KR20220137665A - 다단계 공기 정화 장치 - Google Patents

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KR20220137665A
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루이 누노 바티스타
리카르도 칼리
토비아스 립
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

공기 정화 장치(100)는 공기 유입구(110), 공기 유출구(112), 및 공기 유입구(110)로부터 공기 유출구(112)까지 연장되어 있는 기류 경로(114)를 정의하는 하우징(102); 공기 유입구(110)와 공기 유출구(112) 사이의 기류 경로(114)를 가로질러 배치된 액체 저장부(130); 하우징(102) 내에 배치되어 있는 자외선(UV) 광원(210)으로서, UV 광원(210)은 기류 경로(114) 내로 UV 광을 방출하도록 위치되어 있는, 자외선(UV) 광원; 및 기류 경로(114)를 가로질러 배치되어 있는 정전기 집진기(310)를 포함하고 있다.

Description

다단계 공기 정화 장치
본 개시는 다수의 여과 단계를 사용하여 주변 공기를 효율적으로 정화하는 공기 정화 장치에 관한 것이다. 또한, 공기 정화 장치는 사용자에 의해 구매되고 교체될 필요가 있는 필터 요소를 사용하지 않고 주변 공기를 효율적으로 정화한다.
다수의 유형의 공기 정화 장치가 당업계에 제안되었으며, 이들 중 일부는 여과 매체를 필요로 하지 않는 정화 수단을 포함하고 있다. 이들 정화 장치 중 일부는 물 또는 수용액과 같은 액체를 사용하여 액체를 통해 공기를 흐르게 함으로써, 또는 그 반대로 공기를 정화한다. 일부 공기 정화 장치는 예컨대 정전기 집진기로, 미세 입자를 제거하기 위해 공기를 통해 정전하를 유도함으로써 공기를 정화한다. 자외선(UV) 광은 또한 다양한 맥락에서 공기 정화에 사용될 수 있다.
하나의 공지된 공개 출원인 WO2019126811은 주변 공기가 공기를 정화하기 위해 액체 용액의 흐름 스트림에 인접하게 통과하는 공기 정화 시스템을 개시하고 있다. 액체 용액은 물과 생물학적 시약이다. 공기가 액체 용액에 인접하게 통과되기 전 또는 후에, 공기는 UV 광에 노출되어 공기를 추가로 정화할 수 있다. 이러한 시스템에서, 액체 용액은 UV 광에 노출되지 않는다.
다른 공개된 출원인 CN101592380은 액체를 통해 공기를 통과시키고 정전하를 공기에 적용하여 공기를 정화하는 공기 정화 시스템을 교시한다. 특히, 공기 정화 시스템은 공기가 물 탱크 내의 물을 통해 버블링되는 버블링 챔버를 포함하고, 정전기 집진기를 포함하는 플라즈마 정화 챔버가 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 공기 정화 장치가 제공되어 있다. 공기 정화 장치는 공기 유입구, 공기 유출구 및 공기 유입구로부터 공기 유출구로 연장되는 기류 경로를 정의하는 하우징을 포함하고 있다. 액체 저장부는 공기 유입구와 공기 유출구 사이의 기류 경로를 가로질러 하우징 내에 배치되어 있다. 공기 정화 장치는 자외선(UV) 광원을 포함하고 있다. UV 광원은 UV 광을 액체 저장부 및 기류 경로 내로 방출하도록 위치되어 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 바와 같은 하우징 및 액체 저장부를 포함하는 공기 정화 장치가 제공되어 있다. UV 광원은 기류 경로 내로 UV 광을 방출하도록 위치되어 있는 하우징 내에 배치되어 있다. UV 광은 반드시 UV 광을 액체 저장부 내로 방출하도록 위치되지는 않는다. 공기 정화 장치는 기류 경로를 가로질러 배치되는 정전기 집진기를 포함하고 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 바와 같이, 하우징 및 액체 저장부를 포함하는 공기 정화 장치가 제공되어 있다. 공기 정화 장치는 UV 광을 액체 저장부 내로 방출하도록 위치된 UV 광원을 포함하고 있다. UV 광원은 반드시 UV 광을 기류 경로 내로 방출하도록 위치되지는 않는다. 공기 정화 장치는 반드시 전술한 바와 같은 정전기 집진기를 포함하는 것은 아니다. 공기 정화 장치는 UV 센서를 포함하고 있다. 액체 저장부는 UV 광원과 UV 센서 사이에 위치되어, UV 센서는 저장부를 통해 UV 광원으로부터의 UV 광의 강도를 감지하도록 구성되어 있다.
공기 정화 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 공기 유입구를 정의할 수 있다. 하우징은 공기 유출구를 정의할 수 있다. 하우징은 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구로 연장되어 있는 기류 통로를 정의할 수 있다. 공기 정화 장치는 공기 유입구와 공기 유출구 사이의 기류 경로를 가로질러 하우징 내에 배치된 액체 저장부를 포함할 수 있다. 공기 정화 장치는 UV 광원을 포함할 수 있다. UV 광원은 하우징 내에 배치될 수 있다. UV 광원은 UV 광을 액체 저장부 내로 방출하도록 위치될 수 있다. UV 광원은 UV 광을 기류 경로 내로 방출하도록 위치될 수 있다. 공기 정화 장치는 기류 경로를 가로질러 배치되는 정전기 집진기를 포함할 수 있다. 공기 정화 장치는 UV 센서를 포함할 수 있다. 액체 저장부는 UV 광원과 UV 센서 사이에 위치될 수 있고, 이에 의해 UV 센서는 저장부를 통해 UV 광원에 의해 방출되는 UV 광의 강도를 감지하도록 구성될 수 있다.
전술한 것들과 일치하는 일부 구성은 유리하게는 액체 저장부 내의, 물과 같은 액체가 공기 정화 장치용 필터 매체로서 사용될 수 있게 할 수 있다. 필터 요소는 유리하게는 공기 정화 장치로부터 생략될 수 있어서, 필터 요소의 구매 및 교체와 관련된 자원과 같은 공기 정화 장치를 유지하는 데 필요한 자원을 감소시킨다. 필터 요소를 생략하는 것은, 폐기할 필터 요소가 없기 때문에 공기 정화 장치에 의해 발생된 고형 폐기물의 양을 유리하게 감소시킬 수 있다. 이러한 공기 정화 장치를 유지하고 작동하는 복잡성은 유리하게는 감소될 수 있다.
전술한 것과 일치하는 구성은 유리하게는 공기 정화의 3단계를 제공할 수 있다. 공기 정화의 3단계는 유리하게는 2단계 및 1단계 공기 정화 시스템의 보다 효과적인 공기 클리닝을 초래할 수 있다. 공기 정화의 각 단계는, 전술한 이점을 가질 수 있는 필터 요소의 사용을 유리하게 회피할 수 있다.
UV 광원을 사용하는 것은 유리하게는 기류 경로, 액체 저장부, 또는 기류 경로와 액체 저장부 둘 모두에서 미생물의 성장을 중화시키거나 제한할 수 있다. 기류 경로에서 미생물의 성장을 중화시키거나 제한하는 것은 공기를 정화할 수 있다. 액체 저장부 내의 미생물의 성장을 중화시키거나 제한하는 것은 유리하게는 UV 광에 노출되지 않은 액체에 비해 액체 저장부 내의 액체가 공기 여과를 위해 사용될 수 있는 시간의 길이를 연장할 수 있다. 액체 저장부 내의 액체가 공기 여과를 위해 사용될 수 있는 시간의 길이를 연장시키는 것은 액체 저장부 내의 액체를 교체하는 것과 같은 장치 유지보수 작업을 감소시킬 수 있다.
