KR19980066488U - 기계식및전자식 공기 청정기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기 청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 집진 1 단계로서 먼지를 포함한 공기를 팬의 흡입력을 이용하여 흡입하고 흡입된 공기를 필터에 통과시키며, 집진 2 단계로서 상기 필터를 통과한 먼지를 코로나 방전을 통해 대전시켜 포집하는 기계식및전자식 공기 청정기에 관한 것으로서, 먼지를 포함한 공기를 강제 흡입하기 위한 팬모터(31)와, 흡입구(51)로 들어온 공기 중의 먼지를 걸러내는 필터(32)와, 상기 필터를 통과한 공기 중의 먼지를 집진하기 위해 코로나 방전이 일어나도록 고압이 걸리는 방사침(41) 및 집진판(42)과, 상기 집진판을 고정하는 실린더(43)와, 공기의 흡입구(51)와 배출구(52)가 있는 커버(50)로 구성됨을 특징으로 하고 특히, 상기 팬모터(31)와 필터(32)는 방사침(41)보다 아래쪽에 위치하므로써, 2단계로 먼지가 집진되므로, 입자 크기가 큰 먼지의 집진율을 높이는 효과와 습기가 많은 경우에도 집진을 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

기계식및전자식 공기 청정기

본 고안은 공기 청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세 먼지 및 비교적크기가 큰 먼지의 집진율을 높이기 위해 집진 1 단계로서 먼지를 포함한 공기를 팬의 흡입력을 이용하여 흡입하고 흡입된 공기를 필터에 통과시키며, 집진 2 단계로서 상기 필터를 통과한 먼지를 코로나 방전을 통해 대전시켜 포집하는 것을 특징으로 하는 기계식및전자식 공기 청정기에 관한 것이다.

일반적으로 공기 청정기는, 호흡기에 자극을 주거나 흡착되어 통증을 일으키는 먼지를 제거하기 위해서 사용된다. 그리고, 전자식 공기 청정기는 집진 기능 이외에 실내에 떠다니며 사람에게 호흡기 질환을 일으키고 악취도 풍기는 박테리아나 바이러스를 제거하는 기능이 있다. 따라서 기계식 공기 청정기보다는 전자식 공기 청정기를 더 많이 사용한다.

종래의 공기 청정기로는 코로나 방전을 이용한 전자식 공기 청정기와 팬과 필터를 이용한 기계식 공기 청정기가 있다. 팬과 필터를 이용한 공기 청정기는 팬을 이용하여 외부의 공기를 흡입하고 흡입된 외부 공기 중에서 먼지는 필터로 걸르고 먼지가 걸러져 여과된 공기를 다시 외부로 배출하는 방식이고, 전자식 공기 청정기는 코로나 방전을 이용하여 외부의 먼지를 대전시켜서 정전기력(쿨롱의 힘)으로 집진지에 먼지를 흡착시키는 방식이다.

팬과 필터를 이용한 방식은 크기가 아주 작은(예를 들어 10 마이크로미터) 먼지는 여과되지 않고 다시 빠져나가 버리는 반면에, 코로나 방전을 이용한 방식은 팬과 필터를 이용한 방식보다 미세 먼지의 포집율이 높고 특히, 코로나 방전시 발생한 오존은 박테리아나 바이러스를 제거하는 기능과 탈취 기능이 있다.

종래의 전자식 공기 청정기의 구조와 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

전자식 공기 청정기는 고압 회로 등을 내장한 몸체 위로 부도체의 엷은 판으로 둥글게 말아 형성한 실린더가 중앙에 설치되어 있고, 실린더 하단부 주위에 실린더의 외주면과 일정한 간격을 유지하며 실린더의 주위로 방전 현상시에 전자를 방사하는 날카로운 방사침이 다수개 설치되어 있다.

고압의 마이너스 전압이 걸리는 상기 방사침과, 실린더의 외주면을 따라 서로 일정한 간격을 두고 고정되며 고압의 플러스 전압이 걸리는 집진판과의 사이에 코로나 방전이 일어난다. 코로나 방전은 기체 방전의 일종으로서, 도체 사이에 전기장이 평등하지 않을 때, 불꽃방전 전에 표면의 전기장이 큰 곳에 부분적인 절연파괴가 생겨 나타나는 발광방전이다.

코로나 방전시 다량의 전자가 유도되고 유도된 전자는 주변의 먼지를 대전시킨다. 마이너스로 대전된 먼지는 플러스 전압 쪽(집진판)과의 정전기력에 의해 끌려가서 집진지에 흡착된다.

집진판에는 집진지를 고정하기 위한 클립이 설치된다. 상기 클립에 의해 고정된 집진지는 주위에서 쉽게 구할 수 있는 롤(roll) 형태의 키친 타올이나 화장지 등이 사용된다. 집진판이 설치된 실린더 주위를 집진지로 둘러 싼 다음 상기 집진지의 양쪽 끝을 클립에 끼운다.

이렇게 집진판과 실린더를 둘러싸고 설치된 집진지에는 고압의 플러스 전압이 걸린 집진판 쪽으로 대전된 먼지가 흡착된다.

