KR100704148B1 - 살균형 가습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유로 차단형의 복합식 가열기에 관한 것으로서 개폐제어 가능한 밸브를 가진 물통; 온도 센서와 수위감지센서를 갖고 히터와 저면에 초음파 진동자가 배치된 무화조; 상기 물통에서 상기 무화조에 물을 흘러보내기 위한 유로; 상기 유로 상단에 설치된 상기 물통 밸브 액추에이터; 상기 무화조에 공기를 송풍하기 위한 송풍기; 상기 무화조에 설치된 무화입자 배출구; 전원부; 상기 전원부로부터 전기로 작동하는 부위에 전류를 공급하는 전류회로; 상기 전기로 작동하는 부위에 전류흐름을 제어하는 전기제어수단; 및 상기 요소의 일부 또는 전부가 연결되거나 형성되거나 수납되는 하우징으로 이루어지고 상기 무화조의 수위감지센서의 신호에 따라 물통의 물을 단속적으로 유로를 따라 흐르도록 하여 유로에서 물흐름이 차단되는 살균형 가습기를 제공한다.

본 발명은 물통과 무화조를 제외한 별도의 저수조가 없어 세균 오염의 가능성을 원천적으로 없애고 무화조의 물과 무화입자를 살균조건 이상으로 유지하여 적은 전기 용량으로 미생물의 번식을 억제할 수 있는 복합식 가습기가 제공된다.

복합식, 가습기, 유로

Description

살균형 가습기{humidifier having sterilization function}

도1은 종래의 복합식 가습기의 개략적인 단면도이고,

도2는 종래의 다른 복합식 가습기의 개략적인 단면도이고,

도3은 본 발명의 한 실시양태를 보여주는 개략적인 단면도이고,

도4는 상기 도3과는 다른 캠 방식의 밸브 액추에이터를 보여주는 단면도이고,

도5는 도3의 통로 대신에 사용되는 기다란 가열체를 보여주는 사시도이고,

도6은 도3의 통로 대신에 사용되는 기다란 리액터를 보인 사시도이고,

도7은 도3의 통로 대신에 사용되는 허니컴 형의 기다란 리액터를 보인 사시도이다.

* 주요 도면 부호의 설명*

30; 물통 40, 41;무화조 110; 유로

92a;기다란 가열체 92b, 92c: 리액터

111, 112; 액추에이터 114;물통 밸브

본 발명은 살균형 가습기에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 유로 차단형의 복합식 가열기에 관한 것이다.

동절기에는 난방시스템의 가동증가와 더불어 실내공기가 건조하게 되어 노약자들에게 호흡기계통의 질병이 유발되기 때문에 습도를 조절하기 위하여 가습기가 많이 사용된다.

가습기에는 가습방식에 따라 히터가습기와 초음파가습기로 대별된다

히터가습기는 무화조 내의 물을 높은 온도로 가열시켜 발생하는 수증기를 실내로 자연, 분무시키는 방식이고 초음파방식은 무화조내의 물을 초음파로 진동하는 진동자에 의하여 물을 미세 입자화하여 실내로 분무시키는 방식이다.

히터가습기에는 물을 가열증발시키기 위해서 고용량의 히터가 필요할 뿐만 아니라 무화입자가 충분하게 발생하지 않는 단점이 있다.

초음파가습기는 초음파 진동자에 의하여 무화된 가습입자를 형성시키고 송풍기에 의하여 무화입자를 토출시키므로 진동자와 접하고 있는 물과 무화입자는 오염된 송풍공기와의 접촉에 의하여 세균이 번식되고 이러한 세균을 분무와 함께 공기중에 비산시킴으로서 노약자에게는 오히려 심각한 건강상 위해를 가할 수 있다.

진동자와 접하고 있는 무화조에서 세균번식을 억제하기 위하여 여러가지 방법을 강구하고 있다. 예를 들면 수조의 물을 정수한다든지 수조의 물이 초음파 진동자에 닿기 전에 가열하여 소독한다든지 하는 방법을 취하고 있다. 한국특허 제164173호에는 수조의 물이 초음파진동자에 닿기 전에 별도의 가열실에서 가열하는 가열살균식 가습기를 개시하고 있다. 그러나 가습기에 사용하는 물은 일반적으 로 수돗물을 사용하고 있기 때문에 소독의 필요성이 낮고 가습기에 사용되는 물을 무화조와는 별도로 끓인다든지 정수한다는 것은 비능률적이다.

