KR20040105424A - 자외선램프를 구비한 음이온발생/습도조절 공기청정기 - Google Patents

자외선램프를 구비한 음이온발생/습도조절 공기청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 순환수가 유입되는 순환수유입관(110), 순환수를 회전분사하는 회전분사노즐(130), 분사된 순환수를 충돌시키기 위한 충돌판(140), 음이온 발생량을 증가시키는 자석(150), 공기를 유입시키기 위한 송풍구(160), 및 공기의 유출구(170)를 포함하여 구성되는 음이온/습기발생실(100)과; 음이온/습기 함유 공기가 유입되는 유입구(210), 및 음이온/습기 함유 공기를 공기청정기 외부의 실내로 토출시키는 음이온/습기토출관(220)을 포함하여 구성되는 습식집진실(200)과; 음이온/습기발생실(100)에서 생성된 음이온/습기 함유 공기를 습식집진실(200)로 전달하는 연결통로(300)와; 송풍팬에 의해 제공되는 공기를 송풍구(160)로 안내하는 송풍덕트(400)와; 순환수를 저장하는 순환수저장조(500)와; 송풍팬(F), 순환펌프(P) 및 배수탱크(D)를 내장하는 기기실(600)과; 제어판(C)과 흡입구(710)가 구비되는 케이스(700)와; 순환수와 음이온/습기 함유 청정공기를 살균하는 UV램프(800) 를 포함하여 구성되는, 음이온발생/습도조절 공기청정기에 관한 것이다.

Description

자외선램프를 구비한 음이온발생/습도조절 공기청정기 {Air Cleaner Having Anion-generation/Humidity-control Function Using UV Lamp}
본 발명은 공기를 여과하여 오염물질을 제거하는 일반적인 공기청정기의 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 습도를 조절하는 가습기의 기능과 외부 공기중으로 음이온을 방출하는 음이온 발생장치로서의 기능까지 가지며, 순환수는 물론 배출되는 습기 및 음이온 함유 청정공기에 대한 살균기능을 가지는 공기청정기에 관한 것으로서, 구체적으로는, 살균된 순환수를 사용하여 음이온/습기 함유 청정공기를 발생시키고, 이를 다시 살균하여 배출하는 음이온발생/습도조절 공기청정기에 관한 것이다.
우리가 숨쉬고 있는 공기는 건강과는 뗄 수 없는 관계로서 직`간접적인 많은 영향을 주게 되는데, 특히, 자동차 배기가스 등에 의해 심하게 오염되어 있는 현대 도심의 공기는 호흡기 질환을 비롯한 여러 가지 질병의 원인이 되기도 한다.
이와 같은 도심의 오염 공기는 질소산화물, 황산화물, 오존을 비롯한 각종 산화제, 미세먼지 등 다양한 오염물질들을 함유하고 있는데, 이와 같은 오염물질들의 위해성이 널리 인식되면서 근래 필수적인 가전제품으로서 각광받기 시작한 것이바로 공기청정기이다.
이와 같은 공기청정기는 일반적으로 오염된 공기를 여과하여 정화한 후 다시 외부로 배출할 수 있는 필터와 외부 공기를 흡입하여 필터에 제공하는 팬이, 그 고유한 목적에 따른 형태, 예를 들면, 실내용 공기청정기 케이스, 자동차용 공기청정기 카트리지 등의 형태로 된 케이스에 내장됨으로써 구성된다.
최근에는, 이와 같은 공기청정기의 기본적인 기능 이외에도 다른 유용한 기능을 부가한 복합기능의 공기청정기들이 많이 개발되고 있는데, 예를 들어, 대한민국 실용신안등록 제20-0207570호에, 카본 필터 등 공기정화를 위한 필터에 음이온 발생장치를 추가적으로 구성한 공기청정기가 개시된 바 있으며, 대한민국 실용신안 등록 제20-0289712호에, 오존의 산화제로서의 효과를 이용한 공기 정화장치에 산소 발생장치와 음이온 발생장치를 추가하여 구성한 공기청정기가 개시된 바 있고, 대한민국 특허공개 제2002-68019호에, 공기정화장치와 함께 제습기를 추가 구성한 공기청정기가 개시된 바 있으며, 이밖에, 대한민국 실용신안등록 제20-0290402호에는 공기청정기를 겸한 진공청소기가 개시된 바도 있다.
