KR20200000213U

KR20200000213U - 공기정화장치

Info

Publication number: KR20200000213U
Application number: KR2020180003298U
Authority: KR
Inventors: 김민수
Original assignee: 김민수
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2020-01-30

Abstract

본 고안에 따른 공기 정화용 필터 유닛은 삼각형 모양의 하면; 상기 하면과 마주 보는 삼각형 모양의 상면; 상기 하면과 상기 상면의 직선 부분을 서로 연결하는 3개의 윈도우 부재; 및 상기 윈도우 부재에 장착 또는 분리 가능하게 마련되는 필터;를 포함할 수 있다.

Description

공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치{AIR PURIFYING FILTER UNIT AND AIR PURIFYING DEVICE HAVING THE SAME}

본 고안은 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 에어컨필터가 장착된 삼각 기둥형 필터 유닛을 이용하여 오염된 실내 공기를 정화시킬 수 있는 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치에 관한 것이다.

사람은 평균적으로 하루에 섭취하는 음식물과 물의 양보다 10배 이상 많은 양의 공기를 마시며 살고 있다. 이에, 공기의 질은 잘 먹고 잘 자는 것만큼 중요한 것이다.

최근에는 산업의 발달 및 도시화로 인하여 대기 중에는 유해가스, 미세먼지, 꽃가루, 중금속, 분진 등과 같은 각종 유해 물질들이 다량 포함된다.

또한, 사람들의 생활 수준도 함께 증가하면서 차량의 대수도 급격하게 늘고 있는데, 차량으로부터 각종 유해 물질들이 많이 발생한다. 특히, 차량의 주행으로 인한 배기가스, 각종 분진, 먼지 및 타이어가루 등의 물질이 별도의 여과 과정 없이 대기 중으로 그대로 유출된다.

만약, 유해 물질들이 포함된 대기 중의 공기가 별도의 여과나 정화의 과정을 거치지 않고 인체가 바로 흡수하게 될 경우에는, 각종 호흡기 질병은 물론이고 기타 질병들까지도 유발시킬 수 있는 위험성이 있다.

이에, 대기 중에 포함된 미세먼지, 중금속 등의 이물질을 여과시켜 인체가 깨끗한 공기를 마실 수 있는 공기정화장치, 즉 공기청정기의 수요가 폭발적으로 늘어나는 추세이다.

그러나, 현재 시판되는 공기청정기의 경우, 가격이 너무 비싸고, 비싼 가격에 비하여 질이 좋지 않은 필터를 사용하면서 안정성에 있어서 문제가 발생하고 있다.

따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 고안을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 공개특허공보 10-2004-0092897호 (발명의 명칭: 공기정화용 필터조립체, 공개일: 2004.11.04.)가 있다.

본 고안의 목적은 공기정화장치로 유입되는 오염된 공기를 흡입하여 깨끗한 공기를 생성할 수 있는 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 목적은 저가의 차량용 에어컨필터를 이용하여 경제성을 높일 수 있고 오염된 공기의 흡입량을 늘일 수 있는 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치를 제공하는 것이다.

본 고안이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적은, 본 고안에 따라, 삼각형 모양의 하면, 상기 하면과 마주 보는 삼각형 모양의 상면; 상기 하면과 상기 상면의 직선 부분을 서로 연결하는 3개의 윈도우 부재; 및 상기 윈도우 부재에 장착 또는 분리 가능하게 마련되는 필터; 를 포함하는 공기 정화용 필터 유닛에 의해 달성될 수 있다.

상기 윈도우 부재는 가운데 부분이 개방된 사각틀 모양을 가지되 필터의 두께보다 큰 두께를 가지도록 형성되며, 상기 윈도우 부재의 상면에는 상기 필터가 삽입되는 장착부가 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 의하면, 상술한 필터 유닛이 마련되는 본체; 및 상기 본체의 상부에 마련되어 오염물질을 포함하는 공기를 상기 본체의 내부로 흡입하거나 오염물질이 제거된 정화 공기를 상기 본체의 외부로 배출시키는 팬유닛;을 포함하며, 상기 본체의 내부 하면에는 적어도 하나 이상의 결합 돌기가 형성되고 상기 필터 유닛의 하면 외측에는 상기 결합 돌기와 대응되는 결합홈이 형성되어 상기 필터 유닛이 상기 본체에 대해 슬라이딩 형식으로 장착되거나 분리되는 것을 포함하는 공기정화장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 필터 유닛의 상기 상면에는 공기 관통구가 형성되고, 상기 본체에는 상기 공기 관통구와 연통되는 공기유동 가이드부 및 상기 공기유동 가이드부의 상부에 마련되는 공기체류공간이 형성되며, 상기 공기유동 가이드부는 하부에서부터 상부로 갈수록 직경이 완만하게 증가하는 형태로 형성될 수 있다.

