KR102206093B1

KR102206093B1 - 공기 정화 장치

Info

Publication number: KR102206093B1
Application number: KR1020190013763A
Authority: KR
Inventors: 최동원; 김홍철
Original assignee: 와이앤티 주식회사
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2021-01-22
Also published as: KR20200095865A

Abstract

공기 정화 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량 외부에 설치되어 외부 공기를 정화하기 위한 장치로서, 차량의 이동 방향을 향해 개방되어 외부 공기가 흡입되는 흡입구, 흡입구와 연결되는 내부 공간, 및 내부 공간으로부터 공기를 배출하기 위한 배출구를 구비하는 하우징, 하우징에 설치되어 흡입구를 통해 흡입되는 외부 공기로부터 이물질을 제거하는 필터, 내부 공간에 배치되어, 흡입구로 외부 공기가 흡입되도록 배출구를 통해 공기를 배출하여 내부 공간에 음압을 형성하는 흡입 팬, 및 차량의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름에 의해 회전 운동하도록 하우징에 회전 가능하게 설치되어, 흡입 팬에 구동력을 제공하는 구동 터빈을 포함하는 공기 정화 장치가 제공된다.

Description

공기 정화 장치{AIR PURIFIER}

본 발명은 공기 정화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 등에 설치되어 실외 공기를 정화할 수 있는 공기 정화 장치에 관한 것이다.

최근 황사, 미세먼지 등으로 인해 악화된 공기 질은 사회문제로 대두되고 있다. 이에 따라, 실내 공기정화기 시장은 지속적으로 확대되어 대기업 등의 연구 투자가 이루어지고 있다.

하지만, 상대적으로 실외 공기 정화에 대한 연구 투자는 지지부진한 상태이다.

종래 실외 공기 정화를 위한 시설은 먼지 흡입 방식의 집진차량이 대부분이었다.

하지만, 집진차량의 먼지 흡입 방식에 의해 정화될 수 있는 지역은 제한적일 수 밖에 없어 실외 공기 질 향상에 미치는 영향 또한 미비하였다.

이에 따라, 중국 등 공기 질에 대한 문제가 사회 전반에 걸쳐 심각하게 제기되고 있는 일부 국가에서는 공원 등에 대형 공기 정화탑을 설치하여 실외 공기 질 향상을 도모하고 있지만, 그 효율성에 대한 논란이 지속적으로 제기되고 있는 것이 현실이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1816833호(2018.01.11, 살수와 먼지 흡입에 의한 공기 정화 기능 및 운전석 양압 형성 구조를 가지는 집진차량 및 이에 사용되는 집진장치)

본 발명은 차량 등에 설치되어 실외 공기를 정화할 수 있는 공기 정화 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량 외부에 설치되어 외부 공기를 정화하기 위한 장치로서, 차량의 이동 방향을 향해 개방되어 외부 공기가 흡입되는 흡입구, 흡입구와 연결되는 내부 공간, 및 내부 공간으로부터 공기를 배출하기 위한 배출구를 구비하는 하우징, 하우징에 설치되어 흡입구를 통해 흡입되는 외부 공기로부터 이물질을 제거하는 필터, 내부 공간에 배치되어, 흡입구로 외부 공기가 흡입되도록 배출구를 통해 공기를 배출하여 내부 공간에 음압을 형성하는 흡입 팬, 및 차량의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름에 의해 회전 운동하도록 하우징에 회전 가능하게 설치되어, 흡입 팬에 구동력을 제공하는 구동 터빈을 포함하는 공기 정화 장치가 제공된다.

흡입구는 하우징의 전면과 후면에 각각 형성되고, 필터는 하우징 전면과 후면의 흡입구에 각각 배치되고, 배출구는 하우징의 상면 또는 하면에 형성될 수 있다.

하우징에는 차량의 이동 방향을 향해 개방되어 외부 공기가 유입되는 유입구 및 유입구와 연결된 공기 유동로가 형성되고, 구동 터빈은 공기 유동로 내에 설치되어 유입구를 통해 유입되는 외부 공기에 의해 회전 운동할 수 있다.

유입구는 하우징의 전면과 후면에 각각 형성되어, 구동 터빈은 차량의 전진 및 후진시 모두 외부 공기에 의해 회전 가능하다.

