KR20200107336A - 다기능성의 공기 청정기 - Google Patents

다기능성의 공기 청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다기능성의 공기 청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건식과 습식이 복합(겸용)되어 우수한 미세먼지 제거능을 가지며, 이와 함께 이산화탄소(CO2) 제거능, 항균능 및 살균능 등을 가지는 다기능성의 공기 청정기에 관한 것이다. 본 발명은 하우징(100); 외부로부터 유입된 공기를 정화시키는 건식 정화부(200); 및 상기 건식 정화부(200)로부터 유입된 공기를 정화 유체(F)와 접촉시켜 정화시키는 습식 정화부(300)를 포함하는 공기 청정기를 제공한다. 이때, 상기 정화 유체(F)는 물과, 상기 물에 분산된 기능성 물질을 포함하며, 상기 기능성 물질은 이산화탄소(CO2) 제거능, 항균능 및 살균능 등을 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 건식과 습식이 복합되어, 적어도 우수한 미세먼지 제거능을 가지며, 이와 함께 이산화탄소(CO2) 제거능, 항균능 및 살균능 등의 다기능성을 가져 쾌적한 실내 환경을 유지시킬 수 있다.

Description

다기능성의 공기 청정기 {MULTI-FUNCTIONAL AIR CLEANING APPARATUS}
본 발명은 다기능성의 공기 청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건식과 습식이 복합(겸용)되어 우수한 미세먼지 제거능을 가지며, 이와 함께 이산화탄소(CO2) 제거능, 항균능 및 살균능 등을 가지는 다기능성의 공기 청정기에 관한 것이다.
공기 중에는 황사, 미세먼지, 세균 및 유해가스 등의 각종 환경 오염원이 포함되어 있다. 최근, 황사와 미세먼지는 심각한 환경 문제로 대두되고 있으며, 특히 미세먼지는 인체에 유해성이 높아 관심이 모아지고 있다. 일반적으로, 미세먼지는 입자 크기(직경)에 따라 다음과 같이 구분되고 있다.
- PM10(Particulate Matter 10) : 크기가 10㎛ 이하인 미세먼지
- PM2.5(Particulate Matter 2.5) : 크기가 2.5㎛ 이하인 초미세먼지
미세먼지(PM10, PM2.5)는 눈에 보이지 않을 만큼 작기 때문에 호흡기를 거쳐 체내로 쉽게 유입될 수 있다. 체내로 유입된 미세먼지는 기관지나 폐포 부위에 침착되어 폐의 기능을 떨어뜨리고, 인체의 면역 기능을 저하시킨다. 또한, 미세먼지는 노인이나 어린 아이는 물론 면역력이 낮은 환자에게는 과민반응이나 복합병을 유발시키는 것으로도 알려지고 있다.
이에 따라, 일반 주택은 물론이고 아파트, 공장 및 사무실 등의 인간 생활권 거의 전체 영역에 미세먼지 등을 제거하기 위한 공기 청정기(공기 정화장치)가 설치되고 있다.
일반적으로, 공기 청정기는 부품들을 내장하는 하우징(housing)과, 상기 하우징 내에 설치된 공기 정화유닛을 포함한다. 상기 하우징에는 공기가 유입되는 공기 유입부와 공기가 배출되는 공기 배출부가 형성되어 있다. 또한, 상기 하우징에는 공기 정화유닛 이외에 여러 가지 부품들이 설치되고 있으며, 예를 들어 공기의 흡입/토출을 위한 송풍팬, 각 부품의 작동을 제어하는 제어기 및 보조전원 공급기 등이 설치되고 있다.
상기 공기 정화유닛은 대부분 경우 여과 필터(헤파필터 등)나 전기 집진기 등의 건식을 사용하여 미세먼지 등의 오염원을 제거하고 있다. 예를 들어, 한국 공개특허 제10-2018-0064276호에는 헤파필터를 이용하여 미세먼지를 제거하는 실내공기 청정시스템이 제시되어 있으며, 한국 등록특허 제10-1773371호에는 전기 집진기를 통해 미세먼지를 제거하는 공기 정화장치가 제시되어 있다.
