KR102144861B1 - 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치 - Google Patents

건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치에 관한 것으로, 본 발명은 공기유입덕트의 내부에 회전 가능하게 구비되며, 상기 공기유입덕트를 통해 유입되는 공기 중의 황사를 여과하는 필터조립체; 상기 필터조립체를 회전시키는 구동유닛; 및 상기 필터조립체에 접촉되어 상기 필터조립체에 여과된 황사를 제거하는 황사제거유닛;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 실내로 유입되는 공기 중의 황사를 여과할 뿐만 아니라 여과된 황사를 제거하고, 또한 구성이 간단하고 유지 관리가 편리하게 된다.

Description

건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치{DUST INFLOW PREVENTING APPARATUS}
본 발명은 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 황사는 3월 내지 5월 사이에 아시아 대륙 내부의 사막 지역에서 모래 바람이 발생하며, 편서풍의 영향으로 동북 아시아 지역으로 날라 오게 된다. 황사는 오랜 기간 동안 계속되어 왔으며, 최근에는 중국의 산업화 과정에서 발생량이 비약적으로 증가한, 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화탄소 등의 각종 중금속을 포함하는 오염 물질로 오염된 황사가 한국을 포함한 동북 아시아 지역에 막대한 피해를 주고 있다. 특히, 황사에는 일반적인 먼지에 비하여, 인간의 호흡기로 침투하여 건강에 치명적인 악영향을 주는 미세먼지(분진)가 다량으로 포함되어 있다. 이와 관련하여 우리나라에서 주로 관측되는 황사 입자의 크기는 주로 0.1㎛ 내지 10㎛로 상술한 미세먼지에 해당된다.
이와 같은 황사가 건물의 실내로 유입될 경우 건물의 실내에 거주하는 사람들의 호흡기 질환을 유발시킬 뿐만 아니라 건강에 악영향을 주게 된다. 또한, 황사는 자동차나 기계장비 등의 내부에 적재될 경우 고장을 유발시키게 된다.
사람이 거주하는 건물의 실내가 외부와 통풍이 잘되지 않은 상태에서 실내에서 사람이 장시간 활동하게 되면 실내 공기의 오염 및 CO2 증가로 인하여 쾌적한 상태를 유지하지 못하게 되므로 실내를 환기시켜주어야 한다. 창문을 열어 환기시키게 되면 황사나 오염물질이 유입될 뿐만 아니라 내부 열 손실이 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 건물에 환기시스템이 구비된다. 이와 같은 환기시스템에는 외부 공기의 유입시 외부 공기에 포함된 이물질을 제거하는 필터장치가 구비된다.
그러나, 이와 같은 환기시스템의 필터장치 뿐만 아니라 장비에 구비되는 필터장치는 황사가 발생될 때 황사를 여과하게 되므로 필터장치가 쉽게 황사에 의해 막히게 되어 필터장치를 자주 교체하여야 하므로 유지 관리가 불편한 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1474981호(2014. 12. 15. 등록일)(이하, 선행기술이라 함)에는 공기조화기의 내부에 이물질을 여과시키는 세정메디아가 구비되고 그 세정메디아의 상부에 세척수를 공급하는 세정부가 구비되어 세정미디어에 여과되는 이물질을 세정부에서 세척수를 분사하여 제거하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 선행기술은 이물질을 여과하는 세정메디아가 이물질에 의해 막히게 될 경우 세척수를 분사하여 세정메디아를 세정하게 되므로 세척수를 공급하여 분사시키는 구성이 복잡할 뿐만 아니라 세정메디아를 세정한 물을 제거하는 구성이 복잡하게 되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 실내로 유입되는 공기 중의 황사를 여과할 뿐만 아니라 여과된 황사를 제거하는 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구성이 간단하고 유지 관리가 편리한 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 공기유입덕트의 내부에 회전 가능하게 구비되며, 상기 공기유입덕트를 통해 유입되는 공기 중의 황사를 여과하는 필터조립체; 상기 필터조립체를 회전시키는 구동유닛; 및 상기 필터조립체에 접촉되어 상기 필터조립체에 여과된 황사를 제거하는 황사제거유닛;을 포함하는 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치가 제공된다.
