KR102049068B1 - 사이클론을 이용한 증발식 가습기 - Google Patents

사이클론을 이용한 증발식 가습기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사이클론을 이용하여 물을 자연증발시키는 형태로 실내를 가습하기 위한 사이클론을 이용한 증발식 가습기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기는 공기를 흡입하여 토출하는 송풍기, 상기 송풍기에서 토출되는 공기가 선회하면서 상부에서 하부로 이동하도록 내주에 나선 형상으로 형성된 제1 선회날개를 포함하는 제1 사이클론부, 상기 송풍기에 의해 상기 제1 사이클론부로 공급되는 공기에 의해 자연증발되어 가습되도록 상기 제1 사이클론부로 물을 분사하는 물분사노즐, 상기 제1 사이클론부의 측면에 위치되고 상기 제1 사이클론부에서 발생한 선회류와 동일한 방향으로 선회시키면서 하부에서 상부로 이동시켜 배출하는 나선 형상으로 형성된 제2 선회날개를 포함하는 제2 사이클론부, 및 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류의 이동거리를 증대시켜 선회류에 의한 자연증발 구간이 증대되도록 상기 제1 사이클론부와 상기 제2 사이클론부의 하부를 서로 연결하여 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류를 상기 제2 사이클론부의 전달하는 사이클론연결부를 포함한다. 따라서, 소비전력을 감소시키고, 사이클론에 의한 가습효과를 향상시킬 수 있다.

Description

사이클론을 이용한 증발식 가습기{A humidifier using cyclone}
본 발명은 사이클론을 이용하여 물을 자연증발시키는 형태로 실내를 가습하기 위한 사이클론을 이용한 증발식 가습기에 관한 것이다.
일반적으로 가습기는 건조한 실내에 습도를 높이기 위해 설치되는 장치로서, 가습기는 물을 가열하여 가습하는 가열가습기와, 물을 작은 입자로 분산시켜 가습하는 초음파가습기와, 자연증발에 따라 가습하는 자연가습기로 구분된다.
하지만, 가열가습기와 초음파가습기는 기계적인 구성의 복잡함 때문에 기계의 내부를 살균하기 위해 가습기 살균제를 첨가하는데, 가습기 살균제의 유해성으로 인해 최근에는 자연가습기를 많이 사용하고 있다.
한편, 자연가습기는 마치 빨래를 널어 놓듯이 물을 흡수하는 다공성 재료로 제작된 흡수부재를 실내에 방치하는 형태로 자연증발에 따라 가습을 수행하는데, 자연증발은 더디게 강제적으로 발생하는 것이 아니라 더디게 발생하기 때문에 종래에는 한국등록특허공보 제10-1293556호(2013.8.6.공고)의 "미세가습기능을 구비한 사이크론 가습기"가 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 미세가습기능을 구비한 사이크론 가습기는 물을 저장하고 상면이 열린 원통형상의 저수용기, 상기 저수용기의 상부를 개폐가능하고 증기를 외부로 배출하는 증기배기구가 구비된 캡부, 상기 캡부의 내부에 설치되어 에어플로를 발생시키는 송풍기, 그리고 상기 송풍기에서 발생하는 에어플로가 상기 저수용기의 내부에서 선회류를 발생시키도록 하는 선회류발생수단을 포함하여 구성되었다.
이러한 구성의 종래의 미세가습기능을 구비한 사이크론 가습기는 선회류발생수단에 의해 선회류를 발생시켜 자연증발을 신속히 발생하도록 함으로써, 가습성을 높일 수 있었다.
하지만, 종래의 미세가습기능을 구비한 사이크론 가습기는 자연증발을 수행하는 것이 아니라, 진동자에 의해 가습을 수행하기 때문에 송풍기와 함께 진동자를 작동시킴에 따라 소비전력이 증대되고, 선회류가 작용하는 거리가 짧아 사이클론효과를 보기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 진동자를 사용하지 않고 가습하여 소비전력의 소모를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 선회류에 따른 가습효과를 향상시킬 수 있는 사이클론을 이용한 증발식 가습기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기는 공기를 흡입하여 토출하는 송풍기, 상기 송풍기에서 토출되는 공기가 선회하면서 상부에서 하부로 이동하도록 내주에 나선 형상으로 형성된 제1 선회날개를 포함하는 제1 사이클론부, 상기 송풍기에 의해 상기 제1 사이클론부로 공급되는 공기에 의해 자연증발되어 가습되도록 상기 제1 사이클론부로 물을 분사하는 물분사노즐, 상기 제1 사이클론부의 측면에 위치되고 상기 제1 사이클론부에서 발생한 선회류와 동일한 방향으로 선회시키면서 하부에서 상부로 이동시켜 배출하는 나선 형상으로 형성된 제2 선회날개를 포함하는 제2 사이클론부, 및 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류의 이동거리를 증대시켜 선회류에 의한 자연증발 구간이 증대되도록 상기 제1 사이클론부와 상기 제2 사이클론부의 하부를 서로 연결하여 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류를 상기 제2 사이클론부의 전달하는 사이클론연결부를 포함한다.
