KR101321602B1 - 공기 정화, 방향, 살균 및 가습 기능을 가지는 습식 방식의 공기 여과기 - Google Patents

공기 정화, 방향, 살균 및 가습 기능을 가지는 습식 방식의 공기 여과기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기 정화, 방향, 살균 및 가습 기능을 가지는 습식 공기 여과기에 관한 것으로서, 구체적으로 하우징 내부의 상부에 회전 동력을 제공하는 구동부와 상기 구동부 축에서 연결되어 회전하는 팬을 포함하는 회전구조물에 의해 하부에 저장된 세정수를 끌어올려 하우징 내부 측면에 형성된 여과재로 분사시켜 오염된 공기를 정화, 방향, 살균 또는 가습을 시킬 수 있도록 하는 습식 공기 여과기에 관한 것이다.공기정화기는 상부에 공기 흡입구(3)가 있는 케이스(5) 내부에 위치하고 구동부 모터(22)가 설치된 구동부(4); 공기 배출구(20)가 형성되고 케이스(5) 하부에 위치하는 물통(7); 물통(7)과 케이스(7)의 사이에 설치되고 공기 유입구(21)가 형성된 덮게(6); 구동부 모터(22)의 구동 축(23)으로부터 물통 내부로 연장되면서 팬(14)과 분사 파이프(12)가 형성된 회전체; 물통(7) 내부에 위치하면서 상단 및 하단이 각각 덮게(6) 및 바닥면에 형성된 고정홈(9)에 고정되면서 액체 성분이 젖어들 수 있는 다공질 소재를 포함하는 여과재(15); 및 덮개(6)의 상단에 설치되어 구동 축(23)의 한쪽 끝과 연결된 송풍 수단을 포함하고, 상기 구동부 모터(22)의 회전에 의하여 송풍 수단이 회전하면 분사 파이프(12)의 하단으로부터 세정수가 유입되어 여과재(15)로 분사되고 공기 흡입구(3)를 통하여 공기 유입구(21)로 유입된 공기는 여과재(15)를 경유하여 공기 배출구(20)로 배출된다.

Description

공기 정화, 방향, 살균 및 가습 기능을 가지는 습식 방식의 공기 여과기{Wet Typer of Apparatus for Filtering with Function of Cleaning, Air Freshener,Sterilization and Humidification}
본 발명은 공기 정화, 방향, 살균 및 가습 기능을 가지는 습식 공기 여과기에 관한 것으로서, 구체적으로 하우징 내부의 상부에 회전 동력을 제공하는 구동부와 상기 구동부 축에서 연결되어 회전하는 날개 팬을 포함하는 회전구조물에 의해 하부에 저장된 세정수를 끌어올려 하우징 내부 측면에 형성된 여과재로 분사시켜 오염된 공기를 정화, 방향, 살균 또는 가습을 시킬 수 있도록 하는 습식 공기 여과기에 관한 것이다.
실내 공기정화기는 먼지, 곰팡이 포자 등 입자 물질을 포함하는 오염된 공기를 정화시키는 장치를 말한다. 상기와 같은 공기정화기는 크게 건식과 습식으로 나누어지고, 건식은 다시 전기집진식과 필터여과식으로 나누어질 수 있다. 상기 전기 집진식은 필터가 없어 전기 집진관에 먼지가 쌓이면 정화 능력이 감소된다는 단점을 가진다. 그리고 상기 필터 여과식 공기정화기는 먼지 정화 능력이 뛰어나지만 정기적으로 필터 교환이 필요하고 고비용의 필터 교체비용이 발생한다는 단점을 가진다.
상기 건식 공기정화기에 비해 습식은 하우징 내부에 흡입된 오염된 공기를 미세한 물방울 입자와 물에 접촉시켜 깨끗한 공기로 여과함으로서 저비용으로 뛰어난 먼지제거 기능을 가질 수 있다. 그러나 종래의 습식 공기정화기는 별도의 물을 분사하는 모터를 구비하는 복잡한 구조가 필요하거나, 물을 분사하기 위한 회전체에 줄부재나 여과재 등이 포함되어 과도한 공기저항으로 높은 소음이 발생하는 문제점이 있다.