가습기내 무화조의 세균번식은 가습기에 공급되는 물에 의해서가 아니라 주로 송풍기로부터 공급되는 공기와 무화조의 물 또는 무화입자와의 접촉에 의하여 실내공기에 기인한 세균이 번식하여 이루어지는 것은 잘 알려진 사실이다. 뉴스매체에서 발표한(SBS 2002.12. 25. 8시뉴스) 실험 데이터에 의하면 초음파 가습기에서 공급된 물이 잔류염소량에 의하여 처음 하루 동안은 세균이 1mm리터당 10마리로 억제되다가 이틀째는 600마리 사흘째는 10만마리로 증식하는 것이 보고 되었다. 가습기는 일반적으로 바닥에 위치하고 바닥에 쌓은 먼지 등에 포함된 세균이 송풍에 의하여 무화조에 혼입되고 무화조내의 습기와 온도조건에 의하여 번식하여 무화입자와 함께 실내공기 중에 비산되어 실내에 퍼지게 된다. 다시말하면 가습기가 잘못 사용되면 실내 세균오염을 확산시켜 건강에 도음이 되기는 커녕 심각한 위험을 가할 수 있다. 이와 같이 가습기 무화조 내의 세균번식은 송풍기에서 공급된 오염된 실내공기에 의하여 유발되고 알맞은 습도조건에 의하여 기하급수적으로 이루어지므로 가습기에 공급하는 물을 정수한다고 하여 해결되지 않을 뿐만 아니라 수조로부터 무화조로 공급되는 물을 부분적으로 가열하는 것 또한 무화조 전체의 물을 살균온도와 살균시간 이상 유지하지 않는 이상 세균번식을 막을 수 없다. 송풍기에 공기정화기능을 부여하여 정화된 송풍공기를 공급하는 방식은 구조가 복잡하고 살균효능이 불확실할 뿐만 아니라 끊임없이 필터를 교체해야하는 불편함이 있다.

종래기술에서는, 또한, 초음파 가습기가 내뿜는 차가운 무화입자의 온도를 높이거나 초음파 진동자의 무화기능을 보조하거나 무화입자를 미립화하거나 또는 살균기능을 개선하기 위하여 송풍공기를 가열하는 방식이 제안되어 있다. 한국특허공개 2001-88754호에는 무화입자 분출관에 히터가 내장된 방열판으로 된 증발기를 구비한 가습기를 개시하고 있다. 한국특허공개 1998-56268호에는 히터 코일이 출구에 배치되고 팬이 후방에 위치한 열풍로를 채택하여 초음파 진동자 상부의 수면에 열풍을 비산 시켜 무화입자의 온도를 높이고 초음파 무화기능을 보조하는 구조를 개시하고 있다. 한국등록실용신안 20-0314450호에는 방열판에 의한 열풍 송풍방식을 제안하고 있다. 한국등록실용신안 20-0157781호는 히터 및 초음파 복합가습기에서 무화조 전단계의 가열조의 히터 방열판을 송풍공기 출구관으로 연장하여 송풍공기를 예열하는 구조를 개시하고 있다.

상기의 송풍 가열방식은 그 구조 자체가 무화입자의 가온을 위하여 고려된 것으로 유입공기의 완전한 살균을 위하여 불충분한 구조이다. 예를 들면 한국특허공개 1998-56268호에는 열풍로에 히터 코일을 배치하여 공기를 가열시키므로 공기의 평균적인 온도는 상승할 수 있지만 유입공기 전부가 살균온도이상으로 히터와 접촉하는 짧은 시간 동안 이루어지는지 의문이다. 한국특허공개 2001-88754호는 분무입자의 배출구에서 분무입자를 가열(증발)시키기 때문에 송풍공기는 무화조에서 무화입자나 무화조 내의 물과 접촉하므로 실내공기로부터 유인된 세균오염을 막을 수 없다.

