KR102056943B1 - 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치 - Google Patents

용액 분사를 이용한 공기 정화 장치 Download PDF

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Abstract

발명에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치는 미세먼지를 포함하는 오염공기를 외부로부터 흡입하는 오염공기 흡입부; 흡입된 상기 오염공기가 유동하는 오염공기 유로부; 상기 오염공기 유로부에서 유동하는 상기 오염공기를 향해 용액을 분사하는 용액 분사부; 및 상기 오염공기가 상기 오염공기 유로부를 유동하는 동안, 분사된 상기 용액에 상기 미세먼지가 흡착되어 상기 오염공기가 정화공기로 정화되면, 상기 정화공기를 포집하여 상기 외부로 배출하는 정화공기 포집부;를 포함한다.

Description

용액 분사를 이용한 공기 정화 장치{Apparatus for cleaning air using solution injection}
본 발명은 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오염공기에 용액을 분사하여 정화공기로 정화하는 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 미세 분진, 각종 유해가스, 잡균, 곰팡이, 바이러스 등을 제거한 후　청정한　공기를 배출하는　공기청정기는　공기　청정기능과 함께 생활냄새 제거, 진드기, 꽃가루, 애완동물 털 등 작은 입자 제거,　공기　감염으로 인한 질병예방 등 다양한 기능이 갖추어지게 된다.
이러한,　공기청정기의 대표적인 방법으로는 전기집진식과 필터여과식으로 구분될 수 있다.
여기서, 상기 필터여과식은 입자가 작은　공기는 통과되고, 입자가 큰 이물질은 걸러지도록 세밀한 조직을 가지는 필터를 이용하여　공기를 정화하는 방법으로 정화능력이 뛰어나지만 주기적으로 필터를 교환해야 하는 단점이 있었다.
그리고, 상기 전기집진식은　공기에 포함된 이물질이 부착되도록 정전기가 발생되는 전기집진판을 이용하여　공기를 정화하는 방법으로 필터가 없기 때문에 필터를 교환할 필요가 없다는 장점이 있으나 전기집진판에 먼지가 쌓이면 정화능력이 떨어지고 먼지제거 능력이 저하되는 단점이 있었다.
한편, 최근들어　물을 이용하여 공기청정작용을 수행하는　습식형　공기청정기가 개발되고 있다. 이러한, 종래의　습식형　공기청정기는 외부공기에 포함된 이물질이 분사된 물을 단 한번 통과하여 정화되면 물에 포함되는 이물질로 인해 정화력이 빠르게 감소하는 현상으로 인해 외부공기에 포함된 이물질을 완벽하게 정화하지 못하는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-1551328호
본 발명은 외부로부터 미세먼지를 포함하는 오염공기를 흡입하고, 흡입된 오염공기에 용액을 분사하여 미세먼지를 흡착함으로써, 오염공기를 정화공기로 정화할 수 있는 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치는 미세먼지를 포함하는 오염공기를 외부로부터 흡입하는 오염공기 흡입부; 흡입된 상기 오염공기가 유동하는 오염공기 유로부; 상기 오염공기 유로부에서 유동하는 상기 오염공기를 향해 용액을 분사하는 용액 분사부; 및 상기 오염공기가 상기 오염공기 유로부를 유동하는 동안, 분사된 상기 용액에 상기 미세먼지가 흡착되어 상기 오염공기가 정화공기로 정화되면, 상기 정화공기를 포집하여 상기 외부로 배출하는 정화공기 포집부;를 포함한다.
