KR102150612B1 - 사이클론 공기정화환기장치 - Google Patents

사이클론 공기정화환기장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사이클론 공기정화환기장치에 관한 것으로서, 외벽의 실내측에 배치되며, 판면에 청정공기배출구(111)가 형성된 전면케이싱(110)과; 외벽의 실외측에 배치되며, 상기 전면케이싱(110)과 결합되며 판면에 외부공기유입공(123)이 형성되며, 하부에 미세먼지배출공(125)이 형성된 후면케이싱(120)과; 상기 전면케이싱(110)과 상기 후면케이싱(120)의 내부에 구비되며 상기 외부공기유입공(123)을 통해 유입된 외부공기에 포함된 미세먼지를 원심력을 이용해 제거하는 복수개의 사이클론(141)이 구비된 사이클론모듈(140)과; 상기 사이클론모듈(140)의 상부에 구비되어 상기 사이클론(141)에서 미세먼지가 분리된 청정공기(A2)가 상기 청정공기배출구(111)로 배출되도록 흡입압을 인가하는 급기팬(150)과; 상기 사이클론모듈(140)의 하부에 구비되어 상기 사이클론(141)의 하부로 포집된 미세먼지가 상기 미세먼지배출공(125)으로 배출되도록 배출압을 인가하는 배출팬(160)과; 상기 사이클론모듈(140)의 상부에 구비되어 외부공기의 미세먼지 농도를 감지하는 미세먼지감지부(180)와; 상기 미세먼지감지부(180)에서 감지된 미세먼지 농도에 따라 상기 급기팬(150)과 상기 배출팬(160)의 흡입압과 배출압을 차등적으로 조절하는 제어부(190)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사이클론 공기정화환기장치{AIR CLEAN AND VENTILATION DEVICE USING CYCLONE}
본 발명은 사이클론 공기정화환기장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 사이클론을 이용해 미세먼지를 분리한 후 외부공기를 실내로 유입시킬할 수 있는 사이클론 공기정화환기장치에 관한 것이다.
창문을 닫아 놓을 경우 내부에 상주하는 인원이 호흡하며 내뱉는 이산화탄소 등으로 인해 실내 공기가 오염되게 된다. 이에 따라 창문을 열어 환기를 시키게 된다.
그런데, 환기가 이루어지는 동안 열려진 창문을 통해 유입되는 공기에 미세먼지가 포함되어 있는 경우 오히려 실내 공기를 더 오염시키게 되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2017-0081913호 "공기청정 환기 장치" 한국등록특허 제10-1461168호 "창문형 공기정화환기장치"
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 창문을 통해 실내로 유입되는 외부공기를 정화시켜 실내로 공급하는 사이클론 공기정화환기장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 목적은 사이클론 공기정화환기장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 사이클론 공기정화환기장치는, 외벽의 실내측에 배치되며, 판면에 청정공기배출구(111)가 형성된 전면케이싱(110)과; 외벽의 실외측에 배치되며, 상기 전면케이싱(110)과 결합되며 판면에 외부공기유입공(123)이 형성되며, 하부에 미세먼지배출공(125)이 형성된 후면케이싱(120)과; 상기 전면케이싱(110)과 상기 후면케이싱(120)의 내부에 구비되며 상기 외부공기유입공(123)을 통해 유입된 외부공기에 포함된 미세먼지를 원심력을 이용해 제거하는 복수개의 사이클론(141)이 구비된 사이클론모듈(140)과; 상기 사이클론모듈(140)의 상부에 구비되어 상기 사이클론(141)에서 미세먼지가 분리된 청정공기(A2)가 상기 청정공기배출구(111)로 배출되도록 흡입압을 인가하는 급기팬(150)과; 상기 사이클론모듈(140)의 하부에 구비되어 상기 사이클론(141)의 하부로 포집된 미세먼지가 상기 미세먼지배출공(125)으로 배출되도록 배출압을 인가하는 배출팬(160)과; 상기 사이클론모듈(140)의 상부에 구비되어 외부공기의 미세먼지 농도를 감지하는 미세먼지감지부(180)와; 상기 미세먼지감지부(180)에서 감지된 미세먼지 농도에 따라 상기 급기팬(150)과 상기 배출팬(160)의 흡입압과 배출압을 차등적으로 조절하는 제어부(190)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 급기팬(150)과 상기 배출팬(160)은 초기 설정된 흡입압력과 배출압력으로 