KR100621244B1 - 공기청정기 - Google Patents

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KR100621244B1
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air
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air cleaner
heat exchange
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배성원
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진심원
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엘지전자 주식회사
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D46/42Auxiliary equipment or operation thereof
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Abstract

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 공기청정기능과 함께 환기기능을 갖춘 공기청정기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공기청정기는 적어도 두 개의 유로가 포함되는 덕트; 상기 덕트 내에 유동이 발생될 수 있도록 하며, 적어도 하나 이상 포함되는 팬; 상기 팬을 회전시키기 위한 구동수단; 상기 팬의 전측과 후측 중 적어도 일측에 설치되는 필터 어셈블리; 및 상기 덕트에 포함되며, 흡입되는 실내공기와 토출되는 실외공기가 열교환될 수 있도록 하는 열교환막;이 포함된다.
본 발명에 따른 공기청정기에 의하여, 공기정화기능과 함께 환기기능이 수행될 수 있으며, 추가적으로 냉방 및 난방 부하가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
덕트, 열교환막, 양축모터, 교차축 기어

Description

공기청정기{an air cleaner}
도 1은 종래의 공기청정기를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 공기청정기를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 공기청정기에 대한 또다른 실시예.
도 4는 본 발명에 따른 공기청정기가 설치된 상태를 나타내는 제 1 실시예.
도 5는 본 발명에 따른 공기청정기가 설치된 상태를 나타내는 제 2 실시예.
도 6은 본 발명에 따른 공기청정기가 설치된 상태를 나타내는 제 3 실시예.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 공기청정기 11 : 덕트
12 : 유입유로 13 : 토출유로
14 : 소음기 15 : 그릴
16 : 내벽 17 : 열교환막
18 : 필터 어셈블리 19 : 양축모터
20 : 유입팬 21 : 토출팬
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 공기청정기능과 함께 환기기능을 갖춘 공기청정기에 관한 것이다.
일반적으로 공기청정기는 실내공기 중에 함유된 각종 먼지, 가스, 악취, 연기와 같은 불순물을 제거하여 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위한 장치이다.
종래의 공기청정기는 대한민국 특허출원번호 제 10-2002-0023386호, 제 10-2002-0015052호 등에 상세히 설명된 바가 있으므로, 여기에서는 구성 및 동작에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 종래의 공기청정기를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 공기청정기(1)는 본체(2)와, 상기 본체(2)의 전면부에 형성되는 전면패널(3)이 포함된다.
또한, 상기 공기청정기(1)는 상기 본체(2) 및 상기 전면패널(3) 사이에 형성되며, 실내공기가 흡입되기 위한 공기흡입구(4)와, 상기 본체(2) 상부에 형성되며, 상기 공기청정기(1) 내부에서 정화된 공기가 토출되기 위한 공기토출구(5)가 포함된다.
한편, 상기 공기청정기(1)는 상기 공기흡입구(4)를 통해 상기 공기청정기(1)의 전면방향에서 실내공기가 유입되며, 상기 공기토출구(5)를 통해 상기 공기청정기(1)의 상측방향으로 정화된 공기가 토출되는 구조를 형성하였다.
또한, 상기 공기청정기(1)는 거실 등 실내의 일측 공간에 위치되어, 상기 위치에서 공기정화기능을 수행하였다.
