KR102134702B1 - 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 실링팬은 회전 날개의 경사각과 상기 회전 날개에 부가된 기류 조절 부재의 경사각을 조절함으로써 실내 상승 기체 흐름을 형성하고, 이를 증가시켜 실내 공기 중 미세먼지를 포함한 미립자를 효과적으로 포집하여 공기를 정화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 실링팬에 하강 기체 흐름을 형성하는 와류팬을 부가하여 소용돌이 기체 흐름을 유발함으로써 상기 미립자 포집 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 빠른 시간내에 공기를 정화하고, 공기 순환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실링팬에 하강 기체 흐름을 형성하는 와류팬을 부가하여 소용돌이 기체 흐름을 유발함으로써 상기 미립자 포집 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 빠른 시간내에 공기를 정화하고, 공기 순환 효율을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 실링팬을 구성하는 회전 날개에 필터 부재를 장착하여, 상기 실링팬의 날개가 회전하면서 실내의 공기를 순환시켜 줌으로서 냉·난방 효율을 높여주면서도, 실링팬의 정화용 필터 부재로 실내의 미세먼지를 제거할 수 있도록 하는 복합 기능 실링팬에 대한 것이다.
또한 본 발명에서는 실링팬 허브에 와류팬을 더 부가하고, 상기 와류팬은 상기 실링팬 회전 날개와는 반대의 기체 흐름을 형성하여 와류 현상을 일으킴으로써 상기 날개 하부면에 구비된 미세먼지 정화용 필터부재가 실내 공기에 포함된 미세먼지 등의 미립자를 포집할 수 있는 천장 부착 복합 기능 실링팬에 관한 것이다.
연일 이어지는 대기 중 고농도 미세먼지로 인한 위해성에 대해 우려가 높아지고 있다. 이에 창문을 닫아 환기를 실시하지 않게 되면서 실내 공기질이 악화되어 호흡기 질환의 발병 가능성이 증가할 수 있다. 세계보건기구(WHO)는 실외 공기오염으로 사망한 사람은 연간 370만명인데 비해 실내 공기오염으로 사망한 사람의 수는 430만명으로 더 많다고 밝힌 바가 있다. 또한 실내 오염물질이 실외 오염물질보다 폐에 전달될 확률은 약 1,000배 높은 것으로 알려져 있으며, 적절한 실내 환기를 하지 않을 경우 실외 대비 실내공기 오염이 최대 100배까지 증가할 수 있는 것으로 알려져 있다.
상기 실내 공기질 악화에 대한 우려는 실내 공기를 효과적으로 정화할 수 있는 공기청정기의 연구개발 및 수요 증대로 이어졌으나, 사용되는 실내 면적 크기 및 공기 중 부유먼지의 제거율 증가와 사물인터넷(IoT) 연동과 같이 기능이 향상된 공기청정기의 가격이 고가라는 점에서 문제점이 있다.
한편, 하절기에 냉방용으로 사용되는 에어컨은 스탠드형, 벽걸이형 그리고 천장형으로 설치 유형에 따라 다양하고, 최근에는 공기 청정 및 사물인터넷 기능이 부가되면서 제품 선택의 폭이 다양해졌으나 고가이면서 전력 소모가 크고, 송풍 범위가 제한적이며 상하부 온도차 발생에 따라 냉방 효율이 감소한다는 문제점이 있다.
종래 하절기 냉방기기로 사용되던 실링팬은 공기를 직접 냉각시켜 토출하는 에어컨의 냉방 원리와 달리, 회전 날개를 이용해 바람을 일으켜 신체에 부딪히면 체표면으로부터 열 방출 속도를 가속하는 원리에 기인한다. 상기 실링팬의 냉방 효과는 공기를 직접 냉각하지 않기 때문에 주변 공기의 온도에 의존하며, 발생하는 풍량은 많지만 송풍 범위가 짧아 실링팬에 근접해서 바람을 맞지 않으면 전혀 냉방효과를 얻을 수 없다는 문제점이 있다.
