KR102197834B1 - 공기청정기 - Google Patents

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KR102197834B1
KR102197834B1 KR1020190066680A KR20190066680A KR102197834B1 KR 102197834 B1 KR102197834 B1 KR 102197834B1 KR 1020190066680 A KR1020190066680 A KR 1020190066680A KR 20190066680 A KR20190066680 A KR 20190066680A KR 102197834 B1 KR102197834 B1 KR 102197834B1
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Abstract

본 발명은, 창틀에 회전 가능하게 설치되며, 전면에 흡입구가 형성되고 후면에 토출구가 형성되며, 창문과 창틀 사이에 배치된 상태를 기준으로 하였을 때 전면이 실내를 향하고 후면이 실외를 향하도록 배치되는 메인하우징과, 상기 메인하우징의 내부에 수용되어 회전하는 베인과, 상기 베인을 회전시키는 모터를 포함하는 메인부; 상기 메인하우징의 후면에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 토출구를 선택적으로 개폐시키는 필터부; 및 환기모드일 때 상기 메인하우징을 창문과 창틀 사이에 배치시키며 상기 필터부를 상기 메인하우징으로부터 이격 배치시키고, 공기정화모드일 때 상기 메인하우징을 창문으로부터 실내 측으로 이격시키며 상기 필터부를 상기 메인하우징에 장착시키는 제어부를 포함하는 공기청정기를 제공한다.
본 발명에 따른 공기청정기에 의하면, 환기모드 시에는 실내 공기가 필터부를 통과하지 않고 실외로 토출됨에 따라 불필요한 공기정화 기능이 발생되지 않도록 함과 동시에 실내 공기가 실외 공기와 환기가 이루어질 수 있도록 하며, 공기정화모드 시에는 실내공기가 필터부를 통과한 후 실내로 토출되도록 함으로써, 하나의 공기청정기에서 환기기능과 공기정화기능이 모두 수행되도록 할 수 있으며, 필터부의 수명을 연장시킬 수 있고, 공기청정기의 구동 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 공기청정기에 의하면, 흡기모드에서 외부의 오염된 공기가 필터부를 통해 정화된 후 실내로 공급되도록 하여, 깨끗하고 신선한 외기가 실내로 도입될 수 있도록 한다.

Description

공기청정기{Air cleaner}
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 실내 공기를 실외 공기와 환기시키거나, 실내 공기를 필터를 이용하여 정화시키는 공기청정기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기청정기란, 실내의 공기를 정화시키는 장치를 의미한다. 공기청정기는 각종 부품이 수용되는 하우징과, 하우징 내부에 설치되어 공기를 흡입 및 토출시키는 베인과, 베인의 일 측에 설치되며 베인을 통해 흡입된 공기가 정화되어 나가는 필터를 구비한다. 그리고 이러한 필터는, 통상 큰 물질을 걸러주는 1차필터와, 필터의 수명을 유지시키는 2차필터와, 미세먼지를 걸러주는 3차필터로 이루어진다.
한편, 환기장치란, 실내의 공기를 실외의 공기와 교환시키는 것을 의미한다. 환기장치는, 실내에 매연, 이산화탄소 등 인체에 유익하지 않은 기체의 농도가 높은 경우, 실내의 오염된 공기를 실외로 배출시켜 실외의 깨끗한 공기가 실내로 유입될 수 있도록 한다.
이때, 종래의 공기청정기는, 실내의 공기를 공기청정기 내부의 필터를 통과시켜 이를 정화시키는 목적으로만 사용될 뿐, 상술한 환기장치의 환기기능은 수행하지 못한다는 한계가 있다. 따라서 종래에 의하면, 공기정화기능은 공기청정기가 수행하고 환기기능은 환기장치가 수행하므로, 실내를 환기시키기 위해서는 환기장치가 공기청정기와는 별도로 구비되어야 한다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 환기기능과 공기정화기능을 모두 수행할 수 있는 공기청정기를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은, 창틀에 회전 가능하게 설치되며, 전면에 흡입구가 형성되고 후면에 토출구가 형성되며, 창문과 창틀 사이에 배치된 상태를 기준으로 하였을 때 전면이 실내를 향하고 후면이 실외를 향하도록 배치되는 메인하우징과, 상기 메인하우징의 내부에 수용되어 회전하는 베인과, 상기 베인을 회전시키는 모터를 포함하는 메인부; 상기 메인하우징의 후면에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 토출구를 선택적으로 개폐시키는 필터부; 및 환기모드일 때 상기 메인하우징을 창문과 창틀 사이에 배치시키며 상기 필터부를 상기 메인하우징으로부터 이격 배치시키고, 공기정화모드일 때 상기 메인하우징을 창문으로부터 실내 측으로 이격시키며 상기 필터부를 상기 메인하우징에 장착시키는 제어부를 포함하는 공기청정기를 제공한다.
상기 공기청정기는, 상기 메인하우징의 상측에 설치되며, 상기 메인하우징에 대하여 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 보조하우징을 포함하는 보조부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 환기모드일 때, 상기 보조하우징을 상승시켜 상기 메인하우징과 창틀 사이의 틈새를 밀폐시킨다.
