WO2017090884A1 - 공기정화장치 - Google Patents

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WO2017090884A1
WO2017090884A1 PCT/KR2016/011286 KR2016011286W WO2017090884A1 WO 2017090884 A1 WO2017090884 A1 WO 2017090884A1 KR 2016011286 W KR2016011286 W KR 2016011286W WO 2017090884 A1 WO2017090884 A1 WO 2017090884A1
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Definitions

  • the present invention relates to an air purifying device in communication with a duct to collect foreign substances in the contaminated air and to discharge the purified air.
  • the home or business is basically equipped with an air conditioning system for forcibly inhaling the indoor polluted air to discharge to the outside. Specifically, the indoor air is sucked through the hood mounted on the top of the counter or the suction fan mounted on the ceiling or the wall, and the sucked air is discharged to the outside through the duct.
  • the inside of the duct is provided with an air purifying device in which a plurality of plate-like filters, such as pre-filters, carbon filters, hepa filters are arranged in sequence, and is configured to remove foreign substances contained in the inhaled polluted air.
  • a plurality of plate-like filters such as pre-filters, carbon filters, hepa filters are arranged in sequence, and is configured to remove foreign substances contained in the inhaled polluted air.
  • the filter-type air purifier installed inside the existing duct tends to be focused on filtering the dust and the like contained in the polluted air. Therefore, according to such a filter type air purifying device, it can be said that purification of soot, odor, bacteria, etc. contained in polluted air is not performed.
  • the filter type air purifier needs to clean and replace the filter regularly, a lot of maintenance costs are required, and when the cleaning state is poor, there is a problem that the air purification efficiency drops rapidly.
  • An object of the present invention is to provide an air purifying apparatus capable of purifying contaminated air including foreign matters such as soot and improving air purification efficiency.
  • an air purifying apparatus including a housing, first and second opening and closing members, a first filter unit, a circulation pipe, a third opening and closing member, a first heater, and a blower. do.
  • the housing has an internal space, and an inlet for introducing contaminated air from the room is formed at one portion, and an outlet for discharging the purified air to the outside is formed at the other portion.
  • the first opening and closing member opens and closes the inlet.
  • the second opening / closing member opens and closes the outlet.
  • the first filter unit collects and separates the foreign matter from the contaminated air in the housing, and both ends thereof face the inlet and the outlet, respectively, while the outer circumferential portion maintains airtightness with the inner circumferential portion of the housing.
  • the circulation tube has a first end disposed at the inlet side and in communication with the housing, and a second end disposed at the outlet side and in communication with the housing.
  • the third opening and closing member opens and closes the circulation tube.
  • the first heater is installed in the circulation pipe to heat air in the circulation pipe.
  • the blower is installed in the circulation pipe to deliver air in the circulation pipe into the housing.
  • the polluted air is heated in the circulation pipe and the heated air is purified by circulating through the first filter part, it is possible to remove foreign substances such as soot as well as dust contained in the polluted air. It can also remove odors in the air.
  • the heated air is circulated and supplied to the entire area of the first filter part, foreign matter trapped in the first filter part can be evenly removed, thereby improving air purification efficiency and reducing the trouble of frequently replacing the first filter part. .
  • the incompletely burned smoke may be removed by burning.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example in which the air purifier according to an embodiment of the present invention is employed in the first and second ducts.
  • FIG. 2 is a perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view for explaining a process of heating contaminated air in a circulation pipe and circulating the heated air through a first filter unit in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example in which a second filter unit is further provided in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state in which a second heater according to an example is further provided in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state in which a second heater according to another example is further provided in FIG. 2.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example in which the air purifier according to an embodiment of the present invention is employed in the first and second ducts.
  • 2 is a perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a cross-sectional view of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view for explaining a process of heating contaminated air in a circulation pipe and circulating the heated air through a first filter unit in FIG. 3.
  • the air purifying apparatus 100 may be installed between the first duct 10 and the second duct 20.
  • the indoor air is sucked out and discharged.
  • the suction force is provided by the suction fan 40 installed in the second duct 20, the moving passage is secured through the first and second ducts 10 and 20, and the sucked indoor air can be discharged to the outside. .
  • Air purifier 100 is to remove the foreign matter from the contaminated air introduced through the first duct 10 from the room to discharge the purified air to the outside through the second duct (20). Can be.
  • the air purifier 100 may not be installed and used on an air transfer passage such as the first and second ducts 10 and 20, but may be installed and used alone.