상기 문제점으로 인하여 실링팬을 에어컨과 같이 사용함으로써 에어컨의 강력한 냉방효과에 상대적으로 전력소모가 적지만 많은 풍량을 발생시키는 실링팬의 장점을 결합하여 사용하고 있으나, 저온의 공기는 상대적으로 밀도가 커서 실내 하부에 머물러 상하부 온도차 발생에 따른 냉방 효율이 감소하는 문제는 잔존한다. 상기 냉방 효율이 감소하는 것과 유사한 현상으로서, 동절기에 사용하는 난방기를 사용하는 경우에는 따듯한 공기가 상대적으로 밀도가 감소하여 실내 상부에 위치함으로써 상하부 온도차가 발생하여 대류가 일어나지 않아 난방 효율이 감소하는 문제점이 발생한다. 상기 문제를 해결하기 위하여 천장 부착형 실링팬을 사용함으로서, 실내 상하부 공기의 온도차를 해소하도록 하고 있으나, 상기 종래의 천장 부착형 실링팬만으로는 실내 공기질 향상을 위한 미세먼지를 제거할 수는 없는 실정이다.
상기와 같은 실정에 따라, 본 발명은 천장에 부착되는 실링팬 회전 날개에 공기내의 부유물질 등을 포집할 수 있는 필터 부재를 설치하고, 또한, 상기 회전 날개의 변형을 통한 와류 발생을 유도하여 필터 부재로의 집진 효율을 높인 천장 부착 복합기능 실링팬을 제시하고자 한다.
다음으로 본 발명의 기술이 속하는 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간략하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비하여 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해 설명하도록 한다.
한국등록특허공보 제10-1578043호(2015.12.16.공고일)는 오염 공기 살균 및 정화 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 천장 하부에서는 날개의 회전을 통해 바람을 생성하여 실내 공기를 순환시키고, 천장 상부에서는 회전 날개 내부를 관통하는 구조내 부직포 필터를 형성하여 공기 살균 정화 및 공기 확산 순환의 다중 작용을 상기 실링팬 상하부에 동시 구현할 수 있는 천장 부착 실링팬에 관한 기술이 기재되어 있다.
또한, 일본공개특허공보 제2013-124606호(2013.06.24.공개일)는 천장 실링팬에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 상기 실링팬에 부착된 회전 날개의 각도를 조절할 수 있는 부재를 부가함으로써 사용 정지 시 날개에 먼지가 부착되는 것을 감소시킬 수 있는 천장 실링팬에 관한 기술이 기재되어 있다.
또한, 일본공개특허공보 제2011-021548호(2011.02.03.공개일)는 천장 실링팬에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 상기 실링팬의 회전 날개 이외에 부가된 풍향 변경 수단인 고정 날개를 회전시킴으로써 정회전 시에는 지름방향에서 축방향으로 기체 흐름을 변화시켜 회전 날개에 전달하여 송풍효율을 향상시키고, 역회전 시에는 회전날개에서 불어오는 축방향의 기체 흐름과 천장과의 마찰을 감소시켜 송풍효율을 향상시킬 수 있는 천장 실링팬에 관한 기술이 기재되어 있다.
상기 선행기술문헌들은 회전 날개 내부를 관통하는 구조내 부직포 필터를 형성하여 공기 살균 정화 및 공기 확산 순환의 다중 작용을 동시에 구현할 수 있는 천장 부착 실링팬에 관한 기술, 회전 날개의 각도를 조절하여 사용 정지 시 날개에 먼지가 부착되는 것을 감소시킬 수 있는 천장 실링팬에 관한기술 및 정회전 및 역회전 시의 송풍 효율을 향상시킬 수 있는 기술이 기재되어 있으나, 실내 공기 중의 미세 먼지의 제거를 더 효율적으로 진행할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 것으로, 미세먼지의 집진과 공기 순환 효율을 향상시킬 수 있도록 회전 날개의 경사각과 상기 회전 날개에 부가된 기류 조절 부재의 경사각을 조절할 수 있도록 하며, 허브에 와류팬을 더 부가하여 미세먼지의 제거 효율이 더 높인 천장 부착 복합 기능 실링팬에 관한 기술을 제공하고자 하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 중심에 위치하는 허브; 회전 날개 경사 조절부; 상기 회전 날개 경사 조절부에 연결되고, 회전을 통해 기체 흐름을 생성하는 회전 날개; 상기 회전 날개의 장측 및 단측의 가장자리 중 하나 이상에 상기 회전 날개의 수평 연장선과 일정 각도를 가지며 기울어지게 형성된 기류 조절 부재; 상기 회전 날개에 설치된 필터 부재; 및 일측은 상기 허브와 연결되고, 타측은 천장에 부착될 수 있도록 하는 연결축; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 천장 부착용 복합 기능 실링팬을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연결축은 천장 부착 복합 기능 실링팬과 천장과의 거리를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회전 날개에 의해 형성된 기체 흐름은 상승 흐름을 이루도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기류 조절 부재와 회전 날개의 수평 연장선이 이루는 각도는 5 내지 45도 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기류 조절 부재의 말단은 상기 기류 조절 부재가 상기 회전 날개의 수평 연장선으로부터 기울어진 방향으로 더 기울어진 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 허브 하부면에 와류팬이 더 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필터 부재의 일측에는 기체 흐름 인입구가, 타측에는 기체 흐름 토출구가 