WO2023003163A1 - 스팀 발생 장치 및 이를 포함하는 의류 관리 장치 - Google Patents

스팀 발생 장치 및 이를 포함하는 의류 관리 장치 Download PDF

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WO2023003163A1
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pipe
inlet
heater device
steam
recovery chamber
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PCT/KR2022/007845
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조성민
서국정
박진현
진종철
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삼성전자주식회사
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    • F22B1/285—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically with water in reservoirs the water being fed by a pump to the reservoirs

Definitions

  • the present disclosure relates to a steam generating device having an improved structure with increased driving efficiency and a compact size, and a clothes management device including the same.
  • Conventional steam generators are divided into a water tank-type steam generator that generates steam by directly boiling water contained in a water tank, and an instantaneous steam generator that generates steam by passing water in a water tank through a boiler using a pump.
  • the water tank type steam generator requires a sufficient space to accommodate a large water tank, has a slow initial steam generation rate, and has a large energy loss.
  • the instantaneous steam generator has a small amount of steam, a durability problem due to local cooling of the boiler, and a complicated control logic of the pump and heater.
  • the present disclosure is to solve the above-described problems, and an object of the present disclosure is to provide a steam generator having an improved structure so as to increase driving efficiency and have a compact size, and a clothes management device including the same.
  • a steam generator for achieving the above object is a recovery chamber including a first inlet, a second inlet, a steam outlet, and a drain, into which water is introduced into one end, and the other end is the first and second inlets.
  • 1 may include a first pipe connected to the inlet, a second pipe having one end connected to the drain hole and the other end connected to the second inlet, and a heater device for heating water moving along the first and second pipes.
  • the heater device may include a hot wire member that dissipates heat to the outside and a molding member that integrates the first pipe and the hot wire member.
  • the first pipe and the hot wire member may pass through the molding member, and the hot wire member may be disposed inside the molding member rather than the first pipe.
  • the first pipe may include a heating region covered by the molding member and spirally formed to surround the heating wire member.
  • the molding member may be formed of at least one of aluminum, copper, gold, and silver.
  • the second pipe may include a re-heating area surrounding a side surface of the heater device.
  • a front end connected to one end of the second pipe may be disposed adjacent to the lower surface of the heater device, and a rear end connected to the other end of the second pipe may be disposed adjacent to the upper surface of the heater device.
  • the reheating region may be spirally formed with an upward slope at an angle of 3 degrees or more and 10 degrees or less.
  • the recovery chamber may be disposed above the heater device.
  • the drain hole may be disposed on a lower surface of the recovery chamber, and the lower surface of the recovery chamber may be inclined downward toward the drain hole.
  • the lower surface of the recovery chamber may be inclined downward at an angle of 2 degrees or more and 10 degrees or less.
  • the steam generating device may further include a water supply pump device supplying water to one end of the first pipe.
  • the steam generating device may further include a recovery pump device that recovers water from one end of the first pipe.
  • the steam generating device may further include an insulating member covering an outer surface of at least one of the recovery chamber and the heater device.
  • a clothes management device includes a body including a clothes management room and a machine room, and a steam generator disposed in the machine room and provided to supply steam into the clothes management room, wherein the steam generator device A recovery chamber including a first inlet, a second inlet, a steam outlet, and a drain, a first pipe into which water flows into one end and the other end connected to the first inlet, one end and the other end of the drain and the second It may include a second pipe connected to the inlet and a heater device for heating water moving along the first and second pipes.
  • the first pipe may include a first spiral portion passing through the heater device, and the second pipe may include a second spiral portion surrounding the heater device.
  • Water flowing along the first spiral portion may flow downward, and water flowing along the second spiral portion may flow upward.
  • the first spiral part may be disposed inside the second spiral part.
  • the first inlet, the second inlet and the drain hole may be disposed below the recovery chamber, and the drain hole may be disposed below the first inlet and the second inlet.
  • the recovery chamber may be disposed above the heater device.
  • FIG. 1 is a perspective view of a clothes management device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a perspective view of a steam generating device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the heater device of FIG. 2 .
  • FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating a heater device according to various embodiments of the present disclosure.
  • expressions such as “has,” “can have,” “includes,” or “can include” indicate the existence of a corresponding feature (eg, numerical value, function, operation, or component such as a part). , which does not preclude the existence of additional features.
  • FIG. 1 is a perspective view of a clothes management device according to an embodiment of the present disclosure.
  • a clothes management device 1 may include a main body 10 and a door 20 .
  • the main body 10 forms the exterior of the clothes management device 1 and may include a clothes management room 11 and a machine room 12 .
  • the door 20 is rotatably connected to the main body 10 to open and close the clothes management room 11 of the main body 10 .
  • the clothes management room 11 may accommodate clothes C.
  • the machine room 12 is disposed below the clothes management room 11, and devices for heating or dehumidifying air inside the clothes management room 11 may be disposed.
  • the steam generating device 1000 ( FIG. 2 ) may be disposed in the machine room 12 and supply steam into the clothes management room 11 .
  • the steam generating device 1000 may discharge steam upward from the machine room 12 toward the clothing management room 11 along the discharge path S.