본 고안의 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치는, 삼각 기둥 형상의 필터 유닛을 둘러싸는 360도 방향에서 오염된 공기가 필터 브라켓에 장착된 필터를 통과하기 때문에 공기정화장치의 효율성을 증가시킬 수 있고 보다 많은 양의 오염된 공기를 정화할 수 있다.

또한, 본 고안의 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치는, 필터 브라켓에 장착되는 필터로 저가의 차량용 에어컨필터를 사용함으로써 공기정화장치의 제조 비용을 줄일 수 있고, 이에 따라 공기정화장치의 단가를 저렴하게 할 수 있다.

또한, 본 고안의 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치는, 필터 유닛의 상부에 흡기 팬을 배치함으로써 오염된 공기가 필터 브라켓에 장착된 필터를 향해 잘 유입될 수 있고 필터를 거치면서 오염물질이 정화된 공기가 필터 유닛의 내부를 통과하여 공기정화장치의 외부로 빠르게 배출될 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 공기정화장치의 결합 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 공기정화장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 공기정화장치의 공기의 유입 및 배출을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시한 필터 유닛을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시예들에 대하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 고안의 실시예는 본 고안의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)를 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 사시도, 도 2는 도 1에 도시한 공기정화장치의 결합 단면도, 도 3은 도 2에 도시한 공기정화장치의 분해 사시도, 도 4는 도 3에 도시한 공기정화장치의 공기의 유입 및 배출을 설명하기 위한 도면 및 도 5는 도 3에 도시한 필터 브라켓을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는, 오염된 공기가 유입되고 내부에 소정의 공간을 구비하는 본체(110), 삼각 기둥 모양으로 형성되되 본체(110)의 내부에 장착되어 본체(110)로 유입되는 공기에 포함된 이물질 또는 오염물질(이하 "오염물질"이라 함)을 여과하는 필터 유닛(130) 및 본체(110)의 상부에 마련되어 오염물질이 포함된 공기를 본체(110)의 내부로 흡입하거나 본체(110)의 내부에서 오염물질이 제거된 정화 공기를 본체(110)의 외부로 배출시키는 팬부재(126)를 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본체(110)는 공기정화장치(100)의 케이스(case) 또는 외장재이다. 본체(110)는 그 내부가 중공(中空)인 육면체 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 본체(110)의 형상은 육면체 형태에 한정되는 것은 아니며, 본체(110)의 내부에 필터 유닛(130)이 장착될 소정의 공간만 형성되면 되므로 원기둥 형태 등 다양한 형태로 변형될 수 있다.

한편, 미세먼지 등의 오염물질을 포함하는 외부 공기가 본체(110)의 내부로 유입될 수 있도록, 본체(110)에는 다수개의 공기 유입구(112)가 마련될 수 있다.

공기 유입구(112)는 본체(110)를 관통하는 다수개의 홀(hole)의 형태로 형성될 수 있다. 이때, 공기 유입구(112)는 본체(110)의 적어도 일면에 형성될 수 있지만, 본체(110)의 공기 유입구(112)를 통해 본체(110)의 내부로 유입되는 공기의 양을 늘이거나 본체(110)를 둘러싸는 360도 방향에서 공기가 유입되기 위해서는 본체(110)의 하면 및 상면을 제외한 전면, 후면 및 측면 모두에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본체(110)의 적어도 일 측면에는 도어(114)가 형성될 수 있다. 도어(114)는 필터 유닛(130)을 본체(110)의 내부에 장착 또는 분리하기 위한 것이다. 도 1 내지 도 4에 도시하지는 않았지만, 도어(114)는 본체(110)에 회전 가능하게 연결된 형태로 형성될 수도 있고 본체(110)에 슬라이딩 방식으로 끼워지는 형태로 마련될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 도어(114)에도 다수개의 공기 유입구(115)가 형성될 수 있다. 이때, 도어(114)에 형성된 공기 유입구(115)의 모양, 크기 또는 개수 등은 본체(110)에 형성된 공기 유입구(112)의 모양, 크기 또는 개수 등과 동일한 것이 바람직하다.

