KR101281987B1 - 가습 엘리먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후방에서 전방으로 공급되는 공기를 통해 상부에서 공급되는 물을 기화시켜 가습을 이루는 가습 엘리먼트에 관한 것으로, 사각 판지와, 전후방향으로 관통되는 다수의 제1골을 형성하여 상기 사각판지의 일면에 부착되는 골지로 이루어진 시트를 구성하되, 상기 시트는 좌우방향으로 다수 적층되어 판 형상으로 형성되며, 상기 시트의 사이사이에는 상하방향으로 관통되는 다수의 제2골이 형성된 지지대가 등 간격으로 설치되어 상부에서 공급되는 물을 제2골을 통해 하측으로 확산시킬 수 있는 것에 특징이 있다.
그리고, 본 발명을 이용하면, 지지대를 통해 상부에서 공급되는 수분의 물길을 형성하고 있기 때문에 가습 엘리먼트의 전체면적으로 수분을 고르고 빠르게 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 시트와 지지대의 접착을 통하여 내구성을 증가시킬 수 있어 종이재질인 가습 엘리먼트의 취약점을 보강할 수 있으며, 2개의 시트와 1개의 지지대가 서로 접착되어 하나의 결합체를 형성하는 것에 의해 설치가 용이하고, 셀룰로오스와 PET가 6 : 4의 비율로 혼합제작되어 친수성을 가짐은 물론, 온도와 습도에 따른 영향이 거의 없어 세균번식이 발생하지 않으며, 상부에 설치되어 공급되는 물을 퍼트리는 물확산부의 구성에 의해 다량의 물이 하부로 쉽게 흘러내리는 현상 없이 보유되도록 할 있으므로, 시트와 지지대에 물을 골고루 공급하여 균일한 수막을 형성할 수 있게 된다.

Description

가습 엘리먼트{(A humidification element}

본 발명의 가습 엘리먼트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 지지대를 통해 상부에서 공급되는 수분의 물길을 형성하고 있기 때문에 가습 엘리먼트의 전체면적으로 수분을 고르고 빠르게 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 시트와 지지대의 접착을 통하여 내구성을 증가시킬 수 있어 종이재질인 가습 엘리먼트의 취약점을 보강할 수 있으며, 2개의 시트와 1개의 지지대가 서로 접착되어 하나의 결합체를 형성하는 것에 의해 설치가 용이하고, 셀룰로오스와 PET가 6 : 4의 비율로 혼합제작되어 친수성을 가짐은 물론, 온도와 습도에 따른 영향이 거의 없어 세균번식이 발생하지 않으며, 상부에 설치되어 공급되는 물을 퍼트리는 물확산부의 구성에 의해 다량의 물이 하부로 쉽게 흘러내리는 현상 없이 보유되도록 할 있으므로, 시트와 지지대에 물을 골고루 공급하여 균일한 수막을 형성할 수 있는 가습 엘리먼트에 관한 것이다.

일반적으로 건물, 공장 등과 같은 실내 또는 작업 현장이나 물류 저장 창고 등과 같은 산업설비의 실내에 공기조절 시스템을 설치하여 실내의 습도, 온도 등 공조 상태를 적정한 상태로 조정하고 있으며, 더욱이, 동절기와 같은 건조기에는 난방기구의 사용 등으로 인하여 건물 실내의 공기가 건조해지는 현상이 극심하게 나타나기 때문에 실내공기 건조로 인한 정전기 등의 발생에 따른 쇼크와 정전기 등으로 인한 기기의 오동작이 발생하여 작업이 많은 지장을 초래할 소지가 높았다.

또한, 실내 공기의 건조로 인하여 먼지가 많이 발생하고, 이에 의한 부유 먼지와 이들의 응집 등으로 인하여 실내에 거주하는 사람이나 작업자의 눈 또는 호흡기의 장애를 일으키는 등 건강에 심각한 영향을 미치게 되어 실내 공기의 습도 조절에 상당한 주의를 요구하고 있는 실정이다. 따라서, 실내 공기를 가습하여 인간의 활동에 필요한 쾌적한 환경조건을 유지함과 동시에, 적절한 습도유지가 필요한 전자교환실이나, 항온항습실 등에서 가습기를 사용하고 있다.

