KR101261157B1 - 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기 - Google Patents

하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 부피가 작으면서 가습방향이 하부를 향하여 적은 가습량이더라도 사용자의 주변 공기의 가습이 가능한 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기에 관한 것이다. 본 발명은, 폭방향으로 제1통공이 형성되고, 상단 중앙부에는 상부에 대해 단차를 형성하도록 하부에서 돌출된 돌출부가 형성된 제2통공이 형성되며, 상기 제2통공의 내주연에는 송풍기가 장착되는 프레임부; 상기 제2통공의 하단에 장착되고 하방향으로 복수개로 분기되어 연장되며 말단에는 관통공이 형성된 방출부; 물이 담겨진 용기를 개폐할 수 있고 중앙에 초음파 진동자를 구비하며, 상기 초음파 진동자에 의해 발생된 수증기를 배출하기 위한 배출공이 형성된 마개부; 및 상기 마개부에 장착되어 상기 용기에 담겨진 물을 내부로 진입시켜 상기 초음파 진동자 상에 설정된 수위를 유지하고, 상기 초음파 진동자에 의해 발생된 수증기를 상기 배출공으로 가이드하는 수증기생성부;를 포함하고, 상기 프레임부에는, 대기압에 의한 외부의 공기를 개방 또는 차폐하여 상기 용기에 담겨진 물의 유출을 제한하는 개폐부가 상기 제2통공에 구비된다.

Description

하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기{ULTRASONIC HUMIDIFIER DISCHARGING VAPOR DOWNWARD}
본 발명은 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 부피가 작으면서 가습방향이 하부를 향하여 적은 가습량이더라도 사용자의 주변 공기의 가습이 가능한 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기에 관한 것이다.
가습기는 수증기를 내어 실내의 습도를 조절하는 전기기구로서, 일상적으로 많이 사용하는 전기기구로 자리잡고 있다. 이러한 가습기는 크게 초음파식 가습기, 가열식 가습기, 초음파와 가열방식을 함께 이용하는 복합식 가습기와, 자연기화식 가습기로 구분된다.
초음파식 가습기는 초음파 진동자에 의해 생긴 진동자에 의한 가습방식을 이용하고, 복합식 가습기는 가열된 물을 초음파 진동방식으로 수증기화시켜 방출시키는 방식이며, 자연기화식 가습기는 자연 그대로 말리듯 자연기화하는 방식을 채택하고 있다.
이 중에서 가장 저렴하고 소음이 적으며 전기세 및 유지관리비가 적은 초음파 진동자 방식의 초음파식 가습기가 가장 널리 사용되고 있다.
이러한 초음파 가습기는 일반적으로 부피가 커서 사무실이나 좁은 공간에서 개인적인 사용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 또한 종래의 가습기도 디자인적인 고려가 되어 있기는 하지만, 이는 가습기 디자인 자체에 대해 고려된 것일 뿐, 실내에서 인테리어용으로 활용될 수는 없었다.
그리고 종래의 초음파 가습기는, 초음파 진동자가 진동하면서 수면에서 수증기가 발생하므로, 수증기 방출방향이 모두 상방향을 향하고 있다. 따라서 가습기를 주변에 근접하여 사용하면 수증기가 얼굴로 향하여 불쾌감을 주게 되고, 이를 피하기 위하여 다른 방향을 향하게 하면 실내 공기 전체가 적절히 가습되어 사용자가 채감하기까지 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한 종래의 초음파 가습기의 가장 큰 단점은 세균번식이 쉽다는 것이다. 따라서 가습기에 대한 세척을 자주 청결하게 하지 않으면, 가습기를 가동하였을 때 수증기에 세균이 떠다니면서 오히려 건강을 해치는 위험성이 있었다. 이는 가습기 자체의 세척이 어렵고, 특히 가습기 물통은 해당 가습기만을 위해 제작된 것이므로, 교체 및 변경이 곤란하거나 비용이 소요되기 때문이었다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은, 부피가 작으면서도 인테리어용으로 활용될 수 있는 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 수증기가 하방을 향하여 배출되므로 사용자 인근의 공기를 효율적으로 가습할 수 있는 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 세척이 용이하고 특히 가습기 물통의 교체가 용이한 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기에 관한 것으로, 폭방향으로 제1통공이 형성되고, 상단 중앙부에는 상부에 대해 단차를 형성하도록 하부에서 돌출된 돌출부가 형성된 제2통공이 형성되며, 상기 제2통공의 내주연에는 송풍기가 장착되는 프레임부; 상기 제2통공의 하단에 장착되고 하방향으로 복수개로 분기되어 연장되며 말단에는 관통공이 형성된 방출부; 물이 담겨진 용기를 개폐할 수 있고 중앙에 초음파 진동자를 구비하며, 상기 초음파 진동자에 의해 발생된 수증기를 배출하기 위한 배출공이 형성된 마개부; 및 상기 마개부에 장착되어 상기 용기에 담겨진 물을 내부로 진입시켜 상기 초음파 진동자 상에 설정된 수위를 유지하고, 상기 초음파 진동자에 의해 발생된 수증기를 상기 배출공으로 가이드하는 수증기생성부;를 포함하고, 상기 프레임부에는, 대기압에 의한 외부의 공기를 개방 또는 차폐하여 상기 용기에 담겨진 물의 유출을 제한하는 개폐부가 상기 제2통공에 구비된다.
