KR100650108B1 - 환기기능이 구비된 공기청정기 - Google Patents

환기기능이 구비된 공기청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환기운전시 공기의 유동통로와 공기청정운전시 공기의 유동통로를 단순화하되 환기운전시 및 공기청정운전시에 각각 최적의 운전이 수행되어 운전효율이 향상되면서도 구조가 간단하므로 제작생산성이 향상되는 환기기능이 구비된 공기청정기에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 환기용흡기구 및 정화용흡기구에 각각 소통되고 정화필터가 설치되는 흡기공간과 실외기흡입구와 실내기배기구에 각각 연통되는 흡기통로와 배기통로가 구분형성되되 열교환기와 배기팬이 설치되는 환기공간과 실내급기구와 소통되는 한편 급기팬이 설치되는 급기공간이 본체하우징의 내부에서 각각 수직구획판에 의해 구분형성되되, 상기 열교환기는 상기 흡기통로의 끝단에 설치되어 상기 흡기공간과 상기 배기통로를 연결소통하는 동시에 상기 흡기통로와 상기 급기공간을 연결소통하고, 상기 환기용흡기구와 상기 실외기흡입구와 상기 실내기배기구 및 상기 흡기공간과 상기 급기공간을 구분하는 수직구획판에는 각각 개폐용 셔터가 설치되는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 환기기능이 구비된 공기청정기를 제공하여, 운전효율 및 생산성이 향상되는 발명임.
환기기능, 공기청정기, 흡기공간, 환기공간, 급기공간

Description

환기기능이 구비된 공기청정기 {Air purifying device with ventilating function}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 설치상태를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 내부를 보인 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 분리사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 환기운전시를 나타낸 작동상태도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 공기청정운전시를 나타낸 작동상태도이다.
*도면의 주요부분에 따른 부호의 설명*
10 : 흡기공간 20 : 환기공간
21 : 흡기통로 22 : 배기통로
30 : 급기공간 40 : 정화필터
50 : 배기팬 60 : 열교환기
70 : 급기팬 81 : 제1수직구획판
81b: 제4셔터 82 : 제2수직구획판
83 : 제3수직구획판 84 : 수직격벽
91 : 제1수평격벽 92 : 제2수평격벽
111 : 정화용흡기구 121 : 환기용흡기구
121a : 제1셔터 122 : 실내급기구
131 : 실외기흡기구 131a : 제2셔터
132 : 실내기배기구 132a : 제3셔터
본 발명은 환기기능이 구비된 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환기운전시 공기의 유동통로와 공기청정운전시 공기의 유동통로를 단순화하되 환기운전시 및 공기청정운전시에 각각 최적의 운전이 수행되어 운전효율이 향상되면서도 구조가 간단하므로 제작생산성이 향상되는 환기기능이 구비된 공기청정기에 관한 것이다.
공기청정기란 실내의 공기를 본체내부로 흡입하고 정화필터 등에 통과시켜 다시 실내로 공급하는 작용을 수행하여 오염된 실내공기를 정화하는 장치이다.
최근에 소개되는 공기청정기는 공기정화 기능에 부가하여 실내의 묵은 공기를 외부로 내보내는 동시에 실외의 신선한 공기를 실내로 유입하는 환기기능이 부가된 것도 제시되고 있다.
이처럼 환기기능이 구비된 공기청정기로는 대한민국 공개특허공보 제2005-10363호(명칭; 환기기능을 갖춘 공기청정장치)가 제시된 바 있는데, 상기 종래기술에 의한 공기청정기는 공기청정유로와 환기유로가 별도로 구성되어 환기운전시에는 외부로 배출되는 실내공기가 필터를 통과하지 않도록 하여 필터수명을 연장시키고, 공기청정운전시에는 공기가 열교환기를 통과하지 않도록 하여 에너지 손실을 최대한 줄임과 동시에 소음 및 진동을 억제하며, 환기운전시 외부에서 유입되는 공기의 분진이 열교환기에 쌓이는 방지하고, 실내쪽 배출구를 통해 실내공간으로 배출되는 공기가 실내쪽 흡입구측으로 재유입되는 현상을 최소화할 수 있도록 이루어져 있다.
그러나, 상기 종래기술에 의한 환기기능이 구비된 공기청정기는 환기운전시 공기의 유동통로와 공기청정운전시 공기의 유동통로가 복잡하여 운행효율이 저하되고, 생산성도 저하시킨다는 단점이 있다.