바람직하게, 상기 오염공기 유로부는 상기 오염공기 흡입부와 연통되어 흡입된 상기 오염공기가 유입되는 인렛; 상기 정화공기 포집부와 연통되어 정화된 상기 정화공기가 유출되는 아울렛; 및 유입된 상기 오염공기가 유동하는 유동 경로를 제어하도록 상기 인렛으로부터 상기 아울렛을 향하는 유동 방향에 대해 미리 설정된 각도로 경사진 가이드 부재;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 용액 분사부는 상기 오염공기의 유동 속도에 대응하여 상기 용액 분사부의 분사 방향을 조절하는 분사 방향 조절부;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 용액 분사부는 상기 오염공기에 포함된 미세먼지의 먼지량에 대응하여 상기 용액 분사부의 분사량을 조절하는 분사량 조절부;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치는 상기 미세먼지가 흡착된 상기 용액을 저장하는 용액 저장부; 및 상기 용액 저장부에 저장된 상기 용액을 상기 용액 분사부로 이동시키는 용액 이동부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 외부로부터 미세먼지를 포함하는 오염공기를 흡입하고, 흡입된 오염공기에 용액을 분사하여 미세먼지를 흡착함으로써, 공기 정화 능력을 최대로 유지하여 오염공기를 정화공기로 정화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 오염공기 유로부의 부분 사시도이다.
도 5는 도 2의 오염공기 유로부의 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오염공기 유로부의 일 구간을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2의 용액 분사부의 측면을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치의 단면도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형 태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/ 또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대 해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현 은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는(3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중 요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 제어부"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한 정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 컨텍스트 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 컨텍스트 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치(100)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치(100)의 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치(100)의 단면도이고, 도 4는 도 2의 오염공기 유로부(104)의 부분 사시도이며, 도 5는 도 2의 오염공기 유로부(104)의 횡단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치(이하, '공기 정화 장치'라 함, 100)는 로우 하우징(101), 어퍼 하우징(102), 오염공기 흡입부(103), 오염공기 유로부(104), 용액 분사부(105), 용액 차단부(106), 용액 저장부(107), 용액 이동부(108) 및 정화공기 포집부(109)를 포함할 수 있다.
로우 하우징(101)은 직육면체 형상으로 형성되어 공기 정화 장치(100)의 하부에 배치되는 구성을 내부에 수납할 수 있다. 구체적으로, 로우 하우징(101)은 용액 저장부(107) 및 용액 이동부(108)를 내부에 수납할 수 있다.
이러한, 로우 하우징(101)은 상부가 개방되고, 측부 및 하부가 폐쇄되어 내부에는 용액 저장부(107) 및 용액 이동부(108)를 수납하고, 하부가 개방된 어퍼 하우징(102)과 연통될 수 있다.
어퍼 하우징(102)은 하부가 개방된 직육면체 형상으로 형성되어 공기 정화 장치(100)의 상부에 배치되는 구성을 내부에 수납할 수 있다. 구체적으로, 어퍼 하우징(102)은 오염공기 흡입부(103), 오염공기 유로부(104), 용액 분사부(105), 용액 차단부(106)를 내부에 수납할 수 있다.
한편, 어퍼 하우징(102)은 외부에서 유동하는 오염공기가 오염공기 흡입부(103)로 흡입되도록 오염공기 흡입부(103)의 흡입팬(103a)과 연통되는 흡입구(102a)를 구비할 수 있다.
또한, 어퍼 하우징(102)은 정화된 정화공기가 정화공기 포집부(109)에 의해 포집되어 외부로 배출되도록 정화공기 포집부(109)의 배출팬(109a)과 연통되는 배출구(102a)를 구비할 수 있다.
여기서, 오염공기는 천연 또는 인공적으로 만들어진 미세먼지를 포함하는 대기의 공기일 수 있다. 이러한, 어퍼 하우징(102)은 하부가 로우 하우징(101)의 상부와 맞닿아 지지될 수 있다.
오염공기 흡입부(103)는 외부에서 유동하는 오염공기를 공기 정화 장치(100)의 내부로 흡입할 수 있다. 이를 위해, 오염공기 흡입부(103)는 일단에 흡입팬(103a)을 구비하고, 흡입팬(103a)으로부터 오염공기 유로부(104)의 인렛(104a)과 연통되는 타단까지 오염공기가 유동하는 흡입 공간이 형성될 수 있다.
