KR102104560B1

KR102104560B1 - 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치

Info

Publication number: KR102104560B1
Application number: KR1020180001798A
Authority: KR
Inventors: 정용환
Original assignee: 주식회사 프리쉐
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2020-04-27
Also published as: KR20190083854A

Abstract

본 발명은 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 복수단을 이루는 수막 스크린을 이용하여 유입되는 공기의 이동을 지연시키면서 공기와의 접촉시간을 증대시켜, 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 효율적으로 제거하는 시간을 확보하는 것이고, 이에따라 육안 확인이 어려운 초미세먼지(PM-2.5)에 대한 제거 효율을 높일 수 있는 것이다.

Description

초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치{Air cleaning devices of water cooling type}

본 발명은 공기정화 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나 또는 복수의 수막 스크린을 이용하여 유입되는 공기중에 포함되는 초미세먼지(Particulate Matter Less than 2.5㎛, 이하 'PM-2.5' 라함)를 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기정화장치는 적당한 위생환경(또는 작업환경)을 유지하기 위해 실내 공기를 정화하거나, 오염된 공기를 대기 속으로 배출하기 전에 정화하는 것으로, 이러한 공기정화장치는 직물이나 종이 또는 유리섬유 등의 여과재(濾過材)를 사용하거나, 에어 필터와 같은 공기 여과기, 또는 에어 와셔와 같이 공기세척기를 사용하거나, 먼지를 대전(帶電)시킨 다음 고전압을 건 극판(極板)에 부착하여 세척하는 전기집진기(電氣集塵器) 또는 활성탄(活性炭) 필터를 사용하기도 한다.

그러나, 종래 공기정화장치는 공기중에 포함되는 먼지 중에서 육안으로 확인이 가능한 10㎛ 이상의 먼지에 대하여는 필터링 효과가 크지만, 10㎛ 이하의 먼지 특히, 육안으로 확인이 어려운 2,5㎛ 이하의 초미세먼지(PM-2.5)에 대하여는 그 필터링 성능이 만족스럽지는 못하였다.

즉, 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)는 자동차나 공장 등에서 발생하여 대기중으로 배출되는 질소산화물(NOx)이 대기중에서 햇빛을 받아 광화학 반응을 일으킬 때 만들어지는 것으로, 이러한 초미세먼지(PM-2.5)는 포집이 쉽지 않기 때문에 대기 중에 체류시간이 길고 인체의 폐포(肺胞)까지 침투하여 각종 호흡기 질환의 직접적인 원인이 되며, 인체의 면역 기능을 악화시키는 것으로 알려져 있지만, 종래에 개시된 공기정화장치들은 상기와 같은 초미세먼지(PM-2.5)에 대한 제거 효율은 만족스럽지는 못하였다.

공개특허공보 제10-2014-0005218호(공개일 2014.01.14) 등록실용신안공보 제20-0321524호(등록일 2003.07.16) 공개특허공보 제10-2015-0127894호(공개일 2015.11.18) 공개특허공보 제10-2017-0112382호(공개일 2017.10.12) 공개특허공보 제10-2006-0107022(공개일 2006.10.13)

