KR102287262B1 - 기화식 가습기 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
물통과 물통에서 유입된 물을 수용하는 수조와 수조에 수용된 물을 공급받고, 공급받은 물을 기화시켜 가습을 행하는 가습 엘리먼트와 수조에 마련되어, 수조에 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하는 기화식 가습기를 제공한다.
Description
자연적으로 물을 기화시켜 가습을 수행하는 기화식 가습기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 실내 습도를 적정 수준으로 유지하고, 각종 호흡기 질환을 예방하기 위해 가습기가 사용된다.
종래 가습기는 가습 방식에 따라 열화식, 초음파식, 복합식으로 가습을 수행하였다. 최근 물의 기화를 이용한 기화식 가습기가 개발되어 보급되고 있다.
기화식 가습기는 물 분자 자체를 증발시키는 방식으로, 수조에 저장된 물이 흡수된 필터에 통과하여 습한진 공기가 다시 실내로 토출시켜 가습을 수행한다.
한편, 최근 호흡기 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 항균ㅇ살균 등의 기능을 가진 가습기에 대한 관심이 높아지고 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 자외선 조사부를 구비한 기화식 가습기 및 그 제어 방법을 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 일 양상에 따른 기화식 가습기는 물통;과 물통에서 유입된 물을 수용하는 수조;와 수조에 수용된 물을 공급받고, 공급받은 물을 기화시켜 가습을 행하는 가습 엘리먼트;와 수조에 마련되어, 수조에 자외선을 조사하는 자외선 조사부;를 포함할 수 있다.
이때, 자외선 조사부는 수조에 수용되는 물 높이보다 낮은 위치에 마련될 수 있다.
또한, 자외선 조사부는 수조의 하면에 마련될 수 있다.
또한, 수조는 내측 하면에는 자외선 조사부가 수용되는 개구가 마련되어 있고, 자외선 조사부는 개구와 대응되도록 형성되어 자외선을 투과하고, 수조에 수용된 물이 내부로 유입되는 것을 방지하는 차수부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 차수부는 플레이트 형상으로 마련되어, 개구와 결합하여 수조의 내측 하면을 형성할 수 있다.
또한, 차수부는 수조의 내측 방향으로 돌출된 형상으로 마련되어 있을 수 있다.
또한, 차수부는 수조의 내측 방향으로 돌출된 튜브 형상일 수 있다.
또한, 개구는 원형으로 형성되고 차수부는 원통 형상으로 마련되어 차수부와 개구는 나사 결합할 수 있다.
또한, 개구는 단차를 가지고 형성되어 개구의 내측 방향으로 연장되어 차수부가 안착되는 안착부를 포함하고, 자외선 조사부는 안착부와 차수부의 틈새로 물이 유입되는 것을 방지하기 위한 누수 방지부;를 더 포함하고, 안착부는 누수 방지부에 자외선이 직접 조사되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 수조는 물통으로부터 물이 공급되는 급수 공간과 가습 엘리먼트에 물을 공급하는 저수 공간을 구획하는 구획부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 자외선 조사부는 급수 공간 또는 저수 공간 중 적어도 하나의 공간에 자외선을 조사할 수 있다.
이때, 자외선 조사부는 격벽과 인접하여 마련될 수 있다.
또한, 자외선 조사부는 자외선 램프와 자외선 램프에 교류 전원을 공급하는 전원변환부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 자외선 조사부는 누전을 방지하기 위한 적어도 하나의 접지 단자;를 더 포함할 수 있다.
아울러, 기화식 가습기의 가습 운전이 시작되기 전 수조에 수용된 물에 자외선이 조사되도록 자외선 조사부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 기화식 가습기의 가습 운전이 종료되면 수조에 수용된 물에 자외선이 조사되도록 자외선 조사부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 기화식 가습기의 가습 운전되면 미리 정하여진 간격으로 수조에 수용된 자외선이 조사되도록 자외선 조사부를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 따른 또 다른 양상에 따른 기화식 가습기는 자외선을 생성하는 자외선 램프;와 일정한 수위로 물이 수용되어 있는 수조;와 수위보다 낮은 위치에 마련되어, 자외선 램프가 수용되는 수용부;와 수조와 수용부 사이에 마련되어, 수용부 내부로 수조의 물이 유입되는 것을 방지하는 차수부;를 포함할 수 있다.
상술한 기화식 가습기 및 그 제어 방법을 제공하므로 위생적인 가습을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 전방 사시도이다.
도 2는 도 1의 기화식 가습기의 후방 사시도이다.
도 3은 도 1의 기화식 가습기의 전방 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 기화식 가습기의 가습 엘리먼트의 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 기화식 가습기의 가습 엘리먼트의 물포켓의 단면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 제어 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 자외선 조사부가 마련된 수조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 자외선 조사부의 일 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이다.
도 9은 자외선 조사부의 다른 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이다.
도 10는 일 실시예에 따른 자외선 조사부의 차수부를 도시한 사시도이다.
도 11은 자외선 조사부의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이다.
도 12은 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 제어 방법을 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1의 기화식 가습기의 후방 사시도이다.
