KR20180054196A - 물을 이용한 에어 케어 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치에는, 공기 정화 공간을 제공하는 본체에 공기를 흡입하는 흡입관 및 공기를 배기하는 배기관이 연결되고, 본체 내부에는 물을 회전시켜 소용돌이를 형성하는 블레이드와 소용돌이치는 물 속으로 오염 공기를 토출시키도록 본체의 내부로 연장 형성되는 급기관을 구비함으로써 오염된 공기를 정화시킬 수 있다.

Description

물을 이용한 에어 케어 장치 및 그 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR AIR CARE USING WATER}

본 발명은 물을 이용하여 오염된 공기를 정화하는 에어 케어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오염된 공기를 소용돌이치는 물에 강제로 흡입시켜 오염된 공기와 물의 효율적인 혼합을 통해 공기가 정화되는 에어 케어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

건축물의 실내공기를 오염시키는 원인은 크게 실외 오염원과 실내 오염원으로 나눌 수 있다. 실외 오염원은 외부로부터 유입된 실외 공기에 포함되는 각종 미세먼지, 분진, 대기 오염물질 등이 있으며, 실내 오염원은 실내에서 발생되는 미세먼지, 악취, 세균, 새집 증후군과 같이 내장재로부터 유출되는 각종 유해물질 등이 있다.

위와 같은 오염원에 의하여 실내 공기의 오염도가 증가하는 것을 방지하기 위해서는, 적절한 환기를 통하여 실내에 신선한 공기를 공급함으로써 실내 공기를 쾌적하게 유지하고 관리해야 한다.

그러나, 최근 미세 먼지 증가, 대기 오염, 냉방, 난방 등의 이유로 출입문과 창문을 닫아 실내를 밀폐하는 생활이 잦아지고 있으므로 실내 공기가 오염되기 쉬운 환경에 노출되어 있다.

한편, 종래 공기청정기는 활성탄소, 미세공 부직포, 고체 또는 액체의 중화제 등을 이용한 필터를 사용하여 공기를 정화시킨다. 하지만, 상기의 종래 공기청정기 필터는 연기, 냄새 등이 반복적으로 발생하는 주방 공기를 케어(care)하기에 부적합하다. 상세히, 종래 필터는 지속적으로 필터를 교체해야 하므로 관리 및 효율성 면에서 주방 공기를 정화하기 위한 필터로 부적합하며, 비경제적이다.

최근 연기, 냄새, 먼지 등의 이물질을 걸러내는 또 다른 방식의 필터로 물을 이용하는 기술이 공개되고 있다.

이와 관련된 선행문헌 정보는 아래와 같다.

1. 등록번호: 10-0860399 (등록일자: 2008.09.19.)

발명의 명칭: 물 필터

2. 등록번호: 10-0786977 (등록일자: 2007.12.11.)

발명의 명칭: 물세척 공기정화기

상기 선행문헌에 공개된 종래 기술(등록번호: 10-0860399)은, 흡입력을 발생시켜 유입되는 오염 공기가 본체에 다수의 격벽으로 구획되어 저수되는 여과수의 표면에 물결 및 물보라를 일으키게 하고, 공기와 물이 접촉되어 여러 단계로 구획되는 공간을 통과하는 일련의 과정을 거쳐 오염 공기가 여과되는 방식이 제시된다.

이에 의하면, 다수의 구획 벽으로 인해 정화를 이루는 공간의 크기가 커지며, 오염된 공기는 여과수 표면에서 발생되는 물결 및 물보라에 의존하여 상호간의 접촉이 이루어지므로 적정량 이상의 공기가 유입되는 경우 여과 능력이 급격히 떨어진다. 또한, 다수의 격벽이 형성하는 유로를 거치는 과정에서 흡입력에 의존하여 발생되는 물결 및 물보라는 그 세기가 약해지므로 공기 정화효율이 낮다.

다른 종래 기술(등록번호: 10-0786977)에는, 흡입되는 오염된 공기에 물을 분무하여 공기를 정화하는 방식이 제시된다. 이러한 분무 방식은 상술한 종래기술과 마찬가지로 흡입되는 오염 공기의 양이 늘어나는 경우 정화 능력이 급격히 떨어진다. 그리고 오염된 공기와 물이 골고루 혼합되지 않으므로 먼지 등에 대한 여과 효율이 낮다.

또한, 상술한 종래 기술들은 세척수, 여과수 등이 하부에 저수되어 공기 정화가 이루어지는 공간에 대한 자체적인 세척을 기대할 수 없다. 즉, 사용자가 주기적으로 내부공간을 청소하여 세균 번식 등의 오염을 막아야 한다. 따라서, 유지 관리 및 사용자 편의성이 크게 떨어진다.

본 발명의 목적은 실내 오염원에 의한 실내 공기 오염도의 증가 문제를 해결할 수 있는 에어 케어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 오염된 공기에 대한 여과능력을 개선시킬 수 있는 새로운 공기 정화 방법 및 그 방법에 적용되는 에어 케어 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 주방 공간에서 발생하는 증기, 수용성 냄새 등의 확산에 따른 오염문제 해결에 적합한 필터를 구비하는 에어 케어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 크기, 공기정화 방식 등의 이유로 다른 제품과의 결합이 어려운 문제를 해결할 수 있는 에어 케어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 오염된 공기의 흡입양이 증가하면 공기 정화 효율을 떨어지는 문제를 해결할 수 있는 에어 케어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 고여 있는 물에 오염된 공기가 접촉되어 공기와 물의 상호간 접촉면적이 적어 공기 정화 효율이 떨어지는 문제를 개선할 수 있는 에어 케어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 사용자가 직접 사용된 물을 버리고 깨끗한 물을 채워주어야 하는 불편함이 없는 물을 이용한 에어 케어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 급수되는 물의 소용돌이를 발생시키기 위한 최적화된 형상을 가지는 물을 이용한 에어 케어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치에는, 공기 정화 공간을 제공하는 본체에 공기를 흡입하는 흡입관 및 공기를 배기하는 배기관이 연결되고, 본체 내부에는 물을 회전시켜 소용돌이를 형성하는 블레이드와 소용돌이치는 물 속으로 오염공기를 토출시키도록 본체의 내부로 연장 형성되는 급기관을 구비함으로써 실내 오염원을 정화하여 실내 공기 오염도를 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치에는, 본체에 상부케이스의 내경이 베이스를 향하여 감소하도록 경사면을 형성하는 경사부와, 상기 경사부에 대응되는 모양으로 형성하는 블레이드와, 상기 블레이드에는 가압면의 면적이 넓어지도록 돌출 형성하는 돌출날개를 구비하므로, 물의 소용돌이를 발생시키기 위한 최적화된 형상을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치의 공기 정화 방법에는, 본체의 내부공간에 설치되는 블레이드의 회전을 통하여, 급수된 물을 회전시켜 소용돌이를 발생시키는 회전구동단계와, 외기와 연통되는 흡입관을 통하여, 외기를 흡입하는 오염공기 흡입단계, 그리고 흡입관과 본체의 내부 공간을 연결하는 급기관을 통하여 상기 내부공간의 물 속으로 상기 외기를 토출시키는 수조급기단계가 포함되므로, 종래 기술과 달리 소용돌이를 일으키는 물 속으로 오염된 공기를 급기하여 정화하는 방법으로써 오염된 공기와 물의 혼합율을 개선시킬 수 있다.

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치에는, 급수장치와 연결되는 급수관이 물을 본체의 정화공간으로 공급하고, 이를 이용하여 공기를 정화한 후, 배수장치와 연결된 배수관으로 배수시키는 특징이 있다. 따라서, 급수장치와 배수장치가 기본적으로 제공되는 주방 공간에서의 증기, 수용성 냄새 등을 정화하기에 그 활용도가 매우 높다.

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치에는, 본체의 내부공간은 베이스에 의하여 정화공간 및 설치공간으로 구획되며, 상기 하나의 정화공간에서 공기 정화 과정을 수행한다. 따라서, 다수의 구획 공간이 없는 구조를 가지므로 장치의 소형화가 가능하며, 다른 제품과의 결합이 용이하다.

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치에는, 급수관 및 배수관이 주방 공간에서 흔히 사용되는 상수도관과 하수관으로 연결될 수 있으므로 주방 환경에 설치가 적합하다.

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치에는, 소용돌이가 형성되는 물속으로 오염된 공기가 토출되며 동시에, 회전하는 블레이드와의 마찰을 통한 오염된 공기와 물의 혼합이 향상되므로 종래의 기술보다 상대적으로 많은 양의 오염된 공기를 효율적으로 정화할 수 있다. 또한, 오염된 공기와 물의 접촉면적도 증가시킨다.

본 발명에 따른 물을 이용한 에어 케어 장치의 제어방법에는, 모터에 결합되는 회전부의 회전에 의하여, 물의 소용돌이가 발생하는지 여부를 판단하는 단계와, 소용돌이가 발생하면 급기관에 설치되는 급기밸브를 개방하고 흡입팬을 작동(on)시키는 단계, 그리고 모터의 정지시점을 판단함으로써 사용된 물의 배수까지 이루도록 제어되므로 자동적으로 공기정화과정의 사이클이 이루어진다. 따라서, 주기적인 수조의 교체, 물 필터의 청소 등의 불편을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 오염된 공기를 흡입하여 정화된 공기를 배기함으로써 쾌적한 실내 공기를 제공할 수 있다. 또한, 물을 이용하여 공기를 정화함으로써 주방에서 주로 발생하는 수용성 냄새 등을 신속하게 제거하는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 물을 이용하여 공기를 정화함으로써 별도의 필터 교체가 필요 없으므로 편의성과 경제성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 공기정화과정에서 공기가 유동하는 경로가 단순해지고, 여과를 위한 별도의 구획 벽이 필요 없어 장치의 소형화가 가능하며, 타 제품과의 결합 등이 용이해지므로 범용성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 자동으로 급수 및 배수가 이루어지므로 사용된 물을 주기적으로 교체할 필요가 없다. 따라서, 사용자의 관여도가 감소하여 편의성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 물은 회전하며 소용돌이를 형성하고 그 소용돌이 안에 오염된 공기를 공급하여 정화함으로써, 오염된 공기와 물의 접촉면적이 늘어나고 혼합이 골고루 이루어질 수 있다. 따라서, 공기 정화 능력이 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 수위센서, 급수 및 배수 밸브 등을 자동적으로 제어하는 제어부에 의하여 사용자의 관여가 줄어들기 때문에 에어 케어 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 오염된 공기를 정화할 수 있는 처리량이 상대적으로 증가하며, 공기 정화 효율이 감소하는 것을 방지하기 위해 외기의 흡입양을 제어할 수 있다. 따라서, 외기의 흡입양에 따라 공기 정화 효율이 최적화된 상태로 유지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 오염된 공기와 물의 접촉면적을 증가시키고 상호 혼합을 용이하게 하므로 오염 물질을 여과하는 능력을 상대적으로 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 물의 소용돌이를 형성시킴으로써 수두 차가 발생하고 수압이 낮은 원심방향으로 오염된 공기를 공급하므로 오염된 공기를 물에 강제 흡입시키기 위한 에너지가 작아지는 장점이 있다. 따라서, 에너지 효율성 측면에서 장점이 있다.

