KR102502143B1 - 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치 - Google Patents
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Abstract
전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치가 개시된다. 상기 공기 정화 장치는, 내부 공간을 형성하는 하우징, 상기 하우징의 일면에 구비되며, 상기 내부 공간에 공기의 흐름을 발생시키는 팬, 상기 내부 공간 내에 흐르는 공기에 대한 필터링을 수행하는 필터부 및 상기 내부 공간으로 유입된 공기를 정화하는 정화부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 공기 정화 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 광촉매 반응을 활용하여 향상된 공기 정화 성능을 제공하는 공기 정화 장치에 관한 것이다.
사람을 비롯한 공기로 호흡하는 모든 동물들에게 공기의 질은 건강에 매우 큰 영향을 미치고 있지만, 산업화와 도시화로 인한 공기의 오염으로 공기의 질은 건강과 생명을 위협할 정도로 급격히 저하되고 있다. 이에 따라, 건물이나 자동차 등 사람이나 동물이 오랫동안 머무르는 공간에는, 공기의 질을 향상시키는 공기 정화 장치의 활용이 증대되고 있다.
일반적으로, 공기 정화 장치는, 공기중의 부유 미립자, 세균, 유독 가스 등의 오염물질을 제거하여 환경 공간의 청정도를 유지할 수 있다. 공기 정화 장치는, 산화, 환원, 분해, 흡착, 에어 필터, 전기 집진 등 다양한 방법을 이용하여 정화하는 장치로 구성될 수 있다.
예컨대, 공기 정화 장치는 내부에 정화 공간이 형성되며, 대향하는 양측에는 오염된 공기가 유입되는 유입구와 정화된 공기가 배출되는 배출구가 각각 형성된 챔버 형태로 구비될 수 있다. 이러한 종래의 공기 정화 장치는, 정화 공간 내에 자외선광을 발광하는 자외선 광원과 해당 자외선광에 반응하여 공기정화 작용을 발생시키는 광촉매를 포함하여 구비될 수 있다. 즉, 유입구를 통해 유입된 공기(오염된 공기)는 정화공간을 지나면서 광촉매에 의해 오염물질이 제거되어 정화된 상태로 배출될 수 있다.
한편, 자외선 광 및 공기와 광촉매가 접촉하는 면적이 클수록 광촉매 반응이 향상되며, 이에 따라 공기 정화 성능이 극대화될 수 있다. 공기 정화 성능을 극대화시키기 위해 자외선 광 및 공기와 접촉하는 면적이 크도록 광촉매를 구비하고자 경우, 구조체의 형상이 매우 복합해질 수 있으며, 이에 따라 제조 난이도가 상승하여, 공정 비용이 증가할 우려가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광촉매 반응을 활용하여 향상된 공기 정화 성능을 제공하는 공기 정화 장치를 제공하기 위함이다.
또한 본 발명은 광촉매 반응을 극대화할 수 있는 구조를 포함하는 공기 정화 장치를 제공할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치가 개시된다. 상기 공기 정화 장치는, 내부 공간을 형성하는 하우징, 상기 내부 공간에 공기의 흐름을 발생시키는 팬, 상기 내부 공간 내에 흐르는 공기에 대한 필터링을 수행하는 필터부 및 상기 내부 공간으로 유입된 공기를 정화하는 정화부를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 정화부는, 광을 공급하는 광원 및 상기 광원의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체를 포함하며, 상기 외측 구조체는, 광촉매가 도포된 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 외측 구조체는, 복수 개의 플레이트, 상기 각 플레이트의 중심부에 형성된 통공 및 이웃하는 상기 플레이트들을 연결하는 하나 이상의 연결부를 포함하며, 상기 광원은, 상기 복수의 플레이트 각각에 형성된 통공을 관통하도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 복수 개의 플레이트는, 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트를 포함하며, 상기 연결부는, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 연결하는 제1연결부 및 상기 제2플레이트와 상기 제3플레이트를 연결하는 제2연결부를 포함하고, 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부는 서로 대향하는 위치에 어긋나도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 복수 개의 플레이트 각각은, 공기의 이동을 위한 복수 개의 홀이 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 하나 이상의 연결부 각각은, 각 플레이트의 중심 방향으로부터 멀어지는 외측 방향으로 굴곡된 굴곡부를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 복수 개의 홀 각각은, 각 플레이트로부터 돌출되어 형성되는 돌기부를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 복수 개의 플레이트 각각은, 상기 통공의 외주면 일부에 형성된 제1홈부 및 상기 제1홈부와 마주보는 위치에 형성된 제2홈부를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 정화부는, 상기 하우징의 내부 공간 상에 구비되며, 상기 광원 및 상기 외측 구조체를 수용하는 내부 하우징을 더 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 내부 하우징은, 내측벽을 따라 복수 개의 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 하나 이상의 연결부는, 상기 복수 개의 끼움홈에 안착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 정화부는, 상기 내부 하우징이 형성하는 공간 상에 구비되는 복수의 비즈를 더 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 정화부는, 상기 내부 하우징의 내측면에 형성된 코팅층을 더 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 외측 구조체는, 스크류(screw) 형상의 금속 조립체를 통해 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 금속 조립체는, 길이 방향으로 구비되는 골조 및 상기 길이 방향의 수직 방향으로 상기 골조에 연결되며 미리 정해진 길이를 갖도록 구비되는 복수의 브러시 철선을 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라, 광촉매 반응을 활용하여 공기를 화학적으로 정화할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라, 광촉매 반응이 극대화되는 구조를 가진 공기 정화 장치를 통해 향상된 공기 정화 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치의 전체적인 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치를 상면에서 바라본 예시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 정화부를 세부적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원 및 외부 구조체를 설명하기 위한 예시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원 및 외부 구조체를 다양한 각도에서 바라본 예시도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예와 관련된 내부 하우징에 구비되는 복수의 비즈를 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 내부 하우징에 구비된 코팅층을 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 외부 구조체를 예시적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치의 전체적인 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치를 상면에서 바라본 예시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 정화부를 세부적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원 및 외부 구조체를 설명하기 위한 예시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원 및 외부 구조체를 다양한 각도에서 바라본 예시도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예와 관련된 내부 하우징에 구비되는 복수의 비즈를 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 내부 하우징에 구비된 코팅층을 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 외부 구조체를 예시적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
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.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 “모듈” 및 “부”는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
구성 요소(elements) 또는 층이 다른 구성 요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소 또는 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명이 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치의 전체적인 분해 사시도를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치(1000)(이하, '공기 정화 장치')는, 하우징(100), 흡기팬(200), 필터부(300), 정화부(400), 배기팬(500), 차폐부(600), 커버(700)를 포함하여 구비될 수 있다. 전술한 컴포넌트들은 예시적인 것으로, 본 발명내용의 권리범위가 전술한 컴포넌트들로 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 실시예들에 대한 구현 양태에 따라 추가적인 컴포넌트들이 포함되거나 전술한 컴포넌트들 중 일부가 생략될 수 있다.
