KR20150121031A - 실내 공기 정화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내 공기를 정화하기 위한 실내 공기 정화 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는 a) 비열 플라스마(non-thermal plasma)로 정화될 실내 공기의 처리를 위한 비열 플라스마를 발생시키기 위한 플라스마 발생기를 구비하며, b) 정화될 실내 공기를 불어 실내 공기 정화 장치를 통과시키는 팬을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

실내 공기 정화 장치{Room air cleaning device}
본 발명은 실내 공기를 정화하기 위한 실내 공기 정화 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 거실과 같은 주거 공간의 실내 공기를 정화하기 위한 장치에 관한 것이다.
종래의 기술로부터 비열 상압 플라스마(non-thermal atmospheric plasma)를 이용하여, 정화 대상인 실내 공기를 처리하는 실내 공기 정화 장치가 알려져 있다. 그러나 이러한 종래의 공기 정화 장치는 아직까지 완전히 만족스러운 상태가 아니다.
본 발명은 플라스마 발생기를 구비한 종래의 실내 공기 정화 장치를 개선하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적은 주요 청구항들에 따른 독창적인 실내 공기 정화 장치에 의해서 달성된다.
본 발명은 팬을 실내 공기 정화 장치에 결합하기 위한 일반적인 기술적인 가르침을 포함한다. 여기서 팬은 정화될 공기를 불어 실내 공기 정화 장치를 통과시킨다.
변형 예에 있어서, 팬은 정화될 공기를 불어 실내 공기 정화 장치를 통과시킨다. 그러나 다른 변형 예에 있어서, 팬은 정화될 공기를 실내 공기 정화 장치의 내부로 흡입한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 팬은 정화될 공기를 불어 내부에 플라스마 발생기를 구비한 실내 공기 정화 장치의 영역을 통과시키도록 설계된다.
상기 바람직한 실시예에 있어서, 상기 플라스마 발생기는 독일 특허출원 DE 10 2012 010 342로부터 알려진 방식으로 설계된다. 따라서 본 명세서의 플라스마 발생기의 구조 및 작용에 대해서는 이 특허출원의 내용 전체가 일부로 포함된다.
따라서 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는, 바람직하게, 관형 부재를 포함한다. 여기서 정화될 실내 공기는 주로 축방향으로 관형 부재로 유입되고, 주로 반경 방향으로 관형 부재의 통기성 벽을 통해서 배출된다.
상기 언급된 특허출원으로부터 알려진 바와 같이, 이때, 플라스마 발생기는 관형 부재의 벽 안에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게, 관형 부재의 벽 안에 배치되며, 실내 공기로부터 불순물을 흡착하고 반응면을 형성하기 위한 흡착제를 더 포함한다.
또한, 바람직하게, 관형 부재의 벽 안에 배치되며, 실내 공기의 오염 물질의 촉매 전환(catalytic conversion)을 위한 촉매를 포함한다.
플라스마 발생기와 그 벽 안에 배치된 흡착제 및 촉매를 구비한 관형 부재의 구성은 상술한 독일 특허출원 DE 10 2012 010 342로부터 알 수 있다. 따라서 이 구조에 관한 상세한 내용은 이 특허출원을 참조한다.
바람직한 일실시예에 있어서, 관형 부재는 대체로 수직으로 세워지고, 정화될 실내 공기는 주로 수직으로 상기 관형 부재에 유입된다. 바람직하게는 정화될 실내 공기는 아래로부터 위로 수직으로 관형 부재에 유입된다. 그러나 선택적으로, 정화될 실내 공기는 위로부터 아래로 수직으로 관형 부재에 유입될 수 있다.
또한, 바람직한 일실시예에 있어서, 관형 부재의 벽은 대체로 원통형이다. 그러나 선택적으로 관형 부재의 벽은 다른 형태일 수도 있다. 예를 들어, 사각형이나 타원형 단면을 가질 수 있다.
바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는 관형 부재의 외부를 감싸며, 관형 부재의 벽으로부터 배출되는 실내 공기를 여과하는 관형 입자 필터를 더 포함한다.
바람직하게, 관형 입자 필터는 탄성이 있으며, 관형 부재에 교체 가능하게 설치된다. 이는 관형 입자 필터가 낡은 입자 필터를 제거하고 새로운 입자 필터를 장착하는 방법으로 쉽게 교체될 수 있다는 장점을 제공한다.
