KR102058312B1 - 공기 정화용 디퓨져 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실외 공기를 실내로 공급하기 위해 통상 천장에 설치되는 실내 급기용 디퓨져에 관한 것으로서, 특히 디퓨져에 쉽게 탈착 가능한 필터를 장착함과 더불어 필터를 통과하는 공기의 유량을 제어할 수 있게 구성한 공기 정화용 디퓨져에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져는 공기가 유동하는 덕트에 연결되어 실내로 공기를 배기하는 디퓨져 본체와, 디퓨져 본체의 배기공의 둘레에 장착되어 배기된 공기가 통과하는 필터와, 배기공에서 배기된 공기가 필터를 통과하도록 안내하며 공기가 필터의 일부 또는 전체를 통과할 수 있게 공기의 유량 및 방향 그리고 필터의 사용범위를 제어하도록 필터에 장착된 댐퍼를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

공기 정화용 디퓨져{Diffuser for air cleaning}

본 발명은 실외 공기를 실내로 공급하기 위해 천장에 설치되는 실내 급기용 디퓨져에 관한 것으로서, 특히 디퓨져에 필터를 쉽게 탈착 또는 부착 가능하게 구성하며 필터를 통과하는 공기의 유량 및 필터의 사용범위를 제어할 수 있게 구성한 공기 정화용 디퓨져에 관한 것이다.

미세먼지와 초미세먼지에 대한 대책이 사회적 문제로 대두되면서, 개인적으로는 마스크에서부터 건물 내 공기정화시스템에 대한 효율 및 경제성에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 관심에 따라 최근 건설되고 있는 공동주택인 아파트, 다세대주택, 다가구주택 심지어는 단독주택에서도 공기정화시스템을 건축시에 시공하거나 부족할 경우에는 실내에 공기정화기를 비치하고 있다.

필터의 개발이 지속적으로 발전하면서 최근에는 미세먼지 및 초미세먼지도 97% 여과할 수 있는 고기능성 필터가 개발되었으며, 이러한 고기능성 필터를 효과적이면서 쉽게 교체할 수 있는 공기정화시스템의 개발이 요구되고 있다.

기존에는 건축물 시공 시에 공기정화시스템을 구축한다.

공기정화시스템은 외부공기를 흡기하는 흡기팬과, 실내공기를 외부로 배기하는 배기팬과, 냉난방의 효율을 증대시키기 위해 외부에서 흡입된 공기와 실내에서 배출되는 공기를 열교환하는 전열교환기와, 전열교환기가 수용된 하우징에서 각 방으로 연장된 덕트와, 천장에 고정되어 외부 공기를 실내로 공급하는 급기용 디퓨져와, 배기팬의 작동에 의해 실내 공기를 흡입하는 흡기구를 포함하며, 하우징의 내부에는 흡기팬에 의해 흡기되는 외부 공기에 포함된 이물질을 여과하는 필터가 하우징 내부에 장착된다.

도면에서, 도 1은 종래 기술에 따른 공기정화시스템 중 덕트에서 디퓨져까지의 시공관계를 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 디퓨져를 나타낸 단면도이다.

이와 같이 구성된 종래의 공기정화시스템은 흡기팬이 작동하면서 외기가 유입되는 과정 중에 1차적으로 여과되고, 이후 사용자의 선택에 따라 실내에서 외부로 배기되는 공기와 열교환을 하게 된다. 그리고 하우징에서 연장된 도 1에 도시된 덕트(1)를 통해 외기를 유동하게 된다.

한편, 천장(C)에 고정된 급기용 디퓨져(5)는 덕트(1)와 주름관(5)으로 연결됨에 따라 덕트(1)에서 주름관(5)을 따라 유동한 실외 공기는 급기용 디퓨져(5)를 통해 실내로 공급된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 급기용 디퓨져(5)는 크게 천장(C)에 고정되는 디퓨져 본체(10)와, 디퓨져 본체(10)의 중심에 나사체결되어 회전하면서 상하방향으로 이동하며 디퓨져 본체(10)를 통해 급기되는 공기의 유량을 조절하는 회전식 댐퍼(20)를 포함한다.

