WO2021261752A1 - 공기 청정기 - Google Patents

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WO2021261752A1
WO2021261752A1 PCT/KR2021/005483 KR2021005483W WO2021261752A1 WO 2021261752 A1 WO2021261752 A1 WO 2021261752A1 KR 2021005483 W KR2021005483 W KR 2021005483W WO 2021261752 A1 WO2021261752 A1 WO 2021261752A1
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filter
led
light blocking
blocking member
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PCT/KR2021/005483
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박주완
김주영
천성현
김낙현
박창현
신문선
이원희
정창우
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삼성전자주식회사
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    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
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    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
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    • A61L2209/10—Apparatus features
    • A61L2209/16—Connections to a HVAC unit

Definitions

  • the present invention relates to an air purifier, and more particularly, to an air purifier including an ultraviolet irradiation device.
  • An air purifier is a device that inhales polluted air, filters dust and odor particles contained in the air with a filter, purifies the inhaled air into clean air, and discharges the purified air back to the outside of the air purifier.
  • One aspect of the present invention provides an air purifier capable of removing bacteria and viruses.
  • Another aspect of the present invention provides an air purifier that removes bacteria and viruses by generating active oxygen by irradiating ultraviolet rays to a photocatalyst.
  • Another aspect of the present invention provides an air purifier that blocks ultraviolet rays irradiated from inside the body from being emitted to the outside of the body.
  • the air purifier includes a main body including an intake port through which air is introduced and an outlet port through which air is discharged, and a UV LED disposed between the suction port and the exhaust port and irradiating ultraviolet rays toward the outlet. and a photocatalyst provided to generate active oxygen by reacting with the ultraviolet rays irradiated from the UV LED, and a photocatalytic filter disposed between the ultraviolet irradiation device and the outlet and the ultraviolet rays irradiated from the UV LED It may include a light blocking member disposed between the UV LED and the suction port to prevent emission to the outside of the body through the suction port.
  • the air purifier has a second light blocking device disposed between the UV LED and the outlet to prevent the ultraviolet rays irradiated from the UV LED from being emitted to the outside of the body through the outlet. It may further include a member.
  • the air purifier may further include a filter provided to filter dust included in the air introduced into the body, and disposed between the suction port and the ultraviolet irradiation device.
  • the ultraviolet irradiation device may further include a filter receiving unit provided to be detachably mounted on the filter.
  • the ultraviolet irradiation device may further include a case including the filter accommodating part, a substrate on which the UV LED is mounted, and a heat sink in contact with the substrate to absorb heat from the substrate.
  • the light blocking member may be disposed between the case and the heat sink and be provided to cover one surface of the case facing the heat sink.
  • the heat sink may be disposed between the case and the substrate to come into contact with the air that has passed through the air inlet.
  • the first light blocking member and the second light blocking member may include a fabric.
  • the air purifier includes a blowing fan disposed inside the main body to flow air, and an opening corresponding to the blowing fan, and a flow path for guiding air passing through the ultraviolet irradiation device and the photocatalytic filter to the blowing fan. It may further include a fan case to form and a grill cover coupled to the fan case so as to cover the opening.
  • the second light blocking member may be provided to cover the opening or the grill cover to prevent ultraviolet rays from passing through the opening.
  • the photocatalyst may include titanium oxide (TiO 2 ).
  • the air purifier may further include a filter case in which the ultraviolet irradiation device and the photocatalytic filter are detachably mounted.
  • the filter case may include a first contact point and a second contact point.
  • the ultraviolet irradiation apparatus may further include a third contact corresponding to the first contact and a fourth contact corresponding to the second contact.
  • the ultraviolet irradiation device may be provided to receive power from the main body.
  • the ultraviolet irradiation device may further include a substrate receiving unit coupled to the case to accommodate the UV LED, the substrate, and the heat sink.
  • the substrate accommodating part may include a UV hole provided to emit ultraviolet rays irradiated from the UV LED, and a heat dissipation groove provided to increase a contact area between the substrate and air.
  • the suction port may be formed on the rear surface of the main body.
  • the outlet may be formed on the front surface of the main body.
  • the air purifier includes a main body having an inlet and an outlet disposed so that air is introduced from the rear and discharged to the front, and filters the air introduced into the body through the inlet, and faces the inlet It includes a filter disposed to look at, and a UV LED that irradiates UV light toward the front, an UV irradiation device disposed in front of the filter, a photocatalytic filter disposed in front of the UV irradiation device, and UV light irradiated from the UV LED It may include a light blocking member disposed between the UV LED and the outlet to prevent the leaking from the front of the main body.
  • the air purifier has a second light blocking device disposed between the UV LED and the suction port to prevent the ultraviolet rays irradiated from the UV LED from being emitted to the outside of the body through the suction port. It may further include a member.
  • the filter may be detachably mounted to the ultraviolet irradiation device.
  • the first light blocking member and the second light blocking member may include a fabric.
  • the air purifier includes a main body having an inlet and an outlet disposed so that air is introduced from the rear and air is discharged to the front, and a UV LED that irradiates ultraviolet rays toward the front, and is disposed in front of the filter.
  • a UV irradiating device, a photocatalytic filter disposed in front of the UV irradiating device, and disposed between the UV LED and the inlet to prevent the UV irradiated from the UV LED from being reflected back and leaking to the rear of the body and a second light blocking member disposed between the UV LED and the outlet to prevent the ultraviolet rays irradiated from the UV LED from leaking out to the front of the body.
  • an air purifier capable of removing bacteria and viruses.
  • an air purifier that removes bacteria and viruses by generating active oxygen by irradiating the photocatalyst with ultraviolet rays.
  • an air purifier that blocks UV rays irradiated from inside the main body from being emitted to the outside of the main body.
  • FIG. 1 is a front perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic exploded perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of an ultraviolet irradiation device in the air cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a side cross-sectional view of an ultraviolet irradiation device in the air cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a portion of the ultraviolet irradiation device in the air cleaner according to an embodiment of the present invention from the front.
  • FIG. 7 is an exploded view illustrating a photocatalytic filter in the air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view illustrating a fan case, a grill cover, and a light blocking member separated in the air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view illustrating the fan case shown in FIG. 8, the grill cover, and the light blocking member in combination from another angle.
  • FIG. 10 is a view separately illustrating a filter case in the air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view separately illustrating an ultraviolet irradiation device in the air cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a filter case and an ultraviolet irradiation device mounted on the filter case in the air cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line A of FIG. 12 .
  • FIG. 14 is a side cross-sectional view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • first and second used in this specification may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are It is used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
  • the term “and/or” includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • FIG. 1 is a front perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a rear perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a schematic exploded perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • the first direction indicates a direction from the rear to the front.
  • the air purifier 1 has a main body 10 forming an exterior, and a front panel coupled to the front of the main body 10 to form the front surface of the air purifier 1 . 20 and a rear panel 30 coupled to the rear of the main body 10 to form a rear surface of the air purifier 1 .
  • the body 10 may include an upper panel 11 forming an upper surface, a lower panel 12 forming a lower surface, and side panels 13 forming both sides.
  • a front panel 20 and a rear panel 30 may be provided on the front and rear surfaces of the main body 10 , respectively.
  • the front panel 20 may be formed in a plate shape.
  • the front panel 20 may be provided with a discharge unit 21 for discharging the purified air from the inside of the main body 10 .
  • the outlet 21 may include an outlet 22 .
  • the outlet 22 may be provided on the front side of the front panel 20 .
  • the outlet 22 may be formed of at least one or more. The number or arrangement of the outlets 22 is not limited and may be provided so that air can be discharged in various directions.
  • the front panel of this embodiment is illustrated as being separately configured on the front surface of the main body, the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the front panel may be formed integrally with the body.
  • the front panel 20 may be provided with an operation button unit 26 for inputting an operation of the air purifier 1 and a display unit 25 provided to display an operation state.
  • the rear panel 30 may be formed in a plate shape having a size corresponding to the rear surface of the main body 10 .
  • the rear panel 30 may be provided with a suction part 31 for introducing external air.
  • the suction unit 31 may include a plurality of suction ports 32 that are evenly distributed over the entire rear panel 30 .
  • the inlet 32 is not limited in number or arrangement position.
  • the plurality of suction ports 32 may be provided only in a partial area of the suction unit 31 .
  • the suction part 31 of the rear panel 30 may be formed so that external air is introduced in an inner direction of the main body 10 from the rear surface of the main body 10 . Air introduced into the body 10 through the suction unit 31 may be discharged through the discharge unit 21 of the front panel 20 . In other words, the air may be introduced into the rear panel 30 of the main body 10 in the first direction (X) and discharged to the front panel 20 .
  • the air purifier 1 may include a filter device 100 installed inside the body 10 , a filter case 50 , a fan case 60 , and a blower device.
  • the filter device 100 may be mounted inside the body 10 to filter dust in the air introduced through the suction unit 31 of the rear panel 30 . Further, according to the spirit of the present invention, the filter device 100 may include the ultraviolet irradiation device 200 and the photocatalytic filter 130 to remove bacteria and viruses in the air.
  • the filter device 100 may include a primary filter 110 , a secondary filter 120 , an ultraviolet irradiation device 200 , and a photocatalytic filter 130 .
  • the primary filter 110 may be provided to filter dust in the air.
  • the primary filter 110 may be disposed adjacent to the suction unit 31 .
  • the primary filter 110 may include a pre-filter 111 that collects dust, foreign substances, etc. of a preset size or larger.
  • the primary filter 110 may include a filter support 112 provided to support the pre-filter 111 .
  • the pre-filter 111 may be provided to cover the opening formed between the filter supports 112 .
  • the primary filter 110 may be provided to be disposed rearmost in the first direction (X) in the main body 10 among the components of the filter device 100 .
  • the secondary filter 120 may be provided to collect foreign substances of a certain size that have passed through the primary filter 110 .
  • the secondary filter 120 may be a High Efficiency Particulate Air (HEPA) filter that collects fine dust of a certain size.
  • HEPA filter may be composed of glass fibers.
  • the present invention is not limited thereto, and the secondary filter 120 may be provided with various types of filters in a manner that collects foreign substances.
  • the secondary filter 120 may be disposed in front of the primary filter 110 .
  • the secondary filter 120 may be detachably mounted to the ultraviolet irradiation device 200 .
  • the secondary filter 120 may be mounted on the filter accommodating part 211 formed in the ultraviolet irradiation apparatus 200 .
  • the secondary filter 120 may be separated from the ultraviolet irradiation device 200 .
  • the air purifier 1 may operate even if the secondary filter 120 is not mounted on the ultraviolet irradiation device 200 .
  • the ultraviolet irradiation device 200 and the photocatalytic filter 130 will be described later.
  • the filter case 50 may be provided to accommodate the filter device 100 .
  • the filter device 100 may be installed in the filter case 50 .
  • the filter case 50 may be coupled to be fixed inside the body 10 .
  • the filter case 50 accommodates the filter device 100 so that the filter device 100 is fixed inside the body 10 .
