WO2017069292A1 - 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치 - Google Patents

수중 버블을 이용한 공기 정화 장치 Download PDF

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WO2017069292A1
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air
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bubble
passage
opening
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PCT/KR2015/010999
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Inventor
신익조
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주식회사 바이오메카
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • A61L9/20—Ultraviolet radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/04—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour through foam

Definitions

  • the present invention relates to an air purifier, and more particularly, to an air purifier using underwater bubbles that generate bubbles in water to purify the air.
  • the air purifier may be installed mainly in an enclosed space or in the interior of a building, or may be mounted as part of an air conditioning system.
  • the air purifier is mainly configured to circulate indoor air to remove various contaminants or bacteria contained in the indoor air.
  • the air purifier is configured to purify the air by passing the air through a filter unit composed of several filters having different voids, and there is a fan for circulating air on the filter unit side.
  • the existing air purifier was difficult to suppress the growth of the bacteria generated in the room and moving, bacteria generated in the filter itself was likely to harm the human body.
  • the operation method is simple and can be easily carried as desired It is an object of the present invention to provide an air purifier using underwater bubbles, which can be easily installed at a place of use, replacement of a pore filter, and semi-permanent use of a filter.
  • the inlet opening for the inflow of air is at the top, the outlet opening connected to the inlet opening is at the bottom, a wide top and narrow bottom supply between the inlet opening and the outlet opening
  • An air passage unit provided with a passage portion for forming a passage and having an outlet for discharging the purified air on an outer sidewall
  • An optical filter unit located in the air passage unit for sterilizing and purifying air flowing from the inlet opening to the outlet opening by light and a photocatalyst
  • An air suction unit positioned between the optical filter unit and the discharge opening and configured to suck the air into the inlet opening and discharge the air to the discharge opening
  • a bubble generating unit located at a discharge opening of said air passage unit, said bubble generating unit having a nozzle for generating bubbles in water
  • a bubble port unit in which the air passage unit is located above, and a bubble port unit in which a liquid for generating bubbles by the bubble generating unit is stored may be provided.
  • the optical filter unit may include an optical filter main body; An air vent part including a plurality of transparent vent members arranged in a plurality of rows to form a plurality of air flow passages in the optical filter body; And a sterilization light source unit disposed at a side of the plurality of transparent vent members to irradiate light to the air passing between the plurality of transparent vent members and to provide light having a wavelength capable of sterilizing the air.
  • the transparent vent member is coated with titanium oxide on an outer surface thereof, and the sterilizing light source unit includes a plurality of light sources for irradiating light in a direction crossing the air flow direction, wherein the plurality of light sources include a plurality of blue LEDs and ultraviolet rays. It may include one or more of the lamps.
  • the bubble generating unit may include a venturi unit through which air of the passage unit is introduced and injected, and a venturi passage for flowing water in a direction crossing the injected air; And it may include a submersible pump for sending water to the venturi passage.
  • the air passage unit may include a top cover in which the inlet opening is formed and connected to an outer sidewall with the outlet opening, wherein the inlet opening may include holes disposed radially from the center of the top cover.
  • An upper portion of the air passage unit may be connected to the discharge opening from the central portion of the upper cover, and a funnel-shaped liquid inlet may be provided to provide a wide inlet when injecting the liquid.
  • the bubble port unit is provided with a transparent material, the air passage unit is provided with an opaque material, the bubble port unit may be coupled to the outer side wall of the air passage unit.
  • a support jaw for inserting and supporting the bubble port unit may be provided at a lower end of the outer sidewall of the air passage unit.
  • the air intake unit is disposed below the air vent part, and includes an insert-molded electric motor and a propeller connected to the electric motor to be rotated.
  • the air intake unit is connected to the air intake unit, based on the rotational speed of the electric motor.
  • the control unit may further include a control unit capable of displaying the purification process of air per hour to the outside after calculating the flow amount of air.
  • the air intake unit is disposed below the air vent part, and includes an insert-molded electric motor and a propeller connected to the electric motor to rotate.
  • the propeller is coated with titanium oxide on an outer surface thereof.
  • a light source for irradiating ultraviolet light to titanium oxide of the propeller is disposed on the propeller, the light source may include one or more of a blue LED and an ultraviolet lamp.
  • Titanium oxide is coated on the lower inner surface of the passage portion, and a light source for irradiating the ultraviolet light to the titanium oxide of the passage portion is positioned below the propeller, and the light source may include one or more of a blue LED and an ultraviolet lamp. Can be.
  • the operation method is simple and can be easily carried It is possible to provide an air purifier using underwater bubbles, which can be easily installed in a desired place, does not require replacement of a pore filter, and can use the filter almost semi-permanently.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of assembling an air purification apparatus using underwater bubbles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the direction I-I of FIG. 1.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the bubble generating unit of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of the optical filter unit of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of the air intake unit of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of an air intake unit and a passage of an air purification apparatus using underwater bubbles according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is an assembled cross-sectional view of an air purification apparatus using underwater bubbles according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an air purifying apparatus using underwater bubbles according to still another embodiment of the present invention.
  • the air purifying apparatus using the underwater bubble includes an air passage unit 100, a bubble port unit 130, an optical filter unit 140, and an air suction.
  • Unit 160 and bubble generating unit 170 are included as main components.
  • the air passage unit 100 first has an inlet opening 101 for inflow of air at the top thereof, and a discharge opening 102 connected to the inlet opening 101 at the bottom thereof. Is in. As such, the air passage unit 100 is configured such that air is introduced into the upper portion and discharged downward.
  • the air passage unit 100 has a passage portion 105 formed between the inlet opening 101 and the discharge opening 102 to form a supply passage for air having a wide upper portion and a narrow lower portion, and for discharging the purified air.
  • An outlet 111 is provided on the outer side wall 110.
  • the passage portion 105 is gradually narrower from the inlet opening 101 to the outlet opening 102 so that air introduced into the inlet opening 101 can be further accelerated through the flow path. Accordingly, the air may be accelerated and discharged at the lower end of the discharge opening 102 relative to the suction speed of the upper portion.
  • the discharge opening 102 is located in the lower water of the bubble port unit 130. Accordingly, the bubble generating unit 170 at the lower end of the discharge opening 102 is disposed in the water. Acceleration of air is required to easily generate the bubble 175 in the water through the bubble generating unit 170. Since the air passage is narrowed from the inlet opening 101 to the outlet opening 102 as described above, air can be injected into the water by increasing the speed at the lower end side of the outlet opening 102.
  • Air discharged in the form of bubbles 175 in the water may be discharged to the outside through the outlet 111 to rise above the water surface.
