KR102254078B1 - Particle separator for air purifier - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a particle separator for an air purifier for particle size-based separation of airborne dust and airborne bacteria and viruses smaller than dust particle. The particle separator includes: a main body where an air inlet for air suctioning is formed on one side and an air outlet for discharging air suctioned through the air inlet is formed on the other side; thin grid structures provided in the main body, separated in a direction orthogonal to an air flow direction, and bent at a certain angle for a change in air flow path; and an air flow path formed between the grid structures to guide an air flow from the inlet to the outlet. The grid structures are arranged in stages in the air flow direction for a continuous change in air flow path. Dust particles in the air passing through the main body through the air flow path continuously collide with the outside surface of the grid structure by inertia and are collected by the grid structure. Bacteria and virus particles in the air are discharged through the air outlet along the air flow. According to the present invention, the bent grid structures are arranged in stages in the air flow direction so that the path of the air flow passing through the particle separator is changed. Accordingly, the air flow path is continuously changed and inertia causes coarse particles to be collected by continuous collision with the grid structure and ultrafine particles to be discharged along the air flow. As a result, intensive sterilization is possible by means of an additional sterilization module.

Description

공기정화기용 입자분리기{Particle separator for air purifier}Particle separator for air purifier}

본 발명은 입자분리기에 관한 것으로, 특히 공기 중에 포함된 먼지와, 먼지 입자의 크기 보다 더 작은 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스를 입자의 크기 별로 서로 분리할 수 있는 공기정화기용 입자분리기에 관한 것이다.The present invention relates to a particle separator, and in particular, to a particle separator for an air purifier capable of separating dust contained in air and bacteria and viruses contained in air smaller than the size of the dust particles from each other according to the size of the particles.

도 1은 종래의 관성 임팩터에 의한 입자분리를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing particle separation by a conventional inertial impactor.

도 1을 참조하면, 관성 임팩터(10)란, 소정의 속도로 입사된 기류에 곡선의 경로를 형성하여 입경이 작은 입자(A)는 기류를 따라서 흘러나가고, 입경이 큰 입자(B)는 관성에 의해 충돌면(11)에 충돌하여 운동에너지의 손실과 마찰에 의해 정지하게 함으로써 입자의 크기에 따라 입자를 분리하는 장치를 일컫는다.Referring to FIG. 1, the inertial impactor 10 is a particle with a small particle diameter (A) flowing along the airflow by forming a curved path in an airflow incident at a predetermined speed, and a particle with a large particle diameter (B) is inertial. It refers to a device for separating particles according to the size of the particles by colliding with the impact surface 11 by means of a loss of kinetic energy and stopping by friction.

이러한 종래의 공기정화기에서의 관성 임팩터에서 약 1 마이크로미터 입경의 입자를 기류 내에서 분리하기 위해서는 관성 임팩터 내로 초당 수십 미터 정도의 고속의 공기 입사가 필요하게 된다. 이렇게 고속으로 유속을 만들게 되면, 지나치게 큰 소음이 발생할 뿐만 아니라 전력 소모가 많은 문제가 있다. 또한, 넓은 면적에서 균등한 유속을 얻기가 어려운 문제가 있다.In the inertial impactor of the conventional air purifier, in order to separate particles having a particle diameter of about 1 micrometer in the air stream, it is necessary to enter the air at a high speed of about tens of meters per second into the inertial impactor. When the flow rate is made at such a high speed, there is a problem that excessively loud noise is generated as well as a lot of power consumption. In addition, there is a problem in that it is difficult to obtain an even flow rate over a large area.

즉, 순간 살균 효율을 높이기 위해서는 조대 입자는 분리하여 포집 살균을 하는 것이 바람직하다. 그리고, 포집하기 어려운 입자들은 좁은 공간으로 모아서 입자의 농도를 증가시켜 공간 살균하는 것이 효율적이다.That is, in order to increase the instantaneous sterilization efficiency, it is preferable to separate and collect and sterilize the coarse particles. In addition, it is efficient to collect particles that are difficult to collect into a narrow space and increase the concentration of the particles to sterilize the space.

그리고, 입자를 분리하는 또 한가지 이유는, 습도가 상승하면 먼지(바이러스) 입자가 물과 반응하여 약 10% 정도로 입자가 조대화 되고, 비말 입자의 경우는 물 입자가 보호막의 영향으로, UVC 살균, 광촉매 살균 및 플라즈마 살균 등의 많은 살균 방식에서 순간 살균 효율이 떨어지는 문제가 있다.And, another reason for separating particles is that when the humidity rises, dust (virus) particles react with water and the particles become coarse by about 10%, and in the case of droplet particles, the water particles are affected by the protective film, UVC sterilization. In many sterilization methods such as, photocatalytic sterilization and plasma sterilization, there is a problem that instant sterilization efficiency is deteriorated.