관형 입자 필터는, 바람직하게, 이른바 헤파(HEPA: High Efficiency Particulate Air)필터일 수 있다. 이러한 필터는 공지기술로부터 널리 알려져 있다. 따라서 상세하게 설명하지 않는다. 여기서 언급되어야 하는 것은 관형 입자 필터는 외기로부터 입자 크기가 0.3㎛를 초과하는 모든 입자의 적어도 95%를 여과한다는 점이다.
또한, 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는 플라스마 발생기가 막히는 것을 방지하기 위해서, 실내 공기가 플라스마 발생기에 유입되기 전에 통과하는 전치필터(pre-filter)를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치에서 전치필터는 플라스마 발생기의 전단 상류 측에 배치된다.
또한, 팬이 정화될 실내 공기를 주위에서 끌어당겨 전치필터를 통과시키고, 플라스마 발생기를 구비한 관형 부재의 안으로 불어넣도록, 팬은 전치필터와 관형 부재 사이에 유동 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치의 외부 형상에 관련해서, 그것은 기둥 형태인 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치에 있어서, 그 높이는 대체로 측면의 길이에 비해서 길다.
또한, 본 발명에 따르면, 실내 공기 정화 장치는 조명 효과를 발생시키는 조명 시스템을 구비하는 것이 바람직하다. 조명 시스템에는 발광다이오드가 사용되는 것이 바람직하다.
조명 시스템은 조명 시스템으로 다중 색 조명 시퀀스(multi-colored lighting sequences)를 생성하는 조절 유닛에 의해서 조절되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는 보통 230V의 가정용 전력망인 전력망으로부터 실내 공기 정화 장치의 전기적 부품에 전원을 공급하는 제1전원을 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 제1전원은 팬에 전원을 공급하는 데 사용된다. 플라스마 발생기의 전원으로는 제2전원이 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는 지반에 상기 실내 공기 정화 장치를 설치하기 위한 스탠드를 포함하는 것이 바람직하다. 스탠드는 바닥 판을 구비하는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 있어서, 실내 공기 정화 장치는 관형 부재의 외면을 둘러싸고, 적어도 관형 부재의 전체 길이를 넘어서 연장된 외부 케이싱을 포함한다. 관형 부재와 외부 케이싱 사이의 에어 갭(air gap)은 비어 있어서 관형 부재로부터 반경방향으로 배출된 공기는 갭 안에서 위로 배출될 수 있다.
외부 케이싱의 형태와 관련해서, 많은 가능성이 있다. 예를 들어, 외부 케이싱은 원통형, 오목한 형태 또는 볼록한 형태일 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 외부 케이싱은 필수적으로 공기를 통과시키지 않는다. 여기서 외부 케이싱은 하부 공기 흡입 개구와 상부의 공기 배출 개구를 포함한다.
마지막으로, 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치는 랙을 포함하는 것이 바람직하다. 랙은 제1전원, 제2전원, 팬, 전치필터 및/또는 제어 유닛을 담는다. 랙은 실내 공기 정화 장치의 외관을 해치지 않도록, 적어도 부분적으로 상기 외부 케이싱 안에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 장점이나 확장은 종속항들에 개시되거나, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명과 함께 도면을 참조하여 상세하게 기술된다.
도 1은 외부 케이싱이 숨겨진 본 발명에 따른 실내 공지 정화 장치의 사시도이다.
도 2는 부가적인 스탠드와 외부 케이싱을 포함하는 도 1에 도시된 실내 공기 정화 장치의 사시도이다.
도 3은 오목한 외부 케이싱을 포함하는 도 2의 변형예의 사시도이다.
도 4는 볼록한 외부 케이싱을 포함하는 도 2의 변형예의 사시도이다.
도 1과 2는 본 발명에 따른 실내 공기 정화 장치의 바람직한 실시예를 나타낸다. 실내 공기 정화 장치는, 예를 들어, 거실에서 실내 공기를 정화하기 위해서 사용될 수 있다.
