WO2024058535A1 - 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치 - Google Patents

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watering
air
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정윤영
전필동
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주식회사 워터베이션
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    • F24F2130/20—Sunlight

Definitions

  • the present invention relates to an air purification device that removes contaminants in the air by pumping water up and spraying it in multiple layers without a motor pump.
  • Air purification devices are designed to remove contaminants such as fine dust, various harmful gases, germs, mold, and viruses from the air through a purifying medium and then emit clean air.
  • Air purification devices are largely divided into two types: dry and wet. Compared to dry air purification devices, wet air purification devices are a method of contacting sucked air with water to precipitate suspended solids in the water. It has the advantage of not requiring replacement of filters, relatively low noise, and even being able to utilize a humidifying function. . However, most wet air purification devices focus on the humidification effect rather than the purification function using water.
  • the wet air purification device described above uses a large number of parts such as a motor pump, a rotating fan, and a rotating fan motor, so there is a problem in that the weight and volume increase, and the manufacturing cost increases.
  • the first object of the present invention is to provide a wet air purification device that exhibits excellent performance without using a separate motor pump.
  • the second object of the present invention is to provide an air purification device with improved purification efficiency of contaminated air through pre-filtering of external air.
  • the third object of the present invention is to provide an air purification device with an efficient power transmission structure that can simultaneously rotate the rotating fan and the watering module using only one drive motor.
  • the fourth object of the present invention is to provide an air purifying device that can improve the reliability and durability of power transmission and reduce noise.
  • the fifth object of the present invention is to provide an air purifying device that is easy to clean and maintain.
  • the sixth object of the present invention is to provide an air purifying device with improved operation stability of the watering module.
  • the present invention includes a base module having an air intake port; an inner case installed within the base module to allow air sucked in through the air intake port to flow into the interior, and having a water tank and a screen at the bottom and top, respectively; a watering module rotatably installed in the inner case and configured to draw water from the water tank unit and spray it onto the screen unit by the rotation; And a cover module that is hingedly connected to the upper part of the base module to open and close the upper part of the base module by rotating about the hinge, and includes a driving motor and a rotating fan driven by the driving motor.
  • a power transmission unit is provided at a position corresponding to the rotation axis of the rotating fan at the bottom of the cover module
  • a power reception unit is provided at a position corresponding to the rotation axis at the top of the watering module, so that the cover module is connected to the base module.
  • the power transmission unit includes an extension shaft protruding in the direction of the rotation axis of the rotating fan; And a power transmission gear whose gear teeth extend radially around the extension shaft and protrudes obliquely toward the extension shaft, wherein the power receiving unit includes a receiving groove recessed to accommodate the extension shaft; And the gear teeth extend radially around the receiving groove, and may include a power receiving gear that is obliquely recessed toward the receiving groove.
  • the power receiver is formed of an elastically deformable material, is inserted into a mounting groove provided at the top of the watering module and is closely fixed to the inner peripheral surface of the mounting groove, and the cover module is coupled to cover the top of the base module. In this state, the power transmission unit may be elastically pressed.
  • the power transmission unit is formed in a loop shape surrounding the power transmission gear, and is formed to come into close contact with the upper surface of the watering module and surround the mounting groove while the cover module is coupled to cover the top of the base module. It may further include a sealing member.
  • the watering module includes a watering housing that extends in the vertical direction and has a water supply hole penetrating the inside and outside around the circumference; A vertical extension part that is immersed in the water tank and extends through the lower part of the watering housing and into the inside of the watering housing, and a horizontal extension part that branches in both directions from the vertical extension part and opens toward the inner circumference of the watering housing.
  • a water supply pipe including a protrusion formed in the horizontal extension portion on the same axis as the vertical extension portion; It is formed in a ring shape surrounding the outer periphery of the water ring housing to form a water filling part between the water ring housing, and has a spray hole that allows the water filled in the water filling part to be sprayed outward by rotation.
  • sleeve; and a water ring cover mounted on the upper part of the water ring housing to cover the sleeve, and a coupling groove into which the protrusion is coupled may be provided on the inside of the water ring cover.
  • an air inlet that allows air sucked through the air inlet to flow into the interior may be opened laterally toward the watering housing located at the lower portion of the sleeve. You can.
  • the inner case may be provided with a loop that defines an upper side of the air inlet and is formed to completely cover the air inlet in the vertical direction of the water ring housing. You can.
  • the base module further includes an annular filter disposed to surround the inner case excluding the screen, wherein the air sucked through the air inlet is filtered by the filter and then passes through the air inlet located inside the filter. It can be made to flow into the interior of the inner case.
  • the watering module includes a watering housing having a plurality of slots extending vertically around the circumference; a water supply pipe that is submerged in the water tank and extends through a lower portion of the water ring housing into the interior of the water ring housing; It is mounted on each of the plurality of slots in a slide manner, arranged to cover the water supply hole formed in each of the plurality of slots, and forms a water filling part between the water ring housing, and the water charged in the water filling part rotates.
  • a plurality of sliding pieces having spray holes that allow the spray to be sprayed outward; And it may include a water ring cover mounted on the upper part of the water ring housing to cover the plurality of sliding pieces.
  • the water supply pipe includes a vertical extension part that is submerged in the water tank and extends through a lower part of the water ring housing into the inside of the water ring housing; a horizontal extension portion branched in both directions from the vertical extension portion and opening toward an inner circumference of the water ring housing; and a protrusion formed in the horizontal extension portion on the same axis as the vertical extension portion, and a coupling groove in which the protrusion is coupled may be provided on the inside of the water ring cover.
  • the air introduced inside through the air intake port of the base module is first filtered by the filter and then secondarily filtered by the watering module, so that the efficiency of the air purification device for purifying contaminated air can be further improved.
  • an air purification device with an efficient power transmission structure that can simultaneously rotate the rotating fan and the watering module with only one drive motor can be implemented through a compact power transmission unit and power reception unit.
  • the power receiver is made of an elastically deformable material and is fastened in close contact with the power transmission unit, so the reliability and durability of power transmission can be improved, and the gap with the power transmission unit is eliminated, thereby reducing noise generation.
  • An air purification device can be implemented.
  • the cover module is hinged and rotatably connected to the upper part of the base module, and the power transmitting unit and the power receiving unit are coupled by the hinge rotation, so that an air purifying device that is easy to clean and maintain can be implemented.
  • the protrusion of the water supply pipe is stably fixed to the coupling groove of the watering cover, so the driving stability of the watering module can be improved.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall appearance of an air purifying device according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a conceptual diagram showing the cover module of the air purifying device of Figure 1 in a state where the cover module is open and the water tray is protruding.
  • Figure 3 is a conceptual diagram showing each part of the air purifying device in Figure 1 in a disassembled state.
  • Figure 4 is a conceptual diagram showing the overall appearance and disassembled state of the watering module of the air purification device of Figure 1.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing the power transmission unit installed in the cover module of the air purification device of FIG. 1 and the power reception unit installed in the watering module.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing an overall cross-sectional view of the air purifying device of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing a plan and cross-sectional view of the watering module and the internal case in the air purifying device of FIG. 1.
  • Figure 8 is a conceptual diagram showing the overall appearance and disassembled state of the watering module in the air purification device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a plan view of the watering module of FIG. 8.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall appearance of the air purifying device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing the air purifying device of FIG. 1 with the cover module open and the water tray protruding.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing each part of the air purifying device in FIG. 1 in a disassembled state.
  • Figure 4 is a conceptual diagram showing the overall appearance and disassembled state of the watering module of the air purifying device in Figure 1
  • Figure 5 is a power transmission unit installed in the cover module of the air purifying device in Figure 1 and the power installed in the watering module. This is a conceptual diagram showing the receiver.
