KR20160052768A - 고성능 공기정화 장치 및 정화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일종의 공기정화기를 개시한다. 본 공기정화기는 적어도 하나 이상의 공기 흡인구와 적어도 하나 이상의 공기 토출구, 공기 흡인구 및/또는 케이싱 내부에 설치되는 적어도 하나 이상의 메인 필터를 포함하며 일차 기류 흡인구와 이차 기 흡인구가 있다. 일차 기류가 케이싱 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흐를 때, 일차 기류는 메인 필터 외부의 표면을 적어도 한 곳 이상 스쳐 지나면서 메인 필터의 적어도 두 외부 표면에 서로 다른 기압이 작용하게 된다. 이차 기류 흡인구를 통해 이차 기류가 메인 필터의 기압이 높은 외부 표면에서 기압이 낮은 외부 표면으로 메인 필터를 통과하여 흐른다. 본 발명은 비용대비 효과적으로 필터의 수명을 연장시킬 수 있고, 에너지 소모가 적으며, 소음이 적은 단순한 구조의 공기정화기를 제안한다.

Description

고성능 공기정화 장치 및 정화 방법{METHOD AND APPARATUS FOR HIGH EFFICIENCY AIR PURIFICATION}

본 발명특허는 환경보호 분야에 관한 것으로 보다 명확히 말하면 공기정화 장치에 관한 것이다.

공기 오염물질에는 주로 두 가지 물리적 형태의 오염물질이 있는데 그 중 하나는 먼지 입자나 부유 세균, 곰팡이 등 물리적인 크기가 상당한 입자로 다양한 물질들이 다양한 구성으로 결합되어 형성될 수 있으며, 크기는 1/100 마이크론에서 몇 백 마이크론 크기의 입자상 오염물질이며, 또 다른 공기 오염물질의 형태는 간단한 화학적 구조로 되어있는 옹스트롬에서 나노 크기로 크기가 매우 작은 기체상 오염물질이다. 이런 기체상 오염물질의 예로는 냄새 분자, 휘발성 유기 화합물 등을 들 수 있다.

일반적으로 이 두 가지 다른 종류의 오염물질을 처리하기 위해서는 서로 다른 정화 기술이 사용된다. 그런 기존의 정화 방법 중 하나가 여과법이다. 공기 중의 오염물질을 제거하는 방법으로는 고성능미립자제거필터(헤파 필터)를 사용하는 방법이 있다. 그리고 고전압을 발생시키는 전기 집진기나 음이온 발생기로 공기 중에 부유하는 입자나 먼지를 하전시키거나 중성 또는 양전하로 하전된 표면으로 음전하로 하전된 부유 입자나 먼지를 집진하는 방법도 사용된다. 또한 활성탄, 분자체(molecular sieves), 제올라이트를 여과재로 사용하는 방법이나 오존, 산화제, 자외선을 이용하거나 광촉매나 기타 촉매물질을 첨가하여 촉매산화분해를 통해 오염물질을 산화시켜 분해하는 방법도 있다. 그런 각각의 정화 방법은 각각 그 특성과 성능이 다르기 때문에 각각 다양한 종류의 오염물질을 처리하는데 사용할 수 있다. 그러나 종래의 시장에서 상용으로 구입 가능한 공기정화기에는 두 가지 이상의 정화 방법과 기술을 사용하는 경우가 많다. 사용된 정화 방법이 무엇이든 간에, 그런 종류의 공기정화기에 사용되는 필터는 대개 하나하나씩 평행하게 배열되어 있다. 팬은 공기정화기 내부에 설치되어 보통 상위 위치에서는 공기를 빨아들이고 하위에서는 공기를 내보내면서 공기가 모든 필터층을 통과하도록 한다.

여러 필터들은 각기 다른 물리화학적 특성을 지니고 있다. 여과법, 흡착법, 전기 집진법과 같은 정화 방법의 특징은 각 필터마다 필터 정압이 다 다르다는 것이다. 즉 일부 필터의 정압은 높고 다른 일부 필터의 정압은 낮으며 또 어떤 필터는 정압이 아예 없는 필터도 있다. 공기 중에는 각종 오염원이 다양한 수준으로 섞여 있을 있기 때문에 공기정화는 그렇게 간단하지가 않다.

여러 개의 필터를 평행으로 배열하고, 단 하나의 송풍기만을 사용하여 그 필터들을 통해 공기를 빨아들이거나 불어내어 동일한 송풍량으로 여러 필터층을 통해 각종 오염원들이 처리되도록 한 종래의 필터 배열을 통해서는 필터가 비용대비 효과적으로 완벽하게 기능하는 것이 거의 불가능하다. 어떤 경우에는 하위 필터들이 오염물질을 효과적으로 여과하지 못하여 상위 필터들의 수명을 단축시키기도 한다. 더 나쁜 경우는, 하위 필터들의 성능이 약화되거나 오염물질을 발생시키는 웅덩이로 작용하여 오히려 환경을 더 심각하게 오염시키는 경우이다.

미국 특허번호 US 6,248,146는 필터를 배열하는 다른 방법을 제안한다. 이 방법에 따르면 필터들을 평행하게 배열하지 않는다. 이차 에어필터(124)를 통해 공기가 흐르도록 1차 개구부(throat aperture)(106)를 설계하고, 1차 개구부(106)를 통해 공기가 흐를 때 속도가 빨라지도로 설계한다. 이차 에어가이드(112) 내부의 압력이 감소되면, 외부 공기가 이차 에어필터(124)를 통해 이차 에어가이드(112)로 들어간다. 그리고 정압재취득 구간에서 유입된 공기와 원래의 기류가 혼합되어 배기 필터(126)를 통해 배출된다. 이 발명은 배기팬이나 송풍기의 사용 여부에 대해서는 분명하게 설명하지 않는다. 그러나 배기팬이나 송풍기가 사용되었다면, 그 실제로 사용할 경우 불편한 점이 상당히 많다. 장치에서 배기팬을 공기를 토출시키는데 사용할 경우, 일차 개구부(106)에서 고주파 소음이 발생할 것이다. 장치 안으로 공기를 흡입하는데 송풍기를 사용할 경우, 전술한 고주파 소음 발생 외에도 이차 에어가이드(112)에서 외부 공기가 이차 에어필터(124)를 통해 흡입될 만큼 충분한 부압이 형성되려면 배기팬을 사용할 경우보다 훨씬 더 좁은 일차 개구부(106)를 장치에 설치해야 한다. 뿐만 아니라, 송풍기를 사용할 경우, 좁은 일차 개구부(106)에 의한 저항 때문에 발생하는 항력을 극복하려면 송풍기 모터의 회전력이 엄청나게 커야 한다. 이런 현상은 빨대를 통해 입으로 바람을 불 때와 비슷하다. 즉 손으로 빨대의 가운데를 약간 납작하게 만들면 빨대를 통해 바람을 불 때 훨씬 더 큰 에너지가 소모된다. 또한 모터의 높은 회전력으로 인해 보다 많은 에너지가 소모되므로 운전에 비용이 많이 들뿐 아니라 장치의 소음이 훨씬 더 심해진다.

본 내용에 포함되어 있음.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 필터 자체의 물리화학적 특성에 따라 필터가 작동하도록 하는 방법 및 장치를 제안한다. 그러한 필터의 특성에는 필터 정압, 필터의 여과 작용 원리, 효과적인 여과에 필요한 최적의 기류 속도 등이 있다.

본 발명에 사용되는 메인 필터는 공기의 흐름 속도가 느릴 때에 최상의 여과 효과를 얻을 수 있어서 공기의 흐름 속도가 느린 곳의 정화에 효과적이다. 본 발명은 흡착법이나 촉매 반응과 함께 사용할 때 공기 정화 효과를 더욱 확실히 높일 수 있다. 본 발명은 또한 공기 정화 장치에 사용되는 메인 필터의 수명을 효과적으로 연장하는 방법을 제공한다.

본 발명에서 사용되는 기류는 전통적인 공기 정화 방법에서 사용되는 일차 기류와 달리 메인 필터를 통과하는 이차 기류다. 이차 기류의 속도는 송풍기의 속도 변화나 사용되는 회전장치의 속도 변화에 따라 달라질 수 있다. 기류의 속도는 또한 공기 흡인구의 크기, 일차 기류 흡인구의 크기, 이차 기류 흡인구의 크기, 메인 필터의 방향, 보조 필터의 방향, 장치의 공기 토출구의 크기 등 여러 가지 요소에 따라 달라질 수 있다. 따라서 공기정화기를 매우 융통성 있게 설계할 수 있다. 메인 필터를 항상 효과적인 기류 속도 하에서 작동되도록 하여 최상의 정화 효과를 얻을 수 있도록 설계할 수 있다. 필터가 장치의 다른 필터들 같이 사용하거나 송풍기에 의해 발생되는 기류의 양을 다른 필터에 따라 변경될 경우에도 메인 필터의 성능이 저하되거나 수명이 줄어들지 않는다. 또 메인 필터와 송풍기가 평행으로 배열되어 있지 않기 때문에 기류에 대한 저항이나 각 필터의 두께와 같은 메인 필터의 특성의 변화가 송풍기가 받는 하중에 영향을 미치지 않는다. 따라서 본 발명이 제안하는 정화방법은 환경친화적이다. 송풍기나 팬과 같은 회전장치, 배기팬, 공기냉각장치, 공기조화장치, 히터, 차량 내부 에어컨의 배기구 또는 종래의 공기정화기 등이 이미 설치된 기존 환경장치에서 환경장치의 공기 흡인구와 배기구에 본 발명의 메인 필터를 설치하면 기존의 송풍기나 회전부품에 대해 모터의 하중을 증가시키지 않으면서도 환경장치를 공기정화장치로 변환할 수 있다. 앞에서 언급한 환경장치에 설치되는 메인 필터는 설치될 환경장치와 모양이 일치해야 할 뿐 아니라, 메인필터의 두께와 모양은 물론 설치하는 동안 메인 필터와 전술한 환경장치 간의 각도와 방향도 일치하게 하여 이차 공기의 흐름이 잘 조절되어 스마트한 공기정화기로 환경장치를 변형시켜야 한다.

