KR102166570B1 - 공기 처리 시스템 - Google Patents

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KR102166570B1
KR102166570B1 KR1020147024189A KR20147024189A KR102166570B1 KR 102166570 B1 KR102166570 B1 KR 102166570B1 KR 1020147024189 A KR1020147024189 A KR 1020147024189A KR 20147024189 A KR20147024189 A KR 20147024189A KR 102166570 B1 KR102166570 B1 KR 102166570B1
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photocatalytic
reaction chamber
housing
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photocatalytic reaction
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바니 프리드먼
보이드 알라인
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아키다 홀딩스, 엘엘씨
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 적어도 하나의 벽(wall)의 상류 부분에 인접하는 통기구(vent)를 가지는 노즐 통로(nozzle passage)를 형성하는 적어도 하나의 벽을 포함하는 하우징(housing); 복수의 광촉매 매질 및 복수의 히드록실 라디칼(hydroxyl radicals)을 생성하는 광촉매 반응을 수행(producing)하기 위해 상기 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사하도록 배치된 광원(light source)을 포함하는 광촉매 반응 챔버(photocatalytic reaction chamber); 및 상기 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반(conveying)하고 상기 통기구를 통하고 상기 적어도 하나의 벽의 적어도 일부를 따라 상기 공기를 안내하기 위해 하기 위해 상기 광촉매 반응 챔버와 유동적으로 연결된(fluidly coupled with) 송풍기(blower)를 포함한다.

Description

공기 처리 시스템{AIR TREATMENT SYSTEM}
본 발명은 공기 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광촉매 공기 처리 시스템(photocatalytic air treatment systems)에 관한 것이다.
팬들(fans)은 종종(often) 다양한 환경에서 사용되고, 다양한 목적들로 사용된다. 예를 들어, 팬들은 종종 특정 장소의(localized) 공기 순환(air movement) 또는 사용자에게 더 나은 환경을 도모하기 위한 환기 등을 제공하기 위해 이용되기도 한다. 예를 들어. 책상 위(table-top), 창문 및 천장 팬들은 대부분의 경우(often) 침체된 공기를 순환하기 위해 작동된다. 그러한 공기 순환을 만드는 것(creating)은 대류 냉각(convective cooling) 또는 미풍(breeze)의 느낌을 향상시켜 팬의 사용자에게 시원한 느낌이나 효과를 줄 수 있다. 게다가, 그러한 팬들은 종종 방안의 온도를 최적화시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 열원 또는 냉각원(열/냉풍기 내부의 열 교환기 또는 통기구) 근방인 방의 영역은 열원 또는 냉각원으로부터 더 떨어진 방의 다른 영역들과 다른 온도일 수 있다. 팬을 이용한 공기 순환은 방의 다른 영역들 사이의 공기의 이동과 혼합을 야기할 수 있고, 이는 방의 전체적 온도의 평균화(normalize)를 야기할 수 있어, 더 안락(comfortable)하거나 바람직한(desirable) 효과를 제공할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 목적은 광촉매 공기 처리 시스템(photocatalytic air treatment systems)를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장치는 적어도 하나의 벽의 상류 부분(upstream portion)에 인접한 통기구(vent)를 가지는 노즐 통로(nozzle passage)를 형성하는(defining) 적어도 하나의 벽을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 장치는 또한 복수의 광촉매 매질(photocatalytic media) 및 복수의 히드록실 라디칼(hydroxyl radicals)을 생성하는(generating)광촉매 반응을 생성(producing)하기 위해 상기 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사하도록 배치된 광원(light source)을 포함하는 광촉매 반응 챔버(photocatalytic reaction chamber)를 포함할 수 있다. 장치는 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반하고 통기구를 통하고 적어도 하나의 벽의 적어도 일부를 따라 공기를 안내하기 위해 광촉매 반응 챔버에 유동적으로 연결된(fluidly coupled with) 송풍기(blower)를 더 포함할 수 있다.
다음과 같은 하나 이상의 특징이 포함될 수 있다. 노즐 통로는 통기구에 인접한 코안다 표면(Coanda surface)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 벽의 제1 부분은 통기구로부터 하류인 노즐 통로의 축에 대해(relative to) 외향으로(outwardly) 나눠질(diverge) 수 있다. 적어도 하나의 벽의 제2 부분은 벽의 제1 부분으로부터 하류인 노즐 통로의 축에 대해(relatice to) 벽의 제1 부분으로부터 외향으로 떨어져(outwardly away) 나눠질(diverge) 수 있다.
하우징은 노즐 통로를 형성하는 전체적으로 대향하는(generally opposed) 적어도 두개의 벽들을 포함할 수 있다. 각 벽은 각 벽의 상류에 인접하는 통기구를 포함할 수 있다. 노즐 통로는 전체적으로 사각형(quadrilateral) 단면(cross-section)을 가질 수 있다.
하우징은 노즐 통로를 적어도 부분적으로 둘러싸는(surrounding) 하우징 내부(interior)를 형성할 수 있다. 광촉매 반응 챔버와 송풍기는 하우징 내부 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 하우징은 송풍기, 광촉매 반응 챔버 및 통기구에 유동적으로 연결된(fluidly coupling) 통로를 더 형성할 수 있다.
광촉매 반응 챔버는 제거 가능한(removable) 반응 챔버 카트리지를 포함할 수 있다. 복수의 광촉매 매질 및 광원은 적어도 부분적으로 반응 챔버 카트리지 내에 포함(contained)될 수 있다. 광촉매 매질은 광촉매 물질(substance)을 포함하는 미공성(micro-porous) 나노-입자(nano-particle) 막(membrane)으로 코팅된 매질 물질(media substrate)을 포함할 수 있다. 광촉매 물질(substance)은 Ti02를 포함할 수 있고 광원은 약(about) 400nm이하의 파장을 가지는 자외선을 방사할 수 있다. 광촉매 물질은 ZnO와 W03 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 광원은 가시 스펙트럼(visible spectrum) 내 광(light)을 방사할 수 있다.
송풍기는 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 밀어(push)내도록 구성될 수 있다. 송풍기는 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 당기(pull)도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 장치는 노즐 통로의 상류 부분에 인접하는 적어도 하나의 코안다(Coanda) 배기(exhaust)를 가지는 노즐 통로를 형성하는 하우징을 포함할 수 있다. 장치는 또한 하우징에 의해 형성되고 하우징에 제거 가능하게 연결된 내부 내에 적어도 부분적으로 배치된 광촉매 반응 챔버 카트리지(photocatalytic reaction chamber cartridge)를 포함할 수 있다. 광촉매 반응 챔버 카트리지는 복수의 광촉매 매질 및 광촉매 매질의 광촉매 반응으로부터 복수의 히드록실 라디칼(hydroxyl radicals)을 생성하기 위해 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사하도록 배치된 광원을 포함하는 광촉매 반응 챔버를 포함할 수 있다. 장치는 하우징에 의해 형성되고 광촉매 반응 챔버 카트리지에 유동적으로 연결된 내부와 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반하고 적어도 하나의 배기를 통해 바깥으로 공기를 운반하기 위한 적어도 하나의 코안다(Coanda) 배기(exhaust) 내에 적어도 부분적으로 배치된 송풍기를 더 포함할 수 있다.
