KR100789967B1 - 공기조화기용 음이온 발생 유닛 - Google Patents

Abstract

공기조화기에서 생성되어 급기부를 통해 공급된 공기를 환기구를 통해 실내로 공급할 때 음이온을 방출하는 음이온 발생 유닛에 관한 것으로, 본체부, 본체부에 접속되고 상기 급기부에서 공급된 공기를 상기 본체부로 공급하기 위한 연결관, 상기 본체부를 상기 환기구에 장착하기 위한 받침대를 구비하며, 상기 본체부의 하부는 개방되고, 상기 본체부는 케이싱, 내부판, 상기 케이싱과 내부판 사이에 단열재가 수납된 수납부 및 상기 내부판에 음이온 코팅제가 도포된 코팅부를 포함하는 구성을 마련한다.

상기와 같은 음이온 발생 유닛을 이용하는 것에 의해, 공기조화기에서 생성된 공기를 환기구로 공급하는 경로에 마련된 음이온 발생 유닛 내면에 음이온 코팅제를 도포하여 탈취 및 항균기능을 갖으며, 장기간 사용하여도 음이온 코팅제의 발생량이 저하되지 않아 사용자에게 충분한 음이온 효과를 제공함에 따라, 실내 거주자에게 매우 큰 만족감을 줄 수 있다.

공기조화기, 음이온 코팅제, 필터, 볼록 형상

Description

공기조화기용 음이온 발생 유닛{A negative ion's emission unit for air conditioner}

본 발명은 공기조화기용 음이온 발생 유닛에 관한 것으로, 특히 공기조화기에서 생성되어 급기부를 통해 공급된 공기를 환기구를 통해 실내로 공급할 때 음이온을 방출하는 음이온 발생 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기(air conditioner)는 일정한 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도, 습도, 기류(氣流) 분포로 조절하고, 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거하기 위한 것이다. 쾌적한 실내온도는 인간의 감각에 의한 것으로 미묘하나, 여름철에는 외기(外氣)와 기온차가 5~6℃ 정도이고, 실내온도 25~29℃, 습도 60~70%, 겨울철에는 실내온도 18~21℃, 습도 55~70% 정도가 가장 적정하다고 알려져 있다.

이러한 공기조화기는 가정에서 사용하는 소형에서부터 빌딩에 사용되는 대형에 이르기까지 다양하며, 대형의 특수형 공기조화기는 주요 장치를 중앙에 놓고 그 곳에서 덕트(duct)로 각 실내의 냉,난방을 하는 중앙집중식이 주종을 이룬다.

여기서, 중앙집중식의 대표적인 구조인 특수형 공기조화기는 대한민국실용신안등록 제0346565호(이하, '종래기술' 이라 함)에 개시되어 있다.

이하, 첨부된 도 1을 참조하여 종래기술의 특수형 공기조화기의 구성에 대하여 상세히 기술한다.

도시된 바와 같이, 종래 특수형 공기조화기는 환기 및 외기덕트가 구비된 환기부(RA)와 외기부(OA)가 연결되고, 내부에 복수의 필터부(50)와 냉각 코일(80) 및 가열코일(90)이 설치된 케이스(100), 케이스(100)의 일측에 설치되고 내부에 송풍기(200)와 급기덕트가 구비된 급기부(SA)로 구성되는 특수형 공기조화기에 있어서, 외기부(OA)의 일측에 설치된 배기부(EA), 배기부(EA)와 외기부(OA)의 전면에 설치되고 흡입되는 외기류를 열교환시키는 전열교환기(4)와 필터부(50)의 후단에 설치되는 케미칼 필터(CN2 filter)(70)를 포함하여 구성된다.

따라서 종래기술의 특수형 공기조화기는 케미칼 필터(70)를 구비시켜 물리적인 여과가 불가능한 유해화학물질까지도 여과시킬 수 있으므로 깨끗한 공기를 실내로 공급할 수 있게 된다.

그러나, 종래기술에 따른 특수형 공기조화기는 그 내부에 설치되는 케미칼 필터(70)가 고가이면서 수명이 짧기 때문에 주기적인 교체가 필요하여 유지보수에 대한 비용을 상승시키는 문제점이 있었다.