그러나, 종래의 공기청정기는 상기와 같이 실내의 일측 공간에 위치되어, 실 내공기를 흡입한 후 정화시켜 다시 실내로 토출시키는 구조를 형성함으로써, 실내공기만을 연속적으로 정화하게 되어 자체적으로 환기가 불가능하였다. 따라서, 환기기능을 수행하기 위한 별도의 환기장치를 설치하여야 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 별도의 환기장치를 설치하는 경우, 환기장치는 천정 등에 매립되어 설치되는데, 그 크기로 인해 큰 설치공간이 요구되므로, 설치성이 저하되며, 배압이 커서 공기정화기능은 수행하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 공기청정기는 상기와 같이 실내에 위치되어야 하므로, 미관상 전면부의 실내공기 흡입구조 크기를 증가시키는 것에 공간적 한계가 있었다. 따라서, 전면부의 실내공기 흡입구조가 복잡하게 형성될 뿐만 아니라, 실내공기가 흡입되어 유동하게 되는 유로가 좁아지게 된다. 그리고, 상기와 같은 실내공기 흡입구조 및 유로의 형상에 의하여, 흡입된 실내공기가 공기청정기 내부에서 원활히 유동하지 못하게 되므로, 전기 소모가 증가하게 될 뿐만 아니라, 소음이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 공기청정기는 상기와 같이 실내의 일측 공간에 위치되어야 하므로, 실내의 공간활용도가 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 공기청정기는 일반적으로 실내공간의 구석에 위치되므로, 상기 공기청정기에 의해 정화되는 공기의 영역이 국부에 한정되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내공기의 정화기능은 물론 환기기능도 동시에 수행할 수 있는 공기청정기를 제공하는 것을 목적 으로 한다.
또한, 실내공기가 흡입되고 유동하게 되는 충분한 공간을 확보하여, 실내공기의 흡입 및/또는 유동이 원활하게 이루어질 수 있는 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 구조가 간단하게 형성되며, 설치가 용이한 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실내의 공간활용도가 개선되는 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기는 적어도 두 개의 유로가 포함되는 덕트; 상기 덕트 내에 유동이 발생될 수 있도록 하며, 적어도 하나 이상 포함되는 팬; 상기 팬을 회전시키기 위한 구동수단; 상기 팬의 전측과 후측 중 적어도 일측에 설치되는 필터 어셈블리; 및 상기 덕트에 포함되며, 흡입되는 실내공기와 토출되는 실외공기가 열교환될 수 있도록 하는 열교환막;이 포함된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기청정기에 의하여, 공기정화기능과 함께 환기기능이 수행될 수 있으며, 추가적으로 냉방 및 난방 부하가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다 른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 공기청정기를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 공기청정기(10)는 공기의 유동통로가 되며, 유연성이 있는 덕트(duct)(11)와, 상기 덕트(11) 내부에 형성되며, 실외공기가 실내로 유입되는 통로가 되는 유입유로(12)가 포함된다. 그리고, 상기 덕트(11) 내부의 상기 유입유로(12)의 일측에 형성되며, 실내공기가 실외로 토출되는 통로가 되는 토출유로(13)가 포함된다.
여기서, 상기 유입유로(12) 및 상기 토출유로(13)는 상기 덕트(11) 내부에서 내벽(16)에 의해 구획된다. 그리고, 상기 내벽(16)에는 상기 유입유로(12) 상의 실외공기와 상기 토출유로(13) 상의 실내공기가 열교환될 수 있도록 하는 열교환막(17)이 형성된다.
이 때, 상기 열교환막(17)은 실내공기와 실외공기의 열교환이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 내벽(16) 전체에 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 열교환막(17)은 공간활용도 및 열교환의 효율을 재고하기 위하여, 멤브레인(membrane)구조로 이루어짐이 바람직하다.
또한, 상기 공기청정기(10)는 상기 덕트(11)의 양 끝단 또는 일측 끝단에 결합되며, 상기 공기청정기(10)에서 발생되는 소음을 감소시키기 위한 소음기(14)가 포함된다. 그리고, 상기 덕트(11)의 양 끝단 또는 일측 끝단에 결합되는 그릴(15)이 포함된다.
또한, 상기 공기청정기(10)는 상기 내벽(16)을 관통하여 또는 상기 내벽(16)의 일측에 장착되는 구동수단인 양축모터(19)가 포함된다. 그리고, 상기 양축모터(19)와 연결되며, 상기 유입유로(12) 상에 위치되어 회전하며 실외공기가 흡입되도록 하는 유입팬(20)과, 상기 토출유로(13) 상에 위치되어 회전하며 실내공기가 흡입되도록 하는 토출팬(21)이 포함된다.
또한, 상기 공기청정기(10)는 상기 유입팬(20) 및/또는 상기 토출팬(21)의 전면 및/또는 배면에 소정의 거리로 이격되어 형성되며, 에어 필터, 집진 필터 등이 포함되는 필터 어셈블리(18)가 포함된다.
