WO2024071752A1 - 공기정화장치 및 이를 구비하는 공기정화시스템 - Google Patents

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WO2024071752A1
WO2024071752A1 PCT/KR2023/013690 KR2023013690W WO2024071752A1 WO 2024071752 A1 WO2024071752 A1 WO 2024071752A1 KR 2023013690 W KR2023013690 W KR 2023013690W WO 2024071752 A1 WO2024071752 A1 WO 2024071752A1
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water tank
module
inner case
water
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PCT/KR2023/013690
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전필동
정윤영
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주식회사 워터베이션
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    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0266—Other waste gases from animal farms

Definitions

  • the present invention relates to an air purification device that removes contaminants in the air by lifting water and spraying it in multiple layers, and an air purification system equipped with the same to remove various contaminants contained in the air.
  • Livestock farms typically raise a large number of livestock within a limited space, and the air inside the barn is polluted by feed or livestock excrement, resulting in serious air pollution due to odor and dust.
  • the density of various bacteria and viruses increases. there is a problem.
  • a representative method to prevent air pollution in livestock farms is to use an air purification device equipped with an air purification filter.
  • this air purifying device may be further equipped with various additional air purifying means such as a humidifying means, an ozone generating means, and an ozone spraying means in addition to the air purifying filter.
  • the first purpose of the present invention is to provide a wet air purification device and air purification system that exhibit excellent performance without using a separate filter.
  • the second purpose of the present invention is to provide an air purification device and an air purification system that can effectively remove odor components generated in livestock houses by implementing a large-capacity wet air purification device.
  • the third object of the present invention is to provide an air purifying device in which the watering module that performs air purifying and odor removal functions can be easily installed and removed.
  • 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 present invention includes an external case having an air intake port; a water tank provided at the lower part of the external case; an inner case installed on the upper side of the water tank within the outer case to allow air sucked through the air intake port to flow into the inner case; a watering module rotatably installed within the inner case and configured to draw water from the water tank portion by the rotation and spray it on the inner periphery of the inner case; a fan module installed on an upper side of the inner case within the outer case and configured to discharge air passing through the inner case to the outside; and a first state installed on the upper side of the watering module within the inner case and coupled to the watering module to transmit driving force, and a second state moved upward in the first state and separated from the watering module.
  • an air purifying device including a driving module that can be moved between states.
  • the driving module includes a horizontal support portion whose both ends are fixed to the inner wall of the inner case; A holder portion installed on the horizontal support portion; A vertical moving part installed to be movable in the vertical direction through the holder part; and a driving motor unit installed at the bottom of the vertical moving part and configured to transmit driving force to the watering module in the first state.
  • the horizontal support part may include a first horizontal support bar and a second horizontal support bar disposed on both sides of the vertical moving part and penetrating the holder part.
  • the holder portion includes a holder block including a first through hole through which the first horizontal support bar passes and a second through hole through which the second horizontal support bar passes through; And it may include a guide block mounted on the holder block and extending along at least one side of the vertical movable unit to guide the movement of the vertical movable unit.
  • the driving motor unit includes a driving motor housing installed in the vertical moving unit; A drive motor installed within the drive motor housing; And it may include a power transmission unit installed on the drive motor and coupled to a power receiver provided on an upper part of the watering module in the first state.
  • the water tank unit includes a first water tank installed at the center of the external case and arranged so that the water supply pipe of the watering module is submerged; and a second water tank arranged to surround the first water tank and collecting water sprayed by the watering module.
  • the air purifying device may further include a bracket disposed between the water tank and the watering module, wherein the bracket includes: a support portion disposed to cover the first water tank and rotatably supporting the watering module; a shielding portion formed in an annular shape surrounding the support portion and shielding the space between the inner case and the outer case on the air intake port; And it may include a connection part that connects the support part and the shielding part and is located on the second water tank.
  • the air purifying device may further include a flow guide installed on the bracket to cause a swirling flow in the air flowing in through the air intake port.
  • the fan module may be rotatably driven in the reverse direction to forcefully suck external air into the inner case.
  • the present invention also provides an air purification system configured to purify air, wherein the water tank unit is installed at the center of the external case in the air purification device, and the water ring is provided.
  • An air purifying device including a first water tank arranged so that the water supply pipe of the module is submerged, and a second water tank arranged to surround the first water tank and collecting water sprayed by the watering module; and a water purification device configured to obtain and purify water from the second water tank and then supply the purified water to the first water tank.
  • a wet air purification device with excellent performance can be implemented without using a separate filter.
  • the efficiency of the air purification device for purifying contaminated air can be further improved by generating strong suction force and centrifugal force by applying a fan module that sucks in external air and a drive module that drives the watering module.
  • a watering module that performs air purification and odor removal functions through a driving module configuration that is movable between a first state that is coupled to the watering module and transmits driving force and a second state that is separated from the watering module.
  • An air purifying device that is easy to install and separate can be implemented.
  • an air purifying device that is easy to clean and maintain can be implemented through a watering module that is detachably implemented for the water tank and the drive module, and a door structure for each of the outer and inner cases.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a livestock shed installed with air purification devices according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a conceptual diagram showing a cross-section of an air purification system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state in which both the outer case door and the inner case door of the air purifying device in the air purifying system of FIG. 2 are open.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the air purification system of FIG. 2 with both the outer and inner cases of the air purifying device removed.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing a first state in which the driving module and the watering module are combined in the air purifying device of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a second state in which the driving module and the watering module are separated in the air purifying device of FIG. 4.
  • FIG 7 is a conceptual diagram showing the disassembled state of the watering module in the air purification device of Figure 4.
  • Figure 8 is a conceptual diagram showing a flow guide installed on a bracket in the air purifying device of Figure 2.
  • Figure 9 is a conceptual diagram showing a plan view on cross-section A of the air purifying device of Figure 8.
  • Figure 1 is a conceptual diagram showing a livestock shed equipped with air purification devices according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a conceptual diagram showing a cross-section of an air purification system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a drawing This is a conceptual diagram showing the air purification system in Figure 2 with both the outer case door and the inner case door of the air purifier being open.
  • the air purification system 300 includes an air purification device 100 and a water purification device 200.
  • the air purification device 100 includes an external case 110, a water tank 120, an internal case 130, a watering module 140, a fan module 150, and a driving module 160.
  • the outer case 110 has an air intake port 111 formed on the outer periphery of the lower portion to allow external air sucked in by the fan module 150 to flow into the internal purification space (A) of the inner case 130.
  • an external case door 112 is installed on the outer periphery of the external case 110.
  • the outer case door 112 is rotatably installed on the outer periphery of the outer case 110 to form a structure in which the outer circumference of the outer case 110 facing the inner case door 132 of the inner case 130 can be opened and closed. do.
  • the connection means 113 that allows the outer case door 112 to be rotatably installed on the outer periphery of the outer case 110 may, for example, use an elastic member such as rubber or a hinge connection structure.
  • the water tank unit 120 is provided at the lower part of the external case 110.
  • the water tank unit 120 supplies water to the watering module 140 and performs the function of collecting water sprayed by the watering module 140.
  • the specific structure of the water tank 120 is not particularly limited as long as it can supply water to the watering module 140 and collect water sprayed from the watering module 140.
  • the water It may include a first water tank 121 that supplies water to the ring module 140 and a second water tank 122 that collects water sprayed by the watering module 140.