  • the air purifying device 100 includes a base module 110, an inner case 120, a watering module 130, a cover module 140, a power transmission unit 150, and a power transmission unit 150. Includes a receiving unit 160.
  • the base module 110 may have a polyhedral or cylindrical shape with an air intake port 111 on the outer circumference.
  • the inner case 120 and the watering module 130 are installed near the center of the base module 110, and with the inner case 120 and the watering module 130 installed, an empty annular inner space ( A) is configured so that the air introduced through the air intake port 111 flows.
  • An air purifying filter 116 may be installed in the annular inner space (A).
  • the annular inner space (A) includes a filter installation space (A1) where the air purification filter 116 is installed and an air flow space (A2) surrounded by the filter installation space (A1). It is divided into The air flowing in through the air intake port 111 is pre-filtered by the air purification filter 116 located in the filter installation space A1, and then flows into the air flow space A2, and then flows into the upper air purification space (described later). It flows to B).
  • the base module 110 is equipped with a lower support 180 equipped with a water tray 181 at the bottom.
  • the water pan 181 is a part where water that overflows from the water tank 123 of the inner case 120 through the drain hole 126 collects. In this way, the water collected in the water pan 181 can be conveniently discharged to the outside by separating the water pan 181 from the base module 110.
  • the base module 110 includes an external case 170 disposed between the cover module 140 and the cover module 140 .
  • This external case 170 is coupled to the top of the base module 110 and a hinge 171 is installed at the top to allow the cover module 140 to be rotatably connected.
  • a fixing means 172 is installed to prevent this.
  • the outer case 170 for example, has an outer circumference formed of a transparent material such as glass or transparent plastic, and is formed to entirely surround the outer circumference of the screen portion 121 made of a transparent material of the inner case 120, which will be described later. By doing so, it can be formed so that the user can visually check the process of purifying the air sucked in from the outside through the water sprayed from the watering module 130 inside the screen unit 121 of the inner case 120. .
  • the inner case 120 is installed within the base module 110 to allow air sucked in through the air intake port 111 to flow into the interior. Additionally, the inner case 120 is provided with a water tank 123 and a screen 121 at the bottom and top, respectively.
  • the water tank unit 123 is provided at the bottom of the inner case 120 and stores water used in the watering module 130. In addition, water used for purifying external air is obtained from the screen unit 121 and supplied again to the watering module 130.
  • the water tank unit 123 may be provided separately from the inner case 120 below the inner case 120 .
  • the water supply pipe 134 of the watering module 130 penetrates the inner case 120 and is submerged in the water tank 123, and the water tank 123 is formed by rotation of the watering module 130.
  • the water is pumped and sprayed onto the screen unit 121, and the water flowing down from the screen unit 121 is recovered into the water tank unit 123.
  • the screen unit 121 defines an air purification space (B) in which water sprayed from the watering module 130 purifies external air introduced through the air intake port 111.
  • the screen unit 121 is made of a transparent material, such as glass or transparent plastic, so that the user can visually see the process of purifying the air sucked in from the outside through the water sprayed from the watering module 130. It can be formed so that it can be confirmed.
  • a connection part 122 is formed between the water tank unit 123 and the screen unit 121 to guide the water used to purify air pollution in the screen unit 121 so that it can be collected again in the water tank unit 123. And, the water overflowing from the water tank is guided so that it flows down into the water pan 181.
  • the watering module 130 is rotatably installed in the inner case 120, and draws up water from the water tank 123 by rotating it and sprays it on the screen unit 121. That is, the watering module 130 is configured to rotate from the drive motor 141 installed on the cover module 140 through the power transmission unit 150 and power reception unit 160 of the cover module 140, which will be described later. While receiving power and rotating, the water in the water tank unit 123 is drawn up and sprayed on the screen unit 121.
  • the watering module 130 specifically includes a watering housing 132, a water supply pipe 134, a sleeve 133, and a watering cover 131.
  • the water ring housing 132 is formed to extend in the vertical direction, and a water supply hole 132a penetrating the inside and outside is formed around the circumference. This water supply hole 132a serves to transfer the water drawn from the water tank 123 by the water supply pipe 134 to the sleeve 133 so that it is sprayed to the outside of the module of the watering module 130. Do it.
  • the water supply pipe 134 has a vertical extension part 134a, a horizontal extension part 134b, and a protrusion 134c.
  • the vertical extension portion 134a is immersed in the water tank 123, penetrates the lower part of the water ring housing 132, and is formed to extend into the inside of the water ring housing 132.
  • the horizontal extension part (134b) is branched in both directions from the vertical extension part (134a) and opens toward the inner circumference of the watering housing 132, so that the water drawn up through the vertical extension part (134a) is the water. It is sprayed around the inner circumference of the ring housing 132.
  • the protrusion 134c is formed to protrude from the horizontal extension part 134b on the same axis as the vertical extension part 134a, and the water supply pipe 134 is formed entirely on the inside of the water ring cover 131.
  • the coupling groove 131a so that when the watering module 130 rotates, the water supply pipe 134 is stably fixed on the rotation axis.
  • the water supply pipe 134 which is stably fixed on the rotating shaft by the protrusion 134c, can provide more stable and uniform water spray performance, further improving the air purification efficiency of the air purifying device 100. there is.
  • the sleeve 133 is formed in a ring shape surrounding the outer periphery of the water ring housing 132, forms a water filling part (see 232b in FIG. 9) between the water ring housing 132, and fills the water filling part. It is formed to have a spray hole (133a) that allows the water to be sprayed outward by rotation. Therefore, the water supplied to the water charging unit through the water supply hole 132a of the water ring housing 132 is sprayed through the spray hole 133a, thereby generating mist by water spray, and through this mist. It purifies external polluted air.
  • the water ring cover 131 is mounted on the water ring housing 132 to cover the sleeve 133, and is provided on the inside with a coupling groove 131a into which the protrusion 134c of the water supply pipe 134 is coupled. .
  • This watering cover 131 also serves to stably fix the sleeve 133 in place at the top of the watering module 130.
  • the cover module 140 is connected to the upper part of the base module 110 with a hinge 171 and is formed to open and close the upper part of the base module 110 by rotating around the hinge 171.
  • An upper grill 146 and a lower grill 147 defining a movement space for purified air are installed on the upper and lower surfaces of the cover module 140, respectively.
  • the cover module 140 includes a drive motor 141 (see FIG. 6) and a rotating fan 142 driven by the drive motor 141.
  • the drive motor 141 transmits rotational force to the power transmission unit 150 and power reception unit 160, which will be described later, and finally rotates the watering module 130.
  • the air purifying device 100 purifies the air by pulling up and spraying water from the water tank 123 while the watering module 130 rotates by the drive motor 141 installed on the cover module 140. Since the process is performed, the weight and volume of the air purification device 100 can be reduced and a compact structure can be implemented by omitting the configuration of a separate pump to raise the water in the water tank 123.
  • the power transmission unit 150 is provided at a position corresponding to the rotation axis 141a of the rotation fan 142 at the lower part of the cover module 140. Meanwhile, the power receiving unit 160 is provided at a position corresponding to the rotation axis 141a at the top of the watering module 130.
  • the watering module 130 mechanically connects the power transmission unit 150 and the power reception unit 160.
  • the watering module 130 is rotated in conjunction with the driving motor 141.
  • the power transmission unit 150 is configured to include an extension shaft 151 and a power transmission gear 152.
  • the extension shaft 151 protrudes in the direction of the rotation axis of the rotation fan 142.
  • the power transmission gear 152 has gear teeth extending radially around the extension shaft 151 and protruding obliquely toward the extension shaft 151.
  • the power receiving unit 160 is configured to include a receiving groove 161 and a power receiving gear 162.