공기정화기와 관련된 선행기술로 특허공개번호 제10-2008-0111572호 '세정수와 회전구조물을 이용한 공기청정기' 및 특허등록번호 제10-0929140호 '습식 공기청정기'가 있다. 상기 선행기술은 흡입구가 있는 공간에 여과재를 포함한 회전구조물에 의해 여과하는 방법에 대하여 개시하고 있지만 소음이 높고 유속이 감소하거나 회전구조물에 줄부재를 포함하고 물통 내부가 복잡하여 오물이 누적되어 세정수의 부패가 빠르게 진행되고 청소가 어렵게 된다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 유속 감소와 소음발생 문제와 기존 디스크 형태의 여과장치나 설치물 등 복잡한 구조를 개선하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 오염된 공기를 세정수가 분사하여 습기를 함유하도록 만들어진 여과재를 통과시켜 먼지를 분리하여 깨끗한 공기로 재생이 될 수 있도록 하는 습식 공기 여과기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 회전체에 송풍 수단과 세정수 분사 장치를 가진 회전체 및 다공질의 넓은 여과재를 포함하여 유속 감소를 방지하고 소음을 최소화하면서 항균 기능을 가진 습식 공기 여과기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 물통 구조를 단순화하여 편리하게 청소할 수 있는 습식 공기 여과기를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 공기정화기는 상부에 공기 흡입구가 있는 케이스 내부에 위치하고 구동 모터가 설치된 구동부; 공기 배출구가 형성되고 케이스 하부에 위치하는 물통; 물통과 케이스의 사이에 설치되고 공기 유입구가 형성된 덮개; 모터 축으로부터 물통 내부로 연장되면서 날개 팬과 분사 파이프가 형성된 회전체; 물통 내부에 위치하면서 상단 및 하단이 각각 덮개 및 바닥면에 형성된 고정홈에 고정되면서 액체 성분이 젖어들 수 있는 다공질 소재를 포함하는 여과재; 및 덮개의 상단에 설치되어 모터 축의 한쪽 끝과 연결된 송풍 수단을 포함하고, 상기 구동 모터의 회전에 의하여 송풍 수단이 회전하면 분사 파이프의 하단으로부터 세정수가 유입되어 여과재로 분사되고 공기 흡입구를 통하여 공기 유입구로 유입된 공기는 여과재를 경유하여 공기 배출구로 배출된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 다공성 소재는 부직포, 그물망, 섬유조직, 금속망, 세라믹 소재, 제올라이트 소재 및 탄소 소재로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나가 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 분사 파이프는 속이 빈 원통 형상 또는 다각형 파이프 형상으로 상단의 단면적이 하단의 단면적에 비하여 넓다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 물통은 방향제, 탈취제 또는 살균제 성분을 포함하는 세정수 용기로부터 세정수를 공급받는다.
본 발명에 따른 습식 공기 여과기는 공기 저항을 최소로 만드는 것에 의하여 소음을 감소시킬 수 있도록 하면서 간단한 구조로 다양한 기능을 가질 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 공기 여과기는 필요에 따라 공기 정화, 방향, 가습, 탈취 및 살균과 같은 기능을 나타낼 수 있다는 장점을 가지면서 물통 구조가 단순하여 청소가 용이하고 유지 비용이 절감될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 습식 공기 여과기의 실시 예에 대한 전체 측면 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 습식 공기 여과기의 실시 예에 대한 외간 사시도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 습식 공기 여과기에 적용될 수 있는 구동부와 물통 회전체의 결합 상태의 실시 예에 대한 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 A-A 방향에서 본 회전체의 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 습식 공기정화기 회전체의 실시 예에 대한 정면도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 습식 공기 여과기의 회전체의 실시 예에 대한 측 단면도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 습식 공기 여과기의 회전체의 실시 예에 대한 저면도를 도시한 것이다.