즉, 흡입팬(103a)은 외부에서 유동하는 오염공기가 오염공기 흡입부(103) 내부의 흡입 공간으로 흡입되도록 구동되고, 흡입된 오염공기는 흡입 공간을 거쳐 오염공기 유로부(104)의 인렛(104a)으로 유입될 수 있다.
오염공기 유로부(104)는 흡입된 오염공기가 내부에서 유동하는 유로일 수 있다. 이러한, 오염공기 유로부(104)는 상부와 하부가 개방된 직육면체 형상일 수 있다. 오염공기 유로부(104)는 오염공기 흡입부(103)의 타단과 연통되어 오염공기 흡입부(103)에 의해 흡입된 오염공기가 오염공기 유로부(104)의 내부로 유입되는 인렛(104a)을 일단에 구비할 수 있다.
또한, 오염공기 유로부(104)는 정화공기 포집부(109)의 일단과 연통되어 정화된 정화공기가 오염공기 유로부(104)로부터 유출되는 아울렛(104b)을 타단에 구비할 수 있다.
즉, 오염공기 유로부(104)의 개방된 상부에는 용액 분사부(105)에 의해 용액이 분사되고, 인렛(104a)에 유입된 오염공기가 오염공기 유로부(104)를 유동하는 동안 분사된 용액에 미세먼지가 흡착되어 정화되며, 정화된 정화공기가 아울렛(104b)으로 유출될 수 있다. 또한, 미세먼지가 흡착된 용액은 오염공기 유로부(104)의 개방된 하부를 통과하여 오염공기 유로부(104)의 하측으로 낙하할 수 있다.
한편, 오염공기 유로부(104)는 내부로 유입된 오염공기가 유동하는 유동 경로를 제어하도록 인렛(104a)으로부터 아울렛(104b)을 향하는 유동 방향에 대해 미리 설정된 각도로 경사진 가이드 부재(104c)를 구비할 수 있다.
가이드 부재(104c)는 오염공기가 오염공기 유로부(104) 내에서 일정한 속도로 유동하지 못하도록 유동 경로가 직선이 아닌 난류가 되도록 유도할 수 있다. 이러한 가이드 부재(104c)는 오염공기 유로부(104)의 적어도 일측 내벽에 돌출 형성된 복수의 돌기일 수 있다. 일 실시예에서 가이드 부재(104c)는 소정의 두께를 갖는 사각 판상 형태의 돌기일 수 있다.
여기서, 사각 판상형의 돌기는 가이드 부재(104c)의 일 실시 예로 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 가이드 부재(104c)는 오염공기의 유동 경로가 난류로 유도될 수 있는 한 형태가 원기둥, 다각형 등 다양한 형태일 수 있다.
가이드 부재(104c)는 인렛(104a)으로부터 아울렛(104b)을 향하는 오염공기의 유동 방향을 따라 소정 간격마다 오염공기 유로부(104)의 내벽에서 상호 교번적으로 형성될 수 있다. 가이드 부재(104c)는 오염공기 유로부(104)의 내벽에서 오염공기의 유동 방향으로 경사지게 연장될 수 있다. 또한, 가이드 부재(104c)는 유동 방향에 대한 경사각은 반시계 방향을 기준으로 예컨대, 110도에서 160도 사이일 수 있다.
이러한, 본 발명의 구성으로 인해 오염공기 유로부(104) 내부에서 오염공기의 유동 경로가 직선이 아닌 난류가 되도록 유도되어 유동 시간이 증가할 수 있다. 이로 인해, 오염공기에 포함된 미세먼지가 용액 분사부(105)에 의해 분사된 용액과 흡착할 수 있는 시간이 증가함으로써, 미세먼지의 흡착량이 증가할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오염공기 유로부(104')의 일 구간을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오염공기 유로부(104')는 내부에서 유동하는 오염공기를 회전시키는 회전 부재(104'c)를 구비할 수 있다.
