KR101164392B1 - 공기 처리 시스템 - Google Patents

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KR101164392B1
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브래들리 제이. 피펠
그레고리 케이. 에반스
마이클 이. 마일스
제임스 도즈
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액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨
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Abstract

공기 처리 시스템은 효율 및 효과를 최대화하기 위한 특징부를 포함한다. 일 실시예에서, 센서 공기 유동 통로는 송풍기에 의해 생성된 저압 구역을 사용하여 이 경로를 통해 공기를 견인한다. 다른 실시예에서, 필터 프레임은 필터 프레임과 일체로 형성된 복수개의 커넥터를 포함한다. 다른 실시예에서, 스크린은 송풍기의 흡입구에 인접하여 위치 설정된다. 스크린은 특정 방향으로 배향된 복수개의 각진 스트랜드를 포함한다. 다른 실시예에서, 개스킷은 송풍기와 하우징 사이에 위치 설정되어 송풍기와 하우징 사이에 밀봉을 형성한다.

Description

공기 처리 시스템 {AIR TREATMENT SYSTEM}
본 출원은 2005년 7월 14일자로 출원된 미국 특허 가출원 제60/699,193호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 공기 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 휴대용 실내 공기 여과 시스템에 관한 것이다.
공기 처리 시스템은 최근 대중화되었다. 건강에 대한 관심의 증대와, 깨끗하지 않은 공기와 관련한 위험에 대한 인식의 증가가 이러한 추세의 주요인이다. 예를 들어, 공기로 운반되는 오염물질은 호흡기 감염, 천식 및 알레르기를 포함한 수많은 호흡기 문제를 유발하거나 그들에 기여할 수 있다. 또한, 공기로 운반되는 일부 오염물질들은 불쾌한 냄새를 유발할 수 있다. 공기 처리 시스템은 다양한 설계로 사용 가능하지만, 통상적인 공기 처리 시스템은 필터 요소에 공기를 통과시키는 송풍기를 포함한다. 송풍기 및 필터 요소는 일반적으로 하우징 안에 수납되며, 송풍기가 필터 요소를 통해 공기를 흡입하거나 배출하도록 구성된다. 상이한 여과 특성을 가진 다양한 필터 요소가 상용화되어 있다. 예를 들어, 공기로부터 미립자 물질을 제거하는 데는 미립자 필터가 사용 가능하다. 통상적인 미립자 필터는 유리 섬유 또는 일렉트릿 타입 매체와 같은 물질을 포함하며, 이것은 공기가 통과할 때 미립자 물질을 붙잡아둔다. 다른 예로서, 공기로부터 냄새를 제거하는 데는 향균 필터가 사용된다. 통상적인 향균 필터는 활성 탄소, 활성 목탄을 포함하며, 이들은 주로 흡착에 의해 공기로부터 오염물질을 제거한다.
공기 처리 시스템이 보다 광범위하게 사용됨에 따라, 소비자들은 효율을 최대화하면서 소음과 크기를 최소화한 시스템을 지속적으로 찾고 있다.
상술한 문제들은 효율 및 효과를 최대화하기 위한 특징을 포함하는 본 발명의 공기 처리 시스템에 의해 극복된다.
일 실시예에서, 본 발명은 송풍기에 의해 형성된 저압 구역을 사용하는 센서 공기 경로를 포함하고, 이 경로를 통해 공기를 흡입한다. 송풍기는 입구 및 출구를 포함하고, 입구 안으로 공기를 흡입하고 출구 밖으로 공기를 밀어내도록 작동 가능하다. 송풍기가 필터를 통해 공기를 흡입하는 것이 가능하도록 송풍기에 대해 필터가 위치 설정된다. 센서 유동 경로는 센서 입구, 주위 공기의 오염을 감지하는 센서, 및 센서 출구를 포함한다. 센서 출구는 송풍기 출구 밖으로 배출된 공기가 센서 출구 근방으로 강제 주행하도록 송풍기 출구에 대해 위치 설정된다. 송풍기 출구 밖으로 배출된 공기는 센서 출구 부근에 저압 구역을 형성하여 센서 공기 유동 통로를 통해 주위 공기를 흡입한다. 센서 공기 유동 통로를 통해 주위 공기를 흡입하는 방법이 또한 개시되어 있다.
다른 실시예에서, 본 발명은 필터 매체 및 필터 프레임을 구비하는 필터를 포함한다. 필터 프레임은 필터 매체를 지지하며, 필터 프레임과 일체로 형성된 복수개의 커넥터를 포함한다. 커넥터는 필터 프레임을 공기 처리 시스템에 제거 가능하게 부착하도록 되어 있다.
다른 실시예에서, 본 발명은 흡입구와, 이 송풍기 흡입구에 인접하여 위치 설정되고 복수의 각진 스트랜드를 갖는 스크린과, 각진 스트랜드가 특정 방향으로 배향되도록 송풍기에 대해 스크린을 위치 설정하는 수단을 구비하는 송풍기를 포함한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 공기 처리 시스템의 동작을 제어할 수 있는 원격 제어부, 송풍기 및 필터를 지지하는 하우징, 그리고 하우징과 일체로 형성된 원격 제어부 홀더를 포함한다. 원격 제어부 홀더는 원격 제어부 홀더를 수용하고 지지할 수 있는 만입부를 포함한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 송풍기, 필터 및 하우징을 포함한다. 송풍기는 입구 및 출구를 포함하고, 입구 안으로 공기를 흡입하고 출구 밖으로 공기를 배출하도록 작동 가능하다. 필터는 송풍기가 필터를 통해 공기를 흡입하는 것이 가능하도록 송풍기에 대해 위치 설정된다. 하우징은 송풍기 및 필터를 지지한다. 송풍기와 하우징 사이에는 개스킷이 위치 설정되어, 송풍기와 하우징 사이에 밀봉을 형성한다.
이상의 내용과 본 발명의 다른 목적, 이점 및 특징은 실시예에 대한 상세한 설명 및 도면을 참조함으로써 용이하게 이해되고 인식될 것이다.