도 8은 세정수와 회전구조물을 이용한 공기의 공기청정기 공기 흐름도를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 실시 예를 이용하여 용어와 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면과 용어는 예시적인 목적일 뿐 설명의 편의상 도시되어 있을 수 있다. 따라서 본 용어와 도시적 표현은 부분에 한정되는 것이 아니라 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 공기 여과기는 상부에 공기 흡입구(3)가 있는 케이스(5) 내부에 위치하고 구동 모터(22)가 설치된 구동부(4); 공기 배출구(20)가 형성되고 케이스(5) 하부에 위치하는 물통(7); 물통(7)과 케이스(7)의 사이에 설치되고 공기 유입구(21)가 형성된 덮개(6); 구동 모터(22)의 모터 축(23)으로부터 물통 내부로 연장되면서 팬(14)과 분사 파이프(12)가 형성된 회전체; 물통(7) 내부에 위치하면서 상단 및 하단이 각각 덮개(6) 및 바닥면에 형성된 고정홈(9)에 고정되면서 액체 성분이 젖어들 수 있는 다공질 소재를 포함하는 여과재(15); 및 덮개(6)의 상단에 설치되어 모터 축(23)의 한쪽 끝과 연결된 송풍 수단을 포함하고, 상기 구동부 모터(22)의 회전에 의하여 송풍 수단이 회전하면 분사 파이프(12)의 하단으로부터 세정수가 유입되어 여과재(15)로 분사되고 공기 흡입구(3)를 통하여 공기 유입구(21)로 유입된 공기는 여과재(15)를 경유하여 공기 배출구(20)로 배출된다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기 여과기는 내부에 세정수가 수용될 수 있는 물통(7), 물통(7)의 위쪽에 결합이 되는 케이스(5) 및 물통(7)의 내부에 설치되어 공기 여과기의 내부를 상하로 분리하는 덮개(6)를 포함한다. 또한 본 발명에 따른 공기 여과기는 덮개(6)의 위쪽에 설치되는 구동 모터(22)의 모터 축(23)에 의하여 회전되는 회전체 및 덮개(6)의 아래에 위치하면서 회전체를 둘러싸고 있는 여과재(15)를 포함할 수 있다. 케이스(5)에 외부 공기의 유입을 위한 공기 흡입구(3)가 형성되고, 덮개(6)의 위쪽 부분의 내부 공간(4)에 구동 모터(22)를 가진 구동부가 설치될 수 있다. 케이스(5) 하부에 물통(7) 공간과 구획을 이루는 덮개(6)가 고정되고, 덮개(6)에 내부 공간(4)으로 유입된 공기를 덮개(6)의 아래쪽으로 유도하기 위한 공기 유입구(21)가 형성될 수 있다. 덮개(6) 하부에 세정수(8)가 저장되는 물통(7)이 설치되고, 물통(7)의 내부에 유입된 공기를 여과하기 위한 여과재(15)와 여과재(15)에서 여과된 공기를 외부로 배출하기 위한 내부 공기 배출구(16)가 형성될 수 있다. 케이스(5) 내부에 위치하는 구동부로부터 연장되는 모터 축(23)의 한쪽 끝에 연결된 회전체는 덮개(6)에 형성된 공기 유입구(21)를 통하여 내부 공간(4)의 공기를 물통(7)으로 공급한다.
회전체는 송풍 수단인 원판(13) 상부에 설치되는 날개 팬(14)과 세정수를 여과재(15)에 분사하기 위한 분사 파이프(12)를 포함한다. 아래가 원판(13)으로 막힌 날개 팬(14)에 의해 회전체로 유입된 공기는 측면으로 배출되어 여과재(15)의 방향으로 흘러 여과재(15)를 통과하여 내부 배출구(16)를 경유하여 공기 배출구(20)를 통하여 공기 여과기의 외부로 배출될 수 있다. 또한 회전체에 형성된 원판(13)의 아래쪽으로 연장되는 분사 파이프(12)는 세정수 토출구(10)에서 토출된 액체 방울이 측면으로 향해 다공질 소재의 여과재(15)로 분사되도록 만들고, 액체 방울에 의하여 적셔진 여과재(15)는 원판(13)의 아래쪽으로부터 공급되는 공기에 포함된 오염물을 액체 방울 또는 기공에 의하여 포획하여 깨끗한 공기가 외부로 배출되도록 할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 습식 공기 여과기의 전체 측 단면도를 도시화한 것으로, 굵은 실선으로 표기된 공기 이동 경로(2)를 살펴보면, 공기 여과기 상부의 케이스(5)에 형성된 공기 흡입구(3)를 통하여 유입된 오염된 공기는 덮개(6)에 형성된 공기 유입구(21)로 흡입되어 모터 축(23)의 한쪽 끝에 결합된 회전체에 설치된 송풍 수단에 해당하는 날개 팬(14)에 의해 측면으로 흐르게 된다. 이후 오염된 공기는 여과재(15)에 여과가 되어 물통 내부 배출구(16)를 통과하여 공기 배출구(20)를 경유하여 외부로 배출될 수 있다. 또한 점선으로 표기된 세정수 이동 경로(1)를 살펴보면, 물통 하부에 저장된 세정수(8)가 나팔형상으로 만들어질 수 있는 분사 파이프(12) 하단에 형성된 세정수 흡입구(11)를 통하여 원심력에 의해 상부로 올라와 세정수 토출구(10)를 통하여 측면으로 용액 방울 형태로 토출하여 여과재(15)에 흡착될 수 있다.
