KR101461849B1 - 회전식 공기청정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 케이스; 상기 케이스의 저면부를 지지하는 받침부와, 상기 받침부 상에서 상기 케이스를 회전시키도록 마련되는 회전부; 상기 케이스 내측 하단에 마련되는 플라즈마 발생기; 흡기팬부; 매니폴드; 상기 매니폴드의 후단에 접하여 설치되는 복합필터부; 송풍팬; 상기 송풍팬에 의해 저압공간이 형성되는 저수조가 마련되는 가습부; 및 상기 베기덕트에 설치되고, 상기 가습부로부터 배출되는 배기류의 방향을 조절하는 다수의 풍향조절패널을 포함하는 회전식 공기청정기가 제공된다.
본 발명에 따른 회전식 공기청정기에 의하면, 회전부가 구비됨으로써 여과된 공기의 토출 방향이 상하 뿐만 아니라 좌우 방향으로 전환될 수 있어 실내 공기를 입체적으로 순환시킬 수 있다. 또한 자연 대류 방식에 의해 가습 기능이 제공됨으로써 실내 공기가 적절한 습도를 유지하도록 할 수 있으며, 복합필터부를 통과한 공기가 가습부를 통과하면서 수면과 접촉하여 추가적인 공기정화가 이루어질 수 있다. 또한 플라즈마 발생기가 구비되어 유해한 유기화합물의 분해가 이뤄지고, 활성탄 필터에 의해 오존의 추가적인 흡착이 이뤄짐으로써 안전한 사용이 가능하다.

Description

회전식 공기청정기{Rotatable air purifier}
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 회전부가 구비되어 정화된 공기를 능동적으로 실내에 확산시킬 수 있고, 플라즈마 필터와 가습기능이 있어 실내 공기를 청정하게 유지할 수 있는 회전식 공기청정기에 관한 것이다.
현대인은 하루 중 80% 이상의 시간을 실내에서 생활하기 때문에 건강한 삶의 유지를 위해서는 깨끗하고 청정한 실내 공기 유지가 매우 중요한 문제이다. 더욱이 에너지 절약을 위해 건물이 긴밀화되고 단열 처리가 점차 강화되어 온 결과로, 환기와 통풍이 취약하고 유해 물질에 대한 노출의 위험이 증대되고 있다.
실내 공기에서 검출되는 오염물질은 주로 고분자 화합물을 함유한 다수의 건축 자재에서 발생되며 그 종류에는 VOCs(휘발성 유기화합물, Volatile Organic Compounds), 석면, 라돈 등이 있으며, 특히 실내 공기의 주 오염원으로 VOCs가 지목되고 있다. VOCs는 일반적으로 화학적으로는 상온, 상압에서 액체상이나 고체상으로 존재할 수 있지만 대기 중에서는 가스 상태로 존재하는 모든 유기화합물질로, 20℃에서 760Torr(101.3kPa)보다는 작고 1Torr(0.13kPa)보다 큰 증기압을 가지는 모든 유기화합물질을 말한다. 방향족 탄화수소와 지방족 탄화수소 등 일반 탄화수소와 질소, 산소 및 할로겐 원소를 포함하는 비균질 탄화수소가 이에 해당된다.
미국의 환경보호청에 의하면 VOCs는 일산화탄소, 이산화탄소, 탄산, 금속성 탄산염 및 탄산암모늄을 제외한 탄소화합물로서 대기 중에서 태양광선에 의해 질소산화물과 광화학적 산화반응을 일으켜 오존농도를 증가시키고 스모그 현상을 일으키는 유기화합물질로 정의하고, 벤젠, 톨루엔, 프로판, 부탄, 핵산 등 광화학 반응성이 에탄보다 큰 318종의 물질과 이들 물질이 포함된 진증기압(TVP, True Vapor Pressuer)이 1.5psia 이상인 석유화학제품 및 유기용제를 지목하고 있다.
이러한 VOCs는 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되며 장시간 동안 체류하기 때문에 활동 공간 어디서든 사람들에게 노출될 수 있으며, 발암성과 유전 독성을 내포하는 물질도 있어 인체에 대한 위해성이 매우 크다.