구동되고, 상기 제어부(190)는 상기 미세먼지감지부(180)에서 감지된 미세먼지 농도가 기준범위를 초과할 경우, 미세먼지 농도에 비례하게 상기 배출팬(160)의 배출압력은 증가되고 상기 급기팬의 흡입압력은 감소되도록 상기 배출팬(160)과 상기 급기팬(150)을 구동시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 초기 설정된 흡입압력과 배출압력은 9 : 1의 비율로 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 사이클론모듈(140)은, 서로 병렬적으로 배치된 네 개의 사이클론(141)과; 상기 네 개의 사이클론(141)의 상부를 서로 연결하며 상기 급기팬(150)의 하부와 결합되는 상부사이클론결합판(145)과; 상기 네 개의 사이클론(141)의 하부를 서로 연결하며 상기 배출팬(160)의 상부와 결합되는 하부사이클론결합판(147)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치는 건물의 외벽 또는 창문에 설치되어 실내로 유입되는 외부공기에 포함된 미세먼지를 사이클론 원리에 의해 분리한다. 그리고, 분리된 미세먼지를 외부로 배출하고, 정화된 청정공기만 실내로 공급한다.
이에 의해 실내의 공기를 환기를 통해 신선하게 유지하면서, 실내 공기의 오염은 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치는 별도의 필터 없이 사이클론의 원리를 이용해 미세먼지를 분리하므로 유지관리가 간편한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치는 미세먼지감지부에서 감지한 미세먼지 농도에 따라 급기팬과 배출팬의 구동을 차등적으로 제어하여 미세먼지 농도에 따른 실내공기의 흐름을 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치의 외부구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치의 내부구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치의 내부구성을 개략적으로 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치의 정단면구성을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치의 측단면구성을 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치의 사용과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치(100)의 외부구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 사이클론 공기정화환기장치(100)의 내부구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 사이클론 공기정화환기장치(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치(100)는 창문 또는 외벽에 결합된다. 사이클론 공기정화환기장치(100)는 내부에 구비된 복수개의 사이클론(141)을 이용해 외부로부터 유입되는 외부공기(A1)에 포함된 미세먼지(A3)을 걸러내고, 깨끗한 청정공기(A2)만을 실내로 공급한다. 이에 의해 종래 창문을 통해 환기할 때, 오염된 외부공기에 의해 실내공기가 오염되던 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치(100)는 전면케이싱(110)과, 후면케이싱(120), 그리고 후면케이싱(120)과 결합되며 창문 또는 외벽에 결합되는 결합프레임(130)과, 전면케이싱(110)과 후면케이싱(120) 사이에 구비되는 복수개의 사이클론모듈(140)과, 사이클론모듈(140)의 상부에 구비되어 미세먼지(A3)가 걸러진 청정공기(A2)가 실내로 공급되도록 흡입압력을 생성하는 급기팬(150)과, 사이클론모듈(140)의 하부에 구비되어 사이클론(141)의 하부로 포집되는 미세먼지(A3)를 외부로 배출시키는 배출압력을 형성하는 배출팬(160)과, 사이클론모듈(140)로 유입되는 외부공기(A1)의 오염도를 감지하는 미세먼지감지부(180)와, 급기팬(150)과 배출팬(160)이 회전되도록 전원을 공급하는 전원공급부(185)와, 미세먼지감지부(180)가 감지한 미세먼지 농도에 따라 급기팬(150)과 배출팬(160)의 구동속도를 차등적으로 제어하는 제어부(190)를 포함한다.