도 3은 도 1의 기화식 가습기의 전방 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 기화식 가습기의 가습 엘리먼트의 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 기화식 가습기의 가습 엘리먼트의 물포켓의 단면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 제어 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 자외선 조사부가 마련된 수조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 자외선 조사부의 일 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이다.
도 9은 자외선 조사부의 다른 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이다.
도 10는 일 실시예에 따른 자외선 조사부의 차수부를 도시한 사시도이다.
도 11은 자외선 조사부의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이다.
도 12은 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 제어 방법을 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
기화식 가습기는 물을 공급 받는 방식에 따라 크게 2가지로 구분될 수 있다. 기화식 가습기는 레이온 등과 같이 흡수성이 높은 재질로 이루어진 필터가 직접 수조에 수용된 물에 잠기도록 마련되어 필터가 직접 수조의 물을 흡수하는 제1 방식과, 가습 엘리먼트에 마련된 물 포켓에 의하여 퍼올려진 올려진 물이 필터에 공급되는 제2 방식으로 구별할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 제2 방식에 따라 물을 공급 받는 기화식 가습기를 일 실시예로 설명하나, 이에 한정되는 것이 아니며, 제1 방식의 기화식 가습기에도 적용 가능함을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 전방 사시도이고, 도 2는 도 1의 기화식 가습기의 후방 사시도이고, 도 3은 도 1의 기화식 가습기의 전방 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 기화식 가습기(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 마련되어 공기를 강제 유동시키는 송풍팬(40)과, 본체(10)의 내부에 마련되고 물을 저장하는 수조(200)와, 본체(10)의 내부에 회전 가능하게 마련되고 수조(200)로부터 물을 공급받아 기화시키는 가습 엘리먼트(100)를 포함한다.
본체(10)는 메인 하우징(11)과, 메인 하우징(11)의 전방 개구에 결합되는 전방 커버(13)와, 메인 하우징(11)의 측방 개구에 결합되는 측방 커버(14)와, 메인 하우징(11)의 상부에 결합되는 상부 커버(12)를 포함한다.
메인 하우징(11)의 후면에는 실내의 건조한 공기가 본체(10)의 내부로 유입되는 유입구(11a)가 마련되고, 메인 하우징(11)의 상면에는 본체(10)의 내부에서 가습되어 습해진 공기가 다시 실내로 유출되는 유출구(11b)가 마련된다. 상부 커버(12)에는 유출구(11b)에 대응되는 그릴부(12a)가 마련될 수 있다.
그러므로 실내의 건조한 공기는 본체(10)의 후방 유입구(11a)를 통해 본체(10)의 내부로 유입되고, 본체(10)의 내부에서 가습된 후에 본체(10)의 유출구(11b)를 통해 상방으로 토출된다.
이러한 공기의 강제 유동은 송풍팬(40)에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 송풍팬(40)은 원심팬일 수 있으며, 송풍팬(40)은 제1 모터(50)에 의하여 회전하여 본체(10) 후방의 공기가 본체(10) 상방으로 이동하도록 기류를 생성할 수 있다.
전방 커버(13)에는 기화식 가습기(1)의 각종 정보를 표시하는 디스플레이부(20) 및 기화식 가습기(1)의 각종 기능을 작동시키기 위한 입력부(30)가 마련될 수 있다.
가습 엘리먼트(100)는 지지 프레임(90)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 가습 엘리먼트(100)는 제2 모터(60)로부터 회전력을 전달받아 회전할 수 있다.
지지 프레임(90)은 수조(200)에 결합된다. 가습 엘리먼트(100)는 지지 프레임(90)에서 분리될 수 있다. 따라서, 측방 커버(14)를 분리한 후에 수조(200) 및 가습 엘리먼트(100)를 본체(10)의 내부에 좌우 방향으로 장착하거나 분리할 수 있다. 가습 엘리먼트(100)의 구체적인 구성에 대하여는 후술한다.
한편, 기화식 가습기(1)는 본체(10)의 내부로 유입되는 공기를 정화하기 위한 필터 유닛(80)과, 수조(200)에 물을 공급하기 위한 물통(70)을 더 포함할 수 있다.
물통(70)은 가습에 필요한 물을 저장하였다가 수조(200)에 적정량을 물을 공급하는 역할을 수행하며, 물통(70)은 카세트 방식으로 기화식 가습기(1)에 장착될 수 있다.
이때, 물통(70)의 하측에는 마개가 마련되어 있을 수 있다. 마개는 물통(70)이 기화식 가습기(1)에서 분리되었을 때 유로를 막고, 물통(70)이 기화식 가습기(1)에 장착되었을 때 유로를 개방시키는 밸브가 구비되어 있을 수 있다.
필터 유닛(80)은 집진필터와, 탈취필터 등을 포함할 수 있다. 즉, 기화식 가습기(1)는 공기 청정 기능을 함께 수행할 수 있다. 필터 유닛(80)과 물통(70)은 상부 커버(12)를 분리한 후에 본체(10)의 내부에 상하 방향으로 장착하거나 분리할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 가습 엘리먼트의 구성에 대해 상술한다. 도 4는 도 1의 기화식 가습기의 가습 엘리먼트의 분해 사시도이고, 도 5는 도 1의 기화식 가습기의 가습 엘리먼트의 물포켓의 단면이다.
