KR20190093421A - 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 공기청정기 - Google Patents

미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 공기청정기 Download PDF

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Abstract

미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기는 미세먼지를 제거하기 위한 미세먼지 정화부(1)와 살균 및 탈취를 위한 살균부(2)를 구비하며, 차량 내의 에어컨 토출구에 부착되어 미세먼지의 정화와 살균 및 탈취를 수행하는 이중 유속 공기청정기로서, 미세먼지 정화부(1)와 살균부(2)가 에어컨 토출구에 병렬로 부착되며, 미세먼지 정화부(1)는 먼지제거용 필터(40)와 공기 분출용 팬(20)을 포함하며, 살균부(2)는 광촉매필터(50)와 광원부(70)를 포함할 수 있다.

Description

미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 공기청정기{AIR PURIFIER CAPABLE OF PURIFYING FINE DUST AND VENTILATING SIMULTANEOUSLY}
본 발명은 차량용 공기청정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 관한 것이다.
통상적으로 차량 내부는 공기가 외부와 순환되기 어려운 구조를 갖고 있으므로, 공기를 정화하기 위한 수단으로서 도 1 내지 도 3과 같은 차량용 공기청정기가 널리 사용되고 있다. 도 4 내지 도 6에 나타난 바와 같이, 공기청정기 사용자들의 장치 구매에 가장 영향을 주는 요인은 성능과 가격이며, 특히, 사용자들은 미세먼지 제거 기능과 탈취효과를 원하며, 심미성을 갖추는 동시에 사용자에게 불편함을 주지 않는 설치 위치를 필요로 한다. 또한, 운전 중 졸음에 민감한 사용자에게는 특히 졸음을 유발할 수 있는 이산화탄소 농도가 매우 중요하다.
한편, 차량 외부의 미세먼지가 높은 경우, 창문을 통한 환기는 차량의 공기를 정화하는 데 도움이 되지 못하므로, 사용자들은 보통 창문을 통한 환기 대신 에어컨 토출구를 통해 외부 공기를 안으로 유입시킨다. 그러나, 이러한 경우 외부 미세먼지가 에어컨 필터를 통해 들어오게 되어 두 가지 문제를 야기한다. 첫째, 차량 내 에어컨 필터에는 초 미세먼지를 걸러내는 헤파(high efficiency particulate air filter: HEPA) 필터가 거의 사용되지 않는 실정이다. 이는 제작 단가가 조금만 올라가도 차량 출고가는 원가의 약 100배 정도 상승하므로, 값비싸고 큰 헤파 필터를 적용하기 힘들기 때문이다. 둘째, 일반적으로 필터의 교체주기가 매우 길기 때문에 교체되지 않은 에어컨 필터가 제 역할을 못하는 경우가 빈번하였다. 즉, 도 7에 나타난 바와 같이, 사용자들은 에어컨 필터를 1년에 약 0.84번 교체하므로, 이는 권고치인 1년에 2번 교체보다 현저히 낮은 수치이며, 이에 따라 차량용 공기청정기의 필요성이 더욱 배가된다.
따라서, 에어컨 필터가 제 역할을 하지 못하는 경우, 차량 외부의 미세먼지가 차량 내부로 들어오기 때문에, 차량 내부에서 공기청정기를 작동하여도 기존의 공기청정기는 결과적으로 차량 내부의 공기를 정화시키는 효과가 상당부분 저하되는 문제점이 있었다. 나아가, 차량 내부를 밀폐하고 공기청정기를 작동시킬 경우에 미세먼지 농도는 낮아지지만, 동시에 이산화탄소의 농도는 높아지게 된다. 반대로, 에어컨 토출구를 통해 차량 외부 공기를 내부로 유입시키는 경우, 이산화탄소의 농도는 급격히 낮아지지만, 동시에 미세먼지 농도가 높아지게 된다. 즉, 외부 공기의 유입으로 인한 효과와 공기청정기를 통한 공기 정화 효과는 종래기술로는 동시에 상승시킬 수 없다는 문제점이 있었다. 즉, 에어컨 토출기로부터 외부공기가 내부로 들어올 때 종래의 공기청정기는 차량의 실내가 밀폐된 경우보다 오히려 정화성능이 상실되는 결과가 되어 이를 해결하기가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래의 공기청정기와 관련된 선행기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0009430호 및 대한민국 공개실용신안공보 제20-2015-0005357호에 개시되어 있다. 그러나, 상기 선행기술은 차량의 공조케이스 내부에 고정식으로 설치되는 것으로, 최초 설치된 이후에 청소 또는 수리 등을 위해 탈거하고자 하는 경우 공조케이스에 연결된 내장 부품을을 먼저 분리하여야 한다는 문제점이 있었다.
