KR20130021312A - 휴대용 스팀발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치는 별도의 저수통을 구비하는 일이 없고 그 크기가 작기 때문에 장소에 구애 없이 어느 곳에서나 휴대용으로서 사용할 수 있고, 또한 종래와 달리 물공급의 중단없이 지속적으로 할 수 있기 때문에 작업의 연속성이 뛰어나고, 바이메탈로서 구성되는 온도측정 및 온/오프제어장치를 사용하기 때문에, 혹시라도 발생할 수도 있는 안전사고를 완벽하게 차단할 수 있으며, 가열장치의 히터를 기존의 습식이 아닌 건식으로 구성하였기 때문에, 히터의 산화를 방지하여 히터의 내구성을 향상시키고 또한 히터의 피로수명이 다하였을 때는 용이하게 교체할 수 있다.

Description

휴대용 스팀발생장치{Portable steam generating apparatus}

본 발명은 휴대가 간편하고 또한 지속적으로 스팀을 발생할 수 있으며, 안전사고를 완전하게 예방할 수 있는 휴대용 스팀발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 스팀발생장치는, 세탁소의 증기 다리미, 보일러, 증기터빈 등과 같이 다양한 장치에 사용된다. 이와 같은 스팀발생장치는 현재 거의 대부분 고정된 장소에 사용되고 있지만, 간혹 휴대용으로 사용할 필요가 있다.

예컨대, 겨울철 추위에 배관이 얼어붙는 경우, 특히 아파트 등에서 겨울철 추위에 수도배관 등이 얼어붙는 경우에, 지금 현재로서는 뜨거운 물을 배관에 부어 배관 속의 결빙체, 예컨대 물을 녹이거나 또는 배관을 직접 가열하여 결빙체를 녹이는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 뜨거운 물을 붓는 경우에는 배관 속의 결빙체를 녹이기에 충분한 온도가 유지되지 못해 시간이 오래 걸린다는 단점이 있고, 배관을 직접 가열하는 경우에는 배관 파손의 위험성이 있다는 단점이 있다.

따라서, 현재 아파트와 같은 가정에서 배관이 얼어붙는 경우 전문 업자를 불러 문제를 해결하고 있다. 전문업자들이 사용하는 방법은 뜨거운 스팀을 사용하는 것인데, 이와 같은 스팀은 휴대용 스팀장치를 통해 생성하고 있다.

현재 사용하고 있는 휴대용 스팀장치는 물을 저정하는 물저장부와, 스팀발생부로 이루어지는데, 물저장부의 물이 다 소모되면 수시로 물을 보충해 줘야하고, 물저장부에 물을 다시 공급하면 물을 가열하여 스팀을 다시 발생시키는데 대략 15분 내지 20분의 시간이 소요된다. 따라서, 휴대용 스팀장치를 사용하는 도중에 물저장부에 물이 다 소모되어 물을 다시 공급하게 되는 경우, 작업의 연속이 끊어진다는 단점이 있다.

물을 지속적으로 공급시킬 수 있는 선행기술 스팀발생기의 예는 특허공개 제10-2008-0089406호(1008.10.06.)와 등록특허 제0788814호(2007.12.18.)이 있다. 상기 선행기술들은 온도센서와 수위센서를 갖추고, 또한 물을 지속적으로 공급시키기 위한 물탱크를 구비하고 있다. 그러나, 상기 선행기술 스팀발생기는 사우나 또는 세탁소와 같이 대량의 스팀을 필요로 하는 곳에 사용되고 또한 이와 같은 장소에 고정형으로 설치된다. 따라서, 선행기술 스팀발생기는 휴대용으로는 전혀 사용할 수 없다는 단점이 있고, 또한 제작비용이 많이 사용된다는 단점이 있다.