  • the outlet 111 is separated from the passage 105 connecting the inlet opening 101 and the outlet opening 102 to the outer side wall 110.
  • the passage portion 105 is positioned at the center of the outer sidewall 110, and air is discharged through the passage portion 105 in the form of bubbles in the water, and then discharged through the discharge port 111.
  • the air passage unit 100 is positioned above, and water is stored as the liquid 131 for generating the bubbles 175 by the bubble generating unit 170.
  • the optical filter unit 140 is located in the air passage unit 100 and sterilizes and cleans the air flowing from the inlet opening 101 to the outlet opening 102 by light and a photocatalyst, and the air intake unit 160 is light Located between the filter unit 140 and the discharge opening 102, the air is sucked into the inlet opening 101 and discharged to the discharge opening 102.
  • the optical filter unit 140 is positioned in an inner space above the passage part 105 of the air passage unit 100 to irradiate light for sterilization to the flow path through which air passes.
  • the optical filter unit 140 irradiates an air passage with light that can remove an organism harmful to a human body, such as mold or bacteria, by heat due to a wavelength.
  • the light of the optical filter unit 140 has a wavelength capable of sterilizing the air passing through the air passage and may cause a photocatalytic reaction.
  • a light source is disposed in the optical filter unit 140 to irradiate light in a direction crossing the flow direction of air, and a liquid 131 is injected into the inlet opening 101 at an upper portion of the passage part 105 to discharge the opening.
  • An injection conduit is provided to allow storage to the bubble port unit 130 via 102.
  • the air purifier using underwater bubbles has a sterilizing effect on bacteria in the air by double purification according to the light filter unit 140 and the bubble effect, compared to the conventional air purifier. It is possible to increase the efficiency of the filter itself, there is little possibility of germ propagation to the filter itself, the operation method is simple and it is easy to carry, so it can be easily installed in the desired place, no need to replace the pore filter, and the filter can be used almost semi-permanently. .
  • FIGS. 1 to 5 the lower elements, structures, and effects of main components according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
  • the air passage unit 100 includes an upper cover 115 having an inlet opening 101 and connected to an outer sidewall 110 having an outlet 111.
  • the inlet opening 101 includes holes 116 disposed radially from the center of the top cover 115, and the passage portion 105 extends from the center of the top cover 115 to the outlet opening 102. do.
  • the holes 116 are arranged along the radial direction by the top cover 115.
  • a funnel-shaped liquid injector 118 that can provide a wide inlet when injecting the liquid 131 may be disposed above the passage part 105. Air flows down the top cover 115 through the holes 116 corresponding to the inlet opening 101 of the top cover 115, passes through the optical filter unit 140, and then at the outlet opening 102. Although it can be injected into the water through the bubble generating unit 170, the liquid, such as the amount of water required for the bubble port unit 130 is discharged through the passage portion 105 via the liquid inlet 118 and the inlet conduit 102 may be supplied to the bubble port unit 130.
  • the supply of water such as liquid to the bubble port unit 130 is not limited thereto, and after separating the air passage unit 100 from the bubble port unit 130, water may be poured into the bubble port unit 130. .
  • the bubble port unit 130 is provided with a transparent material so that bubbles can be seen, and the air passage unit 100 is provided with an opaque material. Therefore, the bubble 175 generated in the water of the bubble port unit 130 can be seen from the outside. On the contrary, in the air passage unit 100, which is an opaque material, external exposure of light for sterilization is blocked.
  • the air passage unit 100 and the bubble port unit 130 may be provided in a cylindrical shape.
  • the bubble port unit 130 may be coupled to the outer sidewall 110 of the air passage unit 100.
  • a support jaw 119 for inserting and supporting the bubble port unit 130 may be provided at the lower end of the outer sidewall 110 of the air passage unit 100. As such, the bubble port unit 130 is inserted into the lower portion of the air passage unit 100 and supported while being supported by the support jaw 119.
  • the optical filter unit 140 includes an optical filter main body 141 and includes a plurality of rows to form a plurality of air flow passages in the optical filter main body 141.
  • An air vent 143 having a plurality of transparent vent members 144 disposed therein.
  • the transparent vent member 144 is disposed to be somewhat spaced apart, but may be disposed more precisely than the transparent vent member 144.
  • the sterilization light source unit for providing light having a wavelength for sterilizing the air 145 is disposed. Arrows indicate the direction of flow of air.
  • the optical filter unit 140 may sterilize the air passing through the transparent vent member 144 by irradiating light for sterilization from a light source.
  • the transparent vent member 144 is formed of a material such as glass, there is no risk of contamination, and light is refracted while passing through the transparent vent member 144 to pass between the photocatalyst and the plurality of transparent vent members 144. It can be sufficiently irradiated to the passage area of air. Accordingly, the sterilization purification efficiency of the air can be improved.
  • Titanium oxide 147 is coated on the outer surface of the transparent vent member 144 as a photocatalyst. Titanium oxide 147 is a photocatalyst and may perform deodorization and sterilization.
  • Titanium oxide may be provided as titanium dioxide (TiO 2 ). Radical hydroxide (OH-) and superoxide ions (O 2- ) generated by titanium dioxide adhere to the cell membranes of bacteria, oxidize and decompose to destroy cell membranes and sterilize them. Sterilization of titanium dioxide is a principle that decomposes various bacteria and contaminants by promoting the catalytic reaction of oxidation and reduction as a light source as an energy source. A hole (h +) with a charge is generated. In this case, superoxide ions (O 2- ) and hydroxy radicals (-OH) are formed, and their strong oxidation and reduction can completely oxidatively decompose harmful substances. The redox process of titanium dioxide proceeds in the following order.
  • the arrangement of the transparent vent member 144 is presented as a structure such as an air vent, but the structure of the optical filter unit 140 is not limited to this structure, and passages along the flow direction of the air may be honeycomb or circular. A structure provided is also possible, and sterilization may be performed when light crosses the air stream.
  • the blue LED 146 may be mainly used.
  • the blue LED 146 may be mainly used as the light source, but the light source is not limited thereto, and the UV lamp may be further used when the flow rate of air is large. Without the blue LED 146, the photocatalytic reaction is possible with only an ultraviolet lamp.
  • Ultraviolet lamp 150 is a lamp for irradiating ultraviolet rays with a strong sterilization action. Although not shown, the ultraviolet lamp may be arranged to irradiate light with respect to the liquid 131 of the bubble port unit 130.
  • the air suction unit 160 is disposed below the air vent unit 143, and is inserted into the electric motor 162 and the electric motor 162 which are insert-molded in the air suction main body 161. It may include a propeller 165 is connected and rotated.