회전 부재(104'c)는 오염공기의 유동에 의해 회전하는 곡면 형상의 블레이드 형상으로 마련되고, 오염공기 유로부(104') 내부에서 오염공기의 유동 방향과 회전축이 나란하도록 배치될 수 있다. 따라서, 오염공기는, 도 6에 도시된 바와 같이, 회전 부재(104'c)에 의해 오염공기 유로부(104')의 상하방향으로 회전하면서 유동할 수 있다. 이러한 회전 부재(104'c)는 스크류 형상 또는 팬 형상으로 마련될 수 있다.
이러한, 본 발명의 구성으로 인해 오염공기 유로부(104') 내부에서 오염공기가 회전하여 유동 시간이 증가할 수 있다. 이로 인해, 오염공기에 포함된 미세먼지가 용액 분사부(105)에 의해 분사된 용액과 흡착할 수 있는 시간이 증가함으로써, 미세먼지의 흡착량이 증가할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 5를 참조하면, 용액 분사부(105)는 오염공기 유로부(104)에서 유동하는 오염공기를 향해 용액을 분사할 수 있다.
구체적으로, 용액 분사부(105)는 내부에 충전된 용액을 하측의 오염공기 유로부(104)의 상부에 분사할 수 있다.
이를 위해, 용액 분사부(105)는 직육면체 형상으로 형성되어 용액이 충전되는 공간이 형성된 충전부(105a)와 용액이 분사되는 분사 노즐(105b)을 구비할 수 있다.
충전부(105a)는 일측에 제1 관통홀(105a')이 관통되어 형성되고, 제1 관통홀(105a')이 용액 이동부(108)와 연결된 제1 이동관(108a)과 연결될 수 있다. 충전부(105a)는 제1 관통홀(105a')로 용액 이동부(108)에 의해 용액 저장부(107)로부터 이동된 용액이 유입되어 충전될 수 있다.
분사 노즐(105b)은 오염공기 유로부(104)와 가까워질수록 단면적이 좁아지도록 형성될 수 있으며, 오염공기 유로부(104)와 가장 가까운 끝단이 연통되어 충전부(105a)에 충전된 용액이 중력에 의해 오염공기 유로부(104)로 분사될 수 있다.
이때, 분사 노즐(105b)은 오염공기의 유동방향에 대한 오염공기 유로부(104)의 유로 길이에 따라 길이가 정해질 수 있다. 일 실시 예에서, 분사 노즐(105b)의 길이는 유로 길이와 동일할 수 있다.
도 7은 도 2의 용액 분사부(105)의 측면을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 용액 분사부(105)는 오염공기의 유동 속도에 대응하여 용액 분사부(105)의 분사 방향을 조절하는 분사 방향 조절부(105c)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 분사 방향 조절부(105c)는 유동 방향과 나란한 회전축을 기준으로 용액 분사부(105)를 회전시켜 용액이 분사되는 분사 방향을 조절할 수 있다.
이때, 분사 방향 조절부(105c)는 오염공기 유로부(104)의 유로 폭 안쪽으로 용액이 분사되도록 분사 방향을 조절할 수 있다. 즉, 분사 방향 조절부(105c)는 유로 폭의 일단에서 타단까지 용액이 분사되도록 분사 방향을 일정하게 조절할 수 있다.
이때, 분사 방향 조절부(105c)는 오염공기의 유동 속도가 빠를수록 분사 방향의 조절 속도를 증가시키고, 오염공기의 유동 속도가 느릴수록 분사 방향의 조절 속도를 감소시킬 수 있다.
즉, 분사 방향 조절부(105c)는 오염공기의 유동 속도에 상관없이 유로 폭의 일단에서 타단까지 용액이 분사되도록 분사 방향을 일정하게 조절하나, 분사 방향의 조절 속도를 오염공기의 유동 속도에 대응하여 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 분사 방향 조절부(105c)는 회전축 역할을 하는 회전바, 회전바를 회전시키는 모터 및 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부를 구비할 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 용액 분사부(105)는 오염공기에 포함된 미세먼지의 먼지량에 대응하여 용액 분사부(105)의 분사량을 조절하는 분사량 조절부(105d)를 더 구비할 수 있다.
