KR102669609B1 - Werable air purifier - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨어러블 공기 정화기기에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화기기는 의류 내에 배치되거나 신체나 의류에 탈부착 가능하게 장착되는 웨어러블 공기 정화기기에 있어서, 공기가 흡입되는 흡입구, 흡입된 공기를 안면 앞에 분사시켜 에어커튼을 형성하는 에어커튼 토출구 및 상기 에어커튼 내측에서 정화된 공기를 호흡기를 향하여 토출시키는 정화공기 토출구가 형성되는 하우징 및 상기 하우징 내에 배치되어 흡입된 공기를 정화시켜 상기 정화공기 토출구에 공급하는 공기 정화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a wearable air purifying device. The wearable air purifying device according to the present invention is a wearable air purifying device that is placed within clothing or is detachably mounted on the body or clothing, and includes an intake port through which air is sucked, and an intake port through which the sucked air is sucked in. A housing having an air curtain discharge port that sprays air in front of the face to form an air curtain and a purified air discharge port that discharges the purified air from inside the air curtain toward the respiratory tract, and is disposed in the housing to purify the inhaled air and discharge the purified air discharge port. It is characterized in that it includes an air purification unit that supplies to.
Description
본 발명은 웨어러블 공기 정화기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 착용형으로 사용자의 호흡기를 향하여 정화된 공기를 토출하는 웨어러블 공기 정화기기에 관한 것이다.The present invention relates to a wearable air purification device, and more specifically, to a wearable air purification device that discharges purified air toward the user's respiratory tract.
미세먼지, 유해가스, 세균, 바이러스 등의 공기 오염에 의해 인간의 삶의 질이 지속적으로 떨어지고 있다. 이러한 공기 오염으로부터 인간을 보호하기 위해 공기 정화기가 실내에 배치되나, 최근에는 착용형으로 인체에 탈부착이 가능한 웨어러블 공기 정화기기가 개발되고 있다. 웨어러블 공기 정화기기의 경우에는 장소에 구애 받지 않고 오염된 공기로부터 착용자를 보호할 수가 있기 때문이다. The quality of human life is continuously declining due to air pollution such as fine dust, harmful gases, bacteria, and viruses. To protect humans from such air pollution, air purifiers are placed indoors, but recently, wearable air purification devices that can be worn and detached from the human body have been developed. This is because wearable air purification devices can protect the wearer from polluted air regardless of location.
종래 마스크 타입, 코걸이 형 등 다양한 형태의 웨어러블 공기 정화기기가 알려져 있으나, 이는 착용자의 얼굴을 가려 부자연스럽고 피부에 직접 닿기 때문에 피부 자극 등의 문제를 일으킬 수 있다. Various types of wearable air purification devices such as mask type and nose ring type are known, but these are unnatural because they cover the wearer's face and may cause problems such as skin irritation because they come in direct contact with the skin.
또한, 종래 웨어러블 공기 정화기기는 필터 방식으로 공기를 정화시키거나 음이온풍을 공급하는 정도로 정화 기능이 없는 기기로 개발되어 왔다. 특히, 필터 방식의 경우 공기 정화 성능과 압력 손실이 서로 비례하여 대용량의 신선한 공기를 사용자에게 공급하는 것이 불가능하기 때문에 사용자의 얼굴을 가리면서 공기 공급 공간을 최소화해야 하는 문제가 있다.In addition, conventional wearable air purification devices have been developed as devices without a purification function, such as purifying the air using a filter method or supplying negative ion wind. In particular, in the case of the filter method, air purification performance and pressure loss are proportional to each other, making it impossible to supply a large volume of fresh air to the user, so there is a problem in that the air supply space must be minimized while covering the user's face.
전기 집진 방식의 경우 압력 손실이 적어 대용량의 정화된 공기를 사용자에게 공급시킬 수 있다. 하지만, 웨어러블 공기 정화기기는 소형으로 제작되어야 하기 때문에 토출시킬 수 있는 정화 공기의 양에 한계가 있을 수 밖에 없다. In the case of the electric dust collection method, pressure loss is small and a large amount of purified air can be supplied to the user. However, because wearable air purification devices must be manufactured in a small size, there is inevitably a limit to the amount of purified air that can be discharged.
호흡기를 향하여 정화된 공기를 토출하는 방식의 웨어러블 공기 정화기기에서는 유해 공기가 유입되는 것을 차단하기 위해 호흡시 필요한 공기의 양보다 많은 양의 공기를 토출하는 방식이 사용되어 왔다. 하지만, 전기 집진 방식으로 많은 양의 정화 공기를 생성하기 위해서는 에너지가 많이 소모되고, 장치가 커져야 하는 문제가 있다. In wearable air purification devices that discharge purified air toward the respiratory tract, a method of discharging a larger amount of air than required for breathing has been used to block the inflow of harmful air. However, in order to generate a large amount of purified air using the electrostatic dust collection method, there is a problem that a lot of energy is consumed and the device must be large.
또한, 코로나 19 팬더믹 상황을 유발시킨 코로나 바이러스의 경우 집진이 되더라도 집진판에서 장시간 살아남을 수 있기 때문에 세균뿐만 아니라 바이러스와 같은 미생물을 멸균시킬 수 있는 방안도 필요하다. In addition, in the case of the coronavirus, which caused the COVID-19 pandemic, it can survive on the dust collection plate for a long time even if dust is collected, so a method is needed to sterilize not only bacteria but also microorganisms such as viruses.
나아가, 넥 밴드 타입의 경우 착용자마다 머리 크기 및 목 둘레가 달라서 착용 편의성이 요구된다. Furthermore, in the case of the neck band type, the head size and neck circumference are different for each wearer, so convenience of wearing is required.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 안면에 에어커튼을 형성하여 착용자의 호흡기를 향하여 토출시키는 정화 공기의 양을 줄일 수 있어서 에너지 효율적이고 기기의 크기를 줄일 수 있는 웨어러블 공기 정화기기를 제공함에 있다.Therefore, the purpose of the present invention is to solve this conventional problem, and by forming an air curtain on the face, the amount of purified air discharged toward the wearer's respiratory tract can be reduced, which is energy efficient and can reduce the size of the device. The goal is to provide wearable air purification devices.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 의류 내에 배치되거나 신체나 의류에 탈부착 가능하게 장착되는 웨어러블 공기 정화기기에 있어서, 공기가 흡입되는 흡입구, 흡입된 공기를 안면 앞에 분사시켜 에어커튼을 형성하는 에어커튼 토출구 및 상기 에어커튼 내측에서 정화된 공기를 호흡기를 향하여 토출시키는 정화공기 토출구가 형성되는 하우징; 및 상기 하우징 내에 배치되어 흡입된 공기를 정화시켜 상기 정화공기 토출구에 공급하는 공기 정화부를 포함하는 웨어러블 공기 정화기기에 의해 달성될 수 있다. The above object is, according to the present invention, in a wearable air purification device that is placed in clothing or detachably mounted on the body or clothing, an intake port through which air is sucked, and an air curtain that sprays the sucked air in front of the face to form an air curtain. A housing in which a purified air discharge port is formed to discharge purified air from the inside of the discharge port and the air curtain toward the respiratory tract; And it can be achieved by a wearable air purifying device including an air purifying unit disposed in the housing to purify the sucked air and supply it to the purified air outlet.
여기서, 상기 하우징은 착용자의 목을 감싸는 넥 밴드 타입으로 형성될 수 있다. Here, the housing may be formed as a neck band type that surrounds the wearer's neck.
여기서, 상기 흡입구는 목 뒤 후방에 형성되고, 상기 에어커튼 토출구는 전방 상면 외측에 상기 정화공기 토출구는 전방 상면 내측에 형성될 수 있다.Here, the intake port may be formed at the rear of the neck, the air curtain outlet may be formed on the outside of the front upper surface, and the purified air outlet may be formed on the inside of the front upper surface.
여기서, 상기 하우징 내부에는 상기 흡입구로부터 유입된 공기를 반경 방향 외측으로 유동시켜 상기 에어커튼 토출구와 연통되는 제1 공기 유동로와 반경 방향 내측으로 유동시켜 상기 정화공기 토출구와 연통되는 제2 공기 유동로로 분리하는 분리 격벽이 형성되고, 상기 공기 정화부는 상기 제2 공기 유동로 내에 형성될 수 있다. Here, inside the housing, there is a first air flow path that flows the air introduced from the intake port radially outward and communicates with the air curtain discharge port, and a second air flow path that flows radially inward and communicates with the purified air discharge port. A separation partition may be formed to separate the air purification unit and the air purification unit may be formed within the second air flow path.
여기서, 상기 흡입구로부터 유입된 공기가 상기 제2 공기 유동로로 유입되도록 상기 분리 격벽에는 공기 유입구가 형성될 수 있다. Here, an air inlet may be formed in the separation partition wall so that air introduced from the intake port flows into the second air flow path.
여기서, 상기 흡입구 전방에 배치되어 상기 흡입구로부터 공기를 흡입하는 제1 팬을 더 포함할 수 있다. Here, it may further include a first fan disposed in front of the intake port and sucking air from the intake port.
여기서, 상기 공기 정화부는 이온을 발생시켜 상기 흡입구로부터 흡입된 공기 내 입자를 하전시키는 하전부; 및 하전된 입자를 전기장의 힘으로 이동시켜 집진하는 집진부를 포함하고, 상기 하전부는 상기 공기 유입구 전방에 배치되고, 상기 집진부는 상기 공기 유입구를 중심으로 상기 제2 공기 유동로의 좌우 양측에 배치될 수 있다.Here, the air purification unit includes a charging unit that generates ions to charge particles in the air sucked in from the intake port; and a dust collector that collects dust by moving charged particles with the force of an electric field, wherein the charged portion is disposed in front of the air inlet, and the dust collector is disposed on both left and right sides of the second air flow path centered on the air inlet. It can be.
