JP3843273B2

JP3843273B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP3843273B2
Application number: JP2004097016A
Authority: JP
Inventors: 基燮李; 聖官朴
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2024-03-29
Also published as: CN100520202C; KR101013379B1; CN1651829A; KR20050079008A; JP2005221218A

Description

本発明は、空気清浄機に関し、さらに詳細には、室内空気をろ過させる清浄機能とともに室内を換気させる換気機能を行えるように構成された空気清浄機に関する。

一般に、空気清浄機は、室内空気中のホコリや異物などをろ過して空気を清浄に浄化させる装置であって、吸入口と吐出口とが形成された本体を備え、本体の内部には、空気を吸入口を通じて本体内に流入させ、また、吐出口を通じて本体外部へ吐出させるように送風力を提供する送風装置と、本体内部に流入された空気中のホコリや異物をろ過するフィルタとが備えられる。

このような構成において送風装置が作動すると、吸入口を通じて本体内部に流入された室内空気はフィルタを通りながらホコリや異物などがろ過された後、吐出口を通じて再び室内空間へ吐出されながら浄化される。

しかし、このような空気清浄機は、前記フィルタを利用して室内空気中に含まれた微細ホコリや臭気成分などは效果的に除去できるものの、一酸化炭素や人の呼吸により発生する二酸化炭素のようなガスは效果的に除去できない点において問題があった。

そこで、従来は、この種の問題点を解決するべく換気装置が一体形成されるように構成された換気装置一体型空気清浄機を使って室内を換気させるとともに、室内空気を浄化することによって、空気清浄機だけでは除去し難い一酸化炭素や二酸化炭素などのガスが有効に外部へ排出されるようにしてきた。

しかし、上記従来の換気装置一体型空気清浄機は、一般的に空気清浄作用と換気作用が同時に行われるように構成されるがために、使用者の要求に応じて空気清浄機能や換気機能のうちいずれか一つの機能だけを選択的に行うのは不可能であった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、室内空気清浄機能と室内換気機能が同時に行えることは勿論のこと、室内空気清浄機能と室内換気機能を選択的に行えるように構成された空気清浄機を提供することにある。

上記の目的を達成するべく本発明に係る空気清浄機は、換気装置の給気流路出口側と給気ダクトを介して連結される外気流入口と、前記換気装置の排気流路入口側と排気ダクトを介して連結される内気排出口とを備え、内部空間が前記外気流入口と通じるように設けられた給気空間と、前記内気排出口と通じるように設けられた排気空間とに区画され、前記給気空間に吸入口及び吐出口が形成され、前記排気空間に内気流入口が形成された本体と；前記吸入口を通じて前記給気空間に流入される空気を浄化させるように前記給気空間に配設されるフィルタと；前記外気流入口と吸入口を通じて前記給気空間の内部に流入された空気を前記吐出口側に送風させられるように前記給気空間に取り付けられた送風ファンと；前記排気空間に沿う空気の流れを開閉するように設けられた排気ダンパーと；前記外気流入口を開閉するように設けられた給気ダンパーと；を含むことを特徴とする。

また、前記給気空間は、お互い積み重なるように設けられ、連通穴の形成された仕切り板を介して相互間の内部が連通するように区画形成された第１給気空間及び第２給気空間を含み、前記吐出口と送風ファンは前記第１給気空間に配設され、前記吸入口は前記仕切り板反対側の前記第２給気空間に形成され、前記フィルタは前記吸入口を覆うように設けられ、前記外気流入口は、前記給気ダクト側の空気が前記仕切り板と前記フィルタとの間を経由して前記吐出口側に送風されるように前記第２給気空間に設けられたことを特徴とする。

好ましくは、前記第１給気空間と第２給気空間は上下方向に積み重なるように設けられ、前記吸入口は前記第２給気空間の底面に形成され、前記外気流入口は前記第２給気空間の側面に形成される。

また、前記排気空間と給気空間は左右両側に区画形成され、前記排気空間は前記本体の内側面に沿って形成されたことを特徴とする。

前記排気ダンパーは前記内気流入口に隣接するように前記排気空間に配設され、前記給気ダンパーは前記外気流入口に配設されたことを特徴とする。

また、前記排気ダンパーは前記内気流入口に配設され、前記給気ダンパーは前記外気流入口に配設されたことを特徴とする。

また、前記排気ダンパー及び給気ダンパーは、空気の流量を調節できるように開放角調節可能に設けられたことを特徴とする。

また、前記排気ダンパー及び給気ダンパーはそれぞれ、回転可能に設けられた開閉部材と、前記開閉部材を回転させるモータとを備え、前記モータはステップモータであることを特徴とする。