따라서 이러한 유해물질에 노출되는 실내 공기 정화를 위한 공기청정기가 광범위하게 보급되고 있는 실정이다. 공기청정기는 공기정화방식에 따라 워터필터식, 전기집진식, 필터식으로 구분할 수 있으며, 각각의 장단점이 존재한다. 최근 보급되고 있는 공기청정기는 상기 방식들을 복합적으로 적용함으로써 정화 효율을 높이고 기능성을 부가하는 제품들이 주류를 이룬다. 이러한 기능성에는 공기 정화뿐만 아니라 건조한 실내 공기에 일정한 가습이 이루어지도록 하는 가습 기능이 있다.
국내 공개특허 제10-2011-0022848호(발명자 : 안종철 외 2)는 공기청정 가습기는 공기 배출구를 가지는 본체와, 본체 내부에 마련되는 수조와, 본체 내부에서 기류를 형성하는 송풍팬과, 수조에 일부분이 잠겨 회전하도록 송풍팬의 주변에 배치되는 디스크 어셈블리를 포함하며, 디스크 어셈블리는 둘레를 형성하는 링부와, 링부의 일부를 절단 형성하여 공기 배출구에 근접하여 배치되는 절단부를 포함하는 공기청정 가습기를 제공하고 있다.
상기 비교기술은 공기청정과 가습이 동시에 이루어지도록 하는 공기청정기에 있어서 복수의 디스크로 이루어진 가습부를 여과된 공기가 통과하면서 가습이 이루어지도록 하는 공기청정기를 제공하고 있다.
그러나 상기 비교기술은 디스크 어셈블리가 다수로 중첩되어 있는 구조로 수분에 의해 세균이나 곰팡이가 번식하기 용이한데 반해 유지관리가 어렵다는 단점이 있다. 또한, 여과된 공기의 송풍 방향이 제한적이어서 실내 공기의 효율적인 순환이 어렵다는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 여과된 공기를 입체적으로 순환시킴으로써 실내 공기의 효율적인 순환과 정화를 수행할 수 있고, 가습기능을 제공하되 유지관리가 용이한 회전식 공기청정기를 제공한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 의하면, 내측에 공기 이동 경로가 형성되고, 하단의 양 측면으로 흡기덕트가 형성되고, 상단면에 배기덕트가 형성되는 케이스; 상기 케이스의 저면부를 지지하는 받침부와, 상기 케이스의 내측에 상기 케이스가 회전되도록 하는 구동수단이 구비되어 상기 받침부 상에서 상기 케이스를 회전시키도록 마련되는 회전부; 상기 케이스 내측 하단에 마련되고, 상기 흡기덕트로부터 흡입되는 공기가 통과하는 플라즈마 발생기; 상기 플라즈마 발생기의 후단에 장착되고, 제 1 팬 및 제 2 팬으로 마련되는 흡기팬부; 상기 흡기팬부의 후단에 일단이 장착되고, 상기 흡기팬부의 기류를 포집하여 확산시키는 나팔 형상으로 마련되는 매니폴드; 상기 매니폴드의 후단에 접하여 설치되고, 상기 케이스의 후면으로부터 서랍식으로 탈착되도록 마련되는 복합필터부; 상기 복합필터부의 후단과 상기 배기덕트의 전단 사이에 형성되는 팬하우징의 내측에 설치되는 송풍팬; 상측의 개방면이 상기 송풍팬의 저면부와 접하도록 마련되고, 상기 송풍팬에 의해 저압공간이 형성되는 저수조가 마련되는 가습부; 및 상기 베기덕트에 설치되고, 상기 가습부로부터 배출되는 배기류의 방향을 조절하는 다수의 풍향조절패널을 포함하는 회전식 공기청정기가 제공된다.
상기 회전부는, 판형으로 형성되고, 중앙부 형성되는 단부의 중심에 회전축 고정홈이 마련되고, 상기 단부의 외경측에 형성되는 홈에 베어링이 결합되는 받침부; 일단에 상기 회전축 고정홈에 결합되는 결합기어가 부착되고, 타단에 제 1 피니언기어가 결합되는 회전축; 상기 제 1 피니언기어와 직각으로 맞물리고, 모터의 구동축에 결합되어 상기 제 1 피니언기어에 구동력을 전달하는 제 2 피니언기어; 및 일 측면이 상기 케이스 내측의 일 측면에 고정되고, 상기 제 1 피니언기어, 제 2 피니언기어 및 상기 모터를 수납하는 기어박스를 포함하고, 상기 케이스는, 저면에 상기 받침부의 상기 베어링이 결합되기 위한 결합홈이 형성되는 것을 포함하는 회전식 공기청정기가 제공된다.
