KR100564488B1 - 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내공기를 정화하는 공기청정기에 있어서, 소형의 오존발생기를 공기청정기 내부에 장착하여 공기정화능력을 향상시키도록 구성되는 공기청정기에 관한 것이다.

본 발명에 의한 공기청정기는 전면의 외관을 형성하는 전면판넬(200)과, 상기 전면판넬(200)의 후면에 구비되어 오존을 발생하여 유해한 유기물질을 제거하는 오존발생기(240)를 포함하는 구성을 가진다. 그리고, 상기 오존발생기(240)는 오존을 생성하는 오존발생부(242)와; 생성된 오존을 방출하는 오존분사부(244)를 포함하여 구성된다. 한편, 상기 오존발생부(242)와 오존분사부(244)는 각각 분리되어 형성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 살균작용이 가능하여 실내공기를 깨끗하고 청결한 최상의 상태로 유지할 수 있는 이점이 있다.

공기청정, 공기정화, 오존, 오존발생기, 전면판넬

Description

공기청정기 { Air cleaner}

도 1 은 종래 공기청정기의 내부구조를 보인 단면도.

도 2 는 본 발명에 의한 공기청정기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해 사시도.

도 3 은 본 발명 실시예를 구성하는 공기청정기의 전면프레임의 외형을 보인 사시도.

도 4 는 본 발명 실시예를 구성하는 전면판넬의 후면을 보인 사시도.

도 5 는 본 발명의 실시예를 구성하는 요부구성인 오존발생기의 구성을 보인 사시도.

도 6 은 본 발명의 실시예를 구성하는 전면판넬에 오존발생기가 장착된 모습을 보인 사시도.

도 7 은 본 발명 실시예를 구성하는 공기청정기의 후면프레임의 외형을 보인 사시도.

도 8 은 본 발명 실시예를 구성하는 공기청정기의 후면프레임과 후면판넬의 결합을 보인 사시도.

도 9 는 본 발명 실시예를 구성하는 공기청정기의 오리피스의 후면 구성을 나타낸 사시도.

도 10 은 본 발명 실시예를 구성하는 필터가이드와 구성품들을 보인 분해 사시도.

도 11 은 본 발명 실시예를 구성하는 공기청정기의 필터어셈블리의 분해 사시도.

도 12 는 본 발명에 의한 공기청정기의 전체 흡입구조를 보인 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100. 전면프레임 120,744. 필터케이스출입구

140,320. 흡입통공부 160. 버튼설치공

170. 전면판넬결합홈 180,380. 오리피스결합돌기

200. 전면판넬 210. 장착부

210a. 상부장착부 210b. 하부장착부

220. 표시창 240. 오존발생기

242. 오존발생부 242a. PCB기판

244. 오존분사부 260b.하면흡입구

260f.전면흡입구 260r.후면흡입구

260s.측면흡입구 280. 전면판넬가이드

300. 후면프레임 330. 후방통공부

340. 토출구 360. 향발산캔삽입구

400. 후면판넬 420. 후면판넬가이드

450. 전방안내구 500. 측면판넬

510. 사이드데코 520. 손잡이

530. 측면판넬가이드 600. 상면판넬

620. 조작버튼 640. 버튼홀

660. 루버 680. 토출구커버

720. 필터케이스 722. 필터케이스손잡이

730. 필터어셈블리 730a. 프리필터

730b. 헤파필터 730c. 탈취필터

730d. 카본나노볼필터 730e. 오존제거필터

730f. 나노은필터 740. 필터가이드

742. 예비필터보관소 760. 필터가이드도어

800. 오리피스 810. 오리피스공

820. 팬 840. 모터

842. 모터마운트 844. 모터캡

850. 컨트롤박스 852. 컨트롤박스커버

860. 체결돌기 870. 세라믹히터

880. 향발산캔 900. 지지부재

920. 전면포스트 922,942. 높이조절발판

940. 후면포스트

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내공기를 정화하는 공기청정기에 있어서, 다양한 방향에서 입체적으로 공기를 흡입하여 정화한 다음 상방으로 토출되도록 구성되는 공기청정기에 관한 것이다.

공기청정기는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치를 일컫는 것으로, 오염된 공기를 팬으로 흡입하여 필터에 의해 미세한 먼지나 세균류를 집진(集塵)하고 체취나 담배냄새 등의 악취를 탈취한다.

일반적으로 공기청정기는 필터에 따른 공기정화방식에 따라 분류되기도 하는데 공기청정기에 사용되는 필터는 형태에 따라 기계식, 전기식, 이온식으로 구분되며, 이들 방식은 각각 장단점을 가지고 있다.

예를 들면, 기계식은 집진필터를 이용하여 그를 통과하는 공기로부터 이물질(곰팡이, 애완동물털, 꽃가루)등을 제거함으로써 공기를 정화하는 방식이다. 이러한 기계식은 공기로 부터 이물질을 효과적으로 제거하기는 하나 주기적으로 필터를 교환해 주어야 하고 악취나 바이러스, 세균등을 제거할 수 없다는 단점이 있다.

