KR102136162B1 - 워터 필터 유닛 및 이를 구비하는 공기 조화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치는, 유입되는 공기의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 조절하여 실내 공간으로 공급하도록 형성되는 공기 조화 유닛; 및 상기 공기 조화 유닛과 연결되고, 수분을 순환시켜 상기 공기 조화 유닛에 유입되는 공기를 정화하도록 형성되는 워터 필터 유닛을 포함하며, 상기 워터 필터 유닛은, 내부에 세정 공간을 형성하고, 상기 세정 공간으로 외부 공기가 유입되는 유입구 및 상기 세정 공간의 공기가 유출되는 유출구를 구비하는 하우징; 상기 하우징의 하부에 상기 세정 공간과 연통되도록 형성되는 수조; 상기 세정 공간을 향하여 수분을 분무하는 분무부; 및 상기 세정 공간에 분무되는 수분이 퇴적됨에 따라 상기 수조에 저장되는 물을 상기 분무부로 공급하도록 형성되는 순환부를 포함한다. 이에 의하면, 공기 정화 효과 및 운전 효율성이 향상될 수 있다.

Description

워터 필터 유닛 및 이를 구비하는 공기 조화 장치{WATER FILTER UNIT AND AIR CONDITIONING APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명은 공기를 정화하기 위한 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기 조화 장치는 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지하게 하는 장치로서, 실내 공간의 온도, 습도, 기류 분포 등을 조절함은 물론, 공기에 부유하고 있는 먼지나 유해 입자 등의 이물질을 제거한다.

공기 조화 장치의 예로, 실내의 환기를 위하여 덕트 및 팬 등을 포함하여 실외 및 실내의 공기를 배출 및 유입하는 환기 장치를 들 수 있다. 또한, 환기 장치에 의해 실내로 유입되고 실외로 배출되는 공기의 열교환을 효율적으로 수행하기 위하여, 실외로부터 유입되는 공기와 실내로부터 배기되는 공기를 서로 열교환시키는 특허문헌 1과 같은 전열 교환 장치가 구성될 수 있다.

다만, 최근 미세먼지에 대한 우려가 커지고 실내 공간의 공기의 질을 향상시키는 것에 대한 관심이 높아지고 있는 상황에서, 공기 중에 부유하는 미세먼지를 포함하는 유해 입자를 제거하는 기술에 대한 수요가 높아지고 있다.

이와 관련하여, 다양한 형태 및 제거 방식의 공기 청정 장치가 가전 제품으로 제공되고 있으나, 상대적으로 규모가 큰 건물 등에 설치되는 환기 장치나 전열 교환 장치에는 공기가 통과하는 경로에 다공성의 부재로 이루어지는 필터가 설치되는 구성이 일반적이다.

그러나, 이러한 환기 장치나 전열 교환 장치는 건물의 천장 또는 내벽 등에 매립되어 설치되는 경우가 많아, 기존 방식의 필터 부재를 주기적으로 교체하는 등 유지보수 작업이 어려운 문제가 있다. 또한, 종래와 같은 필터를 설치하여 사용하는 과정에서 먼지가 쌓임에 따라 필터 성능이 감소되고 동력이 증가하여 공기 조화 장치의 운전 비용과 소음이 증가되는 등의 문제가 있다. 이에, 이물질의 필터링 방식 및 구성을 환기 장치 및 전열 교환 장치 등의 공기 조화 장치에 적합하도록 설계 및 적용할 수 있는 방안이 요구된다.

KR 10-1149815 B1 (2012.05.18. 등록)

본 발명의 일 목적은 공기가 통과되는 공간 내에 수분을 분무하고 회수 및 순환시키는 방식으로 공기 중의 이물질을 제거하도록 구성되는 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 공기가 통과되는 공간을 구획하고 각 공간 내에서 수분을 분무하고 회수하여 단계적으로 이물질 제거가 수행되도록 구성되는 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치는, 유입되는 공기의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 조절하여 실내 공간으로 공급하도록 형성되는 공기 조화 유닛; 및 상기 공기 조화 유닛과 연결되고, 수분을 순환시켜 상기 공기 조화 유닛에 유입되는 공기를 정화하도록 형성되는 워터 필터 유닛을 포함하며, 상기 워터 필터 유닛은, 내부에 세정 공간을 형성하고, 상기 세정 공간으로 외부 공기가 유입되는 유입구 및 상기 세정 공간의 공기가 유출되는 유출구를 구비하는 하우징; 상기 하우징의 하부에 상기 세정 공간과 연통되도록 형성되는 수조; 상기 세정 공간을 향하여 수분을 분무하는 분무부; 및 상기 세정 공간에 분무되는 수분이 퇴적됨에 따라 상기 수조에 저장되는 물을 상기 분무부로 공급하도록 형성되는 순환부를 포함한다.