여기에서 상기 제 1 피니언기어는, 다수의 톱니 중 하나가 돌출되어 마련되는 스위칭 가이드가 형성되고, 상기 제 2 피니언기어는, 동일한 모터축에 서로 대향되게 결합되는 한 쌍의 피니언기어로 마련되고, 상기 한 쌍의 피니언기어 사이의 간격은 상기 제 1 피니언기어의 폭보다 넓고, 상기 제 1 피니언기어의 폭과 상기 스위칭 가이드의 높이를 합한 것과 동일한 것을 특징으로 하는 회전식 공기청정기가 제공된다.
또한 상기 매니폴드는, 상기 제 1 팬 및 제 2 팬이 이격되어 결합되도록 2개로 마련되는 인입구; 및 상기 복합필터부에 일단이 결합되고, 상기 인입구에서 취합된 공기가 다수의 격자에 의해 분할되어 배출되도록 형성되는 인출구를 포함하고, 상기 격자는, 상기 인입구 측으로부터 상기 인출구 방향으로 부채살 형상으로 펼쳐지는 다수의 패널로 이루어지는 회전식 공기청정기가 제공된다.
또한 상기 복합필터부는, 활성탄 필터로 이루어지는 제 1 필터; 헤파 필터로 이루어지는 제 2 필터; 및 울파(ULPA) 필터로 이루어지는 제 3 필터(143)을 포함하는 회전식 공기청정기가 제공된다.
한편 상기 가습부는, 상기 송풍팬의 저면부에 위치하도록 상기 케이스 내측으로 탈착가능하게 끼워지고, 상측면이 개방되도록 형성되는 저수조; 및 상기 케이스의 내측에 마련되고, 상기 복합필터부로부터 토출되는 기류가 상기 저수조 내로 유입되도록 하는 곡면으로 형성되는 팬하우징을 포함하고, 상기 저수조는, 상기 케이스의 외부에서 상기 저수조 내 물의 양을 관측할 수 있는 투명창이 일측에 마련되는 회전식 공기청정기가 제공된다.
또한 상기 케이스는, 상기 케이스의 상단면 일측에 마련되는 정보표시부; 및상기 케이스 내측에 설치되고, 인터넷을 통해 정보를 송수신하여 전원부의 전원 인가를 제어하고, 상기 정보표시부에 작동상태를 표시하는 제어부를 포함하는 회전식 공기청정기를 제공한다.
본 발명에 따른 회전식 공기청정기에 의하면, 회전부가 구비됨으로써 여과된 공기의 토출 방향이 상하 뿐만 아니라 좌우 방향으로 전환될 수 있어 실내 공기를 입체적으로 순환시킬 수 있다.
또한 자연 대류 방식에 의해 가습 기능이 제공됨으로써 실내 공기가 적절한 습도를 유지하도록 할 수 있으며, 복합필터부를 통과한 공기가 가습부를 통과하면서 수면과 접촉하여 추가적인 공기정화가 이루어질 수 있다.
또한 플라즈마 발생기가 구비되어 유해한 유기화합물의 분해가 이뤄지고, 활성탄 필터에 의해 오존의 추가적인 흡착이 이뤄짐으로써 안전한 사용이 가능하다.
또한 인터넷 통신이 가능하므로 휴대용 단말기를 통해 공기청정기를 제어하거나, 기상 정보를 수신하여 대기 상태에 따른 프로그램 제어가 가능하다.
도 1은 본 발명인 회전식 공기청정기의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명인 회전식 공기청정기의 일 실시예를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명인 회전식 공기청정기의 흡기팬부 및 매니폴더의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명인 회전식 공기청정기의 회전부의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명인 회전식 공기청정기의 피니언기어의 일 실시예를 도시한 상면도이다.
도 6은 본 발명인 회전식 공기청정기의 가습부의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명인 회전식 공기청정기의 제어부의 일 실시예를 도시한 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명인 회전식 공기청정기의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명인 회전식 공기청정기의 일 실시예를 도시한 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 케이스(100), 회전부(110), 플라즈마 발생기(120), 흡기팬부(130), 복합필터부(140), 가습부(150), 송풍팬(160)로 구성될 수 있다.
케이스(100)는 본 발명에 따라 제공되는 회전식 공기청정기의 외부 하우징을 이루는 구성으로, 내측에 공기 이동 경로가 형성되고, 하단의 양 측면으로 흡기덕트(101)가 형성되며. 상단면에 배기덕트(102)가 형성됨으로써 흡기와 내부에서의 공기정화 및 배기가 이루어진다. 케이스(100)는 크기 및 재질이 자유롭게 선택될 수 있으며, 일 측면에 내부 구성요소의 교체나 유지관리를 위한 덮개(미도시)가 더 마련될 수 있다.