그리고 상기 수증기생성부는, 상기 배출공이 내측에 위치되게 상기 마개부에 끼움결합되는 외통과, 상기 외통의 내부에서 상기 초음파 진동자 상부로 형성되고 상단이 개방된 내통과, 상기 외통에 대한 내통의 위치를 고정하기 위하여 상기 외통과 내통을 연결하는 하나 이상의 연결편과, 상기 용기에 담겨진 물이 상기 내통으로 진입할 수 있도록 상기 외통에서 상기 연결편을 경유하여 내통으로 관통된 슬릿을 포함한다.
이때 상기 내통에는 상기 내통으로 공급된 물의 수위를 감지하는 수위센서가 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 마개부에는, 상기 외통보다 큰 직경을 가지며 하나 이상의 관통공이 형성되되, 설정된 양만큼의 물이 상기 슬릿으로 유입되도록 상기 외통에 근접하여 상기 외통과의 사이에서 물의 공급 통로를 제한하는 유로형성부가 더 구비된다.
그리고 상기 프레임부는 상기 제1통공에 의해 사각틀 형태로 이루어지고, 상기 방출부는 상기 제2통공 하단에서 상기 프레임부에 결합되고 상기 제1통공 내에서 분기되어 배치된다.
이때 상기 프레임부의 제2통공에는 하부로 연장되고 외주연에 나사산이 형성되는 결합편이 구비되고, 상기 방출부의 상단은 상기 결합편에 대응되는 내경을 가지며 내주연에 상기 결합편에 결합될 수 있는 나사산이 형성된다.
본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기에 의하면, 부피가 작아 휴대가 간편하고 사용하지 않을 때에는 인테리어용으로 활용될 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 의하면, 수증기가 하방을 향하여 배출되므로 사용자 인근의 공기를 효율적으로 가습할 수 있어, 사용자에게 불쾌감을 주지 않으면서도 신속한 가습효과를 볼 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 세척이 용이하고 특히 가습기 물통의 교체가 용이하여 세균번식에 의한 수증기 오염을 방지하여 청결한 가습이 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기의 설치상태를 도시한 사시도,
도 3은 도 1의 A-A'선에 따른 단면도,
도 4는 도 3의 마개부 구성을 도시한 확대 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기의 가습방식을 설명하기 위한 단면도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기의 설치상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 3의 마개부 구성을 도시한 확대 단면도이다. 그리고 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기의 가습방식을 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기는 프레임부(20), 방출부(30), 마개부(40) 및 수증기생성부(50)로 구성된다.
상기 프레임부(20)는 대략 직육면체 형태로 이루어지고, 중앙부에는 폭방향으로 제1통공(21)이 형성된다. 따라서 상기 프레임부(20)는 대략 사각틀 형태를 구성한다.
그리고 상기 프레임부(20)의 상단 중앙부에는 상부에 대해 단차를 형성하도록 하부에서 돌출된 돌출부(24)가 형성된 제2통공(22)이 형성된다. 상기 제2통공(22)은 상기 마개부(40)가 삽입되도록 마개부(40)의 외경에 대응되는 직경을 갖고, 상기 돌출부(24)는 상기 마개부(40)의 진입 깊이를 제한하는 역할을 수행한다.
