KR101720695B1 - 혼합식 공기청정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혼합식 공기청정기에 관한 것으로서, 하우징과, 세척수 수용부와, 하전부와, 제1활성탄섬유 필터부와, 제2활성탄섬유 필터부와, 전기장 형성부를 포함한다. 하우징은 미세먼지와 유해가스를 포함한 공기가 유입되는 유입구와, 정화된 공기가 배출되는 배출구를 구비하며, 내부공간이 마련된다. 세척수 수용부는 하우징 내부에 설치되며, 세척수를 수용한다. 하전부는 유입구를 통해 유입되는 공기에 고전압을 인가하여 공기 내의 미세먼지를 하전시킨다. 제1활성탄섬유 필터부는 적어도 일부가 세척수 수용부에 수용된 세척수와 접촉 가능하게 설치되며, 유입구와 배출구 사이에 형성된 공기 유동방향을 가로막고 배치되어 유입구를 통해 유입된 공기를 직접 통과시켜 배출구를 통해 외부로 배출하고, 유해가스 중 수용성 가스를 흡착하거나 상기 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집한다. 제2활성탄섬유 필터부는 공기 유동방향을 따라 제1활성탄섬유 필터부로부터 이격되게 배치되고, 공기 유동방향을 가로막고 배치되어 유입구를 통해 유입된 공기를 직접 통과시켜 배출구를 통해 외부로 배출하며, 유해가스 중 비수용성 가스를 흡착하거나 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집한다. 전기장 형성부는 하전부와 제1활성탄섬유 필터부 사이에 설치되고, 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집하기 위하여 고전압을 인가받아 제1활성탄섬유 필터부와의 사이에서 전기장을 형성한다.

Description

혼합식 공기청정기{Air cleaner in mixed type}
본 발명은 혼합식 공기청정기에 관한 것으로서, 공기 중에 포함된 미세먼지와 유해가스를 동시에 처리하고 가습 기능을 부가하는 혼합식 공기청정기에 관한 것이다.
일반적으로 공기청정기는 실내의 공기를 임펠러 등의 기계적인 장치를 이용하여 공기청정기의 내부로 유도하여, 공기 중에 포함된 각종 오염물질을 제거하여 실내에서의 쾌적한 생활을 할 수 있도록 하고 있다. 여기서, 실내 공기를 정화하기 위한 공기청정기는 건식 공기청정기와 습식 공기청정기로 크게 구분할 수 있다.
건식 공기청정기는 필터를 이용하여 공기 중에 포함된 오염물질을 제거하는 방식으로 구성되나, 이러한 방식의 경우 오염물질의 포집량이 증가하면 할수록 오염물질 정화 효율이 감소하게 되고, 필터에 걸러진 오염물질들로 인하여 송풍기의 공기 압력이 상승하고 공기의 풍량이 감소하게 되는 문제점이 발생한다.
이러한 건식 공기청정기의 문제점을 해소하고자 습식 공기청정기가 제안되었으며, 일반적으로 세정액을 공기에 분사하여 공기에 포함된 오염물질을 분리 흡착하여 제거하게 된다.
그러나, 종래의 습식 공기청정기는 미세먼지 처리 성능이 거의 없고 단순히 가습기 역할만 수행하는 문제점이 있고, 최근 에어워셔 전단에 필터를 설치한 가습형 공기청정기가 개발되었으나, 필터와 에어워셔의 단순한 결합으로 구성되어 있고 필터의 주기적인 교체가 요구되어 유지관리비가 소요되는 문제점이 있다.