상기 물분사노즐에서 분사되는 물이 안개와 같이 미세하게 분사되도록 상기 물분사노즐에 공기의 압력을 가하는 공기공급라인을 포함할 수 있다.
상기 사이클론연결부는 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류가 감소되는 것을 방지하도록 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류의 회전방향으로 휘어진 형상으로 형성될 수 있다.
상기 사이클론연결부를 통해 상기 제2 사이클론부로 제공되는 선회류의 속도를 증속하도록 상기 제2 사이클론부의 하부에서 회전하여 선회류를 발생하는 기류발생로터, 상기 기류발생로터의 하부에 연결되어 공기에 의해 회전하여 상기 기류발생로터를 회전시키는 회전날개차, 및 상기 송풍기에서 공급되는 공기에 의해 상기 회전날개차를 회전시키는 형태로 상기 기류발생로터가 회전하도록 상기 송풍기에서 토출되는 일부의 공기를 상기 회전날개차로 공급하는 날개차공급라인을 포함할 수 있다.
상기 제1 선회날개 및 상기 제2 선회날개는 상기 제1 사이클론부와 상기 제2 사이클론부의 내벽면에서 응결된 물이 바닥으로 흐르지 않고 흡수되어 선회류에 의해 자연증발시키며, 선회류의 원심력에 의해 내벽면에 모여 흘러내리는 이물질을 걸러내도록 다공성 재료로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 송풍기의 작동만으로도 선회류에 의해 물을 자연증발시켜 가습하기 때문에 소비전력을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제1 사이클론부에서 발생된 선회류를 제2 사이클론부로 보내 선회류가 작용하는 구간을 증대시켜 선회류에 따른 냉각효과, 가습효과 및 이물질 제거효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 사이클론부에 송풍기에서 공급되는 공기에 의해 작동하는 기류발생로터가 설치되어 제1 사이클론부에서 제2 사이클론부로 이동하는 선회류의 감소를 보상하거나, 더 증대시켜 선회류에 따른 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 사이클론부 및 제2 사이클론부에 송풍기의 공기가 공급되어 단열하는 공기공급공간이 형성되어 외부와의 온도차이에 따른 냉각 및 가열성이 하락되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 선회날개 및 제2 선회날개가 물을 흡수하는 동시에 이물질을 걸러내어 물의 고임에 따른 세균증식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 이물질이 제거된 가습공기를 제공할 수 있다.
또한, 송풍기에 히터가 설치되어 선택에 따라 열풍을 공급하여 내부를 건조시키거나, 자연증발을 촉진할 뿐만 아니라, 필요에 따라 가열된 가습공기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기를 개략적으로 도시한 평단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기의 제1 선회날개와 제2 선회날개가 결합된 부분을 확대한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기의 기류발생로터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기(100)는 송풍기(140)를 포함할 수 있다.
이 송풍기(140)는 전기모터(143)에 의해 팬(141)을 회전시켜 강제적으로 공기를 흡입하여 배출할 수 있다.
한편, 송풍기(140)에 설치되는 팬(141)은 중앙으로 공기를 흡입하여 둘레로 토출하는 시코로팬으로 구현될 수 있다.
그리고, 송풍기(140)는 케이싱을 포함할 수 있으며, 케이싱의 내부에 팬이 회전 가능하게 설치되고, 케이싱에는 공기가 흡입되는 흡입구와 팬(141)에 의해 흡입된 공기를 토출하는 토출구가 형성될 수 있다.
그리고, 송풍기(140)는 히터(145)를 포함할 수 있다.
이 히터(145)는 선택적으로 작동하여 송풍기(140)에서 열풍이 토출되도록 흡입되는 공기를 가열할 수 있다.
