KR20050060564A - 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기청정기를 개시한 것이다. 개시한 공기청정기는 상부의 제1흡입구와 이 제1흡입구의 하부에 위치하는 제2흡입구 및 그 내부공기의 토출을 위한 토출구를 갖춘 본체와, 제1 및 제2흡입구를 통해 흡입되는 공기를 토출구 쪽으로 송풍하도록 본체 내에 설치되는 송풍장치와, 제1흡입구를 통해 흡입되는 먼지를 집진하도록 본체 내에 설치되는 제1집진장치와, 제2흡입구를 통해 흡입되는 먼지를 집진하도록 본체 내에 설치되는 제2집진장치를 포함하는 것이다. 이러한 공기청정기는 공기 중에 포함된 큰 먼지입자와 작은 먼지입자를 구분하여 집진할 수 있도록 하여 필터의 오염도를 줄임으로써 그 만큼 필터의 청소 및 교환주기를 연장할 수 있도록 한다.

Description

공기청정기{AIR PURIFIER}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입자가 큰 먼지와 작은 먼지를 구분하여 집진할 수 있는 공기청정기에 관한 것이다.

공기청정기는 공기 중의 먼지나 세균 등을 걸러 내어 공기를 깨끗하게 하는 장치로, 통상 실내공기를 흡입하여 강제 송풍시키는 송풍장치와, 이 송풍장치의 동작에 의해 순환하는 공기 중의 먼지나 세균을 걸러 내는 필터를 구비한다.

공기청정기의 송풍장치는 공기청정기 본체의 내부에 마련되는 송풍팬과, 이 송풍팬을 구동시키는 모터로 이루어진다. 그리고 필터는 송풍장치의 흡입 측 또는 토출 측 유로에 마련되는 것으로, 비교적 격자간이 큰 망체의 프리필터, 전기집진방식의 정전필터, 폴리프로필렌수지나 폴리에틸렌수지가 부직포형태로 마련되는 미세집진필터 등이 겹층을 이루도록 배열되어 이루어진다.

이러한 공기청정기는 소정기간 사용하게 되면 집진된 먼지가 필터에 쌓인다. 그리고 필터에 먼지가 쌓이면, 압력손실이 커서 송풍효율이 낮아지고 집진효율도 낮아진다. 따라서 공기청정기를 쾌적한 상태로 사용하기 위해서는 사용자가 적절한 주기로 필터를 청소하거나 교환해 주어야 한다.