전기식은, 소정간격으로 이격된 + 극판과 - 극판에 공기를 통과시킴으로써, + 극판을 통과하는 공기중의 이물질 입자에 + 극이 형성되게 하고, + 극을 띤 이물질 입자가 - 극판에 전기적으로 흡착되게 함으로써 공기가 정화되는 방식이다. 이러한 전기식은 비교적 소형으로 구현할 수 있다는 장점이 있으나 + 극판과 - 극판에 이물질이 부착되었을 때 정화 능력이 급격히 떨어지므로 + 극판과 - 극판을 자 주 닦아주어야 하고, 미세 이물질을 제거할 수 없으며, 기계식과 마찬가지로 악취나 바이러스, 세균등을 제거할 수 없다는 단점이 있다.

이온식은, 공기중에 이온을 주입하여 이물질 입자에 이온이 흡착되게 한 후, 이들 공기를 + 극의 집진판을 통과시킴으로써, 그 집진판이 이온이 부착된 이물질 입자를 흡착케하여 공기를 정화시키는 방법이다. 이러한 이온식은 별도의 팬을 사용하지 않음으로써 소음이 매우 적은 장점이 있으나, 집진판을 자주 세정하여야 하며, 악취나 바이러스, 세균등을 제거할 수 있다.

이 외에도, 활성탄을 이용하여 공기중의 악취를 제거할 수 있으나, 효과적인 악취제거를 위하여 많은 양의 활성탄이 필요하고, 이 방식도 바이러스나 세균등을 제거할 수 없는 단점이 있다.

최근에는 이러한 여러 가지 방식을 혼용해서 사용하거나 각각의 방식중 장점만을 취하여 공기정화 능력을 키울 수 있으며, 더 나아가 세균이나 바이러스등을 제거할 수 있고 유지비용이 저렴한 공기 정화기의 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.

도 1 은 일반적인 공기청정기의 구조를 도시한 단면도로서 도시된 바와 같이, 상기 공기청정기(10)의 전면을 형성하는 전면커버(20) 및 전면커버(20)의 후면에 결합되는 후면커버(30)로 이루어지는 케이스(20,30)와 상기 케이스(20,30)의 내측에 설치되는 팬(11), 상기 팬(11)의 하부에 설치되어 자외선을 발산하는 자외선램프(12), 상기 케이스(20,30) 내의 자외선램프(12)를 기준으로 상부 및 하부에 설치되는 다수의 필터(50,60,80,90)들로 구성된다.

우선 상기 케이스의 전면커버(20)는 공기를 흡입하기 위한 흡입구(21)와 흡입된 공기를 외부로 토출하는 토출구(22), 그리고 상기 공기청정기(10)를 제어할 수 있는 제어판(도시되지 않음) 등으로 구성된다. 그리고 케이스(20,30)중 후면커버(30)에는 공기를 흡입하기 위한 흡입구(31)가 구비된다.

한편, 케이스(20,30)의 내부에는 토출구(22) 측에 구비되어 공기를 케이스의 내부에서 외부로 강제로 배출시키는 팬(11)이 구비되고, 상기 케이스(20,30) 내부에는 광촉매필터(80) 사이에 설치되어 자외선을 발산하는 자외선램프(12)가 구비된다. 상기 자외선램프(12)에서 발산된 자외선에 의해 광촉매필터(80)가 반응하여 산화작용을 일으켜 오염된 먼지 등에 섞여있는 세균과 바이러스 등을 박멸한다.

상기와 같은 구조를 가진 공기청정기의 작동원리를 살펴보면, 사용자가 작동스위치를 조작하면 상기 팬(11)이 회전을 하게되고 이때 발생하는 흡인력으로 외부공기를 상기 공기청정기(10)의 내부로 흡입하게 된다.

이때 상기 전면커버(20)에 형성된 흡입구(21)와 후면커버(30)에 형성된 흡입구(31)를 통해서 흡입된 외부공기는 상기 팬(11)에 의해 상부로 흡입되며 이때 상기 케이스(20,30)의 내부에 구성된 각종필터(50,60,80,90)를 거치면서 흡입된 외부공기가 정화된다.

이렇게 정화된 공기는 상기 케이스(20,30)의 상부에 위치한 토출구(22)를 통해서 상방으로 배출되게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 공기청정기에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기와 같은 종래의 공기청정기(10)는 상기 케이스(20,30) 내부에 각종필터(50,60,80,90) 중에서 광촉매필터(80)의 산화작용을 이용하여 흡입되는 공기중의 세균이나 박테리아 등과 같은 유해한 유기물질들을 살균하여 제거하게 된다.

