KR20090039999A - 물저장통 및 이를 구비한 스팀청소기 - Google Patents

물저장통 및 이를 구비한 스팀청소기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 물저장통은, 스팀 청소기 몸체에 착탈 가능하게 설치되며, 물 보충 및 배출에 사용되는 주입구가 바닥면에 형성된 물저장통 몸체; 및 상기 물저장통 몸체에 설치되며, 상기 주입구를 통해 상기 물저장통에 물을 보충할 때와 저장된 물을 배출할 때, 통과하는 물에 포함된 경도성분을 제거하는 이온교환장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이상과 같은 본 발명에 의하면, 물저장통에 물을 보충할 때 이온교환장치에서 보충되는 물속의 경도성분을 제거하고, 저장된 물을 스팀 청소를 위해 배출할 때 다시 한번 저장된 물이 이온교환장치를 통과하면서 배출되기 때문에, 물 내부에 포함된 경도성분이 보다 효율적으로 제거되므로, 스팀 청소기의 스케일 발생을 방지할 수 있다.
스팀청소기, 이온교환수지, 연수장치, 연수화과정, 연수필터

Description

물저장통 및 이를 구비한 스팀청소기{Water container and Steam Cleaner having the same}
본 발명은 이온교환장치가 마련된 물저장통을 가지는 스팀 청소기능을 가지는 진공 청소기 또는 스팀 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 스팀청소기는 피청소면의 찌든 때나 말라붙은 먼지 등을 효율적으로 제거하기 위해 피청소면에 스팀을 분사하면서 청소할 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 스팀청소기는 진공청소 기능을 함께 겸할 수 있도록 진공청소부를 함께 구비하는 것도 제품화된 바 있다.
일반적으로 스팀 청소기에 사용되는 물은 수돗물이 많이 사용되는데, 수돗물의 수질이 좋지 않은 국가의 경우, 수돗물 내에 스케일(scale)을 유발하는 경도성분(Ca2 + 및 Mg2 +)이 포함되는 경우가 많다.
이처럼 경도성분이 포함된 물은 물저장통 내에 장기간 방치할 경우, 상기 경도성분의 화학적 결합물, 예컨대, CaCO3가 침전하여 물저장통의 내주면 또는 히터 표면에 스케일을 형성하게 된다.
물저장통 내에 생성된 스케일이 부패하면, 저장된 물에서 악취가 발생하므로, 스팀 청소를 하더라도 청소면에서 불쾌한 냄새가 지속될 수 있다. 또한, 외부가 금속재질로 이루어진 히터에 상기 경도성분에 의한 스케일이 고착되면, 히터가 부식됨은 물론, 히터 표면에 고착된 스케일이 히터의 열을 단열하는 역할을 수행하므로, 히터의 열효율이 저하된다. 또한, 상기 경도성분은 히터에서 발생된 스팀이 분사되는 노즐 주변에서 스케일을 형성할 수도 있는데, 이 경우, 노즐 주변의 스케일은 노즐 막힘 등의 문제를 유발할 수도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 스팀 청소기에 공급되는 물에서 경도성분(Ca2 + 및 Mg2 +)을 제거하여, 물저장통, 히터 및 노즐에 스케일이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 물저장통 및 이를 구비한 스팀 청소기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 물저장통은, 물 보충 및 배출에 사용되는 주입구가 바닥면에 형성된 물저장통 몸체; 및 상기 물저장통 몸체에 설치되며, 상기 주입구를 통해 상기 물저장통에 물을 보충할 때와 저장된 물을 배출할 때, 물에 포함된 경도성분을 제거하는 이온교환장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 이온교환장치는, 상기 물저장통 내측 바닥면에 밀착되도록 설치되며, 일단은 상기 주입구와 연통되고, 타단은 물저장통 내부의 저수공간과 연통되는 프레임; 및 상기 프레임 내측에 지지되어, 통과하는 물 내부에 포함된 경도성분을 제거하는 이온교환수지;를 포함하는 것이 좋다.
