KR100725808B1

KR100725808B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR100725808B1
Application number: KR1020050101001A
Authority: KR
Inventors: 정창우; 박종은; 윤연섭; 박윤석; 음우철; 신문선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2007-06-08
Also published as: KR20070044740A

Abstract

공기 중에 부유하는 세균들을 멸균시킬 수 있도록 한 공기조화기를 개시한다. 이 공기조화기는 열교환기, 송풍장치, 공기정화장치가 내장된 본체와, 조화공기의 토출을 위해 본체 마련된 토출구와, 토출구의 내측에 설치되는 이온발생장치를 포함하며, 이온발생장치는 플러스전압 인가에 의한 방전을 통해 수소이온을 생성시키는 양이온 발생부와, 양이온 발생부로부터 소정거리 이격 설치되며 마이너스 전압인가를 통해 음이온을 생성시키는 침상전극형 음이온 발생부를 포함한다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 이온발생장치의 장착상태를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 이온발생장치 구성을 나타낸 분해사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 이온발생장치의 단면도로, 이온의 발생상태를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체, 11: 열교환기,

12: 송풍장치, 14: 흡입구,

15: 제1측면토출구, 16: 제2측면토출구,

17: 전면토출구, 30: 토출구 개폐장치,

31: 개폐도어, 40: 공기정화장치,

50: 이온발생장치, 51: 받침대,

52: 세라믹플레이트, 53: 침상전극,

54: 커버, 55: 방전전극,

56: 유도전극, 58: 보호커버.

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멸균기능을 수행하는 이온발생장치를 갖춘 공기조화기에 관한 것이다.

공기조화기는 사용자에게 쾌적한 실내환경을 제공하기 위해 실내공기를 냉방 또는 난방시키거나 정화시키는 장치이다. 대한민국 공개특허공보 10-2005-0091215호에는 이러한 공기조화기가 개시되어 있다.

이 공기조화기는 실내공기의 조화를 위한 열교환기, 공기의 송풍을 위한 송풍장치, 그리고 실내공기의 정화를 위한 정화장치를 구비한다. 정화장치로는 본체 하부의 공기흡입구 쪽에 설치되어 이물질을 걸러 주는 프리필터, 헤파필터, 나노 카본필터 등과, 송풍장치의 입구 쪽에 설치된 전기집진장치를 갖추고 있다. 이는 흡입공기가 복수의 필터들과 전기집진장치를 통과하면서 정화될 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 공기조화기의 정화장치는 공기 중의 이물질을 걸러 주는 방식이기 때문에 공기 중에 부유하는 세균들을 제거하는데 한계가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공 기 중에 부유하는 세균들을 멸균시킬 수 있도록 하는 공기조화기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 열교환기, 송풍장치, 공기정화장치가 내장된 본체와, 조화공기의 토출을 위해 상기 본체 마련된 토출구와, 상기 토출구의 내측에 설치되는 이온발생장치를 포함하며, 상기 이온발생장치는 플러스전압 인가에 의한 방전을 통해 수소이온을 생성시키는 양이온 발생부와, 상기 양이온 발생부로부터 소정거리 이격 설치되며 마이너스 전압인가를 통해 음이온을 생성시키는 침상전극형 음이온 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이온발생장치는 상기 토출구로부터 30 ~ 80mm 이격된 위치에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 토출구는 복수의 토출구를 포함하며, 상기 이온발생장치는 상기 복수의 토출구 중 상기 공기정화장치가 동작할 때 공기가 토출되는 토출구에 인접하여 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 토출구는 상기 본체 양쪽 측면의 상부에 형성되는 제1측면토출구와, 상기 본체 양쪽 측면의 상기 제1측면토출구 하부에 형성되는 제2측면토출구를 포함하며, 상기 이온발생장치는 상기 제2측면토출구 내측에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이온발생장치는 상기 양이온 발생부에 의해 발생된 수소이온의 확 산범위를 제한하기 위한 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이온발생장치는 상기 양이온 발생부와 상기 음이온 발생부의 장착을 위한 받침대를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 양이온 발생부와 상기 음이온 발생부를 덮는 터널형태로 마련되며 상기 받침대의 상면에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이온발생장치는 상기 침상전극형 음이온 발생부를 덮는 그물형 보호커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 공기조화기는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(10)의 내측 상부에 설치된 열교환기(11)와, 공기의 송풍을 위해 본체(10)의 내측 하부에 설치된 송풍장치(12)를 구비한다. 또 본체(10)의 전면은 하부가 하부패널(13)을 통해 폐쇄되고, 상부가 후술할 개폐도어(31)에 의해 가려진다.