다음과 같은 하나 이상의 특징이 포함될 수 있다. 광촉매 매질(media)은 광촉매 물질(substance)의 미공성(micro-porous) 나노-입자(nano-particle) 막(membrane)으로 코팅된 물질(substrate)를 포함할 수 있다. 광촉매 매질(media)은 Ti02 광촉매 물질(substance)을 포함할 수 있고, 광원은 약 400nm 이하의 파장을 가지는 광을 방사하는 UV 광원을 포함할 수 있다. 광촉매 매질(media)은 ZnO와 W03 광촉매 물질 중 적어도 하나를 포함하고, 광원은 가시 스펙트럼(visible spectrum) 내 광을 방사할 수 있다.
하우징은 전체적으로 직사각형(rectangular) 단면을 가지는 노즐 통로를 형성하는 네개의 벽들(four walls)을 포함할 수 있다. 장치는 노즐 통로를 형성하는 전체적으로 대향하는 두개의 벽들과 동반된(associated with) 전체적으로 대향하는 적어도 두개의 코안다 배기들(Coanda exhausts)을 포함할 수 있다. 장치는 두개의 광촉매 반응 챔버 카트리지들을 포함할 수 있다. 하나의 광촉매 반응 카트리지는 전체적으로 대향하는 두개의 코안다 배기들 각각에 동반될(associated with) 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 장치는 전체적으로 사각형(rectangular) 단면(cross-section)을 가지는 노즐 통로를 형성하는 네개의 벽들을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 두 대향하는 벽들은 각각 노즐 통로의 상류 부분에 인접하는 코안다 배기를 포함할 수 있다. 장치는 또한 하우징에 의해 형성되고 하우징에 제거 가능하게 연결된 내부 내에 적어도 부분적으로 배치된 광촉매 반응 챔버 카트리지를 포함할 수 있다. 광촉매 반응 챔버 카트리지는 복수의 광촉매 매질 및 광촉매 매질의 광촉매 반응으로부터 복수의 히드록실 라디칼을 생성하기 위한 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사하도록 배치된 광원을 포함하는 광촉매 반응 챔버를 포함할 수 있다. 장치는 또한 하우징에 의해 형성되고 광촉매 반응 챔버 카트리지에 유동적으로 연결된 내부와 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반하고 적어도 하나의 코안다 배기를 통해 바깥으로 공기를 운반하기 위한 적어도 하나의 코안다 배기 내에 적어도 부분적으로 배치된 송풍기를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 광촉매 공기 처리 시스템(photocatalytic air treatment systems)을 제공할 수 있다.
본 발명의 특징들 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예들의 다음의 상세한 설명에서 분명해질 것이며;
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치의 전방 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 공기 처리 장치의 하우징의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치의 노즐 통로를 통한 도해식 공기흐름도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치를 도해적으로 나타낸 부분적인 투명도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치에 연결되어 사용될 수 있는 반응 챔버 카트리지의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치에 연결되어 사용될 수 있는 반응 챔버 카트리지의 부분적인 투명 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치에 연결되어 사용될 수 있는 반응 챔버 카트리지의 상세 단부(end) 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치에 연결되어 사용될 수 있는 반응 챔버 카트리지의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징에 연결된 두개의 반응 챔버 카트리지들을 포함하는 공기 처리 장치의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치의 개략도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제거 가능한 그릴 부분(grill portion)을 포함하는 공기 처리 장치의 개략도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치의 수평 실행도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치의 수직 실행도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
다양한 실시예들에 따르면, 공기 처리 장치는 비교적 세세한 시스템을 제공할 수 있는 능력이 있다. 공기 처리 장치는 박테리아(bacteria), 곰팡이(mold), 진균(fungi), 포자(spores), 마이코톡신(mycotoxins), 바이러스(virus), 알레르기 유발향균(allergens), 기타 비슷한 유기적 미생물(organic microorganisms) 또는 물질(agents) 및/또는 VOC's(oxidizing volatile organic compounds)를 말살(killing) 및/또는 광물화(mineralizing)를 통한 공기 처리의 상대적으로 높은 효율을 제공할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 공기 처리 장치는 공기 처리 장치가 사용되는 공간(예를 들어, 방 또는 방의 부분)에서의 공기 질의 향상을 촉진할 수 있다.
일부 실시예에서, 공기 처리 장치는 노출되지(exposed) 않는 팬 구조를 이용할 수 있다. 예를 들어, 공기 처리 장치는 일반적으로 노즐(nozzle) 또는 덕트(duct) 구조(configuration)를 통해 공기의 순환(예를 들어, 공기 처리 장치의 적어도 하류 부분(downstream region)에서 저 압력대(low pressure zone)를 생성함에 의해)을 유발할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 노즐을 통해 유발된 공기 순환은 공기 처리 장치의 전체적인 공기 순환을 향상(increase)시킬 수 있다. 예를 들어, 공기 처리 장치의 노즐을 통한 전체적인 공기 흐름의 향상은 공기 처리 장치가 사용되는 공간(예를 들어, 방이나 다른 공간) 전체에 처리된 공기의 분배(distribution)를 향상(increase)시킬 수 있다. 더 나아가, 공기 처리 장치에 의해 제공되는 향상된 전체적인 공기 순환은 공기 순환 효과와 함께 공기 처리의 효과가 결합될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 공기 처리 장치는 공기를 청결히 할 뿐만 아니라 온도 조절의 이점도 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 공기 처리 장치는 적어도 하나의 벽의 상류 부분(upstream portion)에 인접하는 통기구(vent)를 가지는 노즐 통로를 형성하는 적어도 하나의 벽을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 공기 처리 장치는 또한 복수의 광촉매 매질(media)과 복수의 히드록실 라디칼(hydroxyl radicals)을 생성(generating)하는 광촉매 반응을 생성(producing)하기 위해 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사하도록 배치된 광원(light source)을 포함하는 광촉매 반응 챔버를 포함할 수 있다. 장치는 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반하고 통기구(vent)를 통해 적어도 하나의 벽의 적어도 일부를 따라 공기를 향하게 하기 위해 광촉매 반응 챔버에 유동적으로 연결된(fluidly coupled) 송풍기를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 공기 처리 장치(air treatment apparatus, 10)는 하우징(12)의 적어도 일부를 통해 연장되는 노즐 통로(nozzle passage, 14)를 형성하는 하우징(housing, 12)을 포함할 수 있다. 노즐 통로(14)는 적어도 하나의 벽(예를 들어 벽(16))에 의해 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 하우징(12)은 전체적으로 사각형 단면(예를 들어, 도시된 실시예에서의 사각형 단면)을 가지는 노즐 통로(14)를 형성할 수 있다. 그러한 실시예에서, 하우징(12)은 전체적으로 사각형 단면 노즐 통로(14)를 형성하는 네개의 벽들(예를 들어 벽들(16, 18, 20, 22))을 포함할 수 있다. 그러나, 노즐 통로는 다른 단면(예를 들어, 둥근, 타원형 및/또는 다른 다각형 또는 반-다각형(semi-polygonal) 단면)을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 그런 방식으로, 노즐 통로를 형성하는 벽들의 수는 변형될 수 있다. 예를 들어, 둥근 타원형(round oval) 단면 노즐 통로를 포함하는 실시예에서, 노즐 통로는 하나의 벽에 의해 형성될 수 있다.
