the temperature measuring device 363 is that the temperature of the vertical cylinder 351 does not drop in response to a rise in water level even when water is supplied into the vertical cylinder 351. That is, even if the level of the vertical cylinder 351 reaches the highest level, the temperature of the vertical cylinder 351 does not reach the minimum temperature, so the highest level of the vertical cylinder 351 is determined using the temperature measuring device 363. Can not.
  • the temperature change graph (a) of the vertical cylinder 351 repeats the high temperature and low temperature over time.
  • the water level change graph (b) of the vertical cylinder 351 repeats the high water level and the low water level as time passes. Comparing the two graphs, it can be seen that when the temperature of the vertical cylinder 351 reaches the maximum temperature (t2), the water level of the vertical cylinder 351 reaches the minimum level. That is, the time when the vertical cylinder 351 becomes the highest temperature and the time t2 when the vertical cylinder 351 becomes the lowest water level coincide.
  • the time t4 when the temperature of the vertical cylinder 351 reaches the lowest temperature does not coincide with the time t3 when the water level of the vertical cylinder 351 reaches the highest water level. This is because the temperature of the vertical cylinder 351 does not fall according to the water level of the vertical cylinder 351. Therefore, if the pump 370 is operated until the time t4 at which the temperature of the vertical cylinder 351 reaches the lowest temperature, the water level of the vertical cylinder 351 exceeds the time t3 at which the highest water level is reached. Oversupply causes hot water to be discharged to the outside.
  • the present invention controls the operation of the pump using the temperature measuring device 363 and the timer 391. That is, when the capacity of the pump 370 and the volume of the vertical cylinder 351 are known, the operating time of the pump 370 may be counted to accurately adjust the level of the vertical cylinder 351.
  • the operation time of the pump 370 is counted from this time, and the operation of the pump 370 is stopped after a predetermined time (t3).
  • the time point t3 at which the operation of the pump 370 is stopped coincides with the time point t3 at which the water level of the vertical cylinder 351 reaches the highest water level.
  • the water level control method of the steam generator is a steam generating step (S310), the lowest water level recognition step (S320), the water supply step (S330), the highest water level recognition step (S340), the water supply stop step (S350) Is made of.
  • the steam generating step (S310) is a step of generating steam in the water surface inside the heating cylinder 351 by supplying power to the heater 352.
  • the heater 352 is installed at the lower end on the outer circumferential surface of the heating cylinder 351 to heat the lower end of the heating cylinder 351.
  • the generated steam is discharged through the steam discharge porter 354 when the pressure inside the heating cylinder 351 reaches a predetermined level. And while the steam is generated, the water level of the heating cylinder 351 is gradually lowered in proportion to the temperature of the heating heating tube 351 gradually increases.
  • the lowest level recognition step (S320) is a step of recognizing that the temperature of the heating cylinder 351 reaches a maximum set temperature. That is, when the water level of the heating cylinder 351 falls below the upper end of the heater 352, the temperature of the heating cylinder 351 increases rapidly to reach the maximum set temperature.
  • the maximum set temperature is input to the memory of the control unit 390 when it is determined as an experimental value.
  • the temperature measuring device 357 installed at the top of the heating cylinder 351 sends an electrical signal corresponding to the temperature of the heating cylinder 351 to the controller 390 Recognize that the water level has been reached.
  • the water supply step S330 is a step in which the control unit 390 operates the pump 370 to supply water into the heating cylinder 351. That is, the pump 370 is operated whenever the heating cylinder 351 rises above the set temperature to prevent the level of the heating cylinder 351 from falling below the set minimum level. In this case, the pump 370 may be continuously operated for a predetermined time, but may be intermittently operated to prevent the temperature of the heating cylinder 351 from dropping rapidly. As such, when water is intermittently supplied and power is continuously supplied to the heater 352, steam can be continuously generated.
  • the highest level recognition step (S340) is made by measuring the operating time of the pump 370. That is, even if water is supplied into the heating cylinder 351, the temperature of the heating cylinder 351 does not drop in proportion to the amount of water supplied. Therefore, when the operation of the pump 370 is controlled based on the temperature of the heating cylinder 351, the water level of the heating cylinder 351 is raised so that hot water may be discharged to the outside. Accordingly, the present invention recognizes the highest level of the heating cylinder 351 by using the timer 391. That is, when the operating time of the pump 370 is calculated and exceeds the set operating time, the operation of the pump 370 is stopped so as not to exceed the maximum water level.
  • the set time is determined in consideration of the cross-sectional area of the heating cylinder 351 and the pumping capacity of the pump 370. Accordingly, the controller 390 recognizes that the maximum water level has been reached by comparing the operation time of the pump 370 measured by the timer 391 with the set time stored in the memory.
  • the water supply stop step (S350) recognizes that the pump operation time measured by the timer 391 reaches the set time and reaches the highest water level, the water supply stop step (S350) stops the operation of the pump 370 to heat the cylinder ( The water supply to the inside of the 351 is stopped.
  • the present invention adjusts the water level of the heating cylinder 351 by using the temperature measuring device 357, the timer 390, and the pump 370 installed outside the heating cylinder 351. Do not install level meter or temperature meter inside. As such, the structure of the heating cylinder 351 may be simplified and the size thereof may be minimized by not installing the level gauge and the temperature meter inside the heating cylinder 351. In addition, since the water is periodically supplied to the small heating cylinder 351 to generate steam continuously, even when used by several people, it is possible to continuously enjoy the left hun without breaking. In particular, since a small heating cylinder 351 is used, since the initial steam generation time is very short, there is an advantage that the user can enjoy the left hand immediately without waiting.
  • the temperature measuring device 363 measures the temperature of the vertical cylinder 351 and sends it to the control unit 390, and the control unit 390 sets the maximum temperature stored in the memory. Determine if the maximum temperature is reached by comparing with.
  • the pump 370 is operated to start supplying water.
  • the timer 391 is operated to count the operating time of the pump 370 and determine whether the set time has been reached. If the set time has not been reached, the pump 370 continues to operate. At this time, the control unit 390 may operate the pump 370 continuously or cut off at regular intervals.
  • the controller 390 compares the operation time of the pump 370 measured by the timer 391 with the set time stored in the memory.
  • the set time is an experimental value determined in consideration of the cross-sectional area of the vertical cylinder 351, the capacity of the pump 370, and the voltage supplied to the heater 352.
  • the foot bath combined stool (hereinafter referred to as "chair type stool") (1), the chair 10, which the user can sit, and the seat heater 100 installed inside the chair 10 and Including a steam bath 300 of the present invention installed inside the chair to supply steam to the left bath 200 and the left bath 100 and the left bath 200 is received in the drawer type inside the chair 10, Is done.
  • the left heater 100 is a seat plate 101 provided on the upper surface of the upper plate 12, the left tube 130 provided on the bottom surface of the top plate 12, and the steam into the inner space of the left tube (130) It consists of a steaming device 302 for supplying left training.
  • the seat plate 101 is formed with a circular left hole 103 having a slightly smaller size at a position corresponding to the circular opening 19 having a predetermined size formed in the upper plate 12. Therefore, the steam supplied into the left barrel 130 is injected into the buttocks of the user through the circular opening 19 and the left hole (103). And the seat plate 101 is installed apart from the upper surface of the upper plate 12 by a predetermined height (H). Therefore, the steam supplied into the left barrel 130 is discharged through the gap between the seat plate 101 and the top plate 12.
