KR100861778B1 - 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기 및 그제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 에에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이는 특히, 공기조화기내에 설치된 필터유니트에서의 통과압력을 측정하도록 하고, 필터유니트의 통과압력이 규정압력이상 공기조화기의 동작을 정지시키고, 에어필터의 세정을 자동으로 수행하여 세정을 완료하고, 에어필터의 세정이 완료되면 공기조화기를 자동으로 가동하게 하는 구성을 통하여 자동화에 의해 에어필터를 최적의 상태로 유지토록 함으로써 상기 에어필터의 과부하를 방지하도록 함은 물론 실내공기의 오염을 방지하도록 하는 것이다.

필터, 히터, 분배유니트, 송풍기

Description

에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기 및 그 제어방법{an air conditioner with auto cleansing system to air―filter and controlling method}

본 발명은 공기조화기내에 설치된 필터유니트에서의 통과압력을 측정하도록 하고, 필터유니트의 통과압력이 규정압력이상 공기조화기의 동작을 정지시키고, 에어필터의 세정을 자동으로 수행하여 세정을 완료하고, 에어필터의 세정이 완료되면 공기조화기를 자동으로 가동하게 하는 구성을 통하여 자동화에 의해 에어필터를 최적의 상태로 유지토록 함으로써 에어필터의 과부하를 방지하도록 함은 물론 실내공기의 오염을 방지하도록 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하철과 같은 지하시설이나 대형 산업시설에서는 내부에서 발생되는 먼지와 기타 오염물질을 제거하고, 맑고 신선한 공기상태를 항상 유지하는 것이 매우 중요하므로 공기정화장치가 내장된 공기조화장치가 필수적으로 설치된다.

이와 같이, 상기 공기조화장치에 설치되는 공기정화장치에는 필수적으로 큰 먼지나 미세한 분진 등을 포집하기 위한 복수 개의 공기 필터가 설치되어 있으며, 공기 필터는 그 집진 효율을 항상 일정한 상태로 유지할 수 있도록 수시로 세척을 하거나 교체 등 별도의 관리를 해주어야 한다.

종래에 실시하고 있는 공기정화장치의 필터에 대한 세척 방법은, 공기 필터를 하우징 으로부터 분리시켜 청소하거나, 공기필터 자체를 교체하는 방법이 있다.

그러나, 공기 필터를 분리해서 세척하는 방법은 사람이 일일이 수작업으로 세척해야 하는 번거로움이 있고, 공기 필터 자체를 교환해 주는 방법은 교환에 따른 노동력 및 공기 필터를 구입하는데 많은 비용을 지출해야 한다는 문제점이 있다.

이러한 공기정화기는, 전후면이 개방되고 그 내부에 기름먼지, 수분, 분진 등의 먼지를 포집할 수 있도록 소정 각도로 경사진 에어필터(6')가 다단으로 설치된 하우징(1')의 공기 유출구 측에 수직으로 설치되는 세척수공급관(7')과, 이러한 세척수공급관(7')의 길이방향으로 소정 간격으로 이격되어 형성된 다수의 분사노즐(8')과, 이러한 세척수공급관의 중앙부위에 설치되어 하우징의 좌, 우측으로 세척수공급관(7')을 이동시키는 체인구동기구(5')를 포함한다.

한편, 이러한 하우징의 상,하부측에 가이드레일이 각각 설치되고, 이러한 가이드레일 상으로 활주되는 슬라이딩부재가 세척수공급관의 상,하부측에 결합고정된다.

상기 체인구동기구에 의해 세척수공급관이 하우징의 좌,우측으로 이동됨에 따라, 세척수공급관의 슬라이딩부재는 하우징의 가이드레일 상으로 활주되면서 세척수공급관의 분사노즐로부터 세척수가 분사됨으로써 세정작업이 이루어진다.

이상과 같은 공기정화장치는 체인이 구동되면 견인로울러에 의하여 체결판이 견인되는 작용에 따라 급수관이 좌우로 이동되면서 분사노즐로 물을 분사하여 필터를 세정하게 되는 것이다.

