KR102091777B1

KR102091777B1 - 습윤 공기 분사 장치

Info

Publication number: KR102091777B1
Application number: KR1020180085569A
Authority: KR
Inventors: 황부건
Original assignee: 황부건
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2020-03-20
Also published as: KR20200010922A

Abstract

본 발명은 습윤공기 분사장치에 관한 것으로, 일측에 분사구가 형성되고 타측에 유입구가 형성된 하우징과; 상기 하우징의 내부 상부에 형성되어 물이 수용되는 물수용부와; 상기 물수용부 내부에 구비되어 외부 전원에 의해 물을 전기분해시키는 전극으로 구성된 수소수 생성수단과; 상기 물수용부 하부에 형성되고 상기 수소수 생성수단에 의해 전기분해된 수소수가 유입되며, 유입된 수소수를 미세입자로 무화시키는 무화수단과; 상기 하우징 내부에 형성되어 상기 무화수단에 의해 무화된 미세입자를 강제로 송풍시키는 송풍수단; 및 상기 수소수 생성수단 및 송풍수단을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 습윤공기 분사장치를 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 전기분해에 의해 이온화된 이온상태의 수소수를 분사시킴과 동시에 습윤공기가 분사될 시 분산되는 것을 최소화하여 목적개소에 집중적으로 습윤공기를 공급할 수 있는 이점이 있다.

Description

습윤 공기 분사 장치{Wet air injection device}

본 발명은 습윤공기 분사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전기분해된 물을 이용하여 습윤공기를 발생시켜 분사시키는 습윤공기 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정용 및 미용 보습용 가습 장치는 물을 저장하기 위한 물탱크를 포함하는 케이스 및 케이스의 분무구를 통해 습윤공기를 분무시키기 위한 송풍팬이 구비된 이동식 가전기기의 형태를 갖는다 저장된 물은 초음파 또는 가열에 의해 습윤공기화되고 송풍팬에 의해 분무구를 통과하는 기류에 습윤공기가 진입하여 주변환경으로 분무된다.

이러한 종래의 가습장치는 분무되는 습윤공기의 유량이 작으며 가습장치의 주변에만 분무되는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위해 대한민국 특허청 등록번호 제10-1290625호 "가습 장치"와 같은 기술이 개시되어 있다.

상기한 "가습 장치"는 습윤공기를 분무하는 가습기의 전방에 코안다 효과(coanda effect)를 이용해 팬리스(fanless) 형태로 기류을 형성하는 노즐이 구비되는 구조로 이루어져, 노즐로부터 형성되는 기류에 가습기로부터 분무되는 습윤공기가 동반 유입되어 사용자로 하여금 근거리 환경에서 상대 습도의 급격한 증가를 체험할 수 있게 한다.

그러나 상기한 "가습 장치"는 노즐의 후방에서 습윤공기가 분무되어 노즐로 유입되지 않는 습윤공기가 발생할 수 있으며, 분무되는 습윤공기를 온전히 노즐로 유입시키기 위해서는 노즐의 직경을 증가시킬 수밖에 없는 문제점이 있다.

그리고 노즐이 코안다 효과에 의해 기류를 형성하게 되어 노즐을 통해 방출되는 가습공기가 주변환경으로 퍼지는 현상으로 인해 목적개소에 집중적인 습윤공기를 제공하지 못하는 문제점이 있어 왔다.

다른 종래기술로는 대한민국특허청 등록번호 제10-1423238호에 "습윤공기 분사장치" 기술이 소개되어 있다.

상기 종래기술은 도 1에 도시된 바와 같이, 일측에 송풍구(110)가 형성되고, 전면에 분사구(130)가 형성되며, 후면에 유입구(150)가 형성되는 케이스(100); 상기 송풍구(110)에 인접 설치되어 송풍구(110)로 기류를 공급하는 송기부(200); 상기 분사구(130)에서 유입구(150)를 향해 형성되는 분사덕트(300); 상기 유입구(150)에서 분사덕트(300)를 향해 형성되되 상기 분사덕트(300)의 단부와 이격되게 형성되어 상기 송풍구(110)로 공급되는 기류가 분사덕트(300) 측으로 분사되게 유도하는 공간(S)을 형성하며, 하부에 습윤공기가 분무되는 분무홀(410)이 형성되는 유입덕트(400); 상기 케이스(100)의 타측에 구비되어 물이 저장되는 저수통(500); 상기 저수통(500)과 분무홀(410)을 연통시키는 수분공급가이드(600); 상기 수분공급가이드(600)의 내부에 구비되어 저수통(500)으로부터 수분을 흡수하여 상부로 공급하는 수분흡수 부재(630); 및, 상기 수분흡수부재(630)의 상부에 구비되어 공급되는 수분으로 습윤공기를 발생시켜 분무홀(410)로 분무시키는 습윤공기 공급부재(610)를 포함하여 이루어져, 상기 공간(S)으로 분사되는 기류에 의해 분무홀(410)로부터 분무된 습윤공기가 분사구(130)로 분사되는 구조로 형성됩니다.

