KR20190066832A - 유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기 - Google Patents

유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기 Download PDF

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KR20190066832A
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Abstract

본 발명은 유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기에 관한 것으로, 그 목적은 가습에 필요한 소량의 물을 고온의 증발분위기가 형성된 가습기의 내부로 분무하여 증발시키는 방식으로 스팀 가습을 실시할 수 있도록 구성되어 불필요한 가열에너지의 낭비를 방지할 수 있는 유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 상단에 증기배출구가 형성된 가습기 본체; 상기 가습기 본체를 감싸는 구조를 갖도록 가습기 본체의 외측에 배치되며, 고주파전원장치로부터 고주파 전류를 제공받는 유도가열코일; 상기 가습기 본체의 내부에 설치되고, 상기 유도가열코일에 흐르는 고주파 전류에 반응하여 열을 발산하면서 가습기 본체의 내부에 고온의 증발분위기를 형성하는 발열체; 및 상기 가습기 본체의 내부에 증발분위기가 형성된 상태에서 가습기 본체의 내부로 물을 분무하여 물입자의 증발을 통해 스팀의 생산이 이루어지도록 하는 분무부;로 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기를 제공한다.

Description

유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기{Induction heating steam humidifier}
본 발명은 유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도가열을 통해 가습기 내부에 고온의 증발분위기를 형성한 상태에서 물을 분무하여 스팀 가습을 실시할 수 있도록 이루어진 유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 각종 건물이나 공장 등에는 공기조화기를 설치하여 실내의 온도와 습도를 적정 수준으로 유지하고 있는데, 특히, 봄이나 가을과 같은 건조기, 또는 난방기구의 사용으로 인해 실내공기가 쉽게 건조해지는 겨울철에는 공기조화기에 마련된 가습기를 이용하여 유입공기의 습도를 올림으로써 실내 습도를 적정 수준으로 유지하게 된다.
이처럼 공기조화기에 사용되는 가습기를 가습방식에 따라 분류하면 기화식, 분무식 및 스팀식으로 나눌 수 있으며, 상기 스팀식 가습기가 산업용 가습기시장(Non-Residential Humidifier)의 약 70%정도를 차지하고 있는데, 이는 물을 직접 가열하여 증기를 발생시킴으로써 보건상의 안전성면에서 가장 이상적인 가습입자로 평가받기 때문이다.
한편, 스팀식 가습기에는 증기 인젝터 방식, 전열가열 스팀방식 및 전극봉식이 있으며, 이들 가습기 모두 증기를 생산하기 위하여 실린더 등 담수조 내의 물을 가열하여 증기화하고 이를 가습에 이용하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 스팀식 가습기는 필요한 증기량보다 많은 물을 가열함으로 인해 에너지 손실이 발생하고, 가열 후 증기의 생산까지 대략 20분 이상 소요되어 실제 가습이 이루어지기까지의 시간이 지연되는 문제점이 있다.
특히 전극봉식 가습기의 경우에는 가습용량에 따라 차이는 있으나, 항상 실린더 내에 약 5kg의 물이 있고 전기전도도의 상승으로 인한 쇼트 예방을 위하여 미네랄 농도를 허용값 이내로 유지할 수 있도록 주기적(수질에 관계없이 3일에서 8일주기)으로 물을 실린더에서 배수시키고 새로 급수를 해야만 하므로, 물의 낭비 및 번거로움이 따르는 문제점이 있다.
