KR20240045393A - 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기 - Google Patents

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KR20240045393A
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Abstract

본 발명은 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기에 관한 것으로서, 내부에 복수의 모듈이 수용되며 서로 착탈가능하게 설치되는 상부본체부와 하부본체부를 가지는 본체부와, 상기 상부 본체부의 상부에 착탈가능하게 배치되는 커버와, 상기 커버의 하부에 설치되며 하부로부터 유입되는 공기를 상부로 이송하는 팬 모듈과, 상기 하부본체부의 내부에 설치되어 상기 팬 모듈에 의해 유입되는 공기를 필터링하는 헤파필터를 가지는 필터모듈과, 상기 필터모듈과 상기 팬 모듈 사이에 배치되어 유입되는 공기에 포함된 미세먼지 및 부유세균을 살균하는 광촉매 모듈과, 상기 본체부의 내부에 설치되어 상기 복수의 모듈의 동작을 제어하는 PCB모듈과, 상기 하부본체부의 저면에 착탈가능하게 삽입되며 바닥에 세워 설치되는 받침부를 구비하여, 필요한 부품인 광촉매 모듈, 송풍팬, 필터모듈을 모듈화하여 본체부에 착탈가능하게 설치할 수 있으므로, 제조원가를 낮추고 생산성을 향상시키면서 사용자의 다양한 요구에 부응하여 다양한 기능을 갖춘 공기청정기를 제조할 수 있고, 유지관리가 용이하고, 공기 중 유해물질을 살균 및 제거하기 위해 광촉매 방식 기반의 공기 정화부를 구성하고 다중 센서 연동기술 및 신호처리 기술을 적용하여 공기 질상태를 실시간 모니터링하고, IoT모듈에 의해 앱으로 원격으로 모니터링 및 제어가 가능하다.

Description

광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기{IoT AIR PURIFIER WITH PHOTOCATALYST}
본 발명은 소형 공기청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 내부나 1인가구에 적합하도록 소형으로 구성할 수 있고, 원격제어가 가능한 IoT 소형 공기청정기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기정화장치는 공기 속의 먼지, 세균, 매연 등의 오염물을 산화, 환원, 분해, 흡착, 에어필터, 전기집진, 세척, 중화 등의 방법으로 제거하는 장치이다.
공기정화장치는 다양한 여과재의 선택에 따라 성능도 다양해지고 그 결합 구조에 따라 관리의 편리성이 결정된다.
최근에는 광촉매(예를 들면, 이산화티타늄(TiO2) 등)를 이용하여 공기를 정화하는 기술이 널리 보급되어 사용되고 있으나, 광촉매를 이용한 공기정화기의 경우에는 특정한 환경과 장소에서 사용 가능하도록 설계되어 사용자가 다양한 환경에서 자유롭게 이동 설치하여 사용하는 점에는 제약이 따르고 있다.
또한, 최근에는 실내 공기정화를 위한 정화장치보다 개인이 활동하는 직장이나 가정 등 협소한 장소에서 용이하게 사용할 수 있고 휴대가 편리한 소형 공기정화장치가 요구되고 있다.
그러나, 종래기술에 의하면, 사용자의 다양한 요구에 부응하여 다양한 기능을 갖춘 공기청정기를 제조하거나 사용자의 요구에 따라 각각의 기능을 선택적으로 갖춘 공기청정기를 제조하려는 경우, 제조 공정 조건이나 제조 설비 조건을 바꾸어야 하므로, 낮은 원가에 제조하기 어렵고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
한국특허 제 10-0308432호
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 차량에 설치가 용이하고, 1인 가구 등 작은 공간에 설치가 용이하며, 광촉매 기능과 원격제어가 가능한 IoT 소형 공기청정기를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기는,
내부에 복수의 모듈이 수용되며 서로 착탈가능하게 설치되는 상부본체부와 하부본체부를 가지는 본체부와,
상기 상부 본체부의 상부에 착탈가능하게 배치되는 커버와,
상기 커버의 하부에 설치되며 하부로부터 유입되는 공기를 상부로 이송하는 팬 모듈과,
상기 하부본체부의 내부에 설치되어 상기 팬 모듈에 의해 유입되는 공기를 필터링하는 헤파필터를 가지는 필터모듈과,
상기 필터모듈과 상기 팬 모듈 사이에 배치되어 유입되는 공기에 포함된 미세먼지 및 부유세균을 살균하는 광촉매 모듈과,
상기 본체부의 내부에 설치되어 상기 복수의 모듈의 동작을 제어하는 PCB모듈과,