여과재(15)는 다공성 소재로 부직포, 그물망, 섬유조직, 금속망, 세라믹 소재, 제올라이트 소재 및 탄소 소재로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나가 될 수 있다. 여과재(15)는 회전체의 하단에 형성된 나팔형 파이프(12)로 유입되어 상부에 있는 토출구(10)로 분사된 세정수(8)에 의해 적셔지고 다시 여과재(15)의 하부로 흘러내리게 된다. 그리고 적셔진 여과재(15)를 통과하는 공기에 포함된 오염물은 먼지는 여과재(15)에 의하여 포획되고 공기와 분리되므로 깨끗한 공기가 공기 여과기의 외부로 배출될 수 있다,
위에서 설명한 것과 같이 세정수 유입 수단과 외부 공기 유입 수단이 형성된 회전체에 의하여 본 발명에 따른 공기 여과기는 간단한 구조로 오염된 공기가 정화될 수 있도록 한다.
도 4를 참조하면, 모터 축(23)은 덮개(6)에 형성된 공기 유입구(21)에 수직으로 관통하고 구동부는 케이스(5)의 내부에 모터 축(23)에 결합되어 구동되는 회전체는 물통(7)의 상부에 위치한다. 여과재(15)는 물통(7)의 내부에 일정한 공간이 형성되도록 설치되고, 여과재(15)의 안쪽에 위치하는 회전체로부터 송풍되는 공기는 여과재(15)에 의하여 여과되어 내부 배출구(16)로 유도된다. 여과재(15)는 원통형이 될 수 있지만 이에 제한되지 않고 물통(7)의 형상에 따라 다양한 형상으로 만들어질 수 있고 물통(7) 내부의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 여과재(15)는 다공성 소재로 만들어질 수 있고 예를 들어 섬유조직, 부직포 또는 스폰지와 같이 액체의 흡탈착이 용이한 소재로 만들어질 수 있다.
도 5를 참조하면, 회전체는 모터 축(23)에 연장된 공기 유입구 아래쪽에 모터 축(23)에 의하여 회전되는 송풍 수단인 다수의 날개 팬(14)이 방사형으로 설치된 원판(13)을 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 회전체의 원판(13)과 날개 팬(14)은 모터 축(23)과 수직을 이루며, 원판(13) 하부의 중심으로부터 나팔형상의 분사 파이프(12)가 설치될 수 있다. 나팔형 분사 파이프(12)는 세정수를 분사하기 위한 장치로 아래쪽에 형성된 세정수 흡입구(11)로 세정수에 담수된다. 회전체가 회전하게 되면 원심력으로 인하여 세정수가 상부로 올라가 세정수 토출구(10)로 분사될 수 있다. 날개 팬(14)은 하부가 원판(13)에 의하여 밀폐되어 날개 팬(14)의 회전에 의해 덮개(6)에 형성된 공기 유입구로 유입된 공기는 측면으로 유동이 될 수 있다. 날개 팬(14)은 원판(13)의 원심에서 방사형으로 다수의 날개 형상을 이룰 수 있지만 이에 제한되지 않고 유입된 공기를 여과재(15)의 방향으로 흐르도록 하는 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 회전체에 형성되어 원판(13)의 중앙으로 세정수가 분사되도록 하는 나팔형 분사 파이프(12)는 회전체의 회전에 의한 흔들림을 방지하여 소음 발생이 감소가 되도록 한다.나팔형 분사 파이프(12)는 내부가 비어있고 하부에 세정수에 담수되는 흡입구(11)가 형성된다. 또한 분사 파이프(12)는 위쪽으로 연장되면서 단면적이 넓어지는 나팔 형상을 이룰 수 있고, 상부는 원판(13)에 의하여 밀폐되고 그리고 방사형으로 형성된 적어도 하나의 세정수 토출구(10)와 토출구 날개(101)를 포함한다. 세정수 흡입구(11)는 외형이 매끄럽고 하부로 갈수록 좁아지는 구조로 되어 있어 세정수에 담수된 상태에서 회전할 때 액체 마찰력이 최소화가 되도록 한다. 상기 세정수 토출구(10)와 함께 형성된 토출구 날개(101)는 회전시 세정수를 역류시키는 기능을 할 수 있다.