상기 황사제거유닛의 아래쪽에 위치하도록 상기 공기유입덕트에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 황사제거유닛에 의해 제거되는 황사가 포집되는 황사포집통을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구동유닛은 회전모터를 포함하며, 상기 필터조립체는 상기 회전모터의 모터축에 착탈수단에 의해 착탈되는 것이 바람직하다.
상기 필터조립체는 필터프레임과, 상기 필터프레임에 결합되어 황사를 여과하는 필터미디어를 포함하며, 상기 필터프레임은 링 형상의 테두리부와, 상기 테두리부의 내부에 반경 반향으로 구비되는 지지리브부와, 상기 지지리브부의 가운데에 구비되는 착탈결합부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 황사제거유닛은 상기 공기유입덕트 내부에 상기 필터조립체와 인접하게 위치하는 고정리브와, 상기 필터조립체에 접촉되도록 상기 고정리브에 구비되어 상기 필터조립체에 여과된 황사를 제거하는 브러쉬;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 브러쉬는 상기 고정리브의 중간 부분을 기준으로 아래쪽에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 공기유입덕트는 건물 환기시스템을 구성하는 급기장치의 공기유입덕트와 연결될 수 있다.
본 발명은 외부 공기에 섞인 황사가 필터조립체의 필터미디어에 의해 여과되고 황사가 여과된 외부 공기를 실내로 유입시키게 되어 황사로 오염되지 않은 외부 공기를 실내에 공급할 수 있게 되고, 또한 브러쉬가 필터조립체에 접촉된 상태에서 필터조립체가 회전하게 되어 필터조립체의 필터미디어에 여과되어 붙은 황사가 필터미디어로부터 제거되므로 필터미디어의 성능을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 필터조립체의 필터미디어에 붙은 황사를 제거하게 되므로 필터미디어의 성능을 지속적으로 유지하게 되어 필터조립체의 교체 시기를 길게 하므로 유지관리가 편리하게 될 뿐만 아니라 필터조립체의 교체시 필터조립체만 구동유닛으로부터 착탈시켜 교체하게 되므로 교체 작업이 수월하게 된다.
또한, 본 발명은 황사를 여과하고 제거하는 구성이 필터조립체, 구동유닛, 황사제거유닛을 포함하게 되므로 구성이 간단하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예를 도시한 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예를 구성하는 착탈수단을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예를 구성하는 황사제거유닛을 도시한 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예를 구성하는 황사포집통을 도시한 측단면도,
도 6은 도 5는 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예를 구성하는 황사포집통을 도시한 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치가 건물 환기시스템을 구성하는 급기장치의 공기유입덕트에 구비된 것을 도시한 평면도.
이하, 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예를 도시한 측단면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예를 도시한 정면도이다.
도 1, 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 일실시예는 필터조립체(100), 구동유닛(200), 황사제거유닛(300)을 포함한다.
필터조립체(100)는 공기유입덕트(400)의 내부에 회전 가능하게 구비되며, 공기유입덕트(400)를 통해 유입되는 공기 중의 황사를 여과한다. 공기유입덕트(400)는 건물의 실내로 공기가 유입되는 공기유입덕트가 될 수 있고, 또한 공기유입덕트(400)는 기계장비의 내부를 공냉시키기 위하여 외부 공기가 기계장비 내부로 유입되는 공기유입덕트가 될 수 있다.
필터조립체(100)의 일예로, 필터조립체(100)는 필터프레임(110)과, 필터프레임(110)에 결합되어 황사를 여과하는 필터미디어(120)를 포함한다. 필터프레임(110)은 링 형상의 테두리부(111)와, 테두리부(111)의 내부에 반경 반향으로 구비되는 지지리브부(112)와, 지지리브부(112)의 가운데에 구비되는 착탈결합부(113)를 포함한다. 필터프레임(110)의 테두리부(111)의 외경은 공기유입덕트(400)의 내경보다 약간 작은 것이 바람직하다. 지지리브부(112)는 십자 형태로 형성된다. 지지리브부(112)는 직선 막대 형태로 형성될 수도 있다. 착탈결합부(113)는 지지리브부(112)의 가운데에 구비되는 원판부분과 그 원판부분의 가운데 형성되는 관통구멍을 포함한다. 필터미디어(120)는 원형 시트 형태로 형성된다. 필터미디어(120)는 부직포 시트, 또는 테프론(PTFE) 시트가 될 수 있다. 필터조립체(100)는 공기유입덕트(400)의 길이 방향 중심선에 대하여 수직 방향으로 위치하며, 공기유입덕트(400)의 길이 방향 중심선을 기준으로 하여 회전한다.
