KR102605023B1 - 공기정화장치 및 이를 구비하는 공기정화시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 공기 흡입구를 구비하는 외부 케이스; 상기 외부 케이스의 하부에 구비되는 수조부; 상기 외부 케이스 내에서 상기 수조부 상측에 설치되어 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지는 내부 케이스; 상기 내부 케이스 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스의 내주에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈; 상기 외부 케이스 내에서 상기 내부 케이스 상측에 설치되어, 상기 내부 케이스를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어지는 팬모듈; 및 상기 내부 케이스 내에서 상기 워터링 모듈의 상측에 설치되고, 상기 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와, 상기 제1상태에서 상방으로 이동되어 상기 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈을 포함하며, 상기 구동모듈은, 상기 내부 케이스의 내측벽에 양단이 고정되는 수평 지지부; 상기 수평 지지부에 설치되는 홀더부; 상기 홀더부를 관통하여 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 수직 이동부; 및 상기 수직 이동부의 하단에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈에 구동력을 전달하도록 형성되는 구동모터부를 포함하는 공기정화장치를 개시한다.

Description

공기정화장치 및 이를 구비하는 공기정화시스템{AIR PURIFIER AND AIR PURIFICATION STSTEM HAVING SAME}
본 발명은 물을 끌어 올려 다층으로 분사시킴으로써 공기 중의 오염 물질을 제거하는 공기정화 장치 및 이를 구비하여 공기에 포함된 다양한 오염물질을 제거하도록 이루어지는 공기정화시스템에 관한 것이다.
축사는 통상적으로 제한된 공간 내에서 다수의 가축을 사육하며, 먹이나, 가축의 배설물에 의해 축사 내의 공기가 오염되기 때문에 악취 및 먼지로 인한 공기오염이 심각하며, 그에 더해 각종 세균과 바이러스의 밀도도 높아지는 문제가 있다.
축사에서 가축들이 잘 성장하기 위해서는 환기를 통해 축사 내 공기를 쾌적한 상태로 유지하는 것이 중요하다. 그러나 축사에서 배출되는 공기는 악취가 심하고 상술한 바와 같이 바이러스와 세균 밀도가 높은 상태이기 때문에 축사주변의 인근 환경에 매우 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 특히 축사 주변에 거주하는 거주민들은 악취로 인해 매우 큰 고통을 받게 되므로, 축사는 기피 시설로 인식되고 있는 상황이다.
이러한 축사의 악취 및 오염문제를 해소하기 위한 다양한 기술이 연구개발 되고 있다. 축사 공기 오염을 방지하기 위한 대표적인 방법으로서, 공기정화필터가 구비된 공기정화장치를 이용하는 방법이 있다. 물론 이러한 공기정화장치는 공기정화필터 이외에 가습수단, 오존발생수단, 오존분사수단 등 다양한 추가 공기정화수단이 더 구비될 수 있다.
그러나, 필터를 사용하는 공기정화장치는 축사에서 발생하는 입자상 오염물질들을 단순히 필터에 의존해서 제거하므로, 잦은 필터교체가 요구되고, 공기정화 효율을 향상시키기 위해 가습수단이나 오존발생수단 등 추가 구성이 요구되어 설치비용이 증가하는 문제가 있다.
축사 공기의 오염을 해소하기 위한 또 한가지 방법으로 오존에 의한 살균 및 악취 제거 연구가 많이 이루어졌으며, 이를 이용한 제품도 다수 만들어지고 있다. 하지만 오존은 악취 제거 및 살균과 같은 효과를 가지고 있음에도 불구하고, 가축 및 인체에 유해하기 때문에 오존을 이용할 때에는 축사 실내에 있는 인력과 가축에 대한 관리가 반드시 필요한 문제가 있다.
한편, 축사에서 발생하는 암모니아나 황화수소와 같은 악취 유발물질들은 단순한 필터나 오존 등 기존의 축사 공기오염 제거수단으로는 제거가 용이하지 않은 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있도록, 단순한 구성을 통해 축사의 공기정화 효율을 담보할 수 있고, 악취제거 효율이 우수하며, 관리 및 유지보수가 용이한 공기정화장치의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 첫 번째 목적은, 별도의 필터를 사용하지 않고도 우수한 성능을 발휘하는 습식 공기정화장치 및 공기정화시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 두 번째 목적은, 대용량의 습식 공기정화장치를 구현하여 축사에서 발생하는 악취성분을 효과적으로 제거할 수 있는 공기정화장치 및 공기정화시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 세 번째 목적은, 공기정화 및 악취제거 기능을 수행하는 워터링 모듈의 설치 및 분리가 용이한 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 네 번째 목적은, 동력전달의 신뢰성과 내구성을 향상시킬 수 있고, 소음을 감소시킬 수 있는 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다섯 번째 목적은, 세척 및 유지보수가 용이한 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공기 흡입구를 구비하는 외부 케이스; 상기 외부 케이스의 하부에 구비되는 수조부; 상기 외부 케이스 내에서 상기 수조부 상측에 설치되어 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지는 내부 케이스; 상기 내부 케이스 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스의 내주에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈; 상기 외부 케이스 내에서 상기 내부 케이스 상측에 설치되어, 상기 내부 케이스를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어지는 팬모듈; 및 상기 내부 케이스 내에서 상기 워터링 모듈의 상측에 설치되고, 상기 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와, 상기 제1상태에서 상방으로 이동되어 상기 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈을 포함하는 공기정화장치를 개시한다.