  • the first water tank 121 is installed in the center of the external case 110, and is arranged so that the water supply pipe 144 of the watering module 140 is submerged.
  • the first water tank 121 may be installed on a pedestal 116 installed in the center of the external case 110 so that its bottom is higher than that of the second water tank 122.
  • the first water tank 121 the bottom of which is installed higher than the bottom of the second water tank 122, is supplied with used water that has been sprayed by the watering module 140 to remove contaminants in the air. Since a structure that is difficult to invade through actions such as overflow or flooding is implemented in the process of collecting water, clean water that is distinct from the used water is collected and used in the watering module (140). can be supplied.
  • the second water tank 122 is arranged to surround the first water tank 121, and as mentioned above, water sprayed by the watering module 140 is collected. Therefore, the water collected in the second water tank 122 is used in a state in which pollutants and odorous components (ex. ammonia, hydrogen sulfide) in the air are collected in the internal air purification space (A) of the inner case 130. It is made up of numbers.
  • This used water can be discharged to the outside through the discharge valve 117 installed at the bottom of the external case 110, or sent to the water purification device 200, undergo a purification process, and be supplied back to the first water tank 121. there is.
  • the air purification system 300 includes a water purification device 200 configured to receive and purify the water in the second water tank 122 and then supply the purified water to the first water tank 121.
  • the water purification device 200 includes, for example, ceramic filters, ion exchange resin filters, reverse osmosis filters, cartridge filters, and UV sterilization filters. -Violet Filters), activated carbon filters (Active Carbon or Charcoal Filters), and a combination of these filters can be used as a water purification device. Additionally, the water purification device 200 may be implemented as, for example, an Advanced Oxidation Process (AOP) device.
  • AOP Advanced Oxidation Process
  • the AOP device uses OH radicals generated when ultraviolet rays with a wavelength of 184.9nm (ozone generation wavelength) and ultraviolet rays with a 253.7nm wavelength (sterilization wavelength) emitted from the AOP lamp react with water and dissolved oxygen to kill various bacteria, mold, and other bacteria. It is a device that sterilizes viruses and decomposes and removes pollutants and odors.
  • the air purification system 300 obtains and purifies the water in the second water tank 122 through the water purification device 200, and then continuously supplies the purified water to the first water tank 121.
  • the watering module 140 By implementing the watering module 140 to effectively perform an air purification function, management and maintenance are convenient and excellent polluted air purification performance can be achieved.
  • the inner case 130 is installed on the upper side of the water tank 120 within the outer case 110 to allow air sucked through the air intake port 111 to flow into the inside.
  • a purification space (A) is formed inside the inner case 130, and the watering module 140 is placed in the center. Accordingly, water is sprayed into the purification space (A) and the inner circumference of the inner case 130 by rotation of the watering module 140 to generate mist, and this mist flows into the air intake port 111.
  • a purification process of the outside air is carried out.
  • the watering module 140 is rotatably installed in the inner case 130, and by rotating the water, the water in the water tank 120 is drawn up and sprayed on the inner periphery of the inner case 130. That is, the watering module 140 is a drive motor installed in the drive module 160 through the configuration of the power transmission unit 164c of the drive module 160 and the power reception unit 146 of the watering module 140, which will be described later. While rotating by receiving power for rotation from (164b), the water in the water tank 120 is drawn up and sprayed onto the inner case 130.
  • the fan module 150 is installed on the upper side of the inner case 130 within the outer case 110 to discharge air that has passed through the inner case 130 to the outside.
  • the fan module 150 includes a rotating fan 151 that intakes external air through the air intake port 111 of the external case 110 and causes it to flow into the internal case 130, and the rotating fan 151 ) includes a rotation motor 152 that drives the.
  • the fan module 150 may be rotated in the reverse direction to forcefully suck external air into the inner case 130.
  • the amount of external air sucked into the inner case 130 increases, and air purification performance can be improved.
  • the driving module 160 is installed on the upper side of the watering module 140 within the inner case 130, and is coupled to the watering module 140 in a first state (see FIG. 5) to transmit driving force. , It is formed to be able to move upward from the first state to a second state (see FIG. 6) separated from the watering module 140. That is, the driving module 160 is configured to implement a first state in which the driving force is transmitted by being coupled to the watering module 140 and a second state separated from the watering module 140, so that the air There is an excellent advantage that it is possible to conveniently implement the coupling and separation of the watering module 140 with respect to the purification device 100.
  • the coupling and separation of the watering module 140 to the air purification device 100 can be conveniently implemented through the driving module 160, the maintenance and cleaning process of the watering module 140 can be easily implemented. It can be performed simply and conveniently.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the air purifying system of FIG. 2 with both the outer and inner cases of the air purifying device removed
  • FIG. 5 shows the air purifying device of FIG. 4 in which the driving module and the watering module are combined.
  • This is a conceptual diagram showing the first state
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing the second state in which the driving module and the watering module are separated in the air purifying device of FIG. 4.
  • the structure of the driving module 160 is particularly limited as long as it can smoothly implement a first state in which the driving force is transmitted by being coupled to the watering module 140 and a second state separated from the watering module 140.
  • it may be configured to include a horizontal support part 161, a holder part 162, a vertical moving part 163, and a driving motor part 164.
  • the horizontal support part 161 is installed so that both ends are fixed to the inner wall of the inner case 130 and includes the holder part 162, the vertical moving part 163, and the driving motor part ( 164) is placed in the center of the purification space (A) of the inner case 130 to be stably fixed.
  • the horizontal support portion 161 is disposed on each side of the vertical moving portion 163, for example, to support and fix the components of the driving module 160 more stably, so that the holder portion 162 ) It may be configured to include a first horizontal support bar (161a) and a second horizontal support bar (161b) penetrating.
  • the horizontal support part 161 is composed of the first horizontal support bar 161a and the second horizontal support bar 161b as described above and is installed on the inner wall of the inner case 130, thereby supporting the driving module 160.
  • the holder portion 162 includes a holder block 162a and a guide block 162b.
  • the holder block 162a is provided with a first through hole 162aa through which the first horizontal support bar 161a passes and a second through hole 161ab through which the second horizontal support bar 161b passes, It is coupled to the first horizontal support bar 161a and the second horizontal support bar 161b through these through holes 162aa and 162ab.
  • the guide block 162b is mounted on the holder block 162a and extends along at least one side of the vertical movement unit 163 to guide the movement of the vertical movement unit 163.
  • This guide block 162b is used when the vertical moving part 163 and the driving motor part 164 move in the vertical direction to combine or separate the watering module 140 and the driving motor part 164.
  • the vertical moving part 163 is guided so that it can move smoothly up and down in the correct position without being tilted, so that the coupling or separation process between the watering module 140 and the driving motor unit 164 can be performed more smoothly. do.
  • the guide block 162b is tilted or fixed at both ends due to the rapid flow of air and the generation of water vapor in the purification space A while the vertical moving part 163 is mounted on the holder block 162a.
  • the driving motor unit 164 installed at the bottom of the vertical moving unit 163 transmits power to the watering module 140 while being stably fixed without leaving its position.
  • the drive motor unit 164 includes a drive motor housing 164a, a drive motor 164b, and a power transmission unit 164c.
  • the drive motor housing 164a is installed at the bottom of the vertical moving part 163, moves in the vertical direction together with the vertical moving part 163, and combines the watering module 140 with the driving motor part 164. or allow the separation process to be performed.