한편 마츠시타의 일본실용공개 특개평 6-58581과 특개평 6-147569호에는 무화조를 소형으로 설계하고 물통 하부의 저수 수조와 상기 무화조를 턱이나 다른 전 동밸브로서 차단하여 무화조에 유입된 소량의 수량을 무화조 측벽에 장착된 히터로 저온 살균온도로 가열하고 진동자로 무화하는 기술이 개시되어 있다. 상기 마츠시타의 기술은 저온 살균 방법으로 무화조에 유입된 소량의 물을 직접적으로 가열하므로 가장 실질적인 방법 중에 하나이기도 하지만 물통과 저수 수조의 물이 항상 연통되고 무화조와 저수조와의 사이도 전동밸브에 의하여 차단될 때도 있지만 서로 연통되므로 가열이 되지 않은 저수조와 가열이 되는 경우에도 불충분한 온도와 시간 때문에 무화조의 물과 송풍공기의 유입에 의하여 특히 더 낮은 온도인 무화조의 무화입자는 세균에 노출되고 미생물이 번식할 가능성이 농후하다.

본 발명자는 물통에서 밸브를 통해서 흘러나오는 물이 저수조에 체류하지 않고 물흐름이 완전히 차단되는 유로에 의하여 무화조로 유입되게 함으로써 미생물이 번식할 수 있는 가능성을 봉쇄할 수 있다는데 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 세균번식이 억제되는 가습기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 초음파 가습기가 내뿜는 차가운 무화입자를 가열하여 접촉감이 적절하고 미세한 무화입자를 분무하는 가습기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 또한, 공기 정화기능을 가진 가습기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 또한, 소비전력이 낮은 복합식 가습기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의하여 개폐제어 가능한 밸브를 가진 물통; 온도 센서와 수위감지센서를 갖고 히터와 저면에 초음파 진동자가 배치된 무화조; 상기 물통에서 상기 무화조에 물을 흘러보내기 위한 유로; 상기 유로 상단에 설치된 상기 물통 밸브 액추에이터; 상기 무화조에 공기를 송풍하기 위한 송풍기; 상기 무화조에 설치된 무화입자 배출구; 전원부; 상기 전원부로부터 전기로 작동하는 부위에 전류를 공급하는 전류회로; 상기 전기로 작동하는 부위에 전류흐름을 제어하는 전기제어수단; 및 하우징으로 이루어지고 상기 무화조의 수위감지센서의 신호에 따라 물통의 물을 단속적으로 유로를 따라 흐르도록 하여 유로에서 물흐름이 차단되는 살균형 가습기가 제공된다. 상기 하우징에는 각 구성요소들이 연결되거나 형성되거나 수납될 수 있다.

상기 물통은 일반적으로 물을 넣기 위한 입구와 뚜껑을 가지고 무화조에 물을 공급하기 위하여 개폐제어 가능한 밸브를 가진다. 상기 뚜껑이나 물통의 다른 부분에는 밸브를 통해 흘러가는 물을 보충하기 위한 공기가 유통되는 핀홀을 가질 수 있다. 상기 유로는 상기 물통에서 상기 무화조로 물이 흘러가도록 경사진 개방되거나 폐쇄된 통로를 모두 포함한다. 상기 무화조는 상기 유로에서 흘러드는 물이 가열된 상부의 물과 직접 섞이지 않도록 하부가 연통되는 격실 구조를 가지든지 별도의 수위조정조를 가질 수 있다. 상기 밸브가 닫히면 상기 유로 상의 물 흐름이 차단된다. 상기 물통의 제어가능한 밸브는 상기 하우징의 물통 결합부에 설치된 액추에이터에 의하여 개폐된다. 이러한 액추에이터는 예를 들면 기계식으로 왕복하거나 또는 전자석으로 인력, 척력에 의하여 상기 물통의 밸브에 작용할 수 있다. 기계식일 경우 상기 액추에이터는 캠운동을 하거나 왕복운동을 하고 수밀시키기 위하여 밀폐된 유연성 시트 밑에서 작용하도록 할 수 있다. 상기 물통의 밸브는 종래와 같이 스프링이 장착된 시트밸브 형태일 수 있다. 전자석의 경우는 상기 물통의 밸브는 스프링이 장착된 시트밸브 형태에서 스프링이 장착되는 밸브스템이 자성체가 될 수 있다. 전자석의 경우는 상기 액추에이터는 작동 부위가 없이 자력의 변화만으로 물통 밸브를 여닫을 수 있으므로 상기 유로 상단의 하우징에 함몰되어 있어 특별히 방수 구조를 취할 필요가 없는 장점이 있다. 무화조에 설치된 수위감지센서의 신호에 따라 물통 밸브를 개폐하여 상기 물통의 물을 머물지 않게 바로 상기 유로를 통하여 상기 무화조로 흘려 보내고 무화조의 물이 채워지면 물흐름을 차단한다.

