JP2012506314A - 除湿機能を備えた空気清浄機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】除湿機能を有する空気清浄機は、内部空間を備える本体ケースと、当該本体ケースの内部に設けられ単一の送風ファンを介して当該本体ケースの両側から外気を流入させる送風部と、当該本体ケースの一側から流入される空気を浄化する空気清浄部と、除湿ローターによって当該本体ケースの他側から流入される空気から水分を除去する除湿部とを含む。前記送風部により前記本体ケースの両側から空気が流入すると、空気清浄機は、前記本体ケースの一側から流入した空気を浄化するとともに、前記本体ケースの他側から流入した空気を除湿する。したがって、除湿と空気清浄とを同時に行うことで発生する風量低下を減少させることができるため、除湿と空気清浄性能が向上する。
Description
本発明は、空気清浄機に関し、より詳細には、流入される空気から水分を吸収及び／又は空気を浄化する、除湿機能を備えた空気清浄機に関する。
一般に、空気清浄機は、汚染された室内空気を吸入して空気に含有されたほこり、匂い粒子等をフィルターでろ過することで、当該吸入された空気をきれいな空気に浄化させる。このように浄化された空気は、空気清浄機の外部、即ち、室内に吐出される。
言い換えれば、空気清浄機は、汚染された周辺の空気を吸入し、吸入した空気を浄化し、きれいな空気を外部に吐出することにより、当該空気清浄機が設けられた周辺の空気を浄化する。
このため、一般に、空気清浄機は、周辺の空気を流入させるとともに浄化した空気を吐出させるための送風装置と、流入された空気に含有されたほこり、匂い粒子等をろ過するフィルターとを備えている。
しかしながら、このような空気清浄機は、周辺の空気を流入させ、流入した空気を浄化し、浄化された空気を吐出することが可能であるが、流入される空気に含有された水分を除去することはできない。そのため、夏のように湿度の高い状態で空気清浄機が駆動される場合、空気中に含有された水分が、脱臭フィルターに送られて付着する。
脱臭フィルターに付着した水分が蓄積すると、結局、脱臭フィルターの性能が低下する。例えば、脱臭フィルターの表面に水分が付着すると、当該水分が空気中の汚染物質に絡まる。その結果、各フィルターの汚染度を増加させたり、各フィルターの気孔を塞いでフィルターの送風効率を低下させるため、フィルターの交換周期と寿命が短くなる。
この問題を解決するために、近年の空気清浄機は、その内部に除湿部が設けられるとともに、当該除湿部の後方に空気清浄フィルターが設けられており、これによって、除湿と空気清浄を同時に行うことができるようになっている。
しかしながら、このような空気清浄機は、流入された空気が除湿部と空気清浄フィルターを通過しなければならないため、流入される空気に求められる静圧が大きく、除湿と空気清浄の性能が低下する。
そのため、単一流れを形成する流入空気に除湿と空気清浄とを同時に行うと、吐出される空気の風量が減少する。
本発明は、流入される空気から水分を除去し且つ当該流入される空気を浄化する除湿機能を有するとともに、除湿と空気清浄とを同時に行うことによる風量の下落を低減させることができる空気清浄機を提供することを目的とする。
また、本発明は、使用者の選択に応じて、流入される空気から水分を除去、又は／及び、流入される空気を浄化することができる除湿機能を備えた空気清浄機を提供することを目的とする。
また、本発明は、外気を流入させる送風ファンが止まるのを防止することができる除湿機能を備えた空気清浄機を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態による空気清浄機は、内部空間を備える本体ケースと、当該本体ケースの内部に設けられ単一の送風ファンを介して当該本体ケースの両側から外気を流入させる送風部と、当該本体ケースの一側から流入される空気を浄化する空気清浄部と、除湿ローターによって当該本体ケースの他側から流入される空気から水分を除去する除湿部とを含む。
上記本体ケースは、上記除湿部と上記送風部とを分離させ、他側から流入される空気を当該送風部に流入させるための第１の貫通孔を含む第１の隔壁ユニットを備えることができる。
上記第１の隔壁ユニットは、上記第１の貫通孔を介して上記送風部に流入される空気の流動量を調節するために、当該第１の貫通孔を開閉する第１の開閉部材を備えることができる。
上記送風部は、上記送風ファンに連結されて当該送風ファンの駆動源からの熱を感知する熱感知部材を備えている。当該熱感知部材で感知された熱が既設定値より高い場合に、前記第１の貫通孔を前記第１の開閉部材によって閉鎖することができ、または、除湿部の駆動を止めることができる。
上記送風ファンは、両方向からの空気の流入が可能にするために、一側は開口され、他側面には少なくとも一つの送風孔を備えることができる。
上記本体ケースは、上記空気清浄部と上記送風部とを分離させ、一側から流入される空気が当該送風部に流入させるための第２の貫通孔を含む第２の隔壁ユニットをさらに備えることができる。
上記第２の隔壁ユニットは、上記第２の貫通孔を介して前記送風部に流入される空気の流動量を調節するために、当該第２の貫通孔を開閉する第２の開閉部材を備えることができる。
