KR102271131B1 - 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기 - Google Patents

씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 구성은 박스 형상으로 이루어지며 에어 인렛부(22)와 에어 아울렛부(24)를 구비한 메인 바디(20); 상기 메인 바디(20)의 상기 에어 인렛부(22)에 내장된 토네이도 유닛(30); 상기 메인 바디(20)의 상기 에어 아울렛부(24)에 내장된 블로워(40); 상기 토네이도 유닛(30)과 상기 블로워(40) 사이에 배치되도록 상기 메인 바디(20)에 내장된 CNT 스폰지 필터(50); 상기 CNT 스폰지 필터(50)에 인접하여 설치된 프리필터(52);를 포함한다.

Description

씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기{Air cleaner with increased alien substance capture efficiency and decreased air drainage system differential pressure}
본 발명은 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이물질 포집 효율을 높이고 에너지 효율도 향상시킬 수 있는 등의 유용한 결과를 기대할 수 있는 새로운 구성의 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기에 관한 것이다.
일반적으로, 실내에 설치되는 공기 청정기는 실내에 떠다니는 먼지와 같은 이물질을 필터에 의해 걸러냄으로써, 실내 공기를 정화하는데, 공기 청정기 중에는 설치를 위한 별도의 공간을 마련하지 않고 벽을 이용하여 공간을 활용하는 벽걸이형 공기 청정기가 있다.
상기 공기 청정기의 몸체를 이루는 케이스는 일측면에 외측 흡입구가 형성됨과 동시에 다른 측면부에는 배출부가 형성되어 구성되고, 케이스의 내부에는 외측 흡입구와 연통되는 내측 흡입구가 형성된 격벽이 구비되고, 상기 외측 흡입구와 내측 흡입구 사이에 흡입팬이 설치되며, 상기 격벽의 내측 흡입구와 배출부 사이에는 흡입팬에 의해 케이스의 내부로 흡입된 공기를 필터링하도록 된 필터가 설치된다.
도 1의 기존의 공기 청정기의 구조를 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 기존의 공기 청정기는 메인 바디에 프리필터, 미디움 필터,헤파 필터 등 기본 3단계 필터가 내장된다.
그런데, 기존의 공기 청정기는 이물질 포집 효율이 만족스럽지 못한 문제가 있고, 에너지 효율이 저하되는 문제와 압력 손실이 많이 되어서 공기 청정기의 기능에 있어서 미흡한 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2015-0140964호(2015년12월17일 공개) 한국공개특허 제10-2017-0064778호(2017년06월12일 공개)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 이물질 포집 효율을 높이고 에너지 효율도 향상시킬 수 있는 등의 유용한 결과를 기대할 수 있는 새로운 구성의 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 박스 형상으로 이루어지며 에어 인렛부와 에어 아울렛부를 구비한 메인 바디; 상기 메인 바디의 상기 에어 인렛부에 내장된 토네이도 유닛; 상기 메인 바디의 상기 에어 아울렛부에 내장된 블로워; 상기 토네이도 유닛과 상기 블로워 사이에 배치되도록 상기 메인 바디에 내장된 CNT 스폰지 필터;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기가 제공된다.
상기 CNT 스폰지 필터에 인접하여 설치된 프리필터;를 더 포함하는 이중 필터 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 CNT 스폰지 필터에는 전원을 인가하여 정전기로 포집 효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 바디의 내부에는 에어 덕트가 구비되어, 상기 에어 덕트에 의해 상기 메인 바디의 내부 공간부가 상기 에어 인렛부와 상기 에어 아울렛부의 내부에 각각 에어 인렛 챔버와 에어 아울렛 챔버로 구획된 것을 특징으로 한다.
