KR20190133357A - 미세먼지 제거장치 - Google Patents

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KR20190133357A
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Abstract

본 발명은 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시켜 공기중의 미세먼지를 제거하는 미세먼지 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 분리 가능하게 설치된 복수의 하우징; 상기 하우징의 내부로 외부 공기를 유입하는 팬 구동부; 상기 하우징의 내부로 유입된 공기가 이동하는 방향의 전측에 설치되고, 급수영역에 수용된 물을 수분입자로 무화(霧化)하여 상기 유입된 공기와 혼합되도록 하는 무화부; 상기 수분입자와 공기가 혼합된 공기의 이동방향 전측에 설치되고, 상기 혼합된 공기로부터 수분입자를 회수하여 드레인영역으로 배출하는 물 회수부; 및 상기 물 회수부의 내측에 설치되어 수분입자가 제거된 공기를 상기 하우징의 외부로 배출하는 공기 배출부를 포함한다. 따라서 본 발명은 공기중의 미세먼지를 물 분자에 흡착시켜 제거함으로써, 미세먼지 제거를 제거하기 위한 필터 없이 간단하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

미세먼지 제거장치{APPARATUS FOR CLEANING FINE DUST}
본 발명은 미세먼지 제거장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시켜 공기중의 미세먼지를 제거하는 미세먼지 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기정화장치는 건축물의 실내 공기를 순환시키면서 공기 중에 포함된 각종 오염물질을 제거함으로써 실내에서 쾌적한 생활을 할 수 있도록 한다.
공기 중에 포함된 오염물질은 빈번히 발생하는 황사현상과 자동차 배기가스, 공사장의 비산먼지 등에 의한 대기오염 인자들, 거주공간과 생산시설현장의 공기 중 오염물질 등이 포함될 수 있다.
이러한 실내공기를 정화하기 위한 공기정화장치는 건식 공기정화장치와 습식 공기정화장치로 크게 구분할 수 있다.
건식방법은 필터를 이용한 방식으로서, 미세입자로 이루어진 먼지를 필터에서 포집하여 정화하는 방식이다.
그러나 필터방식은 먼지를 완전하게 포집하여 정화시키지 못하는 문제가 있고, 분진이 함유된 기체가 유인되면 필터 표면에 누적되어 필터 막힘으로 인한 집진 효율이 급격하게 저하되는 문제점이 있다.
또한, 필터방식은 정기적인 교체에 따른 유지보수가 필요하고, 폐기된 필터로 인하여 2차 환경오염이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 다른 건식방법으로 광촉매, 전기 집진, 플라즈마를 포함한 기체정화장치도 있으나, 기체정화효율이 낮으며, 음이온 발생장치는 인체에 유해한 오존을 발생하는 문제점이 있다.
한편, 습식 공기정화장치는 한국 공개특허공보 공개번호 제10-2017-0006088호(발명의 명칭: 물을 이용한 공기청정기)에 개시된 바와 같이, 본체 내 상부에 물통이 형성된 물 공급구와; 상기 물 공급구 외부 둘레에 일정간격을 두고 설치한 공기 유도 안내구와; 상기 공기 유도 안내구 하방의 본체 내부에 공기 공급통로를 갖는 이물질 물통부와; 상기 이물질 물통부 하방의 본체 내부 내부에 설치한 송풍팬을 포함하여 구성된다.
이러한 공기청정기는 이물질 및 미세먼지를 혼합한 공기가 물방울과 혼합되어 이물질 물통부 내부의 물속으로 낙하하여 여과되도록 이루어진다.
그러나 이러한 종래기술에 따른 공기청정기는 인입되는 공기를 공기 유도 안내구를 통해 본체로 이동시키고, 본체 내에서도 공기의 이동경로를 급격하게 변경하여 이동하도록 구성함으로써, 공기의 흐름이 원활하지 못한 문제점과 함께 이물질 물통부에서 발생되는 물방울이 공기와 혼합되도록 구성되어 물방울을 이용한 여과 기능을 충분히 수행할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1527101호(발명의 명칭: 원심회전력을 이용한 싸이클론 타입의 가습기 겸용 습식 공기 정화장치)에는 공기중의 오염 물질을 유선형상의 공기 유도 하우징에서 초음파 진동자로 수납된 물을 미세 수분 입자로 전환하여 세척하는 방식을 사용하는 구성이 개시되어 있다.