  • Dust or foreign substances may be removed from the clothes C accommodated in the clothes management room 11 by the air and steam introduced from the machine room 12 , and the odor from cutting the clothes C may be removed.
  • FIG. 2 is a perspective view of a steam generating device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the heater device of FIG. 2 .
  • a steam generating device 1000 includes a recovery chamber 100, a first pipe 200, a second pipe 300, and a heater device 400. can include
  • the recovery chamber 100 may include a first inlet 110 , a second inlet 120 , a steam outlet 130 and a drain 140 .
  • the recovery chamber 100 may accommodate steam in a gaseous state and water in a liquid state in an internal space.
  • Liquid water contained in the recovery chamber 100 may be discharged to the outside of the recovery chamber 100 through the drain hole 140 due to its own weight.
  • the second pipe 300 may have one end 301 connected to the drain port 140 and another end 302 connected to the second inlet 120 .
  • the first and second pipes 200 and 300 may be formed of a material such as STS (Stainless Steel), aluminum, copper, copper, or plastic, but the type is not limited thereto.
  • the heater device 400 may heat water moving along the first and second pipes 200 and 300 .
  • Water introduced into one end 201 of the first pipe 200 may be heated by the heater device 400 and changed into steam. Thereafter, steam in the first pipe 200 may flow into the inner space of the recovery chamber 100 through the other end 202 of the first pipe 200 and the first inlet 110 of the recovery chamber 100. . Steam may be discharged to the outside of the recovery chamber 100 through the steam outlet 130 of the recovery chamber 100 .
  • the steam outlet 130 may be disposed above the recovery chamber 100, and accordingly, steam having a low density may be easily discharged to the outside along the discharge path S through the steam outlet 130.
  • the recovery chamber 100 may be disposed above the heater device 400 . Accordingly, low-density steam that undergoes a phase change at a portion adjacent to the heater device 400 among the first and second pipes 200 and 300 can easily move to the recovery chamber 100 on the upper side.
  • Some of the water moving through the first pipe 200 does not undergo a phase change and may move to the internal space of the recovery chamber 100 through the first inlet 110 in a liquid state and be stored therein. At this time, the water stored in the inner space of the recovery chamber 100 may be at a high temperature just before the phase change.
  • High-temperature water stored in the inner space of the recovery chamber 100 may move to one end 301 of the second pipe 300 through the drain hole 140 by its own weight. Thereafter, the high-temperature water moving along the second pipe 300 is heated by the heater device 400 and can be easily phase-changed into steam.
  • the steam generation device 1 generates steam. Efficiency is increased and the amount of steam generated can be increased compared to the conventional instantaneous steam generator.
  • the heater device 400 may include a heating wire member 410 and a molding member 420 .
  • the heating wire member 410 may dissipate heat to the outside.
  • the molding member 420 may integrate the first pipe 200 and the hot wire member 410 .
  • the heater device 400 omits the fastening and fixing structure between the pipe and the hot wire, the whole can be slimmed down and an additional space inside the machine room 12 can be secured.
  • the molding member 420 may fix the first pipe 200 and the heating wire member 410 inside by a die casting method, but is not limited thereto.
  • the hot wire member 410 may be implemented as a sheath heater made of stainless steel, but the type is not limited thereto.
  • the molding member 420 may be formed of at least one of aluminum, copper, gold, and silver. That is, the molding member 420 is formed of a metal having high thermal conductivity, so that heat can be effectively transferred from the heating wire member 410 to the first pipe 200 .
  • the first pipe 200 and the hot wire member 410 may pass through the molding member 420 .
  • the hot wire member 410 may be disposed inside the molding member 420 rather than the first pipe 200 .
  • the heat generated from the heating wire member 410 may move to the first pipe 200 disposed outside the heating wire member 410 through the molding member 420 without loss.
  • heating wire member 410 is disposed outside the molding member 420 rather than the first pipe 200, some of the heat generated from the heating wire member 410 cannot be transferred to the first pipe 200, and to the outside. It can be dissipated meaninglessly. However, according to the arrangement relationship between the heating wire member 410 and the first pipe 200 according to an embodiment of the present disclosure, heat transfer efficiency from the heating wire member 410 to the first pipe 200 may increase.
  • the first pipe 200 may include a heating region 210 that is covered by the molding member 420 and spirally formed to surround the heating wire member 410 . Accordingly, since the spiral heating region 210 is disposed adjacent to the heating wire member 410 in a long section, heat transfer efficiency from the heating wire member 410 to the heating region 210 may be increased.
  • the second pipe 300 may include a re-heating area 310 surrounding the side surface 401 of the heater device 400 .
  • a side surface 401 of the heater device 400 may be a side surface of the molding member 420 . That is, water moving from the drain 140 of the recovery chamber 100 to the second pipe 300 may be phase-changed into steam while passing through the reheating area 310 adjacent to the heater device 400 .
  • the first pipe 200 includes a first spiral portion S1 passing through the heater device 400
  • the second pipe 300 includes a second spiral portion S2 surrounding the heater device 400.
  • can include Water flowing along the first spiral portion S1 may be primarily heated by the heater device 400, and water flowing along the second spiral portion S2 may be secondarily heated by the heater device 400. there is.
