KR100531086B1 - 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내공기를 환기할 수 있는 공기청정기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 공기청정기는 외관을 이루는 본체 내에 환기운전시 실내공기를 실외로 안내하는 배기유로와 실외공기를 실내로 안내하는 흡기유로와, 공기청정운전 시 실내공기를 흡입하여 그 중도에 공기중으로부터 오염물질을 분리하기 위해 마련된 필터장치를 통과한 후 다시 실내공간으로 배출되게 안내하는 공기청정유로를 구비하되, 배기유로의 중도에는 회전력을 발생시키는 배기모터와, 배기모터에 의해 회전하며 송풍력을 발생시켜 실내공기가 배기유로를 따라 유동하게 하는 배기팬이 구비되며, 흡기유로의 중도에는 회전력을 발생시키는 청정환기모터와, 상기 청정환기모터에 의해 회전하며 송풍력을 발생시켜 실외공기가 흡기유로를 따라 유동하게 하는 청정환기모터를 구비하여, 청정환기팬과 배기팬이 각각 청정환기모터와 배기모터에 의해 개별적으로 동작하도록 되어 있으므로 흡기유로에 작용하는 유로저항과 배기유로에 작용하는 유로저항 사이에 차이가 있을 경우에도 이러한 차이에 의한 진동 및 소음은 발생하지 않게 되는 작용효과가 있다.

Description

공기청정기{AIR PURIFIER}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내공기를 환기할 수 있도록 환기기능을 갖는 공기청정기에 관한 것이다.

일반적으로 공기청정기는 공기 중의 먼지나 세균 등을 걸러 내어 공기를 깨끗하게 하는 장치로, 통상 외관을 이루는 본체 내에 실내공기를 흡입하여 강제 송풍시키는 송풍팬과, 먼지 등 공기 중의 오염물질을 거르는 필터를 구비하여, 송풍팬에 의해 발생된 송풍력에 의해 실내공기가 필터를 관통하여 흐르게 함으로써 필터에 의해 실내공기를 정화할 수 있게 하는 장치이다.

이러한 공기청정기 중에는 일본특허공개 평8-89566호와 같이 실내공기를 실외로 배출하고 실외공기를 실내로 흡입하여 실내공간을 환기하는 공기청정기가 있다.

이와 같이 환기운전을 수행할 수 있게 되어 있는 종래의 공기청정기는 실내공기의 배출 및 실외공기의 흡입을 동시에 수행하여야 하므로 실내공기의 배출을 위한 송풍팬과 실외공기의 흡입을 위한 송풍팬이 별도로 구비되어 있으며, 이러한 두 송풍팬을 구동하기 위해 하나의 구동모터가 구비되어, 구동모터의 양측에 두 송풍팬이 각각 설치되도록 함으로써 하나의 구동모터에 의해 두 송풍팬이 회전하며 송풍력을 발생시킬 수 있도록 되어 있다.

따라서, 이러한 구동모터가 동작하여 두 송풍팬을 회전시키면 일측 송풍팬은 실내공기가 실외로 배출되게 하며 타측 송풍팬은 실외공기가 실내로 흡입되게 함으로써 실내공간을 환기할 수 있게 되는 것이다.

그런데 이와 같이 공기청정기가 환기운전에 따라 실내공기의 배출과 실외공기의 흡입을 동시에 수행할 경우, 실내로 흡입되는 실외공기는 필터를 통해 필터링되며 흡입되는 반면 실외로 토출되는 실내공기는 필터링 과정없이 곧바로 실외로 빠져나가도록 되어 있어, 실외로 배출되는 공기가 받는 유로저항에 비하여 실내로 흡입되는 공기가 받는 유로저항이 상대적으로 커, 그에 따라 실외공기가 실내로 흡입되게 하는 송풍팬에는 실내공기가 실외로 토출되게 하는 송풍팬에 비하여 상대적으로 높은 부하가 걸리게 된다.

