KR102251486B1 - 다기능 공기 청정기 및 이를 포함하는 공조시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 공기 청정기는 외부 공기를 흡입하도록 유입구가 형성된 케이스; 상기 케이스의 내측에 구비되어 흡입된 공기를 정화하는 1차 정화부; 및 상기 1차 정화부의 상부에 형성되어 정화된 공기를 배출하는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 1차 정화부는 외부 공기를 정화하기 위한 정화부와 필터를 세척하기 위한 세척부와 세척된 필터를 살균하는 살균부로 이루어져 정화, 세척, 살균을 동시에 수행할 수 있어 산업 현장에서 멈춤 없이 정화작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

다기능 공기 청정기 및 이를 포함하는 공조시스템{A MULTI-FUNCTIONAL AIR PURIFYING DEVICE AND AIR CONDITIONING SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 다기능 공기 청정기 및 이를 포함하는 공조시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기를 정화하는 정화 작업과 동시에 필터의 세척, 탈수, 건조 및 살균을 같이 진행할 수 있게 함으로써, 공기정화의 효율이 저하되지 않으면서도 멈춤이 없이 공기를 정화할 수 있는 다기능 공기 청정기 및 이를 포함하는 공조시스템에 관한 것이다.
통상적으로 공기청정기는 용량을 막론하고 내부에 소모품인 필터를 탑재하므로 일정 사용기간이 경과하면 이물질로 인해 필터가 막히거나 세균 번식에 취약하게 되어 주기적으로 교체하거나 세척해야 한다. 특히, 공공 시설물, 대형 건축물, 각종 산업현장에 설치되는 중대형 공기청정기의 경우 필터 관리의 중요성이 커지는 것에 비례하여 필터 세척을 위한 비용의 부담도 증가된다. 이에, 필터 세척 작업의 간편성과 더불어 소요시간 단축을 위한 노력이 이어지고 있다.
이와 관련되어 한국 등록실용신안공보 제0392908호(선행문헌 1), 한국 등록실용신안공보 제0326102호(선행문헌 2) 등을 참조할 수 있다.
선행문헌 1은 케이싱에 수직홈이 구성되어 있어서 1차 필터층을 형성시키고 수직홈에 맞는 청소갈퀴가 부착된 부력튜브가 케이싱 외부에 장착되어 우수정화조내의 수위에 따라 부력튜브가 상하로 움직이면서 무동력으로 1차 필터층을 청소하는 구성을 제안한다.
선행문헌 2에 의하면 회전분사노즐관이 분배관과 공기여과기가 마주보는 면상에 일정간격으로 다수개가 구비되며, 유체의 분사압력에 의해 자력으로 회전하면서 공기 여과기의 면상에 포집되어 있는 오염물질을 분사되는 유체에 의해 세정하는 구성을 제안한다.
그러나, 상기한 선행문헌들의 경우 중대형 용량을 포함하는 공기청정기에 적용하기 부적합하거나 원통형 구조의 에어필터 세척에 적용하기 곤란하므로 개선의 여지가 크다.
더구나 공기청정기가 작동하는 중에 에어필터의 세척이 곤란하므로 유지관리 비용을 경감하기에 한계성을 드러낸다.
한국 등록실용신안공보 제0392908호(2005.08.17.) 한국 등록실용신안공보 제0326102호(2003.09.13.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 1차 정화부는 외부 공기를 정화하기 위한 정화부와 필터를 세척하기 위한 세척부와 세척된 필터를 살균하는 살균부로 이루어져 정화, 세척, 살균을 동시에 수행할 수 있어 산업 현장에서 멈춤 없이 정화작업을 수행할 수 있게 하는 다기능 공기 청정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다수의 카트리지식 필터로 형성된 2차 정화부에 의해 1차 정화부에서 미처 걸러지지 못한 공기중의 이물질을 걸러주어 정화효율을 높일 수 있는 다기능 공기 청정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기는 외부 공기를 흡입하는 유입구가 형성되는 케이스와, 상기 케이스의 내측에 구비되어 흡입된 공기를 정화하기 위한 1차 정화부와, 상기 1차 정화부의 상부에 형성되어 정화된 공기를 배출하는 배출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 1차 정화부는 원판형상의 상판부재와, 상기 상판부재의 하부에 이격되도록 위치하는 원판형상의 하판부재와, 상기 상판부재와 하판부재의 외측에 회전가능하게 구비되는 회전부재와, 상기 회전부재의 표면에 형성되는 필터부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상판부재와 하판부재의 사이의 공간을 3분할하여 정화부, 세척부, 건조부를 형성하는 차단판이 구비되고, 상기 상판부재의 하면에는 방사상으로 상기 차단판의 상단이 슬라이딩 가능하도록 가이드하는 제1슬라이딩홈이 형성되며, 상기 하판부재의 상면에는 방사상으로 상기 차단판의 하단이 슬라이딩 가능하도록 가이드하는 제2슬라이딩홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 상판부재의 하면과 하판부재의 상면 중심부에는 회전축의 상단과 하단이 각각 삽입되는 수용홈이 각각 형성되고, 상기 차단판의 내측단부의 일측면이 상기 회전축의 외주면과 접하도록 위치하며, 상기 회전축의 외주면에는 피니언이 형성되고, 상기 차단판의 일측면에는 상기 피니언에 대응되도록 랙이 형성되어 차단판을 이동시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 회전부재는 원통형상으로 형성되되, 상기 필터부재는 정화부, 세척부, 건조부에 대응되도록 형성되며, 상기 각 필터부재의 사이에는 상기 차단판의 외측단부가 삽입되는 결합홈이 상하 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 