한편, 본체(110)의 내부에는 공기유동 가이드부(116)가 마련될 수 있다. 공기유동 가이드부(116)는 본체(110)를 통해 유입된 공기가 필터 유닛(130)을 통해 오염물질이 걸러진 후에 필터 유닛(130)의 내부를 거쳐 팬부재(126) 쪽으로 이동될 때 공기의 이동을 가이드(guide)하기 위한 것이다. 즉, 필터 유닛(130)의 내부에 모인 공기가 균일한 유동으로 팬부재(126)를 향할 수 있도록 공기의 흐름을 안내하는 부재이다.

도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 이러한 공기유동 가이드부(116)는 공기의 유동성을 향상시키기 위하여 내부가 곡면으로 형성되는 역삼각형, 즉 곡면의 깔때기의 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 공기유동 가이드부(116)는 하부에서부터 상부로 갈수록 직경이 완만하게 증가하는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 본체(110)로 유입된 공기의 유동성 또는 유동 균일도를 향상시킬 수 있다. 만약, 공기유동 가이드부(116)의 내부가 곡면이 아니라 원통과 같이 직선면 또는 평면으로 형성될 경우에는, 필터 유닛(130)의 내부에 모인 정화 공기가 위쪽의 팬부재(126)로 유입될 때, 필터 유닛(130)의 내부와 공기유동 가이드부(116)의 하단이 연결되는 부분에서 공기 흐름의 난류(turbulence)가 발생하거나 소음이 발생할 수 있다. 또한, 공기유동 가이드부(116)를 통해 이동되는 공기의 일부가 공기유동 가이드부(116)의 내면에 부딪혀서 필터 유닛(130)에서 빠져나 오지 못하고 머무르게 될 수도 있다.

한편, 필터 유닛(130)은 본체(110)로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 걸러주는 부분이다. 이러한 필터 유닛(130)은 필터 브라켓(132) 및 필터(134)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 필터 브라켓(132)은 필터 유닛(130)의 프레임(frame)이다. 이러한 필터 브라켓(132)은 대략 삼각 기둥 형상 또는 프리즘 모양으로 형성되며, 상면 및 하면을 제외한 3개의 측면은 개방된 면으로 형성될 수 있다. 필터 브라켓(132)은 다양한 소재로 형성될 수 있으나, 어느 정도의 강성을 가질 수 있도록 금속 또는 합성 수지로 마련되는 것이 바람직하다.

도 5를 참조하면, 필터 브라켓(132)은, 삼각형 모양의 하면(136a), 하면(136a)과 마주 보는 삼각형 모양의 상면(131a), 그리고 하면(136a)과 상면(131a)의 직선 부분을 서로 연결하는 3개의 윈도우 부재(132a)를 포함할 수 있다.

윈도우 부재(132a)는 가운데 부분이 개방된 사각틀 모양의 부재이며, 필터(134)가 장착 또는 분리될 수 있도록 소정의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 필터(134)가 윈도우 부재(132a)에 슬라이딩 방식으로 장착 또는 분리될 수 있어야 하기 때문에 윈도우 부재(132a)의 두께는 필터(134)의 두께 보다 큰 것이 바람직하다.

필터 브라켓(132)의 윈도우 부재(132a)에는 필터(134)가 장착 또는 분리될 수 있도록 장착부(133)가 형성될 수 있다. 윈도우 부재(132a)의 상단을 통해 필터(134)를 삽입하고 빼낼 수 있도록 장착부(133)는 윈도우 부재(132a)의 상면에 개방된 형태로 형성될 수 있다.

윈도우 부재(132a)의 양측 기둥 부분의 내면에는 필터(134)의 좌우 측단이 슬라이딩 운동할 수 있도록 음각의 홈 또는 레일(미도시)이 형성될 수 있다. 윈도우 부재(132a)의 하단에는 필터(134)의 하단을 수용하는 음각의 홈(미도시)이 형성될 수 있다.

