KR102215001B1 - 공기정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기정화장치에 관한 것이다. 하우징은 배기용 팬에 의해 유입관을 통해 실내로부터 통로부로 공기를 유입해서 배출관을 통해 실외로 배출하며, 통로부의 배출공간 쪽에 역세정용 흡기구가 형성된다. 필터는 통로부의 필터 장착공간에 장착된다. 히터는 필터를 가열한다. 역세정관은 한쪽 단부가 통로부의 유입공간과 통하게 연결되며, 다른쪽 단부가 배출관과 통하게 연결된다. 제어기는 필터의 막힘 증상 발생시, 유입관의 출구와 배출관의 입구를 폐쇄한 상태로 역세정용 흡기구와 역세정관의 입구를 개방시킨다.

Description

공기정화장치{Air purifying apparatus}
본 발명은 덕트와 연결되어 오염공기 내의 이물질들을 포집한 후 정화된 공기를 배출하는 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정 또는 음식점에는 실내의 오염공기를 강제로 흡입하여 실외로 배출하기 위한 공조시스템이 기본적으로 갖추어져 있다. 구체적으로는, 조리대의 상부에 장착된 후드나, 천장 또는 벽면에 장착된 배기용 팬을 통해 실내의 오염공기를 흡입하고, 흡입된 오염공기를 덕트를 통해 실외로 배출시킨다.
한편, 덕트의 내부에는 프리필터, 탄소필터, 헤파필터 등 다중의 판형 필터가 순차적으로 배치된 공기정화장치가 설치되어, 흡입된 오염공기 중에 포함된 이물질을 제거하도록 구성되어 있다.
하지만, 전술한 각종 필터의 구성을 보면, 기존의 덕트 내부에 설치된 필터형 공기정화장치는 오염공기 중에 포함된 먼지 등을 여과시키는 것에 치중되고 있는 경향이 크다. 이러한 필터형 공기정화장치에 의하면, 오염공기 중에 포함된 그을음, 냄새, 박테리아 등의 정화는 이루어지지 않는다고 볼 수 있다. 게다가, 필터형 공기정화장치는 정기적으로 필터를 교체해 주어야 하므로, 유지 관리비용이 많이 들어간다.
한국등록특허공보 제10-1550261호(2014. 11. 14. 공개)
본 발명의 과제는 필터의 막힘 증상이 발생하더라도 즉각적으로 대처할 수 있는 공기정화장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기정화장치는 공기정화장치는 하우징과, 필터와, 히터와, 유입관용 댐퍼와, 배출관용 댐퍼와, 역세정용 흡기구와, 흡기구용 댐퍼와, 역세정관과, 역세정관용 댐퍼, 및 제어기를 포함한다. 하우징은 배기용 팬에 의해 유입관을 통해 실내로부터 통로부로 공기를 유입해서 배출관을 통해 실외로 배출하며, 통로부는 필터 장착공간과 필터 장착공간의 한쪽에서 유입관과 통하게 연결되는 유입공간 및 필터 장착공간의 다른쪽에서 배출관과 통하게 연결되는 배출공간을 가지며, 배출공간 쪽에 역세정용 흡기구가 형성된다. 필터는 통로부의 필터 장착공간에 장착된다. 히터는 필터를 가열한다. 유입관용 댐퍼는 유입관의 출구를 개폐한다. 배출관용 댐퍼는 배출관의 입구를 개폐한다. 흡기구용 댐퍼는 역세정용 흡기구를 개폐한다. 역세정관은 한쪽 단부가 통로부의 유입공간과 통하게 연결되며, 다른쪽 단부가 배출관과 통하게 연결된다. 역세정관용 댐퍼는 역세정관의 입구를 개폐한다. 제어기는 필터의 막힘 증상 발생시 유입관용 댐퍼와 배출관용 댐퍼를 제어해서 유입관의 출구와 배출관의 입구를 폐쇄한 상태로 흡기구용 댐퍼와 역세정관용 댐퍼를 제어해서 역세정용 흡기구와 역세정관의 입구를 개방시킨다.