전면케이싱(110)은 후면케이싱(120)과 마주보게 결합되며 내부에 사이클론모듈(140)과 급기팬(150), 배출팬(160), 전원공급부(185), 미세먼지감지부(180) 및 제어부(190)를 수용한다. 전면케이싱(110)은 외벽의 실내측에 구비되어 내부에 수용된 사이클론(141)을 통해 정화된 청정공기(A2)를 실내로 배출한다.
전면케이싱(110)의 상부에는 청정공기배출구(111)가 형성된다. 도 6에 도시된 바와 같이 청정공기배출구(111)는 급기팬(150)의 상단에 대응되는 위치에 구비되어 사이클론모듈(140)에서 정화되어 급기팬(150)을 통해 상부로 이동된 청정공기(A2)를 실내로 공급한다.
후면케이싱(120)은 전면케이싱(110)과 함께 내부공간을 형성한다. 후면케이싱(120)의 테두리영역에는 플랜지(121)가 구비된다. 후면케이싱(120)은 결합프레임(130)의 후면케이싱결합공(131)을 통해 결합프레임(130)의 외측으로 돌출되게 위치된다. 이 때, 후면케이싱(120)의 테두리영역에 형성된 플랜지(121)가 결합프레임(130)에 체결부재(미도시)를 통해 결합되어 후면케이싱(120)과 결합프레임(130)의 위치가 고정된다.
후면케이싱(120)에는 사이클론모듈(140)의 외부공기유입관(143,143a)에 대응되는 영역에 외부공기유입공(123)이 관통형성되고, 후면케이싱(120)의 바닥면에는 미세먼지배출공(125)이 관통형성된다.
도 3에 도시된 바와 같이 외부공기유입공(123)은 복수개의 사이클론모듈(140)의 외부공기유입관(143,143a)에 대응되는 위치에 구비되어 외부공기(A1)가 외부공기유입공(123)으로 유입될 수 있게 한다.
미세먼지배출공(125)은 복수개의 사이클론모듈(140)의 하부에 결합된 배출팬(160)에 대응되는 영역에 관통형성되어 배출팬(160)을 통해 이동되는 미세먼지(A3)을 외부로 배출시킨다.
여기서, 결합프레임(130)을 기준으로 전면케이싱(110)은 실내에 위치되고, 후면케이싱(120)은 실외에 위치된다. 이에 의해 후면케이싱(120)의 바닥면에 형성된 미세먼지배출공(125)을 통해 배출되는 미세먼지(A3)는 실외로 이동된다.
사이클론모듈(140)은 전면케이싱(110)과 후면케이싱(120) 사이의 내부공간에 구비되며, 외부공기(A1)에 포함된 미세먼지(A3)를 분리한다. 사이클론모듈(140)은 평행하게 배치된 복수개의 사이클론(141)과, 사이클론(141)으로 외부공기를 공급하는 외부공기유입관(143,143a)과, 복수개의 사이클론(141)의 상부를 급기팬(150)과 연결하는 상부사이클론결합판(145)과, 복수개의 사이클론(141)의 하부를 배출팬(160)과 연결하는 하부사이클론결합판(147)을 포함한다.
복수개의 사이클론(141)은 내부로 유입된 외부공기(A1)에 포함된 미세먼지(A3)를 분리한다. 도 5에 확대도시된 바와 같이 사이클론(141)은 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지게 형성된다. 외부공기유입관(143,143a)을 통해 사이클론(141)의 상부로 유입된 외부공기(A1)는 사이클론(141)의 내벽을 따라 나선방향으로 회전하며 하부로 이동된다.
이 과정에서 원심력에 의해 무게가 무거운 미세먼지(A3)이 하부로 이동하며 공기와 분리된다. 사이클론(141)의 하단(141a)으로 이동된 미세먼지(A3)는 배출팬(160)의 배출압력에 의해 외부로 배출되고, 미세먼지(A3)가 분리된 청정공기(A2)는 급기팬(150)의 흡입압력에 의해 상단(141b)으로 이동되어 실내로 공급된다.
