KR102284599B1 - 공기 청정기 - Google Patents

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KR102284599B1
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Abstract

본 발명은 공기 청정기를 제공한다. 공기 청정기는, 내부 공간을 가지고 유입구 및 유출구가 형성된 하우징과; 상기 내부 공간으로 외부의 공기를 유입시키는 팬과; 상기 공기를 정화하는 정화 유닛을 포함하되, 상기 정화 유닛은, 상기 내부 공간의 제1영역을 통과하는 공기에 정화 매체를 액적화시켜 분사하는 스프레이 분사부; 상기 제1영역과 상기 팬 사이의 제2영역에 제공되고, 상기 제1영역을 통과한 습윤 상태의 공기로부터 액적을 분리하는 기액 분리부; 및 상기 제1영역으로는 가열 작용이 이루어지는 방열면이 위치되도록 하고, 상기 제2영역으로는 냉각 작용이 이루어지는 냉각면이 위치되도록 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 제공되는 열전소자(Thermoelectric Module)를 포함할 수 있다.

Description

공기 청정기{Air cleaner}
본 발명은 공기를 정화하는 공기 청정기에 관한 것이다.
일반적으로 공기를 정화하기 위하여 공기 청정기가 이용되고 있다. 이러한 공기 청정기는 내부에 하나 또는 복수의 필터를 구비하여, 공기에 포함된 먼지 등의 오염 물질을 제거한다. 그러나, 필터를 이용한 공기 청정 방식의 경우 필터의 주기적인 교체가 필요하다. 이에 필터의 교체 비용이 발생한다.
또한, 필터의 계속된 사용으로 먼지 등의 오염 물질은 필터에 부착된다. 이에 필터의 주기적인 교체가 요구되고, 사용자는 필터가 오염되었는지 여부를 확인하여야 하는 번거로움이 있다. 필터 오염 여부를 사용자가 적절히 확인하지 못한 경우에는 오염된 필터가 계속되어 사용된다. 그러나, 오염된 필터를 통과한 공기는 적절히 정화되지 못하고, 오히려 필터에 의해 재오염되어 공기 청정기의 외부로 배출된다.
또한, 최근 초미세 먼지의 문제가 심각해 지면서, 공기 청정기는 헤파 필터(HEPA-filter : High Efficiency Particulate Air-filter)를 구비하여 미크론 이하의 초미세 먼지를 제거한다. 그러나, 공기 청정기가 헤파 필터(HEPA-filter)를 구비하더라도, 제거되지 않는 초미세 먼지가 존재한다. 또한, 헤파 필터(HEPA-filter)의 경우에도 필터의 교체가 요구되는 문제, 오염된 필터에 의해 공기가 재오염되는 상술한 문제가 마찬가지로 발생한다.
본 발명은 공기 정화 효율(집진효율)을 높일 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 살균 작용 및 OH라디칼 및 활성산소의 산화 환원작용이 가능한 공기 청정기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 분진 포획된 액적을 효과적으로 수조로 회수할 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 계절별로 공기 청정 모드, 제습 모드 그리고 가습 모드로 다양하게 작동할 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 필터를 사용하지 않고, 공기에 포함된 오염 물질을 효율적으로 제거할 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 초미세먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부 공간을 가지고 유입구 및 유출구가 형성된 하우징과; 상기 내부 공간으로 외부의 공기를 유입시키는 팬과; 상기 공기를 정화하는 정화 유닛을 포함하되, 상기 정화 유닛은, 상기 내부 공간의 제1영역을 통과하는 공기에 정화 매체를 액적화시켜 분사하는 스프레이 분사부; 상기 제1영역과 상기 팬 사이의 제2영역에 제공되고, 상기 제1영역을 통과한 습윤 상태의 공기로부터 액적을 분리하는 기액 분리부; 및 상기 제1영역으로는 가열 작용이 이루어지는 방열면이 위치되도록 하고, 상기 제2영역으로는 냉각 작용이 이루어지는 냉각면이 위치되도록 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 제공되는 열전소자(Thermoelectric Module)를 포함하는 공기 청정기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2영역은 습윤 상태의 공기가 흐르는 유로가 제공되며, 상기 유로는 복수의 냉각핀들에 의해 지그재그 형태로 제공될 수 있다.
