KR101553563B1

KR101553563B1 - 입형 공기청정기

Info

Publication number: KR101553563B1
Application number: KR1020140136402A
Authority: KR
Inventors: 이민수; 이소명
Original assignee: (주)지오필테크
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2015-09-16

Abstract

본 발명은 흡입구(11)와 배출구(12) 사이에 송풍팬(20)을 지니는 본체(10); 상기 본체(10)의 내부에 이오나이저(32)와 대전판(35)을 지니는 전기집진부(30); 상기 전기집진부(30)에 양전하와 음전하를 공급하도록 연결되는 정전기발생부(40); 및 상기 송풍팬(20), 전기집진부(30), 정전기발생부(40)를 설정된 조건으로 가동하는 제어부(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 다양한 유해 이물질의 제거와 부가적 기능의 병행하는 컨버젼스화에 유리하고 각양각색의 구조를 지닌 실내에서 점유면적을 작게 소요하여 공간 활용성을 높이는 효과가 있다.

Description

입형 공기청정기{Stand type air cleaning apparatus}

본 발명은 입형 공기청정기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다양한 유해 이물질의 제거와 부가적 기능을 병행하는 컨버젼스화에 유리하고 각양각색의 구조를 지닌 실내에서 점유면적을 작게 소요하여 공간 활용성을 높이는 입형 공기청정기에 관한 것이다.

각종 주거 및 업무 공간에서의 공기청정이 중요한 문제로 부각되면서 실내에서 존재하는 단순한 먼지를 비롯한 유해 입자 및 가스상 물질들과 세균을 제거하고 음이온 공급, 온풍, 가습 등의 보조적 기능을 병행하는 컨버전스화가 트랜드로 되고 있다. 이와 관련되어 참고할 수 있는 선행특허로서 대한민국 공개특허공보 제2005-0049190호, 대한민국 등록특허공보 제0491080호 등이 있다.

전자의 선행특허는 흡입그릴과 토출그릴이 구비된 캐비닛과, 상기 흡입그릴의 후측에 설치된 필터부와, 상기 필터부 후방에 설치되어 정화된 공기를 유동시키는 송풍장치와, 상기 송풍장치에 전기적으로 연결되어 상기 송풍장치를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 공기 청정기에 있어서, 상기 송풍장치와 토출그릴 사이에 히터가 설치되어 토출되는 공기의 온도를 높여주는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 겨울철에도 추위를 느끼지 않아 공기 청정 기능을 사계절 모두 원활하게 사용할 수 있는 효과를 기대한다.

후자의 선행특허는 프리필터와, 입자가 다소 큰 이물질을 제거하는 전기집진기와, 미세한 이물질을 제거하는 헤파필터, 및 공기중의 각종 냄새 및 유해가스 등을 제거하는 카본필터로 구성된 제거수단과; 공기중의 일반세균 및 각종 병원성 세균 등을 제거하는 UV살균장치와; 정화된 공기를 모터의 작동에 따라 송풍캡 및 그릴을 통해 외부로 송출하는 송풍부로 구성된다. 이에 따라, 정화된 공기와 함께 음이온이 생성되어져 인체에 활력을 줄 수 있는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행특허는 공간 점유를 축소하는 설계를 반영하지 않아 실내에서 입형으로 사용하기에 곤란할 수 있으며, 다양한 기능을 융합하는 경우 더욱 입형으로 사용하기 부적절하다는 폐단을 보이고 있다.