또한, 탄소섬유 하전부와 전기장이 형성된 수막형 집진판을 사용하여 필터 교체 없이 미세먼지를 포집하고 수막형 집진판 표면에서의 자연 가습을 통해 가습 효과를 부가하는 기술이 개발되었으나, 공기의 유동이 수막형 집진판과 평행하게 진행되어 암모니아 등과 같은 수용성 가스 및 휘발성 유기화합물(VOC) 등과 같은 비수용성 가스를 처리하는데 한계가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1221962호(2013. 01. 08. 등록, 발명의 명칭 : 전기집진장치 및 이를 이용하는 전기집진 시스템)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공기가 필터부를 직접 통과하여 유동되도록 구성하여 공기 내 하전된 미세먼지는 전기장을 이용하여 포집하고, 습식 형태의 필터부를 이용하여 공기 내 수용성 가스를 흡착하며, 건식 형태의 필터부를 이용하여 비수용성 가스를 흡착함으로써, 공기 중에 포함된 미세먼지와 유해가스를 동시에 처리하고 가습 기능을 부가하여 쾌적한 습도의 정화된 공기를 공급할 수 있는 혼합식 공기청정기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 혼합식 공기청정기는, 미세먼지와 유해가스를 포함한 공기가 유입되는 유입구와, 정화된 공기가 배출되는 배출구를 구비하며, 내부공간이 마련된 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며, 세척수를 수용하는 세척수 수용부; 상기 유입구를 통해 유입되는 공기에 고전압을 인가하여 공기 내의 미세먼지를 하전시키는 하전부; 상기 하전부와 상기 배출구 사이에서 배치되고, 적어도 일부가 상기 세척수 수용부에 수용된 세척수와 접촉 가능하게 설치되며, 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 형성된 공기 유동방향을 가로막고 배치되어 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 직접 통과시켜 상기 배출구를 통해 외부로 배출하고, 상기 유해가스 중 수용성 가스를 흡착하거나 상기 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집하는 제1활성탄섬유 필터부; 상기 공기 유동방향을 따라 상기 제1활성탄섬유 필터부로부터 이격되게 배치되고, 상기 공기 유동방향을 가로막고 배치되어 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 직접 통과시켜 상기 배출구를 통해 외부로 배출하며, 상기 유해가스 중 비수용성 가스를 흡착하거나 상기 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집하는 제2활성탄섬유 필터부; 및 상기 하전부와 상기 제1활성탄섬유 필터부 사이 또는 상기 하전부와 상기 제2활성탄섬유 필터부 사이에 설치되고, 상기 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집하기 위하여 고전압을 인가받아 상기 제1활성탄섬유 필터부 또는 상기 제2활성탄섬유 필터부와의 사이에서 전기장을 형성하는 전기장 형성부;를 포함하고, 상기 제1활성탄섬유 필터부 및 상기 제2활성탄섬유 필터부는 상기 공기 유동방향과 교차하는 방향을 따라 이격되게 배치되는 한 쌍의 롤러에 감겨 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1활성탄섬유 필터부의 하부가 상기 세척수 수용부에 수용된 세척수와 접촉되며, 상기 제1활성탄섬유 필터부와 상기 하우징 사이에 설치되고, 공기가 상기 하우징과 상기 제1활성탄섬유 필터부 사이의 공간으로 통과하지 못하도록 상기 하우징과 상기 제1활성탄섬유 필터부 사이의 공간을 차폐하며, 상기 제1활성탄섬유 필터부의 회전시 상기 제1활성탄섬유 필터부와의 마찰을 최소화하도록 탄성 재질로 형성된 제1차폐부재; 및 상기 제2활성탄섬유 필터부와 상기 하우징 사이에 설치되고, 공기가 상기 하우징과 상기 제2활성탄섬유 필터부 사이의 공간으로 통과하지 못하도록 상기 하우징과 상기 제2활성탄섬유 필터부 사이의 공간을 차폐하며, 상기 제2활성탄섬유 필터부의 회전시 상기 제2활성탄섬유 필터부와의 마찰을 최소화하도록 탄성 재질로 형성된 제2차폐부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 따른 혼합식 공기청정기에 있어서, 상기 제1활성탄섬유 필터부와 상기 배출구 사이에서 공기의 유동량을 측정하는 센서부; 및 상기 센서부에 의해 감지된 공기의 유동량이 미리 설정된 기준 유동량보다 낮을 경우 상기 롤러를 통해 상기 제1활성탄섬유 필터부를 회전시켜, 상기 미세먼지 및 상기 유해가스가 다량 포집된 제1활성탄섬유 필터부가 상기 세척수에 의해 세척되도록 하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
삭제
본 발명에 따른 혼합식 공기청정기에 있어서, 상기 전기장 형성부는, 상기 제1활성탄섬유 필터부 또는 상기 제2활성탄섬유 필터부 외측에서 상기 공기 유동방향과 교차하는 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 봉부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 혼합식 공기청정기에 있어서, 상기 전기장 형성부는, 상기 제1활성탄섬유 필터부 또는 상기 제2활성탄섬유 필터부 외측에서 상기 공기 유동방향과 교차하는 방향을 따라 길게 배치되며, 다수의 관통홀이 형성된 메시부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 혼합식 공기청정기에 있어서, 상기 제1활성탄섬유 필터부 및 상기 제2활성탄섬유 필터부는 항균물질로 코팅될 수 있다.
