KR100847302B1

KR100847302B1 - 공기청정방법 및 장치, 그리고 가습방법 및 장치

Info

Publication number: KR100847302B1
Application number: KR1020017007984A
Authority: KR
Inventors: 이케히데토시; 이시카와야스시; 와타나베시게미; 카쿠타카즈나리
Original assignee: 가부시키가이샤 칸쿄
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2008-07-18
Also published as: US20040055467A1; US6663695B2; DE60045409D1; HK1043070A1; ID29956A; JP2001120933A; EP1145754B1; CN1341037A; US20030167922A1; TW524709B; US6863715B2; CN1245237C; HK1043070B; EP1145754A4; WO2001030482A1; EP1145754A1; KR20010099906A; CA2356362A1; ATE492325T1

Abstract

종래에 알려져 있는 공기청정기와 비교하여, 성능이 동일하면 종래의 것보다도 소형화할 수 있는 공기청정방법 및 그것을 이용한 공기청정기가 개시되어 있다. 본 발명의 방법에서는, 원판의 둘레 가장자리부분상에 상기 둘레 가장자리를 따라서 설치되고 상기 원판의 내측영역을 포위하는 필터로서, 상기 원판의 반경방향으로 요철이 형성되도록 파형상으로 굴곡된 것을 회전시켜서, 상기 원판의 내측영역상에 위치하는 공기를 상기 필터를 통하여 상기 원판의 외측으로 배출함으로써 공기를 청정한다.

Description

공기청정방법 및 장치, 그리고 가습방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR AIR CLEANING AND METHOD AND DEVICE FOR HUMIDIFICATION}

본 발명은 공기청정방법 및 장치, 그리고 가습방법 및 장치에 관한 것이다.

종래부터, 팬과 필터를 이용한 공기청정기가 여러 가지 알려져 있다. 이들 원리는, 팬을 사용하여 공기를 강제적으로 필터로 보내어 필터를 통과시킴으로써 공기중의 진애 등을 필터에 포착시켜서 공기를 청정화하는 것이다. 통상 많이 사용되고 있는 공기청정기는, 팬과 필터를 완전히 분리하고, 팬에 의해서 바람을 필터에 닿게 하는 타입의 것이다. 또, 일본 특허공개 평8-206436호 공보에는, 원통상의 시로코팬(sirocco fan)의 측벽 부분을 필터로 구성하고, 임펠러를 회전시켜서 공기류를 상기 원통의 내측에서 외측으로, 필터를 통하여 유통시킴으로써 공기청정을 행하는 공기청정기도 제안되어 있다.

본원 발명의 목적은, 종래 알려져 있는 공기청정기와 비교하여 성능이 동일하면 종래의 것보다도 소형화 할 수 있는 공기청정방법 및 그것을 이용한 공기청정기를 제공하는 것이다. 또, 상기 공기청정기와 같은 원리에 기초한 가습기를 소형화할 수 있는 가습방법 및 그것을 이용한 가습기를 제공하는 것이다.

본원 발명자는 예의 연구를 한 결과, 필터를 파형상으로 굴곡시킴과 아울러 상기 필터 자체를 회전시킴으로써, 필터에 임펠러의 날개와 필터 기능의 양쪽을 가지게 할 수 있고, 이와 같이 함으로써 동일성능이면 종래의 공기청정기보다도 소형화할 수 있는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 원판의 둘레 가장자리부분상에 상기 둘레 가장자리를 따라서 설치되고 상기 원판의 내측영역을 포위하며, 상기 원판의 반경방향으로 요철이 형성되도록 파형상으로 굴곡된 필터를 회전시켜, 상기 원판의 내측영역상에 위치하는 공기를 상기 필터를 통하여 상기 원판의 외측으로 배출함으로써 공기를 청정하는 것을 포함하는 공기청정방법을 제공한다. 또, 본 발명은 원판과, 상기 원판의 둘레 가장자리부분상에 상기 둘레 가장자리를 따라서 설치되고 상기 원판의 내측영역을 포위하며, 상기 원판의 반경방향으로 요철이 형성되도록 파형상으로 굴곡된 필터와, 상기 원판을 회전시키기 위한 수단을 구비하는 공기청정기를 제공한다. 또한, 본 발명은 원판의 둘레 가장자리부분상에 상기 둘레 가장자리를 따라서 설치되고 상기 원판의 내측영역를 포위하여 수분을 유지하며, 상기 원판의 반경방향으로 요철이 형성되도록 파형상으로 굴곡된 필터를 회전시켜서, 상기 원판의 내측영역상에 위치하는 공기를 상기 필터를 통하여 상기 원판의 외측으로 배출하여 상기 필터에 유지되는 수분을 공기에 부여함으로써 공기를 가습하는 것을 포함하는 공기가습방법을 제공한다. 또 본 발명은 원판과, 상기 원판의 둘레 가장자리부분상에 상기 둘레 가장자리를 따라서 설치되고 상기 원판의 내측영역을 포위하여 수분을 유지하며, 상기 원판의 반경방향으로 요철이 형성되도록 파형상으로 굴곡된 필터와, 상기 원판을 회전시키기 위한 수단을 구비하는 공기가습기를 제공한다.

