KR100479072B1 - 공기청정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로서, 특히 광촉매 필터를 집진 필터의 집진부와 가깝게 하여 탈취 효율이 향상된 공기청정기에 관한 것이다.
본 발명은 방전에 의해 공기 중의 먼지를 전리시킴과 아울러 광에너지를 조사하는 전리부와, 상기 전리부에서 전리된 먼지가 포집되는 포집부로 이루어진 집진 필터와; 상기 전리부 전단에 설치되어 냄세 입자가 포집되고 상기 전리부 내부에서 전방을 향해 조사되는 광에너지에 의해 포집된 냄세 입자를 분해하는 광촉매 필터를 포함하여 구성되고, 상기 광촉매 필터가 상기 전리부에 가깝게 배치되므로 광촉매 필터의 탈취 효율이 향상되고, 상기 광촉매 필터가 전리부 내부를 보호하므로 전리부의 구조가 간단해지면서 전리부의 청소 작업시 전리부 내부가 파손될 염려가 없는 이점이 있다.

Description

공기청정기{Air cleaner}
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로서, 특히 광촉매 필터를 집진 필터의 집진부와 가깝게 하여 탈취 효율이 향상된 공기청정기에 관한 것이다.
일반적으로 공기 청정기는 실내 공기 중에 함유된 각종 먼지, 가스, 악취, 연기와 같은 불순물을 제거하여 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위한 장치이다.
종래의 공기청정기는 도 1에 도시된 바와 같이, 전면이 개방되고 상면에 토출그릴(2)이 형성된 캐비닛(4)과, 상기 캐비닛(4)의 전면에 배치되고 흡입그릴(6)이 형성된 전면 패널(8)과, 상기 캐비닛(4)의 내부에 배치되어 외부의 공기를 캐비닛(4) 내부로 강제 송풍시키는 송풍기(10)와, 상기 전면패널(8)의 흡입구(6) 후방에 배치되어 흡입되는 공기 중의 부피가 큰 먼지를 거르는 에어 필터(12)와, 상기 에어 필터(12)의 후방에 배치되어 에어 필터(12)를 통과한 먼지를 전리시켜 포집하고 방전에 의한 광에너지를 발생시키는 집진 필터(14)와, 상기 집진 필터(14)로 고전압을 인가하는 고전압 발생기(미도시)와, 상기 집진 필터(14)와 송풍기(10) 사이에 배치되어 공기 중의 냄세 입자가 포집되고 상기 집진 필터(14) 내부에서 상기 송풍기(10) 측으로 조사된 광에너지에 의해 포집된 냄세 입자를 분해하는 광촉매 필터(30)를 포함하여 구성된다.
상기 집진 필터(16)는 공기 중의 먼지를 전리시키는 전리부(20)와, 상기 전리부(20)에서 전리된 먼지가 포집되는 포집부(25)로 구성된다.
상기 전리부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고전압 발생기에서 + 5~7kv의 고전압이 인가되어 +극을 형성하고 자외선을 조사하는 와이어 형상의 방전극(22)과, 상기 방전극(22)과 소정의 간격을 갖도록 일정 간격으로 이격 배치되어 상기 방전극(22)과의 사이에 이온화선(23)이 형성되는 방전 대응극(24)으로 구성된다.
그리고, 상기 포집부(25)는 상기 전리부(20)에서 전리된 먼지가 흡착되는 포집 전극(26)과, 상기 전리부(20)에서 전리된 먼지가 쿨롱력에 의해 상기 포집 전극(26)으로 가속될 수 있도록 고전압 발생기에서 +2.3kv의 고전압이 인가되어 +극을 형성하는 가속 전극(28)으로 구성된다.