한편, 국내특허등록 제283977호에는 잠금식 방전방지 전기집진장치가 제시되고 있으나, 이 또한 세척수 분사에 있어 효율적인 세척 분사가 이루어 지지 못하여 단순히 물리적인 집진에만 의존하게 되는 효율성이 저하되는 문제가 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 위한 한 방편으로 본 발명의 출원인이 등록특허공보 제563300호에 자동세정 재생형 전기집진식 공기정화장치를 제시하였으며 그 구성은, 단일블럭에 2개의 전기집진필터부와 자동세정부가 구비되되, 상기 전기집진부에는 1차 오염물질 제거에 용이한 사각판형의 집진셀을 다수 수직배열하고, 상기 집진셀 사이에 고전압 텅스텐 와이어를 집진셀과 동일하게 수직배열하는 하나의 전기집진필터와, 2차 이음매가 없는 사각의 절연성수지 사출물 셋트내에 필름으로 코팅된 알루미늄 또는 동으로 이루어진 전극과 파형절곡 상태를 가진 알루미늄 또는 동으로 이루어진 전극판으로 내부에 집진용 금속박편을 권회시킨 후 통전시켜서 전기집진이 이루어지게 원형(또는 타원형, 사각형)스파이럴 타입의 적층구조를 갖는 또 하나의 전기집진필터로 이루어지고, 상기 자동세정부는 전기집진필터부에 오염된 이물질을 물과 압축공기를 혼합한 혼합유체를 분사시켜 세정 및 재생하도록 하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 공기정화장치는, 세정 장치에 관하여 만 기재되어 있을 뿐 공기정화장치에서 세정을 필요로 하는 시기를 적절하게 파악할 수 없어 설치지역의 여건에 상관없이 일정기간마다 필터를 세정하여야 하여 필터의 정화효율을 저하시킴은 물론 먼지등이 세정주기보다 먼저 쌓이게 될 경우 과부하를 증가시켜 필터의 수명을 저하시키게 되는 단점이 있는 것이다.

삭제

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 자동화에 의해 에어필터를 최적의 상태로 유지토록 함으로써 에어필터의 효율저하를 방지하도록 함은 물론 실내공기의 오염을 방지하도록 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 필터유니트에서의 에어 통과압력을 측정하도록 하고, 필터유니트의 에어 통과압력이 규정압력이상 이면 공기조화기를 정지시켜 필터로의 에어 공급을 차단한 후 세정액이 충진되는 분산노즐을 통하여 세정액을 필터에 분사토록 하고, 일정시간의 경과 후 필터에 에어를 공급하여 통과압력을 측정하고, 통과압력이 규정압력 이내이면 공기조화기를 가동하여 필터유니트의 필터에 에어를 공급하고, 통과압력이 규정압력 이상이면 분산노즐에 의한 세정액 분사과정과 고압의 공기를 필터에 공급하도록 하는 구성으로 이루어진 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기를 제공하는 데 있다.

한편, 본 발명은 필터유니트의 필터에서 에어의 통과압력을 감지하는 단계;

필터에서 에어의 통과압력이 규정압력 이상이면 공기조화기를 정지시켜 필터에 공급되는 에어를 차단한 후 세정하는 단계;

세정이 완료된 후 필터에서 에어의 통과압력을 감지하는 단계; 및,

필터에서 에어의 통과압력이 규정압력 이상이면 재 세정하거나 송풍하며, 규정압력 이내이면 공지조화기를 가동시켜 필터에 에어를 공급하는 단계로서 이루어 진 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기의 제어방법 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 자동화에 의해 자동세정 및 건조등의 공정을 수행하여 에어필터를 최적의 상태로 유지토록 함으로써 에어필터의 효율저하를 방지함은 물론 먼지 쌓임에 의한 실내공기의 오염을 방지하고, 자동화에 의해 필터를 관리토록 하여 최소의 인원에 의한 관리가 가능한 효과를 가져오는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 에어필터의 자동세정시스템을 도시한 평면도 이고, 도3은 본 발명에 따른 에어필터의 자동세정시스템을 도시한 측면도 이며, 도4는 본 발명에 따른 에어필터의 자동세정시스템을 도시한 블록도 이고, 도5a,b는 각각 본 발명에 따른 에어필터의 자동세정시스템을 도시한 순서도 이다.

