KR101352776B1

KR101352776B1 - 실내 공기 정화 장치

Info

Publication number: KR101352776B1
Application number: KR1020120006329A
Authority: KR
Inventors: 조금용
Original assignee: 조금용
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2014-01-15
Also published as: KR20130085280A

Abstract

본 발명은 실내 공기 정화 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는 상하 방향으로 길게 뻗는 봉 형태의 손잡이와, 하단부가 상기 손잡이의 상단부와 결합하고 전후 방향으로 뚫린 관통부를 구비하는 고리 형태의 틀 및 상기 관통부 전체를 가로막도록 상기 틀에 의해 둘러싸이는 영역에 설치되는 필터부를 포함하여 구성된다.

Description

실내 공기 정화 장치 {AIR CLEANER}

본 발명은 실내 공기 정화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내공간에 있는 유기성 화합물, 포름알데이드, 석면, 라돈, 부유세균, 일산화탄소 등을 포함한 실내 대기 오염 물질을 직접 흡착, 필터부링하여 정화하고 필터부 항균 코팅 방식과 함침 기술을 이용하여 탈취는 물론 방향 기능을 하는 실내 공기 정화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대기오염은 공장이나 자동차에서 나오는 매연, 각종 소각시설, 휘발성 유기화합물 등의 유입으로 공기의 물리, 화학적 변화가 일어나 각종 피부질환이나 호흡기질환 등 다양한 질환을 유발시키고 있다. 그 중 실내공기의 오염의 주범은 가구 등의 변질을 막기 위하여 사용한 포름알데히드나 가전제품이나 샤시 등에 사용된 페인트 등의 유기화합물과 침대나 쇼파 등에서 서식하는 각종 진드기와 세균, 바이러스 등이 있다. 특히 실내 오염물질의 농도는 외부 대기 오염의 2배 정도라고 알려져 있고 그 위해도가 더 심각하다고 한다.

실제로 이와 같은 오염물질들은 실내에서 80％ 이상을 보내는 현대인에게 있어 치명적 피해를 주고 있어 공기 정화를 위한 장치가 많이 제안되고 있다. 이러한 공기 정화 장치는 필터부 방식, 음이온 방식, 광촉매 흡착 방식 등을 사용하여 공기 청정기라는 상품으로 실내 공기 정화 영역을 담당하고 있다. 필터부의 종류와 공기 정화 기술, 방법이 다양해지고 고도해짐에도 불구하고 실내 공기 오염농도는 여전히 위협적인 수준에 머물러 있고, 많은 공기 청정기가 공기를 정화시키기보다 실제로 인체에 더 해로움을 야기한다는 보도가 끊이지 않고 있다.

그 이유는 첫째로 공기 청정기가 가지는 공간적 제한 때문이다. 공기 청정기는 전기적 방식으로 실내 공기를 유입하여 청정기 내부에서 살균, 소독 후 깨끗한 공기를 밖으로 내보내는 방식을 취하는데 이것은 제한적 영역, 즉, 공기청정기가 설치된 불과 몇 m의 영역만 정화를 한다는 것이다. 따라서 고가의 공기 청정기 한대를 가지고는 우리가 거주하거나 작업하는 영역을 모두 정화 관리할 수 없다는 것이다. 또한 대부분의 악성 물질은 공기보다 가볍기 때문에 위쪽에 떠다니거나 석면, 라돈 같은 조대 입자에 해당하는 것들은 땅에 가라앉아 있는데 지금의 공기 청정기는 집진 과정을 살펴보면 공기 청정기 주변의 중반부에 설치된 흡입구를 통해 흡입된 공기만 정화하게 되는 것이다.

두번째는 음이온, 오존 등으로 대표되는 살균 작용제 때문이다. 많은 사람들이 음이온 방식과 오존 방식으로 이루어지는 대부분의 공기 청정기 방식을 신뢰하고 있고, 또 기업들은 그것을 이용해 방출 음이온 양을 가지고 홍보를 한다. 하지만 기존의 공기 청정기가 가지고 있는 살균 방식은 오염물질을 소독 정화하는 능력도 가지고 있지만 그것은 인체에도 매우 위해하기 때문에 문제가 발생하는 것이다.