  • the receiving groove 161 is formed to be recessed to accommodate the extension shaft 151.
  • the gear teeth of the power receiving gear 162 extend radially around the receiving groove 161 and are recessed obliquely toward the receiving groove 161.
  • the power transmission gear 152 of the power transmission unit 150 and the power reception gear 162 of the power reception unit 160 engage with each other and rotate to transmit power from the drive motor 141 to the watering module ( 130).
  • the power receiving unit 160 is formed of an elastically deformable material, is inserted into the mounting groove 131b provided at the top of the watering module 130, and is closely fixed to the inner peripheral surface of the mounting groove 131b, The cover module 140 is elastically pressed against the power transmission unit 150 while being coupled to cover the top of the base module 110.
  • the power receiving unit 160 formed of an elastically deformable material strengthens the close contact between the power transmission gear 152 and the power receiving gear 162, and increases friction to connect the power transmission unit 150 and the power receiving unit. (160) There is an advantage in improving the power transmission efficiency between the two.
  • the elastic material may be selected from the group consisting of synthetic resins such as, for example, thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), thermoplastic crosslinked elastomer (TPV), and polyester elastomer. .
  • synthetic resins such as, for example, thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), thermoplastic crosslinked elastomer (TPV), and polyester elastomer.
  • the power transmission unit 150 is formed in a loop shape surrounding the power transmission gear 152, and when the cover module 140 is coupled to cover the top of the base module 110, the water It may include a sealing member 154 that is in close contact with the upper surface of the ring module 130 and is formed to surround the mounting groove 131b.
  • This sealing member 154 provides close contact and friction between the power transmission unit 150 and the upper surface of the water ring cover 131 of the water ring module 130, thereby transmitting power of the power transmission unit 150. Efficiency can be further improved.
  • the sealing member 154 provides a sealed state for the power transmission unit 150 and the power reception unit 160, so that fumes and moisture generated around the inner case 120 are prevented from entering the power transmission unit 150. It is possible to eliminate the possibility of weakening the coupling state to the power receiver 160 and reducing durability.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing the entire cross-sectional view of the air purifying device of FIG. 1
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing the plan and cross-sectional views of the watering module and the internal case in the air purifying device of FIG. 1.
  • the internal case 120 of the air purifying device 100 is configured such that the air sucked through the air intake port 111 between the water tank unit 123 and the screen unit 121 is inside.
  • the air inlet 121a that allows the air to flow in is formed to open laterally toward the watering housing 132 located at the lower part of the sleeve 133 of the watering module 130.
  • the air inlet 121a which opens laterally in the inner case 120, performs a purification process in the air purification space B of the screen unit 121, and the flowing water flows through the air inlet 111.
  • the air inlet 121a By directly encountering and mixing with the air sucked in, the phenomenon of lowering the purification efficiency of contaminated air can be prevented, thereby further improving the purification efficiency of the air purifying device 100.
  • the inner case 120 defines the upper side of the air inlet 121a so that the water flowing down from the screen unit 121 does not flow into the air inlet 121a, and the water ring housing 132 A loop 121c formed to completely cover the air inlet 121a may be provided in the vertical direction.
  • the portion not provided with the loop 121c around the air inlet 121a of the screen unit 121 is formed as a drain groove 121b to naturally perform the purification process and collect the flowing water into the water tank. It serves to transmit to the connection part 122 connecting between (123) and the screen part 121. In addition, the water delivered to the connection part 122 in this way is again delivered to the water tank 123.
  • the base module 110 further includes a ring-shaped filter 190 disposed inside to surround the inner case 120 excluding the screen portion 121, and this filter 190 is located at the air intake.
  • the air sucked in through 111 is filtered by the filter 190 and then allowed to flow into the inner case 120 through the air inlet 121a located inside the filter 190.
  • the filter 190 becomes air that has undergone the primary sterilization and purification process and is delivered to the watering module 130 to perform the watering purification process, so when viewed from the perspective of the air purification device as a whole, When this happens, the purification efficiency of polluted air can be further maximized.
  • the filter may be, for example, a HEPA (high efficiency particulate air) filter, a photocatalyst filter, or other environmentally washable semi-permanent filters.
  • Figure 8 is a conceptual diagram showing the overall appearance and disassembled state of the watering module in the air purification device according to the second embodiment of the present invention
  • Figure 9 is a conceptual diagram showing a plan view of the watering module of Figure 8.
  • the watering module 230 includes a watering housing 232, a water supply pipe 234, a sliding piece 233, and a watering cover 231.
  • the watering housing 232 is formed to include a plurality of slots 232b extending in the vertical direction on its periphery.
  • the sliding piece 233 is inserted and fixed into this slot (232b).
  • the water supply pipe 234 is immersed in a water tank (not shown) and is formed to extend into the interior of the water ring housing 232 through the lower part of the water ring housing 232.
  • the sliding piece 233 is mounted on each of the plurality of slots 232b in a sliding manner and is arranged to cover the water supply hole 232a formed in each of the plurality of slots 232b.
  • the sliding piece 233 forms a water filling part between the water ring housing 232 and has a spray hole 233a that allows the water filled in the water filling part to be sprayed outward by rotation. It may be provided with a plurality of sliding pieces 233.
  • the water ring cover 231 is mounted on the top of the water ring housing 232 to cover the plurality of sliding pieces 233.
  • the watering module 230 is similar to the watering module 130 in the air purifying device 100 of Example 1 in that it includes a watering housing 232, a water supply pipe 234, and a watering cover 231. ), and differs from Example 1 in that the sleeve 133 formed on the outer periphery of the water ring housing 232 is transformed into a sliding piece 233.
  • the watering module 230 can be easily assembled and disassembled, and the sliding piece 233 can be removed from the watering housing 232 for convenient installation. It has the advantage of being washable.
  • the water supply pipe 234 has a vertical extension part 234a, a horizontal extension part 234b, and a protrusion 234c.
  • the vertical extension portion 234a is formed to be immersed in the water tank (not shown), penetrate the lower portion of the water ring housing 232, and extend into the interior of the water ring housing 232.
  • the horizontal extension part (234b) is branched in both directions from the vertical extension part (234a) and opens toward the inner circumference of the watering housing 232, so that the water drawn up through the vertical extension part (234a) is the water. It is sprayed around the inner circumference of the ring housing 232.
  • the protruding part 234c is formed to protrude from the horizontal extension part 234b on the same axis as the vertical extension part 234a, so that the water supply pipe 234 is entirely formed into a coupling groove (not shown) formed on the inside of the water ring cover 231. ), so that when the watering module 230 rotates, the water supply pipe 234 is stably fixed on the rotation axis.
  • the water supply pipe 234, which is stably fixed on the rotating shaft by the protrusion 234c, can provide more stable and uniform water spray performance, thereby further improving the air purification efficiency of the air purifying device.

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Abstract

본 발명은 공기 흡입구를 구비하는 베이스 모듈; 베이스 모듈 내에 설치되어 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지고, 하부와 상부에 각각 수조부와 스크린부를 구비하는 내부 케이스; 내부 케이스에 회전 가능하게 설치되고, 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 스크린부에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈; 및 베이스 모듈의 상부에 힌지 연결되어 상기 힌지를 중심으로 하는 회동에 의해 베이스 모듈의 상부를 개폐하도록 이루어지고, 구동모터와 구동모터에 의해 구동되는 회전팬을 구비하는 커버 모듈을 포함하며, 커버 모듈의 하부에서 회전팬의 회전축에 대응되는 위치에는 동력전달부가 구비되고, 워터링 모듈의 상부에서 회전축에 대응되는 위치에는 동력수신부가 구비되어, 커버 모듈이 베이스 모듈의 상부를 덮도록 결합된 상태에서, 워터링 모듈은 상기 동력전달부와 상기 동력수신부의 기계적 연결에 의해 구동모터와 연동되는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치를 개시한다.

