KR102475761B1 - 차량용 공기청정기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량에 장착되는 공기청정기에 관한 것으로서, 특히 차량의 이동에 따른 압력차로 대기 중의 공기를 흡기하여 정화한 후 배기할 수 있게 구성하며, 필터의 기능을 수행하는 액체(물)가 차량의 움직임에 의해 유실되는 것을 방지할 수 있게 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량에 장착되어 차량의 주행에 따라 발생하는 전후방의 압력차에 의해 내부로 유입된 대기 중의 공기에서 이물질을 여과하고, 대기 중 또는 차량 내부로 청정된 공기를 배출하는 차량용 공기청정기로서, 내부에는 유입된 공기의 이물질을 여과하는 액체가 채워진 수조와, 수조에 채워진 액체가 수조 밖으로 유실되는 것을 차단하기 위해 수면 상부에 장착된 유실방지부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량에 장착되어 차량의 주행에 따라 발생하는 전후방의 압력차에 의해 내부로 유입된 대기 중의 공기에서 이물질을 여과하고, 대기 중 또는 차량 내부로 청정된 공기를 배출하는 차량용 공기청정기로서, 내부에는 유입된 공기의 이물질을 여과하는 액체가 채워진 수조와, 수조에 채워진 액체가 수조 밖으로 유실되는 것을 차단하기 위해 수면 상부에 장착된 유실방지부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
Description
본 발명은 차량에 장착되는 공기청정기에 관한 것으로서, 특히 차량의 이동에 따른 압력차로 대기 중의 공기를 흡기하여 정화한 후 배기할 수 있게 구성하며, 필터의 기능을 수행하는 액체(물)가 차량의 움직임에 의해 유실되는 것을 방지할 수 있게 구성한 것이다.
통상적으로 공기청정기는 실내의 공기를 흡입한 후에 유해한 이물질을 여과하고 청정한 공기를 실내로 배기함으로써, 실내의 쾌적도를 향상시키며 건강한 생활이 영유할 수 있게 개발된 장치이다.
이와 같은 공기청정기는 다양한 필터를 통해 이물질을 제거하는데, 그 여과방식 및 여과 방법에 따라 다양한 공기청정기가 개발되고 있다.
하지만, 종래에는 앞서 설명한 방법과 같이 한정된 공간 내의 공기를 정화하는 데에 그 목적이 있었다.
그 이유는 한정되지 않은 공간 즉 대기 중의 공기를 정화하기 위해서는 여과에 필요한 필터 또는 전력 소모 등의 손실이 공기 정화에 따른 이득보다 상대적으로 크게 발생하기 때문이다.
구체적으로 대기 중에 공기를 정화하여 대기 중으로 배기할 경우, 정화에 따른 효과를 얻는 것에 비해 소비되는 필터 및 전력 등의 소모가 상대적으로 크기 때문에, 종래의 공기청정기는 한정된 공간 즉 실내의 공기를 정화하는 데에 그 목적이 있었다.
한편, 차량은 주행하기 위한 동력을 얻기 위해 연료를 연소시키는데, 화석 연료가 연소하면서 질소산화물(Nox), 황산화물(Sox) 등이 발생하게 되고, 이들이 대기 중으로 배출됨으로써 대기가 오염된다. 최근에는 대기 오염을 줄일 수 있는 LNG차량, 전기차량, 수소전기차량 등이 개발되고 있으나, 개발된 전기차량, 수소전기차량 등에서는 대기오염물질이 배출되지는 않지만, 차량의 타이어가 마모되면서 발생하는 대기 오염물질은 현재의 기술로서 해결할 방법을 찾지 못하고 있다.
또한 대기 오염물질을 줄일 수 있는 차량 등이 개발되더라도 다른 산업기기 등에서 발생하는 대기 오염물질을 차량의 개발로서 줄이기에는 그 효과가 미미하다.
이와 같은 문제점 때문에 대기 중에 오염물질을 특별한 동력 없이 정화할 수 있고, 더불어 저렴한 비용 또는 비용이 발생하지 않는 필터를 이용하여 대기 오염물질을 제거할 수 있는 공기청정기의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1924518호(2018.12.03.)에 게재된 '습식형 무동력 집진장치'는 차량의 외부에 장착되며, 차량의 주행에 따라 발생하는 압력 변화에 따른 공기의 이동을 통해 대기 중에 오염물질을 여과하는 기술이 게재되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1924518호(2018.12.03.)의 습식형 무동력 집진장치는 내부에 세정수가 채워진 상태에서 유입된 공기가 세정수를 통과하면서 미세먼지 등과 같은 오염물질을 여과하는 데에 특징이 있다.