또한, 전극봉식 가습기의 경우, 전극봉이 물속에 잠긴 채로 발열하게 되며,이때 물속에 들어있는 칼슘과 마그네슘 등의 양이온들이 중탄산염과 함께 존재하다가 온도의 상승과 더불어 활발하게 반응하여 탄산칼슘이나 탄산마그네슘을 생성하게 되며, 이러한 과정에서 전극봉의 표면 및 실린더의 내벽에 많은 양의 스케일이 형성되므로, 전극봉 및 실린더를 3,000~5,000시간마다 주기적으로 교체해야만 하는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1605374호(2016.03.23.공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 가습에 필요한 소량의 물을 고온의 증발분위기가 형성된 가습기의 내부로 분무하여 증발시키는 방식으로 스팀 가습을 실시할 수 있도록 구성되어 불필요한 가열에너지의 낭비를 방지할 수 있는 유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부품의 주기적인 교체가 요구되지 않는 유도가열식 스팀가습장치 및 이를 포함하는 공기조화기를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 상단에 증기배출구가 형성된 가습기 본체; 상기 가습기 본체를 감싸는 구조를 갖도록 가습기 본체의 외측에 배치되며, 고주파전원장치로부터 고주파 전류를 제공받는 유도가열코일; 상기 가습기 본체의 내부에 설치되고, 상기 유도가열코일에 흐르는 고주파 전류에 반응하여 열을 발산하면서 가습기 본체의 내부에 고온의 증발분위기를 형성하는 발열체; 및 상기 가습기 본체의 내부에 증발분위기가 형성된 상태에서 가습기 본체의 내부로 물을 분무하여 물입자의 증발을 통해 스팀의 생산이 이루어지도록 하는 분무부;로 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치를 제공한다.
한편 상기 유도가열식 스팀가습장치에 있어서, 상기 발열체는 수직한 자세를 가지며, 내부가 비고, 상부와 하부가 개방된 통모양으로 구성되는 것이 바람직하다.
한편 상기 유도가열식 스팀가습장치에 있어서, 상기 발열체는 스틸 메쉬를 통모양으로 감아 이루어질 수 있다.
한편 상기 유도가열식 스팀가습장치에 있어서, 상기 발열체는 서로 다른 크기를 갖는 통모양 스틸 메쉬가 서로 결합되어 2개 이상의 스틸 메쉬가 겹쳐진 것으로 이루어진 다층구조의 벽을 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.
한편 상기 유도가열식 스팀가습장치에 있어서, 다층구조의 벽을 형성하도록 겹쳐지는 다수의 스틸 메쉬는 서로 다른 크기의 망목을 갖는 것이 바람직하다.
한편 상기 유도가열식 스팀가습장치에 있어서, 상기 발열체의 외면은 가습기 본체의 내면으로부터 이격되게 형성되며, 발열체의 내부공간과 외부공간을 연결하여 물입자의 유동이 가능하게 하는 다수의 구멍이 발열체에 더 형성될 수 있다.
한편 상기 유도가열식 스팀가습장치에 있어서, 상기 발열체의 내면과 외면 중 적어도 한 면에는 발열체의 표면을 타고 흘러내리는 물의 정체를 유도하는 요철구조가 형성될 수 있다.
한편 상기 유도가열식 스팀가습장치에 있어서, 상기 분무부는 통모양으로 이루어진 발열체의 내측 중앙부에 배치되어 사방으로 물을 분무하도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편 상기 유도가열식 스팀가습장치에 있어서, 상기 가습기 본체는 절연체로 이루어진 몸체와, 상기 몸체의 상단부에 설치되는 상부 덮개와, 상기 몸체의 하단부에 설치되는 하부 덮개로 구성되며, 상기 상부 덮개에는 증기배출구와, 가습기 본체 내부의 온도를 감지하는 온도센서와, 가습기 본체 내부의 잔류수 수위를 측정하는 수위센서가 구비되고, 상기 하부 덮개에는 잔류수 배출관과, 상기 잔류수 배출관의 유로를 개폐하는 전자밸브가 구비될 수 있다.
