KR101513836B1

KR101513836B1 - 습식 공기여과 및 가습기

Info

Publication number: KR101513836B1
Application number: KR1020140092651A
Authority: KR
Inventors: 강흥묵
Original assignee: 강흥묵
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2015-04-20

Abstract

습식 공기여과 및 가습기를 제공한다.
본 발명은 일방향으로 공급된 공기가 유입되어 배출되는 개구부를 서로 마주하도록 관통형성한 본체 케이싱; 상기 본체 케이싱의 상단에 고정되고, 복수개의 상부지지대가 일정간격을 두고 배치되는 상부프레임과, 상기 본체 케이싱의 하단에 고정되고, 복수개의 하부지지대가 일정간격을 두고 배치되는 하부프레임을 구비하는 프레임부 ; 상기 프레임부에 일단이 고정되고, 상기 상부지지대와 하부지지대에 번갈아 걸쳐서 상기 본체케이싱내에서 지그재그형태로 배치되고, 상기 프레임부에 타단이 고정되는 일정길이의 필터부재를 갖추어 일방향으로 통과하는 공기와 접하여 이물질을 제거하는 필터부 ; 및 상기 상부지지대와 대응하는 상부에 배치되는 복수개의 점적노즐을 갖는 물공급관을 갖추어 상기 상부지지대에 걸쳐지는 필터부재가 습윤되도록 물을 공급하는 물공급부를 포함하여 습윤된 필터부재에 접하는 공기에 포함된 이물질을 제거하고, 습윤된 필터부재에 포함된 수분을 공기의 현열에 의해서 기화하여 배출한다.

Description

습식 공기여과 및 가습기{Wet Type Air Filtering Humidifiers}

본 발명은 습식으로 공기를 여과하면서 가습이 가능한 가습기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 일정주기의 지그재그형태로 배치되는 필터에 의한 미세먼지 포집효율 및 기화능률을 극대화시키고, 오염된 커튼형 필터의 세척 후 재사용이 가능하고, 주기적인 세척으로 냄새 및 세균번식을 방지할 수 있는 습식 공기여과 및 가습기에 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 있다.

하절기 및 동절기에는 실내의 온도를 일정하게 유지하기 위한 냉,난방기구의 사용 등으로 인하여 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 수 있다.

실내 공기의 건조로 인하여 먼지가 많이 발생하고, 이로 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.

이에 따라, 실내 공기를 가습하여 인간의 활동에 필요한 쾌적한 환경조건을 유지함과 동시에, 적절한 습도를 유지하기 위한 가습기를 사용하고 있다

한편, 이러한 가습기는 초음파로 물을 분무화하여 분사하는 초음파 방식 가습기, 보일러로부터 증기를 받아 직접 증기를 공급하는 증기(스팀)방식의 가습기, 물이 차있는 수조 내에 전기히터나 전극봉을 담가 증기를 발생시키는 전기가열방식의 가습기, 흡수력이 좋은 필터부재에 물을 직접 공급하여 증발시켜 가습하는 기화식 가습기 등으로 분류된다.

(특허문헌 1) KR10-2006-0084023 A

(특허문헌 2) KR10-1281987 B1

특허문헌 1과 특허문헌 2에는 골판지형태의 필터시트나 흡수천과 같은 필터모듈에 물을 공급하여 습윤시킨 다음, 이를 통과하는 건조된 공기가 수막에 접촉하면서 공기가 보유한 현열에 의하여 수분을 증발시켜 가습하는 것이 개시되어 있다.

그러나, 물이 공급되어 습윤되고, 먼지와 같은 이물질이 제거되도록 공기가 통과하는 필터모듈은 장시간 사용으로 오염되는 경우, 새로운 것으로 교체해야만 하고, 교체된 필터모듈은 페기처리해야만 하기 때문에 설비유비지를 절감하는데 한계가 있었다.

또한, 응축수의 비산 및 필터모듈을 통과하는 공기의 압력손실이 크고, 물사용량이 많아 가습효율을 저하시키는 한편, 필터모듈에 구비되는 필터부재에서 세균번식에 의한 오염과 더불어 사용중 악취가 발생하여 제품신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 지그재그형태로 배치되는 필터에 의해서 미세먼지를 포집하여 제거하는 효율을 높이고, 기화 및 가습효율을 극대화시키고, 오염된 커튼형 필터의 세척 후 재사용이 가능하고, 주기적인 세척으로 냄새 및 세균번식을 방지할 수 있는 습식 공기여과 및 가습기를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 일방향으로 공급된 공기가 유입되어 배출되는 개구부를 서로 마주하도록 관통형성한 본체 케이싱; 상기 본체 케이싱의 상단에 고정되고, 복수개의 상부지지대가 일정간격을 두고 배치되는 상부프레임과, 상기 본체 케이싱의 하단에 고정되고, 복수개의 하부지지대가 일정간격을 두고 배치되는 하부프레임을 구비하는 프레임부 ; 상기 프레임부에 일단이 고정되고, 상기 상부지지대와 하부지지대에 번갈아 걸쳐서 상기 본체 케이싱내에서 지그재그(zigzag)형태로 배치되고, 상기 프레임부에 타단이 고정되는 일정길이의 필터부재를 갖추어 일방향으로 통과하는 공기와 접하여 이물질을 제거하는 필터부 ; 및 상기 상부지지대와 대응하는 상부에 배치되는 복수개의 점적노즐을 갖는 물공급관을 갖추어 상기 상부지지대에 걸쳐지는 필터부재가 습윤되도록 물을 공급하는 물공급부를 포함하여 습윤된 필터부재에 접하는 공기에 포함된 이물질을 제거하고, 습윤된 필터부재에 포함된 수분을 공기의 현열에 의해서 기화하여 배출하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기를 제공한다.

