KR102360834B1

KR102360834B1 - 스팀 발생기

Info

Publication number: KR102360834B1
Application number: KR1020150016059A
Authority: KR
Inventors: 이세환; 이훈주
Original assignee: 주식회사 콜러노비타
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2035-02-02
Also published as: KR20160095264A

Abstract

본 발명은 스팀발생기를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 탱크의 급수조와 가열조를 연결하는 탱크의 외부에 마련되는 경사유로를 통해 연결 구성한 것이며, 이에따라 가열조에서의 물 가열시 그 가열되는 물이 급수조로 역류되는 것을 방지하여 급수조의 물 온도가 상승하는 것을 방지시킴은 물론, 가열조에서 생성되는 석회성분이 급수조로 유입되는 것을 차단하면서, 석회성분이 급수조에 마련되는 수위센서에 고착화되어 수위센서가 작동오류를 일으키는 문제를 해결하면서, 수위센서의 수위측정에 따른 물 유입량 조절 기능이 저하되는 것을 방지한 것이다.

Description

스팀 발생기{Steam generator}

본 발명은 스팀발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탱크의 가열조에서의 스팀 발생으로 생성되는 석회성분이 급수조로 유입되어 수위센서에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있도록 하는 스팀 발생기에 관한 것이다.

일반적으로, 건강과 미용에 관한 개인의 욕구가 더욱 증대되어가는 현대인의 삶을 더욱 풍족하게 해줄 수 있는 여러 가지 기기가 개발되고 있다. 그 중 온열치료나 마사지, 사우나 또는 증기욕을 가정에서 개인이 간편하게 즐길 수 있는 기기, 예를 들면 사우나기기 등의 개발도 이루어지고 있다.

종래의 사우나기기는 인체의 전부 또는 일부가 기기 안으로 들어가야 하는 형태가 대부분이었으나, 이러한 기기는 이동과 설치가 불편하고 생산비용이 높아 비싼 비용을 지불해야만 즐길 수 있었다.

또 다른 형태로서는 일종의 스팀 발생기로서 가정 내 샤워부스와 같은 격리된 공간에서 스팀이 차오르게 하여 간편하게 사우나를 즐길 수 있는 것이 소개되고 있으나, 단순히 물을 가열하여 증기를 내뿜는 수준의 기기로서 증기 입자가 금세 응결하여 드립핑(dripping)되고 그만큼 사우나 효과를 기대하기가 어려운 수준이었다.

즉, 욕실 부스내에 설치되는 스팀발생기의 발생스팀은 스팀노즐을 통하여 스팀샤워기로 배출되는 것인데, 이러한 스팀발생기는 첨부된 도 1 내지 도 4에서와 같이 본체의 내부에 탱크(100)를 구성하되, 상기 탱크(100)는 격벽(101)을 통해 급수조(102)와 가열조(103)로 분할하고, 상기 급수조(102)에는 수위센서(104a)(104b)와 전자밸브(105a)가 설치된 급수관(105), 그리고 상기 가열조(103)에는 히터(106)와 스팀출수관(107)을 구성하여둔 것이며, 상기 급수조(102)에 급수된 물은 상기 격벽(101)의 하단측에 마련되는 유로(101a)를 통해 상기 가열조(103)로 유입되면서, 상기 히터(106)의 가열동작시 증발되어 스팀이 발생될 수 있도록 한 것이다.

이때, 첨부된 도 1,2에서와 같이 상기 급수조(102)에 구성되는 수위센서(104a)는 물의 접촉여부에 따라 수위를 감지하는 정전용량방식으로 구성하거나, 또는 첨부된 도 3,4에서와 같이 상기 급수조(102)에 구성되는 수위센서(104b)는 물의 압력에 의해 기계적 메커니즘으로 작동하여 수위를 감지하는 플로우트 방식으로 구성하였다.

즉, 상기 정전용량방식의 수위센서(104a)는 복수의 접촉단자(a1,a2)를 구성한 것이고, 상기 플로우트 방식의 수위센서(104b)는 고정부재(b1)와 회전부재(b2) 및 이들을 연결하는 힌지(h)를 포함하여둔 것이다.