본 발명을 따르면, 주방 공기의 오염도에 따라 선택적으로 에어 케어 장치를 사용할 수 있으므로 사용자의 선택성, 부가성 및 편의성을 증가시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어 케어 장치의 외관을 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 본체의 내부 구성을 보여주는 A-A' 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본체의 공기정화동작을 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화과정을 보여주는 플로우 차트
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어 케어 장치의 제어흐름을 보여주는 블럭도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어 케어 장치의 제어방법을 보여주는 플로우 차트

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어 케어 장치의 외관을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 에어 케어 장치(1)는 물을 이용하여 공기 정화 동작을 수행하는 본체(10), 외부의 공기를 흡입하여 본체에 공급하는 급기부(60), 본체(10)에서 정화된 공기를 장치의 외부로 토출시키는 배기부(70)를 포함할 수 있다.

상기 본체(10)는 물을 담을 수 있고 오염된 공기를 유입하여 공기 정화 동작을 수행할 수 있는 내부 공간을 제공할 수 있다. 또한, 상기 본체(10)는 공기 정화 동작을 수행하는 내부 공간을 둘러싸도록 형성할 수 있다.

상기 본체(10)는 내부에 공간이 형성되는 구형(sphere), 육면체형(hexahedron) 등의 다양한 형상으로 외관을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 본체(10)는 상면과 하면이 서로 평행하고 합동인 원으로 이루어진 원기둥(cylinder) 형상으로 외관을 형성할 수 있다. 상기 본체(10)의 외형이 원기둥 형상인 경우, 후술할 공기 정화 동작에서 물의 회전을 효율적이고 용이하게 발생시킬 수 있는 장점이 있다.

이하에서는, 상기 본체(10)가 원기둥 형상인 것을 기준으로 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다. 한편, 상기 본체(10)는 다른 표현으로 본체부라 이름할 수 있다.

상기 본체(10)는, 외관의 일 면을 형성하는 상판(11), 상기 상판(11)으로부터 대칭되도록 이격 배치되어 외관의 다른 일 면을 형성하는 하판(12), 상기 상판(11)의 둘레에서부터 연장되어 상기 하판(12)의 둘레와 연결되는 케이스(13,16)를 포함할 수 있다.

상기 케이스(13,16)에 의하여, 상기 본체(10)는 내부에 공간을 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 상판(11)과 하판(12)의 둘레부는 상기 케이스(13,16)와 맞닿아 모서리를 이루도록 형성할 수 있다. 따라서, 상기 케이스(13,16)는 외관의 둘레 면을 형성할 수 있다. 그리고 상기 상판(11)은 외관의 상부 면을 형성하며, 상기 하판(12)은 외관의 하부 면을 형성할 수 있다. 또한, 상기 상판(11)과 하판(12)은 원형으로 형성될 수 있으며, 상기 케이스(13,16)는 상기 상판(11)의 원주로부터 상기 하판(12)의 원주까지 길게 연장되어 형성될 수 있다.

상기 본체(10)는, 외기와 연통하는 급기부(60) 및 배기부(70)와 연결될 수 있다. 일례로, 상기 급기부(60) 및 배기부(70)는 상기 상판(11)과 연결될 수 있다.

상기 본체(10)는, 외부의 공기를 흡입할 수 있도록 상기 급기부(60)와 연결할 수 있고, 내부의 정화된 공기를 토출할 수 있도록 상기 배기부(70)와 연결할 수 있다.

다른 측면에서, 상기 본체(10)의 내부공간은, 에어 케어 장치(1)의 외부 공기를 흡입하여 상기 본체(10)로 급기시키는 급기부(60) 및 상기 본체(10)를 통하여 정화된 깨끗한 공기를 장치의 외부 공간으로 토출시키는 배기부(70)와 연결될 수 있다.

상기 본체(10)는 내부가 보이도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 본체(10)는 강화 유리 등의 투명 재질로 케이스를 형성할 수 있다.

상기 본체(10)의 내부가 보이는 경우, 사용자는 장치의 작동을 확인할 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 고장이 발생한 경우 수리가 용이한 장점이 있다.

상기 급기부(60)는 외부의 공기, 즉, 상기 에어 케어 장치(1)가 설치된 실내 공간의 공기를 흡입하는 흡입구(68), 상기 흡입구(68)로부터 흡입된 공기의 통로를 제공하는 흡입관(66), 흡입력을 제공하는 흡입팬(67), 흡입된 공기를 상기 본체(10)의 내부에 공급하기 위한 유동경로를 제공하는 급기관(61)을 포함할 수 있다.

상기 흡입팬(67)은 에어 케어 장치(1)의 외부의 오염된 공기를 상기 흡입구(68)를 통해 흡입할 수 있도록 흡입력을 제공한다. 일례로, 상기 흡입팬(67)은 상기 흡입관(66)의 내측에 설치되어, 상기 흡입관(66)으로 외부의 오염된 공기를 흡입시킬 수 있다.

상기 흡입관(66)의 일단은 상기 흡입구(68)와 연결되며, 타단은 상기 급기관(61)과 연결될 수 있다. 따라서, 상기 흡입구(68)를 통해 흡입된 외부의 오염 공기는 상기 흡입관(66)을 따라 유동할 수 있다.

상기 흡입관(66)은 흡입된 오염된 공기 유동통로를 제공할 수 있다. 그리고 상기 본체(10)의 내부 공간으로 공기가 유동하도록 가이드할 수 있다. 물론, 상기 흡입관(66)은 절곡, 연장 등의 변형을 이루어 형성할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위하여 상기 흡입관(66)으로 흡입된 외부의 오염 공기를 ‘흡입 공기’라 이름한다.

상기 흡입구(68)는 상기 흡입관(66)의 일 단부가 개방되는 것으로 형성함으로써 상기 흡입관(66)과 일체로 구성할 수 있다. 물론, 상기 흡입구(68)는 외부의 오염된 공기를 보다 효과적으로 흡입할 수 있도록 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 흡입구(68)는 상기 흡입관(60)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 상기 흡입관(60)의 단부로부터 경사지게 연장하여 형성할 수 있다.

상기 흡입구(68)는 상대적으로 큰 이물질이 상기 흡입관(66)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 1차적으로 이물질을 여과할 수 있는 그릴의 형태로 형성되거나, 상기 그릴을 흡입구 내부에 포함할 수 있다.

또한, 상기 흡입관(66)에는 상기 흡입구(68)를 통과한 상대적으로 큰 이물질이 2차적으로 여과될 수 있도록 공기 필터가 더 장착될 수 있다.

상기 공기 필터는 그물 망의 형태로 이루어 질 수 있다. 일례로, 상기 공기 필터는 헤파 필터 등을 사용할 수 있다. 따라서, 상기 흡입구(68)와 흡입관(66)을 통과한 흡입 공기는 상대적으로 큰 이물질이 제거된 상태에서 상기 본체(10)의 내부 공간으로 유입될 수 있다.

상기 급기관(61)의 일단은 상기 본체(10)와 연결되며, 타단은 상기 흡입관(66)과 연결될 수 있다. 그리고 상기 급기관(61)의 일단은 상기 본체(10)를 관통하여 위치할 수 있다. 따라서, 상기 흡입 공기는 상기 흡입관(66)에서 상기 급기관(61)으로 유동하고, 상기 급기관(61)을 통해 상기 본체(10)로 유입될 수 있다.

물론, 상기 급기관(61)과 흡입관(66)은 일체로 형성할 수 있다. 즉, 하나의 배관을 통하여, 외부의 오염된 공기가 흡입되어 상기 본체(10)의 내부 공간으로 토출될 수 있다.

상기 본체(10)에 상기 급기관(61)이 연결 또는 관통되는 위치는 제한되지 않는다. 다만, 보다 효율적인 급기 및 공기 정화를 위하여 상기 급기관(61)은 상기 상판(11)의 중심을 관통하여 상기 본체(10)의 내부 공간으로 연장되도록 형성하는 것이 바람직할 것 이다. 일례로, 상기 상판(11)이 원형인 경우, 상기 급기관(61)은 상기 원형 상판(11)의 중심을 관통하여, 상기 하판(12)의 방향으로 길게 연장하여 형성할 수 있다.

상기 급기관(61)은 흡입공기를 케이스의 내부공간에 존재하는 물 속으로 토출시킬 수 있다. 이와 관련한 상세한 설명은 후술한다.

상기 급기부(60)는 상기 본체(10)로 급기되는 흡입 공기의 양을 조절할 수 있도록 급기 밸브(65)를 더 포함할 수 있다.

상기 급기 밸브(65)는 상기 급기관(61)에 설치할 수 있으며, 밸브의 개폐 동작을 통하여 급기되는 흡입 공기의 양을 조절할 수 있다. 일례로, 상기 급기 밸브(65)는 전자 밸브(solenoid valve)를 사용할 수 있으며, 상기 전자 밸브를 통하여 원격 조작이나 자동제어가 가능하도록 구성할 수 있다.

상기 배기부(70)는, 정화된 공기의 배기 유동통로를 제공하는 배기관(71)과, 정화된 공기가 상기 배기관(71)을 유동하여 에어 케어 장치(1)의 외부로 토출되도록 출구를 형성하는 배기구(78)를 포함할 수 있다.

상기 배기관(71)은 상기 본체(10)에서 정화과정을 마친 공기를 유입하여 장치의 외부 공간, 예를 들어, 상기 에어 케어 장치(1)가 설치된 실내 공간으로 배기할 수 있도록 공기의 유동을 가이드할 수 있다. 또한, 상기 배기관(71)은 케이스와 연결되어 케이스 내부 공간의 물 속을 통과한 공기가 배기되도록 설치할 수 있다.

상기 배기관(71)의 형상은 제한되지 않는다. 따라서, 배기관(71)은 절곡, 연장 등의 변형을 이루어 설치할 수 있다.

