KR20160003897U

KR20160003897U - 국소배기가 가능한 공기정화장치

Info

Publication number: KR20160003897U
Application number: KR2020150002850U
Authority: KR
Inventors: 최성민
Original assignee: 주식회사 피켐에프코리아
Priority date: 2015-05-04
Filing date: 2015-05-04
Publication date: 2016-11-14

Abstract

본 고안은 국소배기가 가능한 공기정화장치에 관한 것으로, 내외부가 관통된 제1 공기홀 및 제2 공기홀이 구비되는 본체부재와, 상기 본체부재의 상부에 연통 구비되는 관절형흡입부재와, 상기 본체부재의 내부에 구비되는 공기정화부재와, 상기 본체부재의 외부공기를 흡입하고, 내부공기를 배출하는 송풍부재와, 상기 제2 공기홀을 개폐시키는 덮개부재를 포함하며, 상기 제1 공기홀을 통해 흡입된 상기 외부공기는 상기 공기정화부재를 통해 정화되어 상기 제2 공기홀을 통해 상기 본체부재의 외부로 배출되는 제1 유로를 구비하고, 상기 관절형흡입부재를 통해 흡입된 외부공기는 상기 공기정화부재를 통해 정화되어 상기 제1 공기홀을 통해 상기 본체부재의 외부로 배출되는 제2 유로를 구비함으로써, 복수의 공기정화유로를 가지면서 외부공기를 흡입하여 정화시킨 후 외부로 배출할 수 있다.

Description

국소배기가 가능한 공기정화장치{Local Exhaust air purification system is available}

본 고안은 국소배기가 가능한 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 공기정화유로를 가지면서 외부공기를 흡입하여 정화시킨 후, 외부로 배출할 수 있는 국소배기가 가능한 공기정화장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이 공기정화장치는 공기 속의 먼지나 매연, 화학가스 등을 제거하는 장치로서, 공기여과기나 공기세척기, 원자력 시설의 배기장치 등이 있다. 이러한 공기정화장치는 제거하려는 먼지의 크기와 농도에 따라 선택되며, 보통 여과재에 공기를 통과시켜 먼지를 제거하는데, 장치의 성능은 여과재의 종류에 의존한다.

종래의 공기정화장치는 소형의 경우 벽에 걸거나 테이블 위에 올려 설치하는 방식이 주로 이용되고, 대형의 경우 바닥에 입설시킨 상태에서 벽체에 기대어 설치하는 방식이 일반적이다.

이러한 공기정화장치는 대부분 흡입구로 공기를 흡입하여 정화한 후, 다시 배출하는 방식으로 가정, 사무실 등에 설치되는데, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 실험실 내부 공간, 실험실 테이블 등과 같은 특수한 목적을 위해 마련된 특정 장소의 공기를 흡입하여 정화시키는 기술에 대해 지속적으로 연구 개발되고 있는 실정이다.

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10-0856709

B1

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10-1416563

B1

본 고안은 복수 개의 공기정화유로를 가지며 외부공기를 흡입하고 정화한 후 배출함으로써, 다양한 방식으로 특정 장소의 공기를 쉽게 정화시킬 수 있는 국소배기가 가능한 공기정화장치를 제공하고자 한다.

본 고안은 제1 공기홀을 통해 흡입된 공기가 제2 공기홀을 통해 배출되는 제 1유로와, 공기흡입구를 통해 흡입된 공기가 제1 공기홀을 통해 배출되는 제2 유로를 제공하기 위해 제2 공기홀을 밀폐하는 덮개부재를 구비함으로써, 제1 유로와 제2 유로를 이용한 공기정화방식을 전환시켜 공기를 쉽게 정화시킬 수 있는 국소배기가 가능한 공기정화장치를 제공하고자 한다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 고안의 공기정화장치는, 내외부가 관통된 제1 공기홀 및 제2 공기홀이 구비되는 본체부재와, 상기 본체부재의 상부에 연통 구비되는 관절형흡입부재와, 상기 본체부재의 내부에 구비되는 공기정화부재와, 상기 본체부재의 외부공기를 흡입하고, 내부공기를 배출하는 송풍부재와, 상기 제2 공기홀을 개폐시키는 덮개부재를 포함하며, 상기 제1 공기홀을 통해 흡입된 상기 외부공기는 상기 공기정화부재를 통해 정화되어 상기 제2 공기홀을 통해 상기 본체부재의 외부로 배출되는 제1 유로를 구비하고, 상기 관절형흡입부재를 통해 흡입된 외부공기는 상기 공기정화부재를 통해 정화되어 상기 제1 공기홀을 통해 상기 본체부재의 외부로 배출되는 제2 유로를 구비하는 국소배기가 가능한 공기정화장치를 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 복수 개 공기정화유로를 가짐으로써 다양한 방식으로 특정 장소의 공기를 쉽게 정화시킬 수 있으며, 제2 공기홀을 밀폐하는 덮개부재를 구비함으로써, 제1 유로와 제2 유로를 이용한 공기정화방식을 전환시켜 공기를 쉽게 정화할 수 있다.