구동 터빈은, 하우징에 회전 가능하게 설치되는 구동축, 및 구동축을 기준으로 방사상 대칭되도록 배치되는 복수의 구동 블레이드를 포함하고, 구동 블레이드는 구동축의 길이 방향을 따라 연장된 판 형상을 갖고, 차량의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름을 향해 오목하도록 만곡되고, 하우징의 전면에 형성된 유입구는 구동축을 기준으로 하우징의 상부에 배치되고, 하우징의 후면에 형성된 유입구는 구동축을 기준으로 하우징의 하부에 배치될 수 있다.

공기 유동로 내 유입구의 후방에 배치되어 유입구로 유입되는 외부 공기를 가이드하는 유입 가이드를 더 포함하고, 유입 가이드는 구동 블레이드의 일부를 둘러싸도록 만곡되게 형성되어, 차량의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름을 구동 터빈의 회전 방향으로 선회시킬 수 있다.

흡입 팬은 축 방향으로 공기를 흡입하여 원주 방향으로 배출하는 원심 팬을 포함할 수 있다.

흡입 팬은, 하우징에 회전 가능하게 설치되는 회전축, 및 회전축을 기준으로 방사상 대칭되도록 배치되는 복수의 회전 블레이드를 포함하고, 복수의 회전 블레이드를 둘러싸도록 만곡되게 형성되어, 흡입된 공기를 배출구로 가이드하는 배출 가이드를 더 포함하고, 배출 가이드에 의해 구획되는 유로는 배출구로 갈수록 넓어질 수 있다.

흡입 팬은 구동 터빈과 일체로 회전 운동할 수 있다.

배출구는 연결 통로에 의해 차량의 공기 유입로와 연결될 수 있다.

흡입구를 통해 흡입되는 외부 공기로부터 자성 입자를 제거하기 위한 마그넷을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량의 이동 등에 따라 자연적으로 발생하는 공기 흐름을 이용하여 실외 공기의 미세 먼지를 필터링할 수 있다. 하우징 내 공간에 음압을 생성함으로써, 필터를 통과하는 공기 유량을 증가시킬 수 있고, 그로 인해 공기 정화 효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치가 차량에 설치되는 예를 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 AA선에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 내부를 나타낸 사시도.
도 5 및 도 6은 도 1의 BB선에 따른 단면도.
도 7은 도 1의 CC선에 따른 단면도.
도 8은 도 1의 DD선에 따른 단면도.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 결합 또는 연결이라 함은, 각 구성요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성요소가 각 구성요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성요소에 각 구성요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성요소의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 차량(10) 외부에 설치되어 외부 공기를 정화하기 위한 장치로서, 하우징(110)(흡입구(111), 내부 공간(112), 배출구(113), 유입구(114), 및 공기 유동로(115)를 구비함), 필터(120), 흡입 팬(130)(회전축(132), 회전 블레이드(134), 및 배출 가이드(136)를 구비함), 구동 터빈(140)(구동축(142), 구동 블레이드(144), 및 유입 가이드(146)를 구비함), 연결 통로(150), 및 마그넷(160)을 포함하는 공기 정화 장치(100)가 제시된다.

이와 같은 본 실시예에 따르면, 차량(10)의 이동에 따라 자연적으로 발생하는 공기 흐름을 이용하여 실외 공기의 미세 먼지를 효과적으로 필터링할 수 있다. 즉 하우징(110)의 내부 공간(112)에 음압을 생성함으로써, 필터(120)를 통과하는 공기 유량을 증가시킬 수 있으므로, 이에 따라 공기 정화 효율이 현저히 향상될 수 있다.

이하 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 실시예에 따른 공기 정화 장치(100)의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

하우징(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 지하철 등 차량(10)의 지붕 외부에 설치될 수 있다. 또한 하우징(110)은 차량(10)의 공기 유입로(12)와 인접하게 배치되고 하우징(110)의 배출구(113)는 연결 통로(150)를 통해 차량(10)의 공기 유입로(12)와 연결될 수 있다.

이와 같이 연결 통로(150)로 하우징(110)과 차량(10)의 공기 유입로(12)를 연결함으로써, 본 공기 정화 장치(100)에 의해 필터링되어 배출되는 깨끗한 공기가 차량(10) 내부로 바로 공급될 수 있다.

하우징(110)은 전체적으로 직육면체 형상으로 구성될 수 있으며, 하우징(110)에는 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 흡입구(111), 내부 공간(112), 배출구(113)가 형성될 수 있고, 이와 별도로 유입구(114), 공기 유동로(115)가 형성될 수 있다.