그러므로, 휴대가 간편하고, 또한 스팀발생을 위한 물을 저장하기 위한 저장용기가 필요없으며, 스팀의 발생이 끊어짐이 어떠한 장소에서라도 지속적으로 스팀발생할 수 있는 휴대용 스팀발생기를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 목적은 물을 저장하기 위한 별도의 물 저장용기가 없어 부피가 작도 또한 무게가 가벼워 휴대가 간편하며, 어떠한 장소에서라도 스팀의 발생이 끊어짐이 없이 지속적으로 스팀을 발생시킬 수 있는 휴대용 스팀발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 휴대용 스팀발생장치는 케이스와, 케이스 내측에 설치되는 스팀발생부와, 상기 스팀발생부에 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 스팀발생부와 상기 전원공급부 사이에 설치되어 스팀발생부에 공급되는 전원을 단속하는 제어부로 구성되고, 상기 스팀발생기는 스팀발생을 위한 물을 수용하는 저장조와, 상기 저장조 일측에 설치되는 히터와, 상기 저장조 내측의 수위를 측정하는 수위센서와, 직렬로 연결되는 두 개의 온도조절장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치는, 상기 수위조절센서가 측정한 상기 저장조 내측의 수위에 따라 상기 저장조에 물을 공급하는 물공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치에서, 상기 온도조절장치는 바이메탈로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치에서, 상기 물공급수단은 물공급펌프인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치에서, 상기 히터는 전도성 케이스와 전도성 케이스 내측에 비접촉 상태로 위치하는 발열체로 구성되는 건식 히터인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치는 별도의 저수통을 구비하는 일이 없고 그 크기가 작기 때문에 장소에 구애 없이 어느 곳에서나 휴대용으로서 사용할 수 있고, 또한 종래와 달리 물공급의 중단없이 지속적으로 할 수 있기 때문에 작업의 연속성이 뛰어난 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 바이메탈로서 구성되는 온도측정 및 온/오프제어장치를 사용하기 때문에, 혹시라도 발생할 수도 있는 안전사고를 완벽하게 차단하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 가열장치의 히터를 기존의 습식이 아닌 건식으로 구성하였기 때문에, 히터의 산화를 방지하여 히터의 내구성을 향상시키고 또한 히터의 피로수명이 다하였을 때는 용이하게 교체할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치의 전체적인 외부 모습을 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치의 케이스를 제거한 내부 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 3은 도 2의 선 A-A'을 따라 절취한 스팀발생부의 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치의 개략적인 회로도를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치의 가열수단의 개략적인 단면 구성을 보여주는 단면도.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치(100)의 전체적은 모습을 보여주는 사시도이고, 도 2는 스팀발생장치(100)의 케이스를 제거한 내부 구성을 보여주는 평면도이다.

도 1과 도 2에 도시되어 있듯이, 휴대용 스팀발생장치(100)는 케이스(10)와, 케이스 내측에 설치되는 스팀발생부(20)와, 스팀발생부에 전원을 공급하는 전원공급부(30)와, 상기 스팀발생부와 상기 전원공급부에 전기적으로 연결되어 스팀발생부에 공급되는 전원을 단속하는 제어부(40)로 이루어진다.

또한, 일측은 상기 스팀발생부에 도관(C1)을 통해 연결되고 타측은 다른 도관(C2)를 통해 외부의 물공급원(S)에 연결되며 또한 상기 제어부에는 전기적으로 연결되어 상기 스팀발생부에, 필요에 따란 단속적으로 스팀발생을 위한 물을 공급하는 물공급수단(50)을 더 포함한다. 상기 물공급수단(50)은 작은 모터펌프인 것이 바람직하지만, 모터펌프가 아니더라도 동력을 이용하여 물을 공급하는 수단이면 다 사용할 수 있다.

도면에서 도시하였듯이, 외부의 물공급원을 통해 물공급수단(50)이 스팀발생부(20)로 물을 지속적 또는 단속적으로 공급하는 한편, 스팀발생부는 전원공급부(30)로부터 전원을 공급받아 스팀발생부 내측으로 유입된 물을 가열하여 스팀을 생성한 후 이를 스팀공급수단(21)을 통해 외부로 공급하게 된다. 이때, 스팀발생부 내측의 물 수위에 따라 물공급수단이 스팀발생부에 공급하는 물을 양을 조절하게 되고, 이는 제어부에 의해 이루어진다.

도 3은 도 2의 선 A-A' 따라 절취한 스팀발생부(20)의 단면을 도시한 도면이다.

도 3에 도시되어 있듯이, 스팀발생부의 외측 상부에는 스팀을 외부로 공급하기 위한 스팀공급수단(21)이 설치되고, 내측에는 스팀발생부(20) 내측에 수용되는 물을 가열하는 가열수단(22)과, 상기 스팀발생부의 내측 상부에 설치되어 스팀발생부 내측의 온도를 측정하여 온도에 따라 휴대용 스팀발생장치(100) 전체를 온/오프 제어하는 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23, 23')와, 상기 스팀발생부의 내측 상부에 설치되어 스팀발생부 내측의 물 수위를 측정하는 수위측정수단(24)이 설치된다.