한편, 기존의 차량용 공기청정기를 고정하는 방식으로는 컵홀더에 설치하는 방식, 헤드레스트(headrest)에 고정하는 방식이 가장 많이 사용되고 있다. 그러나, 기존의 공기청정기를 컵홀더에 설치하는 방식은 심미성이 높으나 사용자가 컵홀더를 다른 용도로 사용할 수 없다는 단점이 있으며, 공기청정기를 헤드레스트에 설치하는 방식은 사용자에게 소음과 진동이 전달될 수 있고 차량의 시거잭에서 헤드레스트까지 배선이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 차량용 공기청정기는 미세먼지 제거와 살균 및 탈취기능을 한꺼번에 구성하는 경우가 대부분이었다. 그러나 이 경우, 바람의 유속이 빠를수록 미세먼지의 정화성능은 높은 반면, 살균과 탈취 과정의 경우 기체분자의 화학적 분해가 요구되므로 바람의 유속이 느릴수록 효율적이기 때문에, 에어컨의 유속에 맞추어 미세먼지의 정화와 살균과 탈취를 각각의 성능에 최적화되도록 구성하기 어렵다는 문제점이 있었다. 나아가, 미세먼지 제거와 살균 및 탈취의 두 기능을 모두 갖는 공기청정기를 단일 장치로 제작하는 경우 공기청정기 자체의 길이가 길어져 에어컨에 부착하는데 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 발명자는 위와 같은 문제점을 근본적으로 해결하기 위하여 오랫동안 연구 노력한 끝에 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 에어컨 토출구로부터 외부공기가 내부로 들어올 때에도 차량의 실내가 밀폐된 경우보다 정화성능이 상실되지 않도록, 에어컨에 부착하여 에어컨의 유속과 공기청정기 자체의 유속을 합친 이중 유속을 사용할 수 있도록 하여 공기청정 성능을 강화하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 미세먼지 제거에 이용되는 공기청정기와, 살균 및 탈취에 이용되는 공기청정기를 각각의 목적에 맞게 최적화되도록 구성하는 데 있다. 이에 따라, 에어컨의 유속에 따른 각 목적의 성능을 최적화하고, 제품 자체를 소형화할 수 있게 되어 에어컨에 간편하게 부착될 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 공기청정기를 쉽게 개폐시킬 수 있도록 함으로써, 공기청정기에 내장된 장치들을 쉽게 세척할 수 있도록 하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기는 미세먼지를 제거하기 위한 미세먼지 정화부(1)와 살균 및 탈취를 위한 살균부(2)를 구비하며, 차량 내의 에어컨 토출구에 부착되어 미세먼지의 정화와 살균 및 탈취를 수행하는 이중 유속 공기청정기로서, 상기 미세먼지 정화부(1)와 상기 살균부(2)가 에어컨 토출구에 병렬로 부착될 수 있으며, 상기 미세먼지 정화부(1)는 먼지제거용 필터(40)와 공기 분출용 팬(20)을 포함하며, 상기 살균부(2)는 광촉매필터(50)와 광원부(70)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 상기 미세먼지 정화부(1)의 먼지제거용 필터(40)는 헤파필터로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 상기 살균부(2)의 광촉매필터(50)는 이산화티타늄(TiO2)필터(51) 및/또는 이산화망간(MnO2)필터(52)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 상기 살균부(2)의 광원부(70)는 UV LED로 이루어지며, 상기 광원부(70)는 상기 광촉매필터(50)들 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 상기 미세먼지 정화부(1)와 상기 살균부(2)는 분리되어 다수의 에어컨 토출구에 각각 부착될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 상기 미세먼지 정화부(1)는 상부플레이트(13)를 포함하고, 상기 상부플레이트(13)는 공기청정기를 개폐시켜 상기 팬(20) 및 필터(40)를 세척할 수 있도록 슬라이딩 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 공기가 유입되는 흡입구(11), 공기가 배출되는 배출구(12), 상부플레이트(13) 및 하부플레이트(14)를 구비하며 내부공간을 가지는 본체케이스, 상기 본체케이스(10)의 내부공간에 수납되는 필터, 전원을 공급하기 위한 배선부(30)를 포함하는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 상기 필터는 먼지제거용 필터(40)로 이루어지고, 상기 먼지제거용 필터(40)로 공기를 분출시키는 팬(20)이 본체케이스의 내부공간에 수납될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 공기가 유입되는 흡입구(11), 공기가 배출되는 배출구(12), 상부플레이트(13) 및 하부플레이트(14)를 구비하며 내부공간을 가지는 본체케이스, 상기 본체케이스의 내부공간에 수납되는 필터, 전원을 공급하기 위한 배선부(30)를 포함하는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기에 있어서, 상기 필터는 광촉매필터(50)로 이루어지고, 상기 광촉매필터(50)에 부착되어 있는 광원부(70)가 본체케이스의 내부공간에 수납될 수 있다.
