KR100524517B1 - 실내 공기정화 및 공기조성비를 조절하는 건축용공기청정설비구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 공기정화는 물론 공기조성비를 확인하여 이를 일정하게 유지시킴으로서 실내공기를 생활환경에 맞는 최적의 상태로 유지할 수 있도록 된 공기청정설비구조에 관한 것으로, 실내공간을 경계하는 일벽면의 상부 코너에 형성ㆍ위치되는 배기구; 상기 배기구에 배치되어 유입되는 공기에 포함된 이물질을 걸르는 배기필터; 상기 실내공간의 공기를 상기 배기구로 강제 흡입시키는 배기팬; 상기 배기필터와 배기팬을 탑재하고, 공기의 통로기능을 하는 배기하우징; 상기 배기구가 위치된 상기 일벽면의 하부 코너에 형성되어 상기 배기구와 대각선 방향으로 위치되는 배출구; 상기 배출구에 배치되어 공기가 상기 실내공간으로 배출되기 전, 상기 공기에 포함된 이물질을 걸르는 배출필터; 상기 배출구와 배출필터를 탑재하고 공기의 통로기능을 하는 배출하우징; 상기 배출하우징과 연통되는 메인관과, 일단은 상기 배기하우징과 연통되고 타단은 상기 메인관과 연통되는 가지관으로 된 합류관; 상기 합류관과 배출하우징 사이에 배치되어, 이동하는 공기를 자외선으로 살균하는 살균기; 실외로 개방된 흡기관과 상기 합류관 사이에 배치되어 외부공기를 강제로 흡입하는 외부흡기팬; 상기 배기구와 배출구 사이에서 상기 배출구에 편중되게 배치되어, 상기 실내공간의 공기를 상기 배출구 쪽으로 유도하는 실내순환팬; 및, 실내공간의 산화탄소 농도를 측정하는 센서와, 상기 배기팬ㆍ살균기ㆍ외부흡긴팬ㆍ실내순환팬을 제어하되 상기 센서의 신호에 따라 상기 외부흡기팬의 ON/OFF을 처리하는 제어기를 포함한 컨트롤박스로 이루어진 것이다.

Description

실내 공기정화 및 공기조성비를 조절하는 건축용 공기청정설비구조{Air cleaner for holding the air composition and cleanuping the air}

본 발명은 실내 공기정화는 물론 공기조성비를 확인하여 이를 일정하게 유지시킴으로서 실내공기를 생활환경에 맞는 최적의 상태로 유지할 수 있도록 된 공기청정설비구조에 관한 것이다.

실내는 외부와는 벽체로 구획된 폐쇄공간으로, 공기의 흐름이 원활히 이루어지지 못함은 당연하다. 특히 겨울철에는 실내외 온도의 교류를 차단하기 위해서 실내환기가 거의 이루어지지 못하므로 이로인한 실내공기의 오염은 더욱 심각하다 할 것이다.

그러나, 사람들은 이러한 실내에서 생활을 해야하므로 실내환경을 최적으로 유지해야할 필요가 있다. 또한 겨울철에도 실내온도를 가능한한 유지하면서 공기의 청정도를 높일 수 있어야 한다.

하지만, 겨울철의 빈번한 환기는 실내온도를 떨어뜨려 난방에 소요되는 에너지를 낭비하게 되고, 이러한 환기는 규칙적으로 이루어져야 하므로 거주자의 입장에서는 번거로운 작업이 아닐 수 없었다.

근래에는 여름철에도 에어컨 사용으로 인한 실내 밀폐가 이루어지면서 겨울철 못지 않게 환기가 이루어지지 못하고 있다.

