KR200241168Y1

KR200241168Y1 - 공기청정기

Info

Publication number: KR200241168Y1
Application number: KR20010012584U
Authority: KR
Inventors: 이동권; 김희연; 이상봉; 박천관
Original assignee: 주식회사 엔비오
Priority date: 2001-04-30
Filing date: 2001-04-30
Publication date: 2001-10-12

Abstract

본 고안은 공기중의 오염물질을 제거하여 청정공기로 정화하는 공기청정기를 개시한다. 본 고안의 공기청정기는 공기의 흡입구와 배출구가 서로 연통되어 있는 케이스와, 케이스의 흡입구에 인접하여 배치되고 공기중의 입자를 1차 여과하는 제1 필터와, 제1 필터를 통과한 공기중의 미세입자를 2차 여과하는 제2 필터와, 제2 필터를 통과한 공기중의 오염물질을 흡착하는 활성탄필터와, 활성탄필터에 후속하여 배치되는 광촉매필터와, 광촉매필터를 여기시키는 자외선을 방사하는 자외선램프와, 케이스에 내장되며 케이스의 흡입구멍을 통하여 공기를 흡입하여 배출구를 통하여 배출시키는 송풍장치로 구성된다. 본 고안에 의하면, 제1 및 제2 필터, 활성탄필터와 광촉매필터의 배열에 의하여 공기중의 다양한 오염물질을 효율적으로 여과하고, 광촉매필터의 광촉매 산화반응에 의하여 오염물질을 분해하여 완벽하게 제거함으로써, 공기의 정화효율과 청정도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 광촉매필터는 간편하게 세척하여 반영구적으로 사용할 수 있으므로, 공기청정기를 경제적이고 실용적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

공기청정기{AIR CLEANER}

본 고안은 공기청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 필터의 배열과 광촉매 산화반응에 의하여 공기중의 오염물질을 제거하여 청정공기로 정화시킬 수 있는 공기청정기에 관한 것이다.

공기청정기는 쾌적하고 건강한 실내 또는 폐쇄공간의 환경을 개선하기 위하여 먼지, 악취, 세균 및 담배연기 등의 오염물질에 의하여 오염되어 있는 실내 또는 폐쇄공간의 공기를 청정공기로 정화시키는 것으로, 그 종류와 구성은 다양하게 개발되어 있다.

통상적인 공기청정기는 송풍장치의 구동에 의하여 실내 공기를 강제로 순환시키면서 필터에 의하여 오염물질을 여과시키거나 흡착시켜 제거하는 방식을 채택하고 있다. 그러나, 필터가 오염물질에 의하여 폐색되면 효율이 저하되고 고장의 원인이 되는 단점이 있다. 따라서, 공기청정기를 분해하여 필터를 자주 청소해야 하는 번거로운 문제가 상존하고 있다. 특히, 오염물질이 오염되어 있는 필터를 장기간 방치할 경우 오염물질에 곰팡이나 세균 등이 서식하여 악취가 발생될 뿐만 아니라, 공기의 오염원으로 작용되고, 심한 경우 발병의 원인이 되기도 한다.

한편, 실내 공기중의 악취, 세균, 담배연기 등을 제거하기 위하여 음이온발생장치에 의하여 음이온을 발생시키는 음이온 방식의 공기청정기는 음이온 특유의 냄새를 발생시켜 사용자에게 불쾌감을 주는 단점이 있다. 또한, 오존발생장치에 의하여 오존을 발생시키는 오존 방식의 공기청정기에 있어서는 오존이 일정 농도를 초과하면 인체에 유해한 단점이 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 단점과 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 다양한 필터의 배열과 광촉매 산화반응에 의하여 공기중의 오염물질을 완벽하고 효율적으로 정화할 수 있는 공기청정기를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 광촉매필터를 간편하게 세척하여 반영구적으로 사용할 수 있는 공기청정기를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 공기의 흡입구와 배출구가 서로 연통되어 있는 케이스와; 케이스의 흡입구에 인접하여 배치되고, 공기중의 입자를 1차 여과하는 제1 필터와; 제1 필터를 통과한 공기중의 미세입자를 2차 여과하는 제2 필터와; 제2 필터를 통과한 공기중의 오염물질을 흡착하는 활성탄필터와; 활성탄필터에 후속하여 배치되는 광촉매필터와; 광촉매필터를 여기시키는 자외선을 방사하는 자외선램프와; 케이스에 내장되며, 케이스의 흡입구멍을 통하여 공기를 흡입하여 배출구를 통하여 배출시키는 송풍장치로 구성되는 공기청정기에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 공기청정기의 제1 실시예의 구성을 분리하여 나타낸 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 공기청정기의 제1 실시예의 구성을 나타낸 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 공기청정기의 제2 실시예의 구성을 분리하여 나타낸 사시도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 케이스 16: 흡입구