  • the filter case 50 may include a filter device accommodating part 51 provided to accommodate the filter device 100 .
  • the filter device accommodating part 51 may be formed by opening one surface of the filter case 50 .
  • the filter device 100 may be detachably mounted to the filter device accommodating part 51 .
  • An air passage hole 52 and an air passage hole 52 are formed on the other surface of the filter case 50 so that the air purified through the filter device 100 flows, and the filter device 100 is connected to the filter case. It may include a rib (53) to prevent passing forward of (50).
  • the air passage hole 52 may be formed in plurality.
  • the air passage hole 52 may be formed by a rib 53 provided on the other open surface of the filter case 50 .
  • the air passage hole 52 forms an air flow path so that the air passing through the filter device 100 can move to the fan case 60 (refer to FIG. 8) and the grill cover 71 (refer to FIG. 8).
  • the air passing through the filter device 100 may move in the first direction (X) in the body 10 through the air passage hole 52 .
  • the filter device 100 may be fixed without moving in the first direction (X) in the filter case 50 by the ribs 53 . Due to the rib 53 and the air passage hole 52 , the filter device 100 does not pass through the filter case 50 in the first direction (X), and the air that has passed through the filter device 100 passes through the first It can pass through the filter case 50 in the direction (X).
  • a plurality of air passage holes 52 may be provided as shown in FIG. 3 .
  • the present invention is not limited thereto and a single air passage hole may be provided.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of an ultraviolet irradiation device in the air cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • the ultraviolet irradiation device 200 includes a first case 210 , a first light blocking member 220 , a heat sink 230 , an ultraviolet generator 240 , and a second case 250 . can do.
  • the first case 210 may include a filter accommodating part 211 provided to mount the primary filter 110 and the secondary filter 120 .
  • the filter accommodating part 211 may indicate a space formed inside the first case 210 .
  • the first case 210 may include a blocking wall 213 provided to block UV rays irradiated forward from the UV LED 242 to be described later from being reflected and emitted to the rear of the first case 210 .
  • a plurality of blocking walls 213 may be provided, and an air inlet 212 may be formed between the blocking walls and the blocking walls.
  • the first case 210 may include a coupling protrusion 214 provided to be inserted into the first coupling hole 221 of the light blocking member 220 to be described later.
  • the coupling protrusion 214 may protrude from the front surface of the first case 210 in the first direction (X).
  • the coupling protrusion 214 may be provided at each of the four corners of the first case 210 .
  • the ultraviolet irradiation apparatus 200 may include a light blocking member 220 .
  • the light blocking member 220 is referred to as a first light blocking member.
  • the light blocking member 80 to be described later is referred to as a second light blocking member.
  • the first light blocking member 220 may be provided to prevent ultraviolet rays irradiated from the UV LED 242 toward the first direction X from being reflected back in the body 10 and emitted to the outside of the body 10 . have.
  • the first light blocking member 220 may be made of various materials.
  • the first light blocking member 220 may be made of a fabric material.
  • the first light blocking member 220 may be provided in a black color to easily absorb light.
  • the first light blocking member 220 may be made of an elastic material.
  • the first light blocking member 220 may be provided with a thin metal plate, and in this case, may include a plurality of holes formed over the entire surface.
  • the first light blocking member may be made of an injection-molded material other than fabric and metal materials.
  • the first light blocking member 220 may be made of a fabric material.
  • the first light blocking member 220 may include first coupling holes 221 respectively formed at four corners of the first light blocking member 220 .
  • the first light blocking member 220 may be coupled to the first case 210 by inserting the coupling protrusion 214 of the first case 210 into the first coupling hole 221 .
  • the first light blocking member 220 may be coupled to the first case 210 to cover the entire front surface of the first case 210 . Since the first light blocking member 220 covers the entire front surface of the first case 210 , the first light blocking member 220 reflects the ultraviolet rays irradiated from the UV LED 242 toward the rear of the body 10 . Even if it is, it is possible to completely block the discharge to the rear of the main body 10 .
  • the ultraviolet irradiation apparatus 200 may include an ultraviolet generator 240 and a heat sink 230 .
  • the UV generator 240 may include a UV LED 242 and a substrate 241 on which the UV LED 242 is mounted.
  • a plurality of UV LEDs 242 may be mounted on one substrate 241 , and a plurality of substrates 241 may be provided.
  • three UV LEDs 242 may be mounted on one substrate 241 , and three substrates 241 may be provided.
  • the number of UV LEDs mounted on the substrate and the number of substrates can be changed according to design specifications.
  • the UV LED 242 may irradiate UVA of a relatively long wavelength.
  • UVA which is not dangerous to the human body compared to UVC, which is a short wavelength, even if a situation such as tearing of the light blocking members 220 and 80 occurs, the risk due to UV exposure can be minimized.
  • the plurality of UV LEDs 242 may be simultaneously turned on as the main body 10 operates.
  • the plurality of UV LEDs 242 may be sequentially turned on from the UV LEDs 242 disposed in a portion in which a relatively large amount of air is introduced in consideration of power consumption.
  • harmful substances such as ozone may be generated in the body 10 .
  • the UV LED 242 may be set to be OFF after operating for a first predetermined time.
  • the UV LED 242 may be set to be turned on after a second predetermined time elapses after being turned off. In this case, the first predetermined time and the second predetermined time may be the same as or different from each other.
  • the ultraviolet generator 240 may include a connection substrate 243 electrically connecting the plurality of substrates 241 to each other.
  • Each of the plurality of boards 241 may be coupled to the connecting board 243 through a connector 244 provided on the connecting board 243 .
  • the plurality of substrates 241 may be coupled to the connection substrate 243 to simultaneously receive power through the connection substrate 243 .
  • the heat sink 230 may be provided to correspond to the substrate 241 .
  • the heat sink 230 and the substrate 241 may extend in a direction crossing the first direction (X).
  • the heat sink 230 and the substrate 241 may extend in the left and right directions of the body 10 .
  • the heat sink 230 may contact the substrate 241 to absorb heat generated from the substrate 241 and the UV LED 242 .
  • the heat sink 230 may be made of a material having high thermal conductivity.
  • the heat sink 230 may quickly absorb heat generated from the substrate 241 and the UV LED 242 .
  • the heat sink 230 may be in contact with air to quickly transfer the heat absorbed by the heat sink 230 to the air.
  • the ultraviolet irradiation apparatus 200 may include a second case 250 .
  • the second case 250 may be provided to be coupled to the first case 210 .
  • the first light blocking member 220 , the heat sink 230 , and the UV generator 230 may be provided between the first case 210 and the second case 250 .
  • the second case 250 may include a substrate 241 and a substrate accommodating part 251 accommodating the UV LED 242 .
  • the substrate receiving unit 251 may be coupled from the front of the substrate 241 and the UV LED 242 .
  • FIG 5 is a side cross-sectional view of an ultraviolet irradiation device in the air cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • the first case 210 may include a blocking wall 213 that prevents ultraviolet rays from being emitted to the outside of the first case 210 .
  • a plurality of blocking walls 213 may be provided, and an air inlet 212 may be provided between the blocking walls and the blocking walls.
  • the blocking wall 213 may be provided to extend downward to prevent ultraviolet rays from being emitted to the rear of the first case 210 .
  • the blocking wall 213 may guide the UV rays downward even if the UV rays are emitted to the rear of the first case 210 .
  • the blocking wall 213 since there is no person at the rear lower side of the main body 10 , even if the ultraviolet rays are emitted toward the lower rear side of the main body 10 by the blocking wall 213 , it is possible to minimize the problem due to the ultraviolet rays emission.
  • the first light blocking member 220 may include fine holes to allow air to pass therethrough.
  • the first light blocking member 220 may be made of a fabric material to have ventilation.
  • the first light blocking member 220 may be provided to pass air and block ultraviolet rays.
  • the first light blocking member 220 may cover the entire surface of the first case 210 .
  • air may be sucked in from the rear of the main body 10 and discharged to the front of the main body 10 .
  • Air sucked in through the suction unit 31 of the rear panel 30 may be introduced into the ultraviolet irradiation device 200 through the primary filter 110 and the secondary filter 120 .
  • Air flowing into the ultraviolet irradiation device 200 may move in the first direction (X) through the air inlet 212 of the first case 210 .
  • the air may come into contact with the heat sink 230 while moving in the first direction (X).
  • the air in contact with the heat sink 230 may absorb heat from the heat sink 230 . Accordingly, the temperature of the heat sink 230 is lowered.
  • the first light blocking member 220 may be disposed between the heat sink 230 and the air inlet 212 . Since air may pass through the first light blocking member 220 , it may come into contact with the heat sink 230 after passing through the first light blocking member 220 .
  • a substrate 241 may be disposed on the front surface of the heat sink 230 .
  • the rear surface of the substrate 241 and the front surface of the heat sink 230 may be in contact with each other.
  • the substrate 241 and the UV LED 242 may be accommodated in the substrate receiving part 251 of the second case 250 .
  • the substrate 241 and the UV LED 242 may be fixed by the substrate receiving part 251 and the blocking wall 213 .
  • the substrate receiving part 251 may include a UV hole 252 so that the ultraviolet rays irradiated from the UV LED 242 move forward.
  • FIG. 6 is a view showing a portion of the ultraviolet irradiation device in the air cleaner according to an embodiment of the present invention from the front.
  • the substrate accommodating part 251 may include a UV hole 252 provided to allow ultraviolet rays irradiated from the UV LED 242 to pass therethrough.
  • the substrate receiving unit 251 may further include a heat dissipation groove 253 provided to increase the contact area between the substrate 241 and air.
  • a heat sink 230 may be provided on the rear surface of the substrate 241 to dissipate heat generated from the substrate 241 through the heat sink 230 .
  • a substrate accommodating part 251 is disposed in front of the substrate 241 , and a plurality of heat dissipation grooves 253 are provided in the substrate accommodating part 251 to increase the area in which the front surface of the substrate 241 and air come into contact. can Through this, the substrate 241 may be in contact with air to exchange heat, and heat of the substrate 241 may be more rapidly discharged to the outside.
  • FIG. 7 is an exploded view illustrating a photocatalytic filter in the air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • the air purifier 1 may include a photocatalytic filter 130 .
  • the photocatalytic filter 130 may be disposed in front of the ultraviolet irradiation device 200 .
  • the air in the room in which the air purifier 1 is disposed is introduced into the body 10 through the suction unit 31 disposed at the rear of the body 10, and the body 10 It may be discharged through the discharge unit 21 disposed in front of the. According to this flow of airflow, the air may pass through the primary filter 110 , the secondary filter 120 , and the ultraviolet irradiation device 200 , and then pass through the photocatalytic filter 130 .
  • the photocatalyst filter 130 includes a frame 133 including a plurality of photocatalysts 135 and a plurality of photocatalyst accommodating parts 134 provided to accommodate the photocatalyst 135, the front surface of the frame 133, and It may include a first cover 131 and a second cover 132 provided to cover the rear surface, respectively.
