KR101864499B1 - 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 중심으로부터 방사상으로 경사면을 가지는 필터디스크 어셈블리를 통해 유로를 보다 확장하고 물의 분산도를 균일하게 함과 동시에 경사면 상의 요철부로 난류가 유도됨에 따라 공기와 물의 간섭이 보다 증대되어 오염물질 제거효과가 보다 향상되는 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 본체 내에 필터디스크 어셈블리를 수용하며 하방에서 상기 필터디스크 어셈블리를 경유하여 상방으로 공기를 이동시키는 공기순환모듈과, 상방에서 물을 배출하고 필터디스크 어셈블리를 경유하여 하방에서 수집된 물을 다시 상방으로 이동시켜 물을 순환하는 워터순환모듈로 구성되는 습식 공기청정기에 있어서, 상기 필터디스크 어셈블리는 중심에서 방사상으로 하향 경사지되 상부 경사면을 따라 다수의 상부요철부가 형성되고 하부 일정 영역에 경사면을 따라 유동하는 물이 하방으로 낙하하도록 상부홀이 다수 개 형성되는 상부디스크와; 중심에서 방사상으로 상향 경사지되 상부 경사면을 따라 다수의 하부요철부가 형성되고 하부 일정 영역에 경사면을 따라 유동하는 물이 하방으로 낙하하도록 하부홀이 다수 개 형성되는 하부디스크;를 포함하여 이루어지되, 상기 필터디스크 어셈블리는 상기 상부디스크와 하부디스크가 서로 대향되도록 설치되는 한 쌍의 필터디스크가 하나 또는 수직으로 다수 개 적층 형성되어 구성된다.

Description

습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리{Filter Disk Assembly for Wet Air Cleaner}

본 발명은 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 중심으로부터 방사상으로 경사면을 가지는 필터디스크 어셈블리를 통해 유로를 보다 확장하고 물의 분산도를 균일하게 함과 동시에 경사면 상의 요철부로 난류가 유도됨에 따라 공기와 물의 간섭이 보다 증대되어 오염물질 제거효과가 보다 향상되는 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 공기청정기는 미세 분진, 각종 유해가스, 잡균, 곰팡이, 바이러스 등이 포함된 공기를 정화 매개체를 통해 오염물질을 제거한 후 청정한 공기를 배출하는 기구이다.

상기와 같은 공기청정기는 공기청정 기능과 함께 생활냄새 제거, 진드기, 꽃가루, 애완동물 털 등 작은 입자 제거, 공기 감염으로 인한 질병예방 등 다양한 기능이 갖추어지게 된다.

상기와 같은 공기청정기는 크게 건식과 습식 두 종류로 분류되며, 상기 건식은 전기집진식과 필터여과식 두 가지로 분류된다.

상기 전기집진식은 필터가 없기 때문에 필터를 교환할 필요가 없다는 장점이 있으나 전기집진판에 먼지가 쌓이면 정화능력이 떨어지고 먼지제거 능력이 약하다는 단점이 있다.

그리고, 상기 필터여과식은 필터 사이로 공기가 흐르면서 각종 미립자를 필터에서 걸러주기 때문에 정화능력이 뛰어나 황사대비용으로 적절하지만, 주기적으로 필터를 교환해야 하기 때문에 유지보수를 위한 필터 교체비용이 발생한다는 단점이 있다.

상기 건식에 비하여 습식의 공기청정기는 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 부유물질을 물에 침전시키는 방식으로 필터를 교환할 필요가 없고 소음이 적으며 가습기 기능을 할 수 있다는 장점을 갖게 된다.

본 출원인은 별도의 필터가 필요없는 습식 공기청정기에 대해 출원(특허출원 2015-0067387)한 바 있는데, 이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 출원인이 기제안한 습식 공기청정기를 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 습식 공기청정기는 크게 본체(100), 공기순환모듈(200), 필터모듈(300), 워터순환모듈(410)과 순환유닛(420)으로 구성되는 워터순환모듈(400)을 포함하여 이루어지며, 외부공기가 유입구(120)를 통해 본체(100) 내부로 유입되어 필터모듈(300)을 거쳐 다시 외부로 배출되도록 구성된다.

하부측에서 상방으로 이동하여 배출되는 공기의 유동경로와는 반대로 물은 워터순환모듈(400)을 통해 상방에서 하방으로 필터모듈(300)을 거쳐 유동하도록 함으로써 자연스럽게 물과 공기가 간섭되게 되는데, 이러한 필터모듈(300) 상의 물과 공기 간섭으로 인해 공기에 포함되는 다양한 오염물질이 물에 전달되게 되고 오염물질이 제거된 공기는 배출되도록 함에 따라 실내 공기를 청정하게 유지할 수 있는 것이다.

