KR100728248B1 - 공기청정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팬의 구동에 의해 본체 내부를 통과하는 바람의 힘으로 물에 잠겨진 상태의 복수의 워터디스크를 회전시켜서 필터를 거쳐 정화된 공기를 수분을 머금은 상태로 실내로 배출되도록 함으로써 자연 가습된 정화된 공기를 실내에 제공할 수 있도록 하는 공기청정기에 관한 것이다.

Description

공기청정기{AIR CLEANER}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기청정기 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 슈라우드 구조에 의한 공기 흡입 경로를 보여주는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 워터디스크의 상세 구조를 도시한 것이다.
도 4는 워터디스크의 공기홀 배열에 구조에 따른 공기의 흐름을 예시한 것이다.
도 5는 워터디스크의 표면 돌기에 의한 물 퍼올림 과정을 예시한 것이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 본체 101,102,103 : 필터
105 : 저수조 106 : 공기유입구
107 : 공기배출구 110 : 팬
120 : 워터디스크 121 : 공기홀
122 : 돌기 123 : 날개
130 : 전해살균기 140 : 슈라우드
본 발명은 팬의 구동에 의해 본체 내부를 통과하는 바람의 힘으로 물에 잠겨진 상태의 복수의 워터디스크를 회전시켜서 필터를 거쳐 정화된 공기를 수분을 머금은 상태로 실내로 배출되도록 함으로써 자연 가습된 정화된 공기를 실내에 제공할 수 있도록 하는 공기청정기에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 공기청정기는 오염된 공기를 팬으로 흡입하고 필터에 의해 미세한 먼지나 세균류를 집진하여 냄새를 탈취하고 또한, 오염 때문에 감소된 음(陰)이온을 이온발생기에 의해 회복시키는 것으로 환경오염이 심해지고 있는 요즈음에 각광받고 있는 제품이다. 이러한 공기청정기의 일예로서 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0088541호에 제시된 것이 있다.
종래의 일반적인 공기청정기는 내부에 외부로부터 공기를 흡입하는 팬과, 상기 팬에 의해 흡입된 오염공기를 정화하는 복수의 필터(프리필터, 카본필터, 헤파필터)들이 구비되어 있는바, 공기청정기 내부로 유입되는 오염공기는 프리필터를 거치면서 오염공기 중에 포함된 비교적 큰 먼지가 제거되고, 카본필터를 거치면서 오염공기 중의 냄새물질을 제거하게 되며 헤파필터를 통해 오염공기 중에 포함된 미세 먼지가 제거된 상태로 실내로 토출시키도록 되어 있다.
그러나, 상기한 종래의 공기청정기는 실내의 오염공기를 여과시켜 정화된 공기를 제공하는 기능만 있을 뿐 공기를 가습하는 기능이 없는 것이 일반적이었고, 일부 장치에서는 내부의 저수조를 구비하고 부직포 등의 필터를 추가하여 모세관 현상을 이용하여 습기를 빨아올려서 자연가습 효과를 내도록 하는 사례가 있었으나, 이와 같은 모세관 현상을 이용한 가습장치의 경우 가습능력이 능력이 부족하여 가습량이 충분하지 못하기 때문에 필요량의 젖은 공기상태를 지속적으로 유지하지 못하는 문제점이 있었다.
이 밖에, 일반적인 가습기 형태의 초음파 진동자를 이용한 시스템을 구성하여 물입자를 분무하는 방식을 채용한 사례도 있었으나, 이와 같은 초음파 가습방식의 경우 물 입자가 비대하고, 습도량 조절을 위해서 별도의 제어장치가 필요했으며, 토출구측에서 이슬맺힘 현상이 발생하는 등의 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 저수조에 일부가 잠겨진 상태로 회전되는 복수의 워터디스크를 설치하되, 워터디스크의 회전방향을 팬의 회전방향과 평행하도록 배치하여 팬에 의해 발생하는 바람의 힘으로 워터디스크를 회전시켜서 자연 가습된 정화된 공기를 실내에 제공함으로써 충분한 가습량 확보가 가능해짐과 동시에 제품의 부피증가를 최소화할 수 있는 공기청정기를 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기청정기는, 본체; 상기 본체 내에 장착되는 팬; 상기 팬의 전방측에 배치되는 필터; 상기 팬과 상기 필터 사이에 배치되며 물이 저장되는 저수조; 상기 저수조에 저장된 물에 일부가 잠겨져 회전되는 복수의 워터디스크를 포함하여 이루어지되, 상기 워터디스크의 회전방향은 상기 팬의 회전방향과 서로 평행하도록 배치 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 워터디스크에는 상기 팬에 의해 흡입되는 공기가 통과될 수 있는 복수의 공기홀이 형성될 수 있다.