Description

원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치
본 발명은 모터펌프 없이 물을 끌어 올려 다층으로 분사시킴으로써 공기 중의 오염 물질을 제거하는 공기정화장치에 관한 것이다.
최근 산업화가 고도화되면서 대기오염 문제가 심각해지고 있으며, 이에 대응하여 미세먼지, 유해가스 등의 대기오염 물질을 제거하기 위한 다양한 공기정화장치가 제안되고 있다. 공기정화장치는 미세먼지, 각종 유해가스, 잡균, 곰팡이, 바이러스 등의 오염물질이 포함된 공기를 정화 매개체를 통해 오염물질을 제거한 후 청정한 공기를 배출하도록 이루어진다.
공기정화장치는 크게 건식과 습식 두 종류로 나뉜다. 건식 공기정화장치에 비하여 습식 공기정화장치는 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 부유물질을 물에 침전시키는 방식으로서, 필터를 교환할 필요가 없고 비교적 소음이 적으며 가습기능까지 활용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 대부분의 습식 공기정화장치는 물을 이용한 정화 기능보다는 가습 효과에 집중되어 있다.
한편, 습식 공기정화장치로, 모터펌프를 이용해서 물을 끌어올린 후, 그 물을 압축해서 스프레이 방식으로 분사하는 방식을 적용할 경우, 물을 이용한 정화 기능 향상을 기대할 수 있으나, 제조비용이 매우 비싸고, 모터펌프의 소음 방지를 위해 다층의 방음 처리가 필요하다는 문제가 있다.
또한, 상술한 습식 공기정화장치는 모터펌프, 회전팬, 회전팬 모터 등의 다수의 부품들이 사용되므로, 무게와 부피가 커지고, 제조비용이 증가하는 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있도록, 습식 공기정화장치의 무게와 부피를 줄일 수 있고, 필터 추가 등의 구성을 적용하여 오염물질의 정화 효율을 극대화할 수 있는 공기정화장치의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 첫 번째 목적은, 별도의 모터펌프를 사용하지 않고도 우수한 성능을 발휘하는 습식 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 두 번째 목적은, 외부 공기의 프리 필터링을 통해 오염공기의 정화 효율이 향상된 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 세 번째 목적은, 하나의 구동 모터만을 사용하여 회전팬과 워터링 모듈을 동시에 회전시킬 수 있는 효율적인 동력전달 구조를 구비하는 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 네 번째 목적은, 동력전달의 신뢰성과 내구성을 향상시킬 수 있고, 소음을 감소시킬 수 있는 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다섯 번째 목적은, 세척 및 유지보수가 용이한 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 여섯 번째 목적은, 워터링 모듈의 구동 안정성이 향상된 공기정화장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공기 흡입구를 구비하는 베이스 모듈; 상기 베이스 모듈 내에 설치되어 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지고, 하부와 상부에 각각 수조부와 스크린부를 구비하는 내부 케이스; 상기 내부 케이스에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 스크린부에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈; 및 상기 베이스 모듈의 상부에 힌지 연결되어 상기 힌지를 중심으로 하는 회동에 의해 상기 베이스 모듈의 상부를 개폐하도록 이루어지고, 구동모터와 상기 구동모터에 의해 구동되는 회전팬을 구비하는 커버 모듈을 포함하며, 상기 커버 모듈의 하부에서 상기 회전팬의 회전축에 대응되는 위치에는 동력전달부가 구비되고, 상기 워터링 모듈의 상부에서 회전축에 대응되는 위치에는 동력수신부가 구비되어, 상기 커버 모듈이 상기 베이스 모듈의 상부를 덮도록 결합된 상태에서, 상기 워터링 모듈은 상기 동력전달부와 상기 동력수신부의 기계적 연결에 의해 상기 구동모터와 연동되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치를 개시한다.
상기 동력전달부는, 상기 회전팬의 회전축 방향으로 돌출 형성되는 연장축; 및 기어 이빨이 상기 연장축을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 연장축을 향하여 경사지게 돌출 형성되는 동력전달기어를 포함하며, 상기 동력수신부는, 상기 연장축을 수용하도록 리세스되게 형성되는 수용홈; 및 기어 이빨이 상기 수용홈을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 수용홈을 향하여 경사지게 리세스되는 동력수신기어를 포함할 수 있다.
상기 동력수신부는, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되어, 상기 워터링 모듈의 상부에 구비되는 장착홈에 끼워져 상기 장착홈의 내주면에 밀착 고정되며, 상기 커버 모듈이 상기 베이스 모듈의 상부를 덮도록 결합된 상태에서 상기 동력전달부에 탄성 가압될 수 있다.
상기 동력전달부는, 상기 동력전달기어를 감싸는 루프 형태로 형성되고, 상기 커버 모듈이 상기 베이스 모듈의 상부를 덮도록 결합된 상태에서 상기 워터링 모듈의 상부면에 밀착되어 상기 장착홈을 감싸도록 형성되는 실링부재를 더 포함할 수 있다.
상기 워터링 모듈은, 상하방향으로 연장 형성되고, 둘레에 내부와 외부를 관통하는 물공급공이 형성된 워터링 하우징; 상기 수조부에 잠기고 상기 워터링 하우징의 하부를 관통하여 상기 워터링 하우징의 내부로 연장되는 수직연장부, 상기 수직연장부에서 양방향으로 분기되어 상기 워터링 하우징의 내측 둘레를 향하여 개구되는 수평연장부, 그리고 상기 수평연장부에서 상기 수직연장부와 동일한 축 상에 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 물공급관; 상기 워터링 하우징의 외주를 감싸는 링 형태로 형성되어 상기 워터링 하우징과의 사이에서 물충전부를 형성하고, 상기 물충전부에 충전된 물이 회전에 의해 외측으로 분사될 수 있도록 하는 분사공을 구비하는 슬리브; 및 상기 슬리브를 덮도록 상기 워터링 하우징의 상부에 장착되는 워터링 커버를 포함하며, 상기 워터링 커버의 내측에는 상기 돌출부가 결합되는 결합홈이 구비될 수 있다.
상기 내부 케이스에서, 상기 수조부와 상기 스크린부 사이에는, 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 하는 공기 유입구가 상기 슬리브의 하부에 위치하는 상기 워터링 하우징을 향하여 측방향으로 개구될 수 있다.
상기 스크린부에서 흘러내리는 물이 상기 공기 유입구로 유입되지 않도록, 상기 내부 케이스에는 상기 공기 유입구의 상측을 한정하며, 상기 워터링 하우징의 상하방향으로 상기 공기 유입구를 완전히 덮도록 형성되는 루프가 구비될 수 있다.
상기 베이스 모듈 내에 상기 스크린을 제외한 상기 내부 케이스를 감싸도록 배치되는 환형의 필터를 더 포함하며, 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기는 상기 필터에 의해 필터링된 후 상기 필터 내측에 위치하는 상기 공기 유입구를 통하여 상기 내부 케이스의 내부로 유입되도록 이루어질 수 있다.
상기 워터링 모듈은, 둘레에 상하방향으로 연장 형성되는 복수의 슬롯을 구비하는 워터링 하우징; 상기 수조부에 잠기고 상기 워터링 하우징의 하부를 관통하여 상기 워터링 하우징의 내부로 연장되는 물공급관; 슬라이드 방식으로 상기 복수의 슬롯 각각에 장착되어 상기 복수의 슬롯 각각에 형성된 물공급공을 덮도록 배치되고 상기 워터링 하우징과의 사이에서 물충전부를 형성하며, 상기 물충전부에 충전된 물이 회전에 의해 외측으로 분사될 수 있도록 하는 분사공을 구비하는 복수의 슬라이딩 피스; 및 상기 복수의 슬라이딩 피스를 덮도록 상기 워터링 하우징의 상부에 장착되는 워터링 커버를 포함할 수 있다.