여기서, 사이클론(141)의 크기가 작을수록 보다 작은 크기의 미세먼지를 제거할 수 있다. 이에 따라 크기가 큰 하나의 사이클론이 아니라 크기가 작은 복수개의 사이클론(141)을 함께 배치하여 미세먼지 제거효율을 향상시키게 된다.
외부공기유입관(143,143a)은 복수개의 사이클론(141)의 양측에 배치되어 후면케이싱(120)의 외부공기유입공(123)으로부터 유입된 외부공기(A1)를 사이클론(141) 내부로 공급한다. 외부공기유입관(143,143a)은 외부공기유입공(123)에 대응되는 위치에 수평방향으로 배치된다.
상부사이클론결합판(145)은 복수개의 사이클론(141)의 상부에 결합되어 사이클론(141)을 급기팬케이싱(151)과 결합시킨다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사이클론모듈(140)은 네 개의 사이클론(141)을 포함한다. 상부사이클론결합판(145)은 네 개의 사이클론(141)의 상부에 결합된다.
상부사이클론결합판(145)은 사각형 형태로 형성되며, 내부에 각 사이클론(141)의 상단(141b)에 끼움결합되는 청정공기배출공(145a)이 구비된다. 청정공기배출공(145a)은 사이클론(141)의 하부에서 상부로 이동되는 청정공기(A2)를 급기팬(150) 측으로 이동시킨다.
하부사이클론결합판(147)은 복수개의 사이클론(141)의 하부에 결합되어 사이클론(141)을 배출팬케이싱(161)과 결합시킨다. 하부사이클론결합판(147)에는 각 사이클론(141)의 하단(141a)이 끼움결합되는 미세먼지배출관(147a)이 구비된다.
도 5에 도시된 바와 같이 사이클론(141)이 상하에 상부사이클론결합판(145)과 하부사이클론결합판(147)이 각각 배치되고, 상부사이클론결합판(145) 위에 급기팬케이싱(151)이 구비되고, 하부사이클론결합판(147) 아래에 배출팬케이싱(161)이 구비된다.
이에 의해 급기팬(150)에 의해 형성된 흡입압력이 사이클론(141) 내부로 온전히 전달되고, 배출팬(160)에 의해 형성된 배출압력이 사이클론(141) 내부로 온전히 전달될 수 있다.
사이클론모듈(140)은 공기정화환기장치(100)가 설치되는 공간에 따라 복수개가 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기정화환기장치(100)는 세 개의 사이클론모듈(140)이 나란하게 구비되었으나, 경우에 따라 한 개 또는 세 개 이상의 사이클론모듈(140)이 구비될 수 있다.
급기팬(150)은 사이클론모듈(140)에서 미세먼지(A3)이 제거된 청정공기(A2)를 실내로 공급하기 위한 흡입압력을 제공한다. 급기팬(150)은 전원공급부(185)로부터 전원이 공급되어 회전된다. 이 때, 급기팬(150)은 제어부(190)의 제어에 의해 회전속도가 제어되고, 이에 따라 흡입압력이 조절된다. 급기팬(150)은 급기팬케이싱(151) 내부에 구비된다.
배출팬(160)은 전원공급부(185)로부터 전원이 공급되면 회전되며 흡입압력을 형성한다. 흡입압력은 사이클론(141)의 하부로 작용하여 원심력에 의해 포집된 미세먼지(A3)가 외부로 배출되게 한다.
배출팬(160)은 배출팬케이싱(161) 내부에 수용되고, 미세먼지(A3)은 하부사이클론결합판(147)을 통해 배출팬케이싱(161)으로 이동된 후 미세먼지배출공(125)으로 배출된다.
급기팬(150)과 배출팬(160)은 각 사이클론모듈(140) 당 한개씩 구비된다.
