KR20070002513A - 공기청정기 - Google Patents

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KR20070002513A
KR20070002513A KR1020050058081A KR20050058081A KR20070002513A KR 20070002513 A KR20070002513 A KR 20070002513A KR 1020050058081 A KR1020050058081 A KR 1020050058081A KR 20050058081 A KR20050058081 A KR 20050058081A KR 20070002513 A KR20070002513 A KR 20070002513A
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박찬정
김영생
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Abstract

집진필터를 분리하지 않은 채로 집진필터의 표면에 부착된 먼지를 간편하고 신속하게 제거할 수 있게 한 공기청정기를 제공한다. 본 발명의 공기청정기는 집진필터와 인접하게 배치된 진동부재와, 각각 진동부재에 종방향과 횡방향으로 설치된 제 1 및 제 2 진동모터 어셈블리를 구비하여 진동부재를 여러 방향으로 진동하게 한다. 각 진동모터 어셈블리는 진동부재에 고정되는 케이스와, 케이스에 내장된 진동모터와, 케이스를 덮는 커버를 구비한다. 진동모터는 케이스의 내부에 마련된 시트부에 끼워져서 고정되는 고정자와, 고정자의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전자와, 회전자에 연결된 편심축으로 이루어져서 편심축의 편심 회전운동에 의해 진동이 발생하게 된다.

Description

공기청정기{Air Cleaner}
도 1은 집진필터가 경사져서 배치된 것을 보인 본 발명에 따른 공기청정기의 정면 사시도이다.
도 2는 집진필터의 후부에 진동부재와 복수의 진동모터 어셈블리가 배치된 것을 보인 본 발명에 따른 공기청정기의 종단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 진동부재와 복수의 진동모터 어셈블리의 결합 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 진동모터 어셈블리의 내부구조를 보인 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10: 하우징 20: 집진필터
25: 트레이 50: 진동부재
60a: 제 1 진동모터 어셈블리 60b: 제 2 진동모터 어셈블리
61: 케이스 63: 진동모터
65: 편심축
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더 상세하게는 집진필터에 포집된 먼지를 간편하고 신속하게 자동으로 제거할 수 있도록 구성된 공기청정기에 관한 것이다.
공기청정기는 하우징의 내부에 공기를 정화하기 위한 필터들과 공기를 강제 송풍시키기 위한 송풍팬이 설치된 구조를 가져서 송풍팬이 작동하게 되면 공기가 필터들을 통과하면서 공기 중에 포함되어 있는 먼지와 냄새와 세균 등이 제거된 후 다시 실내공간으로 배출되게 하여 실내공간을 쾌적하게 유지시키게 된다.
이러한 공기청정기는 실내공간의 적정한 위치에 설치될 수 있도록 콤팩트한 구조로 이루어지게 되는 한편 공기 정화능력을 높일 수 있게 집진 성능과 탈취 성능, 또는 살균 성능을 갖춘 여러 종류의 필터들을 구비하게 된다.
집진필터는 공기 중에 포함된 먼지 또는 이물질을 제거하기 위해 사용되는데, 이 집진필터는 수많은 미세공이 형성된 재료로 만들어져서 이 미세공들을 통해 공기가 유동하게 되면 공기 중에 포함되어 있는 먼지 입자나 이물질은 집진필터의 표면에 부착되어 걸러지게 됨으로써 공기를 깨끗하게 정화시키게 된다.
이러한 집진필터가 장착된 공기청정기의 일례로는 미국특허 제5,702,507호가 있다. 이 선행기술에 따른 공기청정기는 케이스의 내부에 집진필터와 송풍팬이 설치되어 집진필터를 통과하는 공기로부터 먼지를 걸러 내어 공기를 정화시키게 된다.
그러나 상기와 같은 종래의 공기청정기를 일정 기간 사용하게 되면 집진필터의 표면이 먼지 입자로 덮여져서 막히게 되어 송풍량이 크게 떨어지게 되고 소음이 증가하게 되기 때문에 주기적으로 집진필터를 분리하여 먼지를 제거해주어야 하는 불편함이 있으며, 이러한 먼지 제거작업을 주기적으로 잘 하지 않게 되면 집진필터의 수명이 단축되는 단점이 있다.
