KR101925667B1 - 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기에 관한 것이다. 본 발명의 공기청정기는, 상부의 편심된 위치에 형성되어 유입되는 공기가 내부에서 선회류를 형성하는 입구와, 상기 입구를 통하여 들어온 공기가 내부에서 선회한 후 실내로 토출될 수 있도록 상부 중앙에서 열린 상태로 성형되는 출구를 구비하는 싸이클론 바디와; 상기 싸이클론 바디에 담겨 있는 물을, 물방울 또는 작은 입자 형태로 싸이클론 바디의 내부로 비산시키는 물비산수단을 포함하여 구성된다. 따라서 상기 물비산수단에 의하여 싸이클론 바디 내부에서 비산되는 물이 싸이클론 바디의 내부에서 형성된 선회류에 의하여 공기와 접촉하면서 공기 중에 포함된 이물질을 포집하고, 싸이클론 바디의 내부에서 비산되는 물의 일부는 기화되어 싸이클론 바디의 출구를 통하여 실내에 공급된다. 그리고 상기 싸이클론 바디의 입구로 에어플로를 공급하는 송풍팬과, 상기 송풍팬에 의하여 공기청정기 내부로 유입되는 공기 중의 이물질을 여과하는 필터를 내장하는 메인케이싱이 포함된다.

Description

가습기능을 구비하는 습식 공기청정기{Wet type air cleaner with function of humidifier}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 내부 공간으로 물을 비산시키면서 이러한 공간내에서 선회류를 형성하는 싸이클론 기능에 의하여 공기중의 이물질을 분리하고 가습 기능을 가질 수 있는 가습 기능을 구비하는 습식형 공기정화기에 관한 것이다.

전통적으로 공기청정기는 소정의 필터 또는 전기를 이용한 필터링 방법을 이용하여 공기를 정화하는 기능만을 가지는 것이다. 그리고 가습기는, 공기 청정 기능과는 무관하게, 초음파를 이용한 수증기의 발생, 가열을 이용한 수증기의 발생 또는 이들을 혼합한 방식을 이용한 수증기의 발생, 또는 자연 기화 등과 같은 여러 가지 방법으로 수증기를 발생시켜 공급함으로써, 실내 공기에 대한 가습을 수행하는 것이라고 할 수 있다.

그리고 최근에는 상술한 바와 같은 가습기능 및 공기청정 기능을 동시에 구비하는 제품이 다양한 형태로 출시되고 있는데, 소위 '에어 워셔 (Airwasher)' 또는 '습식형 공기정화기'라고 불리는 제품을 들 수 있다. 이러한 이와 같이 가습 기능을 구비하는 공기청정기는, 대한민국 특허 제10-0863307호, 특허 제10-0805667호, 등록실용신안공보 등록번호 20-0157935호, 그리고 한국 특허 공개 10-2010-0084828호 등에서 여러 가지 형태로 제안된 바 있다.

이와 같은 공기정화기는, 수평으로 배치되는 회전축에 다수의 디스크를 설치하고 있고, 이러한 다수의 디스크는 그 일부가 물탱크에 담긴 물에 잠긴 상태로 회전하고 있다. 이러한 디스크 조립체를 향하여 송풍팬으로부터의 에어플로를 형성하여, 공기 중에 포함되어 있는 먼지 등을 포함하는 이물질이 디스크의 표면에 형성된 수막에 포획되도록 하여 물탱크 내부의 물 속으로 이송시킴과 동시에, 디스크 조립체의 표면에 묻은 물은 송풍팬의 송풍에 의해 자연 증발시킴으로써 가습 기능을 수행하고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 공기청정기에 의하면 다음과 같은 문제점이 지적되고 있다. 이와 같은 공기청정 및 가습 기능에서, 공기 중에 포함된 이물질을 제거하거나 물기를 자연 증발시키는데 가장 중요한 점은 에어플로와 물과의 접촉 면적의 크기에 있다고 할 수 있다. 그러나 종래의 공기청정기에 의하면, 첫째 송풍팬에서 발생한 에어플로가 접촉하는 면적은 실질적으로 디스크의 표면적의 일부로 한정되고 있고, 둘째 에어플로가 디스크의 표면에 한 번 접촉한 후 공기청정기의 외부로 배출되기 때문에, 공기청정 및 가습 기능에 일정한 한계를 가질 수밖에 없다.

그리고 회전축에 설치되어 있는 다수의 디스크는, 그 표면적을 충분히 넓히기 위하여 그 간격이 좁을 수밖에 없고, 이로 인하여 그 표면의 청소가 어렵게 된다. 이렇게 되면 실질적으로 공기청정이라고 하는 기본적인 기능에 대한 성능이 나빠질 우려가 발생하는 것은 당연하다고 할 수 있다.

또한 종래의 공기청정기에 의하면, 다수의 디스크를 장착하고 있는 회전축을 회전시키기 위한 동력원으로서의 모터와 송풍팬을 회전시키기 위한 동력원으로의 모터를 포함하여 다수의 모터가 필요하게 된다. 이와 같이 적어도 2개 이상의 모터를 필요로 한다는 것은 구성부품의 수가 증가함은 물론이고, 이로 인한 조립 공정도 복잡해지는 단점으로 나타날 수밖에 없음은 당연하다. 즉 상대적으로 고가의 구성 부품 수의 증가로 인한 생산 단가의 상승 및 조립공정에서의 생산성 저하라고 하는 문제점이 지적될 수 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내부에서 물과의 충분한 접촉을 통하여 공기 중에 포함된 이물질을 효율적으로 포집할 수 있음은 물론이고, 충분한 가습효과를 가질 수 있는 공기청정기를 제공하는 것을 제1목적으로 한다. 이와 같은 본 발명의 제1목적은, 일정한 공간 내부에서 물이 공기 중에서 충분히 넓게 분포되도록 하여 표면적을 넓힌다는 것과, 공기가 여러 번 물에 접촉하도록 한다는 의미를 포함하는 것이라고 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 모터와 같이 상대적으로 고가인 구성부품의 수를 최소화함으로써, 생산원가의 저감 및 생산성을 향상시킬 수 있는 공기청정기를 제공하는데 있다고 할 수 있다.

본 발명의 제3목적은, 구성 부품의 청소를 용이하게 수행할 수 있도록 함으로써, 더욱 청결한 내부 상태를 유지할 수 있는 공기청정기를 제공하는데 있다고 할 수 있다.

본 발명의 제4목적은, 내부의 동작 상태를 시각적으로 확인할 수 있도록 함으로써, 사용자로 하여금 공기청정 및 가습에 대한 심리적 효과를 더욱 만족시킬 수 있는 공기청정기를 제공하는데 있다.

그리고 본 발명의 제5목적은, 물 입자를 이용한 습식 공기청정 이외에도 다양한 형태의 필터를 이용한 공기청정효과를 더함으로써, 보다 신뢰도 높은 공기 청정기를 제공하는데 있다고 할 수 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기청정기는, 상부의 편심된 위치에 형성되어 유입되는 공기가 내부에서 선회류를 형성하는 입구와, 상기 입구를 통하여 들어온 공기가 내부에서 선회한 후 실내로 토출될 수 있도록 상부 중앙에서 열린 상태로 성형되는 출구를 구비하는 싸이클론 바디; 그리고 상기 싸이클론 바디에 담겨 있는 물을, 물방울 또는 작은 입자 형태로 싸이클론 바디의 내부로 비산시키는 물비산수단을 포함하여 구성된다. 여기서 물비산수단에 의하여 싸이클론 바디 내부에서 비산되는 물이 싸이클론 바디의 내부에서 형성된 선회류에 의하여 공기와 접촉하면서 공기 중에 포함된 이물질을 포집하고, 싸이클론 바디의 내부에서 비산되는 물의 일부는 기화되어 싸이클론 바디의 출구를 통하여 실내에 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 싸이클론 바디의 입구로 에어플로를 공급하는 송풍팬과, 상기 송풍팬에 의하여 공기청정기 내부로 유입되는 공기 중의 이물질을 여과하는 필터를 내장하는 메인케이싱을 더 포함하여 구성되고 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 메인케이싱과 싸이클론 바디는 착탈 가능하게 구성되고 어느 일측이 단독으로 사용되는 것도 가능하거나 별도로 사용될 수도 있다.

본 발명의 물비산수단에 대한 실시예에 의하면, 가로 단면이 링 형상으로 성형되고, 일정한 높이를 가지며, 내측면에는 상하 방향의 다수의 물안내홈이 성형되고 다수의 열린 부분 사이에 성형되는 다수의 측벽을 구비하는 펌핑기구; 그리고 상기 펌핑기구를 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성된다. 그리고 펌핑기구는 하단부가 물에 잠긴 상태에서, 구동수단에 의하여 회전되면서 물이 물안내홈을 따라 상방으로 끌어올려서 열린 부분에 형성된 물안내홈의 출구를 통하여 싸이클론 바디의 내측면에 비산시키도록 구성되고 있다.

