JP2008039382A - 上部給水式加湿器 - Google Patents

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鄭在捧
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Abstract

【課題】加湿器本体に結合された水桶の上部の水注入口を開放した状態でも加湿器を正常に作動させることができ、水供給用及びヒータ/振動子用水位センサを各々別途に具備して霧化槽の水位によって水供給及びヒータ/振動子の作動を各々自動的に制御できるようにした、上部給水式加湿器を提供する。
【解決手段】上部給水式加湿器は、上面と底面に、上・下部注入口と給水口が備えられた水桶と、底面に一対の水位センサが備えられた霧化槽と、水桶が安着する安着溝が上面の一側と他側に各々形成された加湿器本体と、水桶の給水口の外周面に弾性的に密着結合される管型シーリング部材23からなる。上部給水式加湿器は、一対の水位センサにより加湿器の動作正確度が向上し、水桶の蓋を開けて置いた状態でも加湿器を動作させることができる長所がある。
【選択図】図3

Description

本発明は、加湿器本体から分離された状態だけでなく、結合されたそのままに水桶の上部の水注入口を通じてその内部に自由に水を満たすことができ、水供給用及びヒータ/振動子用水位センサが各々別途に備えられて霧化用の水の供給の可否と水を適当な温度に加熱するヒータ及び振動子の作動を霧化槽の水位によって各々自動的に制御できるようにした上部給水式加湿器に関するものである。
加湿器は、特に、冬季、温度が高くて乾燥している室内空気を加湿して、室内環境が快適に維持できるようにするための家電製品であって、加湿する方式によって、加熱式、超音波式、ファン(fan)式、及びこれらの各々の長所を取り混ぜた複合式などが知られている。
加熱式加湿器は、水をヒータや電極棒で加熱させて蒸気を発生させ、超音波式加湿器は、電気回路を通じて発生する特定周波数の電気信号により水中に位置した振動子を超音波振動させて水を霧化させ、ファン式加湿器は、水面の上に設けられたファンを高速で回転させて発生する風により水を粒子化する等、各加湿器は各々の特定の方式により空気中に水分を供給することになる。
上記のような多様な方式により空気を加湿する種々の加湿器のうち、各家庭で最も広く使われている超音波式加湿器について説明すれば、次の通りである。
超音波式加湿器(以下、"加湿器"という)は、図1に示すように、噴霧装置(図示せず)が内蔵された本体11と、本体11の上面の一側に安着する水桶12と、霧化された水分が噴射される噴射管13と、水桶12と噴射管13が安着した状態で、本体11の上面の全体を覆うカバーなどから構成される。
この際、噴射管13は、水桶12と一体形成されることができ、カバーなしに水桶12の外周面がそのままに露出されながらカバーの役割をすることもできる。
そして、水桶12は、その底面に水を満たすための注入口Iが備えられ、該注入口Iには蓋Cが分離可能に結合され、蓋Cの中央部にはスプリングにより作動するニードルバルブVが備えられた構造であって、水の供給と霧化過程は、次の通りである。
本体11の上面の一側の水桶安着溝Gに水桶12を置けば、安着溝Gの中央部の突起Eが水桶12の蓋Cの中央部に備えられたニードルバルブVを水桶12の内部に押し上げることにより、ニードルバルブVが開放されながら水桶12内の水が安着溝Gへ流入し、その水は、本体11の上面の流路Fを通じて安着溝Gから振動子11Aが備えられた霧化槽G'に流れ込んだ後、振動子11Aにより霧化され、霧化された水分は、噴射管13を通じて加湿器の外部の空気中に分散される。
符号'S'は水位センサであって、霧化槽G'に水がない時、これを感知して振動子11Aに入力される電源を遮断することになる。
