KR102306357B1

KR102306357B1 - 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치

Info

Publication number: KR102306357B1
Application number: KR1020190094959A
Authority: KR
Inventors: 서동진
Original assignee: 이스타 주식회사
Priority date: 2019-08-05
Filing date: 2019-08-05
Publication date: 2021-09-30
Also published as: KR20210016772A

Abstract

다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치가 개시된다. 개시된 유체 발산 장치는 향기 원액이 수용되도록 구성되며, 하면 압축공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 상면에 기화된 향기성분이 배출되는 향기배출구가 형성된 용기부; 상기 공기유입구와 연결되도록 설치되어 상기 공기유입구에 압축공기를 공급하는 에어펌프; 수 마이크로 미터 내지 수십 마이크로 미터 크기의 미세공극들을 갖도록 구성되며, 상기 공기유입구에 설치되어 상기 에어펌프로부터 공급된 압축공기가 통과하면서 미세크기의 공기로 나뉘어져 상기 용기부 내에 수용된 향기 원액에 분사되어 상기 향기 원액에 초미세기포가 형성되도록 하여 상기 향기 원액의 액면으로부터 상기 초미세기포에 의한 향기성분의 기화가 발생되도록 하는 기포생성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치{Fluid Diffusion Device Using Porous Ceramic}

본 발명은 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터 크기의 미세공극들이 형성되어 있는 다공질 세라믹에 압축공기를 공급하여 공기입자를 미세화한 후, 미세화된 공기입자를 향기원액 등의 액체에 진행시킴으로써 초미세기포가 형성되게 함으로써, 초미세기포에 의한 액체의 미립화를 통해 기화가 일어나면서 발산되도록 하는 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치에 관한 것이다.

일반적으로 유체발산장치는 유체를 실내공간에 발산시키기 위한 장치를 의미하며, 이러한 유체 발산장치에는 향기를 실내공간에 발산시키는 향발산장치와 미립화된 수분을 실내에 발산시켜 습도를 조절하는 가습기 등이 포함될 수 있다.

향발산장치는 사무실과 연구실, 작업실 등의 각종 실내에 설치하여 향 용액을 미립화하여 분무시킴으로써, 향성분이 실내 영역으로 발산되게 하는 장치이다.

이러한 기존의 향발산장치 중에서는 아토마이저식 발산장치(분무기, '향액분무기'라도 함), 초음파식 향 발산장치, 자연풍향식 향 발산장치 등이 있다.

아토마이저 발산장치는 향액이 담긴 용기에 아토마이저가 구비되어 아토마이저의 동작에 따라 향액이 미립화되어 외부로 분무되도록 하는 방식이다. 이러한 아토마이저 발산장치는 향액의 미립화가 미세하지 이루어지지 못하여 미립화된 향입자가 멀리 발산되지 못하게 되어 발산영역이 좁은 단점이 있었다.

또한, 초음파식 향 발산장치는 초음파 진동자를 이용하여 초음파로 향액을 진동시켜 분무화가 이루어게 하는 방식으로 등록특허 10-1034587호에 개시되어 있다.

하지만, 등록특허 10-1034587호에 개시된 초음파식 향발산방지는 초음파 진동자의 고장발생이 쉽고, 초음파 진동자 사용에 따른 구조가 복잡한 아쉬움이 있었다.

또한, 자연풍향식 향 발산장치에 대해 등록특허 10-0515569에 개시되어 있으며, 이 기존 자연풍향식 향 발산장치는 송풍장치에 의해 향액이 발산되는 방식으로서 발산량이 많지 않아 넓은 영역까지 발산이 이루어지지 못하는 아쉬움이 있었다.

한편, 유체발산장치 중 가습기는 실내의 습도조절을 위해 사용되고 있으며, 이러한 가습기의 종류에는 초음파식 가습기, 가열식 가습기, 자연증발식 가습기 등이 있다.

초음파식 가습기는 수조 내에 초음파진동자가 구비되어 초음파로 물을 진동시켜 분무화하는 방식으로, 전기료가 적게 나오는 편이며 소음도 적은 단점이 있지만, 초음파진동자가 쉽게 고장나서 수명이 길지 않은 문제가 있으며, 수분의 초미세화가 이루어지지 않고 비교적 큰 크기의 수분미세화가 이루어지기 때문에 분무화된 수분이 넓은 영역까지 발산되지 못하는 문제가 있었다.

