KR20040105904A - 공기방울 공기 청정기 시스템과 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기중에 함유된 미세먼지를 공기방울의 물로 흡착하여 제거하는 공기 청정기에 관한 것이다. 공기 청정기에서 먼지나 건강에 해로운 유해성분을 1차 간이 필터링한 다음 1차 간이 정화된 공기를 저수조내의 기포발생 장치로 통과시켜 공기중에 함유된 미세한 먼지를 물과 접촉시켜 물에 흡입시키며, 공기는 저수조 내에서 「공기방울 상태」가 되어 부력으로 수면 위로 상승하면서 공기 방울 내의 잔류 미세 먼지를 수압으로 2차 흡착시키고, 수면에서 외부 공기압 으로 인하여 공기 방울이 부서지면서 미세한 잔류 미세 먼지를 3차로 제거하는 공기방울 청정기 시스템을 제공한다.
아울러, 다량의 공기방울을 발생하는 기포발생 장치를 모듈화하므로서 모듈의 조합으로 다양한 용량과 디자인의 가정용 공기방울 공기 청정기를 제조하는 공기방울 발생기의 모듈화 기술을 제공한다.
Description
본 발명은 공기 정화기 시스템에 있어서 공기중에 함유된 미세 먼지를 공기방울로 제거하는 공기 청정 기술과 시스템에 관한 기술이다.
종래의 공기 청정기는 각종 필터에 의하여 공기 중에서 먼지나 인체에 유해한 성분을 필터링하여 공기를 정화하는 에어 필터(Air Filter) 방식을 사용하거나, 또는 고압 전류에 의하여 먼지를 흡착시켜 공기를 정화하는 집진방식으로 공기를 정화하거나 또는 하이브리드(Hybrid) 광촉매 방식을 부가하여 정화하고 있으나, 미세한 먼지를 충분히 정화 하지 못하는 문제점이 있었다.
위의 문제점을 해소하기 위하여 고가의 필터가 개발되고 있으나, 헤파(Hepa)필터의 경우 고시된 99.97%의 정화효율을 신품 필터의 시험실 기준이고, 실제 사용중인 필터의 효율을 평균 60-80% 수준이며 따라서, 필터 방식은 필터를 자주 교체해 주어야 하며 필터 교체 비용이 고가이고, 필터를 교체하지 아니하면 필터 자체의 효율 저하 뿐만아니라 필터에 포집된 세균의 번식과 각종 먼지나 유해 성분에 의한 2차 오염을 방지 할 수 없는 문제점이 있다.
기존의 가정용 공기 청정기의 필터 방식으로는 일반적으로 실내 공기중의 미세먼지 (직경 10㎛이하)를 걸러주지 못하고, 기관지의 섬모조차 미세먼지를 차단하지 못하므로 인간 폐속 깊숙이 침투해 천식등의 여러 가지 호흡기 질환을 유발한다. 더욱 큰 문제는 이들 미세먼지가 대기 중의 발암 물질이나 공해 물질의 운반체역할을 하며, 미세 먼지에는 이들 물질이 공기중보다 수백배이상 농축된 상태로 존재한다.
또한, 고압전류에 의한 먼지흡착 방식은 먼지가 전극판에 달라 붙게 되면 효율이 급격히 저하되므로 먼지가 흡착된 전극판을 수시로 청소해 주어야 하는 번거로움이 있으며, 광촉매 플라즈마 정화 방식은 살균, 탈취 및 유해 물질분해에 미약한 효과가 있을 뿐 미세 먼지 자체를 걸러 주는 기능은 없으므로 인간의 폐속으로 미세 먼지가 침투하는 것을 막을 수 없다.
