KR20140010528A - 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기 - Google Patents

광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기 Download PDF

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KR20140010528A
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Abstract

본 발명은 도광판을 구비한 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기는, 일정량의 물을 담을 수 있는 가습 수조, 상기 가습 수조의 물을 기화시키는 진동자 및 상기 가습 수조와 대응되는 위치에서 가습할 물을 저장하는 저장 수조 및 기화된 물이 빠져 나가도록 하는 분무안내홀을 구비한 가습기에 있어서, 상기 저장 수조 내의 특정 위치에서 광원으로부터 발산되는 빛을 상기 가습 수조와 저장 수조 내의 물 또는 상기 기화된 물에 균일하게 조사하는 광 균일 조사장치를 포함하는 가습기를 제공함으로써, 소비전력이 적어 유지비가 절감되고, 가습 수조와 저장 수조 내의 물과 기화된 물을 균일하게 살균함으로써 살균효과를 극대화시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기{Humidifier with sterilizing device using light equally irradiating device}
본 발명은 가습기에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 도광판을 구비한 광 균일 조사장치에서 방출되는 자외선(UV)을 이용하여 가습기 내부의 물과 기화된 물을 살균하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기에 관한 것이다.
일반적으로 겨울철과 같은 건조기에는 인위적으로 습기를 발생시키는 가습기가 많이 사용되고 있다. 이러한 가습기는 그 가습 방식에 따라 가열식 가습기, 초음파 가습기, 상기 양자를 혼합한 복합식 가습기로 나누어진다.
상기 가열식 가습기는 가습 수조 내의 물을 가열하여 기화된 물을 자연 분무시키는 것으로, 히터나 전극봉을 이용하여 가습 수조 내의 물을 가열함으로써, 물속의 세균을 살균할 수 있으나 증기로 가습하기 때문에 가습량이 적다는 단점이 있고, 가열식 가습기라 하더라도 가습 수조 내의 물을 섭씨 100℃로 끓여서 기화된 물로 만드는 것이 아니기 때문에 완벽한 살균효과를 기대하기가 어렵고, 전력 소모량이 많다는 문제점이 있었다.
가정 또는 레스토랑 등 샐러드바에서 신선한 채소 등에 안개를 분무하기 위해 사용하는 상기 초음파 가습기는 가습 수조 내의 물을 초음파로 진동시켜 미세화된 물입자를 분무시키는 것으로, 분무되는 가습량은 많으나 수조 내의 물이 살균처리되지 않는다는 단점이 있다. 이와 같이 살균효과가 전혀 없는 가습기를 사용하면 물속에서 서식하는 각종 세균들이 물 입자를 타고 인체의 폐포속으로 깊숙이 전달되어 폐렴을 발생시키거나 알레르기성 질환을 일으킬 수 있다는 문제점이 있었다.
또한, 최근에는 가정에서 가습기의 내부를 청소하기 위해 가습기 살균제를 사용함으로써, 원인 불명의 폐 손상을 일으켜 사람이 사망하는 사고가 일어나 사회문제가 되었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 가습 수조에 자외선 수은램프가 내장된 가습기가 고안되어 왔으나, 가습 수조의 내벽면에 단순히 자외선 수은램프를 설치한 것으로, 가습 수조 내의 물 또는 기화된 물입자가 자외선 수은램프의 근방에서만 살균처리가 되기 때문에 충분한 살균이 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.
또한, 가습 수조 내의 물을 고르게 살균하기 위해서는 자외선 수은램프를 다수 장착하고자 하는 경우 자외선 수은램프의 크기 때문에 가습기 전체의 크기가 커지며, 자외선 수은램프를 발광시키기 위해서는 전력의 소모가 크므로 장시간 사용하기에는 문제점이 있었다.
또한, 가습 수조 내의 자외선 램프에 의해 살균처리된 물입자가 분무안내홀을 따라 이동하여 탈출할 때, 다시 오염되는 일이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도광판을 구비한 광 균일 조사장치에서 방출되는 자외선(UV)을 이용하여 가습기 내부에 고여 있는 물을 살균처리하거나, 또는 기화된 물이 일정 길이의 통로를 통해 탈출하는 동안 살균처리 되는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 도광판을 구비한 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기는, 일정량의 물을 담을 수 있는 가습 수조, 상기 가습 수조의 물을 기화시키는 진동자 및 상기 가습 수조와 대응되는 위치에서 가습할 물을 저장하는 저장 수조를 구비한 가습기에 있어서, 상기 저장 수조 내의 특정 위치에서 상기 도광판을 구비한 광 균일 조사장치로부터 발산되는 자외선을 상기 가습 수조나 저장 수조 내의 물에 균일하게 조사, 또는 기화된 물이 일정 길이의 통로를 통해 탈출하는 동안 균일하게 조사하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판을 구비한 광 균일 조사장치를 이용하기 때문에 저전력으로 넓은 면적을 균일하게 조사할 수 있어 전력소모가 적어 유지비가 절감되며, 또는 기화된 물이 대기 중으로 탈출하기 전까지 골고루 균일하게 살균되도록 함으로써 살균효과를 극대화시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균수단을 구비한 가습기의 구성을 간략하게 보인 측단면도.
