WO2018105795A1 - 효율적인 공기흐름을 가지는 공기청정기 - Google Patents

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WO2018105795A1
WO2018105795A1 PCT/KR2016/014482 KR2016014482W WO2018105795A1 WO 2018105795 A1 WO2018105795 A1 WO 2018105795A1 KR 2016014482 W KR2016014482 W KR 2016014482W WO 2018105795 A1 WO2018105795 A1 WO 2018105795A1
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air
water
cyclone body
water pump
casing
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PCT/KR2016/014482
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English (en)
French (fr)
Inventor
김무현
김기섭
Original Assignee
주식회사 스타리온
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/80—Self-contained air purifiers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/04—Multiple arrangement thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/12—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air

Definitions

  • the present invention relates to an air purifier, and more particularly, it is possible to simultaneously perform humidification and air cleaning by filtration of foreign substances by a filter and cyclone-type swirl flow, and furthermore, by adjusting the amount of humidification through heating of water.
  • An air purifier having an efficient air flow.
  • the humidifier is capable of supplying humidification to indoor air by generating and supplying water vapor in various ways such as the generation of water vapor using ultrasonic waves or heat, or the natural vaporization using wind, regardless of the air cleaning function. It can be said to perform.
  • Air cleaners having a humidification function as described above such as the Republic of Korea Patent No. 10-0863307, Patent No. 10-0805667, Registration Utility Model Publication No. 20-0157935, and Korea Patent Publication No. 10-2010-0084828 It has been proposed in various forms.
  • Such air purifiers are provided with a plurality of disks on a horizontally arranged rotary shaft, and the plurality of disks are rotating while a part of the disks is submerged in water contained in the water tank.
  • the airflow from the blower fan is formed toward the disk assembly, so that foreign substances, including dust and the like, contained in the air are captured by the water film formed on the surface of the disk to be transported into the water inside the water tank, Water on the surface of the assembly performs a humidification function by spontaneous evaporation by the blowing fan.
  • the conventional air cleaner the following problems are pointed out.
  • the most important point for removing foreign matter contained in the air or natural evaporation of water is the size of the contact area between the air flow and the water.
  • the area in which the airflow generated in the first blower fan contacts is substantially limited to a part of the surface area of the disk, and the second airflow is discharged to the outside of the air cleaner after once contacting the disk surface.
  • air cleaning and humidification functions have a certain limit.
  • the present invention is to solve such a conventional problem, it is possible to filter the fine foreign matter by the filter, the water particles can filter the foreign matter by using the cyclone principle and at the same time can be humidified to the air. It is a first object of the present invention to provide an air purifier having a substantially sufficient air purification function and a humidification function.
  • a second object of the present invention can be said to provide an air cleaner that can ensure a sufficient amount of humidification based on heating.
  • Air purifier of the present invention for achieving the above object, and the casing has an inlet through which air is introduced into the inside, and the outlet through which the purified air is discharged to the outside;
  • Air flow generating means for introducing air into the casing through the inlet of the casing;
  • First filtering means for filtering foreign matter contained in the air by passing the air introduced into the casing by the airflow generating means;
  • a second filtering means including a cyclone body in which water for purifying and humidifying air in the casing is stored and having an open top, and water particle scattering means for scattering water in the cyclone body;
  • a connecting passage for guiding air passing through the first filtering means to the second filtering means by the air flow generating means;
  • the magnetic heating plate provided in the interior of the cyclone body, and the heating means consisting of the induction coil that can heat the magnetic heating plate by induction heating.
  • the water particle scattering means is rotatably supported at the bottom of the main cover, the open lower end is composed of a water pump to raise the water to the upper by the rotation in the state of the submerged in the cyclone body by rotating in the state submerged in the water.
  • the water pump is rotatably supported inside the cyclone body by the bottom of the casing, and is rotated by air introduced into the cyclone body.
  • the air filtered by the first filtering means is supplied to form a swirl flow into the cyclone body through a connection passage.
  • the cyclone body is a function of the second filtering means for performing a cyclone-type dust collection to collect foreign matter contained in the air by contacting the air while the water scattered therein by the water particles scattering by the swirl flow And, part of the water particles scattered therein is evaporated while turning like a swirl flow, and has a humidification function of simultaneously supplying the outlet of the casing to the room.
  • a horizontal cross section is formed into an inverted conical shape having a circular cross section, and a plurality of open portions are provided with an inclined shape side wall portion, the inside of the side wall portion On the side surface, a plurality of water guide grooves are formed, which lift water upwards by rotation and scatter water particles through a plurality of outlets formed at an upper portion of the open portion.
  • the casing it is preferable that the casing body including the bottom and side walls and the top surface is opened, and the main cover is opened and closed the upper surface of the casing body and a plurality of discharge holes formed in the central portion.
  • the water pump is rotatably supported by a rotating body installed at the lower end of the rotating shaft rotatably supported on the bottom of the main cover and rotating like the rotating shaft, and by a bridge connecting the inner surface of the water pump with the rotating body.
  • the rotor may include a plurality of blades for rotating the water pump in response to the air flow inside the cyclone body.
  • a plurality of blades are formed to rotate the water pump in response to the air flow inside the cyclone body.
  • the air cleaner of the present invention having such a configuration can sufficiently filter foreign matters by primary filtering by the first filter, which is a hepa filter, and secondary filtering by contact with water particles by the cyclone method. Naturally, there is a merit of high reliability for air purification.
  • the humidifier in addition to such an efficient filtering function, it can be seen that the humidifier also has a sufficient function by the humidification function in the cyclone body.
  • the temperature of the water inside the cyclone by induction heating, it is expected that the convenience of controlling the amount of humidification as well as the effect of achieving a sufficient amount of humidification if necessary.
  • the water inside the cyclone body is heated by induction heating.
  • the structure for heating the water inside the cyclone body can be optimized by configuring the water for humidification and secondary filtering to be heated to a desired temperature by induction heating.
  • the internal air flow is most efficiently configured. That is, by using the fan to form the air flow radially while forming the connecting passage in a cylindrical shape it is possible to supply the flow of air is formed in the cyclone body to the swirl flow is generated from the connecting passage.
  • FIG. 1 is a perspective view of an exemplary air cleaner of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of an exemplary air cleaner of the present invention.
  • Figure 3 is an exemplary partial cutaway perspective view of the first filtering portion of the air cleaner of the present invention.
  • FIG 4 is an exemplary cross-sectional view of a second filtering part of the air cleaner of the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary perspective view of the water pump of the air cleaner of the present invention.
  • Figure 6 is an explanatory view showing the air flow of the air cleaner of the present invention.
  • Figure 7 is an illustration of a water pump of another embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is an exemplary internal view of the water pump of another embodiment of the present invention.
  • the air cleaner of the present invention the outer shape is formed by a standing type of casing 10 having a constant height.
  • An inlet 12 through which air from the outside flows is formed on the bottom side of the casing 10, and an outlet 14 through which filtered air is discharged is formed on an upper surface of the casing 10. After the outside air introduced through the inlet 12 is purified by the filtering unit described later inside the casing 10, the purified air is discharged through the outlet 14.
  • the casing 10 As can be seen in Figure 2, the casing 10, the casing body 20 to form a bottom and side walls, and the main cover 500 for opening and closing the open upper portion of the casing body 20 and have.
  • a discharge hole 510 is formed in a central portion of the main cover 500, and the discharge hole 510 may be an outlet through which the purified and humidified air is discharged inside the casing 10.
  • the first filtering unit 200 for first filtering the air introduced from the outside, and the filtering in the first filtering unit 200 The second filtering unit 300 for filtering the air again is provided.
  • the first filtering unit 200 may be substantially a portion for filtering foreign matter using a HEPA filter.
  • the second filtering unit 300 may be referred to as a part for filtering foreign substances and humidifying air using a cyclone principle.
  • the first filtering part 200 includes a cylindrical filter 210 that is a HEPA filter.
  • the cylindrical filter 210 is in a state where the upper and lower portions are open, and the cylindrical portion forms the filter body.
  • the filter 210 is a HEPA filter as described above, and air is filtered while passing through a filter body forming such a circumferential portion. That is, it can be seen that the filter 210 passes through the suction process in the radial direction from the outer circumferential side of the casing 10.
  • the filter 210 for the primary filtration of such impurities may be selected to have a desired specification and function. For example, it may be possible to provide an odor removing function by selectively installing a filter having a function of removing odors such as removing impurities.
  • the fan 420 for generating the air flow flowing into the interior from the outside of the air cleaner is installed.
  • the fan used in the present invention is configured to have a function of blowing air at the center of the filter 210 to the radially outer side of the fan 420. Therefore, such a fan 420 may be preferable to use a centrifugal fan, a turbo fan or a sirocco fan may be used, but it is not limited thereto.
  • the fan 420 in the present invention is sufficient to be able to suck the air from the outside of the casing 10 to pass through the filter 210, and to blow the air inside the filter radially outward of the fan 420.
  • the fan 420 is rotated by a motor unit 410 that generates a rotational force by the application of a power source.
  • the motor unit 410 is not shown separately, but the rotor and the stator, and the rotating shaft connected to the rotor ( 412).
  • the rotation shaft 412 is connected to the fan 420 to rotate the fan 420 and generate an airflow accordingly.
  • the fan 420 and the motor unit 410 will be collectively referred to as a fan motor assembly 400 that generates airflow.
  • connection passage R is a cylindrical passage formed between the casing 10 and the airflow housing 440.
  • this connecting passage (R) is formed to extend from the outer portion of the fan 420 to the inner side of the upper end of the casing 10, which is formed over substantially the entire height of the casing 10 at the top of the filter 210 It can be said.
  • the fan 420 generates a radial air flow toward the connection path R from the center upper portion of the filter 210 of the casing by rotation. Since the connecting passage R is formed in a cylindrical shape, the air substantially passing through the connecting passage R flows upward while forming a swirl flow. For example, according to the rotation direction of the fan 420, the airflow rising while passing through the connection passage (R) in the plan view is to rise while rotating in the counterclockwise direction.
  • connection passage (R) of the portion adjacent to the fan 420 is configured to be formed by the air flow housing 440.
  • the airflow housing 440 is provided with the cylindrical inner tube 442 and the outer tube 444 which have a predetermined space
  • the connecting passage R is formed between the 442 and the outer tube 444.
  • the inner tube 442 has a diameter substantially corresponding to the upper surface of the fan motor assembly 400, and the lower end thereof is positioned at a portion corresponding to the upper surface of the fan motor assembly 400.
  • the outer tube 444 has a predetermined interval between the inner tube 442, so that the connection passage (R) can be formed, the lower end is molded to be in close contact with the inner diameter of the filter 310 have.
  • the outer tube 444 of the air flow housing 440 may be said to be in close contact with the inner surface of the casing 10.
  • the airflow housing 440 may be understood to be installed directly above the fan motor assembly 400.
  • the motor unit 410 is accommodated in a motor cover 414 recessed upward from the bottom of the air flow housing 440, and the fan 420 rotated by the motor unit 410 is air flow. It is an inner region of the diameter of the inner tube 442 of the housing 400 and is supported at a position corresponding to its lower region (space). Therefore, the air flow that is introduced by the rotation of the fan 420 is guided to the connecting passage (R) inside the outer tube (444).
  • the second filtering part 300 is provided on the air flow housing 440.
  • the second filtering unit 300 may be referred to as a portion for filtering the air passing through the first filtering unit 200 and generating a humidification function.
  • the second filtering unit 300 is configured to include a cyclone body (310).
  • the cyclone body 310 is for performing filtration and humidification of foreign matter by forming a swirl flow of the air supplied to the inside through the above-described connection passage (R).
  • the cyclone body 310 is composed of a cylindrical container with an open top, and water is supplied therein.
  • the supply of water into the cyclone body 310 may be directly supplied by the user, or may be supplied to maintain a constant water level through a separate water tank.
  • the outer casing 10 is extended to the outside of the cyclone body 310 at regular intervals, and the connecting passage R as described above is extended and formed therebetween. Therefore, the airflow rising in the form of swirl flow through the connection passage R enters into the cyclone body 310 through the open upper portion of the cyclone body 310. That is, the airflow rising in the form of swirl flow along the connection passage (R), when the state can no longer rise by the main cover 500, the upper end is open to the interior of the cyclone body 310 You will enter.
  • the air flowing into the cyclone body 310 may be natural to form a swirl flow.
  • the open upper end of the casing 10 is configured to be opened and closed by the main cover 500.
  • the discharge hole 510 for discharging the purified air is formed in the central portion of the main cover 500, the air flows into the cyclone body 310 from the connection passage R more efficiently.
  • the airflow rising in the form of swirl flow along the connection passage R should form swirl flow as it enters the cyclone body 310.
  • the air that is rotated many times through the swirl flow in the cyclone body 310 should be discharged more smoothly through the discharge hole 510. A structure for guiding such a flow of air will be described.
  • the upper end of the casing 10 is configured to be opened and closed by the main cover 500.
  • the main cover 500 is formed in the central portion of the main body 502, which opens and closes the upper portion of the casing 10, and is partially separated while forming the discharge hole 510 between the main body 502 and the main cover 502. It is comprised by the head part 520 shape
  • the head portion 520 is formed in a circular shape when viewed in plan view, and thus, a plurality of discharge holes 510 are also formed to be arranged in a circular shape.
  • an air guide part 530 integrally formed with the main body 502 is provided at the same time as the outside of the head part 520 and at the bottom of the main cover 500.
  • the air guide part 530 may be said to guide the airflow rising through the connection passage R to the inside of the cyclone body 310.
  • the air guide part 530 is a cyclone when the airflow rising through the connecting passage R is blocked by the bottom of the main cover 500 and is no longer raised and is guided to the inside of the cyclone body 310. It guides to flow along the sidewall of the clone body (310).
  • the air guide portion 530 has a substantially fallopian tube shape, and by this streamlined connection curve, the airflow can be guided smoothly into the cyclone body 310 without generation of vortices. do.