上記第１の貫通孔は、上記本体ケースの一側からの空気の流入時に求められる静圧と上記本体ケースの他側からの空気の流入時に求められる静圧とが同一又は同等となるよう前記第２の貫通孔より小さく形成されることができる。
上記本体ケースは、当該本体ケースの一側から空気が流入されるように形成された第１の流入口と、当該第１の流入口が形成された側の反対側から空気が流入されるように形成された第２の流入口とをさらに備えることができる。
上記空気清浄機は、上記第１及び２の開閉部材と、上記第１及び２の回動部材と、上記熱感知部材とに連結されて、上記送風部に流入される空気の量を調節する制御部をさらに含むことができる。
上記本体ケースは、上記第１及び２の流入口に取り付けられて当該第１及び２の流入口に外気を流入させ、また、外気の流入を遮断する、第１及び２の回動部材をさらに備えることができる。
上記除湿部は、上記除湿ローターが回転可能に備えられ、上記本体ケースの他側から流入される空気から水分を除去する除湿ローターユニットと、当該除湿ローターユニットに連結され当該除湿ローターユニットから除去された水分を凝縮させる凝縮器と、当該凝縮器に連結されて凝縮された凝縮水を貯蔵する凝縮水貯蔵タンクとを備えることができる。
上記除湿ローターユニットは、上記本体ケースに設けられて上記除湿部が配置された当該本体ケースの内部空間を分割する仕切り部材と、当該仕切り部材に回転可能に設けられて上記本体ケースの他側から流入される空気から水分を除去する上記除湿ローターと、上記本体ケースの他側から流入された空気から除去された水分を含有した上記除湿ローターから水分を除去するために、上前記除湿部内で循環する別途の空気流動を形成させる空気循環部と、当該空気循環部から送風された空気を加熱するために上記除湿ローターと空気循環部との間に配置される加熱部とを備えることができる。
上記凝縮器は、上記空気循環部によって循環される空気が流入される入口孔と、当該入口孔に流入されて水分が除去された空気が流出される出口孔と、上記本体ケースの他側から流入された空気を通すための通風口が形成され当該通風口を通る空気と熱伝達させるために上記空気循環部によって循環される空気が流れる流路管とを備えることができる。
上記凝縮器は、上記空気循環部によって循環される空気から凝縮された凝縮水が排出される排出口をさらに備えることができる。
本発明によれば、本体ケースの両側から空気を流入させる送風部によって当該本体ケースの一側から流入される空気を浄化するとともに、他側から流入される空気を除湿することにより、除湿と空気清浄とを同時に行うことで発生する風量低下を減少させることができる。したがって、除湿及び空気清浄性能を向上させることができる効果がある。
また、本発明によれば、第１及び２の開閉部材と第１及び２の回動部材によって本体ケースの両側面のいずれか一側面からの空気の流入を遮断することができるため、流入した空気から水分を除去する除湿機能と、流入した空気を浄化する空気清浄機能とのいずれか一方または両方を使用者の好みに応じて選択的に行うことができる効果がある。
さらに、本発明によれば、送風ファンの駆動源の熱が既設定値よりも高いと熱感知部材によって感知された場合には、第１の開閉部材によって、除湿された空気が送風部に流入する量を減少させることができるため、外気を当該本体ケースの内部に流入させる送風ファンが止まることを防止する。
さらに、本発明によれば、第１及び２の貫通孔を異なるサイズに形成することによって、本体ケースの両側から内部への外気の流入に必要な静圧を適切に分配できる。
本発明の例示的に示した一実施形態を、図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の例示的に示した一実施形態による空気清浄機を示す分解斜視図である。
図１を参照すると、除湿機能を備えた空気清浄機１００（以下、「空気清浄機」という）は、本体ケース１２０と、送風部１４０と、空気清浄部１６０と、除湿部１８０とを含んでいる。
上記本体ケース１２０は、内部空間を有している。本体ケース１２０は、前方ケース１２１と、メインケース１２２と、後方ケース１２３とを含んでいる。即ち、当該前方ケース１２１とメインケース１２２と後方ケース１２３とを結合することによって、本体ケース１２０は形成されている。
しかしながら、上記本体ケース１２０は、これに限定されることはない。上記本体ケース１２０は、上記前方ケース１２１とメインケース１２２と後方ケース１２３とに分離されることなく、一体的に形成することもできる。
上記前方ケース１２１は、空気が流入される第１の流入口１２１ａを有している。当該第１の流入口１２１ａを介して、外気を本体ケース１２０の内部に引き込むことができる。
上記メインケース１２２は、内部空間を有している。また、上記メインケース１２２の上部には、吐出口１２２ａを有している。上記本体ケース１２０の内部に流入した空気を、当該吐出口１２２ａから外部に吐出することができる。
上記後方ケース１２３は、空気が流入される第２の流入口１２３ａを備えている。当該第２の流入口１２３ａを介して、外気を上記本体ケース１２０の内部に流入させることができる。
即ち、当該本体ケース１２０は、上記第１の流入口１２１ａと上記第２の流入口１２３ａとを備えており、上記本体ケース１２０の両側からの空気を引き込むことが可能となっている。除湿及び／又は浄化された空気は、吐出口１２２ａを介して当該本体ケース１２０の外部に吐出される。