상기 구동모듈은, 상기 내부 케이스의 내측벽에 양단이 고정되는 수평 지지부; 상기 수평 지지부에 설치되는 홀더부; 상기 홀더부를 관통하여 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 수직 이동부; 및 상기 수직 이동부의 하단에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈에 구동력을 전달하도록 형성되는 구동모터부를 포함할 수 있다.
상기 수평 지지부는, 상기 수직 이동부의 양측에 각각 배치되어 상기 홀더부를 관통하는 제1 수평 지지바와 제2 수평 지지바를 포함할 수 있다.
상기 홀더부는, 상기 제1 수평 지지바가 관통하는 제1관통홀과 상기 제2 수평 지지바가 관통하는 제2관통홀을 구비하는 홀더 블록; 및 상기 수직 이동부의 이동을 가이드하도록, 상기 홀더 블록에 장착되어 상기 수직 이동부의 적어도 일측을 따라 연장되는 가이드 블록을 포함할 수 있다.
상기 구동모터부는, 상기 수직 이동부에 설치되는 구동모터 하우징; 상기 구동모터 하우징 내에 설치되는 구동모터; 및 상기 구동모터에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈의 상부에 구비되는 동력수신부에 결합되는 동력전달부를 포함할 수 있다.
상기 수조부는, 상기 외부 케이스의 중심부에 설치되고, 상기 워터링 모듈의 물공급관이 잠기도록 배치되는 제1수조; 및 상기 제1수조를 감싸도록 배치되고, 상기 워터링 모듈에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조를 포함할 수 있다.
상기 공기정화장치는 상기 수조부와 상기 워터링 모듈 사이에 배치되는 브라켓을 더 포함할 수 있으며, 상기 브라켓은, 상기 제1수조를 덮도록 배치되고 상기 워터링 모듈을 회전 가능하게 지지하는 지지부; 상기 지지부를 감싸는 환형으로 형성되어, 상기 공기 흡입구 상의 상기 내부 케이스와 외부 케이스 사이의 공간을 차폐하는 차폐부; 및 상기 지지부와 상기 차폐부를 연결하고, 상기 제2수조 상에 위치하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 공기정화장치는, 상기 브라켓 상에 설치되어, 상기 공기 흡입구를 통해 유입되는 공기에 선회유동을 일으키도록 이루어지는 유동 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 팬모듈은 외부 공기를 상기 내부 케이스의 내부로 강제 흡입하기 위하여 역방향으로 회전 구동 가능하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 또한, 공기를 정화하도록 이루어지는 공기정화시스템에 있어서, 상기 공기정화시스템은, 상기 공기정화장치에서 상기 수조부는 상기 외부 케이스의 중심부에 설치되고 상기 워터링 모듈의 물공급관이 잠기도록 배치되는 제1수조, 및 상기 제1수조를 감싸도록 배치되고 상기 워터링 모듈에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조를 포함하는 공기정화장치; 및 상기 제2수조의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조로 공급하도록 이루어지는 정수장치를 포함하는 공기정화시스템을 개시한다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 워터링 모듈과 내부 케이스를 이용하는 습식 공기 정화방식을 적용하여 별도의 필터를 사용하지 않고도, 우수한 성능을 발휘하는 습식 공기정화장치가 구현될 수 있다.
두 번째, 외부 공기를 흡입하는 팬모듈과 워터링 모듈을 구동시키는 구동모듈을 적용하여 강한 흡입력과 원심력을 발생시킴으로써, 공기정화장치의 오염공기 정화 효율이 더욱 향상될 수 있다.
세 번째, 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈 구성을 통해 공기정화 및 악취제거 기능을 수행하는 워터링 모듈의 설치 및 분리가 용이한 공기정화장치가 구현될 수 있다.
네 번째, 구동모듈과 워터링 모듈에 동력전달부와 탄성변형 가능한 재질의 동력수신부를 각각 설치하여 이들의 체결에 의한 동력전달 구조를 구현함으로써, 동력전달의 신뢰성과 내구성이 향상될 수 있고, 동력 전달부와의 유격이 해소되어 소음 발생이 감소된 공기정화장치가 구현될 수 있다.