특히 상기와 같은 종래의 공기청정기는 집진필터의 표면에 발생되는 정전기력에 의해 먼지 입자가 집진필터에서 잘 떨어지지 않게 되기 때문에 먼지 제거작업이 매우 힘들게 되고, 일부분의 먼지 입자는 집진필터의 표면에 들러붙어서 떨어지지 않게 됨으로써 집진필터의 집진성능이 좋지 않게 되고 송풍팬의 부하를 크게 증가시키게 되는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 집진필터를 분리하지 않은 채로 집진필터의 표면에 부착된 먼지를 간편하고 신속하게 제거할 수 있게 한 공기청정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 집진필터의 표면에 정전기력이 발생되지 않게 하여 먼지가 집진필터로부터 용이하게 떨어지게 한 공기청정기를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하우징, 상기 하우징의 내부에 설치된 집진필터와 송풍팬을 포함하는 공기청정기에 있어서, 상기 공기청정기는 상기 집진필터와 인접하게 배치된 진동부재와 상기 진동부재에 설치된 복수의 진동모터 어셈블리를 구비하되 상기 복수의 진동모터 어셈블리는 상기 진동부재에서 서로 다른 방향으로 배치되어 상기 진동부재를 여러 방향으로 진동하게 함으로써 상기 집 진필터에 부착된 먼지를 효과적으로 제거할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 진동모터 어셈블리는 상기 진동부재에서 각각 종방향과 횡방향으로 배치된 제 1 진동모터 어셈블리와 제 2 진동모터 어셈블리로 구성된다.
상기 각 진동모터 어셈블리는 상기 진동부재에 고정되는 케이스와, 상기 케이스에 내장된 진동모터와, 상기 케이스를 덮는 커버를 구비하여 이루어진다.
상기 진동모터는 상기 케이스의 내부에 마련된 시트부에 끼워져서 고정되는 고정자와, 상기 고정자의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전자와, 상기 회전자에 연결된 편심축으로 이루어져서 상기 회전자의 회전에 따른 상기 편심축의 편심 회전운동에 의해 진동이 발생하게 된다.
상기 진동부재는 격자구조로 형성되고, 상기 케이스는 상기 진동부재의 격자들에 고정되어 결합된다.
상기 집진필터는 하단부에 비해 상단부가 상기 하우징의 전면으로 치우치도록 경사지게 배치되고, 상기 진동부재는 상기 집진필터의 후면과 일정간격 이격되도록 상기 집진필터와 동일한 경사각도로 경사져서 배치된다.
상기 집진필터의 하부에는 상기 진동부재의 진동에 의해 상기 집진필터가 진동될 때 상기 집진필터에서 떨어지는 먼지를 수집하는 트레이가 배치된다.
상기 집진필터의 표면은 정전기력이 발생되지 않도록 코팅 처리되어 먼지의 제거가 용이하게 될 수 있게 한다.
바람직하게, 상기 진동부재는 탄성을 가진 플라스틱 재질로 만들어지고, 상기 진동부재와 상기 집진필터 사이의 간격은 상기 복수의 진동모터 어셈블리에 의 해 상기 진동부재가 진동하게 되는 최대 진폭보다 작게 되도록 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 집진필터가 경사져서 배치된 것을 보인 본 발명에 따른 공기청정기의 정면 사시도이고, 도 2는 집진필터의 후부에 진동부재와 복수의 진동모터 어셈블리가 배치된 것을 보인 본 발명에 따른 공기청정기의 종단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 진동부재와 복수의 진동모터 어셈블리의 결합 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기는 외관을 형성하는 박스형상의 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 설치되어 공기 중에 포함된 먼지와 이물질을 걸러서 공기를 깨끗하게 정화시키는 집진필터(20)와, 하우징(10)의 내부에서 집진필터(20)의 후방에 설치되어 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬(40)과, 집진필터(20)의 후면에 인접하게 설치되는 진동부재(50)와, 진동부재(50)에 결합되어 진동부재(50)를 진동시키는 제 1 및 제 2 진동모터 어셈블리(60a)(60b)를 포함하여 구성된다.