이를 위한 필터모듈(300)은 도 2에 도시된 바와 같이 복수 개의 디스크(310)가 일정 간격 상하로 이격되어 구성되는데, 상기 디스크(310)에는 물의 유동로(314)인 홈부와 돌부가 계속적으로 반복되는 파형 형태의 단부면이 형성된다.

또한 상기 디스크(310)에는 물 또는 공기가 하방 또는 상방으로 유동가능하도록 홀(312)이 방사상으로 다수 개 형성된다.

이에 따라 하방으로 낙하는 물은 유동로(314)를 따라 이동하다 홀(312)을 통해 그 하방으로 다시 이동하게 되며 공기순환모듈(200)을 통해 하방에서 상방으로 이동하는 공기는 홀(312)을 통해 다시 상방으로 이동하게 되는 것이다.

하지만, 물은 홈부 형태로 형성되는 유동로(314)를 따라 이동하고 공기는 그 상부측에서 유동함에 따라 물과 공기 간 간섭효과가 감소되고, 순환유닛(420)의 확산부재(426)를 통해 물을 디스크 전면에 균일하게 확산시키기 어려움에 따라 물과 공기의 간섭면적이 감소되는 결과를 초래하는 문제가 발생된다.

따라서 물과 공기 간 간섭효과를 보다 증대시키고 간섭면적을 향상시킬 수 있는 필터디스크의 개선이 요구된다.

대한민국 등록특허 제10-1580458호

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 중심으로부터 방사상으로 각각 하방경사면 및 상방경사면을 가지는 한 쌍의 필터디스크 어셈블리를 통해 물의 유동경로를 보다 증대시킴은 물론 필터디스크 전면에 물을 균일하게 분산시킬 수 있으며, 필터디스크 상에 요철부를 형성함에 따라 물의 난류현상이 유도되어 물과 공기 간 간섭효과가 더욱 향상되는 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본체 내에 필터디스크 어셈블리를 수용하며 하방에서 상기 필터디스크 어셈블리를 경유하여 상방으로 공기를 이동시키는 공기순환모듈과, 상방에서 물을 배출하고 필터디스크 어셈블리를 경유하여 하방에서 수집된 물을 다시 상방으로 이동시켜 물을 순환하는 워터순환모듈로 구성되는 습식 공기청정기에 있어서, 상기 필터디스크 어셈블리는 중심에서 방사상으로 하향 경사지게 형성되며 하부 일정 영역에 경사면을 따라 유동하는 물이 하방으로 낙하하도록 상부홀이 다수 개 형성되는 상부디스크와; 중심에서 방사상으로 상향 경사지게 형성되며 하부 일정 영역에 경사면을 따라 유동하는 물이 하방으로 낙하하도록 하부홀이 다수 개 형성되는 하부디스크;를 포함하여 이루어지되, 상기 필터디스크 어셈블리는 상기 상부디스크와 하부디스크가 서로 대향되도록 설치되는 한 쌍의 필터디스크가 하나 또는 수직으로 다수 개 적층 형성되어 구성된다.

여기서 상기 상부디스크 및 하부디스크의 경사면 상에는 각각 방사상으로 다수 개의 상부요철부 및 하부요철부가 형성된다.

아울러 상기 상부디스크 및 하부디스크는 각각 하부 및 상부 테두리가 원형 또는 다각형 중 어느 하나이며, 상기 상부디스크 및 하부디스크의 경사면은 수평면에 대해 각각 1° 내지 50°로 하향 경사 및 상향 경사지게 구성되며, 상기 상부홀 및 하부홀은 각각 상부디스크 및 하부디스크의 경사면의 전체 길이 중 중간 지점 내지 3/4 지점으로부터 하부측으로 형성된다.

본 발명에 따르면 중심으로부터 필터디스크의 경사구성을 통해 물의 균일한 분산과 유로의 증대를 유도함에 따라 물과 공기 간 간섭 면적이 대폭 향상되는 효과가 있다.

아울러 필터디스크의 요철영역을 통해 물의 난류현상을 유도함으로써 공기와 물의 간섭효과를 보다 향상시키는 효과가 있다.

또한 기존 적층식 평면 디스크 방식에 비해 간섭효율이 향상됨에 따라 필터디스크 어셈블리의 설치개수가 감소될 수 있어 부품 수 감소에 따른 원가절감은 물론 설치 및 유지 보수 작업이 보다 용이해지고 공기청정기의 체적을 보다 감소시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.