세번째는 필터부는 교체 및 청소가 필수적인데 대부분의 공기청정기의 필터부는 안쪽에 내장되어 있어 필터부 교체와 청소가 용이하지 않았다.

마지막으로는 실내 공기를 정화하기 위해 전기를 사용한다는 점이다. 이는 전기를 내기 위해 공기 오염을 시키고 공기를 정화하기 위해 다시 전기를 다량 사용하고 있는 셈이다. 다시 말해 공기 이동이 제한적인 공간 내 공기 순환을 유도하거나 공기를 빨아들이기 위해서 전기적인 방법을 사용하는 것은 많은 전기를 필요로 할 뿐만 아니라 이는 지속 가능하지도 친환경적이지도 못한 방법이라 할 수 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 실내 공기를 기기나 다른 수단에 의존하는 것이 아니라 사용자가 직접 공기를 정화하는 능동적 청소 개념을 기기에 도입한 것으로서 종래의 공기 청정기가 가진 공간적 한계, 살균제의 사용, 필터부의 교체 및 소독의 불용이성, 전력의 사용 등의 문제점을 해결하기 위해 사용자가 실내 공기 영역에 해당하는 곳에서 직접 청소를 할 수 있도록 휴대가 가능한 실내 공기 정화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는 상하 방향으로 길게 뻗는 봉 형태의 손잡이와, 하단부가 상기 손잡이의 상단부와 결합하고 전후 방향으로 뚫린 관통부를 구비하는 고리 형태의 틀 및 상기 관통부 전체를 가로막도록 상기 틀에 의해 둘러싸이는 영역에 설치되는 필터부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 필터부는 정면 필터와 상기 정면 필터의 뒤쪽에 나란히 설치되는 후면 필터를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 축 방향이 전후 방향이며 상기 정면 필터와 상기 후면 필터 사이에 회전 가능하게 설치되는 팬 축 및 상기 팬 축과 결합하여 상기 팬 축을 중심으로 회전하도록 상기 정면 필터와 상기 후면 필터 사이에 설치되는 팬 날개를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 손잡이의 외측면에 노출된 버튼을 누르면 내부 체적이 줄어들어서 공기를 내보내는 공기챔버가 상기 손잡이의 내부에 구비되고, 상기 공기챔버와 외부 대기를 서로 통하게 해주는 공기주입구가 상기 손잡이에 형성되며, 하부 말단이 상기 공기챔버와 통하고 상단에는 상기 팬 날개를 향하는 노즐 구멍이 형성되며 상부로 갈수록 좁아지는 관 형태를 가지는 공기관이 상기 손잡이와 상기 틀의 안쪽 영역에 걸쳐 상하 방향으로 길게 설치되도록 구성되어, 상기 버튼을 누르면 상기 공기챔버 내의 공기가 상기 공기관을 지나 상기 노즐 구멍으로 배출되어 상기 팬 날개를 회전시키고 상기 버튼 누름을 해제하면 상기 공기챔버에서 빠져나간 공기를 보충하는 공기가 상기 공기주입구를 통해 들어오도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 팬 축과 결합되는 모터가 상기 정면 필터와 상기 후면 필터 사이에 설치되고, 상기 모터에 전력을 공급하기 위한 전원공급수단이 상기 손잡이 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전원공급수단은 건전지인 것이 바람직하다.

