KR102617907B1 - 공기정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기정화장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 실내외의 공기 중의 유해물질을 제거하여 정화할 수 있는 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명은, 외부에서 유입된 외부공기에 포함된 유해물질을 제거하는 공기정화장치(1000)로서, 상기 외부공기가 유입되는 유입구(110)와 정화된 공기가 외부로 배출되는 배출구(120)가 형성되어 상기 외부공기가 흐르는 유로가 형성되는 하우징(100)과; 상기 유로 상에 설치되며, 상기 외부공기에 포함된 유해물질을 포집하기 위한 미세화된 물입자를 상기 외부공기에 분사하는 물입자분사부(200)와; 상기 유로 상에 설치되며, 상기 외부공기로부터 유해물질을 포집한 물입자와 상기 외부공기가 통과되며 상기 물입자를 포집하는 물입자포집부(300)와; 상기 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기가 상기 배출구(120)를 통해 배출되도록 상기 외부공기의 유동을 형성하는 공기유동형성부(500)와; 상기 물입자포집부(300)의 일면에 설치되어 상기 물입자와 상기 외부공기를 냉각시키는 냉각부(800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000)를 개시한다.

Description

공기정화장치{Air cleaner}
본 발명은 공기정화장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 실내외의 공기 중의 유해물질을 제거하여 정화할 수 있는 공기정화장치에 관한 것이다.
삶의 질 향상에 따른 건강에 대한 관심의 증대로 우리나라의 성인남성 흡연율은 2010년 기준으로 39.6%로 감소추세에 있지만, OECD 국가 중에서는 가장 높은 흡연율을 보이고 있다. 한편, 대부분의 사람들은 가정, 사무실, 음식점, 길거리 등에서 간접흡연의 경험을 가지고 있으며, 많은 수의 흡연자들도 간접흡연으로 타인에게 피해를 주고 있다는 점을 인정하고 있다.
현재 공공장소에서의 흡연금지에 관한 법적/제도적 규제는 마련되어 있으나, 실질적인 관리/규제의 어려움과 흡연자의 낮은 인식수준으로 인하여 공공장소에서의 흡연이 공공연하게 발생 되고 있다. 이와 더불어 건물의 실내의 개인공간에서 비흡연자의 금연 요구로 인하여 흡연자에게는 흡연욕구를 해소하기 위한 많은 어려움이 있어 왔다.
또한 종래의 흡연부스 등은 공기청정기나 정화장치가 설치되는 단순한 구성이어서 흡연자용 부스 내부의 정화효과를 높이는데 한계가 있었으며, 부스내부의 정화효과를 증대시키기 위해서는 공기청정기나 정화장치를 고부하로 운전해야 하는 문제점이 있었다. 또한, 흡연자용 부스 내부의 담배연기로 오염된 공기가 흡연자의 출입시 개방되는 출입문을 통해 외부로 누출되어 흡연자용 부스 주위 공기를 오염시킴에 따라 흡연자용 부스 주위에 위치한 비흡연자에게 간접흡연을 야기시키는 문제점도 함께 가지고 있었다.
뿐만 아니라, 최근 초미세먼지나 방사성물질로 인한 실내외의 공기오염 문제가 건강 상 심각한 문제로 대두되고 있으므로, 실내외 공기 중 담배연기나, 초미세먼지, 방사성물질 등의 유해물질을 저렴한 비용으로 효과적으로 제거할 수 있는 기술의 필요성이 커지고 있다.
더 나아가, 농장 시설 등 실내외 악취로 인한 민원문제 또한 심각한 바, 공기 내에서 담배연기, 초미세먼지, 방사성물질, 악취물질 등을 효과적으로 제거할 수 있는 기술개발이 요구된다.
본 발명의 목적은, 노즐을 통해 물을 분사하여 외부 공기를 정화함으로써 실내외의 공기 중의 유해물질을 제거할 수 있는 공기정화장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 미세먼지 등 유해물질이 포함된 공기가 흐르는 유로를 형성하고, 외부로부터 유입된 공기에 분사노즐을 통하여 미세화된 물입자를 분사함으로써 공기에 포함된 이물질을 포집하고, 이물질을 포집한 물입자가 공기의 흐름에 따라 함께 이동되며, 공기 및 물입자의 이동경로 상에 하나 이상으로 설치된 물입자포집부에 의하여 물입자를 포집하고, 물입자가 포집된 공기를 외부로 배출함으로써, 물입자포집부를 통과하는 외부공기 속의 담배연기와 같은 유해물질뿐만 아니라 아주 작은 크기의 미세먼지를 매우 높은 수준으로 제거할 수 있는 공기정화장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 물입자포집부의 일면을 따라 냉각된 냉매가 흐르도록 하는 냉각부를 추가로 설치하여 물입자분사부에서 분사되는 물입자와 외부에서 유입되는 외부공기를 냉각시킴으로써 오염물질의 제거효율을 극대화 하고 공기공조 기능도 함께 수행할 수 있는 공기정화장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 외부에서 유입된 외부공기에 포함된 유해물질을 제거하는 공기정화장치(1000)로서, 상기 외부공기가 유입되는 유입구(110)와 정화된 공기가 외부로 배출되는 배출구(120)가 형성되어 상기 외부공기가 흐르는 유로가 형성되는 하우징(100)과; 상기 유로 상에 설치되며, 상기 외부공기에 포함된 유해물질을 포집하기 위한 미세화된 물입자를 상기 외부공기에 분사하는 물입자분사부(200)와; 상기 유로 상에 설치되며, 상기 외부공기로부터 유해물질을 포집한 물입자와 상기 외부공기가 통과되며 상기 물입자를 포집하는 물입자포집부(300)와; 상기 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기가 상기 배출구(120)를 통해 배출되도록 상기 외부공기의 유동을 형성하는 공기유동형성부(500)와; 상기 물입자포집부(300)의 일면에 설치되어 상기 물입자와 상기 외부공기를 냉각시키는 냉각부(800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000)를 개시한다.
상기 물입자분사부(200) 및 상기 물입자포집부(300)는, 공기 유동방향을 따라 순차로 설치되며, 상기 물입자분사부(200)는, 상기 유로 상에 미세화된 물입자를 분사하도록 설치되는 하나 이상의 노즐(210)을 포함할 수 있다.