한편, 통상의 가습기는 물을 끓이거나 물을 미세한 입자로 분무시켜 가습하는 방식이지만 기화식 가습기는 물의 표면으로 상온상태의 공기가 지나가도록 하여 공기가 가진 열로 물을 기화시켜 가습하는 가습기로, 가습상태가 쾌적하고, 가습에 특별한 열원이 필요없는 에너지절약형이고, 과포화 되지 않아 실내에 결로가 생기지 않으며, 완전 기화되므로 백분(mist) 현상의 염려가 없어, 근래 그 수요가 크게 증가하는 추세에 있다.

그리고, 기화식 가습을 위해서는 물을 함수하고 있으면서 공기를 통과시킬 수 있는 엘리먼트가 필요한데, 미국 문터스(Munters)사는 1950년 이래 셀룰로스, 석면, 합성수지, 유리섬유 등을 이용하여 다양한 구조의 엘리먼트를 개발 및 판매해 오고 있다.

미국 문터스사가 제공한 엘리먼트의 구조는 경사진 주름을 형성한 시트를 적층하여 블록의 형태의 엘리먼트로 경사진 주름이 형성하는 공기 통로로 공기가 통과하면서 엘리먼트에 함수된 수분을 증발 시키도록 구성되어 있다. 그 예가 미국 특허번호 제3,262,682호(등록일:1963. 6. 25), 제3,983,190호(등록일:1976. 3. 30), 제4,116,603호(등록일:1978. 9. 26), 제5,143,658호(등록일:1992. 9. 1) 등에 상세히 기재되어 있다. 국내에서도 기화식 가습기용 엘리먼트가 다수 특허출원(예:출원번호 10-2000-45821) 또는 실용신안등록출원(예:출원번호 20-2001-40234호, 20-2002-37084호)되고 있다.

그러나, 전술한 종래의 기술들은 그 구조나 소재가 모두 상기 미국 문터스사의 엘리먼트를 그대로 모방한 것에 불과한 것이다. 즉, 흡수율과 함수율이 높은 지류 또는 화이버로 되는 부직포 시트를 압착하여 골판지상으로 주름을 형성하고, 서로 근접하는 주름진 부직포 시트의 주름이 소정의 각도로 서로 교차하게 적층하여 접착시킨 다음 이를 크기에 따라 절단하여 가습 엘리먼트 시트를 구성한다.

그리고, 상기 가습 엘리먼트를 케이싱하여 유니트를 구성한 후, 유니트의 상부에서 물을 산수(散水)하여 가습 엘리먼트의 각 시트에 물이 흡습되게 한 다음, 공기를 가습 엘리먼트로 강제 송풍하여 가습 엘리먼트 사이를 통과시켜 공기를 가습하게 함으로써 물에 젖은 가습 엘리먼트가 공기와 접촉하여 열교환할 때 수분을 증발시키는 방식이다.

따라서, 종래의 가습 엘리먼트는 주름진 부직포 시트의 주름이 소정의 각도로 서로 교차하게 적층, 즉, 벌집모양과 같이 형성되어 공기가 통과되는 구조를 가지므로, 저항을 받아 공기유통이 원활하지 않을 뿐만 아니라, 이로 인해 증발이 원활이 일어나지 않는 단점이 있으며, 전량 수입에 의존하고 있어 가격이 고가인 문제를 안고 있다.

또한, 상부에서 공급되는 물이 가습 엘리먼트의 상측에는 골고루 퍼질 수 있으나, 가습 엘리먼트의 하측부분 까지는 용이하게 퍼지지 못하므로, 원활한 가습이 이루어질 수 없었으며, 재질 및 형상이 갖는 구조로 인해 내구성이 취약한 문제가 있었다.

