KR20160132502A - 가습 장치 - Google Patents

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KR20160132502A
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air flow
air
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KR1020167031638A
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마크 조셉 스테니포스
대니얼 제임스 비비스
쥬드 폴 풀렌
Original Assignee
다이슨 테크놀러지 리미티드
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Abstract

가습 장치는, 물 저장부를 규정하는 하우징, 및 물 저장부에 물을 공급하기 위해 하우징에 설치되는 물 탱크를 포함한다. 저장부에 저장되어 있는 물 위로 공기 유동이 전달되어 가습 장치에서 배출된다. 저장부에 저장되어 있는 물은 자외선으로 조사되고(irradiated) 트랜스듀서에 의해 무화되어(atomized) 저장부 위를 지나가는 공기 유동을 습하게 만든다. 저장부에 들어가는 물의 유동은 자외선 발생기에 인접하여, 바람직하게는 그를 따라 안내된다.

Description

가습 장치{HUMIDIFYING APPARATUS}
본 발명은 가습 장치에 관한 것이다. 바람직한 실시 형태에서, 본 발명은 습한 공기 유동 및 이 습한 공기를 방, 사무실 등과 같은 가정 환경 내에 분산시키기 위한 공기 유동을 발생시키기 위한 가습 장치를 제공한다.
가정용 가습 장치는 일반적으로, 물 저장을 위한 물 탱크를 포함하는 케이싱 및 이 케이싱의 공기 덕트를 통해 공기 유동을 발생시키기 위한 팬을 갖는 휴대용 기구의 형태로 되어 있다. 저장되어 있는 물은 보통 중력 하에서 무화(atomizing) 장치에 전달되는데, 이 장치는 받은 물로부터 수적을 생성하기 위한 것이다. 이 장치는 가열기 또는 트랜스듀서와 같은 고 진동수 진동 장치의 형태일 수 있다. 수적은 공기 덕트를 통과하는 공기 유동에 들어가며, 그 결과 미스트(mist)가 주변 환경으로 배출된다. 상기 기구는 주변 환경 내 공기의 상대 습도를 검출하기 위한 센서를 포함할수 있다. 이 센서는 검출된 상대 습도를 나타내는 신호를 구동 회로에 출력하고, 이 구동 회로는 주변 환경내 공기의 상대 습도를 원하는 수준 근처로 유지하기 위해 트랜스듀서를 제어하게 된다. 일반적으로, 검출된 상대 습도가 원하는 수준 보다 대략 5% 더 높으면 트랜스듀서의 작동은 멈추게 되고, 검출된 상대 습도가 원하는 수준 보다 대략 5% 더 낮으면 재시동된다.
무화 장치에 전달되는 물을 살균하기 위해 자외선(UV) 램프 또는 다른 UV선 발생기를 제공하는 것이 알려져 있다. 예컨대, US 5,859,952 에는, 탱크에서 공급되는 물이 파이프에 의해 초음파 무화기를 내장하는 챔버에 전달되기 전에 살균 챔버를 통과하게 되는 가습기가 기재되어 있다. 살균 챔버는 UV 투과성 창을 가지며, 이 창 밑에 UV 램프가 위치되어, 살균 챔버를 통과하는 물을 조사하게 된다. US 7,540,474 에는, 물 탱크가 물을 그 탱크의 출구에 전달하기 위한 UV 투과성 관을 포함하고 이 탱크가 장착되는 본체가 UV 램프(물이 관을 통과하여 출구로 갈 때 그 물을 조사하게 됨)를 포함하는 가습기가 기재되어 있다.
제 1 양태에서, 본 발명은 습한 공기 유동을 발생시키기 위한 방법을 제공하는데, 이 방법은,
저장부에 저장되어 있는 물을 자외선으로 조사하는(irradiating) 단계;
상기 저장부에 저장되어 있는 물 위로 공기 유동을 전달하는 단계; 및
상기 저장부에 저장되어 있는 물을 무화(atomizing)시켜 상기 공기 유동을 습하게 만드는 단계를 포함하고,
상기 저장부에 저장되어 있는 물은, 그 저장부에 저장되어 있는 물의 무화 전에, 저장부에 저장되어 있는 물의 조사 중에 소정의 기간 동안 교반된다.
본 발명에 따른 가습 장치는 공통의 저장부에 저장되어 있는 물을 조사 및 무화시키기 때문에 컴팩트한 외관을 가질 수 있다. 저장되어 있는 물의 무화가 개시되기 전에 그 저장되어 있는 물 속의 박테리아의 수를 줄이기 위해, 저장되어 있는 물을 UV 선으로 조사하는 것과, 저장부 위로 전달되는 공기 유동을 습하게 만들기 위해 그 저장되어 있는 물의 무화를 개시하는 것 사이에는 지연이 있다. 저장되어 있는 물의 무화 전에 조사가 수행되는 기간 동안에, 저장부에 저장되어 있는 물이 교반되어 저장부 내에서 물의 유동 또는 스월(swirl)을 발생시키고, 이에 의해 물이 저장부 안으로 방출되는 UV선을 통과해 전달된다. 이리하여, 저장되어 있는 물의 무화 전에 UV선으로 조사되는 저장되어 있는 물의 양이 증가될 수 있고, 그래서 저장부에 저장되어 있는 물 속의 박테리아 수의 감소율이 증가될 수 있다.
저장되어 있는 물의 무화 개시 전에 그 저장되어 있는 물이 UV선으로 조사되는 기간은 저장부의 부피 및 저장되어 있는 물 속에 있는 박테리아 수의 소망하는 감소에 달려 있다. 예컨대, 이 기간은, 저장부에 저장될 수 있는 최대량의 물 속에 있는 박테리아의 수를 적절히 감소시키기 위해 10 ∼ 300 초일 수 있다. 상기 기간은 가습 장치가 이전에 작동된 후로 경과된 시간에 따라 감소될 수 있다. 물은 바람직하게는 탱크로부터 저장부에 공급되며, 그 탱크는 저장부가 위치되는 하우징 또는 기부에 제거가능하게 설치된다. 물 탱크와 하우징은 함께 가습 장치의 몸체를 제공할 수 있다. 물이 무화 전에 조사되는 기간은, 물 탱크가 예컨대 보충을 위해 하우징에서 제거되면 자동적으로 최대값으로 설정될 수 있다.
하우징으로부터 물 탱크의 제거는 그 하우징에 위치되는 근접 센서로 검출될 수 있고, 이 센서는 하우징 상에의 물 탱크의 존재 여부를 검출하기 위해 물 탱크에 위치되는 자석 또는 다른 요소와 상호 작용하게 된다. 저장되어 있는 물의 교반 및 조사는 물 탱크가 하우징에서 제거되면 바람직하게 모두 중단된다.
저장되어 있는 물의 무화 및 조사는 또한 저장부 내에 있는 물의 양에 따라 중단될 수 있다. 예컨대, 저장부 내에 있는 물의 낮은 수위를 나타내는 신호를 출력하는 수위 검출기가 저장부 안에 위치될 수 있고, 그 신호에 응하여 상기 저장되어 있는 물의 무화 및 조사가 중단된다.
상기 저장부에 저장되어 있는 물의 무화는, 저장부에 전달되는 공기 유동의 습도가 제 1 레벨 보다 높으면 중단되고 저장부에 전달되는 공기 유동의 습도가 제 1 값 보다 낮은 제 2 레벨 아래이면 재개된다. 제 1 및 2 레벨은 장치에 위치되어있는 사용자 인터페이스 또는 원격 제어를 사용하여 사용자에 의해 선택되는 습도 레벨에 따라 설정될 수 있으며, 예컨대 20℃에서 30 ∼ 80%일 수 있다. 예컨대, 제 1 레벨은 선택된 레벨 보다 20℃에서 1% 높을 수 있고, 반면 제 2 레벨은 선택된 레벨 보다 20℃에서 1% 낮을 수 있다. 저장되어 있는 물의 교반 및 조사 모두는, 검출된 습도가 제 1 레벨에서 제 2 레벨로 떨어지면 계속될 수 있다. 저장부에 전달되는 공기 유동의 습도를 검출하기 위한 센서가 그 저장부 상류의 어떤 편리한 지점에도 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 센서는 장치의 공기 입구의 바로 하류에 위치될 수 있다.
저장되어 있는 물을 UV선으로 조사하는 것은, UV 램프 또는 다른 UV선 발생기로 수행될 수 있다. UV선 발생기는 저장기의 공간을 부분적으로 규정하는 창 뒤에 위치될 수 있다. 대안적으로, UV선 발생기는 저장부 안에 위치될 수 있다. 예컨대, UV선 발생기는 저장부 안에 적어도 부분적으로 위치되는 UV 투과성 관을 포함할 수 있으며, 그래서 교반되는 물은 그 관의 외측 표면을 따라 또는 그 주위를 움직이게 된다. 저장부는 UV선을 저장부의 하나 이상의 영역으로 보내기 위한 반사 표면을 포함할 수 있다. 이 표면은 저장부의 적어도 일 부분을 규정할 수 있으며 또는 저장부의 상방 또는 내부에 위치될 수 있다. 예컨대, 저장부의 한 벽의 적어도 일 부분은 반사성 재료로 형성되거나 코팅될 수 있다. 반사 표면은 관 주위에 있을 수 있다. 이리하여, 관을 둘러싸는 물이 UV 선으로 조사될 수 있고, 그리하여, 저장부의 일측에 제공되어 있는 창에 인접하여 UV선 발생기가 위치되는 시스템과 비교하여, 조사될 수 있는 물의 양이 증가하게 된다. 공기 유동이 저장부에 저장되어 있는 물 위로 전달됨에 따라, 관에 인접하는, 바람직하게는 그 관을 따르는 물의 유동을 발생시키는 방향으로 물의 스월(swirl)이 바람직하게 상기 저장되어 있는 물 속에서 발생된다.
물은 바람직하게는 저장되어 있는 물이 조사되는 위치에 인접하여 위치되는 입구로부터 저장부에 공급된다. 물 탱크로부터 저장부에 들어가는 물의 유동을, UV 투과성 관 또는 UV선 발생기가 뒤에 위치되는 창에 인접하여 그리고 바람직하게는 그것을 따라 안내하기 위해 적어도 하나의 벽, 배플(baffle) 또는 다른 유체 안내 수단이 저장부에 제공될 수 있다. 결과적으로, 물의 무화 중에 또는 저장부가 다시 채워질 때 저장부를 보충하기 위해 물 탱크로부터 저장부에 들어가는 물은 무화되기 전에 UV선으로 조사된다.
저장되어 있는 물의 교반에 의해, UV선 발생기를 따르며/따르거나 그 주위를 지나는 물의 운동이 바람직하게 촉진된다.
저장부에 저장되어 있는 물의 교반은 다수의 상이한 방식들 중의 하나 이상으로 수행될 수 있다. 예컨대, 저장되어 있는 물은, 이 저장되어 있는 물을 교반하기 위해 저장부에 대해 움직일 수 있도록 그 저장부에 제공되는 교반기 또는 다른 가동 장치와 같은 교반 장치에 의해 기계적으로 교반될 수 있다. 다른 예로, 저장부에 저장되어 있는 물은 저장부에 위치되는 트랜스듀서에 의해 소리로 교반될 수 있다. 다른 예로, 저장부에 저장되어 있는 물은 에컨대 공기를 저장되어 있는 물 위로 또는 그 물을 통해 펌핑하여 상기 저장되어 있는 물을 폭기(aerating)하여 교반될 수 있다. 이 펌핑된 공기는 저장되어 있는 물 위로 전달되는 공기 유동으로부터 전용될 수 있으며 또는 그 공기 유동과는 별도로 발생될 수도 있다. 또 다른 예로서, 저장되어 있는 물은 저장부 벽들 중의 하나 이상을 요동시키거나 진동시켜 교반될 수 있다 .