흡입구(111)는 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 차량(10)의 이동 방향을 향해 개방되어 차량(10) 이동시 이를 통해 외부 공기가 흡입될 수 있다. 보다 구체적으로 흡입구(111)는 하우징(110)의 전면과 후면에 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 차량(10), 특히 지하철이 전진뿐 아니라 후진하는 경우에도 효과적으로 외부 공기가 흡입될 수 있다.

또한 흡입구(111)는 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 전면 및 후면 중 유입구(114)가 형성된 일부 영역을 제외한 나머지 대부분의 영역에 형성될 수 있다. 즉 흡입구(111)는 하우징(110) 중앙에 위치한 흡입부와 그 양측에 연결되어 유입구(114)의 하부 또는 상부에 인접하게 위치한 확장부로 이루어질 수 있다.

이와 같이 흡입구(111)가 하우징(110)의 전면과 후면에 걸쳐 전체적으로 형성됨으로써 외부 공기의 흡입면을 최대한 확보할 수 있으므로, 공기 정화 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

본 실시예의 경우 차량(10)의 양방향 운전에 대응하여 흡입구(111), 유입구(114)가 하우징(110)의 전후면에 각각 형성되고, 필터(120) 또한 하우징(110) 전후면의 흡입구(111)에 모두 설치되는 경우를 일 예로서 제시하였으나, 이와 달리 하우징(110)의 전면 또는 후면에만 흡입구(111), 유입구(114), 필터(120)가 설치되어 차량(10)의 일방향 운전시에만 공기 정화 작용이 일어나는 경우도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 물론이다.

내부 공간(112)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 흡입구(111)와 연결되는 공간으로서 흡입 팬(130)의 작동에 따라 음압이 형성되는 영역이다. 여기서 음압이란 하우징(110)의 외부 공기보다 낮은 압력을 의미하며, 이와 같이 내부 공간(112)에 음압이 형성됨으로써 필터(120)를 통과하여 하우징(110)으로 흡입되는 공기 유량을 증가시킬 수 있으므로, 공기 정화 효율을 보다 높일 수 있다.

배출구(113)는 도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 내부 공간(112)으로부터 공기를 배출하기 위한 구성이다. 하우징(110)의 내부 공간(112)에는 흡입 팬(130)이 설치될 수 있으며, 흡입 팬(130)에 의해 흡입된 공기는 배출구(113)를 통해 하우징(110) 외부로 배출될 수 있다.

이 경우, 배출구(113)는 하우징(110)의 상면에 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 흡입구(111)는 하우징(110)의 전면과 후면 모두에 형성될 수 있으며, 하우징(110)의 하면은 차량(10), 예를 들어 버스나 승용차의 상면에 결합될 수 있으므로, 하우징(110)의 상면에 배출구(113)을 형성하여 공기를 배출할 필요가 있다. 이와 같이 하우징(110) 상면에 배출구(113)이 형성되는 경우에는 비, 눈 등의 유입을 방지하도록 배출구(113) 상에 커버가 설치될 수 있다.

한편, 배출구(113)는 하우징(110)의 하면에 형성될 수도 있다. 이와 같이 하우징(110) 하면에 배출구(113)가 형성됨으로써 별도의 커버 없이도 비, 눈 등의 유입을 효과적으로 차단할 수 있다. 이 경우 공기 배출을 위한 공간 확보를 위하여 하우징(110)은 브라켓 등을 통해 차량(10), 예를 들어 지하철의 상면으로부터 일정 거리 이격되도록 설치될 수 있다.

유입구(114)는 도 1, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량(10)의 이동 방향을 향해 개방되어 이를 통해 외부 공기가 유입될 수 있다. 유입구(114)도 흡입구(111)와 마찬가지로 하우징(110)의 전면과 후면에 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 차량(10), 특히 지하철이 전진뿐 아니라 후진하는 경우에도 효과적으로 외부 공기의 흐름이 유입되어, 구동 터빈(140)은 차량(10)의 전진 및 후진시 모두 외부 공기에 의해 회전하면서 에너지를 생성할 수 있다.

공기 유동로(115)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 유입구(114)와 연결되며, 이러한 공기 유동로(115) 내에는 구동 터빈(140)이 설치되어 유입구(114)를 통해 유입되는 외부 공기에 의해 회전 운동할 수 있다.

이 경우 공기 유동로(115)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 유입 가이드(146)에 의해 내부 공간(112)과 구획되어 서로 연결되지 않고 구분될 수 있다. 이에 따라 유입구(114)로 유입된 외부 공기의 흐름은 공기 유동로(115)를 통해서만 유동하게 된다.