UV 센서를 통합하면 유리하게는 UV 광의 강도를 모니터링할 수 있는데, 이는 공기 정화에서 UV 광의 유효성에 관한 표시자일 수 있다. 저장부를 통해 UV 광원으로부터의 UV 광의 강도를 감지하는 것은 유리하게는 액체 저장부의 액체 내의 포획된 오염의 양을 모니터링하게 할 수 있다. UV 센서는 유리하게는 액체가 교체되어야 하는 시간의 검출을 허용할 수 있다. UV 센서는 유리하게는 액체가 교체되어야 할 때 사용자에게 통지될 수 있게 한다.
공기 정화 장치의 하우징은 일반적으로 공기 정화의 하나 이상의 단계를 통해 공기를 유도하도록 구성되어 있다. 하우징은 다양한 상이한 물질 및 물질의 조합으로 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 하우징은 유리 또는 플라스틱이다. 하우징은 투명할 수 있다. 하우징은 공기 유입구를 정의한다. 공기 유입구는 일반적으로 주변 환경으로부터 주변 공기를 수용하도록 구성되어 있다. 주변 환경은 방일 수 있다. 하우징은 공기 유출구를 정의한다. 공기 유출구는 일반적으로 정화된 공기를 주변 환경으로 방출하도록 구성되어 있다. 하우징은 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구로 연장되어 있는 기류 통로를 정의한다. 기류 경로는 하나 이상의 공기 정화 단계를 통해 연장되도록 구성될 수 있다.
공기 정화 장치가 액체 저장부를 갖는 구현예에서, 액체 저장부는 공기 유입구로부터 공기 유출구로 통과하는 공기가 액체 저장부를 통과하게 구성되도록 기류 경로를 가로질러 배치되어 있다. 액체 저장부는 일반적으로 기류 경로를 통과하는 공기를 여과하도록 구성되어 있는 액체를 수용하도록 구성되어 있다. 액체 저장부를 정의하는 물질은 다양한 상이한 유형의 물질 및 물질의 조합일 수 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부를 정의하는 물질은 투명하다. 이러한 구성은 유리하게는 액체 저장부 내의 액체가 공기 정화 장치 외부에서 관찰되게 할 수 있다.
일부 구현예에서, 액체 저장부는 처리된 물을 수용하도록 구성되어 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부는 증류수와 같은 정화수를 수용하도록 구성되어 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부는 수용액을 수용하도록 구성되어 있다. 일부 구현예에서, 수용액은 항균 치료제, 살균제, 또는 항균 치료제와 살균제의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 수용액은 아로마 오일, 방향유, 또는 아로마 오일과 방향유의 조합을 포함할 수 있다. 액체 저장부는 0.5리터 내지 3리터, 바람직하게는 1리터 내지 2리터의 부피를 가질 수 있다.
액체 저장부는 사용자가 비교적 쉽게 비우고 리필하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부는 탈착식 커버를 갖는다. 탈착식 커버는 액체 저장부를 충진하기 위해 사용자에 의해 제거될 수 있다. 일부 구현예에서, 탈착식 커버는 액체 저장부에 함유된 액체를 비우기 위해 사용자에 의해 제거될 수 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부는 액체 저장부에 함유된 액체가 쏟아질 수 있는 붓기 분출구를 정의할 수 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부는 액체 저장부에 함유된 액체를 비우기 위해 사용자에 의해 제거될 수 있는 탈착식 드레인 플러그를 정의할 수 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부는 액체 저장부의 자동화된 배수를 위해 공기 정화 장치에 의해 개방될 수 있는 자동화된 드레인 밸브를 가질 수 있다.
공기 정화 장치는 액체 저장부의 하단 영역을 향해 입자 침강 구역을 포함할 수 있다. 입자 침강 구역은 유리하게는 액체 저장부 내의 액체에 의한 여과와 오염물의 간섭을 제한할 수 있다. 입자 침강 구역은 입자가 중력의 힘 하에서 하단 영역에 침강될 수 있도록 구성될 수 있다. 입자 침강 구역은 액체 저장부의 나머지로부터 부분적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 입자 침강 구역은 입자 침강 구역의 천장에 의해 액체 저장부의 나머지로부터 분리될 수 있다. 천장은 입자가 입자 침강 구역에 포획될 수 있는 복수의 개구부들을 정의할 수 있다.
액체 저장부를 포함하는 다양한 구현예는 공기 펌프를 가질 수 있다. 공기 펌프는 하우징의 공기 유입구와 연통하는 펌프 유입구를 가질 수 있다. 공기 펌프는 액체 저장부 내에 펌프 유출구를 가질 수 있다. 이러한 구성은 유리하게는 공기 여과를 위해 주변 공기를 액체 저장부 내로 유도할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 액체 저장부는 바람직하게는 공기 펌프에 의해 액체 저장부 내로 유도된 공기를 여과하도록 구성되어 있는 액체를 함유한다.
다양한 구현예에서, 펌프 유출구는 펌프 유입구 아래에 수직으로 위치되어 있다. 일부 구현예에서, 펌프 유출구는 액체 저장부의 하단을 향해 위치되어 있다. 이러한 구성은 유리하게는 액체 중의 공기에 대한 부력의 결과로서 액체 저장부 내의 액체를 통한 공기의 자연적인 상향 병진이동을 초래한다. 액체를 통한 공기의 병진이동은 액체에 의한 공기의 여과를 초래한다. 펌프 유출구는 액체 저장부의 폭에 대해 중앙에 위치될 수 있으며, 여기서 폭은 액체 저장부의 수직 연장부에 수직이다.
공기 정화 장치는 펌프 유출구와 연통하는 확산기를 포함할 수 있다. 확산기는 공기 펌프의 펌프 유출구로부터 공기를 확산시키도록 구성될 수 있다. 확산기는 유리하게는 펌프에 의해 방출된 공기를 액체 저장부 내로 확산시킬 수 있다. 확산기는 액체 저장부 내로 방출된 공기의 표면적의 상대적인 증가를 제공할 수 있다. 이는 유리하게는 액체에 대한 공기의 노출을 증가시킴으로써 액체 저장부 내의 액체의 여과 효율을 개선할 수 있다. 액체와 접촉하는 공기의 표면적을 증가시키는 것은, 오염 물질이 액체에 노출되는 것을 증가시킴으로써 액체가 공기로부터 오염물을 제거 가능하게 할 수 있다. 오염물은 다양한 크기의 입자 및 냄새와 같은 다른 오염물을 포함할 수 있다.
확산기는 펌프 유출구를 빠져나오는 공기로부터 기포를 발생시키도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 확산기는 펌프 유출구를 빠져나오는 공기로부터 미세 기포를 발생시키도록 구성되어 있다. 미세 공동은 일반적으로 1μm 내지 100μm의 직경을 가진다. 미세 기포는 80μm 미만, 보다 바람직하게는 50μm 미만, 보다 더 바람직하게는 20μm 이하의 직경을 가질 수 있다. 미세 기포는 유리하게는 더 큰 기포보다 단위 부피당 더 높은 표면적을 가질 수 있으며, 이는 액체 저장부 내의 액체의 여과 성능을 개선할 수 있다. 1μm 내지 20μm의 직경을 갖는 미세 기포는 유리하게는 더 큰 직경을 갖는 미세 기포보다 더 큰 안정성을 가질 수 있다.