하지만, 이와 같이 세정수가 집진조에 채워진 상태에서 차량이 이동하면, 집진조에 채워진 세정수는 스플래시(splash) 현상이 발생하며, 차량의 흔들림 주기와 집진조 내부의 크기에 따른 스플래시 주기가 같고 반복되면 세정수가 집진조의 측면을 타고 높게 올라가면서 공기배출구를 통해 세정수가 외부로 배출되는 문제점이 발생한다.
세정수의 자체 증발과 더불어 차량의 움직임에 따른 세정수의 스플래시 현상에 의해 세정수의 유실량이 증가하게 되면 수시로 세정수를 채워주어야 하는 문제점이 발생하고, 이와 같은 문제점은 운전자를 귀찮게 하여 세정수가 채워지지 않은 상태로 주행할 수도 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 물을 이용하여 대기를 정화하기 위해 교통수단에 장착되는 공기청정기로서 차량이 움직임에 따른 관성 및 충격에 의해 필터의 기능을 수행하는 물이 배수되어 유실되는 것을 방지할 수 있게 구성한 차량용 공기청정기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량에 장착되어 차량의 주행에 따라 발생하는 전후방의 압력차에 의해 내부로 유입된 대기 중의 공기에서 이물질을 여과하고, 대기 중 또는 차량 내부로 청정된 공기를 배출하는 차량용 공기청정기로서, 내부에는 유입된 공기의 이물질을 여과하는 액체가 채워진 수조와, 수조에 채워진 액체가 수조 밖으로 유실되는 것을 차단하기 위해 수면 상부에 장착된 유실방지부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 차량용 공기청정기는, 하우징과, 하우징의 일측에 형성된 공기유입구와, 하우징의 타측에 형성된 공기배출구와, 하우징의 내부에 형성되며 액체가 채워진 수조와, 공기유입구로 유입된 공기가 수조에 채워진 액체로 유입되게 수조에 장착된 체크밸브를 포함하며, 공기유입구로 유입된 공기는 수조에 채워진 액체를 통과하면서 공기에 포함된 이물질이 액체에 수용되고, 액체를 통과한 공기는 공기배출구를 통해 배출된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유실방지부는 판 구조인 유실방지판으로서, 수조의 내벽에서 수조의 중심 방향으로 연장되되, 수조의 중심 방향으로 갈수록 하향으로 낮아진다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유실방지판은 복수 개로서, 마주하는 수조의 내벽에서 수조의 중심부로 연장되며, 수조의 중심부로 연장된 유실방지판의 끝단부는 상하 간격을 두고 겹쳐지도록 배치된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유실방지판은 통기공이 형성된 다공판이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유실방지부는 물의 비중보다 가벼워 물이 뜨는 재질의 부유체와, 부유체가 수조의 수면 상부에 위치하도록 부유체를 지지하는 지지대와, 지지대에 의해 지지된 부유체들이 수면의 변화에 따라 상하좌우 방향으로 설정된 범위만큼씩 이동하도록 이동을 제한하는 연결부를 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지지대에는 복수의 격자 구멍들이 형성되고, 각 격자 구멍에 대응하는 복수의 부유체는 격자 구멍을 통해 지지대의 상부 또는 하부로 이동 가능하며, 연결부는 지지대와 부유체를 연결하는 끈이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공기유입구에는 메시가 장착된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공기유입구로 유입된 공기는 이오나이저(ionizer)를 통과한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 체크밸브에는 거품발생기가 장착되어 액체로 분사되는 공기를 거품 형태로 분사한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 수조의 바닥쪽에는 수조의 내부를 개방 또는 폐쇄하는 개폐마개가 장착된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하우징에는 수조로 액체를 공급하는 입수관이 장착된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 입수관을 개폐하는 밸브가 장착된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 수조에는 수위감지센서가 장착되어 수위감지센서에서 감지된 수위에 의해 입수관에 장착된 밸브를 개폐한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 수조로 액체를 배수하는 배수관이 장착된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 배수관을 개폐하는 밸브가 장착된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 액체는 물로서, 하우징 또는 수조 내부에 히터가 장착된다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공기청정기는 차량의 움직임에 따라 수조에 저장된 물이 출렁이면서 유실되는 문제점을 해결함으로써, 물의 충수 주기는 보다 연장할 수 있어 공기청정기의 관리가 편리하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기청정기를 차량에 장착한 예를 나타낸 개념도이고,
도 2는 도 1에 도시된 공기청정기의 정화 원리를 설명하기 위한 제1실시예에 따른 공기청정기를 나타낸 개념도이며,
도 3은 도 2에 도시된 유실방지판을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 공기청정기의 정화 원리를 설명하기 위한 제2실시예에 따른 공기청정기를 나타낸 개념도이며,
도 5는 도 4에 도시된 공기청정기의 플로팅부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기청정기의 정화 원리를 설명하기 위한 제1실시예에 따른 공기청정기를 나타낸 개념도이며,
도 3은 도 2에 도시된 유실방지판을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 공기청정기의 정화 원리를 설명하기 위한 제2실시예에 따른 공기청정기를 나타낸 개념도이며,
도 5는 도 4에 도시된 공기청정기의 플로팅부를 설명하기 위한 개념도이다.