또한, 상기 냉각핀들의 일부는 상기 열전소자의 냉각면과 연결될 수 있다.
또한, 상기 정화 유닛은, 상기 내부 공간의 플라즈마 영역에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부를 더 포함하고, 상기 플라즈마 영역은 상기 제2영역과 상기 팬이 설치된 영역 사이에 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1영역과 상기 제2영역 그리고 상기 플라즈마 영역은 수직한 방향으로 아래로부터 순차적으로 배치되거나 또는 수평한 방향으로 일측으로부터 순차적으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2영역에서는 공기가 가장자리에 형성된 유입부를 통해 유입된 후 상기 유로를 경유하여 중앙에 형성된 유출구를 통해 상기 플라즈마 영역으로 흘러가는 중앙 집중형태의 흐름이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2영역에서는 공기가 상단에 형성된 유입부를 통해 유입된 후 상기 유로를 경유하여 하단에 형성된 유출구를 통해 상기 플라즈마 영역으로 흘러가는 수직 하강형태의 흐름이 제공될 수 있다.
또한, 상기 공기 청정기는, 상기 기액 분기부에서 분리된 액적이 모여 회수되는 수조; 및 상기 수조에 저장된 정화매체를 상기 스프레이 분사부로 공급하는 재사용 라인; 상기 수조 바닥에 가라앉은 침전물을 외부로 제거하기 위한 블로 다운(blowdown) 라인을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 정화 유닛은, 상기 플라즈마 영역과 상기 제2영역 사이에 설치되는 데미스터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 정화 매체는 순수이며, 상기 공기 청정기는, 상기 하우징 외부에 설치되어 상기 스프레이 분사부로 공급될 순수가 저장되어 있는 생수용기가 안착되는 용기 거치대를 더 포함하고, 상기 스프레이 분사부는 상기 용기 거치대에 안착된 생수 용기로부터 순수를 제공받을 수 있다.
또한, 상기 공기 청정기는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는, 상기 유입구를 통해 유입되는 공기의 오염 정도에 따라 상기 플라즈마 발생부 및 상기 스프레이 분사부의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 유입구를 통해 유입되는 공기의 습도가 높은 경우 상기 스프레이 분사부의 동작은 중단하고 상기 열전소자를 이용하여 상기 기액 분리기에서 공기의 습기가 제거되도록 제습 모드로 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 유입구를 통해 유입되는 공기의 습도가 낮은 경우 상기 스프레이 분사부는 동작시키고 상기 열전소자의 동작은 중단하는 가습 모드로 작동할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 공기 정화 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 필터를 사용하지 않고 오염 물질을 공기로부터 효과적으로 분리하거나 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면 계절별로 공기 청정 모드, 제습 모드 그리고 가습 모드 등의 다양한 모드로 사용할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
도 2는 기액 분리부의 요부 확대도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이고, 도 2는 기액 분리부의 요부 확대도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 공기 청정기(10)는 하우징(100), 팬(200), 정화 유닛(300), 공급순환 사이클(400), 그리고 제어기(700)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 원통 형상으로 이루어지며 내부 공간(102)을 가질 수 있다. 내부 공간(102)에는 후술하는 팬(200), 그리고 정화 유닛(300)이 배치될 수 있다. 또한, 하우징(100)의 하단 가장자리를 따라 유입구(104)가 형성되고, 상단측에는 유출구(106)가 형성될 수 있다. 유입구(104)는 외부의 공기가 하우징(100)의 내부 공간(102)으로 유입되는 입구이다. 유출구(106)는 내부 공간(102)으로 유입된 공기가 정화 유닛(300)에 의해 정화 처리가 수행된 이후 공기 청정기(10)의 외부로 유출되는 출구이다. 참고로, 하우징(100)은 최하단부터 수조(800)가 위치되는 회수 영역(111), 스프레이 분사가 이루어지는 제1영역(112), 기액 분리가 이루어지는 제2영역(113) 그리고 플라즈마 방전이 이루어지는 플라즈마 영역(114)이 순차적으로 제공될 수 있다.