대한민국 공개특허공보 제2005-0049190호 (공개일자 : 2005. 5. 25.) 대한민국 등록특허공보 제0491080호 (공개일자 : 2004. 5. 4.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 다양한 유해 이물질의 제거와 부가적 기능의 병행하는 컨버젼스화에 유리하고 각양각색의 구조를 지닌 실내에서 점유면적을 작게 소요하여 공간 활용성을 높이는 입형 공기청정기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 흡입구와 배출구 사이에 송풍팬을 지니는 본체; 상기 본체의 내부에 이오나이저와 대전판을 지니는 전기집진부; 상기 전기집진부에 양전하와 음전하를 공급하도록 연결되는 정전기발생부; 및 상기 송풍팬, 전기집진부, 정전기발생부를 설정된 조건으로 가동하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체는 모듈화된 주요 기능부의 적층이 가능하도록 지지봉과 조임구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 전기집진부의 대전판은 판형 또는 관형의 집진판을 일정한 간격으로 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 정전기발생부는 송풍팬의 샤프트에 연결되어 연동되는 가동판, 고정판의 주변에 마찰을 발생하도록 설치되는 고정판, 고정판에서 생성되는 전하를 포집하는 라이덴병을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체의 내부에는 산소분자 이온을 생성하도록 이온클러스터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 다양한 유해 이물질의 제거와 부가적 기능을 병행하는 버젼스화에 유리하고 각양각색의 구조를 지닌 실내에서 점유면적을 작게 소요하여 공간 활용성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기청정기의 주요부를 드러내어 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 공기청정기의 전기집진부를 나타내는 구성도.
도 3는 본 발명에 따른 정전기발생부의 공기 차단부를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 공기청정기의 정전기발생부를 나타내는 구성도.
도 5은 본 발명에 따른 공기청정기의 모듈화 적층 상태를 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 본체(10)는 흡입구(11)와 배출구(12) 사이에 송풍팬(20)을 지니는 구조이다. 본체(10)의 저면에 받침대(13)를 구비하는 입형 공기청정기의 구현을 위해 흡입구(11)는 하단에 배출구(12)는 상단에 설치하여 수직 방향으로 공기의 유동을 유발한다. 흡입구(11)에는 프리필터(25)를 설치하여 일차적으로 이물질을 여과한다. 흡입구(11)와 배출구(12)에는 공기의 흡배출 소음을 감소하도록 방음기(28)를 설치한다. 송풍팬(20)은 원심팬을 적용할 수 있으며 이 경우 하단에 노즐(21)을 설치한다.

또, 본 발명에 따르면 전기집진부(30)가 상기 본체(10)의 내부에 이오나이저(32)와 대전판(35)을 지니는 구조이다. 전기집진부(30)는 전기적인 방전 원리를 기반으로 하여 제전하는 동시에 대전판(35)에서 이물질을 집진하는 방식으로 공기정화에 일조한다. 특히 미세 먼지까지 집진 가능하므로 본체(10)의 내부에 장착되는 필터의 교체 주기를 연장하는데 유리하다. 이오나이저(32)는 흡입구(11)에 인접한 하측에 설치하고, 대전판(35)은 이오나이저(32)의 상측에 설치한다. 이오나이저(32)의 외면에 다수의 돌출된 방전침을 형성하면, 이오나이저(32) 크기를 축소하게 되어 입형 공기청정기의 안정성을 향상하는 측면에서 유리하다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 전기집진부(30)의 대전판(35)은 판형 또는 관형의 집진판을 일정한 간격으로 구비하는 것을 특징으로 한다. 본체(10)의 단면 형상이 각형인 경우에는 도 2a처럼 판형의 집진판을 배치하고, 본체(10)의 단면 형상이 원형인 경우에는 도 2b처럼 관형의 집진판을 배치한다. 판현의 집진판의 경우, 일측의 집진판이 양이온 대전용으로, 이에 인접한 타측의 집진판은 음이온 대전용으로 반복되도록 배치한다. 또한, 관형의 집진판의 경우, 가장 바깥쪽의 집진판이 양이온 대전용으로, 이에 인접한 내측의 집진판은 음이온 대전용으로 반복되도록 배치한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 전기집진부(30)에 양전하와 음전하를 공급하도록 정전기발생부(40)가 연결된다. 전술한 전기집진부(30)의 이오나이저(32)가 양전하와 음전하를 공급하지만 별도의 정전기발생부(40)를 추가로 구비하여 이오나이저(32)의 역할과 크기를 축소한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 정전기발생부(40)는 송풍팬(20)의 샤프트(23)에 연결되어 연동되는 가동판(41), 상기 가동판(41)과 마찰이 되도록 설치되는 고정판(43), 상기 고정판(43)에서 생성되는 전하를 포집하는 라이덴병(45)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 프리필터(25)와 전기집진부(30)를 통과한 공기가 정전기발생부(40)로 도달한다 할지라도 상기 가동판(41)과 고정판(43)은 마찰에 의하여 정전기가 발생하는 구조이므로 장시간 사용시 가동판(41)과 고정판(43)에는 먼지가 달라붙어 정전기 발생의 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 가동판(41)과 고정판(43)을 외부의 공기와 차단하는 별도의 차단부가 필요하다. 공기를 차단하는 구성은 구체적인 적용에 있어 다양한 방식으로 변경이 가능하나 바람직한 실시 예는 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 정전기발생부(40)에는 상부 차단판(46)과 하부 차단판(47)을 추가로 설치한다. 가동판(41)의 상부에 샤프트(23) 관통홀이 구비된 상부 차단판(46)을 배치하고, 고정판(43)의 하부에 하부 차단판(47)을 배치한 후, 상부 차단판(46)과 하부 차단판(47)은 스크류 방식으로 결합된다.