이와 같이 하나의 공기정화장치를 이용해 공기정화장치가 설치된 전체 공간의 공기정화와 한정 공간의 공기정화를 선택적으로 수행하므로 비용절감 효과가 있으며, 보다 실용적인 공기정화장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 국소배기가 가능한 공기정화장치의 전면도이다.
도 2a는 본 고안의 실시예에 따른 하나의 송풍부재를 갖는 공기정화부재의 개략적인 단면도이다.
도 2b는 본 고안의 실시예에 따른 복수 개의 송풍부재를 갖는 공기정화장치의 개략적인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 국소배기가 가능한 공기정화장치의 전면도 이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 공기정화장치의 단면도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 고안에 따른 국소배기가 가능한 공기정화장치(100)는 본체부재(110), 관절형흡입부재(130), 공기정화부재(150), 송풍부재(170), 덮개부재(190)를 포함한다.

본체부재(110)는 내부에 후술하는 공기정화부재(150) 및 송풍부재(190)를 설치할 수 있는 공간이 형성되며, 외부공기를 흡입 또는 배출할 수 있도록 내외부가 관통된 제1 공기홀(111) 및 제2 공기홀(113)이 구비된다.

예를 들면, 제1 공기홀(111)은 본체부재(110)의 일측면에 구비될 수 있으며, 제2 공기홀(113)은 제1 공기홀(111)의 상부에 구비되고, 제1 공기홀(111)이 형성된 본체부재(110)의 일측면 혹은 타측면 중 어느 한 곳에 선택되어 구비될 수 있다.

이와 같이 구비된 제1 공기홀(111)은 외부공기를 흡입하는 역할과 배출하는 역할을 선택적으로 수행 할 수 있고, 제2 공기홀(113)은 제1 공기홀(111)을 통해 흡입된 공기를 본체부재(110)의 외부로 배출하는 역할을 수행할 수 있다.

관절형흡입부재(130)는 본체부재(110)의 상부에 연통되게 구비되는 것으로, 일측은 본체부재(110)와 연통되고, 타측은 공기흡입구(131)가 구비될 수 있다. 또한, 관절형흡입부재(130)는 일측에서 타측으로 연장되며 하나 또는 다수의 관절(133)이 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은 관절(133)은 관절형흡입부재(130)가 다양한 각도 및 방향으로 접철될 수 있도록, 제1 관절(133a), 제2 관절(133b), 제3 관절(133c)을 가질 수 있다.

예를 들면, 제1 관절(133a)은 본체부재(110)와 인접하게 설치되고, 제2 관절(133b)은 일측이 제1 관절(133a)과 연결되고, 제3 관절(133c)은 일측이 제2관절(133b)과 연결되고 타측이 공기흡입구(131)의 단부와 연결될 수 있다.

이러한 제1 관절(133a), 제2 관절(133b), 제3 관절(133c)은 원하는 위치와 방향으로 회전 가능하기 때문에, 공기흡입구(131)의 높낮이 또는 위치를 자유롭게 이동시킬 수 있으며, 원하는 위치에 공기흡입구(131)를 이동시켜 한정된 공간의 공기만을 흡입할 수 있다.

예를 들어, 반도체실험과 같이 유해가스가 발생하는 실험 시 관절형흡입부재(130)의 공기흡입구(131)를 실험실 테이블의 상부에 위치시켜 유해가스가 발생하는 실험실 테이블 상부의 공기만을 흡입할 수 있다.

또한, 관절형흡입부재(130)는 제1 관절(133a), 제2 관절(133b), 제3 관절(133c)의 각 내부에 별도의 송풍팬을 추가로 구비하여 각 관절(133)의 구부러짐으로 인하여 발생할 수 있는 외부공기 흡입 저하를 해결함으로써, 외부공기를 효과적으로 흡입할 수 있다.