그러나 종래기술에 따른 공기 청정기(또는 공기 정화장치)는 여과 필터(헤파필터 등)나 전기 집진기 등의 건식에 의존하여 미세먼지 제거능이 낮은 문제점이 있다. 또한, 미세먼지 제거능 이외의 다른 부가적인 기능이 거의 없거나 낮은 문제점도 있다.
한국 공개특허 제10-2018-0064276호 한국 등록특허 제10-1773371호
이에, 본 발명은 건식과 습식을 복합하여 적어도 우수한 미세먼지 제거능을 가지는 공기 청정기를 제공하는 데에 목적이 있다. 또한, 본 발명은 미세먼지 제거능 이외에, 예를 들어 이산화탄소(CO2) 제거능, 항균능 및 살균능 등의 다기능성을 가지는 공기 청정기를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
하우징;
외부로부터 유입된 공기를 정화시키는 건식 정화부; 및
상기 건식 정화부로부터 유입된 공기를 정화 유체와 접촉시켜 정화시키는 습식 정화부를 포함하는 공기 청정기를 제공한다.
상기 정화 유체는 물과, 상기 물에 분산된 기능성 물질을 포함하며, 상기 기능성 물질은 이산화탄소(CO2) 제거능, 항균능 및 살균능 등을 가질 수 있다.
또한, 상기 습식 정화부는, 정화 유체가 저장된 정화조와, 상기 정화조 내에 설치된 기류 유도판을 포함할 수 있다. 상기 기류 유도판은 공기의 흐름 방향을 전환시켜 공기와 정화 유체 간의 접촉율을 증가시킨다.
본 발명에 따르면, 건식과 습식이 복합되어, 적어도 우수한 미세먼지 제거능을 가지는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 우수한 미세먼지 제거능을 가지면서 정화 유체(물)에 분산된 기능성 물질에 의해 이산화탄소(CO2) 제거능, 항균능 및 살균능 등의 다기능성을 가져 쾌적한 실내 환경을 유지시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 공기 청정기의 절단 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 공기 청정기의 단면 구성도이다.
본 발명에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성요소들 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다. 본 발명에서 사용되는 용어 "하나 이상"은 하나 또는 둘 이상의 복수를 의미한다. 본 발명에서 사용되는 용어 "제1", "제2", "일측" 및 "타측" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되며, 각 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 사용되는 용어 "상에 형성", "상부에 형성", "하부에 형성", "상에 설치", "상부에 설치" 및 "하부에 설치" 등은, 당해 구성요소들이 직접 접하여 적층 형성(설치)되는 것만을 의미하는 것은 아니고, 당해 구성요소들 간의 사이에 다른 구성요소가 더 형성(설치)되어 있는 의미를 포함한다. 예를 들어, "상에 형성된다", "상에 설치된다" 라는 것은, 제1구성요소에 제2구성요소가 직접 접하여 형성(설치)되는 의미는 물론, 상기 제1구성요소와 제2구성요소의 사이에 제3구성요소가 더 형성(설치)될 수 있는 의미를 포함한다.
본 발명은 건식과 습식이 복합(겸용)되어, 적어도 미세먼지 제거능을 가지는 공기 청정기를 제공한다. 또한, 본 발명은 건식과 습식의 복합(겸용)으로 적어도 미세먼지를 효과적으로 제거(정화)할 수 있는 공기 정화방법을 제공한다. 본 발명에 따른 공기 정화방법은, 하나의 실시형태에 따라서 본 발명에 따른 공기 청정기를 이용하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시형태를 도시한 것으로, 이는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된다. 또한, 본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 공기 청정기의 일부를 절단하여 도시한 절단 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 공기 청정기의 단면 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기 청정기는 하우징(100)과, 적어도 하나 이상의 건식 정화부(200)와, 적어도 하나 이상의 습식 정화부(300)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 공기 청정기는 선택적인 구성요소로서 공기 공급관(400) 및/또는 공기 배출관(500)을 더 포함할 수 있다. 외부로부터 유입된 공기는 건식 정화부(200)에서 1차적으로 정화된 다음, 공기 공급관(400)을 따라 습식 정화부(300)로 공급되어 2차적으로 정화된다. 그리고 습식 정화부(300)에서 정화된 공기는 공기 배출관(500)을 통해 배출된다.