또, 종래기술은 냉각코일에서 공기 냉각시 발생되는 냉각 응축에 의한 결로의 비산에 따라 송풍팬과 덕트를 부식시키는 문제점이 있었다.

또한 공기조화기에서 생성된 공기를 실내에 공급하기 위한 경로에 마련된 배관 등을 통해 오염원이 발생한다는 문제도 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기 중의 유해성분을 제거할 수 있음은 물론 보다 깨끗한 공기를 실내에 공급할 수 있는 공기조화기용 음이온 발생 유닛을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 음이온 발생 유닛은 공기조화기의 급기구 공급된 공기를 실내의 환기구로 보내는 음이온 발생 유닛으로서, 상기 음이온 발생 유닛은 본체부, 본체부에 접속되고 상기 급기부에서 공급된 공기를 상기 본체부로 공급하기 위한 연결관, 상기 본체부를 상기 환기구에 장착하기 위한 받침대를 구비하며, 상기 본체부의 하부는 개방되고, 상기 본체부는 케이싱, 내부 판, 상기 케이싱과 내부판 사이에 단열재가 수납된 수납부 및 상기 내부판에 음이온 코팅제가 도포된 코팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 음이온 발생 유닛에 있어서, 상기 내부판과 상기 코팅부의 표면은 볼록 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 음이온 발생 유닛에 있어서, 상기 본체부 내부에는 상기 공기조화기에서 공급된 공기를 상기 환기구로 강제 이동시키기 위한 송풍팬이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 음이온 발생 유닛에 있어서, 상기 본체부의 하부에는 필터가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛에 의하면, 공기조화기에서 생성된 공기를 환기구로 공급하는 경로에 마련된 음이온 발생 유닛 내면에 음이온 코팅제를 도포하여 탈취 및 항균기능을 갖으며, 장기간 사용하여도 음이온 코팅제의 발생량이 저하되지 않아 사용자에게 충분한 음이온 효과를 제공함에 따라, 실내 거주자에게 매우 큰 만족감을 줄 수 있게 된다는 효과가 얻어진다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

먼저, 본 발명에 적용되는 공기조화기의 기본적인 구성에 대해 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 또, 공기조화기의 전체 구성은 도 1에 도시된 종래기술과 유사하므로, 동일한 구성에 대하여는 그 상세한 설명을 생략하며 차이가 있는 구성에 대해서만 설명하도록 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 공기조화기(1000)는 아파트 및 대형 건물과 같이 실내를 여러 개의 공간으로 구획시킨 건축물의 냉, 난방시 각 공간으로 분기된 덕트를 통해 냉각된 공기나 뜨거운 공기를 공급하여 실내에 적정 온도의 쾌적한 공기를 공급하기 위한 것으로, 크게 제1케이스(100), 상기 제1케이스(100)와 연통되는 제2케이스(200)와 상기 제2케이스(200)와 연통되는 제3케이스(300)로 구성된다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1케이스(100)는 플레이트(110)를 서로 연결시켜 육면체의 형상으로 제작하되, 내부에서 발생되는 풍압에 변형이 발생되지 않도록 충분한 강도를 갖도록 한다.

그리고, 상기 제1케이스(100)는 외측판(110a)과 내측판(110b) 사이에 공간부를 갖는 이중구조로 형성하고, 상기 공간부에는 단열재(111)가 개재되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 제1케이스(100)에는 단열재(111)가 개재됨으로써 내부의 열이 외부로 전도되는 것을 최소화할 수 있어 에너지 효율을 한층 향상시킬 수 있다.

아울러, 후술할 제2케이스(200) 및 제3케이스(300)는 전술한 제1케이스(100)와 동일한 구조와 재질로 제작될 수도 있다.

또, 상기 제1케이스(100)의 외측면은 환기부(RA)와 연결되며, 내부에는 제1구동모터(M1)에 의해 작동하는 제1송풍팬(120)이 설치된다.