그러나 종래기술에 따른 공기 정화장치는 별도의 유입구를 통해 송풍팬에서 공급되는 공기와 초음파 진동자에서 발생된 미세수분입자가 각각 공급되고, 상기 공급된 공기와 미세수분입자는 외통체로 혼합되기 위해 이동하는 과정에서 이동경로의 급격한 변경으로 인해 미세수분입자가 물방울로 맺혀 낙수(落水)되어 미세수분입자와 공기간에 혼합되는 비율이 현저하게 감소하는 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 공기청정기 또는 공기 정화장치는 물방울 또는 미세 수분입자가 미세먼지와 접촉하여 혼합될 수 있는 공간이 협소하여 충분히 제거되지 못하는 문제점과, 수분입자와 미세먼지가 접촉하는 영역의 오염시 내부를 청소하는 것이 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 공기청정기 또는 공기 정화장치는 물방울 또는 미세 수분입자가 미세먼지와 접촉하여 혼합될 수 있는 공간을 확장하기 위해서는 혼합영역을 추가 및 확장하여 구성할 수 있지만, 이로 인한 공기청정기 또는 공기 정화장치의 전체 크기를 증가시켜야 하는 문제점이 있다.
문헌 1. 한국 공개특허공보 공개번호 제10-2017-0006088호(발명의 명칭: 물을 이용한 공기청정기) 문헌 2. 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1527101호(발명의 명칭: 원심회전력을 이용한 싸이클론 타입의 가습기 겸용 습식 공기 정화장치)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시켜 공기중의 미세먼지를 제거하는 미세먼지 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 분리 가능하게 설치된 복수의 하우징; 상기 하우징의 내부로 외부 공기를 유입하는 팬 구동부; 상기 하우징의 내부로 유입된 공기의 이동방향 측에 설치되고, 급수영역에 수용된 물을 수분입자로 무화(霧化)하여 상기 유입된 공기와 혼합되도록 하는 무화부; 상기 수분입자와 공기가 혼합된 공기의 이동방향에 설치되고, 상기 혼합된 공기로부터 수분입자를 회수하여 드레인영역으로 배출하는 물 회수부; 및 상기 물 회수부의 내측에 설치되어 수분입자가 제거된 공기를 상기 하우징의 외부로 배출하는 공기 배출부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 미세먼지 제거장치는 상기 드레인영역으로 배출된 낙수을 정화하는 광촉매부; 및 상기 광촉매부로 일정 파장범위의 빛을 출력하는 광원부를 더 포함하고, 상기 광촉매부에서 정화된 낙수는 상기 급수영역으로 순환되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 하우징은 드레인영역으로 떨어진 낙수가 급수영역으로 이동하도록 저면에 경사면을 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 미세먼지 제거장치는 상기 하우징에 설치되어 물통에서 급수영역으로 물을 공급하는 급수관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 미세먼지 제거장치는 상기 하우징에 분리 가능하게 설치되고, 상기 드레인영역으로 배출된 낙수를 수납하는 드레인팬; 및 상기 드레인팬의 수위를 검출하는 드레인팬 수위 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 미세먼지 제거장치는 사용자로부터 동작 신호를 검출하는 입력부; 상기 급수영역에 수용된 물의 수위를 검출하는 수위 검출부; 및 상기 급수영역에 수용된 물의 오염도를 검출하는 오염 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 팬 구동부는 상기 하우징의 내부로 외부 공기를 공급하는 공기 유입구 또는 상기 하우징의 내부에서 외부 공기를 배출하는 공기 배출부 중 어느 하나에 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 무화부는 초음파 진동자 또는 임의의 크기를 갖는 수분입자로 분사하는 노즐 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 물 회수부는 혼합된 공기에서 수분입자가 분리되도록 회전에 의한 원심력을 발생하는 싸이클론 생성부; 및 상기 싸이클론 생성부로 혼합된 공기가 유입되도록 안내하는 혼합공기 유입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 물 회수부는 미세먼지가 흡착된 수분입자가 충돌하여 물방울에 의한 낙수를 형성하도록 스펀지 또는 다공성 필터 중 어느 하나로 이루어진 필터부; 및 상기 필터부로 상기 미세먼지를 흡착한 수분입자가 유입되도록 안내하는 혼합공기 유입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 공기 배출부는 수분입자가 분리된 공기를 유입하는 말단부에 분리된 수분입자가 재유입되는 것을 방지하는 메쉬부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 물 회수부의 내부면과 공기 배출부의 외부면은 수분입자가 표면에 흡착되는 것을 방지하는 발수코팅층을 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치는 상기 하우징은 상기 수분입자와 미세먼지의 혼합 및 흡착 시간이 증가되도록 상기 무화부와 물 회수부 사이가 분리되고, 상기 무화부와 물 회수부 사이에 일정 길이 연장된 경로를 형성하는 경로 확장관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 하우징은 드레인영역으로 떨어진 낙수가 급수영역으로 이동하도록 연결하는 유로 확장관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 경로 확장관 및 유로 확장관은 상기 무화부와 물 회수부 사이에 탈부착되거나 또는 상기 무화부와 물 회수부 사이에 확장 가능한 형상의 관로가 일체형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 하우징은 분리 가능하게 설치되고, 상기 드레인영역으로 배출된 낙수를 수납하는 드레인팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 공기중의 미세먼지를 물 분자에 흡착시켜 제거함으로써, 미세먼지 제거를 제거하기 위한 필터 없이 간단하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 팬 구동부와 무화부와 물 회수부의 구조를 개선하여 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 혼합된 공기의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하여 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 유입된 공기의 흐름을 원활하게 하여 팬 구동부의 낮은 RPM에서도 미세먼지를 제거할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 사시도.