본 발명에 따른 혼합식 공기청정기에 있어서, 상기 항균물질은, 은, 자몽종자 추출물, 프로폴리스, 표고버섯 추출액 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 혼합식 공기청정기에 있어서, 상기 제1활성탄섬유 필터부와 상기 배출구 사이 또는 상기 제2활성탄섬유 필터부와 상기 배출구 사이에 설치되고, 상기 미세먼지 또는 상기 유해가스에 의해 오염된 세척수 입자가 상기 배출구를 통해 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 데미스터;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 혼합식 공기청정기에 따르면, 공기 내 유해가스의 흡착 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합식 공기청정기에 따르면, 공기 중에 포함된 수용성 가스 및 비수용성 가스를 동시에 처리하고 가습 기능을 부가하여 냄새 없는 쾌적한 습도의 정화된 공기를 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합식 공기청정기에 따르면, 간단한 구조를 통해 공기가 복수의 필터층을 통과하게 하는 기능을 구현하여 공기 정화 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합식 공기청정기에 따르면, 유지 관리 시간의 낭비 없이 연속적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합식 공기청정기에 따르면, 필터부 이외의 공간으로 누설되는 공기의 유동을 차단함과 동시에 하우징과 회전하는 필터부 사이의 기구적인 간섭을 용이하게 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합식 공기청정기를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 혼합식 공기청정기의 제1활성탄섬유 필터부의 회전 동작을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 도 1의 혼합식 공기청정기의 제1차폐부재를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 1의 혼합식 공기청정기의 변형례를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼합식 공기청정기를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 혼합식 공기청정기의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합식 공기청정기를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 혼합식 공기청정기의 제1활성탄섬유 필터부의 회전 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1의 혼합식 공기청정기의 제1차폐부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 혼합식 공기청정기(100)는 공기 중에 포함된 미세먼지와 유해가스를 동시에 처리하고 가습 기능을 부가하는 것으로서, 하우징(110)과, 세척수 수용부(120)와, 하전부(130)와, 제1활성탄섬유 필터부(141)와, 제2활성탄섬유 필터부(142)와, 전기장 형성부(150)와, 데미스터(160)와, 센서부(170)와, 제어부(미도시)와, 제1차폐부재(181)와, 제2차폐부재(182)를 포함한다.
상기 하우징(110)은 후술할 세척수 수용부(120), 하전부(130), 제1활성탄섬유 필터부(141), 제2활성탄섬유 필터부(142), 전기장 형성부(150), 데미스터(160), 센서부(170) 등이 수용될 수 있는 내부공간이 마련되며, 유입구(111)와, 배출구(112)를 구비한다.
유입구(111)로는 미세먼지와 유해가스 등 각종 오염물질을 포함한 공기(1)가 유입되고, 배출구(112)로는 하전부(130), 제1활성탄섬유 필터부(141), 제2활성탄섬유 필터부(142), 전기장 형성부(150) 등의 작동으로 인해 오염물질이 정화된 공기(1)가 배출된다.
도 1에서는 유입구(111)와 배출구(112)가 하우징(110)에서 서로 마주보는 면에 형성되는 것으로 도시되었으나, 유입구(111)와 배출구(112)의 설치 위치는 이에 제한되지 않는다.
배출구(112)의 상류에는 송풍기(103)가 설치되어 하우징(110) 내부에서 정화된 공기를 외부로 배출한다.
상기 세척수 수용부(120)는 하우징(110) 내부에 설치되며, 세척수(w)를 수용한다.
세척수 수용부(120)는 하우징(110) 내부에서 제1활성탄섬유 필터부(141) 또는 제2활성탄섬유 필터부(142) 하측에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 제1활성탄섬유 필터부(141) 하측에 세척수 수용부(120)가 배치되어 제1활성탄섬유 필터부(141)는 습식 형태로 운용되며, 제2활성탄섬유 필터부(142)는 건식 형태로 운용될 수 있다. 따라서, 공기(1) 내에 포함된 수용성 가스를 흡착할 수 있도록 회전 가능한 제1활성탄섬유 필터부(141)의 표면에 수막을 형성할 수 있다.
세척수 수용부(120)는 제1활성탄섬유 필터부(141)에 포집된 미세먼지 및 흡착된 수용성 가스 등에 의해 오염된 세척수(w)를 배수하기 위하여 배수구(미도시)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 세척수(w)로 물을 사용하는 것을 예로 들어 설명하나, 극성을 갖는 유체라면 세척수로 사용될 수 있다.
상기 하전부(130)는 유입구(111)를 통해 유입되는 공기(1)에 고전압을 인가하여 공기(1) 내의 미세먼지를 하전시킨다.
하전부(130)는 하우징(110) 내부에서 유입구(111)의 하류에 설치되어 유입되는 공기(1)와 직접 접촉하면서 공기(1) 내 미세먼지를 하전시키는 것이 바람직하다. 하전부(130)에 의해 양극으로 하전된 미세먼지가 하우징(110) 내부에서 공기 유동방향(A1)을 따라 유동하고, 전기장 형성부(150)와 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이에 형성된 전기장에 의해 제1활성탄섬유 필터부(141)에 포집됨으로써 공기(1) 내 미세먼지의 집진 효율을 향상시킨다.