22: 배출구 30: 제1 필터

34: 스크린 40: 제2 필터

44: 여과지 46: 전기집진장치

50: 활성탄필터 54: 여과지

60: 광촉매필터 62: 테두리지

64: 격지 68: 주름지

70: 지지프레임 80: 자외선램프

90: 송풍장치 100: 음이온발생장치

이하, 본 고안에 따른 공기청정기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2에는 본 고안에 따른 공기청정기의 제1 실시예의 구성이 도시되어 있다. 먼저, 도 1을 참조하면, 본 고안의 공기청정기는 상자형상의 케이스(10)를 구비하며, 케이스(10)의 내측에는 전면이 트인 유로(12)와 연통하는 송풍실(14)이 형성되어 있다. 케이스(10)의 전면에 유로(12)와 연통하는 다수의 흡입구(16)를 갖는 프론트패널(18)이 착탈가능하게 장착되어 있고, 프론트패널(18)의 전면에는 컨트롤러(20)가 구성되어 있다. 컨트롤러(20)의 전면에는 공기청정기의 기능을 설정할 수 있는 다수의 버튼(20a)과 공기청정기의 작동을 표시하는 디스플레이(20b)와 공기의 오염도를 검출하는 센서(20c)가 구성되어 있다. 그리고, 케이스(10)의 상면에는 송풍실(14)과 연통하는 다수의 배출구(22)를 갖는 배출그릴(24)이 장착되어 있다.

또한, 케이스(10)의 흡입구(16)에 후속하여 제1 필터(30)와 제2 필터(40)가 각각 착탈가능하게 배치되어 있다. 제1 필터(30)는 공기중의 큰 입자, 예를 들어 보푸라기, 머리카락, 뭉쳐진 먼지를 1차 여과하는 프리필터(Pre Filter)로서 격자형상의 프레임(32)과, 이 프레임(32)에 부착되어 있는 스크린(34)으로 구성되어 있다. 제2 필터(40)는 제1 필터(30)를 통과한 예를 들어 0.3㎛ 크기의 미세입자를 여과하는 헤파필터(HEPA; High Efficiency Particulate Air Filter)로 이루어지며, 사각테형상의 프레임(42)과, 이 프레임(42)에 부착되어 있는 여과지(44)로 구성되어 있다. 제2 필터(40)의 여과지(44)는 여과면적과 여과효율의 증대시키기 위하여 지그재그형으로 접혀져 있다. 프리필터는 헤파필터의 상류에서 헤파필터의 수명을 단축시키는 큰 입자를 사전에 제거한다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 본 고안의 공기청정기는 제2 필터(40)에 후속하여 각각 착탈가능하게 배치되는 활성탄필터(50)를 구비한다. 활성탄필터(50)는 격자형상의 프레임(52)과, 이 프레임(52)에 부착되어 있으며 활성탄을 고착되어 있는 여과지(54)로 구성되어 있다. 활성탄은 휘발성유기화합물(VOCs; Volatile Organic Compounds), 악취, 가스와 담배연기를 흡착하고 공기청정기에 흡입되는 오존은 산소로 치환시킨다.