일 실시예에서, 공기 정화 장치(1000)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(100)에 의해 정화에 관련한 내부 공간이 형성되며, 서로 대향하는 양측에 오염된 공기가 유입되는 유입구와 정화된 공기가 배출되는 배출구 각각이 형성된 챔버 형태로 구비될 수 있다. 즉, 공기 정화 장치(1000)의 일 방향으로 유입된 공기(예컨대, 오염된 공기)는 필터부(300)를 지나 내부 공간에 형성된 정화부(400)를 거쳐 정화될 수 있다. 또한, 정화부(400)에서 정화된 공기는 다른 일 방향으로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 정화 장치(1000)는 내부 공간을 형성하는 하우징(100)을 포함할 수 있다. 하우징(100)은 공기 정화 장치의 외관을 형성할 수 있으며, 내부 공간에는 공기 정화 및 공기 정화에 관련한 정보를 제공하기 위한 다양한 회로 및/또는 소자들이 구성되거나, 또는 공기 정화를 위한 정화 공간이 구비될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징의 양 측면은 개방되어 구비될 수 있다. 이 경우, 하나의 측면은 공기가 유입되는 흡기에 관련한 제1측면일 수 있으며, 다른 하나의 측면은 공기가 배출되는 배기에 관련한 제2측면일 수 있다. 하우징(100)의 개방된 양 측면에는 내부 공간으로의 공기 유입을 위한 팬이 위치할 수 있다. 실시예에서, 하우징(100)의 제1측면에는 내부 공간으로 공기를 유입시키기 위한 흡기팬(200)이 위치할 수 있으며, 제2측면에는 내부 공간에 유입된 공기를 외부로 배출시키기 위한 배기팬(500)이 위치할 수 있다. 흡기팬(200)과 배기팬(500)은 동시에 구비되거나 어느 하나만 구비될 수도 있다.
일 실시예에서, 하우징(100)의 일면에는 디스플레이부(110)가 구비될 수 있다. 예컨대, 디스플레이부(110)가 구비되는 하우징(100)의 일면은, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기 정화 장치(1000)의 전면부에 관련한 일면일 수 있다.
디스플레이부(110)는 공기 정화 장치(1000)의 작동에 관련한 다양한 정보를 표시(출력)할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(110)는 현재 공간에 관련한 공기 질에 관한 정보, 공기 질이 개선되기까지 걸리는 시간에 관한 정보 및 공기 질이 얼마나 개선되었는지에 관한 정보 등을 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 디스플레이부(110)는 공기 정화 장치(1000)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 전술한 디스플레이부가 표시하는 정보들에 대한 구체적인 기재는 일 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
디스플레이부(110)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에서, 디스플레이부(110)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 공기 정화 장치(1000)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부로써 기능함과 동시에, 공기 정화 장치(1000)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 하우징(100)은 일면에는 필터부(300)가 삽입되는 필터홀(120)이 구비될 수 있다. 여기서, 필터홀(120)이 형성되는 하우징(100)의 일면은, 흡기팬(200)이 위치하는 제1측면에 관련한 위치일 수 있다. 보다 구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 필터홀(120)은 하우징(100)의 개방된 제1측면과 연결된 다른 측면(예컨대, 공기 정화 장치의 전면부에 관련한 측면)에 형성될 수 있다. 필터홀(120)은 필터부(300)의 크기에 대응하여 형성될 수 있으며, 해당 필터홀(120)을 통해 하우징(100) 내에 필터부(300)의 삽입 및 분리가 용이해질 수 있다. 예컨대, 필터부(300)는 하우징(100)의 내부로 유입되는 공기에서 불순물을 차단(즉, 필터링)하는 역할을 할 수 있다. 이러한 필터부(300)는 공기 정화 장치(1000)의 지속적이 활용 과정에서 공기에 포함된 먼지 등을 필터링함에 따라 세척이나 또는 교체가 요구될 수 있다.
일반적으로, 공기 청정 장치(또는, 공기 정화 장치)의 필터는 외관을 구성하는 하우징의 내부에 구비되기 때문에, 하우징의 일부를 분해(또는 개방)하여 하우징으로부터 분리시킬 수 있다. 본 발명의 하우징(100)은, 필터홀(120)을 통해 필터부(300)의 결합 및 분리에 편의성을 제공할 수 있다. 즉, 필터홀(120)은 공기 순환 장치의 일부를 별도로 분해하지 않고도, 필터부(300)를 하우징 내에서 용이하게 분리시키거나, 또는 결합시킬 수 있다. 이는 필터부(300) 세척 또는 교체 즉, 장치의 유지보수에 관련하여 사용자에게 편의성을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 다르면, 공기 정화 장치(1000)는 내부 공간에 흐르는 공기에 대한 필터링을 수행하는 필터부(300)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 필터부(300)는 공기와 함께 유입되는 불순물들을 차단(즉, 필터링)하는 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 장치의 내부로 유입되는 공기에는 먼지나 각종 불순물이 많이 포함될 수 있으며, 이를 제대로 필터링하지 못하는 경우, 장치 내부에서 심각한 마모를 야기시키며 이는, 장치의 운용 효율을 저감시킬 수 있다. 특히, 필터부(300)에서 물리적인 미세먼지 및 분진(PM10이하)을 필터링하지 않으면 정화부(400)의 광촉매 반응효율을 낮추거나 수명을 낮출 수 있다. 다시 말해, 필터부(300)는 공기 정화 장치(1000)의 내부로 유입되는 공기에 포함된 불순물을 필터링하여 장치의 고장 발생 방지하여 지속성을 향상시킬 수 있다.