하전부(130)의 단부에는 다발의 섬유가 구비되며, 다발의 섬유는 수 ㎛ 내지 수십 ㎛의 직경을 가지는 미세 금속섬유 또는 탄소섬유로 구성될 수 있다. 하전부(130)는 고전압 인가부(101)로부터 전압을 인가받을 수 있다.
상기 제1활성탄섬유 필터부(141)는 유입구(111)와 배출구(112) 사이에 형성된 공기 유동방향(A1)을 가로막으면서 배치되고, 유입구(111)를 통해 유입된 공기(1)를 직접 통과시켜 배출구(112)를 통해 외부로 배출한다. 제1활성탄섬유 필터부(141)는 전기적으로 접지된 상태로 하전부(130)와 배출구(112) 사이에서 배치된다.
본 실시예의 제1활성탄섬유 필터부(141)는 섬유 형태로 가공된 활성탄 필터를 직물 형태로 엮어 제조된 것으로서, 공기(1)가 통과할 수 있는 투과성 재질로 형성되어 있다. 유입구(111)를 통해 유입된 공기(1)는 제1활성탄섬유 필터부(141)를 직접 통과하여 배출구(112)를 통해 외부로 배출될 수 있으므로, 공기(1)와 제1활성탄섬유 필터부(141)의 접촉 효과를 최대화할 수 있다.
또한, 유입구(111)를 통해 유입된 모든 공기(1)가 제1활성탄섬유 필터부(141)를 통과하여야만 배출구(112)로 유동될 수 있도록 제1활성탄섬유 필터부(141)는 하우징(110)과의 이격 거리 없이 밀착되게 설치되는 것이 바람직하다. 도 1을 예로 들어 설명하면, 제1활성탄섬유 필터부(141)의 상부와 하우징(110)이 거의 밀착되도록 제1활성탄섬유 필터부(141)가 배치됨으로써, 제1활성탄섬유 필터부(141)를 통과하지 않고 제1활성탄섬유 필터부(141)와 하우징(110) 사이로 유동되는 공기를 최소화시키는 것이 바람직하다.
본 실시예의 제1활성탄섬유 필터부(141)는 공기 유동방향(A1)과 교차하는 방향을 따라 이격되게 배치되는 한 쌍의 롤러(143)에 감겨 회전 가능하게 설치될 수 있다.
제1활성탄섬유 필터부(141)가 한 쌍의 롤러(143)에 감기는 형상으로 형성되므로, 제1활성탄섬유 필터부(141)는 공기 유동방향(A1)을 따라 이격되게 배치되는 복수의 층으로 구성되는 효과를 가질 수 있다. 즉, 유입구(111)를 통해 유입된 공기(1)는 먼저 제1활성탄섬유 필터부(141)의 전면부(141a)를 1차적으로 통과하고, 이어서 제1활성탄섬유 필터부(141)의 후면부(141b)를 2차적으로 통과하면서 공기 정화 효율을 높일 수 있다. 이와 같이 한 쌍의 롤러(143)에 감기는 형상으로 형성된 제1활성탄섬유 필터부(141)를 공기 유동방향(A1)을 가로막도록 배치함으로써, 단일의 부재를 이용하면서 공기(1)가 복수의 필터층을 통과하게 하는 기능을 구현할 수 있다.
제1활성탄섬유 필터부(141)의 적어도 일부, 구체적으로 제1활성탄섬유 필터부(141)의 하부가 세척수 수용부(120)에 수용된 세척수(w)와 접촉되며, 제1활성탄섬유 필터부(141)를 회전시키면서 제1활성탄섬유 필터부(141)에 수막을 형성할 수 있다. 최대화된 접촉 효과와 제1활성탄섬유 필터부(141)에 형성된 수막에 의해 공기(1) 내에 포함된 암모니아, 황화수소, 초산 등과 같은 수용성 가스를 용이하게 흡착할 수 있다.
또한, 제1활성탄섬유 필터부(141)는 세척수(w)가 제1활성탄섬유 필터부(141)의 표면을 타고 올라 수막이 용이하게 형성하도록 친수성 코팅 처리 또는 샌딩 처리되는 것이 바람직하다. 여기서, 친수성 코팅 물질로는 이산화 티타늄(TiO2) 등이 사용될 수 있다.
상기 제2활성탄섬유 필터부(142)는 유입구(111)와 배출구(112) 사이에 형성된 공기 유동방향(A1)을 가로막으면서 배치되고, 유입구(111)를 통해 유입된 공기(1)를 직접 통과시켜 배출구(112)를 통해 외부로 배출한다. 본 실시예에서 제2활성탄섬유 필터부(142)는 공기 유동방향(A1)을 따라 제1활성탄섬유 필터부(141)로부터 이격되게 배치되며, 전기적으로 접지된 상태로 제1활성탄섬유 필터부(141)와 배출구(112) 사이에서 배치된다.
