WO2016085147A1 - 공기 정화기 - Google Patents

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WO2016085147A1
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air purifier
fan
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김종락
정재학
고익환
변상환
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서울바이오시스 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an air purifier, and more particularly, having a housing divided into an outer housing and an inner housing, wherein the outer housing and the inner housing are spaced apart from each other, and a photocatalyst filter and a dust collecting filter are installed in the inner housing, and the outer housing. It relates to an air purifier that allows air to flow into the space between the internal housing and the internal housing.
  • the present invention also relates to an air purifier of a type in which a photocatalyst filter is installed inside the housing, a suction port is installed at the bottom of the housing, and the base housing supports the housing at the bottom of the housing.
  • An air purifier is a device that filters air and dust and impurities by placing a filter in the air flow passage while forcibly flowing the air.
  • Conventional air purifiers collect dust through filters and remove harmful gases contained in air in various ways.
  • the filter When collecting dust in the air purifier, the filter is generally filtered in the order of the prefilter for filtering large dust and the hepa filter for filtering fine dust. This is to prevent the relatively expensive HEPA filter from shortening its life due to the filtering of large dust.
  • a filter may be installed in the air purifier to remove harmful gases.
  • a filter may be installed in the air purifier to remove harmful gases.
  • Another method of removing the noxious gas is to irradiate light activating the photocatalytic material, and to flow air around it to remove the noxious gas in the flowing air through the photocatalytic reaction.
  • photocatalyst materials there are many photocatalyst materials, but generally titanium oxide (TiO 2 ) is used.
  • Titanium oxide is activated by ultraviolet light to cause a photocatalytic reaction. Recently, photocatalytic materials that react in the visible region due to the harmfulness of ultraviolet light are sometimes developed.
  • these photocatalytic materials get the energy they can activate from light. Therefore, ultraviolet light should be irradiated to the photocatalytic material activated by ultraviolet light. Therefore, in order to irradiate light on the photocatalytic material, it is inevitable that the light source and the photocatalytic material should be spaced at a predetermined interval.
  • a typical household or small air purifier generally has a structure in which filters are arranged in multiple stages and a fan is installed behind them. This structure limits the type of air purifier to flat and flat form. Therefore, it is not easy to provide a space for installing a photocatalytic material and a light source in this type of air purifier. That is, conventional conventional household to small air purifier structures are generally flat and flat, which is not suitable for applying a photocatalyst filter.
  • the air flow path, the air suction direction and the discharge direction, the filter installation structure, the relationship between the filter installation direction and the air flow direction, and the light source installation location are newly renewed. It must be designed with consideration in mind.
  • such a conventional household or small air purifier is generally attached to a sensor for measuring the amount of dust in the air or harmful gases in the air.
  • the household or small air purifier has a flat shape, and since the filters are arranged in a plurality of stages therein, the air flow path inside the housing does not have enough space for attaching the sensor. It is not suitable to install the sensor because some filtered air flows.
  • the senor is installed on the outside of the housing to measure the air quality.
  • the same dust is generated as the intensity of light generated by the difference in lighting or the difference between day and night varies. Even though the amount of light is scattered, the aspect of the light is changed, the sensor to measure the amount of dust through the scattering degree of light can not accurately measure the amount of dust.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and provides a structure for installing a photocatalyst filter and a light source including a photocatalytic material in a household or small air purifier, and the quality of the indoor air flowing accurately. It is an object to provide a sensor mounting structure that can be measured.
  • an object of the present invention is to provide a structure and a light source of the photocatalyst filter which can give a very efficient performance even in a compact space.
  • an object of the present invention is to provide an air purifier structure having a high air flow efficiency because the air flow resistance does not increase significantly even if the dust collecting filter is installed in a compact space.
  • an object of the present invention is to provide a small household air purifier structure that deodorizes and removes harmful gases using a photocatalyst filter and a light source.
  • an object of the present invention is to provide an air purifier structure that minimizes the flow resistance of the air to increase the photocatalytic reaction efficiency.
  • an object of the present invention is to provide a flow direction of air and an installation direction of a photocatalyst filter, a form of a photocatalyst filter, a relationship between a photocatalyst filter and a light source, and a light source to have a photocatalytic reaction efficiency.
  • the present invention divides the housing of the air purifier into an outer housing and an inner housing, and spaced apart at predetermined intervals, and install the filters in the inner housing, but surround type dust filter Is placed upstream of the air flow, a fan is disposed downstream of the dust collection filter, a light source is disposed downstream of the fan, and a photocatalyst filter is disposed downstream of the light source, and also between the inner and outer housings.
  • the air purifier is provided to allow air to flow, but to allow the sensor to measure the quality of the air flowing in these spaces.
  • the inlet (215, 221, 222) and the discharge port 45 is formed in the outer housing (10, 20, 40); An inner housing 30 provided inside the outer housing and spaced apart from the outer housing; A fan (60) installed in the inner housing and forcibly discharging air toward the discharge port; A photocatalyst filter 80 installed in the inner housing and disposed in a direction opposite to the air discharge direction or the air discharge direction of the fan 60; An ultraviolet light source disposed upstream of the air flow direction generated by the fan 60 rather than the photocatalyst filter 80 to irradiate ultraviolet light toward the photocatalyst filter; And a dust collecting filter 70 disposed upstream of the fan, the photocatalyst filter, and the ultraviolet light source in an air flow direction, and installed in the inner housing.
  • the outer surface of the inner housing or the inner surface of the outer housing is provided with a sensor 90 for measuring the quality of the air can measure the quality of the air between the inner and outer housing.
  • the sensor may be installed between the inlet and the outlet of the outer housing, thereby measuring the quality of air that enters through the inlet and passes through the space between the outer and inner housings and is discharged to the outlet.
  • the photocatalyst filter may have a form in which a plurality of cells in which an air flow path is formed is coated with a photocatalyst material on a support adjacent to each other, and the inlet of the air flow path may be disposed toward an ultraviolet light source.
  • the air discharge direction of the fan 60 is upward, and the photocatalyst filter may be fitted and fixed to the inner housing in such a manner as to be mounted on the inner housing at an upper portion of the inner housing.
  • the outer housing includes an upper housing 40 including an upper surface on which the discharge hole 45 is formed, and the upper housing is detachably installed, and the photocatalyst filter is inserted through an opening provided by separating the upper housing. And withdrawable.
  • the ultraviolet light source may have a peak wavelength of 360 ⁇ 370nm.
  • the UV LED 51 may be installed on one or more elongated UV LED substrates 50 supported at both ends by an inner housing.
  • the distance between the UV LED 51 and the surface of the photocatalyst filter 80 is 25 to 40 mm. Can be.
  • the dust collecting filter 70 may include a HEPA filter 71 having a cylindrical outer circumferential surface.
  • the outer circumferential surface of the hepa filter 71 may be extrapolated to correspond to the shape of the hepa filter, but having a cylindrical outer circumferential surface larger than the hepa filter.
  • the dust collecting filter has a cylindrical shape in which a filter member is disposed on an outer circumferential surface thereof, a discharge port 45 of the outer housing is formed at an upper end, and suction ports 215, 221, 222 of the outer housing are formed at a lower side of the dust collecting filter.
  • the bottom surface is in close contact with the bottom of the outer housing and the top surface is in close contact with the bottom surface of the fan installation portion 32 of the inner housing and can be fitted in the horizontal direction.
  • the bottom of the outer housing is composed of a bottom housing 10 including an upper surface member 11 and a lower surface member 12 spaced apart from each other by a predetermined interval, and the lower surface of the dust collecting filter is disposed on the upper surface of the upper surface member 11.
  • the control PCB 15 which is in close contact and controls the operation of the air purifier and is connected to an external power source, may be installed in a space between the upper and lower members.
  • the body housing 20 including the side of the outer housing includes a front housing 21 and the rear housing 22, the rear housing is detachably installed, through the opening provided by separating the rear housing The dust collecting filter can be inserted and withdrawn.
  • the front housing 21 may be provided with a display unit 211, 212, 213 for displaying the operating state of the air cleaner.
  • the outer housing includes an upper housing 40 including an upper surface thereof, and operation units 41, 42, and 43 may be installed in the upper housing 40.
  • the present invention in order to achieve the above object, while arranging the air for the photocatalytic reaction in the order of the fan, the light source, the photocatalyst filter along the flow direction of the air while allowing the air to flow upward in the body housing, the body housing bottom
  • An air intake is formed in the air purifier, and an air purifier is further provided with a base housing beneath the body housing so as to space the body housing from the floor.
  • the inlet (1231) and the discharge port 145 is formed in the housing (120, 130, 140);
  • a fan 160 installed in the housing and forcibly discharging air toward the discharge port;
  • a photocatalyst filter 180 installed in the housing and disposed in a direction opposite to the air discharge direction or the air discharge direction of the fan 160;
  • a light source disposed upstream of the air flow direction generated by the fan 160 rather than the photocatalyst filter 180 to irradiate light toward the photocatalyst filter;
  • a base housing 110 installed at a lower end of the housing to support the lower surface of the housing so as to be spaced apart from the floor.
  • the photocatalyst filter may have a form in which a plurality of cells in which an air flow path is formed is coated with a photocatalyst material on a support adjacent to each other, and the inlet of the air flow path may be disposed toward an ultraviolet light source.
  • the housing (120, 130, 140) the outer housing (120, 140) is provided with the suction port 1231 at the bottom portion, the discharge port 145 is provided on the upper surface; And an inner housing 130 in which the fan 160, the light source, and the photocatalyst filter 180 are installed.
  • the air discharge direction of the fan 160 is upward, and the photocatalyst filter may be fixed to the inner housing by being mounted on the upper portion of the inner housing.
  • the outer housing includes an upper housing 140 including an upper surface on which the discharge port 145 is formed, and the upper housing is detachably installed, and the photocatalyst filter is inserted and inserted through an opening provided by separating the upper housing. Can be withdrawn.
  • the light source may be a UV LED 151 having a peak wavelength of 360 ⁇ 370nm.
  • the UV LED 151 may be installed on one or more elongated UV LED substrates 150 supported at both ends by a housing.
  • the base housing 110 is connected to the center of the lower end of the housing and includes a neck member 111 and a lower member 112 formed at the lower end of the neck member gradually widening toward the lower portion, the neck member ( The upper end of the 111 is in communication with the inner space of the housing, the control PCB 113 is installed in the space between the neck member and the lower surface member to control the operation of the air purifier and the connector 114 is connected to the external power source. have.
  • the housing includes a side housing 121 including a side surface thereof, and the side housing 121 may be provided with display units 1211, 1212, and 1213 indicating an operating state of the air purifier.
  • the base housing 110 includes a neck member 111 connected to a lower center of the housing and gradually widening toward a lower portion thereof, and the housing includes a lower housing 123 constituting a lower portion thereof.
  • An upper end of the member 111 and a central portion of the lower housing 123 may be fixed, and a suction port 1231 may be formed at an outer circumferential portion of the central portion of the lower housing 123.
  • the lower housing 123 may include a plurality of ribs 1232 extending radially from the central portion toward the outer circumferential surface thereof, and a grate 1233 formed between the plurality of ribs.
  • the housing (120, 130, 140) the outer housing (120, 140) is provided with the suction port 1231 and the discharge port (145); And an inner housing 130 in which the fan 160, the light source, and the photocatalyst filter 180 are installed, and the outer housings 120 and 140 include side housings 121 including side surfaces thereof. An installation portion 125 of the inner housing may protrude inwardly around the lower inner circumference of the housing 121.
  • the inner housing includes: a fan housing 132 in which the fan 160 is installed, and a photocatalyst housing 133 in which the photocatalyst filter 180 and a light source are installed, wherein the fan housing is disposed on the installation unit.
  • the photocatalyst housing may be disposed above the fan housing.
  • the housing may include an upper housing 140 including an upper surface thereof, and operation units 141, 142, and 143 may be installed in the upper housing 140.
  • the present invention it is possible to install a photocatalyst filter and a light source inside the air purifier while keeping the air purifier compact, so that it is possible to remove harmful gases in the air.
  • the air flow resistance generated by the filter is reduced, so that the air purification efficiency of the compact air purifier is high.
  • the maintenance of the air purifier is simple.
  • the air purifying efficiency is high even though the air purifier is compact by reducing the air flow resistance by configuring the air flow direction in a straight line.
  • FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an air purifier according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of another embodiment of an air purifier according to the present invention.
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view of one embodiment of an air purifier according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of the air purifier shown in FIG. 3 (photocatalyst filter removed),
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view of an embodiment of an air purifier configured to be smaller than the air purifier of FIG. 3;
  • FIG. 6 is a perspective view of the air purifier shown in FIG.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view showing another embodiment of the air purifier shown in FIG. 3;
  • FIG. 8 is a perspective view of another embodiment of an air purifier according to the present invention.