또한, 본 고안의 공기청정기에는 활성탄필터(50)에 후속하여 광촉매필터(60)가 착탈가능하게 배치되어 있다. 광촉매필터(60)는 사각형상의 테두리지(62)와, 이 테두리지(62)에 나란하게 부착되어 있는 다수의 격지(64)와, 격지(64) 사이에 다수의 통기구멍(66)을 형성하도록 부착되며 여과면적이 증대되도록 물결모양으로 주름진 주름지(68)에 의하여 허니컴구조로 구성되어 있다. 광촉매필터(60)의 테두리지 (62), 격지(64)와 주름지(68)에는 모두 광촉매물질, 예를 들어 이산화티타늄(TiO₂)이 도포되어 있다. 광촉매필터(60)의 격지(64)는 통기구멍(66)을 통과하는 공기가 케이스(10)의 배출구(22)로 원활하게 유도되도록 상향으로 경사지게 배치된다. 그리고, 광촉매필터(60)는 사각테형상의 지지프레임(70)에 의하여 케이스(10)의 유로 (12)에 고정적으로 지지되어 있다.

케이스(10)의 내측에는 광촉매필터(60)의 여기를 위하여 자외선을 방사하는 자외선램프(80)가 설치되어 있고, 자외선램프(80)로부터 방사되는 자외선은 광촉매필터(60)의 여기 이외에도 살균 및 탈취 기능을 보유한다. 도 1과 도 2에는 2개의자외선램프(80)가 나타나 있으나, 자외선램프(80)의 숫자 및 위치는 적절하게 변경할 수 있다. 케이스(10)의 송풍실(14)에는 흡입구(16)를 통하여 공기를 흡입시켜 배출구(22)로 배출시키는 송풍장치(90)가 설치되어 있으며, 송풍장치(90)는 전기모터(92)와 시로코팬(Siroco Fan: 94)으로 구성되어 있다. 그리고, 케이스(10)의 내측에는 배출구(22)를 통하여 배출되는 청정공기에 음이온을 제공하는 음이온발생장치(100)가 설치되어 있다.

도 3에는 본 고안에 따른 공기청정기의 제2 실시예의 구성이 도시되어 있으며, 이에 따르면 제2 필터(40)로 제1 실시예의 헤파필터를 대신하여 전기집진필터 (Electro Air Filter: 46)가 배치되어 있다. 전기집진필터(46)는 표면에 전기장을 발생하여 공기중의 입자를 집진하는 것이며, 또한 전기집진필터(46)는 정전기집진필터로 대체할 수 있다. 전기집진필터(56)와 정전기집진필터의 기술을 일반적인 것이므로 그 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도 3에는 2개의 광촉매필터(60) 사이에 2개의 자외선램프(80)가 설치되어 있으며, 이에 따라 광촉매필터(60)와 자외선램프(80)의 협동에 의한 오염물질의 정화능력을 증대시킬 수 있다.

지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 공기청정기의 작용을 설명한다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 컨트롤러(20)의 버튼(20a)을 조작하여 자외선램프(80), 송풍장치(90)의 전기모터(92)와 음이온발생장치(100)에 전원을 인가시키면, 자외선램프(80)의 작동에 의하여 자외선이 방사되며, 송풍장치(90)의 전기모터(92)의 구동에 의하여 시로코팬(94)이 회전된다. 시로코팬(94)의 회전에 의하여 오염되어 있는 공기는 케이스(10)의 흡입구(16)를 통하여 유로(12)에 유입된다.

케이스(10)의 유로(12)를 통과하는 공기중의 큰 입자는 제1 필터(30)에 의하여 1차 여과되고, 제1 필터(30)를 통과한 공기중의 미세입자는 제2 필터(40)에 의하여 2차 여과된다. 이와 같은 제1 필터(30)와 제2 필터(40)의 협동에 의하여 0.3㎛ 크기의 미세입자를 완벽하게 여과할 수 있는 것은 물론이고, 제2 필터(40)의 상류에서 큰 입자를 여과시키는 제1 필터(30)에 의하여 제2 필터(40)의 폐색과 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 그리고, 제2 필터(30)를 통과한 공기중의 휘발성유기화합물, 악취, 가스와 담배연기 등의 오염물질은 활성탄필터(50)와 광촉매필터 (60)에 흡착된다.