회전부(110)는 케이스(100)의 저면부를 지지하는 받침부(111)와, 케이스(100) 내측에 케이스(100)가 회전되도록 하는 구동수단이 구비됨으로써 받침부(111) 상에서 케이스(100)를 회전시키는 수단으로서 마련된다.
도 4를 참조하면, 이때 받침부(111)는 중앙 부분에 단부(111a)가 형성되고, 단부(111a)의 외경 측에 형성되는 홈(b)에 베어링(r)이 결합된다. 베어링(r)은 케이스(100)의 저면에 형성되는 결합홈(100b)에 결합됨으로써 받침부(111)와 연결될 수 있다.
케이스(100)의 내측 저면에는 기어박스(114)가 고정되고, 기어박스(114)의 내측에는 모터(113) 및 피니언기어(112a, 113a)가 내장될 수 있다. 모터(113)는 모터축이 수평하게 기어박스(114) 내에 고정되고, 모터축 일단에는 한 쌍으로 마련되는 제 2 피니언기어(113a)가 결합된다. 제 2 피니언기어(113a)는 제 1 피니언기어(112a)와 직교하도록 회전축(112)의 일단에 결합된다.
회전축(112)은 타단에 결합기어(112b)가 결합되고, 결합기어(112b)는 받침부(111)의 중앙부에 마련되는 고정홈(a)에 끼워짐으로써 회전축(112)의 회전력이 받침부(111)에 전달될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제 2 피니언기어(113a)는 동일한 모터축(113b)에 서로 대향되게 결합되는 한 쌍의 피니언기어로 마련됨으로써 모터축(113b)이 수평으로 이동함에 따라 제 1 피니언기어(112a)와 교대로 맞물리게끔 마련된다. 즉 도 5에서, 제 1 피니언기어(112a) 기준으로 좌측에 위치한 기어가 제 1 피니언기어(112a)에 맞물렸을 시에는 우측의 기어는 제 1 피니언기어(112a)와 분리되어 있는 상태가 되고, 회전축(112)는 시계 방향으로 회전한다. 반대로 모터축(113b)가 Ⅱ방향으로 이동하게 되면 우측의 기어가 제 1 피니언기어(112a)와 맞물려 동작함으로써 회전축(112)이 반시계 방향으로 회전하게 된다.
이때 제 1 피니언기어(112a)의 일측에는 스위칭 가이드(s)가 돌출되어 형성됨으로써, 제 2 피니언기어(113a)를 Ⅰ방향 또는 Ⅱ방향으로 밀어내는 역할을 한다. 일례로 스위칭 가이드(s)가 좌측의 기어에 접하여 회전하게 되면 스위칭 가이드(s)의 돌출 높이만큼 좌측 기어를 Ⅱ방향으로 밀어내게 되고, 이에 따라 우측 기어가 제 1 피니언기어(112a)의 우측 면으로 이동하여 접하게 됨으로써 제 1 피니언기어(112a)의 회전방향이 전환되게 된다.
이에 따라 한 쌍으로 마련되는 제 2 피니언기어(113a) 사이의 간격은, 제 1 피니언기어(112a)의 폭보다는 넓고, 제 1 피니언기어(112a) 및 스위칭 가이드(s)의 높이를 합한 길이와 같도록 한정될 수 있다.
한편 플라즈마 발생기(120)는 케이스(100)의 내측 하단에 마련되고, 케이스(100)의 양 측면에 형성되는 흡기덕트(101)로부터 흡입되는 외부 공기가 통과하면서 정화되도록 마련된다. 플라즈마 발생기(120)는 저온 또는 비열(non-thermal) 플라즈마 방식이 적용될 수 있다. 비열 플라즈마는 비교적 낮은 압력 하에서 낮은 에너지를 가지고 쉽게 만들어질 수 있으며, 반응 가스의 온도가 대기 온도와 비슷하지만 전자의 온도만 10~100배 정도 높은 상태가 되는 특징이 있다. 비열 플라즈마에 의한 반응물에는 자유 활성기(free radical), 이온, 전자, 자외선 및 여기된 원자(exited atom) 등이 있다. 이러한 반응물들은 상대적으로 에너지가 높은 전자들과의 비탄성 충돌(inelastic collision)에 의해 만들어지게 되는데, 전자의 운동에너지가 가스의 원자나 분자의 전리(ionization) 현상을 유도하게 되는 원리로 설명될 수 있다.