또한, 가열식 가습기는 히터수단을 구비하여 물을 끓여 수중기를 분무하는 방식으로, 히터 구동에 의한 소비전력이 높아 전기세에 대한 부담을 가지고 있으며, 뜨거운 물로 인해 안전사고가 빈번하게 일어나며 취급에 매우 주의가 요구되는 불편함이 있었다.

아울러, 자연증발 방식은 자연적으로 수분을 증발시키는 방식으로 가습량이 많지 않아 습도조절이 신속하게 이루어지지 못해 가습기능이 만족스럽지 않은 문제가 있었다.

등록특허 10-1034587호 등록특허 10-0515569호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 압축공기를 미세공극들이 형성되어 있는 다공질 세라믹에 통과하도록 하여 공기가 미세크기로 나뉘어진 상태로 향기원액, 물 등의 액체에 공급되도록 함으로써 액체로부터 기화가 일어나도록 하는 구조로서, 기존과는 전혀 다른 방식을 취하며, 기존에 비해 구조를 매우 단순하게 설계할 수 있을 뿐 아니라, 분산범위를 확대시킬 수 있고 분산효율도 향상시킬 수 있도록 개발된 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치는 향기 원액이 수용되도록 구성되며, 하면 압축공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 상면에 기화된 향기성분이 배출되는 향기배출구가 형성된 용기부; 상기 공기유입구와 연결되도록 설치되어 상기 공기유입구에 압축공기를 공급하는 에어펌프; 수 마이크로 미터 내지 수십 마이크로 미터 크기의 미세공극들을 갖도록 구성되며, 상기 공기유입구에 설치되어 상기 에어펌프로부터 공급된 압축공기가 통과하면서 미세크기의 공기로 나뉘어져 상기 용기부 내에 수용된 향기 원액에 분사되어 상기 향기 원액에 초미세기포가 형성되도록 하여 상기 향기 원액의 액면으로부터 상기 초미세기포에 의한 향기성분의 기화가 발생되도록 하는 기포생성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기포생성부재는 다공질 세라믹으로 이루어지며, 상기 다공질 세라믹은 7~9 마이크로 미터 크기의 미세공극들이 형성되어지도록 구성될 수 있다.

상기 향기배출구에는 상기 향기배출구를 통해 외부로 배출되는 상기 기화된 향기성분의 유동성을 향상시켜 발산영역을 확장시키기 위한 팬모터;를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 에어펌프에 공급되는 공기를 정화시켜 정화된 공기가 상기 에어펌프에 투입되게 하는 백필터;를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치는 공기유입구와 수분배출구를 구비하며 내부에 수용공간을 구비한 케이싱; 상기 공기유입구와 연결되도록 설치되어 상기 공기유입구에 압축공기를 공급하는 에어펌프; 수 마이크로 미터 내지 수십 마이크로 미터 크기의 미세공극들을 갖도록 구성되며, 물이 함침되도록 구성되며, 상기 케이싱에 삽입설치되어, 상기 공기유입구를 통해 공급된 압축공기가 통과하면서 함침된 물을 미세입자로 분무화시키는 방식으로 물을 미세하게 기화시켜 기화된 물입자들이 상기 수분배출구로 배출되게 하는 기화발생부재;를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 기화발생부재는 다공질 세라믹으로 이루어지며, 상기 다공질 세라믹은 7~9 마이크로 미터 크기의 미세공극들이 형성되어지도록 구성될 수 있다.