  • the lower end portion 532 of the air guide portion 530 is preferably extended downward to have a lower position than the upper end portion 605 of the water pump 600 to be described later. As such, by forming the air guide portion 530 in the shape of a fallopian tube, the airflow rising through the connection passage R will be guided to the inside of the cyclone body 310.
  • the airflow rising through the connection passage R substantially forms a swirl flow (for example, a counterclockwise swirl flow in plan view), as described above. Therefore, it is natural that the airflow flowing into the cyclone body 310 from the connection passage R enters while forming the same swirl flow.
  • the swirl flow is guided by the air guide portion 530, the guide portion 530, a plurality of guide ribs for guiding the inside of the cyclone body 310 while maintaining this swirl flow in a more stable state 534 is molded at the bottom (see FIG. 5).
  • the guide ribs 534 may be formed to protrude to a predetermined thickness downward in the same direction as the swirl flow in order to allow the swirl flow to flow into the cyclone body 310.
  • the cyclone body 310 and its internal configuration will be described. As described above, it can be seen that the air flowing into the cyclone body 310 is a swirl flow. In addition, the swirl flow is introduced into the cyclone body 310, and it is natural that the swirl flow continues to be formed even in the cyclone body 310. The swirl flow is used to purify and humidify the air. .
  • the cyclone body 310 the water is supplied from the outside at all times when the water maintains a certain level or more.
  • the supply of water to the cyclone body 310 may be directly supplied by the user through an open upper portion, and may be possible to be supplied while maintaining a constant water level in a separate water tank.
  • Cyclone body 310 which can be said to be the main configuration of the second filtering unit 300 in the present invention, the function of filtering (secondary filtering) the foreign matter contained in the air supplied to the room once again, and supplies to the room It can be said that it has a humidification function which includes water to air at the same time.
  • the water pump 600 is installed inside the cyclone body 310.
  • the water pump 600 by rotation, to perform the operation, such as spraying or scattering water in the interior of the cyclone body 310 to the interior of the cyclone body (310). That is, the water pump 600 is to rotate the inside of the cyclone body 310 to supply a small particle of water, such as to spray or scatter in the air, so that the water particles are exposed in the swirl flow.
  • the water pump 600 it can be said to perform an operation such as spraying or splashing into the air in the interior of the cyclone body 310 by granulating the water.
  • the operation of the water pump 600 will be collectively defined as a term of granulating water and scattering it into the air.
  • the granulation and scattering of water in the cyclone body is not limited to the particle size of the water. For example, fine particles such as mist, as well as kinetic energy (external force) Naturally, the water droplets are also scattered in the air by adding a).
  • the water pump 600 is configured to be rotatably supported on the bottom of the main cover 500. That is, the upper end of the water pump 600 is rotatably supported on the bottom of the main cover 500.
  • the support structure of the water pump 600 can not be limited by this.
  • the lower end of the water pump 600 may be configured to be simultaneously supported on the upper surface of the cyclone body.
  • the water pump 600 may be configured such that its upper end is rotatably supported by the main cover 500, and the upper end is connected to the main cover 500 to be rotatably supported, and the lower end is a cyclone body. It is also possible to be configured to be rotatably supported on the upper surface of the bottom (510). In the latter case, the bottom of the water pump 600 may be rotatably supported through a separate member between the lower end of the water pump 600 and the bottom of the cyclone body.
  • the water pump 600 of the present invention is sufficient to be installed so as to rotate in a state where the lower end is submerged in the interior of the cyclone body.
  • the water pump 600 of the present invention has a function of raising water upward by using centrifugal force by rotation and then scattering water droplets or small water particles into the cyclone body 310.
  • the water pump 600 is rotatably supported by the main cover 500.
  • a rotation shaft 630 vertically disposed by a pair of bearings 622 and 624 having a predetermined interval from the top and bottom is rotatably supported. It is becoming.
  • the bearing support block 626 supporting the bearings 622 and 624 may be preferable to be formed of a metal material to provide sufficient support strength.
  • the bearing support block 626 may be supported by the bearing housing 628, which may be fixed to the bottom of the head 520, at the bottom of the head 52.
  • the lower end of the rotating shaft 630 which is rotatably supported at the lower center of the main cover 500 is coupled to the rotating body 634 to rotate like a rotating shaft.
  • the rotating body 634 is integrally formed with a plurality of bridges 616 for connection with the water pump 600 or integrated with the bridge by bolting or screwing.
  • the rotating body 634 is inserted into the lower end of the bearing housing is rotatable and is connected to the blade support tube 612 provided with a plurality of blades 610 is installed to rotate together.
  • blade support tube 612 having a plurality of blades 610 is provided, they can be seen that they are configured to rotate together by being integrally molded or separately molded and combined (assembled).
  • the blade 610 may be formed in the blade support tube 612 as shown, but within the range capable of performing the same function, the blade 610 is installed on the rotating body 634, or bridge It is also possible to be molded inside or outside of the water pump 600 connected by, as will be seen in the description below.
  • the water pump 600 is coupled to the outer end of the bridge 616. That is, it can be seen that the water pump 600 of the present invention is rotatably supported while interlocking with the rotation shaft 630 which is rotatably supported at the bottom of the central part of the main cover 500. As such, the water pump 600 rotatably supported on the bottom surface of the head part 520 of the main cover 500 may be formed in a cylindrical shape or an inverted cone shape. In the illustrated embodiment, the water pump 600 has a inverted cone shape. It can be seen that.
  • the water pump 600 having an inverted cone shape is expected to be more advantageous than the cylindrical shape in terms of minimizing the generation of vibration during rotation.
  • the water pump 600 is formed in an inverted cone shape, it is also expected that the water can be moved more smoothly to the top by using a centrifugal force based on the rotation substantially.
  • the water pump 600 has an upper end opening for passage of air.
  • the water pump 600 has an inverted sidewall portion 602 and a plurality of open portions 604 formed between the sidewalls.
  • the open portion 604 is preferably molded over the entire height of the water pump 600.
  • the water pump 600 when the water pump 600 has a cylindrical shape having the same diameter or the same diameter as that of the upper and lower portions, in particular, there is a high possibility that the vibration is further generated by rotation at the lower portion.
  • the water pump 600 by forming the water pump 600 in the reverse cone shape or at least a partial inverted cone shape, it is configured to suppress the eccentricity of the weight at the lower end as possible and thereby suppress the vibration during rotation will be.
  • This embodiment is an embodiment in which the water pump 600 is detachably attached to the main cover 500 by the magnetic force generated from the magnet.
  • components substantially equivalent to those described above will be described with the same reference numerals.
  • a rotation shaft 630 vertically disposed on a bottom surface of the head part 520 in the center of the main cover 500 by a pair of bearings 622 and 624 having a predetermined distance from the top and the bottom. ) Is rotatably supported.
  • the rotating shaft 630 has a structure that does not fall downward arbitrarily, for example, a head 634 supported by the bearing 622 is formed at the uppermost end thereof.
  • bearings 622 and 624 and the bearing support blocks 626 supporting the bearings 622 and 624 may be preferable in order to provide sufficient support strength to be formed of a metal material or the like.
  • the bearing support block 626 is supported so as not to be detached from the bottom of the head 520, for example, the bearing housing 628 is supported by the bottom of the head 520. .
  • the bearing support block 626 may also be fixed to the bottom of the head portion 520 using other fastening elements.
  • the nut 632 is fastened to the end portion so as to have a constant area. And the lower side of the nut 632, the magnet housing 642, in which the magnet 640 is built, is detachably fixed by magnetic force. In the magnet housing 642, a plurality of fastening hooks 644 extending downward are hooked to the water pump 600.
  • the rotation shaft 630 through the pair of bearings (622, 624) of the head portion 520 It is rotatably supported by the bottom.
  • the magnet housing 642 having the magnet 640 embedded therein is detachably attached to the bottom of the rotation shaft 630, and the magnet housing 642 is detachably connected to the water pump 600.
  • the lower end of the rotating shaft 630 which is a magnetic body, sufficiently secures an area reacting to the magnetic force through the nut 632.
  • a metal material of the plate that can cover the entire bottom of the nut 632.
  • a plurality of water guide grooves 606 are formed in the up and down direction inside the side wall part 602 of the water pump 600.
  • the water guide groove 606 is for pumping the water accumulated in the bottom of the cyclo body upward by using the centrifugal force during the rotation.
  • the water guide groove 606 may have any shape as long as water can be upwardly moved upward along the inside thereof, and the water guide groove 606 may not be limited to a groove in a vertical direction having a slight inclination as shown. Of course.
  • the open portion 604 formed between the side wall portions 602 is shaped to have a constant inclination with respect to the vertical line as shown. Therefore, the uppermost part of the water guide groove 606 is in an open state (opening state) along the inclined open portion 604.
  • an outlet 608 of the water guide groove 606 is formed in the open portion 604.
  • the open portion 604 is formed in an inclined state having a constant inclination, it can be said that a plurality of outlets of the water guide grooves 606 are formed up and down inside the cyclone body 30.
  • the lower end 620 of the water pump 600 is in a state of being immersed in water contained in the cyclone body 310.
  • the lower end portion 620 of the water pump 600 has a shape in which at least a part of the water pump 600 is open so that water can enter the inside thereof.
  • the water guide groove 606 formed on the inner surface of the water pump 600 is extended to the lower end of the water pump 600. Therefore, when the water pump 600 rotates, the water inside the cyclone body 310 is raised along the water guide groove 606 by the centrifugal force generated by the rotation. And the water rising along the water guide groove 606 will be sprayed or scattered out through the outlet 608 formed in the open portion 604.
  • the open portion 604 is formed with a predetermined inclination with respect to the overall height or up and down direction and at the same time a plurality of water guide grooves 606 are formed at regular intervals, the water pump at a constant height ( Throughout 600, water will splash out through the open portion 604.
  • Such water scattering may substantially mean that the water is uniformly scattered with respect to the entire height inside the cyclone body 310.
  • the water pump 600 of the present invention has a reverse cone shape, in forming the water guide groove 606, the upper and lower portions of the water pump 600 are limited in area. Therefore, as can be seen in Figure 7, the number of the water guide groove 606 of the upper portion 600U and the lower portion 600L of the water pump 600 is different. That is, since the lower portion 600L of the water pump 600 is substantially narrow in surface area, a large number of water guide grooves may not be formed. However, if the water guide groove is formed based on the lower portion 600L of the water pump 600 as a whole, the number thereof is insufficient. Therefore, it may be difficult to scatter uniform and sufficient water particles over the top and bottom of the cyclone body 310. .
  • the reservoir groove 650 is to be molded in the inner surface of the water pump 600, but it is difficult to mold into the groove in relation to the mold, the portion corresponding to the reservoir groove 650 It may be desirable to form the reservoir groove 650 as shown in the figure by forming the inner and outer parts and combining the ring band 653 made of an elastic material such as synthetic resin or rubber on the outer surface thereof.
  • the water accumulated in the reservoir groove 650 rises again along the water guide groove 606 of the upper portion 600U of the water pump 600 as it rotates. Since the water guide groove 606 of the upper portion of the water pump 600 is formed in a larger number than the lower portion 600L, water ultimately scattered through the outlet 608 formed in the open portion 604 is vertically It is expected to be as uniform as possible and to be scattered as small as possible.
  • the water pump 600 in the present invention is most preferably molded in one piece, the whole is injection molded at one time, but if it can not be limited by this one-piece injection to glue or assemble a plurality of separately molded Of course, it will be possible to complete the water pump 600 by.
  • the cyclone body 310 is formed of a transparent synthetic resin material, and the upper portion of the casing 10 surrounding the cyclone body 310 is also formed of a transparent resin material. Therefore, water scattered inside the cyclone body 310 by the rotation of the water pump 600 will be able to recognize visually from the outside. That is, it can be seen that the air cleaner according to the present invention exposes to the outside viewer that water is scattered inside the cyclone body 310 and the swirl flow is formed at the same time. This can be expected to visually benefit the user to recognize the effect on air purification and humidification.
  • the airflow coming into the cyclone body 310 is the swirl flow flowing in through the connection passage R described above.
  • the water pump is configured to rotate, the water pump 600 must rotate, the air purifier of the present invention can operate by scattering the water in the interior of the cyclone body It can be seen that.
  • the airflow guided into the cyclone body 310 is introduced into a state of forming a swirl flow, and the swirl flow is formed along a portion substantially adjacent to the inner surface of the cyclone body 310.
  • the discharge hole 510 is arranged in a central portion of the main cover 500 to form a circle, the air turning by the cyclone principle is discharged to the outside through the discharge hole 510.
  • the discharge hole 510 is formed in the central portion of the cyclone body 310, the rising air flow is formed in the inner central portion of the cyclone body 310. That is, when looking at the flow of air in the cyclone body 310, the swirl flow is formed in the outer portion close to the inner surface of the cyclone body 310, the discharge portion in the central portion of the cyclone body 310 The air discharged to the outside through the ball 510 is to form an air stream rising.
  • the blade support tube 612 is rotated in the same direction as the swirl flow formed in the cyclone body 310 in contact with the upward airflow. Therefore, when the air flow rising from the inner center of the cyclone body 310 hits the blade 612, the blade support tube 612 is rotated in a counterclockwise direction (as viewed in plan view). The rotation of the blade and the blade support tube 612 substantially rotates the water pump 600 through the bridge 616 in the same direction as above.
  • the swirl flow flowing into the cyclone body 310 forms an upward airflow at the central portion of the cyclone body 310, and the upward airflow is discharged through the discharge hole 510.
  • the air flow immediately before being discharged through the discharge hole 510 is configured to rotate the blade support pipe 612 in contact with the blade 610 described above.
  • the blade 610 rotates the water pump 600 in the desired direction through the bridge 616.
  • the rotation of the water pump 600 is due to the flow of air entering through the outlet 12 by the fan motor assembly 400.