상기 배기관(71)의 일단은 상기 배기구(78)와 연결되며, 타단은 상기 본체(10) 내부의 정화 공기를 흡입할 수 있도록 상기 본체(10)와 연결할 수 있다. 그리고 상기 배기관(71)의 타단은 상기 본체(10)를 관통하여 본체의 내부공간으로 연장되어 위치할 수 있다.

상기 본체(10)에 상기 배기관(71)이 연결 또는 관통되는 위치는 제한되지 않는다. 다만, 후술할 공기 정화 과정으로 정화된 공기는 상기 배기관(71)에 유입되어 자연 배기하므로, 연결 또는 관통지점은 상기 상판(11)에 형성되어야 바람직할 것이다. 일례로, 상기 배기관(71)은 상기 상판(11)의 일 지점을 관통하여 상기 하판(12)방향으로 연장되도록 형성할 수 있다. 이와 관련한 상세한 설명은 후술한다.

상기 배기구(78)는 상기 배기관(71)의 일 단부가 개방되도록 형성함으로써 상기 배기관(71)과 일체를 이룰 수 있다. 물론, 상기 배기구(78)는 정화된 공기를 보다 효과적으로 토출할 수 있도록 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 배기구(78)는 상기 배기관(71)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 상기 배기관(71)의 단부로부터 경사지게 연장하여 형성할 수 있다.

상기 배기부(70)는 배기 밸브(미도시) 또는 배기 도움수단을 더 포함할 수 있다.

상기 배기 밸브는 개폐 동작을 통해 장치의 외부 공간으로 배기되는 정화된 공기의 양을 조절할 수 있다. 일례로, 상기 배기 밸브는 전자 밸브(solenoid valve)를 사용할 수 있으며, 상기 전자 밸브를 통하여 원격조작이나 자동제어가 가능하도록 구성할 수 있다.

상기 배기 도움수단은 배기팬 등을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 배기관 내측에 배기팬을 설치할 수 있다. 상기 배기팬의 동작으로 본체 내부에 존재하는 정화된 공기의 유입량을 증가시킬 수 있고, 정화된 공기의 유입속도를 빠르게 할 수 있다. 즉, 상기 배기팬의 설치는 상기 배기관(71)으로 정화된 공기의 유입을 용이하게 하며, 장치의 외부 공간으로의 배기를 수월하게 하는 장점이 있다

한편, 에어 케어 장치(1)는 본체(10)에 물을 공급하는 급수부(40)와 본체(10)내부의 물을 배출하는 배수부(50)를 더 포함할 수 있다.

상기 급수부(40)는 급수 장치로부터 공급되는 물이 상기 본체(10)로 유동하도록 유로를 제공하는 급수관(41)과 급수량을 조절하기 위한 급수 밸브(45)를 포함할 수 있다.

상기 급수관(41)의 일단은 물을 공급하는 급수 장치(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 급수관(41)의 타단은 상기 본체(10)와 연결될 수 있다.

상기 급수 장치(미도시)는 물을 공급할 수 있는 장치로 이해할 수 있다. 일례로, 상기 급수 장치는 압력 펌프, 저수조, 컴프레서, 수도관 등으로 구성되어 가정마다 상시 물을 제공할 수 있는 상수도 시설을 포함할 수 있다. 또는 가정에 지하수를 상시 제공할 수 있는 지하수 시설을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 급수관(41)은 지하수 또는 상수도 시설의 수도관과 연결되어 상시 물을 상기 본체(10)로 유동시킬 수 있다.

상기 급수 밸브(45)는 상기 급수관(41)에 설치되어 상기 급수 장치로부터 유입되어 급수관을 유동하는 물의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 상기 급수 밸브(45)의 개폐동작에 따라 상기 본체(10)로 공급되는 물의 양을 조절할 수 있다. 일례로, 상기 급수 밸브(45)는 전자 밸브(solenoid valve)를 사용할 수 있으며, 상기 전자 밸브를 통하여 원격조작이나 자동제어가 가능하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 급수 밸브(45)는 후술할 수위 센서(14)와 연동되어 동작할 수 있다.

상기 본체(10)에 상기 급수관(41)이 연결되는 지점인 급수 연결 지점은 제한이 없다. 다만, 물이 중력을 받아 상기 본체(10)로 용이하게 급수될 수 있는 상기 상판(11)에 상기 급수 연결지점을 형성하는 것이 바람직할 것이다. 일례로, 상기 급수관(41)은 상기 상판(11)의 일 지점과 연결 또는 관통되어 물을 상기 본체(10)내부로 공급할 수 있다.

상기 급수관(41)은 상기 케이스의 내부공간으로 물이 유동하도록 안내할 수 있다. 즉, 상기 급수관(41)은 상기 케이스의 내부공간으로 물이 공급되도록 유로를 제공할 수 있다. 여기서, 상기 케이스의 내부공간은 후술할 정화공간으로 이해할 수 있다.

상기 배수부(50)는 물을 배출시키기 위해 상기 본체(10)로부터 배수 장치로 유로를 제공하는 배수관(51)과 배수량을 조절하기 위한 배수 밸브(55)를 포함할 수 있다.

상기 배수관(51)은 일단은 물을 배출하는 배수 장치(미도시)와 연결되며, 타단은 상기 본체(10)와 연결될 수 있다. 상기 배수관(51)은 상기 케이스의 내부공간의 물이 외부로 유동하도록 안내할 수 있다. 즉, 상기 배수관(51)은 상기 케이스의 내부공간에 존재하는 물을 배출하는 유로를 제공할 수 있다.

상기 배수 장치는 물을 배출할 수 있는 장치로 이해할 수 있다. 일례로, 상기 배수 장치는 가정에서 사용된 물을 배출하기 위한 하수관 등을 구비하는 하수 시설을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 배수관(51)은 상기 하수 시설의 하수관과 연결되어 상시 물을 상기 본체(10)로부터 배출할 수 있다.

상기 배수 밸브(55)는 상기 배수관(51)에 설치되어 상기 배수 장치로 배출되는 물의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 상기 배수 밸브(55)의 개폐 동작에 따라 상기 본체(10)에서 배출되는 물의 양을 조절할 수 있다. 일례로, 상기 배수 밸브(55)는 전자 밸브(solenoid valve)를 사용할 수 있으며, 상기 전자 밸브를 통하여 원격조작이나 자동제어가 가능하도록 구성할 수 있다.

상기 본체(10)에 상기 배수관(51)이 연결되는 지점인 배수 연결 지점은 제한이 없다. 다만, 물이 중력을 받아 상기 본체(10)로부터 용이하게 배출되기 위해서는 상기 하판(12) 또는 후술할 하부 케이스(16)에 상기 배수 연결 지점을 형성하는 것이 바람직할 것이다. 일례로, 상기 배수관(51)은 상기 하판(12)의 일 지점과 연결 및/또는 관통되어 상기 본체(10)내부로부터 물을 배출시킬 수 있다. 또한, 상기 배수관(51)은 상기 하부 케이스(16)의 일 지점과 연결 및/또는 관통되어 상기 본체(10) 내부로부터 물을 배출시킬 수 있다.

한편, 상기 에어 케어 장치(1)는 실내 공간의 공기 질을 측정할 수 있는 공기 질 측정 센서(미도시)와 실내 공간의 온도를 측정할 수 있는 외부 온도 측정 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 공기질 측정 센서와 상기 에어 케어 장치(1)의 동작은 연동될 수 있다. 일례로, 상기 측정 센서에서 감지된 실내 공기의 질이 설정된 기준보다 나쁜 경우를 판단하여, 상기 에어 케어 장치(1)가 자동으로 작동할 수 있다.

상기 외부 온도 측정 센서는 상기 에어 케어 장치(1)가 설치된 공간의 온도를 감지하여, 상기 에어 케어 장치(1)로부터 냉방 또는 난방동작을 수행하도록 연동될 수 있다.

상기 급기부(60), 배기부(70), 급수부(40), 배수부(50) 및 본체(10)에 설치되는 구동부 등은 사용자의 설정에 따라 동작할 수 있다.

이를 위하여, 상기 에어 케어 장치(1)는 사용자가 에어 케어 장치(1)의 설정모드 등을 입력 및/또는 선택할 수 있도록 하는 조작부(110)와, 동작 정보 또는 설치 공간의 환경 정보 등을 알려주는 표시부(120)와, 상기 조작부(110)에 입력된 정보에 따라 상기 에어 케어 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 제어부(100)를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명(도5, 도6)은 후술한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 본체의 내부 구성을 보여주는 A-A’ 단면도이다.

도 2를 참조하면, 상기 본체(10)는 내부 공간을 구획하는 판인 베이스(15)와, 케이스의 내측면에 슬로프를 형성하는 경사부(17)를 더 포함할 수 있다.

상기 베이스(15)는, 상기 본체(10)의 내부에 상기 하판(12)으로부터 본체(10)의 길이 방향을 따라 상방으로 이격되어 배치할 수 있다. 상기 베이스(15)는, 급수되는 물을 담아 공기 정화 과정이 수행되도록 하는 정화공간(18)의 바닥, 또는 수조의 밑바닥을 제공하는 것으로 이해할 수 있다.

상기 베이스(15)는 배수관(51)으로 물을 배수할 수 있도록 개방된 구멍인 배수 입구(53)를 형성할 수 있다. 상기 배수 입구(53)는 상기 배수관(51)의 일 단부와 상기 베이스(15)가 연결되는 개구로 이해할 수 있다. 따라서, 상기 배수 입구(53)는 물의 배출 통로인 상기 배수관(51)으로 상기 본체(10)내부에 존재하는 물이 유입되도록 가이드할 수 있다.

상기 베이스(15)에 상기 배수 입구(53)가 형성되는 위치는 제한되지 않는다. 일례로, 상기 배수 입구(53)는 공기 정화 과정에서 물의 용이한 회전 유동을 위해 상기 베이스(15)의 중심으로부터 최대한 이격되는 위치에 형성할 수 있다.

한편, 상기 배수관(51)은 상기 하판(12) 및/또는 하부 케이스(16)의 일 지점을 관통하여 상기 베이스(15)에 형성된 상기 배수 입구(53)와 연결할 수 있다.

상기 케이스(13,16)는 상기 베이스(15)에 의해 구획된 일 공간을 둘러싸는 상부 케이스(13)와 나머지 공간을 둘러싸는 하부 케이스(16)를 포함할 수 있다. 상부 케이스(13)는 상기 베이스(15)의 상측 공간을 둘러싸며, 하부 케이스(16)는 상기 베이스(15)의 하측 공간을 둘러싸도록 형성할 수 있다. 즉, 상부 케이스(13)는 상기 케이스의 상부, 하부케이스(16)는 상기 케이스의 하부로 이해할 수 있다.