바람직하게, 상기 필터부는 상기 상부지지대와 하부지지대사이에 배치되는 필터부재의 장력을 일정하게 유지하도록 외력을 인가하는 외력인가부를 포함하고, 상기 외력인가부는 상기 필터부재의 일단 또는 양단에 구비되는 고정바와, 상기 프레임부의 상부프레임 또는 하부프레임과 상기 고정바사이를 선택적으로 연결하도록 배치되어 지그재그형태로 배치된 필터부재를 길이방향으로 당기는 탄성복원력을 제공하는 적어도 하나의 탄성체를 포함한다.

바람직하게, 상기 필터부는 상기 상부지지대와 하부지지대사이에 배치되는 필터부재의 장력을 일정하게 유지하도록 외력을 인가하는 외력인가부를 포함하고, 상기 외력인가부는 상기 필터부재의 일단 또는 양단이 삽입되어 걸림고정되는 장공을 관통형성한 회전축과, 상기 회전축에 구비된 일방향 기어의 기어치에 선단이 접하여 회전을 정지시키는 스토퍼 및 상기 회전축을 회전조작하는 손잡이를 포함한다.

바람직하게, 상기 상부지지대 또는 하부지지대는 상기 상부프레임 또는 하부프레임에 형성된 고정홀에 양단이 삽입고정되거나 양단이 용접고정되는 일정길이의 지지바와, 상기 지지바의 외주면에 회전가능하게 삽입되어 조립되어 상기 필터부재와 접하는 지지관을 포함한다.

바람직하게, 상기 상부프레임 또는 하부프레임은 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 양단이 대응배치되도록 함몰형성된 복수개의 제1배치홈을 구비하고, 상기 제1배치홈에 대응결합되어 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 단부와 접하는 제1접촉판을 갖추어 상기 상부프레임 또는 하부프레임과 결합되는 상부덮개 또는 하부수조를 포함한다.

바람직하게, 상기 상부프레임 또는 하부프레임은 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 양단 일부가 대응배치되도록 함몰형성된 복수개의 제2배치홈을 구비하고, 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 양단 일부가 대응배치되는 제3배치홈을 함몰형성하여 상기 상부프레임 또는 하부프레임과 결합되는 상부덮개 또는 하부수조를 포함한다.

바람직하게, 상기 상부프레임 또는 하부프레임은 적어도 2개 이상의 상부지지대 또는 하부지지대의 양단이 수평이동가능하게 배치되도록 함몰형성된 제4배치홈을 구비하고, 상기 제4배치홈에 대응결합되어 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 단부와 접하는 제2접촉판을 갖추어 상기 상부프레임 또는 하부프레임과 결합되는 상부덮개 또는 하부수조를 포함한다.

바람지갛게, 상기 상부지지대 또는 하부지지대는 상기 필터부재가 감겨져 방향전환되는 복수개의 U자형 밴딩부를 일정간격을 두고 절곡형성한 변형 지지바를 포함한다.

바람직하게, 상기 상부프레임은 상기 물공급부와 대응하는 영역을 개구형성한 노출공을 갖는 상부덮개를 구비한다.

바람직하게, 상기 하부프레임은 상기 필터부재에 습윤되도록 상기 물공급부로부터 하향 공급된 물의 일부를 수집하여 저장하는 하부수조를 구비한다.

바람직하게, 상기 필터부재는 내부층과 외부층이 다층으로 겹쳐진 다층 적층체로 이루어진다.

더욱 바람직하게, 상기 외부층은 상기 내부층의 양측면 또는 일측면에 일체로 부착되고, 상기 내부층보다 상대적으로 높은 수분흡수율을 갖는 소재로 이루어지고, 상기 내부층은 상기 외부층 보다 상대적으로 높은 인장강도를 갖는 소재로 이루어진다.

바람직하게, 상기 필터부재는 일측면 또는 양측면에 돌출형성되는 엠보싱부를 구비한다.