본 발명의 다른 일 목적을 달성하기 위하여, 상기 세정 공간은, 상기 유입구 측으로부터 상기 유출구 측으로 연속적으로 배치되는 구비하는 복수 개의 세정실을 구비하고, 상기 분무부는, 상기 세정실 각각에 수분을 분무하는 복수 개의 분무기를 구비할 수 있다.

상기 복수 개의 분무기는 상기 유입구 측에서 상기 유출구 측으로 갈수록 입자의 크기가 큰 수분을 분무할 수 있다.

상기 워터 필터 유닛은, 상기 세정 공간과 상기 유입구 사이에 배치되고 상기 하우징의 적어도 일부분으로부터 분리 가능하도록 형성되는 프리 필터를 더 포함할 수 있다.

상기 프리 필터는 상기 유입구로 공기와 함께 유입되는 입자를 하전시키도록 형성되고, 상기 워터 필터 유닛은, 상기 세정 공간 내부에 위치되어 상기 하전된 입자를 집진하도록 형성되는 중간 필터를 더 포함할 수 있다.

상기 워터 필터 유닛은, 상기 복수 개의 세정실 사이에 배치되어 상기 복수 개의 세정실을 서로 구획하도록 형성되는 중간 필터를 더 포함할 수 있다.

상기 워터 필터 유닛은, 상기 세정 공간과 상기 유출구 사이에 배치되고 상기 세정 공간에서 상기 유출구로 수분이 통과되는 것을 억제하도록 형성되는 최종 필터를 더 포함할 수 있다.

상기 워터 필터 유닛은, 상기 유입구를 개폐하도록 형성되는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

상기 순환부는, 상기 수조 및 상기 분무부를 서로 연통시키도록 연장되는 순환 유로; 상기 순환 유로 내에서 상기 수조로부터 상기 분무부로 물을 이동시키는 동력을 공급하도록 형성되는 펌프; 및 상기 순환 유로의 상기 펌프와 상기 수조 사이에 설치되는 여과기를 구비할 수 있다.

상기 순환부는, 상기 수조에 저장되는 물의 수위를 측정하도록 형성되는 수위 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 워터 필터 유닛은, 상기 유입구와 상기 세정 공간 사이에 배치되어, 상기 유입구로부터 확장되는 상기 세정 공간으로 공기를 가이드하도록 형성되는 가이드부; 및 상기 유출구와 상기 세정 공간 사이에 배치되어, 상기 유입구로부터 상기 세정 공간을 거쳐 상기 유출구로 흐르는 공기 유동을 형성하는 송풍팬을 더 포함하는, 워터 필터 유닛을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 워터 필터 유닛은, 온도 및 습도 중 적어도 하나를 조절하여 실내 공간으로 공급하도록 형성되는 공기 조화 장치에 설치되어 공기를 정화하도록 형성되는 것으로서, 내부에 세정 공간을 형성하고, 상기 세정 공간으로 외부 공기가 유입되는 유입구 및 상기 세정 공간의 공기가 유출되는 유출구를 구비하는 하우징; 상기 하우징의 하부에 상기 세정 공간을 향하여 개방되도록 형성되는 수조; 상기 세정 공간을 향하여 수분을 분무하는 분무부; 및 상기 세정 공간에 분무되는 수분이 퇴적되어 상기 수조에 저장되는 물을 상기 분무부로 공급하도록 형성되는 순환부를 포함한다.