상기 무화조의 수위감지센서는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 부구에 의한 방법, 하중측정센서 또는 적외선 방식을 채택할 수 있다.

상기 무화조는 일반 초음파 가습기에서 무화조의 저면이 일반적으로 하우징의 윗면에 배슨 형태로 형성되어 물통 밑의 저수조와 연결되어 있는 데 반하여 본 발명의 무화조는 경사진 유로를 통해서만 물통에 연결되고 물통 밑에는 별도의 저수조를 두지 않는다. 본 발명의 무화조는 바람직하게는 히터가 설치되고 바닥에 초음파진동자가 노출되어 있는 별도의 피트 형으로 되어 하우징에 결합될 수 있다. 단열재로 보온되는 것이 바람직하다.

필요한 경우에는 히터가 노출되어 있다. 히터는 보통 직접 발열체이거나 발열체가 함몰된 방열체이다.

상기 송풍기는 흔히 사용되는 송풍기 구조를 갖는다. 예를 들면, 날개형 , 물레방아형 또는 가압형의 브로워 또는 컴프레셔 형일 수 있다. 본 발명에는 가열형의 송풍기가 사용될 수도 있다. 송풍기(91)는 바람을 단순한 통로를 통하거나 가열형이나 촉매형과 같은 기능형 통로를 통하여 송풍공급구에 처리된 공기를 공급한다. 예를 들면 전기석(터말린) 분말이 세라믹(예를 들면 마이카)재료에 혼입된 재료를 튜브형으로 성형하여 통로로 배치하여 음이온성 공기를 송풍할 수 있다. 가열형의 송풍기는 무화조에 배치되는 히터를 대신하거나 보조하여 상기 무화조에 개구부가 노출된 열풍연결공급구를 갖고 무화조의 물을 가열하는데 사용될 수 있다.

상기 무화조의 온도센서의 감지 온도에 따라 상기 송풍기 및/또는 상기 진동자를 가동시켜 일정 온도 이상에서 무화 입자를 배출한다. 상기 온도 센서의 감지 온도는 무화조 물의 온도이고/이거나 무화조 상의 무화 입자의 온도일 수 있다. 무화조의 물 온도 또는 무화입자의 온도는 바람직하게는 60 내지 90℃로 제어된다. 무화입자의 배출은 무화 입자의 살균이 충분히 이루어지도록 송풍기와 진동자를 제어한다.

상기 가열형의 송풍기는 헤어드라이어 구조와 같이 팬과 팬 앞에 배치된 히터 형의 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 가열형의 송풍기는 서로 평행한 한개 이상의 종방향 통로를 가진 기다란 몸체와 상기 기다란 몸체의 통로에 배치된 열선과 상기 몸체의 종방향 통로 입구측에 공기를 공급하기 위한 팬과 상기 몸체의 종방향 통로 출구와 밀봉연결되는 열풍연결공급구로 이루어질 수 있다. 또한 본 발명의 가열형의 송풍기는 다수의 종방향 통로가 형성된 기다란 몸체; 상기 종방향 통로의 개구부에 공기를 공급하도록 상기 기다란 몸체의 공기흐름 상류 상의 단부에 직접연결 또는 간접연결되는 팬과 상기 팬과 직접연결되거나 간접연결되는 히터로 이루어지는 공기유입수단; 필요하다면, 상기 기다란 몸체의 공기흐름 상류 상에 상기 팬과 직접연결되거나 간접연결되는 필터 카트리지; 및 필요하다면, 상기 기다란 몸체의 공기유입 상기 단부에 직접연결되거나 간접적으로 연결되는 음이온 발생수단으로 이루어진다. 상기 히터는 상기 팬의 전면 즉, 공기흐름 상의 상류에 연결되는 것이 일반적인데, 바람직하게는, 팬의 전면에 팬과 직접연결된다. 또한, 팬과 일체형으로 형성될 수 있다.