다섯 번째, 수조부와 구동모듈에 대해 탈착 가능하게 구현되는 워터링 모듈과 외부 케이스 및 내부 케이스 각각의 도어 구조를 통해 세척 및 유지보수가 용이한 공기정화장치가 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화장치들이 설치된 축사의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화시스템의 단면 모습을 나타낸 개념도이다.
도 3은 도 2의 공기정화시스템에서 공기정화장치의 외부 케이스 도어와 내부 케이스 도어가 모두 개방되어 있는 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 4는 도 2의 공기정화시스템에서 공기정화장치의 외부 케이스와 내부 케이스가 모두 제거된 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 5는 도 4의 공기정화장치에서 구동모듈과 워터링 모듈이 결합되어 있는 제1상태를 나타낸 개념도이다.
도 6은 도 4의 공기정화장치에서 구동모듈과 워터링 모듈이 분리되어 있는 제2상태를 나타낸 개념도이다.
도 7은 도 4의 공기정화장치에서 워터링 모듈의 분해상태를 나타낸 개념도이다.
도 8은 도 2의 공기정화장치에서 브라켓에 유동 가이드가 설치되어 있는 모습을 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 8의 공기정화장치에서 A 단면상의 평면 모습을 나타낸 개념도이다.
이하, 본 발명에 관련된 공기정화장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화장치들이 설치된 축사의 모습을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화시스템의 단면 모습을 나타낸 개념도이며, 도 3은 도 2의 공기정화시스템에서 공기정화장치의 외부 케이스 도어와 내부 케이스 도어가 모두 개방되어 있는 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 공기정화시스템(300)은 공기정화장치(100) 및 정수장치(200)를 포함한다.
공기정화장치(100)는 외부 케이스(110), 수조부(120), 내부 케이스(130), 워터링 모듈(140), 팬모듈(150) 및 구동모듈(160)을 포함한다.
외부 케이스(110)는 공기 흡입구(111)가 하부의 외주에 형성되어 상기 팬모듈(150)에 의해 흡입된 외부공기가 상기 내부 케이스(130)의 내부 정화공간(A)으로 유입되도록 한다.
또한, 이러한 외부 케이스(110)의 외주에는 외부 케이스 도어(112)가 설치된다. 외부 케이스 도어(112)는 상기 외부 케이스(110)의 외주에 회전 가능하게 설치되어 상기 내부 케이스(130)의 내부 케이스 도어(132)와 마주하는 외부 케이스(110)의 외주를 개폐 가능한 구조로 형성한다. 상기 외부 케이스 도어(112)가 상기 외부 케이스(110) 외주에 회전 가능하게 설치되도록 하는 연결수단(113)은 예를 들어, 고무 등의 탄성부재를 이용하는 구조나 힌지 연결 구조 등이 사용될 수 있다.
수조부(120)는 상기 외부 케이스(110)의 하부에 구비된다. 수조부(120)는 상기 워터링 모듈(140)에 물을 공급하고, 상기 워터링 모듈(140)에 의해 분사된 물을 집수하는 기능을 수행한다.
이러한 수조부(120)의 구체적인 구조는 상기 워터링 모듈(140)에 물을 공급하고, 워터링 모듈(140)에서 분사된 물을 집수할 수 있는 구조이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 상기 워터링 모듈(140)에 물을 공급하는 제1수조(121) 및 상기 워터링 모듈(140)에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조(122)를 포함할 수 있다.
제1수조(121)는 상기 외부 케이스(110)의 중심부에 설치되고, 상기 워터링 모듈(140)의 물공급관(144)이 잠기도록 배치된다. 제1수조(121)는 예를 들어, 상기 외부 케이스(110)의 중심부에 설치되는 받침대(116)에 설치되어 저면이 상기 제2수조(122)의 저면보다 높게 형성될 수 있다.
이와 같이, 저면이 제2수조(122)의 저면보다 높게 설치된 제1수조(121)는 상기 워터링 모듈(140)에 의해 분사되어 공기중의 오염물질 제거를 마친 사용수가 상기 제2수조(122)에 집수되는 과정에서 넘침(overflow)이나 침수(flooding) 등의 작용을 통해 쉽게 침범하기 어려운 구조가 구현되므로, 상기 사용수와는 구별되는 깨끗한 상태의 물을 집수하여 상기 워터링 모듈(140)로 공급할 수 있다.
제2수조(122)는 상기 제1수조(121)를 감싸도록 배치되고, 앞서 언급한 바와 같이 상기 워터링 모듈(140)에 의해 분사된 물이 집수된다. 따라서, 제2수조(122)에 집수되는 물은 상기 내부 케이스(130)의 내부 공기 정화공간(A)에서 공기중의 오염물질과 악취성분(ex, 암모니아, 황화수소) 등을 포집한 상태의 사용수로 이루어진다. 이러한 사용수는 상기 외부 케이스(110)의 하부에 설치된 배출밸브(117)를 통해 외부로 배출되거나, 상기 정수장치(200)로 보내져 정화과정을 거쳐 다시 상기 제1수조(121)로 공급될 수 있다.