하지만 상기와 같은 광촉매필터(80)에 의한 살균작업은 수준높은 살균작용을 기대하기 어려워 소비자가 만족할 만한 공기정화능력을 발휘할 수 없게 된다. 그리고, 살균효과를 높이기 위해 추가의 광촉매필터(80)를 설치하는 것은 상기 자외선램프(12)와 광촉매필터(80)등 구성품의 종류가 많고 부피가 커서 설치되는 공간적 효율을 고려했을 때도 효과적이지 못하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공기청정기의 내측에 소형의 오존발생기를 설치하여 흡입공기 속에 함유된 해로운 유기물질을 제거하여 실내공기를 청결하게 하는 공기청정기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 전면의 외관을 형성하는 전면판넬과, 상기 전면판넬의 후면에 구비되어 오존을 발생하여 유해한 유기물질을 제거하는 오존발생기를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 오존발생기는 오존을 생성하는 오존발생부와; 생성된 오존을 방출하는 오존분사부를 포함하여 구성된다.

상기 오존발생부와 오존분사부는 각각 분리되어 형성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 실내공기에 포함된 해로운 세균과 박테리아와 같은 해로운 유기물질들을 효과적으로 제거하여 쾌적한 실내환경이 구현되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기청정기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명에 의한 공기청정기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도로서 도면에 의하면, 본 발명에 의한 공기청정기는, 전면외관을 형성하는 전면프레임(100)과 전면판넬(200), 후면외관을 형성하는 후면프레임(300)과 후면판넬(400), 측면외관을 형성하는 측면판넬(500), 그리고 상면외관을 형성하는 상면판넬(600)에 의해 전체 외관이 구성된다.

도 3 과 도 4 는 전면프레임과 전면판넬의 외형을 보인 사시도로서 도면에 의하면, 상기 전면프레임(100)은 대략 장방형으로 형성되며, 내부에 공기를 정화하는 필터조립체(700)가 삽입되는 공간이 형성되도록 외곽으로 소정의 높이를 갖는 테두리가 성형되고, 전면과 후면이 개구되어 형성된다.

이러한 개구된 전면에는 전면판넬(200)이 결합되고, 후면에는 아래에서 설명할 공기정화에 필요한 구성물들이 장착된 오리피스(800)가 결합된다. 그리고, 상기 전면프레임(100)의 우측면에는 다수개의 필터가 결합되어 형성된 필터어셈블리(730)가 안착된 필터케이스(720)가 슬라이딩 가능하게 출입되도록 필터케이스출입구(120)가 형성된다.

상기 전면프레임(100)의 좌측면에는 아래에서 설명할 측면흡입구(260s)를 통해 흡입된 공기가 유입되는 흡입통공부(140)가 형성되고, 상기 전면프레임(100)의 하면에는 상기 흡입통공부(140)와 같은 형상의 하면흡입구(260b)가 형성된다. 또한, 상기 전면프레임(100)의 상면에는 다수의 조작버튼(620)이 설치되는 버튼설치공(160)이 더 형성된다.

그리고 상기 전면프레임(100)의 전면 상하단에는 아래에서 설명할 전면판넬(200)이 결합되는 전면판넬결합홈(170)이 형성되고, 후면 가장자리에는 아래에서 설명할 오리피스와 체결되는 오리피스결합돌기(180)가 다수개 형성된다.

상기 전면프레임(100)의 전방에는 전면판넬(200)이 설치된다. 상기 전면판넬(200)은 대략 사각형상의 판모양으로 형성되고 가장자리를 따라 전면판넬가이드(280)가 형성된다. 상기 전면판넬가이드(280)는 상기 전면판넬(200)과 전면프레임(100)이 서로 이격되어 설치될 수 있도록 소정의 높이를 가지고 형성된다.

그리고, 상기 전면판넬가이드(280)는 상기 전면판넬(200)의 외곽을 따라서 형성되는데 측면의 일부와 하면의 일부가 단락되도록 형성된다. 상기 단락된 틈을통해서 전방의 공기가 흡입될 수 있는 전면흡입구(260f)를 확보하게 된다.

그리고, 상기 전면판넬(200)의 전면 상부에는 공기청정기의 작동상태를 볼 수 있는 표시창(220)이 형성되고, 후면 대략 중앙부에는 오존이 발생하여 흡입공기중의 세균을 살균하고, 필터내부의 세균의 증식을 방지하는 오존발생기(240)가 설치된다. 또한, 상기 전면판넬(200)의 전방에는 전방외관을 수려하게 하는 데코판넬(도시되지 않음)이 더 설치되기도 한다.

상기 전면판넬(200)의 배면 대략 중앙부에는 아래에서 설명할 오존발생기(240)가 장착되는 장착부(210)가 형성된다. 상기 장착부(210)는 대략 사각형상으로 각 모서리부분만 소정의 높이로 돌출되어 형성되며, 상대적으로 상부에 형성된 상부장착부(210a)와 하부에 형성된 하부장착부(210b)로 각각 구성된다.

도 5 와 도 6 은 본 발명의 요부구성인 오존발생기와 상기 오존발생기가 전면판넬에 장착된 모습을 보인 사시도로서 도면에 의하면, 상기 장착부(210)에 고정되는 오존발생기(240)는 대략 사각형상의 제어장치가 탑재된 PCB기판(242a)으로 형성된 오존 발생부(242)와 상기 오존발생부(242)에 소정의 연결수단으로 연결되어 상기 오존발생부(242)에서 생성된 오존을 방출하는 오존분사부(244)로 구성된다.

