KR20190001992U - 저소음 공기정화기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 저소음 공기정화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 가습 기능과 아울러 저소음으로 구동되어 특히 취침이나 업무 집중을 방해하지 않고, 필터 벨트의 습도 정도에 따라 자동 제어되어 절전에 의한 경제적인 이익을 부가할 수 있도록 고안된 것이다.
본 고안의 구성은, 개구부(211)가 트여진 상태로 상부 개방부를 플레이트(210)로 덮어 씌운 수조(200)와, 상기 플레이트(210)에 수직하게 위치 고정되는 지지관체(300)와, 상기 지지관체(300)의 상부에 고정되는 상부걸이대(400)와, 상기 상부걸이대(400)에 걸쳐지는 필터 벨트(600)와, 상기 수조(200)의 내부에 위치되어 급수관(710)을 통해 물을 가압 급수하는 수중펌프(700)와, 상기 급수관(710)과 연결된 상태로 상기 지지관체(300)의 상단부에 위치 고정되고, 상기 필터 벨트(600)를 향해 급수홀(801)들이 뚫어져 있는 노즐관(800)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

Description

저소음 공기정화기 {Low noise air purifier}
본 고안은 저소음 공기정화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 가습 기능과 아울러 저소음으로 구동되어 특히 취침이나 업무 집중을 방해하지 않고, 필터 벨트의 습도 정도에 따라 자동 제어되어 효율성이 제고되고 절전에 의한 경제적인 이익을 부가할 수 있도록 고안된 것이다.
일반적으로, 공기정화기는 다양한 필터를 채용하여 대기 중에 담배연기, 먼지, 냄새 등의 미세입자를 걸러내어 청정한 공기를 배출하는 장치이다.
특허문헌 1에 따른 전기집진 장치는 당해분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려져 있듯이 전기장을 작용시켜 미세입자를 대전시켜 간단하게 흡착시킬 수 있는 구조를 갖는다.
이러한 종래기술의 전기집진 장치는 필터를 별도로 교환하지 않고서도 미세입자를 제거할 수 있지만 집진판에 먼지가 쌓이는 경우에 정화능력이 현저하게 떨어질 수밖에 없다.
우리나라의 겨울철 또는 이른 봄과 같이 건조하고 황사가 엄습하는 환경 하에서는 전술된 전기집진 장치를 이용하여 실내에 정화된 공기를 공급함과 더불어서 가습을 제공해야 할 필요성이 대두되고 있는 게 사실이다.
특허문헌 1의 전기집진 장치는 가습기능을 제공하지 않아 별도의 가습기를 구매해야 하는 번거로움을 가질 수밖에 없을 것이다.
종래, 소위 '에어워셔'라는 명칭을 가지는 부분적 가습 기능을 가지는 공기정화기가 판매되고 있지만, 부분 함침되는 다수의 원판 등을 계속적으로 회전시켜 주어야 하며, 상시적인 강제 송풍이 있어야 하므로 전력 소비량이 적지 않고 소음이 발생되는 문제가 있다. 가정하여 강제 회전 및/또는 송풍을 하지 않는다면 '에어워셔'는 그 기능을 제대호 수행할 수 없을 것이다.
또한, 일반적인 공기 정화장치도 모터에 의해 팬을 구동하여 실내에 필터링된 공기를 공급하는 방식으로 구성되어 있으므로, 전력 소모가 클 뿐만 아니라 지속적으로 소음을 발생시키게 된다.
따라서, 이와 같이 종래 에어워셔나 공기 정화장치는 취침이 필요한 야간이나 집중이 필요한 업무시간에 소음으로 인한 스트레스 증가와 아울러 불면증 등을 유발하는 원인이 되었다.
