KR101698318B1 - 공기정화용 가습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초미세먼지 또는 황사 등의 영향으로 공기청정기 또는 가습기에 관심이 증가하고 있어, 공기청정기와 가습기의 복합 기능을 구비한 공기청정용 가습기에 관한 발명이다.
본 발명은 공기정화 기능을 가진 가습기에 있어서,
물이 하부수조(4)로부터 펌프(7)를 이용하여 공급관(8)을 통과시켜 상부수조(1)로 이송되어, 상기 이송된 물이 배출관(3)을 통과하여 상기 하부수조(4)로 물을 배출하고, 상기 배출관(3) 상부에서 와류가 발생하면서 소음기(9)와 필터(10)를 통해서 흡입된 공기와 함께 하부로 배출되는 것을 특징으로 하는 공기정화용 가습기에 관한 것이다.

Description

공기정화용 가습기{humidifier with air cleaning function}

본 발명은 공기정화용 가습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 낙차를 이용한 공기정화용 가습기에 관한 것이다.

전 세계적으로 볼 때, 초미세먼지 또는 황사 등의 영향으로 공기청정기 또는 가습기를 구입하려는 소비자들이 크게 늘고 있지만, 가습과 공기청정 기능까지 모두 포함된 복합기는 대부분 공기청정 기능이 크게 떨어지고 있었다.

미세먼지, 황사가 모든 계절 내내 영향을 끼치면서 공기정화 및 가습에 대한 소비자들의 관심은 높아지면서 제품 판매량도 꽤 늘고 있지만, 성능은 기대를 만족시킬 수 없는 실정이었다.

일반적으로, 공기정화와 가습능력을 갖추기 위해서는 수조내의 물이 필터의 흡수부재에 의해 표면적이 증가하여 먼지흡착에 의한 공기정화와 가습능력이 향상되어 실내를 쾌적하게 유지되며, 사용 중 수조 내의 물을 교환하며 필터를 세탁하는 것으로 관리한다.

종래기술인 도 9와 같이, 음이온 발생기를 이용하여 공기 중의 먼지와 음이온을 대전 방전시킴으로서 먼지를 제거하도록 하지만, 방전시 탄소가 날리고 오존이 발생하여 두통을 유발한다. 또한 필터를 이용해서 공기를 정화하는 경우에는 실내 공기의 오염 정도에 따라 필터를 수시로 교환하는 불편함이 있으며, 단지 먼지만 여과하는 정도에 불과해서 먼지가 적체된 필터를 공기가 통과하여 실내가 쾌적하게 정화되었다고 볼 수 없었다.

또는, 미국 특허 공보 US4,829,781호에서와 같이, 실내 공기를 정화 및 가습하기 위해서 채워진 물이 부패되거나 오염이 되면 해당 장치로부터 오염된 습기가 배출되어 오히려 건강에 악영향을 끼치게 되므로 물 속에 화학약품인 살균 세정제를 첨가하지만, 세정제를 첨가하더라도 공기정화 가습기를 계속 가동시키면 공기 중 유해 병균 및 유해 화학물질이 물속으로 계속 유입이 되어 결국 살균 세정제가 소모되어 계속적으로 살균 세정제를 첨가해야하는 불편함이 있고, 살균 세정제도 또 다시 구입해야 하는 번거로움이 있다.

또 다른 종래 기술로는 초음파 방식의 가습기도 있는데, 물통 내부 및 초음파 발진부 주위 부분이 복잡한 구조를 가져서 세척하기가 상당히 어렵고, 세균이 잘 번식하고 초음파에 의해 발생되는 물입자의 크기가 크기 때문에 분사되는 물입자는 가습기 주위에 한정되어 떨어져 주위가 물기로 흥건히 젖게 된다.

다른 종래 기술은 도 10과 같이, 태양에너지를 이용하여 실내 공기의 청정상태에 따라 자동으로 실내와 실외의 공기를 선택적으로 흡입 정화하여 실내로 순환함과 동시에 실내의 가습도 상태에 따라 실내 공기의 청정도를 최적 상태로 유지하고, 외기의 온도나 습도 조건을 검출하고, 이 값을 변수로 활용하여 건물 내부의 냉난방 및 습도 제어를 수행하는 방식도 있으나, 본 발명과 달리 이 종래 기술은 별도의 장치를 필요로 하는 태양에너지를 이용하고, 선택적 흡입 정화하기 위해 간편하지 아니한 장치를 채택하고 있다는 점에서 큰 차이가 있다.