실시예에서, 필터부(300)는 이물질의 유입을 방지하는 프리 필터, 먼지나 세균 등을 걸러주는 헤파 필터 및 잡냄새 제거에 효과적인 탈취 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프리 필터는 예를 들어, 동물의 털, 보푸라기, 머리카락, 큰 먼지 등을 걸러주는 필터일 수 있다. 이러한 프리 필터는 필터부(300)의 가장 바깥쪽에 위치하여 고성능 필터(예컨대, 헤파 필터)를 보호하고 수명을 증대시키는 역할을 수행할 수 있다. 헤파 필터는 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있는 고성능 필터로, 공기 중에 있는 0.3㎛ 크기 입자를 99.97% 이상 필터링할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 정화 장치(1000)는 내부 공간에 공기의 흐름을 발생시키는 팬을 포함할 수 있다. 실시예에서, 팬은 프로펠러의 회전을 통해 공기의 흐름을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 팬은, 공기가 공기 정화 장치(1000)의 제1측면을 통해 내부로 유입되어 제2측면을 통해 외부로 배출되도록 하는 공기의 흐름을 발생시킬 수 있다.
일 실시예에서, 공기 정화 장치(1000)에 구비되는 팬은, 하우징(100)의 내부 공간으로 공기를 유입시키기 위한 흡기팬(200) 및 내부 공간으로 유입된 공기를 외부로 배출하는 배기팬(500)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 흡기팬(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 장치의 내부로 공기가 유입되는 제1측면에 구비될 수 있으며, 배기팬(500)은 유입된 공기가 배출되는 제2측면에 구비될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 공기는 흡기팬(200)에 의해 하우징(100)의 내부로 유입되어, 하우징(100)의 내부 정화 공간(예컨대, 정화부)에서 정화되고, 정화된 공기는 배기팬(500)에 의해 외부로 배출될 수 있다.
일 실시예에서, 공기 정화 장치(1000)는 차폐부(600)를 포함할 수 있다. 차폐부(600)는 공기 정화 장치(1000)의 구동에 따라 장치(1000) 내부로의 공기의 유입을 허용 및 차단시킬 수 있다.
일 실시예에서, 공기 정화 장치(1000)는 커버(700)를 포함할 수 있다. 커버(700)는 공기 외에 비교적 크기가 큰 이물질이 내부로 유입되지 않도록 방지하기 위한 것일 수 있다. 이러한 커버(700)는 공기의 유입을 허용하기 위한 다수 홀이 형성되어 있으며, 일정 이상의 기계적 강도를 갖도록 구비되어 외부 충격으로부터 내부 구성 요소들을 보호할 수 있다. 예컨대, 커버(700)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡기팬(200)이 구비된 제1측면 및 배기팬(500)이 구비된 제2측면 각각에 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 정화 장치(1000)는 내부 공간으로 유입된 공기를 정화는 정화부(400)를 포함할 수 있다. 정화부(400)는 광촉매 반응을 활용하여 유입된 공기에 대한 정화를 수행할 수 있다. 이러한 정화부(400)는 하우징(100)의 내측에 위치할 수 있다. 정화부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 흡기팬(200)과 배기팬(500) 사이에 구비되어, 흡기팬(200)에서 배기팬(500)으로 이동하는 공기에 대한 정화를 수행할 수 있다. 실시예에서, 정화부(400)는 필터부(300)를 지나 필터링된 공기에 대한 정화를 수행할 수 있다. 정화부(400)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 3 내지 도 9를 참조하여 이하에서 자세히 후술하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 정화부를 세부적으로 나타낸 예시도를 도시한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원 및 외부 구조체를 설명하기 위한 예시도를 도시한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원 및 외부 구조체를 다양한 각도에서 바라본 예시도를 도시한다. 도 7은 본 발명의 실시예와 관련된 내부 하우징에 구비되는 복수의 비즈를 예시적으로 나타낸 예시도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 내부 하우징에 구비된 코팅층을 예시적으로 나타낸 예시도이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 외부 구조체를 예시적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 광을 공급하는 광원(410)을 포함할 수 있다. 실시예에서, 광원(410)이 공급하는 광은 자외선(UV, ultraviolet rays)을 포함할 수 있다. 자외선은 파장 범위 10~400nm(에너지 범위 3 eV ~ 124 eV)인 빛으로서, 파장이 가시광보다 더 짧고 엑스선보다는 더 긴 전자기파를 의미할 수 있다. 예를 들어, 광원(410)은 램프, 백열전등, 수은램프 등의 인공조명 및 발광다이오드 등을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 광원(410)은 UV LED 및 UV 램프를 통해 구현될 수 있다. UV LED는 UV 램프에 비해 파장 제어가 용이하고 소비 전역이 낮으면 발열이 작은 장점이 있다. 또한 UV LED는 고체 조명으로서 내구성이 우수하고 수은과 같은 유해 방전 가스를 사용하지 않아 친환경적이며 수명도 매우 길다는 장점이 있다. UV 램프는 안정화를 위해 전원을 켜고 예열하는 시간을 필요로 하지만, 반응 속도가 빠를 뿐만 아니라, 크기가 작아 여러 디자인으로 응용이 가능하여 다양한 구비 형상을 가질 수 있다는 장점이 있다.
일 실시예에 따르면, 광원(410)은 도 3에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 높이를 갖는 원기둥 형상을 통해 구비될 수 있다. 여기서 미리 정해진 높이는, 공기 정화 장치(1000)의 흡기 및 배기 각각에 관련한 양측면의 길이에 대응하는 것일 수 있다. 즉, 광원(410)의 구비 높이는 흡기 및 배기 각각에 관련한 양측면의 길이(또는 하우징의 길이) 보다 작게 형성되어, 하우징(100)의 내부에 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는 광원의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체(420)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 외측 구조체(420)는 광촉매가 도포된 것을 특징으로 할 수 있다.
광촉매는, 일정 에너지 이상의 광에 대응하여 항균, 항바이러스, 탈취 기능을 제공할 수 있다. 광촉매는 빛 에너지를 흡수함으로써 촉매 활성을 갖는 것으로, 촉매활성에 의해서 강력한 산화력으로 유기 물질 등과 같은 환경오염물질을 산화 분해할 수 있다.