여기서, 상기 하우징은 후방 일측에 형성된 상기 흡입구와 상기 에어커튼 토출구 사이에 목 일측을 감싸도록 공기가 유동하는 제1 공기 유동로와 후방 타측에 형성된 상기 흡입구와 상기 정화공기 토출구 사이에 상기 제1 공기 유동로와 반대 방향으로 목 타측을 감싸도록 공기가 유동하는 제2 공기 유동로를 포함하고, 상기 제1 공기 유동로 내에 배치되어 일측의 흡입구로부터 공기를 흡입하는 제1 팬; 및 상기 제2 공기 유동로 내에 배치되어 타측의 흡입구로부터 공기를 흡입하는 제2 팬을 더 포함하며, 상기 공기 정화부는 상기 제2 공기 유동로 내에 형성될 수 있다.Here, the housing has a first air flow path through which air flows to surround one side of the neck between the inlet and the air curtain outlet formed on one rear side, and the first air flow path between the inlet and the purified air outlet formed on the other rear side. A first fan including a second air flow path through which air flows to surround the other side of the neck in a direction opposite to the flow path, and disposed within the first air flow path to suck air from an intake port on one side; and a second fan disposed in the second air flow path and sucking air from an intake port on the other side, wherein the air purifying unit may be formed in the second air flow path.
여기서, 상기 하우징 내부에는 상기 제1 유동로로부터 유입된 공기가 상기 정화공기 토출구와 연통되는 것을 차단하고 상기 제2 유동로로부터 유입된 정화 공기가 상기 에어커튼 토출구와 연통되는 것을 차단하는 분리 격벽이 형성될 수 있다.Here, inside the housing, there is a separation partition wall that blocks the air introduced from the first flow path from communicating with the purified air outlet and blocks the purified air introduced from the second flow path from communicating with the air curtain outlet. can be formed.
여기서, 상기 공기 정화부는 상기 흡입구와 상기 정화공기 토출구 사이에 공기가 유동하는 공기 유동로 내에 형성되는데, 이온을 발생시켜 상기 흡입구로부터 흡입된 공기 내 입자를 하전시키는 하전부; 및 고전압이 인가되는 제1 집진 플레이트 및 상기 제1 집진 플레이트와 이격되어 전위차에 의한 전기장을 형성하는 제2 집진 플레이트를 포함하여, 하전된 입자를 전기장의 힘으로 이동시켜 집진하는 집진부를 포함하고, 상기 제1 집진 플레이트 또는 상기 제2 집진 플레이트는 탄소섬유를 직조하여 판상으로 만든 탄소섬유판으로 형성될 수 있다.Here, the air purification unit is formed in an air flow path through which air flows between the inlet and the purified air outlet, and includes a charged part that generates ions to charge particles in the air sucked in from the inlet. And a dust collector that collects dust by moving charged particles by the force of the electric field, including a first dust collection plate to which a high voltage is applied and a second dust collection plate spaced apart from the first dust collection plate to form an electric field by a potential difference, The first dust collection plate or the second dust collection plate may be formed of a carbon fiber plate made by weaving carbon fiber into a plate shape.
여기서, 상기 제1 집진 플레이트 및 상기 제2 집진 플레이트 사이에 직류 전원을 공급하는 직류 공급부; 및 상기 제1 집진 플레이트 또는 상기 제2 집진 플레이트에 교류 전류를 공급하는 교류 공급부를 더 포함하고, 공급되는 직류 전원에 의해 하전된 입자를 집진시키고, 공급되는 교류 전원 또는 직류 전원에 의해 상기 제1 집진 플레이트 또는 상기 제2 집진 플레이트를 가열시켜 멸균을 수행할 수 있다.Here, a direct current supply unit that supplies direct current power between the first dust collection plate and the second dust collection plate; and an alternating current supply unit that supplies alternating current to the first dust collection plate or the second dust collection plate, collects charged particles by supplied direct current power, and collects charged particles by supplying alternating current power or direct current power to the first dust collecting plate or the second dust collecting plate. Sterilization can be performed by heating the dust collection plate or the second dust collection plate.
여기서, 상기 하전부는 고전압이 인가되는 제1 하전 플레이트 및 상기 제1 하전 플레이트와 이격되어 접지되는 제2 하전 플레이트로 형성되고, 상기 제1 하전 플레이트에는 일단부가 상기 제1 하전 플레이트에 고정되고 상기 제1 하전 플레이트에 고전압이 인가될 때 정전기력에 의해 타단부가 상기 제2 플레이트를 향하여 일어서 이온을 생성하는 탄소 섬유 가닥이 복수 개 이격 형성될 수 있다.Here, the charged portion is formed of a first charged plate to which a high voltage is applied and a second charged plate spaced apart from the first charged plate and grounded, one end of the first charged plate is fixed to the first charged plate, and When a high voltage is applied to the first charged plate, a plurality of carbon fiber strands that generate ions may be formed with the other end facing the second plate due to electrostatic force.
여기서, 상기 제1 하전 플레이트와 상기 제1 집진 플레이트는 일체로 형성되어 고전압이 인가되고, 상기 제2 하전 플레이트와 상기 제2 집진 플레이트는 일체로 형성되어 접지될 수 있다.Here, the first charging plate and the first dust collecting plate may be formed integrally and a high voltage may be applied, and the second charging plate and the second dust collecting plate may be formed integrally and grounded.
여기서, 가스흡착층이 코팅된 가스흡착 플레이트가 이격 배치되어 가스흡착 플레이트 사이를 유동하는 공기에 포함된 가스를 흡착하는 가스흡착부를 더 포함할 수 있다.Here, the gas adsorption plate coated with the gas adsorption layer may further include a gas adsorption unit that is spaced apart and adsorbs gas contained in air flowing between the gas adsorption plates.
여기서, 상기 하전부는 고전압이 인가되는 제1 하전 플레이트 및 상기 제1 하전 플레이트와 이격되어 접지되는 제2 하전 플레이트로 형성되고, 상기 제1 하전 플레이트에는 일단부가 상기 제1 하전 플레이트에 고정되고 상기 제1 하전 플레이트에 고전압이 인가될 때 정전기력에 의해 타단부가 상기 제2 플레이트를 향하여 일어서 이온을 생성하는 탄소 섬유 가닥이 복수 개 이격 형성되는데, 단일의 유연 재질의 전도성 필름 상에 상기 제1 하전 플레이트의 탄소 섬유 가닥, 상기 제1 집진 플레이트의 탄소섬유판 및 상기 가스흡착 플레이트의 가스흡착층이 형성되는 제1 플레이트; 및 단일의 유연 재질의 전도성 필름 상에 상기 제1 하전 플레이트의 절연층, 상기 제2 집진 플레이트의 탄소섬유판 및 상기 가스흡착 플레이트의 가스흡착층이 형성되는 제2 플레이트로 형성되어, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는 이격 배치될 수 있다.Here, the charged portion is formed of a first charged plate to which a high voltage is applied and a second charged plate spaced apart from the first charged plate and grounded, one end of the first charged plate is fixed to the first charged plate, and When a high voltage is applied to the first charged plate, a plurality of carbon fiber strands that generate ions are formed with the other end facing the second plate due to electrostatic force, and the first charged plate is formed on a conductive film made of a single flexible material. A first plate on which the carbon fiber strands of the plate, the carbon fiber plate of the first dust collection plate, and the gas adsorption layer of the gas adsorption plate are formed; and a second plate in which the insulating layer of the first charge plate, the carbon fiber plate of the second dust collection plate, and the gas adsorption layer of the gas adsorption plate are formed on a conductive film made of a single flexible material, wherein the first plate is formed. and the second plate may be spaced apart.
여기서, 상기 하우징은 좌우 또는 전후로 분리 결합될 수 있다. Here, the housing can be separated and combined left and right or front and back.
여기서, 상기 하우징은 자력에 의해 분리 결합될 수 있다.Here, the housing can be separated and coupled by magnetic force.
상기한 바와 같은 본 발명의 웨어러블 공기 정화기기에 따르면 의류 내에 배치되거나 넥 밴드 등의 착용형으로 전지 집진 방식의 집진, 멸균, 멸바이러스, 가스 흡착을 통해 정화된 공기를 사용자의 호흡기를 향하여 직접 공급할 수 있다는 장점이 있다. According to the wearable air purification device of the present invention as described above, it can be placed in clothing or worn on a neck band, and purified air can be directly supplied to the user's respiratory tract through battery dust collection, sterilization, virus sterilization, and gas adsorption. There is an advantage to being able to do this.
또한, 에어커튼을 통해 호흡기로 외부 공기의 유입을 차단시킬 수 있어서 호흡량 수준의 정화 공기를 토출시켜도 되어 에너지 효율을 높일 수 있다는 장점도 있다. In addition, the air curtain can block the inflow of external air into the respiratory tract, so purified air at the level of breathing volume can be discharged, thereby increasing energy efficiency.
또한, 공기 정화부의 크기를 줄일 수 있어서 전체 기기의 크기를 줄일 수 있다는 장점도 있다. In addition, there is an advantage that the size of the air purification unit can be reduced, thereby reducing the size of the entire device.
또한, 집진부를 탄소섬유판으로 형성하여 낮은 직류 전압으로도 집진 플레이트를 가열시켜 멸균을 수행할 수 있어서, 착용시에도 멸균 및 멸바이러스를 수행할 수 있다는 장점도 있다. In addition, since the dust collection part is made of a carbon fiber plate, sterilization can be performed by heating the dust collection plate even with a low direct current voltage, so there is also an advantage that sterilization and virus sterilization can be performed even when worn.
또한, 사용자의 호흡기를 가지지 않고 자연스럽게 착용할 수 있다는 장점도 있다. Additionally, it has the advantage of being able to be worn naturally without requiring the user's respiratory system.
또한, 탄소 섬유 가닥을 이용하여 하전부를 소형으로 제작할 수 있다는 장점도 있다. In addition, there is an advantage that the charging part can be manufactured in a small size using carbon fiber strands.
또한, 하전부와 집진부를 전도성 섬유나 전도성 플라스틱 등의 유연 재질로 형성하여, 굴곡된 공기 유동로 내에 하전부와 집진부를 배치시킬 수 있다는 장점도 있다. In addition, there is an advantage that the charged part and the dust collecting part can be formed of a flexible material such as conductive fiber or conductive plastic, so that the charged part and the dust collecting part can be placed within a curved air flow path.