상기 보조하우징은, 상기 메인하우징의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 상기 메인부는, 상기 메인하우징의 내부에 설치되며, 상기 메인하우징의 반경방향 외측을 향하여 돌출된 메인방지턱을 더 포함하며, 상기 보조부는, 상기 보조하우징의 내주면에 돌출되며, 상기 메인방지턱의 하부에 안착되어 상기 보조하우징이 상측으로 이동하는 것을 방지하는 보조방지턱과. 상기 보조하우징의 내부에 배치되며, 상기 보조하우징을 상측으로 가압하는 보조스프링을 더 포함하고, 상기 제어부는, 환기모드일 때, 상기 메인방지턱을 상기 메인하우징의 반경방향 내측으로 이동시켜, 상기 보조방지턱과 상기 메인방지턱 사이의 접촉을 차단한다.
상기 보조부는, 상기 보조하우징의 내부에 설치되며, 하단이 상기 메인하우징의 상부를 관통하고 상단이 상기 보조하우징의 상부에 안착되는 가이드축을 더 포함하며, 상기 보조스프링은, 상기 가이드축을 둘러싸도록 배치된다.
상기 메인부는, 상기 메인방지턱으로부터 상기 메인하우징의 반경방향 내측으로 이격되도록 배치되는 메인지지턱과, 상기 메인지지턱과 상기 메인방지턱의 사이에 배치되며, 상기 메인방지턱을 외측으로 가압하는 메인스프링을 더 포함한다.
상기 메인부는, 상기 메인하우징의 외주면으로부터 돌출되며, 상하방향으로 연장된 형상으로 형성되고, 상기 메인하우징과 창문 사이의 틈새를 밀폐시키는 메인플랜지를 더 포함하며, 상기 보조부는, 상기 보조하우징의 외주면으로부터 돌출되며, 상하방향으로 연장된 형상으로 형성되고, 상기 메인플랜지에 슬라이딩 가능하게 설치되는 보조플랜지를 더 포함한다.
상기 메인부는, 상기 메인하우징에 설치되는 메인플레이트와, 일단이 상기 메인플레이트에 회전 가능하게 설치되며, 타단이 상기 필터부에 힌지 결합되는 제1링크부재를 더 포함하며, 상기 제어부는, 환기모드일 때, 상기 제1링크부재를 상기 메인하우징의 외측으로 회전시키고, 상기 베인은, 상기 제1링크부재가 회전하는 측과 반대되는 측으로 공기를 토출시킨다.
상기 메인플레이트는, 수평으로 배치되며, 상기 제1링크부재는, 일단을 중심으로 하여 타단이 수평으로 회전하고, 상기 메인부는, 상기 제1링크부재와 이격되도록 배치되며, 일단이 상기 메인플레이트에 회전 가능하게 설치되고, 타단이 상기 필터부에 힌지 결합되는 제2링크부재를 더 포함한다.
상기 메인부는, 상기 제1링크부재의 일단에 설치되며, 수평으로 회전하는 제1기어부재와, 상기 메인플레이트에 안착되며, 상기 제1기어부재와 접하는 제2기어부재를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제2기어부재를 선택적으로 회전시킨다.
상기 공기청정기는, 창틀에 수직으로 설치되는 지지대와, 상기 지지대를 창틀에 결합시키는 경첩과, 상기 메인부에 결합되며 상기 지지대에 수평으로 회전 가능하게 설치되는 힌지부재를 포함하는 고정부를 더 포함한다.
상기 환기모드는, 배기모드와 흡기모드로 나누어지며, 상기 제어부는, 배기모드일 때, 상기 메인부를 통해 실내로부터 실외로 공기를 토출시키며, 상기 필터부를 상기 메인하우징으로부터 이격 배치시키고, 흡기모드일 때, 상기 메인부를 통해 실외에서 실내로 공기를 흡입하며, 상기 필터부를 상기 메인하우징에 장착시킨다.
상기 메인플레이트는, 수평인 바닥면에 대하여 경사지게 배치되며, 상기 제1링크부재는, 일단을 중심으로 하여 타단이 수평으로 회전하고, 상기 메인부는, 상기 제1링크부재와 이격되도록 배치되며, 일단이 상기 메인플레이트에 회전 가능하게 설치되고, 타단이 상기 필터부에 힌지 결합되는 제2링크부재를 더 포함한다.
상기 메인부는, 상기 메인하우징의 하부에 힌지 결합되는 손잡이를 더 포함하며, 상기 고정부는, 상기 힌지부재에 결합되며, 상기 메인하우징이 안착되는 고정판을 더 포함하고, 상기 메인하우징은, 공기정화모드에서, 상기 손잡이가 하강된 경우 상기 고정판에 고정된 상태를 유지하며, 상기 손잡이가 상승된 경우 상기 고정판 상에서 수평으로 회전 가능한 상태가 된다.
