KR100774865B1 - 물 세척 복합 실내 청정기의 낙수 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노즐을 구성하는 분사공을 통하여 분출되는 물줄기의 일부가 파이프라인을 타고 흘러내려 물방울을 형성하고 그 물방울이 낙하함으로써 낙수음을 발생하는 현상을 방지하기 위한 물 세척 복합 실내 청정기의 낙수 방지장치를 제시하기 위한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 노즐의 분사공 양측 파이프라인에 고정결합되는 고정부와, 상기 고정부에 대하여 면을 이루면서 연장되는 수직안내판과, 상기 양 수직안내판과 경사면을 이루면서 만나 선형을 형성하는 수평안내판으로 이루어진 클립;을 구비하여 노즐을 구성하는 각각의 분사공 양측 파이프라인에 각 클립의 양 고정부가 결합고정되고 수평안내판의 양단이 노즐 양측에 위치하는 반응판에 틈을 이루면서 접근하도록 설치되는 구조의 물 세척 복합실내 청정기의 낙수 방지장치를 제시한다.

물 세척, 공기 청정, 워터커텐, 워터필터, 낙수음

Description

물 세척 복합 실내 청정기의 낙수 방지장치 { ANTI-WATERDROPING NOISE SYSTEM IN INDOOR AIR WASHING PURIFIER }

도 1은 본 발명이 적용되는 물 세척 복합 실내 청정기의 실시 예도

도 2 및 도 3은 본 발명의 결합 상태도

도 4는 본 발명의 상세 구조도

도 5는 본 발명에 의한 클립의 실시 예도

도 6은 본 발명에 의한 클립의 설치전과 설치 후의 동작 상태도

도 7은 본 발명에 의한 회수파이프라인 적용 전 후의 동작 상태도

*. 주요 부호의 설명

10. 케이스 11. 공기통로 12. 출입구

20. 팬 30. 광촉매반응장치 40. 워터필터

41. 저수탱크 42. 집수조 43. 펌프

44. 급수관 45. 노즐 45a. 파이프라인

45b. 분사공 50. 급수장치 51. 급수관

60. 배수장치 70. 클립 71. 고정부

72. 수직안내판 73. 수평안내판 81. 회수파이프라인

82. 스위치 83. 밸브

본 발명은 물을 사용하여 실내 공기를 세척하는 물 세척 구조의 복합 실내 청정기에 적용되는 낙수 방지장치에 관한 것이며, 더욱 상세히는 노즐을 구성하는 분사공을 통하여 분출되는 물줄기의 일부가 파이프라인을 타고 흘러내려 물방울을 형성하고 그 물방울이 낙하함으로써 낙수음을 발생하는 현상을 방지하기 위한 물 세척 복합 실내 청정기의 낙수 방지장치에 관한 것이다.

사람은 적정온도와, 적정습도와, 깨끗한 공기와, 적정한 공기의 움직임(기류)을 충족시킬 때 쾌적감을 느끼며, 실내 공기질을 판단하는 요소로서 이들 인자를 쾌적지수(Comfort Health Index, CHI)라 표시하고 있다. 환경에 따라 약간씩 차이가 있으나 인간은 17~28℃ 의 온도, 40~70%의 습도, 오염물질이 없는 깨끗한 공기, 0.5m/sec 이하의 미세한 기류에서 쾌적함을 느낀다.

기술의 발전과 함께 실내 공기를 이와 같은 상태로 제어하기 위한 다양한 기술이 사용되고 있으나 기존의 기술들은 각기 개별적으로 사용됨으로써 시설, 에너지소비, 관리 등의 측면에서 비효율적이었다. 예를 들면, 온도 조건을 충족시키기 위하여 냉.난방기의 설비가 필요하고, 습도조건을 충족시키기 위하여 가습기 및 제습기가 필요하며, 깨끗한 공기를 얻기 위하여 공기 청정 설비가 필요하고, 미세한 기류를 얻기 위하여 환풍 시스템을 필요로 한다.

이와 같은 각각의 시스템 및 장치들은 각기 독립적으로 구동되기 때문에 각각 특성이 다른 독립된 공간 예를 들면 주택이나 사무실 등의 독립된 공간에서는 이들 시스템 모두를 구비하고, 관리하며, 또는 운영해야 하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 상기한 쾌적인자 중 온도조건을 제외한 3요소를 동시에 충족시키는 장치의 필요성이 요구되었고, 이와 같은 장치로써 차세대 가전제품인 퓨어컨(PURECON)이 제시되고 있다.

