KR20160142704A - 외부 공기 유입 장치 - Google Patents

Abstract

다공성 세라믹을 이용한 방사선 산란 방지용 그리드 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 방사선 산란 방지용 그리드의 제조 방법은 복수의 기공들을 가지는 다공성 세라믹 기판을 구비하는 단계, 및 상기 다공성 세라믹 기판에 특정 패턴의 복수의 방사선 차폐벽들을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

외부 공기 유입 장치{APPARATUS FOR INFLOWING OF EXTERNAL AIR}

본 발명은 외부 공기 유입 장치에 관한 것으로, 특히, 황사 및 미세 먼지의 유입을 방지할 수 있는 외부 공기 유입 장치에 관한 것이다.

건물의 창문이나 환풍구에는 먼지 및 벌레의 유입을 방지하기 위한 방충망이 많이 사용되고 있다. 그러나, 일반적인 방충망은 황사 및 미세 먼지의 유입을 막지 못한다.

한편, 밀폐된 건물의 실내에서는 사람들에 의한 산소 소비 및 이산화 탄소의 축적으로 인하여 인체에 유해한 물질들이 증가하므로, 외부 공기의 유입을 통해 실내 산소량을 증가시킬 필요가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 황사 및 미세 먼지의 유입을 방지할 수 있는 외부 공기 유입 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 방진 및 방충 기능을 갖는 외부 공기 유입 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 외부 공기 유입 장치는 소정 두께의 금속막에 미세 홀들(holes, 구멍들)이 형성된 금속 필터; 및 상기 금속 필터를 통해 유입되는 외부 공기를 강제적으로 실내로 유입하기 위한 공기 유입팬을 포함한다.

실시예에 따라, 상기 미세홀들 각각의 직경은 0.1 nm 내지 0.01mm 사이이고, 상기 금속막의 두께는 0.02 mm 내지 0.1mm 사이이다.

실시예에 따라, 상기 금속 필터는 상기 미세 홀들 각각의 직경보다 큰 사이즈의 구멍들을 갖는 금속망(metal mesh)을 도금하여 상기 구멍들의 사이즈를 상기 0.1 nm 내지 0.01mm 사이로 축소시킴으로써 얻어진다.

실시예에 따라, 상기 금속필터의 수직 단면은 수직형, 유선형 또는 사선형이다.

상기 금속필터의 수직 단면이 상기 유선형 또는 상기 사선형인 경우, 상기 미세 홀들의 크기가 작은 면이 실내를 향하고, 상기 미세홀들의 크기가 큰 면이 실외를 향하도록 설치될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 공기 유입 장치는 상기 금속 필터에 부착되는 교체형 필터를 더 포함한다.

상기 교체형 필터는 카본 필터, 부직포 필터 및 헤파 필터 중 적어도 하나를 포함한다.

실시예에 따라, 상기 금속 필터는 제1 금속막에 제1 크기의 미세홀들이 형성된 제1 금속 필터; 제2 금속막에 제2 크기의 홀들이 형성된 제2 금속필터; 및 상기 제1 및 제2 금속 필터 사이에 형성된 절연체를 포함하며, 상기 공기 유입 장치는 상기 제1 금속 필터 및 상기 제2 금속필터에 전기적으로 연결되어, 소정 전압을 공급하는 전압 공급 장치를 더 포함한다.

실시예에 따라, 상기 공기 유입 장치는 상기 금속 필터 및 상기 공기 유입팬을 수용하기 위한 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징의 실외부는 빗물 유입을 방지하기 위해 개구부가 지면을 향하도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 황사 및 미세 먼지의 유입을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 방진 및 방충 기능도 가진다.

따라서, 외부 공기는 실내로 유입하여 실내 산소량을 증대시키면서도, 유해한 물질(황사, 미세먼지, 벌레, 박테리아 등)을 완벽하게 차단하는 효과가 있다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공기 유입 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공기 유입 장치의 외관을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1a에 도시된 금속 필터의 일 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 필터의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 필터의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 금속 필터를 A-A' 방향으로 수직으로 절단한 단면의 일 실시예들이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 필터의 사진이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 금속 필터의 일부를 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 필터의 개략적인 도면이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되거나, 층이 다른 층 또는 기판과 결합 또는 접착된다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 층 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

상단, 하단, 상면, 하면, 전면, 후면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공기 유입 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공기 유입 장치의 외관을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 외부 공기 유입 장치(1)는 필터 모듈(2) 및 공기 유입팬(30)을 포함한다.