  • the photocatalyst 135 may be provided to generate active oxygen by reacting with ultraviolet rays.
  • ultraviolet rays When ultraviolet rays are irradiated to the photocatalyst 135, active oxygen is generated in the photocatalyst 135, and the active oxygen can remove bacteria and viruses.
  • the photocatalyst 135 may include titanium oxide (TiO 2 ).
  • titanium oxide TiO 2
  • the electrons react with oxygen on the surface of the titanium oxide to generate superoxide anions (O 2 - ).
  • holes react with moisture in the air to generate hydroxyl radicals (OH).
  • the hydroxyl radical generated in the above process has the ability to oxidatively decompose strong organic substances. Hydroxy radicals decompose odor substances, viruses, and bacteria present in the air, and change them into water and carbon dioxide.
  • active oxygen is generated in the photocatalyst 135 by the ultraviolet irradiation device 200 irradiating ultraviolet rays to the photocatalyst 135, and the active oxygen can remove odor substances, viruses and bacteria. have.
  • the photocatalytic filter 130 adsorbs harmful substances in the gas component.
  • the UV LED 242 irradiates ultraviolet rays to the photocatalytic filter 130 to decompose harmful substances in the gas component adsorbed on the photocatalytic filter 130 . That is, it is possible to remove harmful substances adsorbed on the photocatalytic filter 130 .
  • the frame 133 may be provided to accommodate the photocatalyst 135 .
  • the frame 133 may include a photocatalyst accommodating part 134 in which the photocatalyst 135 is accommodated.
  • the photocatalyst accommodating part 134 may be provided in plurality. According to an embodiment of the present invention, the photocatalyst accommodating part 134 may be provided in the form of a honeycomb. However, the present invention is not limited thereto.
  • the photocatalyst accommodating part may be provided in various shapes that may have an internal space.
  • the frame 133 may have its front and back open sides. Due to this structure, it is difficult for the photocatalyst 135 to maintain the state accommodated in the photocatalyst accommodating part 134 .
  • the first cover 131 and the second cover 132 may be coupled to the front and rear surfaces of the frame 133 , respectively.
  • the first cover 131 and the second cover 132 may be provided as a fine mesh including a plurality of holes. However, the present invention is not limited thereto.
  • the first cover 131 and the second cover 132 include a hole to allow air to pass therethrough, and the hole is provided smaller than the photocatalyst 135 so that the photocatalyst 135 does not escape through the hole. structure is enough.
  • the photocatalytic filter 130 can be easily provided for replacement. Specifically, the photocatalytic filter 130 can be easily separated from the main body 10 without a separate tool, and the photocatalytic filter 130 separated from the main body 10 can be replaced. Since the photocatalytic filter 130 is provided as a separate configuration that is separable from the ultraviolet irradiation device 200 , the photocatalytic filter 130 can be separately replaced with the ultraviolet irradiation device 200 . In addition, when the photocatalytic filter 130 is separated from the main body 10 , a separate tool may not be required.
  • FIG. 8 is a view illustrating a fan case, a grill cover, and a light blocking member separated in the air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view illustrating the fan case shown in FIG. 8, the grill cover, and the light blocking member in combination from another angle.
  • the air purifier 1 may include a fan case 60 disposed in front of the filter case 50 , a grill cover 71 , and a second light blocking member 80 . .
  • a blowing fan 70 may be coupled to the fan case 60 .
  • the blowing fan 70 may be coupled to the front of the fan case 60 .
  • the fan case 60 may include an opening 61 corresponding to the blowing fan 70 so that air is introduced into the blowing fan 70 .
  • the fan case 50 may include a partition wall 63 to prevent air from flowing to a portion other than the opening 61 .
  • the fan case 60 may include a flow path 62 formed by four sidewalls and the partition wall portion 63 .
  • the flow path 62 may indicate an inner space of the fan case 60 .
  • the fan case 60 may include a second coupling part 64 corresponding to the first coupling part 73 of the grill cover 71 to be described later.
  • the second coupling part 64 may be provided on one side of the partition wall part 63 .
  • a plurality of second coupling portions 64 may be provided.
  • a grill cover 71 may be coupled to the rear of the fan case 60 .
  • the grill cover 71 may prevent foreign substances from being introduced into the blower fan 70 .
  • the grill cover 71 may prevent a user from approaching the blowing fan 70 from the rear of the fan case 60 .
  • the grill cover 71 can prevent children from accidentally approaching the blowing fan 70 and being injured when the blowing fan 70 is operating.
  • the grill cover 71 may include a plurality of holes 71a to allow air to pass therethrough.
  • the hole 71a may be formed over the entire surface of the grill cover 71 .
  • the hole 71a may be formed over the rear surface and the side surface of the grill cover 71 .
  • the grill cover 71 may include a first coupling part 73 to be coupled to the fan case 60 .
  • the first coupling part 73 may be formed in the protrusion 72 protruding to the side of the fan case 60 .
  • the protrusion 72 and the first coupling portion 73 may be provided in plurality.
  • the plurality of protrusions 72 may be disposed to be spaced apart along the circumference of the grill cover 71 .
  • the air purifier 1 may include the second light blocking member 80 .
  • the second light blocking member 80 may be provided to surround the grill cover 71 .
  • the second light blocking member 80 can prevent ultraviolet rays from being emitted to the outside through the grill cover 71 by covering the entire surface of the grill cover 71 .
  • ultraviolet rays may pass only through the opening 61 of the fan case 60 .
  • the grill cover 71 is coupled to the fan case 60 to cover the opening 61 .
  • the grill cover 71 includes a plurality of holes 71a, ultraviolet rays can pass through the opening 61 of the fan case 60 through these holes 71a.
  • the ultraviolet rays pass through the opening 61 , they may be emitted to the outside of the main body 10 through the outlet 22 of the front panel 20 .
  • ultraviolet rays are emitted to the outside of the main body 10, the safety standards cannot be satisfied, which is a problem.
  • the second light blocking member 80 may prevent ultraviolet rays from being emitted to the outside of the body 10 . More specifically, the second light blocking member 80 may prevent ultraviolet rays from being emitted toward the front of the body 10 .
  • the second light blocking member 80 may be provided to cover the grill cover 71 through which ultraviolet rays must pass to pass through the fan case 60 .
  • the second light blocking member 80 may be provided to cover the entire side surface as well as the rear surface of the grill cover 71 .
  • the second light blocking member 80 may be provided to prevent ultraviolet rays from passing through.
  • the second light blocking member 80 covers the grill cover 71 , the ultraviolet rays do not pass through the opening 61 of the grill cover 71 and the fan case 60 , and therefore, it is prevented from being emitted to the outside of the main body 10 . can be prevented.
  • the grill cover 71 may not be coupled to the fan case 60 . That is, the grill cover 71 may be omitted.
  • the second light blocking member 80 may be provided to directly cover the opening 61 .
  • the second light blocking member 80 may be made of a fabric material.
  • the second light blocking member 80 may be provided in a black color to easily absorb light.
  • the present invention is not limited thereto, and the second light blocking member may be provided as a metal plate including a plurality of holes formed over the entire surface. In addition, it may be provided as an injection molding material rather than a metal material.
  • the second light blocking member 80 may include a second coupling hole 81 .
  • a plurality of second coupling holes 81 may be provided.
  • the plurality of second coupling holes 81 may be provided to be spaced apart along the circumference of the second light blocking member 80 .
  • the second light blocking member 80 may be coupled to the grill cover 71 by inserting the protrusion 72 of the grill cover 71 into the second coupling hole 81 .
  • the number of the second coupling holes 81 may be provided to correspond to the number of the protrusions 72 .
  • the second light blocking member 80 may cover the entire rear surface and side surfaces of the grill cover 71 when the protrusion 72 is inserted into the second coupling hole 81 . As described above, when the second light blocking member 80 covers the grill cover 71 , the emission of ultraviolet rays through the grill cover 71 may be blocked.
  • the partition wall portion 63 of the fan case 60 may be formed of an injection-molded material to prevent ultraviolet rays from passing therethrough. However, the material is not limited. Since ultraviolet rays do not pass through the partition wall portion 63 and the second light blocking member 80 , according to the spirit of the present invention, it is possible to prevent ultraviolet rays from passing from the rear to the front of the fan case 60 .
  • FIG. 10 is a view separately illustrating a filter case in the air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • the filter case 50 may include a first contact point 50a and a second contact point 50b.
  • the first contact point 50a and the second contact point 50b may be provided on the inner lower surface of the filter case 50 , respectively.
  • the positions of the first contact point and the second contact point are not limited.
  • the first contact point and the second contact point may be provided on an inner side surface of the filter case.
  • FIG. 11 is a view separately illustrating an ultraviolet irradiation device in the air cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • the ultraviolet irradiation apparatus 200 may include a third contact point 200a and a fourth contact point 200b.
  • the third contact 200a and the fourth contact 200b may be provided on the outer lower surface of the ultraviolet irradiation apparatus 200, respectively.
  • the positions of the third and fourth contact points are not limited.
  • the third contact point and the fourth contact point may be provided on the outer side of the ultraviolet irradiation device 200 to correspond to the first contact point and the second contact point.
  • FIG. 12 is a view showing a filter case and an ultraviolet irradiation device mounted on the filter case in the air cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • 13 is a cross-sectional view taken along line A of FIG. 12 .
  • the first contact point 50a and the third contact point 200a may be provided to contact each other when the ultraviolet irradiation device 200 is mounted on the filter case 50 .
  • the second contact 50b and the fourth contact 200b may be provided to contact each other when the ultraviolet irradiation device 200 is mounted on the filter case 50 .
  • the first contact point 50a and the third contact point 200a may contact each other and be electrically connected, and the second contact point 50b and the fourth contact point ( 200b) may be electrically connected by contacting each other.
  • the first contact 50a and the second contact 50b of the filter case 50 may be connected to a power supply source (not shown) outside the main body 10 to receive power.
  • the third contact 200a and the fourth contact 200b may receive power from the inside of the main body 10 by making contact with the first contact 50a and the second contact 50b, respectively. Accordingly, when the ultraviolet irradiation apparatus 200 is mounted on the filter case 50 , the ultraviolet irradiation apparatus 200 may receive power.
  • the ultraviolet irradiation device 200 can receive power only by installing it in the main body 10 without a wire or a power supply device connected to a power source, and the UV LED 242 ) can be irradiated with ultraviolet light.
  • FIG. 14 is a side cross-sectional view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • air outside the air purifier 1 may be introduced into the body 10 through the suction unit 31 provided on the rear panel 30 of the body 10 .
  • the air outside the main body 10 may be introduced into the main body 10 by the blowing fan 70 rotated by a driving motor (not shown).
  • the air introduced into the body 10 through the suction unit 31 may pass through the above-described primary filter 110 and secondary filter 120 . While passing through the primary filter 110 and the secondary filter 120, dust in the air may be filtered. At this time, some bacteria and viruses may be filtered by the primary filter 110 and the secondary filter 120, but are not completely filtered.
