KR20230090161A - 실내 공기정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내 공기 중에 포함된 초미세먼지와 세균등 유해물질을 효과적으로 일괄 제거할 수 있도록 하는 실내 공기정화장치에 관한 것으로, 일측에 유입구가 형성되고, 타측에 배출구가 형성되는 케이스와, 상기 케이스 내부에 마련되며, 상기 유입구에 인접하게 설치되는 필터부와, 상기 케이스 내부에 마련되며, 상기 케이스 외부의 공기를 상기 유입구로 흡입하는 흡입부 및 상기 케이스에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 유입구로 흡입된 공기를 정화시키는 정화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정화부는 상기 케이스 내벽면에 결합되는 본체와, 상기 본체의 내부에 결합되는 UV 램프와, 상기 본체의 외면에 형성되며 표면에 광촉매가 코팅되어 상기 UV 램프로부터 방사되는 자외선의 의해 광촉매 반응이 일어나는 PCO 유닛과, 상기 본체의 단부에 결합되며 초미세먼지를 포집하는 플라즈마를 발생시키고 상기 초미세먼지를 이온화시켜 여과 가능한 물질로 토출시키는 이오나이저를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

실내 공기정화장치{Indoor air purifier}
본 발명은 실내 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 실내 공기 중에 포함된 초미세먼지와 세균등 유해물질을 효과적으로 일괄 제거할 수 있도록 하는 실내 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 최근 들어 산업의 발전이 가속화됨에 따라 공기 중에 유해난 초미세먼지 입자들이 많이 섞여 실내로 유입되는 일이 늘어나고 있다.
이와 더불어 건설이 완료된 새 건축물에서는 내장재나 마감재 또는 벽지 등을 접착하기 위한 접착제 성분에 포함된 휘발성 유기화합물 등이 일정 기간 동안 지속적으로 실내에 방출되는 새집 증후군의 악영향 또한 무시할 수 없는 수준이다.
상기와 같은 관점에서 등록실용신안 제20-0297518호의 "공기청정기"(이하 선행기술)를 포함한 무수히 많은 공지의 장치들이 공개되고 출시되어 각 가정에 널리 보급되어 가는 추세이기도 하다.
이러한 공기청정기는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸기 위한 장치이며, 공기를 필터에 통과시켜 먼지와 세균을 없애고 나쁜 냄새를 제거하는 역할을 한다.
그러나, 종래의 공기청정기 경우, 아무리 성능이 우수한 필터를 사용한다 하더라도 공기정화에는 한계가 있으며, 특히, 미세한 유해물질이나 세균의 경우에는 필터에서 걸러지지 않고 그대로 외부로 배출될 염려가 있으며, 세균의 경우에는 공기청정기 내에서 번식할 우려도 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 실내공기 중에 포함된 초미세먼지와 세균 등 거주자의 건강을 위협하는 유해물질들을 효과적으로 일괄 제거할 수 있도록 하는 실내 공기정화장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 일측에 유입구가 형성되고, 타측에 배출구가 형성되는 케이스와, 상기 케이스 내부에 마련되며, 상기 유입구에 인접하게 설치되는 필터부와, 상기 케이스 내부에 마련되며, 상기 케이스 외부의 공기를 상기 유입구로 흡입하는 흡입부 및 상기 케이스에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 유입구로 흡입된 공기를 정화시키는 정화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정화부는 상기 케이스 내벽면에 결합되는 본체와, 상기 본체의 내부에 결합되는 UV 램프와, 상기 본체의 외면에 형성되며 표면에 광촉매가 코팅되어 상기 UV 램프로부터 방사되는 자외선의 의해 광촉매 반응이 일어나는 PCO 유닛과, 상기 본체의 단부에 결합되며 초미세먼지를 포집하는 플라즈마를 발생시키고 상기 초미세먼지를 이온화시켜 여과 가능한 물질로 토출시키는 이오나이저를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터부는 상기 케이스의 내벽면에 결합되는 몸체와, 상기 몸체의 내면에 결합되는 제1 필터와, 상기 제1 필터의 후면에 결합되며 표면에는 일라이트 성분이 도포되는 제2 필터와, 상기 제2 필터의 후면에 결합되며 표면에 매쉬 형상의 은으로 이루어지는 제3 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 유입구를 통해 유입되는 유해물질이 포함된 공기를 필터부에서 1차로 여과시키고 1차 여과된 공기를 정화부에서 제거하여 배출시킴으로써 쾌적한 실내 공기 환경을 조성할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 정화부는 UV 램프와, PCO 유닛 및 이오나이저로 이루어져 UV 램프 작동 시 방사되는 자외선이 광촉매에 닿을 때 발생되는 광촉매반응으로 공기 중 초미세먼지와 병원성 유해세균과 휘발성 유기화합물을 제거하여 공기 정화 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 실내 공기정화장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 필터부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정화부를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 실내 공기정화장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 필터부를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정화부를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실내 공기정화장치(1000)는 케이스(100), 필터부(200), 흡입부(300) 및 정화부(400)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 케이스(100)는 일측에 유입구(110)가 형성되고, 타측에 배출구(120)가 형성되며, 내부에 공간이 형성되어 유입구(110)로부터 유입되는 공기가 배출구(120)로 배출될 수 있다.
