KR20050020933A

KR20050020933A - 공기청정용광촉매레인지후드

Info

Publication number: KR20050020933A
Application number: KR1020040059063A
Authority: KR
Inventors: 최종인
Original assignee: 주식회사 하츠
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2005-03-04
Also published as: KR100592678B1

Abstract

본 발명은 공기유입부, 공기유입부의 상부에 설치되는 제1헤파필터그릴, 헤파필터그릴의 상부에 설치되어 공기유입부의 내부로 실내의 공기를 유입하는 송풍기, 송풍기의 상부에 설치되어 유입된 공기를 정화하는 필터카트리지부, 및, 필터카트리지의 상부에 설치되어 정화된 공기를 실내로 배출하는 공기배출부를 포함하여 구성되는 공기청정용광촉매레인지후드에 관한 것이다

본 발명은 자기 발열식 탄소섬유필터 및 광촉매필터를 사용하여 필터의 사용수명이 길고 다단계에 걸쳐서 정화된 공기를 다시 실내로 배출하여 재순환하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기청정용광촉매레인지후드{Air-Purifying Photocatalytic Range Hood}

본 발명은 주방 등 실내에서 발생되는 각종 오염물질이 포함된 유해가스를 외부로 배출하지 않고 다단계 여과과정을 통하여 정화된 공기를 실내로 다시 방출하여 재순환시키는 공기청정용광촉매레인지후드에 관한 것이다.

종래의 레인지후드는 주방 등의 실내의 오염공기를 포집하여 외부로 연결된 배기덕트를 통하여 외기로 배출하는 구조로서 망사구조의 스테인레스스틸 또는 알루미늄 재질의 필터를 실내공기가 포집되는 입구에 구비되어 있었다. 따라서 종래의 레인지후드에 채택된 필터는 실내의 오염공기에 포함된 오염입자 가운데 입자크기가 큰 것만을 여과시켜 주는 수준이었으며, 필터의 교환을 고려하지 않은 영구사용필터가 대부분이었다. 즉 필터의 효과가 미비하였으며 장기간 사용 후 필터를 교체하기 위해서는 레인지후드를 해체하는 작업이 필요하여 비경제적이었다.

또한 포집된 실내의 오염공기를 외부로 배출하는 덕트가 반드시 필요하여 레인지후드는 주방의 조리기 상부에 통상적으로 설치되는 수 밖에 없어 레인지후드 설치 장소에 제한을 받을 수밖에 없는 한계가 있었다.

더구나 현대 건축물의 주류인 아파트나 주상복합건물 등의 밀집형 주거 공간의 경우 외부덕트에만 의존하여 실내의 오염된 공기를 외부로 배출하는 방식으로는 효과적으로 실내공기를 정화할 수 없어 별도의 공기청정기를 사용하는 경우도 많았다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 배기덕트가 별도로 요구되지 않는 내부순환형 레인지후드를 제공함을 그 목적으로 한다.

둘째, 필터의 교체가 용이한 레인지후드를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

셋째, 필터의 교환주기를 연장할 수 있는 레인지후드를 제공하여 경제성을 도모함을 또 다른 목적으로 한다.

넷째, 별도의 자외선램프가 없어도 광촉매에 의한 공기의 정화가 가능한 레인지후드를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

다섯째, 설치장소에 제한을 받지 않고 평상시에는 실내공기청정기로도 활용할 수 있는 레인지후드를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기유입부, 상기 공기유입부의 내부로 실내의 공기를 유입하는 송풍기, 상기 송풍기에 의하여 유입된 공기를 정화하는 필터카트리지부, 상기 필터카트리지의 상부에 설치되어 정화된 공기를 실내로 배출하는 공기배출부, 및 튜브형상으로서 상기 공기유입부, 상기 송풍기, 상기 필터카트리지부,및 상기 공기배출부가 내장되는 몸체부를 포함하여 구성되며 상기 공기유입부로 유입된 실내의 공기가 외부로 배출되지 않고 상기 공기배출부를 통하여 실내로 재순환되는 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드에 관한 것으로서, 상기 공기유입부의 상부에는 제1헤파필터그릴이 더 설치 될 수 있다.