한편, 히터(145)는 열풍을 하기에 설명될 제1 사이클론부(110)로 제공하여 자연증발되는 물의 증발을 촉진시킬 수 있다.
그리고, 히터(145)는 특히 겨울철과 같이 온도가 낮은 때에 작동시켜 열풍을 제공함으로써, 온도차에 따른 불쾌감이나 난방효율이 하락되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기(100)는 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)를 포함할 수 있다.
제1 사이클론부(110)는 원통형상으로 형성되고, 송풍기(140)에서 토출되는 공기가 제1 사이클론부(110)의 상부 측면으로 공급되어 제1 사이클론부(110)의 내부로 공급된 공기가 내주에서 선회하며 선회류를 발생시킬 수 있다.
그리고 제1 사이클론부(110)의 내주에는 송풍기(140)에서 토출되는 공기가 상부에서 하부로 나선형태로 선회하면서 이동하도록 제1 사이클론부(110)의 상하 방향의 나선형태로 형성되어 공기의 이동을 가이드하는 제1 선회날개(115)가 돌출되도록 설치될 수 있다.
그리고, 제1 사이클론부(110)의 상부에는 송풍기(140)에서 토출되는 공기가 공급되는 공급구(113)가 형성될 수 있으며, 제1 사이클론부(110)의 상부 중앙에는 물을 분사하는 물분사노즐(150)이 설치되는 노즐설치공(111)이 형성될 수 있다.
한편, 제2 사이클론부(120)는 제1 사이클론부(110)와 마찬가지로 원통형상으로 형성되고, 제1 사이클론부(110)의 측면에 위치되어 제1 사이클론부(110)와 같이 선회류를 발생시킬 수 있으며, 제2 사이클론부(120)는 제1 사이클론부(110)에서 선회류가 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전하되 하부에서 상부로 나선형태로 선회하면서 이동하도록 제2 사이클론부(120)의 상하 방향의 나선형태로 형성되어 공기의 이동을 가이드하는 제2 선회날개(125)가 설치될 수 있다.
그리고, 제2 사이클론부(120)의 상단에는 가습공기가 배출되는 배출구(121)가 형성될 수 있으며, 제2 사이클론부(120)의 하부에는 제2 사이클론부(120)의 내부와는 별도로 구획되어 하기에 설명될 회전날개차(163)를 수용하는 날개차 수용부(123)가 형성될 수 있다.
또한, 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 내주에는 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)를 탈착 가능하게 삽입하여 끼울수 있도록 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)의 나선형태를 따라 형성되는 가이드홈(116,126)이 각각 형성될 수 있다.
그리고, 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)는 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 내주에 맺히는 물이 흡수되는 동시에 선회류에 의해 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 선회류에 의해 내주면에 모인 이물질을 받아 걸러내도록 예컨대, 부직포와 같은 다공성재료로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)의 끝단에는 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)를 각 가이드홈(116,126)에서 교체가능하도록 끼워질 수 있으며, 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)에는 가이드홈(116,126)에서 끼워진 상태로 이탈되는 것을 방지하도록 가이드홈(116,126)에 걸쳐지는 걸침부(115a,125a)가 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)의 둘레 끝단에서 돌출되도록 형성될 수 있다.
여기서, 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)에는 송풍기(140)에서 토출되는 공기가 선회되도록 가이드되면서 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)에 흡수된 물을 자연증발시켜 가습효과를 높일 수 있다.
또한, 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)에는 공기 또는 물에 포함된 이물질이 걸러지기 때문에 일부 이물질이 쌓이면 가이드홈(116,126)에서 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)를 분리한 후 새것으로 교체할 수 있다.
한편, 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 벽면에는 송풍기(140)에서 토출되는 공기의 일부를 공급받아 외부와 단열하여 냉각하거나, 송풍기(140)에서 히터(145)에 의해 열풍이 발생할 경우, 열풍에 의해 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)를 가열하기 위한 공기공급공간(117,127)이 형성될 수 있다.
여기서, 제1 사이클론부(110)의 공기공급공간(117,127)과 제2 사이클론부(120)의 공기공급공간(117,127)은 서로 연결되어 제1 사이클론부(110)의 공기공급공간(117,127) 또는 제2 사이클론부(120)의 공기공급공간(117,127) 중 어느 하나로 공기를 공급할 경우, 제1 사이클론부(110) 및 제2 사이클론부(120)까지 모두 공기가 공급될 수 있다.