그리고, 상기 케이스(100)에는 압력계(미도시)가 설치될 수 있으며, 내부에는 유입구(110)에서 배출구(120) 방향으로 순차적으로 필터부(200), 흡입부(300) 및 정화부(400)가 설치될 수 있다.
여기서, 상기 유입구(110)는 오염된 공기가 유입되도록 케이스(100)의 일측면에 형성되고, 상기 배출구(120)는 정화된 공기가 배출되고 상기 유입구(100)와 대향되는 면에 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 필터부(200)는 상기 케이스(100) 내부에 마련되며, 상기 유입구(110)에 인접하게 설치된다.
이때, 상기 필터부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체(210), 제1 필터(220), 제2 필터(230) 및 제3 필터(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 몸체(210)는 상기 케이스(100)의 내벽면에 결합되며, 제1 필터(220), 제2 필터(230) 및 제3 필터(240)가 순차적으로 수용될 수 있는 크기로 형성되며, 제1 필터(220), 제2 필터(230) 및 제3 필터(240)를 케이스(100) 내부에 고정시키게 된다.
여기서, 상기 제1 필터(220)는 상기 몸체(210)의 내면에 결합되며, 상기 제1 필터(210)에는 상기 유입구(110)에서 유입되는 공기 중 입자가 큰 유해물질을 여과시키게 된다.
그리고 상기 제2 필터(230)는 상기 제1 필터(220)의 후면에 결합되며 표면에는 일라이트 성분이 도포되며, 제1 필터(220)로부터 1차 여과된 공기는 상기 제2 필터(230)를 통해 유해원소를 반영구적으로 흡수 및 분해된다.
이때, 상기 제2 필터(230)는 부직패트 형태의 필터로, 황토에 60% 이상이 함유되어 있는 일라이트라는 광물질을 분말형태로 함침 또는 도포된다.
여기서, 상기 일라이트는 중금속 흡착, 원적외선 방사, 음이온 발생, 유독가스 흡착, 살균 등과 같은 효능을 가지는 천연 광물질로, 상기 제2 필터(230)는 제1 필터(220)에서 여과된 공기에서 유해원소를 흡수 및 분해시키게 된다.
다음으로, 상기 제3 필터(240)는 상기 제2 필터(230)의 후면에 결합되며 표면에 매쉬 형상의 은으로 이루어지며, 매쉬 즉 그물망 형상으로 형성된다.
여기서, 상기 제3 필터(240)는 순도 99.9%의 순은으로 이루어지며, 제2 필터(230)에서 2차 여과된 공기를 항균 및 살균처리하게 된다.
다음으로, 상기 흡입부(300)는 상기 케이스(100) 내부에 마련되며, 상기 케이스(100) 외부의 공기를 상기 유입구(110)로 흡입시키는 구성으로, 유입구(110)를 통해 공기를 유입시키고, 유입구(110)로 유입된 공기를 배출구(120)를 통해 외부로 배출시키게 된다.
이때, 상기 흡입부(300)는 상기 케이스(100) 내부에서 회전되는 팬 형상으로 형성될 수 있으며, 회전되면서 케이스(100) 내부의 공기를 이동시키게 된다.
다음으로, 상기 정화부(400)는 상기 케이스(100)에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 유입구(110)로 흡입된 공기를 정화시키게 된다.
상세하게는, 상기 정화부(400)는 본체(410), UV 램프(420), PCO 유닛(430) 및 이오나이저(440)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 본체(410)는 상기 케이스 내벽면에 탈착 가능하게 결합되며, 막대 형상으로 형성된다.
그리고 상기 UV 램프(420)는 상기 본체(410)의 내부에 결합되며, 자외선을 발산하도록 설치되어 상기 케이스(100) 내부의 공기를 살균하게 되는데, 일정한 온도를 유지하게 된다.