형성되고, 상기 기체 흐름 인입구를 통과한 기체 흐름내의 미립자를 포집할 수 있는 필터가 더 구비될 수 있으며, 상기 필터는 실내 거주 환경에서 발생하는 미립자를 제거할 수 있는 필터로써, 교체할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 와류팬은 상기 회전 날개가 발생시키는 기류와 반대 방향의 기류를 형성하도록 할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 본 발명에 따른 실링팬에 의해서 실내의 기체 흐름내 포함된 미립자를 포집하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 정화 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 실링팬은 회전 날개의 경사각과 상기 회전 날개에 부가된 기류 조절 부재의 경사각을 조절함으로써 실내 상승 기체 흐름을 형성하고, 이를 증가시켜 실내 공기 중 미세먼지를 포함한 미립자를 효과적으로 포집하여 공기를 정화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 실링팬에 하강 기체 흐름을 형성하는 와류팬을 부가하여 소용돌이 기체 흐름을 유발함으로써 상기 미립자 포집 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 빠른 시간내에 공기를 정화하고, 공기 순환 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 기류 조절부재가 구비된 회전날개를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 말단이 구부러진 기류 조절부재가 구비된 회전날개를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 말단에서 구부러지는 각도 또는 형상이 다른 회전날개들의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 회전날개 하부면에 구비된 필터 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 회전날개의 폭이 변화된 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 기류 조절부재가 구비된 회전날개를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 말단이 구부러진 기류 조절부재가 구비된 회전날개를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 실시예 및 비교예에서의 회전 날개 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 기류 조절부재가 구비된 회전날개를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 말단이 구부러진 기류 조절부재가 구비된 회전날개를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 말단에서 구부러지는 각도 또는 형상이 다른 회전날개들의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 회전날개 하부면에 구비된 필터 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 회전날개의 폭이 변화된 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 기류 조절부재가 구비된 회전날개를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 말단이 구부러진 기류 조절부재가 구비된 회전날개를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 실시예 및 비교예에서의 회전 날개 형상을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬을 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 천장에 부착되어 실내 공기의 흐름을 변화시키는 실링팬에 있어서, 회전 날개 경사 조절부 및 기류 조절부재를 통해 회전 날개가 수평면과 각도를 이루면서 기울어진 상태로 회전을 함으로써 지면으로부터 상승하는 기체 흐름 혹은 지면으로 하강하는 기체 흐름을 형성하며, 회전 날개에는 미세먼지 등의 부유물질 필터부재가 장착되어 실내 공기 중의 미세먼지 등을 제거할 수 있는 천장 부착 복합 기능 실링팬에 관한 것이다.
본 발명의 천장 부착 복합 기능 실링팬에서는 허브 하부면에 와류팬이 더 설치되어 상기 회전날개와는 상반된 기류를 형성함으로써 와류현상을 유발할 수 있으며, 이를 통하여 회전 날개에 구비된 필터 부재가 공기 중에 포함된 미세 입자를 포집효율을 더 증진시킬 수 있도록 할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬의 구조에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬(100)은 중심에 위치하는 허브(110); 일측은 상기 허브와 연결되고, 타측은 회전날개와 연결되어 상기 회전날개가 수평면과 소정의 경사각을 이루도록 하는 회전 날개 경사 조절부(120); 상기 회전 날개 경사 조절부에 연결되고 회전을 통해 실내 기체 흐름을 상승 혹은 하강시키는 둘 이상의 회전 날개(130); 상기 회전 날개의 장측 및 단측의 가장자리 중 하나 이상에 상기 회전 날개의 수평 연장선과 소정 각도를 가지며 기울어지게 형성된 기류 조절 부재(140); 상기 회전 날개에 구비되고 공기 중 미립자를 포집하는 필터 부재(150); 및 일측은 상기 허브(110)와 연결되고, 타측은 천장에 부착될 수 있도록 하는 연결축(111);을 포함하여 구성된다.
