KR101944801B1 - 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기 - Google Patents

세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공기 중에 포함된 먼지를 방전으로 대전시키고, 공기의 유입 방향을 따라 나란히 일정 간격으로 복수개 배치된 메쉬망부재가 컨베이어 수단에 의해 회전되면서 항균성 물질이 수납된 용기부재 내부로 침지와 노출이 반복적으로 이루어지도록 하되, 메쉬망부재에 수막을 형성하여 방전된 먼지를 흡착시키고, 흡착 먼지를 용기부재 내부에서 메쉬망부재의 진동으로 분리 처리하여, 실내로 공급되는 공기를 청정하게 함은 물론 필터를 항균이 유지된 상태로 장기간 유지될 수 있도록 하여 내구성을 획기적으로 높이도록 하는 컨베어식 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기에 관한 것이다.

Description

세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기{Water layer and plasma type air cleaner having water purification system}
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공기 중에 포함된 먼지를 방전으로 대전시키고, 공기의 유입 방향을 따라 나란히 일정 간격으로 복수개 배치된 메쉬망부재가 컨베이어 수단에 의해 회전되면서 항균성 물질이 수납된 용기부재 내부로 침지와 노출이 반복적으로 이루어지도록 하되, 메쉬망부재에 수막을 형성하여 방전된 먼지를 흡착시키고, 흡착 먼지를 용기부재 내부에서 메쉬망부재의 진동으로 분리 처리하여, 실내로 공급되는 공기를 청정하게 함은 물론 필터를 항균이 유지된 상태로 장기간 유지될 수 있도록 하여 내구성을 획기적으로 높이도록 하는 컨베어식 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기에 관한 것이다.
공기청정기는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꿔주는 장치이다. 공기청정기는 공기를 필터에 통과시켜 먼지와 세균을 없애고 나쁜 냄새를 제거한다.
공기청정기는 집진방법에 따라 오염물질이 포함된 공기를 필터에 통과시켜 공기를 정화하는 여과식 공기청정기와, 먼지를 고압방전에 의해 대전시켜서 집진하는 집진식 공기청정기로 나눌 수 있다.
최근에는 대기오염으로 인하여 지름이 2.5㎛ 이하인 초미세 먼지의 발생이 증가함에 따라, 초미세 먼지를 효과적으로 제거하기 위하여 여과식 필터와 함께 먼지를 고압방전으로 대전시켜 집진하는 방식이 주로 이용되고 있다.
그러나 필터는 공기청정기 내부에 다단으로 배치되어 공기청정기 내부로 유입되는 공기의 압력 손실이 발생하고, 장기간 사용시 항균 코팅의 기능 저하가 발생하며, 주기적인 필터 세척 또는 교체 관리가 필요하다는 문제가 있다.
아울러 필터와 고압방전에 의한 대전 방식을 복합 적용함에도 불구하고, 초미세 먼지의 제거 효율이 낮다는 문제가 있다.
KR 20-0470792 Y1 KR 10-2014-0043643 A
본 발명의 목적은 유입되는 공기 중에 포함된 먼지를 방전으로 대전시키고, 수막 형성을 위해 메쉬망부재를 항균성 물질에 침지와 노출이 반복되도록 컨베이어수단에 의해 회전시키며, 메쉬망부재가 침지된 상태에서 진동을 발생시켜 수막에 흡착된 먼지를 간단하게 분리시켜 주는 동시에 항균 처리된 상태로 필터를 장기간 사용이 할 수 있는 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기를 제공하는 것이다.