이때, 상기 UV 램프(420)에서 조사되는 자외선은 340~380nm의 피크파장을 가지고, 바람직하게는 360~370nm의 피크 파장을 가진다.
상기 UV 램프(420)에 인가되는 전원은 전압이 5~15V, 그리고 전류가 200mA~300mA인 것이 바람직하다.
그리고 상기 PCO 유닛(430)은 상기 본체(410)의 외면에 형성되며 표면에 광촉매가 코팅되어 상기 UV 램프(420)로부터 방사되는 자외선의 의해 광촉매 반응이 일어나도록 구성된다.
여기서, 상기 PCO 유닛(430)은 유리판 또는 금속판으로 이루어지는 본체(410)의 외면에 나노 이산화티타늄이 전체적으로 도포되어 상기 UV 램프(420)fhqnxj 방사되는 자외선에 의해 광촉매 반응이 일어나도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 이산화티타늄은 산이나 염기, 유기용매 등에 침식되지 않는 화학적 안정성을 가지며, 인체에 무해하고 광학적으로 안전하며 광활성이 우수한 장점이 있다.
이처럼, 상기 PCO 유닛(430)은 나노 이산화티타늄이 도포되어 있는 상태로, 상기 UV 램프(420)에서 조사되는 자외선을 흡수하여 Oh-(하이드록실 라디칼)을 생성하여 공기를 제균하도록 한다.
다음으로, 상기 이오나이저(440)는 상기 본체(410)의 단부에 결합되며 초미세먼지를 포집하는 플라즈마를 발생시키고 상기 초미세먼지를 이온화시켜 여과 가능한 물질로 토출시키도록 한다.
이대, 상기 이오나이저(440)는 공기된 기술이므로 그에 대한 구체적인 작용 설명은 생략하고, 개략적인 작동 구조만 기술하면, 세라믹 전극에 의해 산소이온을 생성하는 동시에 침상전극에 의해서는 활성 수소를 생성하는 것이며, 생성된 산소이온과 활성 수소가 서로 결합하여 하이드로 페록시 래티컬을 생성하게 되는 것인데 상기의 하이드로 페록시 래티컬은 양전하를 가지는 생물학적 오염원을 포위하여 흡착한 후, 오염원 표면 단백질 구조의 수소와 반응하여 표면 구조를 파괴시키는 작용을 하게 된다.
또한, 활성수소는 OH-radical과 결합하여 물분자 형태로 인체에 해로운 활성산소를 중화시키는 역할을 하게 되는 것이다.
이에 따라 상기의 이오나이저(440)를 통과하는 공기는 활성수소와 산소이온이 결합된 상태의 하이드로 페록시 래디컬을 포함하게 되므로 결국 이들에 의해 공기 중에 포함되어 있거나 각종 물품에 흡착되어 있는 각종 생물학적 오염원 및 활성산소를 파괴하여 제거하거나 중화시킬 수 있는 것이다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
1000 : 실내 공기정화장치
100 : 케이스
110 : 유입구
120 : 배출구
200 : 필터부
210 : 몸체
220 : 제1 필터
230 : 제2 필터
240 : 제3 필터
300 : 흡입부
400 : 정화부
410 : 본체
420 : UV 램프
430 : PCO 유닛
440 : 이오나이저

Claims (3)

  1. 일측에 유입구가 형성되고, 타측에 배출구가 형성되는 케이스;
    상기 케이스 내부에 마련되며, 상기 유입구에 인접하게 설치되는 필터부;
    상기 케이스 내부에 마련되며, 상기 케이스 외부의 공기를 상기 유입구로 흡입하는 흡입부; 및
    상기 케이스에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 유입구로 흡입된 공기를 정화시키는 정화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기정화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정화부는,
    상기 케이스 내벽면에 결합되는 본체와, 상기 본체의 내부에 결합되는 UV 램프와, 상기 본체의 외면에 형성되며 표면에 광촉매가 코팅되어 상기 UV 램프로부터 방사되는 자외선의 의해 광촉매 반응이 일어나는 PCO 유닛과, 상기 본체의 단부에 결합되며 초미세먼지를 포집하는 플라즈마를 발생시키고 상기 초미세먼지를 이온화시켜 여과 가능한 물질로 토출시키는 이오나이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기정화장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터부는,
    상기 케이스의 내벽면에 결합되는 몸체와, 상기 몸체의 내면에 결합되는 제1 필터와, 상기 제1 필터의 후면에 결합되며 표면에는 일라이트 성분이 도포되는 제2 필터와, 상기 제2 필터의 후면에 결합되며 표면에 매쉬 형상의 은으로 이루어지는 제3 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기정화장치.
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