종래의 가습기는 물을 강제로 기화시켜 미스트 형태로 공기 중에 뿌리는 방식을 취하였으나, 이러한 방식은 공기를 흡입하여 물과 혼합시키고 공기를 잘게 구분시켜 쪼개고 난 뒤 물을 통과시키기 때문에 공기 중 먼지를 제거하고 그 후에야 건조한 공기를 습한 공기로 바꾸는 방식이었다.

위와 같이, 공기정화와 가습되어진 공기를 획득할 수 없다는 문제점을 본 발명에서는 근본적으로 해결하고자 하였으며, 상단과 하단의 수조 내에 담진 물을 이용하여 물의 표면적을 넓게 해서 공기도 정화시키고, 가습 능력도 상향시키는데 있고, 기존의 공기정화용 가습기과 비교해서 떨어지는 가격경쟁력도 확보하고자 하였다.

상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 낙차를 이용한 공기정화용 가습기에 있어서 다음과 같은 특징을 갖는다.
즉, 물의 배출과 기포 발생 장치를 셀 방식으로 블록 형태로 제작하여 타일처럼 상하 좌우로 연결하고 다단계로 공기정화 및 가습을 하는 공기정화 기능을 가진 가습기에 있어서,
상하방향으로 복수의 블록을 배치하고, 각 블록은 수평방향으로 배치된 복수의 체임버를 구비하며, 상부수조를 벽의 상부에 설치하고, 배출관을 통과하여 공기가 혼합된 물을 서로 다른 높이의 블록으로 배출시켜 다단으로 통과하여 정화된 공기를 각 흡기와 배기를 하게 되며,
공기흡입구를 통과한 공기는 배출관을 통과하면서 물과 함께 배관 내로 배출되어 공기와 함께 배출되는 홀1을 구비하는 첫 번째 체임버;와
상기 홀1보다 높은 위치에 형성되며 상기 홀1을 통해 유입된 공기가 상부에 모여 점점 가압되어 배출되는 홀2를 구비하는 두 번째 체임버;와
상기 홀2보다 높은 위치에 형성되며 상기 홀2을 통해 유입된 공기가 상부에 모여 점점 가압되어 배출되는 홀3을 구비하는 세 번째 체임버;를 포함하고,
체임버의 수 만큼 같은 방식으로 여러 체임버를 거쳐 정화된 공기는 외부로 배출구를 통하여 배출되며, 각 챔버는 상부의 공기 공간부와 하부의 물공간부로 나누어지고, 각 체임버의 수위는 서로 다르게 유지되면서 공기가 유입 및 배출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공기정화용 가습기는 물이 관내로 배출시 와류가 발생하면서 주변 공기를 흡입하여 배출관 내부는 공기와 혼합된 물이 흐르고, 하부에 물이 저장되면서 공기는 상부로 분리되어 공기저장소에 모이게 된다.

이 때 모여진 공기는 압력이 상승하여 하부의 배출구까지 물의 수위를 밀어내어 공기가 구멍으로 빠져 나간다.

이를 이용하게 되면 공기정화 및 가습된 공기를 얻게 된다.

본 발명에 따른 공기정화용 가습기는 기존의 가습기와는 달리, 낙차를 이용한 용이한 방법으로 공기정화 및 가습화된 공기를 동시에 얻을 수 있게 되어 사용상 매우 편리하고, 경제적으로 부담이 적다.

또한, 여러 공기정화용 가습기의 방식으로 용이하게 활용할 수 있으며, 좁은 실내 공간에서도 적절하게 배치하여 사용할 수 있고, 설치가 간편하다는 효과를 가진다.

또, 간편한 구조를 사용할 수 있기 때문에 인테리어로 적용이 용이하며 불록을 조립식으로 만들면 유지 보수 또한 쉽고 그 적용 범위를 확대할 수 있다.

제작할 경우 후면을 고정 형식으로 하고 전면을 패킹(투명 고무 재질도 가능)으로 처리하여 볼트 또는 리벳 결합으로 분해 및 청소를 용이하게 할 수 있다.

낙차 높이, 배출관의 수, 배출관의 용량, 공급되는 물의 양으로 배출 공기의 양을 조절할 수 있다.