본 출원인은 대한민국 실용신안등록출원 제2003-6081호에, 도 1에 나타낸 바와 같이, 순환수가 유입되는 순환수유입관(110), 순환수를 회전분사하는 회전분사노즐(130), 분사된 순환수를 충돌시키기 위한 충돌판(140), 음이온 발생량을 증가시키는 자석(150), 공기를 유입시키기 위한 송풍구(160), 및 공기의 유출구(170)를 포함하여 구성되는 음이온/습기발생실(100)과; 음이온/습기 함유 공기가 유입되는 유입구(210), 및 음이온/습기 함유 공기를 공기청정기 외부의 실내로 토출시키는음이온/습기토출관(220)을 포함하여 구성되는 습식집진실(200)과; 음이온/습기발생실(100)에서 생성된 음이온/습기 함유 공기를 습식집진실(200)로 전달하는 연결통로(300)와; 송풍팬에 의해 제공되는 공기를 송풍구(160)로 안내하는 송풍덕트(400)와; 순환수를 저장하는 순환수저장조(500)와; 송풍팬(F), 순환펌프(P) 및 배수탱크(D)를 내장하는 기기실(600)과; 제어판(C)과 흡입구(710)가 구비되는 케이스(700)를 포함하여 구성되는, 음이온발생/습도조절 공기청정기에 대하여 출원한 바 있는데, 이 역시 상기와 같이 공기청정기에 다른 기능을 추가하기 위한 시도의 일환으로서, 공기청정기에 음이온 발생기능이 추가되고 여기에 습도조절 기능까지 부여된 것이라고 할 수 있다.
그러나, 상기 대한민국 실용신안등록출원 제2003-6081호와 같이 물을 이용하여 음이온 및 습기를 발생시키고자 한 시도에서 소음문제와 함께 실제적으로 가장 큰 문제점으로 대두된 것은 바로 순환수 및 습기와 음이온함유 공기의 살균문제였으며, 본 출원인은, 본 발명에서, 이와 같은 살균 부문의 문제를 자외선 살균기를 이용하여 해결하고자 하였다.
사실 자외선 램프, 즉, UV(Ultra Violet)램프를 살균 목적에 이용하고자 한 선행 예는 많이 찾아볼 수 있는데, 예를 들어, 대한민국 실용신안등록 제262630호에는 흡입공기를 정화하기 위한 필터와 음이온발생장치의 사이에 반사판과 함께 자외선 발생장치를 구비함으로써 흡입공기를 살균하고자 한 시도가 개시된 바 있으며, 대한민국 실용신안등록 제279730호에는 여과수단을 이용하는 공기정화장치를 조명과 조합하고 공기정화장치에는 UV램프를 구비하여 살균효과를 겸하고자 한 복합조명기에 대해 개시된 바 있으며, 대한민국 등록실용신안 제308850호에는, 자외선을 조사하면 강력한 산화력을 가지게 되는 이산화티탄을 이용하여 광촉매필터를 구성하고 이를 이용하여 공기를 정화하고자 한 시도가 개시된 바 있고, 대한민국 실용신안등록 제278597호에는 역시 자외선램프와 이산화티탄을 사용하는 광촉매를 이용한 살균 공기청정기에 대해 개시된 바 있으며, 대한민국 실용신안등록 제307306호에는 청정기 케이스에 탈착 가능하게 장착되는 휴대용 자외선 살균기를 포함하여 이루어지는 휴대용 자외선 살균기가 구비된 공기청정기가 개시된 바도 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것이며, 그 목적은, 물을 이용하여 음이온 및 습기를 발생시키고자 한 시도에서 소음문제와 함께 실제적으로 가장 큰 문제점으로 대두되는 살균문제를 해결하여 고자 하는 것으로서, 공기를 여과하여 오염물질을 제거하는 일반적인 공기청정기의 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 습도를 조절하는 가습기의 기능과 외부 공기중으로 음이온을 방출하는 음이온 발생장치로서의 기능까지 가지며, 순환수와 배출되는 습기 및 음이온 함유 청정공기에 대한 살균기능을 가지는 공기청정기를 제공하고자 하는 것이다.
이를 위한 본 발명은, 순환수가 유입되는 순환수유입관(110), 순환수를 회전분사하는 회전분사노즐(130), 분사된 순환수를 충돌시키기 위한 충돌판(140), 음이온 발생량을 증가시키는 자석(150), 공기를 유입시키기 위한 송풍구(160), 및 공기의 유출구(170)를 포함하여 구성되는 음이온/습기발생실(100)과; 음이온/습기 함유 공기가 유입되는 유입구(210), 및 음이온/습기 함유 공기를 공기청정기 외부의 실내로 토출시키는 음이온/습기토출관(220)을 포함하여 구성되는 습식집진실(200)과; 음이온/습기발생실(100)에서 생성된 음이온/습기 함유 공기를 습식집진실(200)로 전달하는 연결통로(300)와; 송풍팬에 의해 제공되는 공기를 송풍구(160)로 안내하는 송풍덕트(400)와; 순환수를 저장하는 순환수저장조(500)와; 송풍팬(F), 순환펌프(P) 및 배수탱크(D)를 내장하는 기기실(600)과; 제어판(C)과 흡입구(710)가 구비되는 케이스(700)와; 순환수와 음이온/습기 함유 청정공기를 살균하는 UV램프(800) 를 포함하여 구성되는, 음이온발생/습도조절 공기청정기를 제공하는 것으로 이루어진다.