  • FIG. 9 is a side cross-sectional view of the air purifier of FIG. 8, and
  • FIG. 10 and 11 are front and rear perspective views of the air cleaner of FIG. 9.
  • FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an air purifier according to the present invention showing an air purifier having a structure in which both air intakes are formed in the front and rear
  • FIG. 2 is a perspective view of another embodiment of the air purifier according to the present invention.
  • 3 is a side cross-sectional view of one embodiment of the air purifier of FIG. 1
  • FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of one embodiment of the air purifier of FIG. 2 (with the photocatalyst filter removed)
  • 5 is a side cross-sectional view of an air purifier configured to be smaller than the air purifier of FIG. 3 as another embodiment of the air purifier of FIG.
  • FIG. 6 is an air purifier of FIG. 4 as another embodiment of the air purifier of FIG. It is a perspective view of the air cleaner which comprised more compact.
  • FIGS. 5 and 6 Compared to FIGS. 3 and 4, the air purifier of FIGS. 5 and 6 is more compact.
  • the air purifier according to the present invention includes external housings 10, 20 and 40 having a substantially cylindrical structure.
  • the outer housing includes a top housing 40 defining the top surface of the air purifier, a body housing 20 defining the side of the air purifier, and a bottom housing 10 defining the bottom surface of the air purifier.
  • the upper housing 40 has a discharge port 45 formed upward.
  • the discharge port is in the form of a grate so that no foreign matter enters the inside.
  • a button 43 is formed at the front of the upper housing. Therefore, the user can control the operation of the air purifier by pressing the button on the upper side down.
  • the button may be a physical button or a touch button. By placing the button on the top, you can prevent the air cleaner from moving even if the air purifier is pressed by the user while the button is pressed. If the button is placed on the front side of the air purifier, there is a problem that the air purifier is pushed back each time the button is pressed, but if the button is placed on the upper side, this does not happen.
  • an optic 213 providing information on the operation of the air purifier is formed on the front surface of the body housing 20.
  • the optics are more visible on the front than they are on the top.
  • the body housing 20 is divided into a front housing 21 positioned in front of the boundary 23 and a rear housing 22 positioned rearward based on the boundary.
  • the front housing 21 is fastened to the upper housing 40, as shown in the upper, the rear housing 22 is fastened to the bottom, and the bottom housing 10 is fastened.
  • the rear housing 22 is fastened to the front housing 21 to the front, and to the bottom housing 10 below.
  • the upper housing 40 is detachably fastened to the front housing 21, and the rear housing 22 is also detachably fastened to the front housing 21.
  • FIG. 1 shows an air purifier having air inlets 215 and 222 formed in both the front housing 21 and the rear housing 22.
  • the air inlet 222 is formed only in the rear housing 22.
  • An air purifier in the form is shown.
  • the air inlets are all formed at the lower portion of the body housing 20. Therefore, according to the air purifier structure of the present invention, the air is sucked through the lower inlets 215, 221 and 222 and discharged from the outlet 45 upwards. Since dust is generally sinking, it is desirable to form an inlet in the lower part of the air purifier. Also, by directing the discharge port upward, the flow of purified air does not cause dust to settle on the floor of the room again.
  • the inner housing 30 is installed in a space inside the outer housing so as to be spaced apart from the outer housing. Filters 70 and 80 and light sources 50 and 51 are installed in the inner housing 30.
  • a cylindrical dust collecting filter 70 is installed below the inner housing 30.
  • the dust collecting filter 70 has a top surface and a bottom surface thereof, and a side surface thereof is surrounded by a filter member, and is installed at a lower portion of the inner housing 30 as shown.
  • the upper surface of the dust collecting filter 70 is in close contact with the surface of the inner housing, and the lower surface of the dust collecting filter is in close contact with the upper surface of the bottom housing 10. Therefore, air can only flow into the inner space of the inner housing through the filter member of the dust collecting filter 70.
  • the air inlets 215, 221, and 222 are formed in the outer housing, and the outer housing and the inner housing are installed to be spaced apart from each other as shown, and the dust collecting filter 70 is installed at the lower portion of the inner housing.
  • the air present outside the outer housing is introduced into the outer housing through the inlets 215, 221, and 222, passes through the space between the outer housing and the inner housing, and then enters the inner housing through the dust collecting filter. Since the dust collecting filter is formed in a cylindrical shape in all lateral directions, the area is considerably larger than that of the flat type. Therefore, the cylindrical dust collecting filter has a relatively small flow resistance to the air passing through the dust collecting filter as compared to the planar type.
  • the air can pass evenly through all parts of the surface of the dust collecting filter.
  • the dust collecting filter 70 includes a HEPA filter 71 formed on a cylindrical outer circumferential surface and a carbon filter 72 that surrounds the outer surface of the HEPA filter 71. That is, the carbon filter 72 is extrapolated to the outer peripheral surface of the HEPA filter 71. These are detachably fastened to each other, so that only parts that need to be replaced can be replaced.
  • a method of separating them a method of separating and moving two filters relative to each other in an up and down direction on the drawing may be used, or a method of filling a belt-shaped carbon filter on the outer circumferential surface of a cylindrical HEPA filter may be used, such as a method of wearing a waist belt.
  • the dust collecting filter 70 may be pulled out through an opening formed by separating the rear housing after separating the rear housing 22. That is, the dust collecting filter may be inserted and mounted in a direction from the rear to the front, and may be separated from the front toward the rear.
  • the carbon filter 72 forming the outer side of the dust collecting filter 70 is a structure accommodating granular activated carbon, and is housed in a sieve shape to prevent the activated carbon from pouring out.
  • the sieve-shaped case not only prevents activated carbon from spilling out but also filters out dust of relatively large particles.
  • Activated carbon functions to adsorb harmful gases in the air.
  • activated carbon adsorbs ammonia or acetic acid so that acetaldehyde which reacts later in the competition for photocatalytic reactions than these harmful gases can be first decomposed in a photocatalyst filter described later.
  • the HEPA filter 71 filters the fine dust and filters the fine dust from the air flowing into the inner housing. As described above, the present invention filters the fine dust first through the HEPA filter, thereby preventing the dust from adhering to the fan 60, the photocatalyst filter 80, and the light sources 50 and 51 located behind the dust collecting filter. .
  • the fan mounting part 32 is formed in the upper part of the accommodating part 31 which accommodates the said dust collection filter in the internal housing 30.
  • the fan 60 installed in the fan installation unit 32 generates a flow of air flowing upward.
  • a negative pressure is formed inside the dust collecting filter 70 so as to face upward.
  • the air outside the dust collecting filter moves to the internal space of the dust collecting filter having a relatively low pressure. Pressurized by the fan to rise.
  • the fan since the fan is placed at the rear of the filter which resists the air flow, a pressure difference is generated between the space inside the dust collecting filter and the outside space by the operation of the fan, and the air flow according to the pressure difference is generated. By inducing, the filter passage efficiency of air was increased.
  • An upper part of the fan mounting part 32 is provided with an installation part 33 of the UV LED substrate 50, and a photocatalyst filter installation part in which the photocatalyst filter 80 is installed at a position spaced apart from the installation part 33 by a predetermined distance. 34 is formed.
  • substrate 50 provided in the installation part 33 is a thin flat plate shape, and the UV LED 51 is mounted in the upper surface.
  • the number of substrates may be configured in plural numbers according to the number of UV LEDs required to correspond to the size of the air purifier. Four substrates are used in FIGS. 3 and 4, and two substrates are used in FIGS. 5 and 6. Is shown.
  • the ultraviolet rays irradiated from the UV LEDs have a diffusion angle of approximately 120 degrees and are irradiated toward the photocatalyst filter 80.
  • the photocatalyst filter 80 has a structure in which a photocatalytic material is fixed on a support. In the present invention, titanium oxide is used as the photocatalytic material.
  • the ultraviolet absorption rate of the photocatalyst filter according to the ultraviolet wavelength best absorbs the wavelength around 270 nm, and the absorption rate decreases linearly toward 400 nm. Therefore, at first glance, it seems advantageous to use UV LEDs with a peak wavelength of 270 nm.
  • the UV LED having the best photocatalytic activation is a UV LED having a peak wavelength of 365 nm. It was confirmed that this is due to the luminous efficiency of the UV LED. That is, the lower the peak wavelength of the UV LED, the lower the emission amount of the device. Therefore, when the UV LED having a peak wavelength of 365 nm is actually used, the photocatalytic reaction is the best. there was.
  • UV LEDs with a peak wavelength around 270 nm are weak because the intensity of the ultraviolet light itself is far below the appropriate ultraviolet intensity required on the surface of the photocatalyst filter. In consideration of this, it may be considered to use a large number of UV LEDs to increase the intensity of ultraviolet rays, but there is a limit to increase the size of the substrate because it interferes with the flow of air, and as the UV LEDs increase Manufacturing costs and power consumption will increase dramatically.
  • UV LED having a peak wavelength of 380nm or more
  • the UV absorption rate of the photocatalyst itself decreases much, so that it is not different from the conventional black lamp type black light. Therefore, the use of UV LED is not significant.
  • the deodorization performance by the photocatalyst filter was the highest when using a UV LED having a peak wavelength of 360 nm or more and 370 nm or less.
  • the photocatalyst filter has a structure in which a photocatalyst material is coated on a support in which a plurality of cells in which an air flow path of a regular hexagon or a square cross section is formed adjacent to each other is similar to a honeycomb shape, and the inlet of the air flow path is shown in FIG. 3. Similarly, it is arrange
  • ultraviolet rays are reflected not only on the outer surface of the photocatalyst filter but also on the inner surface of the air flow path, thereby further increasing the photocatalytic activation reaction.
  • the distance between the UV LED 51 and the front face of the photocatalyst filter 80 facing the UV LED 51 is changed by the change in air flow characteristics and the area and intensity of ultraviolet rays reaching the photocatalyst according to the distance between the UV LED substrate and the photocatalyst filter. Will be different.
  • the distance between the UV LED and the front surface of the photocatalyst filter was reduced to less than 2.5cm or increased to more than 4cm, the deodorization efficiency rapidly decreased.
  • the distance between the two is too close to 2.5cm or less, the area of the photocatalyst filter irradiated with ultraviolet rays is reduced while the photocatalytic activation efficiency no longer increases even though the intensity of ultraviolet rays per unit area of the photocatalyst filter is increased.
  • the photocatalyst filter is rather small because the air flows poorly to the middle region of the photocatalyst filter irradiated with ultraviolet rays, so that the amount of air contacting the region where the activation is performed is less. Deodorization efficiency is reduced by.
  • the distance between the two is too far more than 4cm, the intensity of ultraviolet rays per unit area of the photocatalyst filter is reduced, the degree of photocatalyst activation is reduced.
  • the air flow direction is the same as the direction toward the photocatalyst filter in the UV LED which is the ultraviolet light source.
  • the photocatalyst filter Since the photocatalyst filter has a structure in which air must pass through a plurality of air flow paths, air pressure decreases due to flow resistance through the photocatalyst filter.
  • the photocatalytic reaction is more active as the surface of the photocatalytic material has more contact with air. Therefore, the air contacts the photocatalytic material and the harmful gas in the air decomposes before the pressure drop occurs while passing through the photocatalyst filter, and the air decomposes the harmful gas in the air by contacting the photocatalytic material after the pressure drops through the photocatalyst filter.
  • the decomposition efficiency is higher than that. Therefore, in the present invention, the air flows in the direction from the ultraviolet light source toward the photocatalyst filter, thereby increasing the air purification efficiency by the photocatalyst filter.
  • the photocatalyst filter installation portion 34 of the inner housing has a lower end of the stepped shape. Therefore, the photocatalyst filter 80 may be installed in such a way as to lower the photocatalyst filter 80 from the upper portion of the inner housing.
  • the upper housing 40 of the outer housing is detachably installed on the upper surface of the body housing 20, more specifically, the front housing 21. Therefore, when the upper housing 40 is separated, an opening is formed in the upper portion of the body housing 20, and through the opening, the above-described photocatalyst filter can be inserted and removed.
  • the sensor 90 for measuring the pollution degree of air is placed in the space between the outer housing and the inner housing rather than the outer housing.
  • the dust sensor 91 and the gas sensor 92 are disposed on the outer surface of the inner housing 30, but they may be installed on the inner surface of the outer housing.
  • the space between the outer and inner housings is filled with air with the same pollution as the unfiltered outer air, which is calmer than the air passing through the inner housing but has a constant flow into and out of the inlet as described above.