상기 프레임은, 상기 주입구와 연통되어, 물 보충시 상기 주입구를 통해 유입되는 물을 상기 이온교환수지로 공급하고, 물 배출시 상기 이온교환수지에서 경도성분이 제거된 물을 상기 주입구로 배출하는 하나 이상의 제 1 통공; 및 상기 물저장통 내측의 저수공간과 연통되어, 물 보충시 상기 이온교환수지가 연수화한 물을 물저장통 내측으로 공급하고, 물 배출시 상기 물저장통 내에 저장된 물을 상기 이온교환수지 측으로 공급하는 적어도 하나 이상의 제 2 통공;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 및 제 2 통공에는 유출입하는 물의 불순물을 여과하는 제 1 및 제 2 필터;가 설치되는 것이 좋다.
상기 제 1 및 제 2 통공은 서로 마주보지 않도록 배치되는 것이 좋은데, 바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 통공은 서로 수직으로 배치되어 상기 제 1 및 제 2 통공을 통과하는 물의 유로 길이를 길게 형성하는 것이 좋다.
본 발명에 의한 스팀 청소기는, 스팀 청소기 몸체; 및 상기 스팀 청소기 몸체에 착탈 가능하게 설치되는 상기한 바와 같이 구성된 물저장통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 물저장통의 바닥면에 형성된 주입구는 뚜껑에 의해 밀폐되고, 상 기 뚜껑에는 상기 스팀 청소기 몸체에 상기 물저장통이 장착될 경우 유로를 오픈하고, 상기 스팀 청소기 몸체로부터 상기 물저장통이 탈착될 경우 유로를 폐쇄되는 밸브유닛이 마련되는 것이 좋다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 물저장통에 물을 보충할 때와, 저장된 물을 스팀 청소를 위해 배출할 때 이중으로, 연수화 과정이 진행되기 때문에, 물 내부에 포함된 경도성분이 보다 효율적으로 제거되는 것이 가능하므로, 스케일 발생에 따른 스팀 청소기의 오작동 및 고장을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 함께 설명한다.
본 발명에 의한 스팀 청소기의 물저장통은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 물저장통 몸체(100) 및 이온교환장치(120)를 포함한다.
물저장통 몸체(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 스팀 청소기능이 구비된 스팀 청소기 본체(1) 내부에 착탈 가능하게 설치될 수 있으며, 진공 청소기능이 없는 일반적인 스팀 청소기에 설치되는 것도 가능하다. 이하에서는, 이해를 돕기 위해, 진공청소기능을 가지는 스팀 청소기에 적용된 경우를 예시로 하여 설명하도록 한다.
물저장통 몸체(100)의 바닥면에는 주입구(101)가 형성된다. 상기 주입구(101)는 물저장통 몸체(100) 내부로 물을 보충하거나, 저장된 물을 물저장통 몸체(100) 외부로 배출한다.
상기 주입구(101)는 뚜껑(102)에 의해 밀폐되는데, 상기 뚜껑(102)은 상기 물저장통 몸체(100)가 스팀 청소기에 장착되었는지의 여부에 따라 유로를 개폐하는 밸브유닛(102a)을 포함한다. 상기 밸브유닛(102a)은 상기 물저장통 몸체(100)가 스팀 청소기에 장착될 경우에 유로가 개방되고, 상기 물저장통 몸체(100)가 스팀 청소기에서 제거될 경우 유로가 폐쇄된다.
상기 이온교환장치(120)는 상기 물저장통 몸체(100) 내부에 설치되며, 상기 주입구(101)를 통해 유출입(流出入)되는 물속의 경도성분을 제거하는 것으로, 프레임(121)과 이온교환수지(122)를 포함한다.
상기 프레임(121)은 스팀 청소기 사용시 저장된 물(W)에 항상 침잠(沈潛)될 수 있도록, 상기 프레임(121)의 바닥면이, 상기 물저장통(100) 내측 바닥면에 밀착되도록 설치된다.
상기 프레임(121)의 일단은 상기 주입구(101)와 연통되게 설치되고, 타단은 상기 물저장통(100) 내측의 저수공간과 연통되도록 설치되는데, 이를 위해, 일단에는 제 1 통공(121a)이 형성되고, 타단에는 제 2 통공(121b)이 마련된다.