  • the drive motor 164b is installed in the drive motor housing 164a and transmits rotational force to the watering module 140 through the power transmission unit 164c.
  • the power transmission unit 164c is installed on the drive motor 164b and is coupled to the power reception unit 146 provided on the upper part of the watering module 140 in the first state.
  • the structure of the power transmission unit 164c is not particularly limited as long as it can transmit the rotational force generated from the drive motor 164b to the watering module 140.
  • the power transmission unit 164c is extended. It may be configured to include an axis (not shown) and a power transmission gear (not shown).
  • the extension shaft protrudes in the direction of the rotation axis of the watering module 140.
  • the power transmission gear may have gear teeth extending radially around the extension axis and protruding obliquely toward the extension axis.
  • the power receiving unit 146 may be configured to include a receiving groove (not shown) and a power receiving gear (not shown) corresponding to the structure of the power transmitting unit 164c.
  • the receiving groove is formed to be recessed to accommodate the extension shaft.
  • the power receiving gear may have gear teeth extending radially around the receiving groove and recessed at an angle toward the receiving groove.
  • the power transmission gear of the power transmission unit 164c and the power reception gear of the power reception unit 146 engage with each other and rotate to transmit power from the drive motor 164b to the watering module 140. .
  • the power receiver 146 is formed of an elastically deformable material, is inserted into a mounting groove (not shown) provided at the top of the watering module 140, and is closely fixed to the inner peripheral surface of the mounting groove, and the driving
  • the motor housing drive motor housing 164a may be elastically pressed against the power transmission unit 164c while being coupled to cover the watering cover 141 of the watering module 140.
  • the power receiving unit 146 formed of an elastically deformable material strengthens the close contact between the power transmission gear and the power receiving gear, and increases friction force to improve power transmission efficiency between the power transmitting unit and the power receiving unit.
  • 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 watering module 140 is rotatably supported at the top of the water tank 120, and the space between the inner case 130 and the outer case 110 on the air intake port 111 is shielded.
  • a bracket 170 is installed.
  • this bracket 170 covers and finishes the top of the first water tank 121 at the top of the water tank 120, and is formed to open the top of the second water tank 122 to open the air intake port 111.
  • the air introduced through the air is allowed to flow into the purification space (A) of the inner case (130).
  • the part 171 (support part) that finishes the top of the first water tank 121 serves to rotatably support the watering module 140.
  • the bracket 170 defines the space between the inner case 130 and the outer case 110 during the path along which external air flowing into the air intake port 111 moves inside the air purifying device 100. It plays a shielding role (172, shielding part). Therefore, in the space between the inner case 130 and the outer case 110, external air and water vapor containing contaminants accumulate and corrode the inner case 130 and the outer case 110, reducing durability. This can fundamentally solve problems that cause bad odors.
  • the bracket 170 may be specifically configured to include a support portion 171, a shielding portion 172, and a connecting portion 173.
  • the support portion 171 is disposed to cover the first water tank 121 and is formed to rotatably support the watering module 140.
  • the shielding portion 172 is formed in an annular shape surrounding the support portion 171 to shield the space between the inner case 130 and the outer case 110 on the air intake port 111.
  • connection part 173 connects the support part 171 and the shielding part 172 and is formed to be located on the second water tank 122.
  • the structure or number of the connection parts 173 is not particularly limited, and for example, a single connection part extending only from one end of the support part 171 and fixed to the inner periphery of the shielding part 172 or one end of the support part 171 and Two connection parts extending from the other end and respectively fixed to the inner periphery of the shielding part 172, or three or more connecting parts uniformly or unevenly dividing the upper end of the second water tank 122 on the outer circumference of the support part 171, respectively. It can be implemented in the form of a plurality of connection parts that are extended and each fixed to the inner periphery of the shielding part 172.
  • FIG 7 is a conceptual diagram showing the disassembled state of the watering module in the air purifying device of Figure 4.
  • the watering module 140 specifically includes a watering housing 142, a water supply pipe 144, a sleeve 143, a watering cover 141, and a lower cap 145. do.
  • the water ring housing 142 is formed to extend in the vertical direction, and a water supply hole 142a penetrating the inside and outside is formed around the circumference.
  • This water supply hole 142a serves to deliver the water drawn from the first water tank 121 by the water supply pipe 144 to the sleeve 143 so that it is sprayed to the outside of the watering module 140. do.
  • the water supply pipe 144 has a vertical extension part 144a, a horizontal extension part 144b, and a protrusion 144c.
  • the vertical extension portion 144a is immersed in the first water tank 121, penetrates the lower cap 145 of the water ring housing 142, and is formed to extend into the inside of the water ring housing 142.
  • the horizontal extension portion 144b is branched in both directions from the vertical extension portion 144a and opens toward the inner circumference of the watering housing 142, so that the water drawn up through the vertical extension portion 144a is the water. It is sprayed around the inner circumference of the ring housing 142.
  • the protrusion 144c is formed to protrude from the horizontal extension part 144b on the same axis as the vertical extension part 144a, so that the water supply pipe 144 is formed into a coupling groove (not shown) formed entirely on the inside of the water ring cover 141.
  • the water supply pipe 144 is stably fixed on the rotation axis.
  • the water supply pipe 144 which is stably fixed on the rotating shaft by the protrusion 144c, 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 143 is formed in a ring shape surrounding the outer periphery of the water ring housing 142 to form a water filling portion (not shown) between the water ring housing 142 and the water filled in the water ring housing 142. It is formed to have a spray hole 143a that allows the spray to be sprayed outward by rotation. Therefore, the water supplied to the water charging unit through the water supply hole 142a of the water ring housing 142 is sprayed through the spray hole 143a, thereby generating mist by water spray, and through this mist. It purifies external polluted air.
  • the water ring cover 141 is mounted on the water ring housing 142 to cover the sleeve 143, and has a coupling groove (not shown) on the inside into which the protrusion 144c of the water supply pipe 144 is coupled. do.
  • This watering cover 141 also serves to stably fix the sleeve 143 in place at the top of the watering module 140.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing a flow guide installed on a bracket in the air purifying device of FIG. 2, and FIG. 9 is a conceptual diagram showing a plan view on cross-section A of the air purifying device of FIG. 8.
  • the watering module 1140 is rotatably supported at the top of the water tank 1120 of the air purifying device 1100, and the inner case 1130 and the outer case on the air intake port 1111 A bracket 1170 is installed to shield the space between the cases 1110.
  • a flow guide 1174 is installed in the connection part 1173 connecting the support part 1171 and the shielding part 1172 of the bracket 1170 to cause a swirling flow in the air flowing in through the air intake port 1111. .
  • the flow guide 1174 causes a swirling flow in the air flowing in through the air intake port 1111, increasing the contact area between water and air and the residence time of air in the purification space A of the inner case 130.
  • the air purifying efficiency of the air purifying device 1100 can be significantly improved.
  • the flow guide 1174 can generate a strong rotational force of air in the purification space A of the inner case 1130 by adjusting the wind direction of the flowing air by adjusting the angle installed on the connection portion 1173.
  • the discharge speed and intensity of air discharged to the outside through the fan module 1150 are increased so that the air purification device 1100 can perform the air purification function for a wider area.