상기 가열수단(22)은 전기저항을 이용하는 전기식 히터장치이다.

상기 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23, 23')는 스팀발생부(20) 내측의 온도를 지속적으로 측정하여 스팀발생부(20) 내측의 온도가 규정치 이상으로 올라가면 스팀발생장치에 공급되는 전원 자체를 차단하는 것으로서, 본 발명에서는 바이메탈을 이용하여 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23, 23')를 구성한다. 상기 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23, 23')은 직렬로 연결되어, 하나가 고장으로 인해 제 기능을 하지 못할 때 다른 하나가 기능을 하도록 한다.

상기 수위측정수단(24)은 전기저항식으로 구성되는 것으로, 물과 접촉하는 수위측정수단의 표면적에 따라 달라지는 전기저항치를 이용하는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 회로구성을 개략적으로 보여주는 것이다.

전원공급부(30)에서의 한 전선(L1), 예컨대 편의상 입력선은 스팀발생부(20)의 가열수단(22)에 연결되고, 가열수단으로부터의 출력선(L2)는 스팀발생부(20)의 제1온도측정 및 온/오프제어장치(23), 즉 바이메탈에 연결되고, 상기 제1온도측정 및 온/오프제어장치(23)로부터의 출력선(L3)는 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23')에 연결되고, 상기 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23')로부터의 출력선(L4)는 제어부(40)에 연결되고, 상기 제어부(40)로부터의 출력선(L5)는 전원공급부(30)에 연결되도록 전력공급의 회로가 구성된다.

그리고, 상기 물공급수단(50)과 수위측정수단(24)이 제어부(40)에 연결된다. 상기 물공급수단(50)과 수위측정수단(24)의 연결은, 상기 전원공급부와 같은 전원의 공급을 위한 것이 아니라, 물공급수단과 수위측정수단의 작동을 위한 것으로서, 상기 전원공급부와는 달리 전원이 상당히 낮다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 휴대용 스팀발생장치(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 스팀발생부(20) 내측에 물을 공급한 상태에서 전원공급부를 통해 전원을 공급하면, 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23)가 온상태에 있기 때문에 스팀발생부의 가열수단(22)에 전원이 공급되어 가열수단이 발열하면서 스팀발생부 내측의 물을 가열시켜 스팀을 발생시킨다. 생성된 스팀은 스팀공급수단(21)을 통해 스팀을 외부로 방출한다.

이와 같이, 스팀발생부(20)에서 지속적으로 스팀을 발생하여, 스팀발생부 내측의 물 수위가 규정치 이상으로 내려가면, 수위측정수단(24)을 통해 제어부(40)가 이를 감지하고, 물공급수단(50)을 작동시켜 스팀발생부(20) 내측으로 물을 공급하고, 스팀발생부 내측의 물 수위가 규정치 이상으로 올라가면 물공급수단(50)의 작동을 중단시킨다. 따라서, 스팀발생부(20) 내측의 물 수위를 항상 일정 범위 내에 있게 된다.

한편, 스팀발생부(20) 내측의 가열수단(22)에 의해 스팀발생부 내측의 온도가 규정치 이상으로 올라가면, 예컨대 120℃ 이상으로 올라가게 되면, 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23, 23') 중 어느 하나가 오프가 되게 된다. 서로 연결된 상태에 있는 바이메탈이 서로 떨어져 전기적으로 개방상태가 되게 된다. 이에 따라, 전원공급부에서 스팀발생부의 가열수단으로 공급되는 전력이 차단되게 된다. 그리고, 스팀발생부 내측의 온도가 규정치 이하로 내려가면, 예컨대 120℃ 이하로 내려가면 오프 상태가 된 제1 또는 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23 또는 23'), 즉 바이메탈이 온상태가 되어 전원공급부에서 가열수단으로 전력이 공급되어 가열수단이 스팀발생부 내측의 물을 가열시켜 스팀을 발생시키게 된다. 본 발명에서 두 개의 온도측정 및 온/오프제어장치를 사용하는 이유는, 장치중 어느 하나에서 결함이 발생하여 제 기능을 하지 못하더라도, 다른 하나가 기능을 하도록 하여 스팀발생부의 과열을 확실하게 차단하고자 함이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본원발명의 휴대용 스팀발생장치는, 종래 기술의 휴대용 스팀발생장치와는 달리 장소에 상관없이 사용할 수 있고, 또한 두 개의 온도측정 및 온/오프제어장치를 바이메탈을 이용하기 때문에, 휴대용 스팀발생장치의 제어부(40)가 고장이 나서 물공급수단이나, 가열수단을 제어할 수 없어서 휴대용 스팀발생부가 과열상태가 되더라도 또한 온도측정 및 온/오프제어장치들 중 하나가 고장이 나더라도 전원을 용이하게 차단하여 과열에 의한 사고를 방지할 수 있다.