상기 제 1 통공(121a)은 상기 주입구(101)와 연통되어, 물 보충시 상기 주입구(101)를 통해 유입되는 물을 상기 이온교환수지(122)로 공급하고, 물 배출시 상기 이온교환수지(122)에서 경도성분이 제거된 물을 상기 주입구(101)로 배출한다. 상기 제 1 통공(121a)은 하나만 형성될 수도 있으며, 일정 간격으로 복수로 마련되는 것도 가능하다.
상기 제 2 통공(121b)은 상기 물저장통 몸체(100) 내측의 저수공간과 연통되 어, 물 보충시 상기 이온교환수지(122)가 연수화한 물을 물저장통 몸체(100) 내측으로 공급하고, 물 배출시 상기 저수공간에 저장된 물(W)을 상기 이온교환수지(122) 측으로 공급한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 통공(121b)은 상기 프레임(121)의 상측면에 형성되는 것이 좋으며, 상기 제 1 통공(121a)은 상기 제 2 통공(121b)과 마주보지 않도록 상기 제 1 통공(121a)과 수직한 위치에 형성된다. 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 통공(121a)이 형성된 프레임(121)의 일단은 상기 주입구(101)와 대응되는 지름을 가지는 내통부를 형성하여, 상기 내통부의 내주면 상에 제 1 통공(121a)이 형성되는 것이 좋다.
그리고, 상기 프레임(121)의 상측면의 주입구(101)와 대응되는 면(121c)는 상기 내통부의 막힌단을 형성할 수 있도록, 제 2 통공(121b)이 형성되지 않도록 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 제 1 통공(121a)과 제 2 통공(121b)을 통해 상기 이온교환수지(122)로 유출입되는 물이 "L"자형 유로를 가지게 되므로(도 4 참조), 최대한 오래 이온교환수지(122)에 머물 수 있다.
상기 이온교환수지(122)는 상기 프레임(121)에 의해 상기 물저장통 몸체(100)의 바닥면에 배치된다. 따라서, 스팀 청소기 사용시 상기 물저장통 몸체(100)에 저장된 물(W)에 항상 침잠되므로, 상기 주입구(101)를 통해 배출을 대기하고 있는 물들이 장시간 동안 상기 이온교환수지(122) 내에 머물 수 있다.
상기 이온교환수지(122)는 물에 포함된 경도성분(Ca2 + 및 Mg2 +)과 반응할 수 있도록 다수의 Na형 양이온교환수지로 이루어질 수 있다. 이러한 다수의 이온교환수지(122)는 물과의 접촉면적을 확대할 수 있도록 알갱이 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 물저장통 및 이를 구비한 스팀 청소기의 동작을 도 3 내지 도 5와 함께 설명한다.
일반적으로 스팀 청소에 사용되는 물은 수돗물을 사용하게 되는데, 물저장통 몸체(100)에 물을 보충하기 위해 사용자는 스팀 청소기(1, 도 5 참조)로부터 물저장통 몸체(100)를 분리한다.
그리고, 사용자는 상기 물저장통 몸체(100)의 바닥면에 형성된 주입구(101)를 밀폐하고 있는 뚜껑(102)을 돌려 제거하고, 개방된 상기 주입구(101)에 수돗물을 직접 공급한다.
상기 주입구(101)를 통해 공급되는 수돗물은 스케일을 유발할 수 있는 경도성분을 포함할 수 있는데, 이처럼 경도성분이 포함된 물은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 필터(121d) 및 상기 프레임(121)의 제 1 통공(121a)을 통과하면서 입자가 큰 오물이 여과된 상태로 이온교환수지(122)에 공급된다.
상기 이온교환수지(122)는 상기 제 1 필터(121d) 및 제 1 통공(121a)을 통과한 수돗물 내에 포함되어 있는 경도성분을 화학반응을 통해 제거하고, 제 2 통공(121b)과 제 2 필터(121e)를 통해 물저장통 몸체(100) 내측에 마련된 저수공간에 물을 보충한다.
상기 화학반응은, 다음의 반응식으로 나타낼 수 있다.
