KR20200127829A - 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기에 관한 것이다. 와류형성 하우징은 공기 배출구로부터 공기 흡입구로 갈수록 내부공간의 폭이 넓어지는 형상으로 이루어진다. 와류공기 흡입팬은 와류형성 하우징 내에서 회전함에 따라 와류형성 하우징의 내면과 상호 작용하여 주변 공기에 와류를 형성해서 공기 흡입구로부터 보내는 외부 날개와, 외부 날개의 내측에서 회전함에 따라 공기 흡입구로부터 주변 공기를 흡입하는 내부 날개, 및 외부 날개와 내부 날개를 회전시키는 흡입모터를 구비한다. 집진필터 세트는 필터 하우징의 내부공간을 통과하는 공기 속의 먼지를 포집해서 제거한다. 탈취필터는 필터 하우징으로 공급된 공기 속의 냄새를 제거한다.

Description

와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기{Air purifier with swirling air suction function}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가정이나 상업용 실내공간 내의 오염된 공기를 정화해서 실내 공기의 질을 개선하는 공기청정기에 관한 것이다.

기존에 가정이나 상업용 실내공간에서 흔히 사용하는 공기청정기는 레인지후드 시스템을 기반으로 공기 흡입부에 필터 등의 정화수단을 두어 오염원을 정화하는 방식을 취하고 있다. 레인지후드 시스템이란 간단한 프리필터(prefilter)를 앞에 두고 시로코 팬(sirocco fan)을 통해 인접한 공기를 강제로 끌어당겨 압력 차이로 공기의 유동을 만들어 외부로 배출하는 시스템이다.

즉, 시로코 팬 방식의 레인지후드 시스템은 오염된 공기나 청정한 공기를 가리지 않고, 시로코 팬에 바로 인접한 공기를 흡입하기 때문에, 조리 테이블이 일정한 거리를 두고 배치된 환경에서, 음식물의 조리과정 중 발생되는 음식 냄새나 연소가스 등을 실내 확산 전에 완전히 흡입하여 오염원을 제거하는데 한계가 있다.

이러한 시로코 팬 방식의 레인지후드 시스템을 채용하고 있는 공기청정기 역시도 주변 공기만 흡입하여 정화하고, 정화된 공기가 다시 유입되는 맴돌이 유동으로 인하여 정화 확산 속도가 매우 느린 문제점을 가지고 있다.

그리고, 레인지후드 시스템은 실내 거주공간의 한 영역인 주방에서 음식을 조리하는 과정에서 발생되는 냄새를 신속하고도 완벽하게 포집하여 배출하지 못함에 따라, 조리 냄새가 실내로 확산되어 거주자의 건강을 해치기도 하고 나쁜 냄새로 불쾌감을 주게 된다.

또한, 애완동물을 키우는 가구가 늘어나고, 주로 밀폐된 아파트와 같은 구조에서 애완동물이 거주자와 함께 생활함으로써, 애완동물이 내뿜는 분비물이나 냄새가 실내 전반에 퍼져 방문객의 기분을 상하게 하거나 고농도의 냄새로 거주자의 건강을 해치는 요인이 되고 있다. 이러한 나쁜 냄새를 제거하기 위한 분무제(spraying agent) 형태의 제품이 여러 가지 나와 있으나, 분무제를 뿌릴 때만 효과가 있고, 지속적이거나 근원적으로 나쁜 냄새를 제거하지 못하고 있다.

본 발명의 과제는 실내 오염 공기를 정화 처리할 수 있는 유동영역을 주변에 머무르지 않고 주변 장애물에 관계 없이 최대한 확대하여 공간 전체의 오염 공기를 신속하게 정화할 수 있는 공기청정기를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기는 와류형성 하우징과, 와류공기 흡입팬과, 필터 하우징과, 집진필터 세트와, 배출 하우징과, 배출팬과, 탈취필터, 및 제어기를 포함한다. 와류형성 하우징은 공기 배출구로부터 공기 흡입구로 갈수록 내부공간의 폭이 넓어지는 형상으로 이루어진다. 와류공기 흡입팬은 와류형성 하우징 내에서 회전함에 따라 와류형성 하우징의 내면과 상호 작용하여 주변 공기에 와류를 형성해서 공기 흡입구로부터 보내는 외부 날개와, 외부 날개의 내측에서 회전함에 따라 공기 흡입구로부터 주변 공기를 흡입하는 내부 날개, 및 외부 날개와 내부 날개를 회전시키는 흡입모터를 구비한다. 필터 하우징은 와류형성 하우징의 공기 배출구로부터 입구를 통해 내부공간으로 공기를 공급받아 출구를 통해 배출한다. 집진필터 세트는 필터 하우징의 내부공간을 통과하는 공기 속의 먼지를 포집해서 제거한다. 배출 하우징은 필터 하우징의 출구로부터 입구를 통해 내부공간으로 공기를 공급받아 출구를 통해 배출한다. 배출팬은 배출 하우징 내로 공급된 공기를 배출 하우징의 출구로 송출한다. 탈취필터는 필터 하우징으로 공급된 공기 속의 냄새를 제거한다. 제어기는 와류공기 흡입팬과 배출팬의 구동을 제어하고 각종 센서 및 램프, 스피커의 기능 등을 제어한다.