노즐 통로(14)를 형성하는 적어도 하나의 벽(예를 들어, 도시된 실시예에서 하나 이상의 벽들 16, 18, 20, 22)은 벽들(16, 18)의 상류 부분(upstream portion)에 인접한 통기구(예를 들어, 도 2에서 도시된 바와 같이 벽들(16, 18)과 동반된 각각 통기구들 24, 26)를 포함할 수 있다. 상기와 같은 기재에 따르면, 송풍기(이하 더 자세한 설명 참조)는 통기구들(24, 26)을 통해 벽들(16, 18)의 적어도 일부를 따라 향하도록 공기 순환을 생성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 노즐 통로(14)는 통기구들(24, 26)에 인접한 코안다 표면(Coanda surface, 28, 30)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 하나 이상의 코안다 표면들(28, 30)은 통기구들(24, 26)의 하류 부분(downstream portion)의 적어도 하나의 부분을 형성(form)할 수 있다. 즉, 통기구(24, 26)을 형성하는 벽들(16, 18)의 하류 부분(downstream portion)은 코안다 표면들(28, 30)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 노즐 통로를 형성하는 하우징 벽에 포함되는 통기구에 인접한 코안다 표면의 결합은 코안다 배기(Coanda exhause)로써 언급될 수 있다.
일반적으로 알려진 바와 같이, 일반적으로 코안다 표면은 적어도 부분적으로 통기구를 떠나는(exiting) 공기의 코안다 효과 흐름(Coanda effect flow)을 향상시킬 수 있는 날개 형상(airfoil shape)을 가지는 표면을 포함할 수 있다. 그로 인해, 공기는 코안다 표면 및/또는 통기구들로부터 하류인 노즐 통로를 형성하는 벽들에 "달라붙거나(stick)" 끌리는 경향이 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 코안다 표면들(28, 30)은 통기구들(24, 26)이 도시된 실시예의 벽들(16, 18) 각각에서 슬릿들(slits)로써 형성 및/또는 플러시(flush) 되도록 할 수 있고, 이 때 통기구들(24, 26)을 떠나는 공기 흐름은 공기 흐름이 벽들(16, 18)을 따라 하류 방향(downstream direction)을 향하도록 코안다 표면들(28, 30)을 뒤따르게(follow) 할 수 있다.
더 많은 실시예에서, 통기구들은 코안다 배기가 아닌 다른 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서 통기구를 형성하는 벽의 상류(노즐 통로를 통한 공기 순환의 방향에 대응하는) 부분은 하류 벽 부분(downstream wall portion) 보다(above) 돌출될 수 있어, 통기구 개구(vent opening)는 하류 벽 부분(downstream wall portion) 보다(above) 연장(extend)될 수 있고, 벽의 하류 부분을 따라 공기가 통기구를 떠나(exiting) 도록 할 수 있다. 다른 구성들은 유사하게 통기구가 벽을 따라 공기가 통기구를 떠나도록 함에 따라 이용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 별개의(discrete) 통기구들 또는 노즐들은 적어도 부분적으로 노즐 통로를 향해 돌출되도록 제공될(provided) 수 있다. 그러한 돌출된 통기구들 또는 노즐들은 일반적으로 노즐 통로를 통해 하류 방향으로 공기 흐름이 통기구 또는 노즐들을 떠나도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 공기 처리 장치(10)는 일반적으로 벽들(16, 18) 각각의 상류 폭(upstream width)을 따라 연장되는 개구들(openings)이 연속하도록 통기구들(24, 26)을 묘사하여, 다른 구성들도 똑같이(equally) 이용될 수 있음을 나타낸다. 예를 들어, 하나 이상의 통기구들은 벽의 전체 폭보다 적게 연장될 수 있다. 유사하게, 노즐 통로를 형성하는 각각의 벽은 하나 이상의 적당한 통기구들로 제공될 수 있다. 다양한 추가적/대체적 구성들이 똑같이 이용될 수 있다.
나타난 실시예와 일관되게, 공기 처리 장치(10)의 하우징(12)는 노즐 통로(14)의 적어도 일부를 형성하는 두 대향된 벽들(16, 18)을 포함할 수 있다. 또한, 전체적으로 대향된 벽들(16, 18) 각각은 각 벽(16, 18)의 상류 부분에 인접하는 통기구들(24, 26)을 독립적으로 포함할 수 있다. 그렇게 함으로써, 노즐 통로(14)의 상류 부분에 인접할 수 있다. 더불어, 본 발명의 실시예에서, 통기구들(24, 26) 각각은 통기구들(24, 26)의 하류 부분에 인접하는 코안다 표면들(28, 30)을 독립적으로 구비하는(provide with) 코안다 배기(Coanda exhaust)로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서 통기구들은 노즐 통로를 형성하는 더 많거나 더 적은 벽의 수를 구비할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 노즐 통로는 전체적으로 사각형 형상을 가지고, 노즐 통로를 형성하는 네개의 벽들 각각은 통기구들을 포함할 수 있다. 더 많은 실시예들에서, 노즐 통로를 형성하는 오직 하나의 벽은 통기구를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 노즐 통로에 대해 하류 방향으로 공기 흐름(예를 들어, 송풍기로부터 배기 흐름을 포함하는)을 향하도록 하는 공기 처리 장치 하우징 및 통기구들에 의해 형성된 노즐 통로의 결합은 노즐 통로의 하류 방향 및/또는 공기 처리 장치의 하우징에 대해 하류 위치(downstream location)에 저압 영역(area of low pressure)을 생성할 수 있다. 또한 도 3을 참조하면, 하류 저압 영역은(downstream area of low pressure)은 노즐 통로의 내부를 향해 빨리도록(drown), 및 노즐 통로의 하류 단부(downstream end)를 통해 배출되도록(discharged) 공기 처리 장치의 상류로 추가적인 공기를 야기(cause)할 수 있다. 노즐 통로의 상류 흡기(upstream intake)를 통해 공기를 수반함에 따라, 공기 처리 장치는 송풍기에 의해 제공되는 공기흐름(airflow)보다 노즐 통로를 통한 공기 흐름을 더 크게 할 수 있다. 즉, 공기 처리 장치를 통한 공기 흐름은 송풍기를 통한 공기 흐름보다 더 클 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 그러한 디자인(design)은 높은 배출 공기(cfm)를 만들(crete) 수 있고, 그러므로 공기 처리 장치에서 방출되는 "정화된" 공기를 더 잘 분배할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 노즐 통로의 구성은, 적어도 일부분에서, 저압의 하류 영역(downstream area of low pressure)의 형성을 촉진할 수 있고, 그에 의해 공기의 흡기현상(entrainment)은 노즐 통로의 상류 흡기(upstream intake)를 경로로 한다(via). 예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 만약 노즐 통로가 적어도 통기구로부터 하류(downstream)인 위치에 존재한다면 노즐 통로들을 형성하는 적어도 하나의 벽의 제1 부분(first portion)은 통기구로부터 하류인 위치에 축에 대해 외향으로(outwardly) 나뉠(diverge) 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 벽들(16, 18)은 노즐 통로(14)의 축에 대해 각도를 이룰 수 있어, 벽들(16, 18)은 서로에 대하여 및 노즐 통로(14)의 축에 대하여 나뉠(diverge) 수 있다. 몇몇 실시예들에서 이해되는 바와 같이, 벽들(16, 18)의 갈라진 배열은 통기구들(24, 26)로부터 하류(downstream) 저압 영역(area of low pressure)의 생성을 촉진할 수 있다.