본 실시예의 제2활성탄섬유 필터부(142)는 섬유 형태로 가공된 활성탄 필터를 직물 형태로 엮어 제조된 것으로서, 공기(1)가 통과할 수 있는 투과성 재질로 형성되어 있다. 제1활성탄섬유 필터부(141)를 통과한 공기(1)는 제2활성탄섬유 필터부(142)를 직접 통과하여 배출구(112)를 통해 외부로 배출될 수 있으므로, 공기(1)와 제2활성탄섬유 필터부(142)의 접촉 효과를 최대화할 수 있다.
또한, 제1활성탄섬유 필터부(141)를 통과한 모든 공기(1)가 제2활성탄섬유 필터부(142)를 통과하여야만 배출구(112)로 유동될 수 있도록 제2활성탄섬유 필터부(142)는 하우징(110)과의 이격 거리 없이 밀착되게 설치되는 것이 바람직하다. 도 1을 예로 들어 설명하면, 제2활성탄섬유 필터부(142)의 상부와 하우징(110)이 거의 밀착되도록 제2활성탄섬유 필터부(142)가 배치됨으로써, 제2활성탄섬유 필터부(142)를 통과하지 않고 제2활성탄섬유 필터부(142)와 하우징(110) 사이로 유동되는 공기를 최소화시키는 것이 바람직하다.
본 실시예의 제2활성탄섬유 필터부(142)는 공기 유동방향(A1)과 교차하는 방향을 따라 이격되게 배치되는 한 쌍의 롤러(144)에 감겨 회전 가능하게 설치될 수 있다.
제2활성탄섬유 필터부(142)가 한 쌍의 롤러(144)에 감기는 형상으로 형성되므로, 제2활성탄섬유 필터부(142)는 공기 유동방향(A1)을 따라 이격되게 배치되는 복수의 층으로 구성되는 효과를 가질 수 있다. 즉, 제1활성탄섬유 필터부(141)를 통과한 공기(1)는 먼저 제2활성탄섬유 필터부(142)의 전면부(142a)를 1차적으로 통과하고, 이어서 제2활성탄섬유 필터부(142)의 후면부(142b)를 2차적으로 통과하면서 공기 정화 효율을 높일 수 있다. 이와 같이 한 쌍의 롤러(144)에 감기는 형상으로 형성된 제2활성탄섬유 필터부(142)를 공기 유동방향(A1)을 가로막도록 배치함으로써, 단일의 부재를 이용하면서 공기(1)가 복수의 필터층을 통과하게 하는 기능을 구현할 수 있다.
제1활성탄섬유 필터부(141)와는 달리, 제2활성탄섬유 필터부(142)는 세척수 수용부(120)에 수용된 세척수(w)와 접촉되지 않는 건식 형태로 설치된다. 활성탄섬유는 비표면적이 크고 유해가스 흡착 성능이 우수하여 제2활성탄섬유 필터부(142)의 표면에 휘발성 유기화합물(VOC), 벤젠, 톨루엔 등과 같은 비수용성 가스가 용이하게 흡착될 수 있다.
한편, 제1활성탄섬유 필터부(141) 및 제2활성탄섬유 필터부(142)는 항균물질로 코팅될 수 있다. 제1활성탄섬유 필터부(141) 및 제2활성탄섬유 필터부(142)의 표면을 금속 또는 천연 항균물질로 코팅함으로써, 제1활성탄섬유 필터부(141) 및 제2활성탄섬유 필터부(142) 및 세척수 수용부(120)의 세척수(w)에 대한 항균 기능을 부가할 수 있다. 여기서 제1활성탄섬유 필터부(141) 및 제2활성탄섬유 필터부(142)에 코팅되는 항균물질은, 은, 자몽종자 추출물, 프로폴리스, 표고버섯 추출액 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전기장 형성부(150)는 하전부(130)에 의해 하전된 미세먼지를 포집하기 위하여 고전압을 인가받아 제1활성탄섬유 필터부(141)와의 사이 또는 제2활성탄섬유 필터부(142)와의 사이에서 전기장을 형성한다.
본 실시예에서는 제1활성탄섬유 필터부(141)가 제2활성탄섬유 필터부(142)의 전방에 설치되므로, 전기장 형성부(150)가 하전부(130)와 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이에 설치된 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
전기장 형성부(150)는 고전압 인가부(102)로부터 고전압을 인가받아 접지 상태인 제1활성탄섬유 필터부(141)와의 사이에서 전기장을 형성하며, 하전부(130)에 의해 양극으로 하전된 미세먼지는 전기장 형성부(150)와 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이에 형성된 전기장을 통과하면서 접지 상태인 제1활성탄섬유 필터부(141) 측에 포집될 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 전기장 형성부(150)는 제1활성탄섬유 필터부(141) 외측에서 공기 유동방향(A1)과 교차하는 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 봉부재로 구성될 수 있다.