이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따른 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치는 내부에 공기가 흐르는 세정 공간에 공급되는 수분 입자가 공기 중의 이물질을 제거하고 수조를 통하여 회수된다. 수분에 의해 공기 중의 이물질을 제거하는 본 발명의 구성에 의하면, 이물질이 누적되어 저항으로 작용할 수 있는 종래 필터 방식에 비해, 공기 조화 장치의 성능 저하 또는 특성 변화가 방지될 수 있다. 또한, 공기 유로에 존재하는 다공성의 부재를 분리하여 세척하는 등의 작업이 최소화될 수 있으므로, 필터 교체 및 유지 보수 비용, 장치 운전 비용이 절약될 수 있다. 특히, 고밀도의 필터를 통과시키기 위한 동력과 그에 따른 소음을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 워터 필터 유닛은 복수 개로 구획되는 세정 공간에 단계적인 분무가 이루어짐으로써, 공기와 함께 유입되는 다양한 크기 및 유형의 유해 입자들을 효과적으로 제거할 수 있다. 나아가, 전기적으로 입자를 유도할 수 있도록 구성되는 프리 필터 및 중간 필터에 의해 세정 효과가 극대화될 수 있고, 최종 필터에 의해 수분이 실내 공간으로 유실되어 습도가 증가되는 것이 억제될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 워터 필터 유닛의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 워터 필터 유닛의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 중간에 다른 부재를 개재하여 연결되어 있는 경우와, 중간에 다른 소자를 사이에 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 나아가, 본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치는 외부에서 유입되는 공기를 수분이 분무되는 공간을 통과시켜 먼지 및 유해 입자 등을 수분으로 제거한 뒤, 온도 및 습도 등을 조절하여 실내 공간으로 공급하도록 구성된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치(10)의 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 워터 필터 유닛(100)의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 워터 필터 유닛(100)의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치(10)는 워터 필터 유닛(100) 및 공기 조화 유닛(200)을 포함한다. 공기 조화 유닛(200)은 유입되는 공기의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 조절하여 실내 공간으로 공급하도록 형성된다. 본 실시예에서 공기 조화 유닛(200)은, 외기와 실내 공기를 서로 열교환하는 전열 교환 장치로 이루어진다.

구체적으로, 공기 조화 유닛(200)은 외관을 형성하는 케이싱(210)과, 케이싱(210) 내부에 설치되는 전열 교환 소자(220)를 포함할 수 있다. 케이싱(210)에는 외부 공기 흡입구(201), 실내 공기 공급구(202), 실내 공기 흡입구(203) 및 실내 공기 배출구(204)가 형성될 수 있다.

외부로부터 공기가 유입되는 외부 공기 흡입구(201)로는 후술하는 워터 필터 유닛(100)을 통과한 외부 공기가 유입될 수 있다. 유입되는 외부 공기는 전열 교환 소자(220)를 통과하여 실내 공기 공급구(202)로 흘러 실내 공간으로 공급될 수 있다. 그리고, 실내 공간에서 실내 공기 흡입구(203)를 통하여 실내의 공기가 유입되어 전열 교환 소자(220)를 통과하여 실내 공기 배출구(204)로 유출될 수 있다.

전열 교환 소자(220)는 전열성과 투습성이 있는 막을 사이에 두고 서로 다른 공기를 흐르게 하여 한쪽에서 다른 쪽 방향으로 이동하는 공기에 열 및 수분을 전달할 수 있다. 전열 교환 소자(220)는 실내에서 외부로 배출되는 공기와, 외부에서 실내로 공급되는 공기를 서로 열 및 수분을 교환시켜, 실내와 유사한 온도와 습도가 실내 공기 공급구(202)로 공급되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 구비되는 워터 필터 유닛(100)은 수분을 순환시키는 방식으로 외부에서 유입되는 공기를 정화하여 공기 조화 유닛(200)의 외부 공기 흡입구(201)에 공급하도록 형성될 수 있다. 이를 위하여 워터 필터 유닛(100)은, 하우징(110), 수조(120), 분무부(130) 및 순환부(140)를 포함한다.

도 2 및 3을 참조하면, 하우징(110)은 내부에 세정 공간(S)을 형성한다. 또한, 하우징(110)은 세정 공간(S)으로 외부 공기가 유입되는 유입구(101)와, 세정 공간(S)의 공기가 유출되도록 형성되는 유출구(102)를 구비한다. 유출구(102)는 앞서 설명한 공기 조화 유닛(200)의 외부 공기 흡입구(201)와 연통될 수 있다.

수조(120)는 하우징(110)의 하부에 세정 공간(S)과 연통되도록 형성된다. 구체적으로, 수조(120)는 하우징(110)의 저면부에 세정 공간(S)을 향하여 개방되게 형성되는 공간일 수 있다. 그리고, 분무부(130)는 세정 공간(S)을 향하여 수분을 분무하도록 형성된다. 분무부(130)는 액체 상태의 물을 공급받아 세정 공간(S)으로 분출함으로써, 수분을 무화시켜 세정 공간(S)으로 공급하도록 이루어질 수 있다.

세정 공간(S) 내에 수분이 분무됨에 따라, 유입구(101)로부터 유입되어 유출구(102)로 흐르는 외부 공기에 부유하는 먼지 및 각종 유해 입자는 수분 입자에 의해 포집될 수 있다. 그리고, 유해 입자 등 이물질을 포집한 수분 입자는 세정 공간(S)에서 낙하되어 수조(120)에 퇴적될 수 있다.