이러한 관절형흡입부재(130)는 내부공기 유로를 사용하지 않을 시에 관절형흡입부재(130)를 통해 본체부재(110)로 외부공기가 유입되는 것을 방지하기 위해 공기유로를 폐쇄할 수 있는 댐퍼(135)가 구비될 수 있다. 댐퍼(135)는 관절형흡입부재(130)의 내부에 어디든 위치할 수 있으며, 외부에는 댐퍼를 여닫기 위한 개폐밸브(137)가 구비될 수 있다.

공기정화부재(150)는 헤파필터, 유기가스 제거필터, 산가스 제거필터, 프리필터를 포함하며, 본체부재(110)의 내부에 후술하는 제1 유로 및 제2 유로의 공통유로 상에 구비될 수 있다.

예를 들어, 헤파필터, 유기가스 제거필터, 산가스 제거필터는 공기정화부재(150)의 중앙부에 순서에 상관없이 배치될 수 있으며, 프리필터는 공기정화부재(150)의 최상부와 최하부 각각에 슬라이드되며 탈부착 가능하게 구비될 수 있다.

헤파필터는 불규칙하게 배열된 섬유들의 집합으로 정전기적 힘으로 섬유에 미립자를 포집하며, 바이러스 및 각종 세균 등의 유해물질을 제거할 수 있다.

유기가스 제거필터는 비극성 유기가스 흡착력이 좋은 활성탄과 극성 유기가스 흡착력이 좋은 제올라이트를 적정 비율로 혼합하여 제조되며, 다량의 Formaldehyde(포름알데히드), Dioxine(다이옥신), Sulfur oxides(SO_X:황산화물), Nitrogen oxides(NO_x:질소산화물) 등의 유기가스를 제거하기 위한 필터일 수 있다.

여기에서, 제올라이트(Zeolite)는 인화성 액체로 강산성을 띄는 에탄티올, 메탄티올 뿐 아니라, 산성 유해가스인 암모니아, 화화수소, COS가스 및 이산화탄소 등의 흡착 효과가 우수한 성분으로 본 고안에서 공기 중에 존재하는 인체에 유해한 산 가스(NO^3-, Cl^-, F^- 등)를 흡착하여 제거하는 역할을 할 수 있다.

산가스 제거필터는 공기 중 산 성분을 제거하기 위하여 마그네슘화합물에 제올라이트를 혼합한 후 소성하여 제조된 마그네슘-알루미늄 산화물과 수산화칼슘을 고체로 성형하거나, 마그네슘-알루미늄산화물과 수산화칼슘의 혼합물을 고체로 성형하기 위한 바인더로 이루어진다.

여기에서, 수산화칼슘(Ca(OH)₂)은 수산화기를 포함하고 있는 염기성 물질로 수산화칼슘 한 분자당 2개의 수산화기를 가지고 있고, 1L의 물에 0.82g 정도만 녹는 정도로 물에 잘 녹지 않지만 이온화도(해리성)는 높다는 특성이 있어, 산 제거 필터 환 제조 시 고열을 발생하지 않고, 일정한 PH를 유지함으로써 필터의 효율, 사용시간, 내구성을 증진시킬 수 있다.

또한, 마그네슘화합물은 산 가스를 제거하는 역할을 하는 것으로 소정의 과정을 거쳐 마그네슘산화물 혹은 마그네슘-알루미늄 산화물의 형태로 소성되어 사용되는 것일 수 있다.

이러한 마그네슘화합물을 일정 온도에서 일정 시간 동안 소성하면 마그네슘화합물이 되고, 마그네슘화합물에 제올라이트를 혼합하여 일정 온도에서 일정 시간 동안 소성하면 마그네슘-알루미늄 산화물을 형성하게 된다. 이때 생성된 마그네슘산화물 혹은 마그네슘-알루미늄 산화물은 산과 같은 음이온을 만나면서 수산화기가 떨어져나가고 산이 떨어져나간 수산화기층에 결합하면서 음이온 교환수지와 같은 역할을 하여 산을 제거시킬 수 있다.

한편, 바인더는 폴리비닐알코올(Poly vinyl alchol), 소듐 알지네이트(Sodium alginate), 소듐 카르복시메틸 셀룰로우스(Sodium carboxymethyl cellulose) 중 적어도 어느 하나일수 있으며, 바인더는 본 고안에 사용되는 물질들의 특성에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 다른 물질로 교체 사용될 수 있다.