실내 공기 정화 장치는 관형 부재(1)를 중심 정화 요소로서 구비한다. 정화될 실내 공기는 팬(2)에 의해서 축방향으로 아래에서 위로 관형 부재(1)의 안으로 불어진다. 그리고 반경 방향으로 상기 관형 부재(1)의 통기성 벽을 통해서 배출된다.
관형 부재(1)의 벽 안에는 정화될 공기의 처리를 위한 비열성 상압 플라스마를 발생시키기 위한 플라스마 발생기가 배치된다.
또한, 관형 부재(1)의 벽 안에는 공기로부터 불순물을 흡착하고 반응면을 형성하기 위한 흡착제가 배치된다.
또한, 공기의 오염 물질의 촉매 전환(catalytic conversion)을 위한 촉매도 관형 부재(1)의 벽 안에 배치된다.
그러나 본 발명의 범위에는 플라스마 발생기에 더하여, 오직 흡착제 또는 촉매 전환기가 관형 부재(1)의 벽 안에 배치되는 경우도 포함된다.
플라스마 발생기, 흡착제 및 촉매를 구비한 관형 부재(1)의 구조 및 작용에 관해서는 독일 특허출원 DE 10 2012 010 342를 참고하며, 따라서 이 특허출원의 내용 전체는 이 명세서의 일부로 귀속될 수 있다.
팬(2)은 정화될 실내 공기를 주위로부터 흡입하여, 전치필터(3)를 통과하게 한다. 전치필터(3)는 관형 부재(1)의 벽 안의 플라스마 발생기가 막히는 것을 방지하도록 설계된다.
팬(2)과 전치필터(3)는 랙(4)안에 배치된다. 랙(4)은 바닥 판(5)을 포함한다.
또한, 랙(4)은 팬(2)을 위한 전원(6), 플라스마 발생기를 위한 전원(7) 및 조명 시스템의 LED들을 구동하기 위한 회로 기판(8)을 수용한다. 조명 시스템은 구동 시에 다중 색 조명 시퀀스(multi-colored lighting sequences)를 생성할 수 있다. 그러나 이것은 오직 미적인 측면에서만 중요하다.
구동 과정에서, 반경방향으로 관형 부재(1)의 벽을 통과하여 배출되는 미세 입자를 여과하기 위해서, 탄성 관형 헤파 필터가 관형 부재(1)에 장착된다. 관형 헤파 필터는 낡은 필터를 관형 부재(1)에서 분리하고, 새로운 필터를 관형 부재(1)에 장착하는 방법으로 간단하게 교체될 수 있다.
도 2는 부가적으로 실내 공기 정화 장치가 전기 케이블(9) 및 스위치(10)를 통해서 일반적인 전력망에 연결될 수 있음을 나타낸다.
또한, 바닥에 실내 공기 정화 장치를 설치하기 위한 바닥 판(11)을 나타낸다.
마지막으로, 도 2로부터 본 실시예에 있어서, 실내 공기 정화 장치는 원통형인 외부 케이싱(12)을 포함하는 것이 명백하다.
이 경우에, 정화될 실내 공기는 아래에서 외부 케이싱(12)으로 유입되고, 팬(2)에 의해서 전치필터(3)를 통해 흡입되고, 관형 부재(1) 안으로 불어진다.
그리고 정화된 실내 공기는 외부 케이싱(12)의 상부 공기 배출 개구를 통해서 외부 케이싱(12)을 다시 떠난다.
외부 케이싱(12)과 관형 부재(1)의 벽 사이에 충분한 에어 갭이 남아 있으ㅁ므로 정화된 공기는 위로 배출된다는 것이 언급되어야 한다.
도 3은 도 1과 2에 도시된 실시예의 변형예를 나타낸다. 따라서 반복을 방지하기 위해서, 상기 설명을 참조하며, 상응하는 구체적인 구성에는 동일한 부재번호가 사용된다.
본 실시예의 특별한 점은 외부 케이싱(12)이 원통형이 아니라 오목하다는 것이다.
도 4는 다른 변형예를 나타낸다. 따라서 반복을 방지하기 위해서, 상기 설명을 참조하며, 상응하는 구체적인 구성에는 동일한 부재번호가 사용된다.