상기 물공급관은, 상기 수조부에 잠기고 상기 워터링 하우징의 하부를 관통하여 상기 워터링 하우징의 내부로 연장되는 수직연장부; 상기 수직연장부에서 양방향으로 분기되어 상기 워터링 하우징의 내측 둘레를 향하여 개구되는 수평연장부; 및 상기 수평연장부에서 상기 수직연장부와 동일한 축 상에 돌출 형성되는 돌출부를 포함하며, 상기 워터링 커버의 내측에는 상기 돌출부가 결합되는 결합홈이 구비될 수 있다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 워터링 모듈을 구비하는 공기정화장치에서 회전팬을 구동시키는 구동모터를 이용하여 워터링 모듈을 회전시켜 수조부의 물을 끌어올리는 방식을 적용함으로써, 별도의 모터펌프를 사용하지 않고도 우수한 성능을 발휘하는 습식 공기정화장치가 구현될 수 있다.
두 번째, 베이스 모듈의 공기 흡입구를 통해 내부로 유입된 공기가 필터에 의해 1차 필터링된 후, 워터링 모듈에 의해 2차 필터링되어, 공기정화장치의 오염공기 정화 효율이 더욱 향상될 수 있다.
세 번째, 콤팩트한 구조의 동력전달부 및 동력수신부를 통하여 하나의 구동 모터만으로 회전팬과 워터링 모듈을 동시에 회전시킬 수 있는 효율적인 동력전달 구조를 갖는 공기정화장치가 구현될 수 있다.
네 번째, 동력수신부가 탄성 변형 가능한 재질로 형성되어 동력 전달부에 밀착된 상태로 체결되어, 동력전달의 신뢰성과 내구성이 향상될 수 있고, 동력 전달부와의 유격이 해소되어 소음 발생이 감소된 공기정화장치가 구현될 수 있다.
다섯 번째, 커버 모듈이 베이스 모듈의 상부에 힌지 회동 가능하게 연결되고, 상기 힌지 회동에 의해 동력전달부와 동력수신부가 체결되도록 이루어짐으로써, 세척 및 유지보수가 용이한 공기정화장치가 구현될 수 있다.
여섯 번째, 워터링 모듈에서, 물공급관의 돌출부가 워터링 커버의 결합홈에 안정적으로 고정되어, 워터링 모듈의 구동 안정성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화장치의 전체적인 모습을 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1의 공기정화장치의 커버 모듈이 개방되고, 물받이가 돌출되어 있는 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 3은 도 1의 공기정화장치의 각 부품들이 분해된 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 4는 도 1의 공기정화장치의 워터링 모듈의 전체적인 모습과 분해 상태를 나타낸 개념도이다.
도 5는 도 1의 공기정화장치의 커버 모듈에 설치되는 동력전달부와 워터링 모듈에 설치되는 동력수신부의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 6은 도 1의 공기정화장치의 전체 단면 모습을 나타낸 개념도이다.
도 7은 도 1의 공기정화장치에서 워터링 모듈과 내부 케이스의 평면 및 단면 모습을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화장치에서 워터링 모듈의 전체적인 모습과 분해 상태를 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 8의 워터링 모듈의 평면 모습을 나타낸 개념도이다.
이하, 본 발명에 관련된 공기정화장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화장치의 전체적인 모습을 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1의 공기정화장치의 커버 모듈이 개방되고, 물받이가 돌출되어 있는 상태의 모습을 나타낸 개념도이며, 도 3은 도 1의 공기정화장치의 각 부품들이 분해된 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 4는 도 1의 공기정화장치의 워터링 모듈의 전체적인 모습과 분해 상태를 나타낸 개념도이고, 도 5는 도 1의 공기정화장치의 커버 모듈에 설치되는 동력전달부와 워터링 모듈에 설치되는 동력수신부의 모습을 나타낸 개념도이다.
이들 도 1 내지 도 5를 참조하면, 공기정화장치(100)는 베이스 모듈(110), 내부 케이스(120), 워터링 모듈(130), 커버 모듈(140), 동력전달부(150) 및 동력수신부(160)를 포함한다.
베이스 모듈(110)은 외주에 공기 흡입구(111)를 구비하는 다면체 또는 원통형 형상으로 이루어질 수 있다. 베이스 모듈(110)의 중심부 근처에는 상기 내부 케이스(120)와 워터링 모듈(130)이 설치되며, 이러한 내부 케이스(120)와 워터링 모듈(130)이 설치된 상태에서 비어있는 환형의 내부공간(A)으로 상기 공기 흡입구(111)를 통해 유입된 공기가 유동하도록 이루어진다.
상기 환형의 내부공간(A)에는 공기정화필터(116)가 설치될 수도 있다. 공기정화필터(116)가 설치된 경우, 환형의 내부공간(A)은 공기정화필터(116)가 설치되는 필터 설치공간(A1)과 필터 설치공간(A1)에 의해 감싸지는 공기 유동공간(A2)으로 구분된다. 공기 흡입구(111)를 통해 유입된 공기는 필터 설치공간(A1)에 위치하는 공기정화필터(116)에 의해 프리 필터링된 후, 공기 유동공간(A2)으로 유입되어 후술하는 상측의 공기 정화공간(B)으로 유동하게 된다.
또한, 베이스 모듈(110)은 하단에 물받이(181)가 구비된 하부 받침(180)이 설치된다. 여기서, 물받이(181)는 상기 내부 케이스(120)의 수조부(123)에서 배수홀(126)을 통해 흘러 넘친 물이 모이는 부분이다. 이처럼 물받이(181)에 모아진 물은 베이스 모듈(110)로부터 물받이(181)를 분리하여 편리하게 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 상기 베이스 모듈(110)은 상기 커버 모듈(140)과의 사이에 배치되는 외부 케이스(170)를 포함한다. 이러한 외부 케이스(170)는 상기 베이스 모듈(110) 상단에 결합되어 상기 커버 모듈(140)이 회동 가능하게 연결되도록 하는 힌지(171)가 상부에 설치된다. 또한, 상기 외부 케이스(170)에서 상기 힌지(171)가 설치된 일측에 반대되는 타측에는 상기 커버 모듈(140)이 상기 베이스 모듈(110)을 덮도록 결합된 상태에서 커버 모듈(140)의 움직임을 방지하기 위한 고정수단(172)이 설치된다.
또한, 상기 외부 케이스(170)는 예를 들어, 외주가 유리나 투명 플라스틱 등과 같은 투명소재로 형성되고, 후술하는 내부 케이스(120)의 투명 소재로 이루어진 스크린부(121)의 외주를 전체적으로 둘러싸도록 형성됨으로써, 상기 내부 케이스(120)의 스크린부(121) 내부에서 상기 워터링 모듈(130)로부터 분사된 물을 통해 외부로부터 흡입된 공기가 정화되는 과정을 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 형성될 수 있다.
내부 케이스(120)는 상기 베이스 모듈(110) 내에 설치되어 상기 공기 흡입구(111)를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어진다. 또한, 내부 케이스(120)는 하부와 상부에 각각 수조부(123)와 스크린부(121)를 각각 구비한다.
수조부(123)는 내부 케이스(120)의 하부에 구비되어 상기 워터링 모듈(130)에서 사용되는 물을 저장한다. 또한, 상기 스크린부(121)에서 외부공기의 정화를 위해 사용된 물을 입수하여 상기 워터링 모듈(130)에 다시 공급되도록 한다.