上記のような従来の超音波式加湿器は、水桶12の底面に注入口Iが備えられる下部給水式であるところ、水桶12に水が切れた場合、必ず水桶12を安着溝Gから分離した後、水桶12を返した状態で、注入口Iを開けなければ水桶12に水を満たすことができない不便さがある。
即ち、上記水桶12を持ち上げると、スプリングによりニードルバルブVが閉じることになり、ニードルバルブVが閉じた状態で水桶12を返して蓋Cを分離しなければ、注入口Iへ水を満たすことができないところ、水桶12を本体11に安着させた状態では水を補充できない短所がある。
上記のような水注入に対する不便さを解消するために、新たな構造の加湿器用水桶が開発されているところ、大韓民国登録実用新案第359947号と第359948号に'加湿器の水桶の水補充システム'及び'加湿器の水桶の水補充構造'が各々掲示されている。
上記2つの実用新案は、水注入口が水桶の上面に備えられた上部給水式加湿器であって、水桶を加湿器の本体に安着させた状態で水桶内に水を注入できる長所がある。
しかしながら、上記登録実用新案第359947号は、水桶の注入口に備えられて蓋の開閉を感知する重要構成要素である接地センサ及びマイコンが断面図の上に図示されていないので、その結合位置と正確な作用効果が分からないし、水桶は掃除などのために、加湿器本体と分離可能であるものが一般的であるところ、上記接地センサと本体に内蔵されたマイコンとの間の連結が接触式でなされざるを得ないので、長時間の反復使用により接触不良に伴う誤作動がもたらされることができる。
即ち、上記登録実用新案第359947号は、水桶に接地センサが備えられることによって、単純に水が満たされる水桶の構造が複雑になると共に、掃除時に接地センサの損傷を防止するために、相当な注意を注ぐべき面倒さがあるだけでなく、接地センサとマイコンの接触式連結が維持できるように、接触部に対する管理を必要とする短所がある。
そして、水桶の注入口に感知センサが備えられ、水桶に水を満たした後、その蓋を閉じてこそ感知センサが作動しながら電子開閉バルブが開くことになり、このような状態のみで水桶の水が電子開閉バルブを通じて加湿槽(または、霧化槽)に流入されるところ、水桶に水を満たした後、蓋を閉じないと、加湿器が動作しない不便さがある。即ち、水桶に水を満たした後には必ず蓋を閉じなければならない。
上記登録実用新案第359948号は、水桶の内部空間が隔離膜により上・下ルームに分離形成され、上・下ルームは水調節流れ部材が結合された垂直管路により連結された構造であって、上記水調節流れ部材を手動で回転させて上部ルームの水を下部ルームに流入させる方式により水を加湿器本体に供給するところ、水供給が必要である度に人が一々に水調節流れ部材を回転させてくれなければならないという面倒さがある。
本発明は、従来の下部給水式、または上部給水式加湿器が有している諸問題を解決するために案出したものであって、水桶の構造が簡単で、かつ水桶を加湿器本体から分離しない状態で、水桶に対する水の注入が可能であるだけでなく、水桶の蓋を閉じない状態でも正常な霧化が可能であり、水を適当な温度まで加熱できるようにし、かつヒータの作動を水位センサで制御できる上部給水式加湿器を提供することをその目的とする。
本発明の上記目的は、水位を段階別に感知する一対の水位センサと、水桶の底面給水口のシーリング構造により達成できる。
本発明の上部給水式加湿器は、超音波式加湿器であって、水桶を加湿器本体に結合させた状態で、水桶に対する水注入は勿論、水を注入した後、水桶の蓋を閉じない状態でも加湿器の正常な作動が可能であり、水が振動子により霧化される霧化槽の水位によって水桶からの水供給と共に、水を適切な温度に加温するヒータ、及び水を霧化させる振動子の動作までも水位センサにより自動に制御されるようにすることを特徴とする。
以上、説明したように、本発明の上部給水式加湿器は、ヒータと振動子の作動及び水供給が一対の水位センサにより自動でなされるために、動作正確度が向上し、給水口とシーリング部材の結合構造により水桶の蓋を開けた状態でも水のオーバーフローなしに加湿器を正常的に動作させることができると共に、水桶に水を注入できる長所がある。