특허문헌1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0100819호
본 고안은 종래 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 강제적인 송풍이 없어도 되는 가습 기능을 갖춘 저소음 공기정화기를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 수중펌프의 의해 가습과 공기정화가 이루어지게 되므로 저소음으로 구동되어 특히 취침이나 업무 집중을 방해하지 않아 상품성이 우수한 저소음 공기정화기를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 필터 벨트의 습도 정도에 따라 자동 제어되어 효율성이 제고되고 절전에 의한 경제적인 이익을 부가할 수 있으며, 필터 벨트의 교체나 점검이 용이하여 편의성이 대폭 향상된 저소음 공기정화기를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 개구부(211)가 트여진 상태로 상부 개방부를 플레이트(210)로 덮어 씌운 수조(200)와, 상기 플레이트(210)에 수직하게 위치 고정되는 지지관체(300)와, 상기 지지관체(300)의 상부에 고정되는 상부걸이대(400)와, 상기 상부걸이대(400)에 걸쳐지는 필터 벨트(600)와, 상기 수조(200)의 내부에 위치되어 급수관(710)을 통해 물을 가압 급수하는 수중펌프(700)와, 상기 급수관(710)과 연결된 상태로 상기 지지관체(300)의 상단부에 위치 고정되고, 상기 필터 벨트(600)를 향해 급수홀(801)들이 뚫어져 있는 노즐관(800)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지관체(300)에는 노즐관(800)의 상측 둘레를 보호하는 커버(810)가 구비된다.
또, 지지관체(300)의 상단부에 힌지부(310)를 구비하여 커버(810)와 노즐관(800)의 설치 위치를 전환시키게 된다.
상기 상부걸이대(400)는 2개의 전기전도체가 구성되며, 그 외측으로 접촉되는 필터 벨트(600)의 습도 상태에 따라 전기 전도도를 센싱하는 센서입력부(S1)와, 상기 센서입력부(S1)의 신호를 입력받가 수중펌프(700)를 제어하기 위한 신호를 펌프제어부(S3)로 출력하는 마이크로 콘트롤러(S2)를 포함하는 제어장치에 의해 수중펌프(700)의 가동을 제어하게 된다.
상기 수조(200)의 개구부(211)에는 수질정화용 수생식물(P)을 식생할 수 있도록 포트(201)들이 배치된다.
상기 수조(200)는 관통공(121)를 갖춘 상부 지지대(120) 하측으로 받침대(130)를 구비한 랙(100)에 안착된다.
이러한 본 고안에 의하면, 수중펌프의 급수에 의해 가습 기능을 갖춘 저소음 공기 정화기를 제공하게 된다.
따라서, 특히 저소음으로 취침이나 업무 집중을 방해하지 않아 상품성이 우수하고, 필터 벨트의 습도 정도에 따라 자동 제어되어 효율성이 제고되고 절전에 의한 경제적인 이익을 부가할 수 있는 것이다.
또, 필터 벨트의 교체나 점검이 용이하여 전문 지식이 없는 소비자가 누구나 취급이 용이하여 사용 편의성을 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
도 1은 본 고안의 공기정화기 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 고안의 요부 확대 사시도.
도 3은 본 고안의 수조 내부 구성을 보인 종단면도.
도 4는 본 고안의 필터 벨트의 상부위치로 노즐관이 설치되는 구조를 보인 요부 정면도.
도 5는 노즐관과 커버가 개폐되는 상태를 보인 정면도.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 회로 구성을 보인 장치도.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면에서와 같이 본 고안의 저소음 공기정화기는 상부 지지대(120)와 하부의 받침대(130)를 갖춘 랙(100;rack)과, 랙(100)의 받침대(130)에 안착되는 수조(200), 상부걸이대(400)와 하부걸이대(500) 사이에 수직하게 걸쳐지는 필터 벨트(600), 수중펌프(700)의 급수관(710)이 내부로 관통되는 지지관체(300)와, 필터 벨트(600)의 상부 양쪽에서 물을 분사하는 노즐관(800)으로 크게 이루어진다.
랙(100)은 관통공(121)을 갖춘 상부 지지대(120)와 받침대(130)를 구비한다. 랙(100)은 저면에 이동용 캐스터(caster;미도시)를 장착할 수도 있으며, 수조(200)를 탑재한 상태로 위치 이동이 가능하게 된다.
