KR100321113B1 - 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염된 실내공기와 일정량의 외부공기를 함께 도입하여 정화시킨 후 실내에 공급하므로써 최소의 열손실로 실내 거주자의 건강 증진을 도모할 수 있고 내외기의 상호 풍량에 영향을 배제할 수 있는 구조의 공기 청정기를 개시한다.

본 발명은 오염된 실내공기를 흡입하는 실내공기 흡입구와 정화된 공기를 실내로 배출하는 배출구를 각각 전면부의 양단에 구비하고, 배면부에는 상기 실내공기 흡입구에 대향되어 건물벽면의 통기구나 창문을 통해 실외공기를 흡입하도록 실외공기 흡입구가 형성된 케이스부재와, 상기 케이스부재 내에 설치되어 배출구를 통해 실내로 공기를 송풍하도록 회전하는 송풍팬을 구비하는 공기청정기의 내기 통로 및 외기 통로에 있어서, 내기 통로 외기 통로가 그 선단부는 서로 대향하는 방향을 이루다가 종단부에서 평행하게 되도록 직각으로 라운딩 형성되어지되, 상기 내,외기 통로는 상기 케이스부재 내의 측면 중앙에서부터 상기 필터부재에 대하여 직각방향으로 근접되게 연장 형성된 격벽에 의해 구획 형성되고, 상기 내,외기 통로는 흡입구 단면적이 75∼65 : 25∼35의 비율로 형성되며, 상기 외기 통로 상에는 공기 흐름에 저항하는 복수개의 핀들이 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

공기청정기{Air cleaner}

본 발명은 실내 공기를 정화하여 실내거주자들의 건강증진을 도모하는 공기청정기에 관한 것이다.

실내공기의 오염 원인에는 건물 주변의 대기오염에 의한 영향과 실내에서 발생하는 오염 물질에 의한 것으로 구분할 수 있다.

대기오염은 주로 자동차 매연, 난방용 연소가스, 공장, 발전소등에서 배출하는 폐가스가 원인이 되며, 특히 자동차 배출가스에는 다량의 CO, NOx(질소 화합물), 분진, 납(Pb)등 여러가지 유독물질을 포함하고 있다.

한편 건물 실내오염 발생원은 실내 거주자로부터 방출되는 탄산가스, 수증기, 채취등이 있으며, 담배 연기에 의한 오염, 실내에서 이루어지는 각종 작업에 의해 발생하는 분진, 각종 연소장치의 연소가스나 수증기등이 있다.

실내의 공기 오염을 방지하기 위해서는 실내 오염 물질의 발생을 억제하는 것과 대기 오염을 방지하는 것이 효과적이다.

특히 아파트나 사무실의 경우 날씨가 주운 겨울철에는 열손실을 우려하여 오랫동안 창문을 닫은채로 생활하는 경우가 많아 실내 공기가 탁해져 두통 유발등 거주자의 건강을 위협하게 되므로써 실내 공기의 질을 향상시킬 필요가 있다.

이를 위해 통상 도 3에 도시하는 것과 같이 실내에 공기 청정기(20)를 설치하여 실내공기를 정화하고 있다.

도시된 것과 같은 실내 청정기(20)는 주로 이동식이어서 실내의 적당한 공간에 위치시킨 후 전원을 켜면 모터(21)에 의해 팬(22)이 회전하면서 흡입구(23)를 통해 실내 공기를 흡입하여 필터(24)(25)를 거쳐 미세 먼지나 각종 오염물질 및 냄새등을 여과한 후 배출구(26)를 통해 정화된 공기를 실내에 배출하는 순환 과정을 반복하게 된다.

그러나 상기한 종래 구조의 실내 청정기의 경우 밀폐 상태인 실내의 공기를 순환시키면서 정화하는 방식어어서 외부의 신선한 공기공급이 불가능하고 이산화탄소로 오염된 공기의 외부 배출이 이루어지지 아니하여 사용자가 느끼게 되는 답답함이나 불쾌감을 제거시켜 주지는 못하였다.