상기 공기정화시스템(300)은 상기 제2수조(122)의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조(121)로 공급하도록 이루어지는 정수장치(200)를 포함한다.
여기서 정수장치(200)는 예를 들어, 세라믹 필터(Ceramic Filters), 이온교환 수지필터(Ion Exchange Resins Filters), 역삼투 필터(Reverse Osmosis Filters), 카트리지 필터(Cartridge Filters), UV 살균필터(Ultra-Violet Filters), 활성탄필터(Active Carbon or Charcoal Filters) 및 이들이 조합된 복합필터 등이 적용된 정수장치로 구성될 수 있다. 또한, 상기 정수장치(200)는 예를 들어, AOP(Advanced Oxidation Process, 고급산화법) 장치로 구현될 수도 있다. AOP 장치는 AOP 램프에서 방출되는 184.9nm 파장(오존 발생 파장)의 자외선과 253.7nm 파장(살균 파장)의 자외선이 물 및 용존산소와 반응하는 과정에서 생성되는 OH 라디칼을 이용하여 각종 세균, 곰팡이 및 바이러스를 살균하고, 오염물질과 악취를 분해 및 제거하는 장치이다.
따라서, 상기 공기정화시스템(300)은 상기 정수장치(200)를 통해 상기 제2수조(122)의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조(121)로 지속적으로 공급하여 상기 워터링 모듈(140)이 효과적으로 공기정화 기능을 수행할 수 있도록 구현됨으로써, 관리 및 유지보수가 편리하면서도 우수한 오염공기 공기정화 성능을 발휘할 수 있다.
내부 케이스(130)는 상기 외부 케이스(110) 내에서 상기 수조부(120) 상측에 설치되어 상기 공기 흡입구(111)를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어진다. 이러한 내부 케이스(130) 내측에 정화공간(A)을 형성하며, 중심부에는 상기 워터링 모듈(140)이 배치된다. 따라서, 상기 워터링 모듈(140)의 회전에 의해 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A)과 내주에 물이 분사되어 연무를 발생시키고, 이러한 연무에 의해 상기 공기 흡입구(111)를 통해 유입된 외부 공기의 정화과정이 수행된다.
워터링 모듈(140)은 상기 내부 케이스(130) 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부(120)의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스(130)의 내주에 분사하도록 이루어진다. 즉, 상기 워터링 모듈(140)은 후술하는 구동모듈(160)의 동력전달부(164c)와 워터링 모듈(140)의 동력수신부(146) 구성을 통해 상기 구동모듈(160)에 설치된 구동모터(164b)로부터 회전을 위한 동력을 전달받아 회전하면서, 상기 수조부(120)의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스(130)에 분사한다.
팬모듈(150)은 상기 외부 케이스(110) 내에서 상기 내부 케이스(130) 상측에 설치되어, 상기 내부 케이스(130)를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어진다. 상기 팬모듈(150)은 구체적으로, 상기 외부 케이스(110)의 공기 흡입구(111)를 통해 외부공기를 흡입하여 상기 내부 케이스(130)로 유입되도록 하는 회전팬(151)과 상기 회전팬(151)을 구동시키는 회전모터(152)를 포함한다.
한편, 팬모듈(150)은 역방향으로 회전 구동되어, 외부 공기를 내부 케이스(130)의 내부로 강제 흡입하도록 이루어질 수도 있다. 이 경우, 내부 케이스(130)의 내부로 흡입되는 외부 공기의 양이 증가하여, 공기정화 성능이 향상될 수 있다.
구동모듈(160)은 상기 내부 케이스(130) 내에서 상기 워터링 모듈(140)의 상측에 설치되고, 상기 워터링 모듈(140)에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태(도 5 참조)와, 상기 제1상태에서 상방으로 이동되어 상기 워터링 모듈(140)로부터 분리된 제2상태(도 6 참조) 사이에서 이동 가능하게 형성된다. 즉, 상기 구동모듈(160)은 상기 워터링 모듈(140)에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와 상기 워터링 모듈(140)로부터 분리된 제2상태를 각각 구현할 수 있도록 구성되므로, 상기 공기정화장치(100)에 대한 워터링 모듈(140)의 결합과 분리 상태를 편리하게 구현할 수 있게 하는 우수한 장점이 있다.
따라서, 상기 구동모듈(160)을 통해 공기정화장치(100)에 대한 워터링 모듈(140)의 결합과 분리 상태를 편리하게 구현할 수 있으므로, 상기 워터링 모듈(140)의 유지보수 및 세척 과정이 단순하고 편리하게 수행될 수 있다.