또한, 타기관의 연구조사를 통하여 수십 나노미터의 입경으로 이루어진 입자가 과포화 수증기 냉각 응축기를 통과하면 약 2 마이크로 미터 내지 약 5 마이크로 미터 까지 성장되는 것이 보고 되어 있다.In addition, it has been reported that particles having a particle diameter of several tens of nanometers grow from about 2 micrometers to about 5 micrometers when they pass through a supersaturated steam cooling condenser through research by other institutions.

그러나, 이러한 기술은 약 10평의 공간을 시간당 5회 처리 기준으로 분당 약 5,500리터의 많은 물이 필요하여 학교 또는 가정용으로는 비효율적인 문제가 있다.However, this technology requires a lot of water of about 5,500 liters per minute on the basis of treatment of about 10 pyeong of space 5 times per hour, so there is a problem that it is inefficient for school or home.

따라서, 대전형 초미세먼지 정화장치의 대전 집진을 위해서는 입자의 크기가 작을 수록 대전 효율이 높고, 조대 입자로 인한 대전 장치의 유지보수 시간이 길어지기 때문에 관성 임팩터의 분리는 매우 중요하다 할 것이다.Therefore, for the charged dust collection of the charged ultrafine dust purification device, the smaller the particle size, the higher the charging efficiency and the longer the maintenance time of the charging device due to the coarse particles. Therefore, the separation of the inertial impactor is very important.

한편, 입자를 크기별로 분류를 하는 장비로는 싸이클론이 많이 사용되고 있다.Meanwhile, cyclones are widely used as equipment for classifying particles by size.

특히, 필터 없는 1차 공기정화장비로서 많이 사용되고 있는데, 상대적으로 관성이 큰 마이크론 입자들을 기체로 부터 분류한다.In particular, it is widely used as a filterless primary air purification equipment, and it classifies micron particles with relatively large inertia from gas.

여기서, 초미세먼지 처럼 약 300 나노미터 이하의 바이러스, DNA, RNA등을 위한 소형 싸이클론의 개발도 진행중이지만, 부족한 관성력을 보완하기 위해 큰 속도구배가 요구되어 고유량으로 동작을 시켜야 하고, 특히 이때 발생되는 소음으로 인해 실내용으로 적용하는 데에는 한계가 있는 문제가 있다.Here, the development of a small cyclone for viruses, DNA, RNA, etc. of about 300 nanometers or less like ultrafine dust is also in progress, but a large speed gradient is required to compensate for the insufficient inertia, so it must be operated with a high flow rate. Due to the noise generated at this time, there is a problem that there is a limitation in application for indoor use.

한국 등록특허공보 제10-1447047호(2014년 10월 08일 공고)Korean Registered Patent Publication No. 10-1447047 (announced on October 08, 2014)

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 입자분리기의 내부를 통과하는 기류의 경로가 변경되도록 절곡진 격자 구조체를 기류 방향으로 다단 배치함으로써 기류의 경로를 연속으로 변경시켜 관성에 의해 조대 입자는 격자 구조체에 연속 충돌되면서 포집되고, 초미세 입자는 기류를 따라 배출되어 별도의 살균 모듈을 통해 집중 살균할 수 있는 공기정화기용 입자분리기를 제공하는 데 있다.The object of the present invention conceived to solve the above-described problem is to continuously change the path of the air flow by arranging the bent lattice structure in multiple stages in the direction of the air flow so that the path of the air flow passing through the inside of the particle separator is changed. The objective is to provide a particle separator for an air purifier capable of intensive sterilization through a separate sterilization module by collecting coarse particles while continuously colliding with the lattice structure, and the ultrafine particles are discharged along the airflow.

상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 공기 중에 포함된 먼지와, 상기 먼지 입자의 크기 보다 더 작은 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스가 입자의 크기 별로 서로 분리되는 입자분리기로서, 상기 입자분리기는, 공기가 흡입되는 공기 흡입구가 일측에 형성되고, 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 배출되는 공기 배출구가 타측에 형성된 본체, 상기 본체의 내부에 구비되며, 기류 방향의 직교한 방향으로 서로 이격하여 배치되고, 기류의 경로가 변경되도록 일정 각도로 절곡진 박형의 격자 구조체 및 상기 격자 구조체 사이에 형성되어 상기 공기 흡입구에서 상기 공기 배출구를 향해 기류를 유도하는 공기 유로를 포함하며, 상기 격자 구조체는, 기류의 경로가 연속으로 변경되도록 기류 방향으로 다단 배치되며, 상기 공기 유로를 통해 상기 본체를 통과하는 공기 중에 포함된 먼지 입자는 관성에 의해 상기 격자 구조체의 외측면에 연속 충돌되어 격자 구조체에 포집되고, 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스 입자는 기류를 따라 상기 공기 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.The present invention conceived to achieve the above object is a particle separator in which dust contained in air and bacteria and viruses contained in air smaller than the size of the dust particles are separated from each other according to the size of the particles, wherein the particle separator is , An air intake port through which air is sucked is formed on one side, and an air outlet through which air sucked through the air inlet is discharged is formed on the other side, and is provided inside the body, and is spaced apart from each other in a direction orthogonal to the airflow direction. A thin grid structure disposed and bent at a predetermined angle to change the path of the air flow, and an air flow path formed between the grid structure to guide airflow from the air intake port toward the air outlet port, and the grid structure, It is arranged in multiple stages in the direction of the air flow so that the path of the air flow is continuously changed, and dust particles contained in the air passing through the main body through the air flow path continuously collide with the outer surface of the grid structure by inertia and are collected in the grid structure. , Bacteria and virus particles contained in the air are discharged through the air outlet along the airflow.