여기서, 상기 소음기(14), 상기 그릴(15), 상기 열교환막(17), 상기 필터 어셈블리(18), 상기 양축모터(19), 상기 유입팬(20) 및 상기 토출팬(21)은 교환, 수리 등이 용이하게 이루어질 수 있도록 착탈이 가능한 모듈로 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 유입팬(20) 및 상기 토출팬(21)은 풍향을 상반된 방향으로 향하게 하는 회전익의 형상 또는 평기어 구조의 적용 등을 통해, 실내공기의 토출 및 실외공기의 유입이 동시에 이루어질 수 있다.
한편, 상기 공기청정기(10)는 벽면 내부 또는 천장 상부에 장착되며, 상기 덕트(11)의 일측은 실내와, 타측은 외부 또는 또다른 방과 연결되는데, 이에 대하여는 후술하기로 한다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기청정기의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 사용자가 공기정화기능을 온(on)시키면, 상기 공기청정기(10)에 전원 이 인가되어 상기 양축모터(19)가 작동을 시작하여 상기 덕트(11)내에 공기의 유동이 발생된다.
따라서, 상기 유입유로(12) 및 상기 토출유로(13)를 통해 각각 실외공기와 실내공기가 상기 덕트(11) 내부로 유입된다.
그러면, 유입된 실외공기 및 실내공기는 각각 상기 유입유로(12) 및 상기 토출유로(13) 상에 형성되어 있는 상기 필터 어셈블리(18)를 통과하게 되며, 상기 통과 과정에 의하여 공기정화기능이 수행된다.
이 때, 실내와 연결된 상기 덕트(11)의 일측 및 실외 또는 또다른 방과 연결된 타측에서 실내공기 및 실외공기가 출입하게 되므로, 환기기능도 수행된다.
한편, 상기 유입유로(12) 상의 실외공기 및 상기 토출유로(13) 상의 실내공기는 각각의 유로를 통해 유동하는 동안에, 상기 열교환막(17)을 통해 상호간에 열교환이 된다.
상기와 같이 상기 덕트(11) 내부로 유입된 실외공기와 실내공기가 상호간에 열교환되므로, 실내로 유입되는 공기의 온도 및 실내의 온도 차이가 감소될 수 있다. 따라서, 실내에 냉방 또는 난방이 실시되고 있는 경우, 환기를 위해 유입되는 실외공기 및 실내의 온도 차이에 의해 발생될 수 있는 추가적인 냉방 또는 난방 부하가 감소될 수 있다.
한편, 상기 덕트(11)는 양측이 개방되어 있기 때문에, 상기 덕트(11) 내부에서 발생되는 소음이 상기 개방된 측면을 통해 실내 또는 실외로 발산될 수 있다.
본 발명에 따른 공기청정기(10)는 상기 소음기(14) 및/또는 상기 필터 어셈 블리(18)에서 상기와 같이 발생된 소음이 흡수될 수 있으므로, 소음이 실내 또는 실외로 발산되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 공기청정기(10)는 댐퍼(damper)(33)가 더 부가될 수 있다. 상기 댐퍼(33)는 실외공기 흡입유로(30)의 일측에 힌지(34)에 의해 결합되어, 회전될 수 있다. 상기 댐퍼(33)는 그러한 회전에 의해, 상기 실외공기 흡입유로(30)의 말단홀(31) 또는 상기 유입유로(12) 상의 홀(32)을 막을 수 있다.
여기서, 상기 댐퍼(33)가 상기 실외공기 흡입유로(30)의 말단홀(31)을 막게 되면, 상기 유입유로(12) 상의 홀(32)이 열린다. 그러면, 상기 홀(32)을 통해 상기 유입유로(12)로 실내공기가 유입된다. 따라서, 이러한 경우에는 상기 유입유로(12)와 상기 토출유로(13) 모두에 실내공기가 유동되므로, 실외공기가 유입되지 아니하고 실내공기만이 순환된다. 상기의 경우는 환기기능이 요구되지 아니하고, 공기청정기능만이 수행될 필요가 있을 경우 등에 적용될 수 있다. 한편, 상기 댐퍼(33)가 상기 유입유로(12) 상의 홀(32)을 막게 되면, 상기 실외공기 흡입유로(30)의 말단홀(31)이 열린다. 따라서, 이러한 경우에는 상기 유입유로(12)에는 실외공기가, 상기 토출유로(13)에는 실내공기가 유동되므로, 실외공기와 실내공기가 모두 유입될 수 있다. 상기의 경우는 공기청정기능과 함께 환기기능이 수행될 필요가 있을 경우 등에 적용될 수 있다.