본 발명에 따르면, 필터의 막힘 증상이 발생하더라도 필터의 막힘 증상을 해소시켜 필터의 재사용을 가능하게 하므로, 필터를 자주 교체하는 번거로움을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치가 유입 덕트와 배출 덕트에 채용된 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 공기정화장치를 하우징의 길이 방향을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 역세정용 흡기구에 에어 제트(air jet)가 구비된 예를 나타난 단면도이다.
도 5는 필터에 의한 공기 정화 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 필터의 재생 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 필터의 역세정 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치가 유입 덕트와 배출 덕트에 채용된 예를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 유입 덕트(10)와 배출 덕트(20) 사이에 설치될 수 있다. 일반적으로, 가정 또는 음식점의 조리대 상부에 장착된 후드(30)나, 천장 또는 벽면에 장착된 환풍기를 통해 실내의 오염공기를 흡입하여 배출한다. 이때, 흡입력은 배출 덕트(20)에 설치된 배기용 팬(40)에 의해 제공되며, 유입 덕트(10) 및 배출 덕트(20)를 통해 이동 통로가 확보되어 흡입된 실내공기가 실외로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 실내로부터 유입 덕트(10)를 통해 유입되는 오염공기로부터 이물질을 제거한 후 정화된 공기를 배출 덕트(20)를 통해 실외로 배출할 수 있다. 물론, 공기정화장치(100)는 유입 덕트(10) 및 배출 덕트(20)와 같은 공기 이동 통로 상에 설치되어 사용되지 않고, 단독으로 설치되어 사용될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치에 대한 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 공기정화장치를 하우징의 길이 방향을 따라 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 하우징(110)과, 필터(120)와, 히터(130)와, 유입관용 댐퍼(141)와, 배출관용 댐퍼(142)와, 역세정용 흡기구(151)와, 흡기구용 댐퍼(152)와, 역세정관(153)과, 역세정관용 댐퍼(154), 및 제어기(160)를 포함한다.
하우징(110)은 배기용 팬(40)에 의해 유입관(111)을 통해 실내로부터 통로부(112)로 공기를 유입해서 배출관(113)을 통해 실외로 배출한다. 유입관(111)은 유입 덕트(10)와 통하게 연결되어 오염공기를 유입할 수 있다. 배출관(113)은 배출 덕트(20)와 통하게 연결되어, 필터(120)를 거쳐 정화된 공기를 배출할 수 있다.
통로부(112)는 필터 장착공간과 필터 장착공간의 한쪽에서 유입관(111)과 통하게 연결되는 유입공간(112a) 및 필터 장착공간의 다른쪽에서 배출관(113)과 통하게 연결되는 배출공간(112b)을 갖는다. 하우징(110)은 원형 단면적을 갖는 형상으로 예시되어 있으나, 사각형 단면적을 갖는 형상 등과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수도 있다.
하우징(110)은 배출공간(112b) 쪽에 역세정용 흡기구(151)가 형성된다. 필터(120)의 입구단이 유입관(111)의 출구를 향하고 필터(120)의 출구단이 배출관(113)의 입구를 향하게 배치되어 공기 정화를 수행하는 기준으로, 역세정용 흡기구(151)는 필터(120)의 역세정을 위한 외부공기가 통로부(112)의 배출공간(112b)을 통해 필터(120)의 출구단 쪽으로 흡입되게 한다.
필터(120)는 통로부(112)의 필터 장착공간에 장착된다. 필터(120)는 통로부(112) 내에서 오염공기로부터 입자성 이물질을 포집해서 제거한다. 필터(120)는 바깥쪽 둘레 부위가 통로부(112)의 안쪽 둘레 부위와 기밀을 유지한 상태로 양쪽 단부가 유입관(111)의 입구와 배출관(113)의 출구를 각각 향하게 배치된다. 즉, 필터(120)는 입구단이 유입공간(112a)을 향하고 출구단이 배출공간(112b)을 향하게 배치된다.