아래에서는 본 발명에 따른 차량용 공기청정기의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
[제1실시예]
도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 공기청정기를 차량에 장착한 예를 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기청정기의 정화 원리를 설명하기 위한 제1실시예에 따른 공기청정기를 나타낸 개념도이며, 도 3은 도 2에 도시된 유실방지판을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기(100)는 차량(1)의 샤시 상면, 차량(1)의 바닥 프레임의 저면, 앞 범퍼의 좌측 및/또는 우측 중 어디에라도 장착 가능하다. 이와 같이 차량(1)의 외측에 장착된 공기청정기(100)는 차량(1)이 주행하면서 발생시키는 전방의 공기 압력과 후방의 공기 압력의 차에 의해 공기가 공기청정기(100)의 내부로 유입된 후 내부에서 정화되고 후방으로 배기된다.
한편 도면에는 도시하지 않았으나, 차량(1)의 후방에도 장착 가능하다. 이 경우 차량이 주행하면서 발생하는 차량 후방의 음압을 통해 공기청정기의 내부로 대기 중의 공기가 유입되고 정화된 후 후방으로 배기된다.
또한, 공기청정기(100)는 차량(1)의 보닛 아래에 장착될 수도 있다. 이 경우에도 마찬가지로 차량(1)이 주행하면서 발생하는 공기 압력차에 의해 공기청정기(100)의 내부로 공기가 유입된 후 배기될 수도 있고, 별도로 팬 또는 펌프를 공기청정기(100)에 장착하여 차량(1)의 배터리에서 공급되는 전원을 이용하여 강제적으로 공기를 공기청정기(100)의 내부로 유입시키거나 강제적으로 공기청정기(100)의 내부에 위치한 공기를 배기시키도록 구성할 수도 있다.
이와 같이 공기청정기(100)는 차량(1)의 내부 또는 외부에 장착되어 대기 중의 공기를 정화할 수 있다.
아래에서는 이와 같이 구성된 공기청정기의 구성 및 작동관계에 대해 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 공기청정기(100)의 하우징(101)에는 그 일측에 공기유입구(111)가 형성되고, 타측에는 공기배출구(123)가 형성된다.
앞서 설명한 바와 같이 공기청정기(100)의 하우징(101)이 차량(1)의 외부 또는 내부에 장착된 상태로 주행하게 되면, 차량(1)의 전방을 향한 공기유입구(111) 쪽에는 양압이 걸리고, 차량(1)의 후방을 향해 위치한 공기배출구(123) 쪽에는 상대적으로 낮은 음압이 형성된다. 이와 같은 압력 차이에 의해 대기 중의 공기는 공기유입구(111)를 통해 하우징(101)의 내부로 유입된 후 공기배출구(123)를 통해 배기된다.
한편, 공기유입구(111)에서 공기배출구(123)로 공기가 유동하는 방향을 기준으로 공기유입구(111)에는 메시(mesh)(113)가 설치된다. 메시(113)는 차량이 주행함에 따른 각종 쓰레기 등 공기정화 대상이 되지 않은 입자가 큰 이물질이 공기청정기(100)의 내부로 유입되는 것을 걸려 줌으로써, 입자가 큰 이물질이 공기청정기(100)의 내부로 유입됨에 따라 발생할 수 있는 막힘 및 파손 등의 문제점을 해결할 수 있다.