그리고, 상기 광촉매 필터(30)는 광촉매 물질인 산화 티타늄(TiO2)이 도포된 메쉬로 구성되어 상기 포집부(25)를 통과한 작은 냄세 입자가 광촉매 물질 표면에 흡착되고, 상기 방전극(22)에서 조사된 자외선(A)이 상기 광촉매 물질에 이르게 되면 광촉매 물질이 활성화되어 흡착된 냄세 입자를 분해한다.
상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 송풍기(10)가 구동되면 실내의 공기는 상기 흡입그릴(6)을 통해 캐비닛(4) 내부로 흡입되어 상기 집진 필터(14) 내부로 유입되고, 유입된 공기 중의 먼지는 상기 전리부(20)를 통하면서 전리된다. 전리된 먼지는 상기 가속 전극(28)에 의해 가속화되면서 상기 포집 전극(12)으로 흡착 포집(B)된다.
이때, 상기 집진 필터(14)를 통과한 미세한 냄새 입자는 상기 광촉매 필터(30)의 표면에 흡착되고, 상기 광촉매 필터(30)는 상기 방전극(22)에서 조사된 자외선이 도달되면 광촉매 물질이 활성화되면서 흡착된 냄세 입자를 CO2나 H2O로 변환시켜 공기 중의 악취가 제거토록 한다.
그러나, 종래의 공기청정기는 상기 방전극(22)과 광촉매 필터(30)의 사이에 포집부(25)가 배치되어 있어 방전극(22)에서 조사된 자외선이 광촉매 필터(30)의 광촉매 물질에 충분하게 조사되기 어렵고, 광촉매 필터(30)의 냄세 입자 분해가 용이하게 이루어지지 않게 되어 공기청정기 수명이 감소한다.
그리고, 상기 방전극(22)에는 고전압이 인가되므로 상기 전리부(20)의 전면에는 안전사고를 예방하기 위한 그릴부(미도시)가 배치되어 전리부(20)의 비용이 증가하고, 상기 전리부(20)의 청소 작업시 상기 방전극(22)이 단선될 우려가 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광촉매 필터의 탈취 효율이 향상됨과 아울러 집진 필터의 청소 작업시 단선 가능성을 최소화한 공기청정기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기는 방전에 의해 공기 중의 먼지를 전리시킴과 아울러 광에너지를 조사하는 전리부와, 상기 전리부에서 전리된 먼지가 포집되는 포집부로 이루어진 집진 필터를 포함하는 공기청정기에 있어서, 상기 전리부는 흡입홀이 형성된 전리부 커버와, 상기 흡입홀 후방에 배치된 와이어 형상의 방전극과, 상기 방전극과의 사이에 이온화선이 형성되도록 상기 방전극과 이격 배치된 방전 대응극을 포함하여 구성되고, 상기 전리부 커버의 전면에는 상기 전리부 내부를 보호함과 아울러 상기 흡입홀을 향해 흡입되는 공기의 냄세 입자가 포집되고 상기 방전극에서 전방을 향해 조사되는 광에너지에 의해 포집된 냄세 입자를 분해될 수 있도록 광촉매 필터가 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 공기청정기 일실시예의 내부 구성이 도시된 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공기청정기 일실시예의 분해사시도이다.
본 발명에 따른 공기청정기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 공기가 토출되는 토출구(51)가 형성되고 전면이 개방된 캐비닛(52)과, 상기 캐비닛(52)의 전면에 배치되고 공기가 흡입되는 흡입그릴(54)과, 상기 캐비닛(52)의 내부에 장착되어 공기청정기 외부의 공기를 캐비닛(52) 내부로 강제 순환시키는 송풍기(56)와, 상기 흡입그릴(54)의 배면에 배치되어 흡입된 공기중의 부피가 큰 먼지를 거르는 에어 필터(58)와, 방전에 의해 공기 중의 먼지를 전리시킴과 아울러 광에너지를 조사하는 전리부(62)와 상기 전리부(62)에서 전리된 먼지가 포집되는 포집부(70)로 이루어진 집진 필터(60)와, 상기 전리부(62) 전단에 설치되어 냄세 입자가 포집되고 상기 전리부(62)의 내부에서 전방을 향해 조사되는 광에너지에 의해 포집된 냄세 입자를 분해하는 광촉매 필터(80)와, 상기 집진 필터(60)에 고전압을 인가하는 고전압 발생기(91)와, 상기 캐비닛(52)의 내부 공간을 송풍기(56)가 배치되는 송풍실과 집진 필터(60) 및 광촉매 필터(80)가 배치되는 필터실로 구획하고 중앙에 송풍홀(93)이 형성된 베리어(94)를 포함하여 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 집진 필터 및 광촉매 필터의 주요부 단면도이다.