본원 발명에 따라 효율 및 효과를 최대화하면서 소음과 크기를 최소화한 공기 처리 시스템을 제공한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 처리 시스템의 분해도이다.
도2는 본 발명의 배면 분해 사시도이다.
도3은 본 발명의 측면 단면도이다.
도4는 본 발명의 저면 분해 사시도이다.
도5는 본 발명의 정면 사시도이다.
도6은 본 발명의 측면 분해도이다.
도7은 전방 차폐부 및 트림 편, 프리필터, 및 원격부의 분해도이다.
도8은 시스템의 정면도이다.
도9는 시스템의 평면 단면도이다.
도10은 시스템의 평면도이다.
도11은 시스템의 측면 단면도이다.
도11a는 필터 하우징 및 핑거 가드의 분해도이다.
도12는 핑거 가드의 정면도이다.
도13은 핑거 가드의 저면도이다.
도14는 센서 공기 유동 통로의 구성요소의 분해도이다.
도15는 모터 개스킷의 정면도이다.
도15a는 도15의 선 B-B를 따라 취한 모터 개스킷의 측면 단면도이다.
도15b는 도15의 선 A-A를 따라 취한 모터 개스킷의 측면 단면도이다.
도15c는 도15a의 원 C 안의 모터 개스킷의 부분 확대도이다.
도15d는 도15b의 원 D 안의 모터 개스킷의 부분 확대도이다.
도16은 센서 공기 유동 통로의 평면 단면도이다.
도17은 미립자 센서의 일 실시예의 배면도이다.
도17a는 미립자 센서의 일 실시예의 배면도이다.
도17b는 미립자 센서의 일 실시예의 평면도이다.
도17c는 미립자 센서의 일 실시예의 우측면도이다.
도17d는 미립자 센서의 일 실시예의 좌측면도이다.
도17e는 미립자 센서의 일 실시예의 배면 사시도이다.
도18은 센서 플러그의 전방 사시도.
도19는 센서 플러그의 후방 사시도.
도20은 원격 제어부 및 원격 제어부 홀더의 분해도.
도21은 저장 위치에서의 원격부의 후방 사시도.
도22a는 원격부의 일 실시예의 저면도.
도22b는 그의 측단면도.
도22c는 그의 평면도.
도22d는 그의 정면도.
도22e는 그의 측면도.
도22f는 그의 배면도.
도23은 유닛 및 원격 제어부 홀더의 후방 사시도.
도23a는 도23에서 원형이 그려진 원격 제어부 홀더의 확대도.
도24는 원격 제어부 홀더의 측단면도.
도25는 원격 제어부의 상부 사시도.
도25a는 원격 제어부의 하부 사시도.
도26은 필터 하우징 내에 부분적으로 설치된 미립자 필터의 측단면도.
도27은 프리필터 및 정면 쉘 및 트림 편이 제거된 상태인, 필터 하우징 내로 부분적으로 설치된 미립자 필터의 전방 분해도.
도28은 필터 하우징 내에 부분적으로 설치된 미립자 필터의 하부의 확대 단면도.
도29은 미립자 필터 프레임의 배면도.
도30은 도29의 라인 C-C를 따른 미립자 필터 프레임의 하부 단면도.
도31은 도29의 라인 A-A을 따른 필터 프레임의 하부 단면도.
도32는 도29의 라인 B-B를 따른 필터 프레임의 하부 단면도.
도33은 미립자 필터 프레임의 측면도.
도34는 미립자 필터 프레임의 후방 사시도.
도35는 미립자 필터 프레임의 후방 사시도.
도36은 미립자 필터 프레임의 정면도.
도37은 미립자 필터 프레임의 평면도.
도38은 미립자 필터 및 프레임의 측단면도.
도39는 도38에서 원형이 그려진 프레임 및 미립자 필터의 일부의 확대된 측단면도.
도40은 미립자 필터 프레임의 저면도.
일 실시예에 따른 공기 처리 시스템은 도1 및 도5에 도시되고, 통상 도면부호 10으로 표시된다. 공기 처리 시스템(10)은 전방부(14), 후방부(16) 및 송풍기(18)를 갖는 하우징(12)을 포함한다. 송풍기(18)는 전방부(14)를 통해 주위 공기를 흡입하고 후방부(16)를 통해 이를 외부로 배출함으로써, 하우징(12)을 통해 주위 공기를 순환시킨다. 프리필터(320), 미립자 필터(322) 및 향균 필터(423)는 공기가 하우징(12)을 통해 이동할 때 공기를 처리하도록 공기의 유동 통로를 따라 위치 설정된다. 시스템(10)은 전자 제어 시스템(100)에 의해 작동된다.
하우징(12)은 전방 차폐부(30), 전방 트림 편(32), 필터 하우징(34), 출구 덕트(36) 및 후방 쉘(38)로 통상 구성된다. 하우징(12)은 다양한 재료로 제조될 수 있다. 도시된 바와 같이, 하우징(12)의 부품은 다중 편의 플라스틱으로 형성되지만, 부품의 일부 또는 모두가 하나의 일체 편으로 형성될 수 있다. 전방 차폐부(30) 및 전방 트림 편(32)은 하우징(12)의 전방부(14)를 형성한다. 필터 하우징(34), 출구 덕트(36) 및 후방 쉘(38)은 하우징(12)의 후방부(16)를 형성한다. 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 송풍기(18)는 전방부(14)를 통해 다양한 필터들을 통해 주위 공기를 흡입하고, 이를 후방부(16) 외부로 배출한다.