확산기는 확산된 공기를 액체 저장부 내로 분산시키도록 구성될 수 있다. 확산된 공기를 분산시키는 것은 유리하게는 기포 사이의 접촉을 제한함으로써, 기포의 병합을 방지할 수 있다.
확산기는 공기가 메시를 통과할 때 미세 기포를 발생시키는 메시 개구부를 정의하는 메시일 수 있다. 이러한 예에서, 메시 개구부는 확산기에 의해 발생된 미세 기포의 크기를 지시할 수 있다. 확산기는 액체 저장부 내에 배치될 수 있다. 확산기는 액체 저장부의 하단을 향해 배치될 수 있다. 확산기는 펌프 유출구에 결합될 수 있다. 확산기는 하우징에 결합될 수 있다. 일부 구현예에서, 확산기는 액체 저장부 내의 기류 경로를 따라 펌프 유출구의 하류에 위치되어 있다.
UV 광원을 포함하는 구현예에서, UV 광원은 기류 경로 내에 위치될 수 있다. UV 광원은 공기 유출구와 액체 저장부 사이에 위치될 수 있다. UV 광원은 하우징에 결합될 수 있다. 일부 구현예에서, UV 광원은 기류 경로 및 액체 저장부 둘 다에 광을 방출하도록 위치되어 있다. 일부 구현예에서, UV 광원은 기류 경로 및 액체 저장부 중 하나에 광을 방출하도록 위치되어 있다. UV 광원은 또한 하우징의 내부 표면과 같은 공기 정화 장치의 내부 표면 상에 광을 방출하도록 위치될 수 있다. UV 광원은 UV-C 광을 방출할 수 있다. UV 광원은 240 내지 290나노미터, 보다 바람직하게는 250 내지 280나노미터, 보다 더 바람직하게는 260 내지 275나노미터의 파장으로 UV 광을 방출할 수 있다.
공기 정화 장치는 하우징의 내부 표면 상에 UV-반사층을 포함할 수 있다. UV-반사층은 유리하게는 UV 광원으로부터의 UV 광에 대한 공기 정화 장치의 노출을 증가시킬 수 있다. 공기 정화 장치는 액체 저장부를 정의하는 표면 상에 UV-반사층을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 유리하게는 UV 광원으로부터의 UV 광에 대한 액체 저장부의 노출을 증가시킬 수 있다.
UV-반사층은 하우징의 내부 표면 상에 증착된 코팅일 수 있다. 예를 들어, 코팅은 금속 층, 금속 산화물 층, 또는 금속과 금속 산화물 층의 조합일 수 있다. 이러한 층은 티타늄, 아연, 구리, 주석, 은 및 황동 및 스테인리스 강을 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 이러한 층은 관련 표면 상의 층을 스퍼터링, 증발, 또는 달리 증착함으로써 도포될 수 있다. UV-반사층은 하우징의 내부 표면에 결합된 구성요소일 수 있다. 코팅과 성분의 조합과 같은, UV-반사층의 유형의 조합이 사용될 수 있다.
센서를 포함하는 공기 정화 장치에서, UV 센서는 광전도성 셀일 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 액체 저장부는 UV 센서가 액체 저장부를 통해 UV 광원으로부터의 UV 광의 강도를 감지하게 구성되도록, UV 광원과 UV 센서 사이에 위치될 수 있다. 입자 침강 구역을 포함하는 일부 구현예에서, 입자 침강 구역은 UV 센서와 UV 광원 사이에 위치될 수 있다.
UV 센서와 UV 광원 사이에 액체 저장부를 위치시키는 것은 유리하게는 UV 센서가 액체 저장부 내의 액체의 상대적인 입자 부하를 검출할 수 있게 한다. 액체 저장부 내의 액체가 공기로부터 여과된 오염물을 축적함에 따라, 액체를 통과하는 UV 광의 강도가 감소할 수 있다. 이와 같이, 일부 구현예에서, UV 광의 강도는 액체 저장부 또는, 관련된 경우, 침강 구역에서 수집된 입자의 양을 근사화하는 데 사용될 수 있다. 액체를 통과하는 UV 광의 강도가 임계 값 미만으로 낮아질 때, UV 광은 액체 저장부 내에서 미생물의 성장을 중화시키거나 제한하는 데 있어서의 유효성을 상실할 수 있다. 액체를 통과하는 UV 광의 강도가 임계 값 미만으로 낮아지면, 액체의 상태가 공기를 적절히 여과하기에 불충분할 수 있다.
일부 구현예에서, 공기 정화 장치는 사용자 인터페이스를 가질 수 있다. 사용자 인터페이스는 UV 센서와 연통할 수 있다. 사용자 인터페이스는 UV 센서가 임계 값 미만인 UV 광 강도를 감지할 때 사용자에게 통지를 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은, UV 광이 미생물의 성장을 중화시키거나 제한하도록 비효과적일 수 있을 때 사용자에게 통지되게 할 수 있다. UV 센서가 임계 값 미만으로 낮아지는 UV 광 강도를 검출할 때, 사용자 인터페이스는 액체 저장부 내의 액체가 교체되어야 한다는 통지를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 임계값은 UV 광원의 강도의 50% 초과이다. 일부 구현예에서, 임계값은 UV 광원의 강도의 60% 초과이다. 일부 바람직한 구현예에서, 임계 값은 UV 광원의 강도의 약 70%이다. 이러한 UV 광 강도 임계값은 유리하게는 UV 광이 미생물의 성장을 중화시키거나 제한하는데 효과적인 상태로 유지되는 것을 보장할 수 있다.
사용자 인터페이스는 다양한 구성을 가질 수 있고, 다양한 구성 요소 및 구성 요소의 조합을 가질 수 있다. 사용자 인터페이스는 공기 정화 장치에 결합된 스크린을 포함할 수 있다. 스크린은 사용자에게 시각적 통지를 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스는 공기 정화 장치에 결합된 스피커를 포함할 수 있다. 스피커는 사용자에게 오디오 통지를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스는 랩톱, 스마트폰, 스피커 또는 다른 장치와 같은 사용자 장치와 통신하도록 구성되어 있는 무선 통신 구성요소를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 사용자 장치에 직접, 또는 네트워크를 통해 사용자 또는 홈 자동화 시스템에 의해 액세스될 수 있는 데이터베이스에 데이터를 전송할 수 있다.
일부 구현예에서, 사용자 인터페이스에 추가적으로 또는 대안적으로, 공기 정화 장치는, UV 센서가 임계 값 미만인 UV 광 강도를 감지할 때 액체 저장부 내의 액체를 자동으로 교체하도록 구성될 수 있다. 액체 저장부는 물 도관과 같은 액체 공급원과 액체 연통하는 유입구 밸브에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 액체 저장부는 물 드레인과 같은, 액체 드레인과 유체 연통하는 드레인 밸브에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 임계 값 미만인 UV 광 강도를 감지하면, 공기 정화 장치는 드레인 밸브를 자동으로 개방하여 액체 저장부에서 액체를 방출할 수 있다. 공기 정화 장치는 액체 도관을 액체로 충진하기 위해 유입구 밸브를 개방하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 공기 정화 장치는 액체 저장부를 헹구기 위해 한 번 이상 액체 저장부를 배수하고 채우도록 구성될 수 있다.