이에따라, 첨부된 도 1에서와 같이, 급수조(102)에 정전용량방식의 수위센서(104a)를 적용하는 경우, 상기 수위센서(104a)에 물이 접촉되었을 때 전자밸브(105a)는 닫힘이 이루어져 급수관(105)을 통한 상기 급수조(102)로의 물 공급을 중단하고, 상기 수위센서(104a)에 물이 접촉되지 않을 때에는 전자밸브(105a)는 열림이 이루어져 급수관(105)을 통해 상기 급수조(102)로 물 공급이 재개될 수 있도록 한 것이다.

그러나, 첨부된 도 2에서와 같이, 가열조(103)에서 히터(106)의 가열동작에 따라 물이 증발되면서 스팀 발생이 이루어질 때 물에 함유된 석회성분이 생성되고, 이러한 석회성분이 격벽(101)의 유로(101a)를 통해 급수조(102)로 유입된 후 정전용량방식인 수위센서(104a)의 표면에 고착화되는 현상(도 2의 'P' 부분)이 초래될 수 있고, 이에 고착화된 석회성분으로 인해 정전용량방식의 수위센서(104a)는 물과의 접촉이 차단되면서, 급수조(102)에 일정량의 물이 채워져 있어도 물 없음으로 감지의 오류가 발생하는 문제가 있고, 이러한 감지 오류는 전자밸브(105a)의 열림이 지속시키면서 급수관(105)을 통해 물이 지속적으로 급수되면서 격벽(101)의 유로(101a)를 통해 가열조(103)로 흐르고, 최종적으로는 가열조(103)의 스팀출수관(107)을 통해 탱크(100)의 외부로 흘러 넘치는 문제를 발생시킬 수 밖에 없었다.

한편, 첨부된 도 3에서와 같이, 급수조(102)에 플로우트 방식의 수위센서(104b)를 적용하는 경우, 상기 수위센서(104b)가 물에 잠길 때 전자밸브(105a)는 닫힘이 이루어져 급수관(105)을 통한 상기 급수조(102)로의 물 공급을 중단하고, 상기 수위센서(104a)가 물에 잠기지 않을 때 전자밸브(105a)는 열림이 이루어져 급수관(105)을 통해 상기 급수조(102)로 물 공급이 재개될 수 있도록 한 것이다.

그러나, 첨부된 도 4에서와 같이, 가열조(103)에서 히터(106)의 가열동작에 따라 물이 증발되면서 스팀 발생이 이루어질 때 물에 함유된 석회성분이 생성되고, 이러한 석회성분이 격벽(101)의 유로(101a)를 통해 급수조(102)로 유입된 후 플로우트 방식인 수위센서(104b)의 힌지(h)에 고착화되는 현상(도 4의 'Q' 부분)이 초래될 수 있고, 이에 고착화된 석회성분으로 인해 수위센서(104b)를 이루는 회전부재(b2)는 힌지(h)에 고착회된 석회성분으로 인해 회전이 제한되면서, 급수조(102)의 물 수위가 낮은 상태에서도 물 있음으로 감지의 오류가 발생하는 문제가 있고, 이러한 감지 오류는 전자밸브(105a)의 닫힘이 지속시키면서 급수관(105)을 통한 물 공급이 중단되면서 가열조(103)의 히터(106)가 가열동작시 물을 증발시키지 못해 스팀 발생이 제대로 이루어지지 못하는 문제, 그리고 가열조(103)에 물이 없는 상태에서 히터(106)의 가열동작시 가열조(103)내의 온도가 급격하게 상승되어 화재 또는 폭발과 같은 안전사고의 위험성을 발생시키는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 탱크의 급수조와 가열조를 연결하는 탱크의 외부에 마련되는 경사유로를 통해 연결 구성함으로써, 가열조에서의 물 가열시 그 가열되는 물이 급수조로 역류되는 것을 방지하여 급수조의 물 온도가 상승하는 것을 방지시킴은 물론, 가열조에서 생성되는 석회성분이 급수조로 유입되는 것을 차단하면서, 석회성분이 급수조에 마련되는 수위센서에 고착화되어 수위센서가 작동오류를 일으키는 문제를 해결할 수 있도록 하는 스팀발생기를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 스팀발생기는, 격벽을 통해 수위센서가 설치되는 급수조와 히터가 설치되는 가열조로 분할되는 스팀발생기의 물탱크를 구성하고, 상기 급수조와 상기 가열조는 상기 물탱크의 외부에서 경사관체로 연결 구성한 것이다.