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Abstract

본 발명은, 공기 흡입구를 구비하는 외부 케이스; 외부 케이스의 하부에 구비되는 수조부; 외부 케이스 내에서 수조부 상측에 설치되어 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지는 내부 케이스; 내부 케이스 내에 회전 가능하게 설치되고, 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 내부 케이스의 내주에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈; 외부 케이스 내에서 내부 케이스 상측에 설치되어, 내부 케이스를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어지는 팬모듈; 및 내부 케이스 내에서 워터링 모듈의 상측에 설치되고, 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와, 제1상태에서 상방으로 이동되어 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈을 포함하며, 구동모듈은, 내부 케이스의 내측벽에 양단이 고정되는 수평 지지부; 수평 지지부에 설치되는 홀더부; 홀더부를 관통하여 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 수직 이동부; 및 수직 이동부의 하단에 설치되고, 제1상태에서 상기 워터링 모듈에 구동력을 전달하도록 형성되는 구동모터부를 포함하는 공기정화장치를 개시한다.

Description

공기정화장치 및 이를 구비하는 공기정화시스템
본 발명은 물을 끌어 올려 다층으로 분사시킴으로써 공기 중의 오염 물질을 제거하는 공기정화 장치 및 이를 구비하여 공기에 포함된 다양한 오염물질을 제거하도록 이루어지는 공기정화시스템에 관한 것이다.
축사는 통상적으로 제한된 공간 내에서 다수의 가축을 사육하며, 먹이나, 가축의 배설물에 의해 축사 내의 공기가 오염되기 때문에 악취 및 먼지로 인한 공기오염이 심각하며, 그에 더해 각종 세균과 바이러스의 밀도도 높아지는 문제가 있다.
축사에서 가축들이 잘 성장하기 위해서는 환기를 통해 축사 내 공기를 쾌적한 상태로 유지하는 것이 중요하다. 그러나 축사에서 배출되는 공기는 악취가 심하고 상술한 바와 같이 바이러스와 세균 밀도가 높은 상태이기 때문에 축사주변의 인근 환경에 매우 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 특히 축사 주변에 거주하는 거주민들은 악취로 인해 매우 큰 고통을 받게 되므로, 축사는 기피 시설로 인식되고 있는 상황이다.
이러한 축사의 악취 및 오염문제를 해소하기 위한 다양한 기술이 연구개발 되고 있다. 축사 공기 오염을 방지하기 위한 대표적인 방법으로서, 공기정화필터가 구비된 공기정화장치를 이용하는 방법이 있다. 물론 이러한 공기정화장치는 공기정화필터 이외에 가습수단, 오존발생수단, 오존분사수단 등 다양한 추가 공기정화수단이 더 구비될 수 있다.
그러나, 필터를 사용하는 공기정화장치는 축사에서 발생하는 입자상 오염물질들을 단순히 필터에 의존해서 제거하므로, 잦은 필터교체가 요구되고, 공기정화 효율을 향상시키기 위해 가습수단이나 오존발생수단 등 추가 구성이 요구되어 설치비용이 증가하는 문제가 있다.
축사 공기의 오염을 해소하기 위한 또 한가지 방법으로 오존에 의한 살균 및 악취 제거 연구가 많이 이루어졌으며, 이를 이용한 제품도 다수 만들어지고 있다. 하지만 오존은 악취 제거 및 살균과 같은 효과를 가지고 있음에도 불구하고, 가축 및 인체에 유해하기 때문에 오존을 이용할 때에는 축사 실내에 있는 인력과 가축에 대한 관리가 반드시 필요한 문제가 있다.
한편, 축사에서 발생하는 암모니아나 황화수소와 같은 악취 유발물질들은 단순한 필터나 오존 등 기존의 축사 공기오염 제거수단으로는 제거가 용이하지 않은 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있도록, 단순한 구성을 통해 축사의 공기정화 효율을 담보할 수 있고, 악취제거 효율이 우수하며, 관리 및 유지보수가 용이한 공기정화장치의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 첫 번째 목적은, 별도의 필터를 사용하지 않고도 우수한 성능을 발휘하는 습식 공기정화장치 및 공기정화시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 두 번째 목적은, 대용량의 습식 공기정화장치를 구현하여 축사에서 발생하는 악취성분을 효과적으로 제거할 수 있는 공기정화장치 및 공기정화시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 세 번째 목적은, 공기정화 및 악취제거 기능을 수행하는 워터링 모듈의 설치 및 분리가 용이한 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 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공기 흡입구를 구비하는 외부 케이스; 상기 외부 케이스의 하부에 구비되는 수조부; 상기 외부 케이스 내에서 상기 수조부 상측에 설치되어 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지는 내부 케이스; 상기 내부 케이스 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스의 내주에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈; 상기 외부 케이스 내에서 상기 내부 케이스 상측에 설치되어, 상기 내부 케이스를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어지는 팬모듈; 및 상기 내부 케이스 내에서 상기 워터링 모듈의 상측에 설치되고, 상기 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와, 상기 제1상태에서 상방으로 이동되어 상기 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈을 포함하는 공기정화장치를 개시한다.
상기 구동모듈은, 상기 내부 케이스의 내측벽에 양단이 고정되는 수평 지지부; 상기 수평 지지부에 설치되는 홀더부; 상기 홀더부를 관통하여 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 수직 이동부; 및 상기 수직 이동부의 하단에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈에 구동력을 전달하도록 형성되는 구동모터부를 포함할 수 있다.
상기 수평 지지부는, 상기 수직 이동부의 양측에 각각 배치되어 상기 홀더부를 관통하는 제1 수평 지지바와 제2 수평 지지바를 포함할 수 있다.
상기 홀더부는, 상기 제1 수평 지지바가 관통하는 제1관통홀과 상기 제2 수평 지지바가 관통하는 제2관통홀을 구비하는 홀더 블록; 및 상기 수직 이동부의 이동을 가이드하도록, 상기 홀더 블록에 장착되어 상기 수직 이동부의 적어도 일측을 따라 연장되는 가이드 블록을 포함할 수 있다.
상기 구동모터부는, 상기 수직 이동부에 설치되는 구동모터 하우징; 상기 구동모터 하우징 내에 설치되는 구동모터; 및 상기 구동모터에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈의 상부에 구비되는 동력수신부에 결합되는 동력전달부를 포함할 수 있다.
상기 수조부는, 상기 외부 케이스의 중심부에 설치되고, 상기 워터링 모듈의 물공급관이 잠기도록 배치되는 제1수조; 및 상기 제1수조를 감싸도록 배치되고, 상기 워터링 모듈에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조를 포함할 수 있다.
상기 공기정화장치는 상기 수조부와 상기 워터링 모듈 사이에 배치되는 브라켓을 더 포함할 수 있으며, 상기 브라켓은, 상기 제1수조를 덮도록 배치되고 상기 워터링 모듈을 회전 가능하게 지지하는 지지부; 상기 지지부를 감싸는 환형으로 형성되어, 상기 공기 흡입구 상의 상기 내부 케이스와 외부 케이스 사이의 공간을 차폐하는 차폐부; 및 상기 지지부와 상기 차폐부를 연결하고, 상기 제2수조 상에 위치하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 공기정화장치는, 상기 브라켓 상에 설치되어, 상기 공기 흡입구를 통해 유입되는 공기에 선회유동을 일으키도록 이루어지는 유동 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 팬모듈은 외부 공기를 상기 내부 케이스의 내부로 강제 흡입하기 위하여 역방향으로 회전 구동 가능하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 또한, 공기를 정화하도록 이루어지는 공기정화시스템에 있어서, 상기 공기정화시스템은, 상기 공기정화장치에서 상기 수조부는 상기 외부 케이스의 중심부에 설치되고 상기 워터링 모듈의 물공급관이 잠기도록 배치되는 제1수조, 및 상기 제1수조를 감싸도록 배치되고 상기 워터링 모듈에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조를 포함하는 공기정화장치; 및 상기 제2수조의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조로 공급하도록 이루어지는 정수장치를 포함하는 공기정화시스템을 개시한다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 워터링 모듈과 내부 케이스를 이용하는 습식 공기 정화방식을 적용하여 별도의 필터를 사용하지 않고도, 우수한 성능을 발휘하는 습식 공기정화장치가 구현될 수 있다.