본 발명의 필터유니트(900)는, 필터챔버(300)에 구비되는 필터(310)에 입구덕트(110)와 출구덕트(250)를 통하여 에어가 공급및 배출될 때 필터에서 바람의 통과 압력을 감지하도록 설치되는 압력감지센서(210)(230)를 통하여 필터(310)에서의 통과압력을 측정한다.

이때, 상기 필터(310) 및 압력감지센서(210)(230)는 제어기(400)에 각각 연 결된다.

그리고, 상기 필터챔버(300)내에 구비되는 필터(310)는 그 적어도 일측면에 필터를 통과하는 공기유동을 발생시키도록 제어기(400)에 연결되는 하나 이상의 송풍기(510)(550)가 구비된다.

계속하여, 상기 송풍기(510)의 일측에는 필터(310)의 고온의 공기를 송풍토록 제어기(400)에 연결되는 히터(570)가 더 구비된다.

또한, 상기 출구덕트(250)는, 습도센서(250)가 더 구비되고, 상기 출구덕트(250)는, 공기를 실내에 방출하거나 실외에 곧바로 배출토록 실외토출관(710)과 실내토출관(730)이 연결되는 분배유니트(700)가 더 구비된다.

그리고, 상기 필터(310)의 적어도 일측면에 구비되는 노즐(430)은, 압축기(450) 및 개폐밸브(470)를 통하여 연결되며, 상기 압축기(450) 및 개폐밸브(470) 역시 제어기(400)에 연결되는 구성으로 이루어 진다.

한편, 본 발명은 필터의 전후방에 설치되는 압력감지센서로서 필터유니트의 통과압력을 감지한다.

이때, 상기 필터의 에어 통과압력이 제어기에 미리 입력된 정상통과압력의 범위를 벗어나면 필터유니트의 가동을 정지시킨 후 노즐을 통하여 필터를 세정한다.

그리고, 상기 필터의 세정이 완료된 후 필터유니트의 통과압력을 다시금 감지한다.

이때, 상기 필터의 통과압력이 규정압력 이상이면 재 세정하거나 송풍하며, 규정압력 이내이면 필터유니트를 가동한다.

계속하여, 상기 필터는, 일측에 습도센서와 연동되는 배풍기(320)가 구비되어 일정습도 이상시 입구덕트와 출구덕트를 차단한 후 습증기를 실외에 배출토록 함으로써 오염된 상태의 습증기가 실내에 유입되는 것을 방지토록 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도5에서와 같이, 본 발명의 필터유니트(900)는, 일반적인 공기조화기에서 개별적으로 또는 냉,온풍기와 일체로 설치될 수 있다.

그리고, 본 발명의 필터유니트(900)는, 전기적인 대전방식시나 여과체를 이용한 방식의 필터(310)를 에어가 통과할 때 에어에 포함되는 이물질을 포집토록 하고, 상기 필터(310)에 일정량 이상의 이물질이 포집될 때 이를 감지한 후 제어기(400)의 신호에 의해 공지조화기를 정지시켜 필터유니트(900)의 필터에 공급되는 에어를 차단한 후 세정작업을 자동적으로 수행토록 한다.

또한, 상기 필터유니트(900)의 세정작업이 완료되면 일정시간 완료 후 필터(310)에 에어를 통과시켜 통과압력을 측정하고, 상기 필터(310)의 통과압력이 규정압력 이하이면 공기조화기를 가동시켜 필터유니트(900)의 필터에 에어를 재 공급하며, 상기 필터(310)의 통과압력이 규정압력 이상이면 필터유니트(900)의 필터(310)에 세정작업을 다시금 수행한다.