본 발명의 공기청정기에서는, 종래 통상의 공기청정기와 같은 팬과 필터를 완전히 분리한 타입이나, 일본 특허공개 평8-206436호 공보에 기재된 임펠러의 주위를 필터로 한 공기청정기에 비하여, 제품체적당의 필터 표면이 넓은(소형이고 집진효율이 좋은) 공기청정기가 실현될 수 있다.

도 1은, 본 발명의 공기청정기의 바람직한 일실시예를 나타내는 분해사시도,

도 2는, 도 1에 나타낸 공기청정기를 조립한 상태를 나타내는 도면,

도 3은, 필터 상단과 상부케이싱과의 틈에 밀봉판을 설치하여 상기 틈으로 공기가 유통되는 것을 억제한 본 발명의 공기청정기의 구체예를 나타내는 부분절결 분해도,

도 4는, 도 3에 나타낸 공기청정기를 조립한 것을 나타내는 도면(단, 상부케이싱은 제거하여 나타낸다),

도 5는, 도 3 및 도 4에 나타낸 공기청정기의 모식단면도,

도 6은, 필터 상단과 상부 케이싱과의 틈으로 공기가 유통되는 것을 억제한, 본 발명의 공기청정기의 다른 바람직한 구체예를 나타내는 모식단면도,

도 7은, 필터 상단과 상부 케이싱과의 틈으로 공기가 유통되는 것을 억제한, 본 발명의 공기청정기의 또 다른 바람직한 구체예를 나타내는 모식단면도,

도 8은, 필터에 고전위를 부여하는, 본 발명의 공기청정기의 바람직한 1구체 예를 나타내는 모식단면도,

도 9는, 필터에 고전위를 부여하는, 본 발명의 공기청정기의 바람직한 다른 1구체예를 나타내는 모식단면도,

도 10은, 필터를 어스하고, 전극에 고전위를 부여하여 필터와 전극의 사이에 고전압을 인가하는 본 발명의 공기청정기의 바람직한 1구체예를 나타내는 모식단면도,

도 11은, 필터를 어스하고, 전극에 고전위를 부여하여 필터와 전극의 사이에 고전압을 인가하는 본 발명의 공기청정기의 다른 바람직한 1구체예를 나타내는 모식단면도,

도 12는, 필터를 어스하고, 전극에 고전위를 부여하여 필터와 전극의 사이에 고전압을 인가하는 본 발명의 공기청정기의 또 다른 바람직한 1구체예를 나타내는 모식단면도,

도 13은 필터를 어스하고, 전극에 고전위를 부여하여 필터와 전극의 사이에 고전압을 인가하는 본 발명의 공기청정기의 또 다른 바람직한 1구체예를 나타내는 모식단면도,

도 14는 필터를 어스하고, 전극에 고전위를 부여하여 필터와 전극의 사이에 고전압을 인가하는 본 발명의 공기청정기의 또 다른 바람직한 1구체예를 나타내는 모식단면도,

도 15는, 필터의 외측에서 스팀을 내뿜어서 필터를 역세정할 수 있는, 본 발명의 공기청정기의 바람직한 1구체예를 나타내는 모식단면도이다.

본 발명의 바람직한 형태를 도 1 및 도 2에 기초하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 공기청정기 또는 가습기의 바람직한 일례의 분해사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 각 부재를 조립한 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 공기청정기는 원판(10) 및 원판(10)의 둘레 가장자리부분상에 상기 둘레 가장자리를 따라서 설치된 필터(12)를 구비한다. 필터(12)는 도시한 바와 같이, 원판(10)의 내측영역을 포위하고 있고, 원판(10)의 반경방향으로 요철이 형성되도록 파형상으로 굴곡되어 형성되어 있다. 또한, 요철의 형상은 도 1 및 도 2에서는, 회전축(14)을 중심으로 한 반경방향으로 방사형으로 되어 있지만, 외주측의 선단(절곡부)이 내주측의 인접하는 2개의 선단의 (방사선상의)중앙에 있을 필요는 없고, 시계방향 혹은 반시계방향으로 어긋나 있어도 좋다. 즉, 요철의 형상은 도 1 및 도 2에서는 회전축(14)을 중심으로 한 반경방향으로 방사형으로 되어 있지만, 회전축(14)을 중심으로 외주측으로 향하는 포물선과 같은 형상 내지는 풍차와 같은 형상이어도 좋다. 필터(12)는 원판(10)상에 고정되어 있어 원판(10)을 회전시키면 원판(10)과 아울러 필터(12)도 회전한다. 원판(10)의 중심에는 회전축(14)이 고착되어 있고, 상기 회전축(14)은 모터(16)에 연결되어 있다.