또한 상기 제2통공(22)의 내주연에는 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌기(23)가 형성된다. 상기 돌기(23)는 상기 돌출부(24)의 형성 위치 이상의 지점에서 높이방향으로 형성되고, 상기 마개부(40)의 외주연에 형성된 홈부(43)에 대응된다.
그리고 상기 제2통공(22)에는 하부로 연장되고 외주연에 나사산이 형성되는 결합편(25)이 구비된다. 상기 결합편(25)은 상기 돌출부(24)에서 하부로 연장되는 것으로, 이하에서 설명될 방출부(30)가 결합된다.
아울러, 상기 제2통공(22)의 내주연에는 송풍기(26)가 장착된다. 보다 정확하게는 상기 제2통공(22)의 돌출부(24) 내에 상기 송풍기(26)가 장착된다. 그리고 송풍기(26) 상단에는 도 3에 도시된 바와 같이 송풍기를 구동하기 위한 모터(26a)가 구비된다. 이러한 송풍기(26)는 상기 방출부(30)를 향한 공기의 흐름을 유도하여 수증기생성부(50)에서 생성된 수증기의 방출을 유도한다.
그리고 상기 송풍기(26)에 인접한 위치에는 개폐부(27)가 설치된다. 상기 개폐부(27)는 대기압에 의한 외부의 공기를 개방 또는 차폐하여 상기 용기(10)에 담겨진 물의 유출을 제한한다. 즉, 상기 개폐부(27)는 수증기를 발생시킬 때에는 개방위치로 설정되고, 수증기를 발생시키지 않을 때에는 폐쇄위치로 설정된다. 이를 통해 용기(10)에 담겨진 물이 수증기로 변환되지 않은 상태로 방출되는 것이 방지된다.
한편, 상기 프레임부(20) 상단에는 전원 스위치(28)가 마련되고, 하단에는 전원 연결을 위한 플러그(미도시)가 전선(미도시)에 의해 연결된다.
그리고 도시되지는 않았지만, 상기 프레임부(20)에는 송풍기(26), 개폐부(27) 등 전기적으로 작동되는 기구의 작동을 제어하기 위한 제어부가 마련된다.
방출부(30)는 상기 제2통공(22)의 하단에 장착되고 하방향으로 복수개로 분기되어 연장되며 말단에는 관통공(31)이 형셩된다. 상기 방출부(30)는 뿌리 형태로 분기되면서 수증기가 여러 방향으로 배출되게 하면서, 조형미를 부여하는 역할을 한다.
이러한 방출부(30)의 상단 내주연에는 나사산이 형성되어 상기 결합편(25)에 체결된다.
마개부(40)는 물이 담겨진 용기(10)를 개폐할 수 있고 중앙에 초음파 진동자(41)를 구비하며, 상기 초음파 진동자(41)에 의해 발생된 수증기를 배출하기 위한 배출공(42)이 형성된다. 이러한 마개부(40)의 외주연에는 홈부(43)가 형성되어 마개부(40)를 용기(10)에 체결할 때 미끄러짐을 방지하고, 프레임부(20)의 제2통공(22)에 삽입하였을 때 임의로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
그리고 상기 마개부(40)에는, 이하에서 설명될 수증기생성부(50)의 외통(51)보다 큰 직경을 가지며 하나 이상의 관통공(45)이 형성되되, 설정된 양만큼의 물이 상기 슬릿(57)으로 유입되도록 상기 외통(51)에 근접하여 상기 외통(51)과의 사이에서 물의 공급 통로를 제한하는 유로형성부(44)가 더 구비된다. 도 4에서는 유로형성부(44)가 외통(51)에 현저히 이격되게 배치된 것으로 도시되었지만, 이는 이해의 편의를 위한 것일 뿐, 도시된 바와 같이 이격 배치되는 것은 아니다.
또한 상기 마개부(40)의 유로형성부(44) 내측으로는 삽입홈(46)이 마련되어 상기 수증기생성부(50)의 외통(51)이 끼움결합되도록 구성된다.
수증기생성부(50)는, 상기 마개부(40)에 장착되어 상기 용기(10)에 담겨진 물을 내부로 진입시켜 상기 초음파 진동자(41) 상에 설정된 수위를 유지하고, 상기 초음파 진동자(41)에 의해 발생된 수증기를 상기 배출공(42)으로 가이드한다.