한편, 필터(134)는 본체(110)의 공기 유입구(112)를 통해 유입되는 공기에 포함된 미세먼지 등과 같은 오염물질을 걸러주기 위한 부재이다. 필터(134)는 필터 브라켓(132)의 윈도우 부재(132a)의 장착부(133)를 통해 상하 방향으로 슬라이딩(sliding) 방식으로 분리 가능하게 장착될 수 있다. 다시 말해서, 상술한 윈도우 부재(132a)의 상단에 형성된 장착부(133)를 통해 삼각 기둥 형상으로 형성된 필터 브라켓(132)의 3군데 측면에 각각 장착될 수 있다.

여기서, 필터 브라켓(132)이 삼각 기둥 형상으로 형성되기 때문에 본체(110)의 공기 유입구(112)를 통해 유입되는 외부 공기가 최대한 많이 필터(134)를 통과할 수 있다. 즉, 필터 브라켓(132)이 삼각 기둥 형상으로 입체적으로 형성되기 때문에 필터 브라켓(132)을 둘러 싸는 360도의 모든 방향에서 필터 브라켓(132)에 장착된 필터(134)를 통과하도록 많은 공기가 유입될 수 있다.

한편, 필터(134)를 통과하여 오염물질이 걸러진 정화 공기는 삼각 기둥 형상으로 형성된 필터 브라켓(132)의 내부 공간(미도시)에 모일 수 있다. 그 다음, 필터 브라켓(132)의 내부 공간에 모인 정화 공기는 필터 브라켓(132)의 상면(131a)에 형성된 공기 관통구(131)를 통해 본체(110)의 상단부 또는 팬유닛(120) 쪽으로 이동될 수 있다.

여기서, 본 고안의 일 실시예에 따른 필터(134)는 자동차에 사용되는 차량용 에어컨필터가 사용될 수 있다. 필터(134)는 공기 중에 포함된 미세먼지 등의 오염물질을 여과 또는 집진하기 위해서 PM2.5 이상의 집진 성능을 가지고 있어야 한다. 일반적으로 PM2.5 이상의 집진성능 가지는 필터의 경우에는 가격이 너무 비싸기 때문에 고가의 필터를 이용하게 되면 공기정화장치(100)의 제조 비용이 상승되기 때문에 공기정화장치(100)의 단가가 높아질 수 밖에 없다. 이에 반하여, 차량용 에어컨필터는 PM2.5 이상의 집진성능을 가짐과 동시에 가격이 저렴하기 때문에 공기정화장치(100)의 필터(134)로 사용하게 되면 공기정화장치(100)의 제조 비용이 저렴해져서 단가가 낮아질 수 있다. 참고로, PM2.5는 입자의 크기가 2.5μm 이하인 초미세먼지 또는 극미세먼지(particulate matter less 2.5 μm)의 오염물질을 제거하거나 집진하는 것을 의미할 수 있다.

여기서, 필터 브라켓(132)의 상면(131a)에 형성된 공기 관통구(131)는, , 본체(110)를 통해 유입되어 필터 브라켓(132)에 장착된 필터(134)에 의해 오염물질이 걸러진 정화 공기가 필터 브라켓(132)의 내부 공간을 거쳐 빠져나가는 통로일 수 있다. 도 3에는 공기 관통구(131)가 원형으로 형성되는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 형태로 형성될 수도 있다.

한편, 이러한 공기 관통구(131)는 본체(110)에 형성된 공기유동 가이드부(116)와 연통될 수 있다. 공기유동 가이드부(116)의 하단이 공기 관통구(131)와 연통되도록 배치되는 것이 바람직하다.

공기유동 가이드부(116)의 하단과 공기 관통구(131) 사이에 틈새가 없도록 공기유동 가이드부(116)의 하단이 공기 관통구(131)에 연결되어야 한다. 만약, 공기유동 가이드부(116)의 하단과 공기 관통구(131) 사이에 틈새가 있으면 그 틈새를 통해서 정화 공기가 새어나갈 수 있고, 이로 인해 본체(110)에서 배출되는 정화 공기의 양이 줄어들 수 있다. 이러한 틈새 형성을 방지하기 위해서 공기유동 가이드부(116)의 하단과 공기 관통구(131) 사이에 실링(sealing) 구조가 형성되는 것이 바람직하다.