또한, 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 벽의 제2 부분(second portion)은 벽의 제1 부분으로부터 하류인 노즐 통로의 축에 대해 벽의 제1 부분으로부터 떨어져 외향으로(outwardly) 나뉠(diverge) 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 노즐 통로(14)는 하우징 벽 부분(housing wall portions, 32, 34)에 의해 적어도 어느 정도 더 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 벽 부분들(32, 34)은 독립적인 벽들(16, 18)의 하류 연장(downstream extension)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 벽 부분들(32, 34)은 벽들(16, 18)에 대해 외향적으로 나눠진 각도(outwardly divergent angle)를 지향하게 할 수 있다. 즉, 노즐 통로(14)의 축에 대해 벽 부분들(32, 34)에 의해 형성되는 각도는 노즐 통로(14)의 축에 대해 벽들(16, 18)에 의해 형성되는 각도보다 클 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 벽 부분들(32, 34)의 더 나뉜 배향(further divergent orientation)은 통기구들(24, 26)에 대해 하류 위치(downstream location)에 저압 영역(area of low pressure)의 생성을 더 촉진할 수 있고, 그로 인해 노즐 통로(14)의 상류 흡기(upstream intake)의 외측으로부터 공기의 흡기현상(entrainment)을 향상시킨다.
또한, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 하우징(12)은 노즐 통로(14)를 적어도 부분적으로 둘러싸는(surround) 하우징 내부(interior, 36, 38)을 형성할 수 있다. 도시된 바와 같이, 그리고 이하 더 자세히 설명되는 바와 같이, 독립적인 통기구들(24, 26)과 동반될(associated with) 수 있는 광촉매 반응 챔버(photocatalytic reaction chamber, 40, 42) 및 송풍기(blower, 44)는 하나 이상의 하우징 내부들(36, 38) 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 도시되는 실시예는 두개의 광촉매 반응 챔버(40, 42)를 나타내며, 하나 이상의 광촉매 반응 챔버들이 이용되는 다양한 실시예들이 있을 수 있다. 더불어, 공기 처리 장치(10)가 하나의 송풍기(44)를 포함하는 것으로 도시되지만, 하나 이상의 광촉매 반응 챔버들을 통해 공기 흐름(airflow)을 제공(providing)하고 하나 이상의 통기구들을 통해 밖으로 공기 흐름을 제공하기 위한 하나 이상의 송풍기들이 이용되는 다양한 실시예들이 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 송풍기(44)는 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반(convey)하고 통기구(vent)를 통하고 적어도 하나의 벽의 적어도 일부를 따라 공기가 흐르도록(direct) 유동적으로 연결(fluidly coupled)될 수 있다. 이 점과 관련하여, 몇몇 실시예에서, 하우징(12)은 송풍기(blower), 광촉매 반응 챔버(photocatalytic reaction chamber) 및 통기구(vent)를 유동적으로 연결하는(fluidly coupling) 통로(46, 48)를 더 형성 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 송풍기(44)에 의해 생성되는(generated) 공기 흐름은 공기가 광촉매 반응 챔버들(40, 42)을 통해 흐르고 통로들(46, 48)을 경유(via)하여 통기구(24, 26) 바깥으로(out) 향하도록 야기(cause)할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 오직 하나의 송풍기만 도시되었지만, 다른 실시예들은 복수의 송풍기들이 사용될 수 있다(예를 들어, 각 광촉매 반응 챔버에 동반된 별도의 송풍기). 또한, 다양한 실시예들에서, 송풍기(들)은 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 밀거나(push) 및/또는 당기기(pull) 위해 광촉매 반응 챔버와 유동적으로 연결될(fluidly coupled with) 수 있다. 송풍기(44)는 축류 팬(axial fan), 레이디얼 송풍기(radial blower), 원심 공기 펌프(centrifugal air pump) 및 임펠러(impeller) 등에 제한되지 않고 공기를 운반하기에 적합한(any suitable) 팬(fan) 또는 송풍기(blower)를 포함할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 공기 처리 장치는 광촉매 반응 챔버(40, 42)를 포함할 수 있고, 광촉매 반응 챔버는 복수의 광촉매 매질(plurality of photocatalytic media) 및 복수의 히드록실 라디칼(plurality of hydroxyl radicals)이 발생하도록 광촉매 반응을 생성(producing)하기 위해 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사하기 위해 배치된 광원(light source)을 포함할 수 있다. 광촉매 반응 챔버들(40, 42)은 박테리아(bacteria), 곰팡이(mold), 진균(fungi), 포자(spores), 마이코톡신(mycotoxins), 바이러스(virus), 알레르기 유발향균(allergens), 기타 비슷한 유기적 미생물(organic microorganisms) 또는 물질(agents) 및 VOC's(oxidizing volatile organic compounds)를 제거(killing) 및/또는 광물화(mineralizing)하기 위해 광촉매 산화 공기 처리를 촉진(facilitate)할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광촉매 반응 챔버들은 광촉매 매질과 광원을 포함할 수 있다. 광원으로부터 조사되는 경우, 광촉매 매질의 적어도 일부는 일반적으로(generally) 복수의 히드록실 라디칼일 수 있는 광촉매 반응을 생성(product)할 수 있다. 광촉매 반응에 의해 생성되는 히드록실 라디칼들(hydroxyl radicals, OH-)은 실직적으로 표면 경계(예를 들어, 광촉매 매질의 표면들을 따라 존재할 수 있는)일 수 있어, 광촉매 반응 챔버를 떠날(exit) 수 없다. 몇몇 실시예들에서, 광촉매 반응에 의해 생성되는 히드록실 라디칼들은 거의 100% 광촉매 매질 상의 표면 경계에 존재할 수 있다. 히드록실 라디칼들이 실질적으로 광촉매 매질 상의 표면 경계에 존재하면, 광촉매 산화(photocatalytic oxidation)는 실질적으로 안전할 수 있다. 예를 들어, 부패성 물건들, 직물들 심지어 사람들과 관련된 및/또는 주위에서 사용되는 경우에도 안전하다. 이것은, 예를 들어, 방 안에서 다뤄지는 다른 생균(organic)(예를 들어, 또한 사람 면역 시스템을 포함하는)을 공격할 수 있는 "자연스럽게 발생한(free)" 유동적인 히드록실 라디칼(OH-)을 생성할 수 있어 오존을 이용하는 시스템에서는 상반될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서 이 공기 처리 시스템에 의해 발생되는 광촉매 산화는 심지어 HEPA 필터들 조차 제거할 수 없는 크기의 바이러스(viruses)와 VOC's와 같은 작은 입자들을 제거(killing), 광물화(mineralizing) 및/또는 산화(oxidizing) 시킬 수 있다.
