KR101116395B1 - 에어컨 필터 자동청소장치 - Google Patents

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한양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치는, 구동축과, 상기 구동축으로부터 이격된 종동축과, 상기 구동축과 종동축에 감겨 이송되는 필터와, 상기 구동축을 회전시키는 전동수단과, 상기 구동축의 측면 일측에 위치되어 필터에 포집된 이물질을 제거하는 필터 클리너 모듈을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 필터의 폭방향으로 연장되는 다수의 샤프트가 필터의 길이방향으로 등간격 배치되며, 상기 구동축에는 상기 샤프트를 이송시키기 위한 이송돌기가 형성된 구동디스크가 결합된다. 따라서 상기 전동수단을 구동시킬 경우 구동디스크에 형성된 이송돌기가 회전하며 샤프트를 이송시키고, 이에 상기 필터가 일정한 궤도를 따라 회전하는 동안 상기 필터의 일측에 마련된 필터 클리너 모듈이 작동되어 이물질을 흡입 및 집진한다.
에어컨 필터, 자동청소장치, 필터 클리너 모듈, 사이클론

Description

에어컨 필터 자동청소장치{AUTOMATIC FILTER CLEANING DEVICE FOR AIR-CONDITIONER}
본 발명은 에어컨 필터 자동청소장치에 관한 것으로, 구체적으로는 일정한 궤도를 따라 회전하는 필터의 일측에 필터 클리너 모듈이 마련되어 이물질제거효율을 향상시키고, 제거된 이물질이 필터에 다시 부착될 우려가 없어 필터의 성능을 극대화할 수 있는 에어컨 필터 자동청소장치에 관한 것이다.
일반적으로 에어컨(air-conditioner)은 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화시키는 것이다.
이러한 에어컨은 실내기에 냉각/방열 장치를 설치하고 실외기에 방열/냉각 및 압축 장치를 설치하여 서로 분리된 실내기와 실외기를 냉매 배관으로 연결시킨 분리형과 냉각 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 직접 설치한 일체형으로 구분된다.
분리형 에어컨은 벽걸이형, 스탠드형 및 천장형이 대표적이고, 일체형 에어컨은 창문형 에어컨이 대표적이다.
한편, 상술한 에어컨에는 에어컨의 내부 부품을 보호함과 동시에 실내공기를 정화하기 위하여 에어컨으로 흡입되는 공기 중 이물질을 포집하는 필터가 설치된다.
필터는 에어컨으로 흡입되는 공기 중 이물질을 포집하여 거르는 기능을 수행하기 때문에 사용 기간이 경과함에 따라 포집된 이물질량도 많아져서 기능이 저하된다. 그리고 이물질의 포집량이 증가함에 따라 에어컨을 통과하는 공기 유동을 방해하여 에어컨의 성능까지 저하시키게 된다. 따라서 에어컨에 구비된 필터를 수시로 교체하거나 상기 필터에 포집된 이물질이 제거되도록 청소를 자주 실시하여야 한다.
최근에는 필터 자동청소장치가 설치된 에어컨이 개발되어 판매되고 있다. 도 9를 참조하여 종래의 필터 자동청소장치를 살펴보면, 필터(20)의 표면을 따라 이동하며 이물질을 제거하고 일시적으로 저장하는 필터 클리너(12)와, 필터 클리너(12)에 일시적으로 저장된 이물질을 흡입하는 흡입유닛(14)과, 흡입유닛(14)에서 흡입된 이물질을 저장하는 집진유닛(16)을 포함한다.
그런데 상술한 종래의 필터 자동청소장치는 필터 클리너(12)에 마련된 브러시(brush)를 이용하여 이물질을 제거하는 방식이므로 필터(20)에 포집된 이물질을 깨끗하게 제거할 수 없는 단점이 있다.