상기 기다란 몸체가 세라믹 일체형으로 제조되는 것이 일반적이지만 특별히 제한되지 않으며 사용온도와 같은 사용조건에 따라 여러가지 다른 재료가 사용된다. 예를 들면 금속, 목재, 카본, 유리 또는 플라스틱일 수 있다. 특정 기능의 물질이 예를 들면 터말린과 같은 음이온 발생 기능을 갖는 분말을 혼입할 수 있다. 또한 상기 기다란 몸체의 재료는 금속 또는 준금속산화물의 다공성 에어로겔을 포함한다. 상기 기다란 몸체의 제조방법은 재료와 사용목적에 따라 여러가지 방법이 있다. 특히 허니컴 형태의 다수의 평행한 통로를 가진 기다란 몸체는 알려진 압출방법이나 리본 적층 방법으로 제조된다. 또한, 허니컴 형태의 다수의 평행한 종방향 통로를 가진 기다란 몸체는 금속의 정밀주조에 의하여 제조되고 필요한 경우 세라믹으로 도포될 수 있다. 상기 금속 백본구조는 열전도에 의한 균일한 가열에 특히 유리하다. 상기 기다란 몸체의 평행한 종방향 통로의 벽면에는 사용 목적에 따라 다양한 캐리어와 촉매가 담지될 수 있다. 상기 기다란 몸체의 제조와 촉매의 탑재에 대해서는 본원 발명과 동일 발명자에 의하여 출원된 한국특허출원 제2004-8259호에 상세히 기재되어 있다.

상기 종방향 통로는 양단면 사이의 양호한 공기 흐름과 흐르는 공기와의 충분한 접촉면적이 보장된다면 특별히 그 형태가 제한되지는 않는다. 예를 들면, 허니컴 형상으로, 접촉 표면적을 증가시키기 위하여 격벽을 가급적 얇게 하여 사각 또는 육각의 단면을 가질 수 있고 또한 3차원 네트워크 구조를 가질 수 있다. 또한 상기 종방향 통로는 원활한 흐름을 위하여 원형 또는 꽃잎형의 단면을 가질 수 있다.

가열형의 송풍기에서 열선이 다수의 평행한 통로의 길이 방향으로 배치될 때는 일반적으로 직선형으로 배치되거나 코일 형상으로 배치될 수 있다. 코일 형태의 경우 통로 입구측과 출구측의 코일 선회밀도를 달리하여 가온 능력을 다르게 할 수 있다. 세라믹 몸체는 열선에 의하여 통로를 중심으로 가열된다. 열선은 이러한 다수의 통로를 한개의 선으로 연속적으로 연결되어 배치되는 것이 제조하기가 용이하다.

상기의 열풍 연결공급구는 기다란 몸체의 종방향 통로의 출구쪽에 밀봉되어 결합된다. 이 열풍 연결공급구는 내열성 재료 바람직하게는 세라믹 재료로 제작될 수 있다. 이 열풍 연결공급구의 개구부는 무화조에 노출되어 무화입자의 방출에 사용된다. 이 열풍 연결공급구의 개구부는 무화조 내의 수면 밑에 위치하여 무화조 내의 물을 예열하는데 사용될 수 있다. 이 경우에는 상기 개구부에 역류방지 체크밸브가 장착되는 것이 바람직하다. 필요한 경우에는 밸브의 사용에 의하여 열풍의 방출 위치를 수면 위나 밑으로 선택할 수 있다.

기다란 세라믹 몸체의 통로에 위치하는 열선과 팬에는 전기회로에 의하여 전류가 공급되는 데 송풍량에 따라 전류의 세기를 가변할 수 있다. 일반적으로 수 단계로 조절하는 것이 바람직하다. 가열형 송풍기에서 열풍연결공급구에서 배출되는 공기의 온도는 70℃ 이상 120℃ 이하 정도로 유지하는 것이 바람직하다. 무화조의 물을 가열살균하기 위해서는 비교적 높은 온도가 필요하고 무화입자를 단순히 배출시키기 위하여 사용될때는 비교적 낮은 온도가 에너지 효율에서 유리하다.

가열형 송풍기에서 기다란 몸체의 종방향 통로의 입구에 연결된 팬의 입구에는 공기오염을 줄이기 위해서 별도의 폐쇄 공간을 두지 않는 것이 바람직하다. 왜냐하면 폐쇄 공간에 쌓인 먼지에 의하여 공기가 오염되기 때문이다. 상기 열풍공급수단은 기다란 형태 때문에 하우징의 저면에 수납되는 것이 바람직하다.