도 2는 저장 수조의 물주입구 부분과 하부몸체와의 결합도 이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 균일 조사장치를 이용한 살균 과정을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 착탈 가능한 살균수단을 구비한 가습기의 구성을 간략하게 보인 측단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예로 가이드홈이 형성된 분무안내홀에 광 균일 조사장치를 설치한 경우의 측단면도 이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에서 광 균일 조사장치와 분무안내홀과의 장착관계를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예로 걸림부가 형성되어 있는 광 균일 조사장치를 분무안내홀에 설치한 경우의 측단면도 이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에서 광 균일 조사장치와 분무안내홀과의 장착관계를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 균일 조사장치를 구비한 가습기의 구성을 간략하게 보인 측단면도이고, 도 2는 저장 수조(130)의 물주입구(141)와 하부 몸체(121)와의 결합도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 균일 조사장치를 이용한 살균 과정을 보인 예시도이다.
도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명을 적용하기 위한 가습기(100)는, 일정량의 물을 담을 수 있는 가습 수조(110), 상기 가습 수조(110)의 물을 기화시키는 진동자(120), 분무에 사용될 물이 저장되는 저장 수조(130), 및 상기 저장 수조(130) 내의 특정 위치에서 자외선(UV) 광원으로부터 발산되는 빛을 상기 가습 수조(110)와 저장 수조(130) 내의 물에 균일하게 조사하는 광 균일 조사장치(160)를 포함한다.
상기 저장 수조(130)는 상기 진동자(120)에 의해 기화된 물이 외부로 분출될 수 있도록 내부를 관통하는 분무안내홀(131)이 형성되고, 외부로 분출되는 기화된 물의 방향을 설정하는 분출덮개(132)를 구비한다.
상기 저장 수조(130)의 밑면에는 상기 저장 수조(130)에 물을 채워넣을 수 있는 외주면이 톱니형상을 가지는 물주입구(141)가 형성되어 있고, 상기 물주입구(141)를 통해 물이 쏟아지지 않도록 내주면이 톱니형상을 가지는 마개(142)가 상기 물주입구(141)를 막고 있다. 상기 물주입구(141)와 상기 마개(142)는 트위스트(twist) 결합되어 있다. 보통은 눌려지지 않은 상태에서는 상기 저장 수조(130)의 물을 외부로 유출시키지 않고, 상기 저장 수조(130)가 하부몸체(121)에 결합되어 코크(144)가 눌려지는 경우에만, 상기 저장 수조(130)로부터 상기 가습수조(110)로 물을 흘려보낸다. 상기 가습수조(110)로 보내진 물은 상기 진동자(120)의 상부로 이동하며, 상기 진동자(120) 주변의 물은 상기 진동자(120)에 의해 기화되고, 기화된 물은 상기 분무안내홀(131)을 따라 기화의 토출방향이 설정되어 있는 분출덮개(132)를 통해 밖으로 배출된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 균일 조사장치(160)를 이용한 살균 과정을 보인 예시도이다.
상기 광 균일 조사장치(160)에 있어서 광원부(145)와 도광판(150)의 사이는 물이나 기화된 물로 인한 손상을 방지하기 위해 밀봉처리를 실시한다.
상기 광 균일 조사장치(160)는 자외선을 방출하는 상기 광원부(145)와, 상기 광원부(145)로부터 방출되는 자외선이 입사되어 대상체에 조사되도록 자외선을 도광시키는 상기 도광판(150)을 포함하여 구성한다.
상기 광원부(145)는 자외선을 방출하는 자외선 광원(140)과, 상기 광원(140)이 일정 깊이까지 설치되고, 상기 광원(140)으로부터 방출된 자외선이 외부로 소실되는 것을 방지함과 동시에 자외선을 상기 도광판(150)의 입사면으로 반사시키는 반사판(143)을 포함하여 구성된다.
상기 자외선 광원(140)은 점광원 형태의 UV 엘이디(LED) 또는 선광원 형태의 UV 램프(lamp)로 사용될 수 있으며, 점광원 형태인 경우에는 적어도 하나 이상의 갯수로 이격되어 배치될 수도 있다.
도 1 및 도 3을 참조하여 살균처리되는 과정을 설명하면, 상기 저장 수조(130) 내에 위치하는 상기 광 균일 조사장치(160)는 단일 또는 복수의 상기 자외선 광원(140)에서 발산되는 자외선을 상기 가습 수조(110)로 조사함과 동시에 상기 저장 수조(130) 내에 저장되어 있는 물로 조사한다.