필터(120)는 통로부(112) 내로 유입된 오염공기가 통과되는 복수의 유로들을 구비할 수 있다. 여기서, 유로들은 필터의 길이 방향에 나란하게 배열되어 필터 격벽에 의해 구획될 수 있다.
필터(120)는 다공성 재질로 형성되어 오염 공기 중에 포함된 미립자를 포집할 수 있다. 일 예로, 필터(120)는 다공성 세라믹재질인 탄화규소(SiC), 코디에라이트(codierite), 알루미나(alumina) 중 적어도 어느 하나의 소재를 포함하는 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb)으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 필터(120)는 전술한 동일 소재로 만들어진 세라믹 파이버로 구성된 세라믹 부직포 필터로 이루어질 수 있다.
필터(120)에는 촉매가 코팅될 수 있다. 필터(120)의 촉매는 필터(120)에 포집된 입자상 물질을 작은 분자로 크래킹(cracking)하여 기체로 변화시키는 역할을 한다. 또한, 필터(120)의 촉매는 필터(120)에 포집된 이물질을 히터(130)에 의해 태우기 위한 연소 온도를 낮추는 역할을 한다.
히터(130)는 필터(120)를 가열한다. 히터(130)는 필터(120)에 포집된 이물질을 제거하여 필터(120)를 재생 처리하기 위한 열량을 공급하는 역할을 한다. 여기서, 히터(130)는 필터(120)에 포집된 그을음 등의 이물질을 연소시켜 제거할 수 있고, 오염공기 중의 냄새도 제거할 수 있다.
히터(130)는 제어기(160)에 의해 구동 제어될 수 있다. 히터(130)는 필터(120)의 적어도 한쪽 단부를 가열하도록 통로부(112)에 설치될 수 있다. 히터(130)는 전기 열선을 이용한 히터로 이루어지거나, 마이크로웨이브를 이용한 히터 등으로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 히터(130)는 면상 발열방식으로 이루어져 필터(120)를 가열할 수 있다.
유입관용 댐퍼(141)는 유입관(111)의 출구를 개폐한다. 유입관용 댐퍼(141)는 유입관(111)의 출구를 개방시켜, 실내의 오염공기가 통로부(112) 내로 유입되도록 한다. 필터(120)가 역세정되는 동안, 유입관용 댐퍼(141)는 유입관(111)의 출구를 폐쇄시킨 상태로 유지한다. 필터(120)의 재생 과정에서 발생되는 재생 오염공기가 통로부(112) 내에서 후술할 재생순환관(171)을 통해 순환하면서 재생 정화 처리되는 동안, 유입관용 댐퍼(141)는 유입관(111)의 출구를 폐쇄시킨 상태로 유지한다.
유입관용 댐퍼(141)는 댐퍼 블레이드가 유입관(111)의 출구 주변에 댐퍼 축에 의해 회전 가능하게 결합되고 댐퍼 회전모터에 의해 개폐 동작하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 블레이드의 개폐 동작 여부는 근접 센서(141a)에 의해 감지될 수 있다.
근접 센서(141a)는 홀 센서와 영구자석을 포함하거나 광학식으로 구성되어 댐퍼 블레이드의 개폐 위치를 비접촉식으로 감지할 수 있다. 근접 센서(141a)로부터 감지된 신호는 제어기(160)로 입력될 수 있다. 제어기(160)는 근접 센서(141a)로 감지된 신호를 입력받아 댐퍼 회전모터를 구동 제어할 수 있다.