그런데, 코로나 방전을 이용하는 종래의 전자식 공기 청정기에서는 필터와 팬을 이용한 기계식 공기 청정기보다 작은 먼지는 잘 흡착하지만 큰 먼지는 잘 흡착하지 못한다. 그 이유는 큰 먼지에 비해 중력의 영향을 비교적 덜 받는 작은 먼지는 멀리 있어도 대전되면 정전기력에 의해 집진지에 흡착이 되지만, 큰 먼지는 대전되어도 집진판과의 정전기적 인력보다 먼지에 작용하는 중력이 더 영향이 클 경우 밑으로 낙하하여 집진지에 흡착되지 않기 때문이다.

따라서 전자식 공기 청정기는 유효 공간이 작은 단점이 있으며 특히, 전자식 공기 청정기는 기본적으로 코로나 방전이 일어나야 하므로 습기가 많은 곳에서는 효과가 없는 문제점이 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 고안은, 집진 1 단계로서 먼지를 포함한 공기를 팬의 흡입력을 이용하여 흡입하고 흡입된 공기를 필터에 통과시키고, 집진 2 단계로서 상기 필터를 통과한 먼지를 코로나 방전을 통해 대전시켜 포집함으로써 미세 먼지 및 비교적 크기가 큰 먼지의 집진율을 높이는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 기계식 및 전자식 공기 청정기를 위한 블록 다이어그램.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 개략 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 제어 회로 31 : 팬모터

32 : 필터 40 : 고압 회로

41 : 방사침 42 : 집진판

43 : 실린더 50 : 커버

51 : 공기 흡입구52 : 공기 배출구

60 : 몸체

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 먼지를 포함한 공기를 강제 흡입하기 위한 팬모터(31)와, 흡입구(51)로 들어온 공기 중의 먼지를 걸러내는 필터(32)와, 상기 필터를 통과한 공기 중의 먼지를 집진하기 위해 코로나 방전이 일어나도록 고압이 걸리는 방사침(41) 및 코로나 방전으로 유도된 전자에 의해 대전되는 먼지를 집진하는 집진판(42)과, 상기 집진판을 고정하며 상기 방사침(41)과 집진판(42)의 간격을 유지하는 실린더(43)와, 고압이 걸려 코로나 방전이 일어나는 실린더로부터 사용자의 안전을 확보하기 위해 설치되며 공기의 흡입구(51)와 배출구(52)가 있는 커버(50)로 구성된 기계식및전자식 공기 청정기를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 집진 1 단계로 필터를 거치고 집진 2 단계로 전자식 집진이 이루어지도록 상기 팬모터와 필터가 상기 방사침의 아래쪽에 위치하는 데에 있다. 또한 본 고안은, 상기 커버에서 공기 흡입구가 위치는 상기 필터가 위치하는 높이보다 낮도록 하는 데에 그 특징이 있다.

이하 본 고안의 일 실시예를 첨부 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 기계식및전자식 공기 청정기를 위한 블록 다이어그램으로서, 공기 청정기의 각 동작을 제어하는 제어 회로(20)와, 코로나 방전을 일으키기 위해 방사침(41)과 집진판(42) 사이에 고압이 걸리도록 상기 제어 회로가 제어하는 고압 회로(40)와, 공기를 흡입하기 위한 팬모터(31)를 상기 제어 회로의 제어에 의해 구동하는 팬모터 구동부(30)와, 상기 제어 회로(20)와 고압 회로(40)에 안정적인 전압을 공급하는 안정기(10, 11)로 구성되어 있다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 개략 단면도로서, 상기 제어 회로 등이 들어있으며 커버(50)가 안착되는 몸체(60)와, 상기 팬모터 구동부(30)에 의해 구동되는 팬모터(31)와, 필터 가이드에 의해 지지되는 필터(32)와, 상기 팬모터 위쪽에 위치하며 뾰쪽한 모양을 한 방사침(41)과, 집진판(42)과, 원통형인 실린더(43)와, 먼지를 흡착하는 집진지(44)와, 커버(50)로 구성되어 있다.

상기 집진판(42)는, 도시한 바와 같이, 다수개(3개)로 될 수 있다. 코로나 방전은 도체 사이에 전기장이 평등하지 않은 경우이면 발생되기 때문이다. 집진판은 플러스 고압이 걸려 코로나 방전을 발생시키는 기능 이외에 대전된 먼지를 끌어당기는 기능도 한다. 상기 실린더(43)는 집진판들의 간격을 유지하며 지지한다. 그리고, 집진지(44)는 실린더 외면을 감싸고 있어 집진판에 끌어당겨지는 먼지를 흡착한다.

상기 커버(50)는 본 고안의 공기 청정기의 외양을 형성하는데, 기본적으로 사용자의 안전을 위해 있는 것인 바, 절연성 재료로 되어 있다. 상기 커버의 하단부에 위치하는 공기 흡입구(51)는 상기 필터(32)가 위치하는 높이보다 낮게 위치해야만 강제 흡입되어 상승하는 공기가 필터를 통과할 수 있다. 그리고, 상기 커버의 상단부에는 공기 배출구(52)가 위치한다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 작용 상태를 설명한다.