이에 따라, 상기 가습 수조(110) 및 상기 저장 수조(130) 내의 물은 자외선에 의하여 살균된다.
이때, 상기 광 균일 조사장치(160)에 사용되는 상기 도광판(150)은 양면의 활용이 가능한 무인쇄 도광판을 사용하는데, 자외선의 투과율이 높은 고투명 실리콘 수지, 우레탄, 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET), 폴리메틸 메타크릴산(Polymethyl methacrylate, PMMA), 납유리, 소다라임 유리(soda lime glass), 붕규산 유리(borosilicate glass) 및 석영으로 이루어지며, 균일한 자외선 조사를 위한 도광 패턴은 사출성형, 스템프 성형, 레이저 성형, 브이 커트(V-cut) 성형, 압출성형, 에칭(etching), 샌드블라스팅(sand blasting), 스탬핑(stamping) 중 적어도 어느 하나의 공법으로 형성한다.
또한, 상기 광 균일 조사장치(160)는 제조자에 의해 중공형상 또는 직사각형형상 등 다양한 형태로 가공하여 설치할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예로, 광 균일 조사장치(260)는 제1 실시예의 구조와 동일하고, 저장 수조(230)에 상기 광 균일 조사장치(260)를 삽입하여 체결할 수 있도록 상기 저장 수조(230)에 상기 광 균일 조사장치(260)를 외부에서 삽입할 수 있도록 일정 깊이의 삽입부가 형성된 가습기(200)를 나타내고 있다. 본 발명에서는 상기 광 균일 조사장치(260)를 상기 저장 수조(230)의 상부(세로방향)에서 삽입하는 구조이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 상기 저장 수조(230)의 측면(가로방향)에서 삽입하는 구조로도 형성할 수도 있을 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 광 균일 조사장치(260)는 착탈 가능한 구조를 가지고, 상기 광 균일 조사장치(260)와 상기 저장 수조(230)에 형성된 상기 삽입부는 서로 트위스트(twist) 결합한 후, 상기 광 균일 조사장치(260)의 보호를 위해 덮개(252)를 눌러 덮는다. 기화된 물이 가습기(200) 밖으로 빠져나가는 과정에 대해서는 이미 설명한 바와 같으므로, 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예로 가이드홈이 형성된 분무안내홀에 광 균일 조사장치를 설치한 경우의 측단면도 이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에서 광 균일 조사장치와 분무안내홀과의 장착관계를 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 기화된 물이 분무안내홀(331)을 따라 이동하여 탈출하는 경우에, 광 균일 조사장치(360)의 도광판(350)의 전면과 후면을 타고 상승하면서 살균되기 때문에 기화된 물이 공기 중에 노출되어 다시 감염되는 것을 지연시킬 수 있다. 이는 사용자에게 진동자(320)에 의해 기화된 물이 일정 길이를 가지는 상기 분무안내홀(331)을 따라 이동하는 사이에 충분한 살균소독 과정을 거치게 되어 사용자에게 더욱 깨끗한 수증기를 제공하게 되는 것이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 상기 광 균일 조사장치(360)는 상기 분무안내홀(331)의 벽면에 마주보도록 형성되고 일정한 길이와 일정한 깊이를 가지는 한쌍의 가이드홈(361)을 통해 밀어 넣어 상기 광 균일 조사장치(360)를 상기 분무안내홀(331)의 내부에 장착할 수 있다. 상기 가이드홈(361)은 상기 분무안내홀(331)의 하단부로부터 일정 높이까지 형성되고, 이로 인하여 상기 광 균일 조사장치(360)의 삽입을 저지하는 걸림턱이 자연스럽게 상기 분무안내홀(331)의 하단부에 형성하게 된다.
이때, 상기 광 균일 조사장치(360)의 도광판(350)의 상하길이는 상기 분무안내홀(331)의 길이와 같도록 하는 것이 가장 이상적이다. 왜냐하면, 기화된 물이 상기 분무안내홀(331)에 설치된 상기 광 균일 조사장치(360)의 상기 도광판(350)의 앞뒤면을 타고 올라오면서 자외선에 충분하게 살균되기 때문이다. 따라서, 상기 광 균일 조사장치(360)의 길이는 상기 분무안내홀(331)의 상하 길이의 적어도 1/2 이상이 바람직하다.