이와 함께, 상기 공기홀 주위에는 날개를 더 설치하여 구성할 수 있다.
여기서, 상기 워터디스크 사이의 이웃하는 날개는 서로 엇갈리도록 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 워터디스크의 표면에는 상기 저수조에 저장된 물을 퍼 올리기 위한 다수의 돌기가 형성될 수 있다.
아울러, 상기 워터디스크의 표면은 흡습재로 표면처리하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 공기청정기는 상기 워터디스크의 외주부에 이격 설치된 슈라우드를 더 포함하여 구성될 수 있는바, 이때 상기 슈라우드의 내주면은 테이퍼지게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에는 상기 저수조에 저장된 물을 살균시키기 위한 전해살균기가 더 설치될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
단, 이하에서 설명될 본 발명에 있어서 필터가 위치한 쪽을 본체의 전방측 방향이라 보고 팬이 위치한 쪽을 본체의 후방측 방향이라 보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기청정기 구조를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 슈라우드 구조에 의한 공기 흡입 경로를 보여주는 것이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 워터디스크의 상세 구조를 도시한 상세도이고, 도 4는 워터디스크의 공기홀 배열에 구조에 따른 공기의 흐름을 예시한 것이며, 도 5는 워터디스 크의 표면 돌기에 의한 물 퍼올림 과정을 예시한 것이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기청정기는, 공기청정기 본체(100)와, 상기 본체(100) 내에 장착되는 팬(110)과, 상기 팬(110)의 전방측에 배치되는 복수의 필터(101)(102)(103)와, 상기 팬(110)과 상기 필터(101)(102)(103) 사이에 배치되며 물이 저장되는 저수조(105)와, 상기 저수조(105)에 저장된 물에 일부가 잠겨져 회전되는 복수의 워터디스크(120)를 포함하여 구성된다.
본체(100)는 전방측에 외부의 오염 공기가 유입되는 공기유입구(106)가 형성되고, 그 후방측 상단에는 내부의 정화된 공기가 배출되는 공기배출구(107)가 형성되어 있다.
필터(101)(102)(103)는 본체(100) 내부로 유입되는 공기 중의 큰 입자를 여과하는 프리필터(101)와, 상기 프리필터(101)를 거쳐 나온 공기 중에 포함된 냄새물질을 탈취 여과하는 카본필터(102)와, 상기 카본필터(102)를 거쳐 나온 공기 중의 포함된 미세 입자를 여과하는 헤파필터(103)로 구성되어 있다.
팬(104)은 공기배출구(107)가 위치된 본체(100)의 후방측에 설치되며 공기의 흐름을 본체(100)의 전방측에서 후방측 상부로 유도하게 된다.
워터디스크(120)는 원판 형태를 이루는 수차(水車)로서, 그 내측에는 공기가 통과되는 직사각형 형상의 공기홀(121)이 복수 개 형성되어 있다.
이때, 상기 공기홀(121)은 워터디스크(120)의 회전축(C)을 중심으로 방사상으로 배열된 형태를 이루고 있다.
상기 공기홀(121)의 일측 장변에는 상기 공기홀(121)과 대응되는 형상을 갖는 날개(123)가 워터디스크(120) 몸체로부터 소정 각도로 꺾여진 상태로 설치되어 있다.
이에 따라, 팬(110)에 의해 발생하는 기류가 공기홀(121)을 통과하여 날개(123)에 부딪히면서 워터디스크(120)의 회전이 이루어지도록 되어 있다.