  • the water pump 400 being rotated by the air flow formed by the fan motor assembly 400 may have various advantages of not requiring a separate motor for rotating the water pump. It can be seen.
  • the rotation of the water pump 400 scatters water particles by applying an external force to the water accumulated in the cyclone body 310.
  • the cyclone body 310 performs two functions of removing water from the air and humidifying the air using water therein.
  • the humidification function made in the cyclone body 310 is configured to be more efficient or to adjust the amount of humidification.
  • the amount of humidification is configured to be able to heat the water in the cyclone body on the basis of the fact that the temperature in the cyclone body is closely related to the temperature of the water in the cyclone body. Therefore, when the water inside the cyclone body 310 is heated, it can be said that the amount of evaporated water increases with respect to the same rotation speed of the water pump. In addition, in the preferred embodiment of the present invention, it can be said that the most rational implementation of the structure that can heat the water inside the cyclone body 310 most efficiently.
  • the most basic method for heating the water inside the cyclone body 310 may be to install a heater that generates heat in the position closest to the cyclone body (310).
  • the heater for heating the water in the cyclone body 310 may be installed in any part of the casing 10 as long as it is adjacent to the bottom of the cyclone body 310 and heat is transferred to the water.
  • heat that can heat the water is not limited to the type of heater can be said that it is natural.
  • the airflow housing 440 is assembled to the lower portion of the cyclone body 310 in a contact state.
  • the fan motor assembly 400 is installed at the bottom of the air flow housing 44 to generate suction force for sucking air.
  • Induction coil 460 is installed on the upper portion of the air flow housing 44, the inside of the cyclone body 310 is a magnetic heating plate that generates heat by the electromagnetic induction phenomenon by the magnetic force lines generated in the induction coil 460 (Not shown) is provided. That is, by installing a magnetic heating plate that generates heat by the induction coil 460 in the cyclone body 310, it will be possible to heat the water therein most efficiently.
  • the magnetic heating plate installed inside the cyclone body 310 is formed of metal.
  • the magnetic heating plate may be injection-molded like the cyclone body 310 by insert injection, and may be separately molded, and then cyclone structurally coupled to or fastened to the cyclone body 310. Naturally, it can be configured to be supported inside the body 310.
  • the magnetic heating plate that generates heat is installed inside the cyclone body 310, for example, the bottom surface, the magnetic heating plate may be most advantageous for heating water, which is the most efficient and efficient method for heating the water in the magnetic heating plate. It can be said that the heat loss can be minimized by transferring to.
  • the airflow housing 440 may be provided with a printed circuit board 472 for controlling an electric component including an induction coil.
  • the internal space of the airflow housing 440 may be utilized as a space in which not only components for induction heating but also components for overall control and signal connection of the air cleaner are included.
  • Such an induction coil 460 may be installed at any position inside the casing 10 as long as the magnetic heating plate installed inside the cyclone body 310 can heat the electromagnetic induction phenomenon.
  • there is a heat generating part that generates heat and the heat generating part is exposed to the above-described connection passage R or by contacting the heat sink exposed to the connection passage R. It is also possible to comprise so that sufficient heat dissipation is possible.
  • the filter 210 In this way, the air flowing into the casing 10 from the outside (indoor) passes through the filter 210, and in this process, impurities are primarily filtered. That is, impurities are firstly removed by the HEPA filter 210 constituting the first filtering unit 200, wherein the filter 210 may be selected to have a desired specification and function. same. For example, as well as foreign matters such as fine dust, and may include a filter capable of removing the odor, the filter 210 can also be expected to the effect of removing the odor.
  • the filter 210 is composed of a cylindrical filter
  • the fan 420 is composed of a centrifugal fan
  • the present invention is not limited by this configuration is obvious Do. It is sufficient that the fan 420 forms an airflow such that the outside air can pass through the filter 210 while introducing the outside air through the inlet 12.
  • the air passing through the filter 210 is moved upward by the fan 420 and then flows in the radial direction, which means that the airflow flows radially toward the inner portion of the casing 10.
  • the flow of air generated by the fan 420 flows into the above-described connection passage R.
  • the flow of air flowing into the connection passage R by the rotating fan 420 forms a swirl flow. This air flow direction is shown in detail in FIG. 6.
  • the swirl flow is formed at the edge portion, and the rising air flow is formed at the center portion where the discharge hole 510 is located.
  • the air rising in the center of the cyclone body 310 applies the wind pressure to the blade 610 to substantially rotate the water pump 600.
  • Water is accumulated in the cyclone body 310, and the water may enter the inside of the lower end 620 of the water pump 600.
  • the water pump 600 when the water pump 600 is rotated, the water contained in the lower end portion 620 of the water pump 600 in the cyclone body 310, the water pump 600 by the centrifugal force It moves upward along the water guide groove 606 formed in the side wall portion 602 of the lower end 620.
  • the water moving along the water guide groove 606 is scattered to the outside through a plurality of outlets 608 of the water guide groove 606 formed in the open portion 604.
  • the outlet of the water guide groove 606 is formed at regular intervals from the lower end to the upper end, and since the open portion 604 is formed with an inclination, the water can be uniformly scattered outward as a whole.
  • the cyclone body 310 and the corresponding casing 10 are formed of a material that can see through the inside, water scattered inside the cyclone body 310 can be directly recognized by the user. Will be. In this way, the state in which water is scattered can be confirmed visually, which means that the air purifier of the present invention is substantially operated and a sufficient humidification effect can be recognized by the user.
  • the exposure of the droplets scattered in this manner to at least a plurality of repeated swirl flows substantially means that the contact surface area between the air flowing through the inlet 35 and the droplets scattered through the water pump 600 is sufficiently secured. do.
  • having a large contact surface area between water droplets and air scattered may have the same meaning as that the foreign matter contained in the air is captured in water by surface tension and adsorption force.
  • the large contact surface area of the water droplets and air that are scattered means that the amount of water vaporized by the contact with the air is also increased. Furthermore, contact of the air with the fine water particles for a sufficient time also means that the odor particles contained in the air can be captured to sufficiently deodorize the air.
  • the swirl flow is formed inside the cyclone body, and the water droplets are scattered on the swirl flow, so that the foreign substances (including odor particles) contained in the water are excellent and the humidification performance is also high. You can see that it is configured to do so. That is, the cyclone body 310 constituting the second filtering part 300 collects foreign substances in the air by sufficient contact with the swirl flow, and simultaneously discharges the air to the discharge hole 510. You can see that it is sufficiently humidified.
  • the humidification made in the cyclone body 310 shows a considerable difference depending on the temperature of the water.
  • the induction coil 460 of the present invention the amount of water evaporated. This increase is natural. Therefore, when the water is heated by the induction heating (for example 30 ⁇ 40 °C) by the user's choice, the humidity of the air discharged through the discharge hole 510 may be sufficiently high.
  • the relatively heavy water particles inside the cyclone body 310 sinks downward, such as foreign matter, the relatively light water particles cyclone body It will be discharged into the interior (outside) through the open central portion outlet 38 on top 310.
  • the discharged air is substantially sufficient to provide a humidification amount, and it is a matter of course that the foreign matter is purified air that is sufficiently filtered.
  • the foreign matter collected by the water particles turning inside the cyclone body 310 falls back to the bottom of the cyclone body 310.
  • a lamp having a sterilizing function for example, UV lamp
  • the main cover 500 is naturally detachable from the casing 10, and the cyclone body 310 is also configured to be detachable from the casing 10. Therefore, since it becomes possible to clean the cyclone body 310 which should substantially contain water very easily, the air to be humidified cannot cause any problems due to the contamination of the cyclone body.
  • the air in the inner center of the cyclone body 310 follows a flow rising upward, and is discharged to the outside through the discharge hole 510 of the main cover 500.
  • the air rising to be discharged as described above acts as a driving force for rotating the water pump 600 in contact with the blade 610, and the air inside the cyclone body 310 by the repetition of this operation. Removal of foreign matter contained in the air and sufficient humidification to the air may proceed.
  • the fan 420 is sufficient to have a function of introducing foreign air into the casing 10, and in this process, to remove foreign substances primarily by passing the filter 210.
  • the airflow generated from the fan 420 may be introduced into the cyclone through a separate passage so that the swirl flow is generated.
  • the water pump is configured to rotate by using the swirl flow inside the cyclone body.
  • a motor may be installed on the bottom surface of the head of the main cover 500, and the motor may be configured to rotate the water pump using the motor.
  • the cyclone body when the upper portion of the cyclone body is open, and the airflow rising through the connection space R is blocked by the main cover, the cyclone body is opened through the open upper portion of the cyclone body. It is configured to flow in. However, it is natural that the cyclone body can be variously changed within the range in which the air introduced therein can be maintained while maintaining the swirl flow.
  • the air flow of the connecting passage R forming the swirl flow is directly intact. It may also be configured to flow into the body.
  • the upper portion of the cyclone body may be configured to be opened or closed by a separate cover or molded in an open state to be in close contact with the bottom surface of the main cover 500.
  • the plurality of blades 610 to rotate the water pump in response to the pressure of the air flow discharged to the discharge hole 510 as described above. That is, in the present invention, the blade 610 is ultimately intended to rotate the water pump, which can be said to be a basic idea to use the wind generated by the fan 420 as one driving source.
  • the blade 610 is provided in the water pump is sufficient to rotate the water pump in response to the air flow.
  • the installation position of the blade will not be limited, for example, the side of the side wall portion 602 to rotate the water pump in response to the air flow introduced into the cyclone body 310 It may also be possible to be molded on the outside, more preferably on the outside top where wind is introduced. Or if the water pump can be rotated in response to airflow, the installation position will not be limited.
  • the air cleaner of the present invention as described above may be used for the purpose of simultaneously purifying and humidifying foreign substances contained in the air as a household premise product. And besides, it is natural that not only home appliances but also industrial parts requiring air purification and humidification may be applied to any field.

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Abstract

본 발명은 효율적인 공기정화 및 가습량을 조절 가능한 기능을 가지는 공기청정기에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 케이싱(10)에는 공기가 내부로 유입되는 입구(12)와, 내부에서 정화된 공기가 외부로 배출되는 출구(14)가 성형되어 있으며, 그 내부에는 입구를 통하여 공기를 내부로 유입시키기 위한 팬모터어셈블리(400)가 설치되어 있다. 그리고 케이싱의 내부에 설치되고, 공기의 정화 및 가습을 위한 물을 담기 위한 싸이클론바디 내부에는 자성체 가열판이 설치되어 있고, 이러한 자성체 가열판은, 인덕션코일(460)에 의하여 가열되어 내부의 물 온도를 상승시킨다. 싸이클론바디의 내부에는, 워터펌프(600)가 내부의 물을 입자로 만들어 싸이크론바디 내부의 선회류 중으로 비산시켜서 공기 정화 및 가습이 이루어지도록 한다. 그리고 싸이클론바디 내부에 설치되는 워터펌프는, 싸이클론내부의 공기흐름에 반응하여 회전하면서 싸이클론바디 내부의 물을 비산시키게 된다.

Description

효율적인 공기흐름을 가지는 공기청정기
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터에 의한 이물질의 여과 및 싸이클론 방식의 선회류에 의한 가습 및 공기청정을 동시에 수행할 수 있고 더욱이 물의 가열을 통하여 가습량을 조절할 수 있음과 같이 효율적인 공기흐름을 구비하고 있는 공기청정기에 관한 것이다.
전통적으로 공기청정기는 소정의 필터 또는 전기를 이용한 필터링 디바이스를 이용하여 공기를 정화하는 기능을 가지고 있다. 그리고 기본적으로 가습기는, 공기 청정 기능과는 무관하게, 초음파 또는 열을 이용한 수증기의 발생시키거나, 또는 바람을 이용하는 자연 기화 등과 같은 여러 가지 방법으로 수증기를 발생시켜 공급함으로써, 실내 공기에 대한 가습을 수행하는 것이라고 할 수 있다.
최근에는 이와 같은 가습기능 및 공기청정 기능을 동시에 구비하는 제품이 다양한 형태로 출시되고 있는데, 소위 '에어 워셔 (Airwasher)' 또는 '습식형 공기정화기'라고 불리기도 한다. 이러한 이와 같이 가습 기능을 구비하는 공기청정기는, 대한민국 특허 제10-0863307호, 특허 제10-0805667호, 등록실용신안공보 등록번호 20-0157935호, 그리고 한국 특허 공개 10-2010-0084828호 등에서 여러 가지 형태로 제안된 바 있다.
이와 같은 공기정화기는, 수평으로 배치되는 회전축에 다수의 디스크를 설치하고 있고, 이러한 다수의 디스크는 그 일부가 물탱크에 담긴 물에 잠긴 상태로 회전하고 있다. 이러한 디스크 조립체를 향하여 송풍팬으로부터의 에어플로를 형성하여, 공기 중에 포함되어 있는 먼지 등을 포함하는 이물질이 디스크의 표면에 형성된 수막에 포획되도록 하여 물탱크 내부의 물 속으로 이송시킴과 동시에, 디스크 조립체의 표면에 묻은 물은 송풍팬의 송풍에 의해 자연 증발시킴으로써 가습 기능을 수행하고 있다.
그러나 이와 같은 종래의 공기청정기에 의하면 다음과 같은 문제점이 지적되고 있다. 이와 같은 공기청정 및 가습 기능에서, 공기 중에 포함된 이물질을 제거하거나 물기를 자연 증발시키는데 가장 중요한 점은 에어플로와 물과의 접촉 면적의 크기에 있다고 할 수 있다. 그러나 종래의 공기청정기에 의하면, 첫째 송풍팬에서 발생한 에어플로가 접촉하는 면적은 실질적으로 디스크의 표면적의 일부로 한정되고 있고, 둘째 에어플로가 디스크의 표면에 한 번 접촉한 후 공기청정기의 외부로 배출되기 때문에, 공기청정 및 가습 기능에 일정한 한계를 가질 수밖에 없다.