보통의 경우에 상기 무화조는 상기 피트와 상기 피트를 덮고 무화입자 배출구가 장착되는 무화조 덮개로 구성된다. 상기 무화조에는 일반적으로 송풍구또는 열풍연결공급구가 연결된다. 상기 전원부는 초음파 진동자, 히터, 송풍기 및 제어회로 등 전기로 작동하는 부위에 필요한 주파수와 전압의 전류를 공급하기 위한 것이다. 초음파 진동자, 히터, 송풍기, 전기 제어수단, 전원부와 전기로 작동하는 부위에 필요한 전류를 공급하기 위한 회로가 일반적으로 상기 하우징에 수납된다. 상기 전기제어수단은 전기로 작동하는 부위의 전압, 전류와 개폐를 제어한다. 상기 전기제어수단은 바람직하게는 마이크로컴퓨터이고 센서 신호에 따라 전류를 제어한다. 가습기의 기능을 개시할 때는 무화조의 온도가 일정온도에 도달할 때 까지 송풍기의 작용을 지연시킬 수 있다. 가습기의 기능을 중지할 때는 밸브를 차단하여 무화조로의 물 유입을 차단하고 무화조의 물을 모두 증발시키든지 높은 온도로 멸균하여 재가동시까지의 미생물 번식을 막을 수 있다. 상기 전원 또는 상기 전기 제어수단은 가습기의 받침대 역할을 하는 하우징의 하부 내측에 보이지 않도록 수납되는 것이 일반적이다. 상기 무화조에 설치된 무화입자 배출구는 무화조에 일체로 형성될 수도 있으나 무화입자의 방향을 조절하기 위하여 무화조 뚜껑에 형성된 구멍에 회전가능하게 결합되는 별도의 분출구로 형성될 수 있다.

이하 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도1 내지 도2는 종래기술을 도시한 것이다.

도1은 가열 및 초음파복합가습방식을 예시하고 있다. 여기서 무화조(142)에는 초음파진동자(162)가 배치되어 있고 무화조(142)와 수조(132) 사이에는 히터(152)가 장착된 가열실(182)을 배치하여 수조(132)의 물을 가열하여 무화조(142)로 보내고 무화조에서는 초음파진동자(162)에 의하여 가습하는 방식을 꾀하고 있다. 무화입자는 배출구(172)로 배출된다. 가열살균이 무화조에서 일어나지 않고 무화조에서는 송풍기(192)의 공기에 의하여 오염되기 때문에 송풍의 공기에 기인한 세균을 없앨 수는 없다.

도2는 마쯔시다의 일본 특개평 6-147569호에 개시된 기술로 물통(206) 밑의 저수조(215)와 무화조(202) 사이에 전동밸브(216)를 설치하고 무화조(202)는 초음파 진동자(204)와 히터(203)를 배치하여 일부 만의 물을 저온살균온도로 가열하여 소비전력을 낮춘 복합식 가습기를 개시하고 있다. 송풍기(211)에 의하여 측벽 흡입구(209)로 유입된 공기는 무화조(208)을 거쳐 배출구(213)로 배출되면서 무화조(208)내의 무화입자를 같이 배출한다. 무화조에는 히터(212)가 배치되고 무화조 바닥에는 초음파 진동자(205)가 배치되어 가열하면서 무화시킨다. 수위감지센서(212)는 무화조의 물높이를 감지하여 전동밸브(216)을 여닫아 일정수위를 유지한다. 통 밑의 저수조(215)와 전동밸브(216) 개방시에 물이 무화조(202)와 상기 저수조(215) 사이에 연통이 가능하므로 상기 저수조(215)에 미생물이 번식할 가능성이 농후하고 상기 무화조의 저온살균온도에서 살균되지 않을 정도의 많은 미생물이 무화조(202)로 유입될 수 있다. 뿐만 아니라, 무화조 내에 있는 무화입자는 도입되는 상온의 살균되지 않은 공기에 의해 미생물이 번식할 수 있는 최적의 조건이 되고 세균이 번식할 수 있다.