일 바람직한 실시 형태에서, 저장되어 있는 물은 저장부에 저장되어 있는 물 위로 전달되는 공기 유동에 의해 교반되며, 그래서 제 2 양태에서, 본 발명은 다음과 같은 단계들을 포함하는, 습한 공기 유동을 발생시키기 위한 방법을 제공한다:
(ⅰ) 저장부에 저장되어 있는 물을 자외선으로 조사하는(irradiating) 단계;
(ⅱ) 상기 저장부에 저장되어 있는 물 위로 공기 유동을 전달하는 단계; 및
(ⅲ) 상기 저장부에 저장되어 있는 물을 무화(atomizing)시켜 상기 공기 유동을 습하게 만드는 단계;
상기 단계 (ⅰ) 및 (ⅱ)는 단계 (ⅲ) 전에 소정의 기간 동안 동시에 수행된다.
공기 유동은 바람직하게는 물이 저장부에 저장될 수 있는 최대 수위 보다 높게 저장부 안으로 또는 위로 전달된다. 예컨대, 그 최대 수위가 저장부의 상측 주변에 있으면, 공기는 바람직하게는 저장부의 그 상측 주변 위로 전달된다. 최대 수위가 저장부의 상측 주변 보다 낮으면, 공기는 저장부의 상측 주변과 최대 수위 사이에서 저장부 안으로 전달될 수 있다.
공기 유동은 저장되어 있는 물의 표면 쪽으로 아래로 전달될 수 있다. 공기 유동은 제 1 위치로부터 저장부 내의 물 위로 배출될 수 있고, 저장부에 저장돠어 있는 물은 제 1 위치에 근접한 제 2 위치에서 조사될 수 있고, 그래서 교반은 조사 장치 가까이에서 개시되어, 저장되어 있는 물이 조사 장치에 대해 움직이는 속도가 최대로 된다. 가습 장치는 공기 유동을 저장부에 전달하기 위한 입구 덕트 및 가습된 공기 유동을 저장부로부터 멀어지는 방향으로 전달하기 위한 출구 덕트를 포함할 수 있다. 입구 덕트의 출구 포트는, 저장부에 저장되어 있는 물의 스월 운동을 발생시키는 방향으로 공기 유동을 배출하도록 성형될 수 있으며 그리고/또는 그러한 스월 운동을 발생시키는 프로파일로 성형될 수 있다.
무화는 바람직하게는 저장부 내의 제 3 위치에서 수행되며, 제 2 위치는 제 1 위치와 제 3 위치 사이에 있다. 이리하여, 저장부에 들어가는 공기 유동이 상기 저장되어 있는 물을 무화 수행 위치로부터 벗어나게 불어내는 것을 방지할 수 있다. 무화는 가열기로 수행될 수 있지만, 일 바람직한 실시 형태에서 무화는 진동 트랜스듀서로 수행된다. 이 트랜스듀서는 많은 상이한 모드들 중의 하나로 진동될 수 있다. 물은 무화 모드에서 트랜스듀서의 진동으로 무화될 수 있고, 교반 모드에서 트랜스듀서의 진동으로 교반될 수 있다(물의 무화가 전혀 없이 또는 거의 없는 상태에서). 무화 모드에서, 트랜스듀서는 제 1 진동수(f1)로 진동되고, 이 진동수는 1 내지 2 MHz 일 수 있다. 교반 모드에서, 트랜스듀서는 제 2 진동수(f2)로 진동될 수 있고, 여기서 f1 ＞ f2 ＞ 0 이다. 대안적으로, 교반 모드에서 트랜스 듀서는 제 1 진동수(f1)로 하지만 감소된 진폭으로 진동될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 트랜스듀서에 출력되는 신호의 듀티 사이클은 무화 모드와 교반 모드 사이에서 변할 수 있다.
저장되어 있는 물의 교반은 트랜스듀서 및 저장부에 전달되는 공기 유동에 의해 동시에 수행될 수 있다. 대안적으로, 저장되어 있는 물의 교반은 트랜스듀서와 공기 유동 중의 하나로 수행될 수 있다. 그러므로, 제 3 양태에서, 본 발명은 다음과 같은 단계들을 포함하는, 습한 공기 유동을 발생시키기 위한 방법을 제공한다:
저장부에 저장되어 있는 물을 자외선으로 조사하는(irradiating) 단계;
상기 저장부에 저장되어 있는 물 위로 공기 유동을 전달하는 단계; 및
상기 저장부에 저장되어 있는 물을 무화(atomizing)시켜 상기 공기 유동을 습하게 만들기 위해, 무화 모드에서 트랜스듀서를 진동시키는 단계;
물이 무화되기 전에, 트랜스듀서가 교반 모드에서 진동되어, 저장부에 저장되어 있는 물은 자외선으로 조사되는 기간 중에 교반 된다.
무화가 필요 없으면, 예컨대 검출된 습도가 제 1 레벨 보다 높으면, 트랜스듀서의 진동 모드가 변경될 수 있다. 이 작동 모드는 교반 모드와 같거나 다를 수 있다. 예컨대, 트랜스듀서의 진동은 무화가 필요 없으면 중단될 수 있다.
폴리포스페이트와 같은 한계 억제제(threshold inhibitor)가 상기 저장되어 있는 물에 도입되어, 저장되어 있는 물과 접촉하는 무화 장치의 표면 및 UV 투과성 관 또는 창에 석회가 침전되는 것을 억제한다. 폴리포스페이트는 석회의 침전을 방지하는 얇은 코팅을 상기 표면 상에 형성하게 된다. 무화가 트랜스듀서에 의해 수행되는 경우, 그 코팅의 존재는 상기 트랜스듀서의 수명을 상당히 증가시키는 것으로 나타났다. 일정량의 폴리포스페이스트가, 물 탱크와 저장부 사이에 위치하고 물이 저장부로 갈 때 통과하게 되는 챔버에 저장될 수 있고, 그래서, 저장부에 들어가는 물에 폴리포스페이트가 추가된다. 물이 상기 챔버내에 저장되어 있는 폴리포스페이트 위를 지남에 따라, 그 폴리포스페이트는 서서히 분해되며, 그래서 비교적 다량의 폴리포스페이트가 저장부에 들어가 트랜스듀서 상에 침적되는 것을 방지하는 장벽이 저장부의 상류에 제공될 수 있다. 그 장벽은 챔버 또는 저장부 사이에 위치되는 메쉬의 형태이거나 또는 챔버 안에 또는 그 챔버의 바닥 벽과 물이 챔버에서 배출될 때 통과하는 출구 사이에 위치되는 벽의 형태일 수 있다. 출구는 챔버의 일 측벽에 형성되어 있는 복수의 구멍을 포함할 수 있다. 챔버는 물 탱크의 바로 밑에 위치될 수 있고, 그래서 물 탱크가 저장부 상에 설치되면 물이 챔버 안으로 들어가게 된다. 챔버의 상측 벽은 물이 물 탱크로부터 챔버에 들어갈 때 통과하게 되는 입구를 포함할 수 있는데, 챔버가 물로 채워짐에 따라 공기가 그 입구를 통해 배제된다. 챔버의 출구는 바람직하게는 챔버의 상기 입구의 밑에 위치된다.
제 4 양태에서, 본 발명은 가습 장치를 제공하는데, 이 가습 장치는, 물 저장부를 포함하는 하우징; 물 저장부에 물을 공급하기 위해 상기 하우징에 설치되는 물 탱크; 상기 저장부 내의 물 위로 공기 유동을 발생시키기 위한 공기 유동 발생 수단; 상기 공기 유동의 적어도 일 부분을 배출하기 위한 공기 출구; 상기 저장부 내의 물을 무화시키기 위한 무화 수단; 상기 저장부 내의 물을 자외선으로 조사하기 위한 조사 수단; 및 상기 물 탱크로부터 물을 저장부에 전달하기 위한 챔버를 포함하고, 이 챔버는 한계 억제제를 포함한다.
제 5 양태에서, 본 발명은, 물 저장부를 포함하는 하우징; 물 저장부에 물을 공급하기 위해 상기 하우징에 설치되는 물 탱크; 상기 저장부 내의 물 위로 공기 유동을 발생시키기 위한 공기 유동 발생 수단; 상기 공기 유동의 적어도 일 부분을 배출하기 위한 공기 출구; 상기 저장부 내의 물을 무화시키기 위한 무화 수단; 상기 저장부 내의 물을 자외선으로 조사하기 위한 조사 수단; 및 상기 물 저장부에 들어가는 물의 유동을 상기 조사 수단에 인접하여 안내하기 위한 수단을 포함하는 가습 장치를 제공한다.
본 발명은 습한 공기 유동을 발생시키기 위한 상기 방법들 중 임의의 방법을 수행하기 위한 가습 장치로 확장된다.
*제 6 양태에서, 본 발명은, 물 저장부를 포함하는 하우징; 상기 저장부 내의 물 위로 공기 유동을 발생시키기 위한 공기 유동 발생 수단; 상기 공기 유동의 적어도 일 부분을 배출하기 위한 공기 출구; 상기 저장부 내의 물을 무화시키기 위한 무화 수단; 상기 저장부 내의 물을 자외선으로 조사하기 위한 조사 수단; 및 상기 공기 유동 발생 수단, 무화 수단 및 조사 수단의 작동을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 가습 장치를 제공하는 바, 상기 제어 수단은 상기 무화 수단의 작동 전에 상기 공기 유동 발생 수단 및 조사 수단을 소정의 기간 동안 작동시키도록 되어 있다.
전술한 바와 같이, 상기 무화 수단은 적어도 하나의 트랜스듀서를 포함하고, 그래서 제어 수단은 무화 모드에서 상기 트랜스듀서의 진동을 일으키도록 되어 있고 또한 저장되어 있는 물을 교반시키기 위해 상기 기간 동안 무화 모드와는 다른 교반 모드에서 트랜스듀서의 진동을 일으키도록 되어 있다. 그러므로, 제 7 양태에서, 본 발명은, 물 저장부를 포함하는 하우징; 상기 저장부 내의 물 위로 공기 유동을 발생시키기 위한 공기 유동 발생기; 상기 공기 유동의 적어도 일 부분을 배출하기 위한 공기 출구; 트랜스듀서를 포함하고 상기 저장부 내의 물을 무화시키기 위한 무화 수단; 상기 저장부 내의 물을 자외선으로 조사하기 위한 조사 수단; 및 상기 공기 유동 발생 수단 및 조사 수단의 작동을 제어하고 또한 상기 트랜스듀서의 진동을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 가습 장치를 제공하는데, 상기 제어 수단은 물을 무화시키기 위해 무화 모드에서 상기 트랜스듀서의 진동을 일으키도록 되어 있고, 또한 무화 모드에서 트랜스듀서의 진동을 일으키기 전에, 상기 조사 수단을 작동시키고 또한 동시에 저장부 내의 물을 소정의 기간 동안 교반시키기 위해 교반 모드에서 상기 트랜스듀서의 진동을 일으키도록 되어 있다.