즉, 공기청정기로서의 기능에서도 충분한 이물질의 필터링이라는 측면에서 일정한 한계가 지적될 수밖에 없다. 그리고 가습 기능을 가지고 있기는 하나 가습 기능 자체가 충분하지 않을 뿐만 아니라 가습량의 조절도 불가능한 단점이 있다고 할 수 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 필터에 의하여 미세한 이물질을 여과할 수 있고, 싸이클론 원리를 이용하여 물입자가 이물질을 이물질을 여과할 수 있음과 동시에 공기에 대한 가습이 가능하도록 함으로써, 실질적으로 충분한 공기 정화 기능 및 가습 기능을 가지는 공기청정기를 제공하는 것을 제1목적으로 한다.
본 발명의 제2목적은, 가열에 기초하여 충분한 가습량을 확보할 수 있는 공기청정기를 제공하는데 있다고 할 수 있다.
본 발명의 제3목적은, 내부의 공기흐름을 최대한 효율적으로 형성함으로써 구성부품을 최대한 간소화할 수 있는 공기청정기를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기청정기는, 공기가 내부로 유입되는 입구와, 내부에서 정화된 공기가 외부로 배출되는 출구를 각각 구비하는 케이싱과; 상기 케이싱의 입구를 통하여, 케이싱의 내부로 공기를 내부로 유입시키기 위한 에어플로 발생수단; 상기 에어플로 발생수단에 의하여, 케이싱 내부로 유입되는 공기를 통과시킴으로써, 공기 중에 포함된 이물질을 필터링하는 제1필터링수단과; 상기 케이싱의 내부에서 공기의 정화 및 가습을 위한 물이 내부에 저장되고 상부가 개방된 싸이클론바디와, 상기 싸이클론바디 내부의 물을 비산시키는 물입자 비산수단을 포함하는 제2필터링수단; 상기 에어플로발생수단에 의하여 제1필터링수단을 경유한 공기를 제2필터링수단으로 안내하는 연결통로; 그리고 상기 싸이클론바디 내부의 물을 가열하기 위하여, 싸이클론바디의 내부에 구비되는 자성체 발열판과, 인덕션 히팅에 의하여 상기 자성체 발열판을 가열할 수 있는 인덕션코일으로 구성되는 가열수단으로 구성된다.
여기서 물입자 비산수단은, 상기 메인커버의 저부에서 회전 가능하게 지지되고, 개방된 하단부가 물에 잠긴 상태에서 회전에 의하여 물을 상부로 올려서 싸이클론바디의 내부 공간으로 비산시키는 워터펌프로 구성된다. 그리고 이러한 워터펌프는, 케이싱의 저면에 의하여 싸이클론바디의 내부에서 회전 가능하게 지지되면서, 싸이클론바디의 내부로 유입되는 공기에 의하여 회전하는 특징을 가지고 있다.
그리고 제1필터링수단에 의하여 여과된 공기는, 연결통로를 통하여 상기 싸이클론바디의 내부로 선회류를 형성하도록 공급된다. 싸이클론바디는, 상기 물입자 비산수단에 의하여 내부에서 비산되는 물이 선회류에 의하여 선회하면서 공기와 접촉하여 공기중에 포함된 이물질을 포집하는 싸이클론 방식의 집진을 수행하는 제2필터링수단의 기능과, 내부에 비산된 물입자의 일부가 선회류와 같이 선회하면서 기화되어 케이싱의 출구를 실내에 공급되는 가습기능을 동시에 가지고 있는 것이다.
본 발명의 물입자 비산수단을 구성하는 워터펌프의 구체적 실시 예에 의하면, 가로 단면이 원형을 이루는 역원뿔형상으로 성형되고, 다수의 열린 부분이 경사지게 성형된 측벽부분을 구비하며, 측벽부분의 내측면에는 회전에 의하여 물을 상방으로 끌어올려서 열린부분의 상부에 형성되는 다수 개의 출구를 통하여 물입자를 비산시키는 다수의 물안내홈이 성형되어 있다.
본 발명에서 케이싱은, 저면 및 측벽을 포함하고 상면이 열린 케이싱본체와, 상기 케이싱본체의 열린 상면을 개폐하고 중앙부분에 다수의 배출공이 형성된 메인커버로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고 워터펌프는, 메인커버의 저면에 회전 가능하게 지지되는 회전축의 하단부에 설치되어 회전축과 같이 회전하는 회전체와, 상기 회전체와 워터펌프의 내측면을 연결하는 브릿지에 의하여 회전 가능하게 지지되고 있다.
여기서 회전체는, 싸이클론바디 내부의 공기 흐름에 반응하여 워터펌프를 회전시키는 다수 개의 블레이드를 구비할 수 있다. 또는 워터펌프의 측벽부분 내측 또는 외측에는, 사이클론바디 내부의 공기 흐름에 반응하여 워터펌프를 회전시키는 다수 개의 블레이드가 성형된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 공기청정기는, 헤파필터인 제1필터에 의한 1차필터링과, 싸이클론 방식에 의한 물입자와의 접촉에 의한 2차필터링에 의하여, 이물질을 충분히 필터링할 수 있어서, 공기 정화에 대한 신뢰도가 높은 장점이 있음은 당연하다. 본 발명에서는 이러한 효율적인 필터링 기능에 더하여, 싸이클론바디 내에서의 가습 기능에 의하여 가습기로써도 충분한 기능을 가지고 있음을 알 수 있다. 더욱이 인덕션 히팅에 의하여 싸이클론 내부의 물의 온도를 조절함으로써, 실질적으로 가습량을 조절할 수 있는 편리함은 물론이고 필요 시 충분한 가습량을 달성할 수 있는 효과도 기대된다고 할 수 있을 것이다.
여기서 싸이클론바디 내부의 물은, 인덕션 히팅에 의하여 가열되고 있음을 알 수 있다. 이와 같이 가습 및 2차필터링을 위한 물을 인덕션 히팅으로 원하는 온도까지 가열할 수 있도록 구성함으로써, 싸이크론바디 내부의 물을 가열하기 위한 구조가 최적화될 수 있음은 당연하다고 생각된다.
본 발명에 의하면, 내부의 공기흐름을 가장 효율적으로 구성하고 있음을 알 수 있다. 즉 연결통로를 원통형상으로 형성하면서 방사상으로 에어플로를 형성하는 팬을 이용함으로써 연결통로에서 부터 선회류가 생성되면서 싸이클론바디의 내부로 선회류가 형성되는 공기의 흐름을 공급할 수 있게 된다.
또한 싸이클론바디 내부로 유입되는 공기를 이용하여 워터펌프를 회전시키도록 구성하고 있어서, 실질적으로 모터 등과 같은 고가의 부품을 생략하면서 워터펌프를 회전시킬 수 있는 작용 효과를 기대할 수 있다. 즉 본 발명에서는, 내부의 에어플로를 이용하여 중요한 구성부품을 구동시키도록 함으로써, 효율적인 내부 구성품의 구동을 가능하게 하는 장점이 있음을 알 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명 공기청정기의 예시 사시도.
도 2는 본 발명 공기청정기의 예시적인 일부 절개 사시도.
도 3은 본 발명 공기청정기의 제1필터링부의 예시적인 부분 절개 사시도.
도 4는 본 발명 공기청정기의 제2필터링부의 예시 단면도.
도 5는 본 발명 공기청정기의 워터펌프의 예시 사시도.
도 6은 본 발명 공기청정기의 공기 흐름을 보인 설명도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 워터펌프의 예시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 워터펌프의 내부 예시도.
다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 이하 본 발명의 설명에 있어서는 먼저 도 1 및 도 2에 기초하면서, 본 발명의 제1실시예에 의한 공기청정기에 대하여 살펴본 후, 본 발명의 공기청정기가 가지는 가습 기능 및 가습량 조절 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공기청정기는, 일정한 높이를 가지는 스탠딩 타입의 케이싱(10)에 의하여 외형이 형성된다. 이러한 케이싱(10)의 저부 측면에는 외부에서의 공기가 유입되는 입구(12)가 성형되어 있고, 케이싱(10)의 상면에는 필터링된 공기가 배출되는 출구(14)가 성형되어 있다. 상기 입구(12)를 통하여 유입된 외부 공기는 케이싱(10)의 내부에서 후술하는 필터링부에 의하여 정화된 후, 출구(14)를 통하여 정화된 공기가 배출되도록 구성되어 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 케이싱(10)은, 저면 및 측벽을 형성하는 케이싱본체(20)와, 상기 케이싱본체(20)의 개방된 상부를 개폐하는 메인커버(500)로 구성되고 있다. 상기 메인커버(500)의 중앙부분에는 배출공(510)이 형성되는데, 이러한 배출공(510)은 케이싱(10)의 내부에서 정화되고 가습된 공기가 배출되는 출구라고 할 수 있다.
이와 같이 외부에서 유입된 공기의 정화를 위하여, 상기 케이싱(10)의 내부에는, 외부에서 유입된 공기를 1차로 필터링하는 제1필터링부(200)와, 상기 제1필터링부(200)에서 필터링된 공기를 다시 필터링하는 제2필터링부(300)가 구비되어 있다. 제1필터링부(200)는 실질적으로는 헤파(HEPA)필터를 이용하여 이물질을 필터링하는 부분이라고 할 수 있다. 그리고 제2필터링부(300)는 싸이클론 원리를 이용하여 이물질을 필터링하는 것과 동시에 공기를 가습시키기 위한 부분이라고 할 수 있다.
도 2에 더욱 명백하게 도시된 바와 같이 제1필터링부(200)는, 헤파(HEPA) 필터인 원통상의 필터(210)를 포함하고 있다. 이러한 원통상의 필터(210)는 상하부가 개방된 상태이고, 원통부분이 필터체를 형성하고 있다. 이러한 필터(210)는 상술한 바와 같이 헤파(HEPA)필터이고, 이러한 원주부분을 형성하는 필터체를 통과하면서 공기는 여과된다. 즉, 케이싱(10)의 외주측에서 레디얼 방향으로 흡입되는 과정에서 상기 필터(210)를 통과하게 됨을 알 수 있다.
그리고 이와 같이 필터(210)를 통과하는 과정에 의하여 1차적으로 불순물이 여과되는데, 이러한 불순물의 1차여과를 위한 필터(210)는 원하는 사양 및 기능을 가지는 것으로 선택할 수 있을 것임은 당연하다. 예를 들면 불순물을 제거함과 같이 악취를 제거하는 기능이 있는 필터를 선택적으로 같이 설치함으로써, 냄새 제거 기능을 부여하는 것도 가능할 것이다.
그리고 상기 필터(210)의 상부에는, 공기청정기의 외부에서 내부로 유입되는 공기 흐름을 발생시키기 위한 팬(420)이 설치되어 있다. 본 발명에서 사용되는 팬은, 상기 필터(210)의 중앙 상부의 공기를 팬(420)의 방사상 외측으로 불어내는 기능을 가지는 것으로 구성된다. 따라서 이러한 팬(420)은 원심팬을 사용하는 것이 바람직하다고 할 수 있으며, 터보팬 또는 시로코팬 등이 사용될 수 있을 것이나, 이에 한정될 수 없음은 당연하다. 본 발명에서의 팬(420)은 케이싱(10) 외부에서의 공기를 흡입하여 필터(210)를 통과시키고, 필터 내부의 공기를 팬(420)의 방사상 외측으로 불어낼 수 있는 것으로 충분하다.
이러한 팬(420)은, 전원의 인가에 의하여 회전력을 발생시키는 모터부(410)에 의하여 회전하는데, 이러한 모터부(410)는 구분하여 도시하지는 않았지만 회전자와 고정자, 그리고 회전자와 연결된 회전축(412)로 구성된다. 이러한 회전축(412)은 상기 팬(420)과 연결되어 있어서, 팬(420)을 회전시키고 이에 따른 에어플로를 발생시킨다. 그리고 이하에서는 상기 팬(420) 및 모터부(410)를 총칭하여 에어플로를 발생시키는 팬모터어셈블리(400)라고 칭하기로 한다.
이러한 팬모터어셈블리(400)가 동작하게 되면, 케이싱(10)의 외측면에 형성된 입구(12)를 통하여 케이싱(10) 내부로 공기가 유입된다. 이렇게 유입되는 공기는 필터(210)를 통과하게 되고, 필터(210)의 중앙에서 상방으로 이동한 후, 상기 팬(420)에 의하여 방사상의 외측으로 이동하게 된다.
상기 팬(420)에 의하여 방사상 외측으로 이동한 공기는, 연결통로(R)를 따라 상승하게 된다. 이러한 연결통로(R)는, 케이싱(10)과 에어플로 하우징(440) 사이에서 형성되는 원통상의 통로이다. 그리고 이러한 연결통로(R)는 상기 팬(420)의 외측 부분에서 케이싱(10)의 상단부 내측까지 연장 성형되어 있는데, 이는 실질적으로 필터(210)의 상부에서 케이싱(10)의 전체 높이에 걸쳐 성형되는 것이라고 할 수 있다.
상기 팬(420)은, 회전에 의하여 케이싱의 필터(210)의 중앙 상부에서 연결통로(R)를 향하는 방사상의 에어플로를 발생시키게 된다. 그리고 연결통로(R)는 원통 형상으로 형성되어 있기 때문에, 실질적으로 상기 연결통로(R)를 통과하는 공기는 선회류를 형성하면서 상부로 흐르게 된다. 예를 들면 상기 팬(420)의 회전 방향에 따라서, 평면도 상에서 볼 때 연결통로(R)를 통과하면서 상승하는 에어플로는 반시계 방향으로 회전하면서 상승하게 되는 것이다.