이러한 실시예에서의 구동수단에 대한 실시예에 의하면, 송풍팬에 의하여 형성되는 에어플로를 싸이클론 바디의 입구로 안내하는 안내수단과, 상기 펌핑기구의 상단부 외측면에 구비되는 다수의 블레이드로 구성되어, 상기 송풍팬에 의하여 내부로 흡입되는 공기가 상기 블레이드에 가하는 풍압에 의하여 펌핑기구가 회전하도록 구성되고 있다.

그리고 이러한 구동수단은, 상기 송풍팬을 구동시키는 모터의 회전력으로 구성하는 것도 가능할 것이다.

본 발명에서의 펌핑기구는, 전체적으로 역원뿔 형상으로 성형되는 것이 더욱 바람직하다. 그리고 펌핑기구의 측벽 및 열린부분은, 상하 방향에 대하여 경사를 가지고 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 펌핑기구는, 그 상단부는 싸이클론 바디의 상부에 형성된 브릿지 형태의 펌핑기구 지지부에 의하여, 그리고 그 하단부는 싸이클론 바디의 저면에 의하여 각각 회전 가능하게 지지될 수 있다.

그리고 펌핑기구는, 그 상단부는 싸이클론 바디의 상부에 형성된 브릿지 형태의 펌핑기구 지지부에 의하여, 그리고 그 하단부는 싸이클론 바디의 내부에서 소정의 높이에서 지지되는 펌핑기구 지지부재에 의하여 지지되는 것도 가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 펌핑기구 지지부재는, 단면이 원형이고 일정한 높이를 가지는 통체와, 상기 통체의 상부에서 방사상으로 연장되어 외측단부가 싸이클론 바디의 내측면에 형성된 지지돌기에 의하여 지지되는 다수의 지지아암으로 구성되고; 상기 펌핑기구의 하단부는 상기 통체의 저면에 의하여 지지되고, 상기 통체의 저면 또는 통체의 하부는 내외부를 관통하는 다수의 통공이 성형되어 물이 연통하도록 구성된다.

이러한 펌핑기구의 상단부 및 하단부는 상부 회전지지축 및 하부 회전지지축을 구비하고, 이러한 상부 및 하부의 회전지지축이 다른 부분과 접촉하면서 펌핑기구 전체가 회전 가능하도록 지지되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 펌핑기구는 회전 시의 진동 등을 흡수하기 위한 댐퍼를 구비하고 있다. 예를 들면 펌핑기구의 상부 회전지지축은 보스에 설치되는데, 이러한 보스는 그 외주면을 감싸는 댐퍼를 통하여, 펌핑기구 상부에서 브릿지에 의하여 지지되는 연결부 내의 장착홈에 고정되도록 구성되고 있다.

이와 같은 실시예에서, 상기 댐퍼는 보스의 외측면을 감싸는 원주부와, 상기 원주부에서 방사상으로 연장된 플랜지부로 구성된다. 그리고 플랜지부의 상면에 접하는 링형상의 체결부재가 펌핑기구 상부의 브릿지에 고정된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 싸이클론 바디의 적어도 일부는 내부를 투시할 수 있는 재질로 성형되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 사이클론 바디를 투시 가능한 재질로 하게 되면, 내부에서 비산되는 물이 사용자에게 노출되기 때문에 심리적으로도 충분한 기능성에 대한 확신 및 만족을 제공할 수 있게 될 것이다.

그리고 본 발명에 의한 펌핑기구는, 물이 담겨 있는 저수부분에 하단부가 담긴 상태에서, 회전에 의하여 물을 상부로 올려서 외부로 분사하기 위한 펌핑기구로써; 가로 단면이 원형에 대응하도록 배열되고, 일정한 높이를 가지며, 그 사이에 열린 부분이 성형된 다수개의 측벽과, 상기 측벽의 상단부를 원형으로 연결하는 테두리부분; 그리고 상기 테두리 부분에 구비되는 다수의 블레이드를 포함하고 있다. 여기서 상기 측벽은 상하 방향에 대하여 일정한 경사를 가지고, 측벽의 내부에는 상하 방향의 다수의 물안내홈이 형성되며; 에어플로가 상기 블레이드를 가압하여 회전하면, 물이 상기 물안내홈을 따라 상방으로 이동한 후, 열린부분을 통하여 외부로 비산된다.

이와 같은 펌핑기구는 전체적으로 역원뿔 형상을 가지는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 싸이클론 바디의 내부에 물 방울과 같은 작은 형태의 물이 넓게 분포되도록 함과 동시에, 싸이클론 바디의 내부에서 형성되는 선회류에 의하여, 물 방울 등이 다수 회 반복하여 공기와 접촉하게 됨을 알 수 있다. 따라서 물 입자와 공기와의 충분한 접촉을 통하여 공기 중에 포함된 이물질이 물 입자에 포집되는 효율이 높아짐을 알 수 있고, 이는 실질적으로 공기청정의 효율을 상대적으로 높일 수 있는 효과를 가지게 된다고 할 수 있다.

그리고 싸이클론 바디의 내부에서 물 방울 등은 상술한 선회류와 같이 공기에 충분히 노출됨으로써 실질적으로 공기와 접촉하는 표면적이 충분히 넓어지게 된다. 이와 같이 공기와 접촉하는 표면적을 충분히 넓힌다고 하는 것은 실질적으로 자연 기화에 의한 가습 효과를 충분히 확보할 수 있다는 것을 의미한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 공기청정기는 효율적인 공기청정과 같이, 보다 효율적인 가습 기능을 가지게 됨을 알 수 있다.

본 발명에 의하면, 하나의 팬을 이용하여 공기를 흡입함과 동시에, 하나의 팬에서 발생하는 에어플로를 이용하여 펌핑기구를 회전시키도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 따라서 상대적으로 고가인 팬 및 모터의 수를 최소화할 수 있어서, 실질적인 생산 원가의 저감은 물론이고, 이에 기초하여 생산 공정에서도 생산성의 향상을 기대할 수 있을 것이다.

또한 본 발명에 의하면, 싸이클론 바디의 내부 구조가 실질적으로 단순한 형상을 가지고 있음과 동시에 그 내부에 결합되는 워터 스크류 등의 구성이 간단하게 구현되고 있음을 알 수 있다. 따라서 싸이클론 바디에서 워터 스크류 등을 간단하게 분해하여 청소할 수 있게 되어, 물이 접촉하는 싸이클론 바디 및 워터 스트류 등의 부품 등의 청소가 용이하여 실질적으로 청결한 내부 상태를 유지할 수 있는 장점도 있음을 알 수 있다. 더욱이 싸이클론 바디를 물탱크와 같이 사용하는 실시예에 의하면, 이와 같은 구성 부품의 청소 등은 현저하게 편리하게 수행할 수 있을 것임은 당연하다고 생각된다.

본 발명에 의하면, 싸이클론 바디에는 내부를 투시할 수 있는 투시창이 구비되어 있는데, 사용자는 이러한 투시창을 통하여 내부에서 비산 또는 분사되는 물을 시각으로 확인할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 공기청정 및 가습에 대한 효과의 측면에서 심리적으로도 더욱 만족시킬 수 있는 장점도 기대된다고 할 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 상술한 싸이클론 바디 내부에서 공기 청정 이외에도 별도의 필터를 이용할 수 있어서, 공기 중에 포함된 이물질의 필터링이 더욱 효과적으로 진행될 수 있을 것이다. 이러한 점은 실질적으로 싸이클론 집진에 의하여 포집될 수 없는 미세 먼지 등에 대해서도, 별도의 필터를 이용하여 충분한 여과가 가능하다는 것을 의미한다. 따라서 최근 문제 시 되고 있는, 미세 먼지에 대한 충분한 필터링이 가능하게 되어, 궁극적으로 최적의 공기 청정 효과를 가질 수 있는 효과도 기대된다고 할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 주요한 작용 효과 이외에도, 이하 본 발명의 상세한 설명에서 다른 여러 가지 작용 효과가 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예의 공기청정기의 예시적인 사시도로써, (a)는 정면에서 본 사시도, (b)는 배면에서 본 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예의 공기청정기의 분해 상태 사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 공기청정기의 일부 분해 상태 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 공기청정기의 단면 예시도.
도 5는 본 발명의 펌핑기구에 대한 예시 사시도.
도 6은 본 발명의 펌핑기구와 사이크론 바디의 캡부분의 관계를 보인 예시 사시도.
도 7은 본 발명의 댐퍼 주변의 구조를 도시한 것으로, (a)는 분해 상태 예시 사시도, (b)는 조립 상태 예시 사시도, 그리고 (c)는 단면 예시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 공기청정기의 예시 사시도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 공기청정기의 분해 사시도.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 의한 공기청정기의 단면 예시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 펌핑기구의 예시 사시도.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 먼저 도 1 내지 도 7에 기초하면서, 본 발명의 제1실시예에 의한 공기청정기에 대하여 살펴보기로 한다. 여기서 도 1은 본 발명의 공기청정기를 도시한 사시도로써, (a) 및 (b)는 각각 반대 측면에서 본 것이다. 이러한 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공기청정기는, 전체적으로 외관을 형성하는 메인케이싱(10)과, 상기 메인케이싱(10)의 일측 부분에 설치되는 싸이클론 바디(30)를 포함하고 있다.