공기 정화 장치는 기류 경로를 가로질러 배치되는 정전기 집진기를 포함할 수 있다. 정전기 집진기는 유리하게는 추가 여과 단계를 제공할 수 있다. 정전기 집진기는, 정전기 집진기가 결여된 장치에 비해, 장치에 의한 공기 정화 성능을 유리하게 개선할 수 있다. 정전기 집진기는 기류 경로를 따라 액체 저장부의 하류에 있을 수 있다. 이와 같이, 액체 저장부 내의 액체를 빠져나오는 공기는 이어서 정전기 집진기를 통과한다. 일부 대안적인 구현예에서, 정전기 집진기는 기류 경로를 따라 액체 저장부의 상류에 있다.
일부 공기 정화 장치는 액체 저장부, 정전기 집진기, 및 기류 경로에서 UV 광을 방출하도록 구성되어 있는 UV 광원을 가질 수 있으며, 각각은 공기 정화 장치의 공기 정화 단계를 정의한다. 이러한 공기 정화 시스템으로 공기를 정화하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다. 공기는 액체 저장부 내에 배치된 액체를 통해 유입구로부터 펌핑될 수 있다. 공기는 액체 저장부 내의 액체로부터 방출될 수 있다. 방출된 공기는 UV 광에 노출될 수 있다. 공기는 정전기 집진기로 충전될 수 있다.
일부 구현예에서, 기류 경로에서 UV 광을 방출하도록 구성되어 있는 UV 광원이 생략될 수 있고, 공기 정화 장치는 정전기 집진기 및 액체 저장부를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 정전기 집진기는 생략될 수 있고, 공기 정화 장치는 공기 흐름 경로에서 UV 광을 방출하도록 구성되어 있는 액체 저장부 및 UV 광원을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부는 생략될 수 있고, 공기 정화 장치는 정전기 집진기 및 기류 경로에서 UV 광을 방출하도록 구성되어 있는 UV 광원을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 공기 정화 장치는 정전기 집진기, 액체 저장부, 및 기류 경로에서 UV 광을 방출하도록 구성되어 있는 UV 광원 중 하나만을 가질 수 있다.
본 발명의 측면에 따라, 방법이 제공되어 있다. 상기 방법은 액체 저장부에 배치된 액체를 통해 유입구로부터 공기를 펌핑하는 단계를 포함하고 있다. 상기 방법은 액체 저장부로부터 공기를 방출하고 상기 방출된 공기를 UV 광에 노출시키는 단계를 포함하고 있다. 상기 방법은 정전기 집진기로 공기를 정전기적으로 충전하는 단계를 포함하고 있다.
상기 방법은 액체 저장부에 배치된 액체를 통해 유입구로부터 공기를 펌핑하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 액체 저장부로부터 공기를 방출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 방출된 공기를 UV 광에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 정전기 집진기로 공기를 정전기적으로 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 것과 일치하는 구성은 유리하게는 필터 요소를 사용하지 않고서 공기 여과를 허용할 수 있다. 필터 요소를 생략하는 것과 관련된 일부 장점은 위에서 논의된다.
상기 방법은 액체 저장부 내의 액체를 UV 광에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 구성과 관련된 일부 장점은 위에서 논의된다. 상기 방법은 UV 광이 액체 저장부 내의 액체를 통과한 후 UV 광원으로부터의 UV 광의 강도를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 UV 광이 액체 저장부 내의 입자 침강 구역을 통과한 후 UV 광원으로부터의 UV 광의 강도를 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 UV 광의 강도가 임계 값 미만일 때 사용자 통지를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 정전기 집진기로 공기를 정전기적으로 충전하는 단계는 공기가 액체 저장부로부터 방출된 후에 실행될 수 있다. 상기 방법은 액체 저장부 내로 펌핑된 공기를 확산시키는 단계를 포함할 수 있다. 이들 다양한 구성과 연관된 장점은 위에서 상세히 논의된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 부정관사 “a”, “an”, 및 정관사 “the”는 달리 그 내용을 명확하게 기술하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 구현예를 포괄한다.
단어 "바람직한" 및 "바람직하게는"는 특정한 상황 하에서 특정한 이득을 제공할 수 있는 본 발명의 구현예를 지칭한다. 그러나, 다른 구현예 또한 동일하거나 다른 상태 하에서 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 구현예의 인용은 다른 구현예가 유용하지 않음을 암시하는 것이 아니며, 청구항을 포함하는 본 개시 내용의 범위로부터 다른 구현예를 배제하도록 의도되지 않는다.
"상단", "하단", "좌측", "우측", "상부", "하부", 및 다른 방향 또는 배향과 같은, 본원에서 언급된 임의의 방향은 명료성과 간결성을 위해 본원에서 설명된 것이지, 실제 장치 또는 시스템을 제한하려는 의도가 아니다. 본원에 설명된 장치 및 시스템은 다수의 방향 및 배향으로 사용될 수 있다.
“정전기 집진기”는 공기 스트림에 정전하를 인가함으로써 공기로부터 입자를 여과하는 장치이고, 이는 공기 스트림에 현탁된 입자를 충전한 다음, 충전된 입자를 수집하여, 예컨대 수집 전극으로 공기로부터 이들을 제거하는 결과를 초래한다.
“필터 매체” 또는 “여과 매체”라는 구절은 여과에 사용되는 물리적 물질을 의미하도록 본원에서 사용된다. 필터 매체 또는 여과 매체는 필터 직물, 미립자, 막, 스크린, 액체 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
“필터 요소”는 유체를 여과하기 위해 여과 시스템에 설치되고 주기적으로 교체되도록 설계된 필터 매체를 포함하는 고형 물품으로서 본원에서 정의된다.
“미생물”은 유기체의 세포 내에 침입하여 복제할 수 있는 미소한 생물(microorganism) 또는 종균제이다. 미생물은 박테리아, 바이러스, 원생동물, 고세균류 및 진균류를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
“광전도성 셀”은 광의 강도에 따라 저항이 예측 가능하게 변하는 2 단자 반도체 장치이다.
“입자 부하”는 공기로부터 미립자 물질의 집합체로서 본원에서 정의된다.
“상류” 및 “하류”는 유체 흐름 경로를 따른 유체 흐름 방향에 대한 방향 또는 위치를 지칭하는 용어이며, “하류”는 유체가 유동하도록 구성되어 있는 방향이고 “상류”는 유체가 도착하도록 구성되어 있는 방향이다.
“확산”은 분산시키거나 퍼트리는 것이다.
본원에 개시된 기술은 일반적으로 방에서 공기 품질을 개선하도록 구성되어 있다. 다양한 구현예에서, 본원에 개시된 기술은 공기 정화 장치에 관한 것이다. 공기 정화 장치는 높은 효율로 실내 공기를 정화할 수 있다. 공기 정화 장치는 기존의 공기 정화 장치에 비해 상대적으로 낮은 수준의 유지보수를 필요로 할 수 있다.
