KR101986780B1 - 융합형 나노워셔 공기청정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 융합형 나노워셔 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자외선 플라즈마 살균기, 전기분해 살균기 일라이트를 포함하는 광석을 충전하여 공기정화용으로 사용되는 물이 병원균에 의해 오염되는 것을 근본적으로 방지하는 융합형 나노워셔 공기청정기에 관한 것이다.
더욱이 본 발명은 압축분사필터를 이용하여 물을 미립화함으로서 미세먼지까지도 제거할 수 있도록 된 융합형 나노워셔 공기청정기에 관한 것이다.
이러한 융합형 나노워셔 공기청정기는 본 발명은 공기정화용 물을 수용하고 측면으로 공기가 유입될 수 있도록 구비된 하부하우징과; 상기 하부하우징에 설치된 자외선 플라즈마 발생기와; 상기 하부하우징의 상부에 설치되고 상방이 개방된 상부하우징과; 상기 상부하우징의 내부에 상기 하부하우징에 수용된 물을 양수하도록 회전하는 회전팬과; 상기 회전팬에 의해 양수된 물을 반경방향으로 분사하여 미립화시키는 압축분사필터; 상기 압축분사필터에서 분사된 물이 하강하면서 상기 자외선 플라즈마 발생기와 접촉되는 것을 차단하고 수증기만이 상승하도록 안내하는 분무 가이드; 및 상기 회전팬을 회전시키는 구동모터;를 포함한다.

Description

융합형 나노워셔 공기청정기{Convergence Type Nono Washer Air Cleaner}
본 발명은 융합형 나노워셔 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자외선 플라즈마 살균기, 전기분해 살균기 일라이트를 포함하는 광석을 충전하여 공기정화용으로 사용되는 물이 병원균에 의해 오염되는 것을 근본적으로 방지하는 융합형 나노워셔 공기청정기에 관한 것이다.
더욱이 본 발명은 압축분사필터를 이용하여 물을 미립화함으로서 미세먼지까지도 제거할 수 있도록 된 융합형 나노워셔 공기청정기에 관한 것이다.
일반적으로 공기청정기는 미세 분진, 각종 유해가스, 잡균, 곰팡이, 바이러스 등이 포함된 공기를 정화 매개체를 통해 오염물질을 제거한 후 청정한 공기를 배출하는 기구이다.
상기와 같은 공기청정기는 공기 청정기능과 함께 생활냄새 제거, 진드기,꽃가루, 애완동물 털 등 작은 입자 제거, 공기 감염으로 인한 질병예방 등 다양한 기능이 갖추어지게 된다. 더욱이 최근 미세먼지(PM)로 인한 문제점이 크게 대두됨에 따라 공기청정기의 주요성이 더욱 커지고 있다.
상기와 같은 공기청정기는 크게 건식과 습식 두종류로 나뉘어지게 되며, 건식은 크게 전기집진식과 필터여과식 두가지로 나뉘어지게 된다.
상기 전기집진식은 필터가 없기 때문에 필터를 교환할 필요가 없다는 장점이 있지만 전기집진판에 먼지가 쌓이면 정화능력이 떨어지고 먼지제거 능력이 약해지는 단점이 있다. 또한 상기 필터여과식은 필터 사이로 공기가 흐르면서 각종 미립자를 필터에서 걸러주기 때문에 정화능력이 뛰어나 황사대비용으로 적합하지만 주기적으로 필터를 교환해야 하기 때문에 유지보수를 위한 필터 교체비용이 발생하는 단점이 있다.
한편 상기 건식 공기청정기에 비하여 습식 공기청정기는 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 부유물질을 물에 침전시키는 방식으로 필터를 교환할 필요가 없고 소음이 적으며 가습기능까지 할 수 있다는 장점이 있다.
이러한 습식 공기청정기의 일예가 국내 공개특허 제10-2004-0094300호(이하, '선행기술문헌 1'이라 함)에 개시되어 있다.
상기 선행기술문헌 1에 개시된 습식 공기청정기는 공기정화용 물이 담수되는 캐비닛 내측에 회전 가능하게 설치되어 상기 흡입구를 통해 유입된 실내 공기가 세척수를 향해 압송되도록 하는 송풍팬과, 상기 송풍팬의 하단으로부터 세척수 내부로 연장되어 캐비닛으로 유입된 실내 공기가 세척수 내부로 공급되도록 하는 가이드 및 상기 가이드 일 측에 형성되어 가이드가 회전되면 원심력에 의해 세척수가 가이드 외측으로 비산되도록 한 분사홀부로 이루어진다.