바람직하게, 상기 필터부재는 슬릿 가공된 절단선에 의해서 외측으로 젖혀지면서 통공을 형성하는 돌출부를 구비한다.

바람직하게, 상기 필터부는 상기 상부지지대와 하부지지대사이에 지그재그형태로 배치되는 필터부재의 떨림을 방지하도록 상기 본체케이싱에 양단이 고정되어 일정간격을 두고 형성된 끼움부에 필터부재의 외측테두리를 삽입하여 고정하는 떨림방지부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 물공급부는 상기 상부지지대에 걸쳐진 필터부재와 접하도록 배치되어 상기 노즐로부터 낙하공급되는 점적수에 함침되고, 함침된 수분을 필터부재에 균일하게 공급하는 점적수 완충부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 본체케이싱의 내부에 설치되는 필터부재는 공기흐름방향으로 상부지지대의 설치높이를 서로 다르게 배치하여 다단구조로 배치된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본체케이스의 상,하단에 구비되는 상,하부지지대 사이에 일정주기의 지그재그형태로 필터부재를 배치하고, 상부지지대와 대응하는 상부에 물을 낙하공급함으로써, 물에 젖어 습윤된 필터부재에 의해서 필터부재와 접하는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 효율을 높이고, 건조한 공기의 현열에 의해서 필터부재에 포함된 수분을 기화시켜 가습효율을 높일 수 있다.

(2) 상,하부 지지대에 배치되는 필터부재의 오염시 이를 분리하여 세척한 다음, 재사용이 가능하여 설비유지비를 절감하고, 주기적인 세척으로 냄새 및 세균번식을 방지하여 실내공기의 청결도를 높이리 수 있다.

(3) 외력인가부에 의해서 상부지지대와 하부지지대사이에 거치되는 필터부재의 장력을 안정적으로 유지함으로써, 일방향으로 유입되어 통과하는 공기흐름에 기인하는 필터부재의 떨림현상을 방지하고, 떨림에 기인하는 소음발생을 방지할 수 있기 때문에 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기를 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기에 채용되는 필터부재를 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기에 채용되는 필터부재에 엠보싱부 및 돌출부를 적용한 상태도이다.
도 5a 내지 도 5d 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기에 채용되는 상부지지대와 프레임간의 결합상태를 도시한 구성도이다.
도 6a 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기에 채용되는 상,하부지지대의 다른 형태를 도시한 구성도이다.
도 6b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기의 필터부재에 떨림방지부재를 적용한 구성도이다.
도 6c 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기의 필터부재에 다른 형태의 장력유지부를 적용한 구성도이다.
도 7a 내지 도 7d 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기에 채용되는 필터부재의 배열상태를 도시한 평면 개략도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 습식 공기여과 및 가습기에 채용되는 필터부의 다단구조를 도시한 구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기화식 가습기(100)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 공기와의 접촉면적을 높일 수 있도록 일정주기로 반복되는 지그재그라인의 커튼형태로 필터부재(132)를 배치하여 포집효율을 높이고, 공기의 현열에 의하여 수분을 기화시켜 가습하는 효율을 높이는 한편, 필터부재의 세척에 의한 재활용이 가능하도록 본체케이싱(110), 프레임부(120), 필터부(130) 및 물공급부(140)를 포함한다.

상기 본체케이싱(110)은 외부의 건조한 공기가 강제유입되는 통로를 형성하도록 일방향으로 공급된 공기가 유입되어 배출되는 개구부(112)를 서로 마주하도록 관통형성한 구조물이다.

상기 프레임부(120)는 상기 필터부재(132)를 일정주기로 반복되는 지그재그라인의 커튼형태로 배치할 수 있도록 복수개의 상부지지대(121)를 갖는 상부프레임(123)과, 복수개의 하부지지대(122)를 갖는 하부프레임(124)을 포함한다.

상기 상부지지대(121)는 상기 본체케이싱의 상단에 고정설치되는 상부프레임(123)에 상기 개구부(112)를 통과하는 공기흐름과 대략 직교하는 방향으로 일정간격을 두고 복수개 설치되는 일정길이의 봉부재로 이루어질 수 있다.

상기 하부지지대(122)는 상기 본체케이싱(110)의 하단에 고정설치되는 하부프레임(124)에 상기 상부지지대와 마찬가지로 상기 개구부(112)를 통과하는 공기흐름과 대략 직교하는 방향으로 일정간격을 두고 복수개 설치되는 일정길이의 봉부재로 이루어질 수 있다.

이러한 상,하부지지대(121,122)는 상기 상,하부 프레임(123,124)에 상기 개구부(112)를 통과하는 공기흐름과 대락 나란하도록 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 공기진행방향에 대하여 일정각도 경사지게 배치되어 공기가 필터부재의 표면에 직접적으로 부딪히면서 와류를 형성할 수 있도록 구비될 수 있다.