또한, 상기 전원공급수단은 축전지이며, 상기 축전지를 충전하기 위한 단자가 상기 손잡이에 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 정면 필터와 상기 후면 필터는 각각 바깥쪽의 조대 입자를 필터링하기 위한 부직포 필터와 미세 입자를 필터링하기 위한 필터가 겹쳐져서 구성되고, 상기 정면 필터와 상기 후면 필터는 탈취 및 방향 물질로 표면이 코팅되거나 함침되고 유기성 화합물질 흡착제와 활성탄이 함침 및 침탄되는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 실내 공기 정화 장치에 의하면 전기를 사용하지 않는 제품의 경우에는 전력을 사용하지 않고도 실내 공기 정화를 할 수 있으므로 전력을 절약하고 환경 보호에 도움이 되며 필터부의 상태를 확인 점검하지 못해 공기정화기를 설치하고도 오히려 피해를 입는 사례를 줄일 수 있고, 살균제 사용이 없으므로 살균제에 의한 피해를 막을 수 있으며, 필터부가 교체 가능하기 때문에 반영구적으로 사용 가능하고, 실내 공간 전면에 차 있는 대기 영역을 직접적으로 정화함으로써 실질적인 실내 공기 정화가 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 실내 공기 정화 장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 실내 공기 정화 장치를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 실내 공기 정화 장치를 나타낸 분해 정면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 에 의한 실내 공기 정화 장치를 나타낸 분해 정면도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내 공기 정화 장치를 나타낸 정면도, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내 공기 정화 장치를 나타낸 측면도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내 공기 정화 장치를 나타낸 분해 정면도이다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 실내 공기 정화 장치는 틀(20), 지지대(21), 정면 필터(31), 후면 필터(32), 손잡이(10) 및 버튼(50)을 포함하는 외관을 형성하는 부분과 외관을 형성하는 부분의 내부에 구비되는 팬 날개(40), 팬 축, 공기주입구(62), 공기 압력 장치(60,61) 등으로 구성된다.

틀(20) 및 지지대(21)는 필터부를 고정하고 외압에 견디도록 유지해주며 공기의 투과를 최대한 방해하지 않는 두께로 제조된다. 후면에도 같은 지지대(21)에 의해 필터부(31,32)를 고정한다. 틀(20)은 테니스 라켓의 라켓줄을 둘러싸는 프레임과 같은 고리 형태를 가지며 필터부(31,32)가 틀(20)의 안쪽 영역에서 평평하게 펴지며 틀(20)의 안쪽 부분을 가로막도록 설치된다. 지지대(21)는 틀(20)의 안쪽 영역을 십자 형태로 가로지르도록 설치되며 필터부(31,32)의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 설치되어 필터부(31,32)가 앞이나 뒤로 빠지지 않도록 한다. 지지대(21)는 틀(20)과 분리할 수 있도록 결합된다.

정면 필터(31)와 후면 필터(32)는 같은 재질의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 필터부(31,32)는 부직포 필터부와 다른 필터부와의 결합으로 이루어진 이중 필터링 효과를 내는 것으서 앞에 있는 부직포 필터는 10μm 이상의 조대입자를 걸러내기 위함이고 뒤에 있는 필터는 10μm 이하의 미세입자를 걸러내기 위한 필터부이다. 부직포형 필터 뒤에 부착되는 필터는 프리 필터, 미디엄, 헤파필터, 향균성 필터, 대전처리 필터 등을 모두 포함한 개념이며 장소와 상황, 목적에 따라서 교체가 가능하다.

필터들(31a,31b,32a,32b)은 사용자가 움직이면서 발생하는 공기 이동과 안쪽 팬의 공기 집진 기능에 의한 공기 이동 중 통과되는 공기들의 오염물질을 필터링하는 기능을 하는 것으로서 전면에서 필터링하고 후면에서 다시 이중 필터링하도록 구성된다. 필터부(31,32)에는 필터링 기능 외에 오염물질 흡착처리, 항균 기능, 방향 기능, 탈취 기능을 가지고 있다. 필터부(31,32) 조립 단계 이전에 이미 탈취, 방향 효과가 있는 텅스텐, 이산화타이타늄(TIO2)를 표면 코팅하고, 포름알데히드나 휘발성유기화합물(VOCs) 같은 유기성 화합물질 흡착제와 활성탄을 함침, 침탄 과정을 거친다. 이 과정을 거친 필터(31,32)는 항균, 탈취, 오염물질 흡착 기능을 가지게 된다. 그리고 앞면에 부착된 부직포형 필터는 액체 상태에 담금 후 건조하는 피톤치드 향 함침 기술을 이용하여 많은 양의 향 입자가 포함되도록 한 뒤, 기화 발산 원리로 퍼져나가도록 제작한다.