상기 메인케이싱(10)은 실내에서 내부로 흡입되는 공기에 대한 1차 필터링을 수행하는 필터(12)와, 상기 필터(12)를 통하여 실내 공기를 내부로 흡입하는 힘을 발생하는 송풍팬(14)을 내장하고 있다. 따라서 실질적으로 상기 메인케이싱(10)은 실내 공기를 흡입하여 이물질을 기본적으로 필터링하는 기능을 가지는 것이라고 할 수 있다. 그리고 상기 송풍팬(14)에 의하여 발생하는 에어플로는 싸이클론 바디(30)의 내부로 유입된다.

그리고 도 2를 같이 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 상기 메인케이싱(10)의 일측에는 싸이클론 바디(30) 및 물탱크(30)가 각각 결합된다. 예를 들면 상기 물탱크(30)는 메인케이싱(10)의 일측에 돌출된 지지부(23) 상에 결합되어 지지되고, 상기 싸이클론 바디(30)도 상기 지지부(23)의 외측을 형성하는 수위유지부(23a)에 그 하단부가 지지되고 있다.

여기서 상기 물탱크(30)는 상기 수위유지부(23a)로 일정한 수위를 가지는 물을 공급하기 위한 것이라고 할 수 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 지지부(23)는, 물탱크(20)의 하단부에 결합된 물탱크캡(22)(도 2 참조)을 통하여 공급되는 물을 그 수위유지부(23a) 까지 안내하는 물 안내통로(23b)와, 상기 물 안내통로(23b)를 통하여 공급되는 물이 일정한 수위로 저장되는 저수부분(23c)를 구비하고 있다. 여기서 상기 지지부(23) 상에 올려지는 물탱크(20)의 물탱크캡(22)에서 상기 저수부분(23c)으로 물이 공급되는 구조는 실질적으로 종래의 가습기의 물 공급 구조와 동일한 것이어서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3을 같이 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 상기 지지부(23)의 수위유지부(23a) 상에 지지되는 싸이클론 바디(30)의 내부에는 펌핑기구(40)가 회전 가능하게 지지되고 있다. 이러한 싸이클론 바디(30)는, 원통형으로 구성되는 상부의 바디부분(32)과, 상기 바디부분(32)의 상부에 설치되는 캡부분(34)을 구비하고 있다. 그리고 상기 펌핑기구(40)는, 그 상단부 및 하단부가 상기 캡부분(34)과 지지부(23)의 수위유지부(23a)의 상부, 즉 저수부(23c)에 각각 회전 가능하게 지지되고 있다. 즉, 상기 펌핑기구(40)의 하단부는 저수부(23c)의 물에 잠긴 상태로 지지되고 있음을 확인할 수 있다.

상기 싸이클론 바디(30)의 바디부분(32)은, 상부가 원통상으로 형성되고 있으며, 하부는 상부에서 연속되는 역원뿔 형상을 가지고 있다. 그리고 상기 바디부분(32)의 하단부는 개구된 상태로 상기 수위유지부(23a) 상에 지지되고 있다. 그리고 상기 바디부분(32)의 일부에는 투시창(36)을 설치되고 있어서, 사용자가 싸이클론 바디(30)의 내부를 투시할 수 있도록 구성된다. 상기 바디(30)의 전체를 투시 가능한 재질로 성형하는 것도 가능하다.

상기 싸이클론 바디(30)의 캡부분(34)은, 바디부분(32)의 열린 상단부에 설치되는 것으로, 중심부분에는 브릿지 형태의 펌핑기구 지지부(34a)가 성형되어 있음과 같이, 그 중앙부분(38)은 열려 있다. 상기 캡부분(34)의 중앙부분(38)이 열려 있기 때문에, 후술하는 바와 같이, 수증기 입자가 캡부분(34)의 열린 중앙부분(38)을 통하여 실내로 공급될 수 있도록 구성되고 있다. 즉, 상기 중앙부분(38)은 실질적으로 가습된 공기가 실내로 배출되는 출구라고 할 수 있을 것이다. 이하에서는 상기 중앙부분을 출구(38)라고 칭하기로 한다.

그리고 상술한 바와 같이, 메인케이싱(10)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 필터(12)를 내장하는 필터케이싱(10A)과, 송풍팬(14)을 내장하는 팬케이싱(10B)으로 이루어진다. 도 1 내지 도 3에 도시한 실시예에서, 상기 필터케이싱(10A) 내부에 설치된 필터(12)는 원통상의 필터로 구성되고 있다. 따라서 상기 필터(12)는 중심 부분의 상부가 열린 개구부(12a)가 구비되어 있는데, 이러한 개구부(12a)는 실질적으로 상기 필터(12)를 통과하면서 여과된 공기가 나오는 출구라고 할 수 있다. 그리고 상기 필터케이싱(10A)에서 필터(12)의 외측에 대응하는 부분에는 공기가 필터(12) 내측으로 유입될 수 있는 입구(15)가 성형되어 있다.

그리고 팬케이싱(10B)의 내부에는 에어플로를 발생시키기 위한 송풍팬(14)이 설치되어 있는데, 도시한 실시예에서와 같이 원심팬으로 구성하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 송풍팬(14)이 도시하지 않은 구동 모터에 의하여 동작하게 되면, 입구(15)를 통하여 들어와서, 원통상의 필터(12)의 외부에서 내부를 향하는 공기의 흐름이 형성된다. 상기 필터(12)를 통과하면서, 공기 중에 포함된 이물질이 1차적으로 필터링된다. 그리고 상기 원통상의 필터(12) 내부의 공기는 중앙 상단부의 개구부(12a)(도 3 참조)를 통하여, 팬케이싱(10B) 내부로 이동한 후 원심팬인 송풍팬(14)의 원주 방향으로 흐르게 된다.

여기서 상기 팬케이싱(10B)의 공기의 출구(16)는, 싸이클론 바디(30)을 중심으로 볼 때, 일측으로 편심된 위치에 성형되어 있다. 그리고 상기 싸이클론 바디(30)에서 상기 출구(16)에 대응하는 위치에는, 상기 출구(16)와 연결(연통)되는 입구(35)가 성형되어 있다. 따라서 싸이클론바디(30)의 입구(35)도, 일측으로 편심된 위치에 성형되는 것임을 알 수 있고, 상기 출구(16)에서 입구(35)를 통하여 싸이클론 바디(30) 내부로 유입되는 공기는, 상기 싸이클론 바디(30)의 내부에서 원주방향을 따라 흐르면서, 실질적으로 선회류를 형성하게 된다.

다음에는 상기 싸이클론 바디(30) 내부에 설치되어 회전하는 펌핑기구(40)에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명의 펌핑기구(40)는 회전에 의한 원심력을 이용하여, 물을 상방으로 끌어올린 후, 싸이클론 바디(30)의 내부로 물방울 또는 작은 물입자를 비산시키기 위한 것이다.

그리고 위에서 설명하였고, 도 4를 참고하면 알 수 있는 바와 같이, 상기 펌핑기구(40)는, 그 상단부 및 하단부가 각각 싸이클론 바디(30)의 캡부분(34) 및 지지부(23)의 수위유지부(23a)에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 예를 들면 상기 펌핑기구(40)의 하단부에 형성되는 회전지지축(40a)이 상기 저수부분(23c)의 저면에 성형된 회전지지홈(23d)에 삽입되어 지지되고 있다.

또한 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 펌핑기구(40)의 개구된 상단부에는, 링형상의 테두리부분(47)이 형성되고, 상기 테두리부분(47)에는 다수의 브릿지(40c)가 성형되어 있다. 그리고 상기 브릿지(40c)의 중앙에는 회전지지축(40b)이 직상방으로 연장되어 있다. 상기 회전지지축(40b)은, 캡부분(34)의 펌핑기구 지지부(34a)의 저면에 성형되는 회전지지홈(34b)(도 4)에 삽입되어 지지되고 있다. 이와 같이, 펌핑기구(40)의 하부의 회전지지축(40a) 및 회전지지홈(23d)의 구성과 펌핑기구(40) 상부의 회전 지지홈(34b) 및 회전지지축(40b)의 구성에 의하여, 상기 펌핑기구(40)는 싸이클론 바디(30)의 내부에서 회전 가능하게 지지되고 있다.
그리고 상기 지지부(23)에는 물탱크에서의 물이 공급되는 물공급통로(23b)가 성형되어 있고, 상기 지지부(23)의 수위유지부(23a)의 상면에는, 상기 물공급통로(23b)를 통하여 공급된 물이 일시적으로 일정한 수위를 가지고 머무르는 저수부분(23c)이 형성되어 있다. 여기서 상기 저수부분(23c)에는 일정한 수위의 물이 유지되고 있는 상태이고, 펌핑기구(40)의 하단부는 이러한 물에 일정한 깊이로 잠겨진 상태를 유지하고 있음은 상술한 바와 같다.