  • the air intake unit 160 is insert-molded with the operation elements, the air intake unit 160 is moisture-proof and waterproof to provide durability and safety in operation. Low noise motors and propellers can also significantly reduce noise and vibration.
  • the air intake unit 160 is not limited to the motor and the propeller, it can be implemented in a pump method without the propeller 165. At this time, the pump may provide pressurized air toward the discharge opening 102.
  • the bubble generating unit 170 is a venturi unit is provided with a venturi passage for flowing water in the direction in which the air flows in the passage portion 105 and intersects the injected air ( 172, and a submersible pump 173 for pressurizing and sending water to the venturi passage.
  • the bubble generating unit 170 may be coupled to the lower end of the passage portion 105.
  • the water passes through the venturi passage between the a and b arrows by the submersible pump 173 in the direction of the arrow, the air flows in the c direction with respect to the venturi passage between a and b.
  • an orifice-shaped air passage may be connected to the venturi passage in the c direction. Accordingly, the water may be pressurized by the submersible pump 173, mixed with air while passing through the venturi part 172, and discharged through the nozzle 171.
  • the pressure drops according to the venturi effect, and the air may suck air in the c direction through the orifice-shaped air passage. Accordingly, water mixed with bubbles is injected into the nozzle 171.
  • the nozzle 171 of the bubble generating unit 170 is disposed to be exposed in water, and the generation of the bubble 175 can be seen from the outside of the bubble port unit 130 through the transparent material of the bubble port unit 130. . Accordingly, the user can see the bubble 175 popping in the water. Due to the bubble effect, a purifying sterilizing effect on the bacteria contained in the bubble 175 may occur.
  • the nozzle 171 may be coupled to one end of the bubble generating unit 170 as a separate element, and may be provided in an integral shape when the bubble generating unit 170 is molded.
  • the liquid supply unit 200 may be configured with a convex button unit 190 for an air purifying operation.
  • the button unit 190 has a watertight structure to the outside for providing water through the liquid supply unit 200.
  • the button unit 190 may include an operation button 191 for switching the operation and operation lamps 192 and 193 capable of emitting light of various colors when the operation button 191 is pressed.
  • FIG. 7 to 9 illustrate an air purification apparatus using underwater bubbles according to other embodiments of the present invention. Elements using the same reference numerals as in FIG. 7 to FIG. 9 are assumed to provide the same actions and effects.
  • titanium dioxide 247 is applied to the lower inner surface of the passage portion 105 as titanium oxide, and titanium dioxide 247 of the passage portion 105 is disposed below the propeller 165.
  • a light source 246 for irradiating ultraviolet light is located, and the light source 246 may include one or more of a blue LED and an ultraviolet lamp.
  • the air passing through the passage portion 105 is sterilized by the photocatalytic action as described above generated by the ultraviolet light of the light source 246 is irradiated to the titanium dioxide 247 of the passage portion 105 Can be.
  • the air sterilized in the passage part 105 may be provided in the air in the bubble state by the bubble generating unit 170 and then floated to be discharged to the outside through the outlet 111.
  • the air intake unit 160 has a control unit 180 capable of displaying an air purification process state per hour after calculating the flow amount of air based on the rotational speed of the electric motor 162. ) May be connected.
  • the control unit 180 may be connected to the small display panel 182 capable of displaying the air purification state to the outside in real time, and may calculate and display the air flow rate in real time on the display panel 182.
  • the degree of air purification per hour of the indoor space may be calculated and displayed based on the calculation of the air purification flow rate.
  • the air intake unit 160 includes an electric motor 162 and a propeller 165 that is rotated by being connected to the electric motor 162, the propeller 165 is coated with titanium oxide 347 on the outer surface, the propeller
  • the light source 346 for irradiating ultraviolet light to the titanium oxide 347 of the propeller 165 is disposed above the 165.
  • the light source 346 may include one or more of a blue LED and an ultraviolet lamp. In this case, a blue LED may be disposed as the light source 346. Accordingly, the titanium dioxide corresponding to the titanium oxide 347 is photocatalytically reacted by the ultraviolet light by the light source 346, and the sterilization effect on the air as described above may occur.
  • the bubble generating unit 170 is disposed at the lower end of the passage part 105, and an underwater pump 473 is disposed below the venturi part 472.
  • the air intake unit 460 is disposed at the lower portion of the passage portion 105 that begins to narrow.
  • the air suction unit 460 may suck air from the lower portion of the passage portion 105 and pump it to the venturi portion 472, and the air injected from the upper portion of the venturi portion 472 is a and It may be discharged to the nozzle 171 by the water passing along the direction of the arrow b.
  • the submersible pump 473 is connected to the venturi unit 472 under the bubble generating unit 170 by a pipe.
  • the bubble generating unit 170 is located in the discharge opening 102 of the air passage unit 100, the nozzle 171 for generating microbubbles in water ), A micronozzle can be provided.
  • the micronozzle is a nozzle capable of generating bubbles 175 of hundreds or tens of micrometers, which is located at the end side of the discharge opening 102 to inject air into the liquid 131, and the injected air is micro It is formed into a bubble and floated to the sleeping position.
  • An air intake unit 160 capable of pumping air while providing more powerful suction force may be used for the micronozzle.
  • the microbubble will burst on the surface as a fine bubble 175, bacteria or mold spores contained in the air can be removed by a significant pressure difference inside and outside the bubble 175 by the bubble burst.
  • the air passage unit 100 is located between the inlet opening 101 and the outlet opening 102, it is connected to the liquid inlet 118 is connected to the liquid
  • An injection conduit for configuring the passage of 131 as a separate conduit may further include a liquid supply. That is, a liquid supply part (not shown) may be extended to the discharge opening 102 as a conduit connected to the liquid injection part 118 inside the passage part 105.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치는, 공기의 유입을 위한 유입 개구가 상부에 있으며, 유입 개구와 배출 개구 사이에 상부가 넓고 하부가 좁은 공급 통로를 형성하기 위한 통로부가 마련되며, 정화된 공기의 배출을 위한 배출구가 외부 측벽에 마련되어 있는 공기 통로 유닛; 유입 개구로부터 배출 개구로 유동하는 공기를 빛과 광촉매에 의해 살균 정화하는 광필터 유닛; 공기를 유입 개구로 흡입하여 배출 개구로 배출시키는 공기 흡입 유닛; 공기 통로 유닛의 배출 개구에 위치하며, 수중에서 버블을 발생시키기 위한 노즐을 구비하는 기포 발생 유닛; 및 기포 발생 유닛에 의한 기포를 발생시키기 위한 액체가 저장되어 있는 기포 포트 유닛을 포함한다. 이에 따르면, 기존의 공기 정화 장치에 비해 공기 중의 세균에 대한 살균 효과를 높일 수 있으면서, 필터 자체에 대한 세균 번식 가능성이 거의 없으며, 작동 방식이 단순하며 간단하게 휴대할 수 있어 원하는 사용처에 쉽게 설치할 수 있으며, 공극 필터의 교체가 불필요하며 필터를 거의 반영구적으로 사용할 수 있다.