본 실시예의 경우 하우징(110)의 양측에 각각 유입구(114)와 공기 유동로(115)가 형성되는 경우를 일 예로서 제시하였으나, 이 밖에 하우징(110)의 일측에만 유입구(114)와 공기 유동로(115)가 형성되어 하우징(110)의 일측에만 구동 터빈(140)이 설치될 수 있으며, 유입구(114)와 공기 유동로(115)가 모두 생략되어 구동 터빈(140)의 전부 또는 일부가 하우징(110) 외부로 노출될 수도 있다.

필터(120)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110)에 설치되어 흡입구(111)를 통해 흡입되는 외부 공기로부터 이물질을 제거할 수 있다. 상술한 바와 같이 필터(120)는 하우징(110) 전면과 후면의 흡입구(111)에 각각 배치될 수 있다.

이와 같이 필터(120)가 흡입구(111)에 설치됨으로써, 하우징(110)의 내부 공간(112)은 필터(120)에 의해 구획될 수 있으므로, 흡입 팬(130)의 작동에 따라 하우징(110)의 내부 공간(112)에 음압이 형성되면서 외부 공기는 필터(120) 측으로 강하게 흡입되어 필터링될 수 있다.

필터(120)는 흡입구(111)와 배출구(113) 사이의 내부 공간(112) 중 어디에도 설치 가능하며, 하우징(110)의 전면과 후면 중 어느 하나에만 설치될 수도 있다.

구동 터빈(140)은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 차량(10)의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름에 의해 회전 운동하도록 하우징(110)에 회전 가능하게 설치되어, 흡입 팬(130)에 구동력을 제공할 수 있다. 이와 같이 자연풍에 의해 구동되어 회전력을 발생시키는 구동 터빈(140)을 이용함으로써, 무동력/무전원 미세 먼지 포집 장치를 구현할 수 있다.

구동 터빈(140)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 구동축(142), 구동 블레이드(144) 및 유입 가이드(146)로 이루어질 수 있다. 구동축(142)에는 흡입 팬(130)의 회전축(132)이 직결될 수 있으며, 이에 따라 구동 터빈(140)의 회전력이 흡입 팬(130)으로 그대로 전달되어 흡입력을 발생시킬 수 있다.

이와 달리 회전축(132)은 구동축(142)과 직결되지 않고 별도의 동력 전달 수단, 예를 들어 기어, 벨트/풀리 등을 통해 연결될 수도 있다. 이 경우 기어비, 풀리의 직경비 등을 조절함으로써 구동 터빈(140)에 대한 흡입 팬(130)의 회전수를 조절하여 흡입 팬(130)의 음압이나 흡입력을 조절할 수 있다.

구동축(142)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 중간 높이에 횡 방향으로 배치되어 하우징(110)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 그리고 이러한 구동축(142)을 기준으로 방사상 대칭되도록 복수의 구동 블레이드(144)가 배치될 수 있다.

구동 블레이드(144)는 도 6에 도시된 바와 같이 구동축(142)의 길이 방향을 따라 연장된 판 형상을 가질 수 있으며, 차량(10)의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름을 향해 오목하도록 만곡된 형상을 가질 수 있다.

이와 같이 구동 블레이드(144)가 외부 공기 흐름을 향해 오목한 판형 구조를 가짐으로써 외부 공기 흐름에 의한 유동 에너지를 보다 효율적으로 회전 에너지로 변환할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 전면에 형성된 유입구(114)는 구동축(142)을 기준으로 하우징(110)의 상부에 배치되고, 하우징(110)의 후면에 형성된 유입구(114)는 구동축(142)을 기준으로 하우징(110)의 하부에 배치될 수 있다.

상술한 바와 같이 구동 블레이드(144)가 공기 흐름에 대해 오목한 구조를 가지므로, 유입구(114)는 이에 대응되도록 하우징(110) 전면에서는 상측에 배치되고 하우징(110) 후면에서는 하측에 배치될 수 있다.

이와 같이 하우징(110)의 전면과 후면에서 각각 유입구(114)가 상측과 하측에 엇갈리게 배치됨으로써, 구동 터빈(140)은 도 6에 도시된 바와 같이 차량(10)이 전진 및 후진하는 각각의 경우에 모두 효과적으로 회전 에너지를 발생시킬 수 있다.

유입 가이드(146)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 공기 유동로(115) 내 유입구(114)의 후방에 배치되어 유입구(114)로 유입되는 외부 공기를 가이드할 수 있다. 보다 구체적으로, 유입 가이드(146)는 구동 블레이드(144)의 일부를 둘러싸도록 원주 형상으로 만곡되게 형성되어, 차량(10)의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름을 구동 터빈(140)의 회전 방향으로 선회시킬 수 있다.