상기한 각 부재는 케이싱 내에 수납되어 있는 것이 바람직하고, 상기 케이싱으로서는 도 1에 나타낸 바와 같은 원통형의 것이나, 공기분출구를 1곳에 모은 달팽이 형상의 것(도 3 및 도 4 참조)을 바람직하게 채용할 수 있다. 도 1에 나타낸 케이싱은 원판형의 하부케이싱(18)과, 덮개가 있는 통체형의 상부케이싱(20)으로 이루어진다. 상부케이싱(20)의 상면에는 필터(12)로 포위되는 영역 내에 공기를 흡입하기 위한 공기흡입구(22)가 형성되고, 또, 상부케이싱(20)의 측면에는 필터(12)를 통하여 배출되어 온 공기를 상기 케이싱의 외부로 배출하기 위한 공기분출구(24)가 형성되어 있다. 또한, 공기흡입구(22) 및 공기분출구(24)의 형상이나 개수는 도시한 것에 한정되는 것은 아니다. 또, 상부케이싱(20)은 도 1에 나타낸 예에서는 모터(16) 자신에 고정되어 있으므로 회전하지 않고, 또, 하부케이싱(18)은 상부케이싱(20)에 고정되어 있으므로 이것도 회전하지 않는다.

또한, 필터(12)로서는, 종래부터 공기청정기에 사용되고 있는 모든 필터를 사용할 수 있다. 즉, 눈이 비교적 촘촘한 다공질체를 사용하여, 그 구멍의 직경보다도 큰 진애 등을 제거하는 타입의 것이어도 좋고, 비교적 큰 눈을 갖고, 또한 흡착력을 갖는 다공질체를 사용하여 구멍의 직경보다도 작은 진애 등도 흡착력에 의해 필터에 흡착하는 타입의 것이어도 좋다. 또, 필터에 활성탄소 등을 유지시켜서 흡착력을 갖게 한 것이어도 좋다. 또, 필터의 재질도 어떠한 한정이 되는 것은 아니고, 종이, 천, 부직포, 면, 금속메시, 스폰지, 세라믹 등, 임의의 다공질체를 사용할 수 있다.

사용시에는, 모터(16)를 회전시킴으로써 원판(10) 및 필터(12)를 회전시킨다. 회전속도는 특별히 한정되지 않고, 필터의 형상이나 장치의 치수에 의해 적절히 선택되지만, 통상 200~3000rpm, 바람직하게는 400~1000rpm정도이다. 그렇게 하면, 필터(12)는 도시한 바와 같이 파형상으로 굴곡되어 있으므로 필터(12)가 임펠러의 날개로서 기능하여 바람이 일어나고, 필터(12)에 포위된 원판(10)의 내측영역상에 존재하는 공기는 도 2의 화살표 B로 나타낸 바와 같이 필터(12)를 통과하여 원판(10)의 외측에, 상부케이싱(20)의 측면에 설치된 공기분출구(24)로부터 분출되고, 이것과 동시에 도 2에 화살표 A로 나타내어지는 바와 같이, 상부케이싱(20)의 상면에 설치된 공기흡입구(22)로부터 공기가 흡입된다. 또한, 필터(12)는 공기를 통과시키는 것이지만, 필터(12)의 회전속도가 크기 때문에 필터(12)의 공기저항에 의해 필터(12)가 임펠러의 날개의 역할을 할 수 있다. 이와 같이, 필터(12)에 의해 포위되는 원판(10)의 내측영역상에 위치하는 공기가 필터(12)를 통과한 후 외부로 배출되므로, 외부로 배출되는 공기는 필터(12)를 통과함으로써 청정된 것으로 된다.

또한, 상기 설명에서는, 원판을 수평방향으로 하여 유지하여 사용하는 경우를 설명하였지만, 상기한 공기청정기는 원판을 연직방향으로 유지하여 세로위치로 하여 사용하는 것도 가능하다. 물론, 그 외의 각도로 유지하는 것도 가능하다. 이하에 또 설명하는 바람직한 형태에 대해서도 마찬가지이다. 원판을 연직방향으로 유지하여 세로위치로 하여 사용하는 경우에는, 「상부」케이싱이나 「하부」케이싱이라고 불리는 것은 적합하지 않지만, 본 명세서에 있어서 원판을 수평방향으로 유지하고, 또한 장치의 하측에 오도록 유지한 경우의 위치관계에 기초하여 「상부」, 「하부」, 「상」, 「하」, 「상면」, 「하면」 등의 말을 사용하는 일이 있다.