도 4및 도 5를 참조하면, 가습 엘리먼트(100)는 물을 흡수하고 기화시키는 가습 필터(120)와, 가습 필터(120)를 지지하도록 가습 필터(120)의 전방과 후방에 각각 마련되는 제 1 커버(110) 및 제 2 커버(140)를 포함한다.
가습 필터(120)는 섬유, 종이, 등의 재질을 가질 수 있고, 대략 원반 형상을 가질 수 있다. 가습 필터(120)는 제 1 커버(110) 및 제 2 커버(140)의 사이에 형성되는 물포켓(150)으로부터 물을 공급받고, 공급받은 물을 머금고 있다가 가습 필터(120)를 통과하는 공기에 가습을 수행한다.
이때, 공기에 포함된 먼지 등의 불순물은 가습 필터(120)에 의해 걸러지고 순수한 공기만 가습 필터(120)를 통과할 수 있다. 따라서, 가습 필터(120)는 가습과 함께 여과의 기능을 수행할 수 있다.
한편, 제 1 커버(110) 및 제 2 커버(140)는 각각 대략 가습 필터(120)의 반경 보다 큰 반경을 갖는 원반 형상을 가질 수 있다. 제 1 커버(110) 및 제 2 커버(140)는 각각 수지 재질로 일체로 사출 성형될 수 있다.
제 1 커버(110)와, 제 2 커버(140)에는 각각 회전축(114,144)이 마련되고, 가습 필터(120)에는 회전축(114,144)이 관통하는 관통홀(121)이 마련될 수 있다. 회전축(114,144)은 지지 프레임(90)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.
제 1 커버(110)의 외곽에는 톱니부(116)가 마련되어 제2 모터(50, 60)로부터 회전력을 전달받을 수 있다. 다만, 톱니부(116)는 제 2 커버(140)에 마련되어도 무관하다.
제 1 커버(110) 및 제 2 커버(140)는 가습 필터(120)를 지지할 수 있고, 가습 필터(120)의 상부에 물을 공급하는 물포켓(150)을 형성할 수 있다.
이를 위해, 제 1 커버(110)는 가습 필터(120)를 지지하는 제 1 지지부(111)와, 물포켓(150)의 일부를 형성하는 제 1 물포켓형성부(112,113)를 가질 수 있다.
제 1 지지부(111)는 제 1 커버(110)의 반경 방향 중앙에 대략 가습 필터(120)의 크기에 대응되는 크기를 갖도록 형성되고, 공기가 제 1 커버(110)를 통과할 수 있도록 대략 바퀴살(spoke) 형상을 가질 수 있다.
제 1 물포켓형성부(112,113)는 제 1 지지부(111)의 외곽에 형성될 수 있으며, 대략 제 1 지지부(111)에서 제 1 커버(110)의 반경 방향으로 수평하게 연장되는 제 1 수평벽부(112)와, 제 1 수평벽부(112)에서 후방으로 수직하게 돌출되는 제 1 수직벽부(113)를 포함할 수 있다.
마찬가지로, 제 2 커버(140)는 가습 필터(120)를 지지하는 제 2 지지부(141)와, 물포켓(150)의 나머지 일부를 형성하는 제 2 물포켓형성부(142,143)를 가질 수 있다.
제 2 지지부(141)는 제 2 커버(140)의 반경 방향 중앙에 대략 가습 필터(120)의 크기에 대응되는 크기를 갖도록 형성되고, 공기가 제 2 커버(140)를 통과할 수 있도록 역시 바퀴살(spoke) 형상을 가질 수 있다.
제 2 물포켓형성부(142,143)는 제 2 지지부(141)의 외곽에 형성될 수 있으며, 대략 제 2 지지부(141)에서 제 2 커버(140)의 반경 방향으로 수평하게 연장되는 제 2 수평벽부(142)와, 제 2 수평벽부(142)에서 후방으로 수직하게 돌출되는 제 2 수직벽부(143)를 포함할 수 있다.
한편, 제 1 커버(110)는 제 2 커버(140)와의 결합을 위해 제 2 커버(140) 측으로 돌출되는 탄성 후크(115)를 가질 수 있고, 제 2 커버(140)는 탄성 후크(115)가 삽입되는 삽입홀(145)을 가질 수 있으며, 탄성 후크(115)가 삽입홀(145)에 삽입되어 제1 커버(110)와 제2 커버(140)는 결합될 수 있다.
탄성 후크(115)과 삽입홀(145)은 각각 제 1 커버(110) 및 제 2 커버(140)의 외곽부에 형성될 수 있다.
가습 필터(120)를 세탁 및 교환하기 위해 제 1 커버(110)와 제 2 커버(140)를 분리하고자 하는 경우 탄성 후크(115)를 가압하여 제 1 커버(110)와 제 2 커버(140)를 분리할 수 있다.
다만, 이와 같은 걸림 결합 구조 이외에 다른 결합 구조가 사용될 수 있음은 물론이고, 제 1 커버(110)와 제 2 커버(140)를 분리할 수 있는 결합 구조이면 충분하다.