필터 오염의 주 원인은 공기 중에 포함된 작은 먼지입자라기보다는 상대적으로 큰 먼지입자들이다. 그런데 종래의 공기청정기는 필터가 작은 먼지입자와 큰 먼지입자를 함께 걸러주는 구조이기 때문에 그 만큼 필터의 오염이 빠르게 이루어져 필터의 청소주기 또는 교환주기가 빨라지는 결점이 있었다. 이는 유지비용의 증가와 사용상 불편을 초래하였다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로, 본 발명의 목적은 공기 중에 포함된 큰 먼지입자와 작은 먼지입자를 구분하여 집진할 수 있도록 하여 필터의 오염도를 줄임으로써 그 만큼 필터의 청소 및 교환주기를 연장할 수 있도록 하는 공기청정기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기는, 상부의 제1흡입구와 이 제1흡입구의 하부에 위치하는 제2흡입구 및 그 내부공기의 토출을 위한 토출구를 갖춘 본체와, 상기 제1 및 제2흡입구를 통해 흡입되는 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도록 상기 본체 내에 설치되는 송풍장치와, 상기 제1흡입구를 통해 흡입되는 먼지를 집진하도록 상기 본체 내에 설치되는 제1집진장치와, 상기 제2흡입구를 통해 흡입되는 먼지를 집진하도록 상기 본체 내에 설치되는 제2집진장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 제1흡입구가 상기 본체의 전면 상부에 형성되고, 상기 제2흡입구가 상기 본체 전면의 상기 제1흡입구 하부 위치에 형성되며, 상기 토출구가 상기 본체의 상부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 본체의 내부는 상기 제1집진장치가 설치되는 상부의 제1집진공간과 상기 제2집진장치가 설치되는 하부의 제2집진공간으로 구획되며, 상기 제1집진공간과 제2집진공간 사이에는 상기 제2집진장치를 거친 공기가 상기 제1집진공간 쪽으로 흐르면서 먼지의 집진이 이루어지도록 하는 중간필터가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 송풍장치는 상기 제1집진공간의 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도록 상기 제1집진공간에 설치되는 제1송풍장치와, 상기 제2흡입구를 통해 흡입되는 공기를 상기 제2집진장치 쪽으로 송풍하도록 상기 제2집진공간에 설치되는 제2송풍장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1집진장치는 상기 제1흡입구의 내측에 겹층으로 배열된 복수의 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1집진장치를 이루는 복수의 필터는 상기 제1흡입구 내측에 배치되며 격자가 큰 망체로 된 항균프리필터와, 상기 항균프리필터의 후방에 배치되는 전기집진식 정전필터와, 상기 정전필터의 후방에 배치되는 미세 집진필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2집진장치는 상측 측면부에 상기 제2흡입구의 공기가 유입되는 입구가 형성되고 상측 중앙부에 출구가 형성되며 하부에 분진배출구가 형성된 사이클론집진통과, 상기 분진배출구 하부에 설치되는 분진통을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 사이클론집진통은 상부가 원통형으로 이루어지고 하부가 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원뿔형으로 이루어지고, 상기 출구로부터 그 내측 하부로 소정길이 연장되는 원통형의 토출안내부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1송풍장치는 대체로 중앙에 입구가 형성되고 상부에 상기 토출구와 연결되는 출구가 형성된 제1송풍케이스와, 상기 제1송풍케이스 내에 설치되는 원심팬과, 상기 원심팬의 구동을 위해 상기 제1송풍케이스 외측에 설치되는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2송풍장치는 대체로 중앙에 상기 제2흡입구와 연결되는 입구가 형성되고 둘레에 상기 제2집진장치와 연결되는 출구가 형성된 제2송풍케이스와, 상기 제2송풍케이스 내에 설치되는 원심팬과, 상기 원심팬의 구동을 위해 상기 제2송풍케이스 외측에 설치되는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2흡입구는 횡방향의 폭이 크게 형성되고, 상기 제2송풍케이스의 입구에는 그 입구가 상기 제2흡입구와 크기와 대응하는 크기로 형성된 흡입안내부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 공기청정기는 흡입구와 토출구가 형성된 본체와, 상기 흡입구로 흡입되는 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도로 상기 본체 내에 설치되는 송풍장치와, 상기 흡입구를 통해 흡입되는 큰 먼지의 집진을 위해 상기 본체 내에 설치는 사이클론형 집진장치와, 상기 사이클론형 집진장치를 거친 공기 중의 작은 먼지를 집진하도록 상기 본체 내에 설치되는 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 공기청정기는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 전면의 상부에 제1흡입구(11)가 형성되고 전면의 하부에 제2흡입구(12)가 형성되며 상측에 토출구(13)가 형성된 본체(10)를 구비한다. 또 본체(10)의 상부에는 동작상태를 표시하는 표시부와 다수의 조작버튼을 갖춘 조작패널(14)이 마련된다.

본체(10)의 내부는 상부의 제1집진공간(15)과 하부의 제2집진공간(16)으로 구획된다. 상부의 제1집진공간(15)에는 제1흡입구(11)를 통해 흡입되는 작은 먼지입자들을 집진하기 위한 제1집진장치(20)가 설치되고, 제1집진공간(15)의 내측 후방에는 제1집진장치(20)를 거치면서 정화된 공기를 토출구(13) 쪽으로 송풍하기 위한 제1송풍장치(30)가 설치된다. 하부의 제2집진공간(16)에는 제2흡입구(12)를 통해 흡입되는 공기 중의 큰 먼지입자들을 집진하기 위한 제2집진장치(40)와, 제2흡입구(12)로부터 공기를 흡입하여 제2집진장치(40) 쪽으로 송풍하는 제2송풍장치(50)가 설치된다. 또 제1집진공간(15)과 제2집진공간(16) 사이를 구획하는 구획판에는 제2집진장치(40)를 거친 공기가 제1집진공간(15) 쪽으로 흐를 수 있도록 연통된 유로(61)가 형성되며, 이 유로(61)에는 제2집진장치(40)를 거친 미세먼지가 걸러질 수 있도록 격자간이 미세한 중간필터(62)가 설치된다. 이러한 구성은 공기 중에 포함된 먼지입자의 비중차를 이용하여 상대적으로 작은 먼지입자가 상부의 제1흡입구(11)를 통해 흡입되어 제1집진장치(20)를 통해 집진되고, 상대적으로 큰 먼지입자가 하부의 제2흡입구(12)를 통해 흡입되어 제2집진장치(40)를 통해 집진될 수 있도록 한 것이다.