구동유닛(200)은 필터조립체(100)를 회전시킨다. 구동유닛(200)의 일예로, 구동유닛(200)은 회전모터를 포함한다. 필터조립체(100)는 회전모터의 모터축에 착탈수단에 의해 착탈되는 것이 바람직하다. 착탈수단의 일예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 착탈수단(220)은 회전모터의 모터축(210) 단부에 구비되는 수나사산부(211)와, 모터축(210)의 수나사산부(211)에 체결되는 두 개의 너트(221)(222)를 포함한다. 회전모터의 모터축 수나사산부(211)에 제1 너트(221)가 체결되고 이어 필터조립체(100)가 수나사산부(211)에 관통 삽입된 후 제2 너트(222)가 모터축(210)의 수나사산부(211)에 체결됨에 의해 필터조립체(100)를 고정시킨다. 필터조립체(100)는 필터프레임(110)의 착탈결합부(113)가 모터축(210)의 수나사산부(211)에 관통 삽입된다. 필터조립체(100)를 교체시 제2 너트(222)를 모터축(210)의 수나사산부(211)로부터 분리한 후 필터조립체(100)를 교체한다.
황사제거유닛(300)은 필터조립체(100)에 접촉되어 필터조립체(100)에 여과된 황사를 제거한다. 황사제거유닛(300)의 일예로, 도 1, 4에 도시한 바와 같이, 황사제거유닛(300)은 공기유입덕트(400) 내부에 필터조립체(100)와 인접하게 위치하는 고정리브(310)와, 필터조립체(100)에 접촉되도록 고정리브(310)에 구비되어 필터조립체(100)에 여과된 황사를 제거하는 브러쉬(320)를 포함한다. 고정리브(310)는 일자 형상으로 형성되는 리브부(311)와, 리브부(311)의 가운데에 구비되어 구동유닛(200)이 장착되는 모터장착부(312)를 포함한다. 고정리브(310)의 리브부(311)의 단부는 공기유입덕트(400)의 내주면에 연결된다. 고정리브(310)는 공기유입덕트(400)의 길이 방향 중심선에 대하여 수직 방향으로 위치한다. 모터장착부(312)는 원형으로 형성되는 원형부분과 그 원형부분에 형성되는 관통구멍을 포함한다. 구동유닛(200)의 회전모터는 고정리브(310)의 모터장착부(312)에 장착되며 회전모터의 모터축(210)은 고정리브(310)의 관통구멍을 관통하여 필터조립체(100)에 연결된다.
브러쉬는 고정리브의 중간 부분을 기준으로 아래쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 브러쉬(320)는 직선 형태로 형성됨이 바람직하다. 브러쉬(320)는 고정리브 길이의 1/2에 상응하는 길이를 갖는 것이 바람직하다. 구동유닛(200)은 고정리브(310)의 한쪽 면에 장착되고 브러쉬(320)는 구동유닛(200)이 장착된 면의 반대편 면에 구비된다.
한편, 도 5, 6에 도시한 바와 같이, 공기유입덕트(400)에, 황사제거유닛(300)에 의해 제거되는 황사가 포집되는 황사포집통(500)이 착탈 가능하게 구비되는 것이 바람직하다. 황사포집통(500)은 황사제거유닛(300)의 아래쪽에 위치한다. 황사제거유닛(300)의 아래에 위치하는 공기유입덕트(400)의 한 부분에 배출구멍(410)을 형성하고 그 배출구멍(410)에 황사포집통(500)을 착탈 가능하게 결합시킨다.