보다 구체적으로, 디퓨져 본체(10)는 천장(C)에 형성된 구멍에 삽입되는 삽입관(11)과, 삽입관(11)이 구멍에 삽입된 상태에서 천장(C)의 구멍보다 큰 직경을 갖고 있어 천장(C)의 저면에 접하여 위치하며 삽입관(11)과 연통하는 배기공(13)이 형성된 지지부(12)와, 삽입관(11)의 양측에 디퓨져 본체(10)를 천장(C)에 고정하기 위해 양측으로 확장되는 날개부(14)와, 삽입관(11)의 상부에 형성되어 주름관(5)과 연결되는 연결관(15)을 포함한다.

지지부(12)가 천장(C)의 저면에 접한 상태에서 날개부(14)가 펼쳐지면 지지부(12)와 날개부(14)의 사이에 천장(C)이 끼워져 디퓨져 본체(10)는 고정된다. 이 상태에서 연결관(15)은 주름관(5)에 삽입된 상태로 고정된다. 한편 삽입관(11)의 안쪽에는 120도의 등각으로 방사형 지지대(11S)가 형성되며 중심에는 암나사부(11N)가 형성된다.

그리고 댐퍼(20)는 직경이 크고 높이가 낮은 원뿔 구조이며 중심에 상향으로 수나사부(21)가 형성되어 암나사부(11N)에 나사체결된다.

따라서 암나사부(11N)에 댐퍼(20)의 수나사부(21)가 나사체결된 상태에서 댐퍼(20)를 회전시키면 댐퍼(20)가 상향으로 이동하면서 지지부(12)의 중심에 형성된 배기공(13)을 개방하거나 폐쇄하는 구조로서, 실내로 급기되는 공기의 양을 조절한다.

이와 같이 구성된 기존의 공기정화시스템은 하우징 내부에 장착된 필터를 통과한 공기는 바로 실내로 공급됨에 따라 하우징 내부에 장착된 필터의 오염정도를 확인하기에 어려움이 있다. 과도하게 오염된 필터를 교체하지 않고 계속적으로 사용할 경우 필터의 기능이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 여러 방 중에서 어느 한 방에만 정화된 공기를 공급하거나 또는 어느 한 방에는 고성능 필터로 정화한 공기의 필요성이 떨어질 경우에도 하우징 내부에 고성능 필터를 사용하게 됨에 따라 필요 이상으로 외부공기를 많이 흡기하여 필터의 수명을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있으며, 고성능 필터를 소모해 가며 필요치 않는 구역까지 고청정 공기를 공급하게 되는 경제적 손실의 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0082144호(공개일 2015년07월15일) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0477238호(공고일 2015년05월21일)

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 실내로 공급되는 공기를 여과할 수 있는 필터를 장착하고 있으며, 각각의 디퓨져마다 필요한 필터를 장착하여 실내의 요구되는 공기 청정도에 따라 필터의 교체가 가능하도록 구성한 공기 정화용 디퓨져를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져는 공기가 유동하는 덕트에 연결되어 실내로 공기를 배기하는 디퓨져 본체와, 디퓨져 본체의 배기공의 둘레에 장착되어 배기된 공기가 통과하는 필터와, 배기공에서 배기된 공기가 필터를 통과하도록 안내하며 공기가 필터의 일부 또는 전체를 통과할 수 있게 공기의 유량 및 방향 그리고 필터의 사용범위를 제어하도록 필터에 장착된 댐퍼를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 디퓨져 본체는, 천장에 형성된 구멍에 삽입되는 삽입관과, 천장의 저면에 접하여 위치하도록 천장의 구멍보다 큰 직경을 가지며 상부에 삽입관이 연결되고 삽입관과 연통된 배기공이 형성된 지지부와, 지지부의 저면에 필터와 결합 또는 분리 가능한 체결부를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 삽입관의 양측에는 디퓨져 본체를 천장에 고정할 수 있게 양측으로 확장 가능한 날개부가 장착된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 덕트에서 연장된 관이 연결될 수 있도록 연결관이 삽입관의 상부에 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 필터는 원통형 구조로서, 상단에는 체결부가 형성되어 지지부에 체결되고, 하단에는 방사형 지지대가 내측으로 형성되며, 방사형 지지대의 중심에는 암나사부가 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 필터의 상단에는 방사형 지지대가 내측으로 형성되며, 방사형 지지대의 중심에는 슬리브가 형성된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지지부에 형성된 체결부는 암나사소켓이고, 필터에 형성된 체결부는 암나사소켓에 나사체결되는 수나사부이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 댐퍼는 원통형 구조의 필터의 내부에 위치하며, 댐퍼의 중심에 고정된 수나사부가 암나사부에 나사체결되어 수나사부의 회전에 의해 댐퍼가 원통형 구조의 필터 내부에서 필터의 길이방향으로 이동 가능하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 댐퍼는 직경이 크고 높이가 낮은 원뿔 구조로서, 상부의 배기공에서 배기된 공기가 댐퍼를 따라 필터의 측면으로 유동한다.