본 발명에 따른 공기청정기에 의하면, 창틀에 회전 가능하게 설치되는 메인부와, 메인부에 착탈 가능하게 설치되는 필터부와, 각 모드별로 메인부와 필터부의 동작을 제어하는 제어부를 구비함으로써, 환기가 필요할 때에는 메인부를 창문과 창틀에 배치시킨 상태에서 필터부를 메인부로부터 이격시켜 공기청정기를 통해 실내외로 환기가 이루어질 수 있도록 하며, 공기정화가 필요할 때에는 메인부를 창문으로부터 이격시키고 필터부를 메인부에 장착시켜 실내공기가 필터부를 통과하도록 할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 공기청정기에 의하면, 환기모드 시에는 실내 공기가 필터부를 통과하지 않고 실외로 토출됨에 따라 불필요한 공기정화 기능이 발생되지 않도록 함과 동시에 실내 공기가 실외 공기와 환기가 이루어질 수 있도록 하며, 공기정화모드 시에는 실내공기가 필터부를 통과한 후 실내로 토출되도록 함으로써, 하나의 공기청정기에서 환기기능과 공기정화기능이 모두 수행되도록 할 수 있으며, 필터부의 수명을 연장시킬 수 있고, 공기청정기의 구동 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 공기청정기에 의하면, 환기모드가 배기모드와 흡기모드로 구분되어 작동하며, 배기모드 시에는 실내로부터 실외로 공기를 토출시키며 필터부를 메인하우징으로부터 이격 배치시키고, 흡기모드 시에는 실외에서 실내로 공기를 흡입하며 필터부를 메인하우징에 장착시킴으로써, 흡기모드에서 외부의 오염된 공기가 필터부를 통해 정화된 후 실내로 공급되도록 하여, 깨끗하고 신선한 외기가 실내로 도입될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기청정기가 창틀에 장착된 모습을 도시한 사시도로서, 환기모드에서의 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기청정기가 창틀에 장착된 모습을 도시한 사시도로서, 공기정화모드에서의 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기청정기의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 A-A선을 따라 공기청정기가 절단된 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 B 부분을 확대한 것으로서, 환기모드에서 보조부가 상승된 모습을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4의 B 부분을 확대한 것으로서, 공기정화모드에서 보조부가 하강된 모습을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 4의 C 부분에서, 메인하우징, 베인, 모터가 제거된 상태의 모습을 도시한 C 부분의 확대사시도이다.
도 8은 도 3에 도시된 공기청정기의 환기모드에서, 필터부가 메인부로부터 이격되고, 보조부가 메인부로부터 상승된 모습을 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 평면도이다.
도 10은 도 3에 도시된 공기청정기의 공기정화모드에서, 필터부가 메인부에 장착되고, 보조부가 메인부 측으로 하강된 모습을 도시한 사시도이다.
도 11 및 도 12는, 공기정화모드에서 메인부가 고정판 상에서 수평으로 회전하는 모습을 도시한 도면이다.
도 13 및 도 14는, 도 11의 D 부분의 확대도이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 공기청정기(1000)는, 건물의 창틀(10)에 설치되며, 환기 기능과 공기정화 기능을 모두 수행한다. 이를 위하여 본 발명에 따른 공기청정기(1000)는, 메인부(1100), 보조부(1200), 필터부(1300), 제어부(1400) 및 고정부(1500)를 포함한다.
상기 메인부(1100)는, 창틀(10)에 회전 가능하게 설치되며, 환기모드 시에는 도 1에 도시된 바와 같이 창문(20)과 창틀(10) 사이에 배치되고, 공기정화모드 시에는 도 2에 도시된 바와 같이 창문(20)으로부터 실내 측으로 이격되도록 배치된다. 도 3 내지 도 7을 참조하면, 상기 메인부(1100)는, 메인하우징(1110), 베인(1120), 모터(1130), 메인방지턱(1140), 메인지지턱(1141), 메인스프링(1142), 메인플랜지(1143), 메인플레이트(1150), 제1링크부재(1151), 제2링크부재(1152), 제1기어부재(1153), 제2기어부재(1154)를 포함한다.
상기 메인하우징(1110)은, 수직으로 정렬되는 것으로서, 창틀(10)에 회전 가능하게 설치된다. 더욱 상세하게는, 창틀(10)은 수직프레임(11)과 수평프레임(12)으로 나뉘어지며, 상기 메인하우징(1110)은 수직프레임(11)에 설치된다. 그리고 상기 메인하우징(1110)은, 창문(20)과 수직프레임(11) 사이에 배치된 상태를 기준으로 하였을 때, 전면이 실내를 향하고 후면이 실외를 향하도록 배치된다. 이때, 상기 메인하우징(1110)은, 전면에 흡입구(1111)가 형성되고, 후면에 토출구(1112)가 형성된다. 도 4를 참조하면, 상기 베인(1120)과 상기 모터(1130)는, 상기 메인하우징(1110)의 내부에 설치된다. 그리고 상기 모터(1130)는, 상기 베인(1120)을 회전시켜, 상기 흡입구(1111)를 통해 상기 메인하우징(1110)의 내부로 공기가 유입된 후, 상기 토출구(1112)를 통해 상기 메인하우징(1110)으로부터 외부로 공기가 토출되도록 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 메인방지턱(1140)은, 상기 메인하우징(1110)의 내부에 배치되며, 상기 메인하우징(1110)의 반경방향 외측을 향하여 돌출된다. 상기 메인지지턱(1141)은, 상기 메인방지턱(1140)으로부터 상기 메인하우징(1110)의 반경방향 내측으로 이격되도록 배치된다. 상기 메인스프링(1142)은, 상기 메인지지턱(1141)과 상기 메인방지턱(1140)의 사이에 배치되며, 상기 메인방지턱(1140)을 외측으로 가압한다. 도 3을 참조하면, 상기 메인플랜지(1143)는, 상기 메인하우징(1110)의 외주면으로부터 돌출되며, 상하방향(즉, 수직방향)으로 연장된 형상으로 형성된다. 그리고 상기 메인플랜지(1143)는, 환기모드에서 상기 메인부(1100)가 창문(20)과 창틀(10) 사이에 배치되었을 때, 상기 메인하우징(1110)과 창문(20) 사이의 틈새를 밀페시키는 역할을 한다. 이때, 상기 메인플랜지(1143)는, 창문(20)에 형성된 슬롯으로 삽입될 수도 있다.