상기 데미스터(160)는 제1활성탄섬유 필터부(141)와 배출구(112) 사이 또는 제2활성탄섬유 필터부(142)와 배출구(112) 사이에 설치되고, 미세먼지 또는 유해가스에 의해 오염된 세척수 입자가 배출구(112)를 통해 외부로 배출되는 것을 방지한다. 정화된 공기 내에 오염된 세척수 입자가 포함되어 외부로 배출될 경우, 공기청정기 사용자의 몸 내부로 들어가 건강상의 위험을 초래할 수 있다.
따라서 제1활성탄섬유 필터부(141) 또는 제2활성탄섬유 필터부(142)를 통과한 공기(1)가 데미스터(160)를 재차 통과하도록 함으로써, 오염된 세척수 입자를 제거하고, 미세먼지나 유해가스가 제거된 쾌적한 습도의 맑은 공기만을 배출할 수 있다.
상기 센서부(170)는 제1활성탄섬유 필터부(141)와 배출구(112) 사이에서 공기의 유동량을 측정한다. 센서부(170)에 의해 측정된 공기의 유동량은 제어부로 전송된다.
상기 제어부(미도시)는 센서부(170)에 의해 감지된 공기의 유동량이 미리 설정된 기준 유동량보다 낮을 경우 구동부를 통해 제1활성탄섬유 필터부(141)를 회전시킨다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 장시간의 사용으로 인해 미세먼지나 유해가스가 제1활성탄섬유 필터부(141)에 다량 포집된 경우 제1활성탄섬유 필터부(141)가 막히는 현상이 발생하므로, 제1활성탄섬유 필터부(141)를 통과하여 배출구(112)로 유동되는 공기의 유동량이 감소할 수 있다.
이와 같이 미세먼지나 유해가스가 제1활성탄섬유 필터부(141)에 다량 포집되어 제1활성탄섬유 필터부(141)를 통과하는 공기의 유동량이 낮을 경우, 이를 센서부(170)를 이용하여 감지하고 제1활성탄섬유 필터부(141)를 회전시켜 제1활성탄섬유 필터부(141)를 세척할 수 있다.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 롤러(143)에 설치된 구동부를 이용하여 제1활성탄섬유 필터부(141)를 회전시켜 미세먼지나 유해가스가 다량 포집된 제1활성탄섬유 필터부(141)를 세척수(w)를 이용하여 세척한 후, 세척된 제1활성탄섬유 필터부(141)를 공기 유동 경로 상에 위치시켜 공기 정화 기능을 수행함으로써, 유지 관리에 소요되는 시간의 낭비 없이 연속적으로 혼합식 공기청정기를 사용할 수 있다.
상기 제1차폐부재(181)는 하우징(110)과 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이에 설치되고, 공기(1)가 하우징(110)과 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이의 공간으로 통과하지 못하도록 하우징(110)과 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이의 공간을 차폐한다.
앞서 설명한 바와 같이, 유입구(111)를 통해 유입된 공기(1)가 하우징(110)과 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이의 공간으로 통과하지 못하도록 제1활성탄섬유 필터부(141)는 하우징(110)과의 이격 거리 없이 밀착되게 설치되는 것이 바람직하나, 제1활성탄섬유 필터부(141)의 회전시 하우징(110)과의 간섭 문제가 발생할 위험이 있다.
따라서, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 하우징(110)과 제1활성탄섬유 필터부(141)의 상부 사이에 하우징(110)과 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이의 공간을 차폐하는 제1차폐부재(181)를 설치함으로써, 유입구(111)를 통해 유입된 공기(1)가 하우징(110)과 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이의 공간으로 통과하지 못하고 제1활성탄섬유 필터부(141)를 통과하여야만 배출구(112)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다.
또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1차폐부재(181)는 탄성 재질로 형성되어 일정 정도의 변형이 가능하게 제조되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1활성탄섬유 필터부(141)의 회전시 회전 방향을 따라 일정 정도 변형되면서 제1활성탄섬유 필터부(141)와의 마찰을 최소화할 수 있다.
상기 제2차폐부재(182)는 하우징(110)과 제2활성탄섬유 필터부(142) 사이에 설치되고, 공기(1)가 하우징(110)과 제2활성탄섬유 필터부(142) 사이의 공간으로 통과하지 못하도록 하우징(110)과 제2활성탄섬유 필터부(142) 사이의 공간을 차폐한다.