  • the air purifying apparatus 100 includes a housing 110, first and second opening and closing members 120 and 130, and a first filter unit ( 140, a circulation tube 150, a third opening / closing member 153, a first heater 160, and a blower 170.
  • the housing 110 has an internal space, and an inlet 111 for introducing contaminated air from the room is formed at one portion, and an outlet 112 for discharging the purified air to the outside is formed at the other portion.
  • the inlet 111 may communicate with the first duct 10 to introduce contaminated air.
  • the outlet 112 may communicate with the second duct 20 to discharge the purified air.
  • the outlet 12 may not be connected to the second duct 20 and may be immediately exposed to the outdoors.
  • the central portion of the housing 110 may be formed in a cylindrical shape. Therefore, the housing 110 has a structure in which a hollow of a predetermined size extends along the length direction. Both ends of the housing 110 may be connected to the first and second ducts 10 and 20, respectively, having a diameter smaller than that of the central portion, and having an extended shape.
  • the housing 110 may be formed in a shape having a square cross section instead of a circular cross section.
  • the first opening and closing member 120 opens and closes the inlet 111.
  • the first opening / closing member 120 opens the inlet 111 to allow contaminated air to flow into the housing 110. While the polluted air is circulated through the circulation pipe 150 in the housing 110, the first opening / closing member 120 maintains the inlet 111 closed.
  • the first opening and closing member 120 is rotatably coupled to the inlet 111 by a hinge axis, and may operate to open and close the inlet 111 by a rotation actuator (not shown).
  • the second opening and closing member 130 opens and closes the outlet 112. While the polluted air is purged while circulating through the circulation pipe 150 in the housing 110, the second opening / closing member 130 keeps the outlet 112 closed. The second opening and closing member 130 opens the outlet 112 so that the purified air is discharged.
  • the second opening / closing member 130 is rotatably coupled to the outlet 112 by a hinge axis, and may operate to open and close the outlet 112 by a rotation actuator (not shown).
  • the first filter unit 140 collects and separates foreign substances from the contaminated air in the housing 110.
  • the first filter part 140 is disposed such that both ends thereof face the inlet 111 and the outlet 112, respectively, while the outer circumferential portion maintains airtightness with the inner circumferential portion of the housing 110.
  • the first filter unit 140 may be formed in a shape corresponding to the shape of the central portion of the housing 110.
  • the first filter part 140 may have a cylindrical shape.
  • the first filter unit 140 may include a plurality of flow paths 141 through which the contaminated air introduced into the housing 110 passes.
  • the flow paths 141 are arranged side by side in the longitudinal direction of the first filter unit 140.
  • the flow paths 141 may be partitioned by the partition wall 142.
  • the first filter unit 140 may be formed of a porous material to collect the fine particles contained in the contaminated air.
  • the first filter unit 140 may be formed of a ceramic honeycomb including at least one of silicon carbide (SiC), cordierite, and alumina, which are porous ceramic materials. have.
  • the first filter unit 140 may be a ceramic nonwoven filter composed of ceramic fibers made of the same material.
  • the circulation pipe 150 has a first end 151 disposed on the inlet 111 to communicate with the housing 110, and a second end 152 disposed on the outlet 112 to communicate with the housing 110. Air introduced into the housing 110 may circulate the housing 110 and the circulation pipe 150.
  • the third opening and closing member 153 opens and closes the circulation tube 150.
  • the third opening and closing member 153 may be arranged to open and close the second end 152 of the circulation pipe 150.
  • the third opening and closing member 153 is rotatably coupled by a hinge axis around the opening of the second end 152 of the circulation pipe 150, and the second end of the circulation pipe 150 by a rotation actuator not shown. 152 may be operable to open and close.
  • the first heater 160 is installed in the circulation pipe 150 to heat the air in the circulation pipe 150.
  • the first heater 160 may be formed of a heater using an electric heating wire.
  • the first heater 160 may be configured to heat air in the circulation pipe 150 to approximately 550 ° C.
  • the air heated by the first heater 160 may be sent into the housing 110 by the blower 170 to be described later, and may heat the first filter part 140 while passing through the first filter part 140. . Therefore, foreign matters such as soot collected in the first filter unit 140 may be burned and removed, and odor in the polluted air may be removed.
  • the blower 170 is installed in the circulation pipe 150 to deliver air in the circulation pipe 150 into the housing 110.
  • the blower 170 sends air heated by the first heater 160 in the circulation pipe 150 into the housing 110 and acts to suck air in the housing 110 into the circulation pipe 150.