上記のような本発明の上部給水式加湿器は、従来の上部給水式加湿器に比べて、霧化槽に備えられた一対の水位センサと、水桶の底面給水口シーリング構造に構造的特徴があるところ、各々を説明すれば、次の通りである。
一対の水位センサは、水桶から霧化槽に水が流入されるようにしたり遮断する電子開閉バルブを制御するための水供給用センサと、霧化槽に流入される水を100℃未満の温度に加熱するヒータと水を霧化させるための振動子の作動を共に制御するためのヒータ/振動子作動用センサから構成される。
この際、各水位センサは、霧化槽の底に起立し、内部にスイッチが内蔵された棒型ポストと、ポストにより中心部が貫通された状態で水位によってポストの外周面を上・下方向に往復動し、内部に磁石が内蔵されたフロート(float)から構成されるところ、フロートの近接時、ポストの内部のスイッチがオン/オフされる構造である。
上記の2つのセンサのうち、水供給用センサは、水桶から霧化槽に連結される流路に結合された電子開閉バルブの開閉を水位によって制御する役割をすることになり、ヒータ/振動子作動用センサは、霧化槽に流入される水を加熱するヒータと振動子を水位によってオン/オフする役割をする。
上記のように、水の水位によって電子開閉バルブ及びヒータ/振動子の作動を各々制御する2つのセンサは、各フロート軌跡の最高点と最低点の位置が異なるが、電子開閉バルブ作動用センサのフロート最低点→ヒータ/振動子作動用センサのフロート最低点→ヒータ/振動子作動用センサのフロート最高点→電子開閉バルブ作動用センサのフロート最高点の順に水位感知高さが高まることになるところ、2つのセンサの作動を説明すれば、次の通りである。
霧化槽に水が全くないために、2つのセンサのフロートが全て最低点にある場合、ヒータと振動子は停止した状態であるが、水桶から霧化槽に連結される流路の電子開閉バルブは開放された状態であって、水桶に水を満たすと、水桶の中の水が開放された電子開閉バルブを通じて霧化槽へ流入される。
そして、水が流入されることによって、電子開閉バルブが続けて開放された状態で、2つのセンサのフロートが共に上昇することになるところ、ヒータ/振動子作動用センサのフロートが自分の最低点から外れて上昇することによって振動子とヒータが作動する。
また、続けて共に上昇する2つのフロートのうち、ヒータ/振動子作動用センサのフロートが先に最高点に到達することになるが、電子開閉バルブ作動用センサのフロートは最高点に到達していない状態であるところ、水桶の水は電子開閉バルブを通じて続けて霧化槽に供給される状態となる。
水が霧化槽に続けて供給されることによって、ヒータ/振動子作動用センサのフロートが最高点を維持している状態で、電子開閉バルブ作動用センサのフロートも自分の最高点に到達することになり、電子開閉バルブ作動用センサのフロートが最高点に到達することになれば、電子開閉バルブが閉じながら水供給が中断される。
即ち、加湿器の正常稼働中、ヒータ/振動子作動用センサのフロートは最高点を維持することになり、水が霧化されて加湿器の外部に噴射されることによって、電子開閉バルブ作動用センサのフロートがその最高点と最高点に近接した直下部との間を動きながら電子開閉バルブを繰り返して開閉させることになる。
そして、水桶に水がないために、電子開閉バルブが開いた状態であるにもかかわらず、霧化槽への水供給が停止した場合、水が噴射されることによって電子開閉バルブ作動用センサのフロートが初期には単独で下降した後、電子開閉バルブ作動用センサのフロートとヒータ/振動子作動用センサのフロートが共に下降することになり、ヒータ/振動子作動用センサのフロートが最低点に到達することにより、ヒータ/振動子の動作が停止することになる。
この際、電子開閉バルブ作動用センサのフロートは最低点に到達できなくて、ヒータ/振動子作動用センサのフロートと同一な高さを維持することになるが、これは、ヒータ/振動子が停止しながら水が霧化により減少しないためであり、水が自然蒸発などにより水位が低くなれば、電子開閉バルブ作動用センサのフロートは更に下降することができる。