본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져는 실내로 공급되는 공기가 디퓨져 본체에 장착된 필터를 통과하도록 구성됨으로써, 필터의 상태를 수시로 확인 가능함에 따라 필터의 교체 주기를 쉽게 인식하고, 적기에 필터를 교체함에 따라 공기 중에 부유하는 이물질 즉 미세먼지 또는 초미세먼지 등에 의한 건강에 나쁜 영향을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져는 디퓨져 각각에 필터를 장착함에 따라 각 방 별로 요구되는 공기 청정도에 맞는 필터를 디퓨져에 장착함으로써, 필터의 성능에 따른 필터 종류를 혼용하여 설치할 수 있다. 따라서 필터의 교체에 따른 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져는 댐퍼를 이용하여 공기의 유량을 조절함과 동시에 공기가 통과하는 필터의 부위를 확대 축소할 수 있게 구성함으로써, 공기의 유량이 작게 필요할 경우에는 필터의 사용 부위를 축소시켜 필터의 수명을 증대시키고, 반대로 공기의 유량이 많이 필요할 경우에는 필터의 사용 부위를 증대시켜 필요한 공기가 필터를 통과하여 실내로 공급되도록 조절할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기정화시스템 중 덕트에서 디퓨져까지의 시공관계를 나타낸 개념도이고,
도 2는 도 1에 도시된 디퓨져를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져를 나타낸 분해사시도이고,
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 디퓨져가 천장에 설치된 상태에서 댐퍼에 의해 공기유량을 제어하는 관계를 나타낸 단면도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 3은 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져를 나타낸 분해사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 디퓨져가 천장에 설치된 상태에서 댐퍼에 의해 공기유량을 제어하는 관계를 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 공기 정화용 디퓨져(100)는 크게 디퓨져 본체(110)와, 디퓨져 본체(110)의 배기공(113)에 장착되는 원통형 필터(120)와, 원통형 필터(120)의 내부에서 필터(120)의 길이방향으로 이동하면 배기공(113)에서 배기된 공기가 양측 필터(120)를 통과하여 실내로 공급되도록 공기의 유량 및 방향 그리고 필터(120)의 사용범위를 제어하는 댐퍼(130)를 포함한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 공기 정화용 디퓨져에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 디퓨져 본체는 천장(C)에 형성된 구멍에 삽입되는 삽입관(111)과, 삽입관(111)이 천장(C)의 구멍에 삽입된 상태에서 천장(C)의 구멍보다 큰 직경을 갖고 있어 천장(C)의 저면에 접하여 위치하며 삽입관(111)과 연통하는 배기공(113)이 형성된 지지부(112)와, 삽입관(111)의 양측에 디퓨져 본체(110)를 천장(C)에 고정하기 위해 양측으로 확장되는 날개부(114)와, 삽입관(111)의 상부에 형성되어 주름관(3)과 연결되는 연결관(115) 및 지지부(112)의 아래에 필터(120)가 나사체결될 수 있게 형성된 암나사소켓(117)을 포함한다.