본 발명에 따르면, 실내 오염 공기를 신속하게 정화하고자 할 경우 사용할 수 있으며, 공기청정기의 유동영역을 최대한 넓혀 근접된 공기가 아닌 먼 영역의 공기를 흡입하여 정화함으로써 실내공기의 정화 속도를 높일 수 있다.

본 발명에 따르면, 공간 전체에 퍼져 있는 냄새를 제거하여 실내 거주자의 건강 및 쾌적한 환경 속에서 생활활 수 있도록 해 준다. 본 발명에 따르면, 실내 공간에서 상존하는 주방의 음식 냄새와 애완동물 등 나쁜 냄새를 기존의 맴돌이식 공기청정기의 한계로 인한 국소 영역의 냄새만 제거하는 한계를 개선할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 기존 분무제 형태로 냄새를 일회성으로 제거하는 방식과 달리, 공간 전체를 대상으로 지속적이고 근원적이면서 친환경적인 방법으로 냄새도 제거하고 탈취필터를 사용 후에도 환경친화적인 방식으로 폐기 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1에 있어서, 와류형성 하우징과 와류공기 흡입팬을 발췌하여 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 대한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 와류형성 하우징에 대한 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 와류공기 흡입팬에 대한 사시도이다.
도 6은 도 1에 있어서, 탈취필터가 배치된 다른 예를 나타낸 구성도이다.
도 7은 다른 예에 따른 와류형성 하우징의 내면 형태를 나타낸 도면이다.
도 8은 또 다른 예에 따른 와류형성 하우징의 내면 형태를 나타낸 도면이다.
도 9는 또 다른 예에 따른 와류형성 하우징의 내면 형태를 나타낸 도면이다.
도 10은 와류형성 하우징의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 11은 능동형 소음 저감기와 경보기가 구비된 예를 나타낸 구성도이다.
도 12는 충돌 흡착포가 구비된 예를 나타낸 구성도이다.
도 13은 도 12에 있어서, 받침판에 대한 평면도이다.

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 대한 구성도이다. 도 2는 도 1에 있어서, 와류형성 하우징과 와류공기 흡입팬을 발췌하여 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2에 대한 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 와류형성 하우징에 대한 사시도이다. 도 5는 도 3에 도시된 와류공기 흡입팬에 대한 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(100)는 와류형성 하우징(110)과, 와류공기 흡입팬(120)과, 필터 하우징(130)과, 집진필터 세트(136)와, 배출 하우징(140)과, 배출팬(146)과, 탈취필터(150), 및 제어기(160)를 포함한다.

와류형성 하우징(110)은 공기 배출구로부터 공기 흡입구로 갈수록 내부공간의 폭이 넓어지는 형상으로 이루어진다. 일 예로, 와류형성 하우징(110)의 공기 흡입구가 공기 배출구보다 상방에 위치한 기준으로, 와류형성 하우징(110)은 중앙이 개구된 편평한 바닥으로부터 상방 개구 쪽으로 갈수록 내부공간이 동심원을 이루면서 점진적으로 넓어지게 측면이 경사진 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 와류형성 하우징(110)은 잘린 중공 원뿔이 역전된 형상으로 이루어지되, 아랫면 중앙이 개구되고 윗면이 전체적으로 개구된 형상으로 이루어질 수 있다.

이 경우, 와류형성 하우징(110)은 바닥 중앙 개구가 공기 배출구를 이루고, 상방 개구가 공기 흡입구를 이룬다. 이러한 형상의 와류형성 하우징(110)은 와류공기 흡입팬(120)의 외부 날개(121)를 감싸면서 외부 날개(121)가 회전하면서 일으키는 바람이 주변 공기에 와류를 만들 수 있게 한다. 한편, 와류형성 하우징(110)의 형상과 관련된 다른 예에 대해서는 후술하기로 한다.

와류형성 하우징(110)은 가이드 편(111)을 포함할 수 있다. 가이드 편(111)은 와류형성 하우징(110)의 공기 흡입구로부터 동일 단면적으로 연장 형성되어 와류유동 확산을 방지한다. 예컨대, 가이드 편(111)은 와류형성 하우징(110)과 동심원을 갖는 중공 원통형으로 이루어짐으로써, 외부 날개(121)가 만든 와류유동이 와류형성 하우징(110)의 외부 영역으로 퍼져나가는 것을 최소화함과 동시에 먼 거리까지 뻗어나가 먼 곳의 오염된 공기를 포집할 수 있도록 유도하는 역할을 한다.

