KR20220077301A - 공기 정화장치 - Google Patents

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KR20220077301A
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정근용
이준모
이정수
김성규
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주식회사 위니아
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Abstract

본 발명은 공기 정화장치를 개시한다. 개시된 공기 정화장치는, 물이 저장되며, 외부의 공기를 흡입하여 배출하는 본체와, 본체로 유입되는 공기의 이물질을 제거하도록 본체에 탈착 가능하게 구비되는 사이클론 여과부와, 본체에 구비되어 사이클론 여과부에서 토출되는 여과공기를 가습 및 여과하도록 본체의 물을 분사하는 가습 여과부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 내부로 흡입되는 공기의 이물질을 사이클론방식으로 제거하고, 이물질이 제거된 1차 여과공기에 물을 분사하여 2차 공기정화 및 가습을 진행하므로, 공기정화 및 가습효과를 향상할 수 있다.

Description

공기 정화장치{AIR PURIFIER}
본 발명은 공기 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부로 흡입되는 공기의 이물질을 사이클론방식으로 제거하고, 이물질이 제거된 1차 여과공기에 물을 분사하여 2차 공기정화 및 가습을 진행할 수 있도록 하는 공기 정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가습공기청정기는 실내 공간의 공기를 흡입한 후 필터에 의해 먼지와 세균 또는 오염물질을 제거한 후 토출하는 것으로, 먼지와 세균 또는 오염물질의 제거 방식에 따라서 다양하게 구성될 수 있다.
이러한 가습공기청정기는 수분을 머금은 가습필터부재로 공기를 통과시켜 공기 중의 미세먼지, 황사, 박테리아, 곰팡이, 진드기, 꽃가루 등을 제거하게 된다. 그리고 가습공기청정기는 가습필터부재에 수분을 공급하기 위하여 물이 담긴 수조를 구비하고, 수조의 물을 필터부재로 공급하여 필터부재를 젖게 한다.
최근에는 수조에 약간 잠겨 회전하는 디스크 조립체로 공기를 통과시켜 공기를 공기를 정화 및 가습하는 디스크 방식인 "에어 워셔"가 제공되기도 한다.
그러나 상기와 같은 종래기술의 공기청정기 및 가습공기청정기는, 외부에서 흡입되는 공기가 여과필터를 통과하게 되므로, 공기 흐름이 저하되는 문제점이 발생한다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 국내 등록특허 제10-1386187호(등록일:2014.04.10)에는 "사이클론을 구비한 공기 청정기"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 본체의 내부로 흡입되는 공기를 사이클론방식으로 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 1차 여과공기에 물을 분사하여 2차로 여과하면서 가습할 수 있는 공기 정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 공기 정화장치는, 물이 저장되며, 외부의 공기를 흡입하여 배출하는 본체와, 상기 본체로 유입되는 공기의 이물질을 제거하도록 상기 본체에 탈착 가능하게 구비되는 사이클론 여과부와, 상기 본체에 구비되어 상기 사이클론 여과부에서 토출되는 여과공기를 가습 및 여과하도록 상기 본체의 물을 분사하는 가습 여과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 본체는, 상기 사이클론 여과부에서 낙하는 이물질을 포집하고, 상기 가습 여과부에서 분사되는 물을 집수하도록 내부에 수조를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 사이클론 여과부는, 상기 본체의 내부에 원형으로 배치되어 상호 고정되는 복수의 집진하우징과, 상기 집진하우징에 각각 구비되어 상기 본체에 장착되는 공기흡입관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 공기흡입관은, 상기 본체에서 상기 집진하우징으로 갈수록 유로의 크기가 점진적으로 감소되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 가습 여과부는, 상기 본체의 수조와 연결되는 물유입관과, 상기 물유입관에 연결되도록 상기 본체에 구비되어 