배출관용 댐퍼(142)는 배출관(113)의 입구를 개폐한다. 배출관용 댐퍼(142)는 배출관(113)의 입구를 개방시켜, 정화 처리된 공기가 배출되도록 한다. 필터(120)가 역세정되는 동안, 배출관용 댐퍼(142)는 배출관(113)의 입구를 폐쇄시킨 상태로 유지한다. 필터(120)의 재생 과정에서 발생되는 재생 오염공기가 통로부(112) 내에서 재생순환관(171)을 통해 순환하면서 재생 정화 처리되는 동안, 배출관용 댐퍼(142)는 배출관(113)의 입구를 폐쇄한 상태로 유지한다.
배출관용 댐퍼(142)는 댐퍼 블레이드가 배출관(113)의 입구 주변에 댐퍼 축에 의해 회전 가능하게 결합되고 댐퍼 회전모터에 의해 개폐 동작하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 블레이드의 개폐 동작 여부는 근접 센서(142a)에 의해 감지되어 제어기(160)로 입력될 수 있다.
흡기구용 댐퍼(152)는 역세정용 흡기구(151)를 개폐한다. 필터(120)가 역세정되는 동안, 흡기구용 댐퍼(152)는 역세정용 흡기구(151)를 개방시켜 개방된 역세정용 흡기구(151)를 통해 외부공기가 흡입될 수 있게 한다. 실내의 오염공기가 필터(120)에 의해 정화 처리되거나, 필터(120)의 재생 과정에서 발생되는 재생 오염공기가 통로부(112) 내에서 재생순환관(171)을 통해 순환하면서 재생 정화 처리되는 동안, 흡기구용 댐퍼(152)는 역세정용 흡기구(151)를 폐쇄한 상태로 유지한다.
흡기구용 댐퍼(152)는 댐퍼 블레이드가 역세정용 흡기구(151) 주변에 댐퍼 축에 의해 회전 가능하게 결합되고 댐퍼 회전모터에 의해 개폐 동작하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 블레이드의 개폐 동작 여부는 근접 센서(152a)에 의해 감지되어 제어기(160)로 입력될 수 있다.
역세정관(153)은 한쪽 단부가 통로부(112)의 유입공간(112a)과 통하게 연결되며, 다른쪽 단부가 배출관(113)과 통하게 연결된다. 유입관(111)의 출구와 배출관(113)의 입구가 폐쇄된 상태에서, 역세정관(153)은 역세정용 흡기구(151)로부터 필터(120)를 통과한 외부공기를 배기용 팬(140)의 흡입력에 의해 필터(120)의 입구단 쪽으로부터 유입시킨 후, 실외로 배출시킬 수 있게 한다. 이러한 역세정관(153)은 역세정용 흡기구(151)와 함께 다음과 같이 작용하게 된다.
실내공기 중의 이물질이 필터(120)에 의해 포집되는 과정에서, 필터(120)에는 재(ash)가 쌓일 수 있다. 예를 들어, 필터(120)에 쌓인 재는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 등의 금속성분을 포함할 수 있는데, 이러한 재의 금속성분은 필터(120)의 재생 과정에서 완전히 제거되지 않아 필터(120)에 계속 쌓이게 된다. 이로 인해, 필터(120)의 막힘 증상이 발생하여 필터(120)의 기능이 제대로 발휘하지 못하게 된다.
이와 같이, 필터(120)의 막힘 증상이 있을 때, 외부공기는 역세정관(153)에 작용하는 배기용 팬(40)의 흡입력에 의해 역세정용 흡기구(151)를 통해 배출공간(112b)으로 흡입된 후, 필터(120)의 출구단으로부터 필터(120)의 역방향으로 통과해서 필터(120)의 입구단을 거쳐 유입공간(112a)으로 빠져나가며, 필터(120)에 쌓인 재는 필터(120)를 통과하는 외부공기의 힘에 의해 필터(120)로부터 이탈된다. 그 결과, 필터(120)의 역세정이 이루어질 수 있게 된다.