  • the left bath 200 is seated inside the drawer 17 and has a foot bath 203 forming a foot bath space 201 into which the user's two feet can enter, and is installed at the bottom of the foot bath 203.
  • Footrest 220 that can put the two feet of the footbath steam generator 302 for supplying steam to the footbath space 201 and the steam supplied from the footbath steam generator 302 footbath It is configured to include a steam jet nozzle 240 for foot bath spraying to the space 201. Therefore, the steam injected into the foot bath space 201 is discharged through the open upper portion of the foot bath (203).
  • various types of covers may be installed at the open upper portion of the foot tub 203 according to the use of the foot bath, the angular bath, or the half body bath.
  • the steam injection nozzle 240 for the foot bath can adjust the injection direction of the steam. Therefore, by installing a cover suitable for the use of foot bath or foot bath or half body bath and adjusting the spraying direction of the steam spray nozzle 240, it is possible to inject steam to suit each purpose.
  • the steam generator 300 can be installed by separating the steam generator 301 for the left training and the steam generator 302 for the foot bath to reduce the water consumption and electricity consumption and steam for the foot bath By allowing the generator 302 to move back and forth with the drawer 17, the temperature of steam injected into the footbath space 201 can be properly maintained.

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Abstract

본 발명은 스팀발생장치 및 그 수위제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소정 지름을 갖는 수직원통과, 이 수직원통의 외주면에 밀착되게 감겨져서 수직원통을 가열하는 히터와, 상기 수직원통의 하단에 설치되어 저수조에서 공급되는 물을 수직원통의 하단으로 공급하는 물주입포트와, 상기 수직원통의 상단에 설치되어 수직원통 내부의 수면에서 발생하는 수증기를 외부로 배출시키는 스팀배출포트와, 상기 수직원통의 외주면에 밀착되게 설치되어 수직원통의 온도를 측정하는 온도측정기와, 상기 온도측정기에서 측정된 온도에 따라 상기 히터로 공급되는 전원을 단속하는 스위치를 포함하여 구성된다.

Description

고효율 스팀발생장치 및 그 수위제어방법
본 발명은 스팀발생장치 및 그 수위제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 길쭉한 형태의 수직원통을 구비하고, 이 수직원통의 하단으로 물을 공급하여 그 내부에 일정한 수위의 수면을 형성한 후, 수직원통의 외면에 감겨 있는 히터에 전기를 인가하여 수직원통 내부의 수면에서 증기를 발생시키고, 발생된 증기를 수직원통의 상단에 형성된 스팀배출공을 통해 외부로 분사시키는 고효율 스팀발생장치와, 길쭉한 형태의 수직원통에 소량을 물을 주기적으로 공급하여 연속적으로 증기를 발생시키는 스팀발생장치의 수위제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 증기발생기나 스팀발생장치는 좌훈기나 찜질기 또는 반신욕기나 사우나에서 사용하는 수증기를 발생시키는 장치이다.
반신욕은 입욕자의 하체 부분에만 열을 가하여 하체의 따뜻한 혈액과 상체의 차가운 혈액 사이에 혈액순환이 일어나도록 하고 하체의 모세관을 팽창시키고 땀구멍이 열리게 하여 노폐물을 배출시켜서 피로를 신속하게 풀 수 있도록 한다. 따라서 이러한 반신욕은 장시간 동안 앉거나 서서 생활하는 현대인에게 적합한 목욕으로 알려져 있다.
이러한 반신욕은 체온보다 높은 약 37~38℃ 정도의 온수에 하반신을 담고, 상반신은 온수에 닿지 않도록 하여 약 20~30분 정도 실시함으로써 혈액순환, 피로회복, 복통, 여성의 생리불순이나 생리통, 냉증과 불면증, 숙취 해소, 감기 예방 등의 많은 효과를 볼 수 있다.
그런데 반신욕을 위해서는 먼저 입욕자의 하반신이 들어갈 만한 욕조가 구비되어야 하고, 욕조에 100~120리터 정도의 뜨거운 물을 채워야 하므로 너무 많은 양의 물과 에너지를 소비하는 문제가 있다. 또한, 종래의 반신욕은 옷을 벗고 입욕을 해야 하는 번거로움과 반신욕을 위한 준비절치 및 후처리 절차에 시간이 많이 걸리는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해소하기 위한 것으로, 최근에는 하체의 일부 예를 들어, 발이나 다리 또는 손이나 둔부(엉덩이) 등을 뜨거운 물에 담그거나 증기로 쏘이는 족욕(足浴), 각탕, 수욕(手浴), 좌욕(坐浴), 좌훈(坐熏) 등의 부분 욕(部分浴)이 알려져 있다.
또한, 이러한 부분 욕을 가정에서 쉽게 할 수 있도록 다양한 형태의 족욕기, 각탕기, 좌욕기 및 좌훈기가 개발되었다. 이들 제품은 사용자의 신체나 환부로 열기를 전달하는 방식에 따라 습식법과 건식법으로 구분할 수 있다.
그리고 습식법은 히터에 의해 가열된 적정 온도의 물에 직접 환부를 맞닿게 하여 치료하는 온수법과 여러 가지 약재를 넣은 물통을 가열하여 발생되는 수증기를 쐬는 증기법이 있다. 또한, 건식에는 원적외선 복사열을 이용하여 직접 열을 쬐는 복사열법과 여러 가지 약재를 훈증하는 훈증법이 있다.
본 발명은 물을 가열하여 발생되는 수증기를 사용자 하체의 부분, 일부 예를 들어, 사용자의 발이나 다리 또는 손이나 둔부(엉덩이)에 쏘이는 증기식 족욕기, 증기식 각탕기, 증기식 좌욕기, 증기식 좌훈기 및 증기식 반신욕기에 사용되는 스팀발생장치에 관한 것이다.
이러한 스팀발생장치는 여러 가지 형태가 알려져 있다. 예를 들어, 등록실용신안등록공보 제20-423615호에는 하부에 구비된 발열판과, 상기 발열판을 가열하기 위한 전기히터와, 상기 발열판과의 사이에 물공급실을 형성하며 상부에 증기통로를 형성하고 일측벽에 물공급구멍을 형성한 내측커버와, 상기 내측커버의 바깥측으로 소정간격 이격되어 증기실을 형성하며 측벽면에 증기를 하향 경사방향으로 분출하기 위한 경사분출구를 형성한 외측커버로 이루어진 스팀발생장치가 개시되어 있다.
또한, 등록실용신안등록공보 제20-0388374호에는 히터에 의해 가열되는 용기를 구비하는 좌훈기가 개시되어 있다. 이 좌훈기는 좌욕에 사용될 물을 담은 용기를 히터를 이용하여 가열하고, 가열된 물이 증발되면서 발생되는 수증기가 증기 배출구를 통해 배출되도록 하는 구성이 개시되어 있다.