두 번째, 외부 공기를 흡입하는 팬모듈과 워터링 모듈을 구동시키는 구동모듈을 적용하여 강한 흡입력과 원심력을 발생시킴으로써, 공기정화장치의 오염공기 정화 효율이 더욱 향상될 수 있다.
세 번째, 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈 구성을 통해 공기정화 및 악취제거 기능을 수행하는 워터링 모듈의 설치 및 분리가 용이한 공기정화장치가 구현될 수 있다.
네 번째, 구동모듈과 워터링 모듈에 동력전달부와 탄성변형 가능한 재질의 동력수신부를 각각 설치하여 이들의 체결에 의한 동력전달 구조를 구현함으로써, 동력전달의 신뢰성과 내구성이 향상될 수 있고, 동력 전달부와의 유격이 해소되어 소음 발생이 감소된 공기정화장치가 구현될 수 있다.
다섯 번째, 수조부와 구동모듈에 대해 탈착 가능하게 구현되는 워터링 모듈과 외부 케이스 및 내부 케이스 각각의 도어 구조를 통해 세척 및 유지보수가 용이한 공기정화장치가 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화장치들이 설치된 축사의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화시스템의 단면 모습을 나타낸 개념도이다.
도 3은 도 2의 공기정화시스템에서 공기정화장치의 외부 케이스 도어와 내부 케이스 도어가 모두 개방되어 있는 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 4는 도 2의 공기정화시스템에서 공기정화장치의 외부 케이스와 내부 케이스가 모두 제거된 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 5는 도 4의 공기정화장치에서 구동모듈과 워터링 모듈이 결합되어 있는 제1상태를 나타낸 개념도이다.
도 6은 도 4의 공기정화장치에서 구동모듈과 워터링 모듈이 분리되어 있는 제2상태를 나타낸 개념도이다.
도 7은 도 4의 공기정화장치에서 워터링 모듈의 분해상태를 나타낸 개념도이다.
도 8은 도 2의 공기정화장치에서 브라켓에 유동 가이드가 설치되어 있는 모습을 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 8의 공기정화장치에서 A 단면상의 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 일실시예에 따른 공기정화장치들이 설치된 축사의 모습을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화시스템의 단면 모습을 나타낸 개념도이며, 도 3은 도 2의 공기정화시스템에서 공기정화장치의 외부 케이스 도어와 내부 케이스 도어가 모두 개방되어 있는 상태의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 공기정화시스템(300)은 공기정화장치(100) 및 정수장치(200)를 포함한다.
공기정화장치(100)는 외부 케이스(110), 수조부(120), 내부 케이스(130), 워터링 모듈(140), 팬모듈(150) 및 구동모듈(160)을 포함한다.
외부 케이스(110)는 공기 흡입구(111)가 하부의 외주에 형성되어 상기 팬모듈(150)에 의해 흡입된 외부공기가 상기 내부 케이스(130)의 내부 정화공간(A)으로 유입되도록 한다.
또한, 이러한 외부 케이스(110)의 외주에는 외부 케이스 도어(112)가 설치된다. 외부 케이스 도어(112)는 상기 외부 케이스(110)의 외주에 회전 가능하게 설치되어 상기 내부 케이스(130)의 내부 케이스 도어(132)와 마주하는 외부 케이스(110)의 외주를 개폐 가능한 구조로 형성한다. 상기 외부 케이스 도어(112)가 상기 외부 케이스(110) 외주에 회전 가능하게 설치되도록 하는 연결수단(113)은 예를 들어, 고무 등의 탄성부재를 이용하는 구조나 힌지 연결 구조 등이 사용될 수 있다.
수조부(120)는 상기 외부 케이스(110)의 하부에 구비된다. 수조부(120)는 상기 워터링 모듈(140)에 물을 공급하고, 상기 워터링 모듈(140)에 의해 분사된 물을 집수하는 기능을 수행한다.
이러한 수조부(120)의 구체적인 구조는 상기 워터링 모듈(140)에 물을 공급하고, 워터링 모듈(140)에서 분사된 물을 집수할 수 있는 구조이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 상기 워터링 모듈(140)에 물을 공급하는 제1수조(121) 및 상기 워터링 모듈(140)에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조(122)를 포함할 수 있다.
제1수조(121)는 상기 외부 케이스(110)의 중심부에 설치되고, 상기 워터링 모듈(140)의 물공급관(144)이 잠기도록 배치된다. 제1수조(121)는 예를 들어, 상기 외부 케이스(110)의 중심부에 설치되는 받침대(116)에 설치되어 저면이 상기 제2수조(122)의 저면보다 높게 형성될 수 있다.
이와 같이, 저면이 제2수조(122)의 저면보다 높게 설치된 제1수조(121)는 상기 워터링 모듈(140)에 의해 분사되어 공기중의 오염물질 제거를 마친 사용수가 상기 제2수조(122)에 집수되는 과정에서 넘침(overflow)이나 침수(flooding) 등의 작용을 통해 쉽게 침범하기 어려운 구조가 구현되므로, 상기 사용수와는 구별되는 깨끗한 상태의 물을 집수하여 상기 워터링 모듈(140)로 공급할 수 있다.
제2수조(122)는 상기 제1수조(121)를 감싸도록 배치되고, 앞서 언급한 바와 같이 상기 워터링 모듈(140)에 의해 분사된 물이 집수된다. 따라서, 제2수조(122)에 집수되는 물은 상기 내부 케이스(130)의 내부 공기 정화공간(A)에서 공기중의 오염물질과 악취성분(ex, 암모니아, 황화수소) 등을 포집한 상태의 사용수로 이루어진다. 이러한 사용수는 상기 외부 케이스(110)의 하부에 설치된 배출밸브(117)를 통해 외부로 배출되거나, 상기 정수장치(200)로 보내져 정화과정을 거쳐 다시 상기 제1수조(121)로 공급될 수 있다.
상기 공기정화시스템(300)은 상기 제2수조(122)의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조(121)로 공급하도록 이루어지는 정수장치(200)를 포함한다.
여기서 정수장치(200)는 예를 들어, 세라믹 필터(Ceramic Filters), 이온교환 수지필터(Ion Exchange Resins Filters), 역삼투 필터(Reverse Osmosis Filters), 카트리지 필터(Cartridge Filters), UV 살균필터(Ultra-Violet Filters), 활성탄필터(Active Carbon or Charcoal Filters) 및 이들이 조합된 복합필터 등이 적용된 정수장치로 구성될 수 있다. 또한, 상기 정수장치(200)는 예를 들어, AOP(Advanced Oxidation Process, 고급산화법) 장치로 구현될 수도 있다. AOP 장치는 AOP 램프에서 방출되는 184.9nm 파장(오존 발생 파장)의 자외선과 253.7nm 파장(살균 파장)의 자외선이 물 및 용존산소와 반응하는 과정에서 생성되는 OH 라디칼을 이용하여 각종 세균, 곰팡이 및 바이러스를 살균하고, 오염물질과 악취를 분해 및 제거하는 장치이다.
