KR20170105433A - 가습장치 - Google Patents

Abstract

개시되는 발명은 가습장치에 관한 것으로, 물이 저장되는 외부통체; 외부통체의 내부에 삽입되어 수면에 부유되는 내통체; 외부통체의 물이 내통체로 유입되도록 안내하며, 내통체의 바닥면에 통하도록 형성된 물공급부; 내통체에 설치되며 물을 끓이는 가열부; 물공급부 및 가열부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 물공급부는 내통체의 열을 전달하여 외부통체에 저장된 물을 예열시키도록 열전도성 재질로 이루어진 파이프이며, 외면에는 다수의 돌기와 홈이 형성되어 이루어진다.

Description

가습장치{Humidification Apparatus}

개시되는 발명은 가습장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 가습을 위해 사용되는 가습장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 가습기는 실내의 건조한 공기에 무화된 공기입자를 분사시켜 적정한 습도를 얻기 위해 사용된다.

가습기는 가습방식에 따라 초음파를 이용한 초음파 가습기와 히터를 이용한 가열가습기로 구분된다.

초음파 가습기는 본체에 착탈되는 물탱크에 저장한 물을 수조로 공급하되, 상기 수조에 구비된 초음파 진동자의 진동에 의해 수조 내의 물을 미세 물방울로 변화시켜 이를 송풍팬의 작동으로 공기와 함께 무화 상태로 분무구를 통해 분무되는 것이다.

가열가습기는 수조상에 공급된 물을 히터의 예열로 증기화시켜 전술한 바와 같이 송풍팬에 의해 공기와 함께 무화상태로 분무구를 통해 분무되는 것이다.

국내 출원 20-2010-0001558호, 동 20-2014-0008694호에는 가습장치가 개시된 바 있다.

한편 종래 초음파 가습기는 소음이 크고, 자주 세척하여야 하므로 관리가 어려운 단점이 있었다.

개시되는 발명은 세척이 필요없고 구조가 간결하여 유지 관리가 용이하며 저비용으로 사용할 수 있는 가습장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 목적은, 물이 저장되는 외부통체; 외부통체의 내부에 삽입되어 수면에 부유되는 내통체; 외부통체의 물이 내통체로 유입되도록 안내하며, 내통체의 바닥면에 통하도록 형성된 물공급부; 내통체에 설치되며 물을 끓이는 가열부; 물공급부 및 가열부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 물공급부는 내통체의 열을 전달하여 외부통체에 저장된 물을 예열시키도록 하는 가습장치에 의해 달성될 수 있다.

실시예에 따르면, 고열 가습에 의하므로 열에 의한 멸균 작용이 이루어지므로 별도의 세척이 필요없게 되어 유지가 간편하다. 또한 외부통체에 저장된 물에 부유되는 내통체 등의 구성품들이 외부로 노출된 형상이므로 구조가 간결하고 항상 육안으로 확인할 수 있어 유지 관리가 용이하며 저비용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 분해사시도,
도 2는 일 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 결합된 사시도,
도 3 및 도 4는 일 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 단면도이며, 도 3은 정상 수위일때를 나타낸 것이고, 도 4는 저수위 상태를 나타낸 도면,
도 5는 다른 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 단면도,
도 6은 또다른 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 사시도,
도 7은 또다른 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 분해사시도,
도 8은 또다른 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 단면도.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

[제1실시예]

첨부된 도면 중에서, 도 1은 일 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 분해사시도, 도 2는 일 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 결합된 사시도, 도 3 및 도 4는 일 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 단면도이며, 도 3은 정상 수위일때를 나타낸 것이고, 도 4는 저수위 상태를 나타낸 도면, 도 5는 다른 실시예에 따른 가습장치를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 가습장치는, 물이 저장되는 외부통체(2); 외부통체(2)의 내부에 삽입되어 수면에 부유되는 내통체(4); 내통체(4)에 외부통체(2)의 물을 공급하는 물공급부(5); 내통체(4)에 설치되며 물을 끓이는 가열부(6); 물공급부(5) 및 가열부(6)의 작동을 제어하는 제어부(8);를 포함하여 이루어진다.

외부통체(2)는 대략 원통형상이거나 사각 형상이며 상부는 개구된 형태로 이루어진다.

외부통체(2)의 측면에는 제어부(8)가 장착된다. 제어부(8)는 온도, 시간 등을 제어하기 위해 다이얼스위치와 같은 아날로그 타입이다.