본 발명이 공기청정기에서는, 종래의 통상의 공기청정기와 같은 팬과 필터를 완전히 분리한 타입(이하, 편의적으로 「종래기술1」이라 함)이나, 일본 특허공개 평8-206436호 공보에 기재된 임펠러의 주위를 필터로 한 공기청정기(이하, 편의적 으로 「종래기술2」라 함)에 비하여, 제품체적당 필터 표면이 넓은(소형이고 집진효율이 좋은) 공기청정기를 실현할 수 있다.

예를 들면, 외경 110㎜, 두께 19㎜. 날개폭 15㎜, 날개수 25의 임펠러를 보유하고, 공기흡입구의 직경이 84㎜인 팬을 기준으로 본원 발명과 종래기술1 및 종래기술2의 유효필터 면적을 비교하면, 종래기술1의 경우에는 장치를 가장 소형화하고자 하면 필터를 팬의 흡입구에 설치하게 되므로, 유효필터 면적은 5542㎟로 된다. 한편, 종래기술2의 경우에는 6566㎟로 된다. 한편, 본원 발명에서는 파형상의 파수를 날개수와 같게 한 경우에서 16150㎟로 되고, 종래기술1의 2.9배, 종래기술2의 2.5배로 된다. 이와 같이, 본원 발명에 의하면, 소형이고 유효필터 면적이 큰, 즉 동일성능이면 종래기술보다도 소형화가 가능한 공기청정기가 얻어진다. 따라서, 본원 발명은 예컨대 휴대용 공기청정기의 개발 등에 있어서 특히 유용하다.

상기한 본 발명의 공기청정기의 바람직한 형태를 또한 설명한다.

상기한 공기청정기에서는 상기 필터의, 상기 원판과는 반대측의 단부에, 상기 단부와 상기 케이싱의 사이에 틈이 형성되고, 이 틈으로 공기가 유통된다. 즉, 공기흡입구(22)에서 흡입된 공기의 일부가 필터(12)를 통과하지 않고 공기청정기의 외부로 배출되어 버리므로, 그만큼 효율이 저하된다. 본 발명의 바람직한 형태에서는 틈으로 공기가 유통되는 것을 억제하는 수단(본 명세서에 있어서「공기유통억제수단」이라 함)이 설치되어 있다. 여기서, 「억제」라는 것은 상기 수단이 설치됨으로써 상기 수단이 설치되지 않은 경우와 비교하여 상기 틈으로 유통되는 공기의 양이 감소하는 것을 의미한다. 공기유통억제수단을 설치함으로써 공기청정효율이 더욱 높아진다.

이와 같은 공기유통억제수단을 설치한 공기청정기의 제1구체예를 도 3 내지 도 5에 기초하여 설명한다. 또한, 도 3 및 도 4에는 원판(10)을 연직방향으로 유지한 상태가 기재되어 있지만, 상기와 같이, 이와 같은 경우에도 원판측을 덮는 케이싱을 하부케이싱, 원판에서 먼 측을 덮는 케이싱을 상부케이싱이라 편의상 부른다.

이 구체예에서는, 모터(16)는 하부케이싱(18)에 부착되어 있고, 하부케이싱(18)에는 달팽이 형상의 격벽(26)이 형성되어 있다. 격벽(26)의 일부는 개구하여 공기분출구(24)로 되어 있다. 즉, 이 구체예는 공기분출구(24)를 1곳에 모은 예이다. 원판(10) 및 필터(12)는 격벽(26)의 내측에 수용된다. 또, 이 구체예에서는 상기 구체예와는 달리, 모터(16)는 하부케이싱(18)상에 설치되고, 원판(10)의 중심부가 볼록형상으로 융기하고, 이 융기에 의해 원판(10)의 하측에 형성되는 공동(空洞) 내에 모터(16)가 수용된다(도 5 참조).

도 3은, 분해도이고, 조립하는 경우에는 일점쇄선으로 표시되는 위치가 1개의 직선상에 오도록 배치된다. 도 4가 조립된 상태를 나타낸다(단, 명료성을 위하여 상부케이싱(20)을 떼어낸 상태를 나타낸다). 도 3에 기재되어 있는 상부케이싱(20)에 그려져 있는 개구부는, 22가 공기흡입구이고, 그 외의 개구는 상부케이싱(20)의 형상을 이해하기 쉽도록 나타내기 위한 절결부이고, 실제로는 존재하지 않는다.

이 구체예에서는, 필터(12)의 원판(10)과는 반대측의 단부에, 단부의 전체둘레를 피복하는 고리형의 밀봉판(28)이 설치되어 있다. 밀봉판(28)은 필터(12)와 아 울러 회전한다. 이 때문에, 밀봉판(28)은 필터(12)의 단부에 접착제 등에 의해 고착하여도 좋고, 밀봉판(28)과 필터(12) 또는 원판(10)을 도시하지 않은 예를 들면 훅(hook)과 같은 기계적인 수단에 의해 연결하여도 좋다. 또한, 도 4에서는 내부의 구조를 잘 나타내기 위하여 밀봉판(28)은 절결한 상태로 표시되어 있다.