상기 제어 수단은 가습 장치의 하나 이상의 제어 회로 또는 구동 회로를 포함할 수 있고, 이들 회로는 각각 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 예컨대, 구동 회로는 트랜스듀서 가까이에 위치될 수 있고, 이는 공기 유동 발생 수단 및 조사 수단을 작동시키기 위한 중앙 구동 회로에 연결된다. 공기 유동 발생 수단은 바람직하게는 임펠러 및 이 임펠러를 회전시켜 공기 유동을 발생시키기 위한 모터를 포함한다. 조사 수단은 바람직하게는 UV 램프와 같은 UV선 발생기를 포함한다.
공기 출구는 하우징에 위치될 수 있다. 대안적으로, 공기 출구는 하우징에 설치되는 노즐에 위치될 수 있다. 노즐은 바람직하게는 환형이고, 가습 장치의 외측로부터 공기가 상기 공기 출구에서 배출된 공기에 의해 흡인될 때 통과하게 되는 보어 주위에 있다. 공기 출구는 노즐의 전방단에 위치될 수 있다. 공기 출구는 각각의 습한 공기 흐름을 배출하는 복수의 구멍을 포함할 수 있고, 각각의 구멍은 보어의 각 측에 위치될 수 있다. 대안적으로, 노즐은 보어 주위에 있는 단일의 공기 출구를 포함할 수 있다. 노즐은 습한 공기 유동을 받기 위한 공기 입구, 및 공기 유동을 각각의 공기 출구에 전달하기 위해 상기 보어 주위에 있는 내부 통로를 포함할 수 있다. 그 내부 통로는 노즐의 보어를 둘러쌀 수 있다.
노즐은 습한 공기 유동 및 이 습한 공기 유동을 가습 장치로부터 멀어지는 방향으로 전달하기 위한 별도의 공기 유동을 배출하도록 되어 있다. 이리하여, 가습 장치에서 떨어져서도 습한 공기 유동을 신속하게 경험할 수 있다. 이 별도의 공기 유동은 저장부 위로 공기 유동을 발생시키는 공기 유동 발생 수단에 의해 발생될 수 있다. 예컨대, 하우징은 상기 별도의 공기 유동을 노즐에 전달하기 위한 제 1 공기 통로 및 습한 공기 유동을 노즐에 전달하기 위한 제 2 공기 통로를 포함할 수 있다. 이 제 2 공기 통로는 공기를 저장부에 또한 그로부터 전달하는 입구 덕트 및 출구 덕트에 의해 형성될 수 있다. 제 1 공기 통로는 바람직하게는 하우징의 공기 입구로부터 노즐의 제 1 공기 입구까지 이른다. 제 2 공기 통로는 하우징의 공기 입구로부터 직접 공기를 받을 수 있다. 대안적으로, 제 2 공기 통로는 제 1 공기 통로로부터 공기를 받을 수 있다. 이 경우, 공기 통로들 사이의 연결부는 공기 유동 발생 수단의 하류 또는 상류에 위치될 수 있다. 상기 연결부를 공기 유동 발생 수단의 하류에 위치시키는 것과 관련한 이점으로서, 공기 유동 발생 수단은 단일의 임펠러 및 이 임펠러의 하류에서 2개의 공기 유동으로 분할되는 공기 유동을 발생시키기 위한 모터를 포함할 수 있다.
따라서 상기 노즐은 적어도 하나의 제 1 공기 입구, 적어도 하나의 제 1 공기 출구, 상기 적어도 하나의 제 1 공기 입구로부터 공기를 상기 적어도 하나의 제 1 공기 출구에 전달하기 위한 제 1 내부 통로, 적어도 하나의 제 2 공기 입구, 적어도 하나의 제 2 공기 출구, 및 상기 적어도 하나의 제 2 공기 입구로부터 공기를 상기 적어도 하나의 제 2 공기 출구에 전달하기 위한 제 2 내부 통로를 포함할 수 있고, 상기 노즐은 가습 장치의 외부로부터 공기가 상기 노즐에서 배출된 공기에 의해 흡인될 때 통과하게 되는 보어를 규정한다.
제 8 양태에서, 본 발명은 노즐 및 이 노즐이 설치되는 몸체를 포함하는 가습 장치를 제공하는데,
상기 노즐은 적어도 하나의 제 1 공기 입구, 적어도 하나의 제 1 공기 출구, 상기 적어도 하나의 제 1 공기 입구로부터 공기를 상기 적어도 하나의 제 1 공기 출구에 전달하기 위한 제 1 내부 통로, 적어도 하나의 제 2 공기 입구, 적어도 하나의 제 2 공기 출구, 및 상기 적어도 하나의 제 2 공기 입구로부터 공기를 상기 적어도 하나의 제 2 공기 출구에 전달하기 위한 제 2 내부 통로를 포함하고, 상기노즐은 가습 장치의 외부로부터 공기가 상기 노즐에서 배출된 공기에 의해 흡인될 때 통과하게 되는 보어를 규정하며,
상기 몸체는, 상기 제 1 내부 통로를 통과하는 제 1 공기 유동 및 제 2 내부 통로를 통과하는 제 2 공기 유동을 발생시키기 위한 공기 유동 발생 수단, 물 저장부, 제 1 공기 유동을 적어도 하나의 제 1 공기 입구에 전달하기 위한 제 1 공기 통로, 제 2 공기 유동을 저장부를 거쳐 적어도 하나의 제 2 공기 입구에 전달하기 위한 제 2 공기 통로, 제 2 공기 유동의 습도를 증가시키기 위해 저장부 내의 물을 무화시키기 위한 무화 수단, 저장부 내의 물을 자외선으로 조사하기 위한 조사 수단, 및 상기 공기 유동 발생 수단, 무화 수단 및 조사 수단의 작동을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하고,
상기 제어 수단은 무화 수단의 작동 전에 공기 유동 발생 수단 및 조사 수단을 소정의 기간 동안 작동시키도록 되어 있다.
따라서 상기 노즐은 습한 제 2 공기 유동 및 이 습한 공기 유동을 주변 환경에 전달하는 제 1 공기 유동 모두를 배출할 수 있다. 습한 제 2 공기 유동은 노즐의 하나 이상의 다른 공기 출구에서 배출될 수 있다. 이들 공기 출구는 예컨대 습한 공기 유동이 제 1 공기 유동 내에서 비교적 고르게 분산될 수 있도록 노즐의 보어 주위에 위치될 수 있다.
바람직하게는, 제 1 공기 유동은 제 1 공기 유량으로 배출되고 제 2 공기 유동은 제 1 공기 유량 보다 낮은 제 2 공기 유량으로 배출된다. 제 1 공기 유량은 가변적인 공기 유량일 수 있고, 그래서 제 2 가변 공기 유량은 제 1 공기 유량에 따라 변할 수 있다.
제 2 공기 유동이 제 1 공기 유동 내에서 노즐로부터 멀어지는 방향으로 전달되도록 제 1 공기 출구(들)는 바람직하게는 제 2 공기 출구(들) 뒤에 위치된다. 각각의 내부 통로는 바람직하게는 환형이다. 노즐의 두 내부 통로는 노즐의 각각의 구성품으로 형성될 수 있으며, 이들 구성품은 조립 중에 함께 연결될 수 있다. 대안적으로, 노즐의 내부 통로들은 노즐의 내측 벽과 외측 벽 사이에 있는 분할 벽 또는 다른 분할 부재에 의해 분리될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제 1 내부 통로는 바람직하게는 제 2 내부 통로로부터 격리되는데, 하지만 비교적 적은 양의 공기가 제 1 내부 통로로부터 제 2 내부 통로로 가서 노즐의 제 2 공기 출구(들)를 통해 제 2 공기 유동을 몰아 낼 수 있다.
제 1 공기 유동의 유량이 바람직하게 제 2 공기 유동의 유량 보다 크므로, 노즐의 제 1 내부 통로의 부피는 그 노즐의 제 2 내부 통로의 부피 보다 바람직하게 크다.
노즐은 단일의 제 1 공기 출구를 포함할 수 있고, 이 공기 출구는 바람직하게는 적어도 부분적으로 노즐의 보어 주위에 있으며 또한 바람직하게는 보어의 축선 상에 중심을 두고 있다. 대안적으로, 노즐은 이 노즐의 보어 주위에 배치되는 복수의 제 1 공기 출구를 포함할 수 있다. 예컨대, 제 1 공기 출구는 보어의 양 측에 위치될 수 있다. 제 1 공기 출구(들)는 바람직하게는 적어도 보어의 전방부를 통해 공기를 배출하도록 되어 있다. 제 1 공기 출구(들)로부터 배출되는 공기에 의해 보어를 통해 흡인되는 공기의 양이 최대가 되도록, 제 1 공기 출구(들)는 보어의 일 부분을 규정하는 표면 위로 공기를 배출할 수 있다. 대안적으로, 제 1 공기 출구(들)는 노즐의 끝 표면으로부터 공기 유동을 배출할 수 있다.
노즐의 제 2 공기 출구(들)는 노즐의 이 표면 위로 제 2 공기 유동을 배출할 수 있다. 대안적으로, 제 2 공기 출구(들)는 노즐의 전방단에 위치될 수 있고, 노즐의 표면으로부터 공기를 배출하게 된다.
그러므로, 제 1 공기 출구(들)는 제 2 공기 출구(들)에 인접하여 위치될 수 있다. 노즐은 단일의 제 2 공기 출구를 포함할 수 있고, 이 공기 출구는 적어도 부분적으로 노즐의 축선 주위에 있을 수 있다. 대안적으로, 노즐은 복수의 제 2 공기 출구를 포함할 수 있고, 이들 공기 출구는 노즐의 전방단 주위에 위치될 수 있다. 예컨대, 제 2 공기 출구는 노즐의 전방단의 양 측에 위치될 수 있다. 상기 복수의 공기 출구 각각은 하나 이상의 구멍, 예컨대, 슬롯, 선형적으로 정렬되는 복수의 슬롯 또는 복수의 구멍을 포함할 수 있다. 제 1 공기 출구는 제 2 공기 출구에 평행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 몸체는 저장부에 물을 공급하기 위한 제거가능한 물 탱크를 포함할 수 있다. 컴팩트한 외관을 갖는 몸체를 제공하기 위해, 물 탱크는 바람직하게는 유동 발생 수단 주위에 있다. 바람직한 실시 형태에서, 물 탱크는 유동 발생 수단을 둘러싼다. 그래서 물 탱크는 제 1 공기 통로의 적어도 일 부분 및 제 2 공기 통로의 적어도 일 부분을 둘러쌀 수 있다. 몸체는 공기가 가습 장치에 들어갈 때 통과하는 공기 입구를 포함하는 기부를 포함할 수 있고, 물 탱크는 그 기부에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 기부와 물 탱크 각각은 원통형 외측 표면을 가지며, 기부와 물 탱크의 외측 표면은 실질적으로 동일한 반경을 갖는다. 이는 컴팩트한 외관을 갖는 가습 장치를 실현하는데 더 기여할 수 있다.
물 탱크가 노즐의 내부 통로의 하측 부분을 둘러싸도록 상기 노즐은 몸체에 설치될 수 있다. 예컨대, 물 탱크는, 위로 만곡되어 있는 또는 오목한 형상을 갖는 상측 벽을 포함할 수 있고, 이 상측 벽이 노즐의 하부 주위에 있도록 노즐은 중심에서 물 탱크에 설치될 수 있다. 이리하여, 가습 장치는 컴팩트한 외관을 가질 수 있고 또한 물 탱크의 용량이 최대로 될 수 있다.