공기 정화 장치는 다단계를 사용하여 주변 공기를 정화하도록 구성될 수 있다. 하나의 정화 단계는 물과 같은 액체를 사용하여 공기를 여과할 수 있다. 하나의 정화 단계는 공기를 여과하기 위해 정전기 집진기를 포함할 수 있다. 하나의 정화 단계는 UV 광원을 사용하여 공기를 정화할 수 있다. 다양한 구현예에서, 공기 정화 장치는 공기를 여과하기 위해 필터 요소를 사용하는 것을 피하는데, 이는 위에서 열거된 다수의 이점을 가질 수 있다. 다양한 구현예에서, 공기 정화 장치는 장치 상태에 관해 사용자에게 통지를 제공하도록 구성될 수 있다. 장치 상태는 유지보수 통지를 포함할 수 있다.
본 개시는 비교적 높은 효율 및 비교적 낮은 유지보수 요구로 실내의 공기를 정화하도록 설계된 공기 정화기를 기술한다. 다양한 구현예에서, 공기 정화 장치는 30 내지 100㎡ 범위의 공간의 주변 공기를 정화할 수 있다. 공기 정화 장치는 70 내지 300㎥ 범위의 공간의 주변 공기를 정화할 수 있다. 일부 예에서, 공기 정화 장치는 40 내지 95㎡ 범위의 공간의 주변 공기를 정화할 수 있다. 공기 정화 장치는 100 내지 250㎥ 범위의 공간의 주변 공기를 정화할 수 있다. 공기 정화 장치는 매일 대략 400 내지 800㎥의 공기 정화 용량을 가질 수 있다. 3개의 정화 단계를 갖는 공기 정화 장치는 유리하게는 미립자 물질, 화학물질 및 미생물을 포함하는 다양한 유형의 공기 오염물을 정화할 수 있다.
본 발명은 청구범위에 정의된다. 그러나, 아래에 비제한적인 예의 비-포괄적인 목록이 제공된다. 이들 실시예의 임의의 하나 이상의 특징부는 본원에 설명된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
실시예 Ex1 공기 정화 장치로서, 공기 유입구, 공기 유출구 및 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구까지 연장되어 있는 기류 통로를 정의하는 하우징; 상기 공기 유입구와 상기 공기 유출구 사이의 상기 기류 경로를 가로질러 상기 하우징 내에 배치된 액체 저장부; 및 상기 액체 저장부 및 상기 기류 통로 내로 UV 광을 방출하도록 위치된 자외선(UV) 광원을 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex2 실시예 Ex1에 있어서, 상기 기류 경로를 가로질러 배치되어 있는 정전기 집진기를 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex3 실시예 Ex2에 있어서, 상기 정전기 집진기는 상기 기류 경로를 따라 상기 액체 저장부의 하류에 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex4 실시예 Ex1 내지 Ex3 중 어느 하나에 있어서, 상기 공기 유입구와 연통하는 펌프 유입구를 갖는 공기 펌프 및 상기 액체 저장부 내의 펌프 유출구를 갖는 공기 펌프를 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex5 Ex4에 있어서, 상기 펌프 유출구와 연통하는 확산기를 더 포함하며, 상기 확산기는 상기 공기 펌프의 상기 펌프 유출구로부터 공기를 확산시키도록 구성되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex6 공기 정화 장치로서,
공기 유입구, 공기 유출구, 및 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구까지 연장되는 기류 경로를 정의하는 하우징; 상기 공기 유입구와 상기 공기 유출구 사이의 기류 경로를 가로질러 배치된 액체 저장부; 상기 하우징 내에 배치되어 있는 자외선(UV) 광원으로서, 상기 기류 경로 내로 UV 광을 방출하도록 위치되어 있는, 상기 UV 광원; 및 상기 기류 경로를 가로질러 배치되어 있는 정전기 집진기를 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex7 실시예 Ex6에 있어서, 상기 정전기 집진기는 상기 기류 경로를 따라 상기 액체 저장부의 하류에 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex8 실시예 Ex1 내지 Ex7 중 어느 하나에 있어서, 상기 UV 광원은 상기 액체 저장부 내로 광을 방출하도록 추가로 위치되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex9 실시예 Ex1 내지 Ex8 중 어느 하나에 있어서, UV 센서를 더 포함하고, 상기 저장부가 상기 UV 광원과 상기 UV 센서 사이에 위치되어, 상기 UV 센서가 상기 저장부를 통해 상기 UV 광원으로부터의 상기 UV 광의 강도를 감지하도록 구성되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex10 실시예 Ex6 내지 Ex9 중 어느 하나에 있어서, 상기 공기 유입구와 연통하는 펌프 유입구를 갖는 공기 펌프 및 상기 액체 저장부 내의 펌프 유출구를 갖는 펌프를 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex11 실시예 Ex10에 있어서, 상기 펌프 유출구와 연통하는 확산기를 더 포함하되, 상기 확산기는 상기 공기 펌프의 상기 펌프 유출구로부터 공기를 확산시키도록 구성되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex12 공기 정화 장치로서,
공기 유입구, 공기 유출구, 및 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구로 연장되어 있는 기류 경로를 정의하는 하우징; 상기 기류 경로를 가로질러 배치되어 있는 액체 저장부; 상기 액체 저장부 내로 UV 광을 방출하도록 위치된 자외선(UV) 광원; 및 UV 센서를 포함하고, 상기 액체 저장부는 상기 UV 광원과 상기 UV 센서 사이에 위치되어, 상기 UV 센서가 상기 저장부를 통해 상기 UV 광원으로부터의 상기 UV 광의 강도를 감지하도록 구성되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex13 실시예 Ex12에 있어서, 상기 UV 광원은 상기 기류 경로 내로 UV 광을 방출하도록 추가로 위치되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex14 실시예 Ex1 내지 Ex13 중 어느 하나에 있어서, 상기 UV 광원은 상기 기류 경로에 위치되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex15 실시예 Ex1 내지 Ex14 중 어느 하나에 있어서, 상기 UV 광원은 상기 공기 유출구와 상기 액체 저장부 사이에 위치되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex16 실시예 Ex1 내지 Ex15 중 어느 하나에 있어서, 상기 하우징의 내부 표면 상에 UV-반사층을 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex17 실시예 Ex1 내지 Ex16 중 어느 하나에 있어서, 상기 액체 저장부를 정의하는 표면 상에 UV-반사층을 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex18 실시예 Ex9 내지 Ex17 중 어느 하나에 있어서, 상기 UV 센서가 임계 값 미만인 UV 광 강도를 감지할 때 사용자에게 통지를 제공하도록 구성되어 있는 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex19 실시예 Ex18에 있어서, 상기 UV 광 강도 임계 값은 상기 UV 광원의 UV 광 강도에 비해 0.5를 초과하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex20 실시예 Ex1 내지 Ex19 중 어느 하나에 있어서, 상기 액체 저장부의 하단 영역을 향해 입자 침강 구역을 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex21 실시예 Ex20에 있어서, 상기 입자 침강 구역은 상기 UV 센서와 상기 UV 광원 사이에 위치되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex22 실시예 Ex9 내지 Ex21 중 어느 하나에 있어서, 상기 UV 센서는 광전도성 셀을 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex23 실시예 Ex13 내지 Ex22 중 어느 하나에 있어서, 상기 기류 경로를 가로질러 배치된 정전기 집진기를 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex24 실시예 Ex23에 있어서, 상기 정전기 집진기는 상기 기류 경로를 따라 상기 액체 저장부의 하류에 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex25 실시예 Ex13 내지 Ex24 중 어느 하나에 있어서, 상기 공기 유입구와 연통하는 펌프 유입구를 갖는 공기 펌프 및 상기 액체 저장부 내의 펌프 유출구를 갖는 공기 펌프를 더 포함하는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex26 실시예 Ex25에 있어서, 상기 펌프 유출구와 연통하는 확산기를 더 포함하되, 상기 확산기는 상기 공기 펌프의 상기 펌프 유출구로부터 공기를 확산시키도록 구성되어 있는, 공기 정화 장치.