제2차폐부재(182)의 기능은 제1차폐부재(181)의 기능과 실질적으로 동일하므로 반복되는 설명은 생략한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 혼합식 공기청정기(100)는 공기(1) 내의 미세먼지, 암모니아, 황화수소, 초산 등과 같은 수용성 가스 및 휘발성 유기화합물(VOC), 벤젠, 톨루엔 등과 같은 비수용성 가스를 동시에 포집함으로써, 냄새 없는 쾌적한 느낌의 맑은 공기를 배출하는 것이 특징이다.
즉, 공기(1)가 제1활성탄섬유 필터부(141) 및 제2활성탄섬유 필터부(142)를 관통하면서 통과하도록 제1활성탄섬유 필터부(141) 및 제2활성탄섬유 필터부(142)를 설치하여 공기와 필터부의 접촉 효과를 증가시킴으로써, 습식 형태인 제1활성탄섬유 필터부(141)에는 수용성 가스가, 건식 형태인 제2활성탄섬유 필터부(142)에는 비수용성 가스가 용이하게 흡착될 수 있다.
도 4는 도 1의 혼합식 공기청정기의 변형례를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 변형례의 혼합식 공기청정기(100')는 건식 형태인 제2활성탄섬유 필터부(142)가 습식 형태인 제1활성탄섬유 필터부(141)의 전방에 설치되는 것을 특징으로 한다.
전기장 형성부(150)는 고전압 인가부(102)로부터 고전압을 인가받아 접지 상태인 제2활성탄섬유 필터부(142)와의 사이에서 전기장을 형성하며, 하전부(130)에 의해 양극으로 하전된 미세먼지는 전기장 형성부(150)와 제2활성탄섬유 필터부(142) 사이에 형성된 전기장을 통과하면서 접지 상태인 제2활성탄섬유 필터부(142) 측에 포집될 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼합식 공기청정기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예의 혼합식 공기청정기(200)는 하우징(110)과, 세척수 수용부(120)와, 하전부(130)와, 제1활성탄섬유 필터부(141)와, 제2활성탄섬유 필터부(142)와, 전기장 형성부(250)와, 데미스터(160)와, 센서부(170)와, 제어부(미도시)와, 제1차폐부재(181)와, 제2차폐부재(182)를 포함한다.
상기 전기장 형성부(250)는 하전부(130)에 의해 하전된 미세먼지를 포집하기 위하여 고전압을 인가받아 제1활성탄섬유 필터부(141)와의 사이에서 전기장을 형성하며, 하전부(130)와 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이에 설치된다.
전기장 형성부(250)는 고전압 인가부(102)로부터 전압을 인가받아 접지 상태인 제1활성탄섬유 필터부(141)와의 사이에서 전기장을 형성하며, 하전부(130)에 의해 양극으로 하전된 미세먼지는 전기장 형성부(250)와 제1활성탄섬유 필터부(141) 사이에 형성된 전기장을 통과하면서 접지 상태인 제1활성탄섬유 필터부(141) 측에 포집될 수 있다.
도 5를 참고하면, 본 실시예의 전기장 형성부(250)는 제1활성탄섬유 필터부(141) 외측에서 공기 유동방향(A1)과 교차하는 방향을 따라 길게 배치되며, 다수의 관통홀(250a)이 형성된 메시부재로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 혼합식 공기청정기는, 공기가 필터부를 직접 통과하여 유동되도록 구성하여 공기와 필터부의 접촉 효과를 증가시킴으로써, 공기 내 유해가스의 흡착 성능을 현저히 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 혼합식 공기청정기는, 습식 형태의 필터부를 이용하여 공기 내 수용성 가스를 흡착하며, 건식 형태의 필터부를 이용하여 비수용성 가스를 흡착함으로써, 공기 중에 포함된 수용성 가스 및 비수용성 가스를 동시에 처리하고 가습 기능을 부가하여 냄새 없는 쾌적한 습도의 정화된 공기를 공급할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 혼합식 공기청정기는, 필터부를 롤러에 감기는 형상으로 형성함으로써, 간단한 구조를 통해 공기가 복수의 필터층을 통과하게 하는 기능을 구현하여 공기 정화 효율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 혼합식 공기청정기는, 센서부를 이용하여 필터부의 막힘 현상을 감지하고 필터부를 회전시켜 오염된 부분을 자동적으로 세척함으로써, 유지 관리 시간의 낭비 없이 연속적으로 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 혼합식 공기청정기는, 하우징과 회전하는 필터부 사이에 탄성 재질로 형성된 차폐부재를 설치함으로써, 필터부 이외의 공간으로 누설되는 공기의 유동을 차단함과 동시에 하우징과 회전하는 필터부 사이의 기구적인 간섭을 용이하게 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
1 : 공기
100 : 혼합식 공기청정기
110 : 하우징
120 : 세척수 수용부
130 : 하전부
141 : 제1활성탄섬유 필터부
142 : 제2활성탄섬유 필터부
150 : 전기장 형성부

Claims (9)

