KR101973371B1 - 공기 정화 장치 - Google Patents

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류병훈
성원모
정성훈
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주식회사 이엠따블유
주식회사 씨에로그린
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Abstract

본 발명은 공기 정화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 정화 장치 내로 흡입되는 공기를 다단계로 필터링 함으로써 공기 정화 성능을 향상시킬 수 있으며, 실내 벽면에 빌트인(built-in)되어 공기 정화 장치가 다른 제품(또는 실내 구조물)과 일체화되어 인테리어 효과 뿐 아니라 공간의 효율성을 향상시킬 수 있는 공기 정화 장치에 관한 것이다.

Description

공기 정화 장치{AIR CLEANING APPARATUS}
본 발명은 공기 정화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 정화 장치 내로 흡입되는 공기를 다단계로 필터링 함으로써 공기 정화 성능을 향상시킬 수 있으며, 실내 벽면에 빌트인(built-in)되어 공기 정화 장치가 다른 제품(또는 실내 구조물)과 일체화되어 인테리어 효과뿐 아니라 공간의 효율성을 향상시킬 수 있는 공기 정화 장치에 관한 것이다.
일상 생활의 대부분을 사무실이나 주거지 등의 실내에서 보내는 현대인들은 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 실내 또는 폐쇄공간의 환경을 쾌적하게 개선하기 위해 실내 공기를 인위적으로 정화시키는 공기 정화 장치의 사용이 많아지고 있다.
공기 정화 장치는, 실내에 잔류하는 바이러스, 곰팡이, 진드기 등의 균을 제거하는 살균작용과, 담배냄새, 땀냄새 등의 악취를 제거하는 탈취작용과, 휘발성유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds) 등의 오염물질을 제거하는 정화작용을 통해 오염된 실내 공기를 쾌적하게 만드는데 사용된다.
최근에는 악취 제거와 인체에 해로운 바이러스 균을 살균할 뿐 아니라 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 공기 정화 장치에 관한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.
또한, 실내 인테리어의 중요성이 부각됨에 따라 공기 정화 장치가 독립적인 제품이 아닌 다른 제품(또는 실내 구조물)과 일체화되어 공기 청정 기능을 발휘하는 내장형의 빌트인(built-in) 제품으로 개발될 필요가 있다.
한국공개특허공보 제10-2018-0020819호(2018.02.18)
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 공기 정화 장치 내부로 흡입되는 공기를 다단계로 필터링 함으로써 공기 정화 성능을 향상시킬 수 있는 공기 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 목적은 악취 제거와 인체에 해로운 바이러스 균을 살균할 뿐 아니라 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 공기 정화 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 목적은 실내 벽면에 빌트인(built-in)되어 공기 정화 장치가 외부로 돌출되지 않아 인테리어 효과뿐 아니라 공간의 효율성을 향상 시킬 수 있는 공기 정화 장치를 제공한다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따르면, 내부 공간이 구비되며, 벽면에 설치되는 본체; 상기 내부 공간에 배치되며, 상기 본체의 일측을 통해 흡입된 공기를 1차적으로 필터링하는 제1 필터; 상기 내부 공간에 배치되며, 상기 제1 필터에 의해 필터링 된 공기를 2차적으로 필터링하는 제2 필터; 및 상기 본체의 타측에 설치되며, 상기 제2 필터에 의해 필터링 된 공기를 본체 외부로 배출하는 공기 배출구를 포함하는, 공기 정화 장치를 제공한다.
상기 본체는 브라켓에 의해 벽면에 설치될 수 있다.
상기 본체의 외면에는 고정홈이 형성되며, 상기 브라켓은, 상기 고정홈에 삽입되어 상기 본체를 고정하는 한 쌍의 삽입 플레이트; 및 벽면에 결합되며, 한 쌍의 상기 삽입 플레이트를 연결하는 연결 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 본체에 상기 공기 배출구로부터 이격되도록 설치되며, 상기 공기 배출구를 통해 배출된 공기의 토출 방향을 전환하는 커버 플레이트를 더포함할 수 있다.
상기 본체와 상기 커버 플레이트 사이에 구비되며, 상기 공기 배출구를 통해 배출된 공기가 상기 본체의 하부로 토출되는 것을 방지하기 위한 가림막을 더 포함할 수 있다.