실시예 Ex27 방법으로서, 액체 저장부에 배치된 액체를 통해 유입구로부터의 공기를 펌핑하는 단계; 상기 액체 저장부로부터 공기를 방출하고 상기 방출된 공기를 UV 광에 노출시키는 단계; 및 정전기 집진기로 공기를 정전기적으로 충전하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex28 실시예 Ex27에 있어서, 상기 액체 저장부 내의 액체를 UV 광에 노출시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex29 실시예 Ex28에 있어서, 상기 UV 광이 상기 액체 저장부 내의 액체를 통과한 후 상기 UV 광원으로부터의 상기 UV 광의 강도를 감지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex30 실시예 Ex29에 있어서, 상기 UV 광이 상기 액체 저장부 내의 입자 침강 구역을 통과한 후에 상기 UV 광원으로부터의 상기 UV 광의 강도를 감지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex31 실시예 Ex30에 있어서, 상기 UV 광의 강도가 임계 값 미만인 경우 사용자 통지를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex32 실시예 Ex27 내지 Ex31 중 어느 하나에 있어서, 정전기 집진기로 공기를 정전기적으로 충전하는 단계는 공기가 상기 액체 저장부로부터 방출된 후에 실행되는, 방법.
실시예 Ex33 실시예 Ex27 내지 Ex32 중 어느 하나에 있어서, 상기 액체 저장부 내로 펌핑된 공기를 확산시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
이제, 실시예가 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 예시적인 공기 정화 장치이고;
도 2는 예시적인 공기 정화 장치의 단면도이고; 그리고
도 3은 다른 예시적인 공기 정화 장치의 단면도이다.
도 1은 현재 개시와 일치하는 하나의 예시적인 공기 정화 장치(100)를 도시하고, 도 2는 도 1의 예시적인 공기 정화 장치의 예시적인 단면도를 도시한다. 공기 정화 장치(100)는 다수의 정화 단계를 사용하여 주변 공기를 정화하도록 구성되어 있다. 공기 정화 장치(100)는 하우징(102)을 갖는다. 하우징(102)은 공기 정화의 하나 이상의 단계를 통해 공기를 유도하도록 구성되어 있다. 하우징(102)은 공기 유입구(110)를 정의한다. 공기 유입구(110)는 일반적으로 주변 공기(10)를 주변 환경으로부터 수용하도록 구성되어 있다. 주변 환경은 방일 수 있다. 하우징(102)은 공기 유출구(112)를 정의한다. 공기 유출구(112)는 정화된 공기(360)를 주변 환경으로 방출하도록 구성되어 있다. 현재 예에서, 공기 유출구(112)는 하우징(102) 주위에 원주 방향으로 정의된다. 하우징(102)은 공기 유입구(110)로부터 공기 유출구(112)로 연장되는 기류 경로(114)를 정의한다. 기류 경로(114)는 일반적으로 하나 이상의 공기 정화 단계를 통해 연장되도록 구성되어 있다.
공기 정화 장치(100)는 하우징(102) 내에 배치된 액체 저장부(130)를 갖는다. 액체 저장부(130)는 공기 유입구(110)로부터 공기 유출구(112)로 통과하는 공기가 액체 저장부(130)를 통과하게 구성되도록 기류 경로(114)[9]를 가로질러 배치되어 있다. 액체 저장부(130)는 기류 경로(114)를 통과하는 공기를 여과하도록 구성되어 있는 액체(140)(도 2에 도시됨)를 수용하도록 구성되어 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 액체(140)은 다양한 유형의 액체일 수 있다. 현재 예에서, 하우징(102) 및 액체 저장부(130)를 정의하는 물질은 액체 저장부(130)의 내용물이 사용자에 의해 관찰될 수 있도록 투명하다. 일부 구현예에서, 하우징(102) 및 액체 저장부(130)는 유리로 구성되어 있다.
액체 저장부(130)는 사용자가 비교적 쉽게 비우고 리필하도록 구성될 수 있다. 액체 저장부(130)는 탈착식 커버(120)를 가질 수 있다. 탈착식 커버는 공기 유입구(110)를 정의할 수 있다. 탈착식 커버(120)는, 예로서, 푸시-인 마찰 연결, 클램핑된 연결, 나사 피팅 또는 베이어닛 연결을 통해 하우징(102)의 나머지 부분에 결합될 수 있다. 커버(120)는 액체 저장부(130)를 채우고 비우기 위해 사용자에 의해 수동으로 제거될 수 있다.
공기 정화 장치(100)는 액체 저장부(130) 내로 기류를 발생시키도록 구성되어 있는 공기 펌프(500)를 갖는다. 공기 펌프(500)는 하우징(102)의 공기 유입구(110)와 연통하는 펌프 유입구(502)(도 2에서 볼 수 있음)를 갖는다. 공기 펌프(500)는 액체 저장부(130) 내에 펌프 유출구(504)를 갖는다. 이러한 구성은 유리하게는 주변 공기(10)를 액체 저장부(130) 내로 유도한다. 위에서 논의된 바와 같이, 액체 저장부(130)는 바람직하게는 공기 펌프(500)에 의해 액체 저장부(130) 내로 유도된 공기(10)를 여과하도록 구성되어 있는 액체(140)를 함유한다. 펌프 유출구(504)는 펌프 유입구(502) 아래에 수직으로 위치되어 있다. 펌프 유출구(504)는 액체 저장부(130)의 폭에 대해 중앙에 위치되어 있으며, 여기서 폭은 액체 저장부(130)의 수직 연장부에 수직이다. 현재 예에서, 액체 저장부(130)는 중심축 x에 대해 일반적으로 원통형 구성을 갖는다. 펌프는 액체 저장부의 중심축 x(도 2 참조)의 일부분을 따라 연장되어 있다.
현재 예에서, 공기 정화 장치(100)는 확산기(121)를 갖는다. 확산기(121)는, 예컨대 버블(122)을 형성함으로써, 공기 펌프(500)의 펌프 유출구(504)로부터 공기를 확산시키도록 구성되어 있다. 기포(122)는 위에서 논의된 바와 같이 미세 기포일 수 있다. 확산기(121)는 확산된 공기를 액체 저장부(130) 내로 분산시키도록 추가로 구성될 수 있다. 확산된 공기를 분산시키는 것은 유리하게는 기포 사이의 접촉을 제한함으로써, 기포의 병합을 방지할 수 있다. 확산기(121)는 액체 저장부(130) 내에 배치되어 있다. 확산기(121)는 하우징에 결합될 수 있다. 현재 예에서, 확산기(121)는 펌프 유출구(504)에 결합되어 있다. 확산기(121)는 펌프 유출구(504)로부터 액체 저장부(130)의 하단을 향해 연장되어 있다.