그러나 종래의 스팀발생장치는 일정량의 물이 채워진 용기 내부에 히터(발열판)를 설치하고 이 히터에 의해 가열된 수면에서 스팀이 발생하도록 하는 직접가열방식이다. 이러한 직접가열방식은 전기가 통하는 발열관이나 발열판 또는 열기관을 직접 물속에 설치하기 때문에 안전상의 위험이 존재하고, 스팀 사용량에 관계없이 용기에 채워진 많은 양의 물을 가열하기 때문에 열효율이 떨어지는 문제가 있고, 반대로 증기발생 중에 용기 내부의 물이 모두 소모되는 경우 과열로 인한 화재발생의 위험이 이었다.
한편, 간접가열방식을 사용하는 종래의 스팀발생장치의 하나로 블록히터가 개시되어 있다. 도 10 및 도 11은 종래의 블록히터를 보여주는 사시도 및 분해도이다. 도시된 바와 같이, 블록히터(500)는 알루미늄으로 성형된 본체부(501)와 덮개부(502)로 구성되고, 본체부(501)에는 외부에서 공급되는 물이 흘러가면서 가열되는 유로(503)가 형성되고 이 유로(503)를 따라 흐르는 물을 가열하기 위한 히터가 설치된다. 그리고 덮개부(502)에는 유로(503)의 일 측으로 물을 주입하는 물주입구(504)와 상기 유로(503)의 타 측으로부터 스팀을 배출하는 스팀배출구(506)가 돌출되어 있다.
따라서 상기 본체부(501)와 덮개부(502)를 결합한 후, 물주입호스(508)를 이용하여 물주입구(5040로 물이 공급되면, 이 물은 표면적이 확대된 유로(503)를 따라 이동하는 동안에 가열되어 수증기가 발생된다. 그리고 발생된 증기는 유로(503)의 타측에 형성된 스팀배출구(506)와 스팀공급호스(509)를 통해 외부로 분사되게 된다. 이때 상기 물주입호스(508)에는 가열유로(503)의 내부로 물을 압송하기 위한 펌프가 구비되고, 본체부(501)의 외측에는 블록히터(500)의 과열을 방지하기 위한 온도측정기(510)가 부착된다.
이와 같은 종래의 블록히터(500)는 간접가열방식을 채택하므로 안전하고 청결한 장점이 있으나, 두꺼운 알루미늄으로 이루어진 본체부(501) 전체를 가열하여야 하므로 전기에너지의 소비량이 크고, 본체부(501)가 충분히 가열되지 못하거나 펌프에 의해 압송되는 물의 유량이 클 경우 스팀배출구(506)와 스팀공급호스(509)를 통해 뜨거운 물이 외부로 배출될 수 있는 구조이므로 사용자가 뜨거운 물에 화상을 입는 문제가 있었다. 아울러, 종래의 블록히터(500)는 사용 시간이 경과함에 따라 유로(503)에 스케일이 형성되어 유로(503)나 스팀배출구(506)가 막히는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 안전하고 청결하면서도 열효율이 우수하고 물과 전기 사용량을 줄일 수 있으며 장치의 외부로 뜨거운 물이 분출되지 않고 스케일이 발생되지 않거나 스케일이 발생하더라도 증기발생기의 성능에 영향을 끼치지 않는 고효율 스팀발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 소량을 물을 주기적으로 공급하여 연속적으로 증기를 발생시키는 고효율 스팀발생장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 얇은 금속판으로 이루어진 수직원통의 외주면을 가열하는 간접가열방식으로 열효율이 우수하고, 수직원통 내부의 수면에서 증기가 발생하므로 뜨거운 물이 외부로 직접 배출되는 것을 방지하고 스케일에 의한 유로 폐쇄가 발생하지 않는 고효율 스팀발생장치에 관한 것이다.
본 발명 또한, 수직원통의 외주면에 설치된 온도측정기와 타이머 그리고 펌프를 이용하여 수직원통으로 공급되는 물의 수위를 제어함으로써 수직원통 내부의 구조를 단순화할 수 있는 스팀발생장치의 수위제어방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치는, 소정 지름을 갖는 수직원통과; 수직원통의 외주면에 밀착되게 감겨져서 수직원통을 가열하는 히터와; 상기 수직원통의 하단에 설치되어 저수조에서 공급되는 물을 수직원통의 하단으로 공급하는 물주입포트와; 상기 수직원통의 상단에 설치되어 수직원통 내부의 수면에서 발생하는 수증기를 외부로 배출시키는 스팀배출포트와; 상기 수직원통의 외주면에 밀착되게 설치되어 수직원통의 온도를 측정하는 온도측정기와; 상기 온도측정기에서 측정된 온도에 따라 상기 히터로 공급되는 전원을 단속하는 스위치를 포함하여 구성된다.
본 발명에 있어서, 상기 물주입포트에는 저수조의 물을 수직원통의 하단으로 공급하는 물공급호스가 연결되고, 상기 스팀배출포트에는 수직원통에서 발생된 고온의 스팀을 좌훈기나 족욕기 또는 반신욕조로 공급하는 스팀공급호스가 연결된다.
상기 수직원통은 얇은 금속판으로 이루어진 길쭉한 원통으로서, 바람직하게 그 상단과 하단이 모두 개방되고 그 높이는 지름의 2∼10배인 것을 특징으로 한다.
상기 온도측정기는 수직원통의 외주면에 밀착되게 감겨져서 수직원통의 열을 전달하는 열전도밴드와, 열전도밴드의 표면에 부착되어 온도에 대응하는 전기신호를 발생시키는 온도측정기로 구성된다.
상기 스팀배출포트는, 수직원통의 상단을 밀폐하되 가운데에 스팀배출공과 스팀공급호스를 연결할 수 있는 스팀배출구가 형성된 상부원판과, 상부원판을 수직원통의 상단에 고정시키기 위한 소정 길이의 탄성튜브로 이루어진다.
상기 물주입포트는, 수직원통의 하단을 밀폐하되 가운데에 물주입공과 물공급호스를 연결할 수 있는 물주입구가 형성된 하부원판과, 하부원판을 수직원통의 하단에 고정시키기 위한 소정 길이의 탄성튜브로 이루어진다.