아울러 본 발명의 목적은 메쉬망부재의 표면에 복수의 굴곡을 형성하여 유입되는 공기가 메쉬망부재에 대한 접촉 면적을 극대화하고, 메쉬망부재의 초미세 먼지 흡착 효율이 높은 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 필터 역할을 하는 메쉬망부재를 공기의 유입 방향을 따라 일정 간격으로 배치하여 외부에서 유입되는 공기의 부압을 감소시켜 공기 청정기의 효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 컨베이어수단에 의해 회전되는 메쉬망부재가 항균성 물질이 함유된 액체에 침지 및 노출을 반복하면서 전극판과의 대향 면적이 확대되도록 하여 메쉬망부재의 집진효율을 획기적으로 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명은, 외부 공기(10)를 내부로 유입시키는 공기유입구(110)와, 상기 공기유입구(110)와 연결되어 상기 외부 공기(10)가 통과하면서 여과 처리되는 통로 역할을 하는 공기통로(120)와, 상기 공기통로(120)와 연결되어 여과 처리된 외부 공기(10)가 배출되는 공기배출구(130)가 형성되고, 상기 공기통로(120)의 하부에 항균성 물질이 함유된 액체(20)가 내장되는 수조(140)가 형성되는 본체(100); 상기 공기유입구(110) 내측을 가로지르도록 등간격으로 복수가 배치되며, 상기 공기통로(120)보다 앞선 위치에서 상기 외부 공기(10)를 양극 또는 음극으로 이온화시키는 대전판(200); 상기 본체(100)의 내부에서 등간격으로 복수가 배치되며, 상기 구동모터(701)에 의해 제자리 회전되거나 또는 상기 구동모터(701)에 의해 회전되는 동력전달부재에 설치되어 이동 회전되면서 상기 액체(20)에 침지와 노출을 반복하면서 수막을 형성하는 메쉬망부재(300); 상기 대전판(200)의 뒤에서 상기 메쉬망부재(300)의 사이 사이에 복수개가 배치되며, 상기 대전판(200)과 같은 극성의 전하가 생성되어 상기 외부 공기(10)를 상기 메쉬망부재(300)측으로 밀어주어 상기 외부 공기(10) 중에 포함된 먼지가 상기 수막으로 흡착되도록 하는 전극판(400); 상기 수조(140)와 연통되는 제1드레인관(160) 및 제2드레인관(170)에 연결되며, 상기 제1드레인관(160)으로부터 상기 수조(140)의 상기 액체(20)를 제공받아 상기 액체(20)내의 불순물을 제거한 후 상기 제2드레인관(170)을 통해 상기 수조(140)에 상기 액체(20)를 공급하는 세정액 정화 시스템(800);을 포함한다.
본 발명의, 상기 동력전달부재는, 상기 구동모터(701)에 의해 회전되는 구동스프라켓(702)과, 상기 구동스프라켓(702)와 이격되어 설치되는 피동스프라켓(703) 및 상기 구동스프라켓(702)과 상기 피동스프라켓(703)을 감싸는 형태로 상기 구동스프라켓(702)과 상기 피동스프라켓(703)에 연결 설치되어 상기 구동스프라켓(702)이 회전함에 따라 회전되되 상기 메쉬망부재(300)가 설치되는 컨베이어벨트(704)로 이루어지는 컨베이어수단(700)이다.
본 발명의, 상기 메쉬망부재(300)는 상기 컨베이어벨트(704)의 표면상으로 돌출되도록 설치되되 상기 컨베이어벨트(704)의 길이 방향을 따라 복수 개 설치되고, 표면에 복수의 굴곡부(320)가 형성되어 수막 형성 면적을 넓혀준다.
본 발명의, 상기 메쉬망부재(300)의 둘레에 등간격으로 복수개 설치되어 상기 액체(20)에 침지된 상태에서 진동을 발생시켜 상기 수막에 흡착된 상기 먼지를 상기 메쉬망부재(300)으로부터 분리시켜 상기 액체(20)에 모이도록 하는 진동자(600);를 더 포함한다.
본 발명의, 상기 본체(100)의 후변에 설치되는 배출팬(150)과 상기 공기배출구(130) 사이에는 상기 배출팬(150)의 공기 흡입성능이 상기 공기배출구(130)의 전구간에 미칠수 있도록 하는 버퍼링공간부를 더 형성하여 구비된다.
본 발명의, 상기 메쉬망부재(300)는 상기 전극판(400) 사이로 공급되는 외부 공기의 부압을 최소화할 수 있도록 얇고 넓은 판 형상으로 형성 구비된다.
본 발명의, 상기 전극판(400)은 상기 구동스프라켓(702)에서 상기 피동스프라켓(703)까지의 구간 길이보다 크거나 같게 설치 구비된다.
본 발명의, 상기 진동자(600)는, 액체(20)를 감지하는 감지센서(610)와, 진동을 발생시키는 진동판(620)과, 상기 진동판(620)의 진동을 외부로 전달해주는 진동전달체(630)를 포함하여 구성하되, 상기 감지센서(610)에 의해 상기 메쉬망부재(300)가 상기 액체(20)에 침지된 범위 내에서만 상기 진동판(620)이 진동을 발생시켜 수막에 흡착된 먼지를 떨어뜨려 분리시켜 준다.
본 발명은 공기유입구(110)를 통해 유입되는 먼지가 포함된 외부 공기(10)를 대전판(200)으로 양극 또는 음극으로 이온화시키고, 이온화된 먼지는 메쉬망부재(300)가 항균성 물질이 함유된 액체(20)에 들어갔다 나오면서 형성된 수막에 흡착시킨 후, 메쉬망부재(300)를 액체(20)에 침지된 상태에서 진동을 발생시켜 수막에 흡착된 먼지를 제거함으로써, 필터 교체 없이 장기간 항균이 유지된 상태로 사용할 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명은 메쉬망부재(300)의 표면에 복수의 굴곡부(320)가 형성되어 외부 공기(10)와 접촉되는 면적을 극대화하여 메쉬망부재(300)에 형성된 수막에 초미세 먼지가 흡착되는 효율을 높여주는 효과가 있다.