여기서, 상기 상,하부프레임(123,124)은 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 상,하부지지대(121,123)의 양단이 고정되는 대략 " ㄴ " 단면상의 형강재가 서로 연결된 사각틀형태로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 " ㄴ " 단면상의 형강재 또는 일자단면상의 판재가 서로 마주하여 본체케이싱(110)에 고정설치되는 구조로 구비될 수 있다.

또한, 상기 상부프레임(123)은 상기 물공급부(140)와 대응하는 영역을 개구형성하여 상기 필터부재의 일부를 외부노출시키는 노출공(125a)을 갖는 상부덮개(125)를 구비할 수 있다.

상기 하부프레임(124)은 상기 필터부재(132)에 습윤되도록 상기 물공급부(140)로부터 하향 공급된 물의 일부를 수집하여 저장하고, 저장된 물을 외부로 배출처리하도록 드레인관(126a)을 갖는 하부수조(126)를 구비할 수 있으며, 상기 드레인관(126a)에는 개폐밸브(126b)를 구비한다.

상기 상부덮개(125)는 상기 상부프레임(123)의 상단테두리에 밀착되면서 착탈가능하게 결합되고, 상기 하부수조(126)는 상기 하부프레임(126)의 하단테두리에 밀착되면서 착탈가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 필터부재(132)에 습윤되도록 물공급부의 노즐을 통해 공급되는 공급수는 필터부재에 살균, 항균 및 방취기능을 부여할 수 있도록 나노입자의 은성분이 포함하는 은이온수와 같은 은용융액 등 수처리된 물이 선택적으로 사용될 수 있으며, 하부수조에 수집되는 공급수는 드레인관(126a)에 구비되는 필터 및 순환펌프를 통해 여과된 다음 물공급관으로 재순환되어 재활용될 수 있다.

상기 필터부(130)는 상기 프레임부에 일단과 타단이 각각 고정되는 일정길이의 필터부재(132)를 포함하고, 이러한 필터부재(132)는 상기 상부프레임에 일정간격을 두고 복수개 구비되는 상부지지대(121)와, 상기 하부프레임에 일정간격을 두고 구비되는 하부지지대(122)에 번갈아 걸쳐서 건조한 공기가 통과하는 본체케이싱(110)의 내부에 일정주기의 지그재그형태로 배치되는 것이다.

이러한 필터부재(132)는 내부층(132a)과 외부층(132b)이 다층으로 겹쳐진 다층 적층체로 이루어질 수 있으며, 상기 외부층(132b)은 상기 내부층(132a)의 양측면 또는 일측면에 일체로 부착되고, 상기 내부층(132a)보다 상대적으로 높은 수분흡수율을 갖는 부직포와 같은 소재로 이루어져 공기의 현열에 의해서 수증기화하고자 하는 수분의 함수율을 높일 수 있는 것이다.

또한, 상기 내부층(132a)은 상기 외부층(132b) 보다 상대적으로 높은 인장강도를 갖는 구멍이 뚫린 필름이나 시트와 같은 소재로 이루어짐으로써 상기 상,하부지지대(121,122)에 걸쳐져 지그재그형태로 배치될 때 장력을 유지하고, 이로 인하여 일방향으로 통과하는 공기흐름에 의한 떨림을 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 필터부재(132)는 상기 상부지지대와 하부지지대사이에서의 장력을 일정하게 유지함으로써 상기 본체케이싱의 전방 또는 후방에 선택적으로 구비되는 흡입팬이나 송풍팬의 구동시 상기 본체케이싱의 내부를 강제통과하게 되는 공기흐름에 의한 떨림을 방지할 수 있도록 외력인가부(135)를 포함한다.

상기 외력인가부(135)는 상기 필터부재(132)의 일단 또는 양단에 구비되는 고정바(134)와, 상기 프레임부(120)의 상부프레임(123) 또는 하부프레임(124)과 상기 고정바(134)사이를 선택적으로 연결하도록 배치되어 지그재그형태로 배치된 필터부재를 길이방향으로 당기는 탄성복원력을 제공하는 적어도 하나의 탄성체(133)를 포함한다.

여기서, 상기 고정바(134)는 코일형태의 탄성체(133)의 단부와 연결될 수 있도록 상기 필터부재(132)의 단부에 구비되는 바부재이며, 상기 탄성체(133)는 상기 필터부재에 장력을 부가하도록 일단이 상기 고정바와 연결되고 타단이 상기 하부프레임과 같은 프레임부에 연결되는 코일형 스프링부재로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 탄성체(133)는 코일형 스프링부재로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 탄성복원력을 갖는 다양항 소재가 선택적으로 채용되거나 전원인가시 로드선단이 전후진 왕복이 가능한 실린더와 같은 엑추에이터(미도시)가 별도로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 탄성체(133)는 하부프레임(124)에 단부가 연결되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 필터부재(132)가 지그재그형태로 배치되도록 걸쳐져 방향전환되는 상부지지대(121)의 설치갯수와 하부지지대(123)의 설치갯수에 따라 상기 상부프레임(123)에 고정되거나 하부프레임(124)에 고정될 수 있는 한편, 상기 상,하부 지지대(121,122) 중 어느 하나에 선택적으로 고정될 수 있다.

