KR20220105230A - 공기 정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기 정화장치를 개시한다. 개시된 공기 정화장치는 외부의 공기를 흡입하여 토출하는 본체와, 본체로 유입되는 공기의 이물질을 제거하도록 본체에 탈착되는 사이클론 여과부와, 사이클론 여과부로 유입되는 공기 및 사이클론 여과부에서 배출되는 공기를 필터링하도록 본체에 구비되는 필터부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 내부로 흡입되는 공기의 이물질을 사이클론방식으로 제거하여 필터부를 더 오랜시간 사용할 수 있다.

Description

공기 정화장치{AIR PURIFIER}
본 발명은 공기 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부로 흡입되는 공기의 이물질을 사이클론방식으로 제거하여 필터부의 사용기간을 증가시킬 수 있는 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 공기청정기는, 외부에서 흡입되는 공기를 다양한 형태의 여과필터로 제거하므로, 여과필터의 사용기간과 주기가 단축되는 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 이물질이 제거되는 여과공기를 필터부를 이용하여 한 번 더 여과함으로써, 정화효과를 향상시키면서 필터부의 사용기간을 증가시킬 수 있는 공기 정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 공기 정화장치는, 외부의 공기를 흡입하여 토출하는 본체와, 상기 본체로 유입되는 공기의 이물질을 제거하도록 상기 본체에 탈착되는 사이클론 여과부와, 상기 사이클론 여과부로 유입되는 공기 및 상기 사이클론 여과부에서 배출되는 공기를 필터링하도록 상기 본체에 구비되는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 본체는, 하면에 공기 흡입부가 형성되고, 측면에 공기 토출부가 형성되며, 상기 공기 토출부가 노즐 커버부에 의해 커버되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 사이클론 여과부는, 측면에 공기 유입구가 형성되고, 상측면에 공기 유출구가 형성되어 상기 본체에 결합되며, 상기 공기 유입구 및 상기 공기 유출구가 상기 필터부에 의해 커버되는 사이클론 설치 하우징과, 이물질 제거를 위하여 사이클론 고정판을 통해 상기 사이클론 설치 하우징의 내부에 장착되며, 공기 배출관이 상기 필터부에 의해 커버되는 복수의 사이클론 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 사이클론 여과부는, 상기 사이클론 부재에서 낙하되는 분진을 집진하도록 상기 사이클론 설치 하우징 또는 상기 본체에 탈착되는 집진 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 필터부는, 상기 공기 유입구를 커버하도록 상기 사이클론 설치 하우징에 결합되는 1차 필터와, 상기 공기 유출구 및 상기 공기 배출관을 커버하도록 상기 사이클론 설치 하우징에 결합되는 2차 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 1차 필터는 격자필터이고, 상기 2차 필터는 프리필터인 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 공기 정화장치는, 종래 기술과 달리 외부에서 흡입되는 공기를 사이클론 여과부와 필터부를 이용하여 두 번 이상 여과하므로, 물질의 제거효과를 향상시킬 수 있고, 필터부의 사용기간을 더 늘릴 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 배면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사이클론 여과를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치의 유동해석을 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치의 집진효율을 나타낸 그래프이다.
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 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 배면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사이클론 여과를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치의 유동해석을 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치의 집진효율을 나타낸 그래프이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치(100)는, 외부에서 유입되는 공기를 필터와 사이클론 방식으로 이물질을 제거하여 공기의 여과효과는 향상시키면서 필터의 사용 기간을 더욱 증가시킬 수 있게 된다.
구체적으로, 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, 본체(110)로 유입되는 외부공기와 사이클론 여과부(120)에서 배출되는 여과공기를 여과하는 필터부(130)를 포함한다. 이러한 공기 정화장치(100)는 사이클론 여과부(120)를 이용하여 이물질을 제거하므로, 필터부(130)의 사용기간을 현저하게 늘릴 수 있게 된다.
본체(110)는 사이클론 여과부(120)가 결합되는 메인 케이스(111)와, 메인 케이스(111)에 결합되는 마감플레이트(112)와, 메인 케이스(111)에 결합되는 노즐 커버부(113)를 구비한다.