상기 저수조와 물주입포트 사이의 물공급호스에는 펌프가 설치되어 상기 수직원통의 하단으로 물을 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치는 수직원통의 외주면에 설치되어 수직원통의 온도에 따라서 소정의 전기신호를 생성하는 온도측정기와, 상기 온도측정기의 전기신호에 따라서 작동을 시작하거나 멈추는 펌프와, 상기 펌프의 작동을 제어하기 위하여 설정된 시간을 재기 위한 타이머를 이용하여 수직원통의 수위를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예는, 소정 지름을 갖는 수직원통과; 수직원통의 외주면에 밀착되게 감겨져서 수직원통을 가열하는 히터와; 상기 수직원통의 하단에 설치되어 저수조에서 공급되는 물을 수직원통의 하단으로 공급하는 물주입통과; 상기 수직원통의 상단에 설치되어 수직원통 내부의 수면에서 발생하는 수증기를 외부로 배출시키는 스팀배출포트와; 상기 수직원통의 외주면에 밀착되게 설치되어 수직원통의 온도를 측정하는 온도측정기와; 상기 온도측정기에서 측정된 온도에 따라 상기 히터로 공급되는 전원을 단속하는 스위치를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 스팀발생장치의 다른 실시예는, 상단에 증기배출구가 형성된 수직원통과; 상기 수직원통의 하단부 외주면을 가열하는 히터와; 상기 수직원통의 상단부 외주면의 온도를 측정하는 온도측정기와; 상기 수직원통의 하부로 물을 공급하는 펌프와; 상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부와; 상기 제어부와 연결된 타이머로 구성되어, 상기 히터에 전원을 공급하여 증기를 발생시키고 상기 온도측정기에 의해 측정된 온도가 설정된 최고 온도에 도달하면, 상기 펌프를 작동시켜 일정시간 동안 연속적으로 또는 간헐적으로 수직원통 내부로 물을 공급하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 스팀발생장치의 수위제어방법은 상단에 증기배출구가 형성된 수직원통과, 상기 수직원통의 하단부 외주면을 가열하는 히터와, 상기 수직원통의 상단부 외주면의 온도를 측정하는 온도측정기와, 상기 수직원통의 하부로 물을 공급하는 펌프와, 상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부와, 상기 제어부와 연결된 타이머로 구성된 스팀발생장치의 수위제어방법에 있어서,
상기 히터에 전원을 공급하여 상기 수직원통 내부의 물을 가열하여 증기를 발생시키는 단계와; 상기 온도측정기에 의해 측정된 온도가 설정된 최고 온도에 도달한 지를 판단하는 단계와; 상기 온도측정기에 의해 측정된 온도가 설정된 최고 온도수준에 도달하면, 상기 펌프를 작동시켜 상기 수직원통 내부로 물을 공급하는 단계와; 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 설정된 시간에 도달하면 상기 펌프의 작동을 중지시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고효율 스팀발생장치에 따르면, 물과 에너지의 소비량을 줄일 수 있고 뜨거운 물이 스팀발생장치의 외부로 분출되지 않아 사용자가 화상을 입는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치는 길쭉한 수직원통의 외주면에 설치된 히터를 이용하여 그 내부의 물을 가열하여 수증기를 발생시키는 간접가열방식을 채용하므로 안전하고 청결할 뿐만 아니라 구성이 단순하여 스케일의 생성에 의한 문제가 발생하지 않는 효과가 있다.
본 발명은 또한, 온도측정기와 펌프를 이용하여 수위를 제어하기 때문에 수직원통 내부의 구조를 단순하게 할 수 있고, 소량의 물을 주기적으로 공급하여 증기를 연속적으로 발생시키므로 열효율이 우수하고, 수면에서 증기를 발생시키므로 뜨거운 물이 외부로 분출되지 않아 사용자가 화상을 입는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치의 일예를 보여주는 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치가 적용된 족욕 겸용 좌훈기의 일예를 보여주는 단면도,
도 3은 본 발명에 다른 고효율 스팀발생장치에 적용된 스팀발생기의 구조를 보여주는 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치의 다른 예를 보여주는 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치의 또 다른 실시 예를 보여주는 개략적인 구성도,
도 6은 도 5에 도시된 고효율 스팀발생장치의 제어방법을 설명하기 위한 그래프,
도 7은 도 5에 도시된 고효율 스팀발생장치의 수위제어방법을 보여주는 개략적인 구성도,
도 8은 도 5에 도시된 고효율 스팀발생장치의 수위제어방법을 보여주는 구체적인 흐름도,
도 9는 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치가 적용된 족욕 겸용 좌훈기의 일예를 보여주는 단면 구성도이다.
도 10과 도 11은 종래 기술에 따른 블록히터를 보여주는 사시도와 분해사시도이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치의 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치를 보여주는 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 고효율 스팀발생장치가 구비된 족욕 겸용 좌훈기를 보여주는 측단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치(300)(이하 ‘스팀발생장치’라 함)는 사용자가 앉을 수 있는 의자(10)의 수납공간(11)에 설치되어, 상기 의자의 상판(12)에 설치된 좌훈기(100)와, 상기 의자(10)의 내부에 서랍식으로 수납되는 족욕기(200)에 스팀을 공급한다.
상기 스팀발생장치(300)는 크게 물을 공급하는 저수조(314)와, 저수조(314)에서 공급되는 물을 가열하여 스팀을 발생시키는 스팀발생기(350:350a,350b)로 구성된다. 상기 저수조(314)와 스팀발생기(350) 사이에는 물공급호스(342)가 연결되고, 스팀발생기(350)와 좌훈기(130) 사이에는 스팀공급호스(343)가 연결된다. 그리고 스팀공급호스(343)에는 약훈을 생성하기 위한 약훈발생기(380)가 더 설치된다. 경우에 따라 상기 약훈발생기(380)은 생략될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 스팀발생기(350)는 소정 지름을 갖는 수직원통(351)과, 상기 수직원통(351)의 외주면에 밀착되게 감겨져서 수직원통(351)을 가열하는 히터(352)와, 상기 수직원통(351)의 하단에 설치되어 저수조(314)에서 공급되는 물을 수직원통(351)의 하단으로 주입하는 물주입통(360)과, 상기 수직원통(351)의 상단에 설치되어 수직원통(351)의 수면에서 발생하는 수증기를 외부로 배출시키는 스팀배출포트(354)와, 상기 수직원통(351)의 외주면에 밀착되게 설치되어 수직원통(351)의 온도를 측정하는 온도측정기(357)와, 상기 온도측정기(357)에서 측정된 온도에 따라 히터(352)로 공급되는 전원을 단속하는 스위치(358)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 히터(352)에는 퓨즈가 더 설치될 수 있다.
도 3에서 보는 바와 같이, 상기 수직원통(351)은 얇은 금속판으로 이루어진 길쭉한 형태의 원통으로, 상단과 하단은 모두 개방되고, 그 높이는 지름의 2∼10배 정도의 길이를 갖는다.
이와 같이 본 발명은 얇고 단순한 구조의 수직원통을 사용하므로 열전달효율이 우수하고 구조가 단순하여 고장이 발생하지 않는다.
상기 수직원통(351)의 외주면 하단부에는 와이어나 박판 형태의 열선으로 이루어진 히터(352)가 설치된다. 히터(352)는 전기에너지를 열로 변환시켜 수직원통(351)을 100℃ 이상으로 가열한다. 히터(352)는 도시되지 않은 절연재 또는 단열재로 감싸여져 보호된다.
상기 수직원통(351)의 외주면 상단부에는 온도측정기(357)가 설치된다. 온도측정기(357)는 수직원통(351)의 외주면에 밀착되게 감겨져서 수직원통(351)의 열을 전달하는 열전도밴드(362)와, 열전도밴드(362)의 일 측 표면에 부착되어 수직원통(351)의 온도에 대응하는 전기신호를 생성하는 온도측정기(363)로 구성된다.
예를 들어, 온도측정기(363)는 서로 다른 2종의 금속을 접합하여 기전력의 차이로 온도를 측정하는 열전대(써머커플)로 이루어진다. 즉, 온도측정기(363)는 온도에 따라 서로 다른 전압을 출력한다. 따라서 스위치(358)는 온도측정기(357)에서 출력되는 전기신호(전압)에 따라 히터(352)로 공급되는 전원을 단속한다.