이러한 수증기생성부(50)는, 상기 배출공(42)이 내측에 위치되게 상기 마개부(40)에 끼움결합되는 외통(51)과, 상기 외통(51)의 내부에서 상기 초음파 진동자(41) 상부로 형성되고 상단이 개방된 내통(53)과, 상기 외통(51)에 대한 내통(53)의 위치를 고정하기 위하여 상기 외통(51)과 내통(53)을 연결하는 하나 이상의 연결편(55)과, 상기 용기(10)에 담겨진 물이 상기 내통(53)으로 진입할 수 있도록 상기 외통(51)에서 상기 연결편(55)을 경유하여 내통(53)으로 관통된 슬릿(57)을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 내통(53)에는 상기 내통(53)으로 공급된 물의 수위를 감지하는 수위센서(59)가 더 구비된다.
한편, 본 발명에서 전원에 대한 송풍기(26), 개폐부(27), 초음파 진동자(41), 수위센서(59)의 연결관계는 비교적 간단한 회로구성에 의해 달성될 수 있고, 이러한 회로구성은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 설계할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다음으로 본 발명에 따른 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기의 작용에 대해 설명한다.
마개부(40)에는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 수증기생성부(50)를 삽입한다. 이때 상기 수증기생성부(50)가 상기 마개부(40)의 유로형성부(44) 내측으로 진입하면서 상기 마개부(40)의 삽입홈(46)에 끼움결합된다.
이 후, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 물이 담긴 용기(10)에 마개부(40)를 체결한다. 이때 상기 마개부(40)의 내측에는 수증기생성부(50)가 체결되어 있으므로 수증기생성부(50)는 용기(10) 내로 진입하게 된다.
이 상태에서 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 용기(10)를 뒤집어 상기 프레임부(20)의 제2통공(22)에 삽입한다. 상기 제2통공(22)에는 돌출부(24)에 의해 단차가 형성되어 있으므로 상기 마개부(40)는 돌출부(24)에 의해 지지되는 지점까지만 삽입된다.
그리고 상기 제2통공(22)에는 돌기(23)가 형성되고 상기 마개부(40)에는 홈부(43)가 형성되어 상기 홈부(43)에 돌기(23)가 끼워지면서 상기 마개부(40)의 임의 이탈이 방지된다.
한편, 프레임부(20)의 개폐부(27)는 폐쇄되어 있고 송풍기(26)는 작동하지 않는다. 따라서 용기(10)를 뒤집어 상기 프레임부(20)에 체결하더라도, 상기 용기(10) 내부로 외부 공기가 공급되지 않으므로, 상기 용기(10)로부터 물은 배출되지 않는다.
이 상태에서 전원 스위치(28)를 켜서 작동시키면 개폐부(27)가 개방되어 외부의 공기가 공급된다. 즉, 용기(10) 내부의 물이 유출되면서 외부의 공기가 용기(10) 내부로 유입된다. 이때 상기 수증기생성부(50)의 외통(51)과 유로형성부(44)은 서로 근접하여 배치되고 내통(53)으로 연결되는 슬릿(57)은 좁게 형성되므로, 용기(10) 내부의 물의 유출은 느린 속도로 이루어진다.
내통(53)으로 유입된 물은 초음파 진동자(41) 상으로 내통(53)을 채우며 내통(53)의 수위를 증가시킨다. 이때 내통(53)에 채워진 물의 수위를 수위센서(59)가 감지하고, 설정된 수위에 도달하면 제어부는 초음파 진동자(41)를 작동시킨다.
초음파 진동자(41)의 작동에 의해 내통(53)에 채워진 물의 표면에서 수증기가 발생하고 내통(53)의 상부를 통해 내통(53)과 외통(51) 사이의 공간을 채우게 된다. 이와 동시에 송풍기(26)가 작동하여 공기의 흐름을 유도하여 수증기가 상기 내통(53)과 외통(51) 사이의 공간을 경유하여 배출공(42)으로 배출되게 한다.
배출공(42)으로 배출된 수증기는 송풍기(26)에 의한 공기 흐름을 따라 방출부(30)로 진입하고, 방출공의 관통공(31)을 통해 외부로 배출된다.