상기 기화발생부재는 원판 형태로 이루어져 상기 공기유입구와 상기 수분배출구 사이에 배치되도록 구성되며, 상기 기화발생부재와 동일한 다공질 세라믹으로 이루어지며, 상기 기화발생부재의 테두리로부터 상부를 향해 일체로 연장되어 실린더 형태로 이루어지며, 물이 함침되도록 구성되어, 자중에 의해 상기 기화발생부재에 물을 공급하도록 하는 물공급부재;를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명은 다공질 세라믹을 이용하여 다공질 세라믹에 압축공기를 공급하여 공기를 세분화하여 액체속에 투입시킴으로써 액체에 미세기포가 발생되도록 하거나, 다공질 세라믹의 미세기공들에 함침되어 있는 액체를 압축공기가 밀어내면서 액체에서 기화가 일어나는 구조이므로, 기존의 발향장치나 가습기에 비해 대단히 간단한 구성으로 구현이 가능하여 장치의 구조를 단순화시킬 수 있어 제품코스트를 낮출 수 있고, 제품을 보다 콤팩트하게도 제조할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 유체 발산 장치가 발향장치의 형태로 구현되는 경우, 본 발명의 유체 발산 장치는 다공질 세라믹으로 이루어진 기포생성부재에 압축공기를 통과시켜 공기가 미세크기로 나누어져 향기원액에 초미세기포들이 형성되도록 함으로써, 향기원액의 액면에서 초미세기포들에 의해 향기성분의 기화가 이루어지는 형태로서, 향기성분을 매우 세밀하게 미세화하는 것이 가능하여 넓은 실내 공간에도 전체적인 향발산이 이루어질 수 있는 효과가 있다. 특히, 본 발명은 공조시설의 덕트를 이용할 경우 보다 넓은 공간에도 향기 발산이 가능해질 수 있다.

아울러, 장치의 구성이 간단하여 장치 구조를 단순화하는 것이 가능하고 제품의 코스트를 낮출 수 있는 효과가 있다. 또한, 사용자가 보다 쉽게 조립하고 분리하는 것이 가능하여 사용자의 편리성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 강제 발향 방식이므로 인체에 유해한 값싼 휘발성 첨가제를 향기원액에 사용할 필요가 없어 유해성 문제를 배제할 수 있으며, 프레온 가스와 같은 분사체를 사용하지 않아 환경 친화성이 우수하다.

한편, 본 발명의 유체 발산 장치가 가습기의 형태로 구현되는 경우, 본 발명의 유체 발산 장치는 다공질 세라믹으로 이루어진 기화발생부재에 물이 함침된 상태에서 기화발생부재에 압축공기를 통과시킴으로써 물입자를 미립화시키는 방식으로 물의 기화가 이루어지도록 하는 것으로서, 보다 넓은 실내공간에도 용이하게 가습이 이루어질 수 있게 해주는 효과가 있다.

특히, 기존의 가습기에 비해 구성이 매우 단순하여 장치를 콤팩트화 할 수 있고 구조를 단순화시킬 수 있는 효과가 있다. 아울러, 사용자가 보다 쉽게 조립하고 분리하는 것이 가능하여 사용자의 편리성이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치를 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 기포생성부재인 다공질 세라믹을 확대하여 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 2에서 공기공급부가 용기부에서 분리된 상태를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 5의 유체발산장치의 내부 구성도이고,
도 7은 도 6의 기화발생부재의 사시도이고,
도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치를 나타낸 도면이고,
도 9는 도 8의 유체 발산 장치의 분리 사시도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치(100)에 대해 설명한다.

본 실시 예에서의 유체 발산장치(100)는 향 발산장치의 형태로 이루어진다.

본 발명의 유체 발산 장치(100)는 용기부(110), 기포생성부재(120), 에어펌프(130)를 포함하도록 구성된다.

본 발명의 용기부(110), 기포생성부재(120), 에어펌프(130)는 장치의 외관을 형성하는 본체하우징(101) 내에 설치되도록 구성될 수 있다.

본체하우징(101)의 측면에는 흡입구(103)가 형성되고, 상면에는 배출공(107)이 형성되도록 구성될 수 있다.

한편, 본체하우징(101)은 하나의 일체형 부재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도시된 바와 같이, 본체하우징(101)는 두 부분(101a,101b)으로 나뉘어 분리 및 결합가능하도록 구성될 수 있다.

용기부(110)는 내부에 향기원액(w)이 수용되는 탱크형태로 이루어질 수 있으며, 하면에는 압축공기가 유입되는 공기유입구(112) 및 상면에는 향기원액(w)으로부터 기화된 향기성분이 배출되는 향기배출구(114)가 형성되도록 구성된다.

한편, 용기부(110)의 일측에는 향기원액(w)의 부족시, 향기원액(w)을 보충하기 위한 원액보충구(116)가 구비되며, 이 원액보충구(116)는 본체하우징(101)의 측벽을 관통하여 외부에 노출되도록 구성될 수 있다.