순환부(140)는 수조(120)에 저장되는 수분(물)을 분무부(130)에 공급하도록 형성되어, 본 발명의 워터 필터 유닛(100) 내부에서 수분을 순환시키는 역할을 수행한다. 예를 들면, 순환부(140)는 순환 유로(141) 및 펌프(142)를 포함할 수 있다. 순환 유로(141)는 수조(120)와 분무부(130)를 서로 연통시키도록 연장되어, 물이 흐르는 유로를 형성할 수 있다. 펌프(142)는 순환 유로(141)의 일 지점에 설치되고, 동력을 발생시켜 순환 유로(141) 내에서 수조(120)로부터 분무부(130)로 물을 이동시킬 수 있다.

본 발명에 따른 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치(10)에 의하면, 워터 필터 유닛(100) 내부에서 공기가 흐르는 세정 공간(S)에 공급되는 수분 입자가 공기 중의 미세먼지 및 유해 입자 등의 이물질을 제거하고 수조(120)를 통하여 회수된다. 이러한 수분에 의해 공기 중의 이물질을 제거하는 구성에 의하면, 다공성 부재를 통과하는 경로에 점차 이물질이 쌓여 저항이 커지는 종래 방식과 달리, 공기 조화 장치의 성능 저하 또는 특성 변화가 방지될 수 있다. 또한, 공기 유로에 존재하는 다공성의 부재를 분리하여 세척하는 등의 작업이 최소화될 수 있다. 따라서, 필터 교체 및 유지 보수 비용과, 공기 조화 장치의 운전 시 시간의 경과에 따른 운전 비용의 증대가 억제될 수 있다.

이하에서는 세정 공간(S) 및 분무부(130)를 중심으로 한 워터 필터 유닛(100)의 구체적인 구성에 대해 설명한다.

본 실시예에서 세정 공간(S)은 복수 개의 세정실(S1, S2, S3)로 구성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 복수 개의 세정실(S1, S2, S3)은 유입구(101) 측으로부터 유출구(102) 측으로 연속적으로 혹은 순차적으로 배치될 수 있다. 복수의 세정실(S1, S2, S3) 각각은 이웃한 세정실과 연통되도록 형성되어, 유입구(101)에서 유입되는 공기가 각 세정실을 순차적으로 통과되어 유출구(102)로 흐를 수 있다. 또한, 분무부(130)는 복수 개의 분무기(131, 132, 133)를 구비하고, 세정실 각각에 분무기가 각각 설치될 수 있다. 도 2의 실시예에 따르면 분무기는 각 세정실의 중앙부에 공기가 흐르는 전후 방향으로 길게 연장되도록 형성되어 상하좌우로 수분을 분무하도록 형성될 수 있고, 도 3의 실시예에서는 분무기가 수조(120)가 위치되는 반대편인 상단부에 설치될 수 있다.

한편, 복수 개의 분무기(131, 132, 133)는 상대적으로 유입구(101) 측에 위치되는 분무기가 유출구(102) 측에 위치되는 분무기보다 입자의 크기가 작은 수분을 분무하도록 구성될 수 있다. 즉, 복수 개의 분무기(131, 132, 133)는 유입구(101) 측에서 유출구(102) 측으로 갈수록 입자의 크기가 큰 수분을 분무하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 복수의 세정실(S1, S2, S3)은 공기 중의 다양한 입자 크기의 이물질을 제거할 수 있다. 나아가, 마지막 세정실에서는, 그 이전 세정실에서 분무된 크기가 작은 수분 입자가 마지막 세정실에서 분무되는 크기가 큰 수분 입자에 흡수되어 수조(120)에 회수될 수 있다. 따라서, 유출구(102)로 나가는 세정된 공기에 수분 함유량이 커져 실내 공간에 공급되는 공기의 습도가 지나치게 높아지는 것이 억제될 수 있고, 워터 필터 유닛(100) 내에서 먼지를 제거한 수분 입자가 순환될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에서 세정 공간(S)은 제1 세정실 내지 제3 세정실(S1, S2, S3)을 포함할 수 있다. 유입구(101)로 흡입된 공기는 제1 세정실 내지 제3 세정실(S1, S2, S3)을 순차적으로 통과하여 유출구(102)로 배출될 수 있다.