또는 보다 진보된 형태에 따른 제어부(8)는 디지털 표시창과 각종의 설정 버튼이 구비된 전자식 타입이다.

외부통체(2)의 일측에는 급수관(22)이 연결된다. 급수관(22)은 외부의 상수도관에 연결되며 급수의 온오프를 제어하기 위해 밸브(221)가 구비될 수 있다. 밸브를 구비함으로써 일시적으로 급수를 차단할 수 있어 각종 유지 보수 작업에 용이하게 사용될 수 있을 것이다.

또한 상기 외부통체(2)의 내부에는 물의 수위를 유지하는 수위감지기(24)와, 수위감지기(24)에 연동되며 급수관(22)의 물을 공급 또는 차단하는 급수밸브(26)가 형성된다.

수위감지기(24)는 물에 부유하는 공일 수 있고, 급수밸브(26)는 공에 연결되는 샤프트에 연동되어 수위가 낮을때는 개방상태가 되고 수위가 상승하면 폐쇄상태가 되는 디스크를 포함하여 구성된다.

내통체(4)는 외부통체(2)의 단면적보다 작은 단면적을 갖는 형태이며, 바람직하게는 사각형의 통 형상으로 이루어지고 상부는 개구되고, 상부 개구부에 상판(46)이 용접이나 볼트 체결에 의해 결합되며, 상판(46)에는 복수의 통공(460)이 형성되어 가열부(6)의 히터관(622)이 관통하여 슬라이딩되도록 결합될 수 있다.

내통체(4)는 바닥면의 면적에 의해서도 외부통체(2)의 수면에 부유될 수 있지만 보다 부유력을 증대시키고, 부유된 자세를 안정적으로 유지할 수 있도록 내통체(4)의 저부에는 수면에 안착되어 부력을 발휘하며 외부통체(2) 내에 수용되는 부유부재(3)가 형성될 수 있다.

바람직하게는 부유부재(3)는 면적을 갖는 판재(32)를 포함한다.

판재(32)의 측면에 측벽(34)이 형성되어 부유부재(3)에 물 수용공간(34)이 형성될 수 있다.

물 수용공간(34)은 내통체(4)에 저장된 물이 끓어오를 경우 일부 넘치게 되므로 이를 받아 저장할 수 있도록 형성되는 것이다.

부유부재(3)의 판재(32) 및 측벽(34) 내부에 중공(36)이 형성되어 이루어질 수 있다.

부유부재(3)의 판재(32) 및 측벽(34)에 중공(36)이 형성됨으로써 부력이 더욱 증대될 수 있게 된다.

외부통체(2)의 내주면에는 수직되게 레일(29)이 형성된다. 레일(29)은 부유부재(3)의 모서리가 삽입되어 승강작동이 안내되도록 형성되며, 레일(29)은 단면이 'ㄴ'자 형상으로 이루어진다.

따라서 부유부재(3)가 승강 작동될때 레일(29)을 따라 수직하게 움직이게 되므로 부유부재(3)의 수평 상태가 유지될 수 있어 기울어지는 폐단이 방지될 수 있고, 안정적으로 승강 작동될 수 있다.

한편 상기 물공급부(5)는 외부통체(2)의 저장된 물이 지속적으로 내통체(4)에 일정량씩 공급되도록 하는 것으로, 일 실시예에 따른 물공급부(5)는 내통체(4)의 저면에 관통 형성되며 외부통체(2)의 물에 잠기도록 형성되는 관체로 이루어진다.

따라서 물공급부(5)를 통해 외부통체(2)의 물이 내통체(4)로 유입되어 양측의 수면이 수평을 이룰때까지 내통체(4)에 물이 유입될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 내통체(4)는 측벽(43)에 중공(45)이 형성되어 이중구조로 이루어질 수 있다. 이렇게 이중구조로 이루어짐으로써 내통체(4)의 내부와 외부의 열 전도가 차단될 수 있어 내통체(4) 내부의 열 손실이 방지될 수 있다.

내통체(4)의 바닥면의 중앙에 홀이 형성되고, 홀에 통하도록 파이프로 된 물공급부(5)가 결합된다.

물공급부(5)는 내통체(4)의 열이 전달될 수 있도록 열전도성 재질로 형성된다. 바람직하게는 구리(Cu) 소재로 이루어진다.