또한, 공기 중에 포함된 냄새를 제거하기 위해 집진필터(20)와 송풍팬(40) 사이에는 탈취필터(30)가 설치된다. 물론, 본 발명에 따른 공기청정기는 탈취필터(30) 외에도 살균 및 항균과 같은 다른 기능을 수행하기 위한 다른 종류의 필터를 더 설치하여 구성될 수도 있다.
하우징(10)의 전면에는 실내공기를 하우징(10)의 내부로 유입시키기 위한 다수의 공기 유입홀(11)이 형성되어 있고, 하우징(10)의 상부에는 정화된 공기를 실 내로 유출시키기 위한 다수의 공기 유출홀(12)이 형성되어 있다.
물론, 공기 유입홀(11)들과 공기 유출홀(12)들은 하우징(10)의 내부에서 집진필터(20) 및 탈취필터(30)와 송풍팬(40)이 배치되는 구조에 따라 하우징(10)의 전면이나 상면에 마련되는 구조를 가질 수도 있다.
하우징(10)의 일 측면에는 집진필터(20)와 탈취필터(30)를 하우징(10)에 끼우거나 분리시키기 위한 슬롯(13)이 마련되어 있고, 하우징(10)의 내부의 상부와 하부에는 집진필터(20)와 탈취필터(30)가 하우징(10)에 슬라이드 방식으로 결합되고 분리되도록 하기 위한 슬라이드 홈(14)이 마련되어 있다.
송풍팬(40)은 시로코팬과 같이 다수의 날개가 반경방향으로 배열된 원심팬으로 구성되어 구동모터(41)에 의해 고속 회전됨으로써 실내공기가 하우징(10)의 내부를 통해 강제 순환하게 한다.
집진필터(20)는 사각형상의 테두리로 이루어진 프레임(21)과, 이 프레임(21)의 내부에 끼워져서 먼지를 포집하는 필터부(22)로 구성된다. 프레임(21)의 상단과 하단에는 하우징(10)의 슬라이드 홈(14)에 끼워져서 슬라이드 이동을 안내하는 슬라이드 돌기(23)가 마련되어 있다.
구체적으로 도시되어 있지는 않지만 필터부(22)는 교체를 용이하게 하기 위해 프레임(21)에 분리 가능하게 결합되고, 미세한 먼지 입자가 통과하지 못하도록 수많은 미세공이 형성된 다공질 재료로 만들어진다.
또한, 필터부(22)는 표면에서 발생되는 정전기력에 의해 먼지 입자가 달라붙어서 쉽게 떨어지지 않게 되는 것을 방지하기 위해 그 표면이 코팅 처리되는데, 이 러한 코팅 처리의 일례로는 표면에 테프론 분말을 도포시키거나 금속 분말을 도포시켜서 정전기력이 발생하지 않게 하는 방법 등이 있다. 이렇게 필터부(22)의 전면에 코팅 처리를 하여 필터부(22)의 표면에서 정전기력이 발생하지 않게 됨으로써 필터부(22)의 표면에 덮여진 먼지를 쉽게 제거할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 집진필터(20)는 하우징(10)에 내장된 상태에서 후술할 진동부재(50)가 진동함에 따라 표면에 달라붙은 먼지가 집진필터(20)의 표면을 따라 흘러내리지 않고 곧바로 하우징(10)의 바닥으로 떨어지도록 하기 위해 상단이 하단에 비해 하우징(10)의 전면을 향해 치우치도록 경사져서 배치된다.
그런데 집진필터(20)의 경사각도(θ)가 너무 크게 되면 하우징(10)의 내부공간을 너무 크게 차지하게 되고 너무 작게 되면 먼지 입자의 낙하가 용이하지 않게 된다. 따라서 집진필터(20)의 경사각도(θ)는 10-45도의 범위에서 정해지는 것이 바람직하다.
이러한 집진필터(20)의 하부에는 상부가 개방되며, 길이가 길고 폭이 짧은 박스형상의 트레이(25)가 설치되어 집진필터(20)에서 떨어지는 먼지 입자와 이물질을 수집하게 된다. 이 트레이(25)는 수집된 먼지 입자가 송풍팬(40)의 흡입력에 의해 트레이(25)로부터 상향으로 비산하여 다시 집진필터(20)의 표면에 재부착되는 것을 방지하기 위해 후면판(27)이 전면판(26)에 비해 상향으로 더 길게 형성된 구조를 가져서 후면판(27)이 집진필터(20)의 필터부(22)의 하단부를 약간 가리게 된다.