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본 발명에서 펌핑기구(40)는, 회전에 의하여 저수부분(23c)의 물을 상부로 끌어 올려서 싸이클론 바디(30)의 내부에 비산시키기 위한 것이다. 이러한 펌핑기구(40)는, 원통형상 또는 역원뿔 형상으로 성형되며, 공기의 통과를 위하여 상단부가 개구되어 있다. 그리고 도시한 실시예에서, 상기 펌핑기구(40)는 역원뿔 상으로 형성되어 있으며, 다수의 부분적인 측벽(42)과, 상기 측벽 사이에 형성되는 다수의 열린부분(44)을 구비하고 있다. 상기 열린부분(44)은 펌핑기구(40)의 전체 높이에 대하여 성형되는 것이 바람직하다.

상기 펌핑기구(40)가 역원뿔 형상으로 성형되는 것은, 실질적으로 회전에 기초한 원심력을 이용하여 물이 상부로 보다 원활하게 이동할 수 있도록 성형되는 것이라고 할 수 있고, 이는 상기 싸이클론 바디(30)의 바디부분(32)의 하부가 역원뿔 형상에도 대응하는 것이라고 할 수 있다.

그리고 상기 펌핑기구(40)의 측벽(42)의 내측에는 다수의 물안내홈(46)이 상하 방향으로 성형되어 있다. 이러한 물안내홈(46)은 실질적으로 회전 시 원심력을 이용하여 저수부분(23c)에서의 물을 상방으로 펌핑하기 위한 것이다. 따라서 도시한 실시예에서의 물안내홈(46)에 대신하여 상하 방향으로 연장된 일정한 높이를 가지는 벽으로 대신하는 것도 가능함은 물론이고, 이 때 이러한 벽과 벽 사이의 오목한 부분이 도시한 실시예에서의 물안내홈(46)에 대응하게 될 것이다.

상기 물안내홈(46)은, 펌핑기구(40)의 회전에 의하여 어느 일측의 벽이 물을 상방으로 안내하는 기능을 가지는 것임을 알 수 있다. 그리고 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 측벽(42)의 내측부분에 물 안내홈(46)에 대신하여 일정한 높이를 가지는 리브(46a)를 형성하는 것도 가능하다. 이러한 리브(46a)은 상술한 실시예에서의 물안내홈(46)을 형성하는 일측 벽과 실질적으로 동일한 기능을 가지는 것이고, 동등한 구성임을 알 수 있을 것이다.

이와 같은 물안내홈(46)은 실질적으로 물이 그 내부를 따라 상방으로 올라갈 수 있는 것이면 어떠한 형상을 가지는 것도 가능하며, 도시한 바와 같이 수직에 가까운 상하 방향의 홈으로 한정될 수 없음은 당연하다. 그리고 상기 측벽(42) 및 그 사이에 성형되는 열린 부분(44)은 도시한 바와 같이 수직선에 대하여 일정한 경사를 가지도록 성형되어 있다. 따라서 상기 물안내홈(46)의 가장 상단부는 경사진 열린부분(44)을 따라서 열린 상태(개구 상태)가 된다.

그리고 상술한 물안내홈(46)은, 일정한 간격을 가지고 상측방향으로 연속적으로 연장되어 있기 때문에 상기 열린부분(44)에는 물안내홈(46)의 출구(46a)가 성형된다. 또한 열린부분(44) 및 측벽(42)은 상하 방향에 대하여 일정한 기울기를 가지는 경사 상태로 성형되기 때문에, 물안내홈(46)의 출구는 싸이클론바디(30) 내부에서 상하에 걸쳐 다수 개 성형된다고 할 수 있다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 물안내홈(46)의 출구는, 상기 열린 부분(44)의 가장 낮은 부분에도 출구(46a)를 가지고 있고, 가장 높은 부분에도 출구(46z)를 가지며, 그 사이에도 일정한 간격을 가지는 다수의 출구가 형성되어 있음을 알 수 있다.

그리고 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 펌핑기구(40)의 하단부(48)는 저수부분(23c)에 잠겨 있는 상태이고, 이와 같은 하단부(48)에도 열린부분(48a)이 형성되어 있음과 동시에, 측벽(42)의 내부에는 상술한 물안내홈(46)이 성형되어 있다. 따라서 이와 같은 상태에서 펌핑기구(40)가 회전하게 되면, 상기 저수부분(23c) 내에 있는 물은 회전에 의하여 발생하는 원심력에 의하여 물안내홈(46)을 따라서 상승하게 된다. 즉, 본 발명의 펌핑기구(40)는, 저수부분(23c)에 잠겨있는 부분에도, 측벽(42)의 열린부분(48a)이 형성되어 있고, 물에 잠겨 있는 측벽의 내측에도 물안내홈(46)이 형성되어 있음을 알 수 있다.

그리고 물안내홈(46)을 따라 상승하는 물은 홈의 출구(46a,46z)를 통하여, 즉 열린부분(44)을 통하여 외부로 분사 또는 비산될 것이다. 이때 상기 열린부분(44)은 전체 높이에 대하여 또는 상하 방향에 대하여 일정한 경사를 가지고 성형되어 있음과 동시에 상기 물안내홈(46)은 일정한 간격으로 다수개 성형되어 있기 때문에, 일정한 높이 이상에서 부터 펌핑기구(40)의 전체 높이에 걸쳐서, 물은 열린부분(44)을 통하여 외부로 비산될 것이다. 이 때 상술한 바와 같이 열린부분(44)에 성형되는 물안내홈(46)의 출구(44a,44z)는, 일정한 간격을 가지면서 하단부에서 상단부까지 다수개 형성되어 있기 때문에, 실질적으로 싸이클론 바디(30)의 내부에서 물은 전체 높이에 대하여 균일하게 비산될 수 있을 것이다.

이와 같이 펌핑기구(40)는 회전 시 원심력을 이용하여 저수부분(23c) 내부의 물을, 싸이클론 바디(30)의 상하 전체에 대하여 균일하게 비산시키는 기능을 가지고 있다. 이와 같이 저수부분(23c) 내부의 물을 싸이클론 바디(30) 내부에 비산시키기 위해서는, 상기 펌핑기구(40)는 회전해야 한다. 예를 들면 상기 펌핑기구(40)는 도시하지 않는 구동모터에 의하여 회전하거나, 도 3 및 도 5에 도시한 실시예에서와 같은 원리에 의하여 회전하도록 구성되어야 한다.

도시한 실시예에서, 상기 팬케이싱(10B)은 일측으로 편심된 출구(16)를 구비하고 있고, 상기 싸이클론 바디(30)의 상단부에는 상기 출구(16)에 대응하는 위치에 입구(35)가 형성되어, 출구(16)로 나오는 공기가 입구(35)로 유입될 수 있도록 구성됨은 상술한 바와 같다. 이렇게 입구(35)로 유입되는 공기는, 싸이클론 바디(30)의 내부에서 선회류를 형성하는 것도 상술한 바와 같다.

그리고 본 발명의 펌핑기구(40)의 상단부, 즉 상기 입구(35)에 대응하는 위치에 있는 테두리부분(47)에는 다수의 블레이드(43)가 성형되어 있다. 따라서 상기 입구(35)를 통하여 유입되는 에어플로는 상기 블레이드(43)에 접촉하여 압력을 가하게 된다. 그리고 이렇게 블레이드(43)에 가해지는 풍압에 의하여 펌핑기구(40)는 회전하게 된다. 이렇게 상기 입구(35)를 통하여 유입되는 에어플로가 상기 블레이드(43)에 작용하는 힘에 의하여, 펌핑기구(40)가 회전할 수 있도록 구성하는 실시예에 의하면, 별도의 모터를 필요로 하지 않게 됨을 알 수 있다.

즉, 본 실시예에 의하면 하나의 송풍팬(14)을 이용하여, 필터(12)의 외부에서 내부로 향하는 에어플로를 형성함과 동시에, 이렇게 1차적으로 여과된 공기를 팬케이싱(10B)의 출구(16)를 통하여 싸이클론 바디(30)의 입구(35)로 유도함으로써, 상기 펌핑기구(40)를 회전시키도록 구성하고 있음을 알 수 있다. 그리고 이와 같은 작동 원리에 의하여 회전하는 펌핑기구(40)는, 펌핑기구(40)의 하부의 회전지지축(40a) 및 회전지지홈(23d)의 구성과 펌핑기구(40) 상부의 회전 지지홈(34b) 및 회전지지축(40b)의 구성에 의하여, 싸이클론 바디(30)의 내부에서 회전 가능하게 지지되고 있음도 상술한 바와 같다.