상기한 퓨어컨은 가습, 공기청정, 기류발생의 역할을 동시에 수행하기 때문에 물을 사용하여 공기 청정에 이용하면서 기화방식으로 가습하여 상대 습도에 따른 가습이 이루어지고, 실내의 층화된 공기를 순환시켜 대류에 의한 기류를 형성하기 위하여 주상체(柱狀體)의 공기통로를 구비한 형태적인 특징이 있고, 물 세척 공기청정기, 복합 실내 청정기 등의 이름으로 사용되고 있다.

특허 제 10-0570099호 및 10-0570100는 물 세척 방식의 복합 실내 청정기를 제시하고 있으며, 이것은 상하 방향으로 주상체(柱狀體)의 공기통로가 형성되는 케이스와, 상기 공기통로 상에 설치되는 광촉매반응장치와, 상기 광촉매반응장치와 병행 또는 독립적으로 설치되어 공기를 세척하는 워터필터를 포함하는 구조로 이루어져 광촉매반응장치에 의한 광촉매반응 및 워터필터에 의한 공기의 물 세척 기능 및 물에 의한 광촉매반응 후 부산물 자동 세정 등의 기능을 동시 또는 복합적으로 수행할 수 있도록 구성된 것으로써 광촉매와 물 세척에 의한 공기청정기능, 수막과 공기의 접촉에 의한 기화가습에 의해 적정 습도로 유지해 주는 습도조절기능, 상하 방향의 공기통로에 의해 실내 공기를 대류시킴으로써 미세한 기류를 형성하여 주는 기류 형성기능 등 퓨어컨으로써의 요건을 충족하고 있다.

상기 구조에서 물의 이용은 노즐 양측에 배치된 판에 가는 물줄기를 분사하여 분사된 물이 넓게 퍼지면서 흐르게 하고 판에 형성된 수막이 통행하는 공기와 접촉하여 공기 중에 포함된 입자상 가스상 물질들을 흡착, 용해하여 포집하는 방식으로 이루어지며, 판을 타고 흘러내린 물에 의해 공기가 씻겨짐으로써 실내 사용에서의 장해요인인 낙수 소음 없이 실내 공기를 정화할 수 있다. 또한, 상기한 방식의 물 이용은 분사된 물이 줄기를 형성하면서 판을 타고 흐르는 현상을 방지하고 작은 에너지를 사용하여 넓은 수막을 형성하기 위하여 판에 광촉매 층을 형성하고 여기에 자외선을 가하는 구조가 포함되어 광촉매의 친수성에 의해 분사된 물이 얇고 넓게 퍼지고 저항이 감소되어 빠른 속도로 흘러내릴 수 있게 함으로써 공기의 세척 정화효율을 향상하는 구조를 갖는다.

이와 같은 물 세척 공기청정기 또는 퓨어컨은 필연적으로 물을 이용하고, 예민한 일부 사용자들에게는 낙수음이 사용 만족도를 급격히 떨어뜨리기 때문에 낙수음 방지 대책이 필수적으로 요구된다.

상기한 구조에서 노즐 양측에 형성된 판에 분사된 물이 수막을 형성하면서 판을 타고 흘러내림으로써 정상적인 작동 상태에서는 낙수음이 거의 발생하지 않으나 노즐에 이물질이 끼이거나 수압의 변화에 의해 노즐을 구성하는 분사공 주위에 물방울이 형성될 수 있고, 상기 물방울은 노즐의 파이프라인을 타고 흐르면서 성장하여 하부의 집수판에 떨어짐으로써 낙수음을 발생하는 요인이 될 수 있다.

또한, 노즐의 분사공에 실 조각 등이 끼이면 그것의 영향에 의해 물방울이 발생하며, 경우에 따라 분사되는 물줄기의 방향이 변하여 외부로 물이 튀는 등의 현상이 발생할 수도 있다. 가는 실 등이 급수라인에 유입된 경우 분사공의 한쪽을 통하여 빠져나가는 형태, 분사공의 한쪽에 걸려 있는 형태 또는 분사공의 양 측에 걸치는 형태로 나눠진다. 분사공의 한쪽에 걸쳐 있는 경우에는 반복적인 급수 과정에서 대부분 빠져나감으로 염려할 바는 없으나 분사공의 양측에 걸쳐 있는 경우에는 도 6에 도시한 바와 같이 공급수압(Pi)과 반사 수압(Pr)이 파형을 이루면서 균형을 유지하기 때문에 실(100)이 어느 한쪽으로 쉽게 이탈되지 않게 된다. 이와 같은 현상은 통상 그 끝이 막혀 있는 마지막 분사공에서 발생하며, 양쪽으로 삐어져 나온 실 등이 분사 물줄기의 방향을 틀어 반응판에서 벗어나게 만듦으로써 낙수음을 발생하거나 경우에 따라 케이스 내벽 또는 밖으로 물줄기가 튀어나가게 하는 현상을 일으킨다.