추가적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 역세정용 흡기구(151)는 에어 제트(air jet, 155)를 장착할 수 있다. 에어 제트(155)는 역세정용 흡기구(151)를 통해 압축 공기를 분사함으로써, 압축 공기의 분사력에 의해 필터(120)의 역세정이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다. 에어 제트(155)는 진동자 등에 의해 압축 공기에 고주파 진동을 발생시키도록 구성됨으로써, 고주파 진동을 통하여 필터(120)의 역세정이 더욱 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다. 에어 제트(155)는 제어기(160)에 의해 구동 제어될 수 있다.
역세정관용 댐퍼(154)는 역세정관(153)의 입구를 개폐한다. 필터(120)가 역세정되는 동안, 역세정관용 댐퍼(154)는 필터(120)를 세정하면서 통과한 공기를 유입시켜 실외로 배출하도록 역세정관(153)의 입구를 개방시킨다. 실내의 오염공기가 필터(120)에 의해 정화 처리되거나, 필터(120)의 재생 과정에서 발생되는 재생 오염공기가 통로부(112) 내에서 재생순환관(171)을 통해 순환하면서 재생 정화 처리되는 동안, 역세정관용 댐퍼(154)는 역세정관(153)의 입구를 폐쇄한 상태로 유지한다.
역세정관용 댐퍼(154)는 댐퍼 블레이드가 역세정관(153)의 입구 주변에 댐퍼 축에 의해 회전 가능하게 결합되고 댐퍼 회전모터에 의해 개폐 동작하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 블레이드의 개폐 동작 여부는 근접 센서(154a)에 의해 감지되어 제어기(160)로 입력될 수 있다. 전술한 근접 센서들(141a, 142a, 152a, 154a)과 댐퍼 회전모터들은 배전반(161)을 통해 제어기(160)에 접속될 수 있다.
제어기(160)는 필터(120)의 막힘 증상 발생시, 유입관용 댐퍼(141)와 배출관용 댐퍼(142)를 제어해서 유입관(111)의 출구와 배출관(113)의 입구를 폐쇄한 상태로 흡기구용 댐퍼(152)와 역세정관용 댐퍼(154)를 제어해서 역세정용 흡기구(151)와 역세정관(153)의 입구를 개방시킨다.
제어기(160)는 실내 쪽에 위치되는 조작 패널(162)과 유선 또는 무선 통신에 의해 접속될 수 있다. 조작 패널(162)에는 사용자가 장치의 전원 온/오프 명령 등과 같은 각종 명령을 입력할 수 있게 하는 버튼이 구비될 수 있다. 조작 패널(162)은 터치 방식으로 명령을 입력하는 터치 패널로 구성될 수 있다.
예컨대, 제어기(160)는 다음과 같이 작용할 수 있다. 압력센서들(122a, 122b)은 필터(120)의 전후에 배치되어 필터(120)의 입구단 압력과 출구단 압력을 측정할 수 있다. 필터(120)에 재가 쌓이게 되면, 필터(120)의 입구단과 출구단 간에 압력 차이가 발생하게 된다. 제어기(160)는 압력센서들(122a, 122b)로부터 측정된 압력을 제공받는다.
제어기(160)는 필터(120)의 입구단과 출구단 간의 압력 차이가 설정 압력 이상이면, 필터(120)의 막힘 증상을 인식할 수 있다. 그러면, 제어기(160)는 유입관(111)의 출구와 배출관(113)의 입구를 폐쇄한 상태로 역세정용 흡기구(151)와 역세정관(153)의 입구를 개방한다. 그러면, 외부공기는 역세정관(153)에 작용하는 배기용 팬(40)의 흡입력에 의해 역세정용 흡기구(151)를 통해 흡입된 후, 필터(120)를 역방향으로 통과하면서 세정하게 된다.