상기 베이스(15)에 의해 구획되어, 상기 상부 케이스(13)에 의해 둘러싸이는 상기 본체(10)의 내부 공간은 정화공간(18)으로 이름하며, 상기 하부케이스(16)에 의해 둘러싸이는 상기 본체(10)의 내부 공간은 설치 공간(19)으로 이름한다. 즉, 상기 정화공간(18)은 상기 상판(11), 상부 케이스(13) 및 베이스(15)가 형성하는 공간을 의미하며, 상기 설치 공간(19)은 상기 베이스(15), 하부 케이스(16) 및 하판(12)이 형성하는 공간을 의미한다.

상기 설치 공간(19)은 모터 등의 부품이 설치되는 공간을 제공하며, 상기 정화 공간(18)은 물과 공기가 혼합되어 공기정화를 이루는 공간을 제공할 수 있다.

상기 정화공간(18)에서는 후술할 공기 정화 과정이 이루어지는 공간을 제공할 수 있다. 그리고 상기 정화공간(18)은 급수부(40)를 통해 물이 유입되어 채워지는 공간을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 본체(10)는 상기 정화공간(18)을 통하여 물을 담을 수 있고, 공기를 정화할 수 있는 내부 공간을 제공할 수 있다.

상기 정화 공간(18)에 채워진 물은 상기 배수부(50)를 통해 배출할 수 있다. 따라서, 상기 정화 공간(18)을 둘러싸는 상기 상부 케이스(13) 및 베이스(15)의 상면은 물을 담을 수 있는 수조를 구성하는 것으로 이해할 수 있다.

상기 정화 공간(18)은 상기 설치 공간(19)보다 부피가 크도록 형성할 수 있다. 그리고, 상기 설치 공간(19)은 상기 정화 공간(19)의 아래에 형성할 수 있다.

상기 베이스(15)는 배수관(51)과 연결되는 배수입구(53)가 형성된 위치가 낮아지도록 경사지게 형성할 수 있다. 상세히, 상기 정화공간(18)을 바라보는 상기 베이스(15)의 상면은 상기 배수입구(53)이 형성된 지점이 낮아지도록 경사면을 형성할 수 있다. 이와 같이, 경사가 형성된 베이스의 상면을 베이스 경사면(15a)이라 이름한다.

배수과정 시, 찌꺼기 등을 포함한 물은 상기 베이스 경사면(15a)을 따라 효과적으로 배수입구(53)에 유입되어 배수관(51)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

상기 경사부(17)는 상기 상부케이스(13)의 내측 면에 슬로프를 형성할 한다. 즉, 상기 경사부(17)는 후술할 회전부(20)가 위치하는 하방을 향하여 상기 상부케이스(13)의 내경이 작아지도록 형성할 수 있다.

상기 경사부(17)는 상기 상부케이스(13)의 내측 면의 어느 일 둘레지점에서부터 베이스(15)를 향하여 상부케이스(13)의 내측 면의 둘레가 감소하도록 형성할 수 있다. 여기서, 상부케이스(13) 내측 면의 어느 일 둘레지점, 즉, 상기 경사부(17)의 최 상단부의 위치는 제한이 없다. 일례로, 상기 경사부(17)의 최상단부 위치가 회전부(20)의 최상단부 위치와 수평을 이루도록 대응되는 둘레지점으로 이해할 수 있다.

이 경우, 상기 경사부(17)는 상기 회전부(20)의 최상단부와 대응되는 위치에서부터 상기 베이스(15)를 향하여 직경이 작아지도록 형성함으로써, 회전부(20)의 회전에 따른 물의 소용돌이를 용이하게 일으킬 수 있다.

상기 경사부는(17), 정화공간(18)을 향하는 내면, 즉, 경사면이 일정 곡률을 가지도록 형성할 수 있다. 따라서, 상기 정화공간(18)의 하측 공간을 용기 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 경사부(17)는 상기 베이스(15)를 향할수록 상기 정화공간(18)이 좁아지는 콘 형상을 이루도록 형성할 수 있다.

후술할 회전부(20)의 회전을 통한 위치에 따른 물의 회전 속도의 차이는 상기 경사부(17)에 의하여 상기 경사부(17)가 없는 정화공간(18)의 경우보다 상대적으로 더욱 커질 수 있다. 따라서, 회전하는 물의 소용돌이는 보다 빠르게 생성될 수 있으며, 본 발명의 에어 케어 장치(1)의 신속성을 더욱 향상시킬 수 있다.

앞서 설명한 상기 상판(11) 또는 상기 상부 케이스(13)에는, 상기 급수관(41)과 연결되어 상기 정화 공간(18)으로 물을 유입하기 위한 개구된 급수 출구(43)가 형성될 수 있다.

상기 급수 출구(43)는 상기 급수관(41)의 일 단부와 상기 본체(10)가 연결되는 연결지점으로 이해할 수 있다. 따라서, 상기 급수 출구(43)를 통해 상기 급수관(41)을 따라 유동한 물은 상기 정화 공간(18)으로 유입될 수 있다.

상기 본체(10)는 급수된 물의 회전을 발생시키는 회전부(20)와 상기 회전부(20)에 회전력을 제공하기 위한 구동부(30)를 더 포함할 수 있다.

상기 구동부(30)는 상기 하판(12)에 의해 지지되도록 상기 설치 공간(19)에 설치할 수 있다.

상기 구동부(30)는 회전력을 제공하는 모터(35)와 상기 모터(35)에 결합되어 회전력을 회전부(20)에 전달하는 구동축(36)을 포함할 수 있다.

상기 구동축(36)은 상기 베이스(15)를 관통하여 상기 회전부(20)와 연결할 수 있다. 일례로, 상기 모터(35)와 연결되는 구동축(36)은 상기 베이스(15)에 수직으로 상기 베이스(15)의 중심을 관통하여 회전부(20)와 연결할 수 있다. 여기서, 상기 회전부(20)의 회전으로 형성하는 원의 중심(이하, 설명의 편의를 위해 ‘회전 원의 중심’이라 한다)은, 상기 구동축(36)의 축 방향으로 그어지는 가상의 연장 선상에 위치할 수 있다.

상기 베이스(15)의 중심을 관통한 상기 구동축(36)이 상기 회전부(20)와 연결되므로 상기 모터(25)의 회전력을 전달받은 상기 회전부(20)는 회전이 이루어 질 수 있다. 따라서, 상기 정화 공간(18)에 급수된 물의 회전을 발생시킬 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 구동축(36)은 후술할 복수의 블레이드(21)가 형성하는 중심 지점에 연결되어 블레이드(21)로 회전력을 전달할 수 있다. 상기 구동축(36)으로부터 회전력을 전달받은 블레이드(21)는 회전하게 되며 이에 의하여 상기 급수부(40)로부터 유입된 물을 회전시킨다.

상기 구동부(30)는 모터 계측 장치(38)를 더 포함할 수 있다. 상기 계측 장치(38)는 상기 에어 케어 장치(1)의 제어부(100)와 연동되어 사용자의 설정에 따라 조작될 수 있다. 일례로, 상기 계측 장치(38)는 타이머를 포함할 수 있다. 상기 타이머는 모터(35)가 작동하는 시간을 측정할 수 있으며, 일정 시간이 흐른 뒤 상기 제어부(100)로 정보를 전송하여 상기 모터(35)의 작동을 정지시킬 수 있다.

상기 구동부(30)는, 상기 베이스(15)를 관통하는 구동축(36)에 의해 상기 정화 공간(18)에 존재하는 물이 상기 구동부(30)로 유입되어 영향을 주거나, 상기 설치 공간(19)에 새어 들어오는 것을 방지하기 위해 실링 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 실링 부재는, 상기 구동축(36)과 결합되며, 상기 구동축(36)의 관통으로 형성된 베이스(15)의 틈새 공간에 물이 누설되지 않도록 상기 베이스(15)의 상면에 설치할 수 있다. 또한, 상기 실링 부재는 상기 회전부(20)에 연결되어 상기 구동축(36)과 함께 회전함으로써 상기 모터(35)의 회전력을 회전부(20)로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.

한편, 회전부(20)의 형상에 따라, 상기 경사부(17)의 형성위치 및 내면의 곡률을 대응하여 형성한다면 소용돌이 발생을 더욱 용이하게 할 수 있다. 이와 관련하여, 이하에서는 회전부(20)를 상세히 설명한다.

상기 회전부(20)는 상기 구동축(36)과 결합하여 회전하는 블레이드(21)를 포함할 수 있다. 상기 블레이드는 상기 본체(10)내부에 회전 가능하게 설치 할 수 있다. 따라서, 상기 블레이드(21)는 상기 본체(10) 내부에 급수된 물을 회전시킬 수 있으며, 회전하는 물은 소용돌이를 일으킬 수 있다. 그리고 상기 블레이드는 상기 모터에 의해 동작되므로 제어부(100)의 신호에 따라 작동할 수 있다.

상기 블레이드(21)는 적어도 하나 이상의 복수 개로 구비할 수 있다. 일례로, 상기 블레이드는 3개의 블레이드가 구비되어, 블레이드(21) 상호간 일정한 각도를 이루도록 방사상으로 배치될 수 있다.

상기 블레이드(21)가 복수 개로 형성되는 경우, 복수 개의 블레이드(21)는 하나의 공통되는 중심 축에서부터 상호 중첩되지 않는 방향으로 연장되어 형성할 수 있다.

상기 하나의 공통되는 중심 축은 상기 회전 원의 중심으로 이해할 수 있다. 또한, 상기 하나의 공통되는 중심 축은 상기 구동축(36)과 상기 회전부(20)가 연결되는 위치로 이해할 수 있다.

상기 블레이드(21)의 형상은 다양한 형상으로 제한 없이 형성할 수 있다. 다만, 상기 블레이드(21)는 급수된 물에 회전을 일으켜 소용돌이를 발생시켜야 하므로 소용돌이를 잘 일으키기 위한 형상이 바람직할 것 이다.

상기 블레이드(21)는, 상기 구동축(36)과 연결되며 상기 베이스(15)의 일면과 평행하게 형성되는 수평 날개(22)와, 상기 수평 날개(22)로부터 일정 각도로 상방으로 연장되는 커브날개(24)를 포함할 수 있다.

상기 커브날개(24)는 상기 경사부(17)의 굽은 정도와 대응되도록 구부러지게 형성할 수 있다.