이와 같은 실시예에서, 상기 펌핑기구(40)는, 상단부가 싸이클론 바디(30)에 지지되고 하단부가 지지부(23)의 수위유지부(23a)의 상부에 있는 저수부분(23c) 상에 지지되고 있음을 알 수 있다. 그러나 상기 펌핑기구(40)는, 하단부(48)가 저수부분(23c)에 잠긴 상태에서 회전 가능하게 지지되면 충분한 것으로, 그 전체가 싸이클론 바디(30)에 의하여 회전 가능하도록 지지되는 것도 가능할 것임은 당연하다.

그리고 이와 같이 회전하는 상기 펌핑기구(40)는, 회전할 때 질량의 편심에 의하여 진동 및 소음을 발생시킬 우려가 있다. 따라서 펌핑기구(40)의 회전 시 발생하는 진동 및 소음의 발생을 억제하고 회전 동작을 보다 원활하게 하기 위하여, 댐퍼를 설치하는 것이 바람직하다. 도 6 및 도 7은, 펌핑기구(40)의 상단부에서 구비되는 브릿지(40c) 주변에 대한 다른 실시예를 확대한 분해 사시도로써, 도 6은 일부가 결합된 상태의 사시도이고, 도 7은 전체가 분해된 상태의 사시도이다.

본 실시예는, 회전하는 펌핑기구(40)의 상부에 댐퍼(50)를 설치하여, 회전에 의하여 발생하는 진동 및 소음을 흡수함과 동시에, 물리적으로 정확하게 중심이 아니라도 이러한 공차를 흡수할 수 있도록 구성되는 실시예라고 할 수 있다. 그리고 이하에서 설명하는 댐퍼(50) 등의 구성은 펌핑기구(40)의 하단부에도 적용될 수 있음은 당연하다.

상기 펌핑기구(40)는, 그 상단부에 구비된 회전지지축(40b)이 싸이클론 바디(30)의 캡부분(34)의 중앙부분에 구비된 브릿지형태의 펌핑기구 지지부(34a)의 저면에 성형된 회전지지홈(34b)에 삽입되어 지지됨은 상술한 바와 같다. 그리고 펌핑기구(40)의 상부 테두리부분(47)에서 내측으로 연장된 세 개의 브릿지(40c)를 통하여 장착홈(40m)이 성형된 연결부(40n)가 형성되어 있다. 상기 연결부(40n)는 상부가 열린 원통상의 용기 형상을 가지고 있음을 알 수 있다.

상기 회전지지축(40b)은 보스(40p)에 결합되어 있고, 상기 보스(40p)는 댐퍼(50)를 통하여 상기 펌핑기구(40) 상부의 연결부(40n)에 결합된다. 상기 보스(40p)에 결합된 회전지지축(40b)은 캡부분(34)의 중앙부분에 구비된 브릿지형태의 펌핑기구 지지부(34a)에 지지되는 것임은 상술한 바와 같다.

따라서 상기 보스(40p)와 연결부(40n) 사이에 개재되어 있는 댐퍼(50)는, 펌핑기구(40)의 회전 시 발생하는 진동 및 소음, 그리고 허용 공차 등을 흡수하게 되어, 실질적으로 펌핑기구(40)가 보다 원활하게 회전할 수 있도록 한다. 이와 같은 댐퍼(50)는, 연질의 고무, 압축된 스폰지, 실리콘 조성물 등과 같이 유연한 재질로 성형되어 회전 시 발생하는 진동 등을 흡수할 수 있는 재질로 만들어진다.

상기 보스(40p)는 댐퍼(50)의 원주부(52)에 의하여 감싸지는데, 예를 들면 보스(40p)의 원통형상의 바디(40q)가 댐퍼(50)의 장착공(56)에 삽입되어 감싸진다. 이 때 보스(40p)의 원주면에 걸쳐 성형된 장착홈(40pa)에 댐퍼(50)의 장착공(56)의 내측면에 끼워져 결합될 수 있다. 이러한 상태에서, 상기 보스(40p) 및 댐퍼(50)는 연결부(40n)의 장착홈(40m)에 삽입된다. 그리고 링형상 체결부재(40r)가 체결공(40ra)을 통하여 다수의 스크류에 의하여 펌핑기구(40)의 상부에 결합되는데, 더욱 구체적으로 상기 링형상의 체결부재(40r)의 체결공(40ra)을 통하여 스크류가 펌핑기구(40)의 상부에 성형된 다수의 브릿지(40c)에 결합된다.

여기서 상기 댐퍼(50)는 원주부(52)와, 상기 원주부에서 외측으로 연장된 플랜지부(54)를 구비하고 있다. 상기 댐퍼(50)의 원주부(52)는 보스(40p)의 외측면을 감싸고 있고, 댐퍼(50)의 플랜지부(54)는 링형상의 체결부재(40r)의 저면에 접촉하고 있다. 즉, 상기 댐퍼(50)는 보스(40p)와 연결부(40n) 사이에 개재되어 그 사이에서 발생하는 진동 등을 흡수할 수 있음과 동시에, 상기 댐퍼(50)는 링형상의 체결부재(40r)와 연결부(40n)의 저면 사이에도 개재되어 있어서, 회전하는 펌핑기구(40)에서 발생하는 진동 등을 흡수할 수 있는 것이다.

이와 같은 실시예에서는, 회전하는 펌핑기구(40)에서 발생하는 진동 등이 댐퍼(50)에 의하여 흡수되어, 회전지지핀(40b) 및 캡부분(34)까지 전달되지 않게 됨을 알 수 있다. 따라서 펌핑기구(40)가 보다 원활하면서 소음 없이 회전할 수 있게 될 것으로 기대된다.

다음에는 도 11을 참조하면서 본 발명의 다른 실시예에 의한 핌핑기구(40B)에 대하여 살펴보기로 한다. 도 5에 도시한 실시예에 의하면, 펌핑기구(40)의 상단부, 즉 상기 입구(35)에 대응하는 위치에 있는 테두리부분(47)에 다수의 블레이드(43)가 성형되어 있고, 이러한 블레이드(43)가 유입되는 공기의 풍압을 받아서 회전하도록 구성되고 있었다.

도 11에 도시한 실시예에 있어서는, 다수의 열린부분(44)을 두고 설치되는 다수의 측벽(42)의 상단부(42U)를 이용하여 위 실시예에서와 같은 테두리부분(47)과 유사한 부분을 형성하고 있다. 그리고 상기 측벽의 상단부(42U)의 하부에 해당하는 열린 부분(44)에 다수의 블레이드(43B)가 노출되도록 설계하고 있음을 알 수 있다. 이러한 블레이드(43B)는 상술한 실시예에서와 같이 펌핑기구를 회전시키기 위한 요소임을 알 수 있을 것이다.

본 실시예에서는 상기 블레이드(43B)가, 테두리부분(47) 또는 측벽 상단부(42U)의 외측 뿐만 아니라, 입구(35)에서 불어들어오는 에어플로에 반응할 수 있는 형상 및 위치라면, 어떠한 부분에 블레이드를 성형하는 것도 가능하다는 것을 의미하고 있다.

다음에는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 공기청정기의 전체적인 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명의 공기청정기가 동작하게 되면, 송풍팬(14)이 동작하면서, 외부의 공기가 필터(12)를 경유하여 내부로 유입된다. 외부(실내)에서 유입되는 공기는, 상기 필터(12)에 의하여 1차적으로 불순물이 여과되는데, 이러한 불순물의 1차여과를 위한 필터(12)는 원하는 사양 및 기능을 가지는 것으로 선택할 수 있을 것임은 당연하다.

도 1에 도시한 실시예에서, 상기 필터(12)는 원통 형상의 필터로 구성되고 있으며, 상기 송풍팬(14)은 원심팬으로 구성되고 있다. 도시한 실시예에서, 상기 필터(12)를 통과한 공기는, 필터 중앙의 개구부(14a)를 통하여 상부로 이동한 후, 원주 방향으로 흐르게 된다. 즉, 상기 팬케이싱(10B)에 형성된 편심된 위치의 출구(16)를 통하여 싸이클론 바디(30)의 내부로 유입된다.

상기 출구(16)와 연통하고 있는 싸이클론 바디(30)의 입구(35)도 편심된 위치에 형성되어 있다. 따라서 상기 입구(35)를 통하여 유입되는 공기는 사이클론 바디(30)의 내부에서 선회류를 형성하게 된다. 그리고 상기 입구(35)를 통하여 유입되는 공기는 펌핑기구(40)의 블레이드(43)에 접촉하여 힘을 가하게 되고, 이러한 풍압에 의하여 상기 펌핑기구(40)는 회전하게 된다.