도 5는 직사각형형상의 상기 광 균일 조사장치(360)를 사용하는 경우에 대해서 도시하였지만, 당업자라면 이에 한정하지 않고 다각형상, 중공형상 등과 같이 다양한 형상의 상기 광 균일 조사장치(360)의 사용도 가능하다. 상기 형상에 따라 상기 가이드홈(361) 대신 상기 분무안내홀(331)의 하단부에 걸림턱만 형성되어 있어도 장착이 가능하다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예로 걸림부가 형성되어 있는 광 균일 조사장치를 분무안내홀에 설치한 경우의 측단면도이고, 도 8은 본 발명의 제4 실시예에서 광 균일 조사장치와 분무안내홀과의 장착관계를 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 광 균일 조사장치(460)의 상단부에 걸림부(462)를 형성하고, 가이드홈(461a)을 짧게 형성하여 장착할 수 도 있다. 도 8에 상기 걸림부(462)의 확대도가 나타나 있다. 이때, 상기 가이드홈(461a)의 길이는 상기 걸림부(462)의 두께에 해당하는 깊이를 가진다.
또한, 본 발명의 도 5 및 도 7에서는 상기 광 균일 조사장치(360, 460)와 상기 분출덮개(332, 432)가 분리형인 경우에 한하여 설명하였으나, 당업자라면 이에 한정되는 것은 아니고, 일체형으로 하여 형성할 수도 있다.
본 발명에서의 상기 광 균일 조사부(460)의 작동을 도 8을 참조하여 간단하게 설명하면, 상기 광원부(445)의 걸림부(462)의 하면에 매설되어 형성된 전극(미도시)과, 상기 전극(미도시)에 마주보도록 상응하는 위치(가이드홈(461a))에 매설되어 형성된 또 다른 전극(미도시)에 하부몸체(421)로 부터의 전원이 공급되게 함으로써 상기 광 균일조사장치(460)가 작동한다. 이때 상기 가이드홈(461a)에 매설되어 형성된 전극에 전원을 공급하는 연결선은 상기 분무안내홀(431)의 벽면을 따라 매설되게 할 수도 있다. 당업자라면 전원을 연결시키는 방법은 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. 일예로, 무접점방식 등을 사용할 수도 있다.
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예들에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
100, 200, 300, 400 : 가습기
110, 210, 310, 410 : 가습 수조
120, 220, 320, 420 : 진동자
121, 221, 321, 421 : 하부 몸체
130, 230, 330, 430 : 저장 수조
131, 231, 331, 431 : 분무안내홀
132, 232, 332, 432 : 분출덮개
140, 240, 340, 440 : 자외선 광원
141 : 물 주입구
142 : 마개
143, 253, 343, 443 : 반사판
144 : 코크
145, 245, 345, 445 : 광원부
150, 250, 350, 450 : 도광판
152 : 덮개
160, 260, 360, 460 : 광 균일 조사장치
361, 461a : 가이드홈
462 : 걸림부

Claims (12)

  1. 일정량의 물을 담을 수 있는 가습 수조와,
    상기 가습 수조의 물을 기화시키는 진동자와,
    상기 가습 수조와 대응되는 위치에서 가습할 물을 저장하는 저장 수조와,
    기화된 물이 빠져 나가도록 하는 분무안내홀과,
    자외선(UV) 광원으로부터 발산되는 빛을 상기 가습 수조 내의 물과, 상기 저장 수조 내의 물 또는 상기 기화된 물에 균일하게 조사하는 광 균일 조사장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 균일 조사장치는 상기 분무안내홀에 위치하는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광 균일 조사장치는 상기 가습 수조 또는 상기 저장 수조의 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 광 균일 조사장치는 자외선을 방출하는 광원부와, 상기 광원부로부터 방출되는 자외선이 입사되어 대상체에 조사되도록 자외선을 도광시키는 도광판으로 구성된 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 도광판은 무인쇄 도광판인 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 도광판은 실리콘 수지, 우레탄, 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET), 폴리메틸 메타크릴산(Polymethyl methacrylate, PMMA), 납유리, 소다라임 유리(soda lime glass), 붕규산 유리(borosilicate glass), 석영 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 도광판에 사출성형, 스템프 성형, 레이저 성형, 브이 커트(V-cut) 성형, 압출성형, 에칭(etching), 샌드블라스팅(sand blasting), 스탬핑(stamping) 중 적어도 어느 하나의 공법을 적용하여 도광 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 저장 수조는 상기 광 균일 조사장치를 삽입하여 착탈시킬 수 있도록 일면에 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 삽입부는 상기 저장 수조에 일정 깊이로 형성되는 삽입홈과, 상기 삽입홈을 개폐시키는 덮개로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 균일 조사장치는 중공형상 또는 다각형상의 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  11. 제 4항에 있어서,
    상기 광 균일 조사장치의 도광판은 상기 분무안내홀의 1/2 이상에 걸쳐있는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 분무안내홀의 하부면에는 상기 광 균일 조사장치의 삽입을 저지하는 걸림턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 균일 조사장치를 이용한 살균수단을 구비한 가습기.
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