각 사이클론(141)에서 원심력에 의해 하부로 이동된 미세먼지(A3)는 사이클론(141)의 하부에 포집된다. 배출팬(160)은 사이클론(141)의 하부에 포집된 미세먼지(A3)이 외부로 배출되게 한다. 급기팬(150)은 미세먼지(A3)이 걸러진 청정공기(A2)에 흡입압을 인가하여 실내로 공급되게 한다. 이 때, 급기팬(150)과 배출팬(160)의 회전속도는 제어부(190)에 의해 차등적으로 제어된다. 회전속도의 제어에 의해 흡입압력과 배출압력을 조절하게 된다.
도 5에 확대도시된 바와 같이 급기팬(150)의 흡입압력(P1)과 배출팬(160)의 배출압력(P2)에 따라 외부공기의 정화속도와 정화효율이 달라지게 된다. 이에 따라 제어부(190)는 미세먼지감지부(180)에서 감지된 미세먼지 농도에 따라 급기팬(150)과 배출팬(160)의 회전속도를 차등적으로 제어한다. 이와 관련해서는 이하에서 보다 자세히 설명한다.
지지프레임(170)은 전면케이싱(110)과 후면케이싱(120) 내부에 각 구성들의 위치가 고정되게 한다. 사이클론모듈(140)과 급기팬케이싱(151) 및 배출팬케이싱(161)은 서로 조립되어 서로 위치가 구속된다. 급기팬케이싱(151)은 지지프레임(170)에 결합되어 전면케이싱(110)과 후면케이싱(120) 내부에서의 위치가 고정된다.
미세먼지감지부(180)는 사이클론모듈(140)의 일측에 구비되어 외부공기유입공(123)을 통해 유입되는 외부공기(A1)의 미세먼지농도를 감지한다. 미세먼지감지부(180)에서 감지된 미세먼지농도는 제어부(190)로 전송된다.
제어부(190)는 도 4에 도시된 바와 같이 미세먼지감지부(180)에서 감지한 외부공기(A1)의 미세먼지 농도에 따라 급기팬(150)과 배출팬(160)의 구동속도를 조절하여 급기압력(P1)과 배출압력(P2)을 차등적으로 조절한다.
도 5에 확대도시된 바와 같이 외부공기(A1)가 사이클론(141)의 상부로 유입된 후 사이클론(141)의 내벽면을 따라 나선방향으로 이동될 때, 외부공기(A1)에 포함된 미세먼지(A3)이 사이클론(141)의 내벽면에 쌓이게 된다.
외부공기(A1)에 포함된 미세먼지(A3), 즉 미세먼지가 많은 경우 사이클론(141)의 내벽면에 쌓이는 미세먼지(A3)의 두께(d)가 증가하게 된다. 미세먼지(A3)의 두께(d)가 증가되면 하부에서 상부로 이동되는 청정공기(A2)의 이동폭이 좁아져 청정공기(A2)가 원활하게 실내로 유입되지 못하게 된다. 또한, 청정공기(A2)가 상부로 이동되며 사이클론(141)의 내벽면에 쌓인 미세먼지와 다시 접촉되며 오염될 수 있다.
이에 따라 제어부(190)는 미세먼지 농도에 따라 흡입압력(P1)과 배출압력(P2)을 차등적으로 조절한다.
제어부(190)는 미세먼지 농도가 기설정된 기준농도 이하인 경우, 디폴트값으로 설정된 흡입압력(P1)과 배출압력(P2)으로 급기팬(150)과 배출팬(160)이 구동되게 제어한다. 반면, 제어부(190)는 미세먼지 농도가 기설정된 기준농도 보다 높은 경우, 미세먼지 농도에 비례하게 배출압력(P2)은 증가시키고 흡입압력(P1)은 감소시킨다.
즉, 미세먼지 농도가 높을수록 사이클론(141)의 내벽면에 쌓이는 미세먼지의 두께가 빠르게 증가된다. 이에 제어부(190)는 배출압력(P2)을 증가시켜 사이클론(141) 내부의 미세먼지를 빠르게 외부로 배출시켜 청정공기(A2)의 이동흐름을 원활하게 한다.