제1 세정실(S1)에는 제1 분무기(131)가 설치될 수 있다. 제1 분무기(131)는 초미립 수분 입자, 예를 들면 1~10 μm 크기의 수분 입자를 분무할 수 있다. 제1 분무기(131)는 수분 입자를 초음파 방식에 의해 분무됨으로써 미세하고 균일한 수분 입자를 효율적으로 공급하도록 구성될 수 있고, 제1 세정실(S1)에 분무되는 초미립 수분 입자가 미세한 먼지를 흡수할 수 있다. 또한, 제2 세정실(S2)에 위치되는 제2 분무기(132)는 제1 분무기(131)가 분무하는 초미립 수분 입자보다 크기가 큰 미립 수분 입자, 예를 들면 10~20 μm의 크기를 갖는 수분 입자를 분무할 수 있다. 아울러, 제3 세정실(S3)에 위치되는 제3 분무기(133)는 제2 분무기(132)가 분무하는 미립 수분 입자보다 크기가 큰 세립 수분 입자, 예를 들면, 20~30 μm의 크기를 갖는 수분 입자를 분무할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서, 유출구(102) 측에 가장 가까운 제3 세정실(S3)에서 가장 큰 수분 입자가 분무되므로, 제1 세정실(S1)이나 제2 세정실(S2)에서 분무되었던 미세한 수분 입자들도 제3 세정실(S3)에서 큰 수분 입자와 합쳐져 낙하되어 수조(120)로 원활하게 회수될 수 있다.

이하에서는 세정 공간(S) 및 복수의 세정실(S1, S2, S3)을 서로 구획하고 수분이 다른 세정실로 이동되는 것을 억제할 뿐만 아니라, 공기 중의 먼지 입자를 제거하는 작용을 극대화시키도록 형성되는 필터 부재 구성에 대해 자세히 설명한다.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명에 따른 워터 필터 유닛(100)은 프리 필터(151)를 더 포함할 수 있다. 프리 필터(151)는 세정 공간(S)과 유입구(101) 사이에 배치되고 하우징(110)의 적어도 일부분과 분리 가능하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 프리 필터(151)는 하우징(110) 전체로부터 분리하도록 이루어지거나, 프리 필터(151)와 유입구(101)가 형성되는 하우징(110)의 일부분(도 2 및 3에서 프리 필터(151)의 좌측 부분)과 일체로 하우징(110)의 나머지 부분과 분리할 수 있도록 구성될 수 있다. 프리 필터(151)는 본 발명에 따른 공기 조화 장치(10)로부터 분리하여 세척 및 교체할 수 있다. 프리 필터(151)는 탄소 섬유 등의 다공성의 부재로 이루어져 이물질을 걸러내도록 형성될 수 있다

또한, 본 발명의 워터 필터 유닛(100)은 중간 필터(152)를 더 구비할 수 있다. 중간 필터(152)는 세정 공간(S)의 내부에, 복수 개의 세정실(S1, S2, S3) 사이에 배치되어 복수 개의 세정실(S1, S2, S3)을 서로 구획하도록 배치될 수 있다. 프리 필터(151)와 마찬가지로, 중간 필터(152)는 탄소 섬유 등의 다공성 부재로 형성될 수 있다. 도 2 및 3에 도시한 실시예에서, 2개의 중간 필터(152)에 의해 세정 공간(S)이 제1 내지 제3 세정실(S1, S2, S3)로 나뉘어질 수 있다.

나아가, 본 발명의 워터 필터 유닛(100)은 최종 필터(153)를 더 구비할 수 있다. 최종 필터(153)는 세정 공간(S)과 유출구(102) 사이에 배치되어, 세정 공간(S)에서 유출구(102)로 흐르는 공기 흐름에 의해 수분이 통과되는 것을 억제하도록 기능할 수 있다.

중간 필터(152) 및 최종 필터(153)는, 각 세정실에서 분무되어 먼지 등과 결합한 수분 입자가 다음 세정실 또는 유출구(102)로 이동되는 것을 억제하고, 결과적으로 수분 입자를 중간 필터(152) 또는 최종 필터(153)의 표면에서 낙하되어 수조(120)로 흘러내리도록 유도할 수 있다.

한편, 앞서 설명한 프리 필터(151) 및 중간 필터(152)는, 공기 중의 미세 입자가 보다 원활하게 제거될 수 있도록 방전극 및 집진극의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 프리 필터(151)는 유입구(101)를 통하여 공기와 함께 유입되는 입자를 기설정된 극성(예를 들면, 양극)으로 하전시키도록 이루어져, 방전극의 역할을 할 수 있다. 아울러, 중간 필터(152)는 전하가 인가되어 하전된 입자를 끌어당길 수 있는 극성(예를 들면, 음극)을 띄도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 중간 필터(152)에서는 하전된 입자가 포집되어 물과 함께 흘러내릴 수 있어, 수막형 집전극의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 중간 필터(152)는 수분 입자의 누적에 의한 수막 형성으로 가중되는 중력과, 하전된 입자를 끌어당기는 정전기력의 복합적인 작용에 의해, 미세 입자를 더욱 효과적으로 포집할 수 있다.