이에 본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 밀폐된 실내공기를 청정화 시킴은 물론 거주자의 호흡 등으로 인한 공기조성의 변화에 대응하여 실내공기를 항시 최적의 상태로 유지시키면서도 실내온도는 크게 변화를 주지 않는 실내 공기정화 및 공기조성비를 조절하는 건축용 공기청정설비구조를 제공함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

실내공간을 경계하는 일벽면의 상부 코너에 형성ㆍ위치되는 배기구;

상기 배기구에 배치되어 유입되는 공기에 포함된 이물질을 걸르는 배기필터;

상기 실내공간의 공기를 상기 배기구로 강제 흡입시키는 배기팬;

상기 배기필터와 배기팬을 탑재하고, 공기의 통로기능을 하는 배기하우징;

상기 배기구가 위치된 상기 일벽면의 하부 코너에 형성되어 상기 배기구와 대각선 방향으로 위치되는 배출구;

상기 배출구에 배치되어 공기가 상기 실내공간으로 배출되기 전, 상기 공기에 포함된 이물질을 걸르는 배출필터;

상기 배출구와 배출필터를 탑재하고 공기의 통로기능을 하는 배출하우징;

상기 배출하우징과 연통되는 메인관과, 일단은 상기 배기하우징과 연통되고 타단은 상기 메인관과 연통되는 가지관으로 된 합류관;

상기 합류관과 배출하우징 사이에 배치되어, 이동하는 공기를 자외선으로 살균하는 살균기;

실외로 개방된 흡기관과 상기 합류관 사이에 배치되어 외부공기를 강제로 흡입하는 외부흡기팬;

상기 배기구와 배출구 사이에서 상기 배출구에 편중되게 배치되어, 상기 실내공간의 공기를 상기 배출구 쪽으로 유도하는 실내순환팬; 및,

실내공간의 산화탄소 농도를 측정하는 센서와, 상기 배기팬ㆍ살균기ㆍ외부흡긴팬ㆍ실내순환팬을 제어하되 상기 센서의 신호에 따라 상기 외부흡기팬의 ON/OFF을 처리하는 제어기를 포함한 컨트롤박스;

로 이루어진 실내 공기정화 및 공기조성비를 조절하는 건축용 공기청정설비구조이다.

본 발명에 따른 상기 공기청정설비구조에 있어서,

상기 배기필터는 상기 배기구를 통해 탈부착이 가능하도록 위치되고, 다수개의 배기필터에 대한 일괄적인 탈부착이 가능하도록 상기 배기필터를 탑재하는 필터하우징이 더 포함되고;

상기 가지관은 상기 메인관을 이동하는 공기의 흐름에 간섭을 주지 않도록, 상기 메인관과 기울어지게 이어지는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기청정설비구조의 설치모습을 도시한 분해 사시도인바 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 공기청정설비구조는, 실내공간(S)을 경계하는 일벽면의 상부 코너에 형성ㆍ위치되는 배기구(20); 상기 배기구(20)에 배치되어 유입되는 공기에 포함된 이물질을 걸르는 배기필터(210, 220); 상기 실내공간(S)의 공기를 상기 배기구(20)로 강제 흡입시키는 배기팬(310); 상기 배기필터(210, 220)와 배기팬(310)을 탑재하고, 공기의 통로기능을 하는 배기하우징(510); 상기 배기구(20)가 위치된 상기 일벽면의 하부 코너에 형성되어 상기 배기구(20)와 대각선 방향으로 위치되는 배출구(10); 상기 배출구(10)에 배치되어 공기가 상기 실내공간(S)으로 배출되기 전, 상기 공기에 포함된 이물질을 걸르는 배출필터(230); 상기 배출구(10)와 배출필터(230)를 탑재하고 공기의 통로기능을 하는 배출하우징(530); 상기 배출하우징(530)과 연통되는 메인관(541)과, 일단은 상기 배기하우징(510)과 연통되고 타단은 상기 메인관(541)과 연통되는 가지관(542)으로 된 합류관(540); 상기 합류관(540)과 배출하우징(530) 사이에 배치되어, 이동하는 공기를 자외선으로 살균하는 살균기(400); 실외로 개방된 흡기관(550)과 상기 합류관(540) 사이에 배치되어 외부공기를 강제로 흡입하는 외부흡기팬(320); 상기 배기구(20)와 배출구(10) 사이에서 상기 배출구(10)에 편중되게 배치되어, 상기 실내공간(S)의 공기를 상기 배출구(10) 쪽으로 유도하는 실내순환팬(110); 및, 실내공간(S)의 산화탄소 농도를 측정하는 센서(120 ; 도 2 참조)와, 상기 배기팬(310)ㆍ살균기(400)ㆍ외부흡기팬(320)ㆍ실내순환팬(110)을 제어하되 상기 센서(120)의 신호에 따라 상기 외부흡기팬(320)의 ON/OFF을 처리하는 제어기(120 ; 도 2 참조)를 포함한 컨트롤박스(100)로 이루어진 것이다.