도1 내지 도12에 도시된 바와 같이, 전방 차폐부(30)는 하우징(12)의 전방면을 형성하고, 다양한 필터를 위한 커버로서 작용한다. 전방 차폐부(30)는 차폐부를 통해 하우징(12) 내로 공기가 통과하는 하나 이상의 개구(40)를 가지며, 다르게는 복수개의 슬롯을 갖는 그릴일 수도 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 전방 차폐부(30)는 전방 트림 편(32) 상에 리셉터클(48) 내로 연장하는 그 후방면(46) 상에 복수 개의 나비 나사(44)를 가진다. 전방 트림 편(32)은 전방 차폐부(30)를 하우징(12)의 잔여부에 연결시킨다. 도2에 도시된 바와 같이, 전방 트림 편(32)은 측부 프레임 부재(50, 52)로부터 연장하는 리셉터클(48)을 포함하는 주연 프레임이다. 리셉터클(48)은 프레임의 중심을 향해 돌출하고 또한 전방 차폐부(30)를 향해 외향으로 경사져서, 전방 차폐부(30)를 수용하고 트림 편(32)의 주연부 주위에서 전방 트림 편(32)과 전방 차폐부(30) 사이의 갭(54)을 형성하여, 공기가 전방 차폐부(30) 내의 개구(40) 및 갭(54) 모두를 통해 하우징으로 진입할 수 있도록 한다. 트림 편(32)은 트림 편(32)을 필터 하우징(34)에 부착하기 위한 포스트(58)를 갖는 후방면(56)을 포함한다.
도1 및 도8을 참조하면, 필터 하우징(34)은 송풍기 개구를 한정하는 절결부(62)를 갖는 패널(60)과, 패널(60)의 주연부의 대부분 주위에 연장하는 주연 플랜지(64)를 포함한다. 도6에 도시된 바와 같이, 패널(60)은 만곡 형상을 가질 수 있다. 송풍기 개구(62)는 필터 하우징(34)의 하부 에지(66) 근처에 패널(60) 내에 위치 설정된다. 주연 플랜지(64)는 트림 편(32)의 포스트(58)를 수용하기 위한 복수 개의 리셉터클(67)을 포함한다. 연결될 때, 포스트(58)는 리셉터클(67) 내로 연장하여, 패널(60)과 트림 편(32) 사이에 거리를 유지하며, 다양한 필터를 보유하기 위해 패널(60)과 트림 편(32) 사이에 공간에 생성한다. 또한, 플랜지(64)는 (이하에 설명될) 미립자 필터(322) 상에 스냅 후크(70)를 수용하기 위한 (도4 및 도27에 도시된) 슬롯(68)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 슬롯(68)은 주연 플랜지(64)의 대향 측부 부재(72, 74) 상에 위치 설정되며, 상부 부재(76)로부터 측부 부재(72, 74)의 길이의 약 1/4만큼 이격된다. 도25 및 도26에 도시된 바와 같이, 필터 하우징(34)은 주연 플랜지(64)의 하부 부재(80) 내에 슬롯(78)을 포함할 수도 있다. 이하에 설명된 바와 같이, 슬롯(78)은 미립자 필터 프레임(84)으로부터 연장하는 결합 태브(82)를 수용한다. 도6에 도시된 바와 같이, 필터 하우징(34)은 하부 부재(80)로부터 하향으로 연장하는 기부(foot; 79)를 더 포함한다. 기부(79)는 하우징(12)을 바닥에 직립시키기 위한 표면을 제공한다.
도13 및 도13a에 도시된 바와 같이, 필터 하우징(34)의 전방면(86)은 절결부(62)의 주연부 주위에 복수개의 스크류 보스(88)를 포함한다. 스크류 보스(88)는 절결부(62) 위에 핑거 가드(90)를 부착하기 위해 (도시되지 않은) 복수개의 스크류를 수용한다. 도11 및 도11a에 도시된 바와 같이, 핑거 가드(90)는 사용자가 송풍기(18)와 접촉하는 것을 방지한다. 도12 및 도13에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 핑거 가드(90)는 통상적으로 확장된 금속 메쉬이다. 금속 시트로 슬릿을 절삭하고 그 후 슬릿을 떼어놓도록 금속을 신장시켜, 복수개의 다이아몬드형 개구(92)를 형성함으로써, 메쉬가 형성된다. 메쉬는 주연부(95) 주위에 함께 보유된 교차 스트랜드(94)를 갖는 단일 편의 금속을 유지한다. 대부분의 확장된 금속 제품으로서, 교차 메쉬 스트랜드는 각각 스트랜드 두께 및 스트랜드 폭을 가진다. 스트랜드 두께는 통상적으로 스트랜드 폭보다 크다. 메쉬가 형성될 때, 종종 스트랜드(94)는 동일한 방향으로 각을 이루어서, 메쉬를 통과하는 공기 유동이 메쉬 스트랜드(94)의 각도에 대한 방향에 따라 상이한 저항과 부딪친다. 일 방향으로의 공기 유동은 다른 방향으로의 공기 유동이 스트랜드 폭 주위에서만 유동해야하는 반면, 메쉬를 통해 통과하도록 전체 스트랜드 두께 주위로 유동해야 한다. 따라서, 핑거 가드(90)는 공기 유입 송풍기(18)의 유동의 방향을 제어하는 것을 돕는다. 도시된 실시예에 따라, 핑거 가드(90)는 송풍기(18)에 유입하는 공기가 바람직하게는 필터 하우징(34)의 내부의 상부로부터 유입되도록 지향된다. 전술한 바와 같이 핑거 가드(90)의 정렬부와 결합된 필터 하우징(34)의 내부의 내부 형태는 공기의 유동이 필터를 균일하게 가로지르도록 유동하는 것을 돕는다. 일실시예에서, 핑거 가드(90)의 주연부(95)는 다수의 스크류 구멍(96)을 포함한다. 스크류 구멍은 메쉬 스트랜드의 각도에 맞춰져서, 스크류 보스(88)와 정렬될 때에 핑거 가드(90)가 핑거 가드(90)를 통과하는 공기 유동의 저항을 최소화하도록 공기 유동의 방향에 대해 지향된다. 도12 및 도13에 도시된 바와 같이, 핑거 가드(90)는 스크류 보스(88)의 정합하는 보스와 각각의 스크류 구멍의 위치 설정을 돕도록 필터 하우징(34)의 전방면(86)으로부터 연장하는 하나 이상의 돌출부(104)를 결합하는 주연부(95) 내에 위치 설정 노치(91)를 포함할 수도 있다. 다르게는, 돌출부는 하나의 스크류 보스(88)와 같은 하우징(34)의 다른 부분으로부터 연장할 수 있다. 또한, 도11에 도시된 바와 같이, 핑거 가드(90)는 외형면을 가질 수 있어서, 핑거 가드(90)가 주연부(95)에서 필터 하우징(34)과 접촉하지만, 중심부(97)에서 필터 하우징(34)으로부터 이격하도록 연장한다. 만곡부는 송풍기(18)의 효율을 증가시키도록 핑거 가드(90)와 송풍기(18) 사이에 여분의 공간을 생성한다. 돌출부(104)와 스크류 보스(88)의 조합은 절결부(62)의 축을 중심으로 핑거 가드의 방향 지향 및 적절한 각도를 확인한다.
