가습기중 초음파방식 가습기의 원리가 궁금합니다.

Question

가열식 가습기야 물을 끓이면 되는데, 초음파방식은 어떤 방식으로 가습을 해주는지 궁금합니다.

우리 주변에서 많이 사용하는데 혹시 단점도 알고 있으면 알려주세요.

Answer 1

안녕하세요.

모든 물질은 증발을 합니다.

물체 표면에서 분자가 떨어져나오는거죠.

초음파 가습기는 물표면의 물 분자를 진동시켜 떨어져나오게 하여 안개처럼 만들고

팬을 사용하여 빨아당겨 공기중에 분사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

초음파방식은 초음파 진동자에 전류가 흐르면 주파수에 따라 진동자의 크기가 변하고 진동판이 진동하게 된다.

이 진동에 의해 초음파가 발생하고 물에 진동을 일으켜 물 표면에 있던 물 입자들이 매우 잘게 쪼개지며 수증기 같이 뿜어져 나오는 것입니다.

Answer 3

인간이 들을 수 있는 주파수의 영역은 20~20,000 헤르츠 입니다.

20보다 낮거나 20,000 헤르츠보다 높으면 귀로 들을 수 없게 됩니다.

20,000 헤르츠 보다 높은 영역을 초음파라고 합니다.

이 초음파는 음파이므로 진동을 하게 되는데, 초음파가 물 표면에 부딪히며 물에 진동을 일으킵니다.

이때 물 입자들이 증발하여 수증기가 되어 가습기의 역할을 할 수 있게 됩니다.

단점은 예민한 사람의 경우 시끄러울 수 있다는 점이 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.

초음파란 사람이 귀로 들을 수 있는 소리의 주파수 범위(20~20,000 Hz)보다 높은 주파수를 뜻하는데, 사람이 들을 수 없으며 소리의 성질도 가지고 있어 여러 가지 용도에 사용되고 있다. 초음파 방식 가습기도 이런 초음파를 이용하여 물을 안개처럼 만든 후, 작은 팬으로 방안에 불어 보내는 것이다.

가습기의 구조를 보면 진동판은 물의 바닥면에 설치되어 있는데 그 뒷면에는 초음파 진동자 2) (압전세라믹)가 붙어 있다. 초음파 진동자는 전류가 흐르면 형상이 변하는 물질로서 재료에 따라 그 진동수가 다르지만, 세라믹형은 보통 0.3~25MHz 정도(1초에 30만~2500만 번 진동)이다. 그런데 이 재료에 교류전류가 흐르면 주파수에 따라 진동자의 크기가 변하고 여기에 붙어있는 진동판이 따라서 진동하게 된다.

그 진동에 의해 초음파가 발생하고 물에 진동을 일으킨다. 가습기는 전자레인지와 달리 물 분자에 진동을 일으키는 것이 아니라 물 분자의 덩어리에 진동을 일으킨다. 이 초음파 진동자에 전원을 공급해주면 진동자가 물 밑바닥부터 진동을 일으킨다. 그렇게 되면 물속의 물 분자들이 서로 부딪히면서 분자들 사이에 진동을 전하고 그 진동이 물의 표면까지 닿으면, 물 표면에 있던 물 입자들이 미세한 알갱이 상태로 물표면 위로 튀어나온다. 이렇게 해서 발생한 작은 물방울들은 가습기내의 송풍기에서 나오는 바람을 따라서 관을 타고 밖으로 나오게 되는 것이다. 이런 방식으로는 물을 끓이지 않고도 실내를 가습시켜 줄 수가 있다. 이것이 초음파 가습기의 원리다.

전자회로에서 만들어진 초음파 신호를 특수한 초음파 진동자(압전 세라믹스 등)에 가하면

주파수에 따라 진동자구성 물질의 길이가 달라지면서 진동하고 그에 따라 초음파가 발생한다.

초음파 가습기는 물을 가열하지 않으므로 뜨겁지 않아 화상을 입을 염려는 없지만 실내에서 기화되기 때문에 기화열에 의한 주변 온도 강하현상이 나타난다. 또한 물 속에 들어 있던 세균이 살균되지 않은 채로 습기와 함께 방안으로 분출되기도 하며 중금속이나 염소 같은 것도 분출되어 가구나 전자제품, 벽 등을 더럽히는 백화현상을 일으키기도 한다. 그래서 초음파 가습기 안에는 자외선 살균기와 정수 장치가 들어 있다. 가습기 사용 시에는 물을 매일 갈아주고 가능하면 끓였다 식힌 물을 사용하는 것이 좋다. 그리고 정수 필터도 청소해주어야 하는 번거로움이 있다. 그러나 이러한 여러 단점에도 불구하고 초음파가습기는 낮은 전력(약 45W) 소모로 운영비가 적게 들고 가습량은 가열식 가습기에 비해 풍부하다는 장점이 있다.

[출처]https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3570329&cid=58885&categoryId=58885