본 발명은 복수단을 이루는 수막 스크린을 이용하여 유입되는 공기의 이동시간을 지연시키면서 공기와의 접촉시간을 증대시켜, 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 효율적으로 제거하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치를 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적으로는, 공기 유입구에 정전기 청소포로 이루어진 정전기 집진막을 구성하여, 1차적으로 초미세먼지(PM-2.5)를 필터링하면서 초미세먼지(PM-2.5)의 유동을 지연시킴으로써, 수막 스크린에 의한 초미세먼지(PM-2.5) 제거 효율을 높이는 수냉식 공기정화장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적으로는, 수냉식 공기정화장치를 모듈화한 후 이를 냉난방기 등의 공기 유입구에 적용할 수 있도록 하면서, 냉난방에서 가열 또는 냉각 처리되는 외부로 토출되는 공기중에 초미세먼지(PM-2.5)가 포함되는 것을 방지하면서, 냉난방기의 냉/난방 효과를 극대화시키려는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 수냉식 공기정화장치는, 후면의 공기유입구와 전면의 공기토출구를 가지는 본체; 상기 공기유입구측에 형성되며, 상기 공기유입구를 통한 외기의 강제 유입을 위해 구동하는 흡기팬; 및, 상기 흡기팬의 전단에 형성되고, 상기 흡기팬에 의해 상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기 이동을 지연시키면서 접촉면적을 넓혀, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지를 걸러내는 미세먼지 제거부; 를 구성하고, 상기 미세먼지 제거부는, 일정량의 정화수가 저장하는 상부조; 상기 상부조 저면에서 상기 상부조의 길이방향을 따라 복수단으로 형성되며, 상기 상부조에 저장되는 정화수를 자유 낙하시키는 방식으로 분사하여 공기 이동을 지연시키면서 접촉면적을 넓혀, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지를 분리하기 위한 수막 스크린을 형성시키는 노즐부; 상기 노즐부 하단에 위치하며, 상기 수막 스크린을 형성하는 정화수 및 이에 포함되는 초미세먼지가 자유 낙하시 이를 회수 저장하는 하부조; 및, 상기 하부조에 저장되는 정화수를 상기 상부조에 리턴라인을 통해 리턴 공급하는 펌핑모터; 를 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 하부조와 상기 리턴라인의 연결부위에는 상기 펌핑모터에 의해 정화수가 상기 상부조로 리턴 공급시, 상기 정화수에 포함되는 초미세먼지를 흡착하는 흡착부를 결합 구성하는 것이다.

또한, 상기 흡착부는 상기 초미세먼지의 입경(particle size)보다 작은 직경의 메쉬 구조를 가지는 메쉬망 모듈인 것이다.

또한, 상기 메쉬망 모듈은 메쉬 구조의 각 직경이 상기 초미세먼지의 입경(particle size)보다 작게 형성되도록 복수의 메쉬망이 서로 엇갈리게 적층되어 구성되는 것이다.

또한, 복수의 적층 구조를 이루는 상기 메쉬망은 적어도 두개 이상 적층되어 구성되는 것이다.

또한, 상기 상부조에는 상기 노즐부에 의해 자유 낙하되는 정화수의 분사압력을 높여 상기 노즐부에 의한 수막 스크린이 틈새없이 형성되도록 하단방향으로 진행할수록 폭이 좁아지는 복수의 분사 압력조를 형성하여둔 것이다.

또한, 상기 상부조에는 상기 상부조에 정화수를 제공하는 정화수 저장조를 연결 구성하는 것이다.

또한, 상기 상부조에는 정화수 수위가 일정수위를 유지하도록 관리하는 수위감지부를 구성하고, 상기 수위감지부의 감지신호에 따라 제어부는 상기 펌핑모터 또는 상기 정화수 저장조를 통해 상기 상부조에 정화수를 공급 제어하도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 상부조와 상기 정화수 저장조는 공급라인으로 연결 구성하되, 상기 공급라인에는 상기 제어부에 의해 개폐 제어되는 전자변을 설치 구성하는 것이다.

또한, 상기 미세먼지 제거부와 상기 공기유입구 사이에는 상기 공기유입구를 통해 외부 공기가 유입시, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지를 흡착하는 정전기 집진막을 설치 구성하는 것이다.

또한, 상기 정전기 집진막은 정전기 유도 코팅이 이루어진 정전기 청소포이고, 상기 정전기 청소포는 액자형 구조를 이루는 고정프레임에 결합 구성하는 것이다.

또한, 상기 노즐부는 상기 상부조 저면에서 15∼45°의 경사각도로 설치 구성되는 것이다.

또한, 상기 노즐부는 상기 상부조의 좌우 폭 방향에 대하여 일자형으로 배치되면서 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 일자형을 이루는 상기 수막 스크린을 형성하는 것이다.

또한, 상기 노즐부는 상기 상부조의 좌우 폭 방향에 대하여 지그재그형으로 배치되면서 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 지그재형을 이루는 상기 수막 스크린을 형성하는 것이다.

또한, 상기 노즐부는 상기 상부조의 좌우 폭 방향에 대하여 곡선형으로 배치되면서 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 곡선형을 이루는 상기 수막 스크린을 형성하는 것이다.