출구 덕트(36)는 필터 하우징(34)의 후방면(106)에 연결되고 송풍기(18)를 위한 챔버(107)를 형성한다. 도1 및 도8을 참조하여, 출구 덕트(36)는 일반적으로 주연 림(108), 측벽(110) 및 후방 패널(114)을 포함한다. 주연 림(108)은 같이 끼워질 때 출구 덕트(36)의 상부 에지(112)가 필터 하우징(34)의 상부 부재(76) 위로 연장하는 것을 제외하고 대략 필터 하우징(34) 상의 개스킷 좌굴 리브(65)와 동일한 크기이다. 림(108)은 필터 하우징(34) 내의 상응하는 스크류 구멍(도시하지 않음)을 통해 연장하는 스크류(도시하지 않음)를 수용하기 위해 복수의 스크류 보스(109)를 포함한다. 발포제, 고무 또는 다른 밀봉 부재를 포함하는 개스킷(도시하지 않음)은 림(108)에 부착되어 림 주위로 연장할 수 있어서, 이들이 연결될 때 필터 하우징(34)과 출구 덕트(36) 사이의 기밀식 밀봉을 생성하도록 필터 하우징(34)의 개스킷 좌굴 리브(65)를 결합한다. 측벽(110)은 림(108)으로부터 대략 림(108)에 수직하게 연장한다. 도6에 도시된 바와 같이, 측벽은 출구 덕트(36)의 상부 에지(112)에 접근하기 때문에 폭으로 테이퍼진다. 후방 패널(114)은 림(108)과 대향하는 측벽(110)으로부터 연장한다. 후방 패널(114)은 송풍기(18)를 장착하기 위한 제1 절결부(115) 및 공기를 배출하기 위한 개구를 형성하는 제2 절결부(118)를 포함한다. 도14에 도시된 바와 같이, 제1 절결부(115)는 일반적으로 원형이고, 후방 패널(114)의 하부 부분(120)에 위치된다. 복수의 스크류 구멍(122)은 후방 패널(114)에 송풍기(18)를 장착하도록 송풍기(18)를 통해 연장하는 스크류(도면에 도시하지 않음)를 수용하기 위해 제1 절결부(115) 주위에 위치될 수 있다. 제2 절결부(118)는 후방 패널(114)의 상부 부분(121)에 위치되고, 대체로 상부 부분(121) 전체를 둘러쌀 수 있다. 일실시예에서, 도6에 도시된 바와 같이, 제2 절결부(118) 위의 후방 패널(114)의 상부 부분(121)은 리세스(123)를 포함한다. 리세스(123)는 필터 하우징(34)을 향해 후방 패널(114) 내로 연장하여, 필터 하우징(34) 및 출구 덕트(36)가 연결될 때 필터 하우징(34)의 상부 부재(76)의 대략 상부에 끼워진다. 이하에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 출구 덕트(36)가 외부 쉘(38)에 연결될 때, 리세스(123)는 원격 제어부 홀더(161)를 형성하도록 외부 쉘(38)의 일부와 결합된다. 일실시예에서, 도2, 도16, 도23, 도23a 및 도24에 도시된 리세스(123)는 우측 측벽(166), 좌측 측벽(168) 및 바닥벽(169)을 포함한다. 좌측 측벽(166)은 대략 후방 패널(114)에 수직하다. 좌측 측벽(168)은 후방 패널(114)로부터 각도를 가지고 연장하고, 공기 구멍(170)을 형성한다. 이하에 설명되는 바와 같이, 공기 구멍(170)은 센서 공기 유동 통로(172)의 일부를 형성한다. 바닥 측벽(169)은 대략 후방 패널(114)에 수직한 후방 패널(114)로부터 연장하여, 후방 패널(114)과 함께 (도8에 도시된) 코너(180)를 형성한다. 일 실시예에서, 도20, 도24 및 도24a에 도시된 바와 같이, 바닥 패널(169)은 코너(180)에서 한 쌍의 하향 연장하는 스냅 끼워 맞춤 리세스(182, 184)를 포함한다. 이하에 설명되는 바와 같이, 스냅 끼워 맞춤 리세스(182)는 원격 제어부(200)를 스냅 끼워 맞추기 위한 만입부를 형성하도록 외부 쉘(38)과 결합한다.
도14에 도시된 바와 같이, 기밀식 밀봉부, 송풍기(18)와 출구 덕트(36) 사이의 감소된 진동 및 감소된 소음을 제공하기 위해, 포움, 고무 또는 다른 밀봉 재료를 포함하는 개스킷(124)이 (도14에는 도시하지 않은) 송풍기(18)와 후방 패널(114) 사이에 위치될 수 있다. 도15 내지 도15d에 도시된 개스킷(124)의 일 실시예에서, 개스킷(124)은 개스킷(124)으로부터 외부로 연장하는 보스(125)를 포함할 수 있다. 보스(125)는 스크류를 둘러싸고 기밀식 밀봉을 보장하도록 스크류 구멍(122) 내로 연장한다. (도시하지 않은) 다른 실시예에서, 개스킷(124)의 일부는 스크류 구멍(122)을 통과하여 후방 패널(114)의 후방면(126) 아래로 연장할 수 있다. 이러한 실시예에서, 후방면(126) 아래로 연장하는 부분은 더욱 우수한 밀봉을 제공하도록 스크류 구멍(122)을 통해 연장하고 후방면(126)에 대해 절첩되는 스크류의 스크류 헤드에 의해 결합된다.