그리고 상기 오존발생부(242)는 상기 전면판넬(200)의 하부장착부(210b)에 삽입되어 고정되고, 상기 오존분사부(244)는 상기 전면판넬(200)의 상부장착부(210a)에 삽입되어 고정된다. 이때 상기 전면판넬(200)은 상기 전면프레임(100)에 소정거리만큼 이격되어 형성되므로 상기 오존발생기(240)가 상기 전면판넬(200)의 내측에 설치가능하게 된다.

도 7 은 후면프레임의 외형을 보인 사시도이고, 도 8 은 후면프레임과 후면판넬의 결합을 보인 사시도도로서 도면에 의하면, 상기 후면프레임(300)은 상기 전면프레임(100)과 같이 장방형으로 구성되며 전방이 개구되어 형성된다. 이러한 개구된 전방에는 상기 오리피스(800)와 결합되며, 아래에서 설명할 팬(820)과 모터(840)가 설치되는 공간이 형성되도록 외곽으로 소정의 높이를 갖는 테두리가 형성된다.

상기 후면프레임(300)의 양측면에는 아래에서 설명할 후면흡입구(260r)로 흡입된 공기가 유입되는 흡입통공부(320)가 형성되고, 하면에는 상기 흡입통공부와 같은 형상의 하면흡입구(260b)가 형성된다. 그리고, 상면에는 상기 흡입통공부(320)로 유입된 공기가 정화되어 외부로 토출되는 토출구(340)가 형성된다.

또한, 상기 후면프레임(300)의 후면 상단에는 아래에서 설명할 향발산캔(880)을 설치하기 위한 향발산캔삽입구(360)가 형성되고, 전면의 가장자리에는 상기 오리피스와 결합되는 오리피스결합돌기(380)가 다수개 형성된다. 그리고 상기 후면프레임(300)의 후면 하단에는 후방으로부터 흡입되는 공기를 상기 후면프레임의 내부로 안내하는 후방통공부(330)가 더 형성된다.

상기 후면프레임(300)의 후방에는 후면판넬(400)이 설치된다. 상기 후면판넬(400)은 대략 사각형상의 판모양으로 형성되고 가장자리를 따라 후면판넬가이드(420)가 형성된다. 상기 후면판넬가이드(420)는 상기 후면판넬(400)과 후면프레임(300)이 서로 이격되어 설치 될 수 있도록 소정의 높이를 가지고 형성된다.

그리고 상기 후면판넬가이드(420)는 상기 후면판넬(400)의 외곽을 따라서 형성되는데, 상기 후면판넬가이드(420) 측면의 일부와 하면의 일부가 단락되도록 형성된다. 상기 단락된 틈을 통해서 후방의 공기가 흡입될 수 있는 후면흡입구(260r)를 확보하게 된다.

도 9 는 오리피스의 구성을 보인 사시도로서 도면에 의하면, 상기 전면프레임(100)과 후면프레임(300) 사이에는 공기의 이동을 용이하게 하는 오리피스(800) 가 결합된다. 상기 오리피스(800)의 대략 중앙부에는 흡입한 공기의 이동통로가 되는 오리피스공(810)이 상기 오리피스의 대략 중앙부를 관통하도록 형성된다.

상기 오리피스(800)의 후면 중앙부에는 외부의 공기를 흡입하도록 흡입력을 발생하는 팬(820)과 상기 팬(820)을 구동시키는 모터(840), 그리고 상기 모터(840)를 감싸는 모터캡(844)이 형성되고, 상기 오리피스(800)의 전면 중앙부에는 상기 모터를 지지하기 위한 모터마운트(842)가 오리피스공(810)을 가로질러 결합된다.

상기 오리피스(800)의 전면 상단에는 다수의 부품이 구비되는 컨트롤박스(850)와 상기 컨트롤박스(850)를 선택적으로 개폐하는 컨트롤박스커버(852)가 설치되며, 상기 오리피스(800)의 후면 상단에는 환봉형상의 세라믹히터(870)가 구비된다.

상기 세라믹히터(870)는 아래에서 설명할 필터어셈블리(730)를 거치면서 정화된 공기가 상기 오리피스(800)를 거쳐서 밖으로 배출될때 사용자가 불쾌감을 느끼지 않도록 적절한 온도로 정화된 공기를 가열해 주기 위한 것으로 오리피스(800) 후면 상단을 가로질러 부착된다.

한편, 오리피스(800) 후면의 좌측 상단에는 정화된 공기가 토출될때 사용자의 기호에 맞는 향을 첨가하여 발산함으로서 정화된 공기의 품질을 한층더 개선할 수 있도록 하는 향발산캔(880)이 구비된다.