게다가, 몇몇 실시예들에서, 본 발명에 따른 광촉매 반응 챔버는 자가 클리닝(cleaning)이 가능하다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 박테리아(bacteria), 곰팡이(mold), 진균(fungi), 포자(spores), 마이코톡신(mycotoxins), 바이러스(virus), 알레르기 유발향균(allergens), 기타 비슷한 유기적 미생물(organic microorganisms) 또는 물질(agents) 및 VOC's(oxidizing volatile organic compounds)를 제거 및/또는 광물화하는 반응 부산물(reaction by products)은 일반적으로 이산화탄소 및/또는 수증기를 포함할 수 있다. 그러한 반응 부산물은 일반적으로 광촉매 매질 상에서 발생하지 않는다. 그에 맞춰, 몇몇 실시예들에서, 광촉매 매질의 교체 필요성 또는 빈도는 줄어들고/되거나 제거될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 광촉매 매질은 광촉매 물질(substance)을 포함하는 미세 다공(micro-porous) 나노 입자(nano-particle) 막(membrane)으로 코팅된 광촉매 물질(substrate)을 포함할 수도 있다. 이 매질 물질(media substrate)은 광촉매 물질과 반응하지 않으므로 광촉매 물질이 각각의 매질 물질에 단순한 밀집구조(closed packed)의 레이어보다는 나노-입자 구조를 형성하도록 유도한다. 다양한 예시들에 따르면, 매질 물질(media substrate)은 유리형(glass-type) 물질들, 보라 실리카 글라스(bora silica glass), 세라믹(ceramic) 물질들, 금속성(metallic) 물질들, 플라스틱 등을 포함할 수 있다. 이런 점에서, 거기에 적용된(applied) 광촉매 물질에 정상적으로 반응할 수 있는 물질들은 광촉매 물질로 코팅하기 이전에 광촉매 물질에 반응하지 않도록 하는 또 다른 물질로 미리 코팅될 수 있다. 또한, 매질 물질(media substrate)은 다양한 형상들 및 구조들을 가지도록 제공될 수 있고, 예를 들어 광촉매 반응 챔버를 통한 적절한 공기 흐름(airflow)이 가능하도록 하면서 상대적으로 높은 표면 영역(high surface area)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 매질 물질은 실린더형, 구형, 튜브형, 도넛형, 다면체형 또는 다른 적절한 형상들을 가지도록 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광촉매 물질(photocatalytic substance)은 Ti02를 포함할 수 있고, 광원(light source)은 약(about) 400nm 이하의 파장을 가지는 자외선(ultraviolet light)을 방사할 수 있다. 다른 실시예에서 광촉매 물질은 적어도 ZnO 및 W03 중 하나를 포함할 수 있고, 광원은 가시 스펙트럼(visible spectrum) 내의 광을 방사할 수 있다. 활성화 파장(activating wavelengths)의 광을 방사하는 다른 적합한 광원들은 형광(fluorescent) 광원, 백열(incandescent) 광원, LED 광원 등을 포함하나, 이에 제한되지 않고, 본 발명과 연동하여 이용될 수 있다. 다양한 부가/대체적 광촉매 물질들이 활용될 수 있으며, 이는 적절한 파장의 광 조사(illuminated) 시 박테리아(bacteria), 곰팡이(mold), 균류(fungi), 포자(spores), 마이코톡신(mycotoxins), 바이러스(virus), 알레젠(allergens), 기타 유사한 유기 미생물이나 병원체(agtents)를 제거(killing) 및/또는 광물화(mineralizing)하고 VOC’s(volatile organic compounds)를 산화(oxidizing)할 수 있는 히드록실 라디칼(hydroxyl radical)을 생성(generate)할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 광촉매 매질은 하나의 광촉매 물질(예를 들어, Ti02, ZnO, W03) 및/또는 광촉매 물질들의 조합들(combinations)을 포함할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 광촉매 매질은 하나 이상의 강화(enhancing) 물질을 포함할 수 있다. 강화 물질은, 예를 들어, 광촉매 반응의 반응 속도(reaction rate)를 향상시킬 수 있고, 이는 상화 반응(oxidation reaction)을 위해 생성 및/또는 이용될 수 있는 히드록실라디칼(hydroxyl radicals)의 수를 증대(increase)시킬 수 있다.
위에서 일반적으로 언급된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서 매질 물질(media substrate)은 광촉매 물질(photocatalytic substance)을 포함해 미세 다공(micro-porous) 나노 입자(nano-particle) 막(membrane)으로 코팅될 수 있다. 광촉매 물질은 미세 다공 나노 입자 막을 제공하기 위해 매질 물질(media substrate) 상에 코팅될 수 있으며, 이러한 적합한 기술들은, 본 발명에서 참고 문헌으로 인용된 US Patent No. 5,006,248, 9 April 1991 출원, Anderson 등; US Patent No. 5,035,784, 30 July 1991 출원; Anderson 등; US Patent No, 13 July 1993 출원, Anderson 등에서 개시되었다.