예를 들어, 수직원통(351)이 최고 설정온도 이상으로 상승하면 전원을 차단하여 과열되는 것을 방지한다. 또한, 온도측정기(363)에서 출력되는 전기신호(전압)는 도시되지 않은 제어부에 제공되어 후술하는 펌프(370)를 작동시키거나 각종 밸브를 제어하기 위한 제어신호로써 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 수직원통(351)은 상단에 스팀배출포트(354)를 설치하여 수직원통(351) 내부의 수면에서 발생되는 수증기를 외부로 분사시킨다. 즉, 스팀배출포트(354)에는 수직원통(351)의 지름에 비해 훨씬 작은 크기의 지름을 갖는 스팀배출공(364)이 구비된다. 이와 같이 본 발명에 따른 수직원통(351)은 폭에 비해서 길이가 길고, 또 그 상단에는 수직원통(351)의 지름에 비해 훨씬 작은 크기의 지름을 갖는 스팀배출공(364)이 구비되므로 수직원통(351)의 수면에서 발생되는 스팀은 일정한 압력으로 분사되게 된다.
그리고 본 발명의 스팀발생기(350)는 좌훈기 및 족욕기로부터 일정 거리 이격되게 설치되어 소정 길이의 스팀공급호스(334)(343)로 연결되고, 폭에 비해서 길이가 긴 수직원통(351)을 사용하므로 수면이 스팀배출공(364)으로부터 일정 거리 떨어진다. 따라서 본 발명의 스팀발생기(350)는 뜨거운 물이 외부로 직접 분출되지 않는다.
한편, 상기 수직원통(351)의 상단에 설치되는 스팀배출포트(354)는, 수직원통(351)의 상단을 밀폐하는 상부원판(365)과, 상부원판(365)을 수직원통(351)의 상단에 고정시키기 위한 탄성고정부재(368)로 이루어진다. 이때, 상부원판(365)에는 수직원통(351)의 지름에 비해 훨씬 적은 지름을 갖는 스팀배출공(364)이 형성되고 그 외측에는 스팀배출공(364)을 통해 배출되는 스팀을 스팀공급호스(343)로 배출할 수 있도록 스팀 배출구(366)가 설치된다.
이어 탄성고정부재(368)는 상부원판(365)을 수직원통(351)의 상단에 고정시키기 위한 것으로, 수직원통(351)의 외주면 상단부에 억지 끼워지는 소정 길이의 원통형 탄성튜브(367)와, 상기 탄성튜브(367)의 내주면 상단부에 삽입된 상부원판(365)을 고정하기 위한 고정철사(369)로 이루어진다. 이때 상기 상부원판(365)의 외주면에는 고정철사(369)를 안착시키기 위한 홈이 형성된다.
따라서 상기 상부원판(365)과 수직원통(351)은 직접 접속되지 않고 탄성튜브(367)를 통해서 연결된다. 따라서 수직원통(351)의 열이 다른 곳으로 전달되는 것을 차단한다. 또한, 탄성튜브(367)는 내열성 고무나 실리콘으로 이루어져 자체적으로 유연성과 탄성력을 갖는다. 따라서 탄성튜브(367)를 사용할 경우, 별도의 실링수단이 필요 없고 스팀공급호스(343)의 방향을 자유롭게 설정할 수 있다.
이어서, 상기 수직원통(351)의 하단에도 상술한 스팀배출포트(354)와 유사한 물주입포트(353)가 구비될 수 있다. 도 4에서 보는 바와 같이, 수직원통(351)의 하단에 설치되는 물주입통(360)은 저수조(314)에서 공급되는 물이 채워지고, 이 물을 수직원통(351)의 내부로 주입하는 역할을 한다. 따라서 수직원통(351)의 수위는 저수조(314)의 수위에 따라 결정된다. 즉, 수직원통(351)의 수위는 저수조(314)의 수위와 일치된다. 따라서 저수조(314)의 수위를 일정하게 유지시키는 한 수직원통(351)의 수위도 일정하게 유지된다.
이를 위해서, 상기 저수조(314)에는 휴대용 물통(310)을 착탈식으로 설치하고 휴대용 물통(310)에서 물을 공급받음으로써 저수조(314)의 수위를 일정하게 유지시킨다. 예를 들어, 저수조(314)의 상면에 물통(310)을 세워놓을 수 있는 거치대를 설치하고, 이 거치대와 물통(310)의 주둥이에는 저수조(314)의 수위 변동 시 일정량의 물을 공급하는 물공급수단이 구비된다. 이 물공급수단은 저수조(314)의 수위에 대응하여 움직이는 부유체와 이 부유체의 위치에 따라 물통(310)의 주둥이를 개폐시키는 밸브로 이루어진다.
수직원통(351)의 하단에 상술한 물주입통(360)을 설치하면, 수직원통(315)으로 물을 공급하기 위한 별도의 전기장치가 필요 없고 수직원통(351)의 수위를 일정하게 유지시킬 수 있으므로 별도의 수위조절장치가 필요 없다.
그러나 저수조(314)의 수위를 일정하게 유지시키기 위해서는 휴대용 물통(310)을 수시로 갈아줘야 하는 번거로움이 있는 것이고, 수직원통(351)과 물주입통(360) 그리고 저수조(314)에 물이 항상 채워져 있으므로 위생적으로 좋지 않을 뿐만 아니라 수직원통(351)의 열이 물주입통(360)으로 전달되므로 초기에 스팀 발생 속도가 늦어지는 문제가 있었다.
이어, 도 3을 참조하면, 수직원통(351)의 하단에 물주입포트(353)가 설치된 스팀발생장치(350a)(350b)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 물주입포트(353)는 수직원통(351)의 하단을 밀폐하되 일정 지름의 물주입공(374)이 형성되며 물공급호스(342)를 연결하기 위한 물주입구(376)가 돌출된 하부원판(375)을 포함하여 구성된다.
하부원판(375)은 수직원통(351)의 하단에 삽입하여 용접하거나 수직원통(351)의 내주면과 하부원판(375)의 외주면에 각각 형성된 나사산을 통해 체결할 수 있다(도4참조). 또한, 상술한 하부원판(375)과 마찬가지로 탄성고정부재(368)를 이용하여 수직원통(351)의 하단에 고정할 수도 있다(도3참조).
이와 같이, 수직원통(351)의 하단에 물주입포트(353)를 설치한 경우, 도 4에서 보는 바와 같이, 저수조(314)와 물주입포트(353) 사이의 물공급호스(342)에 펌프(370)를 설치한다. 이 펌프(370)는 저수조(314)의 물을 수직원통(351)으로 압송할 수 있다. 특히, 이러한 펌프(370)를 이용하여 물을 강제로 주입하면, 저수조의 수위에 관계없이 원하는 때에 원하는 양의 물을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 수직원통(351) 내부의 수위를 자유롭게 변경시킬 수 있다.
상기 펌프(370)는 도시되지 않은 컨트롤러의 온(ON) 스위치나 온도측정기(357)에 의해 측정된 온도가 설정된 최고 온도에 도달한 경우에 작동하여 물을 공급한다. 상기 펌프(370)를 통해 물이 공급되면 수직원통(351)의 수위가 상승하게 된다. 이어, 계속하여 물이 공급되면 수직원통(351)의 수위가 고수위에 도달하게 되고, 이때 온도측정기(357)에 의해 측정된 온도가 설정된 최저 온도에 도달한 경우에 작동을 중지시킨다.