메시(113)의 후방(공기의 유동방향의 하류 쪽임)에는 이오나이저(ionizer)(115)가 장착되며, 메시(113)를 통과한 대기 중의 공기는 이오나이저(115)를 통과한 후 후방으로 유동하게 된다.
이오나이저(115)의 후방에는 수조(117)가 형성된다.
하우징(120) 내부에 수직 격벽(102)이 형성되며, 수직 격벽(102)을 기준으로 전방에는 이오나이저(115)가 위치하고, 수직 격벽(102)의 후방으로 수조(117)가 위치한다.
수직 격벽(102)에는 체크밸브(120)가 수직방향으로 정렬되어 장착된다. 따라서 이오나이저(115)를 통과한 공기는 수직 격벽(102)을 향해 유동한 후에 수직 격벽(102)에 장착된 체크밸브(120)를 통과한 후 수조(117) 내부로 유동한다.
여기에서 체크밸브(120)는 일방향으로 유체가 유동하며, 유체가 상기 유동방향과 반대방향으로 유동하는 것을 차단한다. 따라서 체크밸브(120)의 유동방향은 공기유입구(111)를 통해 공기배출구(123)로 향하는 공기의 유동방향과 일치한다.
도 2에 보이듯이 수조(117)는 하우징(101)의 내측 상단과 하단을 연결하는 수직 격벽(102)에 의해 형성된다. 이와 같이 수조(117)가 하우징(101)의 상단과 하단을 연결하는 수직 격벽(102)에 의해 형성됨에 따라 수조(117)의 수심이 하우징(101)의 전체 두께만큼 깊게 형성할 수 있다. 즉 수조(117)에 채워진 물이 차량의 주행, 흔들림, 관성, 제동에 따른 충격에 의해 스플래시 현상이 발생하더라도 수조(117)의 수심이 깊기 때문에 출렁이는 수면의 높이 변화는 수조(117)의 깊이에 비해 상대적으로 작게 된다. 이와 같이 출렁이는 수면의 높이 변화가 수심에 비해 상대적으로 작게 됨에 따라 수직 격벽(102)에 수직으로 배치된 체크밸브(120)들 중에서 수면 밖으로 노출되는 체크밸브(120)의 수를 감소시킬 수 있다.
체크밸브(120)가 수면 밖으로 노출되면 여과 효율이 떨어지기 때문에 가급적 체크밸브(120)는 수면 아래에 위치하여야 하며, 이를 위해 하우징(101) 내부에 형성되는 수조(117)의 깊이를 깊게 형성할 수 있도록 하우징(101)의 상단과 하단을 연결하는 수직 격벽(102)에 의해 수조(117)가 형성되도록 구성한 것이다.
수조(117)의 수직 격벽(102)에 설치된 체크밸브(120)의 단부에는 초미세기포발생기(microbubbler)(121)가 장착되어 체크밸브(120)를 통과한 공기가 초미세기포의 형태로 수조(117) 내부로 유입되게 구성된다.
초미세기포의 형태로 수조(117) 내부로 유입된 공기는 그 표면적인 급격하게 확대되면서 공기 중에 포함된 이물질 즉 유해물질이 수조(117)에 채워진 물과 접하게 되는 면적이 넓어지게 된다. 따라서 공기 중에 포함된 이물질이 물과 접하게 되면서 물에 수용된다. 이와 같이 이물질이 물에 수용되면서 이물질의 하중이 커지고, 물의 표면장력에 의해 초미세기포와 함께 수면 밖으로 이탈하지 못하고 물에 수용된 상태로 유지된다.
본 발명에 따른 공기청정기(100)는 이와 같이 대기 중에 공기를 초미세기포 형태로 물에 유입시켜 물과 이물질의 접촉면적을 넓게 함으로써, 이물질이 물에 수용되어 공기를 여과하는 원리를 포함한다.
물에 여과된 공기는 부력에 의해 수면을 통과하여 상부로 유동하게 된다. 수조(117)의 상부로 유동한 공기는 수조(117)의 후단에 형성된 공기배출구(123)를 통해 공기청정기(100)의 하우징(101) 외부로 배출된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 수조(117)의 상부에는 다공판 구조의 유실방지판(160)들이 형성된다.
유실방지판(160)은 수조(117)의 내벽에서 수조(117)의 중심 방향으로 연장되되, 수조(117)의 중심 방향으로 갈수록 하향으로 낮아지는 구조를 갖는다. 그리고 복수의 유실방지판(160)들이 지그재그 구조로 수조(117)의 마주하는 내벽에 형성된다.