공기유입구(112)의 상단에는 기포생성부재(120)가 설치되도록 구성되며, 공기유입구(112)는 에어펌프(130)와 제1연결유로(132)를 통해 연결되도록 구성된다.

기포생성부재(120)는 다공질 세라믹으로 이루어질 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 다공질 세라믹에는 수 나노미터 내지 수십 나노미터 사이즈의 미세공극들이 형성되어 있다.

기포생성부재(120)는 에어펌프(130)로부터 공기유입구(112)로 공급된 압축공기가 다공질 세라믹의 미세공극들을 통과하면서 미세크기의 공기로 나뉘지게 된 후 용기부(110) 내부의 향기원액(w)으로 배출되도록 함으로써, 향기원액(w) 내에 초미세기포(k)가 생성되도록 한다. 이렇게 향기원액(w) 내에 초미세기포(k)가 형성되게 되면미세기포(공기)와 향기분자가 결합되면서, 향기원액(w)의 액면으로부터 초미세기포에 의한 향기성분(t)의 기화가 발생될 수 있다.

이렇게 기화된 향기성분(t)은 향기배출구(114)를 거쳐 배출공(107)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

본 발명은 기존과 같은 초음파식, 아토마이저식과는 전혀 다르게 다공질 세라믹으로 이루어진 기포생성부재(120)에 압축공기를 통과시켜 공기를 미세크기로 나누어 향기원액(w)에 공급하여 향기원액(w) 내에 초미세기포가 형성되게 함으로써 향기원액(w)의 액면 상에서 초미세기포에 의한 기화가 일어나 향기 성분의 발산이 이루어지게 하는 구성으로서, 기존 초음파식 발향장치에 비해서도 더욱 작은 입자의 향기성분으로 기화가 일어나서 향기성분(향기분자)의 브라운 운동이 기존에 비해 더욱 활발해 질 수 있어 보다 넓은 영역으로의 확산이 이루어질 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 유체발산장치는 향기원액(w)이 담긴 용기부(110), 기포생성부재(120), 에어펌프(130)으로도 구현이 가능하므로 구성이 매우 간단하여, 기존 발향장치에 비해 제작이 용이하고 제품코스트를 줄일 수 있으며, 더욱 콤팩트한 제품의 설계가 가능해지는 특징이 있다.

본 발명에서 기포생성부재(120) 즉 다공질 세라믹의 미세공극은 7~9 마이크로미터 사이즈를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

이는 미세공극의 사이즈가 7 마이크로 미터 미만의 사이즈일 경우, 미세공극의 사이즈가 너무 작아 압축공기가 기포생성부재(120)를 통과하지 못하고 유동부하가 많이 발생하여 향기원액(w) 내에서 초미세기포가 많이 발생되지 않게 되는 문제가 있으며, 미세공극의 사이즈가 9 마이크로 미터를 초과하는 경우, 미세공극의 사이즈가 너무 커서 압축공기가 기포생성부재(120)를 통과하여도 향기원액(w) 내에서 초미세기포가 제대로 형성되지 않고 초미세기포보다 큰 크기의 미세기포만이 형성되어, 향기원액(w)의 액면 상에서 향기성분의 기화가 잘 일어나지 않을 수 있다.

또한, 본 발명에서, 향기배출구(114)의 말단에는 배출공(107)와 연결되도록 팬모터(115)가 설치됨으로써, 향기배출구(114)를 통해 배출되는 향기성분의 브라운 운동을 더욱 증가시켜, 향기분자가 더욱더 넓은 영역으로까지 유동하여 발산범위를 더 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

한편, 본 발명에서, 외부공기를 정화시켜, 정화된 공기가 에어펌프(130)에 공급될 수 있도록, 백필터(105)가 설치될 수 있다. 구체적으로, 본체하우징(101)의 측면에 형성된 흡입구(103) 내에는 백필터(105)가 설치되고, 흡입구(103)과 에어펌프(130)의 입구측이 제2연결유로(134)를 통해 연결되도록 구성된다. 따라서, 본체하우징(101)의 흡입구(103)를 통해 유입되는 외부공기는 백필터(105)를 통해 정화된 후, 에어펌프(130)에 공급됨으로써, 향기원액(w) 내에 오염된 압축공기가 공급되지 않도록 하여 발산되는 향이 이취가 포함되는 것을 방지할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 본 발명은 제1연결유로(132) 내에 압력센서(미도시)를 설치하여, 에어펌프(130)로부터 공기유입구(112)로 송풍되는 압축된 공기의 압력을 측정하여 측정된 압력값을 제어부로 전송하도록 구성될 수 있다.