구체적으로, 광촉매는, 자외선 광을 통해 화학 반응(예컨대, 산화 환원 반응)을 촉진시키는 것을 특징으로 할 수 있다. 광촉매는 일정 에너지 이상의 광이 조사되는 경우, 활성산소 및 수산기 라디칼(Hydroxyl Radical)을 발생시켜서 이들의 강한 산화, 환원 작용에 의해 악취물질의 분해 및 항균 작용을 발생시킬 수 있다. 실시예에서, 광촉매는 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 외측 구조체(420)는 이산화티타늄이 도포되어 구비될 수 있다. 이산화티타늄은 인체에 무해하고, 광촉매 활성이 탁월하며, 내광부식성이 우수하고, 가격이 저렴하다는 장점이 있다.
이산화티타늄은 밴드갭 이상의 에너지를 갖는 광(예컨대, 자외선)과 반응하여 가전자대에서 전도대로의 전자의 천이가 발생하고, 가전자대에서 정공이 형성될 수 있다. 이 전자와 정공은 산소 및 수분에 접촉하여 산화환원 반응을 일으키거나 재결합하여 열을 발생시킬 수 있다.
이산화티타늄은, 광원(410)에서 방출되는 광에 의해 전자와 정공을 발생시키며, 전자와 정공 각각은 공기 중의 O2, H2O와 반응을 일으켜 표면에 수퍼옥사이드 음이온(O2 -)과 수산기 라디칼(ㆍOH)로 된 2종 활성산소를 생성할 수 있다.
수산기 라디칼은 높은 산화, 환원 전위를 가지고 있기 때문에 NOx, 휘발성 유기화합물(VOCs) 및 각종 악취 정화에 탁월할 수 있으며, 축산폐수, 오수, 공장폐수의 BOD, 색도 및 난분해성 오염물질, 환경 호르몬 등을 완벽히 제거할 수 있다. 뿐만 아니라, 수산기 라디칼은 병원성 대장균, 황색포도상구균, O-157 등 각종 병원균과 박테리아를 99% 이상 살균하는 등 다양한 대상물질을 산화시킬 수 있다. 이러한 이산화티타늄은 태양에너지 또는 형광 빛에 의해서도 반응이 일어나며, "물체에 정착, 광분해, 재생"의 사이클에 의해 영속적인 기능을 발휘하므로 경제적일 수 있다. 또한, 반응 후의 부산물은 물과 CO2로 인체 및 환경에 무해한 물질이기 때문에 다양한 분야에 적용이 가능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 구조체(420)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 플레이트(421)가 연결된 형태로 구비될 수 있다. 복수 개의 플레이트(421)가 연결된 형태의 외측 구조체(420)는 중심부에 관련하여 통공(422)이 형성될 수 있으며, 광원(410)은 해당 통공(422)을 관통하여 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 복수 개의 플레이트(421)는 스테인리스 스틸(stainless steel), 알루미늄(aluminum), 스테인리스 스틸과 알루미늄의 조합, 또는 플라스틱(plastic) 등의 소재를 통해 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
보가 구체적으로, 외측 구조체(420)는 복수 개의 플레이트(421)를 포함할 수 있다. 이러한 복수 개의 플레이트(421) 각각에는 광촉매 즉, 이산화티타늄이 도포되어 구비될 수 있다. 실시예에서, 복수 개의 플레이트(421)는 서로 동일한 형상을 통해 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. 복수 개의 플레이트(421)는 도 3 및 도 4와 같이, 사각 플레이트 형상을 통해 구비될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 원형, 삼각형 등 다양한 형상을 통해 구비될 수도 있다.
실시예에 따르면, 외측 구조체(420)는 각 플레이트의 중심부에 형성된 통공(422)을 포함할 수 있다. 통공(422)은 미리 정해진 직경을 갖도록 구비될 수 있다. 여기서 미리 정해진 직경은, 광원(410)의 외주면 둘레에 대응하는 직경일 수 있다. 즉, 통공(422)의 지름은 광원(410)의 외부면 둘레에 대응하여 결정될 수 있다. 이에 따라, 광원(410)은 복수의 플레이트(421) 각각에 형성된 통공(422)을 관통하도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 광원(410)은 각 플레이트(421)의 중심부에 형성된 통공(422)을 관통하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 플레이트(421)는 통공(422)의 외주면 일부에 형성된 제1홈부(422-1) 및 제1홈부(422-1)와 마주보는 위치에 형성된 제2홈부(422-2)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 각 플레이트(421)의 통공(422)의 외주면 일부에는 제1홈부(422-1)가 형성될 수 있다. 제1홈부(422-1)는 통공(422)의 외주면으로부터 외측 방향으로 파여진 홈의 형상을 통해 구비될 수 있다. 또한, 제1홈부(422-1)와 마주보는 외주면 일부에 제2홈부(422-2)가 형성될 수 있다. 제2홈부(422-2) 또한 통공(422)의 외주면으로부터 외측 방향으로 파여진 홈의 형상을 통해 구비될 수 있다. 이러한 제1홈부(422-1) 및 제2홈부(422-2)는 각 플레이트(421)의 적어도 일부에 굴곡을 형성하기 위한 것일 수 있다.
구체적으로, 제1홈부(422-1) 및 제2홈부(422-2)를 잇는 가상의 선을 기준으로 우측면 일부는 하부 방향으로 힘이 가해지며, 좌측면 일부는 상부 방향으로 힘이 가해질 수 있다. 이에 따라, 플레이트를 측면에서 바라본 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 가상의 선을 기준으로 우측면 일부에는 하부 방향에 굴곡이 형성되며, 좌측면 일부는 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 제1홈부(422-1) 및 제2홈부(422-2)를 통해 플레이트의 통공 주변에 상부 방향 및 하부 방향 각각에 관련한 굴곡이 형성될 수 있다.