또한 본 발명은 유입되는 공기 중에 포함된 이물질을 제거하는 전처리부; 상기 전처리부의 후단에 배치되어 전처리부를 거쳐 나오는 공기를 가열 또는 냉각하면서 공기의 온도를 조절하는 온도조절부; 상기 온도조절부의 후단에 배치되어 공기를 유동시키는 송풍기; 및 상기 온도조절부와 송풍기의 사이에 배치되는 상기 유도가열식 스팀가습장치;로 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 고온의 증발분위기가 형성된 가습기 본체의 내부로 물을 분무하여 물입자의 증발을 유도하는 방식으로 스팀가습을 실시하게 되므로, 종래 필요 이상의 물을 가열함에 따라 에너지의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발열체가 물속에 잠기지 않으므로, 발열체 및 가습기 본체의 내벽에 스케일이 생성되는 것을 현저하게 줄일 수 있으며, 이에 따라 관련 부품의 주기적인 교체가 요구되지 않아 유지관리 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 물을 가열하지 않고 가습기 본체 내부의 공기를 가열하는 방식을 갖고 있으며, 종래의 가습기 보다 신속한 기동 및 정지가 가능하며, 특히 유도가열을 통해 가습기 본체의 내부 온도를 스팀 생성에 요구되는 온도로 빠르게 승온시킬 수 있으므로 필요할 때 즉시 사용이 가능하게 되는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도가열식 스팀가습장치의 사시도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도가열식 스팀가습장치의 단면도,
도 3 내지 도 6 은 본 발명에 따른 발열체의 사시도,
도 7 은 본 발명에 따른 스팀가습장치의 가습작동시 상태를 보인 단면도,
도 8 은 본 발명에 따른 유도가열식 스팀가습장치를 포함하는 공기조화기의 구조도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도가열식 스팀가습장치의 사시도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도가열식 스팀가습장치의 단면도를, 도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 발열체의 사시도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 유도가열식 스팀가습장치는 가습기 본체(100), 유도가열코일(200), 발열체(300), 분무부(400)로 구성된다.
상기 가습기 본체(100)는 원통형 몸체(110)의 상부에 상부 덮개(120)가 설치되고, 상기 몸체(110)의 하부에 하부 덮개(130)가 설치되어 밀폐된 내부공간을 갖도록 구성된다.
물론, 상기 몸체(110)는 원형이 아닌 다각형의 단면을 갖도록 구성될 수도 있다.
한편, 상기 몸체(110)의 외측에는 유도가열코일(200)이 배치되고, 내측에는 발열체(300)가 배치되며, 이처럼 배치되는 유도가열코일(200)과 발열체(300)가 몸체(110)를 통해 전기적으로 접속되는 것을 방지하기 위하여 몸체(110)는 절연체로 이루어지며, 바람하게는 석영관으로 이루어진다.
또한, 상기 상부 덮개(120)에는 가습기 본체(100)의 내부에서 생성되는 스팀이 배출되는 증기배출구(121)가 중앙부에 형성되고, 그 양측으로 가습기 본체(100) 내부의 온도를 감지하기 위한 온도센서(122)와, 가습기 본체(100) 내부에 형성되는 잔류수의 수위를 검출하기 위한 수위센서(123)가 설치된다.
또한, 상기 하부 덮개(130)의 하단부에는 잔류수 배출관(131)이 설치되고, 상기 잔류수 배출관(131)에는 유로의 개폐를 위한 전자밸브(132)가 설치되며, 이러한 하부 덮개(130)의 중앙부에는 급수관(410)이 관통하는 구조로 배치된다.
상기 유도가열코일(200)은 몸체(110)를 외부에서 감싸는 구조를 갖도록 가습기 본체(100)의 외측에 배치되며, 미도시된 고주파전원장치와 연결되어 고주파 전류를 제공받도록 구성된다.
상기 발열체(300)는 가습기 본체(100)의 내부에 설치되며 유도가열코일(200)에 흐르는 고주파 전류에 반응하여 열을 발산하면서 가습기 본체(100)의 내부에 고온의 증발분위기를 형성하는 것으로, 유도가열코일(200)에 반응하여 열을 발산하기 위하여 발열체(300)는 금속 도체로 이루어지며, 바람직하게는 스테인레스 스틸로 구성된다.
참고로, 상기 고온의 증발분위기는 가습기 본체(100)의 내부온도가 150℃~350℃의 온도로 승온된 온도분위기로 정의될 수 있다.
한편, 상기 발열체(300)는 가습기 본체(100)의 내부에서 수직하게 세워진 자세를 가지며, 내부가 비고 상부와 하부가 개방된 통모양으로 구성되며, 바람직하게는 가습기 본체(100)와 마찬가지로 원통형으로 이루어진다.