따라서, 와류형성 하우징(110)의 외부 영역에 있는 물체나 사람에게 장애나 불편을 주는 것이 방지될 수 있다. 가이드 편(111)은 와류형성 하우징(110)의 공기 흡입구로부터 10mm 이상의 높이로 연장될 수 있다.

와류형성 하우징(110)은 종단면 형상에서 바닥과 측면이 이루는 각도(θ)가 최소 125°보다 큰 부채꼴로 이루어질 수 있다. 와류형성 하우징(110)의 높이는 내부 날개(122) 및 외부 날개(121)의 높이와 연계되어 설정될 수 있다.

와류형성 하우징(110)의 내면은 미끈한 형태로 이루어질 수 있으나 요철 형태로 이루어져 와류유동을 더욱 촉진할 수 있다. 일 예로, 와류형성 하우징(110)의 내면에는 돌출 띠(112)들이 형성될 수 있다. 돌출 띠(112)들은 와류형성 하우징(110)의 높이 방향으로 상호 이격되어 배열된다. 돌출 띠(112)들은 각각 와류형성 하우징(110)의 내면에 양각 형태로 둘레 방향을 따라 연속되게 형성된다.

따라서, 와류형성 하우징(110)의 내면은 높이 방향을 따라 요철이 반복되는 형태로 이루어질 수 있다. 돌출 띠(112)는 와류형성 하우징(110)의 둘레 방향을 따라 불연속적으로 형성될 수도 있다. 한편, 와류형성 하우징(10)의 내면 형태와 관련된 다른 예들에 대해서는 후술하기로 한다.

와류공기 흡입팬(120)은 외부 날개(121)와, 내부 날개(122), 및 흡입모터(123)를 구비한다. 외부 날개(121)는 와류형성 하우징(110) 내에서 회전함에 따라 와류형성 하우징(110)의 내면과 상호 작용하여 주변 공기에 와류를 형성해서 공기 흡입구로부터 보낸다. 즉, 외부 날개(121)는 내부 날개(122)가 공기를 흡입하는 방향과 반대 방향으로 공기를 밀어낸다.

외부 날개(121)는 원형 림(121a)의 외주를 따라 외부 날개편(121b)들이 방사상으로 배열된 형태로 이루어질 수 있다. 외부 날개편(121b)들은 각각 일정 두께로 원형 림(121a)의 외주로부터 돌출된다. 외부 날개편(121b)은 원형 림(121a)의 축방향에 따른 길이가 원형 림(121a)의 원주방향에 따른 길이보다 길게 설정된다.

외부 날개편(121b)의 돌출된 단은 서로 다른 형태의 2개 볼록 곡면들로 연결된 구조로 이루어질 수 있다. 한편, 외부 날개편(121b)들은 동일 모양으로 균등하게 배치되어 형성될 수 있으나, 다양한 형태로 공존하면서 와류 유동을 신속하게 만들어 낼 수 있다.

외부 날개(121)는 바깥 둘레를 감싸는 와류형성 하우징(110)과 공조하여 원형 림(121a)의 바깥 영역 공기를 내부 날개(122)가 밀어내는 공기 방향과 반대 방향으로 유동시킴으로써, 와류공기를 최대한 많이 만들어 멀리 보내도록 한다. 또한, 외부 날개(121)는 먼 거리에서 와류유동하는 공기가 내부 날개(122)에 의해 만들어진 저압 영역으로 빨려 들어오도록 유도하는 역할을 한다.

내부 날개(122)는 외부 날개(121)의 내측에서 회전함에 따라 공기 흡입구로부터 주변 공기를 흡입한다. 내부 날개(122)는 일 방향으로 회전하면서 공기 흡입구의 주변 공기를 공기 배출구로 밀어내어 흡입한다. 내부 날개(122)는 공기를 축방향과 같은 방향으로 이송시키는 축류형으로 이루어질 수 있다. 즉, 내부 날개(122)는 허브(122a)의 외주를 따라 내부 날개편(122b)들이 방사상으로 배열된 형태로 이루어질 수 있다. 허브(122a)는 흡입모터(123)의 구동축에 동축으로 고정된다. 따라서, 내부 날개(122)는 허브(122a)가 흡입모터(123)의 구동축의 회전력에 의해 회전함에 따라 회전하게 된다.