상기 오리피스(800)의 전면 상단부와 후면 하단부에는 상기 전면프레임(100)과 후면프레임(300)과 소정의 높이를 가지고 결합되는 체결돌기(860)가 다수개 성형된다.그리고, 상기 오리피스의 하단부에는 후방으로부터 흡입된 공기를 전방으로 안내하는 대략 사각형상의 전방안내구(450)가 형성된다.

도 10 은 필터가이드와 구성품의 구성을 보인 분해 사시도로서 도면에 의하면, 상기 오리피스(800)에는 상기 전면프레임(100)의 내부 공간에 설치되는 필터가이드(740)가 구비된다. 상기 필터가이드(740)는 전방이 개구된 형상으로 상기 오리피스(800)의 전방에 장착되어 상기 전면프레임(100)에 수용된다.

상기 필터가이드(740)의 하측에는 부직포필터와 같이 주기적으로 교환을 해주어야 하고 접거나 말아서 보관할 수 있는 필터들을 보관할 수 있는 예비필터보관소(742)가 형성되어 있다. 한편 상기 필터가이드(740)의 우측은 아래에서 설명할 필터케이스(720)가 슬라이딩하면서 출입되기 위해 필터케이스출입구(744)가 형성되어 있다.

상기 필터가이드(740)의 우측에는 상기 필터케이스출입구(744)에 상기 필터케이스(720)을 삽입한 후에 상기 필터케이스출입구(744)를 선택적으로 개폐할 수 있는 필터가이드도어(760)가 더 구비된다.

한편, 상기 필터케이스(720)는 전방이 개구된 장방형의 형상으로 아래에서 설명할 필터어셈블리(730)가 장착된다. 상기 필터케이스(720)의 우측에는 상기 필터가이드(740)의 필터케이스출입구(744)를 통하여 슬라이딩하면서 출입이 가능하도록 사용자가 파지할 수 있는 필터케이스손잡이(722)가 형성되어 있다.

도 11 은 필터어셈블리의 분해 사시도로서 도면에 의하면, 필터어셈블리(730)는 다수개의 필터가 결합되어 형성된다. 상기 필터어셈블리(730)는 흡입되는 공기속에 포함된 먼지 중 상대적으로 크기가 큰 먼지를 제거하는 프리 필터(730a)가 전면을 형성한다. 상기 프리필터(730a)는 상대적으로 큰 구멍을 가지는 망사로 이루어지며, 이러한 망사면에는 항균작용을 하도록 별도의 제품이 첨가되기도 한다.

상기 프리필터(730a)의 후측에는 프리필터(730a)를 통과한 미세먼지를 2차적으로 걸러주는 헤파(HEPA)필터(730b)가 구비된다. 상기 헤파필터(730b)는 항균효과를 가진 녹차의 카테킨 성분이 코팅된 고성능 필터로 0.3 마이크로미터(㎛)의 미세먼지도 거의 99.97%이상 제거가 가능하다.

상기 헤파필터(730b)의 후측에는 공기중의 냄새입자를 1차적으로 걸러주는 탈취필터(730c)가 구비된다. 상기 탈취필터(730c)는 초강력 활성탄 필터가 주로 사용되기도 하는데, 공기 중의 담배냄새와 음식냄새를 탈취하는 효과가 있다.

상기 탈취필터(730c)의 후측에는 기존 탈취필터보다 탁월한 냄새제거력으로 김치냄새와 담배냄새 및 생선비린내 등을 말끔히 제거하는 카본나노볼(CNB)필터(730d)가 구비된다.

카본나노볼(CNB)은 2백~5백nm 크기의 구(球)형 탄소 구조체로 표면에 수 나노미터 크기의 기공을 함유하고 있으므로 높은 표면 흡착면적을 가진다. 이와 같이, 표면 흡착면적이 높다는 것은 악취 성분과 유기물질을 흡착하는 능력이 뛰어나다는 것을 의미한다.

한편 상기 카본나노볼필터(730d)에 사용되는 카본나노볼은 실리카(Silica) 전구체를 이용한 7단계 합성 방법을 통해 탄소 구조체의 외피 두께와 기공 크기를 임의로 조절할 수 있으므로, 각종 오염원 별로 흡착능력을 극대화할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 상기 카본나노볼필터(730d)에서는 탄소 구조체의 내부 빈 공간에 악취 물질을 분해하는 촉매를 첨가시킴으로써 오염물의 흡착과 분해 기능을 동시에 할 수 있는 특징을 가지며, 기존 활성탄에 비해 악취가스 제거 능력이 8~12배나 높으며 수질오염 물질 제거와 관련된 흡착력도 15배 이상 높다.

상기 카본나노볼필터(730d)의 후측에는 오존제거필터(730e)가 구비된다. 상기 오존제거필터(730e)는 공기중의 오존(O₃)을 제거하는 것으로, 특히 아래에서 설명할 오존발생기(240)에서 발생된 오존이 실내공간으로 유입되지 않도록 하여 건강하고 쾌적한 환경이 되도록 한다.

