KR20170140996A - 기화식 가습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가열장치, 진동자, 가습필터 및 가습 디스크를 사용하지 않고 가습을 수행하되 높은 가습량을 확보할 수 있는 기화식 가습기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기화식 가습기는 수조; 상기 수조에 저장된 물이 공기와 직접 접촉하도록 공기유동을 발생시키는 송풍부; 및 상기 수조에 저장된 물을 회전시키는 물 회전부;를 포함한다.

Description

기화식 가습기{HUMIDIFIER}
본 발명은 기화식 가습기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터 또는 진동자를 사용하지 않는 기화식 가습기에 관한 것이다.
가습기는 가습방식에 따라 가열식 가습기, 초음파식 가습기 및 필터식 가습기로 구분될 수 있다. 이 중에서 필터식 가습기에는 가습 디스크를 사용하는 타입과 가습필터를 사용하는 타입이 있다.
그러나, 가열식 가습기는 물을 끓는점 이상으로 가열하기 위해 전력소모량이 많고 고열에 의한 안전사고 위험이 있다는 단점이 있다.
또한, 초음파식 가습기는 발생하는 물 입자가 미세입자가 아니라서 실내공간 전체를 가습하지 못하고 국부적인 공간만 가습을 하게 되는 단점이 있다.
또한, 가습 디스크 방식 가습기는 가습 디스크에 물때가 발생하거나 이물질이 유입된 경우 가습 디스크의 청소가 어렵다는 단점이 있으며, 가습 디스크의 오염에 의해 실내 공기가 오염되는 문제가 발생할 수 있다는 단점도 있다.
그리고, 가습필터 방식 가습기는 주기적으로 가습필터를 교체해야 하고, 가습필터에 스케일이 발생하며, 가습필터에 냄새 및 세균이 발생하는 등의 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 가열장치, 진동자, 가습필터 및 가습 디스크를 사용하지 않고 가습을 수행하되 높은 가습량을 확보할 수 있는 기화식 가습기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 수조; 상기 수조에 저장된 물이 공기와 직접 접촉하도록 공기유동을 발생시키는 송풍부; 및 상기 수조에 저장된 물을 회전시키는 물 회전부;를 포함하는 기화식 가습기를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 물 회전부는 상기 수조에 저장된 물에 소용돌이를 형성시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 물 회전부는, 상기 수조의 내부에 회전 가능하게 구비되는 피동회전자; 상기 수조의 외부에 구비되며, 상기 피동회전자를 회전시키는 회전체; 및 상기 회전체를 회전시키는 모터부재;를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 피동회전자 및 회전체는 마그네틱으로 구성되고, 상기 회전체는 상기 수조의 외부에서 상기 피동회전자에 자력을 가하여 상기 피동회전자를 회전시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 수조의 내부에 상기 피동회전자의 회전위치를 결정하고 이탈을 방지하는 이탈방지부를 구비할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 송풍부는 원심팬과, 상기 원심팬을 감싸도록 구성되고 상기 수조의 상단에 장착되며 양측에 공기흡입부를 구비하는 팬케이싱을 포함하고, 상기 팬케이싱의 하단에는 상기 수조의 내부와 공기유동이 가능하도록 유동개구가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 상기 물 회전부는 상기 수조를 회전시키는 회전모터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 물 회전부는 상기 수조에 저장된 물에 회전유동을 발생시키도록 상기 수조의 내벽에 돌출된 블레이드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 물 회전부는 상기 회전모터의 회전력을 상기 수조에 전달하도록 상기 수조가 안착되는 받침부재를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 기화식 가습기는, 상기 수조의 수위를 측정하는 수위센서; 및 상기 수위센서에서 측정한 측정수위에 따라 상기 물 회전부를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 측정수위가 미리 설정된 기준수위범위보다 높거나 낮은 경우 상기 물 회전부의 작동을 정지시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 측정수위가 미리 설정된 기준수위범위 내인 경우 상기 측정수위에 따라 상기 수조에 저장된 물이 넘치지 않는 선에서 표면적이 최대가 되도록 물 회전부의 구동을 제어할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용상 안전성, 위생성 및 청소성이 향상되고 높은 가습량을 확보할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기화식 가습기의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기화식 가습기의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 기화식 가습기에 포함된 수조 및 물 회전부의 단면 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 기화식 가습기에 포함되는 수조의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기화식 가습기의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 기화식 가습기에 포함되는 수조의 평면도이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기화식 가습기(100)에 대해서 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기화식 가습기(100)는 수조(110), 송풍부(120), 물 회전부(130), 수위센서(140) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 수조(110)는 가습용 물이 저장될 수 있는 내부공간을 구비하고, 상단에 물이 주입되거나 유출될 수 있는 개구부(112)가 형성될 수 있다. 여기서, 수조(110)의 상단 개구부(112)는 후술할 송풍부(120)의 유동개구(128)와 연결되어 송풍부(120)에서 유동하는 공기가 수조(110)의 내부로 유입되는 통로로서 기능할 수 있다.