또한, 필터 클리너(12)가 상술한 바와 같이 이물질을 일시적으로 저장하는 구조이므로 이물질 제거과정 중 제거된 이물질이 필터(20)에 다시 부착되어 청소효율을 저하시키는 문제를 갖고 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 일정한 궤도를 따라 필터가 회전하고 그 일측에 마련된 필터 클리너 모듈을 이용하여 이물질을 제거함으로써 필터에 포집된 이물질을 완벽하게 제거할 수 있는 에어컨 필터 자동청소장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 필터에 포집된 이물질을 제거함과 동시에 집진함으로써 이물질이 필터에 다시 부착될 우려가 없는 에어컨 필터 자동청소장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치는, 구동축과, 상기 구동축으로부터 이격된 종동축과, 상기 구동축과 종동축에 감겨 이송되는 필터와, 상기 구동축을 회전시키는 전동수단과, 상기 구동축의 측면 일측에 위치되어 필터에 포집된 이물질을 제거하는 필터 클리너 모듈을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 필터의 폭방향으로 연장되는 다수의 샤프트가 필터의 길이방향으로 등간격 배치되고, 상기 구동축에는 상기 샤프트를 이송시키기 위한 이송돌기가 형성된 구동디스크가 결합된다. 따라서 상기 전동수단을 구동시킬 경우 구동디스크에 형성된 이송돌기가 회전하며 샤프트를 이송시키고, 이에 상기 필터가 일정한 궤도를 따라 회전하는 동안 상기 필터의 일측에 마련된 필터 클리너 모듈이 작동되 어 이물질을 흡입 및 집진한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치는 일정한 궤도를 따라 회전하는 필터의 일측에 필터 클리너 모듈을 마련하여 이물질을 제거함으로써 이물질제거효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 필터 청소 시 제거된 이물질을 즉시 집진함으로써 이물질이 필터에 다시 부착될 우려가 없으며, 브러시방식이 아닌 사이클론 진공흡입방식을 이용함으로써 흡입구를 필터의 표면에 밀착시킬 수 있으므로 이물질제거효율을 크게 향상시킬 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
도 1과 도 2는 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제1실시예를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제1실시예 중 일부를 확대 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제1실시예의 작동과정을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 에어컨 필터 자동청소장치는 필터(110), 이송유닛(120) 및 필터 클리너 모듈(140)로 구성된다.
필터(110)는 후술할 이송유닛(120)의 구동축(122)과 종동축(124)에 감겨 일정한 궤도를 따라 회전하는 롤 필터이다. 이러한 필터(110)에는 그 폭방향으로 연장되는 다수의 샤프트(112)가 필터(110)의 길이방향으로 등간격 배치된다. 또한, 필터(110)의 양단은 소정 굵기의 와이어(114)에 의해 연결된다.
이송유닛(120)은 샤프트(112)를 이송시켜 필터(110)가 일정한 궤도를 따라 회전하도록 하는 수단이다. 그 구성을 살펴보면, 구동축(122)과, 구동축(122)으로부터 일정 거리 이격되는 종동축(124)과, 구동축(122)을 회전시키는 전동수단(126)으로 구성된다. 그리고 구동축(126)의 양단에는 구동디스크(132)가 각각 결합되며, 구동디스크(132)에는 샤프트(112)를 이송시키기 위한 이송돌기(134)가 형성된다.
이때, 이송돌기(134)는 필터(110)를 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있도록 샤프트(112)의 한쪽 끝이 삽입 가능한 한 쌍으로 형성된다.
또한, 필터(110)의 원활한 회전을 위하여 샤프트(112)의 이격거리는 구동디스크(132)의 외경과 동일해야 한다. 즉, 구동디스크(132)가 1회전할 때마다 이송돌기(134)에 샤프트(112)가 순차적으로 삽입되어야만 필터(110)의 원활한 회전이 가능하다.
필터 클리너 모듈(140)은, 구동축(122)의 측면 일측에 위치되는 흡입구(142)와, 흡입구(142)에 연결되는 흡입력 발생부(144)와, 흡입구(142)를 통해 유입된 공기와 이물질을 분리하고 분리된 공기를 흡입력 발생부(144)로 배출하는 사이클론(146)으로 구성된다. 또한, 사이클론(146)은 흡입구(142)를 통해 공기와 이물질 을 분리하는 분리기(146a)와, 분리기(146a)에서 분리된 이물질을 저장하는 집진기(146b)로 구성된다.
상술한 구성의 필터 클리너 모듈(140)은 사이클론 진공흡입방식으로, 필터(110)에 포집된 이물질을 공기와 함께 흡입한 후 이물질과 공기를 분리하고, 분리된 이물질을 집진기(146b)에 저장한다. 이러한 사이클론 진공흡입방식은 별도의 필터가 필요치 아니하고, 이물질이 일정량 이상 집진되었을 경우 집진기(146b)를 새것으로 교체하거나 비우면 되므로 유지관리가 간편하며, 부피가 작아 필터(110) 주변 부품들의 레이아웃 제약을 완화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 흡입구(142)를 필터(110)의 표면에 밀착시킬 수 있으므로 이물질제거효율을 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 이동유닛(120)에 의한 필터(110)의 이송방향을 안내하기 위한 가이드(136)가 필터(110)의 양측에 위치되며, 가이드(136)는 샤프트(112)의 전후에 배치되는 한 쌍으로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 에어컨 필터 자동청소장치는 도 4에 도시된 바와 같이 전동수단(도 1의 126)을 구동시킬 경우 구동디스크(132)에 형성된 이송돌기(134)가 회전하며 샤프트(112)를 이송시키고, 이에 필터(110)가 가이드(136)를 따라 일정한 궤도로 회전하게 된다. 그리고 필터(110)가 회전하는 과정에서 필터 클리너 모듈(140)이 작동하여 이물질을 흡입 및 집진한다.