나아가 본 발명은 메쉬망부재(300)가 공기유입구(110)에서 유입되는 외부 공기(10)의 진행 방향을 향하도록 일자로 배치됨으로써, 외부 공기(10)로 인한 부압을 감소시켜 주며, 공기 청정기의 운용 효율을 향상시켜주는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 메쉬망부재(300)를 통해 형성된 수막에 의해 자연적 가습효과 및 증발 냉각에 의한 에너지 저감에 도움을 주는 효과가 있다.
또한 본 발명은 컨베이어수단에 의해 회전되는 메쉬망부재(300)가 항균성 물질이 함유된 액체(20)에 침지 및 노출을 반복하면서 전극판(400)과의 대향 면적이 확대되어 메쉬망부재(300)의 먼지 집진효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 정면 사시상태도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 배면 사시상태도이고,
도 3은 도 2의 분해 사시도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 내부에 대한 개략적인 사시상태도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기에서 구비되는 컨베이어수단에 메쉬망부재가 구비된 부분사시도와 단면상태도이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 상태단면도이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 우측 상태단면도이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 세정액 정화 시스템이 구비된 개력적인 사시상태도이고,
도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 세정액 정화 시스템이 구비된 개력적인 사시상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 정면 사시상태도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 배면 사시상태도이다.
본체(100)는 전방측 상부에 외부 공기가 유입될 수 있도록 공기유입구(110)가 형성되고, 후방측 상부에는 공기유입구(110)와 연결되는 공기배출구(130)가 형성된다. 아울러 본체(100)의 하부측에는 액상의 항균성 물질이 함유된 액체가 보관되는 수조(140)가 형성된다. 이때 항균성 물질은 피톤치드, 편백나무 수액, 자몽종자 추출물 등이 사용될 수 있으나, 액체에서 발생하는 미생물의 발생을 억제할 수 있고, 물 등의 액체와 혼합될 수 있다면 다양한 종류의 항균성 물질이 사용될 수 있다.
공기배출구(130)에는 복수의 배출팬(150)이 설치된다. 배출팬(150)은 복수개가 일렬로 설치될 수 있다. 배출팬(150)은 공기유입구(110)로 유입된 외부 공기의 유입을 촉진시켜주는 역할을 한다. 즉 배출팬(150)을 통해 공기유입구(110)에서 공기배출구(130) 방향으로 공기의 흐름을 원활하게 해준다. 이때 배출팬(150)과 공기배출구(130) 사이에는 일정한 공간 즉, 버퍼링공간부(B)를 형성하여 배출팬(150)의 공기흡입 성능이 공기배출구(130)의 전구간에 미칠수 있도록 하는 것이 바람직하다.
앞서 설명한 바와 같이 본체(100)의 좌측면에는 컨트롤러 하우징(180)이 설치된다.
본체(100)는 도면에서 예시로써, 단면이 'T'자 형상을 가지도록 도시하였지만 상부에 공기유입구(110)와 공기배출구(130)가 형성되고, 하부에 수조(140)가 형성된다면 박스형상, 원형, 다각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
대전판(200)은 공기유입구(110)의 내부 전방에서 가로 방향 전 길이에 걸쳐서 등간격으로 복수 설치된다. 대전판(200)은 막대 형상으로 중앙측에서 전극이 돌출된 형상이다. 이때 전극은 중앙부측에 구비하는 것이 좋으나 상하부측 어디에 구비하여도 무방하다.
대전판(200)은 양이온 또는 음이온을 발생시켜주는 역할을 한다. 공기유입구(110)를 통해 유입되는 먼지가 포함된 외부 공기는 대전판(200)을 지나면서 양이온 또는 음이온으로 이온화되고, 이온화된 상태에서 배출팬(150)에 의해 본체(100)의 내부로 들어가게 된다.
외부 공기를 음이온화 하는 경우 대전판(200)은 양(+) 전극의 설치 없이 돌출된 전극을 음(-) 전극으로 하여 음전극에 펄스성의 고전압을 가하면, 공기 중에 직접 전자가 방출되고, 방출된 전자가 주위의 외부 공기를 음이온화해주게 된다.
외부 공기를 양이온화 하는 경우에는 반대로 대전판(200)에 음(-) 전극의 설치 없이 돌출된 전극을 양(+) 전극으로 하여 양전극에 펄스성의 고전압을 가하여 외부 공기를 양이온화해줄 수 있다.
이때 외부 공기에 포함된 먼지도 음이온화 또는 양이온화가 이루어지게 된다.