  • the ultraviolet irradiation apparatus 200 may be provided to irradiate ultraviolet rays in the first direction (X).
  • the first direction (X) may be toward the front of the main body (10).
  • a photocatalytic filter 130 may be provided in front of the ultraviolet irradiation device 200 .
  • the photocatalytic filter 130 may react with the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation device 200 to generate active oxygen. Free radicals can remove bacteria and viruses.
  • the air purifier 1 can remove 99% or more of bacteria and viruses contained in the air that has passed through the primary filter 110 and the secondary filter 120 .
  • the ultraviolet irradiation apparatus 200 may irradiate ultraviolet rays in a direction parallel to the first direction (X).
  • the UV LED 242 may be disposed to face the front of the body 10 .
  • the photocatalytic filter 130 may be disposed to face the UV LED 242 . That is, the UV LED 242 may be first disposed along the first direction X from the rear panel 30 disposed on the rear surface of the body 10 , and then the photocatalytic filter 130 may be disposed.
  • the UV LED 242 may be disposed at the front end of the air flow path, and the photocatalytic filter 130 may be disposed at the rear end.
  • the air purifier 1 can more effectively remove bacteria and viruses.
  • the air introduced into the body 10 passes through the UV LED 242 and then flows into the photocatalytic filter 130 .
  • active oxygen generated by the photocatalyst 135 reacting with ultraviolet light is sufficiently present in the photocatalytic filter 130 , and thus the removal efficiency of bacteria and viruses can be improved. That is, active oxygen is sufficiently generated at the inlet portion of the photocatalytic filter 130 into which air is introduced, so that the removal efficiency of bacteria and viruses can be improved.
  • the surface where bacteria and viruses are most collected is the surface through which air is introduced.
  • the surface through which air is introduced is the rear surface of the photocatalytic filter 130 . This is because the air before flowing into the photocatalytic filter 130 contains relatively many bacteria and viruses, and the air flows into the rear surface of the photocatalytic filter 130 and moves to the front of the main body 10 through the front surface.
  • the UV LED 242 may be arranged to irradiate ultraviolet rays toward the rear of the photocatalytic filter 130 where bacteria and viruses are most collected.
  • the UV LED 242 may be disposed at the front end of the flow path, and the photocatalytic filter 130 may be disposed at the rear end thereof.
  • ultraviolet rays are irradiated toward the rear surface of the photocatalytic filter 130 where a lot of bacteria and viruses are collected, and bacteria and viruses can be removed by active oxygen generated from the rear surface of the photocatalytic filter 130 . Accordingly, the removal efficiency of bacteria and viruses may be improved.
  • active oxygen is present in the discharge part of the photocatalytic filter.
  • active oxygen is present in the discharge part of the photocatalytic filter through which air is discharged, so that the removal efficiency of bacteria and viruses is relatively reduced.
  • the UV LED 242 is disposed upstream of the photocatalytic filter 130 in the air flow path, so that the removal efficiency of bacteria and viruses can be improved.
  • light blocking members are disposed at the front and rear of the ultraviolet irradiation device 200 , respectively, to block the ultraviolet rays generated inside the main body 10 from being emitted to the outside of the main body 10 . That is, it is possible to prevent light leakage of ultraviolet rays.
  • the second light blocking member 80 provided to cover the grill cover 71 may block UV rays irradiated to the front of the UV irradiation device 200 .
  • ultraviolet rays reflected to the rear of the body 10 may be blocked by the first light blocking member 220 provided to cover one surface of the ultraviolet irradiation apparatus 200 .
  • the first light blocking member 220 may be provided to cover one surface of the first case 210 of the ultraviolet irradiation apparatus 200 .
  • the first light blocking member 220 and the second light blocking member 80 are respectively disposed at the front and rear of the UV LED 242 that irradiates ultraviolet rays, so that the ultraviolet rays emitted from the inside of the main body 10 are emitted from the main body ( 10) It is possible to prevent leakage to the outside in advance.
  • the air purifier 1 can prevent the propagation of pathogens harmful to the human body or infection of viruses in advance by removing not only dust, but also bacteria and viruses.

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Abstract

세균 및 바이러스를 제거할 수 있는 공기 청정기를 개시한다. 공기 청정기는 공기가 유입되는 흡입구와, 공기가 배출되는 배출구를 포함하는 본체와, 상기 흡입구와 상기 배출구 사이에 배치되고, 상기 배출구를 향해 자외선을 조사하는 UV LED를 포함하는 자외선 조사 장치와, 상기 UV LED에서 조사된 자외선과 반응하여 활성산소를 발생시키도록 마련되는 광촉매를 포함하고, 상기 자외선 조사 장치와 상기 배출구 사이에 배치되는 광촉매 필터 및 상기 UV LED에서 조사된 자외선이 상기 흡입구를 통해 상기 본체 외부로 방출되는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 흡입구 사이에 배치되는 차광부재를 포함할 수 있다.

Description

공기 청정기
본 발명은 공기 청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선 조사 장치를 포함하는 공기 청정기에 관한 것이다.
공기 청정기는 오염된 공기를 흡입하여 공기에 함유된 먼지, 냄새 입자 등을 필터로 걸러내어 흡입된 공기를 깨끗한 공기로 정화시키고, 정화된 공기를 공기 청정기의 외부로 다시 배출하는 장치이다.
최근에는 공기에 포함된 미세 먼지 뿐만 아니라 세균과 바이러스 제거에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라, 세균 및 바이러스를 제거할 수 있는 공기 청정기에 대한 연구가 이루어지고 있다.
본 발명의 일 측면은 세균 및 바이러스를 제거할 수 있는 공기 청정기를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 광촉매에 자외선을 조사함으로써 활성 산소를 발생시켜 세균 및 바이러스를 제거하는 공기 청정기를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 본체 내부에서 조사된 자외선이 본체 외부로 방출되는 것을 차단한 공기 청정기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따르면, 공기 청정기는 공기가 유입되는 흡입구와, 공기가 배출되는 배출구를 포함하는 본체와, 상기 흡입구와 상기 배출구 사이에 배치되고, 상기 배출구를 향해 자외선을 조사하는 UV LED를 포함하는 자외선 조사 장치와, 상기 UV LED에서 조사된 자외선과 반응하여 활성산소를 발생시키도록 마련되는 광촉매를 포함하고, 상기 자외선 조사 장치와 상기 배출구 사이에 배치되는 광촉매 필터 및 상기 UV LED에서 조사된 자외선이 상기 흡입구를 통해 상기 본체 외부로 방출되는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 흡입구 사이에 배치되는 차광부재를 포함할 수 있다.
상기 차광부재를 제1차광부재라 할 때, 상기 공기 청정기는 상기 UV LED에서 조사된 자외선이 상기 배출구를 통해 상기 본체 외부로 방출되는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 배출구 사이에 배치되는 제2차광부재를 더 포함할 수 있다.
상기 공기 청정기는 본체 내부로 유입된 공기에 포함된 먼지를 필터링 하도록 마련되고, 상기 흡입구와 상기 자외선 조사 장치 사이에 배치되는 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 자외선 조사 장치는, 상기 필터가 분리 가능하게 장착되도록 마련되는 필터 수용부를 더 포함할 수 있다.
상기 자외선 조사 장치는, 상기 필터 수용부를 포함하는 케이스와, 상기 UV LED가 실장되는 기판과, 상기 기판의 열을 흡수하도록 상기 기판과 접촉하는 방열판을 더 포함할 수 있다.
상기 차광부재는, 상기 케이스와 상기 방열판 사이에 배치되고, 상기 방열판과 마주보는 상기 케이스의 일 면을 커버하도록 마련될 수 있다.
상기 방열판은, 상기 공기 유입부를 통과한 공기와 접촉하도록 상기 케이스와 상기 기판 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1차광부재와 상기 제2차광부재는 패브릭(fabric)을 포함할 수 있다.
상기 공기 청정기는 상기 본체 내부에 배치되어 공기를 유동시키는 송풍팬과, 상기 송풍팬과 대응되는 개구를 포함하고, 상기 자외선 조사 장치 및 상기 광촉매 필터를 통과한 공기를 상기 송풍팬으로 안내하는 유로를 형성하는 팬 케이스 및 상기 개구를 커버하도록 상기 팬 케이스에 결합되는 그릴 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 제2차광부재는, 자외선이 상기 개구를 통과하는 것을 방지하도록 상기 개구 또는 상기 그릴 커버를 커버하도록 마련될 수 있다.
상기 광촉매는 산화타이타늄(TiO 2)를 포함할 수 있다.
상기 공기 청정기는 자외선 조사 장치 및 상기 광촉매 필터가 분리 가능하게 장착되는 필터 케이스를 더 포함할 수 있다.
상기 필터 케이스는 제1접점과 제2접점을 포함할 수 있다.
상기 자외선 조사 장치는 상기 제1접점과 대응되는 제3접점과, 상기 제2접점과 대응되는 제4접점을 더 포함할 수 있다.
상기 제1접점과 상기 제3접점이 접촉하고, 상기 제2접점과 상기 제4접점이 접촉할 때, 상기 자외선 조사 장치는 상기 본체로부터 전력을 공급 받도록 마련될 수 있다.
상기 자외선 조사 장치는, 상기 케이스와 결합하여 상기 UV LED와 상기 기판 및 상기 방열판을 수용하는 기판 수용부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 수용부는, 상기 UV LED에서 조사된 자외선이 방출되도록 마련되는 UV 홀과, 상기 기판과 공기의 접촉 면적을 늘리도록 마련되는 방열 홈을 포함할 수 있다.
상기 흡입구는 상기 본체의 후면에 형성될 수 있다.
상기 배출구는 상기 본체의 전면에 형성될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 공기 청정기는 후방으로부터 공기가 유입되어 전방으로 공기가 배출되도록 흡입구와 배출구가 배치되는 본체와, 상기 흡입구를 통해 상기 본체 내부로 유입된 공기를 필터링하고, 상기 흡입구와 마주보도록 배치되는 필터와, 전방을 향해 자외선을 조사하는 UV LED를 포함하고, 상기 필터의 전방에 배치되는 자외선 조사 장치와, 상기 자외선 조사 장치의 전방에 배치되는 광촉매 필터 및 상기 UV LED에서 조사된 자외선이 상기 본체의 전방으로 새어나가는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 배출구 사이에 배치되는 차광부재를 포함할 수 있다
상기 차광부재를 제1차광부재라 할 때, 상기 공기 청정기는 상기 UV LED에서 조사된 자외선이 상기 흡입구를 통해 상기 본체 외부로 방출되는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 흡입구 사이에 배치되는 제2차광부재를 더 포함할 수 있다.
상기 필터는 상기 자외선 조사 장치에 분리 가능하게 장착될 수 있다.
