WO2019245280A1 - 공기 정화장치 - Google Patents

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WO2019245280A1
WO2019245280A1 PCT/KR2019/007391 KR2019007391W WO2019245280A1 WO 2019245280 A1 WO2019245280 A1 WO 2019245280A1 KR 2019007391 W KR2019007391 W KR 2019007391W WO 2019245280 A1 WO2019245280 A1 WO 2019245280A1
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filter
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outlet
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PCT/KR2019/007391
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최동원
김홍철
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최동원
김홍철
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Definitions

  • the present invention relates to an air purifier, and more particularly, to an air purifier installed in a vehicle or the like to purify outdoor air.
  • the facility for purifying outdoor air was mostly a dust collection type dust collection vehicle.
  • Embodiments of the present invention may provide an air purifier that is installed in a vehicle or the like to purify outdoor air.
  • External air flow generated by the vehicle driving or wind flows through the second inlet to rotate the turbine, and the rotational force transmitted through the rotating shaft connected to the turbine is transmitted to the first inlet through a power transmission means such as a coaxial or gear.
  • the fan (first blade) disposed between the first outlets is rotated to generate sound pressure.
  • a housing including a first channel having a first inlet and a first outlet; A filter disposed in the first channel; And a negative pressure generating unit disposed between the filter and the first outlet.
  • the negative pressure generating unit may include a fan.
  • the drive unit includes a second channel having a second inlet and a second outlet; And disposed in the second channel, may include a turbine for driving the fan.
  • the driving unit may include a turbine disposed between the first inlet and the filter.
  • the fan the first rotating shaft; And a plurality of first blades coupled to the first rotation shaft, wherein the turbine comprises: a second rotation shaft; And a plurality of second blades coupled to the second rotation shaft, wherein the first blade and the second blade may be curved in opposite directions.
  • It may further include a generator connected to the turbine to produce power.
  • the door unit may further include a door part disposed at the first inlet and opened by the fluid flow.
  • the sound pressure generating unit may include a third channel connected to the first channel between the filter and the first outlet, and the third channel may have a third inlet having a larger cross-sectional area than the first outlet.
  • the fine dust of the outdoor air can be filtered by using the air flow that occurs naturally according to the movement of the vehicle.
  • the filter and the outlet it is possible to increase the air flow rate through the filter, whereby the air purification efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an air purifier according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 3 is a view showing a modification of the first blade in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a view showing an example in which the air purifier according to an embodiment of the present invention is installed in a vehicle
  • FIG. 6 is a view showing a modification of the housing of FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an air purifier according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a modified example of the sound pressure generating unit of FIG.
  • FIG. 9 is a view showing a modification of FIG. 8,
  • FIG. 10 and 11 are views illustrating a modified example of the driving unit of FIG. 4,
  • FIG. 13 and 14 are diagrams illustrating a modified example of FIG. 1.
  • the coupling or connection does not only mean the case of physically direct contact between each component in the contact relationship between the components, but other components are interposed between each component, the other components It is to be used as a comprehensive concept until each component is in contact with each other.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an air purifier according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken from AA of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view showing a modified example of the first blade of FIG. 2
  • FIG. 4. 1 is a cross-sectional view in BB of FIG. 1
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in BB of FIG. 1
  • FIG. 5 is a view showing an example in which an air purifier is installed in a vehicle
  • FIG. 6 is It is a figure which shows the modification of the housing of FIG.
  • the air purifier 10 may include a housing 100, a filter 200, and a negative pressure generating unit 300, and a door unit 400. ), May further include an electrostatic induction member 500 and / or a driver 600.
  • the housing 100 may be installed in a vehicle, a subway, or the like. However, the present invention is not limited thereto, and the housing 100 may be installed in a fixed facility such as a building exterior wall, a rooftop, a bus stop, a park, a street lamp, and the like, wherever the wind blows. Hereinafter, the description will be limited to the case installed in the vehicle for convenience of description.
  • Air purifier 10 is installed on the roof of the vehicle 20 as shown in Figure 5 (a), or as shown in Figure 5 (b) vehicle 20, specifically It may be installed on the roof and both sides of a large vehicle such as a bus, and also as shown in FIG.
  • the housing 100 may include a first channel 110, and the first channel 110 may include a first inlet 111 and a first outlet 113.
  • the first inlet 111 may be disposed to face the front of the vehicle. Therefore, when the vehicle moves, a naturally occurring air flow may be introduced into the first channel 110 through the first inlet 111.
  • the first outlet 113 may be disposed in parallel with the first inlet 111, as shown in Figure 2 and 5 (a).