상기 사이클론 여과부의 상측에서 물을 분사하며, 내부에 펌핑을 위한 임펠러를 구비하는 물분사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 본체는, 공기의 흡입과 배출을 위한 송풍팬을 구비하며, 상기 송풍팬을 구동하는 구동모터에 의해 상기 송풍팬과 상기 임펠러가 함께 회전하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 공기 정화장치는, 종래 기술과 달리 사이클론 여과부에서 공기에 포함된 이물질을 포집하여 수조로 낙하시키므로, 포집된 먼지의 확산과 유출을 완전하게 방지할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 공기 정화장치는 사이클론 여과부에서 1차 여과되어 배출되는 여과공기로 물을 분사하여 2차 여과하면서 가습시켜 토출시킬 수 있으므로, 이물질의 제거효과가 향상되고, 실내공기를 가습할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 공기 정화장치는 송풍팬과 가습 여과부가 동일 중심선상에 결합되며, 송풍팬을 구동하는 하나의 구동모터로 가습 여과부의 임펠러를 함께 구동할 수 있으므로, 구조를 단순화하면서 사용전력을 줄일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하부케이스와 사이클론 여과부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하부케이스와 사이클론 여과부를 설명하기 위한 평단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 공기 정화장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하부케이스와 사이클론 여과부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하부케이스와 사이클론 여과부를 설명하기 위한 평단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치(100)는, 외부에서 유입되는 공기를 사이클론 방식으로 이물질을 제거한 후, 사이클론에서 배출되는 여과공기에 물을 분사하여 가습처리함과 동시에 2차로 이물질을 제거하여 토출한다. 이를 통해 공기정화는 물론 가습효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
이를 위하여, 본 실시 예에 따른 공기 정화장치(100)는, 외부공기를 강제 흡입하여 배출하는 본체(110)와, 본체(110)의 내부에 구비되어 본체(110)로 유입되는 외부공기의 이물질을 제거하는 사이클론 여과부(120)와, 사이클론 여과부(120)에서 배출되는 여과공기를 가습 및 2차 여과하는 가습 여과부(130)를 포함한다. 이러한, 공기 정화장치(100)는 본체(110)의 측면으로 공기가 흡입되어 상측으로 토출된다.
본체(110)는 물을 저장하기 위한 되는 하부케이스(111)와, 하부케이스(111)에 탈착되는 상부케이스(113)를 구비한다. 이러한 본체(110)는 사이클론 여과부(120)의 안정적인 설치를 위하여 원통형으로 형성될 수 있다.
하부케이스(111)는 내부에 물이 저장되는 수조(111a)를 구비하며, 상단부에 사이클론 여과부(120)가 탈착된다. 이때, 하부케이스(111)의 상단부에는 원주방향을 따라 사이클론 장착홈부(111b)가 등 간격으로 형성되고, 사이클론 장착홈부(111b)에 사이클론 여과부(120)가 삽입되도록 안착된다.
이러한, 하부케이스(111)는 사이클론 여과부(120)에서 제거되는 이물질이 수조(111a)로 낙하되어 포집됨은 물론 가습 여과부(130)에서 분사되는 물이 수조(111a)로 유입된다.
상부케이스(113)는 하부케이스(111)를 밀폐하도록 하부케이스(111)에 탈착되며, 상면에 토출구(113a)가 형성된다. 또한, 상부케이스(113)는 내부 중심에 구동모터(115)가 고정되고, 구동모터(115)에 공기의 흡입과 배출을 위한 송풍팬(117)이 축결합된다. 이때, 송풍팬(117)의 하측으로 가습 여과부(130)가 배치되며, 가습 여과부(130)가 구동모터(115)에 의해 작동하여 수조(111a)의 물을 펌핑하여 분사한다.
본 실시 예에서는 본체(110)가 원형으로 형성되는 것을 예를 들어 설명하고 있지만, 사용자의 필요에 따라 본체(110)의 형상을 다양한 변경할 수 있다.
본 실시 예에 따른 사이클론 여과부(120)는 송풍팬(117)에 의해 본체(110)의 내부로 유입되는 공기가 경유하도록 하부케이스(111)에 탈착되며, 외부에서 유입되는 공기의 이물질을 제거하여 수조로 낙하시킨다.