한편, 제 1 커버(110)와 제 2 커버(140)가 결합된 경우에 제 1 커버(110)의 제 1 물포켓형성부(112,113)와, 제 2 커버(140)의 제 2 물포켓형성부(142,143)는 함께 물포켓(150)을 형성할 수 있다.
물포켓(150)은 달리 대략 원주 방향을 따라 길게 형성되며, 제 1 커버(110)와 제 2 커버(140)의 원주 방향 외측으로 돌출되지 않고, 제 1 커버(110)와 제 2 커버(140)의 최외곽에서 내측에 제 1 커버(110)와 제 2 커버(140)의 사이에 형성될 수 있으나, 물포켓(150)의 모양이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 물포켓형성부(112,113)와 제 2 물포켓형성부(142,143)는 6 개의 물포켓(150)을 형성할 수 있다. 다만, 개수에 제한이 있는 것은 아니다.
물포켓(150)은 물포켓(150)이 하부에 위치할 때 수조(200)의 물을 수용하고, 물포켓(150)이 상부로 이동하면서 수용된 물을 운반하고, 물포켓(150)이 상부에 도달하면 수용된 물을 자중에 의해 낙하시킴으로써 가습 필터(120)의 상부에 물을 공급할 수 있다.
구체적으로, 유입홀(160)을 통해 물포켓(150)에 물이 유입되고, 물포켓(150)이 상부로 이동함에 따라 낙하홀(170)을 통해 가습 필터(120)의 상부로 물이 공급된다.
가습 필터(120)의 상부에 공급된 물은 가습 필터(120)를 타고 서서히 하강하므로, 가습 필터(120)의 대부분의 영역에 걸쳐서 기화가 발생할 수 있다.
수조(200)는 가습 엘리먼트(100)의 하부에 마련되어, 물통으로부터 물을 공급 받아 저장할 수 있다. 이와 같이 수조(200)에 저장된 물은 가습 엘리먼트(100)에 공급된다.
수조(200)는 물통(80)으로부터 물을 공급 받는 급수 공간(200b)과 가습 엘리먼트(100)에 공급될 물을 저장하는 저수 공간(200a)을 포함할 수 있다. 급수 공간(200b)과 저수 공간(200a)은 격벽(201)에 의하여 구획될 수 있으며, 격벽(201)에는 급수 공간(200b)에서 급수된 물이 저수 공간(200a)에 공급되기 위한 홀이 마련되어 있을 수 있다.
급수 공간(200b)에는 물통이 기화식 가습기(1)에 장착되었을 때 물통(80)에 밸브를 개방시키기 위한 돌기가 형성되어 있을 수 있다.
수조(200)에는 살균 장치가 마련되어 있을 수 있다. 구체적으로, 살균 장치는 자외선을 수조에 조사하는 자외선 조사부(300)일 수 있다. 자외선 조사부(300)는 수조(200)에 저장된 물에 자외선을 조사하여 수조(200)를 살균할 수 있다. 이때, 자외선 조사부(300)는 수조(200)의 수용된 물의 높이(수위)보다 낮은 위치에 마련되어 직접 수조(200)에 수용된 물에 자외선을 조사할 수 있다.
이와 같이 수요자에 수용된 물에 직접 자외선을 조사함으로써, 자외선 가습기의 살균 효과를 최대화할 수 있으며, 자외선으로 인한 경화 방지 처리가 요구되는 면적도 줄어들 수 있다. 이와 같은 자외선 조사부의 위치에 대하여서는 이하에서 상세히 설명한다.
이하, 도 6을 참조하여, 일 실시예에 따른 기화식 가습기(1)의 구조 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 제어 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기화식 가습기(1)는 사용자로부터 제어 명령을 입력 받는 입력부(30), 구동 관련 정보를 표시하는 디스플레이부(20), 자외선을 조사하는 자외선 조사부(300), 제어부(400)의 제어에 따라 기화식 가습기(1)를 구동하는 구동 회로(410), 기화식 가습기(1)를 전반적으로 제어하는 제어부(400)를 포함할 수 있다.
입력부(30)는 사용자로부터 제어 명령을 수신할 수 있다. 입력부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전방 커버(12)에 버튼 형태로 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 입력부(30)는 다이얼, 스위치, 터치 패드 등으로 구성될 수 있으며, 누름, 접촉, 압력, 회전 등과 같이 사용자의 조작에 의해 발생하는 입력에 대응되는 전기적 신호를 발생시키는 모든 장치를 포함하는 것으로 이해하여야 한다.
디스플레이부(20)는 기화식 가습기(1)과 관련된 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이부(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 전방 커버(12)에 마련될 수도 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 디스플레이부(20)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diodes), OLED(OrganicLight Emitting Diodes), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등의 표현 수단으로 구현될 수 있다.
자외선 조사부(300)는 자외선을 생성하는 자외선 램프(310), 자외선 램프(310)에 전원을 공급하는 전원 변환부(320)를 포함할 수 있다. 이하, 자외선 조사부(300)의 구조 및 동작을 상세히 설명한다.