변형예로서, 수조부(123)는 내부 케이스(120)의 아래에 내부 케이스(120)와는 별도로 구비될 수도 있다. 이 경우, 워터링 모듈(130)의 물공급관(134)은 내부 케이스(120)를 관통하여 수조부(123)에 잠기도록 이루어지고, 워터링 모듈(130)의 회전에 의해 수조부(123)의 물이 양수되어 스크린부(121)에 분사되며, 스크린부(121)에서 흘러내리는 물은 수조부(123)로 회수된다.
스크린부(121)는 상기 워터링 모듈(130)에서 분사된 물이 상기 공기 흡입구(111)를 통해 유입된 외부 공기를 정화시키는 공기 정화공간(B)을 정의한다. 또한, 스크린부(121)는 예를 들어, 유리나 투명 플라스틱 등의 투명 소재로 이루어져 내부에서 상기 워터링 모듈(130)로부터 분사된 물을 통해 외부로부터 흡입된 공기가 정화되는 과정을 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 수조부(123)와 스크린부(121) 사이에는 연결부(122)가 형성되어 상기 스크린부(121)에서 공기오염 정화에 사용된 물이 다시 상기 수조부(123)에 모일수 있도록 가이드 하며, 상기 수조부에서 넘쳐난 물은 상기 물받이(181)로 흘러내릴 수 있도록 가이드 한다.
워터링 모듈(130)은 상기 내부 케이스(120)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부(123)의 물을 끌어올려 상기 스크린부(121)에 분사하도록 이루어진다. 즉, 상기 워터링 모듈(130)은 후술하는 커버 모듈(140)의 동력전달부(150)와 동력수신부(160) 구성을 통해 상기 커버 모듈(140)에 설치된 구동 모터(141)로부터 회전을 위한 동력을 전달받아 회전하면서, 상기 수조부(123)의 물을 끌어올려 상기 스크린부(121)에 분사한다.
상기 워터링 모듈(130)은 구체적으로 워터링 하우징(132), 물공급관(134), 슬리브(133) 및 워터링 커버(131)를 포함하는 것으로 구성된다.
워터링 하우징(132)은 상하방향으로 연장되어 형성되고, 둘레에 내부와 외부를 관통하는 물공급공(132a)이 형성된다. 이러한 물공급공(132a)은 상기 물공급관(134)에 의해 상기 수조부(123)에서 끌어 올려진 물이 워터링 모듈(130)의 모듈의 외부로 분사되도록 상기 슬리브(133)에 전달하는 역할을 한다.
물공급관(134)은 수직연장부(134a), 수평연장부(134b) 및 돌출부(134c)를 구비한다.
수직연장부(134a)는 상기 수조부(123)에 잠기고 상기 워터링 하우징(132)의 하부를 관통하여, 상기 워터링 하우징(132)의 내부로 연장되도록 형성된다.
수평연장부(134b)는 상기 수직연장부(134a)에서 양방향으로 분기되어 상기 워터링 하우징(132)의 내측 둘레를 향하여 개구됨으로써, 상기 수직연장부(134a)를 통해 끌어 올려진 물이 상기 워터링 하우징(132)의 내측 둘레에 분사되도록 한다.
돌출부(134c)는 상기 수평연장부(134b)에서 상기 수직연장부(134a)와 동일한 축 상에 돌출 형성되어 물공급관(134)이 전체적으로 상기 워터링 커버(131)의 내측에 형성된 결합홈(131a)에 결합되어 고정되도록 함으로써, 상기 워터링 모듈(130)의 회전 시, 상기 물공급관(134)이 안정적으로 회전축상에 고정되도록 한다.
따라서, 상기 돌출부(134c)에 의해 회전축상에 안정적으로 고정된 상기 물공급관(134)은 더욱 안정적이고 균일한 물 분사 성능을 제공하여 상기 공기정화장치(100)의 공기정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
슬리브(133)는 상기 워터링 하우징(132)의 외주를 감싸는 링 형태로 형성되어 상기 워터링 하우징(132)과의 사이에서 물충전부(도 9의 232b 참조)를 형성하고, 상기 물충전부에 충전된 물이 회전에 의해 외측으로 분사될 수 있도록 하는 분사공(133a)을 구비하도록 형성된다. 따라서, 상기 워터링 하우징(132)의 물공급공(132a)을 통해 상기 물충전부로 공급된 물이 상기 분사공(133a)을 통해 분사됨으로써, 물분사에 의한 연무를 발생시키고, 이러한 연무를 통해 외부 오염공기를 정화시키게 된다.
워터링 커버(131)는 상기 슬리브(133)를 덮도록 상기 워터링 하우징(132)에 장착되며, 내측에는 상기 물공급관(134)의 돌출부(134c)가 결합되는 결합홈(131a)이 구비된다. 이러한 워터링 커버(131)는 상기 워터링 모듈(130)의 상단에서 상기 슬리브(133)를 안정적으로 정위치 고정시키는 역할도 수행한다.
참고로, 상기 워터링 모듈(130)이 상기 물공급관(134)을 통해 상기 수조부(123)의 물을 끌어 올리는 원리를 간단히 설명하면, 상기 워터링 모듈(130)이 회전하면 상기 물공급관(134)이 배치된 워터링 모듈(130)의 내부는 원심력에 의해 압력강하가 발생하게 되고, 이러한 압력강하에 의해 상대적으로 고압 상태가 되는 상기 수조부(123)의 물이 상기 물공급관(134)을 통해 끌어올려지게 된다. 더욱이, 상기 물공급관(134)에서는 압력강하와 함께 모세관 현상(Capillary action)에 의해 상기 수조부(123)의 물이 더욱 빠르게 끌어올려지게 된다.
커버 모듈(140)은 상기 베이스 모듈(110)의 상부에 힌지(171) 연결되어 상기 힌지(171)를 중심으로 하는 회동에 의해 상기 베이스 모듈(110)의 상부를 개폐하도록 형성된다. 이러한 커버 모듈(140)의 상면과 하면에는 정화된 공기의 이동공간을 정의하는 상부 그릴(146)과 하부 그릴(147)이 각각 설치된다.
또한, 커버 모듈(140)은 구동 모터(141, 도 6 참조)와 상기 구동 모터(141)에 의해 구동되는 회전팬(142)을 구비한다. 여기서, 상기 구동 모터(141)는 후술하는 동력전달부(150)와 동력수신부(160)에 각각 회전력을 전달하여 최종적으로 상기 워터링 모듈(130)을 회전시킨다.
따라서, 상기 공기정화장치(100)는 커버 모듈(140)에 설치된 구동 모터(141)에 의해 워터링 모듈(130)이 회전하면서 상기 수조부(123)의 물을 끌어올려 분사시키는 방법으로 공기정화 과정이 수행되므로, 수조부(123)의 물을 끌어 올리기 위한 별도의 펌프 등의 구성을 생략하여 공기정화장치(100)의 무게와 부피를 줄이고, 콤팩트한 구조를 구현할 수 있다.
상기 동력전달부(150)는 상기 커버 모듈(140)의 하부에서 상기 회전팬(142)의 회전축(141a)에 대응되는 위치에 구비된다. 한편, 상기 동력수신부(160)는 상기 워터링 모듈(130)의 상부에서 상기 회전축(141a)에 대응되는 위치에 구비된다.
따라서, 상기 커버 모듈(140)이 상기 베이스 모듈(110)의 상부를 덮도록 결합된 상태에서, 상기 워터링 모듈(130)은 상기 동력전달부(150)와 상기 동력수신부(160)의 기계적 연결에 의해 상기 구동 모터(141)와 연동되어 상기 워터링 모듈(130)을 회전시키게 된다.