  • the present invention is not limited thereto, and the first outlet 113 may be disposed not parallel to the first inlet 111, as shown in FIG. 6.
  • the housing 100 may be formed to extend from the top surface to the rear surface of the vehicle 20.
  • the first inlet 111 may be disposed to face the front of the vehicle 20, and the first outlet 113 may be disposed to face the ground.
  • the filter 200 may be disposed in the first channel 110. Specifically, the filter 200 may be disposed between the first inlet 111 and the first outlet 113, but is not necessarily limited thereto, and may be disposed at the first inlet 111.
  • the filter 200 may filter fine dust of air moving through the first channel 110.
  • the negative pressure generating unit 300 may be disposed between the filter 200 and the first outlet 113 to increase the air flow rate passing through the filter 200.
  • the negative pressure generating unit 300 may generate a negative pressure between the filter 200 and the first outlet 113.
  • the negative pressure may mean a pressure lower than the pressure between the first inlet 111 and the filter 200.
  • the negative pressure generating unit 300 may include a fan or a blower (hereinafter, referred to as a fan 310).
  • the fan 310 When the fan 310 is rotated by the driving unit 600, the fan 310 may discharge the air filled between the filter 200 and the first outlet 113 to the first outlet 113. Thus, sound pressure may be generated between the filter 200 and the first outlet 113.
  • the fan 310 may include a first rotation shaft 311 and a plurality of first blades 313 coupled to the first rotation shaft 311.
  • the first rotation shaft 311 may be disposed perpendicularly to the length direction of the first channel 110, that is, the air flow direction.
  • the first blade 313 may extend in the longitudinal direction of the first rotation shaft 311.
  • the plurality of first blades 313 may be spaced apart along the circumferential direction of the first rotation shaft 311.
  • the door part 400 may be disposed at the first inlet 111, and may open the first inlet 111 by air flow. Alternatively, the door unit 400 may be opened or closed by any manual opening and closing device.
  • the door unit 400 may include a door 410 and a hinge shaft 420 connecting the door 410 and the housing 100 to be rotatable.
  • the hinge shaft 420 may be spaced apart from the center of gravity of the door 410. In exemplary embodiments, the hinge shaft 420 may be disposed above the door 410. Accordingly, the door 410 may close the first inlet 111 by its own weight when there is no air flow, for example, when the vehicle is stopped.
  • the electrostatic induction member 500 may contact the filter 200 and may induce static electricity by friction with the filter 200.
  • the electrostatic induction member 500 may include a plurality of wool felts, but is not necessarily limited thereto.
  • One end of the electrostatic induction member 500 may be coupled to the housing 100 between the first inlet 111 and the filter 200. Therefore, when air flows in the first channel 110, the electrostatic induction member 500 may cause friction with the filter 200 while swinging toward the filter 200.
  • the driver 600 may drive the fan 310.
  • the driver 600 may include a second channel 610 and a turbine 620 disposed in the second channel 610.
  • the second channel 610 is illustrated as two, but is not limited thereto, and may be one.
  • the second channel 610 may be disposed in the housing 100 and may include a second inlet 611 and a second outlet 613.
  • the second inlet 611 may be disposed on the same surface as the first inlet 111. Therefore, when the vehicle moves, a naturally occurring air flow may be introduced into the second channel 610 through the second inlet 611.
  • the second outlet 613 may be disposed on the same surface as the first outlet 113.
  • An induction guide 810 may be installed in the second inlet 611 to guide the air flow toward the turbine 620 as shown in FIG. 4.
  • the induction guide 810 may function as a windshield to prevent the air flow flowing into the lower side of the turbine and to face the concave surface of the second blade 623.
  • the guide guide 810 may be replaced by an auxiliary filter for the windscreen function.
  • the turbine 620 may rotate by the air flow in the second channel 610 to drive the fan 310.
  • the turbine 620 may include a second rotation shaft 621 and a plurality of second blades 623 coupled to the second rotation shaft 621.
  • the second rotation shaft 621 may be disposed perpendicular to the length direction of the second channel 610, that is, the air flow direction.
  • the second rotation shaft 621 may be connected to the first rotation shaft 311. Therefore, when the second rotation shaft 621 rotates, the first rotation shaft 311 may rotate.
  • the first rotary shaft 311 and the second rotary shaft 311 may be integrally formed, but are not necessarily limited thereto, and may be connected through a power transmission means such as a gear assembly or a belt (see 900 in FIGS. 10 and 11). have.
  • the second blade 623 may extend in the longitudinal direction of the second rotation shaft 621.
