KR20140107774A - 살균 가습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 살균 가습기에 관한 것으로서, 내부에 물이 수용되는 수조와 기계실이 구비된 본체와, 상기 수조에 수용된 물을 수증기로 발생시키는 초음파 진동자와, 상기 수조에 수용된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부와, 상기 수조로부터 발생한 수증기를 상기 본체 외부로 배출 안내하는 가습 분무부와, 상기 초음파 진동자와 살균수 생성부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

살균 가습기{STERILIZING HUMIDIFIER}
본 발명은 살균 가습기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하나의 장치에 가습 발생부와 살균수 생성부를 설치하여, 살균수 생성을 통해 전기적, 화학적, 물리적 작용에 의해 강력한 산화력과 살균력을 가진 차아염소산을 생성하여 살균수를 가습하는 살균 가습기에 관한 것이다.
일반적으로, 가습기는 가정이나 사무실 등에 설치되어 공기 중의 습도를 적절히 맞추어 줄 수 있도록 된 것으로, 전열식, 원심식, 초음파 발생식 등 여러 종류가 있다.
전열식은 저장된 물을 히터로 가열하여 수증기를 발생시키므로 가열시간 만큼 시간지연이 발생되며, 원심식 가습기는 가습 효과는 빠르나 입자가 크기 때문에 끈적거리는 느낌이 발생되는 등의 문제점이 있다. 특히, 전열식 가습기는 물을 끓여 사용하므로 뜨거운 증기가 나와서 화상의 위험이 있을 뿐만 아니라 가습량이 풍부하지가 않아 소비전력이 높다는 문제점이 있다.
이에 반해, 초음파에 의한 가습기는 조작이 간단하고 가습 효과가 빠른 장점이 있다. 이러한 초음파 가습기는 수조에 저장된 물에 진동자의 진동에너지를 가해줌으로써, 물 입자를 분리해 내어 수증기 상태로 만들고, 이를 외부로 토출시켜 가습한다.
그런데, 수조에 오염된 물이 채워질 경우, 가습기 작동시 인체에 유해한 세균 등이 공기 중에 떠다녀 호흡기와 관련된 질환을 유발하는 문제점이 있었다. 이의 원인은 물에 발생하는 세균(황색표도상구균, 폐렴간균 등)에 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위해 가습기의 수조에 가습기 세정제를 추가하여 가습기를 사용하여 왔지만, 가습기 세정제에 함유된 살균 성분이 폐질환을 야기하는 원인으로 추정되어, 가습기의 사용을 꺼리는 경향이 있다.
따라서, 가습기의 세균 증식을 줄이기 위해서는 물을 끓여 사용하거나, 수돗물을 미리 받아 불순물을 가라앉힌 후 사용해야 하고 물통을 자주 씻어줘야 하는데, 세제의 사용 시 찌꺼기가 남게되어 세제의 사용도 어렵다.
이에, 본 출원인은 살균수를 발생시켜 수조의 내부를 살균함과 동시에 살균수를 이용하여 가습함으로써, 가습기의 세균 발생의 문제가 없고, 별도의 물통을 사용하지 않고 수조에 물을 직접 공급하므로 물통의 세척이 필요 없으며, 가습을 하지 않을 경우에는 수조에 피세척물을 넣고 피세척물을 세척할 수 있는 살균 가습기를 개발하기에 이르렀다.
한국등록실용신안 제20-0350148호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가습기의 세균 발생의 문제가 없고, 별도의 물통을 사용하지 않고 수조에 물을 직접 공급하므로 물통의 세척이 필요 없는 살균 가습기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가습을 하지 않을 경우에는 수조에 피세척물을 넣고 피세척물을 세척할 수 있는 살균 가습기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 살균 가습기는, 내부에 물이 수용되는 수조와 기계실이 구비된 본체와, 상기 수조에 수용된 물을 수증기로 발생시키는 초음파 진동자와, 상기 수조에 수용된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부와, 상기 수조로부터 발생한 수증기를 상기 본체 외부로 배출 안내하는 가습 분무부와, 상기 초음파 진동자와 살균수 생성부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 살균수 생성부는, 직류전원공급부와, 상기 직류전원공급부에 전기적으로 연결되어 수중 방전을 유도하는 양전극부 및 음전극부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 기계실에 마련된 회로기판으로 이루어지며, 상기 제어부로부터 발생하는 열을 방열하는 방열부와, 상기 방열부에서 발생된 열을 상기 수조로 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍팬으로부터 송풍되는 공기를 상기 수조로 안내하는 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수조의 수위를 감지하는 수위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 살균수를 발생시켜 수조의 내부를 살균함과 동시에 살균수를 이용하여 가습함으로써, 가습기의 세균 발생의 문제가 없고, 별도의 물통을 사용하지 않고 수조에 물을 직접 공급하므로 물통의 세척이 필요 없으며, 또한 가습을 하지 않을 경우에는 수조에 피세척물을 넣고 피세척물을 세척할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가습기의 사시도,
도 2는 도 1의 요부 파단 사시도,
도 3은 도 1의 종단면도,
도 4은 본 발명에 따른 가습기의 수증기와 공기의 흐름을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 살균 가습기가 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 살균 가습기(1)는 본체(11)와, 초음파 진동자(35)와, 살균수 생성부(41)와, 가습 분무부(33)와, 제어부(61)를 포함한다.