따라서 물공급부(5)가 내통체(4)의 열, 즉 내부의 가열부(6)의 가열에 의해 가열된 물에서 전달되는 열에 의해 가열될 수 있고, 물공급부(5)의 가열된 열이 주변으로 전달됨으로써 외통체(2)의 내부 저장된 물까지 예열시키는 작용을 하게 된다.

물공급부(5)의 외면에는 다수의 돌기(51)와 홈(52)이 형성되어 열 전도 효율이 더욱 증대될 수 있다.

한편 상기 가열부(6)는, 내통체(4)의 상판을 관통하여 삽입되는 코일관체(62)와, 상기 코일관체(62)의 내부에 삽입되는 열선 및 열선에 전원을 공급하는 전원공급부(67)를 포함한다.

전원공급부(67)는 코일관체(62)의 설정 온도를 조절할 수 있도록 셋팅스위치(64)가 형성되고, 일측에는 'ㄱ'자 형상의 브라켓(65)이 형성되며, 브라켓(65)을 관통하여 나사결합되는 체결구(66)가 포함된다.

체결구(66)는 브라켓(65)의 수직면을 관통하여 나사결합되는 나사봉(662)과, 나사봉(662)의 단부에 형성된 핸들(664)로 구성되며, 핸들(664)을 돌려서 나사봉(662)이 전진하여 외통체(2)의 외면에 지지되도록 하여 가열부(6)를 고정시킬 수 있게 된다.

상기 전원공급부(67)에는 코일관체(62)의 온도를 감지하여 고온으로 과열되는지를 판단하는 온도센서(68)가 포함된다.

온도센서(68)는 제어부(8)와 연결되고, 과열시 온도센서(68)의 신호를 받은 제어부(8)는 전원공급을 차단하도록 스위치(69)를 오프(off)시키게 된다.

셋팅스위치(64)는 제어부(8)와 연동되거나 또는 독립적으로 작동될 수 있다.

이와 같이 구성된 일 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

외부통체(2)에 연결된 급수관(22)의 밸브(221)를 열어 물이 급수밸브(26)를 통해 공급되도록 한다.

외부통체(2) 내의 수위가 상승함에 따라 수위감지기(24)가 작동하게 되고 일정량의 수위가 차게 되면 수위감지기(24)에 연동된 급수밸브(26)는 차단될 것이다.

한편 외부통체(2) 내의 저장된 물은 내통체(4)의 저면에 형성된 물공급부(5)를 통해 공급되어 내통체(4)에 적정량의 물을 채우게 된다.

이후 가열부(6)를 적정한 온도로 설정한 후 온(on) 작동시키면 열선의 발열에 의해 내통체(4)의 물을 가열하게 되고, 비등점 이상이 되면 끓게 되면서 수증기를 발산하게 된다.

발산된 수증기는 외부로 확산됨으로써 실내 가습 작용이 수행된다.

한편 내통체(4)의 물이 증발됨에 따라 수위가 낮아지면 자연적으로 수위 평형을 이루기 위해 외부통체(2)의 물이 물공급부를 통해 내통체의 내부로 유입되고, 외부통체(2)의 수위가 낮아지면 수위감지기(24)가 하강하면서 그에 연동되어 급수밸브(26)가 개방되고 급수관(22)을 통해 급수가 실시되므로 물의 보충이 지속적으로 이루어질 수 있게 된다.

한편 도 4를 참조하면, 외통체(2)의 물이 제대로 보충되지 못하여 저수위 상태가 되면 부유부재(3) 및 내통체(4)도 함께 하강하게 된다.

외통체(2)의 상단에 고정된 가열부(6)는 코일관체(62)가 공기중에 노출된 상태가 되고, 이 상태에서 가열이 지속되면 과열상태가 되고, 온도센서(68)가 과열을 감지하여 제어부(8)에 신호를 보내면, 제어부(8)는 스위치(69)를 차단하여 전원공급을 중단시켜 과열로 인한 화재 사고를 미연에 방지할 수 있다.

[제2실시예]

한편 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 또다른 실시예에 따른 가습장치는, 상술한 물이 저장되는 외부통체(2)의 상단 개구부에 결합되며 배출공(90)이 형성된 덮개(9)와, 상기 덮개(9)의 상부에 결합되며 증기를 배출하는 증기배출부(7)를 포함하여 구성된다.