도 7은 일 실시예에 따른 자외선 조사부가 마련된 수조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 자외선 조사부의 일 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이고, 도 9은 자외선 조사부의 다른 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이고, 도 10는 일 실시예에 따른 자외선 조사부의 차수부를 도시한 사시도이고, 도 11은 자외선 조사부의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 자외선 조사부의 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 자외선 조사부(300)는 저수 공간(200a)의 하면에 마련되어 수조(200) 방향으로 자외선을 조사할 수 있다. 이를 위해, 저수 공간(200a)의 하면에는 자외선 조사부(300)가 수용되기 위한 개구가 마련될 수 있으며, 개구(220)는 자외선 조사부(300)의 형상에 대응되는 모양으로 마련되어 있을 수 있다.
한편, 도 5에는 자외선 조사부(300)가 저수 공간(200a)에 하면에 마련된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이, 자외선 조사부(300a)는 저수 공간(200a)과 급수 공간(200b)의 하면에 걸쳐 마련될 수도 있으며, 격벽(201)의 인근에 마련되어 동시에 저수 공간(200a)과 급수 공간(200b)을 살균할 수도 있다.
또한, 자외선 조사부(300b, 300c)는 도 7b에 도시된 바와 같이 저수 공간(200a)과 급수 공간(200b) 각각에 마련되어 있을 수 있다. 이와 같이 복수 개의 자외선 조사부(300)가 구비된 경우 자외선 조사부(300)는 개별적으로 작동될 수 있다.
또한, 자외선 조사부(300)는 수조에 수용되는 수위 보다 낮은 위치라면 어디든지 위치할 수 있다. 예를 들어 도 7c에 도시된 바와 같이 자외선 조사부(300d)는 수조의 일 측벽에 마련되어 직접 수조에 수용된 물로 자외선을 조사할 수 있다. 이와 같이 수조의 측벽에 자외선 조사부(300d)가 마련되는 경우에는 직접 수조의 수용된 물에 자외선이 조사될 수 있도록 수조의 수용되는 물의 높이보다 낮은 위치에 자외선 조사부(300d)가 마련될 수 있다.
다만, 이하 설명의 편의를 위하여 자외선 조사부(300)가 저수 공간(200a)의 하면에 마련된 것으로 설명한다.
수조 하면(210)에는 도 8에 도시된 바와 같이, 자외선 조사부(300)에서 생성된 자외선이 조사되기 위한 개구(220)가 마련될 수 있다. 이때, 개구(220)는 자외선 조사부(300)에 크기와 형상에 대응하여 형성될 수 있다. 이때, 자외선 조사부(300)의 크기는 그 제한이 없으나, 효과적인 살균을 위하여 수조 하면(210) 면적의 10~90% 크기를 가질 수 있다.
또한, 개구(220)는 내방 방향으로 형성된 안착부(211)를 더 포함할 수 있다. 안착부(211)는 개구(220)의 가장자리의 하측을 따라 개구(220)의 내측 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 안착부(211)는 자외선으로 인한 경화 방지 처리가 되거나, 자외선에 내성이 강한 알루미늄과 같은 재질로 형성될 수 있다.
또한, 안착부(211)는 도 8에 도시된 바와 같이 개구(220)와 일체로 형성될 수 있으나, 개구(220)와 별도로 형성되어 개구(220)의 가장 자리에 결합할 수도 있다.
한편, 도 8은 안착부(211)가 개구(220)와 단차를 가지고 마련되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것이 아니면, 안착부(211)는 차수부(330)가 안착될 수 있는 다양한 구조를 가질 수도 있다. 이에 대하여서는 아래에서 상세히 설명한다.
자외선 조사부(300)의 내부에는 자외선 램프(310)가 마련될 수 있다. 자외선 램프(310)는 전원을 공급 받아 극히 짧은 파장(예를 들어, 400nm 이하의 파장)을 가진 빛 생성할 수 있다. 구체적으로, 자외선 램프(310)는 서로 이격된 복수 개의 전극, 밀폐된 하우징을 포함할 수 있다.
복수 개의 전극은 밀폐된 하우징 내부에 마련될 수 있으며, 각 전극은 텅스턴 등과 같이 열전자가 잘 방출되고 유점이 높은 소재를 사용하거나, 산화바륨, 산화 이트륨, 산화 스트론듐, 산화 칼륨 등과 같이 열전자 방사 계수가 낮은 물질을 도핑하여 생성될 수 있다.
하우징은 튜브 형상으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 하우징은 U자 형상, W자 형상 등과 같은 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 아울러, 하우징은 자외선의 투과하는 재질(예를 들어, 석영)로 형성될 수 있다.
하우징 내부에는 수은 등과 같은 발광 물질, 금속 할라이드 참가물, 및 버퍼가스(예를 들어, Ar, Xe, He)이 마련되어, 각 전극에 교류 전원이 인가되면 자외선이 생성된다.
전원 변환부(320)는 기화식 가습기(1)의 직류인 메인 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 자외선 램프(310)에 인가할 수 있다. 전원 변환부(320)는 인버터를 더 포함할 수 있다.