상기 커브날개(24)는 소용돌이를 용이하게 일으키기 위하여 상방으로 솟는 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 커브날개(24)는, 상기 경사부(17)의 내면, 즉, 곡면을 이루는 경사면의 경사 정도와 대응되도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 경사면이 갖는 곡률과 동일하게 상기 커브날개(24)의 굽은 정도를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 커브날개(24)와 상기 경사부(17)의 곡률이 대응되게 형성되기 때문에, 상기 커브날개(24)의 회전에 따라 물의 소용돌이가 보다 쉽게 발생할 수 있다.

상기 커브날개(24)는, 회전 방향의 면은 넓고 이에 수직하는 면은 좁은 판(plate)형상으로 형성할 수 있다. 즉, 상기 커브날개(24)는, 날개의 운동 방향으로 물에 힘을 가하는 가압면의 폭을 크게 형성함으로써 물과 접촉하는 면적을 늘려 회전력을 잘 전달할 수 있고, 가압면에 수직을 이루는 반경방향의 수직면은 좁은 폭으로 형성함으로써, 커브날개(24)의 무게를 경량화할 수 있다. 따라서, 블레이드(21)의 회전을 보다 용이하게 할 수 있는 동시에, 효율적으로 물을 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 블레이드(21)는 상기 커브날개(24)의 상단부로부터 돌출하여 형성되는 돌출날개(25)를 더 포함할 수 있다.

상기 돌출날개(25)는 상기 커브날개(24)의 가압면의 면적보다 넓은 가압면을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 돌출날개(25)가 물에 회전력을 전달하는 가압면은 원형으로 형성하여, 상기 커브날개의 가압면보다 크게 형성할 수 있다.

정리하면, 상기 돌출날개(25)는 상기 커브날개(24)의 상단부로부터 상기 커브날개의 가압면보다 큰 가압면을 가질 수 있도록 상방으로 연장하여 형성할 수 있다. 따라서, 물과 접촉하는 면적을 증대시켜 보다 큰 회전력을 물에 전달시킬 수 있다.

상기 커브날개(24) 및 돌출날개(25)를 통하여, 상기 회전부(20)는 전체적으로 물과 접촉하는 면적을 극대화시킬 수 있으며, 소용돌이를 형성하기 위한 최적화된 형상을 가질 수 있다.

상기 본체(10)는 상기 급수부(40)로부터 유입된 물의 수위를 감지할 수 있는 수위센서(14)를 더 포함할 수 있다. 상기 수위센서(14)는 상부케이스(13)의 일 측에 설치할 수 있다.

상기 수위센서(14)는 상기 급수 밸브(45)와 연동되어, 상기 정화 공간(18)에 유입되는 물이 일정 수위에 도달한 것으로 감지되면 상기 급수 밸브(45)를 자동으로 닫아 물의 유입을 막을 수 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이 상기 급기관(61)은 상기 본체(10)에 연결 및/또는 관통하여 형성할 수 있는데, 이하에서는 상기 급기관(61)에 대하여 보다 상세히 설명한다.

상기 급기관(61)은 상기 본체(10)의 중심 축을 따라 하방으로 연장하여 형성할 수 있다. 상세히, 상기 급기관(61)은 상기 상판(11)을 관통하여 상기 본체(10)의 중심 축 선상을 따라 내부 공간으로 연장되어 형성할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 급기관(61)은 블레이드가 회전하여 형성하는 회전원의 중심을 향하여 상기 정화 공간(18)으로 길게 연장되어 형성할 수 있다. 여기서, 상기 회전원의 중심, 즉, 회전부(20)의 회전이 만드는 원의 중심은 복수 개의 블레이드(21)가 이루는 중심 축에 위치할 수 있다.

상기 급기관(61)은, 상기 상판(11)의 중심과 상기 블레이드(21)의 회전으로 만드는 원의 중심을 지나는 가상의 연장선을 중심 축으로 하여, 상기 가상의 연장선을 따라 상기 베이스(15)가 형성되는 방향으로 연장되어 형성할 수 있다. 다만, 상기 급기관(61)은 상기 회전 원의 중심 또는 복수개의 블레이드가 이루는 중심축의 상단부로부터 상방으로 일정 거리 떨어지도록 형성할 수 있다. 상기 급기관(61)이 상기 블레이드(21)의 중심축의 상단부로부터 이격되는 일 지점까지만 연장되도록 형성하는 이유는 상기 흡입공기가 물속으로 급기되는 공간이 필요하기 때문이다. 따라서, 상기 급기관(61)은 정화공간(18)에 채워진 물속으로 상기 흡입 공기를 토출하므로 상기 회전부(20)와 맞닿지 않도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 급기관(61)의 단부는 상기 블레이드(21)가 이루는 중심 축의 상단부로부터 이격되어 형성할 수 있다.

상기 블레이드(21)가 이루는 중심 축의 상단부로부터 상방으로 이격되는 일 지점은, 상기 가상의 연장선과 상기 블레이드(21)가 만나는 교차점으로부터 상기 상판(10)방향으로 이격되는 일 지점으로 이해할 수 있다.

또한, 상기 급기관(61)은, 상기 본체(10)의 중심축을 따라 상기 회전부(20)와 맞닿지 않도록, 본체(10)의 내부로 연장하여 형성할 수 있다. 일례로, 상기 본체(10)가 원기둥 형상인 경우, 상기 급기관(61)은 원기둥의 중심축을 따라 상기 정화 공간(18)에 연장되어 형성할 수 있다.

상기 본체(10)의 정화 공간(18)으로 연장되는 급기관(61)의 연장 길이는 다양한 길이로 형성할 수 있다. 다만, 바람직한 공기 정화 과정을 위해서, 상기 급기관(61)은 상기 정화공간(18)에 채워진 물속으로 삽입되도록 형성할 수 있다.

상기 상판(11)의 중심 점을 지나고 상기 상판(11)에 수직을 이루는 가상의 수선을 제 1 수선이라 이름한다. 상기 상판(11)의 중심 및 상기 회전 원의 중심은 상기 제 1 수선 상에 위치할 수 있다. 또한, 상기 상판(11)의 중심, 상기 회전 원의 중심, 상기 하판(12)의 중심 및 상기 베이스(15)의 중심 중 적어도 어느 하나는 상기 제 1 수선 상에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 급기관(61)은 상기 제 1 수선을 중심축으로 하여, 상기 제 1 수선을 따라 상기 정화 공간(18)으로 길게 연장되어 형성할 수 있다.

상기 급기관(61)은 상기 흡입 공기를 상기 정화 공간(18)으로 토출하는 개구인 급기출구(63)를 포함할 수 있다. 상기 급기 출구(63)의 형상은 다양한 형상으로 형성할 수 있다.

상기 급기출구(63)는 제 1 급기 출구(63a)와 제 2 급기출구(63b)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 급기출구는 적어도 하나 이상의 복수 개로 형성할 수 있다.

상기 제 1 급기출구(63a) 및 제 2 급기출구(63b)는, 상판(11)의 수직 하방으로 연장되는 급기관(61)의 끝 단부를 절곡하여 형성할 수 있다. 일례로, 상기 급기관(61)의 끝 단부는 상기 연장 방향에서 수직으로 절곡하여 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 상판(11)과 평행한 방향을 이룰 수 있다.

상기 제 1 급기출구(63a) 및 상기 제 2 급기출구(63b)는 상기 블레이드(21)를 향하도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 제 1 급기출구(63a) 및 제 2 급기출구(63b)는 상기 블레이드(21)의 회전을 통해 이루는 원의 반경 방향을 향하도록 형성할 수 있다.

상기 제 1 급기출구(63a)는 상기 급기관(61)의 끝 단부로부터 수직으로 절곡되어 연장되며, 상기 블레이드(21)를 향한 어느 일 방향으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 제 2 급기출구(63b)는 상기 제 1 급기출구(63a)의 절곡 방향과 180도 반대되는 방향에 형성될 수 있다.

즉, 상기 급기관(61)은 상기 상판(11)과 평행한 방향을 이루도록 끝 단부를 절곡하여 제 1 및 제 2 급기출구(63a, 63b)를 형성할 수 있다. 이때, 상기 제 1 급기출구(63a)에서 토출되는 공기의 방향과 상기 제 2 급기출구(63b)에서 토출되는 공기의 방향은 서로 180도 반대되는 방향을 이룬다.

상기 급기관(61)에 형성되는 복수 개의 급기출구는, 상판(11)과 평행한 방향으로 절곡 형성되므로, 케이스의 하방이 아닌 상기 회전부(20)의 회전으로 형성되는 원의 반경 방향으로 흡입공기를 토출하여 급기할 수 있다. 따라서, 상기 물 속으로 급기된 공기는 회전하는 회전부(20)의 블레이드에 직접적으로 마찰할 수 있다. 따라서, 급기된 흡입공기와 물의 혼합이 상대적으로 더욱 잘 일어나는 효과가 있다.

구체적으로, 상기 급기관(61)을 유동하는 흡입 공기는 상기 제 1 급기출구(63a)와 상기 제 2 급기출구(63b)로 분지되어 상기 블레이드(21)방향으로 토출될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 급기출구(63a) 및 제 2 급기출구(63b)를 통해 급기되는 공기는 회전하는 블레이드(21)에 맞아 공기와 물의 믹싱(mix)효과를 증대시킬 수 있다. 이는 곧 상대적으로 공기 정화 능력을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 급수관(41)을 통해 상기 정화공간(18)으로 공급되는 물 속으로 상기 급기 출구(63)가 위치하여 공기 정화 과정을 이루므로 상기 수위센서(14)는 상기 급기 출구(63)보다 상측에 위치할 수 있다. 즉, 상기 상부 케이스(13)에 설치되는 수위센서(14)는 상기 급기 출구(63)보다 높은 위치에서 설치될 수 있다. 따라서, 급수되는 물은 항상 상기 급기 출구(63)보다 높게 차오르게 되어 상기 흡입 공기가 상기 급기 출구(63)를 통해 물 속으로 토출될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 상기 본체(10)에 상기 배기관(71)이 연결 및/또는 관통되는 위치는 제한되지 않는데, 이하에서는 상기 배기관(71)으로 정화된 공기가 유입되는 구조와 관련하여 상세히 설명한다.

상기 배기관(71)은 상기 정화 공간(18)의 정화된 공기를 유입하는 배기 입구(73)를 포함할 수 있다. 상기 배기 입구(73)의 형상은 다양한 형상으로 형성할 수 있다.

상기 배기 입구(73)는 상기 정화 공간(18)을 향하는 상기 배기관(73)의 일 단부에 형성할 수 있다.