본 발명은 차량 내 에어컨에 부착하기에 적합하게 구성되어 있으므로, 에어컨에 부착시 오염된 공기를 곧바로 정화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 미세먼지 정화부와 살균부를 각각의 목적에 맞게 최적화되도록 구성하여 종래의 상기 구성들이 한꺼번에 설치된 발명에 비하여 소형화되어 에어컨에 쉽게 부착할 수 있도록 한다.
특히, 에어컨 토출구를 통해 들어오는 유속이 필터를 통과하는 공기의 유량을 증가시키므로 본 발명의 공기 정화 효과가 극대화된다. 또한, 공기청정기를 에어컨에 부착함으로써 사용자에게 공기청정기로 인한 소음과 진동이 전달되는 것을 방지할 수 있고, 차량의 시거잭에서의 배선이 용이하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 미세먼지 정화부의 상부플레이트를 통하여 공기청정기를 개폐시킬 수 있으므로, 내장 부품들을 먼저 분리하지 않고도 헤파필터 등을 청소할 수 있다는 장점이 있다.
도 1 내지 도 3은 기존의 차량용 공기청정기를 도시한 도면이다.
도 4는 소비자들의 차량용 공기청정기 구매 시 고려요소 관련 설문 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 소비자들이 요구하는 차량용 공기청정기의 개선 요소 관련 설문 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 공기청정기의 디자인적 요소 관련 설문 결과를 도시한 그래프이다.
도 7은 차량 운전자들의 에어컨 필터 교체 빈도 설문 결과를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 미세먼지 정화부(1)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 미세먼지 정화부(1)의 개폐식 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 살균부(2)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 미세먼지 정화부(1)에 내장된 팬을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 미세먼지 정화부(1)와 살균부(2)를 순서대로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 공기청정기를 차량의 에어컨에 부착한 상태를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명을 적용한 경우, 에어컨 토출구 작동 및 에어컨 한 개 작동 시의 시간에 따른 미세먼지 농도 변화를 도시한 표와 그래프이다.
도 15는 본 발명을 적용한 경우, 에어컨 토출구 작동 및 에어컨 여러 개 작동 시의 시간에 따른 미세먼지 농도 변화를 도시한 표와 그래프이다.
도 16은 종래의 장치들과 본 발명을 비교하여 차량 밀폐 시 시간에 따른 미세먼지 농도 변화를 도시한 표와 그래프이다.
도 17은 종래의 장치들과 본 발명을 비교하여 에어컨 토출구 작동시 시간에 따른 미세먼지 농도 변화를 도시한 표와 그래프이다.
전술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.
특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 출원의 명세서에서 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 출원의 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 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, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 8, 도 9는 미세먼지 정화부(1)를 도시하며, 도 10은 살균 및 탈취를 위한 살균부(2)를 도시한다. 본 발명은 미세먼지 정화부(1)와 살균부(2)를 각각의 목적에 맞게 최적화되도록 구성한다. 바람의 유속이 빠를수록 정화성능이 좋은 미세먼지와 달리, 살균과 탈취 과정의 경우 기체분자의 화학적 분해가 요구되므로 유속이 느릴수록 효율적이기 때문이다. 또한, 미세먼지 제거와 살균 및 탈취의 두 기능을 모두 갖는 공기청정기를 단일 장치으로 제작하는 경우 장치 자체의 길이가 길어져 에어컨에 부착하는데 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
도 8, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 미세먼지를 제거하기 위한 미세먼지 정화부(1)와 살균 및 탈취를 위한 살균부(2)를 구비하며, 차량 내의 에어컨 토출구에 부착되어 미세먼지의 정화와 살균 및 탈취를 수행하는 이중 유속 공기청정기로서, 미세먼지 정화부(1)와 살균부(2)가 에어컨 토출구에 병렬로 부착될 수 있으며, 미세먼지 정화부(1)는 먼지제거용 필터(40)와 공기 분출용 팬(20)을 포함할 수 있으며, 살균부(2)는 광촉매필터(50)와 광원부(70)를 포함할 수 있다.