한편, 가동판(41)과 고정판(43)은 마찰대전판의 기능을 담당하는 것으로서 상호 대전 유도가 높은 소재를 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대 다수의 테프론 시트와 나일론 시트를 마찰시키면 가동판(41)과 고정판(43) 사이에 발생하는 정전기의 양이 증대된다. 이 경우 일측 시트에는 양전하가, 타측 시트에는 음전하가 지속적으로 발생한다. 본 발명에서 가동판(41)이 송풍팬(20)의 샤프트(23)에 연결되어 구동력을 받으므로 가동판(41)을 구동시키기 위한 별도의 동력원을 필요로 하지 않아 전기집진부(30)를 소형화하는데 유리하다. 라이덴병(45)에 포집되는 양전하와 음전하는 도선을 통하여 전기집진부(30)의 대전판(35)에 극성에 맞추어 분배된다.

또한, 상기 가동판(41)과 고정판(43)의 수량은 적용에 따라 변경이 가능하다. 바람직한 일 실시예로는 도 4에서 도시된 바와 같이 상하부에 배치된 두 개의 고정판(43) 사이에 가동판(41)을 배치시킬 수 있다. 이와 같이 배치하면 마찰면적이 두 배로 증가하므로 정전기 발생의 효율성이 더욱 증대되는 장점이 있으나, 마찰면적이 증가할수록 정전기 발생을 위한 전력손실이 커지는 단점이 있다. 따라서, 마찰면의 수는 3개 이내로 한정하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따르면 제어부(50)가 상기 송풍팬(20), 전기집진부(30), 정전기발생부(40)를 설정된 조건으로 가동한다. 제어부(50)는 마이콤 회로로 구성되고 조작패널(54)과 전원공급기(56)를 구비한다. 제어부(50)는 조작패널(54)을 통하여 입력되는 선택신호에 대응하여 설정된 조건으로 송풍팬(20)의 속도를 변동하고 전기집진부(30)와 정전기발생부(40)에 인가되는 전원을 변동한다. 도시에는 생략하나, 각종 센서를 통하여 실내의 공기청정 상태 또는 공기청정기의 주요부 고장 유무를 조작패널(54) 상으로 디스플레이 할 수도 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 본체(10)는 모듈화된 주요 기능부의 적층이 가능하도록 지지봉(15)과 조임구(18)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 5에서 본체(10)의 변부에 수직으로 지지봉(15)이 결합되고, 지지봉(15)의 상단에 조임구(18)가 나선으로 결합된다. 전술한 흡입구(11), 배출구(12), 송풍팬(20), 정전기발생부(40), 전기집진부(30), 제어부(50)를 모듈화하여 구성하고, 지지봉(15)을 개재하여 적층한 다음 조임구(18)로 조이면 도 1의 형태로 공기청정기가 완성된다. 이 경우 각각의 모듈은 일측에 구비되는 커넥터(52)를 통하여 제어부(50)와 전기적 연결을 이루게 된다.

이러한 구성에 의하면, 어느 하나의 모듈에서 고장이 발생하는 경우 조임구(18)를 풀고 해당 모듈을 다른 모듈로 교체하면 즉시 공기청정기를 재가동할 수 있다. 설치 환경이 변동되면 송풍팬(20), 전기집진부(30) 등의 모듈을 부분적으로 교체하여 용량을 증감할 수 있다. 본체(10) 내부의 전기집진부(30), 필터 등을 주기적으로 점검하고 세척하기에도 편리하다.