따라서, 구동모터의 양측에 서로 다른 부하가 걸리게 되므로 구동모터의 동작이 불안정해져 구동모터 및 두 송풍팬에서 진동 및 그에 따른 소음이 발생한다는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구동모터 및 송풍팬에서의 진동 및 소음발생을 저감할 수 있는 공기청정기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기는, 외관을 이루는 본체 내에 환기운전시 실내공기를 실외로 안내하는 배기유로와 실외공기를 실내로 안내하는 흡기유로와, 공기청정운전 시 실내공기를 흡입하여 그 중도에 공기중으로부터 오염물질을 분리하기 위해 마련된 필터장치를 통과한 후 다시 실내공간으로 배출되게 안내하는 공기청정유로를 구비하되, 상기 배기유로의 중도에는 회전력을 발생시키는 배기모터와, 상기 배기모터에 의해 회전하며 송풍력을 발생시켜 실내공기가 상기 배기유로를 따라 유동하게 하는 배기팬이 구비되며, 상기 흡기유로의 중도에는 회전력을 발생시키는 청정환기모터와, 상기 청정환기모터에 의해 회전하며 송풍력을 발생시켜 공기가 상기 흡기유로와 상기 공기청정유로 중 어느 하나를 따라 유동하게 하는 청정환기팬을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기유로는 그 일측에 실내공기를 흡입하기 위한 배기흡입구와, 그 타측에 실내공기를 실외로 배출하기 위한 배기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡기유로와 상기 청정유로는 서로 합류되되, 상기 흡기유로와 상기 청정유로의 합류지점에 상기 청정환기모터 및 상기 청정환기팬이 설치되어 상기 청정환기모터 및 상기 청정환기팬에 의해 상기 흡기유로와 상기 청정유로 중 어느 하나를 통해 공기가 유동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡기유로의 일측에는 실외공기를 흡입하기 위한 흡기구가 마련되되 상기 흡기구에는 상기 흡기구를 개폐하기 위한 흡기구개폐부재가 구비되며, 상기 청정유로의 일측에는 실내공기를 흡입하기 위한 청정흡입구가 마련되되 상기 청정흡입구에는 상기 청정흡입구를 개폐하기 위한 청정흡입구 개폐부재가 구비되어, 상기 흡기구 개폐부재와 상기 청정흡입구 개폐부재를 동작시켜 상기 흡기구와 상기 청정흡입구 중 어느 하나가 개방되게 함으로써 공기청정운전과 환기운전을 전환할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기유로와 상기 흡기유로는 그 중도가 서로 교차되도록 되어 있으며, 상기 배기유로와 상기 흡기유로의 교차점에는 상기 배기유로를 따라 유동하는 실내공기와 상기 흡기유로를 따라 유동하는 실외공기가 서로 혼합됨 없이 열교환하게 하는 전열교환장치가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡기유로상에는 실외로부터 흡입된 실외공기 내에 포함된 오염물질이 상기 전열교환장치로 유입되기 전에 분리되게 하는 보조 필터장치가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기팬은 축방향으로부터 공기를 흡입하여 반경방향으로 토출하는 원심팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기팬은 공기가 그 원주방향으로 유동하게 하는 횡류팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 공기청정기는 도 1, 2에 도시되어 있는 바와 같이, 외관을 이루는 본체(10) 내에 공기중으로부터 먼지등의 오염물질을 분리하는 필터장치(20)가 구비되어 있는 것으로, 실내공기를 흡입하여 실내공기로부터 먼지 등의 오염물질을 분리한 후 다시 실내공간으로 배출하는 공기청정운전과, 실내공기를 실외로 배출하고 실외공기를 실내로 흡입하여 실내공기를 환기하는 환기운전을 수행할 수 있게 되어 있다.

이러한 공기청정기의 본체(10) 내에는 환기운전시 실내공기를 실외로 안내하는 배기유로(30)와 실외공기를 실내로 안내하는 흡기유로(40)가 형성되어 있으며, 공기청정운전시 실내공기를 흡입하여 필터링 한 후 다시 실내공간으로 배출되게 하는 공기청정유로(50)가 형성되어있다.