또한, 자외선램프(70)로부터 방사되는 자외선에 의하여 광촉매필터(60)의 광촉매물질이 여기된다. 즉, 광촉매물질의 광촉매 산화반응에 의하여 활성탄필터(50)와 광촉매필터(60)에 흡착되어 있는 오염물질은 분해, 살균, 항균 및 탈취되어 제거된다. 광촉매필터(60)의 광촉매 산화반응이란 광촉매물질이 가지고 있는 고유의 밴드갭에너지(Band Gap Energy) 이상의 빛에너지를 광촉매물질에 조사하였을 때 광촉매물질의 표면에서 전자와 정공이 발생하여 전자는 전자대(Conduction Band)로 여기되고 정공은 가전자대(Valance Band)에 남게 되며, 이러한 가전자대에 생성되는 수산화라디칼의 강력한 산화력으로 광촉매물질의 표면에 흡착된 기상 또는 액상의 유기물이 분해되는 반응을 말한다. 광촉매필터(60)는 반복되는 광촉매 산화반응에 의하여 반영구적으로 사용할 수 있다.

계속해서, 광촉매필터(60)를 지난 청정공기는 케이스(10)의 배출구(22)를 통하여 다시 외부로 배출된다. 이때, 케이스(10)의 배출구(22)를 통과하는 청정공기에는 신선도를 증대시키기 위하여 음이온발생장치(100)의 작동에 의하여 발생되는 음이온이 제공되며, 청정공기에 함유되는 음이온은 주지하고 있는 바와 같이 살균 및 탈취 이외에 인체에 유익한 작용을 한다.

한편, 제1 필터(30), 제2 필터(40), 활성탄필터(50) 및 광촉매필터(60)가 오염물질에 의하여 폐색되면 효율이 저하되므로, 이를 방지하기 위해서는 주기적인 청소 및 점검이 필요하다. 필터(30, 40, 50, 60)들의 청소 및 점검을 위해서는 케이스(10)로부터 프론트패널(18)을 분리한 후 필터(30, 40, 50, 60)들을 순차적으로 분리한다. 제1 필터(30)와 제2 필터(40)에 부착되어 있는 오염물질은 청소용구에 의하여 제1 필터(30)와 제2 필터(40)로부터 탈락시키거나 물로 세척하여 제거하고, 광촉매필터(60)의 오염물질은 물로 세척하여 제거한다. 광촉매필터(60)의 이산화티타늄은 표면에서 물분자가 분산되는 소수성을 갖고 있기 때문에 세척시에도 종이를 소재로 한 테두리지(62), 격지(64) 및 주름지(68)의 손상이 방지되는 것은 물론이고, 세척과 건조에 의한 광촉매필터(60)의 재사용이 매우 간편하다. 그리고, 활성탄필터(50)는 사용장소의 오염정도에 따라 차이가 있으나 통상적으로 6∼12개월 정도 사용할 수 있으며 정기적으로 교체하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 실시예는 본 고안의 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 등록청구범위내에서 적절하게 변경가능한 것이다. 예를 들어 본 고안의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 공기청정기에 의하면, 제1 및 제2 필터, 활성탄필터와 광촉매필터의 배열에 의하여 공기중의 다양한 오염물질을 효율적으로 여과하고, 광촉매필터의 광촉매 산화반응에 의하여 오염물질을 분해하여 완벽하게 제거함으로써, 공기의 정화효율과 청정도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 광촉매필터는 간편하게 세척하여 반영구적으로 사용할 수 있으므로, 공기청정기를 경제적이고 실용적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

공기의 흡입구와 배출구가 연통되어 있는 케이스와;

상기 케이스의 흡입구에 인접하여 배치되고, 공기중의 입자를 1차 여과하는 제1 필터와;

상기 제1 필터를 통과한 공기중의 미세입자를 2차 여과하는 제2 필터와;

상기 제2 필터를 통과한 공기중의 오염물질을 흡착하는 활성탄필터와;

상기 활성탄필터에 후속하여 배치되는 광촉매필터와;

상기 광촉매필터를 여기시키는 자외선을 방사하는 자외선램프와;

상기 케이스에 내장되며, 상기 케이스의 흡입구를 통하여 공기를 흡입하여 상기 배출구를 통하여 배출시키는 송풍장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 필터는 헤파필터로 구성되고, 상기 광촉매필터는 상기 자외선램프의 양측에 2개가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제 2 항에 있어서, 상기 헤파필터는 지그재그형으로 접혀져 구성되고, 상기 광촉매필터는 허니컴구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 케이스의 배출구를 통하여 배출되는 공기에 음이온을 제공하는 음이온발생장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.