본체(10) 하부의 양쪽 측면에는 실내공기의 흡입을 위한 흡입구들(14)이 형성되고, 본체(10) 상부의 양쪽 측면에는 내부에서 조화된 공기의 토출을 위한 것으로 상측의 제1측면토출구들(15)과, 하측의 제2측면토출구들(16)이 형성된다. 또 본체(10)의 전면에는 조화된 공기가 전방으로도 토출될 수 있도록 하부패널(13) 상측에 전면토출구(17)가 형성된다.

송풍장치(12)는 본체 양측의 흡입구(14) 쪽으로부터 공기를 흡입하여 상부의 열교환기(11) 쪽으로 송풍한다. 이러한 송풍장치(12)는 원심형 송풍팬(12a), 송풍 팬(12a)을 구동하는 모터(12b), 송풍되는 공기를 열교환기(11) 쪽으로 안내하는 팬 케이싱(12c)을 포함한다. 또 송풍장치(12)의 팬케이싱(12c) 입구 쪽에는 송풍장치(12)로 흡입되는 공기 중의 이물질을 걸러 주기 위한 공기정화장치(40)가 설치된다. 공기정화장치(40)는 통상의 정화필터나 전기집진장치로 이루어질 수 있다.

열교환기(11)는 송풍장치(12)로부터 송풍되는 공기가 통과하면서 열교환될 수 있도록 평판형으로 마련되며, 본체(10)의 내측 상부공간을 구획하는 형태로 경사지게 설치된다. 이러한 열교환기(11)를 거치면서 조화된 공기는 양쪽의 제1 및 제2측면토출구들(15,16)과 전면토출구(17)를 통해 실내공간으로 공급된다.

본체(10) 상부의 전방에는 열교환기(11)를 거친 공기를 양측의 제1 및 제2측면토출구들(15,16)과 전면토출구(17)로 안내하는 송풍안내판들(18,19)이 설치된다. 송풍안내판들(18,19)은 송풍되는 공기를 양쪽의 제1 및 제2측면토출구(15,16)로 분산 안내할 수 있도록 중앙부분이 후방을 향하여 산형으로 돌출된다. 또 상측 송풍안내판(18)의 하부와 하측 송풍안내판(19)의 상부에는 전면토출구(17) 쪽으로의 원활한 송풍을 위해 각각 전면토출구(17)를 향하는 경사면(18a,19a)이 마련된다. 또한 상측 송풍안내판(18)은 개폐도어(31)를 승강시키는 토출구 개폐장치(30)가 설치된 공간을 송풍유로로부터 구획하는 기능을 하고, 하측 송풍안내판(19)은 기기의 동작제어를 위한 제어패널(20)이 설치된 공간을 송풍유로로부터 구획하는 기능을 한다.

제1 및 제2측면토출구들(15,16)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 모터(미도시)의 동작에 의해 회동하면서 기류의 토출방향을 안내하는 송풍날개들(21,22)이 설치 된다. 송풍날개들(21,22)은 공기조화기의 동작이 종료될 때 회동하여 닫힘으로써 제1 및 제2측면토출구들(15,16)을 폐쇄하는 기능도 한다.

전면토출구(17)는 상측 송풍안내판(18) 전방에 설치되는 토출구 개폐장치(30)에 의해 개폐된다. 토출구 개폐장치(30)는 도 2에 도시한 바와 같이, 소정구간 승강하면서 전면토출구(17)를 개폐함과 동시에 본체(10)의 전면 상부를 덮음으로써 미려한 외관을 제공하는 개폐도어(31)와, 개폐도어(31)를 승강시키는 승강장치와, 개폐도어의 승강을 안내하는 안내장치(미도시)를 포함한다.

승강장치는 랙기어가 마련되며 개폐도어(31)에 결합된 승강부재(32), 승강부재(32)를 승강 가능하게 지지하기 위해 상측 송풍안내판(18)의 전면에 형성된 승강레일(33), 승강부재(32)의 랙기어와 치합되는 피니언기어(35)를 갖춘 구동모터(34)를 포함한다. 이러한 승강장치는 구동모터(34)가 정방향 또는 역방향으로 회전하면 승강부재(32)가 승강레일(33)을 따라 승강한다. 따라서 승강부재(32)와 결합된 개폐도어(31)는 소정구간 승강하며 전면토출구(17)를 개폐한다.