즉 유입구(114)를 통해 유입되는 외부 공기는 원통 형상의 유입 가이드(146)를 따라 선회하면서 구동 블레이드(144)를 회전시켜 외부 공기 흐름이 보유한 유동 에너지를 최대한 활용할 수 있으므로, 구동 터빈(140)은 외부 공기 흐름으로부터 보다 효율성 있게 회전 에너지를 발생시킬 수 있다.

흡입 팬(130)은 구동 터빈(140)으로부터 회전력을 전달받아 하우징(110) 내부 공간(112)에 음압을 생성할 수 있다. 상술한 바와 같이 흡입 팬(130)의 회전축(132)은 구동 터빈(140)의 구동축(142)과 직결되어 흡입 팬(130)과 구동 터빈(140)은 일체로 회전 운동할 수 있다.

흡입 팬(130)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 내부 공간(112)에 배치되어, 흡입구(111)로 외부 공기가 흡입되도록 배출구(113)를 통해 공기를 배출하여 내부 공간(112)에 음압을 형성할 수 있다.

여기서, 흡입 팬(130)은 도 7과 같이 축 방향으로 공기를 흡입하여 도 8과 같이 원주 방향으로 배출하는 원심 팬일 수 있다. 즉, 외부 공기(I)는 도 7에 도시된 바와 같이 흡입구(111)에 설치된 필터(120)를 거쳐 내부 공간(112)으로 유입되어 흡입 팬(130)의 축 방향으로 흡입되며, 도 8에 도시된 바와 같이 흡입 팬(130)의 원주 방향으로 배출되어 배출 가이드(136)를 따라 배출구(113)로 토출될 수 있다. 여기서 흡입 팬(130)은 회전축(132), 회전 블레이드(134) 및 배출 가이드(136)로 구성될 수 있다.

회전축(132)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 중간 높이에 횡 방향으로 배치되어 하우징(110)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 그리고 이러한 회전축(132)을 기준으로 방사상 대칭되도록 복수의 회전 블레이드(134)가 배치될 수 있다.

회전 블레이드(134)는 구동 블레이드(144)와는 반대 방향으로 만곡된 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라 흡입 팬(130)이 구동 터빈(140)과 동일한 방향으로 회전 운동하면 회전 블레이드(134)에 의해 하우징(110) 내부 공간(112)으로부터 공기가 흡입되어 원주 방향으로 배출될 수 있다.

배출 가이드(136)는 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 회전 블레이드(134)를 둘러싸도록 만곡되게 형성되어, 축 방향으로 흡입된 공기를 배출구(113)로 가이드할 수 있다. 즉 배출 가이드(136)는 회전 블레이드(134)를 둘러싸는 원통 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

이 경우 배출 가이드(136)에 의해 구획되는 유로는 배출구(113)로 갈수록 넓어지게 형성될 수 있다. 이와 같이 배출구(113) 측으로 갈수록 유로가 점차 넓어짐에 따라 유로 각 부분에서의 압력은 유로의 단면적에 반비례하여 점차 감소될 수 있으므로, 배출 가이드(136)의 유로에는 보다 강한 배출 기류가 형성될 수 있다.

이에 따라 공기의 배출량과 속도를 최대화할 수 있으므로, 하우징(110)의 내부 공간(112)에는 보다 낮은 음압이 형성되어 필터(120)를 통해 유입되는 외부 공기량이 더욱 증가될 수 있으므로, 결과적으로 공기 정화 효율이 현저히 향상될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 필터(120)에는 마그넷(160)이 배치될 수 있다. 이와 같이 마그넷(160)이 공기 흡입 경로에 배치됨으로써 흡입구(111)를 통해 흡입되는 외부 공기 내에 포함된 금속(철) 성분의 분진 등과 같은 자성 입자들 또한 효과적으로 필터링되어 제거될 수 있다.