  • air continuously flows at the same pollution level as outside air, and is in a certain level of isolated space, measuring the air present in such a space makes it possible to more accurately measure the pollution of the air.
  • the bottom housing 10 of the present invention includes an upper surface member 11 and a lower surface member 12, which are spaced apart by a predetermined interval. Therefore, some space is provided between them, and the control PCB 14 which controls the operation
  • a connector 15 is installed and connected to an external power source.
  • Power received through the connector is delivered to the fan 60, the UV LED substrate 50, and the sensor 90 installed in the inner housing.
  • the power is connected to the display portions 211, 212, 213 installed in the front housing 21, and the operation portions 41, 42, 43 installed in the upper housing 40.
  • the display PCB 212 is installed at the fastening portion 211 formed inside the front housing 21, and an optical part 213 is formed at the front housing portion adjacent thereto, so that The operation of the air purifier is displayed to the outside in the manner of on and off, color, and flashing.
  • the operation part 42 is provided on the fastening portion 41 formed on the lower surface of the upper housing 40, the button 43 is formed in front of the upper housing 40.
  • the power lines connected to the two PCBs 212 and 42 may be wired together along the inner surface of the front housing.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view showing another embodiment of the air purifier shown in FIG. 3.
  • the air purifier illustrated in FIG. 7 includes a fan mounting unit 32 in the inner housing 30 than the UV LED substrate mounting unit 33 and the photocatalyst filter installation unit 34.
  • the other parts are the same.
  • a description will be given of these differences, and the description of the same parts will be omitted to avoid duplication.
  • an installation part 33 of the UV LED substrate 50 is provided on the upper part of the accommodating part 31 accommodating the dust collecting filter in the internal housing 30, and
  • the photocatalyst filter installation part 34 in which the photocatalyst filter 80 is installed is formed in the position spaced apart at a predetermined interval.
  • substrate 50 provided in the installation part 33 is a thin flat plate shape, and the UV LED 51 is mounted in the upper surface.
  • the number of substrates may be configured in plural numbers depending on the number of UV LEDs required corresponding to the size of the air purifier.
  • the fan mounting part 32 is formed in the upper part of the mounting part 33 of the UV LED board
  • the fan 60 installed in the fan installation unit 32 generates a flow of air flowing upward.
  • a negative pressure is formed inside the dust collecting filter 70 so as to face upward.
  • the air outside the dust collecting filter moves to the internal space of the dust collecting filter having a relatively low pressure. Pressurized by the fan to rise.
  • the fan since the fan is placed at the rear of the filter which resists the air flow, a pressure difference is generated between the space inside the dust collecting filter and the outside space by the operation of the fan, and the air flow according to the pressure difference is generated. By inducing, the filter passage efficiency of air was increased.
  • the flow of air generated by the pressure difference is purified by passing through the photocatalyst filter in the lower part of the fan 60 and is discharged to the outside through the discharge port 45 through the fan.
  • This structure has no difference in air purification efficiency because the direction of air flow is the same as that of FIG. 3, but since the UV LED 51 is disposed deeper, ultraviolet rays are exposed to the outside through the discharge hole 45. Can reduce the risk of In addition, such a structure can easily access the photocatalyst filter through the opening formed therein after separating the rear housing 22 when the photocatalyst filter is to be accessed for cleaning or separating the photocatalyst filter.
  • FIG. 8 is a perspective view of another embodiment of an air purifier according to the present invention
  • FIG. 9 is a side cross-sectional view of the air purifier of FIG. 8
  • FIGS. 10 and 11 are front and rear perspective views of the air purifier of FIG. 9.
  • the air purifier includes an outer housing 120 and 140 having a substantially cylindrical structure, and a base housing 110 serving as a leg for supporting the outer housings 120 and 140.
  • the base housing 110 is configured to support a central portion of the lower surfaces of the outer housings 120 and 140 so that the bottom surface of the outer housing is exposed to air.
  • the outer housings 120 and 140 include a top housing 140 defining an upper surface of the air purifier and a body housing 120 defining a body of the air purifier.
  • the upper housing 140 has a discharge port 145 is formed upward.
  • the discharge port is in the form of a grate so that no foreign matter enters the inside.
  • a button 143 is formed at the front of the upper housing. Therefore, the user can control the operation of the air purifier by pressing the button on the upper side down.
  • the button may be a physical button or a touch button. By placing the button on the top, you can prevent the air cleaner from moving even if the air purifier is pressed by the user while the button is pressed. If the button is placed on the front side of the air purifier, there is a problem that the air purifier is pushed back each time the button is pressed, but if the button is placed on the upper side, this does not happen.
  • an optic 1213 that provides information about the operation of the air purifier is formed on the front surface of the body housing 120.
  • the optics are more visible on the front than they are on the top.
  • the body housing 120 is divided into a side housing 121 forming a side of the air purifier body and a lower housing 123 forming a bottom of the air purifier body.
  • Side housing 121 is fastened with the upper housing 140, as shown, and is fastened with the lower housing 123 below.
  • the lower housing 123 is fastened to the base housing 110 below.
  • the upper housing 140 is detachably fastened to the side housing 121.
  • the air intake 1231 is formed in the lower housing 123 forming the bottom of the outer housing. Therefore, according to the air purifier structure of the present invention, the air is sucked through the suction port 1231 of the bottom surface and flows upward, and is discharged upward from the discharge port 145.
  • the discharge port is directed upward, so that the flow of purified air does not cause dust to sink to the floor of the room again.
  • the person who hits the wind directly may feel uncomfortable, it is better to direct the discharge port upward.
  • the discharge port When the discharge port is configured upward, it is advantageous to reduce the flow loss of the air so that the flow of the air in the air cleaner is directed from the bottom to the top as a whole.
  • the body In the conventional air purifiers, the body is mostly in contact with the floor (floor), and the air intake is generally formed on the side of the air purifier, so when applying the conventional structure as it is, the flow of air in the air purifier is curved This results in a large flow loss.
  • the present invention supports the bottom surfaces of the outer housings 120 and 140 through the base housing 110 in a state spaced apart from the floor, and provides an air inlet 1231 at the bottom of the outer housings 120 and 140, thereby providing an air purifier.
  • the air inside was implemented to flow from bottom to top as a whole. This has the effect of further increasing the efficiency of the photocatalyst reaction by the photocatalyst filter, which will be described later, in addition to simply flowing the air.
  • the inner housing 130 accommodating the photocatalyst filter 180, the UV LED substrate 150, and the fan 160 is installed in the space inside the outer housings 120 and 140.
  • the inner housing functions as a housing in which the internal configuration of the air purifier is installed.
  • the installation part 125 is formed to protrude inward.
  • the inner housing is installed on this installation part.
  • the inner housing includes a fan housing 132 in which the fan 160 is installed, and a photocatalyst housing 133 in which a photocatalyst filter and a UV LED substrate are installed.
  • the fan housing 132 is disposed on the mounting unit 125 as shown. Is disposed, and the housing for the photocatalyst is disposed on the fan housing again. Therefore, each component is installed in the inner housing in order of the fan 160, the UV LED 150, and the photocatalyst filter 180.
  • the fan 160 installed in the fan housing 132 generates a flow of air flowing upward. Therefore, the air outside the air purifier flows in through the suction port 1231 formed on the bottom of the housing 120, 130, 140, and is pressurized by the fan to flow upward.
  • An upper portion of the fan mounting portion 132 is provided with a mounting portion 1331 of the UV LED substrate 150, and the photocatalyst filter mounting portion is provided with a photocatalyst filter 180 in a position spaced apart above the mounting portion 1331 by a predetermined distance. 1332 is formed.
  • the UV LED substrate 150 provided in the installation unit 1331 has an elongated flat plate shape, and a UV LED 151 is mounted on an upper surface thereof.
  • the number of substrates may be configured in plural numbers according to the number of UV LEDs required corresponding to the size of the air purifier. In this embodiment, an air purifier using two substrates is shown.
  • the irradiation angle and wavelength of the UV LED, the shape and orientation of the photocatalyst filter, the distance between the UV LED and the photocatalyst filter, the relationship between the UV irradiation direction and the air flow direction have already been described in the above-described embodiments. Description is omitted.
  • the photocatalyst filter installation unit 1332 of the inner housing has an inner side shape corresponding to that of the outer side surface of the photocatalyst filter, and a stepped portion is formed at a lower end thereof. Therefore, the photocatalyst filter 180 may be installed in such a way as to lower the photocatalyst filter 180 from the upper portion of the inner housing.
  • the upper housing 140 of the outer housing is detachably installed on the upper surface of the body housing 120. Therefore, when the upper housing 140 is separated, an opening is formed in the upper portion of the body housing 120, and through the opening, the above-described photocatalyst filter can be inserted and removed.
  • a base housing 110 is installed at a lower end of the housings 120, 130, and 140 in which various components for purifying air are embedded, and the bottom surface of the housing is spaced apart from the installation floor of the air purifier.
  • the base housing 110 includes a neck member 111 connected to a center portion of the lower housing 123 and a lower surface member 112 formed at a lower end of the neck member.
  • the neck member 111 forms a streamlined shape gradually as it descends from the upper end connected to the lower housing to guide the flow of air introduced into the inlet 1231 formed in the lower housing 123.
  • the suction port 1231 is formed at the center portion of the lower housing 123 to function as a passage for introducing air.
  • the base housing 110 is fixed to the bottom central portion of the body housing 120 to support the body housing. From the standpoint of the body housing, the load of all the body housings can only be concentrated at the center of the lower housing 123. none. Therefore, the lower housing 123 should have a strength that can withstand this. However, as described above, the lower housing 123 has to form a suction port 1231, but rather its strength is weakened.
  • the Great 1233 not only functions to prevent foreign matter from passing into the air purifier, but also serves to reinforce the strength of the lower housing 123.
  • the electrical and electronic components of the air purifier are also very reasonably arranged.
  • the base housing 110 not only serves to support the housings 120, 130, and 140, but also utilizes internal spaces thereof.
  • a PCB 113 for controlling the operation of each component of the air purifier is installed in the space between the neck member 111 and the lower surface member 112 constituting the base housing 110.
  • a connector 114 to which an external power source is connected is installed at the rear end of the control PCB 113.
  • Power received through the connector is delivered to the fan 160, UV LED board 150 installed in the inner housing.
  • the power is connected to the display portions 211, 212, 213 installed in front of the side housing 121, and the operation units 141, 142, 143 installed on the upper housing 140. These wires extend into the housing through the connecting portion of the neck member 111 and the lower housing 123 communicated with each other.
  • a display PCB 1212 is installed in the fastening part 1211 formed inside the side housing 121, and an optical part 213 is formed in the front housing part adjacent thereto, so that the LED The operation of the air purifier is displayed to the outside in the manner of on and off, color, and flashing.
  • the operation PCB 142 is installed on the fastening portion 141 formed on the lower surface of the upper housing 140, and the button 143 is formed in front of the upper housing 140.
  • the power lines connected to the two PCBs 1212 and 142 may be wired together along the inner surface of the side housing.
  • the present invention has shown an example in which the positions of the fan and the photocatalyst module (photocatalyst filter and ultraviolet light source) are changed with respect to the air purifier shown in FIG. 3 (see FIG. 7). It is also applicable to the air purifier shown in FIG. 5 and the air purifier shown in FIG. 9.

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Abstract

본 발명은 공기정화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부하우징과 내부하우징으로 구분되는 하우징을 구비하며, 외부하우징과 내부하우징이 서로 이격되고, 내부하우징에 광촉매필터와 집진필터가 설치되며, 외부하우징과 내부하우징 사이의 공간으로도 공기가 유동하도록 한 공기 정화기에 관한 것이다. 본 발명은 흡입구와 토출구가 형성된 외부하우징; 상기 외부하우징의 내부에 마련되며, 상기 외부하우징에 대해 이격되어 형성되는 내부하우징; 상기 내부하우징에 설치되며 상기 토출구 방향으로 공기를 강제 배출시키는 팬; 상기 내부하우징에 설치되며 팬의 공기 배출 방향 또는 공기 배출 방향의 반대 방향에 배치되는 광촉매필터; 및 상기 광촉매필터보다 상기 팬에 의해 발생하는 공기 유동 방향의 상류에 배치되어 광촉매필터를 향해 자외선을 조사하는 자외선 광원을 포함하는 공기 정화기를 제공한다.