본 발명을 통해 공기정화 방법이 구현된다.

공기정화기의 구성요소:

케이싱 1개,

적어도 1개 이상의 공기정화기의 공기 흡인구,

적어도 1개 이상의 공기정화기의 공기 토출구,

적어도 1개 이상의 메인 필터,

적어도 1개 이상의 일차 기류 흡인구,

적어도 1개 이상의 이차 기류 흡인구,

일차 기류가 상위 위치에서 하위 위치로 흐르도록 하는 최소한 1개 이상의 장치나 방법.

일차 기류 흡인구는 공기정화기의 공기 흡인구와 같은 곳이다.

전술한 일차 기류가 케이싱 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흐를 때, 먼저 일차 기류가 일차 기류 흡인구에서 들어온다. 그리고 다음으로 일차 기류가 메인 필터 외부의 적어도 한 곳 이상을 스쳐 지나가면서 메인 필터의 적어도 외부 표면에서 서로 다른 기압이 작용하게 된다. 이차 기류에는 오염된 공기가 포함되어 있다. 이차 기류 흡인구를 통과한 이차 기류는 메인 필터를 높은 기압이 작용하는 외부 표면(즉 메인 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면)에서 낮은 기압이 작용하는 외부 표면(즉 메인 필터의 공기가 나오는 쪽 표면)으로 메인 필터를 통과하면서 오염된 공기가 정화된다.

다음은 압력을 배출하기 위해 적어도 1개 이상의 배기구가 추가로 포함된 공기정화기에 대한 설명이다. 배기구는 케이싱의 적당한 곳에 위치시킨다. 팬이나 송풍기의 회전 속도가 너무 높아 기류의 양과 기류 속도가 너무 높아서 팬이나 송풍기의 회전 속도에 의해 발생되는 일차 기류에 따라 이차 기류가 형성될 수 없을 경우, 배기구의 구멍을 적절하게 조절하여 외부 공기가 케이싱 안으로 들어가게 하거나 전술한 배기구를 통해 내부의 공기가 케이싱 밖으로 빠져나가도록 한다.

다음은 적어도 하나 이상의 보조 필터가 더 포함된 공기정화기에 대한 설명이다.

일종의 팬 또는 회전장치를 작동시켜 상위 위치에서 하위 위치로 일차 기류가 흐르도록 한다.

일차 기류가 상위 위치에서 하위 위치로 흘러 들어가도록 하는 전술한 방법은 이미 배기팬이나 송풍기가 구비된 다른 환경장치에 본 발명의 장치를 연결하는 것이다. 연결 방법은 본 발명의 기기의 공기 흡인구나 토출구를 환경장치의 공기 흡인구나 토출구에 장착하여 본 발명에서 언급한 대로 상위 위치에서 하위 위치로 기류가 흐르도록 하는 것이다.

전술한 팬이 배기팬일 경우, 메인 필터의 하위 위치에 설치하여 공기가 케이싱 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흐르도록 한다. 전술한 팬이 송풍기나 환기팬일 경우, 메인 필터의 상위 위치에 설치하여 공기가 케이싱 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흐르도록 한다. 공기정화 성능은 송풍기나 환기팬을 사용할 때보다 배기팬을 사용할 때 더욱 우수하다. 배기팬을 사용할 경우, 동일한 정화 효과를 내는데 보다 적은 에너지가 소모된다. 배기팬을 사용하여 공기가 흡인되도록 할 경우, 송풍기를 사용하는 경우와 달리 공기가 흐를 때 케이싱에 의해 발생하는 저항을 극복하기 위한 추가의 에너지가 필요없다. 반대로 송풍기나 환기팬을 사용할 경우, 기류의 양이 케이싱이 수용하기에 너무 커서 통과하기가 어렵게 되면 케이싱 내부에서 기류가 역류하여 저항이 발생하는 단점이 있다. 송풍기나 환기팬을 사용할 경우에는 공기가 장치의 공기 토출구로 빠져나가도록 하기 위해 회전력이 높은 모터를 사용해야 한다. 그렇게 되면 높은 에너지 소모는 물론 소음이 심하고 난기류로 인해 이차 기류의 기류의 양이 줄어들게 된다. 그러나 그렇다해도 배기팬을 사용하건, 송풍기나 배기팬을 사용하건 관계없이 본 발명에서 설명하는 목적은 이룰 수 있다.

또한 상위 위치에서 하위 위치로 일차 기류가 흐르게 회전장치를 메인 필터에 직접 장착할 수 있다. 메인 필터는 장치가 작동하는 동안 전술한 회전장치와 함께 회전한다.

그러면 일차 기류가 상위 위치에서 하위 위치로 흘러가면서 메인 필터 외부를 적어도 한 곳 이상 스쳐 지나면서 메인 필터의 적어도 두 외부 표면에서 서로 다른 기압이 작용하게 된다.

그렇게 되면 이차 기류가 메인 필터를 통과하여 메인 필터의 안쪽에서부터 바깥쪽으로 흐르면서 오염된 공기가 정화된다.

본 발명의 공기정화기는 하나의 기본 장치로 사용할 수 있다. 기본 장치는 몇 개를 함께 결합하여 작동시킬 수 있다. 결합 방법은 하나의 기본 장치의 공기 토출구를 다른 기본 장치의 공기 흡인구에 완전히 또는 부분적으로 연결하는 것이다.

일차 기류 흡인구, 이차 기류 흡인구, 본 공기 정화기의 공기 흡인구는 다음과 같은 특징 중 어느 한 특징을 가지게 된다.

1. 일차 기류 흡인구와 이차 기류 흡인구가 동일한 장치의 공기 흡인구에서 비롯된다.

2. 일차 기류 흡인구와 이차 기류 흡인구가 서로 다른 장치의 공기 흡인구에서 별개로 비롯된다.

3. 상기의 두 가지 특성이 공존한다.

메인 필터의 공기 흡인구와 공기 토출구에 인접한 서로 다른 일차 기류가 다음과 같은 방법 중 하나 이상의 방법으로 형성되어 메인 필터의 두 외부 표면에 서로 다른 기압을 형성한다.

1. 적어도 하나 이상의 팬이나 송풍기를 사용하여 서로 다른 일차 기류를 발생시킨다.

2. 안쪽과 바깥쪽 표면의 형태가 다른 메인 필터를 사용하여 서로 다른 일차 기류를 발생시킨다.

3. 공기가 들어가는 쪽 표면과 공기가 나오는 쪽 표면의 재료 및/또는 거칠기가 다른 메인 필터를 사용하여 서로 다른 일차 기류를 발생시킨다.

4. 다음과 같은 요소 중 하나 이상을 조정하여 서로 다른 일차 기류를 발생시킨다:

*39정화기의 공기 흡인구를 열거나 닫아서 방향 및 구멍의 크기 조정; 일차 기류 흡인구의 크기 및 방향 조정; 이차 기류 흡인구의 크기 및 방향 조정; 케이싱의 길이, 폭, 두께, 높이 등을 조정; 일차 기류가 흐르는 케이싱 내부 통로의 폭, 길이 및 방향 조정; 메인 필터의 방향 조정; 보조 필터의 방향 조정; 일차 기류가 기기 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흐르도록 하는 회전장치의 속도 조정.

이차 기류 흡인구를 닫힌 위치로 조정할 경우, 메인 필터로 타고 들어가는 이차 기류의 양은 제로가 된다. 메인 필터가 촉매 산화법으로 기체상 오염물질을 제거하는 필터이고 보조 필터가 입자상 오염물질을 제거하는 필터일 경우, 입자상 오염물질이 너무 많을 때 이차 기류 흡인구가 닫힌 위치로 조정되어 메인 필터의 수명을 손상시킬 수 있다. 그리고 모든 공기는 입자상 오염물질을 더 제거하기 위해 보조 필터를 통과하게 된다. 입자상 오염 물질이 충분해지면, 이차 기류 흡인구가 열려 메인 필터에 의해 기체상 오염물질을 제거한 후 남아있는 입자상 오염물질을 보조 필터가 더 제거하게 된다. 본 발명은 환경의 오염 물질 축적의 정도에 따라 이차 기류 흡인구를 조절하여 지능적이고 자동적이고 효과적으로 공기를 정화할 수 있도록 되어 있다.

(i) 케이싱의 길이, 폭, 두께 및 높이 등을 조정하고 (ii) 케이싱 내부 통로의 폭, 길이 및 방향을 조절하여 일차 기류의 양과 일차 기류의 속도를 변경시킨다. (a) 일차 필터의 방향을 조절하고 (b) 일차 기류의 양과 속도를 변경하면 이차 기류의 방향 및 양과 속도가 변한다.

또한 정화기 내부의 메인 필터와 보조 필터의 방향을 미세 조정하면 일차 기류와 이차 기류의 경로가 변경되어 일차 기류가 정화기를 통과하는 동안의 기압과 이차 기류의 속도와 양을 조절할 수 있다.