  • air heated by the first heater 160 may circulate through the housing 110 and the circulation pipe 150.
  • the heated air may be circulated and supplied to the entire region of the first filter unit 140, foreign matter collected in the first filter unit 140 may be evenly removed, and the first filter unit 140 may be regenerated. In this way, it is possible to reduce the hassle of frequently replacing the first filter unit 140.
  • the blower 170 is illustrated as being disposed between the first end 151 and the first heater 160 of the circulation pipe 150, the second end 152 of the circulation pipe 150 and the first heater ( 160 may be disposed between.
  • the blower 170 may suck air from the first end 151 of the circulation pipe 150 into the circulation pipe 150 and send the air into the housing 110 through the second end 152 of the circulation pipe 150. have.
  • the indoor pressure may be lower than the pressure of the inlet 111 in the housing 110, and the air introduced into the housing 110 is circulated.
  • the pressure toward the inlet 111 in the housing 110 may be lowered.
  • the blower 170 briefly sucks air from the second end 152 of the circulation pipe 150 to clean the first air of the circulation pipe 150. By actuating through the end 151, the air circulation direction can be reversed.
  • the inlet 111 of the housing 110 is opened by the first opening and closing member 120, the The outlet 112 is opened by the second opening / closing member 130 and the circulation pipe 150 is closed by the third opening / closing member 153.
  • 40 is introduced into the housing 110 through the inlet 111.
  • the contaminated air introduced into the housing 110 is filtered through the first filter unit 140 and then discharged through the outlet 112.
  • the inlet 111 of the housing 110 is closed by the first opening and closing member 120, the The outlet 112 is closed by the second opening and closing member 130, and the circulation pipe 150 is opened by the third opening and closing member 153.
  • the air in the housing 110 is sucked into the circulation pipe 150 through the first end 151 of the circulation pipe 150 by the blower 170, and then the second end of the circulation pipe 150 ( It is sent out into the housing 110 through 152.
  • the air sucked into the circulation pipe 150 is heated by the first heater 160 is sent to the housing 110.
  • Air sent into the housing 110 heats the first filter part 140 to a high temperature while passing through the first filter part 140. At this time, foreign matters such as soot collected in the first filter unit 140 may be removed while burning during the day time, and the smell in the polluted air may be removed. In addition, the air in the housing 110 may also be purified again.
  • the air that has passed through the first filter unit 140 circulates along the above-described movement path, thereby heating the first filter unit 140 to burn foreign substances in the first filter unit 140, and may be purged.
  • the outlet 112 is opened by the second opening and closing member 130, the purified air can be discharged to the outside.
  • the second filter part 180 may be further provided in the circulation pipe 150.
  • the second filter unit 180 collects and separates the foreign matter from the contaminated air in the circulation pipe 150.
  • the second filter unit 180 may be formed of ceramic honeycomb in the same manner as the first filter unit 140.
  • the second filter unit 180 is illustrated as being disposed between the second end 152 and the first heater 160 of the circulation pipe 150, but is not limited thereto.
  • the second filter unit 180 may be coated with a catalyst for lowering the combustion temperature of the collected foreign matter.
  • the catalyst may act to burn the foreign matter collected in the second filter unit 180 at about 220 ° C.
  • the catalyst may be composed of an oxidation catalyst and the like.
  • the oxidation catalyst may be made of a metal oxide such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) and the like. Since the above-described catalyst is coated on the second filter unit 180, even if incompletely burned smoke is collected by the second filter unit 180, the collected smoke may be burned and removed.
  • the catalyst described above may also be coated on the first filter unit 140.
  • a second heater 190 may be further provided in the housing 110.
  • the second heater 190 is installed in the housing to heat both ends of the first filter part 140, respectively.
  • the second heaters 190 may be disposed adjacent to both ends of the first filter unit 140, respectively. Any one of the second heaters 190 may be omitted.
  • the second heater 190 may be made of a heater using an electric heating wire, or may be made of a heater using a microwave.
  • the second heater 190 ′ may be formed in a planar heating method.
  • the second heater 190 ′ is installed between the outer circumference portion of the first filter portion 140 and the inner circumference portion of the housing 110 to heat the outer circumference portion of the first filter portion 140.
  • the second heater 190 ′ may be formed to be curved with the same curvature as that of the first filter part 140. Accordingly, the second heater 190 ′ may be in surface contact with the first filter unit 140 to evenly heat the first filter unit 140.
  • the second heater 190 ' may be divided into a plurality and arranged along the circumferential direction.