그러나, 상기 종래기술은 저수통으로부터 수분을 흡수하여 상부로 공급하는 수분흡수 부재 등이 따로이 형성되어야 하는 등의 문제점이 있다.

대한민국 특허청 등록번호 제10-1290625호 "가습 장치" 대한민국특허청 등록번호 제10-1423238호 "습윤공기 분사장치"

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전기분해에 의해 이온화된 이온상태의 수소수를 분사시킴과 동시에 습윤공기가 분사될 시 분산되는 것을 최소화하여 목적개소에 집중적으로 습윤공기를 공급할 수 있는 습윤공기 분사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 분사구가 형성되고 타측에 유입구가 형성된 하우징과; 상기 하우징의 내부 상부에 형성되어 물이 수용되는 물수용부와; 상기 물수용부 내부에 구비되어 외부 전원에 의해 물을 전기분해시키는 전극으로 구성된 수소수 생성수단과; 상기 물수용부 하부에 형성되고 상기 수소수 생성수단에 의해 전기분해된 수소수가 유입되며, 유입된 수소수를 미세입자로 무화시키는 무화수단과; 상기 하우징 내부에 형성되어 상기 무화수단에 의해 무화된 미세입자를 강제로 송풍시키는 송풍수단; 및 상기 수소수 생성수단 및 송풍수단을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 습윤공기 분사장치를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 하우징에는 첨가제가 수용된 첨가제 수용부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 무화수단은 수분에 초음파를 발생시켜 수분을 입자화 하여 습윤공기를 발생시키는 초음파 진동자인 것이 바람직하다.

상기 송풍수단은,

송풍팬과; 일측은 상기 분사구와 연결되고 타측은 유입구와 연결되어 상기 송풍팬에 의해 유동되는 공기가 유동되는 공기유로가 형성된 분사덕트를 포함하여 구성됨되는 것이 바람직하다.

상기 공기유로에는 상기 무화수단이 위치되는 것이 바람직하다.

상기 첨가제 수용부 단부에는 개폐밸브가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 물수용부 상측에는 물유입구를 폐쇄시키는 덮개가 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 전기분해에 의해 이온화된 이온상태의 수소수를 분사시킴과 동시에 습윤공기가 분사될 시 분산되는 것을 최소화하여 목적개소에 집중적으로 습윤공기를 공급할 수 있는 이점이 있다.

상기의 구성에 의한 본 발명은 전기분해에 의해 이온화된 이온상태의 수소수를 분사시킴과 동시에 습윤공기가 분사될 시 분산되는 것을 최소화하여 목적개소에 집중적으로 습윤공기를 공급할 수 있는 효고하가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 습윤공기 분사장치의 요부 종단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습윤공기 분사장치의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습윤공기 분사장치의 요부 종단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습윤공기 분사장치 분사덕트의 공기유로를 따라 공기가 유동되는 공기의 흐름을 나타낸 요부 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습윤공기 분사장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습윤공기 분사장치의 요부 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습윤공기 분사장치 분사덕트의 공기유로를 따라 공기가 유동되는 공기의 흐름을 나타낸 요부 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습윤공기 분사장치는 크게 하우징(10)과, 물수용부(20)와, 수소수 생성수단(30)과, 무화수단(40)과, 송풍수단(50); 및 제어부(60)로 구성된다.

먼저 하우징(10)에 대해 설명한다, 상기 하우징(10)은 습윤공기 분사장치의 골격이 되는 부분으로 내부에 물수용부(20) 등이 형성되며, 플라스틱재질로 형성되는 것이 바람직하다,

상기 하우징(10) 내부에는 물수용부(20)가 형성되는바, 상기 물 수용부(20)는 상기 하우징(20) 내부의 상부에 형성되며 물 수용부(20) 내부에는 공간이 형성되며, 상기 공간 내부에 필요 시 물이 충전된다. 상기 물수용부(20)는 상부가 개구된 형태로 구성되며, 내부에 물이 수용되면 상기 하우징(10) 상측에 형성된 덮개(11)를 이용하여 상기 물수용부(20)의 개구부를 폐쇄시킬 수 있다. 그리고 필요 시 물의 보충이 필요한 경우 상기 덮개(11)를 열고 개구부를 통하여 물수용부(20) 내부로 물을 충전 시킨다.