  • the plurality of second blades 623 may be spaced apart along the circumferential direction of the second rotation shaft 621.
  • the first blade 313 and the second blade 623 may be curved in opposite directions.
  • the first blade 313 may be curved in a clockwise direction
  • the second blade 623 may be curved in a counterclockwise direction.
  • air flow in the first channel 110 can be enhanced.
  • the first blade 313 may have a flat plate shape, and the plurality of first blades 313 may be disposed to be radially symmetrical. As such, by configuring the first blade 313 in a straight flat plate structure, it may be helpful to minimize the amount of air flowing in from the first outlet 113 to maintain sound pressure.
  • both the first blade 313 and the second blade 623 may have a flat plate shape, the first blade 313 may have a flat plate shape, and the second blade 623 may have a curved shape.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an air purifier according to another embodiment of the present invention.
  • the door may be omitted at the side of the first inlet 111 of the housing 100, and the filter 200 may be installed to be replaceable in a sliding manner at the first inlet 111.
  • an induction guide 820 may be installed in the first channel 110 to cover the lower portion of the first channel 110 to guide the air flow to the upper portion of the first channel 110.
  • an auxiliary filter 210 may be added to the second inlet 611 side of the housing 100, and may also be installed to be replaced in a sliding manner at the second inlet 611.
  • An induction guide 810 may be installed in the second channel 610 to cover the lower portion of the second channel 610 to direct air flow to the upper portion of the second channel 610.
  • the first blade 313 may have a flat plate shape
  • the second blade 623 may have a curved shape in a side direction of the second inlet 611.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a modified example of the sound pressure generating unit of FIG. 4.
  • the sound pressure generating unit 300 may include a third channel 320.
  • the third channel 320 may be connected to the first channel 110 between the filter 200 and the first outlet 113.
  • the third channel 320 can be disposed in the housing 100 and can include a third inlet 321.
  • the third inlet 321 may be disposed on the same surface as the first inlet 111. Therefore, when the vehicle moves, a naturally occurring air flow may be introduced into the third channel 320 through the third inlet 321.
  • the third inlet 321 may have a larger cross-sectional area than the first outlet 113. Thus, air may increase while moving from the third inlet 321 to the first outlet 113, and the pressure may decrease. In this case, the driving unit for driving the negative pressure generating unit 300 may be omitted.
  • the prefilter 330 may be disposed between the first inlet 111 and the filter 200.
  • the prefilter 330 may filter dust of a relatively large size, and the filter 200 may filter fine dust that is not filtered by the prefilter 300.
  • the prefilter 330 may increase the air resistance to slow the air flow rate.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of FIG. 8.
  • an auxiliary turbine 340 may be disposed between the first inlet 111 and the filter 200.
  • the prefilter may be omitted.
  • the auxiliary turbine 340 may increase the air resistance to slow the air flow rate.
  • the axis of rotation of the auxiliary turbine 340 may be disposed perpendicular to the longitudinal direction of the first channel 110, that is, the air flow direction.
  • the auxiliary turbine 340 may be disposed with the electrostatic induction member 500 in contact with the filter 200.
  • the electrostatic induction member 500 may cause friction with the filter 200.
  • the first channel 110 may include an auxiliary outlet 115 disposed between the first inlet 111 and the filter 200. Therefore, the auxiliary turbine 340 rotates at a high speed by the air flow discharged from the first inlet 111 to the auxiliary outlet 115, thereby improving the static electricity generating effect.
  • the auxiliary outlet 115 may be disposed to face the first inlet 111, but is not necessarily limited thereto.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a modified example of the driving unit of FIG. 4.
  • the turbine 620 may be disposed in the first channel 110.
  • the turbine 620 may be disposed between the first inlet 111 and the filter 200.
  • the second channel may be omitted.
  • the second rotation shaft 621 of the second turbine 620 may be connected to the first rotation shaft 311 of the fan 310 through a power transmission means such as a gear, a belt.
  • the driving unit is not necessarily limited thereto, and the driving unit may include a rack gear (not shown) installed at an automatic door of a building, and a pinion gear (not shown) that is engaged with the rack gear to drive the fan 310.
  • the air purification device according to an embodiment of the present invention may be installed on the upper portion of the automatic door and used as an air curtain facility having a dust collecting function.
  • the air purifier according to an embodiment of the present invention may further include a generator 700.
  • the generator 700 may be connected to the turbine 620 to generate electric power using the rotational force of the turbine 620.
  • the generator 700 may drive the timer 710 to calculate the filter usage time.
  • the LED 720 or the alarm 730 may be driven to indicate whether the filter is replaced and whether the device is normally operated.