상기 허브(110)에는 전원에 의해 가동하는 모터가 구비되며 본 발명에 의한 복합 기능 실링팬의 가운데에 위치한다. 상기 허브(110)의 외측면에는 회전 날개(130)의 각도를 조절할 수 있도록 구성된 회전 날개 경사 조절부(120)가 연결되며, 상기 허브에 존재하는 모터에 의해 회전 날개(130)가 회전할 수 있도록 할 수 있다.
상기 허브(110)의 상측 면에는 실내 천장에 상기 허브가 설치될 수 있도록 하는 연결축(111)이 부착되며, 상기 연결축은 실내 천장과의 높이 조절이 가능하도록 하는 높이 조절기능을 가질 수 있다. 이와 같이 상기 연결축(111)이 높이 조절 기능을 갖도록 함으로 인하여 상기 천장 부착 복합 기능 실링팬과 실내 거주자 또는 천장과의 충돌을 방지하고, 실내 공기 정화를 위해 최적의 위치를 가질 수 있도록 상기 천장 부착 복합 기능 실링팬의 위치를 조절할 수 있게 된다.
상기 회전날개 경사 조절부(120)는 회전날개(130)를 상기 허브(110)에 연결하여 허브(100)내 모터의 회전력을 회전날개(130)에 전달하여 회전날개(130)가 회전할 수 있도록 하며, 상기 회전날개(130)가 수평면과 일정각도를 이룰 수 있도록 함으로써, 회전날개(130)가 회전할 때 실내 공기에 흐름을 일으킬 수 있도록 한다. 상기 회전날개 경사 조절부(120)는 고정된 각도를 가질 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 회전날개 경사 조절부(120)가 그 회전날개(130)의 수평면과의 경사각을 임의로 변경할 수 있도록 틸팅 기능을 부여하여 필요에 따라 각도를 조절하도록 할 수도 있다.
또한, 상기 회전날개 경사 조절부(120)는 허브(100)내 모터의 회전력을 회전날개(130)에 전달하도록 두 개의 구성요소를 연결하는 부재이자, 선풍기 또는 실링팬에 반드시 포함되어야 할 필수 구성요소로써, 상기 경사 조절부가 고정된 각도를 가질 수 있는 경우에는 본 발명의 선풍기를 최초로 제조할 때, 회전날개가 수평면과의 고정적인 각도를 형성한 채로, 상기 회전날개가 허브에 직접 연결되어 일체화되는 경우를 포함할 수 있다.
상기 회전 날개(130)는 회전 날개 경사 조절부(120)에 의해 회전 날개와 실내 수평면 사이의 각도가 5~45로 기울어져 실내공기에 흐름을 일으킬 수 있다. 상기 실내공기의 흐름은 상기 회전날개(130)의 흐름 방향에 따라 상승 기체 흐름 혹은 하강 기체 흐름을 형성할 수 있으며, 미세 먼지의 제거를 위해서는 상승기체 흐름을 형성하는 것이 더 바람직하다. 회전 날개와 수평면 사이의 각도가 5도 미만인 경우에는 회전에 의한 실내 공기 흐름의 형성 정도가 약할 수 있으며, 45도를 초과하는 경우에는 회전 날개에 발생하는 공기 저항력이 증가하여 기체 흐름 형성을 위한 에너지 소모량이 증가할 수 있다.
