KR101452813B1 - 허니컴 구조의 공기살균기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 허니컴 구조의 망에 물을 흘러내려 공기를 세척하고 동시에 가습기능을 하며, 자외선램프를 이용하여 공기를 살균하고, 자외선에 반응하는 광촉매를 이용하여 각종 악취제거를 하는 공기살균기에 관한 것으로, 공기 유입구와 공기 배출구가 형성된 케이스, 상기 공기 유입구에 장착되어 외부 공기를 받아들여 1차로 굵은 먼지를 제거하기 위한 제1 필터, 상기 제1 필터를 통과한 공기에서 2차로 미세먼지를 제거하기 위하여 상단에서 하단으로 물이 고루 흐를 수 있는 허니컴 구조의 제2 필터, 상기 제2 필터의 상단에 물을 공급하기 위한 물공급장치, 상기 제2 필터를 통과한 공기 및 상기 물공급장치의 물을 살균하기 위한 살균장치, 및 상기 제1 필터 및 제2 필터를 통과하여 먼지가 제거되고 상기 살균장치에 의하여 살균된 공기를 외부로 배출시키기 위한 송풍장치를 포함한다.

Description

허니컴 구조의 공기살균기{Air Sterilizer with Honeycomb Structure}

본 발명은 허니컴 구조의 공기 세척기능과 자외선 살균램프를 이용하여 공기를 살균하는 기능을 갖는 공기 살균 및 청정기에 관한 것으로, 특히 허니컴 구조의 망에 물을 흘러내려 공기를 세척하고 동시에 가습기능을 하며, 자외선램프를 이용하여 공기를 살균하고, 자외선에 반응하는 광촉매를 이용하여 각종 악취제거를 하는 공기살균기에 관한 것이다.

종래의 공기정화 살균장치는 미세먼지를 포집하기 위하여 펄프 또는 유리섬유질의 헤파(HEPA) 필터를 사용하여 포집하였으나, 사용 시간의 경과에 따른 압력 손실 등으로 효율이 떨어지고, 특히 황사가 있는 경우, 그 포집 능력이 현저히 떨어지는 단점과 주기적으로 고가의 필터를 교체해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 일반적으로 공기살균기는 공기 중에 존재하는 세균이나 각종 화학물질을 분해하기 위한 것으로, 종래에는 그 방법으로 오염물질이 포함된 공기를 필터에 통과시켜 공기를 정화하고 자외선램프와 광촉매를 이용하여 화학물질을 분해하는 공기살균기가 주로 사용되어 왔다.

그러나, 이와 같은 종래의 공기살균기는 모두 공기 중에 포함된 각종 오염물질을 제거하는 공통의 효과를 갖지만, 그 구조상의 결함으로 인하여 제 성능을 발휘하지 못하는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은 종래의 문제점인 고가의 헤파 필터를 사용하지 않고 효과적으로 실내 공기에 포함된 먼지나 이물질을 제거하고 비효율적인 광촉매 방식을 개선하여 보다 효과적인 광촉매 방법으로 여러 종류의 복합 악취 및 세균, 바이러스 등과 같은 전염성 병원균을 살균할 수 있으며, 더불어 가습 기능까지도 겸비한 공기살균기를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 허니컴 구조의 공기살균기는 적어도 공기 유입구와 공기 배출구가 형성된 케이스, 상기 공기 유입구에 장착되어 외부 공기를 받아들여 1차로 굵은 먼지를 제거하기 위한 제1 필터, 상기 제1 필터를 통과한 공기에서 2차로 미세먼지를 제거하기 위하여 상단에서 하단으로 물이 고루 흐를 수 있는 허니컴 구조의 제2 필터, 상기 제2 필터의 상단에 물을 공급하기 위한 물공급장치, 상기 제2 필터를 통과한 공기 및 상기 물공급장치의 물을 살균하기 위한 살균장치, 및 상기 제1 필터 및 제2 필터를 통과하여 먼지가 제거되고 상기 살균장치에 의하여 살균된 공기를 외부로 배출시키기 위한 송풍장치를 포함한다.