특히, 도 8의 미세먼지 정화부(1)는 소정의 내부공간을 갖고 공기가 유입되는 흡입구(11), 공기가 배출되는 배출구(12), 상부플레이트(13), 하부플레이트(14)가 형성된 본체케이스(10), 흡입구(11)로 공기를 유입시켜 배출구(12)로 배출시키는 동력을 제공하는 팬(20), 오염된 먼지를 제거시킬 수 있는 필터(40), 장치에 전원을 공급하기 위한 배선부(30)를 포함할 수 있다. 또한, 팬(20), 필터(40), 배선부(30)는 본체케이스(10) 내부에 내장될 수 있다. 한편, 상기 필터(40)는 헤파(HEPA)필터로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 종래 차량에 사용되는 다양한 종류의 공기청정 필터로 이루어질 수도 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 미세먼지 정화부(1)의 상부플레이트(13)는 공기청정기를 개폐시켜 필터(40)를 세척할 수 있도록 슬라이딩 가능하게 구성될 수 있으며, 상부플레이트(13)의 말단부의 양쪽이 돌출될 수 있으며, 본체케이스(10)의 대응되는 부분이 오목하게 될 수 있으므로 상부플레이트(13)가 본체케이스(10)에 미끄러져 탈부착할 수 있게 된다. 또한, 상부플레이트(13)의 상부에는 본체케이스(10)를 덮는 덮개가 구성될 수 있으므로, 상부플레이트(13)가 쉽게 착탈되지 않도록 보호하는 역할을 한다.
본체케이스(10)의 금형 부분은 ABS 재료를 사용할 수 있으며, 가로 및 세로의 길이가 6.95cm, 두께가 6.5cm일 수 있다. 또한, 팬(20)의 크기는 도 11에 도시된 바와 같이, 가로 및 세로의 길이가 5.95cm, 두께가 1.2cm일 수 있다. 필터(40)의 크기는 가로 및 세로의 길이가 5.95cm, 두께가 1.2cm일 수 있다.
도 10의 살균부(2)는 소정의 내부공간을 갖고 공기가 유입되는 흡입구(11), 공기가 배출되는 배출구(12), 상부플레이트(13), 하부플레이트(14)가 형성된 본체케이스(10), 살균 및 탈취를 위한 적어도 하나 이상의 필터로 이루어질 수 있는 광원부(70), 및 장치에 전원을 공급하기 위한 배선부(30)를 포함할 수 있으며, 광촉매필터(50), 광원부(70), 배선부(30)는 본체케이스(10) 내부에 내장될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 살균부(2)의 경우 광촉매필터(50)으로 구성될 수 있으며 미세먼지 정화부(1)와 달리 팬(20)을 요하지 않는다. 또한, 미세먼지 정화부(1)와 달리 팬(20)과 필터(40)와 같이 세척을 요하는 구성이 없으므로, 상부플레이트(13)가 탈부착되는 구성을 요하지 않는다. 본체케이스(10)의 금형 부분은 ABS 재료를 사용할 수 있으며, 가로 및 세로의 길이가 6.95cm, 두께가 5.5cm일 수 있다. 또한, 팬(20)의 크기는 도 11에 도시된 바와 같이, 가로 및 세로의 길이가 5.95cm, 두께가 1.2cm일 수 있다.
또한, 광촉매필터(50)는 살균 및 탈취를 위한 이산화티타늄(Tio2)필터(50), 이산화망간(MnO2)필터(70)로 이루어질 수 있으며, 상기 광촉매필터(50)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 종래 차량에 사용되는 살균 및 탈취를 위한 다양한 필터들로 이루어질 수도 있다. 한편, 이산화티타늄(Tio2)필터(50)와 이산화망간(MnO2)필터(70)의 크기는 가로 및 세로의 길이가 5.95cm, 두께가 0.6cm일 수 있다.
또한, 광원부(70)는 UV LED로 이루어질 수 있으며, 광원부(70)는 광촉매필터(50)에 필요한 광원을 공급하기 위하여 광촉매필터(50)들 사이에 위치할 수 있다. 다만, 상기 광원부(70)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 백열등 또는 일반 LED와 같은 다양한 종류의 광원으로 이루어질 수도 있다.