이와같이 종래 공기청정기로서는 독자적인 환기가 이루어지지 않으므로써 환기를 위해서는 창문을 열거나 별도의 환기장치를 이용하여 실내의 공기를 환기시켜야 하며, 창문을 활짝 열어 환기를 시키게 될 경우 계절에 따른 온도의 영향, 즉 냉방 또는 난방에 따른 열손실을 피할 수 없게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 오염된 내부 공기를 순환시켜 정화할 뿐 아니라 일정량의 외부 공기를 함께 도입하여 정화시킨 후 실내에 공급하므로써 실내 거주자의 건강 증진을 도모하고 열손실을 최소화 할 수 있는 구조의 공기 청정기를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은오염된 실내공기를 흡입하는 실내공기 흡입구와 정화된 공기를 실내로 배출하는 배출구를 각각 전면부의 양단에 구비하고, 배면부에는 상기 실내공기 흡입구에 대향되어 건물벽면의 통기구나 창문을 통해 실외공기를 흡입하도록 실외공기 흡입구가 형성된 케이스부재와, 상기 케이스부재 내에 설치되어 배출구를 통해 실내로 공기를 송풍하도록 회전하는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 회전 구동하는 모우터와, 상기 송풍팬의 구동에 따라 상기 실내공기 흡입구로부터 흡입되는 공기속의 오염물질을 여과하도록 상기 케이스부재 내의 공기이동 경로상에 설치되는 필터부재와, 운전조건에 따라 모우터의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 공기청정기에 내기 통로 및 외기 통로에 있어서,

상기 실내공기 흡입구로부터 상기 필터부재로 실내공기를 도입하는 내기 통로와, 상기 실외공기 흡입구로부터 상기 필터부재로 실외공기를 도입하는 외기 통로가 그 선단부는 서로 대향되는 방향을 이루다가 종단부에서 평형하게 되도록 직각으로 라운딩 형성되어지되, 상기 내기 통로와 외기 통로는 상기 케이스부재 내의 측면 중앙에서부터 상기 필터부재에 대하여 직각방향으로 근접되게 연장 형성된 격벽에 의해 구획 형성되어 상기 송풍팬의 작동시에 도입된 내,외기가 서로 간섭되지 않고 직각방향으로 풍향 전환되어 상기 격벽에 의해 분리 상태로 평행하게 유도되다가 상기 필터부재를 통과하기 직전에 이르러 상기 유도된 내,외기가 서로 합류된 후 상기 필터부재를 경유하여 실내로 배출되게 한 구성이고, 상기 내기 통로와 외기 통로는 흡입구 단면적이 75∼65 : 25∼35의 비율로 형성되며, 상기 외기 통로 상에는 공기 흐름에 저항하는 복수개의 핀들이 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 공기청정기의 정면도

도 2는 본 발명에 의한 공기 청정기의 평단면도

도 3은 종래 공기청정기의 구조를 나타낸 도면

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 공기청정기 2 : 벽면

3 : 케이스부재 3a : 전면부

3b : 배면부 4 : 실내공기 흡입구

5 : 배출구 6 : 송풍팬

8 : 모우터 9,10 : 필터부재

11 : 실외공기 흡입구 12 : 격벽

14 : 핀 15 : 제어부A : 외기 통로 B : 내기 통로

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 첨부하여 설명한다.

도 1은 본 발명 공기청정기의 정면도이며, 도 2는 본 발명 공기청정기의 평단면도이다.

공기청정기(1)는 건물의 내.외를 구획하는 벽면(2)이나 또는 유리창등에 장착되며, 상자체의 케이스부재(3)를 구비하고 있다.

케이스부재(3)의 전면부(3a) 일측에는 실내공기 흡입구(4)가 형성되며, 타측에는 정화된 공기를 실내에 배출하는 배출구(5)가 형성되어 있다.

케이스부재(3)내의 배출구(5)측에는 송풍팬(6)이 설치되며, 그 송풍팬(6)은 지지부재(7)에 의해 케이스부재(3)에 고정되는 모우터(8)에 의해 회전구동한다.

실내공기 흡입구(4)와 배출구(5) 사이의 케이스부재(3)내에는 1개 이상의 필터부재(9)(10)가 설치되며, 이 필터부재(9)(10)들은 공기 이동 경로상에 설치되어 통과하는 공기속의 먼지 및 오염 물질을 여과하게 된다.