또한, 상기 노즐부는 상기 상부조의 전후 방향에 대하여 2단의 수막 스크린이 형성되도록 상기 상부조 저면에서 2단 구조로 배열 구성하는 것이다.

또한, 상기 노즐부는 상기 상부조의 전후 방향에 대하여 3단의 수막 스크린이 형성되도록 상기 상부조 저면에서 3단 구조로 배열 구성하는 것이다.

또한, 상기 노즐부는 상기 상부조의 전후 방향에 대하여 4단의 수막 스크린이 형성되도록 상기 상부조 저면에서 4단 구조로 배열 구성하는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치는 복수단을 이루는 수막 스크린을 이용하여 유입되는 공기의 이동을 지연시키면서 공기와의 접촉시간을 증대시켜, 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 효율적으로 제거하는 시간을 확보할 수 있도록 하는 것이고, 이를 통해 육안 확인이 어려운 초미세먼지(PM-2.5)에 대한 제거 효율을 높이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 수냉식 공기정화장치에 대한 전체 구성을 보인 측단면 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예로 미세먼지 제거부에 대한 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예로 도 2의 'A' 부분에 대한 확대 단면 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 도 2의 'B' 부분에 대한 확대 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예로 일자형의 수막 스크린을 형성하기 위한 노즐부가 형성된 상부조의 평면 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예로 도 5의 A-A'선 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예로 지그재그형의 수막 스크린을 형성하기 위한 노즐부가 형성된 상부조의 평면 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예로 도 7의 B-B'선 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예로 곡선형의 수막 스크린을 형성하기 위한 노즐부가 형성된 상부조의 평면 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예로 도 9의 C-C'선 단면도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되거나 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 수냉식 공기정화장치에 대한 전체 구성을 보인 측단면 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 미세먼지 제거부에 대한 개략적인 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 도 2의 'A' 부분에 대한 확대 단면 개략도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 도 2의 'B' 부분에 대한 확대 단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치는, 육안 확인이 어려운 초미세먼지가(PM-2.5)를 포함하는 공기와의 접촉시간과 그 접촉면적을 증대시켜, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지가(PM-2.5)를 정화수(물)에 의해 형성되는 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 통해 효율적으로 걸러낼 수 있도록 하는 것이며, 이를 위해 본 발명의 실시예에서는 본체(10), 흡기팬(20), 미세먼지 제거부(30)를 포함하고, 이에 더하여 수위감지부(40), 제어부(50), 전자변(60), 정전기 집진막(70)을 더 포함하여 구성할 수 있는 것이다.

상기 본체(10)는 후면의 공기유입구(11)와 전면의 공기토출구(12)를 가지는 구조물로, 이는 모듈화를 통해 냉난방기나 공기청정기와 같은 제품의 공기유입구측에 설치 가능한 것이다.

상기 흡기팬(20)은 상기 본체(10) 내부에서 상기 공기유입구(11)측에 설치되는 것으로, 상기 공기유입구(11)를 통한 외기의 강제 유입을 위해 구동하며, 그 구동은 상기 제어부(50)에 의해 제어되고, 상기 제어부(50)의 제어동작은 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 본체(10)의 전면이나 상면에 마련될 수 있는 조작부를 통해 가능하도록 구성하여둔 것이다.

상기 미세먼지 제거부(30)는 상기 흡기팬(20)의 전단에 형성되는 것으로, 상기 흡기팬(20)에 의해 상기 공기유입구(11)를 통해 유입되는 공기 이동을 지연시키면서 공기와의 접촉면적을 넓혀, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 걸러내도록 구성하여둔 것이고, 상부조(31), 노즐부(32), 하부조(33), 펌핑모터(34)가 구성됨은 물론, 및/또는 흡착부(35)와 정화수 저장조(36)를 더 포함하여 구성될 수 있는 것이다.

상기 상부조(31)는 상기 정화수 저장조(36)로부터 정화수를 공급받아 저장하는 것이다.