사용자가 공기 청정기의 전원키를 온 하면, 상기 제어 회로(20)은 팬모터 구동부(30)를 통해 팬모터(31)를 회전시킨다. 도시한 바와 같이, 필터 가이드 위쪽에서 돌아가는 팬모터(31)는 공기를 흡입하는 작용을 한다. 공기는 상기 커버(50)의 아래쪽 즉, 필터(32)가 위치하는 높이보다 낮은 위치에 뚫려있는 흡입구(51)를 통해 흡입된 후 상승한다.

공기가 상승하면서, 상기 필터(32)에서 입자 크기가 비교적 큰 먼지가 걸러진다. 이와 같은 1차 집진 작용이 일어난 후 공기 중에 남아 있는 미세 먼지는 상기 팬모터(31) 위쪽에 있는 상기 방사침(41)이 있는 높이까지 상승되면 코로나 방전에 의해 대전된다. 상기 방사침(41)이나 집진판(42)은, 상기 팬모터(31)가 회전할 때에도 고정되어 있으며, 상기 고압 회로(40)에 의해 고압이 걸려 방전이 일어난다.

종래의 전자식 공기 청정기에서 강 동작시에는 집진판(42)에는 7.3kV, 방사침(41)에는 마이너스 5.7kV가 걸린다. 본 고안에서는, 상기 팬모터(31)에 의해서 공기 중의 먼지가 공기 청정기로 강제 흡입되므로, 근거리의 먼지만 집진해도 된다. 따라서, 본 고안에서는 상기 제어 회로(20)가 트랜지스터와 고압 회로(40)를 통해 집진판(42)과 방사침(41) 사이에 종래의 경우보다 더 작은 고압을 걸어도 된다. 팬모터를 회전시키는 데에 소모되는 에너지는 이점에서 만회될 수 있다.

상기한 고압 회로(40)에 의해 고압의 마이너스 전압이 걸리는 상기 방사침(41)과, 실린더(43)의 외주면을 따라 서로 일정한 간격을 두고 고정되어 있으며 고압의 플러스 전압이 걸리는 집진판(42)과의 사이에 코로나 방전이 일어난다.

코로나 방전시 다량의 전자가 유도되고 유도된 전자는 미세 먼지를 대전시킨다. 마이너스로 대전된 먼지는 플러스 전압 쪽(집진판)과의 정전기력에 의해 끌려가서 집진지(44)에 흡착된다. 이렇게 재차 집진이 된 공기는 상기 커버(50)의 상단에 뚫려있는 배출구(52)를 통해 공기 청정기의 밖으로 빠져 나간다.

이상과 같이 동작하는 본 고안은 기계식 집진과 전자식 집진을 차례로 수행함을 특징으로 한다. 상술하지는 않았으나, 사용자는 습기가 많은 곳에서는 팬모터(31)만을 구동하여 기계식 집진만을 할 수 있도록 또는 기호에 따라 전자식 집진만을 할 수 있도록 키입력부(상기 몸체에 위치함이 바람직하다)를 둘 수 있다.

이와 같이 본 고안은, 팬모터로 공기를 강제 흡입하며 필터로 1차 집진을 하고, 코로나 방전을 통해 대전된 먼지를 정전기력으로 집진지에 포집하는 2차 집진을 함에 따라 집진율이 높아지는 효과가 있다. 또한 본 고안은 팬모터에 의해 먼지를 포함한 공기를 강제 흡입하므로 유효 집진 공간이 확대되는 효과가 있고, 필터에 의해 크고 무거운 먼지도 집진할 수 있으며 동시에 집진지에는 주로 미세 먼지가 흡착되므로 집진지의 먼지 흡착율을 높이는 효과가 있다.

본 고안은 특정의 실시예에 관련하여 도시 설명했지만, 특허 청구 범위에 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계의 통상의 지식을 가진자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 먼지를 포함한 공기를 강제 흡입하기 위한 팬모터(31)와, 흡입구(51)로 들어온 공기 중의 먼지를 걸러내는 필터(32)와, 상기 필터를 통과한 공기 중의 먼지를 집진하기 위해 코로나 방전이 일어나도록 고압이 걸리는 방사침(41) 및 집진판(42)과, 상기 집진판을 고정하며 상기 방사침(41)과 집진판(42)의 간격을 유지하는 실린더(43)와, 상기 실린더(43)로부터 사용자의 안전을 확보하기 위해 설치되며 공기의 흡입구(51)와 배출구(52)가 있는 커버(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계식및전자식 공기 청정기.
2. 제 1 항에 있어서, 흡입된 공기 중의 먼지를 먼저 상기 필터(32)로 걸러내기 위해 상기 필터(32)와 상기 팬모터(31)가 위치하는 높이는 상기 방사침(41)과 실린더(43)보다 더 낮게 함을 특징으로 하는 기계식및전자식 공기 청정기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 커버(50)에서 공기의 흡입구(51)는 상기 필터(32)가 위치하는 높이보다 더 낮게 위치함을 특징으로 하는 기계식및전자식 공기 청정기.