구체적으로, 분사량 조절부(105d)는 오염공기에 포함된 미세먼지의 먼지량이 많을수록 분사량이 많도록 분사 노즐(105b)의 노즐 폭을 증가시킬 수 있다.
반대로, 분사량 조절부(105d)는 오염공기에 포함된 미세먼지의 먼지량이 적을수록 분사량이 적도록 분사 노즐(105b)의 노즐 폭을 감소시킬 수 있다.
다른 실시 예에 따른 분사량 조절부(105d)는 오염공기에 포함된 미세먼지의 입자크기별 먼지량에 대응하여 용액 분사부(105)의 분사량을 조절할 수 있다.
구체적으로, 다른 실시 예에 따른 분사량 조절부(105d)는 미세먼지의 입자크기별 먼지량 중에서 가장 많은 먼지량의 입자크기가 작을수록 분사량이 많도록 분사 노즐(105b)의 노즐 폭을 증가시킬 수 있다.
반대로, 다른 실시 예에 따른 분사량 조절부(105d)는 미세먼지의 입자크기별 먼지량 중에서 가장 많은 먼지량의 입자크기가 클수록 분사량이 적도록 분사 노즐(105b)의 노즐 폭을 감소시킬 수 있다.
상술된 용액의 분사량 조절을 위해 오염공기 흡입부(103) 내부에는 미세먼지의 입자크기별 먼지량을 측정하는 미세먼지 측정부가 구비될 수 있다.
용액 차단부(106)는 용액 분사부(105)에서 분사된 용액이 오염공기 유로부(104)의 상부 외로 낙하되지 않도록 용액 분사부(105)와 오염공기 유로부(104) 사이의 공간을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
이를 위해, 용액 차단부(106)는 상부와 하부가 개방된 사각띠 형상으로 형성될 수 있다.
용액 저장부(107)는 미세먼지가 흡착된 용액을 저장할 수 있다. 구체적으로, 용액 저장부(107)는 용액 분사부(105)에서 분사되어 오염공기 유로부(104)를 거쳐 낙하된 용액을 내부에 저장할 수 있다.
이를 위해, 용액 저장부(107)는 상부가 개방된 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 용액 저장부(107)는 일측에 제2 관통홀(107a)이 관통되어 형성되고, 제2 관통홀(107a)이 용액 이동부(108)와 연결된 제2 이동관(108b)과 연결될 수 있다.
용액 저장부(107)에 저장된 용액은 용액 이동부(108)에 의해 제2 관통홀(107a)로 유출될 수 있다.
용액 이동부(108)는 용액 저장부(107)에 저장된 용액을 용액 분사부(105)로 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 용액 이동부(108)는 제2 관통홀(107a)에 연결된 제2 이동관(108b)을 통해 용액 저장부(107)에 저장된 용액 흡입하고, 제1 관통홀(105a')에 연결된 제1 이동관(108a)을 통해 흡입된 용액을 용액 분사부(105)로 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 용액 이동부(108)는 용액을 이동하도록 구동되는 모터일 수 있다.
정화공기 포집부(109)는 오염공기로부터 미세먼지가 용액에 흡착되어 정화된 정화공기를 포집하여 외부로 배출할 수 있다. 이를 위해, 정화공기 포집부(109)는 타단에 포집팬(109a)을 구비하고, 포집팬(109a)으로부터 오염공기 유로부(104)의 아울렛(104b)과 연통되는 일단까지 정화공기가 유동하는 포집 공간이 형성될 수 있다.
즉, 포집팬(109a)은 아울렛(104b)로부터 유출되어 포집 공간을 유동하는 정화공기가 외부로 배출되도록 구동될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치(이하, '공기 정화 장치'라 함, 100')의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 정화 장치(100')는 일 실시 예에 따른 공기 정화 장치(100) 대비 용액 여과부(101') 및 여과 제어부(102')를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 반복되는 설명은 생략하도록 한다.
용액 여과부(101')는 용액 저장부(107) 내부에 배치되고, 용액 저장부(107) 내부에서 회전하여 용액에 흡l착된 미세먼지를 여과할 수 있다.
