KR100743510B1 - 이중패드를 갖는 기화식 가습장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중패드를 갖는 기화식 가습기에 관한 것으로서, 공급된 물을 흡수하여 하방으로 유도하는 패드부, 상기 패드부를 통과한 물이 수집되는 저수조 및 상기 패드부를 통과하면서 가습된 공기를 실내로 분사하는 송풍수단을 포함하는 기화식 가습장치에 있어서, 상기 패드부는 외부 공기의 유입부에 설치되는 제 1패드와, 상기 제 1 패드의 전단에 근접 설치되는 제 2패드로 구성되되, 상기 제 1패드의 공기 유동 통로가 제 2패드의 공기 유동 통로보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 유입되는 공기 내에 포함된 유기물 등의 불순물과 패드 표면에 번식하는 세균 및 곰팡이를 제거하여 패드의 수명을 연장시키고 보다 청결한 공기를 분사시킬 수 있는 효과가 있다.

가습, 항균, 유기물 분해, 광촉매, 복염, 트리플염, 산화

Description

이중패드를 갖는 기화식 가습장치{A Vaparizing Humidifier Having Double-Pad}

도 1은 본 발명에 따른 가습장치를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 가습장치의 패드부를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 가습장치의 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 제 1패드와 제 2패드를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 급수부 20 : 패드부

21 : 제 1패드 21a, 22a : 단위체

22 : 제 2패드 30 : 저수조

31 : 오존램프 40 : 송풍수단

50 : 유입부 60 : 촉매층

70 : 케이스 80 : 광원

90 : 조절판

본 발명은 광촉매 물질과 트리플 염 물질이 마련되어 항균효과 및 유기물 분해효과를 가지는 가습장치에 관한 것으로써 더욱 상세하게는 패드부를 제 1패드와 제 2패드로 구성하고 제 1패드 및 제 2패드 일측에 광촉매물질이 도포된 촉매층을 형성함으로써 유입되는 공기 내에 포함된 유기물 등의 불순물과 패드 표면에 번식하는 세균 및 곰팡이를 제거하여 패드의 수명을 연장시키고 보다 청결한 공기를 분사시킬 수 있으며, 저수조에 용해 후 이온화되어 강력한 산화력을 가지는 복염물질을 첨가함으로써 상기 광촉매물질과 더불어 저수조 및 급수부, 패드부의 유기물 분해 및 세균, 곰팡이를 제거할 수 있는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치에 관한 것이다.

일반적으로 가습장치는 실내의 습도를 알맞게 조절하기 위해 사용되는 장치이며, 저장된 물의 가열에 의해 발생된 수증기를 외부로 배출하여 목적하는 공간에 적정한 습도를 유지하는 소형의 장치와, 케이스의 내부에 물의 진행을 유도하는 패드부를 구비하고 패드부를 구성하는 유도체의 일측에서 송풍수단을 구동하여 물의 진행에 생성되는 수분의 미립자를 실내로 분사 비산시키는 비교적 대형의 장치로 구분된다.

이와 같은 가습장치는 소형의 장치일 경우, 주로 일반가정이나 소형의 공간에 가습을 수행할 때 사용되어지며, 대형의 장치는 사무실, 식당 등의 업소용으로 적용되어 진다.

도 1은 종래 대형의 기화식 가습장치를 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면, 대형의 기화식 가습장치는 대략 직육면체의 형태로 형성된 케이스(110)의 내부 상측에 물을 공급하는 파이프 노즐 구성의 급수부(120)를 형성하고, 그 하측에 급수된 물을 흡수하는 패드부(130)를 설치하여, 급수된 물이 패드부(130)에 투입되면 그 전방의 케이스(110)에 설치된 송풍수단(140)이 구동하여 유도진행되는 물에 의해 생성된 수분을 강제 흡입하여 실내 측으로 분사하도록 구성된다.