제어부(미도시)는 측정된 압력값을 바탕으로 에어펌프(130)의 구동강도를 조절함으로써 향기원액(w)으로부터 기화되는 향기성분의 기화량을 제어할 수 있다.

이하, 도 3 도 4를 참조하여, 제 2 실시 예에 따른 다공질 세라믹을 이용한 유체발산장치에 대해 설명한다.

제 2 실시 예의 유체발산장치는 제 1 실시 예와 마찬가지로 향 발산장치이며, 제 1 실시 예에 비해 본체하우징(101)의 구성이 없고 용기부(110)가 발산장치의 외관을 나타내는 본체하우징 역할까지 하도록 구성되며, 공기유입구(112)에 압축공기를 공급하기 위한 에어펌프(130)를 포함하는 구성들이 하나의 모듈(공기공급모듈)로 구성되어, 용기부(110)의 하단에 분리가능하게 결합가능하도록 구성되어 사용자의 편리성을 증대시킬 수 있다는 특징이 있다.

구체적으로, 공기공급모듈(140)은 모듈케이싱(141)에 에어펌프(130)가 내장되도록 구성되며, 모듈케이싱(141)의 측면에는 백필터(105)가 내장된 흡입구(142)가 설치되며, 이 흡입구(142)는 에어펌프(130)와 제2연결유로(134)를 통해 연결되도록 구성되며, 에어펌프(130)의 토출측에는 제1연결유로(132)가 연결되도록 구성된다.

모듈케이싱(141)의 상단에는 접속관(144)이 형성되며, 접속관(144)은 제1연결유로(132)와 연결되도록 구성되며, 접속관(144)의 말단에는 o링 형태의 패킹부재(145)가 구비된다.

에어펌프(130)의 구동에 따라, 외부의 공기가 백필터(105)에 의해 정화되어 정화된 공기가 에어펌프(130)에 유입되어, 압축된 공기가 접속관(144)을 통해 배출될 수 있다.

본 발명에서 모듈케이싱(141)의 상단외주면에는 수나사산부(148)가 형성되고, 용기부(110)의 하단 내주면에는 수나사산부(148)에 나사체결가능한 암나사산부(118)가 형성되도록 구성된다.

이에 따라, 공기공급모듈(140)을 용기부(110)의 하단에 나사결합방식으로 조립할 수 있으며, 이렇게 공기공급모듈(140)을 용기부(110)에 나사결합시키는 경우, 접속관(144)의 성단이 공기유입구(112)에 접속되되, 패킹부재(145)가 공기유입구(112)에 밀착되어 기밀이 이루어질 수 있다.

이처럼, 본 발명은 도 1에 도시된 제 1 실시 예의 유체발산장치의 기능 및 효과를 모두 수행할 수 있을 뿐 아니라, 분리 및 결합이 용이하여 사용자의 편리성을 향상시킬 수 있다.

참고로, 미 설명부호 117은 용기부(110)의 상면에 형성되어 용기부(110) 내에 향기 원액(w)을 주입하기 위한 주입구이며, 이 주입구에는 마개가 구비될 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치(200)에 대해 설명한다.

제 3 실시 예에 따른 유체 발산 장치는 다공질 세라믹을 이용한 가습기이다.

유체 발산 장치는 케이싱(201), 기화발생부재(210), 에어펌프(230)를 포함하도록 구성된다.

케이싱(201)은 수분배출구(202) 및 공기유입구(204)가 상하로 배치되도록 구성되며, 내부에 기화발생부재(210)가 삽입설치되도록 구성된다. 또한, 공기유입구(204)는 에어펌프(220)와 연결된 제1연결유로(232)의 말단부(232a)와 연결되도록 구성된다.

기화발생부재(210)는 원판 형태로 이루어지며, 수분배출구(202)와 공기유입구(204) 사이에 배치되도록 설치된다.

기화발생부재(210)는 수 나노미터 내지 수십 나노미터 사이즈의 미세공극들이 형성되어 있는 다공질 세라믹으로 이루어진다. 기화발생부재(210)에는 미세공극들에 물이 채워지는 방식으로 물이 함침되어 있는 상태로 케이싱(201) 내에 설치될 수 있다.