또한 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 바닥에는 물이 과도하게 공급되거나, 이물질이 쌓인 경우, 외부로 배출하는 드레인홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기(100)는 사이클론연결부(130)를 포함할 수 있다.
이 사이클론연결부(130)는 선회류가 지나면서 물을 자연증발시키는 거리가 증대되도록 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 하부를 서로 연결할 수 있다.
한편, 사이클론연결부(130)는 제1 사이클론부(110)에서 발생된 선회류가 제2 사이클론부(120)로 전달되는 통로가 될 수 있으며, 사이클론연결부(130)는 제1 사이클론부(110)에서 발생된 선회류가 선회 직경만 넓어질 뿐, 선회되는 방향이 유지되도록 평면에서 바라볼 때, 선회류가 회전하는 방향으로 휘어진 곡선의 형태로 형성될 수 있다.
그리고 사이클론연결부(130)는 제1 사이클론부(110)의 상부에서 하부로 이동하는 선회류의 기류를 유지할 수 있도록 제1 사이클론부(110)에서 제2 사이클론부(120)를 향해 하향 경사지게 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기(100)는 물분사노즐(150)을 포함할 수 있다.
이 물분사노즐(150)은 송풍기(140)에 의해 제1 사이클론부(110)로 공급되는 공기에 의해 습도가 높은 가습공기가 발생되도록 제1 사이클론부(110)로 물을 분사하는 형태로 공급할 수 있다.
한편, 물분사노즐(150)은 제1 사이클론부(110)의 상부에 설치된 노즐설치공(111)에 설치될 수 있으며, 물분사노즐(150)은 제1 사이클론부(110)의 상부에서 하부를 향해 물을 분사할 수 있다.
이때, 물분사노즐(150)로 분사되는 물은 자연증발이 쉽게 이뤄질 수 있도록 미스트 형태로 분사될 수 있다.
그리고, 물분사노즐(150)에는 급수시설로부터 물을 공급받거나 급수탱크에서 물을 공급받아 분사할 수 있으며, 분사펌프가 설치되어 분사펌프의 압력에 의해 물을 분사할 수 있다.
한편, 물분사노즐(150)에는 선회류를 발생하는 공기 외에 물분사노즐(150)에서 물과 함께 공기가 포함되어 분사되도록 공기공급라인(155)이 연결될 수 있다.
여기서, 물분사노즐(150)에 공기공급라인(155)에 의해 공기를 함께 공급할 경우에는 공급되는 공기의 압력에 의해 물을 분사하는 압력을 증대시켜 더욱더 입자가 가는 미스트형태로 물을 분사할 수 있을 뿐만 아니라, 상대적으로 더디게 발생하는 물의 자연증발에 따라 물의 공급량을 감소시켜 물의 과도한 량의 공급에 따라 제1 사이클론부(110)에 물이 고이는 것을 방지할 수 있다.
그리고 물분사노즐(150)은 연속적으로 물을 분사하기보다는 미리 설정된 시간마다 미리 설정된 량을 분사하거나, 제1 선회날개(115)와 에 흡습된 수분을 감지하는 수분감지센서(미도시)가 설치되고, 수분감지센서에 수분이 감지되지 않으면, 물을 분사하도록 구성될 수 있다.
물론, 수분감지센서는 제1 선회날개(115)에 설치되지 않고, 제1 사이클론부(110)의 내부의 수분을 감지하여 물분사노즐(150)이 작동하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기(100)는 기류발생로터(160)와, 회전날개차(163) 및 날개차공급라인(165)을 포함할 수 있다.
기류발생로터(160)는 제2 사이클론부(120)의 하부에 설치되어 회전함에 따라 사이클론연결부(130)를 통해 제1 사이클론부(110)에서 제공되는 선회류의 제2 사이클론부(120)로 흡입을 유도하는 동시에 사이클론연결부(130)를 지나면서 감소된 선회류를 다시 증가시킬 수 있다.
한편, 기류발생로터(160)는 하부는 넓고 상부는 좁아지는 콘의 형상으로 형성될 수 있으며, 기류발생로터(160)의 외면에는 사이클론연결부(130)를 통해 전달되는 선회류를 강제적으로 회전시켜 선회류의 회전속도를 증속시키는 로터날개(161)가 형성될 수 있다.