상기 공기 배출구에 설치되어, 공기의 유동을 조절하는 제1 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 필터는 상기 제1 필터를 통해 필터링 된 공기의 일부분을 필터링하고, 상기 제1 필터를 통해 필터링 된 공기의 나머지 부분과 상기 제2 필터를 통해 필터링 된 공기가 합류되어 상기 공기 배출구를 통해 배출될 수 있다.
상기 제1 필터에 의해 필터링 된 공기를 제2 필터로 유동시키기 위한 제2 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 송풍팬의 회전 속도가 상기 제2 송풍팬의 회전 속도에 비해 빠를 수 있다.
상기 제1 필터는 공기 중의 먼지를 제거하기 위한 필터일 수 있다.
상기 제1 필터는 헤파(HEPA) 필터일 수 있다.
상기 제2 필터는 공기를 살균하기 위한 필터일 수 있다.
상기 제2 필터는 백금 촉매 필터일 수 있다.
상기 백금 촉매 필터는, 표면에 백금 촉매가 담지되는 복수의 촉매 플레이트; 및 복수의 상기 촉매 플레이트를 관통하도록 구비되며, 복수의 상기 촉매 플레이트를 가열하여 백금 촉매를 활성화시키는 히터를 포함할 수 있다.
상기 제2 필터를 수용하며, 상기 제2 필터의 온도를 유지하는 보온 케이스를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 필터의 공기 배출 경로에 형성되며, 상기 제2 필터로부터 배출되는 공기의 유동을 제어하기 위한 공기 유동 제어판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명의 목적은 공기 정화 장치 내부로 흡입되는 공기를 다단계로 필터링 함으로써 공기 정화 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 공기 중의 악취 제거와 인체에 해로운 바이러스 균을 살균할 뿐 아니라 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 공기 정화 장치가 실내 벽면에 빌트인(built-in)되어 다른 제품(또는 실내 구조물)과 일체화되어 인테리어 효과 뿐 아니라 공간의 효율성을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1의 공기 정화 장치의 Ⅱ-Ⅱ 방향의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치를 브라켓을 이용하여 실내 벽면에 설치되는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치가 설치된 상태를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 일 부품을 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 제2 필터의 필터링 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 도 1의 공기 정화 장치(10)의 Ⅱ-Ⅱ 방향의 단면도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는, 본체(100), 제1 필터(200), 제2 필터(300), 공기 배출구(130)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 공기 정화 장치(10)의 외형을 형성하는 것으로서, 실내 벽면에 설치될 수 있다.
본체(100)는 브라켓(230)에 의해 실내 벽면에 설치될 수 있다.
구체적으로, 본체(100)의 외면에는 고정홈(160)이 형성될 수 있으며, 벽면에 설치되는 브라켓(230)이 고정홈(160)에 삽입되어 본체(100)를 벽면에 고정시키는 것이다.
브라켓(230)은 삽입 플레이트(231) 및 연결 플레이트(233)를 포함할 수 있다. 삽입 플레이트(231)은 한 쌍으로 서로 이격되어 대향되도록 구비되며, 본체(100) 외면에 형성된 고정홈(160)에 삽입되어 본체(100)를 지지한다. 이때, 삽입 플레이트(231)의 상부 및 하부에는 내측으로 절곡되어 형성되는 절곡부(235)가 형성될 수 있으며, 삽입 플레이트(231)의 고정홈(160) 삽입시 절곡부(235)가 본체(100)를 안정적으로 지지할 수 있다.
연결 플레이트(233)는 한 쌍의 삽입 플레이트(231) 사이에 위치하며, 양 단부가 각각 삽입 플레이트(231)에 결합되어 연결 플레이트(233)를 연결한다.
삽입 플레이트(231) 및 연결 플레이트(233)에는 복수의 결합공(237)이 형성될 수 있으며, 결합구(미도시)가 결합공(237)에 삽입되고 본체(100)에 체결되어 삽입 플레이트(231) 및 연결 플레이트(233)를 본체(100)에 고정시킬 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참고하여, 공기 정화 장치(10)의 설치 과정을 살펴보면, 브라켓(230)이 실내 구조물(20, 예를 들어 싱크대 찬장) 사이에 상하로 복수로 설치되고, 브라켓(230)의 삽입 플레이트(231)를 따라 공기 정화 장치(10)가 삽입되어 공기 정화 장치(10)가 실내 구조물(20)사이에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 브라켓(230)을 실내 구조물(20) 사이에 설치한 후 공기 정화 장치(10)를 설치하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 공기 정화 장치(10)에 브라켓(230)을 설치한 상태에서 실내 구조물(20) 사이에 공기 정화 장치(10)를 위치시키는 것도 가능하다.