  • the re-heating area 310 of the second pipe 300 may be disposed outside the heater device 400 . That is, the first spiral portion S1 may be disposed inside the second spiral portion S2. Accordingly, since the heat dissipated from the heater device 400 is recycled to heat the water moving along the second pipe 300, the heat transfer efficiency of the steam generating device 1 can be increased.
  • the reheating area 310 of the second pipe 300 may be fastened to the side surface 401 of the heater device 400 by bolting or welding, but the fastening method is not limited thereto.
  • the front end 311 of the reheating area 310 may be connected to one end 301 of the second pipe 300 and disposed adjacent to the lower surface 403 of the heater device 400 .
  • the rear end 312 of the reheating area 310 may be connected to the other end 302 of the second pipe 300 and disposed adjacent to the upper surface 402 of the heater device 400 .
  • the upper and lower surfaces 402 and 403 of the heater device 400 may be upper and lower surfaces of the molding member 420 , respectively.
  • Water flowing along the first spiral portion S1 may flow downward due to gravity and the water supply pump device 500 .
  • the water flowing along the second spiral part S2 may flow upward due to the pressure of the water falling from the recovery chamber 100 and the density change according to the phase change.
  • the reheating area 310 is disposed adjacent to the heater device 400 in a long section corresponding to the entire height of the heater device 400, heat dissipated to the outside from the side surface 401 of the heater device 400. can be delivered in most cases.
  • the reheating area 310 may be formed in a spiral shape inclined upward at an angle a2 of 3 degrees or more and 10 degrees or less based on the horizontal direction. That is, the reheating region 310 may be formed to be inclined upward from the front end 311 toward the rear end 312 .
  • the drain hole 140 is disposed on the lower surface 150 of the recovery chamber 100 , and the lower surface 150 of the recovery chamber 100 may be inclined downward toward the drain hole 140 .
  • the first inlet 110, the second inlet 120, and the drain 140 are disposed below the recovery chamber 100, and the drain 140 includes the first inlet 110 and the second inlet 120. ) can be placed lower than.
  • liquid water stored in the recovery chamber 100 can be easily discharged to the second pipe 300 through the drain hole 140 without being accumulated in the recovery chamber 100 .
  • the lower surface 150 of the recovery chamber 100 may be inclined downward at an angle a1 of 2 degrees or more and 10 degrees or less based on the horizontal direction.
  • the steam generator 1000 may further include a water supply pump device 500 supplying water to one end 201 of the first pipe 200 .
  • the water supply pump device 500 may include a water tank in which water is stored and a motor that provides a driving force to supply water from the water tank to the one end 201 of the first pipe 200 .
  • the user may periodically fill the tank with water.
  • the water pump device 500 may supply water to one end 201 of the first pipe 200 so that the pressure in the first pipe 200 is 1 bar to 1.5 bar.
  • a processor (not shown) of the steam generating device 1000 operates the water pump device 500 first and then drives the heater device 400 after a predetermined time (eg, within 5 seconds). You can control it. Accordingly, since the heater device 400 is driven after the first pipe 200 is sufficiently filled with water, damage to the heater device 400 and damage to the first pipe 200 due to overheating may be prevented.
  • the steam generating device 1000 may further include a temperature sensor (not shown).
  • the temperature sensor may be disposed adjacent to the upper surface 402 of the heater device 400 to detect the temperature of water passing through the heater device 400 among water moving along the first pipe 200 .
  • the processor may receive data detected by the temperature sensor and control the heater device 400 to discharge steam at a predetermined temperature from the heater device 400 in a PID control method.
  • the steam generating device 1000 may further include a recovery pump device 600 that recovers water from one end 201 of the first pipe 200 .
  • the recovery pump device 600 may include a water tank in which water is recovered and a motor that provides a driving force so that water is recovered from one end 201 of the first pipe 200 to the water tank.
  • the water supply pump device 500 and the recovery pump device 600 are driven to scale in the pipe ( scale) can be removed. Accordingly, the descaling solution may be discharged to the water tank of the recovery pump device 600 .
  • the steam generating device 1000 may further include an insulating member (not shown) covering an outer surface of at least one of the recovery chamber 100 and the heater device 400 .
  • the heat insulating member may even cover the outer surface of the reheating region 310 of the second pipe 300 .
  • the heat insulating member may be formed of materials such as slentex, glass wool, ceramic wool, etc., but the type is not limited thereto.
  • the heat insulating member maintains the temperature of the steam and water in the recovery chamber 100 and removes the first and second heat from the heater device 400. Heat transfer efficiency to the pipes 200 and 300 can be increased.
  • FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating a heater device according to various embodiments of the present disclosure.
  • a heating wire member 410 is disposed inside the heating region 210 of the first pipe 200, and the heating region 210 has a spiral shape disposed inclined downward to surround the heating wire member 420.
  • the heating area 210 may descend until it is adjacent to the lower surface 403 of the heater device 400 and then rise to pass through the upper surface 402 of the heater device 400 and be connected to the recovery chamber 100 .
  • the heater device 400 may have a slim appearance as it has the above-described structure in which the first pipe 200 is disposed adjacent to the heating wire member 420 in a long section.
  • the second pipe 300 may be arranged to surround the side surface 401 of the heater device 400 like the structure of FIG. 2 .