제1흡입구(11) 내측의 제1집진장치(20)는 도 2에 도시한 바와 같이, 전방으로부터 후방으로 항균프리필터(21), 전기집진식 정전필터(22), 미세집진필터(23)가 겹층을 이루도록 배열된다. 항균프리필터(21)는 비교적 입자가 큰 먼지를 걸러주는 것으로 격자간이 큰 망체로 이루어지며, 전기집진식 정전필터(22)는 평행하게 배열된 다수의 접지전극판과 방전선으로 이루어져 먼지입자의 전리현상을 이용해 집진을 한다. 미세집진필터(23)는 폴리프로필렌수지나 폴리에틸렌수지 등이 미세한 부직포형태로 마련된 것으로 미세먼지입자를 집진한다. 이러한 제1집진장치(20)의 구성은 제1흡입구(11)를 통해 흡입되는 공기 중의 작은 먼지들이 각 필터(21,22,23)들을 통과하여 제1송풍장치(30) 쪽으로 흐르면서 정화될 수 있도록 한 것이다.

제1송풍장치(30)는 대체로 그 중앙에 입구(31a)가 형성되고 상부에 토출구(13)와 연계되는 출구(31b)가 형성된 제1송풍케이스(31), 이 제1송풍케이스(31)의 입구(31a)를 통해 공기를 흡입하여 토출구(13) 쪽으로 송풍하도록 제1송풍케이스(31)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 원심팬(32), 그리고 이 원심팬(32)을 구동하도록 제1송풍케이스(31)의 후방에 설치되는 모터(33)로 구성된다.

제2집진공간(16) 내부의 제2송풍장치(50)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 제2흡입구(12)로부터 공기를 흡입하여 제2집진장치(40) 쪽으로 송풍하기 위한 것으로, 대체로 그 중앙에 제2흡입구(12)와 연결되는 입구(51a)가 형성되고 상부에 제2집진장치(40)와 연결되는 출구(51b)가 형성된 제2송풍케이스(51), 이 제2송풍케이스(51) 내부의 원심팬(52), 그리고 원심팬(52)의 구동을 위해 제2송풍케이스(51)의 후방에 설치되는 모터(53)로 구성된다. 또한 제2송풍장치(50)의 입구(51a)에는 도 3에 도시한 바와 같이, 횡방향의 폭이 큰 제2흡입구(12)로부터 제2송풍케이스(51)의 입구(51a) 쪽으로 공기의 흡입이 용이하게 이루어질 수 있도록 그 입구가 제2흡입구(12)의 크기와 대응하는 크기로 된 흡입안내부재(54)가 설치된다.

제2집진장치(40)는 상측 측면부에 제2송풍케이스(51)의 출구(51b)와 연결되는 입구(42)가 형성되고, 상측 중앙부에 제1집진공간(15)과 연통하는 출구(44)가 형성되며 하부에 분진배출구(43)가 형성된 사이클론 집진통(41)과, 분진배출구(43)를 통해 배출되는 먼지를 수집할 수 있도록 사이클론 집진통(41)의 하부에 설치되는 분진통(46)을 포함한다.

이때 사이클론 집진통(41)은 상부가 원통형상으로 이루어지고 하부가 하측으로 갈수록 그 내경이 작아지는 역 원뿔형상으로 이루어진다. 또 사이클론 집진통(41)의 출구(44)에는 출구(44)로부터 내측 하부로 소정길이 연장되는 원통형의 토출안내부(45)가 마련된다. 이러한 구성은 상측 측면부의 입구(42)를 통해 사이클론 집진통(41) 내부로 유입되는 공기가 사이클론 집진통(41) 내면을 따라 선회하면서 하강한 후 다시 상부의 출구(44)를 통해 제1집진공간(15) 쪽으로 흐르도록 한 것이다. 그리고 이러한 과정에서 공기 중에 포함된 먼지 등의 이물질이 사이클론 집진통(41) 내면에 부착되어 집진되고, 집진된 먼지가 하부의 분진통(46)에 쌓이도록 한 것이다. 이는 제2흡입구(12)를 통해 공기와 함께 흡입되는 비교적 큰 먼지들이 사이클론 집진통(41) 내부를 거치면서 집진될 수 있도록 한 것이다.