플라즈마가 발생하여 유기물이 분해되는 과정에서는 일산화탄소(CO)가 발생하게 되므로, 플라즈마 발생기(120) 내에는 이를 제거하기 위한 분해촉매필터가 더 구비될 수 있다. 분해촉매필터는 이산화티탄(TiO2) 막과 자외선램프를 이용하여 일산화탄소의 광산화 반응을 유도하는 방식이 적용될 수 있다.
흡기팬부(130)는 플라즈마 발생기(120)를 거쳐 나오는 공기를 흡기하여 흡기팬부(130) 후단의 복합필터부(140)로 이송시키는 역할을 한다. 흡기팬부(130)는 두 개의 익형(air foil) 팬이 각각 제 1 팬(131) 및 제 2 팬(132)으로 마련되고, 각 팬의 송풍구는 매니폴드(133)에 결합되어 복합필터부(140)로 공기를 이송하도록 이루어진다.
제 1 팬(131)과 제 2 팬(132)은 각각 450CMH(Cubic Meter Hour=m3/hour)의 풍량, 15mm/Aq(=15kg/m2)의 정압을 가지는 규격으로 마련됨으로써 일반적인 가정용 공기청정기가 제공하는 풍량의 3배 이상의 풍량을 제공하도록 하면서, 소음을 40DB 이하로 줄일 수 있다.
도 3을 참조하면 제 1 팬(131)과 제 2 팬(132)은 각각의 송풍구가 매니폴드(133)의 하단 인입구(133a)에 결합되어 매니폴드(133) 내로 공기를 공급한다. 매니폴드(133)는 각각의 팬으로부터 공급되는 공기가 인출구(133b)에 결합되어 있는 복합필터부(140)에 고르게 도달하도록 공기 기류를 정류하고 확산하는 역할을 하는 것으로, 내측에 격자(c) 구조물이 구비되어 있다. 격자(c)는 인입구(133a)로부터 인출구(133b) 측으로 부채살 형상으로 퍼져서 구획됨으로써 두 개의 팬으로부터 유입되는 공기가 넓게 확산되어 복합필터부(140)의 표면에 고르게 전달되도록 한다.
도 2를 참조하면, 복합필터부(140)는 케이스(100)의 후면으로부터 서랍식으로 탈착 가능하게 결합됨으로써, 필터의 교환이나 유지관리가 용이하다. 복합필터부(140)는 활성탄 필터로 이루어지는 제 1 필터(141)와, 헤파(HEPA) 필터로 이루어지는 제 2 필터(142) 및 울파(ULPA) 필터로 이루어지는 제 3 필터(143)로 구성됨으로써 탈취와 미세먼지 정화를 수행하도록 마련된다. 활성탄 필터는 공기 중의 악취 성분뿐만 아니라 플라즈마 발생기(120)에서 생성되는 오존을 흡착할 수 있다.
헤파필터는 직경 1㎛ 이하의 유리섬유를 사용하여 0.3㎛ 이상의 입자에 대한 제거 효율이 99.97% 이상인 필터로, 집진 효율이 높지만 세척이 불가능하고, 오랜 기간 사용 시에 압력 손실이 증가하여 집진 효율이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 활성탄 필터로 이루어지는 제 1 필터(141)가 헤파 필터로 이루어지는 제 2 필터(142)의 전단에 위치하여 1차적으로 공기 중의 입자를 걸러냄으로써, 헤파 필터의 성능이 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제 3 필터(143)는 울파(ULPA, Ultra low particulate air) 필터를 적용할 수 있다. 울파필터는 0.12㎛ 크기의 입자에 대한 제거 효율이 99.9995% 이상인 필터로, 헤파 필터(142)가 걸러내지 못한 초미세 먼지까지 걸러낼 수 있다.
도 6을 참조하면, 가습부(150)는 송풍팬(160)이 내장되는 팬하우징(104), 저수조(151)로 이루어질 수 있다.
팬하우징(104)는 케이스(100)의 내측 상단에 연이어 형성됨으로써 송풍팬(160)이 고정되어 동작할 수 있도록 마련되는 틀로서, 송풍팬(160)과 접하는 면이 송풍팬(160)의 형상에 따라 일정한 곡률을 갖도록 형성됨으로써 송풍팬(160)에서 배출되는 공기가 배기덕트(102)를 통해 외부로 배출되도록 유도하는 경로를 제공한다.