상기 제1차광부재와 상기 제2차광부재는 패브릭(fabric)을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 공기 청정기는 후방으로부터 공기가 유입되어 전방으로 공기가 배출되도록 흡입구와 배출구가 배치되는 본체와, 전방을 향해 자외선을 조사하는 UV LED를 포함하고, 상기 필터의 전방에 배치되는 자외선 조사 장치와, 상기 자외선 조사 장치의 전방에 배치되는 광촉매 필터와, 상기 UV LED에서 조사된 자외선이 후방으로 반사되어 상기 본체의 후방으로 새어나가는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 흡입구 사이에 배치되는 제1차광부재 및 상기 UV LED에서 조사된 자외선이 상기 본체의 전방으로 새어나가는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 배출구 사이에 배치되는 제2차광부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 세균 및 바이러스를 제거할 수 있는 공기 청정기를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 광촉매에 자외선을 조사함으로써 활성 산소를 발생시켜 세균 및 바이러스를 제거하는 공기 청정기를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 본체 내부에서 조사된 자외선이 본체 외부로 방출되는 것을 차단한 공기 청정기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 전방 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 자외선 조사 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 자외선 조사 장치의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 자외선 조사 장치의 일부를 정면에서 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 광촉매 필터를 분해하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 팬 케이스와 그릴 커버 및 차광부재를 분리하여 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 팬 케이스와 그릴 커버 및 차광부재를 결합하여 다른 각도에서 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 필터 케이스를 따로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 자외선 조사 장치를 따로 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 필터 케이스와 필터 케이스에 장착된 자외선 조사 장치를 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 A에 따른 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 측단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는”이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "전방", "후방", "좌측" 및 "우측"등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 전방 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 후방 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 개략적인 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 표시된 X 방향을 제1방향이라 할 때, 제1방향은 후방으로부터 전방으로의 방향을 가리킨다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공기 청정기(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 전방에 결합되어 공기 청정기(1)의 전면을 형성하도록 마련되는 전면패널(20)과, 본체(10)의 후방에 결합되어 공기 청정기(1)의 후면을 형성하도록 마련되는 후면패널(30)을 포함할 수 있다.
본체(10)는 상면을 형성하는 상면패널(11)과, 하면을 형성하는 하면패널(12)과, 양 측면을 형성하는 측면패널(13)들을 포함할 수 있다. 본체(10)의 전면과 후면에는 전면패널(20)과 후면패널(30)이 각각 마련될 수 있다.
전면패널(20)은 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 전면패널(20)에는 본체(10) 내부에서 정화된 공기가 배출되기 위한 배출부(21)가 마련될 수 있다. 배출부(21)는 배출구(22)를 포함할 수 있다. 배출구(22)는 전면패널(20)의 전면에 마련될 수 있다. 배출구(22)는 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다. 배출구(22)는 그 개수나 배치되는 위치가 제한되지 않고, 다양한 방향으로 공기가 배출될 수 있도록 마련될 수 있다. 본 실시예의 전면패널은 본체의 전면에 별도로 구성되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전면패널은 본체와 일체로 형성될 수 있다.
전면패널(20)에는 공기 청정기(1)의 동작을 입력하기 위한 조작 버튼부(26)와, 작동 상태를 표시하도록 마련되는 디스플레이부(25)가 마련될 수 있다.
후면패널(30)은 본체(10)의 후면에 대응되는 크기의 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 후면패널(30)에는 외부 공기가 유입되기 위한 흡입부(31)가 형성될 수 있다. 흡입부(31)는 후면패널(30)의 전체에 고르게 분산 배치되는 복수개의 흡입구(32)를 포함할 수 있다. 흡입구(32)는 그 개수나 배치되는 위치가 제한되지 않는다. 예를 들면, 흡입부(31)의 일부 영역에만 복수의 흡입구(32)가 마련될 수도 있다.
후면패널(30)의 흡입부(31)는 외부 공기가 본체(10)의 후면으로부터 본체(10)의 내측 방향으로 유입되도록 형성될 수 있다. 흡입부(31)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 공기는 전면패널(20)의 배출부(21)를 통해 배출될 수 있다. 달리 표현하면, 공기는 제1방향(X)으로 본체(10)의 후면패널(30)로 유입되어 전면패널(20)로 배출될 수 있다.
공기 청정기(1)는 본체(10) 내부에 설치되는 필터장치(100)와, 필터 케이스(50)와, 팬 케이스(60)와, 송풍장치를 포함할 수 있다.
필터장치(100)는 본체(10) 내부에 장착되어 후면패널(30)의 흡입부(31)를 통해 유입되는 공기 중의 먼지를 필터링하도록 마련될 수 있다. 또한, 본 발명의 사상에 따르면, 필터장치(100)는 자외선 조사 장치(200)와, 광촉매 필터(130)를 포함하여 공기 중의 세균 및 바이러스를 제거하도록 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터장치(100)는 1차 필터(110)와, 2차 필터(120)와, 자외선 조사 장치(200)와, 광촉매 필터(130)를 포함할 수 있다.
1차 필터(110)는 공기 중의 먼지를 필터링하도록 마련될 수 있다. 1차 필터(110)는 흡입부(31)와 인접하게 배치될 수 있다. 1차 필터(110)는 미리 설정된 크기 이상의 먼지, 이물질 등을 집진하는 프리 필터(pre-filter, 111)를 포함할 수 있다. 1차 필터(110)는 프리 필터(111)를 지지하도록 마련되는 필터 지지부(112)를 포함할 수 있다. 프리 필터(111)는 필터 지지부(112) 사이에 형성되는 개구를 커버하도록 마련될 수 있다.
1차 필터(110)는 필터장치(100)의 구성요소들 중 본체(10) 내에서 제1방향(X)으로 가장 후방에 배치되도록 마련될 수 있다.
2차 필터(120)는 1차 필터(110)를 통과한 일정 크기의 이물질을 집진하도록 마련될 수 있다. 2차 필터(120)는 일정 크기의 미세 먼지를 집진하는 헤파 필터(HEPA(High Efficiency Particulate Air) filter)일 수 있다. 헤파 필터는 유리 섬유로 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 2차 필터(120)는 이물질을 집진하는 방식으로 다양한 종류의 필터로 마련될 수 있다.
2차 필터(120)는 1차 필터(110)의 전방에 배치될 수 있다.
2차 필터(120)는 자외선 조사 장치(200)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 2차 필터(120)는 자외선 조사 장치(200)에 형성되는 필터 수용부(211)에 장착될 수 있다. 2차 필터(120)는 자외선 조사 장치(200)로부터 분리될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2차 필터(120)가 자외선 조사 장치(200)에 장착되지 않더라도 공기 청정기(1)가 동작할 수 있다.
자외선 조사 장치(200)와 광촉매 필터(130)에 대해서는 후술하기로 한다.
필터 케이스(50)는 필터장치(100)를 수용하도록 마련될 수 있다. 달리 표현하면, 필터장치(100)는 필터 케이스(50)에 설치될 수 있다. 필터 케이스(50)는 본체(10) 내부에 고정되도록 결합될 수 있다. 필터 케이스(50)는 필터장치(100)를 수용함으로써 필터장치(100)가 본체(10) 내부에 고정되도록 할 수 있다.
필터 케이스(50)는 필터장치(100)를 수용하도록 마련되는 필터장치 수용부(51)를 포함할 수 있다. 필터장치 수용부(51)는 필터 케이스(50)의 일 면이 개방되어 형성될 수 있다. 필터장치(100)는 필터장치 수용부(51)에 분리 가능하게 장착될 수 있다.
필터 케이스(50)의 타면에는 필터장치(100)를 통과하여 정화된 공기가 유동되도록 형성되는 공기 통과홀(52)과, 공기 통과홀(52)을 형성하고, 필터장치(100)가 필터 케이스(50)의 전방으로 통과하는 것을 방지하는 리브(53)를 포함할 수 있다. 공기 통과홀(52)은 복수개로 형성될 수 있다. 공기 통과홀(52)은 필터 케이스(50)의 개방된 타면에 마련되는 리브(53)에 의해 형성될 수 있다. 공기 통과홀(52)은, 필터장치(100)를 통과한 공기가 팬 케이스(60, 도 8 참조)와 그릴 커버(71, 도 8 참조)로 이동할 수 있도록 공기의 유로를 형성한다. 필터장치(100)를 통과한 공기는 공기 통과홀(52)을 통해 본체(10) 내에서 제1방향(X)으로 이동할 수 있다. 필터장치(100)는 리브(53)에 의해 필터 케이스(50) 내에서 제1방향(X)으로 이동하지 않고 고정될 수 있다. 리브(53)와 공기 통과홀(52)에 의해, 필터장치(100)는 필터 케이스(50)를 제1방향(X)으로 통과하지 못 하고, 필터장치(100)를 통과한 공기는 제1방향(X)으로 필터 케이스(50)를 통과할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 통과홀(52)은 도 3에 도시된 바와 같이 복수개로 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 공기 통과홀은 단일개로 마련될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 자외선 조사 장치의 분해 사시도이다.
이하에서는 자외선 조사 장치의 구체적인 구성에 대해 자세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 자외선 조사 장치(200)는 제1케이스(210)와, 제1차광부재(220)와, 방열판(230)과, 자외선 발생기(240) 및 제2케이스(250)를 포함할 수 있다.
제1케이스(210)는 1차 필터(110) 및 2차 필터(120)가 장착되도록 마련되는 필터 수용부(211)를 포함할 수 있다. 필터 수용부(211)는 제1케이스(210)의 내측에 형성되는 공간을 가리킬 수 있다.
제1케이스(210)는 후술할 UV LED(242)에서 전방으로 조사된 자외선이 반사되어 제1케이스(210)의 후방으로 방출되는 것을 차단하도록 마련되는 차단벽(213)을 포함할 수 있다. 차단벽(213)은 복수로 마련될 수 있으며, 차단벽과 차단벽 사이에는 공기 유입부(212)가 형성될 수 있다.
또한, 제1케이스(210)는 후술할 차광부재(220)의 제1결합홀(221)에 삽입되도록 마련되는 결합돌기(214)를 포함할 수 있다. 결합돌기(214)는 제1케이스(210)의 전면으로부터 제1방향(X)을 향해 돌출될 수 있다. 결합돌기(214)는 제1케이스(210)의 네 모서리에 각각 마련될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 자외선 조사 장치(200)는 차광부재(220)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 차광부재(220)를 제1차광부재라 한다. 또한, 후술할 차광부재(80)를 제2차광부재라 한다.