전술한 설명 및 도1, 도6 및 도3에 도시된 바와 같이, 송풍기(18)는 출구 덕트(36)의 챔버(107) 내에서 후방 패널(114)에 장착되고, 임펠러(128) 및 DC 모터(130)를 포함한다. 모터(130)의 적어도 일부는 후방 패널(114)의 제1 절결부(115) 내로 연장한다. 임펠러(128)는 출구 덕트(36)의 후방 패널(114)에 수직한 축을 중심으로 회전하고, 필터 하우징(34) 내의 절결부와 정렬된다. 임펠러(128)는 공기를 송풍기(18) 내로 유입시키는 작용을 하는 다수의 핀(132)을 포함한다. 공기는 임펠러(128)의 전방을 통해 유입되고, 그 후에 임펠러(128)의 측부를 통해 반경 방향 외부로 가압되어 챔버(107) 내로 유입된다. 송풍기(18)는 이하에 설명될 외부, 전자 제어 시스템(100)에 의해 제어된다.
후방 쉘(38)은 공기 처리 시스템(10)의 후방면에 형성되고, 일반적으로 한 쌍의 측벽(142, 144) 및 측벽들(142, 144) 사이에서 연장하는 외부 패널(146)을 포함한다. 도6에 도시된 바와 같이, 측벽(142, 144)은 바닥 에지(148)로부터 상부 에지(150)로 점진적으로 테이퍼질 수 있고, 상부 에지(150) 부근에 한 쌍의 노치(152, 154)를 포함할 수 있다. 노치(152, 154)는 핸들(160, 162)을 수용한다. 핸들(160, 162)은 통상 후방 쉘(38)의 측벽(142, 144) 내의 노치(152, 154)를 통해 시스템(10) 내로 연장하는 분리된 컵 형상부로 성형된다. 조립된 유닛(10)에서, 핸들(160, 162)은 출구 덕트(36)의 상부 에지(112) 아래와 필터 하우징의 상부 부재(76) 위에 끼워진다. 핸들(160, 162)은 시스템(10)을 들어올려 이동시킬 수 있도록 사용자가 각각의 핸들 내로 손을 삽입할 수 있다. 도2를 참조하여, 외부 패널(146)은 측벽(142, 144)의 테이퍼진 외형을 따라 형성되고, 하부 부분(202) 및 상부 부분(204)을 포함한다. 상부 부분(204)은 시스템(10)으로부터의 공기를 배출하는 통로를 위한 제2 절결부(118)와 정렬하는 그릴(206)을 포함한다. 상부 부분(204)은 그릴(206) 위에 위치된 (도2에 도시된) 절결부(208)를 포함한다. 절결부(208)는 출구 덕트(34) 내의 리세스(123)와 정렬된다.
도8, 도14 내지 도16에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 주위 공기의 특정한 상태를 감시하기 위한 센서(300)를 포함할 수 있다. 센서(300)는 제어 시스템(100)에 연결되어 제어 시스템(100)에 주위 공기에 관한 정보를 제공한다. 주위 공기 중에 미립자와 화학물질 등의 상태를 감시하기 위해 다양한 센서가 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 센서(300)는 샤프사에서 제조된 모델 번호 GP2Y1010AU 등의 소형 미립자 센서이다. 도시된 바와 같이, 센서(300)는 대체로 직사각형이며, 전방면(302), 후방면(304), 미립자 관통 구멍(306) 및 단자(308)를 포함한다. 도14a 및 도15에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 센서(300)는 좌측 핸들(160)의 단부(310)와 출구 덕트(36)에서 리세스(123)의 좌측벽(168) 사이의 시스템(10)에 위치된다. 본 실시예에서, 미립자 관통 구멍(306)은 측벽(168)의 공기 구멍(170)과 정렬되어, 핸들(160)을 통한 주위 공기를 위한 센서 공기 경로(172)와, 센서 관통 구멍(306)과, 공기 구멍(170)을 형성한다. 입자 센서 필터(312)는 핸들(160) 내로 가압 끼워 맞춰지어 센서(300)로부터 큰 공기 입자들을 여과한다. 도시된 바와 같이, 센서 필터(312)는 연성 프레임(316)을 갖춘 스크린(314)을 포함한다. 센서 공기 경로(172)는 시스템(10)의 나머지 부분으로부터 밀봉되어 하우징(12) 내의 여과되었거나 여과되지 않은 공기가 센서 공기 경로(172)로 진입하는 것을 방지하며 주위 공기의 센서 판독에 영향을 주는 것을 방지한다. 도14에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 발포 개스킷(173)은 센서(300)의 전방면(302)에 부착되며, 고무 센서 플러그(175)는 센서(300)의 후방면(304)에 부착된다. 도18 및 도19를 참조하면, 센서 플러그(175)는 특히 센서(300)의 일 이상의 표면에 끼워 맞춰지도록 형성되어 센서(300)를 좀더 완벽하게 밀봉한다. 도시된 바와 같이, 센서 플러그(175)의 제1 부분(177)은 미립자 관통 구멍(306) 내로 연장되며, 제2 부분(179)은 센서(300)의 측면 주변을 감싼다.
원격 제어부(200)는 배터리로 작동되며, 적외선 원격 제어부(200)로 시스템(10)을 원격으로 작동시킬 수 있다. 원격 제어부(200)는 상부면(210)과, 하부면(212)과, 제1 및 제2 측면 에지(220, 222)를 포함한다. 상부면은 시스템(10)의 완전한 작동을 가능하게 하는 복수의 제어 버튼(214)을 포함한다. 도22a에 도시된 바와 같이, 하부면(212)은 한 쌍의 측면 돌출부(216)와, 하부면(212)으로부터 연장된 한 쌍의 단부 돌출부(218)를 포함한다. 단부 돌출부(218)는 제1 및 제2 측면 엣지(220, 222) 사이의 거리에 대해서 대략 1/2만큼 이격되어 있다.
