KR102089094B1 - 살균 집진 장치 및 그를 포함하는 홈 어플라이언스 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치는, 유입구와 토출구를 갖는 관상형의 하우징, 상기 하우징의 내부에 형성되는 하전부, 및 상기 하전부와 상기 토출구 사이에 형성되는 집진부를 포함하고, 상기 하전부는, 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드, 및 상기 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드로부터 방출된 자외선 광에 기초하여 전자를 방출하는 에미터를 포함한다.

Description

살균 집진 장치 및 그를 포함하는 홈 어플라이언스{STERILIZATION AND DUST COLLECT DEVICE, AND HOME APPLIANCE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 살균 집진 장치에 관한 것으로, 특히 자외선 발광 다이오드를 이용하여 공기 중의 미생물을 살균하고 부유 먼지를 집진할 수 있는 살균 집진 장치 및 홈 어플라이언스에 관한 것이다.
공기청정기는 흡입된 공기를 정화하여, 정화된 공기를 배출하는 장치로서, 오염된 공기를 팬으로 흡입하여 필터에 의해 먼지나 세균 등을 집진하고, 체취 등 각종 악취를 탈취할 수 있다.
최근 미세 먼지의 증가 등으로 인해 공기 질에 대한 관심이 증가하면서, 다양한 홈 어플라이언스가 공기 청정 기능을 수행하는 방안에 대한 연구가 증가하고 있다.
한편, 먼지의 제거뿐만 아니라, 공기 중에 포함된 박테리아나 각종 세균의 살균에 대한 요구 또한 증가하고 있다.
이를 위해, 자외선(Ultra Violet (UV))을 이용하여 상기 박테리아나 각종 세균을 살균하는 방안들이 제안되고 있다.
이와 관련하여, 종래기술 1(한국 공개특허공보 제10-2016-0134069호, 2016년 11월 23일 공개)은, 공기에 포함된 입자상 물질을 하전시켜 포집하는 집진부와, 집진부 내부로 자외선 등의 광선을 조사하는 광 조사부를 포함하여, 집진 및 살균 기능을 제공하는 전기 집진 장치에 대해 개시하고 있다.
다만, 종래기술 1에 따르면, 하전 단자에 고전압이 인가됨에 따라 하전 단자 주변의 공기 분자가 전리되어 플라즈마 형태의 이온과 전자가 형성되면서, 동시에 오존과 같이 인체에 유해한 물질이 발생하는 문제가 있다. 또한, 종래기술 1에 따르면, 전기 집진 장치 내에 하전부와 별도로 광원이 추가 배치됨에 따라 제품 단가가 상승하고 전력 소모 또한 증가할 수 있다.
한국 공개특허공보 제10-2016-0134069호 (2016.11.23. 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자외선 광을 조사하는 자외선 발광 다이오드를 이용하여, 공기의 살균 및 집진을 동시에 제공할 수 있는 살균 집진 장치 및 그를 포함하는 홈 어플라이언스를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치는, 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드와, 상기 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드로부터 방출된 자외선 광에 기초하여 전자를 방출하는 에미터를 포함하는 하전부와, 하전부에 의해 하전된 이물을 포집하는 집진부를 포함한다. 이에 따라, 살균 집진 장치는 광전 효과를 이용한 하전 및 집진 기능과, 자외선 광을 이용한 살균 기능을 동시에 제공할 수 있다.
상기 하전부는 하우징의 내둘레면에 형성되고, 에미터에 인가되는 전압보다 높은 전압이 인가되는 반사 부재를 더 포함하여, 에미터로부터 방출된 전자가 공기 중의 이물과 원활하게 결합되도록 한다.
상기 에미터는, 상기 하우징의 중심부로부터 상기 하우징의 내둘레면으로 연장되도록 형성되어, 상기 하전부의 내부 공간을 복수의 영역들로 구획할 수 있다. 상기 자외선 발광 다이오드는 구획된 복수의 영역들 각각에 배치되어 자외선 광을 방출함으로써, 공기의 유동 방해를 최소화하면서 이물을 효과적으로 하전시킬 수 있다.
상기 하전부는, 상기 에미터와 상기 반사 부재 사이에 형성되는 절연부를 더 포함하여, 에미터와 반사 부재 사이의 전압 차에 의한 전기장이 형성될 수 있다.