상기 메인플레이트(1150)는, 상기 메인하우징(1110)의 상측과 하측에 각각 하나씩 배치되는 한 쌍으로 구비되는 것으로서, 서로 평행하도록 수평으로 배치된다. 도 7에서는 상기 메인하우징(1110)의 하측에 배치된 메인플레이트(1150) 하나만을 도시하고 있으나, 실제로는 상기 메인하우징(1110)의 상측에도 상기 메인플레이트(1150)가 하나 더 구비된다. 상기 제1링크부재(1151), 상기 제2링크부재(1152), 상기 제1기어부재(1153), 상기 제2기어부재(1154)는, 상기 한 쌍의 메인플레이트(1150)의 각 대향면에 안착되도록 설치된다. 상기 한 쌍의 메인플레이트(1150) 중, 하측에 배치된 것을 기준으로 하였을 때에는, 도 7에 도시된 바와 같이 상측에 상기 제1링크부재(1151), 상기 제2링크부재(1152), 상기 제1기어부재(1153), 상기 제2기어부재(1154)가 안착된다고 할 수 있다. 한편, 상기 메인플레이트(1150)는, 수평으로 배치되는 바닥면(미도시)에 대하여 경사지도록 배치될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 공기청정기(1000)는, 공기청정기(1000)를 통해 유동하는 공기의 흐름을 원활하게 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 필터부(1300)는, 상기 메인하우징(1110)의 후면에 착탈 가능하게 설치되는 것으로서, 상기 토출구(1112)를 선택적으로 개폐시킨다. 상기 제1링크부재(1151)는, 일단이 상기 메인플레이트에 회전 가능하게 결합되며, 타단이 상기 필터부(1300)에 힌지 결합된다. 상기 제2링크부재(1152)는, 상기 제1링크부재(1151)와 이격되도록 배치되며, 일단이 상기 메인플레이트(1150)에 회전 가능하게 결합되고, 타단이 상기 필터부(1300)에 힌지 결합된다. 상기 제1링크부재(1151)와 상기 제2링크부재(1152)는, 일단을 중심으로 하여 타단이 수평으로 회전한다. 즉, 상기 제1링크부재(1151)와 상기 제2링크부재(1152)는, 일단을 관통하는 가상의 수직 방향의 중심축을 기준으로 하여, 타단이 회전한다. 상기 제1기어부재(1153)는, 상기 메인플레이트(1150)에 안착되며, 상기 제1링크부재(1151)의 일단에 설치된다. 상기 제2기어부재(1154)는, 상기 메인플레이트(1150)에 안착되며, 상기 제1기어부재(1153)와 접하도록 배치된다. 그리고 상기 제1기어부재(1153)와 상기 제2기어부재(1154)는, 수직방향을 중심축으로 하여 수평으로 회전하도록 배치된다.
상기 제어부(1400)는, 상기 제2기어부재(1154)를 회전시킨다. 이 경우, 상기 제2기어부재(1154)가 회전함에 따라, 상기 제2기어부재(1154)와 맞물려 있는 상기 제1기어부재(1153) 역시 회전하게 되고, 상기 제1기어부재(1153)가 결합되어 있는 상기 제1링크부재(1151) 역시 상기 메인플레이트(1150) 상에서 회전하게 된다. 그리고 이 경우, 상기 필터부(1300)가 상기 메인부(1110)로부터 이격되거나 상기 메인부(1110) 측으로 가까워지는 방향으로 이동하게 되며, 상기 필터부(1300)와 결합된 상기 제2링크부재(1152) 역시, 상기 메인플레이트(1150) 상에서 회전하게 된다. 즉, 상술한 바에 따르면, 상기 제1링크부재(1151), 상기 필터부(1300) 및 상기 제2링크부재(1152)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 4절 링크(four-bar linkage)의 구조를 이루게 된다고 할 수 있다. 특히, 상기 제1링크부재(1151)는, 4절 링크에서 크랭크(Crank)에 해당하고, 상기 필터부(1300)는 커플러(Coupler)에 해당하며, 상기 제2링크부재(1152)는 팔로어(Follower)에 해당된다고 할 수 있다.
