KR100634300B1

KR100634300B1 - 살균 발광다이오드가 장착된 가습기

Info

Publication number: KR100634300B1
Application number: KR1020040027613A
Authority: KR
Inventors: 김방현; 우도철
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2006-10-16
Anticipated expiration: 2024-04-21
Also published as: KR20050102317A

Abstract

본 발명은, 일정량의 물을 담을 수 있도록 형성되는 가습수조와, 가습수조의 물을 기화시키는 진동자와, 가습수조의 물을 살균하도록 가습수조의 물을 향하여 자외선을 발광하는 하나 이상의 자외선 발광다이오드와, 자외선 발광다이오드로부터 발광되는 자외선의 살균력을 향상시키기 위하여 TiO₂, ZnO, CdS, ZrO₂, SnO ₂, V₂O₂, WO₃ 및 SrTiO₃ 중에서 어느 하나의 광촉매 물질로 코팅되어 가습수조 내부에 결합되는 광촉매 필터와, 가습수조 내의 물 또는 증기가 자외선 발광다이오드에 직접 접촉되지 아니하도록 자외선 발광다이오드와 가습수조 사이에 자외선 투과가 가능한 재질로 형성되어 가습수조의 상부에 결합되는 다이오드 커버를 포함하여 구성되어, 적은 전력을 사용하여 가습 수조 내부의 물을 고르게 살균할 수 있고 내부 구성이 간단하여 전체 부피가 크게 증대되지 아니하며 외부 충격에 의한 파손 우려가 감소되도록 구성되는 살균 가습기를 제공한다.

가습기, 살균, 자외선, 발광다이오드, 광촉매

Description

살균 발광다이오드가 장착된 가습기 { Humidifier having sterilizing LED }

도 1a는 본 발명에 의한 살균 가습기의 분해도이다.

도 1b는 본 발명에 적용되는 저장수조의 저면부를 도시한다.

도 2는 본 발명에 의한 살균 가습기의 측단면도이다.

도 3은 다이오드 커버에 자외선 발광다이오드가 삽입되도록 결합되는 형상을 도시하는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 물 100 : 본체

110 : 가습수조 120 : 진동자

130 : 마개 안착부 140 : 스위치

200 : 저장수조 202 : 다이오드 안착부

210 : 마개 220 : 분무 안내통

222 : 분무 안내홀 230 : 증기 분출구

300 : 자외선 발광다이오드 400 : 다이오드 커버

402 : 커버홀 500 : 광촉매 필터

502 : 필터홀 510 : 필터 부재

본 발명은 살균 가습기에 관한 것으로, 더 상세하게는 자외선 발광다이오드(UV-LED : Ultraviolet-Light Emitting Diode)를 이용하여 가습 수조 내의 물을 살균 처리하여 습기를 발생시키는 가습기에 관한 것이다.

일반적으로, 겨울철과 같은 건조기에는 인위적으로 습기를 발생시키는 가습기가 사용된다. 이러한 가습기는 그 가습 방식에 따라 초음파 가습기, 가열식 가습기, 상기 양자를 혼합한 복합식 가습기로 나뉘어 진다.

초음파 가습기는 가습 수조 내의 물을 초음파로 진동시켜 미세화된 물입자를 분무시키는 것으로, 분무되는 가습량은 많으나 수조 내의 물이 살균처리 되지 않는다는 단점이 있다. 이와 같이 살균효과가 전혀 없는 가습기를 사용하면, 물 속에 서식하는 각종 세균들이 물 입자를 타고 인체의 폐포 깊숙이 전달되어 폐렴을 발생시키거나 알레르기성 질환을 일으킬 수 있다는 문제점이 있다.