또한, 상기 외력인가부(135)는 도 6c 에 도시한 바와 같이, 상기 필터부재의 양단이 삽입되어 걸림고정되는 장공을 관통형성한 회전축(137)과, 상기 회전축에 구비된 일방향 기어(137a)의 기어치에 선단이 접하여 회전을 정지시키는 스토퍼(138) 및 상기 회전축의 일단을 일방향 기어와 더불어 회전시키는 손잡이(139) 를 포함한다.

이에 따라, 상기 회전축(137)의 일단에 연결된 손잡이(139)의 회전조작에 의해서 상기 회전축이 감김방향으로 회전하게 되면, 상,하부지지대사이에 지그재그형태로 배치된 필터부재(132)를 길이방향으로 당기는 외력을 제공하게 되며, 타단이 상기 스토퍼의 선단은 일방향 기어의 기어치를 자연스럽게 타고 넘어가게 된다.

이어서, 상기 회전축(137)의 감김방향 회전조작이 중단되면, 상기 스토퍼의 선단이 기어치에 간섭되어 상기 회전축(137)이 필터부재의 장력에 의해서 역방향인 풀림방향으로 역회전되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 필터부재(132)는 도 4a 와 도 4b 에 도시한 바와 같이, 상기 필터부가 배치된 본체케이싱(110)의 내부를 일방향으로 통과하는 공기와의 접촉면적을 높일 수 있도록 일측면 또는 양측면에 돌출형성되는 대략 반구형 또는 삼각형의 엠보싱부(133a)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 필터부재(132)는 도 4c 에 도시한 바와 같이, 슬릿 가공된 절단선(136a)에 의해서 외측으로 젖혀지면서 통공(136c)을 형성하는 돌출부(136b)를 구비함으로써 상기 필터부가 배치된 본체케이싱(110)의 내부를 일방향으로 통과하는 공기흐름을 난류화할 수 있다.

이에 따라, 상기 돌출부(136b)에 의해서 공기흐름을 난류화하면서 와류를 유도함으로써 필터부재에 부딪히게 되는 공기에 포함된 먼지를 수분이 함침된 필터부재에 부착하여 제거하는 효율을 높일 수 있다.

이러한 돌출부(136b)는 상기 절단선(136a)의 슬릿형태에 따라 반원형, 사각 또는 삼각과 같은 다각형으로 구비될 수 있다.

상기 물공급부(140)는 상기 상부지지대(121)와 하부지지대(122)사이에 걸쳐져 반복적으로 방향전환되는 지그재그형태의 필터부재(132)에 물을 공급하여 상부로부터 하부측으로 자중방향으로 습윤되도록 상기 복수개의 상부지지대(121)와 대응하는 상부마다 배치되는 복수개의 노즐(142)을 갖는 물공급관(144)을 포함한다.

상기 노즐(142)은 상기 상부지지대(121)에 걸쳐져 상부에서 하부로 방향전환되는 필터부재(132)에 물방울 형태로 정량씩 낙하공급할 수 있도록 점적노즐로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 물공급관(144)에는 상기 노즐(142)을 통해 하향 공급되는 물의 공급유로를 개폐제어하는 제어밸브(143)를 구비할 수 있다.

이에 따라, 상기 노즐을 통해 하향 낙하공급되는 물에 의해서 필터부재가 충분히 습윤된 상태에서, 미도시된 흡입팬이나 송풍기에 의해서 상기 본체케이싱의 내부로 개구부를 통해 가습하고자 하는 공기를 일방향으로 강제 공급한다.

이러한 경우, 건조한 공기가 하향 낙하공급된 물에 젖어 습윤되고, 상,하부지지대에 의해서 일정주기의 지그재그형태로 배치된 필터부재(132)와 접촉하면서 습윤된 필터부재에 포함된 물을 공기의 현열에 의해서 기화하고, 공기중의 미세먼지는 필터부재와 접하여 수분의 표면장력에 의해 필터부재에 달라붙어 이물질이 제거되고, 이물질이 제거된 공기를 가습하여 외부로 배출되는 것이다.

또한, 상기 물공급부(140)는 상기 노즐을 통해 낙하공급되는 점적수가 필터부재에 균일하게 공급되어 습윤될 수 있도록 상기 상부지지대에 걸쳐진 필터부재(F)와 접하도록 배치되어 상기 점적수가 함침되는 점적수 완충부재(149)를 구비할 수 있다.