도 5는, 도 3 및 도 4에 표시되는 공기청정기의 모식단면도이다. 또한, 도 5는 원판(10)을 수평방향으로 유지한 상태(가로위치 상태)를 나타낸다. 도 5에 표시되는 바와 같이, 밀봉판(28)의 폭(W)은 필터(12)의 파형상구조 전체의 폭과 같은 정도로 하는 것이 바람직하지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 밀봉판(28)을 설치함으로써 필터(12)의 상단부와, 상부케이싱(2) 사이의 틈(30)의 일부가 메워져서 틈(30)이 작게 되고, 그만큼 틈(30)을 통과하는 공기의 유통이 억제된다. 뿐만 아니라, 밀봉판(28)을 설치함으로써 틈(30)이 도 5의 수평방향으로 연장된 것으로 된다. 즉, 필터(12) 상단의 1개의 점에 착안하면, 틈(30)의 수평방향(도 5의 상태에서의 수평방향)의 거리는, 필터(12)의 두께만큼 밖에 없다. 필터(12)의 두께는 얇으므로 좁은 틈 부분의 거리는 약간밖에 없고, 따라서, 통기저항이 적고, 공기의 유통은 많다. 이것에 대하여, 밀봉판(28)을 설치함으로써 틈(30)의 수평방향의 거리는 도 5에 나타내는, 밀봉판(28)의 폭(W)으로 되므로, 공기가 이 틈을 통과하기 위해서는 거리(W)에 걸쳐서 좁은 틈부분을 통과하지 않으면 안되고, 통기저항이 크게 되어 밀봉판(28)을 설치하지 않은 경우에 비하여 공기의 유통이 크게 억제된다.

도 6에는 도 3 내지 도 5의 구체예를 더욱 개선한 구체예가 기재되어 있다. 도 6에 표시되는 구체예에서는, 밀봉판(28)상에 필터(12)와 반대측으로 융기하는 제1의 고리형 볼록조(32)가 설치되고, 밀봉판(28)과 마주보는 상부케이싱(20)의 영역에는 밀봉판(28)의 방향으로 융기하는 제2의 고리형 볼록조(34)가 설치되어 있다. 또한, 밀봉판(28)과 마주보는 상부케이싱(20)의 영역에는 밀봉판(28)의 방향으로 융기하는 제3의 고리형 볼록조(36)가 설치되어 있고, 상기 제1의 볼록조(32)가, 인접하는 상기 제2의 볼록조(34) 및 제3의 볼록조(36)의 사이에 형성되는 공간에 삽입되어 있다. 이와 같은 볼록조를 설치함으로써 틈(30)으로 유통되는 공기의 양을 더욱 감소시킬 수 있다. 또한, 밀봉판(28)상 및 밀봉판(28)과 마주보는 상부케이싱(20)의 영역상에 형성되는 볼록조의 수는, 도시한 것에 한정되는 것은 아니고, 각각 1개 또는 복수이어도 좋고, 바람직하게는 1~6개/10㎜(W의 길이당)정도이다.

도 7에 표시되는 또 하나의 구체예에서는, 공기유통억제수단이 밀봉판(28)상에 설치된 고리형의 탄성부재(38)로 이루어진다. 탄성부재(38)의 상단부는 상부케이싱(20)의 하면에 접하고 있고, 따라서, 상기 틈(30)은 완전히 메워진다. 또한, 이와 같은 틈(30)을 메우는 탄성부재(38)는 필터(12)의 단부상에 직접 설치하는 것도 가능하고, 상부케이싱상에 설치하는 것도 가능하다.

본 발명의 또 하나의 바람직한 형태에서는, 필터(12)를 도전성으로 하고, 필터(12)에 전위를 부여하는 수단을 더 포함한다. 필터(12)가 도전성을 갖는 것은, 예를 들면 활성탄소, 탄소, 동, 스테인레스, 주석, 니켈, 아연, 티탄 등의 입자 혹은 섬유를 필터(12)의 일부 혹은 전부로서 필터(12)를 구성하거나, 혹은 주석, 니켈, 아연 등의 금속을 함유하는 주지의 도전성 도료를 필터(12) 표면에 도포하거나, 상기 도전성 도료 속에 필터(12)를 함침시킴으로써 달성할 수 있다. 필터(12)에 고전위를 부여함으로써 공기중의 진애를 정전적으로 흡착할 수 있으므로 공기청정 효과가 더욱 높아진다. 필터에 부여하는 전위는 장치의 다른 부분의 전위를 0V(어스된 상태)로 하면, 5㎸~20㎸정도가 적당하다. 고전위는 고압발생기에 의해 부여할 수 있다. 또한, 부여하는 전위는 플러스여도 마이너스여도 된다.