한편, 유입구(104)에는 메쉬 부재가 설치되거나 또는 작은 관통공들이 타공된 형태로 제공될 수 있다. 유출구(106)에도 메쉬 부재가 설치될 수 있다. 유입구(104)에 설치되는 메쉬 부재는 내부 공간(102)으로 유입되는 외부의 공기를 분산시킨다. 유입구(104)는 내부 공간(102)으로 유입되는 외부의 공기가 정화 처리가 수행되는 영역에 고르게 유입될 수 있도록 하우징(100)의 테두리를 따라 제공될 수 있다. 메쉬 부재는 그물망처럼 구멍이 촘촘하게 뚫려 있는 구조를 가질 수 있다. 도시하지 않았지만, 유입구(104)에 설치되는 메쉬 부재와 유출구(106)에 설치되는 메쉬 부재는 그 두께가 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 유입구(104)에 설치되는 메쉬 부재의 두께가 유출구(106)에 설치되는 메쉬 부재의 두께보다 두꺼울 수 있다.
팬(200)은 외부의 공기를 하우징(100)의 내부 공간(102)으로 유입시킬 수 있다. 팬(200)은 내부 공간(102)에서 비교적 상류에 제공될 수 있다. 예컨대, 팬(200)은 내부 공간(102)에서 유출구(106) 보다 하부에 그리고 후술하는 데미스터(350) 보다 상부에 제공될 수 있다. 또한, 팬(200)은 프로펠러의 형상을 가질 수 있다. 이에 팬(200)이 회전되면 하우징(100)의 내부 공간(102)에는 공기의 유동이 발생하고, 이러한 공기 유동의 영향으로 외부의 공기가 하우징(100)의 내부 공간(102)으로 유입될 수 있다.
도 1에서는 팬(200)의 형상이 프로펠러의 형상을 가지는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 팬(200)은 외부의 공기를 내부 공간(102)으로 유입시킬 수 있는 다양한 형태 및 구성으로 변형될 수 있다.
정화 유닛(300)은 내부 공간(102)으로 유입된 외부의 공기를 정화 처리할 수 있다. 정화 유닛(300)은 외부의 공기에 물리적, 그리고 화학적 작용을 인가하여 외부의 공기를 정화 처리할 수 있다.
정화 유닛(300)은 스프레이 분사부(310), 기액 분리부(320), 열전소자(330), 플라즈마 발생부(340) 그리고 데미스터(350)를 포함할 수 있다.
스프레이 분사부(310)는 하우징(100)의 유입구(104) 바로 상부인 제1영역(112)에 제공될 수 있다. 스프레이 분사부(310)는 하우징(100) 내부 공간의 제1영역(112)을 통과하는 공기에 정화 매체를 액적화시켜 분사할 수 있다. 스프레이 분사부(310)는 기액 분리기(320) 보다 하류에 제공될 수 있다. 스프레이 분사부(310)는 내부 공간(102)의 내측면에 소정 간격으로 설치되는 노즐들을 포함할 수 있다. 노즐들은 정화 매체를 제1영역(112)으로 분사할 수 있다. 정화 매체는 물을 포함하는 정화 매체일 수 있다. 일 예로, 정화 매체는 순수일 수 있다. 스프레이 분사부(310)에서 분사되는 정화 매체의 분사 방향은 제1영역(112)을 통과하는 공기의 이동 방향과 정반대 방향일 수 있다. 이렇게 스프레이 분사부(310)에서 분사되는 정화매체의 액적은 제1영역(112)을 통과하는 공기와 정면으로 충돌하면서 공기 내에 포함된 오염원(미세먼지 등)을 효과적으로 흡착하여 제1영역(112) 아래에 위치한 수조(800)로 떨어지게 된다. 또한, 제1영역(112)에서 오염원을 흡착하지 않은 일부의 액적은 공기와 함께 제2영역(113)으로 유입된다. 제1영역으로 분사된 정화 매체의 액적은 후술하는 열전소자(330)에 의해 가열되어 일부는 스팀화될 수 있다. 이렇게 제1영역에서 제2영역으로 이동하는 액적은 열전소자에 의해 가열될 수 있다.
기액 분리부(320)는 제1영역(112)과 데미스터(350) 사이의 제2영역(113)에 제공된다. 기액 분리부(320)는 제1영역(112)을 통과한 습윤 상태의 공기(액적 및 스팀이 포함된 공기)로부터 액적을 분리한다.