상기 오존발생기(240)의 후측에는 필터어셈블리(730)의 후면을 형성하는 나노은필터(730f)가 구비된다. 상기 나노은필터(730f)는 지구상에서 항균성이 가장 강한 금속인 은을 망에 코팅하여 필터 구석의 세균번식까지 억제하도록 하는 것으로, 은으로 이루어진 나노실버가 나노실리카에 결합되는 구성을 가진다.

상기 나노은필터(730f)는 수지로 형성되는 망에 나노은을 코팅처리하거나, 수지로 망을 형성할 때 나노은 입자를 첨가하는 방법에 의해 제조된다.

한편, 공기청정기의 상부에는 상면외관을 형성하는 상면판넬(600)이 설치된다. 상기 상면판넬(600)은 대략 사각판상으로 형성되며, 후단부에는 상기 후면프레임(300)과 결합되어 정화된 공기가 토출되는 토출구(340)가 형성된다.

상기 상면판넬(600)의 전단부에는 다수의 조작버튼(620)이 삽입되는 다수의 버튼홀(640)이 성형되고, 후단부에는 정화된 공기가 외부로 토출되기 위한 토출구(340)를 개폐하는 토출구커버(680)가 형성된다.

한편, 상기 토출구커버(680)의 하측에는 상기 토출구(340)에서 토출되는 정화된 공기를 원활하게 상방으로 토출되도록 안내하는 루버(660)가 구비된다. 상기 루버(660)는 일축을 기준으로 상방으로 회동가능하며, 정화된 공기의 토출경로가 되는 그릴형상의 통기공이 다수개 형성되어 있다.

상기 전면프레임(100)과 후면프레임(300)이 결합된 측면에는 측면외관을 형성하는 측면판넬(500)이 설치된다. 상기 측면판넬(500)의 중앙부에는 측면판넬(500)의 외관디자인을 더욱 돋보이게 하는 사이드데코(510)가 길이방향으로 형성되어 있으며 상기 사이드데코(510)를 기준으로 양측에 측면흡입구(260s)가 형성되어 측방향의 공기를 흡입하게 된다.

한편 상기 측면판넬(500)은 상단부와 하단부에 각각 측면판넬가이드(530)가 소정의 높이를 가지고 형성되어 있다. 따라서 상기 측면판넬(500)은 상기 전면프레임(100)과 후면프레임(300)이 결합한 측면과 이격되게 설치되고, 외부공기가 흡입될 수 있는 측면흡입구(260s)가 형성되게 된다.

또한, 상기 측면판넬(500)의 상단면에는 필요에 따라 상기 공기청정기를 이동시키는 것을 용이하게 할 수 있도록 사용자가 파지할 수 있는 손잡이(520)가 형성된다.

그리고, 상기 전면프레임(100)의 전면 양측단과 후면프레임(300)의 후면 양측단에는 공기청정기를 바닥면과 소정의 거리만큼 이격시키는 다수개의 지지부재(900)가 구비된다. 상기 지지부재(900)는 상기 전면판넬(200)의 전면 양측단에 설치되는 전면포스트(920)와 상기 후면판넬(400)의 후면 양측단에 설치되는 후면포스트(940)의 4개로 구성된다.

상기 지지부재(900)의 하측에는 지지부재(900)의 높이 조절이 가능하도록 하는 높이조절발판(922,942)이 전면포스트(920) 및 후면포스트(940)에 각각 설치되고, 상기 높이조절발판(922,942)의 하면에는 상기 공기청정기의 이동을 용이하게 하는 바퀴(도시되지 않음)가 더 구비되기도 한다.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 공기청정기의 작용에 대해서 설명한다.

도 12 는 본 발명에 의한 공기청정기의 전체흡입구조를 보인 사시도로서 도면에 의하면, 전원의 인가에 의해 공기청정기에 전원이 공급되면, 사용자는 상기 조작버튼(620)을 조작하여 필요한 기능을 선택하게 된다. 상기 조작버튼(620)을 누르게 되면, 상기 모터(840)의 구동에 의해 팬(820)이 회전하게 되어 정화하고자 하는 공간의 공기를 공기청정기의 내부로 흡기하게 된다.

이와 동시에 상기 루버(660)가 회전축을 중심으로 상방으로 회동하게 되어 토출구(340)를 개방시키고, 공기청정기의 내부에서 정화된 공기는 상기 토출구(340)와 루버(660)를 거쳐서 상방으로 토출된다.

이때, 정화하고자 하는 공간의 공기가 흡입되는 구조를 살펴보면, 우선 상기 전면판넬(200)의 가장자리를 따라 형성된 전면판넬가이드(280)와 상기 전면프레임(100)이 결합될때 생성되는 이격된 공간에 의한 양 측면의 전면흡입구(260f)에서 전방의 공기를 흡입하게 된다.

그리고, 상기 측면판넬(500)의 상/하단부에 형성된 상기 측면판넬가이드(530)와 상기 전면프레임(100) 및 후면프레임의(300) 측면이 결합될때 생성되는 이격된 공간에 의한 양 측면의 측면흡입구(260s)에서 양측방의 공기를 흡입하게 된다.