일 실시예에서, 수조(110)는 저장된 물이 원활하게 회전될 수 있도록 내부공간이 원통형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 송풍부(120)는 수조(110)에 저장된 물이 공기와 직접 접촉하도록 공기유동을 발생시킬 수 있다. 이를 위해, 송풍부(120)는 수조(110)의 상단 개구부(112)를 통해 공기가 수조(110)의 내부로 유입되도록 할 수 있다.
또한, 송풍부(120)는 수조(110)의 내부에서 물과 접촉하여 생성된 습한공기가 실내로 토출되도록 공기유동을 발생시킬 수 있다.
이러한 동작을 구현하기 위해, 일 예로서, 송풍부(120)는 원심팬(122) 및 팬케이싱(124)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 원심팬(122)은 회전시 축방향으로 공기를 흡입하여 원주방향으로 토출시킬 수 있다.
또한, 상기 팬케이싱(124)은 원심팬(122)의 둘레를 감싸도록 구성되고 수조(110)의 상단에 장착되며 양측에 공기흡입부(125)를 구비하고, 원심팬(122)의 둘레방향에 공기토출부(126)를 구비할 수 있다.
이러한 송풍부(120)는 양측의 공기흡입부(125)를 통해 공기를 흡입하고 공기토출부(126)를 통해 공기를 실내로 토출시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 팬케이싱(124)의 하단에는 수조(110)의 상단 개구부(112)와 연결되는 유동개구(128)가 형성될 수 있다. 이러한 유동개구(128)는 수조(110)의 상단 개구부(112)와 연결되어 송풍부(120)에 의해 유동하는 공기가 수조(110)의 내부로 유동하는 통로로 기능할 수 있다.
한편, 상기 송풍부(120)는 수조(110)에 탈착이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 물 회전부(130)는 송풍부(120)에 의해 유동하는 공기와 접촉하는 수조(110)에 저장된 물의 표면적이 확대되도록 수조(110)에 저장된 물을 회전시킬 수 있다. 여기서, 수조(110)에 저장된 물의 표면적은 수조(110)에 저장된 물의 수면의 넓이를 의미한다.
일 실시예에서, 물 회전부(130)는 수조(110)에 저장된 물에 소용돌이를 형성시킬 수 있다. 이와 같이 물에 소용돌이가 형성되면, 도 4 에 도시된 바와 같이 수면에 깔때기 형상의 경사면이 형성되어 공기와 접촉할 수 있는 표면적이 증대될 수 있다. 여기서, 공기와 물 간의 접촉면적이 넓을수록 공기에 포함되는 수분의 양이 많아지고 수분이 공기 중에 포함되는 속도가 높아지게 된다.
또한, 물이 빠른 속도로 회전하고 있기 때문에 물이 기화되는 속도가 빨라지게 된다.
한편, 수조(110)에 저장된 물을 회전시키기 위해, 일 예로서, 물회전부는 피동회전자(132), 회전체(136) 및 모터부재(138)를 포함할 수 있다.