이러한 점적수 완충부재(149)는 상기 노즐을 통해 낙하공급된 점적수의 흡수율이 높은 대략 사각판상의 천부재나 스폰지부재로 이루어져 상기 노즐과 필터부재사이에서 상기 필터부재의 상단과 균일하게 접하도록 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 본체케이싱의 내부에서 필터부재(132)를 지그재그형태로 배치하도록 상기 본체케이싱(110)의 상단과 하단에 각각 구비되는 복수개의 상부지지대(121) 또는 하부지지대(123)는 도 5a 에 도시한 바와 같이, 상기 상부프레임(123) 또는 하부프레임(124)에 관통형성된 고정공에 양단이 삽입되어 고정되거나 용접고정되는 일정길이의 지지바(127a)와, 상기 지지바(127a)의 외주면에 회전가능하게 삽입되어 조립되고 상기 필터부재(132)와 접하는 지지관(127b)을 포함한다.

여기서, 상기 필터부재(132)가 방향전환이 가능하도록 감김배치되는 중공형 지지관(127b)의 외경크기를 가변시킴으로써, 일정주기의 지그재그형태로 배치되어 공기가 통과하는 통로의 폭인 서로 인접하는 필터부재의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있다.

그리고, 상기 지지바와 지지관으로 이루어지는 상,하부지지대는 원형단면상으로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 사각단면상으로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 필터부재(132)의 양단에 구비된 외력인가부(135)에 의한 필터부재(132)의 당김시 상기 지지바(127a)에 회전가능하게 조립된 지지관(127b)의 아이들 회전에 의해서 상기 필터부재의 당김에 기인하는 장력인가를 더욱 원활하게 수행할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 상부지지대(121) 또는 하부지지대(123)는 도 5a 에 도시한 바와 같이, 상기 상부프레임(123) 또는 하부프레임(124)에 관통형성된 고정공(121a)에 삽입되어 고정되거나 양단이 각각 일체로 용접고정될 수 있다.

또한, 상기 상부지지대(121) 또는 하부지지대(123)는 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 상부프레임(123) 또는 하부프레임(124)에 일정간격을 두고 함몰형성된 복수개의 제1배치홈(123a)마다 양단이 일대일 대응배치되고, 상기 제1배치홈(123a)에 대응결합되어 상기 상부지지대(121) 또는 하부지지대(123)의 단부와 접하여 고정하는 제1접촉판(123b)을 구비한다.

여기서, 상기 제1접촉판(123b)은 상기 상부프레임과 결합되는 상부덮개(125)의 하단테두리로부터 하향 연장되거나 상기 하부프레임(124)에 결합되는 하부수조(126)의 상단테두리로부터 상향연장될 수 있다.

또한, 상기 상부지지대(121) 또는 하부지지대(123)는 도 5c 에 도시한 바와 같이, 상기 상부프레임(123) 또는 하부프레임(124)에 일정간격을 두고 함몰형성된 복수개의 제2배치홈(123c)마다 양단 일부가 일대일 대응배치되고, 상기 제1배치홈(123a)에 대응결합되어 상기 상부지지대(121) 또는 하부지지대(123)의 양단 나머지가 대응삽입되는 제3배치홈(123d)을 구비한다.

여기서, 상기 제3배치홈(123d)은 상기 상부프레임과 결합되는 상부덮개(125)의 하단테두리에 함몰형성되거나 상기 하부프레임(124)에 결합되는 하부수조(126)의 상단테두리로부터 함몰형성될 수 있다.

그리고, 상기 상부프레임(123) 또는 하부프레임(124)에는 도 5d 에 도시한 바와 같이, 적어도 2개 이상의 상부지지대(121) 또는 하부지지대(122)의 양단이 수평이동가능하게 배치되도록 함몰형성된 제4배치홈(123e)을 구비하고, 상기 제4배치홈(123e)에 대응결합되어 상기 상부지지대(121) 또는 하부지지대(123)의 단부와 접하여 고정하는 제2접촉판(123f)을 구비한다.

여기서, 상기 제2접촉판(123f)은 상기 상부프레임과 결합되는 상부덮개(125)의 하단테두리로부터 하향 연장되거나 상기 하부프레임(124)에 결합되는 하부수조(126)의 상단테두리로부터 상향연장될 수 있다.

또한, 상기 제1배치홈(123a)과 제4배치홈(123e)에 대응결합되는 제1,2접촉판(123b,123f)은 단부에 상기 상,하부지지대의 단부와 접하여 발생하는 고정력을 높일 수 있도록 러버부재와 같는 탄성부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제4배치홈(123e)에 양단이 배치되는 상,하부지지대(121,122)는 일정주기의 지그재그형태로 배치되어 서로 인접하는 필터부재(132)의 간격을 넓히거나 좁혀 이를 통과하는 공기흐름의 폭을 조절할 수 있도록 수평이동된 다음, 상기 제2접촉판(123f)의 결합에 의해서 위치고정될 수 있다.