본 실시예에 따르면, 공기 정화 장치(10)가 실내 구조물(20) 사이에 빌트인(built-in)되어 외부로 돌출되지 않도록 설치됨으로써(도 5참조), 실내 인테리어 효과가 있을 뿐 아니라 공간의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참고하면, 본체(100) 내부에 형성되는 내부 공간(105)을 포함하며, 내부 공간(105)에 후술할 제1 필터(200), 제2 필터(300)가 구비될 수 있다.
본체(100)의 일측에는 공기 흡입구(110)가 설치될 수 있다. 공기 흡입구(110)는 실내의 공기가 공기 정화 장치(10)의 내부로 유입되기 위한 경로이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 있어서 공기 흡입구(110)는 공기 정화 장치(10)의 하측에 설치되는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공기가 유입되는 경로가 형성될 수 있는 한 공기 정화 장치(10)의 다양한 방향에 설치될 수 있다.
공기 흡입구(110)를 통하여 공기 정화 장치(10) 내부로 유입된 공기는 제1 필터(200)로 유입될 수 있다. 제1 필터(200)는 공기 흡입구(110)로부터 흡입된 공기를 1차적으로 필터링한다. 도 2를 참조하면, 제1 필터(200)는 공기 흡입구(110)와 인접하게 배치되어 공기 흡입구(110)를 통해 유입된 공기를 필터링하며, 공기 흡입구(110)가 공기 정화 장치(10)의 하측에 설치되는 경우 제1 필터(200)는 공기 흡입구(110)의 상부에 배치될 수 있다.
이때, 제1 필터(200)는 공기 중의 먼지를 제거하기 위한 필터로서, 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air filter: HEPA) 또는 활성탄 필터일 수 있다. 헤파 필터는 공기 정화 장치(10) 내부로 유입된 실내 공기로부터 미세한 입자를 제거하는 고성능 필터로서, 실내 공기에 함유된 해로운 집먼지, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등과 같은 유해 물질과 미립자 0.3 마이크론 크기의 오염 먼지를 제거할 수 있다. 이때, 제1 필터(200)인 헤파 필터 또는 활성탄 필터에 앞서 프리 필터(pre-filter, 미도시)가 설치될 수 있다. 프리 필터는 큰 먼지, 곰팡이, 머리카락, 애완 동물의 털 등 헤파 필터 또는 활성탄 필터에 의해 제거되는 유해 물질보다 비교적 부피가 큰 외부 물질을 제거하며, 항균 소재를 사용하여 구성될 수 있다. 프리 필터가 설치되는 경우 공기 흡입구(110)를 통해 유입된 실내 공기는 프리 필터, 헤파 필터(활성탄 필터)를 순차적으로 거치게 되어 유해 물질이 제거된다.
공기 흡입구(110)를 공기 정화 장치(10)로 유입되어 1차적으로 제1 필터(200)에 의해 필터링 된 공기(A1)는 제2 필터(300)에 의해 2차적으로 필터링 된다. 제2 필터(300)는 제1 필터(200)를 거쳐 공기 배출구(130)를 향해 유동하는 공기의 유동 경로상에 위치하여 1차적으로 필터링 된 공기를 2차적으로 필터링한다. 이때, 제2 필터(300)는 제1 필터(200)의 상부에 위치할 수 있다.
제2 필터(300)는 공기를 살균하기 위한 필터일 수 있다. 이때, 제2 필터(300)는 섬유 필터에 광촉매를 도포하여 빛을 조사함에 따라 공기 중의 세균을 제거하는 광촉매 필터일 수 있다. 또는, 제2 필터(300)는 담체에 백금(Pt) 또는 로듐(Rh)을 담지하고 열을 가열함에 따라 공기 중의 세균을 제거하는 금속 촉매 필터일 수 있다. 본 실시예의 경우 제2 필터(300)는 백금 촉매 필터일 수 있으며 이에 관하여는 후술하기로 한다.