상기 피동회전자(132)는 수조(110)의 내부에 회전 가능하게 구비되며, 회전시 물에 회전유동을 발생시킬 수 있다. 이러한 피동회전자(132)는 자체적으로 회전되는 것이 아닌 외력에 의해 회전되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 회전체(136)는 수조(110)의 외부에 구비되며 수조(110)의 외부에서 피동회전자(132)에 힘을 가하여 피동회전자(132)를 회전시킬 수 있다.
일 예로, 피동회전자(132) 및 회전체(136)는 마그네틱 바로 이루어질 수 있다. 여기서, 회전체(136)의 자력이 피동회전자(132)에 전달되어 피동회전자(132)는 회전체(136)의 회전에 따라 회전될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 수조(110)의 내부에는 피동회전자(132)의 회전위치를 결정하고 이탈을 방지하는 이탈방지부(114)가 구비될 수 있다.
일 예로, 이탈방지부(114)는 수조(110)의 바닥에서 환형으로 돌출된 단턱 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 모터부재(138)는 수조(110)의 외부에 구비되며 회전체(136)를 회전시킬 수 있다. 이러한 모터부재(138)는 후술할 제어부에 의해 회전속도가 제어될 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 회전체(136) 및 모터부재(138)는 수조(110)와 분리 가능한 케이스(134)에 수납되는 형태로 구비될 수 있다. 여기서, 케이스(134)는 상단에 수조(110)가 안착되도록 구성될 수 있다. 다만, 수조(110)와 케이스(134)는 서로 일체로 결합된 형태로 구성될 수도 있다.
이와 같은 구성에서, 모터부재(138)가 작동되어 회전체(136)가 회전되면, 수조(110)의 내부에 수용된 피동회전자(132)가 회전체(136)의 자력에 영향을 받아서 회전체(136)의 회전에 따라 회전된다. 이때, 피동회전자(132)는 회전하면서 수조(110)에 저장된 물에 회전유동을 발생시키게 되고, 이를 통해, 수조(110)에 저장된 물에는 소용돌이 수류가 형성될 수 있다.
여기서, 피동회전자(132)의 회전속도에 따라 수조(110)의 물에 형성되는 소용돌이의 형태가 달라져서 수면의 넓이가 달라질 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 기화식 가습기(100)는 하나의 전원공급라인을 통해 송풍부(120)와 물 회전부(130)에 모두 전원을 공급할 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 송풍부(120)와 물 회전부(130) 간에 연결되는 전원공급선이 구비될 수도 있으며, 이때, 송풍부(120)와 물 회전부(130)의 연결을 위해 송풍부(120), 물 회전부(130) 및 수조(110)가 수납되며 가습기의 외관을 구성하는 별도의 하우징이 포함될 수도 있다.
상기 수위센서(140)는 수조(110)에 구비되어 수조(110)의 수위를 실시간으로 측정할 수 있다. 이러한 수위센서(140)는 특별히 한정되지 않으며, 수위를 측정할 수 있는 공지된 다양한 형태의 센싱 장치로 구성될 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 수위센서(140)에서 측정한 측정수위에 따라 물 회전부(130)를 제어하여 피동회전자(132)의 회전속도를 조절할 수 있다. 또한, 제어부는 송풍부(120)의 작동을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부는 수위센서(140)에서 측정한 측정수위가 미리 설정된 기준수위범위보다 높거나 낮은 경우 물 회전부(130)의 작동을 정지시킬 수 있다.
수조(110)에 물이 거의 없는 정도로 수위가 낮은 경우 피동회전자(132)가 회전하게 되면, 피동회전자(132) 주변에 공기층이 형성되어 소음이 발생할 수 있고, 회전에 의한 수면의 경사각도가 작아서 공기와 접촉하는 물의 표면적 증대효과가 미미하게 된다. 따라서, 제어부는 미리 설정된 기준수위범위보다 수조(110)에 저장된 물의 수위가 낮아지는 경우에 물 회전부(130)의 작동을 정지시킬 수 있다.