또한, 실내공기를 흡입하는 공간이 상하부 구조로 구분되어 있고 실내흡입구도 나뉘어져 형성되므로, 실내공기의 흡입량이 적어서 환기운전시 및 공기청정운전시에 공히 운전효율을 저하시케게 된다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은, 환기를 위하여 외부로 배출되는 실내공기가 필터를 통과하지 않도록 하고, 공기청정운전시에는 실내공기가 열교환기를 통과하지 않도록 하며, 실내쪽 급기구를 통해 실내공간으로 공급되는 공기가 실내쪽 흡입구측으로 재유입되지 않도록 하되, 환기운전시 공기의 유동통로와 공기청정운전시 공기의 유동통로가 단순화되는 한편 실내공기흡입량이 최대한 증가되는 환기기능이 구비된 공기청정기를 제시하고자 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 본체하우징의 전방면에 형성되는 환기용흡기구 및 저면에 형성되는 정화용흡기구에 각각 소통되되, 상기 정화용흡기구측에는 정화필터가 설치되는 흡기공간과; 상기 본체하우징의 후방면에 형성되는 실외기흡입구와 실내기배기구에 각각 연통되는 흡기통로와 배기통로가 수직격벽에 의해 구분형성되되, 상기 흡기통로에는 실내공기와 실외공기가 교차통과되는 열교환기가 설치되고, 상기 배기통로에는 배기팬이 설치되는 환기공간과; 상기 본체하우징의 전방면에 형성되는 실내급기구와 소통되는 한편 상기 열교환기를 통과한 실외공기가 유입되고 내부에 급기팬이 설치되는 급기공간;이 상기 본체하우징의 내부에서 각각 수직구획판에 의해 구분형성되되,
상기 열교환기는 상기 흡기통로의 끝단에 설치되어 상기 흡기공간과 상기 배기통로를 연결소통하는 동시에 상기 흡기통로와 상기 급기공간을 연결소통하고,
상기 환기용흡기구와 상기 실외기흡입구와 상기 실내기배기구 및 상기 흡기공간과 상기 급기공간을 구분하는 수직구획판에는 각각 개폐용 셔터가 설치되는 것을 포함하여 이루어진 구조로 되어 있다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구성 및 작용효과를 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 설치상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 본체하우징은(100)은 평면에서 바라본 보양이 4분원 형상으로 형성되어 양측 벽면(W)과 천정이 만나는 모서리 지점에 설치되는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 본체하우징(100)의 형상은 설치부위의 구조를 고려하여 다양한 모양으로 형성가능함은 물론이다.
본체하우징(100)은 전방면을 형성하는 전판(120) 일측에 환기운전시 실내공기가 흡입되는 환기용흡기구(121)가 형성되고, 타측에 본체하우징(100) 내부로 유입된 실내공기 또는 실외공기를 배출하여 실내로 공급하는 실내급기구(122)가 형성된다.
또한, 본체하우징(100)은 저면을 형성하는 바닥판(110) 일측에 공기청정운전시 실내공기가 흡입되는 정화용흡기구(111)가 형성된다.
한편, 정화용흡기구(111) 및 환기용흡기구(121)는 후술할 본체하우징(100) 내부의 흡기공간(10)과 소통되어 있고, 실내급기구(122)는 후술할 본체하우징(100) 내부의 급기공간(30)과 소통되어 있다.
그리고, 본체하우징(100)의 전판(120)에 형성되는 환기용흡기구(121)와 실내급기구(122)는 본체하우징(100)의 수평면을 기준으로 흡기방향과 급기방향이 직각교차되도록 형성되는 것이 바람직하다.
이에 실내공기가 흡입되는 환기용흡기구(121)와 정화용흡기구(111)는 실내급기구(122)와 최대한 이격설치되는 동시에 흡기방향과 급기방향이 완전히 상이하므로, 실내급기구(122)를 통하여 실내로 공급된 공기가 환기용흡기구(121) 또는 정화용흡기구(111)로 바로 재유입되는 현상을 최대한 억제하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 내부를 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 분리사시도이다.
본체하우징(100)은 상기한 전판(120) 및 바닥판(110) 외에도 상면을 형성하는 천정판(140)과 후방면을 형성하는 배면판(130a, 130b)을 더 포함하여 내부가 중공으로 형성되되, 그 내부는 복수개의 수직구획판(81, 82, 83)에 의해 흡기공간(10)과 환기공간(20)과 급기공간(30)으로 구분된다.