통공 주변에 상하부 각각으로 굴곡이 형성된 경우, 통공(422)에 관통되어지는 광원(410)에 대한 지지력이 향상될 수 있다. 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 통공의 일부(예컨대, 제1홈부 및 제2홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 우측)는 하부 방향으로 굴곡되며, 통공의 다른 일부(예컨대, 제1홈부 및 제2홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 좌측)는 상부 방향으로 굴곡됨에 따라, 광원(410)을 접촉 또는 지지하는 면적이 증가됨과 동시에, 상 하부에 관련하여 어긋나도록 지지함에 따라, 광원(410)을 보다 견고히 지지할 수 있다. 이는 파손 우려가 있는 광원(410)의 파손 위험을 저감시킬 수 있으므로, 장치의 안정성 향상을 도모하는 효과를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각 플레이트는 이웃한 플레이트와 각 홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 서로 어긋나도록 힘을 받는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 도 6을 참조하면, 상부에 위치한 플레이트는 각 홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 좌측면의 일부는 상부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있으며, 우측면의 일부는 하부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 이 경우, 상부에 위치한 플레이트와 이웃하여 구비되는 플레이트는, 각 홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 좌측면 일부는 하부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있으며, 우측면의 일부는 상부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 이웃한 플레이트 각각은, 통공을 기준으로 서로 어긋나도록 굴곡이 형성될 수 있다. 이는 일정 이상의 길이를 가진 광원을 보다 견고히 지지할 수 있다는 장점을 가질 수 있다.
추가적인 실시예에서, 각 플레이트의 홈부는 이웃한 플레이트의 홈부와 서로 상이한 방향으로 힘을 받는 것을 특징으로 할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 제1플레이트는 홈부를 기준으로 상부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 제1플레이트의 중심부 주변(즉, 광원이 끼워지는 중심부 주변)은 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 이 경우, 제1플레이트와 연결된 제2플레이트는 홈부를 기준으로 하부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 제2플레이트의 중심부 주변(즉, 광원이 끼워지는 중심부 주변)은 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 추가적으로, 제2플레이트와 연결된 제3플레이트는 홈부를 기준으로 상부 방향으로 힘이 가해짐에 따라 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 제3플레이트의 중심부 주변(즉, 광원이 끼워지는 중심부 주변)은 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 정리하면, 제1플레이트의 중심부 주변은 상부 방향 굴곡이 형성되며, 제2플레이트의 중심부 주변은 하부 방향으로 굴곡이 형성되고, 그리고 제3플레이트의 중심부 주변은 다시 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 이웃한 플레이트 각각에 대응하여 상이한 방향의 굴곡이 형성됨에 따라, 일정 길이를 갖는 광원(410)에 대한 지지력이 보다 견고해질 수 있다. 이는 파손 우려가 있는 광원(410)의 파손 위험을 저감시킬 수 있으므로, 장치의 안정성 향상을 도모하는 효과를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 구조체(420)는 이웃하는 플레이트들을 연결하는 하나 이상의 연결부(423)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 하나 이상의 연결부(423) 각각은, 광원(410)과 결합했을 때(광원이 통공에 삽입되었을 때) 서로 반대 방향으로 휘어지거나 구부러지는 것을 특징으로 할 수 있다. 도 4와 같이 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 4를 참고하면, 복수 개의 플레이트(421)는, 제1플레이트(421-1), 제2플레이트(421-2) 및 제3플레이트(421-3)를 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 연결부(423)는, 제1플레이트(421-1)와 제2플레이트(421-2)를 연결하는 제1연결부(423-1) 및 제2플레이트(421-2)와 상기 제3플레이트(421-3)를 연결하는 제2연결부(423-2)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1연결부(423-1) 및 제2연결부(423-2)는 서로 대향하는 위치에 어긋나도록 구비될 수 있다. 이는, 공기 및 광과 각 플레이트(421)의 접촉 면적을 최대화 함과 동시에 구현을 용이하게 하기 위함일 수 있다.
일 실시예에서, 연결부(423)는 각 플레이트의 중심 방향으로부터 멀어지는 외측 방향으로 굴곡된 골곡부(423a)를 포함하여 구비될 수 있다. 구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각 플레이트를 연결하는 연결부(423)는 일부가 굴곡되어 구비되는 골곡부(423a)를 포함할 수 있다. 골곡부(423a)는 각 플레이트(421) 간의 연결 각도 변화에 대응하여 인가되는 기계적 스트레스를 저감시켜 파손의 위험을 방지하기 위함일 수 있다. 예컨대, 해당 연결부(423)가 외측 방향으로의 굴곡이 없이 구비되는 경우, 각 플레이트 간의 위치 변화에 따라 연결부(423)에 잦은 기계적 스트레스가 인가되며 이는 장기적인 사용 과정에서 파손의 위험을 야기시킬 수 있다. 즉, 각 플레이트의 중심 방향으로부터 멀어지는 외측 방향으로 굴곡된 골곡부(423a)를 포함하는 연결부(423)를 구비함으로써, 반복적인 기계적 스트레스에 의한 연결부의 파손을 방지하여 장치의 지속성을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수 개의 플레이트(421) 각각은 공기의 이동을 위한 복수 개의 홀(421a)이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. 실시예에 따르면, 광원(410)은 일정 높이를 갖는 원기둥의 형상을 통해 구비될 수 있으며, 해당 광원(410)의 높이는 공기 정화 장치(1000)의 양 측면 길이에 대응하여 결정될 수 잇다. 즉, 광원(410)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공기 정화 장치(1000)의 공기 흡입구 및 배출구 사이에 높이 방향으로 구비될 수 있다. 또한, 외측 구조체(420)는 이러한 광원(410)의 외주면을 감싸도록 구비될 수 있다. 여기서, 외측 구조체(420)는 복수 개의 플레이트(421) 간의 연결을 통해 구성될 수 있다. 즉, 복수 개의 플레이트(421)는 공기의 이동 방향에 간섭을 야기하는 방향으로 구비될 수 있다. 이에 따라, 각 플레이트(421)는 공기의 이동을 허용하기 위한 복수 개의 홀(421a)을 포함하여 구비될 수 있다. 예컨대, 각 플레이트(421)에는 도 3에 도시된 바와 같은 복수 개의 홀(421a)들이 형성될 수 있다. 이러한 복수 개의 홀(421a)을 통해 공기가 이동될 수 있다.