Description

공기 정화기
본 발명은 공기정화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부하우징과 내부하우징으로 구분되는 하우징을 구비하며, 외부하우징과 내부하우징이 서로 이격되고, 내부하우징에 광촉매필터와 집진필터가 설치되며, 외부하우징과 내부하우징 사이의 공간으로도 공기가 유동하도록 한 공기 정화기에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 하우징의 내부에 광촉매필터가 설치되고, 하우징의 바닥에 흡입구가 설치되며, 베이스하우징이 하우징의 하부에서 하우징을 지지하는 형태의 공기 정화기에 관한 것이다.
공기 정화기는 공기를 강제로 유동시키면서 그 공기의 유동 통로에 필터를 두어 공기 중에 섞여 있는 먼지나 불순물을 걸러주는 장치이다. 통상적인 공기 정화기는 필터를 통해 집진을 하고, 여러 가지 방식으로 공기에 포함되어 있는 유해가스를 제거하는 방식을 취하고 있다.
공기 정화기에서 집진을 할 때에는 통상적으로 큰 먼지를 걸러주는 프리필터부터, 미세한 먼지를 걸러주는 헤파필터의 순으로 정화를 하게 된다. 이는 상대적으로 고가의 헤파 필터가 큰 먼지를 거름으로 인해 그 수명이 단축되는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한 공기 정화기 내에는 유해 가스를 제거할 수 있는 필터가 설치되기도 한다. 유해 가스를 제거하는 방법에는 여러 가지가 있으나, 활성탄 등을 이용하여 공기 중의 유해 가스를 흡착함으로써 유해 가스를 제거하는 방식이 일반적이다.
유해 가스를 제거하는 다른 방법으로는 광촉매 물질을 활성화시키는 빛을 조사하고, 그 주변으로 공기를 유동시켜, 광촉매 반응을 통해 유동하는 공기 내에 있는 유해 가스를 제거하는 방식이 있다. 광촉매 물질은 여러 가지가 있으나 일반적으로 산화티타늄(TiO2)이 사용되고 있다.
산화티타늄은 자외선에 의해 활성화되어 광촉매 반응을 일으키는데, 최근에는 자외선의 유해성 등을 이유로 가시광선 영역에서 반응하는 광촉매 물질을 개발하는 경우도 있다.
어찌되었건 이러한 광촉매 물질은 자신이 활성화될 수 있는 에너지를 빛으로부터 얻게 된다. 따라서 자외선에 의해 활성화되는 광촉매 물질에는 자외선이 조사되어야 한다. 그러므로 광촉매 물질에 빛이 조사되기 위해서는 광원과 광촉매 물질이 일정 간격 이격되어 있어야 함이 불가피하다.
그런데 통상적인 가정용 내지 소형 공기 정화기는 일반적으로 필터가 다단으로 겹쳐져서 배치되고 그 후방에 팬이 설치되는 구조를 가진다. 이러한 구조는 공기 정화기의 형태를 평평하고 납작한 형태로 제한하게 된다. 따라서 이러한 형태의 공기 정화기에 광촉매 물질과 광원을 설치할 만한 공간을 마련하기는 쉽지 않다. 즉 종래의 통상적인 가정용 내지 소형 공기 정화기 구조는 평평하고 납작한 형태인 것이 일반적인바, 광촉매 필터를 적용하기에 부적합하다.
따라서 가정용 내지 소형 공기 정화기에 광촉매 필터 구조를 적용하기 위해서는 공기의 유동로, 공기 흡입방향과 배출방향, 필터의 설치 구조, 필터의 설치 방향과 공기 유동 방향의 관계, 광원의 설치 위치 등을 모두 새로이 고려하여 설계하지 않으면 안 된다.
또한 소형의 공기 정화기 내에 자외선 광원과 광촉매 필터를 구성함에 있어서 그 효과를 충분히 낼 수 있을 정도로 자외선 광원의 특성과 광촉매 필터의 특성을 튜닝하지 않으면 안 된다.
한편 이러한 종래의 가정용 내지 소형 공기 정화기에는 공기 중에 있는 먼지의 양이나 공기 중의 유해가스를 측정하는 센서를 부착하는 것이 일반적이다. 그런데 앞서 설명한 바와 같이 가정용 내지 소형의 공기 정화기는 납작한 형태를 이루고 있고 그 내부에 필터가 다단으로 겹쳐져 배열되어 있기 때문에, 하우징 내부의 공기 유동로에는 센서를 부착할만한 공간이 부족하고, 이미 필터에 의해 일정 수준 걸러진 공기가 유동하기 때문에 센서를 설치하기에도 부적절하다.
그리하여 종래에는 하우징의 외부에 센서를 설치하여 공기의 질을 측정하게 되는데, 센서를 이렇게 외부에 설치하게 되면, 조명의 차이나 낮과 밤의 차이로 인해 발생하는 빛의 세기가 달라짐에 따라, 동일한 먼지의 양이라 하더라도 빛이 산란되는 양상이 달라져, 빛의 산란도를 통해 먼지의 양을 측정하는 센서로는 먼지의 양을 정확히 측정할 수 없게 된다.
다음으로, 유해가스를 측정하는 센서를 외부에 배치하게 되면, 공기보다 가볍거나 무거워 위로 뜨거나 가라앉아 있는 유해가스를 정확히 측정할 수 없고, 센서가 설치된 높이와 비슷한 높이에 존재하는 유해가스만을 측정할 수 있기 때문에 센서를 설치하는 의미가 무색하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가정용 또는 소형의 공기 정화기 내에 광촉매 물질을 포함하는 광촉매 필터와 광원을 설치할 수 있는 구조를 제공하고, 아울러 유동하는 실내 공기의 질을 정확히 측정할 수 있는 센서 설치 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 컴팩트한 공간 내에서도 매우 효율적인 성능을 낼 수 있는 광촉매필터의 구조와 광원을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 컴팩트한 공간 내에 집진필터를 설치하더라도 공기 유동 저항이 크게 증가하지 않아 공기 유동 효율을 높인 공기 정화기 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 공기 정화기 내에 설치되는 필터의 유지 보수와 교체가 수월한 공기 정화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 광촉매 필터가 최적의 효율을 낼 수 있는 필터들의 설치 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 광촉매 필터와 광원을 설치함에도 불구하고 컴팩트해질 수 있는 공기 정화기 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 광촉매 필터와 광원을 사용하여 탈취와 유해가스 제거를 하는 가정용 소형 공기 정화기 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 공기의 유동 저항을 최소화하여 광촉매 반응 효율을 높인 공기 정화기 구조를 제공함을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 광촉매 반응 효율을 높일 수 있는 공기의 유동방향과 광촉매 필터의 설치 방향, 광촉매 필터의 형태, 광촉매 필터와 광원의 관계, 광원이 갖추어야 할 특징을 제공함을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 컴팩트함에도 불구하고 필터의 유지 보수와 교체가 수월한 공기 정화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 각종 전기 전자 장비가 효율적으로 배치된 공기 정화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 공기 정화기의 하우징을 외부하우징과 내부하우징으로 구분하고, 이들을 소정의 간격으로 이격하여 배치하며, 필터들을 내부하우징에 설치하되, 서라운드 형태의 집진 필터를 공기 유동의 상류에 두고, 집진 필터의 하류에 팬을 배치하며, 팬보다 하류에 광원을 배치하고, 광원의 하류에 광촉매 필터를 배치하는 필터 설치 구조를 제공하고, 아울러 내부하우징과 외부하우징 사이에서도 공기가 유동하도록 하되, 센서가 이러한 이격공간 내를 유동하는 공기의 질을 측정하도록 한 공기정화기를 제공한다.
보다 구체적으로 본 발명은, 흡입구(215,221,222)와 토출구(45)가 형성된 외부하우징(10,20,40); 상기 외부하우징의 내부에 마련되며, 상기 외부하우징에 대해 이격되어 형성되는 내부하우징(30); 상기 내부하우징에 설치되며 상기 토출구 방향으로 공기를 강제 배출시키는 팬(60); 상기 내부하우징에 설치되며 팬(60)의 공기 배출 방향 또는 공기 배출 방향의 반대 방향에 배치되는 광촉매필터(80); 상기 광촉매필터(80)보다 상기 팬(60)에 의해 발생하는 공기 유동 방향의 상류에 배치되어 광촉매필터를 향해 자외선을 조사하는 자외선 광원; 및 상기 팬, 상기 광촉매필터 및 상기 자외선 광원보다 공기 유동 방향의 상류에 배치되며, 상기 내부하우징에 설치되는 집진필터(70);를 포함하는 공기 정화기를 제공한다.
상기 내부하우징의 외면 또는 외부하우징의 내면에는 공기의 질을 측정하는 센서(90)가 설치되어 내부하우징과 외부하우징 사이의 공기의 질을 측정할 수 있다. 여기서 상기 센서는 외부하우징의 흡입구와 토출구 사이에 설치됨으로써, 흡입구를 통해 들어오고 외부하우징과 내부하우징 사이의 공간을 통과하여 토출구로 배출되는 공기의 질을 측정할 수 있다.
상기 광촉매필터는 공기유동로가 형성된 복수의 셀이 서로 인접한 지지체 상에 광촉매물질이 코팅된 형태이며, 상기 공기유동로의 입구는 자외선 광원을 향해 배치된 형태일 수 있다.
상기 팬(60)의 공기 배출 방향은 상방이고, 상기 광촉매필터는 내부하우징의 상부에서 내부하우징 상에 얹어지는 형태로 내부하우징에 끼워져 고정될 수 있다. 여기서 상기 외부하우징은 상기 토출구(45)가 형성된 상면을 포함하는 상면하우징(40)을 포함하고, 상기 상면하우징은 착탈 가능하게 설치되며, 상면하우징을 분리하여 마련되는 개구부를 통해 상기 광촉매필터가 삽입 및 인출 가능하도록 할 수 있다.
상기 자외선 광원은 360~370nm의 피크파장을 가질 수 있다. 상기 UV LED(51)는 내부하우징에 의해 양단이 지지되는 가늘고 긴 하나 이상의 UV LED 기판(50)에 설치될 수 있다, 상기 UV LED(51)와 광촉매필터(80) 표면 사이의 거리는 25~40mm일 수 있다.
상기 집진필터(70)는 통형상의 외주면을 가지는 헤파필터(71)를 포함할 수 있다. 상기 헤파필터(71)의 외주면에는 헤파필터의 형상과 대응하되 헤파필터보다 큰 통형상의 외주면을 가지는 카본필터(72)가 외삽될 수 있다.
상기 집진필터는 외주면에 필터 부재가 배치된 통 형상을 이루되, 상기 외부하우징의 토출구(45)는 상단에 형성되고, 상기 외부하우징의 흡입구(215,221,222)는 측면 하부에 형성되며, 상기 집진필터의 하단면은 외부하우징의 바닥에 밀착되고 상단면은 내부하우징의 팬 설치부(32) 하단면에 밀착되며 수평방향으로 끼워질 수 있다.
여기서 상기 외부하우징의 바닥은 소정 간격 이격된 상면부재(11)와 하면부재(12)을 포함하는 바닥하우징(10)으로 이루어지되, 상기 집진필터의 하단면은 상기 상면부재(11)의 상면에 밀착되고, 공기 정화기의 작동을 제어하며 외부 전원이 연결되는 커넥터(15)가 설치된 제어 PCB(15)가 상기 상면부재와 하면부재 사이의 공간에 설치될 수 있다.
여기서 상기 외부하우징의 측면을 포함하는 바디하우징(20)은 전방하우징(21)과 후방하우징(22)을 포함하고, 상기 후방하우징은 착탈 가능하게 설치되며, 후방하우징을 분리하여 마련되는 개구부를 통해 상기 집진필터가 삽입 및 인출 가능하게 할 수 있다. 여기서 상기 전방하우징(21)에는 공기 정화기의 작동 상태를 표시하는 표시부(211,212,213)가 설치될 수 있다.
상기 외부하우징은 그 상면을 포함하는 상면하우징(40)을 포함하고, 상기 상면하우징(40)에는 조작부(41,42,43)가 설치될 수 있다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 바디하우징 내에서 공기가 상향 유동하도록 하면서 공기의 유동방향을 따라 팬, 광원, 광촉매 필터 순으로 광촉매 반응을 위한 구성을 배열하고, 바디하우징 바닥에 공기 흡입구를 형성하며, 바디하우징을 바닥면(floor)에 대해 이격시키기 위해 바디하우징 밑에 베이스하우징을 더 설치한 공기 정화기를 제공한다.