또한, 물을 이용하는 습식 공기 청정기가 개발된 바 있으나, 기존의 방식은 물을 낙하시키거나 회전시켜 이를 통화하는 공기중에서 미세 먼지를 물로 흡착하는 방식으로서 공기중의 미세 먼지 중에서 물과 접촉하는 공기만 부분적으로 정화될 뿐이므로 공기 정화 효과가 제한적이라는 문제점이 있으며, 습식 필터 방식은 정기적으로 물을 갈아주고 필터를 교체해 주어야 하며 필터에 세균이 번식하는 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위하여 기존의 공기 필터방식으로 1차 간이 정화된 공기를 공기흡입 펌프로 저수조에 장착된 기포발생 장치를 통과시켜 공기가 미세한 기포로 전환되는 과정과 기포가 수면에서 부서지는 과정을 통하여 공기중의 미세한 먼지를 물로 완벽하게 흡착시키므로서 미세한 먼지문제를 획기적으로 해소하는 공기방울 공기 청정기 시스템을 제공한다.
도1은 본 발명의 공기방울 공기청정기 시스템의 구성도이다.
도2는 본 발명의 시스템 구성 블록도이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
101-1, 101-2, 101-n : 기포발생 장치
102-1, 102-2, 102-n : 기포발생 장치의 수위 조절 장치
103-1, 103-2, 103-n : 기포발생장치의 공기 흡입 파이프
103 : 기포발생 장치의 급수 장치
104 : 기포발생 장치의 물순환 펌프
105 : 물의 오물제거 필터 장치
106 : 급수 탱크
107 : 기포발생 장치의 급수 파이프
108 : 기포 발생 노즐
110 : 집진필터
120 : 배기 장치
140 : CPU
이하 첨부한 도면을 참조하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템 구성과 그에 따른 작용과 효과를 설명한다.
도1은 본 발명의 공기방울 공기 청정기의 시스템 구성도이며, 도2는 본 발명의 시스템 구성 블록도이다.
도1과 도2에 의하는 바와 같이, 본 발명의 시스템은 흡입되는 외부 공기를 1차 간이 정화하는 공기 필터 수단(110)과, 1차 간이 정화된 공기를 기포로 전환시키는 다수개의 기포발생 장치(101-1, 101-2, 101-n)와, 기포 발생 장치로 공기를 송풍하는 공기펌프 장치(12)와, 기포 발생 장치내의 물을 정수하는 오수 필터장치(105)와, 필터링된 물을 순환시키는 순환펌프(104)와, 필터링된 물을 저장하는 저수탱크(106)와, 외부 공기를 흡입하는 공기 펌프의 강도와 저수조 내의 물을 순환시키는 순환 펌프의 속도와 시스템의 각종 표지 장치를 제어하는 CPU(140)로 구성된다.
각 기포발생장치는 수위조절 장치(102-1, 102-2, 102-n)에 의하여 항상 일정한 수위를 유지하는 저수조 내에서 공기를 공급하는 공기 공급 파이프(103-1, 103-2, 103-n)를 저수조의 수면 위에 수평으로 설치하고, 공기 공급 파이프에서 일정한 가격으로 기포 발생 파이프를 수중에 설치하며 기포 발생 파이프의 끝 부분에 기포 발생을 위한 다수개의 분사 노즐(108)로 기포를 발생하도록 구성한다.
공기공급 파이프(103-1, 103-2, 103-n)를 저수조의 수면 위에 설치하므로서 저수조 내의 물이 공기 파이프로 역류하는 것을 방지하는 것이고, 저수조 내의 수위는 수위조절 장치(102-1, 102-2, 102-n)로 인하여 항상 일정한 수위를 유지한다.
기포 발생 파이프의 분사 노즐은 파이프의 끝 부분에 다수개의 구멍이 천공된 골프공 형태의 볼을 부착하여 공기 방울이 공의 전체 방향에서 발생하도록 기포 발생 노즐을 구성하거나, 다수개의 구멍이 천공된 접시형으로 기포발생 노츨을 구성하거나, 또는 파이프의 일단을 막고 파이프 자체에 다수개의 구멍을 천공하여 분사 노즐을 구성하더라도 동일한 기포발생 효과를 얻을 수 있다.