전극판(400)은 대전판(200)의 뒤에서 공기유입구(100)의 내부 후방에서 가로 방향 전 길이에 걸쳐서 등간격으로 복수개 설치된다. 이때 전극판(400)은 후술할 메쉬망부재(300)의 사이 사이에 이격된 상태로 겹쳐지도록 배치된다.
전극판(400)은 판 형상으로 대전판(200)과 같은 극성 즉, 양(+) 전극 또는 음(-) 전극으로 하여 펄스성의 고전압을 가하면, 공기 중에 직접 전자가 방출되게 된다. 전극판(400)이 메쉬망부재(300)의 사이 사이에 겹쳐진 상태에서 배치되어 있고, 대전판(200)과 같은 극성의 전하를 생성하기 때문에 이온화된 먼지를 메쉬망부재(300) 측으로 밀어주는 역할을 하게 된다. 이때 메쉬망부재(300)에 형성된 수막에 먼지가 침착되어 제거될 수 있게 된다.
도 3은 도 2의 분해된 모습을 사시도 형태로 도시한 것이다.
컨트롤러 하우징(180) 내부에는 PCB 형태의 컨트롤러(190)가 내장된다. 컨트롤러 하우징(180)의 외부에는 본 발명의 공기 청정기의 작동 상태 정보를 사용자에게 보여주기 위한 디스플레이(184)와 공기 청정기를 조작하는데 사용하는 버튼(182)이 구비된다. 컨트롤러(190)는 디스플레이(184)와 버튼(182)과 전기적으로 연결되어 제어 신호를 주고받는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 내부에 대한 개략적인 사시상태도이다.
도 4에서는 본체(100)의 상면판의 도시를 생략하여 내부 모습을 도시하였다.
본체(100)의 공기유입구(110)와 공기배출구(130) 사이에는 공기통로(120)가 형성된다. 앞서 설명한 바와 같이 공기유입구(110)의 내측에서 전방측에는 복수의 대전판(200)이 등간격으로 설치되어, 공기유입구(110)를 통해 유입되는 외부 공기에 포함된 먼지를 이온화시켜준다.
아울러 앞서 설명한 바와 같이 공기유입구(110)의 내측에서 후방측에는 복수의 전극판(400)이 등간격으로 설치된다. 이때 전극판(400)은 메쉬망부재(300)와 이격된 상태로 겹쳐지게 판 형상으로 형성된다.
아울러 본체(100)의 내측의 수조(140)와 공기통로(120) 상에는 복수개의 메쉬망부재(300)가 등간격으로 배치된다. 메쉬망부재(300)는 공기유입구(110)를 통해서 들어오는 외부 공기의 유입방향을 따라 일자로 배치된다.
이온화된 먼지는 공기통로(120)를 지나는 중에 전극판(400)에 의해 메쉬망부재(300) 측으로 밀려나게 되고, 메쉬망부재(300)에는 먼지가 흡착되게 된다. 먼지가 제거된 공기는 공기배출구(130)를 통해 외부로 빠져나간다.
즉, 전극판(400) 사이를 통해 유입되는 외부공기는 대전판(200)에 의해 음이온화 또는 양이온화 된 상태로 된다. 외부 공기가 이온화된 상태로 전극판(400) 사이로 유입될 때 전극판(400)에서 반대의 전극을 공급하게 되면 전극판(400) 사이로 유입되는 외부 공기의 먼지는 서로 밀어 내게 되면서 이들 사이에 구비되는 메쉬망부재(300)에 침착되게 된다.
공기배출구(130) 쪽에는 복수개의 배출팬(150)이 설치되어 공기의 흐름을 공기유입구(110)에서 공기통로(120) 그리고 공기통로(120)에서 공기배출구(130)로 더욱 원활히 흐르도록 촉진해준다.
한편, 수조(140)의 하부에는 제1드레인관(160)과 제2드레인관(170)이 설치된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기에서 구비되는 컨베이어수단에 메쉬망부재가 구비된 부분사시도와 단면상태도이다. 즉, 도 5는 컨베이어수단(700)에 설치되는 메쉬망부재(300)를 사시도 형태(a)와 단면도 형태(b)로 나타내었다.
본 발명의 메쉬망부재(300)는 전극판(400) 사이 사이에 구비되면서 구동모터(701) 또는 구동모터(701)에 의해 회전되는 동력전달부재, 즉, 컨베이어수단(700)에 의해 회전되도록 설치된다.
즉, 컨베이어수단(700)은 구동모터(701)에 의해 회전되는 구동스프라켓(702)과, 구동스프라켓(702)과 평행하게 이격되어 설치되는 피동스프라켓(703), 및 구동스프라켓(702)과 피동스프라켓(703)을 감싸는 형태로 구동스프라켓(702)과 피동스프라켓(703)에 연결 설치되어 구동스프라켓(702)이 회전됨에 따라 회전되는 컨베이어벨트(704)로 구성된다.