Description

수중 버블을 이용한 공기 정화 장치
본 발명은 공기 정화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수중에서 기포를 발생시켜 공기를 정화 처리하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 정화 장치는 폐쇄된 공간 혹은 건물의 실내에 주로 설치되거나 공기 조화 시스템의 일부 장치로 탑재될 수 있다.
이러한 공기 정화 장치는 주로 실내 공기를 순환시켜 실내 공기에 포함되어 있는 각종 오염물질이나 세균을 제거할 수 있도록 구성된다.
공기 정화 장치는 공극이 다른 몇 개의 필터를 겹쳐 구성한 필터 유닛에 공기를 통과시킴으로써 공기를 정화하도록 구성되어 있으며, 필터 유닛 측에 공기를 순환시키기 위한 팬이 있다.
그러나 기존의 공기 정화 장치는, 주로 공극이 다른 복수의 필터를 사용하여 공기 중의 미세 먼지나 곰팡이와 같은 세균을 여과할 수는 있었으나, 필터 자체가 세균에 의해 오염되거나 습도가 높아 많은 세균이 번식한 경우에는, 공기 중의 세균에 대한 높은 살균 효과를 기대하기 어려웠으며, 필터가 오염되는 경우 필터로부터 발생되는 세균에 의해 공기가 더 오염될 가능성이 높았다.
즉 기존의 공기 정화 장치는 실내에서 발생되어 이동하는 세균의 증식을 억제하기 어려웠으며, 필터 자체에서 발생되는 세균은 인체에 해를 끼칠 가능성이 높았다.
본 발명의 일 실시예는, 기존의 공기 정화 장치에 비해 공기 중의 세균에 대한 살균 효과를 높일 수 있으면서, 필터 자체에 대한 세균 번식 가능성이 거의 없으며, 작동 방식이 단순하며 간단하게 휴대할 수 있어 원하는 사용처에 쉽게 설치할 수 있으며, 공극 필터의 교체가 불필요하며 필터를 거의 반영구적으로 사용할 수 있는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기의 유입을 위한 유입 개구가 상부에 있으며, 상기 유입 개구에 연결되는 배출 개구가 하부에 있으며, 상기 유입 개구와 상기 배출 개구 사이에 상부가 넓고 하부가 좁은 공급 통로를 형성하기 위한 통로부가 마련되며, 정화된 공기의 배출을 위한 배출구가 외부 측벽에 마련되어 있는 공기 통로 유닛; 상기 공기 통로 유닛 내에 위치하며, 상기 유입 개구로부터 배출 개구로 유동하는 공기를 빛과 광촉매에 의해 살균 정화하는 광필터 유닛; 상기 광필터 유닛과 상기 배출 개구 사이에 위치하며, 상기 공기를 유입 개구로 흡입하여 상기 배출 개구로 배출시키는 공기 흡입 유닛; 상기 공기 통로 유닛의 배출 개구에 위치하며, 수중에서 버블을 발생시키기 위한 노즐을 구비하는 기포 발생 유닛; 및 상기 공기 통로 유닛이 상부에 위치하며, 상기 기포 발생 유닛에 의한 기포를 발생시키기 위한 액체가 저장되어 있는 기포 포트 유닛을 포함하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치가 제공될 수 있다.
상기 광필터 유닛은, 광필터 본체; 상기 광필터 본체에 복수의 공기 유동 통로를 형성하도록 복수의 열로 배치되는 복수의 투명 벤트 부재를 포함하는 공기 벤트부; 및 상기 복수의 투명 벤트 부재의 사이드에 배치되어 상기 복수의 투명 벤트 부재 사이를 통과하는 공기에 빛을 조사하며, 공기를 살균할 수 있는 파장을 갖는 빛을 제공하는 살균 광원부를 포함할 수 있다.
상기 투명 벤트 부재는 외면에 산화 티타늄이 도포되어 있으며, 상기 살균 광원부는 공기의 유동 방향에 교차하는 방향으로 빛을 조사하기 위한 복수의 광원을 포함하며, 상기 복수의 광원은 복수의 청색 엘이디 및 자외선램프 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 기포 발생 유닛은 상기 통로부의 공기가 유입되어 분사되며, 상기 분사되는 공기에 교차하는 방향으로 물을 유동시키기 위한 벤츄리 통로가 마련되는 벤츄리부; 및 상기 벤츄리 통로로 물을 가압하여 보내는 수중펌프를 포함할 수 있다.
상기 공기 통로 유닛은 상기 유입 개구가 형성되어 있으며 상기 배출 개구가 있는 외부 측벽에 연결되는 상부 덮개를 포함하며, 상기 유입 개구는 상기 상부 덮개의 중앙으로부터 방사형으로 배치되는 홀들을 포함할 수 있다.
상기 공기 통로 유닛의 상부에는 상기 상부 덮개의 중앙부로부터 상기 배출 개구로 연결되며, 액체의 주입 시에 넓은 유입구를 제공할 수 있는 깔대기 형상의 액체 주입부가 위치할 수 있다.
상기 기포 포트 유닛은 투명한 재질로 마련되며, 상기 공기 통로 유닛은 불투명한 재질로 마련되되, 상기 기포 포트 유닛은 상기 공기 통로 유닛의 외부 측벽에 끼워져 결합될 수 있다.
상기 공기 통로 유닛의 외부 측벽 하단부에는 상기 기포 포트 유닛이 삽입되어 지지되기 위한 지지턱이 마련될 수 있다.