본 발명인 순환형레인지후드의 상기 필터카트리지부는 탄소섬유필터, 헤파필터층, 및 광촉매필터층을 포함하여 구성되며, 상기 제1헤파필터그릴, 상기 탄소섬유필터, 상기 헤파필터층, 및 상기 광촉매필터층 각각은 상기 몸체부로부터 분리 및 교환이 가능한 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구체적 실시예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 구체적 실시예의 개략적인 사시도이다. 도1에 도시된 바에 의하면 본 발명인 순환형레인지후드는 유입된 실내 공기를 외부덕트를 통하여 외부로 배출할 필요가 없는 바, 그 설치장소에 제한을 받지 않고 주방의 중앙부나 주변 어디든지 자유롭게 선택하여 간단하게 설치할 수 있다. 다시 말하면, 메인주방 또는 보조주방과 분리되어 놓여져 있는 식탁 위의 천정에 독립적으로 설치하여 사용할 수 있다. 특히 주방의 중앙부에 설치할 경우 공기유입부를 통하여 사방에서 실내 공기가 유입되어 실내 공기의 순환효율을 향상시킬 수 있다.

도2는 본 발명의 구체적 실시예의 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.

공기유입부(10)는 몸체부(60)의 하단부에 위치하여 실내의 공기를 본 발명인 순환형레인지후드로 유입시키는 통로 역활을 하며, 송풍기(30)의 작동소음을 감소시키기 위하여 소음제를 설치할 수도 있다. 유입 효율을 향상시키기 위하여 공기유입부(10)의 둘레에는 도2에 도시된 바와 같이 포집갓이 더 설치되는 것이 일반적이다.

제1헤파필터그릴(20)은 공기유입부(10)의 상부에 설치되어 유입된 실내 공기에 포함된 오염입자를 1차적으로 여과하며 부가적으로 흡음의 효과도 도모할 수 있다. 제1헤파필터그릴(20)은 헤파필터로 구성된다. 헤파필터란 미세한 먼지를 여과할 수 있는 필터로서, 통상적으로 0.3 미크론(Micron) 크기의 입자를 99.95％ 이상 여과할 수 있다.

송풍기(30)는 상기 제1헤파필터그릴(20)의 상부에 위치하여 상기 공기유입부(10)를 통하여 실내공기가 유입되게 하는 동력원이 된다. 송풍기(30)는 통상적으로 전동기와 팬으로 구성되며, 전동기는 첨부도면에는 도시되지 않았으나 별도의 제어기에 의하여 풍속이 조절된다. 또한 송풍기(30)에는 첨부도면에는 도시되지 않았으나, 광촉매가 코팅된 케이스를 포함하여 송풍기(30)를 통과하는 공기를 광촉매의 활성화를 통하여 살균 및 항균작용이 이루어지도록 한다.

필터카트리지부(40)는 상기 송풍기(30)의 상부에 설치되어 유입된 실내공기에 포함된 오염입자를 다단계에 걸쳐서 여과한다. 도2에는 탄소섬유필터(41), 헤파필터층(42), 및 광촉매필터층(43)으로 구성된 필터카트리지부(40)의 구체적 실시예를 도시하고 있다.

첨부된 도3에 의하면 헤파필터층(42)은 헤파필터로 구성되는 제2헤파필터그릴(421), 및 제3헤파필터(422)를 포함하여 구성되고, 광촉매필터층(43)은 광촉매우레탄폼필터(431), 광촉매하니콤필터(432), 및 광촉매코팅금속망필터(433)를 포함하여 구성되며, 제2헤파필터그릴(421), 탄소섬유필터(41), 제3헤파필터(422), 광촉매우레탄폼필터(431), 광촉매하니콤필터(432), 및 광촉매코팅금속망필터(433)가 순차적으로 배열된 필터카트리지부(40)의 또 다른 구체적 실시예가 도시되어 있다.

제2헤파필터그릴(421)는 송풍기(30)의 상부에 설치되어 공기유입부(10)를 통하여 유입되어 제1헤파필터그릴(20)에서 1차여과된 유입된 실내공기를 2차여과한다.

탄소섬유필터(41)는 제2헤파필터그릴(421)의 상부에 설치되는 것으로서, 나노 크기의 탄소섬유 소재를 특정된 형상이 없이 부직포 형식으로 만들어 놓은 것과 탄소섬유와 부직포를 혼합하여 만든 것이 있다. 탄소섬유필터(41)는 활성탄필터에 비하여 흡착성능이 수 십 내지 수 백배 뛰어나기 때문에 짧은 순간에 오염입자를 포집하여 여과하는 능력이 뛰어나며, 전류가 흐를 경우 전류량에 비례하여 온도가 상승하는 자기 발열 현상에 의하여 흡착된 불순물을 스스로 제거하는 작용을 하기 때문에 교환이 필요없이 반영구적으로 사용할 수 있다. 따라서 탄소섬유필터(41)에는 첨부도면에는 별도로 도시하지 않았으나 전원을 공급할 수 있는 전선이 연결되어 있고 별도의 외부전원 또는 내장된 밧데리를 이용하여 전류를 공급할 수 있다.