따라서 컨베이어벨트(704)는 구동모터(701)의 구동으로 구동스프라켓(702)과 피동스프라켓(703) 사이에서 무한 회전되게 된다. 이와 같은 컨베이어벨트(704)는 체인이나 벨트 그 이외의 장치로 구성될 수 있다.
그리고 메쉬망부재(300)는 컨베이어벨트(704)의 표면상으로 돌출되도록 설치 고정되되 사각플레이트 형상으로 하여 일정한 간격을 두고 복수 개 설치 구비된다.
즉, 메쉬망부재(300)는 컨베이어벨트(704)의 길이 방향을 따라 복수 개 설치된다.
따라서 본 발명의 메쉬망부재(300)는 컨베이어벨트(704)의 회전 운동에 따라 전극판(400)들 사이에서 회전이 이루어지면서 하부측에 위치하게 될 때는 액체(20)에 담그어진(침지) 상태로 회전되고 상부측에 위치하게 될 때에는 액체(20)에서 노출되어 수막이 형성된 상태로 회전되게 된다.
또한 본 발명의 전극판(400)은 구동스프라켓(702)에서 피동스프라켓(703)까의 구간 길이와 같거나 그 이상으로 하여 직사각형 형태로 길게 설치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명은 전극판(400) 사이 사이에 메쉬망부재(300)가 구비되도록 함으로써 전극판(400) 사이로 공급되는 이온화된 외부공기가 보다 많이 메쉬망부재(300)에 흡착될 수 있게 된다.
또한 메쉬망부재(300)는 전극판(400) 사이로 공급되는 외부 공기의 부압을 최소화할 수 있도록 가능한 얇고 넓은 직사각형상의 플레이트 형태로 하여 일정 간격으로 복수 개 설치된다. 그러나 직사각형상의 플레이트 형태에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 메쉬망부재(300) 상에는 복수의 진동자(600)가 설치된다. 메쉬망부재(300)에는 진동자(600)에 전원 공급을 위한 연결선이 내장된다.
메쉬망부재(300)는 표면에 복수의 굴곡부(320)가 형성된다. 메쉬망부재(300)의 표면은 복수의 굴곡부(320)로 인해 물결무늬를 이룬다. 굴곡부(320)를 통해 메쉬망부재(300)의 표면적을 넓혀준다. 굴곡부(320)는 외부 공기와 접촉되는 면적을 극대화해주어 후술할 수막에 미세 먼지는 물론 지름이 2.5㎛ 이하인 초미세 먼지가 흡착되는 효율을 높여준다.
한편, 이러한 메쉬망부재(300)는 도 9와 같이, 구동모터(701)의 회전축에 결합되어 구동모터(701)의 회전에 의해 직접 회전될 수도 있다. 이 경우 메쉬망부재(300)는 별도의 회전축에 결합된 형태로서, 회전축의 길이 방향에 수직한 형태로 배열된다. 그리고, 회전축은 구동모터(701)의 구동축에 결합되어 구동축의 회전에 의해 회전된다.
도 6은 도 4의 평면도, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기의 우측면도이다. 도 6에서 확대도 (a)는 메쉬망부재(300)과 전극판(400)을 확대하여 나타낸 것이고, 확대도 (b)는 대전판(200)을 확대하여 나타낸 것이다. 도 7에서는 본체(100)의 컨트롤러 하우징(180)과 컨트롤러(190) 및 구동모터(701)의 도시를 생략하여 나타내었다. 아울러 (a)는 진동자(600)의 내부 구조를 나타내었다.
컨베이어수단(700)의 하부에는 항균성 물질이 함유된 액체(20)가 보관된 수조(140)가 구비되어 있다. 따라서 컨베이어수단(700)의 작동으로 컨베이어벨트(704)가 회전되면서 그 하부측으로 메쉬망부재(300)가 위치하게 되면 수조(140)의 액체(20)에 메쉬망부재(300)등이 침지되고, 컨베이어벨트(704)의 상부측으로 노출될 때는 수조(140)의 액체(20)에서 벗어나게 된다. 메쉬망부재(300)가 액체(20)에 침지되었다가 노출될 때, 메쉬망부재(300)에 형성된 복수의 격자(310, 도 5 참조)를 통해 수막이 형성되게 된다.
아울러 공기유입구(110)를 통과한 외부 공기(10)는 공기통로(120)로 이동하게 된다. 공기유입구(110)에 설치된 먼지센서(112)는 외부 공기(10)의 오염도를 측정해주는 역할을 한다. 먼지센서(112)는 컨트롤러(190, 도3 참조)와 전기적으로 연결되어 오염도 측정값을 보내주고, 컨트롤러는 오염도 측정값에 따라 공기 청정기의 작동을 자동으로 제어할 수 있다.