수조(200)는 하부의 받침대(120) 상부에 배치되며 내부에 수용된 침전물과 공급수를 외부 수계로 배출하는 드레인관(240)을 구비한다. 선택적으로 공급수를 제공하는 주입관(230)을 더 구비할 수 있으며, 주입관(230)은 공급수의 공급을 제어하는 공급밸브(231)를 구비하고, 드레인관(240)은 수조 내의 공급수 및/또는 침전물의 배출을 제어하는 드레인밸브(241)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서 수조(200)는 하부 받침대(130)에 얹혀지는 것으로 하였으나, 다른 실시 형태로서 상부 지지대(120) 또는/및 랙(100)의 기둥에 결합되는 것으로 해도 좋다.
그리고, 수조(200)의 개방부를 개구부(211)가 뚫어진 상부 플레이트(210)로 덮어지게 한다. 개구부(211)는 필터 벨트(600) 등이 설치될 수 있도록 뚫어지게 된다.
상기 플레이트(210)에는 수직하게 속이 빈 지지관체(300)가 세워져 위치 고정되고, 그 내부로 수중펌프(700)로부터 급수된 물을 노즐관(800)으로 연결시키기 위한 연질로 유연성이 좋은 급수관(710)이 통과된다.
이 지지관체(300)의 상부에는 상부걸이대(400) 고정 설치되고, 수조(200) 내부 위치로는 하부걸이대(500)가 각각 위치 고정되어 그 사이로 필터 벨트(600)가 걸쳐진 상태로 대략 수직하게 설치된다. 상기 하부걸이대(500)는 생략하여 구성가능하며, 하부걸이대(500)가 생략 구성되면 사용자가 필터 벨트(600)를 교환하는 데 있어서 편의성이 증대될 수도 있다.
상기 수조(200)의 내부에는 물이 채워져 있게 되며, 수중펌프(700)가 가동되면 물을 급수관(710)을 통해 노즐관(800) 위치까지 가압 급수시키게 된다.
노즐관(800)은 장타원 형상으로 급수관(710)과 연결된 상태로 지지관체(300)의 상단부에 위치 고정되고, 필터 벨트(600)를 향해 뚫어지는 급수홀(801)들에 의해 필터 벨트(600)의 전폭에 걸쳐 물이 충분히 공급될 수 있도록 한다. 필터 벨트는 물의 흡수를 보장하는 동시에 항균성 재질로 제작될 수 있으며, 특히 타월 재질이 선호된다. 타월 재질의 섬유는 물의 충분한 흡수를 보장하면서 흡수된 물이 공기와 접촉하는 접촉 면적을 대폭 증대시킬 수 있게 된다.
따라서, 강제송풍이 없어도 미세입자의 흡착 효율성 및 가습 효과를 향상시킬 수 있다.
필터 벨트(600)는 링형상 또는 일(一)자형의 스트랩으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 일자형의 스트랩인 경우 일자형 스트랩의 중간 정도 부위가 상부걸이대(400)에 거치되어 대략 수직 상태가 될 수 있다.
필터 벨트(600)는 노즐관(800)의 급수홀(801)을 통해 공급되는 물에 의해 필터 벨트(600)의 표면에 수막을 형성 및/또는 적당량의 물을 함침시키게 되므로, 물 표면의 흡착력에 기인하여 대기 중에 미세입자 혹은 먼지를 흡착하는 동시에 필터 벨트 표면에 부착된 물을 기화시켜 자연 가습시켜 대기 중에 습도를 조절하는 효과를 제공할 수 있다.
한편, 상기 지지관체(300)에는 노즐관(800)의 상측 둘레를 커버하여 외관을 미려하게 함과 아울러 물이 외부로 튀는 것을 보호하는 커버(810)가 설치되며, 커버(810) 및 노즐관(800)은 서로 결합되어 있다.