상기 물입자포집부(300)에 의해 포집된 후 응집되어 하측으로 낙하되는 물입자를 저장하는 물저장부(400)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 물저장부(400)에 저장된 물을 상기 물입자분사부(200)로 수송하는 물수송부(600)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 물입자포집부(300)는, 금속사(金屬絲)가 뒤엉켜 형성된 금속망부재(310)를 포함할 수 있다.
상기 금속망부재(310)는, SUS재질로 이루어질 수 있다.
상기 냉각부(800)는, 내부에 냉매가 흐르는 냉각유로부(810)와; 상기 냉각유로부(810)의 양단에 연결되어 상기 냉각유로부(810)와 함께 냉동사이클을 형성하는 냉매순환부를 포함할 수 있다.
상기 냉각유로부(810)는, 상기 물입자포집부(300) 중 상기 물입자분사부(200)를 향하는 일면에 미리 설정된 패턴으로 설치될 수 있다.
상기 냉매순환부는, 상기 냉각유로부(810)의 일단(802)에 연결되어 상기 냉각유로부(810)에서 나오는 냉매를 전달받아 압축하는 압축부(820)와, 상기 압축부(820)에 연결되어 상기 압축부(820)에서 나오는 냉매를 전달받아 응축하는 응축부(830)와, 상기 응축부(830) 및 상기 냉각유로부(810)의 타단(804)에 연결되어 상기 응축부(830)에서 나오는 냉매를 팽창시켜 상기 냉각유로부(810)로 전달하는 팽창부(840)를 포함할 수 있다.
상기 물입자포집부(300)는, 복수로 구비되며, 상기 복수의 물입자포집부(300)들은, 상기 유로를 따라 순차적으로 설치될 수 있다.
상기 물입자분사부(200)는, 상기 복수의 물입자포집부(300)들 마다 대응되어 복수로 구비될 수 있다.
상기 복수의 물입자포집부(300)들은, 평면 상 수평방향을 따라 배치될 수 있다.
상기 금속망부재(310)는, 광촉매코팅될 수 있다.
본 발명은 미세먼지 등 유해물질이 포함된 공기가 흐르는 유로를 형성하고, 외부로부터 유입된 공기에 분사노즐을 통하여 미세화된 물입자를 분사함으로써 공기에 포함된 이물질 등의 유해물질을 포집하고, 이물질을 포집한 물입자가 공기의 흐름에 따라 함께 이동되며, 공기 및 물입자의 이동경로 상에 하나 이상으로 설치된 물입자포집부에 의하여 적어도 일부의 물입자가 포집되어 제거되고, 물입자가 포집되어 제거된 공기를 외부로 배출함으로써, 물입자포집부를 통과하는 외부공기 중에 담배연기와 같은 오염물질 뿐만 아니라 아주 작은 크기의 미세먼지를 매우 높은 수준으로 제거할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 노즐을 통해 미세화된 물입잘를 분사하여 외부 공기를 정화함으로써, 공기 중에 존재하는 라돈과 같은 수용성 방사능물질이나 암모니아와 같은 수용성 악취물질을 함께 제거할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은, 물입자포집부의 일면을 따라 냉각된 냉매가 흐르도록 하는 냉각부를 추가로 설치하여 물입자분사부에서 분사되는 물입자와 외부에서 유입되는 외부공기를 냉각시킴으로써 오염물질의 제거효율을 극대화 하고 공기공조 기능도 함께 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치를 보여주는 단면도이다.
도 2a는, 도 1의 공기정화장치 구성일부의 변형례를 보여주는 부분확대도이다.
도 2b는, 도 2의 구성 일부의 저면을 보여주는 저면도이다.
도 3은, 도 1의 공기정화장치의 구성 일부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는, 도 1의 공기정화장치의 구성 일부를 보여주는 평면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공기정화장치를 보여주는 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 공기정화장치를 보여주는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 공기정화장치의 단면을 보여주는 정면도, 평면도 및 측면도이다.
도 8는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기정화장치를 보여주는 개략도이다.
도 9는, 도 8의 공기정화장치를 보여주는 평면도이다.
도 10은, 도 7a의 공기정화장치를 보여주는 측면도이다.
본 발명의 여러 실시 예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 기술적 요지는, 미세먼지 등 유해물질이 포함된 공기가 흐르는 유로를 형성하고, 외부로부터 유입된 공기에 분사노즐을 통하여 미세화된 물입자를 분사함으로써 공기에 포함된 물입자를 통하여 이물질을 포집하고, 공기의 이동경로 상에 하나 이상으로 설치된 물입자포집부에 의하여 적어도 일부의 물입자를 포집하여 제거하고, 물입자가 제거된 공기를 외부로 배출함으로써, 물입자포집부를 통과하는 외부공기 속의 담배연기와 같은 오염물질이나 악취물질 뿐만 아니라 아주 작은 크기의 미세먼지를 매우 높은 수준으로 제거할 수 있는 공기정화장치에 관한 것이다.
여기서 상기 물입자포집부에 의하여 포집된 물입자는, 물입자들의 응집현상에 의하여 자중에 의하여 하측으로 낙하함으로써 물입자포집부로부터 제거된다.
상기 물입자포집부의 실시예로서, SUS재질의 철사들이 뒤엉킨 소위 디미스터(demister)에 의하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명은 미세한 물입자들이 물입자포집부를 통과하며 형성되는 큰 물방물과 외부공기에 포함된 미세먼지를 포함한 유해물질이 결합되어 낙하되도록 함으로써, 물입자포집부에 의해 형성되는 물방울이 외부 공기 속 유해물질과 결합된 상태로 공기정화장치 하측으로 제거될 수 있고 그에 따라 외부 공기속의 미세먼지까지 높은 제거율로 제거될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기정화장치는, 노즐을 통해 물을 분사하여 외부 공기를 정화하므로 외부 공기 중에 존재하는 라돈과 같은 수용성 방사능물질을 함께 제거할 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명에 따른 공기정화장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 공기정화장치(1000)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 외부에서 유입된 외부공기에 포함된 유해물질을 제거하는 공기정화장치(1000)로서, 외부공기가 유입되는 유입구(110)와 정화된 공기가 외부로 배출되는 배출구(120)가 형성되어 외부공기가 흐르는 유로가 형성되는 하우징(100)과; 유로 상에 설치되며, 외부공기에 포함된 유해물질을 포집하기 위한 미세화된 물입자를 외부공기에 분사하는 물입자분사부(200)와; 유로 상에 설치되며, 외부공기로부터 유해물질을 포집한 물입자를 포집하는 물입자포집부(300)와; 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기가 배출구(120)를 통해 배출되도록 외부공기의 유동을 형성하는 공기유동형성부(500)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(100)은, 외부공기가 유입되는 유입구(110)와 정화된 공기가 외부로 배출되는 배출구(120)가 형성되어 외부공기가 흐르는 유로가 형성되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 하우징(100)은, 유입구(110) 및 배출구(120)가 형성되며 내부에 후술하는 물입자분사부(200), 물입자포집부(300)등이 설치되는 하우징으로 다양하게 구성될 수 있다.