상기 하우징(100)은 특별히 제한되지 않으며, 이는 통상과 같이 구성될 수 있다. 하우징(100)은 금속재 및/또는 플라스틱재 등으로 구성될 수 있으며, 이는 건식 정화부(200) 및/또는 습식 정화부(300) 등의 구성요소를 내장할 수 있으면 좋다. 하우징(100)은 2개 이상의 구성요소로 분할된 구조를 가질 수 있다. 하우징(100)은, 예를 들어 전면 하우징과 후면 하우징으로 분할된 구조를 갖거나, 본체(101)와 덮개로 분할된 구조를 가질 수 있으며, 이들의 조립에 의해 공기 청정기의 외곽 형태를 형성할 수 있다. 하나의 예시에서, 도 1에 도시한 바와 같이, 하우징(100)은 육면체 형상의 본체(101)와, 상기 본체(101)를 개폐하는 도어(102)(door)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징(100)에는 적어도 하나 이상의 팬(120)(fan)이 설치될 수 있다. 상기 팬(120)은 외부의 공기를 흡입하는 흡입팬(122)을 적어도 포함할 수 있으며, 선택적으로 습식 정화부(300)에서 정화된 공기를 외부로 배출하는 배출팬(124)을 더 포함할 수 있다. 상기 팬(120)(122)(124)은 하우징(100)의 상판 및/또는 측벽에 설치될 수 있다. 첨부된 도면은 하우징(100)의 상판에 흡입팬(122)이 설치되고, 하우징(100)의 측벽에 배출팬(124)이 설치된 모습을 예시한 것이다.
상기 건식 정화부(200)는 외부로부터 유입된 공기를 정화시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 건식 정화부(200)는 하우징(100)의 내부에 설치되며, 이는 적어도 하나 이상의 건식 정화유닛을 포함한다. 상기 건식 정화유닛은 통상적으로 사용되는 것으로서, 이는 예를 들어 필터(220), 전기 집진기 및/또는 사이클론 집진기 등으로부터 선택될 수 있다.
하나의 실시형태에 따라서, 상기 건식 정화부(200)는 건식 정화유닛으로서 필터(220)를 포함하되, 상기 필터(220)는 흡입팬(122)과 연통될 수 있다. 구체적으로, 상기 건식 정화부(200)는 케이스(210)와, 상기 케이스(210)의 내부에 설치된 필터(220)를 포함하되, 상기 필터(220)는 흡입팬(122)의 하부에 설치될 수 있다. 이에 따라, 흡입팬(122)을 통해 유입된 외부의 공기는 곧바로 필터(220)를 통과하여 정화될 수 있다.
상기 필터(220)는 유입된 공기 중에 포함된 황사나 먼지(미세먼지 등) 등의 입자상 물질을 제거하기 위한 여과 필터; 유입된 공기 중에 포함된 세균을 살균하기 위한 살균 필터; 및/또는 유입된 공기 중에 포함된 유해가스를 흡착, 제거하기 위한 흡착 필터 등으로부터 선택될 수 있다. 이때, 상기 여과 필터는 스크린 망체, 중공사막 필터 및/또는 헤파필터 등을 예로 들 수 있으나, 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 2에 예시한 바와 같이, 상기 필터(220)는 제1필터(221) 및 제2필터(222)를 포함하되, 이들(221)(222)은 흡입팬(122)의 하부에 순차적으로 설치될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제1필터(221)는 중공사막 필터를 포함하고, 상기 제2필터(222)는 헤파필터를 포함할 수 있다.