상기 펌핑기구(40)가 회전하게 되면, 저수부분(23c) 내부의 물은, 원심력에 의하여 펌핑기구(40) 하단부(48)의 측벽(42) 내부에 형성된 물안내홈(46)을 따라서 상방으로 이동하게 된다. 이렇게 물안내홈(46)을 따라서 이동하는 물은, 물안내홈(46)의 다수의 출구(46a,46z)를 통하여 외부로 비산된다. 이러한 물안내홈(46)의 출구는 하단부에서 상단부에 걸쳐 일정한 간격으로 성형되어 있고, 열린부분(44)는 경사를 가지고 성형되어 있기 때문에, 전체적으로 물이 균일하게 외측으로 비산될 수 있게 된다.

이와 같이 싸이클론 바디(30) 내부에서 비산되는 물은 투시창(36)을 통하여 사용자가 직접 시각으로 인식할 수 있게 될 것이다. 이와 같이 물이 비산되는 상태를 시각으로 확인할 수 있다는 것은, 본 발명의 공기청정기가 실질적으로 작동하고 있음과 동시에, 충분한 가습효과를 사용자에게 인식시킬 수 있다는 것을 의미하는 것이라고도 할 수 있다. 그리고 상기 물탱크(20)에서의 물은 안내통로(23b)를 통하여 상기 저수부분(23c)으로 지속적으로 보충될 것이다.

그리고 이와 같은 현재의 상태는, 상기 펌핑기구(40)가 회전하면서 싸이클론 바디(30) 내부에서 물이 비산되고 있음과 동시에, 싸이클론 바디(30) 내부에서는 선회류가 형성되고 있는 중이라고 할 수 있다. 상기 싸이클론 바디(30) 내부에서 선회류가 성형된 상태에서 물이 이러한 선회류를 향하여 비산되면, 비산되는 물 방울은 실질적으로 반복하여 회전하는 공기에 노출된다. 여기서 상기 입구(35)를 통하여 들어온 공기는, 싸이클론의 원리에 의하여, 상기 싸이클론 바디(30)의 내부에서 다수 회 반복하여 선회한 후, 싸이클론 바디(30) 상부의 개구된 중앙부분의 출구(38)을 통하여 실내로 배출된다.

이와 같이 비산되는 물방울이 적어도 다수회 반복하는 선회류에 노출된다는 것은 실질적으로, 입구(35)를 통하여 유입되는 공기와 펌핑기구(40)를 통하여 비산되는 물방울과의 접촉 표면적이 충분히 확보된다는 것을 의미한다. 그리고 비산되는 물방울과 공기와의 접촉 표면적이 넓다는 것은, 실질적으로 공기 중에 포함된 이물질이 표면장력 및 흡착력 등에 의하여 물에 포획된다는 것과 동일한 의미를 가진다고 할 수 있다.

그리고 비산되는 물방울과 공기와의 접촉 표면적이 넓다는 것은 실질적으로 공기와의 접촉에 의하여 증기화되는 물의 양도 많아진다는 것을 의미한다. 이와 같이 본 발명에서는, 싸이클론 바디의 내부에서 선회류를 형성하고, 이러한 선회류에 물방울을 비산시킴으로써 물에 포함된 이물질의 포집 능력이 우수함과 동시에 가습 성능 또한 높은 상태를 확보할 수 있도록 구성하고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 물방울의 비산 및 선회류의 반복 선회과정을 통하여, 싸이클론 바디(30) 내부에서 상대적으로 무거운 물 입자는 이물질 등과 같이 하방으로 가라앉게 되고, 상대적으로 가벼운 물 입자는 싸이클론 바디(30) 상부의 개구된 중앙부분 출구(38)을 통하여 실내(외부)로 배출될 것이다. 그리고 이렇게 배출되는 공기는 실질적으로 충분하 가습량을 제공할 수 있음은 물론이고, 이물질이 충분히 필터링된 정화된 공기임은 당연하다고 할 수 있다.

그리고 위에서 상술한 실시예에 의하면, 송풍팬(14)으로서 원심팬을 이용하고 있으며, 필터(12)는 원통형상의 것을 이용하고 있다. 그러나 이와 같은 송풍팬(14) 및 필터(12)에 의하여 한정될 수 없음은 자명하다. 예를 들면 원심팬 이외에도 실내 공기를 내부로 흡입할 수 있는 어떠한 형태의 팬을 사용하는 것도 가능할 것이고, 상기 필터는 이러한 팬에 의하여 생성되는 에어플로 중에 설치되어 공기 중에 포함된 이물질을 1차적으로 필터링할 수 있는 것이면 충분하다고 할 수 있다.

상기 싸이클론 바디(30)의 내부에서 선회하는 물 입자에 포집된 이물질은 다시 싸이클론 바디(30)의 밑부분으로 떨어짐은 상술한 바와 같다. 이러한 이물질에 대한 살균 등을 수행하기 위하여, 상기 싸이클론 바디(30)의 내부, 더욱 바람직하게는 싸이클론 바디(30)의 하단부에 살균 기능이 있는 램프(예를 들면 UV램프)를 설치하는 것도 가능할 것이다.

그리고 위에서 설명한 실시예에서, 상기 싸이클론 바디(30)에는 적어도 부분적으로 투시창(36)이 설치되어, 사용자가 그 내부를 투시할 수 있도록 구성하였다. 여기서 야간에는 이러한 싸이클론 바디(30)의 내부가 보이지 않기 때문에, 상기 싸이클론 바디(30)의 내부에 별도의 조명등을 설치하는 것도 가능할 것이다. 이와 같이 조명등을 싸이클론 바디(30) 내부에 설치하게 되면, 야간에도 비산 또는 분사되는 물을 시각적으로 확인할 수 있음은 물론이고, 더욱이 조명등 또는 야간등으로서의 기능도 부여하는 것이 가능하게 된다.

다음에는 본 발명의 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시예의 공기청정기는 상술한 제1실시예의 싸이클론 바디와 물탱크를 일체화함으로써 구조적으로 더욱 간단하게 구성될 수 있고, 더욱이 물탱크 내부의 청소를 더욱 간편하면서도 효율적으로 수행할 수 있도록 구성되는 것이라고 할 수 있다. 그리고 이하 본 발명의 제2실시예의 설명에서, 위에서 설명한 제1실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하면서 설명하고자 한다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 공기청정기는, 메인케이싱(10)과, 상기 메인케이싱(10)에 착탈 가능한 싸이클론 바디(50)를 포함하여 구성되고 있다. 상기 메인케이싱(10)은, 송풍팬(14)을 내장하고 있는 팬케이싱(10B)과, 외부에서 유입되는 공기를 1차적으로 필터링하는 필터를 내장하고 있는 필터케이싱(10A)으로 구성된다. 여기서 본 실시예의 메인케이싱(10)은 실질적으로 상술한 제1실시예의 그것과 동일한 구성을 가지고 있다고 할 수 있다.

이러한 메인케이싱(10)의 일측에는 싸이클론 바디(50)가 설치되어 있으며, 상기 싸이클론 바디(50)는 메인케이싱(10)에 착탈 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 여기서 싸이클론 바디(50)가 메인케이싱(10)에 대하여 착탈 가능하다는 것은, 실질적으로 메인케이싱(10) 자체만으로도 공기 청정기로서 사용 가능하다는 것을 의미한다. 즉 상술한 제1실시예에서와 같이 상기 메인케이싱(10)은 송풍팬(14)과 필터를 내장하고 있는데, 이러한 송풍팬 및 필터만을 이용하여 공기 청정기로써 독립적으로 사용될 수 있는 것이다.

본 실시예에서의 싸이클론 바디(50)는, 그 내부에서 선회류가 생성되는 것과 동시에, 물탱크로써의 기능을 동시에 가지고 있다. 즉, 상기 싸이클론 바디(50)는, 상면이 개방되고 내면이 원통 형상을 가지는 바디부분(53)과, 상기 바디부분(53)의 열린 상부를 개폐하는 캡부분(54)으로 구성되고 있다. 상기 바디부분(53)은 내부에서 일정한 수준까지 물을 담을 수 있어서 물탱크 기능을 가지고 있으며, 도시한 실시예에서는 원통 형상을 가지고 있음을 알 수 있다.

그리고 이러한 바디부분(53)은 적어도 일부가 투명한 재질로 성형되어 내부 상태를 사용자가 시각으로 확인할 수 있는 것이 바람직하다. 여기서 내부의 상태를 확인할 수 있다는 것은, 수위를 직접 확인할 수 있다는 것과, 실제 동작 상태를 확인할 수 있다는 것을 의미한다. 더욱이 펌핑기구(40)의 동작에 의하여 바디부분(53)의 투명창으로 물방울이 부딪히거나 싸이클론이 형성되는 것을 직접 시각으로 확인할 수 있음은 상술한 실시예에서 설명한 바와 같다.