열전소자(Thermoelectric Module)(330)는 액적 분리의 효율을 높이기 위해 제1영역(112)과 제2영역(113) 사이에 제공된다. 제1영역(112)과 제2영역(113)은 열전소자에 의해 분리될 수 있다. 열전소자(330)는 방열면(332)과 냉각면(334)을 가지며, 제1영역(112)으로는 가열 작용이 이루어지는 방열면(332)이 위치되도록 하고, 제2영역(113)으로는 냉각 작용이 이루어지는 냉각면(334)이 위치된다.
기액 분리부(320)는 습윤 상태의 공기가 흐르는 미로 형태의 유로(322)가 제공될 수 있으며, 유로(322)는 복수의 냉각핀(324)들에 의해 지그재그 형태로 제공될 수 있다. 냉각핀(324)들의 일부는 열전소자(330)의 냉각면(334)과 연결될 수 있다.
제2영역(113)에서는 공기가 가장자리에 형성된 유입부(325)를 통해 유입된 후 미로 형태의 유로(322)를 경유하여 중앙에 형성된 유출구(326)를 통해 플라즈마 영역(114)으로 흘러가는 중앙 집중형태의 흐름이 제공하게 된다.
상기와 같이, 기액 분리부(320)에서는 공기 내의 수분 및 액적(물알갱이)가 지그재그 형태의 유로(322)를 통과하면서 냉각핀(324) 표면에 부딪혀 물방울이 맺히게 되고, 액적은 냉각핀(324) 표면에 달라붙게 된다. 이렇게 냉각핀(324) 표면에 맺힌 액적은 열전소자(330)의 냉각면(334)을 따라 흘러서 중앙에 형성된 배수구(336)를 통해 수조(800)로 떨어지게 된다. 열전소자(330)의 냉각면(334)은 물방울이 배수구(336)를 향해 잘 흘러내리도록 배수구(336)를 향해 경사지게 형성될 수 있다.
데미스터(350)는 내부 공간(102)에 제공될 수 있다. 데미스터(350)는 프라즈마 발생부와 기액 분리부 사이에 제공될 수 있다. 데미스터(350)는 정화매체가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 데미스터(350)는 그물코를 여러겹 포갠 형상을 가질 수 있다. 또한, 데미스터(350)는 섬유 상태의 물체를 충전한 재질로 제공될 수 있다. 내부 공간(102)으로 유입된 공기 중의 수분 또는 정화 매체의 입자들은 데미스터(350)에 의해 여과될 수 있다. 또한, 내부 공간(102)에 흐르는 공기는 공기가 가지고 있는 관성에 의해 데미스터(350)를 통과한 후 플라즈마 영역(114)으로 유입될 수 있다.
플라즈마 발생부(340)는 내부 공간(102)에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 이하에서는, 플라즈마 발생부(340)가 플라즈마를 발생시킨 영역을 플라즈마 영역(1140)으로 정의한다. 플라즈마 발생부(340)는 하우징(100)의 내부 공간(102)에서 비교적 상류에 제공될 수 있다. 예컨대, 플라즈마 발생부(340)는 팬(200)이 설치된 영역과 데미스터(350) 사이에 제공될 수 있다.
플라즈마 발생부(340)에는 전극(미도시)이 연결되고, 전극이 플라즈마 발생부(340)에 전압을 인가할 수 있다. 플라즈마 발생부(340)는 내부 공간(102)으로 유입되는 공기를 방전 가스로 하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 플라즈마 발생부(340)의 전극으로 전압이 인가되면, 기체방전에 의한 플라즈마가 유도되면서 물분자로부터 OH라디칼(오존 및 음이온도 함께 생성)이 생성될 수 있다. 이렇게 발생된 OH라디칼(오존 및 음이온)은 공기 중의 유해균을 살균하고 각종 유해가스 또는 냄새성분을 분해하여 공기를 정화시키는 작용을 한다. 한편, 공기중에서 유도되는 기체방전은, 균일전계에서 발생되는 글로방전 및 아크방전과, 불균일전계에서 발생되는 코로나방전 및 스트리머방전이 있다. 여기서, 글로방전 및 아크방전은 형광등과 같은 관형태의 밀폐공간에서 발생되는 방전이고, 글로방전 및 코로나방전은 아크방전 및 스트리머방전에 비해 상대적으로 저전력으로 유도되는 방전이다. 따라서, 이 발명에서는 개방된 공간에서 저전력으로도 기체방전이 유도될 수 있는 코로나방전을 적용하여 기체분자를 플라즈마 상태로 만드는 것이 바람직하다.