本実施形態では、上記第１の流入口１２１ａと上記第２の流入口１２３ａが上記本体ケース１２０の前面と後面にそれぞれ配置され、吐出口１２２ａが当該本体ケース１２０の上面に配置され手いる。しかしながら、本発明は、これに限定されることはない。第１の流入口１２１ａ、第２の流入口１２３ａ、及び吐出口１２２ａは、多様な組み合わせによって本体ケース１２０の側面、上面、底面等に配置することができる。
また、上記本体ケース１２０は、上記送風部１４０を上記除湿部１８０から分離させてもよい。図２に示されるように、上記本体ケース１２０は、当該本体ケース１２０の他側から引き込まれた空気を当該送風部１４０に引き込むための第１の貫通孔１２９ａを有する第１の隔壁ユニット１２８を含むことができる。
即ち、上記第１の隔壁ユニット１２８は、図２に示したように、第１の貫通孔１２９ａを有する第１の隔壁部材１２９を備えており、当該第１の隔壁部材１２９は、上記送風部１４０と上記除湿部１８０とを互いに分離するために、本体ケース１２０、即ち、メインケース１２２に備えられている。
また、上記第１の隔壁ユニット１２８は、上記第１の貫通孔１２９ａを介して上記送風部１４０に引き込む空気の流動量を調節するために、当該第１の貫通孔１２９ａを開閉する第１の開閉部材１３０をさらに備えることができる。
上記第１の開閉部材１３０は、上記第１の貫通孔１２９ａを開閉するために、第１のモーター１３１に連結されて昇降されることができる。なお、上記第１の開閉部材１３０は、上記第１のモーター１３１に結合されたラックギア１３０ａを備えており、当該第１のモーター１３１は、当該ラックギア１３０ａと対応するピニオンギア１３１ａを備えることができる。
これにより、上記第１の開閉部材１３０は、上記第１のモーター１３１によって昇降されて上記第１の貫通孔１２９ａを開閉することができる。
また、上記第１のモーター１３１は、制御部（図示せず）に連結されている。当該制御部は、上記第１の開閉部材１３０が上記第１の貫通孔１２９ａを開閉するように制御することができる。
即ち、図３に示したように、上記第１の開閉部材１３０によって第１の貫通孔１２９ａを開閉することができるため、上記送風部１４０に流入される空気の量を調節することができる。
一方、上記本体ケース１２０は、上記送風部１４０を上記空気清浄部１６０から分離させることができる。図２に示したように、上記本体ケース１２０は、当該本体ケース１２０の一側から引き込まれた空気を当該送風部１４０に引き込むために、第２の貫通孔１３３ａを有する第２の隔壁ユニット１３２を備えることができる。
即ち、上記第２の隔壁ユニット１３２は、上記第２の貫通孔１３３ａが形成された第２の隔壁部材１３３を備えており、上記送風部１４０と上記空気清浄部１６０とを互いに分離するために、当該第２の隔壁部材１３３が上記本体ケース１２０に備えられている。
また、上記第２の隔壁ユニット１３２は、上記第２の貫通孔１３３ａを介して送風部１４０に引き込まれる空気の流動量を調節するために、当該第２の貫通孔１３３ａを開閉する第２の開閉部材１３４をさらに備えることができる。
上記第２の開閉部材１３４は、上記第２の貫通孔１３３ａを開閉するために、第２のモーター１３５に連結されていることにより昇降されることができる。また、上記第２の開閉部材１３４は、上記第２のモーター１３５に結合されるラックギア１３４ａを備えており、当該第２のモーター１３５は、当該ラックギア１３４ａと対応するピニオンギア１３５ａを備えることができる。
これにより、上記第２の開閉部材１３４は、図３に示したように、上記第２のモーター１３５によって昇降されて上記第２の貫通孔１３３ａを開閉することができる。
また、上記第２のモーター１３５は、制御部（図示せず）に連結されている。制御部は、上記第２の開閉部材１３４が上記第２の貫通孔１３３ａを開閉させるように制御することができる。
上述したように、上記第２の開閉部材１３４によって上記第２の貫通孔１３３ａを開閉することができるため、上記送風部１４０に引き込む空気の量を調節することができる。
なお、使用者による空気清浄部１６０のメンテナンスや補修の際に不注意による事故を防止するために、上記第２の貫通孔１３３ａにファングリル１３６を取り付けることができる。
なお、上記本体ケース１２０の一側からの空気の流入時に求められる静圧を上記本体ケース１２０の他側からの空気の流入時に求められる静圧と同一または同様にするために、上記第１の貫通孔１２９ａを上記第２の貫通孔１３３ａより小さく形成することができる。
即ち、上記空気清浄部１６０を通るために流入される空気に求められる静圧は、一般に、上記除湿部１８０を通るために流入される空気に求められる静圧よりも大きい。この場合、上記空気清浄部１６０を通る空気の量と、上記除湿部１８０を通る空気の量とでは、差がある。
このような不均衡を補正するために、上記第１の貫通孔１２９ａは、上記第２の貫通孔１３３ａよりも小さくすることができる。
一方、図４（ａ）に示したように、上記前方ケース１２１の第１の流入口１２１ａは、使用者の必要に応じて当該第１の流入口１２１ａを開閉するための第１の回動部材１２１ｂを備えることができる。