또한, 상기 측면판넬(500)의 대략 중앙부에 형성된 상기 사이드데코(510)를 기준으로 양 측면에도 측면흡입구(260s)가 더 생성되어 양측방에서의 공기를 흡입하게 된다. 따라서 상기 측면흡입구(260s)는 상기 공기청정기의 좌/우측에 각각 4개씩 형성되어 측방의 공기를 흡입하게 된다.

그리고 상기 후면판넬(400) 또한 후면판넬(400)의 가장자리에 형성된 후면판넬가이드(420)와 후면프레임(300)이 결합될때 생성되는 소정의 이격된 공간에 의한 양측면과 하면의 후면흡입구(260r)에서 후방의 공기를 흡입하게 된다.

한편 상기 공기청정기는 상기 지지부재(920,940)에 의해서 바닥면과 소정의 거리만큼 이격되고, 상기 전면프레임(100)과 후면프레임(300)의 하면에 형성된 하면흡입구(260b)가 생성되어 하방의 공기를 원활하게 흡입하게 된다.

따라서, 상기 팬(820)의 회전력으로 공기청정기의 전/후방과 좌/우측방, 그리고 하방을 통해 공기정화를 위한 실내공간의 공기가 공기청정기 내부로 흡입되게 된다. 즉, 공기청정기의 토출구(340)가 있는 상면을 제외한 전(全)방향에 걸쳐서 실내공기의 입체적인 흡입이 일어나게 된다.

상기와 같이 입체적으로 공기청정기 내부로 흡입된 공기는 상기 오존발생기(240)에서 발생된 오존에 의해 살균된다. 즉, 상기 오존은 외부에서 흡입된 외부공기에 분사되며 흡입되는 공기와 상기 필터어셈블리(730)를 살균하는 작용을 하게 된다.

보다 상세하게는 흡입된 공기는 상기 공기청정기 내부의 전방에서 필터어셈블리(730)을 통과하여 지나게 된다. 이와 동시에 상기 전면판넬(200)의 후면 대략 중앙부에 형성되어 오존을 생성하는 오존발생기(240)에 전원이 인가되면 상기 오존발생기(240)가 작동한다.

상기 오존발생기(240)에서 오존을 생성하는 오존발생부(242)에 전원이 인가되어 상기 PCB기판(242a)의 제어장치가 전원을 공급받게 되면, 상기 오존발생부(242)와 연결된 상기 오존분사부(244)는 산소의 흐름에 고압의 전기흐름을 주어 코로나방전(Corona Discharge)이 일어나게 하고, 오존을 발생시켜 세균이나 박테리아와 같은 유기물질과 반응하여 산소를 발생하게 된다.

상기 오존발생기(240)에 의해 생성되는 오존은 산소분자(O₂)가 코로나방전을 통해 오존(O₃)으로 변환되며, 상기 오존은 곰팡이, 바이러스, 박테리아, 대장균, 악취 등의 오염물질과 반응하여 산소원자를 하나 잃음으로써, 다시 깨끗한 산소분자로 변환된다.

통상 오존은 무색의 자극성냄새가 있는 기체로서 강력한 산화력을 가지고 있으며, 오존은 대략 115℃에서 끓으며, 192.5℃에서 용해된다. 오존가스는 공기보다 1.5배 가량 무거우므로, 오존이 발생되면 공기밑으로 가라앉는 성질이 있다.

한편, 오존은 백여년 전부터 유럽, 미국 등에서 대규모 수도 정수장을 필두로 여러 분야에서 안전하게 대량 사용되어오고 있으며, 자연적으로는 지구 성층권 에 오존층을 형성하여, 강력한 태양자외선으로부터 인간을 보호해 주고 있다.

이러한 오존은 장시간 근무환경에서의 허용농도는 0.1ppm이며, 해수욕장의 상쾌한 공기는 0.05ppm정도의 자연 오존이 포함되어 있고, 삼림속의 신선한 공기에는 0.03ppm정도의 오존이 포함된 경우가 많다. 보통사람이면 0.01~0.03ppm정도의 오존이 공기중에 포함된 것을 냄새로 감지 할 수 있다.

또한, 오존은 살균력이 강하여 박테리아와 바이러스균을 제거하며, 또한 강력한 표백력을 가지고 있고, 담배연기, 기타 악취를 내는 가스, 각종 유해유기물질의 유기물과 반응하여 무해화하는 탁월한 효능을 가지고 있다.

상기와 같이 살균력이 강한 오존이 상기 전면판넬(200)의 후면에 설치된 오존발생기(240)에서 발생되어 다양한 방향에서 흡입된 공기가 상기 필터어셈블리(730)을 지나기전에 살균된다. 한편 상기 오존발생기(240)와 인접한 상기 필터어셈블리(730) 내부에는 오존의 작용에 의해서 세균등이 증식되기가 어렵게 된다.

한편, 상기 필터어셈블리(730)는 다수의 필터 결합체로 구성되고 다양한 기능을 가지고 있으므로, 이러한 필터어셈블리(730)에 의해 공기중의 먼지와 같은 이물은 물론 냄새까지도 제거된다.