또한, 상기 경사관체는, 급수조측에 연결되고 제 1 높이를 가지는 제 1 유로관; 가열조측에 연결되고 상기 제 1 유로관의 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이를 가지는 제 2 유로관; 및, 상기 제 1,2 유로관을 연결하는 연결경사관; 을 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 수위센서는 정전용량방식의 센서 또는 플로우트 방식의 센서인 것이다.

이와 같이, 본 발명은 탱크의 급수조와 가열조를 연결하는 탱크의 외부에 마련되는 경사유로를 통해 연결 구성한 것으로, 이를 통해 가열조에서의 물 가열시 그 가열되는 물이 급수조로 역류되는 것을 방지하여 급수조의 물 온도가 상승하는 것을 방지시킴은 물론, 가열조에서 생성되는 석회성분이 급수조로 유입되는 것을 차단하면서, 석회성분이 급수조에 마련되는 수위센서에 고착화되어 수위센서가 작동오류를 일으키는 문제를 해결하면서, 수위센서의 수위측정에 따른 물 유입량 조절 기능이 저하되는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1는 종래 정전용량방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크로 물이 정상적으로 급수되는 상태를 보인 단면 개략도.
도 2는 종래 정전용량방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크로 물이 비정상적으로 급수되는 상태를 보인 단면 개략도.
도 3은 종래 플로우트방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크로 물이 정상적으로 급수되는 상태를 보인 단면 개략도.
도 4는 종래 플로우트방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크로 물이 비정상적으로 급수되는 상태를 보인 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예로 정전용량방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크가 만수위된 상태를 보인 단면 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예로 정전용량방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크에 물이 부족한 상태를 보인 단면 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예로 플로우트방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크가 만수위된 상태를 보인 단면 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예로 플로우트방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크에 물이 부족한 상태를 보인 단면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예로 정전용량방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크가 만수위된 상태를 보인 단면 개략도이고, 도 6은 본 발명의 실시예로 정전용량방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크에 물이 부족한 상태를 보인 단면 개략도이며, 도 7은 본 발명의 실시예로 플로우트방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크가 만수위된 상태를 보인 단면 개략도이고, 도 8은 본 발명의 실시예로 플로우트방식의 수위센서를 적용한 스팀발생기의 물탱크에 물이 부족한 상태를 보인 단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스팀발생기는, 물탱크(100)를 격벽(11)을 통해 수위센서(12a 또는 12b)가 설치되는 급수조(13)와 히터(14)가 설치되는 가열조(15)로 분할하여둔 상태에서, 상기 급수조(13)와 상기 가열조(15)를 상기 물탱크(10)의 외부에서 제 1,2 유로관(21)(22)과 연결경사관(23)을 포함하는 경사관체(20)로 연결 구성하여둔 것이다.

상기 제 1 유로관(21)은 제 1 높이(h1)를 가지는 것으로, 상기 물탱크(10)의 급수조(13)측에 연결 구성되는 것이다.

상기 제 2 유로관(22)은 상기 제 1 유로관(21)의 제 1 높이(h1)보다 높은 제 2 높이(h2)를 가지는 것으로(h1＞h2), 상기 물탱크(10)의 가열조(15)측에 연결 구성되는 것이다.

상기 연결경사관(23)은 상기 제 1,2 유로관(21)(22)을 연결하도록 구성되며, 상기 제 1,2 유로관(21)(22)의 제 1,2 높이(h1)(h2)에 의해 경사진 상태를 유지하도록 구성하여둔 것이다.