내부 날개편(122b)들은 회전시 공기 흡입구로부터 주변 공기를 흡입해서 공기 배출구로 송출하는 형상으로 이루어진다. 내부 날개편(122b)은 프로펠러의 날개 형상으로 이루어져 비교적 넓은 면적을 가짐으로써, 최대한 많은 양의 공기를 흡입할 수 있다. 내부 날개편(122b)의 개수 및 형상은 예시된 바에 한정되지 않고, 공기 배출구의 조건에 맞게 적절히 설정될 수 있다.

내부 날개편(122b)들은 각 돌출된 끝이 원형 림(121a)의 내주에 연결됨으로써, 허브(122a)와 원형 림(121a)을 상호 간에 지지할 수 있다. 다른 예로, 내부 날개편(122b)들은 각 돌출된 끝이 원형 림(121a)으로부터 분리되고, 허브(122a)와 원형 림(121a)이 별도의 지지대들로 연결되어 상호 간에 지지될 수도 있다. 따라서, 내부 날개(122)가 흡입모터(123)에 의해 일 방향으로 회전할 때 외부 날개(121)가 내부 날개(122)의 회전 방향과 동일 방향으로 함께 회전할 수 있다.

흡입모터(123)는 외부 날개(121)와 내부 날개(122)를 회전시킨다. 흡입모터(123)는 구동축이 내부 날개(122)의 허브(122a)에 동축으로 고정된 상태로 몸체가 필터 하우징(130) 내에 고정될 수 있다. 흡입모터(123)는 구동축을 통해 내부 날개(122)의 허브(122a)로 회전력을 제공함으로써, 내부 날개(122)와 함께 외부 날개(121)를 회전시킨다.

이러한 와류공기 흡입팬(122)은 와류형성 하우징(110)과 함께, 공기청정기(100)의 공기 유동영역을 최대한 넓혀 근접된 공기가 아닌 먼 영역의 공기를 흡입하여 정화함으로써, 실내공기의 정화 속도를 높일 수 있게 한다.

필터 하우징(130)은 와류형성 하우징(110)의 공기 배출구로부터 입구를 통해 내부공간으로 공기를 공급받아 출구를 통해 배출한다. 필터 하우징(130)은 입구로부터 내부공간을 거쳐 출구로 배출되는 공기 유로 상에 집진필터 세트(136)를 장착한다. 필터 하우징(130)의 입구는 와류형성 하우징(110)의 공기 배출구와 통하게 연결된다. 필터 하우징(130)의 출구는 바닥 중앙에 형성된다.

필터 하우징(130)의 내부 공간은 입구 쪽에 가깝게 배치된 받침판(131)에 의해 구획될 수 있다. 받침판(131)은 상면 중앙에 흡입모터(123)의 몸체를 지지할 수 있다. 받침판(131)은 필터 하우징(130)의 입구로부터 공급된 공기를 가장자리홀들을 통해 필터 하우징(130)의 출구 쪽으로 보낼 수 있다.

집진필터 세트(136)는 필터 하우징(130)의 내부공간을 통과하는 공기 속의 먼지를 포집해서 제거한다. 집진필터 세트(136)는 충돌 흡착포(132)와 프리필터(137)와 헤파필터(HEPA filter: High Efficiency Particulate Air filter, 138)를 포함할 수 있다. 프리필터(137)는 필터 하우징(130) 내로 공급된 공기 속의 먼지를 1차로 포집해서 제거한다. 헤파필터(138)는 프리필터(137)를 거친 공기 속의 먼지를 2차로 포집해서 제거한다.

충돌 흡착포(132)는 도 12에 도시된 바와 같이, 필터 하우징(130) 내에 와류형성 하우징(110)의 공기 배출구와 마주하게 배치되어 공기 배출구로부터 공급되는 공기 속의 오염원을 포집한다. 충돌 흡착포(132)는 섬유 재질 등으로 이루어질 수 있다.

집진필터 세트(136)는 지지틀(133)에 의해 감싸져 지지될 수 있다. 지지틀(133)은 뚜껑이 막히고 측판과 바닥판이 부분적으로 개구된 형태로 이루어지거나, 뚜껑과 바닥판이 분리된 형태로 이루어져 집진필터 세트(136)를 감싸서 지지할 수 있다. 충돌 흡착포(132)는 지지틀(133)의 뚜껑 상부에 부착될 수 있다. 이 경우, 도 13에 도시된 바와 같이, 받침판(131)은 흡입모터(123)의 몸체를 지지하는 중앙부의 주변에 충돌 흡착포(132)을 노출시키는 노출홀들을 가질 수 있다. 또한, 받침판(131)은 노출홀들의 주변에 집진필터 세트(136)의 측면으로 공기를 보내기 위한 가장자리홀들을 갖는다.