상기 에어 덕트의 내경은 상기 메인 바디의 에어 아울렛 챔버 쪽으로 갈수록 점점 더 커지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 바디에는 상기 에어 덕트의 아래에 배치되도록 레일이 구비되고, 상기 레일에는 판형상으로 이루어진 프리필터와 CNT 스폰지 필터가 결합되어, 상기 에어 덕트의 아래에 상기 프리필터와 상기 CNT 스폰지 필터가 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 바디의 배면판에는 필터 삽입홀이 구비되어, 상기 필터 삽입홀을 통해서 상기 프리필터와 상기 CNT 스폰지 필터를 삽입하여 상기 레일에 지지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 필터 삽입홀의 상하부에는 상부 레일편과 하부 레일편이 구비되어, 상기 상부 레일편과 상기 하부 레일편에 의해 상기 레일이 형성되어, 상기 레일에 삽입된 상기 프리필터와 상기 CNT 스폰지 필터의 상단부와 하단부가 각각 상기 상부 레일편과 상기 하부 레일편에 의해 지지되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 에어 아울렛부의 내부에 형성된 에어 아울렛 챔버에는 박스가 내장되고, 상기 박스의 바닥부에는 임펠러 결합홀이 구비되고, 상기 블로워의 임펠러가 상기 임펠러 결합홀에 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 블로워는 블로워 바디; 상기 블로워 바디에 결합되며 모터축에는 상기 임펠러의 중심부가 동축적으로 결합된 모터;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 마운팅 바디의 바텀부에 상기 모터가 장착되어, 상기 모터의 모터축이 수직 방향으로 배치되며, 상기 모터축에 상기 임펠러의 중심부가 동축적으로 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 에어 아울렛부의 내부에는 에어 아울렛 챔버가 구비되고, 상기 메인 바디에는 상기 에어 아울렛 챔버를 외부와 연통시키는 복수개의 에어 아울렛홀이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 바디는 육면체 박스 형상으로 구성되어, 상기 메인 바디의 좌우 바디 측벽과 전방벽에 복수개의 상기 에어 아울렛홀이 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기는 CNT 스폰지 필터에 전원을 인가(220v,60hz,1A이하)하여, 정전기 효율로 인하여 포집 효율이 상승되는 효과가 있고, 에너지 효율이 기존대비 30% 절감되며, 압력손실이 우수하다.
도 1은 종래 공기 청정기의 분해 사시도
도 2는 Core-shell구조를 가지는 Polymer-CNT fiber의 FE-SEM Images로서 a) 내지 d)는 Polymer-CNT fiber, e)는 pure CNT powder를 보여주는 사진
도 3 Core-shell구조를 가지는 Polymer-CNT fiber의 HR-TEM Images로서 a)는 pure CNT powder, b)는 Polymer-CNT fiber를 보여주는 사진
도 4는 Polymer-CNT fiber가 스폰지에 코팅된 (초)미세먼지 포집용 필터를 보여주는 사진
도 5는 본 발명의 주요부인 프리필터와 CNT 스폰지 필터의 사시도
도 6은 본 발명에 의한 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기의 사시도
도 7은 도 6에 도시된 공기 청정기의 내부 구조를 보여주는 사시도
도 8은 도 7에 도시된 주요부인 메인 바디와 토네이도 유닛과 블로워의 분해 사시도
도 9은 도 8에 도시된 본 발명의 주요부인 토네이도 유닛의 사시도
도 10은 도 9의 분해 사시도
도 11은 본 발명에 의한 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기의 측단면도
도 12는 본 발명에 의한 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기의 반단면 사시도
도 13은 본 발명을 이용하여 건물 내 환기효율과 에너지 절감 효과를 분석 및 검토하기 위해 조성된 실험실 전경을 보여주는 사진
도 14는 본 발명을 활용한 보텍스 배기장치를 적용하여 건물 내 환기효율 시험을 보여주는 사진
도 15는 본 발명을 활용한 보텍스 배기장치를 적용한 공기 청정기 환기효율 시험을 보여주는 사진
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 씨엔티 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기는 박스 형상으로 이루어지며 에어 인렛부(22)와 에어 아울렛부(24)를 구비한 메인 바디(20)와, 상기 메인 바디(20)의 에어 인렛부(22)에 내장된 토네이도 유닛(30)과, 상기 메인 바디(20)의 에어 아울렛부(24)에 내장된 블로워(40)와, 상기 토네이도 유닛(30)과 블로워(40) 사이에 배치되도록 메인 바디(20)에 내장된 CNT 스폰지 필터(50)를 포함한다.
상기 메인 바디(20)는 육면체 박스 형상으로 구성된다. 메인 바디(20)의 내부에는 공간부가 구비된다. 메인 바디(20)의 전면판에는 에어 인렛 가이드홀이 구비된다. 메인 바디(20)의 후면에는 필터 삽입홀이 구비된다. 상기 메인 바디(20)의 내부에는 에어 덕트(23)가 구비되어, 상기 에어 덕트(23)에 의해 메인 바디(20)의 내부 공간부가 에어 인렛부(22)와 에어 아울렛부(24) 내부의 에어 인렛 챔버와 에어 아울렛 챔버로 구획된 것을 특징으로 한다.