손잡이(10)는 사용자가 편안하게 잡을 수 있도록 블록형, 지압형 등으로 제작한다. 버튼(50)은 직사각형의 구조로 엄지손가락이 위치하는 부분에 놓이게 되는데 버튼(50)을 누르면 공기 집진을 위한 팬이 가동된다. 전지, 전력을 이용한 가동이 아니므로 작동이 멈추거나 약해지면 다시 눌러주면 된다.

팬 날개(40)는 정면 필터(31)를 향한 쪽은 공기 집진, 후면 필터(32)를 향한 쪽은 배출 형태의 나선형의 구조를 가지며 날개의 크기는 틀(20)의 2/3 정도가 바람직하다. 상기 버튼(50)을 눌러주면 버튼(50)이 눌려 내부 체적이 좁아지면 상단 구멍을 통해 공기를 내보내는 공기 챔버(60)와 하단이 공기챔버(60)와 통하면서 상방으로 갈수록 좁아지는 관 형태의 공기관(61)으로 이루어진 공기 압력 장치에 의해 공기가 상승하고 그 공기는 공기관(61)을 지나 팬축으로 전달되어 팬 날개(40)를 회전시킨다. 그리고나서 다시 공기 주입구(62)에 공기가 들어오고 버튼(50)은 원래 상태로 돌아오며 팬 날개(40)는 서서히 멈춘다. 공기 주입 원리는 대기압 진공흡입기술이다. 다시 말해 압력은 압력이 큰 곳에서 적은 곳으로 이동하고 이에 따라 대기 역시 이동한다. 위에 있는 버튼(50)을 눌러주면 기존에 있던 공기가 상승하면서 팬 날개(40)를 회전시키는 데 사용된다. 그러면 공기 압력 장치의 공기압이 줄어들고 이에 따라 외부 기압이 공기주입구(62)에 빨려 들어가 공기 압력 장치(60,61)를 채우게 된다. 공기주입구(62)에는 진공막이를 설치해 내부 압력을 보상하면서 내부 공기가 누수되지 못하도록 막는다.

사용자는 공기를 청소하고 싶은 영역으로 공기 청소기 전면이 향하도록 버튼을 눌러 팬을 가동시킨다. 팬을 가동시키는 것은 필터부의 이동만으로는 잡을 수 없는 오염물질을 집진하는 기능을 하게 된다. 사용 후 공기 오염물질 제거는 물론 살균, 항균, 방향, 탈취 효과를 얻을 수 있다.

상기한 것과 같은 실시 예 외에도 부채형 공기 정화 장치와 건전지 구동형 공기 정화 장치와 같은 실시 예로 구성하는 것이 가능하다.

부채형 공기 정화 장치는 손잡이(10)와 필터부(31,32)의 단순 결합으로 구성되고 손잡이(10)를 잡고 부채처럼 앞뒤로 흔들어서 공기를 청소하듯 함으로써 공기 정화 작용을 수행하도록 구성된 것이다. 정면필터(31)와 후면필터(32)를 부착하여 부채 형태를 만들고 사용자는 자신이 청소하고 싶은 거실, 서재, 침실, 아기방에 직접 가서 창문 또는 환기구 쪽으로 공기를 몰아내듯 공기 청소기를 사용한다. 이때 정면필터(31)에 오염물질 흡착 처리가 되어있기 때문에 오염물질을 걸러낼 수 있게 된다. 단순 필터링 기능을 하는 필터가 아닌 코팅, 함침을 통해 기능성이 부여되었기 때문에 단순히 필터부(31,32)와 손잡이(10)의 결합 이상의 의미가 있다.