상기 몸체는 노즐을 몸체에 풀림가능하게 유지시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체는, 노즐을 물 탱크에 유지시키기 위해 그 노즐에 있는 오목부 내에 적어도 부분적으로 위치될 수 있는 멈춤쇠를 포함할 수 있다. 몸체는 몸체에서 노즐을 풀기 위해 멈춤쇠를 상기 오목부로부터 멀어지게 움직이게 하는 캣치를 포함할 수 있다. 이리하여, 예컨대 물 탱크를 다시 채우기 위해 그 물 탱크가 기부에서 제거되기 전에, 노즐이 기부에서 제거될 수 있다. 캣치는 멈춤쇠를 오목부로부터 멀어지게 움직이게 하기 위해 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 움직일 수 있다. 몸체는 노즐이 몸체 다시 배치될 때까지 상기 캣치를 제 2 위치에 유지시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체는 캣치를 제 2 위치에 유지시키기 위한 쐐기, 훅크 또는 다른 프로파일드 부재를 포함할 수 있다.
물 탱크는 손잡이를 포함할 수 있는데, 이 손잡이는, 기부로부터 몰 탱크의 제거를 용이하게 해주기 위해 수용 위치와 전개 위치 사이에서 움직일 수 있다. 물 탱크는 손잡이를 전개 위치로 편향시키는 스프링 또는 다른 탄성 수단을 포함할 수 있다. 노즐이 몸체에 다시 배치될 때, 노즐은 손잡이와 결합하여, 탄성 수단의 편향력에 대항하여 그 손잡이를 제 1 위치 쪽으로 움직이게 할 수 있다. 손잡이가 저장 위치 쪽으로 움직일 때, 손잡이는 캣치와 결합하여 그 캣치를 쐐기로부터 멀어지게 하여 캣치를 그의 제 2 위치로부터 풀어준다. 멈춤쇠는 바람직하게는 노즐을 유지시키기 위해 전개 위치 쪽으로 편향된다. 제 2 위치로부터 캣치가 풀림으로 해서, 멈춤쇠는 자동적으로 그의 전개 위치로 움직일 수 있다.
본 발명의 제 1 양태와 관련하여 전술한 특징들은 본 발명의 제 2 내지 8 양태 각각에도 마찬자기로 해당되며 그 반대도 성립한다.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 단지 예시적으로 설명하도록 한다.
도 1 은 가습 장치의 정면도이다.
도 2 는 가습 장치의 측면도이다.
도 3 은 가습 장치의 배면도이다.
도 4a 는 도 1 에 있는 선 A - A 을 따라 취한 측단면도로, 가습 장치의 노즐이 몸체에 유지되어 있고, 도 4b 는 도 4a 와 유사한 도이지만, 노즐은 몸체에서 풀려 있다.
도 5a 는 도 1 에 있는 선 B - B 을 따라 취한 상부 단면도이고, 도 5b 는 도 5a 에 표시된 영역 P 을 확대한 것이다.
도 6a 는 가습 장치의 기부를 위에서 본 사시도로, 그 기부의 외측 벽은 부분적으로 제거되어 있고, 도 6b 는 도 6a 와 유사한 도로 기부가 부분적으로 회전되어 있다.
도 7a 는 기부에 설치되어 있는 물 탱크를 위에서 본 배면 사시도로, 손잡이는 전개 위치에 있고, 도 7b 는 도 7a 에 표시된 영역 R 을 확대한 것이다.
도 8 은 도 4a 에 있는 선 D - D 을 따라 취한 상부 단면도이다.
도 9 는 도 8 에 있는 선 F -F 을 따라 취한 단면도이다.
도 10 은 노즐을 아래에서 본 배면 사시도이다.
도 11 은 도 4a 에 있는 선 E - E 을 따라 취한 상부 단면도이다.
도 12a 는 도 2 에 있는 선 C - C 을 따라 취한 전방 단면도로, 가습 장치의 노즐이 몸체에 유지되어 있고, 도 12b 는 도 12a 와 유사한 도이지만, 노즐이 몸체에서 풀려 있다.
도 13 은 가습 장치의 제어 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 14 는 가습 장치의 작동 단계들을 도시하는 흐름도이다.
도 1 ∼ 3 은 팬 어셈블리의 외부도이다. 이 실시예에서, 팬 어셈블리는 가습 장치(10)의 형태로 되어 있다. 개괄적으로 보면, 그 가습 장치(10)는, 공기가 가습 장치(10)에 들어갈 때 통과하게 되는 공기 입구를 포함하는 몸체(12), 및 이 몸체(12)에 설치되는 환형 케이싱의 형태로 된 노즐(14)을 포함하고, 그 노즐은 가습 장치(10)로부터 공기를 배출하기 위한 복수의 공기 출구를 포함한다.
노즐(14)은 2개의 다른 공기 흐름을 배출하도록 되어 있다. 노즐(14)은 후방 부분(16) 및 이 후방 부분(16)에 연결된 전방 부분(18)을 포함한다. 이들 각각의 부분(16, 18)은 환형이고 노즐(14)의 보어(20) 주위에 있다. 보어(20)는 각 부분(16, 18)의 중심이 보어(20)의 축선(X) 상에 위치하도록 노즐(14)을 중심 통과한다.
이 실시예에서, 각각의 부분(16, 18)은 "경주 트랙"의 형태이며, 각 부분(16, 18)은 보어(20)의 양측에 위치되는 일반적으로 곧은 2개의 부분, 곧은 부분의 상측 단부와 결합하는 상측 만곡 부분, 및 곧은 부분의 하측 단부와 결합하는 하측 만곡 부분을 포함한다. 그러나, 상기 부분(16, 18)은 어떤 원하는 형태라도 가질 수 있는데, 예컨대 부분(16, 18)은 원형 또는 계란형일 수 있다. 이 실시 형태에서, 노즐(14)의 높이는 그 노즐의 폭 보다 크지만, 노즐(14)은 노즐(14)의 폭이 노즐(14)의 높이 보다 크도록 구성될 수 있다.
노즐(14)의 각 부분(16, 18)은 각각의 공기 흐름이 따라 지나가는 유동 경로를 규정한다. 이 실시 형태에서, 노즐(14)의 후방 부분(16)은 제 1 공기 유동이 노즐(14)을 통과하면서 따라 지나가는 제 1 공기 유동 경로를 규정하고, 노즐(14)의 전방 부분(18)은 제 2 공기 유동이 노즐(14)을 통과하면서 따라 지나가는 제 2 공기 유동 경로를 규정한다.
또한 도 4a 를 참조하면, 노즐(14)의 후방 부분(16)은 환형의 제 1 외측 케이싱 부분(22)을 포함하는데, 이 케이싱 부분은 환형 내측 케이싱 부분(24)에 연결되어 있고 그 주위에 있다. 각각의 케이싱 부분(22, 24)은 보어 축선(X) 주위에 있다. 각각의 케이싱 부분은 서로 연결된 복수의 부분들로 형성될 수 있는데, 하지된 이 실시 형태에서는 각 케이싱 부분(22, 24)은 각각의 단일 성형품으로 형성되어 있다. 도 5a 및 5b 에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 외측 케이싱 부분(22)의 후방부(26)는 보어 축선(X) 쪽으로 안쪽으로 만곡되어 노즐(14)의 후방단 및 보어(20)의 후방부를 규정하게 된다. 조립 중에, 제 1 외측 케이싱 부분(22)의 후방부(26)의 단부는 예컨대 접착제를 사용하여 내측 케이싱 부분(24)의 후방단에 연결된다. 제 1 외측 케이싱 부분(22)은 노즐(14)의 제 1 공기 입구(30)를 규정하는 관형 기부(28)를 포함한다.
노즐(14)의 전방 부분(18) 또한 환형의 제 2 외측 케이싱 부분(32)을 포함하는데, 이 케이싱 부분은 환형의 전방 케이싱 부분(24)에 연결되어 있고 그 주위에 있다. 여기서도, 각 케이싱 부분(32, 34)은 보어 축선(X) 주위에 있고, 서로 연결된 복수의 부분들로 형성될 수 있는데, 하지만 이 실시 형태에서 각 케이싱 부분(32, 34)은 각각의 단일 성형품으로 형성된다. 이 실시예에서, 전방 케이싱 부분(34)은 외측 케이싱 부분(22)의 전방단에 연결되는 후방부(36), 및 일반적으로 절두 원추형이고 보어 축선(X)으로부터 멀어지게 후방부(36)로부터 바깥쪽을 벌어져 있는 전방부(38)를 포함한다. 전방 케이싱 부분(34)은 내측 케이싱 부분(24)과 일체적일 수 있다. 제 2 외측 케이싱 부분(32)은 일반적으로 원통형이고 제 1 외측 케이싱 부분(22)과 전방 케이싱 부분(34)의 전방단 사이에 있다. 제 2 외측 케이싱 부분(32)은 노즐(14)의 제 2 공기 입구(42)를 규정하는 관형 기부(40)를 포함한다.
케이싱 부분(24)과 케이싱 부분(34)는 함께 노즐(14)의 제 1 공기 출구(44)를 규정한다. 이 제 1 공기 출구(44)는, 제 1 공기 출구(44)가 노즐(14)의 전방단으로부터 공기를 배출하도록 내측 케이싱 부분(24)과 전방 케이싱 부분(34)의 후방부(36)의 표면들을 겹치게 하여 또는 대향시켜 형성된다. 제 1 공기 출구(44)는 환형 슬롯의 형태로 되어 있고, 이 슬롯은 보어 축선(X) 주위에서 0.5 ∼ 5 mm 의 비교적 일정한 폭을 갖는다. 이 실시예에서, 제 1 공기 출구(44)는 대략 1 mm 의 폭을 갖는다. 내측 케이싱 부분(24, 34)이 각각의 부품으로 형성되는 경우, 제 1 공기 출구(44)의 폭을 제어하기 위해 케이싱 부분(24, 34)의 겹침부들을 서로 분리시키기 위한 스페이서(46)들이 제 1 공기 출구(44)를 따라 이격될 수 있다. 이들 스페이서는 케이싱 부분(24, 34) 중 어떤 것과도 일체적으로 될 수 있다. 케이싱 부분(24, 34)이 단일 부품으로 형성되는 경우, 스페이서(46)는, 내측 케이싱 부분(24)과 전방 케이싱 부분(34)을 함께 연결하기 위해 제 1 공기 출구(44)를 따라 이격되어 있는 핀(fin)으로 대체된다.
노즐(14)은 제 1 공기 입구(30)로부터 제 1 공기 유동을 제 1 공기 출구(44)에 전달하기 위한 환형의 제 1 내부 통로(48)를 규정한다. 제 1 내부 통로(48)는 제 1 외측 케이싱 부분(22)의 내부 표면과 내측 케이싱 부분(24)의 내부 표면으로 규정된다. 테이퍼형의 환형 입구부(50)가 새 공기 유동을 제 1 공기 출구(44)에 안내하게 된다. 그 입구부(50)의 테이퍼형으로 인해, 공기가 제 1 내부 통로(48)로부터 제 1 공기 출구(44)로 갈 때 부드럽게 또한 제어되면서 가속될 수 있다. 노즐(14)을 통과하는 제 1 공기 유동 경로는 그러므로 제 1 공기 입구(30), 제 1 내부 통로(48), 입구부(50) 및 제 1 공기 출구(40)로 형성된다고 생각할 수 있다.
전방 케이싱 부분(34)은 노즐(14)의 복수의 제 2 공기 출구(52)를 규정한다. 제 2 공기 출구(52)들은 또한 보어(20)의 각 측에에서 몰딩 또는 기계 가공으로 노즐(14)의 전방단에 형성된다. 각각의 제 2 공기 출구(52)는 제 1 공기 출구(44)의 하류에 위치된다. 이 실시예에서, 각각의 제 2 공기 출구(52)는 0.5 ∼ 5 mm의 비교적 일정한 폭을 갖는 슬롯의 형태로 되어 있다. 이 실시예에서, 각각의 제 2 공기 출구(52)는 약 1 mm의 폭을 갖는다. 대안적으로, 각각의 제 2 공기 출구(52)는 노즐(14)의 전방 케이싱 부분(34)에 형성되는 일 열의 원형 구멍 또는 슬롯의 형태일 수 있다.