이러한 연결통로(R)를 통과하는 에어플로가 케이싱(10)에 직접 접촉하면 소음 문제를 유발할 수 있다. 즉, 상기 팬(420)에 의하여 레디얼 방향으로 전환된 에어플로가 직접 케이싱(10)에 충격을 가하게 되면, 소음이 발생할 수 있다. 따라서 도시한 실시예에서, 상기 팬(420)과 인접한 부분의 연결통로(R)는, 에어플로하우징(440)에 의하여 형성될 수 있도록 구성하고 있다. 이러한 부분을 확대한 도 3을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 에어플로하우징(440)은, 서로 일정한 간격을 가지는 원통형의 내부관(442)과 외부관(444)을 구비하고 있으며, 이러한 내부관(442)과 외부관(444) 사이에서 연결통로(R)가 형성되도록 구성되고 있다.
그리고 상기 내부관(442)은 실질적으로 팬모터어셈블리(400)의 상면에 해당하는 지름을 가지면서 그 하단부는 팬모터어셈블리(400)의 상면에 대응하는 부분에 위치하고 있다. 상기 외부관(444)은 내부관(442)과의 사이에서 일정한 간격을 가짐으로써, 연결통로(R)가 형성될 수 있도록 하고 있으며, 그 하단부는 상기 필터(310)의 내경에 밀착되도록 성형되어 있다. 여기서 상기 에어플로하우징(440)의 외부관(444)은 실질적으로 케이싱(10)의 내측면에 밀착되는 것이라고 할 수 있다.
실질적으로 상기 에어플로하우징(440)은, 팬모터어셈블리(400)의 직상부에 설치되는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 상기 모터부(410)는 에어플로하우징(440)의 저면에서 상방으로 오목하게 성형된 모터커버(414)에 수납되어 있으며, 상기 모터부(410)에 의하여 회전하는 팬(420)은 에어플로하우징(400)의 내부관(442)의 지름의 내부영역임과 동시에 그 하부 영역(공간)에 해당하는 위치에서 지지되고 있다. 따라서 상기 팬(420)의 회전에 의하여 발새하는 에어플로는, 외부관(444)의 내부에서 연결통로(R)로 유도되는 것이다.
다시 도 2를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 상기 에어플로하우징(440)의 상부에는 제2필터링부(300)가 구비되어 있다. 이러한 제2필터링부(300)는, 제1필터링부(200)를 통과한 공기를 다시 필터링함과 동시에, 가습 기능을 발생시키는 부분이라고 할 수 있다. 이러한 제2필터링부(300)는 싸이클론바디(310)를 포함하여 구성되고 있다. 싸이클론바디(310)는, 상술한 연결통로(R)를 통하여 내부로 공급되는 공기가 선회류를 형성함으로써, 이물질의 여과 및 가습을 수행하기 위한 것이다.
이러한 싸이클론바디(310)는, 상부가 열린 원통형의 용기로 구성되고, 그 내부에는 물이 공급되어 있는 상태이다. 여기서 사이클론바디(310) 내부로의 물의 공급은 사용자가 직접 공급하는 것도 가능하고, 별도의 물탱크를 통하여 일정한 수위를 유지할 수 있도록 공급되도록 하는 것도 가능하다.
이러한 싸이클론바디(310)의 외측에는 일정한 간격을 두고 케이싱(10)이 연장되어 있어서, 그 사이에는 상술한 바와 같은 연결통로(R)가 연장 성형되어 있다. 따라서 연결통로(R)를 통하여 선회류 형태로 상승하는 에어플로는, 싸이클론바디(310)의 열린 상부를 통하여 싸이클론바디(310)의 내부로 들어가게 된다. 즉, 상기 연결통로(R)를 따라 선회류 형태로 상승하는 에어플로는, 상기 메인커버(500)에 의하여 더 이상 상승하지 못하는 상태가 되면, 상단부가 열려 있는 싸이클론바디(310)의 내부로 들어가게 될 것이다. 그리고 상기 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되는 공기는 선회류를 형성하는 것도 당연하다고 할 수 있다.
여기서 케이싱(10)의 열린 상단부는 메인커버(500)에 의하여 개폐될 수 있도록 구성되고 있다. 그리고 메인커버(500)의 중앙 부분에는 정화된 공기를 배출하는 배출공(510)이 성형되어 있기 때문에, 연결통로(R)에서 싸이클론바디(310)의 내부로 공기를 보다 효율적으로 유입시킴과 동시에 싸이클론바디(310) 내부이 공기가 배출공(510)을 통하여 보다 효율적으로 배출될 수 있도록 구분하는 구조가 필요하다.
예를 들어, 연결통로(R)를 따라 선회류 형태로 상승한 에어플로는, 싸이클론바디(310)의 내부로 들어가면서 선회류를 형성해야 한다. 그리고 사이클론 바디(310) 내부에서 선회류를 통하여 다수 회 선회한 공기는 상기 배출공(510)을 통하여 보다 원활하게 배출되어야 할 것이다. 이와 같은 공기의 흐름을 안내하기 위한 구조에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 케이싱(10)의 상단부는 메인커버(500)에 의하여 개폐될 수 있도록 구성되고 있다. 상기 메인커버(500)는, 상기 케이싱(10)의 상부를 개폐하는 본체(502)와, 상기 본체의 중앙 부분에 성형되고, 본체(502)와의 사이에서 배출공(510)을 성형하면서 일부 이격된 상태로 성형되는 헤드부(520)으로 구성되고 있다. 이러한 헤드부(520)는 평면도 상에서 볼 때 원형으로 성형되고 있으며, 따라서 배출공(510)도 다수 개가 원형으로 배열되도록 성형되어 있다.
그리고 상기 메인커버(500)에서, 상기 헤드부(520)의 외측임과 동시에 저면 부분에는, 상기 본체(502)와 일체로 성형되는 에어가이드부(530)가 구비되어 있다. 이러한 에어가이드부(530)는, 상술한 연결통로(R)를 통하여 상승하는 에어플로를 싸이클론바디(310)의 내부로 안내하기 위한 것이라고 할 수 있다. 특히 상기 에어가이드부(530)는 연결통로(R)를 통하여 상승하는 에어플로가, 메인커버(500)의 저면에 막혀서 더 이상 상승하지 못하고 싸이클론바디(310)의 내측으로 유도될 때, 싸이클론바디(310)의 측벽을 따라 흐를 수 있도록 안내한다.
이와 같은 공기의 안내를 위하여, 에어가이드부(530)는 실질적으로 나팔관 형상을 가지고 있고 이러한 유선형 연결곡선에 의하여, 에어플로가 와류의 발생 없이 부드럽게 싸이클론바디(310)의 내부로 안내할 수 있게 된다. 그리고 에어가이드부(530)의 하단부(532)는 후술하는 워터펌프(600)의 상단부(605) 보다 낮은 위치를 가지도록 하방으로 연장되는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 에어가이드부(530)를 나팔관 형상으로 성형함으로써, 연결통로(R)를 통하여 상승하는 에어플로는 싸이클론바디(310)의 내측으로 안내될 것이다.
여기서 상기 연결통로(R)를 통하여 상승하는 에어플로는, 실질적으로 선회류(예를 들면 평면도 상에서 볼 때 반시계 방향의 선회류)를 형성하고 있음은 상술한 바와 같다. 따라서 연결통로(R)에서 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되는 에어플로도 동일하게 선회류를 이루면서 들어가게 되는 것은 당연하다. 여기서 이러한 선회류는 상기 에어가이드부(530)에 의하여 가이드되는데, 상기 가이드부(530)에는 이러한 선회류를 더욱 안정된 상태로 유지하면서 싸이클론바디(310)의 내부로 안내하기 위한 다수개의 안내리브(534)가 저면에 성형되어 있다(도 5 참조). 이러한 안내리브(534)는, 선회류가 그대로 유지되면서 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되도록 하기 위하여, 선회류와 동일한 방향을 따라 하방으로 일정한 두께로 돌출 성형되는 것이라고 할 수 있다.
다음에는 싸이클론바디(310) 및 그 내부 구성에 대하여 살펴보기로 한다. 상술한 바와 같이, 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되는 공기는 선회류임을 알 수 있다. 그리고 이러한 선회류가 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되어, 사이클론바디(310) 내에서도 계속하여 선회류가 형성되고 있음은 당연하고, 이러한 선회류를 이용하여 공기의 정화 및 가습을 수행하고자 한다.
본 발명에서 싸이클론바디(310)는, 외부에서 물을 공급받아서 동작 시 항상 물이 어느 정도 이상의 수위를 유지하고 있다. 그리고 싸이클론 바디(310)로의 물의 공급은, 사용자가 개방된 상부를 통하여 직접 공급하는 것도 가능하고, 별도의 물탱크에서 일정한 수위를 유지하면서 공급될 수 있도록 하는 것도 가능할 것임은 상술한 바와 같다.
본 발명에서 제2필터링부(300)의 주요 구성이라고 할 수 있는 싸이클론바디(310)는, 실내로 공급하는 공기에 포함된 이물질을 다시 한번 필터링(2차필터링)하는 기능과, 실내로 공급하는 공기에 수분을 포함시키는 가습 기능을 동시에 가지는 것이라고 할 수 있다. 이러한 기능을 효율적으로 발휘하기 위하여, 상기 싸이클론바디(310)의 내부에는 워터펌프(600)가 설치되어 있다.
이러한 워터펌프(600)는, 회전에 의하여, 싸이클론바디(310)의 내부에 있는 물을 싸이클론바디(310) 내부의 공간에 뿌리거나 비산시키는 등의 동작을 수행하는 것이다. 즉, 워터펌프(600)는, 싸이클론바디(310)의 내부에서 회전하면서 공기 중으로, 뿌리거나 비산시키는 등과 같이 물을 작은 입자화하여 공급함으로써, 물입자가 선회류 중에 노출되도록 하는 것이다.
본 발명에서, 상기 워터펌프(600)는, 물을 입자화하여 싸이클론바디(310)의 내부에서 공기 중으로 뿌리거나 비산시키는 등의 동작을 수행하는 것이라고 할 수 있는데. 이러한 워터펌프(600)의 동작을 총칭하여 물을 입자화하여 공기중으로 비산시킨다는 용어로 정의하기로 한다. 여기서 싸이클론 바디의 내부에서 물을 입자화하여 비산시킨다는 것은, 물의 입자 크기로 한정할 수 없는 것으로, 예를 들면 미스트와 같은 미세 입자 상태는 물론이고, 싸이클론 내부에 고인 물에 운동에너지(외력)를 가하는 등에 의하여 물방울이 공기 중으로 비산되는 등의 동작도 포함되는 것은 당연하다.
도시한 실시예에 있어서, 상기 워터펌프(600)는 메인커버(500)의 저면에 회전 가능하게 지지되도록 구성되고 있다. 즉, 워터펌프(600)의 상단부가 메인커버(500)의 저면에 회전 가능하게 지지되고 있다. 그러나 워터펌프(600)의 지지구조는 이러한 것에 의하여 한정될 수 없음은 자명하다. 예를 들면 상기 워터펌프(600)의 하단부가 싸이클론바디의 저면 상부에서 동시에 지지되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
따라서 상기 워터펌프(600)는, 그 상단부가 메인커버(500)에 의하여 회전 가능하게 지지되도록 구성되는 것도 가능하고, 메인커버(500)에 상단부가 연결되어 회전 가능하게 지지되고 하단부가 싸이클론바디(510)의 저면 상부에 회전 가능하게 지지되도록 구성하는 것도 가능하다. 후자의 경우, 워터펌프(600)의 하단부와 싸이클론바디의 저면과의 사이에 별도의 부재를 개재하여 워터펌프(600)의 저면이 회전 가능하게 지지되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
즉 본 발명의 워터펌프(600)는 싸이클론바디의 내부에서 하단부가 물에 잠긴 상태로 회전할 수 있도록 설치되는 것이면 충분하다. 본 발명의 워터펌프(600)는, 회전에 의한 원심력을 이용하여, 물을 상방으로 끌어올린 후, 싸이클론바디(310)의 내부로 물방울 또는 작은 물입자를 비산시키는 기능을 가지고 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 실시 예에서는, 워터펌프(600)는, 메인커버(500)에 회전 가능하게 지지되고 있다. 상기 메인커버(500)의 중앙부분을 차지하고 있는 헤드부(520)의 저면에는, 상하에서 일정한 간격을 가지고 있는 한 쌍의 베어링(622,624)에 의하여 수직으로 배치되는 회전축(630)이 회전 가능하게 지지되고 있다. 상기 베어링(622,624)을 지지하고 있는 베어링지지블럭(626)은 금속재 등으로 성형되는 것이 충분한 지지강도를 제공하기 위하여 바람직하다고 할 수 있다. 그리고 상기 베어링지지블럭(626)은, 헤드부(520)의 저면에 고정될 수 있는 베어링하우징(628)에 의하여 헤드부(52)의 저부에 지지되고 있음을 알 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 메인커버(500)의 중심 하부에서 회전 가능하게 지지되는 회전축(630)의 하단부에는 회전축과 같이 회전하는 회전체(634)가 결합되어 있다. 그리고 상기 회전체(634)는, 워터펌프(600)와의 연결을 위한 다수의 브릿지(616)와 일체로 성형되거나 볼팅 또는 스크류결합 등에 의하여 브릿지와 일체화되어 있다. 또한 상기 회전체(634)는, 베어링하우징의 하단부에 삽입되어 회전 가능한 상태이고 다수의 블레이드(610)가 구비된 블레이드지지관(612)과도 연결되어 같이 회전할 수 있도록 설치되어 있다.