即ち、霧化槽には水が残っている状態でヒータ/振動子が停止した状態となり、勿論、電子開閉バルブは開放された状態に維持される。
また、上記一対のセンサは1つのセンサに統合されることもできるところ、ポストの内部に電子開閉バルブ作動スイッチとヒータ/振動子作動スイッチを共に内蔵することもできる。
上記のような場合、ポストの内部に結合される電子開閉バルブ作動スイッチを上部に、ヒータ/振動子作動スイッチを下部に結合すべきであるが、これは、電子開閉バルブを閉じる瞬間に該当する霧化槽の最高水位を、ヒータ/振動子作動用センサのフロート最高位置より高くしなければ、ヒータ/振動子を安定的に動作させることができないためである。
しかしながら、一対のセンサまたは2つのスイッチが共に内蔵された1つのポスト構造を採択せず、従来の一般的な加湿器のように、1つのスイッチのみを内蔵した1つのポスト構造を適用することもできるところ、このような場合には制御回路を内蔵したマイコンを共に使用することが望ましい。
即ち、1つのスイッチのみ内蔵された水位センサは、ヒータ/振動子作動センサとして使用し、ヒータ/振動子センサによりヒータ/振動子が作動した後、一定時間が経過した後、電子開閉バルブを閉じる動作がマイコンにより時間的に制御されるようにすることができ、振動子が作動した後、電子開閉バルブが閉じられる時までの時間を制御することによって、振動子作動センサフロートの最高水位以上に供給される水の量を調節できることになる。
勿論、霧化によって霧化槽の水位が低くなって、ヒータ/振動子センサが最低点を感知すれば、電子開閉バルブを開けて、一定時間が経過した後、振動子が停止することになる。
しかしながら、一定時間内に開けた電子バルブを通じて水が供給され、霧化槽の水位が高まって、ヒータ/振動子センサが最高点を感知すれば、始めと同様に、一定時間が経過した後、電子開閉バルブを閉じる動作をする。
上記のように作動する本発明の加湿器は、水桶を加湿器本体から分離せず、結合された状態で、その上部の注入口蓋を開けて水桶に水を注入することができ、水桶の注入口蓋を閉じなくても水桶が分離可能に結合される加湿器本体の安着溝や霧化槽を通じて水がオーバーフローしないところ、これは上記の電子開閉バルブ及び水桶と加湿器本体との間のシーリング構造により達成される。
即ち、本発明の加湿器を構成する水桶の底面にはニードルバルブが備えられた給水口が備えられ、この給水口が加湿器本体の安着溝に分離可能に挿入結合されるところ、給水口の外周面または安着溝の内周面のうち、少なくともどれか一側にシリコン、ゴムなどの柔軟な弾性材で作られたシーリング部材が結合されることによって、給水口の外周面と安着溝の内周面との間を通じた水の流出が防止される。
例えば、給水口の外周面にパイプ型シーリング部材の内周面を密着結合させた状態で、給水口を安着溝に挿入することになれば、シーリング部材の外周面が安着溝の内周面に密着するが、シーリング部材が給水口から分離されない、かつ、給水口を安着溝に容易に挿入及び分離できなければならないところ、シーリング部材の外周面に軸方向に一定間隔ずつ外周面の円弧に沿って弾性力を備えた柔軟なリング型密閉突起の多数を突出形成させることが望ましい。
即ち、給水口の挿入時、上記シーリング部材の密閉突起が弾性的に上下方向に沿って弾性的に変形されながら安着溝の内周面に密着することによって、安着溝の内周面と給水口の外周面との間に水が流出できる隙間が形成されないことになり、それによって、水桶を加湿器本体に結合させた状態で、水桶の上部の注入口に蓋を結合させないで、開けて置いた状態でも水の供給及び加湿器の作動が可能になる。
また、ヒータは、天気が寒い場合、暖かい水で加湿するために、霧化槽に供給される水を加熱するためのものであって、ヒータ/振動子作動用センサにより動作することになるところ、ヒータの稼動を必要としない場合にも、センサにより続けて作動することを防止するために、別途のヒータメーンスイッチを具備し、このメーンスイッチがオン状態でのみヒータ/振動子作動用センサによりヒータが動作できるようにすることが望ましい。