프리필터는 공기정화부재(150)의 최상부와 최하부에 슬라이드 되며 탈부착가능하게 구비되어 사용자가 쉽게 세척할 수 있으며, 그물상으로 형성된 메쉬(MESH)에 의하여 먼지를 포집할 수 있다.

예를 들어, 제1 공기홀(111)을 통해 공기를 유입할 경우, 공기정화부재(150)의 최하부에 프리필터를 장착하여 유입된 외부공기의 먼지와 같은 이물질을 차단한 후 헤파필터, 유기가스 제거필터, 산가스 제거필터로 공기를 보내 정화시킬 수 있다.

한편, 공기흡입구(131)를 통해 공기를 유입할 경우, 하부의 프리필터를 탈착시킨 후 공기정화부재(150)의 최상부에 프리필터를 장착하여 유입된 외부공기의 먼지와 같은 이물질을 차단한 후 산가스 제거필터, 유기가스 제거필터, 헤파필터로 공기를 보내 정화시킬 수 있다.

이와 같은 공기정화부재(13)의 각 필터에는 필터 교환 시기를 알려주기 위한 알림장치가 연결되며, 알림장치는 실험실 환경에 따라 초기시간을 설정하고 실험횟수, 실험시간 등의 실험조건을 기반으로 기 설정된 시간 간격에 따라 각 필터별 필터교환시점을 알리는 음성 알람을 출력할 수 있다.

송풍부재(170)는 후술하는 제1 유로 또는 제2 유로에 따라 공기를 흡입 및 배출하는 것으로, 본체부재(110)의 내부 제1 유로와 제2 유로의 공통유로 상에 구비될 수 있다.

이러한 송풍부재(170)는 송풍팬(도시되지않음)으로 구성되며, 송풍팬은 송풍팬을 정, 역 회전시키도록 설치된 모터와 전기적으로 연결될 수 있다.

송풍팬은 공기정화부재(150)에 인접하여 하나가 구비되거나, 공기정화부재(150)와 제1 공기홀(111) 사이, 공기정화부재(150)와 제2 공기홀(113) 사이, 관절형흡입부재(130) 내부 등과 같은 복수의 위치에 복수 개가 구비될 수 있다.

송풍팬이 공기정화부재의 상부에 하나 구비되어 정 회전 하는 경우, 제1 공기홀(111)을 통해 공기를 흡입하며, 흡입된 공기는 공기정화부재(150)를 통해 청정공기로 정화되고, 정화된 청정공기는 정 회전하는 송풍팬을 지나 제2 공기홀을 통해 본체부재(110) 외부로 배출될 수 있다.

송풍팬이 공기정화부재(150)와 제1 공기홀(111) 사이, 공기정화부재(150)와 제2 공기홀(113) 사이, 관절형흡입부재(130) 내부에 복수 개가 구비되어 역 회전 하는 경우, 관절형흡입부재(130) 내부에 구비된 복수 개의 송풍팬을 사용해 공기를 흡입하며, 본체부재(110)내부로 유입된 공기는 공기정화부재(150)를 통해 청정공기로 정화되고, 정화된 청정공기는 역 회전하는 송풍팬을 지나 제1 공기홀을 통해 본체부재(110) 외부로 배출될 수 있다.

덮개부재(190)는 제2 공기홀(113)을 밀폐하기 위하여 구비되며, 덮개본체(191), 고정구(193), 밀폐패킹(195)으로 이루어진다.

덮개본체(191)는 제2 공기홀(113)보다 넓은 면적을 가지며, 본체부재(110)에 결합되어 상부, 하부, 일측부, 타측부 등의 방향에서 회동가능하게 구비될 수 있다.

고정구(193)는 제2 공기홀(113) 밀폐 시 본체부재(110)에 덮개본체(191)를 고정하기 위한 것으로, 제2 공기홀(113) 밀폐 시 제2 공기홀(113)과 마주하는 덮개본체(191) 내측 가장자리에 구비될 수 있다.

예를 들면, 고정구(193)는 제2 공기홀(113)을 밀폐하고, 이를 유지시킬 수 있을 만한 자성을 갖는 자성체(자석)로 이루어질 수 있다.

밀폐패킹(195)은 제2 공기홀(113) 밀폐 시 제2 공기홀(113)을 통해 본체부재(110) 내부공기가 유출되거나 본체부재(110) 외부공기가 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로 제2 공기홀(113)의 외곽과 맞닿는 고정구(193) 내측에 구비될 수 있다.