그리고, 지지관체(300)의 상단부에는 힌지부(310)를 구비하여 커버(810)와 함께 노즐관(800)의 설치 위치를 전환시킬 수 있게 된다. 즉, 정상적으로 공기 정화기가 가동될 때는 커버(810) 및 노즐관(800)이 필터 벨트(600)의 상단부에 근접된 위치에 설치되어 물 튀김 등을 방지하게 된다.(도 4)
그리고, 점검이나 필터 벨트(600)의 교체가 필요하는 경우 커버(810) 및 노즐관(800)의 위치를 대략 수직하게 위치되도록 조작하게 되면 힌지부(310)를 중심으로 설치 위치를 전환시킬 수 있게 된다.(도 5)
힌지부(310)에는 조임레버(311)를 구비하여 개폐 조작상태에서 커버(810)와 노즐관(800)이 유동되지 못하도록 조이거나 조임을 해제시킬 수도 있다.
한편, 본 고안의 다른 실시예로, 상부걸이대(400)는 길이 방향으로 연장되고 전기적으로 분리된 2개의 전기전도체를 포함하여 구성되며, 상기 2개의 전기전도체는 각각 전기적으로 분리된 상태로 센서 입력부(S1)와 연결된다.
제어장치는, 전기 전도체로 된 상부걸이대(400)가 전기적으로 연결된 센서입력부(S1)와, 센서 입력부(S1)로부터의 입력을 수신하고 펌프제어부(S3)를 제어하는마이크로 콘트롤러(S2)와, 수중펌프(700)의 제어를 위한 펌프제어부(S3)를 포함하여 구성된다. 실시 형태에 따라 센서 입력부(S1) 및 펌프 제어부(S3)의 기능은 마이크로 콘트롤러(S2)에서 실행될 수도 있다.
센서입력부(S1)는 2개의 전도체(상부걸이대) 사이의 전기 전도도를 센싱하고 센싱된 결과를 마이크로 콘트롤러(S2)에 제공한다. 마이크로 콘트롤러(S2)는 센싱된 결과에 기초하여 수중펌프(700)의 작동 여부를 결정하며 결정된 작동 여부에 따라 펌프제어부(S3)에 명령을 내려서 수중펌프(700)를 구동하거나 구동하지 않도록 한다.
2개의 전기 전도체에서 그 외측으로 접촉되는 필터 벨트(600)가 젖은 정도에 따라 2개의 전기 전도체 사이의 저항은 달라지며, 이에 따라 센서 입력부(S1)가 센싱하는 전기 전도도는 달라진다. 제어 장치는 전기 전도도의 변화를 감지하여 수중펌프(700)의 가동을 제어할 수도 있다.
공기 정화기의 가동을 시작해서 수중펌프(700)의 작동으로 인해서 필터 벨트(600)의 전체가 물에 충분히 함침되는 시간에 도달하면, 수중펌프(700)의 가동을 중단한다. 그리고 제어 장치는 상부걸이대(400) 등을 이용하여 전기 전도도를 감시하는 중에 미리 설정된 설정값보다 작아지는 경우 다시 물의 공급이 필요한 것으로 판단하여 펌프 제어부(S3)를 통해 수중펌프(700)를 가동시켜 필터 벨트(600)로 노즐관(800)을 통해 물을 가압 급수시키게 한다.
이와 같이 수중펌프(700)를 상시 가동하거나 정해진 주기로 가동하는 대신, 필터 벨트(600)가 젖은 상태를 센싱하여 공기 정화기를 효율적이고 최적의 상태로 가동할 수 있다. 현재의 습도 및 온도 등에 따라 최적 운전 조건은 수시로 변하게 되는바, 예를 들어 습도가 높은 상태에는 필터 벨트(600)에서의 증발 속도가 늦고 습도가 낮은 상태에서는 필터 벨트(600)에서의 증발 속도가 빠를 수 있다.
특히, 필터 벨트(600)가 과도하게 물에 함침되는 경우에는 공기와의 접촉면적이 줄어드는 반면 필터 벨트(600)가 적절히 젖어 있는 경우에는 공기와의 접촉면적이 증가함으로써 공기정화 효율이 증대된다. 이와 같이 적절히 젖은 정도를 상기한 제어 장치를 이용하여 센싱하고 유지시킬 수 있다.