상기 에미터는 알루미늄과 같은 금속 재질 또는 카본 재질로 구현되어 전자가 원활히 방출되도록 하고, 자외선 광을 효과적으로 반사시킬 수 있다. 상기 반사 부재는 스테인리스나 백금 재질로 구현되어, 자외선 광을 효과적으로 반사시킬 수 있다.
상기 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드는, 상기 유입구와 상기 반사 부재 사이에서, 상기 반사 부재가 배치된 방향으로 소정 각도 기울어지도록 배치되어, 자외선 광이 집진부로 충분히 조사되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 살균 집진 장치는 자외선 광을 방출하는 UV LED를 이용하여 공기 중의 미생물을 살균할 수 있을 뿐만 아니라, 공기 중의 미생물과 먼지를 집진함으로써, 살균 기능과 집진 기능을 동시에 제공할 수 있다. 따라서, 종래의 전기 집진 장치에 UV LED를 별도로 추가하는 것에 비해 단가 상승의 방지 및 공정 증가의 최소화가 가능하다.
또한, 살균 집진 장치는 하전부의 UV LED로부터 방출된 자외선 광이 집진부로 조사되도록 구현됨으로써, 집진부에 집진된 미생물을 효과적으로 살균할 수 있다. 이에 따라, 공기 중의 미생물은 하전부를 통과하면서 1차로 살균되고, 집진부에 포집된 채로 2차 살균될 수 있다. 따라서, 미생물에 대한 살균 성능이 향상될 수 있고, 집진부에 포집된 미생물이 증식하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 하전부를 공기 유입구 측에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 하전부의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 집진부를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 6은, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 살균 및 집진 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치를 포함하는 홈 어플라이언스의 일례로서 공기청정기를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 개략적인 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 하전부를 공기 유입구 측에서 바라본 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 하전부의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 집진부를 나타낸 도면이다.
살균 집진 장치는 공기청정기, 공기 제균기, 공기조화기, 기타 송풍 장치 등과 같이, 유입된 공기를 처리(냉방, 난방, 제균, 정화 등)하여 배출하는 다양한 홈 어플라이언스에 포함될 수 있다. 상기 홈 어플라이언스에 포함된 살균 집진 장치는, 유입된 공기에 존재하는 미생물을 살균하고, 살균된 미생물과 부유 먼지 등을 집진함으로써, 사용자에게 정화된 공기를 제공할 수 있다.
이하, 본 명세서에서는 살균 집진 장치(10)이 관상형 또는 원통 형상을 갖는 것으로 도시하였으나, 실시 예에 따라 살균 집진 장치(10)의 외형은 다각형 기둥 형상 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치(10)는 외관을 형성하는 하우징(101), 하우징(101)의 내부에 형성되는 하전부(11) 및 집진부(12)를 포함할 수 있다.
하우징(101)은 살균 집진 장치(10)의 각 구성이 연결되는 살균 집진 장치(10)의 전체적인 외형을 형성할 수 있다. 예컨대, 하우징(101)은 관상형으로 형성되어, 공기가 하우징(101)의 내부를 통과할 수 있다.
하우징(101)의 일 면(이하, 전면이라 함)에는 공기가 유입되는 흡입구(102)가 형성되고, 상기 일 면의 반대면(이하, 후면이라 함)에는 유입된 공기가 토출되는 토출구(103)가 형성될 수 있다. 흡입구(102)는 하우징(101)의 전면에서 적어도 일부분이 개구되어 형성되고, 토출구(103)는 하우징(101)의 후면에서 적어도 일부분이 개구되어 형성될 수 있다. 실시 예에 따라, 흡입구(102)에는 소정 크기 이상의 이물이 유입되는 것을 방지하기 위한 흡입그릴(미도시)이 구비될 수 있다.
공기가 흡입구(102)를 통해 유입되어 토출구(103)로 토출되도록 하기 위해, 살균 집진 장치(10)는 홈 어플라이언스 내에 설치 시 공기가 유입되는 방향으로 흡입구(102)가 향하도록 설치될 수 있다.