도3은 본 발명의 한 실시양태를 도시한 것이다. 밸브 디스크(115), 밸브스템(116), 밸브스템 하부자성체(118)와 밸브 스프링(117)으로 된 물통(30)의 밸브(114)는 가습기 본체(80) 바닥 홈으로 형성된 유로(110) 상단부 근처의 바닥 에 배치된 전자식 액추에이터(112)에 의한 자력에 의한 인력과 척력으로 개폐된다. 무화통(40)과 별도로 바닥에 형성된 무화조(41)에는 적외선 수위탐지 센서(61a, 61b)와 온도센서(62)가 설치되고 하부에는 히터(50)가 설치되어 있다. 무화조(41)바닥에는 초음파 진동자(60)가 설치되어 있다. 상기 유로(110)로부터 흘러나온 물은 상기 무화조(41) 측면에 형성된 격벽(42)을 통하여 무화조 아래 쪽으로 흘러 들어 무화조의 표면에서 직접 무화되지 않도록 한다. 측벽 흡입구(90)에서 흡입된 공기는 송풍기(90) 또는 히터와 팬으로 이루어진 열풍기(91), 단순한 통로(92) 또는 전기석(터말린) 분말이 세라믹(예를 들면 마이카)재료에 혼입되어 성형된 음이온 생성 튜브체로 된 통로와 송풍공급구(93)을 통하여 무화통(40)으로 송풍된다. 상기 무화조의 물은 상기 온도센서(62. 63)의 감지온도에 따라 히터(50)에 의하여 가열되고 송풍에 의하여 무화입자 배출구(70)에서 배출된다. 도4는 도3과 물통 밸브(114)를 개폐하는 액추에이터만 달리하여 기계식인 경우를 보여준다. 캠형의 액추에이터(111)은 회전하여 물통 밸브(114)를 개폐한다.

도5는 도3과 도4의 통로 (92) 대신에 다수의 종방향 통로가 형성되고 상기 통로에 히터가 배치된 기다란 가열체(92a)를 사용한 경우를 보여주고 도6은 팬(91) 앞뒤에 각각 필터 조립체(91a)와 히터(91b)가 장착되고 다수의 종방향 통로가 형성된 리액터(92b)를 사용한 경우를 보여주고 도7은 히터(91b)가 장착되고 다수의 허니컴 형의 종방향 통로가 형성된 리액터(92c)를 사용한 경우를 보여준다. 이들 가열체와 리액터(92a, 92b와 92c)에는 목적에 따라 촉매가 담지될 수 있다.

도3 내지 도7에서 상기 송풍기가 히터를 사용하는 열풍공급방식일 때는 특히 팬(91)에 흡입된 공기는 히터(91b 또는 98, 99)에 의하여 가열된 가열체와 리액터(92, 92a, 92b와 92c)에 형성된 종방향 통로(96,97)를 따라 통로(96,97)의 벽면과 접촉하면서 승온된 후 송풍공급구(93)를 경유하여 개구부(95)에서 무화조(41) 또는 무화조 상부의 무화통(40)으로 들어간다. 개구부는 경우에 따라서 물속에 노출될 수 있다. 개구부가 물속에 설치될 때는 체크밸브(94)와 같은 역류방지수단을 강구해야 한다. 개구부(95)에서의 공급공기온도는 상온 내지 120℃가 바람직하다. 공급공기의 살균이 필요한 경우는 낮은 온도쪽이 에너지 측면에서 유리하고 무화조(41)내의 물의 살균시는 다소 높은 온도가 바람직하다. 무화입자의 냉감을 없애기 위한 경우는 온도를 더 낮출 수 있다.

본 발명은 물통과 무화조를 제외한 별도의 저수조가 없어 세균 오염의 가능성을 원천적으로 없애고 무화조의 물과 무화입자를 살균조건 이상으로 유지하여 적은 전기 용량으로 미생물의 번식을 억제할 수 있는 복합식 가습기가 제공된다. 1초 당 0.1cc의 물을 무화한다고 가정할 때 일반적인 가열식 가습기는 1초 당 0.1×((100℃-20℃)cal/℃+539cal)÷4.2cal/joule≒240joule 히터의 효율과 다른 부분 전력을 감안하여 효율을 60% 가정하여 400w의 전기용량이 필요하다. 일반적으로 초음파 가습기는 40w 전후로 가열식을 초과하는 분무량을 생성한다. 본 발명의 복합식 가습기에서는 물을 70℃까지 승온한다고 할 때 0.1×(70℃-20℃)cal/℃)÷4.2cal/joule≒20joule 히터의 효율과 다른 부분 전력을 감안하여 효율을 60% 가정하여 히터 35w의 전기용량이 일반 초음파 가습기 40w에 추가되어 합이 75W가 된다. 100w의 용량이면 충분하다. 이것은 종래의 가열식 살균 방식보다(보통400w) 훨씬 적은 용량이며 중간가열실 방식(보통140w)보다 적은 소비전력으로 살균형 가습기를 제공할 수 있다. 본 발명에서는 가열식의 25%의 전기용량으로 냉감이 없고 미분무화입자가 생성되며 사용전기료가 절감되는 살균형 가습기가 제공된다.