이때 외부 공기(10)는 공기유입구(110)에서 대전판(200)과 전극판(400)을 차례로 통과하게 된다. 외부 공기(10)는 대전판(200)을 통해 양극 또는 음극으로 이온화가 이루어지게 된다. 이때 외부 공기(10)에 포함된 먼지도 이온화가 이루어지게 된다. 그 상태에서 외부 공기(10)는 전극판(400)를 지나게 된다.
전극판(400)은 대전판(200)과 같은 극성의 전하를 생성하여 도 6의 확대도 (a)와 같이 외부 공기(10)를 메쉬망부재(300) 측으로 밀어주게 된다. 그에 따라 이온화된 먼지는 메쉬망부재(300)에 형성된 수막에 흡착되게 된다.
이때 메쉬망부재(300)는 외부 공기(10)가 흐르는 방향으로 일렬로 복수개 배치되기 때문에, 외부 공기(10)의 흐름에 영향을 적게 주게 된다. 즉 외부 공기(10)가 얇은 메쉬망부재(300) 사이를 통과하므로 부압이 최소화 된다.
메쉬망부재(300)과 함께 공기통로(120)를 통과한 외부 공기(10)는 먼지가 제거된 깨끗한 상태가 된다. 이 상태에서 외부 공기(10)는 공기배출구(130)를 통해 빠져나가게 된다. 공기배출구(130)에 설치된 배출팬(150)은 공기유입구(110)를 통해 들어오는 외부 공기(10)를 공기통로(120) 쪽으로 빨아들이는 역할을 한다. 즉 배출팬(150)은 본체(100) 내부로 외부 공기(10)의 유입을 촉진해준다. 이를 통해 본 발명의 공기 청정기가 설치되는 위치 주변의 먼지가 포함된 외부 공기(10)를 정화해주게 된다.
한편 메쉬망부재(300)의 둘레에는 복수개의 진동자(600)가 등간격으로 설치된다. 도면에서는 예시로 4개를 도시하였으나, 설계에 따라 설치 개수가 달라질 수 있다. 진동자(600)는 메쉬망부재(300)에 진동을 가하여 수막에 의해 흡착된 먼지를 분리해주는 역할을 한다. 진동자(600)는 수조(140) 내에 위치할 때를 판단하여, 수조(140) 내에 액체(20)에 침지된 상태에서 작동한다. 그래서 수막에 흡착된 먼지는 수조(140) 내의 액체(20)에 포집되게 된다.
(a)를 참조하면 진동자(600) 내부에는 액체를 감지하는 감지센서(610)와, 진동판(620)과, 진동전달체(630)가 패키지 형태로 형성된다. 감지센서(610)를 통해 메쉬망부재(300)가 수조의 액체(20)에 진입하게 되면 진동판(620)이 작동되도록 되어 있다.
그리고 감지센서(610)가 수조의 액체에 벗어나게 되면 진동판(620)의 작동이 멈추게 된다. 진동자(600)는 앞서 설명한 컨트롤러와 전기적으로 연결되어 제어를 받는다.
진동자(600)가 액체(20)에 침지된 상태에서만 진동을 발생하기 때문에 수막에 의해 포집된 먼지는 액체(20)에 포집되고, 수막 형성에 영향을 주지 아니하게 된다.
메쉬망부재(300)는 컨베이어벨트(704)를 따라 회전하면서 수조(140) 내의 액체(20)에 침지될 때는 진동자(600)가 진동을 발생시키고, 액체(20)에 침지되지 않고 공기통로(120) 상에 노출될 때는 진동자(600)가 진동을 발생시키지 아니한다.
그리하여 메쉬망부재(300)가 공기통로(120) 상에 노출될 때는 수막을 통해 공기통로(120)를 지나는 외부 공기(10)에 포함된 먼지를 흡착하게 된다.
진동판(620)은 진동을 발생시켜주는 것으로 니켈진동자, 압전세라믹진동자, 훼라이트진동자, BLT진동자, 수정진동자 등이 사용될 수 있다. 진동판(620)은 컨트롤러로 부터 구동 신호를 인가받아 기계적인 진동으로 변환해주는 역할을 한다.
진동전달체(630)는 내부에 감지센서(610)와 진동판(620)를 내장하는 커버 역할을 하는 것으로 메쉬망부재(300)과 접촉하여 진동판(620)의 진동을 전달해주는 역할을 한다. 진동전달체(630)는 녹이 슬지 않는 비철 금속재로 형성된다.
제1드레인관(160)은 수조(140) 내부의 액체(20)를 교체하고자 할 때, 액체(20)를 외부로 배출하기 위한 것이다. 제2드레인관(170)은 수조(140) 내부에 새로운 액체(20)를 주입하기 위한 것이다. 제1드레인관(160)과 제2드레인관(170)는 전자식 밸브가 사용될 수 있다.