기화발생부재(210)는 에어펌프(230)로부터 공기유입구(204)로 공급된 압축공기가 다공질 세라믹의 미세공극들을 통과하면서 미세공극들에 함유되어 있는 물들을 높은 압력으로 밀어냄으로써, 물을 미세입자로 분무화(미립화)가 이루어지게 하는 방식으로 기화가 발생되게 하여 수분배출구(202)를 통해 기화된 물입자(p)들이 배출되도록 한다.

본 발명은 초음파식가습기, 가열식 가습기 등의 기존의 가습기와는 전혀 다르게 다공질 세라믹으로 이루어진 기화발생부재(210)에 물을 함침시킨 상태에서 압축공기가 통과하게 하여 기화발생부재(210)의 함침되어 있던 물이 다공질 세라믹의 미세공극들을 통해 분출되면서 미립화되는 방식으로 기화가 일어나게 하는 구성으로서, 기존 가습기에 비해서도 구성을 매우 단순화 할 수 있을 뿐 아니라, 기화발생부재(210)에 함침되어 있는 물이 기화되므로 별도의 물통을 구비하지 않아도 되어 장치의 구성을 콤팩트하게 구성할 수 있다.

아울러, 기화발생부재(210)를 통해 발생되는 물의 기화는 기존 초음파식 가습기에 비해서도 더욱 작은 물의 미립화를 이룰수 있어, 물입자의 브라운운동 즉 유동이 활발하게 이루어져 발산(확산)영역을 더욱 확대시킬 수 있다.

본 발명에서 기화발생부재(210) 즉 다공질 세라믹의 미세공극은 7~9 마이크로미터 사이즈를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

이는 미세공극의 사이즈가 7 마이크로 미터 미만의 사이즈일 경우, 미세공극의 사이즈가 너무 작아 압축공기가 기포생성부재(120)를 통과하지 못하고 유동부하가 많이 발생하여 미세공극에 함유되어 있는 물을 밀어내지 못하게 되어 기화발생률이 현저히 낮아지며, 미세공극의 사이즈가 9 마이크로 미터를 초과하는 경우, 미세공극의 사이즈가 너무 커서 물분자의 미립화가 이루어지지 못해 기화가 발생하지 않게 되는 문제가 있다.

한편, 본 발명에서는 별도의 물통을 구비하지 않고서도 상당히 오랫시간동안 사용할 수 있도록 하기 위하여 기화발생부재(210)의 테두리로부터 상부로 일체로 연장되는 물공급부재(214)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

물공급부재(214)는 기화발생부재(210)와 동일한 다공질 세라믹으로 이루어지며, 원통 실린더 형태로 이루어지며 기화발생부재(210)의 테두리에 일체형으로 형성되도록 구성된다.

물공급부재(214)에도 물이 함침되도록 구성되며, 기화발생부재(210)에서 물이 기화되어 기화발생부재(210) 내에 함침되어 있는 물의 양이 줄어들게 되면, 물공급부재(214)에 함침되어 있는 물이 자중에 의해 기화발생부재(210)로 공급될 수 있다.

본 발명에서 물공급부재(214)는 기화발생부재(210)와 일체으로 이루어진 것으로서, 케이싱(201)도 물공급부재(214)와 기화발생부재(210)가 모두 삽입설치될 수 있는 형태로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명에서 물공급부재(214)와 함께 기화발생부재(210)를 케이싱(201)에서 분리 및 장착하기 위해서 케이싱(210)의 하부는 개방된 형태로 이루어지며, 케이싱(201)의 하단 내주면에 90도 균등간격으로 돌기(205)가 형성되도록 구성되며, 이 케이싱(201)의 하부를 차단하도록 공기유입구(204)가 구비된 덮개판(203)이 돌기(205)의 상단에 걸리도록 설치될 수 있다.

즉, 덮개판(203)이 케이싱(201)에서 분리된 상태에서 물공급부재(214)와 함께 기화발생부재(210)를 물에 담겨 함침시킨 다음, 케이싱(201)의 개방된 하부로 물공급부재(214)와 기화발생부재(210)를 삽입한 다음, 덮개판(203)을 케이싱(201)의 하단으로 삽입하여 돌기(205)에 걸리도록 결합시킴으로써 물공급부재(214)와 기화발생부재(210)의 교체가 가능할 수 있다.