  • the filter may be dried by driving the heating wire 740 provided to the filter.
  • the present invention is not limited thereto, and the power produced by the generator 700 may be utilized for various other purposes.
  • FIG. 13 and 14 are diagrams illustrating a modified example of FIG. 1.
  • the turbine 620 may be rotated by the flow of air flowing through the second channel 610, and the fan 310 may be rotated by the rotational force of the turbine 620 to allow the first movement.
  • the air flowing into the channel 110 is sucked in.
  • the filter 200 may be disposed in parallel with the longitudinal direction of the first channel 110, and the fan 310 may discharge air introduced in parallel with the first rotation shaft in a vertical direction of the first rotation shaft.
  • the first inlet 111 and the first outlet 113 may be disposed perpendicular to each other, and the fan 310 may parallel air introduced in the vertical direction of the first rotation shaft to the first rotation shaft. Can be discharged.
  • the filter 200 may have a cylindrical shape surrounding the fan 310.

Abstract

공기 정화장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 입구 및 제1 출구를 구비한 제1 채널을 포함하는 하우징; 상기 제1 채널에 배치되는 필터; 및 상기 필터와 상기 제1 출구 사이에 배치되는 음압생성부를 포함하는 공기 정화장치가 제공될 수 있다.

Description

공기 정화장치
본 발명은 공기 정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 등에 설치되어 실외 공기를 정화할 수 있는 공기 정화장치에 관한 것이다.
최근 황사, 미세먼지 등으로 인해 악화된 공기 질은 사회문제로 대두되고 있다. 이에 따라, 실내 공기정화기 시장은 지속적으로 확대되어 대기업 등의 연구 투자가 이루어지고 있다.
하지만, 상대적으로 실외 공기 정화에 대한 연구 투자는 지지부진한 상태이다.
종래 실외 공기 정화를 위한 시설은 먼지 흡입 방식의 집진차량이 대부분이었다.
하지만, 집진차량의 먼지 흡입 방식에 의해 정화될 수 있는 지역은 제한적일 수 밖에 없어 실외 공기 질 향상에 미치는 영향 또한 미비하였다.
이에 따라, 중국 등 공기 질에 대한 문제가 사회 전반에 걸쳐 심각하게 제기되고 있는 일부 국가에서는 공원 등에 대형 공기 정화탑을 설치하여 실외 공기 질 향상을 도모하고 있지만, 그 효율성에 대한 논란이 지속적으로 제기되고 있는 것이 현실이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 등록특허공보 제10-1816833호(2018.01.11.)
본 발명의 실시 예들은 차량 등에 설치되어 실외 공기를 정화할 수 있는 공기 정화장치를 제공할 수 있다.
차량 주행 또는 바람에 의해 발생되는 외부의 공기 흐름이 제2 입구를 통해 유입되어 터빈을 회전시키고, 이러한 터빈에 연결된 회전축을 통하여 전달된 회전력은 동축 또는 기어 등의 동력전달수단을 통해 제1 입구와 제1 출구 사이에 배치된 팬(제1 블레이드)을 회전시켜 음압을 발생시킨다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 입구 및 제1 출구를 구비한 제1 채널을 포함하는 하우징; 상기 제1 채널에 배치되는 필터; 및 상기 필터와 상기 제1 출구 사이에 배치되는 음압생성부를 포함하는 공기 정화장치가 제공될 수 있다.
상기 음압생성부는 팬(fan)을 포함할 수 있다.
상기 팬을 구동하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 제2 입구 및 제2 출구를 구비한 제2 채널; 및 상기 제2 채널에 배치되고, 상기 팬을 구동하는 터빈을 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 제1 입구와 상기 필터 사이에 배치되는 터빈을 포함할 수 있다.
상기 팬은, 제1 회전축; 및 상기 제1 회전축에 결합되는 복수의 제1 블레이드를 포함하고, 상기 터빈은, 제2 회전축; 및 상기 제2 회전축에 결합되는 복수의 제2 블레이드를 포함하고, 상기 제1 블레이드와 상기 제2 블레이드는 서로 반대 방향으로 만곡된 형상일 수 있다.
상기 터빈에 연결되어 전력을 생산하는 발전기를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 입구에 배치되어 유체 흐름에 의해 개방하는 도어부를 더 포함할 수 있다.
상기 필터에 접촉하여 마찰에 의한 정전기를 유도하는 정전기유도부재를 더 포함할 수 있다.