케이스부재(3)의 배면부(3b)측에는 외부공기 흡입구(11)가 형성되며, 그 외부공기 흡입구(11)는 건물벽면(2)에 형성한 구멍(2a)을 통하여 실외에 노출되어지고, 케이스부재(3)의 전면부(3a)는 실내를 향하도록 벽면(2)이나 창문등에 케이스부재(3)를 수용할 수 있는 크기로 형성한 장착구멍에 끼워 매설하거나 또는 도시한 것과 같이 건물 벽면(2)에 장착하되 적어도 배면의 외부공기 흡입구(11)가 구멍(2a)을 통해 외부와 연통하도록 설치한다.

상기 실내외 공기 흡입구(4)(11)는 도시한 것과 같이 그릴 형상이어도 무방하고 그대로 개방된 구멍이어도 상관은 없다.

따라서 실내외 공기 흡입구(4)(5)는 설명의 편의상 도면상에 정면을 향한 그릴 형상으로 도시하였으나, 케이스부재(3)의 전면판부재의 양단부와 측면판 부재 사이에 개방부를 형성하여 전면에서 보이지 않도록 하여 미관이 향상되도록 할 수도 있다.

그리고 케이스부재(3)내에는 상기 내외부 공기 흡입구(4)(11)를 통하여 케이스부재(3) 내부로 유입되는 내.외 공기가 서로 충돌하여 간섭하지 않도록 양측 통로(A,B)를 구획하는 격벽(12)이 설치되고, 그 격벽(12)의 단부는 필터부재(9) 가까이까지 필터부재(9)에 대해 직각방향으로 연장되어 있어, 그 단부에 이르기까지 실내.외에서 도입되는 공기가 격벽(12)의 안내를 받아 통로(A,B)를 이동하여 필터부재(9)로 평행하게 접근하게 되며, 격벽(12)의 단부가 끝나는 지점에서 실내외 공기가 서로 합류하여 섞여지도록 되어 있다. 이와 같이 내,외기가 서로 평행하게 이동하면서 합류하기 때문에 외기 풍량의 가감에 따라 내기 풍량이 영향받는 것을 배제할 수 있다.

상기한 격벽(9)의 단부는 필터부재(9)에 접촉하여 완전히 실내외 공기의 흐름을 격리되도록 할 수도 있으나, 배출구(5)를 통하여 실내로 송풍될 때 층류 흐름에 의해 실내외 공기가 서로 섞이지 않고 송풍될 수 있어 각기 다른 특성의 실내외 공기에 인체가 접할 경우 불쾌감을 유발할 수도 있으므로 끝단부를 필터부재(9)로부터 이격시켜 설치하는 것이 보다 바람직하다.

또한 실외 공기가 이동하는 외기 통로(A) 상에는 도입되는 공기 흐름에 저항하도록 복수개의 핀(14)들이 양측으로부터 돌출되어 있다.

상기 필터부재(9)(10)는 통상의 것으로서 미세먼지와 각종 오염물질의 포집에 뛰어난 성능을 갖는 것으로 알려진 HEPA 필터(9)나 탈취력이 뛰어난 카본필터(10)등으로 구성된다.

여기서 부호 15는 운전 조건에 따라 송풍팬(6)을 구동하는 모우터(8)의 구동을 제어하는 제어부이다.

상기 실내공기흡입구(4)와 실외공기흡입구(11)를 통하여 케이스부재((3) 내부로 유입되는 공기의 양은 75∼65 : 25∼35가 되도록 양측 흡입구(4)(11)의 통로단면적을 설정한다.

이와같이 흡입 공기량의 비율을 설정한 이유는 너무 많은 외부 공기가 유입되면 실내온도가 급격히 변하여 열손실이 많아지고 쾌적 온도를 유지하기 힘들며, 반대로 너무 적은 량의 외부 공기가 도입되면 신선한 외부 공기의 도입이라는 본래의 목적을 달성하기가 곤란하므로 이러한 점들을 감안하였을 때 실내외 공기의 비율을 7:3 정도로 유지하는 것이 적절하기 때문이다.

이하에 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

제어부(15)의 버튼(15a) 조작을 통하여 운전 조건을 결정하므로써 모우터(8) 구동에 의해 송풍팬(6)이 회전하면 실내공기 흡입구(4)와 실외 공기 흡입구(11)를 통해 실내외 공기가 동시에 케이스부재(3) 내부로 흡입된다.

이에따라 실내 공기와 실외 공기는 각각 격벽(12)의 안내를 따라 필터부재(9)측으로 흐름이 일어나게 된다.