노즐(14)은 제 2 공기 입구(42)로부터 제 2 공기 유동을 제 2 공기 출구(52)에 전달하기 위한 환형의 제 2 내부 통로(54)를 규정한다. 제 2 내부 통로(54)는 케이싱 부분(32 34)의 내부 표면 및 제 1 외측 케이싱 부분(22)의 외측 표면의 전방부로 규정된다. 제 2 내부 통로(54)는 노즐(14) 내부에서 제 1 내부 통로(48)로부터 격리되어 있다. 노즐(14)을 통과하는 제 2 공기 유동 경로는 그러므로 제 2 공기 입구(42), 제 2 내부 통로(54) 및 제 2 공기 출구(52)로 형성된다고 생각할 수 있다.
도 4a 를 다시 참조하면, 몸체(12)는 일반적으로 원통형이다. 이 몸체(12)는 기부(56)를 포함한다. 이 기부(56)는 원통형인 외부 외측 벽(58)을 갖는데, 이 벽은 공기 입구(60)를 포함한다. 이 실시예에서, 공기 입구(60)는 기부(56)의 외측 벽(58)에 형성된 복수의 구멍을 포함한다. 기부(56)의 전방부는 가습 장치(10)의 서용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 이 사용자 인터페이스는 도 13 에 개략적으로 도시되어 있으며 아래에서 더 자세히 설명할 것이다. 가습 장치(10)에 전력을 공급하기 위한 주 전력 케이블(미도시)이 기부(56)에 형성되어 있는 구멍을 통과한다.
기부(56)는, 제 1 공기 유동을 노즐(14)을 통해 제 1 공기 유동 경로에 전달하기 위한 제 1 공기 통로(62), 및 제 2 공기 유동을 노즐(14)을 통해 제 2 공기 유동 경로에 전달하기 위한 제 2 공기 통로(64)를 포함한다.
제 1 공기 통로(62)는 공기 입구(60)로부터 기부(56)를 통과하여 노즐(14)의 제 1 공기 입구(30)까지 이른다. 또한 도 6a 및 6b를 참조하면, 기부(56)는 외측 벽(58)의 하단부에 연결되는 바닥 벽(66), 및 오목한 환형 벽(70)에 의해 외측 벽(58)에 연결되는 일반적으로 원통형인 내측 벽(68)을 포함한다. 내측 벽(68)은 환형 벽(70)으로부터 멀어지게 위쪽으로 연장되어 있다. 이 실시예에서, 외측 벽(58), 내측 벽(68) 및 환형 벽(70)은 기부(56)의 단일 부품으로서 형성되어 있지만, 대안적으로는 이들 벽 중의 둘 이상은 기부(56)의 각각의 부품으로서 형성될 수 있다. 상측 벽이 내측 벽(68)의 상단부에 연결되어 있다. 상측 벽은 하측의 절두 원추형 부분(72) 및 상측의 원통형 부분(74)을 가지며, 그 원통형 부분에는 노즐(14)의 기부(28)가 삽입된다.
내측 벽(68)은 제 1 공기 통로(62)를 통해 제 1 공기 유동을 발생시키기 위한 임펠러(76) 주위에 있다. 이 실시예에서, 임펠러(76)는 혼합 유동 임펠러의 형태로 되어 있다. 임펠러(76)는 임펠러(76)를 구동시키기 위한 모터(78)로부터 바깥쪽으로 연장되어 있는 회전축에 연결된다. 이 실시 형태에서, 모터(78)는, 사용자의 속도 선택에 따라 구동 회로(80)에 의해 변할 수 있는 속도를 갖는 DC 브러시레스 모터이다. 모터(78)의 최대 속도는 바람직하게는 5,000 ∼ 10,000 rpm 이다. 모터(78)는 하측부(84)에 연결되는 상측부(82)를 포함하는 모터 버킷 내부에 내장된다. 모터 버킷의 상측부(82)는 만곡형 블레이드를 갖는 정치식(stationary) 디스크의 형태로 된 디퓨저(86)를 포함한다. 이 디퓨저(86)는 노즐(14)의 제 1 공기 입구(30) 밑에 위치된다.
모터 버킷은 일반적으로 절두 원추형인 임펠러 하우징(88) 내부에 위치되어 그에 설치된다. 그리고 임펠러 하우징(88)은 내측 벽(68)으로부터 안쪽으로 연장되어 있는 환형 지지부(90) 상에 설치된다. 공기 유동을 임펠러 하우징(88) 안으로 안내하기 위한 환형 입구 부재(92)가 임펠러 하우징(88)의 바닥에 연결되어 있다. 환형 시일링 부재(94)가 임펠러 하우징(88)과 환형 지지부(90) 사이에 위치되어, 공기가 임펠러 하우징(88)의 외측 표면 주위를 지나 입구 부재(92)로 가는 것을 방지한다. 환형 지지부(90)는 바람직하게는 구동 회로(80)로부터 전기 케이블을 모터(78)까지 안내하기 위한 안내부(96)를 포함한다. 기부(56)는 또한 공기 입구(60)로부터 공기 유동을 입구 부재(92)의 공기 입구 포트까지 안내하기 위한 안내 벽(98)을 포함한다.
제 1 공기 통로(62)는 공기 입구(60)로부터 입구 부재(92)의 공기 입구 포트까지 이른다. 제 1 공기 통로(62)는 임펠러 하우징(88), 내측 벽(68)의 상단부 및 상측 벽의 상기 부분(72, 74)를 통과한다.
안내 벽(98)과 환형 벽(70) 사이에는 환형 공동부(99)가 위치되어 있다. 이 공동부(99)는 개구를 갖고 있는데, 이 개구는 공동부(99)가 제 1 공기 통로(62)에 열려 있도록 입구 부재(92)와 안내 벽(98) 사이에 위치된다. 공동부(99)는 정적 공기 포켓을 포함하는데, 이 공기 포켓은 가습 장치(10)의 사용중에 발생된 진동이 몸체(12)의 외측 표면에 전달되는 것을 줄여주는 역할을 한다.
제 2 공기 통로(64)는 제 1 공기 통로(62)로부터 공기를 받도록 되어 있다. 제 2 공기 통로(64)는 제 1 공기 통로(62)에 인접하여 위치된다. 제 2 공기 통로(64)는 입구 덕트(100)를 포함한다. 도 6a 및 6b를 참조하면, 입구 덕트(100)는 기부(56)의 내측 벽(68)으로 규정된다. 입구 덕트(100)는 제 1 공기 통로(62)의 일 부분에 인접하여 위치하고 이 실시예에서는 그 부분의 반경 방향 외측에 있다. 입구 덕트(100)는 일반적으로 기부(56)의 길이 방향 축선에 평행하고, 이 축선은 임펠러(76)의 회전 축선과 공선적(co-linear)이다. 입구 덕트(100)는, 디퓨저(86)로부터 배출된 공기 유동(제 2 공기 유동을 형성함)의 일 부분을 받기 위해 디퓨저(86)의 하류에서 그의 반경 방향 외측에 위치되는 입구 포트(102)를 갖는다. 입구 덕트(100)는 그의 하단부에 위치되는 출구 포트(104)를 갖는다.
제 2 공기 통로(64)는 제 2 공기 유동을 노즐(14)의 제 2 공기 입구(42)에 전달하는 출구 덕트(106)를 더 포함한다. 제 2 공기 유동은 입구 덕트(100)와 출구 덕트(106)를 통해 일반적으로 반대 방향으로 전달된다. 출구 덕트(106)는 그의 하단부에 위치되는 입구 포트(108) 및 상단부에 위치되는 출구 포트를 포함한다. 노즐(14)의 제 2 외측 케이싱 부분(32)의 기부(40)는 출구 덕트(106)의 출구 포트 안으로 삽입되어 출구 덕트(106)로부터 제 2 공기 유동을 받게 된다.
가습 장치(10)는 제 2 공기 유동이 노즐(14)에 들어가기 전에 그 제 2 공기 유동의 습도를 증가시키도록 구성되어 있다. 이제 도 1 ∼ 4a 및 7 을 참조하면, 가습 장치(10)는 기부(56)에 제거가능하게 설치될 수 있는 물 탱크(120)를 포함한다. 기부(56)와 물 탱크(120)는 함께 가습 장치(10)의 몸체(12)를 형성하게 된다. 물 탱크(120)는 원통형 외측 벽(122)을 가지며, 이 벽은 몸체(12)의 기부(56)의 외측 벽(58)과 동일한 반경을 가지며, 그래서 물 탱크(120)가 기부(56)에 설치되면 몸체(12)는 원통형 외관을 갖게 된다. 물 탱크(120)는 관형 내측 벽(124)을 가지며, 물 탱크(120)가 기부(56)에 설치되면 그 관형 내측 벽은 기부(56)의 벽(68, 72, 74)을 둘러싸게 된다. 외측 벽(122) 및 내측 벽(124)은 물 탱크(120)의 환형 상측 벽(126) 및 환형 하측 벽(128)과 함께 물 저장용 환형 공간을 규정하게 된다. 따라서, 물 탱크(120)가 기부(56) 상에 설치되면 그 물 탱크(120)는 임펠러(76)와 모터(78)를 둘러싸게 되며 또한 그래서 제 1 공기 통로(62)의 적어도 일 부분을 둘러싸게 된다. 물 탱크(120)가 기부(56) 상에 설치되면 그 물 탱크(120)의 하측 벽(128)은 기부(56)의 외측 벽(58) 및 환형 벽(70)의 비오목형 부분과 결합하게 된다.
물 탱크(120)는 바람직하게는 2 ∼ 4 리터의 용량을 갖는다. 물 탱크(120)의 외측 벽(122)에는 창(window)이 제공되어 있어, 물 탱크(120)가 기부(56) 상에 배치되면 사용자는 그 물 탱크 내부에 있는 물의 수위를 볼 수 있다.
도 9 를 참조하면, 홈통(132)이 예컨대 상호 작용하는 나사 연결부들을 통해 물 탱크(120)의 하측 벽(128)에 제거가능하게 연결되어 있다. 이 실시예에서, 물 탱크(120)는, 기부(56)에서 물 탱크(120)를 제거하고 홈통(132)이 위쪽으로 돌출되도록 물 탱크(120)를 거꾸로 하여 채워진다. 그런 다음 홈통(132)은 물 탱크(120)로부터 풀리고, 홈통(132)이 물 탱크(120)에서 분리될 때 노출되는 구멍을통해 물이 그 물 탱크(120) 안으로 들어간다. 일단 물 탱크(120)가 채워졌으면, 사용자는 홈통(132)을 물 탱크(120)에 다시 연결하고, 물 탱크(120)를 그의 비역전 배향으로 복귀시키고 물 탱크(120)를 기부(56) 상에 다시 배치한다. 스프링이 달려 있는 밸브(134)가 홈통(132) 내부에 위치되어 있는데, 밸브는 물 탱크(120)가 다시 거꾸로 될 때 홈통(132)의 물 출구(136)를 통해 물이 새는 것을 방지하기 위한 것이다. 밸브(134)는 물이 물 탱크(120)로부터 홈통(132)에 들어가는 것을 방지하기 위해 밸브(134)의 스커트가 홈통(132)의 상측 표면과 결합하는 위치 쪽으로 편향된다.