도 2에는 회전 날개(130)의 장측 및 단측의 가장자리에 기류 조절 부재가 형성된 경우를 도시하고 있다. 상기 기류 조절 부재(140)는 회전날개(130)가 회전할 때 실내 기류를 더 크게 요동할 수 있도록 하는 것으로, 회전 날개의 수평면의 연장선과 기류 조절 부재 사이의 각도는 5~80도로, 바람직하게는 10~45도, 더욱 바람직하게는 15~30도로 기울어짐으로써, 상기 기류 조절 부재(140) 없이 회전 날개만을 회전할 때보다 실내 공기 흐름의 형성을 더 크게 할 수 있다. 회전 날개와의 각도가 5도 미만일 경우에는 기체 흐름의 증가 효과가 미미할 수 있으며, 각도가 80도를 초과하는 경우에는 회전 날개에 발생하는 공기 저항력이 증가하여 기체 흐름 형성을 위한 에너지 소모량이 증가할 수 있으며 팬의 모터에 무리를 줄 수 있다.
상기 기류 조절 부재(140)은 회전 날개(130)의 상기 도 2에 나타낸 바와 같이 장측 및 단측의 가장자리에 모두 형성되는 경우 이외에 단측 가장자리 하나에만 형성될 수도 있으며, 도 7에는 허브(110)와 가장 먼 단 방향의 단측 가장자리에만 형성된 경우를 도시하고 있다.
또한, 선택적으로 상기 기류 조절 부재(140)의 말단은 도 3 및 도 8에서 도시하고 있듯이 상기 기류 조절 부재가 기울어진 방향으로 한 번 더 기울어져 ⊂의 형상을 갖도록 할 수 있다. 예시로, 도 4에 상기 기류조절 부재의 형상들을 나타내었다. 이와 같이 상기 기류조절 부재(140)의 말단을 2차로 더욱 회전 날개(130)의 표면 쪽으로 더 기울도록 함으로써, 상기 회전 날개 상부를 통과하는 기체 흐름을 원하는 방향으로 더욱 용이하게 형성함과 동시에 이를 증가시킬 수 있으며, 이를 위하여 상기 기류조절 부재(140)의 말단이 회전날개(130)의 표면쪽으로 기운 형태는 완곡한 곡면으로써 ‘⊂’의 형상이거나 편평한 면이 10 ~ 90도 범위로 꺽인 형상을 가질 수 있으며, 반드시 도 4에 도시된 예시에 의해 제한되는 것은 아니다.
또한, 선택적으로 상기 허브(110) 하부면에 와류팬(160)을 더 구비하게 할 수 있다. 상기 와류팬(160)은 회전 날개(130)에 의하여 형성되는 기체 흐름과 반대방향의 흐름을 형성하도록 운전함으로써, 와류(vortex) 현상을 유발하여 기체가 회전 날개(130)의 주변부에 더 머무를 수 있도록 하여 회전 날개에 구비된 미세먼지 등 부유입자의 필터 부재(150)내의 필터(153)에 의해 미세먼지를 포함한 미세입자 등을 집진하는 효과를 증가시킬 수 있다.
상기 필터 부재(150)는 일측의 기체 흐름 인입구(151)와 타측의 기체 흐름 토출구(152)가 형성되고, 상기 기체 흐름 인입구 및 토출구 중 적어도 어느 하나에 필터(153)가 구비되어 기체 중에 포함된 미립자를 포집할 수 있다.
도면에서는 필터 부재(150)가 회전 날개(130)의 하부면에 부착된 것으로 도시되어 있으나, 회전 날개(130)의 상부면 혹은 회전 날개(130)의 몸통 자체에 위치시킬 수도 있다.
상기 기체 흐름 인입구(151) 및 기체 흐름 토출구(152)에 구비되는 필터(153)는 실내 거주 환경에서 발생하는 미립자를 제거할 수 있는 것으로서, 교체할 수 있도록 구비된다. 또한, 필터는 프리 필터(Pre-Filter), 미디움 필터, HEPA 필터, ULPA 필터 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 HEPA 필터가 사용될 수 있으며, 상기 필터에 탈취 및 항균성분이 포함됨으로써 공기 중의 유독가스 냄새 및 각종 악취냄새를 제거하는 기능을 제공할 수도 있다.