이와 달리, 플라즈마 발생부(340)는 외부의 공기와 상이한 별개의 가스를 내부 공간(102)으로 유입시키고, 별개의 가스를 방전 가스로 하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 외부의 공기와 상이한 가스는 비활성 가스일 수 있다.
공급순환 사이클(400)은 스프레이 분사부(310)에 정화 매체를 공급할 수 있다. 또한, 공급순환 사이클(400)은 정화 처리를 수행한 정화 매체를 순환시킬 수 있다. 공급순환 사이클(400)은 수조(800), 순환라인(420), 펌프(430), 블로 다운(blowdown) 라인(440), 그리고 공급 라인(460)을 포함할 수 있다. 수조(800)에는 정화 처리를 수행한 정화 매체가 회수될 수 있다. 또한, 수조(800)에 저장된 정화 매체는 순호나라인을 통해 스프레이 분사부로 제공급될 수 있다. 수조(800) 바닥에 가라앉은 침전물은 블로 다운(blowdown) 라인(440)을 통해 외부로 배출되며, 또한, 수조 상의 부유물은 오버플로우 방식으로 외부로 배출될 수 있다.
순환 라인(420)은 수조(800)로 회수된 정화 매체를 스프레이 분사부(310)로 전달할 수 있다. 순환 라인(420)은 일단이 수조(800)와 연결되고, 타단은 분기되어 스프레이 분사부(310)와 연결될 수 있다. 예컨대, 분기된 순환 라인(420)의 타단은 각각 스프레이 분사부(310)의 노즐에 연결될 수 있다. 또한, 순환 라인(420)에는 펌프(430)가 설치될 수 있다. 펌프(430)는 수조(800)에 회수된 정화 매체가 스프레이 분사부(310)로 전달 될 수 있는 압력을 제공한다.
제어기(700)는 공기 청정기(10)를 제어할 수 있다. 제어기(700)는 공기 청정기(10)가 후술하는 바와 같이 공기 정화 기능을 수행할 수 있도록 공기 청정기(10)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(700)는 팬(200)을 구동할 수 있다. 또한, 플라즈마 발생부(340), 열전소자(330) 그리고 스프레이 분사부(310)를 제어하여 내부 공간(102)으로 유입된 외부의 공기를 정화할 수 있다.
제어기(700)는 유입구(104)를 통해 유입되는 공기의 오염 정도에 따라 플라즈마 발생부(330) 및 스프레이 분사부(310)의 동작을 제어할 수 있다. 일 예로, 제어기(700)는 유입구(104)를 통해 유입되는 공기의 습도가 높고 공기 오염이 낮은 경우 스프레이 분사부(310)의 동작은 중단하고 열전소자(330)를 이용하여 기액 분리기(320)에서 공기의 습기가 제거되도록 제습 모드로 제어할 수 있다.
또한, 제어기(700)는 유입구를 통해 유입되는 공기의 습도가 낮고 공기 오염이 낮은 경우 스프레이 분사부(310)는 동작시키고 열전소자(330)의 동작은 중단하는 가습 모드로 작동할 수 있다.
또한, 제어기(700)는 유입구(104)를 통해 유입되는 공기의 오염 정도가 낮은 경우, 스프레이 분사부(310)의 동작은 중단시키고 플라즈마 발생부(330)를 동작시킬 수 있다.
제어기(700)의 제어가 원활하도록 유입구(104)와 인접한 하우징 외측면에는 습도 센서(780), 오염 감지 센서(790) 등이 설치될 수 있으며, 이러한 센서의 측정값은 제어부(700)로 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 스프레이 분사부(310), 기액 분리부(320), 플라즈마 발생부(340)가 하류에서 상류 방향으로 순차적으로 배치되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 스프레이 분사부(310), 기액 분리부(320), 플라즈마 발생부(340)의 배치 순서는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 스프레이 분사부(310), 기액 분리부(320), 플라즈마 발생부(340)의 배치 변경이 용이하도록, 하우징(100)은 여러 개의 모듈로 제공되며, 각각의 모듈이 결합 및 분리가 가능하게 제공될 수 있다. 예컨대, 하우징(100)은 스프레이 분사부가 제공되는 모듈, 기액 분리부(320)가 제공되는 모듈, 그리고 플라즈마 발생부(340)가 제공되는 모듈들을 포함할 수 있고, 각각의 모듈은 결합 및 분리가 가능하여 배치 관계를 더욱 용이하게 변경할 수 있다.