이때, 상기 상부조(31)에는 상기 노즐부(32)에 의해 자유 낙하되는 정화수의 분사압력을 높여 상기 노즐부(32)에 의한 다단의 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)이 틈새없이 형성될 수 있도록 하단방향으로 진행할수록 폭이 좁아지는 복수의 분사 압력조(31a)(31b)를 형성하였으며, 상기 분사 압력조(31a)(31b)는 상기 노즐부(32)의 개수에 대응하여 형성되는 것이다.

그리고, 상기 상부조(31)에는 정화수 수위가 일정수위를 유지하도록 관리하는 수위감지부(40)가 구성되고, 상기 수위감지부(40)의 감지신호에 따라 상기 제어부(50)는 상기 펌핑모터(34) 또는 상기 정화수 저장조(36)를 통해 상기 상부조(31)에 정화수를 공급 제어할 수 있으며, 상기 상부조(31)와 상기 정화수 저장조(36)는 공급라인(L2)으로 연결 구성하되, 상기 공급라인(L2)에는 상기 제어부(50)에 의해 개폐 제어되는 전자변(60)을 설치 구성하여둔 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 공기정화장치는 상기 상부조(31)에 항상 일정량의 정화수가 저장되어 있어야 하는 것이고, 이는 상기 노즐부(32)를 통해 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 형성할 때 그 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)에 틈새가 발생하여, 공기중 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)가 틈새를 통해 걸러지지 않고 그대로 통과되는 문제를 방지하기 위함이다.

여기서, 상기 정화수 저장조(36)는 첨부된 도 1에는 도시하지 않았지만, 상기 본체(10)에 탈부착 가능한 물통으로 구성될 수 있는 것이다.

상기 노즐부(32)는 상기 상부조(31) 저면에서 상기 상부조(31)의 길이방향을 따라 배열되면서 전후 방향으로 2단이나 3단 또는 4단과 같이 복수단으로 형성되는 것이며, 상기 상부조(31)에 저장되는 정화수를 자유 낙하시키는 방식으로 분사하여 공기 이동을 지연시키면서 공기와의 접촉면적을 넓혀, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 분리하기 위한 다단의 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 형성시키도록 구성하여둔 것이다.

즉, 다단을 이루는 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)으로 공기가 통과시, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)는 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)에 흡착되어, 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 형성하는 정화수와 함께 하방향으로 흘러내리고, 상기 초미세먼지(PM-2.5)가 걸러진 공기만이 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 통과될 수 있도록 하는 것이다.

이에따라, 첨부된 도 4에서와 같이, 상기 노즐부(32)는 상기 상부조(31) 저면에서 15∼45°의 경사각도(θ1)로 설치 구성하도록 하였으며, 상기와 같은 경사진 설치각도(θ1)는 정화수가 자유 낙하 방식으로 낙하되어 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 형성시, 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)에 틈새가 발생하는 것을 방지시키기 위함인 것이다.

즉, 상기 노즐부(32)를 하방향을 향하도록 수직하게 설치하는 경우, 상기 노즐부(32)를 통해 정화수가 너무 급격하게 낙하가 이루어져, 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)에 대한 형성이 제대로 이루어지지 못하는 문제를 방지하기 위함인 것이다.

한편, 첨부된 도 5에서와 같이, 상기 노즐부(32)는 전후방향(도 5의 'X' 방향)으로 2단이나 3단 또는 4단을 이루는 배열 구조를 가지면서, 각 단이 길이방향(도 5의 'Y' 방향)으로 일자형을 이루도록 구성하는 경우, 첨부된 도 6에서와 같이 상기 노즐부(32)에서는 각각 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 일자형을 이루는 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 다단 형성할 수 있도록 하였다.

또한, 첨부된 도 7에서와 같이, 상기 노즐부(32)는 전후방향(도 7의 'X' 방향)으로 2단이나 3단 또는 4단을 이루는 배열 구조를 가지면서, 각 단이 길이방향(도 7의 'Y' 방향)으로 지그재그형을 이루도록 구성하는 경우, 첨부된 도 8에서와 같이 상기 노즐부(32)에서는 각각 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 지그재그형을 이루는 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 다단 형성할 수 있는 것이다.