상기 동력전달부(150)는 연장축(151) 및 동력전달기어(152)를 포함하는 것으로 구성된다. 연장축(151)은 상기 회전팬(142)의 회전축 방향으로 돌출 형성된다. 또한, 상기 동력전달기어(152)는 기어 이빨이 상기 연장축(151)을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 연장축(151)을 향하여 경사지게 돌출 형성된다.
상기 동력수신부(160)는 수용홈(161) 및 동력수신기어(162)를 포함하는 것으로 구성된다. 수용홈(161)은 상기 연장축(151)을 수용하도록 리세스 되게 형성된다. 또한, 상기 동력수신기어(162)는 기어 이빨이 상기 수용홈(161)을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 수용홈(161)을 향하여 경사지게 리세스 된다.
따라서, 상기 동력전달부(150)의 동력전달기어(152)와 상기 동력수신부(160)의 동력수신기어(162)가 서로 맞물려서 회전하면서 상기 구동 모터(141)로부터의 동력을 상기 워터링 모듈(130)에 전달하게 된다.
여기서, 상기 동력수신부(160)는, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되어, 상기 워터링 모듈(130)의 상부에 구비되는 장착홈(131b)에 끼워져 상기 장착홈(131b)의 내주면에 밀착 고정되며, 상기 커버 모듈(140)이 상기 베이스 모듈(110)의 상부를 덮도록 결합된 상태에서 상기 동력전달부(150)에 탄성 가압되는 것으로 구성된다.
이와 같이 탄성 변형 가능한 재질로 형성된 동력수신부(160)는 상기 동력전달기어(152)와 동력수신기어(162) 사이의 밀착상태를 견고하게 하며, 마찰력을 증가시켜 동력전달부(150)와 동력수신부(160) 사이의 동력전달 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 탄성 가능한 재질은 예를 들어, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(Thermoplastic Poly Urethane, TPU), 열가소성 가교 엘라스토머(Thermo Plastic Vulcanizate, TPV), 폴리에스테르 엘라스토머(Polyester Elastomer) 등의 합성수지로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 동력전달부(150)는, 상기 동력전달기어(152)를 감싸는 루프 형태로 형성되고, 상기 커버 모듈(140)이 상기 베이스 모듈(110)의 상부를 덮도록 결합된 상태에서 상기 워터링 모듈(130)의 상부면에 밀착되어 상기 장착홈(131b)을 감싸도록 형성되는 실링부재(154)를 포함할 수 있다.
이러한 실링부재(154)는 상기 동력전달부(150)와 워터링 모듈(130)의 워터링 커버(131) 상면 사이의 경고한 밀착 상태와 마찰력을 제공하여 상기 동력전달부(150)의 동력전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 상기 실링부재(154)는 상기 동력전달부(150)와 상기 동력수신부(160)에 대한 밀봉 상태를 제공하여 내부 케이스(120) 주변에서 발생하는 연무와 수분 등이 상기 동력전달부(150)와 상기 동력수신부(160)에 대한 결합상태를 약화시키고, 내구성을 저하시킬 수 있는 가능성을 제거할 수 있다.
도 6은 도 1의 공기정화장치의 전체 단면 모습을 나타낸 개념도이고, 도 7은 도 1의 공기정화장치에서 워터링 모듈과 내부 케이스의 평면 및 단면 모습을 나타낸 개념도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 공기정화장치(100)의 내부 케이스(120)는 상기 수조부(123)와 상기 스크린부(121) 사이에 상기 공기 흡입구(111)를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 하는 공기 유입구(121a)가 상기 워터링 모듈(130)의 슬리브(133)의 하부에 위치하는 상기 워터링 하우징(132)을 향하여 측방향으로 개구되도록 형성된다.
이러한 내부 케이스(120)의 측방향으로 개구된 공기 유입구(121a)는 상기 스크린부(121)의 공기 정화공간(B)에서 일단의 정화과정을 수행하고 흘러내린 물이 상기 공기 흡입구(111)를 통해 흡입된 공기와 직접적으로 마주쳐 혼합됨으로써, 오염공기의 정화 효율을 저하시키는 현상을 방지하여, 공기정화장치(100)의 정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 스크린부(121)의 공기 정화공간(B)에서 일단의 정화과정을 수행하고 흘러내린 물이 상기 공기 흡입구(111)를 통해 흡입된 공기와 직접적으로 마주쳐 혼합되지 않도록 하는 추가 구성으로서, 상기 스크린부(121)에서 흘러내리는 물이 상기 공기 유입구(121a)로 유입되지 않도록, 상기 내부 케이스(120)에는 상기 공기 유입구(121a)의 상측을 한정하며, 상기 워터링 하우징(132)의 상하방향으로는 상기 공기 유입구(121a)를 완전히 덮도록 형성되는 루프(121c)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 스크린부(121)의 공기 유입구(121a) 주변에서 상기 루프(121c)가 구비되지 않은 부분은 배수홈(121b)로 형성되어 자연스럽게 상기 정화과정을 수행하고 흘러내린 물이 모여 상기 수조부(123)와 스크린부(121) 사이를 연결하는 연결부(122)로 전달하는 역할을 한다. 또한 이와 같이 연결부(122)로 전달된 물은 다시 상기 수조부(123)로 전달된다.
한편, 상기 베이스 모듈(110)은 내부에 상기 스크린부(121)를 제외한 상기 내부 케이스(120)를 감싸도록 배치되는 환형의 필터(190)를 더 포함하며, 이러한 필터(190)는 상기 공기 흡입구(111)를 통해 흡입된 공기를 상기 필터(190)에 의해 필터링한 후 상기 필터(190) 내측에 위치하는 상기 공기 유입구(121a)를 통하여 상기 내부 케이스(120)의 내부로 유입되도록 한다.
따라서, 상기 필터(190)를 통해 유입된 공기는 1차 살균 및 정화 과정이 수행된 공기가 되어 상기 워터링 모듈(130)로 전달되어 워터링 정화과정이 수행되므로, 공기정화장치 전체 관점으로 봤을 때 오염공기의 정화 효율이 더욱 극대화될 수 있다. 여기서 필터는 예를 들어, HEPA(high efficiency particulate air) 필터, 광촉매 필터, 기타 환경적으로 세척이 가능한 반영구적인 필터 등이 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화장치에서 워터링 모듈의 전체적인 모습과 분해 상태를 나타낸 개념도이고, 도 9는 도 8의 워터링 모듈의 평면 모습을 나타낸 개념도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 워터링 모듈(230)은 워터링 하우징(232), 물공급관(234), 슬라이딩 피스(233) 및 워터링 커버(231)를 포함한다.
워터링 하우징(232)은 둘레에 상하방향으로 연장 형성되는 복수의 슬롯(232b)을 포함하도록 형성된다. 이러한 슬롯(232b)에는 상기 슬라이딩 피스(233)가 삽입되어 고정된다.
물공급관(234)은 수조부(미도시)에 잠기고 상기 워터링 하우징(232의 하부를 관통하여 상기 워터링 하우징(232)의 내부로 연장되도록 형성된다.
슬라이딩 피스(233)는 슬라이드 방식으로 상기 복수의 슬롯(232b) 각각에 장착되어 상기 복수의 슬롯(232b) 각각에 형성된 물공급공(232a)을 덮도록 배치된다.
또한, 슬라이딩 피스(233)는 상기 워터링 하우징(232)과의 사이에서 물충전부를 형성하며, 상기 물충전부에 충전된 물이 회전에 의해 외측으로 분사될 수 있도록 하는 분사공(233a)을 구비하는 복수의 슬라이딩 피스(233)로 구비될 수 있다.
워터링 커버(231)는 상기 복수의 슬라이딩 피스(233)를 덮도록 상기 워터링 하우징(232)의 상부에 장착된다.