따라서, 본 출원인 가습 엘리먼트의 전체면적으로 수분을 고르고 빠르게 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 내구성을 증가시킬 수 있는 가습 엘리먼트를 개발하기에 이르렀다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가습 엘리먼트는 후방에서 전방으로 공급되는 공기를 통해 상부에서 공급되는 물을 기화시켜 가습을 이루는 가습 엘리먼트에 있어서, 사각 판지와, 전후방향으로 관통되는 다수의 제1골을 형성하여 상기 사각판지의 일면에 부착되는 골지로 이루어진 시트를 구성하되, 상기 시트는 좌우방향으로 다수 적층되어 판 형상으로 형성되며, 상기 시트의 사이사이에는 상하방향으로 관통되는 다수의 제2골이 형성된 지지대가 등 간격으로 설치되어 상부에서 공급되는 물을 제2골을 통해 하측으로 확산시킬 수 있는 것에 특징이 있다.

본 발명의 가습 엘리먼트는 지지대를 통해 상부에서 공급되는 수분의 물길을 형성하고 있기 때문에 가습 엘리먼트의 전체면적으로 수분을 고르고 빠르게 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 시트와 지지대의 접착을 통하여 내구성을 증가시킬 수 있어 종이재질인 가습 엘리먼트의 취약점을 보강할 수 있으며, 2개의 시트와 1개의 지지대가 서로 접착되어 하나의 결합체를 형성하므로, 설치가 용이한 장점이 있다.

또한, 본 발명은 셀룰로오스와 PET가 중량비 6 : 4의 비율로 혼합제작되어 친수성을 가질 뿐만 아니라, 온도와 습도에 따른 영향이 거의 없어 세균번식이 발생하지 않으며, 상부에 설치되어 공급되는 물을 퍼트리는 물확산부의 구성에 의해 다량의 물이 하부로 쉽게 흘러내리는 현상 없이 보유되도록 할 수 있다. 따라서, 시트와 지지대에 물을 골고루 공급하여 균일한 수막을 형성할 수 있는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 가습 엘리먼트가 케이스에 설치된 상태를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 가습 엘리먼트를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 가습 엘리먼트를 도시한 정면도.
도 4는 본 발명의 가습 엘리먼트를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 결합체를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 가습 엘리먼트에 물확산부가 설치된 사시도.
도 7은 본 발명의 물 확산부를 도시한 부분 분해 사시도.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 통상의 난방기와 같은 전열교환기(미도시) 앞에 설치하여 후방에서 전방으로 공급되는 공기를 통해 상부에서 공급되는 물을 기화시켜 가습을 이루는 가습 엘리먼트에 관한 것으로, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상,하,전,후가 개방되어 있는 통상의 케이스(1)에 씌워져 설치되며, 시트(10)와, 지지대(20)로 구성된다.

여기서, 상부에서 물을 공급하는 구성은 공지된 통상의 물공급장치(9)의 구성을 통해 다양하게 이룰 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하며, 상기 케이스(1)의 하면은 시트(10)와 지지대(20)의 지지가 이루어지도록 부분적인 개방이 이루어진다.

첫째, 시트(10)는 사각형상으로 형성되는 사각 판지(11)와, 상기 사각 판지(11)에 부착되는 골지(15)로 이루어지며, 상기 골지(15)는 전후방향으로 관통되는 다수의 제1골(13)을 형성하여 다수로 돌출되는 골 부분이 상기 사각판지(11)의 일면에 부착되는 구성으로 이루어진다.

그리고, 상기 시트(10)는 좌우방향으로 다수 적층되어 형성되는데, 이와 같은 시트(10)의 적층을 통해 판 형상으로 형성되며, 상기 시트(10)의 적층은 골지(15)와 사각 판지(11)의 밀착 적층 또는 골지(15)와 골지(15)의 밀착 적층에 관계없이 이루어도 무방하다.

둘째, 지지대(20)는 상기 시트(10)의 사이사이에는 등 간격으로 설치되어 시트(10)에 부착되는 구성으로, 본 발명의 가습 엘리먼트(50)의 내구성을 증가시켜 종이재질로 제작되는 가습 엘리먼트(50)의 취약점을 보강하는 작용을 한다.

아울러, 상기 지지대(20)에는 상하방향으로 관통되는 다수의 제2골(23)이 형성되는데, 이와 같은 제2골(23)은 양측에 산이 형성되도록 지그재그로 접혀 형성되며, 물공급장치(9)를 통해 상부에서 공급되는 물을 하측으로 이동시키는 물길로 작용하여 시트(10)와 지지대(20)의 상부로 공급되는 물이 하부까지 원활하게 공급되도록 하는 작용을 하고, 이를 통해 본 발명의 가습 엘리먼트(50)의 전체면적에 균일한 수막을 형성할 수 있다.