여기에서 지지부(112)에 형성된 배기공(113)의 직경보다 암나사소켓(117)의 직경이 더 크며, 암나사소켓(117)에 체결되는 필터(120)의 내경 또한 배기공(113)의 직경과 같거나 보다 크게 형성된다. 그리고 날개부(114)는 그 일단이 삽입관(111)에 힌지 결합되며, 날개부(114)가 삽입관(111)의 외측으로 선회하여 확장된다.

한편, 지지부(112)가 천장(C)의 저면에 접한 상태에서 삽입관(111)의 양측에 형성된 날개부(114)가 펼쳐지면 지지부(112)와 날개부(114)의 사이에 천장(C)이 끼워져 디퓨져 본체(110)가 천장(C)에 고정된다. 이 상태에서 연결관(115)은 주름관(3)에 삽입된 상태로 고정된다.

이와 같이 구성된 지지부(112)의 저면에는 암나사소켓(117)이 형성되고, 암나사소켓(117)에는 필터(120)가 장착된다.

필터(120)는 원통형 구조이며, 필터(120)의 내경은 배기공(113)의 직경과 같거나 큰 것이 바람직하다. 그리고 필터(120)의 상단 가장자리에는 수나사부(121)가 형성되어 암나사소켓(117)에 체결된다.

따라서 수나사부(121)를 암나사소켓(117)에 나사 체결하면, 필터(120)는 지지부(112)의 아래에 고정된 상태로 위치하며 배기공(113)을 통해 배기된 공기는 필터(120)의 내부로 유입된다.

원통형 필터(120)의 상단 가장자리에는 수나사부(121)가 형성되고, 원통형 필터(120)의 내측 하단에는 120도의 등각으로 방사형 지지대(123)가 형성되며 방사형 중심에는 암나사부(125)가 형성된다. 이와 대응하게 원통형 필터(120)의 내측 상단에서 방사형 지지대(123)이 형성되며, 방사형 중심에는 슬리브(127)가 형성된다.

그리고 원통형 필터(120)의 내부에는 댐퍼(130)가 위치한다. 댐퍼(130)는 직경이 크고 높이가 낮은 원뿔 구조이며 중심에서 상향과 하향으로 수나사부(131)가 형성되어 지지대(123)의 중심에 형성된 암나사부(125)에 나사체결되고, 슬리브(127)를 관통해 위치한다.

따라서 지지부(112)의 배기공(113)에서 배기된 공기는 원통형 필터(120)의 내부로 유입되며 압력차에 의해 하향으로 이동하게 되지만, 댐퍼(130)에 막히게 됨에 따라 측방향으로 방향이 전환되어 필터(120)를 통과해 실내로 공급된다.

이때 암나사부(125)에 체결된 수나사부(131)를 회전시키면 암나사부(125)를 기준으로 댐퍼(130)가 원통형 필터(120)의 내부에서 상하방향으로 이동하게 된다.

이와 같이 댐퍼(130)가 필터(120)의 내부에 상하방향으로 이동함에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 댐퍼(130)가 상향으로 이동하면 배기공(113)에서 배기된 공기가 댐퍼(130)를 따라 측방향으로 전환되어 필터(120)의 상부로만 통과하여 실내로 공급되는 반면에, 댐퍼(130)가 원통형 필터(120)의 하부 쪽에 위치하면 공기가 댐퍼(130)에서 필터(120)의 상단까지의 전 범위를 통과하여 실내로 공급된다.

이와 같이 댐퍼(130)의 위치에 따라 필터(120)를 통과하는 공기의 유량이 조절될 뿐만 아니라 필터(120)의 사용범위도 조절된다.

따라서 기존과 같이 막연하게 공기의 유량을 조절하는 종래의 댐퍼(도 2의 20)의 기능에 비해 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져의 댐퍼(130)는 필터(120)의 사용범위를 조절할 수 있다는 구조적 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져(100)는 필터(120)를 실내에서 쉽게 볼 수 있으므로 필터(120)의 교체 시기를 인식하고 적합한 시기에 교체함으로써, 필터(120)의 성능 저하에 따른 악영향을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 공기 정화용 디퓨져(100)는 실내의 공기 청정도가 높고 낮음에 따라 지지부(112)에 장착하는 필터(120)의 종류를 달리함으로써, 필터(120)의 선택범위를 넓게 하여 경제적 이점을 가질 수 있다.