또한, 첨부된 도 9에서와 같이, 상기 노즐부(32)는 전후방향(도 9의 'X' 방향)으로 2단이나 3단 또는 4단을 이루는 배열 구조를 가지면서, 각 단이 길이방향(도 9의 'Y' 방향)으로 곡선형을 이루도록 구성하는 경우, 첨부된 도 10에서와 같이 상기 노즐부(32)에서는 각각 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 곡선형을 이루는 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 다단 형성할 수 있는 것이다.

여기서, 상기와 같이 전후방향에 대하여 상기 노즐부(32)를 2단이나 3단 또는 4단으로 구성하여, 다단을 이루는 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 형성시, 상기 노즐부(32)의 토출 간격을 0.01∼0.03㎜ 범위내에서 설계하여, 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)이 0.01∼0.03㎜ 범위내의 두께(d1)를 가지도록 하였으며, 이는 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)의 두께(d1)를 상기의 설명보다 두꺼운 경우, 초미세먼지(PM-2.5)에 대한 필터링 기능은 강화될 수 있지만, 반대로 공기의 이동이 제한받을 수 있으며, 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)의 두께(d1)를 상기의 설명보다 얇은 경우, 공기의 이동 제한은 없지만, 상기 초미세먼지(PM-2.5)에 대한 필터링 기능이 약화될 수 있기 때문이다.

상기 하부조(33)는 상기 노즐부(32) 하단에 위치하는 것으로, 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 형성하는 정화수 및 이에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)가 자유 낙하시 이를 회수 저장하도록 구성하여둔 것이다.

상기 펌핑모터(34)는 상기 하부조(33)에 저장되는 정화수를 상기 상부조(31)에 리턴 라인(L1)을 통해 리턴 공급하는 것으로, 이는 상기 제어부(50)에 의해 그 구동이 제어될 수 있는 것이다.

여기서, 상기 하부조(33)와 상기 리턴 라인(L1)의 연결부위에는 첨부된 도 3에서와 같이, 상기 펌핑모터(34)에 의해 정화수가 상기 상부조(31)로 리턴 공급시, 상기 정화수에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 흡착하는 흡착부(35)를 결합 구성할 수 있는데, 상기 흡착부(35)는 상기 초미세먼지(PM-2.5)의 입경(particle size)보다 작은 직경의 메쉬 구조를 가지는 메쉬망 모듈인 것이다.

즉, 상기 메쉬망 모듈은 메쉬 구조의 각 직경이 상기 초미세먼지(PM-2.5)의 입경(particle size)보다 작게 형성되도록 적어도 두개 이상을 이루는 복수의 메쉬망(M1,M2)을 서로 엇갈리게 적층하여 구성하여둔 것이다.

한편, 첨부된 도 1에서와 같이, 상기 미세먼지 제거부(30)와 상기 공기유입구(11) 사이에는 정전기 집진막(70)을 구성할 수도 있으며, 상기 정전기 집진막(70)은 상기 공기유입구(11)를 통해 외부 공기가 유입시, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 우선적으로 1차 흡착하도록 하여, 다단을 이루는 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)에 의한 초미세먼지(PM-2.5)의 2차 걸러짐이 더 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위함인 것이다.

이때, 도면에는 구체적으로 도시하지 않았지만, 상기 정전기 집진막(70)은 정전기 유도 코팅이 이루어진 정전기 청소포이고, 상기 정전기 청소포는 액자형 구조를 이루는 고정프레임에 결합 구성하여둔 것이다.

즉, 상기 정전기 집진막(70)을 통해 공기중에 포함되는 1차 초미세먼지(PM-2.5)를 1차 걸러내고, 상기 노즐부(32)에서 형성하는 다단의 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 통해 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 2차 걸러낼 수 있도록 구성할 수도 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 공기정화장치는 첨부된 도 1 내지 도 10에서와 같이, 우선 조작부의 조작신호가 제어부(50)에 입력되면, 상기 제어부(50)는 전자변(60)을 개방시켜 정화수 저장조(36)에 저장된 정화수를 미세먼지 제거부(30)에 포함되는 상부조(31)로 투입하고, 그 투입량은 상기 상부조(31)에 마련되는 수위감지부(40)에 의해 조절되도록 한다.