제어기(160)는 설정 시간 동안 필터(120)의 역세정 과정에서 필터(120)의 입구단과 출구단 간의 압력 차이가 설정 압력보다 낮아져 목표 압력에 도달하면, 필터(120)의 막힘 증상이 해소된 것으로 인식할 수 있다. 그러면, 제어기(160)는 역세정용 흡기구(151)와 역세정관(153)의 입구를 폐쇄해서 필터(120)의 역세정을 중단한다. 여기서, 목표 압력은 필터(120)를 재사용할 수 있는 정도의 압력에 해당한다.
한편, 공기정화장치는 재생순환관(171)과, 순환용 팬(172), 및 순환관용 댐퍼(173)를 포함할 수 있다. 재생순환관(171)은 양쪽 단부가 통로부(112)의 유입공간(112a)과 배출공간(112b)과 각각 통하게 연결된다. 따라서, 통로부(112) 내로 유입된 공기는 통로부(112)와 재생순환관(171)을 순환할 수 있게 된다.
순환용 팬(172)은 재생순환관(171) 내의 공기를 통로부(112) 내로 송출하도록 재생순환관(171) 내에 설치된다. 순환용 팬(172)은 재생순환관(171) 내에서 후술할 추가 히터(131)에 의해 가열된 공기를 통로부(112) 내로 송출하고, 통로부(112) 내의 공기를 재생순환관(171) 내로 흡입하도록 작용한다. 이 과정에서, 필터(120)의 전체 영역으로 추가 히터(131)에 의한 가열 공기가 순환 공급됨에 따라 필터(120)에 포집된 이물질을 고르게 제거할 수 있고, 필터(120)를 재생 처리할 수 있으며, 그에 따라 필터(120)를 자주 교체하는 번거로움을 줄일 수 있게 된다.
유입관(111)의 출구가 폐쇄된 상태에서, 실내 압력이 통로부(112)의 유입공간(112a) 압력보다 낮을 수 있는데, 순환용 팬(172)은 재생순환관(171)의 유입공간(112a)쪽 단부를 통해 통로부(112)의 유입공간(112a)으로부터 재생순환관(171) 내로 공기를 흡입해서 재생순환관(171)의 배출공간(112b)쪽 단부를 통해 통로부(12)의 배출공간(112b)으로 송출함으로써, 통로부(112)의 유입공간(112a) 압력을 낮출 수 있다. 따라서, 통로부(112) 내의 공기가 실내로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
추가적으로, 오염공기를 재생순환관(171)을 통해 순환시켜 정화 처리하는 동안, 순환용 팬(172)은 간간이 재생순환관(171)의 배출공간(112b)쪽 단부로부터 공기를 흡입해서 재생순환관(171)의 유입공간(112a)쪽 단부를 통해 송출하도록 작동함으로써, 공기 순환 방향을 반대로 할 수도 있다.
순환관용 댐퍼(173)는 재생순환관(171)을 개폐한다. 필터(120)의 재생 과정에서 발생되는 재생 오염공기가 통로부(112) 내에서 재생순환관(171)을 통해 순환하면서 재생 정화 처리되는 동안, 순환관용 댐퍼(173)는 재생순환관(171)을 개방시킨다. 실내의 오염공기가 필터(120)에 의해 정화 처리되거나, 필터(120)가 역세정되는 동안, 순환관용 댐퍼(173)는 재생순환관(171)을 폐쇄한 상태로 유지한다.
순환관용 댐퍼(173)는 댐퍼 블레이드가 재생순환관(171)에 댐퍼 축에 의해 회전 가능하게 결합되고 댐퍼 회전모터에 의해 개폐 동작하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 블레이드의 개폐 동작 여부는 근접 센서(173a)에 의해 감지되어 제어기(160)로 입력될 수 있다. 순환관용 댐퍼(173)의 댐퍼 블레이드는 재생순환관(171)의 배출공간(112b)쪽 단부를 개폐하도록 배치될 수 있다. 순환관용 댐퍼(173)의 근접 센서(173a)와 댐퍼 회전모터는 배전반(161)을 통해 제어기(160)에 접속될 수 있다.