이와 같이 구성된 구성요소들 중에서 지지부(112)에 형성된 암나사소켓(117)과 필터(120)의 수나사부(121)는 상호 체결을 위한 것으로서, 암나사소켓(117)과 수나사부(121)와 같은 구조의 체결부 외에도 결합 또는 분리 가능한 다양한 종류의 체결부가 대신할 수 있다.

C : 천장
100 : 디퓨져
110 : 디퓨져 본체
111 : 삽입관
112 : 지지부
113 : 배기공
114 : 날개부
115 : 연결관
117 : 암나사소켓
120 : 필터
121 : 수나사부
123 : 지지대
125 : 암나사부
127 : 슬리브
130 : 댐퍼
131 : 수나사부

Claims (9)

1. 공기가 유동하는 덕트(1)에 연결되어 실내로 공기를 배기하는 디퓨져 본체(110)와,
   디퓨져 본체(110)의 배기공(113)의 둘레에 장착되어 배기된 공기가 통과하는 필터(120)와,
   배기공(113)에서 배기된 공기가 필터(120)를 통과하도록 안내하며 공기가 필터(120)의 일부 또는 전체를 통과할 수 있게 공기의 유량 및 방향 그리고 필터의 사용범위를 제어하도록 필터(120)에 장착된 댐퍼(130)를 포함하며,
   디퓨져 본체(110)는, 천장(C)에 형성된 구멍에 삽입되는 삽입관(111)과, 천장(C)의 저면에 접하여 위치하도록 천장(C)의 구멍보다 큰 직경을 가지며 상부에 삽입관(111)이 연결되고 삽입관(111)과 연통된 배기공(113)이 형성된 지지부(112)와, 지지부(112)의 저면에 필터(120)와 결합 또는 분리 가능한 체결부를 더 포함하며,
   삽입관(111)의 양측에는 디퓨져 본체(110)를 천장(C)에 고정할 수 있게 양측으로 확장 가능한 날개부(114)가 장착되며,
   덕트(1)에서 연장된 관이 연결될 수 있도록 연결관(115)이 삽입관(111)의 상부에 형성되며,
   필터(120)는 원통형 구조로서, 필터(120)의 상단 가장자리에는 체결부가 형성되어 지지부(112)에 체결되고, 필터(120)의 하단에는 방사형 지지대(123)가 내측으로 형성되며, 방사형 지지대(123)의 중심에는 암나사부(125)가 형성되며,
   필터(120)의 상단에는 방사형 지지대(123)가 내측으로 형성되며, 방사형 지지대(123)의 중심에는 슬리브(127)가 형성되며,
   지지부(112)에 형성된 체결부는 암나사소켓(117)이고, 필터(120)에 형성된 체결부는 암나사소켓(117)에 나사체결되는 수나사부(121)이고,
   댐퍼(130)는 원통형 구조의 필터(120)의 내부에 위치하며 배기공(113)에서 필터(120)의 내부로 배기된 공기를 막아 공기가 댐퍼(130)와 필터(120)의 사이를 통해 댐퍼(130)의 아래 방향으로 배기되지 않고 댐퍼(130)의 측부에 위치한 필터(120)를 통해 실내로 공급되게 유도하며, 댐퍼(130)의 중심에 고정된 수나사부(131)가 암나사부(125)에 나사체결되어 수나사부(131)의 회전에 의해 댐퍼(130)가 원통형 구조의 필터(120) 내부에서 필터(120)의 길이방향으로 이동 가능하고,
   댐퍼(130)는 직경이 크고 높이가 낮은 원뿔 구조로서, 상부의 배기공(113)에서 배기된 공기가 댐퍼(130)를 따라 필터(120)의 측면으로 유동하는 것을 특징으로 하는 공기 정화용 디퓨져.
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