상기 격자 구조체에는 공기 중에 포함된 먼지 입자가 충돌되는 충돌면이 형성된 것을 특징으로 한다.The lattice structure is characterized in that a collision surface on which dust particles contained in the air collide is formed.

상기 격자 구조체의 절곡면에는 상기 충돌면에 충돌된 먼지 입자가 유입되어 상기 본체의 외부로 배출되게 하는 포집홀이 형성된 것을 특징으로 한다.A collection hole is formed in the bent surface of the grid structure to allow dust particles colliding with the collision surface to be introduced and discharged to the outside of the main body.

상기 공기 배출구를 통해 배출되는 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스 입자를 수집하기 위해 공기 배출구에는 배출되는 기류의 방향이 서로 동일하도록 일방향을 향해 일정 각도로 경사진 경사부가 형성된 것을 특징으로 한다.In order to collect bacteria and virus particles contained in the air discharged through the air discharge port, an inclined part inclined toward one direction is formed in the air discharge port so that the directions of the discharged air flow are the same.

상기 본체의 공기 흡입구 측과 공기 배출구 측에 각각 구비되되, 본체의 길이 방향으로 이격하여 배치되는 판상형의 층류 유도부재를 포함하며, 상기 층류 유도부재에 의해 상기 공기 흡입구로 흡입되거나 상기 공기 배출구를 통해 배출되는 난류 상태의 기류가 층류 상태로 유도되는 것을 특징으로 한다.It is provided at each of the air inlet side and the air outlet side of the main body, and includes a plate-shaped laminar flow induction member disposed to be spaced apart in the length direction of the main body, and is sucked into the air inlet by the laminar flow induction member or through the air outlet. It is characterized in that the discharged turbulent air flow is induced to a laminar flow state.

또한, 본 발명은, 공기정화기로서, 본체, 격자 구조체 및 공기 유로를 포함하는 입자분리기 및 상기 입자분리기 본체의 공기 배출구 측에 마련되며, 공기 배출구를 통해 배출되는 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하는 살균 모듈을 포함한다.In addition, the present invention, as an air purifier, is provided on a particle separator including a main body, a grid structure, and an air flow path, and on the air outlet side of the particle separator body, and sterilizes bacteria and viruses contained in the air discharged through the air outlet. It includes a sterilization module.

상기 격자 구조체는, 공기 중에 포함된 먼지 입자가 충돌되는 충돌면과, 상기 충돌면에 충돌된 먼지 입자가 유입되어 상기 본체의 외부로 배출되는 포집홀이 형성된 절곡면으로 구성되며, 상기 본체의 외측에 마련되어 상기 포집홀을 통해 배출되는 먼지 입자가 포집되는 포집 모듈을 포함한다.The lattice structure includes a collision surface on which dust particles contained in the air collide, and a bent surface having a collection hole through which dust particles collide with the collision surface are introduced and discharged to the outside of the main body. It is provided in and includes a collection module for collecting dust particles discharged through the collection hole.

본 발명은 입자분리기의 내부를 통과하는 기류의 경로가 변경되도록 절곡진 격자 구조체를 기류 방향으로 다단 배치함으로써 기류의 경로를 연속으로 변경시켜 관성에 의해 조대 입자는 격자 구조체에 연속 충돌되면서 포집되고, 초미세 입자는 기류를 따라 배출되어 별도의 살균 모듈을 통해 집중 살균할 수 있는 효과가 있다.The present invention continuously changes the path of the air flow by arranging the bent lattice structure in multiple stages in the direction of the air flow so that the path of the air flow passing through the inside of the particle separator is changed, so that the coarse particles are collected while continuously colliding with the lattice structure by inertia, The ultrafine particles are discharged along the airflow, and there is an effect of intensive sterilization through a separate sterilization module.