도 5는 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제2실시예를 도시한 도면이고, 도 6과 도 7은 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제2실시예의 작동과정을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 에어컨 필터 자동청소장치는 필터(210), 이송유닛(220) 및 필터 클리너 모듈(240)로 구성된다.
필터(210)는 롤 필터로, 다수의 샤프트(212)와 와이어(214)로 구성된다. 또한, 이송유닛(220)은, 구동축(222), 종동축(224), 전동수단(226), 이송돌기(234)를 포함하는 구동디스크(232) 및 가이드(236)로 구성된다. 이러한 구성의 필터(210) 및 이송유닛(220)은 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 필터 클리너 모듈(240)은, 구동축(222)의 측면 일측에 위치되는 흡입구(242a,242b)와, 흡입구(242a,242b)에 연결되는 흡입력 발생부(244)와, 흡입구(242a,242b)를 통해 유입된 공기와 이물질을 분리하고 분리된 공기를 흡입력 발생부(244)로 배출하는 사이클론(246)으로 구성된다. 또한, 사이클론(246)은 흡입구(242a,242b)를 통해 공기와 이물질을 분리하는 분리기(246a)와, 분리기(246a)에서 분리된 이물질을 저장하는 집진기(246b)로 구성된다.
이때, 흡입구(242a,242b)는 필터(210)의 폭방향으로 인접한 한 쌍으로 이루어지고, 한 쌍의 흡입구(242a,242b)는 연결관(252a,252b)을 통해 흡입력 발생부(244)와 각각 연결되며, 연결관(252a,252b) 상에는 개폐밸브(254a,254b)가 설치된다. 그리고 개폐밸브(254a,254b)의 개폐동작을 제어하는 솔레노이드(256)를 더 포함한다.
상술한 바와 같이 구성된 제2실시예에 따른 에어컨 필터 자동청소장치는 폭 방향 길이가 긴 형태의 필터(210)에 적합한 것으로, 필터(210) 회전 시 솔레노이드(256)를 이용하여 개폐밸브(254a,254b)를 제어함으로써 한 쌍의 흡입구(242a,242b) 중 하나가 선택적으로 개방되어 이물질을 제거한다. 즉, 필터(110)가 정회전과 역회전을 하는 동안 흡입구(242a,242b)를 선택적으로 개방하여 필터(110)에 포집된 이물질을 제거한다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 전동수단(도 5의 226)을 구동시킬 경우 구동디스크(232)에 형성된 이송돌기(234)가 회전하며 샤프트(212)를 이송시키고, 이에 필터(210)가 가이드(236)를 따라 일정한 궤도로 정방향(도 6) 또는 역방향(도 7) 회전하게 된다.
이때, 도 6과 같이 필터(110)가 정방향으로 회전하는 경우 솔레노이드(256)가 제1개폐밸브(254a)를 개방하여 제1흡입구(242a)를 통해 이물질을 제거하는 반면, 도 7과 같이 필터(110)가 역방향으로 회전하는 경우 솔레노이드(256)가 제1개폐밸브(254a)를 개방하여 제1흡입구(242a)를 통해 이물질을 제거한다.
따라서 폭방향 길이가 긴 형태의 필터(210)에 포집된 이물질을 완벽하게 제거할 수 있으며, 이물질제거효율을 크게 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이 제3실시예에 따른 에어컨 필터 자동청소장치는, 필터(310), 이송유닛(320), 필터 클리너 모듈(340) 및 이동유닛(350)으로 구성된다.