공기 배출구(130)는 본체(100)의 타측에 설치되며, 제2 필터(300)에 의해 필터링 된 공기를 본체(100) 외부로 배출할 수 있다. 공기 배출구(130)는 제1 필터(200), 제2 필터(300)를 통해 정화된 공기가 공기 정화 장치(10)의 외부로 배출되기 위한 경로이다. 공기 배출구(130)는 공기 흡입구(110)의 반대측에 형성될 수 있다. 즉, 공기 흡입구(110)가 공기 정화 장치(10)의 하측에 설치되는 경우 공기 배출구(130)는 공기 정화 장치(10)의 상측에 형성될 수 있다. 다만, 공기 배출구(130)의 설치 위치는 한정되지 않으며, 정화된 공기가 외부로 배출될 수 있는 한 다양한 위치에 설치될 수 있다.
제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기(A1)가 전부 제2 필터(300)를 통해 2차적으로 필터링될 수 있으나, 도 2를 참조하면, 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기(A1)의 일부분이 제2 필터(300)를 통해 필터링되고, 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기(A1)의 나머지 부분과 제2 필터(300)를 통해 필터링 된 공기(A2)가 합류되어 공기 배출구(130)를 통해 배출될 수 있다. 이에 관해서는 후술하기로 한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는 장치 내부로 흡입되는 공기를 다단계로 필터링 함으로써 공기 정화 성능을 향상시킬 수 있으며, 유입되는 공기의 미세먼지를 제거할 뿐 아니라 세균을 살균하여 실내를 더욱 쾌적하게 하고 거주자의 건강을 도모할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는 제1 송풍팬(150)을 더 포함할 수 있다. 제1 송풍팬(150)은 공기 배출구(130)에 설치되어 공기의 유동을 조절한다. 구체적으로, 제1 송풍팬(150)의 회전 속도에 따라 공기 정화 장치(10) 내부로 유입되는 공기의 유동량을 제어할 수 있다. 즉, 제1 송풍팬(150)의 회전 속도가 빨라지는 경우 공기 정화 장치(10) 내부로 유입되는 공기의 유동이 증가하고, 제1 송풍팬(150)의 회전 속도가 느려지는 경우 공기 정화 장치(10) 내부로 유입되는 공기의 유동이 감소하는 것이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는 커버 플레이트(190)를 더 포함할 수 있다. 커버 플레이트(190)는 본체(100)의 전면을 커버하며 공기 배출구(130)로부터 이격되도록 설치되어, 제1 송풍팬(150)을 통해 공기 배출구(130)로 배출된 공기의 토출 방향을 전환하여 공기를 상/하/좌/우 방향으로 분산시킨다.
이때, 커버 플레이트(190)는 프론트 케이스(170)에 의해 본체(100)에 결합될 수 있다. 프론트 케이스(170)는 본체(100)의 전면에 결합되며, 프론트 케이스(170)의 일측에 커버 플레이트(190)가 이격되어 결합됨으로써 커버 플레이트(190)가 본체(100)의 전면에 위치하게 되는 것이다.
이때, 공기 배출구(130)를 통해 배출된 공기가 본체(100)의 하부로 토출되는 것을 방지하기 위한 가림막(197)을 더 포함할 수 있다.
가림막(197)은 판상으로 본체(100)의 하측에 본체(100)와 커버 플레이트(190) 사이에 구비되며, 공기 배출구(130)로 배출된 공기가 커버 플레이트(190)에 의해 분산되어 토출될 때 공기가 본체(100)의 하부로 토출되는 것을 방지할 수 있다. 공기 정화 장치(10)가 싱크대 찬장 사이에 빌트인(built-in)으로 설치되는 경우 실내 벽면 상부에 위치할 수 있는데, 정화된 공기가 하부로 토출되는 경우 싱크대 사용자에게 불편을 줄 수 있으므로 이를 방지하기 위한 것이다.
이때, 프론트 케이스(170)가 본체(100)에 결합되는 경우 가림막(197)은 프론트 케이스(170)에 구비되어, 공기 배출구(130)를 통해 배출된 공기가 본체(100)의 하부로 토출되는 것을 방지하는 것도 가능하다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는, 제1 필터(200)에 의해 필터링 된 공기를 제2 필터(300)로 유동시키기 위한 제2 송풍팬(350)을 더 포함할 수 있으며, 제2 송풍팬(350)은 제1 필터(200)와 제2 필터(300) 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로, 제2 송풍팬(350)은 제2 필터(300)와 연결되는 송풍로(330)에 구비되어 제1 필터(200)를 거친 공기를 송풍로(330)로 유입시키며, 유입된 공기는 송풍로(330)를 따라 제2 필터(300)로 유동하며 제2 필터(300)에 의해 2차적으로 필터링되는 것이다.