도 1에 도시된 공기 청전기에서의 공기 유동을 설명하면, 외부의 공기는 순수 에어와 미세먼지 등의 불순물을 포함할 수 있다. 순수 에어와 불순물은 팬(200)의 가동으로 하우징(100)의 내부 공간(102)으로 유입된다. 제1영역(112)으로 분사되는 정화 매체(액적)는 공기에 포함된 불순물을 흡착되며, 불순물이 흡착되어 무거워진 액적은 수조(800)로 떨어지게 된다. 즉, 제1영역(112)으로 유입된 불순물은 스프레이 분사부(310)가 공급하는 정화 매체에 의해 제거될 수 있다. 이렇게 정화된 공기는 제2영역(113)으로 유입된다. 제2영역(113)에서는 기액 분리부(320)를 통과하면서 공기와 액적이 분리되고, 분리된 액적은 수조(800)로 회수될 수 있다. 기액 분리부(320)를 통과한 공기는 데미스터(350)를 통과한 후 플라즈마 영역(114)으로 유입되며, 플라즈마 영역(114)에 발생된 플라즈마에 의해 정화 처리된다. 플라즈마 영역(114)에 발생된 플라즈마는 이온/라디칼을 포함할 수 있다. 플라즈마가 포함하는 이온/라디칼은 앞서 과정에서 제거되지 않은 미세먼지 등의 불순물과 충돌한다. 이에, 불순물의 일부는 연소되어 제거될 수 있다. 또한, 이온/라디칼은 미세먼지 등의 불순물이 음의 전기를 띠게 하여 정전기 집진 방식으로 제거할 수 있으며, 공기 중의 유해균을 살균하고 각종 유해가스 또는 냄새성분을 분해하여 정화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
도 3의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 3의 실시예에 따른 공기 청정기(10a)는 스프레이 분사부(310), 기액 분리부(320), 데미시트(350) 그리고 플라즈마 발생부(340)가 수평한 방향으로 일측으로부터 순차적으로 배치된다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
또한, 본 실시예에 공기 청정기(10a)는 제2영역(113)에서는 공기가 상단에 형성된 유입부(325)를 통해 유입된 후 유로를 경유하여 하단에 형성된 유출구(326)를 통해 플라즈마 영역(114)으로 흘러가는 수직 하강형태의 흐름이 제공된다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
또한, 본 실시예에서 제1영역(112)에는 유입구(104)를 통해 유입된 공기의 흐름을 방해하기 위한 목적으로 다수의 차단판(109)들이 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
도 4의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 4의 실시예에 따른 공기 청정기(10b)는 스프레이 분사부(310)가 기액 분리부(320)의 유로 상으로 액적을 분사한다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다. 또한, 기액 분리부(320)는 지그재그 유로를 제공하는 격벽(328)들을 갖는데, 이 격벽들 중 최하단에 위치된 격벽은 열전소자(330)로 제공된다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
또한, 본 실시예에서 유입구(104)는 하우징(100)의 바닥에 제공된다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
또한, 도 4의 실시예에 따른 공기 청정기(10b)는 하우징(100) 외부에 설치되어 스프레이 분사부(310)로 공급될 순수가 저장되어 있는 생수용기(510)가 안착되는 용기 거치대(500)를 갖는다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다. 공급순환 사이클(400)은 공급라인(470)이 생수용기(510)와 연결되어, 생수용기(510)로부터 생수를 제공받을 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
도 5의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 5의 실시예에 따른 공기 청정기(10c)는 수조(800)가 하우징(100) 바닥 중앙에 위치되고, 유입구(104)가 수조(800) 둘레에 제공된다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다. 유입구(104)를 통해 유입된 외부 공기는 수조(800) 상부에 위치한 중앙 통로(107)를 통해 스프레이 분사부(310)가 위치한 영역으로 유입된다. 여기서, 스프레이 분사부(310)는 기액 분리부(320)의 유로 상에 설치된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기 청정기를 보여주는 도면이다.