상기 물공급장치는 상기 제2 필터에서 떨어진 물을 받기 위한 수조, 상기 수조의 물을 끌어올려 상기 제2 필터의 상단으로 분사하기 위한 분사 노즐, 및 상기 수조의 물을 상기 분사 노즐로 끌어올리기 위한 펌프를 포함할 수 있다.

상기 살균장치는 자외선램프 및 표면에 광촉매가 부착된 광촉매 망을 포함할 수 있고, 상기 광촉매 망은 PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE 등의 수지 망, 또는 철 및 스테인리스 등의 금속성 망에 광촉매를 부착하여 형성될 수 있고, 바람직하게는, 상기 광촉매를 부착하기 전에 1차로 상기 수지 망, 또는 금속성 망에 자외선에 강한 접착제를 도포하여 형성될 수 있다.

상기 제2 필터는 종이, PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE 등의 수지로 제조된 다수의 미역줄기 형상의 S자형의 띠가 서로 연접하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 광촉매 망은 상기 자외선 램프의 하단에서 경사지도록 배치될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 허니컴 구조의 공기살균기에 의하면, 오염된 실내공기를 저렴하면서도 효율적으로 살균함과 동시에 최근 가습기의 세균과 가습기 첨가제로 인한 인체의 위해성을 제거하고, 자외선과 반응하는 광촉매로 살균, 항균, 탈취, 유기물 분해까지 가능하면서도 인체에 무해한 활성 산소를 발생시키며, 허니컴 구조의 물 필터를 이용하여 유지비용을 획기적으로 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 허니컴 구조의 공기살균기의 개략적 구성을 도시하는 내부 구성도;
도 2는 도 1의 제2 필터로 물이 공급되는 구성을 구체적으로 도시하는 사시도;
도 3은 도 2의 제2 필터가 S자형 띠의 연접에 의하여 제조됨을 보여주기 위한 구성도; 및
도 4는 도 1의 자외선램프와 광촉매 망의 배치를 보여주기 위한 사시도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 허니컴 구조의 공기살균기의 개략적 구성을 도시하는 내부 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 허니컴 구조의 공기살균기는 케이스(10), 제1 필터(100), 제2 필터(200), 물공급장치, 살균장치 및 송풍장치(500)를 포함한다.

상기 케이스(10)는 사출 또는 금속제를 이용하여 제작할 수 있다. 케이스(10)의 양쪽에 개구부로서, 적어도 공기 유입구 및 공기 배출구(600)가 형성되는 것으로 족하다. 재질은 PVC, PP 등의 수지류 또는 스테인리스 등의 금속류 중 어느 하나로 제조될 수 있다.

상기 제1 필터(100)는 상기 공기 유입구에 장착되어 외부 공기를 받아들여 1차로 굵은 먼지를 제거한다. 제1 필터(100)는 프리필터(prefilter)로서, 종이, PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE 등의 수지 망과, 철 및 스테인리스 등의 금속성 망 중 어느 하나 또는 이들을 혼용하여 촘촘한 형태로 제조될 수 있다. 공기유입의 다음 단계인 제2 필터 및 물을 순화시키기 위한 펌프에 이물질이 들어가지 않을 정도로 촘촘히 제작될 필요가 있다.

상기 제2 필터(200)는 상기 제1 필터(100)를 통과한 공기에서 2차로 미세먼지를 제거한다. 이를 위하여 본 발명의 제2 필터(200)는 상단에서 하단으로 물이 고루 흐를 수 있는 허니컴(honeycomb) 또는 허니컴 유사의 모양의 허니컴 구조로 형성된다.

도 2는 도 1의 제2 필터로 물이 공급되는 구성을 구체적으로 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2의 제2 필터가 S자형 띠의 연접에 의하여 제조됨을 보여주기 위한 구성도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예로서 제2 필터(200)는 종이, PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE 등의 수지로 제조된 다수의 미역줄기 형상의 S자형의 띠가 서로 연접하여 형성된다. 도 3(a)는 이 실시 예에 따른 제2 필터(200)의 전체 형상으로서 프레임(230) 내부에 두 개의 띠(210, 220)가 교차연접되어 있고, 도 3(b)는 두 개의 측면 경사가 상이한 S자형의 띠(210, 220)를 보여주고, 도 3(c)는 이들의 측면도이다. 즉, 상이한 측면 경사 모양을 갖는 두 개의 미역줄기 형상의 S자형의 띠를 교차로 연접하도록 함으로써 접하는 부분을 많게 하여 견고한 구조를 형성하고 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 상기 제2 필터(200)는 프레임(230) 내부에 세로 방향으로 세워진 다수의 미역줄기 형상의 S자형의 띠가 서로 연접하여 형성되고, 상기 S자형의 띠는 띠면의 굴곡에 의하여 형성되는 경사 모양이 상이한 두 가지 형상(210, 220)으로 구성되고, 이들이 교차로 연접하여 구성된다.