하우징(101)은 플라스틱 재질로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 하우징(101)의 내둘레면과 외둘레면 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있고, 상기 공간에 전선 등과 같이 하전부(11)와 집진부(12)로 전력을 공급하기 위한 수단이 구비될 수 있다. 한편, 상기 전선 등 전력을 공급하기 위한 수단은 하우징(101)의 외둘레면에 구비될 수도 있다.
실시 예에 따라, 하우징(101)은 금속 재질의 서브 하우징과 플라스틱 재질의 서브 하우징이 결합된 형태로 구현될 수도 있다. 예컨대, 하전부(11) 및 집진부(12) 각각에 대응하는 위치에는 금속 재질의 서브 하우징이 구현되고, 하전부(11)와 집진부(12) 사이에는 플라스틱 재질의 서브 하우징이 구현되어, 금속 재질의 서브 하우징들 간의 절연을 가능하게 할 수도 있다.
하전부(11)는 공기 중의 미생물과 부유 먼지 등의 이물을 하전시켜, 이후 집진부(12)에서 상기 하전된 이물이 집진되도록 할 수 있다. 이러한 하전부(11)는 하우징(101)의 유입구(102)와 토출구(103) 중 유입구(102)에 인접하여 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 하전부(11)는 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드(ultraviolet light emitting diode (UV LED); 111), 에미터(emitter; 112), 및 반사 부재(113)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 UV LED(111)는 하우징(101)의 내벽(내둘레면)에 배치되어, 하우징(101)의 내부에 배치된 에미터(112)를 향하여 자외선 광을 방출할 수 있다. 살균 집진 장치(10)에 복수의 UV LED(111)가 구비되는 경우, 복수의 UV LED(111) 각각은 하우징(101)의 내둘레면을 따라 균일하게 이격되어 배치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 UV LED(111)는 유입구(102)에 인접하여 배치될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 UV LED(111)는 유입구(102)와 반사 부재(113) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 UV LED(111)는 반사 부재(113) 방향으로 소정 각도 기울어져 배치됨으로써, 자외선 광이 전면(유입구(102))을 통해 외부로 조사되는 것을 방지할 수 있다. 실시 예에 따라, 유입구(102)에는 자외선 광이 외부로 조사되는 것을 차단하기 위한 차단부가 더 형성될 수 있다.
통상적으로, 자외선 광은 파장의 길이에 따라 세분화될 수 있다. 예를 들어, 자외선 광은 320nm 내지 400nm 파장의 UV-A와, 280nm 내지 320nm 파장의 UV-B와, 200 내지 280nm 파장의 UV-C로 구분될 수 있다.
이 중, 단파장 자외선인 UV-C는, 세균의 DNA를 파괴하고 특수물질에 화학 반응을 일으키는 특성이 있어, 살균, 표면이나 물 오염 제거, 경화 등에 효과적으로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 UV LED(111)는, 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 LED일 수 있고, 더욱 바람직하게는 살균 효과가 뛰어난 UVC 파장의 광을 방출하는 UV-C LED일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, UV LED(111)는 공기 중의 미생물에 대한 살균 작용을 수행할 뿐만 아니라, 공기 중의 미생물과 먼지에 대한 하전 작용까지도 수행할 수 있다.
UV LED(111)에 의해 방출된 자외선 광은, 하우징(101)의 내부에 형성된 에미터(112)로 조사될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 에미터(112)는 하우징(101)의 내부 중심으로부터 하우징(101)의 내벽으로 연장되어, 하우징(101) 내에 고정되는 플레이트 형태로 구현될 수 있다. 이러한 에미터(112)는 하전부(11)에 포함된 UV LED(111)의 수에 따라 그 형태가 다를 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 하전부(11)가 세 개의 UV LED(111)를 포함하는 경우, 에미터(112)는 하우징(101)의 내부 중심으로부터 세 방향으로 각각 연장된 플레이트들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 하전부(11)의 내부 공간은 세 개의 영역(R1, R2, R3)으로 구획되고, UV LED들(111) 각각은 대응하는 공간(R1, R2, R3)으로 자외선 광을 방출할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 하전부(11)가 두 개의 UV LED(111)를 포함하는 경우, 에미터(112)는 하우징(101)의 내부 중심으로부터 서로 반대 방향으로 연장되는 플레이트를 포함할 수 있다. 이에 따라, 하전부(11)의 내부 공간은 두 개의 영역(R1, R2)으로 구획되고, UV LED들(111) 각각은 대응하는 공간(R1, R2)으로 자외선 광을 방출할 수 있다.