구체적으로, 용액 여과부(101')는 용액 내에서 회전함으로써, 용액 내에 유동하는 미세먼지를 여과할 수 있다. 이러한 용액 여과부(101')는 여과공이 형성된 필터(101'a)를 구비할 수 있다.
한편, 용액 여과부(101')는 용액의 투명도에 기초하여 회전 속도가 제어될 수 있다. 구체적으로, 용액 여과부(101')는 용액의 투명도가 낮을수록 회전 속도가 증가되도록 제어될 수 있다.
여과 제어부(102')는 회전하는 용액 여과부(101')의 필터(101'a)의 투명도를 측정하고, 필터(101'a)의 회전 속도에 대응하여 측정된 투명도를 필터 사용도로 변환하여 산출하며, 필터 사용도에 기초하여 필터(101'a)의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다.
이를 위해, 여과 제어부(102')는 광센서를 통해 광을 필터(101'a)에 조사하고, 필터(101'a)에 의해 산란되는 광의 광량을 투명도로 측정할 수 있다. 이후, 여과 제어부(102')는 필터(101'a)의 회전량에 따른 변환계수를 투명도에 적용하여 필터 사용도로 산출할 수 있다.
여기서, 변환계수는 필터(101'a)의 회전 속도가 빠를수록 측정된 투명도를 낮춰 필터 사용도로 변환하는 계수일 수 있다.
예를 들어, 여과 제어부(102')는 필터(101'a)에 여과된 미세먼지의 양이 동일하더라도, 회전 속도가 빠를수록 필터(101'a)가 더 불투명한 것으로 나타내는 투명도를 측정할 수 있다. 이때, 여과 제어부(102')는 회전 속도가 빠른 필터(101'a)로부터 측정된 투명도일수록 해당 투명도를 낮추는 변환계수를 투명도에 적용하여 필터 사용도를 산출할 수 있다.
다시 말해, 여과 제어부(102')는 동일한 투명도가 측정되더라도 회전 속도가 더 빠른 필터(101'a)의 필터 사용도를 회전 속도가 느린 필터(101'a)의 필터 사용도 보다 낮추어 산출할 수 있다.
이후, 여과 제어부(102')는 필터 사용도가 미리 설정된 기준 필터 사용도를 초과하면 통신을 통해 필터 교체 요청 신호를 외부로 송신할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치(이하, '공기 정화 장치'라 함, 100”)의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 정화 장치(100”)는 일 실시 예에 따른 공기 정화 장치(100) 대비 용액 분무부(101”)를 더 포함하고, 용액 분사부(105), 용액 차단부(106) 및 용액 이동부(108)를 포함하지 않을 수 있다.
이에 따라, 반복되는 설명은 생략하도록 한다.
용액 분무부(101”)는 용액 저장부(107)에 저장된 용액을 오염공기 유로부(104)에 용액미립자로 분무할 수 있다.
여기서, 용액미립자는 용액이 무화되어 입경이 10μm 이하인 액체를 의미할 수 있다.
이를 위해, 용액 분무부(101”)는 복수의 분무 노즐(101”a) 및 용액 펌핑부(101”b)를 구비할 수 있다.
복수의 분무 노즐(101”a)은 오염공기 유로부(104)의 가이드 부재(104c) 사이 마다에 배치되어 오염공기 유로부(104) 내에 용액미립자를 분무할 수 있다.
복수의 분무 노즐(101”a)로부터 분무된 용액미립자는 인렛(104a)에 유입된 오염공기가 오염공기 유로부(104)를 유동하는 동안 오염공기에 포함된 미세먼지를 흡착하여 오염공기를 정화할 수 있다.
이때, 미세먼지가 흡착된 용액미립자는 오염공기 유로부(104)의 개방된 하부를 통과하여 오염공기 유로부(104)의 하측으로 낙하할 수 있다. 이후, 용액미립자는 용액 저장부(107)까지 낙하하여 용액 저장부(107)에 저장될 수 있다.