또한, 미세먼지뿐만 아니라 유해가스도 흡착시켜 제거시킬 수 있다는 장점도 있다. In addition, it has the advantage of being able to adsorb and remove not only fine dust but also harmful gases.
또한, 인체에 유해한 오존을 전혀 발생시키지 않고 집진 효율도 높일 수 있다는 장점도 있다. In addition, it has the advantage of increasing dust collection efficiency without generating any ozone harmful to the human body.
또한, 유연 재질의 전도성 필름 상에 하전부, 집진부 및 가스흡착부를 일체로 형성하여 컴팩트하게 제작할 수 있다는 장점도 있다. In addition, there is an advantage that it can be manufactured compactly by forming the charging part, dust collection part, and gas adsorption part integrally on a conductive film made of flexible material.
또한, 좌우 또는 전후로 웨어러블 공기 정화기기를 분리 가능하게 제작하여 착용자의 신체 특징과 상관없이 착용 편의성이 높다는 장점도 있다. In addition, the wearable air purification device is manufactured to be detachable from left to right or front to back, which has the advantage of being highly convenient to wear regardless of the wearer's physical characteristics.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 착용 상태를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 후드 모자 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 착용 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이다.
도 4는 도 3의 변형례이다.
도 5는 도 4의 변형례로 전후 분리형 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이다.
도 7은 도 6의 변형례로 좌우 분리형 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이다.
도 8은 도 6의 또 다른 변형례로 전후 분리형 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9에서 하전부와 집진부에 고전압이 인가될 때의 동작을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공기 정화부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 12는 단일의 유연 필름에 형성되는 제1 플레이트를 도시한다.
도 13은 단일의 유연 필름에 형성되는 제2 플레이트를 도시한다.
도 14는 집진 플레이트의 발열에 의한 멸균 효과를 실험한 결과를 도시하는 도면이다.
도 15는 집진 플레이트의 발열에 의한 멸바이러스 효과를 실험한 결과를 도시하는 도면이다.
도 16은 발열 실험을 위한 다양한 형태의 집진 플레이트를 보여주는 사진이다.
도 17은 에어커튼 토출구를 통해 에어를 토출시킬 때 형성되는 에어커튼 및 에어커튼의 속도에 따른 비말 차단 효과를 시뮬레이션한 결과를 도시한다.
도 18은 에어커튼에 의해 에어커튼 내에 입자 발생의 차단효과를 실험한 결과를 도시한다. Figure 1 is a diagram showing a wearing state of a neck band type wearable air purifying device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a wearing state of a hooded hat type wearable air purifying device according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of a neck band type wearable air purification device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a modification of Figure 3.
Figure 5 is a cross-sectional view of a wearable air purifying device of the front and rear separate neck band type as a modified example of Figure 4.
Figure 6 is a cross-sectional view of a neck band type wearable air purification device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a left and right separate neck band type wearable air purifying device as a modified example of FIG. 6.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a wearable air purifying device of a neck band type with front and rear detachable as another modification of FIG. 6.
Figure 9 is a diagram showing the configuration of an air purification unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating the operation when a high voltage is applied to the charging part and the dust collecting part in FIG. 9.
Figure 11 is a diagram showing the configuration of an air purification unit according to another embodiment of the present invention.
Figure 12 shows a first plate formed from a single flexible film.
Figure 13 shows a second plate formed on a single flexible film.
Figure 14 is a diagram showing the results of testing the sterilization effect by heat generation of the dust collection plate.
Figure 15 is a diagram showing the results of an experiment on the virus killing effect due to the heat generation of the dust collection plate.
Figure 16 is a photograph showing various types of dust collection plates for heat generation experiments.
Figure 17 shows the results of simulating the air curtain formed when air is discharged through the air curtain outlet and the droplet blocking effect depending on the speed of the air curtain.
Figure 18 shows the results of testing the effect of the air curtain on blocking particle generation within the air curtain.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of the embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 웨어러블 공기 정화기기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to drawings for explaining a wearable air purifying device according to embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 착용 상태를 도시하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 후드 모자 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 착용 상태를 도시하는 도면이다.Figure 1 is a diagram illustrating a wearing state of a neck band type wearable air purifying device according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a drawing showing a wearing state of a hood hat type wearable air purifying device according to another embodiment of the present invention. This is a drawing showing the state.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 공기 정화기기는 하우징(110) 및 공기 정화부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. A wearable air purifying device according to an embodiment of the present invention may be configured to include a
하우징(110)은 의류에 장착되거나 신체나 의류에 탈부착 가능하게 장착될 수 있도록 경량 소재로 형성되고, 후술하는 바와 같이 공기가 흡입되는 흡입구(111), 흡입된 공기를 안면 앞에 분사시켜 에어커튼을 형성하는 에어커튼 토출구(112), 흡입되어 공기 정화부(130)에서 정화된 공기를 호흡기를 향하여 토출하는 정화공기 토출구(113)가 형성될 수 있다. 또한, 하우징(110) 내에는 흡입구(111)와 에어커튼 토출구(112) 사이에서 공기가 유동하는 경로인 제1 공기 유동로(114a)(도 3 참조) 및 흡입구(111)와 정화공기 토출구(113) 사이에서 공기가 유동하는 경로인 제2 공기 유동로(114b)가 배치될 수 있다. The
공기 정화부(130)는 제2 공기 유동로(114b) 내에 형성되어 유입된 공기를 정화시키고, 정화된 공기는 정화공기 토출구(113)를 통해 착용자의 호흡기를 향하여 토출될 수 있다. The
도 1에 도시된 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 하우징(110)은 사용자의 목에 감아 장착될 수 있도록 링 형태로 형성될 수 있다. 사용자의 목에 장착되었을 때 목 후방에는 공기가 유입되는 흡입구(111)가 형성될 수 있다. 또한, 사용자의 목에 장착되었을 때 전방의 상면 외측에는 안면 앞에 에어커튼을 형성하는 에어커튼 토출구(112)가 좌우 긴 슬릿의 형태로 형성되고, 전방의 상면 내측에는 정화된 공기를 토출하는 정화공기 토출구(113)가 좌우로 복수 개 형성될 수 있다. 흡입구(111)에서 흡입된 공기는 하우징(110) 내에 분리된 유동 경로인 제1 공기 유동로(114a)를 따라 유동하여 에어커튼 토출구(112)를 통해 토출되어 에어커튼을 형성하고, 흡입구(111)에서 흡입된 공기의 일부는 하우징(110) 내에 분리된 또 다른 유동 경로인 제2 공기 유동로(114b)를 따라 유동하는 중에 공기 정화부(130)를 거쳐 정화되고 정화된 공기는 에어커튼 내측에서 정화공기 토출구(113)를 통해 착용자의 호흡기를 향하여 토출될 수 있다. 여기서 외측이라고 하면 착용자의 신체로부터 먼 쪽을 의미하고 내측은 가까운 쪽을 의미할 수 있다. The
에어커튼 토출구(112) 및 정화공기 토출구(113)가 턱 아래에 형성되어, 턱 아래에서 위로 사용자 얼굴의 전면을 향하여 정화된 공기를 토출시킬 수 있다. 이때, 에어커튼 토출구(112)에서 토출되는 에어커튼에 의해 외부로부터 호흡기를 향하여 유해물질이 투입되는 것을 차단시킬 수 있다. 이때, 에어커튼과 안면 사이에는 외부와 분리되는 소정 영역의 공간을 형성하기 때문에 정화공기 토출구(113)로부터 호흡량 또는 호흡량 보다 약간 많은 정도의 정화공기를 공급하여도 착용자는 정화된 공기로 쉽게 호흡을 할 수 있게 된다. 하지만, 에어커튼이 없는 경우에는 대기 중의 유해 공기가 호흡기에 쉽게 전달될 수 있으므로, 이를 차단하기 위해 호흡기를 향해 호흡양의 수 배에서 수십 배의 정화 공기를 공급해야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화기기는 안면 앞에 에어커튼을 형성하여 착용자의 호흡기로 공급되는 정화공기의 양을 줄일 수 있다. An
웨어러블 공기 정화기기는 신체 착용형이기 때문에 크기에 제한이 있을 수 밖에 없다. 후술하는 바와 같이 정화 공기를 만들기 위해 팬(120), 공기 정화부(130)에 전기를 공급해야 하는데 휴대 전원을 사용하는 웨어러블 공기 정화기기는 사용될 수 있는 전원의 양도 제한적이다. 크기 및 전원의 제한으로 웨어러블 공기 정화기기에서 대용량의 정화 공기를 연속적으로 공급하는 것이 어렵다. 이에, 본 발명에서는 안면에 에어커튼을 형성하고 에어커튼 내부에 착용자의 호흡기를 향하여 정화된 공기를 공급하도록 하여 호흡기에 공급되는 정화 공기의 양을 줄일 수가 있고, 따라서 장치의 크기를 소형화할 수 있으며 에너지 효율적이다. Wearable air purification devices are inevitably limited in size because they are worn on the body. As will be described later, electricity must be supplied to the
도 2에는 또 다른 형태의 웨어러블 공기 정화기기를 도시한다. Figure 2 shows another type of wearable air purifying device.
도시된 후드 모자 타입의 공기 정화기기의 하우징(110)은 모자 형태로 사용자의 머리를 감싸되 얼굴의 전면은 개방되도록 형성된다. 이때, 공기 유동로(114)는 하우징(110)이 사용자 머리에 장착되었을 때 사용자 머리 전방의 가장자리를 따라 굴곡 형성될 수 있다. 본 실시예에서 하우징(110)은 공기 유동로(114)를 형성하는 전방의 가장자리 부분은 비교적 강성이 강한 재질로 형성되고, 사용자 머리를 덮는 후면부는 플렉서블하여 착용감이 좋은 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 후면부는 천으로 형성될 수도 있다. The
하우징(110)의 하단부 상에는 의류에 탈부착이 가능하도록 고정부(미도시)가 형성될 수 있다. 고정부는 지퍼 또는 단추 등으로 형성될 수 있다. A fixing part (not shown) may be formed on the lower end of the
공기를 흡입하는 흡입구(111)는 전면 하단부 양측면에 형성될 수 있다. 일측의 흡입구(111)로부터 흡입된 공기는 일측의 제1 공기 유동로(114a)를 따라 이동하여 에어커튼 토출구(112)를 통해 토출되어 안면 앞에 에어커튼을 형성할 수 있다. 타측의 흡입구(111)로부터 흡입된 공기는 타측의 제2 공기 유동로(114b)를 따라 이동하며 공기 정화부(130)에서 정화된 공기는 정화공기 토출구(113)를 통해 에어커튼 내측에서 호흡기를 향하여 토출될 수 있다.