이때, 상기 필터(310)는, 세정액의 표면장력에 의해 에어의 공급시 필터에 규정이상의 통과압력이 발생되면 상기 공기가 통과하면서 물등 분리시키게 되고, 이때 공기와 함께통과되는 물에 의해 습도가 증가하게 되어 이를 습도센서(250)에서 감지토록 한다.

그리고, 상기 습도센서(250)에서 규정이상의 습도를 감지하면 히터(430)를 구동하면서 송풍기(510)을 구동하여 필터(310)에서 물을 증발시키도록 한다.

또한, 상기 필터(310)는, 완전세정이 힘들어 이물질이 필터에 쌓인 상태로 세정완료되면, 송풍기에 의한 에어유동시 필터(310)의 통과압력이 역시 증가되고, 이때 습도센서(250)는 그 값이 규정 이하가 되어 필터(310)의 불충분한 세정을 알 수 있게 된다.

상기와 같은 경우 반복세정을 통하여 필터(310)를 자동화에 의해 완전 세정할 수 있게 된다.

계속하여, 상기 필터(310)를 통과한 공기는 필터의 세정에 관련된 공기와 세정완료 후의 공기가 배출토록 되고, 세정에 관련된 공기는 오염된 공기이므로 분배유니트(700)의 조작에 의해 실외토출관(710)으로 배출되며, 필터를 통과한 신선한 공기는 실내토출관(710)을 통하여 실내에 배출된다.

이때, 상기 실내토출관(710)은, 냉,온풍기에 연결될 때 가열 및 냉각된 공기를 형성하게 된다.

또한, 상기 필터(310)는, 압축기(450)의 구동 후 개폐밸브(470)을 개방하면 노즐(430)을 통하여 고압의 물이 분사되면서 필터(310)를 세정하게 되고, 상기 노즐(430)은 고정식 및 가변식 모두 사용할 수 있다.

그리고, 세정시 사용되는 물은 필터챔버(300)의 저면에 연결되는 호퍼(350)를 통하여 수조에 집수되어 재사용하여도 되며, 재사용시는 여과재를 통하여 다단 여과한 후 사용한다.

계속하여, 상기 필터(310)의 통과압력측정은, 상기 필터(310)에 통과되는 유체의 압력과 필터를 통과하는 유체의 압력을 감지하는 압력감지센서(210)(230)에 의해 각각 측정토록 하고, 상기 제어기(400)에는 정상적인 필터의 역활을 수행하기 위한 통과압력값이 미리 입력되어 측정된 통과압력값과 비교한 후 공지조화기의 정지여부 및 필터유니트(400)의 필터(310) 세정여부를 결정하게 된다.

또한, 상기 송풍기(510)는, 에어를 필터(310)의 유체흐름에 따라 공급하도록 하여도 되나 역류시킬 수 있도록 반대방향에 다른 송풍기(550)를 설치하여도 된다.

상기와 같은 필터유니트는, 먼저 필터(310)에서의 통과압력을 측정하도록 하고, 필터의 통과압력이 규정압력이상 제어기(400)를 통하여 공지조화기를 정지시켜 필터(310)로 향하는 에어를 차단시킨다.

그리고, 상기 압축기(450)를 동작한 후 개폐밸브(470)를 열어 세정액을 노즐(430)로서 분사토록 하고, 일정시간의 경과 후 필터에 송풍기(510)를 통하여 에어를 공급하여 통과압력을 측정한다.

이때, 상기 필터(310)의 통과압력이 규정압력이상이면 노즐(430)을 통하여 세정액을 재 분사하거나, 송풍기(510)를 통한 에어만을 공급토록 하여 재 세정하거나 물기를 제거토록 한다.

더하여, 상기 필터의 통과압력이 규정압력 이하이면 공기조화기를 가동시켜필터유니트(900)의 필터에 에어를 재 공급하게 되는 것이다.

도1은 종래의 공기조화 장치를 도시한 정면도 이다.

도2는 본 발명에 따른 에어필터의 자동세정시스템을 도시한 평면도 이다.

도3은 본 발명에 따른 에어필터의 자동세정시스템을 도시한 측면도 이다.