본 발명은 건물 내에 설치되는 일반적인 환기시설을 응용한 것으로서, 각 구성요소들에 대한 배치와 컨트롤박스(100) 등을 더 포함시켜 실내공간(S)의 공기정화는 물론 공기조성을 유지하고 실내온도의 변화를 최소화시킬 수 있도록 하였다.

우선, 본 발명에 따른 공기청정설비구조에서 실내공기의 출입이 일어나는 배기구(20) 및 배출구(10)는 공기의 흐름이 일방향으로 항시 고정된다. 즉, 배기구(20)는 실내공간(S)의 공기가 빨려들어가는 곳이고, 상기 배출구(10)는 실내공간(S)으로 공기가 밀려나가는 곳이다. 이때, 상기 배기구(20) 및 배출구(10)는 각각 실내공간(S)을 경계하는 벽면들 중 같은 벽면에 위치되고, 또한, 상기 배기구(20)는 상부 한쪽 구석으로, 상기 배출구(10)는 하부 한쪽 구석으로 각각 배치된다. 즉, 상기 배기구(20)와 배출구(10)는 해당 벽면에서 대각선 방향으로 위치되는 것이다.

이는 해당 건축물을 건설할 당시 본 발명에 따른 공기청정설비구조를 설치함에 있어 임의의 실내공간(S)에서 한쪽면에 상기 구성요소들이 위치되는 것이 시공의 효율성 면에 있어서나 견고한 건축물을 건설함에 있어서 유리하기 때문이다.

또한, 동일한 벽면에 상기 배기구(20) 및 배출구(10)가 위치됨으로서 상기 배출구(10)를 통해 배출되는 공기가 실내공간(S) 전체를 순환한 후 최종적으로 상기 배기구(20)에 도착하게 되므로, 실내공간(S) 전체에 대한 균일한 정화를 가능하게 한다.

한편, 외부로부터 유입되는 공기 또는 상기 배기구(20)를 통해 흡입된 후 일회 순환되어 상기 배출구(10)를 통해 상기 실내공간(S)으로 재유입되는 공기의 경우에는 그 온도가 실내공간(S)의 공기보다 낮아지게 된다. 이는 실내에 비치된 각종 기구들과 거주자의 체온으로 인해 실내공기가 가열되기 때문이다.

따라서, 상대적으로 낮은 온도의 공기가 상기 배출구(10)를 통해 실내공간(S)으로 유입되더라도 실내공간(S) 전체에 있어 그 높이에 상관없이 공기의 흐름이 균일하게 이루어질 수 있도록 상기 배출구(10)는 벽면 하단에 위치된다. 또한, 상기 배기구(20)는 동 멱면의 상단에 위치되어 상대적으로 가열된 실내공기를 흡입할 수 있도록 된다.

상기 배기구(20) 및 배출구(10)에는 각각 배기구(20)와 배출구(10)를 부분 폐구하는 걸름판(11, 21)이 구비된다. 이는 상기 배기구(20) 및 배출구(10)로 비교적 큰 이물질이 유입되는 것을 차단하고 외관미를 유지하기 위함이다.

상기 배기구(20)를 통해 유입되는 공기는 그동안 실내에 존재하던 것으로, 각종 이물질들이 포함되어 있다. 따라서, 이러한 이물질들을 걸러낼 수 있도록 배기필터(210, 220)가 구비된다. 상기 배기필터(210, 220)는 하나이상 구비되어서 배기구(20)로 유입되는 공기에서 효과적인 집진을 한다.