도20, 도24, 도24a 및 도24b에 도시된 바와 같이, 외부쉘(38)의 절결부(208)는 출구 덕트(36) 내의 리세스(123)와 결합하여 원격 제어부(200)를 위한 원격 제어부 홀더(161)를 형성한다. 절결부(208)는 바닥면(226)과, 우측면(228)과 좌측면(230)을 포함할 수 있다. 가이드 레일(240)은 바닥면(226)으로부터 위로 약간의 거리로 각각의 측면(228, 230)으로부터 연장되어 원격부(200)의 삽입을 위한 슬롯을 형성한다. 도24a 및 도20에 도시된 바와 같이, 추가적인 가이드 레일(241)은 출구 덕트(36) 내의 리세스(123)의 우측벽(166)과 좌측벽(168)으로부터 연장된다. 리세스(123) 내의 스냅 끼움 리세스(182, 184)는 바닥면(226)과 함께 끼워 맞춰져서 한 쌍의 만입부(244, 246)를 형성한다. 원격 제어부(200)가 원격 제어부 홀더(161) 내로 삽입될 때, 원격부의 상부면(210)은 가이드 레일(240, 241)과 결합하고, 만입부(244, 246)는 원격부가 정 위치에 스냅 끼워 맞춰지도록 원격부(200)의 하부면 상의 단부 돌출부(218)를 수용한다. 원격부(200)는 원격 제어부 홀더(161)에 끼워 맞춰지어, 원격부(200)의 일부가 절결부(208)를 통해 출구 덕트(36)의 리세스(123) 내로 연장된다. 원격부(200)는 저장 및 은폐를 위해 원격 제어부 홀더(161)와 같은 높이로 끼워 맞추어질 수 있다. 또한, 절결부(208) 및 리세스(123)는 사용자가 손을 집어넣고 시스템(10)을 운반할 수 있도록 또 다른 핸들로서 기능할 수 있다. 원격 제어부(200)는 절결부(208)의 바닥(226) 근방에 수납되기 때문에, 원격부(200)가 원격 제어부 핸들(161)에 수용되어 있는 동안 핸들을 사용할 수 있다. 원격 제어부 홀더(161)가 특정한 공기 처리 시스템과 연관되어 설명되었지만, 원격 제어부를 이용하는 다른 많은 공기 처리 시스템에 채용될 수 있다. 또한, 바닥면(226)은 사용자가 손가락을 원격 제어부(200) 아래에 넣어서 홀더(161)로부터 쉽게 제거할 수 있도록 해주는 원형 노치(227)를 포함할 수 있다.
향균 필터(324)는 필터 하우징(34)에 안착되어 향균 필터(324)의 외측 엣지가 필터 하우징(34)의 주연 플랜지(64)와 결합된다. 향균 필터(324)는 일반적으로 직사각형이며, 주연 플랜지(64)와 실질적으로 동일하게 연장된다. 향균 필터(324)는 바람직하게 활성 탄성 매체인 다이컷 판지 프레임(330)을 포함한다.
미립자 필터(322)는 시스템(10) 내에 설치되어 공기로부터 미세 미립자 성분을 제거한다. 미립자 필터(322)는 필터링 매체(323)와 필터 프레임(84)을 포함하며, 필터 하우징(34)에 대해서 안착되고, 밀봉 비드(sealing bead)(370)로 밀봉된다. 필터링 매체(323)는 바람직하게 주름형 헤파 필터(HEPA filter) 매체이다. 이러한 필터링 매체(323)는 용융된 폴리프로필렌, 일렉트릿 타입(electret-type), 섬유 유리 또는 다른 종래의 매체로 대체될 수 있다.
도25 내지 도40을 참조하면, 미립자 필터 프레임(84)은 일반적으로 성형 가열소성 수지이지만, 다양한 재료로 형성될 수 있다. 설명된 실시예를 따라, 필터 프레임(84)은 필터 프레임(84)이 서로 부착된 복수의 단편들로 구성될 수도 있지만, 단일의 성형 열가소성 수지로 구성된다. 필터 프레임(84)은 특정의 공기 처리 시스템과 연관되어 본원에 설명되지만, 필터를 채용하는 다른 여러 가지 공기 처리 시스템에 사용하기에 적합할 수 있다. 도29에 도시된 바와 같이, 필터 프레임(84)은 상측 부재(350)와, 바닥 부재(352)와, 대향한 측면 부재(354, 356)를 포함한다. 각각의 프레임 부재는 전방면(358)과 후방면(360)을 포함한다. 복수의 슬랫(slat; 362)은 측면 부재(354, 356) 및 프레임 부재의 후방면(360)에서 상부 및 바닥 부재(354, 356) 사이에 연장될 수 있다. 미립자 필터링 매체(323)는 프레임 부재 내에서 끼워 맞춰지며, 슬랫(362)에 대해 안착된다. 종래의 접착(도시되지 않음)으로 프레임(84) 내에 정 위치에 고정될 수 있다. 프레임(84)은 프레임(84)을 필터 하우징(34)에 제거 가능하게 연결하기 위한 다수의 스냅 후크(70)를 포함한다. 설명된 바와 같이, 스냅 후크(70)는 프레임(84)과 일체로 형성되며, 상측 부재(350)로부터 측면 부재의 대략 1/4 길이로 측면 부재(354, 356) 상에 위치된다. 본 실시예에서, 도30에 도시된 바와 같이 제1 부분(351)은 측면 부재(354, 356)의 전방면(358)으로부터 외향으로 연장되며, 프레임(84)의 후방면(360)을 지나 프레임(84)의 측면 부재(354, 356)를 따라 커브(364)로부터 연장된 가늘고 긴 부분(366)과 반경 커브(364)를 포함한다. 가늘고 긴 부분(366)은 바브형 단부(368)를 포함한다. 도27에 도시된 바와 같이, 바브형 단부(368)는 필터 하우징(34)의 주연 플랜지(64)의 슬롯(68) 내로 삽입될 수 있다. 