  • a first pipe 200, a heating wire member 410, and a second pipe 300 may be sequentially disposed along the Y-axis direction.
  • the first pipe 200 and the hot wire member 410 may be integrated and fixedly disposed by the molding member 420 .
  • the second pipe 300 may be disposed on an outer surface of the heater device 400 to receive heat.
  • first pipe 200 and the second pipe 300 are not necessarily formed only in a spiral structure, but are formed by bending several times to receive heat with high efficiency from the hot wire member 410 in a long section. It can be formed in various shapes.

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Abstract

스팀 발생 장치가 개시된다. 본 스팀 발생 장치는 제1 유입구, 제2 유입구, 스팀 토출구 및 배수구를 포함하는 회수 챔버, 일단으로 물이 유입되고, 타단이 제1 유입구와 연결되는 제1 파이프, 일단이 배수구와 연결되고, 타단이 제2 유입구와 연결되는 제2 파이프 및 제1 및 제2 파이프를 따라 이동하는 물을 가열시키는 히터 장치를 포함한다.

Description

스팀 발생 장치 및 이를 포함하는 의류 관리 장치
본 개시는 구동 효율이 증대되고 컴팩트한 크기를 갖도록 개선된 구조를 갖는 스팀 발생 장치 및 이를 포함하는 의류 관리 장치에 관한 것이다.
종래의 스팀 발생 장치는, 수조에 수용된 물을 직접 끓여 스팀을 생성하는 수조식 스팀 발생 장치와 펌프를 이용하여 수조의 물을 보일러를 통과시켜 스팀을 생성하는 순간식 스팀 발생 장치로 구분된다.
수조식 스팀 발생 장치는, 큰 크기의 수조를 수용할 충분한 공간을 필요로 하며, 초기 스팀 발생 속도가 느리고, 에너지 손실이 큰 문제점이 있었다. 또한, 순간 스팀 발생 장치는 스팀 발생량이 작고, 보일러의 국부적 냉각에 의한 내구성 문제 및 펌프와 히터의 제어 로직이 복잡한 문제점이 있었다.
본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 개시의 목적은 구동 효율이 증대되고 컴팩트한 크기를 갖도록 개선된 구조를 갖는 스팀 발생 장치 및 이를 포함하는 의류 관리 장치를 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 스팀 발생 장치는, 제1 유입구, 제2 유입구, 스팀 토출구 및 배수구를 포함하는 회수 챔버, 일단으로 물이 유입되고, 타단이 상기 제1 유입구와 연결되는 제1 파이프, 일단이 상기 배수구와 연결되고 타단이 상기 제2 유입구와 연결되는 제2 파이프 및 상기 제1 및 제2 파이프를 따라 이동하는 물을 가열시키는 히터 장치를 포함할 수 있다.
상기 히터 장치는, 열을 외측으로 발산하는 열선 부재 및 상기 제1 파이프 및 상기 열선 부재를 일체화시키는 몰딩 부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 파이프 및 상기 열선 부재는 상기 몰딩 부재를 관통하고, 상기 열선 부재는 상기 제1 파이프보다 상기 몰딩 부재의 내측에 배치될 수 있다.
상기 제1 파이프는, 상기 몰딩 부재에 의해 커버되고, 상기 열선 부재를 둘러싸도록 나선형으로 형성되는 가열 영역을 포함할 수 있다.
상기 몰딩 부재는 알루미늄, 구리, 금 및 은 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
상기 제2 파이프는 상기 히터 장치의 측면을 감싸는 재 가열 영역을 포함할 수 있다.
상기 재 가열 영역은, 상기 제2 파이프의 일단과 연결되는 선단이 상기 히터 장치의 하면과 인접하게 배치되고, 상기 제2 파이프의 타단과 연결되는 후단이 상기 히터 장치의 상면과 인접하게 배치될 수 있다.
상기 재 가열 영역은 3도 이상 10도 이하의 각도로 상향 경사지게 나선형으로 형성될 수 있다.
상기 회수 챔버는 상기 히터 장치보다 상측에 배치될 수 있다.
상기 배수구는 상기 회수 챔버의 하면에 배치되고, 상기 회수 챔버의 하면은 상기 배수구를 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 회수 챔버의 하면은 2도 이상 10도 이하의 각도로 하향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 스팀 발생 장치는, 상기 제1 파이프의 일단으로 물을 공급하는 급수 펌프 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 스팀 발생 장치는, 상기 제1 파이프의 일단으로부터 물을 회수하는 회수 펌프 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 스팀 발생 장치는, 상기 회수 챔버 및 상기 히터 장치 중 적어도 하나의 외면을 커버하는 단열 부재를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 의류 관리 장치는, 의류 관리실 및 기계실을 포함하는 본체 및 상기 기계실에 배치되고, 상기 의류 관리실 내부로 스팀을 공급하도록 마련되는 스팀 발생 장치를 포함하고, 상기 스팀 발생 장치는, 제1 유입구, 제2 유입구, 스팀 토출구 및 배수구를 포함하는 회수 챔버, 일단으로 물이 유입되고, 타단이 상기 제1 유입구와 연결되는 제1 파이프, 일단 및 타단이 상기 배수구 및 상기 제2 유입구와 각각 연결되는 제2 파이프 및 상기 제1 및 제2 파이프를 따라 이동하는 물을 가열시키는 히터 장치를 포함할 수 있다.
