KR102226733B1 - 물을 결합시킨 다중 싸이클론 미세먼지 차단 공기 청정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 공기 청정 시스템은 미세먼지 외 기 타 유해물질의 제거 기능을 갖는 공기 청정 시스템으로, 속이 빈 원기둥 형태의 구조를 가지는 제 1 실린더와 상기 제 1 실린더의 외벽 상단부에 연결된 3개의 제 1 공기 유입관, 상기 제 1 실린더의 내부에 결합한 속이 빈 원기둥 형태의 구조를 가지는 제 2 실린더와 상기 제 2 실린더 내벽에 연결된 3개의 제 2 공기 유입관, 상기 제 2 실린더의 내부에 결합한 원기둥 형태의 구조를 가지는 제 3 실린더와 상기 제 3 실린더의 외벽 상단부에 연결된 3개의 제 3 공기 유입관, 상기 제 3 실린더의 윗면에 연결된 공기 배출구, 상기 제 3 실린더의 윗면에 연결된 공기 흡입 모터 로 구성되고, 상기 제 1 실린더 및 제 2 실린더의 내부가 물로 채워져 공기에 포함된 미세먼지, 알레르기 유발 꽃가루, 곰팡이, 포름 알데히드 등 수용성 유해가스, 사스, 메르스 바이러스 등 유해 물질을 회전하는 물에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 필터를 포함하는 공기 청정 시스템 이다.
Description
본 발명은 삼중 물 필터를 이용한 싸이클론 공기 청정 시스템에 관한 것 이다.
최근 미세먼지가 사회적 문제로 대두됨에 따라 실내공기 정화를 위한 공기정화 시스템의 수요가 점차 증가하고 있는 추세이다. 일반적으로 공기정화에 사용되는 필터는 공기 중의 오염물질을 걸러내는 섬유로 이루어진 HEPA필터(High Efficiency Particulate Absorber)로 구성되어 있다.
다만 HEPA필터는 영구적으로 사용할 수 없어 공기 청정 시스템의 성능 유지를 위해 필요에 따라 교환이 필요하며 그 가격도 고비용으로 구입 후 유지비용이 지속적으로 필요한 문제가 발생하게 된다. 또한 HEPA필터에 의해서도 걸러지기 힘든 초미세먼지가 정화된 공기중에 잔류 할 수 있는 문제점이 있다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 공기 청정 시스템의 필터링 기능이 요구된다.
종래기술인 싸이클론 통 내벽을 회전하는 물 필터와 콘을 구비한 공기청정기(공개특허 10-2017-0007722)는 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있지만 노즐 분사방식으로 구조가 복잡하고 한번의 여과과정으로 공기중의 모든 오염물질이 정화되지 않는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 물이 채워진 실린더를 삼중으로 가지는 필터로 공기를 여과함으로써 필터의 관리 및 교체를 용이하게 하고 필터의 교체비용이 불필요 하여 공기청정기의 구입 후 추가적인 비용이 들지 않게 하기 위한 목적을 가진다. 본 발명의 다른 목적은 삼중 실린더로 구성된 필터를 사용함으로써 공기정화율을 높이는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
미세먼지 제거 기능을 갖는 공기 청정 시스템으로서, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 삼중으로 결합된 실린더로 구성된 물 필터에 의해 공기를 정화한다.
본 발명은 속이 빈 원기둥 형태의 구조를 가지는 제 1 실린더와 상기 제 1 실린더의 외벽 상단부에 연결된 3개의 제 1 공기 유입관, 상기 제 1 실린더의 내부에 결합한 속이 빈 원기둥 형태의 구조를 가지는 제 2 실린더와 상기 제 2 실린더 내벽에 연결된 3개의 제 2 공기 유입관, 상기 제 2 실린더의 내부에 결합한 원기둥 형상의 구조를 가지는 제 3 실린더와 상기 제 3 실린더의 외벽 상단부에 연결된 3개의 제 3 공기 유입관으로 이루어진 3개의 실린더가 원기둥 형상으로 겹쳐 있는 것으로 구성된 필터를 가진다. 다만, 공기 유입관은 3개로 반드시 한정되는 것은 아니며 1개 또는 복수개의 구성도 가능하다.
본 발명은 상기 제 1 실린더 및 제 2 실린더의 내부가 물로 채워져 공기 흡입 모터에 의해 회전하고 회전하는 물에 의해 공기에 포함된 미세먼지를 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 실린더의 윗면에는 정화된 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구와 공기 흡입 모터가 연결된다.