즉 상기 회전축(630)의 하단부에는, 회전축(630)에 끼워져 같이 회전하는 회전체(634)와, 상기 회전체(634)에서 외측으로 연장되어 워터펌프(600)와 연결되는 다수의 브릿지(616), 그리고 다수의 블레이드(610)을 구비하는 블레이드지지관(612)이 설치되어 있고, 이들은 일체로 성형되거나 별도로 성형되어 결합되어 일체화(어셈블리)됨으로써, 같이 회전하도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 상기 블레이드(610)는 도시한 바와 같이 블레이드 지지관(612)에 성형되는 것도 가능하지만, 동일한 기능을 수행할 수 있는 범위 내에서, 상기 블레이드(610)는 회전체(634)에 설치되거나, 브릿지에 의하여 연결되는 워터펌프(600)의 내측 또는 외측에 성형되는 것도 가능하고, 이는 이하의 설명에서 알 수 있을 것이다.
상기 브릿지(616)의 외측단부에는 워터펌프(600)가 결합된다. 즉 본 발명의 워터펌프(600)는, 메인커버(500)의 중심부분 저면에서 회동 가능하게 지지되는 회전축(630)과 연동하면서 회전 가능하게 지지되고 있음을 알 수 있다. 이와 같이 메인커버(500)의 헤드부(520)의 저면에 회전 가능하게 지지되는 워터펌프(600)는, 원통형상 또는 역원뿔 형상으로 성형될 수 있는데, 도시한 실시예에서는 역원뿔 형상을 가지고 있음을 알 수 있다.
이와 같이 역원뿔 형상을 가지는 워터펌프(600)는 회전 시 진동 발생을 최소화할 수 있는 측면에서는 원통 형상보다 유리한 것으로 기대된다. 또한 상기 워터펌프(600)가 역원뿔 형상으로 성형되는 것은, 실질적으로 회전에 기초한 원심력을 이용하여 물이 상부로 보다 원활하게 이동할 수 있는 장점도 기대된다.
상기 워터펌프(600)는, 공기의 통과를 위하여 상단부가 개구되어 있다. 그리고 도시한 실시예에서, 상기 워터펌프(600)는 역원뿔 형상의 측벽부분(602)과, 이러한 측벽 사이에 형성되는 다수의 열린부분(604)을 구비하고 있다. 상기 열린부분(604)은 워터펌프(600)의 전체 높이에 대하여 성형되는 것이 바람직하다.
그리고 예를 들면 상기 워터펌프(600)를 상부와 하부의 지름이 동일하거나 유사한 원통형상을 성형하게 되면, 특히 하단부에서 회전에 의하여 진동이 더욱 발생할 우려가 더욱 높아진다. 본 실시예에서는, 상기 워터펌프(600)를 역원뿔 형상으로 하거나, 적어도 부분적인 역원뿔 형상으로 함으로써, 하단부에서의 무게의 편심을 최대한 억제하고 이로 인한 회전 시의 진동을 억제할 수 있도록 구성하는 것이다.
다음에는 이와 같은 워터펌프(600)를 메인커버(500)의 저면에 회전 가능하게 지지하는 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시예는 워터펌프(600)가 자석에서 발생하는 자력에 의하여, 메인커버(500)에 착탈 가능하게 구성되는 실시예이다. 이하 본 실시예의 설명에 있어서, 실질적으로 위에서 설명한 것과 동등한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하면서 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 메인커버(500)의 중앙에 있는 헤드부(520)의 저면에는, 상하에서 일정한 간격을 가지고 있는 한 쌍의 베어링(622,624)에 의하여 수직으로 배치되는 회전축(630)이 회전 가능하게 지지되고 있다. 상기 회전축(630)은 임의로 하방으로 빠지지 않는 구조를 가지고 있음은 당연하고, 예를 들면 최상단부에 베어링(622)에 지지되는 헤드(634)가 성형되어 있다.
그리고 상기 베어링(622,624) 및 베어링(622,624)을 지지하는 베어링지지블럭(626)은 금속재 등으로 성형되는 것이 충분한 지지강도를 제공하기 위하여 바람직하다고 할 수 있다. 그리고 상기 베어링지지블럭(626)은, 헤드부(520)의 저면에 서 이탈하지 않도록 지지되는데, 예를 들면 베어링하우징(628)에 의하여 헤드부(520)의 저부에 지지되고 있음을 알 수 있다. 베어링지지블럭(626)은 다른 체결요소 등을 이용하여 헤드부(520)의 저면에 고정되는 것도 가능함은 물론이다.
상기 회전축(630)은 하방으로 연장된 후, 너트(632)가 단부에 체결되어 일정한 면적을 가지도록 하고 있다. 그리고 상기 너트(632)의 하측에는 마그네트(640)가 내장되어 있는 마그네트하우징(642)이 자력에 의하여 착탈 가능하게 고정된다. 상기 마그네트하우징(642)은 하방으로 연장된 다수(예를 들면 3개)의 체결후크(644)가 워터펌프(600)에 후킹되어 있다.
따라서 본 실시예에서의, 워터펌프(600)를 메인커버(500)의 중앙 저부에 조립하기 위한 구조를 정리하면, 한 쌍의 베어링(622,624)을 통하여 회전축(630)이 헤드부분(520)의 저면에 회전 가능하게 지지되고 있다. 그리고 상기 회전축(630)의 저면에는 마그네트(640)를 내장하고 있는 마그네트하우징(642)이 자력으로 착탈되며, 마그네트하우징(642)은 워터펌프(600)과 탈착 가능하게 연결되고 있다.
여기서 자성체인 회전축(630)의 하단부는 너트(632)를 통하여 자력에 반응하는 면적을 충분히 확보하고 있다. 여기서 상기 너트(632)의 저면 전체를 커버할 수 있는 평판의 금속재를 더 개재하는 것도 가능할 것임은 당연하다. 그리고 상기 마그네트하우징(642)과 워터펌프(600)를 서로 분해 및 조립이 가능하도록 서로 연결하는 구조에 있어서는 많은 다른 변형이 가능할 것임은 당연하다.
그리고 상기 워터펌프(600)의 측벽부분(602)의 내측에는 다수의 물안내홈(606)이 상하 방향으로 성형되어 있다. 이러한 물안내홈(606)은 실질적으로 회전 시 원심력을 이용하여 싸이클로바디의 저면에 고인 물을 상방으로 펌핑하기 위한 것이다. 그리고 도시한 실시예에서의 물안내홈(606)에 대신하여 상하 방향으로 연장된 일정한 높이를 가지는 벽(또는 리브)으로 대신하는 것도 가능함은 물론이고, 이 때 이러한 벽과 벽 사이의 오목한 부분이 도시한 실시예에서의 물안내홈(606)에 대응하게 될 것이다.
이와 같은 물안내홈(606)은 실질적으로 물이 그 내부를 따라 상방으로 올라갈 수 있는 것이면 어떠한 형상을 가지는 것도 가능하며, 도시한 바와 같이 약간의 경사를 가지는 상하 방향의 홈으로 한정될 수 없음은 당연하다. 그리고 상기 측벽부분(602) 사이에 성형되는 열린 부분(604)은 도시한 바와 같이 수직선에 대하여 일정한 경사를 가지도록 성형되어 있다. 따라서 상기 물안내홈(606)의 가장 상단부는 경사진 열린부분(604)을 따라서 열린 상태(개구 상태)가 된다.
그리고 상술한 물안내홈(606)은, 일정한 간격을 가지고 상측방향으로 연속적으로 연장되어 있기 때문에 상기 열린부분(604)에는 물안내홈(606)의 출구(608)가 성형된다. 또한 열린부분(604)은 일정한 기울기를 가지는 경사 상태로 성형되기 때문에, 물안내홈(606)의 출구는 싸이클론바디(30) 내부에서 상하에 걸쳐 다수 개 성형된다고 할 수 있다. 상기 물안내홈(606)의 출구(608)는, 상기 열린 부분(604)의 가장 낮은 부분부터 가장 높은 부분에 걸쳐 다수개가 연속적으로 성형되어 있음을 알 수 있다.
그리고 상기 워터펌프(600)의 하단부(620)는 싸이클론바디(310)의 내부에 담겨있는 물에 잠겨 있는 상태이다. 상기 워터펌프(600)의 하단부(620)는, 물이 그 내측으로 들어올 수 있도록 적어도 일부가 개방된 형상을 가지고 있다. 또한 워터펌프(600)의 내측면에 성형되는 물안내홈(606)은, 워터펌프(600)의 하단부까지 연장 성형되어 있다. 따라서 상기 워터펌프(600)가 회전하면, 싸이클론바디(310)의 내부에 있는 물은 회전에 의하여 발생하는 원심력에 의하여 물안내홈(606)을 따라서 상승하게 된다. 그리고 물안내홈(606)을 따라 상승하는 물은 열린부분(604)에 성형되어 있는 그 출구(608)를 통하여 외부로 분사 또는 비산될 것이다.
이때 상기 열린부분(604)은 전체 높이에 대하여 또는 상하 방향에 대하여 일정한 경사를 가지고 성형되어 있음과 동시에 상기 물안내홈(606)은 일정한 간격으로 다수개 성형되어 있기 때문에, 일정한 높이에서 워터펌프(600)의 전체에 걸쳐서, 물은 열린부분(604)을 통하여 외부로 비산될 것이다. 이러한 물의 비산은, 실질적으로 싸이클론바디(310)의 내부에서 물은 전체 높이에 대하여 균일하게 비산된다는 것을 의미한다고 할 수 있다.
본 발명의 워터펌프(600)는 역원뿔 형상을 가지고 있기 때문에, 물안내홈(606)의 성형에 있어서, 상부와 하부에 면적의 제한이 뒤따르게 된다. 따라서 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 워터펌프(600)의 상부(600U)와 하부(600L)의 물안내홈(606)의 수가 상이하다. 즉, 워터펌프(600) 하부(600L)은 실질적으로 표면적이 좁기 때문에 많은 수의 물안내홈이 형성될 수 없다. 그러나 워터펌프(600)의 하부(600L)를 기준으로 물안내홈을 성형하면 전체적으로 그 수가 부족하기 때문에, 싸이클론바디(310)의 상하에 걸쳐서 균일하면서도 충분한 물 입자를 비산시키는데 어려움이 있을 수 있다.
따라서 본 발명에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 하부(600L)의 물안내홈(606)을 통하여 일정 높이로 물을 끓어올린 후, 그 위치에서 전체 내경에 대하여 성형된 저수홈(650)에 일시적으로 물을 저수하게 된다. 즉 워터펌프(600)의 회전에 의하여 워터펌프(600)의 하부(600L)에서 물이 올라와서 상기 저수홈(650)에 일시적으로 머물게 되는데, 이는 회전에 의하여 물이 상기 저수홈(650)의 전체에 걸쳐서 고이게 된다는 것을 의미한다.
그리고 도시한 실시예에서와 같이, 저수홈(650)이 워터펌프(600) 내측면에 성형되어야 하지만 금형과의 관계에 있어서 홈으로 성형하는 것이 곤란하다면, 저수홈(650)에 대응하는 부분을 내외부를 관통하도록 형성하고, 외측면에서 합성수지 또는 고무 등 탄성력이 있는 재질로 만들어지는 링밴드(653)를 결합함으로써, 도시한 바와 같은 저수홈(650)으로 성형하는 것도 바람직할 것이다.
상기 저수홈(650)에 고인 물은, 회전에 따라서 워터펌프(600)의 상부(600U)의 물안내홈(606)을 따라서 다시 상승하게 된다. 여기서 워터펌프(600) 상부의 물안내홈(606)은 하부(600L)에 비하여 많은 수로 성형되고 있기 때문에, 궁극적으로 열린부분(604)에 성형되는 출구(608)를 통하여 비산되는 물은 상하에 걸쳐서 균일하면서도 가능하면 작은 입자로 비산될 수 있을 것으로 기대된다.
그리고 본 발명에서의 워터펌프(600)는 전체가 한 번에 사출 성형되는 일체형으로 성형하는 것이 가장 바람직하나, 이러한 일체형 사출에 의하여 한정될 수 없는 경우에는 별개로 성형된 다수 개를 접착하거나 조립하는 것에 의하여 워터펌프(600)를 완성하는 것도 가능할 것임은 당연하다.
그리고 본 발명에 의하면, 상기 싸이클론바디(310)는 투시 가능한 합성수지재로 성형되고, 상기 싸이클론바디(310)를 감싸는 부분의 케이싱(10) 상부도 투시 가능한 합성수지재로 성형된다. 따라서 상기 워터펌프(600)의 회전에 의하여 싸이크론바디(310) 내부에서 비산되는 물은, 외부에서 시각으로 인식할 수 있게 될 것이다. 즉, 본 발명에 의한 공기청정기는, 상술한 싸이클론바디(310)의 내부에서 물이 비산되고, 이와 동시에 선회류가 형성되는 것을 외부에서 보는 사람에게 노출시키고 있음을 알 수 있다. 이러한 점은 시각적으로, 공기 정화 및 가습에 대한 효과를 사용자에게 인식시킬 수 있는 장점을 기대할 수 있을 것이다.
그리고 본 발명에 의하면, 싸이클론바디(310)의 내부로 들어오는 에어플로는, 상술한 연결통로(R)를 통하여 유입되는 선회류임은 상술한 바와 같다. 그리고 이러한 선회류에 기초하여, 워터펌프가 회전하게 되도록 구성되고 있으며, 워터펌프(600)는 회전해야, 내부의 물을 싸이클론 바디의 내부에서 비산시킴으로써, 본 발명의 공기청정기가 동작할 수 있을 것임을 알 수 있다.
이와 같이 상기 워터펌프(600)를 회전시키기 위한 구성에서는 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들면 상기 메인커버(500)의 헤드부(520)에 장착되는 소형의 모터를 이용하여 상기 워터펌프(600)를 회전시키도록 하는 것도 가능하다. 그리고 도시한 실시예에서와 같이, 상기 연결통로(R)를 통하여 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되고, 싸이클론바디(310) 내부에서 배출공(510)을 통하여 배출되는 공기의 흐름을 이용하여 상기 워터펌프(600)를 회전시키도록 구성하는 것도 가능하다.