도 1은 본 발명 공기청정기의 구조를 나타낸 수직단면도,
도 2는 본 발명 공기청정기의 구조를 나타낸 수평단면도,
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 음이온/습기발생실 200: 습식집진실
300: 연결통로 400: 송풍덕트
500: 순환수저장조 600: 기기실
700: 케이징 800: UV램프
110: 순환수유입관 120: 토르말린회전체
130: 회전분사노즐 140: 충돌판
150: 자석 160: 송풍구
170: 유출구 210: 유입구
220: 음이온/습기토출관 510: UV램프 수용홈
710: 흡입구 T: 토르말린벽
H: 히터 F: 송풍팬
P: 순환펌프 D: 배수탱크
C: 제어판
본 발명은 공기를 여과하여 오염물질을 제거하는 일반적인 공기청정기의 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 습도를 조절하는 가습기의 기능과 외부 공기중으로 음이온을 방출하는 음이온 발생장치로서의 기능까지 가지며, 배출되는 습기 및 음이온 함유 청정공기에 대한 살균기능을 가지는 공기청정기에 관한 것으로서, 구체적으로는, UV램프를 이용하여 순환수를 살균하고, 토르말린에 의한 음이온 발생효능과 수분사 및 충돌에 의한 음이온/습기 발생효과, 히터에 의한 음이온발생 촉진효과, 자석에 의한 음이온방출 촉진효과 및 싸이클론 방식의 집진원리를 이용하여음이온/습기 함유 청정공기를 발생시키고, 이를 다시 UV램프를 이용 살균하여 배출하는 음이온발생/습도조절 공기청정기에 관한 것이다.
사실, 상기한 바와 같이 본 출원인이 대한민국 실용신안등록출원 제2003-6081호에 출원한 음이온발생/습도조절 공기청정기와 같이 순환수를 이용하여 음이온 및 습기를 제조/제공하게 될 경우, 물을 사용한다는 특성상 미생물이 번식할 여지를 많이 가지고 있다고 할 수 있다.
이렇게 미생물이 번식할 경우 음이온발생/습도조절 공기청정기의 본래 목적과는 맞지 않게 사용자의 건강에 좋지 않은 영향을 줄 수 있고, 경우에 따라서는 순환수저장조에 물때 등을 발생시킴으로써 또 다른 오염과 기기고장의 원인이 될 수도 있다.
본 발명에서는 일반적으로 살균효과가 널리 공지되어 있는 UV램프를 이용하여 음이온발생/습도조절 공기청정기에서 최종 토출되는 음이온/습기함유 청정공기 뿐만 아니라 순환수까지도 살균할 수 있도록 구성되었다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 구체적으로 설명하고자 하나, 본 발명을 이에 제한하고자 하는 것은 아니다. 도 2는 본 발명 음이온발생/습도조절 공기청정기의 수직단면도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 음이온발생/습도조절 공기청정기는, 순환펌프(P)의 구동력에 의해 순환수저장조(500)로부터 유입되는 순환수를 회전분사노즐(130)로 안내하며 내부에는 토르말린회전체(120)가 구비되는 순환수유입관(110), 순환수유입관(110)의 일측에 구비되어 유입된 순환수를 회전분사하는 1개 이상의 회전분사노즐(130), 회전분사노즐(130)에 의해 분사된 순환수를 충돌시키기 위하여 각 회전분사노즐의 분사공과 대향되게 구비되는 충돌판(140), 음이온/습기발생실 내면에 대향되게 쌍으로 구비되어 자기장을 형성함으로써 음이온 발생량을 증가시키는 1쌍 이상의 시트형 자석(150), 송풍팬(F)의 구동력에 의해 송풍덕트(400)로부터 제공되는 공기를 유입시키기 위하여 음이온/습기발생실(100)의 상부 일측에 원통 접선 방향으로 구성되는 송풍구(160), 및 송풍구(160)를 통하여 유입된 후 원통을 회전하면서 하향한 공기가 연결통로(300)로 유출될 수 있도록 하기 위하여 음이온/습기발생실(100)의 하부 송풍구(160)측에 원통의 접선 방향으로 구성되는 유출구(170)를 포함하여 구성됨으로써, 음이온 및 습기를 발생시키고 발생된 음이온과 습기가 송풍덕트(400)로부터 유입된 공기와 혼합된 후 연결통로(300)를 통하여 습식집진실(200)로 전달될 수 있도록 하는 역할을 하는, 상면이 밀폐된 원통형의 음이온/습기발생실(100)과; 연결통로(300)를 통하여 음이온/습기발생실(100)로부터 전달되는 음이온/습기 함유 공기가 유입되는 곳으로서 습식집진실(200) 하부의 음이온/습기발생실(100) 송풍구(160)측에 원통의 접선 방향으로 구성되는 유입구(210), 및 습식집진실(200) 상부 중앙에 습식집진실(200) 원통 직경의 2/3 이하 직경 및 1/2 이하 길이를 가지는 원통형으로 구성되어 음이온/습기 함유 공기를 공기청정기 외부의 실내로 토출시키는 음이온/습기토출관(220)을 포함하여 구성됨으로써, 음이온/습기발생실(100)로부터 제공된 공기에 함유된 습기중 입자가 큰 것과 오염물질을 싸이클론 원리에 의해 집진.