본 발명의 실시예에서, 매질 물질 상에 미세-다공 나노-입자 막으로써 광촉매 물질을 제공하는 것은 광촉매 반응(reaction)의 일부로 생성된 히드록실 라디칼(OH-)에 의해 박테리아(bacteria), 곰팡이(mold), 균류(fungi), 포자(spores), 마이코톡신(mycotoxins), 바이러스(virus), 알레젠(allergens), 기타 유사한 유기 미생물이나 병원체(agtents) 및 VOC'S의 제거, 광물화 및/또는 산화할 수 있는 반응 위치(reaction sites)의 수를 극적으로 증가시킬 수 있고, 이 때 광촉매 물질로 코팅된 매질 물질은 활성화 광(예를 들어, 일반적으로 TiO2로 코팅된 매질 경우 약 400 nm 이하 파장을 가진 자외선 또는 ZnO 및/또는 WO3로 코팅된 매체 경우 가시 광선)에 노출된다. 유효한(available) 반응 위치의 수를 극적으로 증가시키고 발생(occur)하는 산화 반응의 수를 증가시킴으로써, 박테리아, 곰팡이, 균류, 포자, 마이코톡신, 바이러스, 알레젠, 기타 유사한 유기 미생물이나 병원체 및 VOC'S를 제거, 광물화 및/또는 산화함에 의해 공기 처리(treating) 효능(efficacy)은 크게 향상될 수 있다.
반응 지역 수의 증가에 덧붙여 / 대안으로써, 매질 물질 상에 미세-다공 나노-입자와 같은 광촉매 물질을 제공하는 것은, 몇몇 실시예들에서, 광촉매 물질과 매질 물질 간에 상대적으로 내구적(durable) 및/또는 영구적인(permanent) 결합(bond)을 생성할 수 있다. 광촉매 물질과 매질 물질 사이의 결합은 적어도 부분적으로, 광촉매 물질의 생성과 관련하여 사용된 도판트(dopant)의 결과로 달성될(achieved) 수 있으며(예를 들어, 몇몇 실시예들에서 상기 언급된 US 특허 중 하나 이상에서 서술된 기술들을 포함), 광촉매 물질(예를 들어, TiO2, ZnO, WO3 등)의 이동(migrating)과 응집(clumping up)을(예를 들어, 코팅 과정 동안) 예방하거나 및/또는 감소시킬 수 있다. 광촉매 물질은 대체로 매질 물질로부터 박리(delaminate)되지 않을 수 있다. 일부 사례에서, 이는 기타 TiO2 코팅 필터 및/또는 광촉매 산화 기술(technology)(예를 들어, 박리(delamination)를 경험할 수 있고 대체될 필요가 있는)을 활용한 장치들보다 상당한 이점을 제공한다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 광촉매 반응 챔버는 제거 가능한(removable) 반응 챔버 카트리지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광촉매 매질의 적어도 일부와 광원은 반응 챔버 카트리지 내에 적어도 부분적으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 광촉매 반응 챔버(40)는 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)를 포함할 수 있다. 광원(52)은 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50) 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 광원(52)은 형광-관형(fluorescent-tube type) 광원으로써 도시되어 있으나, 그러한 묘사는 다른 적절한 광원이 적절히 이용될 수 있을 때 오직 하나의 예로써 의도된 것이다. 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)는 추가적으로 하나 이상의 연결 형상(features, 54)을 제공할 수 있고, 예를 들어 공기 처리 장치(10)에 관련된 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(광원52을 포함하는)와 하나 이상의 전력 공급부 및/또는 제어 회로 사이의 전기적 및/또는 기계적 연결을 제공할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 광원(52)의 적어도 일부는 복수의 광촉매 매질(56)의 적어도 일부에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일(surrounded) 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)는 하우징(12)에 해제 가능하게(releasable) 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)의 적어도 일부는 하우징(12)의 하우징 내부들(36, 38) 내에 수용될 수 있다. 또한, 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)는 하우징(12)에, 예를 들어 하나 이상의 스프링 래치들(spring latches, 58) 또는 다른 적합한 고정 형상(예를 들어, 스냅-핏, 스크류, 클립 등)을 통해, 해제 가능하게(releasable) 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 하우징(12)과 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)의 해제 가능한 연결은 이용자에게 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)의 제거 및/또는 대체를 촉진시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 광촉매 반응의 충분한 공기 처리 성능(air treatment performance)을 유지하기 위해 주기적으로(예, 연 1회, 수 년당 1 회 또는 기타 적절한 간격으로) 하나 이상의 광원 및 광촉매 매질를 교체하는 것이 바람직하다. 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)는 광촉매 매체 및 광원 둘 다 용이한 교체를 용이하게 하며, 광촉매 매체 및 광원 둘 다 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50) 내에 포함(contained)될 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면, 공기 처리 장치(10)는 하나 이상의 제어 시스템(control systems, 60)을 포함할 수 있다. 제어 시스템(60)은 하나 이상의 송풍기(44)와 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)(예를 들어, 제거 가능한 챔버 카트리지 내에 포함된 광원)의 작동을 제어하기 위해 연결될 수 있고, 기타 제어 가능성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 위에서 언급한 바와 같이, 몇몇의 실시예에서 주기적 간격들(periodic intervals)로 제거 가능한 반응 챔버 카트리지를 교체하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서 교체 주기(예를 들어, 카트리지 교체 사이의 시간)는 기타 요인들뿐만 아니라 광원 타입, 사용 빈도(frequency) 등 다양한 요인에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에서, 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)는 1년 교체 주기, 2년 교체 주기, 5년 교체 주기 또는 다른 적절한 교체 주기를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서 교체 주기가 12개월인 경우, 제어 시스템(60)은 사용(usage) 센서/타이머를 모니터할 수 있다(예를 들어, 제거 가능한 반응 챔버 카트리지와 연결된 센서 및/또는 제어 시스템 및/또는 제거 가능한 반응 챔버 카트리지에 연결된 사용 타이머를 포함할 수 있다). 11개월 작동이 탐지되면(및/또는 다른 적절한 간격), 제어 시스템(60)은 제어(control) 시스템 60은 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(즉, 광원 및 광촉매 매질을 포함할 수 있다)의 교체 시기라는 것을 사용자에게 알리는 지시 등(indicator light)를 활성화 할 수 있다. 제거 가능한 챔버 카트리지의 교체 시, 사용 타이머는 새로운 제거 가능한 반응 챔버 카트리지의 사용을 측정하기 시작할 수 있고, 공기 처리 장치가 작동 시 시간을 축적할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 송풍기(44)는 복수의 속도(예를 들어, 고속과 저속)로 작동할 수 있으며, 이는 상대적 공기 흐름을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 송풍기(44)의 속도는 제어 시스템(60)을 통해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(60)은 공기 처리 장치(10)의 사용자가 다른 송풍기 속도들 사이에서 수동으로 선택하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 제어 시스템(60)은 자동적으로 송풍기의 속도 조절을 할 수 있다. 자동 송풍기 속도 조절을 위한 인풋(예를 들어, 적절한 사용자 인터페이스) 수신에 대응하여, 방안에서의 미리 설정된 환경(pre-set condition)(예를 들어, 주변 광 레벨, 방의 온도 등)에 도달할 때까지 제어 시스템(60)은 송풍기를 제1 송풍기 속도(예를 들어, 고속 송풍기 속도)로 작동시킬 수 있다. 미리 설정된 환경에 도달함을 탐지하면, 제어 시스템(60)은 자동적으로 송풍기(44)를 제2 송풍기 속도(예를 들어, 저속 송풍기 속도)로 전환한다. 데어 시스템(60)에 의해 측정된 미리 설정된 환경이 암흑 수준(level of darkness)(예를 들어, 빛의 수준)인 본 발명의 일 실시예에서, 제어 시스템(60)에 의해 제공되는 자동 송풍기 속도 조절은 공리 처리 장치(10)가 야간에 비교적 조용한 소음(noise) 레벨에서(예를 들어, 저속 송풍기에 의해 제공) 작동하도록 할 수 있다.
