KR20010065726A - 가열식 가습기의 가열부구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터의 열을 보다 효율적으로 이용할 수 있는 가습기의 가열부구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 가열부구조는, 가습기의 내부에서 하단부 일측에 마련되어 물이 공급되는 가열부(20)와; 상기 가열부의 중심부분에 설치되어, 공급되는 물을 가열하는 히터(52); 상기 가열수단에 의하여 가열된 수증기를 실내로 안내할 수 있도록, 상기 가열수단의 외측에서 상부로 설치되는 노즐케이스(30); 그리고 상기 가열부로 공급되는 물이 중심부분의 가열수단에 공급될 때, 교대로 그 상단부 및 하단부를 경유하도록 상기 히터의 외측에 설치되는 다수개의 격벽부재(32,34,44,46)을 포함하여 구성된다. 따라서 히터(52) 주위로 공급되는 물은, 상기 격벽부재에 의하여 상하방향의 지그재그 경로를 따라 공급되기 때문에, 히터에서의 열을 충분하게 흡수할 수 있게 된다.

Description

가열식 가습기의 가열부구조{Heating portion structure for humidifier}

본 발명은 가열식 가습기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가열을 위한 히터에서 발열하는 발열량을 공급되는 물에 충분히 공급할 수 있도록 구성되어, 열손실을 최소화할 수 있도록 구성되는 가열식 가습기의 가열부 구조에 관한 것이다.

가습기는 초음파식 가습기와 가열식 가습기로 대별될 수 있는데, 가열식 가습기는 내부에 내장된 히터를 이용하여 공급되는 물을 끓여서 수증기를 공급하는방식의 가습기이다.

먼저 도 1을 참조하면서 종래의 가열식 가습기의 가열부분의 구성에 대하여 살펴보기로 한다. 가열식 가습기의 내부에는 물을 끓이기 위한 가열부(10)가 형성되어 있다. 상기 가열부(10)는, 통상 가습기의 케이스(4)의 하단부의 내측 일부분에 성형되어 있으며, 그 내부에는 전원의 공급에 의하여 가열을 위한 열을 발생하는 히터(14)를 포함하고 있다. 상기 히터(14)에서 발생하는 열은, 그 상부에 설치되어 있고 통상 알미늄 재질로 만들어지는 열전도판(12)를 통하여 물(W)에 전달된다.

그리고 상기 가열부(10)로 공급되는 물은 도시하지 않는 물탱크에서 상기 가열부(10)의 내측으로 공급되는데, 공급되는 물은 통상 가열부(10)의 하부에서 공급되도록 하고 있다. 이는, 가열되어 온도가 상승한 고온의 물은 대류현상에 의하여 상기 가열부(10)의 내부에서 상부로 이동하는 점을 고려한 것이다.

도시한 종래의 구성예에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 가열부(10)의 내측으로는 노즐케이스(2)가 결합되어 있다. 상기 노즐케이스(2)는, 상기 가열부(10)에서 가열되어 발생한 수증기를, 가습기의 상부를 통하여 실내로 공급하기 위하여 결합되는 부분이다.

물탱크에서 공급되는 물은 가습기의 케이스(4) 내측에서, 상기 노즐케이스(2)의 하단부를 경유한 다음, 상기 가열부(10)로 공급된다. 물론 상기 가열부(10)로 공급하는 물은, 가습기 내부에 장착되는 물탱크에 의하여 공급되는 것이고, 이러한 물탱크에서 공급되는 물의 경로 및 구성은 널리 사용되고 있는 것이어서 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 가열부(10)로 공급되는 물은, 히터(14)에서 발생하는 열에 의하여 가열되어, 수증기로 된 후 노즐케이스(2)를 통하여 실내로 공급될 것이다.

상기 설명에서 예로 들고 있는 종래의 가열부구조에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 구조에 있어서, 가열부(10)로 공급되는 물은 가열부(10)의 하부를 통하여 공급되어, 가열되도록 구성된다.

종래의 다른 구성예로서는, 상기 히터가 가열부(10)의 측면에 원형으로 설치되어 있는 것도 들 수 있으며, 이러한 구성예에 있어서도 공급되는 물은 가열부(10)의 하단부를 통하여 공급되고 있다.

그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 구성예에 의하면 다음과 같은 단점이 지적된다.