또한, 미세먼지 정화부(1)와 살균부(2)는 분리되어 다수의 에어컨 토출구에 각각 부착될 수 있도록 할 수 있으므로, 이에 따라, 에어컨 토출구로부터 들어오는 공기의 유속을 이용한 이중유속 공기청정 기능이 발휘될 수 있으며, 미세먼지 정화와 살균을 취사선택할 수 있게 함으로써, 사용자의 필요에 맞추어 공기청정기를 구성하는 것이 가능해진다. 한편, 미세먼지 정화부(1)와 살균부(2)의 하부플레이트(14)에는 전원 공급 장치가 배치될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 미세먼지 정화부(1)와 살균부(2)가 구성되어 있다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 공기가 유입되는 흡입구(11)가 에어컨에 부착된다. 도 14, 도 15는 본 발명의 미세먼지 정화부(1)의 성능을 평가하기 위하여 외기를 켜고 '에어컨을 한 개만 작동했을 때'와 '에어컨을 모두 작동했을 때'를 비교하여 두 조건에 대한 실험을 진행한 결과가 도시되어 있다. 이 실험에 사용된 측정기는 10μm, 2.5μm, 1.0μm, 0.3μm의 네 가지의 미세먼지 입자 크기에 대한 미세먼지 농도를 동시에 측정하는데, 2.5μm, 1.0μm, 0.3μm의 입자 크기의 시간에 따른 농도 변화를 각각 초기값에 대한 퍼센트로 나타내고, 세 비율의 평균을 계산해 비교하였다. 도 14, 도 15에 도시된 표와 그래프에서 알 수 있듯이, 에어컨을 한 개 틀었을 때와 여러 개 틀었을 때 모두 에어컨 토출구에 공기청정기를 장착하는 방식의 정화 성능이 더 높았다. 이에 비해 일반 장착 방식은 두 조건에서 모두 초기값인 100%에서 크게 떨어지지 않아 차량 내부의 공기를 거의 정화시키지 못했다. 에어컨에 장착하는 방식은 에어컨을 여러 개 틀었을 때는 6분 후 미세먼지 농도가 초기값의 59.72%였으나, 에어컨을 한 개만 작동시켰을 때에는 45.69%로 더 나은 정화 성능을 보였다.
외기가 작동하는 환경에서는 외부에서 오염된 공기가 계속 유입되기 때문에 차량 내부에서 일반적으로 작동하는 대부분의 공기청정기는 외기에 의한 오염 속도를 능가하는 정화속도로 공기를 정화할 수 없다. 그러나, 공기청정기를 에어컨 앞에 부착하게 되면 오염원을 곧바로 정화하게 되고, 외기의 유입 공기에 의해 필터를 통과하는 공기의 양이 증가하므로 미세먼지 정화 성능이 향상된다. 유체역학의 기본적인 방정식인 연속방정식(Continuity equation)에서도 설명 가능하듯이, 외기 유량(flow rate)과 청정기 자체의 유량이 더해져서 최종 유량이 증가하게 되는 것이다. 그렇기 때문에, 본 발명은 장치을 소형화 했음에도 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다. 본 발명은 에어컨이 한 개만 작동시키는 경우 유입되는 오염원이 대부분 필터를 통과해서 들어오기 때문에 정화율이 매우 높게 된다.