따라서, 상기 공기정화시스템(300)은 상기 정수장치(200)를 통해 상기 제2수조(122)의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조(121)로 지속적으로 공급하여 상기 워터링 모듈(140)이 효과적으로 공기정화 기능을 수행할 수 있도록 구현됨으로써, 관리 및 유지보수가 편리하면서도 우수한 오염공기 공기정화 성능을 발휘할 수 있다.
내부 케이스(130)는 상기 외부 케이스(110) 내에서 상기 수조부(120) 상측에 설치되어 상기 공기 흡입구(111)를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어진다. 이러한 내부 케이스(130) 내측에 정화공간(A)을 형성하며, 중심부에는 상기 워터링 모듈(140)이 배치된다. 따라서, 상기 워터링 모듈(140)의 회전에 의해 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A)과 내주에 물이 분사되어 연무를 발생시키고, 이러한 연무에 의해 상기 공기 흡입구(111)를 통해 유입된 외부 공기의 정화과정이 수행된다.
워터링 모듈(140)은 상기 내부 케이스(130) 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부(120)의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스(130)의 내주에 분사하도록 이루어진다. 즉, 상기 워터링 모듈(140)은 후술하는 구동모듈(160)의 동력전달부(164c)와 워터링 모듈(140)의 동력수신부(146) 구성을 통해 상기 구동모듈(160)에 설치된 구동모터(164b)로부터 회전을 위한 동력을 전달받아 회전하면서, 상기 수조부(120)의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스(130)에 분사한다.
팬모듈(150)은 상기 외부 케이스(110) 내에서 상기 내부 케이스(130) 상측에 설치되어, 상기 내부 케이스(130)를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어진다. 상기 팬모듈(150)은 구체적으로, 상기 외부 케이스(110)의 공기 흡입구(111)를 통해 외부공기를 흡입하여 상기 내부 케이스(130)로 유입되도록 하는 회전팬(151)과 상기 회전팬(151)을 구동시키는 회전모터(152)를 포함한다.
한편, 팬모듈(150)은 역방향으로 회전 구동되어, 외부 공기를 내부 케이스(130)의 내부로 강제 흡입하도록 이루어질 수도 있다. 이 경우, 내부 케이스(130)의 내부로 흡입되는 외부 공기의 양이 증가하여, 공기정화 성능이 향상될 수 있다.
구동모듈(160)은 상기 내부 케이스(130) 내에서 상기 워터링 모듈(140)의 상측에 설치되고, 상기 워터링 모듈(140)에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태(도 5 참조)와, 상기 제1상태에서 상방으로 이동되어 상기 워터링 모듈(140)로부터 분리된 제2상태(도 6 참조) 사이에서 이동 가능하게 형성된다. 즉, 상기 구동모듈(160)은 상기 워터링 모듈(140)에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와 상기 워터링 모듈(140)로부터 분리된 제2상태를 각각 구현할 수 있도록 구성되므로, 상기 공기정화장치(100)에 대한 워터링 모듈(140)의 결합과 분리 상태를 편리하게 구현할 수 있게 하는 우수한 장점이 있다.
따라서, 상기 구동모듈(160)을 통해 공기정화장치(100)에 대한 워터링 모듈(140)의 결합과 분리 상태를 편리하게 구현할 수 있으므로, 상기 워터링 모듈(140)의 유지보수 및 세척 과정이 단순하고 편리하게 수행될 수 있다.
도 4는 도 2의 공기정화시스템에서 공기정화장치의 외부 케이스와 내부 케이스가 모두 제거된 상태의 모습을 나타낸 개념도이고, 도 5는 도 4의 공기정화장치에서 구동모듈과 워터링 모듈이 결합되어 있는 제1상태를 나타낸 개념도이며, 도 6은 도 4의 공기정화장치에서 구동모듈과 워터링 모듈이 분리되어 있는 제2상태를 나타낸 개념도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 공기정화장치(100)의 팬모듈(150), 구동모듈(160), 워터링 모듈(140), 제1수조(121) 및 외부 케이스(110)의 하부 받침(118)이 각각 도시되어 있다.
상기 구동모듈(160)의 구조는 상기 워터링 모듈(140)에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와 상기 워터링 모듈(140)로부터 분리된 제2상태를 원활하게 구현할 수 있는 구조이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 수평 지지부(161), 홀더부(162), 수직 이동부(163) 및 구동모터부(164)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
수평 지지부(161)는 상기 내부 케이스(130)의 내측벽에 양단이 고정되도록 설치되어 상기 구동모듈(160)의 구성요소들인 상기 홀더부(162), 수직 이동부(163) 및 구동모터부(164)가 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A) 중심부에 배치되어 안정적으로 고정되도록 한다.
따라서, 상기 수평 지지부(161)는 상기 구동모듈(160)의 구성요소들을 더욱 안정적으로 지지하여 고정할 수 있도록 예를 들어, 상기 수직 이동부(163)의 양측에 각각 배치되어 상기 홀더부(162)를 관통하는 제1 수평 지지바(161a)와 제2 수평 지지바(161b)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 수평 지지부(161)는 상기와 같은 제1 수평 지지바(161a)와 제2 수평 지지바(161b)로 구성되어 상기 내부 케이스(130)의 내측벽에 설치됨으로써, 상기 구동모듈(160)의 구성요소들을 더욱 안정적으로 고정시키면서, 동시에 상기 구동모듈(160)의 부피를 최소화시켜 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A) 확보를 위한 공간 활용도를 높일 수 있다.
상기 홀더부(162)는 홀더 블록(162a) 및 가이드 블록(162b)을 포함하는 것으로 구성된다.
홀더 블록(162a)은 상기 제1 수평 지지바(161a)가 관통하는 제1관통홀(162aa)과 상기 제2 수평 지지바(161b)가 관통하는 제2관통홀(161ab)을 각각 구비하여, 이들 관통홀들(162aa, 162ab)을 통해 상기 제1 수평 지지바(161a) 및 제2 수평 지지바(161b)에 결합된다.
가이드 블록(162b)은 상기 수직 이동부(163)의 이동을 가이드하도록, 상기 홀더 블록(162a)에 장착되어 상기 수직 이동부(163)의 적어도 일측을 따라 연장된다.
이러한 가이드 블록(162b)은 상기 워터링 모듈(140)과 상기 구동모터부(164)의 결합이나 분리를 위해 상기 수직 이동부(163)와 구동모터부(164)가 상하 방향으로 이동할 때, 상기 수직 이동부(163)가 기울어지지 않고 정위치에서 원활한 상하 방향 이동을 할 수 있도록 가이드 하여 상기 워터링 모듈(140)과 상기 구동모터부(164) 사이의 결합이나 분리 과정이 더욱 원활하게 수행되도록 한다.