물 탱크(120)의 상측 벽(126)은 거꾸로 된 물 탱크(120)를 작업 표면, 카운터 탑 또는 다른 지지 표면 상에 지지하기 위한 하나 이상의 지지부(138)를 포함한다. 이 실시예에서, 거꾸로 된 물 탱크(120)를 지지하기 위한 2개의 평행한 지지부(138)가 상측 벽(126)의 둘레에 형성되어 있다.
또한 도 6a, 6b 및 8 을 참조하면, 기부(56)의 외측 벽(58), 내측 벽(68) 및 환형 벽(70)의 오목한 부분은 물 탱크(120)로부터 물을 받기 위한 물 저장부(140)를 규정한다. 기부(56)는 물 처리 챔버(142)를 포함하는데, 이 챔버는 물 탱크(120)에서 나온 물이 물 저장부(140)에 들어가기 전에 그 물을 처리하기 위한 것이다. 물 처리 챔버(142)는 환형 벽(70)의 오목한 부분 내부에서 물 처장부(140)의 일 측에 위치된다. 환형 벽(70)에 연결된 덮개(144)가 물 처리 챔버(142)의 물 입구(146) 및 물 출구(148)를 포함한다. 이 실시 형태에서, 물 입구(146)와 물 출구(148) 각각은 복수의 구멍을 포함한다. 물 출구(148)는 물 입구(146) 밑에 위치되도록 덮개(144)의 경사진 표면에 위치된다. 덮개(144)는 지지 핀(150)에 의해 지지되며, 이 핀은 덮개(144)의 하측 표면과 결합하도록 환형 벽(70)으로부터 위쪽으로 연장되어 있다.
덮개(144)의 상향 핀(152)이 물 입구(146)의 구멍들 사이에 위치되어 있다. 물 탱크(120)가 기부(56)에 설치되면, 핀(152)은 홈통(132) 안으로 진입하여 밸브(134)를 위쪽으로 밀어 홈통(132)을 열게 되고, 그리하여 물이 중력을 받으면서 물 입구(146)를 통과하여 물 처리 챔버(142) 안으로 들어갈 수 있다. 물 처리 챔버(142)가 물로 채워짐에 따라, 물은 물 출구(148)를 관류하여 물 저장부(140) 안으로 유입하게 된다. 물 처리 챔버(142)는, 물이 물 처리 챔버(142)를 통과할 때 그 물에 추가되는 한계 억제제(threshold inhibitor)(폴리포스페이트 재료로 이루어진 하나 이상의 비드 또는 펠릿(154)과 같은)를 수용한다. 고체 형태의 한계 억제제를 제공한다는 것은, 그 한계 억제제가 물 처리 챔버(142) 내의 물과 오랫동안 접촉하면서 서서히 분해됨을 의미한다. 이러한 점을 감안하여, 물 처리 챔버(142)는 비교적 큰 조각의 한계 억제제가 물 저장부(140)에 들어가는 것을 방지하는 장벽을 포함한다. 이 실시예에서, 그 장벽은 환형 벽(70)과 물 출구(148) 사이에 위치되는 벽(156)의 형태로 되어 있다.
물 저장부(140) 내부에서 환형 벽(70)은 한쌍의 원형 구멍을 포함하는데, 이 원형 구멍은 각각의 압전 트랜스듀서(160)를 노출시키기 위한 것이다. 구동 회로(80)는 무화(atomization) 모드에서 트랜스듀서(160)의 진동을 일으켜 물 저장부(140) 내부에 있는 물을 무화시키도록 되어 있다. 무화 모드에서, 트랜스듀서(160)는 진동수(f1)로 초음파 진동할 수 있으며, 그 진동수는 1 내지 2 MHz 일 수 있다. 트랜스듀서(160)로부터 열을 제거하기 위한 금속 열 싱크(162)가 환형 벽(70)과 트랜스듀서(160) 사이에 위치되어 있다. 상기 열 싱크(162)로부터 방열되는 열을 소산시키기 위해 구멍(164)들이 기부(56)의 바닥 벽(64)에 형성되어 있다. 환형 시일링 부재들이 트랜스듀서(160)와 열 싱크(162) 사이에 수밀한 시일을 형성한다. 도 6a 및 6b 에 도시되어 있는 바와 같이, 환형 벽(70)에 있는 상기 구멍의 둘레부(166)는 상승되어, 물 처리 챔버(142)로부터 물 저장부(140)에 들어간 한계 억제제의 입자들이 트랜스듀서(160)의 노출된 표면 상에 머무르는 것을 방지하기 위한 장벽을 제공한다. .
물 저장부(140)는 물 저장부(140)에 저장되어 있는 물을 조사(irradiation)하기 위한 자외선(UV) 발생기를 포함한다. 이 실시예에서, UV 발생기는 물 저장부(140) 안에 위치되는 UV 투과성 관(172) 내부에 위치되는 UV 램프(170)의 형태로 되어 있고, 따라서 물 저장부(140)가 물로 채워짐에 따라 물은 관(172)을 둘러싸게 된다. 이 관(172)은 트랜스듀서(160)에 대해 물 저장부(140)의 반대 측에 위치된다. UV 램프(170)에서 나온 자외선을 물 저장부(140) 안으로 반사시키기 위한 하나 이상의 반사 표면(173)이 관(172)에 인접하여, 바람직하게는 그 관 주위에 제공될 수 있다. 물 저장부(140)는 배플판(174)을 포함하는데, 이 배플판은 물 처리 챔버(142)로부터 물 저장부(140)에 들어가는 물을 관(172)을 따라 안내하게 되며, 따라서 사용 중에, 물 처리 챔버(142)로부터 물 저장부(140)에 들어가는 물은 트랜스듀서(160) 중의 하나에 의해 무화되기 전에 자외선으로 조사된다.
자기적 수위 센서(176)가 물 저장부(140) 내부 물의 수위를 검출하기 위해 물 저장부(140) 내부에 위치되어 있다. 물 탱크(120) 내부에 있는 물의 양에 따라, 물 저장부(140) 및 물 처리 챔버(142)는, 핀(152)의 상측 표면과 실질적으로 동일 면을 이루는 최대 수위까지 물로 채워질 수 있다. 입구 덕트(100)의 출구 포트(104)는 물 저장부(140) 내부 물의 최대 수위 보다 높게 위치되며, 그래서 제 2 공기 유동이 물 저장부(140) 내부에 있는 물의 표면 위로 물 저장부(140)에 들어가게 된다.
출구 덕트(106)의 입구 포트(108)는 물 저장부(140)로부터 가습된 공기 유동을 받도록 트랜스듀서(160) 위쪽에 위치된다. 출구 덕트(106)는 물 탱크(120)에 의해 규정된다. 출구 덕트(106)는 물 탱크(120)의 내측 벽(124) 및 만곡 벽(180)으로 형성되며, 내측 벽(124)은 그 만곡 벽 주위에 있다.
기부(56)는 근접 센서(182)를 포함하는데, 이 센서는 물 탱크(120)가 기부(56) 상에 설치되었는지를 검출하기 위한 것이다. 근접 센서(182)는 도 13 에 개략적으로 도시되어 있다. 근접 센서(182)는 리드(reed) 스위치의 형태일 수 있는데, 이 스위치는 물 탱크(120)의 하측 벽(128)에 위치하는 자석(미도시)과 상호 작용하여 기부(56) 상에의 물 탱크(120) 존재 여부를 검출하게 된다. 도 7a, 7b 및 11 에 도시되어 있는 바와 같이, 물 탱크(120)가 기부(56) 상에 설치되면, 내측 벽(124) 및 만곡 벽(180)은 기부(56)의 상측 벽을 둘러싸 이 상측 벽의 상측 원통형 부분(74)의 열린 상단부를 노출시키게 된다. 물 탱크(120)는 기부(56)로부터 물 탱크(120)를 제거하는 것을 용이하게 해주는 손잡이(184)를 포함한다. 이 손잡이(184)는, 수용 위치(손잡이(184)가 물 탱크(120)의 상측 벽(126)의 오목한 부분(186) 내에 수용됨)와 전개 위치(손잡이(184)가 물 탱크(120)의 상측 벽(126) 위쪽으로 상승됨) 사이에서 물 탱크(120)에 대해 움직일 수 있도록 그 물 탱크(120)에 선회가능하게 연결되어 있다. 또한 도 12a 및 12b 를 참조하면, 비틀림 스프링과 같은 하나 이상의 탄성 요소(188)가 제공되어 있는데, 이는 도 7a 및 7b 에 도시되어 있는 바와 같이 손잡이(184)를 그의 전개 위치 쪽으로 편향시키기 위한 것이다.
노즐(14)이 몸체(12)에 설치되면, 그 노즐(14)의 제 1 외측 케이싱 부분(22)의 기부(28)는 기부(56)의 상측 벽의 상측 원통형 부분(74)의 열린 단부 위쪽에 위치되며, 또한 노즐(14)의 제 2 외측 케이싱 부분(32)의 기부(40)는 물 탱크(120)의 출구 덕트(106)의 열린 상단부 위쪽에 위치된다. 그러면 사용자가 노즐(14)을 몸체(12) 쪽으로 밀게 된다. 도 10 에 도시되어 있는 바와 같이, 노즐(14)의 제 1 외측 케이싱 부분(22)의 기부(28) 바로 뒤에서 핀(190)이 그 제 1 외측 케이싱 부분(22)의 하측 표면 상에 형성되어 있다. 노즐(14)이 몸체(12) 쪽으로 움직임에 따라, 핀(190)은 탄성 요소(188)의 편향력에 대항하면서 손잡이(184)를 그의 수용 위치 쪽으로 밀게 된다. 노즐(14)의 기부(28, 40)가 몸체(12)에 완전히 삽입되면, 환형 시일링 부재(192)가 기부(28, 40)의 단부와 기부(56)의 상측 벽의 상측 원통형 부분(74) 및 출구 턱트(106)에 형성되어 있는 환형 레지(194; ledge) 사이에 기밀한 시일을 형성하게 된다. 물 탱크(120)의 상측 벽(126)은 오목한 형상을 갖고 있으며, 따라서, 노즐(14)이 몸체(12) 상에 설치되면, 물 탱크(120)는 노즐(14)의 하측부를 둘러싸게 된다. 이리하여, 물 탱크(120)의 용량이 증가할 수 있을 뿐만 아니라, 컴팩트한 외관을 갖는 가습 장치(10)가 제공될 수 있다.
몸체(12)는 노즐(14)을 그 몸체(12)에 풀림가능하게 유지시키기 위한 기구를 포함한다. 도 4a, 11 및 12a 는 노즐(14)이 몸체(12)에 유지되어 있을 때 상기 기구의 제 1 상태를 도시하고, 도 4b 및 12b 는 노즐(14)이 몸체(12)에서 풀려져 있을 때 상기 기구의 제 2 상태를 도시한다. 노즐(14)을 몸체(12)에 풀림가능하게 유지시키기 위한 상기 기구는 환형 하우징(202)의 정반대 측들에 위치되는 한쌍의 멈춤쇠(200)를 포함한다. 각각의 멈춤쇠(200)는 일반적으로 L 형 단면을 갖는다. 각각의 멈춤쇠(200)는 노즐(14)을 몸체(12)에 유지시키기 위한 전개 위치와 저장 위치 사이에서 선회가능하게 움직일 수 있다. 비틀림 스프링과 같은 탄성 요소(204)가 멈춤쇠(200)를 그의 전개 위치 쪽으로 편향시키기 위해 하우징(202) 내부에 위치된다.