상기 공기 흡입 유닛은 상기 공기 벤트부의 하부에 배치되며, 인서트 성형된 전동모터와 상기 전동모터에 연결되어 회전되는 프로펠러를 포함하며, 상기 공기 흡입 유닛에 연결되되, 상기 전동모터의 회전 속도에 기초하여 공기의 유동량을 계산한 후 시간당 공기의 정화 처리 상태를 외부로 표시할 수 있는 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 공기 흡입 유닛은 상기 공기 벤트부의 하부에 배치되며, 인서트 성형된 전동모터와 상기 전동모터에 연결되어 회전되는 프로펠러를 포함하며, 상기 프로펠러는 외면에 산화 티타늄이 도포되어 있으며,
상기 프로펠러의 상부에는 상기 프로펠러의 산화티타늄에 자외선 빛을 조사하기 위한 광원이 배치되며, 상기 광원은 청색 엘이디 및 자외선램프 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 통로부의 하부 내면부에는 산화 티타늄이 도포되어 있으며, 상기 프로펠러의 하부에는 상기 통로부의 산화티타늄에 자외선 빛을 조사하기 위한 광원이 위치하며, 상기 광원은 청색 엘이디 및 자외선램프 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 공기 정화 장치에 비해 공기 중의 세균에 대한 살균 효과를 높일 수 있으면서, 필터 자체에 대한 세균 번식 가능성이 거의 없으며, 작동 방식이 단순하며 간단하게 휴대할 수 있어 원하는 사용처에 쉽게 설치할 수 있으며, 공극 필터의 교체가 불필요하며 필터를 거의 반영구적으로 사용할 수 있는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치의 조립 개념도이다.
도 2는 도 1의 분해도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ 방향을 따른 단면도이다.
도 4는 도 3의 기포 발생 유닛의 확대도이다.
도 5는 도 3의 광필터 유닛의 개념도이다.
도 6은 도 3의 공기 흡입 유닛의 개념도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치의 공기 흡입 유닛과 통로부의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치의 조립 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치의 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 후술되는 본 발명의 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시예에 관련하여 다른 실시예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치는, 공기 통로 유닛(100), 기포 포트 유닛(130), 광필터 유닛(140), 공기 흡입 유닛(160) 및 기포 발생 유닛(170)을 주요 구성요소로 포함한다.
이러한 주요 구성요소들 중 본 실시예에 따른 먼저 공기 통로 유닛(100)은, 공기의 유입을 위한 유입 개구(101)가 상부에 있으며, 유입 개구(101)에 연결되는 배출 개구(102)가 하부에 있다. 이처럼 공기 통로 유닛(100)은 공기가 상부로 유입되어 하부로 배출되도록 구성되어 있다.
공기 통로 유닛(100)은 유입 개구(101)와 배출 개구(102) 사이에 상부가 넓고 하부가 좁은 공기의 공급 통로를 형성하기 위한 통로부(105)가 마련되며, 정화된 공기의 배출을 위한 배출구(111)가 외부 측벽(110)에 마련되어 있다.
통로부(105)는 유입 개구(101)로 유입된 공기가 유동 경로를 거치면서 더욱 가속될 수 있도록 유입 개구(101)로부터 배출 개구(102) 측으로 점차 좁게 형성되어 있다. 이에 따라 공기는 배출 개구(102)의 하단에서 상부의 흡입 속도에 비해 가속되어 배출될 수 있다.
배출 개구(102)는 기포 포트 유닛(130)의 하부 수중에 위치한다. 이에 따라 배출 개구(102)의 하단부에 있는 기포 발생 유닛(170)은 수중에 배치된다. 기포 발생 유닛(170)을 통과하여 수중에서 기포(175)를 수월하게 발생시키기 위해서는 공기의 가속이 필요하다. 상기와 같이 유입 개구(101)로부터 배출 개구(102)까지 공기 통로가 좁아져 있으므로, 공기는 배출 개구(102)의 하단 측에서 속도가 증가되어 수중으로 분사될 수 있다.
수중에서 기포(175) 형태로 방출되어진 공기는 수면 위로 부상하여 배출구(111)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이러한 배출구(111)는 유입 개구(101)와 배출 개구(102)를 연결하는 통로부(105)와 분리되어 외부 측벽(110)에 마련된다. 외부 측벽(110)의 중앙부에 통로부(105)가 위치하며 공기는 통로부(105)를 통해 수중에서 기포 형태로 방출된 후, 배출구(111)를 통해 배출된다.
기포 포트 유닛(130)은 공기 통로 유닛(100)이 상부에 위치하며, 기포 발생 유닛(170)에 의한 기포(175)를 발생시키기 위한 액체(131)로서 물이 저장되어 있다.
광필터 유닛(140)은 공기 통로 유닛(100) 내에 위치하며, 유입 개구(101)로부터 배출 개구(102)로 유동하는 공기를 빛과 광촉매에 의해 살균 정화하며, 공기 흡입 유닛(160)은 광필터 유닛(140)과 배출 개구(102) 사이에 위치하며, 공기를 유입 개구(101)로 흡입하여 배출 개구(102)로 배출시킨다.
광필터 유닛(140)은 공기 통로 유닛(100)의 통로부(105)의 상부에 있는 내부 공간에 위치하여 공기가 통과하는 유동 경로에 살균을 위한 빛을 조사한다. 이러한 광필터 유닛(140)은 곰팡이 혹은 세균과 같이 인체에 유해한 생물체를 파장에 의한 열에 의해 제거할 수 있는 빛을 공기 통로에 조사한다. 광필터 유닛(140)의 빛은 공기 통로를 통과하는 공기를 살균할 수 있는 파장을 가지며, 광촉매 반응을 일으킬 수 있다.
상기의 광필터 유닛(140)에는 공기의 유동 방향에 교차하는 방향으로 빛을 조사하도록 광원이 배치되며, 통로부(105)의 상부에는 액체(131)가 유입 개구(101)로 주입되어 배출 개구(102)를 통해 기포 포트 유닛(130)으로 저장 가능하도록 주입 관로가 마련되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치는, 기존의 공기 정화 장치에 비해 광필터 유닛(140)과 버블 효과에 따른 이중 정화에 의해 공기 중의 세균에 대한 살균 효과를 높일 수 있으면서, 필터 자체에 대한 세균 번식 가능성이 거의 없으며, 작동 방식이 단순하며 간단하게 휴대할 수 있어 원하는 사용처에 쉽게 설치할 수 있으며, 공극 필터의 교체가 불필요하며 필터를 거의 반영구적으로 사용할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 구성요소들의 배치관계와 작용 및 효과에 대해서 주로 설명하였다. 이하에서는 다시 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 구성요소들의 하부 요소와 구조 및 작용 효과에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참조하면, 공기 통로 유닛(100)은 유입 개구(101)가 형성되어 있으며 배출구(111)가 있는 외부 측벽(110)에 연결되는 상부 덮개(115)를 포함한다. 이때 유입 개구(101)는 상부 덮개(115)의 중앙으로부터 방사 방향으로 배치되는 홀들(116)을 포함하며, 통로부(105)는 상부 덮개(115)의 중앙부로부터 배출 개구(102)까지 연장 배치된다. 유입 개구(101) 측에는 상부 덮개(115)에 의해 방사 방향을 따라 홀들(116)이 배치된다.