수조(140) 내부에는 수위센서(142)가 내장된다. 수위센서(142)는 컨트롤러(190)와 전기적으로 연결되어 제2드레인관(170)을 통해 새로운 액체(20)를 수조(140)에 채워줄 때, 액체(20)가 수조(140)를 넘치지 않도록 해준다. 컨트롤러(190)는 수위센서(142)로부터 제어 신호를 전달받고, 제2드레인관(170)의 개폐 제어를 해준다.
한편, 공기배출구(130)의 후단에는 공기 청정 과정을 거친 공기를 가열 또는 냉각하기 위한 열교환기가 추가로 구비될 수 있다. 아울러 열교환기와 연결되어 온기 또는 냉기를 공급해주는 히트펌프도 구비될 수 있다. 열교환기와 히트펌프를 통해 공기청정기를 냉난방용으로도 사용이 가능하다.
한편, 수조(140) 내의 액체(20)는 본 발명의 공기청정기가 구동될수록 포집한 먼지에 의해 오염이 진행된다. 따라서, 본 발명에서는 수조(140) 내의 액체(20)를 정화하여 재공급하기 위한 세정액 정화 시스템(800)이 더 구비된다.
도8 및 도9 를 참조하면, 세정액 정화 시스템(800)은 수조(140)와 연통되는 제1드레인관(160) 및 제2드레인관(170)에 연결되며, 제1드레인관(160)으로부터 수조(140)의 액체(20)를 제공받아 액체(20)내의 불순물을 제거한 후 제2드레인관(170)을 통해 수조(140)에 액체(20)를 공급한다.
이러한 세정액 정화 시스템(800)은, 정화가 완료된 액체(20)를 수조(140)내로 공급하기 위하여 제2드레인관(170) 상에 공급모터(810)가 더 구비된다.
세정액 정화 시스템(800) 및 공급모터(810)는 컨트롤러(190)에 의해 구동되며, 컨트롤러(190)는 수위센서(142)의 측정값이 설정값에 도달되면 공급모터(810)의 구동을 중지시킨다. 이때, 공급모터(810)의 구동이 중지되더라도 세정액 정화 시스템(800)의 구동은 중지되지 않을 수 있는데, 세정액 정화 시스템(800) 내에 구비된 별도의 수질감지센서(미도시)에 의해 세정액 정화 시스템(800) 내의 액체(20)가 요구되는 수질에 도달된 것이 파악되면 컨트롤러(190)는 세정액 정화 시스템(800)의 구동을 중지시킨다.
한편, 수조(140) 내의 액체(20)가 오염된 정도에 따라 액체(20)를 세정액 정화 시스템(800)으로 배출하고 정화가 완료된 액체(20)를 세정액 정화 시스템(800)으로부터 수조(140) 내로 공급하는 시기를 산정해야 하는데, 수조(140) 내에 별도의 센서(미도시)를 구비하는 것도 가능하나, 먼지가 포집되어 부유하는 환경하에 센서를 이용한 감지 방법은 시간이 지날수록 먼지의 침착에 의해 센서의 측정값에 오류가 발생할 확률이 높다. 이 경우 주기적으로 센서를 세척하거나 교체하여야 하므로 사용상 번거롭고 전문가가 아닌 일반 사용자가 이를 수행하기 어려운 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 본 발명의 공기청정기가 어느 환경하에서 얼마만큼 구동되었는지를 측정하여 액체(20)의 오염 정도를 예측하는 방법을 활용한다. 이를 위하여 구동모터(701)에는 구동모터(701)의 회전량을 측정하는 엔코더(미도시)가 더 구비되며, 컨트롤러(190)는 엔코더의 측정값과 먼지센서(112)의 측정값을 이용하여 액체(20) 내에 포집된 먼지의 양을 추산한다. 이러한 추산은 제조사에서 수회의 실험을 통하여 먼지의 종류와 농도에 따라 구동시간별로 데이터 테이블화하여 컨트롤러(190)에 기 저장하여 출고할 수 있고, 사용자가 본 발명의 공기청정기를 사용중 출고시 세팅된 액체(20)의 정화 시기가 불만족스러울 경우 인터페이스부를 통해 이를 앞당기거나 늦출 수도 있다.