다시 도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 보조부(1200)는, 상기 메인하우징(1110)의 상측에 설치되는 것으로서, 환기모드 시 상기 메인하우징(1110)으로부터 상승하여, 상기 메인하우징(1110)과 창틀(10)의 수평프레임(12) 사이의 빈 공간을 채우도록 배치되는 것에 해당한다. 이를 위하여, 상기 보조부(1200)는, 보조하우징(1210), 보조방지턱(1220), 보조스프링(1230), 가이드축(1240), 보조플랜지(1250)를 포함한다.
상기 보조하우징(1210)은, 상기 메인하우징(1110)의 상부에 안착되며, 상기 메인하우징(1110)의 외주면을 줄러싸도록 배치된다. 그리고 상기 보조하우징(1210)은, 상기 메인하우징(1110)에 대하여 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이에 따라 상기 보조하우징(1210)은, 환기모드 시에는 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 메인하우징(1110)으로부터 상승하며, 공기정화모드 시에는 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 메인하우징(1110) 측으로 하강한다.
상기 보조방지턱(1220)은, 상기 보조하우징(1210)의 내주면에서 내측으로 돌출되며, 도 6에 도시된 바와 같이 공기정화모드 시 상기 메인방지턱(1140)의 하부에 안착되어 상기 보조하우징(1210)이 상측으로 이동하는 것을 방지한다. 상기 보조스프링(1230)은, 상기 보조하우징(1210)의 내부에 배치되며, 상기 보조하우징(1210)을 상측으로 가압한다. 상기 가이드축(1240)은, 상기 보조하우징(1210)의 내부에 설치되며, 하단이 상기 메인하우징(1110)의 상부를 관통하고 상단이 상기 보조하우징(1210)의 상부에 안착되도록 설치된다. 이때, 상기 보조스프링(1230)은, 상기 가이드축(1240)을 둘러싸도록 설치된다. 따라서 상기 보조하우징(1210)은, 상하로 이동할 시에 상기 가이드축(1240)에 의해 상하방향의 이동이 가이드된다. 상기 보조플랜지(1250)는, 상기 보조하우징(1210)의 외주면으로부터 외측으로 돌출되며, 상하방향으로 연장된 형상으로 형성된다. 그리고 상기 보조플랜지(1250)는, 상기 메인플랜지(1143)에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 보조하우징(1210)이 상기 메인하우징(1110)에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있도록 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 고정부(1500)는, 상기 메인부(1100), 보조부(1200) 및 필터부(1300)를 창틀(10)의 수직프레임(11)에 고정시키기 위한 것으로서, 지지대(1510), 경첩(1520) 및 힌지부재(1530)를 포함한다. 상기 지지대(1510)는, 수직으로 배치되며, 창틀(10)의 수직프레임(11)에 고정된다. 상기 경첩(1520)은, 상기 지지대(1510)를 창틀(10)의 수직프레임(11)에 결합시킨다. 상기 힌지부재(1530)는, 상기 메인부(1100)에 결합되며, 상기 지지대(1510)에 수평으로 회전 가능하도록 설치된다. 이에 따라 상기 힌지부재(1530)는, 상기 메인부(1100), 보조부(1200) 및 필터부(1300)가, 상기 지지대(1510)를 중심축으로 하여 수평 방향으로 회전운동을 할 수 있도록 한다.
이하부터는, 상기 제어부(1400)에 의하여, 본 발명에 따른 공기청정기(1000)의 환기모드와 공기정화모드에 따른 동작에 대해 설명하도록 한다.
도 1, 도 5, 도 8, 도 9를 참조하면, 상기 제어부(1400)는, 실내 공기와 실내 공기 간에 공기조화가 원활하게 이루어지고 있지 않다고 판단하거나, 실내 공기에 비해 실외 공기가 더 깨끗한 상태인 것으로 판단한 경우, 즉, 실외가 실내보다 매연, 이산화탄소 등의 유해물질이 더 적은 것으로 판단한 경우, 환기모드를 작동시킨다. 환기모드 시, 상기 힌지부재(1530)는, 도 1에 도시된 바와 같이 창문(20) 쪽으로 회전하여, 상기 메인부(1100)를 창문(20)과 창틀(10)의 수직프레임(11) 사이에 배치시킨다. 그리고 상기 제어부(1400)는, 상기 메인방지턱(1140)을 상기 메인하우징(1110)의 내측으로 집어넣어, 상기 메인방지턱(1140)과 상기 보조방지턱(1220) 사이의 접촉을 차단한다.