통로부(105)의 상부에는 액체(131)의 주입 시에 넓은 유입구를 제공할 수 있는 깔대기 형상의 액체 주입부(118)가 배치될 수 있다. 공기는 상부 덮개(115)의 유입 개구(101)에 해당되는 홀들(116)을 통해 상부 덮개(115)의 아래로 유동하여 광필터 유닛(140)을 통과한 후, 배출 개구(102)에 있는 기포 발생 유닛(170)을 거쳐 수중으로 분사될 수 있지만, 기포 포트 유닛(130)에 필요한 만큼의 물과 같은 액체는 액체 주입부(118)와 주입 관로를 거쳐 통로부(105)를 통해 배출 개구(102)로 기포 포트 유닛(130)에 공급될 수 있다.
물론 기포 포트 유닛(130)에 대한 액체와 같은 물의 공급은 이로 제한되진 않으며, 기포 포트 유닛(130)으로부터 공기 통로 유닛(100)을 분리한 후, 기포 포트 유닛(130)에 물을 부을 수 있다.
기포 포트 유닛(130)은 기포를 볼 수 있도록 투명한 재질로 마련되며, 공기 통로 유닛(100)은 불투명한 재질로 마련된다. 따라서 외부에서 기포 포트 유닛(130)의 수중에서 발생되는 기포(175)를 볼 수 있다. 반대로 불투명한 재질인 공기 통로 유닛(100)에서는 살균을 위한 빛의 외부 노출이 차단된다.
공기 통로 유닛(100)과 기포 포트 유닛(130)은 원통 형상으로 마련될 수 있다. 기포 포트 유닛(130)은 공기 통로 유닛(100)의 외부 측벽(110)에 끼워져 결합될 수 있다.
또한 공기 통로 유닛(100)의 외부 측벽(110) 하단부에는 기포 포트 유닛(130)이 삽입되어 지지되기 위한 지지턱(119)이 마련될 수 있다. 이처럼 기포 포트 유닛(130)은 공기 통로 유닛(100)의 하부에 삽입되어 지지턱(119)에 지지되면서 결합된다.
도 3과 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 광필터 유닛(140)은, 광필터 본체(141)를 포함하며, 광필터 본체(141)에 복수의 공기 유동 통로를 형성하도록 복수의 열로 배치되는 복수의 투명 벤트 부재(144)를 구비한 공기 벤트부(143)을 포함한다. 도 4에서 투명 벤트 부재(144)와 다소 간격을 두고 배치되어 있으나, 실제적으로 구현되어 배치될 때는 이보다 더 촘촘하게 배치될 수 있다.
이때 광원으로서, 복수의 투명 벤트 부재(144)의 사이드에는 복수의 투명 벤트 부재(144) 사이를 통과하는 공기에 빛을 조사하며, 공기를 살균할 수 있는 파장을 갖는 빛을 제공하기 위한 살균 광원부(145)가 배치된다. 화살표는 공기의 유동 방향을 표시한다.
이러한 광필터 유닛(140)은, 투명 벤트 부재(144) 사이로 공기가 통과할 때, 광원에서 살균을 위한 빛을 조사하여 투명 벤트 부재(144)를 통과하는 공기를 살균할 수 있다. 또한 투명 벤트 부재(144)는, 유리와 같은 재질로 형성되므로 오염될 우려가 없으며, 빛은 투명 벤트 부재(144)를 통과하면서 굴절되어 광촉매와 복수의 투명 벤트 부재(144)를 사이를 통과하는 공기의 통과 영역에 충분히 조사될 수 있다. 이에 따라 공기의 살균 정화 효율이 향상될 수 있다.
투명 벤트 부재(144)의 외면부에는 광촉매로서, 산화티타늄(147)이 도포되어 있다. 산화티타늄(147)은 광촉매로서, 탈취와 살균작용을 수행할 수 있다.
산화티타늄은 이산화티타튬(TiO2)으로 제공될 수 있다. 이러한 이산화티타늄에 의해 발생한 수산화라디칼(OH-)과 슈퍼옥사이드이온(O2-)은 세균의 세포막에 달라붙어 산화, 분해함으로써 세포막을 파괴하여 살균한다. 이산화티타늄의 살균은 빛을 에너지원으로 산화와 환원의 촉매 반응을 촉진시켜 각종 세균과 오염물질을 분해시키는 원리로서, 촉매에 자외선을 비추면 (-)전하를 갖는 전자(e-)와 (+)전하를 갖는 정공(h+)이 생성된다. 이때는 슈퍼옥사이드이온(O2-)과 하이드록시라디칼(-OH)을 형성하며, 이것들의 강한 산화, 환원작용에 의해 유해물질을 완전히 산화 분해시킬 수 있다. 이러한 이산화티타늄의 산화 환원 과정은 다음과 같은 번호 순서로 진행된다.
1) 광촉매 이산화티타늄에 자외선을 조사하면 일렉트론이라고 하는 전자(e-)와 정공(h+)이 발생되며, 2) 전자(e-)가 처음 붙게 되는 상대로는 공기 중에서는 O2, 물속에서는 H+ 결합하며, 전자친화력에 의하여 산소가 우선 결합되어 O2- 가 생성된다. 3) 정공은 결합되어 있는 것을 산화하며 물(H2O)이 결합상태일 경우 OH와 H+로 분해시킨다. 4) 이런 슈퍼옥사이드이온과 OH라디칼은 높은 산화력을 가지고 있어서 각종의 산화반응을 일으키며, 이것이 유기물을 분해하게 된다. 5) 냄새, 세균, 박테리아, 곰팡이 , NOx, 오염물질 등 유기물이나 유기가스가 이산화티타늄 표면에 접촉하면, O2- 나 OH- 가 유기물을 구성하고 있는 탄소-산소결합이나 탄소-수소결합을 절단하게 되며, 이러한 유기물질을 CO2와 H2O로 변화시킨다.
본 실시예에서 투명 벤트 부재(144)의 배치는 에어 벤트와 같은 구조로 제시되었으나, 이러한 구조로 광필터 유닛(140)의 구조가 제한되진 않으며, 공기의 유동 방향을 따른 통로들이 벌집 혹은 원형으로 마련된 구조도 가능하며, 빛이 공기의 흐름에 교차하게 조사되면 살균이 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광원으로는 청색 엘이디(146)를 주로 사용할 수 있다.