와류형성 하우징(110)을 통해 흡입된 오염원이 공기 배출구를 통과하여 처음으로 부딪히는 물리적인 부분이 집진필터 세트(136)의 뚜껑 상부인데, 뚜껑 상부에 있는 충돌 흡착포(132)는 유입된 오염원과의 충돌과정에서 1차적으로 오염원(예, 액상류나 굵은 입자상 물질 등)을 포집함으로써, 집진필터 세트(136) 및 탈취필터(150)의 필터링 효율과 집진필터 세트(136) 및 탈취필터(150)의 수명을 높이는 역할을 한다. 충돌 흡착포(132)는 집진필터 세트(136) 및 탈취필터(150)의 교체 과정에서 언제든지 새로운 흡착포로 교체할 수 있도록 뚜껑 상부에 착탈 가능한 형태로 구성될 수 있다.

프리필터(137)는 중공 원통형으로 이루어질 수 있다. 프리필터(137)는 필터 하우징(130) 내에서 필터 하우징(130)의 내주면으로부터 이격된 상태로 중공 하측이 필터 하우징(130)의 출구와 통하게 배치될 수 있다. 프리필터(137)는 하단이 필터 하우징(130)의 내부 바닥에 맞닿고 상단이 받침판(131)의 하면에 맞닿아 지지될 수 있다. 헤파필터(138)는 프리필터(137)와 동일한 길이를 갖는 중공 원통형으로 이루어져 프리필터(137)의 중공에 동축으로 끼워져 배치될 수 있다.

배출 하우징(140)은 필터 하우징(130)의 출구로부터 입구를 통해 내부공간으로 공기를 공급받아 출구를 통해 배출한다. 배출 하우징(140)의 입구는 필터 하우징(130)의 출구와 통하게 연결된다. 배출 하우징(140)의 출구는 배출 하우징(140)의 측면에 형성될 수 있다. 배출 하우징(140)은 내부공간에 배출팬(146)을 장착한다.

배출팬(146)은 배출 하우징(140) 내로 공급된 공기를 배출 하우징(140)의 출구로 송출한다. 배출팬(146)은 배출 날개(147)가 배출모터(148)에 의해 일 방향으로 회전함에 따라 배출 하우징(140)의 입구로부터 공기를 흡입해서 배출 하우징(140)의 출구로 송출하도록 배출 하우징(140) 내에 배치된다. 배출팬(146)은 시로코 팬 등으로 이루어질 수 있다.

탈취필터(150)는 필터 하우징(130)으로 공급된 공기 속의 냄새를 제거한다. 탈취필터(150)는 필터 하우징(130)에 배치될 수 있다. 탈취필터(150)는 집진필터 세트(146)를 거친 공기 속의 냄새를 제거할 수 있다. 탈취필터(150)는 중공 원통형으로 이루어져 헤파필터(148)의 중공에 동축으로 끼워져 배치될 수 있다.

탈취필터(150)는 천연숯이 분쇄되어 성형 압축된 후 소결된 형태로 이루어질 수 있다. 탈취필터(150)는 자작나무 등과 같은 나무로 만들어진 백탄 천연숯이 작은 크기로 분쇄되어 압축 성형된 후 소결되어 하나의 덩어리 형태로 만들어질 수 있다. 따라서, 탈취필터(150)는 친환경 필터로서, 실내 전체에 퍼져 있는 주방에서 발생된 냄새나 애완동물 분비물 같은 나쁜 냄새를 제거하여 실내공기를 쾌적하게 한다.

비교 예로서, 기존의 공기청정기에서 사용하는 냄새 제거용 탈취필터는 대부분 탄소를 원료로 한 물질을 벌집 또는 삼각모양 등의 종이류로 만든 셀형상 표면에 코팅하는 방식을 하고 있거나, 다연속 셀 형상 공간 구조물에 펠렛(pellet)형의 활성탄을 채워 넣고 냄새를 포집하는 방식을 취하고 있다.

탄소물질로 코팅된 탈취필터는 흡착영역이 표면에만 한정되어 냄새 제거가 초기에만 효과를 발휘하고, 이내 흡착 용량이 포화되어 냄새를 제거하는 기능을 지속적으로 이루어내지 못하는 문제가 있다.

활성탄으로 이루어진 탈취필터는 코팅형 흡착필터보다 흡착용량은 크지만, 활성탄이 펠렛 모양으로 이루어져 틀 속에 채워져 있다. 따라서, 틀이 수직으로 세워져 있으면, 활성탄 펠렛은 개별 셀의 아랫부분에만 채워져 있기 때문에, 개별 셀의 윗부분에 있는 빈 공간으로는 공기가 활성탄과 접촉 없이 빠져나가게 되고, 그에 따라 모든 공기가 탈취과정을 거치지 못하게 되어 부분 탈취만 이루어지고 있다.