현재 예에서, 탈착식 커버(120)는 공기 도관(126)을 갖는다. 공기 도관(126)은 제1 말단(124) 상에 공기 유입구(110)를 정의하고 제1 말단(124)에 대향하는 제2 말단(125) 상에 확산기(121)를 정의한다. 펌프(500)는 제1 말단(124)와 제2 말단(125) 사이의 공기 도관(126)에 배치되어 있다. 공기 도관(126)은제1 말단(124)으로부터 제2 말단(125)까지 테이퍼질 수 있으며, 이는 유리하게는 주변 공기(10)를 액체 저장부(130)의 액체(140) 내로 펌핑하는 것을 용이하게 할 수 있다. 제2 말단(125) 상의 확산기(121)는 액체 저장부(130) 내의 액체(140) 내로 연장되도록 구성되어 있다. 확산기(121)는 생성된 미세 기포를 액체(140) 내로 방출하도록 구성됨으로써, 미세 기포가 공기에 작용하는 부력의 결과로서 액체를 통해 상승하도록 구성되어 있다.
액체 저장부(130)는 액체 저장부(130)의 하단 영역을 향해 입자 침강 구역(133)을 갖는다. 입자 침강 구역(133)은 일반적으로 입자가 중력의 힘 하에서 침강될 수 있도록 구성되어 있다. 입자 침강 구역(133)은 액체 저장부(130)의 나머지로부터 부분적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 입자 침강 구역은 입자 침강 구역(133)의 천장(132)에 의해 액체 저장부(130)의 나머지로부터 분리될 수 있다. 천장(132)은 입자가 입자 침강 구역(133) 내에 포획될 수 있는 복수의 개구부들(134)을 정의한다.
공기 정화 장치(100)는 하우징(102) 내에 배치된 UV 광원(210)을 갖는다. UV 광원(210)은 도 2에서 볼 수 있다. UV 광원(210)은 기류 경로(114) 내로 광을 방출하도록 위치되어 있다. UV 광은 유리하게는 기류 경로(114) 내의 미생물의 성장을 중화시키거나 제한할 수 있다. 따라서, UV 광원(210)은 공기 정화 장치(100)의 다른 공기 정화 단계를 정의한다. UV 광원(210)은 공기 정화 장치(100)의 제2 공기 정화 단계로 간주될 수 있다. UV 광원(210)은 하우징(102)에 결합되어 있다. 특히, UV 광원(210)은 탈착식 커버(120)에 결합되어 있다. UV 광원(210)은 기류 경로(114) 내에 위치되어 있다. UV 광원(210)은 공기 유출구(112)와 액체 저장부(130) 사이에 위치되어 있다.
현재 예에서, UV 광원(210)은 또한 액체 저장부(130) 내로 광을 방출하도록 위치되어 있다. UV 광원(210)은 유리하게는 액체 저장부(130) 내의 미생물의 성장을 중화시키거나 제한할 수 있으며, 그 장점은 위에서 상세히 설명되었다. UV 광원(210)은 또한 하우징(102)의 내부 표면, 액체 저장부(130)를 정의하는 물질의 내부 표면, 또는 하우징(102)의 내부 표면 및 액체 저장부(130)를 정의하는 물질의 내부 표면 둘 모두와 같은, 공기 정화 장치의 내부 표면 상에 광을 방출하도록 위치될 수 있다. 현재 예에서, 공기 정화 장치(100)는 하우징 및 액체 저장부(130)의 하나 이상의 내부 표면 상에 UV-반사 층(136)을 갖는다. 예를 들어, UV-반사층(136)은 공기 도관(126)의 내벽면, 액체 저장부(130)의 외벽면, 또는 하우징(102)의 내벽면 중 하나 이상에 포함될 수 있다. UV-반사 층(136)은 위에서 논의된 방식으로 구성될 수 있다.
현재의 예시적인 공기 정화 장치는 UV 센서(330)를 가지고, 이는 도 2에서 볼 수 있다. UV 센서(330)는 일반적으로 UV 광원(210)으로부터의 UV 광의 세기를 감지하도록 구성되어 있다. 액체 저장부(130)는 UV 광원(210)과 UV 센서(330) 사이에 위치되어 있으며, 이에 의해 UV 센서(330)는 액체 저장부(130)를 통해 UV 광원(210)으로부터의 UV 광의 강도를 감지하도록 구성되어 있다. 도시된 것을 포함하는 일부 구현예에서, 입자 침강 구역(133)은 UV 센서(330)와 UV 광원(210) 사이에 위치될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, UV 광의 강도는 액체 저장부(130) 및 입자 침강 구역(133) 내의 수집된 입자의 양을 근사화하는 데 사용될 수 있다. 또한, 액체(140)를 통과하는 UV 광의 강도는 임계 값 미만으로 낮아지고, 액체의 조건은 공기를 여과하기에 불충분할 수 있다.
공기 정화 장치(100)는 일반적으로 UV 센서(330)가 임계 값 미만인 UV 광원(210)으로부터의 UV 광 강도를 감지할 때 사용자에게 통지를 제공하도록 구성되어 있는 사용자 인터페이스(400)를 갖는다. 사용자 인터페이스(400)는 액체 저장부(130) 내의 액체가 교체되어야 한다는 통지를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(400)는 공기 정화 장치(100)의 구성 요소가 정확하게 조립되지 않았다는 통지를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 예시적인 임계값은 위에서 상세히 논의되었다. 현재 예에서, 사용자 인터페이스(400)는 사용자에게 오디오 통지를 제공하도록 구성되어 있는 무선 스피커이다. 사용자 인터페이스(400)는, 추가 구성 요소 및 전술한 무선 통신 구성 요소와 같은 구성 요소, 디스플레이, 및 기타의 조합을 가질 수 있다.
현재의 예시적인 공기 정화 장치(100)는 기류 경로(114)를 가로질러 배치된 정전기 집진기(310)를 가지고, 이는 도 2에서 볼 수 있다. 여기서, 정전기 집진기(310)는 공기 정화 장치(100)의 또 다른 공기 정화 단계를 정의한다. 특히, 정전기 집진기는 공기 정화 장치(100)의 제3 공기 정화 단계를 정의한다. 정전기 집진기(310)는 기류 경로(114)를 따라 액체 저장부(130)의 하류에 있다. 이와 같이, 액체 저장부(130) 내의 액체를 빠져나오는 공기는 정전기 집진기(310)를 통과한다.