예를 들면, 공기유동 가이드부(116)의 하단에는 패킹부(packing element, 미도시)가 형성될 수 있다. 공기유동 가이드부(116)의 하단에 마련된 패킹부로 인하여 공기유동 가이드부(116)의 하단과 공기 관통구(131) 사이에 틈새가 형성되지 않고 공기유동 가이드부(116)와 공기 관통구(131) 간의 연결을 더욱 단단하게 할 수 있다. 여기서, 공기유동 가이드부(116)의 하단에 형성되는 상기 패킹부는 고무 또는 실리콘과 같이 탄성을 가지며 변형이 자유로운 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 공기유동 가이드부(116)의 하단에 공기 관통구(131)가 위치할 때 상기 패킹부가 약간 눌릴 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 패킹부의 하단이 공기 관통구(131)의 아래쪽에 위치하도록 형성함으로써, 필터 유닛(130)을 본체(110)에 장착할 때 상기 패킹부와 공기 관통구(131)가 억지끼움 형태로 결합되기 때문에, 고무(rubber) 또는 실리콘(silicon)과 같이 그 형태가 변형 가능한 소재로 마련된 상기 패킹부가 약간 압축된 상태로 공기 관통구(131)와 결합되면서 공기 관통구(131)와 공기유동 가이드부(116)의 하단 사이를 확실하게 실링할 수 있다.

한편, 필터 유닛(130)의 내부 공간에서 빠져 나오는 정화 공기는 공기 관통구(131)와 연결된 공기유동 가이드부(116)를 따라 본체(110)에 형성된 공기체류공간(111)으로 이동될 수 있다. 여기서, 공기체류공간(111)은 공기유동 가이드부(116)를 통해 이동된 공기가 체류되는 공간일 수 있다.

또한, 많은 양의 정화 공기가 공기유동 가이드부(116)를 통해서 유입되면 팬 부재(126)의 하부에서 공기압이 높아져서 공기의 유동 균일도가 나빠질 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 공기정화장치(100)는 공기유동 가이드부(116)의 출구 쪽에 공기체류공간(111)을 형성함으로써 공기압이 상승하는 것을 방지할 수 있고 그 결과 정화 공기가 균일하게 팬 부재(126) 쪽으로 흐를 수 있다.

참고로, 도 2 내지 도 4에는 도시하지 않았지만, 공기체류공간(111)에는 감지센서(미도시)가 마련될 수 있다. 상기 감지센서는 필터(134)를 사용함에 따라 필터(134)의 성능이 저하되는지 여부를 판단하여 필터(134)의 교체 시기를 알려주기 위한 것이다. 감지센서는 공기체류공간(111)에 체류하는 정화 공기의 오염도를 측정함으로써 필터(134)의 성능 또는 교체시기를 판단할 수 있다. 예를 들어, 공기체류공간(111)에 있는 정화 공기의 오염도를 측정한 결과 기준치 보다 클 경우에는 필터(134)의 성능이 저하된 것으로 판단하고 사용자에게 알람(alarm)을 줄 수 있다. 감지센서의 감지 결과, 필터(134)의 교체 시기가 도래하면, 소리, 불빛 등 다양한 형태로 사용자에게 알려줄 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 필터 유닛(130)은 본체(110)의 내부에 슬라이딩 방식으로 장착 또는 분리될 수 있다. 구체적으로, 본체(110)의 내부 하면에는 적어도 하나 이상의 결합돌기(118)가 형성되고, 필터 유닛(130), 즉 필터 브라켓(132)의 하면(136a) 외측에는 결합돌기(118)와 형합하는 형태의 결합홈(136)이 형성될 수 있다. 이때, 본체(110)에 마련되는 결합돌기(118)와 필터 브라켓(132)에 마련되는 결합홈(136)은 서로 대응되는 위치에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

예를 들면, 본체(110)의 내부에 필터 유닛(130)을 장착할 때, 본체(110)의 내부 하면에 마련된 결합돌기(118)가 필터 브라켓(132)의 하면(136a) 외측에 형성된 결합홈(136)에 끼워지도록 슬라이딩 시켜서 필터 유닛(130)을 본체(110)의 내부에 위치시킬 수 있다. 이때, 결합돌기(118)와 결합홈(136)의 형태는 서로 대응되도록 형성되는 것이 바람직하며, 결합돌기(118)와 결합홈(136)의 크기 및 형태는 본체(110) 및 필터 유닛(130)의 크기에 따라 달라질 수 있다.

참고로, 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(110)에 결합돌기(118)가 형성되고 필터 브라켓(132)에 결합홈(136)이 형성되는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본체(110)에 결합홈이 형성되고 필터 브라켓(132)에 결합 돌기를 형성할 수도 있다.