위와 같이, 구성된 본 발명의 작용과 효과를 설명하면 아래와 같다.
먼저, 본 발명의 시스템에 흡입되는 외부 공기는 공기펌프(120)의 작용으로 흡입되면, 흡입구의 전단에 설치된 공기 필터 수단(110)으로 공기가 1차 간이 정화된다.
본 발명에서 위 간이 필터를 설치하는 것은 공기 중의 잡다한 비교적 대형 먼지를 간이 필터링하므로서 기포 발생 장치에 사용하는 물의 오염을 억제하는 뜻이므로 공기 필터 수단을 제거하더라도 시스템의 효과는 동일 하다. 이때 사용하는 필터는 미세 먼지를 제거하는 고급 필터를 사용할 필요가 없는 것이므로 일반적인 보급형의 저가 해파 필터나 탄소 필터를 사용한다.
위와 같이 1차 간이 정화된 공기가 펌프의 흡입력으로 기포발생 장치의 공기 파이프(103-1, 103-2, 103-n)를 통하여 다수개의 기포 발생 장치(101-1, 101-2, 101-n)로 배송되며, 공기 파이프의 하단에 일정한 간격으로 부설된 다수개 기포 발생 파이프를 통하여 기포로 전환된다.
공기가 미세한 기포로 전환되는 과정에서, 공기방울(기포)을 형성하는 수막에 미세한 먼지가 1차 흡착되고, 부력으로 공기방울이 수면위로 부상하면서 공기방울 외부의 수압으로 공기 방울 내의 잔류 미세 먼지가 2차 흡수되고, 수면으로 부상한 공기방울이 외부 공기압으로 인하여 부서지면서 잔류 미세 먼지를 3차로 물에 흡착시킨 후 깨끗한 공기가 위로 분출되는 것이다.
기포를 발생하는 장치는 기존의 공기방울 세탁기에서 사용하는 기포발생 장치를 사용다하더라도 동일한 효과가 있으나, 다량의 공기를 신속히 공기방울로 전환시키기 어렵고 소음 문제가 발생한다.
또한, 먼지를 흡착한 물은 각 기포발생 장치의 배수장치 (102-1, 102-2, 102-n)를 통하여 오수필터(105)로 흘러 내리게 되고, 오수 필터에서 필터링한 다음 급수 탱크(106)에 저장되며, 급수 탱크 내의 필터링된 물은 순환 펌프(104)에 의하여 급수 파이프(107)를 통하여 기포 발생 장치로 순환 공급되는 것이다.
특히, 급수탱크(106)의 물은 기포로 인하여 활성산소가 충분히 공급되었고, 오수필터에서 필터링되어 비교적 청결한 물이며, 필요시 살균 소독제를 첨가하여 미세먼지에 함유되어 흡수된 박테리아나 각종 세균을 소독할 수 있는 것이므로 저수조의 물을 자주 교체할 필요가 없는 기술 구조를 제공한다. 아울러, 저수조에 오랜지향이나 레몬향등의 방향제를 첨가할 시에는 공기 청정기능 뿐만 아니라 실내 방향기능을 겸용을 수행할 수 있다.
본 발명의 시스템에서 공기 흡입 파이프는 수면 위에 구성하고, 수면 가까이에 수중의 공기 분사 노즐을 다수개의 천공으로 구성할 때에는 고압의 공기압이 불필요하므로 공기 펌프 대신에 로터리 방식의 강력한 송풍장치로 시스템을 구성하더라도 동일한 효과가 있다.
또한, 부가적 기능을 위하여 기포 발생 노즐에 진동 장치를 부가 구성하여 가습기 기능을 부가할 수 있으며, 광촉매 플라즈마 정화 장치를 부가하여 살균, 탈취, 음이온 발생 기능을 부가 구성할 수 있으며, 필요시 산소 발생 장치를 부가할 수 있다.
