KR20200115845A

KR20200115845A - 미세 분무를 이용한 공기정화장치

Info

Publication number: KR20200115845A
Application number: KR1020190035449A
Authority: KR
Inventors: 박정환
Original assignee: 박정환
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-08

Abstract

본 발명은 공기정화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세분무를 통해 만들어진 작은 물방울이 공기중의 오염물질을 흡착하고, 데미스트(40)로 공기중의 미스트를 응축·회수한 후, 광촉매기술을 이용하여 정화된 공기를 살균,탈취하는, 작은 공간에서 많은 공기량을 정화할 수 있는 장치에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 물탱크(20)와 펌프(60), 노즐(30)로 구성된 미스트 발생부에서 미세물방을을 대량 발생시키고, 이들이 유로를 따라 이동하면서 오염물질을 흡착하게 한 후, 가느다란 금속망으로 이루어진 데미스트(40)로 회수하며, 이어서 광촉매처리부(90)와 카본필터를 거쳐 청정한 공기를 제공할 수 있도록 한다.

Description

미세 분무를 이용한 공기정화장치{Air purifier using fine mist}

본 발명은 공기를 정화하는 장치에서 오염된 공기에 미세 미스트를 혼합하여 물방울이 공기 중의 오염물질과 응집토록 하여 제거하는 장치에 관한 것이다.

가정용 공기청정기에 적용되는 종래의 기술은 주로 필터를 사용하여 필터의 공극 크기보다 큰 입자를 통과하지 못하게 걸러내는 방식이며, 이는 사용시간이 지남에 따라 필터의 망상 공극이 막히게 되어 필터를 통과하는 공기에 저항으로 작용하게 되므로 필터를 교체하거나 세척해야 하는 번거로움이 있다. 또한 필터의 저항으로 인해 많은 공기를 처리하기 위해서는 처리장치의 크기가 커지고 많은 에너지가 소요되는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 공기중의 미세/초미세 먼지, 유해분진, 냄새를 제거하면서도 기존 걸름망 필터 방식의 문제점을 회피하기 위해 필터의 교체가 없고 사용시간에 늘어남에도 공기저항이 증가하지 않는 공기정화장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 공기정화 장치에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 미세분무형 공기정화장치의 구조는, 오염된 공기의 유입구와 정화처리된 공기의 유출구가 구비된 공기정화장치를 전체 구조를 지지하는 프레임(10)과, 흡기필터(50)을 거친 공기에 미세한 물방울을 대량 분무하는 노즐(30)과 공기중의 오염물질을 포집한 미세물방을들을 걸러내는 데미스터(40)와 데미스터(40)을 거친 공기를 살균하는 광촉매처리부(90)를 구비하고, 공기의 유입구에는 공기중의 큰 오염물을 걸러내기 위한 흡기필터(50), 공기의 유출구에는 탈취와 공기중에 남아있을 수 있는 과도한 습기를 제거하는 카본필터(70), 그리고 공기의 유동 동력을 위해 필요한 경우 설치하는 송풍팬(80), 그리고 분무를 위한 펌프(60)와 분무된 물방울의 일부와 데미스트(40)에서 응축되어 떨어지는 물을 모아 펌프(60)로 순환공급하는 물탱크(20)를 구비하는 공기정화장치에 있어서,

흡기필터(50)을 지나온 오염공기에 포함된 미세먼지를 물방울로 흡착하기 위하여 노즐(30)은 미스트 형태의 미세 물방울을 대량 방출하며, 여기에 공급되는 물은 하단 물탱크(20)에 공급된 물을 상단의 펌프(60)가 끌어올려 압축하여 노즐(30)을 통해 분사한다. 분사된 미세 물방울들은 공기중의 오염물을 만나 흡착하며 물탱크(20)의 수면위 공간을 휘돌아 나가게 되며, 이때 발생하는 와류는 물방울과 오염물의 접촉을 더욱 용이하게 한다. 공기중의 오염물과 흡착된 미세물방울들은 직경 0.1mm이하의 금속와이어로 공기가 잘 통하도록 얼기설기 짜여진 금속망으로 구성된 데미스트(40)를 지날 때 금속와이어의 표면에 응축하여 달라붙게 되며, 데미스트의 두께는 통과하는 공기의 유속과 감안하고 공기중에 분무된 수분을 충분히 응축하여 걸러낼 수 있도록 알맞게 구성된다.

데미스트(40)을 통과하여 과한 습기가 제거된 공기는 살균, 탈취를 위해 광촉매처리부(90)를 거치고, 이후 카본필터(70)를 지나면서 남아있던 미세 물방울과 냄새가 한 번 더 걸러지도록 구성된다.