상기 공기 공급관(400)은 위와 같은 건식 정화부(200)에서 1차적으로 정화된 공기를 습식 정화부(300)로 공급한다. 상기 공기 공급관(400)은 하우징(100) 내에 설치되되, 이는 건식 정화부(200)와 습식 정화부(300)의 사이에 설치된다. 이러한 공기 공급관(400)은 하우징(100) 내에 1개 또는 2개 이상 다수개가 설치될 수 있으며, 도면에서는 하우징(100)의 대략 중앙에 1개의 공기 공급관(400)이 설치된 모습을 예시하였다. 상기 공기 공급관(400)은 금속재 및/또는 플라스틱재로서, 경질이거나 플렉시블(flexible)한 관으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 공기 공급관(400)에는 커플링(C)(coupling)이 설치될 수 있다.
상기 습식 정화부(300)는 건식 정화부(200)로부터 유입된 공기를 정화 유체(F)와 접촉시켜 정화시킨다. 구체적으로, 상기 습식 정화부(300)는 하우징(100)의 내부에 설치되어, 상기 건식 정화부(200)에서 1차적으로 정화된 공기를 공기 공급관(400)으로부터 공급받아 습식을 통한 방법으로 2차적으로 정화시킨다. 이때, 상기 습식 정화부(300)로 유입된 공기는 정화 유체(F)를 통과(접촉)하면서 정화된다.
본 발명에서, 상기 정화 유체(F)는 공기 중에 포함된 입자상 물질(미세먼지 등), 세균 및 유해가스 등의 오염원을 응집, 흡착 및/또는 용해 등을 통해 제거(정화)할 수 있는 것으로서, 이는 액상이다. 상기 정화 유체(F)는, 예를 들어 물(water)을 포함한다. 이러한 액상의 정화 유체(F)에 의해, 적어도 미세먼지 제거능이 효과적으로 개선된다.
상기 습식 정화부(300)는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 정화 유체(F)가 저장된 정화조(320)와, 상기 정화조(320) 내에 설치된 기류 유도판(340)을 포함한다. 이러한 정화조(320)와 기류 유도판(340)은 각각 금속재 및/또는 플라스틱재 등으로 구성될 수 있다. 상기 기류 유도판(340)은 투명 또는 반투명으로서, 이는 예를 들어 아크릴 수지, 에틸렌 수지, 프로필렌 수지 및/또는 염화비닐 수지 등으로부터 구성될 수 있으며, 일례를 들어 투명 아크릴판으로 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2을 참조하면, 상기 정화조(320)는 하우징(100)의 하측에 내장될 수 있으며, 여기에는 정화 유체(F)가 저장되어 있다. 정화 유체(F)는, 예를 들어 수돗물이나 정제수 등으로부터 선택된다. 이때, 상기 정화조(320)에는 정화 유체(F)가 저장되어 있되, 상기 정화 유체(F)는 정화조(320)의 상단에 빈공간(S)이 형성되도록 소정의 높이(수위)로 저장되어 있다. 즉, 상기 정화 유체(F)는 정화조(320)에 완전히 충만(充滿)되지 않고, 정화조(320) 내에서 소정 높이의 수위(H)(water level)를 갖는다. 상기 빈공간(S)은 정화 유체(F)를 통과(접촉)하여 정화된 공기가 공기 배출관(500)으로 배출되게 하는 배출 유로를 제공한다. 도 1 및 도 2에서 화살표는 공기의 흐름을 나타낸다.
또한, 도 2를 참조하면, 상기 기류 유도판(340)은 정화조(320) 내에 1개 또는 2개 이상의 복수개가 설치된다. 이러한 기류 유도판(340)은 정화 유체(F) 속에 침수(沈水)되어 있다. 이때, 상기 기류 유도판(340)의 일측은 정화조(320)의 내부 벽면에 밀착되고, 반대쪽 타측은 통로(325)의 형성을 위해 정화조(320)의 내부 벽면과 이격된다.