제거하고 음이온과 미세습기를 포함하는 양질의 혼합공기만을 실내로 공급하는역할을 하는, 상면이 밀폐된 원통형의 습식집진실(200)과; 음이온/습기발생실(100) 유출구(170)와 습식집진실(200) 유입구(210)를 연결함으로써 음이온/습기발생실(100)에서 생성된 음이온/습기 함유 공기를 습식집진실(200)로 전달하는 통로 역할을 하는 연결통로(300)와; 음이온/습기발생실(100)의 송풍구(160)측 측면에 구비되어 송풍팬(F)의 구동력에 의해 제공되는 공기를 송풍구(160)로 안내하는 송풍덕트(400)와; 음이온 및 습기 발생에 사용될 순환수를 저장하고 이를 순환펌프(P)의 구동력에 의해 순환수유입관(110)에 제공하기 위한 것으로서, 내부에 토르말린벽(T)이 내장되며, 순환수를 가온시키기 위한 히터(H)가 내장되고, 각각 상수원 및 배수탱크(D)와 연결되는 급수관 및 배수관이 구비며, 음이온/습기발생실(100), 습식집진실(200) 및 연결통로(300)의 하부와 통하도록 구성됨으로써 순환수의 수면이 각 실(100)(200) 및 연결통로(300)의 저면을 형성하며 습식집진실(200) 음이온/습기토출관(220) 중앙 직하에 해당하는 저면부에는 UV램프의 하단을 수용하기 위한 수용홈(510)이 구성되는 순환수저장조(500)와; 송풍덕트(400)와 연결되어 음이온/습기발생실(100)에 공기청정기가 설치된 실내의 공기를 유입시키는 구동력을 제공하는 송풍팬(F), 순환수저장조(500) 및 순환수유입관(110)과 연결되어 있어 순환수저장조(500)에 저장된 순환수를 순환수유입관(110)에 고압으로 제공하는 순환펌프(P), 순환수저장조(500)로부터 배수되는 오염물질 함유수를 포집하여 저장하는 배수탱크(D)를 내장하며, 순환수저장조(500)의 하부에 구성되는 기기실(600); 및 상기 음이온/습기발생실(100), 습식집진실(200), 연결관(300), 송풍덕트(400), 순환수저장조(500) 및 기기실(600)을 내장하도록 구성되며, 외부 일측 표면에는 사용자가 기기의 구동을 제어하기 위한 제어판(C)이 구비되고, 기기실(600)을 이루는 부분의 일측에는 정화하고자 하는 실내공기를 흡입하기 위한 흡입구(710)가 구비되는 케이스(700); 및 순환수저장조(500)의 UV램프수용홈(510)에 수용되어 구성되는 UV램프(800)를 포함하여 구성된다.
상기 음이온/습기발생실(100) 순환수유입관(110) 내에 구비되는 토르말린회전체는 회전분사노즐(130)에 유입되는 순환수에 음이온을 발생시키기 위한 것으로서, 이미 순환수저장조(500)에서 토르말린벽(T)과 접촉함으로써 음이온을 함유하게 된 순환수를 다시 토르말린과 접촉시킴으로써 음이온 함량을 더 높이기 위한 것이다.
여기서, 토르말린회전체(120)는 전체가 토르말린으로 구성되거나, 토르말린을 함유하는 회전체 형태의 구조물로 구성되거나, 표면이 토르말린 코팅된 회전체 형태의 구조물로 구성되며, 어느 것이나 충분한 회전력을 발휘할 수 있고 마모에 장시간 견딜 수 있는 구조를 가지도록 구성된다.
회전분사노즐(130)은 순환수가 유입되는 유입공이 분사공과 소정 각도, 바람직하게는 90°각도를 이루고 있어서 그 내부를 통과하는 물을 회전시킬 수 있는 구조를 가지는 노즐로서, 이와 같은 회전분사노즐(130)은 분사공과 대향되는 상부에서 볼 때 방사형, 원형 또는 일자형 등의 형태로 구성될 수 있다.
충돌판(140)은 회전분사노즐(130)에 의해 분사된 음이온 함유 순환수를 충돌시켜 음이온을 배출하면서 수증기 형태의 습기로 비산될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 노즐의 분무수압을 견딜 수 있는 단단한 재질로 구성되고, 원형 또는 다각형의 수지 평판으로 구성된다.
또한, 본 발명에서는 충돌판(140)을 원형 또는 다각형의 토르말린 원석으로 구성함으로써 다시 한번 순환수의 음이온 함량을 증가시키는 역할을 하게 할 수도 있다.