도 8은 도 7에 따른 미세먼지 제거장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100)는 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시켜 공기중의 미세먼지를 제거할 수 있도록 복수의 하우징(110, 120)과, 팬 구동부(130)와, 무화부(140)와, 물 회수부(150)와, 공기 배출부(160)와, 광촉매부(170)와, 광원부(180)와, 입력부(190)와, 제어부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 복수의 하우징(110, 120)은 분리 가능하게 구성된 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)으로 이루어지고, 상기 제1 하우징(110)은 일측에 외부 공기가 유입되는 공기 유입구(111)가 설치되며, 타측에는 공기 배출부(160)가 안착되도록 관통공(112)이 설치된다.
또한, 상기 제1 하우징(110)은 내부에 외부에서 유입된 공기와 무화된 수분입자가 혼합되는 영역과 물 회수부(150)가 설치되는 영역이 구획되도록 격벽(113)을 포함하여 구성된다.
상기 제2 하우징(120)은 제1 하우징(110)의 하부에 설치되고, 격벽(121)을 통해 물(300)이 수납되는 급수영역(122)과 낙수(300b)가 수납되는 드레인영역(123)으로 구획된다.
또한, 상기 하우징(120)은 드레인영역(123)으로 떨어진 낙수(300b)가 급수영역(122)으로 이동하도록 저면에 경사면(123a)이 형성된다.
상기 팬 구동부(130)는 상기 제1 및 제2 하우징(110, 120)의 내부로 외부 공기가 유입되도록 하는 구성으로서, 제1 하우징(110)의 일측에 설치되어 공기 유입구(111)를 통해 외부 공기가 유입될 수 있도록 한다.
상기 무화부(140)는 급수영역(122)에 수용된 물(300)을 수분입자로 무화(霧化)하여 상기 팬 구동부(130)를 통해 유입된 외부 공기와 혼합시켜 혼합공기(300a)를 생성하는 구성으로서, 물(300)을 수분입자로 쪼개는 초음파 진동자 또는 상기 물(300)을 임의의 크기를 갖는 수분입자로 분사하는 노즐로 이루어지고, 바람직하게는 초음파 진동자로 이루어진다.
또한, 상기 무화부(140)는 제1 및 제2 하우징(110, 120)의 내부로 유입된 공기와, 무화된 수분입자의 혼합이 잘 일어날 수 있도록 유입된 공기의 이동방향 측에 설치되어 무화된 수분입자가 공기의 이동방향을 따라 함께 이동하면서 공기중에 포함된 미세먼지 또는 오염물질들과 흡착될 수 있도록 한다.
상기 물 회수부(150)는 수분입자와 공기가 혼합된 공기의 이동방향 측 말단부, 즉 제1 및 제2 하우징(110, 120)의 드레인영역(123)에 설치되어 상기 혼합된 공기로부터 수분입자를 회수하여 상기 드레인영역(123)으로 배출하는 구성으로서, 싸이클론 생성부(151)와, 혼합공기 유입구(152)를 포함하여 구성된다.