회전축의 하부에는 회전축을 회전시키는 제1 제어모터가 구비되고, 상기 회전부재의 하부는 하판부재의 하부로 돌출되도록 형성되되, 회전부재의 하부 내측에는 회전부재를 회전시키는 제2 제어모터가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 제어모터와 제2 제어모터는 제어부에 의해 설정된 시간마다 작동하되, 상기 제1 제어모터에 의해 상기 차단판이 내측으로 이동하여 결합홈에서 분리된 후, 상기 제2 제어모터에 의해 상기 회전부재가 120°회전하고, 상기 회전부재가 회전 후, 상기 제1 제어모터에 의해 상기 차단판이 외측으로 이동하여 결합홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 세척부에는 하판부재를 상하 관통하는 세척수 공급관이 구비되고, 상기 세척수 공급관에는 필터부재 방향으로 세척수를 분사하는 노즐이 구비되며, 상기 세척수 공급관의 하부에는 세척수의 공급을 제어하는 제1제어벨브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 건조부에는 하판부재를 상하 관통하는 압축공기 공급관이 구비되고, 상기 압축공기 공급관에는 필터부재 방향으로 압축공기를 분사하는 노즐이 구비되며, 상기 압축공기 공급관의 하부에는 압축공기의 공급을 제어하는 제2제어벨브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 하판부재는 중심부에서 가장자리로 갈수록 하부로 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 1차 정화부와 배출부 사이에는 2차 정화부가 더 구비되되, 상기 2차 정화부는 카트리지 형태의 필터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 케이스의 내주면에는 상기 정화부를 형성하는 차단판의 위치에 대응되도록, 내측방향으로 차단벽이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 청정기는 외부 공기를 흡입하도록 유입구가 형성된 케이스; 상기 케이스의 내측에 구비되어 흡입된 공기를 정화하는 1차 정화부; 및 상기 1차 정화부의 상부에 형성되어 정화된 공기를 배출하는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 정화부는, 상기 케이스에 형성된 중심축과, 상기 중심축에 대해 회전하는 회전부재와, 상기 회전부재에 방사상 배치된 차단판 및 상기 차단판의 회전방향으로 상기 케이스의 공간을 3분할하여 정화부, 세척부, 살균부로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차단판의 사이에는 필터 어셈블리가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터 어셈블리는 차단판에 고정되는 필터 프레임과, 상기 필터 프레임에 형성된 수용홈에 삽입되는 필터로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스에는 구동기어와 축결합된 제어모터가 구비되며, 상기 회전부재에는 구동기어와 치합하는 종동기어가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전부재에는 중심축을 감싸는 슬리브가 형성되며, 상기 슬리브에는 슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정화부에는 상기 유입구와 연통되는 공기 흡입구 형성되며, 상기 중심축에는 상기 슬롯을 통해 상기 세척부로 노출되도록 세척수공급노즐이 구비되며, 상기 중심축에는 상기 슬롯을 통해 상기 살균부로 노출되도록 자외선 엘이디가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세척부의 바닥에는 배수구가 형성되며, 상기 세척부의 바닥은 배수구 방향으로 하향 경사진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 정화부와 배출부 사이에는 2차 정화부가 더 구비되되, 상기 2차 정화부는 카트리지 형태의 필터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스에는 내부 공간을 개폐하는 도어가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도어는 세척부를 개폐하는 위치에 형성되며, 상기 도어에는 건조팬이 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 둘 이상의 공간의 공기를 정화하는 공조시스템에 있어서,
실외 또는 실내 공기를 정화하는 전술한 다기능 공기 청정기; 및 상기 다기능 공기 청정기를 통해 토출된 청정공기를 공간으로 공급하는 토출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다기능 공기 청정기에는 정화 전 공기질을 측정하는 제1센서가 구비되며, 상기 공간에는 정화된 공기질을 측정하는 제2센서가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다기능 공기 청정기, 토출구 및 제1,2센서는 온라인을 통해 사용자 이동통신단말기와 연결되어 실시간 데이터를 수신 수집하여 실시간으로 공기오염도를 도식화하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 1차 정화부는 외부 공기를 정화하기 위한 정화부와 필터를 세척하기 위한 세척부와 세척된 필터를 살균하는 살균부로 이루어져 정화, 세척, 살균을 동시에 수행할 수 있어 산업 현장에서 멈춤 없이 정화작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다수의 카트리지식 필터로 형성된 2차 정화부에 의해 1차 정화부에서 미처 걸러지지 못한 공기중의 이물질을 걸러주어 정화효율을 높일 수 있다.