상기 하우징(100)은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 유입구(110)를 통하여 흡입된 공기가 배출구(120)에 이르도록 내부에 다양한 구조에 의하여 유로를 형성할 수 있다.
한편 상기 하우징(100)은, 하나 이상의 프레임 및 프레임을 연결하여 내부공간을 형성하는 하나 이상의 판넬부 등으로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 하우징(100)에 의하여 형성되는 유로는 설계 및 디자인에 따라서 다양한 방식에 의하여 형성될 수 있으며, 한정된 내부공간 내에서 상대적으로 긴 유로를 형성하기 위하여 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 격벽부재(111)에 의하여 공기가 승강과 하강을 반복하도록 하여 공기가 흐르는 유로의 길이를 상대적으로 길게 형성할 수 있다.
상기 유입구(110)는 외부공기가 유입되는 유입구로서, 유로의 구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 유입구(110)는 하우징(100)에 형성되는 개구로서, 외부공기가 유입되는 통로로 기능할 수 있으며, 장치 설계에 따라 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있고 하우징(100)의 다양한 위치에 형성될 수 있다.
상기 배출구(120)는, 유입구(110)로 유입된 외부공기가 공기정화장치(1000)를 통해 정화된 후 배출되는 개구로써, 장치 설계에 따라 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있고 하우징(100)의 다양한 위치에 형성될 수 있다.
상기 유로는, 유입구(110)와 배출구(120)가 연통되어 형성되며 공기가 흐르는 경로로 다양한 경로를 따라 구성될 수 있으나, 후술하는 물입자분사부(200) 및 물입자포집부(300)를 통과하는 구간에서는 물입자분사부(200)에서 분사되는 물입자의 이동(유동)방향(하측방향, 중력방향)을 따라 외부공기가 이동하도록 구성됨이 바람직하다.
한편, 상기 하우징(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 부재들(101, 102)이 결합되어 형성되거나 또는 일체로 형성될 수 있다.
상기 물입자분사부(200)는, 외부공기가 흐르는 유로 상에 설치되며, 외부공기에 포함된 유해물질을 포집하기 위한 미세화된 물입자를 외부공기 중으로 분사하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 물입자분사부(200)는, 물을 고압으로 분무하여 초미세 크기 물입자가 분사되도록 구성될 수 있다.
상기 물입자분사부(200)가 고압의 분무를 통해 유로를 따라 흐르는 외부공기에 초미세화된 물입자를 분사함으로써 외부공기에 포함된 유해물질이 물입자와 혼합되어 미세화된 물입자에 포집될 수 있다.
상기 물입자분사부(200)는 유로 상에 설치된다면 다양한 방향을 향해 미세화된 물입자를 분사할 수 있으나, 분사된 물입자가 낙하하는 방향인 하측방향(중력방향)을 향해 물입자를 분사하도록 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 물입자분사부(200)는, 복수의 수로 다양하게 배치될 수 있다.
예로서, 상기 물입자분사부(200)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 미세화된 물입자가 하측방향(중력방향)을 향해 분사되도록 설치되는 하나 이상의 노즐(210)을 포함할 수 있다.
상기 노즐(210)은, 외부공기 내에 포함된 미세먼지와 같은 이물질을 제거할 수 있을 정도로 입자화된 물을 분사하는 구성으로서, 물입자를 분사할 수 있는 구성이면 어떠한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 노즐(210)은, 물공급장치(미도시)에 의하여 공급되는 물을 분사하는 분사노즐로서, 설계에 따라 다양한 내경을 가지는 노즐관으로 구성될 수 있으나, 바람직하게는 유해물질과 미세화된 물입자의 혼합이 효과적으로 이루어지도록, 0.05 mm 내지 0.2mm의 내경, 바람직하게는 0.1mm의 내경의 노즐관으로 구성될 수 있다. 이를 통해, 10μm 이하의 직경을 가지는 물입자가 분사될 수 있다.
또한 많은 양의 물입자 분사를 위하여 물입자분사부(200)는, 복수의 노즐(210)들이 서로 결합되어 구성되거나, 하나의 부재에 복수의 분사노즐공이 형성되거나, 복수의 노즐(210)들이 각각 설치된 복수의 부재를 포함하는 등 다양한 실시예가 가능하다.
구체적으로, 상기 물입자분사부(200)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 환형라인을 따라 간격을 두고 배치되는 복수의 노즐(210)들을 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 상기 물입자분사부(200)는, 다양한 방식에 의하여 물을 공급받을 수 있다.
예로서, 상기 물입자분사부(200)는, 수도관, 후술하는 물수송부(600) 등 다양한 물공급장치에 의하여 물을 공급받을 수 있다.
상기 물입자포집부(300)는, 유로 상에 설치되며, 외부공기로부터 유해물질을 포집한 물입자와 외부공기가 통과되며 물입자를 포집하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 물입자포집부(300)는, 유로상 물입자분사부(200)와 배출구(120) 사이에 설치되며 유해물질을 포집한 물입자와 외부공기가 서로 같은 방향으로 통과될 수 있다.
상기 물입자포집부(300)는, 유해물질과 혼합된 미세화된 물입자는 물입자포집부(300)를 지나며 물입자포집부(300)에 응집됨으로써 크기가 큰 물입자(물방울)로 포집될 수 있다.
이때, 상기 물입자포집부(300)에 포집된 물입자에 물입자포집부(300)를 통과하는 외부공기 속 유해물질이 결합될 수 있고, 유해물질과 결합된 물입자는 자중에 의해 하측으로 낙하될 수 있다.