제3헤파필터(422)는 탄소섬유필터(41)의 상부에 설치되어 유입된 실내공기에 포함된 미세한 오염입자를 여과한다. 제3헤파필터(422)는 자기 발열식의 탄소섬유필터(41)와는 달리 주기적으로 교환을 해주어야 한다. 다만, 이미 제1헤파필터그릴(20), 제2헤파필터그릴(421), 및 탄소섬유필터(41)를 거치면서 3단계의 여과가 이루어진 상태의 공기를 여과하는 바, 그 교환주기는 길어지게 되어 장기간 사용이 가능하다. 제1헤파필터그릴(20), 및 제2헤파필터그릴(421)의 경우는 제3헤파필터(422)에 비하여 상대적으로 교환주기가 짧아지게 되며, 특히 제1헤파필터의 경우는 상대적으로 교환주기가 매우 짧아지게 되나, 설치위치가 몸체부(60)의 하단부이므로 교환이 상대적으로 용이하여 교환주기의 장단이 크게 문제되지는 않는다.

광촉매우레탄폼필터(431)는 제3헤파필터(422)의 상부에 설치된다. 우레탄폼필터에 광촉매를 코팅한 것으로서 살균 및 항균이 이루어지며 먼지를 포집할 수도 있는 구조로 되어 있다.

일반적으로 광촉매는 태양광이나 형광등의 자외선을 받으면 마치 태양전지의 원리처럼 - 전기를 가진 전자(e-)와 +전기를 가진 정공(h+)이 형성되고, 그 중에서 정공(h+)은 특히 강력한 산화작용을 하는 수산화물(OH Radical)을 형성하여 살균용 염소나 차아염소산 오존보다도 강력한 산화력을 갖게 된다. 또한 전자는 광촉매에 흡착되어 있는 산소를 산소이온으로 생성시키는데 이 산소이온은 산화반응의 중간체와 과산화물을 생성하는 등의 반응을 통하여 오염방지 효과, 공기정화 효과, 수질정화 효과, 살균 효과, 냄새 제거 효과 등을 도모할 수 있다. 또한 광촉매는 인체에 전혀 무해하므로 그룻,도자기 등 식생활과 관련된응용은 물론 수용성이므로 적용 범위가 광범위하게 응용될 수 있으며 한번 도포하면 반영구적으로 사용이 가능하며 그 효과도 지속된다. 이러한 광촉매로서 가장 널리 사용되고 있는 재료는 이산화티타늄(TiO₂)으로, 자외선을 흡수하면 표면에서 전자와 정공이 생성되고 이들 활성종 (전자, 전공)은 대부분의 유해물질을 분해시킨다.

본 발명에 적용된 광촉매는 자외선에 반응하는 일반적인 광촉매가 아니라 가시광선에 의해서도 활성화가 이루어지는 광촉매를 적용하여 별도의 자외선램프가 없더라도 광촉매에 의한 살균 및 항균작용이 일어난다.

광촉매하니콤필터(432)는 광촉매우레탄폼필터(431)의 상부에 설치된다. 하니컴 모양의 필터에 광촉매를 코팅하여 사용하는 광촉매하니콤필터(432)는 실내에서 유입된 공기의 공기의 흐름에 대한 저항이 거의 없으며, 광촉매에 의한 살균 및 항균작용이 이루어진다.

광촉매코팅금속망필터(433)는 광촉매하니콤필터(432)의 상부에 설치되는 것으로서, 금속망으로 된 필터에 광촉매를 코팅하여 사용하며, 광촉매에 의한 살균 및 항균작용이 이루어진다.

공기배출부(50)는 광촉매코팅금속망필터(433)의 상부에 설치되어 실내로부터 유입되어 다단계에 걸쳐 정화된 공기를 다시 실내로 재순환하는 출구 기능을 한다.

몸체부(60)는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 구성요소들을 내장하며 본 발명의 외관을 구성한다. 몸체부(60)의 하단부는 공기유입부(10)가 위치하여 실내의 공기를 본 발명인 순환형레인지후드의 내부로 유입하고, 몸체부의 상단부는 공기배출부(50)가 형성되어 있어 다단계에 걸쳐서 정화된 유입공기를 다시 실내로 배출하여 재순환한다.

도4에 예시적으로 도시된 바와 같이, 몸체부(60)의 내부에 내장되는 제1헤파필터그릴(20), 제2헤파필터그릴(421), 탄소섬유필터(41), 제3헤파필터(422), 광촉매우레탄폼필터(431), 광촉매하니콤필터(432), 및 광촉매코팅금속망필터(433)는 각각 그 외부 테두리를 따라 프레임이 형성되어 있어 용이하게 분리조립이 가능한 구조로 되어 있다. 프레임의 재질은 제한이 없으며, 알루미늄과 같이 가볍고 튼튼한 재질이 사용될 수 있다.