상기 에어 덕트(23)의 단면적은 상기 에어 아울렛 챔버 쪽으로 갈수록 점점 더 커지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 바디(20)에는 에어 덕트(23)의 아래에 배치되도록 레일이 구비된다. 레일은 상부 레일편(21RP)와 하부 레일편(21RP)에 의해 형성된다.
상기 토네이도 유닛(30)은 안전망(31), 스웰러팬(32), 벨마우스(33), 조립부재(34), 흡입팬(35), 흡입팬 케이스(36), 모터(37)를 포함한다. 스웰러팬(32)은 와류를 발생시키고, 벨마우스(33)는 공기 흡입구이고, 조립부재(34)는 벨마우스(33)와 흡입팬(35)을 연결하고, 흡입팬(35)은 공기 흡입팬이고, 흡입팬 케이스(36)는 흡입팬 외관이며, 모터(37)는 흡입팬(35)을 회전시킨다.
상기 스웰러팬(32)은 테두리 부재에 복수개의 간살에 의해 코어부가 연결된 구조이다. 코어부는 스웰러팬(32)의 중심부에 구비된다. 또한, 상기 테두리 부재에는 복수개의 스웰링 윙편이 구비된다.
상기 벨마우스(33)는 플랜지부를 구비한다. 벨마우스(33)는 중심부에 홀이 구비된다. 홀은 벨마우스(33)의 양면으로 연통된다. 상기 홀은 원형홀 형상이다.
상기 조립부재(34)는 판형상으로 이루어진다. 조립부재(34)에는 양면으로 연통된 관통홀이 구비된다. 상기 관통홀은 벨마우스(33)의 홀과 마주한다.
상기 흡입팬(35)은 링형 팬 형상으로 구성된다. 흡입팬(35)의 중심부에는 모터(37)의 모터축에 연결되기 위한 축보스가 구비된다.
상기 흡입팬 케이스(36)에 흡입팬(35)이 회전 가능하게 내장된다. 흡입팬 케이스(36)의 일측으로는 내부에 배출홀을 구비한 배출 보스가 구비된다.
상기 흡입팬 케이스(36)의 바닥부에는 모터(37)가 장착된다. 모터(37)가 브라켓과 볼트와 같은 고정수단으로 흡입팬 케이스(36)의 바닥부에 장착될 수 있다. 상기 모터(37)의 모터축에는 흡입팬(35)의 중심부에 있는 축보스가 결합된다.
상기 토네이도 유닛(30)은 스웰러팬(32), 벨마우스(33), 조립부재(34), 흡입팬(35), 흡입팬 케이스(36), 모터(37)가 결합되며, 상기 벨마우스(33)에 형성된 플랜지부가 메인 바디(20)의 에어 인렛 가이드홀 주위벽에 걸려진 상태에서 볼트와 같은 체결구로 고정됨으로써, 상기 토네이도 유닛(30)이 메인 바디(20)의 에어 인렛부(22) 내부에 형성된 에어 인렛 챔버에 내장된다.
상기 모터(37)의 모터축이 회전하면 상기 흡입팬(35)이 회전하고, 흡입팬(35)이 회전하면, 상기 스웰러팬(32)의 각각의 스웰링 윙편에 의해 와류가 발생하여 상기 벨마우스(33)의 홀과 조립부재(34)의 관통홀로 와류가 생긴 에어가 통과하여 상기 흡입팬 케이스(36) 일측의 배출 보스 내부의 배출홀을 통해서 배출된다. 이때, 상기 배출 보스는 메인 바디(20)에 내장된 에어 덕트(23)에 연결되어 있어서, 상기 배출 보스 내부의 배출홀로 빠져나온 일정 압력의 에어는 상기 에어 덕트(23)로 들어가게 된다.
상기 CNT 스폰지 필터(50)는 Carbon nano tube 필터이다. CNT 스폰지 필터(50)는 사각판 형상으로 구성된다. 본 발명에서 CNT 스폰지 필터(50)는 사각판 형상이다.
또한, 상기 CNT 스폰지 필터(50)에 인접하여 설치된 프리필터(52)를 더 포함한다. 상기 프리필터(52)와 판형상으로 이루어진다. 프리필터(52)도 사각판 형상이다.
CNT 스폰지 필터(50)와 프리필터(52)가 겹쳐져서 이중 필터 구조로 구성된다.