상기 전리부(62)는 흡입홀(63)이 형성된 전리부 커버(64)와, 상기 흡입홀(63) 후방에 공기 흡입방향에 직교하게 배치되도록 상기 전리부 커버(64)에 취부되어 상기 고전압 발생기로부터 고전압이 인가되면 +극을 형성하는 와이어 형상의 방전극(66)과, 상기 전리부 커버(64) 후방에 결합되고 배출홀(67a)이 형성된 전리부 케이스(67)와, 상기 방전극(66)과 소정의 간격을 갖도록 상기 전리부 케이스(67)에 일정한 간격으로 이격 배치되어 상기 방전극(66)과의 사이에 이온화선(68a)이 형성되는 방전 대응극(68)과, 상기 전리부(62)와 포집부(70)의 전기적 간섭을 차단하도록 상기 전리부 케이스(67) 배면에 고정된 접지 메쉬(69)로 구성된다.
그리고, 상기 포집부(70)는 상기 전리부(62)에서 전리된 먼지가 흡착되는 포집 전극(72)과, 상기 전리부(62)에서 전리된 먼지가 쿨롱력에 의해 포집 전극(72)으로 가속될 수 있도록 상기 고전압 발생기로부터 고전압이 인가되어 +극을 형성하고 표면에 절연필름(73)이 코팅된 가속 전극(74)과, 상기 가속 전극(74) 및 포집 전극(72)이 수용되고 배면에 배출홀(76a)이 형성된 포집부 케이스(76)와, 상기 포집부 케이스(76)의 전면에 결합되어 가속 전극(74) 및 포집 전극(72)을 보호하는 포집부 커버(78)로 구성된다.
상기 광촉매 필터(80)는 상기 방전극(66)에서 조사된 자외선(C)에 의해 활성화되어 부착된 냄세 입자를 분해하는 산화 티타늄(TiO2)이 메쉬에 도포되고, 상기 전리부 커버(64)의 흡입홀(63)에 공기 흡입방향과 직교하게 배치되어 상기 집진 필터(60)의 전면부를 형성함과 아울러 집진 필터(60)의 내부를 보호한다.
여기서, 상기 광촉매 필터(80)의 고정은 광촉매 필터(80)의 가장자리부(81)가 상기 전리부 커버(64)의 흡입홀(63) 옆에 접착제(미도시)로 고정되거나 도 6에 도시된 바와 같이, 양측부가 상기 전리부 커버(64)의 전면에 대향되게 형성된 안내 가이드(65) 사이에 슬라이딩되어 고정된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 송풍기(56)가 구동되고 상기 고전압 발생기(91)에서 방전극(66) 및 가속 전극(74)에 고전압을 인가시키면, 실내의 공기는 흡입그릴(54)과 에어 필터(58)를 통과하면서 부피가 큰 이물질이 걸름되고, 상기 광촉매 필터(80)를 통과하면서 공기 중의 미세한 냄세 입자가 포집되어 분해되며, 상기 집진 필터(60)를 통과하면서 먼지 입자가 전리된 후 포집된다.
여기서, 상기 광촉매 필터(80)의 냄세 입자 분해 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 방전극(66)은 고전압이 인가되어 방전될 때 자외선(C)을 조사하고, 상기 광촉매 필터(80)는 상기 방전극(66)과의 거리가 짧아 조사된 자외선(C)을 충분하게 전달 받는다.