그리고, 상기 지지대(20)는 요구되는 제품의 사양에 따라 시트(10)의 사이사이에 설치되는 간격을 조절하여 설치할 수 있으나, 보다 바람직하게는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 서로 인접하여 적층되는 2개의 시트(10) 사이에 접착설치되어 2개의 시트(10)와 1개의 지지대(20)가 하나의 결합체(30)를 형성하도록 하는 것이 좋으며, 이를 통하면, 상기 결합체(30)를 좌우방향으로 다수로 적층하는 것으로, 본 발명의 판 형상의 가습 엘리먼트(50)의 설치를 보다 용이하게 이룰 수 있게 된다.

아울러, 상기와 같이 결합체(30)를 형성할 때에는, 상기 지지대(20)에 부착되는 부분을 시트(10)의 사각 판지(11)로 하여 지지대(20)의 제2골(23)을 통해 하부로 공급되는 수분이 시트(10)에 더 많이 접촉되도록 하는 것이 바람직하며, 이를 통하면 수분의 고른 확산이 더욱 용이하게 이루어진다.

또한, 상기 지지대(20)의 제2골(23) 높이는 시트(10)의 제1골(13) 높이보다 낮게 형성되어야 한다. 다시 말해서, 상기 지지대(20)의 제2골(23)은 상부에서 공급되는 물을 하측으로 확산시킴과 동시에, 상기 지지대(20)에 부착된 시트(10)로 수분을 용이하게 확산시켜 본 발명의 가습 엘리먼트(50)의 전체면적에 균일한 수막을 형성하도록 하는 구성으로써, 물의 급속한 확산에 따라 다량의 물이 본 발명의 하측으로 떨어지는 것이 방지되도록 작은 골 높이로 형성되지 말아야 하며, 상기 시트(10)의 제1골(13)은 전열교환기에서 나오는 공기를 용이하게 통과시킬 수 있도록 큰 골 높이로 형성되어야 한다.

한편, 상기 시트(10)와 지지대(20)는 셀룰로오스(cellulose)와, PET(Polyethylene Terephthalate)를 중량비 6 : 4의 비율로 혼합하여 제작하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 셀룰로오스는 종이 또는 의류의 원료로 사용되는 것으로, 약품에 대한 저항성이 강함은 물론, 미생물에도 침식을 당하지 않는 성질이 있고, 상기 PET는 내열성, 강성, 전기적인 성질, 내유성이 뛰어나다.

따라서, 상기 시트(10)와 지지대(20)를 셀룰로오스와 PET의 혼합재질로 제작하여 사용하면, 본 발명의 가습 엘리먼트(50)가 친수성을 가질 뿐만 아니라, 온도와 습도에 따른 영향이 거의 없어 세균번식이 발생하지 않게 된다.

또한, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 시트(10)와 지지대(20)의 상부에는 물공급장치(9)를 통해 공급되는 물을 퍼트려 시트(10)와 지지대(20)로 골고루 공급시키기 위한 물확산부(40)가 더 포함되어 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 물확산부(40)의 구성은 물공급장치(9)를 통해 공급되는 물이 한 곳으로 집중되는 것에 의해 본 발명이 물을 흡수하지 못하고, 다량의 물이 하측으로 떨어지는 현상을 방지하기 위한 구성으로, 상기 물확산부(40)는 골판지상으로 주름(41, 45)을 형성한 제1, 2확산시트(43, 47)로 구성되며, 상기 제1, 2확산시트(43, 47)를 서로 근접하는 주름(41, 45)이 소정의 각도로 교차하도록 순차적으로 적층하여 설치함으로써 용이하게 설치구성할 수 있다. 즉, 상기 물확산부(40)는 벌집모양으로 형성하여 용이하게 설치구성할 수 있다.