또한, 활성탄 펠렛이 개별 셀 공간에 다 채워져 있다 하여도, 펠렛과 펠렛 사이에 형성된 빈 공간으로 공기가 탈취됨 없이 빠져나가 정화되지 않은 채 실내 공간으로 퍼져 나갈 수 있다. 펠렛형 활성탄 탈취필터는 탈취기능이 떨어지면 교체를 해야 하는데 필터의 구성이 셀과 펠렛형 활성탄, 망사망의 3부분으로 나누어져 있어서 쓰레기로서 폐기 처리할 때, 각 소재별로 분리하기 불편하고 소각의 방식으로만 처리해야 하기 때문에 환경적으로 좋은 방법이 아니다.

반면, 본 실시예의 천연숯 탈취필터(150)는 천연숯의 특성인 다공성 구조(숯 1g 당 90평의 단면적 보유)를 갖는 숯을 작은 알갱이로 분쇄하고 성형 압착한 후 소결해서 하나의 덩어리로 만들었기 때문에, 숯 알갱이 사이마다 형성된 아주 작은 공간으로 표면적이 더 넓어지고, 오염된 공기를 숯에 통과시키는 과정에서 대부분 숯과 접촉을 하여 탈취됨으로써 높은 탈취효율을 가진다.

천연숯 탈취필터(150)는 다양한 형태로 성형이 용이하여 공기와 접촉면적을 극대화할 수 있기 때문에, 여과 면적이 넓고 숯이 가진 많은 기공으로 인한 내부적 흡착능력도 뛰어나 기존의 여타 탈취필터보다 우수한 성능을 가진다. 그리고, 천연숯 탈취필터(150)를 사용한 후에도 하나의 덩어리로 되어 있어서 분리할 필요가 없고, 매립하거나 소각 등의 방법으로 다양하게 친환경적으로 폐기 처리할 수 있다.

다른 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 탈취필터(150')는 배출 하우징(140)에 배치될 수 있다. 탈취필터(150')는 배출팬(146)보다 배출 하우징(140)의 출구 쪽에 가깝게 배치될 수 있다. 탈취필터(150')는 배출 하우징(140)의 출구 크기와 동일하게 형성되어, 배출 하우징(140)의 출구에 끼워진 상태로 외부로 노출될 수 있다.

탈취필터(150')는 배출 하우징(140)의 바깥쪽 면에 배치되어 노출되므로, 공기청정기(100) 내로 유입된 공기 속의 냄새만 제거할 뿐만 아니라, 공기청정기(100)를 운전하지 않을 때에도 자연대류에 의한 실내공기 속의 냄새도 포집하여 제거하는 효과를 가질 수 있다.

제어기(160)는 와류공기 흡입팬(120)과 배출팬(146)을 제어한다. 제어기(160)는 사용자 인터페이스 등의 입력부(161)를 통해 입력되는 전원 온/오프 명령에 따라 와류공기 흡입팬(120)과 배출팬(146)을 동작시키거나 정지시킬 수 있다. 이때, 제어기(160)는 먼지 센서(162)와 냄새 센서(163)로부터 제공된 정보를 기반으로, 와류공기 흡입팬(120)과 배출팬(146)의 동작 속도를 제어할 수 있다.

즉, 제어기(150)는 먼지 센서(162)와 냄새 센서(163)로부터 제공된 정보를 기반으로, 오염도가 높아질수록 와류공기 흡입팬(120)과 배출팬(146)의 동작 속도를 단계적으로 높이고, 오염도가 낮아질수록 와류공기 흡입팬(120)과 배출팬(146)의 동작 속도를 단계적으로 낮출 수 있다. 제어기(150)는 공기정화 프로세서 등을 포함하여 필터 하우징(130) 등에 내장될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 와류형성 하우징(110)의 내면에는 오목 띠(212)들이 형성될 수 있다. 오목 띠(212)들은 와류형성 하우징(110)의 높이 방향으로 상호 이격되어 배열된다. 오목 띠(212)들은 각각 와류형성 하우징(110)의 내면에 음각 형태로 둘레 방향을 따라 연속되게 형성된다. 따라서, 와류형성 하우징(110)의 내면은 높이 방향을 따라 요철이 반복되는 형태로 이루어질 수 있다. 오목 띠(212)는 와류형성 하우징(110)의 둘레 방향을 따라 불연속적으로 형성될 수도 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 와류형성 하우징(110)의 내면에는 오목 띠(312)들이 각각 상하 방향을 따라 연속되게 형성될 수 있다. 오목 띠(312)들은 와류형성 하우징(110)의 둘레 방향으로 상호 이격되어 배열된다. 따라서, 와류형성 하우징(110)의 내면은 둘레 방향을 따라 요철이 반복되는 형태로 이루어질 수 있다. 오목 띠(312)는 와류형성 하우징(110)의 상하 방향을 따라 불연속적으로 형성될 수도 있다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 와류형성 하우징(110)의 내면에는 다각형 엠보싱(412)들이 양각 형태로 돌출되게 형성될 수 있다. 다각형 엠보싱(412)들은 음각 형태로 오목하게 형성될 수도 있다. 다각형 엠보싱(412)들은 균일 간격으로 배열될 수 있으나, 불균일하게 배열될 수도 있다.