이 중에서 다수의 샤프트(312) 및 와이어(314)를 포함하는 롤 필터 형태의 필터(310)와, 구동축(322), 종동축(324), 전동수단(326), 이송돌기(334)를 포함하는 구동디스크(332) 및 가이드(336)로 구성되는 이송유닛(320)은 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 필터 클리너 모듈(340)은, 구동축(322)의 측면 일측에 위치되는 흡입구(342)와, 흡입구(342)에 연결되는 흡입력 발생부(344)와, 흡입구(342)를 통해 유입된 공기와 이물질을 분리하고 분리된 공기를 흡입력 발생부(344)로 배출하는 사이클론(346)으로 구성된다. 또한, 사이클론(346)은 흡입구(342)를 통해 공기와 이물질을 분리하는 분리기(346a)와, 분리기(346a)에서 분리된 이물질을 저장하는 집진기(346b)로 구성된다.
또한, 이동유닛(350)은, 필터(310)의 폭방향으로 연장된 가이드레일(352)과, 가이드레일(352)을 따라 필터 클리너 모듈(340)을 이동시키는 가이드블록(미도시)과, 가이드레일(352)에 설치되어 가이드블록을 이동시키는 전동수단(354)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 제3실시예에 따른 에어컨 필터 자동청소장치는 필터(310)가 정방향으로 회전하는 경우 이동유닛(350)을 이용하여 필터 클리너 모듈(340)을 일측으로 편의시켜 이물질을 제거하고, 역방향으로 회전하는 경우 이동유닛(350)을 이용하여 필터 클리너 모듈(340)을 타측으로 편의시켜 이물질을 제거한다. 즉, 필터(310)가 정회전과 역회전을 하는 동안 필터 클리너 모듈(340)을 이동시켜 필터(110)에 포집된 이물질을 제거한다.
따라서 폭방향 길이가 긴 형태의 필터(310)에 포집된 이물질을 완벽하게 제 거할 수 있으며, 이물질제거효율을 크게 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1과 도 2는 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제1실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제1실시예 중 일부를 확대 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제1실시예의 작동과정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제2실시예를 도시한 도면.
도 6과 도 7은 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제2실시예의 작동과정을 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 의한 에어컨 필터 자동청소장치의 제3실시예를 도시한 도면.
도 9는 종래의 필터 자동청소장치를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110: 필터 112: 샤프트
114: 와이어 120: 이송유닛
122: 구동축 124: 종동축
126: 전동수단 132: 구동디스크
134: 이송돌기 136: 가이드
140: 필터 클리너 모듈 142: 흡입구
144: 흡입력 발생부 146: 사이클론
146a: 분리기 146b: 집진기

Claims (11)

  1. 다수의 샤프트가 배치된 필터;
    상기 샤프트를 이송시키기 위한 구동축;
    상기 구동축으로부터 이격된 종동축;
    상기 구동축을 회전시키는 전동수단; 및
    상기 구동축의 측면 일측에 위치되어 필터에 포집된 이물질을 제거하는 필터 클리너 모듈; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터의 폭방향으로 연장되는 상기 다수의 샤프트는 상기 필터의 길이방향으로 등간격 배치되고,
    상기 구동축에는 구동디스크가 결합되며,
    상기 구동디스크에는 상기 샤프트를 이송시키기 위한 이송돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 이송돌기는 상기 샤프트의 한쪽 끝이 삽입 가능하도록 한 쌍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 필터 클리너 모듈은, 흡입구와, 상기 흡입구에 연결되는 흡입력 발생부 와, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기와 이물질을 분리하고 분리된 공기를 상기 흡입력 발생부로 배출하는 사이클론으로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 사이클론은, 공기와 이물질을 분리하는 분리기와, 상기 분리기에서 분리된 이물질을 저장하는 집진기로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 흡입구는 상기 필터의 폭방향으로 인접한 한 쌍으로 이루어지고, 상기 한 쌍의 흡입구는 연결관을 통해 흡입력 발생부와 각각 연결되며, 상기 연결관 상에는 개폐밸브가 설치되어 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 개폐밸브의 개폐동작을 제어하는 솔레노이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 필터 클리너 모듈을 상기 필터의 폭방향으로 이동시키는 이동유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 이동유닛은, 상기 필터의 폭방향으로 연장된 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 상기 필터 클리너 모듈을 이동시키는 가이드블록과, 상기 가이드레일에 설치되어 가이드블록을 이동시키는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나에 있어서,
    상기 필터의 이송방향을 안내하기 위한 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
  11. 청구항 2 내지 청구항 9 중 어느 하나에 있어서,
    상기 구동디스크의 외경은 상기 샤프트의 이격거리와 동일한 것을 특징으로 하는 에어컨 필터 자동청소장치.
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