실제로 상기 가열부(10)에 공급되는 물은, 물탱크에서 직접 공급되는 것이기 때문에 상온상태인 저온의 물이다. 그리고 상기 히터(14)에서 발생하는 열은 공급되는 물의 외벽을 구성하고 있는 케이스(4)를 통하여 외부로 전달된다.

즉, 종래의 구성예에 의하면, 히터에서 발생하는 열이 충분하게 물에 흡수되지 못하고 있기 때문에, 가습기의 내부 저면을 형성하고 있는 케이스(4)를 통하여 외부로 빠져나가게 되어, 열손실이 문제시된다. 실제로 열손실이 크게 발생한다는 것은, 가습기의 효율이 저하된다는 것을 의미하는 것이고, 가습기의 가열부(10)의 외부케이스가 필요 이상으로 고온화된다는 것을 의미하는 것이다.

따라서 종래의 가습기의 가열부의 구성에 의하면, 공급되는 물을 가열하기위하여 히터에서 발생하는 열량을 충분히 이용하지 못하고 있으며, 따라서 가열식 가습기의 효율이 저하되는 것은 물론, 가습기케이스의 불필요한 온도상승을 초래하는 단점이 있음을 알 수 있다.

본 발명의 목적은, 가열식 가습기에서 내부의 히터에서 발생하는 열이 충분하게 물에 흡수되는 것에 의하여 가열식 가습기의 동작효율을 높일 수 있는 가열부구조를 제공하는 것이다.

그리고 이와 같이 히터에서 발생하는 열이 충분하게 물에 흡수되도록 하는 것에 의하여, 가습기의 외부의 불필요한 온도상승을 방지하는 것이 가능하게 되어, 제품의 신뢰성을 더욱 높일 수 있을 것으로 기대된다.

실제로 가습기의 가열부로 공급되는 물이, 히터에서 발생하는 열을 충분하게 흡수할 수 있도록 하기 위해서는, 히터의 열이 물과 충분히 열교환을 수행할 수 있도록 공급되는 물의 경로를 변경하는 것이 바람직하고, 본 발명은 이러한 점에 착안하고 있다.

도 1은 종래의 가열부 구조를 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 가열부 구조를 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 ..... 가열부 30 ..... 노즐케이스

32 ..... 내측벽 34 ..... 외측벽

40 .... 케이스 42 ..... 케이스저면

44 ..... 내측 격벽 46 ..... 외측 격벽

50 ..... 히터하우징 52 ..... 히터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가습기의 가열부구조는, 가습기의 내부에서 하단부 일측에 마련되어 물이 공급되는 가열부와; 상기 가열부의 중심부분에 설치되어, 공급되는 물을 가열하는 가열수단; 상기 가열수단에 의하여 가열된 수증기를 실내로 안내할 수 있도록, 상기 가열수단의 외측에서 상부로 설치되는 노즐케이스; 그리고 상기 가열부로 공급되는 물이 중심부분의 가열수단에 공급될때, 교대로 그 상단부 및 하단부를 경유하도록 상기 히터의 외측에 설치되는 다수개의 격벽부재을 포함하여 구성되어; 상기 가열수단 주위로 공급되는 물이, 상기 격벽부재에 의하여 상하방향의 지그재그 경로를 따라 공급된다.

그리고 상기 다수개의 격벽부재에 대한 일실시예에 의하면, 상기 노즐케이스의 하단부를 형성하는 내측벽과; 상기 내측벽과 일정 간격을 두고, 외측에서 노즐케이스와 일체로 성형되는 외측벽; 그리고 상기 내측벽과 외측벽의 사이에서, 가열부의 케이스저면에서 상부로 성형되는 내측 격벽을 포함하여 구성되고; 공급되는 물은, 외측벽의 하단부와, 내측 격벽의 상단부, 그리고 내측벽의 하단부를 순차적으로 경유하여 가열수단으로 공급되도록 구성하고 있다.

그리고 격벽부재에 대한 다른 실시예에 의하면, 상기 노즐케이스의 하단부와, 상기 하단부의 외측부분에서 일정 간격을 가지고 설치되는 다수개의 격벽으로 구성된다.