상기 음압생성부는 상기 필터와 상기 제1 출구 사이에서 상기 제1 채널에 연결되는 제3 채널을 포함하고, 상기 제3 채널은 상기 제1 출구보다 큰 단면적을 가지는 제3 입구를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 차량의 이동 등에 따라 자연적으로 발생하는 공기 흐름을 이용하여 실외 공기의 미세먼지를 필터링 할 수 있다. 특히, 필터와 출구 사이에 음압을 생성함으로써, 필터를 통과하는 공기 유량을 증가시킬 수 있고, 그로 인해 공기 정화 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 A-A에서의 단면도이고,
도 3은 도 2에서 제1 블레이드의 변형 예를 나타낸 도면이고,
도 4은 도 1의 B-B에서의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치가 차량에 설치되는 예를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 1의 하우징의 변형 예를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 정화장치를 나타낸 사시도이고,
도 8은 도 4의 음압생성부의 변형 예를 나타낸 도면이고,
도 9는 도 8의 변형 예를 나타낸 도면이고,
도 10 및 도 11은 도 4의 구동부의 변형 예를 나타낸 도면이고,
도 12는 발전기를 나타낸 도면이고,
도 13 및 도 14는 도 1의 변형 예를 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]
10: 공기 정화장치
20: 차량
100: 하우징
110: 제1 채널
111: 제1 입구
113: 제1 출구
115: 보조 출구
200: 필터
210: 보조필터
300: 음압생성부
310: 팬
311: 제1 회전축
313: 제1 블레이드
320: 제3 채널
321: 제3 입구
330: 프리필터
340: 보조 터빈
400: 도어부
410: 도어
420: 힌지 축
500: 정전기유도부재
600: 구동부
610: 제2 채널
611: 제2 입구
613: 제2 출구
620: 터빈
621: 제2 회전축
623: 제2 블레이드
700: 발전기
710: 타이머
720: LED
730: 알람
740: 열선
810, 820: 유도 가이드
900: 동력전달수단
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 결합 또는 연결이라 함은, 각 구성요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성요소가 각 구성요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성요소에 각 구성요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성요소의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 공기 정화장치의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A에서의 단면도이고, 도 3은 도 2에서 제1 블레이드의 변형 예를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 B-B에서의 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B에서의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치가 차량에 설치되는 예를 나타낸 도면이고, 도 6는 도 1의 하우징의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치(10)는 하우징(100), 필터(200) 및 음압생성부(300)를 포함할 수 있고, 도어부(400), 정전기유도부재(500) 및/또는 구동부(600)를 더 포함할 수도 있다.
하우징(100)은 차량, 지하철 등의 이동수단에 설치될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 하우징(100)은 바람이 부는 곳이라면 어디든지, 예를 들어 건물 외벽, 옥상, 버스 정류장, 공원, 가로등 등 고정된 설비에 설치될 수도 있다. 이하에서는, 설명 편의를 위해 차량에 설치된 경우로 한정하여 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 공기 정화장치(10)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이 차량(20)의 지붕에 설치되거나, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 차량(20), 구체적으로는 버스 등 대형 차량의 지붕 및 양측면에 설치될 수 있으며, 또한 도 5(3)에 도시된 바와 같이 차량(20)이 전후방 범퍼에 브라켓을 이용하여 각각 설치될 수도 있다.
하우징(100)은 제1 채널(110)을 포함할 수 있고, 제1 채널(110)은 제1 입구(111) 및 제1 출구(113)를 포함할 수 있다.
제1 입구(111)는 차량의 전방과 마주보게 배치될 수 있다. 따라서, 차량이 이동하는 경우, 제1 입구(111)를 통해 제1 채널(110) 내로 자연 발생적인 공기 흐름이 유입될 수 있다.
제1 출구(113)는 도 2 및 도 5(a)와 같이 제1 입구(111)와 평행하게 배치될 수 있다
하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 출구(113)는 도 6에 도시된 것처럼 제1 입구(111)와 평행하지 않게 배치될 수도 있다. 예시적으로, 하우징(100)은 차량(20)의 상면에서 후면까지 연장되게 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 입구(111)는 차량(20)의 전방과 마주보게 배치될 수 있고, 제1 출구(113)는 지면과 마주보게 배치될 수 있다.
필터(200)는 제1 채널(110)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 필터(200)는 제1 입구(111)와 제1 출구(113) 사이에 배치될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 입구(111)에 배치될 수도 있다.
필터(200)는 제1 채널(110)을 통해 이동하는 공기의 미세먼지를 필터링 할 수 있다.