상기 하부본체부의 저면에 착탈가능하게 삽입되며 바닥에 세워 설치되는 받침부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 커버에 설치되고, 상기 공기청정기 주변의 공기의 상태를 표시하는 디스플레이 모듈과, 상기 공기청정기 주변의 공기 상태를 측정하는 복수의 센서를 포함하는 센서모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 PCB모듈은 상기 공기청정기 주변의 공기 상태 정보를 감지하고 생성한 후, 생성된 상기 공기 상태 정보를 외부에 설치된 외부 서버에 송신하고, 외부에 설치된 상기 외부 서버로부터 신호처리를 수신하는 IoT 모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 받침부는 바닥에 안착되는 안착판과, 상기 안착판으로부터 세워 설치되며 상기 하부본체부의 저면 홈에 탈착가능하게 삽입되는 다리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광촉매 모듈은 Ag/TiO2 광촉매를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성을 가지는 본 발명에 의한 광촉매 가능한 IoT 공기청정기에 의하면, 공기청정기에 필요한 부품인 광촉매 모듈, 송풍팬, 필터모듈을 모듈화하여 본체부에 착탈가능하게 설치할 수 있으므로, 필요에 따라 원하는 기능으로 구성할 수 있고, 각 모듈의 수명에 따라 각각 교체가 가능하므로, 제조원가를 낮추고 생산성을 향상시키면서 사용자의 다양한 요구에 부응하여 다양한 기능을 갖춘 공기청정기를 제조할 수 있고, 유지관리가 용이하다.
또한, 공기 중 유해물질을 살균 및 제거하기 위해 광촉매 방식 기반의 공기 정화부를 구성하고 다중 센서 연동기술 및 신호처리 기술을 적용하여 공기 질상태를 실시간 모니터링하고, IoT모듈에 의해 앱으로 원격으로 모니터링 및 제어가 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기의 받침부를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기에 대하여 실시예로써 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기(1)는 본체부(10)와, 받침부(20)와, 필터모듈(30)과, 팬 모듈(40)과, PCB모듈(50)과, 광촉매 모듈(31)과, 센서모듈(60)을 포함한다.
상기 본체부(10)는 상부본체부(11)와, 하부본체부(12)를 구비한다.
상기 상부본체부(11)는 상부와 하부가 개방된 대략 직방체 형상으로 형성되고, 내부에 복수의 모듈을 수용할 수 있도록 중공으로 형성되어 있다. 상기 상부본체부(11)의 내측면에는 내부로 돌출된 체결용 돌기(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 체결용 돌기에는 복수의 모듈이 각각 체결될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 본체부의 하부면으로부터 상부측으로 지지돌기가 돌출 설치되어 후술하는 PCB모듈(50)을 고정할 수 있다.
상기 본체부(12)의 상부에는 커버(11a)가 삽입되어 설치된다. 상기 커버(11a)는 하부가 개방된 대략 직방체 형상으로 형성되고, 상기 커버(11a)의 하부 부분이 상기 상부본체부의 상부부분에 끼워 넣어져 체결될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 커버(11a)의 상부면에는 공기유출홀이 형성되어, 광촉매 모듈이나 필터를 통과한 정화된 공기가 송풍팬에 의해 외부로 유출되도록 구성된다.
상기 상부본체부의 하부에는 상기 하부본체부(12)가 상기 상부본체부에 착탈가능하게 설치된다. 상기 하부본체부(12)는 상부가 개방된 대략 직방체 형상으로 형성되고, 내부에 필터모듈을 수용할 수 있도록 중공으로 형성되어 있다. 상기 하부본체부(12)의 내측면에는 내부로 돌출된 체결용 돌기(도시하지 않음)가 형성되어 상기 필터모듈이 체결될 수 있도록 구성된다.
상기 하부본체부의 외주면에는 팬모듈의 가동시에 외부로부터 상기 공기청정기의 내부로 공기가 유입될 수 있도록 복수의 송풍구명 또는 송풍 슬릿(12a)이 형성되어 있다.
상기 하부본체부(12)의 저면은 폐쇄되어 형성되고, 상기 저면에는 상기 하부본체부의 내측으로 돌출되어 형성되는 저면홈(13)이 형성된다. 상기 저면홈(13)에는 상기 받침부(20)가 삽입된다.
또한, 상기 하부본체부(12)의 저면의 4개의 모서리 부근에는 미끄럼방지부(12b)가 설치된다. 상기 미끄럼방지부(12b)는 예를 들면 고무 재질 등으로 형성되어, 상기 공기청정기(1)에서 상기 받침부(20)를 제거한 상태에서 차량이나 책상 등에 안치할 때, 상기 본체부가 미끄러지거나 불의의 충격에 의해 낙하하여 파손되지 않도록 마찰력을 향상시켜 안정적으로 위치되도록 구성된다.