도 16, 도 17은 일반적인 종래의 헤파필터를 이용한 차량의 공기청정기와 본 발명(프로토타입)의 미세먼지 정화부(1)에 대하여, 에어컨 토출구를 작동시키지 않을 때와 작동시킬 때의 미세먼지 제거 성능을 비교한 것이다. 도 16에 도시된 바와 같이 에어컨 토출구를 작동시키지 않을 때에는 본발명이 다른 발명들보다 정화 성능이 높다고 할 수 없었다. 그러나 도 17에 도시된 바와 같이 에어컨 토출구를 작동시킬 때에는 본발명이 다른 발명들에 비하여 현저하게 높은 미세먼지 정화율을 보였다. 따라서 상기 결과는 에어컨 토출구를 작동시키지 않았을 때에는 본 발명이 헤파필터를 사용한 다른 발명들에 비하여 경제성과 크기를 고려했을 때 크게 차이가 나지 않지만, 에어컨 토출구를 작용시킬 때에는 외부에서 끊임없이 미세먼지가 유입되기 때문에 일반 공기청정기는 정화 기능을 적절하게 발휘할 수 없게 된다. 따라서 에어컨에 직접 부착하지 않는 다른 발명에 비하여, 본원발명은 에어컨에 직접 부착하기에 적합하게 구성되어 있으므로, 에어컨에 부착시 오염된 공기를 곧바로 정화하게 된다. 특히, 에어컨 토출구를 통해 들어오는 유속이 필터를 통과하는 공기의 유량을 증가시키므로 본 발명의 공기 정화 효과가 종래의 다른 발명들보다 현저하다는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 에어컨에 부착되기 적합하게 공기청정기를 구성한다. 미세먼지 정화부와 살균부는 각각의 성능이 최적화되는 에어컨 유속이 다르므로 각각의 목적에 맞게 최적화되도록 따로 구성하였고, 이에 따라 소형화되어 에어컨에 쉽게 부착될 수 있도록 한다. 한편, 본 발명의 공기청정기는 에어컨에 부착되어 공기에어컨 토출구를 작동시킬 때의 에어컨의 유속과 공기청정기 자체의 유속을 더한 이중 유속으로 공기청정의 효과를 극대화시키며, 외부에서 미세먼지 등이 에어컨의 송풍기를 통해 유입되는 것을 방지할 뿐 아니라, 사용자에게 공기청정으로 인한 소음과 진동이 전달되는 것을 방지할 수 있고, 차량의 시거잭에서의 배선이 용이하다는 장점이 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 이러한 기재로부터 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 변경 및/또는 변경 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 그에 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
1 : 미세먼지 정화부 2 : 살균부
11 : 흡입구 12 : 배출구
13 : 상부플레이트 14 : 하부플레이트
20 : 팬 30 : 배선부
40 : 필터 50 : 광촉매필터
70 : 광원부

Claims (8)

  1. 미세먼지를 제거하기 위한 미세먼지 정화부(1)와 살균 및 탈취를 위한 살균부(2)를 구비하며, 차량 내의 에어컨 토출구에 부착되어 미세먼지의 정화와 살균 및 탈취를 수행하는 이중 유속 공기청정기로서,
    상기 미세먼지 정화부(1)와 상기 살균부(2)가 에어컨 토출구에 병렬로 부착되며,
    상기 미세먼지 정화부(1)는 먼지제거용 필터(40)와 공기 분출용 팬(20)을 포함하며,
    상기 살균부(2)는 광촉매필터(50)와 광원부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미세먼지 정화부(1)의 먼지제거용 필터(40)는 헤파필터로 이루어진 것을 특징으로 하는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 살균부(2)의 광촉매필터(50)는 이산화티타늄(TiO2)필터(51) 및/또는 이산화망간(MnO2)필터(52)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 내 이중 유속 공기청정기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 살균부(2)의 광원부(70)는 UV LED로 이루어지며,
    상기 광원부(70)는 상기 광촉매필터(50)들 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 내 이중 유속 공기청정기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미세먼지 정화부(1)와 상기 살균부(2)는 분리되어 다수의 에어컨 토출구에 각각 부착될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 내 이중 유속 공기청정기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 미세먼지 정화부(1)는 상부플레이트(13)를 포함하고,
    상기 상부플레이트(13)는 공기청정기를 개폐시켜 상기 팬(20) 및 필터(40)를 세척할 수 있도록 슬라이딩 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기.
  7. 공기가 유입되는 흡입구(11), 공기가 배출되는 배출구(12), 상부플레이트(13) 및 하부플레이트(14)를 구비하며 내부공간을 가지는 본체케이스, 상기 본체케이스(10)의 내부공간에 수납되는 필터, 전원을 공급하기 위한 배선부(30)를 포함하는 이중 유속 공기청정기에 있어서,
    상기 필터는 먼지제거용 필터(40)로 이루어지고, 상기 먼지제거용 필터(40)로 공기를 분출시키는 팬(20)이 본체케이스의 내부공간에 수납되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기.
  8. 공기가 유입되는 흡입구(11), 공기가 배출되는 배출구(12), 상부플레이트(13) 및 하부플레이트(14)를 구비하며 내부공간을 가지는 본체케이스, 상기 본체케이스의 내부공간에 수납되는 필터, 전원을 공급하기 위한 배선부(30)를 포함하는 이중 유속 공기청정기에 있어서,
    상기 필터는 광촉매필터(50)로 이루어지고, 상기 광촉매필터(50)에 부착되어 있는 광원부(70)가 본체케이스의 내부공간에 수납되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기.
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