제1차광부재(220)는 UV LED(242)에서 제1방향(X)을 향해 조사된 자외선이 본체(10) 내에서 후방으로 반사되어 본체(10) 외부로 방출되는 것을 방지하도록 마련될 수 있다. 제1차광부재(220)는 다양한 재질로 마련될 수 있다. 예를 들면, 제1차광부재(220)는 패브릭(fabric) 재질로 마련될 수 있다. 제1차광부재(220)는 빛을 흡수하기에 용이하도록 검정(black) 색상으로 마련될 수 있다. 또한, 제1차광부재(220)는 신축성이 있는 재질로 마련될 수 있다. 이와 달리, 제1차광부재(220)는 두께가 얇은 메탈 플레이트로 마련될 수 있으며, 이 때, 전면(全面)에 걸쳐 형성되는 다수의 홀을 포함할 수 있다. 또한, 제1차광부재는 패브릭과 메탈 재질이 아닌 사출물로 마련될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1차광부재(220)는 패브릭 재질로 마련될 수 있다. 제1차광부재(220)는 제1차광부재(220)의 네 모서리에 각각 형성되는 제1결합홀(221)을 포함할 수 있다. 제1차광부재(220)는, 제1케이스(210)의 결합돌기(214)가 제1결합홀(221)에 삽입됨으로써, 제1케이스(210)에 결합될 수 있다. 제1차광부재(220)는 제1케이스(210)에 결합되어 제1케이스(210)의 전면(前面) 전체를 커버할 수 있다. 제1차광부재(220)가 제1케이스(210)의 전면(前面) 전체를 커버함으로써, 제1차광부재(220)는 UV LED(242)에서 조사된 자외선이 본체(10) 후방을 향해 반사되더라도 본체(10) 후방으로 방출되는 것을 완전히 차단할 수 있다.
자외선 조사 장치(200)는 자외선 발생기(240)와 방열판(230)을 포함할 수 있다.
자외선 발생기(240)는 UV LED(242)와, UV LED(242)가 실장되는 기판(241)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 UV LED(242)가 하나의 기판(241)에 실장될 수 있고, 기판(241)은 복수로 마련될 수 있다. 예를 들면, 3개의 UV LED(242)가 하나의 기판(241)에 실장될 수 있고, 기판(241)은 3개로 마련될 수 있다. 다만, 기판에 실장되는 UV LED의 개수와 기판의 개수는 설계 사양에 따라 변경이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, UV LED(242)는 비교적 장(長) 파장의 UVA를 조사할 수 있다. 단(短) 파장인 UVC에 비해 인체에 위험하지 않은 UVA를 사용함으로써, 차광부재(220, 80)가 찢어지는 등의 상황이 발생하더라도 자외선 노출로 인한 위험을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 UV LED(242)는 본체(10)가 동작함에 따라 동시에 ON 될 수 있다. 이와 달리, 복수의 UV LED(242)는 소비 전력을 고려하여 공기가 상대적으로 많이 유입되는 부분에 배치되는 UV LED(242)부터 순차적으로 ON 되도록 마련될 수 있다. 또한, UV LED(242)가 장시간 동작함으로써 본체(10) 내에 오존과 같은 유해물질이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, UV LED(242)는 제1소정 시간만큼 동작하다가 OFF 되도록 설정될 수 있다. UV LED(242)는 OFF 된 후, 제2소정 시간이 지나면 ON 되도록 설정될 수 있다. 이 때, 제1소정 시간과 제2소정 시간은 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다.
자외선 발생기(240)는 복수의 기판(241)들을 전기적으로 연결하는 연결 기판(243)을 포함할 수 있다. 복수의 기판(241) 각각은 연결 기판(243)에 마련되는 커넥터(244)를 통해 연결 기판(243)에 결합될 수 있다. 복수의 기판(241)들은 연결 기판(243)에 결합됨으로써 연결 기판(243)을 통해 동시에 전력을 공급 받을 수 있다.
방열판(230)은 기판(241)과 대응되게 마련될 수 있다. 방열판(230)과 기판(241)은 제1방향(X)과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 방열판(230)과 기판(241)은 본체(10)의 좌우 방향으로 연장될 수 있다. 방열판(230)은 기판(241)과 접촉하여 기판(241) 및 UV LED(242)에서 발생하는 열을 흡수할 수 있다. 방열판(230)은 열 전도율이 높은 재질로 마련될 수 있다. 방열판(230)은 기판(241) 및 UV LED(242)에서 발생한 열을 신속하게 흡수할 수 있다. 또한, 방열판(230)은 공기와 접촉하여 방열판(230)이 흡수한 열을 신속하게 공기로 전달할 수 있다.
자외선 조사 장치(200)는 제2케이스(250)를 포함할 수 있다. 제2케이스(250)는 제1케이스(210)와 결합하도록 마련될 수 있다. 제1케이스(210)와 제2케이스(250) 사이에는 상기한 제1차광부재(220)와, 방열판(230) 및 자외선 발생기(230)가 마련될 수 있다. 제2케이스(250)는 기판(241)과 UV LED(242)를 수용하는 기판 수용부(251)를 포함할 수 있다. 기판 수용부(251)는 기판(241)과 UV LED(242)의 전방으로부터 결합될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 자외선 조사 장치의 측단면도이다.
도 5를 참조하면, 제1케이스(210)는 자외선이 제1케이스(210) 외부로 방출되는 것을 방지하는 차단벽(213)을 포함할 수 있다. 차단벽(213)은 복수로 마련될 수 있고, 차단벽과 차단벽 사이에는 공기 유입부(212)가 마련될 수 있다.
차단벽(213)은 자외선이 제1케이스(210)의 후방으로 방출되는 것을 방지하도록 하방으로 연장되도록 마련될 수 있다. 차단벽(213)은 자외선이 제1케이스(210)의 후방으로 방출되더라도 자외선을 하방으로 가이드할 수 있다. 일반적으로 본체(10)의 후방 하측에는 사람이 없기 때문에, 자외선이 차단벽(213)에 의해 본체(10)의 후방 하측을 향해 방출되더라도 자외선 방출로 인한 문제를 최소화할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 제1차광부재(220)를 포함함으로써 자외선이 본체(10)의 후방으로 방출되는 것을 차단할 수 있다. 제1차광부재(220)는 공기가 통과할 수 있도록 미세한 홀을 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 제1차광부재(220)는 통풍성을 갖도록 패브릭 재질로 마련될 수 있다. 제1차광부재(220)는 공기는 통과시키고, 자외선은 차단하도록 마련될 수 있다. 제1차광부재(220)는 제1케이스(210)의 일 면 전체를 커버할 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기(1)에서, 방열판(230)을 통한 자외선 발생기(240)의 방열에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기는 본체(10)의 후방으로부터 흡입되어 본체(10)의 전방으로 배출될 수 있다. 후면패널(30)의 흡입부(31)를 통해 흡입된 공기는 1차 필터(110)와 2차 필터(120)를 거쳐 자외선 조사 장치(200)로 유입될 수 있다. 자외선 조사 장치(200)로 유입되는 공기는 제1케이스(210)의 공기 유입부(212)를 통해 제1방향(X)으로 이동할 수 있다. 공기가 제1방향(X)으로 이동하는 과정에서 방열판(230)과 접촉할 수 있다. 방열판(230)과 접촉한 공기는 방열판(230)으로부터 열을 흡수할 수 있다. 이에 따라, 방열판(230)의 온도는 낮아진다. 방열판(230)과 공기 유입부(212) 사이에는 제1차광부재(220)가 배치될 수 있다. 공기는 제1차광부재(220)를 통과할 수 있으므로, 제1차광부재(220)를 통과한 후 방열판(230)과 접촉할 수 있다.
방열판(230)의 전면(前面)에는 기판(241)이 배치될 수 있다. 기판(241)의 후면과 방열판(230)의 전면이 접촉하도록 마련될 수 있다.
기판(241)과 UV LED(242)는 제2케이스(250)의 기판 수용부(251)에 수용될 수 있다. 기판(241)과 UV LED(242)는 기판 수용부(251)와 차단벽(213)에 의해 고정될 수 있다. 기판 수용부(251)는 UV LED(242)에서 조사되는 자외선이 전방으로 이동하도록 UV 홀(252)을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 자외선 조사 장치의 일부를 정면에서 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 수용부(251)는 UV LED(242)에서 조사되는 자외선이 통과하도록 마련되는 UV 홀(252)을 포함할 수 있다. 또한, 기판 수용부(251)는 기판(241)과 공기와의 접촉 면적을 늘리기 위해 마련되는 방열홈(253)을 더 포함할 수 있다.
기판(241)의 후면에는 방열판(230)이 마련되어 방열판(230)을 통해 기판(241)에서 발생한 열을 방출할 수 있다. 기판(241)의 전방에는 기판 수용부(251)가 배치되고, 기판 수용부(251)에는 복수의 방열홈(253)이 마련되어 기판(241)의 전면(前面)과 공기가 접촉하는 면적을 늘릴 수 있다. 이를 통해, 기판(241)이 공기와 접촉하여 열교환을 할 수 있고, 기판(241)의 열을 보다 신속하게 외부로 방출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 광촉매 필터를 분해하여 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기(1)는 광촉매 필터(130)를 포함할 수 있다.
광촉매 필터(130)는 자외선 조사 장치(200)의 전방에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 청정기(1)가 배치되는 실내의 공기는 본체(10)의 후방에 배치되는 흡입부(31)를 통해 본체(10) 내부로 유입되고, 본체(10)의 전방에 배치되는 배출부(21)를 통해 배출될 수 있다. 이러한 기류의 흐름에 따라, 공기는 1차 필터(110)와 2차 필터(120) 및 자외선 조사 장치(200)를 통과한 후, 광촉매 필터(130)를 통과할 수 있다.
광촉매 필터(130)는 복수의 광촉매(135)와, 광촉매(135)가 수용되도록 마련되는 복수의 광촉매 수용부(134)를 포함하는 프레임(133)과, 프레임(133)의 전면(前面)과 후면(後面)을 각각 커버하도록 마련되는 제1커버(131) 및 제2커버(132)를 포함할 수 있다.
광촉매(135)는 자외선과 반응하여 활성산소를 발생시키도록 마련될 수 있다. 광촉매(135)에 자외선이 조사되면, 광촉매(135)에서는 활성산소가 발생되고, 활성산소가 세균 및 바이러스를 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광촉매(135)는 산화타이타늄(TiO 2)을 포함할 수 있다. 산화타이타늄(TiO 2)에 자외선이 조사되면, 그 표면에 전자(e -)와, 정공(h +)이 형성된다. 전자는 산화타이타늄의 표면에 있는 산소와 반응하여 슈퍼 옥사이드 음이온(O 2 -)을 생성한다. 또한, 정공은 공기 중의 수분과 반응하여 하이드록시 라디칼(hydroxyl radical, OH)을 생성한다. 상기 과정에서 생성된 하이드록시 라디칼은 강력한 유기물질들을 산화 분해할 수 있는 능력을 갖는다. 하이드록시 라디칼은 공기에 존재하는 악취물질과, 바이러스 및 세균 등을 분해하여 이를 물과 이산화탄소로 변화시킨다. 따라서, 본 발명의 사상에 따르면, 자외선 조사 장치(200)가 광촉매(135)에 자외선을 조사함으로써 광촉매(135)에서 활성산소가 발생하고, 활성산소가 악취물질과, 바이러스 및 세균을 제거할 수 있다.