도 1은 종래의 관성 임팩터에 의한 입자분리를 나타낸 개념도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기를 나타낸 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기의 작동 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기를 나타낸 작동 상태 단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 입자분리기를 이용한 공기정화기를 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing particle separation by a conventional inertial impactor,
2 is a perspective view showing a particle separator for an air purifier according to an embodiment of the present invention,
3 is an exploded perspective view showing a particle separator for an air purifier according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view showing a particle separator for an air purifier according to an embodiment of the present invention;
5 is a view showing an operating state of a particle separator for an air purifier according to an embodiment of the present invention;
6 is a cross-sectional view illustrating an operating state of a particle separator for an air purifier according to another embodiment of the present invention;
7 and 8 are conceptual diagrams schematically showing an air purifier using a particle separator according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기정화기용 입자분리기의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a particle separator for an air purifier according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기의 작동 상태를 도시한 도면이다.Figure 2 is a perspective view showing a particle separator for an air purifier according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing a particle separator for an air purifier according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an embodiment of the present invention Is a cross-sectional view showing a particle separator for an air purifier according to the present invention, and FIG. 5 is a view showing an operating state of the particle separator for an air purifier according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기(100)는, 본체(110), 격자 구조체(120) 및 공기 유로(130)를 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.2 to 5, a particle separator 100 for an air purifier according to a preferred embodiment of the present invention is composed of a component including a body 110, a grid structure 120, and an air flow path 130. And this will be described in detail as follows.

먼저, 본 발명의 공기정화기용 입자분리기(100)는, 공기 중에 포함된 먼지와, 먼지 입자의 크기 보다 더 작은 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스를 입자의 크기 별로 서로 분리되도록 하는 역할을 한다.First, the particle separator 100 for an air purifier of the present invention serves to separate dust contained in the air and bacteria and viruses contained in the air, which are smaller than the size of the dust particles, from each other according to the size of the particles.

즉, 입자분리기(100)를 통해 먼지 보다 입자 크기가 더 작은 세균 및 바이러스와 이보다 입자의 크기가 더 큰 먼지가 서로 크기 별로 분리된다.That is, through the particle separator 100, bacteria and viruses having a smaller particle size than the dust and dust having a larger particle size than the dust are separated by size from each other.

부연하면, 예를 들어 입자분리기(100)를 통해 약 1 마이크로미터 내지 약 20 마이크로미터의 크기로 이루어진 먼지 입자와, 약 0.1 마이크로미터 내지 약 0.5 마이크로미터의 크기로 이루어진 세균 및 바이러스 입자가 분리되는 것이다.In addition, for example, through the particle separator 100, dust particles having a size of about 1 micrometer to about 20 micrometers, and bacteria and virus particles having a size of about 0.1 micrometers to about 0.5 micrometers are separated. will be.

본체(110)는, 공기가 본체(110) 내부로 흡입되는 공기 흡입구(111)가 본체(110)의 일측에 형성된다. 그리고, 공기 흡입구(111)의 반대쪽인 본체(110)의 타측에는 공기 흡입구(111)를 통해 본체(110)의 내부로 흡입된 공기가 배출되는 공기 배출구(112)가 형성된다.The main body 110 has an air inlet 111 through which air is sucked into the main body 110 on one side of the main body 110. In addition, an air outlet 112 through which air sucked into the body 110 through the air inlet 111 is discharged is formed on the other side of the main body 110 that is opposite to the air inlet 111.

격자 구조체(120)는, 기류의 경로가 변경되도록 일정 각도로 절곡진 박형의 형상으로 이루어지며, 본체(110)의 내부에 복수 구비된다. 여기서, 격자 구조체(120)는 조대 입자가 충돌되는 2개의 충돌면(121)과 이 충돌면(121)이 만나는 절곡면(122)으로 구성된다.The lattice structure 120 is formed in a thin shape bent at a predetermined angle so that the path of the airflow is changed, and is provided in a plurality of the inside of the main body 110. Here, the lattice structure 120 is composed of two collision surfaces 121 on which coarse particles collide and a bent surface 122 where the collision surfaces 121 meet.

이러한 격자 구조체(120)는, 본체(110)의 공기 흡입구(111)를 통해 흡입되는 공기가 공기 배출구(112)를 향해 흘러나가는 기류 방향의 직교한 방향으로 서로 이격하여 복수 배치된다. 부연하면, 격자 구조체(120)는, 도면 상에서의 본체(110)의 측(횡)방향으로 서로 이격한 상태로 복수 배치되는 것이다. 상기 기류 방향의 직교한 방향으로 복수 배치된 격자 구조체(120)는 기류의 경로가 연속으로 변경되도록 기류 방향으로 이격하여 복수개를 다단 배치하되, 상기 복수개를 다단으로 이격 배치된 격자 구조체(120) 사이 마다 기류가 분산되도록 격자 구조체(120)의 기류 유출 방향과 기류 유입방향이 서로 다르게 다단 배치된다. A plurality of the lattice structures 120 are spaced apart from each other in a direction orthogonal to the airflow direction in which the air sucked through the air inlet 111 of the main body 110 flows toward the air outlet 112. In other words, the lattice structure 120 is arranged in a state spaced apart from each other in the lateral (lateral) direction of the main body 110 in the drawing. A plurality of lattice structures 120 arranged in a direction orthogonal to the airflow direction are arranged in multiple stages apart in the airflow direction so that the path of the airflow is continuously changed, and the plurality of lattice structures 120 are spaced apart in multiple stages. The airflow outflow direction and the airflow inflow direction of the lattice structure 120 are arranged in multiple stages so that the airflow is dispersed every time.