한편, 상기 상부지지대(121) 또는 하부지지대(122)는 원형단면 또는 사각단면상의 봉부재로 이루어지거나 일자형 지지바의 외부면에 지지관이 회전가능하게 조립될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 6a 에 도시한 바와 같이, 상기 필터부재(132)가 감겨져 방향전환되는 복수개의 U자형 밴딩부(127c)를 일정간격을 두고 구비하는 변형 지지바(127d)로 이루어질 수 있으며, 상기 밴딩부(127c)에는 상기 필터부재(132)와 접하는 중공형 지지관(127b)을 회전가능하게 조립될 수 있다.

또한, 상기 필터부(120)는 도 6b 에 도시한 바와 같이, 상기 상부지지대(121)와 하부지지대(122)사이에 지그재그형태로 배치되는 필터부재(132)를 통과하는 공기흐름에 의한 필터부재의 떨림을 방지하기 위해서, 상기 본체케이싱에 양단이 고정되어 일정간격을 두고 형성되는 끼움부(128a)에 필터부재의 외측테두리를 삽입하여 고정하는 떨림방지부재(128)를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 떨림방지부재(128)는 코일스프링형태로 구비되어 서로 인접하는 코일형 끼움부에 필터부재의 외측테두리가 삽입고정되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 필터부재의 외측테두리가 삽입고정되는 톱니형 바부재로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 본체케이싱(110)의 내부에 지그재그형태로 배치되는 필터부재(132)는 도 7a에 도시한 바와 같이, 상기 상,하부프레임(123,124)에 구비되는 상,하부지지대(121,122)의 배치형태에 따라 일방향으로 유입되어 통과하는 공기흐름(A)에 대하여 나란하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 본체케이싱(110)의 내부에 지그재그형태로 배치되는 필터부재(132)는 도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 상,하부프레임(123,124)에 구비되는 상,하부지지대(121,122)의 배치형태에 따라 일방향으로 유입되어 통과하는 공기흐름(A)에 대하여 일정각도 경사지게 배치됨으로써 서로 인접하는 필터부재(132)를 통과하는 유로를 길게 연장하거나 공기가 충돌되도록 하여 이물질 제거효율과 기화효율을 높일 수 있다.

그리고, 상기 본체케이싱(110)의 내부에 지그형태형태로 2열 이상 배치되는 필터부재(132)는 도 7c 와 도 7d 에 도시한 바와 같이, 상기 상,하부프레임에 구비되는 상,하부지지대의 배치형태에 따라 일방향으로 유입되어 통과하는 공기흐름(A)에 대하여 서로 다른 경사도로 경사지게 배치됨으로써 서로 인접하는 필터부재(132)를 통과하는 공기유로를 길게 연장하거나 필터부재에 부딪혀 와류를 일으켜서 이물질 제거효율과 기화효율을 보다 높일 수 있다.

한편, 상기 필터부(120)는 도 8에 도시한 바와 같이, 공기흐름방향으로 다열로 복수개 배치하여 공기에 포함된 이물질을 제거하는 여과효율 및 건조한 공기에 수분을 제공하는 가습효율을 높일 수 있다.

상기 본체케이싱(110)의 내부에 설치되는 필터부재(132)는 공기흐름방향으로 상부지지대(121)의 설치높이를 서로 다르게 배치하여 다단구조로 배치됨으로써 오염된 필터부재의 교체 및 장착작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

110 : 본체케이싱
112 : 개구부
120 : 프레임부
121 : 상부지지대
122 : 하부지지대
123 : 상부프레임
124 : 하부프레임
125 : 상부덮개
126 : 하부수조
127a : 지지바
127b : 지지관
127c : 변형 지지바
130 : 필터부
132 : 필터부재
133 : 탄성체
134 : 고정바
135 : 외력인가부
140 : 물공급부
142 : 노즐