이때 송풍팬(160)은 크로스 플로우 팬(cross flow fan)으로 마련될 수 있다. 크로스 플로우 팬은 다익형(sirocco) 팬의 일종으로, 긴 원통 형상의 몸체를 갖도록 다수의 날개가 회전방향을 향해 굽은 전곡 형태로 결합된 팬이다. 소음이 적고 풍량이 비교적 많은 편으로, 다른 종류의 팬에 비해 소형화, 박형화가 가능하다는 특징이 있다.
송풍팬(160)의 저면부에는 저수조(151)가 위치하도록 마련된다. 저수조(151)에는 가습용 물이 저장되고, 상측면이 개방되어 송풍팬(160) 측으로 유입되는 공기가 저수조(151) 내의 물 표면을 따라 이동하게 된다. 저수조(151)는 서랍식으로 마련되어 케이스(100)의 후면으로부터 내측으로 탈착가능하게 삽입된다. 케이스(100)에 결합된 저수조(151)의 외측면에는 저수조(151) 내에 담긴 물의 양을 외부에서 확인할 수 있도록 투명 재질로 구비되는 투명창(151a)이 마련된다.
또한 송풍팬(160)의 저면, 즉 흡기측에 인접한 저수조(151)의 일측에는 송풍팬(160)으로 공기가 원활하게 이동할 수 있도록 경사면 내지 곡면으로 마련되는 에어댐(air-dam)이 형성될 수 있다.
배기덕트(102)는 케이스(100)의 상단면 일측에 형성되어 송풍팬(160)으로부터 토출되는 공기가 케이스(100) 외측으로 배출되는 통로 역할을 하도록 개구 형상으로 마련된다. 배기덕트(102)에는 배출 공기의 상하 토출 각도를 조절할 수 있도록 하는 풍향조절패널(105)이 구비될 수 있다. 풍향조절패널(105)은 장방형의 패널 형상으로 배기덕트(102)에 양 측면이 회동 가능하게 다수가 결합됨으로써 각각의 패널이 토출되는 공기에 대해 방향을 조절하도록 마련될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 회전식 공기청정기는 인터넷에 접속하여 기상, 대기, 기온 및 습도 등에 대한 정보를 송신하거나, 휴대용단말기(200)와 연동되어 작동을 제어할 수 있는 제어부(107)가 마련될 수 있다. 제어부(107)는 공기청정기 내의 회전부(110), 플라즈마 발생기(120), 흡기팬부(130) 및 송풍팬(160)과 같이 전원이 공급되어 구동되는 모듈들에 대한 전원공급을 인가하거나 차단함으로써 공기청정기의 구동을 제어한다.
제어부(107)은 와이파이 모듈(10) 내지는 유선랜 모듈에 연결됨으로써 인터넷(world wide web)에 접속하여 통신할 수 있으며, 내부 프로그램에 따라 정보를 송수신하거나 외부의 사용자 애플리케이션에 의해 제어되도록 할 수 있다. 예컨대 사용자가 휴대용 단말기(200)를 통해 외부에서 대기 상태에 대한 정보를 수신하고, 공기청정기를 구동할 수 있는 앱(app)을 실행하여 원격지에 있는 공기청정기의 작동을 제어할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 회전식 공기청정기의 작용을 설명하기로 한다.
회전식 공기청정기에 전원을 인가하여 가동을 개시하면, 케이스(100) 내측의 흡기팬부(130)가 작동하여 외부 공기를 흡기하게 된다. 흡기덕트(101)를 통하여 흡기되는 공기는 먼저 플라즈마 발생기(120)를 통과하면서 유해물질이 분해되는 과정을 거치게 된다. 플라즈마 발생기(120)는 비열 플라즈마 방전을 통해 대기 중에 존재하는 휘발성 유기화합물이나 곰팡이균, 세균 등의 유기물을 분해한다. 유기물의 분해과정에서 발생하는 일산화탄소는 플라즈마 발생기(120) 내측에 구비되는 광산화 장치에 의해 산화되어 제거되고, 무해한 이산화탄소 등으로 배기된다.
플라즈마 발생기(120)를 거친 공기는 제 1 팬(131) 및 제 2 팬(132)에 의해 포집되어 매니폴드(133) 내로 유입된다. 매니폴드(133) 내에는 다수의 격자(c)가 부채살 형태로 구획되어 있음으로써 제 1 팬(131) 및 제 2 팬(132)으로부터 포집된 공기가 확산되어 복합필터부(140)의 하단면에 골고루 전달될 수 있다.