여기서, 상기 제1송풍팬(120)은 환기부(RA)로부터 유입된 환기류를 후술할 제2케이스(200)를 거쳐 제3케이스(300)로 이동시키는 역할을 수행한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2케이스(200)는 전술한 제1케이스(100)의 외측 일면으로부터 연결되며, 연결된 부분은 서로 연통되도록 한다.

또한, 상기 제2케이스(200)의 외측에는 환기류의 일부를 외부로 배출시키는 배기부(EA) 및 외부로부터 외기류를 유입하도록 하는 외기부(OA)가 각각 형성된다.

상기 제2케이스(200) 내부에는 필터부(210), 냉각코일(220) 및 가열코일(230)이 각각 설치된다. 상기 필터부(210)는 1차적으로 기류 중에 포함된 먼지 등의 분진을 여과하기 위한 프리필터(PRE FILTER)(211)와 상기 프리필터(211)가 여과하지 못한 미세한 분진을 2차적으로 여과하기 위한 미디움필터(MEDIUM FILTER)(212)로 구성된다.

상기 미디움필터(212)에는 곰팡이, 박테리아 등의 세균성장을 억제할 수 있도록 항균처리 하는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 냉각코일(220)과 가열코일(230)은 전술한 필터부(210)의 후방에 배치되어 여과된 기류의 온도를 따뜻하게 하거나 차갑게 유지할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

특히, 상기 제2케이스(200) 내부에는 결로 비산을 방지하기 위한 수분 제거부(240)를 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 수분 제거부(240)는 냉각코일(230)의 후방에 배치되도록 하여 냉방시, 상기 냉각코일(230)로부터 발생되는 결 로현상의 수분이 후술하는 제2송풍팬(310) 측으로 이동되는 것을 최소화시키는 역할을 수행하게 된다.

도 4의 상세도에 도시된 바와 같이, 상기 수분 제거부(240)는 평면에서 바라볼 때 대략 "W"자 형상의 격판(241)이 소정의 간격을 두고 복수 개로 배치되되, 수분제거부 케이스(242)의 일단으로부터 타단까지 연속적으로 연결된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 수분 제거부(240)의 격판(241)에는 후술할 음이온 코팅제(320)가 도포되는 것이 바람직하다. 즉, 수분이 포함된 공기는 수분 제거부(240)의 격판(241)에 의해 제2케이스(200)의 바닥면에 설치된 물받이 통(250)에 모여지게 되며, 수분이 제거된 상태의 공기는 상기 격판(241)을 통과하면서 자연스럽게 음이온과 혼합된 상태로 후술할 제3케이스(300)로 이동하게 된다. 그리고 상기 물받이 통(250)에 고이는 물은 외부로 배출된다.

한편, 도 2와 도 5에 도시된 바와 같이, 제3케이스(300)는 전술한 제2케이스(200)의 외측 타면으로부터 연결되며, 연결된 부분은 서로 연통되도록 한다. 또한, 상기 제3케이스(300)의 외측면은 급기부(SA)와 연결되며, 내부에는 제2구동모터(M2)에 의해 작동하는 제2송풍팬(310)이 설치된다.

이 경우, 상기 제2송풍팬(310)은 제3케이스(300) 내로 유입된 기류를 급기부(SA)를 통해 실내로 연결되는 덕트로 강제 이동시키는 역할을 수행한다.

특히, 제3케이스(300) 내면에는 본 발명의 특징적인 구성요소인 음이온 코팅제(320)가 도포된다. 즉, 상기 제3케이스(300)에 음이온 코팅제(320)가 도포됨에 따라 환기부(RA) 및 외기부(OA)로부터 유입되는 공기 중 필터부(210)에서 여과되지 못한 유해가스와 유해 세균 등을 최종적으로 정화시키는 역할을 수행함과 동시에 정화된 깨끗한 공기는 음이온에 의해 숲속 공기와 같은 쾌적한 공기를 실내로 공급하게 된다.

이러한 상기 음이온 코팅제(320)는 대한민국특허등록 제0518163호에 개시되어 있으며, 그에 대한 설명은 이하와 같다.