また、前記送風ファンは、前記外気流入口が開放された状態で前記吸入口側の前記本体の外部空気と前記給気ダクト側の空気を共に前記吐出口側に送風させる高速運転モードと、前記給気ダクト側の空気だけを前記吐出口側に送風させる低速運転モードに調節可能に設けられたことを特徴とする。

また、前記本体は、上部が室内天井に支持され、両側面部が、隣接する室内各側壁に支持されるに取り付けられ、前記各側壁の隅に対応する部位の本体には、各側壁から離隔され、前記各側面部を連結し、前記内気排出口と外気流入口が形成されたダクト連結部が備えられたことを特徴とする。

また、前記給気ダクトと排気ダクトはお互い接した状態で前記本体に連結され、前記内気排出口と外気流入口は前記ダクト連結部に並んで形成されたことを特徴とする。

前記送風ファンは遠心ファンからなり、前記第１給気空間には前記送風ファンにより送風される空気を前記吐出口側に案内する送風ガイドが設けられたことを特徴とする。
また、前記排気流路には排気ファンが配設され、前記給気流路には給気ファンが配設されたことを特徴とする。

また、前記排気流路と前記給気流路は相互交差するように備えられ、前記排気流路と前記給気流路との交差部には前記排気流路の空気と前記給気流路の空気が相互熱交換されるようにする伝熱交換器が配設されたことを特徴とする。

本発明に係る空気清浄機は、それぞれ換気装置の給気流路及び排気流路と連結され、区画形成された給気空間及び排気空間と、各空間に備えられた給気ダンパー及び排気ダンパーを調節することによって空気清浄機能及び換気機能を選択的に行え、且つ、送風ファンの回転速度を調節することによって換気機能のみ行えるようにするか、換気機能と空気清浄機が同時に行えるようにすることができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明に係る空気清浄機は、換気装置と連結されて室内空気を浄化させる空気清浄機能は勿論のこと、室内を換気させる換気機能も同時に行えるように構成されたものであり、図１に示すように、本体１０の上面が室内の天井１と接した状態になるように室内の隣接する両側壁が会う隅の上部に取り付けられる。

本体１０は、図２に示すように、室外側に配設された換気装置２０と連結されるように構成されるが、換気装置２０は、外形をなす胴体２１内部にそれぞれ入口２２ａ、２３ａと出口２２ｂ、２３ｂを備える給気流路２２と排気流路２３が形成され、給気流路２２と排気流路２３の一側にはそれぞれ給気ファン２２ｃと排気ファン２３ｃが取り付けられる。

また、前記給気流路２２と排気流路２３は相互交差するように構成され、この給気流路２２と排気流路２３との交差部には、排気流路２３の空気と給気流路２２の空気が相互熱交換されるようにする伝熱交換器２４が配設される。この伝熱交換器２４は、換気装置２０を通じて室内に給気される室外空気が、換気装置２０を通じて室外へ排気される室内空気と熱交換されるようにすることによって室内に流入する室外空気と室内空気間の温度差を縮める。

このような構造を持つ換気装置２０は、給気ファン２２ｃが駆動することによって給気流路２２の入口２２ａを通じて流入された空気が、給気流路２２の出口２２ｂを通じて胴体２１の外部へ吐出されるようにし、排気ファン２３ｃが駆動されることによって排気流路２３の入口２３ａを通じて流入された空気が排気流路２３の出口２３ｂを通じて胴体２１の外部へ吐出されるようにするが、前記給気流路２２の出口２２ｂと排気流路２３の入口２３ａにはそれぞれ、空気清浄機本体１０と換気装置２０との間を連結する給気ダクト３１と排気ダクト３２の一端が連結され、これら給気ダクト３１と排気ダクト３２の他端には室内壁面を通じて室内空間の内部に延設される延長部３１ａ、３２ａが備えられる。ここで、前記給気ダクト３１と排気ダクト３２はそれぞれ離隔状態に設けられてもいいが、配管作業の便宜のために図２のように相互接するように設けられてもいい。

一方、本体１０は、上部が室内の天井１に支持され、各側面部が、隣接する室内の両側壁２にそれぞれ支持されるように取り付けられるが、図３に示すように、各側壁２の隅に対応する本体１０の背面には本体１０の各側面部を連結し、室内に延設された各ダクト３１、３２の延長部３１ａ、３２ａが結合されるダクト連結部４０が設けられ、このダクト連結部４０には、給気ダクト３１と連結される外気流入口４１と排気ダクト３２と連結される内気排出口４２が形成される。