즉 상기 물 회수부(150)는 팬 구동부(130)를 통해 유입되는 공기의 흐름이 원활하게 유지되도록 배치되어 팬 구동부(130)의 작은 RPM에도 충분한 싸이클론이 형성될 수 있도록 한다.
상기 싸이클론 생성부(151)는 혼합공기 유입구(152)로 유입되는 혼합된 공기에서 수분입자가 분리되도록 회전에 의한 원심력을 발생하는 구성으로서, 하부방향으로 좁아지는 테이퍼 형상(또는 원뿔 형상)으로 이루어진다.
즉 싸이클론 생성부(151)는 혼합공기(300a)에서 미세먼지 또는 오염물질 등이 흡착된 수분입자를 분리하여 정화된 공기가 생성될 수 있도록 유입된 혼합공기(300a)가 회오리를 형성함으로써, 무거운 수분입자는 원심력에 의해 분리되고, 상기 분리된 수분입자는 하부로 이동하여 드레인영역(123)으로 낙수(300b)되도록 한다.
또한, 상기 싸이클론 생성부(151)의 내부면은 수분입자가 표면에 흡착되지 않고 발수되도록 발수코팅층이 형성될 수 있다.
상기 혼합공기 유입구(152)는 싸이클론 생성부(151)의 일측에 설치되어 혼합공기(300a)가 상기 싸이클론 생성부(151)로 유입되도록 안내한다.
상기 공기 배출부(160)는 물 회수부(150)의 내측에 설치되어 상기 물 회수부(150)에서 수분입자가 제거된 공기를 제1 및 제2 하우징(110, 120)의 외부로 배출되도록 하는 구성으로서, 상부가 개방된 테이퍼 형상으로 이루어지고, 상부를 덮는 덮개부(161)와, 정화된 공기를 배출하는 공기 배출공(162)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 공기 배출부(160)는 물 회수부(150)에서 수분입자가 분리된 공기를 유입하는 말단부에 분리된 수분입자가 상기 공기 배출부(160)로 유입되는 것을 방지하는 메쉬부(160a)가 형성될 수 있다.
상기 광촉매부(170)는 제2 하우징(120)의 격벽(121)에 설치되어 드레인영역(123)으로 배출된 낙수(300b)에 포함된 미세먼지, 오염물질 등이 산화, 분해되도록 정화하여 급수영역(122)으로 공급되도록 한다.
상기 광원부(180)는 상기 광촉매부(170)로 일정 파장범위의 빛을 출력하여 상기 광촉매부(170)가 동작되도록 하고, 자외선 및 가시광선을 출력한다.
상기 입력부(190)는 사용자로부터 미세먼지 제거장치(100)의 온/오프 동작신호, 팬 구동부(130)의 풍량 제어신호 등을 검출하는 구성으로서, 버튼 스위치, 키패드 등의 입력수단으로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치(100)는 급수영역(122)에 수용된 물(300)의 수위를 검출하는 수위 검출부(191)와, 상기 급수영역(122)에 수용된 물(300)의 오염도를 검출하는 오염 검출부(192)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(200)는 미세먼지 제거장치(100)의 전체적인 동작을 제어하는 구성으로서, 입력부(190)를 통해 사용자의 동작 신호가 입력되면, 상기 입력된 동작 신호에 따라 팬 구동부(130)와, 무화부(140)로 동작 신호를 출력한다.
또한, 상기 제어부(200)는 수위 검출부(191)에서 검출한 수위를 이용하여 급수영역(122)의 물(300)이 부족으로 판단되면, 팬 구동부(130)와 무화부(140)의 동작이 종료되도록 제어하고, 물 부족 등을 표시부(미도시) 등을 통해 표시되도록 한다.
또한, 상기 제어부(200)는 오염 검출부(192)에서 검출한 신호를 이용하여 급수영역(300)의 물 오염도를 분석하고, 상기 분석 결과 미리 설정된 기준값 이상 오염된 것으로 판단되면, 팬 구동부(130)와 무화부(140)의 동작이 종료되도록 제어하고, 물 부족 등을 표시부(미도시) 등을 통해 표시되도록 한다.
따라서 공기중의 미세먼지를 물 분자에 흡착시켜 제거함으로써, 미세먼지 제거를 제거하기 위해 간단하게 사용할 수 있고, 팬 구동부와 무화부와 물 회수부의 구조를 개선하여 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 혼합된 공기의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하여 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시킬 수 있게 된다.
(제2 실시예)
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도로서, 도 5를 참조하여 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100a)를 설명한다.