이때, 제1 송풍팬(150)의 회전 속도가 제2 송풍팬(350)의 회전 속도에 비해 빠를 수 있다. 제1 송풍팬(150)의 회전 속도에 의해 공기 정화 장치(10)에 유입되는 공기의 유동량이 제어되는데, 제2 필터(300)의 필터링 가능한 공기의 용량이 제1 필터(200)를 거친 공기(A1)의 유동량에 비해 부족한 경우 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 양을 제어하기 위함이다. 구체적으로, 상황에 따라 제2 필터(300)가 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기(A1)의 일부분만을 필터링하고, 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기(A1)의 나머지 부분과 제2 필터(300)를 통해 필터링 된 공기(A2)가 합류되어 외부로 배출될 필요가 있는 경우가 있는데, 이러한 경우 제2 송풍팬(350)이 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 양을 조절하는 것이다.
본 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)의 제2 필터(300)는 백금 촉매 필터일 수 있으며, 공기 정화 장치(10)는 보온 케이스(310)를 더 포함할 수 있다(도 6 참조).
백금 촉매 필터는 촉매 플레이트(303) 및 히터(301)를 포함할 수 있다. 촉매 플레이트(303)는 복수로 형성되며 표면에 백금 촉매가 담지될 수 있다. 복수의 촉매 플레이트(303)는 이격 적층되도록 형성되며, 인접하는 촉매 플레이트(303) 사이로 통기(通氣) 가능하도록 통기 공간이 형성될 수 있다. 구체적으로, 복수의 촉매 플레이트(303)는 후술할 바(Bar) 형상의 히터(301)의 길이 방향을 따라 적층될 수 있다. 1차 필터링 된 공기(A1)가 촉매 플레이트(303) 사이의 통기 공간으로 통과하면서, 촉매 플레이트(303)의 표면과 충돌하여 2차 필터링이 이루어지는 것이다. 히터(301)는 복수의 촉매 플레이트(303)를 관통하도록 구비되며, 복수의 촉매 플레이트(303)를 가열하여 백금 촉매를 활성화 시킬 수 있다.
히터(301)는 일정한 길이를 갖는 바(Bar) 형상으로 형성되며 상하 적층되는 복수의 촉매 플레이트(303)를 관통하여 배치되어, 복수의 촉매 플레이트(303)를 가열할 수 있다. 히터(301)에 의해 복수의 촉매 플레이트(303)가 200℃ 내지 280℃까지 가열되며, 촉매 플레이트(303)가 가열됨에 따라 촉매 플레이트(303)에 담지되는 백금 촉매가 활성화되어 촉매 플레이트(303) 사이를 통과하는 공기가 촉매 반응을 일으켜 공기안에 포함된 유해물질이 제거된다. 구체적으로, 공기안에 포함된 휘발성 유기물질이나 포름알데히드 같은 환경호르몬이 촉매 반응에 의해 인체에 무해한 이산화탄소와 물로 변화되고, 곰팡이나 포자 등 생화학적 오염물질도 촉매 반응에 의해 화학 연소되어 제거되며, 일산화탄소와 일산화질소 등 독성 물질도 촉매 반응에 의해 이산화탄소, 질소와 물로 변화된다.
상술한 바와 같이 촉매 플레이트(303)는 200℃ 내지 280℃까지 가열되므로, 2차 필터링 된 공기(A2)는 1차적으로 필터링 된 공기(A1)에 비해 고온으로 형성된다. 따라서, 제1 필터(200)를 거쳐 필터링 된 공기(A1) 전부를 제2 필터(300)를 통과하도록 하면, 공기 정화 장치(10)로부터 배출되는 정화된 공기의 온도가 실내 온도보다 높은 경우가 발생할 수 있으며, 이를 냉각하기 위해서는 별도의 냉각 과정이 필요할 수 있다(특히, 여름철). 공기 정화 장치(10)에서 배출되는 공기의 온도를 조절하기 위해, 1차 필터링 된 공기(A1)의 일부만을 제2 필터(300)로 유동시키고 일부의 공기만을 2차 필터링(A2)시키며, 1차 필터링 된 공기(A1)의 나머지 부분과 2차 필터링 된 공기(A2)를 공기 정화 장치(10)의 외부로 배출전 합류시킴(도 2의 F 영역)으로써, 배출되는 온도가 너무 높게 형성되지 않도록 제어함과 동시에 공기 살균 효과를 얻을 수 있다.