메인 케이스(111)는 하면이 개방되어 공기 흡입부(111a)가 형성되고, 측면에 공기 토출부(111b)가 형성되고, 다른 측면이 개구되어 설치 개구부(111c)가 형성된다. 이러한 메인 케이스(111)는 설치 개구부(111c)가 마감플레이트(112)에 의해 밀폐되고, 측면에 형성되는 공기 토출부(111b)가 노즐 커버부(113)에 의해 커버된다. 노즐 커버부(113)는 메인 케이스(111)의 측면에 형성되는 공기 토출부(111b)를 커버하여 공기 토출부(111b)를 통해 빗물 등과 같은 이물질이 침투하는 것을 방지하게 된다. 이때 노즐 커버부(113)는 이물질의 침투가 최소화 되도록 토출구가 길이방향을 따라 직사각 형상으로 형성된다.
이를 통해 공기 정화장치(100)를 외부에 설치하여도 빗물 등과 같은 이물질이 공기 흡입부(111a) 및 공기 토출부(111b)를 통해 본체(110)의 내부로 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 메인 케이스(111)는 공기의 흡입과 배출을 위한 송풍팬(115)이 메인 케이스(111)의 내부에 설치되며, 송풍팬(115)의 하측 내면에 사이클론 여과부(120)를 고정하기 위한 장착리브가 돌출 형성된다.
본 실시 예에서는 본체(110)가 사각형으로 도시되어 있지만, 사용자의 필요에 따라 본체(110)의 형상을 다양하게 변경할 수 있다.
이와 같은 본체(110)는 송풍팬(115)이 작동함에 따라 하측으로 외부공기가 흡입되고, 필터부(130)와 사이클론 여과부(120)를 통과하는 여과공기가 노즐 커버부(113)를 통해 측면으로 토출된다.
본 실시 예에 따른 사이클론 여과부(120)는 필터부(130)에 의해 1차 여과되는 공기를 2차로 여과하게 된다. 이를 위하여 사이클론 여과부(120)는 설치 개구부(111c)를 통해 메인 케이스(111)에 장착되는 사이클론 설치 하우징(121)과, 공기의 여과를 위하여 사이클론 설치 하우징(121)에 결합되는 복수의 사이클론 부재(123)와, 사이클론 부재(123)에서 낙하되는 이물질을 집진하도록 사이클론 설치 하우징(121)에 결합되는 집진 하우징(125)을 포함한다.
사이클론 설치 하우징(121)은 메인 케이스(111)의 장착리브에 결합되며, 측면에 공기 유입구가 형성되고, 상측면에 공기 유출구가 형성되며, 상측에 탈착되는 필터부(130)에 의해 공기 유출구가 커버된다. 이때, 사이클론 설치 하우징(121)은 그 외면에 장착리브에 안착되어 고정되는 지지리브가 돌출 형성된다.
사이클론 부재(123)는 공기의 처리용량을 증가시킬 수 있도록 사이클론 설치 하우징(121)에 좌우로 복수개 설치된다. 이러한 사이클론 부재(123)는 사이클론 설치 하우징(121)에 설치가 용이하고, 설치 상태가 안정되게 유지되도록 사이클론 고정판(127)에 고정되어 사이클론 설치 하우징(121)의 내부에 장착된다.
또한, 사이클론 부재(123)는 공기 배출관(123a)과 이물질 분리통(123b)이 각각의 사이클론 고정판(127)에 고정된다. 예를 들어 사이클론 고정판(127)은 적어도 2개 구비되어 어느 하나가 공기 배출관(123a)이 관통하도록 이물질 분리통(123b)의 상단에 결합되고, 다른 하나가 이물질 분리통(123b)의 중앙부에 결합될 수 있다. 이때, 공기 배출관(123a)은 필터부(130)에 의해 커버된다.
집진 하우징(125)은 사이클론 부재(123)의 이물질 분리통(123b) 하측에 위치하도록 사이클론 설치 하우징(121)의 하부에 탈착되며, 이물질 분리통(123b)에서 낙하하는 분진을 집진한다. 또한, 집진 하우징(125)은 내부에 집진되는 이물질을 용이하게 청수할 수 있도록 청소구(125a)가 형성된다.