상기 물입자포집부(300)에 포집된 물입자가 유해물질과 함께 자연스럽게 하측으로 낙하될 수 있도록, 물입자분사부(200) 및 물입자포집부(300)는, 공기 유동방향을 따라 순차로 설치됨이 바람직하다.
상기 물입자포집부(300)는, 물입자를 포집할 수 있다면 다양한 구성이 가능하나, 예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 금속사(金屬絲)가 뒤엉켜 형성된 금속망부재(310)를 포함할 수 있다.
상기 금속망부재(310)는, 금속사들이 불규칙적으로 뒤엉켜 미리 설정된 두께로 층을 이루는 구성으로서, 금속사의 두께 및 층의 두께가 다양하게 설정될 있다.
또한 상기 금속망부재(310)는, 포집된 물입자의 포집효과를 고려하여 복층으로 설치되거나, 금속사의 직경의 크기를 달리하는 층들이 복층으로 설치될 수 있다.
또한 상기 금속망부재(310)는, 복층으로 설치될 때 상면 및 하면, 층과 층사이에 매쉬구조의 보강프레임이 설치될 수 있다.
한편 상기 물입자포집부(300)는, 금속망부재(310)의 안정적 설치를 위하여 금속망부재(310)를 고정하는 고정프레임(320)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 고정프레임(320)은, 금속망부재(320)를 안정적으로 지지하여 금속망부재(320)의 설치를 보조하는 구성으로서, 앞서 설명한 보강프레임으로 구성되거나, 금속망부재(320)를 지지하는 구조로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 금속망부재(310) 및 고정프레임(320)는, 반영구적인 사용을 위하여 SUS재질로 이루어질 수 있다.
상기 금속망부재(310)는, SUS재질의 직경이 매우 작은 철사들이 뒤엉킨 소위 디미스터(demister)에 의하여 구성될 수 있다.
한편 상기 물입자포집부(300) 및 물입자분사부(200)는, 공기가 흐르는 유로 상에 단일 지점에서 설치되는 실시예를 들어 설명하였으나, 물입자에 의한 유해물질의 포집 및 물입바포집부에 의한 물입자의 제거 원리에 의하여 설치구조 및 설치형태는 다양한 실시예가 가능하다.
예로서, 상기 물입자포집부(300) 및 물입자분사부(200) 중 적어도 하나는, 공기가 흐르는 유로 상에 유해물질의 제거효과를 극대화하는 측면에서 복수의 지점에 복수개로 설치될 수 있다.
이때, 상기 공기정화장치(1000)는, 물입자포집부(300)에 의해 포집된 후 응집되어 하측으로 낙하되는 물입자를 저장하는 물저장부(400)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 물저장부(400)는, 일정 시간 이상의 사용후에 물의 제거 등을 위하여 교체가능하도록 설치될 수 있다.
상기 물저장부(400)는, 공기정화장치(1000)의 하측에 형성되는 공간으로 물입자포집부(300)를 통과하여 응집된 물방울이 자중에 의해 낙하하여 저장될 수 있다.
이러한 경우, 상기 공기정화장치(1000)는, 물저장부(400)에 저장된 물을 물입자분사부(200)로 수송하는 물수송부(600)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 물수송부(600)는, 물저장부(400)에 있는 물을 물입자분사부(200)까지 끌어올려 순환시키기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능한다.
예로서, 상기 물수송부(600)는, 물입자분사부(200)와 물저장부(400) 사이에서 물이 순환하도록 하는 펌프(610) 및 물이 물저장부(400)에서 물입자분사부(200)까지 이동하기 위한 관부(620)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 물저장부(400)는, 저면에 상측으로 돌출형성되어 물저장부(400)의 일측과 타측을 구분하는 칸막이부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 칸막이부로 구분된 물저장부(400)의 일측에는, 낙하한 물에 포함된 물보다 무거운 유해물질(슬러지, 가라앉은 미세먼지 등)이 가라앉아 일정 시간이 흐른 뒤 물저장부(400)의 바닥면에 쌓이도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 물저장부(400)의 일측에는, 바닥면에 쌓인 유해물질을 제거할 수 있는 슬러지배출부가 추가로 설치될 수 있다.
유해물질이 가라앉은 물은 칸막이부의 타측으로 넘어가도록 구성될 수 있다.
상기 칸막이부의 타측으로 넘어간 물은 상술한 물수송부(600)를 통해 물입자분사부(200)로 수송될 수 있다.
또한, 상기 물저장부(400)에는, 저장된 물의 수위를 자동으로 조절하거나 또는 물을 자동으로 보충하거나 교환하기 위한 센서부가 설치될 수 있고, 센서부의 신호를 수신하여 물보충이나 교환이 필요할 때 물의 공급이나 배출을 조절하는 전자밸브를 추가로 설치될 수 있다.
상기 공기유동형성부(500)는, 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기가 배출구(120)를 통해 배출되도록 외부공기의 유동을 형성하는 구성으로 팬(fan) 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 공기유동형성부(500)는, 유입구(110)로부터 배출구(120)로의 외부공기의 유동을 형성할 수 있다면, 다양한 구성이 가능하며 다양한 위치에 설치될 수 있다. 도 1 및 도 5의 경우 공기유동형성부(500)가 배출구(120) 측에 설치되는 경우를 도시하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 구성에 의하여, 상기 물입자분사부(200)에서 분사되는 미세한 물입자는 물저장부(400)를 통해 공기정화장치(1000) 내에서 순환될 수 있으며, 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기는 응집되어 물저장부(400)로 낙하하는 물방울을 지나 배출구(120)를 통해 다시 외부로 배출될 수 있다.
이러한 과정에서, 외부공기에 포함되는 냄새입자(탈취), 유증기, 미세먼지(초미세먼지), 유해물질(담배연기) 등이 효과적으로 제거될 수 있고, 또한 수용성인 라돈과 같은 방사능 물질도 물에 녹아 제거될 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 1과 같이, 공기정화장치(1000)가 물입자분사부(200)와 물입자포집부(300)만으로 구성되는 경우, 외부공기에 물입자에 의하여 포집될 수 없는 잔여 유해물질이 잔존할 가능성이 존재한다.
이에, 본 발명에 따른 공기정화장치(1000)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기에 남은 잔여유해물질을 제거하기 위한 필터부(700)를 추가로 포함할 수 있다. 한편, 도 6의 경우 후술할 냉각부(800)의 도시가 생략된 것으로 이해될 수 있다.