상기 수소수 생성수단(30)은 전기분해를 위한 두 개의 전극(31)을 포함하여 구성된다.

상기 수소수 생성수단(30)은 후술하는 제어부(60)와 전기적으로 연결되어 전기분해가 이루어진다.

전기분해 시에 (-)극에서는 (+)이온이 환원되고, (+)극에서는 (-)이온이 산화된다.

(-)극 에서는 산화반응으로 산소를 얻을 수 있고, (+)극에서는 환원반응이 일어나 수소를 얻을 수 있다.

이러한 반응에 의해 얻어지는 수소와 산소의 부피비는 2:1로 전체 반응식은 아래와 같다.

(-)극 : 4H₂O + 4e- → 2H₂ + 4OH^-

(+)극 : 2H₂O → O₂ + 4H⁺+ 4e-

전체반응 : 6H₂O → 2H₂ + O₂ + 4OH^-+ 4H⁺

→ 2H₂O → 2H₂ + O₂

상기에서 물이 전기분해되면서 발생하는 수소는 일정공간에서 수집되고, 수집된 수소는 물에 녹고, 물에 녹아 용존된 수소를 이용하는 방식으로 수소수를 형성시키게 된다.

상기 수소수 생성수단(30)에 의해 형성된 수소수는 노즐(21)을 통하여 상기 물수용부(20) 하측에 형성된 무화수단(40)으로 유입된다.

상기 무화수단(40)은 초음파 진동자(41)와 토출유도부(42)로 구성되며, 상기 토출유도부(42)는 유선형으로 형성되어 후술하는 송풍수단(50)인 분사덕트(51)의 공기유로(52)상에 설치되어 공기유로(52)를 따라 유동되는 공기가 원할하에 유동될 수 있는 형상인 유선형상으로 형성된다.

상기 초음파 진동자(41)는 초음파를 이용한 진동자로써, 상기 토출유도부(42)의 단부에 형성되며, 상기 수소수 생성수단(30)에 의해 형성되고 노즐(31)을 통하여 유입된 수소수를 이용하여 습윤공기를 발생시키게 된다.

상기 송풍수단(50)은 크게 송풍팬(53)과 분사덕트(52)로 구성된다, 송풍팬(53)은 기류를 공급하게 되는 것으로 하우징(10) 외측에 형성된 외기유입구(70)를 통하여 유입된 공기를 강제 송풍시키게 된다.

상기 분사덕트(51)는 원통형상으로 구성되고, 내부공간에는 공기유로(52)가 형성됨과 동시에 상기 무화수단(40)인 초음파 진동자(41)와 토출유도부(42)가 형성된다.

그리고 상기 분사덕트(52)의 타측에는 공기가 유입되는 유입구(54)가 형성되며, 타측에는 습윤공기가 분사되는 분사구(55)가 형성된다, 그리고 상기 분사덕트(51)에는 공기를 일정방향으로 유도시키는 유도홀(56)이 형성되어, 상기 송풍팬(53)을 이용하여 형성된 기류(S1)가 상기 유도홀(56)을 통하여 분사덕트(51) 내부에 형성된 공기유로(52)로 유입된다. 이때, 유도홀(56)을 통해 분사덕트(51)의 공기유로(52)로 공기가 분사되면서 기류(S1)의 속도가 급속도로 증가함에 따라 분사덕트(51) 내부 공기유로(52)의 압력이 낮아져 저압영역을 형성하게 된다.

공기는 기류의 속도가 느린 곳(고압)에서 빠른 곳(저압)으로 흐르게 되므로(베르누이 정리), 상기 유입구(54) 주위의 공기가 분사덕트(51)의 공기유로(52)로 유입되면서 새로운 기류(S2)를 형성하게 되며, 두 개의 기류(S1,S2)는 토출유도부(42)를 지나 분사구(55)쪽으로 유동된다. 이때, 상기 초음파 진동자(41)에 의해 형성된 습윤공기 또한 상기 기류를 따라 분사구측으로 토출된다. 분무되는 습윤공기는 분사구(55)로 분무되기 전 두 개의 기류(S1,S2)에 의해 형성된 저압영역에서 기화가 촉진되어 습윤공기가 분사구(55)로 분사되는 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 되며, 습윤공기는 기화가 촉진되면서 온도가 더욱 낮아지는 효과를 얻을 수 있게 된다.