흡입구(111)와 에어커튼 토출구(112) 및 정화공기 토출구(113) 사이에는 하우징(110)의 전면 가장자리를 따라 굴곡된 공기 유동로(114)가 형성될 수 있다. An
굴곡된 타측의 제2 공기 유동로(114b) 상에는 후술하는 공기 정화부(130)가 배치될 수 있다. An
본 실시예에 따른 웨어러블 공기 정화기기를 사용자의 머리에 장착시켰을 때, 에어커튼 토출구(112) 및 정화공기 토출구(113)는 공기 유동로(114)의 최상부 하면에 형성되어 사용자 이마 위에서 아래로 사용자의 얼굴의 전면을 향하여 공기를 토출시킬 수 있다. When the wearable air purification device according to this embodiment is mounted on the user's head, the
이하의 설명에서는 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기를 중심으로 설명하기로 한다. The following description will focus on the neck band type wearable air purification device.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이고, 도 4는 도 3의 변형례이고, 도 5는 도 4의 변형례로 전후 분리형 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이고, 도 7은 도 6의 변형례로 좌우 분리형 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이고, 도 8은 도 6의 또 다른 변형례로 전후 분리형 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기의 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view of a neck band type wearable air purifying device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a modification of Figure 3, and Figure 5 is a modification of Figure 4, front and rear separate neck band type wearable air. This is a cross-sectional view of the purification device. Figure 6 is a cross-sectional view of a neck band type wearable air purifying device according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is a cross-sectional view of a left and right separate neck band type wearable air purifying device as a modification of Figure 6, and Figure 8 is a modification of Figure 6. Another modification of Figure 6 is a cross-sectional view of a wearable air purification device of the front and rear detachable neck band type.
사용자가 목에 장착하였을 때 몸 뒤 쪽을 의미하는 후방에 흡입구(111)가 형성될 수 있다. 이때, 하우징(110) 내부에는 흡입구(111)로부터 유입된 공기를 반경 방향 외측으로 유동시켜 전방의 에어커튼 토출구(112)와 연통되는 제1 공기 유동로(114a)와 흡입구(111)로부터 유입된 공기를 반경 방향 내측으로 유동시켜 전방의 정화공기 토출구(113)와 연통되는 제2 공기 유동로(114b)로 분리하는 분리 격벽(115)이 형성될 수 있다. When the user wears it on the neck, an
따라서, 흡입구(111)로부터 흡입된 공기는 좌우로 분기하는 제1 공기 유동로(114a)를 통해 좌우로 분기하여 에어커튼 토출구(112)를 통해 토출되어 에어커튼을 형성할 수 있다. Accordingly, the air sucked from the
흡입구(111)로부터 유입된 공기 중 일부가 제2 공기 유동로(114b)로 유입될 수 있도록 흡입구(111) 전방의 분리 격벽(115)에는 공기 유입구(1152)가 형성될 수 있다. 따라서, 흡입구(111)로부터 흡입된 공기는 공기 유입구(1152)를 통해 유입되어 좌우의 제2 공기 유동로(114b)로 분기하여 정화공기 토출구(113)를 통해 토출되어 착용자의 호흡기에 정화 공기를 공급할 수 있다. An
본 실시예에서는 흡입구(111)로부터 유입된 공기가 제1 공기 유동로(114a) 및 제2 공기 유동로(114b)를 따라 각각 좌우로 분기하여 에어커튼 토출구(112) 및 정화공기 토출구(113)를 통해 토출되므로, 에어커튼 토출구(112) 및 정화공기 토출구의 좌우 위치와 상관 없이 비교적 균일하게 공기를 토출시킬 수 있다.In this embodiment, the air flowing in from the
흡입구(111) 전방에는 흡입구(111)를 통해 외부의 공기를 하우징(110) 내부로 흡입하도록 하는 제1 팬(120a)이 배치될 수 있다. 또한, 공기 유입구(1152)에는 흡입구(111)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 공기 중 일부를 제2 공기 유동로(114b)로 흡입하는 제2 팬(120b)이 배치될 수 있다. A
도시된 것과 다르게 제2 팬(120b)은 생략될 수도 있다. 제1 팬(120a)에 의해 외부의 공기가 하우징(110) 내부로 유입될 때, 공기 유입구(1152)의 크기에 따라서 제2 공기 유동로(114b) 내부로 유입되는 공기의 양을 제어할 수 있다. Different from what is shown, the
정화 공기보다 에어커튼을 형성하는 공기의 유속이 더 빠르고 더 많은 용량의 공기가 필요하므로, 본 실시예에서 제1 팬(120a)이 제2 팬(120b)보다 더 빠르고 더 많은 유량의 공기를 흡입하도록 하는 것이 바람직하다.Since the flow rate of the air forming the air curtain is faster than that of the purified air and a larger volume of air is required, in this embodiment, the
이때, 공기 정화부(130)는 제2 공기 유동로(114b) 내부에 배치되어 제2 공기 유동로(114b) 내부로 유입된 공기를 정화시켜 정화공기 토출구(113)를 통해 정화된 공기가 토출될 수 있도록 한다. At this time, the
공기 정화부(130)는 이온을 발생시켜 흡입구(111)로부터 흡입된 공기 내 입자를 하전시키는 하전부(1310) 및 하전된 입자를 전기장의 힘으로 이동시켜 집진하는 집진부(1320)를 포함하여 구성될 수 있다. The
이때, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 하전부(1310)는 공기 유입구(1152) 전방에 배치될 수 있다. 따라서, 중앙의 하전부(1310)에서 하전된 입자를 포함하는 공기는 제2 공기 유동로(114b)를 따라 좌우로 분기하여 이동할 수 있다. 이에, 공기 유입구(1152)를 중심으로 좌우 양측의 제2 공기 유동로(114b)에 각각 집진부(1320)를 배치하여 하전된 입자를 포집하여 공기를 정화시킬 수 있다. At this time, as shown in FIG. 3, the charged
또는, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 하전부 및 집진부로 구성되는 공기 정화부(130)가 각각 좌우로 분기하는 제2 공기 유동로(114b)에 각각 배치될 수도 있다. Alternatively, as shown in FIG. 4, the
공기 정화부(130)의 상세 구성에 대해서는 후술하기로 한다.The detailed configuration of the
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 넥 밴드 타입의 웨어러블 공기 정화기기를 도시한다. 본 실시예에서 흡입구(111)는 양측에 형성되어 일측에 위치하는 흡입구(111a)를 통해 하우징(110) 내에 유입된 공기는 목 일측(도면의 좌측)을 감싸도록 형성되는 제1 공기 유동로(114a)를 따라 유동하여 에어커튼 토출구(112)를 통해 토출될 수 있다. 또한, 타측에 위치하는 흡입구(111b)를 통해 하우징(110) 내에 유입된 공기는 목 타측(도면의 우측)을 감싸도록 형성되는 제2 공기 유동로(114b)를 따라 유동 중 공기 정화부(130)를 거쳐 정화되어 정화공기 토출구(113)를 통해 토출될 수 있다. 따라서, 양측의 흡입구(111a, 111b)로부터 유입되는 공기가 혼합되지 않고 분리되도록 흡입구(111a, 111b) 전방의 중앙에는 분리 격벽(115)이 형성될 수 있다. Figure 6 shows a neck band type wearable air purifying device according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the
또한, 제1 공기 유동로(114a)를 따라 유동하는 공기와 제2 공기 유동로(114b)를 따라 유동하는 공기가 섞이지 않도록 전면의 하우징(110) 내부에는 분리 격벽(115)이 형성될 수 있다. 분리 격벽(115)을 중심으로 외측에는 제1 공기 유동로(114a)와 연통되어 에어커튼을 형성하는 공기가 토출되는 에어커튼 토출구(112)가 좌우로 긴 슬릿의 형태로 형성될 수 있다. 또한, 분리 격벽(115)을 중심으로 내측에는 제2 공기 유동로(114b)와 연통되어 정화된 공기가 토출되는 정화공기 토출구(113)가 좌우로 복수 개로 이격 배치될 수 있다. In addition, a
공기 유동로(114) 내에는 팬(120)이 형성될 수 있다. 보다 자세히는 제1 공기 유동로(114a) 내에 일측의 흡입구(111a)와 근접하는 위치에 제1 팬(120a)이 배치되어 에어커튼을 형성하기 위한 공기를 흡입한다. 또한, 제2 공기 유동로(114b) 내에 타측의 흡입구(111b)와 근접하는 위치에 제2 팬(120b)이 배치되어 정화 공기를 토출하기 위한 공기를 흡입한다. A
에어커튼을 형성하는 공기의 유속이 더 빠르고 더 많은 용량의 공기가 필요하므로, 본 실시예에서 제1 팬(120a)이 제2 팬(120b)보다 더 빠르고 더 많은 유량의 공기를 흡입하도록 하는 것이 바람직하다. Since the flow rate of air forming the air curtain is faster and a larger volume of air is required, in this embodiment, it is better to have the first fan (120a) intake air faster and with a larger flow rate than the second fan (120b). desirable.