미리-설정된 환경에 기반한 송풍기 속도의 자동 제어와 유사한 방식으로, 제어 시스템(60)은 지시등(indicator lights)/LED의 조도(illumination level) 및/또는 유저 인터페이스 조도를 유사하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 한계값(threshold) 이하의 주변 조도(ambient light level)이 탐지됨에 따라 제어 시스템(60)은 미리 설정된 "야간(night time)" 조도에 맞게 지시등/LED의 조도 및/또는 유저 인터페이스의 조도를 줄일 수 있다. 예를 들어, 조도의 감소는 야간에 발생되는 빛의 공해(pollution)를 줄일 수 있다. 이와 함께, 미리 설정된 한계값을 초과하는 주변 조도가 감지되면, 제어 시스템(60)은 미리 설정된 "주간(day time)"의 조도에 맞게 지시등/LED의 조도 및/또는 유저 인터페이스의 조도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제어 시스템(60)은 하나 이상의 안전 기능(safety features)을 더 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(60)은 과열 차단(over-temperature shut-off)을 제공하기 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 공기 처리 장치(10)는 과열 센서를 포함할 수 있다(예를 들어, 송풍기44, 광원52/ 제거 가능한 반응 챔버 카트리지50 및/또는 제어 시스템60 중 하나 이상과 연결된 열 스위치). 미리 설정된 한계 온도를 초과하는 온도는, 예를 들어, 송풍기(44) 및/또는 광원(52)의 오작동 또는 고장을 나타낼 수 있다. 미리 설정된 한계 온도(과열 상태)를 초과하는 온도의 감지(과열 센서를 통해) 에 대응하여, 과열 센서 및/또는 제어 시스템(60)은 공기 처리 장치(10)(예를 들어, 및/또는 송풍기44와 광원52)의 전원을 차단(power-down)할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 공기 처리 장치(10)의 전원 차단에 이외에, 제어 시스템(60)은 과열 상태(condition) 감지에 대응해 지시등 경고를 활성화할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 공기 처리 장치(10)는 감지된 온도가 미리 설정된 안전한 작동 온도 이하로 떨어질 때까지 및/또는 사용자에 의해 수동적으로 리셋(reset)될 때까지 전원 차단된 채로 유지될 수 있다.
도 10 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 장치(10)는 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)에 용이한 접근(facile access)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 그릴(grill, 62)은 스냅 핏(snap-fits), 스프링 클립(spring clips), 기타 적절하게 제거 가능한 부착 메커니즘(attachment mechanism)을 통해 하우징(housing, 12)에 제거 가능하게 부착할 수 있다. 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(들)(50) 및 래치들(latches)은 하우징(12)로부터 제거된 그릴(62)에 접근 가능할 수 있다. 이처럼, 하우징(12)에서 분리된 그릴(62)와 함께, 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)는 제거/교체될 수 있고. 그릴(62)는 이후에 하우징(12)에 재 부착될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 그릴(62)은 또한 하우징 내부(36, 38) 안으로의 공기 흡기(air intake)(도 2의 화살표 참조)의 필터링(filtering)을 보호, 장식적으로 커버 및/또는 제공할 수 있고, 이는 송풍기(44) 및/또는 광촉매 반응 챔버(40, 42)/ 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(50)의 공기 흡기와 유동적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 공기 처리 장치(10)는 상대적으로 컴팩트한 디자인을 갖도록 제공될 수 있다. 상대적으로 컴팩트한 디자인은, 예를 들어, 공기 처리 장치(10)의 설치를 쉽게 할 수 있다. 또한, 상대적으로 컴팩트한 디자인은 또한 공기 흡입 장치(10)를 한 위치에서 다른 위치로 상대적으로 쉽게 이동시킬 수 있다. 공기 처리 장치는 침실, 욕실, 부엌, 반향실(living rooms), 연구실, 식당, 거실(family rooms) 등을 포함하나, 이에 제한되지 않고 다양한 위치에서 적적하게(suitably) 사용될 수 있다. 예를 들어, 공기 처리 장치(10)는 책상, 화장대, 캐비닛 테이블, 저장 통 등의 상부에 적절하게 위치될 수 있다. 또한, 공기 처리 장치(10)는 스탠드(stand)와 함께 사용될 수 있고, 벽면 및/또는 천장에 장착될 수도 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 공기 처리 장치는 수평적 구성(horizontal configuration, 도 13 참조) 및/또는 수직적 구성(vertical configuration, 도 14 참조)으로 적절하게 위치하거나 및/또는 장착될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 공기 처리 장치(air treatment apparatus)
12: 하우징(housing)
14: 노즐 통로(nozzle passage)
16, 18, 20, 22: 벽(wall)
24, 26: 통기구(vent)
36, 38: 하우징 내부(housing interior)
40, 42: 광촉매 반응 챔버(photocatalytic reaction chamber)
44: 송풍기(blower)
46, 48: 통로(passage)
50: 광촉매 반응 챔버 카트리지(photocatalytic reaction chamber catridge)
52: 광원(light source)
54: 연결 형상(connection feature)
56: 광촉매 매질(photocatalytic media)
58: 스프링 래치(spring latches)
60: 제어 시스템(control system)
62: 그릴(grill)

Claims (22)

  1. 하우징의 적어도 일부를 통해 연장되는 노즐 통로(nozzle passage)를 형성하는 적어도 하나의 벽(wall)을 포함하는 하우징으로서, 상기 노즐 통로는 적어도 하나의 벽(wall)의 상류 부분에 인접하는 통기구(vent)를 가지고, 상기 하우징은 상기 노즐 통로를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 또는 그 이상의 하우징 내부(interior)를 포함하는, 하우징;
    상기 노즐 통로를 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 하나 또는 그 이상의 하우징 내부의 적어도 하나 내에, 적어도 부분적으로 배치되는 광촉매 반응 챔버(photocatalytic reaction chamber)로서, 복수의 광촉매 매질 및 복수의 히드록실 라디칼(hydroxyl radicals)을 생성하는 광촉매 반응을 수행(producing)하기 위해 상기 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사하도록 배치된 광원(light source)을 포함하는, 광촉매 반응 챔버; 및
    상기 노즐 통로를 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 하나 또는 그 이상의 하우징 내부의 적어도 하나 내에, 적어도 부분적으로 배치되는 송풍기(blower)로서, 상기 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반(conveying)하고 상기 통기구를 통하고 상기 적어도 하나의 벽의 적어도 일부를 따라 상기 공기를 안내하기 위해 하기 위해 상기 광촉매 반응 챔버와 유동적으로 연결된(fluidly coupled with) 송풍기를 포함하는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 통로는 상기 통기구에 인접한 코안다 표면(Coanda surface)을 포함하는, 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 벽의 제1 부분은 상기 통기구로부터 하류인 상기 노즐 통로의 축에 대해(relative to) 외향으로(outwardly) 나눠지는(diverge), 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 벽의 제2 부분은 상기 벽의 상기 제1 부분으로부터 하류인 상기 노즐 통로의 축에 대해(relative to) 상기 벽의 상기 제1 부분으로부터 외향으로 떨어져(outwardly away) 나눠지는(diverge), 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 노즐 통로를 형성하도록(defining) 전체적으로 대향하는 적어도 두개의 벽들을 포함하고,