이러한 구조는 상단에서 분사된 물이 S자형의 띠를 타고 아래로 잘 흘러내릴 수 있는 구조이다. 따라서 제2 필터(200)를 통과하는 공기에서 미세먼지를 잘 걸러줄 수 있다. 즉, 제2 필터(200)는 제1 필터(100)에서 굵은 먼지를 걸러내고 난 나머지 미세먼지를 걸러주기 위한 것으로, 제2 필터(200)의 상단에서 물을 흘려 내려주면 그 물이 제2 필터(200)의 표면을 타고 흘러내리면서 미세먼지를 흡착하여 걸러주게 된다. 이때 미세 오염물질을 머금은 공기와의 접촉 면적을 넓히기 위하여 S자 형상으로 제작하는 것이지만, 이에 한정되지는 않고, 순환 공기와 접촉 면적을 높이기 위한 구조라면 그 형태의 제한은 없다.

상기 물공급장치는 상기 제2 필터(200)의 상단에 물을 공급한다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 물공급장치는 상기 제2 필터에서 떨어진 물을 받기 위한 수조(320), 상기 수조(320)의 물을 끌어올려 상기 제2 필터(200)의 상단으로 분사하기 위한 분사 노즐(310), 및 상기 수조(320)의 물을 상기 분사 노즐(310)로 끌어올리기 위한 펌프(330)를 포함할 수 있다. 펌프(330)에 의하여 끌어 올려진 물은 호스(335)를 통하여 분사 노즐(310)로 공급된다.

또한, 펌프(330)의 전단에 전단필터(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 필터(200)에서 미세먼지를 수조(320)로 흘러 보내면 수조(320)의 펌프(330)는 미세먼지가 혼합된 물을 사용하게 되어 고장의 원인이 될 수 있으므로 이들 수조(320) 속의 미세먼지를 미리 걸러서 펌프(330)로 보낼 필요가 있는 것이다. 이 전단필터는 펌프(330)의 물 유입구 쪽에 설치하는 것이 바람직하고, 펌프(330)에 의하여 끌어 올려진 물을 제2 필터(200)에 골고루 뿌려주거나 또는 분사해야 하는데, 제2 필터(200)의 상단에 소정 간격으로 배치된 분사 노즐(310)을 이용하여 아래쪽 방향으로 물을 뿌리거나 분사할 수 있다.

이와 같은 물공급장치에 의하여 제2 필터(200)로 분사되어 제2 필터(200)의 표면에 고루 흘러내리는 물은 공기에 혼합됨으로써 공기의 먼지 제거 이외에 공기에 수분을 포함함으로써 가습기능도 수행할 수 있다.

상기 살균장치는 상기 제2 필터(200)를 통과한 공기 및 상기 물공급장치의 물을 살균한다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 살균장치는 자외선램프(420) 및 표면에 광촉매가 부착된 광촉매 망(410)을 포함할 수 있다. 광촉매 망(410)은 PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE 등의 수지 망, 또는 철 및 스테인리스 등의 금속성 망에 광촉매를 부착하여 형성될 수 있다. 또한, 광촉매 망(410)은 광촉매를 부착하기 전에 1차로 상기 수지 망, 또는 금속성 망에 자외선에 강한 접착제를 도포하여 형성될 수 있다. 광촉매의 특성상 자외선에 많이 노출될수록 그 성능이 뛰어나지만, 종래에는 접착제와 혼용하여 사용함으로써 그 성능이 현저히 저하되어 공기 중의 오염물질과 촉매 역할을 제대로 수행하지 못하였다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE 등의 수지 망과, 철 및 스테인리스 등의 금속성 망에 1차로 자외선에 강한 접착제를 도포하고, 그 위에 광촉매를 부착하여 그 효율을 극대화하여 공기 중의 유해 화합물을 분해할 수 있게 된다.