필터조립체(100), 구동유닛(200), 황사제거유닛(300)이 구비된 공기유입덕트(400)의 양단부 또는 한쪽 단부에 연결부(420)가 구비되어 공기유입덕트(400)가 건물의 실내로 공기가 유입되는 공기유입덕트에 연결되거나, 기계장비의 내부를 공냉시키기 위하여 외부 공기가 기계장비 내부로 유입되는 공기유입덕트에 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치가 건물 환기시스템을 구성하는 급기장치의 공기유입덕트에 구비된 것을 도시한 것이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 건물 환기시스템의 급기장치는 유입유로(11) 및 배출유로(12)가 구비되며 건물의 실내와 실외에 걸쳐 위치하도록 건물의 벽에 설치된 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 구비되어 유입유로(11)와 배출유로(12)를 통하는 공기를 열교환시키는 전열교환기(20)와, 하우징(10)의 배출유로(12)에 구비되되 실외측에 위치하는 배기용 팬모터(30)와, 하우징(10)의 유입유로(11)에 구비되되 실내측에 위치하는 흡기용 팬모터(40)를 포함한다. 하우징(10)의 한쪽 측면판 외면에 공기배출덕트(PO)와 공기유입덕트(PI)가 연결되며, 공기배출덕트(PO)는 배출유로(12)와 연통되고 공기유입덕트(PI)는 유입유로(11)와 연통된다. 배출덕트측과 유입덕트측에 각각 유로를 개폐하는 댐퍼(D)가 구비된다. 하우징(10)의 다른 한쪽 측면판 외면에 공기유입 배관라인(LI)과 공기배출 배관라인(LO)이 연결된다.
급기장치의 공기유입덕트(PI)에, 필터조립체(100), 구동유닛(200), 황사제거유닛(300)이 구비된 공기유입덕트(400)가 연결된다.
이하, 본 발명에 따른 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치의 작동과 효과를 설명한다.
먼저, 구동유닛(200)이 작동하게 되면 구동유닛(200)에 연결된 필터조립체(100)가 회전하게 된다. 필터조립체(100)의 일측에 브러쉬(320)가 접촉된 상태에서 필터조립체(100)가 회전하게 된다. 이와 같은 상태에서, 황사가 섞인 외부 공기가 공기유입덕트(400)를 통해 유동하게 되면 외부 공기가 필터조립체(100)의 필터미디어(120)를 통과하면서 흐르게 되고 외부 공기가에 섞인 황사는 필터조립체(100)의 필터미디어(120)에 여과되면서 필터미디어(120)에 붙어 쌓이게 된다. 필터조립체(100)가 구동유닛(200)의 작동에 의해 회전함에 따라 필터조립체(100)의 필터미디어(120)에 접촉된 황사제거유닛(300)의 브러쉬(320)에 의해 필터미디어(120)에 붙은 황사를 제거하게 된다. 공기유입덕트(400)에 황사포집통(500)이 구비된 경우 필터미디어(120)에서 떨어지는 황사가 황사포집통(500)에 모이게 된다. 이와 같이 구동유닛(200)의 작동에 의해 필터조립체(100)가 회전하면서 황사를 여과하게 되어 황사가 제거된 외부 공기만을 실내로 유입시키고, 필터조립체(100)의 필터미디어(120)에 여과되어 붙은 황사는 브러쉬(320)에 의해 제거되므로 필터미디어(120)가 막히지 않고 지속적으로 외부 공기에 섞인 황사를 제거하여 깨끗한 외부 공기가 실내로 유입된다. 구동유닛(200)은 항상 필터조립체(100)를 회전시키지 않고 설정된 시간 간격으로 필터조립체(100)를 회전시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 급기구 황사유입방지장치가 건물 환기시스템의 급기장치에 구비된 경우, 먼저 급기장치의 배기용 팬모터(30)와 흡기용 팬모터(40)가 각각 작동하게 되면 실외의 공기가 공기유입덕트(PI)와 하우징(10)의 유입유로(11)와 공기유입 배관라인(LI)을 통해 실내로 공급되고, 실내의 공기가 공기배출 배관라인(LO)과 하우징(10)의 배출유로(12)와 공기배출덕트(PO)를 통해 실외로 배출된다. 이때, 하우징(10)의 유입유로(11) 쪽으로 황사가 섞인 외부 공기가 유입되는 경우 구동유닛(200)의 작동에 의해 회전하는 필터조립체(100)에 의해 황사가 여과되고 황사가 여과된 외부 공기가 하우징(10)의 유입유로(11)로 유입된다.