또한, 실린더의 내부에 이물질이 발생하는 것을 방지하기 위하여 상기 제 1 내지 제 3 실린더의 재질은 폴리 카보네이트(poly carbonate) 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 공기 유입관은 “ㄴ”자 형상으로 일축은 상기 제 2 실린더 하부에 결합되어 물속에 있고 타축은 상기 제 1 실린더 측면에 결합하여 물 밖에 있는 것 으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 실린더의 형상은 윗면에서 아랫면으로 내려갈수록 단면적이 줄어드는 원뿔대 형상으로 구성될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 오염된 공기가 물이 들어있는 실린더를 세번 통과하면서 오염물질의 정화 효과가 높다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 삼중 필터의 구성이 원기둥 실린더를 둘러싼 속이 빈 원기둥 형상의 실린더로 구성되어 다수의 필터를 직렬로 연결하여 구성한 것보다 부피를 적게 차지하는 장점이 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 공기 흡입 모터에 의해 회전하는 물이 필터 역할을 할 수 있으므로 상대적으로 저렴한 비용으로 공기정화의 효과를 달성할 수 있다. 주기적으로 필터의 물을 교체하기만 하면 공기정화의 성능이 유지되어 공기 청정 시스템의 추가적인 유지비용이 요구되지 않는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 모습을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템를 위쪽에서 바라보는 도면,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 작동시 내부구조를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 모습을 보여주는 도면,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템를 위쪽에서 바라보는 도면,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 작동시 내부구조를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 모습을 보여주는 도면,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 모습을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기청 정기 시스템의 모습을 보여주는 도면이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템은 제 1 내지 제 3 실린더, 제 1 내지 제 3 공기 유입관 및 공기 배출구를 포함할 수 있다.
상기 공기 청정 시스템은 3개의 실린더로 구성되고 상기 제 1 및 제 2 실린더에는 필터 역할을 하는 물이 채워져 있을 수 있다. 실린더 내부에 이물질 발생을 방지하기 위하여 실린더의 재질은 폴리 카보네이트로 할 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 실린더의 공기 정화 기능을 충분히 수행할 수 있는 것이면 공지의 어떠한 것도 가능하다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템을 위쪽에서 바라보는 도면이다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템은 제 3 실린더가 중심에 위치하고, 상기 제 3 실린더의 외부를 둘러싸고 있는 형상의 제 2 실린더 및 상기 제 2 실린더를 둘러싸고 있는 형상의 제 1 실린더로 구성될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 실린더가 원기둥 형상으로 겹쳐진 구조를 가짐으로써 종래의 다중 필터와 같이 복수의 필터가 직렬로 연결된 구조와 비교하여 공간상의 부피를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 작동시 내부구조를 보여주는 도면이다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 삼중 물 필터를 이용한 공기 청정 시스템(100)에 의하면, 외부의 미세먼지 등 오염물질을 포함한 외부공기는 3개의 실린더를 통과하면서 회전하는 물에 의하여 미세먼지가 제거되어 외부로 방출될 수 있다.
제 3 실린더의 위쪽에 결합된 공기 흡입 모터가 작동하게 되면 실린더 내부의 공기가 회전하고 공기의 회전에 의해 물 싸이클론이 형성될 수 있다.
상기 제 1 실린더(200)는 속이 빈 원기둥 형상을 가지며 외부의 공기가 유입되는 3개의 제 1 공기 유입관(210)이 외벽 상단부에 결합될 수 있다. 상기 제 1 실린더(200)의 내부는 물이 채워져 있을 수 있다.
상기 제 1 공기 유입관(210)을 통해 미세먼지 등 오염물질을 포함한 공기가 유입되고 공기 흡입 모터의 작동에 의해 물이 회전하면 유입된 외부 공기는 물과 접촉한다. 물은 공기중의 미세먼지 등의 오염물질과 흡착하여 공기 중의 미세먼지 등의 오염물질을 포획하여 공기를 정화할 수 있다.
상기 제 1 실린더를 거친 공기는 제 2 공기 유입관(310)을 통해 제 2 실린더(300)로 유입될 수 있다.
상기 제 2 실린더(300)는 속이 빈 원기둥 형상을 가지며 외부의 공기가 유입되는 3개의 제 2 공기 유입관(310)이 외벽 상단부에 결합될 수 있다. 상기 제 2 실린더(300)의 내부는 물이 채워져 있을 수 있다.
상기 제 2 공기 유입관(310)을 통해 유입된 공기는 제 2 실린더의 물에 의해 남아있는 미세먼지 등의 오염물질이 제거된다. 상기 제 2 실린더를 거친 공기는 제 3 공기 유입관(410)을 통해 제 3 실린더(400)로 유입될 수 있다.
상기 제 3 실린더(400)는 원기둥 형상을 가지며 외부의 공기가 유입되는 3개의 제 3 공기 유입관(410)이 외벽 상단부에 결합될 수 있다. 상기 제 3 공기 유입관(410)을 통해 유입된 공기는 상기 제 3 실린더(400)의 상단부에 결합한 공기 배출관(500)을 통해 공기 청정 시스템 외부로 빠져나갈 수 있다.