보다 구체적으로 본 발명은, 흡입구(1231)와 토출구(145)가 형성된 하우징(120,130,140); 상기 하우징에 설치되며 상기 토출구 방향으로 공기를 강제 배출시키는 팬(160); 상기 하우징에 설치되며 팬(160)의 공기 배출 방향 또는 공기 배출 방향의 반대 방향에 배치되는 광촉매필터(180); 상기 광촉매필터(180)보다 상기 팬(160)에 의해 발생하는 공기 유동 방향의 상류에 배치되어 광촉매필터를 향해 광(light)을 조사하는 광원; 및 상기 하우징의 하단에 설치되어 상기 하우징의 하면이 바닥(floor)에 대해 이격되도록 지지하는 베이스하우징(110);을 포함하는 공기 정화기를 제공한다.
상기 광촉매필터는 공기유동로가 형성된 복수의 셀이 서로 인접한 지지체 상에 광촉매물질이 코팅된 형태이며, 상기 공기유동로의 입구는 자외선 광원을 향해 배치된 형태일 수 있다.
상기 하우징(120,130,140)은: 바닥 부분에 상기 흡입구(1231)가 마련되고, 상면에 상기 토출구(145)가 마련된 외부하우징(120,140); 및 상기 팬(160)과 광원과 광촉매필터(180)가 설치되는 내부하우징(130);을 포함할 수 있다.
상기 팬(160)의 공기 배출 방향은 상방이고, 상기 광촉매필터는 내부하우징의 상부에 얹어지는 형태로 내부하우징에 끼워져 고정될 수 있다.
상기 외부하우징은 상기 토출구(145)가 형성된 상면을 포함하는 상면하우징(140)을 포함하고, 상기 상면하우징은 착탈 가능하게 설치되며, 상면하우징을 분리하여 마련되는 개구부를 통해 상기 광촉매필터가 삽입 및 인출 가능하다.
상기 광원은 360~370nm의 피크파장을 가지는 UV LED(151)일 수 있다.
상기 UV LED(151)는 하우징에 의해 양단이 지지되는 가늘고 긴 하나 이상의 UV LED 기판(150)에 설치될 수 있다.
상기 베이스하우징(110)은 상기 하우징의 하단 중앙에 연결되되 하부로 갈수록 점점 넓어지는 형태의 네크 부재(111) 및 상기 네크 부재의 하단에 형성되는 하면부재(112)를 포함하고, 상기 네크부재(111)의 상단은 하우징의 내부 공간과 연통되고, 공기 정화기의 작동을 제어하며 외부 전원이 연결되는 커넥터(114)가 설치된 제어 PCB(113)가 상기 네크부재와 하면부재 사이의 공간에 설치될 수 있다.
상기 하우징은 그 측면을 포함하는 측면하우징(121)을 포함하고, 상기 측면하우징(121)에는 공기 정화기의 작동 상태를 표시하는 표시부(1211,1212,1213)가 설치될 수 있다.
상기 베이스하우징(110)은 상기 하우징의 하단 중앙에 연결되되 하부로 갈수록 점점 넓어지는 형태의 네크 부재(111)를 포함하고, 상기 하우징은 그 하부를 이루는 하부하우징(123)을 포함하되, 상기 네크 부재(111)의 상단과 상기 하부하우징(123)의 중앙부가 고정되고, 상기 하부하우징(123)의 중앙부 외측 둘레 부분에 흡입구(1231)가 형성될 수 있다.
상기 하부하우징(123)은 중앙부에서 외주면을 향해 방사상으로 뻗는 복수의 리브(1232)와, 상기 복수의 리브 사이에 형성된 그레이트(1233)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(120,130,140)은: 상기 흡입구(1231)와 토출구(145)가 마련된 외부하우징(120,140); 및 상기 팬(160)과 광원과 광촉매필터(180)가 설치되는 내부하우징(130);을 포함하고, 상기 외부하우징(120,140)은 그 측면을 포함하는 측면하우징(121)을 포함하며,상기 측면하우징(121)의 하단 내측 둘레에는 상기 내부하우징의 설치부(125)가 내향 돌출될 수 있다.
상기 내부하우징은: 상기 팬(160)이 설치되는 팬 하우징(132)과, 상기 광촉매필터(180)와 광원이 설치되는 광촉매용 하우징(133)을 포함하되, 상기 팬 하우징이 상기 설치부 상부에 배치되고, 상기 광촉매용 하우징이 상기 팬 하우징 상부에 배치될 수 있다.
상기 하우징은 그 상면을 포함하는 상면하우징(140)을 포함하고, 상기 상면하우징(140)에는 조작부(141,142,143)가 설치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 공기 정화기를 컴팩트하게 유지하면서도 공기 정화기 내부에 광촉매 필터와 광원을 설치할 수 있어 공기 중의 유해가스를 제거하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에 의하면 필터에 의해 발생하는 공기 유동 저항을 줄여 소형의 공기 정화기의 공기 정화 효율이 높다.
또한 본 발명에 의하면 공기 정화기가 컴팩트함에도 불구하고 내부에 설치된 광촉매 필터와 광원 구조와 특성에 의해 유해 가스 제거 효율이 매우 높다.
또한 본 발명에 의하면 공기 정화기의 유지 보수가 간편하다.
또한 본 발명에 의하면 공기 유동 방향을 직선으로 구성하여 공기 유동 저항을 줄임으로써 공기 정화기가 소형임에도 불구하고 공기 정화 효율이 높다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기 정화기의 일실시예의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 공기 정화기의 다른 일실시예의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 공기 정화기의 일실시예의 측면 단면도,
도 4는 도 3에 도시한 공기 정화기의 사시도(광촉매 필터가 제거된 형태),
도 5는 도 3의 공기 정화기보다 더 소형으로 구성한 공기정화기의 일실시예의 측면 단면도,
도 6은 도 5에 도시한 공기 정화기의 사시도,
도 7은 도 3에 도시된 공기 정화기의 다른 일실시예를 나타낸 측면 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 공기 정화기의 또 다른 일실시예의 사시도,
도 9는 도 8의 공기 정화기의 측면 단면도, 그리고
도 10과 도 11은 도 9의 공기 정화기의 전방 및 후방 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 공기 정화기의 일실시예의 사시도로서 전방과 후방에 모두 공기 흡입구가 형성된 구조의 공기 정화기를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명에 따른 공기 정화기의 다른 일실시예의 사시도로서 후방에 공기 흡입구가 형성된 구조의 공기 정화기를 나타낸 도면, 도 3은 도 1의 공기 정화기의 일실시예의 측면 단면도, 도 4는 도 2의 공기정화기의 일실시예의 단면 사시도(광촉매 필터가 제거된 형태), 도 5는 도 1의 공기 정화기의 다른 일실시예로서 도 3의 공기 정화기보다 더 소형으로 구성한 공기정화기의 측면 단면도, 그리고 도 6은 도 2의 공기 정화기의 다른 일실시예로서 도 4의 공기 정화기보다 더 소형으로 구성한 공기 정화기의 사시도이다.
도 1과 도 3과 도 5에 도시된 공기정화기는 모두 전방과 후방에 공기 흡입구가 형성된 형태이고, 도 2와 도 4와 도 6에 도시된 공기정화기는 후방에 공기 흡입구가 형성된 형태이다.
도 3과 도 4에 비해 도 5와 도 6의 공기정화기는 더 소형으로 구성되어 있다.
먼저 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 공기정화기의 외부 형태와 구조를 설명한다. 본 발명에 따른 공기 정화기는 대략 원통형의 구조를 가진 외부하우징(10,20,40)을 포함한다. 외부하우징은 공기 정화기의 상단면을 규정하는 상면하우징(40), 공기 정화기의 측면을 규정하는 바디하우징(20), 그리고 공기 정화기의 바닥면을 규정하는 바닥하우징(10)을 포함한다.
상면하우징(40)은 상방으로 토출구(45)가 형성되어 있다. 토출구는 그레이트(grate) 형태로 되어 있어 외부의 이물질이 내부로 들어가지 않는다. 상면하우징의 앞부분에는 버튼(43)이 형성되어 있다. 따라서 사용자가 상면에 있는 버튼을 밑으로 누르는 동작에 의해 공기 정화기의 작동을 제어할 수 있다. 버튼은 물리적 버튼이거나 터치식 버튼일 수 있다. 버튼을 상부에 두면 사용자가 버튼을 누르면서 공기 정화기에 힘이 가해져도 공기 정화기가 움직이는 것을 방지할 수 있다. 버튼을 공기 정화기의 전방의 면에 두면 버튼을 누를 때마다 공기 정화기가 뒤로 밀리게 되는 문제점이 있지만, 버튼을 상부면에 두면 이러한 일이 일어날 염려가 없다.
다음으로, 공기 정화기의 동작에 관한 정보를 제공하는 옵틱(213)은 바디하우징(20)의 앞면에 형성되어 있다. 옵틱은 앞면에 있는 것이 상면에 있는 것보다 가시성이 좋다. 바디하우징(20)은 경계부(23)를 기준으로 전방에 위치하는 전방하우징(21)과, 경계부를 기준으로 후방에 위치하는 후방하우징(22)으로 구분된다. 전방하우징(21)은 도시된 바와 같이 위로는 상면하우징(40)과 체결되고, 뒤쪽으로는 후방하우징(22)과 체결되며, 아래로는 바닥하우징(10)과 체결된다. 후방하우징(22)은 앞쪽으로는 전방하우징(21)과 체결되고, 아래로는 바닥하우징(10)과 체결된다. 후술하겠지만 상면하우징(40)은 전방하우징(21)에 대해 착탈 가능하게 체결되고, 후방하우징(22) 역시 전방하우징(21)에 대해 착탈 가능하게 체결된다.
도 1에는 전방하우징(21)과 후방하우징(22)에 모두 공기 흡입구(215, 222)가 형성된 형태의 공기 정화기가 도시되어 있고, 도 2에는 후방하우징(22)에만 공기 흡입구(222)가 형성된 형태의 공기 정화기가 도시되어 있다. 공기 흡입구들은 모두 바디하우징(20)의 아래 부분에 형성되어 있다. 따라서 본 발명의 공기 정화기 구조에 의하면, 공기는 하부의 흡입구(215, 221, 222)를 통해 흡입되어 상방으로 토출구(45)에서 배출된다. 먼지는 가라앉는 것이 일반적이므로 공기 정화기의 하부에 흡입구를 형성하는 것이 바람직하다. 또한 토출구를 상방으로 향하게 함으로써, 정화된 공기의 유동이 실내의 바닥에 가라앉아 있는 먼지를 다시 일으키지 않도록 하였다.
다음으로 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 공기정화기의 내부 구조에 대해 설명한다. 외부하우징 내부의 공간에는 외부하우징에 대해 이격된 형태로 내부하우징(30)이 설치되어 있다. 내부하우징(30)에는 필터들(70,80)과 광원(50,51)이 설치된다.
먼저 내부하우징(30)의 아래에는 원통형의 집진필터(70)가 설치된다. 집진필터(70)는 윗면과 아랫면은 뚫려 있고, 측면은 필터 부재로 둘러싸인 형태이며, 도시된 바와 같이 내부하우징(30)의 아래 부분에 설치된다. 집진필터(70)의 상단면은 내부하우징의 표면과 밀착하고, 집진필터의 하단면은 바닥하우징(10)의 상면에 밀착한다. 따라서 공기는 집진필터(70)의 필터 부재를 통해야만 내부하우징의 내부 공간에 유입될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 공기 흡입구(215,221,222)는 외부하우징에 형성되어 있고, 외부하우징과 내부하우징은 도시된 바와 같이 서로 이격된 형태로 설치되어 있으며, 내부하우징의 하부에는 집진필터(70)가 설치되어 있으므로, 외부하우징의 외부에 존재하는 공기는 흡입구(215,221,222)를 통해 외부하우징 내부로 유입되고, 외부하우징과 내부하우징 사이의 공간을 거친 후, 상기 집진필터를 거쳐 내부하우징의 내부로 유입된다. 집진필터는 모든 측면 방향으로 원통의 형태로 형성되어 있으므로, 평면형에 비해 면적이 상당히 크다. 따라서 평면형에 비해 원통형 집진필터는 집진필터를 통과하는 공기에 대한 유동 저항이 상대적으로 작다. 또한 본 발명에 의하면 외부하우징과 내부하우징 사이에 일정한 공간이 존재하기 때문에 공기가 집진필터 면의 모든 부분을 통해 골고루 통과할 수 있다.
집진필터(70)는 원통형의 외주면에 형성된 헤파필터(71)와, 헤파필터(71)의 외면을 둘러싸는 형태의 카본필터(72)를 포함한다. 즉 헤파필터(71)의 외주면에는 카본필터(72)가 외삽되어 있다. 이들은 서로 분리 가능하게 체결되어 있어서, 교체가 필요한 부분만 교환이 가능하다. 이들을 분리하는 방식은 도면 상 상하방향으로 두 필터를 서로 상대적으로 이동시켜 분리하는 방식이 사용되거나, 허리 벨트를 차는 방식처럼 원통형의 헤파필터 외주면에 벨트형태의 카본필터를 채우는 방식이 사용될 수 있다.