필터(12)에 고전위를 부여하는 하나의 구체예를 도 8에 기초하여 설명한다. 도 8에 표시되는 장치는, 도 6에 표시되는 장치와 같지만, 상부케이싱(20)이 도시한 바와 같이 2단구조로 되어 있고, 필터(12)에 고전위를 부여하는 고압발생기(40)가 상부케이싱(20)의 내부에 수용되어 있다. 필터(12)는 고압전선(42), 고압핀받침판(44), 고압핀(46), 고압핀홀더(48), 단자(50), 고압전선(52)을 거쳐 고압발생기(40)에 접속되어 있고, 이 이외의 부분과는 절연되어 있다. 고압핀(46)을 덮도록 원판(10)으로부터 통형상의 벽(54)이 세워져 있어 고압부분으로의 진애의 부착을 방지하고 있다. 고압핀(46)은 일부가 고압핀홀더(48) 내에 수납되어 슬라이드 하도록 되어 있고, 스프링(56)에 의해 고압핀받침판(44) 방향으로 눌려져 있다. 고압핀(46)의 선단은 뾰족하고(둥글어도 좋다) 모터 회전축상에서 고압핀받침판(44)과 접하고 있다. 따라서, 고압발생기(40)에 플러스의 고전압을 발생시키면 필터(12)는 양극으로 되고, 고압발생기(40)에 마이너스의 고전압을 발생시키면 필터(12)는 음극으로 된다.

또한, 도 8에 나타낸 구체예에서는 고압핀(46)이 고압핀받침판(44)에 직접 접하고 있었지만, 도전성을 갖는 베어링을 통하여도 좋다.

도 9에 나타낸 구체예도, 기본적으로 도 6에 나타내는 구체예와 같지만, 하 부케이싱(18)이 이단구조로 되어 있고, 고압발생기(40)가 하부케이싱(18)의 내부에 수용되어 있다. 필터(12)는 고압스프링(58), 고압링(60), 단자(50), 고압전선(52)을 거쳐 고압발생기(40)에 접속되어 있고, 그 이외의 부분과는 절연되어 있다. 고압스프링(58)은 원판(10)을 관통하여 고정되고, 일단이 필터(12)와 접촉하고, 타단은 고압링(60)상을 원판(10)의 회전에 따라 미끄러져 간다. 고압링(60)은 모터 회전축을 중심으로 고리형으로 되어 있고, 금속과 같은 도전체로 형성되어 있다. 따라서, 고압발생기(40)에 플러스의 고전압을 발생시키면 필터(12)는 양극으로 되고, 고압발생기(40)에 마이너스의 고전압을 발생시키면 필터(12)는 음극으로 된다. 또한, 도 9에서는 고압스프링(58)은 1개의 선형상이지만, 브러시형상이어도 좋다.

본 발명의 또 하나의 바람직한 형태에서는, 공기청정기가 전극을 또한 포함하고, 필터가 도전성을 보유하며, 전극과 필터의 사이에 전압을 인가하는 수단을 더 포함한다. 이것은, 예를 들면, 필터를 어스하고, 전극에 고전위를 부여하는 것이어도 된다. 전극과 필터의 사이에 전압은, 특별히 한정되지 않지만, 5㎸~20㎸정도가 적당하다. 전극을 설치하는 위치는 특별히 한정되지 않지만, 장치를 위에서 본 경우에 필터의 내측에 있는 것이 바람직하다. 필터와 전극의 사이에 고전압을 가함으로써 필터와 전극의 사이에서 코로나방전이 일어나 집진효율이 향상된다.

이하, 필터를 어스한 여러 가지의 구체예를 각각 도 10 내지 도 14에 기초하여 설명한다.

도 10에 나타낸 구체예에서는, 필터(12)는 고압전선(42), 모터 회전축(14), 모터케이싱(16b)을 거쳐 어스가 취해져 있고, 그 이외의 부분과는 절연되어 있다. 따라서, 필터(12)의 전위는 0V로 된다. 고압전극(62)은 선단이 뾰족한 형상을 하고 있고 모터 회전축(14)의 위에 위치하고 있다. 그리고, 단자(50), 고압전선(52)을 거쳐 고압발생기(40)에 접속되어 있고, 그 이외의 부분과는 절연되어 있다. 따라서, 고압발생기(40)에 플러스의 고전압을 발생시키면 고압전극(62)은 양극으로 되고, 고압발생기(40)에 마이너스의 고전압을 발생시키면 고압전극(62)은 음극이 된다.

도 11에 나타낸 구체예는 도 10에 나타낸 구체예와 거의 같지만, 고압전극(62a) 및 고압전극(62b)의 2개의 전극이 설치되어 있다. 또한, 이 구체예에서는 고압전극(62a) 및 고압전극(62b)은 모터의 회전축(14)에 대하여 대칭의 위치에 설치되어 있다. 고압전극의 수는 3개 이상이어도 된다.