이 경우, 상기 보조부(1200)는 상기 메인부(1100)로부터 상승한다. 즉, 상기 보조스프링(1230)의 탄성 복원력에 의해, 상기 보조하우징(1210)은 상기 가이드축(1240)의 길이방향을 따라 상측으로 가이드되며, 상기 보조부(1200)는 상기 메인하우징(1110)과 창틀(10)의 수평프레임(12) 사이의 빈 공간을 채우게 된다. 이에 따라 상기 보조부(1200)는, 환기모드 시 상기 메인부(1100)와 창틀(10)의 빈 공간을 통해 실외로 토출된 공기가 다시 실내로 그대로 돌아오는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 메인부(1100)와 창틀(10)의 사이를 보다 긴밀하게 밀폐시키기 위하여, 상기 메인하우징(1110)의 하측에는 털 소재의 밀폐부재(미도시)가 별도로 설치될 수 있다. 상기 밀폐부재는, 상기 메인하우징(1110)과 창틀(10)의 하측 수평프레임(12) 사이를 밀폐함은 물론, 상기 메인부(1100)가 회전을 통해 창문(20)의 외측에서 창문(20)과 창틀(10)의 수직프레임(11) 사이로 이동할 시에, 상기 메인하우징(1110)과 창틀(10)의 하측 수평프레임(12) 사이에서 발생될 수 있는 마찰을 최소화한다.
또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, 환기모드에서, 상기 제어부(1400)는, 상기 제2기어부재(1154)를 회전시켜 상기 제1링크부재(1151)를 상기 메인하우징(1110)의 외측으로 회전시킨다. 이 경우, 상기 필터부(1300)는 상기 메인하우징(1110)으로부터 외측으로 이격되도록 이동한다. 그리고 상기 토출구(1112)를 막고 있던 상기 필터부(1300)가 상기 메인하우징(1110)의 외측으로 이동하므로, 상기 토출구(1112)는 외부를 향해 개방된 상태가 된다. 한편, 상기 베인(1120)은, 상기 제1링크부재(1151)가 회전하는 측과 반대되는 측으로 회전하여, 공기를 상기 제1링크부재(1151)가 회전하는 측과 반대되는 측으로 토출시킬 수 있다. 즉, 도 9에서 상기 제1링크부재(1151)와 상기 필터부(1300)가 왼쪽으로 회전하면, 상기 베인(1120)은 오른쪽으로 회전함에 따라 상기 필터부(1300)의 오른쪽으로 공기를 토출시킬 수 있다.
이 경우, 환기모드에서, 상기 베인(1120)에 의해 상기 흡입구(1111)를 통하여 상기 메인하우징(1110)의 내부로 유입된 공기는, 상기 필터부(1300)를 통과하지 않고 곧바로 실외로 토출될 수 있다. 만약, 환기모드에서 상기 필터부(1300)가 상기 메인하우징(1110)에 여전히 장착된 상태인 경우, 상기 토출구(1112)를 통해 토출되는 실내 공기는, 상기 필터부(1300)를 통과하여 실외로 토출되게 되므로, 의미 없는 정화기능이 수행되게 된다. 하지만 본 발명과 같이 환기모드에서 상기 필터부(1300)가 상기 보조하우징(1210)으로부터 외측으로 이격되는 경우, 상기 토출구(1112)를 통과하는 공기가 상기 필터부(1300)를 거치지 않고 바로 실외로 토출되도록 할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 공기청정기(1000)에 의하면, 환기모드에서 의미 없는 공기정화기능이 이루어지지 않고 오로지 환기 기능만이 수행되도록 할 수 있으며, 상기 필터부(1300)의 수명을 연장시킬 수 있고, 궁극적으로 공기청정기(1000)의 구동 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 환기모드는, 배기모드와 흡기모드로 나누어질 수 있다. 배기모드일 때에는, 상기 제어부(1400)는, 상기 메인부(1100)를 제어하여 실내로부터 실외로 공기를 토출시키며, 상기 필터부(1300)를 상기 메인하우징으로부터 이격 배치시킨다. 흡기모드일 때에는, 상기 제어부(1400)는, 상기 메인부(1100)를 제어하여 실외에서 실내로 공기를 흡입하며, 상기 필터부(1300)를 상기 메인하우징에 장착시킨다. 물론, 상기 보조부(1200)는, 상기 배기모드 시나 상기 흡기모드 시에 모두 상기 메인부(1100)로부터 상승된 상태를 유지한다. 이와 같은 본 발명에 따른 공기청정기(1000)는, 흡기모드에서 외부의 오염된 공기가 상기 필터부(1300)를 통해 정화된 후 실내로 공급되도록 하여, 깨끗하고 신선한 외기가 실내로 도입될 수 있도록 한다.
도 2, 도 6, 도 10을 참조하면, 상기 제어부(1400)는, 실외의 공기를 별도의 정화기능을 통해 정화시킬 필요가 있다고 판단한 경우, 공기정화모드를 작동시킨다. 공기정화모드에서는, 우선 상기 힌지부재(1530)가 실내 쪽으로 회전하여, 상기 메인부(1100)를 창문(20)으로부터 실내 측으로 이격시킨다. 그리고 실내 공기의 효과적인 정화작용을 위하여, 창문(20)은 완전히 닫힌다.
공기정화모드에서, 상기 보조부(1200)는 더 이상 밀페시켜야 할 빈 공간이 없으므로, 상기 메인부(1100) 측으로 하강한다. 즉, 도 6을 참조하면, 상기 메인방지턱(1140)이 상기 메인하우징(1110)의 외측으로 돌출된 상태에서, 상기 보조하우징(1210)은 상기 가이드축(1240)의 길이방향을 따라 하강한다. 이 경우, 상기 보조방지턱(1220)은 상기 메인방지턱(1140)의 하부에 접하도록 배치되며, 상기 보조하우징(1210)은 상기 메인방지턱(1140)에 의해 상승하지 않고 고정된 상태를 유지하게 된다.