도 4는 도 2의 공기정화시스템에서 공기정화장치의 외부 케이스와 내부 케이스가 모두 제거된 상태의 모습을 나타낸 개념도이고, 도 5는 도 4의 공기정화장치에서 구동모듈과 워터링 모듈이 결합되어 있는 제1상태를 나타낸 개념도이며, 도 6은 도 4의 공기정화장치에서 구동모듈과 워터링 모듈이 분리되어 있는 제2상태를 나타낸 개념도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 공기정화장치(100)의 팬모듈(150), 구동모듈(160), 워터링 모듈(140), 제1수조(121) 및 외부 케이스(110)의 하부 받침(118)이 각각 도시되어 있다.
상기 구동모듈(160)의 구조는 상기 워터링 모듈(140)에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와 상기 워터링 모듈(140)로부터 분리된 제2상태를 원활하게 구현할 수 있는 구조이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 수평 지지부(161), 홀더부(162), 수직 이동부(163) 및 구동모터부(164)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
수평 지지부(161)는 상기 내부 케이스(130)의 내측벽에 양단이 고정되도록 설치되어 상기 구동모듈(160)의 구성요소들인 상기 홀더부(162), 수직 이동부(163) 및 구동모터부(164)가 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A) 중심부에 배치되어 안정적으로 고정되도록 한다.
따라서, 상기 수평 지지부(161)는 상기 구동모듈(160)의 구성요소들을 더욱 안정적으로 지지하여 고정할 수 있도록 예를 들어, 상기 수직 이동부(163)의 양측에 각각 배치되어 상기 홀더부(162)를 관통하는 제1 수평 지지바(161a)와 제2 수평 지지바(161b)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 수평 지지부(161)는 상기와 같은 제1 수평 지지바(161a)와 제2 수평 지지바(161b)로 구성되어 상기 내부 케이스(130)의 내측벽에 설치됨으로써, 상기 구동모듈(160)의 구성요소들을 더욱 안정적으로 고정시키면서, 동시에 상기 구동모듈(160)의 부피를 최소화시켜 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A) 확보를 위한 공간 활용도를 높일 수 있다.
상기 홀더부(162)는 홀더 블록(162a) 및 가이드 블록(162b)을 포함하는 것으로 구성된다.
홀더 블록(162a)은 상기 제1 수평 지지바(161a)가 관통하는 제1관통홀(162aa)과 상기 제2 수평 지지바(161b)가 관통하는 제2관통홀(161ab)을 각각 구비하여, 이들 관통홀들(162aa, 162ab)을 통해 상기 제1 수평 지지바(161a) 및 제2 수평 지지바(161b)에 결합된다.
가이드 블록(162b)은 상기 수직 이동부(163)의 이동을 가이드하도록, 상기 홀더 블록(162a)에 장착되어 상기 수직 이동부(163)의 적어도 일측을 따라 연장된다.
이러한 가이드 블록(162b)은 상기 워터링 모듈(140)과 상기 구동모터부(164)의 결합이나 분리를 위해 상기 수직 이동부(163)와 구동모터부(164)가 상하 방향으로 이동할 때, 상기 수직 이동부(163)가 기울어지지 않고 정위치에서 원활한 상하 방향 이동을 할 수 있도록 가이드 하여 상기 워터링 모듈(140)과 상기 구동모터부(164) 사이의 결합이나 분리 과정이 더욱 원활하게 수행되도록 한다.
또한, 상기 가이드 블록(162b)은 상기 수직 이동부(163)가 상기 홀더 블록(162a)에 장착된 상태에서 상기 정화공간(A)에서의 빠른 공기의 유동과 수증기 생성 등에 의해 기울어지거나 양단이 정위치를 이탈하지 않고, 안정적으로 고정된 상태에서 상기 수직 이동부(163)의 하단에 설치된 구동모터부(164)가 상기 워터링 모듈(140)에 동력을 전달할 수 있도록 한다.
구동모터부(164)는 구동모터 하우징(164a), 구동모터(164b) 및 동력전달부(164c)를 포함하는 것으로 구성된다.
구동모터 하우징(164a)은 상기 수직 이동부(163)의 하단에 설치되어 상기 수직 이동부(163)와 함께 상하방향으로 이동하며 상기 워터링 모듈(140)과 상기 구동모터부(164)의 결합이나 분리 과정이 수행되도록 한다.
구동모터(164b)는 상기 구동모터 하우징(164a) 내에 설치되어 상기 동력전달부(164c)를 통해 상기 워터링 모듈(140)에 회전력을 전달한다.
동력전달부(164c)는 상기 구동모터(164b)에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈(140)의 상부에 구비되는 동력수신부(146)에 결합된다.
동력전달부(164c)의 구조는 상기 구동모터(164b)로부터 발생하는 회전력을 상기 워터링 모듈(140)에 전달할 수 있는 구조이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 상기 동력전달부(164c)는 연장축(미도시) 및 동력전달기어(미도시)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 연장축은 상기 워터링 모듈(140)의 회전축 방향으로 돌출 형성된다. 또한, 상기 동력전달기어는 기어 이빨이 상기 연장축을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 연장축을 향하여 경사지게 돌출 형성될 수 있다.
