KR20110060518A

KR20110060518A - 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기

Info

Publication number: KR20110060518A
Application number: KR1020090117119A
Authority: KR
Inventors: 김종철
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-08

Abstract

실내습도를 일정하게 유지시킬 수 있는 가습 및 제습 기능을 갖는 공기청정기가 개시된다.

상기한 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기는 내부로 공기를 유입하는 유입구와 유입된 공기를 토출하는 토출구를 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되어 유입되는 공기로부터 수분을 제거하는 제습수단, 및 상기 제습수단에 의해 응축된 물을 통해 가습을 수행토록 제공되는 가습수단을 포함한다.

이러한 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기에 의하면, 제습수단에 의해 응축된 물을 이용하여 가습수단이 가습을 수행할 수 있으므로, 제습수단과 가습수단을 교대로 구동하여 실내습도를 일정하게 유지시킬 수 있으며, 또한 하나의 수조만으로 제습수단과 가습수단이 구동될 수 있으므로 하우징의 내부공간을 감소시킬 수 있어 공기청정기의 최적설계를 가능하게 한다.

공기청정기, 가습, 제습, 펠티어, 초음파진동

Description

가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기{AIRCLEANER HAVING HUMIDIFICATION AND DEHUMIDIFICATION FUCTION}

본 발명은 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기에 관한 것이다.

일반적으로 공기 청정기는 오염된 실내 공기를 흡입하여 공기에 함유된 먼지, 냄새 입자 등을 필터로 걸러내어, 흡입된 공기를 깨끗한 공기로 정화시킨다. 이와 같이 정화된 공기가 공기 청정기의 외부, 즉 실내로 다시 토출된다.

다시 말해, 공기 청정기는 오염된 주위 공기를 흡입하여 정화한 후 깨끗한 공기를 외부로 토출하면서 공기 청정기가 설치된 주위 공기를 정화한다.

이를 위해, 일반적으로 공기 청정기는 주위 공기를 유입시켜 정화된 공기를 토출시키기 위한 송풍장치와, 유입된 공기에 함유된 먼지, 냄새 입자 등을 걸러내는 필터들을 구비할 수 있다. 즉, 공기 청정기는 다수개의 필터를 통해 유입된 고기를 정화한다.

한편, 이러한 공기 청정기 중 가습형 공기 청정기는 다양한 필터들에 의해 청정화된 공기가 물을 머금은 가습필터를 통과하면서 습공기로 변하는 것을 이용한 장치이다.

다시 말해, 가습형 공기 청정기는 정화된 공기가 수분을 함유하도록 하여 건조한 주위환경에서 공기 청정기능도 수행하면서 가습기능도 수행하도록 하는 장치이다.

그런데, 가습형 공기 청정기는 단순히 가습기능으로만 구동할 수 있으며 따라서 여름철 습도가 높은 환경에서는 사용할 수 없는 문제가 있다.

한편, 습도가 높은 상태에서 공기 청정기가 구동되는 경우, 공기 중에 함유된 수분이 예를 들어 탈취필터에 전달되어 그 표면에 부착될 수 있다. 이에 따라 탈취필터에 수분이 부착되어 탈취필터의 성능을 저하시킨다.

이를 방지하기 위하여 종래의 공기 청정기에는 제습부를 설치하는 경우가 있다. 그런데 공기 청정기에 구비되는 제습부는 일반적으로 제습로터를 이용하여 제습을 하는 구성, 또는 열열학적 사이클을 이루도록 제공되는 구성을 통해 제습을 수행함으로, 공기 청정기의 크기가 증가하는 문제가 있다.

결국, 상기한 바와 같이, 공기 청정기는 단순히 가습형 공기 청정기 또는 제습부를 구비하는 공기 청정기만이 사용되고 있을 뿐이므로, 가습과 제습을 동시에 수행할 수 있는 공기 청정기가 필요한 실정이다.

본 발명은 실내습도를 일정하게 유지시킬 수 있는 가습 및 제습 기능을 갖는 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기는 내부로 공기를 유입하는 유입구와 유입된 공기를 토출하는 토출구를 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되어 유입되는 공기로부터 수분을 제거하는 제습수단, 및 상기 제습수단에 의해 응축된 물을 통해 가습을 수행토록 제공되는 가습수단을 포함한다.

상기 하우징은 상기 제습수단에 의해 제습된 공기가 토출되는 유동 경로를 제공하는 제1 유로와, 상기 제1 유로와 연통되며 상기 가습수단에 의해 발생된 수증기가 토출되는 유동 경로를 제공하는 제2 유로를 구비할 수 있다.