또한, 상기 패드부(130)는 주로 플레이트 형태의 부재를 다수회 절곡하여 물이 흡수될 면적을 증가시키도록 구성되고, 송풍수단(140)은 실내측으로 공기를 진행시키는 흡기식이 적용되며, 패드부(130)의 하측에는 외부에서 공급된 상수/하수를 저수하고, 패드부(130)에 의해 유도진행된 물이 수집되는 저수조(140)가 설치된다.

하지만, 이와 같은 기화식 가습장치는 가습을 위한 용도로 한정되며, 공기 정화 가능 등은 전혀 구비되어 있지 않은 상태이다.

또한, 종래 기화식 가습장치는 장시간 가동시 공기 중의 유기물이 상기 패드부(130)에 침착되어 청결한 가습 공기의 공급이 어려워지며, 적당한 습도가 유지되는 환경 상태로 인해 세균 및 곰팡이가 쉽게 번식되는 문제점이 있다.

이에 따라 자주 패드부(130)를 청소하거나 교체하여야 번거로움으로 인해 가습장치를 관리 보수하는 비용 및 공수가 증대되고 이는 곧 가습장치 자체의 효용가치 저하로 귀결된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 패드부를 제 1패드와 제 2패드로 구성하고 제 1패드 및 제 2패드 일측에 광촉매물질이 도포된 촉매층을 형성함으로써 유입되는 공기 내에 포함된 유기물 등의 불순물과 패드 표면에 번식하는 세균 및 곰팡이를 제거하여 패드의 수명을 연장시키고 보다 청결한 공기를 분사시킬 수 있는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 저수조에 용해 후 이온화되어 강력한 산화력을 가지는 복염물질을 첨가함으로써 상기 광촉매물질과 더불어 청정 공기를 실내로 제공할 수 있는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 공급된 물을 흡수하여 하방으로 유도하는 패드부, 상기 패드부를 통과한 물이 수집되는 저수조 및 상기 패드부를 통과하면서 가습된 공기를 실내로 분사하는 송풍수단을 포함하는 기화식 가습장치에 있어서, 상기 패드부는 외부 공기의 유입부에 설치되는 제 1패드와, 상기 제 1 패드의 전단에 근접 설치되는 제 2패드로 구성되되, 상기 제 1패드의 공기 유동 통로가 제 2패드의 공기 유동 통로보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치가 제공된다.

여기서, 상기 저수조에는 공기 중의 휘발성 유기 화합물과 반응하여 유해물질을 흡착 분해시키는 반응물질이 용해되어 있는 것이 바람직하며, 상기 반응물질은 2KHSO₅-KHSO₄-K₂SO₄ 일 수 있다.

또한, 상기 제 1패드 및 제 2패드의 접촉면 반대 측에는 광촉매물질이 도포된 촉매층이 더 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 1패드 및 제 2패드는 파형(波形)의 종이재가 접하도록 배열되어 대략적인 마름모 형상의 통공이 형성된 단위체가 연결된 형태로 형성되되, 제 2패드의 단위체는 높이가 18mm 내지 22mm이고, 폭이 10mm 내지 14mm이며, 제 1패드의 단위체는 급수부에서 공급되는 물의 진행을 보다 간섭하고 공기의 통과 속도를 보다 간섭할 수 있도록 높이가 11mm 내지 15mm이고, 폭이 5mm 내지 9mm인 것이 보다 바람직하다.

상기 제 2패드의 촉매층 근접 지점에는 광촉매물질이 활성화될 수 있도록 광원이 설치되는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 제 2패드의 전방부에는 풍향을 조절할 수 있도록 일정각도 회전 가능하고, 일면에 광촉매물질이 도포된 조절판이 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 가습장치의 바람직한 일실시예를 첨부되는 도면과 함께 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가습장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가습장치의 패드부를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 가습장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제 1패드와 제 2패드를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면 본 발명에 따른 가습장치는 크게 물을 공급하기 위한 급수부(10), 급수된 물을 흡수하는 패드부(20), 패드부(20)를 통과한 물이 수집되는 저수조(30), 패드부(20)에서 물이 진행되어 생성된 수분을 흡입하여 실내로 분사하는 송풍수단(40)으로 구성되는데, 패드부(20)는 공기가 유입되는 유입부(50)와 근접 설치되는 제 1패드(21)와, 제 1패드(21)와 접촉 설치되는 제 2패드(22)로 구성되며, 각각 일측에 광촉매물질이 도포된 촉매층(60)을 가진다.