먼저, 알콕시실란과 pH가 조정된 물과의 반응을 통해 알콕시 실라놀기를 생성하고, 이 후 상기 실라놀기를 계속적으로 축중합반응시킨 실란화합물에 실리카졸을 혼합하고 교반하여 제조된 무기질 바인더 용액 70 ～ 90wt%에, 원적외선 방사 세라믹과 음이온 방출 세라믹의 함량비가 5 ～ 15: 1 ～ 3로 이루어진 세라믹 파우더 2 ～ 15wt% 및 안료 8 ～ 15wt%를 혼합하여 얻어지게 된다. 그리고, 원적외선 방사 세라믹을 혼합하여 원적외선도 함께 방출할 수 있도록 하였으나, 필요에 따라 원적외선 방사 세라믹은 배제시키고 음이온만을 방출할 수 있도록 조절할 수도 있다.

여기서, 상기 음이온 코팅제(320)의 음이온 방출량은 최소 900ion/cc로 방출될 수 있도록 한다. 물론, 상기 음이온 코팅제(320)는 전술한, 대한민국특허등록 제0518163호의 기술에 국한되지 아니하며 음이온이 발생되는 공지된 기술이 다양하게 적용될 수 있음은 물론이다.

다음에, 도 2를 참조하여 본 발명에 적용되는 공기조화기(1000)의 작동관계를 냉방을 기준으로 설명한다.

먼저, 제1케이스(100)의 환기부(RA)를 통해 회수된 환기류는 제1송풍팬(120)에 의해 제2케이스(200) 쪽으로 보내지게 된다. 이 과정에서 제2케이스(200)를 통과하는 환기류의 일부는 제2케이스(200)에 연결된 배기부(EA)로 배출되며, 외기부(OA)로부터 외기류가 인입되게 된다. 즉, 상기 제2케이스(200) 내부에서 환기류와 외기류가 혼합된 상태로 프리필터(211), 미디움필터(212)를 순차적으로 통과하면서 오염된 공기의 여과작용이 이루어지게 된다.

이후, 여과된 공기는 냉각코일(220)을 통과하면서 냉각된 공기로 변화된 상태로 제3케이스(300)로 이동한다. 이때, 냉각된 공기에는 냉각코일(220)로부터 결로현상의 수분이 발생되며, 이 수분은 수분 제거부(240)에 의해 제거되고 차가운 공기만 제2송풍팬(310)을 통해 급기부(SA)로 이송되어 실내로 공급되게 된다.또한, 환기류 및 외기류의 순환사이클은 난방시에도 동일하며, 단지 여과된 공기가 가열코일(230)을 통과하도록 하는 것이 냉방 시와 다른 점이다.

다음에 본 발명에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛(60)에 대해 도 6 내지 도 9에 따라 설명한다.

도 6은 발명에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛의 외관 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛의 단면도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 공기조화기용 음이온 발생 유닛(60)은 본체부(61), 본체부(61)에 접속되고 도 5에 도시된 제3케이스의 급기부(SA)에서 공급된 공기를 본체부(61)로 공급하기 위한 연결관(62), 본체부(61)를 예를 들어 실내의 천장 부분에 장착하기 위한 받침대(63) 및 공기 공급을 조절하기 위한 볼륨 댐 퍼(68)를 구비한다. 상기 본체부(61)는 하부가 개방된 대략 육면체의 형상으로 제작하되, 내부에서 발생되는 풍압에 변형이 발생되지 않도록 충분한 강도를 갖도록 한다. 또, 본체부(61)의 개방된 하부는, 예를 들어 실내에 장착된 환기구에 연통된다.

이러한 본체부(61)는 도 7에 도시된 바와 같이, 케이싱(64)과 내부판(65) 사이에 수납부를 갖는 이중구조로 형성되고, 상기 수납부에는 단열재(66)가 수납된다.

따라서 본체부(61) 내에 단열재(66)가 수납되므로, 내부의 열이 외부로 전도되는 것을 최소화할 수 있어 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본체부(61) 내에 마련된 내부판(65)에는 음이온 코팅제가 도포된 코팅부(67)가 마련된다.

코팅부(67)에 음이온 코팅제가 도포됨에 따라 도 2에 도시된 공기조화기로부터 공급되는 공기 중 필터부에서 여과되지 못한 유해가스와 유해 세균 등을 최종적으로 정화시키는 역할을 수행함과 동시에 정화된 깨끗한 공기는 음이온에 의해 숲 속 공기와 같은 쾌적한 공기를 실내로 공급하게 된다.