  • a second heater 190 as shown in FIG. 6 may be additionally installed in the housing 110 to heat at least one end of the first filter part 140.

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Abstract

공기정화장치에 관한 것이다. 하우징은 한쪽 부위에 실내로부터 오염공기를 유입하는 유입구가 형성되며, 다른쪽 부위에 정화된 공기를 실외로 배출하는 배출구가 형성된다. 제1 개폐부재는 유입구를 개폐한다. 제2 개폐부재는 배출구를 개폐한다. 제1 필터부는 하우징 내에서 오염공기로부터 이물질을 포집해서 분리하며, 바깥쪽 둘레 부위가 하우징의 안쪽 둘레 부위와 기밀을 유지한 상태로 양쪽 단부가 유입구와 배출구를 각각 향하게 배치된다. 순환관은 제1 단부가 유입구 쪽에 배치되어 하우징과 연통되며, 제2 단부가 배출구 쪽에 배치되어 하우징과 연통된다. 제3 개폐부재는 순환관을 개폐한다. 제1 히터는 순환관 내의 공기를 가열하도록 순환관 내에 설치된다. 송풍기는 순환관 내의 공기를 하우징 내로 송출하도록 순환관 내에 설치된다.

Description

공기정화장치
본 발명은 덕트와 연통되어 오염공기 내의 이물질들을 포집한 후 정화된 공기를 배출하는 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정 또는 업소에는 실내의 오염공기를 강제로 흡입하여 실외로 배출하기 위한 공조시스템이 기본적으로 갖추어져 있다. 구체적으로는, 조리대의 상부에 장착된 후드나, 천장 또는 벽면에 장착된 흡입 팬을 통해 실내의 오염공기를 흡입하고, 흡입된 오염공기를 덕트를 통해 실외로 배출시킨다.
한편, 덕트의 내부에는 프리필터, 탄소필터, 헤파필터 등 다중의 판형 필터가 순차적으로 배치된 공기정화장치가 설치되어, 흡입된 오염공기 중에 포함된 이물질을 제거하도록 구성되어 있다.
하지만, 전술한 각종 필터의 구성을 보면, 기존의 덕트 내부에 설치된 필터형 공기정화장치는 오염공기 중에 포함된 먼지 등을 여과시키는 것에 치중되고 있는 경향이 크다. 따라서, 이러한 필터형 공기정화장치에 의하면, 오염공기 중에 포함된 그을음, 냄새, 박테리아 등의 정화는 이루어지지 않는다고 볼 수 있다. 게다가, 필터형 공기정화장치는 정기적으로 필터를 청소 및 교환해 주어야 하므로 유지 관리비용이 많이 들어가고, 청소상태가 불량할 경우 공기정화 효율이 급격히 떨어지는 등의 문제점이 있다.
본 발명의 과제는 그을음 등의 이물질을 포함한 오염공기를 정화할 수 있을 뿐 아니라, 공기정화 효율을 높일 수 있는 공기정화장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기정화장치는 하우징과, 제1,2 개폐부재와, 제1 필터부와, 순환관과, 제3 개폐부재와, 제1 히터, 및 송풍기를 포함한다. 하우징은 내부 공간을 갖고, 한쪽 부위에 실내로부터 오염공기를 유입하는 유입구가 형성되며, 다른쪽 부위에 정화된 공기를 실외로 배출하는 배출구가 형성된다. 제1 개폐부재는 유입구를 개폐한다. 제2 개폐부재는 배출구를 개폐한다. 제1 필터부는 하우징 내에서 오염공기로부터 이물질을 포집해서 분리하며, 바깥쪽 둘레 부위가 하우징의 안쪽 둘레 부위와 기밀을 유지한 상태로 양쪽 단부가 유입구와 배출구를 각각 향하게 배치된다. 순환관은 제1 단부가 유입구 쪽에 배치되어 하우징과 연통되며, 제2 단부가 배출구 쪽에 배치되어 하우징과 연통된다. 제3 개폐부재는 순환관을 개폐한다. 제1 히터는 순환관 내의 공기를 가열하도록 순환관 내에 설치된다. 송풍기는 순환관 내의 공기를 하우징 내로 송출하도록 순환관 내에 설치된다.