추가 히터(131)는 재생순환관(171) 내의 공기를 가열하도록 재생순환관(171) 내에 설치될 수 있다. 추가 히터(131)는 전기 열선을 이용한 히터로 이루어질 수 있다. 추가 히터(131)에 의해 가열된 공기는 순환용 팬(172)에 의해 통로부(112) 내로 송출되며, 필터(120)를 통과하면서 필터(120)를 가열할 수 있다. 따라서, 필터(120)에 포집된 그을음 등의 이물질이 연소되어 제거될 수 있고, 재생 오염공기 중의 냄새도 제거될 수 있다.
산화 촉매(121)가 재생순환관(171) 내에 설치될 수 있다. 산화 촉매(121)는 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등과 같은 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 산화 촉매(121)는 필터(120)의 촉매에 의해 크래킹된 기체를 CO2, H2O, NOx 의 기체로 산화시키는 역할을 할 수 있다.
또한, 산화 촉매(121)에 의한 산화 반응은 발열 반응으로써, 추가 히터(131)의 부담을 줄여주게 되어 사용 전력량을 줄일 수 있게 한다. 산화 촉매(121)는 세라믹 허니컴 등의 재질로 이루어진 추가 필터에 코팅될 수 있다. 추가 필터는 재생순환관(171) 내에서 불완전 연소된 연기 등을 포집해서 제거할 수 있다.
전술한 공기정화장치(100)의 작용 예에 대해, 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
실내에 오염공기가 비교적 많이 발생되는 낮 시간대 영업 중에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 유입관(111)의 출구가 유입관용 댐퍼(141)에 의해 개방되고, 배출관(113)의 입구가 배출관용 댐퍼(142)에 의해 개방된다. 역세정용 흡기구(151)가 흡기구용 댐퍼(152)에 의해 폐쇄되고, 역세정관(153)의 입구가 역세정관용 댐퍼(154)에 의해 폐쇄된다. 추가적으로, 재생순환관(171)이 순환관용 댐퍼(173)에 의해 폐쇄될 수 있다. 이 상태에서, 실내의 오염공기는 배기용 팬(40)에 의해 유입관(111)의 출구를 통해 통로부(112) 내로 유입된다. 통로부(112) 내로 유입된 오염공기는 필터(120)를 거쳐 여과된 후, 배출관(113)의 입구를 통해 배출된다.
실내에 오염공기가 비교적 적게 발생되는 밤 시간대에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 유입관(111)의 출구가 유입관용 댐퍼(141)에 의해 폐쇄되고, 배출관(113)의 입구가 배출관용 댐퍼(142)에 의해 폐쇄된다. 이때, 역세정용 흡기구(151)와 역세정관(153)의 입구는 폐쇄된 상태로 유지된다. 이 상태에서, 필터(120)는 히터(130)에 의해 가열된다. 이에 따라, 낮 시간대 동안 필터(120)에 포집된 그을음 등의 이물질이 연소되면서 제거됨에 따라 필터(120)의 재생이 이루어질 수 있다. 또한, 오염공기 중의 냄새도 제거될 수 있다.
추가적으로, 재생순환관(171)이 순환관용 댐퍼(173)에 의해 개방될 수 있다. 또한, 통로부(112) 내의 공기는 순환용 팬(172)에 의해 재생순환관(171) 내로 흡입된 후 추가 히터(131)에 의해 가열되어 통로부(112) 내로 송출될 수 있다. 이때, 재생순환관(171) 내의 산화 촉매(121)는 주변 공기를 산화시킨다. 통로부(112) 내로 송출된 가열 공기는 필터(120)를 고온으로 가열한다. 이에 따라, 필터(120)의 재생이 이루어질 수 있고, 통로부(112) 내의 재생 오염공기도 재차 재생 정화 처리될 수 있다. 통로부(112) 내의 재생 오염공기에 대한 재생 정화 처리가 완료되면, 배출관(113)의 입구가 배출관용 댐퍼(142)에 의해 개방되어, 정화된 공기가 실외로 배출될 수 있다.