상기에 언급된 조정 방법은 수동으로 조정하거나 전자제어 장치를 통해 자동으로 혹은 수동과 자동 제어 조정을 모두 사용하여 조정할 수 있다.

공기정화기에 중앙처리장치를 추가로 포함시킬 수 있다.

공기정화기에 하나 이상의 환경센서를 초가로 포함시킬 수 있다. 센서는 온도, 습도, 휘발성유기화합물, 포름알데히드, 이산화탄소, 일산화탄소, 먼지 입자, 오존, 질소산화물, 부유 세균, 라돈, 기류 속도, 기류의 양, 기압, 휘도, 소음 수준, 방사능 등을 측정하는데 사용할 수 있다.

전자제어 장치를 통해 자동으로 조정하는 방법은 환경센서의 데이터에 기초하거나 중앙처리장치에 미리 구현된 컴퓨터 프로그램에 기초하여 기기가 자동으로 조정 및 결정하여 작동하도록 하는 것이다. 컴퓨터 프로그램에는 입자상 오염물질 제거 모드나 다양한 크기의 입자상 오염물질에 대한 보조 필터 제거 모드, 휘발성유기화합물 제거 모드, 냄새 제거 모드, 또는 메인 필터에 의한 다양한 기체상 오염물질의 모드 등 한 가지 이상의 작동 모드가 포함될 수 있다. 기기의 자외선 램프가 작동하는 살균 모드를 기기에 포함시킬 수 있다. 절전모드를 포함시켜 기류의 양을 줄여 소음 수준을 낮출 수도 있다.

본 발명의 공기정화기에 다음과 같이 한 가지 이상의 차이점이 있는 메인 필터와 보조 필터를 설치할 수 있다.

최적의 여과에 필요한 기류 속도가 다른 필터,

대응 필터에 의해 오염물질에 보유 시간이 다른 필터,

기류 저항이 다른 필터,

밀도가 다른 필터.

차이점이 어떠하든 간에, 각 메인 필터와 보조 필터는 자체의 특성에 따라 공기정화기의 일차 기류가 흐를 때 다양한 종류의 오염물질을 제거하는데 최적인 기류 속도에서 작동한다.

또 원래의 필터 대신에 밀도와 기류 저항이 더 높은 메인 필터를 사용해도 팬에 가해지는 하중이 더 커지거나 장치의 소음이 커지지 않으며 여전히 오염된 공기를 효과적으로 정화할 수 있다. 에너지 소비 역시 이전과 마찬가지로 낮다.

본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 메인 필터는 기체상 오염물질, 냄새 또는 유기 오염물질을 처리하는 하나의 필터이다.

본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 보조 필터는 입자상 오염물질을 여과하는 하나의 필터이다.

본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 보조 필터는 세균을 제거하는 하나의 필터이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 필터는 다음과 같은 여과 재료 중 하나로 되어 있다.

1. 재료의 일부가 활성탄, 광촉매, 분자체 또는 제올라이트나 그 혼합물로 되어 있고, 형태는 과립 형태이며. 공기가 통과할 수 있는 용기에 담겨 있는 여과 재료.

2. 재료의 일부에 활성탄, 광촉매, 분자체 또는 제올라이트나 그 혼합물이 부착되어 있고 공기가 통과할 수 있는 여과 재료.

3. 재료의 일부가 활성탄, 광촉매, 분자체 또는 제올라이트나 그 혼합물을 포함하고 있고 벌집구조로 되어있는 여과 재료.

본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 메인 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면이나 공기가 나오는 쪽 표면에 적어도 하나 이상의 다른 필터층을 추가로 포함시켜 프리 필터로서 메인 필터를 보호하고 여과된 오염물질이 메인 필터를 통해 빠져 나가지 못하도록 막는 등 메인 필터와 다른 기능을 수행하게 한다.

본 발명의 메인 필터는 또한 서로 다른 정화 기능과 효과를 지닌 일련의 필터로 구성할 수 있다. 이 일련의 필터는 평행으로 구성한다.

본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 보조 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면이나 공기가 나오는 쪽 표면의 표면에 적어도 1개 이상의 다른 필터층을 추가로 포함시켜 프리필터로서 보조 필터와는 다른 기능을 수행하게 한다.

본 발명의 보조 필터는 또한 서로 다른 정화 기능과 효과를 지닌 일련의 필터로 구성할 수 있다. 이 일련의 필터는 평행으로 구성한다.

본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 보조 필터는 고전압을 사용하여 입자들을 하전시켜 전기집진장치의 집진기를 통해 입자를 집진하는 장치가 될 수 있다.

메인 필터와 보조 필터의 방향은 모든 가능한 방법을 사용하여 주기류와 일치되게 하여 메인 필터의 정화 효과를 감소시킬 수 있는 난류가 생성되지 않도록 한다.

메인 필터의 두께는 균일할 경우, 수직 단면도에서 본 공기가 들어가는 쪽과 공기가 나오는 쪽 표면의 윤곽선은 서로 평행이다. 메인 필터의 두께가 균일하지 않을 경우, 수직 단면도에서 본 공기가 들어가는 쪽 표면과 공기가 나오는 쪽 표면의 윤곽선은 평행으로 되어 있지 않다.

본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 메인 필터는 하나 이상의 표면으로 이루어진 3차원 고체 필터이다. 전술한 3차원 고체 필터는 원형볼 형태나 타원볼 형태일 수 있으며 다음 중 두 개 이상의 표면으로 이루어진 3차원 고체 필터일 수도 있다.

평면 표면;

규칙적이거나 불규칙적인 2차원 굴곡진 표면;

규칙적이거나 불규칙적인 3차원 표면.

공기가 들어가는 쪽이 하나 이상의 표면을 포함하는 3차원 고체 필터인 경우; 공기가 나오는 쪽 표면이 하나 이상인 경우 3차원 고체 필터인 경우.

메인 필터가 3차원 고체 필터인 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기가 들어가는 쪽 표면이 2차원의 굴곡진 표면이면, 공기가 나오는 쪽 표면이 2차원의 굴곡진 표면이거나 3차원의 굴곡진 표면이고, 공기가 들어가는 쪽 표면이 평면 표면이면, 공기가 나오는 쪽 표면은 다중 평면 표면, 2차원 또는 3차원 굴곡진 표면일 수 있다. 어떤 경우든 공기가 들어가는 쪽의 총 표면적은 공기가 나오는 쪽의 총 표면적보다 작다.

메인 필터가 중공 원통형인 본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 원통형 필터의 빈 중공 부분의 방향은 일차 기류의 방향과 평행인 것이 좋다. 중공 원통형 메인 필터의 내부 표면 영역과 외부 표면 영역이 각각 공기 흡인구와 공기 토출구이거나 각각 공기 토출구와 공기 흡인구가 된다.

메인 필터가 중공 원통형일 경우, 케이싱 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흘러 들어가는 일차 공기가 아래에 설명된 경로 중 적어도 하나 이상을 더 스치면서 지나간다:

1. 일차 기류가 중공 원통형 메인 필터의 안쪽 표면 영역만 스치면서 통과한다.

2. 일차 기류가 중공 원통형 메인 필터의 바깥쪽 표면 영역만 스치면서 통과한다.

3. 일차 기류가 중공 원통형 메인 필터의 안쪽 표면과 바깥쪽 표면을 모두 스치면서 통과한다.

메인 필터가 중공 원통형인 본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 수직 단면에서 본 안쪽 표면의 윤곽선이 바깥쪽 표면의 윤곽선보다 더 길 경우, 중공 원통형 메인 필터의 바깥쪽 표면은 공기가 들어가는 곳이 되고 안쪽 표면은 공기가 나오는 곳이 된다.

그러나 수직 단면에서 본 안쪽 표면의 윤곽선이 바깥쪽 표면의 윤곽선보다 짧을 경우에는, 중공 원통형 메인 필터의 안쪽 표면이 공기가 들어가는 곳이 되고 바깥쪽 표면은 공기가 나오는 쪽이 된다.

일차 기류가 중공 원통형 메인 필터의 안쪽고 바깥쪽 표면을 모두 스치면서 지나가도록 되어 있는 본 발명의 일련의 실시예에 따르면, 안쪽 표면의 일차 기류 속도가 바깥쪽의 기류 속도보다 빠를 경우, 원통형 메인 필터의 바깥쪽 표면이 공기가 들어가는 쪽이 되고 메인 필터의 안쪽 표면은 공기가 나오는 쪽이 된다. 반대로 중공 원통형 필터의 안쪽 표면의 기류 속도가 바깥쪽 표면의 기류 속도보다 느릴 경우, 메인 필터의 공기가 들어가는 쪽과 공기가 나오는 쪽은 각각 중공 원통형 메인 필터의 안쪽 표면과 바깥쪽 표면이 된다.

보조 필터를 메인 필터와 함께 사용하는 전술한 공기정화기에 대한 일련의 실시예에 따르면, 보조 필터의 장착 위치가 메인 필터의 상위 위치든지, 하위 위치든지, 혹은 메인 필터의 상위 위치와 하위 위치 모두에 함께 장착되든지 간에, 보조 필터의 방향은 일차 기류가 보조 필터를 바로 통과하도록 설치된다. 보조 필터를 일차 기류에 따라 메인 필터의 상위 위치에 설치할 경우, 오염된 공기가 먼저 팬에 의해 보조 필터를 통과하면서 일차로 보조 필터에 의해 정화된다. 이렇게 일차로 공기가 정화된 다음 하위 위치에서 메인 필터에서 나오는 정화된 공기와 합쳐져서 공기가 늘어나게 된다. 보조 필터가 메인 필터의 하위 위치에 있을 경우, 메인 필터에서 나온 정화된 공기는 일차 기류와 합쳐진 다음 하위 위치에서 보조 필터에 의해 한 번 더 정화된다. 따라서 이 경우에는 오염된 공기가 두 번 정화된다.