上記本発明の目的と技術的構成を始めとする、それに伴う作用効果に関する詳細な事項は、本発明の望ましい実施形態を図示している図面を参照した下記の説明により明確になるはずである。
図示したように、本発明の上部給水式加湿器は、上部蓋C1が分離可能に結合される上部注入口Iと、中央部にスプリングs作動ニードルバルブVが装着された給水口Dを具備した下部蓋C2が分離可能に結合される下部注入口Iが、上面と底面に各々形成された水桶21と、底面に一対の水位センサS1、S2と振動子22Aを具備した上向き開放型の霧化槽G'が上面の一側に形成され、水桶21の給水口Dが繰り返して分離可能に挿入される内径部にニードルバルブV開放用突起Eを有した円筒形水注入口Iが底面の中央部に突出すると共に、電子開閉バルブV'が結合された流路管F'により水注入口Iが霧化槽G'と連結され、水桶21に結合された下部蓋C2が繰り返して分離可能に挿入結合される上向き開放型の安着溝Gが上面の他側に形成された加湿器本体22と、水桶21の給水口Dの外周面に内周面が弾性的に密着結合され、軸方向に一定間隔ずつ外周面の円弧方向に沿って突出して、その外周縁部が水注入口Iの内周面に弾性的に密着するリング型密閉突起E'の多数が突出形成された管型シーリング部材23などで構成される。
符号"24"は霧化槽G'へ流入される水を加熱するための"ヒータ"であり、"25"は霧化された水分を加湿器の外部に噴射するための"ブロワ(blower)"である。
そして、上記一対の水位センサS1、S2は、水位の変化によって、各々のポストP1、P2の外周面に沿って各々のフロートF1、F2が上・下方向に往復動することになるが、2つのセンサS1、S2の中の1つS1はヒータ/振動子作動用センサであり、もう1つS2は電子開閉バルブ作動用センサである。
そして、2つのセンサS1、S2のフロートF1、F2が到達することになる最低点と最高点の高さは、電子開閉バルブ作動用センサS2のフロートF2最低点→ヒータ/振動子作動用センサS1のフロートF1最低点→ヒータ/振動子作動用センサS1のフロートF1最高点→電子開閉バルブ作動用センサS2のフロートF2の最高点の順に高い。
この際、電子開閉バルブ作動用センサS2は、フロートF2の最低点から最高点の直前まで電子開閉バルブV'を開放し、最高点で閉じることになり、ヒータ/振動子作動用センサS1は、そのフロートF1の最低点でヒータ/振動子を停止させ、最低点から外れた直後から最高点までの間ではヒータ/振動子を稼動させることになる。
そして、上記給水口Dとその外周面に結合されたシーリング部材23は、加湿器本体22の安着溝Gに安着した水桶21の上部蓋C1を閉じなくても加湿器を正常的に稼動させることができるようにしてくれるところ、給水口Dの外周面と安着溝Gの内周面との間に水が流出できる隙間が形成できないようにしなければならない。
また、図5に示すように、給水口Dの上・下段部の直径を、上・下段部の間、即ち、中央部直径より大きくし、直径が小さな中央部の外周面を弾性力があるシーリング部材23の内径部に挿入結合させて給水口Dの中央部の外周面とシーリング部材23の内周面を密着させる場合、シーリング部材23が上・下段部Jにより一層安定的に結合状態を維持できるようにすることも望ましい。
その他、シーリング部材23の外周面に上・下方向多段で突出形成されたリング型密閉突起E'の断面形状は、外側へ行くほど幅が狭くなる楔形、または三角形の形状が望ましくて、給水口Dの外周面に結合された状態で、シーリング部材23の密閉突起E'が有する最大外径は、安着溝Gの内径より大きくなければならない。
即ち、シーリング部材23が結合された給水口Dを安着溝Gに挿入すれば、密閉突起E'の幅方向の外側端部が弾性的に上向き変形されるところ、上向き変形された密閉突起E'が弾性力により安着溝Gの内周面に密着することにより、安着溝Gの内周面と給水口Dの外周面との間に隙間が形成されない。