한편, 종래기술의 스팀발생장치에서는, 물과 직접 접촉하는 가열수단을 사용하기 때문에, 소위 습식히터를 사용하기 때문에 스팀발생부에 물이 충분히 공급되지 않은 경우 가열수단이 계속하여 작동하면 가열수단이 그 자체의 열에 의해 파손되는 경우가 종종 발생하고 하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 도 5에 도시한 바와 같이, 우수한 열전도성의 히터커버(22'1) 내측에 히터(22'2)를 설치하였다. 즉, 히터커버 내측에 히터커버와 접촉하지 않도록 히터를 설치하였다. 상기 히터커버 내측에 상기 히터의 설치는, 히터커버 일단 내측에 제1나사산을 형성하고, 히터 일단에 상기 제1나사산에 대응하는 제2나사산을 형성하여, 상기 나사산들을 나사결합함으로써 상기 히터커버 내측에 히터가 설치된다.

가열수단이 상기와 같이 구성됨에 따라서, 스팀발생부에 물이 없는 상태에서, 바이메탈로 구성되는 온도측청 및 온/오프제어장치가 작동하지 않아 가열수단에 지속적으로 전력이 공급되어 히터(22'2)가 발열한다고 하더라도, 히터 자체의 열에 의해 히터가 파손되는 일은 없게 된다. 또한, 히터가 그 내구수명이 다되어 발열체로서의 기능을 원할지 못할 때는 상기 히터만을 교체하면 된다.

본 발명에서, 상기 스팀발생부로부터 고온의 열, 예컨대 120℃의 열이 발생하기 때문에 스팀발생부 근처의 부품들, 특히 플라스틱 재질로 이루어지는 도관이 열에 의해 손상될 수 있기 때문에 상기 도관들의 소정의 단열재(D)로 상기 도관을 에워싸 도관이 스팀발생부의 열에 의해 파손되는 것을 방지하였다.

Claims (5)

1. 휴대용 스팀발생장치(100)에 있어서,
   상기 휴대용 스팀발생장치는 케이스(10)와,
   케이스 내측에 설치되는 스팀발생부(20)와,
   스팀발생부에 전원을 공급하는 전원공급부(30)와,
   상기 스팀발생부와 상기 전원공급부에 전기적으로 연결되어 스팀발생부에 공급되는 전원을 단속하는 제어부(40)와, 그리고
   일측은 상기 스팀발생부에 도관(C1)을 통해 연결되고 타측은 다른 도관(C2)를 통해 외부의 물공급원에 연결되며 또한 상기 제어부에는 전기적으로 연결되어 상기 스팀발생부에 필요에 따라 단속적으로 스팀발생을 위한 물을 공급하는 물공급수단(50)으로 이루어지고, 상기 물공급수단(50)은 모터펌프인 것을 특징으로 하는 휴대용 스팀발생장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스팀발생부의 외측 상부에는 스팀을 외부로 공급하기 위한 스팀공급수단(21)이 설치되고, 내측에는 스팀발생부(20) 내측에 수용되는 물을 가열하기 위한 가열수단(22)과, 상기 스팀발생부의 내측 상부에 설치되어 스팀발생부 내측의 온도를 측정하여 온도에 따라 휴대용 스팀발생장치(100) 전체를 온/오프 제어하는 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치(23, 23')와, 상기 스팀발생부의 내측 상부에 설치되어 스팀발생부 내측의 물 수위를 측정하는 수위측정수단(24)이 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 스팀발생장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열수단은 전기식 발열장치이고, 상기 수위측정수단은 전기 저항식인 것을 특징으로 하는 휴대용 스팀발생장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치는 바이메탈로 구성되고, 상기 제1 및 제2온도측정 및 온/오프제어장치들은 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대용 스팀발생장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 가열수단은 열전도성의 히터커버(22'1)와 히터커버 내측에 설치되는 히터(22'2)로 이루어지고, 상기 히터커버 일단 내측에 제1나사산을 형성하고, 히터 일단에 상기 제1나사산에 대응하는 제2나사산-을 형성한 다음 상기 나사산들을 나사결합함으로써 상기 가열수단이 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 스팀발생장치.

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