또한, 상기 가이드 블록(162b)은 상기 수직 이동부(163)가 상기 홀더 블록(162a)에 장착된 상태에서 상기 정화공간(A)에서의 빠른 공기의 유동과 수증기 생성 등에 의해 기울어지거나 양단이 정위치를 이탈하지 않고, 안정적으로 고정된 상태에서 상기 수직 이동부(163)의 하단에 설치된 구동모터부(164)가 상기 워터링 모듈(140)에 동력을 전달할 수 있도록 한다.
구동모터부(164)는 구동모터 하우징(164a), 구동모터(164b) 및 동력전달부(164c)를 포함하는 것으로 구성된다.
구동모터 하우징(164a)은 상기 수직 이동부(163)의 하단에 설치되어 상기 수직 이동부(163)와 함께 상하방향으로 이동하며 상기 워터링 모듈(140)과 상기 구동모터부(164)의 결합이나 분리 과정이 수행되도록 한다.
구동모터(164b)는 상기 구동모터 하우징(164a) 내에 설치되어 상기 동력전달부(164c)를 통해 상기 워터링 모듈(140)에 회전력을 전달한다.
동력전달부(164c)는 상기 구동모터(164b)에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈(140)의 상부에 구비되는 동력수신부(146)에 결합된다.
동력전달부(164c)의 구조는 상기 구동모터(164b)로부터 발생하는 회전력을 상기 워터링 모듈(140)에 전달할 수 있는 구조이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 상기 동력전달부(164c)는 연장축(미도시) 및 동력전달기어(미도시)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 연장축은 상기 워터링 모듈(140)의 회전축 방향으로 돌출 형성된다. 또한, 상기 동력전달기어는 기어 이빨이 상기 연장축을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 연장축을 향하여 경사지게 돌출 형성될 수 있다.
상기 동력수신부(146)는 예를 들어, 상기 동력전달부(164c)의 구조에 대응하여 수용홈(미도시) 및 동력수신기어(미도시)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 상기 수용홈은 상기 연장축을 수용하도록 리세스 되게 형성된다. 또한, 상기 동력수신기어는 기어 이빨이 상기 수용홈을 중심으로 방사형으로 연장되되, 상기 수용홈을 향하여 경사지게 리세스될 수 있다.
따라서, 상기 동력전달부(164c)의 동력전달기어와 상기 동력수신부(146)의 동력수신기어가 서로 맞물려서 회전하면서 상기 구동모터(164b)로부터의 동력을 상기 워터링 모듈(140)에 전달하게 된다.
여기서, 상기 동력수신부(146)는, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되어, 상기 워터링 모듈(140)의 상부에 구비되는 장착홈(미도시)에 끼워져 상기 장착홈의 내주면에 밀착 고정되며, 상기 구동모터 하우징 구동모터 하우징(164a)이 상기 워터링 모듈(140)의 워터링 커버(141)를 덮도록 결합된 상태에서 상기 동력전달부(164c)에 탄성 가압되는 것으로 구성될 수 있다.
이와 같이 탄성 변형 가능한 재질로 형성된 동력수신부(146)는 상기 동력전달기어와 동력수신기어 사이의 밀착상태를 견고하게 하며, 마찰력을 증가시켜 동력전달부와 동력수신부 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.
한편, 상기 수조부(120)의 상단에는 상기 워터링 모듈(140)을 회전 가능하게 지지하고, 상기 공기 흡입구(111) 상의 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110) 사이의 공간을 차폐하도록 이루어지는 브라켓(170)이 설치된다.
이러한 브라켓(170)은 우선, 상기 수조부(120)의 상단에서 제1수조(121)의 상단을 덮어서 마감하고, 제2수조(122)의 상단을 개방하도록 형성되어 상기 공기 흡입구(111)를 통해 유입된 공기가 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A)으로 유입될 수 있도록 한다. 여기서, 상기 제1수조(121)의 상단을 마감하는 부분(171, 지지부)은 상기 워터링 모듈(140)을 회전 가능하게 지지하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 브라켓(170)은 상기 공기 흡입구(111)로 유입된 외부공기가 상기 공기정화장치(100) 내부에서 이동하는 경로 중, 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110) 사이의 공간을 차폐하는 역할(172, 차폐부)을 한다. 따라서, 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110) 사이의 공간에, 오염물질이 포함된 외부공기와 수증기 등이 축적되어 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110)를 부식시켜 내구성을 저하시키고, 악취를 유발할 수 있는 문제점을 근본적으로 해결할 수 있다.
상기 브라켓(170)은 구체적으로 지지부(171), 차폐부(172) 및 연결부(173)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
지지부(171)는 상기 제1수조(121)를 덮도록 배치되고, 상기 워터링 모듈(140)을 회전 가능하게 지지하도록 형성된다.
차폐부(172)는 상기 지지부(171)를 감싸는 환형으로 형성되어, 상기 공기 흡입구(111) 상의 상기 내부 케이스(130)와 외부 케이스(110) 사이의 공간을 차폐하도록 형성된다.
연결부(173)는 상기 지지부(171)와 상기 차폐부(172)를 연결하고, 상기 제2수조(122) 상에 위치하도록 형성된다. 여기서 연결부(173)의 구조나 개수는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 상기 지지부(171)의 일단에서만 연장되어 상기 차폐부(172)의 내주에 고정되는 단일 연결부 또는 상기 지지부(171)의 일단과 타단에서 각각 연장되어 상기 차폐부(172)의 내주에 각각 고정되는 2개의 연결부 또는 상기 지지부(171) 외주에서 상기 제2수조(122)의 상단을 균일 또는 불균일하게 분할하는 3개 이상의 연결부들이 각각 연장되어 상기 차폐부(172)의 내주에 각각 고정되는 다수의 연결부 형태로 구현될 수 있다.
도 7은 도 4의 공기정화장치에서 워터링 모듈의 분해상태를 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, 워터링 모듈(140)은 구체적으로 워터링 하우징(142), 물공급관(144), 슬리브(143), 워터링 커버(141) 및 하부캡(145)을 포함하는 것으로 구성된다.
워터링 하우징(142)은 상하방향으로 연장되어 형성되고, 둘레에 내부와 외부를 관통하는 물공급공(142a)이 형성된다. 이러한 물공급공(142a)은 상기 물공급관(144)에 의해 상기 제1수조(121)에서 끌어 올려진 물이 워터링 모듈(140)의 외부로 분사되도록 상기 슬리브(143)에 전달하는 역할을 한다.
물공급관(144)은 수직연장부(144a), 수평연장부(144b) 및 돌출부(144c)를 구비한다.
수직연장부(144a)는 상기 제1수조(121)에 잠기고 상기 워터링 하우징(142)의 하부캡(145)을 관통하여, 상기 워터링 하우징(142)의 내부로 연장되도록 형성된다.
수평연장부(144b)는 상기 수직연장부(144a)에서 양방향으로 분기되어 상기 워터링 하우징(142)의 내측 둘레를 향하여 개구됨으로써, 상기 수직연장부(144a)를 통해 끌어 올려진 물이 상기 워터링 하우징(142)의 내측 둘레에 분사되도록 한다.
돌출부(144c)는 상기 수평연장부(144b)에서 상기 수직연장부(144a)와 동일한 축 상에 돌출 형성되어 물공급관(144)이 전체적으로 상기 워터링 커버(141)의 내측에 형성된 결합홈(미도시)에 결합되어 고정되도록 함으로써, 상기 워터링 모듈(140)의 회전 시, 상기 물공급관(144)이 안정적으로 회전축상에 고정되도록 한다.