본 실시 예에 따른 필터부(130)는 사이클론 여과부(120)로 유입되는 공기 및 사이클론 여과부(120)에서 배출되는 공기를 필터링하도록 사이클론 여과부(120) 또는 본체(110)에 구비된다. 이러한 필터부(130)는 사이클론 설치 하우징(121)의 공기 유입구를 커버하는 사이클론 설치 하우징(121)에 결합되는 1차 필터(131)와, 사이클론 설치 하우징(121)의 공기 배출구 및 사이클론 부재(123)의 공기 배출관(123a)을 커버하도록 사이클론 설치 하우징(121)에 결합되는 2차 필터(133)를 포함한다.
또한, 필터부(130)는 1차 필터(131)에 의해 큰 먼지가 필터링되도록 1차 필터(131)가 격자필터에 의해 형성될 수 있고, 2차 필터(133)에 의해 미세먼지가 필터링되도록 2차 필터(133)가 프리필터에 의해 형성될 수 있다.
본 실시 예에 따른 공기 정화장치(100)는 도 6 및 도 7의 유동해석과 입경별 집진효율 그래프를 통해 알 수 있는 바와 같이 다중사이클론 방식을 통해 입경2.1㎛이상의 먼지 중 50%이상을 포집할 수 있는 것으로 나타났다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치(100)는 송풍팬(115)이 작동하면 외부의 공기가 본체(110)의 하측 공기 흡입부(111a)를 통해 강제 흡입되어 1차 필터(131)에 의해 1차 여과된 후 사이클론 부재(123)를 통해 2차 여과된다. 그리고 사이클론 부재(123)를 통과한 공기가 2차 필터(133)를 통과하면서 3차 여과된 후, 공기 토출부(111b)로 토출된다.
이처럼 본 실시 예에 따른 공기 정화장치(100)는 흡입되는 공기를 사이클론 여과부(120)와 필터부(130)를 이용하여 3번에 걸쳐 공기를 여과하므로, 물질의 제거효과를 향상시킬 수 있고, 사이클론 여과부(120)의 사용을 통해 필터부(130)를 더 오래 사용할 수 있다.
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 : 메인 케이스 111a : 공기 흡입부
111b : 공기 토출부 111c : 설치 개구부
112 : 마감플레이트 113 : 노즐 커버부
115 : 송풍팬 120 : 사이클론 여과부
121 : 사이클론 설치 하우징 123 : 사이클론 부재
123a : 공기 배출관 123b : 이물질 분리통
125 : 집진 하우징 125a : 청소구
130 : 필터부 131 : 1차 필터
133 : 2차 필터

Claims (5)

  1. 외부의 공기를 흡입하여 토출하는 본체;
    상기 본체로 유입되는 공기의 이물질을 제거하도록 상기 본체에 탈착되는 사이클론 여과부; 및
    상기 사이클론 여과부로 유입되는 공기 및 상기 사이클론 여과부에서 배출되는 공기를 필터링하도록 상기 본체에 구비되는 필터부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는, 하면에 공기 흡입부가 형성되고, 측면에 공기 토출부가 형성되며, 상기 공기 토출부가 노즐 커버부에 의해 커버되는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 사이클론 여과부는, 측면에 공기 유입구가 형성되고, 상측면에 공기 유출구가 형성되어 상기 본체에 결합되며, 상기 공기 유입구 및 상기 공기 유출구가 상기 필터부에 의해 커버되는 사이클론 설치 하우징; 및
    이물질 제거를 위하여 사이클론 고정판을 통해 상기 사이클론 설치 하우징의 내부에 장착되며, 공기 배출관이 상기 필터부에 의해 커버되는 복수의 사이클론 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 사이클론 여과부는, 상기 사이클론 부재에서 낙하되는 분진을 집진하도록 상기 사이클론 설치 하우징 또는 상기 본체에 탈착되는 집진 하우징;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터부는, 상기 공기 유입구를 커버하도록 상기 사이클론 설치 하우징에 결합되는 1차 필터; 및
    상기 공기 유출구 및 상기 공기 배출관을 커버하도록 상기 사이클론 설치 하우징에 결합되는 2차 필터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
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