일 실시예에서, 복수 개의 홀(421a) 각각은, 각 플레이트로부터 돌출되어 형성되는 돌기부(421a-1)를 포함할 수 있다. 돌기부(421a-1)는 도 3, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 각 플레이트로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 돌기부(421a-1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사각형의 형상에서 하나의 면 만이 플레이트와 연결됨에 따라 형성될 수 있다. 다시 말해, 사각형의 형성에서 3 개의 면은 이탈되며, 하나의 면 만이 플레이트와 연결됨에 따라 각 홀에 관련하여 각 플레이트로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 전술한 돌기부의 구체적인 기재는 예시일 뿐, 돌기부는 생성 방법 및 형상은 이에 제한되지 않는다. 실시예에서, 돌기부(421a-1)는 복수 개의 홀(421a)을 생성하는 과정에서, 복수 개의 홀(421a)의 면적에 대응하는 플레이트를 완전히 소실시키지 않는 다양한 방법으로 구현이 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 복수 개의 플레이트 각각에는 도 4에 도시된 바와 같이, 돌기부(421a-1)가 형성되지 않은 복수 개의 홀(421a)만이 구비될 수도 있다. 즉, 본 발명의 다양한 구현 양태에 따라 돌기부(421a-1)가 추가적으로 복수 개의 홀 각각에 형성될 수도 있으나, 필수적인 것은 아니다.
실시예에 따르면, 돌기부(421a-1)는 공기의 접촉을 극대화하여 광촉매 반응을 향상시키기 위한 것일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 공기의 이동을 위해 각 플레이트에 복수 개의 홀(421a)을 생성하는 과정에서, 복수 개의 홀(421a)에 해당하는 영역을 각 플레이트에서 완전히 제거하는 경우, 제거된 영역만큼 광촉매 반응을 위한 공기의 접촉 면적이 작아질 수 있다. 즉, 본 발명은, 복수 개의 홀(421a)에 대응하는 면적을 각 플레이트에서 모두 소실시키지 않고, 적어도 일부가 잔여하도록 각 홀에 대응하여 돌기부(421a-1)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 공기의 이동을 위한 통로(즉, 복수 개의 홀)를 확보함과 동시에 돌기부(421a-1)를 통해 광촉매 반응 효율 향상을 도모하여 공기 정화 성능을 극대화시킬 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 돌기부(421a-1)는 각 플레이트를 기준으로 서로 상이한 구비 방향을 통해 형성될 수 있다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 상부 방향에 위치한 플레이트를 기준으로 광원(410)의 우측 부분에는 돌기부(421a-1)가 상부 방향으로 돌출되어 형성될 수 있으며, 광원(410)의 좌측 부분에는 돌기부(421a-1)가 하부 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이는 광원(410)으로부터 방출되는 광과 접촉하는 돌기부(421a-1)의 면적을 최대화하기 위한 것일 수 있으며, 이에 따라, 광촉매 반응 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는 하우징(100)의 내부 공간 상에 구비되며 광원(410) 및 외측 구조체(420)를 수용하는 내부 하우징(430)을 포함할 수 있다. 즉, 내부 하우징(430)의 내측에는 광원(410) 및 외측 구조체(420)가 구비될 수 있다. 실시예에서, 내부 하우징(430)의 후면은, 도 1에 도시된 바와 같이, 개방되어 형성될 수 있으며, 해당 개방 공간을 통해 광원(410) 및 외측 구조체(420)가 내부 하우징(430)의 내측에 위치될 수 있다. 내부 하우징(430)이 형성하는 내부 공간에 광원(410) 및 외측 구조체(420)가 위치한 이후, 내부 하우징(430)의 개방된 후면에 내부 하우징 후면(430a)이 결합될 수 있다. 실시예에 따르면, 내부 하우징 후면(430a)은 공기 정화 장치(1000)의 후면을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 내부 하우징(430)은 내측벽을 따라 복수 개의 끼움홈(431)이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 끼움홈(431)은 외측 구조체(420)의 하나 이상의 연결부(423)가 안착되는 공간을 의미할 수 있다. 실시예에서, 복수 개의 끼움홈(431) 각각은 미리 정해진 이격 거리를 갖도록 구비될 수 있다. 한편, 끼움홈(431)은 하우징(100)의 내측면에 형성될 수도 있다.
하나 이상의 연결부(423)는 복수 개의 끼움홈(431)에 안착되는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부 하우징(430)의 내측벽에 구비된 복수 개의 끼움홈(431) 각각에 하나 이상의 연결부(423)가 안착됨에 따라, 외측 구조체(420)가 내부 하우징(430) 내에서 고정될 수 있다.
미리 정해진 이격 거리를 갖도록 구비되는 복수 개의 끼움홈(431) 각각에 외측 구조체(420)의 연결부 각각이 안착됨에 따라, 외측 구조체(420)의 복수 개의 플레이트(421)는 이웃한 플레이트 각각과 서로 동일한 각도를 형성할 수 있다. 즉, 복수 개의 끼움홈(431)을 통해 외측 구조체(420)를 내부 하우징(430) 내에서 각 플레이트가 일정한 각도를 통해 정렬되도록 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 제조의 편의성 및 각 구조물 간 배치 과정에 편의성이 향상되어 정화부(400)의 전반적인 구현이 용이해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는 내부 하우징(430)이 형성하는 공간 상에 구비되는 복수의 비즈(440)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 정화부(400)의 내부 하우징(430)의 내측에는 광원(410) 및 해당 광원(410)의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체(420)가 포함될 수 있다. 이 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 내부 하우징(430)의 내부 공간에는 광원(410) 및 외측 구조체(420)와 함께 복수의 비즈(440)가 구비될 수 있다. 도 7에는 복수의 비즈가 내부 하우징(430)의 일 영역에만 존재하는 것으로 표현되어 있으나, 이러한 비즈는 내부 하우징(430)의 내부 공간 전 영역을 채우는 것을 특징으로 할 수 있다. 복수의 비즈(440)는 작은 크기로 구비되어 내부 하우징(430)이 형성하는 공간 상에 채워질 수 있다. 예를 들어, 복수의 비즈(440)는 1~3cm의 크기의 구 형상을 통해 구비될 수 있다. 