반대로, 수조(110)에 물이 과하게 많이 담겨 수위가 높은 경우 피동회전자(132)가 회전하게 되면, 물의 회전에 의해 수조(110)의 내벽측 수위가 상승하여 수조(110)에서 물이 넘치거나 물이 송풍부(120) 내부로 유입될 수 있다. 따라서, 제어부는 미리 설정된 기준수위범위보다 수조(110)에 저장된 물의 수위가 높은 경우에 물 회전부(130)의 작동을 정지시킬 수 있다.
그리고, 사용자에 의해 수조(110)의 수위가 조절되어 수조(110)의 수위가 미리 설정된 기준수위범위 내로 변경되면, 제어부는 물 회전부(130)를 작동시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 제어부는 측정수위가 미리 설정된 기준수위범위 내인 경우 측정수위에 따라 수조(110)에 저장된 물이 넘치지 않는 선에서 표면적이 최대가 되도록 물 회전부(130)를 제어할 수 있다.
다시 말해, 수조(110)의 수위가 미리 설정된 기준수위범위 내인 경우 물 회전부(130)에 의해 수조(110)에 저장된 물이 회전될 수 있으며, 이때, 가습시간에 비례하여 수조(110)의 수위가 낮아짐에 따라 제어부는 피동회전자(132)의 회전속도를 증가시켜서 수면의 표면적이 최대로 넓어지도록 물을 고속으로 회전시킬 수 있다. 단, 제어부는 수조(110)의 수위와 물의 회전속도에 따른 상승되는 물의 최상단 수위를 계산하여 회전하는 물의 최상단 수위가 수조(110)의 상단을 넘지 않는 선에서 즉, 수조(110)에서 물이 넘치지 않는 선에서 물이 회전되도록 물 회전부(130)를 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 수조(110)에 저장된 물이 회전되고 있는 상태에서는 광학기기를 이용하거나 플로트위 위치를 감지하는 방법으로는 수위를 측정하는 것이 곤란할 수도 있다. 따라서, 일 예로, 수위센서(140)는 수조(110)에 저장된 물의 무게를 측정하여 수위를 계산하는 장치로 구성될 수도 있다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기화식 가습기(100-1)는 수조(110-1)에 저장된 물을 회전시키기 위해 수조(110-1) 자체가 회전되는 방식으로 구현될 수 있다.
이를 위해, 일 실시예에서, 물 회전부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이 수조(110-1)를 회전시키는 회전모터(138-1)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기화식 가습기(100-1)는 내부에 송풍부(120), 수조(110-1) 및 물 회전부(130)가 설치되고 장치의 외관을 구성하는 하우징(150)을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 하우징(150)은 회전하는 수조(110-1)가 외부에 노출되는 것을 방지하는 기능과 수조(110-1)의 회전에 독립적으로 고정되는 송풍부(120)를 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 하우징(150)에는 상기 팬케이싱(124)의 공기토출부(126)에 대응하는 송풍구(152)가 구비될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 하우징(150)에는 수조(110-1)를 하우징(150)의 내부로 인출 및 인입시킬 수 있는 수조 인출입부(154)가 구비될 수 있다.
이와 같은 구성에서, 수조(110-1)는 하우징(150)의 내부에 구비된 회전모터(138-1)에 연결되어 회전모터(138-1)의 회전력에 의해 회전될 수 있고, 수조(110-1)의 회전에 의해 수조(110-1)에 저장된 물이 회전될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 물 회전부(130)는 회전모터(138-1)의 회전력을 수조(110-1)에 전달하도록 수조가 안착되는 받침부재(139)를 구비할 수 있다.
이러한 받침부재(139)는 회전모터(138-1)의 회전축에 회전거동이 일치되게 결합되고 상단에 수조(110-1)가 안착될 수 있도록 구성된다.
또한, 일 실시예에서, 물 회전부(130)는 수조(110-1)에 저장된 물에 회전 유동을 발생시키도록 수조(110-1)의 내벽에 돌출된 블레이드(137)를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 블레이드(137)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 수조(110-1)의 회전에 따라 회전하면서 수조(110-1)에 저장된 물을 저을 수 있도록 돌출형성될 수 있다.