이와 같은 충돌판(140)은 직접 또는 지지대 등을 이용하여 회전분사노즐(130)의 일측과 연결되어 고정되며, 회전분사노즐(130)에서 분사되는 물이 형성하는 분무콘(Cone)을 모두 수용할 수 있는 거리에, 바람직하게는 노즐 분사공으로부터 30cm 이내의 거리에 구성된다.
음이온 발생량을 높이기 위해 사용되는 자석(150)의 각 쌍은 각각 하나의 N극과 S극으로 대향되게 구성되어 자기장을 형성하며, 회전하향하는 공기 흐름에 대한 방해를 최소화하기 위하여 시트형으로 구성되어 원통형 음이온/습기발생실(100)의 원통 내면에 부착된다.
송풍구(160)는 상부 일측에 원통 접선 방향으로 구성됨으로써 음이온/습기발생실(100)을 회전.하향하는 공기의 회선류를 형성함으로써, 발생된 음이온/습기를 습식집진실로 전달하는 매개체가 될 수 있도록 해준다.
유출구(170)는 음이온/습기 함유 공기가 연결통로(300)로 유입되는 입구로서 연결통로(300)의 형태에 따라 사각, 원형 등의 형태로 구성되며, 각 형태의 하면은 순환수저장조(500)의 수면으로 구성된다.
상기 습식집진실(200) 유입구(210)는 연결통로(300)를 통하여 음이온/습기발생실(100)로부터 전달된 음이온/습기 함유 공기가 유입되는 곳으로서, 상기음이온/습기발생실(100) 유출구(170)와 마찬가지로, 연결통로(300)의 형태와 동일한 형태로 구성됨으로써, 습식집진실(200)에 회전.상향하는 공기의 흐름을 형성하게 된다.
음이온/습기토출관(220)은, 유입구(210)를 통하여 유입되어 회전.상향하는 회선류에 포함된 굵은 물방울 입자를 포함하지 않고 회선류의 중앙 부분에서 상향하는 약한 공기의 흐름 속에 포함된 미세한 습기 및 양질의 음이온만을 토출시킬 수 있도록 하기 위하여, 습식집진실(200) 상부 중앙에서 하부 방향으로 일정 길이 돌출되어 구성된다.
연결통로(300)는, 음이온/습기발생실(100) 유출구(170)와 습식집진실(200) 유입구(210)를 연결함으로써 음이온/습기발생실(100)을 회전.하향하면서 음이온/습기를 함유하게 된 공기를 습식집진실(200)로 전달하는 역할을 하는 것으로서, 그 단면의 모양에 일정한 제한은 없으며, 각 형태의 하면은 순환수저장조(500)의 수면으로 구성된다.
송풍덕트(400)는, 송풍팬(F)의 공기유출구와 연결되어 음이온/습기발생실(100)에 회전.하향하는 공기의 흐름을 형성하기 위한 고압의 공기를 제공한다.
순환수저장조(500)는 상부의 음이온/습기발생실(100) 및 습식집진실(200)과 통하도록 개방되어 구성되므로 습식집진실(200)에서 집진.낙하되는 처리수에 의한 오염이 발생하게 되는데, 이에 따라 각각 상수원 및 배수탱크(D)와 연결되는 급수관 및 배수관이 구비되어 주기적으로 배수 및 급수함으로써 순환수를 교환할 수 있도록 구성된다.
순환수저장조(500)에 구비되는 토르말린벽(T)은 직립 시트 형태, 천공된 직립 시트 형태, 라디에이터 형태, 볼 형태 등을 가진 토르말린 구조체나 다른 재질로 구성된 이러한 구조체에 토르말린 분말을 코팅한 형태, 또는 토르말린 함유 구조체를 내장하는 케이스 형태 등 물과 접촉하는 토르말린의 표면적을 크게 하기 위해 가능한 모든 형태로 구성될 수 있다.
순환수저장조(500)에 구비되는 히터(H)는 순환수를 가온하고 이에 따라 토르말린벽(T)도 가온하게 됨으로써 토르말린의 음이온 생성효과를 높여주고 순환수의 음이온 발생활성을 높여주는 역할을 한다.
이와 같은 히터(H)는 경우에 따라 순환수저장조(500)에 순환수를 공급하는 급수관에 내장되는 형태로 구성될 수 있다.
기기실(600)에 구비되는 송풍팬(F)과 순환펌프(P)는 공기청정기가 실내에서 사용된다는 특성상 저소음의 것이 구비되며, 배수탱크(D)에는 공기청정기 외부로 이어지는 배수밸브가 구비되거나 일정 주기마다 비워주기 위하여 수납식으로 구성될 수 있다.