상기 동력수신부(146)는 예를 들어, 상기 동력전달부(164c)의 구조에 대응하여 수용홈(미도시) 및 동력수신기어(미도시)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 상기 수용홈은 상기 연장축을 수용하도록 리세스 되게 형성된다. 또한, 상기 동력수신기어는 기어 이빨이 상기 수용홈을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 수용홈을 향하여 경사지게 리세스될 수 있다.
따라서, 상기 동력전달부(164c)의 동력전달기어와 상기 동력수신부(146)의 동력수신기어가 서로 맞물려서 회전하면서 상기 구동모터(164b)로부터의 동력을 상기 워터링 모듈(140)에 전달하게 된다.
여기서, 상기 동력수신부(146)는, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되어, 상기 워터링 모듈(140)의 상부에 구비되는 장착홈(미도시)에 끼워져 상기 장착홈의 내주면에 밀착 고정되며, 상기 구동모터 하우징 구동모터 하우징(164a)이 상기 워터링 모듈(140)의 워터링 커버(141)를 덮도록 결합된 상태에서 상기 동력전달부(164c)에 탄성 가압되는 것으로 구성될 수 있다.
이와 같이 탄성 변형 가능한 재질로 형성된 동력수신부(146)는 상기 동력전달기어와 동력수신기어 사이의 밀착상태를 견고하게 하며, 마찰력을 증가시켜 동력전달부와 동력수신부 사이의 동력전달 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 탄성 가능한 재질은 예를 들어, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(Thermoplastic Poly Urethane, TPU), 열가소성 가교 엘라스토머(Thermo Plastic Vulcanizate, TPV), 폴리에스테르 엘라스토머(Polyester Elastomer) 등의 합성수지로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
한편, 상기 수조부(120)의 상단에는 상기 워터링 모듈(140)을 회전 가능하게 지지하고, 상기 공기 흡입구(111) 상의 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110) 사이의 공간을 차폐하도록 이루어지는 브라켓(170)이 설치된다.
이러한 브라켓(170)은 우선, 상기 수조부(120)의 상단에서 제1수조(121)의 상단을 덮어서 마감하고, 제2수조(122)의 상단을 개방하도록 형성되어 상기 공기 흡입구(111)를 통해 유입된 공기가 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A)으로 유입될 수 있도록 한다. 여기서, 상기 제1수조(121)의 상단을 마감하는 부분(171, 지지부)은 상기 워터링 모듈(140)을 회전 가능하게 지지하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 브라켓(170)은 상기 공기 흡입구(111)로 유입된 외부공기가 상기 공기정화장치(100) 내부에서 이동하는 경로 중, 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110) 사이의 공간을 차폐하는 역할(172, 차폐부)을 한다. 따라서, 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110) 사이의 공간에, 오염물질이 포함된 외부공기와 수증기 등이 축적되어 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110)를 부식시켜 내구성을 저하시키고, 악취를 유발할 수 있는 문제점을 근본적으로 해결할 수 있다.
상기 브라켓(170)은 구체적으로 지지부(171), 차폐부(172) 및 연결부(173)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
지지부(171)는 상기 제1수조(121)를 덮도록 배치되고, 상기 워터링 모듈(140)을 회전 가능하게 지지하도록 형성된다.
차폐부(172)는 상기 지지부(171)를 감싸는 환형으로 형성되어, 상기 공기 흡입구(111) 상의 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110) 사이의 공간을 차폐하도록 형성된다.
연결부(173)는 상기 지지부(171)와 상기 차폐부(172)를 연결하고, 상기 제2수조(122) 상에 위치하도록 형성된다. 여기서 연결부(173)의 구조나 개수는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 상기 지지부(171)의 일단에서만 연장되어 상기 차폐부(172)의 내주에 고정되는 단일 연결부 또는 상기 지지부(171)의 일단과 타단에서 각각 연장되어 상기 차폐부(172)의 내주에 각각 고정되는 2개의 연결부 또는 상기 지지부(171) 외주에서 상기 제2수조(122)의 상단을 균일 또는 불균일하게 분할하는 3개 이상의 연결부들이 각각 연장되어 상기 차폐부(172)의 내주에 각각 고정되는 다수의 연결부 형태로 구현될 수 있다.
도 7은 도 4의 공기정화장치에서 워터링 모듈의 분해상태를 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, 워터링 모듈(140)은 구체적으로 워터링 하우징(142), 물공급관(144), 슬리브(143), 워터링 커버(141) 및 하부캡(145)을 포함하는 것으로 구성된다.