이상에서 설명한 세정 공간(S)의 구획 및 단계적인 분무 구성에 의하면, 본 발명의 워터 필터 유닛(100)은 공기와 함께 유입되는 다양한 유형의 유해 입자들을 제거할 수 있다. 또한, 세정 공간(S)을 설정하고 전기적 힘을 제공하도록 구성되는 프리 필터(151), 중간 필터(152) 및 최종 필터(153)에 의해 세정 효과가 극대화될 수 있고, 최종적으로 수분이 실내 공간으로 유실되는 것이 억제될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 워터 필터 유닛(100)의 공기 세정 동작을 돕는 또 다른 구성요소들에 대하여 자세히 설명한다.

도 1 내지 3에 도시된 것과 같이, 워터 필터 유닛(100)은 댐퍼(160)를 더 포함할 수 있다. 댐퍼(160)는 본 발명에 따른 공기 조화 장치의 동작 여부 및 동작 모드에 연동되어 외부로부터 공기를 유입하거나 차단하도록 동작될 수 있다. 댐퍼(160)는 제어 신호에 따라 자동으로 유입구(101)를 개방 또는 폐쇄하도록 형성될 수 있다.

또한, 순환부(140)는 순환 유로(141) 상에 설치되는 여과기(143)를 더 포함할 수 있다. 여과기(143)는 이중으로 구성되어, 수조(120)와 펌프(142) 사이의 지점에 설치될 수 있고, 수조(120)로부터 순환 유로(141)를 따라 물과 함께 걸러진 먼지 입자들이 이동되는 것을 차단할 수 있다. 여과기(143) 구성에 의해 순환 유로(141) 및 펌프(142)에 공기로부터 제거된 입자들이 퇴적되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 순환부(140)는 수위 센서(144)를 더 포함할 수 있다. 수위 센서(144)는 예를 들면 수조(120)의 내벽에 설치될 수 있고, 수조(120)에 저장되는 물의 수위를 감지 및 측정하도록 형성될 수 있다. 분무부(130)에서 분사된 수분 입자는 공기에 함유되어 유출구(102)로 유실될 가능성이 있으므로, 수위 센서(144)에서 감지되는 수위가 일정 값 이하로 낮아지게 되면 수조(120) 또는 순환부(140)의 일 지점을 통하여 물이 보충되도록 구성될 수 있다.

아울러, 순환되는 물(수분)이 동결되는 것을 방지하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 순환부(140)는 히터(145)를 더 구비할 수 있다. 히터(145)는 예를 들면, 전기 에너지 공급에 의해 발열되는 열선으로 이루어져, 수조(120)에 장착될 수 있다. 히터(145)는 공기 또는 수조(120)에 저장되어 있는 물의 온도를 측정하는 센서에 의해 동작 여부가 결정될 수 있고, 예를 들면, 영하의 온도가 감지되는 경우 동작될 수 있다. 히터(145)가 구비됨으로써, 겨울철 등 저온의 조건에서도 순환부(140)에서의 물의 순환 및 세정 공간(S)에서의 공기 세정이 원활하게 수행될 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예의 순환부(140)는 배수 유로(146)를 더 포함할 수 있다. 배수 유로(146)는 수조(120)의 저면에 연결되어 수조(120)의 내부와 연통될 수 있다. 배수 유로(146)는 밸브를 구비하여 특정 조건에서 개방되도록 동작될 수 있고, 개방 시 수조(120)에 저장되어 있는 물을 본 발명의 워터 필터 유닛의 외부로 배출시킬 수 있다. 배수 유로(146)를 통해, 여과기(143)를 통과하지 못하고 수조(120)에 잔류하는 이물질이 물과 함께 배출될 수 있어, 세정 공간(S)을 세정하기 위하여 순환하는 수분의 오염이 누적되는 것을 방지할 수 있다. 배수 유로(146)와 함께, 본 실시예에는 수조(120) 내부로 물을 공급하는 급수 유로가 더 마련될 수 있다.