상기 제1 파이프는, 상기 히터 장치를 통과하는 제1 나선부를 포함하고, 상기 제2 파이프는, 상기 히터 장치를 감싸는 제2 나선부를 포함할 수 있다.
상기 제1 나선부를 따라 흐르는 물은 하향으로 흐르고, 상기 제2 나선부를 따라 흐르는 물은 상향으로 흐를 수 있다.
상기 제1 나선부는 상기 제2 나선부의 내측에 배치될 수 있다.
상기 제1 유입구, 상기 제2 유입구 및 상기 배수구는 상기 회수 챔버의 하부에 배치되고, 상기 배수구는 상기 제1 유입구 및 상기 제2 유입구 보다 하측에 배치될 수 있다.
상기 회수 챔버는 상기 히터 장치 보다 상측에 배치될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 의류 관리 장치의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 히터 장치를 확대한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 히터 장치를 나타낸 도면들이다.
이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 의류 관리 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 의류 관리 장치(1)는 본체(10) 및 도어(20)를 포함할 수 있다. 본체(10)는 의류 관리 장치(1)의 외관을 형성하고, 의류 관리실(11) 및 기계실(12)을 포함할 수 있다. 도어(20)는 본체(10)에 회전 가능하게 연결되어 본체(10)의 의류 관리실(11)을 개폐할 수 있다.
의류 관리실(11)은 의류(C)를 수용할 수 있다. 기계실(12)은 의류 관리실(11)의 하측에 배치되어, 의류 관리실(11) 내부의 공기를 가열 또는 제습하는 장치들이 배치될 수 있다.
또한, 스팀 발생 장치(1000, 도 2)는 기계실(12)에 배치되고, 의류 관리실(11) 내부로 스팀을 공급하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 스팀 발생 장치(1000)는 기계실(12)로부터 의류 관리실(11)을 향하여 토출 경로(S)를 따라 상측으로 스팀을 토출할 수 있다.
의류 관리실(11)에 수용되는 의류(C)는 기계실(12)로부터 유입되는 공기 및 스팀에 의해 먼지 또는 이물질이 제거되며, 의류(C)에 베인 냄새가 제거될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 사시도이다. 도 3은 도 2의 히터 장치를 확대한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 스팀 발생 장치(1000)는 회수 챔버(100), 제1 파이프(200), 제2 파이프(300) 및 히터 장치(400)를 포함할 수 있다.
회수 챔버(100)는 제1 유입구(110), 제2 유입구(120), 스팀 토출구(130) 및 배수구(140)를 포함할 수 있다. 회수 챔버(100)는 기체 상태의 스팀 및 액체 상태의 물을 내부 공간에 수용할 수 있다.
회수 챔버(100)내에 수용되는 액체 상태의 물은 자중에 의해 배수구(140)를 통해 회수 챔버(100)의 외부로 배출될 수 있다.
제1 파이프(200)는 일단(201)으로 물이 유입되고, 타단(202)이 제1 유입구(110)와 연결될 수 있다.
제2 파이프(300)는 일단(301)이 배수구(140)와 연결되고, 타단(302)이 제2 유입구(120)와 연결될 수 있다.
제1 및 제2 파이프(200, 300)는 STS(Stainless Steel), 알루미늄, 동, 구리, 플라스틱 등의 재료로 형성될 수 있으나, 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
히터 장치(400)는 제1 및 제2 파이프(200, 300)를 따라 이동하는 물을 가열시킬 수 있다.
제1 파이프(200)의 일단(201)으로 유입되는 물은 히터 장치(400)에 의해 가열되어 스팀으로 상변화할 수 있다. 이후, 제1 파이프(200) 내의 스팀은 제1 파이프(200)의 타단(202) 및 회수 챔버(100)의 제1 유입구(110)를 통해 회수 챔버(100)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 스팀은 회수 챔버(100)의 스팀 토출구(130)를 통하여 회수 챔버(100)의 외부로 토출될 수 있다. 스팀 토출구(130)는 회수 챔버(100)의 상측에 배치될 수 있고, 이에 따라 밀도가 작은 스팀이 스팀 토출구(130)를 통하여 토출 경로(S)를 따라 용이하게 외부로 배출될 수 있다.
회수 챔버(100)는 히터 장치(400)보다 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 파이프(200, 300) 중 히터 장치(400)와 인접한 부분에서 상변화되는 저밀도의 스팀은 상측의 회수 챔버(100)로 용이하게 이동할 수 있다.
제1 파이프(200)를 통하여 이동하는 물 중 일부는 상변화가 되지 않고 액상으로 제1 유입구(110)를 통하여 회수 챔버(100)의 내부 공간으로 이동하여 저류될 수 있다. 이 때, 회수 챔버(100)의 내부 공간에 저류된 물은 상변화 직전 상태의 고온일 수 있다.
회수 챔버(100)의 내부 공간에 저류된 고온의 물은 자중에 의하여 배수구(140)를 통해 제2 파이프(300)의 일단(301)으로 이동할 수 있다. 이후, 제2 파이프(300)를 따라 이동하는 고온의 물은 히터 장치(400)에 의해 가열되어 스팀으로 용이하게 상변화될 수 있다.