본체(11)는 상방이 개구된 속이 빈 통형상을 가지며, 본체(11)의 내부는 구획판(13)에 의해 상하로 구획되어 있다. 본체(11)의 상측에는 물이 수용되는 수조(15)가 형성되고, 본체(11)의 하측에는 제어부(61) 및 후술할 송풍팬(71) 등이 수용되는 기계실(17)이 형성되어 있다. 수조(15)를 형성하는 본체(11)의 일 영역은 수조(15) 내부를 외부에 육안으로 볼 수 있도록 투명의 재질로 이루어질 수 있다.
본체(11)의 전면에는 가습기(1)를 작동하기 위한 복수의 조작버튼(19)이 구비되어 있다.
본체(11)의 상측 개구에는 수조(15)를 개폐하는 뚜껑(31)이 착탈된다.
뚜껑(31)의 일측에는 수조(15)로부터 발생하는 수증기를 본체(11) 외부로 배출 안내하는 가습 분무부(33)가 형성되어 있다. 본 실시예에서는 가습 분무부(33)로서 복수의 분무공이 뚜껑(31)의 판면에 관통 형성되어 있으며, 각 분무공은 수조(15)와 연통한다. 여기서, 분무공은 장공, 원형, 타원형의 단면형상으로 형성된다.
초음파 진동자(35)는 수조(15)에 수용된 물을 수증기로 발생시키는 역할을 한다. 초음파 진동자(35)는 수조(15)에 수용된 물과 직접 접촉하도록 구획판(13)에 지지되며, 제어부(61)의 작동 신호에 의해 초음파 진동자(35)가 작동을 하면, 수조(15)에 수용된 물을 초음파 진동자(35)의 진동에 의해 무화 상태의 증기로 발생시킨다.
살균수 생성부(41)는 수조(15)에 수용된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하는 역할을 한다. 살균수 생성부(41)는 직류전원공급부(43)와, 양전극부(45) 및 음전극부(47)를 포함한다.
직류전원공급부(43)는 본체(11)의 기계실(17)에 수용되어, 양전극부(45) 및 음전극부(47)에 전원을 제공한다. 여기서, 직류전원공급부(43)는 AC/DC컨버터를 사용하는 것으로, 처리용량에 따라 12∼24V의 저전압을 공급함이 바람직하다.
양전극부(45) 및 음전극부(47)는 전극 셀(49)을 사이에 두고 대향 배치되며, 직류전원공급부(43)에 전기적으로 연결되어 수중 방전을 유도한다. 양전극부(45)와 음전극부(47)는 통상적으로 널리 사용되는 백금 전극이 적용되는 것이 보다 효과적이다.
양전극부(45) 및 음전극부(47)는 전극고정볼트(51)에 의해 구획판(13)에 지지됨과 동시에, 전극고정볼트(51)에 의해 직류전원공급부(43)로부터 제공되는 전원은 각 전극부(45,47)에 공급된다.
또한, 수조(15) 가까이에 위치한 음전극부(47)의 상부에는 전극 덮개(53)가 장착된다.
한편, 전극 셀(49)은 양전극부(45)와 음전극부(47) 사이에 개재되어, 양전극부(45)와 음전극부(47)가 서로 접촉하지 않도록 전극 간격을 조절하며, 이러한 전극 셀(49)의 재질은 전기가 통하지 않는 실리콘 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 도시되어 있지 않지만, 살균수 생성부(41)에는 램프를 구비하고, 램프는 회로기판을 통해 전극단자에 전원선을 통해 연결될 수 있다. 이러한 램프는 살균수 생성부(41)에서 살균수를 발생시킬 때, 그 살균수 생성 상태가 외부에서 쉽게 식별할 수 있도록 발광동작을 하게 된다
이하에서는 살균수 생성부(41)의 살균수 생성에 대해 간략히 설명하기로 한다.
살균수 생성부(41)는 양전극부(45) 및 음전극부(47)에 의해 산화력과 살균력을 가진 차아염소산을 생성한다.
차아염소산의 생성을 화학식으로 표시하면 아래의 〔식 1〕 및 〔식 2〕와 같다.