공기 유로(130)는, 본체(110)의 횡방향으로 일렬로 이격하여 배치된 격자 구조체(120) 사이 공간에 자연스럽게 형성되어 본체(110)의 공기 흡입구(111)에서 공기 배출구(112)를 향해 발생되는 기류를 유도하게 된다.The air flow path 130 is naturally formed in the space between the lattice structures 120 arranged in a row in the transverse direction of the main body 110, and from the air inlet 111 of the main body 110 toward the air outlet 112 It induces the generated airflow.

한편, 격자 구조체(120)는, 기류의 경로가 연속으로 변경되도록 기류 방향으로 다단 배치된다.On the other hand, the lattice structure 120 is arranged in multiple stages in the airflow direction so that the path of the airflow is continuously changed.

즉, 공기 유로(130)를 통해 본체(110)를 통과하는 공기 중에 포함된 먼지 입자는 관성에 의해 격자 구조체(120)의 외측면에 연속 충돌되어 격자 구조체(120)에 포집되고, 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스 입자는 기류를 따라 공기 배출구(112)를 통해 배출되어 살균을 위해 수집되는 것이다. That is, dust particles contained in the air passing through the main body 110 through the air flow path 130 are continuously collided with the outer surface of the grid structure 120 by inertia and are collected by the grid structure 120 and contained in the air. The bacteria and virus particles are discharged through the air outlet 112 along the airflow and are collected for sterilization.

부연하면, 격자 구조체(120)에는 공기 중에 포함된 먼지 입자가 충돌되는 충돌면(121)이 형성되기 때문에 본 발명의 입자분리기(100)는, 초미세먼지의 관성력으로도 포집가능하여 소음이 적은 조대 입자 제거장치로 사용이 가능하게 된다.Incidentally, since the lattice structure 120 has a collision surface 121 on which dust particles contained in the air collide, the particle separator 100 of the present invention can collect even with the inertial force of ultrafine dust, thereby reducing noise. It can be used as a coarse particle removal device.

한편, 격자 구조체(120)의 절곡면(122)에는, 충돌면(121)에 충돌된 먼지 입자가 유입되어 본체(110)의 외부로 배출되게 하는 포집홀(123)이 형성될 수 있다.Meanwhile, in the bent surface 122 of the lattice structure 120, a collection hole 123 for allowing dust particles colliding with the collision surface 121 to be introduced and discharged to the outside of the main body 110 may be formed.

부연하면, 본체(110) 내부로 흡입되는 공기 중에 포함된 먼지 입자(조대 입자)는 관성에 의한 경로 이탈로 인해 격자 구조체(120)의 충돌면(121)에 충돌되어 포집되고, 복수 형성된 포집홀(123)을 통해 후술하는 포집 모듈(300)에 집진되는 것이다.In other words, dust particles (coarse particles) contained in the air sucked into the main body 110 collide with the collision surface 121 of the lattice structure 120 due to deviation of the path due to inertia and are collected, and a plurality of collecting holes are formed. It is collected by the collection module 300 to be described later through (123).

이러한 본 발명의 입자분리기(100)는, 통상의 공기청정기 또는 공기살균기의 팬모터의 유속 범위(초당 약 10 미터 이하)에서도 저속으로 동작시킬 수 있는 구조로 이루어진다.The particle separator 100 of the present invention has a structure capable of operating at a low speed even in the flow velocity range (about 10 meters per second or less) of a fan motor of a conventional air purifier or air sterilizer.

이를 위해, 다단으로 배치된 격자 구조체(100)(다수의 경로 변경 구조와 충돌면(121))을 마련함으로서 초당 약 1 미터 수준의 저속의 입사 조건에서도 1 마이크로미터 수준의 미세입자를 분리할 수 있게 된다.To this end, by providing a lattice structure 100 (multiple path change structures and collision surfaces 121) arranged in multiple stages, it is possible to separate fine particles at the level of 1 micrometer even under the incidence condition at a low speed of about 1 meter per second. There will be.

그리고, 격자 구조체(120)는 블록 형태로 만들어서 이어 붙이기에 의해 얼마든지 원하는 크기로 늘리는 것이 가능하게 된다.In addition, the grid structure 120 can be formed in a block shape and increased to a desired size by splicing.

또한, 입자분리기(100)의 통과 유로의 길이를 최적화 함으로서, 두께를 줄이고 시스템의 공기저항을 최소화하여 저 유속에서의 사용이 가능하게 된다.In addition, by optimizing the length of the passage passage of the particle separator 100, it is possible to use at a low flow rate by reducing the thickness and minimizing the air resistance of the system.