한편, 상기 CNT 스폰지 필터(50)에는 전원을 인가하여 정전기로 포집 효율을 향상시키게 된다. 전원 인가는 CNT 스폰지 필터(50)에 전기적으로 연결된 전원 공급장치(미도시)에 의해 할 수 있다.
상기 레일에는 판형상으로 이루어진 프리필터(52)와 CNT 스폰지 필터(50)가 결합되어, 상기 에어 덕트(23)의 아래에 프리필터(52)와 CNT 스폰지 필터(50)가 배치된다.
이때, 메인 바디(20)의 배면판에는 필터 삽입홀이 구비된다. 필터 삽입홀은 메인 바디(20)의 배면판의 양면으로 연통된다. 상기 필터 삽입홀을 통해서 프리필터(52)와 CNT 스폰지 필터(50)를 삽입하여 레일에 지지되도록 한다.
상기 필터 삽입홀의 상하부에는 상부 레일편(21RP)과 하부 레일편(21RP)이 구비되어, 상기 상부 레일편(21RP)과 하부 레일편(21RP)에 의해 상기 레일이 형성되어, 상기 레일에 삽입된 프리필터(52)와 CNT 스폰지 필터(50)의 둘레부측 상단부와 하단부가 각각 상부 레일편(21RP)과 하부 레일편(21RP)에 의해 지지되도록 구성된다. 상기 레일을 따라서 프리필터(52)와 CNT 스폰지 필터(50)를 에어 덕트(23)의 아래쪽에 쉽게 결합할 수 있고, 레일과 필터 삽입홀을 통해서 에어 덕트(23)의 아래에서 메인 바디(20)의 바깥쪽으로 프리필터(52)와 CNT 스폰지 필터(50)를 쉽게 인출할 수 있다.
상기 에어 아울렛부(24)의 내부에 형성된 에어 아울렛 챔버에는 박스가 내장되고, 상기 박스의 바닥부에는 임펠러 결합홀(44)이 구비되고, 상기 블로워(40)의 임펠러(42)가 임펠러 결합홀(44)에 결합된다.
상기 블로워(40)는 블로워 바디와, 상기 블로워 바디에 결합되며 모터축에는 임펠러(42)의 중심부가 동축적으로 결합된 모터(46)를 포함한다.
상기 블로워 바디의 바텀부에 모터(46)가 장착된다. 모터(46)가 볼트와 같은 체결구와 브라켓과 같은 고정수단에 의해 되어, 상기 모터(46)의 모터축이 수직 방향으로 배치되며, 상기 모터축에 임펠러(42)의 중심부가 동축적으로 결합된다. 임펠러(42)의 중심부에 구비된 축보스가 모터(46)의 모터축에 연결되어, 모터(46)의 모터축이 회전되면 임펠러(42)가 회전하여 상기 에어 덕트(23)측에서 일정 압력으로 공기를 빨아들이게 된다.
상기 토네이도 유닛(30)의 흡입팬(35)이 회전하고 동시에 상기 블로워(40)의 임펠러(42)가 회전하여 메인 바디(20)의 에어 인렛부(22) 내부의 에어 인렛 챔버로 일정 압력으로 에어를 흡입하고, 상기 에어는 에어 덕트(23)로 들어와서 상기 CNT 스폰지 필터(50)와 프리필터(52)로 에어가 통과하면서 공기가 정화된다.
상기 메인 바디(20)의 에어 아울렛부(24)의 내부에는 에어 아울렛 챔버가 구비되고, 상기 메인 바디(20)에는 에어 아울렛 챔버를 외부와 연통시키는 복수개의 에어 아울렛홀(24H)이 구비되어 있어서, 상기 CNT 스폰지 필터(50)와 프리필터(52)를 거쳐서 정화된 에어가 상기 에어 아울렛홀(24H)을 통해서 실내 공간 등에 공급된다.
본 발명의 주요부인 CNT 스폰지 필터(50)의 특징은 다음과 같다.
다중벽 및 단일벽 탄소 나노튜브(CNT)는 독특한 구조로서, 높은 전기 전도성 및 열전도성, 높은 영 모듈러스 (1.0-1.8 TPa), 높은 인장 강도 (60-150 GPa) 및 높은 파단 신장률 (10-30%) 및 우수한 기계적 특성이 있다.
CNT 스폰지 필터(50)에 사용되는 CNT 분자는 61.7 S/㎝를 초과하는 상당히 높은 전기 전도도로 인하여 미세먼지 포집 효율이 유리하다.