한편, 본체(110)의 상부에 마련된 팬유닛(120)은 외부 공기를 본체(110)로 흡입하거나, 본체(110)의 내부에서 오염물질이 제거된 정화 공기를 외부로 배출시키기 위한 동력원일 수 있다.

이러한 팬유닛(120)은 팬하우징(121) 및 팬부재(126)를 포함할 수 있다.

팬하우징(121)은 일종의 케이스(case)이며, 본체(110)의 상부에 위치되기 때문에 본체(110)와 동일한 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 팬하우징(121)의 일면에는 정화 공기가 배출되는 적어도 하나의 공기 배출구(122)가 형성될 수 있다. 다시 말해서, 공기 배출구(122)는 팬하우징(121)의 일면에 관통 형성되는데, 본체(110)의 내부로 유입되어 오염물질이 깨끗하게 걸러진 정화 공기를 다시 외부로 배출시키기 위한 것이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 공기 배출구(122)는 팬하우징(121)의 일면에 길이 방향으로 긴 길이의 사각형 형태로 마련될 수 있다. 참고로, 공기 배출구(122)의 형태는 직사각형의 형태가 아닌 다른 형태로도 형성될 수 있다. 또한, 공기 배출구(122)는 팬하우징(121)의 측면 뿐만 아니라 상면에도 형성될 수 있다.

여기서, 공기 배출구(122)에는 개폐부재(미도시)가 형성될 수도 있다. 상기 개폐부재는 공기 배출구(122)의 열림량을 조절할 수 있으며, 상기 개폐부재를 조절함으로써 정화 공기의 배출량 또는 배출 속도를 조절할 수도 있다.

한편, 팬부재(126)는 본체(110)의 내부로 오염물질을 포함한 공기를 흡입하거나 오염물질이 제거된 정화 공기를 외부로 배출시키기 위한 부재이다. 다시 말해서, 팬부재(126)는 팬하우징(121)의 내부에 마련되어 본체(110)의 내부로 외부 공기를 유입시키거나 본체(110)의 외부로 정화 공기를 배출시킬 수 있다.

팬부재(126)는 일반적인 팬(fan)으로 마련될 수도 있으나, 외부 공기를 본체(110)의 내부로 흡입하기 위하여 흡입팬(suction fan)으로 마련되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 공기정화장치(100)의 팬부재(126)로는 전방으로 향한 다수의 날개에 의해 공기를 불어넣는 시로코팬(siroco fan) 또는 대형 블레이드(blade)를 장착한 팬을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 공기의 흡입력 또는 흡입량을 늘이기 위해서 팬부재(126)를 다수개의 흡입팬으로 구성할 수도 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 1개의 흡입팬을 사용하는 대신 팬부재(126)가 다수개의 흡입팬을 포함하도록 구성함으로써 공기 유입구(112)를 통해서 유입되는 공기(즉, 오염 물질을 포함하는 공기)의 흡입량을 늘이거나 공기를 흡입하는 흡입력을 늘일 수도 있다.

여기서, 팬부재(126)는 별도로 마련된 제어 시스템(미도시)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 제어 시스템은 저가의 임베디드(embededd) 형식의 소형 컴퓨터인 라즈베리 파이(raspberry pi) 혹은 아두이노(arduino)를 활용함으로써 공기정화장치(100)의 제조비용 및 단가를 저렴하게 할 수 있다.

도 1을 참조하면, 팬유닛(120)의 팬하우징(121)의 상단부에는 복수개의 조작부(124)가 형성될 수 있다. 조작부(124)는 팬유닛(120)의 팬부재(126)를 구동시키기 위한 것으로 시작, 정지 또는 전원 등의 다양한 메뉴를 가지도록 마련될 수 있으며 사용자가 조작하기 용이하도록 버튼(button)의 형태로 마련될 수 있다.

한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 중소형 제품으로 활용할 경우에는 BLDC 쿨러와 같은 소형의 팬부재(126)를 장착하고 아두이노를 활용하여 팬부재(126)의 작동을 제어하되 사용자의 스마트폰 어플리케이션과 상호작용 하도록 시스템을 구축할 수도 있다.

또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)를 대형 제품으로 활용할 경우에는 시로코팬 혹은 대형 블레이드를 장착한 팬부재(126)를 장착하고 라즈베리 파이 컴퓨터를 활용하여 팬부재(126)의 작동을 제어하되 사용자의 스마트폰과 상호작용 하거나 slave 역할을 수행하는 소형 공기정화장치와 연동하는 시스템을 구축할 수도 있다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)의 동작을 간단히 설명한다.