즉, 제1 파이프(200)를 따라 이동하면서 미처 상변화되지 못한 고온의 물도, 제2 파이프(300)를 따라 이동하면서 조금만 재 가열되어도 스팀으로 상변화되므로, 스팀 발생 장치(1)의 스팀 발생 효율이 증대되고 종래의 순간식 스팀 발생 장치보다 스팀 발생량이 증가할 수 있다.
히터 장치(400)는 열선 부재(410) 및 몰딩 부재(420)를 포함할 수 있다. 열선 부재(410)는 열을 외측으로 발산할 수 있다. 몰딩 부재(420)는 제1 파이프(200) 및 열선 부재(410)를 일체화시킬 수 있다.
이에 따라, 히터 장치(400)는 파이프와 열선 사이의 체결 및 고정 구조가 생략되므로, 전체적으로 슬림화될 수 있으며 기계실(12) 내부에 추가 공간이 확보될 수 있다.
몰딩 부재(420)는 다이 캐스팅(die casting) 공법에 의하여 제1 파이프(200) 및 열선 부재(410)를 내부에 고정시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
열선 부재(410)는 스테인리스 재질의 시즈 히터(sheathe heater)로 구현될 수 있으나, 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
몰딩 부재(420)는 알루미늄, 구리, 금 및 은 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 즉, 몰딩 부재(420)는 열전도도가 높은 금속으로 형성되어, 열선 부재(410)로부터 제1 파이프(200)로 열을 효과적으로 전달할 수 있다.
제1 파이프(200) 및 열선 부재(410)는 몰딩 부재(420)를 관통할 수 있다. 열선 부재(410)는 제1 파이프(200)보다 몰딩 부재(420)의 내측에 배치될 수 있다.
이에 따라, 열선 부재(410)로부터 발생한 열은 열선 부재(410)보다 외측에 배치된 제1 파이프(200)로 몰딩 부재(420)를 통하여 손실 없이 이동할 수 있다.
만약, 열선 부재(410)가 제1 파이프(200)보다 몰딩 부재(420)의 외측에 배치된다면, 열선 부재(410)로부터 발생한 열 중 일부는 제1 파이프(200)로 전달되지 못하고, 외부로 무의미하게 발산될 수 있다. 그러나, 본 개시의 일 실시예에 따른 열선 부재(410)와 제1 파이프(200)의 배치 관계에 따르면, 열선 부재(410)로부터 제1 파이프(200)로의 열 전달 효율이 증가할 수 있다.
제1 파이프(200)는 몰딩 부재(420)에 의해 커버되고, 열선 부재(410)를 둘러싸도록 나선형으로 형성되는 가열 영역(210)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 나선형의 가열 영역(210)은 열선 부재(410)와 긴 구간에서 서로 인접하게 배치되므로, 열선 부재(410)로부터 가열 영역(210)으로의 열 전달 효율이 증가할 수 있다.
제2 파이프(300)는 히터 장치(400)의 측면(401)을 감싸는 재 가열 영역(310)을 포함할 수 있다. 히터 장치(400)의 측면(401)은 몰딩 부재(420)의 측면일 수 있다. 즉, 회수 챔버(100)의 배수구(140)로부터 제2 파이프(300)로 이동한 물은 히터 장치(400)와 인접한 재 가열 영역(310)을 통과하면서 스팀으로 상변화될 수 있다.
즉, 제1 파이프(200)는 히터 장치(400)를 통과하는 제1 나선부(S1)를 포함하고, 제2 파이프(300)는 히터 장치(400)를 감싸는 제2 나선부(S2)를 포함할 수 있다. 제1 나선부(S1)를 따라 흐르는 물은 히터 장치(400)에 의해 1차 가열될 수 있고, 제2 나선부(S2)를 따라 흐르는 물은 히터 장치(400)에 의해 2차 가열될 수 있다.
제2 파이프(300)의 재 가열 영역(310)은 히터 장치(400)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 제1 나선부(S1)는 제2 나선부(S2)의 내측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 히터 장치(400)로부터 외부로 발산되는 열이 제2 파이프(300)를 따라 이동하는 물을 가열하는 데 재활용되므로, 스팀 발생 장치(1)의 열 전달 효율이 증대될 수 있다.
제2 파이프(300)의 재 가열 영역(310)은 히터 장치(400)의 측면(401)에 볼트 체결 또는 용접으로 체결될 수 있으나, 체결 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
재 가열 영역(310)의 선단(311)은, 제2 파이프(300)의 일단(301)과 연결되고 히터 장치(400)의 하면(403)과 인접하게 배치될 수 있다. 재 가열 영역(310)의 후단(312)은 제2 파이프(300)의 타단(302)과 연결되고 히터 장치(400)의 상면(402)과 인접하게 배치될 수 있다. 히터 장치(400)의 상면(402) 및 하면(403)은 각각 몰딩 부재(420)의 상면 및 하면일 수 있다.
제1 나선부(S1)를 따라 흐르는 물은 중력 및 급수 펌프 장치(500)에 의해 하향으로 흐를 수 있다. 제2 나선부(S2)를 따라 흐르는 물은 회수 챔버(100)로부터 낙하하는 물의 가압력 및 상변화에 따른 밀도 변화에 의해 상향으로 흐를 수 있다.