전원 변환부(320)는 자외선 조사부 외부로 노출되어 있는 제1 단자부(321)를 더 포함할 수 있다. 제1 단자(321)는 전원 변환부(320)와 전기적으로 연결되어 있으며, 자외선 조사부(300)가 수조(200)에 수용되면 제1 단자(321)와 제2 단자(323)는 서로 접촉된다. 그러므로, 메인 전원과 전기적으로 연결된 제2 단자(323)와 접촉하는 제1 단자(321)에 의하여 전원 변환부(320)에는 직류 전원이 인가된다. 이때, 제1 단자(321) 및 제2 단자(323)는 전기 전도성이 높은 재질일 수 있다.
한편, 수조(200)의 물과 접촉하는 자외선 조사부(300)의 상부에는 차수부(330)가 마련될 수 있다.
차수부(330)는 개구(220)에 안착된다. 이때, 차수부(330)와 개구(220)는 서로 대응되는 형상으로 마련되어, 자외선 조사부(300) 내부로 수조(200)의 물이 유입되는 것을 방지한다.
또한, 차수부(330)는 자외선 램프(310)에서 생성된 자외선이 수조(200) 내부로 조사될 수 있도록 자외선이 투과할 수 있는 재질로 마련될 수 있으며, 자외선 램프(310)에서 생성된 자외선은 차수부(330)를 통과하여 수조(200)에 조사될 수 있다.
예를 들어, 차수부(330)는 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 테프론(Teflon) 등과 같이 자외선에 대한 높은 내성을 가지며, 자외선을 투과할 수 있는 재질로 마련될 수 있다.
차수부(330)와 안착부(211) 사이에는 누수 방지부(331)가 마련될 수 있다. 누수 방지부(331)는 차수부(330)와 안착부(211) 사이에 마련되어 차수부(330)와 안착부(211) 사이의 틈으로 물이 누수되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 누수 방지부(331)는 고무 실링, 방수 테이프, 방수 실시콘, 또는 방수 접착제 중 하나일 수 있다.
한편, 개구(220) 내측으로 돌출된 안착부(211)에 의하여 자외선 램프(310)에서 조사되는 자외선이 직접 누수 방지부(331)에 조사되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 안착부(211)는 누수 방지부(331)의 경화를 방지할 수 있다.
자외선 조사부(300)는 누전을 방지하기 위하여 접지 단자(340)를 더 포함할 수 있다. 이때, 접지 단자(340)는 그라운드와 전기적으로 연결되어 있을 수 있으며, 수분의 유입으로 인한 누전의 발생을 방지한다.
한편, 자외선 조사부(300)는 도 8에 도시된 바와 같이 독립된 모듈 형태로 제작되어 개구(220)의 하면에 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니고, 수조(200)의 하부에 자외선 조사부(300)를 수용하기 위한 수용부(230)가 별도로 마련되어 있을 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 수조(200)의 하부에는 수용부(230)가 마련되어 있을 수 있다. 이때, 수용부(230)의 상측에는 개구(220)가 형성되어 있을 수 있을 수 있으며, 수용부(230)의 내부에 자외선 조사부(300) 및 전원 변환부(320)가 마련되어 있을 수 있다. 이때, 전원 변환부(320)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 단자부(321)와 제2 단자부(323)를 통하여 메인 전원과 전기적으로 연결될 수 있으나, 도 9에 도시된 바와 같이 별도의 단자부 없이 직접 메인 전원과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도 1 내지 9에서는 차수부(330)가 도 10a에 도시된 바와 같이 플레이트 형상으로, 개구(220)와 결합하여 수조 하면(210)을 형성하는 것으로 설명하였으나, 차수부(330)의 형상이 이에 한정되는 것이 아니고, 자외선 램프(310)의 모양 또는 배치에 따라 상이한 형상을 가지고 마련될 수 있다.
또한, 차수부(330)는 수조(200)의 전반적인 살균을 위하여 수조(200)의 내측으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 차수부(330)는 도 10b 및 10c에 도시된 바와 같이 차수부(330)는 수조(200)의 내측으로 돌출된 튜브 또는 원통 형상일 수 있다.
아울러, 차수부(330)의 형상에 따라 자외선 조사부(300)의 다른 구성의 모양 및 배치도 변화될 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 자외선 조사부(300) 차수부(330)의 형상과 대응하여 원통형으로 형성될 수 있다. 차수부(330)의 하측에는 개구(220)와 결합하기 위한 나사홈이 마련될 수 있으며, 차수부(330)의 형상에 따라 자외선 램프(310)가 점선으로 도시된 바와 같이 수조 하면(210)과 수직하여 마련될 수 있다.
이때, 개구(220)는 자외선 조사부(300)의 형상과 대응되도록 원형으로 마련될 수 있으며, 개구(220)의 가장자리에는 나사공이 마련되어, 자외선 조사부(300)의 나사홈과 나사 결합할 수 있다.
또한, 차수부(330)와 나사공 사이에는 누수를 방지하기 위한 누수 방지부(미도시)가 마련될 수 있다.
이와 같이 자외선 조사부(300)가 수조 하면(210)에 배치되어 수조(200)의 물이 살균되므로, 미생물 또는 세균의 증식을 방지할 수 있다.
아울러, 세균의 증식이 가장 활발한 부분인 수조(200)에만 집중적으로 자외선이 조사됨으로, 자외선으로 인한 경화 방치 처리가 필요한 부분이 감소하므로 기화식 가습기(1)의 생산 비용을 절감할 수 있다.