상기 캡부분(54)은 중앙 부분에 외부로 증기가 배출될 수 있는 출구(54a)가 성형되어 있다. 또한 상기 바디부분(53)의 상부에는, 팬케이싱(10B)에 내장된 송풍팬(14)에서 불어오는 바람을 받아들이는 입구(55)가 성형되어 있다. 상기 입구(55)는 팬케이싱(10B)에 성형된 출구(16)에 대응하는 위치에 형성되는 것이라고 할 수 있고, 상기 입구(55) 및 출구(16)의 위치 및 기능도 상술한 실시예와 동일하다.

상기 싸이클론 바디(50)의 내부에는, 펌핑기구(40)가 회전 가능하게 지지되어 있다. 여기서 펌핑기구(40)의 실질적인 구성은 제1실시예와 완전히 동일하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 이러한 펌핑기구(40)는 싸이클론 바디(50)의 내부에서 회전 가능하게 지지되는데, 예를 들면 펌핑기구(40)의 상단부의 회전지지축(40b)은 상기 캡부분(54)의 세 개의 브릿지형상의 펌핑기구 지지부(54b)에 지지된다. 그리고 펌핑기구(40)의 하단부는 상기 싸이클론 바디(50) 내부의 저면(56)에 지지될 수 있다. 또는 상기 펌핑기구(40)의 하단부에 설치되는 회전지지축(40a)은, 싸이클론 바디(50)의 내부에서 소정 위치에서 지지되는 펌핑기구 지지부재(60)의 저면에 지지될 수도 있다.

이와 같이 싸이클론 바디(50)의 내부에서 지지되는 펌핑기구(40)는, 그 하부의 일부가 물에 잠긴 상태로 지지된다. 본 실시예에서는 상기 싸이클론바디(50) 자체가 물탱크로써의 기능을 가지는데, 개구된 상단부를 통하여 물을 직접 내부에 공급하는 것이 가능하게 되어 있다. 따라서 싸이클론 바디(50)에는 적어도 최소 수위를 가지는 물이 공급되어 있는 상태이고, 상기 싸이클론바디(50)의 하단부는 항상 물에 잠겨 있는 상태를 유지하게 된다.

이러한 공기청정기의 구동을 위해서는, 팬케이싱(10B) 내부에 설치된 송풍팬(14)이 동작하여 에어플로가 생성되면, 이는 팬케이싱의 출구(16) 및 싸이클론바디(50)의 입구(55)를 통하여 싸이클론 바디(50) 내부로 유입된다. 그리고 이러한 에어플로는 싸이클론 바디(50)의 내부에서 선회류로 만들어진다. 이와 동시에 입구(55)로 유입되는 에어플로는 펌핑기구(40)를 회전시키는 것도 상술한 바와 같다.

그리고 이와 같이 회전하는 펌핑기구(40)는, 하단부가 물에 잠긴 상태이기 때문에, 물은 싸이클론 바디(50) 내부로 비산시키게 됨은 상술한 바와 같다. 그리고 이렇게 비산되는 물은 바디부분(53)의 적어도 일부가 투시창으로 형성되기 때문에, 사용자가 시각으로 확인할 수 있는 것도 위에서 설명한 제1실시예와 동일하다. 이와 같이 사이클론 바디(50)의 내부에서 펌핑기구(40)에 의하여 물이 입자 형태로 비산되면서, 선회류와 접촉하면서 가습 및 이물질 제거가 이루어지는 과정은 제1실시예와 동일하다.

본 실시예에서는, 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 펌핑기구(40)의 하단부는, 싸이클론 바디(50) 내부에서 지지되는 펌핑기구 지지부재(60)에 의하여 지지되는 것도 가능하다. 이러한 펌핑기구 지지부재(60)는, 원통상 또는 부분적인 역원호형으로 성형되는 통체(61)와, 상기 통체(61)의 상단부에서 외측으로 연장된 다수의 지지아암(62)로 구성되고 있다.

상기 통체(61)는 저면을 가지는 것이 바람직하고, 펌핑기구(40)의 하단부의 회전지지축(40a)가 통체(61)의 저면에 성형되는 지지홈(62)에 삽입된 상태에서 회전 가능하게 지지되는 실시예를 보이고 있다. 여기서 상기 통체(61)의 하부부분 또는 저면에는 다수의 통기공이 형성되어 물이 통체 내측으로 유입될 수 있도록 성형되어야 한다. 상기 통체(61)의 하부가 내외가 연통하도록 성형함으로써, 싸이클론 바디(50)에 고이는 물은 상기 통체(61)의 내부로 유입될 수 있게 되어 펌핑기구(40)에 의하여 상방으로 끌어올려질 수 있게 될 것이다.

그리고 상기 통체(61)의 상단부에 형성되는 지지아암(62)은 다수개로 성형함으로써, 실질적으로 싸이클론 바디(50)의 상부에서 하부의 물이 노출될 수 있도록 할 수 있을 것이다. 즉, 상기 지지아암(62)도, 그 사이가 열린 부분으로 형성됨으로써, 싸이클론 바디(50)의 내부에서 상하 부분이 연통하도록 성형되는 것을 의미한다. 그리고 지지아암(62)의 외측단부는 싸이클론 바디(50)의 내측면에 형성된 지지돌기(59) 상에 올려지는 것에 의하여, 펌핑기구 지지부재(60)가 설정되는 높이에서 싸이클론 바디(50)의 내측면에 지지될 수 있다. 그리고 이렇게 펌핑기구 지지부재(60)에 의하여 하단부가 지지되고 있는 펌핑기구(40)는 그 하단부가 물에 잠긴 상태로 지지되는 것은 당연하다.

이와 같은 펌핑기구 지지부재(60)의 통체(61)는 펌핑기구(40)의 회전 시 물의 표면 장력 등에 의하여 싸이클론 바디(50)에 있는 물이 전체적으로 너무 심하게 출렁거리는 것을 어느 정도 방지할 수 있도록 설치되거나, 펌핑부재의 높이 설정 및 회전 지지 등을 위하여 설치되는 것이라고 할 수 있다.

그리고 이와 같은 펌핑기구 지지부재(60)는, 위에서 설명한 바와 같은 기능 이외에 다른 여러 가지 기능을 가질 수 있다. 예를 들면 상기 펌핑기구 지지부재(60)를 투명한 재질의 합성수지로 성형함으로써, 본 발명의 청정기 내부에 조명등을 설치하는 경우, 이러한 조명등(LED)의 광을 반사할 수 있도록 하는 것도 가능할 것이다. 또는 펌핑기구 지지부재(60)는, 예를 들면 바이어 실버스톤과 같이 물에 포함되어 있는 살균 또는 제균 가능한 물질로 성형하는 것도 가능하다.

이상에서 제1실시예 및 제2실시예를 통하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 각 구성요소에 대해서는 다른 여러 가지 변형이 가능할 뿐만 아니라, 별도의 다른 구성의 부가에 대해서도 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 다음에는 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 변형 가능한 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.

본 발명에서, 펌핑기구(40)는, 실질적으로 회전에 의하여, 물을 일정한 공간(싸이클론 바디의 내부 공간) 내에서 비산시키는 기능을 구비하는 것을 의미한다고 할 수 있다. 상술한 실시예에서는 회전에 의하여 물을 상방으로 끌어올린 후 원심력에 의하여 외측으로 물방울을 비산시키는 실시예, 펌핑기구(40)가 원심팬에서 불어오는 에어플로에 의하여 회전하는 실시예 등을 통하여 설명되었다.

그러나 본 발명에서의 펌핑기구(40)는 실질적으로 회전력에 기초하여 싸이클론 바디(50)에 있는 물에 외력을 가하여 물방울 등과 같은 물 입자가 싸이클론 바디의 내부 공간으로 비산시킬 수 있는 것이면 어떠한 구성을 가지는 것도 가능할 것이다. 그리고 이러한 펌핑기구(40)는 송풍팬(14)에서 발생한 에어플로에 의하여 회전하는 실시예를 통하여 본 발명을 설명하고 있지만, 이에 한정될 수 없음도 자명하다.

예를 들면 상기 펌핑기구(40)는 별도의 구동 모터에 의하여 회전할 수 있도록 구성하는 것도 가능함은 당연하다. 또는 상기 펌핑기구(40)는 송풍팬(14)을 구동하는 모터로부터 직접 또는 간접적으로 동력을 전달받아 회전하도록 구성하는 것도 가능할 것임은 당연하다고 할 수 있다.

그리고 메인케이싱(10)의 입구(15) 및 필터(12)의 구성에 대해서도 여러 가지 변형이 가능함은 당연할 것이다. 본 발명에서의 필터(12)는 실내에서 공기 청정기의 내부로 유입되는 공기를 여과할 수 있는 것이면 그 형상 및 설치 위치 등에 대하여 어떠한 변형도 가능함을 당연히 이해할 수 있을 것이다.