본 발명의 시스템에서 공기 흡입펌프 (120)의 힘을 조절하므로서 공기 청정속도를 조절하는 것이며, 공기 흡입 펌프의 용량과 기포발생 장치의 숫자에 따라 공기 청정기의 용량을 가변할 수 있는 것이고, 흡입 펌프의 강도와 순환 펌프의 유속과 시스템의 가동 시간을 제어하는 타이머 기능과 시스템의 작동 표시와 공기 청정도 표시등은 CPU(140)에 의하여 수행되며 이 분야의 제어 기술은 기존의 공지 기술을 원용한다.
본 발명은 공기중의 미세한 먼지를 공기방울로 완벽하게 흡착하여 다단계로 제거하는 기술을 제공하므로서 저렴하고 경제적인 방법으로 공기 청정기의 기능을 크게 향상시키는 효과가 있다.
아울러, 공기 청정기의 구조와 설계에 있어서 다수개의 기포발생 장치를 각기 분리하여 모듈화하므로서 여러 가지 구조로 모듈을 조합할 수 있는 기술을 제공하므로서 각종 용량별로 다양한 디자인의 공기청정기를 용이하게 제작할 수 있는 기술을 제공한다.
또한, 본 발명의 공기 청정기 시스템을 다수개 병렬 구성하여 1차 공기방울 공기 청정기 시스템에 정화된 공기를 다시 2차, 3차 공기방울 청정기 시스템으로정화하도록 구성하여 의학적으로 무균상태의 초정밀 청정도를 요구하는 공기 청정기 제조 기술을 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은 물을 이용하는 방식이므로 실내공기와의 상대습도를 자동 유지하는 가습기 기능을 겸용으로 구현하며, 또한, 급수 탱크에 소독제를 첨가하므로서 빈번하게 물을 교환할 필요가 없으므로 관리 유지가 용이한 공기 청정기 시스템을 제공하며 급수 탱크에 천연 방향제를 첨가시킬 수 있는 기술구조이므로 실내 전체의 분위기를 쾌적하게 개선시키는 효과가 있다.
Claims (10)
- 공기정화기 시스템에 있어서,(1) 외부 공기를 흡입하여 다수개의 기포발생 장치에 공기를 공급하는 공기흡입 펌프 수단과;(2) 공기흡입 펌프 수단의 전단에 거치되어 흡입되는 공기중에서 먼지나 건강에 해로운 유해 성분을 간이로 걸러 주는 1차 공기 필터링 수단과;(3) 위 1차 필터링된 공기를 저수조 내에서 물과 접촉하여 기포(공기방울) 상태로 전환시키는 다수개의 기포 발생 장치와;(4) 위 기포 발생 장치를 내장하며 기포발생 장치에서 공기가 기포상태로 전환되어 공기의 부력으로 상승할 때 공기중에 함유된 미세먼지를 흡착하는 다수개의 저수조와;(5) 다수개의 저수조에서 항상 일정한 수위를 유지하는 수위조절 수단과;(6) 다수개 저수조에 물을 공급하며, 각 저수조의 물을 순환시키는 물순환 펌프수단과;(7) 순환 펌프에 의하여 순환되는 물에서 오물이나 찌꺼기를 제거하는 물 정화 필터링 수단과;(8) 물정화 필터링 수단으로 정화된 물을 물순환 펌프로 공급하기 위하여 저장하는 저수 탱크와;(9) 공기흡입 펌프의 강도와 물순환 펌프의 순환 유속을 제어하며 시스템의각종 기능을 제어하는 CPU를 포함하는 구성으로, 공기중의 미세 먼지를 기포(공기방울)로 제거하는 것을 특징으로 하는 공기방울 공기 정화기 시스템
- 청구항 1에 있어서,저수조 내에 공기를 공급하는 파이프를 수면 위에서 수평으로 설치하고 공기공급 파이프의 하단부에 일정한 간격으로 다수개의 기포발생 파이프를 구성하여 기포발생 파이프를 통하여 저수조 내에서 공기가 분출되도록 기포발생 파이프 장치를 구성한 것을 특징으로 하는 공기방울 공기 정화기 시스템
- 청구항 2에 있어서,저수조 내의 기포 발생 파이프 끝부분에 다수개의 구멍이 천공된 원형 또는 타원형의 볼(Ball)을 부착하여 볼의 각 구멍으로 기포를 발생하는 것을 특징으로 하는 공기방울 공기 정화기 시스템
- 청구항 2에 있어서,공기 공급 파이프의 하단에 설치된 다수개의 기포발생 파이프 장치에 있어서, 파이프에 다수개의 구멍을 천공하여 공기가 미세하게 분출되면서 기포를 발생하도록 구성한 것을 특징으로 하는 공기방울 공기 정화기 시스템
- 청구항 1에 있어서,저수조 내에 다수개의 공기 공급 파이프를 구성하여 다수개의 기포발생 장치를 하나의 공용 수조에 다수개로 구성한 것을 특징으로 하는 공기방울 공기청정기 시스템
- 청구항 1에 있어서,기포발생 장치에 진동 장치를 부가하여 가습기 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 공기방울 공기 청정기 시스템