또한, 워터 필터 유닛(100)은 유입구(101) 측에 배치되는 가이드부(170)와, 유출구(102) 측에 배치되는 송풍팬(180)을 더 포함할 수 있다. 도 2 및 3에 도시한 것과 같이, 가이드부(170)는 유입구(101)와 프리 필터(151) 사이에 배치될 수 있다. 가이드부(170)는, 상대적으로 직경이 작은 유입구(101)로부터 세정 공간(S)을 향하여 확장되는 공간으로 공기를 고르게 유도할 수 있다. 가이드부(170)는 유입구(101) 측에서 세정 공간(S) 측으로 갈수록 직경이 확장되는 복수 개의 동심의 원호(또는 원뿔대) 형상으로 이루어질 수 있다.

송풍팬(180)은 유출구(102) 내부 또는 유출구(102)와 최종 필터(153) 사이에 배치될 수 있다. 송풍팬(180)은 회전력에 의해 공기 유동을 발생 및 유지시키도록 동작될 수 있다. 송풍팬(180)의 구동에 의해 유입구(101)로부터 세정 공간(S)을 거쳐 유출구(102)로 흘러 나가는 공기 흐름이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 하우징(110)의 유입구(101) 측에는 바이패스 통로(190)가 더 형성될 수 있다. 바이패스 통로(190)는 실내에 공급되는 공기 중 회수되는 일부를 유입구(101) 측으로 공급하여, 유입구(101)로 유입되는 외부 공기의 온도가 낮은 경우 세정 공간(S) 내부의 수분이 동결되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 앞서 설명한 히터(145)의 동작과 마찬가지로, 외부 공기 또는 수조(120) 내부의 물의 온도를 감지하는 센서에 의해 바이패스 통로(190)의 개폐가 제어될 수 있다.

다른 한편으로, 본 발명에 따른 워터 필터 유닛(100)은, 온도 및 습도 중 적어도 하나를 조절하여 실내 공간으로 공급하도록 형성되는 공기 조화 장치에 설치되어 공기를 정화하도록 형성되는 것일 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 워터 필터 유닛(100)은, 내부에 세정 공간(S)을 형성하고, 세정 공간(S)으로 외부 공기가 유입되는 유입구(101) 및 세정 공간(S)의 공기가 유출되는 유출구(102)를 구비하는 하우징(110)과, 하우징(110)의 하부에 세정 공간(S)을 향하여 개방되도록 형성되는 수조(120)와, 세정 공간(S)을 향하여 수분을 분무하는 분무부(130)와, 세정 공간(S)에 분무되는 수분이 퇴적되어 수조(120)에 저장되는 물을 분무부(130)로 공급하도록 형성되는 순환부(140)를 포함한다. 본 발명에 따른 워터 필터 유닛(100)은 다양한 유형의 공기 조화 장치의 흡입 측에 장착되어 공기를 정화하는데 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

또한, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S: 세정 공간
S1: 제1 세정실
S2: 제2 세정실
S3: 제3 세정실
10: 공기 조화 장치
100: 워터 필터 유닛
101: 유입구
102: 유출구
110: 하우징
120: 수조
130: 분무부
131: 제1 분무기
132: 제2 분무기
133: 제3 분무기
140: 순환부
141: 순환 유로
142: 펌프
143: 여과기
144: 수위 측정 센서
145: 히터
146: 배수 유로
151: 프리 필터
152: 중간 필터
153: 최종 필터
160: 댐퍼
170: 가이드부
180: 송풍팬
190: 바이패스 통로
200: 공기 조화 유닛
201: 외부 공기 흡입구
202: 실내 공기 공급구
203: 실내 공기 흡입구
204: 실내 공기 배출구
210: 케이싱
220: 전열 교환 소자

Claims (12)