본 발명에 의한 상기 소형 공기청정기(1)는 상기 커버(11a)와 상기 하부본체부(12) 사이에 하나 이상의 공기청정 모듈을 구비할 수 있다. 상기 공기청정 모듈은 광촉매 모듈과, 이오나이저 모듈과, 방향제 모듈, 필터 모듈로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상으로 구성되어, 사용자의 다양한 요구에 부응하여 다양한 기능을 갖춘 공기청정기를 제조하거나 사용자의 요구에 따라 각각의 기능을 선택적으로 갖춘 공기청정기를 마련할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 IoT 소형 공기청정기(1)는, 필터모듈(30)과, 광촉매 모듈(31)을 설치하는 것을 예로 하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 방향제 모듈이나 이오나이저 모듈을 추가로 설치할 수도 있다.
본 발명에 의한 상기 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기(1)는, 상대적으로 부피가 크고 중량이 무거운 송풍팬과 광촉매 필터를 상기 상부본체부의 하단측에 설치하여 용이하게 설치 및 해제할 수 있도록 구성한다.
본 실시예에서 상기 상부본체부(11)의 내부에는 광촉매 모듈(31)이 수용된다. 광촉매는 자외선을 받으면 표면에 생성되는 활성산소와 OH 라디탈에 의하여 세균을 살균하고 바이러스를 제거하는 역할을 수행하며, 유해 물질을 완전 분해하여 무해한 이산화 탄소와 물로 전환하는 역할을 수행한다. 광촉매 사용 시 광원의 에너지가 종래 기술대비 적게 사용 제품의 소비전력을 낮출 수 있으며 추가적으로 필터의 교환이 필요 없어 부가적 비용이 발행하지 않는다.
본 실시예에서, 상기 광촉매 모듈은 Ag/TiO2 광촉매를 포함하여, 기존의 광촉매의 단점인 고가의 UVA-LED 380nm 이하의 자외선만 사용가능한 문제점과, 장시간 UVA에 직접 노출시 인체 안전성 문제를 해결 할 수 있다. Ag/TiO2 광촉매는 일반 가시광선을 받아도 표면에 생성되는 활성산소와 OH 라디탈에 의하여 세균을 살균하고 바이러스를 제거하는 역할을 수행하며, 유해 물질을 완전 분해하여 무해한 이산화탄소와 물로 전환하는 역할을 수행한다. 또한, 가시광선 대인 400nm의 LED파장에서도 효과적인 살균력을 가진다.
상기 광촉매 모듈(31)의 상부에는 팬 모듈(40)이 설치된다. 상기 팬 모듈(40)은 상기 커버의 하부에 설치되며 하부로부터 유입되는 공기를 상부로 이송한다.
상기 팬 모듈의 상부에는 디스플레이 모듈(61)과 센서모듈(60)이 설치된다.
상기 디스플레이 모듈(61)은 상기 커버(11a)의 상부면 일부를 절개하여 설치되고, 상기 공기청정기 주변의 공기의 상태를 표시한다. 본 실시예에서, 상기 디스플레이 모듈(61)에는 상기 공기청정기 주변의 공기의 온도와 습도를 표시하도록 구성되는 것을 예로 하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 공기질 상태 중 미세먼지의 농도나 이산화탄소의 농도 또는 후술하는 IoT 모듈에 의해 제어되는 상태를 표시하도록 구성될 수 있다.
상기 센서모듈(61)은 상기 공기청정기 주변의 공기 상태를 측정하는 복수의 센서를 포함하며, 본 실시예에서 상기 센서는 온도센서, 습도센서, 먼지센서, 이산화탄소 감지센서 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 팬 모듈(40) 및 상기 광촉매 모듈(31)의 하부에는 PCB모듈(50)이 설치된다. 상기 PCB모듈(50)에는 상기 공기청정기의 가동을 위한 제어회로가 마련되고, 일측에는 전원버튼(51)이 설치되어, 사용자가 상기 전원버튼을 눌러 상기 PCB모듈이 작동되도록 구성된다. 또한, 상기 PCB모듈(50)에는 IoT모듈(52)가 설치될 수 있다. 공기 중 유해물질을 살균 및 제거하기 위해 광촉매 방식 기반의 공기 정화부를 구성하고 다중 센서 연동기술 및 신호처리 기술을 적용하여 공기 질상태를 실시간 모니터링하고 앱으로 제어하도록 구성된다. 상기 IoT모듈은 상기 공기청정기 주변의 공기 상태 정보를 감지하고 생성한 후, 생성된 상기 공기 상태 정보를 외부에 설치된 외부 서버에 송신하고, 외부에 설치된 상기 외부 서버로부터 신호처리를 수신하도록 구성된다.