구체적으로, 사이클론 여과부(120)는 하부케이스(111)의 내부에 배치되는 복수의 집진하우징(121)과, 집진하우징(121)에 결합되며 사이클론 장착홈부(111b)에 장착되는 공기흡입관(123)을 포함한다.
집진하우징(121)은 중앙부에 공기배출관(121a)이 결합되고, 측면에 공기흡입관(123)이 경사지게 결합되며, 본체(110)의 원주방향을 따라 등 간격으로 배치된다. 이때, 집진하우징(121)은 고정핀(121b)에 의해 상호 결합된다.
공기흡입관(123)은 공기 정화장치(100)의 공기 흡입구 기능을 가지며, 끝단부가 하부케이스(111)의 외면으로 노출하도록 사이클론 장착홈부(111b)에 삽입되어 하부케이스(111)에 고정된다. 이때, 공기흡입관(123)은 곡률지게 형성되어 집진하우징(121)에서 사이클론 현상이 더욱 강하게 발생된다. 이를 통해 이물질의 분리 및 집진효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 공기흡입관(123)은 끝단부에서 내측, 예를 들어 하부케이스(111)에서 집진하우징(121)으로 갈수록 내부의 유로(123a) 크기가 점진적으로 감소되게 형성된다. 이를 통해 외부공기의 흡입력을 향상시켜 보다 많은 공기를 흡입할 수 있다.
한편, 집진하우징(121)의 공기배출관(121a)을 통해 배출되는 여과공기는 상부케이스(113)의 토출구(113a)로 이송되며, 이송되는 과정에서 가습 여과부(130)에 의해 가습 및 2차 여과처리된다.
본 실시 예에 따른 가습 여과부(130)는 하단부가 수조(111a)의 물에 잠기도록 상부케이스(113)의 중앙부에 결합되며, 수조(111a)의 물을 펌핑하여 사이클론 여과부(120)의 상측으로 토출한다. 이를 통해 사이클론 여과부(120)의 공기배출관(121a)에서 토출되는 여과공기가 가습 및 2차 여과되므로, 필터링 효과를 향상시킴은 물론 실내 공기를 가습할 수 있다.
또한, 가습 여과부(130)는 본체(110)의 중심에 위치하도록 송풍팬(117)의 하측에서 구동모터(115)에 연결된다. 이를 통해 하나의 구동모터(115)에 의해 송풍팬(117)과 가습 여과부(130)를 함께 구동시킬 수 있게 된다.
이를 위하여, 가습 여과부(130)는 하부케이스(111)의 수조(111a)와 연결되는 물유입관(131)과, 물유입관(131)에 연결되도록 상부케이스(113)에 고정되어 물유입관(131)을 통해 유입되는 수조(111a)의 물을 외부로 분사하는 물분사부재(133)를 포함한다. 이러한 가습 여과부(130)는 복수의 집진하우징(121) 중심으로 위치되어 구동모터(115)에 연결된다.
물유입관(131)은 물분사부재(133)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 하단부가 수조(111a)의 물에 잠기고, 상단이 물분사부재(133)의 하면에 결합된다.
물분사부재(133)는 내부에 펌핑을 위한 임펠러(135)가 구비되고, 외측면에 물이 분사되는 물분사구가 형성된다. 이러한 물분사부재(133)는 사이클론 여과부(120)의 집진하우징(121) 상측에서 물을 분사하도록 물분사구가 사이클론 여과부(120)보다 높게 위치된다.
또한, 물분사부재(133)에서 분사되는 물은 사이클론 여과부(120)를 통과하여 수조(111a)로 집수된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치의 작용을 설명한다.
먼저, 공기 정화장치(100)를 작동하면 구동모터(115)가 회전하면서 송풍팬(117)과 임펠러(135)가 함께 회전하게 됨에 따라 본체(110)의 송풍과 가습 여과부(130)의 펌핑이 동시에 진행된다.
그러면 송풍팬(117)의 회전에 따라 본체(110) 외부의 공기가 하부케이스(111)의 측면으로 노출된 공기흡입관(123)을 통해 흡입되면서 집진하우징(121)에서 이물질이 집진되어 여과된다. 이때, 집진하우징(121)에서 집진되는 이물질은 하부케이스(111)의 수조(111a)로 낙하된다.