그리고 격벽부재에 대한 또 다른 실시예에 의하면, 상기 가열부를 형성하는 케이스저면에서 상부로 성형되는 다수개의 격벽으로 구성된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 가열수단인 히터로 공급되는 물은, 상하방향의 지그재그 경로를 따라 공급되기 때문에, 히터에서 발생하는 열을 충분히 흡수할 수 있게 되어, 열교환효율을 향상시킬 수 있게 된다. 열교환 효율이 향상된다는 것은, 실질적으로 가습기의 구동효율이 향상되는 것을 의미하는 것임과 동시에, 가습기의 외부케이스가 불필요하게 가열되는 것을 방지할 수 있다는 것을 의미한다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설며하기로 한다.

도 2는 도 1에 대응하는 본 발명의 구성을 보인 단면도로서, 본 발명에 의한 물의 공급경로 및 그 주변 구성을 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 가습기의 케이싱(40)의 하부에는 가열부(20)가 성형되어 있다. 상기 가열부(20)는, 그 중심부분에 물의 가열을 위한 히터(52)가 내장되는 것으로, 실제로는 가습기의 내부 저면을 형성하는 케이스저면(42)에서, 하방으로 오목하게 성형되는 부분이다. 이렇게 오목하게 성형하는 것에 의하여, 가습기 내부에 장착되는 물탱크에서, 상기 가열부(20)로 물이 공급될 수 있게 된다.

상기 가열부(20)의 내부에는 히터(52)가 히터하우징(50)에 결합되어 있어서, 상기 히터(52)에서 발생하는 열이 히터하우징(50)을 통하여 공급되는 물(W)에 전달된다. 따라서 공급되는 물이 가열되어, 수증기를 형성하는 것이 가능하게 되는 것이다.

그리고 상기 가열부(20)의 히터하우징(50)의 상부에는, 노즐케이스(30)이 결합되어 있다. 상기 노즐케이스(30)는, 상기 가열부(20)에서 발생한 수증기를 상부로 안내하여, 실내로 토출시키기 위한 부분으로 상기 히터하우징(50)의 외측에서 가습기의 상부를 향하여 연장되어 있다.

본 발명에 의하면, 상기 노즐케이스(30)는, 그 하단부를 형성하는 내측벽(32)과, 상기 내측하단벽(32)의 외측에서 방사형으로 형성되는 외측벽(34)를 구비하고 있다. 상기 내측벽(32)과 외측벽(34)은, 노즐케이스(30)와 동일한 형상으로 성형되는 것으로 예를 들면 상기 노즐케이스(30)가 원형의 단면을 가지는 것이라면 상기 내측벽(32) 및 외측벽(34)도 동일하게 원형의 단면을 가지도록 성형하는 것이 바람직하다.

상기 내측벽(32) 및 외측벽(34)의 최하단부는 공급되는 물이 통과할 수 있도록, 케이스저면(42)과는 일정간격 이격시키도록 구성하거나 물이 통과할 수 있는 통과공을 성형하여야 한다.

그리고 상기 내측벽(32)과 외측벽(34) 사이에 해당하는 케이스저면(42)에는 상부를 향하여 성형된 내측 격벽(44)이 성형되어 있다. 상기 내측 격벽(44)도, 평면상에서 보았을 경우, 상기 내측벽(32)과 외측벽(34)과 동일한 단면형상을 가지도록 성형되는 것이고, 바람직하게는, 내측벽(32)과 외측벽(34)의 중간부분에 성형되어, 서로 동일한 체적을 가지도록 성형한다. 그리고 상기 내측 격벽(44)의 높이는, 가열부(20)에 공급되는 물의 수위 보다 낮게 성형하는 것에 의하여, 그 상단부를 넘어서 물이 공급될 수 있도록 구성하고 있다. 또는 상기 내측격벽(44)의 상부에는, 물이 통과할 수 있는 통과공을 성형하여, 그 상부를 통하여 물이 공급될 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고 도 2에서 좌측부분에 도시한 바와 같이, 상기 외측벽(34)의 외측에는 또 다른 하나의 격벽(46)이 성형되어 있다. 상기 격벽(46)은 상기 케이스저면(42)에서 상부로 직립하도록 성형하거나, 별도의 부재를 케이스저면(42)에 고정하는 것에 의하여 성형할 수 있을 것이다. 또한 상기 격벽(46)의 최하단부에는, 공급되는 물이 통과할 수 있도록 통과공(46a)이 성형되어 있다.

도 2에서 우측부분을 참조하면, 상기 외측벽(34)의 외측 부분은 실질적으로케이스(40)과 일체로 성형되는 부분이다.