본 실시예의 특별한 점은 외부 케이싱(12)이 볼록하다는 것이다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예들에 의해서 제한되지 않는다. 본 발명의 개념을 이용하며, 따라서 보호 범위 내에 포함되는 다수의 변형 및 수정이 가능하다. 또한, 본 발명은 인용되고 있는 청구항들과 별도로 종속항들의 내용과 특징들의 보호를 주장한다. 따라서 종속항들은 부분적으로 개별적으로 보호의 가치가 있는 발명의 양상을 개시한다.

Claims (27)

  1. 특히 거실의 실내 공기를 정화하기 위한 실내 공기 정화 장치로서,
    a) 비열 플라스마(non-thermal plasma)로 정화될 실내 공기의 처리를 위한 비열 플라스마를 발생시키기 위한 플라스마 발생기를 구비하며,
    b) 정화될 실내 공기를 불어 실내 공기 정화 장치를 통과시키는 팬(2)을 구비하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    관형 부재(1)를 포함하며, 정화될 실내 공기는 주로 축방향으로 상기 관형 부재(1)로 유입되고, 주로 반경 방향으로 상기 관형 부재(1)의 통기성 벽을 통해서 배출되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플라스마 발생기는 상기 관형 부재(1)의 벽 안에 배치되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    실내 공기로부터 불순물을 흡착하고 반응면을 형성하기 위한 흡착제를 포함하며, 상기 흡착제는 상기 관형 부재(1)의 벽 안에 배치되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    실내 공기의 오염 물질의 촉매 전환(catalytic conversion)을 위한 촉매를 포함하며, 상기 촉매는 상기 관형 부재(1)의 벽 안에 배치되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  6. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관형 부재(1)는 대체로 수직으로 세워지고, 정화될 실내 공기는 주로 수직으로 상기 관형 부재(1)에 유입되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    정화될 실내 공기는 아래로부터 수직으로 상기 관형 부재(1)에 유입되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관형 부재(1)의 벽은 대체로 원통형인 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관형 부재(1)의 외부를 감싸며, 상기 관형 부재(1)의 벽으로부터 배출되는 실내 공기를 여과하는 관형 입자 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 관형 입자 필터는 탄성이 있으며, 상기 관형 부재(1)에 교체 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 관형 입자 필터는 헤파(HEPA)필터인 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관형 입자 필터는 외기로부터 입자 크기가 0.3㎛를 초과하는 모든 입자의 적어도 95%를 여과하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  13. 제2항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스마 발생기가 막히는 것을 방지하기 위해서, 실내 공기가 상기 플라스마 발생기에 유입되기 전에 통과하는 전치필터(pre-filter, 3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 팬(2)이 정화될 실내 공기를 주위에서 끌어당겨 상기 전치필터(3)를 통과시키고, 상기 관형 부재(1)의 안으로 불어넣도록, 상기 팬(2)이 상기 전치필터(3)와 상기 관형 부재(1) 사이에 유동 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실내 공기 정화 장치는 기둥 형태인 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    특히 발광다이오드를 구비한, 조명 효과를 발생시키는 조명 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  17. 제19항에 있어서,
    다중 색 조명 시퀀스(multi-colored lighting sequences)를 생성하도록 상기 조명 시스템을 조절하는 조절 유닛(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력망으로부터 상기 실내 공기 정화 장치의 전기적 부품, 특히 팬(2)에 전원을 공급하는 제1전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스마 발생기에 전원을 공급하는 제2전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    특히, 바닥 판(11)을 구비하며, 지반에 상기 실내 공기 정화 장치를 설치하기 위한 스탠드(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관형 부재(1)의 외면을 둘러싸고, 적어도 상기 관형 부재(1)의 전체 길이를 넘어서 연장된 외부 케이싱(12) 포함하며, 상기 관형 부재(1)와 상기 외부 케이싱(12) 사이의 에어 갭(air gap)은 비어있는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 외부 케이싱(12)은 대체로 원통형인 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 외부 케이싱(12)은 오목한 형태인 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 외부 케이싱(12)은 볼록한 형태인 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 케이싱(12)은 필수적으로 공기를 통과시키지 않지만, 하부의 공기 흡입 개구와 상부의 공기 배출 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1전원, 제2전원, 팬(2), 전치필터(3) 및/또는 제어 유닛을 담을 수 있는 랙(rack, 4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 랙(4)은 적어도 부분적으로 상기 외부 케이싱(12) 안에 배치되는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 장치.
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