상기 배기관(71)은 상기 상판(11)의 일 지점을 관통하여 상기 하판(12)방향으로 연장되도록 형성할 수 있다. 상기 배기관(71)이 상기 상판(11)의 일 지점을 관통하여 상기 정화 공간(18)으로 연장되는 경우, 상기 배기관의 연장 길이는 상기 수위 센서(14)가 설치된 위치가 형성하는 가상의 평면까지의 거리를 한계로 연장할 수 있다.

즉, 상기 배기관(71)은 상기 정화 공간(18)에 존재하는 정화된 공기를 유입해야 하므로 물속에 삽입되지 않기 위해 상기 상부 케이스(13)에서 상기 수위 센서(14)가 설치된 수평선의 위치에 해당하는 길이까지를 최대 연장 길이로 할 수 있다. 따라서, 상기 배기관(71)은 정화공간의 수면과 맞닿지 않도록 상방으로 이격되어 위치할 수 있다.

상기 상판(11)을 관통하여 상기 베이스(15)방향으로 연장 형성되는 배기관(71)은 상기 정화 공간(18)에서 측 방향으로 절곡하여 형성할 수 있다. 즉, 상기 배기 입구(73)는 상기 베이스(15)의 방향이 아닌 상기 상부 케이스(13)를 향하여 형성할 수 있다.

상기 배기관(71)을 절곡하여 형성함으로써, 공기 정화 과정에서 수분의 비산으로 인하여 장치의 외부로 수분이 배출될 수 있는 위험을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수분의 비산으로 실내 공간에 수분이 유입되는 것을 막기 위해, 상기 배기부(70)는 건식 필터를 더 포함할 수 있다. 따라서, 공기 정화 과정을 거친 깨끗한 공기만이 상기 배기 입구(73)로 유입되어 상기 배기관(51)을 따라 장치의 외부, 즉 에어 케어 장치(1)가 설치된 실내 공간으로 자연 배기할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본체의 공기정화동작을 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화과정을 보여주는 플로우 차트이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 공기 정화 과정 및 공기 정화 방법에 대해 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면 상기 에어 케어 장치(1)의 공기정화 작동을 위해, 사용자는 조작부(110)를 이용하여 원하는 모드를 선택할 수 있다. 일례로, 사용자는 공기 청정 모드를 선택할 수 있다.

상기 조작부(110)를 통한 사용자의 입력에 의해, 상기 에어 케어 장치(1)의 공기 정화 과정을 시작할 수 있다. (S1) 일례로, 상기 조작부(110)에 의해 입력된 신호는 상기 에어 케어 장치(1)의 제어부(100)로 전송될 수 있다. 그리고 상기 제어부(100)의 제어 동작에 따라 에어 케어 장치(1)의 구성 장치들은 공기 정화 과정의 단계를 따를 수 있다.

본 발명인 에어 케어 장치(1)의 공기 정화 방법은 급수단계(S2), 회전구동단계(S3), 오염공기 흡입단계(S4), 수조급기단계(S5), 정화 단계(S6), 공기배기단계(S7), 회전정지단계(S8), 배수단계(S9)를 포함할 수 있다.

상기 급수단계(S2)에서는, 급수장치로부터 공급받은 물을 본체(10)내부로 급수한다. 구체적으로, 공기 정화 과정이 시작되면, 상기 배수 밸브(55) 및 급기 밸브(65)는 오프(off)상태로 유지되며, 상기 급수 밸브(45)는 오프(off)상태에서 온(on)상태로 전환되면서 급수 단계가 시작된다.

상기 급수 밸브(45)의 온(on)상태로 전환 되면서, 상기 급수관(41)은 개방될 수 있다. 상기 밸브(45,55,65)의 전환은 제어부(100)를 통하여 제어될 수 있다. 그리고 상기 급수관(41)이 개방되면, 상기 급수 장치로부터 상기 급수관(41)으로 유입된 물은 상기 정화 공간(18)으로 유동할 수 있다.

상기 급수관(41)을 통해 상기 정화 공간(18)으로 유입되는 물이 설정된 수위만큼 도달하는 경우, 상기 수위 센서(14)가 작동하여 물의 수위를 감지할 수 있다.

상기 수위 센서(14)가 물이 설정된 수위에 도달한 것을 감지하면, 상기 급수 밸브(45)는 오프(off)상태로 전환될 수 있다. 일례로, 상기 수위 센서(14)는 상기 정화공간(18)으로 유입된 물이 설정 수위만큼 도달 한 것을 감지하여 상기 제어부(100)로 신호를 전달할 수 있으며, 상기 제어부(100)는 상기 급수 밸브(45)를 오프(off)상태로 전환되도록 제어함으로써 상기 급수관(41)을 폐쇄할 수 있다. 상기 급수관(41)이 폐쇄되면서 상기 정화 공간(18)으로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 급수 단계는 종료된다.

상기 회전구동단계(S3)에서는, 블레이드(21)의 회전을 통하여 급수된 물이 소용돌이를 일으킨다.

구체적으로, 상기 정화 공간(18)에 일정 수위의 물이 차오른 상태에서, 상기 구동부(30)에 의해 회전 구동 단계가 시작된다. 일례로, 상기 제어부(100)는 상기 급수 밸브(45)를 오프상태로 제어한 후, 상기 모터(35)가 구동하도록 제어할 수 있다.

상기 모터(35)의 구동으로 구동축(36)이 회전하며, 상기 구동축(26)과 연결되는 회전부(20)는 회전력을 전달받아 회전할 수 있다. 즉, 블레이드(21)는 모터(35)의 회전과 함께 회전한다.

상기 제어부(100)는 모터(35)의 구동을 제어함으로써 상기 블레이드(21)의 회전속도 등을 제어할 수 있다.

상기 블레이드(21)가 고속으로 회전하여 정화 공간(18)의 급수된 물도 회전될 수 있다.

상기 급수된 물이 회전하며 유동하는 경우, 상기 회전하는 물은 회전 속도의 차이에 의하여 반경방향을 따라 수위가 달라진다. 즉, 회전하는 물의 바깥쪽과 안쪽의 수위가 달라진다. 상세히, 회전하는 물은 중심으로부터 반경방향으로 향할수록 수위가 높아질 수 있다. 그리고 회전하는 물은 바깥의 높은 수위와 중심의 낮은 수위를 이루어 소용돌이를 발생시킨다. 따라서, 상기 소용돌이는 수두 차에 의해 원심방향으로 갈수록 낮은 수압이 걸리게 되며, 물의 회전이 이루는 중심 축 상에 가장 낮은 수압이 형성된다.

한편, 상기 블레이드(21)가 회전을 시작한 후 일정 시간이 지나면, 급수된 물은 반경방향으로 수위 차가 존재하는 소용돌이 형상을 이루게 되며, 상기 소용돌이 형상이 일어나는 시간에 대한 정보는 메모리 등을 통하여 미리 설정되어 저장될 수 있다. 일례로, 상기 제어부(100)는 미리 설정된 시간이 지난 후, 흡입팬(67)을 작동시키도록 제어할 수 있다.

상기 오염공기 흡입단계(S4)에서는, 급기부(60)를 통하여 외부의 오염된 공기를 에어 케어 장치(1)로 흡입할 수 있다.

상기 오염공기 흡입단계는 흡입팬(67)이 작동함으로써 시작될 수 있다. 상기 흡입팬(67)이 구동되면, 흡입관(66)에는 음압이 걸리기 때문에 에어 케어 장치(1)의 외부 오염된 공기는 압력차에 의해 상기 흡입관(66)으로 유입될 수 있다. 이 때, 급기 밸브(65)는 온(on)상태로 전환될 수 있다. 그리고 상기 흡입관(66)으로 유입된 외부의 오염된 공기, 즉, 흡입공기는 상기 급기관(61)으로 유동할 수 있다.

상기 흡입공기는 상기 정화 공간(18)의 소용돌이 물 속으로 토출하기 위해 상기 급기관(61)을 통과한다. 여기서, 상기 흡입 공기의 토출압을 강화하기 위한 급기 펌프(63)가 설치되는 경우에는, 상기 흡입 공기는 상기 급기 펌프(63)를 통과한 후 상기 급기관(61)으로 유동할 수 있다.

상기 수조급기단계(S5)에서는, 급기관(61)을 유동하는 상기 흡입공기를 정화공간(18)에서 소용돌이치는 물 속으로 급기한다.

구체적으로, 상기 급기관(61)으로 유동한 상기 흡입 공기는 상기 정화 공간(18)에서 소용돌이를 형성하며 회전하는 물 속으로 급기되면서 수조 급기 단계가 시작된다. 급수된 물의 회전을 통해, 반경방향으로 수위 차가 존재하는 소용돌이 형상이 발생하면, 상기 흡입 공기는 상기 급기관(61)을 통해 물 속으로 급기될 수 있다.

상기 회전부(20)의 회전이 만드는 원의 중심, 즉, 회전 원의 중심을 향하여 연장 형성된 상기 급기관(61)은, 회전하는 물이 이루는 중심 축선을 따라 연장되어 형성한 것과 마찬가지로 이해할 수 있다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이 회전하는 물이 이루는 중심축에는 가장 낮은 수압이 걸리기 때문에, 상기 급기관(61)을 통해 급기되는 흡입 공기는 상대적으로 가장 작은 에너지만으로 물속에 급기를 이룰 수 있다.

정리하면, 소용돌이 물이 형성하는 중심을 따라 형성된 상기 급기관(61)은, 가장 낮은 수압이 걸리는 원심방향의 물 속에 흡입 공기를 급기함으로써 상대적으로 작은 급기 에너지만이 필요한 장점이 있다. 즉, 에너지 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 존재한다.

상기 정화단계(S6)에서는, 급기된 공기가 급수된 물의 회전을 따라 상호 접촉되면서 상승한다. 구체적으로, 회전하는 물속으로 강제로 급기된 흡입 공기는 수중을 통과하면서 공기 방울 형태로 상승하고, 물과 접촉하며 정화 단계를 거치게 된다.

공기의 밀도는 물보다 매우 낮아 물 속에서 상승할 수 있다. 따라서, 가장 낮은 수압이 걸리는 원심방향의 물 속에 흡입 공기를 급기하면, 상기 물속의 흡입 공기는 수중을 통과하면서 공기 방울 형태로 상승하게 되는데, 이 때, 소용돌이 형상을 만들며 돌고 있는 물과 접촉하게 되고, 물과 함께 회전하면서 상승 할 수 있다. (도 4 화살표 참조)

상기 흡입 공기는 소용돌이를 따라 돌고 있는 물과 접촉하므로 고여있는 물에 비하여 상대적으로 혼합 접촉 면적이 크게 늘어날 수 있다. 상기 흡입공기와 물의 혼합 접촉 면적이 늘어날수록 오염물질이 물에 효율적으로 흡착되어 여과 효과가 극대화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 에어 케어 장치(1)는 보다 효율적인 여과 작용을 수행할 수 있으며, 이는 공기 정화 능력을 향상시키는 효과가 있다.