즉, 재 가열 영역(310)은 히터 장치(400)의 전체 높이에 대응되는 긴 구간에서 히터 장치(400)와 인접하게 배치되므로, 히터 장치(400)의 측면(401)으로부터 외부로 발산되는 열을 대부분 전달받을 수 있다.
구체적으로, 재 가열 영역(310)은 수평 방향을 기준으로 3도 이상 10도 이하의 각도(a2)로 상향 경사지게 나선형으로 형성될 수 있다. 즉, 재 가열 영역(310)은 선단(311)으로부터 후단(312)을 향하여 상향 경사지게 형성될 수 있다.
액상의 물로부터 가열되어 상변화되는 스팀은 밀도가 낮아져 상승하는 경향을 가질 수 있다. 즉, 재 가열 영역(310)이 상향 경사지게 형성된 나선형의 구조를 가짐에 따라, 재 가열 영역(310) 내에서 액상의 물로부터 상변화된 스팀은 역류하지 않고 제2 유입구(120)를 향하여 용이하게 이동할 수 있다.
배수구(140)는 회수 챔버(100)의 하면(150)에 배치되고, 회수 챔버(100)의 하면(150)은 배수구(140)를 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 유입구(110), 제2 유입구(120) 및 배수구(140)는 회수 챔버(100)의 하부에 배치되고, 배수구(140)는 제1 유입구(110) 및 제2 유입구(120) 보다 하측에 배치될 수 있다.
이에 따라, 회수 챔버(100)에 저류되는 액상의 물은 회수 챔버(100)에 고이지 않고 배수구(140)를 통하여 제2 파이프(300)로 용이하게 배출될 수 있다.
구체적으로, 회수 챔버(100)의 하면(150)은 수평 방향을 기준으로 2도 이상 10도 이하의 각도(a1)로 하향 경사지게 형성될 수 있다.
이에 따라, 회수 챔버(100)에 수용된 액상의 물이 배수구(140)로 용이하게 배출될 수 있을 뿐만 아니라, 회수 챔버(100)의 하면(150)이 큰 각도로 하향 경사져서 배수구(140)로 물이 과도하게 배출되어 제2 파이프(300)상에서 물이 적체되는 현상을 방지할 수 있다.
스팀 발생 장치(1000)는, 제1 파이프(200)의 일단(201)으로 물을 공급하는 급수 펌프 장치(500)를 더 포함할 수 있다.
급수 펌프 장치(500)는 물이 저장되는 수조, 수조로부터 제1 파이프(200)의 일단(201)으로 물을 공급하도록 구동력을 제공하는 모터를 포함할 수 있다. 사용자는 주기적으로 수조 내에 물을 충전할 수 있다. 급수 펌프 장치(500)는 제1 파이프(200)내의 압력이 1바(bar) 내지 1.5바가 되도록 제1 파이프(200)의 일단(201)으로 물을 공급할 수 있다.
예를 들어, 스팀 발생 장치(1000)의 프로세서(미도시)는 급수 펌프 장치(500)가 먼저 작동 된 후, 기설정된 시간(예를 들어, 5초이내) 후 히터 장치(400)가 구동되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제1 파이프(200) 내의 물이 충분히 채워진 후 히터 장치(400)가 구동되므로, 과열에 의한 히터 장치(400)의 손상 및 제1 파이프(200)의 파손을 방지할 수 있다.
한편, 스팀 발생 장치(1000)는 온도 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 온도 센서는 히터 장치(400)의 상면(402)과 인접한 곳에 배치되어, 제1 파이프(200)를 따라 이동하는 물 중 히터 장치(400)를 통과한 물의 온도를 감지할 수 있다.
프로세서는 온도 센서로부터 감지된 데이터를 수신하여 PID 제어 방식으로 기설정된 온도의 스팀이 히터 장치(400)로부터 토출되도록 히터 장치(400)를 제어할 수 있다.
스팀 발생 장치(1000)는, 제1 파이프(200)의 일단(201)으로부터 물을 회수하는 회수 펌프 장치(600)를 더 포함할 수 있다.
회수 펌프 장치(600)는 물이 회수되는 수조, 제1 파이프(200)의 일단(201)으로부터 수조로 물이 회수되도록 구동력을 제공하는 모터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 파이프(200)의 온도가 60도 이내로 유지되도록 히터 장치(400)를 제어한 상태에서, 급수 펌프 장치(500) 및 회수 펌프 장치(600)를 구동하여, 파이프 내의 스케일(scale)을 제거할 수 있다. 이에 따라, 디 스케일링 용액은 회수 펌프 장치(600)의 수조로 배출될 수 있다.
스팀 발생 장치(1000)는, 회수 챔버(100) 및 히터 장치(400) 중 적어도 하나의 외면을 커버하는 단열 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 단열 부재는 제2 파이프(300)의 재 가열 영역(310)의 외면까지 커버할 수 있다. 단열 부재는 슬렌텍스(slentex), 글라스 울(glass wool), 세라믹 울(ceramic wool) 등의 재료로 형성될 수 있으나, 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라, 열이 회수 챔버(100)나 히터 장치(400)의 외부로 전달되지 않으므로, 단열 부재는 회수 챔버(100) 내의 스팀 및 물의 온도를 유지시키며 히터 장치(400)로부터 제1 및 제2 파이프(200, 300)로의 열전달효율을 증대시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 히터 장치를 나타낸 도면들이다.