이때, 제1 필터(200)를 통과한 공기(A1)의 일부만을 제2 필터(300)로 유동시키기 위해 제2 필터(300)에는 제2 송풍팬(350)이 구비될 수 있다. 제2 송풍팬(350)은 제1 송풍팬(150)에 비해 늦은 속도로 회전할 수 있으며, 이는 제2 필터(300)에 공기가 과도하게 유입되는 것을 방지할 수 있다. 제2 필터(300)에 공기가 과도하게 유입되는 경우 촉매 플레이트(303)를 고온으로 유지하는데 추가 전력이 소모되거나 촉매 플레이트(303)의 냉각으로 살균 효율이 낮아질 수 있으므로, 제2 송풍팬(350)의 회전 속도를 제1 송풍팬(150)의 회전 속도에 비해 늦도록 회전시킴으로써 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 유동량을 제어하는 것이다.
이때, 제 2송풍팬에 의해 유입되는 공기를 제2 필터(300)로 유도하기 위한 송풍로(330)를 더 포함할 수 있으며, 송풍로(330)의 공기 배출구는 제2 필터(300)의 입구에 대응되도록 형성되어 송풍로(330)가 제2 필터(300)에 결합될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는 보온 케이스(310)를 더 포함할 수 있다. 보온 케이스(310)는 내부에 공간을 구비하며, 양면(상, 하면)이 개방된 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 보온 케이스(310)의 공간에는 제2 필터(300)가 위치하며, 제2 필터(300)의 크기는 보온 케이스(310)의 내부 공간에 비해 작게 형성될 수 있다.
제2 필터(300)는 결합 케이스(320) 및 고정 플레이트(360)에 의해 보온 케이스(310) 내부에 구비될 수 있다. 결합 케이스(320)는 양면이 개방된 육면체 형상으로 보온 케이스(310)에 비해 작게 형성되며, 결합 케이스(320) 내부에 제2 필터(300)가 결합될 수 있다. 고정 플레이트(360)는 보온 케이스(310)에 결합되며, 결합 케이스(320)의 개방된 면을 커버하도록 결합 케이스(320)에 결합된다. 이때, 고정 플레이트(360)의 중앙에는 제2 필터(300)를 거친 공기가 유동할 수 있도록 개구부가 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 필터(300)가 결합되는 결합 케이스(320)의 측벽과 보온 케이스(310)의 측벽 사이에는 사이 공간(315)이 형성될 수 있다. 사이 공간(315)은 제2 필터(300)와 보온 케이스(310)를 이격시켜, 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기의 나머지 부분(제1 필터(200)를 통과한 공기 중 2차 필터링을 위해 제2 필터(300)로 유입되는 공기를 제외한 나머지 공기)이 제2 필터(300)에 접촉하는 것을 방지함으로써, 제2 필터(300)의 온도가 낮아지는 것을 방지하여 촉매 플레이트(303)를 고온으로 유지하는데 추가 전력이 소모되거나 촉매 플레이트(303)의 냉각으로 살균 효율이 낮아지는 것을 방지한다.
본 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는 공기 유동 제어판(370)을 더 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 공기 유동 제어판(370)은 제2 필터(300)의 공기 배출 경로에 형성되며, 제2 필터(300)로부터 배출되는 공기의 유동을 제어할 수 있다.
공기 유동 제어판(370)은 보온 케이스(310)의 개방된 측면 중 제2 필터(300)의 공기 배출 경로에 위치하도록 보온 케이스(310)에 결합될 수 있다. 공기 유동 제어판(370)은 보온 케이스(310)에 결합되는 평면 플레이트(371) 및 평면 플레이트(371)에 복수로 형성되는 공기 유동홀(373)을 포함할 수 있다.
공기 유동 제어판(370)은 제2 필터(300)를 통과하면서 2차 필터링 된 공기(A2)가 보온 케이스(310) 외부로 배출되는 속도를 제어함으로써, 2차 필터링 된 공기(A2)가 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기의 나머지 부분(제1 필터(200)를 통과한 공기 중 2차 필터링을 위해 제2 필터(300)로 유입되는 공기를 제외한 나머지 공기)과 바로 합류하는 것을 방지한다.