10 : 외부 공기 20 : 액체
100 : 본체
110 : 공기유입구 112 : 먼지센서
120 : 공기통로 130 : 공기배출구
140 : 수조 142 : 수위센서
150 : 배출팬 160 : 제1드레인관 170 : 제2드레인관
180 : 컨트롤러 하우징 182 : 버튼 184 : 디스플레이
190 : 컨트롤러
200 : 대전판
300 : 메쉬망부재
310 : 격자 320 : 굴곡부
400 : 전극판
600 : 진동자
610 : 감지센서 620 : 진동판 630 : 진동전달체
700 : 컨베이어수단
701 : 구동모터 702 : 구동스프라켓 703 : 피동스프라켓
704 : 컨베이어벨트
800 : 세정액 정화 시스템
801 : 공급모터

Claims (8)

  1. 외부 공기(10)를 내부로 유입시키는 공기유입구(110)와, 상기 공기유입구(110)와 연결되어 상기 외부 공기(10)가 통과하면서 여과 처리되는 통로 역할을 하는 공기통로(120)와, 상기 공기통로(120)와 연결되어 여과 처리된 외부 공기(10)가 배출되는 공기배출구(130)가 형성되고, 상기 공기통로(120)의 하부에 항균성 물질이 함유된 액체(20)가 내장되는 수조(140)가 형성되는 본체(100);
    상기 공기유입구(110) 내측을 가로지르도록 등간격으로 복수가 배치되며, 상기 공기통로(120)보다 앞선 위치에서 상기 외부 공기(10)를 양극 또는 음극으로 이온화시키는 대전판(200);
    상기 본체(100)의 내부에서 등간격으로 복수가 배치되며, 구동모터(701)에 의해 제자리 회전되거나 또는 구동모터(701)에 의해 회전되는 동력전달부재에 설치되어 이동 회전되면서 상기 액체(20)에 침지와 노출을 반복하면서 수막을 형성하는 메쉬망부재(300);
    상기 대전판(200)의 뒤에서 상기 메쉬망부재(300)의 사이 사이에 복수개가 배치되며, 상기 대전판(200)과 같은 극성의 전하가 생성되어 상기 외부 공기(10)를 상기 메쉬망부재(300)측으로 밀어주어 상기 외부 공기(10) 중에 포함된 먼지가 상기 수막으로 흡착되도록 하는 전극판(400);
    상기 수조(140)와 연통되는 제1드레인관(160) 및 제2드레인관(170)에 연결되며, 상기 제1드레인관(160)으로부터 상기 수조(140)의 상기 액체(20)를 제공받아 상기 액체(20)내의 불순물을 제거한 후 상기 제2드레인관(170)을 통해 상기 수조(140)에 상기 액체(20)를 공급하는 세정액 정화 시스템(800);을 포함하며
    상기 메쉬망부재(300)는 컨베이터 벨트(704)의 표면상으로 돌출되도록 설치되되 컨베이터 벨트(704)의 길이 방향을 따라 복수 개 설치되고, 표면에 복수의 굴곡부(320)가 형성되어 수막 형성 면적을 넓혀주는 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달부재는, 상기 구동모터(701)에 의해 회전되는 구동스프라켓(702)과, 상기 구동스프라켓(702)와 이격되어 설치되는 피동스프라켓(703) 및 상기 구동스프라켓(702)과 상기 피동스프라켓(703)을 감싸는 형태로 상기 구동스프라켓(702)과 상기 피동스프라켓(703)에 연결 설치되어 상기 구동스프라켓(702)이 회전함에 따라 회전되되 상기 메쉬망부재(300)가 설치되는 컨베이어벨트(704)로 이루어지는 컨베이어수단(700);인 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메쉬망부재(300)의 둘레에 등간격으로 복수개 설치되어 상기 액체(20)에 침지된 상태에서 진동을 발생시켜 상기 수막에 흡착된 상기 먼지를 상기 메쉬망부재(300)으로부터 분리시켜 상기 액체(20)에 모이도록 하는 진동자(600);를 더 포함하는 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 본체(100)의 후변에 설치되는 배출팬(150)과 상기 공기배출구(130) 사이에는 상기 배출팬(150)의 공기 흡입성능이 상기 공기배출구(130)의 전구간에 미칠수 있도록 하는 버퍼링공간부를 더 형성하여 구비되는 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 메쉬망부재(300)는 상기 전극판(400) 사이로 공급되는 외부 공기의 부압을 최소화할 수 있도록 얇고 넓은 판 형상으로 형성 구비되는 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전극판(400)은 상기 구동스프라켓(702)에서 상기 피동스프라켓(703)까지의 구간 길이보다 크거나 같게 설치 구비되는 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 진동자(600)는,
    액체(20)를 감지하는 감지센서(610)와, 진동을 발생시키는 진동판(620)과, 상기 진동판(620)의 진동을 외부로 전달해주는 진동전달체(630)를 포함하여 구성하되,
    상기 감지센서(610)에 의해 상기 메쉬망부재(300)가 상기 액체(20)에 침지된 범위 내에서만 상기 진동판(620)이 진동을 발생시켜 수막에 흡착된 먼지를 떨어뜨려 분리시켜주는 세정액 정화 시스템이 구비된 수막형 공기청정기.
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