상기 하우징(10)에는 첨가제 수용부(12)가 인접되어 설치되는 바, 상기 하우징(10)의 일측에 첨가제수용부(12)가 형성된 형태로 구성된다. 상기 첨가제 수용부(120)에는 필요에 따라, 아로마 등의 첨가제를 수용하여 분사되는 습윤공기에 보습제, 향기 등을 첨가시킬 수 있다. 상기 첨가제 수용부(12) 단부에는 개폐밸브(13)가 형성되어, 필요 시 상기 개폐밸브(13)를 조절함에 따라 첨가제의 투여량을 제어할 수 있다.

상기 제어부(60)는 상기 하우징(10)의 하부에 형성되며, 외부의 전원을 인가 받아, 상기 수소수 생성수단(30)의 전극(31)에 전원을 공급시키고, 상기 송풍팬(53)을 가동시키며, 무화수단(40)의 초음파 진동자(41)를 제어시키는 역활 등을 하게 된다. 상기 제어부(60)는 통상 PCB 형태로 형성되어 수소수 생성수단(30), 송풍팬(53), 초음파 진동자(41) 등을 제어하게 된다.

본 발명은 베르누이의 정리를 토대로 습윤공기를 분사시킬 수 있는 기류를 형성하여 습윤공기가 분사될 시 분산되는 것을 최소화하여 목적개소에 집중적으로 습윤공기를 공급할 수 있으며, 습윤공기의 기화를 촉진시켜 습윤공기가 분사되는 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 습윤공기 분사장치를 제공하고, 특히 분사되는 습윤공기는 수소수를 이용하는바, 피부 침튜율이 우수하여 보습효과가 우수함을 알 수있다.

이러한 본 발명의 기본적인 기술적 사상 범주내에서 당업계의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이다 따라서 본 발명의 범주는 다양한 변형 예들을 포함하도록 작성된 특허청구범위 내에서 해석되어야 할 것이다

10 : 하우징 11 : 덮개
12 : 첨가제수용부 13 : 개폐밸브
20 : 물수용부 21 : 노즐
30 : 수소수생성수단 31 : 전극
40 : 무화수단 41 ; 초음파진동자
42 : 토출유도부 50 : 송풍수단
51 : 분사덕트 52 : 공기유로
53 : 송풍팬 54 : 유입구
55 : 분사구 56 : 유도홀
60 : 제어부 70 : 외기유입구
S1 : 송풍팬을 이용하여 형성된 기류
S2 : 유입구 주위의 공기가 분사덕트의 공기유로로 유입되면서 형성된 기류

Claims

일측에 분사구가 형성되고 타측에 유입구가 형성된 하우징과; 상기 하우징의 내부 상부에 형성되어 물이 수용되는 물수용부와; 상기 물수용부 내부에 구비되어 외부 전원에 의해 물을 전기분해시키는 전극으로 구성된 수소수 생성수단과; 상기 물수용부 하부에 형성되고 상기 수소수 생성수단에 의해 전기분해된 수소수가 유입되며, 유입된 수소수를 미세입자로 무화시키는 무화수단과; 상기 하우징 내부에 형성되어 상기 무화수단에 의해 무화된 미세입자를 강제로 송풍시키는 송풍수단; 및 상기 수소수 생성수단 및 송풍수단을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 습윤공기 분사장치에 있어서,
상기 송풍수단은, 하우징 외측에 형성된 외기유입구를 통하여 유입된 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬과; 일측은 상기 분사구와 연결되고 타측은 유입구와 연결되어 상기 송풍팬에 의해 유동되는 공기가 유동되는 공기유로가 형성된 분사덕트를 포함하고,
상기 분사덕트에는 공기를 일정방향으로 유도시키는 유도홀이 형성되며,
상기 무화수단은, 유선형으로 형성되어 송풍수단인 분사덕트의 공기유로상에 설치되어 공기유로를 따라 유동되는 공기가 원할하에 유동되게 하는 토출유도부와, 상기 토출유도부의 단부에 형성되며, 상기 수소수 생성수단에 의해 형성되고 노즐을 통하여 유입된 수소수를 이용하여 습윤공기를 발생시키는 초음파 진동자로 구성됨을 특징으로 하는 습윤공기 분사장치.
제1항에 있어서, 상기 하우징에는 첨가제가 수용된 첨가제 수용부가 형성됨을 특징으로 하는 습윤공기 분사장치.
삭제
삭제
삭제
제2항에 있어서, 상기 첨가제 수용부 단부에는 개폐밸브가 형성됨을 특징으로 하는 습윤공기 분사장치.
제1항에 있어서, 상기 물수용부 상측에는 물유입구를 폐쇄시키는 덮개가 형성됨을 특징으로 하는 습윤공기 분사장치.