    각 벽은 각 벽의 상류에 인접하는 통기구를 포함하는, 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 노즐 통로는 전체적으로 사각형(quadrilateral) 단면을 가지는, 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 송풍기, 상기 광촉매 반응 챔버 및 상기 통기구를 유동적으로 연결하는(fluidly coupling) 통로를 더 형성하는, 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광촉매 반응 챔버는 제거 가능한 반응 챔버 카트리지(removable reaction chamber catridge), 상기 반응 챔버 카트리지 내에 적어도 부분적으로 포함된(contained) 복수의 광촉매 매질 및 광원을 포함하고,
    상기 반응 챔버 카트리지는 상기 하나 또는 그 이상의 하우징 내부의 적어도 하나 내에, 적어도 부분적으로 수용되도록 구성되고, 상기 하우징과 분리 가능하게(releasably) 연결되도록 구성되는, 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광촉매 매질은 광촉매 물질(substance)을 포함하는 미공성(micro-porous) 나노-입자(nano-particle) 막(membrane)으로 코팅된 매질 기질(media substrate)을 포함하는, 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광촉매 물질은 Ti02을 포함하고,
    상기 광원은 400nm이하의 파장을 가지는 자외선(ultraviolet light)을 방사하는, 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광촉매 물질은 ZnO와 W03 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 광원은 가시 스펙트럼(visible spectrum) 내 광(light)을 방사하는, 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍기는 상기 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 밀어(push)내도록 구성된, 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍기는 상기 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 당기(pull)도록 구성된, 장치.
  15. 하우징의 적어도 일부를 통해 연장되는 노즐 통로(nozzle passage)의 상류(upstream) 부분(portion)에 인접하는 적어도 하나의 코안다(Coanda) 배기(exhaust)를 가지는 노즐 통로를 형성하는(defining) 하우징(housing);
    상기 하우징에 의해 형성되고(defined) 상기 노즐 통로를 적어도 부분적으로 둘러싸는 내부(interior) 내에 적어도 부분적으로 배치된 광촉매 반응 챔버 카트리지로서, 상기 하우징에 제거 가능(removably)하게 연결된(coupled with) 광촉매 반응 챔버 카트리지; 및
    상기 하우징에 의해 형성(defined)되고 상기 광촉매 반응 챔버 카트리지에 유동적으로(fluidly) 연결된(coupled with) 상기 내부(interior)와 상기 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반(conveying)하고 상기 적어도 하나의 코안다(Coanda) 배기(exhaust)를 통해 바깥으로 공기를 운반하기 위한 상기 적어도 하나의 코안다(Coanda) 배기(exhaust) 내에(within) 적어도 부분적으로 배치된 송풍기(blower)를 포함하되,
    상기 광촉매 반응 챔버 카트리지는, 복수의 광촉매 매질(photocatalytic media) 및 상기 광촉매 매질의 광촉매 반응(photocatalytic reaction)으로부터 복수의 히드록실 라디칼(hydroxyl radicals)을 생성하도록(producing) 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사(illuminate)하도록 배치된 광원(light source)을 포함하는 광촉매 반응 챔버를 포함하는, 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 광촉매 매질은 광촉매 물질(substance)의 미공성(micro-porous) 나노-입자(nano-particle) 막(membrane)으로 코팅된 물질(substrate)을 포함하는, 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광촉매 매질은 Ti02 광촉매 물질(substance)을 포함하고,
    상기 광원(light source)은 400nm 이하의 파장을 가지는 광(light)을 방사하는(emitting) UV광원을 포함하는, 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 광촉매 매질은 ZnO와 W03 광촉매 물질 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 광원은 가시 스펙트럼(visible spectrum) 내 광을 방사하는, 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 하우징은 전체적으로 직사각형 단면(rectangular cross-section)을 가지는 상기 노즐 통로를 형성하는 네개의 벽들(four walls)을 포함하는, 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 노즐 통로를 형성하는 전체적으로 대향하는 두개의 벽들과 동반된(associated with) 전체적으로 대향하는 적어도 두개의 배기(exhausts)를 포함하는, 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    두개의 광촉매 반응 챔버 카트리지들을 포함하되,
    하나의 광촉매 반응 챔버 카트리지는 상기 전체적으로 대향하는 두개의 코안다(Coanda) 배기들(exhausts) 각각에 동반된(associated with), 장치.
  22. 전체적으로 사각형(rectangular) 단면(cross-section)을 가지고, 하우징의 적어도 일부를 통해 연장되는 노즐 통로(nozzle passage)를 형성하는(defining) 네개의 벽들(four walls)을 포함하는 하우징(housing);
    상기 하우징에 의해 형성되고 상기 노즐 통로를 적어도 부분적으로 둘러싸고 상기 하우징과 제거 가능하게 연결된(removably coupled with) 내부(interior) 내에 적어도 부분적으로 배치된 광촉매 반응 챔버 카트리지(photocatalytic reaction chamber cartridge); 및
    상기 하우징에 의해 형성되고(defined) 상기 광촉매 반응 챔버 카트리지와 유동적으로 연결된(fluidly coupled with) 상기 내부와 상기 광촉매 반응 챔버를 통해 공기를 운반(conveying)하고 각각의 코안다 배기(Coanda exhaust)를 통해 바깥으로 공기를 운반하기 위한 각각의 코안다 배기 내에 적어도 부분적으로 배치된 송풍기(blower)를 포함하되,
    두개의 대향된 벽들(two opposed walls)은 각각 상기 노즐 통로의 상류 부분에 인접하는 코안다(Coanda) 배기(exhaust)를 포함하고,
    상기 광촉매 반응 챔버 카트리지는 복수의 광촉매 매질(media) 및 상기 광촉매 매질의 광촉매 반응(photocatalytic reaction)으로부터 복수의 히드록실 라디칼들(hydroxyl radicals)을 생성하기 위해 광촉매 매질의 적어도 일부를 조사하도록 배치된 광원(light source)을 포함하는 광촉매 반응 챔버(chamber)를 포함하는, 장치.
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