이때, 상기 광촉매 물질에 도포된 광촉매 물질은 자외선(C)이 조사되게 되면 불안정한 상태인 여기상태로 되어 광촉매 물질에 흡착된 각종 유기물 또는 공기중의 H2O성분과 반응하면서 OH라디칼 등의 라디칼을 생성하게 되고, 이러한 라디칼은 다른 성분과 강한 결합력을 가지고 있어 냄세 입자 성분과의 결합을 파괴하여 냄세 입자를 분해시킨다.
그리고, 상기 집진 필터(60)를 통과하는 공기의 먼지의 전리 및 포집 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 전리부(62)의 방전극(66)에 5∼7 Kv의 고전압이 인가되면 방전이 발생되어 상기 방전극(66)과 방전 대응극(68) 사이에는 이온화선(68a)이 발생하고, 공기 중에 포함된 먼지는 상기 이온화선(68a)을 통과 도중에 먼지 입자들이 전리부(62) 내에서 만들어진 전자와 충돌하여 전리된 후 상기 포집부(70)로 유입된다.
상기 포집부(70)로 유입된 전리된 먼지 입자는 상기 가속 전극(74)의 쿨롱력에 의해 상기 포집 전극(72)으로 가속 흡착 포집(D)된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기청정기는 먼지가 전리됨과 아울러 광에너지가 조사되는 전리부 전면에 광촉매 필터가 가깝게 배치되어 광촉매 필터의 탈취 효율이 향상되고, 상기 광촉매 필터가 전리부 내부를 보호하므로 전리부의 구조가 간단해지면서 전리부의 청소 작업시 전리부 내부가 파손될 염려가 없는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 공기청정기의 내부 구성이 도시된 개략도,
도 2는 종래 기술에 따른 집진 필터 및 광촉매 필터의 주요부 구성이 도시된 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 공기청정기 일실시예의 내부 구성이 도시된 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 공기청정기 일실시예의 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 집진 필터 및 광촉매 필터의 주요부 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 광촉매 필터가 전리부 커버에 고정되는 일예가 도시된 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
52: 캐비닛 54: 흡입그릴
58: 에어 필터 60: 집진 필터
62: 전리부 64: 전리부 커버
66: 방전 극 67: 전리부 케이스
68: 방전 대응극 69: 접지 메쉬
70: 포집부 72: 포집 전극
73: 절연필름 74: 가속 전극
76: 포집부 케이스 78: 포집부 커버
C: 자외선 D: 포집된 먼지

Claims (4)

  1. 방전에 의해 공기 중의 먼지를 전리시킴과 아울러 광에너지를 조사하는 전리부와, 상기 전리부에서 전리된 먼지가 포집되는 포집부로 이루어진 집진 필터를 포함하는 공기청정기에 있어서,
    상기 전리부는 흡입홀이 형성된 전리부 커버와, 상기 흡입홀 후방에 배치된 와이어 형상의 방전극과, 상기 방전극과의 사이에 이온화선이 형성되도록 상기 방전극과 이격 배치된 방전 대응극을 포함하여 구성되고,
    상기 전리부 커버의 전면에는 상기 전리부 내부를 보호함과 아울러 상기 흡입홀을 향해 흡입되는 공기의 냄세 입자가 포집되고 상기 방전극에서 전방을 향해 조사되는 광에너지에 의해 포집된 냄세 입자를 분해될 수 있도록 광촉매 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광촉매 필터는 상기 흡입홀에 공기 흡입방향과 직교하게 배치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광촉매 필터는 가장자리부가 상기 전리부 커버에 접착제로 고정된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광촉매 필터는 양측부가 상기 전리부 커버에 대향되게 형성된 안내 가이드에 슬라이딩되어 고정된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
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