하지만 습식 공기청정기는 세척수를 수용하고 있는 캐비넷이 시간이 경과함에 따라 스케일 등으로 인하여 오염되거나 세균이 번식하여 병원균을 퍼트리게 되는 문제점이 있다.
1. 국내 공개특허 제10-2004-0094300호(2006. 05. 23 공개)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기 중의 세균을 제거하고 미세먼지를 제거하며 습도를 용이하게 조절함과 동시에 장치 내부의 세균번식까지 방지할 수 있는 융합형 나노워셔 공기청정기를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 공기정화용 물을 수용하고 측면으로 공기가 유입될 수 있도록 구비된 하부하우징과; 상기 하부하우징에 설치된 자외선 플라즈마 발생기와; 상기 하부하우징의 상부에 설치되고 상방이 개방된 상부하우징과; 상기 상부하우징의 내부에 상기 하부하우징에 수용된 물을 양수하도록 회전하는 회전팬과; 상기 회전팬에 의해 양수된 물을 반경방향으로 분사하여 미립화시키는 압축분사필터; 상기 압축분사필터에서 분사된 물이 하강하면서 상기 자외선 플라즈마 발생기와 접촉되는 것을 차단하고 수증기만이 상승하도록 안내하는 분무 가이드; 및 상기 회전팬을 회전시키는 구동모터;를 포함하는 융합형 나노워셔 공기청정기를 제공한다.
여기서 상기 압축분사필터에서 미립화되어 분사되는 물의 입자가 1 nm이하인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 하부하우징의 세척수를 수용하는 공간에 설치된 전기분해살균기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
아울러 본 발명은 상기 하부하우징의 공기정화용 물을 수용하는 공간에 일라이이트를 포함하는 광석이 충전된 것이 바람직하다.
더불어 상기 구동모터는 브러시리스 직류모터인 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기는 자외선 플라즈마 발생기를 이용하여 세균을 살균하므로 질병의 원인이 되는 병원균의 발생을 미연에 방지한다.
또한 본 발명에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기는 물을 미립화시켜 분사하므로 가습 뿐만 아니라 공기중의 미세먼지를 용이하게 제거할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기는 상기 압축분사필터에서 미립화되어 분사되는 물의 입자가 1 nm이하이므로 초미세먼지까지 용이하게 제거할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기는 전기분해살균기를 설치하므로 병원균의 발생을 더욱 방지할 수 있다.
더불어 본 발명에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기는 공기정화용 물에 일라이트가 포함된 광석이 충전되므로 병원균의 억제 뿐만 아니라 실내 거주자의 면역력 향상에도 도움이 된다.
또한 본 발명에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기는 구동모터로 브러시리스 직류모터를 사용하므로 제품의 수명이 연장되고 소음을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기를 나타내는 외관사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기를 나타내는 외관사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 융합형 나노워셔 공기청정기는 공기정화용 물을 수용하고 측면으로 공기가 유입될 수 있도록 구비된 하부하우징(10)과, 상기 하부하우징(10)에 설치된 자외선 플라즈마 발생기(12)와, 상기 하부하우징(12)의 상부에 설치되고 상방이 개방된 상부하우징(20)과, 상기 상부하우징(20)의 내부에 상기 하부하우징(10)에 수용된 물을 양수하도록 회전하는 회전팬(22)과, 상기 회전팬(22)에 의해 양수된 물을 반경방향으로 분사하여 미립화시키는 압축분사필터(24)와 상기 압축분사필터(24)에서 분사된 물이 하강하면서 상기 자외선 플라즈마 발생기(12)와 접촉되는 것을 차단하고 수증기만이 상승하도록 안내하는 분무 가이드(13) 및 상기 회전팬(22)를 회전시키는 구동모터(26)를 포함한다.
상기 하부하우징(10)은 하부에 공기정화용 물을 수용할 수 있는 공간인 수조(10a)가 형성되고, 측면은 공기를 유입할 수 있도록 개방되어 있다. 상기 하부하우징(10)의 측면의 개방된 개구에는 유입되는 공기가 인력이 작용하여 상기 자외선 플라즈마 발생기(12) 주변으로 분산되도록 환상의 코안다 링(14)이 설치되어 있다. 따라서 코안다 링(14)을 통해 유입된 공기는 상기 자외선 플라즈마 발생기(12) 주변에 넓게 분산되어 살균효과가 극대화 되고 분무 가이드(13)를 통해 상승하게 된다.