한편 광원으로 청색 엘이디(146)가 주로 사용될 수 있으나, 광원이 이로 제한되진 않으며 공기의 통과 유량이 많은 경우에는 도시되진 않았으나 자외선램프가 더 사용될 수 있다. 청색 엘이디(146) 없이 자외선램프만으로도 광촉매 반응이 가능하다. 자외선램프(150)는 강력한 살균 작용을 하는 자외선을 조사하는 램프이다. 이러한 자외선램프는 도시되진 않았으나 기포 포트 유닛(130)의 액체(131)에 대해서도 빛을 조사하도록 배치될 수 있다.
도 3과 도 6을 참조하면, 공기 흡입 유닛(160)은 공기 벤트부(143)의 하부에 배치되며, 공기 흡입 본체(161)에 인서트 성형된 전동모터(162)와 전동모터(162)에 연결되어 회전되는 프로펠러(165)를 포함할 수 있다.
공기 흡입 유닛(160)은 작동 요소들이 인서트 성형되므로, 방습 및 방수되어 작동상의 내구성과 안전성을 갖추게 된다. 또한 저소음 모터와 프로펠러를 적용하면 소음과 진동을 상당히 줄일 수 있다.
한편 공기 흡입 유닛(160)은 모터와 프로펠러로 한정하진 않으며, 프로펠러(165)가 없는 펌프 방식으로도 구현이 가능하다. 이때의 펌프는 배출 개구(102) 측으로 가압된 공기를 제공할 수 있다.
도 3과 도 4를 참조하면, 기포 발생 유닛(170)은 통로부(105)의 공기가 유입되어 분사되며, 분사되는 공기에 교차하는 방향으로 물을 유동시키기 위한 벤츄리 통로가 마련되는 벤츄리부(172), 그리고 벤츄리 통로로 물을 가압하여 보내는 수중펌프(173)를 포함할 수 있다. 기포 발생 유닛(170)은 통로부(105)의 하단부에 결합되어 배치될 수 있다.
이때 물은 수중펌프(173)에 의해 a와 b 화살표 사이에 있는 벤츄리 통로를 화살표 방향으로 통과하며, 공기는 a와 b 사이의 벤츄리 통로에 대해 c 방향으로 유입된다. 이때 벤츄리 통로에는 오리피스 형상의 공기 통로가 c 방향으로 연결될 수 있다. 이에 따라 물은 수중펌프(173)에 의해 가압되어 벤츄리부(172)를 통과하면서 공기와 혼합되어 노즐(171)을 통해 배출될 수 있다. 물은 벤츄리 통로를 통과하면서 벤츄리 효과에 따라 압력이 떨어지며 오리피스 형상의 공기 통로를 통해 c 방향으로 공기를 빨아들일 수 있다. 이에 따라 노즐(171)로는 기포가 혼합된 물이 분사된다.
기포 발생 유닛(170)의 노즐(171)은 수중에 노출되게 배치되어 있으며, 기포 포트 유닛(130)의 투명재질을 통해 기포(175)의 발생을 기포 포트 유닛(130)의 외부에서 볼 수 있다. 이에 따라 사용자는 기포(175)가 수중에서 터지는 현상을 볼 수 있다. 버블 효과에 의해 기포(175) 중에 포함된 세균에 대한 정화 살균 작용이 일어날 수 있다.
도 3에서 도시된 바와 같이 노즐(171)은 기포 발생 유닛(170)의 일단부에 별도의 요소로 결합될 수 있으며, 기포 발생 유닛(170)의 성형 시에 일체 형상으로 제공될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 액체 공급부(200)에는 공기 정화 작동을 위한 볼록한 버튼 유닛(190)이 구성될 수 있다. 이러한 버튼 유닛(190)은 액체 공급부(200)를 통해 물의 제공을 위해서 외부에 대해 수밀된 구조를 갖는다. 그리고 버튼유닛(190)은 작동을 스위칭하는 작동 버튼(191)과, 작동 버튼(191)의 누름 시에 다양한 색상의 빛을 낼 수 있는 동작 램프(192, 193)를 포함할 수 있다.
도 7 내지 도 9에는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치가 도시되어 있다. 도 7 내지 도 9에서 상기와 동일한 도면부호를 사용하는 요소들은 동일한 작용과 효과를 제공하는 것으로 상정한다.
먼저 도 7을 참조하면, 통로부(105)의 하부 내면부에는 산화 티타늄으로서, 이산화티타늄(247)이 도포되어 있으며, 프로펠러(165)의 하부에는 통로부(105)의 이산화티타늄(247)에 자외선 빛을 조사하기 위한 광원(246)이 위치하며, 광원(246)은 청색 엘이디 및 자외선램프 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이러한 다른 실시예에 따르면, 통로부(105)를 통과하는 공기는 광원(246)의 자외선 빛이 통로부(105)의 이산화티타늄(247)에 조사되어 발생하는 전술한 바와 같은 광촉매 작용에 의해 살균될 수 있다. 이처럼 통로부(105)에서 살균된 공기는 기포 발생 유닛(170)에 의해 기포 상태로 수중으로 제공된 후 부상되어 배출구(111)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 공기 흡입 유닛(160)에는 전동모터(162)의 회전 속도에 기초하여 공기의 유동량을 계산한 후 시간당 공기의 정화 처리 상태를 외부로 표시할 수 있는 제어 유닛(180)이 연결될 수 있다.
제어 유닛(180)은 실시간으로 공기 정화 상태를 외부로 표시할 수 있는 소형 디스플레이패널(182)에 연결될 수 있으며, 공기의 정화 유량을 실시간으로 계산하여 디스플레이패널(182)에 표시할 수 있다. 이때 대략적인 실내 공간의 부피 계산을 위한 실내 공간의 치수가 입력되는 경우, 공기 정화 유량의 계산에 기초하여 실내 공간의 시간당 공기 정화 정도가 계산되어 표시될 수 있다.
또한 공기 흡입 유닛(160)은 전동모터(162)와 전동모터(162)에 연결되어 회전되는 프로펠러(165)를 포함하며, 프로펠러(165)는 외면에 산화 티타늄(347)이 도포되어 있으며, 프로펠러(165)의 상부에는 프로펠러(165)의 산화티타늄(347)에 자외선 빛을 조사하기 위한 광원(346)이 배치된다. 광원(346)은 청색 엘이디 및 자외선램프 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때 광원(346)으로는 청색 엘이디가 배치될 수 있다. 이에 따라 광원(346)에 의해 자외선 빛에 의해 산화티타늄(347)에 해당되는 이산화티타늄이 광촉매 반응하며, 전술한 바와 같은 공기에 대한 살균작용이 일어날 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 기포 발생 유닛(170)이 통로부(105)의 하단부에 배치되며, 벤츄리부(472)의 아래에는 수중펌프(473)가 배치되어 있다. 또한 공기 흡입 유닛(460)은 통로부(105)의 좁아지기 시작하는 하부에 배치되어 있다.