따라서, 상기 배기필터(210, 220)는 주기적으로 그 청소가 가능해야하고, 따라서 상기 배기필터(210, 220)는 배기구(20)에 인접하여 걸름판(21)을 제거하면 쉽게 분리해 꺼낼 수 있도록 된다. 이를 위해 본 발명에 따른 공기청정설비구조에서는 상기 배기필터(210, 220)를 필터하우징(240)에 일괄 탑재시켜서, 배기필터(210, 220)의 교체 또는 청소가 필요한 경우 상기 걸름판(21)을 제거한 후 필터하우징(240) 전체를 꺼냄으로서 이를 쉽게 교체 또는 청소할 수 있도록 된다.

계속해서, 상기 걸름판(210, 220) 이후에는 배기팬(310)이 구비된다. 상기 배기팬(310)은 실내공기를 상기 배기구(20)를 통해 강제흡입할 수 있도록 흡입력을 발생시키는 것으로, 상기 컨트롤박스(100)를 통해 제어될 수 있다.

이상 상술된 배기필터(210, 220)와 필터하우징(240) 및 배기팬(310) 등은 배기하우징(510) 내에 탑재되어 환기관(520) 등을 통해 상기 합류관(540)까지 연통된다.

상기 환기관(520)은 배기하우징(510)과 합류관(540)을 연통시키는 매개로, 배기하우징(510)과는 별품일 수도 있고, 상기 배기하우징(510)이 일체로 연장되어져서 상기 배기하우징(510)의 일부가 될 수도 있을 것이다. 따라서, 상기 환기관(520)의 사용은 실시차원에서 당업자의 선택사항일 뿐이다.

상기 배출구(10)에는 배출필터(203)가 구비된다. 이는 외부로부터 유입되는 공기는 물론 상기 배기구(20)를 통해 배기하우징(510)을 순회하여 유입된 공기에 대해서 이물질에 대한 걸름기능을 수행하도록 된 것으로, 유입된 공기가 상기 배출구(10)를 통해 실내공간(S)으로 배출되기 전 유입될 공기를 걸러 보다 청정한 공기의 공급이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 살균기(400)는 상기 배출구(10)를 통해 실내공간(S)으로 배출되기 전의 공기를 살균한다. 상기 살균기(400)는 자외선을 이용하며 상기 배출구(10)로부터 가능한한 원격지에 위치되는 것이 바람직하다.

힌편. 상기 배출필터(230) 및 살균기(400)는 배출하우징(530) 내에 탑재된다. 상기 배출하우징(530)은 상기 배기하우징(510)에 대응하는 것으로, 살균기(400)와 배출필터(230)를 일괄 보관하여 본 발명에 따른 공기청정설비구조의 시공이 용이하게 이루어지도록 된다.

본 발명에 따른 공기청정설비구조에서, 상기 배기구(20)로부터 흡입된 공기와 외부로부터 흡입된 공기가 서로 섞이거나 실내공간(S)으로 재 유입되기 위한 상기 배출구(10) 쪽으로의 연결은 상기 합류관(540)에서 이루어진다.

상기 합류관(540)은 외부공기가 유입되는 메인관(541)과, 상기 배기구(20)를 통해 흡입된 공기가 유입되는 가지관(542)으로 구성된다. 즉, 상기 가지관(542)의 경우에는 그 일단이 상기 배기하우징(510) 또는 환기관(520)과 연통되고 타단은 상기 메인관(541)과 연통되는 것이다.

이때, 상기 가지관(542)을 통해 유입되는 공기는 결과적으로 실내공간(S)으로 이송된다. 따라서, 외부로부터 유입되는 공기의 이동통로인 메인관(541)과의 연결에 있어서 가능한한 메인관(541) 내의 공기흐름에 간섭을 주지 않아야 할 것이다.

이를 위해, 상기 가지관(542)은 메인관(541)과 기울어지게 연결된다. 즉, 도시된 바와 같이 배기구(20)를 통해 이송되는 공기가 외부로부터 유입되는 공기와 그 이송방향에 있어 흐름이 원활히 이루어지도록 되는 것이다. 이러한 연결구조로 인해 역류에 대한 가능성을 크게 줄일 수도 있다.