또한, 상기 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬에 부착된 회전 날개(130)는 허브(110)로부터 멀어질수록 날개의 폭이 증가하거나 감소하는 형상을 가질 수도 있으며, 폭을 일정하게 유지할 수도 있으나, 바람직하게는 허브(110)로부터 멀어질수록 증가하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상기 본 발명의 필터 부재(150)가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬에 의해서 실내의 공기 내의 포함된 미립자를 포집하는 방법을 제공한다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 실내 미세먼지 저감 능력 평가
실시예 1:
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 날개 포함 직경이 130 cm인 본 발명의 일 실시예에 따른 실링팬은 길이 50 cm인 회전 날개를 구비하고 있으며, 상기 회전 날개의 장폭은 13cm, 단폭은 7cm 이다. 상기 회전 날개의 수평면과 실내의 수평면과의 경사각은 15도이고, 회전 날개의 단측면에 형성된 기류형성 부재와 회전 날개의 수평면의 연장선 사이의 각도는 15도이다. 회전 날개 하부면에는 길이 10 cm, 폭 2.5 cm의 HEPA 필터가 구비된 필터 부재를 장착하였다. 상기 실링팬은 120 RPM으로 가동하여 가동 직전과, 가동 후 0.5시간, 1시간, 2시간일 때의 2.5 ㎛(PM2.5) 및 10 ㎛(PM10)의 실내 미세먼지 수치를 측정하여 표 1에 나타내었다. 이때 상기 회전 날개는 실내의 공기가 바닥에서 천장으로 상승하는 기체 흐름이 생성되도록 회전 방향이 설정되었다.
실시예 2:
도 9의 (b)와 같이 회전 날개의 단측면과 장측면에 모두 기류 형성 부재가 형성된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 구성된 천장 부착형 실링팬을 사용하여 미세먼지의 변화량을 시간별로 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3:
도 9의 (c)와 같이 회전 날개의 단측면과 장측면에 형성된 기류 형성 부재의 말단을 회전 날개의 상부 표면 방향으로 45도로 더 기울인 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 구성된 천장 부착형 실링팬을 사용하여 미세먼지의 변화량을 시간별로 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 4:
중앙 허브에 와류팬을 설치하고, 상기 와류팬에 의한 기체 흐름의 방향은 회전날개에 의한 기류의 방향과 반대인 하강 흐름을 형성하도록 하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 구성된 천장 부착형 실링팬을 사용하여 미세먼지의 변화량을 시간별로 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 5
도 9의 (d)와 같이 허브로부터 멀어질수록 폭이 감소하는 형상을 갖는 회전 날개(장폭:13cm, 단폭:7cm)인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 구성된 천장 부착형 실링팬을 사용하여 미세먼지의 변화량을 시간별로 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 6
중앙 허브에 와류팬을 설치하고, 상기 와류팬에 의한 기체 흐름의 흐름 방향은 회전날개에 의한 기체 흐름 방향과 반대인 하강 흐름을 형성하도록 하는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 구성된 천장 부착형 실링팬을 사용하여 미세먼지의 변화량을 시간별로 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1:
본 발명에 따른 실링팬을 미설치한 상태에서 최초 상태와 가동 후 0.5시간, 1시간, 2시간일 때의 2.5 um(PM2.5) 및 10 um(PM10)의 미세먼지 수치를 측정하여, 표 1에 나타내었다.
비교예 2:
도 9의 (e)와 같이 실시예 1의 회전 날개와 동일한 형상의 회전 날개를 사용하되, 기류 형성 부재를 구비하지 않은 회전 날개를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 구성된 천장 부착형 실링팬을 사용하여 미세먼지의 변화량을 시간별로 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 천장부착형 실링팬 가동시간(h) | PM 최종저감률 |
||||
| 0 | 0.5 | 1 | 2 | |||
| 실시예 1 | PM 2.5 | 229 | 207 | 103 | 69 | 69.9 |
| PM 10 | 482 | 410 | 232 | 117 | 75.7 | |
| 실시예 2 | PM 2.5 | 224 | 197 | 111 | 61 | 72.7 |
| PM 10 | 497 | 407 | 217 | 93 | 81.2 | |
| 실시예 3 | PM 2.5 | 239 | 197 | 140 | 41 | 82.8 |
| PM 10 | 501 | 439 | 196 | 63 | 87.4 | |
| 실시예 4 | PM 2.5 | 229 | 145 | 75 | 7 | 98.2 |
| PM 10 | 491 | 313 | 57 | 10 | 98.7 | |
| 실시예 5 | PM 2.5 | 231 | 201 | 114 | 73 | 68.3 |
| PM 10 | 484 | 401 | 229 | 98 | 79.2 | |
| 실시예 6 | PM 2.5 | 247 | 200 | 97 | 24 | 90.2 |
| PM 10 | 477 | 384 | 194 | 36 | 92.4 | |
| 비교예 1 | PM 2.5 | 246 | 241 | 239 | 234 | 4.8 |
| PM 10 | 509 | 504 | 504 | 495 | 2.7 | |
| 비교예 2 | PM 2.5 | 237 | 214 | 157 | 134 | 43.4 |
| PM 10 | 504 | 489 | 394 | 241 | 52.1 | |
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 천장 부착형 실링팬의 날개에 필터 부재를 설치한 뒤, 상기 실링팬을 가동하게 되면, 상기 천장 부착형 실링팬이 가동되지 않는 경우(비교예 1)에 비하여 실내 공기 중의 미세 먼지가 급격히 감소함을 알 수 있다.