도 6의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 6의 실시예에 따른 공기 청정기(10d)는 유입구(104)가 하우징 바닥 중앙에 위치되고, 수조(800)가 유입구(104) 둘레에 제공된다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.
공기 청정기 : 10
하우징 : 100
팬 : 200
정화 유닛 : 300
공급 순환 사이클 : 400

Claims (13)

  1. 공기 청정기에 있어서,
    내부 공간을 가지고 유입구 및 유출구가 형성된 하우징과;
    상기 내부 공간으로 외부의 공기를 유입시키는 팬과;
    상기 공기를 정화하는 정화 유닛을 포함하되,
    상기 정화 유닛은,
    상기 내부 공간의 제1영역을 통과하는 공기에 정화 매체를 액적화시켜 분사하는 스프레이 분사부;
    상기 제1영역과 상기 팬 사이의 제2영역에 제공되고, 상기 제2영역은 습윤 상태의 공기가 흐르는 유로가 제공되며, 상기 제1영역을 통과한 습윤 상태의 공기로부터 액적을 분리하는 기액 분리부; 및
    상기 제1영역으로는 가열 작용이 이루어지는 방열면이 위치되도록 하고, 상기 제2영역으로는 냉각 작용이 이루어지는 냉각면이 위치되도록 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 제공되는 열전소자(Thermoelectric Module)를 포함하며,
    상기 정화 유닛은,
    상기 내부 공간의 플라즈마 영역에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부를 더 포함하고,
    상기 플라즈마 영역은 상기 제2영역과 상기 팬이 설치된 영역 사이에 제공되며,
    상기 제2영역에서는 공기가 가장자리에 형성된 유입부를 통해 유입된 후 상기 유로를 경유하여 중앙에 형성된 유출구를 통해 상기 플라즈마 영역으로 흘러가는 중앙 집중형태의 흐름이 제공되는 공기 청정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유로는 복수의 냉각핀들에 의해 지그재그 형태로 제공되는 공기 청정기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉각핀들의 일부는 상기 열전소자의 냉각면과 연결되는 공기 청정기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역과 상기 제2영역 그리고 상기 플라즈마 영역은 수직한 방향으로 아래로부터 순차적으로 배치되거나 또는 수평한 방향으로 일측으로부터 순차적으로 배치되는 공기 청정기.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2영역에서는 공기가 상단에 형성된 유입부를 통해 유입된 후 상기 유로를 경유하여 하단에 형성된 유출구를 통해 상기 플라즈마 영역으로 흘러가는 수직 하강형태의 흐름이 제공되는 공기 청정기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공기 청정기는,
    상기 기액 분리부에서 분리된 액적이 모여 회수되는 수조; 및
    상기 수조에 저장된 정화매체를 상기 스프레이 분사부로 공급하는 재사용 라인;
    상기 수조 바닥에 가라앉은 침전물을 외부로 제거하기 위한 블로 다운(blowdown) 라인을 더 포함하는 공기 청정기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 정화 유닛은,
    상기 플라즈마 영역과 상기 제2영역 사이에 설치되는 데미스터를 더 포함하는 공기 청정기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 정화 매체는 순수이며,
    상기 공기 청정기는,
    상기 하우징 외부에 설치되어 상기 스프레이 분사부로 공급될 순수가 저장되어 있는 생수용기가 안착되는 용기 거치대를 더 포함하고,
    상기 스프레이 분사부는 상기 용기 거치대에 안착된 생수 용기로부터 순수를 제공받는 공기 청정기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 공기 청정기는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 유입구를 통해 유입되는 공기의 오염 정도에 따라 상기 플라즈마 발생부 및 상기 스프레이 분사부의 동작을 제어하는 공기 청정기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 유입구를 통해 유입되는 공기의 습도가 높은 경우 상기 스프레이 분사부의 동작은 중단하고 상기 열전소자를 이용하여 상기 기액 분리부에서 공기의 습기가 제거되도록 제습 모드로 제어하는 공기 청정기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 유입구를 통해 유입되는 공기의 습도가 낮은 경우 상기 스프레이 분사부는 동작시키고 상기 열전소자의 동작은 중단하는 가습 모드로 작동하는 공기 청정기.

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