본 발명은 물을 이용하는 방식의 물 세척 구조의 복합 실내 청정기에서 노즐을 구성하는 파이프라인을 타고 유출되는 물방울이 낙하하여 발생하는 낙수 소음을 방지하고, 더 나아가 외부에서 유입된 이물질이 노즐의 분사공에 걸려 낙수 물방울을 형성하거나 물줄기의 방향을 바꾸는 문제점을 해소할 목적으로 안출 된 것이다.

이를 위하여 본 발명은 노즐의 분사공 양측 파이프라인에 고정결합되는 고정부와, 상기 고정부에 대하여 면을 이루면서 연장되는 수직안내판과, 상기 양 수직 안내판과 경사면을 이루면서 만나 선형을 형성하는 수평안내판으로 이루어진 클립;을 구비하여 노즐을 구성하는 각각의 분사공 양측 파이프라인에 각 클립의 양 고정부가 결합고정되고 수평안내판의 양단이 노즐 양측에 위치하는 반응판에 틈을 이루면서 접근하도록 설치되는 구조의 물 세척 복합 실내 청정기의 낙수 방지장치를 제시한다.

또한, 본 발명은 상기한 노즐 파이프라인의 끝 단에 회수용파이프라인을 형성하여 그 끝단을 급수탱크에 연장하고, 회수용파이프라인에는 외부 스위치에 의해 개폐되는 개폐밸브를 설치한 구조의 물 세척 공기청정기의 낙수 방지장치를 아울러 제시한다.

이하 첨부된 도면에 의한 실시 예에 의해 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명을 물 세척 복합 실내 청정기에 설치한 구성을 도시하고, 도 2 및 도3은 반응판에 배치된 노즐에 클립을 결합한 상세 결합구조를 도시하고, 도 4은 노즐의 분사공에 클립을 결합한 상태를 도시한 것이다.

도시된 물 세척 복합 실내 청정기는 상하 방향으로 공기통로(11)가 형성되는 케이스(10)와, 상기 공기통로 상부에 설치되는 정역회전가능한 팬(20)과, 상기 공기통로 상에 설치되는 광촉매반응장치(30)와, 상기 광촉매반응장치와 병행하여 설치되어 광촉매판의 세척과 물의 필터작용에 의한 공기세척작용을 복합적으로 수행하는 워터필터(40)로 구성된다.

상기 광촉매반응장치(30)는 광촉매판(31)과, 상기 광촉매판에 자외선을 조사 하기 위한 UV램프(32)로 구성된다.

광촉매판(31)은 표면에 광촉매가 형성된 반응판으로써 공기의 흐름을 방해하지 않도록 공기통로와 나란하게 형성되고, 각각의 판체는 일정한 간격이 유지되도록 스페이서(31a)로 고정되는 구조로 이루어지고, 케이스(10)의 측면에 형성되는 공기출입구(12)로 공기의 흐름을 안내하고 세척 또는 워터필터 기능시 물의 외부유출을 차단할 수 있도록 공기출입구로 향하도록 측면을 절곡한 날개(31b)가 형성된다.

UV램프(32)는 상기한 광촉매판에 대하여 직각을 유지하도록 공기통로 상에 형성되어 광촉매반응에 필요한 자외선과 공기 및 수 살균을 위한 자외선 에너지를 제공하며, 물과 직접 접촉되지 않도록 광촉매판 상부에 설치되고, 내구년한 동안 사용 후 케이스 외 측에서 교체가능하도록 케이스에 고정설치된다.

워터필터(40)는 케이스 내에 수용된 물을 펌핑하여 공기통로 상에 분사함으로써 물에 의한 세정기능을 수행하는 것으로 상기한 광촉매반응장치와 독립적으로 형성될 수 있으나 도시된 실시 예는 광촉매반응 후의 세척기능과 물에 의한 세정기능을 동시에 수행할 수 있도록 광촉매반응장치와 통합구조로 이루어진다.