바람직한 실시형태에 따라서, 상기 정화조(320)에는 복수개의 기류 유도판(340)이 상하로 배열된다. 구체적으로, 상기 기류 유도판(340)은 정화조(320)의 좌측과 우측 중의 어느 한쪽에 통로(325)가 형성되도록 설치되되, 상기 통로(325)가 좌측과 우측을 번갈아가며 형성되도록 상하로 복수개 설치된다. 도 2에서는 3개의 기류 유도판(340)이 소정의 간격을 이루며 상하로 배열, 설치된 모습을 예시하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 기류 유도판(340)에 의해, 상기 통로(325)는 좌측과 우측을 번갈아가며 지그재그 형태로 형성된다.
또한, 상기 복수개의 기류 유도판(340)에 의해, 상기 정화 유체(F)는 복수의 유체층(F1 ~ F4)으로 분할되고, 상기 유체층들(F1 ~ F4)은 통로(325)에 의해 연통된다. 일례를 들어, 도 2에 보인 바와 같이, 3개의 기류 유도판(340)이 형성된 경우, 상기 정화 유체(F)는 정화조(320)의 바닥에서부터 제1유체층(F1), 제2유체층(F2), 제3유체층(F3) 및 제4유체층(F4)으로 분할되며, 이러한 유체층들(F1 ~ F4)은 좌/우측의 통로(325)에 의해 연통된다.
본 발명에서, 상기 기류 유도판(340)은 정화 유체(F)의 내부로 유입된 공기의 흐름을 유도할 수 있는 것이면 좋다. 구체적으로, 상기 기류 유도판(340)은 정화 유체(F) 속으로 유입된 공기의 흐름 방향을 전환시켜 공기와 정화 유체(F) 간의 접촉율을 증가시킬 수 있는 것이면 좋다. 도 2에 보인 바와 같이, 복수개의 기류 유도판(340)에 의해, 공기는 정화 유체(F) 내에서 지그재그 형태로 흐르게 되어 정화 유체(F)와 접촉율이 증가되고, 이에 따라 적어도 미세먼지 제거능이 개선될 수 있다.
또한, 공기와 정화 유체(F) 간의 접촉율이 증가되도록, 상기 공기 공급관(400)의 말단(420)은 정화조(320) 내부의 하단에 위치되는 것이 좋다. 하나의 예시에서, 도 2에 보인 바와 같이, 상기 공기 공급관(400)의 말단(420)은 정화조(320)의 상판(321)과 복수개의 기류 유도판(340)을 관통한 다음, 정화조(320)의 바닥에 근접한 제1유체층(F1)에 위치되는 것이 좋다.
따라서, 상기 공기 공급관(400)으로부터 유입된 공기는 정화조(320)의 하단으로 공급되어, 먼저 제1유체층(F1)을 통과한 다음, 좌/우측의 통로(325)를 따라 지그재그 형태로 제2유체층(F2), 제3유체층(F3) 및 제4유체층(F4)을 연속적으로 통과한다. 이에 따라, 공기는 정화 유체(F)와 높은 접촉율로 접촉(통과)되어, 적어도 미세먼지 제거능이 개선된다.
또한, 상기 정화 유체(F)를 통과한 공기, 즉 상기 제4유체층(F4)를 통과한 공기는 정화조(320)의 상단에 형성된 빈공간(S)을 경유한 다음, 공기 배출관(500)을 통해 배출된다. 이때, 정화조(320)의 상단에 빈공간(S)이 형성되지 않은 경우, 공기가 공기 배출관(500)으로 원활하게 배출되기 어렵고, 경우에 따라서는 팬(120)(122)(124)에 과부하가 발생되거나 공기 배출관(500)을 통해 정화 유체(F)가 배출될 수 있다. 이러한 점에서 상기 빈공간(S)은 기술적 의의가 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따라서, 상기 습식 정화부(300)는 정화조(320) 내에 설치된 배플(360)(baffle)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 배플(360)은 공기 통과성으로서, 이는 상기 정화 유체(F)의 표면에 위치된다. 본 발명에서, 「정화 유체(F)의 표면에 위치」는, 상기 배플(360)의 상부면 또는 하부면이 정화 유체(F)의 수위(H)에 접하여 위치하거나, 정화 유체(F)의 수위(H)에서부터 상부 또는 하부로 약간 이격된 지점에 위치된 것을 포함한다.