반경 커브(364)는 힌지 역할을 하여 스냅 후크(70)가 슬롯(68)으로부터 스냅 후크(70)의 삽입 및 제거를 용이하게 하기 위해 만곡될 수 있다. 다른 실시예에서, 슬롯(68)은 필터 프레임(84)에 포함될 수 있으며, 스냅 후크(70)는 필터 하우징(34)으로부터 연장될 수 있다. 프레임의 후방면(360)은 프레임(84) 주변으로 연장되고, 필터 하우징(34)과 결합하여 프레임(84)과 필터 하우징(34) 사이에 기밀식 밀봉 비드(370)(도33 및 도34)를 더 포함할 수 있다. 향균 필터(324)는 필터 하우징(34)의 돌출부(104)와 미립자 필터(322) 사이에 포획된다. 각각의 스냅 후크(70)는 프리필터(320)와 대응하는 태브(380)를 수용하기 위해 스냅 후크(70)의 제1 부분(351)에서 슬롯 리셉터클(372)을 더 포함할 수 있다. 프레임(84)은 프리필터(320) 상의 추가 대응 태브(380)를 수납하는 슬롯 리셉터클(384)을 구비한 추가 돌기(382)를 포함할 수 있다. 도28에 도시된 바와 같이, 바닥 부재(352)는 필터 하우징(34)의 주연 플랜지(64)의 바닥 부재(80) 내의 슬롯(78) 안쪽으로 연장하는 일 이상의 외향 연장 돌기(82)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 2개의 돌기(82)는 바닥 부재(352)를 따라 이격되어 있다. 돌기(82)는 돌기(82)를 슬롯(78)에 삽입하고 프레임(84)을 정 위치로 회전시키도록 마곡된 면을 가질 수 있다. 필터 프레임(84)은 일 이상의 상부 부재(350)와 바닥 부재(352) 상에 위치되는 스냅 훅(70)을 포함할 수 있다.
작동시에, 미립자 필터(322)는 필터 프레임의 상부가 필터 하우징(34)으로부터 멀리 각도진 상태로, 프레임(84)의 돌기(82)를 필터 하우징(34) 상의 슬롯(78)으로 삽입하여 시스템(10)에 설치된다. 그 다음, 필터 프레임(84)의 상부 부분은 스냅 훅(70)이 필터 하우징(34)의 상부 근처의 슬롯(68)과 정렬하도록 필터 하우징(34) 쪽으로 회전된다. 스냅 훅(70)은 슬롯(68) 안쪽으로 삽입되어서, 바브(368)가 슬롯(68) 안쪽으로 스냅식으로 끼워 맞추어진다. 필터 프레임(84) 상부 근처에 스냅 훅(70)을 위치시키고 끼워 맞추는 것은 밀봉 비드(370)가 필터 하우징(34)과 기밀 밀봉을 형성할 수 있도록 한다. 미립자 필터(322)의 제거는 스냅 훅(70)을 구부려서 바브(368)와 해제한 다음 필터 프레임(84)을 삽입 방향과 반대로 회전시켜서 수행된다.
전술한 바와 같이, 프리필터(320)는 공기가 시스템(10)으로 진입할 때 공기로부터 비교적 굵은 입자를 제거하기 위해 입자 필터 프레임(84)의 전방면(358)에 제거 가능하게 부착된다. 굵은 입자 물질을 제거함으로써, 프리필터(320)는 미립자 필터(322)를 보호한다. 프리필터(320)는 중합체 지지 구조(392)에 고정된 (도시되지 않은) 스크린을 포함한다. 일 실시예에서, 스크린은 직조된 중합체이지만, 와이어 메쉬 또는 다른 형태의 스크린일 수 있다. 지지 구조(392)는 프리필터(320)를 미립자 필터(322) 위의 정위치에 고정하도록, 필터 프레임(84)의 전방면(350) 상의 슬롯 리셉터클(372, 384) 내에 끼워 맞춰지도록 구성된 복수개의 장착 태브(380)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 시스템(10)은 전기 제어 시스템(100)에 의해 작동된다. 도시된 바와 같이, 제어 시스템(100)은 필터 하우징(34)의 상부 부재(76)와 출구 덕트(36)의 상부 에지(112)에 장착되고, 송풍기(18)의 작동을 제어하는 통상적인 DC 모터 제어 회로(도시되지 않음)와, 미립자 필터 및 악취 필터의 수명을 모니터하는 통상적인 타이밍 및 기록 회로(도시되지 않음)와, 단전되었을 경우에 필터 데이터가 저장되는 통상적인 비휘발성 메모리(예컨대, EPROM)(도시되지 않음)와, 사용자가 원하는 작동 파라미터를 선택하도록 하는 통상적인 입력 회로(도시되지 않음)을 구비하는 통상적인 회로 보드를 포함한다. 사용자는 제어 패널(396) 또는 무선 원격 제어기(200)를 작동하여 제어 시스템을 운전한다.
공기의 유동 통로
작동시에, 송풍기(18)는 전방 차폐부(30), 프리필터(320), 미립자 필터(322), 및 악취 필터(324)를 통해, 주위 공기를 시스템(10) 안쪽으로 유입하도록 작동된다. 공기가 필터를 통과할 때, 각각의 필터는 전술한 바와 같이 공기로부터 미립자 및 악취를 제거하도록 작동한다. 다음으로, 공기는 핑거 가드(90)를 통해 임펠러(128)의 전방으로 유입하고, 임펠러(128)의 측부를 통해 반경 방향 외향으로 가압되어서 출구 덕트(36)의 챔버(107) 안쪽으로 가압된다. 높은 속도에서, 필터링된 공기는 출구 덕트(36)의 제2 절결부(118)의 외부 및 상향으로 가압되고, 후방 쉘(38)의 그릴(206)를 통해 시스템(10)을 벗어난다. 공기는 시스템(10)의 전방으로 유동한 다음 시스템(10)의 후방을 벗어나서 상향으로 유동하여서, 시스템(10)이 작동되는 룸 주위를 순환한다.