이때, 발열체(300)의 외면은 가습기 본체(100)를 구성하는 몸체(110)의 내면과 마주하며, 발열체(300)와 몸체(110)의 사이 공간으로 공기의 유동이 가능하도록 발열체(300)의 외면은 몸체(110)의 내면으로부터 이격되게 형성된다.
한편, 상기와 같이 원통의 통모양으로 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열체(300)는 스테인레스 스틸 메쉬를 원통의 통모양으로 감은 것으로 이루어지며, 더욱 바람직하게는 서로 다른 메쉬 크기를 갖는 제1스틸 메쉬(311)와 제2스틸 메쉬(312)의 이중구조로 구성된다.
즉, 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 따른 발열체(300)는 스테인레스 스틸 메쉬로 이루어진 원통 통모양의 제1스틸 메쉬(311)와, 스테인레스 스틸 메쉬로 이루어지되 제1스틸 메쉬(311)를 외측에서 감싸는 원통 통모양의 제2스틸 메쉬(312)로 구성되며, 이때 제1스틸 메쉬(311)의 망목 크기는 제2스틸 메쉬(312)의 망목 크기 보다 크다.
물론, 상기 발열체(300)는 제1,2스틸 메쉬(311,312)외에 하나 이상의 스틸 메쉬를 더 포함하여 서로 다른 크기를 갖는 3개 이상의 통모양 스틸 메쉬가 서로 결합되어 3개 이상의 스틸 메쉬가 겹쳐진 것으로 이루어진 다층구조의 벽을 포함하도록 구성될 수도 있으며, 이때 발열체(300)를 구성하는 스틸 메쉬들의 망목 크기는 같거나 다를 수 있다.
이와 같이 서로 다른 망목 크기를 갖는 제1,2스틸 메쉬(311,312)를 이용하여 다층구조의 벽을 포함하는 발열체(300)를 구성하게 되면, 발열면적 및 발열체(300)의 두께가 증가하므로, 효과적인 발열을 유도할 수 있을 뿐만 아니라 분무되는 물과의 접촉으로 인해 발열체(300)의 온도가 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 이중의 스틸 메쉬로 이루어진 본 발명에 다른 발열체(300)는 무수히 많은 작은 망눈(mesh opening)을 구비하며 액체의 표면장력에 의한 모세관 현상을 유도할 수 있는 모세관 구조를 형성하게 되므로, 발열체(300)의 표면에 도달하는 물입자가 액적을 형성하면서 흘러내리는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 발열체(300)의 표면에 붙잡힌 액적은 발열체(300)로부터 발산되는 열에 의해 증발되므로 보다 효과적인 가습을 유도할 수 있게 된다.
또한, 증발분위기 속에서 증발되지 못한 일부 물입자는 제1,2스틸 메쉬(311,312)에 형성된 망눈을 그대로 통과하여 발열체(300)와 몸체(110)의 사이 공간으로 유입된 후, 발열체(300)와 몸체(110)의 사이 공간에 형성되는 고온의 증발분위기에 의해 증발되며, 이처럼 발열체(300)와 몸체(110)의 사이 공간도 스팀의 생산에 사용하게 되므로 가습 효율을 더 높일 수 있게 된다.
한편, 도 4 내지 도 6에는 또 다른 구조의 발열체(300)가 도시되어 있다.
즉, 상기 발열체(300)는 내부가 비고, 상부와 하부가 개방된 통모양을 갖도록 금속 판재(321)를 원통형으로 감은 것으로 이루어지되, 다수의 구멍(322)이 타공된 것으로 구성될 수 있다(도 4 참조).
또한, 상기 발열체(300)는 돌부와 요부가 반복적으로 연속되는 주름진 요철구조를 갖는 금속 판재(331)를 원통형으로 감은 것으로 이루어지되, 다수의 구멍(332)이 타공된 것으로 구성될 수 있다(도 5 참조).