보조 필터를 메인 필터와 함께 사용하는 전술한 공기정화기에 대한 일련의 실시예에 따르면, 보조 필터의 장착 위치가 메인 필터의 상위 위치든지, 하위 위치든지, 혹은 메인 필터의 상위 위치와 하위 위치 모두에 함께 장착되든지 간에, 보조 필터와 메인 필터가 일렬로 배열된다. 일차 공기가 팬에 의해 상위 위치에서 하위 위치로 흘러 들어갈 때, 일차 공기가 보조 필터의 적어도 한 곳 이상을 스쳐 지나면서 보조 필터의 바깥 족 표면에 서로 다른 기압이 작용하게 된다. 오염된 공기가 이차 기류에 의해 기압이 높은 쪽에서부터 기압이 낮은 쪽으로 보조 필터를 통과하면서 오염된 공기가 정화된다. 보조 필터에 의해 정화된 공기가 메인 필터에 의해 정화된 공기와 합쳐진다.

본 발명의 공기정화기의 다음과 같은 위치에 하나 이상의 보조 필터를 추가로 설치할 수 있다:

1. 메인 필터의 공기가 들어가는 표면 쪽에 메인 필터와 평행하게 설치.

2. 메인 필터의 공기가 나오는 표면 쪽에 메인 필터와 평행하게 설치.

보조 필터가 메인 필터의 공기가 들어가는 표면 쪽에 있을 경우, 팬이 작동하면, 일차 기류가 케이싱 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흘러 들어가서, 메인 필터의 외부의 한 곳을 통과하면서 외부 표면에 보조 필터의 한쪽 표면의 기압과 다른 기압이 형성되게 하고, 오염물질이 포함된 이차 기류가 기압이 높은 쪽 표면에서 보조 필터를 통해 메인 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면으로 가서 메인 필터를 통해 기압이 낮은 쪽 표면으로 통과하면서 오염된 공기가 정화된다.

보조 필터가 메인 필터의 공기가 나오는 표면 쪽에 있을 경우, 팬이 작동하면, 일차 기류가 케이싱 내부의 하위 위치에서 상위 위치로 흘러, 보조 필터의 외부 표면 한 곳을 지나면서 이 외부 표면에 메인 필터의 한쪽 표면의 기압과 다른 기압이 형성되게 하고, 오염된 공기가 메인 필터로 들어가서 기압이 높은 쪽에서 보조 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면을 통해 기압이 낮은 보조 필터의 표면으로 통과하면서 오염된 공기가 정화된다.

전술한 공기정화기에는 두 개의 보조 필터를 더 설치할 수 있는데 하나의 보조 필터와 메인 필터는 평행으로 배열하고, 다른 보조 필터는 메인 필터와 일렬로 배열한다.

팬이 작동되면, 일차 공기가 케이싱 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흐르면서 이차 기류가 형성되어 각각 다음을 통과한다:

(a) 메인 필터; 및

(b) 메인 필터와 일렬로 설치된 보조 필터.

두 가지 이차 기류 모두 토출되기 전에 하위 위치에서 일차 기류와 합쳐져서 오염된 공기가 정화된다.

다음은 전술한 공기정화기에 적어도 2개 이상의 보조 필터가 포함된 공기정화기에 대한 설명이다. 적어도 하나 이상의 보조 필터를 일차 기류가 통과하도록 설치할 경우, 형성된 일차 기류가 팬의 작동에 의해 상위 위치에서 하위 위치로 흘러간다. 일차 필터와 평행하게 배열되는 다른 보조 필터는 메인 필터의 공기가 들어가는 표면 쪽에 배치되거나 공기가 나오는 표면 쪽에 배치된다. 오염된 공기는 다음과 같은 두 가지 경로를 따라 분리되어 정화된다:

1. 오염된 공기가 팬의 작동으로 형성된 기류에 의해 보조 필터를 통해 흘러 들어가면서 전술한 적어도 하나 이상의 보조 필터를 직접 통과하면서 공기가 정화된다.

2. 오염된 공기가 평행으로 배열된 보조 필터와 메인 필터에 의해 정화된다.

두 경로를 통해 정화된 공기는 하위 위치에서 합쳐진 다음 환경으로 토출된다.

전술한 공기정화기에 적어도 2개 이상의 보조 필터를 더 포함시키고 적어도 하나 이상의 보조 필터를 일차 기류가 통과하도록 배열할 수 있는데, 이 때 생성된 일차 기류는 팬의 작동에 의해 상위 위치에서 하위 위치로 흘러간다. 일차 필터와 일렬로 배열된 다른 보조 필터는 메인 필터의 상위 위치나 하위 위치에 배치할 수 있다. 오염된 공기는 다음과 같은 3 가지 경로를 따라 따로 정화된다:

1. 팬의 작동에 의해 생성된 메인 기류를 따라 오염된 공기가 먼저 보조 필터를 통과하면서 일차 정화된다.

2. 오염된 공기는 이차 기류를 타고 보조 필터를 통과하여 기압이 높은 외부 표면에서 기압이 낮은 외부 표면으로 통과한다.

3. 오염된 공기는 이차 기류를 타고 메인 필터를 통과하여 기압이 높은 외부 표면에서 기압이 낮은 외부 표면으로 통과한다.

두 경로를 통해 정화된 공기는 하위 위치에서 합쳐진 다음 환경으로 토출된다.

전술한 공기정화기에 적어도 3개 이상의 보조 필터를 포함시키고 적어도 하나 이상의 보조 필터를 일차 기류가 통과하도록 배열할 수 있는데, 이 때 생성된 일차 기류는 팬의 작동에 의해 상위 위치에서 하위 위치로 흘러간다. 그리고 일차 필터와 평행하게 배열되는 적어도 하나 이상의 보조 필터는 메인 필터의 공기가 들어가는 표면 쪽에 배치되거나 공기가 나오는 표면 쪽에 배치된다. 일차 필터와 일렬로 배열된 적어도 하나 이상의 보조 필터는 메인 필터의 상위 위치나 하위 위치에 배치할 수 있다. 오염물질이 포함된 공기는 다음과 같은 3 가지 경로를 따라 따로 정화된다:

1. 팬의 작동에 의해 생성된 메인 기류를 따라 오염된 공기가 먼저 보조 필터를 통과하면서 일차 정화된다.

2. 오염된 공기는 이차 기류를 타고 보조 필터를 통과하여 기압이 높은 외부 표면에서 기압이 낮은 외부 표면으로 통과한다.

3. 오염물질이 포함된 공기가 평행으로 배열된 보조 필터와 메인 필터에 의해 정화된다.

세 경로를 통해 정화된 공기는 하위 위치에서 합쳐진 다음 환경으로 토출된다.

서로 다른 보조 필터들을 함께 잘 조합하여 하나의 주 보조 필터로 구성할 수 있다. 이 주 보조 필터는 다음과 같은 특징들 중 하나 이상의 특징을 가지고 있다:

주 보조 필터의 전체 또는 일부분이 메인 필터와 평행하게 배열된다.

주 보조 필터의 전체 또는 일부분이 메인 필터와 일렬로 배열된다.

주 보조 필터의 전체 또는 일부분이 일차 기류(202)가 통과하도록 배열된 경우에는 팬의 작동에 의해 형성된 일차 기류가 상위 위치에서 하위 위치로 흘러간다.

공기를 더 정화하기 위해 공기정화기에 다음과 같은 공기정화 요소를 적어도 하나 이상 추가로 포함시킬 수 있다:

고압 전기집진장치;

음이온 발생기;

양이온 발생기;

오존 발생기;

산화제 발생기;

활성탄, 광촉매, 제올라이트, 분자체 또는 그 혼합물로 이루어진 필터;

물세척 장치.

자외선 장치.

공기정화기에 음이온 발생기, 오존 발생기, 산화제 발생기 중 적어도 한 가지 이상의 공기정화 요소를 포함시킬 수 있다. 그리고 이 공기정화 요소는 메인 필터의 상위 위치에 설치할 수 있으며, 이 때 메인 필터는 필터 내에서 촉매 산화 반응을 일으키는데 산화제나 활성산소가 필요한 필터이다.

공기정화기에 적어도 1개 이상의 자외선 램프를 메인 필터의 상위 위치에 설치하여 기체상 오염물질이 메인 필터로 침투하기 전에 기체상 오염물질과 산화제나 활성산소가 먼저 활성화되게 하여 메인 필터 내에서 촉매 산화 반응이 보다 효과적으로 일어나게 할 수 있다.

공기정화기를 히터, 냉각기, 에어컨, 가습기, 제습기, 주방 배기후드, 핸드 드라이어, 음식물 분해기, 퇴비 기계, 펫하우스, 신발장 등과 같은 다른 환경장치와 함께 사용할 수 있다.

전술한 공기정화기를 공기 중에서 방사성 물질을 제거하는 장치로 사용할 경우, 케이싱은 방사성 물질이 누출되지 않는 물질로 만들거나 코팅해야 한다.