우수관 또는 배수관을 이용한 다단 정화 장치로 까지 이용하는 데에 따른 변경 방식은 본 발명으로부터 용이하게 응용할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 공기정화용 가습기의 일 실시예이다.
도 2는 본 발명의 공기정화용 가습기에 있어 상부 및 측면에서 본 배출관의 상태도이다.
도 3은 본 발명의 체임버의 원형 또는 사각 구조에 따른 도면이다.
도 4는 본 발명의 체임버와 체임버 사이의 홀의 형태에 따른 도면이다.
도 5는 본 발명의 공기정화용 가습기의 다단 블록 방식의 실시예이다.
도 6은 본 발명의 공기정화용 가습기의 단면도에 대한 실시예이다.
도 7은 본 발명의 공기정화용 가습기에 부가 기능을 설치한 실시예이다.
도 8는 본 발명의 공기정화용 가습기의 이동형의 실시예와 구조를 원형으로 변경한 산소호흡기용 다단 가습장치로의 실시예이다.
도 9는 종래 기술의 일 실시예이다.
도 10는 종래 기술의 다른 실시예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 내지 8은 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화용 가습기에 대한 모식도를 나타낸다.

본 발명에 따른 공기정화용 가습기는 도 1로부터,

하부수조(4)로부터 펌프(7)을 이용해서 공급관(8)을 통과하여 물을 상부수조(1)로 이송한다.

상기 이송된 물은 배출관(3)을 통과하여 하부수조(4)로 물을 배출하며, 이 때 배출관(3) 상부에서는 도면2와 같이, 물은 배출관을 통해 회오리치며 소음기(9)와 필터(10)를 통해서 흡입된 공기와 함께 하부로 배출된다. 이때 배출관 지름과 배출 낙차와 배출관 구경은 상부 수위를 결정하므로 중요한 역할을 하게 된다.

도 5로부터 상기 도 1의 장치를 이용하면,

물의 배출 및 기포 발생 장치를 셀 방식으로 블록 형태로 제작하면 타일처럼 상하 좌우로 연결하여 다단계로서 공기정화 및 가습을 할 수 있다.

공기흡입구(11)를 통과한 공기는 첫 번째 체임버의 배출관(12)을 통과하면서 물과 함께 배관 내로 배출되어 홀1(13)을 통하여 공기와 함께 두 번째 체임버로 배출된다.

상기 배출된 공기는 두 번째 체임버에 모이게 되고 점점 가압되어 다른 높이의 홀2(14)를 통과하여 다음 세 번째 체임버로 배출된다.

같은 방식으로 세 번째 체임버에 모인 공기는 다른 높이의 홀3(15)을 통과하여 네 번째 체임버로 배출되고, 체임버의 수 만큼 반복된다.

이와 같은 방식으로 여러 체임버를 거쳐 정화된 공기는 홀5(17)의 배출구를 통하여 외부로 배출된다.

여기서 각 체임버의 형태는 도면4와 같이, 원형 혹은 사각으로 제작 가능하며 특히 각 체임버 사이의 구멍은 도면5와 같이, 다양하게 제작될 수 있으며 이 형태는 각 체임버 사이에서 공기가 배출시 체임버 사이의 균압을 이루려는 힘에 의해 물과 공기의 혼합이 강하게 이루어진다.

각 블록의 최종 배출구인 홀5(17)을 하나의 배관으로 연결할 경우, 멀리 떨어진 장소까지 정화된 공기를 보낼 수 있다.

위와 같은 블록은 상하 좌우로 연결되어 설치될 수 있으며, 각 블록은 하나의 세포처럼 흡입과 배출의 과정을 거치게 된다.

도 6에 의하면 본 발명의 공기정화용 가습기의 상부 구조와 하부 구조 사이의 연결 방식에 대한 실시 예이다.

벽의 상부에 상부수조(21)를 설치하고, 배출관(25)을 통과하여 공기가 혼합된 물을 첫 번째 불록으로 배출시키면 도 3과 같은 방식으로 다단으로 통과하여 정화된 공기를 각 흡기와 배기를 하게 된다.

여기서 배출되는 배출관(25)의 배출 방향을 아래쪽의 좌우 또는 바로 밑의 블록으로 방향을 바꾸어 주면 배기구(26) 및 흡기구(27)를 직렬 또는 병렬로 위치를 바꿀 수 있다.

흡기구의 위치를 뒤쪽으로 하고, 배기구의 위치를 앞쪽으로 하면 밖의 공기의 환기 시 정화된 공기를 실내로 환기 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 공기정화용 가습기의 또 다른 실시 예이다.

가정 또는 직장에서 벽체 취부 시 펌프(33)를 이용하여 급수할 수 있으며, 벽 전체에서 작은 블록 마다 흡기와 배기를 함으로서 쾌적한 공기를 발생시킬 수 있고, 겨울에는 히터(34), 여름에는 냉각기(35)를 이용하여 물의 온도를 조절함으로서 냉난방을 할 수 있고, 또한 방향제(36)를 사용하여 벽 전체에서 은은한 향기를 발생시킬 수 있다.