그리고 도시하고 설명한 실시예에 있어서는 싸이클론 바디(50)의 내부에서 선회류를 형성하고 있는데, 이러한 선회류가 송풍팬(14)에서의 에어플로가 유입되는 입구를 편심된 위치에 성형하는 것에 의하여 생성되도록 설명하였다. 그러나 상기 싸이클론 바디(50)의 내부에서 선회류를 발생시켜 싸이클론 원리를 이용하여 이물질을 제거함과 같이 가습된 공기를 배출할 수 있는 것이라면, 선회류의 형성에 대해서도 다른 구성이 가능할 것임은 당연하다.

상술한 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 싸이클론 바디(50)의 바디부분(53)은 적어도 일부가 투시 가능한 재질로 성형되어 있어서, 본 발명의 청청기를 보았을 경우 싸이클론 바디(50) 내부의 상태를 시각으로 확인할 수 있도록 구성된다. 여기서 야간의 경우를 고려하면, 상기 싸이클론 바디(50) 또는 그 주변에 조명을 설치하는 것도 가능할 것이고, 이렇게 설치되는 조명은 싸이클론 바디(50)의 투명한 부분을 이용함으로써 조명등으로서도 인식될 수 있을 것으로 생각된다.

그리고 싸이클론 바디(50)의 내부에 있는 물은, 그 온도에 따라서 가습효과가 달라지는 것은 주지의 사실이다. 즉, 야간 및 소음 등의 이유로 상기 펌핑기구의 회전수를 조금 낮게 제어하면 실질적으로 가습 성능이 완전히 저하될 수 있다. 이러한 경우 별도의 히터를 이용하여 증기화되는 물의 온도를 조금이라도 상승시키게 되면 가습효과가 더욱 발휘될 것이다. 이와 같이, 싸이클론 바디의 내부에 있는 물을 가열할 수 있는 히터를 사이클론 바디에 설치하는 것도 가능할 것임은 당연하다.

본 발명은 실질적으로 싸이클론 바디의 내부에서 선회류를 형성하면서, 싸이클론 바디의 내부에 물을 비산시키는 것에 이하여 이물질 제거 및 가습된 공기를 외부로 배출할 수 있는 것을 기본적인 주제로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임도 자명하다고 생각된다.

10 ..... 메인케이싱
10A ..... 필터케이싱
10B ..... 팬케이싱
12 ..... 필터
12a ..... 필터의 개구부
14 ..... 송풍팬
16 ..... 출구
20 ..... 물탱크
22 ..... 물탱크캡
23 ..... 지지부
23a ..... 외측부분
23b ..... 안내통로
23c ..... 저수부분
23d ..... 회전지지홈
30 ..... 싸이클론 바디
32 ..... 바디부분
34 ..... 캡부분
34a ..... 펌핑기구 지지부
34b ..... 회전지지홈
36 ..... 투시창
40 ..... 펌핑기구
40a ..... 회전지지축
40b ...... 회전지지축
42 ..... 측벽
44 .... 열린 부분
50 ..... 싸이클론 바디
52 .... 바디부분
54 ..... 캡부분
54a ..... 출구
54b ..... 펌핑기구 지지부
60 .... 펌핑기구 지지부재

Claims (16)

1. 외기가 유입되는 입구(15)를 구비하는 메인케이싱;
   상기 입구를 통하여 유입되는 에어플로를 형성하기 위하여, 상기 메인케이싱 내부에 설치되는 송풍팬;
   상기 송풍팬에 의하여 메인케이싱 내부로 유입되는 공기가 통과하도록 메인케이싱 내부에 설치되어, 공기 중의 이물질을 여과하는 필터;
   상기 필터를 통과한 공기가 유입되도록, 상부의 편심된 위치에 형성되어 유입되는 공기가 내부에서 선회류를 형성하는 입구(35)와, 상기 입구를 통하여 들어온 공기가 내부에서 선회한 후 실내로 토출될 수 있도록 상부 중앙의 출구(38)를 구비하며, 적어도 일부가 내부를 투시할 수 있는 재질로 성형되는 싸이클론 바디; 그리고
   상기 싸이클론 바디에 담겨 있는 물을, 물방울 또는 작은 입자 형태로 싸이클론 바디의 내부로 비산시키기 위하여, 가로 단면이 링 형상으로 성형되고, 일정한 높이를 가지며, 내측면에는 상하 방향의 다수의 물안내홈이 성형되고 다수의 열린 부분 사이에 성형되는 다수의 측벽을 구비하는 펌핑기구; 그리고 상기 펌핑기구를 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성되는 물비산수단을 포함하여 구성되고;
   상기 물비산수단에 의하여 싸이클론 바디 내부에서 비산되는 물이 싸이클론 바디의 내부에서 형성된 선회류에 의하여 선회하면서 공기와 접촉하여 공기 중에 포함된 이물질을 포집하고, 싸이클론 바디의 내부에서 비산되는 물의 일부는 선회류와 같이 선회하면서 기화되고;
   상기 싸이클론 바디(30) 내부에서 형성된 선회류 중에서 이물질을 포함하는 상대적으로 무거운 물 입자는, 싸이클론 바디(30) 내부의 선회류 중에서 하방으로 가라앉고, 상대적으로 가벼운 물 입자는 상승하여 싸이클론 바디(30) 상부의 중앙부분 출구(38)을 통하여 실내로 배출되며;
   상기 펌핑기구는 하단부가 물에 잠긴 상태에서, 구동수단에 의하여 회전되면서 물이 물안내홈을 따라 상방으로 끌어올려서 열린 부분에 형성된 물안내홈의 출구를 통하여 싸이클론 바디의 내측면에 비산시키는 것을 특징으로 하는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 메인케이싱과 싸이클론 바디는 착탈 가능하게 구성되는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 구동수단은,
   상기 송풍팬에 의하여 형성되는 에어플로를 싸이클론 바디의 입구로 안내하는 안내수단과, 상기 펌핑기구의 상단부에 구비되는 다수의 블레이드로 구성되어, 상기 송풍팬에서 발생하여 입구를 통하여 싸이클론 바디 내부로 흡입되는 공기가 상기 블레이드에 가하는 풍압에 의하여 펌핑기구가 회전하는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 구동수단은,
   상기 송풍팬을 구동시키는 모터의 회전력임을 특징으로 하는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
   
7. 제 1 항에 있어서, 상기 펌핑기구는 역원뿔 형상으로 성형되는 습식 공기청정기.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 펌핑기구의 측벽 및 열린부분은, 상하 방향에 대하여 경사를 가지고 형성되는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
   
9. 제 1 항에 있어서, 상기 펌핑기구는,
   그 상단부는 싸이클론 바디의 상부에 형성된 브릿지 형태의 펌핑기구 지지부에 의하여, 그리고 그 하단부는 싸이클론 바디의 저면에 의하여 각각 회전 가능하게 지지되는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
   
10. 제 1 항에 있어서, 상기 펌핑기구는,
    그 상단부는 싸이클론 바디의 상부에 형성된 브릿지 형태의 펌핑기구 지지부에 의하여, 그리고 그 하단부는 싸이클론 바디의 내부에서 소정의 높이에서 지지되는 펌핑기구 지지부재에 의하여 지지되는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
    
11. 제 10 항에 있어서, 상기 펌핑기구 지지부재는, 단면이 원형이고 일정한 높이를 가지는 통체와, 상기 통체의 상부에서 방사상으로 연장되어 외측단부가 싸이클론 바디의 내측면에 형성된 지지돌기에 의하여 지지되는 다수의 지지아암으로 구성되고; 상기 펌핑기구의 하단부는 상기 통체의 저면에 의하여 지지되고, 상기 통체의 저면 또는 통체의 하부는 내외부를 관통하는 다수의 통공이 성형되어 물이 연통하는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
    
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 펌핑기구의 상단부 및 하단부는 상부 회전지지축 및 하부 회전지지축을 구비하고;
    상부 회전지지축은 보스에 설치되고, 상기 보스는 그 외주면을 감싸는 댐퍼를 통하여, 펌핑기구 상부에서 브릿지(40c)에 의하여 지지되는 연결부 내의 장착홈에 고정되는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
    
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 펌핑기구의 상단부 및 하단부는 상부 회전지지축 및 하부 회전지지축을 구비하고;
    상부 회전지지축은 보스에 설치되고, 상기 보스는 그 외주면을 감싸는 댐퍼를 통하여, 펌핑기구 상부에서 브릿지(40c)에 의하여 지지되는 연결부 내의 장착홈에 고정되는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
    
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 댐퍼는, 보스의 외측면을 감싸는 원주부와, 상기 원주부에서 방사상으로 연장된 플랜지부로 구성되고;
    상기 플랜지부의 상면에 접하는 링형상의 체결부재(40r)가 펌핑기구 상부의 브릿지에 고정되는 가습기능을 구비하는 습식 공기청정기.
    
    
    
    
    
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