집진필터(70)는, 후방하우징(22)을 분리한 후 후방하우징을 분리함으로 인해 형성되는 개구를 통해 빼낼 수 있다. 즉 집진필터는 뒤쪽에서 앞쪽을 향하는 방향으로 삽입 장착되고, 앞에서 뒤쪽을 향하는 방향으로 분리될 수 있다.
집진필터(70)의 바깥쪽을 이루는 카본필터(72)는 알갱이 형태의 활성탄을 수용한 구조로서, 활성탄이 쏟아져 나오는 것을 방지하기 위해 시브(sieve) 형태의 케이스 내에 수용되어 있다. 시브 형태의 케이스는 활성탄이 쏟아져 나오는 것을 방지할 뿐만 아니라, 비교적 큰 입자의 먼지를 걸러주는 역할도 한다. 활성탄은 공기 중의 유해 가스를 흡착하는 기능을 한다. 특히 활성탄은 암모니아나 아세트산(acetic acid)을 흡착함으로써 이들 유해가스보다 광촉매 반응에 대한 경쟁에서 늦게 반응하는 아세트알데하이드가 후술할 광촉매 필터에서 먼저 분해될 수 있도록 하여준다.
헤파필터(71)는 미세 먼지를 걸러주는 필터로서 내부하우징으로 유입되는 공기에서 미세 먼지를 걸러준다. 이처럼 본 발명은 헤파필터를 통해 미세 먼지를 먼저 거름으로써, 집진필터보다 후방에 있는 팬(60)이나 광촉매필터(80), 그리고 광원(50,51)에 먼지가 엉겨 붙는 현상을 방지할 수 있다.
내부하우징(30)에 있어서 상기 집진필터를 수용하는 수용부(31)의 상부에는 팬 설치부(32)가 형성되어 있다. 팬 설치부(32)에 설치되는 팬(60)은 상방으로 유동하는 공기의 흐름을 생성시킨다. 팬(60)이 회전함에 따라 집진필터(70)의 내부에는 상부를 향하도록 음압이 형성되고, 이에 따라 집진필터의 외부에 있는 공기는 상대적으로 압력이 낮은 집진필터의 내부 공간으로 이동한 후, 팬에 의해 가압되서 상승하게 된다. 본 발명에 의하면 공기 유동에 저항하는 필터의 후방에 팬을 두었기 때문에, 팬의 작동에 의해 집진필터 내부의 공간과 외부의 공간 사이에 압력 차이를 발생시키고, 이러한 압력의 차이에 따른 공기의 유동을 유도함으로써, 공기의 필터 통과 효율을 높였다.
팬 설치부(32)의 상부에는 UV LED 기판(50)의 설치부(33)가 마련되고, 설치부(33)의 위로 소정 간격 떨어져 있는 위치에는 광촉매필터(80)가 설치되는 광촉매필터 설치부(34)가 형성되어 있다.
설치부(33)에 설치되는 UV LED 기판(50)은 가늘고 긴 평판 형상이며, 상면에 UV LED(51)가 실장되어 있다. 기판의 수는 공기 정화기의 크기에 대응하여 필요한 UV LED의 개수에 따라 복수 개로 구성될 수 있는데, 도 3과 도 4에는 4개의 기판이, 도 5와 도 6에는 2개의 기판이 사용된 공기 정화기가 도시되어 있다. 한편 도시하지는 아니하였으나 UV LED 기판(50)의 하부에 아래로 볼록한 단면을 가지는 유선형의 공기 유도 형상을 형성하여 기판의 평평한 형상으로 인해 공기 저항이 높아지는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
UV LED에서 조사되는 자외선은 대략 120도의 확산각을 가지며, 광촉매필터(80)를 향해 조사된다. 광촉매필터(80)는 지지체 상에 광촉매 물질이 정착된 구조이며, 본 발명에서는 광촉매 물질로 산화티타늄을 사용하였다.
자외선 파장에 따른 광촉매 필터의 자외선 흡수율은 270nm 부근의 파장을 가장 잘 흡수하고, 400nm로 갈수록 흡수율이 선형적으로 떨어지게 된다. 따라서 얼핏 보기에는 270nm의 피크파장을 가지는 UV LED를 사용하는 것이 유리해 보인다. 그러나 실제 UV LED를 사용할 때, 광촉매 활성화가 가장 잘 이루어지는 UV LED는 365nm의 피크파장을 가지는 UV LED임을 확인할 수 있었다. 이는 UV LED의 발광효율 때문임을 확인할 수 있었는데, 즉 피크파장이 작은 UV LED일수록 소자의 발광량이 급격히 떨어지기 때문에, 실제로는 365nm의 피크파장을 가지는 UV LED를 사용할 때 가장 광촉매 반응이 좋음을 확인할 수 있었다.
바꾸어 말하면 270nm 부근의 피크파장을 가지는 UV LED는 자외선의 세기 자체가 약하기 때문에 광촉매필터 표면에서 요구되는 적정 자외선의 세기에 한참 못 미쳐 되려 광촉매 반응이 활발하지 않다는 것이다. 이러한 점을 감안하여 자외선의 세기를 키우고자 많은 수의 UV LED를 사용하는 것을 고려할 수도 있겠으나, 공기의 유동에 방해가 되기 때문에 기판의 크기를 키우는 데에도 한계가 있고, UV LED가 증가함에 따라 제조 비용과 소모 전력이 급격히 증가하게 된다.
이를 염두하여 실험한 결과 340nm 이하의 피크파장을 가지는 UV LED를 사용하게 되면 광촉매필터에 의한 탈취효율이 급격히 떨어짐을 확인할 수 있었다.
또한 380nm 이상의 피크파장을 가지는 UV LED를 사용할 때에는 광촉매의 자외선 흡수율 자체가 많이 떨어져 기존의 램프 형태의 블랙라이트(Black Light)와 차이가 없어지는바, UV LED를 사용하는 큰 의미가 없게 된다.
실험 결과 피크파장이 360nm 이상이고 370nm 이하인 UV LED를 사용해야 광촉매필터에 의한 탈취 성능을 가장 높일 수 있음을 확인할 수 있었다.
광촉매필터는, 허니컴 형태와 유사하게 정육각형 단면 또는 정사각형 단면의 공기유동로가 형성된 복수의 셀이 서로 인접한 지지체 상에, 광촉매 물질이 코팅된 구조이며, 공기유동로의 입구가 도 3에 도시된 바와 같이 상하방향, 즉 자외선 광원을 향하는 방향으로 배치되어 있다. 이러한 형태로 광촉매필터를 제조하면, 자외선이 광촉매 필터의 외부 표면뿐만 아니라 공기유동로의 내면까지 비춰지게 되어, 광촉매 활성화 반응을 더 많이 끌어올릴 수 있다.
UV LED(51) 및 이를 바라보는 광촉매필터(80)의 전면(front face) 사이의 거리는 UV LED 기판과 광촉매필터 간 거리에 따른 공기의 유동특성 변화 및 광촉매에 도달하는 자외선의 면적과 세기에 의해 달라지게 된다. 실험 결과, UV LED와 광촉매필터의 전면 사이의 거리가 2.5cm 이하로 줄어들거나 4cm 이상으로 늘어난 경우 탈취 효율이 급격히 떨어짐을 확인할 수 있었다.
둘 사이의 거리가 2.5cm 이하로 너무 가까우면 광촉매필터의 면적 중 자외선이 조사되는 광촉매필터의 면적이 줄어드는 반면 광촉매필터의 단위면적 당 자외선의 세기가 강해져도 광촉매 활성화 효율이 더 이상 증가되지 않는 상태가 된다. 아울러 UV LED 기판이 광촉매필터와 너무 가까울 경우 자외선이 주로 조사되는 광촉매필터의 중간 영역으로는 공기 유동이 잘 되지 않아 활성화가 가장 잘 이루어지는 영역에 막상 접촉하는 공기의 양이 더 적어지기 때문에 오히려 광촉매필터에 의한 탈취효율을 떨어뜨리게 된다. 또한 둘 사이의 거리가 4cm 이상으로 너무 멀면 광촉매필터의 단위면적 당 자외선의 세기가 줄어 광촉매 활성화 정도가 떨어진다.
한편 공기의 유동 방향에 대해서도 고려할 필요가 있다. 본 발명에 의하면 공기의 유동 방향은 자외선 광원인 UV LED에서 광촉매 필터를 향하는 방향과 동일하다.
이는 실험 결과에 근거한 것인데, 실험 결과 자외선 광원에서 광촉매 필터를 향하는 방향과 동일한 방향으로 공기를 유동시키는 것이, 그 반대 방향으로 공기를 유동시키는 것보다 정화 효율이 더 뛰어남을 확인할 수 있었다.
광촉매 필터는 공기가 다수의 공기유동로를 통과해야 하는 구조이기 때문에 광촉매 필터를 거치면서 유동 저항에 의해 공기 압력이 떨어지게 된다. 한편 광촉매 반응은 광촉매 물질의 표면과 공기의 접촉이 많을수록 더 활발하게 이루어진다. 따라서 광촉매 필터를 통과하면서 압력 강하가 일어나기 전에 공기가 광촉매 물질과 접하며 공기 중의 유해 가스가 분해되도록 하는 것이, 공기가 광촉매 필터를 통과하여 압력이 떨어진 후 광촉매 물질과 접하여 공기 중의 유해 가스가 분해되도록 하는 것보다 분해 효율이 더 높다. 그러므로 본 발명에서는 자외선 광원에서 광촉매 필터를 향하는 방향으로 공기가 흐르도록 구성하여 광촉매 필터에 의한 공기 정화 효율을 더 높였다.
다음으로, 도시된 바와 같이 내부하우징의 광촉매필터 설치부(34)는 그 하단부가 단턱의 형상으로 이루어져 있다. 따라서 내부하우징의 상부로부터 광촉매필터(80)를 내려 놓는 방식으로 광촉매필터(80)를 설치할 수 있다.
한편 외부하우징의 상면하우징(40)은 바디하우징(20), 보다 엄밀히 말하면 전방하우징(21)의 상면에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 따라서 상면하우징(40)을 분리해내면 바디하우징(20)의 상부에 개구가 형성되며, 이러한 개구를 통해 상술한 광촉매필터를 넣고 빼는 것이 가능하다.
내부하우징의 상단과 외부하우징의 상단 사이에는 약간의 공간이 존재하며, 이러한 공간에서는 도시된 바와 같이 상방으로 공기가 유동하게 된다. 이러한 공기의 흐름은 외부하우징과 내부하우징 사이의 공간에 존재하는 공기 역시 위로 끌어올리게 된다.
본 발명에서는 공기의 오염도를 측정하는 센서(90)를 외부하우징 외부에 두지 않고 외부하우징과 내부하우징 사이의 공간에 두었다. 도시된 실시예에서는 내부하우징(30)의 외면에 먼지 센서(91)와 가스 센서(92)를 두었으나, 이들을 외부하우징의 내면에 설치하여도 무방하다. 다만, 배선의 편의를 위해, 후방하우징보다는 전방하우징 내면에, 더 바람직하게는 내부하우징 외면에 설치하는 것이 좋다.
외부하우징과 내부하우징 사이의 공간은 필터를 거치지 않은 외부 공기와 동일한 오염도를 가지는 공기로 채워지며, 내부하우징을 통과하는 공기보다는 차분하지만 앞서 설명한 바와 같이 흡입구를 통해 들어와서 토출구로 나가는 일정한 유동을 가지고 있어 계속적으로 외부 공기와 동일한 오염 수준의 공기가 흐르게 되고, 일정 수준 격리된 공간 내에 있기 때문에, 이러한 공간에 존재하는 공기를 측정하면 공기의 오염도를 더욱 정확하게 측정하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면 공기정화기의 전기 전자 부품 역시 매우 합리적으로 배치되어 있다. 본 발명의 바닥하우징(10)은 상면부재(11)와 하면부재(12)를 포함하고, 이들은 소정 간격 이격 설치된다. 따라서 이들 사이에는 약간의 공간이 마련되고, 여기에 공기 정화기의 작동을 제어하는 제어 PCB(14)가 설치되어 있다. 즉 제어 PCB(14)는 공기정화기의 바닥 부분에 설치되며, 상면부재와 하면부재 사이의 공간에 매립되어 공기 정화기를 유지보수하기 위해 후방하우징(22)을 착탈하더라도 노출되지 않게 된다. 제어 PCB의 후방에는 커넥터(15)가 설치되어 외부 전원과 연결된다.