상기 필터부(700)는, 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기가 흐르는 유로 상에 설치되며, 물입자포집부(300)를 통해 응집되어 낙하하는 물입자와 간섭되지 않도록 설치됨이 바람직하다.
이에, 상기 필터부(700)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 물입자분사부(200) 및 물입자포집부(300)가 설치되는 제1하우징(101)과 별도로 독립적으로 구성되는 제2하우징(103)에 설치될 수 있다.
상기 필터부(700)는, 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기에 포함된 유증기를 제거하기 위한 유증기필터부(710)를 포함할 수 있다.
상기 유증기필터부(710)는, 외부공기에 포함되는 유증기(기름성분)뿐만 아니라 미세먼지(초미세먼지)나 냄새입자도 함께 제거하도록 구성될 수 있다.
예로서, 상기 유증기필터부(710)는, 상술한 물입자포집부(300)와 달리 물입자를 포집하지 않는 다는 점을 제외하고는 물입자포집부(300)와 동일하게 구성될 수 있다.
즉, 상기 유증기필터부(710)는, 금속사(金屬絲)가 뒤엉켜 형성된 금속망부재와, 금속망부재를 고정하는 고정프레임을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유증기필터부(710)를 외부공기가 통과하며 외부공기에 포함된 기름성분이 유증기필터부(710)에 걸려져 제거될 수 있다.
또한, 상기 필터부(700)는, 유증기필터부(710)의 후단에 유로를 따라 순차적으로 설치되는 탄소섬유필터부(720), 활성탄필터부(730) 및 헤파필터부(740)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 탄소섬유필터부(720) 및 활성탄필터부(730)를 통해, 외부공기에 포함된 유해물질이 0.3μm까지 필터링될 수 있고, 탄소섬유와 활성탄(ACF 활성탄)으로 미세한 냄새입자까지 정화될 수 있다.
상기 탄소섬유필터부(720) 및 활성탄필터부(730)는 반영구적으로 사용될 수 있는 이점이 있다.
상기 헤파필터부(740)는, HEPA filter로서, 외부공기 중 남아있는 미세먼지(초미세먼지), 유해물질(니코틴, 타르 등)을 최종적으로 필터링할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 공기정화장치(1000)는, 이러한 유증기필터부(710), 탄소섬유필터부(720), 활성탄필터부(730), 및 헤파필터부(740)를 순차적으로 거쳐 정화된 공기를 배출구(120)를 통해 공기정화장치(1000) 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기정화장치(1000)는, 헤파필터부(740)만을 교체하면 되고, 니코틴이나 타르 등의 담배연기에 노출되지 않는다면 헤파필터부(740) 또한 반영구적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
이하, 도 7a 내지 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 공기정화장치(1000)가 응용될 수 있는 구체적인 실시예를 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 흡연시 배출되는 연기, 니코틴, 타르, 유해세균을 제거하는 개인용 이동식 흡연장치를 살펴보면,
본 발명은 장치FRAME(1)내에 정화장치(4)를 설치하여, 흡연자가 흡연 시 연기를 장치에 바로 주입하여 흡연자가 뿜어내는 연기가 주위로 확산되지 않고 빠르게 정화되도록; 이루어진 것을 특징으로 하는 흡연시 연기 속 냄새와 니코틴, 타르와 같은 유해세균을 제거하여 흡연자와 비흡연자의 건강을 예방할 수 있는 흡연시 배출되는 연기, 니코틴, 타르와 같은 유해세균을 제거하는 개인용 이동식 흡연장치에 있어서,
상기 정화장치(4)는 교체용물통(8)이 물분사후배기구(7)와 연결설치되고 WATER PUMP(15)는 배관을 통해 연결되어 설치되며; 상기 정화장치(4)에 연결되어 흡입배기휀(14)의 설치로 흡연 흡입구(2)와 정제공기배기구(13)가 관통되어 설치되며; 상기 정화장치(4)에 연결되어 설치된 흡입배기휀(14)이 흡연 흡입구(2)를 통해 유입된 연기를 연장하여 정제공기배기구(13)로 토출된 연기는 흡연 FRAME(1)의 배기통풍구(16)로 연결되어 설치되며; 상기 흡연자가 뿜는 연기를 장치FRAME(1)내에 정화장치(4) 내부로 흡입하기 위한 흡입배기휀(14)이 설치가 설치되며; 상기 교체용물통(8)의 물의 순환을 위한 WATER PUMP(15)가 설치되고; 정화장치(4)에 연결되어 흡입배기휀(14)이 설치되어 정제공기배기구(13)를 통해 순환되게 설치되며;
상기 흡연 흡입구(2)의 배기통풍구(16)는 정화장치(4)의 정제공기배기구(13)에 관통되어 흡연 FRAME(1)의 배기통풍구(16)로 연장되며 정화장치(4) 측면에 흡입배기휀(14)이 설치되어 연기기를 흡입하고 흡연 흡입구(2)를 통해 흡입된 연기는 물분사노즐(6)면으로 토출되어 정화장치(4)에 연결되어 설치된 WATER PUMP(15)를 통해 교체용물통(8)의 물을 펌핑하여 물을 분사시켜, 흡연 흡입구(2)를 통해 흡입 된 연기의 미세먼지, 니코틴, 타르를 희석시키고 물에 중화하여 제거시킨 후, 물이 분사되는 하단면에 연결된 물분사후 배기구(7)에 미세먼지, 니코틴, 타르가 희석된 물을 토출시키고;
상기 정화장치(4) 내부에는 가느다란 철사가 불규칙적으로 엉켜지며 채워져 구성되는 제 1데미스터부재(17)가 설치되어, 물분사노즐(6)을 통해 기체화되어 분사되는 물이, 연기의 미세먼지, 니코틴, 타르를 희석시키고 중화하여 제거된 후, 제 1데미스터부재(17)를 거치면서 응축되어 방울형태로 낙하되도록 하며,
토출면으로 토출되는 공기는 가느다란 철사가 불규칙적으로 엉켜지며 채워져 구성되는 제 2데미스터부재(9)를 거치면서 기름기가 철사에 뭍으면서 제거되고, 탄소섬유필터(10), 활성탄필터(11), 헤파필터(12)를 연속적으로 거치면서 미세먼지, 니코틴, 타르를 최종적으로 모이게 한 다음 헤파필터(12)만을 교체하여 소각함으로서 미세먼지, 니코틴 타르가 없는 깨끗한 공기를 배기통풍구(16)를 통해 실내로 토출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 토출된 정화된 연기를 정화장치(4)를 설치하여 미세먼지 및 니코틴, 타르를 신속하게 제거하도록, 물의 펌핑량과 분사량이 조절가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 흡연 FRAME(1)은 손잡이(5)를 장착하여 이동 및 운반이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 흡연 FRAME(1)의 흡연 흡입구(2)에는 연기가 정화장치(4)로 신속하게 흡입되고 주위로 확산되지 않도록, 연기의 유입방향을 가이드하는 흡입FRAME(3)이 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 데미스터부재를 이용한 흡연시 배출되는 연기, 니코틴, 타르, 유해세균을 제거하는 개인용 이동식 흡연장치에 있어서,
이는 기존에 사용되는 흡연부스의 개념을 완전히 바꿔 독립적이면서 최소의 공간에서 사용될 수 있으므로 비흡연자의 불쾌감을 최소화 하는 효과가 있는 것이다.