〔식 1〕
2Cl- → Cl2 + 2e-
〔식 2〕
Cl2 + H2O → HOCl + Cl- + H-
상기와 같이 발생되는 살균수는 수조(15) 내의 가습용수(H2O)는 수소(H)와 산소(O)의 이온상태로 분해되고, 이에 따라 상기의 수소(H)와 산소(O)의 이온상태는 이온 클러스터 형태의 수많은 미세 기포로 수중 확산된다.
이 때, 상기의 산소원자(O)는 다른 산소원자와 결합하여 안정화되려는 성질을 띠므로 결합을 통해 산소분자(O2)가 되며, 상기 수소원자(H)는 음이온전자와 분리되어 H+가 되고, 이와 동시에 상기의 산소분자(O2)는 주위의 음이온 전자를 받아들여 산소 음이온과 일부는 "O3"로 바뀐다.
그리고, 상기와 같은 전기 화학적 해리상태는 일반적으로 대기상태에서 약 2∼5시간, 밀폐된 공간에서는 약 48시간 이내에 다시 환원되며, 물의 상태는 약 7.4pH의 약알카리성을 띠게 된다.
따라서, 상기에서 생성된 수소 양이온(H+) 및 산소 음이온(O2 -)은 주위에 있는 물분자(H2O)와 반응하여 수산기(OH-)와 음이온 등 여러가지 산소계활성종 이온들(O-, O2, O3, HO2, H2O2, OH)을 클러스터 형태로 생성한다.
이 때, 상기 산소계활성종 이온들과 함께 생성되는 과산화수소(H2O2)는 수면 위로 증발하며, 상기 수산기(OH-)는 수조(15) 내의 가습용수에 포함되는 세균류에 붙어 이를 분해 및 제거하는 작용을 하게 되는 것이다.
더불어, 분자 성질상 매우 불안정한 상태인 수산기(OH- ; Hydroxyl Radical)
는 세균류의 세포막에 있는 양이온을 빼앗아 물(H2O)로 다시 환원되며, 이 때 세포막에서 양이온을 제거당한 세균들은 세포막이 파괴되면서 비활성화 상태의 무해 물질로 만들어지며, 이와 함께 발생하는 산소계활성종의 하나인 오존(O3)의 반응으로 가습용수에 포함되는 곰팡이와 이끼류 등의 조류까지 함께 처리할 수 있게 되는 것이다.
즉, 살균수 생성부(41)를 통해 수조(15) 내에서 차아염소산이 발생되고, 상기 차아염소산은 수조(15) 내의 가습용수에서 세균, 박테리아, 독극물, 중금속 등 각종 유해한 유무물질을 살균 및 소독하는 역할을 하게 되는 것이다.
따라서, 상기와 같이 수조(15) 내에서 차아염소산에 의해 살균 및 소독된 가습용수는 초음파 진동자(35)의 진동동작으로부터 분무관을 통해 실내로 분무되는 무화 상태의 수증기로 그 분무가 이루어지며, 이 수증기에는 인체에 나쁜 영향을 주는 유해요소들이 모두 제거된 상태로 그 분무가 이루어지게 된다.
한편, 본 발명에 따른 살균 가습기(1)의 제어부(61)는 조작버튼(19)의 조작에 의해 초음파 진동자(35)와 살균수 생성부(41)의 작동을 제어한다. 제어부(61)는 초음파 진동자(35)와 살균수 생성부(41)의 작동을 제어하기 위한 회로기판으로 이루어지며, 제어부(61)는 본체(11)의 기계실(17)에 마련된다.
여기서, 제어부(61)는 살균수 생성부(41)와 초음파 진동자(35)가 가습기(1)의 최초 동작 시 5분 동안 함께 동작하도록 제어할 수 있다. 이에, 최초의 5분 동안 살균수 생성부(41)의 동작 후, 자동으로 동작이 정지하는데, 이는 살균수의 농도 조절을 하기 위함이다.
또한, 제어부(61)는 조작버튼(19)의 조작에 의해 송풍팬(71)의 작동을 제어한다.
여기서, 제어부(61)는 본 발명에 따른 살균 가습기(1)가 가습 또는 살균을 선택적으로 행하도록 초음파 진동자(35)만을 작동시키거나 살균수 생성부(41)만을 작동시킬 수 있으며, 아니면 가습과 살균을 동시에 행하도록 초음파 진동자(35)와 살균수 생성부(41)를 동시에 작동시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 살균 가습기(1)는, 회로기판으로 이루어진 제어부(61)에 접촉하며 제어부(61)로부터 발생하는 열을 기계실(17)로 방열하는 방열부(65)와, 방열부(65)에서 발생된 열을 수조(15)로 송풍하는 송풍팬(71)과, 송풍팬(71)으로부터 송풍되는 공기를 수조(15)로 안내하는 덕트(73)를 더 포함한다.