커넥터를 통해 받은 전원은 내부하우징에 설치된 팬(60), UV LED 기판(50), 그리고 센서(90)로 전달된다. 또한 전원은 전방하우징(21)에 설치된 표시부(211,212,213) 부분, 그리고 상면하우징(40)에 설치된 조작부(41,42,43)로 연결된다.
전방하우징(21)의 내측에 형성된 체결부(211)에는 표시 PCB(212)가 설치되고, 이와 인접하는 전방하우징 부분에는 옵틱(213; optical part)이 형성되어 있어서, 표시 PCB에 설치된 발광 다이오드의 온오프 및 색상, 점멸 등의 방식으로 공기 정화기의 작동을 외부에 표시한다.
한편 상기 표시부와 가까운 위치로서, 상면하우징(40)의 하면에 형성된 체결부(41)에는 조작 PCB(42)가 설치되고, 상면하우징(40)의 앞부분에는 버튼(43)이 형성되어 있다.
따라서 두 PCB(212,42)로 연결되는 전원선은 전방하우징의 내면을 따라 함께 배선되는 것이 가능하다.
도 7은 도 3에 도시된 공기 정화기의 다른 일실시예를 나타낸 측면 단면도이다. 도 3에 도시된 공기 정화기에 대비하였을 때, 도 7에 도시된 공기 정화기는 내부하우징(30)에서 UV LED 기판 설치부(33) 및 광촉매필터 설치부(34)보다 팬 설치부(32)가 더 상부에 설치된 점에 차이가 있고, 다른 부분은 동일하다. 이하 이러한 차이가 있는 부분에 대해 설명하며, 동일한 부분에 대해서는 중복을 피하기 위해 그 설명은 생략한다.
즉 도 7을 참조하면, 내부하우징(30)에 있어서 상기 집진필터를 수용하는 수용부(31)의 상부에는 UV LED 기판(50)의 설치부(33)가 마련되고, 설치부(33)의 위로 소정 간격 떨어져 있는 위치에는 광촉매필터(80)가 설치되는 광촉매필터 설치부(34)가 형성되어 있다. 설치부(33)에 설치되는 UV LED 기판(50)은 가늘고 긴 평판 형상이며, 상면에 UV LED(51)가 실장되어 있다. 기판의 수는 공기 정화기의 크기에 대응하여 필요한 UV LED의 개수에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.
UV LED 기판(50)의 설치부(33)의 상부에는 팬 설치부(32)가 형성되어 있다. 팬 설치부(32)에 설치되는 팬(60)은 상방으로 유동하는 공기의 흐름을 생성시킨다. 팬(60)이 회전함에 따라 집진필터(70)의 내부에는 상부를 향하도록 음압이 형성되고, 이에 따라 집진필터의 외부에 있는 공기는 상대적으로 압력이 낮은 집진필터의 내부 공간으로 이동한 후, 팬에 의해 가압되서 상승하게 된다. 본 발명에 의하면 공기 유동에 저항하는 필터의 후방에 팬을 두었기 때문에, 팬의 작동에 의해 집진필터 내부의 공간과 외부의 공간 사이에 압력 차이를 발생시키고, 이러한 압력의 차이에 따른 공기의 유동을 유도함으로써, 공기의 필터 통과 효율을 높였다.
이렇게 압력의 차이에 의해 발생하는 공기의 유동은 팬(60)의 하부에 있는 광촉매필터를 통과하며 정화되고, 팬을 거쳐 토출구(45)를 통해 외부로 배출된다.
이러한 구조는 도 3의 구조와 대비하였을 때 공기 유동의 방향이 동일하므로 공기정화 효율에 별다른 차이가 없으며, 오히려 UV LED(51)가 더 깊숙이 배치되므로, 자외선이 토출구(45)를 통해 외부로 노출될 위험을 더 줄일 수 있다. 또한 이러한 구조는, 광촉매 필터의 청소나 분리 등을 위해 광촉매 필터에 접근하고자 할 때 후방 하우징(22)을 분리한 후 그로 인해 형성되는 개구를 통해 광촉매 필터에 쉽게 접근할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 공기 정화기의 또 다른 일실시예의 사시도, 도 9는 도 8의 공기 정화기의 측면 단면도, 그리고 도 10과 도 11은 도 9의 공기 정화기의 전방 및 후방 사시도이다.
먼저 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 다른 실시예로서 공기정화기의 외부 형태와 구조를 설명한다. 공기 정화기는 대략 원통형의 구조를 가진 외부하우징(120,140)과, 외부하우징(120,140)을 받치는 다리 역할을 하는 베이스하우징(110)을 포함한다. 베이스하우징(110)은 외부하우징(120,140)의 하면의 중앙 부분을 지지하는 형상으로 이루어져 있어서, 외부하우징의 밑면이 공기중에 노출된다. 외부하우징(120,140)은 공기 정화기의 상단면을 규정하는 상면하우징(140)과, 공기 정화기의 몸체를 규정하는 바디하우징(120)을 포함한다.
상면하우징(140)은 상방으로 토출구(145)가 형성되어 있다. 토출구는 그레이트(grate) 형태로 되어 있어 외부의 이물질이 내부로 들어가지 않는다. 상면하우징의 앞부분에는 버튼(143)이 형성되어 있다. 따라서 사용자가 상면에 있는 버튼을 밑으로 누르는 동작에 의해 공기 정화기의 작동을 제어할 수 있다. 버튼은 물리적 버튼이거나 터치식 버튼일 수 있다. 버튼을 상부에 두면 사용자가 버튼을 누르면서 공기 정화기에 힘이 가해져도 공기 정화기가 움직이는 것을 방지할 수 있다. 버튼을 공기 정화기의 전방의 면에 두면 버튼을 누를 때마다 공기 정화기가 뒤로 밀리게 되는 문제점이 있지만, 버튼을 상부면에 두면 이러한 일이 일어날 염려가 없다.
다음으로, 공기 정화기의 동작에 관한 정보를 제공하는 옵틱(1213)은 바디하우징(120)의 앞면에 형성되어 있다. 옵틱은 앞면에 있는 것이 상면에 있는 것보다 가시성이 좋다. 바디하우징(120)은 공기 정화기 몸체의 측면을 이루는 측면하우징(121)과, 공기 정화기 몸체의 밑면을 이루는 하부하우징(123)으로 구분된다. 측면하우징(121)은 도시된 바와 같이 위로는 상면하우징(140)과 체결되고, 아래로는 하부하우징(123)과 체결된다. 하부하우징(123)은 아래로 베이스하우징(110)과 체결된다. 후술하겠지만 상면하우징(140)은 측면하우징(121)에 대해 착탈 가능하게 체결된다.
도 8에서는 나타나 있지 않지만, 도 10과 도 11을 참조하면 공기 흡입구(1231)는 외부하우징의 바닥을 이루는 하부하우징(123)에 형성되어 있다. 따라서 본 발명의 공기 정화기 구조에 의하면, 공기는 밑면의 흡입구(1231)를 통해 흡입되어 상방으로 유동하며, 토출구(145)에서 상방으로 배출된다.
본 발명에서는 토출구를 상방으로 향하게 함으로써, 정화된 공기의 유동이 실내의 바닥에 가라앉아 있는 먼지를 다시 일으키지 않도록 하였다. 또한 정화된 공기를 측면으로 배출할 경우 이러한 바람을 직접적으로 맞는 사람이 불쾌감을 느낄 수도 있다는 점에서, 토출구는 상방으로 향하도록 하는 것이 좋다.
토출구를 이와 같이 상방으로 구성하면, 공기 정화기 내의 공기의 유동은 전체적으로 아래에서 위쪽을 향하도록 하는 것이 공기의 유동 손실을 줄이는데 유리하다. 하지만 종래의 공기 정화기는 대부분 몸체가 바닥(floor)에 닿아 있는 구조이고 공기 흡입구는 공기 정화기의 측면에 형성된 것이 일반적이기 때문에, 이러한 종래의 구조를 그대로 적용할 경우에는 공기 정화기 내의 공기의 유동이 커브지게 되어 유동 손실이 크게 발생한다.
이에 본 발명은 베이스하우징(110)을 통해 외부하우징(120,140)의 밑면을 바닥(floor)로부터 이격된 상태로 지지하고, 외부하우징(120,140)의 밑면에 공기 흡입구(1231)를 마련함으로써, 공기 정화기 내의 공기가 전체적으로 아래에서 위쪽으로 유동하도록 구현하였다. 이는 단순히 공기의 흐름을 원활하게 하는 것에서 나아가, 후술할 광촉매 필터에 의한 광촉매 반응 효율도 더욱 높여주는 효과를 갖는다.
다음으로 도 9 내지 도 11 을 참조하여 본 발명에 따른 공기정화기의 내부 구조에 대해 설명한다. 외부하우징(120,140) 내부의 공간에는 광촉매필터(180)와 UV LED 기판(150) 및 팬(160)을 수용하는 내부하우징(130)이 설치되어 있다. 즉 내부하우징은 공기 정화기의 내부 구성이 설치되는 하우징으로서의 기능을 한다.
측면하우징(121)의 하부 내면에는 설치부(125)가 내향하여 돌출 형성되어 있다. 내부하우징은 이러한 설치부 상에 설치된다. 내부하우징은 팬(160)이 설치되는 팬 하우징(132)과 광촉매필터 및 UV LED 기판이 설치된 광촉매용 하우징(133)을 포함하며, 도시된 바와 같이 설치부(125) 상에 팬 하우징(132)이 배치되고, 다시 팬 하우징 상에 광촉매용 하우징이 배치된다. 따라서 내부하우징에는 밑에서부터 팬(160), UV LED(150) 및 광촉매필터(180)의 순으로 각 구성이 설치된다.
팬 하우징(132)에 설치된 팬(160)은 상방으로 유동하는 공기의 흐름을 생성시킨다. 따라서 공기 정화기 외부의 공기는 하우징(120,130,140)의 밑면에 형성된 흡입구(1231)를 통해 유입된 후 팬에 의해 가압되어 상방으로 유동하게 된다.
팬 설치부(132)의 상부에는 UV LED 기판(150)의 설치부(1331)가 마련되고, 설치부(1331)의 위로 소정 간격 떨어져 있는 위치에는 광촉매필터(180)가 설치되는 광촉매필터 설치부(1332)가 형성되어 있다.
설치부(1331)에 설치되는 UV LED 기판(150)은 가늘고 긴 평판 형상이며, 상면에 UV LED(151)가 실장되어 있다. 기판의 수는 공기 정화기의 크기에 대응하여 필요한 UV LED의 개수에 따라 복수 개로 구성될 수 있는데, 해당 실시예에서는 2개의 기판이 사용된 공기 정화기가 도시되어 있다.
UV LED의 조사각과 파장, 광촉매 필터의 형태와 배향, UV LED와 광촉매 필터 사이의 거리, 자외선의 조사 방향과 공기의 유동 방향의 관계 등에 대해서는 앞서 설명하였던 실시예에 이미 설명하고 있는바, 중복되는 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이 내부하우징의 광촉매필터 설치부(1332)는 내측면의 형상이 광촉매필터의 외측면의 형상과 대응하며, 하단부에 단턱부가 형성되어 있다. 따라서 내부하우징의 상부로부터 광촉매필터(180)를 내려 놓는 방식으로 광촉매필터(180)를 설치할 수 있다.
한편 외부하우징의 상면하우징(140)은 바디하우징(120)의 상면에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 따라서 상면하우징(140)을 분리해내면 바디하우징(120)의 상부에 개구가 형성되며, 이러한 개구를 통해 상술한 광촉매필터를 넣고 빼는 것이 가능하다.
공기를 정화하는 각종 구성품이 내장된 하우징(120,130,140)의 하단에는, 하우징의 밑면이 공기정화기의 설치면(floor)으로부터 이격된 상태를 유지해주는 베이스하우징(110)이 설치되어 있다.
베이스하우징(110)은, 하부하우징(123)의 중앙부에 연결되는 네크 부재(111)와, 네크 부재의 하단에 형성되는 하면부재(112)를 포함한다. 네크 부재(111)는 하부하우징과 연결되는 상단에서 밑으로 내려옴에 따라 점점 유선형으로 넓어지는 형태를 이루어 하부하우징(123)에 형성된 흡입구(1231)로 유입되는 공기의 유동을 안내한다. 흡입구(1231)는 하부하우징(123)의 중앙부 둘레 부분에 형성되어 있어 공기를 유입하는 통로의 기능을 한다.