전술한 공기정화기를 공기 중에서 방사성 물질을 제거하는 장치로 사용할 경우, 메인 필터의 공기가 나오는 쪽 표면에는 항방사성 층을 포함시켜 방사성 물질이 누출되지 않게 해야 한다.

공기정화기에서 나오는 전체 기류의 양은 공기정화기로 들어가는 기류의 양과 같기 대문에 공기정화기의 공기 흡인구와 공기 토출구를 조절하고, 일차 기류의 흡인구와 이차 기류의 토출구를 조절하여 이차 기류의 속도와 양을 효과적으로 조절할 수 있다.

이런 변수들의 관계는 다음과 같은 방정식으로 계산된다.

방정식 1: Vwm1= Vmain1 x nA1 x kv1 x C3

방정식 2: Vwm2= Vmain2 x nA2 x kv2 x C4

배기팬을 사용할 경우:

방정식 3: Volume Out = Volume In + leakage In

방정식 4: Vwm1 x Am1 + Vwm2 x Am2 = Volume In + Leakage In

송풍기나 환기팬을 사용할 경우:

방정식 5: Volume Out + leakage Out = Volume In

방정식 6: Vwm1 x Am1 + Vwm2 x Am2 + leakage Out = Volume In

상기 방정식 1??6의 변수는 아래와 같이 정의된다:

Volume Out: 총 흡인공기량

Volume In: 총 토출공기량

Leakage In: 공기정화기의 공기 흡인구를 통하지 않고 누입된 총 공기량

Leakage Out: 공기정화기의 공기 토출구를 통하지 않고 누출된 총 공기량

Vwm1: 일차 기류 속도(메인 필터의 공기가 나오는 쪽 표면을 통과하는 기류의 속도)

Vwm2: 일차 기류 속도(메인 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면을 통과하는 기류의 속도)

Vmain1 = 메인 필터의 수직 단면에서 공기가 나오는 쪽 표면의 일차 기류 속도

Vmain2 = 메인 필터의 수직 단면에서 공기가 들어가는 쪽 표면의 일차 기류 속도

Am1: 일차 기류 흡인구의 단면적

Am2: 이차 기류 흡인구의 단면적

nA1는 메인 필터의 공기 토출구로 향하는 정상적인 단위 벡터이다.

kV1는 Vwm1의 일차 기류 방향에 대한 정상적인 수직 단위 벡터이다.

nA2는 메인 필터의 공기 흡인구로 향하는 정상적인 단위 벡터이다.

kV2는 Vwm2의 일차 기류 방향에 대한 정상적인 수직 단위 벡터이다.

C3 = 공기정화기의 상수 3

C4 = 공기정화기의 상수 4

다음 방정식은 일차 기류 속도와 두 바깥쪽 표면의 서로 다른 기압 간의 관계를 보여준다.

방정식 7: Pin + [ 1/2 x ρ x Vmain12] = Pout + [ 1/2 x ρ x Vmain22]

방정식에 사용된 변수의 정의는 다음과 같다:

Pin = 일차 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면의 기압

Pout = 일차 필터의 공기가 나오는 쪽 표면의 압력

Vmain1 = 일차 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면의 일차 기류 속도

Vmain2 = 일차 필터의 공기가 나오는 쪽 표면의 일차 기류 속도

ρ = 공기의 밀도

두께, 두께, 단면적, 이차 기류의 속도와의 관계는 다음 방정식으로 정의된다.

방정식 8: (Pin??Pout) x D = (1/2) x v3 x ρ * C1 + C2

상기 방정식 8에 언급된 변수는 아래와 같이 정의된다:

Pout = 메인 필터의 공기가 나오는 쪽 표면의 기압

Pin = 메인 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면의 기압

D = 이차 기류가 흐르는 곳의 메인 필터의 두께

C1 = 공기정화기의 상수 1

C2 = 공기정화기의 상수 2

ρ = 공기의 밀도

v = 메인 필터를 통과할 때 이차 기류의 속도

전술한 공기정화기에 정수기나 유체 정화를 위한 장치를 더 사용할 수 있으며 이 장치는 다음과 같이 정해진다.

기류 흡인구를 장치의 유체 흡인구로 사용;

기류 토출구를 유체 토출구로 사용;

상위 위치에서 하위 위치로 흐로도록 하기 위해 팬을 사용.

여기서 전술한 물이나 유체 정화장치에 적어도 1개 이상의 일차 유체 흡인구와 적어도 1개 이상의 이차 유체 흡인구를 추가로 포함시킬 수 있다.

장치가 작동 중일 때 일차 유체 흐름이 상위 위치에서 하위 위치로 흘러 들어간다. 그리고 이 일차 유체 흐름이 유체 흡인구를 통해 장치로 흘러 들어가서 메인 필터 외부 표면의 한 곳을 스치면서 지나가게 되면 메인 필터의 양쪽에는 서로 다른 유체의 압력이 작용하게 된다. 오염물질이 포함된 이차 유체 흐름은 먼저 이차 유체 흡인구를 통해 메인 필터를 통과할 때 높은 유체 압력의 영향을 받는 표면 쪽에서부터 낮은 유체 압력의 영향을 받는 표면 쪽(메인 필터의 공기 토출구)으로 통과하면서 오염된 유체가 정화된다.

공기 정화 방법이 추가로 포함된 본 발명에서 전술한 방법은 상기에 언급된 장치를 이용하여 공기나 유체를 정화한다.

도 1??6은 본 발명의 실시예 1??6의 구조를 도시하는 계략도.
도 7??14는 본 본명의 공기정화기에 사용되는 메인 필터의 다양한 형태를 도시하는 도면.
도 15??54는 본 발명의 실시예 7??46의 구조를 도시하는 계략도.

도1은 공기정화기의 일 실시예를 도시한다. 공기정화기는 케이싱(301), 정화기의 다중 공기 흡인구(101), 정화기의 공기 토출구(104), 메인 필터(303), 팬(302), 일차 기류 흡인구(102), 이차 기류 흡인구(103)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)가 정화기의 공기 흡인구(101)와 같은 곳이다. 본 실시예에 도시된 바와 같이, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 서로 다른 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 공기정화기에 압력배출구(106)가 추가로 포함되어 있다. 팬이나 송풍기의 회전 속도가 일차와 이차 기류의 양과 속도에 비해 너무 높아 기류가 그 속도를 탈 수 없을 경우, 입력배출구(106)의 구멍을 적절한 크기로 조정하여 외부 공기가 압력배출구(106)을 통해 케이싱 내부로 들어오거나 내부 공기가 케이싱 외부로 빠져나가도록 한다. 본 실시예에 따르면, 수직 단면도에서 볼 때 메인 필터(303)의 공기가 들어가는 쪽 표면(401)과 공기가 나오는 쪽 표면(402)의 라인은 평행이다. 팬(302)이 작동되면, 팬의 작동으로 케이싱(301) 내부에서 일차 기류(202)가 형성되어 상위 위치에서 하위 위치로 흐르게 된다. 일차 기류(202)는 일차 기류 흡인구(102)를 통해 공기정화기 안으로 들어가서 메인 필터(303)의 외부 표면의 적어도 한 곳 이상 지나가게 된다. 일차 필터(303)의 단면도에 도시된 바와 같이 일차 기류(202)가 일차 필터의 안쪽 표면을 통과할 때 안쪽 표면에 접한 기류(204)의 속도는 일차 필터의 바깥쪽 표면에 접한 기류(203)보다 속도가 빠르다. 그에 따라 전술한 일차 필터 표면의 적어도 두 곳 즉 401과 402에 가해지는 기압이 서로 달라진다. 그에 따라 오염된 공기로 이루어진 이차 기류(201)가 형성된다. 이차 기류 흡인구(103)를 통해 메인 필터(303)로 들어가는 이차 기류(201)는 기압이 높은 쪽(메인 필터의 공기가 들어가는 쪽(401))에서 기압이 낮은 쪽(메인 필터의 공기가 나오는 쪽(402))으로 흐르면서 오염된 공기가 정화된다.

도2는 공기정화기의 다른 일 실시예를 도시한다. 본 실시예의 기본적인 구조는 도1에 도시된 바와 동일하다. 본 실시예에 따르면, 신선한 공기를 공급하는 공기정화기의 벽(306)은 공기정화기의 다중 공기 흡인구를 분리하기 위한 것이다. 벽(306)은 케이싱(301)의 일부이거나 본 발명에 따른 공기정화기를 설치하는 동안 의도적으로 추가한 다른 칸막이일 수 있다. 실외의 신선한 공기는 실내의 조화 공기(conditioned air)에 비해 온도와 습도가 높은 경우가 많다. 에너지 절감을 위해, 실외에서 처리되지 않은 신선한 공기(207)이 흡인될 때, 실내의 건조한 조화 공기(206)의 일부가 이차 기류(201)과 함께 메인 필터(303)을 통해 더 정화된다. 메인 필터를 통과하면서 이차 기류(201)과 함께 정화된 공기는 일차 기류(202)와 합쳐져서 배가된 공기(208)을 형성한다. 배가된 공기(208)는 재순환하여 실내 환경으로 돌아간다.