필터(200)가 제1 채널(110)의 전체 영역에 걸쳐 설치되는 경우 제1 채널(110) 내에는 상당한 유체 저항이 발생할 수 있다. 특히, 필터(200)가 초미세먼지까지 필터링 할 수 있는 필터인 경우에는 더욱 그러하다. 따라서, 본 발명에서는 필터(200)와 제1 출구(113) 사이에 음압생성부(300)를 배치하여 필터(200)를 통과하는 공기 유량을 증가시킬 수 있다.
음압생성부(300)는 필터(200)와 제1 출구(113) 사이에 음압(negative pressure)을 생성할 수 있다. 여기서, 음압이란 제1 입구(111)와 필터(200) 사이의 압력보다 낮은 압력을 의미할 수 있다.
음압생성부(300)는 팬(fan) 또는 블로어(blower)(이하, 팬(310)이라고 한다)를 포함할 수 있다.
팬(310)은 구동부(600)에 의해 회전하게 되면, 필터(200)와 제1 출구(113) 사이에 채워진 공기를 제1 출구(113)로 배출시킬 수 있다. 따라서, 필터(200)와 제1 출구(113) 사이에 음압을 생성할 수 있다.
팬(310)은 제1 회전축(311), 및 제1 회전축(311)에 결합되는 복수의 제1 블레이드(313)를 포함할 수 있다.
제1 회전축(311)은 제1 채널(110)의 길이 방향, 즉, 공기 흐름 방향과 수직으로 배치될 수 있다.
제1 블레이드(313)는 제1 회전축(311)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 제1 블레이드(313)는 제1 회전축(311)의 원주 방향을 따라 이격하여 배치될 수 있다.
도어부(400)는 제1 입구(111)에 배치될 수 있고, 공기 흐름에 의해 제1 입구(111)를 개방할 수 있다. 또는 도어부(400)는 임의 수동 개폐 장치에 의해 개폐될 수도 있다.
도어부(400)는 도어(410), 및 도어(410)가 회전 가능하도록 도어(410)와 하우징(100)을 연결하는 힌지축(420)을 포함할 수 있다.
힌지축(420)은 도어(410)의 무게중심과 이격하여 배치될 수 있다. 예시적으로, 힌지축(420)의 도어(410)의 상부에 배치될 수 있다. 따라서, 도어(410)는 공기 흐름이 없는 때, 예를 들어 차량이 정지한 때에는 자중에 의해 제1 입구(111)를 폐쇄할 수 있다.
정전기유도부재(500)는 필터(200)에 접촉할 수 있고, 필터(200)와의 마찰에 의해 정전기를 유도할 수 있다.
정전기유도부재(500)는 복수의 양모펠트를 포함할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
정전기유도부재(500)의 일단은 제1 입구(111)와 필터(200) 사이에서 하우징(100)에 결합될 수 있다. 따라서, 제1 채널(110) 내에 공기 흐름이 발생하면, 정전기유도부재(500)가 필터(200) 측으로 요동치면서 필터(200)와의 마찰을 일으킬 수 있다.
구동부(600)는 팬(310)을 구동할 수 있다. 일 예시로, 구동부(600)는 제2 채널(610), 및 제2 채널(610)에 배치되는 터빈(620)을 포함할 수 있다. 제2 채널(610)은 2개인 것으로 도시되어 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 1개일 수도 있다.
제2 채널(610)은 하우징(100)에 배치될 수 있고, 제2 입구(611) 및 제2 출구(613)를 포함할 수 있다.
제2 입구(611)는 제1 입구(111)와 같은 면에 배치될 수 있다. 따라서, 차량이 이동하는 경우, 제2 입구(611)를 통해 제2 채널(610) 내로 자연 발생적인 공기 흐름이 유입될 수 있다. 제2 출구(613)는 제1 출구(113)와 같은 면에 배치될 수 있다.
제2 입구(611)의 내부에는 도 4와 같이 공기 흐름을 터빈(620) 측으로 유도하도록 유도 가이드(810)가 설치될 수 있다. 이 경우 유도 가이드(810)는 공기 흐름이 터빈의 하측으로 유입되는 것을 방지하고 제2 블레이드(623)의 오목한 면을 향하도록 하는 바람막이로 기능할 수 있다. 또한 이러한 바람막이 기능을 위해 유도 가이드(810)는 보조필터로 대체될 수도 있다.
터빈(620)은 제2 채널(610)에서의 공기 흐름에 의해 회전하여 팬(310)을 구동할 수 있다.
터빈(620)은 제2 회전축(621), 및 제2 회전축(621)에 결합되는 복수의 제2 블레이드(623)를 포함할 수 있다.
제2 회전축(621)은 제2 채널(610)의 길이 방향, 즉, 공기 흐름 방향과 수직으로 배치될 수 있다.