즉 상기 프리필터(730a)에서는 흡입되는 공기중에 함유된 상대적으로 큰 크기의 먼지가 1차적으로 걸러지며, 이러한 프리필터(730a)를 통과한 미세먼지는 상기 헤파(HEPA)필터(730b)에 의해 0.3 마이크로미터(㎛)의 미세먼지도 99.97%이상이 거의 제거된다.

그리고 상기 헤파필터(730b)를 통과한 공기중에 함유되어 있는 냄새입자 등은 1차적으로 상기 탈취필터(730c)에 의해 제거된 다음, 이러한 탈취필터(730c)보다 더 강력한 냄새제거력을 구비한 카본나노볼(CNB)필터(730d)에 의해 재차 제거된다.

상기 오존제거필터(730e)에서는 오존발생기(240)에서 발생된 오존이 제거되고, 상기 나노은필터(730f)에서는 필터에서의 세균번식까지 억제된다.

상기 필터어셈블리(730)를 통과하면서 이물과 냄새가 제거된 공기는 상기 오리피스(800)의 중앙부에 설치된 팬(820)으로 유입된 다음, 상기 팬(820)의 회전력에 의해 원심방향으로 토출된다. 상기 팬(820)에 의해 토출된 공기는 공기청정기의 상면에 형성된 토출구(340)를 통해 다시 실내공간으로 배출된다.

그리고, 이러한 공기청정기를 장시간 사용한 다음에는 상기 필터를 교환하여야 한다. 이때에는 상기 측면판넬(500)을 탈거한 다음, 상기 측면판넬(500)의 내측에 구비된 상기 필터도어(760)를 탈거하여 상기 필터가이드(740) 내부에 있는 필터케이스(720)의 필터를 슬라이딩 하도록 인출한 후 필요한 필터를 교환하면 된다.

새로운 필터어셈블리(530)를 장착하고자 하는 경우에는 상기에서 설명한 분리의 역순에 의한다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본발명을 기초로 하여 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어, 상기의 실시예에서는 필터어셈블리(730)가 프리필터(730a), 헤파 필터(730b), 탈취필터(730c), 카본나노볼필터(730d), 오존제거필터(730e), 나노은필터(730f)의 순서로 결합되어 있으나, 이러한 결합구성은 필요에 따라 각각의 필터 위치가 변경될 수 있음은 당연하다.

그리고 상기의 실시예에서는 필터어셈블리(730)가 프리필터(730a), 헤파필터(730b), 탈취필터(730c), 카본나노볼필터(730d), 오존제거필터(730e), 나노은필터(730f)의 총 6개의 필터로 구성되는 것을 예로 들고 있으나, 이러한 필터 중 하나 이상이 제외되거나 별도의 필터가 더 부가될 수도 있을 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본발명에 의한 공기청정기에서는, 오존발생기가 전면판넬의 후면에 설치된다. 상기 전면판넬은 전면프렝미과 소정의 거리만큼 이격되어 결합되어 상기 오존발생기가 상기 전면판넬의 후면에 설치되는 것이 가능하게 된다.

따라서 흡입공기가 내부에서 정화될때, 필터어셈블리를 통과하기 전에 상기 오존발생기가 발생하는 오존의 강력한 살균력에 의해서 일차적으로 해로운 유기물질을 제거하기 때문에 상기 필터를 통과하여 정화된 공기의 품질이 보다 개선되어 소비자의 공기정화 성능에 대한 만족도를 높이는 효과를 기대할 수 있다.

뿐만아니라, 상기 오존발생기를 설치하기 위한 추가의 공간을 구성할 필요 없이 본래 생성되어 있는 공간을 활용하여 상기 오존발생기를 설치하면서도 가장 흡입효율이 높고, 모든 흡입공기들이 집중되는 상기 전면판넬의 후면, 필터어셈블리의 전방에 상기 오존발생기를 설치함으로써 공간절약효과는 물론 살균효과의 극 대화를 구현하여 보다 쾌적한 실내환경을 조성하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 외부공기를 흡입하여 정화한 후 토출하는 공기청정기에 있어서,

   공기청정기의 전반부 외형을 형성하는 전면프레임과 이격 결합되어 외부공기가 흡입되는 통로인 전면흡입구를 형성하며, 전면 외형을 형성하는 전면판넬과;

   상기 전면판넬의 후면에 장착되며, 상기 전면흡입구에서 흡입되는 공기중의 산소를 이용하여 오존을 발생하는 오존발생기와;

   상기 오존발생기가 부착된 상기 전면판넬의 후방에 구비되며, 오존의 제거를 위한 오존제거필터를 비롯한 다수개의 필터가 결합형성되는 필터어셈블리를 포함하여 구성되며,

   상기 오존발생기는 오존의 생성을 위한 제어장치가 탑재된 피시비기판으로 형성된 오존발생부와, 상기 오존발생부와 별도로 구비되어 오존을 방출하는 오존분사부로 구성됨을 특징으로 하는 공기청정기.
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