제2 공기 유동로(114b) 내에는 공기 정화부(130)가 배치될 수 있다. 본 발명에서 하우징(110)은 좌우 또는 전후로 분리 결합될 수 있다. An
일 실시예로 도 7에 도시되어 있는 것과 같이 하우징(110)은 좌우로 분리 결합될 수 있다. 좌우의 흡입구(111a, 111b)를 중심으로 좌우로 분리될 수 있다. 따라서 분리되는 일측(도면의 좌측)의 하우징(110a) 내에는 제1 팬(120a)이 배치되고, 분리되는 타측(도면의 우측)의 하우징(110b) 내에는 제2 팬(120b) 및 공기 정화부(130)가 배치될 수 있다. 이때, 에어커튼 토출구(112)와 정화공기 토출구(113)는 좌우 하우징(110a, 110b)에 각각 분리 형성될 수 있다. 분리된 좌우의 하우징(110a, 110b)이 결합되었을 때 좌우로 분리되는 제1 공기 유동로(114a)와 제2 공기 유동로(114b)는 도 6과 같이 연통된다. 결합 부위에는 공기가 세지 않도록 패킹링(미도시)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서 결합 부위에 자성체(117)를 배치시켜 자력에 의해 분리 결합시킬 수 있다. 다른 실시예로 도 5 및 도 8에 도시되어 있는 것과 같이 하우징(110)은 전후로 분리 결합될 수 있다. 따라서, 분리되는 후방 하우징(110c)에는 흡입구(111), 제1 팬(120a), 제2 팬(120b), 공기 정화부(130)가 배치될 수 있고, 전방 하우징(110d)에는 에어커튼 토출구(112) 및 정화공기 토출구(113)가 배치될 수 있다. 마찬가지로, 결합 부위에는 패킹링이 형성될 수 있고, 결합 부위에 자성체(117)를 배치시켜 자력에 의해 분리 결합시킬 수 있다. In one embodiment, as shown in FIG. 7, the
이와 같이 본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화기기는 하우징(110)이 분리 결합될 수 있으므로, 착용자의 머리 크기, 목 두께 등과 상관없이 용이하게 목에 착용시킬 수가 있다. In this way, since the
이하, 공기 정화부(130)의 상세 구성에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the detailed configuration of the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화부의 구성을 도시하는 도면이고, 도 10은 도 9에서 하전부와 집진부에 고전압이 인가될 때의 동작을 도시하는 도면이다. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of an air purifying unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing an operation when a high voltage is applied to the charging unit and the dust collecting unit in FIG. 9.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화부(130)는 하전부(1310), 집진부(1320) 및 가스흡착부(1330)를 포함하여 구성될 수 있다. The
하전부(1310)는 제2 공기 유동로(114b) 상에 제2 팬(120b) 후방에 형성된다. 즉, 제2 팬(120b)으로부터 흡입된 공기는 하전부(1310)로 유입된다. 하전부(1310)는 이온을 발생시켜 공기 중 미세먼지 또는 바이러스 등의 미세 입자를 하전시킨다. The charging
하전부(1310)는 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314)로 구성될 수 있다. 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314)는 유연하여 쉽게 굽혀질 수 있고 통전되는 재질로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 공기 유동로(114)의 크기는 작고 굴곡 형성될 수 있기 때문에 상기 공기 유동로(114) 상에 배치될 수 있도록 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314)는 유연 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 얇은 필름 형태의 전도성 플라스틱 또는 전도성 섬유 등으로 형성될 수 있다. The
제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314)는 이격 배치된다. 도시되어 있지 않지만, 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314) 사이의 이격 간격을 유지하기 위해 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314) 사이에 별도로 간격 유지 부재가 삽입될 수 있다.The
제1 하전 플레이트(1312)에는 고전압이 인가되고 제2 하전 플레이트(1314)는 접지될 수 있다. 즉, 제1 하전 플레이트(1312)는 고전압 전극 제2 하전 플레이트(1314)는 접지 전극으로 작용한다. A high voltage may be applied to the
또한, 제1 하전 플레이트(1312)의 일면에는 탄소 섬유 가닥(1313)이 복수 개 이격 배치된다. 이때, 탄소 섬유 가닥(1313)의 일단은 제1 하전 플레이트(1312)에 고정되고 타단은 고정되지 않은 상태로 제1 하전 플레이트(1312) 상에 누워 배치될 수 있다. 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 제1 하전 플레이트(1312)에 고전압이 인가되면 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314) 사이의 정전기력에 의해 상기 탄소 섬유 가닥(1313)은 고정된 일단을 중심으로 일어나게 된다. 이때, 고전압이 흐르는 탄소 섬유 가닥(1313)의 끝단(타단)에서 전위차에 의해 방전 현상이 일어나 이온을 생성시킬 수 있다. 이때, 생성된 이온은 공기중의 입자를 하전시키게 된다.Additionally, a plurality of
이와 같이 본 발명에서는 제1 하전 플레이트(1312) 상에 탄소 섬유 가닥(1313)을 배치시키는 방법으로 좁은 공간 내에 이온을 발생시키는 하전부(1310)를 용이하게 형성시킬 수 있다. As such, in the present invention, the charged
제2 하전 플레이트(1314)의 표면에는 절연 재질로 절연층(1315)이 코팅될 수 있다. 절연층(1315)은 탄소 섬유 가닥(1313)에서 방전이 발생하는 것을 방해하여 방전은 이루어지되 오존을 발생시키는 글로우 방전 상태까지는 도달하지 않도록 한다. 절연층(1315)에 의해 탄소 섬유 가닥(1313)들로부터 발생하는 이온의 양은 글로우 방전이 발생할 때 발생되는 이온의 양에 비하여 다소 적지만, 작은 공간 내에서 공기 중의 오염 입자를 충분히 하전시킬 수가 있다. 또한, 본 발명에서는 하전부(1310)를 거친 공기가 사용자의 호흡기를 향하여 토출되는데, 상기 절연층(1315)에 의해 오존이 생성되지 않아 인체에 유해한 오존을 흡입하는 것을 방지할 수 있다. An insulating
상기 절연층(135)은 폴리에틸렌(PE; Polyethylene), 폴리프로필렌(PP; Polypropylene) 및 피브이씨(PVC; Polyvinyl Chloride) 등과 같은 합성수지로 형성될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. The insulating layer 135 may be formed of synthetic resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polyvinyl chloride (PVC), but is not limited thereto.
도 9에서는 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314)가 한 쌍 형성되어 있는 것을 도시하나, 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314)가 복수 개 구비되어 교대로 이격 배치시켜 하전 효율을 높일 수 있다. Figure 9 shows that a pair of
집진부(1320)는 제2 공기 유동로(114b) 상에 하전부(1310) 후방에 형성된다. 즉, 제2 팬(120b)으로부터 흡입된 공기에 포함된 먼지, 바이러스 등과 같은 미세 입자는 하전부(1310)에서 하전되고, 하전된 입자는 집진부(1320)에서 전기 집진될 수 있다. The
집진부(1320)는 제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324)로 구성될 수 있다. 하전 플레이트(1312, 1314)와 마찬가지로 집진 플레이트(1322, 1324)도 유연하여 쉽게 굽혀질 수 있고 통전되는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 얇은 필름 형태의 전도성 플라스틱 또는 전도성 섬유 등으로 형성될 수 있다. The
제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324)는 이격 배치된다. 도시되어 있지 않지만, 제1 집진 플레이트와(1322)와 제2 집진 플레이트(1324) 사이의 이격 간격을 유지하기 위해 제1 집진 플레이트와(1322)와 제2 집진 플레이트(1324) 사이에 별도로 간격 유지 부재가 삽입될 수 있다.The first
제1 집진 플레이트(1322)에는 고전압이 인가되고 제2 집진 플레이트(1324)는 접지될 수 있다. 따라서, 제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324) 사이를 유동하는 하전된 입자는 제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324) 사이의 전위차에 의한 전기장의 힘으로 접지되는 제2 집진 플레이트(1324) 상에 포집될 수 있다. 물론, 하전되는 입자의 전하의 극성에 따라서 제1 집진 플레이트(1322)에 포집되거나 양측의 집진 플레이트에(1322, 1324) 포집될 수도 있다. A high voltage may be applied to the first
본 발명에서 제1 집진 플레이트(1322) 또는 제2 집진 플레이트(1324)는 탄소섬유를 직조하여 판상으로 만든 탄소섬유판으로 형성될 수 있다. 집진 플레이트(1322, 1324)가 탄소섬유판으로 형성되는 경우, 집진 플레이트(1322, 1324)에 교류 전압이 인가될 때뿐만 아니라, 제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324) 사이에 직류 전압이 인가될 때에도 집진 플레이트(1322, 1324)가 발열되어 집진 플레이트(1322, 1324)에 포집된 바이러스, 세균 등을 사멸시킬 수가 있다. In the present invention, the first
보다 자세히는 제1 집진 플레이트(1322) 또는 제2 집진 플레이트(1324)에는 외부의 교류 공급부(1380)를 통해 교류 전류를 공급하도록 연결시키는 교류 연결 단자가 형성될 수 있다. 일반 건물에서 공급되는 전류는 교류 전류이므로, 웨어러블 공기 정화기기의 교류 연결 단자를 건물의 교류 공급부(1380)와 연결시켜 교류 전류를 인가하여 제1 집진 플레이트(1322) 또는 제2 집진 플레이트(1324)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 웨어러블 공기 정화기기 착용을 해제하고 교류 공급부(1380)에 교류 연결 단자를 연결시켜 제1 집진 플레이트(1322) 또는 제2 집진 플레이트(1324)를 바이러스, 세균 등을 멸균시킬 수 있을 정도의 온도와 시간으로 가열시켜 집진 플레이트에 포집된 바이러스 또는 세균 등을 멸균시킬 수가 있다. In more detail, an alternating current connection terminal may be formed on the first
또한, 제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324)가 탄소섬유판으로 형성되는 경우 직류 공급부(1370)를 통해 직류 전압이 인가되어 두 플레이트(1322, 1324) 사이에 전위차가 형성되면, 전기장에 의한 힘으로 하전부(1310)에서 하전된 입자를 포집시킬 뿐만 아니라 제1 집진 플레이트(1322) 또는 제2 집진 플레이트(1324)를 가열시켜 포집된 바이러스 또는 세균 등을 사멸시킬 수가 있다. In addition, when the first
따라서, 사용자가 본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화기기를 착용한 상태에서도 별도 외부 전원 없이 직류 공급부(200)를 통해 전기 집진과 동시에 멸균을 수행할 수가 있다. Therefore, even while the user is wearing the wearable air purification device according to the present invention, electrostatic dust collection and sterilization can be performed simultaneously through the direct current supply unit 200 without a separate external power source.