또한 본 발명에 따른 공기조화기는 토출되는 공기 중에 부유하는 세균이나 바이러스 등을 제거하기 위한 이온발생장치(50)를 구비한다. 이온발생장치(50)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 제2측면토출구(16) 내측의 하측 송풍안내판(19) 상측에 설치된다.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 이온발생장치(50)는 하측 송풍안내판(19)에 고정되는 받침대(51)와, 받침대(51)의 상면에 설치된 세라믹 플레이트(52, 양이온 발생부)와, 세라믹 플레이트(52)로부터 소정거리 이격 설치되는 침상전극(53, 음이온 발생부)과, 세라믹 플레이트(52) 및 침상전극(53)에서 발생되는 이온의 확산범위를 일정한 공간 내로 한정하기 위한 커버(54)를 포함한다. 또 침상전극(53)에는 안전성을 높이기 위해 그물형태로 된 보호커버(58)가 설치된다.

받침대(51)의 상면에는 세라믹 플레이트(52)를 설치하기 위해 함몰된 공간이 마련되며, 이 공간에 세라믹 플레이트(52)를 삽입 설치한다. 세라믹 플레이트(52)는 양이온을 발생시키기 위한 부분으로, 세라믹 플레이트(52)의 내부 상부에는 방전전극(55)이 마련되고, 내부 중앙에는 유도전극(56)이 마련된다. 또한, 방전전극(55)과 유도전극(56)을 제외한 부분은 세라믹으로 보호층을 형성한다. 방전전극(55)과 유도전극(56) 사이에는 플러스 성분의 고전압(약 3.9kV~4.3Kv)이 인가된다.

이러한 이온발생장치(50)는 방전전극(55)와 유도전극(56)의 사이에 플러스 성분의 고전압이 인가되면 세라믹 플레이트(52)에서는 플라즈마 방전에 의해 공기중의 수분(H20)이 전리되어 수소이온(H+)이 발생한다. 또 침상전극(53)에 마이너스 성분의 고전압(약 3.2kV~3.6kV)이 인가되면 플라즈마 방전에 의해 침상전극(53)의 주위에 양이온이 집적하고, 침상전극(53)에서 다량의 전자가 공기 중으로 방출된다.

공기 중에 방출된 다량의 전자는 매우 불안정하므로 산소분자(O2)에 포착되어 슈퍼옥사이드 아니온(O2-)을 형성한다. 즉 침상전극(53)에 마이너스 성분의 고전압이 인가되면 전자 및 슈퍼옥사이드 아니온을 발생시킨다.

침상전극(53)에서 전자들이 방출되면 이 전자들은 세라믹 플레이트(52)에서 발생되어 침상전극(53) 주위를 지나는 수소이온과 결합하여 수소원자(또는 활성수 소)를 만들게 된다. 이처럼 세라믹 플레이트(52)에서 발생된 수소이온이 침상전극(53)에서 방출된 전자와 결합하여 수소원자가 됨으로써 최종적으로 배출되는 물질은 수소원자와 슈퍼옥사이드 아니온이 된다. 그리고 토출공기에 배출되는 수소원자와 슈퍼옥사이드 아니온은 공기 중에 부유하는 세균이나 바이러스 등을 멸균시키는 기능을 한다.

즉 상호 접촉되는 슈퍼옥사이드 아니온과 수소원자는 상호 반응하여 하이드로 페록시 라디칼을 형성하고, 슈퍼옥사이드 아니온의 전자는 세균의 정전기와 서로 상쇄된다. 또한, 하이드로페록시 라디칼은 세균의 세포막 구성성분인 단백질에서 3개의 수소원자를 빼앗아 2분자의 물을 만든다. 따라서 수소원자를 빼앗긴 세포막의 단백질 분자는 파괴되고, 그에 따라 세균의 세포막도 파괴되어 살균이 이루어진다.

이온발생장치(50)의 커버(54)는 터널형상이며, 받침대(51) 상면 양측에 길이방향으로 형성된 커버레일(57)에 결합된다. 이러한 커버(54)는 송풍공기가 그 내부를 통과하도록 안내하여 세라믹플레이트(52) 쪽에서 발생한 수소이온을 침상전극(53) 쪽으로 유도한다. 따라서 수소이온은 침상전극(53)에서 방출된 전자와 결합하여 수소원자가 된 후 커버(54)의 타측으로 배출된다. 이처럼 커버(54)는 수소이온의 결합을 도와 수소원자의 발생을 촉진시키는 기능을 한다.