필터 모듈(2)은 둘 이상의 필터를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 필터 모듈(2)은 금속 필터(10) 및 교체형 필터(20)를 포함할 수 있다. 교체형 필터(20)는 카본 필터, 부직포 필터 및 헤파 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

카본 필터는 흡착 기능이 뛰어나, 극미세 금속 필터(10)에 의한 필터링 후의 공기에 남아 있는 먼지를 흡착시키고, 또한, 음식 냄새, 담배 냄새 등 외부에서 유입될 수 있는 냄새를 제거하여 쾌적한 공기를 만들어줄 수 있다.

헤파 필터는 역시 공기 중의 미립자를 여과하는 필터로서, 극미세 금속 필터에 의한 필터링 후의 공기에 남아 있는 미립자를 여과한다.

금속 필터(10)는 반영구적으로 사용할 수 있는 필터로서, 금속에 미세 홀들(holes, 구멍들)이 형성된 필터이다.

공기 유입팬(30)은 실외 공기를 실내로 유입시킨다. 즉, 공기 유입팬(30)은 외부공기를 강제적으로 실내로 유입하는 역할을 한다.

실시예에 따라, 외부 공기 유입 장치(1)는 필터 모듈(20) 및 공기 유입팬(30)을 수용하기 위한 하우징(40, 50)을 포함할 수 있다.

하우징의 실외부(50)는 빗물 유입을 방지하기 위해 개구부가 지면을 향하도록 형성될 수 있다.

외부 공기 유입 장치(1)는 창문이나 환풍구에 설치될 수 있다.

도 2는 도 1a에 도시된 금속 필터(10)의 일 실시예(10A)를 나타내는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 금속 필터(10A)는 금속막(100)에 복수의 미세 홀들(110)이 일정 패턴으로 형성된다. 금속막의 재질은, 스테인레스 스틸, 니켈 또는 니켈 합금일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

미세홀(110)의 사이즈(예컨대, 홀의 직경)은 0.1mm ~ 0.01mm일 수 있다.

금속막(100)의 두께는 0.02mm~0.1mm일 수 있다.

도 2에서 미세홀(110)의 모양은 원형, 사각형, 육각형 등 다양할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 필터의 제조 방법을 나타내는 도면이다.

먼저, 금속막(100)에 미세 홀 영역(120)을 표시할 수 있다. 이를 위하여, 금속막(100)에 홀 패턴을 형성하기 위한 패턴지(pattern sheet)를 접착하여 미세 홀 영역(120)을 표시하고, 전체 패턴지 중 미세 홀 영역(120)에 접착된 부분만을 제거할 수 있다.

그런 다음, 금속 기판(100)에서 미세 홀 영역(120)만을 제거한다.

일 실시예에서는, 화학 에칭을 미세 홀 영역(120)을 이용하여 제거할 수 있다.

다른 실시예에서, 미세 홀 영역(120)을 레이저로 제거함으로써 미세 홀들(110)을 형성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 필터의 제조 방법을 나타내는 도면이다.

먼저, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 전주용 기판(141)의 한 면에 포토레지스트(143)를 형성하고, (b)에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(143) 위에 포토 마스크(145)를 형성한 다음에, 노광할 수 있다. 노광 후 현상하여 미세 홀 영역(120) 위의 포토레지스트(147)만 남기고, 다른 영역의 포토레지스트는 제거함으로써, (c)에 도시된 바와 같이 전주용 기판(141) 상에 일정한 패턴 영역(149)을 형성할 수 있다.

전주용 기판(141)은 스테인레스 강, 흑연, 티타늄 등이나 유리상에 스테인레스박막을 형성한 전주용금속기판일 수 있다.