상기한 워터필터는 케이스 하부에 저수탱크(41)가 형성되고, 각 광촉매판 하부에는 집수조(42)가 형성되며, 상기 저수탱크에 수용된 물을 펌프(43)로 펌핑하고 이를 급수관(44)을 통하여 각 광촉매판의 상부에 배치한 노즐(45)에 공급하며, 노즐은 급수관으로부터 분기되어 각 광촉매판(31)에 배치되는 파이프라인(45a)과 파이프라인의 양측으로 물이 분사되도록 일정간격으로 형성되는 분사공(45b)으로 이 루어진다.

상기 워터필터(40)는 초기 가동시, 광촉매판의 세척시 또는 광촉매반응과 동시에 작동하도록 구성되며, 저수탱크에 수용된 물이 펌핑되어 광촉매판에 뿌려지고, 광촉매판을 타고 흘러내리는 물은 집수조에서 수용되어 다시 저수탱크로 환수됨으로써 사용수는 일정한 시간 동안 반복 순환되는 형태로 사용되고, 기화에 의한 부족수는 수도관에 연결된 급수장치(50)에 의해 공급되고, 일정시간 사용된 물은 오염을 방지하기 위하여 배수장치(60)를 통하여 외부로 배출된 후 급수장치(50)에 의해 재 공급되는 구조를 갖는다.

본 발명은 상기한 노즐의 각 분사공 하부에 클립(70)이 결합되는 구조를 갖는다.

상기 클립(70)은 노즐의 파이프라인에 고정결합되는 고정부(71)와, 상기 고정부에 대하여 면을 이루면서 연장되는 수직안내판(72)과, 상기 양 수직안내판과 경사면을 이루면서 만나 선형을 형성하는 수평안내판(73)으로 이루어진다.

상기 클립은 다양한 형태로 구성할 수 있으며, 도시된 실시 예는 도 5에 도시된 바와 같이, 중심부가 삼각형상으로 돌출되고 양단에 노즐의 파이프라인이 억지 끼워 맞춤 될 수 있는 홈(71a)이 형성되도록 스프링강판을 프레스 가공한 후 삼각돌출부(73a)의 양 꼭지점 및 시작부를 안으로 절곡(도면상 파선으로 표시)하여 전체적으로 양 고정부(71)와, 상기 고정부에 대하여 연속된 면을 이루는 수직안내판(72)과, 상기 양 수직안내판에 경사면을 이루면서 만나 역 삼각 면 형태를 유지하는 수평안내판(73)으로 이루어진다.

상기한 클립구조는 노즐을 구성하는 각각의 분사공 양측 파이프라인에 클립의 홈을 강제로 밀어 올리면 클립과 파이프라인의 고정이 이루어지고, 하부에 위치한 수평안내판의 삼각형 꼭지점이 양 반응판에 접촉되거나 약간의 틈이 있는 형태로 결합 된다.

파이프라인을 결합하기 위한 홈(71a)은 파이프라인과 탄성에 의해 견고하게 결합될 수 있도록 홈의 입구는 좁게 하여 억지로 파이프라인이 끼워 지게하고 홈의 중심은 파이프라인에 밀착되게 하며, 고정부에 탄력을 가할 수 있도록 홈에서 클립 중심 쪽으로 향하도록 슬릿(71b)을 형성하는 구조로 실시된다. 이와 같은 구조는 클립 중심의 절곡부에서 작용하는 스프링강의 복원력에 의한 벌어지려는 힘과 홈과 파이프라인의 밀착력에 의해 클립이 결합된 상태에서 위치가 고정되어 이동이 제한되고, 양 고정부에 약간의 힘을 가하여 누른 상태에서는 좌우 이동이 원활하게 이루어져 별도의 고정수단 없이도 쉽게 위치고정이 가능하고 노즐이 조립된 상태에서도 클립의 탈착이 용이해지는 장점을 갖는다.

도 6는 본 발명의 작용을 설명하기 위한 것으로 클립을 결합한 평면상태(a)와 정면상태(b) 및 기존과 같이 클립을 결합하지 않은 정면 상태(c)를 각기 도시한 것이다.

클립을 설치하지 않은 경우에는 (c)에 도시된 바와 같이, 노즐의 파이프라인에 형성된 물방울(w1)이 어느 정도 성장한 후에 반응판(광촉매판,31)과 접촉 없이 그대로 낙하하여 집수판에 직접 떨어짐으로써 낙수음을 발생한다.