아울러 상기 하부하우징(10)의 공기정화용 물이 수용되는 수조(10a)에는 전기분해 살균기(16)가 설치된다. 상기 전기분해 살균기(16)는 수조(10a)의 물 일부를 전기분해하므로 수조(10a)에 수용된 물을 살균하게 된다. 따라서 하부하우징(10)의 수조(10a)에 수용된 물이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 상기 전기분해 살균기(16)의 일예로 상품명 "초력350"으로 판매되는 살균기를 사용할 수 있다.
더욱이 상기 하부하우징(10)의 공기정화용 물이 수용되는 수조(10a)에는 일라이트를 포함하고 있는 광석(18)이 충진된다. 여기서 일라이트는 단사정계에 속하는 운모족 광물로서, 화학조성은 (K,H3O)Al2(Si,Al)4O10(H2O,OH)2이다. 화학성분으로 보아, 백운모에 가까운 것도 있으나 비교적 SiO2, MgO, H2O가 많고, K2O는 적다. 수백운모(水白雲母) 등과 같은 계열의 광물이다. 굳기는 1~2, 비중은 2.6~2.9 이다. 쪼개짐은 ［001］로 완전하며, 조흔색은 백색이며, 토상(土狀)광택이 있다. 화학성분이나 결정구조로 보아 독립된 광물이 아니고, 다른 성분을 포함하고 있는 혼합광물이라는 견해가 있다. 알루미늄이 풍부한 이질(泥質) 또는 응회암질(凝灰岩質) 퇴적암 중에 산출되며, 열수성(熱水性) 광상모암의 변질광물로서 산출된다.
상기와 같은 일라이트는 중금속을 흡착 분해하고 다량의 음이온을 방사한다. 특히, 일라이트는 중금속을 포함하고 있는 미세먼지를 흡착하므로 공기를 정화하는 데 탁월한 효과가 있다.
본 실시예에서는 일라이트가 포함된 광석(18)을 수조의 내부에 충전하였지만 필요에 따라 하부하우징(10) 또는 상부하우징(20)을 비롯한 다양한 구성요소에 일라이트를 코팅하거나 함유할 수 있음은 물론이다.
상기 자외선 플라즈마 발생기(12)는 하부하우징(10)의 상부에 설치된다. 본 실시예에서 상기 자외선 플라즈마 발생기(12)는 자외선 살균램프를 사용한다. 아울러 필요에 따라 자외선 플라즈마 발생기(12)로 미디움광축매램프 또는 항균시로코팬램프 등의 다양한 자외선 램프를 사용할 수 있음은 물론이다. 또한 코안다 링(14)에 공기 세균오염 센서(미도시)를 부착하여 흡입되는 공기의 세균감염이 소정 농도 이상일 때만 자외선 플라스마 발생기가 작동되도록 하여 전기를 절약할 수 있다.
상기 상부하우징(20)은 상기 하부하우징(10)의 상부에 설치되고 상방이 개방된다. 본 실시예에서는 상기 상부하우징(20)과 하부하우징(10)이 서로 착탈이 가능하도록 구비된다. 여기서 상기 상부하우징(20)에는 물을 양수하는 회전팬(22)과, 상기 회전팬(22)을 회전시키는 구동모터(26)와, 상기 회전팬(22)에 의해 양수된 물을 반경방향으로 분사하여 미립화시키는 압축분사필터(24)가 설치된다. 아울러 상기 상부하우징(20)의 상부는 개방되고, 이 개방된 상부에는 마개(28)가 형성되는 데 이 마개(28)의 주변은 상기 압축분사필터(24)에서 미립화된 물의 입자가 분사되도록 개구되어 있고, 마개(28)의 중심부에는 공기청정기의 상태를 표시하는 표시부(29)가 형성되는 것이 바람직하다. 이 표시부(29)는 LED로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 압축분사필터(24)에서 미립화된 물의 입자는 레너드효과(Lenard effect 일명 폭포수 효과, waterfall effect)에 의해 먼지제거가 더욱 용이하다. 여기서 레너드효과는 폭포수에서 물이 낙하하여 바닥에 부딪혀 부서질 때, 큰 물방울 또는 바닥의 고인 물은 양전하가 많은 상태가 되며 음전하인 다량의 잉여전자들은 불안정하게 미세물방울에 붙게 되는데, 이들 물방울은 무게가 가볍기 때문에 손쉽게 이동할 수 있게 된다. 이 미세물방울이 공기 중의 먼지 및 분자들과 충돌할 때 음이온 먼지나 음이온 산소분자를 만든다는 것이다.