한편 본 발명에서는 베이스하우징(110)이 바디하우징(120)의 바닥 중앙부에 고정되어 바디하우징을 받쳐주는데, 바디하우징의 입장에서 보면 모든 바디하우징의 하중이 하부하우징(123)의 중앙부에 집중될 수밖에 없다. 따라서 하부하우징(123)이 이에 견딜 수 있을 정도의 강도를 가져야 한다. 그런데 앞서 살펴본 바와 같이 하부하우징(123)에는 흡입구(1231)을 형성해야 하기 때문에 오히려 그 강도가 약해질 수밖에 없다.
이에 본 발명의 실시예에서는 하부하우징(123)의 중앙부에서 외주면을 향해 방사상으로 뻗는 복수의 리브(1232)를 형성하여 하부하우징의 강도를 보강하였다. 또한 이러한 리브(1232)들 사이에는 다시 호 형상의 그레이트(1233)를 서로 연결함으로써 리브의 강도를 다시 한번 보강하였다. 따라서 그레이트(1233)는 단순히 공기정화기 내부로 이물질이 통과하지 못하게 막는 기능을 할뿐만 아니라, 하부하우징(123)의 강도를 보강하는 기능을 함께 하게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면 공기정화기의 전기 전자 부품 역시 매우 합리적으로 배치되어 있다. 베이스하우징(110)은 단순히 하우징(120,130,140)을 받쳐주는 역할을 할뿐만 아니라 그 내부 공간도 활용된다. 베이스하우징(110)을 이루는 네크 부재(111)와 하면부재(112) 사이의 공간에는 공기 정화기의 각 구성의 작동을 제어하는 PCB(113)가 설치된다. 또한 이 제어 PCB(113)의 뒤쪽 단부에는 외부 전원이 연결되는 커넥터(114)가 설치되어 있다.
커넥터를 통해 받은 전원은 내부하우징에 설치된 팬(160), UV LED 기판(150)으로 전달된다. 또한 전원은 측면하우징(121)의 전방에 설치된 표시부(211,212,213) 부분, 그리고 상면하우징(140)에 설치된 조작부(141,142,143)로 연결된다. 이들의 배선은 서로 연통된 네크부재(111)와 하부하우징(123)의 연결부분을 통해 하우징 내부로 연장된다.
측면하우징(121)의 내측에 형성된 체결부(1211)에는 표시 PCB(1212)가 설치되고, 이와 인접하는 전방하우징 부분에는 옵틱(213; optical part)이 형성되어 있어서, 표시 PCB에 설치된 발광 다이오드의 온오프 및 색상, 점멸 등의 방식으로 공기 정화기의 작동을 외부에 표시한다.
한편 상기 표시부와 가까운 위치로서, 상면하우징(140)의 하면에 형성된 체결부(141)에는 조작 PCB(142)가 설치되고, 상면하우징(140)의 앞부분에는 버튼(143)이 형성되어 있다.
따라서 두 PCB(1212,142)로 연결되는 전원선은 측면하우징의 내면을 따라 함께 배선되는 것이 가능하다.
한편 본 발명에서는 도 3에 도시된 공기 정화기에 대해 팬과 광촉매 모듈(광촉매 필터 및 자외선 광원)의 위치를 바꾼 예를 제시하였지만(도 7 참조), 이러한 변형은 도 3에 도시된 공기 정화기 뿐만 아니라, 도 5에 도시된 공기 정화기나 도 9에 도시된 공기 정화기에도 적용 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (30)

  1. 흡입구(215,221,222)와 토출구(45)가 형성된 외부하우징(10,20,40);
    상기 외부하우징의 내부에 마련되며, 상기 외부하우징에 대해 이격되어 형성되는 내부하우징(30);
    상기 내부하우징에 설치되며 상기 토출구 방향으로 공기를 강제 배출시키는 팬(60);
    상기 내부하우징에 설치되며 팬(60)의 공기 배출 방향 또는 공기 배출 방향의 반대 방향에 배치되는 광촉매필터(80);
    상기 광촉매필터(80)보다 상기 팬(60)에 의해 발생하는 공기 유동 방향의 상류에 배치되어 광촉매필터를 향해 자외선을 조사하는 자외선 광원; 및
    상기 팬, 상기 광촉매필터 및 상기 자외선 광원보다 공기 유동 방향의 상류에 배치되며, 상기 내부하우징에 설치되는 집진필터(70);를 포함하는 공기 정화기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부하우징의 외면 또는 외부하우징의 내면에는 공기의 질을 측정하는 센서(90)가 설치되어 내부하우징과 외부하우징 사이의 공기의 질을 측정하는 공기 정화기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서는 외부하우징의 흡입구와 토출구 사이에 설치됨으로써, 흡입구를 통해 들어오고 외부하우징과 내부하우징 사이의 공간을 통과하여 토출구로 배출되는 공기의 질을 측정하게 되는 공기 정화기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광촉매필터는 공기유동로가 형성된 복수의 셀이 서로 인접한 지지체 상에 광촉매물질이 코팅된 형태이며, 상기 공기유동로의 입구는 자외선 광원을 향해 배치된 형태인 공기 정화기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 팬(60)의 공기 배출 방향은 상방이고,
    상기 광촉매필터는 내부하우징의 상부에서 내부하우징 상에 얹어지는 형태로 내부하우징에 끼워져 고정되는 공기 정화기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 외부하우징은 상기 토출구(45)가 형성된 상면을 포함하는 상면하우징(40)을 포함하고, 상기 상면하우징은 착탈 가능하게 설치되며,
    상면하우징을 분리하여 마련되는 개구부를 통해 상기 광촉매필터가 삽입 및 인출 가능한 공기 정화기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 자외선 광원은 360~370nm의 피크파장을 가지는 UV LED(51)인 공기 정화기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 UV LED(51)는 내부하우징에 의해 양단이 지지되는 가늘고 긴 하나 이상의 UV LED 기판(50)에 설치된 공기 정화기.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 UV LED(51)와 광촉매필터(80) 표면 사이의 거리는 25~40mm인 공기 정화기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 집진필터(70)는 통형상의 외주면을 가지는 헤파필터(71)를 포함하는 공기 정화기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 헤파필터(71)의 외주면에는 헤파필터의 형상과 대응하되 헤파필터보다 큰 통형상의 외주면을 가지는 카본필터(72)가 외삽되는 공기 정화기.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 집진필터는 외주면에 필터 부재가 배치된 통 형상을 이루되,
    상기 외부하우징의 토출구(45)는 상단에 형성되고, 상기 외부하우징의 흡입구(215,221,222)는 측면 하부에 형성되며,
    상기 집진필터의 하단면은 외부하우징의 바닥에 밀착되고 상단면은 내부하우징의 팬 설치부(32) 하단면에 밀착되며 수평방향으로 끼워지는 공기 정화기.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 외부하우징의 바닥은 소정 간격 이격된 상면부재(11)와 하면부재(12)을 포함하는 바닥하우징(10)으로 이루어지되, 상기 집진필터의 하단면은 상기 상면부재(11)의 상면에 밀착되고,
    공기 정화기의 작동을 제어하며 외부 전원이 연결되는 커넥터(15)가 설치된 제어 PCB(15)가 상기 상면부재와 하면부재 사이의 공간에 설치되는 공기 정화기.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 외부하우징의 측면을 포함하는 바디하우징(20)은 전방하우징(21)과 후방하우징(22)을 포함하고,
    상기 후방하우징은 착탈 가능하게 설치되며,
    후방하우징을 분리하여 마련되는 개구부를 통해 상기 집진필터가 삽입 및 인출 가능한 공기 정화기.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 전방하우징(21)에는 공기 정화기의 작동 상태를 표시하는 표시부(211,212,213)가 설치된 공기 정화기.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부하우징은 그 상면을 포함하는 상면하우징(40)을 포함하고, 상기 상면하우징(40)에는 조작부(41,42,43)가 설치된 공기 정화기.
  17. 흡입구(1231)와 토출구(145)가 형성된 하우징(120,130,140);
    상기 하우징에 설치되며 상기 토출구 방향으로 공기를 강제 배출시키는 팬(160);
    상기 하우징에 설치되며 팬(160)의 공기 배출 방향 또는 공기 배출 방향의 반대 방향에 배치되는 광촉매필터(180);
    상기 광촉매필터(180)보다 상기 팬(160)에 의해 발생하는 공기 유동 방향의 상류에 배치되어 광촉매필터를 향해 광(light)을 조사하는 광원; 및
    상기 하우징의 하단에 설치되어 상기 하우징의 하면이 바닥(floor)에 대해 이격되도록 지지하는 베이스하우징(110);을 포함하는 공기 정화기.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 광촉매필터는 공기유동로가 형성된 복수의 셀이 서로 인접한 지지체 상에 광촉매물질이 코팅된 형태이며, 상기 공기유동로의 입구는 자외선 광원을 향해 배치된 형태인 공기 정화기.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 하우징(120,130,140)은:
    바닥 부분에 상기 흡입구(1231)가 마련되고, 상면에 상기 토출구(145)가 마련된 외부하우징(120,140); 및
    상기 팬(160)과 광원과 광촉매필터(180)가 설치되는 내부하우징(130);을 포함하는 공기 정화기.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 팬(160)의 공기 배출 방향은 상방이고,
    상기 광촉매필터는 내부하우징의 상부에 얹어지는 형태로 내부하우징에 끼워져 고정되는 공기 정화기.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 외부하우징은 상기 토출구(145)가 형성된 상면을 포함하는 상면하우징(140)을 포함하고, 상기 상면하우징은 착탈 가능하게 설치되며,
    상면하우징을 분리하여 마련되는 개구부를 통해 상기 광촉매필터가 삽입 및 인출 가능한 공기 정화기.
  22. 청구항 17에 있어서,
    상기 광원은 360~370nm의 피크파장을 가지는 UV LED(151)인 공기 정화기.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 UV LED(151)는 하우징에 의해 양단이 지지되는 가늘고 긴 하나 이상의 UV LED 기판(150)에 설치된 공기 정화기.
  24. 청구항 17에 있어서,
    상기 베이스하우징(110)은 상기 하우징의 하단 중앙에 연결되되 하부로 갈수록 점점 넓어지는 형태의 네크 부재(111) 및 상기 네크 부재의 하단에 형성되는 하면부재(112)를 포함하고,
    상기 네크부재(111)의 상단은 하우징의 내부 공간과 연통되고,
    공기 정화기의 작동을 제어하며 외부 전원이 연결되는 커넥터(114)가 설치된 제어 PCB(113)가 상기 네크부재와 하면부재 사이의 공간에 설치되는 공기 정화기.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 하우징은 그 측면을 포함하는 측면하우징(121)을 포함하고,
    상기 측면하우징(121)에는 공기 정화기의 작동 상태를 표시하는 표시부(1211,1212,1213)가 설치된 공기 정화기.
  26. 청구항 17에 있어서,
    상기 베이스하우징(110)은 상기 하우징의 하단 중앙에 연결되되 하부로 갈수록 점점 넓어지는 형태의 네크 부재(111)를 포함하고,
    상기 하우징은 그 하부를 이루는 하부하우징(123)을 포함하되,
    상기 네크 부재(111)의 상단과 상기 하부하우징(123)의 중앙부가 고정되고, 상기 하부하우징(123)의 중앙부 외측 둘레 부분에 흡입구(1231)가 형성된 공기 정화기.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 하부하우징(123)은 중앙부에서 외주면을 향해 방사상으로 뻗는 복수의 리브(1232)와, 상기 복수의 리브 사이에 형성된 그레이트(1233)를 포함하는 공기 정화기.
  28. 청구항 17에 있어서,
    상기 하우징(120,130,140)은:
    상기 흡입구(1231)와 토출구(145)가 마련된 외부하우징(120,140); 및
    상기 팬(160)과 광원과 광촉매필터(180)가 설치되는 내부하우징(130);을 포함하고,
    상기 외부하우징(120,140)은 그 측면을 포함하는 측면하우징(121)을 포함하며,상기 측면하우징(121)의 하단 내측 둘레에는 상기 내부하우징의 설치부(125)가 내향 돌출된 공기 정화기.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 내부하우징은:
    상기 팬(160)이 설치되는 팬 하우징(132)과,
    상기 광촉매필터(180)와 광원이 설치되는 광촉매용 하우징(133)을 포함하되,
    상기 팬 하우징이 상기 설치부 상부에 배치되고, 상기 광촉매용 하우징이 상기 팬 하우징 상부에 배치되는 공기 정화기.
  30. 청구항 17에 있어서,
    상기 하우징은 그 상면을 포함하는 상면하우징(140)을 포함하고, 상기 상면하우징(140)에는 조작부(141,142,143)가 설치된 공기 정화기.
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