구체적으로, 흡기공간(10)은 본체하우징(100)의 전판(120) 일부와 배면판(130a) 일부와 제1수직구획판(81)과 제3수직구획판(83) 및 후술할 열교환기(60)의 일면(61)을 그 테두리로 하되 바닥판(110)과 천정판(140)의 사이의 공간을 차지하 게 되고, 환기공간(20)은 배면판(130a, 130b)의 일부와 제2수직구획판(82)과 제3수직구획판(83) 및 열교환기(60)의 일면(62)을 따라서 그 테두리로 하되 바닥판(110)과 천정판(140)의 사이의 공간을 차지하며, 급기공간(30)은 전판(120)의 일부와 배면판(130b)의 일부와 제1수직구획판(81)과 제2수직구획판(82) 및 열교환기(60)의 일면(62)을 따라서 그 테두리로 하되 바닥판(110)과 천정판(140)의 사이의 공간을 차지하게 된다.
흡기공간(10)은 실내공기가 유입되는 공간으로, 상술한 바와같이 정화용흡기구(111) 및 환기용흡기구(121)와 소통되되, 정화용흡기구(111)에 정화필터(40)가 설치되어 공기청정운전시 정화용흡기구(111)를 통하여 유입되는 실내공기가 필터링되어 유입되도록 하고, 환기용흡기구(121)에 개폐용 제1셔터(121a)가 설치되어 공기청정운전 또는 환기운전여부에 따라 개폐된다.
환기공간(20)은 실내에서 실외로 배출되는 실내공기와 실외에서 실내로 유입되는 실외공기가 교차통과되는 공간으로, 본체하우징(100)의 배면판(130a)에 수평하게 나란히 설치되는 실외기흡입구(131)와 실내기배기구(132)에 각각 연통되는 흡기통로(21)와 배기통로(22)가 수직격벽(84)에 의해 구분형성되어 이루어지되, 흡기통로(21)의 끝단에는 흡기공간(21)으로 유입된 실내공기와 실외기흡입구(131)를 통하여 흡기통로(21)로 유입된 실외공기가 교차통과되는 열교환기(60)가 설치되고, 배기통로(22)에는 흡기공간(10)으로 유입된 실내공기를 열교환기(60)를 거쳐 흡입 하여 실내기배기구(132)로 배출하는 배기팬(50)이 설치된다.
또한, 환기공간(20)은 실외기흡입구(131)와 실내기배기구(132)에 각각 개폐용 제2셔터(131a)와 제3셔터(132a)가 설치되어 공기청정운전 또는 환기운전여부에 따라 동시에 개폐된다.
한편, 실외기흡기구(131)와 실내기배기구(132)는 통상 벽면(W)에 관통형성되는 통공(도면에 표현되지 않음)과 연통시켜 실외(외부)와 소통되도록 구성하는 것이 바람직하다.
급기공간(30)은 흡기공간(10)에서 정화된 실내공기 또는 환기공간(20)에서 유입되는 실외공기를 실내급기구(122)를 통하여 실내로 공급하는 공간으로, 흡기공간(10)에서 정화되어 유입되는 실내공기 또는 환기공간(20)의 흡기통로(21)에서 열교환기(60)를 거쳐 유입되는 실외공기가 원활하게 유입되어 실내에 공급되도록 급기팬(70)이 설치되고, 제1수직구획판(81)에 형성되는 관통공(81a)에 의해 흡기공간(10)과 소통되고 상기 관통공(81a)에 개폐용 제4셔터(81b)가 설치되어 공기청정운전 또는 환기운전여부에 따라 개폐된다.
한편, 열교환기(60)는 흡기통로(21)의 끝단에 설치되어 흡기공간(10)과 배기통로(22)를 연결소통하는 동시에 흡기통로(21)와 급기공간(30)을 연결소통하게된다.
구체적으로, 열교환기(60)는 흡기공간(10)과 환기공간(20)을 구분짓는 제3수 직구획판(83)의 단절된 일부구간과, 환기공간(20)과 급기공간(30)을 구분짓는 제2수직구획판(82)의 단절된 일부구간과, 흡기통로(21)와 배기통로(22)를 구분짓는 수직격벽(84)의 일부구간과, 흡기통기(21)의 끝단면에 정면/배면/좌우측면이 각각 위치되도록 설치된다.
일례로, 열교환기(60)는 직육면체 형상으로 형성되되, 흡기공간(10)에서 배기통로(22) 방향으로 형성되는 미세통기공(a)과 흡기통로(21)에서 급기공간(30) 방향으로 형성되는 미세통기공(b)이 직각교차 및 다단적층되어 복수개 형성되므로, 흡기공간(10)으로 유입된 실내공기가 미세통기공(a)을 통과하여 배기통로(22)측으로 유동되는 동시에 흡기통로로 유입된 실외공기가 미세통기공(b)을 통과하여 급기공간(30)측으로 유동되는 과정에 의해 실외공기와 실내공기가 내부에서 상호 열교환하게 된다.