여기서 급수부(10)는 가습장치의 케이스(70) 상측에 설치되며, 물이 공급될 수 있도록 하나 이상의 유입구가 형성되며 패드부(20)로 물이 배출될 수 있도록 하나 이상의 배출구가 형성되어 있음은 물론이다.

상기 패드부(20)는 급수부(10)의 하측에 대략 직육면체의 테두리를 유지하는 프레임(미도시)에 결합되고, 급수된 물이 하중에 의해 흘러 내려가는 유도라인이 형성된 제 1패드(21)와 제 2패드(22)로 구성된다.

여기서 제 1패드(21)는 송풍수단(40)에 의해 공기가 유입되는 유입부(50)에 근접 설치되며, 제 2패드(22)는 제 1패드(21)와 접촉 설치된다.

제 1패드(21) 및 제 2패드(22)는 파형(波形)의 종이재가 접하도록 배열되어 대략적인 마름모 형상의 통공이 형성된 단위체가 연결된 형태로 형성되는데, 여기서 제 2패드의 단위체(22a)는 높이가 18mm 내지 22mm이고, 폭이 10mm 내지 14mm이 며, 제 1패드의 단위체(21a)는 급수부(10)에서 공급되는 물의 진행을 보다 간섭하고 공기의 통과 속도를 보다 간섭할 수 있도록 높이가 11mm 내지 15mm이고, 폭이 5mm 내지 9mm인 것이 바람직하다.

또한 제 1패드(21)의 재질은 물의 진행을 보다 늦출 수 있도록 흡수력이 뛰어난 얇은 종이 재질인 것이 바람직하고, 제 2패드(22)의 재질은 부직포 또는 두꺼운 종이 재질인 것이 바람직하다.

이에 따라 급수부(10)에 의해 공급되는 물은 하중에 의해 제 1패드(21) 및 제 2패드(22)의 유도라인을 따라 흘러내리게 되는데, 제 1패드(21)의 경우 제 2패드(22)보다 조밀하게 형성되어 물의 진행속도와 공기의 유동속도가 제 2패드(22)보다 느리게 된다.

이는 제 1패드(21)가 공기가 유입되는 유입부(50) 측에 설치되기 때문인데, 최초 유입공기에 포함되는 휘발성 유기 화합물 등의 유해물질을 1차적으로 제거하기 위함이다.

하지만 제 1패드(21)와 같이 제 2패드(22) 또한 조밀한 구성을 가지게 되면 공기의 유동속도가 감소되어 실내로 분사되는 공기의 양이 줄게 되고 이는 곧 수분의 양도 줄게 되어 가습효과가 감소되게 된다.

따라서, 제 2패드(22)는 제 1패드(21) 보다 물의 진행속도 및 공기의 유동속도를 덜 간섭하도록 높이 및 폭을 크게 형성함이 바람직하다.

한편 이러한 제 1패드(21) 및 제 2패드(22)의 접촉면 반대 측에는 각각 유기물을 분해하고 항균력과 탈취력을 가지도록 광촉매물질이 도포된 촉매층(60)이 형 성되는데, 촉매층(60)의 근접 지점에는 광촉매물질이 활성화될 수 있도록 광원(80)이 형성된다.

여기서 광원(80)으로는 자외선을 조사하는 자외선 광원인 것이 바람직하다.