도3은 공기정화기의 다른 일 실시예를 도시한다. 공기정화기는 케이싱(301), 정화기의 공기 흡인구(101), 정화기의 공기 토출구(104), 메인 필터(303), 팬(302), 일차 기류 흡인구(102), 이차 기류 흡인구(103)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)가 정화기의 하나의 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 팬(302)이 작동되면, 팬의 작동으로 케이싱(301) 내부에서 일차 기류(202)가 상위 위치에서 하위 위치로 흐르게 된다. 일차 기류(202)는 일차 기류 흡인구(102)를 통해 공기정화기 안으로 들어가서 메인 필터(303)의 외부 표면(402)을 적어도 한 곳 이상 스치면서 지나가게 된다. 일차 기류 202와 205가 메인 필터(303)의 공기가 들어가는 쪽 표면을 적어도 한 곳(401)과 공기가 나오는 쪽 표면의 적어도 한 곳(402)을 스치면서 지나갈 때, 안쪽 표면에 접한 기류(204)는 바깥쪽 표면에 접한 기류(203)보다 속도가 빠르다. 그에 따라 일차 필터(303) 표면의 적어도 두 곳 즉 401과 402에 가해지는 기압이 서로 달라진다. 그에 따라 오염된 공기로 이루어진 이차 기류(201)가 형성된다. 이차 기류 흡인구(103)를 통해 메인 필터(303)로 들어가는 이차 기류(201)는 기압이 높은 쪽(메인 필터의 공기가 들어가는 쪽(401))에서 기압이 낮은 쪽(메인 필터의 공기가 나오는 쪽(402))으로 통과하면서 오염된 공기가 정화된다.

도4는 공기정화기의 또 다른 일 실시예를 도시한다. 공기정화기는 케이싱(301), 정화기의 다중 공기 흡인구(101), 정화기의 공기 토출구(104), 두 개의 메인 필터(303A와 303B), 두 개의 팬(302와 304), 일차 기류 흡인구(102), 다중 이차 기류 흡인구(103A와 103B)를 포함한다. 팬(302와 304)이 작동되면, 팬의 작동으로 케이싱(301) 내부에서 일차 기류(202와 205)가 상위 위치에서 하위 위치로 흐르게 된다. 일차 기류(202와 205)는 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103A)를 통해 공기정화기 안으로 들어가서 메인 필터(303A)의 외부 표면 두 곳(401A와 402A)과 메인 필터(303B)의 외부 표면(402)을 적어도 한 곳 이상 지나가게 된다. 메인 필터 303A와 303B의 안쪽 표면에 접한 기류(204A와 204B)의 속도는 메인 필터 303A와 303B의 바깥쪽 표면에 접한 기류(203A와 203B)보다 빠르다. 그에 따라 일차 필터의 적어도 두 곳 이상의 표면(401A와 402A, 401B와 402B)에 가해지는 기압이 서로 달라진다. 두 개의 이차 기류(201A, 201B)가 형성된다. 이차 기류 흡인구(103A와 103B)를 통해 메인 필터(303A와 303B)로 들어가는 이차 기류(201A와 201B)는 기압이 높은 쪽에서 기압이 낮은 쪽으로 통과하면서 오염된 공기가 정화된다.

상기 네 가지 실시예가 보여주는 바와 같이, 일차 기류 흡인구(102), 이차 기류 흡인구(103A와 103B), 공기정화기의 공기 흡인구(101)는 (1)일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103A)은 공기정화기 공기 흡인구(101)과 동일한 곳에서 시작되며, (2) 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)는 공기정화기의 공기 흡인구(101)와 다른 위치에 있다는 특징을 모두 가지고 있다.

두 가지 기본 구조로 이루어진 상기 4번째 실시예에 따르면, 상부 구조는 기본적으로 3번째 실시예와 동일하지만, 하부 구조는 기본적으로 첫 번째 실시예와 동일하다. 본 발명의 공기정화기는 하나의 기본 장치로 사용할 수 있다. 두 개 이상의 기본 장치를 함께 결합할 경우, 기본 장치에서 몇 가지 구성 부품 즉 상위 위치에서 하위 위치로 공기가 흐르도록 하는데 사용되는 팬이나 기타 장치 등을 생략할 수 있다. 결합 방법은 공기정화기 공기 토출구의 부분 또는 전체와 다른 장치의 공기 흡입구의 부분 또는 전체를 연결할 수 있다.

도5와 도6은 본 발명의 공기정화기의 두 가지 다른 실시예를 도시한다. 도5에 도시된 실시예에 따르면, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)가 공기정화기의 서로 다른 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 도6에 도시된 실시예에 따르면, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)가 공기정화기의 동일한 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 도5와 도6에 도시된 두 실시예 모두 도7에 도시된 것과 같은 동일한 3차원 고체 메인 필터를 사용했다. 공기가 들어가는 쪽 표면(401)과 공기가 나오는 쪽 표면(402)의 표면의 형태는 평행이 아니다. 일차 기류(202와 205)가 메인 필터(303)의 공기가 나오는 쪽 표면(402)를 지날 때 공기가 들어가는 쪽 표면(401)에 접한 기류(203)는 공기가 나오는 쪽 표면(402)에 접한 기류(202)보다 속도가 느리다. 따라서 메인 필터(303)의 공기가 들어가는 쪽 표면과 공기가 나오는 쪽 표면에서는 명백히 다른 크기의 기압이 형성된다. 오염된 공기로 이루어진 이차 기류(201)가 형성된다. 이차 기류 흡인구(103)를 통해 메인 필터(303)로 들어가는 이차 기류(201)는 기압이 높은 쪽(메인 필터의 공기가 들어가는 쪽(401))에서 기압이 낮은 쪽(메인 필터의 공기가 나오는 쪽(402))으로 흐르면서 오염된 공기가 정화된다.

도7에 도시된 3차원 고체 필터(303) 외에 중공 원통형 필터(도8과 도9)를 메인 필터로 사용할 수 있다. 도8은 균일한 두께의 중공 원통형 필터를 도시한다. 공기가 들어가는 쪽 표면(401)의 라인이 공기가 나오는 쪽 표면의 라인과 평행을 이룬다. 도9는 두께가 균일하지 않은 중공 원통형 필터를 도시한다. 공기가 들어가는 쪽 표면(401)의 라인이 공기가 나오는 쪽 표면의 라인과 평행을 이루지 않는다. 도9에서 안쪽의 표면 라인은 바깥쪽의 표면 라인보다 길다. 도9에 도시된 메인 필터를 8번째와 9번째 실시예(도8과 도10)에 설치할 경우, 중공 원통형 ??터의 바깥쪽 표면이 공기가 들어가는 쪽 표면(401)이 되고 안쪽 표면은 공기가 나오는 쪽 표면(402)가 된다.

도10은 모두 같은 방향으로 굽어진 2차원 곡면으로 된 두 개의 필터로 구성된 필터를 도시한다. 두 필터의 두께는 균일하다. 면이 평면이 아니기 때문에 공기가 들어가는 쪽 표면과 공기가 나오는 쪽 표면의 면적이 커진다. 메인 필터(303)은 본 발명의 공기정화기에 수직으로 또는 수평으로 설치할 수 있다. 메인 필터(303)를 수직(도10B)으로 설치할 경우, 수직 단면도에서 볼 때 안쪽과 바깥쪽 윤곽선이 직선은 아니지만 서로 평행을 이루고 있다. 메인 필터(303)를 수평(도10A)으로 설치할 경우, 이 3차운 메인 필터(303)의 수직 단면도에서 볼 때 안쪽과 바깥쪽 윤곽선이 직선은 아니지만 서로 평행을 이루고 있다. 메인 필터를 수평으로 설치하면 기류가 부드럽게 흐르게 되어 공기가 들어가는 쪽 표면(401)과 공기가 나오는 쪽 표면(402)에서 난류가 생성되는 것을 막을 수 있다.

도11과 도12는 이차 기류가 들어가는 쪽(402)과 나오는 쪽(401)이 되는 두 개의 이차원 표면으로 이루어진 메인 필터 두 가지를 도시한다. 이 고체 필터를 수직으로 설치할 경우, 수직 단면도에서 볼 때 공기가 나오는 쪽 윤곽선이 도 11에 도시된 바와 같이 직선이 된다. 그리고 수직 단면도에서 볼 때 두 표면이 모두 도12에 도시된 바와 같이 곡면이다. 도11에 도시된 바와 같이, 1차 기류가 메인 필터(303)의 공기가 나오는 쪽 표면을 통과할 때, 기류가 부드럽게 흐르게 되어 형성되는 난류의 정도가 적어진다.

도13은 평면과 3차원 표면으로 이루어진 3차원 필터를 도시한다. 3차원 표면은 공기 들어가는 쪽에 있고 평면은 공기가 나오는 쪽에 있다. 일차 기류가 공기가 나오는 쪽 표면를 스치면서 지나갈 때, 공기가 들어가는 쪽 표면의 기류는 공기가 나오는 쪽 표면의 기류의 속도보다 느리다. 따라서 메인 필터의 공기가 나오는 쪽 표면과 공기가 들어가는 쪽 표면의 기압이 달라진다.

도14는 다른 형태의 3차원 고체 필터를 도시한다. 일차 기류가 메인 필터의 외부 표면을 적어도 한 곳 이상 스치면서 지나가면, 메인 필터의 적어도 두 개 이상의 표면에 작용하는 기압이 달라지면서 이차 기류가 형성되어 기압이 높은 쪽 표면(메일 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면)에서 기압이 낮은 쪽 표면(메인 필터의 공기가 나오는 쪽 표면)으로 메인 필터를 통해 통과하면서 오염된 공기가 정화된다. 따라서 본 발명을 통해 얻고자 하는 결과를 얻게 된다.