제2 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100a)는 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시켜 공기중의 미세먼지를 제거할 수 있도록 복수의 하우징(110, 120)과, 팬 구동부(130)와, 무화부(140)와, 물 회수부(150')와, 공기 배출부(160)와, 광촉매부(170)와, 광원부(180)와, 입력부(190)와, 제어부(200)를 포함하여 구성되고, 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100)와 대비하여 물 회수부(150')의 구성에서 차이점이 있다.
제2 실시예에 따른 물 회수부(150')는 미세먼지가 흡착된 수분입자가 서로 충돌하여 물방울을 형성하고, 상기 형성된 물방울에 의한 낙수(300b)를 통해 미세먼지가 배출되도록 스펀지 또는 다공성 필터 중 어느 하나로 이루어진 필터부(151')와, 상기 필터부(151')로 미세먼지를 흡착한 수분입자가 유입되도록 안내하는 혼합공기 유입구(152)를 포함하여 구성된다.
상기 필터부(151')는 미세먼지의 크기보다는 크지만 수분입자 또는 물방울의 크기보다는 작은 크기의 구멍을 형성한다.
또한, 상기 필터부(151')는 일정 두께를 갖도록 형성되어, 수분입자 또는 물방울이 상기 필터부(151')를 통과하는 동안 공기의 흐름에 의해 가속되는 것을 방지함으로써, 상기 수분입자 또는 물방울이 통과하는 과정에서 작게 분해되는 것을 차단할 수 있도록 한다.
또한, 상기 필터부(151')는 수분입자가 표면에 흡착되지 않고 발수되도록 발수 코팅층이 형성될 수 있다.
따라서 공기중의 미세먼지를 물 분자에 흡착시켜 제거함으로써, 미세먼지 제거를 제거하기 위해 간단하게 사용할 수 있고, 팬 구동부와 무화부와 물 회수부의 구조를 개선하여 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 혼합된 공기의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하여 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시킬 수 있게 된다.
(제3 실시예)
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도로서, 도 6을 참조하여 제3 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100b)를 설명한다.
제3 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100b)는 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시켜 공기중의 미세먼지를 제거할 수 있도록 복수의 하우징(110, 120)과, 팬 구동부(130')와, 무화부(140)와, 물 회수부(150)와, 공기 배출부(160)와, 광촉매부(170)와, 광원부(180)와, 입력부(190)와, 제어부(200)를 포함하여 구성되고, 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100)와 대비하여 팬 구동부(130')가 배치된 위치에서 차이점이 있다.
즉 제3 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100b)는 팬 구동부(130')를 공기 배출부(160)에 설치하여 하우징(110, 120) 내부의 기압이 외부의 기압보다 낮아지도록 음압을 형성함으로써, 공기 유입구(111, 도 3 참조)를 통해 외부 공기가 상기 하우징(110, 120)의 내부로 유입되도록 하여 공기의 이동방향에 설치된 무화부(140)에서 무화된 수분입자와 쉽게 혼합하여 미세먼지가 흡착될 수 있도록 한다.
따라서 공기중의 미세먼지를 물 분자에 흡착시켜 제거함으로써, 미세먼지 제거를 제거하기 위해 간단하게 사용할 수 있고, 팬 구동부와 무화부와 물 회수부의 구조를 개선하여 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 혼합된 공기의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하여 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시킬 수 있게 된다.
(제4 실시예)
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7에 따른 미세먼지 제거장치의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100c)는 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100)와 대비하여 외부의 물통(400)에서 물을 제1 하우징(110a)으로 공급하고, 제2 하우징(120a)의 드레인팬(124)으로 낙수(300b)를 배출하는 구성에서 차이점이 있다.
즉 제4 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100c)는 제1 하우징(110a)의 외부 일측에 설치되어 물(300)을 공급하는 물통(400)과, 상기 물통(400)의 물(300)을 급수영역(122)으로 공급하는 급수관(114)이 설치된다.
또한, 상기 제4 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100c)는 제2 하우징(120a)과 분리 가능하게 설치되고, 드레인영역(123)으로 배출되는 낙수(300b)를 수납하는 드레인팬(124)을 포함하여 구성된다.
즉 물통 체크밸브(410)를 통해 물통(400)에서 일정량이 공급되는 깨끗한 물(300)을 이용하여 미세먼지를 제거하고, 상기 미세먼지가 융착된 낙수(300b)를 드레인팬(124)에 수용한 다음 일정 시기 또는 일정량이 수용되면 제2 하우징(120a)에서 분리하여 배출될 수 있도록 한다.