공기 청정기(1)가 동작하면, 본체(10) 외부의 공기가 본체(10) 내부로 유입된 후 필터장치(100)를 거쳐 본체(10) 외부로 배출되는 과정을 반복하게 된다. 이러한 과정에서 광촉매 필터(130)에는 가스성분의 유해물질이 흡착된다. 본 발명의 사상에 따르면, UV LED(242)가 광촉매 필터(130)에 자외선을 조사함으로써 광촉매 필터(130)에 흡착된 가스성분의 유해물질을 분해할 수 있다. 즉, 광촉매 필터(130)에 흡착된 유해물질을 제거할 수 있다.
프레임(133)은 광촉매(135)를 수용하도록 마련될 수 있다. 프레임(133)은 광촉매(135)가 수용되는 광촉매 수용부(134)를 포함할 수 있다. 광촉매 수용부(134)는 복수로 마련될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광촉매 수용부(134)는 허니콤(honeycomb) 형태로 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 광촉매 수용부는 내부 공간을 가질 수 있는 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
프레임(133)은 그 전면과 후면이 개방될 수 있다. 이러한 구조에 의해, 광촉매(135)는 광촉매 수용부(134)에 수용된 상태를 유지하기 어렵다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임(133)의 전면과 후면에는 각각 제1커버(131)와 제2커버(132)가 결합될 수 있다.
제1커버(131)와 제2커버(132)는 다수의 홀(hole)을 포함하는 미세망으로 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다. 제1커버(131)와 제2커버(132)는 공기가 통할 수 있도록 홀(hole)을 포함하고, 상기 홀을 통해 광촉매(135)가 빠져나가지 않도록 상기 홀이 광촉매(135) 보다 작게 마련되는 구조이면 족하다.
본 발명의 사상에 따르면, 광촉매 필터(130)는 교체가 용이하게 마련될 수 있다. 구체적으로, 광촉매 필터(130)는 본체(10)로부터 별도의 도구 없이 손쉽게 분리될 수 있고, 본체(10)로부터 분리된 광촉매 필터(130)를 교체할 수 있다. 광촉매 필터(130)는 자외선 조사 장치(200)와 분리 가능한 별도의 구성으로 마련되기 때문에 광촉매 필터(130)를 자외선 조사 장치(200)와 따로 교체할 수 있다. 또한, 광촉매 필터(130)를 본체(10)로부터 분리할 때, 별도의 도구를 필요로 하지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 팬 케이스와 그릴 커버 및 차광부재를 분리하여 도시한 도면이다. 도 9는 도 8에 도시된 팬 케이스와 그릴 커버 및 차광부재를 결합하여 다른 각도에서 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 청정기(1)는 필터 케이스(50)의 전방에 배치되는 팬 케이스(60)와, 그릴 커버(71) 및 제2차광부재(80)를 포함할 수 있다.
팬 케이스(60)에는 송풍팬(70, 도 14 참조)이 결합될 수 있다. 송풍팬(70)은 팬 케이스(60)의 전방에 결합될 수 있다. 팬 케이스(60)는 송풍팬(70)으로 공기가 유입되도록 송풍팬(70)과 대응되는 개구(61)를 포함할 수 있다. 팬 케이스(50)는 개구(61)를 제외한 부분으로 공기가 유동하지 못하도록 격벽부(63)를 포함할 수 있다. 또한, 팬 케이스(60)는 네 측벽과 격벽부(63)에 의해 형성되는 유로(62)를 포함할 수 있다. 유로(62)는 팬 케이스(60)의 내측 공간을 가리킬 수 있다. 팬 케이스(60)는 후술할 그릴 커버(71)의 제1결합부(73)와 대응되는 제2결합부(64)를 포함할 수 있다. 제2결합부(64)는 격벽부(63)의 일 측에 마련될 수 있다. 제2결합부(64)는 복수로 마련될 수 있다.
팬 케이스(60)의 후방에는 그릴 커버(71)가 결합될 수 있다. 그릴 커버(71)는 송풍팬(70)으로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 그릴 커버(71)는 팬 케이스(60)의 후방으로부터 송풍팬(70)으로 사용자가 접근하는 것을 방지할 수 있다. 그릴 커버(71)는 송풍팬(70)이 동작하고 있을 때, 어린이들이 실수로 송풍팬(70)에 접근하여 다치는 것을 미연에 방지할 수 있다.
그릴 커버(71)는 공기가 통과하도록 다수의 홀(71a)을 포함할 수 있다. 홀(71a)은 그릴 커버(71)의 전면(全面)에 걸쳐 형성될 수 있다. 구체적으로, 홀(71a)은 그릴 커버(71)의 후면(後面)과 측면(側面)에 걸쳐 형성될 수 있다.
그릴 커버(71)는 팬 케이스(60)에 결합되도록 제1결합부(73)를 포함할 수 있다. 제1결합부(73)는 팬 케이스(60)의 측방으로 돌출된 돌출부(72)에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 돌출부(72)와 제1결합부(73)는 복수로 마련될 수 있다. 복수의 돌출부(72)는 그릴 커버(71)의 둘레를 따라 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 공기 청정기(1)는 제2차광부재(80)를 포함할 수 있다. 제2차광부재(80)는 그릴 커버(71)를 감싸도록 마련될 수 있다. 제2차광부재(80)는 그릴 커버(71)의 전면(全面)을 커버함으로써 그릴 커버(71)를 통해 자외선이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자외선은 팬 케이스(60)의 개구(61)만 통과할 수 있다. 격벽부(63)는 물이나 공기, 자외선이 통과할 수 없도록 마련되기 때문이다. 그릴 커버(71)는 팬 케이스(60)에 결합되어 개구(61)를 커버하도록 마련된다. 상기한 바와 같이, 그릴 커버(71)는 다수의 홀(71a)을 포함하기 때문에 이러한 홀(71a)을 통해 자외선이 팬 케이스(60)의 개구(61)를 통과할 수 있다. 자외선이 개구(61)를 통과하면 전면패널(20)의 배출구(22)를 통해 본체(10) 외부로 방출될 수 있다. 자외선이 본체(10) 외부로 방출되면, 안전 규격을 만족할 수 없어 문제된다.
제2차광부재(80)는 자외선이 본체(10) 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2차광부재(80)는 자외선이 본체(10)의 전방으로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 제2차광부재(80)는 자외선이 팬 케이스(60)를 통과하기 위해 반드시 통과해야 하는 그릴 커버(71)를 커버하도록 마련될 수 있다. 제2차광부재(80)는 그릴 커버(71)의 후면뿐만 아니라 측면 전체를 커버하도록 마련될 수 있다. 제2차광부재(80)는 자외선이 통과하는 것을 방지하도록 마련될 수 있다. 제2차광부재(80)가 그릴 커버(71)를 커버함으로써 자외선은 그릴 커버(71) 및 팬 케이스(60)의 개구(61)를 통과하지 못하고, 따라서, 본체(10) 외부로 방출되는 것이 방지될 수 있다. 도면에 도시된 것과 달리, 팬 케이스(60)에는 그릴 커버(71)가 결합되지 않을 수 있다. 즉, 그릴 커버(71)가 생략될 수 있다. 이 경우에는 제2차광부재(80)가 개구(61)를 직접 커버하도록 마련될 수 있다.
제2차광부재(80)는 제1차광부재(220)와 마찬가지로 패브릭(fabric) 재질로 마련될 수 있다. 또한, 제2차광부재(80)는 빛을 흡수하기에 용이하도록 검정 색상으로 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2차광부재는 전면(全面)에 걸쳐 형성되는 다수의 홀을 포함하는 메탈 플레이트로 마련될 수도 있다. 또한, 메탈 재질이 아닌 사출물로 마련될 수도 있다.
제2차광부재(80)는 제2결합홀(81)을 포함할 수 있다. 제2결합홀(81)은 복수로 마련될 수 있다. 복수의 제2결합홀(81)은 제2차광부재(80)의 둘레를 따라 이격되게 마련될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2차광부재(80)는 그릴 커버(71)의 돌출부(72)가 제2결합홀(81)에 삽입됨으로써 그릴 커버(71)에 결합될 수 있다. 제2결합홀(81)의 개수는 돌출부(72)의 개수와 대응되게 마련될 수 있다. 제2차광부재(80)는, 돌출부(72)가 제2결합홀(81)에 삽입되면, 그릴 커버(71)의 후면과 측면 전체를 커버할 수 있다. 상기한 바와 같이, 제2차광부재(80)가 그릴 커버(71)를 커버하면, 그릴 커버(71)를 통한 자외선의 방출은 차단될 수 있다. 팬 케이스(60)의 격벽부(63)는 자외선이 통과하지 못하도록 사출물로 마련될 수 있다. 다만, 재질은 한정되지 않는다. 자외선은 격벽부(63)와 제2차광부재(80)를 통과하지 못하므로, 본 발명의 사상에 따르면, 자외선이 팬 케이스(60)의 후방으로부터 전방으로 통과하는 것이 방지될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 필터 케이스를 따로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 필터 케이스(50)는 제1접점(50a)과, 제2접점(50b)을 포함할 수 있다. 제1접점(50a)과 제2접점(50b)은 각각 필터 케이스(50)의 내측 하면에 마련될 수 있다. 다만, 제1접점과 제2접점의 위치는 제한되지 않는다. 제1접점과 제2접점은 필터 케이스의 내 측면에 마련될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 자외선 조사 장치를 따로 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 자외선 조사 장치(200)는 제3접점(200a)과, 제4접점(200b)을 포함할 수 있다. 제3접점(200a)과 제4접점(200b)은 각각 자외선 조사 장치(200)의 외측 하면에 마련될 수 있다. 다만, 제3접점과 제4접점의 위치는 제한되지 않는다. 제3접점과 제4접점은, 제1접점 및 제2접점과 대응되도록 자외선 조사 장치(200)의 외 측면에 마련될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기에서, 필터 케이스와 필터 케이스에 장착된 자외선 조사 장치를 도시한 도면이다. 도 13은 도 12의 A에 따른 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 제1접점(50a)과 제3접점(200a)은, 자외선 조사 장치(200)가 필터 케이스(50)에 장착되었을 때, 서로 접촉하도록 마련될 수 있다. 제2접점(50b)과 제4접점(200b)은, 자외선 조사 장치(200)가 필터 케이스(50)에 장착되었을 때, 서로 접촉하도록 마련될 수 있다.
자외선 조사 장치(200)가 필터 케이스(50)에 장착되면, 제1접점(50a)과 제3접점(200a)이 서로 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있고, 제2접점(50b)과 제4접점(200b)이 서로 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 필터 케이스(50)의 제1접점(50a)과 제2접점(50b)은 본체(10) 외부의 전력 공급원(미도시)과 연결되어 전력을 공급 받을 수 있다. 제3접점(200a)과 제4접점(200b)은 각각 제1접점(50a) 및 제2접점(50b)과 접촉함으로써 본체(10) 내부로부터 전력을 공급 받을 수 있다. 따라서, 자외선 조사 장치(200)가 필터 케이스(50)에 장착되면, 자외선 조사 장치(200)는 전력을 공급 받을 수 있다. 이러한 구조에 의해, 본 발명의 사상에 따른 자외선 조사 장치(200)는, 전력원과 연결되는 와이어 또는 전원 공급 장치 없이도 본체(10)에 설치하는 것만으로 전력을 공급 받을 수 있고, UV LED(242)가 자외선을 조사할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 측단면도이다.