이와 같이 에어플로를 이용하여 상기 워터펌프(600)를 회전시키는 구성을 가지는 실시예에 대하여 자세하게 살펴보기로 한다. 싸이클론바디(310)의 내부로 안내되는 에어플로는 선회류를 형성하는 상태로 유입되는데, 이러한 선회류는 실질적으로 싸이클론바디(310)의 내측면에 근접한 부분을 따라 형성되고 있다. 그리고 상기 메인커버(500)의 중심부분에는 원형을 이루도록 배열된 배출공(510)이 있기 때문에, 싸이클론 원리에 의하여 선회하는 공기를 상기 배출공(510)을 통하여 외부로 배출된다.
여기서 상기 배출공(510)은 싸이클론바디(310)의 중심부분에 형성되어 있기 때문에, 싸이클론바디(310)의 내부 중심부분에서는 상승하는 기류가 형성된다. 즉, 싸이클론바디(310)의 내부에서의 공기의 흐름을 살펴보면, 싸이클론바디(310)의 내면에 근접한 외측 부분에서는 선회류가 성형되고 있으며, 싸이클론바디(310)의 중심부분에서는 상기 배출공(510)을 통하여 외부로 배출되는 공기가 상승하는 기류를 형성하고 있는 것이다.
그리고 상기 회전축(630)의 외측면에 형성되어 있는 다수 개의 블레이드(610)는. 상승기류에 접촉하여 싸이클론바디(310) 내부에서 형성되는 선회류와 동일한 방향으로 블레이드지지관(612)를 회전시키는 방향으로 성형되어 있다. 따라서 싸이클론바디(310)의 내부 중앙에서 상승하는 기류가 상기 블레이드(612)에 부딪히게 되면, 상기 블레이드지지관(612)을 반시계 방향(평면도 상에서 볼 때)으로 회전시키게 된다. 그리고 이러한 블레이드 및 블레이드지지관(612)의 회전은, 실질적으로는 브릿지(616)를 통하여 워터펌프(600)를 위와 같은 방향으로 회전시키게 되는 것이다.
도시한 실시예에서, 싸이클론바디(310)로 유입되는 선회류는, 싸이클론바디(310)의 중앙부분에서 상승기류를 형성하게 되고 이러한 상승기류는 배출공(510)을 통하여 배출되고 있다. 여기서 상기 배출공(510)을 통하여 배출되기 직전에 상승기류는 상술한 블레이드(610)에 접촉하여 블레이드지지관(612)을 회전시키도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 그리고 블레이드(610)의 회전은 브릿지(616)를 통하여 워터펌프(600)를 원하는 방향으로 회전시키고 있다.
이와 같은 구성을 가지는 실시예에서, 상기 워터펌프(600)의 회전은, 팬모터어셈블리(400)에 의하여 출구(12)를 통하여 들어오는 공기의 흐름에 의한 것임을 알 수 있다. 이와 같이 상기 팬모터어셈블리(400)에 의하여 만들어지는 에어플로에 의하여, 상기 워터펌프(400)가 회전하게 된다는 것은 워터펌프를 회전시키기 위한 별도의 모터를 필요로 하지 않는 여러 가지 장점을 가질 수 있음을 알 수 있다. 그리고 워터펌프(400)의 회전은 상술한 바와 같이, 싸이클론바디(310) 내부에 고여 있는 물에 외력을 가하여 물 입자를 비산시킴은 상술한 바와 같다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서의 싸이클론바디(310)는 그 내부의 물을 이용하여, 공기 중의 이물질의 제거 및 공기의 가습이라는 두 가지 기능을 수행하고 있음을 알 수 있다. 본 발명에서는 싸이클론바디(310) 내부에서 이루어지는 가습 기능을 더욱 효율적으로 하거나 가습량의 조절이 가능하도록 구성하고 있다.
본 발명에서는, 가습량은 싸이클론바디 내부의 물의 온도와 밀접한 관련이 있다는 사실에 기초하여, 싸이클론바디 내부의 물을 가열할 수 있도록 구성하고 있다. 따라서 싸이클론바디(310) 내부의 물이 가열되면 워터펌프의 동일한 회전수에 대하여 증발하는 물의 양이 증가함은 당연하다고 할 수 있다. 또한 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 싸이클론바디(310) 내부의 물을 가장 효율적으로 가열시킬 수 있는 구조를 가장 합리적으로 구현하고 있다고 할 수 있다.
상기 싸이클론바디(310) 내부의 물을 가열하기 위한 가장 기본적인 방법은, 싸이클론바디(310)과 가장 인접한 위치에 발열하는 히터를 설치하는 것이라고 할 수 있다. 싸이클론바디(310) 내부의 물을 가열하기 위한 히터는 케이싱(10)의 내부에서 싸이클론바디(310)의 저부와 인접한 곳이고 열이 물에 전달될 수 있는 부분이라면 어떠한 부분에 설치될 수 있음은 물론이고, 물을 가열할 수 있는 열을 전달할 수 있는 것이면 히터의 종류에 의하여 한정되지 않음은 당연하다고 할 수 있다.
이러한 싸이클론바디(310) 내부의 물의 가열을 위한 가장 바람직할 실시예에 의한 구조를, 도 2를 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다. 상기 에어플로하우징(440)은, 싸이클론바디(310)의 하부에 접촉 상태로 조립되어 있다. 물론 상기 에어플로하우징(44)의 저부에는 공기를 흡입하는 흡입력을 발생하는 팬모터어셈블리(400)가 설치되어 있음은 상술한 바와 같다.
상기 에어플로하우징(44)의 상부에는 인덕션코일(460)이 설치되어 있고, 상기 싸이클론바디(310)의 내부에는 인덕션코일(460)에서 발생하는 자력선에 의한 전자기 유도현상에 의하여 발열하는 자성체 발열판(도시 생략)이 설치되어 있다. 즉, 싸이클론바디(310)의 내부에 인덕션코일(460)에 의하여 발열하는 자성체 발열판을 설치함으로써, 그 내부의 물을 가장 효율적으로 가열하는 것이 가능하게 될 것이다.
본 발명에 의하여, 싸이클론바디(310)의 내부에 설치되는 자성체 발열판은, 금속으로 성형되는 것은 당연하다고 할 수 있다. 이러한 자성체 발열판은 인서트 사출에 의하여 상기 싸이클론바디(310)와 같이 사출 성형되는 것도 가능할 것이고, 별도로 성형된 후, 상기 싸이클론바디(310)에 구조적으로 결합되거나 체결되는 등 여러 가지 방법으로 싸이클론바디(310)의 내부에 지지되도록 구성할 수 있음은 당연하다.
또한 본 발명에서는 인덕션 히팅 원리를 이용하여 싸이클론바디(310) 내부의 물을 가열함으로써, 전기를 싸이클론바디(310)까지 연결할 필요가 없기 때문에 구조적으로 가장 간단한 구조를 가지고 실시할 수 있다. 더욱이 발열하는 자성체 발열판은 싸이클론바디(310)의 내부, 예를 들면 저면에 설치되기 때문에, 물을 가열하는데 가장 유리하다고 할 수 있는데, 이는 자성체 발열판에서 물을 가열하는데 필요한 열을 가장 근거리에서 효율적으로 전달함으로써 열손실을 최소화할 수 있는 것이라고 할 수 있다.
그리고 상기 에어플로하우징(440)에는, 인덕션코일을 포함하는 전기부품의 제어 등을 위한 인쇄회로기판(472)이 설치될 수 있을 것이다. 또한 상기 에어플로하우징(440)의 내부 공간은 유도가열을 위한 부품 뿐만 아니라 공기청정기의 전체적인 제어 및 신호 연결 등을 위한 부품이 내장되는 공간으로 활용될 수 있을 것이다.
이와 같은 인덕션코일(460)은 싸이클론바디(310)의 내부에 설치되는 자성체발열판을 전자기 유도 현상을 가열시킬 수 있는 위치이면, 케이싱(10)의 내부에서 어떠한 위치에 설치되더라도 충분하다. 그리고 인덕션코일(460)의 구동을 위하여 필요한 다수의 부품 중에는 발열하는 발열부품이 있고, 이러한 발열부품은 상술한 연결통로(R)에 노출시키거나, 연결통로(R)에 노출된 방열판과 접촉시킴으로써 충분한 방열이 가능하도록 구성하는 것도 가능하다.
다음에는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 공기청정기의 전체적인 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 여기서 본 발명의 공기청정기의 동작 설명은, 상기 팬(420)에 의하여 성형되는 전체적인 공기의 흐름을 따라 설명하고자 한다. 먼저 본 발명의 공기청정기가 동작하게 되면, 팬모터어셈블리(400)가 구동되면서, 케이싱(10) 외부의 공기가 입구(12)를 통하여 내부로 유입된다.
이렇게 외부(실내)에서 케이싱(10) 내부로 유입되는 공기는, 상기 필터(210)를 통과하게 되는데, 이러한 과정에서 1차적으로 불순물이 여과된다. 즉, 제1필터링부(200)를 구성하고 있는 헤파 필터(210)에 의하여 1차적으로 불순물이 제거되는데, 여기서 상기 필터(210)는 원하는 사양 및 기능을 가지는 것으로 선택할 수 있을 것임은 상술한 바와 같다. 예를 들면 미세 먼지와 같은 이물질은 물론이고, 악취 제거가 가능한 필터를 일부 포함시킬 수도 있어서, 필터(210)에 의하여 악취제거의 효과도 기대할 수 있다.
도 1에 도시한 실시예에서, 상기 필터(210)는 원통 형상의 필터로 구성되고 있으며, 상기 팬(420)은 원심팬으로 구성되고 있으나, 본 발명은 이러한 구성에 의하여 한정될 수 없음은 자명하다. 상기 팬(420)은 입구(12)를 통하여 외기를 유입시키면서 이러한 외기가 필터(210)을 통과할 수 있도록 에어플로를 형성하는 것이면 충분하다.
그리고 상기 필터(210)를 통과한 공기는, 팬(420)에 의하여 상부로 이동한 후, 레디얼 방향으로 흐르게 되는데, 이는 에어플로가 케이싱(10)의 내측부분을 향하여 방사상으로 흐르는 것을 의미한다. 팬(420)에 의하여 생성되는 공기의 흐름은 상술한 연결통로(R)로 흐르게 되는데, 이때 회전하는 팬(420)에 의하여 상기 연결통로(R)로 흐르는 공기의 흐름은 선회류를 형성하게 되고, 이러한 공기의 흐름 방향이 도 6에 상세하게 도시되어 있다.
상기 연결통로(R)의 상단부에 이른 에어플로는 메인커버(500)에 의하여 상면이 막혀 있기 때문에, 상부가 열린 싸이클론바디(310)의 내부로 유입된다. 이렇게 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되는 공기도 선회류를 유지하게 될 것이고, 그 과정에서 메인커버(500)에 성형된 나팔관 형상의 에어가이드부(530) 및 안내리브(534)의 도움을 받을 것임은 당연하다.
그리고 싸이클론바디(310)의 내부에서는, 가장자리 부분에서는 선회류가 성형되고, 배출공(510)이 위치하는 중앙부분에서는 상승기류가 형성되는 것은 당연하다. 또한 이렇게 싸이클론바디(310)의 중앙에서 상승하는 공기는 블레이드(610)에 풍압을 가하여, 실질적으로는 워터펌프(600)를 회전시키게 되는 것도 상술한 바와 같다.
그리고 싸이클론바디(310)의 내부에는 물이 고여 있고, 이러한 물은 워터펌프(600)의 하단부(620) 내부까지 들어와 있을 것이다. 상술한 바와 같이, 상기 워터펌프(600)가 회전하게 되면, 싸이클론바디(310) 내부에서, 워터펌프(600)의 하단부(620) 내측에 들어 있는 물은, 원심력에 의하여 워터펌프(600) 하단부(620)의 측벽부분(602) 내부에 형성된 물안내홈(606)을 따라서 상방으로 이동하게 된다.
이렇게 물안내홈(606)을 따라서 이동하는 물은, 열린부분(604)에 성형된 물안내홈(606)의 다수의 출구(608)를 통하여 외부로 비산된다. 이러한 물안내홈(606)의 출구는 하단부에서 상단부에 걸쳐 일정한 간격으로 성형되어 있고, 열린부분(604)은 경사를 가지고 성형되어 있기 때문에, 전체적으로 물이 균일하게 외측으로 비산될 수 있게 된다.
여기서 상기 싸이클론바디(310) 및 그에 대응하는 케이싱(10)은 내부를 투시할 수 있는 재질로 성형되기 때문에, 싸이클론바디(310) 내부에서 비산되는 물은 사용자가 직접 시각으로 인식할 수 있게 될 것이다. 이와 같이 물이 비산되는 상태를 시각으로 확인할 수 있다는 것은, 본 발명의 공기청정기가 실질적으로 작동하고 있음과 동시에, 충분한 가습효과를 사용자에게 인식시킬 수 있다는 것을 의미하는 것이라고도 할 수 있다.
그리고 이와 같은 현재의 상태는, 상기 워터펌프(600)가 회전하면서 싸이클론바디(310) 내부에서 물이 비산되고 있음과 동시에, 싸이클론바디(310) 내부에서는 선회류가 형성되고 있는 중이라고 할 수 있다. 상기 싸이클론바디(310) 내부에서 선회류가 성형된 상태에서 물이 이러한 선회류를 향하여 비산되면, 비산되는 물 입자는 실질적으로 반복하여 회전하는 공기에 노출된다. 또한 싸이클론바디(310)의 내부에서 공기는 다수 회 반복하여 선회한 후, 중심부분에서 상승하게 되는데, 실질적으로 워터펌프(600)에 의하여 비산되는 물 입자는 수회 반복하여 선회하는 물과 충분한 시간 동안 접촉하게 된다.