바람직하게는 수조(117)의 중심 방향으로 연장된 유실방지판(160)의 끝단부가 상하 간격을 두고 겹쳐지도록 배치된다.
지그재그 구조로 형성된 유실방지판(160)은 수조(117)에 채워진 물이 스플래시 현상에 의해 수면의 변화가 발생하더라도 물이 공기배출구(123)를 통해 외부로 배출되는 것을 방지하며, 특히 유실방지판(160)의 상부로 유동한 물은 유실방지판(160)의 경사에 의해 흘러내려 수조(117) 내부로 유입되게 구성한 것이다.
이와 같이 수조(117) 내부의 채워진 물이 유실되는 것을 방지함으로써, 수조(117)에 물을 채워주는 주기를 늘릴 수 있다는 장점이 있다.
또한 유실방지판(160)은 다공판 구조로서, 유실방지판(160)에 형성된 구멍은 통기공(160H)의 기능을 수행하여 여과된 공기가 공기배출구(123)로 원활하게 유동할 수 있게 구성된다.
앞에서 설명한 공기청정기의 원리를 기준으로 아래에서는 추가적이 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
하우징(101)에는 입수관(140)이 장착되며, 입수관(140)은 수조(117) 내부로 향해 위치한다. 따라서 입수관(140)을 통해 수조(117)로 유입된 물을 수조(117)에 채워져 수조에서 증발한 물의 양을 보충하거나 수조(117)의 물을 교체하기 위해 배수한 후 충수할 수 있다.
이때 입수관(140)으로 운전자 등이 직접 물을 주입할 수도 있고, 다르게는 도 2에 도시된 바와 같이, 입수관(140)에 밸브(140V)를 장착하고, 입수관(140)을 도면에 도시하지 않았으나 별도의 물탱크에 연결하여 물탱크에 저장된 물을 밸브(140V)의 개폐에 의해 수조(117)로 공급 가능하다.
이때 수조(117)에는 수위감지센서(143)가 장착되어 수조(117)에 채워진 물의 양을 확인하고 물이 부족할 경우에는 자동으로 밸브(140V)를 개방하거나 또는 운전자에게 물이 부족함을 인식시키고 운전자가 수동으로 밸브(140V)를 개방할 수 있게 구성할 수도 있다.
또한 수조(117)에는 배수관(147)을 장착하고 배수관(147)에 밸브(147V)를 장착하여 수조(117)에 채워진 물을 교체하고자 할 경우 배수시킬 수 있다. 공기 중의 이물질이 물에 포집된 상태에서 배수관(147)의 밸브(147V)를 개방하면 수조(117)의 물이 공기청정기(100)의 외부로 배수되며, 이후 입수관(140)을 통해 물을 수조(117) 내로 유입시켜 물을 충수한다.
추가적인 구성으로서 물탱크에 집수되는 물은 빗물, 수소전기차의 경우 수소와 산소의 결합반응 시에 발생하는 물, 에어컨디셔너의 작동에 따른 응축수가 될 수 있으나, 물탱크에 저장되는 물은 본 발명과 별개의 구성으로 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 수조(117)에 채워진 물이 겨울에 결빙되는 것을 방지하기 위해 수조(117)의 내부 또는 수조의 둘레를 감싸는 히터(145)가 설치될 수 있다. 이 또한 물 대신에 부동액을 사용할 경우에는 히터(145)를 설치하지 않을 수 있으며, 히터(145)를 설치하지 않았을 경우에 결빙이 발생하면 공기청정기의 작동을 기대하지 않고 주행할 수도 있다.
이와 같이 수조(117)의 물이 결빙될 수도 있다는 조건에서, 만수위의 수량(水量) 대비 수조(117)의 용량은 120% 정도의 크기를 유지하는 것이 바람직하며, 이렇게 구성함에 따라 수면을 통과한 공기가 공기배출구(123)로 원활하게 유동 가능하다.
한편, 수조(117)의 바닥쪽에는 개폐마개(125)가 장착되어 수조(117)를 청소할 시에 수조(117) 내부에 있는 이물질을 수조(117) 밖으로 배출할 수 있다.