1. 유입되는 공기의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 조절하여 실내 공간으로 공급하도록 형성되는 공기 조화 유닛; 및
   상기 공기 조화 유닛과 연결되고, 수분을 순환시켜 상기 공기 조화 유닛에 유입되는 공기를 정화하도록 형성되는 워터 필터 유닛을 포함하며,
   상기 워터 필터 유닛은,
   내부에 세정 공간을 형성하고, 상기 세정 공간으로 외부 공기가 유입되는 유입구 및 상기 세정 공간의 공기가 유출되는 유출구를 구비하는 하우징;
   상기 하우징의 하부에 상기 세정 공간과 연통되도록 형성되는 수조;
   상기 세정 공간을 향하여 수분을 분무하는 분무부; 및
   상기 세정 공간에 분무되는 수분이 퇴적됨에 따라 상기 수조에 저장되는 물을 상기 분무부로 공급하도록 형성되는 순환부를 포함하고,
   상기 세정 공간은, 상기 유입구 측으로부터 상기 유출구 측으로 연속적으로 배치되는 제1 세정실 내지 제3 세정실을 구비하고,
   상기 분무부는, 상기 제1 세정실 내지 제3 세정실에 각각 설치되어 수분을 분무하는 제1 분무기 내지 제3 분무기를 구비하고,
   상기 제2 분무기는 상기 제1 분무기에서 분무되는 수분 입자보다 크기가 큰 수분 입자를 분무하고, 상기 제3 분무기는 상기 제2 분무기에서 분무되는 수분 입자보다 크기가 큰 수분 입자를 분무하고,
   상기 제3 분무기에서 분무되는 수분 입자는 상기 제1 분무기 또는 상기 제2 분무기에서 분무되었던 수분 입자들과 합쳐져 낙하되어 상기 수조로 회수되는 것을 특징으로 하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 워터 필터 유닛은, 상기 세정 공간과 상기 유입구 사이에 배치되고 상기 하우징의 적어도 일부분으로부터 분리 가능하도록 형성되는 프리 필터를 더 포함하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 프리 필터는 상기 유입구로 공기와 함께 유입되는 입자를 하전시키도록 형성되고,
   상기 워터 필터 유닛은, 상기 세정 공간 내부에 위치되어 상기 하전된 입자를 집진하도록 형성되는 중간 필터를 더 포함하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 워터 필터 유닛은, 상기 제1 세정실 내지 제3 세정실 사이에 배치되어 상기 제1 세정실 내지 제3 세정실을 서로 구획하도록 형성되는 중간 필터를 더 포함하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 워터 필터 유닛은, 상기 세정 공간과 상기 유출구 사이에 배치되고 상기 세정 공간에서 상기 유출구로 수분이 통과되는 것을 억제하도록 형성되는 최종 필터를 더 포함하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 워터 필터 유닛은, 상기 유입구를 개폐하도록 형성되는 댐퍼를 더 포함하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 순환부는,
   상기 수조 및 상기 분무부를 서로 연통시키도록 연장되는 순환 유로;
   상기 순환 유로 내에서 상기 수조로부터 상기 분무부로 물을 이동시키는 동력을 공급하도록 형성되는 펌프; 및
   상기 순환 유로의 상기 펌프와 상기 수조 사이에 설치되는 여과기를 구비하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 순환부는, 상기 수조에 저장되는 물의 수위를 측정하도록 형성되는 수위 센서를 더 포함하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 워터 필터 유닛은,
    상기 유입구와 상기 세정 공간 사이에 배치되어, 상기 유입구로부터 확장되는 상기 세정 공간으로 공기를 가이드하도록 형성되는 가이드부; 및
    상기 유출구와 상기 세정 공간 사이에 배치되어, 상기 유입구로부터 상기 세정 공간을 거쳐 상기 유출구로 흐르는 공기 유동을 형성하는 송풍팬을 더 포함하는, 워터 필터 유닛을 구비하는 공기 조화 장치.
12. 온도 및 습도 중 적어도 하나를 조절하여 실내 공간으로 공급하도록 형성되는 공기 조화 장치에 설치되어 공기를 정화하도록 형성되는 워터 필터 유닛에 있어서,
    내부에 세정 공간을 형성하고, 상기 세정 공간으로 외부 공기가 유입되는 유입구 및 상기 세정 공간의 공기가 유출되는 유출구를 구비하는 하우징;
    상기 하우징의 하부에 상기 세정 공간을 향하여 개방되도록 형성되는 수조;
    상기 세정 공간을 향하여 수분을 분무하는 분무부; 및
    상기 세정 공간에 분무되는 수분이 퇴적되어 상기 수조에 저장되는 물을 상기 분무부로 공급하도록 형성되는 순환부를 포함하고,
    상기 세정 공간은, 상기 유입구 측으로부터 상기 유출구 측으로 연속적으로 배치되는 제1 세정실 내지 제3 세정실을 구비하고,
    상기 분무부는, 상기 제1 세정실 내지 제3 세정실에 각각 설치되어 수분을 분무하는 제1 분무기 내지 제3 분무기를 구비하고,
    상기 제2 분무기는 상기 제1 분무기에서 분무되는 수분 입자보다 크기가 큰 수분 입자를 분무하고, 상기 제3 분무기는 상기 제2 분무기에서 분무되는 수분 입자보다 크기가 큰 수분 입자를 분무하고,
    상기 제3 분무기에서 분무되는 수분 입자는 상기 제1 분무기 또는 상기 제2 분무기에서 분무되었던 수분 입자들과 합쳐져 낙하되어 상기 수조로 회수되는 것을 특징으로 하는 워터 필터 유닛.

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