터널 또는 지하철 역에서 발생하는 지하수를 이용하여 외부 급수(37)와 외부 배수(38)를 이용한 자유낙하하는 지하수를 다단의 셀을 통과시켜 낙차를 이용하는 이외에 외부 동력이 없이 공기를 정화할 수 있는 효과를 발생할 수 있다.

수도관을 연결하여 하부 배출수를 변기나 허드렛물(세탁기 등 배출 후)로 이용하는 구조로 외부 통력없이 사용하여 숨쉬는 벽을 구현할 수도 있다. 여기서 하부수조의 높이를 높게 설치하면 낙차를 이용하여 변기나 세탁기에 물을 공급하며, 하부수조에 수위 센서를 설치하여 외부급수를 자동밸브를 이용하여 온 또는 오프 스위치 기능을 취할 수 있다.

도 8은 중첩된 형태로 제작하여 이동식 가습 및 정화장치로 제작하는 경우를 나타냈으며, 또한 구조를 원형으로 제작하여 산소호흡기용 다단 가습장치로 본 발명을 응용하는 하나의 실시 예를 나타낸다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

1: 상부수조 2: 공기저장소
3: 배출관 4: 하부수조
5: 미세다공판 6: 배출구
7: 펌프 8: 공급관
9: 소음기 10: 필터
11: 공기흡입구 12: 배출관
13: 홀(hole)1 14: 홀(hole)2
15: 홀(hole)3 16: 홀(hole)4
17: 홀(hole)5
21: 상부수조 22: 하부수조
23: 급수 24: 배수
25: 배출관 26: 배기구
27: 흡기구
31: 상부수조 32: 하부수조
33: 펌프 34: 히터
35: 냉각기 36: 방향제
37: 외부급수 38: 외부배수
39: 가습산소

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 물의 배출과 기포 발생 장치를 셀 방식으로 블록 형태로 제작하여 타일처럼 상하 좌우로 연결하고 다단계로 공기정화 및 가습을 하는 공기정화 기능을 가진 가습기에 있어서,
   상하방향으로 복수의 블록을 배치하고, 각 블록은 수평방향으로 배치된 복수의 체임버를 구비하며, 상부수조(21)를 벽의 상부에 설치하고, 배출관(12)을 통과하여 공기가 혼합된 물을 서로 다른 높이의 블록으로 배출시켜 다단으로 통과하여 정화된 공기를 각 흡기와 배기를 하게 되며,
   공기흡입구(11)를 통과한 공기는 배출관(12)을 통과하면서 물과 함께 배관 내로 배출되어 공기와 함께 배출되는 홀1(13)을 구비하는 첫 번째 체임버;와
   상기 홀1(13)보다 높은 위치에 형성되며 상기 홀1(13)을 통해 유입된 공기가 상부에 모여 점점 가압되어 배출되는 홀2(14)를 구비하는 두 번째 체임버;와
   상기 홀2(14)보다 높은 위치에 형성되며 상기 홀2(14)을 통해 유입된 공기가 상부에 모여 점점 가압되어 배출되는 홀3(15)을 구비하는 세 번째 체임버;를 포함하고,
   체임버의 수 만큼 같은 방식으로 여러 체임버를 거쳐 정화된 공기는 외부로 배출구를 통하여 배출되며, 각 챔버는 상부의 공기 공간부와 하부의 물공간부로 나누어지고, 각 체임버의 수위는 서로 다르게 유지되면서 공기가 유입 및 배출되는 것을 특징으로 하는 공기정화용 가습기.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 배출관의 배출 방향을 아래쪽의 좌우 또는 바로 밑의 블록으로 방향을 바꾸어 배기구 또는 흡기구를 직렬 또는 병렬로 위치를 바꿀 수 있는 것을 특징으로 하는 공기정화용 가습기.
11. 제8항에 있어서,
    벽체 취부 시 펌프를 이용하여 급수하고, 벽 전체에서 작은 블록 마다 흡기와 배기를 하는 것을 특징으로 하는 공기정화용 가습기.
12. 제8항에 있어서,
    상기 상부수조 또는 하부수조에는 히터(34) 또는 냉각기(35)를 이용하는 것을 특징으로 하는 공기정화용 가습기.
13. 제8항에 있어서,
    상기 상부수조 또는 하부수조에는 방향제를 이용하는 것을 특징으로 하는
    공기정화용 가습기.
14. 제8항에 있어서,
    상기 상부수조 또는 하부수조에는 외부급수를 자동밸브를 이용하여 온 또는오프 스위치 기능을 하는 것을 특징으로 하는 공기정화용 가습기.

Images