제2 회전축(621)은 제1 회전축(311)에 연결될 수 있다. 따라서, 제2 회전축(621)이 회전하게 되면, 제1 회전축(311)이 회전할 수 있다. 제1 회전축(311)과 제2 회전축(311)은 일체로 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 기어 어셈블리또는 벨트 등의 동력전달수단(도 10, 11의 900 참고)를 통해 연결될 수도 있다.
제2 블레이드(623)는 제2 회전축(621)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 제2 블레이드(623)는 제2 회전축(621)의 원주 방향을 따라 이격하여 배치될 수 있다.
제1 블레이드(313)와 제2 블레이드(623)는 서로 반대 방향으로 만곡된 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 블레이드(313)는 시계 방향으로 만곡된 형상일 수 있고, 제2 블레이드(623)는 반 시계 방향으로 만곡된 형상일 수 있다. 따라서, 제1 채널(110)에서의 공기 흐름이 강화될 수 있다.
또는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 블레이드(313)는 평판 형상으로 이루어질 수 있으며, 복수의 제1 블레이드(313)는 방사상 대칭되도록 배치될 수 있다. 이와 같이 제1 블레이드(313)를 직선형 평판 구조로 구성함으로써, 제1 출구(113)으로부터 역유입되는 공기량을 최소화하여 음압을 유지하는데 도움이 될 수 있다.
이 밖에도 제1 블레이드(313) 및 제2 블레이드(623) 모두 평판 형상을 가질 수 있으며, 제1 블레이드(313)가 평판 형상으로, 제2 블레이드(623)가 만곡된 형상으로 이루어질 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 정화장치를 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(100)의 제1 입구(111) 측에는 도어가 생략될 수 있으며, 필터(200)는 제1 입구(111)에 슬라이딩 방식으로 교체 가능하도록 설치될 수 있다. 그리고 제1 채널(110) 내부에는 제1 채널(110)의 하부를 커버하여 공기 흐름이 제1 채널(110)의 상부에서 일어나도록 가이드하는 유도 가이드(820)가 설치될 수 있다.
그리고 하우징(100)의 제2 입구(611) 측에는 보조필터(210)가 추가될 수 있으며, 이 또한 제2 입구(611)에 슬라이딩 방식으로 교체 가능하도록 설치될 수 있다. 제2 채널(610) 내부에는 제2 채널(610)의 하부를 커버하여 공기 흐름을 제2 채널(610)의 상부로 유도하는 유도 가이드(810)가 설치될 수 있다.
여기서 제1 블레이드(313)는 평판 형상으로 이루어지고, 제2 블레이드(623)은 제2 입구(611) 측 방향으로 만곡된 형상을 가질 수 있다.
도 8은 도 4의 음압생성부의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 음압생성부(300)는 제3 채널(320)을 포함할 수 있다. 제3 채널(320)은 필터(200)와 제1 출구(113) 사이에서 제1 채널(110)에 연결될 수 있다.
제3 채널(320)은 하우징(100)에 배치될 수 있고, 제3 입구(321)를 포함할 수 있다.
제3 입구(321)는 제1 입구(111)와 같은 면에 배치될 수 있다. 따라서, 차량이 이동하는 경우, 제3 입구(321)를 통해 제3 채널(320) 내로 자연 발생적인 공기 흐름이 유입될 수 있다.
제3 입구(321)는 제1 출구(113)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 따라서, 공기는 제3 입구(321)에서 제1 출구(113)로 이동하면서 증가할 수 있고, 압력은 감소할 수 있다. 이 경우, 음압생성부(300)를 구동하기 위한 구동부가 생략될 수 있다.
제1 입구(111)와 필터(200) 사이에는 프리필터(330)가 배치될 수도 있다. 프리필터(330)는 비교적 큰 사이즈의 먼지를 필터링 할 수 있고, 필터(200)는 프리필터(300)에서 필터링 되지 않은 미세먼지를 필터링 할 수 있다. 프리필터(330)는 공기 저항을 증가시켜 공기 유속을 둔화시킬 수 있다.
도 9는 도 8의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1 입구(111)와 필터(200) 사이에 보조 터빈(340)이 배치될 수 있다. 이 경우, 프리필터가 생략될 수 있다. 보조 터빈(340)은 공기 저항을 증가시켜 공기 유속을 둔화시킬 수 있다.
보조 터빈(340)의 회전축은 제1 채널(110)의 길이 방향, 즉, 공기 흐름 방향과 수직으로 배치될 수 있다.