또한, 상기 드레인팬(124)은 낙수(300b)된 물의 수위를 검출하는 드레인팬 수위 검출부(193)를 추가 구성하고, 상기 드레인팬 수위 검출부(193)에서 검출된 수위 정보는 제어부(200)에서 분석하며, 상기 분석 결과, 미리 설정된 기준값 이상이면, 팬 구동부(130)와 무화부(140)의 동작이 종료되도록 제어하며, 물 부족 등을 표시부(미도시) 등을 통해 표시되도록 한다.
(제5 실시예)
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도로서, 도 9를 참조하여 제5 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100d)를 설명한다.
제5 실시예에 다른 미세먼지 제거장치(100d)는 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100) 또는 제3 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100b)와 대비하여 무화부(140)와 물 회수부(150)가 서로 분리 가능하게 이루어진 제1 하우징(110b) 및 제2 하우징(120b)과, 상기 무화부(140)에서 무화된 수분입자와 유입된 공기에 포함된 미세먼지가 혼합 및 흡착되는 시간이 증가되도록 상기 무화부(140)와 물 회수부(150) 사이에 일정 길이 연장된 경로를 형성하는 경로 확장관(500)과, 상기 제2 하우징(120b)의 드레인 영역(123)으로 떨어진 낙수(300b)가 급수영역으로 이동하도록 연결하는 유로 확장관(510)을 포함한 구성에서 차이점이 있다.
즉 제5 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100d)는 수분입자와 미세먼지의 혼합 및 흡착 시간이 짧으면, 공기중에 포함된 미세먼지의 제거가 잘 이루어지지 않는 문제점을 개선하기 위해, 무화부(140)와 물 회수부(150)는 각각 분리 가능하게 구성하고, 상기 분리된 무화부(140)와 물 회수부(150) 사이에는 경로 확장관(500)을 설치하여 상기 무화부(140)에서 무화된 수분입자와 외부에서 유입된 미세먼지가 혼합될 수 있는 충분한 공간을 형성함으로써, 충분히 혼합된 미세먼지와 수분입자가 물 혼합부(150)로 공급될 수 있도록 한다.
또한, 상기 경로 확장관(500)은 무화부(140)와 물 회수부(150) 사이에 탈부착 가능하게 구성될 수도 있고, 상기 무화부(140)와 물 회부수(150) 사이에 확장 가능한 형상의 관로가 일체형으로 구성될 수도 있다.
즉 경로 확장관(500)을 상기 무화부(140)와 물 회수부(150) 사이에 서로 분리 가능하게 구성하거나 주름관 등의 부피 및 길이의 변형이 가능한 관로를 이용하여 구성하면, 미세먼지 제거장치(100d)의 전체적인 크기 증가를 최소화하면서, 미세먼지 제거효율을 월등히 향상시킬 수 있고, 디자인 자유도를 더욱 개선할 수 있게 된다.
또한, 상기 경로 확장관(500)을 분리하는 경우, 무화부(140)와 물 회수부(150)와 경로 확장관(500)의 분리가 용이하여 장시간 사용 후 오염물질이나 이물질 등의 제거를 위한 세척을 쉽게 수행할 수 있다.
또한, 상기 유로 확장관(510)은 경로 확장관(500)과 함께 신장 또는 수축되어 드레인 영역(123)으로 배출된 낙수(300b)가 공급영역으로 이동될 수 있도록 한다.
(제6 실시예)
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도로서, 도 10을 참조하여 제6 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100e)를 설명한다.
제6 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100e)는 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100) 또는 제3 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100b)와 대비하여 무화부(140)와 물 회수부(150)가 서로 분리 가능하게 이루어진 제1 하우징(110c) 및 제2 하우징(120c)과, 상기 무화부(140)에서 무화된 수분입자와 유입된 공기에 포함된 미세먼지가 혼합 및 흡착되는 시간이 증가되도록 상기 무화부(140)와 물 회수부(150) 사이에 일정 길이 연장된 경로를 형성하는 경로 확장관(500)과, 제2 하우징(120c)과 분리 가능하게 설치되고, 드레인영역(123)으로 배출되는 낙수(300b)를 수납하는 드레인팬(124)의 구성에서 차이점이 있다.