가열식 가습기는 가습 수조 내의 물을 가열하여 발생하는 수증기를 자연 분무시키는 것으로, 히터나 전극봉을 이용하여 가습 수조 내의 물을 가열함으로써 물속의 세균을 살균할 수 는 있으나 증기로서 가습하기 때문에 가습량이 적다는 단점이 있다. 또한, 가열식 가습기라 할지라도 가습 수조 내의 물을 섭씨 100도로 끓여서 증기로 만드는 것은 아니기 때문에, 완벽한 살균효과를 기대할 수는 없다는 문제점도 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 가습 수조에 자외선 수은램프가 내장된 가습기가 고안되어 왔으나, 이와 같은 종래의 살균 가습기는 가습 수조의 내벽면에 단순히 자외선 수은램프를 설치한 것으로, 가습 수조 내의 물 또는 기화된 물입자가 자외선 수은램프의 근방에서는 살균처리가 충분히 행하여지지만 자외선 수은램프에서 거리가 먼 지점에서는 살균처리가 충분히 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.

또한, 가습 수조 내의 물을 고르게 살균하기 위하여 자외선 수은램프를 다수 장착하고자 하는 경우 자외선 수은램프의 크기 때문에 가습기 전체의 크기가 커진다는 문제점이 있으며, 자외선 수은램프를 발광시키기 위하여 많은 전력이 소모되므로 가습기를 장시간 사용하고자 하는 경우에는 많은 문제점이 있었다.

또한, 자외선 수은램프를 사용하는 종래의 살균 가습기의 경우, 외부 충격에 의하여 자외선 수은램프가 파손될 우려가 있다는 단점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 적은 전력을 사용하여 가습 수조 내부의 물을 고르게 살균할 수 있고, 내부 구성이 간단하여 전체 부피가 크게 증대되지 아니하며, 외부 충격에 의한 파손 우려가 감소되도록 구성되는 가습기를 제공하는데 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 살균 가습기는, 일정량의 물을 담을 수 있도록 형성되는 가습수조와, 가습수조의 물을 기화시키는 진동자와, 가습수조의 물을 살균하도록 가습수조의 물을 향하여 자외선을 발광하는 하나 이상의 자외선 발광다이오드를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 살균 가습기는, 자외선 발광다이오드로부터 발광되는 자외선의 살균력을 향상시키기 위하여 광촉매 물질로 코팅되는 광촉매 필터가 가습수조의 내부에 결합된다. 이때, 광촉매 필터는 자외선 발광다이오드의 자외선이 투과될 수 있도록 망사 형상으로 형성되며, 광촉매 물질은 TiO₂, ZnO, CdS, ZrO₂, SnO₂, V₂O₂, WO₃ 및 SrTiO₃ 중에서 어느 하나의 물질로 선택된다.

또한, 가습수조 내의 물 또는 증기가 자외선 발광다이오드에 직접 접촉되지 아니하도록, 자외선 발광다이오드와 가습수조 사이에 자외선 투과가 가능한 재질의 다이오드 커버가 추가로 구비된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 살균 가습기의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1a는 본 발명에 의한 살균 가습기의 분해도이고, 도 1b는 본 발명에 적용되는 저장수조의 저면부를 도시한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 살균 가습기는, 물을 기화시키는 본체(100)와, 일정량의 물을 내부에 저장할 수 있는 형상으로 형성되며 본체(100)의 하측에 결합되어 내부에 저장된 물을 본체(100)에 공급하는 저장수조(200)와, 본체(100)에서 기화되는 물을 살균하는 자외선 발광다이오드(300)를 포함하여 구성된다.

본체(100)는, 상단부에 일정량의 물을 담을 수 있도록 오목한 형상의 가습수조(110)가 형성되고, 가습수조(110)에 담겨진 물을 기화시키기 위하여 가습수조(110)의 바닥면에 결합되는 진동자(120)가 구비되며, 외측면에는 전원 인가 및 진동자(120) 동작을 위한 스위치(140)가 구비된다. 본 실시예에서, 진동자(120)는 전자회로에서 만들어지는 초음파 신호에 의하여 진동함으로써, 가습수조(110) 내부에 담겨진 물의 내부에너지를 증폭시켜 기화시키는 초음파 진동자로 적용된다. 이와 같은 구조의 본체(100)는 종래의 초음파 가습기에 적용되는 본체와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

저장수조(200)는 가습수조(110)와 대응되는 부위에 상향으로 오목하게 형성되는 다이오드 안착부(202)가 형성되며, 자외선 발광다이오드(300)는 다이오드 안착부(202)의 상측에 결합된다.