원래 음이온이 공기 중에 확산될 때는 평균수명이 약 25초 밖에 되지 않는다. 기껏 이동해야 30cm 가량을 움직일 수 있는 정도다. 양이온과 결합하여 쉽게 중화되기 때문이다. 그러나 많은 전자를 가진 미세 물방울이 공기 중에서 움직인다면 문제가 달라진다. 공기 흐름이 거의 없는 상태에서 마이크로미터 크기의 물방울이 증발하는 데 약 720초가 소요되기 때문에 음이온은 약 10m거리까지 퍼져 나갈 수 있는 것이다.
아울러 상기 상부하우징(20)에는 필요에 따라 무드등으로 쓸 수 있도록 조명장치를 설치할 수 있음은 물론이다.
또한 분무 가이드(13)는 상기 압축분사필터(24)의 하부에 설치되어 상기 압축분사필터(24)에서 분사된 물이 하강하면서 상기 자외선 플라즈마 발생기(12)와 접촉되는 것을 차단하고 수증기만이 상승하도록 안내한다.
상기 회전팬(22)은 상기 상부하우징(20)의 내부에 상기 하부하우징(10)의 수조(10a)에 수용된 공기정화용 물을 양수하도록 구비된다. 상기 회전팬(22)이 회전하면서 베르누이의 원리에 의해 내부에 부압이 형성되고 이 형성된 부압으로 인해 물이 상부로 이동하게 된다. 이 때 부압에 의해 상부하우징(20)의 중심을 통해 상부로 이동하는 물은 압축분사필터(24)에 의해 반경방향으로 방사된다. 이 압축분사필터(24)에 의해서 방사된 물은 상부하우징(20)의 내벽과 충돌하면서 입자의 크기가 1 nm 이하로 미립화된다. 이 미립화된 입자는 상부하우징(20)의 내벽을 따라 이동하면서 마개(28)의 주변의 개구를 통해 상방으로 분사된다. 여기서 상기 회전팬(22)을 구동하는 구동모터(26)는 브러시리스 직류모터(Brushless DC motor, 이하 'BLDC 모터'라 함)로 구비되는 것이 바람직하다. 여기서 BLDC 모터는 마모되기 쉬운 브러시가 없는 모터로서 내구성이 우수하고 소음이 적으며 수명이 연장되는 효과가 있다. 따라서 구동모터(26)로 BLDC 모터를 사용함으로서 제품의 수명을 연장하고 정숙성을 향상시킬 수 있다.
10 : 하부하우징
12 : 자외선 플라즈마 발생기
13 : 분무 가이드
14 : 코안다 링
16 : 전기분해 살균기
18 : 광석
20 : 상부하우징
22 : 회전팬
24 : 압축분사필터
26 : 구동모터
28 : 마개
29 : 표시부

Claims (5)

  1. 공기정화용 물을 수용하고 측면으로 공기가 유입될 수 있도록 구비된 하부하우징과;
    상기 하부하우징의 공기정화용 물을 수용하는 공간에 충전된 일라이이트를 포함하는 광석과;
    상기 하부하우징에 설치된 자외선 플라즈마 발생기와;
    상기 하부하우징의 공기정화용 물을 수용하는 공간에 설치된 전기분해 살균기와;
    상기 하부하우징의 상부에 설치되고 상방이 개방된 상부하우징과;
    상기 하부하우징 측면의 개방된 개구에 유입되는 공기가 상기 자외선 플라즈마 발생기 주변으로 분산되도록 하는 환상의 코안다 링과;
    상기 상부하우징의 내부에 상기 하부하우징에 수용된 물을 양수하도록 회전하는 회전팬과;
    상기 회전팬에 의해 양수된 물을 반경방향으로 분사하여 입자의 크기가 1 nm이하로 미립화시키는 압축분사필터;
    상기 압축분사필터에서 분사된 물이 하강하면서 상기 자외선 플라즈마 발생기와 접촉되는 것을 차단하고 수증기만이 상승하도록 안내하는 분무 가이드; 및
    상기 회전팬를 회전시키는 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 융합형 나노워셔 공기청정기.
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