본 발명은 에어펌프(230)을 설치공간을 제공하며, 케이싱(201)의 하단에 분리가능하게 결합되는 캡(240)을 더 포함하도록 구성될 수 있다. 캡(240)의 일측에는 흡기구(241)가 형성되어 있으며, 캡(240) 내부에 설치되는 에어펌프(230)의 토출측은 공기유입구(204)와 제1연결유로(232)에 의해 연결되도록 구성되며, 에어펌프(230)의 유입측은 흡기구(241)와 제2연결유로(234)에 의해 연결되도록 구성되어, 외부공기가 에어펌프(230)에 유입되고, 에어펌프(230)로부터 압축된 공기가 공기유입구(204)에 공급되도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에서, 외부공기를 정화시켜, 정화된 공기가 에어펌프(230)에 공급될 수 있도록, 백필터(245)가 흡기구(241)에 매립된 형태로 설될 수 있다. 이에 따라, 정화된 공기가 에어펌프(230)에 공급되고, 에어펌프(230)가 정화된 공기에 의해 압축공기를 생성하여 공기유입구(204)에 공급해 주기 때문에, 불순물 등의 이물질이 공기에 포함되지 않아, 기화발생부재(210)에 의해 발생된 기화된 물입자들에 이물질이 포함되어 있지 않고 위생상으로도 안정한 물입자를 통해 실내의 가습이 이루어질 수 있다.

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치에 대해 설명한다.

제 3 실시 예에서는 덮개판(203)와 캡부재(240)가 각각 별도로 구성되는 것으로 설명하였으나, 제 4 실시 예에서는 캡부(240)의 상단에 공기유입구(204)가 형성된 덮개판(203)이 일체로 형성되고, 이 내부에 에어펌프(230), 제1연결유로(232), 제2연결유로(234), 백필터(245)의 구성이 설치되어, 모듈화된 형태의 공기공급모듈(250)을 형성하도록 구성될 수 있다.

이 경우, 캡부재(240)의 상단에는 암나사산부(s1)가 형성되고, 케이싱(201)의 개방된 하단부 외주면에는 암나사산부(s1)에 나사체결가능한 수나사산부(s2)가 형성되도록 구성된다. 이에 따라, 케이싱(201)의 개방된 하부를 통해 물이 함침된 물공급부재(214) 및 기화발생부재(210)를 케이싱(201) 내부로 삽입시킨 다음, 나사체결방식으로 케이싱(201)의 하단에 모듈화된 공기공급모듈(250)을 결합시켜 사용할 수 있다.

이처럼, 본 발명은 제 3 실시 예의 유체발산장치의 기능 및 효과를 모두 수행할 수 있을 뿐 아니라, 분리 및 결합이 용이하여 사용자의 편리성이 향상될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

101...본체하우징
110...용기부
112...공기유입구
114...향기배출구
115...팬모터
120...기포생성부재
130...에어펌프
140...공기공급모듈
201...케이싱
210...기화발생부재
214...물공급부재
230...에어펌프
240...캡부재