케이스(700)는 공기청정기의 구체적인 용도에 따라 직립형, 벽걸이형 등으로 다양하게 구현될 수 있는데, 그 외부 일측에 구성되는 제어판(C)에는 공기청정기를 on/off할 수 있는 스위치, 송풍팬의 송풍압력을 조절하여 음이온/습기 토출량을 조절할 수 있는 조정기, 히터의 온도를 조절하여 토르말린벽(T) 및 순환수의 가온 여부를 조절하기 위한 조정기, 공기청정기의 현재 상태를 디스플레이하는 계기판 등이 구성되며, 송풍 및 정화에 사용될 실내 공기를 흡입하기 위한 흡입구(710)가 일측에 구성된다.
순환수저장조(500)의 습식집진실(200) 음이온/습기토출관(220) 중앙 직하에 해당하는 저면부 수용홈(510)에 구비되는 UV램프(800)는 그 발광부의 하반부가 순환수에 침지되고 상단부는 습식집진실(200) 정 중앙으로 상향 연장될 수 있도록 구성되는데, 이는 순환수에 자외선을 조사함으로써 순환수를 살균할 뿐만 아니라 습식집진실(200) 내부 공간에 존재하는 습기 및 음이온 함유 공기까지 살균할 수 있도록 하기 위한 것이다.
UV램프가 순환수저장조(500)의 습식집진실(200) 음이온/습기토출관(220) 중앙 직하에 구성되는 것은 습식집진실(200)을 상향 선회하는 회선류의 흐름에 방해를 주지 않기 위해서이다.
한편, UV램프(800)의 하단을 수용하기 위한 순환수저장조(500) 수용홈(510)의 중앙에는 배선이 통과할 수 있도록 하기 위한 배선홀(미도시)이 형성되는데, 이 배선홀을 통하여 순환수가 누수되는 것을 방지하기 위하여 사용되는 UV램프(800)의 하단부 원주상에는 팩킹(미도시)이 구비된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 음이온 발생 및 습도조절 기능을 가지는 공기청정기의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, UV램프(800)에 의해 지속적으로 살균되면서 저수조(301)에 저수되는 순환수는 토르말린벽(T)의 작용에 의해 음이온을 함유하게 되는데, 이때, 순환수에 발생하는 음이온의 양은 히터의 가온에 의해 10% 이상 증가하게 된다.
다음에, 펌프(P)의 구동력에 의해 순환수저장조(500)로부터 유입된 음이온 함유 순환수는 음이온/습기발생실(100) 순환수유입관(110)으로 유입된다.
순환수유입관(110) 내로 유입된 음이온 함유 순환수는 토르말린회전체(120)와 접촉함으로써 음이온을 더 함유하게 되고, 이렇게 음이온을 다량 함유하게 된 순환수는 회전분사노즐(130)에 의해 회전 및 분사되어 충돌판(140)에 충돌함으로써 다시 음이온 함량이 증가함과 동시에 물속에 함유된 음이온과 수증기 형태의 습기를 공기중으로 방출하게 된다.
이 과정에서 순환수는 순환수저장조(500) 내 토르말린벽(T)에 의한 것 이외에 모두 3번의 음이온 생성과정을 겪게 되는데, 먼저, 트르말린회전체(120)와의 접촉시 토르말린의 전기분해 효능에 의해 물속에 히드록시 이온(H3O2 -)이 생성됨으로써 1차적으로 음이온이 생성되고, 회전분사시 고속회전에 따른 내부에너지 증가로 인해 2차적으로 음이온이 생성되며, 마지막으로 충돌판(140)에 충돌시 그 충돌에너지에 의해 3차적으로 음이온이 생성된다.
이중 회전 및 충돌의 기계적 에너지에 의하여 생성되는 음이온량은 토르말린과의 접촉에 의하여 생성되는 음이온량보다도 훨씬 많아서 발생되는 전체 음이온량의 90%를 차지하게 된다.
또한, 이 과정에서는 음이온과 습기의 공기중 방출과정 역시 2번에 걸쳐 이루어지는데, 먼저 음이온수가 회전분사노즐(130)에서 외부로 분사되는 순간 액체가 넓게 퍼지면서 공기와의 접촉면적이 넓어짐으로써 첫 번째 음이온 및 습기 방출이이루어지고, 충돌판(140)과의 충돌시 음이온수의 비산에 의해 역시 공기와의 접촉면적이 넓어지면서 두 번째 음이온 및 습기 방출이 이루어지게 된다.
이와 같이 2번에 걸쳐 이루어지는 음이온/습기의 공기중 방출과정은 자석(150)의 유무에 의해 10% 이상 증가되는데, 이는 자석의 자력에 의해 음이온 생성량이 증가해서 라기 보다는, 순환수중에 생성되어 있는 음이온이 공기중으로 방출되는 양이 자기장의 영향으로 더 많아지기 때문인 것으로 여겨진다.