- 청구항 1에 있어서,광촉매 플라즈마 정화 수단을 부가하여 공기의 살균, 탈취 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 공기방울 공기 청정기 시스템
- 기포 발생 장치에 있어서, 물을 담고 있는 저수조 수면위에 공기 공급 파이프를 수면과 수평으로 설치하고, 공기 파이프의 일정구간에 기포 파이프를 수중에 설치하여 기포 파이프의 끝에 다수개의 기포발생 노즐을 천공한 기포발생 장치를 단위 모듈로 하고, 모듈수를 증감 구성하여 기포발생량을 조절하거나, 각 모듈의 다양한 배열 변화로 공기정화기의 디자인을 다변화 하는 것을 포함하는 구성으로 기포발생 저수조를 모듈화한 것을 특징으로 하는 공기 정화기의 기포발생 시스템
- 청구항 8에 있어서,기포 파이프에 끝에 다수개의 구멍이 천공된 골프공 형태의 원형 또는 접시 형태의 타원행으로 된 노즐을 부착하여 기포발생 장치를 구성한 것을 특징으로 하는 공기청정기의 기포발생 시스템
- 공기청정기의 기포발생 방법에 있어서,(1) 항상 일정한 수위로 물을 저장하는 다수개의 저수조를 구성하는 단계와;(2) 각 저수조 내의 수면위에서 수평으로 공기 공급 파이프를 구성하고 공기파이프의 하부에서 일정한 간격으로 다수개의 기포발생용 파이프를 저수조 내의 수중에 구성하는 단계와;(3) 기포발생 파이프의 수중 거치 부위에 다수개의 구멍이 천공된 기포 발생 노즐을 구성하는 단계와;(4) 각 저수조 내의 공기 공급 파이프로 공기를 공급하여 각 저수조의 수중에 설치된 다수개의 기포 발생 노즐을 통하여 다량의 기포를 동시에 발생하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 기포발생 방법
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030036961A KR20040105904A (ko) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | 공기방울 공기 청정기 시스템과 방법 |
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| KR1020030036961A KR20040105904A (ko) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | 공기방울 공기 청정기 시스템과 방법 |
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| KR20040105904A true KR20040105904A (ko) | 2004-12-17 |
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ID=37380656
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Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR20040105904A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011081256A1 (ko) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | Son Chang Hee | 저낙차를 이용한 폭기 및 에어터빈 발전장치 |
| CN111013274A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-04-17 | 台州锐祥机械设备有限公司 | 废气喷淋增湿处理装置 |
| WO2020153611A1 (ko) * | 2019-01-25 | 2020-07-30 | 장종환 | 공기청정기 |
-
2003
- 2003-06-09 KR KR1020030036961A patent/KR20040105904A/ko not_active Application Discontinuation
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| WO2011081256A1 (ko) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | Son Chang Hee | 저낙차를 이용한 폭기 및 에어터빈 발전장치 |
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