상기 하우징은 상기 제2 유로에 설치되어 상기 제2 유로를 통한 유체의 유동을 차단하는 개폐부재를 더 구비할 수 있다.

상기 제습수단은 일측면을 통해 흡열을 하며 타측면으로 방열을 하는 열전소자와, 상기 열전소자의 일측면에 설치되어 냉각되며, 공기로부터 수분을 응축시키는 냉각판과, 상기 열전소자의 타측면에 설치되어 상기 열전소자로부터 전달되는 열을 방출하는 방열판, 및 상기 냉각판의 하부에 배치되도록 상기 하우징의 내부에 설치되고 상기 냉각판에서 응축된 물이 낙하하여 수용되는 수조를 구비할 수 있다.

상기 가습수단은 상기 수조의 저면에 구비되는 진동전달판의 하부에 배치되 도록 상기 하우징에 설치되며 상기 수조에 수용된 물을 수증기 상태로 변환시키는 초음파 진동자로 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제습수단에 의해 응축된 물을 이용하여 가습수단이 가습을 수행할 수 있으므로, 제습수단과 가습수단을 교대로 구동하여 실내습도를 일정하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 하나의 수조만으로 제습수단과 가습수단이 구동될 수 있으므로 하우징의 내부공간을 감소시킬 수 있어, 공기청정기의 최적설계를 가능하게 하는 효과가 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기를 나타내는 구성도이다.

도 1을 참조하면, 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기(100, 이하 '공기청정기'라 함)는 일예로서, 하우징(120), 제습수단(140), 및 가습수단(160)을 포함한다.

하우징(120)은 내부에 필터부(121)와 송풍부(122)가 설치될 수 있도록 내부공간을 가지도록 형성될 수 있다. 한편, 하우징(120)은 내부로 공기가 유입되어 토출될 수 있도록 유입구(123)와 토출구(124)를 구비할 수 있다.

또한, 하우징(120)은 제습수단(140)에 의해 제습된 공기가 토출되는 유동 경로를 제공하는 제1 유로(125)와, 제1 유로(125)와 연통되며 가습수단(160)에 의해 발생된 수증기가 토출되는 유동 경로를 제공하는 제2 유로(126)를 구비할 수 있다.

한편, 하우징(120)은 제1 유로(125)와 제2 유로(126)를 형성하기 위하여 격벽(127)을 구비할 수 있다. 즉, 송풍부(122)에 의해 하우징(120)의 유입구(123)로 유입된 공기는 필터부(121)를 통과하면서 정화되고, 이후 제습수단(140)에 의해 수분이 제거된 후 제1 유로(125)를 따라 흘러 토출구(124)를 통해 하우징(120)으로부터 토출된다.

그리고, 하우징(120)은 필터부(121)와 송풍부(122)를 분리하는 분리판(128)에 구비되는 팬그릴(128a)을 구비할 수 있으며, 필터부(121)를 통과한 공기는 팬그릴(128a)을 관통하여 제1 유로(125)로 유입된다.

또한, 하우징(120)은 제2 유로(126)에 설치되어 제2 유로(126)를 통한 유체의 유동을 차단하는 개폐부재(129)를 구비할 수 있다. 개폐부재(129)는 제어부(미도시)에 연결된 구동원(130)에 연결되어 슬라이딩 이동 가능하게 격벽(127)에 설치될 수 있다. 즉, 하우징(120)에 구비되는 개폐부재(129)에 의해 제2 유로(126)가 개방 또는 폐쇄된다.

한편, 구동원(130)에는 렉기어가 연결되고 개폐부재(129)의 일측면에는 피니언 기어를 구비하여 구동원(130)의 구동에 의해 개폐부재(129)가 슬라이딩 이동될 수 있다.

제습수단(140)은 하우징(120)의 내부에 설치되어 유입되는 공기로부터 수분 을 제거한다. 한편, 제습수단(140)은 일예로서, 열전소자(142), 냉각판(144), 방열판(146), 및 수조(148)을 구비할 수 있다.

열전소자(142)는 일측면을 통해 흡열을 하고 타측면으로 방열을 한다. 열전소자(142)는 일반적으로 펠티어 소자로 불리우며, 공급되는 전류에 의해 흡열과 방열을 동시에 수행한다. 즉, 연전소자(142)는 전류가 흐르면 일측면을 통해 흡수된 열이 타측면으로 방열되는 반도체 소자이다.

또한, 열전소자(142)는 제어부(미도시)에 연결될 수 있으며, 제어부에 의해 열전소자(142)는 온오프될 수 있다.