또한, 상기 토출구(1112)를 통해 상기 메인하우징(1110)의 외부로 토출되는 공기는, 상기 필터부(1300)를 통과하여 정화가 되어야 하므로, 상기 필터부(1300)는, 상기 메인하우징(1110)에 장착된다. 즉, 공기정화모드에서, 상기 제어부(1400)는, 환기모드에서와는 반대되는 방향으로 상기 제2기어부재(1154)를 회전시킨다. 이 경우, 상기 제1기어부재(1153), 상기 제1링크부재(1151)는 각각 환기모드에서와는 반대되는 방향으로 회전하게 되며, 상기 필터부(1300)는 상기 토출구(1112)를 밀페하도록 상기 메인하우징(1110)에 장착되게 된다. 그리고 이 경우, 상기 베인(1120)이 회전함에 따라 상기 흡입구(1111)를 통해 상기 메인하우징(1110)의 내부로 유입된 공기는, 차례로 상기 토출구(1112)를 통과하고 상기 필터부(1300)를 통과하여 상기 메인하우징(1110)의 외부, 즉 실내로 토출되게 된다.
이와 같은 본 발명에 따른 공기청정기(1000)에 의하면, 공기정화모드에서는 실내 공기가 필터부(1300)를 통과하여 정화되도록 하며, 환기모드에서는 실내 공기가 필터부(1300)를 통과하지 않고 곧바로 실외로 토출되도록 할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 공기청정기(1000)에 의하면, 하나의 장치를 이용하여 공기정화기능과 환기기능을 모두 수행하도록 할 수 있음은 물론, 필터부(1300)의 수명을 연장시킬 수 있고, 공기청정기(1000)의 구동 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 11 내지 도 14를 참조하면, 상기 메인부(1100)는, 손잡이(1160)를 더 포함하며, 상기 고정부(1500)는, 고정판(1540)을 더 포함할 수 있다. 상기 손잡이(1160)는, 상기 메인하우징(1110)의 하부에 힌지 결합되며, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 외부의 조작에 의해 상하로 회전이 가능하도록 설치된다. 상기 고정판(1540)은, 상기 힌지부재(1530)와 결합되며, 상기 힌지부재(1530)와 함께 상기 지지대(1510)를 축으로 하여 수평으로 회전한다. 그리고 상기 고정판(1540)은, 상기 메인하우징(1110)의 하면에 배치되며, 상기 메인부(1100)가 안착된다. 상기 고정판(1540)과 상기 메인하우징(1110)의 사이에는, 회전축(미도시)이 설치된다.
상기 손잡이(1160)가 도 13에 도시된 바와 같이 하강된 상태인 경우, 상기 메인하우징(1110)은, 상기 고정판(1540) 상에서 회전하지 못하고 고정된 상태를 유지한다. 하지만 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 손잡이(1160)가 상측으로 회전되는 경우, 상기 메인하우징(1110)은 상기 고정판(1540)에 대하여 수평으로 회전 가능한 상태가 된다. 즉, 상기 손잡이(1160)가 상측으로 회전된 상태에서는, 상기 메인부(1100), 보조부(1200) 및 필터부(1300)는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 수평으로 회전이 가능하게 된다. 따라서 실시자는, 본 발명에 따른 공기청정기(1000)가 공기정화모드로 작동하는 중, 상기 손잡이(1160)를 잡고 올려서 상기 메인부(1100)를 수평으로 회전시킨 후, 다시 상기 손잡이(1160)를 잡고 내려서 상기 메인부(1100)를 상기 고정판(1540) 상에 고정시킴으로써, 상기 메인부(1100)를 통해 흡입 및 토출되는 공기의 유동 경로를 목적하는 바에 맞게 변화시킬 수 있다.