이 실시예에서, 물 탱크(120)는 노즐(14)을 몸체(12)에 풀림가능하게 유지시키기 위한 기구를 포함한다. 하우징(202)은 서로 정반대 측들에 있는 한쌍의 구멍(206)을 포함하는데, 물 탱크(120)가 기부(56) 상에 설치되면 상기 구멍들은 기부(56)의 상측 벽의 상측 원통형 부분(74)에 형성되어 있는 유사한 형상의 구멍(208)들과 정렬하게 된다. 노즐(14)의 기부(28)의 외측 표면은 서로 정반대 측에 있는 한쌍의 오목부(210)들을 포함하고, 노즐(14)이 몸체(12) 상에 설치되면 상기 오목부들은 상기 구멍(206, 208)과 정렬하게 된다. 멈춤쇠(200)가 그의 전개 위치에 있으면, 그 멈춤쇠(200)의 단부는 탄성 요소(204)에 의해 밀려 구멍(206, 208)을 통과해 노즐(14)의 오목부(210)에 들어가게 된다. 멈춤쇠(200)의 단부는 노즐(14)의 기부(28)의 오목한 외측 표면에 결합되어, 예컨대 사용자가 노즐(14)을 잡고 가습 장치(10)를 들어 올릴 때 그 노즐(14)이 몸체(12)에서 빠지는 것을 방지한다.
몸체(12)는 내리누를 수 있는 캣치(220)를 포함하는데, 노즐(14)을 몸체(12)에서 풀기 위해 멈춤쇠(200)를 오목부(210)로부터 멀어지게 움직이면 상기 캣치는 기구를 제 1 상태로부터 제 2 상태로 움직이게 할 수 있다. 캣치(220)는, 멈춤쇠(200)가 그의 저장 위치와 전개 위치 사이에서 선회하는 축선에 직교하는 축선을 중심으로 선회 운동할 수 있도록 하우징(202) 내부에 장착된다. 몸체(12)에 위치하는 버튼(222)을 사용자가 누르면 캣치(220)는 도 4a, 11 및 12a 에 나타나 있는 바와 같은 저장 위치로부터 도 4b, 7a, 7b 및 12b 에 도시되어 있는 바와 같은 전개 위치로 움직일 수 있다. 이 실시예에서, 버튼(222)은 캣치(220)의 전방 부분 위쪽에서 물 탱크(120)의 상측 벽(126)에 위치된다. 캣치(220)를 그의 저장 위치쪽으로 가압하기 위한 압축 스프링 또는 다른 탄성 요소가 캣치(220)의 전방 부분 밑에 위치될 수 있다. 캣치(220)의 회전 축선은 캣치의 전방 부분 근처에 위치되며, 그래서 캣치(220)가 그의 전개 위치로 움직일 때 캣치(220)는 탄성 요소(204)의 편향력에 대항하여 멈춤쇠(200)를 가압하여 그 멈춤쇠를 오목부(210)로부터 멀어지게 선회시키게 된다.
몸체(12)는 사용자가 버튼(220)에 대한 누름을 해제하면 캣치(220)를 그의 전개 위치에 유지시키도록 구성되어 있다. 이 실시예에서, 물 탱크(120)의 하우징(202)은 쐐기(224)를 포함하는데, 캣치(220)가 그의 전개 위치 쪽으로 움직일 때, 그 캣치(220)의 후방 부분에 위치하는 훅크(226)가 상기 쐐기 위에서 슬라이딩하게 된다. 전개 위치에서, 훅크(226)의 단부는 쐐기(224)의 테이퍼형 측면에 스냅되어 그 쐐기(224)의 상측 표면과 결합하게 되고, 그 결과 캣치(220)가 그의 전개 위치에 유지된다. 훅크(226)가 쐐기(224)의 상측 표면 위에서 움직일 때, 훅크(226)는 손잡이(184)의 바닥과 결합하고 그 손잡이(184)를 물 탱크(120)의 오목한 부분(186)으로부터 멀어지게 위쪽으로 가압하게 된다. 이리하여, 손잡이(184)가 노즐(14)을 몸체(12)로부터 약간 멀어지게 밀어, 사용자가 노즐(14)이 몸체(12)로부터 풀렸음을 눈으로 확인할 수 있다. 서로 협력하여 캣치(220)를 그의 전개 위치에 유지시키는 요소들을 물 탱크(120)와 캣치(220)에 제공하는 것에 대한 대안으로, 하나 이상의 자석을 사용하여 캣치(220)를 그의 전개 위치에 유지시킬 수 있다.
전개 위치에서, 캣치(220)는 멈춤쇠(200)를 도 4b 및 12b 에 도시되어 있는 바와 같은 그의 저장 위치에 유지시켜 사용자가 몸체(12)에서 노즐(14)을 제거할 수 있게 해준다. 노즐(14)이 몸체(12)로부터 들림에 따라, 탄성 요소(188)가 손잡이(184)를 그의 전개 위치로 가압한다. 그러면 사용자는 손잡이(184)를 사용하여 기부(56)에서 물 탱크(120)를 들어올려 물 탱크(120)를 채우거나 또는 필요하다면 정화할 수 있다.
일단 물 탱크(120)가 채워졌거나 정화되었으면, 사용자는 그 물 탱크(120)를 기부(56) 상에 다시 배치하고 노즐(14)을 몸체(12)에 다시 배치한다. 노즐(14)의 기부(28, 40)가 몸체(12) 안으로 밀려 들어갈 때, 노즐(14) 상의 핀(190)은 손잡이(184)와 결합하여 그 손잡이(184)를 다시 물 탱크(120)의 오목한 부분(186) 내의 저장 위치로 밀게 된다. 손잡이(184)가 그의 저장 위치로 움직일 때 그 손잡이는 캣치(220) 상의 훅크(226)와 결합하여 그 훅크(226)를 쐐기(224)의 상측 표면으로부터 멀어지는 방향으로 밀어 캣치(220)를 그의 전개 위치로부터 풀어준다. 훅크(226)가 쐐기(224)로부터 멀어지게 움직일 때 탄성 요소(204)는 멈춤쇠(200)를 그의 전개 위치 쪽으로 가압하여 노즐(14)을 몸체(12) 상에 유지시킨다. 멈춤쇠(200)가 그의 전개 위치 쪽으로 움직일 때 멈춤쇠(200)는 캣치(220)를 그의 저장 위치로 되돌려 보낸다.
가습 장치의 작동을 제어하기 위한 사용자 인터페이스가 몸체(12)의 기부(56)의 외측 벽(58)에 위치된다. 도 13 은 가습 장치(10)를 위한 제어 시스템을 개략적으로 도시하는데, 이 제어 시스템은 이 사용자 인터페이스와 가습 장치(10)의 다른 전기 부품들을 포함한다. 이 실시예에서, 사용자 인터페이스는 복수의 사용자 조작 버튼(240a, 240b, 240c) 및 디스플레이(242)를 포함한다. 제 1 버튼(240a)은 모터(78)를 활성화 및 비활성화시키는데 사용되고, 제 2 버튼(240b)은 모터(78)의 속도 및 임펠러(76)의 회전 속도를 설정하는데 사용된다. 제 3 버튼(240c)은 가습 장치(10)가 위치되는 환경(방, 사무실 또는 기타 가정 환경과 같은)의 상대 습도에 대한 소망하는 레벨을 설정하는데 사용된다. 예컨대, 소망하는 상대 습도 레벨은 제 3 버튼(240c)의 반복적인 조작을 통해 20℃에서 30 ∼ 80%의 범위에서 선택될 수 있다. 디스플레이(242)는 현재 선택된 상대 습도 레벨을 나타낸다.
사용자 인터페이스는 한 버튼의 조작시 구동 회로(80)에 제어 신호를 출력하는 사용자 인터페이스 회로(244)를 더 포함하는데, 이 사용자 인터페이스 회로는 구동 회로(80)에 의해 출력된 제어 신호를 받는다. 사용자 인터페이스는 가습 장치의 상태에 따라 시각적 경고를 제공하기 위한 하나 이상의 LED를 또한 포함할 수 있다. 예컨대, 제 1 LED(246a)가 구동 회로(80)에 의해 조명되어, 구동 회로(80)가 수위 센서(176)로부터 수신하는 신호로 나타나는 바와 같이 물 탱크(120)가 고갈되었음을 나타낼 수 있다.
외부 환경의 공기의 상대 습도를 검출하고 또한 검출된 상대 습도를 나타내는 신호를 구동 회로(80)에 공급하기 위한 습도 센서(248)가 또한 제공된다. 이 실시예에서, 습도 센서(248)는, 가습 장치(10) 안으로 흡인되는 공기 유동의 상대 습도를 검출하기 위해 공기 입구(60)의 바로 뒤에 위치될 수 있다. 사용자 인터페이스는 제 2 LED(246b)를 포함할 수 있는데, 습도 센서(248)의 출력이 가습 장치(10)에 들어가는 공기 유동의 상대 습도(HD)가 사용자에 의해 설정된 소망하는 상대 습도 레벨(HS) 이상임을 검출하면 상기 제 2 LED 는 구동 회로(80)에 의해 조명된다.
또한 도 14 를 참조하면, 가습 장치(10)를 작동시키기 위해, 사용자는 제 1 버튼(240a)을 조작한다. 이 버튼(240a)의 조작은 구동 회로(80)에 알려지고, 그에 응답하여 구동 회로(80)는 UV 램프(170)를 작동시켜 물 저장부(140) 내에 저장되어 있는 물을 조사하게 된다. 이 실시예에서, 구동 회로(80)는 모터(78)를 동시에 작동시켜 임펠러(76)를 회전시킨다. 임펠러(76)의 회전에 의해 공기가 공기 입구(60)를 통해 몸체(12) 안으로 흡인된다. 공기 유동은 임펠러 하우징(88)과 디퓨저(86)를 통과하게 된다. 디퓨저(86)의 하류에서, 그 디퓨저(86)에서 배출된 공기의 일 부분이 입구 포트(102)를 통해 입구 덕트(100)에 들어가게 되며, 디퓨저(86)에서 배출된 상기 공기의 나머지는 제 1 공기 통로(62)를 따라 전달되어 노즐(14)의 제 1 공기 입구(30)로 가게 된다. 그래서 임펠러(76)와 모터(78)는, 제 1 공기 통로(62)에 의해 노즐(14)에 전달되어 제 1 공기 입구(30)를 통해 노즐(14)에 들어가는 제 1 공기 유동을 발생시킨다고 생각할 수 있다.
제 1 공기 유동은 노즐(14)의 후방 부분(16)에서 제 1 내부 통로(48)에 들어간다. 제 1 내부 통로(48)의 기부에서 공기는 노즐(14)의 보어(20) 주위를 서로 반대 방향으로 지나가는 2개의 공기 흐름으로 분할된다. 이 공기 흐름이 제 1 내부 통로(48)를 통과할 때, 공기는 노즐(14)의 입구부(50)에 들어간다. 입구부(50)에 들어가는 공기 유동은 바람직하게는 노즐(14)의 보어(20) 주위에서 실질적으로 균등하다. 입구부(50)는 공기 유동을 노즐(14)의 제 1 공기 출구(44) 쪽으로 안내하고, 이 공기 출구에서 상기 공기 유동은 가습 장치(10)로부터 배출된다.