即ち、図４（ｂ）に示したように、流入される空気の移動経路方向に上記第１の回動部材１２１ｂを回転すると、当該第１の回動部材１２１ｂは、上記第１の流入口１２１ａを開放する。また、上記第１の回動部材１２１ｂを回転させて流入される空気の移動経路に対して垂直に配置すると、当該第１の回動部材１２１ｂは、上記第１の流入口１２１ａを閉鎖して、空気が当該第１の流入口１２１ａを介して上記本体ケース１２０の内部に流入しないようにする。
また、図４（ａ）に示したように、上記後方ケース１２３の第２の流入口１２３ａも、当該第２の流入口１２３ａを開閉するために第２の回動部材１３３ｂを含むことができる。当該第２の回動部材１３３ｂは、上記第１の回動部材１２１ｂと同一の駆動方法で、上記第２の流入口１２３ａを開閉することができる。
なお、上記第１及び２の回動部材１２１ｂ、１２３ｂを駆動源（図示せず）に連結し、当該駆動源を制御部（図示せず）に連結することができる。つまり、当該制御部により当該第１及び２の回動部材１２１ｂ、１２３ｂを制御することによって、上記第１及び２の流入口１２１ａ、１２３ａを開閉することができる。
即ち、使用者は、上記第１及び２の回動部材１２１ｂ、１２３ｂによって上記第１及び２の流入口１２１ａ、１２３ａを開閉することができるため、必要に応じて、当該第１及び２の流入口１２１ａ、１２３ａを開閉して外気を浄化又は／及び除湿することができる。
この実施形態では、上記本体ケース１２０に上記第１及び２の回動部材１２１ｂ、１２３ｂを含む場合を例に挙げて説明している。しかしながら、送風部１４０に流入される空気の量は、当該本体ケース１２０に当該第１及び２の回動部材１２１ｂ、１２３ｂを含むことなく、第１及び２の隔壁ユニット１２８、１３２に含まれる第１及び２の開閉部材１３０、１３４だけで調節することができる。
上記送風部１４０は、上記本体ケース１２０の内部に設けられており、一つの送風ファン１４２を介して当該本体ケース１２０の両側から外気を流入させる。即ち、上記送風部１４０は、メインケース１２２の内部に配置され、その上部に吐出口１２２ａが配置されている。
図２に示したように、上記送風部１４０は、上記第１及び第２の隔壁ユニット１２８、１３２に備えられる第１及び２の隔壁部材１２９、１３３によって、上記空気清浄部１６０および上記除湿部１８０から分離されている。また、上記送風部１４０は、上記第１及び２の隔壁部材１２９、１３３に形成された第１及び２の貫通孔１２９ａ、１３３ａを介して、上記除湿部１８０及び上記空気清浄部１６０とそれぞれ連通している。
即ち、上記送風部１４０によって上記本体ケース１２０の両側から流入された空気は、上記第１及び２の貫通孔１２９ａ、１３３ａを経て当該送風部１４０に流入され、吐出口１２２ａを介して当該本体ケース１２０から吐出される。
図５に示したように、上記送風ファン１４２は、両方向からの空気を流入可能とするために、一側に開口を、他側面に少なくとも一つの送風孔１４２ａを有している。
即ち、上記送風ファン１４２は、上記本体ケース１２０の一側から引き込んだ空気が第２の貫通孔１３３ａを通って当該送風ファン１４２の中央側、即ち、送風ファン１４２内に引き込まれるように、その一側面に開口を有している。
また、上記送風ファン１４２の他側面には、上記本体ケース１２０の他側から流入された空気を、第１の貫通孔１２９ａを経て送風部１４０に流入され、当該送風ファン１４２の中央側、即ち、送風ファン１４２の内側に流入されるように、少なくとも一つの送風孔１４２ａを有することができる。
これにより、上記送風ファン１４２は、上記本体ケース１２０の他側から空気を流入させ、当該本体ケース１２０の外部に空気を吐出させることができる。
なお、上記送風ファン１４２は、当業界で広く用いられる両面吸入ファンであっても良い。即ち、上記送風ファン１４２は、上記本体ケース１２０の両側からの空気の流入ができるものであれば、いずれのものであっても良い。
また、上記送風部１４０は、熱感知部材１４６を備えることができる。当該熱感知部材１４６は、上記送風ファン１４２に連結されて、当該送風ファン１４２の駆動源１４４からの熱を感知する。
なお、上記熱感知部材１４６は、制御部（図示せず）に連結することができる。当該熱感知部材１４６で感知された熱が既設定値より高い場合、当該制御部は、上記第１の開閉部材１３０によって第１の貫通孔１２９ａを閉鎖することができる。
即ち、一般に、除湿された空気によって上記送風ファン１４２を駆動させる駆動源１４４が過熱される。これは、除湿された空気によってエンタルピーが増加するためである。このように、上記駆動源１４４が過熱されると、当該駆動源１４４の駆動が止まることがある。
これを防止するために、上記熱感知部材１４６で感知された熱が既設定値より高い場合、上記第１の開閉部材１３０によって第１の貫通孔１２９ａを閉鎖する。
即ち、上記熱感知部材１４６で感知された熱が既設定値より高い場合、上記第１の開閉部材１３０によって第１の貫通孔１２９ａを閉鎖することで、上記除湿部１８０を通った除湿された空気が上記送風部１４０に流入されることを遮断し、駆動源１４４の駆動が止まることを防止することができる。
また、上記熱感知部材１４６で感知された熱が既設定値より高い場合、上記制御部は、上記除湿部１８０の駆動を止めることができる。これにより、除湿された空気が上記送風部１４０に流入されて、駆動源１４４が過熱されるのを防止することができる。