본 발명에 따르면, 순환관 내에서 오염공기를 가열하고 가열된 공기를 제1 필터부를 거쳐 순환시키는 방식으로 정화 처리하므로, 오염공기 중에 포함된 먼지뿐 아니라 그을음 등의 이물질을 제거할 수 있고, 오염공기 중의 냄새도 제거할 수 있다. 아울러, 제1 필터부의 전체 영역으로 가열 공기가 순환 공급됨에 따라 제1 필터부에 포집된 이물질을 고르게 제거할 수 있으므로, 공기정화 효율을 높이고, 제1 필터부를 자주 교환하는 번거로움을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이물질의 연소 온도를 낮추는 촉매가 코팅된 제2 필터부를 순환관 내에 배치하는 경우, 불완전 연소된 연기 등을 연소시켜 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치가 제1,2 덕트에 채용된 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2에 대한 단면도이다.
도 4는 도 3에 있어서, 순환관 내에서 오염공기를 가열하고 가열된 공기를 제1 필터부를 거쳐 순환시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 있어서, 제2 필터부가 더 구비된 예를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 2에 있어서, 일 예에 따른 제2 히터가 더 구비된 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 2에 있어서, 다른 예에 따른 제2 히터가 더 구비된 상태를 도시한 단면도이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치가 제1,2 덕트에 채용된 예를 도시한 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치에 대한 사시도이다. 도 3은 도 2에 대한 단면도이다. 도 4는 도 3에 있어서, 순환관 내에서 오염공기를 가열하고 가열된 공기를 제1 필터부를 거쳐 순환시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 제1 덕트(10)와 제2 덕트(20) 사이에 설치될 수 있다. 일반적으로, 가정 또는 업소의 조리대 상부에 장착된 후드(30)나, 천장 또는 벽면에 장착된 환풍기를 통해 실내의 오염공기를 흡입하여 배출한다. 이때, 흡입력은 제2 덕트(20)에 설치된 흡입팬(40)에 의해 제공되며, 제1,2 덕트(10, 20)를 통해 이동 통로가 확보되어 흡입된 실내공기가 실외로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 실내로부터 제1 덕트(10)를 통해 유입되는 오염공기로부터 이물질을 제거한 후 정화된 공기를 제2 덕트(20)를 통해 실외로 배출할 수 있다. 물론, 공기정화장치(100)는 제1,2 덕트(10, 20)와 같은 공기 이송 통로 상에 설치되어 사용되지 않고, 단독으로 설치되어 사용될 수도 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 하우징(110)과, 제1,2 개폐부재(120, 130)와, 제1 필터부(140)와, 순환관(150)과, 제3 개폐부재(153)와, 제1 히터(160), 및 송풍기(170)를 포함한다.
하우징(110)은 내부 공간을 갖고, 한쪽 부위에 실내로부터 오염공기를 유입하는 유입구(111)가 형성되며, 다른쪽 부위에 정화된 공기를 실외로 배출하는 배출구(112)가 형성된다. 하우징(110)이 제1 덕트(10)와 제2 덕트(20) 사이에 설치되는 경우, 유입구(111)는 제1 덕트(10)와 연통되어 오염공기를 유입할 수 있다. 배출구(112)는 제2 덕트(20)와 연통되어 정화된 공기를 배출할 수 있다. 배출구(12)는 제2 덕트(20)와 연결되지 않고, 곧바로 실외로 노출될 수도 있다.
하우징(110)의 중앙 부위는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 따라서, 하우징(110)은 길이 방향을 따라 일정 크기의 중공이 연장된 구조로 이루어진다. 하우징(110)의 양쪽 단부는 각각 중앙 부위보다 작은 지름을 갖고 연장된 형상으로 이루어져 제1,2 덕트(10, 20)와 연결될 수 있다. 하우징(110)은 원형 단면이 아닌 각형 단면을 갖는 형상으로 이루어질 수도 있다.
제1 개폐부재(120)는 유입구(111)를 개폐한다. 제1 개폐부재(120)는 유입구(111)를 개방시켜, 오염공기가 하우징(110) 내로 유입되도록 한다. 오염공기가 하우징(110) 내에서 순환관(150)을 통해 순환하면서 정화 처리되는 동안, 제1 개폐부재(120)는 유입구(111)를 폐쇄시킨 상태로 유지한다. 제1 개폐부재(120)는 유입구(111) 주변에 힌지 축에 의해 회전 가능하게 결합되며, 미도시된 회전 엑추에이터에 의해 유입구(111)를 개폐하도록 동작할 수 있다.