상기한 구성의 워터디스크(120)는 그 회전방향이 상기 팬(110)의 회전방향과 서로 평행하도록 복수 개가 일정 간격을 이루며 설치되는바, 상기 워터디스크(120)의 하단 일부가 저수조(105)의 물에 잠겨진 상태로 유지되고, 상기 각 워터디스크(120) 사이의 이웃하는 공기홀(121)과 날개(123)는 서로 엇갈리도록 배치된다.
이때, 상기 워터디스크(120)는 저수조(105)의 물을 보다 많이 머금을 수 있도록 하기 위해 천 재질과 같이 물의 흡수력이 좋은 별도의 흡습재로 표면 처리하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 워터디스크(120)의 표면에는 저수조(105)에 저장된 물을 퍼 올릴 수 있도록 다수의 돌기(122)가 돌출 형성되어 있다.
그리고, 워터디스크(120)의 외주부에는 상기 워터디스크(120)를 감싸도록 슈라우드(shroud;140)가 이격 설치된다.
이때, 상기 슈라우더(140)의 내주면(142)은 그 전방측에서 후방측으로 진행될수록 내경이 작아지도록 테이퍼지게 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 본체(100)의 저수조(105) 내에는 저장된 물을 전해작용을 통해 살균시킬 수 있는 전해살균기(130)가 더 설치될 수 있다.
상기 전해살균기(130)는 전기분해를 통해 살균물질을 용출시킬 수 있는 전기분해장치를 말하며, 이 전해살균기(130)의 하나의 형태로서, 물이 통과하거나 물을 담을 수 있는 용기(반응조/전해조)에 은 성분이 함유된 판 형태의 은전극을 삽입하고, 상기 은전극에 직류전압을 인가하여 양극에서 용출되는 살균력이 강한 은이온(Ag+)에 의해 저수조(105) 내의 물속 세균 증식을 억제하도록 구성할 수 있다.
이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
팬(110)의 회전을 통해 본체(100) 전방측 공기유입구(106)로 유입되는 오염된 공기는 프리필터(101)와 카본필터(102) 및 헤파필터(103)를 거치면서 집진 탈취가 되며, 이렇게 청정된 공기는 워터디스크(120)를 거치면서 워터디스크(120)의 표면에 묻어 있는 수분을 충분히 머금은 상태의 정화된 공기가 공기배출구(107)를 통해 실내로 토출되는 것이다.
이때, 상기 워터디스크(120)의 회전은 팬(110)에 의해 형성된 기류를 통해 이루어지게 되는바, 도 4에서처럼 본체(100) 내부를 흐르는 기류가 각 워터디스크(120a)(120b)(120c)의 공기홀(121a)(121b)(121c)을 통과하며 날개(123a)(123b)(123c)에 충격되어 회전이 이루어지게 된다.
아울러, 상기한 워터디스크(120)의 회전시 표면에 형성된 돌기(122)를 통해 저수조(105)의 물이 위로 퍼올려지기 때문에 공기의 가습작용이 보다 원활하게 이루어지게 되는 것이다.
상기한 본 발명에 의하면, 공기청정기 본체 내에 복수의 워터디스크를 설치 하되, 워터디스크의 회전방향을 팬의 회전방향과 서로 평행하도록 배치함으로써, 상기 워터디스크에 의한 자연 가습기능을 구현할 수 있고, 내부 공기와 접촉되는 워터디스크의 단면적이 넓어지기 때문에 충분한 가습량 확보가 가능할 뿐 아니라 워터디스크의 회전시 저수조의 물을 워터디스크에 골고루 분포시키게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 워터디스크의 회전방향을 팬의 회전방향과 서로 평행하게 배치함으로써, 공기의 흡입방향이 워터디스크의 회전방향과 수직으로 유지될 수 있기 때문에 워터디스크와 저수조로 인한 부피 증가를 줄여 제품의 전체적인 부피를 최소화할 수 있다.
또한, 워터디스크에 공기가 통과될 수 있는 복수의 공기홀을 형성함에 따라, 필터를 통해 정화된 공기가 상기 공기홀을 지나며 충분한 자연가습이 이루어지게 할 수 있고 기류 손실도 줄일 수 있다.