여기서, 상기 수위센서는 통상적인 정전용량방식의 수위센서(12a) 또는 통상적인 플로우트 방식의 수위센서(12b)를 적용하도록 하였지만, 반드시 이러한 것에 한정하는 것은 아니며, 급수조(13)의 수위 감지를 위한 공지의 센서들을 선택적으로 적용할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 물탱크(10)의 급수조(13)에는 통상적으로 전자밸브(16a)를 적용한 급수관(16)이 연결되는 것이고, 상기 물탱크(10)의 가열조(15)에는 통상적으로 가열조(15)내에서 스팀 발생시 이를 외부로 출수시키기 위한 스팀출수관(17)을 형성하여둔 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스팀발생기는 첨부된 도 5 및 도 6에서와 같이, 격벽(11)에 의해 급수조(13)와 가열조(15)로 분할된 물탱크(10)를 구성하고, 상기 급수조(13)에는 정전용량방식의 수위센서(12a)를 적용하는 한편, 상기 가열조(15)에 히터(14)를 내장시킨 상태에서, 전자밸브(16a)를 개방하여 급수관(16)을 통해 급수조(13)에 물을 급수시킨다.

그러면, 상기 급수조(13)로 급수된 물은 제 1 높이(h1)를 가지는 경사관체(20)의 제 1 유로관(21)과 연결경사관(23) 및 제 2 유로관(22)을 통해 가열조(13)의 내부로 공급되면서, 상기 가열조(13)의 수위가 상승하게 된다.

이때, 상기 가열조(13)의 수위가 상승되는 상태에서, 상기 급수조(13)의 수위 또한 상승되어, 물이 정전용량방식의 수위센서(12a)에 형성되는 복수의 접촉단자(a1,a2)에 접촉하는 경우, 상기 수위센서(12a)는 수위 상승에 따른 물 감지신호를 발생시키고, 상기 수위센서(12a)에서 발생된 물 감지신호에 따라 전자밸브(16a)의 닫힘동작이 이루어져, 급수관(16)을 통한 상기 급수조(13)로의 물 공급은 중단된다.

여기서, 상기 수위센서(12a)의 물 감지신호에 따라 상기 전자밸브(16a)의 개폐동작을 제어하도록 설명하였지만, 상기 전자밸브(16a)의 개폐동작은 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있는 것이고, 이에따라 상기 수위센서(12a)의 물 감지신호는 상기 제어부에 출력되도록 구성할 수도 있는 것이다.

그리고, 상기와 같이 급수조(13)에서 경사관체(20)를 통해 가열조(15)로 물 공급이 이루어진 상태에서, 상기 가열조(15)내의 히터(14)가 가열동작을 하는 경우, 상기 히터(14)의 가열동작에 따라 물은 증발되면서 스팀을 발생시키고, 상기 스팀은 가열조(15)의 스팀출수관(17)을 통해 외부로 출수되는 것이다.

이때, 상기 히터(14)의 가열동작으로부터 물이 증발되어 스팀을 발생시킬 때, 상기 가열조(15)에는 상기 물에 함유된 석회성분이 생성되는데, 이러한 석회성분은 경사관체(20)를 통해 급수조(13)로 유입되는 것이 차단된다.

즉, 상기 가열조(15)내에서 히터(14)에 의해 가열된 물은 상대적 비중이 낮고, 상기 급수조(13)내에서 가열되지 않은 물은 상대적 비중이 높은 것인 바,

상기 가열조(15)에서 가열되어 상대적 비중이 낮을 수 밖에 없는 물은 제 2 높이(h2)를 가지는 제 2 유로관(22)으로 역류되더라도, 상기 급수조(13)에서 제 1 높이(h1)를 가지는 제 1 유로관(21)과, 상기 제 2 유로관(22)의 방향으로 경사진 연결경사관(23)으로 유입된 상대적 비중이 높은 물에 의해 상기 급수조(13)로의 유입은 차단될 수 있게 된다.