워터링 하우징(142)은 상하방향으로 연장되어 형성되고, 둘레에 내부와 외부를 관통하는 물공급공(142a)이 형성된다. 이러한 물공급공(142a)은 상기 물공급관(144)에 의해 상기 제1수조(121)에서 끌어 올려진 물이 워터링 모듈(140)의 외부로 분사되도록 상기 슬리브(143)에 전달하는 역할을 한다.
물공급관(144)은 수직연장부(144a), 수평연장부(144b) 및 돌출부(144c)를 구비한다.
수직연장부(144a)는 상기 제1수조(121)에 잠기고 상기 워터링 하우징(142)의 하부캡(145)을 관통하여, 상기 워터링 하우징(142)의 내부로 연장되도록 형성된다.
수평연장부(144b)는 상기 수직연장부(144a)에서 양방향으로 분기되어 상기 워터링 하우징(142)의 내측 둘레를 향하여 개구됨으로써, 상기 수직연장부(144a)를 통해 끌어 올려진 물이 상기 워터링 하우징(142)의 내측 둘레에 분사되도록 한다.
돌출부(144c)는 상기 수평연장부(144b)에서 상기 수직연장부(144a)와 동일한 축 상에 돌출 형성되어 물공급관(144)이 전체적으로 상기 워터링 커버(141)의 내측에 형성된 결합홈(미도시)에 결합되어 고정되도록 함으로써, 상기 워터링 모듈(140)의 회전 시, 상기 물공급관(144)이 안정적으로 회전축상에 고정되도록 한다.
따라서, 상기 돌출부(144c)에 의해 회전축상에 안정적으로 고정된 상기 물공급관(144)은 더욱 안정적이고 균일한 물 분사 성능을 제공하여 상기 공기정화장치(100)의 공기정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
슬리브(143)는 상기 워터링 하우징(142)의 외주를 감싸는 링 형태로 형성되어 상기 워터링 하우징(142)과의 사이에서 물충전부(미도시)를 형성하고, 상기 물충전부에 충전된 물이 회전에 의해 외측으로 분사될 수 있도록 하는 분사공(143a)을 구비하도록 형성된다. 따라서, 상기 워터링 하우징(142)의 물공급공(142a)을 통해 상기 물충전부로 공급된 물이 상기 분사공(143a)을 통해 분사됨으로써, 물분사에 의한 연무를 발생시키고, 이러한 연무를 통해 외부 오염공기를 정화시키게 된다.
워터링 커버(141)는 상기 슬리브(143)를 덮도록 상기 워터링 하우징(142)에 장착되며, 내측에는 상기 물공급관(144)의 돌출부(144c)가 결합되는 결합홈(미도시)이 구비된다. 이러한 워터링 커버(141)는 상기 워터링 모듈(140)의 상단에서 상기 슬리브(143)를 안정적으로 정위치 고정시키는 역할도 수행한다.
참고로, 상기 워터링 모듈(140)이 상기 물공급관(144)을 통해 상기 제1수조(121)의 물을 끌어 올리는 원리를 간단히 설명하면, 상기 워터링 모듈(140)이 회전하면 상기 물공급관(144)이 배치된 워터링 모듈(140)의 내부는 원심력에 의해 압력강하가 발생하게 되고, 이러한 압력강하에 의해 상대적으로 고압 상태가 되는 상기 제1수조(121)의 물이 상기 물공급관(144)을 통해 끌어올려지게 된다. 더욱이, 상기 물공급관(144)에서는 압력강하와 함께 모세관 현상(毛細管現象, Capillary action)에 의해 상기 제1수조(121)의 물이 더욱 빠르게 끌어올려지게 된다.
도 8은 도 2의 공기정화장치에서 브라켓에 유동 가이드가 설치되어 있는 모습을 나타낸 개념도이고, 도 9는 도 8의 공기정화장치에서 A 단면상의 평면 모습을 나타낸 개념도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 공기정화장치(1100)의 수조부(1120) 상단에는 워터링 모듈(1140)을 회전 가능하게 지지하고, 공기 흡입구(1111) 상의 상기 내부 케이스(1130)와 외부 케이스(1110) 사이의 공간을 차폐하도록 이루어지는 브라켓(1170)이 설치되어 있다.
이러한 브라켓(1170)의 지지부(1171)와 차폐부(1172)를 연결하는 연결부(1173)에는 상기 공기 흡입구(1111)를 통해 유입되는 공기에 선회유동을 일으키도록 이루어지는 유동 가이드(1174)가 설치된다.
상기 유동 가이드(1174)는 상기 공기 흡입구(1111)를 통해 유입되는 공기에 선회유동을 일으켜 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A)에서 물과 공기의 접촉면적과 공기의 체류시간을 증가시켜 공기정화장치(1100)의 공기정화 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(1174)는 상기 연결부(1173)에 설치되는 각도를 조절하여 유동하는 공기의 풍향을 조절함으로써 상기 내부 케이스(1130)의 정화공간(A)에서 공기의 강한 회전력을 발생시킬 수 있고, 팬모듈(1150)을 통해 외부로 배출되는 공기의 토출 속도와 세기를 증가시켜 공기정화장치(1100)가 더욱 넓은 면적에 대한 공기정화 기능을 수행할 수 있도록 한다.