공기 배출구에 설치되는 송풍팬(80)은 공기정화에 필요한 유속을 얻기 위해 필요한 경우 구비할 수 있고, 물탱크(20)의 물은 공기중의 오염물질로 인해 점차 탁해지므로 물탱크(20)부위에 별도로 구비된 통을 수동으로 비우고 깨끗한 물로 채우거나, 물탱크(20)의 하단 또는 측면에 상수원으로부터의 유입과 하수배관으로 유출할 수 있는 배관을 연결하여 자동으로 제어처리 할 수 있도록 구비된다.

기본 구조는 [대표도]와 같이 구성되나 [도 2]와 같이 노즐(30)부와 데미스트(40)부에 이르는 유로를 경사지게 구비하여 유입구를 통해 들어오는 공기의 유동흐름방향을 타고 미세물방울을 분무하고, 공기의 유로가 바뀌는 하단에서 발생하는 와류현상을 이용하여 공기중의 오염물질과 미세물방울들이 흡착할 수 있는 기회를 증가시키므로써 오염물 흡착률을 높여 결과적으로 공기정화성능을 높일 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 공기정화장치는 물을 이용하여 공기중의 오염물을 제거하는 원리로서, 미세분무를 통해 만들어진 무수히 많은 물방울로 공기중의 미세오염물을 흡착하고 또한 물방울로 쪼개지는 과정에서 발생하는 음이온(레너드 효과 : Lennard Effect)을 이용하여 미세먼지 흡착 및 살균효과를 얻을 수 있고, 헤파필터와 같은 기계적인 필터를 사용하지 않고 공기저항이 낮은 데미스트(40)와 물필터 구조로 인해 교체부품이 없고 유지관리가 용이하며 많은 양의 공기를 정화하는 효과가 있다. 또한 [도 2]와 같이 본체의 형태를 경사지게 함으로서 물탱크의 수면 위 유로가 급격하게 바뀔 때 심한 와류 발생으로 공기중의 오염물질과 미세물방울들이 요동치게 하여 상호흡착이 용이하게 하고, 데미스트(40)에서 응축되는 물이 물탱크(20)로 바로 떨어지지 않고 경사진 데미스트(40)를 따라 본체(10)의 중앙부 경사면을 따라 내려와 물탱크(20)로 떨어질 수 있도록 하여 응축수 낙하로 인한 소음을 줄인다.

[도 1]은 본 발명에 따른 공기정화장치의 기본 구성 도면.
[도 2]는 응축수 낙하소음을 줄이기 위한 구조형태의 변형도면

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.

[도 1]은 본 발명에 따른 공기정화장치의 기본적인 구조를 도시한 것으로 공기유동로와 미스트 분무상태에서의 오염물질 흡착률을 높이고 응축수의 낙하 소음을 줄이기 위해 [도 2]와 같이 변형할 수도 있다. 노즐(30)은 공기 유동통로의 단면형태와 면적, 유량에 따라 노즐을 묶음으로 여러개 배치하거나 오염물질의 포집효과를 높이기 위해 유동로를 따라 여러 단으로 배치할 수 있다.

물탱크(20)의 물은 물탱크 위치에 구비된 별도의 통을 이용하여 수동으로 깨끗한 물로 교체하거나 물탱크(20)에 상수원과 연결된 유입구와 하수구로 연결되는 배수구를 구비하고 급수와 배수를 운전조건에 따라 제어할 수 있다.

시스템의 상태 판단과 제어를 위해 공기의 정화하기 전과 후의 상태(온도, 습도, 각종 오염도 등)와 물탱크(20)내의 물의 오염정도를 인식하는 센서를 구비하여 상태를 제어하는 데 활용하고 나아가 관리자나 사용자의 관리 컴퓨터나 모바일기기와 연동하여 정보를 표시하거나 원격으로 제어할 수 있으며, 사용자의 위치나 생활패턴을 감안하여 설정된 조건에 맞게 자동운전 할 수 있다.

10 프레임
20 물탱크
30 노즐
40 Demist (데미스트)
50 흡기필터
60 펌프
70 카본필터
80 송풍팬
90 광촉매처리부

Claims

미세분무로 생성된 미세 물방울과 다량의 음이온을 이용하여 공기중의 오염물질을 흡착하고, 데미스트를 이용한 습기제거와 살균,탈취를 위한 광촉매처리 부를 가진 공기정화장치
분무 후 미세물방울과 오염입자들이 충돌가능성을 높이고 데미스트(40)의 응축수가 물탱크(20)에 바로 떨어지지 않도록 경사진 구조를 가지는 공기정화장치