上記空気清浄部１６０は、上記本体ケース１２０の一側から流入される空気を浄化するように、第１の流入口１２１ａから流入される空気の移動経路上に配置することができる。また、上記空気清浄部１６０は、流入される空気を浄化するために、多数のフィルターを備えることができる。
例えば、上記空気清浄部１６０は、フリーフィルター１６２と、ミディアムフィルター１６４と、活性炭フィルター１６６と、ＨＥＰＡフィルター１６８とを備えることができる。
上記フリーフィルター１６２としては、抗菌素材により構成することができる。上記フリーフィルター１６２は、比較的大きいサイズのほこり、カビ、髪の毛、動物の毛等を除去することができる。上記ミディアムフィルター１６４としては、抗菌素材を用いることによって、中間サイズのほこり、動物の毛等を除去することができる。
上記フリーフィルター１６２と上記ミディアムフィルター１６４は、上述したフィルターに制限されることなく、様々なフィルターの組み合わせによって形成することができる。即ち、フリーフィルター１６２とミディアムフィルター１６４の少なくとも一方は、機能フィルターとすることができる。
ここで、機能フィルターは、黄砂時に発生する粉塵、窒素酸化物、及び硫酸化物を除去する黄砂フィルターと、銀杏抽出液、ヌルデ抽出液等の人体に無害な天然物質が含有されておりインフルエンザウィルス、鳥インフルエンザウィルス等を除去する幼児専用フィルターと、シックハウス症候群の原因物質として知られているホルムアルデヒド及びＶＯＣを効果的に除去する新居専用フィルターと、カビ菌、一般細菌等を除去し且つ呼吸器を介して肺に浸透して深刻な疾病を起こすレジオネラ菌を除去する古家専用フィルターとのうちの、いずれか一つとすることができる。
上記活性炭フィルター１６６は、石炭又は椰子殼により構成された脱臭フィルターであり、タバコの煙、揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）、及び悪臭物質を吸着し除去する機能をする。
上記ＨＥＰＡフィルター１６８は、ほこり、ダニ、ウィルス、カビや、微粒子０．３マイクロンサイズの汚染ほこりなど、流入される室内空気に含有される有害物質を９９％まできれいに除去することができる。
また、上記ＨＥＰＡフィルター１６８の表面には、光触媒が積層されており、家のほこり、ダニ、ウィルス、カビや微粒子０．３マイクロンサイズの汚染ほこりなどの有害物質を、光源（図示せず）から照射される光エネルギーによって光電気化学的に分解させる。
上記ＨＥＰＡフィルター１６８の表面に積層された光触媒は、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）とすることができる。即ち、酸化チタニウムを上記ＨＥＰＡフィルター１６８の表面に積層することができる。
なお、最効率にフィルタリングするために、フィルターカバー（図示せず）に上記フリーフィルター１６２、ミディアムフィルター１６４、活性炭フィルター１６６及びＨＥＰＡフィルター１６８を順次に取り付けることができる。しかしながら、フィルターを配置する順序とフィルターの種類は、これに限定されるものではない。
空気から水分を除去するために、上記第２の流入口１２３ａから流入される空気の移動経路に上記除湿部１８０を配置することができる。
また、図６に示したように、上記除湿部１８０は、除湿ローターユニット１８２と、凝縮器１９２と、凝縮水貯蔵タンク１９４とを含むことができる。即ち、上記除湿部１８０は、第２の流入口１２３ａを通って流入する空気を上記除湿ローターユニット１８２によって除湿し、当該除湿された水分を上記凝縮器１９２によって凝縮させて、当該凝縮された水分を上記凝縮水貯蔵タンク１９４に貯蔵させる。
一方、上記除湿ローターユニット１８２は、仕切り部材１８４と、除湿ローター１８６と、空気循環部１８８と、加熱部１９０とを含むことができる。
上記仕切り部材１８４は、上記第２の流入口１２３ａと上記第１の隔壁ユニット１２８との間の内部空間を分割するように、上記本体ケース１２０に設けられることができる。また、上記仕切り部材１８４は、上記第２の流入口１２３ａから流入した空気が上記除湿ローター１８６を通るように空気の移動経路を案内する開口孔１８４ａを含むこともできる。
上記仕切り部材１８４は、上記除湿ローター１８６を駆動させる駆動モーター１８４ｂを含むこともできる。当該駆動モーター１８４ｂは、インダクタモーター（ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｍｏｔｏｒ）であっても良く、また、当該駆動モーター１８４ｂにギア（図示せず）を取り付けることができる。
また、上記仕切り部材１８４は、上記除湿ローター１８６を回転可能に取り付ける回転軸１８４ｃを含むことができる。図６では、当該回転軸１８４ｃが上記仕切り部材１８４から離れた状態を示している。しかしながら、結合時に当該回転軸１８４ｃは開口孔１８４ａの中央に配置される。
上記除湿ローター１８６は、上記駆動モーター１８４ｂに取り付けられたギアと対応するギア（図示せず）を、その外側面に有することができる。即ち、上記除湿ローター１８６は、上記駆動モーター１８４ｂによって回転駆動をすることができる。
また、上記除湿ローター１８６は、その内部に、セラミック繊維、ガラス繊維等の無機繊維又は当該無機繊維とパルプ（ｐｕｌｐ）とを混合してなる乾燥剤（ｄｅｓｉｃｃａｎｔ）を含むこともできる。上記乾燥剤は、空気から水分を吸収し、または、空気に水分を放出することが可能な粉末とすることができる。