일례로, 미세먼지 농도가 기준농도 이하인 경우, 흡입압력(P1)과 배출압력(P2)은 9:1의 비율로 설정된다. 반면, 미세먼지 농도가 증가되면, 흡입압력(P1)과 배출압력(P2)이 8 :2, 7:3 으로 조절된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 공기정화환기장치(100)의 사용과정을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 공기정화환기장치(100)의 제어부(190)의 제어과정을 도시한 흐름도이다.
사용자는 본 발명의 공기정화환기장치(100)를 건물의 외벽 또는 창문에 설치한다. 이 때, 도 6에 도시된 바와 같이 결합프레임(130)이 외벽 또는 창문에 결합되게 설치되고, 전면케이싱(110)은 실내 측에 위치되고 후면케이싱(120)은 실외 측에 위치되게 설치한다.
전원공급부(185)를 상용전원에 연결하고, 전원이 공급되면 급기팬(150)과 배출팬(160)이 구동되며 흡입압력(P1)과 배출압력(P2)을 인가한다(S110). 이 때, 급기팬(150)과 배출팬(160)은 초기 설정된 기준속도로 회전되며 디폴트값의 흡입압력(P1)과 배출압력(P2)을 인가한다.
디폴트값의 흡입압력(P1)과 배출압력(P2)에 의해 외부공기(A1)가 후면케이싱(120)의 외부공기유입공(123)을 통해 유입된다. 외부공기(A1)는 사이클론모듈(140)의 외부공기유입공(123)으로 유입된다.
사이클론모듈(140)의 각 사이클론(141)은 사이클론 동작을 수행하며 외부공기(A1)에 포함된 미세먼지, 즉 미세먼지(A3)를 분리하는 동작을 수행한다(S120). 외부공기유입공(123)으로 유입된 외부공기(A1)는 도 5에 확대 도시된 바와 같이 사이클론(141)의 내벽면을 따라 원심력에 의해 나선방향으로 회전되며 하강되고, 이 과정에서 상대적으로 무거운 입자들이 하부로 분리된다.
하부로 하강되며 사이클론(141)의 하단(141a)으로 포집된 미세먼지(A3)는 배출압력(P2)에 의해 하부사이클론결합판(147)의 미세먼지배출관(147a)을 통해 배출팬케이싱(161)으로 유입된 후, 후면케이싱(120)의 미세먼지배출공(125)을 통해 실외로 배출된다.
한편, 사이클론(141) 내부에서 미세먼지(A3)가 분리된 청정공기(A2)는 급기팬(150)의 급기압력에 의해 급기팬케이싱(151)으로 이동된 후 전면케이싱(110)의 청정공기배출구(111)를 통해 실내로 공급된다.
여기서, 미세먼지감지부(180)는 사이클론모듈(140)로 유입되는 외부공기(A1)의 미세먼지 농도를 감지하고 제어부(190)로 전송한다. 제어부(190)는 미세먼지 농도가 기준범위 이하인지 판단한다(S130).
미세먼지 농도가 기준범위 이하인 경우, 제어부(190)는 앞서 설명한 바와 같이 기설정된 디폴트값의 흡입압력과 배출압력으로 급기팬(150)과 배출팬(160)을 구동시킨다. 반면, 미세먼지 농도가 기준범위를 초과하는 경우, 제어부(190)는 미세먼지 농도에 비례하게 배출압력은 증가시키고 흡입압력은 감소시킨다(S140).
이러한 과정은 미세먼지감지부(180)에서 감지된 미세먼지 농도가 기준범위 이내가 될 때까지 반복된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치는 건물의 외벽 또는 창문에 설치되어 실내로 유입되는 외부공기에 포함된 미세먼지를 사이클론 원리에 의해 분리한다. 그리고, 분리된 미세먼지를 외부로 배출하고, 정화된 청정공기만 실내로 공급한다.