도 12에 나타내는 구체예도 도 10에 나타내는 구체예와 거의 같지만, 고압전극(62)의 형상이 상부에서 늘어뜨린 가늘고 긴 형상으로 하고 있다.

도 13에 나타낸 구체예에서는, 상부케이싱(20)으로부터 본체 내로 모터 회전축(14)을 중심으로 한 원통형의 벽(64)이 세워져 있고, 벽(64)의 선단에 고리형의 고압전극(62)이 매설되고, 약간 벽(64)으로부터 튀어나와 있다. 가는 고리형의 고압전극(62)은 모터 회전축(14)의 중심선을 중심으로 하여 필터(12)의 회전축 방향의 두께의 거의 반 부분에 위치한다. 고압전극(62)은 고압전선(52)을 통하여 고압발생기(40)에 접속되어 있다.

도 14에 나타낸 구체예에서는, 원통형의 고압전극(62)이 모터 회전축(14)의 중심선을 중심으로 원판(10)상에 설치되어 있다. 원통형의 고압전극(62)의 표면은 도 14의 예에서는 매끄러웠지만, 다수의 돌기가 있어도 된다. 고압전극(62)에서 고압발생기(40)로의 접속은 도 9에 나타낸 예와 같다. 원통형의 고압전극(62)은 원판(10)이 아니고, 도 13의 예와 같이 상부케이싱(20)을 2단구조로 하여 상부케이싱(20) 내에 부착하여도 된다.

또한, 도 10 내지 도 14에 표시하는 구체예에서는, 모터 회전축(14)에서 모터케이싱(16b)을 거쳐 어스를 떨어뜨리도록 하고 있지만 모터(16)에 사용되고 있는 축받이에 따라서는 도전성이 없고 어스를 떨어뜨리지 않는 경우도 있다. 그 경우는 도 8의 고압핀(46)과 같은 부재를 사용할 필요가 있다. 도 8에서는 고압핀(46)의 선단은 모터 회전축(14)과 접촉하고 있지 않지만, 고압핀받침판(44)과 절연물을 제외하면 고압핀(46)이 모터 회전축(14)과 접촉하게 되므로 고압핀(46)과 같은 부재를 통하여 어스를 취하는 것도 가능하다.

또, 모터 회전축(14)의 끝면을 사용하지 않고 모터(16) 내부에서 회전축으로부터 금속브러시에 의해 모터케이싱(16a)으로 어스를 취하여도 된다.

또한, 도 10 내지 도 14에 나타낸 구체예에서는, 필터(12)를 어스하고 있지만, 도 8 혹은 도 9와 같은 구조에 있어서, 고압전극(62)을 도 10 내지 도 14의 구체예와 같이 설치하고, 필터(12)에 고압전극(62)과는 반대 극성의 고전위를 부여하고, 그것에 의해서 필터(12)와 고압전극(62)의 사이에 전압을 인가하여도 된다.

이와 같은 공기청정기를 시험제작하고, 전압을 가하는 것에 의한 공기청정효율의 증대효과를 조사하였다. 즉, 기본구조는 도 10에 나타낸 구체예로 하였다. 활성탄 페이퍼를 필터로 하여 0.4㎡ 사용하였다. 원판(10)의 직경은 250㎜, 원판(10) 과 상부케이싱(20)의 틈(30)은 7㎜, 필터(12)의 내경과 외경의 차는 67㎜, 굴곡수는 60회로 하였다. 원판(10)의 회전속도는 1,000rpm으로 하였다. 필터(12)에 +8.76㎸, 공기흡입구의 고압전극(62)에 -8.76㎸의 고압을 가하였다. 방전전류를 110㎂로 하였다. 35.2㎥의 챔버에 연기를 가득 채우고 고전압을 가한 경우와 가하지 않은 경우로 분진농도의 감쇠(減衰)를 비교하였다.

고전압을 가하면 분진농도의 감쇠속도는 가하지 않은 경우의 약 5배로 되었다.

또한, 상기한 본 발명의 공기청정기를 사용하고 있으면, 얼마 안있어 필터가 막히어 공기청정효율이 저하된다. 이 경우, 필터를 새로운 것으로 교체함으로써 공기청정효율을 원상태로 부활시킬 수 있다.