여기서, 로터날개(161)는 기류발생로터(160)의 외면에서 선회류가 회전하는 방향으로 나선형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 회전날개차(163)는 기류발생로터(160)가 회전하는 회전력을 기류발생로터(160)로 제공할 수 있으며, 회전날개차(163)는 기류발생로터(160)의 회전축을 공유하여 회전날개차(163)의 회전 시 기류발생로터(160)도 함께 회전할 수 있다.
또한, 회전날개차(163)는 복수 개의 날개가 방사상으로 형성될 수 있으며, 회전날개차(163)는 공기에 의해 저항되어 회전날개차(163)가 회전할 수 있으며, 회전날개차(163)는 제2 사이클론부(120)의 하부에 위치되는 날개차 수용부(123)에 수용될 수 있다.
그리고, 날개차공급라인(165)은 송풍기(140)에서 토출되는 공기의 일부를 날개차 수용부(123)로 공급하도록 송풍기(140)와 날개차 수용부(123)를 연결할 수 있으며, 날개차공급라인(165)으로 공급되는 공기의 압력에 의해 회전날개차(163)를 회전시켜 회전날개차(163)에 연결된 기류발생로터(160)를 회전시킬 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기(100)는 송풍기(140)가 작동하면, 송풍기(140)에 의해 외부의 공기가 흡입되어 제1 사이클론부(110)의 공급구(113)로 토출되어 제1 사이클론부(110)로 유입되며, 이와 동시에 물분사노즐(150)에서는 제1 사이클론부(110)로 물을 분사한다.
여기서, 물분사노즐(150)에는 외부의 공기를 공급하는 공기공급라인(155)이 연결되어 물과 함께 공기를 혼합하여 분사함으로써, 물을 더 작은 입자를 갖는 미스트의 형태로 분사할 수 있을 뿐만 아니라, 공기와 물의 비율을 조절하여 물이 자연증발되는 량보다 과도한 량의 물이 공급되어 제1 사이클론부(110)에 증발되지 않고 고이는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1 사이클론부(110)로 유입되는 공기는 제1 사이클론부(110)의 내주를 따라 회전하면서, 제1 선회날개(115)에 의해 선회류를 발생시키며 하부로 이동하고, 제1 사이클론부(110)의 하부로 이동된 선회류는 사이클론연결부(130)를 통해 제2 사이클론부(120)로 이동한다.
이때, 사이클론연결부(130)는 선회류가 회전하는 방향으로 곡선의 형태로 휘어진 형상이기 때문에 제2 사이클론부(120)로 전달되는 선회류의 감소를 최소화할 수 있다.
한편, 제2 사이클론부(120)로 전달된 선회류는 제2 선회날개(125)에 의해 가이드되어 제2 사이클론부(120)의 상부로 이동하고, 제2 사이클론부(120)의 상부에 형성된 배출구(121)로 배출된다.
이때, 배출구(121)로 배출되는 공기는 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)를 거치면서 물이 자연증발되기 때문에 가습공기가 배출된다.
이와 동시에 송풍기(140)가 작동하면, 일부의 공기는 제1 사이클론부(110)의 공급구(113)로 공급되지만, 나머지 일부의 공기는 날개차공급라인(165)을 통해 날개차 수용부(123)로 공급되며, 날개차 수용부(123)로 공급되는 공기는 회전날개차(163)를 회전시켜 제2 사이클론부(120)의 내부에 위치된 기류발생로터(160)를 회전시킨다.
이렇게 기류발생로터(160)가 회전하면, 사이클론연결부(130)를 통해 제1 사이클론부(110)에서 제2 사이클론부(120)로 전달되는 선회류를 강제적으로 회전시킴에 따라 제1 사이클론부(110)의 선회류가 사이클론연결부(130)를 지나면서 감소된 선회류의 속도를 보상하도록 증가시킬 수 있다.
여기서, 선회류의 회전속도에 의해 냉각된 공기의 온도를 냉각시켜 배출되는 가습공기의 온도를 낮춰 냉방효과를 발생할 수 있다.
한편, 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)를 지나는 선회류는 물과 접촉되어 자연증발시켜 가습공기를 만들고, 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 내주에 물이 응결될 경우에는 제1 선회날개(115) 및 제2 선회날개(125)에 흡습되어 제1 사이클론부(110) 및 제2 사이클론부(120)의 하부에 고이는 것을 방지하고, 선회류가 제1 선회날개(115) 및 제2 선회날개(125)에 흡입된 물과 함께 접촉되면서 자연증발시켜 가습공기가 발생될 수 있다.