Claims

향기 원액이 수용되도록 구성되며, 하면에 압축공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 상면에 기화된 향기성분이 배출되는 향기배출구가 형성된 용기부;
상기 공기유입구와 연결되도록 설치되어 상기 공기유입구에 압축공기를 공급하는 에어펌프;
수 마이크로 미터 내지 수십 마이크로 미터 크기의 미세공극들을 갖도록 구성되며, 상기 공기유입구에 설치되어 상기 에어펌프로부터 공급된 압축공기가 통과하면서 미세크기의 공기로 나뉘어져 상기 용기부 내에 수용된 향기 원액에 분사되어 상기 향기 원액에 초미세기포가 형성되도록 하여 상기 향기 원액의 액면으로부터 상기 초미세기포에 의한 향기성분의 기화가 발생되도록 하는 다공질 세라믹으로 이루어진 기포생성부재;
상기 향기배출구에는 상기 향기배출구를 통해 외부로 배출되는 상기 기화된 향기성분의 유동성을 향상시켜 발산영역을 확장시키기 위한 팬모터;를 포함하며,
상기 다공질 세라믹은 7~9 마이크로 미터 크기의 미세공극들이 형성되어진 것이며
상기 공기유입구에 압축공기를 공급하도록 상기 에어펌프를 포함하는 구성이 하나의 모듈형태로 구성되어 상기 용기부의 하단에 분리가능하게 결합하도록 구성되는 공기공급모듈;을 더 포함하며,
상기 공기공급모듈은,
상단 외주면에 수나사산이 형성되어 상기 용기부의 하단 내주면에 형성된 암나사산에 나사체결가능하도록 구성되며, 상기 에어펌프가 내장되는 모듈케이싱;
상기 모듈케이싱의 측면에 형성된 흡입구;
상기 에어펌프의 토출측에 연결되는 제1연결유로;
상기 흡입구와 상기 에어펌프를 연결하는 제2연결유로;
상기 모듈케이싱의 상단에 형성되며, 상기 모듈케이싱을 상기 용기부의 하단에 결합시 상기 공기유입구와 접속되며, 말단부에 o링 형태의 패킹부재가 구비된 접속관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 에어펌프에 공급되는 공기를 정화시켜 정화된 공기가 상기 에어펌프에 투입되게 하는 백필터;를 더 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치.
수분배출구와 공기유입구가 상하로 배치되도록 구성되며 내부에는 기화발생부재의 삽입이 이루어지는 수용공간을 구비한 케이싱;
상기 공기유입구와 연결되도록 설치되어 상기 공기유입구에 압축공기를 공급하는 에어펌프;
수 마이크로 미터 내지 수십 마이크로 미터 크기의 미세공극들을 갖도록 구성되며, 물이 함침되도록 구성되며, 상기 케이싱에 삽입설치되어, 상기 공기유입구를 통해 공급된 압축공기가 통과하면서 함침된 물을 미세입자로 분무화시키는 방식으로 물을 미세하게 기화시켜 기화된 물입자들이 상기 수분배출구로 배출되게 하는 다공질 세라믹으로 이루어진 기화발생부재;를 포함하며,
상기 다공질 세라믹은 7~9 마이크로 미터 크기의 미세공극들이 형성되어진 것이며,
상기 기화발생부재는 원판 형태로 이루어져 상기 공기유입구와 상기 수분배출구 사이에 배치되도록 구성되며,
상기 기화발생부재와 동일한 다공질 세라믹으로 이루어지며, 상기 기화발생부재의 테두리로부터 상부를 향해 일체로 연장되어 원통 실린더 형태로 이루어지며, 물이 함침되도록 구성되어, 자중에 의해 상기 기화발생부재에 물을 공급하도록 하는 물공급부재;를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 물공급부재와 함께 상기 기화발생부재를 상기 케이싱에서 분리 및 장착하도록 상기 케이싱의 하부는 개방된 형태로 이루어지며, 상기 케이싱의 하단 내주면에는 90도 간격으로 돌기가 형성되고, 상기 케이싱의 하부를 차단하도록 상기 공기유입구가 구비된 덮개판이 상기 돌기의 상단에 걸리도록 구성되는 것이며,
상기 에어펌프의 설치공간을 제공하며, 상기 케이싱의 하단에 분리가능하게 결합되는 캡;을 더 포함하며,
상기 캡 내부에 설치된 상기 에어펌프의 토출측이 상기 공기유입구와 제1연결유로에 의해 연결되도록 구성되고,
상기 캡의 일측에는 흡기구가 형성되고, 상기 흡기구는 상기 에어펌프의 유입측과 제2연결유로에 의해 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 물공급부재와 함께 상기 기화발생부재를 상기 케이싱에서 분리 및 장착하도록 상기 케이싱의 하부는 개방된 형태로 이루어지며.
상기 에어펌프의 설치공간을 제공하고, 상단에는 상기 케이싱의 하부를 차단하도록 상기 공기유입구가 구비된 덮개판이 일체로 형성되며, 상기 케이싱의 하단에 분리가능하게 결합되는 캡;을 더 포함하며,
상기 캡 내부에 설치된 상기 에어펌프의 토출측이 상기 공기유입구와 제1연결유로에 의해 연결되도록 구성되고, 상기 캡의 일측에는 흡기구가 형성되고, 상기 흡기구는 상기 에어펌프의 유입측과 제2연결유로에 의해 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다공질 세라믹을 이용한 유체 발산 장치.