삭제
도 3은 본 발명에 따른 공기청정기에 대한 또다른 실시예이다.
본 실시예에 따른 공기청정기를 설명함에 있어, 도 2에서 제시된 실시예에 따른 공기청정기에 대한 본 실시예의 특징을 중심으로 설명하고, 중복되는 설명은 도 2에 준하므로 여기서는 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 공기청정기(10)는 교차축 기어구조(23)가 적용되어, 유입팬(20) 및 토출팬(21)을 회전시키기 위한 구동수단인 모터(22)가 덕트(11) 상부 또는 외부에 위치될 수 있다.
따라서, 유입유로(12) 및 토출유로(13) 상에 상기 구동수단이 설치됨에 따라 유로가 좁아지는 것을 방지하여, 상기 유입유로(12) 및 상기 토출유로(13)의 유동이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 교차축 기어구조(23)가 적용됨에 따라, 상기 유입팬(20) 및 상기 토출팬(21)이 상호간에 상반된 방향으로 회전할 수 있게 된다. 따라서, 상기 유입팬(20) 및 상기 토출팬(21)의 형상이 간단해질 수 있으며, 제작이 용이할 수 있다.
또한, 상기 교차축 기어구조(23)에 의해, 상기 모터(22)는 한 방향으로 회전하여도 상기 유입팬(20) 및 상기 토출팬(21)을 모두 구동시킬 수 있으므로, 일반적인 모터가 사용될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 공기청정기가 설치된 상태를 나타내는 실시예들로, 이하에서 설명하기로 한다. 여기서, 도 5 및 도 6에 제시된 부분들과 상기 부분들에 대한 부호 중, 도 4에서 제시되는 부분들과 상기 부분들에 대한 부호와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 공기청정기가 설치된 상태를 나타내는 제 1 실시예이다.
도 4를 참조하면, 상기 공기청정기(10)는 공기의 유동통로가 되는 덕트(duct)(11)와, 실외공기가 실내로 유입되는 통로가 되는 유입유로(12)와, 실내공기가 실외로 토출되는 통로가 되는 토출유로(13)가 포함된다.
한편, 본 실시예에서는 덕트(11)의 일측은 천장(24)을 통해 실내(26)와 연결되며, 타측은 외벽(25)을 통해 실외(27)와 연결된다.
따라서, 상기 공기청정기(10)가 작동되면, 실외공기가 실내로 유입되고, 실내공기가 실외고 토출될 수 있으므로, 공기정화기능과 함께 환기기능이 수행될 수 있다,
또한, 상기 공기청정기(10)는 천장(24) 또는 벽면에 매립이 가능하므로, 실 내공간에 상기 공기청정기(10)가 설치되기 위한 별도의 공간이 요구되지 아니하여, 실내공간이 효율적으로 활용될 수 있다.
또한, 상기 공기청정기(10)는 구조가 간단하고, 상기 덕트(11) 양측을 각각 실내(26) 및 실외(27)와 연결시키면 되므로, 설치가 용이하다.
도 5는 본 발명에 따른 공기청정기가 설치된 상태를 나타내는 제 2 실시예이다.
도 5를 참조하면, 상기 공기청정기(10)는 천장(24) 상부에 장착되며, 상기 덕트(11)의 양측은 모두 실내(26)와 연결되어 있다.