혹은, 필터를 역세정에 의해 세정할 수 있는 구성으로 하여도 된다. 역세정함으로써 필터를 재생하고, 공기청정효율을 원상태로 부활시킬 수 있다. 또, 스팀의 양과 원판의 회전속도를 조정하여 주면 필터의 살균도 가능하므로 장치를 청결하게 유지할 수 있다. 또한, 필터(12)가 활성탄소를 포함하는 경우는 활성탄소도 재생되어 탈취력이 회복된다. 역세정은 스팀을 필터에 외측으로부터 내뿜음으로써 행하는 것이 바람직하다. 따라서, 역세정이 가능한 공기청정기는 필터의 외측에서 필터에 대하여 스팀을 내뿜는 수단을 구비하는 것이다. 또, 스팀의 응축에 의해 생성되는 물을 수용하는 탱크와, 생성된 물을 상기 탱크에 인도하는 통로를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 역세정은 공기청정 동작중보다도 필터의 회전을 느리게 하여 행하는 편이 바람직하므로, 필터의 회전속도를 예를 들면 0.1~30rpm정도의 저속으로 떨어뜨리기 위한 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

필터를 역세정할 수 있는 공기청정기의 구체예를 도 15에 나타낸다. 도 15에 나타내는 구체예는 적어도 역세정시에는 원판(10)을 연직방향을 향해서 조작한다. 도 15에 나타내는 구체예에서는, 필터(12)의 외측에서 스팀을 내뿜는 수단으로서 스티머(66)와, 스팀관(68)을 구비한다. 또한, 스팀의 응축에 의해 생성되는 물을 수용하는 탱크(70)와, 생성된 물을 탱크(70)에 인도하는 통로(72)를 구비한다.

또한, 상기한 공기청정기는 단독으로 사용할 수 있는 외에, 예를 들면 전기청소기 등의 배기구의 앞에 전기청소기 등의 부품으로서 조성하는 것도 가능하다.

이상에서는, 공기청정기에 대해서 설명하였지만, 상기 필터(12)에 수분을 유지시킴으로써 상기 공기청정기를 가습기로 할 수 있다. 이것은, 예를 들면 필터(12)에 도시하지 않은 흡수관으로부터 샤워형상으로 물을 연속적으로 내뿜는 것 등에 의해 용이하게 달성할 수 있다. 이와 같은 필터(12)를 사용하면, 필터(12)를 통과할 때에 공기가 수분을 흡수하므로 공기청정과 가습의 양쪽을 동시에 행할 수 있다.

Claims

삭제
원판; 상기 원판의 둘레 가장자리부분상에 상기 둘레 가장자리를 따라서 설치되어 상기 원판의 내측영역을 포위하며, 상기 원판의 반경방향으로 요철이 형성되도록 파형상으로 굴곡되어 있으며, 도전성인 필터; 하나 이상의 전극; 상기 하나 이상의 전극 및 상기 필터의 사이에 전압을 인가하는 수단; 및 상기 원판을 회전시키기 위한 수단을 구비하는 공기청정기로서,

상기 하나 이상의 전극이, 상기 공기청정기를 상기 원판의 반대 방향에서 볼 때, 상기 필터의 내부 영역에 배열되어 있고, 상기 하나 이상의 전극과 상기 필터 사이에 코로나 방전이 지속적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제2항에 있어서, 상기 원판 및 상기 필터를 수납하는 케이싱으로서, 상기 필터에 의해 포위되는 공간 내로 청정해야 할 공기를 흡입하는 하나 이상의 공기흡입구와, 상기 필터를 포위하는 상기 케이싱의 부분에 설치되어, 상기 필터를 통하여 배출되어 온 공기를 상기 케이싱의 외부로 배출하기 위한 공기분출구를 보유하는 케이싱을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제3항에 있어서, 상기 원판과는 반대측에 있는 필터의 단부에, 상기 단부와 상기 케이싱의 사이에 형성되는 틈으로 공기가 유통되는 것을 억제하는 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제4항에 있어서, 상기 공기유통억제수단은 상기 필터의 상기 단부에 설치되고 상기 단부의 전체를 피복하는 고리형의 밀봉판인 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제5항에 있어서, 상기 밀봉판상에는 상기 필터와 반대측으로 융기하는 하나 이상의 고리형 볼록조가 설치되고, 상기 밀봉판과 마주보는 상기 케이싱의 영역에는 상기 밀봉판의 방향으로 융기하는 하나 이상의 고리형 볼록조가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제6항에 있어서, 상기 밀봉판과 마주보는 상기 케이싱의 영역의 하나 이상에 는 상기 볼록조가 복수로 설치되고, 상기 복수의 볼록조 중, 인접하는 두 볼록조의 사이에 형성되는 공간에, 마주보는 하나의 볼록조의 선단부분이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제4항에 있어서, 상기 공기유통억제수단은, 상기 필터의 상기 단부 또는 상기 케이싱에 설치되고, 상기 틈을 메우는 고리형의 탄성부재인 것을 특징으로 하는 공기청정기.
삭제
삭제
제2항에 있어서, 상기 필터는 어스되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제2항에 있어서, 상기 필터에 상기 하나 이상의 전극과 반대의 극성의 전위가 부여되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
삭제
삭제
삭제
제2항에 기재된 공기청정기에서의 상기 필터에 수분을 유지시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기가습기.
제5항에 있어서, 상기 공기유통억제수단으로서, 상기 필터의 상기 단부 혹은 상기 밀봉판 또는 상기 케이싱에 설치되고, 상기 틈을 메우는 고리형의 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제