외부에서 유입된 공기는 제 1 내지 제 3 실린더를 거치면서 미세먼지 등 오염물질이 제거되어 배출되고 공기 정화의 기능을 가진다. 또한, 건조한 공기의 경우 물과의 접촉으로 습기를 포함하여 건조한 외부공기로 배출되어 가습 효과도 가질 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 모습을 보여주는 도면이다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 공기 유입관은 “ㄴ”자 형상으로 이루어 질 수 있다. 상기 제 1 공기 유입관의 일축은 상기 제 1 실린더 측면에 부착되어 수면 위로 외부공기가 유입되고 타축은 상기 제 1 실린더 바닥에 부착되어 수면 아래로 공기가 배출되는 것 을 특징으로 한다. 미세먼지 등의 오염물질을 포함한 외부공기가 제 1 실린더에 유입될 때, 상기 제 1 공기 유입관을 통해 물속으로 공기를 직접 유입시켜 공기 정화 효과를 증가 시킬 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 모습을 보여주는 도면이다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 실린더는 윗면에서 아래로 갈수록 면적이 줄어드는 원뿔대 형상으로 이루어 질 수 있다. 원뿔대 형상으로 구성함으로써 싸이클론에 의한 선회운동(turning movement)을 원기둥 형상의 경우보다 강하게 하여 공기청정의 효과를 증가 시킬 수 있는 효과가 있다.
한편 유입되는 물질은 반드시 기체에 한정되지 아니하고, 액체도 가능하여 유체이면 모두 정화 가능하다. 또한 본 발명은 공기청정기 뿐만 아니라, 진공청소기, 지하철 등 공기정화가 필요한 경우 모두 이용될 수 있다.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 공기 청정 시스템
200: 제 1 실린더
210: 제 1 공기 유입관
220: 제 1 실린더 수면
300: 제 2 실린더
310: 제 2 공기 유입관
320: 제 2 실린더 수면
400: 제 3 실린더
410: 제 3 공기 유입관
500: 공기 배출관
200: 제 1 실린더
210: 제 1 공기 유입관
220: 제 1 실린더 수면
300: 제 2 실린더
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320: 제 2 실린더 수면
400: 제 3 실린더
410: 제 3 공기 유입관
500: 공기 배출관
Claims (4)
- 미세먼지 제거 기능을 갖는 공기 청정 시스템으로서,
속이 빈 원기둥 형태의 구조를 갖고, 물이 채워진 제 1 실린더;
상기 제 1 실린더에 결합되며, 외부의 공기를 제 1 실린더의 내부로 안내하는 제 1 공기 유입관;
상기 제 1 실린더의 내부에 결합한 속이 빈 원기둥 형태의 구조를 갖고, 물이 채워진 제 2 실린더;
상기 제 2 실린더에 결합되며, 상기 제 1 실린더의 내부를 통과한 공기를 상기 제 2 실린더의 내부로 안내하는 제 2 공기 유입관;
상기 제 2 실린더의 내부에 결합한 원기둥 형태의 구조를 가지는 제 3 실린더;
상기 제 3 실린더에 결합되며, 상기 제 2 실린더의 내부를 통과한 공기를 상기 제 3 실린더의 내부로 안내하는 제 3 공기 유입관;
상기 제 3 실린더의 윗면에 결합되며, 상기 제 3 실린더의 내부를 통과하는 공기를 외부로 안내하는 공기 배출관; 및
상기 공기 배출관에 결합되며, 상기 제 1 실린더의 내부, 상기 제 2 실린더의 내부 및 상기 제 3 실린더의 내부 각각에서 선회 기류가 형성됨과 동시에, 상기 선회 기류에 의해 상기 제 1 실린더에 채워진 물 및 상기 제 2 실린더에 채워진 물이 각각 회전되면서 상기 공기와 접촉되도록, 상기 제 3 실린더의 내부를 통과한 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 공기 흡입 모터를 포함하는 공기 청정 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 실린더의 재질은 폴리 카보네이트(poly carbonate) 재질로 이루어진 공기 청정 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 공기 유입관은 “ㄴ”자 형상으로 일축은 상기 제 1 실린더 측면에 부착되어 수면 위로 공기가 유입되고 타축은 상기 제 1 실린더 바닥에 부착되어 수면 아래로 공기가 배출되는 것 을 특징으로 하는 공기 청정 시스템. - 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 제 1 실린더는 원뿔대 형상으로 윗면에서 아랫면으로 내려갈수록 단면적이 줄어드는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 공기 청정 시스템.
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| KR20180019324A (ko) * | 2016-08-16 | 2018-02-26 | 주식회사 가남 | 원심력을 통한 공기청정 가습장치 및 공기청정 가습방법 |
| KR20170007722A (ko) * | 2016-11-29 | 2017-01-20 | 박관서 | 싸이클론 통 내벽(內壁)을 회전하는 물 필터와 콘을 구비한 공기청정기 |
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2018
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