なお、上記除湿ローター１８６は、通風可能に形成されている。空気が当該除湿ローター１８６を通ると、当該除湿ローター１８６の内部に備えられた乾燥剤によって空気から水分が吸収され、または、空気に水分が放出されることができる。
即ち、上記除湿ローター１８６は、上記第２の流入口１２３ａを通って流入した空気から水分を吸収し、また、空気循環部１８８によって循環される空気に水分を放出する。より詳細な説明は、後述する。
さらに特徴的なことに、上記空気循環部１８８は、上記除湿ローター１８６から水分を吸収するために、上記除湿部１８０で循環する空気の流れを発生させる。このため、上記空気循環部１８８は、上記第２の流入口１２３ａから流入して上記除湿ローター１８６を通る空気の移動経路の下で別途の空気の流れを発生させるように、上記仕切り部材１８４の下方部分に取り付けることができる。
なお、上記空気循環部１８８は、空気の流れを発生させるために、図示されていない熱風ファン（ｓｉｒｏｃｃｏ ｆａｎ）、プロペラファン又はターボファンを備えることができる。
上記加熱部１９０は、上記空気循環部１８８と連通するように設けられることができ、当該空気循環部１８８によって送風された空気を加熱する。また、上記加熱部１９０は、上記空気循環部１８８から流入した空気を加熱して、上記除湿ローター１８６の下方部分を空気が通るための空気の移動経路を案内する。
即ち、上記加熱部１９０で加熱された空気は、温度が上昇することにより相対湿度の低い空気に変わる。水分を含有した上記除湿ローター１８６を通ると、高温で相対湿度の低い空気は、当該除湿ローター１８６から水分を吸収する。これにより、上記除湿ローター１８６は、加熱され、再生されることができる。
上記仕切り部材１８４は、上記空気循環部１８８への空気の流れを案内する流路孔１８４ｄを含むことができる。即ち、上記流路孔１８４ｄは、上記除湿ローター１８６を加熱し再生させる空気の移動経路を案内する。
上記凝縮器１９２は、上記除湿ローター１８６が配置された側の反対側に配置されるように、上記仕切り部材１８４に設けることができる。上記凝縮器１９２は、上記除湿ローター１８６を通った空気が流入される入口孔１９２ａと、流路孔１８４ｄに連結された出口孔１９２ｂと、凝縮水が排出される排出孔１９２ｃとを含むことができる。
また、上記凝縮器１９２は、空気循環部１８８によって移動される空気が流れる流路管１９２ｄも含むことができる。
即ち、上記加熱部１９０と上記除湿ローター１８６を通った高温多湿の空気は、上記入口孔１９２ａを介して上記凝縮器１９２の内部に流入し、上記流路管１９２ｄに沿って流れた後、上記出口孔１９２ｂに排出される。その後、空気は、上記流路孔１８４ｄを介して上記空気循環部１８８に再度流入することができる。
なお、上記凝縮器１９２は、上記第２の流入口１２３ａを通って流入した空気が流れることができるように、複数の通風口１９２ｅを含むことができる。即ち、上記凝縮器１９２に含まれる複数の通風口１９２ｅと介して、流入口１２３ａから流入した空気の温度は、上記凝縮器１９２の流路管１９２ｄに沿って流れた空気の温度よりも相対的に低いため、上記除湿ローター１８６に向かって流れることができる。
また、上述した空気循環部１８８によって発生する空気の流れに沿って、空気は、上記空気循環部１８８、加熱部１９０、及び除湿ローター１８６を通って、凝縮器１９２の入口孔１９２ａに流れる。その後、空気は、流路管１９２ｄ、出口孔１９２ｂ、及び流路孔１８４ｄを経て、当該空気循環部１８８に戻る。
この空気の流れを案内するために、上記空気循環部１８８、加熱部１９０、除湿ローター１８６、仕切り部材１８４、及び凝縮器１９２は互いにに接続されている。
一方、上記流路管１９２ｄに沿って流れる空気と、上記第２の流入口１２３ａから流入して通風口１９２ｅを通る相対的に低い温度の空気との熱伝達によって、上記凝縮器１９２の内部を流れる空気の温度は下降する。
結局、上記凝縮器１９２の内部を流れる空気の温度は、露点温度以下に下降する。これにより、上記凝縮器１９２の流路管１９２ｄに凝縮水が生成されて、当該流路管１９２ｄに沿って流れる空気中に含有される水分が除去されることとなる。
上記流路管１９２ｄで生成された凝縮水は、自重によって下方に落ち、上記凝縮器１９２の下方部分に形成された排出口１９２ｃから排出される。
なお、上記凝縮器１９２は、円滑な熱伝達のために、熱伝導率の高い材質で形成することができる。
ここで、上記除湿部１８０の作動を再度説明する。まず最初に、上記空気吸入部１４０の送風ファン１４２によって第２の流入口１２３ａから流入した空気は、上記凝縮器１９２の通風口１９２ｅを経て、仕切り部材１８４の開口孔１８４ａを通る。
その後、上記空気が上記除湿ローター１８６を通り、当該除湿ローター１８６が空気中に含有された水分を吸収する。その後、水分が除去された空気は、最後に上記吐出口１２２ａから外部に排出される。
一方、上記除湿ローター１８６は、加熱され再生されることによって、上記第２の流入口１２３ａから流入された空気から水分を継続して吸収することができる。このため、上記空気循環部１８８は、上記第２の流入口１２３ａから流入されて上記除湿ローター１８６を通る空気の移動経路の下で、当該除湿ローター１８６を加熱し再生するためのさらに別の空気の流れを発生させる。