상기 PCB모듈(50)의 하부에는 필터모듈(30)이 설치된다. 상기 필터모듈(30)은 상기 하부본체부(12)의 내부에 설치되어 상기 팬 모듈에 의해 유입되는 공기를 필터링한다. 본 실시예에서 상기 필터모듈(30)은 상하부의 케이스에 장착된 헤파필터(33)로 구성된 것을 예로 하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 프리필터나 활성탄 필터 등을 더 구비하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 상기 공기청정기의 상기 본체부(10)는 본체부 자체만으로 설치될 수 있지만, 상기 받침부(20)를 통해 보다 안정적으로 바닥에 안착되도록 구성할 수 있다.
상기 받침부(20)는 상기 하부본체부의 저면에 착탈가능하게 삽입되며 바닥에 세워 설치된다.
상기 받침부(20)는 안착판(21)과 다리부(22)를 포함하고, 상기 안착판은 대략 평평한 판 형상으로 형성되고, 상기 다리부(22)는 상기 안착판으로부터 세워 설치된다. 상기 다리부(22)의 단면 형상을 상기 하부본체부의 저면홈의 형상과 상응하도록 설치되어 상기 다리부의 상부가 상기 하부본체부의 저면 홈에 탈착가능하게 삽입되도록 구성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 공기청정기는 필요한 부품인 광촉매 모듈, 송풍팬, 필터모듈을 모듈화하여 본체부에 착탈가능하게 설치할 수 있으므로, 제조원가를 낮추고 생산성을 향상시키면서 사용자의 다양한 요구에 부응하여 다양한 기능을 갖춘 공기청정기를 제조할 수 있고, 유지관리가 용이하다.
또한, 공기 중 유해물질을 살균 및 제거하기 위해 광촉매 방식 기반의 공기 정화부를 구성하고 다중 센서 연동기술 및 신호처리 기술을 적용하여 공기 질상태를 실시간 모니터링하고, IoT모듈에 의해 앱으로 원격으로 모니터링 및 제어가 가능하다.
본 실시예는 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서에 포함된 기술적 사상의 범위내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.
1 : 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기
10 : 본체부
11 : 상부본체부
12 : 하부본체부
20 : 받침부
30 : 필터모듈
31 : 광촉매 모듈
40 : 팬 모듈
50 : PCB모듈
52 : IoT모듈
60 : 센서모듈

Claims (5)

  1. 내부에 복수의 모듈이 수용되며 서로 착탈가능하게 설치되는 상부본체부와 하부본체부를 가지는 본체부와,
    상기 상부 본체부의 상부에 착탈가능하게 배치되는 커버와,
    상기 커버의 하부에 설치되며 하부로부터 유입되는 공기를 상부로 이송하는 팬 모듈과,
    상기 하부본체부의 내부에 설치되어 상기 팬 모듈에 의해 유입되는 공기를 필터링하는 헤파필터를 가지는 필터모듈과,
    상기 필터모듈과 상기 팬 모듈 사이에 배치되어 유입되는 공기에 포함된 미세먼지 및 부유세균을 살균하는 광촉매 모듈과,
    상기 본체부의 내부에 설치되어 상기 복수의 모듈의 동작을 제어하는 PCB모듈과,
    상기 하부본체부의 저면에 착탈가능하게 삽입되며 바닥에 세워 설치되는 받침부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버에 설치되고, 상기 공기청정기 주변의 공기의 상태를 표시하는 디스플레이 모듈과,
    상기 공기청정기 주변의 공기 상태를 측정하는 복수의 센서를 포함하는 센서모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 PCB모듈은,
    상기 공기청정기 주변의 공기 상태 정보를 감지하고 생성한 후, 생성된 상기 공기 상태 정보를 외부에 설치된 외부 서버에 송신하고, 외부에 설치된 상기 외부 서버로부터 신호처리를 수신하는 IoT 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 받침부는 바닥에 안착되는 안착판과, 상기 안착판으로부터 세워 설치되며 상기 하부본체부의 저면 홈에 탈착가능하게 삽입되는 다리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광촉매 모듈은 Ag/TiO2 광촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 가능한 IoT 소형 공기청정기.
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