또한, 제1 사이클론부(110)로 유입된 공기에 이물질이 포함된 경우, 발생하는 선회류에 의해 상대적으로 비중이 무거운 이물질은 제1 사이클론부(110) 및 제2 사이클론부(120)의 내주로 밀착되어 이물질이 제거된 상태의 가습공기가 제2 사이클론부(120)의 배출구(121)를 통해 배출될 수 있다.
이때, 이물질은 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 내벽에서 습기에 의해 자중에 의해 하부로 이동하면서, 다공성 재료 형성된 제1 선회날개(115) 및 제2 선회날개(125)에 의해 걸러질 수 있다.
여기서, 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)에 일정량의 이물질이 쌓이면 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)를 가이드홈(116,126)에서 잡아 빼는 방식으로 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)에서 제거하고, 새로운 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)를 가이드홈(116,126)에 다시 삽입하여 끼우는 형태로 이물질에 오염된 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)를 교체할 수 있다.
그리고, 송풍기(140)가 작동하면, 일부의 공기는 제1 사이클론부(110)로 토출하고, 일부의 공기는 날개차 수용부(123)로 공급하며, 나머지 일부의 공기는 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)의 벽체 내부에 형성된 공기공급공간(117,127)으로 공급되기 때문에 외부의 온도가 높을 경우, 단열기능을 수행하여 냉각효과의 하락을 방지할 수 있다.
한편, 온도가 낮은 겨울철이나, 미사용 시 물에 의한 세균의 증식을 최소화하기 위해 건조시키길 경우에는 송풍기(140)의 히터(145)를 작동하면, 송풍기(140)에서 발생된 열풍이 제1 사이클론부(110) 뿐만 아니라, 공기공급공간(117,127)으로 공급되어 물의 증발을 촉진시킬 수 있다.
또한, 열풍에 의해 온도가 높은 가습공기를 배출함으로써, 열풍에 의한 실내 난방효율의 하락을 방지하고, 온도차에 의한 불쾌감의 발생을 최소화할 수 있다.
이렇게 구성된 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기(100)는 실내에 설치된 습도측정센서가 습도를 측정하여 미리 설정된 습도 이하일경우, 송풍기(140)와 물분사노즐(150)이 작동되고, 미리 설정된 습도를 초과하는 경우에는 송풍기(140)와 물분사노즐(150)의 작동이 자동 정지되도록 구성될 수 있다.
이때, 송풍기(140)의 작동시 물분사노즐(150)은 수분감지센서에 의해 제1 사이클론부(110)의 수분을 감지하거나, 제1 선회날개(115)의 수분을 감지하여 측정되는 수분량에 따라 작동하도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 사이클론을 이용한 증발식 가습기(100)는 선회류에 의해 자연증발을 촉진하여 습도가 높은 가습공기를 배출할 수 있을 뿐만 아니라, 선회류의 원심력에 의해 이물질을 제거한 상태로 가습공기를 배출할 수 있으며, 선회류의 회전속도에 따라 가습공기의 온도가 낮아져 냉방효과를 발생할 수 있다.
또한, 송풍기의 작동만으로 가습이 이뤄지기 때문에 소비전력을 감소시킬 수 있으며, 온도가 낮아져 공조부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 제1 사이클론부(110) 및 제2 사이클론부(120)에 의해 자연증발이 이뤄지는 구간을 증대시켜 가습공기의 습도를 증가시킬 수 있다.
또한, 제1 사이클론부(110)와 제2 사이클론부(120)에 설치되는 제1 선회날개(115) 및 제2 선회날개(125)가 다공성의 재료로 형성되어 물을 흡수하여 바닥에 물이 고이는 것을 방지할 수 있으며, 이물질을 걸러낼 수 있다.
또한, 제1 선회날개(115)와 제2 선회날개(125)가 제1 사이클론부(110) 및 제2 사이클론부(120)에 탈착 가능하게 결합되어 오염시 교체가 가능하다.
또한, 제2 사이클론부(120)에 기류발생로터(160)가 설치되어 제1 사이클론부(110)에서 전달되는 선회류의 감속을 보상할 수 있을 뿐만 아니라, 사이클론연결부(130)가 곡선진 형태로 형성되어 선회류의 감소를 최소화할 수 있다.