이처럼 요철구조가 형성된 금속 판재를 이용하게 되면, 발열체(300)에 도달하는 물입자가 액적을 형성하면서 흘러내리는 것으로 지연시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 발열체(300)는 여러 금속선을 원기둥 형태로 꼬아서 만든 편조튜브 형태로 구성될 수도 있다(도 6 참조).
상기 분무부(400)는 가습기 본체(100)의 내부에 증발분위기가 형성된 상태에서 가습기 본체(100)의 내부로 물을 분무하여 물입자의 증발을 통해 스팀의 생산이 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 상기 하부 덮개(130)를 관통하여 가습기 본체(100)의 내부로 연장되는 급수관(410)과, 상기 급수관(410)을 가습기 본체(100)의 내부에 고정시키는 고정기구(420)와, 상기 급수관(410)의 상단부에 설치되어 급수관(410)을 통해 공급되는 물을 가습기 본체(100)의 내부로 분무하는 분무노즐(430)로 구성된다.
상기 급수관(410)은 미도시된 전자밸브를 통해 수도관에 연결되어 물을 공급받도록 구성되거나, 미도시된 가압펌프와 전자밸브를 통해 수도관에 연결되어 물을 공급받도록 구성될 수 있으며, 분무노즐(430)에서 원활한 분무를 위해 요구되는 압력(2~3kgf/cm2)으로 물을 공급할 수 있는 수도관에서는 전자와 같이 급수관(410)을 수도관에 직결하고, 압력이 부족한 수도관에서는 후자와 같이 가압펌프를 추가적으로 설치하여 필요한 압력으로 물을 공급하도록 구성될 수 있다.
상기 고정기구(420)는 급수관(410)에 고정된 내륜(421)과, 상기 발열체(300)의 내면에 근접한 위치에서 발열체(300)와 동심의 구조를 갖도록 형성된 외륜(422)과, 상기 내륜(421)과 외륜(422)을 연결하는 다수의 연결재(423)와, 상기 외륜(422)을 따라 연장되는 구조를 갖도록 외륜(422)에 설치되며 발열체(300)의 내면에 밀착되면서 고정기구(420)를 발열체(300)에 고정시키는 스프링(424)으로 구성된다.
이와 같은 고정기구(420)는 실시 가능한 하나의 구조를 예시한 것으로, 발열체(300)와 급수관(410)의 구조나 크기 등을 고려하여 다른 구조로 구성될 수도 있다.
상기 분무노즐(430)은 급수관(410)의 상단부에 설치되며, 급수관(410)을 통해 공급되는 물을 미세 물입자 형태로 분무하기 위한 하나 이상의 분무공(431)을 포함하며, 발열체(300)의 중앙부에 위치하면서 사방으로 물을 분무하도록 구성된다.
한편, 상기 가습기 본체(100)의 내부에서 높은 온도로 가열되는 발열체(300)를 지지하기 위한 받침블록(500)이 발열체(300)의 하부에 더 배치되고, 상기 받침블록(500)은 몸체(110)와 하부 덮개(130)의 결합부위에 배치되어 발열체(300)를 지지하며, 발열체(300)를 타고 흘러내리는 물이 하부 덮개(130)로 원활하게 유동할 수 있도록 하면서 고온의 발열체(300)를 안전하게 지지할 수 있도록 다공성 세라믹 블록으로 구성된다.
도 7은 본 발명에 따른 스팀가습장치의 가습작동시 상태를 보인 단면도를 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 유도가열식 스팀가습장치는 다음과 같은 과정을 통해 스팀가습을 실시하게 된다.
먼저, 고주파전원장치로부터 유도가열코일(200)로 고주파 전류가 공급되며, 이때 가습기 본체(100)의 내부에 설치된 발열체(300)는 발열하게 된다.
참고로, 유도가열에 대한 원리는 다양한 문헌을 통해 이미 공개된 바 있으므로, 유도가열에 의해 발열체(300)가 발열되는 원리에 대한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 유도가열에 의해 가열되는 발열체(300)로 인하여 가습기 본체(100)의 내부 온도는 급격히 올라가게 되며, 온도센서(122)에서 감지되는 가습기 본체(100)의 내부 온도가 설정온도(ex:150℃) 이상으로서 가습기 본체(100)의 내부에 고온의 증발분위기가 형성된 것이 확인되면, 분무부(400)는 가습기 본체(100)의 내부로 물을 분무하게 된다.