아울러, 상기 물확산부(40)는 전열교환기(9)에서 나오는 공기에 영향을 받지 않도록 전,후,좌,우가 케이스(1)에 씌워져 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 2개의 시트(10) 사이에 1개의 지지대(20)를 접착하여 2개의 시트(10)와 1개의 지지대(20)가 일체로 결합된 결합체(30)를 다수로 제작한 후, 상기 결합체(30)를 케이스(1)의 내부에 끼워 넣는 것으로, 가습 엘리먼트(50)를 형성한다.

그 후에는, 필요에 따라 가습 엘리먼트(50)의 상부에 벌집모양으로 형성된 물확산부(40)를 설치한 다음, 본 발명의 상부로 물을 공급할 수 있는 물공급장치(9)를 설치하고, 설치가 완료된 본 발명을 전열교환기(미도시)의 앞에 배치하는 것으로 사용준비를 완료한다.

이러한 상태에서 물공급장치(9)를 작동시키면, 본 발명의 상부에 설치된 물확산부(40)로 물이 공급되어 제1, 2확산시트(43, 47)의 주름을 통해 시트(10)와 지지대(20)의 상부로 물이 골고루 퍼지게 되며, 이와 같은 물의 고른 퍼짐에 의해 가습 엘리먼트(50)의 전체면적으로 수분의 확산이 일어난다.

또한, 상기 지지대(20)로 공급된 물은 지지대(20)에 구성된 제2골(23)이 물길 역할을 하여 제2골(23)을 통해 하측으로 공급되며, 이에 따라 가습 엘리먼트(50)의 하측 부분까지 수분이 고르게 확산되는 작용이 일어난다.

따라서, 본 발명의 가습 엘리먼트(50)의 전체면적에 균일한 수막이 형성되어 전열교환기에서 나오는 공기를 통한 가습을 효과적으로 이룰 수 있게 된다.

아울러, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수도 있을 것이다.

1 : 케이스 9 : 물공급장치
10 : 시트 11 : 사각 판지
13 : 제1골 15 : 골지
20 : 지지대 23 : 제2골
30 : 결합체 40 : 물확산부
41, 45 : 주름 43, 47 : 제1, 2확산시트
50 : 가습 엘리먼트

Claims (5)

1. 후방에서 전방으로 공급되는 공기를 통해 상부에서 공급되는 물을 기화시켜 가습을 이루는 가습 엘리먼트에 있어서,
   사각 판지(11)와, 전후방향으로 관통되는 다수의 제1골(13)을 형성하여 상기 사각판지(11)의 일면에 부착되는 골지(15)로 이루어진 시트(10)를 구성하되,
   상기 시트(10)는 좌우방향으로 다수 적층되어 판 형상으로 형성되며,
   상기 시트(10)의 사이사이에는 상하방향으로 관통되는 다수의 제2골(23)이 형성된 지지대(20)가 등 간격으로 설치되어 상부에서 공급되는 물을 제2골(23)을 통해 하측으로 확산시키되, 상기 지지대(20)의 제2골(23) 높이는 시트(20)의 제1골(23) 높이보다 낮게 형성되어 상부에서 공급되는 물을 지지대(20)의 제2골(23)을 통해 하측으로 확산시킴과 동시에, 상기 지지대(20)와 부착된 시트(10)로 확산시키고, 서로 인접하여 적층되는 2개의 시트(10) 사이에 접착설치되어 2개의 시트(10)와 1개의 지지대(20)가 하나의 결합체(30)를 형성하며, 상기 결합체(30)가 좌우방향으로 다수 적층되어 판 형상으로 형성되어 있는 것에 특징이 있는 가습 엘리먼트.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 시트(10)와 지지대(20)는 각각 셀룰로오스(cellulose)와, PET(Polyethylene Terephthalate)가 혼합되어 제작되는 것에 특징이 있는 가습 엘리먼트.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 시트(10)와 지지대(20)의 상부에는 공급되는 물을 퍼트려 골고루 공급시키기 위한 물확산부(40)가 더 포함되어 구성되되,
   상기 물확산부(40)는 골판지상으로 주름(41, 45)을 형성한 제1, 2확산시트(43, 47)로 구성되며, 상기 제1, 2확산시트(43, 47)는 서로 근접하는 주름(41, 45)이 소정의 각도로 교차하도록 순차적으로 적층되어 설치되는 것에 특징이 있는 가습 엘리먼트.

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