구동 회로(410)는 제어부(400)의 제어 신호에 따라 기화식 가습기(1)가 구동되도록 전원을 공급한다. 구체적으로, 구동 회로(410)는 제어부(400)의 제어 신호에 따라 모터(50, 60), 자외선 조사부(300)가 구동되도록 모터(50, 60), 자외선 조사부(300)에 전원을 공급할 수 있다.
이때, 모터(50, 60)는 계자 권선(field coil)과 전기자(armature)로 구성되는 유니버설 모터 (Universal Motor)나, 영구 자석과 전기 자석으로 구성되는 BLDC 모터 (Brushless Direct Motor) 등이 사용될 수 있으나, 중소형 드럼에 적용 가능한 모터이면 어떠한 모터를 사용하여도 무방하다.
구동 회로(410)는 이와 같은 모터(50, 60)에 공급되는 전류의 크기 및 방향을 조절하여 모터(50, 60)의 RPM과 회전 방향을 조절한다.
제어부(400)는 기화식 가습기(1)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(400)는 구체적으로, 구동 회로(410)를 제어하여 가습 운전과 살균 운전이 수행되도록 할 수 있다.
제어부(400)는 회전하는 물포켓(150)에 의하여 물을 공급 받은 가습 필터(120)를 통과한 건조한 공기가 가습되어 본체(10)의 유출구(11b)를 통해 토출하도록 제어하여 가습 운전을 수행할 수 있다. 이때, 제어부(400)는 송풍팬(40)과 물포켓(150)을 회전시키는 모터(50, 60)를 제어하여 가습의 정도를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(400)는 수조(200)에 자외선이 조사되도록 구동 회로(410)를 제어하여 살균 운전을 수행할 수 있다. 살균 운전은 가습 운전과 함께 다양한 방법으로 수행할 되 있다. 이에 대해서는 아래서 상세히 설명한다.
한편, 제어부(400)는 하나 또는 복수 개의 프로세서에 해당할 수 있다. 이때, 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 12은 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 제어 방법을 상세히 설명하기 위한 순서도이다. 이하, 도 12를 참조하여 일 실시예에 따른 기화식 가습기(1)의 살균 운전을 상세히 설명한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 프리(Pre) 살균 운전을 수행할 수 있다(S510). 가습 운전이 종료되어도 수조(200)에는 잔수가 존재한다. 이때, 잔수에는 세균 또는 미생물이 존재할 수 있다. 그러므로, 가습 운전이 시작되기 프리 살균 운전을 수행하므로 위생적인 가습 운전이 가능하다.
구체적으로, 프리 살균 운전은 가습 운전이 시작되기 이전에 수행되는 살균 운전으로, 제어부(400)는 가습 운전이 시작되기 이전에 미리 설정된 시간 동안 수조(200)에 자외선이 조사되도록 기화식 가습기(1)를 제어한다. 이때, 미리 설정된 시간은 사용자의 의하여 변경 가능하며, 바람직하게는 1분 이내일 수 있다.
제어부(400)는 프리 살균 운전이 종료되면, 가습 운전을 수행할 수 있다. 이때, 가습 운전과 살균 운전은 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 가습 운전 중 수조(200)의 물에 계속적으로 자외선을 조사하여 살균 운전과 가습 운전을 병행할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 가습 운전 중 미리 설정된 시간 간격으로 살균 운전을 병행할 수도 있다.
가습이 종료되면, 제어부(400)는 포스트(Post) 살균 운전을 수행할 수 있다. 가습 운전이 종료된 이후 포스트 살균 운전을 수행하여 수조(200)에 수용된 잔수를 살균할 수 있다. 이와 같이 포스트 살균을 수행함으로써, 잔수의 세균 또는 미생물 번식을 최소화할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 기화식 가습기 10: 본체 20: 디스플레이부
30: 입력부 40: 송풍팬 50: 제1 모터
60: 제2 모터 70: 물통 80: 필터 유닛
90: 지지 프레임 100: 가습 엘리먼트
200: 수조 201: 격벽 200a: 저수 공간
200b: 급수공안 210: 수조 하면 211: 안착부
220: 개구 230: 수용부 300: 자외선 조사부
310: 자외선 램프 320: 전원 변환부 321: 제1 단자부
323 제2 단자부 330: 차수부 331: 누수 방지부
340: 접지 단자 400: 제어부 410: 구동 회로
30: 입력부 40: 송풍팬 50: 제1 모터
60: 제2 모터 70: 물통 80: 필터 유닛
90: 지지 프레임 100: 가습 엘리먼트
200: 수조 201: 격벽 200a: 저수 공간
200b: 급수공안 210: 수조 하면 211: 안착부
220: 개구 230: 수용부 300: 자외선 조사부
310: 자외선 램프 320: 전원 변환부 321: 제1 단자부
323 제2 단자부 330: 차수부 331: 누수 방지부