즉 경로 확장관(500)을 통한 수분입자와 미세먼지의 충분한 혼합이 이루어진 후 미세먼지를 포함한 낙수(300b)를 드레인팬(124)에 수용한 다음 일정 시기 또는 일정량이 수용되면 제2 하우징(120c)에서 분리하여 배출될 수 있도록 한다.
(제7 실시예)
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 단면도로서, 도 11을 참조하여 제7 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100f)를 설명한다.
제7 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100f)는 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100) 또는 제3 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100b)와 대비하여 외부 일측에 물(300)을 공급하는 물통(400)과, 상기 물통(400)의 물(300)을 급수영역(122)으로 공급하는 급수관(114)이 설치되고, 무화부(140)와 물 회수부(150)가 서로 분리 가능하게 이루어진 제1 하우징(110d) 및 제2 하우징(120c)과, 상기 무화부(140)에서 무화된 수분입자와 유입된 공기에 포함된 미세먼지가 혼합 및 흡착되는 시간이 증가되도록 상기 무화부(140)와 물 회수부(150) 사이에 일정 길이 연장된 경로를 형성하는 경로 확장관(500)과, 상기 제2 하우징(120c)과 분리 가능하게 설치되고 드레인 영역(123)으로 배출되는 낙수(300b)를 수납하는 드레인팬(124)의 구성에서 차이점이 있다.
즉 제7 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100f)는 제1 하우징(110d)의 외부 일측에 물(300)을 공급하는 물통(400)과, 상기 물통(400)의 물(300)을 급수영역(122)으로 공급하는 급수관(114)을 통해 일정량의 깨끗한 물이 공급되도록 하고, 제1 하우징(110d)과 제2 하우징(110d)의 분리후 경로 확장관(500)을 통해 무화된 수분입자와 유입된 공기에 포함된 미세먼지가 혼합 및 흡착되는 시간이 증가되도록 함으로써, 미세먼지의 제거율이 증가될 수 있도록 하며, 상기 제2 하우징(120d)과 분리 가능하게 설치된 드레인팬(124)으로 낙수(300b)가 배출되도록 한다.
따라서 공기중의 미세먼지를 물 분자에 흡착시켜 제거함으로써, 미세먼지 제거를 제거하기 위한 필터 없이 간단하게 사용할 수 있고, 팬 구동부와 무화부와 물 회수부의 구조를 개선하여 공기중의 미세먼지와 물 분자의 혼합이 쉽게 이루어지고, 혼합된 공기의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하여 미세먼지와 물 분자의 흡착율을 증가시킬 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f : 미세먼지 제거장치
110, 110a, 110b, 110c, 110d : 제1 하우징
111 : 공기 유입구 112 : 관통공
113 : 격벽 114 : 급수관
120, 120a, 120b, 120c, 120d : 제2 하우징
121 : 격벽 122 : 급수영역
123 : 드레인영역 123a : 경사면
124 : 드레인팬 130, 130' : 팬 구동부
140 : 무화부 150, 150' : 물 회수부
151 : 싸이클론 생성부 151' : 필터부
152 : 혼합공기 유입구 160 : 공기 배출부
160a : 메쉬부 161 : 덮개부
162 : 공기 배출공 170 : 광촉매부
180 : 광원부 190 : 입력부
191 : 수위 검출부 192 : 오염 검출부
193 : 드레인팬 수위 검출부 200 : 제어부
300 : 물 300a : 혼합공기
300b : 낙수 400 : 물통
410 : 물통 체크밸브 500 : 경로 확장관
510 : 유로 확장관

Claims (16)

  1. 분리 가능하게 설치된 복수의 하우징(110, 110a, 110b, 110c, 110d, 120, 120a, 120b, 120c, 120d);
    상기 하우징(110, 110a, 110b, 110c, 110d, 120, 120a, 120b, 120c, 120d)의 내부로 외부 공기를 유입하는 팬 구동부(130, 130');
    상기 하우징(110, 110a, 110b, 110c, 110d, 120, 120a, 120b, 120c, 120d)의 내부로 유입된 공기의 이동방향에 설치되고, 급수영역(122)에 수용된 물(300)을 수분입자로 무화(霧化)하여 상기 유입된 공기에 있는 미세먼지가 상기 수분입자에 흡착되도록 하는 무화부(140);
    상기 수분입자와 공기가 혼합된 공기의 이동방향에 설치되고, 상기 혼합된 공기로부터 수분입자를 회수하여 드레인영역(123)으로 배출하는 물 회수부(150, 150'); 및
    상기 물 회수부(150, 150')의 내측에 설치되어 수분입자가 제거된 공기를 상기 하우징(110, 110a, 110b, 110c, 110d, 120, 120a, 120b, 120c, 120d)의 외부로 배출하는 공기 배출부(160)를 포함하는 미세먼지 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세먼지 제거장치는 상기 드레인영역(123)으로 배출된 낙수(300b)을 정화하는 광촉매부(170); 및