그러면, 상기 상부조(31)에 투입되는 정화수는 복수의 분사 압력조(31a)(31b)를 통해 경사진 각도(θ1)로 설치되는 노즐부(32)를 통해 자유 낙하 방식으로 분사가 이루어져, 첨부된 도 6,8,10과 같이 일장형이나 지그재그형 또는 곡선형을 이루는 다단의 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 형성하면서 하부조(33)로 낙하된다.

이때, 상기 제어부(50)는 펌핑모터(34)의 구동 제어를 통해 상기 하부조(33)로 낙하되는 정화수를 리턴라인(L1)을 통해 상기 상부조(31)로 다시 리턴시키게 되므로, 다단을 이루는 상기 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)은 항상 일정하게 유지될 수 있게 된다.

이후, 상기 제어부(50)의 제어에 따라 흡기팬(20)이 구동하여 외부 공기가 본체(10)의 공기유입구(11)를 통해 내부로 유입시, 상기 외부 공기는 상기와 같이 형성되는 다단의 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 통과하게 되면서, 상기 외부 공기에 포함되는 육안으로 확인이 불가능한 초미세먼지(PM-2.5)는 공기와 분리되면서 상기 하부조(33)로 낙하되는 정화수와 함께 상기 하부조(33)로 낙하되고, 이에따라 상기 본체(10)의 공기토출구(12)에서는 초미세먼지(PM-2.5)가 제거된 쾌적한 공기만이 토출되면서, 실내 환경을 개선할 수 있음은 물론, 상기 초미세먼지(PM-2.5)에 의한 각종 질환을 예방할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 미세먼지 제거부(30)와 상기 흡기팬(30)의 사이에는 정전기 유도 코팅이 이루어진 정전기 집진막(70)을 형성할 수 있으므로, 상기 정전기 집진막(70)을 통해 공기중에 포함되는 1차 초미세먼지(PM-2.5)를 1차 걸러내고, 상기 노즐부(32)에서 형성하는 다단의 수막 스크린(S1,S2,S3,S4)을 통해 공기중에 포함되는 초미세먼지(PM-2.5)를 2차 걸러내, 상기 초미세먼지(PM-2.5)에 대한 제거효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 하였다.

한편, 상기와 같이 하부조(33)에 정화수 및 초미세먼지(PM-2.5)가 낙하시, 상기 정화수 및 초미세먼지(PM-2.5)는 펌핑모터(34)에 의해 리턴라인(L1)을 통해 상기 상부조(31)에 리턴 공급될 수 있지만, 상기 리턴라인(L1)에는 상기 초미세먼지(PM-2.5)의 입경(particle size)보다 작게 형성되도록 적어도 두개 이상을 이루는 복수의 메쉬망(M1,M2)을 서로 엇갈리게 적층하여 형성되는 메쉬망 모듈로 이루어진 흡착부(35)가 구성되어 있으므로, 상기 흡착부(35)는 상기 초미세먼지(PM-2.5)를 흡착하고, 이에따라 상기 상부조(31)에는 정화수만이 리턴 공급될 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 흡착부(35)는 상기 리턴라인(L1)으로부터 분리 가능한 것으로, 이는 추후 공기정화장치의 작동을 오프시킨 이후에, 상기 리턴라인(L1)으로부터 상기 흡착부(35)를 분리하여, 상기 흡착부(35)에 달라붙은 상기 초미세먼지(PM-2.5)를 제거함으로써 재사용이 가능하게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10; 본체 11; 공기유입구
12; 공기토출구 20; 흡기팬
30; 미세먼지 제거부 31; 상부조
31a,31b; 분사압력조 32; 노즐부
33; 하부조 34; 펌핑모터
35; 흡착부 36; 정화수 저장조
40; 수위감지부 50; 제어부
60; 전자변 70; 정전기 집진막
L1; 리턴라인 L2; 공급라인
M1,M2; 메쉬망 S1,S2,S3,S4; 수막 스크린