보조 터빈(340)에는 필터(200)에 접촉하는 정전기유도부재(500)가 배치될 수 있다.
따라서, 보조 터빈(340)이 회전하게 되면, 정전기유도부재(500)가 필터(200)와의 마찰을 일으킬 수 있다.
제1 채널(110)은 제1 입구(111)와 필터(200) 사이에 배치되는 보조 출구(115)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 입구(111)에서 보조 출구(115)로 배출되는 공기 흐름에 의해 보조 터빈(340)이 고속으로 회전하여 정전기 발생 효과를 향상시킬 수 있다.
보조 출구(115)는 제1 입구(111)와 마주보게 배치될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 10은 도 4의 구동부의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 터빈(620)은 제1 채널(110)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 터빈(620)은 제1 입구(111)와 필터(200) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 채널이 생략될 수 있다.
제2 터빈(620)의 제2 회전축(621)은 기어, 벨트 등의 동력전달수단을 통해 팬(310)의 제1 회전축(311)에 연결될 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 구동부는 건물의 자동 출입문에 설치된 랙 기어(미도시), 및 랙 기어에 치합하여 팬(310)을 구동하는 피니언 기어(미도시)를 포함할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화 장치는 자동 출입문의 상부에 설치되어 집진 기능이 구비된 에어커튼 설비로 활용될 수도 있다.
도 12는 발전기를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화장치는 발전기(700)를 더 포함할 수 있다.
발전기(700)는 터빈(620)에 연결되어 터빈(620)의 회전력을 이용하여 전력을 생산할 수 있다.
발전기(700)는 타이머(710)를 구동하여 필터 사용시간을 산출할 수 있다. 또한, LED(720) 또는 알람(730)을 구동하여 필터 교체 및 장치의 정상 동작 여부를 표시할 수도 있다. 또한, 필터에 설치된 열선(740)을 구동하여 필터를 건조시킬 수도 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 발전기(700)에서 생산된 전력을 기타 다양한 용도로 활용할 수도 있다.
도 13 및 도 14는 도 1의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 제2 채널(610)을 통해 유입되는 공기의 흐름에 의해 터빈(620)이 회전될 수 있으며, 이러한 터빈(620)의 회전력에 의해 팬(310)이 회전 운동하면서 제1 채널(110)로 유입된 공기를 흡입하게 된다. 필터(200)는 제1 채널(110)의 길이 방향과 평행하게 배치될 수 있고, 팬(310)은 제1 회전축에 평행하게 유입된 공기를 제1 회전축의 수직 방향으로 배출시킬 수 있다.
도 14를 참조하면, 제1 입구(111)와 제1 출구(113)는 서로 수직으로 배치될 수 있고, 팬(310)은 제1 회전축의 수직 방향으로 유입된 공기를 제1 회전축에 평행하게 배출시킬 수 있다. 이 경우, 필터(200)는 팬(310)을 감싸는 원통 형상일 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 제1 입구 및 제1 출구를 구비한 제1 채널을 포함하는 하우징;
    상기 제1 채널에 배치되는 필터; 및
    상기 필터와 상기 제1 출구 사이에 배치되는 음압생성부를 포함하는 공기 정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음압생성부는 팬(fan)을 포함하는 공기 정화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 팬을 구동하는 구동부를 더 포함하는 공기 정화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동부는,
    제2 입구 및 제2 출구를 구비한 제2 채널; 및
    상기 제2 채널에 배치되고, 상기 팬을 구동하는 터빈을 포함하는 공기 정화장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제1 입구와 상기 필터 사이에 배치되는 터빈을 포함하는 공기 정화장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 팬은,
    제1 회전축; 및
    상기 제1 회전축에 결합되는 복수의 제1 블레이드를 포함하고,
    상기 터빈은,
    제2 회전축; 및
    상기 제2 회전축에 결합되는 복수의 제2 블레이드를 포함하고,
    상기 제1 블레이드는 만곡된 형상을 갖고, 상기 제2 블레이드는 평판 형상을 갖는 공기 정화장치.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 터빈에 연결되어 전력을 생산하는 발전기를 더 포함하는 공기 정화장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입구에 배치되어 유체 흐름에 의해 개방하는 도어부를 더 포함하는 공기 정화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 필터에 접촉하여 마찰에 의한 정전기를 유도하는 정전기유도부재를 더 포함하는 공기 정화장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 음압생성부는 상기 필터와 상기 제1 출구 사이에서 상기 제1 채널에 연결되는 제3 채널을 포함하고,
    상기 제3 채널은 상기 제1 출구보다 큰 단면적을 가지는 제3 입구를 구비하는 공기 정화장치.
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