제2 개폐부재(130)는 배출구(112)를 개폐한다. 오염공기가 하우징(110) 내에서 순환관(150)을 통해 순환하면서 정화 처리되는 동안, 제2 개폐부재(130)는 배출구(112)를 폐쇄한 상태로 유지한다. 제2 개폐부재(130)는 배출구(112)를 개방시켜, 정화 처리된 공기가 배출되도록 한다. 제2 개폐부재(130)는 배출구(112) 주변에 힌지 축에 의해 회전 가능하게 결합되며, 미도시된 회전 엑추에이터에 의해 배출구(112)를 개폐하도록 동작할 수 있다.
제1 필터부(140)는 하우징(110) 내에서 오염공기로부터 이물질을 포집해서 분리한다. 제1 필터부(140)는 바깥쪽 둘레 부위가 하우징(110)의 안쪽 둘레 부위와 기밀을 유지한 상태로 양쪽 단부가 유입구(111)와 배출구(112)를 각각 향하게 배치된다.
제1 필터부(140)는 하우징(110)의 중앙 부위 형상에 상응하는 형상으로 이루어질 수 있다. 하우징(110)의 중앙 부위가 원기둥 형상인 경우, 제1 필터부(140)는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 필터부(140)는 하우징(110) 내로 유입된 오염공기가 통과되는 복수의 유로(141)들을 구비할 수 있다. 여기서, 유로(141)들은 제1 필터부(140)의 길이 방향에 나란하게 배열된다. 유로(141)들은 격벽(142)에 의해 구획될 수 있다.
제1 필터부(140)는 다공성 재질로 형성되어 오염 공기 중에 포함된 미립자를 포집할 수 있다. 예컨대, 제1 필터부(140)는 다공성 세라믹재질인 탄화규소(SiC), 코디에라이트(codierite), 알루미나(alumina) 중 적어도 어느 하나의 소재를 포함하는 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb)으로 구성될 수 있다. 또는, 제1 필터부(140)는 상기의 동일 소재로 만들어진 세라믹 파이버로 구성된 세라믹 부직포 필터로 이루어질 수 있다.
순환관(150)은 제1 단부(151)가 유입구(111) 쪽에 배치되어 하우징(110)과 연통되며, 제2 단부(152)가 배출구(112) 쪽에 배치되어 하우징(110)과 연통된다. 하우징(110) 내로 유입된 공기는 하우징(110)과 순환관(150)을 순환할 수 있게 된다.
제3 개폐부재(153)는 순환관(150)을 개폐한다. 제3 개폐부재(153)는 순환관(150)의 제2 단부(152)를 개폐하도록 배치될 수 있다. 제3 개폐부재(153)는 순환관(150)의 제2 단부(152)의 개구 주변에 힌지 축에 의해 회전 가능하게 결합되며, 미도시된 회전 엑추에이터에 의해 순환관(150)의 제2 단부(152)를 개폐하도록 동작할 수 있다.
제1 히터(160)는 순환관(150) 내의 공기를 가열하도록 순환관(150) 내에 설치된다. 제1 히터(160)는 전기 열선을 이용한 히터로 이루어질 수 있다. 제1 히터(160)는 순환관(150) 내의 공기를 대략 550℃로 가열하도록 구성될 수 있다. 제1 히터(160)에 의해 가열된 공기는 후술되는 송풍기(170)에 의해 하우징(110) 내로 송출되며, 제1 필터부(140)를 통과하면서 제1 필터부(140)를 가열할 수 있다. 따라서, 제1 필터부(140)에 포집된 그을음 등의 이물질이 연소되어 제거될 수 있고, 오염공기 중의 냄새도 제거될 수 있다.
송풍기(170)는 순환관(150) 내의 공기를 하우징(110) 내로 송출하도록 순환관(150) 내에 설치된다. 송풍기(170)는 순환관(150) 내에서 제1 히터(160)에 의해 가열된 공기를 하우징(110) 내로 송출하고, 하우징(110) 내의 공기를 순환관(150) 내로 흡입하도록 작용한다.
따라서, 제1 히터(160)에 의해 가열된 공기는 하우징(110)과 순환관(150)을를 순환할 수 있다. 이 과정에서, 제1 필터부(140)의 전체 영역으로 가열 공기가 순환 공급됨에 따라 제1 필터부(140)에 포집된 이물질을 고르게 제거할 수 있고, 제1 필터부(140)를 재생 처리할 수 있으며, 그에 따라 제1 필터부(140)를 자주 교환하는 번거로움을 줄일 수 있게 된다. 송풍기(170)는 순환관(150)의 제1 단부(151)와 제1 히터(160) 사이에 배치된 것으로 예시되어 있으나, 순환관(150)의 제2 단부(152)와 제1 히터(160) 사이에 배치될 수도 있다.