도 1은 종래 습식 공기청정기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 따른 필터모듈을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 한 쌍의 필터디스크를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하부디스크를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 4의 A-A' 단면도이다.
도 7은 도 6의 B부분 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 공기와 물의 유동경로를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터디스크를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 한 쌍의 필터디스크를 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하부디스크를 나타내는 사시도이다.

또한 도 6은 도 4의 A-A' 단면도이며, 도 7은 도 6의 B부분 확대도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터디스크를 나타내는 사시도이다.

도면을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 필터디스크 어셈블리(50)는 크게 상부디스크(20)와 하부디스크(30)로 이루어지는 필터디스크(10)가 하나 또는 다수 개 적층되어 구성된다.

도 3에서는 한 쌍의 필터디스크(10)가 4개소 적층되어 구성되는 것으로 도시하고 있으나, 공기청정기의 요구 체적 또는 요구 공기정화량에 따라 4개소 미만 또는 4개소 이상으로 설치가능하다.

여기서 상기 상부디스크(20)는 중심에서 방사상으로 하향 경사지되 상부 경사면을 따라 다수의 상부요철부(21)가 형성되고 하부 일정 영역에 경사면을 따라 유동하는 물이 하방으로 낙하하도록 상부홀(22)이 다수 개 형성되어 구성된다.

이러한 상부디스크(20)는 하부디스크(30)의 상부측에 위치하여 하부디스크(30)와 결합되는데, 낙하하는 물을 경사면을 따라 방사상으로 분배하고 경사면의 일정 경로를 따라 이동하는 물을 상부홀(22)을 통해 하부디스크(30) 측으로 낙하시킨다.

여기서 상부홀(22)은 형성 패턴이 도 3에 도시된 바와 같이 회오리 패턴으로 형성되나, 이외에도 균일한 물의 낙하를 유도하기 위해 다양한 형태로 형성될 수 있다.

아울러 상기 상부디스크(20)는 수평면에 대한 경사각도(α)가 1° 내지 50°인 것이 바람직하다.

이러한 상부디스크(20)의 경사각도(α)는 클수록 물의 유속이 빨라지고 상부요철부(21)로 인한 난류 유도효과가 증대되어 물과 공기의 간섭효과가 보다 증대된다.

아울러 경사각도(α)가 작을수록 일정 공간 내에 적층할 수 있는 필터디스크(10)의 개수가 늘어나 필터디스크 어셈블리(50)의 이동경로 및 공기와 물 간의 간섭영역이 증대된다.

따라서 광범위한 지역에서 신속하게 대용량의 공기정화가 필요한 경우에는 상기 경사각도를 증대시킴이 바람직하며, 상대적으로 소형화된 공기청정기가 필요한 경우에는 경사각도를 감소시킴이 바람직할 것이다.

하지만 경사각도(α)가 50°이상으로 높아질 경우 필터디스크를 다수 개 형성하기 위해서 공기청정기의 체적이 매우 증대되고, 물의 유동경로가 매우 짧아져 워터순환속도를 매우 빠르게 유지시켜야 하는 문제가 있다.

따라서 요구되는 환경에 따라 상기 경사각도를 적절하게 형성하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.

한편 상기 하부디스크(30)는 중심에서 방사상으로 상향 경사지되 상부 경사면을 따라 다수의 하부요철부(31)가 형성되고 하부 일정 영역에 경사면을 따라 유동하는 물이 하방으로 낙하하도록 하부홀(32)이 다수 개 형성되어 구성된다.

상기 하부디스크(30)는 전술한 바와 같이 상부디스크(20)의 하부측에 위치되어 상부디스크(20)와 결합하며 상부 테두리 측에서 낙하하는 물이 중심측으로 경사면을 따라 수집되고 중심측으로부터 근접된 위치에 형성되는 하부홀(32)에 의해 다시 하부측으로 물이 배출되게 된다.

또한 상기 하부디스크(30)의 수평면에 대한 경사각도는 대향하여 결합되는 상부디스크(20)와 동일하게 형성됨은 물론이며, 바람직한 경사각도로는 전술한 바와 같이 1° 내지 50°이다.

본 발명에 따른 상부디스크(20) 및 하부디스크(30)는 각각 하부측 테두리 및 상부측 테두리가 서로 결합하게 되는데, 이러한 각 테두리는 도 3에 도시된 바와 같이 원형으로 형성되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 사각형인 다각형 형태로 형성될 수 있다.