다음에, 이렇게 회전분사 및 충돌과 자석의 방출촉진작용에 의해 생성 및 방출된 음이온과 습기는 송풍구(160)를 통하여 유입된 공기가 형성하는 회선류와 혼합되면서 하향하여 유출구(170)로 유출됨으로써 연결통로(300)를 거쳐 습식집진실(200) 하부로 전달된다.
습식집진실(200) 일측에 원통의 접선 방향으로 구성된 유입구(210)를 통하여 유입된 음이온/습기 함유 공기는, 송풍 압력에 의해 회전.상향하게 되는데, 이때 습기, 즉 회전분사에 의해 공기중으로 비산된 물방울들중 크고 무거운 것은 원심력에 의해 습식집진실 벽면에 접촉하게 됨으로써 응집되어 아래로 흘러내려 순환수저장조(500)로 낙하한다.
이렇게 낙하한 물은 순환수저장조(500)를 오염시키게 되므로, 일정 수준의 오염도가 초과되면, 사용자가, 또는 자동으로, 순환수저장조(500)의 순환수를 배수탱크(D)로 배수하고 급수관을 통하여 급수함으로써 교환해주어야 한다.
한편, 이와 같이 분리되어 낙하하는 물은 실내로부터 흡입되는 공기중에 포함되어 있던 입자성 또는 용존성 오염물질을 함께 포집.용해하여 낙하함으로써 공기청정효과를 가지게 된다.
원래 싸이클론은 회선류의 원심력을 이용하여 공기중 무거운 입자를 분리 제거하는 집진장치로서, 본 발명에서는 습기를 발생시켜 습식으로 사용함으로써 입자성 물질 이외에 용존성 오염물질까지도 제거할 수 있게 한 것이다.
이렇게 하여 크고 무거운 습기 및 오염물질이 제거된 음이온, 습기 및 청정공기는 UV램프(800) 상단부에서 조사되는 자외선에 의해 살균된 후 중앙의 음이온/습기토출관(220)을 통하여 실내로 토출됨으로써 실내의 환경을 쾌적하게 만들게 되는 것이다.
이상과 같은 일련의 작동은 공기청정기 케이스의 일측에 구비된 제어판(C)을 통하여 사용자가 임의로 조작할 수 있다.
이상과 같이 본 발명이 완성됨으로써, 순환수가 유입되는 순환수유입관(110), 순환수를 회전분사하는 회전분사노즐(130), 분사된 순환수를 충돌시키기 위한 충돌판(140), 음이온 발생량을 증가시키는 자석(150), 공기를 유입시키기 위한 송풍구(160), 및 공기의 유출구(170)를 포함하여 구성되는 음이온/습기발생실(100)과; 음이온/습기 함유 공기가 유입되는 유입구(210), 및 음이온/습기 함유 공기를 공기청정기 외부의 실내로 토출시키는 음이온/습기토출관(220)을 포함하여 구성되는 습식집진실(200)과; 음이온/습기발생실(100)에서 생성된 음이온/습기 함유 공기를 습식집진실(200)로 전달하는 연결통로(300)와; 송풍팬에의해 제공되는 공기를 송풍구(160)로 안내하는 송풍덕트(400)와; 순환수를 저장하는 순환수저장조(500)와; 송풍팬(F), 순환펌프(P) 및 배수탱크(D)를 내장하는 기기실(600)과; 제어판(C)과 흡입구(710)가 구비되는 케이스(700)와; 순환수와 음이온/습기 함유 청정공기를 살균하는 UV램프(800) 를 포함하여 구성되는, 음이온발생/습도조절 공기청정기가 제공될 수 있게 되었다.
본 발명이 완성됨으로써, 물을 이용하여 음이온 및 습기를 발생시키고자 한 시도에서 소음문제와 함께 실제적으로 가장 큰 문제점으로 대두되는 살균문제를 해결하여 고자 하는 것으로서, 공기를 여과하여 오염물질을 제거하는 일반적인 공기청정기의 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 습도를 조절하는 가습기의 기능과 외부 공기중으로 음이온을 방출하는 음이온 발생장치로서의 기능까지 가지며, 순환수와 배출되는 습기 및 음이온 함유 청정공기에 대한 살균기능을 가지는 공기청정기가 제공될 수 있게 된 것이다.