높은 속도의 필터링된 공기가 시스템(10)을 벗어날 때, 후방 쉘(38)의 상부에 있는 절결부(208)를 직접적으로 지나고 센서 공기 유동 통로(172)의 공기 구멍(170)을 지나서 유동한다. 이러한 절결부(208) 위로의 높은 속도의 공기 유동은 주위 공기를 핸들(168) 및 센서 공기 유동 통로(172)를 통해 유입하도록 작용하는 공기 구멍(170) 주위에 저압 구역을 생성한다. 도시된 실시예에서, 센서 공기 유동 통로(172)를 통해 흡입되는 공기는 시스템(10)을 통해 유입되는 공기 체적의 약 1/1000이다. 센서 공기 유동 통로(172)가 시스템(10)의 나머지로부터 밀봉되어 있기 때문에, 시스템 내부로부터 필터링된 공기 또는 필터링되지 않은 공기 중 어느 것도 정보가 센서(300)에 의해 수집되도록 센서 공기 유동 통로(172)로 들어갈 수 없다. 또한, 센서 공기 유동 통로(172)가 시스템(10)의 공기 유동 경로 내에 직접 위치하지 않기 때문에, 시스템에 의해 전달되는 깨끗한 공기의 양을 감소시키지 않으며 시스템(10)의 효율에 영향을 주지 않는다. 비록 미립자 공기 처리 시스템과 관련하여 기술되었지만, 공기 스트림을 사용하여 저압 구역을 생성하고 센서를 통해 공기를 유입하는 이러한 특성은 많은 다른 공기 처리 시스템에 다르게 합체될 수 있다.
전술한 설명은 본 발명의 현 실시예의 특성이다. 다양한 변경예 및 개조예가 균등론을 포함하는 특허법의 원칙에 따라 해석되어야 하는 첨부된 청구 범위에 의해 한정된 바와 같이, 본 발명의 사상 및 폭 넓은 양태으로부터 벗어나지 않고서 이루어질 수 있다. 예컨대, 관사를 사용하는 청구 범위의 요소들은 단일의 요소로 한정 해석되어서는 아니 된다.

Claims (10)

  1. 공기 처리 시스템이며,
    송풍기로서, 입구 표면, 상기 입구 표면 반대편의 장착 표면 및 상기 입구 표면과 상기 장착 표면 사이의 출구를 포함하고, 상기 입구 표면, 상기 장착 표면 및 상기 출구는 서로 분리되어 있고, 상기 송풍기는 상기 입구 표면 내로 공기를 흡입하고 상기 출구 외부로 공기를 배출하도록 작동 가능한, 송풍기와,
    필터로서, 상기 송풍기가 상기 필터를 통해 공기를 흡입할 수 있도록 상기 송풍기에 대해 위치 설정되는 필터와,
    절결부를 형성하고, 상기 송풍기 및 상기 필터를 지지하는 하우징과,
    상기 절결부를 둘러싸는 개스킷으로서, 상기 개스킷은 상기 하우징과 상기 송풍기의 상기 장착 표면 사이에 위치 설정되어, 소음을 감소시키고 진동을 감쇠시키고 상기 송풍기와 상기 하우징 사이에 기밀식 밀봉부를 형성하는 공기 처리 시스템.
  2. 공기 처리 시스템이며,
    입구 및 출구를 포함하고, 상기 입구 내로 공기를 흡입하고 상기 출구 외부로 공기를 배출하도록 작동 가능한 송풍기와,
    필터로서, 상기 송풍기가 상기 필터를 통해 공기를 흡입할 수 있도록 상기 송풍기에 대해 위치 설정되는 필터와,
    상기 송풍기와 상기 필터를 지지하는 하우징과,
    개스킷을 포함하고,
    상기 개스킷은 상기 송풍기와 상기 하우징 사이에 위치 설정되고 상기 송풍기와 상기 하우징 사이에 기밀식 밀봉부를 형성하고, 상기 하우징은 관통 연장하는 절결부를 형성하고 전방면 및 후방면을 포함하는 후방 패널을 갖는 출구 덕트를 포함하고, 상기 송풍기는 상기 후방 패널에 장착되고, 상기 송풍기는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 후방 패널의 상기 전방면에 대면하고, 상기 송풍기의 상기 제2 부분은 상기 절결부 내로 연장하고, 상기 개스킷은 상기 송풍기의 상기 제1 부분과 상기 후방 패널의 상기 전방면 사이에 위치 설정되는 공기 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하우징은 필터 하우징을 포함하고, 상기 송풍기는 상기 출구 덕트와 상기 필터 하우징 사이에 위치 설정되는 공기 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 필터 하우징은 상기 송풍기와 대면하는 제1 표면과 상기 제1 표면의 반대편의 제2 표면을 포함하고, 상기 필터는 상기 제2 표면과 접촉하는 공기 처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하우징은 공기 처리 시스템의 외부 표면을 형성하는 후방 쉘을 포함하고, 상기 후방 쉘은 상기 출구 덕트 후방 패널의 상기 후방 표면에 인접하게 배치되고, 상기 후방 쉘은 공기가 상기 필터와 상기 송풍기를 통해 유동한 후 공기 처리 시스템을 빠져나갈 수 있게 하는 개구를 형성하는 공기 처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 개스킷은 상기 출구 덕트의 상기 후방 패널 내에서 상기 절결부를 완전히 둘러싸는 공기 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 개스킷의 제1 표면이 상기 송풍기와 직접 접촉하고, 상기 개스킷의 제2 표면이 상기 출구 덕트의 상기 후방 패널의 상기 전방면과 직접 접촉하는 공기 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 개스킷은 상기 출구 덕트 표면으로부터 외향 연장하는 하나 이상의 스크류 보스를 포함하는 공기 처리 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 출구 덕트 후방 패널은 하나 이상의 스크류 구멍을 형성하고, 상기 스크류 보스는 상기 스크류 구멍을 통해 연장하는 공기 처리 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스크류 보스는 상기 후방 패널의 상기 후방면을 넘어 상기 스크류 구멍을 통해 연장하는 공기 처리 시스템.
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