  1. 미세먼지와 유해가스를 포함한 공기가 유입되는 유입구와, 정화된 공기가 배출되는 배출구를 구비하며, 내부공간이 마련된 하우징;
    상기 하우징 내부에 설치되며, 세척수를 수용하는 세척수 수용부;
    상기 유입구를 통해 유입되는 공기에 고전압을 인가하여 공기 내의 미세먼지를 하전시키는 하전부;
    상기 하전부와 상기 배출구 사이에서 배치되고, 적어도 일부가 상기 세척수 수용부에 수용된 세척수와 접촉 가능하게 설치되며, 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 형성된 공기 유동방향을 가로막고 배치되어 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 직접 통과시켜 상기 배출구를 통해 외부로 배출하고, 상기 유해가스 중 수용성 가스를 흡착하거나 상기 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집하는 제1활성탄섬유 필터부;
    상기 공기 유동방향을 따라 상기 제1활성탄섬유 필터부로부터 이격되게 배치되고, 상기 공기 유동방향을 가로막고 배치되어 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 직접 통과시켜 상기 배출구를 통해 외부로 배출하며, 상기 유해가스 중 비수용성 가스를 흡착하거나 상기 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집하는 제2활성탄섬유 필터부; 및
    상기 하전부와 상기 제1활성탄섬유 필터부 사이 또는 상기 하전부와 상기 제2활성탄섬유 필터부 사이에 설치되고, 상기 하전부에 의해 하전된 미세먼지를 포집하기 위하여 고전압을 인가받아 상기 제1활성탄섬유 필터부 또는 상기 제2활성탄섬유 필터부와의 사이에서 전기장을 형성하는 전기장 형성부;를 포함하고,
    상기 제1활성탄섬유 필터부 및 상기 제2활성탄섬유 필터부는 상기 공기 유동방향과 교차하는 방향을 따라 이격되게 배치되는 한 쌍의 롤러에 감겨 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1활성탄섬유 필터부의 하부가 상기 세척수 수용부에 수용된 세척수와 접촉되며,
    상기 제1활성탄섬유 필터부와 상기 하우징 사이에 설치되고, 공기가 상기 하우징과 상기 제1활성탄섬유 필터부 사이의 공간으로 통과하지 못하도록 상기 하우징과 상기 제1활성탄섬유 필터부 사이의 공간을 차폐하며, 상기 제1활성탄섬유 필터부의 회전시 상기 제1활성탄섬유 필터부와의 마찰을 최소화하도록 탄성 재질로 형성된 제1차폐부재; 및
    상기 제2활성탄섬유 필터부와 상기 하우징 사이에 설치되고, 공기가 상기 하우징과 상기 제2활성탄섬유 필터부 사이의 공간으로 통과하지 못하도록 상기 하우징과 상기 제2활성탄섬유 필터부 사이의 공간을 차폐하며, 상기 제2활성탄섬유 필터부의 회전시 상기 제2활성탄섬유 필터부와의 마찰을 최소화하도록 탄성 재질로 형성된 제2차폐부재;
    상기 제1활성탄섬유 필터부와 상기 배출구 사이에서 공기의 유동량을 측정하는 센서부; 및
    상기 센서부에 의해 감지된 공기의 유동량이 미리 설정된 기준 유동량보다 낮을 경우 상기 롤러를 통해 상기 제1활성탄섬유 필터부를 회전시켜, 상기 미세먼지 및 상기 유해가스가 다량 포집된 제1활성탄섬유 필터부가 상기 세척수에 의해 세척되도록 하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1활성탄섬유 필터부 및 상기 제2활성탄섬유 필터부는 은, 자몽종자 추출물, 프로폴리스, 표고버섯 추출액 중 적어도 하나를 포함하는 항균물질로 코팅되는 것을 특징으로 하는 혼합식 공기청정기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전기장 형성부는, 상기 제1활성탄섬유 필터부 또는 상기 제2활성탄섬유 필터부 외측에서 상기 공기 유동방향과 교차하는 방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 봉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합식 공기청정기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전기장 형성부는, 상기 제1활성탄섬유 필터부 또는 상기 제2활성탄섬유 필터부 외측에서 상기 공기 유동방향과 교차하는 방향을 따라 길게 배치되며, 다수의 관통홀이 형성된 메시부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합식 공기청정기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1활성탄섬유 필터부와 상기 배출구 사이 또는 상기 제2활성탄섬유 필터부와 상기 배출구 사이에 설치되고, 상기 미세먼지 또는 상기 유해가스에 의해 오염된 세척수 입자가 상기 배출구를 통해 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 데미스터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합식 공기청정기.
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