또한, 흡연자의 흡연욕구를 충족시켜 흡연으로 인한 스트레스를 줄여 흡연자의 건강증진에도 기여하는 효과가 있는 것이다.
이를 위하여, 흡연 FRAME(1)의 외관에 흡연자가 바로 연기를 뿜어 낼 수 있는 흡연 흡입구(2)가 설치되며 흡연 흡입구(2) 연결하여 연기를 정화시키는 정화장치(4)가 설치되며; 정화장치(4)는 교체용물통(8)과 WATER PUMP(15)가 설치가 각각을 연결하는 배관을 통해 연결되어 설치되고; 정화장치(4)에 연결 되어 설치된 흡입배기휀(14)이 흡연 흡입구(2)를 통해 유입된 연기를 연장하여 정제공기배기구(13)로 토출된 연기는 흡연 FRAME(1)의 배기통풍구(16)를 통해 실내로 배출되는 것이다.
이로 인하여, 정화장치(4)는 손잡이(5) 장착을 포함한 별도의 흡연 FRAME(1)에 장착되어 이동이 편리하게 고안되었고 흡연자가 불편함 없이 흡연을 할 수 있으며, 흡연자의 흡연 동안에도 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있고, 매우 깔끔하며, 독립형이므로 보관이 용이한 구조를 포함하고 있는 것이다.
흡연자가 뿜는 연기를 정화장치(4)내부로 흡입하고, 필터링하기 위하여, 상기 정화장치(4)의 외부 측면 흡연 흡입구(2) 내고 흡입배기휀(14)이 장착 된 개인용 이동식 흡연장치가 설치 되는 것이다.
상기 흡입배기휀(14)는 흡연자가 뿜는 연기를 정화장치(4)의 흡연 흡입구(2)를 통해 물분사노즐(6)흡입면으로 유입하고 유입된 연기는 상기 WATER PUMP(15)를 통해 교체용물통(8)의 물을 펌핑하여 물분사노즐(6)을 통해 물을 분사시켜, 흡입 된 연기의 미세먼지, 니코틴, 타르를 희석시키고 물에 중화하여 제거시킨 후, 물이 분사되는 하단면으로 미세먼지, 니코틴, 타르가 희석된 물을 토출시킨다.
이때, 상기 정화장치(4) 내부에는 가느다란 철사가 불규칙적으로 엉켜져 채워지며 구성되는 제 1데미스터부재(17)가 설치되어, 물분사노즐(6)을 통해 기체화되어 분사되는 물이, 연기의 미세먼지, 니코틴, 타르를 희석시키고 중화하여 제거한 후, 제 1데미스터부재(17)를 거치면서 응축되어 방울형태로 낙하되며 토출되도록 하고, 1차 물분사를 통해 필터링된 후 토출된 연기는 가느다란 철사가 불규칙적으로 엉켜져 채워지며 구성되는 제 2데미스터부재(9)를 거치면서 기름기가 철사에 뭍으면서 제거되되, 이러한 제 2데미스터부재(9) 및 탄소섬유필터(10), 활성탄필터(11) 헤파필터(12)를 순차적으로 거치며 정제공기배기구(13)를 거쳐 배기통풍구(16)를 통해 실내로 토출시키는 것이다.
상기 물분사노즐(6)을 통한 필터링은 연기속의 미세먼지, 니코틴, 타르를 필터링하고, 제 2데미스터부재(9)는 demister filter로서, 공기 속 각종 세균, 바이러스와 냄새, 미세먼지 속 기름기를 필터링시키고, 탄소섬유필터(10), ACF 활성탄 섬유(11)는 activated carbon filter로서, 냄새를 필터링시키고, 헤파필터(12)는 HEPA filter로서, 남아있는 연기속의 미세먼지와 니코틴, 타르를 완벽하게 필터링시키는 기능을 담당하고 있는 것이다.
상기 다양한 필터를 거치면서, 흡연자가 뿜는 연기속에 있는 미세먼지, 니코틴, 타르를 완벽하게 필터링되는 것이며, 흡연자는 비흡연자가 있는 곳이든 없는 곳이든 자유롭게 장치를 이동하여 흡연활동을 할 수 있는 것이다.
또한, 상기 토출된 정화된 연기를 정화장치(4)를 설치하여 미세먼지 및 니코틴, 타르를 신속하게 제거하도록, 물의 펌핑량과 분사량이 조절가능하도록 이루어진 것이다.
또한, 흡연 FRAME(1)은 손잡이(5)를 장착하여 이동 및 운반이 가능하도록 조정되어; 이루어진 것이다.
또한, 흡연 FRAME(1)의 흡연 흡입구(2)는 연기가 정화장치(4)로 신속하게 흡입되고 주위로 확산되지 않도록, 연기의 유입방향을 정화장치(4) 내로 가이드하는 흡입FRAME(3)이 설치되어; 이루어진 것이다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 공기정화장치(1000)는, 이동식으로 구성되거나, 실내외 지면에 고정되거나, 또는 벽걸이형 등으로 다양하게 설치될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 물입자포집부(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수로 구비될 수 있다.
이때, 상기 복수의 물입자포집부(300)들은, 상기 유로를 따라 순차적으로 설치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 물입자포집부(300)들은, 도 5에 도시된 바와 같이, 평면 상 수평방향을 따라 배치될 수 있다.