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.
100 : 공기정화장치
110 : 외부 케이스
120 : 수조부
130 : 내부 케이스
140 : 워터링 모듈
150 : 팬모듈
160 : 구동모듈
170 : 브라켓
200: 정수장치
300: 공기정화시스템

Claims (10)

  1. 공기 흡입구를 구비하는 외부 케이스;
    상기 외부 케이스의 하부에 구비되는 수조부;
    상기 외부 케이스 내에서 상기 수조부 상측에 설치되어 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지는 내부 케이스;
    상기 내부 케이스 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스의 내주에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈;
    상기 외부 케이스 내에서 상기 내부 케이스 상측에 설치되어, 상기 내부 케이스를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어지는 팬모듈; 및
    상기 내부 케이스 내에서 상기 워터링 모듈의 상측에 설치되고, 상기 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와, 상기 제1상태에서 상방으로 이동되어 상기 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈을 포함하며,
    상기 구동모듈은,
    상기 내부 케이스의 내측벽에 양단이 고정되는 수평 지지부;
    상기 수평 지지부에 설치되는 홀더부;
    상기 홀더부를 관통하여 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 수직 이동부; 및
    상기 수직 이동부의 하단에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈에 구동력을 전달하도록 형성되는 구동모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수평 지지부는, 상기 수직 이동부의 양측에 각각 배치되어 상기 홀더부를 관통하는 제1 수평 지지바와 제2 수평 지지바를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 홀더부는,
    상기 제1 수평 지지바가 관통하는 제1관통홀과 상기 제2 수평 지지바가 관통하는 제2관통홀을 구비하는 홀더 블록; 및
    상기 수직 이동부의 이동을 가이드하도록, 상기 홀더 블록에 장착되어 상기 수직 이동부의 적어도 일측을 따라 연장되는 가이드 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구동모터부는,
    상기 수직 이동부에 설치되는 구동모터 하우징;
    상기 구동모터 하우징 내에 설치되는 구동모터; 및
    상기 구동모터에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈의 상부에 구비되는 동력수신부에 결합되는 동력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  6. 공기를 정화하도록 이루어지는 공기정화시스템에 있어서,
    상기 공기정화시스템은,
    제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따르며, 상기 수조부는 상기 외부 케이스의 중심부에 설치되고 상기 워터링 모듈의 물공급관이 잠기도록 배치되는 제1수조, 및 상기 제1수조를 감싸도록 배치되고 상기 워터링 모듈에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조를 포함하는 공기정화장치; 및
    상기 제2수조의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조로 공급하도록 이루어지는 정수장치를 포함하는 공기정화시스템.
  7. 공기 흡입구를 구비하는 외부 케이스;
    상기 외부 케이스의 하부에 구비되는 수조부;
    상기 외부 케이스 내에서 상기 수조부 상측에 설치되어 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지는 내부 케이스;
    상기 내부 케이스 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스의 내주에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈;
    상기 외부 케이스 내에서 상기 내부 케이스 상측에 설치되어, 상기 내부 케이스를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어지는 팬모듈;
    상기 내부 케이스 내에서 상기 워터링 모듈의 상측에 설치되고, 상기 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와, 상기 제1상태에서 상방으로 이동되어 상기 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈; 및
    상기 수조부와 상기 워터링 모듈 사이에 배치되는 브라켓을 포함하며,
    상기 수조부는,
    상기 외부 케이스의 중심부에 설치되고, 상기 워터링 모듈의 물공급관이 잠기도록 배치되는 제1수조; 및
    상기 제1수조를 감싸도록 배치되고, 상기 워터링 모듈에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조를 포함하며,
    상기 브라켓은,
    상기 제1수조를 덮도록 배치되고 상기 워터링 모듈을 회전 가능하게 지지하는 지지부;
    상기 지지부를 감싸는 환형으로 형성되어, 상기 공기 흡입구 상의 상기 내부 케이스와 외부 케이스 사이의 공간을 차폐하는 차폐부; 및
    상기 지지부와 상기 차폐부를 연결하고, 상기 제2수조 상에 위치하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 브라켓 상에 설치되어, 상기 공기 흡입구를 통해 유입되는 공기에 선회유동을 일으키도록 이루어지는 유동 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 공기정화장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 팬모듈은 외부 공기를 상기 내부 케이스의 내부로 강제 흡입하기 위하여 역방향으로 회전 구동 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  10. 공기를 정화하도록 이루어지는 공기정화시스템에 있어서,
    상기 공기정화시스템은,
    제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 공기정화장치; 및
    상기 제2수조의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조로 공급하도록 이루어지는 정수장치를 포함하는 공기정화시스템.
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