도 4를 참조하면, 열선 부재(410)가 제1 파이프(200)의 가열 영역(210)의 내측에 배치되고, 가열 영역(210)은 열선 부재(420)를 둘러싸도록 하향 경사지게 배치되는 나선형의 구조를 가질 수 있다. 가열 영역(210)은 히터 장치(400)의 하면(403)과 인접할 때까지 하강하다가 상승하여 히터 장치(400)의 상면(402)을 관통하고 회수 챔버(100)와 연결될 수 있다. 히터 장치(400)는 제1 파이프(200)가 긴 구간에서 열선 부재(420)와 인접하게 배치되는 상술한 구조를 가짐에 따라, 슬림한 외관을 가질 수 있다. 도 4에 도시되지는 않았지만, 제2 파이프(300)는 도 2의 구조와 마찬가지로 히터 장치(400)의 측면(401)을 감싸도록 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 파이프(200), 열선 부재(410) 및 제2 파이프(300)가 Y축 방향을 따라 차례대로 배치될 수 있다. 제1 파이프(200)와 열선 부재(410)는 몰딩 부재(420)에 의해 일체화되어 고정 배치될 수 있다. 제2 파이프(300)는 히터 장치(400)의 외면에 배치되어 열을 전달받을 수 있다.
즉, 제1 파이프(200) 및 제2 파이프(300)는 반드시 나선형의 구조로만 형성되어야 하는 것은 아니고, 수차례 절곡 형성되어 긴 구간에서 열선 부재(410)로부터 높은 효율로 열을 전달받을 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (15)

  1. 제1 유입구, 제2 유입구, 스팀 토출구 및 배수구를 포함하는 회수 챔버;
    일단으로 물이 유입되고, 타단이 상기 제1 유입구와 연결되는 제1 파이프;
    일단이 상기 배수구와 연결되고, 타단이 상기 제2 유입구와 연결되는 제2 파이프; 및
    상기 제1 및 제2 파이프를 따라 이동하는 물을 가열시키는 히터 장치;를 포함하는 스팀 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히터 장치는,
    열을 외측으로 발산하는 열선 부재 및
    상기 제1 파이프 및 상기 열선 부재를 일체화시키는 몰딩 부재를 포함하는 스팀 발생 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 파이프 및 상기 열선 부재는 상기 몰딩 부재를 관통하고,
    상기 열선 부재는 상기 제1 파이프보다 상기 몰딩 부재의 내측에 배치되는 스팀 발생 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 파이프는,
    상기 몰딩 부재에 의해 커버되고, 상기 열선 부재를 둘러싸도록 나선형으로 형성되는 가열 영역을 포함하는 스팀 발생 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 몰딩 부재는 알루미늄, 구리, 금 및 은 중 적어도 하나로 형성되는 스팀 발생 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 파이프는 상기 히터 장치의 측면을 감싸는 재 가열 영역을 포함하는 스팀 발생 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재 가열 영역은,
    상기 제2 파이프의 일단과 연결되는 선단이 상기 히터 장치의 하면과 인접하게 배치되고,
    상기 제2 파이프의 타단과 연결되는 후단이 상기 히터 장치의 상면과 인접하게 배치되는 스팀 발생 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 재 가열 영역은 3도 이상 10도 이하의 각도로 상향 경사지게 나선형으로 형성되는 스팀 발생 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회수 챔버는 상기 히터 장치보다 상측에 배치되는 스팀 발생 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배수구는 상기 회수 챔버의 하면에 배치되고,
    상기 회수 챔버의 하면은 상기 배수구를 향하여 하향 경사지게 형성되는 스팀 발생 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회수 챔버의 하면은 2도 이상 10도 이하의 각도로 하향 경사지게 형성되는 스팀 발생 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파이프의 일단으로 물을 공급하는 급수 펌프 장치;를 더 포함하는 스팀 발생 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파이프의 일단으로부터 물을 회수하는 회수 펌프 장치;를 더 포함하는 스팀 발생 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 회수 챔버 및 상기 히터 장치 중 적어도 하나의 외면을 커버하는 단열 부재;를 더 포함하는 스팀 발생 장치.
  15. 의류 관리실 및 기계실을 포함하는 본체; 및
    상기 기계실에 배치되고, 상기 의류 관리실 내부로 스팀을 공급하도록 마련되는 스팀 발생 장치;를 포함하고,
    상기 스팀 발생 장치는,
    제1 유입구, 제2 유입구, 스팀 토출구 및 배수구를 포함하는 회수 챔버,
    일단으로 물이 유입되고, 타단이 상기 제1 유입구와 연결되는 제1 파이프,
    일단이 상기 배수구와 연결되고, 타단이 상기 제2 유입구와 연결되는 제2 파이프, 및
    상기 제1 및 제2 파이프를 따라 이동하는 물을 가열시키는 히터 장치를 포함하는 의류 관리 장치.
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