따라서, 상기 돌출부(144c)에 의해 회전축상에 안정적으로 고정된 상기 물공급관(144)은 더욱 안정적이고 균일한 물 분사 성능을 제공하여 상기 공기정화장치(100)의 공기정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
슬리브(143)는 상기 워터링 하우징(142)의 외주를 감싸는 링 형태로 형성되어 상기 워터링 하우징(142)과의 사이에서 물충전부(미도시)를 형성하고, 상기 물충전부에 충전된 물이 회전에 의해 외측으로 분사될 수 있도록 하는 분사공(143a)을 구비하도록 형성된다. 따라서, 상기 워터링 하우징(142)의 물공급공(142a)을 통해 상기 물충전부로 공급된 물이 상기 분사공(143a)을 통해 분사됨으로써, 물분사에 의한 연무를 발생시키고, 이러한 연무를 통해 외부 오염공기를 정화시키게 된다.
워터링 커버(141)는 상기 슬리브(143)를 덮도록 상기 워터링 하우징(142)에 장착되며, 내측에는 상기 물공급관(144)의 돌출부(144c)가 결합되는 결합홈(미도시)이 구비된다. 이러한 워터링 커버(141)는 상기 워터링 모듈(140)의 상단에서 상기 슬리브(143)를 안정적으로 정위치 고정시키는 역할도 수행한다.
참고로, 상기 워터링 모듈(140)이 상기 물공급관(144)을 통해 상기 제1수조(121)의 물을 끌어 올리는 원리를 간단히 설명하면, 상기 워터링 모듈(140)이 회전하면 상기 물공급관(144)이 배치된 워터링 모듈(140)의 내부는 원심력에 의해 압력강하가 발생하게 되고, 이러한 압력강하에 의해 상대적으로 고압 상태가 되는 상기 제1수조(121)의 물이 상기 물공급관(144)을 통해 끌어올려지게 된다. 더욱이, 상기 물공급관(144)에서는 압력강하와 함께 모세관 현상(Capillary action)에 의해 상기 제1수조(121)의 물이 더욱 빠르게 끌어올려지게 된다.
도 8은 도 2의 공기정화장치에서 브라켓에 유동 가이드가 설치되어 있는 모습을 나타낸 개념도이고, 도 9는 도 8의 공기정화장치에서 A 단면상의 평면 모습을 나타낸 개념도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 공기정화장치(1100)의 수조부(1120) 상단에는 워터링 모듈(1140)을 회전 가능하게 지지하고, 공기 흡입구(1111) 상의 상기 내부 케이스(1130)와 외부 케이스(1110) 사이의 공간을 차폐하도록 이루어지는 브라켓(1170)이 설치되어 있다.
이러한 브라켓(1170)의 지지부(1171)와 차폐부(1172)를 연결하는 연결부(1173)에는 상기 공기 흡입구(1111)를 통해 유입되는 공기에 선회유동을 일으키도록 이루어지는 유동 가이드(1174)가 설치된다.
상기 유동 가이드(1174)는 상기 공기 흡입구(1111)를 통해 유입되는 공기에 선회유동을 일으켜 상기 내부 케이스(130)의 정화공간(A)에서 물과 공기의 접촉면적과 공기의 체류시간을 증가시켜 공기정화장치(1100)의 공기정화 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 유동 가이드(1174)는 상기 연결부(1173)에 설치되는 각도를 조절하여 유동하는 공기의 풍향을 조절함으로써 상기 내부 케이스(1130)의 정화공간(A)에서 공기의 강한 회전력을 발생시킬 수 있고, 팬모듈(1150)을 통해 외부로 배출되는 공기의 토출 속도와 세기를 증가시켜 공기정화장치(1100)가 더욱 넓은 면적에 대한 공기정화 기능을 수행할 수 있도록 한다.
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 외부 케이스;
    상기 외부 케이스의 하부에 구비되는 수조부;
    상기 외부 케이스 내에서 상기 수조부 상측에 설치되어 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 내부로 유입되도록 이루어지는 내부 케이스;
    상기 내부 케이스 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전에 의해 상기 수조부의 물을 끌어올려 상기 내부 케이스의 내주에 분사하도록 이루어지는 워터링 모듈;
    상기 외부 케이스 내에서 상기 내부 케이스 상측에 설치되어, 상기 내부 케이스를 통과한 공기를 외부로 배출시키도록 이루어지는 팬모듈; 및
    상기 내부 케이스 내에서 상기 워터링 모듈의 상측에 설치되고, 상기 워터링 모듈에 결합되어 구동력을 전달하는 제1상태와, 상기 제1상태에서 상방으로 이동되어 상기 워터링 모듈로부터 분리된 제2상태 사이에서 이동 가능하게 형성되는 구동모듈을 포함하는 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동모듈은,
    상기 내부 케이스의 내측벽에 양단이 고정되는 수평 지지부;
    상기 수평 지지부에 설치되는 홀더부;
    상기 홀더부를 관통하여 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 수직 이동부; 및
    상기 수직 이동부의 하단에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈에 구동력을 전달하도록 형성되는 구동모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수평 지지부는, 상기 수직 이동부의 양측에 각각 배치되어 상기 홀더부를 관통하는 제1 수평 지지바와 제2 수평 지지바를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 홀더부는,
    상기 제1 수평 지지바가 관통하는 제1관통홀과 상기 제2 수평 지지바가 관통하는 제2관통홀을 구비하는 홀더 블록; 및
    상기 수직 이동부의 이동을 가이드하도록, 상기 홀더 블록에 장착되어 상기 수직 이동부의 적어도 일측을 따라 연장되는 가이드 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구동모터부는,
    상기 수직 이동부에 설치되는 구동모터 하우징;
    상기 구동모터 하우징 내에 설치되는 구동모터; 및
    상기 구동모터에 설치되고, 상기 제1상태에서 상기 워터링 모듈의 상부에 구비되는 동력수신부에 결합되는 동력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수조부는,
    상기 외부 케이스의 중심부에 설치되고, 상기 워터링 모듈의 물공급관이 잠기도록 배치되는 제1수조; 및
    상기 제1수조를 감싸도록 배치되고, 상기 워터링 모듈에 의해 분사된 물이 집수되는 제2수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수조부와 상기 워터링 모듈 사이에 배치되는 브라켓을 더 포함하며,
    상기 브라켓은,
    상기 제1수조를 덮도록 배치되고 상기 워터링 모듈을 회전 가능하게 지지하는 지지부;
    상기 지지부를 감싸는 환형으로 형성되어, 상기 공기 흡입구 상의 상기 내부 케이스와 외부 케이스 사이의 공간을 차폐하는 차폐부; 및
    상기 지지부와 상기 차폐부를 연결하고, 상기 제2수조 상에 위치하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 브라켓 상에 설치되어, 상기 공기 흡입구를 통해 유입되는 공기에 선회유동을 일으키도록 이루어지는 유동 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 공기정화장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 팬모듈은 외부 공기를 상기 내부 케이스의 내부로 강제 흡입하기 위하여 역방향으로 회전 구동 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  10. 공기를 정화하도록 이루어지는 공기정화시스템에 있어서,
    상기 공기정화시스템은,
    제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 공기정화장치; 및
    상기 제2수조의 물을 입수하여 정화한 후, 정화된 물을 상기 제1수조로 공급하도록 이루어지는 정수장치를 포함하는 공기정화시스템.
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