참고로, 온도센서(122)에서 확인되는 가습기 본체(100) 내부의 온도가 설정범위에 미달하거나 초과하는 경우에는 고주파전원장치의 전류를 높이거나 전원을 차단함으로써 가습기 본체(100)의 내부 온도를 설정온도범위로 유지하게 되며, 이러한 제어는 미도시된 제어기가 온도센서(122)에서 검출되는 신호를 전달받아 자동으로 이루어지게 된다.
또한, 상기 제어기는 수위센서(123)에서 검출되는 잔류수의 수위가 미리 설정된 수위에 도달한 경우, 잔류수 배출관(131)에 설치된 전자밸브(132)를 일정시간 동안 개방하여 잔류수를 가습기 본체(100)의 외부로 배출하게 되며, 외부로 배출되는 잔류수는 그대로 버려지거나 순환되어 재사용될 수 있다.
한편, 분무노즐(430)로부터 나오는 물입자의 상당량은 가습기 본체(100)의 내부에 형성된 고온의 증발분위기로 인해 바로 증발되면서 스팀이 생산되며, 생산되는 스팀은 상부 덮개에 형성된 증기배출구(121)를 통해 배출된다.
한편, 미처 증발하지 못하고 발열체(300)에 도달하는 물입자는 액적을 형성하면서 흘러내리게 되지만, 발열체(300)에 형성된 메쉬구조 또는 요철구조에 의해 액적의 흘러내림이 지연되며, 메쉬구조 또는 요철구조에 의해 발열체(300)의 표면에 액적이 머무르는 과정에서 발열체(300)로부터 발산되는 열에 의해 액적을 구성하는 물입자는 증발된다.
이처럼 본 발명은 증발분위기에서 이루어지는 대류에 의한 증발과, 발열체(300)의 표면에서 이루어지는 비등에 의한 증발의 복잡작용을 통해 효과적인 가습이 가능하게 되며, 증발되지 못하고 가습기 본체(100)의 하부로 흘러내림으로서 발생되는 잔류수를 최소화할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에 따른 가습기는 담수된 물을 끓여 증발시키는 종래의 가습방식과는 달리 가습에 필요한 증기량에 상당하는 물을 고온의 증발분위기가 형성된 가습기 본체(100)의 내부로 분사하여 즉시 증발시키는 방식으로 가습을 실시하게 되므로, 다량의 물을 끊이는 종래의 가습기에 비해 에너지 및 물의 소모를 감소시킬 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 유도가열식 스팀가습장치를 포함하는 공기조화기의 구조도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는 전처리부(20), 온도조절부(30), 송풍기(40), 유도가열식 스팀가습장치(10)로 구성된다.
상기 전처리부(20)는 공기조화기로 유입되는 공기 중에 포함된 이물질을 제거하는 것으로, 프리필터(21)와 제진필터(22)로 구성되며, 공기의 유동방향을 기준으로 프리필터(21) 및 제진필터(22)가 순차적으로 위치하도록 배치된다.
한편, 프리필터(21)와 제진필터(22)는 이미 널리 사용되고 있는 여과망을 이용한 필터로 이루어진다는 점에서는 동일하지만, 상기 프리필터(21)는 제진필터(22)에 비하여 상대적으로 큰 입자의 이물질을 여과하도록 구성된다.
이와 같은 전처리부(20)는 공기조화기로 유입되는 공기 중의 유/수분 및 먼지와 같은 이물질을 제거함으로써, 후방에 위치하는 온도조절부(30)와 유도가열식 스팀가습장치(10)를 보호하고, 청정한 공기를 만들게 한다.
상기 온도조절부(30)는 전처리부(20)의 후단에 배치되어 공기의 온도를 조절하는 것으로, 냉수코일(31)과 온수코일(32)로 구성되거나, 냉수 또는 온수가 선택적으로 순환되는 냉/온수 코일로 구성될 수 있다.