상기 공기배기단계(S7)에서는, 상기 정화 단계를 거쳐 정화된 공기가 정화공간(18)의 수면위로 토출되고, 이를 외부 공간으로 배기시킨다.

상기 정화 단계를 거쳐 상기 정화 공간(18)의 수위의 상부 공간으로 배출된 깨끗한 공기는 상기 배기관(71)을 통해 장치의 외부로, 즉, 상기 에어 케어 장치(1)가 설치된 실내 공간으로 배기되는 공기배기단계를 수행한다.

상기 공기배기단계는 상기 정화 단계와 동시에 이루어 질 수 있으며, 분리되어 수행될 수도 있다.

한편, 상기 급기관(61)에서 토출되는 상기 흡입 공기는, 상기 급기 펌프(63)나 상기 흡입팬(67) 등으로 인하여 상기 정화 공간(18)의 물 속에 상대적으로 높은 급기 압력을 가지고 토출할 수 있다. 따라서, 상기 급기 압력에 의해 상기 정화 단계를 거친 깨끗한 공기는, 외부와 연통되어 상대적으로 낮은 압력이 형성되는 상기 배기관(71)으로 유입될 수 있다. 즉, 음압에 의하여 상기 깨끗한 공기는 상기 실내 공간으로 자연 배기될 수 있다.

사용자는 상기 조작부(110)를 통해 공기 청정 모드의 지속 시간 등을 설정할 수 있다. 상기 공기 청정 모드의 지속시간이 경과하면 배기 동작은 정지될 것이다. 또는, 실내 공기 질을 측정하는 측정 센서와 상기 제어부(100)가 연동되어 실내 공기의 오염도가 기준 값 이하로 떨어져 개선되는 경우 자동으로 공기배기단계는 종료될 수 있으며, 동시에 에어 케어 장치(1)의 구동을 종료시킬 수 있다.

상기 회전정지단계(S8)에서는, 구동부(30)의 구동 상태가 정지된다. 구체적으로, 상기 공기 청정 모드 종료 등의 이유로 에어 케어 장치를 종료시키는 경우, 상기 제어부(100)에 의해 상기 모터(35)의 구동을 정지시키는 회전 정지 단계를 거치게 된다. 상기 회전 정지 단계에서, 상기 모터(35)는 구동이 정지되며, 상기 급기 밸브(65)는 오프(off)상태로 전환될 수 있다.

또한, 상기 구동부의 계측 장치(38)는 제어부와 연동되어 사용자의 설정에 따라 조작할 수 있다. 일례로, 상기 계측 장치(38)는 타이머를 포함할 수 있다. 상기 타이머는 모터(35)의 구동 시간을 측정할 수 있으며, 일정 시간이 흐른 뒤 상기 제어부로 정보를 전송함으로써 상기 모터(35)의 구동을 정지시킬 수 있다.

상기 모터(35)의 구동이 정지되면, 상기 구동축(36)에 의해 회전력을 전달받는 상기 회전부(20)의 구동도 정지되어 회전을 멈출 수 있다. 상기 회전부(20)의 회전이 정지하는 경우, 상기 정화 공간(18)에서 회전하던 물도 회전을 서서히 멈출 수 있다. 이후, 일정 시간이 지나면 물은 유동이 없는 고여있는 상태로 존재할 수 있다.

상기 배수단계(S9)에서는, 정화공간(18)의 오염된 물을 배수관(51)을 통하여 하수구 등으로 배수된다.

정화공간에 고여있는 물은 상기 정화 단계를 거치면서 먼지, 분진 등의 오염 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 회전부(20)의 회전이 정지되면, 상기 고여있는 물을 상기 배수관(51)을 통해 배수하는 배수 단계를 거친다. 구체적으로, 상기 배수 밸브(55)는 온(on)상태로 전환되고, 상기 배수관(51)이 개방되면서 상기 정화 공간(18)에 존재하는 오염된 물은 가정의 하수관 등으로 배수될 수 있다. 그리고 밸브의 전환동작은 상기 제어부(100)의 제어를 통하여 이루어 질 수 있다.

상기 정화 공간(18)에 존재하는 오염된 물이 모두 배수된 경우, 상기 배수 밸브(55)는 오프(off)상태로 전환할 수 있다.

상기 배수 밸브(55)가 오프(off)상태로 전환되는 경우, 공기 정화 과정이 종료될 수 있다. (S10)

상기 공기 정화 방법은 공기 살균 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 공기 살균 단계에서는, 상기 살균제 공급부를 통해 상기 정화 공간(18)으로 급수된 물에 살균 성분을 갖는 살균제를 일정량 희석시키는 살균제 공급단계와 상기 라디칼수 생성장치를 통해 상기 정화 공간(18)으로 급수되는 물을 OH라디칼수로 만들어주는 라디칼수 생성단계를 포함할 수 있다.

상기 살균제 공급단계 및 상기 라디칼수 생성단계를 통하여, 살균제와 혼합된 라디칼수는 기화되어 배기되면서 살균제 성분이 공기 중에 부유하는 미립자로 존재할 수 있다. 따라서, 상기 기화되어 배기된 살균제 성분이 휘산되면서, 상기 에어 케어 장치(1)가 설치된 공간의 공기에 혼합되어 존재하는 각종 세균 등을 살균 소독하고, 세균의 번식을 억제할 수 있다.

상기 공기 정화 과정의 각 단계(S1~S10)는 부분적으로 동시에 이루어 질 수 있으며, 분리되어 진행할 수 있다.

또한, 상기 제어부(100)의 제어 동작을 통하여 공기 정화 과정은 자동으로 이루어질 수 있다. 따라서, 사용자의 편의성은 더욱 향상될 수 있다. 구체적으로, 상기 공기 정화 과정은 자동 알고리즘으로 형성 되어 사용자의 별도의 관여가 필요 없이 동작할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 사용자는 상기 조작부(110)를 통해 공기 청정 모드를 선택하면, 자동으로 밸브를 조절하여 설정된 수위로 급수 단계를 거치게 되며, 미리 설정된 정보에 따라 회전 구동, 장치 외부의 오염 공기 흡입, 수조 급기, 정화, 배기, 회전 정지, 배수 단계를 연계하여 자동으로 동작시킬 수 있다. 이를 통하여, 사용자의 편의성을 향상 시킬 수 있으며, 상기 에어 케어 장치(1)가 설치된 실내 공간의 효율적인 공기정화를 이룰 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어 케어 장치의 제어흐름을 보여주는 블록도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어 케어 장치의 제어방법을 보여주는 플로우 차트이다.

도 5를 참조하면, 상기 에어 케어 장치(1)는 상기 급기부(60), 배기부(70), 급수부(40), 배수부(50) 및 본체(10)의 동작을 사용자가 조작할 수 있도록 하기 위한 조작부(110)와, 동작 정보 또는 환경 정보 등을 알려주는 표시부(120)와, 에어 케어 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 제어부(100)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부(100)는 상기 에어 케어 장치(1)가 자동 알고리즘을 통하여 사용자의 관여가 없이 동작할 수 있도록 상기 장치를 제어할 수 있다.

상기 제어부(100)는 조작부(110)와, 표시부(120)와, 배수부(50)와, 본체(10)의 내부의 회전부(20), 구동부(30), 수위센서(14) 등을 포함하는 본체부와, 급기부(60)와, 배기부(70)와, 배수부(40) 등을 설정된 프로세스에 따라 동작시킬 수 있다. 따라서, 사용자의 관여도를 낮추어 편의성을 향상시키며 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

상기 표시부(120)는 사용자의 선택 및 정화 정도 등을 시각적으로 보여줄 수 있다. 그리고 상기 제어부(100)는 상기 표시부(120)로 에어 케어 장치(1)의 현 동작상태를 실시간으로 전송하여 사용자에게 시각적인 정보를 제공할 수 있다. 일례로, 상기 제어부(100)는 구동부(30)의 작동이 시작되도록 제어한 후, 상기 표시부(120)에 물의 회전이 진행되는 상태임을 표시하도록 신호를 전송할 수 있다.

상기 표시부(120)는 터치스크린 방식의 디스플레이로 형성할 수 있다. 이에 의하면, 사용자 편의성 및 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기 조작부(110)는 사용자가 원하는 설정모드, 습도, 동작시간, 전원의 온/오프 등을 선택할 수 있도록 형성될 수 있다. 또한, 사용자는 조작부(110)를 통하여 에어 케어 장치(1)에 원하는 설정 등을 입력할 수 있다. 일례로, 상기 조작부(11)를 조작하여 사용자는 공기 청정 모드를 입력하는 경우 상기 제어부(100)로 신호가 전송되며, 상기 제어부(100)는 상기 에어 케어 장치(1)가 설치된 공간의 현재 공기 질과 사용자가 설정한 공기 질을 비교하여 상기 에어 케어 장치(1)의 동작을 제어할 수 있다. 따라서, 사용자가 설정한 공기 질을 달성할 수 있게 된다.

이하에서는, 상기 조작부(110)에서의 신호를 전달받아 에어 케어 장치(1)의 동작을 제어하는 제어부(100)의 제어흐름 및 제어방법을 상세히 설명한다.

도 6을 참조하면, 사용자는 조작부(110)를 통하여 공기청정모드를 선택하는 경우, 제어부(100)는 급수밸브(45)를 온/오프 상태를 판단할 수 있다. (S100)

상기 제어부(100)는 급수밸브(45)가 오프상태로 판단되는 경우 온상태로 제어하여 정화공간(18)에 물이 급수되도록 한다. (S110)

이때, 상기 제어부(100)는 급수되는 물의 수위를 감지하여, 설정된 수위에 도달한지 여부를 판단한다. (S120)

상기 정화공간(18)의 물이 설정된 수위에 도달하는 경우, 수위센서(14)의 감지신호가 제어부(100)로 전송될 수 있다. 그리고 상기 제어부(100)는 상기 수위센서(141)의 감지신호에 따라 급수밸브(45)를 오프하고 구동부의 모터를 작동(ON)시켜 블레이드(21)를 회전시킬 수 있다. (S130)

여기서, 상기 모터(35)의 회전속도(RPM)과 동작 시간 등의 정보는 메모리(미도시)에 미리 저장될 수 있으며, 상기 제어부(100)에 의해 정보를 불러올 수 있다.