2(RSO3Na) + Ca2 ↔ (RSO3)2Ca + 2Na+ (흡착반응)
여기서, R은 이온교환수지의 고분자기본이다.
즉, 물에 포함되어 있는 경도성분(Ca2 + 및 Mg2 +)은 나트륨 이온(Na+)과 교환이 이루어짐에 따라 경도성분(Ca2 + 및 Mg2 +)이 알갱이 형태의 다수의 이온교환수지(122)의 표면에 흡착되면서, 보충된 물속에 포함된 경도성분이 제거되는 연수화 반응이 일어나게 되는 것이다.
한편, 물저장통 몸체(100) 내부에 충분한 양의 물이 저장되면, 상기 물저장통 몸체(100)는 다시 스팀 청소기 본체(1)에 장착된다.
도 4는 물저장통 몸체(100)가 스팀 청소기에 장착된 상태를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 이온교환수지(122)와 주입구(101)는 물저장통 몸체(100)의 바닥면 측에 위치하며, 상기 뚜껑(102)에 마련된 밸브유닛(102a)은 스팀 청소기 본체(1)에 설치된 히터(미도시)로 연결된 유로를 개방하고 있다.
스팀 청소기가 작동을 시작하면, 상기 물저장통 몸체(100)에 저장된 물(W)은 제 2 필터(121e)와 제 2 통공(121b)을 거쳐 상기 이온교환수지(122)로 유입되며, 상기 이온교환수지(122)에서 화학반응을 통해 물 보충시와 동일한 방법으로, 다시 한번 연수화 과정을 거친후, 제 1 통공(121a)과 제 1 필터(121d)를 통해 상기 주입구(101)로 배출되고, 배출된 연수화된 물은 상기 히터에 공급되어 스팀을 발생시킨다.
한편, 이온교환수지(122)와 주입구(101)는 물저장통 몸체(100)의 바닥면 측에 위치하기 때문에, 물저장통 몸체(100)에 저장된 물(W)은 상기 이온교환수지(122)에 머무른 상태로 배출을 대기하고 있다. 따라서, 저수공간에 저장된 물(W)은 배출 직전까지 상기 이온교환수지(122)에서 화학반응 시간을 최대한 길게 형성될 수 있어, 배출시 연수화 반응의 효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 의한 스팀 청소기는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기한 바와 같이 구성된 물저장통 몸체(100)가 설치되는 스팀 청소기 본체(1)와, 스팀 분출을 위한 노즐을 구비한 브러쉬(2)를 포함한다. 스팀 청소기에는 사용자의 필요에 따라 진공청소기능이 추가될 수도 있고, 진공청소기능이 제외된 스팀 청소기능만을 구현하는 것도 가능하다. 스팀 청소 및 진공청소를 위한 구성 및 동작은 본 발명의 요지와는 관련성이 적으므로 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이 물저장통 몸체(100)에 마련된 저수공간에 물을 공급할 때와 저장된 물을 배출할 때 이중으로 이온교환수지(122)를 통한 연수화 과정을 거치기 때문에, 물저장통 내부 및 히터 표면 등에 스케일이 발생되는 것을 방지할 수 있어, 스케일 형성에 따른 각종 스팀 청소기의 각종 오작동 및 제품하자를 방지할 수 있다.