사이클론 집진통(41) 하부의 분진통(46)은 사용자가 분진통(46)을 외부로 인출하여 분진을 배출시킬 수 있도록 본체(10) 후면의 개구(18)를 통해 서랍형으로 착탈 가능하도록 설치된다.

다음은 이러한 공기청정기의 동작을 설명한다.

본체(10)의 상부에 마련된 조작패널(14)의 조작을 통해 공기청정기의 가동이 이루어지도록 하면 제1송풍장치(30)와 제2송풍장치(50)가 동작하고, 두 송풍장치(30,50)의 동작에 의해 제1흡입구(11)와 제2흡입구(12)를 통해 실내공기의 흡입이 이루어진다. 이때 흡입되는 공기 중에 포함된 먼지는 비중차에 의해 상대적으로 작은 먼지입자들이 상부에 위치하고 상대적으로 큰 먼지입자들이 하부에 위치하기 때문에 제1흡입구(11) 쪽으로 작은 먼지입자들이 흡입되고 제2흡입구(12) 쪽으로 큰 먼지입자들이 흡입된다.

따라서 상부의 제1흡입구(11)를 통해 공기와 함께 흡입된 작은 먼지입자들은 제1집진장치(20)의 항균프리필터(21), 정전필터(22), 미세집진필터(23)를 차례로 통과하면서 집진이 이루어진다. 그리고 제1집진장치(20)를 통해 정화된 공기는 제1송풍장치(30)의 동작에 의해 토출구(13) 쪽으로 송풍되어 다시 실내공간으로 공급된다.

하부의 제2흡입구(12)를 통해 공기와 함께 흡입된 큰 먼지입자들은 제2송풍장치(50)의 동작에 의해 제2집진장치(40)의 사이클론 집진통(41) 내부로 송풍되고, 사이클론 집진통(41) 내부를 선회하는 과정에서 사이클론 집진통(41) 내면에 부착되어 집진된다. 그리고 사이클론 집진통(41) 내에 집진된 먼지는 하부의 분진배출구(43)를 통해 흘러내려 분진통(46) 내에 쌓인다. 따라서 사용자는 주기적으로 분진통(46)을 분리하여 그 내부에 쌓인 먼지를 제거해 주면된다.

또 사이클론 집진통(41) 내부를 거치면서 1차로 정화된 공기는 미세집진필터로 이루어진 중간필터(62)를 통과하여 제1집진공간(15)으로 흐르면서 2차 정화가 이루어진다. 즉 사이클론 집진통(41)을 통과하면서 미처 집진되지 않은 미세먼지들이 중간필터(62)를 통해 집진된다. 그리고 중간필터(62)를 거쳐 정화된 공기는 제1집진장치(20)를 거치면서 정화된 공기와 함께 제1송풍장치(30)의 동작에 의해 토출구(13) 쪽으로 송풍되어 다시 실내공간으로 공급된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기는 작은 먼지입자들이 상부의 제1흡입구 쪽으로 흡입되어 제1집진장치를 통해 집진되고, 큰 먼지입자들이 하부의 제2흡입구 쪽으로 흡입되어서 사이클론 집진통으로 된 제2집진장치를 통해 집진되는 구조이기 때문에 제1집진장치의 각 필터들과 중간필터의 오염도를 그 만큼 줄일 수 있는 효과가 있다. 즉 필터오염의 주 원인이 되는 큰 먼지입자들이 제2흡입구를 통해 제2집진장치 쪽으로 유입되어 별도로 집진되기 때문에 제1집진장치의 각 필터들과 중간필터의 오염을 줄일 수 있어 각 필터들의 청소 및 교환주기를 그 만큼 연장할 수 있는 효과가 있다. 이는 필터의 청소와 교환에 따른 사용상의 불편을 감소시킬 수 있으며 공기청정기의 유지관리비용을 감소시킬 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기청정기의 외형을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기청정기의 내부구성을 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기청정기의 제2송풍장치와 제2집진장치의 구성을 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체, 11: 제1흡입구,

12: 제2흡입구, 13: 토출구,

15: 제1집진공간, 16: 제2집진공간,

20: 제1집진장치, 21: 항균프리필터,

22: 정전필터, 23: 미세집진필터,

30: 제1송풍장치, 40: 제2집진장치,

41: 사이클론 집진통, 46: 분진통,

50: 제2송풍장치, 62: 중간필터.