한편, 상기 본체(110)를 복수개로 배열하되, 상기 복수개로 배열된 본체(110)는 공기 배출구(112)를 통해 배출되는 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스 입자를 수집하기 위해 상기 복수개로 배열된 공기 배출구(112)에는 배출되는 기류의 방향이 서로 동일하도록 일방향을 향해 일정 각도로 경사진 경사부(112a)가 형성될 수 있다.On the other hand, the main body 110 is arranged in plural, and the plurally arranged main body 110 is air that is arranged in plural to collect bacteria and virus particles contained in the air discharged through the air outlet 112 An inclined portion 112a inclined at a predetermined angle toward one direction may be formed in the discharge port 112 so that the directions of the discharged airflow are the same.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기정화기용 입자분리기를 나타낸 작동 상태 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating an operating state of a particle separator for an air purifier according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본체(110)의 공기 흡입구(111) 측과 공기 배출구(112) 측에 각각 구비되며, 본체(110)의 길이 방향으로 이격하여 배치되는 판상형의 층류 유도부재(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, a plate-shaped laminar flow inducing member 140 is provided on the air inlet 111 side and the air outlet 112 side of the main body 110, and is spaced apart in the length direction of the main body 110. It may be configured to further include.

부연하면, 이러한 층류 유도부재(140)에 의해 공기 흡입구(111)로 흡입되거나 공기 배출구(112)를 통해 배출되는 난류(turbulent flow) 상태의 기류가 층류(laminar flow) 상태로 유도되는 것이다.In other words, the turbulent flow of air that is sucked into the air inlet 111 or discharged through the air outlet 112 by the laminar flow inducing member 140 is induced into a laminar flow state.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 입자분리기를 이용한 공기정화기를 개략적으로 도시한 개념도이다.7 and 8 are conceptual diagrams schematically showing an air purifier using a particle separator according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본체(110), 격자 구조체(120) 및 공기 유로(130)를 포함하는 입자분리기(100) 본체(110)의 공기 배출구(112) 측에 마련되며, 공기 배출구(112)를 통해 배출되는 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하는 살균 모듈(200)을 포함할 수 있다.7 and 8, the particle separator 100 including the main body 110, the lattice structure 120 and the air flow path 130 is provided on the air outlet 112 side of the main body 110, and the air outlet It may include a sterilization module 200 for sterilizing bacteria and viruses contained in the air discharged through 112.

그리고, 입자분리기(100) 본체(110)의 외측에 마련되어 포집홀(123)을 통해 배출되는 먼지 입자가 포집되는 포집 모듈(300)을 포함할 수 있다.In addition, the particle separator 100 may include a collecting module 300 provided outside the main body 110 and collecting dust particles discharged through the collecting hole 123.

즉, 도 7에서와 같이, 입자분리기(100) 본체(110)의 공기 배출구(112)로 배출되는 입자를 가운데로 모으기 위해 입자분리기(100)의 본체(110)를 배열하거나, 도 8에서와 같이, 입자분리기(100) 본체(110)의 공기 배출구(112)로 배출되는 입자를 중앙으로 모으기 위해 입자분리기(100)의 본체(110)를 배열하면, 거르고자 하는 크기의 입자가 충돌되는 격자 구조체(120)의 충돌면(121)에 먼지를 포집하기 위해 형성된 포집홀(123)과, 본체(110)의 공기 배출구(112)를 통해 배출되는 기류가 경사부(112a)에 의해 각도를 갖도록 하여 먼지를 포집하여 포집 모듈(300)로 이동하게 된다.That is, as in FIG. 7, the body 110 of the particle separator 100 is arranged to collect the particles discharged to the air outlet 112 of the body 110 of the particle separator 100 to the center, or as in FIG. Likewise, when the body 110 of the particle separator 100 is arranged to collect the particles discharged through the air outlet 112 of the body 110 of the particle separator 100 to the center, the particles of the size to be filtered collide with the grid The collecting hole 123 formed to collect dust on the collision surface 121 of the structure 120 and the airflow discharged through the air outlet 112 of the main body 110 are angled by the inclined portion 112a. Thus, the dust is collected and moved to the collection module 300.

그리고, 격자 구조체(120)에 유동의 출구(공기 배출구(112))측에 유동의 방향성(경사부(112a))을 주어서 원하는 영역(살균 모듈(200))(강한 살균 공간: 고밀도 플자즈마 라디칼 존, 오존 존)으로 입자를 모을 수 있게 된다.In addition, a desired region (sterilization module 200)) (strong sterilization space: high-density plazma radicals) is given to the grid structure 120 with the direction of flow (inclined portion 112a) on the side of the flow outlet (air outlet 112). Zone, ozone zone) to collect particles.