UV LED(111)로부터 방출된 자외선 광은, 에미터(112)에 의해 반사되고, 하우징(101)의 내둘레면에 형성된 반사 부재(113)에 의해 반사되어 다양한 영역으로 조사될 수 있다. 반사 부재(113)는 하우징(101)의 내둘레면에 접착되는 금속 플레이트나 필름으로 구현되거나, 상기 내둘레면에 금속 물질이 도포되어 구현될 수 있다. 실시 예에 따라, 하우징(101) 자체가 반사 부재(113)로 구현될 수도 있다.
또한, UV LED(111)로부터 자외선 광이 방출되면, 에미터(112)는 광전 효과에 의해 전자를 방출할 수 있다. 방출된 전자는 공기 중의 미생물 및 먼지와 결합됨으로써, 상기 미생물 및 먼지를 하전시킬 수 있다.
광전 효과(photoelectric effect)란 빛의 입자성과 관련된 것으로서, 빛이 방출됨에 따라 광자가 금속판의 전자와 충돌하여 전자가 금속 외부로 방출되는 현상을 의미한다. 즉, 에미터(112) 내의 전자는, UV LED(111)로부터 방출된 자외선 광의 광자에 의해 에미터(112)의 외부로 방출될 수 있다.
한편, 에미터(112)로부터 방출된 전자가 미생물 및 먼지와 효과적으로 접촉되기 위해, 에미터(112)와 반사 부재(113) 사이에 전압이 인가될 수 있다. 예컨대, 에미터(112)에 (-)극성의 전압이 인가되고 반사 부재(113)가 접지될 수 있다. 또는 에미터(112)가 접지되고 반사 부재(113)에 (+)극성의 전압이 인가될 수 있다. 즉, 반사 부재(113)에는 에미터(112)보다 높은 전압이 인가됨으로써, 에미터(112)로부터 방출된 전자는 반사 부재(113) 방향으로 이동할 수 있다.
한편, 에미터(112)와 반사 부재(113)는 전압 차를 갖기 위해 전기적으로 절연되어야 한다. 이에 따라, 하전부(11)는 에미터(112)와 반사 부재(113) 사이를 절연시키는 절연부(114)를 더 포함할 수 있다.
에미터(112)와 반사 부재(113) 사이에 전압 차이가 발생함에 따라 전기장이 형성될 수 있다. 에미터(112)로부터 방출된 전자는 상기 전기장에 의해 반사 부재(113) 방향으로 이동하면서 상기 미생물 및 먼지와 접촉될 수 있다. 상기 미생물 및 먼지는 전자와 결합됨으로써 전체적으로 (-)극성을 갖도록 하전될 수 있다.
에미터(112)와 반사 부재(113)는 반사율이 우수한 금속 재질로 구현되어, UV LED(111)로부터 방출되는 자외선 광을 효과적으로 반사시킬 수 있다. 이에 따라, UV LED(111)로부터 방출된 자외선 광은 다양한 영역으로 반사되어, 공기 중의 미생물을 보다 효과적으로 살균할 수 있다.
또한, UV LED(111)로부터 방출된 자외선 광에 의해 전자가 용이하게 방출되도록 하기 위해, 에미터(112)는 에너지 준위가 낮은 금속 재질로 구현될 수 있다.
예컨대, 에미터(112)는 알루미늄(aluminum)이나 카본(carbon) 등의 재질로 구현될 수 있고, 반사 부재(113)는 스테인리스(stainless)나 백금(platinum) 등의 재질로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하전부(11)를 통과하면서 하전된 미생물 및 먼지는, 집진부(12)에서 집진될 수 있다. 즉, 집진부(12)는 하전부(11)와 토출구(103) 사이에 배치될 수 있다.