Claims

후면의 공기유입구와 전면의 공기토출구를 가지는 본체; 상기 공기유입구측에 형성되며, 상기 공기유입구를 통한 외기의 강제 유입을 위해 구동하는 흡기팬; 및, 상기 흡기팬의 전단에 형성되고, 상기 흡기팬에 의해 상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기 이동을 지연시키면서 접촉면적을 넓혀, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지를 걸러내는 미세먼지 제거부; 를 구성하고,
상기 미세먼지 제거부는, 일정량의 정화수가 저장하는 상부조; 상기 상부조 저면에서 상기 상부조의 길이방향을 따라 복수단으로 형성되며, 상기 상부조에 저장되는 정화수를 자유 낙하시키는 방식으로 분사하여 공기 이동을 지연시키면서 접촉면적을 넓혀, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지를 분리하기 위한 수막 스크린을 형성시키는 노즐부; 상기 노즐부 하단에 위치하며, 상기 수막 스크린을 형성하는 정화수 및 이에 포함되는 초미세먼지가 자유 낙하시 이를 회수 저장하는 하부조; 및, 상기 하부조에 저장되는 정화수를 상기 상부조에 리턴라인을 통해 리턴 공급하는 펌핑모터; 를 포함하며,
상기 노즐부는 상기 상부조 저면에서 15∼45°의 경사 각도로 설치하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하부조와 상기 리턴라인의 연결부위에는 상기 펌핑모터에 의해 정화수가 상기 상부조로 리턴 공급시, 상기 정화수에 포함되는 초미세먼지를 흡착하는 흡착부를 결합 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 2 항에 있어서,
상기 흡착부는 상기 초미세먼지의 입경(particle size)보다 작은 직경의 메쉬 구조를 가지는 메쉬망 모듈인 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 3 항에 있어서,
상기 메쉬망 모듈은 메쉬 구조의 각 직경이 상기 초미세먼지의 입경(particle size)보다 작게 형성되도록 복수의 메쉬망을 서로 엇갈리게 적층하여 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부조에는 상기 노즐부에 의해 자유 낙하되는 정화수의 분사압력을 높여 상기 노즐부에 의한 수막 스크린이 틈새없이 형성되도록 하단방향으로 진행할수록 폭이 좁아지는 복수의 분사 압력조를 형성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부조에는 상기 상부조에 정화수를 제공하는 정화수 저장조를 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 6 항에 있어서,
상기 상부조에는 정화수 수위가 일정수위를 유지하도록 관리하는 수위감지부를 구성하고,
상기 수위감지부의 감지신호에 따라 제어부는 상기 펌핑모터 또는 상기 정화수 저장조를 통해 상기 상부조에 정화수를 공급 제어하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 7 항에 있어서,
상기 상부조와 상기 정화수 저장조는 공급라인으로 연결 구성하되, 상기 공급라인에는 상기 제어부에 의해 개폐 제어되는 전자변을 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 미세먼지 제거부와 상기 공기유입구 사이에는 상기 공기유입구를 통해 외부 공기가 유입시, 상기 공기중에 포함되는 초미세먼지를 흡착하는 정전기 집진막을 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 9 항에 있어서,
상기 정전기 집진막은 정전기 유도 코팅이 이루어진 정전기 청소포이고, 상기 정전기 청소포는 액자형 구조를 이루는 고정프레임에 결합 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 노즐부는 상기 상부조의 좌우 폭 방향에 대하여 일자형으로 배치되면서 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 일자형을 이루는 상기 수막 스크린을 형성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 노즐부는 상기 상부조의 좌우 폭 방향에 대하여 지그재그형으로 배치되면서 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 지그재형을 이루는 상기 수막 스크린을 형성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 노즐부는 상기 상부조의 좌우 폭 방향에 대하여 곡선형으로 배치되면서 자유 낙하 방식으로 정화수를 분사하여 곡선형을 이루는 상기 수막 스크린을 형성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐부는 상기 상부조의 전후 방향에 대하여 2단의 수막 스크린이 형성되도록 상기 상부조 저면에서 2단 구조로 배열 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐부는 상기 상부조의 전후 방향에 대하여 3단의 수막 스크린이 형성되도록 상기 상부조 저면에서 3단 구조로 배열 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐부는 상기 상부조의 전후 방향에 대하여 4단의 수막 스크린이 형성되도록 상기 상부조 저면에서 4단 구조로 배열 구성하는 것을 특징으로 하는 초미세먼지 제거가 가능한 수냉식 공기정화장치.