이를 위해, 상기 격벽부재(111)는 복수의 물입자포집부(300)들 사이를 수평방향을 따라 구분하면서 공기가 승강과 하강을 반복하도록 공기가 흐르는 유로를 형성할 수 있다.
그에 따라, 하나의 물입자포집부(300)를 통과한 공기는 이웃하는 다음 물입자포집부(300)를 다시 통과할 수 있고 필터링효과가 극대화 될 수 있다.
한편, 상기 물입자분사부(200)는, 복수의 물입자포집부(300)들 마다 대응되어 복수로 구비될 수 있다.
이때, 상기 물입자포집부(300) 각각은 이웃하는 물입자포집부(300)를 통해 응집되어 낙하하는 물입자와 간섭되지 않도록 설치됨이 바람직하다.
상기 물입자분사부(200)가 물입자포집부(300) 마다 대응되어 복수개로 설치되는 경우, 복수의 물입자분사부(200)들은 선택적으로 작동될 수 있다.
즉, 도 5의 경우 2개의 물입자분사부(200) 모두 작동되는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 복수의 물입자분사부(200)들 중 적어도 하나만 작동된다면 다른 물입자분사부(200)는 필요에 따라 선택적으로 작동될 수 있다.
이때, 상기 유입구(110)는 하우징(100)내의 유로 상 첫번째 물입자포집부(300)에 근접한 위치에 형성될 수 있고, 상기 배출구(120)는 유로 상 마지막 물입자포집부(300)에 근접한 위치에 형성될 수 있다.
상기 유입구(110)에는 외부 공기 유입을 위한 공기유입부재(130)가 설치될 수 있다. 상기 공기유입부재(130)는, 정화가 필요한 공기를 배출하는 구성(예로서, 주방후드의 오염된 공기 배출관)과 연결될 수 있다.
상기 유입구(110)를 통해 유입된 공기는 유로를 따라 이동하다가 첫번째 물입자포집부(300)를 통과하며, 이후 순차적으로 다른 물입자포집부(300)(들)를 통과한 후 배출구(120)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 5의 경우, 두 개의 유입구(110)를 통해 유입된 공기가 두 개의 물입자포집부(300)를 통과한 뒤 배출구(120)로 배출되는 실시예를 도시하였으나, 세 개 이상의 물입자포집부(300)가 순차적으로 설치되는 실시예나 최종적으로 필터부(700)를 추가로 통과해 배출되는 실시예도 가능함은 물론이다.
한편, 상기 물입자포집부(300)(금속망부재(310)) 및 상기 필터부(700) 중 적어도 하나는, 광촉매코팅될 수 있다. 특히, 상기 필터부(700)가 광촉매코팅됨이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 물입자포집부(300) 중 하나 이상에 대해 광촉매코팅되는 실시예도 가능함은 물론이다.
광촉매란 촉매의 한 종류로서 촉매작용이 빛에너지를 받아 일어나는 것으로, 예로서, TiO2(anatase), TiO2(rutile), ZnO, CDS, ZRO2, SNO2, V2O2. WO3 등과 페롭스카이트형 복합금속산화물(SRTIO3) 등을 포함할 수 있다.
상기 물입자포집부(300) 및 필터부(700)에 부가되는 광촉매코팅은 광학적으로 활성이있으며 광부식이 없고, 생물학적으로나 화학적으로 비활성이라면 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 물입자포집부(300) 및 필터부(700)에 광촉매코팅을 부가하는 경우, 반 영구적으로 사용할 수 있고, 염소(CL2)나 오존(O3)보다 산화력이 높아 살균력이 뛰어난 이점이 있다.
상기 광촉매코팅은 복수의 물입자포집부(300) 및 필터부(700) 중 적어도 하나에 부가될 수 있고, 바람직하게는 정화된 공기가 마지막으로 통과되는 필터부(700)에 부가됨이 바람직하다.
한편, 상기 필터부(700)는 선택적 구성으로 필수적으로 부가되는 구성이 아님은 물론이며, 상기 물입자포집부(300)와 동일하게 금속사(金屬絲)가 뒤엉켜 형성된 금속망부재로 구성(데미스터부재)될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 공기정화장치(1000)는, 상술한 구성에 더하여, 상기 물입자포집부(300)의 일면에 설치되어 상기 물입자와 상기 외부공기를 냉각시키는 냉각부(800)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 냉각부(800)는, 하우징(100) 내에 설치되어 물입자분사부(200)에서 분사되는 물입자와 유입된 외부공기를 냉각시키기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 냉각부(800)는, 내부에 냉매가 흐르는 냉각유로부(810)와; 상기 냉각유로부(810)의 양단에 연결되어 상기 냉각유로부(810)와 함께 냉동사이클을 형성하는 냉매순환부를 포함할 수 있다.
상기 냉각유로부(810)는, 냉매가 흐르며 주위의 열을 흡수함으로써 주변의 온도를 낮추는 증발기로서 기능한다면 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로, 상기 냉각유로부(810)는, 상기 물입자포집부(300) 중 상기 물입자포집부(300)를 향하는 일면에 미리 설정된 패턴으로 설치될 수 있다.
상기 냉각유로부(810)는, 물입자포집부(300)의 일면에 접촉되는 상태로 설치됨이 바람직하다.
상기 냉각유로부(810)의 일단(802)을 통해 냉매가 배출되며 타단(804)을 통해 냉매가 유입될 수 있다.
상기 타단(804)을 통해 유입되는 냉매가 냉각유로부(810)를 통과하며 증발하여 일단(802)을 통해 배출될 수 있다.
상기 냉각유로부(810)는, 도 3에 굴곡진 지그재그 패턴으로 도시되었으나 이에 한정되지 않으며 다양한 형상 및 패턴이 가능함은 물론이다.
상기 냉매순환부는, 상기 냉각유로부(810)의 양단(802, 804)에 연결되어 상기 냉각유로부(810)와 함께 냉동사이클을 형성하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 냉매순환부는, 하우징(100)의 외부에 설치될 수 있다.
예로서, 상기 냉매순환부는, 상기 냉각유로부(810)의 일단(802)에 연결되어 상기 냉각유로부(810)에서 나오는 냉매를 전달받아 압축하는 압축부(820)와, 상기 압축부(820)에 연결되어 상기 압축부(820)에서 나오는 냉매를 전달받아 응축하는 응축부(830)와, 상기 응축부(830) 및 상기 냉각유로부(810)의 타단(804)에 연결되어 상기 응축부(830)에서 나오는 냉매를 팽창시켜 상기 냉각유로부(810)로 전달하는 팽창부(840)를 포함할 수 있다.