이러한 음이온 코팅제는 상기 제3케이스(300)에 적용되는 음이온 코팅제(320)와 동일한 코팅제를 사용하므로, 반복적인 설명은 생략한다. 또한 환기구로 공급되는 공기에 포함된 먼지 등의 분진을 최종 여과하기 위해, 상기 개방된 하부 부분에 필터를 마련하여도 좋다.

다음에 본 발명에 따른 다른 실시예를 도 8에 따라 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛의 단 면도이다. 이 다른 실시예에서 도 7에 도시된 실시예와 동일 부분에는 동일 부호를 사용하며 그 반복적인 설명은 생략한다.

도 8에 도시된 바와 같이 이 다른 실시예에서는 음이온 발생을 증가시키기 위해, 내부판(65')의 표면적을 확장시켰다. 즉 내부판(65')의 표면에 다수개의 볼록 형상을 마련하는 것에 의해 도 7에 도시된 실시예 보다 코팅부(67')의 단면적을 증대시키므로, 보다 많은 음이온을 발생시키게 된다. 이러한 볼록 형상은 도 8에 도시된 바와 같은 반원 형상에 특정되는 것은 아니며, 사각 형상 또는 삼각 형상으로 마련하여도 좋다.

다음에 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 도 9에 따라 설명한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛의 단면도이다. 이 또 다른 실시예에서는 도 7에 도시된 실시예에 제3송풍팬(69)를 마련한 것에 특징이 있으며, 그 외의 부분은 도 7의 구성과 동일하므로, 반복적인 설명은 생략한다.

도 9에 도시된 바와 같이 본체부(61) 내에 제3송풍팬(69)을 마련하는 것에 의해 공기조화기에서 공급된 공기를 실내의 천장에 장착된 환기구로 강제 이동시킨다. 이러한 제3송풍팬(69)은 본체부(61)의 외부에서 너트 등에 의해 고정되며, 통상의 제어 수단에 의해 팬의 동작을 제어할 수 있음은 물론이다.

또한 제3송풍팬(69)의 장착은 도 7에 도시된 구조에 한정되지 않고, 도 8에 도시된 구조에도 적용할 수 있음은 물론이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛은 가정 또는 빌딩에 사용되어 탈취 및 항균기능을 갖는 공기조화기에 적용된다.

도 1은 종래기술에 특수형 공기조화기의 구조를 나타낸 정면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 구조를 나타낸 정면도이다.

도 3은 도 2의 제1케이스 구조를 나타낸 정면도이다.

도 4는 도 2의 제2케이스 구조를 나타낸 정면도이다.

도 5는 도 2의 제3케이스 구조를 나타낸 정면도이다.

도 6은 발명에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛의 외관 사시도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛의 단면도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기용 음이온 발생 유닛의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제1케이스 200 : 제2케이스

240 : 수분 제거부 300 : 제3케이스

320 : 음이온 코팅제

Claims (4)

1. 공기조화기의 급기구 공급된 공기를 실내의 환기구로 보내는 음이온 발생 유닛으로서,

   상기 음이온 발생 유닛은 본체부, 본체부에 접속되고 상기 급기부에서 공급된 공기를 상기 본체부로 공급하기 위한 연결관, 상기 본체부를 상기 환기구에 장착하기 위한 받침대를 구비하며,

   상기 본체부의 하부는 개방되고,

   상기 본체부는 케이싱, 내부판, 상기 케이싱과 내부판 사이에 단열재가 수납된 수납부 및 상기 내부판에 음이온 코팅제가 도포된 코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음이온 발생 유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 내부판과 상기 코팅부의 표면은 볼록 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음이온 발생 유닛.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 본체부 내부에는 상기 공기조화기에서 공급된 공기를 상기 환기구로 강제 이동시키기 위한 송풍팬이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 음이온 발생 유닛.
4. 제3항에 있어서,

   상기 본체부의 하부에는 필터가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 음이온 발생 유닛.

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