본 실시예에서는 상기 덕트(11)의 양측이 모두 실내(26)와 연결되는 구조이므로, 요구되는 상기 덕트(11)의 길이가 감소될 수 있고, 설치공간이 천장 상부의 국부에 국한되므로, 설치가 더욱 용이할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 공기청정기가 설치된 상태를 나타내는 제 3 실시예이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에서 상기 공기청정기(10)는 천정(21) 상부에 장착되며, 상기 덕트(11)의 일측은 천장(24)을 통해 실내(26)와 연결되며, 타측은 건물내에 고정되어 있는 건물내부덕트(28)와 연결되어 있다.
따라서, 이미 건물내에 고정되어 있는 상기 건물내부덕트(28)를 효율적으로 이용할 수 있으며, 요구되는 상기 덕트(11)의 길이가 감소하게 되므로 설치가 용이해질 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기청정기에 의하여, 실외공기가 유입됨과 함께 실외공기가 토출될 수 있으므로, 공기정화기능과 함께 환기기능이 수행될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 내벽에 열교환막이 형성되므로, 유입되는 실외공기와 실내의 온도 차이를 감소시켜, 추가적으로 냉방 및 난방 부하가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 덕트 양측 또는 일측에 소음기가 장착되어 있으므로, 덕트 내에서 발생되는 소음이 흡수되어 소음이 실내 또는 실외로 발산되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 천장 또는 벽면에 매립이 가능하므로, 실내공간에 상기 공기청정기가 설치되기 위한 별도의 공간이 요구되지 아니하여, 실내공간이 효율적으로 활용될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 구조가 간단하고, 덕트 양측을 각각 실내 및 실외와 연결시키면 되므로, 설치가 용이하게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 소정의 댐퍼구조를 적용하여 환기기능과 공기정화기능이 선택적으로 수행될 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 덕트의 양측이 모두 실내와 연결되는 구조로 형성되는 경우, 요구되는 상기 덕트의 길이가 감소될 수 있고, 설치공간이 천장 상부의 국부에 국한되므로, 설치가 더욱 용이할 수 있는 효과 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 덕트의 일측이 실내와 연결되며, 타측이 이미 건물내에 고정되어 있는 건물내부덕트와 연결되는 경우, 상기 건물내부덕트를 효율적으로 이용할 수 있으며, 요구되는 상기 덕트의 길이가 감소하게 되므로 설치가 용이해질 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 적어도 두 개의 유로가 포함되는 덕트;
    상기 덕트 내에 유동이 발생될 수 있도록 하며, 적어도 하나 이상 포함되는 팬;
    상기 팬을 회전시키기 위한 구동수단;
    상기 팬의 전측과 후측 중 적어도 일측에 설치되는 필터 어셈블리; 및
    상기 덕트에 포함되며, 흡입되는 실내공기와 토출되는 실외공기가 열교환될 수 있도록 하는 열교환막;이 포함되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환막은 상기 덕트 내부의 내벽 전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환막은 멤브레인(membrane)구조인 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트 내의 소음을 감소시킬 수 있는 소음기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트는 끝단에 적어도 하나 이상의 그릴이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동수단은 양축모터인 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬과, 상기 구동수단과, 상기 필터 어셈블리와, 상기 열교환막 중 적어도 하나는 착탈이 가능한 모듈로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    소음기와 그릴 중 적어도 하나가 상기 덕트에 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트의 유로를 개폐시킬 수 있는 댐퍼가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트의 일측은 실내와 연결되며, 타측은 실외와 연결되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트의 양측이 실내와 연결되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트의 일측은 실내와 연결되며, 타측은 건물에 이미 설치되어 있는 덕트에 연결되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  13. 적어도 두 개의 유로가 포함되는 덕트;
    상기 덕트 내에 유동이 발생될 수 있도록 하며, 적어도 하나 이상 포함되는 팬;
    상기 팬을 회전시키기 위한 구동수단;
    상기 구동수단의 구동력을 상기 팬에 전달하기 위한 교차축 기어구조;
    상기 팬의 전측과 후측 중 적어도 일측에 설치되는 필터 어셈블리; 및
    상기 덕트에 포함되어 흡입되는 실내공기와 토출되는 실외공기가 열교환될 수 있도록 하는 열교환막;이 포함되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 교차축 기어구조는 상기 덕트 상부 또는 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
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