340: 접지 단자 400: 제어부 410: 구동 회로
Claims (18)
- 물통;
상기 물통에서 유입된 물을 수용하는 수조;
상기 수조의 물과 직접적으로 접촉하도록 마련되고, 상기 수조에 수용된 물을 공급받고, 공급받은 물을 기화시켜 가습을 행하는 가습 엘리먼트; 및
상기 수조에 마련되어, 상기 수조에 수용된 물에 자외선을 직접 조사하는 자외선 조사부; 및
기화식 가습기의 가습 운전이 시작되기 전 상기 수조에 수용된 물에 자외선이 조사되도록 상기 자외선 조사부를 제어하고,
상기 기화식 가습기의 가습 운전이 종료되면 상기 수조에 수용된 물에 자외선이 조사되도록 상기 자외선 조사부를 제어하고,
상기 기화식 가습기의 가습 운전되면 미리 정하여진 간격으로 상기 수조에 수용된 자외선이 조사되도록 상기 자외선 조사부를 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 자외선 조사부는 상기 수조에 수용되는 물 높이보다 낮은 위치에 마련되어 있고,
상기 수조는 내측 하면에는 상기 자외선 조사부가 수용되는 개구가 마련되어 있고,
상기 자외선 조사부는 상기 개구와 대응되도록 형성되어 상기 자외선을 투과하고,
상기 수조에 수용된 물이 내부로 유입되는 것을 방지하는 차수부를 더 포함하고,
상기 개구는 단차를 가지고 형성되어 상기 개구의 내측 방향으로 연장되어 상기 차수부가 안착되는 안착부를 포함하고,
상기 자외선 조사부는 상기 안착부와 상기 차수부의 틈새로 물이 유입되는 것을 방지하기 위한 누수 방지부;를 더 포함하고,
상기 안착부는 상기 누수 방지부에 상기 자외선이 직접 조사되는 것을 방지하는 기화식 가습기
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 자외선 조사부는 상기 수조의 하면에 마련되는 기화식 가습기. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 차수부는 플레이트 형상으로 마련되어, 상기 개구와 결합하여 상기 수조의 내측 하면을 형성하는 기화식 가습기. - 제1항에 있어서,
상기 차수부는 상기 수조의 내측 방향으로 돌출된 형상으로 마련되는 기화식 가습기. - 제5항에 있어서,
상기 차수부는 상기 수조의 내측 방향으로 돌출된 튜브 형상인 기화식 가습기. - 제6항에 있어서,
상기 개구는 원형으로 형성되고 상기 차수부는 원통 형상으로 마련되어 상기 차수부와 상기 개구는 나사 결합하는 기화식 가습기. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수조는 상기 물통으로부터 물이 공급되는 급수 공간과 상기 가습 엘리먼트에 물을 공급하는 저수 공간을 구획하는 구획부를 더 포함하는 기화식 가습기 - 제10항에 있어서,
상기 자외선 조사부는 상기 급수 공간 또는 상기 저수 공간 중 적어도 하나의 공간에 상기 자외선을 조사되는 기화식 가습기. - 제10항에 있어서,
상기 자외선 조사부는 상기 구획부과 인접하여 마련되는 기화식 가습기. - 제1항에 있어서,
상기 자외선 조사부는 자외선 램프와 상기 자외선 램프에 교류 전원을 공급하는 전원변환부;를 더 포함하는 기화식 가습기 - 제13항에 있어서,
상기 자외선 조사부는 누전을 방지하기 위한 적어도 하나의 접지 단자;를 더 포함하는 기화식 가습기. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 자외선을 생성하는 자외선 램프;
일정한 수위로 물이 수용되어 있는 수조; 및
상기 수위보다 낮은 위치에 마련되어, 상기 자외선 램프가 수용되는 수용부;
상기 수조와 상기 수용부 사이에 마련되어, 상기 수용부 내부로 상기 수조의 물이 유입되는 것을 방지하는 차수부; 및
상기 수조의 물과 직접적으로 접촉하도록 마련되고, 상기 수조에 수용된 물을 공급받고, 공급받은 물을 기화시켜 가습을 행하는 가습 엘리먼트; 및
기화식 가습기의 가습 운전이 시작되기 전 상기 수조에 수용된 물에 자외선이 조사되도록 자외선 조사부를 제어하고,
상기 기화식 가습기의 가습 운전이 종료되면 상기 수조에 수용된 물에 자외선이 조사되도록 상기 자외선 조사부를 제어하고,
상기 기화식 가습기의 가습 운전되면 미리 정하여진 간격으로 상기 수조에 수용된 자외선이 조사되도록 상기 자외선 조사부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 자외선 램프는, 상기 수조의 물에 직접적으로 자외선을 직접 조사하고
상기 자외선 조사부는 상기 수조에 수용되는 물 높이보다 낮은 위치에 마련어 있고,
상기 수조는 내측 하면에는 상기 자외선 조사부가 수용되는 개구가 마련되어 있고,
상기 개구는 단차를 가지고 형성되어 상기 개구의 내측 방향으로 연장되어 상기 차수부가 안착되는 안착부를 포함하고,
상기 자외선 조사부는 상기 안착부와 상기 차수부의 틈새로 물이 유입되는 것을 방지하기 위한 누수 방지부;를 더 포함하고,
상기 안착부는 상기 누수 방지부에 상기 자외선이 직접 조사되는 것을 방지하는 기화식 가습기.
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