본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화기기는 사용자의 호흡기를 향하여 정화된 공기를 직접 토출시키기 때문에, 집진 플레이트(1322, 1324)에 바이러스나 세균이 번식하게 되면 호흡기로 바이러스나 세균이 토출될 수가 있다. 하지만, 본 발명에서는 웨어러블 공기 정화기기를 착용한 상태에서도 별도 외부 전원 없이 직류 전압이 인가될 때에도 집진 플레이트(1322, 1324)에 열을 발생시킬 수 있어 즉각적으로 바이러스나 세균을 사멸시킬 수 있다. 이와 관련된 실험 내용은 후술하기로 한다. Since the wearable air purification device according to the present invention discharges purified air directly toward the user's respiratory tract, if viruses or bacteria multiply on the
탄소섬유판의 표면에는 절연 재질로 절연층(1325)이 코팅될 수 있다. 탄소섬유판은 고온으로 가열되므로, 상기 절연층(1325)은 내열성을 함께 가지는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. An insulating
도 9에서는 제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324)가 한 쌍 형성되어 있는 것을 도시하나, 제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324)가 복수 개 구비되어 교대로 이격 배치시켜 집진 효율을 높일 수 있다. Figure 9 shows a pair of first
가스흡착부(1330)는 공기에 포함된 가스를 흡착한다. 가스흡착부(1330)는 가스흡착층(1334)이 코팅된 가스흡착 플레이트(1332)를 이격 배치시키는 방법으로 구성될 수 있다. The
상하 이격된 가스흡착 플레이트(1332) 사이에 공기가 유동할 때 공기에 포함된 가스는 가스흡착층(1334)이 흡수될 수 있다. 이때, 이웃하는 가스흡착 플레이트(1332) 사이의 간격이 좁을수록 공기중의 가스가 가스흡착층(1334)에 쉽게 흡수될 수 있다. 가스흡착층(1334)은 활성탄섬유로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. When air flows between the upper and lower
이때, 이격하는 두 개의 가스흡착 플레이트(1332) 사이의 이격 간격을 유지하기 위해 가스흡착 플레이트(1332) 사이에 별도로 간격 유지 부재가 삽입될 수 있다.At this time, a separate gap maintenance member may be inserted between the
또한, 가스흡착 플레이트(1332)가 복수 개 구비되어 이격 배치시키면, 이웃하는 가스흡착 플레이트(1332) 사이의 이격 거리가 줄어들어 가스흡착 효율을 더욱 높일 수 있다. In addition, if a plurality of
도면에서 가스흡착부(1330)는 집진부(1320) 후방에 형성되나, 팬(120) 후방의 어느 위치에 있더라도 무방하다. In the drawing, the
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공기 정화부(130)를 설명하기로 한다. Hereinafter, the
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공기 정화부의 구성을 도시하는 도면이고, 도 12는 단일의 유연 필름에 형성되는 제1 플레이트를 도시하고, 도 13은 단일의 유연 필름에 형성되는 제2 플레이트를 도시한다. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of an air purification unit according to another embodiment of the present invention, FIG. 12 shows a first plate formed on a single flexible film, and FIG. 13 shows a first plate formed on a single flexible film. 2 plates are shown.
이하의 설명에서는 도 9 내지 도 10을 참조로 전술한 실시예와 비교하여 차이점을 중심으로 설명하기로 한다. The following description will focus on the differences compared to the embodiment described above with reference to FIGS. 9 and 10.
본 실시예에서는 하전부(1310)의 제1 하전 플레이트(1312)와 집진부(1320)의 제1 집진 플레이트(1322)는 제1 플레이트(1362)로 일체로 형성되고, 하전부(1310)의 제2 하전 플레이트(1314)와 집진부(1320)의 제2 집진 플레이트(1324)는 제1 플레이트(1364)로 일체로 형성된다. 또한, 제1 플레이트(1362)와 제1 플레이트(1364)에는 가스흡착 플레이트(1332)도 일체로 형성될 수 있다.In this embodiment, the first charged
참고로, 도 11에서 제1 플레이트(1362)의 좌측 1/3 영역이 전술한 제1 하전 플레이트(1312)에 대응되고, 제1 플레이트(1362)의 중간 1/3 영역이 전술한 제1 집진 플레이트(1322)에 대응되며, 제1 플레이트(1362)의 우측 1/3 영역이 전술한 가스흡착 플레이트(1332)에 대응된다. 또한, 제1 플레이트(1364)의 좌측 1/3 영역이 전술한 제2 하전 플레이트(1314)에 대응되고, 제1 플레이트(1364)의 중간 1/3 영역이 전술한 제2 집진 플레이트(1324)에 대응되며, 제1 플레이트(1364)의 우측 1/3 영역이 전술한 가스흡착 플레이트(1332)에 대응된다.For reference, in FIG. 11, the left 1/3 area of the
이때, 제1 플레이트(1362)에 고전압을 인가시키면 일체로 형성된 제1 하전 플레이트(1312)와 제1 집진 플레이트(1322)에 동시에 고전압을 인가시킬 수 있다. 또한, 제1 플레이트(1364)를 접지시키면 일체로 형성된 제2 하전 플레이트(1314)와 제2 집진 플레이트(1324)를 동시에 접지시킬 수 있다. At this time, when a high voltage is applied to the
따라서, 제1 플레이트(1362)와 제1 플레이트(1364)를 각각 이격 배치시키되, 제1 하전 플레이트(1312)와 제2 하전 플레이트(1314), 제1 집진 플레이트(1322)와 제2 집진 플레이트(1324)가 서로 마주보는 위치에 있도록 하면, 도 9의 하전부(1310) 및 집진부(1320)의 기능을 수행하게 된다. Therefore, the
도 12에 도시되어 있는 것과 같이 제1 플레이트(1362)는 단일의 유연 재질의 전도성 필름(1361) 상에 전술한 탄소 섬유 가닥(1313), 탄소섬유판(제1 집진 플레이트(1322)), 가스흡착층(1334)을 배치시키는 방법으로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 12, the
또한, 도 13에 도시되어 있는 것과 같이 제1 플레이트(1364)는 단일의 유연 재질의 전도성 필름(1361) 상에 오존 발생을 방지하는 절연층(1315), 탄소섬유판(제2 집진 플레이트(1324)), 가스흡착층(1334)을 배치시키는 방법으로 형성될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 13, the
유연 재질의 전도성 필름(1361)은 얇은 필름 형태의 전도성 플라스틱 또는 전도성 섬유로 형성될 수 있다. The
본 발명의 하전부(1310), 집진부(1320), 가스흡착부(1330)가 배치되는 하우징(110) 내 공간은 아주 좁기 때문에, 좁은 공간 내에 설치될 수 있도록 컴팩트하게 제작하는 것이 중요하다. 이에, 본 발명에서는 유연 재질의 전도성 필름(1361) 상에 하전부(1310), 집진부(1320), 가스흡착부(1330)를 일체로 형성함에 따라서 작은 크기로 컴팩트하게 제작할 수가 있다. Since the space within the
도시되어 있지 않지만, 본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화기기는 미세 먼지, 유해가스, 바이러스, 세균 등을 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다. Although not shown, the wearable air purification device according to the present invention may further include a sensor that detects fine dust, harmful gases, viruses, bacteria, etc.
사용자가 본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화기기를 착용하는 동안 센서는 실시간으로 공기 중의 오염 상태를 감지한다. 이때, 공기 오염이 감지되면 팬(120)을 동작시키고, 하전부(1310)의 제1 하전 플레이트(1312) 및 집진부(1320)의 제2 집진 플레이트(1324)에 직류 고전압을 인가시켜 공기 정화기기를 동작시킬 수 있다. 이때, 하전부(1310)에서 하전된 입자 또는 바이러스 등은 집진부(1320)의 집진 플레이트(1322, 1324)에 집진될 수 있으며, 본 발명에서 집진 플레이트(1332, 1324)가 탄소섬유판으로 형성되는 경우 비교적 낮은 직류 전압이 인가되더라도 소정의 온도까지 집진 플레이트(1322, 1324)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 착용 중에 집진 플레이트(1322, 1324)에 포집되거나 발생된 세균 또는 바이러스 등을 사멸시킬 수가 있다. While the user wears the wearable air purification device according to the present invention, the sensor detects the state of pollution in the air in real time. At this time, when air pollution is detected, the
또한, 실내에서는 의류를 벗어서 외부의 교류 공급부(1380)에 교류 연결 단자를 연결시키면 집진 플레이트(1322, 1324)에 교류 전압을 공급하여 집진 플레이트(1322, 1324)를 가열시켜 멸균시킬 수가 있다. In addition, indoors, if you take off your clothes and connect the AC connection terminal to the external
도 14는 집진 플레이트의 발열에 의한 멸균 효과를 실험한 결과를 도시하는 도면이고, 도 15는 집진 플레이트의 발열에 의한 멸바이러스 효과를 실험한 결과를 도시하는 도면이고, 도 16은 발열 실험을 위한 다양한 형태의 집진 플레이트를 보여주는 사진이다. Figure 14 is a diagram showing the results of testing the sterilization effect by heat generation of the dust collection plate, Figure 15 is a diagram showing the results of testing the virus sterilization effect by heat generation of the dust collection plate, and Figure 16 is a diagram showing the results of testing the sterilization effect by heat generation of the dust collection plate. This photo shows various types of dust collection plates.
도 14에서는 소정의 탄소판 형태의 플레이트에 세균을 활성화시키고, 대략 80 ℃의 온도로 플레이트를 가열시킨 경우에 있어서 항균 효율을 실험한 결과를 보여준다. 10분 동안 가열시킨 경우에는 100% 세균을 멸균시키지 못하나 거의 100%에 가깝게 세균을 멸균시킬 수 있음을 확인할 수 있고, 30분 동안 가열시킨 경우에는 100% 세균을 멸균시킴을 확인할 수 있다. Figure 14 shows the results of testing the antibacterial efficiency when bacteria were activated on a predetermined carbon plate-shaped plate and the plate was heated to a temperature of approximately 80°C. When heated for 10 minutes, it can be confirmed that 100% of bacteria cannot be sterilized, but it can be confirmed to be close to 100% sterilized. When heated for 30 minutes, it can be confirmed that 100% of bacteria are sterilized.