또한, 가습수조(200)는, 본체(100)의 상면에 형성된 마개 안착부(130)에 안착되었을 때 내부에 저장된 물을 일정량씩 본체(100)로 공급할 수 있는 구조로 구성되는 마개(210)와, 진동자(120)에 의하여 기화된 물이 외부로 분출될 수 있도록 내부를 관통하는 분무 안내홀(222)이 형성되는 분무 안내통(220)과, 외부로 분출되는 증기의 방향을 설정하는 증기분출덮개(230)를 구비한다.

자외선 발광다이오드(300)의 하측에는 가습수조(110)로부터 기화되는 물이 자외선 발광다이오드(300)에 직접 닿지 아니하도록 다이오드 커버(400)가 추가로 구비된다. 이때, 다이오드 커버(400)는 분무 안내통(200)의 관통이 가능한 형상의 커버홀(402)이 내부에 형성되며, 자외선 발광다이오드(300)로부터 발광되는 자외선이 투과될 수 있도록 투명재질로 제작됨이 바람직하다.

본 발명에 적용되는 자외선 발광다이오드(300)는 통상적인 자외선 발광다이오드와 같이 200~400㎚ 파장의 자외선을 발광하도록 구성되는데, 200~300㎚ 파장의 자외선은 살균기능이 있는 반면에 파장이 300㎚를 초과하게 되면 살균작용이 저하되는 측면이 있다.

따라서, 본 발명에 의한 살균 가습기는, 자외선 발광다이오드(300)로부터 300㎚ 이상의 파장을 갖는 자외선이 조사될 때 살균작용을 높이도록, 광촉매(Photo Catalyst) 물질로 코팅되는 필터부재(510)를 포함하여 가습수조(110)의 상부에 결합되는 광촉매 필터(500)가 추가로 구비된다.

광촉매에 의한 살균원리는, 식물의 엽록소가 빛에너지인 자외선을 받아 이산화탄소를 산소로 바꾸는 광합성 작용과 같이 광촉매물질이 자외선에너지를 이용하여 공기 중의 산소나 물로부터 활성산소를 생성하여, 활성산소의 강한 산화력을 이용하여 살균을 하는 것으로서, 이와 같은 살균법은 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 적용되는 광촉매 필터(500)는 가습수조(110) 내부의 물이 원활이 통과될 수 있도록 필터홀(502)이 내부에 형성되고, 필터부재(510)는 자외선 발광다이오드(300)에서 발광되는 자외선이 투과될 수 있고 광촉매물질에 의하여 발생되는 활성산소가 통기될 수 있도록 망사 형상으로 형성된다. 또한, 필터부재(510)에 코팅되는 광촉매 물질은 산화티타늄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 황화카드뮴(CdS), 산화지르코늄(ZrO₂), 산화주석(SnO₂), 산화바나듐(V₂O₂), 삼산화텅스텐(WO ₃) 및 티탄산스트론튬(SrTiO₃) 중에서 어느 하나의 물질로 선택될 수 있는데, 이 중에서 광학적으로 활성이 있으면서 광부식이 없고 생물학적으로나 화학적으로 비활성일 뿐만 아니라 경제적이 측면에서도 저렴한 산화티타늄으로 필터부재(510)를 코팅함이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 의한 살균 가습기의 측단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 자외선 발광다이오드(300)는 다이오드 안착부(202)의 상측면에 결합되고, 자외선 발광다이오드(300)의 하측에는 다이오드 커버(400)와 광촉매 필터(500) 순으로 결합된다.

자외선 발광다이오드(300)에 의해 발광되는 자외선은 다이오드 커버(400)를 통과하여 가습수조(110)로 조사되고, 자외선에 의하여 필터부재(510)에서 발생되는 활성산소는 가습수조(110) 내부의 물로 확산된다. 따라서, 가습수조(110) 및 가습수조(110) 내에 저장된 물(10)은 자외선 및 활성산소에 의하여 살균된다.