상기 증기배출부(7)는 덮개(9)의 상부에 결합되며 배출공(90)에 통하도록 하부가 개구되어 있고 상부도 개구되며, 하단에 플랜지(721)가 형성된 배출관(72);

상기 배출관(72)의 내부에 삽입되어 증기를 분산하는 분산부재(74);

상기 배출관(72)의 상부 개구에 결합되는 그릴부재(76);를 포함하여 구성된다.

상기 분산부재(74)는 '┌┐' 형상으로 이루어져 수직부(742-1)와 수평부(742-2)로 구성된 절곡판(742)과, 상기 절곡판(742)의 상부에 안착되며 미세공이 형성된 망체(744)와, 상기 망체(744)의 상부에 안착되며 다수의 통공이 형성된 타공판(746)으로 구성된다.

따라서 증기가 상승하여 절곡판(742)에 부딪쳐 양측으로 분산되고, 분산된 증기가 다시 망체(744)와 타공판(746)을 통과하면서 넓은 범위를 확산되도록 분산될 수 있다.

상기 그릴부재(76)는 배출관(72)의 상단 개구부에 끼움결합되는 환형테두리(762)와, 환형테두리(762)의 내측에 형성된 격자망(764)으로 구성된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 외부통체 4 : 내통체
3 : 부유부재 5 : 물공급부
6 : 가열부 8 : 제어부
22 : 급수관 24 : 수위감지기
26 ; 급수밸브

Claims (12)

1. 물이 저장되는 외부통체;
   상기 외부통체의 내부에 삽입되어 수면에 부유되는 내통체;
   상기 외부통체의 물이 내통체로 유입되도록 안내하며, 내통체의 바닥면에 통하도록 형성된 물공급부;
   상기 내통체에 설치되며 물을 끓이는 가열부;
   상기 물공급부 및 가열부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 물공급부는 내통체의 열을 전달하여 외부통체에 저장된 물을 예열시키는 파이프인 것을 특징으로 하는 가습장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 물공급부는
   열전도성 재질로 이루어지고, 외면에는 다수의 돌기와 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 가습장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가열부는, 내통체의 상판을 관통하여 삽입되는 코일관체와, 상기 코일관체의 내부에 삽입되는 열선 및 열선에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하고,
   상기 전원공급부는 코일관체의 설정 온도를 조절할 수 있도록 셋팅스위치 형성되고, 일측에는 'ㄱ'자 형상의 브라켓이 형성되며, 브라켓을 관통하여 나사결합되는 체결구를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 전원공급부에는 코일관체의 온도를 감지하여 고온으로 과열되는지를 판단하는 온도센서가 포함되고,
   상기 온도센서는 제어부와 연결되고, 과열시 온도센서의 신호를 받은 제어부는 전원공급을 차단하도록 스위치를 오프시키는 것을 특징으로 하는 가습장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 내통체는 측벽 내부에 중공이 형성되어 이중구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 가습장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 내통체의 저부에 형성되어 부력을 발휘하며 외부통체 내에 수용되는 부유부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 부유부재는 내통체의 저부에 부착되는 판재와, 상기 판재의 측면에 형성되는 측벽으로 이루어져 내부에 물 수용공간이 형성된 것을 특징으로 하는 가습장치.
8. 제 5항에 있어서,
   상기 부유부재의 판재 및 측벽 내부에 중공이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가습장치.
9. 제 5항에 있어서,
   상기 외부통체의 내부에는 부유부재의 승강 작동을 안내하는 레일이 형성되는 것을 특징으로 하는 가습장치.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 외부통체에 결합되며 배출공(90)이 형성된 덮개(9)와, 상기 덮개(9)의 상부에 결합되며 증기를 배출하는 증기배출부(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습장치.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 증기배출부(7)는
    상기 덮개(9)의 상부에 결합되며 배출공(90)에 통하도록 하부가 개구되어 있고 상부도 개구되며, 하단에 플랜지(721)가 형성된 배출관(72);
    상기 배출관(72)의 내부에 삽입되어 증기를 분산하는 분산부재(74);
    상기 배출관(72)의 상부 개구에 결합되는 그릴부재(76);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 분산부재(74)는,
    '┌┐' 형상으로 이루어져 수직부(742-1)와 수평부(742-2)로 구성된 절곡판(742)과,
    상기 절곡판(742)의 상부에 안착되며 미세공이 형성된 망체(744)와,
    상기 망체(744)의 상부에 안착되며 다수의 통공이 형성된 타공판(746)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가습장치.
    
    
    

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