덕트(73)는 기계실(17)과 수조(15)를 연통하도록 본체(11)의 측벽을 따라 기립 설치되어 있다.
이에, 송풍기가 작동하면, 도 4에 도시된 바와 같이 본체(11)의 기계실(17) 바닥에 관통 형성된 공기 유입구(21)를 통해 외부의 공기가 기계실(17)로 유입되고, 기계실(17)로 유입된 외부의 공기는 방열부(65)를 냉각하며 덕트(73)를 통해 수조(15)의 상측으로 송풍되며, 수조(15)의 상측으로 송풍된 공기에 의해 수조(15)에서 발생한 수증기는 가습 분무부(33)를 통해 원활하게 본체(11) 외부로 배출된다.
여기서, 미설명된 참조부호 23은 수위센서이며, 수위센서(23)는 수조(15)에 설치되어 수조(15)의 수위를 감지한다. 제어부(61)는 수위센서(23)의 감지된 신호에 의해 수위가 하한치에 도달한 경우, 도시되어 있지 않지만 경고등(미도시)을 점등하거나 경보음(미도시)을 발생할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 살균 가습기(1)의 바람직한 작동 예를 설명하면 다음과 같다. 설명에 앞서, 본 발명에 따른 살균 가습기(1)의 작동 과정은 하기의 실시예에 한정되지 않음을 미리 밝혀둔다.
가습기(1)에 외부로부터 전원을 인가한 후, 수조(15)에 물을 넣고, 살균 가습을 하도록 조작버튼(19)을 누르면 살균 가습이 시작된다.
살균 가습은 최초 동작과 동시에 살균이 진행되고, 송풍팬(71)이 동작하여 회로기판을 냉각하며 덕트(73)를 통해 수조(15)로 공기를 유입한다.
최초 동작 30초 후, 초음파 진동자(35)가 작동하여 살균수 생성부(41)에 의해 살균된 수조(15)의 물을 무화시키며 수증기를 발생하고, 무화된 수증기는 덕트(73)를 통해 수조(15)로 유입된 공기에 의해 가습 분무부(33)를 통해 본체(11) 외부로 배출된다.
그리고, 5분 후, 살균수 생성부(41)의 작동이 자동 정지되고, 살균 가습은 수조(15)의 물이 수위센서(23)의 하한치 도달할 때까지 계속 진행되고, 수조(15)의 물이 하한치에 도달하면 수위센서(23)의 감지신호에 의해 제어부(61)는 가습기(1)로의 전원 공급을 차단하여 가습이 종료된다.
여기서, 살균수 생성부(41)와 초음파 진동자(35)는 시간 차를 두고 작동하지 않고, 제어부(61)의 제어에 의해 동시에 작동되거나, 아니면 살균수 생성부(41)만 작동하거나, 아니면 초음파 진동자(35)만 작동할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 살균수를 발생시켜 수조의 내부를 살균함과 동시에 살균수를 이용하여 가습함으로써, 가습기의 세균 발생의 문제가 없고, 별도의 물통을 사용하지 않고 수조에 물을 직접 공급하므로 물통의 세척이 필요 없게 된다.
또한, 가습을 하지 않을 경우에는, 수조에 피세척물을 넣고 피세척물을 세척할 수 있게 된다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 살균 가습 기 11 : 본체
15 : 수조 17 : 기계실
23 : 수위센서 31 : 뚜껑
33 : 가습 분무부 35 : 초음파 진동자
41 : 살균수 생성부 43 : 직류전원공급부
45 : 양전극부 47 : 음전극부
53 : 전극 덮개 61 : 제어부
65 : 방열부 71 : 송풍팬
73 : 덕트

Claims (4)

  1. 내부에 물이 수용되는 수조와 기계실이 구비된 본체와,
    상기 수조에 수용된 물을 수증기로 발생시키는 초음파 진동자와,
    상기 수조에 수용된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부와,
    상기 수조로부터 발생한 수증기를 상기 본체 외부로 배출 안내하는 가습 분무부와,
    상기 초음파 진동자와 살균수 생성부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 가습기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 살균수 생성부는,
    직류전원공급부와,
    상기 직류전원공급부에 전기적으로 연결되어 수중 방전을 유도하는 양전극부 및 음전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 가습기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기계실에 마련된 회로기판으로 이루어지며,
    상기 제어부로부터 발생하는 열을 방열하는 방열부와,
    상기 방열부에서 발생된 열을 상기 수조로 송풍하는 송풍팬과,
    상기 송풍팬으로부터 송풍되는 공기를 상기 수조로 안내하는 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 가습기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수조의 수위를 감지하는 수위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 가습기.
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