ここで、ダクト連結部４０は室内の各側壁２から離隔されるように設けられるが、これは、本体１０の各側面部が、隣接する室内両側壁２に支持された状態で本体１０の背面と各側壁２との間において本体１０に連結されるダクト３１、３２の結合空間を確保するためであり、また、室内に延設されたダクト３１、３２の延長部３１ａ、３２ａが本体１０に連結された状態で、そのダクト３１、３２の延長部３１ａ、３２ａと本体１０が一つの扇形の模様をなすようにしてダクト３１、３２の延長部３１ａ、３２ａと本体１０が一体化したかのように見えるようにし、室内の美観を向上させるためである。

また、各ダクト３１、３２はお互い接するように設けられ、室内に延設された各延長部３１ａ、３２ａも同様にお互い接した状態で本体１０に連結されるが、これら各ダクト３１、３２の延長部３１ａ、３２ａが本体１０に一緒に連結され得るように前記内気排出口４２と外気流入口４１は前記ダクト連結部４０の上部と下部に並んで形成される。

本体１０の内部空間は前記外気流入口４１と通じるように広く形成された右側の給気空間５０と前記内気排出口４２と通じるように狭く形成された左側の排気空間６０とが隔板４３を介して区画され、この時、前記排気空間６０の前面には室内空気が排気空間６０の内部に流入されるように内気流入口６１が設けられる。また、この排気空間６０は、排気空間６０を通じて空気が円滑に出入できるように本体１０の内側面に沿って形成される。

また、前記給気空間５０は、その内部を上下に区画する仕切り板４４により上側の第１給気空間７０と下側の第２給気空間８０とに区画され、第１給気空間７０の前面には給気空間５０内部の空気を室内に吐出させるための吐出口５１が形成され、第２給気空間８０の底面には室内空気が給気空間５０の内部に流入されるように吸入口５２が形成される。

また、吸入口５２の上部の第２給気空間８０には、吸入口５２を覆うように設けられ、吸入口５２を通じて給気空間５０内に流入される室内空気をろ過させるためのフィルタ５３が配設され、第１給気空間７０には外気流入口４１と吸入口５２を通じて給気空間５０内部に流入された空気を前記吐出口５１側へ送風させるための、遠心ファンからなる送風ファン５４が配設され、この遠心ファン用モータ５５は、本体１０の内側上面に固定される。また、前記仕切り板４４には第１給気空間７０と第２給気空間８０の内部が連通するように連通穴４４ａが形成されるが、この連通穴４４ａは、送風ファン５４の入口と対応する位置に設けられる。また、第１給気空間７０には送風ファン５４により送風される空気を前記吐出口５１側へ案内するための送風ガイド７１が設けられる。

また、前記排気空間６０の中途には、この排気空間６０を通じて空気の流れを開閉するための排気ダンパー６２が設けられ、前記外気流入口４１には外気流入口４１を開閉するための給気ダンパー４５が設けられる。これらの給気ダンパー４５及び排気ダンパー６２は、空気清浄機本体１０が室内空気清浄機能のみを行うようにしたり、必要によって換気機能も行えるようにするものであって、それぞれ回転可能に設けられた開閉部材４５ａ、６２ａと、開閉部材４５ａ、６２ａを回転させるモータ４５ｂ、６２ｂとを備える。

この各ダンパー４５、６２は、空気の流量を調節できるように前記開閉部材４５ａ、６２ａの開放角調節可能に設けられるが、このため、前記モータ４５ｂ、６２ｂはその開放角調節が容易となるようにステップモータが採用される。したがって、各ダンパー４５、６２は開閉部材４５ａ、６２ａの開放角を調節することによって排気空間６０を通じて室外へ排出される室内空気の流量や外気流入口４１を通じて給気空間５０内部に流入する室外空気の流量を調節できるようになる。

この時、前記排気ダンパー６２は内気流入口６１に隣接するように配設されるが、これは、排気ダンパー６２が排気空間６０に沿う空気の流れを遮断した状態で室内と通じることになる排気空間６０の面積を縮めることによって排気空間６０の内部に室内から流入される汚れや異物が多く積もらないようにするためである。もちろん、この排気ダンパー６２は、内気流入口６１に直接取り付けられてよいし、このような排気ダンパー６２は外気流入口４１に取り付けられた前記給気ダンパー４５と一緒に、換気作用ができない場合において本体１０内部に汚れや異物が積もるのを抑制する。