空気は、上記空気循環部１８８によって上記加熱部１９０に移動する。空気は、当該加熱部１９０で加熱されることで、相対湿度の低い空気に変わる。この高温で相対湿度の低い空気は、上記除湿ローター１８６の下方部分を通る。このとき、移動する空気が上記除湿ローター１８６から水分を吸収して、当該除湿ローター１８６が水分を放出して加熱され再生される。
その後、上記除湿ローター１８６から水分を吸収した空気は、上記凝縮器１９２の入口孔１９２ａを介して当該凝縮器１９２の内部に流入する。上記凝縮器１９２の内部に流入した空気は、上記流路管１９２ｄに沿って移動する。
高温の空気が上記流路管１９２ｄに沿って流れる限り、上記第２の流入口１２３ａから流入した相対的に低い温度の空気は、上記凝縮器１９２の通風口１９２ｅを通る。
上記凝縮器１９２の通風口１９２ｅを通る空気が相対的に低い温度であるため、当該凝縮器１９２の流路管１９２ｄに沿って流れる高温で相対湿度の高い空気は、温度が下降する。これにより、上記凝縮器１９２の内部を流れる空気中に含有された水分は凝縮される。
また、凝縮された凝縮水は、上記凝縮器１９２の排出口１９２ｃから排出される。水分の凝縮によって相対湿度が低くなった空気は、当該凝縮器１９２の出口孔１９２ｂを経て、上記仕切り部材１８４の流路孔１８４ｄを通る。その後、相対湿度が低くなった空気は、上記空気循環部１８８に再度流入される。
即ち、空気は、上述した移動経路に沿って上記除湿ローター１８６の加熱再生のために継続して循環される。
上記凝縮水貯蔵タンク１９４は、上記凝縮器１９２の下方部分に取り付けられて、当該凝縮器１９２の排出口１９２ｃに連結される。上記凝縮水貯蔵タンク１９４は、上記凝縮器１９２から排出される水の貯蔵のために内部空間を有することができる。
以下、実験例を挙げて本発明の一実施形態による空気清浄機の効果についてより詳細に説明する。
図７は、本発明の一実施形態による空気清浄機の空気清浄効果を示したグラフである。図８は、本発明の一実施形態による空気清浄機の除湿効果を示すグラフである。
図７を参照すると、本実験は、空気清浄機内部に単一の流入口から流入した空気が除湿部を経て、次いで当該空気清浄部を通って吐出された場合（比較例）の空気清浄性能と、本発明の一実施形態による空気清浄機の空気清浄性能とを比較したものである。
この実験では、比較例と本発明の一実施形態による空気清浄機には、同一の送風ファン及び当該送風ファンを駆動させるための同一の駆動源を採用した。また、空気清浄フィルター及び除湿部も同一のものを採用した。
なお、上記送風ファンの回転数は、９６０ＲＰＭにセットした。
図７に示したように、比較例による空気清浄機の作動後に残存する粒子濃度より、本発明の一実施形態による空気清浄機の作動後に残存する粒子濃度がさらに低いことが分かる。
即ち、本発明の一実施形態による空気清浄機の空気清浄性能が、比較例による空気清浄機、即ち、単一の流路を流れる空気に除湿及び空気清浄を行う空気清浄機の空気清浄性能より高いことが分かる。
図８を参照すると、本実験は、空気清浄機内部に単一の流入口から流入した空気が除湿部を経た後に当該空気清浄部を通って吐出される場合の除湿性能と、本発明の一実施形態による空気清浄機の除湿性能とを比較したものである。
この実験でも、比較例と本発明の一実施形態による空気清浄機には、同一の送風ファン及び当該送風ファンを駆動させるための同一の駆動源を採用した。また、空気清浄フィルター及び除湿部も同一のものを採用した。
なお、上記送風ファンの回転数は、９６０ＲＰＭにセットした。
図８に示したように、比較例による空気清浄機の作動後に除湿された凝縮水の量が、本発明の一実施形態による空気清浄機の作動後に除湿された凝縮水の量より少ないことが分かる。
即ち、本発明の一実施形態による空気清浄機の除湿性能は、比較例による空気清浄機、即ち、単一流路を流れる空気に除湿及び空気清浄を行った空気清浄機の除湿性能より高いことが分かる。
上述したように、本発明によると、単一の送風ファン１４２によって、本体ケース１２０の一側、即ち、第１の流入口１２１ａから流入した空気を浄化し、本体ケース１２０の他側、即ち、第２の流入口１２３ａから流入した空気を除湿することができるため、除湿と空気清浄とを同時に行うことで発生する風量低下を減少させることができる。
そのため、除湿及び空気清浄性能を向上させることができる。
また、本発明によると、第１及び２の開閉部材１３０、１３４と第１及び２の回動部材１２１ｂ、１２３ｂによって本体ケース１２０の両側面のいずれか一側面からの空気の流入を遮断することができるため、流入した空気から水分を除去する除湿機能と、流入した空気を浄化する空気清浄機能とのいずれか一方または両方を使用者の好みに応じて選択的に行うことができる。
送風ファン１４２を駆動する駆動源１４４によって発生される熱が熱感知部材１４６によって感知される既設定値よりも高いことが検知された場合には、第１の開閉部材１２９によって、除湿された空気が送風部１４０に流入する量を減少させ、これによって、外気を当該本体ケース１２０の内部に流入させる送風ファン１４２が止まることを防止する。