일 예로, 블레이드(137)는 복수개가 수조(110-1)의 내측벽에 돌출된 플레이트 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 수조(110-1)에 저장된 물을 회전시킬 수 있다면 수조(110-1)의 바닥이나 수조(110-1)의 중심부 등 어떠한 위치에 어떠한 형태로 형성되어도 무방하다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기화식 가습기(100-1)도 본 발명의 일 실시예에 따른 기화식 가습기(100)와 마찬가지로 수조(110-1)에 저장된 물의 수위에 따라 제어부가 물 회전부(130)의 회전모터(138-1)의 회전속도를 제어할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 기화식 가습기(100, 100-1)는 가열방식 및 초음파 진동방식이 아닌 자연기화방식으로 실내 가습을 수행하므로, 가열된 물에 의한 안전사고 위험이 없고 실내에 넓은 범위까지 가습을 수행할 수 있다는 장점이 있으며, 물을 흡수하는 가습필터 또는 가습 디스크와 같은 매개체를 사용하지 않고 공기를 수면에 직접 접촉시키는 방식으로 구현되므로, 위생성 및 청소성이 향상된다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 기화식 가습기(100, 100-1)는 수조(110)에 저장된 물을 유동시켜 공기와 접촉하는 물의 표면적을 증대시킴으로써, 높은 가습량을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100, 100-1: 기화식 가습기 110, 110-1: 수조
112: 개구부 114: 이탈방지부
120: 송풍부 122: 원심팬
124: 팬케이싱 125: 공기흡입부
126: 공기토출부 128: 유동개구
130: 물 회전부 132: 피동회전자
134: 케이스 136: 회전체
137: 블레이드 138: 모터부재
138: 회전모터 139: 받침부재
140: 수위센서 150: 하우징

Claims (12)

  1. 수조;
    상기 수조에 저장된 물이 공기와 직접 접촉하도록 공기유동을 발생시키는 송풍부; 및
    상기 수조에 저장된 물을 회전시키는 물 회전부;
    를 포함하는 기화식 가습기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물 회전부는 상기 수조에 저장된 물에 소용돌이를 형성시키는 기화식 가습기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 물 회전부는,
    상기 수조의 내부에 회전 가능하게 구비되는 피동회전자;
    상기 수조의 외부에 구비되며, 상기 피동회전자를 회전시키는 회전체; 및
    상기 회전체를 회전시키는 모터부재;를 포함하는 기화식 가습기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피동회전자 및 회전체는 마그네틱으로 구성되고,
    상기 회전체는 상기 수조의 외부에서 상기 피동회전자에 자력을 가하여 상기 피동회전자를 회전시키는 기화식 가습기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수조의 내부에 상기 피동회전자의 회전위치를 결정하고 이탈을 방지하는 이탈방지부를 구비하는 기화식 가습기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 송풍부는 원심팬과, 상기 원심팬을 감싸도록 구성되고 상기 수조의 상단에 장착되며 양측에 공기흡입부를 구비하는 팬케이싱을 포함하고,
    상기 팬케이싱의 하단에는 상기 수조의 내부와 공기유동이 가능하도록 유동개구가 형성된 기화식 가습기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 물 회전부는 상기 수조를 회전시키는 회전모터를 포함하는 기화식 가습기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 물 회전부는 상기 수조에 저장된 물에 회전유동을 발생시키도록 상기 수조의 내벽에 돌출된 블레이드를 포함하는 기화식 가습기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 물 회전부는 상기 회전모터의 회전력을 상기 수조에 전달하도록 상기 수조가 안착되는 받침부재를 더 포함하는 기화식 가습기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수조의 수위를 측정하는 수위센서; 및
    상기 수위센서에서 측정한 측정수위에 따라 상기 물 회전부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 기화식 가습기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정수위가 미리 설정된 기준수위범위보다 높거나 낮은 경우 상기 물 회전부의 작동을 정지시키는 기화식 가습기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정수위가 미리 설정된 기준수위범위 내인 경우 상기 측정수위에 따라 상기 수조에 저장된 물이 넘치지 않는 선에서 표면적이 최대가 되도록 물 회전부의 구동을 제어하는 기화식 가습기.
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