상기 배플(360)은 정화 유체(F)의 수분 유출을 방지하거나, 정화 유체(F)의 출렁임을 방지한다. 공기의 배출 시, 경우에 따라서 정화 유체(F)에 포함된 수분이 공기와 함께 과다 유출되거나, 정화 유체(F)의 출렁임이 발생될 수 있다. 상기 배플(360)은 이러한 현상을 방지할 수 있다. 또한, 공기의 배출 시, 정화 유체(F)의 표면에 기포가 발생되고, 발생된 기포는 공기 배출관(500)을 통한 공기의 배출을 방해할 수 있다. 상기 배플(360)은 기포 형성을 방해하여 공기가 원활하게 배출되게 할 수 있다. 이러한 배플(360)은 금속재, 플라스틱재 및/또는 섬유재 등으로 구성될 수 있다. 상기 배플(360)은 적어도 공기를 통과시킬 수 있는 것이면 좋으며, 이는 예를 들어 네트구조의 메쉬(망체), 격자구조의 그릴 및/또는 다공성의 천공판 등으로부터 선택될 수 있으나, 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 공기 배출관(500)은 위와 같은 습식 정화부(300)에서 정화된 공기를 외부로 배출하기 위한 유로를 제공한다. 상기 공기 배출관(500)은 하우징(100) 내에 설치되되, 이는 예를 들어 습식 정화부(300)와 배출팬(124)의 사이에 연결될 수 있다. 이러한 공기 배출관(500)은 하우징(100) 내에 1개 또는 2개 이상 다수개가 설치될 수 있다. 상기 공기 배출관(500)은 금속재 및/또는 플라스틱재로서, 경질이거나 플렉시블(flexible)한 관으로부터 선택될 수 있다. 아울러, 상기 공기 배출관(500)에는 커플링(C)(coupling)이 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기 청정기는 선택적으로 기능성 유닛(600)을 더 포함할 수 있다. 상기 기능성 유닛(600)은, 예를 들어 상기 공기 배출관(500)의 후단에 설치될 수 있다. 구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 기능성 유닛(600)은 공기 배출관(500)과 배출팬(124)의 사이에 설치될 수 있다. 이때, 상기 공기 배출관(500)의 일측(도 2에서 하단)은 정화조(320)의 상판(321)에 연결되되, 정화조(320)의 상부에 형성된 빈공간(S)과 연통된다. 그리고 공기 배출관(500)의 타측(도 2에서 상단)은 기능성 유닛(600)과 연결될 수 있다.
상기 기능성 유닛(600)은, 예를 들어 난방, 냉방, 가습, 살균, 원적외선 방사 및/또는 음이온 방사 등의 기능을 가지는 것으로부터 선택될 수 있다. 상기 기능성 유닛(600)은, 구체적인 예를 들어 유입된 공기를 가열하여 열풍을 송풍하는 난방 유닛(히터 펌프 등); 냉매를 통해 유입된 공기를 냉각시키는 냉방 유닛(열교환기 등); 습도 조절을 위한 수증기(증기 입자)를 생성하는 가습 유닛(수증기 발생기 등); 유입된 공기 중에 포함된 세균을 살균하기 위한 살균 유닛(자외선 램프 등); 및/또는 원적외선이나 음이온 등을 방사하는 광물질 내장 유닛 등을 포함할 수 있다. 상기 기능성 유닛(600)은, 하나의 예시에서 세라믹 나노 열선(650)을 포함할 수 있으며, 이러한 세라믹 나노 열선(650)에 의해 원적외선이나 음이온 등을 포함하는 열풍을 방사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기 청정기는 각 부품의 작동을 제어하는 제어기(도시하지 않음); 온/오프(On/Off) 조작을 위한 스위치(도시하지 않음); 작동 상태를 표시/조작하는 디스플레이패널(도시하지 않음); 및/또는 보조전원을 공급하는 보조전원 공급기(도시하지 않음) 등을 더 포함할 수 있으며, 이들은 통상과 같이 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 공기 청정기는 실내 공기의 청정도를 유지하기 위해 사용되는 것이라면 다양한 장소에서 사용될 수 있으며, 그 설치 장소는 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 공기 청정기는 가정이나 직장은 물론, 공공시설, 빌딩, 선박(배), 차량 및 항공기(비행기) 등에 설치되어 실내 공기의 청정도를 위해 유용하게 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에서, 상기 정화 유체(F)는 앞서 언급한 바와 같이 액상으로서, 이는 물을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 상기 정화 유체(F)는 물과, 상기 물에 분산(용해)된 이산화탄소(CO2) 제거제를 포함하는 것이 좋다.