도15와 도17은 실시예 7과 8을 도시한다. 실시예7에서는 도8에 도시된 중공 원통형 메인 필터를 사용했고 실시예8에서는 도 9에 도시된 중공 원통형 메인 필터를 사용했다. 본 실시예에 따른 공기정화기는 케이싱(301), 정화기의 다중 공기 흡인구(101), 정화기의 공기 토출구(104), 메인 필터(303), 팬(302), 일차 기류 흡인구(102), 이차 기류 흡인구(103)를 포함한다. 일차 기류 흡인구(103)와 이차 기류 흡인구(103)는 공기정화기의 공기흡인구(101)가 위치한 곳과 같은 곳이다. 도면에 도시된 바와 같이, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 서로 다른 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 팬이 작동되면, 팬의 작동으로 케이싱(303) 내부에서 일차 기류(202)가 상위 위치에서 하위 위치로 흐르게 된다. 일차 기류(202)가 먼저 일차 기류 흡인구(102)를 통해 장치 안으로 흘러 들어가서 메인 필터(303)의 외부 표면(402)의 적어도 한 곳 이상을 스치면서 지나가게 된다. 그리고 일차 기류(202)가 메인 필터(303)의 안쪽 표면을 스쳐 지날 때 안쪽 표면에 접한 기류(204)는 바깥쪽 표면에 접한 기류(203)보다 속도가 빠르다. 따라서 메인 필터의 두 표면(401과 402)은 서로 다른 기압의 작용을 받는다. 오염된 공기를 포함한 이차 기류(201)가 기압이 높은 쪽 표면(메인 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면)을 통해 기압이 낮은 쪽 표면(메인 필터의 공기가 나오는 쪽 표면)으로 이차 기류 흡인구(103)을 통해 메인 필터 안을 통과하면서 오염된 공기가 정화된다.

도16와 도18은 실시예 9과 10을 도시한다. 실시예9에서는 도8에 도시된 중공 원통형 메인 필터를 사용했고 실시예10에서는 도 9에 도시된 중공 원통형 메인 필터를 사용했다. 본 실시예에 따른 공기정화기는 케이싱(301), 정화기의 공기 흡인구(101), 정화기의 공기 토출구(104), 메인 필터(303), 팬(302), 일차 기류 흡인구(102), 이차 기류 흡인구(103)를 포함한다. 일차 기류 흡인구(103)와 이차 기류 흡인구(103)는 공기정화기의 공기흡인구(101)가 위치한 곳과 같은 곳이다. 도면에 도시된 바와 같이, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 동일한 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 팬이 작동되면, 팬의 작동으로 케이싱(303) 내부에서 일차 기류(202)가 상위 위치에서 하위 위치로 흐르게 된다. 일차 기류(202)가 먼저 일차 기류 흡인구(102)를 통해 장치 안으로 흘러서 메인 필터(303)의 외부 표면(402)을 적어도 한 곳 이상 스치면서 지나가게 된다. 그리고 일차 기류(202)가 메인 필터(303)의 안쪽 표면을 스쳐 지나갈 때 안쪽 표면에 접한 기류(204)는 바깥쪽 표면에 접한 기류(203)보다 속도가 빠르다. 따라서 메인 필터의 두 표면(401과 402)은 서로 다른 기압의 작용을 받는다. 오염된 공기를 포함한 이차 기류(201)가 기압이 높은 쪽 표면(메인 필터의 공기가 들어가는 쪽 표면)을 통해 기압이 낮은 쪽 표면(메인 필터의 공기가 나오는 쪽 표면)으로 이차 기류 흡인구(103)을 통해 메인 필터 안을 통과하면서 오염된 공기가 정화된다.

도19와 도21은 실시예 11과 12를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 서로 다른 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 두 실시예 모두 도8에 도시된 중공 원통형 필터(303)를 사용하고 보조필터(501)를 추가로 포함시켰다. 보조필터(501)은 일차공기가 직접 통과하도록 설치한다. 보조 필터를 메인 필터(303)의 상위 위치에 설치할 경우(도19에 도시된 실시예 11의 경우), 팬이 작동하는 동안 오염된 공기가 일차 기류(202)를 타고 먼저 보조 필터(501)를 통과한다. 보조 필터를 통과하면서 일차로 오염된 공기가 정화된 다음, 하위 위치에서 메인 필터(303)를 통과하면서 정화된 공기와 합쳐져서 공기의 양이 늘어난다. 보조 필터(501)를 메인 필터(303)의 하위 위치에 설치할 경우(도21에 도시된 실시예 12의 경우), 메인 필터(303)에 의해 정화된 공기가 하위 위치에서 일차 기류(202)와 합쳐진다. 이렇게 늘어난 공기가 다시 보조 필터(501)를 통과하면서 오염된 공기가 이중으로 정화된다.

도22는 실시예 13을 도시한다. 본 실시예에 따르면, 일차 기류 흡인구(103)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 서로 다른 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 실시예 13에 따르면, 공기정화기는 2개의 보조 필터(501)와 도8에 도시된 중공 원통형 메인 필터(303)를 포함한다. 보조 필터(501)는 메인 필터(303)의 상위 위치와 하위 위치에 설치된다.

도22와 도23은 실시예 14와 15를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)는 모두 정화기의 동일한 공기 흡인구(101)에서 비롯된다. 두 실시예 모두 도8에 도시된 중공 원통형 필터(303)를 사용하였다. 그리고 보조필터(501) 하나를 추가로 포함시켰다. 보조필터(501)는 일차 기류가 직접 통과하도록 설치한다. 보조 필터를 메인 필터(303)의 상위 위치에 설치할 경우(도20에 도시된 실시예 14의 경우), 팬이 작동하는 동안 오염된 공기가 일차 기류(202)를 타고 먼저 보조 필터(501)를 통과한다. 보조 필터를 통과하면서 일차로 오염된 공기가 정화된 다음, 하위 위치에서 메인 필터(303)를 통과하면서 정화된 공기와 합쳐져서 공기의 양이 늘어난다. 보조 필터(501)를 메인 필터(303)의 상위 위치와 하위 위치에 설치할 경우(도23에 도시된 실시예 15의 경우), 메인 필터에 의해 정화된 공기와 상위 위치의 보조 필터에 의해 정화된 공기가 하위 위치의 1차 기류(202)와 합쳐져서 불어나게 되고 이 불어난 공기가 한번 더 보조 필터(501)을 통과하면서 오염된 공기가 3중으로 정화된다.

도24, 25, 26, 27, 28은 각각 실시예 16, 16, 18, 19, 20을 도시한다. 5개의 실시예는 모두 도8에 도시된 중공 원통형 필터(303)를 사용하였다. 그리고 보조필터(502)를 더 추가했다. 보조 필터는 메인 필터(303)의 상위 위치에 설치(도24와 26에 도시된 실시예16과 18)되거나 하위 위치에 설치(도25에 도시된 실시예17)되거나 또는 상위 위치와 하위 위치에 모두 설치(도27과 28에 도시된 실시예19와 20)된다. 보조 필터는 메인 필터(303)와 일렬로 설치된다. 실시예에 따라 일차 기류 흡인구(102) 및 이차 기류 흡인구(103)와 장치의 공기 흡인구(101) 사이에는 다음과 같은 두 가지 종류의 특징이 있다:

(1) 도 25, 26, 27에 도시된 실시예17, 18, 19에 따르면, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 동일한 공기 흡인구(101)에서 비롯된다.

(2) 도 24, 28에 도시된 실시예16, 20에 따르면, 일차 기류 흡인구(102)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 서로 다른 공기 흡인구(101)에서 비롯된다.

일차 기류가 팬(302)의 작동으로 보조 필터(502)의 표면을 스쳐지나갈 때, 보조 필터의 양 표면에는 서로 다른 기압의 작용을 받는다. 오염된 공기가 기압이 높은 표면 쪽에서 기압이 낮은 표면 쪽으로 보조 필터(502)를 통과하면서 오염된 공기가 정화된다. 보조 필터에 의해 정화된 공기는 메인 필터(303)에 의해 정화된 공기와 합쳐진다.

도29, 30, 31, 32, 33은 각각 실시예 21, 22, 23, 24, 25를 도시한다. 5개의 실시예는 모두 도8에 도시된 중공 원통형 필터(303)를 사용하였다. 그리고 보조필터(503)를 더 추가했다. 보조 필터는 다음과 같은 방향으로 설치된다:

(1) 도 29, 31에 도시된 실시예21, 23에 따르면, 보조 필터(503)는 메인 필터의 공기가 들어가는 표면 쪽에 메인필터와 평행하게 설치된다.

(2) 도 30, 32에 도시된 실시예22, 24에 따르면, 보조 필터(503)는 메인 필터의 공기가 나오는 표면 쪽에 메인 필터와 평행하게 설치된다.

(3) 도 33에 도시된 실시예25에 따르면, 보조 필터(503)는 메인 필터의 공기가 들어가는 표면 쪽과 공기가 나오는 표면 쪽에 평행하게 메인 필터와 설치된다.

이 다섯 실시예에 나타나는 특징은 다음과 같다:

(1) 도 31, 32, 33에 도시된 실시예23, 24, 25에 따르면, 일차 기류 흡인구(103)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 동일한 공기 흡인구(101)에서 비롯된다.

(2) 도 29, 30에 도시된 실시예22, 23에 따르면, 일차 기류 흡인구(103)와 이차 기류 흡인구(103)는 정화기의 서로 다른 공기 흡인구(101)에서 비롯된다.