이어, 도 5는 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치의 또 다른 실시 예를 보여주는 개략적인 구성도로서, 상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다.
도시된 바와 같이, 상기 스팀발생장치(300)는 크게 물을 공급하는 물통(310)과, 상기 물통(310)에서 공급되는 물을 가열하여 증기를 발생시키는 증기발생기(350)와, 상기 물통(310)의 물을 증기발생기(350)로 공급하는 펌프(370)로 구성된다. 상기 물통(310)과 증기발생기(350) 사이에는 물공급호스(342)가 연결되고, 펌프(370)는 상기 물공급호스(342) 상에 설치된다.
상기 스팀발생기(350)는 소정 지름을 갖는 수직원통(351)과, 상기 수직원통(351)의 하단부 외주면에 밀착되게 감겨져서 수직원통(351)을 가열하는 히터(352)와, 상기 수직원통(351)의 상단부 외주면에 밀착되게 감겨져서 수직원통(351)의 온도를 측정하는 온도측정기(363)로 이루어진다.
상기 수직원통(351)의 상단에는 수직원통(351)의 수면에서 발생하는 수증기를 외부로 배출시키는 스팀배출포트(354)가 설치되고, 상기 수직원통(351)의 하단에는 물을 공급하는 물주입포트(353)가 설치된다.
상기 히터(352)는 와이어나 박판 형태의 열선으로 수직원통(351)의 하단부 외주면에 감겨져서 설치된다. 상기 히터(352)는 전기에너지를 열로 변환시켜 수직원통(351)을 가열한다. 그리고 히터(352)의 외부에는 도시되지 않은 절연재 또는 단열재로 감싸여져 보호된다.
상기 온도측정기(363)는 수직원통(351)의 상단부 외주면에 설치된다. 바람직하게 상기 온도측정기(363)는 수직원통(351)의 외주면에 밀착되게 감겨 설치된 열전도밴드(362)의 일 측 표면에 밀착되게 부착되어 수직원통(351)의 온도에 대응하는 전기신호를 생성한다. 상기 온도측정기(363)는 온도에 따라 서로 다른 전압을 출력한다.
그리고 본 발명의 스팀발생기(350)는 좌훈기 및 족욕기로부터 일정 거리 이격되게 설치되어 소정 길이의 스팀공급호스(340)로 연결되고, 폭에 비해서 길이가 긴 수직원통(351)을 사용하므로 그 최고 수면은 스팀배출공(364)으로부터 일정 거리 떨어진다.
도시된 바와 같이, 상기 저수조(310)와 물주입포트(353) 사이의 물공급호스(342)에 펌프(370)를 설치한다. 이 펌프(370)는 저수조(310)의 물을 수직원통(351)으로 압송할 수 있다. 이와 같이, 펌프(370)를 이용하여 물을 강제로 주입하면, 저수조의 수위에 관계없이 원하는 때에 원하는 양의 물을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 수직원통(351) 내부의 수위를 자유롭게 변경시킬 수 있다.
상기 펌프(370)는 도시되지 않은 전원부에 의해 전원이 공급되고, 제어부(390)에 의해 제어된다. 상기 제어부(390)는 온도측정기(363)에 의해 측정된 온도가 설정된 최고 온도에 도달한 경우에 작동되어 물을 공급하기 시작하고, 상기 펌프(370)의 작동에 의해 물이 공급되는 수직원통(351)의 수위가 상승한다. 이어, 상기 제어부(390)의 타이어(391)에 의해 측정된 펌프 작동시간이 설정된 시간을 초과하는 경우에 작동을 중지한다. 상기 펌프(370)의 중지에 의해 물이 공급되지 않으면 수직원통(351)의 수위가 점차 하강하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 수위제어방법은 수위센서에 의하지 않고 온도측정기와 타이어를 이용하여 펌프를 제어하는 것을 특징으로 한다. 또한, 초저 수위는 온도측정기(363)에 의해서 판단하고, 최고 수위는 타이머(391)에 의해 판단하는 것을 특징으로 한다. 즉, 수직원통(351)의 수위가 최저 수위에 도달하였는지는 온도측정기(363)에 의해 판단하고, 수직원통(351)의 수위가 최고 수위에 도달하였는지는 타이머(391)에 의해 판단하여 수위를 제어하는 것이다.
이와 같이, 온도측정기(363)뿐만 아니라 타이머(391)를 함께 사용하는 이유는 수직원통(351)의 내부로 물이 공급되더라도 수직원통(351)의 온도가 수위상승에 대응하여 떨어지지 않기 때문이다. 즉, 수직원통(351)의 수위가 최고 수위에 도달하여도 수직원통(351)의 온도가 최저 온도에 도달하지 못하기 때문에 온도측정기(363)를 이용하여 수직원통(351)의 최고 수위를 판단할 수 없다.
도 6의 그래프에서 보는 바와 같이, 수직원통(351)의 온도 변화 그래프(가)는 시간의 흐름에 따라 고온과 저온을 반복한다. 그리고 수직원통(351)의 수위 변동 그래프(나)는 시간의 흐름에 따라 고수위와 저수위를 반복한다. 두 그래프를 비교하여 보면, 수직원통(351)의 온도가 최고 온도에 도달할 때(t2), 수직원 통(351)의 수위는 최저수위에 도달함을 알 수 있다. 즉, 수직 원통(351)이 최고 온도가 되는 시점과 수직 원통(351)이 최저 수위가 되는 시점(t2)이 일치한다.
반면에, 수직원통(351)의 온도가 최저 온도에 도달할 시점(t4)과 수직원통(351)의 수위가 최고수위에 도달한 시점(t3)은 일치하지 않는다. 이는 수직 원통(351)이 수위에 따라 수직원통(351)의 온도가 떨어지지 않기 때문이다. 따라서 만일 수직원통(351)의 온도가 최저 온도에 도달하는 시점(t4)까지 펌프(370)를 작동하면, 수직원통(351)의 수위가 최고 수위에 도달하는 시점(t3)을 초과하므로 물이 과잉 공급되어 뜨거운 물이 외부로 배출되는 문제가 생긴다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 본 발명은 온도측정기(363)와 타이머(391)를 이용하여 펌프의 작동을 제어한다. 즉, 펌프(370)의 용량과 수직원통(351)의 용적을 알고 있는 경우에, 펌프(370)의 작동 시간을 카운트하여 수직원통(351)의 수위를 정확하게 조절할 수 있다.
예를 들어, 상기 펌프(370)가 작동을 시작하면(t2), 이때부터 펌프(370)의 작동 시간을 카운트하고 일정 시간 후(t3)에 펌프(370)의 작동을 정지시킨다. 이때 펌프(370)의 작동을 중지시킨 시점(t3)은 수직원통(351)의 수위가 최고수위에 도달한 시점(t3)과 일치된다.
도 7의 개략적인 흐름도를 참조하여, 본 발명에 따른 스팀발생장치의 수위제어방법을 설명한다. 도시된 바와 같이, 스팀발생장치의 수위제어방법은 증기발생 단계(S310), 최저수위인식단계(S320), 물공급단계(S330), 최고수위인식단계(S340), 물공급중지단계(S350)로 이루어진다.