[제2실시예]
앞서 설명한 공기청정기는 수조에 채워진 물이 차량의 주행, 흔들림, 관성, 제동에 따른 충격에 의해 발생하는 스플래시 현상에 의해 유실되는 것을 방지하기 위해 지그재그 구조의 유실방지판이 설치된 예를 설명하고 있다.
아래에서 설명하는 제2실시예에 따른 공기청정기는 물의 유실 방지를 위해 수조에 플로팅부를 설치하는 것에 차이가 있으며, 다른 구성들은 제1실시예에서 설명한 구성과 동일 유사하므로 그 설명은 제1실시예에서의 설명으로 대신한다.
도면에서, 도 4는 도 1에 도시된 공기청정기의 정화 원리를 설명하기 위한 제2실시예에 따른 공기청정기를 나타낸 개념도이며, 도 5는 도 4에 도시된 공기청정기의 플로팅부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 플로팅부(170)는 물의 비중보다 가벼워 물이 뜨는 재질의 부유체(173)와, 복수의 부유체(173)들이 수조(117)의 수면 상부에 위치하도록 부유체(173)를 지지하는 지지대(171)와, 지지대(171)에 의해 지지된 부유체(173)들이 수면의 변화에 따라 상하좌우 방향으로 설정된 범위만큼씩 이동하도록 이동을 제한하는 연결부(175)를 포함한다.
아래에서는 플로팅부에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 플로팅부(170)는 앞서 설명한 바와 같이 수면의 상부에 위치하며, 수조(117)의 물이 스플래시 현상에 의해 수면의 높낮이가 크게 변하는 것을 제한하는 기능을 수행한다.
플로팅부(170)의 지지대(171)는 수조(117)의 수면 상부에 고정된다. 지지대(171)는 격자 구멍(171H)들이 형성된 구조로서 수조(117)의 내벽에 고정된 것이 바람직하다.
한편, 부유체(173)는 물에 뜨면서 가벼운 재질인 것이 바람직하다. 대표적인 부유체(173)가 스펀지이다. 부유체(173)는 격자 구멍(171H)의 단면적보다 작은 단면적을 갖는 크기이며, 따라서 격자 구멍(171H)에 대응한 상태에서 구멍(171H)을 통해 지지대(171)의 상부로 또는 하부로 이동 가능하다.
그리고 연결부(175)는 끈으로서, 격자 구멍(171H)에 위치하는 부유체(173)를 지지대(171)와 연결한다. 여기에서 연결부(175)는 중력에 의해 부유체(173)가 지지대(171)의 아래에 위치할 수 있도록 긴장되지 않는 상태로 부유체(173)와 지지대(171)를 연결한다.
이와 같이 구성된 플로팅부(170)는 수조(117)의 수면 상부에 고정되는데, 앞서 설명한 바와 같이 수면의 상부에 위치함에 따라 부유체(173)는 연결부(175)에 연결된 상태로 지지대(171)의 아래에 위치한다.
이 상태에서 스플래시 현상에 의해 물이 출렁이면서 물의 일부가 지지대(171)의 상부 쪽으로 올라가면, 도 5에 보이듯이, 부유체(173)는 물에 뜬 상태로 상승하여 지지대(171)의 격자 구멍(171H)을 관통해 상부로 이동하게 되고, 결국 연결부(175)가 긴장된 상태에서 부유체(173)의 상승은 멈추게 된다. 이때부터 연결부(175)의 장력에 의해 물의 출렁임은 제한된다.
이와 같이 수조(117)의 물이 지지대(171)의 상부로 이동하여 혹시라도 공기배출구(123)를 통해 유실되는 것을 플로팅부(170)가 차단함으로써, 수조(117)의 물이 유실되는 것을 막을 수 있다.
한편, 물에 의해 여과된 공기는 지지대(171)의 격자 구멍(171H)과 부유체(173)의 사이 틈을 통해 자유롭게 지지대(171)를 통과하여 공기배출구(123)를 통해 배출될 수 있다.
본 발명에서 차량이라 함은, 지상에서 고속으로 이동할 수 있는 교통수단을 의미하는 것으로, 자동차, 트럭, 버스, 트레일러, 기차, 지하철, 모노레일 등이 포함될 수 있다.