본 발명의 가습기는 또한 가동 휴지기에는 밸브를 차단하여 무화조로의 물 유입을 차단하고 무화조의 물을 모두 증발시키든지 높은 온도로 멸균하여 재가동시까지의 미생물 번식을 막을 수 있다.

Claims (9)

1. 개폐제어 가능한 밸브를 가진 물통; 온도 센서와 수위감지센서를 갖고 히터와 저면에 초음파 진동자가 배치된 무화조; 상기 물통에서 상기 무화조에 물을 흘러보내기 위한 유로; 상기 유로 상단에 설치된 상기 물통 밸브 액추에이터; 상기 무화조에 공기를 송풍하기 위한 송풍기; 상기 무화조에 설치된 무화입자 배출구; 전원부; 상기 전원부로부터 전기로 작동하는 부위에 전류를 공급하는 전류회로; 상기 전기로 작동하는 부위에 전류흐름을 제어하는 전기제어수단; 및 하우징으로 이루어지고 상기 무화조의 수위감지센서의 신호에 따라 물통의 물을 단속적으로 유로를 따라 흐르도록 하여 유로에서 물흐름이 차단되는 살균형 가습기
2. 제1항에 있어서, 상기 유로는 상기 물통에서 상기 무화조로 물이 흘러가도록 경사진 개방되거나 폐쇄된 통로이고 상기 무화조는 상기 유로에서 흘러드는 물이 가열된 상부의 물과 직접 섞이지 않도록 하부가 연통되는 격실 구조를 가지고 상기 무화조에 설치된 수위감지센서의 신호에 따라 상기 물통 밸브를 개폐하여 상기 물통의 물을 머물지 않게 바로 상기 유로를 통하여 상기 무화조로 흘려 보내고 무화조의 물이 채워지면 물흐름을 차단하는 살균형 가습기
3. 제2항에 있어서, 상기 물통의 개폐제어 가능한 밸브의 밸브스템이 자성체이고 상기 액추에이터는 전자석이며 상기 무화조는 단열재로 보온되는 별도의 피트 형으로 되어 하우징에 결합되는 살균형 가습기
4. 제2항에 있어서, 상기 송풍기가 가열형 송풍기인 살균형 가습기
5. 제4항에 있어서, 상기 가열형의 송풍기는 터말린 분말이 혼입된 세라믹 튜브가 연결되어 상기 무화조에 음이온성 공기를 송풍하는 살균형 가습기
6. 제4항에 있어서, 가열형의 송풍기는 무화조에 배치되는 히터를 대신하거나 보조하여 상기 무화조에 개구부가 노출된 열풍연결공급구를 갖고 무화조의 물을 가열하는데 사용되는 살균형 가습기
7. 제4항에 있어서, 상기 가열형의 송풍기는 서로 평행한 한 개 이상의 종방향 통로를 가진 기다란 몸체와 상기 기다란 몸체의 통로에 배치된 열선과 상기 몸체의 종방향 통로 입구측에 공기를 공급하기 위한 팬과 상기 몸체의 종방향 통로 출구와 밀봉연결되는 열풍연결공급구로 이루어지는 살균형 가습기
8. 제4항에 있어서, 상기 가열형의 송풍기는 다수의 종방향 통로가 형성된 기다란 몸체; 상기 종방향 통로의 개구부에 공기를 공급하도록 상기 기다란 몸체의 공기흐름 상류 상의 단부에 직접연결 또는 간접연결되는 팬과 상기 팬과 직접연결되거나 간접연결되는 히터로 이루어지는 공기유입수단; 필요하다면, 상기 기다란 몸체의 공기흐름 상류 상에 상기 팬과 직접연결되거나 간접연결되는 필터 카트리지로 이루어지는 살균형 가습기
9. 제8항에 있어서, 상기 가열형의 송풍기의 종방향 통로에는 공기 정화용 촉매가 담지되는 살균형 가습기

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