이러한 각 테두리는 공기청정기의 본체 형상 또는 내부 하우징의 형상에 따라 결정되게 될 것이다.

한편 상기 상부홀(22) 또는 하부홀(32)은 각각 상부디스크(20) 및 하부디스크(30)의 경사면의 전체 길이 중 중심으로부터 중간 지점 내지 3/4 지점에서 하부측으로 형성됨이 바람직하다.

이러한 상부홀(22) 및 하부홀(32) 형성지점이 넓을 경우 물과 공기의 유동경로가 너무 짧아지는 단점이 발생되고, 너무 좁을 경우 물과 공기가 원활하게 이동하지 못하는 단점이 발생된다.

이하에서는 본 발명에 따른 필터디스크 어셈블리(50)를 통한 물과 공기의 이동경로 및 오염물질 제거원리에 대해 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 공기와 물의 유동경로를 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면 본 발명에 따른 필터디스크 어셈블리(50)를 통해 유동하는 물의 경로는 중심측에서 상부디스크(20)의 경사면을 따라 방사상으로 하강하다가 상부디스크(20)의 하부측 테두리 부근에서 상부홀(22)에 의해 하부디스크(30)의 상부측 테두리 부근으로 낙하하게 되고 재차 하부디스크(30)의 경사면을 따라 중심측으로 하강하다가 하부디스크(30)의 중심 부근에서 하부홀(32)에 의해 하부측에 위치하는 다른 필터디스크(10)의 상부디스크(20)로 낙하하게 된다.

이와 반대로 공기의 유동 경로는 공기순환모듈에 의해 하부디스크(30)의 중심측에서 하부디스크(30)의 경사면을 따라 방사상으로 상승하다가 상부디스크(20)의 하부측 테두리 부근에서 상부홀(22)에 의해 상부디스크(20)의 상부면 상으로 상승하게 된다.

이와 같이 반대방향성을 가지며 계속적으로 유동하는 물과 공기는 유동경로 상에서 끊임없이 간섭되게 되고 이러한 간섭에 의해 공기 내 오염물질이 물에 전달되게 된다.

아울러 상부요철부(21) 및 하부요철부(31)를 통해 물의 난류현상을 유도하게 되면 물과 공기의 간섭시 보다 간섭력이 증대되어 오염물질 제거율이 상승하게 되는 것이다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

10 : 필터디스크 20 : 상부디스크
21 : 상부요철부 22 : 상부홀
23 : 상부관통구 30 : 하부디스크
31 : 하부요철부 32 : 하부홀
33 : 하부관통구 50 : 필터디스크 어셈블리

Claims (5)

1. 본체 내에 필터디스크 어셈블리를 수용하며 하방에서 상기 필터디스크 어셈블리를 경유하여 상방으로 공기를 이동시키는 공기순환모듈과, 상방에서 물을 배출하고 필터디스크 어셈블리(50)를 경유하여 하방에서 수집된 물을 다시 상방으로 이동시켜 물을 순환하는 워터순환모듈로 구성되는 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리에 있어서,
   상기 필터디스크 어셈블리(50)는
   중심에서 방사상으로 하향 경사지게 형성되며 하부 일정 영역에 경사면을 따라 유동하는 물이 하방으로 낙하하도록 상부홀(22)이 다수 개 형성되는 상부디스크(20)와;
   중심에서 방사상으로 상향 경사지게 형성되며 하부 일정 영역에 경사면을 따라 유동하는 물이 하방으로 낙하하도록 하부홀(32)이 다수 개 형성되는 하부디스크(30);를 포함하여 이루어지되,
   상기 필터디스크 어셈블리(50)는
   상기 상부디스크(20)와 하부디스크(30)가 서로 대향되도록 설치되는 한 쌍의 필터디스크(10)가 하나 또는 수직으로 다수 개 적층 형성되어 구성되며,
   상기 상부디스크(20) 및 하부디스크(30)의 경사면 상에는 각각 방사상으로 다수 개의 상부요철부(21) 및 하부요철부(31)가 형성되는 것을 특징으로 하는 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 상부디스크(20) 및 하부디스크(30)는 각각 하부 및 상부 테두리가 원형 또는 다각형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 상부디스크(20) 및 하부디스크(30)의 경사면은 수평면에 대해 각각 1° 내지 50°로 하향 경사 및 상향 경사진 것을 특징으로 하는 습식 공기청정기용 필터디스크 어셈블리.
5. 삭제

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