한편, 냉각판(144)은 열전소자(142)의 일측면에 설치되어 열전소자(142)에 의해 냉각된다. 이에 따라 냉각판(144)에 접촉하는 공기는 냉각판(144)에서 냉각되고, 결국 공기의 온도가 이슬점 아래로 하강하여 냉각판(144)에는 수분이 응축된다. 응축된 수분은 자중에 의해 수조(148)로 낙하한다.

방열판(146)은 열전소자(142)의 타측면에 설치되어 열전소자로부터 전달되는 열을 방출한다. 이에 따라, 방열판(146)을 통과하는 공기는 온도가 상승되고, 이후 토출구(124)로 토출된다.

수조(148)는 냉각판(144)의 하부에 배치되도록 하우징(120)에 설치되며, 냉각판(144)에 응축된 수분은 자중에 의해 수조(148)로 낙하되어 저장된다. 한편, 수조(148)의 저면 일영역에는 가습수단(160)으로부터 발생되는 진동을 전달하는 진동전달판(148a)이 구비될 수 있다.

즉, 수조(148)에 저장되는 물은 진동전달판(148a)를 통해 전달되는 진동에 의해 수증기 상태로 변환될 수 있다.

한편, 수조(148)는 가습수단(160)이 하부에 배치될 수 있도록 가습수단(160)이 삽입되는 삽입홈(148b)을 구비하며, 진동전달판(148a)은 삽입홈(148b)의 상부면을 형성한다.

상기한 바와 같이, 하우징(120)의 내부로 유입된 공기는 제습수단(140)에 의해 수분이 제거되어 하우징(120)으로부터 토출될 수 있으며, 제습수단(140)의 열전소자(142)가 제어부에 연결되어 온오프되도록 제어될 수 있으므로, 유입되는 공기로부터 제습을 하고자 하는 경우에만 열전소자(142)가 구동될 수 있다.

가습수단(160)은 수조(148)의 저면에 구비되는 진동전달판(148a)의 하부에 배치되도록 하우징(120)에 설치되며, 수조(148)에 수용된 물을 수증기 상태로 변환시키는 초음파 진동자로 구성될 수 있다.

즉, 가습수단(160)은 수조(148)의 삽입홈(148b) 내부에 배치되도록 하우징(120)에 설치되며, 가습수단(160)의 상부에는 진동전달판(148a)이 배치된다.

또한, 가습수단(160)이 초음파 진동자로 구성되므로, 초음파 진동자로부터 발생되는 초음파 진동은 진동전달판(148a)을 통해 수조(148)의 내부에 수용된 물로 전달된다. 이에 따라 물은 수증기 상태로 변환될 수 있다.

한편, 초음파 진동자로 구성된 가습수단(160)도 제어부(미도시)에 연결될 수 있으며, 제어부는 가습수단(160)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 가습수단(160)은 제습수단(140)이 제어부에 의해 구동을 하지 않는 경우 구동되도록 제어부에 의해 제어될 수 있다.

한편, 가습수단(160)은 제습수단(140)에 구비되는 수조(148)에 수용된 물을 통해 가습을 수행하므로, 가습을 위한 물을 사용자가 보충해 주어야 하는 불편을 제거할 수 있다.

더하여, 하우징(120)의 내부에 제습수단(140)과 가습수단(160)이 구비되어 있으므로, 공기 청정기(100)가 설치된 내부 공간의 습도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 공기 청정기(100)가 설치된 내부 공간의 습도가 예를 들어 90%인 경우 사용자가 습도를 50%로 유지하고자 하면, 먼저 제습수단(140)이 가동되어 내부 공간의 습도를 낮추게 되고, 이후 습도가 대략 45~48%보다 낮아지게 되면 가습수단(160)이 가동되어 내부 공간의 습도를 상승시킬 수 있다.

이와 같이 반복적으로 제습수단(140)과 가습수단(160)을 구동하면 내부 공간의 위치하는 공기의 습도는 일정습도를 유지할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기의 작동에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기가 제습을 위해 구동되는 상태를 나타내는 작동도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기가 가습을 위해 구동되는 상태를 나타내는 작동도이다.

먼저, 도 2 를 참조하여 제습을 위해 공기청정기(100)가 작동되는 상태를 살펴보면, 송풍부(122)에 의해 하우징(120)의 외부 공기가 유입된다. 이후 공기는 팬그릴(128a)을 통과하여 제1 유로(125)로 유입된다.

유입된 공기 중 일부는 제습수단(140)을 통과하는데, 이때 제어부는 제습수단(140)의 열전소자(142)를 가동시킨다. 이에 따라 냉각판(144)을 통과하는 공기로부터 수분이 제거되어 냉각판(144)에 응축된다. 응축된 물은 점점 크기가 커지게 되고, 결국 자중에 의해 낙하하여 수조에 저장된다.