도34, 35, 36, 37은 각각 실시예 26, 27, 28, 29를 도시한다. 이 4개의 실시예는 모두 도8에 도시된 중공 원통형 필터(303)를 사용하였다. 이들 실시예에 따르면, 보조 필터(502와 503)가 더 설치되며 보조 필터(503)와 메인 필터(303)의 방향은 서로 평행이다. 보조 필터(503)은 메인 필터(303)의 공기가 들어가는 표면 쪽에 설치(도34, 36에 도시된 실시예25, 28의 경우)되거나, 메인 필터(303)의 공기가 나오는 표면 쪽(도35, 37에 도시된 실시예27, 29의 경우)에 설치된다. 그리고 다른 보조 필터(502)는 메인 필터(303)와 일렬로 설치된다. 보조 필터(502)는 메인 필터(303)의 상위 위치에 설치(도34, 35에 도시된 실시예 26, 27의 경우)되거나 메인 필터의 하위 위치에 설치(도36, 37에 도시된 실시예28, 29의 경우)된다. 팬이 작동하면 일차 공기가 상위 위치에서 하위 위치로 흐르면서 다음을 지나간다:

*209 (1) 메인 필터와 평행한 보조 필터(503); 그리고

(2) 일렬로 설치된 보조 필터(502)와 메인 필터.

두 정화된 공기가 토출되기 전에 합쳐져서 공기의 양이 늘어나고 오염된 공기가 정화된다.

도38, 39, 40, 41은 각각 실시예 30, 31, 32, 33을 도시한다. 이 4개의 실시예는 모두 도8에 도시된 중공 원통형 필터(303)를 사용하였다. 이들 실시예에 따르면, 보조 필터(501와 503)가 더 설치되며 보조 필터(503)와 메인 필터(303)의 방향은 서로 평행이다. 보조 필터(503)은 메인 필터(303)의 공기가 들어가는 표면 쪽에 설치(도38, 40에 도시된 실시예30, 32의 경우)되거나, 메인 필터(303)의 공기가 나오는 표면 쪽(도38, 39에 도시된 실시예31, 33의 경우)에 설치된다. 그리고 다른 보조 필터(501)는 일차 기류가 통과하도록 방향 정해 설치한다. 보조 필터(501)는 메인 필터(303)의 상위 위치에 설치(도38, 39에 도시된 실시예 30, 31의 경우)되거나 하위 위치에 설치(도40, 41에 도시된 실시예32, 33의 경우)된다.

도42, 43, 44, 45, 45, 47은 각각 실시예 34, 35, 36, 37, 38, 39를 도시한다. 이 6개의 실시예는 모두 도8에 도시된 중공 원통형 필터(303)를 사용하고 보조 필터(501과 502)를 추가하였다. 그리고 보조 필터(501)는 일차 기류가 통과하도록 방향을 정해 설치한다. 보조 필터(501)는 메인 필터(303)와 다른 보조 필터(502)의 사이에 설치(도43, 44에 도시된 실시예35, 36의 경우)되거나 메인 필터(303)와 다른 보조 필터(502)의 상위 위치(도42, 45에 도시된 실시예34, 37의 경우)나 하위 위치(도46, 47에 도시된 실시예38, 39의 경우)에 설치된다. 다른 보조 필터(502)는 메인 필터(303)와 일렬로 설치된다. 다른 보조 필터(502)는 메인 필터(303)의 상위 위치에 설치(도42, 43, 47에 도시된 실시예 34, 35, 39의 경우)되거나 하위 위치에 설치(도44, 45, 46에 도시된 실시예36, 37, 38의 경우)된다.

도48, 49, 50, 51, 52, 53은 각각 실시예 40, 41, 42, 43, 44, 45를 도시한다. 이 6개의 실시예는 모두 도8에 도시된 중공 원통형 필터(303)를 사용하고 보조 필터(501, 502, 503)를 더 추가하였다. 그리고 보조 필터(501)은 일차 기류가 통과하도록 방향을 정해 설치한다. 보조 필터(501)는 메인 필터(303) 사이와 다른 보조 필터(502)의 사이에 설치(도49, 50에 도시된 실시예41, 42의 경우)되거나 메인 필터(303)와 다른 보조 필터(502)의 상위 위치(도48, 51에 도시된 실시예40, 43의 경우)나 하위 위치(도52, 53에 도시된 실시예44, 45의 경우)에 설치된다. 다른 보조 필터(502)는 메인 필터(303)과 일렬로 설치된다. 다른 보조 필터(502)는 메인 필터(303)의 상위 위치에 설치(도48, 49, 53에 도시된 실시예 40, 41, 45의 경우)되거나 하위 위치에 설치(도50, 51, 52에 도시된 실시예42, 43, 44의 경우)된다.

도54는 서로 다른 보조 필터들을 함께 잘 조합하여 하나의 주 보조 필터(504)로 구성한 실시예46을 도시한다. 이 주 보조 필터(504)는 다음과 같은 특징들 중 하나 이상의 특징을 가지고 있다:

주 보조 필터의 전체 또는 일부분이 메인 필터와 평행하게 배열된다.

주 보조 필터의 전체 또는 일부분이 메인 필터와 일렬로 배열된다.

주 보조 필터의 전체 또는 일부분이 일차 기류(202)가 통과하도록 배열된 경우에는 팬(302)의 작동에 의해 형성된 일차 기류가 상위 위치에서 하위 위치로 흘러간다.

본 발명의 실시예가 그 외에도 더 많이 존재한다. 다른 실시예에서는 정화기의 공기 흡인구, 공기 토출구, 메인 필터, 팬의 위치 및 여러 보조 필터의 위치를 임의로 수정할 수 있을 것이다. 서로 다른 기압이 메인 필터의 두 외부 표면에 작용함으로 인해 이차 기류가 형성되고 이 이차 기류가 메인 필터를 통과하여 흐르지만, 팬의 작동에 의해 형성되는 일차 기류는 메일 필터를 통과하지 않도록 되어 있는 정화기는 모두 본 발명의 아이디어에 속한다.

해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 대략적으로 설명한 본 발명의 범위나 아이디어를 벗어나지 않는 범위에서 구체적인 실시예를 통해 설명한 본 발명을 매우 다양하게 변형 또는 수정할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시예들은 모두 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.

Claims (8)

1. 하나의 케이싱;
   적어도 하나의 메인 필터;
   적어도 하나의 팬;
   적어도 하나의 일차 기류 흡입구; 및
   적어도 하나의 이차 기류 흡입구를 포함하는 공기정화기에서,
   상기 일차 기류 흡입구와 이차 기류 흡입구는 공기정화기의 서로 다른 공기 흡입구에서 별개로 비롯되고, 상기 서로 다른 흡입구는 벽에 의해 분리되고;
   상기 메인 필터는 팬과 일렬로 배열되고; 팬의 작동에 의한 일차 기류가 케이싱 내부의 상위 위치에서 하위 위치로 흐를 때, 정화거나 혹은 처리되지 않은 실외의 신선한 공기을 흡입하고; 상기 일차 기류는 상기 메인 필터의 적어도 하나의 표면의 근처를 스쳐 지나가는 것에 의해 상기 메인 필터의 적어도 두 외부 표면에는 서로 다른 기압이 작용하게 되고; 냉동된 건조한 실내 공기는 이차 기류와 함께 메인 필터의 기압이 높은 외부 표면에서 기압이 낮은 외부 표면으로 메인 필터를 통과하여 흐르는 것에 의해 정화되고, 또한 신선한 일차 기류와 합쳐져서 배가된 공기를 형성하고 배가된 공기는 재순환하여 실내 환경으로 돌아가는 공기정화기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기정화기는 적어도 하나 이상의 보조 필터를 추가로 포함하는 공기정화기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 메인 필터에,
   재료의 전체 또는 일부가 활성탄, 광촉매, 분자체 또는 제올라이트나 그 혼합물로 되어 있고, 형태는 과립 형태이며. 공기가 통과할 수 있는 용기에 담겨 있는 여과 재료;
   재료의 일부에 활성탄, 광촉매, 분자체 또는 제올라이트나 그 혼합물이 부착되어 있고 공기가 통과할 수 있는 여과 재료; 또는
   재료의 일부가 활성탄, 광촉매, 분자체 또는 제올라이트나 그 혼합물을 포함하고 있고 벌집구조로 되어있는 여과 재료 중 적어도 하나 이상을 포함하고 있는 공기정화기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 메인 필터는 서로 다른 정화 기능과 효과를 지닌 일련의 필터로 구성된 공기정화기.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 보조 필터는 서로 다른 정화 기능과 효과를 지닌 일련의 필터로 구성되어 있으며 이들 일련의 필터들이 평행으로 설치되는 공기정화기.
   
6. 제2항에 있어서,
   메인 필터는 촉매 산화법으로 유기 오염물질을 제거하는 필터이고, 보조 필터는 입자상 오염물질을 제거하는 필터인 공기정화기.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 이차 기류 흡인구를 닫힌 위치로 조정할 경우, 메인 필터로 타고 들어가는 이차 기류의 양도 동시에 제로가 되는 공기정화기.
   
8. 제6항 혹은 제7항에 있어서,
   입자상 오염물질이 너무 많아 메인 필터의 수명을 손상시킬 때, 상기 이차 기류 흡인구를 닫힌 위치로 조정하여 모든 공기가 보조 필터를 통과하여 여과하게 하고; 입자상 오염 물질이 충분해지면, 상기 이차 기류 흡인구을 열어 메인 필터에 의해 기체상 오염물질 및 남아 있는 입자상 오염물질을 제거하게 하는 공기정화기.
   

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