광촉매가 그 역할을 극대화하기 위해서는 인위적인 자외선의 조사가 필요한데, 이를 위하여 자외선램프(420)가 설치된다. 이러한 광촉매 망은 자외선램프에서 조사되는 자외선에 최대로 노출될 수 있도록 자외선램프의 하단에 경사지도록 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 공기와 수조 내의 세균도 더불어 살균할 수 있도록 광촉매 망(410)의 상측에 설치하는 것이 바람직한 것이다.

상기 송풍장치(500)는 상기 제1 필터 및 제2 필터를 통과하여 먼지가 제거되고 상기 살균장치에 의하여 살균된 공기를 외부로 배출시킨다. 송풍 방식으로 자연 대류 방식과 강제 대류 방식이 있을 수 있는데, 본 발명에서는 송풍팬을 이용한 강제 대류 방식이 바람직하다. 이때 송풍장치(500)는 소음이 적은 것을 선택하는 것이 좋고, 본 발명의 하나의 실시예로서 브로어팬을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 공기살균기는 일반적인 음이온 발생장치를 더 포함하여 먼지가 제거되고 유해물질이 살균된 공기에 인체에 유익한 음이온을 추가하여 제공하도록 구성할 수 있다. 이 밖에도 본 발명의 공기살균기는 일반적인 공기청정기나 공기살균기에 포함된 공지된 다양한 기술들을 포함하여 실시할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면 익히 이해할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 주요 구성요소 이외에 주요 구성요소를 고정하고 연결하는 프레임 등의 일반적인 구성부품들에 대한 설명, 및 본 발명의 공기살균기를 동작하기 위한 작동버튼 등을 포함하는 조작패널이나 제어부의 구성 등은 종래에 개시된 일반적인 기술들을 채택할 수 있는 것으로서 여기에서는 그 설명을 생략하였다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부된 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (7)

1. 적어도 공기 유입구와 공기 배출구가 형성된 케이스;
   상기 공기 유입구에 장착되어 외부 공기를 받아들여 1차로 굵은 먼지를 제거하기 위한 제1 필터(100);
   상기 제1 필터를 통과한 공기에서 2차로 미세먼지를 제거하기 위하여 상단에서 하단으로 물이 고루 흐를 수 있는 허니컴 구조의 제2 필터(200);
   상기 제2 필터(200)의 상단에 물을 공급하기 위한 물공급장치;
   상기 제2 필터(200)를 통과한 공기 및 상기 물공급장치의 물을 살균하기 위한 살균장치; 및
   상기 제1 필터 및 제2 필터를 통과하여 먼지가 제거되고 상기 살균장치에 의하여 살균된 공기를 외부로 배출시키기 위한 송풍장치;
   를 포함하고,
   상기 제2 필터(200)는 프레임(230) 내부에 세로 방향으로 세워진 다수의 미역줄기 형상의 S자형의 띠가 서로 연접하여 형성되고, 상기 S자형의 띠는 띠면의 굴곡에 의하여 형성되는 경사 모양이 상이한 두 가지 형상(210, 220)으로 구성되고, 이들이 교차로 연접하여 구성되고,
   상기 살균장치는 자외선램프 및 표면에 광촉매가 부착된 광촉매 망을 포함하고,
   상기 광촉매 망은 PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE의 수지 망, 또는 철 및 스테인리스의 금속성 망에 광촉매를 부착하여 형성되고,
   상기 광촉매 망은 상기 광촉매를 부착하기 전에 1차로 상기 수지 망, 또는 금속성 망에 자외선에 강한 접착제를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 공기살균기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 물공급장치는 상기 제2 필터에서 떨어진 물을 받기 위한 수조, 상기 수조의 물을 끌어올려 상기 제2 필터의 상단으로 분사하기 위한 분사 노즐, 및 상기 수조의 물을 상기 분사 노즐로 끌어올리기 위한 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 공기살균기.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 필터는 종이, PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE로 제조되는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 공기살균기.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 광촉매 망은 상기 자외선 램프의 하단에서 경사지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 공기살균기.

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