필터 벨트(600)의 하부는 수조(200) 내에서 흘러내린 미세입자 혹은 먼지를 표면에서 분리, 침전시키고 드레인관(240)을 통해 외부 수계, 예컨대 섬프(sump) 등의 하류로 배출한다. 여기서, 드레인관(240)은 공급수의 수위를 확인할 수 있는 수위 게이지(250)를 추가로 구비할 수 있다.
또한, 선택적으로 수조(200)는 일측면에 투시창(222)을 구성하고, 투시창(222)을 통해 내부에 저장된 공급수의 수위 및/또는 침전물의 침전 높이를 외부에서 육안으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 공급수와 필터 벨트의 접촉 상태를 육안으로 직접 확인할 수 있도록 할 수도 있다.
그리고, 본 고안의 다른 실시예 따른 공기정화기는 수조(200)의 내부에 도시하지 않은 기포 발생기를 추가로 구비할 수도 있다. 기포는 공급수의 혼합과 함께 호기성 상태를 향상시킬 수 있을 것이다.
그리고, 수조(200) 내에 수질정화용 수생식물(P)을 식생할 수 있도록 수개의 식물용 포트(201)들을 배치할 수도 있다.
수생식물(P)이 심어지거나 수생식물(P)을 수조(200)의 물에 일부 잠기게 되면 필터 벨트에서 흘러내린 유기물 입자를 생물학적으로 처리하거나 하부 저장조 내에 저장된 공급수를 정화하거나 부영양화를 방지하며, 하부 저장조 내에서 정체상태로 고여 있는 공급수의 오염도를 현저하게 저감시킬 수 있게 된다.
상기 지지관체(300)는 2개의 관이 안테나식으로 내부로 절첩 가능하게 조립하고, 조임레버(320)를 통해 길이 조절된 상태를 위치 고정시킬 수 있도록 하여 필터 벨트(600)의 교체가 용이하게 구성될 수 있게 된다.
이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 - 랙 200 - 수조
210 - 플레이트 300 - 지지관체
310 - 힌지부 400 - 상부걸이대
500 - 하부걸이대 600 - 필터 벨트
700 - 수중펌프 710 - 급수관
800 - 노즐관 810 - 커버
S1 - 센서입력부 S2 - 마이크로 콘트롤러
S3 - 펌프제어부

Claims (5)

  1. 개구부(211)가 트여진 상태로 상부 개방부를 플레이트(210)로 덮어 씌운 수조(200)와,
    상기 플레이트(210)에 수직하게 위치 고정되는 지지관체(300)와,
    상기 지지관체(300)의 상부에 고정되는 상부걸이대(400)와,
    상기 상부걸이대(400)에 걸쳐지는 필터 벨트(600)와,
    상기 수조(200)의 내부에 위치되어 급수관(710)을 통해 물을 가압 급수하는 수중펌프(700)와,
    상기 급수관(710)과 연결된 상태로 상기 지지관체(300)의 상단부에 위치 고정되고, 상기 필터 벨트(600)를 향해 급수홀(801)들이 뚫어져 있는 노즐관(800);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 저소음 공기정화기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지관체(300)에는 노즐관(800)의 상측 둘레를 보호하는 커버(810)가 구비되는 것을 특징으로 하는 저소음 공기정화기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지관체(300)의 상단부에 힌지부(310)를 구비하여 커버(810)와 노즐관(800)의 설치 위치를 전환시키는 것을 특징으로 하는 저소음 공기정화기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수조(200)의 개구부(211)에는 수질정화용 수생식물(P)을 식생할 수 있도록 식물용 포트(201)들이 배치되는 것을 특징으로 하는 저소음 공기정화기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수조(200)는 관통공(121)를 갖춘 상부 지지대(120) 하측으로 받침대(130)를 구비한 랙(100)에 안착됨을 특징으로 하는 저소음 공기정화기.
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