さらに、本発明によると、第１及び２の貫通孔１２９ａ、１３３ａを異なるサイズで形成することによって、本体ケース１２０の両側から内部への外気の流入に必要な静圧を適切に分配することができるため、除湿と空気清浄とを同時に行うことで発生する風量低下を減少させることができる。
なお、上記除湿部１８０は、熱力学的な冷凍サイクルを利用して除湿することなく、上記除湿ローターユニット１８２により除湿するため、当該除湿部１８０の設置空間を減らすことができ、当該熱力学的な冷凍サイクルを設けた場合による騒音や振動を減少させることができる。
上記では本発明による実施形態を基準に本発明の構成と特徴を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野における通常の知識を有する者に自明のことであり、これもまた添付の特許請求の範囲に属する。
Claims (15)
- 内部空間を備える本体ケースと、
前記本体ケースの内部に設けられ、単一の送風ファンを介して当該本体ケースの両側から外気を流入させる送風部と、
前記本体ケースの一側から流入された空気を浄化する空気清浄部と、
除湿ローターによって前記本体ケースの他側から流入された空気から水分を除去する除湿部と、
を含む、空気清浄機。 - 前記本体ケースは、
前記除湿部と前記送風部とを分離させ、他側から流入された空気を当該送風部に流入させるための第１の貫通孔を含む第１の隔壁ユニットを備える、請求項１に記載の空気清浄機。 - 前記第１の隔壁ユニットは、
前記第１の貫通孔を介して前記送風部に流入される空気の流動量を調節するために、当該第１の貫通孔を開閉する第１の開閉部材を備える、請求項２に記載の空気清浄機。 - 前記送風部は、
前記送風ファンに連結されて当該送風ファンの駆動源からの熱を感知する熱感知部材を備えており、
前記熱感知部材によって感知された熱が既設定値より高い場合には、前記第１の開閉部材によって前記第１の貫通孔を閉鎖するか又は除湿部の駆動を止めるようになっている、請求項３に記載の空気清浄機。 - 前記送風ファンは、
両方向からの空気の流入を可能にするために、一側は開口され、他側面には少なくとも一つの送風孔を備える、請求項４に記載の空気清浄機。 - 前記本体ケースは、
前記空気清浄部と前記送風部とを分離させ、一側から流入される空気が当該送風部に流入させるための第２の貫通孔を含む第２の隔壁ユニットをさらに備える、請求項２に記載の空気清浄機。 - 前記第２の隔壁ユニットは、
前記第２の貫通孔を介して前記送風部に流入される空気の流動量を調節するために、当該第２の貫通孔を開閉する第２の開閉部材を備える、請求項４に記載の空気清浄機。 - 前記第１の貫通孔は、
前記本体ケースの一側からの空気の流入時に求められる静圧と前記本体ケースの他側からの空気の流入時に求められる静圧とを同一又は同等とするために、前記第２の貫通孔より小さく形成される、請求項７に記載の空気清浄機。 - 前記本体ケースは、
前記本体ケースの一側から空気が流入されるように形成された第１の流入口と、
当該第１の流入口が形成された側の反対側から空気が流入されるように形成された第２の流入口と、
をさらに備える、請求項７に記載の空気清浄機。 - 前記第１及び２の開閉部材と、前記第１及び２の回動部材と、前記熱感知部材とに連結されて、前記送風部に流入される空気の量を調節する制御部をさらに含む、請求項９に記載の空気清浄機。
- 前記本体ケースは、
前記第１及び２の流入口に取り付けられて、当該第１及び２の流入口に外気を流入させ、また、外気の流入を遮断する、第１及び２の回動部材をさらに備える、請求項１０に記載の空気清浄機。 - 前記除湿部は、
前記除湿ローターが回転可能に備えられ、前記本体ケースの他側から流入される空気から水分を除去する除湿ローターユニットと、
前記除湿ローターユニットに連結され、当該除湿ローターユニットから除去された水分を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器に連結されて凝縮された凝縮水を貯蔵する凝縮水貯蔵タンクと、
を備える、請求項１に記載の空気清浄機。 - 前記除湿ローターユニットは、
前記本体ケースに設けられて前記除湿部が配置された前記本体ケースの内部空間を分割する仕切り部材と、
前記仕切り部材に回転可能に設けられて前記本体ケースの他側から流入される空気から水分を除去する前記除湿ローターと、
前記本体ケースの他側から流入された空気から除去された水分を含有した前記除湿ローターから水分を除去するために、前記除湿部内で循環する別途の空気流動を形成させる空気循環部と、
前記空気循環部から送風された空気を加熱するために、前記除湿ローターと空気循環部との間に配置される加熱部と、
を備える、請求項１２に記載の空気清浄機。 - 前記凝縮器は、
前記空気循環部によって循環される空気が流入される入口孔と、
前記入口孔に流入されて水分が除去された空気が流出される出口孔と、
前記本体ケースの他側から流入された空気を通すための通風口が形成され、当該通風口を通る空気と熱伝達させるために前記空気循環部によって循環される空気が流れる流路管と、
を備える、請求項１３に記載の空気清浄機。 - 前記凝縮器は、
前記空気循環部によって循環される空気から凝縮された凝縮水が排出される排出口をさらに備える、請求項１４に記載の空気清浄機。
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