예컨대, 하우징(101)이 관상형을 갖는 경우, 집진부(12)는 도 4에 도시된 바와 같이 관상형 또는 고리형을 갖는 복수의 집진 부재들(121, 122, 123)을 포함할 수 있다. 복수의 집진 부재들(121, 122, 123)은 토출부(103) 측에서 바라볼 때 중심부의 위치가 동일하고, 서로 동일한 간격으로 이격되도록 크기(직경)이 각각 다르게 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 복수의 집진 부재들의 수는 설명의 편의를 위한 일 실시 예에 불과한 바, 집진부(12)는 보다 많거나 적은 집진 부재들을 포함할 수도 있다.
복수의 집진 부재들(121, 122, 23)은 도전체로 구성되고, 이웃한 집진 부재 간에는 소정 크기의 전압 차이를 가질 수 있다. 즉, 이웃한 집진 부재 간에 전압 차가 형성됨에 따라, 집진부(12) 내에는 전기장이 형성될 수 있다. 이 경우, 하전부(11)에서 하전된 미생물 및 먼지는 상기 전기장에 의해 집진 부재들(121, 122, 123)에 포집될 수 있다.
이웃한 집진 부재 간에 전압 차가 형성되도록 하기 위해, 이웃한 집진 부재 중 어느 하나(예컨대, 제1 집진 부재(121))는 (+)극성(또는 (-)극성)의 고전압 발생부(400)와 연결될 수 있고, 다른 하나(예컨대, 제2 집진 부재(122))는 접지될 수 있다. 또한, 제2 집진 부재(122)와 이웃한 제3 집진 부재(123)는 고전압 발생부(400)와 연결될 수 있다.
실시 예에 따라, 제1 집진 부재(121)와 제3 집진 부재(123)가 접지되고, 제2 집진 부재(122)가 고전압 발생부(400)와 연결될 수도 있다. 다른 실시 예에 따라서는, 제1 집진 부재(121)와 제3 집진 부재(123)는 (+)극성의 고전압 발생부와 연결되고, 제2 집진 부재(122)는 (-)극성의 고전압 발생부와 연결될 수도 있다. 즉, 이웃한 집진 부재에는 서로 다른 전압이 인가되어, 이웃한 집진 부재 간에 전압 차가 형성되고, 그 결과 집진부(12) 내에 전기장이 형성될 수 있다.
하전부(11)에서 하전된 미생물 및 먼지는 (-)극성을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 하전된 미생물 및 먼지는 집진부(12)의 통과 시, (+)극성을 갖는 집진 부재에 집진될 수 있을 것이다.
도 4에 도시된 집진부(12)의 형태는 일 실시 예에 지나지 아니하는 바, 집진부(12)는 일반적인 집진부와 같이 복수의 평행한 플레이트들로 구현될 수도 있다.
한편, UV LED(111)로부터 방출된 자외선 광은 반사율이 높은 에미터(112) 및 반사 부재(113)에 의해 반사되면서 집진부(12)로 조사될 수 있다. 이에 따라, 집진부(12)에 집진된 미생물이 효과적으로 살균되어, 집진부(12)에 집진된 미생물이 증식하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 공기 중의 미생물은 하전부(11)를 통과하면서 1차로 살균되고, 집진부(12)에 포집된 채로 2차 살균될 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 6을 참조하여 살균 집진 장치(10)의 살균 및 집진 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 6은, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치의 살균 및 집진 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
이하 도면들에서, 살균 집진 장치(10)의 전체적인 외형은 원통형인 것으로 가정하여 설명한다. 또한, 설명의 편의를 위해 살균 집진 장치(10)의 하전부(11)는 도 3의 실시 예와 같이 형성되는 것으로 가정한다.
살균 집진 장치(10)는 공기청정기, 공기조화기, 공기제균기 등과 같은 홈 어플라이언스 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 살균 집진 장치(10)는 홈 어플라이언스 내의 공기가 통과하는 유로(덕트) 내에 배치되어, 공기의 살균 및 집진 기능을 제공할 수 있다.
도 5와 도 6을 참조하면, 홈 어플라이언스 내에 구비된 팬(fan)의 구동에 따라, 외부로부터 공기(500)가 흡입될 수 있다. 흡입된 공기(500)는 살균 집진 장치(10)의 유입구(102)를 통해 살균 집진 장치(10) 내로 유입될 수 있다. 흡입된 공기(500)에는, 미생물이나 먼지와 같은 이물(501)이 포함되어 있을 수 있다.