상기 송풍기(40)는 온도조절부(30)의 후단에 위치하도록 배치되어 공기를 유동시키는 기능을 제공하게 된다.
상기 유도가열식 스팀가습장치(10)는 온도조절부(30)와 송풍기(40)의 사이에 배치되어 온도조절부(30)를 통해 나오는 공기의 습도를 조절시키는 기능을 제공하게 된다.
한편, 상기 유도가열식 스팀가습장치(10)는 도 1 내지 도 7을 참조하여 이미 설명된 바 있으므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 유도가열식 스팀가습장치 20: 전처리부
30: 온도조절부 40: 송풍기
100: 가습기 본체 110: 몸체
120: 상부 덮개 121: 증기배출구
122: 온도센서 123: 수위센서
130: 하부 덮개 131: 잔류수 배출관
132: 전자밸브 200: 유도가열코일
300: 발열체 311: 제1스틸 메쉬
312: 제2스틸 메쉬 400: 분무부
500: 받침블록

Claims (10)

  1. 상단에 증기배출구가 형성된 가습기 본체;
    상기 가습기 본체를 감싸는 구조를 갖도록 가습기 본체의 외측에 배치되며, 고주파전원장치로부터 고주파 전류를 제공받는 유도가열코일;
    상기 가습기 본체의 내부에 설치되고, 상기 유도가열코일에 흐르는 고주파 전류에 반응하여 열을 발산하면서 가습기 본체의 내부에 고온의 증발분위기를 형성하는 발열체; 및
    상기 가습기 본체의 내부에 증발분위기가 형성된 상태에서 가습기 본체의 내부로 물을 분무하여 물입자의 증발을 통해 스팀의 생산이 이루어지도록 하는 분무부;로 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열체는 수직한 자세를 가지며, 내부가 비고, 상부와 하부가 개방된 통모양으로 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 발열체는 스틸 메쉬를 통모양으로 감아 이루어진 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 발열체는 서로 다른 크기를 갖는 통모양 스틸 메쉬가 서로 결합되어 2개 이상의 스틸 메쉬가 겹쳐진 것으로 이루어진 다층구조의 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    다층구조의 벽을 형성하도록 겹쳐지는 다수의 스틸 메쉬는 서로 다른 크기의 망목을 갖는 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 발열체의 외면은 가습기 본체의 내면으로부터 이격되게 형성되며, 발열체의 내부공간과 외부공간을 연결하여 물입자의 유동이 가능하게 하는 다수의 구멍이 발열체에 더 형성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 발열체의 내면과 외면 중 적어도 한 면에는 발열체의 표면을 타고 흘러내리는 물의 정체를 유도하는 요철구조가 형성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 분무부는 통모양으로 이루어진 발열체의 내측 중앙부에 배치되어 사방으로 물을 분무하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 가습기 본체는 절연체로 이루어진 몸체와, 상기 몸체의 상단부에 설치되는 상부 덮개와, 상기 몸체의 하단부에 설치되는 하부 덮개로 구성되며,
    상기 상부 덮개에는 증기배출구와, 가습기 본체 내부의 온도를 감지하는 온도센서와, 가습기 본체 내부의 잔류수 수위를 측정하는 수위센서가 구비되고,
    상기 하부 덮개에는 잔류수 배출관과, 상기 잔류수 배출관의 유로를 개폐하는 전자밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치.
  10. 유입되는 공기 중에 포함된 이물질을 제거하는 전처리부;
    상기 전처리부의 후단에 배치되어 전처리부를 거쳐 나오는 공기를 가열 또는 냉각하면서 공기의 온도를 조절하는 온도조절부;
    상기 온도조절부의 후단에 배치되어 공기를 유동시키는 송풍기; 및
    상기 온도조절부와 송풍기의 사이에 배치되며, 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 구성을 갖는 유도가열식 스팀가습장치;로 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열식 스팀가습장치를 포함하는 공기조화기.
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