즉, 상기 워터링 모듈(230)은 워터링 하우징(232), 물공급관(234) 및 워터링 커버(231)를 포함하는 점에서 실시예 1의 공기정화장치(100)에서 워터링 모듈(130)과 동일하며, 워터링 하우징(232)의 외주에 형성되는 슬리브(133)가 슬라이딩 피스(233)로 변형된 점에서 실시예 1과 차이가 있다.
따라서, 상기 슬라이딩 피스(233) 형식으로 이루어진 슬리브가 구비된 공기정화장치는 워터링 모듈(230)의 조립 및 분해가 용이하고, 슬라이딩 피스(233)를 워터링 하우징(232)으로부터 제거하여 편리하게 세척할 수 있는 장점이 있다.
물공급관(234)은 수직연장부(234a), 수평연장부(234b) 및 돌출부(234c)를 구비한다.
수직연장부(234a)는 상기 수조부(미도시)에 잠기고 상기 워터링 하우징(232)의 하부를 관통하여, 상기 워터링 하우징(232)의 내부로 연장되도록 형성된다.
수평연장부(234b)는 상기 수직연장부(234a)에서 양방향으로 분기되어 상기 워터링 하우징(232)의 내측 둘레를 향하여 개구됨으로써, 상기 수직연장부(234a)를 통해 끌어 올려진 물이 상기 워터링 하우징(232)의 내측 둘레에 분사되도록 한다.
돌출부(234c)는 상기 수평연장부(234b)에서 상기 수직연장부(234a)와 동일한 축 상에 돌출 형성되어 물공급관(234)이 전체적으로 워터링 커버(231)의 내측에 형성된 결합홈(미도시)에 결합되어 고정되도록 함으로써, 상기 워터링 모듈(230)의 회전 시, 상기 물공급관(234)이 안정적으로 회전축상에 고정되도록 한다.
따라서, 상기 돌출부(234c)에 의해 회전축상에 안정적으로 고정된 상기 물공급관(234)은 더욱 안정적이고 균일한 물 분사 성능을 제공하여 상기 공기정화장치의 공기정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (10)

  1. 공기 흡입구를 구비하는 베이스 모듈;
    상기 베이스 모듈 내에 설치되어 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지고, 하부와 상부에 각각 수조부와 스크린부를 구비하는 내부 케이스;
    상기 내부 케이스에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 스크린부에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈; 및
    상기 베이스 모듈의 상부에 힌지 연결되어 상기 힌지를 중심으로 하는 회동에 의해 상기 베이스 모듈의 상부를 개폐하도록 이루어지고, 구동모터와 상기 구동모터에 의해 구동되는 회전팬을 구비하는 커버 모듈을 포함하며,
    상기 커버 모듈의 하부에서 상기 회전팬의 회전축에 대응되는 위치에는 동력전달부가 구비되고,
    상기 워터링 모듈의 상부에서 회전축에 대응되는 위치에는 동력수신부가 구비되어,
    상기 커버 모듈이 상기 베이스 모듈의 상부를 덮도록 결합된 상태에서, 상기 워터링 모듈은 상기 동력전달부와 상기 동력수신부의 기계적 연결에 의해 상기 구동모터와 연동되는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달부는,
    상기 회전팬의 회전축 방향으로 돌출 형성되는 연장축; 및
    기어 이빨이 상기 연장축을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 연장축을 향하여 경사지게 돌출 형성되는 동력전달기어를 포함하며,
    상기 동력수신부는,
    상기 연장축을 수용하도록 리세스되게 형성되는 수용홈; 및
    기어 이빨이 상기 수용홈을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 수용홈을 향하여 경사지게 리세스되는 동력수신기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동력수신부는, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되어,
    상기 워터링 모듈의 상부에 구비되는 장착홈에 끼워져 상기 장착홈의 내주면에 밀착 고정되며,
    상기 커버 모듈이 상기 베이스 모듈의 상부를 덮도록 결합된 상태에서 상기 동력전달부에 탄성 가압되는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동력전달부는, 상기 동력전달기어를 감싸는 루프 형태로 형성되고, 상기 커버 모듈이 상기 베이스 모듈의 상부를 덮도록 결합된 상태에서 상기 워터링 모듈의 상부면에 밀착되어 상기 장착홈을 감싸도록 형성되는 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 워터링 모듈은,
    상하방향으로 연장 형성되고, 둘레에 내부와 외부를 관통하는 물공급공이 형성된 워터링 하우징;
    상기 수조부에 잠기고 상기 워터링 하우징의 하부를 관통하여 상기 워터링 하우징의 내부로 연장되는 수직연장부, 상기 수직연장부에서 양방향으로 분기되어 상기 워터링 하우징의 내측 둘레를 향하여 개구되는 수평연장부, 그리고 상기 수평연장부에서 상기 수직연장부와 동일한 축 상에 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 물공급관;
    상기 워터링 하우징의 외주를 감싸는 링 형태로 형성되어 상기 워터링 하우징과의 사이에서 물충전부를 형성하고, 상기 물충전부에 충전된 물이 회전에 의해 외측으로 분사될 수 있도록 하는 분사공을 구비하는 슬리브; 및
    상기 슬리브를 덮도록 상기 워터링 하우징의 상부에 장착되는 워터링 커버를 포함하며,
    상기 워터링 커버의 내측에는 상기 돌출부가 결합되는 결합홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내부 케이스에서, 상기 수조부와 상기 스크린부 사이에는, 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 하는 공기 유입구가 상기 슬리브의 하부에 위치하는 상기 워터링 하우징을 향하여 측방향으로 개구되는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스크린부에서 흘러내리는 물이 상기 공기 유입구로 유입되지 않도록, 상기 내부 케이스에는 상기 공기 유입구의 상측을 한정하며, 상기 워터링 하우징의 상하방향으로 상기 공기 유입구를 완전히 덮도록 형성되는 루프가 구비되는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 모듈 내에 상기 스크린부를 제외한 상기 내부 케이스를 감싸도록 배치되는 환형의 필터를 더 포함하며,
    상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기는 상기 필터에 의해 필터링된 후 상기 필터 내측에 위치하는 상기 공기 유입구를 통하여 상기 내부 케이스의 내부로 유입되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 워터링 모듈은,
    둘레에 상하방향으로 연장 형성되는 복수의 슬롯을 구비하는 워터링 하우징;
    상기 수조부에 잠기고 상기 워터링 하우징의 하부를 관통하여 상기 워터링 하우징의 내부로 연장되는 물공급관;
    슬라이드 방식으로 상기 복수의 슬롯 각각에 장착되어 상기 복수의 슬롯 각각에 형성된 물공급공을 덮도록 배치되고 상기 워터링 하우징과의 사이에서 물충전부를 형성하며, 상기 물충전부에 충전된 물이 회전에 의해 외측으로 분사될 수 있도록 하는 분사공을 구비하는 복수의 슬라이딩 피스; 및
    상기 복수의 슬라이딩 피스를 덮도록 상기 워터링 하우징의 상부에 장착되는 워터링 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 물공급관은,
    상기 수조부에 잠기고 상기 워터링 하우징의 하부를 관통하여 상기 워터링 하우징의 내부로 연장되는 수직연장부;
    상기 수직연장부에서 양방향으로 분기되어 상기 워터링 하우징의 내측 둘레를 향하여 개구되는 수평연장부; 및
    상기 수평연장부에서 상기 수직연장부와 동일한 축 상에 돌출 형성되는 돌출부를 포함하며,
    상기 워터링 커버의 내측에는 상기 돌출부가 결합되는 결합홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 원심력에 의해 발생되는 압력차를 이용한 양수 및 연무에 의한 필터링 방식의 공기정화장치.
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