부연하면, 극초미세입자(바이러스, 세균) 같은 가벼운 입자는 입자분리기(100)의 출구(공기 배출구(112)) 각도(경사부(1120a))와 블록(본체(110))의 배열을 조정하여 입자분리기(100)의 가운데, 또는 주변으로 입자를 모으고, 고밀도 플라즈마 라디칼 존(살균 모듈(200))을 통과시켜 살균효율을 높일 수 있다.Incidentally, light particles such as ultrafine particles (viruses, bacteria) can be adjusted by adjusting the arrangement of the outlet (air outlet 112) angle (inclined portion 1120a) and the block (body 110) of the particle separator 100. The sterilization efficiency may be increased by collecting particles in or around the particle separator 100 and passing through a high-density plasma radical zone (sterilization module 200).

그리고, 관성 분리된 입자들은 공기 유로(130)에 형성된 포집홀(123)을 통해 빠져나가서, 입자분리기(100)의 기류와 관련이 없는 본체(110)의 외측에 마련된 포집 모듈(300)에 모아서 처리할 수 있어 사용 시간을 늘리고 유지 보수성을 용이하게 할 수 있다.In addition, the particles separated by inertia escape through the collection hole 123 formed in the air flow path 130, and are collected in the collection module 300 provided outside the main body 110, which is not related to the airflow of the particle separator 100. It can be handled to increase the use time and facilitate maintenance.

또한, 포집된 입자(바이러스, 세균 및 미세먼지 등)은 UVC혹은 국부적인 플라즈마 라디칼 장치를 통해 밀폐 공간에서 상시 포집 살균 처리시킬수 있다. In addition, the collected particles (virus, bacteria, fine dust, etc.) can be collected and sterilized at all times in an enclosed space through UVC or a local plasma radical device.

본 발명의 입자분리기(100)의 구조는 쉽게 탈부착이 가능하고, 물 세척이 가능한 구조로 구성된다.The structure of the particle separator 100 of the present invention is easily detachable and can be washed with water.

또한, 본 발명의 입자분리기(100)의 공기 입출구(111, 112) 부위에는 모여 있을 수 있는 입자를 살균하기 위한 입자살균기(살균 모듈(200))를 부착할 수 있다.In addition, a particle sterilizer (sterilization module 200) for sterilizing particles that may be collected may be attached to the air inlet and outlet portions 111 and 112 of the particle separator 100 of the present invention.

또한, 프리필터(약 100 mesh 내지 약 300 mesh)와 결합하여 PM2.5를 거르는 고성능, 공기유동 저부하의 프리필터로 사용할 수 있다.In addition, it can be used as a high-performance, air-flow, low-load pre-filter that filters PM2.5 by combining with a pre-filter (about 100 mesh to about 300 mesh).

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.In the above, the present invention has been described based on a preferred embodiment, but the technical idea of the present invention is not limited thereto, and modifications or changes can be implemented within the scope described in the claims. It is obvious to the user, and such modifications or changes will fall within the scope of the appended claims.

100: 입자분리기 110: 본체
111: 공기 흡입구 112: 공기 배출구
112a: 경사부 120: 격자 구조체
121: 충돌면 122: 절곡면
123: 포집홀 130: 공기 유로
140: 층류 유도부재 200: 살균 모듈
300: 포집 모듈100: particle separator 110: main body
111: air inlet 112: air outlet
112a: inclined portion 120: lattice structure
121: collision surface 122: bending surface
123: collection hole 130: air flow path
140: laminar flow induction member 200: sterilization module
300: collection module

Claims (7)