そして、ダクト連結部４０の下部に位置する前記外気流入口４１は、第２給気空間８０の側面に形成され、この外気流入口４１を通じて第２給気空間８０の内部に流入される空気は仕切り板４４とフィルタ５３との間を経由して前記連通穴４４ａを通じて第１給気空間７０の内部に流入されるが、これは、換気作用のとき給気空間５０を通じて室内に給気される外部空気が前記フィルタ５３を経ずに直接室内へ吐出されるようにすることによって、フィルタ５３にかかる負荷を減らし、フィルタ５３の長寿命化を図るためである。

また、前記送風ファン５４は、給気ダンパー４５が外気流入口４１を開放させた状態で吸入口５２側本体１０の外部室内空気と給気ダクト３１側の室外空気を共に吐出口５１側に送風させられるように高速に回転する高速運転モードと、給気ダクト３１側の室外空気だけを吐出口５１側に送風させられるように高速運転モードに比べて相対的に低速に回転する低速運転モードに調節可能に設けられる。

これは、吸入口５２と外気流入口４１側の圧力差と前記フィルタ５３による吸入口５２側の空気抵抗により低速に送風ファン５４を回転させる場合は給気ダクト３１側の室外空気だけを吐出口５１側に送風させ、換気作用ができるようにし、高速に送風ファン５４を回転させる場合は送風ファン５４周囲の静圧が低くなり、吸入口５２外側の室内空気と給気ダクト３１側の室外空気が共に吐出口５１側に送風されるようにすることによって換気機能と空気清浄機能が同時にできるようにするためである。

次に、上記のように構成された本発明に係る空気清浄機の動作及びそれによる作用・効果について説明する。
まず、空気清浄機を用いて室内空気を浄化させようとする場合、給気ダンパー４５を閉じて外気流入口４１を閉鎖し、排気ダンパー６２を閉じて排気空間６０に沿う空気流れを遮断させた状態で送風ファン５４を回転させる。すると、室内空気は、図４に示すように、送風ファン５４の送風作用により吸入口５２を通じて第２給気空間８０に流入されてフィルタ５３を通過するようになり、フィルタ５３を通過しなが異物のろ過された空気は第１給気空間７０に流入された後、吐出口５１を通じて室内へ吐出される。

また、単に室内を換気させようとする場合には、給気ダンパー４５を開いて外気流入口４１を開放させ、排気ダンパー６２を開いて排気空間６０を通じて空気が流れるようにした状態で前記送風ファン５４を低速運転モードで回転させる。

すると、図５に示すように、換気装置２０の給気ファン２２ｃの作用により給気流路２２と給気ダクト３１を経て外気流入口４１側に案内された室外空気は、送風ファン５４の作用により続いて第２給気空間８０と第１給気空間７０を次々と経由した後、吐出口５１を通じて室内に供給され、室内空気は、図６に示すように、換気装置２０の排気ファン２３ｃの作用によって内気流入口６１を通じて排気空間６０内部に流入された後、続いて内気排出口４２と排気ダクト３２を経て換気装置２０の排気流路２３に送られた後排気流路２３に沿って室外に排出され、これにて室内が換気される。

この時、給気流路２２を通じて第２給気空間８０内部に流入された室外空気は、仕切り板４４とフィルタ５３との間を通って連通穴４４ａを通じて第１給気空間７０に流入され、フィルタ５３を通過しなくなるので、フィルタ５３にかかる負荷が減少し、結果としてフィルタ５３の寿命が延びる。

そして、空気清浄機能と換気機能を同時に行おうとする場合には、換気作用時と同様に、各ダンパー４５、６２を開放させた状態で前記送風ファン５４を高速運転モードに回転させる。すると、図７に示すように、吸入口５２外側の室内空気と外気流入口４１側の給気ダクト３１の室外空気が共に給気空間５０に流入された後吐出口５１を通じて室内に吐出され、一部の室内空気は排気空間６０を通じて室外に排出されることで、換気作用と空気清浄作用が同時に行われる。

このように給気空間５０と排気空間６０とに区画された本発明に係る空気清浄機は、給気ダンパー４５及び排気ダンパー６２の開閉と送風ファン５４の回転速度調節によって室内空気清浄機能と室内換気機能を同時に行えることはもとより、室内空気清浄機能と室内換気機能を選択的に行えるように構成される。