또한, 제1 사이클론부(110) 및 제2 사이클론부(120)의 내부에 송풍기(140)의 공기가 유입되는 공기공급공간(117,127)이 형성되어 외부와 단열할 수 있다.
또한, 송풍기(140)에 히터(145)가 설치되어 열풍에 의한 건조 및 고온의 가습공기를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 사이클론을 이용한 증발 가습기 110: 제1 사이클론부
111: 노즐설치공 113: 공급구
115: 제1 선회날개 115a,125a: 걸침부
116,126: 가이드홈 117,127: 공기공급공간
120: 제2 사이클론부 121: 배출구
123: 날개차 수용부 125: 제2 선회날개
130: 사이클론연결부 140: 송풍기
141: 팬 143: 전기모터
145: 히터 150: 물분사노즐
155: 공기공급라인 160: 기류발생로터
161: 로터날개 163: 회전날개차
165: 날개차공급라인

Claims (5)

  1. 공기를 흡입하여 토출하는 송풍기,
    상기 송풍기에서 토출되는 공기가 선회하면서 상부에서 하부로 이동하도록 내주에 나선 형상으로 형성된 제1 선회날개를 포함하는 제1 사이클론부,
    상기 송풍기에 의해 상기 제1 사이클론부로 공급되는 공기에 의해 자연증발되어 가습되도록 상기 제1 사이클론부로 물을 분사하는 물분사노즐,
    상기 제1 사이클론부의 측면에 위치되고 상기 제1 사이클론부에서 발생한 선회류와 동일한 방향으로 선회시키면서 하부에서 상부로 이동시켜 배출하는 나선 형상으로 형성된 제2 선회날개를 포함하는 제2 사이클론부, 및
    상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류의 이동거리를 증대시켜 선회류에 의한 자연증발 구간이 증대되도록 상기 제1 사이클론부와 상기 제2 사이클론부의 하부를 서로 연결하여 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류를 상기 제2 사이클론부의 전달하는 사이클론연결부를 포함하고,
    상기 사이클론연결부는 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류가 감소되는 것을 방지하도록 상기 제1 사이클론부에서 발생된 선회류의 회전방향으로 휘어진 형상으로 형성되며,
    상기 사이클론연결부를 통해 상기 제2 사이클론부로 제공되는 선회류의 속도를 증속하도록 상기 제2 사이클론부의 하부에서 회전하여 선회류를 발생하는 기류발생로터, 상기 기류발생로터의 하부에 연결되어 공기에 의해 회전하여 상기 기류발생로터를 회전시키는 회전날개차, 및 상기 송풍기에서 공급되는 공기에 의해 상기 회전날개차를 회전시키는 형태로 상기 기류발생로터가 회전하도록 상기 송풍기에서 토출되는 일부의 공기를 상기 회전날개차로 공급하는 날개차공급라인을 포함하고,
    상기 제1 선회날개 및 상기 제2 선회날개는 상기 제1 사이클론부와 상기 제2 사이클론부의 내벽면에서 응결된 물이 바닥으로 흐르지 않고 흡수되어 선회류에 의해 자연증발시키며, 선회류의 원심력에 의해 내벽면에 모여 흘러내리는 이물질을 걸러내도록 다공성 재료로 형성되며,
    상기 제1 사이클론부와 상기 제2 사이클론부의 각 벽체 내부에 형성되고, 상기 송풍기로부터 송풍되는 공기의 일부가 유입되는 공기공급공간,
    상기 공기공급공간으로 가열된 공기를 보내 선택적으로 상기 제1 사이클론부와 상기 제2 사이클론부를 가열하여 건조하도록 상기 송풍기에 설치되는 히터,
    상기 제1 사이클론부와 상기 제2 사이클론부의 내주에 형성되어 상기 제1 선회날개와 상기 제2 선회날개가 탈착 가능하게 끼워지는 가이드홈, 및
    상기 제1 선회날개와 상기 제2 선회날개의 측단에 형성되어 상기 가이드홈에 끼워지는 걸침부를 포함하는 사이클론을 이용한 증발식 가습기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물분사노즐에서 분사되는 물이 안개와 같이 미세하게 분사되도록 상기 물분사노즐에 공기의 압력을 가하는 공기공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 증발식 가습기.
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