본 발명에 따른 공기 여과기는 공기 정화와 함께 아로마 향과 같은 향을 발생시키는 방향 기능, 살균 기능, 가습 기능 및 탈취 기능을 가질 수 있다.
도 1에 도시된 것처럼, 세정수(8)는 세정수 용기(18)에 의하여 공급될 수 있고 세정수 용기(18)에 수위 조절 밸브(19)가 설치될 수 있다. 세정수 용기(18)는 물통(7)의 한쪽에 설치될 수 있고 수위 조절 밸브(19)에 의하여 물통(7)의 내부에 공급되는 세정수(8)의 수위가 조절될 수 있다. 세정수 용기(18)로부터 수위 조절 밸브(19)를 통하여 배출된 세정수는 세정수 공급구(17)를 통하여 물통 내부로 공급될 수 있다. 세정수 용기(18)는 물통(7)와 분리 가능하도록 설치되고 세정수 용기(18)에 수용되는 세정수에 방향제, 탈취제 또는 살균제와 같은 성분을 첨가하는 것에 의하여 공기 여과기는 방향 기능, 탈취 기능 또는 살균 기능을 가질 수 있다. 또한 수위 조절 밸브(19)의 조절에 의하여 물통(7) 내부로 공급되는 수위를 조절하는 것에 의하여 본 발명에 따른 공기 여과기는 가습 기능을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 습식 공기 여과기는 공기 저항을 최소로 만드는 것에 의하여 소음을 감소시킬 수 있도록 하면서 간단한 구조로 다양한 기능을 가질 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 공기 여과기는 필요에 따라 공기 정화, 방향, 가습, 탈취 및 살균과 같은 기능을 나타낼 수 있다는 장점을 가지면서 물통 구조가 단순하여 청소가 용이하고 유지 비용이 절감될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.
위에서 본 발명의 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
1:세정수의 이동경로 2: 공기의 이동경로
3: 공기 흡입구 4: 내부 공간
5: 케이스 6: 덮개
7: 물통 8: 세정수
9: 고정홈 10: 세정수 토출구
101: 토출구 날개 11: 세정수 흡입구
12: 분사 파이프 13: 원판
14:날개 팬 15: 여과재
16: 내부 공기 배출구 17: 세정수 공급구
18: 세정수 용기 19: 수위 조절밸브
20: 배출구 21: 공기 유입구
22: 구동 모터 23: 모터 축

Claims (4)

  1. 상부에 공기 흡입구(3)가 있는 케이스(5) 내부에 위치하고 구동 모터(22)가 설치된 구동부(4);
    공기 배출구(20)가 형성되고 케이스(5) 하부에 위치하는 물통(7);
    물통(7)과 케이스(7)의 사이에 설치되고 공기 유입구(21)가 형성된 덮개(6);
    구동 모터(22)의 모터 축(23)으로부터 물통 내부로 연장되면서 팬(14)과 분사 파이프(12)가 형성된 회전체;
    물통(7) 내부에 위치하면서 상단 및 하단이 각각 덮개(6) 및 바닥면에 형성된 고정홈(9)에 고정되면서 액체 성분이 젖어들 수 있는 다공질 소재를 포함하는 여과재(15); 및
    덮개(6)의 상단에 설치되어 모터 축(23)의 한쪽 끝과 연결된 송풍 수단을 포함하고,
    상기 구동부 모터(22)의 회전에 의하여 송풍 수단이 회전하면 분사 파이프(12)의 하단으로부터 세정수가 유입되어 여과재(15)로 분사되고 공기 흡입구(3)를 통하여 공기 유입구(21)로 유입된 공기는 여과재(15)를 경유하여 공기 배출구(20)로 배출되는 것을 특징으로 하는 공기 정화, 방향, 살균 및 가습 기능을 가지는 습식 방식의 습식 공기 여과기.
  2. 청구항 1에 있어서, 다공성 소재는 부직포, 그물망, 섬유조직, 금속망, 세라믹 소재, 제올라이트 소재 및 탄소 소재로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나가 되는 것을 특징으로 하는 공기 여과기.
  3. 청구항 1에 있어서, 분사 파이프는 속이 빈 원통 형상 또는 다각형 파이프 형상으로 상단의 단면적이 하단의 단면적에 비하여 넓은 것을 특징으로 하는 공기 여과기.
  4. 청구항 1에 있어서, 물통(7)은 방향제, 탈취제 또는 살균제 성분을 포함하는세정수 용기(18)로부터 세정수를 공급받는 것을 특징으로 하는 공기 여과기.
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