이하에서는 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기(1)에서의 공기의 흐름에 대해 자세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 청정기(1) 외부의 공기는 본체(10)의 후면패널(30)에 마련되는 흡입부(31)를 통해 본체(10) 내부로 유입될 수 있다. 이 때, 본체(10) 외부의 공기는 구동모터(미도시)에 의해 회전하는 송풍팬(70)에 의해 본체(10) 내부로 유입될 수 있다. 흡입부(31)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 공기는 상기한 1차 필터(110)와 2차 필터(120)를 통과할 수 있다. 1차 필터(110)와 2차 필터(120)를 통과하면서, 공기 중의 먼지가 필터링될 수 있다. 이 때, 일부의 세균과 바이러스가 1차 필터(110) 및 2차 필터(120)에 의해 필터링 될 수는 있으나, 완전히 필터링 되지는 않는다.
본체(10) 내부로 유입된 공기에 포함된 먼지는 1차 필터(110)와 2차 필터(120)를 통과하면서 제거될 수 있다. 다만, 완전히 제거되지 않은 세균 및 바이러스를 제거할 필요가 있다. 본 발명의 사상에 따르면, 자외선 조사 장치(200)는 자외선을 제1방향(X)으로 조사하도록 마련될 수 있다. 제1방향(X)은 본체(10)의 전방을 향할 수 있다. 자외선 조사 장치(200)의 전방에는 광촉매 필터(130)가 마련될 수 있다. 광촉매 필터(130)는 자외선 조사 장치(200)에서 조사된 자외선과 반응하여 활성산소를 발생시킬 수 있다. 활성산소는 세균 및 바이러스를 제거할 수 있다. 상기한 과정에 따라, 공기 청정기(1)는 1차 필터(110) 및 2차 필터(120)를 통과한 공기에 포함된 세균 및 바이러스를 99% 이상 제거할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 자외선 조사 장치(200)는 제1방향(X)과 나란한 방향으로 자외선을 조사할 수 있다. 달리 표현하면, UV LED(242)는 본체(10)의 전방을 바라보도록 배치될 수 있다. 또한, 광촉매 필터(130)는 UV LED(242)와 마주보도록 배치될 수 있다. 즉, 본체(10)의 후면에 배치되는 후면패널(30)로부터 제1방향(X)을 따라 UV LED(242)가 먼저 배치되고, 그 후에 광촉매 필터(130)가 배치될 수 있다. 공기의 유로 전단에 UV LED(242)가 배치되고, 후단에 광촉매 필터(130)가 배치될 수 있다. 이러한 UV LED(242)와 광촉매 필터(130)의 배치에 의해, 본 발명의 사상에 따른 공기 청정기(1)는 세균 및 바이러스를 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 본체(10) 내부로 유입된 공기는 UV LED(242)를 통과한 후, 광촉매 필터(130)로 유입되도록 마련된다. 공기가 광촉매 필터(130)에 유입될 때, 광촉매 필터(130)에는 광촉매(135)가 자외선과 반응하여 발생한 활성산소가 충분히 존재하고, 이에 따라 세균 및 바이러스의 제거 효율이 향상될 수 있다. 즉, 공기가 유입되는 광촉매 필터(130)의 유입부에 활성산소가 충분히 발생되어 세균 및 바이러스의 제거 효율이 향상될 수 있다.
광촉매 필터(130)에서 세균과 바이러스가 가장 많이 포집되는 면(面)은 공기가 유입되는 면이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기가 유입되는 면은 광촉매 필터(130)의 후면이다. 광촉매 필터(130)로 유입되기 전의 공기는 세균과 바이러스가 상대적으로 많이 존재하고, 공기는 광촉매 필터(130)의 후면으로 유입되어 전면을 통해 본체(10)의 전방으로 이동하기 때문이다.
본 발명의 사상에 따르면, 세균과 바이러스가 가장 많이 포집되는 광촉매 필터(130)의 후면을 향해 UV LED(242)가 자외선을 조사하도록 배치될 수 있다. 상기한 바와 같이, 유로의 전단에 UV LED(242)가 배치되고, 후단에 광촉매 필터(130)가 배치될 수 있다. 이러한 배치에 의해, 세균과 바이러스가 많이 포집되는 광촉매 필터(130)의 후면을 향해 자외선이 조사되고, 광촉매 필터(130)의 후면에서 발생한 활성산소에 의해 세균 및 바이러스가 제거될 수 있다. 이에 따라, 세균 및 바이러스의 제거 효율이 향상될 수 있다.
반대로, 공기의 유로에서 광촉매 필터가 전단에 배치되고 UV LED가 후단에 배치되면, 광촉매 필터의 배출부에 활성산소가 존재하게 된다. 이 경우에는 공기가 배출되는 광촉매 필터의 배출부에 활성산소가 존재하여 세균 및 바이러스의 제거 효율이 상대적으로 저하된다.
본 발명의 사상에 따르면, 상기한 바와 같이, 공기의 유로에서 UV LED(242)가 광촉매 필터(130)보다 상류에 배치되어 세균 및 바이러스의 제거 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 자외선 조사 장치(200)의 전방과 후방에 각각 차광부재가 배치되어 본체(10) 내부에서 발생한 자외선이 본체(10) 외부로 방출되는 것을 차단할 수 있다. 즉, 자외선의 빛샘을 방지할 수 있다.
자외선 조사 장치(200)의 전방으로 조사되는 자외선은 그릴 커버(71)를 커버하도록 마련되는 제2차광부재(80)가 차단할 수 있다. 또한, 본체(10)의 후방으로 반사되는 자외선은 자외선 조사 장치(200)의 일 면을 커버하도록 마련되는 제1차광부재(220)가 차단할 수 있다. 구체적으로, 제1차광부재(220)는 자외선 조사 장치(200)의 제1케이스(210)의 일 면을 커버하도록 마련될 수 있다.
상기한 바와 같이, 제1차광부재(220)와 제2차광부재(80)가 자외선을 조사하는 UV LED(242)의 전방과 후방에 각각 배치됨으로써 본체(10) 내부에서 방사된 자외선이 본체(10) 외부로 새어나가는 것을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 흡입부(31)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 공기에 포함된 먼지와 세균 및 바이러스는, 1차 필터(110)와 2차 필터(120)와, 자외선 조사 장치(200) 및 광촉매 필터(130)를 통과함으로써 제거될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상에 따른 공기 청정기(1)는 먼지뿐만 아니라 세균 및 바이러스를 제거함으로써 인체에 유해한 병원균의 번식 또는 바이러스의 감염을 미연에 방지할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 공기가 유입되는 흡입구와, 공기가 배출되는 배출구를 포함하는 본체;
    상기 흡입구와 상기 배출구 사이에 배치되고, 상기 배출구를 향해 자외선을 조사하는 UV LED를 포함하는 자외선 조사 장치;
    상기 UV LED에서 조사된 자외선과 반응하여 활성산소를 발생시키도록 마련되는 광촉매를 포함하고, 상기 자외선 조사 장치와 상기 배출구 사이에 배치되는 광촉매 필터; 및
    상기 UV LED에서 조사된 자외선이 상기 흡입구를 통해 상기 본체 외부로 방출되는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 흡입구 사이에 배치되는 차광부재; 를 포함하는 공기 청정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차광부재를 제1차광부재라 할 때,
    상기 UV LED에서 조사된 자외선이 상기 배출구를 통해 상기 본체 외부로 방출되는 것을 방지하도록 상기 UV LED와 상기 배출구 사이에 배치되는 제2차광부재; 를 더 포함하는 공기 청정기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체 내부로 유입된 공기에 포함된 먼지를 필터링 하도록 마련되고, 상기 흡입구와 상기 자외선 조사 장치 사이에 배치되는 필터; 를 더 포함하는 공기 청정기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자외선 조사 장치는,
    상기 필터가 분리 가능하게 장착되도록 마련되고, 공기가 통과하도록 마련되는 공기 유입부를 포함하는 필터 수용부를 더 포함하는 공기 청정기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자외선 조사 장치는,
    상기 필터 수용부를 포함하는 케이스와,
    상기 UV LED가 실장되는 기판과,
    상기 기판의 열을 흡수하도록 상기 기판과 접촉하는 방열판을 더 포함하는 공기 청정기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차광부재는,
    상기 케이스와 상기 방열판 사이에 배치되고, 상기 방열판과 마주보는 상기 케이스의 일 면을 커버하도록 마련되는 공기 청정기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 방열판은, 상기 공기 유입부를 통과한 공기와 접촉하도록 상기 케이스와 상기 기판 사이에 배치되는 공기 청정기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1차광부재와 상기 제2차광부재는 패브릭(fabric)을 포함하는 공기 청정기.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 본체 내부에 배치되어 공기를 유동시키는 송풍팬;
    상기 송풍팬과 대응되는 개구를 포함하고, 상기 자외선 조사 장치 및 상기 광촉매 필터를 통과한 공기를 상기 송풍팬으로 안내하는 유로를 형성하는 팬 케이스; 및
    상기 개구를 커버하도록 상기 팬 케이스에 결합되는 그릴 커버; 를 더 포함하는 공기 청정기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2차광부재는,
    자외선이 상기 개구를 통과하는 것을 방지하도록 상기 개구 또는 상기 그릴 커버를 커버하도록 마련되는 공기 청정기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매는 산화타이타늄(TiO 2)를 포함하는 공기 청정기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 조사 장치 및 상기 광촉매 필터가 분리 가능하게 장착되는 필터 케이스; 를 더 포함하고,
    상기 필터 케이스는 제1접점과 제2접점을 포함하는 공기 청정기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 자외선 조사 장치는 상기 제1접점과 대응되는 제3접점과, 상기 제2접점과 대응되는 제4접점을 더 포함하고,
    상기 제1접점과 상기 제3접점이 접촉하고, 상기 제2접점과 상기 제4접점이 접촉할 때, 상기 자외선 조사 장치는 상기 본체로부터 전력을 공급 받도록 마련되는 공기 청정기.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 자외선 조사 장치는, 상기 케이스와 결합하여 상기 UV LED와 상기 기판 및 상기 방열판을 수용하는 기판 수용부를 더 포함하고,
    상기 기판 수용부는,
    상기 UV LED에서 조사된 자외선이 방출되도록 마련되는 UV 홀과,
    상기 기판과 공기의 접촉 면적을 늘리도록 마련되는 방열 홈을 포함하는 공기 청정기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 흡입구는 상기 본체의 후면에 형성되고,
    상기 배출구는 상기 본체의 전면에 형성되는 공기 청정기.
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