다음에는 이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 가열식 가습기의 가열부(20)의 내부로 공급되는 물의 경로와 본 발명의 작용에 대하여 살펴보기로 한다.

본 발명에 의한 가열부(20)는, 가습기 내부의 하부일측에 설치되어 있어서, 가습기 내부의 물탱크(도시 생략)에서 물이 공급된다. 도 2에서는 물이 공급되는 방향을 화살표(Ws)로 표시하고 있다. 이와 같이 공급되는 물은, 먼저 외측의 격벽(46)의 하단부의 통과공(46a)를 통과하게 되는데, 이는 상기 격벽(46)의 하단부를 통하여 공급되는 것을 의미한다. 이러한 물의 공급경로는, 실제로 도면상에서 좌우측에 도시하고 있는 전체부분에서 동시에 이루어질 것이다.

그리고 이어서 노즐케이스(30)의 외측벽(34)의 하단부를 경유하게 된다. 상기 외측벽(34)의 하단부의 밑을 경유하면서, 가열부(20)의 내측으로 공급되는 물은, 다시 내측의 격벽(44)의 상단부를 넘어서 공급된다. 내측 격벽(44)의 상단부를 타고 넘어서 공급되는 물은, 다시 노즐케이스(30)의 내측벽(32)의 하단부를 통하여 가열부(20)의 내부로 공급될 것이다.

상기 내측벽(32)의 하단부의 밑으로 공급된 물은 가열부(20) 중심의 히터하우징(50)에 도달하게 되고, 히터(52)에서 발생하는 열을 흡수하면서 가열되어, 소정의 가습기능을 수행할 수 있게 된다. 즉, 히터하우징(50)과의 접촉에 의하여 가열되면서 수증기로 생성되고, 이러한 수증기는 상기 노즐케이스(30)를 따라 상부로 이동하면서, 실내로 배출되어 습도조절의 기능을 수행하게 될 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의한 물의 공급경로를 살펴보면, 가열부(20)의 최외측부분에서, 적어도 외측벽(34)의 하단부, 내측 격벽(44)의 상단부, 그리고 닷 내측벽(32)의 하단부를 경유하는 흐름을 형성하게 되는 것을 알 수 있을 것이다. 즉, 상하 방향에 대하여 지그재그 형식으로 가열부(20) 내부로 공급되게 되는 것을 알 수 있다.

이와 같이 상기 외측벽(34) 및 내측벽(32), 그리고 외측 격벽(46) 및 내측격벽(44)을 통하여 상하방향의 지그재그 형식으로 흐르는 물의 경로는, 실질적으로 히터(52)가 설치되어 있는 가열부(20)의 외측부분을 여러겹으로 둘러싸는 경로를 형성하게 되는 것임을 알 수 있다. 즉, 공급되는 물은, 도 2의 우측부분에서 표시하고 있는 바와 같이, A, B, C, D부분을 경유하게 되고, 이러한 부분은 실질적으로 발열원인 히터(52)를 여러겹으로 둘러싸고 있는 형태를 가지게 된다.

따라서 상기 히터(52)에서 발생하는 열은, 상기 A, B, C, D부분을 경유한 다음, 외부의 케이스(40) 측으로 전도될 것이다. 이러한 구성에 의하여, 상기 히터(52)에서 발생하는 열은, 상기 지그재그 경로(A,B,C,D)를 흐르는 물에 의하여 충분하게 흡수될 수 있게 된다. 이렇게 본 발명에 의하여, 공급되는 물에 흡수되는 열량은, 종래의 부분에서 흡수되는 열량에 비하여 현저하게 많게 됨을 알 수 있다. 상기 지그재그 경로(A,B,C,D)를 흐르는 물의 온도분포는, A〉B〉C〉D 의 관계를 가지는 것은 명백하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 가열식 가습기에서 가열부로 공급되는 물의 경로가 방사상으로 외측에서 내측으로, 상하방향의 지그재그 상태로 구성되는 것을 본 발명의 요지로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고 상기와 같이 공급되는 물의 경로를 상하방향의 지그재그 형상의 경로를 구성하기 위하여, 도시한 실시예에 있어서는 노즐케이스(30)의 내측벽(32)과 외측벽(34), 그리고 상기 내측벽과 외측벽 사이에서 케이스저면(40)에 성형되는 내측 격벽(44)에 의하여 이루어질 수 있도록 구성하고 있다.