우선, 사용자가 조작부(124)를 통해 공기정화장치(100)를 작동시키면, 팬유닛(120)이 구동되어 팬부재(126)가 작동하고 팬부재(126)의 흡입력에 의해 오염물질을 포함하는 외부 공기가 공기 유입구(112)를 통해 본체(110)의 내부로 유입될 수 있다.

본체(110)의 내부로 유입된 공기는 필터 유닛(130)의 필터(134)를 통과할 수 있다. 이때, 유입된 공기에 포함된 미세먼지 등과 같은 오염물질은 필터(134)에 의해 걸러질 수 있다.

한편, 필터(134)에 의해 오염물질이 걸러진 정화 공기는 삼각 기둥 형상으로 형성된 필터 브라켓(132)의 내부 공간에 모일 수 있다.

필터 브라켓(132)의 내부 공간인 모인 정화 공기는 공기 관통구(131)와 연통된 공기유동 가이드부(116)를 통해 본체(110)의 공기체류공간(111) 쪽으로 이동될 수 있다.

공기체류공간(111) 쪽으로 이동된 정화 공기는 팬부재(126)의 흡입력에 의해 공기 배출구(122)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

상기한 구성에 의하여 본 고안의 일 실시예에 따른 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치(100)는 삼각 기둥 형상의 필터 유닛(130)을 이용하여 360도 방향에서 오염된 공기를 공기정화장치로 흡입할 수 있기 때문에 공기정화장치의 효율성을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 고안의 공기 정화용 필터 유닛 및 이를 포함하는 공기정화장치(100)는, 필터 브라켓에 장착되는 필터를 차량용 에어컨필터를 사용함으로써 공기정화장치의 제조 비용을 줄일 수 있고, 이에 따라 공기정화장치의 단가를 저렴하게 할 수 있다.

이상과 같이 본 고안의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 고안은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 고안의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 고안 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 공기정화장치 110: 본체
111: 공기체류공간 112, 115: 공기 유입구
114: 도어 116: 공기유동 가이드부
118: 결합돌기 120: 팬유닛
121: 팬하우징 122: 공기 배출구
124: 조작부 126: 팬부재
130: 필터 유닛 131: 공기 관통구
132: 필터 브라켓 132a: 윈도우 부재
133: 장착부 134: 필터
136: 결합홈

Claims

삼각형 모양의 하면;
상기 하면과 마주 보는 삼각형 모양의 상면;
상기 하면과 상기 상면의 직선 부분을 서로 연결하는 3개의 윈도우 부재; 및
상기 윈도우 부재에 장착 또는 분리 가능하게 마련되는 필터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화용 필터 유닛.
제1항에 있어서,
상기 윈도우 부재는 가운데 부분이 개방된 사각틀 모양을 가지되 상기 필터의 두께 보다 큰 두께를 가지도록 형성되며,
상기 윈도우 부재의 상면에는 상기 필터가 삽입되는 장착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 정화용 필터 유닛.
제2항에 따른 필터 유닛을 포함하는 공기정화장치로서,
상기 필터 유닛이 내부에 마련되는 본체; 및
상기 본체의 상부에 마련되어 오염물질을 포함하는 공기를 상기 본체의 내부로 흡입하거나 오염물질이 제거된 정화 공기를 상기 본체의 외부로 배출시키는 팬유닛;을 포함하며,
상기 본체의 내부 하면에는 적어도 하나 이상의 결합 돌기가 형성되고 상기 필터 유닛의 하면 외측에는 상기 결합 돌기와 대응되는 결합홈이 형성되어,
상기 필터 유닛이 상기 본체에 대해 슬라이딩 형식으로 장착되거나 분리되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
제3항에 있어서,
상기 필터 유닛의 상기 상면에는 공기 관통구가 형성되고,
상기 본체에는 상기 공기 관통구와 연통되는 공기유동 가이드부 및 상기 공기유동 가이드부의 상부에 마련되는 공기체류공간이 형성되며,
상기 공기유동 가이드부는 하부에서부터 상부로 갈수록 직경이 완만하게 증가하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터는 차량용 에어컨필터인 것을 특징으로 하는 공기정화장치.