도4는 본 발명에 따른 에어필터의 자동세정시스템을 도시한 블록도 이다.

도5a,b는 각각 본 발명에 따른 에어필터의 자동세정시스템을 도시한 순서도 이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

210...압력감지센서 300...필터챔버

310...필터 400...제어기

450...압축기 510...송풍기

570...히터 700...분배유니트

900...필터유니트

Claims (11)

1. 필터유니트의 필터를 통과하는 에어의 통과압력을 측정하도록 필터의 입구 및 출구측에 복수의 압력감지센서가 구비되고, 상기 필터에서의 에어 통과압력이 규정압력 이상이면 공기조화기를 정지시켜 필터로 향하는 에어를 차단한 후 충진되는 세정액을 필터에 분사토록 노즐이 구비되는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기에 있어서,

   상기 필터유니트는,

   세정 후 상기 필터에서의 에어 통과압력이 규정압력 이내이면 에어가 필터로 향하도록 하고, 규정압력 이상이면 고압의 공기를 필터에 공급하도록 필터에 에어를 공급하는 입구덕트와 필터를 통과한 에어를 배출하는 출구덕트가 설치되고,

   세정 후 상기 필터에서의 에어 통과압력이 규정압력 이상 시 다시 한번 세정액을 분사하도록 노즐이 구비되고,

   세정시 배출되는 오염 공기를 실외에 토출하거나 세정완료 후의 신선한 공기를 실내에 선택적으로 토출하도록 실내토출관 및 실외토출관과 연결되는 분배유니트가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기
2. 제1항에 있어서, 상기 필터유니트는, 필터로 향하는 정방향 및 역방향의 에어유동이 가능토록 필터의 전후방에 각각 송풍기가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필터유니트는, 필터에 고온의 에어를 공급하도록 필터의 일측에 히터가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 필터유니트는, 상기 필터를 통과하는 에어의 통과압력을 측정하도록 에어의 통과방향을 따라 그 전방 및 후방에 압력감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기
6. 제1항에 있어서, 상기 필터유니트는, 세정 후 필터내의 수분포함 정도를 측정하도록 에어의 배출구에 습도센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기
7. 제1항에 있어서, 상기 필터유니트는, 필터에 에어를 공급하도록 설치되는 입구덕트와 필터를 통과한 에어를 배출하도록 설치되는 출구덕트를 각각 차단한 후 필터의 습도를 감지토록 필터의 일측에 습도센서가 구비되며, 일정습도 이상시 습증기를 실외에 배출토록 배풍기가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기
8. 필터유니트의 필터에서 에어의 통과압력을 감지하는 단계; 통과압력이 규정압력 이상이면 공기조화기를 정지시켜 필터로 향하는 에어를 차단한 후 필터를 세정하는 단계; 세정이 완료된 후 필터에서 에어의 통과압력을 감지하는 단계; 및, 필터에서 에어의 통과압력이 규정압력 이상이면 필터를 재 세정하거나 송풍하며, 규정압력 이내이면 공기조화기를 가동시켜 필터에 에어를 공급하는 단계로서 이루어진 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기의 제어방법에 있어서,

   상기 필터는, 세정 후 송풍시 필터의 통과압력이 증가하면서 습도센서의 측정값이 규정값 이상이면 필터에 수분이 포함되었다는 것으로 판단하여 송풍기로서 고온고압의 공기를 송풍하도록 하는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기의 제어방법
9. 제8항에 있어서, 상기 필터의 통과압력은, 에어의 통과방향을 따라 그 전방및 후방에 구비되는 압력감지센서로서 통과압력을 측정한 후 그 압력차에 의해 측정토록 하는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기의 제어방법
10. 삭제
11. 제8항에 있어서, 상기 필터의 재 세정은, 필터의 통과압력이 증가하면서 습도센서의 측정값이 규정값 이하이면 필터에 이물질이 완전분리되지 않은 것으로 판단 노즐을 통한 세정액의 분사되어 세정되도록 하는 것을 특징으로 하는 에어필터의 자동세정 시스템이 구비된 공기조화기의 제어방법

Images