상기 블레이드(21)의 회전에 의해 정화공간(18)의 물은 회전한다. 그리고 상기 제어부(100)는 정화공간(18)에 물의 소용돌이 발생여부를 판단할 수 있다. (S140) 일례로, 상기 소용돌이 발생여부 판단은 모터(35)의 구동시간을 감지하여 판단할 수 있다. 상기 제어부(100)는 미리 설정된 모터(35)의 속도 및 구동시간을 판단하여, 설정된 시간이 경과한 경우 소용돌이가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 소용돌이 발생 시점을 제 1 시점(t1)이라 이름한다.

상기 제어부(100)는 제 1 시점(t1)이 경과한 것으로 판단되면, 흡입팬(67)을 작동(ON)시켜 급기부(60)의 흡입관(66)으로 오염공기를 흡입한다. (S150) 그리고 상기 제어부(100)는 급기밸브(65)를 개방하도록 제어하여 상기 흡입관(66)으로 흡입된 오염공기는 급기관(61)을 통하여 소용돌이를 형성하는 물의 중심축을 따라 물 속으로 토출될 수 있다.

소용돌이 속으로 토출된 오염공기는 소용돌이 방향을 따라 회전하면 물과 혼합되어 상승하게 된다. 즉, 오염공기의 오염물질을 물을 통하여 여과하게 된다. 그리고 소용돌이를 따라 상승하며 여과를 거친 공기는 정화공간(18)의 상측으로 배출되며, 배기관(71)에 의하여 배기된다.

이때, 상기 제어부(100)는 실시간으로 모터정지시점이 경과하였는지 판단한다. (S160) 여기서, 상기 모터정지시점을 제 2 시점(t2)이라 이름한다.

상기 구동부(30)의 계측 장치(38)는 상기 모터(35)의 구동 시간을 측정하여 제어부(100)로 정보를 전송할 수 있다. 따라서, 제 1 시점(t1), 제 2 시점(t2)의 경과 여부는 상기 계측장치(38)로부터 획득하는 정보에 의해 판단될 수 있다.

상기 모터정지시점, 즉, 상기 제 2 시점(t2)는 다양하게 셋팅(setting)될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 2 시점(t2)는, 제 1 시점(t1)이 경과한 후 미리 설정된 어느 일 시점, 사용자가 조작부(110)를 통해 임의로 설정한 시점, 에어 케어 장치(1)에 설치된 공기질 측정 센서의 감지 값이 미리 설정된 공기질 값에 도달한 시점 및 조작부(110)에 의해 강제 종료가 입력된 시점 중 적어도 어느 하나로 설정될 수 있다. 일례로, 상기 제어부(100)는 사용자가 임의로 설정한 시점(t2)이 경과된 경우 상기 모터(35)의 구동을 정지시킬 수 있다.

상기 제어부(100)는 상기 구동부(30)의 모터가 정지하면 상기 흡입팬(67)도 함께 동작을 정지하도록 제어한다. 그리고 상기 제어부(100)는 급기밸브(65)를 닫도록 제어한다. (S170) 따라서, 오염공기의 흡입이 정지되고 소용돌이를 형성하는 물의 회전도 서서히 멈추게 된다.

그리고 상기 제어부(100)는 배수밸브(55)를 개방(ON)하도록 제어하여 정화공간(18)에 공기정화를 마친 물을 배수관(51)으로 배수시킨다. (S180)

상기 제어부(100)는 정화공간(18)에 잔수가 존재하는지 판단할 수 있다. 즉, 배수완료여부를 판단할 수 있다. (S190) 일례로, 상기 배수완료여부 판단은 배수감지센서를 통하여 판단할 수 있다. 상기 배수관의 배수입구(53)에는 배수감지센서(미도시)가 설치될 수 있다. 따라서, 정화공간(18)의 물이 배수관(51)을 통해 모두 배수된 경우 상기 배수입구(53)에는 더 이상 물이 차있지 않을 것이므로 상기 배수감지센서는 제어부(100)로 감지신호를 전송할 수 있다. 그리고 상기 제어부(100)는 배수감지센서의 신호를 통하여 배수가 완료된 것으로 판단한다.

상기 제어부(100)는 배수가 완료된 것으로 판단되면 배수밸브(55)를 닫도록(OFF) 제어한다. (S200) 이에 의하여, 공기 정화 모드는 종료한다. (S210)

10 : 본체 20 : 회전부
30 : 구동부 40 : 급수부
50 : 배수부 60 : 급기부
70 : 배기부

Claims (19)

1. 내부의 공간을 구획하는 베이스, 상기 베이스의 상측 공간을 둘러싸는 상부케이스 및 상기 베이스의 하측 공간을 둘러싸는 하부케이스를 구비하는 본체;
   상기 상부케이스의 내측 둘레가 상기 베이스를 향하여 작아지도록 경사면을 형성하는 경사부;
   상기 본체와 연결되어 상기 상부케이스의 내부로 물을 공급하는 급수관;
   상기 상부케이스의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 물의 회전을 발생시키는 블레이드; 및
   상기 상부케이스의 중심축을 따라 형성되어, 상기 상부케이스의 내부로 공기가 토출되도록 안내하는 급기관을 포함하는 에어 케어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 블레이드는 상기 경사부에 대응되는 모양으로 형성하는 것을 특징으로 하는 에어 케어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 블레이드는, 회전방향을 따라 물을 가압하는 가압면의 폭이 상기 가압면에 수직방향으로 형성되는 수직면의 폭보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 에어 케어 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 블레이드의 상단부로부터 상기 가압면의 면적이 넓어지도록 돌출 형성하는 돌출날개를 더 포함하는 에어 케어 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부케이스에 위치하는 상기 급기관의 일 단부로부터 상기 블레이드가 회전을 통해 이루는 원의 반경 방향으로 절곡 형성되는 복수 개의 급기 출구를 더 포함하는 에어 케어 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스에 형성되는 개구인 배수입구와 연결되어 상기 상부케이스의 내부의 물을 배수하도록 가이드하는 배수관을 더 포함하는 에어 케어 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 배수관에 설치되어 배수관의 개폐를 조절하는 배수밸브; 및
   상기 급수관에 설치되어 급수관의 개폐를 조절하는 급수밸브를 더 포함하는 에어 케어 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 베이스의 상면은 상기 배수 입구를 향하여 낮아지도록 경사가 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 케어 장치.
9. 본체의 내부공간으로 물을 채우는 급수단계;
   상기 내부공간에 설치되는 블레이드의 회전을 통하여, 상기 급수된 물을 회전시켜 소용돌이를 발생시키는 회전구동단계;
   외기와 연통되는 흡입관을 통하여, 외기를 흡입하는 오염공기 흡입단계;
   상기 흡입관과 상기 본체의 내부 공간을 연결하는 급기관을 통하여, 상기 내부공간의 물 속으로 상기 외기를 토출시키는 수조급기단계; 및
   상기 물속으로 토출된 공기가 상기 소용돌이를 거쳐 배출되는 정화단계를 포함하는 에어 케어 장치의 공기 정화 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정화단계를 거친 공기를 외부로 배기시키는 공기배기단계;
    상기 블레이드의 회전을 정지시키는 회전정지단계; 및
    상기 내부공간의 물을 외부로 배수하는 배수단계를 더 포함하는 에어 케어 장치의 공기 정화 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 급수단계는 상기 본체에 설치되는 수위센서와 연동되어 상기 내부공간으로 공급되는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 에어 케어 장치의 공기 정화 방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 내부공간으로 살균제를 공급하는 공기 살균 단계를 더 포함하는 에어 케어 장치의 공기 정화 방법.
13. 내부공간이 정화공간과 설치공간으로 구획되는 본체;
    상기 본체와 연결되어 상기 정화공간으로 물을 공급하는 급수관과 상기 급수관의 개폐를 조절하는 급수밸브를 포함하는 급수부;
    상기 본체와 연결되어 상기 정화공간의 물을 배수하는 배수관과 상기 배수관의 개폐를 조절하는 배수밸브를 포함하는 배수부;
    상기 정화공간에 회전 가능하게 설치되는 블레이드;
    외기를 상기 정화공간으로 안내하는 급기관, 상기 급기관의 개폐를 조절하는 급기밸브를 포함하는 급기부;
    상기 본체와 연결되어 상기 정화공간의 공기를 배기하는 배기관; 및
    상기 급수밸브, 배수밸브 및 급기밸브 중 적어도 어느 하나의 개폐동작을 제어하며, 상기 블레이드의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 에어 케어 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    사용자가 설정을 입력하는 조작부;
    상기 설치공간에 설치되며, 상기 블레이드와 연결되는 모터; 및
    상기 설치공간에 설치되며, 상기 모터의 동작을 감지하는 계측장치를 더 포함하는 에어 케어 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 계측장치의 감지 결과에 따라 상기 모터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어 케어 장치.
16. 급수관에 설치되는 급수밸브를 개방하는 단계;
    상기 급수관을 통하여 본체로 급수되는 물의 수위를 감지하는 단계;
    상기 물이 미리 설정된 수위에 도달하면 급수밸브를 닫고 모터를 작동(on)시키는 단계;
    상기 모터에 결합되는 회전부의 회전에 의하여, 상기 물의 소용돌이가 발생하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 소용돌이가 발생하면, 급기관에 설치되는 급기밸브를 개방하고 흡입팬을 작동(on)시키는 단계; 를 포함하며,
    상기 흡입팬의 작동으로 흡입되는 공기가 상기 소용돌이의 중심 축을 따라 연장된 급기관에 의하여 상기 물 속으로 토출되는 것을 특징으로 하는 에어 케어 장치의 제어방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 모터의 정지시점을 판단하는 단계; 및
    상기 모터의 정지시점을 경과한 것으로 판단하면, 상기 모터 및 흡입팬의 구동을 정지(off)시키는 단계를 더 포함하는 에어 케어 장치의 제어방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 모터의 구동시간이 기설정된 제 1 시점(t1)을 경과하면 상기 물의 소용돌이가 발생한 것으로 판단하며,
    상기 모터의 구동시간이 기설정된 제 2 시점(t2)을 경과하면 상기 모터의 정지시점이 경과한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 에어 케어 장치의 제어방법.
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 물의 수위를 감지하는 단계는,
    상기 본체에 설치된 수위감지센서의 감지정보에 의하여 제어부가 미리 설정된 수위의 도달여부를 판단하는 단계를 포함하는 에어 케어 장치의 제어방법.

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