また、水桶21の下部注入口Iに結合される下部蓋C2は、水桶21と一体化させることができるが、このように別個で構成したことは、上部蓋C1の大きさを小さくして美観を良くし、かつ、水桶21の内部の掃除を容易にするために、直径の大きい下部注入口Iを形成させるためである。
しかしながら、下部蓋C2を水桶21と一体化し、かつ、水桶21の内部の掃除が容易であるように、上部注入口Iと下部蓋C2を拡張形成させることもできる。
従来の超音波式加湿器の分解斜視図である。 本発明の一実施形態の上部給水式加湿器の斜視図である。 本発明の一実施形態の上部給水式加湿器の分解斜視図である。 本発明の一実施形態の上部給水式加湿器の断面構造図である。 本発明の一実施形態の上部給水式加湿器を構成する給水口とシーリング部材及び安着溝の分解斜視図である。
符号の説明
21 水桶
22 加湿器本体
22A 振動子
23 シーリング部材
24 ヒータ
25 ブロワ
C1 上部蓋
C2 下部蓋
D 給水口
E 突起
E' 密閉突起
F 流路
F' 流路管
F1、F2 フロート
G 安着溝
G' 霧化槽
下部注入口
上部注入口
水注入口
J 段部
P1、P2 ポスト
S1、S2 水位センサ
s スプリング
V ニードルバルブ
V' 電子開閉バルブ

Claims (6)

  1. 水桶、振動子、超音波発生回路基板を具備し、超音波を利用した上部給水式加湿器であって、
    上部蓋C1が結合される上部注入口Iと、ニードルバルブVの装着給水口Dを具備した下部蓋C2が結合される下部注入口Iとが、上面と底面に各々形成された水桶21と、
    一対の水位センサS1、S2と振動子22Aを具備した上向き開放型霧化槽G'と、給水口Dが挿入される内径部にニードルバルブVの開放用突起Eを有した円筒形水注入口Iが底中央部に突出すると共に、電子開閉バルブV'が結合された流路管F'により水注入口Iが霧化槽G'と連結され、下部蓋C2が挿入される上向き開放型の安着溝Gとが、上面の両側に各々形成された加湿器本体22と、
    前記水桶の給水口Dの外周面に内周面が弾性的に密着結合され、外周縁部が水注入口Iの内周面に弾性的に密着される管型シーリング部材23と、
    を含んでなることを特徴とする上部給水式加湿器。
  2. 前記一対の水位センサS1、S2は、前記加湿器本体22の霧化槽G'の底に起立し、内部にスイッチが内蔵された棒型ポストP1、P2と、前記ポストP1、P2の外周面に沿って上・下方向に往復動可能であり、内部に磁石が内蔵されたフロートF1、F2と、を含んでなり、
    前記2つの水位センサS1、S2の中の1つS1はヒータ/振動子作動用センサであり、もう1つS2は電子開閉バルブ作動用センサであることを特徴とする請求項1記載の上部給水式加湿器。
  3. 前記ヒータ/振動子作動用センサS1を構成するフロートP1の最高浮上高さは、電子開閉バルブ作動用センサS2を構成するフロートP2の最高浮上高さより低いことを特徴とする請求項2記載の上部給水式加湿器。
  4. 前記電子開閉バルブ作動用センサS2は、振動子22Aの作動と停止によって、電子開閉バルブV'に電源を印加または遮断するマイコンに代替可能であることを特徴とする請求項2記載の上部給水式加湿器。
  5. 前記一対の水位センサS1、S2は、
    前記加湿器本体22の霧化槽G'の底に起立し、電子開閉バルブ作動スイッチと振動子作動スイッチが各々上・下に内蔵された1つのポストと、
    前記ポストの外周面に沿って上・下方向に往復動可能であり、内部に磁石が内蔵されたフロートからなる1つの水位センサに代替可能であることを特徴とする請求項1記載の上部給水式加湿器。
  6. 前記水桶21と下部蓋C2は一体形成されたことを特徴とする請求項1記載の上部給水式加湿器。
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