일례로 급기팬 및 배기팬의 중앙부에는 본체하우징의 저면에 고정설치되는 구동모터(도면에 표현되지않음)를 각각 설치하여 구동력이 전달되도록 구성하되, 환기운전 또는 공기청정운전에 따라 제어부(도면에 표현되지 않음)에 의해 구동 및 정지되도록 제어되는 것이 바람직하다.
일례로 개폐용 셔터(121a, 131a, 132a, 81b)는 구동수단 및 힌지수단(도면에 표현되지 않음)과 결합되고 상기 제어부에 의해 개폐되도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기의 구성에 부가하여, 급기공간(30)은 그 내부에 수평방향으로 제1수평격벽(91)이 추가로 설치되어 상부급기공간(31)과 하부급기공간(32)으로 구분되고, 급기팬(70)은 하부급기공간(32)에 설치되어 상부급기공간(31)으로 유입된 공기가 하부급기공간(32)으로 유동되어 하부급기공간(32)으로 유입된 공기와 함께 실내급기구(122)측으로 송풍되어 실내에 공급되도록 하는 것이 바람직하다.
이와같이, 급기공간(30)에 제1수평격벽(91)이 설치되는 것은 급기공간(30) 내에 공기의 일정한 유동흐름이 발생되기 용이하도록 하여 유입된 공기의 원활한 배출을 도모하고자 하기 위함이다.
또한, 상기의 구성에 부가하여, 배기통로(22)는 그 내부에 수평방향으로 제2수평격벽(92)이 추가로 설치되어 상부배기통로(22a)와 하부배기통로(22b)로 구분되고, 배기팬(50)은 하부배기통로(22b)에 설치되어 하부배기통로(22b)로 유입된 공기가 상부배기통로(22a)로 송풍되어 상부배기통로(22a)로 유입된 공기와 함께 실내기배기구(132)측으로 통과되어 실외로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
이와같이, 배기통로(22)에 제2수평격벽(92)이 설치되는 것은 상기와 마찬가지 원리로 배기통로(22)내에 공기의 일정한 유동흐름이 발생되기 용이하도록 하여 유입된 공기의 원활한 배출을 도모하고자 하기 위함이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 환기운전시를 나타낸 작동상태도이고, 설명의 편의상 열교환기의 외형만을 점선으로 표시 하였으며, 실선으로 도시된 화살표는 실내공기의 유동경로를 나타낸 것이고, 점선으로 도시된 화살표는 실외공기의 유동경로를 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 보면, 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 환기운전시에는 먼저 제4셔터(81b)는 제1수직구획판(81)의 관통공(81)을 폐쇄하도록 작동되고, 제1셔터(121a)와 제2셔터(131a)와 제3셔터(132a)는 환기용흡기구(121)와 실외기흡입구(131)와 실내기배기구(132)를 각각 개방하도록 작동된다.
이에, 배기팬(50) 및 급기팬(70)에 회전구동력을 전달하면, 실내공기가 배기팬(50)의 흡입력에 의하여 환기용흡기구(121)를 거쳐 흡기공간(10)으로 유입되고 열교환기(60)를 통과한 후 상하부 배기통로(22; 22a, 22b)로 각각 유입이 진행되는 한편, 하부배기통로(22b)에는 배기팬(50)이 설치되어 있으므로 하부배기통로(22b)로 유입된 실내공기는 상부배기통로(22a)로 유입된 공기와 함께 실내기배기구(132)측으로 통과되어 실외로 배출된다.
한편, 실내공기가 정화용흡기구(111)를 통하여 유입되는 것도 고려할 수 있으나, 정화용흡기구(111)는 정화필터(40)가 설치되어 있어 공기흡입에 대한 저항력이 크고 게다가 환기용흡기구(121)가 개방되어 있므므로 대부분의 실내공기는 환기용흡기구(121)를 통하여 흡입되고 정화용흡기구(111)를 통하여 흡입되는 실내공기는 희박하다.