한편, 제습수단(140)이 가동되는 경우, 하우징(120)에 구비되는 개폐부재(129)는 제2 유로(126)를 폐쇄시킨다. 즉, 제2 유로(126)로 공기가 유입되지 못하도록 개폐부재(129)는 제2 유로(126)를 폐쇄한다.

더불어, 제어부는 가습수단(160)이 구동되지 않도록 제어한다.

이에 따라, 제습된 공기는 제1 유로(125)를 따라 흘러 토출구(124)를 통해 하우징(120)의 외부로 토출된다.

따라서, 공기청정기(100)가 설치된 실내공간의 습도가 낮아지게 된다.

이하 도 3을 참조하여 가습을 위해 공기청정기(100)가 작동되는 상태를 살펴보도록 한다. 도 3을 참조하면, 송풍부(122)에 의해 하우징(120)의 외부로 공기가 유입되어 팬그릴(128a)을 통과한 후 제1 유로(125)로 유입된다.

유입된 공기 중 일부는 제습수단(140)을 통과하여 제2 유로(126)로 유입된다. 이를 위해 제어부는 구동원(130)을 구동시켜 개폐부재(129)가 제2 유로(126)를 개방하도록 한다.

한편, 제습수단(140)은 제어부에 의해 구동이 정지된 상태를 유지할 수 있다.

이와 같이, 유입된 공기가 제2 유로(126)로 유입되면, 제어부는 가습수 단(160)을 구동시킨다. 즉, 초음파 진동자가 구동되어 초음파 진동이 수조(148)의 진동전달판(148a)에 전달된다.

이에 따라, 진동전달판(148a)의 상부에 위치하는 물은 수증기로 상태가 변환되고, 수증기는 제2 유로(126)로 유입된 공기와 함께 제2 유로(126)를 따라 흘러 토출구(124)를 통해 하우징(120)의 외부로 토출된다.

한편, 개폐부재(129)가 제2 유로(126)를 개방하도록 위치하는 경우 개폐부재(129)는 제습수단(140)의 하부에 배치되는데, 이에 따라 가습수단(160)에 의해 변환된 수증기가 제습수단(140)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이, 제습수단(140)에 의해 응축된 물을 이용하여 가습수단이 가습을 수행할 수 있으므로, 제습수단과 가습수단을 교대로 구동하여 실내습도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

더하여, 하나의 수조만으로 제습수단(140)과 가습수단(160)이 구동될 수 있으므로 하우징(120)의 내부공간을 감소시킬 수 있으므로, 공기청정기(100)의 최적설계를 수행할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기가 제습을 위해 구동되는 상태를 나타내는 작동도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기가 가습을 위해 구동되는 상태를 나타내는 작동도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 가습 및 제습기능을 갖는 공기청정기

120 : 하우징

140 : 제습수단

160 : 가습수단

Claims

내부로 공기를 유입하는 유입구와 유입된 공기를 토출하는 토출구를 구비하는 하우징;

상기 하우징의 내부에 설치되어 유입되는 공기로부터 수분을 제거하는 제습수단; 및

상기 제습수단에 의해 응축된 물을 통해 가습을 수행토록 제공되는 가습수단;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제1항에 있어서, 상기 하우징은

상기 제습수단에 의해 제습된 공기가 토출되는 유동 경로를 제공하는 제1 유로와, 상기 제1 유로와 연통되며 상기 가습수단에 의해 발생된 수증기가 토출되는 유동 경로를 제공하는 제2 유로를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제2항에 있어서, 상기 하우징은

상기 제2 유로에 설치되어 상기 제2 유로를 통한 유체의 유동을 차단하는 개폐부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제1항에 있어서, 상기 제습수단은

일측면을 통해 흡열을 하며 타측면으로 방열을 하는 열전소자;

상기 열전소자의 일측면에 설치되어 냉각되며, 공기로부터 수분을 응축시키는 냉각판;

상기 열전소자의 타측면에 설치되어 상기 열전소자로부터 전달되는 열을 방출하는 방열판; 및

상기 냉각판의 하부에 배치되도록 상기 하우징의 내부에 설치되고, 상기 냉각판에서 응축된 물이 낙하하여 수용되는 수조;

를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제4항에 있어서, 상기 가습수단은

상기 수조의 저면에 구비되는 진동전달판의 하부에 배치되도록 상기 하우징에 설치되며, 상기 수조에 수용된 물을 수증기 상태로 변환시키는 초음파 진동자로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.