따라서, 상기 가열조(15)의 내부에 생성된 석회성분은 가열된 물의 역류 방지로부터 상기 급수조(13)로의 유입이 차단되고, 이에따라 상기 석회성분에 의해 정전용량방식으로 이루어진 수위센서(12a)의 작동오류는 발생하지 않게 되는 것이다.

즉, 상기 석회성분이 수위센서(12a)의 접촉단자(a1,a2)에 고착화되어 상기 수위센서(12a)가 급수조(13)에 물이 있는데도 물이 없는 것으로 감지하는 작동오류를 방지시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 첨부된 도 7 및 도 8에서와 같이, 격벽(11)에 의해 급수조(13)와 가열조(15)로 분할된 물탱크(10)를 구성하고, 상기 급수조(13)에는 플로우트방식의 수위센서(12b)를 적용하는 한편, 상기 가열조(15)에 히터(14)를 내장시킨 상태에서, 전자밸브(16a)를 개방하여 급수관(16)을 통해 급수조(13)에 물을 급수시킨다.

이때, 상기 가열조(13)의 수위가 상승되는 상태에서, 상기 급수조(13)의 수위 또한 상승되어, 플로우트방식의 수위센서(12b)에 형성되는 회전부재(b2)가 상승된 물에 의해 힌지(h)를 중심으로 회전하는 경우, 상기 수위센서(12b)는 수위 상승에 따른 물 감지신호를 발생시키고, 상기 수위센서(12b)에서 발생된 물 감지신호에 따라 전자밸브(16a)의 닫힘동작이 이루어져, 급수관(16)을 통한 상기 급수조(13)로의 물 공급은 중단된다.

여기서, 상기 수위센서(12b)의 물 감지신호에 따라 상기 전자밸브(16a)의 개폐동작을 제어하도록 설명하였지만, 상기 전자밸브(16a)의 개폐동작은 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있는 것이고, 이에따라 상기 수위센서(12b)의 물 감지신호는 상기 제어부에 출력되도록 구성할 수도 있는 것이다.

따라서, 상기 가열조(15)의 내부에 생성된 석회성분은 가열된 물의 역류 방지로부터 상기 급수조(13)로의 유입이 차단되고, 이에따라 상기 석회성분에 의해 플로우트방식으로 이루어진 수위센서(12a)의 작동오류는 발생하지 않게 되는 것이다.

즉, 상기 석회성분이 상기 힌지(h)에 고착화되어 상기 수위센서(12b)에 포함되는 회전부재(b2)의 회전이 제한되면서, 급수조(13)에 물이 없는데도 물이 있는 것으로 감지하는 작동오류를 방지시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명 스팀발생기에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 물탱크 11; 격벽
12a,12b; 수위센서 13; 급수조
14; 히터 15; 가열조
16; 급수관 16a; 전자밸브
17; 스팀출수관 20; 경사관체
21; 제 1 유로관 22; 제 2 유로관
23; 연결경사관

Claims

격벽을 통해 수위센서가 설치되는 급수조와 히터가 설치되는 가열조로 분할되는 스팀발생기의 물탱크를 구성하고, 상기 급수조와 상기 가열조는 상기 물탱크의 외부에서 경사관체로 연결하되,
상기 경사관체는, 상기 급수조측에 연결되는 제 1 유로관; 상기 가열조측에 연결되는 제 2 유로관; 및, 상기 제 1 유로관과 상기 제 2 유로관을 연결하는 연결 경사관; 을 포함하고,
상기 가열조에서 가열되어 석회 성분이 함유된 상대적 비중이 낮은 물이 상기 제 2 유로관과 상기 연결 경사관 및 상기 제 1 유로관을 통해 상기 급수조로 유입되지 않도록, 상기 제 1 유로관은 제 1 높이를 가지도록 형성하고, 상기 제 2 유로관은 상기 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이를 가지도록 형성하면서, 상기 연결 경사관은 상기 제 2 유로관 방향으로 경사지도록 상기 제 1 유로관과 상기 제 2 유로관을 연결하는 것을 특징으로 하는 스팀발생기.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 수위센서는 정전용량방식 또는 플로우트 방식의 수위센서인 것을 특징으로 하는 스팀발생기.