하우징(10)의 유입유로(11)로 유입되는 실외 공기와 배출유로(12)로 배출되는 실내 공기가 전열교환기(20)를 거치면서 서로 열교환이 이루어지며, 열교환이 이루어진 실외 공기가 실내로 공급된다. 급기장치의 배기용 팬모터(30)와 흡기용 팬모터(40)가 각각 작동시 유입덕트(PI)와 배출덕트(PO)에 각각 구비된 댐퍼(D)는 열린 상태이고,
이와 같이, 본 발명은 외부 공기에 섞인 황사가 필터조립체(100)의 필터미디어(120)에 의해 여과되고 황사가 여과된 외부 공기를 실내로 유입시키게 되어 황사로 오염되지 않은 외부 공기를 실내에 공급할 수 있게 되고, 또한 브러쉬(320)가 필터조립체(100)에 접촉된 상태에서 필터조립체(100)가 회전하게 되어 필터조립체(100)의 필터미디어(120)에 여과되어 붙은 황사가 필터미디어(120)로부터 제거되므로 필터미디어(120)의 성능을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 필터조립체(100)의 필터미디어(120)에 붙은 황사를 제거하게 되므로 필터미디어(120)의 성능을 지속적으로 유지하게 되어 필터조립체(100)의 교체 시기를 길게 하므로 유지관리가 편리하게 될 뿐만 아니라 필터조립체(100)의 교체시 필터조립체(100)만 구동유닛(200)으로부터 착탈시켜 교체하게 되므로 교체 작업이 수월하게 된다.
또한, 본 발명은 황사를 여과하고 제거하는 구성이 필터조립체(100), 구동유닛(200), 황사제거유닛(300)을 포함하게 되므로 구성이 간단하게 된다.
100; 필터조립체 200; 구동유닛
300; 황사제거유닛 400; 공기유입덕트

Claims (1)

  1. 건물환기시스템을 구성하는 급기장치에 연결되는 공기유입덕트의 내부에 회전 가능하게 구비되며, 상기 공기유입덕트를 통해 유입되는 공기 중의 황사를 여과하는 필터조립체;
    상기 필터조립체를 회전시키는 구동유닛; 및
    상기 필터조립체에 접촉되어 상기 필터조립체의 회전에 의해 상기 필터조립체에 여과된 황사를 제거하는 황사제거유닛;
    상기 황사제거유닛의 아래쪽에 위치하도록 상기 공기유입덕트에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 황사제거유닛에 의해 제거되는 황사가 포집되는 황사포집통;을 포함하며,
    상기 필터조립체는 필터프레임과, 상기 필터프레임에 결합되어 황사를 여과하는 필터미디어를 포함하며, 상기 필터프레임은 링 형상의 테두리부와, 상기 테두리부의 내부에 반경 반향으로 구비되는 지지리브부와, 상기 지지리브부의 가운데에 구비되는 착탈결합부를 포함하며,
    상기 황사제거유닛은 상기 필터조립체와 인접하게 상기 공기유입덕트 내부에 고정되며 상기 구동유닛이 결합되는 고정리브와, 상기 필터조립체에 접촉되도록 상기 고정리브에 구비되어 상기 필터조립체의 회전에 의해 상기 필터조립체에 여과된 황사를 제거하는 브러쉬;를 포함하며,
    상기 고정리브는 상기 공기유입덕트의 내부에 수직 방향으로 위치하도록 양단부가 공기유입덕트의 내주면에 연결되는 리브부와, 상기 리브부의 가운데에 구비되어 상기 구동유닛이 장착되는 모터장착부를 포함하며,
    상기 브러쉬는 상기 고정리브의 중간 부분을 기준으로 아래쪽에 위치하되, 상기 브러쉬의 길이 방향이 수직 방향으로 위치하며,
    상기 황사포집통은 상기 브러쉬의 아래에 위치하도록 상기 공기유입덕트의 외주면에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 브러쉬의 아래쪽에 위치하는 공기유입덕트의 한 부분에 황사가 황사포집통으로 배출되도록 배출구멍이 구비되는 것을 특징으로 하는 건물환기시스템의 급기구 황사유입방지장치.
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