현재 예에서, 정전기 집진기(310)는 액체 저장부(130) 아래에 수직으로 위치되어 있다. 기류 채널(250)은 액체 저장부(130)의 유출구(240)로부터 정전기 집진기(310)를 향해 연장되어 있다. 기류 채널(250)은 축 방향으로 하향 연장되어 있다. 이러한 예에서, 기류 채널(250) 및 액체 저장부는 동축이다. 기류 채널(250)은 중심축 x을 중심으로 액체 저장부(130)를 원주 방향으로 둘러싼다. 기류 채널(250)은 액체 저장부(130)의 외부 표면과 하우징(102)의 내부 표면 사이에 정의된다. 이러한 구성은 유리하게는 공기 정화 장치(100)가 비교적 콤팩트한 구성을 가지는 것을 허용한다. 기류 채널(250)은 0.2 내지 0.5리터의 부피를 가질 수 있다. 팬 어셈블리(340)는 액체 저장부(130)로부터 정전기 집진기(310)를 통해 그리고 공기 유출구(112)를 통해 기류를 발생시키도록 구성되어 있다. 팬 어셈블리(340)는 팬(343), 구동 유닛(342), 및 모터(341)를 갖는다. 다양한 구현예에서, 팬 어셈블리(340)는 팬 어셈블리(340 가 사용자에 의해 작동될 수 있는 사용자 인터페이스를 갖는다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 일부 구현예에서, 액체 저장부(130) 및 하우징(102)은 그들 사이에 기류 채널(250)을 정의한다. 액체 저장부(130) 및 하우징(102)은 단 하나의 단일 구조에 의해 정의될 수 있다. 일부 구현예에서, 액체 저장부(130) 및 하우징(102)은 사용자에 의해 수동으로 부착되고 분리될 수 있는 별개의 구성 요소이다. 탈착식 커버(120)는 액체 저장부(130) 및 하우징(102)에 탈착식으로 결합되어 액체 저장부(130)로부터 기류 채널(250)로 연장되는 기류 경로(114)의 일부분을 정의할 수 있다. 예를 들어, 여기서 탈착식 커버(110)는 하우징(102)에 결합되도록 구성되어 있는 축 방향으로 연장되는 플랜지(123)를 갖는다. 일부 구현예에서, 탈착식 커버(120)는 기류 채널(250)에 대한 유입구(252)를 정의할 수 있다. 유입구(252)는 탈착식 커버(120)의 축 방향으로 연장되는 플랜지(123)에 의해 정의될 수 있다
하우징(102)은 베이스 구성 요소(300) 상의 제1 원주 지지 부재(131) 및 제2 원주 지지 부재(320) 상에 장착될 수 있다. 하우징(102), 액체 저장부(130), 및 베이스 구성 요소(300)는 기류 채널(250)로부터 정전기 집진기(310)를 통해 연장되어 있는 기류 경로(114)의 일부분을 정의한다. 베이스 구성 요소(300)는 정전기 집진기(310)로부터 공기 유출구(112)로 연장되어 있는 기류 경로(114)의 일부분을 정의한다.
다양한 구현예에서, 공기 정화 장치(100)의 다양한 개별 구성 요소는 비교적 간단한 방식으로, 예를 들어, 푸시-인 마찰 연결, 클램핑된 연결, 나사 피팅, 베이어닛 연결, 또는 이들의 조합에 의해 조립되고 분해될 수 있다. 이를 참조하면, 펌프(500) 및 UV 광원(210)을 갖는 탈착식 커버(120)는 액체 저장부(130) 및 기류 채널(250)을 정의하는 이중 챔버의 상단에 장착될 수 있다. 동시에, 이중 챔버는 수동으로 분리되어 베이스 구성 요소(300)에 부착될 수 있다. 무선 사운드 시스템인 사용자 인터페이스(400)는 베이스 구성 요소(300)의 하단 측을 향해 부착되고 분리될 수 있다.
도 3은 본 개시의 다른 예시적인 공기 정화 장치(600)의 단면도를 도시한다. 도 3의 장치는 확산기(621)가 공기 도관(622)과 별개인 환형 표면인 것을 제외하고는 도 1 및 2를 참조하여 전술한 공기 정화 장치와 유사하다. 환형 표면은 도 2를 참조하여 전술한 확산기와 유사하게, 미세 기포와 같은 기포를 발생시키도록 구성되어 있는 복수의 개구부들을 정의할 수 있다. 확산기(621)는 공기 도관(622) 주위에 장착될 수 있다. 확산기(621)는 펌프(700)의 펌프 유출구(704)로부터 공기를 수용할 수 있다.
본 설명 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 표시된 경우를 제외하고, 양, 수량, 백분율 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수정된 것으로 이해되어야 한다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함하고 있다. 따라서, 이러한 맥락에서, 숫자 A는 A ± A의 5% 로서 이해된다. 이러한 맥락 내에서, 숫자 A는 숫자 A가 수정하는 특성의 측정을 위한 일반적인 표준 에러 내에 있는 수치 값을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 첨부된 청구범위에 사용된 일부 경우에, A가 벗어나는 양이 청구된 발명의 기본 및 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는다면, 숫자 A는 위에서 열거된 백분율만큼 벗어날 수 있다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함하고 있다.

Claims (13)

  1. 공기 정화 장치로서,
    공기 유입구, 공기 유출구, 및 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구로 연장되어 있는 기류 경로를 정의하는 하우징;
    상기 공기 유입구와 상기 공기 유출구 사이의 상기 기류 경로를 가로질러 배치된 액체 저장부;
    상기 하우징 내에 배치되어 있는 자외선(UV) 광원으로서, 상기 기류 경로 내로 그리고 상기 액체 저장부 내로 UV 광을 방출하도록 위치되어 있는, 상기 자외선(UV) 광원;
    상기 기류 경로를 가로질러 배치되어 있는 정전기 집진기; 및
    UV 센서를 포함하고, 상기 액체 저장부는 상기 UV 광원과 상기 UV 센서 사이에 위치되어, 상기 UV 센서가 상기 액체 저장부를 통해 상기 UV 광원으로부터의 UV 광의 강도를 감지하도록 구성되어 있는, 공기 정화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정전기 집진기는 상기 기류 경로를 따라 상기 액체 저장부의 하류에 있는, 공기 정화 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공기 유입구와 연통하는 펌프 유입구를 갖는 공기 펌프를 더 포함하고, 상기 공기 펌프는 상기 액체 저장부 내에 펌프 유출구를 갖는, 공기 정화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 펌프 유출구와 연통하는 확산기를 더 포함하되, 상기 확산기는 상기 공기 펌프의 펌프 유출구로부터 공기를 확산시키도록 구성되어 있는, 공기 정화 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UV 광원은 상기 기류 경로 내에 위치되어 있는, 공기 정화 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UV 광원은 상기 공기 유출구와 상기 액체 저장부 사이에 위치되어 있는, 공기 정화 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징의 내부 표면 상에 UV-반사층을 더 포함하는, 공기 정화 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 저장부를 정의하는 표면 상에 UV-반사층을 더 포함하는, 공기 정화 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UV 센서가 임계 값 미만인 UV 광 강도를 감지할 때 사용자에게 통지를 제공하도록 구성되어 있는 사용자 인터페이스를 더 포함하고, 상기 임계 값은 상기 UV 광원의 UV 광 강도에 비해 0.5를 초과하는, 공기 정화 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 저장부의 하단 영역을 향하는 입자 침강 구역을 더 포함하는, 공기 정화 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 입자 침강 구역은 상기 UV 센서와 상기 UV 광원 사이에 위치되어 있는, 공기 정화 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UV 센서는 광전도성 셀을 포함하는, 공기 정화 장치.
  13. 공기를 정화하는 방법으로서,
    액체 저장부에 배치된 액체를 통해 유입구로부터 공기를 펌핑하는 단계;
    상기 액체 저장부 내의 액체로부터 공기를 방출하고 상기 방출된 공기를 UV 광에 노출시키는 단계; 및
    정전기 집진기로 공기를 정전기적으로 충전하는 단계를 포함하는, 방법.
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