높은 표면 대 부피 비를 포함하기 때문에 미세먼지 포집, 유해 가스탈취, 항균성, 배기 시스템의 차압 등에 매우 적절하다.
본 발명은 Core-shell 구조의 Polymer-CNT fibers 제작기술 (나노제어기술)을 활용한다. 도 2 및 도 3 참조.
Core-shell구조의 Polymer-CNT fiber에서 Polymer/CNTs 비율을 자유롭게 조절이 가능하고, CNT농도가 높을수록 전기저항이 급속히 작아짐을 보여주었다. 아래의 표 1은 ore-shell구조를 가지는 Polymer-CNT fiber의 CNT 농도에 따른 전기저항의 변화를 보여준다.
Figure 112020038506312-pat00001
도 4는 자체 개발한 Polymer-CNT fiber가 스폰지에 코팅된 (초)미세먼지 흡착용 보건용마스크의 내부구조 및 작용 원리를 보여준다.
상기와 같이 제조한 본 발명의 CNT가 코팅된 전도성 전자섬유들의 전압 전류 특성을 측정한 결과, 모든 CNT 농도가 0.002g일 때 최대 전류량을 나타내었다. 이와 같은 결과는 CNT가 전도체로 작용하기 때문에 CNT의 농도가 높을수록 전류 특성이 향상되는 것으로 유추되었다.
본 발명은 프리필터(52), 씨엔티 스폰지 필터 2중 필터 구조, 필터에 전류인가(220v,60hz,1A이하)하면, 정전기 효율로 인하여 포집효율이 상승된다.
본 발명에서는 보텍스(Vortex) 배기장치를 적용하여 건물 내 환기효율과 에너지 절감 효과를 분석 및 검토하였다. 도 13은 조성된 실험실 전경이다. 아래의 표 2는 일빈 배기장치와 Vortex 배기 장치의 실험 결과표이다.
일반 배기장치 Vortex 배기장치
환기효율
실험		 - 11cm에서 기류흐름이 정지되었고(0 m/s) - 100cm이상에서도 0.10 m/s의 기류속도를 유지
오염물질
제거성능		 오염물질 감소율은 PM10(18.7%)이 가장 크고, PM 2.5(7%), 이산화탄소(5%) 순으로 나타났는데, 이는 보텍스 배기장치의 특성상 와류 형성을 통해 입자가 큰 물질일수록 더 빠 르게 제거할 수 있음
에너지
사용량		 - 24.8Wh - 17.6Wh로 30%의 환기부하를 절감가능
실험조건 - 밀폐된 Mock-up 실험실(크기 4,000mm(D) x 3,000mm(W) x 2,400mm(H)=28.8㎥)을 조성
- 환기량 5회(140CMH)
- 급기구와 동일 풍량의 일반 배기장치와 보 텍스 배기장치를 설치하고 실험
-오염물질(PM10, 2.5, CO2
-오염물질인 미세먼지농도 제거에 걸리는 시간에 따른 배 기장치의 동력으로 계산
-환기횟수5회(140CMH)에 따른 미세먼지농도 감소율을 회귀분석을 통하여 추세선 방정식을 산정하고 미세먼지기준 '매우나쁨' 150㎍/㎥에서 '좋음'인 30㎍/㎥이하로 떨어지는데 걸리는 시간을 계산
- 배기 장치의 사용전력이 40W일 때 산정
도 14는 보텍스(Vortex) 배기장치를 적용하여 건물 내 환기효율 시험을 사진으로 보여준다. 도 14에서 보여주듯이 기존 배기장치는 스모그를 흡입하지 못하는 반면, 본 발명의 고유 보텍스 장치는 수직으로 스모그를 흡입하고 있다.도 15는 보텍스(Vortex) 배기장치를 적용한 (30~50평급) 공기 청정기 환기효율 시험을 보여준다. 도 15에서도 도 12의 시험과 같은 동일한 효과가 발생하였으며, 본 발명의 공기 청정기(환기 시스템)은 4m의 이격 거리에서도 미세먼지를 흡입하는 우수한 기술임이 입증되었다.
본 발명의 2중 필터 구조시 발명의 효과는 에너지 효율이 기존대비 30% 절감되고, 압력 손실면에서 우수하다. 이물질 포집효율은 99.6%이다.