이 경우 마그넷(160)은 '흡입구(111)-내부 공간(112)-배출구(113)'로 이어지는 공기 흡입 경로 상에는 어디에도 배치될 수 있으나, 유지/보수 측면을 고려하면 필터(120)에 내장되어 구성되는 것이 보다 효과적일 것이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 차량
12: 공기 유입로
100: 공기 정화 장치
110: 하우징
111: 흡입구
112: 내부 공간
113: 배출구
114: 유입구
115: 공기 유동로
120: 필터
130: 흡입 팬
132: 회전축
134: 회전 블레이드
136: 배출 가이드
140: 구동 터빈
142: 구동축
144: 구동 블레이드
146: 유입 가이드
150: 연결 통로
160: 마그넷

Claims

차량 외부에 설치되어 외부 공기를 정화하기 위한 장치로서,
상기 차량의 이동 방향을 향해 개방되어 외부 공기가 흡입되는 흡입구, 상기 흡입구와 연결되는 내부 공간, 및 상기 내부 공간으로부터 공기를 배출하기 위한 배출구를 구비하는 하우징;
상기 하우징에 설치되어 상기 흡입구를 통해 흡입되는 외부 공기로부터 이물질을 제거하는 필터;
상기 내부 공간에 배치되어, 상기 흡입구로 외부 공기가 흡입되도록 상기 배출구를 통해 공기를 배출하여 상기 내부 공간에 음압을 형성하는 흡입 팬; 및
상기 차량의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름에 의해 회전 운동하도록 상기 하우징에 회전 가능하게 설치되어, 상기 흡입 팬에 구동력을 제공하는 구동 터빈을 포함하고,
상기 하우징에는 상기 차량의 이동 방향을 향해 개방되어 외부 공기가 유입되는 유입구 및 상기 유입구와 연결된 공기 유동로가 형성되고,
상기 구동 터빈은 상기 공기 유동로 내에 설치되어 상기 유입구를 통해 유입되는 외부 공기에 의해 회전 운동하고,
상기 유입구는 상기 하우징의 전면과 후면에 각각 형성되어, 상기 구동 터빈은 상기 차량의 전진 및 후진시 모두 외부 공기에 의해 회전 가능하고,
상기 구동 터빈은,
상기 하우징에 회전 가능하게 설치되는 구동축; 및
상기 구동축을 기준으로 방사상 대칭되도록 배치되는 복수의 구동 블레이드를 포함하고,
상기 하우징의 전면에 형성된 상기 유입구는 상기 구동축을 기준으로 상기 하우징의 상부에 배치되고,
상기 하우징의 후면에 형성된 상기 유입구는 상기 구동축을 기준으로 상기 하우징의 하부에 배치되는, 공기 정화 장치.
제1항에 있어서,
상기 흡입구는 상기 하우징의 전면과 후면에 각각 형성되고,
상기 필터는 상기 하우징 전면과 후면의 상기 흡입구에 각각 배치되고,
상기 배출구는 상기 하우징의 상면 또는 하면에 형성되는, 공기 정화 장치.
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제1항에 있어서,
상기 구동 블레이드는 상기 구동축의 길이 방향을 따라 연장된 판 형상을 갖고, 상기 차량의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름을 향해 오목하도록 만곡되는, 공기 정화 장치.
제5항에 있어서,
상기 공기 유동로 내 상기 유입구의 후방에 배치되어 상기 유입구로 유입되는 외부 공기를 가이드하는 유입 가이드를 더 포함하고,
상기 유입 가이드는 상기 구동 블레이드의 일부를 둘러싸도록 만곡되게 형성되어, 상기 차량의 이동에 따라 생성되는 공기 흐름을 상기 구동 터빈의 회전 방향으로 선회시키는, 공기 정화 장치.
제1항에 있어서,
상기 흡입 팬은 축 방향으로 공기를 흡입하여 원주 방향으로 배출하는 원심 팬을 포함하는, 공기 정화 장치.
제7항에 있어서,
상기 흡입 팬은,
상기 하우징에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 및
상기 회전축을 기준으로 방사상 대칭되도록 배치되는 복수의 회전 블레이드를 포함하고,
상기 복수의 회전 블레이드를 둘러싸도록 만곡되게 형성되어, 흡입된 공기를 상기 배출구로 가이드하는 배출 가이드를 더 포함하고,
상기 배출 가이드에 의해 구획되는 유로는 상기 배출구로 갈수록 넓어지는, 공기 정화 장치.
제1항에 있어서,
상기 흡입 팬은 상기 구동 터빈과 일체로 회전 운동하는, 공기 정화 장치.
제1항에 있어서,
상기 배출구는 연결 통로에 의해 상기 차량의 공기 유입로와 연결되는, 공기 정화 장치.
제1항에 있어서,
상기 흡입구를 통해 흡입되는 외부 공기로부터 자성 입자를 제거하기 위한 마그넷을 더 포함하는, 공기 정화 장치.