송풍기(170)는 순환관(150)의 제1 단부(151)로부터 순환관(150) 내로 공기를 흡입해서 순환관(150)의 제2 단부(152)를 통해 하우징(110) 내로 송출할 수 있다. 제1 개폐부재(120)가 유입구(111)를 폐쇄한 상태에서, 실내 쪽 압력이 하우징(110) 내의 유입구(111) 쪽 압력보다 낮을 수 있는데, 하우징(110) 내로 유입된 공기가 순환관(150)의 제1 단부(151)를 통해 순환관(150) 내로 흡입되면, 하우징(110) 내의 유입구(111) 쪽 압력을 낮출 수 있다.
따라서, 실내 쪽 압력과 하우징(110) 내의 유입구(111) 쪽 압력 간 차이를 줄임으로써, 하우징(110) 내의 공기가 실내로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 오염공기를 순환관(150)을 통해 순환시켜 정화 처리하는 동안, 송풍기(170)는 간간이 순환관(150)의 제2 단부(152)로부터 공기를 흡입해서 순환관(150)의 제1 단부(151)를 통해 송출하도록 작동함으로써, 공기 순환 방향을 반대로 할 수 있다.
전술한 구성의 공기정화장치(100)의 작용 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 실내에 오염공기가 비교적 많이 발생되는 낮 시간대에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 유입구(111)가 제1 개폐부재(120)에 의해 개방되고, 하우징(110)의 배출구(112)가 제2 개폐부재(130)에 의해 개방되며, 순환관(150)이 제3 개폐부재(153)에 의해 폐쇄된 상태에서, 실내의 오염공기는 도 1에 도시된 흡입팬(40)에 의해 유입구(111)를 통해 하우징(110) 내로 유입된다. 하우징(110) 내로 유입된 오염공기는 제1 필터부(140)를 거쳐 여과된 후, 배출구(112)를 통해 배출된다.
한편, 실내에 오염공기가 비교적 적게 발생되는 밤 시간대에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 유입구(111)가 제1 개폐부재(120)에 의해 폐쇄되고, 하우징(110)의 배출구(112)가 제2 개폐부재(130)에 의해 폐쇄되며, 순환관(150)이 제3 개폐부재(153)에 의해 개방된다. 이 상태에서, 하우징(110) 내의 공기는 송풍기(170)에 의해 순환관(150)의 제1 단부(151)를 통해 순환관(150) 내로 흡입된 후 순환관(150)의 제2 단부(152)를 통해 하우징(110) 내로 송출된다. 이때, 순환관(150) 내로 흡입된 공기는 제1 히터(160)에 의해 가열되어 하우징(110) 내로 송출된다. 하우징(110) 내로 송출된 공기는 제1 필터부(140)를 통과하면서 제1 필터부(140)를 고온으로 가열한다. 이때, 낮 시간대 동안 제1 필터부(140)에 포집된 그을음 등의 이물질이 연소되면서 제거될 수 있고, 오염공기 중의 냄새도 제거될 수 있다. 또한, 하우징(110) 내의 공기도 재차 정화 처리될 수 있다.
제1 필터부(140)를 통과한 공기는 전술한 이동 경로를 따라 순환하면서 제1 필터부(140)를 가열해서 제1 필터부(140)의 이물질을 연소시키며, 정화 처리될 수 있다. 하우징(110) 내의 공기에 대한 정화 처리가 완료되면, 배출구(112)가 제2 개폐부재(130)에 의해 개방되어, 정화된 공기가 실외로 배출될 수 있다.