한편, 홈 어플라이언스의 구동 시, 살균 집진 장치(10)의 UV LED(111)는 자외선 광(UV)을 방출할 수 있다. 상술한 바와 같이, UV LED(111)는 유입구(102)에 인접하도록 배치되고, 살균 집진 장치(10)의 후면 방향으로 소정 각도 기울어지도록 배치될 수 있다. UV LED(111)가 후면 방향, 즉 집진부(12) 방향으로 소정 각도 기울어지도록 배치됨에 따라, 자외선 광(UV)이 유입구(102)의 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있고, 자외선 광(UV)이 에미터(112) 및 반사 부재(113)에 반사되어 집진부(12)로 효과적으로 조사될 수 있다.
에미터(112)는, UV LED(111)로부터 방출된 자외선 광(UV)에 의한 광전 효과에 따라 전자(e)를 방출할 수 있다. 방출된 전자(e)는 에미터(112)와 반사 부재(113) 간에 형성된 전기장에 의해, 반사 부재(113) 방향으로 이동할 수 있다.
반사 부재(113) 방향으로 이동하는 전자(e)는, 하전부(11) 내로 유입된 공기 중의 이물(501)과 결합할 수 있다. 이물(501)은 전자(e)와 결합함에 따라 (-)극성으로 하전될 수 있다. 한편, 하전부(11) 내로 유입된 이물(501) 중 미생물은, 자외선 광(UV)에 의해 1차로 살균될 수 있다.
하전된 이물(501+e)이 집진부(12)에 도달하면, 집진부(12) 내에 형성된 전기장에 의해 집진 부재에 포집될 수 있다.
도 4에서 상술한 바와 같이, 제1 집진 부재(121)와 제3 집진 부재(123)에 (+)극성의 전압이 인가되고, 제2 집진 부재(122)가 접지된 경우, (-)극성을 갖는 이물(501+e)은 (+)극성의 제1 집진 부재(121)와 제3 집진 부재(123)에 포집될 수 있다. 이물(501+e)이 집진부(12)에 집진됨에 따라, 토출구(103)를 통해 토출되는 공기(600)는, 이물(501)이 필터링된 정화 공기에 해당할 수 있다.
한편, UV LED(111)로부터 방출된 자외선 광(UV)은, 에미터(112) 및 반사 부재(113)에 의해 반사될 수 있다. 반사된 자외선 광(UV_R)은 집진부(12)로 조사될 수 있고, 집진부(12)에 포집된 이물(501) 중 미생물은, 반사된 자외선 광(UV_R)에 의해 2차로 살균될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치(10)는, 자외선 광을 방출하는 UV LED(111)를 이용하여 공기 중의 미생물을 살균할 수 있을 뿐만 아니라, 공기 중의 미생물과 먼지를 집진함으로써, 살균 기능과 집진 기능을 동시에 제공할 수 있다. 따라서, 종래의 전기 집진 장치에 UV LED를 별도로 추가하는 것에 비해 단가 상승의 방지 및 공정 증가의 최소화가 가능하다.
또한, UV LED(111)로부터 방출된 자외선 광은 반사율이 높은 에미터(112) 및 반사 부재(113)에 의해 반사되면서 집진부(12)로 조사될 수 있다. 이에 따라, 집진부(12)에 집진된 미생물이 효과적으로 살균되어, 집진부(12)에 집진된 미생물이 증식하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 공기 중의 미생물은 하전부(11)를 통과하면서 1차로 살균되고, 집진부(12)에 포집된 채로 2차 살균될 수 있다. 이에 따라, 미생물에 대한 살균 성능 또한 향상될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치를 포함하는 홈 어플라이언스의 일례로서 공기청정기를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 공기청정기(700)는 본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치(10)를 포함하는 홈 어플라이언스에 대한 일례에 지나지 아니하는 바, 살균 집진 장치(10)를 포함하는 홈 어플라이언스가 도 7의 공기청정기(700)에만 한정되는 것은 아니다.