    상기 광촉매부(170)로 일정 파장범위의 빛을 출력하는 광원부(180)를 더 포함하고,
    상기 광촉매부(170)에서 정화된 낙수(300b)는 상기 급수영역(122)으로 순환되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징(120)은 드레인영역(123)으로 떨어진 낙수(300b)가 급수영역(122)으로 이동하도록 저면에 경사면(123a)을 형성한 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세먼지 제거장치는 상기 하우징(110a)에 설치되어 물통(400)에서 급수영역(122)으로 물(300)을 공급하는 급수관(114)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 미세먼지 제거장치는 상기 하우징(120a)에 분리 가능하게 설치되고, 상기 드레인영역(123)으로 배출된 낙수(300b)를 수납하는 드레인팬(124); 및
    상기 드레인팬(124)의 수위를 검출하는 드레인팬 수위 검출부(193)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세먼지 제거장치는 사용자로부터 동작 신호를 검출하는 입력부(190);
    상기 급수영역(122)에 수용된 물(300)의 수위를 검출하는 수위 검출부(191); 및
    상기 급수영역(122)에 수용된 물(300)의 오염도를 검출하는 오염 검출부(192)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬 구동부(130, 130')는 상기 하우징(110, 110a, 110b, 110c, 110d, 120, 120a, 120b, 120c, 120d)의 내부로 외부 공기를 공급하는 공기 유입구(111) 또는 상기 하우징(110, 110a, 110b, 110c, 110d, 120, 120a, 120b, 120c, 120d)의 내부에서 외부 공기를 배출하는 공기 배출부(160) 중 어느 하나에 설치한 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무화부(140)는 초음파 진동자 또는 임의의 크기를 갖는 수분입자로 분사하는 노즐 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 물 회수부(150, 150')의 내부면과 공기 배출부(160)의 외부면은 수분입자가 표면에 흡착되는 것을 방지하는 발수코팅층을 형성한 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 물 회수부(150)는 미세먼지가 흡착된 수분입자가 분리되도록 회전에 의한 원심력을 발생하는 싸이클론 생성부(151); 및
    상기 싸이클론 생성부(151)로 혼합된 공기가 유입되도록 안내하는 혼합공기 유입구(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 물 회수부(150')는 미세먼지가 흡착된 수분입자가 충돌하여 물방울에 의한 낙수(300b)를 형성하도록 스펀지 또는 다공성 필터 중 어느 하나로 이루어진 필터부(151'); 및
    상기 필터부(151')로 상기 미세먼지를 흡착한 수분입자가 유입되도록 안내하는 혼합공기 유입구(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 공기 배출부(160)는 수분입자가 분리된 공기를 유입하는 말단부에 분리된 수분입자가 재유입되는 것을 방지하는 메쉬부(160a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징(110b, 110c, 110d, 120b, 120c, 120d)은 상기 수분입자와 미세먼지의 혼합 및 흡착 시간이 증가되도록 상기 무화부(140)와 물 회수부(150, 150') 사이가 분리되고 상기 무화부(140)와 물 회수부(150, 150') 사이에 일정 길이 연장된 경로를 형성하는 경로 확장관(500)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 하우징(120b)은 드레인 영역(123)으로 떨어진 낙수(300b)가 급수영역으로 이동하도록 연결하는 유로 확장관(510)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 경로 확장관(500) 및 유로 확장관(510)은 상기 무화부(140)와 물 회수부(150, 150') 사이에 탈부착되거나 또는 상기 무화부(140)와 물 회수부(150, 150') 사이에 확장 가능한 형상의 관로가 일체형으로 구성된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 하우징(120c, 120d)은 분리 가능하게 설치되고, 상기 드레인 영역으로 배출된 낙수(300b)를 수납하는 드레인팬(124)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미센먼지 제거장치.
KR1020180058162A 2018-05-23 2018-05-23 미세먼지 제거장치 KR102095107B1 (ko)

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