이러한 과정을 통하여 용기(10)의 물이 수증기로 변환되어 배출됨에 따라 주변의 습도를 증대시키게 된다.
한편, 본 발명에서 사용된 용기(10)는 본 발명만을 위하여 특별히 디자인된 것이 아니라, 마개부(40)가 체결될 수 있는 일반 용기가 사용된다. 따라서 가정이나 직장에서 사용하는 용기 또는 생수통 등이 본 발명에 따른 용기(10)로 사용될 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10 : 용기 20 : 프레임부
21 : 제1통공 22 : 제2통공
23 : 돌기 24 : 돌출부
25 : 결합편 26 : 송풍기
27 : 개폐부 28 : 전원 스위치
30 : 방출부 31 : 관통공
40 : 마개부 41 : 초음파 진동자
42 : 배출공 43 : 홈부
44 : 유로형성부 45 : 관통공
46 : 삽입홈 50 : 수증기생성부
51 : 외통 53 : 내통
55 : 연결편 57 : 슬릿
59 : 수위센서

Claims (6)

  1. 폭방향으로 제1통공(21)이 형성되고, 상단 중앙부에는 상부에 대해 단차를 형성하도록 하부에서 돌출된 돌출부(24)가 형성된 제2통공(22)이 형성되며, 상기 제2통공(22)의 내주연에는 송풍기(26)가 장착되는 프레임부(20);
    상기 제2통공(22)의 하단에 장착되고 하방향으로 복수개로 분기되어 연장되며 말단에는 관통공(31)이 형성된 방출부(30);
    물이 담겨진 용기(10)를 개폐할 수 있고 중앙에 초음파 진동자(41)를 구비하며, 상기 초음파 진동자(41)에 의해 발생된 수증기를 배출하기 위한 배출공(42)이 형성된 마개부(40); 및
    상기 마개부(40)에 장착되어 상기 용기(10)에 담겨진 물을 내부로 진입시켜 상기 초음파 진동자(41) 상에 설정된 수위를 유지하고, 상기 초음파 진동자(41)에 의해 발생된 수증기를 상기 배출공(42)으로 가이드하는 수증기생성부(50);를 포함하고,
    상기 프레임부(20)에는, 대기압에 의한 외부의 공기를 개방 또는 차폐하여 상기 용기(10)에 담겨진 물의 유출을 제한하는 개폐부(27)가 상기 제2통공(22)에 구비되는 것을 특징으로 하는 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수증기생성부(50)는, 상기 배출공(42)이 내측에 위치되게 상기 마개부(40)에 끼움결합되는 외통(51)과, 상기 외통(51)의 내부에서 상기 초음파 진동자(41) 상부로 형성되고 상단이 개방된 내통(53)과, 상기 외통(51)에 대한 내통(53)의 위치를 고정하기 위하여 상기 외통(51)과 내통(53)을 연결하는 하나 이상의 연결편(55)과, 상기 용기(10)에 담겨진 물이 상기 내통(53)으로 진입할 수 있도록 상기 외통(51)에서 상기 연결편(55)을 경유하여 내통(53)으로 관통된 슬릿(57)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내통(53)에는 상기 내통(53)으로 공급된 물의 수위를 감지하는 수위센서(59)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 마개부(40)에는, 상기 외통(51)보다 큰 직경을 가지며 하나 이상의 관통공(31)이 형성되되, 설정된 양만큼의 물이 상기 슬릿(57)으로 유입되도록 상기 외통(51)에 근접하여 상기 외통(51)과의 사이에서 물의 공급 통로를 제한하는 유로형성부(44)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부(20)는 상기 제1통공(21)에 의해 사각틀 형태로 이루어지고,
    상기 방출부(30)는 상기 제2통공(22) 하단에서 상기 프레임부(20)에 결합되고 상기 제1통공(21) 내에서 분기되어 배치되는 것을 특징으로 하는 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레임부(20)의 제2통공(22)에는 하부로 연장되고 외주연에 나사산이 형성되는 결합편(25)이 구비되고, 상기 방출부(30)의 상단은 상기 결합편(25)에 대응되는 내경을 가지며 내주연에 상기 결합편(25)에 결합될 수 있는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 하방향 수증기 배출 방식의 초음파 가습기.
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