배기유로(30)는 본체(10) 전면 상측에 마련된 배기흡입구(31)와 실외로 공기를 배출할 수 있도록 본체(10)의 후방측에 마련된 배기구(32)를 연결하는 것이며, 흡기유로(40)는 실외공기를 흡입할 수 있도록 본체(10)의 후방측에 마련된 흡기구(41)와 본체(10)의 전면 일측에 마련되어 흡입된 실외공기가 실내공간으로 토출되게 하는 토출구(42)를 연결하는 것이며, 청정유로(50)는 일측에 공기청정운전시 정화될 실내공기를 흡입하는 청정흡입구(51)가 마련되어 있는 것으로 그 타측이 흡기유로(40)와 합류되어 정화된 공기를 토출구(42)를 통해 토출할 수 있도록 되어 있다.

흡기유로(40)와 청정유로(50)의 합류지점에는 송풍력을 발생시켜 공기청정운전시 필터장치(20)에 의해 정화된 공기가 토출구(42)를 통해 토출되게 하거나 환기운전시 실외공기가 토출구(42)를 통해 토출되게 하는 청정환기팬(60)이 마련되어 있으며, 회전력을 발생시켜 청정환기팬(60)을 회전시키는 청정환기모터(61)를 구비한다.

또한, 청정흡입구(51)에는 청정흡입구(51)를 개폐하는 청정흡입구 개폐부재(52)가 진퇴이동 가능하게 설치되어 진퇴이동하며 청정흡입구(51)를 개폐할 수 있도록 되어 있으며, 흡기구(41)에는 흡기구(41)를 개폐하는 흡기구 개폐부재(43)가 회동가능하게 설치되어 회동하며 흡기구(41)를 개폐할 수 있도록 되어 있는데, 이는 공기청정운전 또는 환기운전에 따라 청정유로(50)와 흡기유로(40) 중 어느 하나를 통해서만 공기가 유동하게 하기 위한 것으로, 즉, 공기청정운전시에는 흡기구 개폐부재(43)로 흡기구(41)를 폐쇄하여 청정유로(50)를 통해서만 공기가 유동하도록 하며, 환기운전시에는 청정흡입구 개폐부재(52)로 청정흡입구(51)를 폐쇄하여 흡기유로(40)를 통해서만 공기가 유동하게 하는 것이다.

한편, 배기유로(30)상에는 송풍력을 발생시켜 실내공기가 배기흡입구(31)를 통해 유입되어 배기유로(30)를 따라 유동한 후 배기구(32)를 통해 실외로 토출되게 하는 배기팬(70)과, 회전력을 발생시켜 배기팬(70)을 회전시키는 배기모터(71)가 구비되어 있다. 이 때, 이러한 배기모터(71)는 청정환기팬(60)에 비하여 상대적으로 적은 용량을 갖도록 되어 있는데, 이는 공기청정운전시 청정환기팬(60)에 의해 유동하는 공기가 필터장치(20)를 통과하는 과정에서 받는 유로저항이 배기팬(70)에 의해 배기유로(30)를 따라 이동하는 공기가 받는 유로저항에 비하여 크기 때문이다.

따라서, 환기운전시 실외공기의 실내로의 흡입은 청정환기팬(60) 및 청정환기모터(61)에 의해 이루어지고, 실내공기의 실외로의 토출은 배기팬(70) 및 배기모터(71)에 의해 개별적으로 이루어질 수 있게 된다.

본 실시예에서 흡기유로(40)와 배기유로(30)는 서로 교차되도록 되어 있으며, 흡기유로(40)와 배기유로(30)의 교차점에는 전열교환장치(80)가 마련된다. 전열교환장치(80)는 토출되는 공기와 흡입되는 공기가 서로 혼합되지 않으면서도 서로 열교환이 이루어질 수 있게 하는 것으로, 실내 공간의 온도와 실내 공간으로 토출되는 실외공기의 온도 사이의 온도차를 줄이기 위한 것이다.