本発明に係る空気清浄機が室内に取り付けられた状態を示す斜視図である。本発明に係る空気清浄機が換気装置と連結された状態を示す断面図である。本発明に係る空気清浄機の内部構成を示す斜視図である。図１を切取線Ｂ−Ｂに沿って切り取った後矢印方向から見た断面図であり、空気清浄作用のとき給気空間を通る空気の流れを示す図である。図１を切取線Ｂ−Ｂに沿って切り取った後矢印方向から見た断面図であり、換気作用のとき給気空間を通る空気の流れを示す図である。図１を切取線Ａ−Ａに沿って切り取った後矢印方向から見た断面図であり、換気作用のとき排気空間を通る空気の流れを示す図である。図１を切取線Ｂ−Ｂに沿って切り取った後矢印方向から見た断面図であり、換気作用と空気清浄作用が同時に行われる場合、給気空間を通る空気の流れを示す図である。

符号の説明

３１ａ、３２ａ延長部
１０本体
４０ダクト連結部
５０給気空間
５４送風ファン
５５遠心ファン用モータ
６０排気空間
６１内気流入口
６２排気ダンパー

Claims

換気装置の給気流路出口側と給気ダクトを介して連結される外気流入口と、前記換気装置の排気流路入口側と排気ダクトを介して連結される内気排出口とを備え、内部空間が前記外気流入口と通じるように設けられた給気空間と、前記内気排出口と通じるように設けられた排気空間とに区画され、前記給気空間に吸入口及び吐出口が形成され、前記排気空間に内気流入口が形成された本体と；
前記吸入口を通じて前記給気空間に流入される空気を浄化させるように前記給気空間に配設されるフィルタと；
前記外気流入口と吸入口を通じて前記給気空間の内部に流入された空気を前記吐出口側に送風させられるように前記給気空間に取り付けられた送風ファンと；
前記排気空間に沿う空気の流れを開閉するように設けられた排気ダンパーと；
前記外気流入口を開閉するように設けられた給気ダンパーと；を含んで成り、
前記給気空間は、お互い積み重なるように設けられ、連通穴の形成された仕切り板を介して相互間の内部が連通するように区画形成された第１給気空間及び第２給気空間を含み、前記吐出口と送風ファンは前記第１給気空間に配設され、前記吸入口は前記仕切り板反対側の前記第２給気空間に形成され、前記フィルタは前記吸入口を覆うように設けられ、前記外気流入口は、前記給気ダクト側の空気が前記仕切り板と前記フィルタとの間を経由して前記吐出口側に送風されるように前記第２給気空間に設けられたことを特徴とする空気清浄機。
前記第１給気空間と第２給気空間は、上下方向に積み重なるように設けられ、前記吸入口は前記第２給気空間の底面に形成され、前記外気流入口は前記第２給気空間の側面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記排気空間と給気空間は、左右両側に区画形成され、前記排気空間は前記本体の内側面に沿って形成されたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記排気ダンパーは前記内気流入口に隣接するように前記排気空間に配設され、前記給気ダンパーは前記外気流入口に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記排気ダンパーは前記内気流入口に配設され、前記給気ダンパーは前記外気流入口に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記排気ダンパー及び給気ダンパーは、空気の流量を調節できるように開放角調節可能に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記排気ダンパー及び給気ダンパーはそれぞれ、回転可能に設けられた開閉部材と、前記開閉部材を回転させるモータとを備え、前記モータはステップモータであることを特徴とする請求項６に記載の空気清浄機。
前記送風ファンは、前記外気流入口が開放された状態で前記吸入口側の前記本体の外部空気と前記給気ダクト側の空気を共に前記吐出口側に送風させる高速運転モードと、前記給気ダクト側の空気だけを前記吐出口側に送風させる低速運転モードに調節可能に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記本体は、上部が室天井に支持され、両側面部が、隣接する室内各側壁に支持されるように取り付けられ、前記各側壁の隅に対応する部位の本体には、各側壁から離隔され、前記各側面部を連結し、前記内気排出口と外気流入口が形成されたダクト連結部が備えられたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記給気ダクトと排気ダクトはお互い接した状態で前記本体に連結され、前記内気排出口と外気流入口は前記ダクト連結部に並んで形成されたことを特徴とする請求項９に記載の空気清浄機。
前記送風ファンは遠心ファンからなり、前記第１給気空間には前記送風ファンにより送風される空気を前記吐出口側に案内する送風ガイドが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記排気流路には排気ファンが配設され、前記給気流路には給気ファンが配設されたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記排気流路と前記給気流路は相互交差するように備えられ、前記排気流路と前記給気流路との交差部には前記排気流路の空気と前記給気流路の空気が相互熱交換されるようにする伝熱交換器が配設されたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。