이와 같이 비산되는 물방울이 적어도 다수회 반복하는 선회류에 노출된다는 것은 실질적으로, 입구(35)를 통하여 유입되는 공기와 워터펌프(600)를 통하여 비산되는 물방울과의 접촉 표면적이 충분히 확보된다는 것을 의미한다. 그리고 비산되는 물방울과 공기와의 접촉 표면적이 넓다는 것은, 실질적으로 공기 중에 포함된 이물질이 표면장력 및 흡착력 등에 의하여 물에 포획된다는 것과 동일한 의미를 가진다고 할 수 있다.
또한 비산되는 물방울과 공기와의 접촉 표면적이 넓다는 것은 실질적으로 공기와의 접촉에 의하여 증기화되는 물의 양도 많아진다는 것을 의미한다. 더욱이 공기가 미세한 물입자와 충분한 시간 동안 접촉한다는 것은, 공기 중에 포함되어 있는 냄새 입자를 포집하여, 공기를 충분히 탈취시킬 수 있다는 것을 의미하는 것이기도 하다.
이와 같이 본 발명에서는, 싸이클론 바디의 내부에서 선회류를 형성하고, 이러한 선회류에 물방울을 비산시킴으로써 물에 포함된 이물질(악취 입자 포함)의 포집 능력이 우수함과 동시에 가습 성능 또한 높은 상태를 확보할 수 있도록 구성하고 있음을 알 수 있다. 즉, 제2필터링부(300)를 구성하고 있는 싸이클론바디(310)는, 물 입자가 선회류와의 충분한 접촉에 의하여, 공기 중의 이물질을 포집하는 것과 동시에 배출공(510)으로 배출되는 공기를 충분히 가습하고 있음을 알 수 있을 것이다.
이와 같은 싸이클론바디(310) 내부에서 이루어지는 가습은, 물의 온도에 따라서 상당한 차이를 보이는데, 본 발명의 인덕션코일(460)에 의하여 싸이클론바디(310) 내부의 물이 가열되면, 증발되는 물의 양이 증대함은 당연하다고 할 수 있다. 따라서 사용자의 선택에 의하여 물이 인덕션 히티에 의하여 가열되면(예를 들면 30~40℃), 배출공(510)을 통하여 배출되는 공기의 습도는 충분히 높아질 수 있을 것이다.
그리고 이와 같은 물방울의 비산 및 선회류의 선회과정이 지속적으로 반복되면, 싸이클론바디(310) 내부에서 상대적으로 무거운 물 입자는 이물질 등과 같이 하방으로 가라앉게 되고, 상대적으로 가벼운 물 입자는 싸이클론바디(310) 상부의 개구된 중앙부분 출구(38)을 통하여 실내(외부)로 배출될 것이다. 그리고 이렇게 배출되는 공기는 실질적으로 충분하 가습량을 제공할 수 있음은 물론이고, 이물질이 충분히 필터링된 정화된 공기임은 당연하다고 할 수 있다.
상기 싸이클론바디(310)의 내부에서 선회하는 물 입자에 포집된 이물질은 다시 싸이클론바디(310)의 밑부분으로 떨어짐은 상술한 바와 같다. 이러한 이물질에 대한 살균 등을 수행하기 위하여, 상기 싸이클론바디(310)의 내부, 더욱 바람직하게는 싸이클론바디(310)의 하단부에 살균 기능이 있는 램프(예를 들면 UV램프)를 설치하는 것도 가능할 것이다.
이상과 같은 구성에 있어서, 상기 메인커버(500)는 케이싱(10)에서 당연히 분리 가능하고, 싸이클론바디(310)도 케이싱(10)에서 분리 가능하게 구성되고 있다. 따라서 실질적으로 물을 담아야 하는 싸이클론바디(310)를 아주 손쉽게 청소하는 것이 가능 하게 되기 때문에, 가습되는 공기가 싸이클론바디의 오염에 의한 어떠한 문제도 발생할 수 없게 된다.
그리고 싸이클론바디(310)의 내부 중심의 공기는 위로 상승하는 흐름을 따르게 되어, 메인커버(500)의 배출공(510)을 통하여 외부로 배출된다. 이렇게 배출되기 위하여 상승하는 공기는, 상기 블레이드(610)와 접촉하여 워터펌프(600)를 회전시키는 원동력으로 작용함은 상술한 바와 같고, 이러한 동작의 반복에 의하여 싸이클론바디(310) 내부에서는 공기 중에 포함된 이물질의 제거 및 공기에 대한 충분한 가습이 진행될 수 있을 것이다.
다음에는 도 1 내지 도 6에 도시하고 위에서 설명한 바와 같은 실시예에 대하여, 변형 가능한 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.
도시하고 설명된 실시예에 있어서는, 팬(420)이 회전하면서 방사상으로 공기를 회전시키고 있기 때문에, 연결통로(R)에서 선회류가 형성되고 이러한 선회류가 그대로 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되도록 구성되는 실시예라고 할 수 있다.
그러나 팬(420)은 외기를 케이싱(10) 내부로 유입시키고, 이러한 과정에서 필터(210)를 통과시킴으로써 1차적으로 이물질을 제거할 수 있는 기능을 가지면 충분하다. 그리고 상기 팬(420)에서 발생하는 에어플로는 별도의 다른 통로를 통하여 싸이클론 내부로 유입되면서 선회류가 생성되도록 하는 것도 가능할 것이다.
즉, 팬(420)에서 발생한 에어플로를, 싸이클론바디(310)의 내부로 유입시킬 때 편심된 위치에서 싸이클론바디(310)의 내부로 공기를 불어넣게 되면, 실질적으로 선회류가 형성되고, 위에서 설명한 바와 동일한 싸이클론원리에 의하여 이물질이 제거될 수 있음은 물론이고, 비산되는 물과의 접촉에 의하여 배기되는 공기가 가습될 수 있음은 당연하다고 할 수 있다.
그리고 위에서 설명한 실시예에서는, 사이클론바디의 내부의 선회류를 이용하여 워터펌프를 회전시키도록 구성하고 있다. 그러나 싸이클론바디(310)의 내부에서 물을 비산시키기 위하여, 워터펌프(600)를 회전시키는 구성에 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들면 메인커버(500)의 헤드부 저면에 모터를 설치하고, 이러한 모터를 이용하여 워터펌프를 회전시키도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
또한 위에서 설명한 실시예에서는, 싸이클론바디의 상부가 개방되어 있고, 연결공간(R)을 통하여 상승하는 에어플로는 메인커버에 의하여 막히게 되면 싸이클론바디의 개방된 상부를 통하여 싸이클론바디의 내부로 유입되도록 구성하고 있다. 그러나 싸이클론바디는, 내부로 유입되는 공기가 선회류를 그대로 유지하면서 받아들일 수 있는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 당연하다.
예를 들면 싸이클론바디의 상단부 측벽에, 연결통로(R)에서의 선회류가 내부로 유입될 수 있는 입구를 형성함으로써, 선회류를 형성하고 있는 연결통로(R)의 에어플로를 그대로 싸이클론바디의 내부로 유입되도록 구성하는 것도 가능할 것이다. 이러한 경우 싸이클론바디의 상부는 별도의 커버에 의하여 개폐되도록 하거나 열린 상태로 성형하되 메인커버(500)의 저면에 거의 밀착시키도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
위에서 설명한 실시예에서, 다수의 블레이드(610)는 배출공(510)으로 배출되는 에어플로의 압력에 반응하여, 워터펌프를 회전시키는 것임은 상술한 바와 같다. 즉, 본 발명에서 블레이드(610)는 궁극적으로는 워터펌프를 회전시키기 위한 것이고, 이는 하나의 구동원인 팬(420)에서 발생하는 바람을 이용하고자 하는 것이 기본적인 착상이라고 할 수 있다.
따라서 본 발명에서, 블레이드(610)는 워터펌프에 구비되어 에어플로에 반응하여 워터펌프를 회전시키는 것으로 충분함을 알 수 있다. 이러한 기술적 구성에 입각하면, 블레이드의 설치위치는 한정되지 않을 것이고, 예를 들면 싸이클론바디(310)의 내부로 유입되는 에어플로에 반응하여 워터펌프를 회전시킬 수 있도록, 측벽부분(602)의 외측에, 더욱 바람직하게는 바람이 유입되는 외측 상부에 성형되는 것도 가능할 것이다. 또는 에어플로에 반응하여 워터펌프를 회전시킬 수 있다면, 그 설치위치에 대해서는 한정될 수 없을 것이다.
위에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임도 자명하다고 생각된다.
이상과 같은 본 발명의 공기청정기는 가정용 전제제품으로써 공기에 포함된 이물질의 정화 및 가습을 동시에 달성할 수 있는 용도로 사용될 수 있을 것임은 당연하다. 그리고 그 외에도, 가전 제품 뿐만 아니라 공기의 정화 및 가습이 필요한 산업 부분에서는 어떠한 분야에도 적용 가능할 것임은 당연하다.

Claims (5)

  1. 공기가 내부로 유입되는 입구와, 내부에서 정화된 공기가 외부로 배출되는 출구를 각각 구비하는 케이싱과;
    상기 케이싱의 입구를 통하여, 케이싱의 내부로 공기를 내부로 유입시키기 위한 에어플로 발생수단;
    상기 에어플로 발생수단에 의하여, 케이싱 내부로 유입되는 공기를 통과시킴으로써, 공기 중에 포함된 이물질을 필터링하는 제1필터링수단과;
    상기 케이싱의 내부에서 공기의 정화 및 가습을 위한 물이 내부에 저장되고 상부가 개방된 싸이클론바디와, 상기 싸이클론바디 내부의 물을 비산시키는 물입자 비산수단을 포함하는 제2필터링수단;
    상기 에어플로발생수단에 의하여 제1필터링수단을 경유한 공기를 제2필터링수단으로 안내하기 위하여 케이싱 내부에 형성되는 연결통로; 그리고
    상기 싸이클론바디 내부의 물을 가열하기 위하여, 싸이클론바디의 내부에 구비되는 자성체 발열판과, 인덕션 히팅에 의하여 상기 자성체 발열판을 가열할 수 있는 인덕션코일으로 구성되는 가열수단으로 구성되고;
    상기 물입자 비산수단은, 상기 메인커버의 저부에서 회전 가능하게 지지되고, 개방된 하단부가 물에 잠긴 상태에서 회전에 의하여 물을 상부로 올려서 싸이클론바디의 내부 공간으로 비산시키는 워터펌프로 구성되며;
    상기 워터펌프는, 케이싱의 저면에 의하여 싸이클론바디의 내부에서 회전 가능하게 지지되면서, 싸이클론바디의 내부로 유입되는 공기에 의하여 회전되고;
    상기 제1필터링수단에 의하여 여과된 공기는, 연결통로를 통하여 상기 싸이클론바디의 내부로 선회류를 형성하도록 공급되고;
    상기 싸이클론바디는, 상기 물입자 비산수단에 의하여 내부에서 비산되는 물입자가 선회류에 의하여 선회하면서 공기중에 포함된 이물질을 포집하는 필터링기능과, 싸이클론바디의 내부에 비산된 물입자의 일부가 선회류와 같이 선회하면서 기화되어 케이싱의 출구를 실내에 공급되는 가습기능을 동시에 가지는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터펌프는, 가로 단면이 원형을 이루는 역원뿔형상으로 성형되고, 다수의 열린 부분이 경사지게 성형된 측벽부분을 구비하며, 측벽부분의 내측면에는 회전에 의하여 물을 상방으로 끌어올려서 열린부분의 상부에 형성되는 다수 개의 출구를 통하여 물입자를 비산시키는 다수의 물안내홈이 성형된 워터펌프로 구성되는 공기청정기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이싱은, 저면 및 측벽을 포함하고 상면이 열린 케이싱본체와, 상기 케이싱본체의 열린 상면을 개폐하고 중앙부분에 다수의 배출공이 형성된 메인커버로 구성되고;
    상기 워터펌프는, 메인커버의 저면에 회전 가능하게 지지되는 회전축의 하단부에 설치되어 회전축과 같이 회전하는 회전체와, 상기 회전체와 워터펌프의 내측면을 연결하는 브릿지에 의하여 회전 가능하게 지지되는 공기청정기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전체는, 싸이클론바디 내부의 공기 흐름에 반응하여 워터펌프를 회전시키는 다수 개의 블레이드를 구비하는 공기청정기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 워터펌프의 측벽부분 내측 또는 외측에는, 사이클론바디 내부의 공기 흐름에 반응하여 워터펌프를 회전시키는 다수 개의 블레이드가 성형되는 공기청정기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020098485A1 (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 青岛海尔空调器有限总公司 空气净化加湿器
CN114413373A (zh) * 2022-03-10 2022-04-29 宁波小乎科技有限公司 一种双模式加湿器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003307327A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Rabi:Kk 陰イオン発生装置
JP2008145035A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Kanko Kigyo Kofun Yugenkoshi 噴水扇
KR20110026614A (ko) * 2009-09-08 2011-03-16 주식회사 노비타 공기청정 가습기
KR20120076284A (ko) * 2010-12-29 2012-07-09 웅진코웨이주식회사 가습 장치
KR101626256B1 (ko) * 2015-07-15 2016-06-01 주식회사 스타리온 공기청정기의 공기정화 및 가습 방법, 그리고 정화모드 선택방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003307327A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Rabi:Kk 陰イオン発生装置
JP2008145035A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Kanko Kigyo Kofun Yugenkoshi 噴水扇
KR20110026614A (ko) * 2009-09-08 2011-03-16 주식회사 노비타 공기청정 가습기
KR20120076284A (ko) * 2010-12-29 2012-07-09 웅진코웨이주식회사 가습 장치
KR101626256B1 (ko) * 2015-07-15 2016-06-01 주식회사 스타리온 공기청정기의 공기정화 및 가습 방법, 그리고 정화모드 선택방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020098485A1 (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 青岛海尔空调器有限总公司 空气净化加湿器
CN114413373A (zh) * 2022-03-10 2022-04-29 宁波小乎科技有限公司 一种双模式加湿器

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