이와 같이, 자외선 발광다이오드(300)를 이용하여 기화되는 물을 살균시키도록 살균 가습기를 구성하면, 자외선 수은램프를 이용하는 종래의 살균 가습기에 비하여 내부 구성이 간단해질 뿐만 아니라 가습기를 소형화시킬 수 있으므로 생산 및 사용이 매우 편리해지며, 자외선 발생을 위한 소비전력이 현저히 감소되므로 유지 비용이 절감된다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 살균 가습기는 자외선에 활성산소를 발생시키는 광촉매 필터(500)를 추가로 구비함으로써, 자외선만으로 살균을 하던 종래의 살균 가습기에 비하여 살균효과가 크게 증대된다.

본 실시예에 적용되는 자외선 발광다이오드(300)는 반구형 형상으로 형성된 제품으로만 적용되고 있지만, 이는 자외선 발광다이오드(300)의 결합위치를 명확하게 도시하기 위한 것으로서, 살균력이 있는 자외선을 발광할 수 있는 발광다이오드라면 칩형 또는 핀형과 같이 다양한 형상의 발광다이오드로 변경되어 적용될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 살균 가습기는, 자외선 발광다이오드(300)가 다이오드 커버(400) 내부로 인입되어 결합되도록 내부 구조가 변경될 수 있다. 이와 같이 자외선 발광다이오드(300)가 다이오드 커버(400) 내부로 인입되도록 결합되면, 자외선 발광다이오드(300)는 다이오드 커버(400)에 의하여 위치가 고정되므로 외부 충격으로 인한 파손의 우려가 적어진다는 장점이 있다.

이때, 자외선 발광다이오드(300)가 칩 형상의 자외선 발광다이오드로 적용되면, 자외선 발광다이오드(400)의 자체 크기가 작아질 뿐만 아니라 다이오드 커버(400) 역시 도 3에 도시된 실시예 보다 한층 더 얇게 제작될 수 있으므로, 제품을 소형화시키기가 더욱 용이해진다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다.

특히, 본 실시예에서는 자외선 발광다이오드(300) 및 광촉매 필터(500)를 초음파식 가습기에 적용하여 설명하였으나, 본 발명에 의한 살균 가습기의 구성은 초음파식 가습기에 한정되지 아니하고 가열식 및 복합식 가습기에도 적용될 수 있다.

또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 의한 살균 가습기는, 종래의 살균 가습기에 비하여 내부 구성이 간단하므로 제품의 소형화가 가능하며, 외부 충격에 의한 파손 우려가 감소된다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 살균 가습기를 사용하면, 자외선 수은램프에 비하여 소비전력이 적으므로 유지비를 절감시킬 수 있으며, 자외선과 활성산소를 동시에 이용하여 살균하므로 살균효과를 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.

Claims

일정량의 물을 담을 수 있는 가습수조(110)와;

상기 가습수조(110)의 물을 기화시키는 진동자(120)와;

상기 가습수조(110)의 물을 살균하도록 상기 가습수조(110)에 담겨진 물을 향하여 자외선을 발광하는 하나 이상의 자외선 발광다이오드(300)와;

상기 자외선 발광다이오드(300)로부터 발광되는 자외선의 살균력을 향상시키기 위하여 광촉매 물질로 코팅되는 필터부재(510)를 포함하고,

상기 필터부재(510)는 상기 자외선 발광다이오드(300)의 자외선이 투과될 수 있도록 망사 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 살균 가습기.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 광촉매 물질은,

TiO₂, ZnO, CdS, ZrO₂, SnO₂, V₂O₂, WO₃ 및 SrTiO₃로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 가습기.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 가습수조(110) 내의 물 또는 증기가 상기 자외선 발광다이오드(300)에 직접 접촉되지 아니하도록, 상기 자외선 발광다이오드(300)와 상기 가습수조(110) 사이에 자외선 투과가 가능한 재질의 다이오드 커버(400)가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 살균 가습기.
제 5 항에 있어서,

상기 발광다이오드(300)는,

상기 다이오드 커버(400) 내부에 삽입되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 살균 가습기.