Claims (3)

  1. 음이온발생/습도조절 공기청정기에 있어서,
    순환펌프(P)의 구동력에 의해 순환수저장조(500)로부터 유입되는 순환수를 회전분사노즐(130)로 안내하며 내부에는 토르말린회전체(120)가 구비되는 순환수유입관(110), 순환수유입관(110)의 일측에 구비되어 유입된 순환수를 회전분사하는 1개 이상의 회전분사노즐(130), 회전분사노즐(130)에 의해 분사된 순환수를 충돌시키기 위하여 각 회전분사노즐의 분사공과 대향되게 구비되는 충돌판(140), 음이온/습기발생실 내면에 대향되게 쌍으로 구비되어 자기장을 형성함으로써 음이온 발생량을 증가시키는 1쌍 이상의 시트형 자석(150), 송풍팬(F)의 구동력에 의해 송풍덕트(400)로부터 제공되는 공기를 유입시키기 위하여 음이온/습기발생실(100)의 상부 일측에 원통 접선 방향으로 구성되는 송풍구(160), 및 송풍구(160)를 통하여 유입된 후 원통을 회전하면서 하향한 공기가 연결통로(300)로 유출될 수 있도록 하기 위하여 음이온/습기발생실(100)의 하부 송풍구(160)측에 원통의 접선 방향으로 구성되는 유출구(170)를 포함하여 구성됨으로써, 음이온 및 습기를 발생시키고 발생된 음이온과 습기가 송풍덕트(400)로부터 유입된 공기와 혼합된 후 연결통로(300)를 통하여 습식집진실(200)로 전달될 수 있도록 하는 역할을 하는, 상면이 밀폐된 원통형의 음이온/습기발생실(100)과; 연결통로(300)를 통하여 음이온/습기발생실(100)로부터 전달되는 음이온/습기 함유 공기가 유입되는 곳으로서 습식집진실(200) 하부의 음이온/습기발생실(100) 송풍구(160)측에 원통의 접선방향으로 구성되는 유입구(210), 및 습식집진실(200) 상부 중앙에 습식집진실(200) 원통 직경의 2/3 이하 직경 및 1/2 이하 길이를 가지는 원통형으로 구성되어 음이온/습기 함유 공기를 공기청정기 외부의 실내로 토출시키는 음이온/습기토출관(220)을 포함하여 구성됨으로써, 음이온/습기발생실(100)로부터 제공된 공기에 함유된 습기중 입자가 큰 것과 오염물질을 싸이클론 원리에 의해 집진집.제거하고 음이온과 미세습기를 포함하는 양질의 혼합공기만을 실내로 공급하는 역할을 하는, 상면이 밀폐된 원통형의 습식집진실(200)과; 음이온/습기발생실(100) 유출구(170)와 습식집진실(200) 유입구(210)를 연결함으로써 음이온/습기발생실(100)에서 생성된 음이온/습기 함유 공기를 습식집진실(200)로 전달하는 통로 역할을 하는 연결통로(300)와; 음이온/습기발생실(100)의 송풍구(160)측 측면에 구비되어 송풍팬(F)의 구동력에 의해 제공되는 공기를 송풍구(160)로 안내하는 송풍덕트(400)와; 음이온 및 습기 발생에 사용될 순환수를 저장하고 이를 순환펌프(P)의 구동력에 의해 순환수유입관(110)에 제공하기 위한 것으로서, 내부에 토르말린벽(T)이 내장되며, 순환수를 가온시키기 위한 히터(H)가 내장되고, 각각 상수원 및 배수탱크(D)와 연결되는 급수관 및 배수관이 구비며, 음이온/습기발생실(100), 습식집진실(200) 및 연결통로(300)의 하부와 통하도록 구성됨으로써 순환수의 수면이 각 실(100)(200) 및 연결통로(300)의 저면을 형성하며 습식집진실(200) 음이온/습기토출관(220) 중앙 직하에 해당하는 저면부에는 UV램프의 하단을 수용하기 위한 수용홈(510)이 구성되는 순환수저장조(500)와; 송풍덕트(400)와 연결되어 음이온/습기발생실(100)에 공기청정기가 설치된 실내의공기를 유입시키는 구동력을 제공하는 송풍팬(F), 순환수저장조(500) 및 순환수유입관(110)과 연결되어 있어 순환수저장조(500)에 저장된 순환수를 순환수유입관(110)에 고압으로 제공하는 순환펌프(P), 순환수저장조(500)로부터 배수되는 오염물질 함유수를 포집하여 저장하는 배수탱크(D)를 내장하며, 순환수저장조(500)의 하부에 구성되는 기기실(600); 및 상기 음이온/습기발생실(100), 습식집진실(200), 연결관(300), 송풍덕트(400), 순환수저장조(500) 및 기기실(600)을 내장하도록 구성되며, 외부 일측 표면에는 사용자가 기기의 구동을 제어하기 위한 제어판(C)이 구비되고, 기기실(600)을 이루는 부분의 일측에는 정화하고자 하는 실내공기를 흡입하기 위한 흡입구(710)가 구비되는 케이스(700); 및 순환수저장조(500)의 UV램프수용홈(510)에 수용되어 구성되는 UV램프(800)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  2. 제 1항에 있어서,
    순환수저장조(500)의 습식집진실(200) 음이온/습기토출관(220) 중앙 직하에 해당하는 저면부 수용홈(510)에 구비되는 UV램프(800)는 그 발광부의 하반부가 순환수에 침지되고 상단부는 습식집진실(200) 정 중앙으로 상향 연장될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    UV램프(800)의 하단부 원주상에는 방수기능을 위한 팩킹이 구비됨을 특징으로 하는,
    공기청정기.
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