상기와 같은 트레이(25)의 구조에 의해 송풍팬(40)이 작동함에 따라 집진필 터(20)의 전면에 상당한 공기의 흡입력이 발생하더라도 트레이(25)에 수집된 먼지가 트레이(25)의 내부에서 상향으로 비산하여 집진필터(20)의 필터부(22)에 재부착되지 않게 된다.
진동부재(50)는 두께가 얇고 탄성을 가진 격자형상의 판으로 이루어지며, 그 상단(51)과 하단(52)이 하우징(10)의 상부와 하부에 나사 결합되어 고정되어 집진필터(20)의 후면과 매우 인접하게 배치된다. 이 진동부재(50)는 탄성이 좋은 플라스틱 재질로 만들어지며, 진동부재(50)와 집진필터(20) 사이의 간격은 제 1 및 제 2 진동모터 어셈블리(60a)(60b)에 의해 진동부재(50)가 진동하게 되는 최대 진폭보다 작게 되도록 하여서 제 1 및 제 2 진동모터 어셈블리(60a)(60b)가 작동하게 되면 진동부재(50)가 집진필터(20)의 후면을 때려서 진동시키게 된다.
제 1 진동모터 어셈블리(60a)는 진동부재(50)의 좌측에서 종방향으로 배치되고, 제 2 진동모터 어셈블리(60b)는 진동부재(50)의 우측에서 횡방향으로 배치된다. 이러한 배치구조에 의해 진동부재(50)는 그 좌측과 우측에서 진동방향이 서로 다르게 진동하게 되어 집진필터(20)의 필터부(22)에 여러 진동 패턴으로 진동을 전달하게 된다.
여기서, 본 실시예에서는 제 1 및 제 2 진동모터 어셈블리(60a)(60b)가 진동부재(50)의 좌측과 우측에 배치된 구조를 예시하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 더 많은 진동모터 어셈블리가 진동부재의 적당한 위치에 배치되는 구조로 될 수도 있다.
도 4는 도 2에 도시된 진동모터 어셈블리의 분해 사시도이다. 여기서, 제 1 및 제 2 진동모터 어셈블리(60a)(60b)는 배치방향만 다를 뿐 구조는 동일하기 때문에, 본 실시예에서는 제 1 진동모터 어셈블리(60a)의 구조에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 진동모터 어셈블리(60a)는 그 상부와 하부가 진동부재(50)의 격자에 금속끈(66)으로 움직이지 않게 고정되는 케이스(61)와, 케이스(61)에 내장된 진동모터(63)와, 케이스(61)를 덮는 커버(62)를 구비하여 이루어진다.
진동모터(63)는 케이스(61)의 내부에 마련된 시트부(61a)에 끼워져서 고정되는 고정자(64)와, 고정자(64)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전자(미도시)와, 회전자에 연결되어 회전자와 함께 회전하게 되는 편심축(65)으로 이루어져서 회전자의 회전에 따른 편심축(65)의 편심 회전운동에 의해 진동이 발생하게 되어 케이스(61)와 커버(62)가 함께 진동하게 된다.
이렇게 편심축(65)의 편심 회전에 의해 케이스(61)와 커버(62)가 높은 주파수로 진동하게 되면 도 3에 이점쇄선으로 표시한 바와 같이 케이스(61)가 결합된 탄성재질의 진동부재(50)가 전후방향으로 진동하게 되는 것이다.
따라서 공기청정기를 일정 시간 사용하면 집진필터(20)에 먼지가 많이 쌓이게 되고, 이에 따라 제 1 및 제 2 진동모터 어셈블리(60a)(60b)의 진동모터(63)를 작동시키게 된다. 진동모터(63)가 작동하게 되면 이 진동모터(63)가 내장된 케이스(61)와 커버(62)가 함께 진동하게 되면서 진동부재(50)가 높은 주파수로 진동하게 되어 집진필터(20)의 필터부(22)를 높은 주파수로 때리게 된다.