또한, 전열교환장치(80)와 흡기구(41) 사이의 흡기유로(40) 상에는 보조 필터장치(90)가 구비되는데, 이는 실외에서 흡입된 실외공기를 필터링하여 먼지 등의 오염물질을 분리한 후 실내공간에 공급되게 하기 위한 것이다.

청정유로(50)상에는 공기청정운전시 청정흡입구(51)를 통해 흡입된 실내공기로부터 먼지 등의 오염물질을 제거하는 필터장치(20)가 설치된다. 필터장치(20)는 평행하게 배열된 다수의 접지전극판과 방전선을 구비하여 전리현상을 이용하여 먼지 등의 오염물질을 집진하는 전기집진식 정전필터(21)와, 폴리프로필렌수지나 폴리에틸렌수지 등이 미세한 부직포형태로 마련되어 미세먼지입자를 집진하는 미세집진필터(22) 등으로 이루어져 이를 통과하는 공기로부터 오염물질을 제거할 수 있다.

본 실시예에서 배기팬(70) 및 청정환기팬(60)은 원심팬으로 이루어져 있으나, 이에 한정하지 않고 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 배기팬(70)을 원주방향으로 공기가 유동하게 하는 횡류팬으로 형성하는 것도 가능하다.

다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기청정기의 동작 및 작용효과를 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 공기청정기가 공기청정운전을 수행하도록 하면, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 청정흡입구 개폐부재(52)는 전진하여 청정흡입구(51)를 개방하고 흡기구개폐부재(41)는 회전하여 흡기구(41)를 폐쇄한다.

이러한 상태에서, 청정환기모터(61)에 전원이 인가되어 청정환기팬(60)이 회전하면, 청정환기팬(60)이 회전하면서 발생한 송풍력에 의해 실내공기는 청정흡입구(51)를 통해 흡입되어 청정유로(50)를 통과한 후 토출구(42)를 통해 실내공간으로 다시 배출된다. 이 때, 청정유로(50)상에는 공기중의 오염물질을 분리하는 필터장치(20)가 설치되어 있으므로 이를 통과하는 실내공기는 청정유로(50)를 통과하는 과정에서 내부에 포함되어 있는 먼지 등의 오염물질이 분리되어 정화된다.

다음으로, 본 발명에 따른 공기청정기의 환기운전을 수행하도록 하면, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 청정흡입구 개폐부재(52)는 후진하여 청정흡입구(51)를 폐쇄하고 흡기구 개폐부재(43)는 회전하여 흡기구(41)를 개방한다.

이러한 상태에서, 청정환기모터(61)에 전원이 인가되어 청정환기팬(60)이 회전하면, 청정환기팬(60)이 회전하면서 발생한 송풍력에 의해 실외공기는 흡기구(41)를 통해 흡입되어 흡기유로(40)를 따라 이동한 후 토출구(42)를 통해 배출되어 실내공간에는 실외공기가 공급된다. 이 때, 흡기구(41)와 전열교환장치(80) 사이의 흡기유로(40)상에는 보조 필터장치(90)가 마련되어 있으므로 흡입된 실외공기는 보조 필터장치(90)에 의해 오염물질이 제거된 후 실내공간으로 토출된다. 또한, 이와 동시에 배기모터(71)에 전원이 인가되는데, 배기모터(71)에 전원이 인가되면 배기팬(70)이 회전하면서 발생한 송풍력에 의해 실내공기는 배기흡입구(31)를 통해 흡입되어 배기유로(30)를 따라 이동한 후 배기구(32)를 통해 배출된다.

따라서, 실내공기는 배기팬(70) 및 배기모터(71)에 의해 실외로 배출되고 실외공기는 청정환기팬(60) 및 청정환기모터(61)에 의해 실내로 흡입되어 실내공간의 환기가 이루어진다.