1 : 차량
100 : 공기청정기
101 : 하우징
102 : 격벽
111 : 공기유입구
113 : 메시
115 : 이오나이저
117 : 수조
120 : 체크밸브
121 : 초미세거품발생기
123 : 공기배출구
125 : 개폐마개
140 : 입수관
143 : 수위감지센서
145 : 히터
147 : 배수관
160 : 유실방지판
160H : 통기공
170 : 플로팅부
171 : 지지대
171H : 격자 구멍
173 : 부유체
175 : 연결부
100 : 공기청정기
101 : 하우징
102 : 격벽
111 : 공기유입구
113 : 메시
115 : 이오나이저
117 : 수조
120 : 체크밸브
121 : 초미세거품발생기
123 : 공기배출구
125 : 개폐마개
140 : 입수관
143 : 수위감지센서
145 : 히터
147 : 배수관
160 : 유실방지판
160H : 통기공
170 : 플로팅부
171 : 지지대
171H : 격자 구멍
173 : 부유체
175 : 연결부
Claims (17)
- 차량에 장착되어 차량의 주행에 따라 발생하는 전후방의 압력차에 의해 내부로 유입된 대기 중의 공기에서 이물질을 여과하고, 대기 중 또는 차량 내부로 청정된 공기를 배출하는 차량용 공기청정기로서,
하우징(101)과;
하우징(101)의 일측에 형성된 공기유입구(111)와;
하우징(101)의 타측에 형성된 공기배출구(123)와;
하우징(101)의 내부에 형성되며 액체가 채워진 수조(117)와;
공기유입구(111)로 유입된 공기가 수조에 채워진 액체로 유입되게 수조(117)에 장착된 체크밸브(120)와;
수조(117)에 채워진 액체가 수조(117) 밖으로 유실되는 것을 차단하기 위해 수면 상부에 장착된 유실방지부를 포함하되;
유실방지부는 물의 비중보다 가벼워 물이 뜨는 재질의 부유체(173)와, 부유체(173)가 수조(117)의 수면 상부에 위치하도록 부유체(173)를 지지하는 지지대(171)와, 지지대(171)에 의해 지지된 부유체(173)들이 수면의 변화에 따라 상하좌우 방향으로 설정된 범위만큼씩 이동하도록 이동을 제한하는 연결부(175)를 포함하고;
지지대(171)에는 복수의 격자 구멍(171H)들이 형성되고, 각 격자 구멍(171H)에 대응하는 복수의 부유체(173)는 격자 구멍(171H)을 통해 지지대(171)의 상부 또는 하부로 이동 가능하며, 연결부(175)는 지지대(171)와 부유체(173)를 연결하는 끈이며;
공기유입구(111)로 유입된 공기는 수조(117)에 채워진 액체를 통과하면서 공기에 포함된 이물질이 액체에 수용되고, 액체를 통과한 공기는 공기배출구(123)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
유실방지부는 판 구조인 유실방지판(160)으로서, 수조(117)의 내벽에서 수조(117)의 중심 방향으로 연장되되, 수조(117)의 중심 방향으로 갈수록 하향으로 낮아지는 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제3항에 있어서,
유실방지판(160)은 복수 개로서, 마주하는 수조(117)의 내벽에서 수조(117)의 중심부로 연장되며, 수조(117)의 중심부로 연장된 유실방지판(160)의 끝단부는 상하 간격을 두고 겹쳐지도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제3항 또는 제4항에 있어서,
유실방지판(160)은 통기공(160H)이 형성된 다공판인 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
공기유입구(111)에는 메시(113)가 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제8항에 있어서,
공기유입구(111)로 유입된 공기는 이오나이저(ionizer)(115)를 통과하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제1항에 있어서,
체크밸브(120)에는 거품발생기(121)가 장착되어 액체로 분사되는 공기를 거품 형태로 분사하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제1항에 있어서,
수조(117)의 바닥쪽에는 수조의 내부를 개방 또는 폐쇄하는 개폐마개(125)가 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제1항에 있어서,
하우징(101)에는 수조(117)로 액체를 공급하는 입수관(140)이 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제12항에 있어서,
입수관(140)을 개폐하는 밸브(140V)가 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제13항에 있어서,
수조(117)에는 수위감지센서(143)가 장착되어 수위감지센서(143)에서 감지된 수위에 의해 입수관(140)에 장착된 밸브(140V)를 개폐하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제1항에 있어서,
수조(117)로 액체를 배수하는 배수관(147)이 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제15항에 있어서,
배수관(147)을 개폐하는 밸브(147V)가 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
- 제1항에 있어서,
액체는 물로서, 하우징(101) 또는 수조(117) 내부에 히터(145)가 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 공기청정기.
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