공기 내에 포함되는 세균 중 일부 세균의 경우 고온이 비교적 오랜시간 유지되어야 제거되는 경우가 있는데, 공기 유동 제어판(370)은 2차 필터링 된 공기(A2)가 바로 토출되지 않고 보온 케이스(310)에서 머무르는 시간을 증가시킴으로써, 공기가 고온에 노출되는 시간을 증가시켜 살균 효과를 향상시킨다.
본 실시예의 경우, 공기 유동 제어판(370)이 평면 플레이트(371) 및 복수의 공기 유동홀(373)을 포함함으로써, 2차 필터링 된 공기(A2)가 보온 케이스(310) 외부로 천천히 배출되도록 제어할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 공기 정화 장치 20: 실내 구조물
100: 본체 105: 내부 공간
110: 공기 흡입구 130: 공기 배출구
150: 제1 송풍팬 160: 고정홈 170: 프론트 케이스 190: 커버 플레이트
197: 가림막 200: 제1 필터
230: 브라켓(bracket) 231: 삽입 플레이트
233: 연결 플레이트 235: 절곡부
237: 결합공 300 제2 필터
301: 히터 303: 촉매 플레이트
310: 보온 케이스 315: 사이 공간
320: 결합 케이스 330: 송풍로
350: 제2 송풍팬 360: 고정 플레이트
370: 공기 유동 제어판 371: 평면 플레이트
373: 공기 유동홀

Claims (16)

  1. 내부 공간이 구비되며, 벽면에 설치되는 본체;
    상기 내부 공간에 배치되며, 상기 본체의 일측을 통해 흡입된 공기를 1차적으로 필터링하는 제1 필터;
    상기 내부 공간에 배치되며, 상기 제1 필터에 의해 필터링 된 공기를 2차적으로 필터링하는 제2 필터; 및
    상기 본체의 타측에 설치되며, 상기 제2 필터에 의해 필터링 된 공기를 본체 외부로 배출하는 공기 배출구를 포함하며,
    상기 제2 필터는 상기 제1 필터를 통해 필터링 된 공기의 일부분을 필터링하고,
    상기 제1 필터를 통해 필터링 된 공기의 나머지 부분과, 상기 제2 필터를 통해 필터링되어 가열된 공기가 합류하여 상기 공기 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체는 브라켓에 의해 벽면에 설치되는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 본체의 외면에는 고정홈이 형성되며,
    상기 브라켓은,
    상기 고정홈에 삽입되어 상기 본체를 고정하는 한 쌍의 삽입 플레이트; 및
    벽면에 결합되며, 한 쌍의 상기 삽입 플레이트를 연결하는 연결 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 본체에 상기 공기 배출구로부터 이격되도록 설치되며, 상기 공기 배출구를 통해 배출된 공기의 토출 방향을 전환하는 커버 플레이트를 더포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 본체와 상기 커버 플레이트 사이에 구비되며, 상기 공기 배출구를 통해 배출된 공기가 상기 본체의 하부로 토출되는 것을 방지하기 위한 가림막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 공기 배출구에 설치되어, 공기의 유동을 조절하는 제1 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 필터에 의해 필터링 된 공기를 제2 필터로 유동시키기 위한 제2 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 송풍팬의 회전 속도가 상기 제2 송풍팬의 회전 속도에 비해 빠른 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 필터는 공기 중의 먼지를 제거하기 위한 필터인 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 필터는 헤파(HEPA) 필터 또는 활성탄 필터인 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 필터는 공기를 살균하기 위한 필터인 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제2 필터는 백금 촉매 필터인 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 백금 촉매 필터는,
    표면에 백금 촉매가 담지되는 복수의 촉매 플레이트; 및
    복수의 상기 촉매 플레이트를 관통하도록 구비되며, 복수의 상기 촉매 플레이트를 가열하여 백금 촉매를 활성화시키는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제2 필터를 수용하며, 상기 제2 필터의 온도를 유지하는 보온 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제2 필터의 공기 배출 경로에 형성되며, 상기 제2 필터로부터 배출되는 공기의 유동을 제어하기 위한 공기 유동 제어판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 정화 장치.
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