일반적으로, 공기 중에는 황사, 미세먼지, 세균 및 유해가스 등의 오염원과 함께 이산화탄소(이하, CO2)가 포함되어 있다. 또한, CO2의 농도는 사람이 많을수록 증가되며, CO2의 농도가 높아지면 쉽게 피곤해하고 하품이 잦아진다. 이에, 상기 CO2 제거제는 정화조(320) 내에 유입된 공기 중의 CO2를 제거하여, 공기 배출관(500)을 통해 배출되는 공기 중의 CO2를 낮춘다.
상기 CO2 제거제는 CO2를 제거(감소)할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 이는 바람직하게는 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 탄산칼슘(CaCO3) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 정화 유체(F)의 물에 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및/또는 탄산칼슘(CaCO3)이 분산되어 있는 경우, 상기 습식 정화부(300)는 하기 반응식 1 및 반응식 2 중에서 선택된 하나 이상의 반응을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 정화조(320)에서는 하기 반응식 1 및 반응식 2 중에서 선택된 하나 이상의 반응에 의해, 유입된 공기 중의 CO2가 제거(감소)될 수 있다.
[반응식 1]
Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O
[반응식 2]
CaCO3 + H2O + CO2 --> Ca(HCO3)2
본 발명의 다른 실시형태에 따라서, 상기 정화 유체(F)는 물과, 상기 물에 분산(용해)된 기능성 물질을 포함할 수 있다. 이때, 상기 기능성 물질은, 예를 들어 CO2 제거 기능, 항균 기능 및/또는 살균 기능 등을 가지는 것으로부터 선택될 수 있다. 상기 기능성 물질은, 구체적인 예를 들어 상기한 바와 같은 CO2 제거제(Ca(OH)2, CaCO3 등), 광물질 미네랄 및/또는 프로폴리스(propolis) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 광물질 미네랄은, 예를 들어 규소(Si), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 인(P), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 게르마늄(Ge) 및/또는 칼륨(K) 등으로부터 선택될 수 있다. 이러한 광물질 미네랄이나 프로폴리스(propolis)에 의해, 공기 중에 포함된 대장균 및 황색포도상구균 등이 살균될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따라서, 상기 기능성 물질은 CO2 제거제(Ca(OH)2, CaCO3 등), 광물질 미네랄 및 프로폴리스(propolis)를 포함하는 바이오 광물질로서, 이는 분말이나 과립상의 고형을 가질 수 있다. 그리고 이러한 고형의 기능성 물질(바이오 광물질)을 물 1리터(L) 기준으로 0.1g ~ 0.5g으로 혼합, 사용할 수 있다. 일례를 들어, 약 20평형의 공간에 공기 청정기를 설치하는 경우, 상기 정화조(320)에는 약 8L의 물에 상기 기능성 물질(바이오 광물질) 약 2g이 분산된 정화 유체(F)가 저장될 수 있다.