이러한 실시예에 따르면, 공기 흡입 유닛(460)은 통로부(105)의 하부에서 공기를 흡입하여 벤츄리부(472)로 압송할 수 있으며, 벤츄리부(472)의 상부에서 분사되는 공기는 a와 b의 화살표 방향을 따라 통과하는 물에 의해 노즐(171)로 배출될 수 있다. 이때 수중펌프(473)는 기포 발생 유닛(170)의 아래에서 벤츄리부(472)에 관으로 연결된다.
한편 구체적으로 도시하진 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 기포 발생 유닛(170)은 공기 통로 유닛(100)의 배출 개구(102)에 위치하며, 수중에서 마이크로버블을 발생시키기 위한 노즐(171)로서, 마이크로노즐을 구비할 수 있다.
마이크로노즐은 수백 혹은 수십 마이크로미터의 기포(175)를 발생시킬 수 있는 노즐이며, 이러한 노즐은 배출 개구(102)의 단부 측에 위치하여 액체(131) 중에 공기를 분사하며, 분사된 공기는 마이크로버블로 형성되어 수면 위치로 부상된다. 이러한 마이크로노즐을 위해서 더욱 강력한 흡입력을 제공하면서 공기를 압송할 수 있는 공기 흡입 유닛(160)이 사용될 수 있다.
이때 마이크로버블은 미세한 기포(175)로서 수면 위에서 터지게 되며, 공기 중에 포함된 세균이나 곰팡이 포자는 기포 터짐에 의한 기포(175) 내외의 상당한 압력 차이로 제거될 수 있다.
또한 구체적으로 도시하진 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 공기 통로 유닛(100)은 유입 개구(101)와 배출 개구(102) 사이에 위치하며, 액체 주입부(118)에 연결되어 액체(131)의 통로를 별개의 관로로 구성하기 위한 주입 관로로서, 액체 공급부를 더 포함할 수 있다. 즉 통로부(105)의 내부에는 액체 주입부(118)에 연결되는 관로로서 액체 공급부(미도시)가 배출 개구(102)까지 연장 배치될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

Claims (11)

  1. 공기의 유입을 위한 유입 개구가 상부에 있으며, 상기 유입 개구에 연결되는 배출 개구가 하부에 있으며, 상기 유입 개구와 상기 배출 개구 사이에 상부가 넓고 하부가 좁은 공급 통로를 형성하기 위한 통로부가 마련되며, 정화된 공기의 배출을 위한 배출구가 외부 측벽에 마련되어 있는 공기 통로 유닛;
    상기 공기 통로 유닛 내에 위치하며, 상기 유입 개구로부터 배출 개구로 유동하는 공기를 빛과 광촉매에 의해 살균 정화하는 광필터 유닛;
    상기 광필터 유닛과 상기 배출 개구 사이에 위치하며, 상기 공기를 유입 개구로 흡입하여 상기 배출 개구로 배출시키는 공기 흡입 유닛;
    상기 공기 통로 유닛의 배출 개구에 위치하며, 수중에서 버블을 발생시키기 위한 노즐을 구비하는 기포 발생 유닛; 및
    상기 공기 통로 유닛이 상부에 위치하며, 상기 기포 발생 유닛에 의한 기포를 발생시키기 위한 액체가 저장되어 있는 기포 포트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광필터 유닛은,
    광필터 본체;
    상기 광필터 본체에 복수의 공기 유동 통로를 형성하도록 복수의 열로 배치되는 복수의 투명 벤트 부재를 포함하는 공기 벤트부; 및
    상기 복수의 투명 벤트 부재의 사이드에 배치되어 상기 복수의 투명 벤트 부재 사이를 통과하는 공기에 빛을 조사하며, 공기를 살균할 수 있는 파장을 갖는 빛을 제공하는 살균 광원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 투명 벤트 부재는 외면에 산화 티타늄이 도포되어 있으며,
    상기 살균 광원부는 공기의 유동 방향에 교차하는 방향으로 빛을 조사하기 위한 광원을 포함하며,
    상기 광원은 청색 엘이디 및 자외선램프 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기포 발생 유닛은,
    상기 통로부의 공기가 유입되어 분사되며, 상기 분사되는 공기에 교차하는 방향으로 물을 유동시키기 위한 벤츄리 통로가 마련되는 벤츄리부; 및
    상기 벤츄리 통로로 물을 가압하여 보내는 수중펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  5. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 통로 유닛은 상기 유입 개구가 형성되어 있으며 상기 배출 개구가 있는 외부 측벽에 연결되는 상부 덮개를 포함하며, 상기 유입 개구는 상기 상부 덮개의 중앙으로부터 방사형으로 배치되는 홀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 공기 통로 유닛의 상부에는 상기 상부 덮개의 중앙부로부터 상기 배출 개구로 연결되며, 액체의 주입 시에 넓은 유입구를 제공할 수 있는 깔대기 형상의 액체 주입부가 위치하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 기포 포트 유닛은 투명한 재질로 마련되며, 상기 공기 통로 유닛은 불투명한 재질로 마련되되, 상기 기포 포트 유닛은 상기 공기 통로 유닛의 외부 측벽에 끼워져 결합되는 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 공기 통로 유닛의 외부 측벽 하단부에는 상기 기포 포트 유닛이 삽입되어 지지되기 위한 지지턱이 마련되는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 공기 흡입 유닛은 상기 공기 벤트부의 하부에 배치되며, 인서트 성형된 전동모터와 상기 전동모터에 연결되어 회전되는 프로펠러를 포함하며,
    상기 공기 흡입 유닛에 연결되되, 상기 전동모터의 회전 속도에 기초하여 공기의 유동량을 계산한 후 시간당 공기의 정화 처리 상태를 외부로 표시할 수 있는 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 공기 흡입 유닛은 상기 공기 벤트부의 하부에 배치되며, 인서트 성형된 전동모터와 상기 전동모터에 연결되어 회전되는 프로펠러를 포함하며,
    상기 프로펠러는 외면에 산화 티타늄이 도포되어 있으며,
    상기 프로펠러의 상부에는 상기 프로펠러의 산화티타늄에 자외선 빛을 조사하기 위한 광원이 배치되며,
    상기 광원은 청색 엘이디 및 자외선램프 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 통로부의 하부 내면부에는 산화 티타늄이 도포되어 있으며,
    상기 프로펠러의 하부에는 상기 통로부의 산화티타늄에 자외선 빛을 조사하기 위한 광원이 위치하며,
    상기 광원은 청색 엘이디 및 자외선램프 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 버블을 이용한 공기 정화 장치.
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