상기 응축부(830)에는 팬(fan, 832)이 설치될 수 있다.
상기 팽창부(840)는, 팽창밸브로서 모세관으로 구성될 수 있다.
모세관형상의 팽창부(840)를 통해 팽창된 냉매는 냉각유로부(810)로 유입되어 증발에 의해 주변 열을 흡수할 수 있다.
상기 냉각유로부(810)는 물입자포집부(300) 중 물입자분사부(200)를 향하는 일면에 설치되므로 물입자분사부(200)에서 분사된 물입자는 냉각유로부(810)에 부딪혀 접촉됨으로써 저온으로 냉각될 수 있고 물입자포집부(300)를 통과하는 외부공기 또한 냉각유로부(810)와 부딪히고 저온으로 냉각된 물입자와 만나 저온으로 냉각될 수 있다.
저온으로 냉각된 외부공기는 물입자포집부(300)를 통과한 후 상대적으로 차가워진 상태로 외부로 배출될 수 있다.
또한, 저온으로 냉각된 물입자는 물저장부(400) 및 물수송부(600)를 통해 다시 물입자분사부(200)로 전달되며 다시 냉각유로부(810)를 통과함으로써 보다 저온의 상태로 변화될 수 있다.
상기 냉각부(800)를 통한 냉매순환 및 냉각온도는 별도의 제어부를 통해 제어될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 공기정화장치는, UVA(ultraviolet)을 이용한 살균소독을 위한 소독램프부(150)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 소독램프부(150)는, UVA(ultraviolet)을 이용해 하우징(100) 내로 유입된 외부공기를 소독하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 소독램프부(150)는, 하우징(100) 내의 유로를 따라 흐르는 외부공기를 소독할 수 있다면, 다양한 위치에 설치될 수 있다.
예로서, 상기 소독램프부(150)는, 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기가 소독되도록 물입자포집부(300)와 하우징(100)의 배출구(120) 사이 경로 중 설치될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
1000: 공기정화장치 100: 하우징
200: 물입자분사부 300: 물입자포집부
400: 물저장부 500: 공기유동형성부

Claims (13)

  1. 외부에서 유입된 외부공기에 포함된 유해물질을 제거하는 공기정화장치(1000)로서,
    상기 외부공기가 유입되는 유입구(110)와 정화된 공기가 외부로 배출되는 배출구(120)가 형성되어 상기 외부공기가 흐르는 유로가 형성되는 하우징(100)과;
    상기 유로 상에 설치되며, 상기 외부공기에 포함된 유해물질을 포집하기 위한 미세화된 물입자를 상기 외부공기에 분사하는 물입자분사부(200)와;
    상기 유로 상에 설치되며, 상기 외부공기로부터 유해물질을 포집한 물입자와 상기 외부공기가 통과되며 상기 물입자를 포집하는 물입자포집부(300)와;
    상기 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기가 상기 배출구(120)를 통해 배출되도록 상기 외부공기의 유동을 형성하는 공기유동형성부(500)와;
    상기 물입자포집부(300) 중 상기 물입자분사부(200)를 향하는 일면에 설치되어 상기 물입자포집부(300)를 통과하는 상기 외부공기의 오염물질 제거 효율을 높이기 위하여 상기 물입자와 상기 외부공기를 냉각시키는 냉각부(800)와;
    UVA(ultraviolet)을 이용해 상기 물입자포집부(300)를 통과한 외부공기가 소독되도록 상기 물입자포집부(300)와 상기 배출구(120) 사이 경로에 설치되는 소독램프부(150)를 포함하며,
    상기 냉각부(800)는,
    내부에 냉매가 흐르는 냉각유로부(810)와;
    상기 냉각유로부(810)의 양단에 연결되어 상기 냉각유로부(810)와 함께 냉동사이클을 형성하는 냉매순환부를 포함하며,
    상기 냉각유로부(810)는, 상기 물입자포집부(300) 중 상기 물입자분사부(200)를 향하는 일면에 미리 설정된 패턴으로 설치되며,
    상기 냉각유로부(810)는, 상기 냉각유로부(810)를 통과한 상기 외부공기가 상기 물입자포집부(300)를 통과하도록 설치되며,
    상기 물입자포집부(300)는,
    금속사(金屬絲)가 뒤엉켜 형성된 금속망부재(310)와;
    상기 금속망부재(310)의 안정적 설치를 위하여 상기 금속망부재(310)를 고정하는 고정프레임(320)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 물입자분사부(200) 및 상기 물입자포집부(300)는, 공기 유동방향을 따라 순차로 설치되며,
    상기 물입자분사부(200)는, 상기 유로 상에 미세화된 물입자를 분사하도록 설치되는 하나 이상의 노즐(210)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 물입자포집부(300)에 의해 포집된 후 응집되어 하측으로 낙하되는 물입자를 저장하는 물저장부(400)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 물저장부(400)에 저장된 물을 상기 물입자분사부(200)로 수송하는 물수송부(600)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속망부재(310)는, SUS재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매순환부는, 상기 냉각유로부(810)의 일단(802)에 연결되어 상기 냉각유로부(810)에서 나오는 냉매를 전달받아 압축하는 압축부(820)와, 상기 압축부(820)에 연결되어 상기 압축부(820)에서 나오는 냉매를 전달받아 응축하는 응축부(830)와, 상기 응축부(830) 및 상기 냉각유로부(810)의 타단(804)에 연결되어 상기 응축부(830)에서 나오는 냉매를 팽창시켜 상기 냉각유로부(810)로 전달하는 팽창부(840)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
  10. 청구항 1 내지 청구항 4, 청구항 6 및 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 물입자포집부(300)는, 복수로 구비되며,
    상기 복수의 물입자포집부(300)들은, 상기 유로를 따라 순차적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 물입자분사부(200)는, 상기 복수의 물입자포집부(300)들 마다 대응되어 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수의 물입자포집부(300)들은, 평면 상 수평방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000),
  13. 청구항 6에 있어서,
    상기 금속망부재(310)는, 광촉매코팅된 것을 특징으로 하는 공기정화장치(1000).
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