다음으로, (d)에 도시된 바와 같이, 패턴 영역(149) 에 전기주조에 의하여 금속(예컨대, 니켈, 니켈 합금 등)을 도금함으로써, 금속막(100)을 형성한다. 패턴 영역(149)을 형성한 후 패턴 영역(149)이 형성된 전주용기판(10)을 전해액에 넣고 전류를 흘려주면 도금물질이 성장하게 되며, 원하는 두께(예컨대, 0.02mm~0.1mm)의 니켈도금물질이 성장하면 도금을 중지하여 니켈 금속막(100)을 형성할 수 있다. 한다. 니켈 대신에 널리 이용되고 있는 니켈과 코발트, 니켈과 철 등의 니켈합금을 형성할 수도 있다.

다음으로, (e)에 도시된 바와 같이, 금속기판(141) 및 포토레지스트(147)을 제거한다. 금속기판(141) 및 포토레지스트(147)를 제거함으로써, 미세 홀들(110)이 형성된 금속막(100)을 얻을 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 원하는 홀 사이즈보다 큰 사이즈의 홀을 갖는 금속망을 도금하여, 홀 사이즈를 줄임으로써, 금속 필터를 구현할 수도 있다.

예를 들어, 직경이 약 30um인 홀들을 갖는 금속망(metal mesh)을 도금하여 직경이 약 10um인 미세홀들을 갖는 금속 필터(10)를 얻을 수 있다.

도금 재질은 납, 텅스텐, 은, 구리, 니켈 또는 합금일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 5는 도 2에 도시된 금속 필터(10A)를 A-A' 방향으로 수직으로 절단한 단면의 일 실시예들이다. 도 5의 (a)를 참조하면, 일 실시예에 따른 금속 필터의 미세 홀(110A)은 수직형(vertical form)일 수 있다. 수직형 미세 홀(110A)이란, 미세 홀(110A)의 한 면의 직경(R1)과 다른 면의 직경(R1)의 동일하도록 수직으로 형성된 홀이다.

도 5의 (b)를 참조하면, 다른 실시예에 따른 금속 필터의 미세 홀(110B)은 유선형(streamlined form)일 수 있다. 유선형 미세 홀(110B)의 한 면의 직경(R3)과 다른 면의 직경(R4)이 다르며, 직경(R3)이 짧은 면이 실내를 향하도록 직경(R4)이 긴 면은 실외를 향하도록 금속 필터를 설치함으로써, 외부 공기의 유입이 더 용이해질 수 있다.

도 5의 (c)를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 금속 필터의 미세 홀(110C)은 사선형일 수 있다. 사선형 미세 홀(110C)의 한 면의 직경(R5)과 다른 면의 직경(R6)이 다르며, 수직 단면이 사다리꼴 모양으로 비스듬하게 형성된 홀이다. 유선형 미세 홀(110B)과 마찬가지로, 직경(R5)이 짧은 면이 실내를 향하도록 직경(R6)이 긴 면은 실외를 향하도록 금속 필터를 설치함으로써, 외부 공기의 유입이 더 용이해질 수 있다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 필터(10B)의 사진이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 금속 필터의 일부(10-1)를 확대한 도면이다. 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 필터(10B)는 반투명의 금속박막(100)에 육각형의 미세홀들(110)을 일정 패턴으로 형성함으로써 구현될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 필터(10C)의 개략적인 도면이다.

이를 참조하면, 금속 필터(10C)는 제1 금속 필터(11) 및 제2 금속 필터(13)를 포함한다.

제1 금속 필터(11)는 제1 금속막(100-1)에 일정 패턴의 미세 홀들(110-1)이 형성되어 있고, 제2 금속 필터(13) 역시 제2 금속막(100-2)에 일정 패턴의 홀들(110-2)이 형성된다.

실시예에 따라, 제2 금속막(100-2)에 형성된 각 홀(110-2)의 크기는 제1 금속막(100-1)에 형성된 각 홀(110-1)의 크기보다 크다.

제1 금속 필터(11)과 제2 금속 필터(13) 사이에는 절연체(15)가 형성된다.