또한, 제 1 및 제 2 진동모터 어셈블리(60a)(60b)는 진동부재(50)에 각각 종방향과 횡방향으로 배치되어 있기 때문에 진동부재(50)의 격자들을 종방향과 횡방향으로 진동시키게 되고, 이에 따라 집진필터(20)의 필터부(22)를 종방향과 횡방향을 포함하여 여러 진동 패턴으로 떨리게 함으로써 필터부(22)에 수집된 먼지를 신속하고 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
이렇게 집진필터(20)의 필터부(22)가 높은 주파수로 떨리게 되면 필터부(22)에 부착되어 있는 먼지 입자와 이물질이 하향으로 낙하하게 되어 트레이(25)로 모이게 된다. 이 때, 본 발명에 따른 집진필터(20)는 상부가 트레이(25) 쪽으로 치우치도록 경사져서 배치되고 필터부(22)에 정전기력이 형성되지 않게 한 구조를 갖기 때문에 먼지 입자가 필터부(22)에서 더욱 신속하고 효과적으로 분리되게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기는 집진필터의 후면에 인접하게 설치된 복수의 진동모터를 일정주기로 작동시켜서 진동부재와 집진필터를 종방향과 횡방향으로 진동시킴으로써 집진필터에 부착된 먼지와 이물질을 간편하고 신속하게 제거할 수 있기 때문에 집진필터를 분리하여 수동으로 먼지 제거작업을 할 필요가 없게 되며, 주기적인 자동 먼지 제거작업에 의해 집진필터의 집진성능은 향상되고 집진필터를 통한 유동저항은 감소되어 전체적인 공기 정화능력이 향상됨과 동시에 정숙한 운전을 할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 집진필터가 하우징의 내부에서 일정각도로 경사져서 배치되고 그 표면에서 정전기력이 발생하지 않게 되는 구조를 갖기 때 문에 먼지 제거작업이 더욱 신속하고 효과적으로 이루어지고, 집진필터의 수명이 연장되는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 하우징, 상기 하우징의 내부에 설치된 집진필터와 송풍팬을 포함하는 공기청정기에 있어서, 상기 공기청정기는 상기 집진필터와 인접하게 배치된 진동부재와 상기 진동부재에 설치된 복수의 진동모터 어셈블리를 구비하되 상기 복수의 진동모터 어셈블리는 상기 진동부재에서 서로 다른 방향으로 배치되어 상기 진동부재를 여러 방향으로 진동하게 함으로써 상기 집진필터에 부착된 먼지를 효과적으로 제거할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 진동모터 어셈블리는 상기 진동부재에서 각각 종방향과 횡방향으로 배치된 제 1 진동모터 어셈블리와 제 2 진동모터 어셈블리로 구성된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 각 진동모터 어셈블리는 상기 진동부재에 고정되는 케이스와, 상기 케이스에 내장된 진동모터와, 상기 케이스를 덮는 커버를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 진동모터는 상기 케이스의 내부에 마련된 시트부에 끼워져서 고정되는 고정자와, 상기 고정자의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전자와, 상기 회전자에 연결된 편심축으로 이루어져서 상기 회전자의 회전에 따른 상 기 편심축의 편심 회전운동에 의해 진동이 발생하게 되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 진동부재는 격자구조로 형성되고, 상기 케이스는 상기 진동부재의 격자들에 고정되어 결합된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 집진필터는 하단부에 비해 상단부가 상기 하우징의 전면으로 치우치도록 경사지게 배치되고, 상기 진동부재는 상기 집진필터의 후면과 일정간격 이격되도록 상기 집진필터와 동일한 경사각도로 경사져서 배치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 집진필터의 하부에는 상기 진동부재의 진동에 의해 상기 집진필터가 진동될 때 상기 집진필터에서 떨어지는 먼지를 수집하는 트레이가 배치된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 집진필터의 표면은 정전기력이 발생되지 않도록 코팅 처리되어 먼지의 제거가 용이하게 될 수 있게 한 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 진동부재는 탄성을 가진 플라스틱 재질로 만들어지 고, 상기 진동부재와 상기 집진필터 사이의 간격은 상기 복수의 진동모터 어셈블리에 의해 상기 진동부재가 진동하게 되는 최대 진폭보다 작은 것을 특징으로 하는 공기청정기.
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