상기 메인관(541)은 일단이 실외로 개방된 흡기관(550)과 연통되며, 실외공기를 강제로 흡입하는 외부흡기팬(320)이 더 포함된다.

상기 외부흡기팬(320)은 실외 공기를 강력하게 흡입하기 위해 다수개가 구비될 수 있으며, 이에 대한 이유를 아래에서 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 구동기기들 간의 연결구조를 개략적으로 도시한 블록도인바 이를 참조하여 설명한다.

컨트롤박스(100)는 센서(120)와 제어기(130)를 포함하고, 상기 제어기(130)를 통해 상기 배기팬(310)ㆍ실내순환팬(110)ㆍ살균기(400)ㆍ외부흡기팬(320) 등이 제어된다.

그런데, 상기 외부흡기팬(320)을 제외한 상기 배기팬(310)ㆍ실내순환팬(110)ㆍ살균기(400)는 항시 작동된다. 이는 실내공기의 조성이 정상으로 유지될 경우에는 공기조성에 변화를 주기 위해 실외공기를 유입시킬 필요가 없기 때문이며, 따라서, 상기 외부흡기팬(320)은 항시 작동되지 않아도 되기 때문이다.

반면, 오염된 실내공기를 정화하여 청정한 상태로 유지하기 위해서는 상기 배기필터(210, 220) 및 배출필터(230)에 의한 공기의 집진과, 살균기(400)에 의한 공기의 살균이 항시 이루어져야 한다. 따라서, 실내공기의 조성이 정상으로 유지될 경우에는 상기 컨트롤박스(100) 즉 제어기(130)는 외부흡기팬(320)의 작동을 정지시키고 상기 배기팬(310)ㆍ실내순환팬(110)ㆍ살균기(400)은 그 작동을 유지시킨다.

결과적으로, 실내공기는 배기구(20)를 통해 흡입되어 배기필터(210, 220)와 살균기(400)와 배출필터(230)를 순차 경유한 후 최종적으로 상기 배출구(10)를 통해 실내공간(S)으로 주입된다.

이때, 상기 가지관(542)과 메인관(541)은 상호 기울어지게 연통되어 있으므로, 상기 외부흡기팬(320)이 구동하지 않아도 공기가 흡기관(550)을 통해 외부로 역류하지 않는다.

실내공기의 조성은 상기 센서(120)가 감지하며, 특히 공기중에 포함되어 있는 산화탄소 즉, 일산화탄소와 이산화탄소의 농도를 측정한다.

상기 센서(120)의 측정결과 실내공기에 포함된 산화탄소의 양이 증가하면 그 성비를 조절하기 위해 실외공기를 흡입해야한다.

이를 위해 상기 센서(120)는 해당 감지결과를 제어기(130)로 전송하고, 상기 제어기(130)는 외부흡기팬(320)을 구동시켜 실외공기를 흡입하기 위해 구동된다. 한편, 상기 외부흡기팬(320)은 흡기력을 증가시키기 위해 다수개가 구비될 수 있다. 즉, 순간적으로 다량의 실외공기를 흡입함으로서 실내공간(S)의 정화를 신속하게 이룰 수 있다. 한편, 실내공간(S)의 조성이 정상으로 되면, 상기 센서(120)는 이를 감지하여 상기 제어기(130)로 그 신호를 전송하고, 제어기(130)는 외부흡기팬(320)의 구동을 정지시킨다.

상기 컨트롤박스(100)의 제어기(130)는 거주자의 입력값에 따라 상기 배기팬(310)ㆍ실내순환팬(110)ㆍ살균기(400)ㆍ외부흡기팬(320)의 ON/OFF을 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 공기청정설비구조는 실내순환팬(110)을 더 포함한다.

상기 실내순환팬(110)은 실내공간(S)에서 이루어지는 공기의 순환을 가속시키는 역할을 하며, 두 곳에 한정된 배기구(20) 및 배출구(10)에 의한 공기의 흡입 및 배출을 통해서도 실내공간(S) 전체에 정화된 공기가 균형적으로 분포될 수 있도록 한다.