10 : 창틀 11 : 수직프레임
12 : 수평프레임 20 : 창문
1000 : 공기청정기 1100 : 메인부
1200 : 보조부 1300 : 필터부
1400 : 제어부 1500 : 고정부

Claims (13)

  1. 창틀에 회전 가능하게 설치되며, 전면에 흡입구가 형성되고 후면에 토출구가 형성되며, 창문과 창틀 사이에 배치된 상태를 기준으로 하였을 때 전면이 실내를 향하고 후면이 실외를 향하도록 배치되는 메인하우징과, 상기 메인하우징의 내부에 수용되어 회전하는 베인과, 상기 베인을 회전시키는 모터를 포함하는 메인부;
    상기 메인하우징의 후면에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 토출구를 선택적으로 개폐시키는 필터부; 및
    환기모드일 때 상기 메인하우징을 창문과 창틀 사이에 배치시키며 상기 필터부를 상기 메인하우징으로부터 이격 배치시키고, 공기정화모드일 때 상기 메인하우징을 창문으로부터 실내 측으로 이격시키며 상기 필터부를 상기 메인하우징에 장착시키는 제어부를 포함하는 공기청정기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인하우징의 상측에 설치되며, 상기 메인하우징에 대하여 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 보조하우징을 포함하는 보조부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 환기모드일 때, 상기 보조하우징을 상승시켜 상기 메인하우징과 창틀 사이의 틈새를 밀폐시키는 공기청정기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 보조하우징은, 상기 메인하우징의 외주면을 둘러싸도록 배치되며,
    상기 메인부는,
    상기 메인하우징의 내부에 설치되며, 상기 메인하우징의 반경방향 외측을 향하여 돌출된 메인방지턱을 더 포함하며,
    상기 보조부는,
    상기 보조하우징의 내주면에 돌출되며, 상기 메인방지턱의 하부에 안착되어 상기 보조하우징이 상측으로 이동하는 것을 방지하는 보조방지턱과,
    상기 보조하우징의 내부에 배치되며, 상기 보조하우징을 상측으로 가압하는 보조스프링을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 환기모드일 때, 상기 메인방지턱을 상기 메인하우징의 반경방향 내측으로 이동시켜, 상기 보조방지턱과 상기 메인방지턱 사이의 접촉을 차단하는 공기청정기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 보조부는,
    상기 보조하우징의 내부에 설치되며, 하단이 상기 메인하우징의 상부를 관통하고 상단이 상기 보조하우징의 상부에 안착되는 가이드축을 더 포함하며,
    상기 보조스프링은, 상기 가이드축을 둘러싸도록 배치되는 공기청정기.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 메인부는,
    상기 메인방지턱으로부터 상기 메인하우징의 반경방향 내측으로 이격되도록 배치되는 메인지지턱과,
    상기 메인지지턱과 상기 메인방지턱의 사이에 배치되며, 상기 메인방지턱을 외측으로 가압하는 메인스프링을 더 포함하는 공기청정기.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 메인부는,
    상기 메인하우징의 외주면으로부터 돌출되며, 상하방향으로 연장된 형상으로 형성되고, 상기 메인하우징과 창문 사이의 틈새를 밀폐시키는 메인플랜지를 더 포함하며,
    상기 보조부는,
    상기 보조하우징의 외주면으로부터 돌출되며, 상하방향으로 연장된 형상으로 형성되고, 상기 메인플랜지에 슬라이딩 가능하게 설치되는 보조플랜지를 더 포함하는 공기청정기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인부는,
    상기 메인하우징에 설치되는 메인플레이트와,
    일단이 상기 메인플레이트에 회전 가능하게 설치되며, 타단이 상기 필터부에 힌지 결합되는 제1링크부재를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 환기모드일 때, 상기 제1링크부재를 상기 메인하우징의 외측으로 회전시키고,
    상기 베인은, 상기 제1링크부재가 회전하는 측과 반대되는 측으로 공기를 토출시키는 공기청정기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인플레이트는, 수평으로 배치되며,
    상기 제1링크부재는, 일단을 중심으로 하여 타단이 수평으로 회전하고,
    상기 메인부는,
    상기 제1링크부재와 이격되도록 배치되며, 일단이 상기 메인플레이트에 회전 가능하게 설치되고, 타단이 상기 필터부에 힌지 결합되는 제2링크부재를 더 포함하는 공기청정기.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인부는,
    상기 제1링크부재의 일단에 설치되며, 수평으로 회전하는 제1기어부재와,
    상기 메인플레이트에 안착되며, 상기 제1기어부재와 접하는 제2기어부재를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 제2기어부재를 선택적으로 회전시키는 공기청정기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    창틀에 수직으로 설치되는 지지대와, 상기 지지대를 창틀에 결합시키는 경첩과, 상기 메인부에 결합되며 상기 지지대에 수평으로 회전 가능하게 설치되는 힌지부재를 포함하는 고정부를 더 포함하는 공기청정기.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 환기모드는, 배기모드와 흡기모드로 나누어지며,
    상기 제어부는,
    배기모드일 때, 상기 메인부를 통해 실내로부터 실외로 공기를 토출시키며, 상기 필터부를 상기 메인하우징으로부터 이격 배치시키고,
    흡기모드일 때, 상기 메인부를 통해 실외에서 실내로 공기를 흡입하며, 상기 필터부를 상기 메인하우징에 장착시키는 공기청정기.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인플레이트는, 수평인 바닥면에 대하여 경사지게 배치되며,
    상기 제1링크부재는, 일단을 중심으로 하여 타단이 수평으로 회전하고,
    상기 메인부는,
    상기 제1링크부재와 이격되도록 배치되며, 일단이 상기 메인플레이트에 회전 가능하게 설치되고, 타단이 상기 필터부에 힌지 결합되는 제2링크부재를 더 포함하는 공기청정기.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 메인부는, 상기 메인하우징의 하부에 힌지 결합되는 손잡이를 더 포함하며,
    상기 고정부는, 상기 힌지부재에 결합되며, 상기 메인하우징이 안착되는 고정판을 더 포함하고,
    상기 메인하우징은, 공기정화모드에서, 상기 손잡이가 하강된 경우 상기 고정판에 고정된 상태를 유지하며, 상기 손잡이가 상승된 경우 상기 고정판 상에서 수평으로 회전 가능한 상태가 되는 공기청정기.
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