상기와 같은 구조의 본 발명의 작용을 살펴보면 전원을 공급하면 송풍기(30) 및 탄소섬유필터(41)가 작동하고 몸체부(60)의 하단부에 위치하는 공기유입부(10)를 통하여 실내의 오염된 공기가 유입되어 제1헤파필터그릴(20), 제2헤파필터그릴(421), 탄소섬유필터(41), 제3헤파필터(422), 광촉매우레탄폼필터(431), 광촉매하니콤필터(432), 및 광촉매코팅금속망필터(433)를 거치면서 정화된 후 몸체부(60) 상단부의 공기배출부(50)를 통하여 실내로 다시 배출되어 재순환된다.

상기한 구성의 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

첫째, 배기덕트가 별도로 요구되지 않는 내부순환형 레인지후드를 제공할 수 있다.

둘째, 필터의 외부 테두리를 따라 프레임이 형성되어 있는 바, 용이하게 분리조립이 가능하여 누구든지 편리하게 필터를 교체할 수 있다.

셋째, 전류가 흐를 경우 전류량에 비례하여 온도가 상승하는 자기 발열 현상에 의하여 흡착된 불순물을 스스로 제거하는 작용을 하는 탄소섬유필터를 사용하여 필터의 교환주기를 연장할 수 있다.

넷째, 가시광선에 의하여 활성화가 이루어지는 광촉매를 적용하여 별도의 자외선램프가 없더라도 광촉매에 의한 살균 및 항균작용이 이루어진다.

다섯째, 설치장소에 제한을 받지 않고 평상시에는 실내공기청정기로도 활용할 수 있다.

도1은 본 발명의 구체적 실시예의 개략적인 사시도이다.

도3은 본 발명의 구체적 실시예의 필터카트리지부의 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.

도4는 본 발명의 필터의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 공기유입부 20 : 제1헤파필터그릴

30 : 송풍기 40 : 필터카트리지부

41 : 탄소섬유필터 42 : 헤파필터층

421 : 제2헤파필터그릴 422 : 제3헤파필터

43 : 광촉매필터층 431 : 광촉매우레탄폼필터

432 : 광촉매하니콤필터 433 : 광촉매코팅금속망필터

50 : 공기배출부 60 : 몸체부

Claims

공기유입부;

상기 공기유입부의 내부로 실내의 공기를 유입하는 송풍기;

상기 송풍기에 의하여 유입된 공기를 정화하는 필터카트리지부;

상기 필터카트리지의 상부에 설치되어 정화된 공기를 실내로 배출하는 공기배출부;및,

튜브형상으로서 상기 공기유입부, 상기 송풍기, 상기 필터카트리지부,및 상기 공기배출부가 내장되는 몸체부;

를 포함하여 구성되며 상기 공기유입부로 유입된 실내의 공기가 외부로 배출되지 않고 상기 공기배출부를 통하여 실내로 재순환되는 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드.
제1항에서, 상기 필터카트리지부는,

탄소섬유필터;

헤파필터층;및,

광촉매필터층;

을 포함하여 구성되며, 상기 탄소섬유필터, 상기 헤파필터층, 및 상기 광촉매필터층 각각은 상기 몸체부로부터 분리 및 교환이 가능하고, 상기 탄소섬유필터는 전류공급에 의해서 자기발열되는 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드.
제1항에서, 상기 공기유입부의 상부에 설치되는 제1헤파필터그릴;

를 더 포함하여 구성되며, 상기 제1헤파필터그릴은 상기 몸체부로부터 분리 및 교환이 가능한 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드.
제1항에서, 상기 송풍부는,

광촉매가 코팅된 케이스를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드.
제1항에서, 상기 공기유입부는,

소음을 흡수하는 소음제를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드.
제2항에서, 상기 광촉매필터층은,

광촉매우레탄폼필터;

광촉매하니콤필터;및,

광촉매코팅금속망필터;

를 포함하여 구성되며, 가시광선에 의해 활성화가 되는 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드.
제6항에서, 상기 헤파필터층은,

제2헤파필터그릴;및,

제3헤파필터;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드.
제7항에서, 상기 제2헤파필터그릴, 상기 탄소섬유필터, 상기 제3헤파필터, 상기 광촉매우레탄폼필터, 상기 광촉매하니콤필터, 및 상기 광촉매금속망필터가 순차적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 공기청정용광촉매레인지후드.