한편, 필터(120)의 막힘 증상이 발생하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 유입관(111)의 출구와 배출관(113)의 입구가 폐쇄되고, 역세정용 흡기구(151)와 역세정관(153)의 입구가 개방된다. 따라서, 외부공기는 역세정관(153)에 작용하는 배기용 팬(40)의 흡입력에 의해 역세정용 흡기구(151)를 통해 흡입된 후, 필터(120)를 역방향으로 통과하면서 세정하게 된다. 이 과정에서, 필터(120)의 막힘 증상이 역세정을 거쳐 해소될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110..하우징 120..필터
121..산화 촉매 130..히터
131..추가 히터 141..유입관용 댐퍼
142..배출관용 댐퍼 151..역세정용 흡기구
152..흡기구용 댐퍼 153..역세정관
154..역세정관용 댐퍼 160..제어기
171..재생순환관 172..순환용 팬
173..순환관용 댐퍼

Claims (3)

  1. 배기용 팬에 의해 유입관을 통해 실내로부터 통로부로 공기를 유입해서 배출관을 통해 실외로 배출하며, 상기 통로부는 필터 장착공간과 상기 필터 장착공간의 한쪽에서 상기 유입관과 통하게 연결되는 유입공간 및 상기 필터 장착공간의 다른쪽에서 상기 배출관과 통하게 연결되는 배출공간을 가지며, 상기 배출공간 쪽에 역세정용 흡기구가 형성된 하우징;
    상기 통로부의 필터 장착공간에 장착되는 필터;
    상기 필터를 가열하는 히터;
    상기 유입관의 출구를 개폐하는 유입관용 댐퍼;
    상기 배출관의 입구를 개폐하는 배출관용 댐퍼;
    상기 역세정용 흡기구를 개폐하는 흡기구용 댐퍼;
    한쪽 단부가 상기 통로부의 유입공간과 통하게 연결되며, 다른쪽 단부가 상기 배출관과 통하게 연결되는 역세정관;
    상기 역세정관의 입구를 개폐하는 역세정관용 댐퍼;
    압축 공기에 고주파 진동을 발생시켜 상기 역세정용 흡기구를 통해 고주파 진동의 압축 공기를 분사하는 에어 제트(air jet);
    상기 필터의 전후에 배치되어 상기 필터의 입구단 압력과 출구단 압력을 측정하는 압력센서들;
    상기 필터의 막힘 증상 발생시, 상기 유입관용 댐퍼와 배출관용 댐퍼를 제어해서 상기 유입관의 출구와 상기 배출관의 입구를 폐쇄한 상태로 상기 흡기구용 댐퍼와 역세정관용 댐퍼를 제어해서 상기 역세정용 흡기구와 상기 역세정관의 입구를 개방시키는 제어기;를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 압력센서들로부터 측정된 압력을 제공받아 상기 필터의 입구단과 출구단 간의 압력 차이가 설정 압력 이상이면, 상기 필터의 막힘 증상을 인식하여, 상기 유입관의 출구와 배출관의 입구를 폐쇄한 상태로 상기 역세정용 흡기구와 역세정관의 입구를 개방하고, 상기 에어 제트를 구동시켜 고주파 진동의 압축 공기를 상기 역세정용 흡기구를 통해 분사시킴으로써, 분사된 압축 공기가 상기 필터를 역방향으로 통과하면서 세정하게 하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    양쪽 단부가 상기 통로부의 유입공간과 배출공간과 각각 통하게 연결되는 재생순환관과,
    상기 재생순환관 내의 공기를 상기 통로부 내로 송출하도록 상기 재생순환관 내에 설치되는 순환용 팬, 및
    상기 재생순환관을 개폐하는 순환관용 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
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