Claims

일방향으로 공급된 공기가 유입되어 배출되는 개구부를 서로 마주하도록 관통형성한 본체 케이싱;
상기 본체 케이싱의 상단에 고정되고, 복수개의 상부지지대가 일정간격을 두고 배치되는 상부프레임과, 상기 본체 케이싱의 하단에 고정되고, 복수개의 하부지지대가 일정간격을 두고 배치되는 하부프레임을 구비하는 프레임부 ;
상기 프레임부에 일단이 고정되고, 상기 상부지지대와 하부지지대에 번갈아 걸쳐서 상기 본체 케이싱 내에서 지그재그형태로 배치되고, 상기 프레임부에 타단이 고정되는 일정길이의 필터부재를 갖추어 일방향으로 통과하는 공기와 접하여 이물질을 제거하는 필터부 ; 및
상기 상부지지대와 대응하는 상부에 배치되는 복수개의 점적노즐을 갖는 물공급관을 갖추어 상기 상부지지대에 걸쳐지는 필터부재가 습윤되도록 물을 공급하는 물공급부를 포함하여 습윤된 필터부재에 접하는 공기에 포함된 이물질을 제거하고, 습윤된 필터부재에 포함된 수분을 공기의 현열에 의해서 기화하여 배출하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항에 있어서,
상기 필터부는 상기 상부지지대와 하부지지대사이에 배치되는 필터부재의 장력을 일정하게 유지하도록 외력을 인가하는 외력인가부를 포함하고,
상기 외력인가부는 상기 필터부재의 일단 또는 양단에 구비되는 고정바와, 상기 프레임부의 상부프레임 또는 하부프레임과 상기 고정바사이를 선택적으로 연결하도록 배치되어 지그재그형태로 배치된 필터부재를 길이방향으로 당기는 탄성복원력을 제공하는 적어도 하나의 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항에 있어서,
상기 필터부는 상기 상부지지대와 하부지지대사이에 배치되는 필터부재의 장력을 일정하게 유지하도록 외력을 인가하는 외력인가부를 포함하고,
상기 외력인가부는 상기 필터부재의 일단 또는 양단이 삽입되어 걸림고정되는 장공을 관통형성한 회전축과, 상기 회전축에 구비된 일방향 기어의 기어치에 선단이 접하여 회전을 정지시키는 스토퍼 및 상기 회전축을 회전조작하는 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항에 있어서,
상기 상부지지대 또는 하부지지대는 상기 상부프레임 또는 하부프레임에 형성된 고정홀에 양단이 삽입고정되거나 양단이 용접고정되는 일정길이의 지지바와, 상기 지지바의 외주면에 회전가능하게 삽입되어 조립되어 상기 필터부재와 접하는 지지관을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항에 있어서,
상기 상부프레임 또는 하부프레임은 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 양단이 대응배치되도록 함몰형성된 복수개의 제1배치홈을 구비하고, 상기 제1배치홈에 대응결합되어 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 단부와 접하는 제1접촉판을 갖추어 상기 상부프레임 또는 하부프레임과 결합되는 상부덮개 또는 하부수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항에 있어서,
상기 상부프레임 또는 하부프레임은 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 양단 일부가 대응배치되도록 함몰형성된 복수개의 제2배치홈을 구비하고, 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 양단 일부가 대응배치되는 제3배치홈을 함몰형성하여 상기 상부프레임 또는 하부프레임과 결합되는 상부덮개 또는 하부수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항에 있어서,
상기 상부프레임 또는 하부프레임은 적어도 2개 이상의 상부지지대 또는 하부지지대의 양단이 수평이동가능하게 배치되도록 함몰형성된 제4배치홈을 구비하고, 상기 제4배치홈에 대응결합되어 상기 상부지지대 또는 하부지지대의 단부와 접하는 제2접촉판을 갖추어 상기 상부프레임 또는 하부프레임과 결합되는 상부덮개 또는 하부수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항에 있어서,
상기 상부지지대 또는 하부지지대는 상기 필터부재가 감겨져 방향전환되는 복수개의 U자형 밴딩부를 일정간격을 두고 절곡형성한 변형 지지바를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부프레임은 상기 물공급부와 대응하는 영역을 개구형성한 노출공을 갖는 상부덮개를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부프레임은 상기 필터부재에 습윤되도록 상기 물공급부로부터 하향 공급된 물의 일부를 수집하여 저장하는 하부수조를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터부재는 내부층과 외부층이 다층으로 겹쳐진 다층 적층체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제11항에 있어서,
상기 외부층은 상기 내부층의 양측면 또는 일측면에 일체로 부착되고, 상기 내부층보다 상대적으로 높은 수분흡수율을 갖는 소재로 이루어지고, 상기 내부층은 상기 외부층 보다 상대적으로 높은 인장강도를 갖는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터부재는 일측면 또는 양측면에 돌출형성되는 엠보싱부를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터부재는 슬릿 가공된 절단선에 의해서 외측으로 젖혀지면서 통공을 형성하는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터부는 상기 상부지지대와 하부지지대사이에 지그재그형태로 배치되는 필터부재의 떨림을 방지하도록 상기 본체케이싱에 양단이 고정되어 일정간격을 두고 형성된 끼움부에 필터부재의 외측테두리를 삽입하여 고정하는 떨림방지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물공급부는 상기 상부지지대에 걸쳐진 필터부재와 접하도록 배치되어 상기 노즐로부터 낙하공급되는 점적수에 함침되고, 함침된 수분을 필터부재에 균일하게 공급하는 점적수 완충부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체케이싱의 내부에 설치되는 필터부재는 공기흐름방향으로 상부지지대의 설치높이를 서로 다르게 배치하여 다단구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 습식 공기여과 및 가습기.