제 1 공기 출구(40)에서 배출된 공기 유동은, 외부 환경, 특히 제 1 공기 출구(44) 주위의 영역 및 노즐(14)의 후방부 주위로부터 공기를 동반시켜 이차 공기 유동을 발생시킨다. 이차 공기 유동의 일부는 노즐(14)의 보어(20)를 통과하고 그 이차 공기 유동의 나머지는 노즐(14)의 앞에 있는 제 1 공기 출구에서 배출되는 공기 유동 내에 동반된다.
위에서 언급한 바와 같이, 임펠러(76)의 회전으로 공기가 입구 덕트(100)의 입구 포트(102)를 통해 제 2 공기 통로(64)에 들어가서 제 2 공기 유동을 형성하게 된다. 제 2 공기 유동은 입구 덕트(100)를 통과하고 출구 포트(104)를 통해 물 저장부(140)에 저장되어 있는 물 위로 배출된다. 출구 포트(104)로부터 제 2 공기 유동이 배출됨으로써, 물 저장부(140)에 저장되어 있는 물이 교반되어 UV 램프(170)를 따라 또한 그 주위로 움직이게 되고, 그리하여 UV 램프(170)에 의해 조사되는 물의 양이 증가하게 된다. 저장되어 있는 물 속에 한계 억제제가 존재함으로써, 저장되어 있는 물에 노출되는 관(172) 및 트랜스듀서(160)의 표면에 한계 억제제의 얇은 층이 형성되어 그 표면 상에 석회가 침전되는 것을 억제한다. 이리하여, 트랜스듀서(160)의 작동 수명이 연장되고 또한 UV 램프(170)에 의한 저장되어 있는 물의 조명이 악화되는 것이 억제될 수 있다.
물 저장부(140)에 저장되어 있는 물이 제 2 공기 유동에 의해 교반되는 것에 추가하여, 이 교반은 교반 모드에 있는 트랜스듀서(160)의 진동(저장되어 있는 물의 무화를 일으키는데는 충분하지 않음)에 의해서도 수행될 수 있다. 예컨대, 기부(56)의 트랜스듀서(160)의 크기와 갯수에 따라, 저장되어 있는 물의 교반은 감소된 제 2 진동수(f2) 및/또는 감소된 진폭 또는 다른 듀티 사이클을 갖는 트랜스듀서(160)의 진동에 의해서만 수행될 수 있다. 이 경우, 구동 회로(80)는 UV 램프(170)에 의한 저장되어 있는 물의 조사와 동시에 이 교반 모드에서 트랜스듀서(160)의 진동을 일으키도록 구성될 수 있다.
저장되어 있는 물의 교반 및 조사는, 물 저장부(140) 내부에 있는 박테리아의 레벨을 원하는 양으로 감소시키는데 충분한 시간 동안 계속 된다. 이 실시예에서, 물 저장부(140)는 200 ml의 최대 용량을 가지며, 저장되어 있는 물의 교반 및 조사는, 그 저장되어 있는 물의 무화가 개시되기 전에 60초의 기간 동안 계속 된다. 이 기간은 예컨대 저장되어 있는 물의 교반 정도, 물 저장부(140)의 용량 및 저장되어 있는 물의 조사의 세기에 따라 길어지거나 단축될 수 있으며, 그래서 이들 변수에 따라 상기 기간은 저장되어 있는 물 속의 박테리아의 수를 원하는 대로 감소시키기 위해 10 ∼ 300 초일 수 있다.
이 기간이 끝나면, 구동 회로(80)는 무화 모드에서 트랜스듀서(160)의 진동을 일으켜, 물 저장부(140)에 저장되어 있는 물을 무화시키게 된다. 이리하여, 물 저장부(140) 내에 위치하는 물의 상방에는 공수(airborne) 수적이 생기게 된다. 저장되어 물이 트랜스듀서(160)에 의해서만 사전에 교반된 경우에는 모터(78)가 이 기간이 끝나면 또한 활성화된다.
물 저장부(140) 내의 물이 무화됨에 따라, 물 저장부(140)는 물 처리 챔버(142)를 경유하여 물 탱크(120)로부터 수용되는 물로 항상 보충되며, 그래서 물 저장부(140) 내에 있는 물의 수위는 실질적으로 일정하게 유지되며, 반면 물 탱크(120) 내에 있는 물의 수위는 점진적으로 낮아지게 된다. 물이 물 처리 챔버(142)(여기서 한계 억제제가 물에 추가됨)로부터 물 저장부(140)에 들어갈 때, 그 물은 벽(174)에 의해 안내되어 관(172)을 따라 흐르게 되며, 그래서 무화되기 전에 자외선으로 조사된다.
임펠러(76)의 회전으로, 공수 수적은 입구 덕트(100)의 출구 포트(104)로부터 배출된 제 2 공기 유동 내에 동반된다. 이제 습한 상태가 된 제 2 공기 유동은 위쪽으로 제 2 공기 통로(64)의 출구 덕트(106)를 통과하여 노즐(14)의 제 2 공기 입구(42)로 가서, 노즐(14)의 전방 부분(18) 내에 있는 제 2 내부 통로(54)에 들어가게 된다.
제 2 내부 통로(54)의 기부에서, 제 2 공기 유동은 노즐(14)의 보어(20) 주위를 서로 반대 방향으로 지나가는 2개의 공기 흐름으로 분할된다. 이 공기 흐름이 제 2 내부 통로(54)를 통과할 때, 각각의 공기 흐름은 제 1 공기 출구(44)의 앞에서 노즐(14)의 전방 단부에 위치되는 제 2 공기 출구(52)들 중의 각각의 공기 출구에서 배출된다. 배출된 제 2 공기 유동은 노즐(14)로부터의 제 1 공기 유동 배출을 통해 발생되는 공기 유동 내에서 가습 장치(10)로부터 멀어지는 방향으로 전달되며, 그리하여 습한 공기 흐름을 가습 장치(10)로부터 수 미터 떨어진 곳에서 신속하게 경험할 수 있다.
가습 장치(10)에 들어가는 공기 유동의 상대 습도(HD)(습도 센서(248)로 검출됨)가 제 3 버튼(240c)을 사용하는 사용자에 의해 선택되는 상대 습도 레벨(HS) 보다 20℃에서 1% 더 높게 될 때까지 습한 공기 유동이 노즐(14)에서 배출된다. 그리고 노즐(14)로부터 습한 공기 유동의 배출은, 바람직하게는 트랜스듀서(160)의 진동 모드를 변경하여 구동 회로(80)에 의해 종료될 수 있다. 예컨대, 트랜스듀서(160)의 진동수는 진동수(f3)로 감소될 수 있으며, 여기서 f1 ＞ f3 ≥ 0 이고, 그 보다 낮으면, 저장되어 있는 물의 무화가 일어나지 않는다. 대안적으로, 트랜스듀서(160)의 진폭이 감소될 수 있다. 선택적으로, 공기 유동이 노즐(14)에서 배출되지 않도록 모터(78)를 정지시킬 수도 있다. 그러나, 습도 센서(248)가 모터(78) 가까이에 위치되면, 습도 센서(248)의 국부적인 환경에서 바람직하지 않은 온도 변동을 피하기 위해 모터(78)를 계속 작동시키는 것이 바람직하다. 또한, 물 저장부(140)에 저장되어 있는 물의 교반을 계속하기 위해 모터(78)을 계속 작동시키는 것이 바람직하다. UV 램프(170)가 또한 계속 작동된다.
가습 장치(10)로부터 습한 공기 유동의 배출이 종료된 결과, 습도 센서(248)에 의해 검출되는 상대 습도(HD)는 떨어지기 시작할 것이다. 일단 습도 센서(248)에 대한 국부적인 환경의 상대 습도가 사용자에 의해 선택된 상대 습도 레벨(HS) 보다 20℃에서 1% 낮게 떨어지면, 구동 회로(80)는 무화 모드에서 트랜스듀서(160)의 진동을 다시 일으키게 된다. 모터(78)가 정지되어 있으면, 구동 회로(80)는 동시에 모터(78)를 다시 활성화시킨다. 전과 같이, 습도 센서(248)로 검출되는 상대 습도(HD)가 사용자에 의해 선택되는 상대 습도 레벨(HS) 보다 20℃에서 1% 더 높게 될 때까지, 습한 공기 유동이 노즐(14)에서 배출된다.
검출된 습도를 사용자에 의해 선택된 레벨 근처로 유지하기 위한 트랜스듀서(160)(및 선택적으로 모터(78))의 이 작동 시퀀스는, 버튼(240a)이 다시 조작될 때까지 또는 물 저장부(140) 내 물의 수위가 최소 수위 밑으로 떨어졌음을 나타내는 신호를 수위 센서(176)로부터 받을 때까지 계속된다. 버튼(240a)이 조작되거나 또는 수위 센서(176)로부터 그 신호를 받으면, 구동 회로(80)가 모터(78), 트랜스듀서(160) 및 UV 램프(170)를 비활성화시켜 가습 장치(10)를 끄게 된다. 구동 회로(80)는 또한, 물 탱크(120)가 기부(56)로부터 제거되었음을 나타내는 신호를 근접 센서(182)로부터 받으면 가습 장치(10)의 이들 구성품을 비활성화시키게 된다.

Claims (13)

  1. 가습 장치로서,
    물 저장부를 포함하는 하우징;
    상기 물 저장부에 물을 공급하기 위해 상기 하우징에 설치되는 물 탱크;
    상기 저장부 내의 물 위로 공기 유동을 발생시키기 위한 공기 유동 발생 수단;
    상기 공기 유동의 적어도 일 부분을 배출하기 위한 공기 출구;
    상기 저장부 내의 물을 무화(atomizing)시키기 위한 무화 수단;
    상기 저장부 내의 물을 자외선으로 조사(irradiating)하기 위한 조사 수단; 및
    상기 물 저장부에 들어가는 물의 유동을 상기 조사 수단에 인접하여 조사 수단을 따라 안내하기 위한 안내 수단을 포함하고,
    상기 조사 수단은 적어도 부분적으로 상기 저장부 내에 위치되는, 가습 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안내 수단은 하나 이상의 배플(baffle)을 포함하는 가습 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 안내 수단은 상기 조사 수단에 인접하여 위치되는 가습 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 물 탱크로부터 물을 상기 저장부에 전달하기 위한 챔버를 포함하고, 상기 안내 수단은 상기 챔버의 물 출구에 인접하여 위치되는 가습 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조사 수단은 적어도 부분적으로 상기 저장부 내에 위치되는 자외선 투과성 관을 포함하는 가습 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안내 수단은 상기 저장부에 들어가는 물을 상기 관을 따라 안내하도록 되어 있는 가습 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 무화 수단은 트랜스듀서를 포함하고, 상기 가습 장치는 상기 트랜스듀서의 진동수를 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 가습 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 트랜스듀서는 상기 조사 수단에 대하여 상기 저장부의 반대측에 위치되는 가습 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    공기 유동을 상기 저장부에 전달하기 위한 입구 덕트 및 공기 유동을 저장부로부터 멀어지게 전달하기 위한 출구 덕트를 포함하는 가습 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 입구 덕트는 상기 저장부에 저장되어 있는 물의 스월(swirl) 운동을 발생시키는 방향으로 공기 유동을 배출하도록 성형된 출구 포트를 포함하는 가습 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 입구 덕트는 상기 출구 덕트의 적어도 일부분을 따라 연장되어 있는 가습 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 입구 덕트를 포함하고, 상기 물 탱크는 상기 출구 덕트를 포함하는 가습 장치.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    공기 유동을 받기 위한 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 공기 출구를 포함하고, 상기 노즐은 가습 장치의 외부로부터 공기가 상기 노즐에서 배출된 공기에 의해 흡인될 때 통과하게 되는 개구 주위에 있는 가습 장치.
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