이에 의해 실내의 공기를 환기를 통해 신선하게 유지하면서, 실내 공기의 오염은 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치는 별도의 필터 없이 사이클론의 원리를 이용해 미세먼지를 분리하므로 유지관리가 간편한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 사이클론 공기정화환기장치는 미세먼지감지부에서 감지한 미세먼지 농도에 따라 급기팬과 배출팬의 구동을 차등적으로 제어하여 미세먼지 농도에 따른 실내공기의 흐름을 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 사이클론 공기정화환기장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 공기정화환기장치 110 : 전면케이싱
111 : 청정공기배출구 120 : 후면케이싱
121 : 플랜지 123 : 외부공기유입공
125 : 미세먼지배출공 130 : 결합프레임
131 : 후면케이싱결합공 140 : 사이클론모듈
141 : 사이클론 141a : 하단
141b : 상단 143,143a : 외부공기유입관
145 : 상부사이클론결합판 145a : 청정공기배출공
145b : 안내관 147 : 하부사이클론결합판
147a : 미세먼지배출관 150 : 급기팬
151 : 급기팬케이싱 160 : 배출팬
161 : 배출팬케이싱 170 : 지지프레임
180 : 미세먼지감지부 185 : 전원공급부
190 : 제어부
A1 : 외부공기
A2 : 청정공기
A3 : 미세먼지

Claims (4)

  1. 외벽의 실내측에 배치되며, 판면에 청정공기배출구(111)가 형성된 전면케이싱(110)과;
    외벽의 실외측에 배치되며, 상기 전면케이싱(110)과 결합되며 판면에 외부공기유입공(123)이 형성되며, 하부에 미세먼지배출공(125)이 형성된 후면케이싱(120)과;
    상기 전면케이싱(110)과 상기 후면케이싱(120)의 내부에 구비되며 상기 외부공기유입공(123)을 통해 유입된 외부공기에 포함된 미세먼지를 원심력을 이용해 제거하는 복수개의 사이클론(141)이 구비된 사이클론모듈(140)과;
    상기 사이클론모듈(140)의 상부에 구비되어 상기 사이클론(141)에서 미세먼지가 분리된 청정공기(A2)가 상기 청정공기배출구(111)로 배출되도록 흡입압을 인가하는 급기팬(150)과;
    상기 사이클론모듈(140)의 하부에 구비되어 상기 사이클론(141)의 하부로 포집된 미세먼지가 상기 미세먼지배출공(125)으로 배출되도록 배출압을 인가하는 배출팬(160)과;
    상기 사이클론모듈(140)의 상부에 구비되어 외부공기의 미세먼지 농도를 감지하는 미세먼지감지부(180)와;
    상기 미세먼지감지부(180)에서 감지된 미세먼지 농도에 따라 상기 급기팬(150)과 상기 배출팬(160)의 흡입압과 배출압을 차등적으로 조절하는 제어부(190)를 포함하고,
    상기 급기팬(150)과 상기 배출팬(160)은 초기 설정된 흡입압력과 배출압력으로 구동되고,
    상기 제어부(190)는 상기 미세먼지감지부(180)에서 감지된 미세먼지 농도가 기준범위를 초과할 경우, 미세먼지 농도에 비례하게 상기 배출팬(160)의 배출압력은 증가되고 상기 급기팬의 흡입압력은 감소되도록 상기 배출팬(160)과 상기 급기팬(150)을 구동시키는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기정화환기장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초기 설정된 흡입압력과 배출압력은 9 : 1의 비율로 설정되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기정화환기장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 사이클론모듈(140)은,
    서로 병렬적으로 배치된 네 개의 사이클론(141)과;
    상기 네 개의 사이클론(141)의 상부를 서로 연결하며 상기 급기팬(150)의 하부와 결합되는 상부사이클론결합판(145)과;
    상기 네 개의 사이클론(141)의 하부를 서로 연결하며 상기 배출팬(160)의 상부와 결합되는 하부사이클론결합판(147)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기정화환기장치.
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