전술한 비즈의 크기 및 형상에 대한 구체적인 기재는 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서, 복수의 비즈(440)가 내부 하우징(430)이 형성하는 공간 상에 구비되는 경우, 내부 하우징(430)의 양 측면에는 비즈방지면(441)이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 비즈방지면(441)은 내부 하우징(430)이 형성하는 공간 상에서 비즈(440)가 이탈하는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 실시예에서, 비즈방지면(441)은 공기의 이동을 허용하기 위한 홀이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. 다만, 비즈방지면(441)에 형성된 홀은 복수의 비즈(440)보다는 작은 직경을 통해 형성됨에 따라, 해당 홀을 통해 비즈(440)들이 내부 하우징(430)의 공간 상에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 비즈(440) 각각은, 광원(410)으로부터 방출된 광을 산란시키기 위한 것일 수 있다. 구체적으로 복수의 비즈(440) 각각의 표면은, 프리즘을 통해 구성될 수 있으며, 광원(410)으로부터 방출된 광을 다방향으로 분광 및 난반사시킬 수 있다. 이에 따라, 내측 하우징(100) 내부에서 산란되는 광의 양이 증가함에 따라 광촉매 반응의 효율이 보다 향상될 수 있다. 추가적인 실시예에서, 프리즘을 통해 구성되는 복수의 비즈(440) 각각의 크기 및 형상은 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다. 이에 따라, 각 비즈(440)를 통해 분산되는 광의 각도 및 크기가 상이할 수 있다. 이는, 다양한 범위로 광을 전달하도록 하여, 광촉매 반응 효율 향상을 도모할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 복수의 비즈(440) 각각의 표면에는 광촉매가 도포될 수 있다. 실시예에서, 복수의 비즈(440) 각각의 표면에 구비되는 광촉매는 이산화티타늄일 수 있으며, 공기 및 광과 접촉하여 광촉매 반응을 야기시킬 수 있다. 이산화티타늄이 도포된 복수의 비즈(440) 각각이 내부 하우징(430)의 내측(즉, 각 플레이트의 사이 또는 플레이트와 광원 사이)에 채워지는 경우, 각 플레이트(421) 이외에 공기와 접촉하는 광촉매의 면적이 증대됨에 따라, 광촉매 반응이 보다 현저하게 발생하여 공기 정화 성능이 극대화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는 내부 하우징(430)의 내측면에 형성된 코팅층(432)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 정화부(400)의 내부 하우징(430)의 내측에는 광원(410) 및 해당 광원(410)의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체(420)가 포함될 수 있다. 이 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 내부 하우징(430)의 내측면을 따라 코팅층(432)이 형성될 수 있다. 한편, 코팅층(432)은 하우징(100)의 내측면에 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 코팅층(432)은 광원(410)으로부터 방출된 광을 산란시키기 위하여 프리즘을 통해 구성될 수 있다. 광원(410)으로부터 방출된 광은, 외주면을 둘러싸는 코팅층(432)에 의해 다방향으로 분광 및 난반사될 수 있다. 이에 따라, 내측 하우징(100) 내부에서 산란되는 광의 양이 증가함에 따라 광촉매 반응의 효율이 보다 향상될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 코팅층(432)은 광촉매를 통해 형성될 수 있다. 구체적으로, 내부 하우징(430)의 내측벽을 따라 광촉매인 이산화티타늄이 도포되어 코팅층(432)이 형성될 수 있다. 이러한 코팅층(432)은 해당 내부 공간에서 이동하는 공기 및 광원(410)으로부터 공급되는 광(즉, 자외선)을 통해 광촉매 반응을 일으킬 수 있다. 다시 말해, 광촉매가 도포된 외측 구조체(420) 이외에 공기와 접촉하는 광촉매 면적이 증대됨에 따라, 광촉매 반응이 보다 현저하게 발생하여 공기 정화 성능이 극대화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 외측 구조체(420-1)는 스크류 형상의 금속 조립체(450)를 통해 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 다른 실시예에 관련한 외측 구조체(420)에 관한 설명은 도 9를 참조하여 후술하도록 한다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 외부 구조체를 예시적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
실시예에 따르면, 금속 조립체(450)는 길이 방향으로 구비되는 골조(451)를 포함할 수 있다. 또한, 금속 조립체(450)는 길이 방향의 수직 방향으로 골조(451)에 연결되며, 미리 정해진 길이를 갖도록 구비되는 복수의 브러시 철선(452)을 포함할 수 있다. 여기서 브러시 철선(452)은 일정 이상의 기계적 강도를 갖는 얇은 철선을 의미할 수 있다. 브러시 철선(452)은 골조(451)의 일방향으로 균일하게 연결될 수 있다. 금속 조립체(450)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 길이 방향의 골조(451)에 연결된 복수의 브러시 철선(452)을 통해 구성될 수 있다.
이러한 금속 조립체(450)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 골조(451)가 나사선 방향으로 감겨져 올라가는 형태로 변형될 수 있다. 이 경우, 골조(451)는 복수의 브러시 철선(452)이 연결된 방향이 중심부로 향하도록 변형되는 것을 특징으로 할 수 있다. 실시예에서, 골조(451)가 스크류 형상을 통해 변형되는 경우, 각 브러시 철선은 미리 정해진 직경을 갖는 원을 형성할 수 있다. 여기서 미리 정해진 직경은, 광원(410)의 외부 직경에 관련한 것일 수 있다. 구체적으로, 골조(451)가 나사선 방향으로 감겨져 올라감에 따라, 각 브러시 철선(452)은, 나사선의 중심부 방향으로 정렬될 수 있다. 이 경우, 브러시 철선은 미리 정해진 직경을 갖는 원을 형성하며, 해당 원에는 광원(410)이 관통되도록 구비될 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 금속 조립체(450)가 스크류 형태로 변형됨에 따라, 다른 실시예에 관련한 외측 구조체(420-1)가 형성될 수 있다. 실시예에서, 해당 외측 구조체(420-1)에는 광촉매가 도포될 수 있다. 광촉매는, 자외선 광을 통해 화학 반응(예컨대, 산화 환원 반응)을 촉진시키는 것을 특징으로 할 수 있다. 광촉매는 일어 에너지 이상의 광이 조사되는 경우, 활성산소 및 수산기 라디칼(Hydroxyl Radical)을 발생시켜서 이들의 강한 산화, 환원 작용에 의해 악취물질의 분해 및 항균 작용을 발생시킬 수 있다.