아울러, 상기 정화조(320)에 저장된 정화 유체(F)는 주기적으로 교체될 수 있다. 사용 기간이 증가함에 따라 정화 유체(F)의 정화 기능이 저하될 수 있고, 상기 정화조(320)의 바닥이나 기류 유도판(340)의 표면에는 CO2 제거제에 의한 침전물이 발생될 수 있다. 이에 따라, 상기 정화 유체(F)는 주기적으로 교체되는 것이 좋으며, 예를 들어 상기 공기 공급관(400) 및 공기 배출관(500)의 각각에 형성된 커플링(C)을 제거한 다음, 상기 하우징(100)으로부터 정화조(320)를 분리하여 정화 유체(F)를 주기적으로 교체할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 건식과 습식이 복합되어 우수한 공기 정화능을 갖는다. 전술한 바와 같이, 외부로부터 유입되는 공기는 건식 정화부(200)에서 1차적으로 정화된 다음, 습식 정화부(300)에서 정화 유체(F)와의 접촉(통과)을 통한 습식 방식으로 2차적으로 정화되어 우수한 공기 정화능을 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 습식 정화부(300)의 기류 유도판(340)과 통로(325)에 의해, 유입된 공기는 정화조(320)의 하부(바닥)에서부터 상부로 지그재그 형태, 즉 "Z"자 형태로 흐른다. 이에 따라, 공기와 정화 유체(F) 간의 접촉율이 증가되어 미세먼지 등이 효과적으로 제거된다.
아울러, 전술한 바와 같이, 상기 정화조(320)의 상단에는 빈공간(S)이 형성되어 있음으로 인해, 정화 유체(F)를 통과한 공기는 공기 배출관(500)을 통해 원활하게 배출되고, 팬(120)(122)(124)의 과부하나 정화 유체(F)의 배출이 방지될 수 있다.
부가적으로, 본 발명에 따르면, 상기 정화 유체(F)가 물 속에 분산된 CO2 제거제, 광물질 미네랄 및/또는 프로폴리스(propolis) 등의 기능성 물질(바이오 광물질)을 포함하는 경우, 우수한 미세먼지 제거능과 함께 CO2 제거능, 항균능 및 살균능 등의 다기능성을 가져 쾌적한 실내 환경을 유지시킬 수 있다. 본 발명에 따른 공기 청정기는, 예를 들어 99.9% 이상의 미세먼지 제거율과, 99% 이상의 항균율(또는 살균율)을 가질 수 있으며, CO2를 약 5% 이상 저감시킬 수 있다.
100 : 하우징 200 : 건식 정화부
220 : 필터 300 : 습식 정화부
320 : 정화조 340 : 기류 유도판
360 : 배플 400 : 공기 공급관
500 : 공기 배출관 600 : 기능성 유닛
F : 정화 유체 S : 빈공간

Claims (5)

  1. 하우징(100);
    외부로부터 유입된 공기를 정화시키는 건식 정화부(200); 및
    상기 건식 정화부(200)로부터 유입된 공기를 정화 유체(F)와 접촉시켜 정화시키는 습식 정화부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  2. 하우징(100);
    외부로부터 유입된 공기를 정화시키는 건식 정화부(200);
    상기 건식 정화부(200)로부터 유입된 공기를 정화 유체(F)와 접촉시켜 정화시키는 습식 정화부(300); 및
    상기 건식 정화부(200)에서 정화된 공기를 상기 습식 정화부(300)로 공급하는 공기 공급관(400)을 포함하고,
    상기 습식 정화부(300)는,
    정화 유체(F)가 저장된 정화조(320)와,
    상기 정화조(320) 내에 설치된 기류 유도판(340)을 포함하되,
    상기 정화 유체(F)는 정화조(320)의 상단에 빈공간(S)이 형성되도록 저장되고,
    상기 공기 공급관(400)의 말단(420)은 정화조(320) 내의 하단에 위치된 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 정화 유체(F)는,
    물과,
    상기 물에 분산된 이산화탄소(CO2) 제거제를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 습식 정화부(300)는 정화조(320) 내에 설치되되, 상기 정화 유체(F)의 표면에 위치된 공기 통과성의 배플(360)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 습식 정화부(300)는, 하기 반응식 1 및 반응식 2 중에서 선택된 하나 이상의 반응을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
    [반응식 1]
    Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O
    [반응식 2]
    CaCO3 + H2O + CO2 --> Ca(HCO3)2
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