다른 예로, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 와류형성 하우징(110)의 내면에는 원형 엠보싱(512)들이 양각 형태로 돌출되게 형성될 수 있다. 원형 엠보싱(512)들은 음각 형태로 오목하게 형성될 수도 있다. 원형 엠보싱(512)들은 균일 간격으로 배열될 수 있으나, 불균일하게 배열될 수도 있다. 이 밖에도, 와류형성 하우징(110)의 내면에는 다양한 요철 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

한편, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 와류형성 하우징(110')은 중앙이 개구된 편평한 바닥으로부터 상방 개구 쪽으로 갈수록 내부공간이 동심원을 이루면서 점진적으로 넓어지게 측면이 볼록하게 곡면진 형상, 즉 바닥 중앙이 개구된 곡면 그릇 형상으로 이루어질 수 있다. 와류형성 하우징(110')은 상방 개구에 전술한 가이드 편(111)이 연장 형성될 수 있다.

다른 예로, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 와류형성 하우징(110")은 하측 부위가 전술한 예와 같이 곡면 그릇 형상으로 이루어지고, 상측 부위가 경사진 형태로 확장된 확장부(110a")를 매개로 가이드 편(111)과 연결될 수 있다. 전술한 와류형성 하우징(110', 110")의 각 내면에는 전술한 돌출 띠(112), 오목 띠(212, 312), 다각형 엠보싱(412), 원형 엠보싱(512)이 형성될 수 있다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 공기청정기(100)는 능동형 소음저감기(170)를 포함할 수 있다. 능동형 소음저감기(170)는 와류공기 흡입팬(120)과 배출팬(146)의 동작시 공기질에 따른 동작 상태를 소리로 알려줌과 아울러 소음을 저감시킨다. 능동형 소음저감기(170)는 마이크(171)와 스피커(172) 및 소음저감 프로세서(173)를 포함할 수 있다.

마이크(171)는 와류공기 흡입팬(120)과 배출팬(146)의 동작에 따른 소음을 감지한다. 스피커(172)는 공기질에 따른 동작 상태를 소리를 출력하고, 소음 저감을 위한 소리 또는 음악을 출력한다. 마이크(171)와 스피커(172)는 필터 하우징(130) 등에 장착될 수 있다.

소음저감 프로세서(173)는 먼지 센서(162)와 냄새 센서(163)로부터 제공된 정보를 기반으로 오염도에 따라 설정된 동작 상태를 스피커(172)를 통해 출력시킨다. 소음저감 프로세서(173)는 마이크(171)로부터 제공된 정보를 기반으로 사운드 마스킹(sound masking)을 위한 소리 또는 음악을 스피커(172)를 통해 출력하거나, 소음을 상쇄시키는 소리를 스피커(172)를 통해 출력시킨다. 소음저감 프로세서(173)는 제어기(160)에 탑재될 수 있다.

비교 예로서, 기존의 공기청정기는 LCD 화면이나 LED 표시등을 사용하여, 공기 상태를 "좋음", "보통", "나쁨" 등으로 표시함으로써, 동작 상태를 표시한다. 이 경우, 사용자가 공기청정기에 접근하여 눈으로 보아야 공기질의 상태를 알 수 있는 한계를 갖는다. 또한, 공기질의 상태가 "나쁨"으로 인해 공기청정기의 가동 조건이 강하게 작동하는 경우 소음이 날 수 있다.

본 실시예의 능동형 소음저감기(170)는 오염원이 기준치 이상의 농도를 가지면, 특히 주방의 음식냄새가 갑자기 발생하거나 애완동물의 냄새가 감지되면, 즉각적으로 실내 전체 공간으로 확산되기 전에 공기청정기(100)가 가장 강한 청정 처리상태로 변한 것을 소리 또는 음악으로 알려줌과 동시에, 소음 저감에 적합한 소리나 음악을 발산하여 소음도 해소하면서 거주하는 소비자의 감성을 좋게 할 수 있다. 따라서, 능동형 소음저감기(170)는 공기청정기(100)가 동작하는 상태를 표시하는 방법을 시각적인 요소가 아닌 사용자의 청각을 이용한 방법을 이용하므로, 사용자 편의성과 쾌적함을 느낄 수 있게 한다.