전술한 외측 구조체(420-1)가 내부 하우징(430)에 구비되는 경우, 공기의 흐름을 방해하지 않으며, 얇은 복수의 브러시 철선 각각에서 공기와의 접촉을 통해 광촉매 반응을 활성화시킬 수 있다. 이는 다량의 브러시 철선에 도포된 이산화티타늄을 통한 광촉매 반응이므로, 공기와 접촉하는 면적이 극대화됨에 따라 광촉매 반응이 보다 활성화될 수 있다. 또한, 해당 외측 구조체(420-1)는 금속 조립체(450)의 골조(451)를 나사선 방향으로 굽히는 간단한 공정을 통해 제작될 수 있으므로, 제작의 편의성이 향상될 수 있다. 즉, 간단한 제작 공정을 통한 공정 비용 저감과 함께, 광촉매 반응 효율 향상을 통한 공기 정화 성능 향상 효과를 제공할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
공기 정화 장치: 1000
하우징: 100 디스플레이부: 110
필터홈: 120 흡입팬: 200
필터: 300 정화부: 400
광원: 410 외측 구조체: 420
복수 개의 플레이트: 421 제1플레이트: 421-1
제2플레이트: 421-2 제3플레이트: 421-3
복수의 홀: 421a 복수의 돌기부: 421a-1
통공: 422 제1홈부: 422-1
제2홈부: 422-2 연결부: 423
제1연결부: 423-1 제2연결부: 423-2
굴곡부: 423a 내부 하우징: 430
내부 하우징 후면: 430a 복수 개의 끼움홈: 431
코팅층: 432 복수의 비즈: 440
비즈 방지면: 441 금속 조립체: 450
골조: 451 브러시 철선: 452
배기팬: 500 차폐부: 600
커버: 700
하우징: 100 디스플레이부: 110
필터홈: 120 흡입팬: 200
필터: 300 정화부: 400
광원: 410 외측 구조체: 420
복수 개의 플레이트: 421 제1플레이트: 421-1
제2플레이트: 421-2 제3플레이트: 421-3
복수의 홀: 421a 복수의 돌기부: 421a-1
통공: 422 제1홈부: 422-1
제2홈부: 422-2 연결부: 423
제1연결부: 423-1 제2연결부: 423-2
굴곡부: 423a 내부 하우징: 430
내부 하우징 후면: 430a 복수 개의 끼움홈: 431
코팅층: 432 복수의 비즈: 440
비즈 방지면: 441 금속 조립체: 450
골조: 451 브러시 철선: 452
배기팬: 500 차폐부: 600
커버: 700
Claims (12)
- 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치에 있어서,
상기 공기 정화 장치는 내부 공간을 형성하는 하우징, 상기 내부 공간에 공기의 흐름을 발생시키는 팬, 상기 내부 공간 내에 흐르는 공기에 대한 필터링을 수행하는 필터부 및 상기 내부 공간으로 유입된 공기를 정화하는 정화부를 포함하며,
상기 정화부는 광을 공급하는 광원 및 상기 광원과 연결되고 광촉매가 도포된 외측 구조체를 포함하고, 상기 외측 구조체는 복수 개의 플레이트, 상기 각 플레이트의 중심부에 형성되어 상기 광원이 관통되도록 구비되는 통공 및 이웃하는 상기 플레이트들을 연결하는 하나 이상의 연결부를 포함하며,
상기 복수 개의 플레이트 각각은 공기가 관통가능한 복수 개의 홀이 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 복수 개의 홀 각각은 각각의 홀 형상에 대응하여 각 플레이트로부터 돌출 형성되는 돌기부를 포함하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 플레이트는,
제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트를 포함하며,
상기 연결부는,
상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 연결하는 제1연결부; 및
상기 제2플레이트와 상기 제3플레이트를 연결하는 제2연결부;
를 포함하고,
상기 제1연결부 및 상기 제2연결부는 서로 대향하는 위치에 어긋나도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 연결부 각각은,
각 플레이트의 중심 방향으로부터 멀어지는 외측 방향으로 굴곡된 굴곡부를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 플레이트 각각은,
상기 통공의 외주면 일부에 형성된 제1홈부; 및
상기 제1홈부와 마주보는 위치에 형성된 제2홈부;
를 포함하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 정화부는,
상기 하우징의 내부 공간 상에 구비되며, 상기 광원 및 상기 외측 구조체를 수용하는 내부 하우징;
을 더 포함하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 내부 하우징은, 내측벽을 따라 복수 개의 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 하며,
상기 하나 이상의 연결부는, 상기 복수 개의 끼움홈에 안착되는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 정화부는,
상기 내부 하우징이 형성하는 공간 상에 구비되는 복수의 비즈;
를 더 포함하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 정화부는,
상기 내부 하우징의 내측면에 형성된 코팅층;
을 더 포함하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
- 제1항에 있어서,
외측 구조체는,
스크류(screw) 형상의 금속 조립체를 통해 구성되는 것을 특징으로 하며,
상기 금속 조립체는,
길이 방향으로 구비되는 골조; 및
상기 길이 방향의 수직 방향으로 상기 골조에 연결되며 미리 정해진 길이를 갖도록 구비되는 복수의 브러시 철선;
을 포함하는,
광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220001345A KR102502143B1 (ko) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220001345A KR102502143B1 (ko) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102502143B1 true KR102502143B1 (ko) | 2023-02-23 |
Family
ID=85329776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220001345A KR102502143B1 (ko) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102502143B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102691575B1 (ko) * | 2023-04-17 | 2024-08-06 | 주식회사 재현이노텍 | 공기 정화 장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200207656Y1 (ko) * | 2000-07-13 | 2000-12-15 | 이동권 | 공기청정기 |
| JP2005108677A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Prince Denki Kk | 照明器具 |
| KR20080008501A (ko) | 2006-07-20 | 2008-01-24 | 한국델파이주식회사 | 공기 청정기 |
| KR20080066631A (ko) * | 2008-01-30 | 2008-07-16 | 김경숙 | 광촉매를 이용한 정화 장치 |
| KR102163950B1 (ko) * | 2020-01-31 | 2020-10-13 | (주)크린바이오 | 지그재그유로를 이용한 광촉매 접촉효율 향상된 공기탈취 살균기 |
-
2022
- 2022-01-05 KR KR1020220001345A patent/KR102502143B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR200207656Y1 (ko) * | 2000-07-13 | 2000-12-15 | 이동권 | 공기청정기 |
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| KR102163950B1 (ko) * | 2020-01-31 | 2020-10-13 | (주)크린바이오 | 지그재그유로를 이용한 광촉매 접촉효율 향상된 공기탈취 살균기 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |