KR100948967B1

KR100948967B1 - 공기조화기용 필터장치

Info

Publication number: KR100948967B1
Application number: KR1020080037787A
Authority: KR
Inventors: 김동기
Original assignee: 김동기
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2010-03-23
Also published as: KR20090112094A

Abstract

본 발명은 공기조화기용 필터장치에 관한 것이다. 상기 필터장치는, 공기유입구와 공기배출구가 마련되어 있는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 고정되며 공기의 유동통로를 제공하고 하나 이상의 관통슬릿을 갖는 격판과; 디스크의 형태를 취하며 그 일부가 상기 관통슬릿을 통해 유동통로의 내부에 위치하고 공기를 두께방향으로 통과시키며 필터링하는 필터부재를 구비한 회전필터와; 상기 필터를 회전시키는 필터구동부를 포함하는 구성을 갖는다.

상기한 본 발명은, 기존 공기조화장치에 간단히 연결하여 공기조화장치로 들어가는 공기를 미리 필터링함으로서, 해당 공기조화장치의 필터 부하를 최소한으로 낮춤은 물론 공기조화장치 내부의 다른 부분에 먼지나 기타 오염물질이 쌓이는 것을 최소화하여 수명을 연장하고 공기정화성능이 최대로 유지되도록 하며, 특히 내장되어 있는 자체 필터가 자동교체 가능하므로 필터를 교체하기 위한 수작업을 하지 않아도 되어 그만큼 편리하고 오랜 시간동안 최상의 성능을 발휘한다.

공기조화기, 필터, 회전식, 전열교환기

Description

공기조화기용 필터장치{Filter device for air conditioning}

본 발명은 공기조화기용 필터장치에 관한 것이다.

최근에 건축되는 아파트나 오피스빌딩 또는 주상복합 등의 건물은 냉난방 에너지의 소비를 최대로 줄이기 위하여 매우 높은 기밀성을 유지하고 있다. 건물의 기밀이 유지된다는 의미는 건물 내부로 외부의 신선한 공기가 들어가지 못한다는 것이다.

공지의 사실과 같이 건물의 콘크리트는 물론 벽이나 마루 또는 천장 등의 시공시 사용되는 다양한 화공약품은 다량의 유해성 물질을 방출하므로 건물의 기밀성이 높을수록 환기는 필수적이며 별도의 환기시스템을 적용하여 보다 적극적이고 강제적인 환기를 해주어야 한다.

상기한 환기시스템에는 매우 다양한 종류가 있으며 그 중에는 예컨대 도 1에 도시한 전열교환기(11)도 있다. 상기 전열교환기는 실내의 오염된 공기를 건물 외부로 강제 배출하며 이와 동시에 실외의 신선한 공기를 실내로 공급하는 기계장치로서, 그 내부에 구비된 전열교환유니트를 통해 유출공기와 유입공기의 열을 상호 교환하여 폐열을 회수하는 기능도 갖는다.

도 1은 일반적으로 사용되는 공기조화장치 중 전열교환기를 예를 들어 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 상기 전열교환기(11)는, 케이싱(13)의 내부 일측에 설치되며 흡기구(15a)를 통해 외부의 공기를 케이싱(13) 내부로 빨아들여 배기구(17a)를 통해 실내로 공급하는 제 2팬(17)과, 흡기구(17b)를 통해 실내의 오염된 공기를 흡입하여 배기구(15b)를 거쳐 실외로 배출하는 제 1팬(15)을 포함한다.

또한, 상기 제 1팬(15)과 제 2팬(17)의 사이는 열교환유니트(19)가 구비되고, 상기 열교환유니트(19)의 양측에는 필터(21a,21b)가 설치된다. 상기 필터(21a,21b)는 전열교환기의 내부를 통과하는 공기를 정화하는 것이다. 또한 상기 열교환유니트(19)는 제 1팬(15)으로부터 제 2팬(17)으로 이동하는 공기와, 제 2팬(17)으로부터 제 1팬(15)으로 이동하는 공기를 상호 접촉시켜 열을 회수하는 것이다.

그런데 상기한 전열교환기(11)는 장시간 사용시 또는 공기중의 오염물질이 많을 경우, 필터(21a,21b)가 쉽게 막혀 그 기능을 유지할 수 없게 된다. 필터가 제 기능을 수행하지 못한다면 실외의 공기가 오염된 공기일 경우 오염된 공기를 실내로 공급하는 결과를 초래함은 물론 팬(15,17)에는 송풍부하가 걸려 기계적 효율도 급격히 떨어진다.

상기 현상을 방지하기 위해서는 필터를 자주 교체해주어야 한다. 그러나 패키지화되어 있는 전열교환기(11)를 뜯고 그 내부의 필터를 교체하는 것은 매우 번 거롭고 전문적인 기술이 요구되는 작업이므로, 대부분의 일반 사용자는 필터 교체시기가 지나더라도 (사실 필터 교체 시기를 체크하는 경우도 별로 없다) 그대로 계속 가동하고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 기존 공기조화장치에 간단히 연결하여 공기조화장치로 들어가는 공기를 미리 필터링함으로서, 해당 공기조화장치의 필터 부하를 최소한으로 낮춤은 물론 공기조화장치 내부의 다른 부분에 먼지나 기타 오염물질이 쌓이는 것을 최소화하여 수명을 연장하고 공기정화성능이 최대로 유지되도록 하며, 특히 내장되어 있는 자체 필터가 자동교체 가능하므로 필터를 교체하기 위한 수작업을 하지 않아도 되어 그만큼 편리하고 오랜 시간동안 최상의 성능을 발휘할 수 있는 공기조화기용 필터장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기용 필터장치는, 실내의 공기를 조화하기 위해 사용되는 공기조화기에 연결되어 외부로부터 상기 공기조화기로 들어가는 공기를 필터링하는 것으로서, 외부의 공기가 유입되는 통로인 공기유입구와 유입된 공기가 외부로 빠져나가는 공기배출구가 마련되어 있는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 고정되며 상기 공기유입구로 들어와 공기배출구로 빠져나가는 공기의 유동통로를 제공하고 하나 이상의 설치구멍을 갖는 격판과; 디스크의 형태를 취하며 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하도록 설치되고 그 일부가 상기 설치구멍을 통해 유동통로의 내부에 위치하는 것으로서, 유동통로를 통과하는 공기를 두께방향으로 통과시키며 필터링하는 필터부재를 구비한 하나 이상의 회전필터와; 상기 회전필터를 회전 가능하게 지지하는 샤프트와; 상기 회전필터를 회전시키는 필터구동부와; 상기 필터구동부를 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전필터는; 일정직경을 가지며 상기 필터부재를 그 내부에 수용하되, 공기가 상기 필터부재를 통과할 수 있도록 개방된 하나 이상의 장착공간을 가지는 필터하우징과, 상기 필터하우징에 구비되며 필터부재를 장착공간 내부로 지지하는 지지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 필터하우징에는 상기 장착공간을 필터하우징의 회전중심을 기준으로 부채꼴 형태로 구획하는 구획벽이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터부재는, 필터부재를 그 내부영역에 수용하며 보호하고 상기 지지수단에 걸려 필터부재를 장착공간내에 유지시키는 필터프레임에 의해 부분적으로 커버되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터구동부는; 상기 필터하우징의 외주면에 근접 위치하며 외부로부터 동력을 제공받아 회전력을 발생하는 모터와, 상기 모터의 구동축에 고정되며 필터하우징에 접한 상태로 모터의 작동시 회전하여 필터하우징에 회전력을 전달하는 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터구동부는; 상기 샤프트의 측부에 장착되며 샤프트에 동력 이음되어 외부동력을 제공받아 샤프트에 회전토오크를 전달하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 격판에 형성되어 있는 설치구멍에 부분 삽입되는 회전필터는 두 개 이상이며, 상기 격판이 제공하는 유동통로 외부의 공간에는 각 회전필터를 격리하는 차단판이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터구동부는; 상기 샤프트에 나란하게 배치되며 외력에 의해 축회전하는 리드스크류와, 상기 리드스크류의 양단부를 지지하는 지지블록과, 상기 리드스크류에 평행하며 상기 지지블록에 양단이 지지되는 가이드로드와, 상기 가이드로드 및 리드스크류를 그 내부로 통과시키며 리드스크류의 축회전에 따라 가이드로드에 가이드 되며 왕복하는 이송블록과, 상기 이송블록에 장착되며 외부동력을 제공받아 동작하는 이송모터와, 상기 이송모터의 구동축에 고정되고 선택된 필터하우징의 외주면에 접한 상태로 회전필터에 회전력을 전달하는 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이싱의 내부에는 사용중인 필터부재의 위치를 파악하여 상기 콘트롤러에 전달하는 감지부가 설치되고, 상기 케이싱의 외부에는 상기 콘트롤러에 연결되며 감지부의 감지내용을 통해 현재 동작중인 필터부재의 위치를 시각적으로 나타내는 디스플레이부가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이싱의 내부에는 사용중인 필터부재의 위치를 파악하여 상기 콘트롤러에 전달하는 감지부가 설치되고, 상기 케이싱의 외부에는 상기 콘트롤러에 제어되며 필터부재의 교체시기를 알려주는 경고음향을 출력하는 음향발생부가 구비된 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 기존 공기조화장치에 간단히 연결하여 공기조화장치로 들어가는 공기를 미리 필터링함으로서, 해당 공기조화장치의 필터 부하를 최소한으로 낮춤은 물론 공기조화장치 내부의 다른 부분에 먼지나 기타 오염물질이 쌓이는 것을 최소화하여 수명을 연장하고 공기정화성능이 최대로 유지되도록 하며, 특히 내장되어 있는 자체 필터가 자동교체 가능하므로 필터를 교체하기 위한 수작업을 하지 않아도 되어 그만큼 편리하고 오랜 시간동안 최상의 성능을 발휘한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 필터장치를 전열교환기에 적용하여 도시한 분해 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기용 필터장치(23,41)가 상기한 전열교환기(11)의 양측 흡기구(15a,17b)에 연결됨을 알 수 있다. 상기 흡기구 중 일측의 흡기구(15a)는 실외의 공기가 전열교환기(11)로 유입하는 구멍이고, 타측의 흡기구(17b)는 실내의 오염된 공기가 외부로 빠져나가기 위해 전열교환기(11) 내부로 들어가는 통로이다.

기본적으로 본 발명에 따른 필터장치(23,41)는 공기조화장치(도 2에서는 전 열교환기(11))로 유입하는 공기를 그 내부로 먼저 통과시켜 공기내의 오염물질을 필터링함으로써 공기조화장치내 필터의 부하를 최소화하고 또한 내부의 공기가 통하지 않는 부위에 오염물질이 쌓이지 않게 하는 것이다.

도 3 및 도 4는 상기 도 2에 도시한 필터장치의 내부 구성을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 필터장치(23)는, 박스의 형태를 취하며 양측단부에 공기유입구(23c)와 공기배출구(23b)가 각각 마련되어 있는 케이싱(23a)과, 상기 케이싱(23a)의 내부에 구비되며 케이싱(23a)의 내부의 공간을 유동통로(25a)와 통로외측공간(27)으로 구획하는 격판(25)을 포함한다.

상기 격판(25)은 공기유입구(23c)로 들어와 공기배출구(23b)로 나가는 공기의 유동통로(25a)를 제공하는 것으로서 특히 하나의 설치구멍(25b)을 갖는다. 상기 설치구멍(25b)은 일정폭을 갖는 슬릿으로서 공기의 유동경로와 직각을 이룬다. 상기 격판(25)이 구획하는 유동통로(25a) 외부의 통로외측공간(27)에는 후술할 회전필터(37)와, 상기 회전필터(37)를 회전시키는 필터구동부와 콘트롤러(31)와 배터리(34) 등이 구비된다.

상기 회전필터(37)는 일정두께 및 직경을 갖는 디스크 형태의 필터로서 회전 중심부가 샤프트(36)에 회전 가능하게 지지된다. 특히 상기 회전필터(37)는 그 일부가 상기 설치구멍(25b)을 통해 유동통로(25a)의 내부 영역에 위치하여 공기정화에 참여하고 나머지는 통로외측공간(27)에 머무른다.

상기 샤프트(36)는 양단부가 케이싱(23a)의 내벽면에 구비되어 있는 지지홀 더(29)에 끼워져 지지된다. 상기 지지홀더(29)는 샤프트(36)를 회전 가능하게 지지한다. 경우에 따라 상기 샤프트(36)를 지지홀더(29)에 완전히 고정시키고 샤프트(36)에 대해 회전필터(37)가 회전하도록 제작할 수 도 있음은 물론이다.

설명의 편의상 도 9를 통해 상기 회전필터(37)에 대해 먼저 설명하기로 한다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 사용되는 회전필터(37)는, 열십자의 형태를 가지며 그 중심에 샤프트관통구멍(37m)을 구비한 구획벽(37a)과, 상기 구획벽(37a)의 단부 양측에 고정되며 일정간격 이격된 두 개의 지지링(37b)과, 상기 구획벽(37a)과 지지링(37b)이 제공하는 부채꼴 형태의 장착공간(37t)에 착탈 가능하게 설치되는 필터유니트(37c)를 포함한다.

상기 구획벽(37a)과 한 쌍의 지지링(37b)은 네 개의 필터유니트(37c)를 수용하는 필터하우징(37s)을 이룬다. 상기 필터하우징(37s)은 합성수지나 경금속으로 제작할 수 있다.

상기 구획벽(37a)은 두 개가 상호 직교하며 그 교차부위에 상기 샤프트(36)가 끼워지는 샤프트관통구멍(37m)이 위치한다. 본 실시예에서는 상기 구획벽(37a)이 두 개가 직각으로 교차되도록 적용하였지만 구획벽의 개수는 경우에 따라 얼마든지 달라질 수 있다. 예컨대 구획벽을 하나만 적용하여 반원형 장착공간을 두 개 제공할 수 도 있고, 세 개 적용하여 6개의 장착공간을 만들 수 도 있는 것이다.

또한 상기 지지링(37b)은 일정직경 및 두께를 같는 링형 부재로서 상기 구획벽(37a)의 선단부에 결합하여 구획벽(37a)의 사이각을 완전히 고정시킨다. 상기 지지링(37b)이 없다면 구획벽(37a)이 미세하게 벌어지거나 오므라질 수 있다. 상기 지지링(37b)은 구획벽(37a)에 대해 나사 결합함이 좋다. 아울러 상기 지지링(37b)에는 다수의 피센싱부(37g)가 장착된다. 상기 피센싱부(37g)에 대해서는 후술하기로 한다.

여하튼 상기 장착공간(37t)은 부채꼴의 형태를 취하며 필터하우징(37s)의 두께방향 및 반지름방향으로 개방되어 있다. 이와같이 장착공간(37t)이 두께방향 및 반지름방향으로 개방되어 있으므로, 필터하우징(37s)의 두께방향으로 공기를 통과시킬 수 있고, 필터유니트(37e)를 장착공간(37t)으로부터 반지름방향으로 인출하거나 반대방향으로 삽입할 수 있다.

상기 각 구획벽(37a)의 단부 양쪽면에는 탄성지지핀(37n)이 구비된다. 상기 탄성지지핀(37n)은 스프링(미도시)의 작용에 의해 구획벽(37a)으로부터 돌출됨으로써 장착공간(37t)에 일단 삽입된 필터유니트(37c)를 걸어 필터유니트(37c)가 장착공간(37t)으로부터 반지름방향으로 빠져나오지 못하게 한다.

상기 구획벽(37a)의 내부에는 탄성지지핀(37n)을 화살표 s방향으로 탄성 지지하는 스프링이 내장되어 있다. 따라서 상기 탄성지지핀(37n)을 화살표 s방향의 반대방향으로 누르면 구획벽(37a)의 내부로 들어가고 누르던 힘을 제거하면 상기 스프링의 작용에 의해 화살표 s방향으로 돌출된다.

상기 탄성지지핀(37n)은 장착공간(37t)에 대한 필터유니트(37c)의 삽입이 완료되는 즈음, 필터유니트(37c)의 후단부 측면에 눌려 들어갔다가 필터유니트(37c)의 장착이 완료된 순간 튀어나와 필터유니트(37c)의 필터프레임(37d)을 받쳐 지지한다.

한편, 상기 필터유니트(37c)는 하나의 팩키지화된 상품으로서 다수개 확보하여 필터장치의 유지보수에 사용한다. 사용하던 필터유니트(37c)의 수명이 다하면 폐기하고 다른 필터유니트(37c)를 교체 사용함은 물론이다.

상기 필터유니트(37c)는, 대략 부채꼴의 형태를 취하며 공기의 여과능력을 갖는 필터부재(37f)와, 상기 필터부재(37f)의 테두리부를 감싸는 필터프레임(37d)으로 이루어진다. 상기 필터프레임(37d)은 필터부재(37f)를 보호하는 역할을 한다. 상기 필터프레임(37d)은 경금속이나 합성수지로 제작할 수 있다.

도 10에 상기 필터유니트(37c)의 단면 형상을 나타내었다.

도 10을 참조하면, 부채꼴 형태의 필터부재(37f)가 필터프레임(37d)에 내장되어 있음을 알 수 있다. 특히 상기 필터프레임(37d)의 외측부(회전필터(37)의 반지름방향 외측부)에는 입구(37e)가 마련되어 있다. 상기 입구(37e)는 필터부재(37f)가 필터프레임(37d)에 출입하는 통로이다.

아울러 상기 입구(37e)의 양측부에는 지지턱(37p)이 위치한다. 상기 지지턱(37p)은 필터프레임(37d)에 끼워진 필터부재(37f)를 화살표 a 방향으로 지지하여 필터부재(37f)가 필터프레임(37d)으로부터 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다.

다시 도 3 및 도 4로 돌아와서 설명을 계속하기로 한다.

도 4를 참조하면, 상기 회전필터(37)의 일측 필터부재(37f)가 격판(25) 내부의 유동통로(25a)에 위치하고 있음을 알 수 있다. 이와같이 유동통로(25a)에 위치된 필터부재(37f)는 유동통로(25a)를 지나는 공기를 통과시키며 공기 내부의 불순물을 필터링한다.

상기 유동통로(25a)의 내부에 들어가 있는 필터부재(37f)의 수명이 다 되었다면 회전필터(37)를 회전시켜, 아직 사용하지 않은 다른 필터부재(37f)를 유동통로(25a) 내에 투입시킨다. 이와같이 회전필터(37)를 간단히 회전시킴으로써 필터의 교체가 이루어지는 것이다.

아울러 상기 회전필터(37)의 테두리부 즉 지지링(37b)에는 피센싱부(37g)가 구비된다. 상기 피센싱부(37g)는 케이싱(23a)의 내벽면에 마련되어 있는 센서(38)에 의해 그 위치가 파악되는 것이다. 상기 센서(38)는 피센싱부(37g)를 통해 현재 사용중인 필터부재(37f)의 위치를 알고 이를 콘트롤러(31)로 보고한다.

상기 센서(38)는 콘트롤러(31)에 유선 또는 무선으로 접속된다. 상기 콘트롤러(31)는 센서(38)가 감지한 내용을 기초로, 현재 유동통로(25a) 내에서 사용중인 필터부재(37f)의 위치를 파악하고, 제어패널(35)의 디스플레이부(35a)를 통해, 현재 몇 번째 필터부재가 사용중인지 외부에서 알 수 있게 한다. 이와같은 센서와 콘트롤러를 이용한 디스플레이방식은 널리 알려진 공지의 기술이다.

상기 케이싱(23a)의 외측면에는 제어패널(35)과 음향발생부(35c)가 배치된다. 상기 제어패널(35)은 예컨대 온오프 스위치나 기타 필요한 수동제어를 위한 보턴이 마련되어 있는 패널로서 상기 콘트롤러(31)에 유선 또는 무선으로 연결된다. 또한 상기 제어패널(35)의 디스플레이부(35a)에는 도면에 도시되어 있는 바와같이 네 개의 램프(35b)가 구비되어 있다.

상기 램프(35b)는 필터부재(37c)의 사용 여부에 따라 점등 또는 소등되는 것으로서, 예컨대 점등됨으로써 사용 중이거나 사용 전 필터부재의 갯수를 나타내고, 소등됨으로써 사용 후의 필터부재의 개수를 디스플레이 한다. 이를테면 현재 사용중인 필터부재를 포함해서 사용하기 전의 필터부재가 3개이고, 이미 사용한 필터부재가 1개 일 경우, 세 개의 램프(35b)가 점등되고 하나의 램프는 소등되는 것이다. 따라서 사용자는 상기 디스플레이부(35a)를 통해 현재 남아 있는 필터부재의 개수를 알 수 있다.

또한 상기 음향발생부(35c)는 필터부재(37f)의 수명이 다 되었을 때 필터부재를 교체하라는 경고음향을 출력하는 것으로서 콘트롤러(31)에 의해 제어된다.

도면부호 33은 상기 회전필터(37)를 회전시키기 위한 필터구동부로서 모터(33a)를 포함한다. 상기 모터(33a)는 케이스(23a) 외부로부터 전력을 공급받아 동작하거나 배터리(34)로부터 전력을 공급받아 동작하는 일반적인 전기모터이며, 구동축에 구동부재(33b)를 갖는다. 상기 구동부재(33b)는 회전필터(37)의 외주면에 접하며 모터의 회전력을 회전필터(37)에 전달한다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

도 5 내지 도 8은 상기 도 3에 도시한 회전필터용 필터구동부의 여러 가지 예를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 5에 도시한 필터구동부(33)는, 상기 회전필터(37)의 하측부에 설치된 모터(33a)와, 상기 모터(33a)의 구동축에 고정되며 회전필터(37)의 지지링(37b) 외주면에 접하고 모터의 작동시 회전하여 회전필터(37)를 회전시키는 구동부재로서의 기어(33c)를 포함한다. 상기 기어(33c)는 일반적인 기어로서 모터(33)의 회전력을 필터하우징(37b)으로 전달한다.

특히 상기 지지링(37b)의 외주면에는 상기 기어(33c)와 치합하는 기어이(37h)가 형성되어 있다. 상기 지지링(37b)의 외주면에 형성되어 있는 기어이(37h)는, 지지링(37b)에 일체로 형성한 것일 수 도 있고 지지링(37b)의 외주면에 끼운 것일 수 도 있다.

여하튼, 상기 기어이(37h)에 기어(33c)를 치합시킨 상태로 모터(33a)를 구동하면, 모터의 회전력이 기어(33c)를 거쳐 회전필터(37)로 전달되고 그에 따라 회전필터가 해당 방향으로 회전할 수 있다. 이 때 상기 콘트롤러(31)를 통해 모터(33a)의 구동을 제어함으로써 회전필터(37)를 90도 각도로 회전시켜야 필터부재(37f)가 한 개 씩 차례로 사용됨은 물론이다.

도 6에 도시한 필터구동부(33)의 경우 모터(33a)의 구동축에 고무롤러(33d)가 구비되어 있다. 상기 고무롤러(33d)는 지지링(37b)의 외주면에 밀착한 상태로 모터(33a)의 구동시 회전하여 회전필터(37)를 원하는 방향으로 회전시킨다.

도 7에 도시한 필터구동부(33)는, 상기 샤프트(36)에 직접 고정되어 있는 종동기어(36a)와, 상기 샤프트(36)의 측부에 설치되며 케이스(23a) 외부로부터 제공된 전력이나 배터리(34)의 전력에 의해 동작하는 모터(33a)와, 상기 모터(33a)의 구동축에 고정되며 상기 종동기어(36a)에 치합하는 기어(33c)로 구성된다. 상기 모터(33a)가 구동하면 모터의 회전력은 기어(33c)와 종동기어(36a)를 거쳐 샤프트(36)에 직접 전달된다.

도 8을 참조하면, 상기 샤프트(36)가 모터(33a)의 구동축(33e)에 플렌지 결합하고 있음을 알 수 있다. 이와같이 모터의 구동축(33e)에 샤프트(36)가 직결하고 있으므로 회전필터(37)의 회전이 신속하다.

도 11은 상기 도 2에 도시한 필터장치의 다른 예를 개략적으로 도시한 절제 분해 사시도이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키며 그에 관한 반복되는 설명은 생략한다.

도면을 참조하면, 다른 예에 따른 필터장치(41)는, 사각 박스의 형태를 취하는 케이싱(23a)과, 상기 케이싱(23a)의 내부에 설치되며 공기유입구(23c)로 들어와 공기배출구(23b)로 나가는 공기의 유동통로(25a)를 제공하고 대략 중앙에 사각의 설치구멍(25b)을 갖는 격판(25)과, 상기 격판(25) 외측의 통로외측공간(27)에 구비되고 그 일부가 상기 격판(25)의 내부 영역에 위치하는 다수의 회전필터(37)와, 상기 다수의 회전필터 중 사용할 회전필터(37)를 선택하여 회전시키는 필터구동부(43)를 포함한다.

한편, 상기 설치구멍(25b)에 부분적으로 삽입되는 회전필터(37)는 네 개가 하나의 샤프트(36)에 지지되어 포개어진 상태로 독립적으로 회전 가능하다. 특히 각 회전필터(37)의 사이에는 차단판(40)이 구비된다. 상기 차단판(40)은 케이싱(23a)의 내벽면에 고정되는 일정두께의 판상부재로서, 회전필터(37)의 통로외측공간(27)에 위치한 부분을 격리시킨다. 상기 차단판(40)에는 상기 샤프트(36)기 끼워지는 관통구멍(40a)이 형성되어 있다.

상기 각 회전필터(37)에 있어서 하나의 장착공간(37t)은 비어 있다. 즉 네 개의 장착공간(37t) 중 하나의 장착공간(37t)에는 필터유니트(37c)가 장착되지 않 는 것이다. 따라서 각각의 회전필터(37)에는 세 개의 필터유니트(37c)가 적용된다.

이와같이 각 회전필터(37)에서 하나의 장착공간(37t)을 비워 놓는 것은, 유동통로(25a)내에 한 장씩의 필터부재(37f)가 투입되도록 의도된 것이다. 이를테면 네 개의 회전필터(37)의 비어있는 장착공간(37t)이 유동통로(25a)에 위치되도록 세팅한 상태로, 선택된 하나의 회전필터(37)를 구동하여 해당 회전필터(37)의 필터부재(37f)가 유동통로(25a)에 위치되도록 함으로써, 유동통로(25a)를 지나는 공기가 하나의 필터부재(37f)와 세 개의 장착공간(37t)을 통과하도록 하는 것이다. 이와같이 구성함으로써 12개의 필터부재를 하나씩 차례로 사용할 수 있다.

아울러 본 실시예의 경우 상기 네 개의 회전필터(37)가 독립적으로 회전할 수 있어야 하므로, 샤프트(36)는 지지홀더(29)에 움직이지 않도록 고정되고 각 회전필터(37)가 샤프트(36)에 회전 가능하게 지지되어야 한다. 이를 위해 상기 샤프트관통구멍(37m)에는 베어링을 설치함이 좋다.

상기 케이싱(23a)의 바닥면에는 다수의 센서(38)가 배치된다. 상기 센서(38)는 각 회전필터(37)의 하부에 위치하며 회전필터(37)에 구비된 피센싱부(37g)에 감응한다. 상기 센서(38)와 피센싱부(37g)의 기능은 도 3을 통해 설명한 바와같다.

한편, 상기 필터구동부(43)는, 케이싱(23a)의 바닥면에 지지블록(43b)에 의해 회전 가능하도록 지지되는 리드스크류(43c)와, 상기 리드스크류(43c)를 축회전시키는 메인모터(43a)와, 상기 리드스크류(43c)에 평행하며 양단부가 상기 지지블록(43b)에 고정되는 가이드로드(43d)와, 상기 리드스크류(43c) 및 가이드로드(43d)를 그 내부로 통과시키며 리드스크류(43c)의 축회전에 따라 왕복운동 하는 이송블 록(43e)과, 상기 이송블록(43e)에 장착되는 이송모터(43f)와, 상기 이송모터(43f)의 구동축에 고정되는 구동부재(43g)로 이루어진다.

아울러 상기 이송블록(43e)의 이송경로 하부에는 네 개의 센서(43k)가 구비된다. 상기 센서(43k)는 그 위에 이송블록(43e)이 도달되어 있는지 여부를 파악하고 그 사실을 상기 콘트롤러(31)로 전달한다. 상기 이송블록(43e)이 센서(43k)에 대응하는 피감지부인 것이다.

상기 센서(43k)의 작동에 의해 현재 몇 번째 회전필터(37)가 사용중에 있는지 디스플레이부(35a)를 통해 알 수 있다. 또한 회전필터(37) 하부의 센서(38)와 피센싱부(37g)를 통해, 현재 사용중인 회전필터에서의 필터부재(37f)의 사용 개수를 파악할 수 도 있다.

도 12는 상기 도 11에 도시한 필터장치의 구성을 나타내 보인 측면도이다.

도시한 바와같이, 케이싱(23a)의 내부에 네 개의 회전필터(37)가 구비되어 있다. 상기한 바와같이 네 개의 회전필터(37) 중 하나의 회전필터(37)만 공기의 필터에 사용되고 나머지는 공기를 그대로 통과시킨다. 아울러 상기 차단판(40)에 의해 통로외측공간(27)에 위치한 필터부재(34f)를 서로에 대해 격리된다.

상기 메인모터(43a)의 구동에 의해 상기 이송모터(43f)가 가이드로드(43d)에 가이드되며 화살표 m방향으로 왕복 운동함을 알 수 있다. 상기 이송모터(43f)의 위치는 센서(43k)에 의해 파악되며 콘트롤러(31)에 의해 제어된다. 결국, 상기 이송모터(43f)는 콘트롤러(31)의 제어에 의해 사용할 회전필터(37)의 하부에 위치하고 구동부재(43g)가 회전필터(37)의 외주면에 접하게 된다. 상기 구동부재(43g)는 이 송모터(43f)의 회전력을 회전필터(37)에 전달하여 회전필터를 원하는 만큼 회전시킨다.

도 13 및 도 14는 상기 도 11에 도시한 회전필터의 구동방식을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 상기 이송모터(43f)의 구동축에 구동부재(43g)로서 고무롤러(33d)가 적용되어 있음을 알 수 있다. 상기 고무롤러(33d)는 회전필터(37)의 지지링(37b) 외주면에 밀착하여 이송모터(43f)의 회전력을 회전필터(37)에 전달한다. 상기 회전필터(37)는 마찰력에 의해 고무롤러(33d)의 회전력을 전달받는다.

도 14는 상기 지지링(37b)의 외주면에 기어이(37h)가 형성되어 있고, 이송모터(43f)의 구동축에 기어(33c)가 구비되어 있는 경우이다. 상기 기어(33c)는 선택된 회전필터(37)의 기어이(37h)에 치합하여 이송모터(43f)의 회전력을 회전필러(37)로 전달한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 종래 전열교환기의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 절제 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 필터장치를 전열교환기에 적용하여 도시한 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4는 상기 도 2에 도시한 필터장치의 내부 구성을 설명하기 위하여 나타내 보인 분해 절제 사시도이다.

도 5 내지 도 8은 상기 도 3에 도시한 회전필터의 구동 방식을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 9는 상기 도 3에 도시한 회전필터의 구성을 나타내 보인 분해 사시도이다.

도 10은 상기 도 9에 도시한 필터유니트의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11:전열교환기 13:케이싱 15:제 1팬

15a:흡기구 15b:배기구 17:제 2팬

17a:배기구 17b:흡기구 19:열교환유니트

21a,21b:필터 23:필터장치 23a:케이싱

23b:공기배출구 23c:공기유입구 25:격판

25a:유동통로 25b:설치구멍 27:통로외측공간

29:지지홀더 31:콘트롤러 33:필터구동부

33a:모터 33b:구동부재 33c:기어

33d:고무롤러 33e:구동축 34:배터리

35:제어패널 35a:디스플레이부 35b:램프

35c:음향발생부 36:샤프트 36a:종동기어

37 :회전필터 37a:구획벽 37b:지지링

37c:필터유니트 37d:필터프레임 37e:입구

37f:필터부재 37g:피센싱부 37h:기어이

37k:마찰링 37m:샤프트관통구멍 37n:탄성지지핀

37p:지지턱 37s:필터하우징 37t:장착공간

38,43k:센서 40:차단판 40a:관통구멍

41:필터장치 43:필터구동부 43a:메인모터

43b:지지블록 43c:리드스크류 43d:가이드로드

43e:이송블록 43f:이송모터 43g:구동부재

Claims

실내의 공기를 조화하기 위해 사용되는 공기조화기에 연결되어 외부로부터 상기 공기조화기로 들어가는 공기를 필터링하는 것으로서,

외부의 공기가 유입되는 통로인 공기유입구와 유입된 공기가 외부로 빠져나가는 공기배출구가 마련되어 있는 케이싱과;

상기 케이싱의 내부에 고정되며 상기 공기유입구로 들어와 공기배출구로 빠져나가는 공기의 유동통로를 제공하고 하나 이상의 설치구멍을 갖는 격판과;

디스크의 형태를 취하며 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하도록 설치되고 그 일부가 상기 설치구멍을 통해 유동통로의 내부에 위치하는 것으로서, 유동통로를 통과하는 공기를 두께방향으로 통과시키며 필터링하는 필터부재를 구비한 하나 이상의 회전필터와;

상기 회전필터를 회전 가능하게 지지하는 샤프트와;

상기 회전필터를 회전시키는 필터구동부와;

상기 필터구동부를 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전필터는;

일정직경을 가지며 상기 필터부재를 그 내부에 수용하되, 공기가 상기 필터 부재를 통과할 수 있도록 개방된 하나 이상의 장착공간을 가지는 필터하우징과,

상기 필터하우징에 구비되며 필터부재를 장착공간 내부로 지지하는 지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 2항에 있어서,

상기 필터하우징에는 상기 장착공간을 필터하우징의 회전중심을 기준으로 부채꼴 형태로 구획하는 구획벽이 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 2항에 있어서,

상기 필터부재는, 필터부재를 그 내부영역에 수용하며 보호하고 상기 지지수단에 걸려 필터부재를 장착공간내에 유지시키는 필터프레임에 의해 부분적으로 커버되는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 2항에 있어서,

상기 필터구동부는;

상기 필터하우징의 외주면에 근접 위치하며 외부로부터 동력을 제공받아 회전력을 발생하는 모터와,

상기 모터의 구동축에 고정되며 필터하우징에 접한 상태로 모터의 작동시 회전하여 필터하우징에 회전력을 전달하는 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 2항에 있어서,

상기 필터구동부는;

상기 샤프트의 측부에 장착되며 샤프트에 동력 이음되어 외부동력을 제공받아 샤프트에 회전토오크를 전달하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 2항에 있어서,

상기 격판에 형성되어 있는 설치구멍에 부분 삽입되는 회전필터는 두 개 이상이며, 상기 격판이 제공하는 유동통로 외부의 공간에는 각 회전필터를 격리하는 차단판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 7항에 있어서,

상기 필터구동부는;

상기 샤프트에 나란하게 배치되며 외력에 의해 축회전하는 리드스크류와,

상기 리드스크류의 양단부를 지지하는 지지블록과,

상기 리드스크류에 평행하며 상기 지지블록에 양단이 지지되는 가이드로드와,

상기 가이드로드 및 리드스크류를 그 내부로 통과시키며 리드스크류의 축회 전에 따라 가이드로드에 가이드 되며 왕복하는 이송블록과,

상기 이송블록에 장착되며 외부동력을 제공받아 동작하는 이송모터와,

상기 이송모터의 구동축에 고정되고 선택된 필터하우징의 외주면에 접한 상태로 회전필터에 회전력을 전달하는 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 1항에 있어서,

상기 케이싱의 내부에는 사용중인 필터부재의 위치를 파악하여 상기 콘트롤러에 전달하는 감지부가 설치되고,

상기 케이싱의 외부에는 상기 콘트롤러에 연결되며 감지부의 감지내용을 통해 현재 동작중인 필터부재의 위치를 시각적으로 나타내는 디스플레이부가 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
제 1항에 있어서,

상기 케이싱의 내부에는 사용중인 필터부재의 위치를 파악하여 상기 콘트롤러에 전달하는 감지부가 설치되고,

상기 케이싱의 외부에는 상기 콘트롤러에 제어되며 필터부재의 교체시기를 알려주는 경고음향을 출력하는 음향발생부가 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 필터장치.
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