이에 대하여 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 클립이 설치된 경우에는 클립이 노즐에 고정 결합된 상태에서 수평안내판의 양단을 이루는 쐐기 형태의 삼각돌출부(73a)의 꼭지점이 노즐 양측에 위치하는 반응판(31)에 거의 접촉된 상태를 유지하여 노즐의 분사공 주위에서 생성된 물방울(w1)이 낙하할 때는 그 하부에 위치한 수평안내판이 이를 받고, 노즐의 분사공 주위에서 생성된 물방울이 파이프라인을 타고 흐르는 경우에는 수직안내판이 이를 받아 수평안내판으로 유도한다. 수평안내판으로 유도된 물(w2)은 그 바닥면을 타고 어느 한쪽의 반응판 쪽으로 흐르며, 반응판과 상기 수평안내판이 접촉되거나 약간 떨어진 상태에서도 물의 표면장력에 의해 반응판 쪽으로 흘러내림으로써 낙수음이 방지되게 된다.

본 발명은 상기 구조에서 섬유 가닥 등이 분사공에 걸려 물줄기의 방향을 바꾸어 외부로 이탈되게 하거나 낙수음이 발생하는 것을 방지하기 위한 구성도 아울러 제시한다.

상기한 구성은 각 노즐의 파이프라인 단부에 회수용파이프라인(81)을 형성하여 그 끝단을 급수탱크(41)에 연장하고, 회수용파이프라인에는 외부 스위치(82)에 의해 개폐되는 개폐밸브(83)를 설치한 구조를 갖는다.

상기 구조는 회수용파이프라인의 개폐밸브가 닫힌 상태에서는 회수용파이프라인에 수압이 작용하여 공급수는 분사공을 통하여 정상적으로 분사된다.

도 7은 상기 구조가 적용되지 않은 경우(a)와 적용한 경우(b)를 각기 도시한 것으로, 적용하지 않은 경우에는 급수라인으로 유입된 실(100)이 분사공의 양단에 걸려 공급수압(Pi)과 반사수압(Pr)의 균형에 의해 빠져나가지 못하고 분사공으로 부터 삐어져 나와 물줄기의 방향을 바꿈으로써 물방울이 외부로 유출되게 하거나 심한 낙수음을 방생시킨다. (a)의 경우에 케이스 외부에 설치된 스위치(82)를 눌러 개폐밸브(83)를 열어주면 회수용파이프라인이 개통되어 (b)와 같이 공급수압과 반사수압의 균형이 깨지면서 양 분사공에 걸려 있는 실조각은 유수압에 의해 회수용파이프라인으로 빨려들어감으로써 이물질에 의한 물의 이탈 또는 낙수음이 방지된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 퓨어컨, 즉 물 이용 방식의 복합 실내청정기에서 이물질에 의한 분사공의 폐쇄 등으로 인한 낙수 소음 또는 물 줄기에 의한 낙수 소음 및 물줄기의 이탈 등이 발생하더라도 낙수 소음으로 이어지지 않고 정상적인 작동 상태로 지속 될 수 있으며, 가는 실 등에 의한 분사공의 폐쇄 시에도 소비자가 간단한 스위치 조작에 의해 이를 해소할 수 있는 장점을 제공한다.

Claims (3)

1. 노즐의 분사공 양측 파이프라인에 고정결합되는 고정부와, 상기 고정부에 대하여 면을 이루면서 연장되는 수직안내판과, 상기 양 수직안내판과 경사면을 이루면서 만나 선형을 형성하는 수평안내판으로 이루어진 클립;을 구비하여 노즐을 구성하는 각각의 분사공 양측 파이프라인에 각 클립의 양 고정부가 결합고정되고 수평안내판의 양단이 노즐 양측에 위치하는 반응판에 틈을 이루면서 접근하도록 설치되는 구조의 물 세척 복합실내 청정기의 낙수 방지장치
2. 제 1항에 있어서, 클립은 중심부가 삼각형상으로 돌출되고 양단에 노즐의 파이프라인이 억지 끼워 맞춤 될 수 있는 홈이 형성되도록 스프링강판을 가공한 후 삼각돌출부의 양 꼭지점 및 시작부를 안으로 절곡하여 전체적으로 양 고정부와, 상기 고정부에 대하여 연속된 면을 이루는 수직안내판과, 상기 양 수직안내판에 경사면을 이루면서 만나 역 삼각 면 형태를 유지하는 수평안내판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 물 세척 복합실내 청정기의 낙수 방지장치
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 노즐 파이프라인의 끝 단에 회수용파이프라인을 형성하여 그 끝단을 급수탱크에 연장하고, 회수용파이프라인에는 외부 스위치에 의해 개폐되는 개폐밸브를 설치한 구조의 물 세척 복합 실내 청정기의 낙수 방지장치.

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