또한, 상기 공기홀 주위에 날개를 설치함에 따라 상기 공기홀을 통과하는 기류가 날개에 부딪히며 워터디스크의 회전이 이루어지도록 할 수 있기 때문에 별도의 구동수단 없이 워터디스크의 회전이 가능하게 되며, 워터디스크의 표면적 손실 없이 공기의 흐름을 보다 원활하게 유도할 수 있다.
또한, 워터디스크의 표면에 다수의 돌기를 형성함으로써, 워터디스크의 회전시 상기 돌기를 통해 저수조의 물이 위로 퍼올려지기 때문에 공기의 가습작용이 보다 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 워터디스크의 표면을 흡습재로 표면처리함으로써 보다 많은 물을 디스 크가 함유할 수 있도록 하여 워터디스크의 흡습효과를 극대시킬 수 있다.
또한, 워터디스크의 외주부에 슈라우드를 이격 설치하고 슈라우드의 내주면을 테이퍼지게 형성함으로써, 기류가 상기한 슈라우드 구조에 의해 워터디스크를 최대한 감싸고 들어갈 수 있기 때문에 공기와 워터디스크와의 접촉시간을 최대화시킬 수 있기 때문에 가습효과를 극대화시킬 수 있다.
또한, 복수의 워터디스크를 배치함에 있어 각 워터디스크의 이웃하는 날개 위치를 서로 엇갈리게 배치함으로써, 공기의 흐름이 보다 많이 워터디스크를 통과하도록 할 수 있고 이에 따라 많은 양의 공기를 충분히 가습할 수 있는 효과가 있다.
또한, 저수조 내에 전해살균기를 설치함으로써 먼지 흡착에 따른 저수조 내의 세균증식을 억제할 수 있고 저수조 내부의 세균오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 팬의 구동에 의해 본체 내부에 형성되는 기류를 이용하여 워터디스크를 회전시키도록 되어 있기 때문에, 상기 워터디스크를 회전시키기 위한 별도의 구동수단이 필요하지 않아 장치의 내부구조를 간단하고 콤팩트하게 구현할 수 있고 제품 제작비의 증가를 방지할 수 있다.
아울러, 본 발명은 워터디스크의 회전에 의한 자연가습방식을 채택하고 있기 때문에 실내로 토출되는 가습된 공기가 부드러운 젖은 공기 상태가 되어 종래의 초음파를 이용한 가습방식과는 달리 인체의 호흡기에 부담을 주지 않는 장점이 있다.
이와 함께, 본 발명은 종래의 초음파를 이용한 가습방식과는 달리 물속에 함유되어 있는 다량의 이물질을 공기 중에 분사하지 않아 습도량 조절을 위한 별도의 제어장치가 필요 없고 공기 배출구의 이슬 맺힘 현상 등이 발생하지 않으며 가전제품의 백화현상 또한 일으키지 않는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 워터디스크를 팬의 전방측에 배치하여 구성함에 따라, 팬에 의한 본체 내부에서의 기류 손실을 줄여서 워터디스크가 지속적으로 일정한 회전을 할 수 있도록 유도할 수 있고, 워터디스크의 회전효율 및 이에 따른 가습된 정화공기의 토출효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 본체;
    상기 본체 내에 장착되는 팬;
    상기 팬의 전방측에 배치되는 필터;
    상기 팬과 상기 필터 사이에 배치되며 물이 저장되는 저수조;
    상기 저수조에 저장된 물에 일부가 잠겨져 회전되는 복수의 워터디스크를 포함하여 이루어지되,
    상기 워터디스크의 회전방향은 상기 팬의 회전방향과 서로 평행하도록 배치 구성한 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 워터디스크에는 상기 팬에 의해 흡입되는 공기가 통과될 수 있는 복수의 공기홀이 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공기홀 주위에는 날개가 설치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 워터디스크 사이의 이웃하는 날개는 서로 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 워터디스크의 표면에는 상기 저수조에 저장된 물을 퍼 올리기 위한 다수의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 워터디스크의 표면은 흡습재로 표면처리된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 워터디스크의 외주부에 이격 설치된 슈라우드를 더 포함하되, 상기 슈라우드의 내주면은 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 저수조에 저장된 물을 살균시키기 위한 전해살균기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
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