흡기팬부(130)에서 형성되는 정압에 의해 복합필터부(140) 내측으로 유입되는 공기는 활성탄으로 마련되는 제 1 필터(141)에서 탈취 과정을 거친 후, 헤파필터로 마련되는 제 2 필터(142)를 거치면서 미세 먼지가 걸러지게 된다.
복합필터부(140)를 통과한 공기는 케이스(100)의 내측 상단으로 이동한 후 팬하우징(104)을 따라 송풍팬(160)의 흡입측으로 이동한다. 이때 송풍팬(160)의 흡입측에는 저수조(151)의 상측면이 인접해 있음으로 인해, 공기는 저수조(151)에 담긴 물의 표면을 따라 이동한 후 송풍팬(160)으로 흡입되게 된다.
이러한 흡입 과정에서 송풍팬(160)과 저수조(151) 내의 물 사이에는 일정한 저압 공간이 형성되고, 이로 인해 물의 증발이 활성화됨으로써 공기에 자연 증발에 의한 가습이 이루어질 수 있다.
한편 회전부(110)의 모터(113)가 구동함에 따라, 모터축(113b)에 결합되어 있는 제 2 피니언기어(113a) 및 이에 물려 있는 제 1 피니언기어(112a)가 회전하게 된다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 피니언기어(113a)는 모터축(113b)을 따라 수평으로 이동 가능하도록 마련됨으로써 제 1 피니언기어(112a)의 우측 내지 좌측에 접하여 제 1 피니언기어(112a)의 회전방향이 전환되도록 할 수 있다.
제 1 피니언기어(112a)의 일측에는 스위칭 가이드(s)가 형성됨으로써, 제 1 피니언기어(112a)가 회전함에 따라 제 2 피니언기어(113a)를 우측 내지 좌측으로 이동시킬 수 있다.
이러한 제 1 피니언기어(112a) 및 제 2 피니언기어(113a)의 작용에 따라 회전축(112)의 회전방향이 주기적으로 전환되고, 회전축(112)의 타측에 결합되어 있는 받침부(111)에 회전력을 전달하게 된다.
받침부(111)는 바닥에 접하여 고정되어 있고, 회전축(112)은 상기 피니언기어에 의해 모터(113)로부터 구동력을 전달받으며, 모터(113)는 케이스(100) 내측에 고정되는 기어박스(114)에 결합되어 있음으로써, 상술한 바와 같이 회전축(112)이 회전함에 따라 케이스(100)가 좌우로 소정의 회전각을 형성하며 왕복 회전하게 된다.
배기덕트(102)로부터 풍향조절패널(105)의 조절각에 따라 일정한 상방각으로 토출되는 공기는, 상술한 바와 같이 케이스(100) 자체가 회전함에 따라 좌우로 확산됨으로써 신속하게 실내 전체에 전달될 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 케이스 101 : 흡기덕트
102 : 배기덕트 106 : 정보표시부
107 : 제어부 110 : 회전부
111 : 받침부 112 : 회전축
113 : 모터 114 : 기어박스
120 : 플라즈마 발생기 130 : 흡기팬부
133 : 매니폴드 140 : 복합필터부
150 : 가습부 160 : 송풍팬
161 : 저수조

Claims (7)

  1. 내측에 공기 이동 경로가 형성되고, 하단의 양 측면으로 흡기덕트(101)가 형성되고, 상단면에 배기덕트(102)가 형성되는 케이스(100);
    상기 케이스(100)의 저면부를 지지하는 받침부(111)와, 상기 케이스(100)의 내측에 상기 케이스(100)가 회전되도록 하는 구동수단이 구비되어 상기 받침부(111) 상에서 상기 케이스(100)를 회전시키도록 마련되는 회전부(110);
    상기 케이스(100) 내측 하단에 마련되고, 상기 흡기덕트(101)로부터 흡입되는 공기가 통과하는 플라즈마 발생기(120);
    상기 플라즈마 발생기의 후단에 장착되고, 제 1 팬(131) 및 제 2 팬(132)으로 마련되는 흡기팬부(130);
    상기 흡기팬부(130)의 후단에 일단이 장착되고, 상기 흡기팬부(130)의 기류를 포집하여 확산시키는 나팔 형상으로 마련되는 매니폴드(133);
    상기 매니폴드(133)의 후단에 접하여 설치되고, 상기 케이스(100)의 후면으로부터 서랍식으로 탈착되도록 마련되는 복합필터부(140);
    상기 복합필터부(140)의 후단과 상기 배기덕트(102)의 전단 사이에 형성되는 팬하우징(104)의 내측에 설치되는 송풍팬(160);