이와 같이 본 발명에 따른 공기청정기는 배기팬(70)이 청정환기팬(60)을 회전시키기 위한 청정환기모터(61)와는 별도로 마련되어 있는 배기모터(71)에 의해 회전하므로, 청정환기팬(60)에 의해 유동하는 공기에 작용하는 유로저항의 영향을 받지 않는다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기는 청정환기팬을 회전시키기 위한 청정환기팬과, 배기팬을 회전시키기 위한 배기모터가 별도로 구비되어 있으므로, 종래와 같이 흡기유로에 작용하는 유로저항과 배기유로에 작용하는 유로저항 사이에 차이가 있을 경우에도 이러한 차이에 의한 진동 및 소음은 발생하지 않게 되는 작용효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기청정기의 공기청정운전 상태를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기청정기의 환기운전 상태를 보인단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체 20: 필터장치

30: 배기유로 31: 배기흡입구

32: 배기구 40: 흡기유로

41: 흡기구 42: 토출구

43: 흡기구 개폐부재 50: 청정유로

51: 청정흡입구 52: 청정흡입구 개폐부재

60: 청정환기팬 61: 청정환기모터

70: 배기팬 71: 배기모터

80: 전열교환장치 90: 보조 필터장치

Claims (8)

1. 외관을 이루는 본체 내에 환기운전시 실내공기를 실외로 안내하는 배기유로와, 실외공기를 실내로 안내하는 흡기유로와, 공기청정운전 시 실내공기를 흡입하여 그 중도에 공기중으로부터 오염물질을 분리하기 위해 마련된 필터장치를 통과한 후 다시 실내공간으로 배출되게 안내하는 공기청정유로를 구비하되,

   상기 배기유로의 중도에는 회전력을 발생시키는 배기모터와, 상기 배기모터에 의해 회전하며 송풍력을 발생시켜 실내공기가 상기 배기유로를 따라 유동하게 하는 배기팬이 구비되며,

   상기 흡기유로의 중도에는 회전력을 발생시키는 청정환기모터와, 상기 청정환기모터에 의해 회전하며 송풍력을 발생시켜 공기가 상기 흡기유로와 상기 공기청정유로 중 어느 하나를 따라 유동하게 하는 청정환기팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 배기유로는 그 일측에 실내공기를 흡입하기 위한 배기흡입구와, 그 타측에 실내공기를 실외로 배출하기 위한 배기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 흡기유로와 상기 청정유로는 서로 합류되되,

   상기 흡기유로와 상기 청정유로의 합류지점에 상기 청정환기모터 및 상기 청정환기팬이 설치되어 상기 청정환기모터 및 상기 청정환기팬에 의해 상기 흡기유로와 상기 청정유로 중 어느 하나를 통해 공기가 유동하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 흡기유로의 일측에는 실외공기를 흡입하기 위한 흡기구가 마련되되 상기 흡기구에는 상기 흡기구를 개폐하기 위한 흡기구개폐부재가 구비되며,

   상기 청정유로의 일측에는 실내공기를 흡입하기 위한 청정흡입구가 마련되되 상기 청정흡입구에는 상기 청정흡입구를 개폐하기 위한 청정흡입구 개폐부재가 구비되어,

   상기 흡기구 개폐부재와 상기 청정흡입구 개폐부재를 동작시켜 상기 흡기구와 상기 청정흡입구 중 어느 하나가 개방되게 함으로써 공기청정운전과 환기운전을 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 배기유로와 상기 흡기유로는 그 중도가 서로 교차되도록 되어 있으며,

   상기 배기유로와 상기 흡기유로의 교차점에는 상기 배기유로를 따라 유동하는 실내공기와 상기 흡기유로를 따라 유동하는 실외공기가 서로 혼합됨 없이 열교환하게 하는 전열교환장치가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 흡기유로상에는 실외로부터 흡입된 실외공기 내에 포함된 오염물질이 상기 전열교환장치로 유입되기 전에 분리되게 하는 보조 필터장치가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 배기팬은 축방향으로부터 공기를 흡입하여 반경방향으로 토출하는 원심팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 배기팬은 공기가 그 원주방향으로 유동하게 하는 횡류팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.