동시에, 실외공기는 급기팬(70)의 흡입력에 의하여 실외기흡기구(132)를 거쳐 흡기통로(21)로 유입되고 열교환기(60)를 통과한 후 상하부 급기공간(30; 31, 32)으로 각각 유입이 진행되는 한편, 하부급기공간(32)에는 배기팬(70)이 설치되어 있으므로 하부배기통로(22b)로 유입된 실외공기는 상부배기통로(22a)로 송풍되어 상부배기통로(22a)로 유입된 공기와 함께 실내급기구(132)측으로 통과되어 실내에 공급된다.
이 때에, 열교환기(60)에서 교차통과되는 실내공기와 실외공기는 상호 열교환하게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 공기청정운전시를 나타낸 작동상태도이고, 설명의 편의상 열교환기의 외형만을 점선으로 표시하였으며, 실선으로 도시된 화살표는 실내공기의 유동경로를 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기의 공기청정운전시에는 먼저 제4셔터(81b)는 제1수직구획판(81)의 관통공(81)을 개방하도록 작동되고, 제1셔터(121a)와 제2셔터(131a)와 제3셔터(132a)는 환기용흡기구(121)와 실외기흡입구(131)와 실내기배기구(132)를 각각 폐쇄하도록 작동된다.
이에, 배기팬(50)은 정지시키고 급기팬(70))에만 회전구동력을 전달하면, 실내공기가 급기팬(70)의 흡입력에 의하여 정화용흡입구(111) 및 정화필터(40)를 거쳐 필터링되어 흡기공간(10)으로 유입되고 제1수직구획판(81)의 관통공(81a)을 통과한 후 상부급기공간(31)으로 유입이 진행되는 한편, 하부급기공간(32)에는 급기팬(70)이 설치되어 있으므로 상부급기공간(31)으로 유입된 실내공기는 하부급기공 간(32)으로 유입되어 실내급기구(122)측으로 통과되어 실내로 공급된다.
한편, 흡입공간(10)으로 유입된 실내공기는 배기팬(50)이 정지된 상태이므로 열교환기(60)측으로는 유입되지 않는다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예에 따른 환기기능이 구비된 공기청정기에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능하다.
상기한 바와같이 본 발명은, 외부로 배출되는 실내공기가 필터를 통과하지 않아 필터수명이 연장되고, 공기청정운전시 실내공기가 열교환기를 통과하지 않아 에너지손실 및 소음/진동이 최소화되며, 실내급기구를 통하여 실내로 공급된 공기가 정화용흡기구 또는 환기용흡기구로 재입되는 현상이 억제되면서도, 운전효율 및 생산성은 향상된다는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 본체하우징의 전방면에 형성되는 환기용흡기구 및 저면에 형성되는 정화용흡기구에 각각 소통되되, 상기 정화용흡기구측에는 정화필터가 설치되는 흡기공간과;
    상기 본체하우징의 후방면에 형성되는 실외기흡입구와 실내기배기구에 각각 연통되는 흡기통로와 배기통로가 수직격벽에 의해 구분형성되되, 상기 흡기통로에는 실내공기와 실외공기가 교차통과되는 열교환기가 설치되고, 상기 배기통로에는 배기팬이 설치되는 환기공간과;
    상기 본체하우징의 전방면에 형성되는 실내급기구와 소통되는 한편 상기 열교환기를 통과한 실외공기가 유입되고 내부에 급기팬이 설치되는 급기공간;이 상기 본체하우징의 내부에서 각각 수직구획판에 의해 구분형성되되,
    상기 열교환기는 상기 흡기통로의 끝단에 설치되어 상기 흡기공간과 상기 배기통로를 연결소통하는 동시에 상기 흡기통로와 상기 급기공간을 연결소통하고,
    상기 환기용흡기구와 상기 실외기흡입구와 상기 실내기배기구 및 상기 흡기공간과 상기 급기공간을 구분하는 수직구획판에는 각각 개폐용 셔터가 설치되는 것을 특징으로 하는 환기기능이 구비된 공기청정기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 본체하우징은 상기 환기용흡기구의 흡기방향과 상기 실내급기구의 급기방향이 직각교차되도록 전방면의 일측에 상기 환기용흡기구가 형 성되고 전방면의 타측에 상기 실내급기구 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 환기기능이 구비된 공기청정기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 급기공간은 수평방향으로 설치되는 제1수평격벽에 의하여 상부급기공간과 하부급기공간으로 구분되고, 상기 급기팬은 상기 하부급기공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 환기기능이 구비된 공기청정기.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 배기통로는 수평방향으로 설치되는 제2수평격벽에 의하여 상부배기통로와 하부배기통로로 구분되고, 상기 배기팬은 하부배기통로에 설치되는 것을 특징으로 하는 환기기능이 구비된 공기청정기.
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