오염공기 유로부(104)를 유동하는 동안 미세먼지가 흡착되어 정화된 정화공기는 아울렛(104b)으로 유출되어 정화공기 포집부(109)로부터 포집되고, 외부로 배출될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 용액 분사를 이용한 공기 정화 장치
101: 로우 하우징
102: 어퍼 하우징
103: 오염공기 흡입부
104: 오염공기 유로부
105: 용액 분사부
106: 용액 차단부
107: 용액 저장부
108: 용액 이동부
109: 정화공기 포집부

Claims (5)

  1. 미세먼지를 포함하는 오염공기를 외부로부터 흡입하는 오염공기 흡입부;
    흡입된 상기 오염공기가 유동하는 오염공기 유로부;
    상기 오염공기 유로부에서 유동하는 상기 오염공기를 향해 용액을 분사하는 용액 분사부; 및
    상기 오염공기가 상기 오염공기 유로부를 유동하는 동안, 분사된 상기 용액에 상기 미세먼지가 흡착되어 상기 오염공기가 정화공기로 정화되면, 상기 정화공기를 포집하여 상기 외부로 배출하는 정화공기 포집부;
    상기 미세먼지가 흡착된 상기 용액을 저장하는 용액 저장부;
    여과공이 형성된 필터를 구비하고, 상기 용액 저장부 내부에 배치 및 회전하여 상기 용액에 흡착된 미세먼지를 여과하는 용액 여과부; 및
    상기 필터의 투명도를 측정하고, 상기 필터의 회전 속도에 따른 변환계수를 상기 투명도에 적용하여 필터 사용도로 산출하고, 상기 필터 사용도에 기초하여 상기 필터의 교체 필요 여부를 판단하는 여과 제어부;를 포함하고,
    상기 용액 분사부는
    상기 오염공기의 유동 속도에 대응하여 상기 용액 분사부의 분사 방향을 조절하는 분사 방향 조절부;를 구비하고,
    상기 분사 방향 조절부는
    상기 오염공기의 유동 방향과 나란한 회전축을 기준으로 상기 용액 분사부를 회전시켜 상기 오염공기 유로부의 유로 폭의 일단에서 타단까지 용액이 분사되도록 상기 분사 방향을 조절하고, 상기 유동 속도가 빠를수록 분사 방향의 조절 속도를 증가시키고 상기 유동 속도가 느릴수록 분사 바향의 조절 속도를 감소시키고,
    상기 용액 분사부는
    상기 오염공기에 포함된 미세먼지의 입자크기별 먼지량에 대응하여 상기 용액 분사부의 분사량을 조절하는 분사량 조절부;를 더 구비하고,
    상기 분사량 조절부는
    상기 미세먼지의 상기 입자크기별 먼지량 중에서 가장 많은 먼지량의 입자크기가 작을수록 상기 분사량이 많도록 분사 노즐의 노즐 폭을 증가시키고, 상기 미세먼지의 상기 입자크기별 먼지량 중에서 가장 많은 먼지량의 입자크기가 클수록 상기 분사량이 적도록 분사 노즐의 노즐 폭을 감소시키고,
    상기 오염공기 유로부는
    오염공기의 유동에 의해 회전하는 곡면 형상의 블레이드 형상으로 마련된 회전 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는
    용액 분사를 이용한 공기 정화 장치.
  2. ◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 오염공기 유로부는
    상기 오염공기 흡입부와 연통되어 흡입된 상기 오염공기가 유입되는 인렛;
    상기 정화공기 포집부와 연통되어 정화된 상기 정화공기가 유출되는 아울렛; 및
    유입된 상기 오염공기가 유동하는 유동 경로를 제어하도록 상기 인렛으로부터 상기 아울렛을 향하는 유동 방향에 대해 미리 설정된 각도로 경사진 가이드 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는
    용액 분사를 이용한 공기 정화 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용액 저장부에 저장된 상기 용액을 상기 용액 분사부로 이동시키는 용액 이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    용액 분사를 이용한 공기 정화 장치.
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