    상측의 개방면이 상기 송풍팬(160)의 저면부와 접하도록 마련되고, 상기 송풍팬(160)에 의해 저압공간이 형성되는 저수조(151)가 마련되는 가습부(150); 및
    상기 배기덕트(102)에 설치되고, 상기 가습부(150)로부터 배출되는 배기류의 방향을 조절하는 다수의 풍향조절패널(105)을 포함하는 회전식 공기청정기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전부(110)는,
    판형으로 형성되고, 중앙부 형성되는 단부(111a)의 중심에 회전축 고정홈(a)이 마련되고, 상기 단부(111a)의 외경측에 형성되는 홈(b)에 베어링(r)이 결합되는 받침부(111);
    일단에 상기 회전축 고정홈(a)에 결합되는 결합기어(112b)가 부착되고, 타단에 제 1 피니언기어(112a)가 결합되는 회전축(112);
    상기 제 1 피니언기어(112a)와 직각으로 맞물리고, 모터(113)의 구동축에 결합되어 상기 제 1 피니언기어(112a)에 구동력을 전달하는 제 2 피니언기어(113a); 및
    일 측면이 상기 케이스(100) 내측의 일 측면에 고정되고, 상기 제 1 피니언기어(112a), 제 2 피니언기어(113a) 및 상기 모터(113)를 수납하는 기어박스(114)를 포함하고,
    상기 케이스(100)는,
    저면에 상기 받침부(111)의 상기 베어링(r)이 결합되기 위한 결합홈(100b)이 형성되는 것을 포함하는 회전식 공기청정기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 피니언기어(112a)는,
    다수의 톱니 중 하나가 돌출되어 마련되는 스위칭 가이드(s)가 형성되고,
    상기 제 2 피니언기어(113a)는,
    동일한 모터축에 서로 대향되게 결합되는 한 쌍의 피니언기어로 마련되고,
    상기 한 쌍의 피니언기어 사이의 간격은 상기 제 1 피니언기어의 폭보다 넓고, 상기 제 1 피니언기어의 폭과 상기 스위칭 가이드(s)의 높이를 합한 것과 동일한 것을 특징으로 하는 회전식 공기청정기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 매니폴드(133)는,
    상기 제 1 팬 및 제 2 팬이 이격되어 결합되도록 2개로 마련되는 인입구(133a); 및
    상기 복합필터부(140)에 일단이 결합되고, 상기 인입구(133a)에서 취합된 공기가 내측에 다수 설치되는 격자(c)에 의해 분할되어 배출되도록 형성되는 인출구(133b)를 포함하고,
    상기 격자(c)는,
    상기 인입구(133a) 측으로부터 상기 인출구(133b) 방향으로 부채살 형상으로 펼쳐지는 다수의 패널로 이루어지는 회전식 공기청정기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복합필터부(140)는,
    활성탄 필터로 이루어지는 제 1 필터(141);
    헤파 필터로 이루어지는 제 2 필터(142); 및
    울파(ULPA) 필터로 이루어지는 제 3 필터(143)을 포함하는 회전식 공기청정기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 가습부(150)는,
    상기 송풍팬(160)의 저면부에 위치하도록 상기 케이스(100) 내측으로 탈착가능하게 끼워지고, 상측면이 개방되도록 형성되는 저수조(151); 및
    상기 케이스(100)의 내측에 마련되고, 상기 복합필터부로부터 토출되는 기류가 상기 저수조 내로 유입되도록 하는 곡면으로 형성되는 팬하우징(104)을 포함하고,
    상기 저수조(151)는,
    상기 케이스(100)의 외부에서 상기 저수조(151) 내 물의 양을 관측할 수 있는 투명창(151a)이 일측에 마련되는 회전식 공기청정기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스(100)는,
    상기 케이스(100)의 상단면 일측에 마련되는 정보표시부(106); 및
    상기 케이스(100) 내측에 설치되고, 인터넷을 통해 정보를 송수신하여 전원 공급을 제어하고, 상기 정보표시부(106)에 작동상태를 표시하는 제어부(107)를 포함하는 회전식 공기청정기.
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