도 15에서는 탄소판 형태의 플레이트에 MS2 바이러스와 H1N1 바이러스를 활성화시키고, 대략 50℃의 온도로 10분, 20분, 30분 동안 플레이트를 가열시킨 경우에 항바이러스 효율을 실험한 결과를 보여준다. 가열 시간이 증가할수록 사멸 효과가 뛰어나며, 거의 100% 바이러스를 사멸시킬 수 있음을 확인할 수 있다. Figure 15 shows the results of testing antiviral efficiency when MS2 virus and H1N1 virus were activated on a carbon plate-shaped plate and the plate was heated at a temperature of approximately 50°C for 10, 20, and 30 minutes. As the heating time increases, the killing effect becomes more excellent, and it can be confirmed that almost 100% of the viruses can be killed.
이에, 본 발명에서는 집진부(1320)의 집진 플레이트를 80℃까지 가열시키는 것을 목표로 다양한 형태의 집진 플레이트를 제작하여 실험을 수행하였다. Accordingly, in the present invention, various types of dust collection plates were manufactured and experiments were performed with the goal of heating the dust collection plate of the
도 16에서는 실험에 사용된 다양한 형태의 집진 플레이트를 보여주는 사진인데, 각 집진 플레이트의 특징은 다음과 같다. Figure 16 is a photograph showing various types of dust collection plates used in the experiment. The characteristics of each dust collection plate are as follows.
이때, 각각의 집진 플레이트에 대해서 교류 전압을 인가시킬 때, 80℃에 도달하기 위한 전압 값을 측정한 결과는 아래의 표 2와 같다. 교류 전압을 인가시킬 때에는 대체로 단위 면적당 인가되는 전압의 크기에 비례하여 탄소판이 가열되었고, 80℃에 도달하기 위한 전압의 크기는 일반 건물에 사용되는 220V 이내의 값을 가졌다. 예외적으로 탄소판 L16의 경우에는 210V에서 38.2℃까지 가열시키지 못하였고, 탄소판 XL42-0.4는 전압을 인가하는 순간 잠깐 열이 발생하고 이후 전압을 올려도 온도가 올라가지 않았다. 본 발명에서와 같이 탄소섬유를 사용한 경우에는 아주 낮은 전압 7V로 80℃에 도달함을 확인할 수 있다. At this time, when alternating voltage is applied to each dust collection plate, the results of measuring the voltage value to reach 80°C are shown in Table 2 below. When alternating voltage was applied, the carbon plate was heated in general proportion to the amount of voltage applied per unit area, and the amount of voltage required to reach 80°C was within 220V used in general buildings. As an exception, the carbon plate L16 could not be heated to 38.2°C at 210V, and the carbon plate XL42-0.4 generated heat briefly the moment voltage was applied, and the temperature did not rise even after increasing the voltage. When carbon fiber is used as in the present invention, it can be confirmed that 80°C is reached at a very low voltage of 7V.
또한, 각각의 탄소판에 대해서 직류 전압을 인가시킬 때, 80℃에 도달하기 위한 전압 값을 측정한 결과는 아래의 표 3과 같다. 본 발명에서와 같이 탄소섬유로 사용한 경우에는 아주 낮은 전압 9V로 80℃에 도달하였고, 나머지 경우에는 모두 실험 최대 전압값 이내에서 80℃에 도달하지 못하였다. In addition, when applying direct current voltage to each carbon plate, the results of measuring the voltage value required to reach 80°C are shown in Table 3 below. When carbon fiber was used as in the present invention, 80°C was reached at a very low voltage of 9V, and in all other cases, 80°C was not reached within the maximum voltage value of the experiment.
본 발명에 따른 웨어러블 공기 정화기기에 있어서 사용자가 휴대할 수 있는 비교적 작은 크기의 직류 전압을 이용해서 집진 플레이트를 80℃까지 가열시켜 멸균시킬 수 있음을 실험으로 확인할 수가 있다. It can be confirmed experimentally that in the wearable air purification device according to the present invention, the dust collection plate can be sterilized by heating to 80°C using a relatively small direct current voltage that can be carried by the user.
도 17은 에어커튼 토출구를 통해 에어를 토출시킬 때 형성되는 에어커튼 및 에어커튼의 속도에 따른 비말 차단 효과를 시뮬레이션한 결과를 도시하고, 도 18은 에어커튼에 의해 에어커튼 내에 입자 발생의 차단효과를 실험한 결과를 도시한다. Figure 17 shows the results of simulating the air curtain formed when air is discharged through the air curtain outlet and the droplet blocking effect according to the speed of the air curtain, and Figure 18 shows the blocking effect of particle generation within the air curtain by the air curtain. The results of the experiment are shown.
도 17의 좌측에 도시되어 있는 것과 같이 슬릿의 두께 3mm로 설정하고 사용자에게 불쾌감을 일으킬 수 있는 정도의 속도인 0.4m/s의 속도로 슬릿에 공기를 토출시키는 경우 에어커튼을 형성함을 시뮬레이션으로 확인할 수 있다. 또한, 도 17의 우측에 도시되어 있는 것과 같이 에어커튼이 외부로부터 유입되는 비말을 효과적으로 차단시킬 수 있고, 에어커튼의 속도에 따라서 차단 효과는 달라짐을 시뮬레이션으로 확인할 수 있다. As shown on the left side of Figure 17, when the thickness of the slit is set to 3 mm and air is discharged into the slit at a speed of 0.4 m/s, which is a speed that may cause discomfort to the user, an air curtain is formed through simulation. You can check it. In addition, as shown on the right side of Figure 17, the air curtain can effectively block droplets flowing in from the outside, and it can be confirmed through simulation that the blocking effect varies depending on the speed of the air curtain.
도 18에서는 에어커튼의 유무에 따라 에어커튼 내측에 입자가 발생하거나 차단됨을 실험적으로 확인할 수 있다. In Figure 18, it can be experimentally confirmed that particles are generated or blocked inside the air curtain depending on the presence or absence of the air curtain.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It is considered to be within the scope of the claims of the present invention to the extent that anyone skilled in the art can make modifications without departing from the gist of the invention as claimed in the claims.
110: 하우징
111: 흡입구
112: 에어커튼 토출구
113: 정화공기 토출구
114: 공기 유동로
115: 분리 격벽
1152: 공기 유입구
117: 자성체
120: 팬
130: 공기 정화부
1310: 하전부
1312: 제1 하전 플레이트
1313: 탄소 섬유 가닥
1314: 제2 하전 플레이트
1315: 절연층
1320: 집진부
1322: 제1 집진 플레이트
1324: 제2 집진 플레이트
1325: 절연층
1330: 가스흡착부
1332: 가스흡착 플레이트
1334: 가스흡착층
1361: 유연 재질의 전도성 필름
1362: 제1 플레이트
1364: 제2 플레이트
1370: 직류 공급부
1380: 교류 공급부110: housing
111: intake port
112: Air curtain outlet
113: Purified air outlet
114: air flow path
115: separation bulkhead
1152: air inlet
117: magnetic material
120: fan
130: Air purification unit
1310: lower part
1312: first charged plate
1313: Carbon fiber strand
1314: second charged plate
1315: Insulating layer
1320: Dust collection unit
1322: First dust collection plate
1324: Second dust collection plate
1325: Insulating layer
1330: Gas adsorption unit
1332: Gas adsorption plate
1334: Gas adsorption layer
1361: Conductive film made of flexible material
1362: first plate
1364: second plate
1370: DC supply unit
1380: AC supply department
Claims (17)
공기가 흡입되는 흡입구, 흡입된 공기를 정화 없이 분사시켜 안면 앞 전체 영역에 에어커튼을 형성하는 에어커튼 토출구 및 상기 에어커튼 내측에서 정화된 공기를 호흡기를 향하여 토출시키는 정화공기 토출구가 형성되고,
내부에는 상기 흡입구와 상기 에어커튼 토출구를 연통시키는 제1 공기 유동로와 상기 흡입구와 상기 정화공기 토출구를 연통시키는 제2 공기 유동로가 분리 형성된 하우징; 및
상기 제2 공기 유동로 내에 배치되어 흡입된 공기를 정화시켜 상기 정화공기 토출구에 공급하는 공기 정화부를 포함하는 웨어러블 공기 정화기기.In a wearable air purification device placed within clothing or detachably mounted on the body or clothing,
An intake port through which air is sucked, an air curtain discharge port that sprays the sucked air without purification to form an air curtain over the entire front area of the face, and a purified air discharge port that discharges the purified air from inside the air curtain toward the respiratory tract,
a housing inside which a first air flow path communicates with the inlet and the air curtain outlet and a second air flow path communicates with the inlet and the purified air outlet are formed separately; and
A wearable air purification device including an air purification unit disposed in the second air flow path to purify the sucked air and supply it to the purified air discharge port.
상기 하우징은 착용자의 목을 감싸는 넥 밴드 타입으로 형성되는 웨어러블 공기 정화기기.According to claim 1,
The housing is a wearable air purification device that is formed as a neck band type that surrounds the wearer's neck.
상기 흡입구는 목 뒤 후방에 형성되고, 상기 에어커튼 토출구는 전방 상면 외측에 상기 정화공기 토출구는 전방 상면 내측에 형성되는 웨어러블 공기 정화기기.According to clause 2,
A wearable air purification device wherein the intake port is formed behind the neck, the air curtain outlet is formed on the outside of the front upper surface, and the purified air outlet is formed on the inside of the front upper surface.
상기 하우징 내부에는 상기 흡입구로부터 유입된 공기를 반경 방향 외측으로 유동시켜 상기 에어커튼 토출구와 연통되는 상기 제1 공기 유동로와 반경 방향 내측으로 유동시켜 상기 정화공기 토출구와 연통되는 상기 제2 공기 유동로로 분리하는 분리 격벽이 형성되는 웨어러블 공기 정화기기.According to clause 3,
Inside the housing, the first air flow path flows the air introduced from the intake port radially outward and communicates with the air curtain discharge port, and the second air flow path flows radially inward and communicates with the purified air discharge port. A wearable air purification device in which a separation barrier is formed.