또한, 상기 에어 덕트(23)의 내경은 메인 바디(20)의 에어 아울렛부(24) 내부에 형성된 에어 아울렛 챔버 쪽으로 갈수록 점점 더 커지도록 구성되어, 상기 토네이도 유닛(30)에서 흡입하는 공기가 에어 덕트(23)로 들어와서 더 넓게 퍼지게 되므로, 에어 흡입 효율을 높이고 차압을 더 잘 줄이는 효과도 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
20. 메인 바디 30. 토네이도 유닛
40. 블로워 50. CNT 스폰지 필터
52. 프리필터

Claims (12)

  1. 박스 형상으로 이루어지며 에어 인렛부(22)와 에어 아울렛부(24)를 구비한 메인 바디(20);
    상기 메인 바디(20)의 상기 에어 인렛부(22)에 내장된 토네이도 유닛(30);
    상기 메인 바디(20)의 상기 에어 아울렛부(24)에 내장된 블로워(40);
    상기 토네이도 유닛(30)과 상기 블로워(40) 사이에 배치되도록 상기 메인 바디(20)에 내장된 스폰지에 CNT를 코팅한 CNT 스폰지 필터(50);를 포함하고,
    상기 메인 바디(20)의 내부에는 에어 덕트(23)가 구비되어, 상기 에어 덕트(23)에 의해 상기 메인 바디(20)의 내부 공간부의 상기 에어 인렛부(22)와 상기 에어 아울렛부(24)의 내부에 각각 에어 인렛 챔버와 에어 아울렛 챔버로 구획되고,
    상기 토네이도 유닛(30)은 안전망(31), 스웰러팬(32), 벨마우스(33), 조립부재(34), 흡입팬(35), 흡입팬 케이스(36), 모터(37)를 포함하고,
    상기 블로워(40)는 블로워 바디, 임펠러(42), 임펠러 결합홀(44), 모터(46)로 구성되고, 상기 에어 아울렛 챔버에는 박스가 내장되고, 상기 박스의 바닥부에는 상기 임펠러 결합홀(44)이 구비되고, 상기 임펠러(42)는 상기 임펠러 결합홀(44)에 결합되고, 상기 블로워 바디의 바텀부에는 상기 모터(46)가 장착되어 상기 모터(46)의 모터축이 수직 방향으로 배치되며 상기 임펠러(42)의 중심부가 동축적으로 결합되고,
    상기 스폰지에 CNT를 코팅한 CNT 스폰지 필터(50)에 인접하여 설치된 프리필터(52)를 더 포함하는 이중 필터 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 CNT 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스폰지에 CNT를 코팅한 CNT 스폰지 필터(50)에는 전원을 인가하여 정전기로 포집 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 CNT 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 바디(20)에는 상기 에어 덕트(23)의 아래에 배치되도록 레일이 구비되고, 상기 레일에는 판형상으로 이루어진 상기 프리필터(52)와 상기 스폰지에 CNT를 코팅한 CNT 스폰지 필터(50)가 결합되어, 상기 에어 덕트(23)의 아래에 상기 프리필터(52)와 상기 CNT 스폰지 필터(50)가 배치된 것을 특징으로 하는 CNT 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 메인 바디(20)의 배면에는 필터 삽입홀이 구비되어, 상기 필터 삽입홀을 통해서 상기 프리필터(52)와 상기 스폰지에 CNT를 코팅한 CNT 스폰지 필터(50)를 삽입하여 상기 레일에 지지되도록 하는 것을 특징으로 하는 CNT 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필터 삽입홀의 상하부에는 상부 레일편(21RP)과 하부 레일편(21RP)이 구비되어, 상기 상부 레일편(21RP)과 상기 하부 레일편(21RP)에 의해 상기 레일이 형성되어, 상기 레일에 삽입된 상기 프리필터(52)와 상기 스폰지에 CNT를 코팅한 CNT 스폰지 필터(50)의 상단부와 하단부가 각각 상기 상부 레일편(21RP)과 상기 하부 레일편(21RP)에 의해 지지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 CNT 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 메인 바디(20)는 육면체 박스 형상으로 구성되어, 상기 메인 바디(20)의 좌우 바디 측벽과 전방벽에 상기 에어 아울렛 챔버를 외부와 연통시키는 복수개의 에어 아울렛홀(24H)이 구비된 것을 특징으로 하는 CNT 스폰지 필터를 이용하여 포집 효율증대 및 배기 시스템의 차압을 줄여주는 대형 공기 청정기.
  12. 삭제
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