촉매층(60)에는 광촉매물질이 도포되어 형성되는데, 광촉매물질로는 TiO₂(산화티탄)인 것이 바람직하다.

TiO₂은 공기 중의 산소 및 물과 접촉하여 표면에 화학반응이 일어나 3가 오존과 2가 산소를 생성하며, 이에 따라 생성된 산소는 3가와 2가 사이를 산화와 환원반응을 일으킨다.

산소의 환원에 의하여 생성된 O₂ ^- 는 산화반응 중간체에 부가하여 과산화물을 형성하거나 과산화수소를 거쳐서 강력한 산화력이 있는 수산화라디칼이온이 되며, 이러한 수산화라디칼이온은 패드부(20) 표면에 부착된 유기물을 분해하고 곰팡이 또는 세균을 제거하며 우수한 탈취효과를 출현한다.

한편 저수조(30)는 급수부(10)에 의해 공급되어 패드부(20)를 통과한 물이 수집되고, 수집된 물이 다시 급수부(10)로 재공급되어 물이 순환하는 구조를 취한다.

또한 저수조(30)에는 오존램프(31)가 설치되어 세균의 번식을 방지할 수 있도록 구성됨이 바람직하며, 오존램프(31)의 조사에 의해 비염소 산화작용(Non-Chlorine Oxidation)이 발생되어 휘발성 유기 화합물 분해 및 항균, 탈취가 되도록 복염 또는 트리플 염 물질이 첨가됨이 바람직하다.

여기서 복염(트리플 염)물질은 착염(complex salt)이 아니면서 2(3)종 이상의 염이 결합한 형식의 염 또는 아래와 같이 물에 녹으면 성분 이온들로 완전히 이온화하는 염을 말하는 것으로,

KAl (SO₄)₂ [<-->] K⁺ ＋ Al₃ ⁺ ＋ 2SO₄ ^{2 -}

예를들면 KCl·MgCl₂같은 것도 복염에 해당된다.

이러한 트리플 염 물질로써 본 발명에 적용될 수 있는 물질은 2KHSO₅-KHSO₄-K₂SO₄인 것이 바람직한데, 이 또한 3종의 염이 결합한 형식으로 물에 녹으면 성분 이온들로 완전히 이온화하는 염이기 때문에 복염물질이다.

더 구체적으로 말하면 3개의 염으로 구성되어 있으므로 트리플염(Triple salt)라고 할 수도 있으며, 2KHSO₅-KHSO₄-K₂SO₄은 미국 듀폰사에서 개발하여 '옥손'이란 제품명을 가지고 있으며, 화학명은 potassium monopersulfate, potassium sulfate과 potassium bisulfate의 트리플염이다.

이러한 상기 트리플 염 물질인 2KHSO₅-KHSO₄-K₂SO₄은 물에 용해된 상태에서 자외선이 조사되면 이온화되면서 상기 TiO₂와 마찬가지로 O₂ ^- 를 생성하는 것으로 알려져 있다.

따라서, 상기 복염물질로 인해 발생된 O₂ ^- 이온이 급수부(10)를 통해 패드 부(20)로 이동되고 다시 저수조(30)로 수집되는 순환을 하게 된다. 따라서, 패드부(30)를 통과하는 공기가 물에 접촉하여 가습되는 과정에서 공기 중의 휘발성 유기 화합물이 물 속에 포함된 O₂ ^- 또는 수산화라디칼 이온과 반응하여 무해한 물질로 바뀌게 된다.

특히, 제 1패드(21)에서는 공기 유동 통로가 작고 물의 흡수력이 높으므로 공기가 제 1 패드(21)를 통과하면서 물과 접촉하는 시간과 면적이 커지게 되므로 휘발성 유기 화합물 등의 유해물질의 분해율이 향상된다.