한편, 도시에는 생략하나 본 발명은 단지 공기청정 기능 외에 냉온풍, 가습, 조명, 화재감시 등의 부가적이고 보조적인 기능을 모듈화하여 적층한 컨버전스 제품으로 구현하기 용이하다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 본체(10)의 내부에는 산소분자 이온을 생성하도록 이온클러스터(60)를 더 구비하는 것도 가능하다. 이온클러스터(60)는 송풍팬(20)과 배출구(12) 사이에 배치하는 것이 좋다. 이온클러스터(60)는 제어부(50)의 전원공급기(56)에서 인가된 고전압 펄스파워를 이용하여 방전관에서 공기중의 산소분자를 플러스 산소이온, 마이너스 산소이온, 과산화기, 수산화기 등이 다량 포함된 이온 클러스터로 생성한다.

작동에 있어서, 실내의 공기가 흡입구(11)로 유입되면서 프리필터(25)에서 일차적으로 비교적 큰 이물질이 제거되고, 전기집진부(30)를 통과하면서 먼지 등의 미세 이물질이 제거되고, 이온클러스터(60)를 통과하면서 세균, 바이러스, 곰팡이 등이 제균된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 본체 15: 지지봉
18: 조임구 20: 송풍팬
23: 샤프트 25: 프리필터
28: 방음기 30: 전기집진부
32: 이오나이저 35: 대전판
40: 정전기발생부 41: 가동판
43: 고정판 45: 라이덴병
46: 상부 차단판 47: 하부차단판
50: 제어부 52: 커넥터
54: 조작패널 56: 전원공급기
60: 이온클러스터

Claims

흡입구(11)와 배출구(12) 사이에 송풍팬(20)을 지니는 본체(10);
상기 본체(10)의 내부에 이오나이저(32)와 대전판(35)을 지니는 전기집진부(30);
상기 전기집진부(30)에 양전하와 음전하를 공급하도록 연결되는 정전기발생부(40); 및
상기 송풍팬(20), 전기집진부(30), 정전기발생부(40)를 설정된 조건으로 가동하는 제어부(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 본체(10)는 흡입구(11), 배출구(12), 송풍팬(20), 정전기발생부(40), 전기집진부(30) 및 제어부(50)를 모듈화하여 구성되는 모듈화된 주요 기능부의 적층이 가능하도록 지지봉(15)과 조임구(18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 입형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 전기집진부(30)의 대전판(35)은 판형 또는 관형의 집진판을 일정한 간격으로 구비하는 것을 특징으로 하는 입형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 정전기발생부(40)는 송풍팬(20)의 샤프트(23)에 연결되어 연동되는 가동판(41), 상기 가동판(41)과 마찰하여 정전기를 발생하도록 설치되는 고정판(43), 상기 가동판(41) 혹은 고정판(43)에서 생성되는 전하를 포집하는 라이덴병(45)을 구비하는 것을 특징으로 하는 입형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 정전기발생부(40)는 송풍팬(20)의 샤프트(23)에 연결되어 연동되는 가동판(41), 상기 가동판(41)의 윗면과 아랫면에서 마찰하여 정전기를 발생하도록 설치되는 두 개의 고정판(43), 상기 가동판(41) 혹은 고정판(43)에서 생성되는 전하를 포집하는 라이덴병(45)을 구비하는 것을 특징으로 하는 입형 공기청정기.
청구항 4 또는 5에 있어서,
상기 가동판(41) 및 고정판(43)을 외부의 공기로부터 밀폐시키는 공기 차단부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 입형 공기청정기.
청구항 6에 있어서,
상기 공기 차단부는 상기 샤프트(23)가 통과하는 샤프트홀을 구비하여 상기 가동판(41) 및 고정판(43)의 상부에 배치되는 상부 차단판(46), 상기 상부 차단판(46)과 스크류 방식으로 결합되고 상기 가동판(41) 및 고정판(43)의 하부에 배치되는 하부 차단판(47)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 본체(10)의 내부에는 산소분자 이온을 생성하도록 이온클러스터(60)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 입형 공기청정기.