이러한 공기정화장치(100)에 의하면, 순환관(150) 내에서 오염공기를 가열하고 가열된 공기를 제1 필터부(140)를 거쳐 순환시키는 방식으로 정화 처리하므로, 오염공기 중에 포함된 먼지뿐 아니라 그을음 등의 이물질을 제거할 수 있고, 오염공기 중의 냄새도 제거할 수 있다. 또한, 제1 필터부(140)의 전체 영역으로 가열 공기가 순환 공급됨에 따라 제1 필터부(140)에 포집된 이물질을 고르게 제거할 수 있으므로, 공기정화 효율을 높이고, 제1 필터부(140)를 자주 교환하는 번거로움을 줄일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 순환관(150) 내에는 제2 필터부(180)가 더 구비될 수 있다. 제2 필터부(180)는 순환관(150) 내에서 오염공기로부터 이물질을 포집해서 분리한다. 제2 필터부(180)는 제1 필터부(140)와 동일하게 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb)으로 구성될 수 있다. 제2 필터부(180)는 순환관(150)의 제2 단부(152)와 제1 히터(160) 사이에 배치된 것으로 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 필터부(180)에는 포집된 이물질의 연소 온도를 낮추기 위한 촉매가 코팅될 수 있다. 여기서, 촉매는 제2 필터부(180)에 포집된 이물질을 대략 220℃에서 연소시키도록 작용할 수 있다. 촉매는 산화 촉매 등으로 이루어질 수 있다. 산화 촉매는 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등과 같은 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 제2 필터부(180)에 전술한 촉매가 코팅되므로, 불완전 연소된 연기 등이 제2 필터부(180)로 포집되더라도, 포집된 연기를 연소시켜 제거할 수 있다. 제1 필터부(140)에도 전술한 촉매가 코팅될 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(110) 내에는 제2 히터(190)가 더 구비될 수 있다. 제2 히터(190)는 제1 필터부(140)의 양쪽 단부를 각각 가열하도록 하우징 내에 설치된다. 제2 히터(190)들은 제1 필터부(140)의 양쪽 단부에 각각 인접해 배치될 수 있다. 제2 히터(190)들 중 어느 하나는 생략되는 것도 가능하다. 제2 히터(190)는 전기 열선을 이용한 히터로 이루어지거나, 마이크로웨이브를 이용한 히터 등으로 이루어질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 다른 예로, 제2 히터(190')는 면상 발열방식으로 이루어질 수 있다. 제2 히터(190')는 제1 필터부(140)의 바깥 둘레 부위를 가열하도록 제1 필터부(140)의 바깥 둘레 부위와 하우징(110)의 안쪽 둘레 부위 사이에 설치된다. 제1 필터부(140)가 원기둥 형상으로 이루어진 경우, 제2 히터(190')는 제1 필터부(140)의 곡률과 동일한 곡률로 곡면지게 형성될 수 있다. 따라서, 제2 히터(190')는 제1 필터부(140)와 면 접촉되어 제1 필터부(140)를 고르게 가열할 수 있다. 제2 히터(190')는 복수 개로 분할되어 원주 방향을 따라 배열될 수도 있다. 한편, 도 6에 도시된 예와 같은 제2 히터(190)가 제1 필터부(140)의 적어도 한쪽 단부를 가열하도록 하우징(110) 내에 추가 설치되는 것도 가능하다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 내부 공간을 갖고, 한쪽 부위에 실내로부터 오염공기를 유입하는 유입구가 형성되며, 다른쪽 부위에 정화된 공기를 실외로 배출하는 배출구가 형성된 하우징;
    상기 유입구를 개폐하는 제1 개폐부재;
    상기 배출구를 개폐하는 제2 개폐부재;
    상기 하우징 내에서 오염공기로부터 이물질을 포집해서 분리하며, 바깥쪽 둘레 부위가 상기 하우징의 안쪽 둘레 부위와 기밀을 유지한 상태로 양쪽 단부가 상기 유입구와 상기 배출구를 각각 향하게 배치되는 제1 필터부;
    제1 단부가 상기 유입구 쪽에 배치되어 상기 하우징과 연통되며, 제2 단부가 상기 배출구 쪽에 배치되어 상기 하우징과 연통되는 순환관;
    상기 순환관을 개폐하는 제3 개폐부재;
    상기 순환관 내의 공기를 가열하도록 상기 순환관 내에 설치되는 제1 히터; 및
    상기 순환관 내의 공기를 상기 하우징 내로 송출하도록 상기 순환관 내에 설치되는 송풍기;
    를 포함하는 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송풍기는,
    상기 순환관의 제1 단부로부터 상기 순환관 내로 공기를 흡입해서 상기 순환관의 제2 단부를 통해 상기 하우징 내로 송출하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 순환관 내에서 오염공기로부터 이물질을 포집해서 분리하는 제2 필터부를 더 포함하며,
    상기 제2 필터부에는 포집된 이물질의 연소 온도를 낮추기 위한 촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터부의 양쪽 단부 중 적어도 한쪽 단부를 가열하도록 상기 하우징 내에 설치되는 제2 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터부의 바깥 둘레 부위를 가열하도록 상기 제1 필터부의 바깥 둘레 부위와 상기 하우징의 안쪽 둘레 부위 사이에 설치되는 면상 발열방식의 제2 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
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