또한, 상기 천장 부착형 실링팬의 날개에 기체 흐름 형성 흐름 부재가 구비된 경우(실시예 1~3, 5)에는, 기체 흐름 형성 흐름 부재가 형성되지 않은 경우(비교예 2)에 비하여 더 빠른 속도로 실내 미세먼지가 저감될 수 있음을 알 수 있다.
상기 천장 부착형 실링팬의 허브에 와류팬이 더 설치되어 상기 회전날개가 형성하는 기류와 반대의 흐름을 유도할 경우(실시예 4, 6)가 가장 빨리 실내 미세 먼지를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.
이상으로 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬
110 : 허브
111 : 연결축
120 : 회전 날개 경사 조절부
130 : 회전 날개
140 : 기류 조절 부재
150 : 필터 부재
151 : 기체 흐름 인입구
152 : 기체 흐름 토출구
153 : 필터
160 : 와류팬
110 : 허브
111 : 연결축
120 : 회전 날개 경사 조절부
130 : 회전 날개
140 : 기류 조절 부재
150 : 필터 부재
151 : 기체 흐름 인입구
152 : 기체 흐름 토출구
153 : 필터
160 : 와류팬
Claims (10)
- 중심에 위치하는 허브;
허브와 연결된 날개가 실내 수평면과 경사를 이루도록 구성된 회전 날개 경사 조절부;
상기 회전 날개 경사 조절부에 연결되고, 회전을 통해 상승 기체 흐름을 생성하는 회전 날개;
상기 회전 날개의 장측 및 상기 허브와 먼 방향에 위치한 단측의 끝단 중 하나 이상에 상기 회전 날개의 수평 연장선과 일정 각도를 가지며 회전 날개의 상측 방향으로 기울어지게 형성되어, 회전 날개의 회전시 공기의 상승 및 요동을 더욱 일으키는 기류 조절 부재;
상기 회전 날개의 하부면에 설치된 필터 부재; 및
일측은 상기 허브와 연결되고, 타측은 천장에 부착될 수 있도록 하는 연결축; 을 포함하고,
상기 필터 부재에는 일측의 기체 흐름 인입구와 타측의 기체 흐름 토출구가 형성되고, 상기 기체 흐름 인입구를 통과한 기체 흐름내의 미립자를 포집할 수 있는 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬.
- 제1항에 있어서,
상기 연결축은 천장 부착 복합 기능 실링팬과 천장과의 거리를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 기류 조절 부재와 회전 날개의 수평 연장선과 이루는 각도는 5 내지 45도인 것을 특징으로 하는 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬
- 제4항에 있어서,
상기 기류 조절 부재의 말단은 상기 기류 조절 부재가 상기 회전 날개의 수평 연장선으로부터 기울어진 방향으로 더 기울어진 것을 특징으로 하는 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬
- 제1항에 있어서,
상기 허브 하부면에 와류팬이 더 구비된 것을 특징으로 하는 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 필터는 실내 거주 환경에서 발생하는 미립자를 제거할 수 있는 필터로써, 동일하거나 상이한 필터를 장착 및 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬
- 제6항에 있어서,
상기 와류팬은 상기 회전 날개가 발생시키는 기류와 반대 방향의 기류를 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 필터 부재가 구비된 천장 부착 복합 기능 실링팬
- 삭제
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021060794A1 (ko) | 2021-04-01 |
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