즉, 제1 금속막(100-1)은 절연체(15)의 한 면에 접착되고, 제2 금속막(100-2)은 절연체(15)의 다른 면에 접착되어, 제1 금속 필터(11), 절연체(15) 및 제2 금속 필터(13)가 일체로 형성될 수 있다.

제1 금속 필터(11)과 제2 금속 필터(13) 간에는 전압 공급 장치(17)가 연결된다.

전압 공급 장치(17)는 가정용 상용 전압 보다 낮은 직류 전압 또는 교류 전압을 제공할 수 있다.

제1 금속 필터(11)과 제2 금속 필터(13) 간을 절연체(15)로 미세한 간격을 유지한 후 전압을 인가하면 박테리아 등이 유입될 때 감전사시킴으로써, 박테리아 등의 유입을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 극미세홀을 갖는 금속필터를 사용함으로써, 황사 및 미세먼지를 차단할 수 있다.

금속 필터는 반영구적으로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 금속 필터(11)과 제2 금속 필터(13) 간에 전압을 가하여, 벌레와 박테리아의 유입을 완벽하게 차단할 수 있다.

상술한 실시예에서는 본 발명이 창문이나 환풍구 등에 설치되는 공기 유입 장치에 적용되는 실시예 위주로 기술하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예에 따라, 본 발명은 선풍기나 공기 청정기에도 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 선풍기나 공기 청정기 역시, 도 1에 도시된 필터 모듈(2) 및 공기 유입팬(30)을 포함할 수 있다. 다만, 선풍기나 공기 청정기의 경우, 필터 모듈(2) 및 공기 유입팬(30)를 수용하기 위한 하우징이 달라질 수 있다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

외부 공기 유입 장치(1)
필터 모듈(2)
금속 필터(10)
교체형 필터(20)
공기 유입팬(30)

Claims (10)

1. 소정 두께의 금속막에 미세 홀들(holes, 구멍들)이 형성된 금속 필터; 및
   상기 금속 필터를 통해 유입되는 공기를 강제적으로 실내로 유입하기 위한 공기 유입팬을 포함하는 공기 유입 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 미세홀들 각각의 직경은
   0.1 mm 내지 0.01mm 사이이고,
   상기 금속막의 두께는 0.02 mm 내지 0.1mm 사이인 것을 특징으로 하는 공기 유입 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 금속 필터는
   상기 미세 홀들 각각의 직경보다 큰 사이즈의 구멍들을 갖는 금속망(metal mesh)을 도금하여 상기 구멍들의 사이즈를 상기 0.1 mm 내지 0.01mm 사이로 축소시킴으로써 얻어지는 공기 유입 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 금속필터의 수직 단면은
   수직형, 유선형 또는 사선형인 것을 특징으로 하는 공기 유입 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 금속필터의 수직 단면이 상기 유선형 또는 상기 사선형인 경우,
   상기 미세 홀들의 크기가 작은 면이 실내를 향하고, 상기 미세홀들의 크기가 큰 면이 실외를 향하는 것을 특징으로 하는 공기 유입 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 공기 유입 장치는
   상기 금속 필터에 부착되는 교체형 필터를 더 포함하며,
   상기 교체형 필터는
   카본 필터, 부직포 필터 및 헤파 필터 중 적어도 하나를 포함하는 공기 유입 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 금속 필터는
   제1 금속막에 제1 크기의 미세홀들이 형성된 제1 금속 필터;
   제2 금속막에 제2 크기의 홀들이 형성된 제2 금속필터; 및
   상기 제1 및 제2 금속 필터 사이에 형성된 절연체를 포함하며,
   상기 공기 유입 장치는
   상기 제1 금속 필터 및 상기 제2 금속필터에 전기적으로 연결되어, 소정 전압을 공급하는 전압 공급 장치를 더 포함하는 공기 유입 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 크기는 상기 제1 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 공기 유입 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 공기 유입 장치는
   상기 금속 필터 및 상기 공기 유입팬을 수용하기 위한 하우징을 더 포함하고,
   상기 하우징의 실외부는 빗물 유입을 방지하기 위해 개구부가 지면을 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 공기 유입 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 공기 유입 장치는
    선풍기 또는 공기 청정기인 공기 유입 장치.

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