도 4에 도시된 것과 같은 건전지 구동형 공기 정화 장치는 무전력 방식이 아닌 전력을 이용하는 방식을 채용한 것이다. 손잡이(10) 내부에 구비된 건전지(70)와 건전지(70)로부터 전력을 공급받아 작동하는 팬 축과 연결된 모터(미도시)에 의해 팬 날개(40)를 돌림으로써 집진이 가능하다. 본 실시 예에서는 건전지(70)로부터 전력을 공급받을 수 있는 엘이디(LED) 소독램프를 추가로 장착하여 진드기, 세균 등까지 소독하는 더 향상된 소독 기능을 발휘할 수 있다. 청소하고나 하는 영역에 장치를 가려가서 버튼을 누르면 건전지(70)로부터 모터로 전력이 공급되어 팬 날개가 회전하게 됨으로써 필터부(31,32)가 흡착할 수 없는 영역의 공기와 먼지를 흡착할 수 있게 된다. 또한, 정면 필터(31)에 전도선을 설치함으로써 정면 필터(31) 상으로 전류가 흐르게 하여 공기 중 부유물질을 대전시켜 흡착하는 전기 집직 작용을 하도록 구성할 수도 있다. 또한 본 실시 예의 건전지를 축전지로 바꾸고 손잡이 밑부분에 유에스비(USB) 단자를 설치하여 축전지를 충전하여 사용하는 방식으로 구성할 수도 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 손잡이 20: 틀
21: 지지대 31a,31b: 정면필터
32a,32b: 후면필터 40: 팬 날개
50: 버튼 60: 공기 챔버
61: 공기관 62: 공기 주입구
70: 건전지

Claims

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상하 방향으로 길게 뻗는 봉 형태의 손잡이;
하단부가 상기 손잡이의 상단부와 결합하고 전후 방향으로 뚫린 관통부를 구비하는 고리 형태의 틀; 및
상기 관통부 전체를 가로막도록 상기 틀에 의해 둘러싸이는 영역에 설치되며, 정면필터와 상기 정면필터의 뒤쪽에 나란히 설치되는 후면필터를 포함하는 필터부;
축 방향이 전후 방향이며 상기 정면 필터와 상기 후면 필터 사이에 회전 가능하게 설치되는 팬 축; 및
상기 팬 축과 결합하여 상기 팬 축을 중심으로 회전하도록 상기 정면 필터와 상기 후면 필터 사이에 설치되는 팬 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 손잡이의 외측면에 노출된 버튼을 누르면 내부 체적이 줄어들어서 공기를 내보내는 공기챔버가 상기 손잡이의 내부에 구비되고,
상기 공기챔버와 외부 대기를 서로 통하게 해주는 공기주입구가 상기 손잡이에 형성되며,
하부 말단이 상기 공기챔버와 통하고 상단에는 상기 팬 날개를 향하는 노즐 구멍이 형성되며 상부로 갈수록 좁아지는 관 형태를 가지는 공기관이 상기 손잡이와 상기 틀의 안쪽 영역에 걸쳐 상하 방향으로 길게 설치되도록 구성되어,
상기 버튼을 누르면 상기 공기챔버 내의 공기가 상기 공기관을 지나 상기 노즐 구멍으로 배출되어 상기 팬 날개를 회전시키고 상기 버튼 누름을 해제하면 상기 공기챔버에서 빠져나간 공기를 보충하는 공기가 상기 공기주입구를 통해 들어오도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 팬 축과 결합되는 모터가 상기 정면 필터와 상기 후면 필터 사이에 설치되고, 상기 모터에 전력을 공급하기 위한 전원공급수단이 상기 손잡이 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 전원공급수단은 건전지인 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 전원공급수단은 축전지이며, 상기 축전지를 충전하기 위한 단자가 상기 손잡이에 구비되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 정면 필터와 상기 후면 필터는 각각 바깥쪽의 조대 입자를 필터링하기 위한 부직포 필터와 미세 입자를 필터링하기 위한 필터가 겹쳐져서 구성되고, 상기 정면 필터와 상기 후면 필터는 탈취 및 방향 물질로 표면이 코팅되거나 함침되고 유기성 화합물질 흡착제와 활성탄이 함침 및 침탄되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.