그러나 이와 같은 내측벽(32)과 외측벽(34), 그리고 격벽(44)의 구성은 예시적인 것에 불과하다. 이와 같이 복수개의 벽을 구성하는 것에 의하여, 중심부분의 가열부(20)로 공급되는 물을 지그재그 경로를 가질 수 있도록 하는 구성에는 다른 많은 변형이 가능함은 당연하다.

예를 들면, 중심부분의 가열부(20)로 공급되는 물이, 상하 방향의 지그재그 경로를 가질 수 있도록 구성하기 위하여, 상기와 같은 내측벽 및 외측벽 그리고 격벽은, 어떠한 부분에 성형하는 것도 가능함은 물론이다. 예를 들면 상기 내측벽 및 외측벽을, 전부 케이스저면(42)에 성형하거나, 노즐케이스(30)의 외측부분에 일체로 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 히터가 설치되어 있는 중심부분의 가열부(20)로 공급되는 물이, 상하방향의 지그재그 경로를 가질 수 있도록 구성하는 것을 본 발명의 요지로 하고 있다. 이와 같은 본 발명의 기술적 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다. 특히, 물이 경로를 상하방향으로 지그재그 경로를 가지도록 구성하기 위한 내측벽 및 외측벽 그리고 격벽 등에 대해서는 상술한 바와 같이 많은 변형이 가능할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 장점이 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명에 의하여, 중심부분의 히터(20) 내부로 공급되는 물의 경로는 외측에서 중심부분으로 공급될 때, 상하 방향으로 지그재그 형태의 경로를 가지게 된다. 따라서 히터에서 발생하는 열은, 지그재그 공급경로를 따르는 물에 의하여 충분하게 흡수되기 때문에, 열손상의 최소화하게 된다. 즉, 히터(20)까지 공급되는 경로 상에서, 물은 이미 상온 이상으로 가열되어 있는 상태이기 때문에 히터(52)에 의한 가열시 가장 효율적으로 기화시킬 수 있게 되는 것이다.

또한 공급되는 물이 히터에서 발생하여 외측으로 전도되는 열량을 충분하게 흡수하는 것에 의하여, 실제로 가습기의 케이스(40)를 포함하여 외부로 전도되는 열량을 최소화할 수 있기 때문에, 불필요하게 가습기의 외부케이스가 고온상태로 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있게 되어, 제품의 신뢰성을 충분하게 확보할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 가습기의 내부에서 하단부 일측에 마련되어 물이 공급되는 가열부와;

   상기 가열부의 중심부분에 설치되어, 공급되는 물을 가열하는 가열수단;

   상기 가열수단에 의하여 가열된 수증기를 실내로 안내할 수 있도록, 상기 가열수단의 외측에서 상부로 설치되는 노즐케이스; 그리고

   상기 가열부로 공급되는 물이 중심부분의 가열수단에 공급될 때, 교대로 그 상단부 및 하단부를 경유하도록 상기 히터의 외측에 설치되는 다수개의 격벽부재을 포함하여 구성되어;

   상기 가열수단 주위로 공급되는 물이, 상기 격벽부재에 의하여 상하방향의 지그재그 경로를 따라 공급되는 것을 특징으로 하는 가열식 가습기의 가열부구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 격벽부재는;

   상기 노즐케이스의 하단부를 형성하는 내측벽과;

   상기 내측벽과 일정 간격을 두고, 외측에서 노즐케이스와 일체로 성형되는 외측벽; 그리고

   상기 내측벽과 외측벽의 사이에서, 가열부의 케이스저면에서 상부로 성형되는 내측 격벽을 포함하여 구성되고;

   공급되는 물은, 외측벽의 하단부와, 내측 격벽의 상단부, 그리고 내측벽의 하단부를 순차적으로 경유하여 가열수단으로 공급되는 것을 특징으로 하는 가습기의 가열부구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 격벽부재는;

   상기 노즐케이스의 하단부와, 상기 하단부의 외측부분에서 일정 간격을 가지고 설치되는 다수개의 격벽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가습기의 가열부구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 격벽부재는;

   상기 가열부를 형성하는 케이스저면에서 상부로 성형되는 다수개의 격벽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가습기의 가열부구조.