상기에서 저수조(30)에 용해되어 휘발성 유기 화합물과 반응하는 물질로서 2KHSO₅-KHSO₄-K₂SO₄ 등의 트리플 염 물질을 예시하였으나, 그 외에 휘발성 유기 화합물과 반응하여 휘발성 유기 화합물을 무해한 물질로 변화시킬 수 있는 다양한 반응물질이 사용될 수 있으며 이 또한 본 발명의 사상적 범위에 속함은 당연한 것이다.

한편 송풍수단(40)은 가습장치 내에 공기의 순환을 유도하며 제 1패드(21)에 근접 형성되는 유입부(50)로부터 공기가 유입되어 제 1패드(21) 및 제 2패드(22)를 통과한 다음 실내로 수분이 포함된 공기가 분사되도록 한다.

송풍수단(40)의 설치 위치는 전술한 공기의 유동이 일어나도록 할 수 있으면 어느 위치든 상관 없음은 물론이며, 제 2패드(22) 전방 지점에 실내로 분사되는 공기의 배출구를 형성하고 상기 배출구와 제 2패드(22) 사이에 설치됨이 바람직하다.

한편 상기 제 2패드(22)의 전방부에는 풍향을 조절할 수 있도록 일정각도 회전 가능한 조절판(90)이 설치될 수 있다.

조절판(90)의 일면에도 이산화티탄 등의 광촉매물질을 도포하여 공기 정화 효율을 보다 극대화시키는 것도 바람직하다.

상기에서 기술된 바와 같이 본 발명은 패드부를 제 1패드와 제 2패드로 구성하고 제 1패드 및 제 2패드 일측에 광촉매물질이 도포된 촉매층을 형성함으로써 유입되는 공기 내에 포함된 유기물 등의 불순물과 패드 표면에 번식하는 세균 및 곰팡이를 제거하여 패드의 수명을 연장시키고 보다 청결한 공기를 분사시킬 수 있는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 저수조에 용해 후 이온화되어 강력한 산화력을 가지는 복염물질을 첨가함으로써 상기 광촉매물질과 더불어 청정 공기를 실내로 제공할 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (7)

1. 공급된 물을 흡수하여 하방으로 유도하는 패드부, 상기 패드부를 통과한 물이 수집되는 저수조 및 상기 패드부를 통과하면서 가습된 공기를 실내로 분사하는 송풍수단을 포함하는 기화식 가습장치에 있어서,

   상기 패드부는 외부 공기의 유입부에 설치되는 제 1패드와, 상기 제 1 패드의 전단에 근접 설치되는 제 2패드로 구성되되,

   상기 제 1패드의 공기 유동 통로가 제 2패드의 공기 유동 통로보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 저수조에는 공기 중의 휘발성 유기 화합물과 반응하여 유해물질을 흡착 분해시키는 반응물질이 용해되어 있는 것을 특징으로 하는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 반응물질은 K₂SO₄2KHSO₅-KHSO₄-K₂SO₄ 인 것을 특징으로 하는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1패드 및 제 2패드의 접촉면 반대 측에는 광촉매물질이 도포된 촉매층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1패드 및 제 2패드는 파형(波形)의 종이재가 접하도록 배열되어 대략적인 마름모 형상의 통공이 형성된 단위체가 연결된 형태로 형성되되,

   제 2패드의 단위체는 높이가 18mm 내지 22mm이고, 폭이 10mm 내지 14mm이며, 제 1패드의 단위체는 급수부에서 공급되는 물의 진행을 보다 간섭하고 공기의 통과 속도를 보다 간섭할 수 있도록 높이가 11mm 내지 15mm이고, 폭이 5mm 내지 9mm인 것을 특징으로 하는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2패드의 촉매층 근접 지점에는 광촉매물질이 활성화될 수 있도록 광원이 설치된 것을 특징으로 하는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2패드의 전방부에는 풍향을 조절할 수 있도록 일정각도 회전 가능하고, 일면에 광촉매물질이 도포된 조절판이 설치되는 것을 특징으로 하는 이중패드를 갖는 기화식 가습장치.

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