이러한 밀폐패킹(195) 고무 또는 실리콘재질일 수 있으며, 제2 공기홀(113) 밀폐 시 본체부재(110) 내부공기의 유출 또는 외부공기의 유입을 효율적으로 방지할 수 있는 것이라면 재질에 관계없이 적용가능하다.

이와 같이 구비된 덮개부재(190)를 사용하여 제2 공기홀(113)을 밀폐하면, 공기흡입구(131)로부터 외부공기가 흡입되고, 본체부재(110) 내부의 공기정화부재(150)를 거쳐 정화된 청정공기는 제1 공기홀(111)을 통해 배출될 수 있다.

이와 같이 형성된 공기정화장치(100)는 다음과 같이 작동된다.

제1 공기홀(111)을 통해 본체부재(110) 내부로 흡입된 외부공기는 공기정화부재(150)를 통해 정화된다. 이때 외부공기는 공기정화부재(150)의 고체형 여과재로 인해 산 가스(HNO₃, HCl, HF 등)의 산 성분이 제거될 수 있다. 산 성분이 제거된 청정공기는 정 회전하는 송풍부재(170)를 지나 제2 공기홀(113)을 통해 본체부재(110)의 외부로 배출되는 제1 유로를 갖는다.

또한, 댐퍼(135)가 열린 관절형흡입부재(130)의 공기흡입구(131)를 통해 본체부재(110) 내부로 흡입된 외부공기는 역 회전하는 송풍부재(170)를 지나 공기정화부재(150)를 통해 정화된다. 이때 외부공기는 공기정화부재(150)의 고체형 여과재로 인해 산 가스(HNO₃, HCl, HF 등)의 산 성분이 제거될 수 있다. 산 성분이 제거된 청정공기는 제1 공기홀(111)을 통해 본체부재(110)의 외부로 배출되는 제2 유로를 갖는다.

이처럼 제1 유로와 제2 유로 모두에 포함되는 제1 공기홀(111)과 제2 공기홀(113)사이에 공통유로를 가진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 하나의 공기정화장치를 이용해 공기정화장치가 설치된 전체 공간의 공기정화와 한정 공간의 공기정화를 선택적으로 수행하므로 비용절감 효과가 있으며, 보다 실용적인 공기정화장치를 제공할 수 있다.

상기와 같은 공기정화장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100: 공기정화장치 110: 본체부재
111: 제1 공기홀 113: 제2 공기홀
130: 관절형흡입부재 131: 공기흡입구
133: 관절 150: 공기정화부재
170: 송풍부재 190: 덮개부재
191: 덮개본체 193: 고정구
195: 밀폐패킹

Claims

내외부가 관통된 제1 공기홀 및 제2 공기홀이 구비되는 본체부재와,
상기 본체부재의 상부에 연통 구비되는 관절형흡입부재와,
상기 본체부재의 내부에 구비되는 공기정화부재와,
상기 본체부재의 외부공기를 흡입하고, 내부공기를 배출하는 송풍부재와,
상기 제2 공기홀을 개폐시키는 덮개부재를 포함하며,
상기 제1 공기홀을 통해 흡입된 상기 외부공기는 상기 공기정화부재를 통해 정화되어 상기 제2 공기홀을 통해 상기 본체부재의 외부로 배출되는 제1 유로를 구비하고,
상기 관절형흡입부재를 통해 흡입된 외부공기는 상기 공기정화부재를 통해 정화되어 상기 제1 공기홀을 통해 상기 본체부재의 외부로 배출되는 제2 유로를 구비하는 국소배기가 가능한 공기정화장치.
제 1항에 있어서,
상기 공기정화부재는,
미립자를 포집하는 헤파필터와,
유기가스를 제거하는 유기가스 제거필터와,
산 성분을 제거하는 산가스 제거필터와,
상기 헤파필터, 유기가스 제거필터 및 산가스 제거필터의 상부 또는 하부에 착탈가능하게 구비되어 먼지를 포집하는 프리필터
를 포함하는 국소배기가 가능한 공기정화장치.
제 1항에 있어서,
상기 덮개부재는, 상기 본체부재에 결합되어 상부, 하부, 일측부, 타측부 중 어느 하나의 방향에서 회동 가능하게 결합되는 덮개본체와, 상기 제2 공기홀과 마주하는 상기 덮개본체 내측에 구비되는 고정구와, 상기 고정구의 내측에 구비되는 밀폐패킹을 포함하는 국소배기가 가능한 공기정화장치.