그리고 여과된 집진하우징(121)에서 1차 여과되는 공기는 공기배출관(121a)을 통해 집진하우징(121)을 상측으로 배출되어 상부케이스(113)의 토출구(113a)로 토출된다. 이때, 임펠러(135)의 회전을 통해 수조(111a)의 물이 가습 여과부(130)의 물분사부재(133)로 펌핑되어 사이클론 여과부(120)의 상측으로 분사된다.
이를 통해 공기배출관(121a)에서 배출되는 1차 여과공기가 물분사부재(133)에서 분사되는 물에 의해 2차로 여과되면서 가습된다.
이와 같이 본 발명에 따른 공기 정화장치(100)는, 외부에서 본체(110)로 흡입되는 외부공기가 사이클론 여과부(120)에서 1차 여과되어 상부케이스(113)로 배출되고, 가습 여과부(130)에서 상부케이스(113)의 내부로 물이 분사되므로, 상부케이스(113)를 통과하는 1차 여과공기를 2차 여과 및 가습하여 토출하게 된다. 이를 통해 이물질의 제거효과를 향상시키면서 실내공기를 가습할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기 정화장치(100)는 사이클론 여과부(120)에서 포집되는 공기 중의 이물질이 집진하우징(121)에서 수조(111a)로 낙하되므로, 포집되는 먼지의 재확산과 유출을 완전하게 방지할 수 있게 된다. 더하여 사이클론 여과부(120)를 하부케이스(111)에 탈착식으로 조립 또는 분리할 수 있으므로, 사이클론 여과부(120)와 하부케이스(111)의 청소와 세척 등을 간편하게 진행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기 정화장치(100)는 송풍팬(117)과 가습 여과부(130)가 동일 중심선상에 위치되어 하나의 구동모터(115)를 이용하여 송풍팬(117)과 임펠러(135)를 동시 구동할 수 있으므로, 구조를 단순할 수 있음은 물론 사용전력을 현저하게 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 공기 정화장치 110 : 본체
111 : 하부케이스 111a : 수조
111b : 사이클론 장착홈부 113 : 상부케이스
113a : 토출구 117 : 송풍팬
115 : 구동모터 120 : 사이클론 여과부
121 : 집진하우징 121a : 공기배출관
123 : 공기흡입관 123a : 유로
130 : 가습 여과부 131 : 물유입관
133 : 물분사부재 135 : 임펠러

Claims (5)

  1. 물이 저장되며, 외부의 공기를 흡입하여 배출하는 본체;
    상기 본체로 유입되는 공기의 이물질을 제거하도록 상기 본체에 탈착 가능하게 구비되는 사이클론 여과부; 및
    상기 본체에 구비되어 상기 사이클론 여과부에서 토출되는 여과공기를 가습 및 여과하도록 상기 본체의 물을 분사하는 가습 여과부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이클론 여과부는, 상기 본체의 내부에 원형으로 배치되어 상호 고정되는 복수의 집진하우징; 및
    상기 집진하우징에 각각 구비되어 상기 본체에 장착되는 공기흡입관;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 본체는, 상기 사이클론 여과부에서 낙하는 이물질과, 상기 가습 여과부에서 분사되는 물이 내부에 구비되는 수조로 유입되며,
    상기 공기흡입관은, 상기 본체에서 상기 집진하우징으로 갈수록 유로의 크기가 점진적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가습 여과부는, 상기 본체의 수조와 연결되는 물유입관; 및
    상기 물유입관에 연결되도록 상기 본체에 구비되어 상기 사이클론 여과부의 상측에서 물을 분사하며, 내부에 펌핑을 위한 임펠러를 구비하는 물분사부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 본체는, 공기의 흡입과 배출을 위한 송풍팬을 구비하며, 상기 송풍팬을 구동하는 구동모터에 의해 상기 송풍팬과 상기 임펠러가 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
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