한편, 이러한 이온발생장치(50)를 설치할 때는 도 3에 도시한 바와 같이, 제2측면토출구(16)로부터 내측으로 소정거리(L) 이격된 위치에 설치된다. 이때 이격거리(L)는 30~80mm 정도가 좋다. 이는 이온발생장치(50)의 동작과정에서 생기는 오 존이 제2측면토출구(16) 쪽으로 곧바로 배출될 경우 불쾌한 냄새를 야기할 수 있기 때문이다. 즉 이러한 구성은 오존의 배출을 최소화하기 위한 것이다.

다음은 이러한 공기조화기의 동작에 관하여 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 송풍장치(12)의 송풍팬(12a)이 동작하면, 본체(10) 하부 양측의 흡입구(14)를 통하여 실내공기가 흡입된다. 본체(14) 내부로 흡입된 실내공기는 팬케이싱(12c)의 입구를 통하여 팬케이싱(12c) 내부로 유입된 후 상부의 열교환기(11) 쪽으로 안내된다. 그리고 열교환기(11)를 거치면서 조화된 후 제1 및 제2측면토출구(15,16)와 전면토출구(17)를 통해 다시 실내공간으로 공급된다.

이때 공기정화장치(40)와 이온발생장치(50)를 함께 동작시키면, 흡입공기가 송풍장치(12) 입구의 공기정화장치(40)를 통과하면서 정화되고, 이온발생장치(50)를 통해 생성된 수소원자와 슈퍼옥사이드 아니온이 토출 공기와 함께 배출되면서 공기 중에 부유하는 세균이나 바이러스 등을 멸균시킨다.

또한 본 발명의 공기조화기는 냉방 또는 난방을 수행하지 않고 공기청정운전만을 수행할 경우, 열교환기(11)에 냉매의 순환이 이루어지지 않는다. 또 제1측면출구(15)와 전면토출구(17)는 닫히고 이온발생장치(50)와 인접하는 제2측면토출구(16)만이 개방된 상태에서 송풍장치(12)가 동작한다. 물론 공기정화장치(40)와 이온발생장치(50)는 동작한다. 따라서 이때는 공기정화장치(40)를 통해 정화된 공기가 열교환기(11)와 열교환없이 통과한 후 제2측면토출구(16) 쪽으로 배출된다. 또한 제2측면토출구(16) 쪽으로 배출되는 공기는 제2측면토출구(16) 내측에 설치된 이온발생장치(50)를 경유하므로, 이온발생장치(50)에 의해 생긴 수소원자와 슈퍼옥사이드 아니온도 토출공기와 함께 배출되어 공기 중에 부유하는 세균들을 멸균시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 이온발생장치를 통해 생기는 수소원자와 슈퍼옥사이드 아니온이 토출공기와 함께 배출되는 때문에 이들의 작용에 의하여 공기 중에 부유하는 세균들을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 이온발생장치가 토출구로부터 소정거리 이격된 본체의 내부에 설치되기 때문에 이온발생장치의 동작과정에서 생긴 오존이 토출구 쪽으로 곧바로 배출되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

열교환기, 송풍장치, 공기정화장치가 내장된 본체와, 조화공기의 토출을 위해 상기 본체 마련된 토출구와, 토출공기의 멸균을 위해 상기 토출구의 내측에 설치되는 이온발생장치를 포함하며,

상기 이온발생장치는 플러스전압 인가에 의한 방전을 통해 수소이온을 생성시키는 양이온 발생부와, 상기 양이온 발생부로부터 소정거리 이격 설치되며 마이너스 전압인가를 통해 음이온을 생성시키는 침상전극형 음이온 발생부와,

상기 양이온 발생부에 의해 발생된 수소이온의 확산범위를 제한하기 위한 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 이온발생장치는 상기 토출구로부터 30 ~ 80mm 이격된 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제2항에 있어서,

상기 토출구는 복수의 토출구를 포함하며,

상기 이온발생장치는 상기 복수의 토출구 중 상기 공기정화장치가 동작할 때 공기가 토출되는 토출구에 인접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제2항에 있어서,

상기 토출구는 상기 본체 양쪽 측면의 상부에 형성되는 제1측면토출구와, 상기 본체 양쪽 측면의 상기 제1측면토출구 하부에 형성되는 제2측면토출구를 포함하며,

상기 이온발생장치는 상기 제2측면토출구 내측에 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
삭제
제1항에 있어서,

상기 이온발생장치는 상기 양이온 발생부와 상기 음이온 발생부의 장착을 위한 받침대를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 양이온 발생부와 상기 음이온 발생부를 덮는 터널형태로 마련되며 상기 받침대의 상면에 결합되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 이온발생장치는 상기 침상전극형 음이온 발생부를 덮는 그물형 보호커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.