이때 실외 공기 흡입구(11)를 통해 외기 통로(A)내로 유입되는 실외 공기는 핀(14)들에 부딪치면서 흐름이 정체되고 와류를 발생하게 되어 격벽(12)의 끝단부 지점에서 실내 공기와 잘 혼합되어지게 된다.

이 과정에서 핀(14) 부재들은 실내 온도의 영향을 받는 상태이므로 실내 공기와의 온도차를 낮추는 작용을 하게 되며, 또 실내외 공기의 온도차에 의해 발생하는 결로 현상에 의한 수분이 핀(14)들에 맺혀지게 되므로써 수분이 필터부재(9)(10)측으로 유입되는 것을 방지하여 필터부재(9)(10)의 성능 약화 및 내부 구성 부품들의 부식을 방지하게 된다.

또한 상기한 격벽(12)은 실내외 공기의 흐름을 안내하고 핀(14)을 지지할 뿐 아니라, 공기청정기(1)를 가동치 아니할 때 외부공기가 즉시 실내로 유입되는 것을 방지하는 차단막의 역할도 하여 실내 온도의 변동을 줄여주게 된다.

이와같이 하여 핀(14)들을 통과한 외부 공기는 와류를 일으키면서 실내공기와 골고루 혼합되면서 온도의 평형을 이룬 후 필터부재(9)(10)를 통과하는 동안 먼지등의 오염물질과 냄새등이 제거되어지게 되며, 송풍팬(6)에의해 배출구(5)를 통해 정화된 깨끗한 공기를 실내에 배출하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 공기청정기에 실외 공기 흡입구가 구비되어 있어 실내공기와 함께 일정량의 외부 공기를 혼합하여 정화시킨 후 실내에 순환공급하게 되므로써 창문을 열거나 별도의 환기장치의 설치가 없더라도 실내 공기의 청정과 환기 목적의 달성이 가능하여 실내거주자의 건강 증진을 도모함 및 열손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 오염된 실내공기를 흡입하는 실내공기 흡입구(4)와 정화된 공기를 실내로 배출하는 배출구(5)를 각각 전면부(3a)의 양단에 구비하고, 배면부(3b)에 상기 실내공기 흡입구(4)에 대향되어 건물벽면의 통기구나 창문을 통해 실외공기를 흡입하도록 실외공기 흡입구(11)가 형성된 케이스부재(3)와, 상기 케이스부재(3) 내에 설치되어 배출구(5)를 통해 실내로 공기를 송풍하도록 회전하는 송풍팬(6)과, 상기 송풍팬(6)을 회전 구동하는 모우터(8)와, 상기 송풍팬(8)의 구동에 따라 상기 실내공기 흡입구(4)로부터 흡입되는 공기속의 오염물질을 여과하도록 상기 케이스부재(3) 내의 공기이동 경로상에 설치되는 필터부재(9,10)와, 운전조건에 따라 모우터(8)의 구동을 제어하는 제어부(15)를 구비하는 공기청정기의 내기 통로 및 외기 통로에 있어서,

   상기 실내공기 흡입구(4)로부터 상기 필터부재(9)로 실내공기를 도입하는 내기 통로(B)와, 상기 실외공기 흡입구(11)로부터 상기 필터부재(9)로 실외공기를 도입하는 외기 통로(A)가 그(A,B) 선단부는 서로 대향하는 방향을 이루다가 종단부에서 평행하게 되도록 직각으로 라운딩 형성되어지되, 상기 내기 통로(B)와 외기 통로(A)는 상기 케이스부재(3) 내의 측면 중앙에서부터 상기 필터부재(9)에 대하여 직각방향으로 근접되게 연장 형성된 격벽(12)에 의해 구획 형성되어 상기 송풍팬(6)의 작동시에 도입된 내,외기가 서로 간섭되지 않고 직각방향으로 풍향 전환되어 상기 격벽(12)에 의해 분리 상태로 평행하게 유도되다가 상기 필터부재(9)를 통과하기 직전에 이르러 상기 유도된 내,외기가 서로 합류된 후 상기 필터부재(9,10)를 경유하여 실내로 배출되게 한 구성이고,

   상기 내기 통로(B)와 외기 통로(A)는 흡입구 단면적이 75∼65 : 25∼35의 비율로 형성되며,

   상기 외기 통로(A) 상에는 공기 흐름에 저항하는 복수개의 핀들이 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
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