상기 증기발생단계(S310)는 히터(352)에 전원을 공급하여 가열 원통(351) 내부의 수면에서 증기를 발생시키는 단계이다. 이때 히터(352)는 가열 원통(351)의 외주면에 하단부에 설치되어 가열 원통(351)의 하단부를 가열한다. 그리고 발생된 증기는 가열 원통(351) 내부의 압력이 일정 수준에 도달하면 증기배출 포터(354)를 통해 배출된다. 그리고 증기가 발생하는 동안 가열 원통(351)의 수위는 점차 낮아지고 이에 비례하여 가열열통(351)의 온도는 점차 상승한다.
이어, 상기 최저수위인식단계(S320)는 가열원통(351)의 온도가 최고 설정온도에 도달하는 것을 인식하는 단계이다. 즉, 가열원통(351)의 수위가 히터(352)의 상단 아래로 떨어지게 되면 가열원통(351)의 온도는 급격하게 상승하여 최고 설정온도에 도달한다. 상기 최고 설정온도는 실험값으로 정해지면 제어부(390)의 메모리에 입력된다. 상기 가열원통(351)의 온도가 최고 설정온도에 도달하면 가열원통(351)의 상단에 설치된 온도측정기(357)가 가열원통(351)의 온도에 대응하는 전기신호를 제어부(390)로 보내어 최저수위에 도달하였음을 인식한다.
이어서, 상기 물공급단계(S330)는 제어부(390)가 펌프(370)를 작동시켜 가열원통(351)의 내부로 물을 공급하는 단계이다. 즉, 펌프(370)는 가열원통(351)이 설정온도 이상으로 상승할 때마다 작동되어 가열원통(351)의 수위가 설정된 최저수위 이하로 떨어지는 것을 막는다. 이때 상기 펌프(370)는 일정 시간 동안 연속적으로 작동될 수도 있으나 상기 가열원통(351)의 온도가 급격히 떨어지는 것을 막기 위해서 단속적으로 작동될 수 있다. 이와 같이 물을 단속적으로 공급하는 동시에 히터(352)에도 전원을 계속 공급하면 연속적으로 증기를 발생시킬 수 있다.
그리고 최고수위인식단계(S340)는 펌프(370)의 작동 시간을 측정해서 이루어진다. 즉, 가열원통(351)의 내부로 물을 공급하더라도 가열원통(351)의 온도는 공급되는 물의 양에 비례하여 떨어지지 않는다. 따라서 가열원통(351)의 온도를 기준으로 펌프(370)의 작동을 제어하면, 가열원통(351)의 수위가 너무 올라가서 뜨거운 물이 외부로 배출될 수 있다. 이에 따라 본 발명은 타이머(391)를 이용하여 가열원통(351)의 최고 수위를 인식한다. 즉, 펌프(370)의 작동 시간을 계산하여 설정된 작동 시간을 초과하면 펌프(370)의 작동을 중지시킴으로써 최고 수위를 넘지 않게 한다. 이때, 설정 시간은 가열원통(351)의 단면적과 펌프(370)의 펌핑 용량을 고려하여 결정된다. 따라서 상기 제어부(390)는 타이머(391)에 의해서 측정된 펌프(370) 작동시간과 메모리에 저장된 설정 시간을 비교하여 최고수위에 도달하였음을 인식한다.
끝으로 상기 물공급중지단계(S350)는 타이머(391)에 의해 측정된 펌프 작동시간이 설정된 시간에 도달하여 최고수위에 도달하였음을 인식한 경우에는 펌프(370)를 작동을 중지시켜 가열원통(351)의 내부로의 물 공급을 중단한다.
이와 같이, 본 발명은 가열원통(351)의 외부에 설치된 온도측정기(357)와, 타이머(390) 그리고 펌프(370)를 이용하여 가열원통(351)의 수위를 조절하기 때문에 가열원통(351) 내부에 수위측정기나 온도측정기를 설치하지 않는다. 이와 같이, 가열원통(351)의 내부에 수위측정기와 온도측정기를 설치하지 않음으로써 가열원통(351)의 구조를 단순하게 하고 그 크기를 최소화할 수 있다. 또한, 소형 가열원통(351)에 주기적으로 물을 공급하여 증기를 연속적으로 발생시키므로 여러 사람이 사용하는 경우에도 끊어짐 없이 연속적으로 좌훈을 즐길 수 있다. 특히 소형 가열원통(351)을 사용하기 때문에 초기 증기발생 시간이 매우 짧기 때문에 사용자가 기다리지 않고 바로 좌훈을 즐길 수 있는 장점이 있다. 또, 펌프(370) 작동만으로 물의 공급을 제어할 수 있기 때문에 물 공급을 위한 제어밸브가 생략된다. 또, 히터(352)로 공급되는 전압을 조절하여 증기 발생량을 제어할 수 있기 때문에 증기량을 조절하기 위한 제어밸브가 생략된다.
이어, 도 8의 플로차트를 참조하여 본 발명에 따른 스팀발생장치의 제어방법에 대해서 설명한다. 먼저, 히터(352)가 작동되어 증기가 발생되면, 온도측정기(363)는 수직원통(351)의 온도를 측정하여 제어부(390)로 보내고, 제어부(390)는 메모리에 저장되어 있는 설정된 최고 온도와 비교하여 최고 온도에 도달하였는지를 판단한다.
만약 수직원통(351)의 온도가 최고 온도이면, 펌프(370)를 작동시켜 물을 공급하기 시작한다.
그리고 펌프(370)가 작동하기 시작하면, 타이머(391)를 작동시켜 펌프(370)의 작동시간을 카운트하고, 설정된 시간에 도달하였는지를 판단한다. 설정시간에 도달하지 않은 경우에는 펌프(370)를 계속 작동시킨다. 이때 제어부(390)는 상기 펌프(370)를 연속적으로 작동시키거나 일정 시간 간격으로 끊어서 단속적으로 작동시킬 수 있다.
이어서, 상기 펌프(370)의 작동시간이 설정된 시간을 경과한 경우에는 펌프(370)의 작동을 중지시킨다. 이때, 제어부(390)는 타이머(391)에 의해 측정된 펌프(370)의 작동시간과 메모리에 저장되어 있는 설정 시간을 비교한다. 여기서 상기 설정 시간은 수직원통(351)의 단면적과 펌프(370)의 용량 그리고 히터(352)로 공급되는 전압 등을 고려하여 결정되는 실험값이다.
한편, 도 6에서 보는 바와 같이, 펌프의 작동이 중지된 경우 일정 유예시간(예;5분) 동안에는 온도측정기(363)에 의해 측정된 수직원통(351)의 온도가 최저 수위인 것으로 판단되더라도 펌프를 작동하지 않는다. 이것은 이미 고수위에 도달한 상태에서 미처 수직원통(351)의 온도가 떨어지지 않았음에도 불구하고 최저 수위인 것으로 잘못 판단하는 것을 방지하기 위한 것이다.
이어서, 도 2 및 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 고효율 스팀발생장치가 구비된 족욕 겸용 좌훈 장치에 대해서 간단히 설명한다.