스팀 청소기 및 스팀 청소기능을 가지는 진공 청소기에 적용 가능하며, 다리 미와 같은 스팀을 이용한 가정용 전자제품에도 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 스팀 청소기의 물저장통을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 측 단면도,
도 3은 물저장통에 물이 보충되면서 연수화되는 과정을 도시한 측단면도,
도 4는 물저장통에 저장된 물이 배출되면서 연수화되는 과정을 도시한 측단면도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 스팀 청소기의 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100; 물저장통 몸체 101; 주입구
102; 뚜껑 102a; 밸브유닛
120; 이온교환장치 121; 프레임
121a; 제 1 통공 121b; 제 2 통공
121d; 제 1 필터 121e; 제 2 필터
122; 이온교환수지 W; 물

Claims (14)

  1. 물 보충 및 배출에 사용되는 주입구가 바닥면에 형성된 물저장통 몸체; 및
    상기 물저장통 몸체에 설치되며, 상기 주입구를 통해 상기 물저장통에 물을 보충할 때와 저장된 물을 배출할 때, 물에 포함된 경도성분을 제거하는 이온교환장치;를 포함하는 물저장통.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이온교환장치는,
    상기 물저장통 내측 바닥면에 밀착되도록 설치되며, 일단은 상기 주입구와 연통되고, 타단은 물저장통 내부의 저수공간과 연통되는 프레임; 및
    상기 프레임 내측에 지지되어, 통과하는 물 내부에 포함된 경도성분을 제거하는 이온교환수지;를 포함하는 물저장통.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 프레임은,
    상기 주입구와 연통되어, 물 보충시 상기 주입구를 통해 유입되는 물을 상기 이온교환수지로 공급하고, 물 배출시 상기 이온교환수지에서 경도성분이 제거된 물을 상기 주입구로 배출하는 하나 이상의 제 1 통공; 및
    상기 물저장통 내측의 저수공간과 연통되어, 물 보충시 상기 이온교환수지가 연수화한 물을 물저장통 내측으로 공급하고, 물 배출시 상기 물저장통 내에 저장된 물을 상기 이온교환수지 측으로 공급하는 적어도 하나 이상의 제 2 통공;을 포함하 는 물저장통.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 통공에는 유출입하는 물의 불순물을 여과하는 제 1 및 제 2 필터;가 설치된 것을 포함하는 물저장통.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 통공은 서로 마주보지 않도록 배치된 물저장통.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 통공은 서로 수직으로 배치된 물저장통.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 주입구는, 뚜껑에 의해 밀폐되며,
    상기 뚜껑은, 상기 물저장통의 장착 여부에 따라 선택적으로 개폐되는 밸브유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 청소기.
  8. 스팀 청소기 몸체;
    상기 스팀 청소기 몸체에 착탈 가능하게 설치되며, 물 보충 및 배출에 사용되는 주입구가 바닥면에 형성된 물저장통 몸체; 및
    상기 물저장통 몸체에 설치되며, 상기 주입구를 통해 상기 물저장통에 물을 보충할 때와 저장된 물을 배출할 때, 통과하는 물에 포함된 경도성분을 제거하는 이온교환장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 청소기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 이온교환장치는,
    스팀 청소기 사용시 저장된 물에 항상 침잠될 수 있도록, 상기 물저장통 내측 바닥면에 밀착되도록 설치되며, 일단은 상기 주입구와 연통되고, 타단은 물저장통 내부의 저수공간과 연통되는 프레임; 및
    상기 프레임 내측에 지지되어, 통과하는 물 내부에 포함된 경도성분을 제거하는 이온교환수지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 청소기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 프레임은,
    상기 주입구와 연통되어, 물 보충시 상기 주입구를 통해 유입되는 물을 상기 이온교환수지로 공급하고, 물 배출시 상기 이온교환수지에서 경도성분이 제거된 물을 상기 주입구로 배출하는 하나 이상의 제 1 통공; 및
    상기 물저장통 내측의 저수공간과 연통되어, 물 보충시 상기 이온교환수지가 연수화한 물을 물저장통 내측으로 공급하고, 물 배출시 상기 물저장통 내에 저장된 물을 상기 이온교환수지 측으로 공급하는 적어도 하나 이상의 제 2 통공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 청소기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 통공에는 유출입하는 물의 불순물을 여과하는 제 1 및 제 2 필터;가 설치된 것을 특징으로 하는 스팀 청소기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 통공은 서로 마주보지 않도록 배치된 것을 특징으로 하는 스팀 청소기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 통공은 서로 수직으로 배치된 것을 특징으로 하는 스팀 청소기.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 주입구는, 뚜껑에 의해 밀폐되며,
    상기 뚜껑은, 상기 스팀 청소기 몸체에 상기 물저장통이 장착될 경우 유로를 오픈하고, 상기 스팀 청소기 몸체로부터 상기 물저장통이 탈착될 경우 유로를 폐쇄되는 밸브유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀 청소기.
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