상기 흡입구로부터 유입된 공기가 상기 제2 공기 유동로로 유입되도록 상기 분리 격벽에는 공기 유입구가 형성되는 웨어러블 공기 정화기기.According to clause 4,
A wearable air purification device wherein an air inlet is formed in the separation partition wall to allow air introduced from the intake port to flow into the second air flow path.
상기 흡입구 전방에 배치되어 상기 흡입구로부터 공기를 흡입하는 제1 팬을 더 포함하는 웨어러블 공기 정화기기.According to clause 5,
A wearable air purification device further comprising a first fan disposed in front of the intake port and sucking air from the intake port.
상기 공기 정화부는
이온을 발생시켜 상기 흡입구로부터 흡입된 공기 내 입자를 하전시키는 하전부; 및
하전된 입자를 전기장의 힘으로 이동시켜 집진하는 집진부를 포함하고,
상기 하전부는 상기 공기 유입구 전방에 배치되고,
상기 집진부는 상기 공기 유입구를 중심으로 상기 제2 공기 유동로의 좌우 양측에 배치되는 웨어러블 공기 정화기기.According to clause 5,
The air purification unit
A charging unit that generates ions to charge particles in the air sucked in from the intake port; and
It includes a dust collector that collects charged particles by moving them with the force of an electric field,
The charged portion is disposed in front of the air inlet,
The dust collection unit is a wearable air purification device disposed on both left and right sides of the second air flow path centered on the air inlet.
상기 하우징은 후방 일측에 형성된 상기 흡입구와 상기 에어커튼 토출구 사이에 목 일측을 감싸도록 공기가 유동하는 상기 제1 공기 유동로와 후방 타측에 형성된 상기 흡입구와 상기 정화공기 토출구 사이에 상기 제1 공기 유동로와 반대 방향으로 목 타측을 감싸도록 공기가 유동하는 상기 제2 공기 유동로를 포함하고,
상기 제1 공기 유동로 내에 배치되어 일측의 흡입구로부터 공기를 흡입하는 제1 팬; 및
상기 제2 공기 유동로 내에 배치되어 타측의 흡입구로부터 공기를 흡입하는 제2 팬을 더 포함하는 웨어러블 공기 정화기기.According to clause 3,
The housing has a first air flow path through which air flows to surround one side of the neck between the inlet and the air curtain outlet formed on one rear side, and the first air flow path between the inlet and the purified air outlet formed on the other rear side. It includes a second air flow path through which air flows to surround the other side of the neck in the opposite direction to the furnace,
a first fan disposed within the first air flow path and sucking air from an intake port on one side; and
A wearable air purification device further comprising a second fan disposed within the second air flow path and sucking air from an intake port on the other side.
상기 하우징 내부에는 상기 제1 유동로로부터 유입된 공기가 상기 정화공기 토출구와 연통되는 것을 차단하고 상기 제2 유동로로부터 유입된 정화 공기가 상기 에어커튼 토출구와 연통되는 것을 차단하는 분리 격벽이 형성되는 웨어러블 공기 정화기기.According to clause 8,
A separation partition is formed inside the housing to block the air introduced from the first flow path from communicating with the purified air outlet and to block the purified air introduced from the second flow path from communicating with the air curtain outlet. Wearable air purification device.
상기 공기 정화부는
이온을 발생시켜 상기 흡입구로부터 흡입된 공기 내 입자를 하전시키는 하전부; 및
고전압이 인가되는 제1 집진 플레이트 및 상기 제1 집진 플레이트와 이격되어 전위차에 의한 전기장을 형성하는 제2 집진 플레이트를 포함하여, 하전된 입자를 전기장의 힘으로 이동시켜 집진하는 집진부를 포함하고,
상기 제1 집진 플레이트 또는 상기 제2 집진 플레이트는 탄소섬유를 직조하여 판상으로 만든 탄소섬유판으로 형성되는 웨어러블 공기 정화기기.According to claim 1,
The air purification unit
A charging unit that generates ions to charge particles in the air sucked in from the intake port; and
It includes a first dust collection plate to which a high voltage is applied and a second dust collection plate spaced apart from the first dust collection plate to form an electric field by a potential difference, and a dust collector that collects dust by moving charged particles by the force of the electric field,
The first dust collection plate or the second dust collection plate is a wearable air purification device formed of a carbon fiber plate made by weaving carbon fiber into a plate shape.
상기 제1 집진 플레이트 및 상기 제2 집진 플레이트 사이에 직류 전원을 공급하는 직류 공급부; 및
상기 제1 집진 플레이트 또는 상기 제2 집진 플레이트에 교류 전류를 공급하는 교류 공급부를 더 포함하고,
공급되는 직류 전원에 의해 하전된 입자를 집진시키고, 공급되는 교류 전원 또는 직류 전원에 의해 상기 제1 집진 플레이트 또는 상기 제2 집진 플레이트를 가열시켜 멸균을 수행하는 웨어러블 공기 정화기기.According to claim 10,
a direct current supply unit that supplies direct current power between the first dust collection plate and the second dust collection plate; and
It further includes an alternating current supply unit that supplies alternating current to the first dust collection plate or the second dust collection plate,
A wearable air purification device that collects charged particles using supplied direct current power and performs sterilization by heating the first dust collecting plate or the second dust collecting plate using supplied alternating current or direct current power.
상기 하전부는 고전압이 인가되는 제1 하전 플레이트 및 상기 제1 하전 플레이트와 이격되어 접지되는 제2 하전 플레이트로 형성되고,
상기 제1 하전 플레이트에는 일단부가 상기 제1 하전 플레이트에 고정되어 상기 제1 하전 플레이트 상에 누워 배치되어 있다가 상기 제1 하전 플레이트에 고전압이 인가될 때 정전기력에 의해 상기 제 1 하전 플레이트에 고정되지 않은 타단부가 상기 제2 하전 플레이트를 향하여 일어서 이온을 생성하는 탄소 섬유 가닥이 복수 개 이격 형성되는 웨어러블 공기 정화기기.According to claim 10,
The charging portion is formed of a first charging plate to which a high voltage is applied and a second charging plate spaced apart from the first charging plate and grounded,
The first charge plate has one end fixed to the first charge plate and lying on the first charge plate, and is not fixed to the first charge plate by electrostatic force when a high voltage is applied to the first charge plate. A wearable air purification device in which a plurality of carbon fiber strands, the other end of which is not exposed, rises toward the second charged plate and generates ions, are formed to be spaced apart.
상기 제1 하전 플레이트와 상기 제1 집진 플레이트는 일체로 형성되어 고전압이 인가되고,
상기 제2 하전 플레이트와 상기 제2 집진 플레이트는 일체로 형성되어 접지되는 웨어러블 공기 정화기기.According to claim 12,
The first charging plate and the first dust collection plate are integrally formed and a high voltage is applied,
A wearable air purifying device in which the second charging plate and the second dust collection plate are integrally formed and grounded.
가스흡착층이 코팅된 가스흡착 플레이트가 이격 배치되어 가스흡착 플레이트 사이를 유동하는 공기에 포함된 가스를 흡착하는 가스흡착부를 더 포함하는 웨어러블 공기 정화기기.According to claim 10,
A wearable air purification device further comprising a gas adsorption unit in which gas adsorption plates coated with a gas adsorption layer are spaced apart to adsorb gas contained in air flowing between the gas adsorption plates.
상기 하전부는 고전압이 인가되는 제1 하전 플레이트 및 상기 제1 하전 플레이트와 이격되어 접지되는 제2 하전 플레이트로 형성되고,
상기 제1 하전 플레이트에는 일단부가 상기 제1 하전 플레이트에 고정되어 상기 제1 하전 플레이트 상에 누워 배치되어 있다가 상기 제1 하전 플레이트에 고전압이 인가될 때 정전기력에 의해 타단부가 상기 제2 하전 플레이트를 향하여 일어서 이온을 생성하는 탄소 섬유 가닥이 복수 개 이격 형성되는데,
단일의 유연 재질의 전도성 필름 상에 상기 제1 하전 플레이트의 탄소 섬유 가닥, 상기 제1 집진 플레이트의 탄소섬유판 및 상기 가스흡착 플레이트의 가스흡착층이 형성되는 제1 플레이트; 및
단일의 유연 재질의 전도성 필름 상에 상기 제1 하전 플레이트의 절연층, 상기 제2 집진 플레이트의 탄소섬유판 및 상기 가스흡착 플레이트의 가스흡착층이 형성되는 제2 플레이트로 형성되어,
상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트는 이격 배치되는 웨어러블 공기 정화기기. According to claim 14,
The charging portion is formed of a first charging plate to which a high voltage is applied and a second charging plate spaced apart from the first charging plate and grounded,
One end of the first charge plate is fixed to the first charge plate and lies on the first charge plate, and when a high voltage is applied to the first charge plate, the other end is connected to the second charge plate by electrostatic force. A plurality of carbon fiber strands that stand up toward and generate ions are formed, spaced apart from each other.
A first plate on which the carbon fiber strands of the first charge plate, the carbon fiber plate of the first dust collection plate, and the gas adsorption layer of the gas adsorption plate are formed on a single conductive film of flexible material; and
It is formed of a second plate on which an insulating layer of the first charge plate, a carbon fiber plate of the second dust collection plate, and a gas adsorption layer of the gas adsorption plate are formed on a conductive film made of a single flexible material,
A wearable air purifying device wherein the first plate and the second plate are spaced apart.
상기 하우징은 좌우 또는 전후로 분리 결합되는 웨어러블 공기 정화기기.According to clause 3,
The housing is a wearable air purification device that is separated and combined left and right or front and back.
상기 하우징은 자력에 의해 분리 결합되는 웨어러블 공기 정화기기.According to claim 16,
A wearable air purification device in which the housing is separated and coupled by magnetic force.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101699789B1 (en) * | 2016-10-10 | 2017-01-25 | 남건호 | Portable air supplied respirator |
KR101881775B1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-07-27 | (주)텍스트무브 | Portable air blower of wearable type and air pollution monitoring system |
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