그리고, 공기청정기(100)는 경보기(180)를 포함할 수 있다. 경보기(180)는 공기청정기(100)에 대한 사람 또는 동물 등의 접근에 따라 소리와 시각 중 적어도 어느 하나로 알린다. 경보기(180)는 근접 센서(181)와 스피커(182)와 램프(183) 및 경보 프로세서(184)를 포함할 수 있다.

근접 센서(181)는 공기청정기(100)로 사람 또는 동물 등의 접근을 감지한다. 스피커(182)는 사람 또는 동물 등의 접근시 소리를 출력한다. 스피커(182)는 능동형 소음저감기(170)의 스피커(172)로 대체될 수도 있다. 램프(183)는 사람 또는 동물 등의 접근시 빛을 출력한다. 램프(183)는 LED 램프 등으로 이루어질 수 있다. 근접 센서(181)와 스피커(182) 및 램프(183)는 필터 하우징(130) 등에 장착될 수 있다.

경보 프로세서(184)는 근접 센서(181)로부터 제공된 정보를 기반으로 사람 또는 동물 등의 접근시 스피커(182) 및/또는 램프(183)를 통해 소리 및/또는 빛을 출력시킨다. 경보 프로세서(184)는 제어기(160)에 탑재될 수 있다.

이러한 경보기(180)는 공기청정기(100)에 대한 애완동물의 접근을 차단할 수 있게 한다. 즉, 애완동물의 냄새를 제거하기 위하여 애완동물 근처에 공기청정기(100)를 두었을 때, 경보기(180)는 애완동물이 공기청정기(100)와 접촉하여 공기청정기(100)의 안전에 문제가 생기는 것을 방지할 수 있게 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

110, 110', 110"..와류형성 하우징 111..가이드 편
120..와류공기 흡입팬 121..외부 날개
122..내부 날개 123..흡입모터
130..필터 하우징 131..받침판
132..충돌 흡착포 136..집진필터 세트
137..프리필터 138..헤파필터
140..배출 하우징 146..배출팬
150, 150'..탈취필터 160..제어기
170..능동형 소음저감기 180..경보기

Claims (8)

1. 공기 배출구로부터 공기 흡입구로 갈수록 내부공간의 폭이 넓어지는 형상으로 이루어진 와류형성 하우징;
   상기 와류형성 하우징 내에서 회전함에 따라 상기 와류형성 하우징의 내면과 상호 작용하여 주변 공기에 와류를 형성해서 상기 공기 흡입구로부터 보내는 외부 날개와, 상기 외부 날개의 내측에서 회전함에 따라 상기 공기 흡입구로부터 주변 공기를 흡입하는 내부 날개, 및 상기 외부 날개와 내부 날개를 회전시키는 흡입모터를 구비하는 와류공기 흡입팬;
   상기 와류형성 하우징의 공기 배출구로부터 입구를 통해 내부공간으로 공기를 공급받아 출구를 통해 배출하는 필터 하우징;
   상기 필터 하우징의 내부공간을 통과하는 공기 속의 먼지를 포집해서 제거하는 집진필터 세트;
   상기 필터 하우징의 출구로부터 입구를 통해 내부공간으로 공기를 공급받아 출구를 통해 배출하는 배출 하우징;
   상기 배출 하우징 내로 공급된 공기를 상기 배출 하우징의 출구로 송출하는 배출팬;
   상기 필터 하우징으로 공급된 공기 속의 냄새를 제거하는 탈취필터; 및
   상기 와류공기 흡입팬과 배출팬을 제어하는 제어기;
   를 포함하는 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 와류형성 하우징은 공기 흡입구로부터 동일 단면적으로 연장 형성되어 와류유동 확산을 방지하는 가이드 편을 포함하는 것을 특징으로 하는 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 와류형성 하우징의 내면은 요철 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 탈취필터는 천연숯이 분쇄되어 성형 압축된 후 소결된 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 탈취필터는 상기 필터 하우징과 배출 하우징 중 어느 한쪽에 배치된 것을 특징으로 하는 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 와류공기 흡입팬과 배출팬의 동작시 공기질에 따른 동작 상태를 소리로 알려줌과 아울러 소음을 저감시키는 능동형 소음저감기를 포함하는 것을 특징으로 하는 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기.
7. 제1항에 있어서,
   접근에 따라 소리와 시각 중 적어도 어느 하나로 알리는 경보기를 포함하는 것을 특징으로 하는 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 필터 하우징 내에 상기 와류형성 하우징의 공기 배출구와 마주하게 배치되어 상기 공기 배출구로부터 공급되는 공기 속의 오염원을 포집하는 충돌 흡착포를 포함하는 것을 특징으로 하는 와류공기 흡입 기능을 갖는 공기청정기.

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