Claims (14)

1. 상부의 제1흡입구와 이 제1흡입구의 하부에 위치하는 제2흡입구 및 그 내부공기의 토출을 위한 토출구를 갖춘 본체와, 상기 제1 및 제2흡입구를 통해 흡입되는 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도록 상기 본체 내에 설치되는 송풍장치와, 상기 제1흡입구를 통해 흡입되는 먼지를 집진하도록 상기 본체 내에 설치되는 제1집진장치와, 상기 제2흡입구를 통해 흡입되는 먼지를 집진하도록 상기 본체 내에 설치되는 제2집진장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1흡입구가 상기 본체의 전면 상부에 형성되고, 상기 제2흡입구가 상기 본체 전면의 상기 제1흡입구 하부 위치에 형성되며, 상기 토출구가 상기 본체의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 본체의 내부는 상기 제1집진장치가 설치되는 상부의 제1집진공간과 상기 제2집진장치가 설치되는 하부의 제2집진공간으로 구획되며, 상기 제1집진공간과 제2집진공간 사이에는 상기 제2집진장치를 거친 공기가 상기 제1집진공간 쪽으로 흐르면서 먼지의 집진이 이루어지도록 하는 중간필터가 설치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 송풍장치는 상기 제1집진공간의 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도록 상기 제1집진공간에 설치되는 제1송풍장치와, 상기 제2흡입구를 통해 흡입되는 공기를 상기 제2집진장치 쪽으로 송풍하도록 상기 제2집진공간에 설치되는 제2송풍장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
5. 제3항에 있어서,

   상기 제1집진장치는 상기 제1흡입구의 내측에 겹층으로 배열된 복수의 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1집진장치를 이루는 복수의 필터는 상기 제1흡입구 내측에 배치되며 격자가 큰 망체로 된 항균프리필터와, 상기 항균프리필터의 후방에 배치되는 전기집진식 정전필터와, 상기 정전필터의 후방에 배치되는 미세 집진필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
7. 제3항에 있어서,

   상기 제2집진장치는 상측 측면부에 상기 제2흡입구의 공기가 유입되는 입구가 형성되고 상측 중앙부에 출구가 형성되며 하부에 분진배출구가 형성된 사이클론집진통과, 상기 분진배출구 하부에 설치되는 분진통을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 사이클론집진통은 상부가 원통형으로 이루어지고 하부가 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원뿔형으로 이루어지고, 상기 출구로부터 그 내측 하부로 소정길이 연장되는 원통형의 토출안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
9. 제4항에 있어서,

   상기 제2집진장치는 상측 측면부에 상기 제2송풍장치의 출구와 연결되는 입구가 형성되고 상측 중앙부에 출구가 형성되며 하부에 분진배출구가 형성된 사이클론집진통과, 상기 분진배출구 하부에 설치되는 분진통을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
10. 제9항에 있어서,

    상기 사이클론집진통은 상부가 원통형으로 이루어지고 하부가 하측으로 갈수록 내경이 작아지는 원뿔형으로 이루어지고, 상기 출구로부터 그 내측 하부로 소정길이 연장되는 원통형의 토출안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
11. 제4항에 있어서,

    상기 제1송풍장치는 대체로 중앙에 입구가 형성되고 상부에 상기 토출구와 연결되는 출구가 형성된 제1송풍케이스와, 상기 제1송풍케이스 내에 설치되는 원심팬과, 상기 원심팬의 구동을 위해 상기 제1송풍케이스 외측에 설치되는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
12. 제4항에 있어서,

    상기 제2송풍장치는 대체로 중앙에 상기 제2흡입구와 연결되는 입구가 형성되고 둘레에 상기 제2집진장치와 연결되는 출구가 형성된 제2송풍케이스와, 상기 제2송풍케이스 내에 설치되는 원심팬과, 상기 원심팬의 구동을 위해 상기 제2송풍케이스 외측에 설치되는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
13. 제12항에 있어서,

    상기 제2흡입구는 횡방향의 폭이 크게 형성되고, 상기 제2송풍케이스의 입구에는 그 입구가 상기 제2흡입구와 크기와 대응하는 크기로 형성된 흡입안내부재가 설치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
14. 흡입구와 토출구가 형성된 본체와, 상기 흡입구로 흡입되는 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도로 상기 본체 내에 설치되는 송풍장치와, 상기 흡입구를 통해 흡입되는 큰 먼지의 집진을 위해 상기 본체 내에 설치는 사이클론형 집진장치와, 상기 사이클론형 집진장치를 거친 공기 중의 작은 먼지를 집진하도록 상기 본체 내에 설치되는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.