한편, 상기 실내순환팬(110)은 상기 배기구(20)와 배출구(10) 사이에서 상기 배출구(10)에 편중되게 배치되어, 상기 실내공간(S)의 공기를 상기 배출구(10) 쪽으로 유도할 수 있도록 된다. 이를 통해 동일한 벽면에 위치하는 배기구(20) 및 배출구(10) 사이에 정체되는 공기를 순환시킬 수 있다.

이상 상기와 같은 본 발명에 따르면, 실내공기의 재순환을 통해 외부공기의 유입없이 공기정화를 이루어 실내온도의 변화치를 최소화할 수 있고, 공기조성의 불균형이 발생할 때에만 실외공기를 단시간에 유입시켜 실내공간 전체에 균형적으로 확산시키도록 되어, 냉난방에 따른 에너지소비를 줄이고 밀폐된 실내공간의 공기를 쾌적하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기청정설비구조의 설치모습을 도시한 분해 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 구동기기들 간의 연결구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.

- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -

10 ; 배출구 20 ; 배기구

100 ; 컨트롤박스 110 ; 실내순환팬

120 ; 센서 130 ; 제어기

210, 220 ; 배기필터 230 ; 배출필터

240 ; 필터하우징 310 ; 배기팬

320 ; 외부흡기팬 400 ; 살균기

510 ; 배기하우징 520 ; 환기관

530 ; 배출하우징 540 ; 합류관

541 ; 메인관 542 ; 가지관

550 ; 흡기관 S ; 실내공간

Claims (2)

1. 배기구; 상기 배기구에 탈부착이 가능하게 배치되어 유입되는 공기에 포함된 이물질을 걸르는 배기필터; 다수개의 배기필터에 대한 일괄적인 탈부착이 가능하도록 상기 배기필터를 탑재하는 필터하우징; 상기 실내공간의 공기를 상기 배기구로 강제 흡입시키는 배기팬; 상기 배기필터와 배기팬을 탑재하고, 공기의 통로기능을 하는 배기하우징; 배출구; 상기 배출구에 배치되어 공기가 상기 실내공간으로 배출되기 전, 상기 공기에 포함된 이물질을 걸르는 배출필터; 상기 배출구와 배출필터를 탑재하고 공기의 통로기능을 하는 배출하우징; 상기 배출하우징과 연통되는 메인관과, 일단은 상기 배기하우징과 연통되고 타단은 상기 메인관과 연통되는 가지관으로 되되, 상기 가지관은 상기 메인관을 이동하는 공기의 흐름에 간섭을 주지 않도록 상기 메인관과 기울어지게 이어지도록 된 합류관; 상기 합류관과 배출하우징 사이에 배치되어, 이동하는 공기를 자외선으로 살균하는 살균기; 실외로 개방된 흡기관과 상기 합류관 사이에 배치되어 외부공기를 강제로 흡입하는 외부흡기팬; 및, 실내공간의 산화탄소 농도를 측정하는 센서와, 상기 배기팬ㆍ살균기ㆍ외부흡긴팬ㆍ실내순환팬을 제어하되 상기 센서의 신호에 따라 상기 외부흡기팬의 ON/OFF을 처리하는 제어기를 포함한 컨트롤박스를 포함하는 실내 공기정화 및 공기조성비를 조절하는 건축용 공기청정설비구조에 있어서,

   상기 배기구는 실내공간을 경계하는 일벽면의 상부 코너에 형성ㆍ위치되고;

   상기 배출구는 상기 배기구가 위치된 상기 일벽면의 하부 코너에 형성되어 상기 배기구와 대각선 방향으로 위치되며;

   상기 배기구와 배출구 사이에서 상기 배출구에 편중되게 배치되어, 상기 실내공간의 공기를 상기 배출구 쪽으로 유도하는 실내순환팬이 더 포함된 것을 특징으로 하는 실내 공기정화 및 공기조성비를 조절하는 건축용 공기청정설비구조.
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