공기 중에 포함된 먼지와, 상기 먼지 입자의 크기 보다 더 작은 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스가 입자의 크기 별로 서로 분리되는 입자분리기로서,
상기 입자분리기는,
공기가 흡입되는 공기 흡입구가 일측에 형성되고, 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 배출되는 공기 배출구가 타측에 형성된 본체;
상기 본체의 내부에 구비되며, 기류 방향의 직교한 방향으로 서로 이격하여 배치되고, 기류의 경로가 변경되도록 일정 각도로 절곡진 박형의 격자 구조체; 및
상기 격자 구조체 사이에 형성되어 상기 공기 흡입구에서 상기 공기 배출구를 향해 기류를 유도하는 공기 유로; 를 포함하며,
상기 기류 방향의 직교한 방향으로 복수 배치된 격자 구조체를, 기류의 경로가 연속으로 변경되도록 기류 방향으로 이격하여 복수개를 다단 배치하되,
상기 복수개를 다단으로 이격 배치된 격자구조체 사이 마다 기류가 분산되도록 격자 구조체의 기류 유출 방향과 기류 유입방향이 서로 다르게 다단 배치되며,
상기 공기 유로를 통해 상기 본체를 통과하는 공기 중에 포함된 먼지 입자는 관성에 의해 상기 격자 구조체의 외측면에 연속 충돌되어 격자 구조체에 포집되고, 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스 입자는 기류를 따라 상기 공기 배출구를 통해 배출되어 살균을 위해 수집되는 것을 특징으로 하는 공기정화기용 입자분리기.As a particle separator in which dust contained in air and bacteria and viruses contained in air smaller than the size of the dust particles are separated from each other according to the size of the particles,
The particle separator,
A main body having an air intake port through which air is sucked in, and an air outlet port through which the air sucked through the air inlet is discharged is formed at the other side;
A thin lattice structure provided in the body, spaced apart from each other in a direction orthogonal to the airflow direction, and bent at a predetermined angle to change the path of the airflow; And
An air flow path formed between the lattice structures to induce air flow from the air inlet to the air outlet; Including,
A plurality of lattice structures arranged in a direction orthogonal to the airflow direction are arranged in multiple stages by being spaced apart in the airflow direction so that the path of the airflow is continuously changed,
The plurality of lattice structures are arranged in multiple stages so that the air flow is dispersed between the lattice structures arranged in multiple stages, so that the air flow outflow direction and the air flow inflow direction are different from each other,
Dust particles contained in the air passing through the main body through the air flow path are continuously collided with the outer surface of the grid structure by inertia and are collected in the grid structure, and bacteria and virus particles contained in the air are collected in the air flow along the air flow. Particle separator for air purifier, characterized in that discharged through the outlet and collected for sterilization. 제1항에 있어서,
상기 격자 구조체에는 공기 중에 포함된 먼지 입자가 충돌되는 충돌면이 형성된 것을 특징으로 하는 공기정화기용 입자분리기.The method of claim 1,
Particle separator for an air purifier, characterized in that the lattice structure has an impact surface on which dust particles contained in the air collide. 제2항에 있어서,
상기 격자 구조체의 절곡면에는 상기 충돌면에 충돌된 먼지 입자가 유입되어 상기 본체의 외부로 배출되게 하는 포집홀이 형성된 것을 특징으로 하는 공기정화기용 입자분리기.The method of claim 2,
Particle separator for an air purifier, characterized in that a collection hole is formed on the bent surface of the grid structure to allow dust particles colliding with the collision surface to be introduced and discharged to the outside of the main body. 제1항에 있어서,
상기 본체를 복수개로 배열하되,
상기 복수개의 배열된 본체는 상기 공기 배출구를 통해 배출되는 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스 입자를 수집하기 위해 상기 복수개로 배열된 본체의 공기 배출구에는 배출되는 기류의 방향이 서로 동일하도록 일방향을 향해 일정 각도로 경사진 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 공기정화기용 입자분리기.The method of claim 1,
Arranging the main body in plurality,
The plurality of arranged main bodies are at a certain angle toward one direction so that the direction of the discharged airflow is the same at the air outlet of the plurality of main bodies in order to collect bacteria and virus particles contained in the air discharged through the air outlet. Particle separator for an air purifier, characterized in that the inclined inclined portion is formed. 제1항에 있어서,
상기 본체의 공기 흡입구 측과 공기 배출구 측에 각각 구비되되, 본체의 길이 방향으로 이격하여 배치되는 판상형의 층류 유도부재; 를 더 포함하며,
상기 층류 유도부재에 의해 상기 공기 흡입구로 흡입되거나 상기 공기 배출구를 통해 배출되는 난류 상태의 기류가 층류 상태로 유도되는 것을 특징으로 하는 공기정화기용 입자분리기.The method of claim 1,
A plate-shaped laminar flow guide member provided at the air inlet side and the air outlet side of the main body, respectively, and disposed to be spaced apart in the length direction of the main body; It further includes,
Particle separator for an air purifier, characterized in that the turbulent airflow sucked into the air inlet or discharged through the air outlet by the laminar flow inducing member is guided to a laminar flow state. 제1항의 본체, 격자 구조체 및 공기 유로를 포함하는 입자분리기; 및
상기 입자분리기 본체의 공기 배출구 측에 마련되며, 공기 배출구를 통해 배출되는 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하는 살균 모듈;
을 포함하는 공기정화기.Particle separator including the body of claim 1, a grid structure, and an air flow path; And
A sterilization module provided at the air outlet side of the particle separator body and sterilizing bacteria and viruses contained in the air discharged through the air outlet;
Air purifier comprising a. 제6항에 있어서,
상기 격자 구조체는, 공기 중에 포함된 먼지 입자가 충돌되는 충돌면과, 상기 충돌면에 충돌된 먼지 입자가 유입되어 상기 본체의 외부로 배출되는 포집홀이 형성된 절곡면으로 구성되며,
상기 본체의 외측에 마련되어 상기 포집홀을 통해 배출되는 먼지 입자가 포집되는 포집 모듈;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화기.The method of claim 6,
The lattice structure includes a collision surface on which dust particles contained in the air collide, and a bent surface having a collection hole through which dust particles collide with the collision surface are introduced and discharged to the outside of the main body,
A collecting module provided outside the main body and collecting dust particles discharged through the collecting hole;
Air purifier, characterized in that it further comprises.
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