도시된 바와 같이, 족욕 겸용 좌훈 장치(이하 ‘의자형 좌훈 장치’라 함)(1)는, 사용자가 앉을 수 있는 의자(10)와, 이 의자(10)의 내부에 설치된 좌훈기(100)와, 의자(10)의 내부에 서랍식으로 수납되는 좌욕기(200)와, 좌훈기(100)와 좌욕기(200)로 스팀을 공급할 수 있도록 의자의 내부에 설치된 본 발명의 스팀발생장치(300)를 포함하여 이루어진다.
상기 좌훈기(100)는 상판(12)의 상면에 구비된 좌판(101)과, 상기 상판(12)의 저면에 구비되는 좌훈통(130)과, 상기 좌훈통(130)의 내부 공간으로 스팀을 공급하는 좌훈용 스팀발생장치(302)로 이루어진다.
상기 좌판(101)에는 상판(12)에 형성된 소정 크기의 원형 개구부(19)와 대응하는 위치에 약간 작은 크기로 원형 좌훈공(103)이 형성된다. 따라서 좌훈통(130) 내부로 공급되는 스팀은 원형 개구부(19)와 좌훈공(103)을 통해서 사용자의 둔부로 분사된다. 그리고 상기 좌판(101)은 상판(12)의 상면으로부터 일정 높이(H)로 떨어져 설치된다. 따라서 좌훈통(130) 내부로 공급되는 스팀은 좌판(101)과 상판(12) 사이의 틈을 통해서 배출된다.
이어서, 상기 좌욕기(200)는 서랍(17) 내부에 안착되며 사용자의 두 발이 들어갈 수 있는 족욕 공간(201)을 형성하는 족욕통(203)과, 상기 족욕통(203)의 바닥에 설치되어 사용자의 두 발을 올려놓을 수 있는 발판(220)과, 상기 족욕 공간(201)으로 스팀을 공급하는 족욕용 스팀발생장치(302)와, 상기 족욕용 스팀발생장치(302)에서 공급되는 스팀을 족욕 공간(201)으로 분사하는 족욕용 스팀분사노즐(240)을 포함하여 구성된다. 따라서 족욕 공간(201)으로 분사되는 스팀은 족욕통(203)의 개방된 상부를 통해서 배출된다.
그리고 상기 족욕통(203)의 개방된 상부에는 족욕이나 각탕 또는 반신욕의 용도에 따라 다양한 형태의 커버가 설치될 수 있다. 또한 족욕용 스팀분사노즐(240)은 스팀의 분사방향을 조절할 수 있다. 따라서 족욕이나 각탕 또는 반신욕의 용도에 적합한 커버를 설치하고 스팀분사노즐(240)의 분사방향을 조절하면 각 용도에 맞도록 스팀을 분사시킬 수 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스팀발생장치(300)는 좌훈용 스팀발생장치(301)와 족욕용 스팀발생장치(302)를 구분하여 설치함으로써 물 사용량과 전기사용량을 줄일 수 있고 족욕용 스팀발생장치(302)가 서랍(17)과 함께 전후로 이동할 수 있도록 함으로써 족욕 공간(201)으로 분사되는 스팀의 온도를 적정하게 유지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 얇은 금속판으로 이루어진 길쭉한 원통이고 상단과 하단이 개방된 수직원통과;
    상기 수직원통의 개방된 하단에 설치되어 저수조에서 공급되는 물을 상기 수직원통의 하단으로 주입하는 물주입포트와;
    상기 수직원통의 개방된 상단에는 설치되어 상기 수직원통 내부의 수면에서 발생하는 수증기를 외부로 배출시키는 스팀배출포트와;
    상기 수직원통의 외주면에 밀착되게 감겨져서 상기 수직원통을 직접 가열하는 히터와;
    상기 수직원통의 외주면에 밀착되게 설치되어 상기 수직원통의 온도를 측정하는 온도측정기와;
    상기 수직원통의 온도에 따라 상기 수직원통의 하단으로 물을 공급하는 펌프와;
    상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부와;
    상기 제어부와 연결된 타이머를 포함하여 이루어지되;
    상기 제어부는 상기 온도측정기에 의해 측정된 온도가 설정된 최고 온도에 도달할 경우에 상기 펌프를 작동시켜 상기 수직원통으로 물을 공급하되, 상기 펌프의 작동시간을 상기 타이머에 의해 설정된 시간으로 제한하고, 상기 펌프의 작동이 중지된 경우에는 상기 수직원통의 온도가 설정된 최고 온도에 도달하여도 일정 유예시간 동안 상기 펌프가 작동하지 않도록 함으로써, 상기 수직원통 내부에 별도의 수위 검출 수단을 설치하지 않고도 상기 수직원통의 수위가 최고 수위를 넘지 않도록 제어하는 동시에 증기를 연속적으로 발생시킬 수 있는 고효율 스팀발생장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스팀배출포트는, 수직원통의 상단을 밀폐하되 가운데에 스팀배출공과 스팀공급호스를 연결할 수 있는 스팀배출구가 형성된 상부원판과, 상부원판을 수직원통의 상단에 고정시키기 위한 탄성튜브로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 스팀발생장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 물주입포트는, 수직원통의 하단을 밀폐하되 가운데에 물주입공과 물공급호스를 연결할 수 있는 물주입구가 형성된 하부원판과, 하부원판을 수직원통의 하단에 고정시키기 위한 탄성튜브로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 스팀발생장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 펌프는 상기 저수조와 상기 수직원통의 물주입포트 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 고효율 스팀발생장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 온도측정기는 상기 수직원통의 외주면에 밀착되게 감겨서 수직원통의 열을 전달하는 열전도밴드와, 열전도밴드의 표면에 부착되어 온도에 대응하는 전기신호를 발생시키는 온도측정기로 구성된 것을 특징으로 하는 고효율 스팀발생장치.
  6. 상단에 증기배출구가 형성된 수직원통과, 상기 수직원통의 하단부 외주면을 가열하는 히터와, 상기 수직원통의 상단부 외주면의 온도를 측정하는 온도측정기와, 상기 수직원통의 하부로 물을 공급하는 펌프와, 상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부와, 상기 제어부와 연결된 타이머로 구성된 스팀발생장치의 수위제어방법에 있어서,
    상기 히터에 전원을 공급하여 상기 수직원통 내부의 물을 가열하여 증기를 발생시키는 단계와;
    상기 온도측정기에 의해 측정된 온도가 설정된 최고 온도에 도달한 지를 판단하는 단계와;
    상기 온도측정기에 의해 측정된 온도가 설정된 최고 온도에 도달하면, 상기 펌프를 작동시켜 상기 수직원통 내부로 물을 공급하는 단계와;
    상기 타이머에 의해 측정된 시간이 설정된 시간에 도달하면 상기 펌프의 작동을 중지시키는 단계를 포함하여 이루어지되;
    상기 펌프의 작동을 중지시킨 후에는 일정 유예시간을 두어 상기 수직원통의 온도가 설정된 최고 온도에 도달하여도 상기 펌프를 작동시키지 않음으로써 별도의 수위 측정 단계를 거치지 않고도 상기 수직원통의 수위가 최고 수위를 넘지 않도록 제어하는 동시에 증기를 연속적으로 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 고효율 스팀발생장치의 수위제어방법.
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