도 7을 참조하면, 공기청정기(700)는 실내 공간의 공기를 정화하기 위한 다양한 구성들을 포함할 수 있다. 예컨대, 일 실시 예에 따른 공기청정기(700)는 공기 유동을 발생시키는 송풍장치(710), 송풍장치(710)의 하측에 제공되며 지면에 놓여지는 베이스(720), 송풍장치(710)에서 발생된 공기 유동의 토출방향을 전환시키는 유동 전환장치(730), 및 공기청정기(700)의 동작을 제어하는 사용자 입력을 수신하거나, 공기청정기(700)의 동작과 관련된 정보를 출력하는 입출력 장치(740)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 살균 집진 장치(10)는 송풍장치(710) 내에 배치되어, 송풍장치(710) 내부에 형성되는 유로를 통과하는 공기 중의 미생물을 살균하고, 상기 미생물이나 먼지를 집진할 수 있다.
구체적으로, 송풍장치(710)의 단면에 대한 일례를 참조하면, 송풍장치(710)는 공기의 유동을 발생시키는 팬 모듈(712), 및 송풍장치(710)로 흡입된 공기를 정화하는 필터 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 필터 모듈은 살균 집진 장치(10)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 필터 모듈은 공기의 탈취를 위한 탈취 모듈을 더 포함할 수 있다.
팬 모듈(712)은 팬모터(미도시)의 회전축(715)과 결합된 허브, 상기 허브와 이격되어 배치된 쉬라우드(713), 및 허브와 쉬라우드(713) 사이에 배치된 다수의 블레이드(714)를 포함할 수 있다. 즉, 팬모터의 구동에 따라 다수의 블레이드(714)가 회전하고, 블레이드(714)의 회전에 따라 공기의 유동이 발생할 수 있다. 공기는 베이스(720)에 형성되는 흡입구(722)를 통해 송풍장치(710) 내로 흡입될 수 있다. 송풍장치(710) 내로 흡입된 공기는 살균 집진 장치(10)를 통과하면서 살균 및 집진처리되어 정화될 수 있다. 살균 집진 장치(10)에 의해 정화된 공기는 상측으로 유동하여 외부로 토출될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 유입구와 토출구를 갖는 관상형의 하우징;
    상기 하우징의 내부에 형성되는 하전부; 및
    상기 하전부와 상기 토출구 사이에 형성되는 집진부를 포함하고,
    상기 하전부는,
    적어도 하나의 자외선 발광 다이오드;
    상기 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드로부터 방출된 자외선 광에 기초하여 전자를 방출하는 에미터; 및
    상기 하우징의 내둘레면에 형성되는 반사 부재를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드는,
    상기 유입구와 상기 반사 부재 사이에서, 상기 반사 부재가 배치된 방향으로 소정 각도 기울어지도록 배치되는 살균 집진 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사 부재에 인가되는 전압은, 상기 에미터에 인가되는 전압보다 높은 살균 집진 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에미터는, 상기 하우징의 중심부로부터 상기 하우징의 내둘레면으로 연장되는 적어도 하나의 플레이트를 포함하고,
    상기 하전부의 내부 공간은, 상기 적어도 하나의 플레이트에 의해 복수의 영역들로 구획되고, 상기 복수의 영역들 각각에 상기 자외선 발광 다이오드가 배치되는 살균 집진 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하전부는,
    상기 에미터와 상기 반사 부재 사이에 형성되는 절연부를 더 포함하는 살균 집진 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 에미터와 상기 반사 부재 각각은 금속 재질로 구현되는 살균 집진 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에미터는 알루미늄 또는 카본 재질로 구현되는 살균 집진 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 반사 부재는 스테인리스 또는 백금 재질로 구현되는 살균 집진 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 집진부는 관상형 또는 고리형의 복수의 집진 부재들을 포함하고,
    상기 복수의 집진 부재들은 중심부의 위치가 동일하고, 서로 동일한 간격으로 이격되도록 각각 다른 크기를 갖는 살균 집진 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 집진 부재들은,
    이웃한 집진 부재들 간에 서로 다른 전압이 인가되는 살균 집진 장치.
  11. 제1항 내지 제7항, 제9항, 제10항 중 어느 하나의 항에 기재된 살균 집진 장치;
    상기 살균 집진 장치가 내부에 배치되고, 공기가 유동하는 유로가 형성된 송풍장치; 및
    상기 공기의 유동을 발생시키는 팬 모듈을 포함하는 홈 어플라이언스.
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