또한, 세척부는 필터에 직접 세척수를 분사하여 세척함으로써 세척력을 높일 수 있으며, 살균부는 자외선 엘이디에 의해 건조와 살균을 동시에 실시하며, 정화부는 세척부 및 살균부와 분리되도록 하여 세척수 등의 수분이 정화부로 유입되는 것을 방지하여 정화력을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 제1 정화부의 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 제1 정화부의 작동 상태를 보여주는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 제1 정화부의 회전 상태를 보여주는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 사시도이다.
도 7은 도 6의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 저면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 제1 정화부를 도시한 단면도이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 사시도이다.
도 13 내지 도 14는 본 발명에 따른 공조시스템을 도시한 예시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 종단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 제1 정화부의 분리사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 제1 정화부의 작동 상태를 보여주는 개념도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 제1 정화부의 회전 상태를 보여주는 개념도이다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 다기능 공기 청정기는, 케이스(100)와 상기 케이스(100)의 내측에 구비되어 흡입된 공기를 정화하기 위한 1차 정화부(200)와 상기 1차 정화부의 상부에 형성되어 정화된 공기를 배출하는 배출부(130)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 케이스(100)는 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)로 이루어지고, 상기 하부 케이스(120)에는 내부로 공기를 공급하기 위한 유입구(122)가 형성되고, 상기 유입구(122)에는 개폐 가능한 도어(124)가 구비된다.
이때, 상기 배출부(130)는 상부 케이스(110)의 상단에 형성되는데, 상기 배출부(130)는 케이스(100) 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 팬(134)과 상기 팬(134)를 작동시키는 팬모터(132)와 내부 공기를 외부로 배출하기 위한 배출구(136)와 상기 배출구(136)의 외측에 구비되어 배출되는 공기를 가이드하는 배출가이드(138)로 이루어진다.
그래서, 상기 케이스(100)의 하부에서 공기를 흡입하여 내부에서 정화한 후, 상부를 통하여 정화된 공기를 배출하도록 함으로써, 외부에 위치하는 이물질을 보다 안정적으로 정화할 수 있게 된다.
그리고, 상기 1차 정화부(200)는 원판형상으로 형성되는 상판부재(210)와 상기 상판부재(210)의 하부에 이격되도록 위치하는 원판형상의 하판부재(220)와 상기 상판부재(210)와 하판부재(220)의 외측에 회전가능하게 구비되는 회전부재(250)와 상기 회전부재(250)의 표면에 형성되는 망 형상의 필터부재(252)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 하판부재(220)는 하부 케이스(120)의 하면에 상부로 돌출되도록 형성되는 이격부재(121)의 상단에 고정 설치되고, 상기 상판부재(210)는 상부 케이스(110)의 하단에 고정 설치된다.
이때, 상기 상판부재(210)와 하판부재(220)의 사이에는 차단판(230)이 구비되는데, 상기 차단판(230)는 상판부재(210)와 하판부재(220) 사이의 공간을 3분할하도록 위치하여, 정화부(410), 세척부(420), 건조부(430)를 각각 형성하게 된다.
한편, 상기 상판부재(210)는 원판형상으로 형성되고, 하면에는 방사상으로 제1슬라이딩홈(214)이 형성되는데, 상기 제1슬라이딩홈(214)에는 상기 차단판(230)의 상단이 슬라이딩 가능하게 삽입되게 된다.
여기서, 상기 하판부재(220)의 상면에는 상기 제1슬라이딩홈(214)에 대응되도록 제2슬라이딩홈(224)이 형성되는데, 상기 제2슬라이딩홈(224)에는 상기 차단판(230)의 하단이 슬라이딩 가능하게 삽입되게 된다.
그리고, 상기 상판부재(210)의 하면과 하판부재(220)의 상면 중심부에는 각각 수용홈(212,222)이 형성되는데, 상기 수용홈(212,222)에는 회전축(240)의 상단과 하단이 각각 회전가능하게 삽입되게 된다.
여기서, 상기 회전축(240)의 외주면에는 상기 3개의 차단판(230)의 내측 단부의 일측면이 각각 접하도록 위치하는데, 상기 회전축(240)의 외주면에는 피니언(242)이 형성되고, 상기 차단판(230)의 단부 일측면에는 상기 피니언(242)에 대응되도록 랙(232)이 형성된다.
그래서, 상기 피니언(242)과 랙(232)의 작용에 의해, 상기 회전축(240)의 회전력을 차단판(230)의 직선 이동으로 변환하게 된다.
한편, 상기 회전부재(250)는 상기 상판부재(210) 및 하판부재(220)의 외측에 접하여 회전가능하도록 원통형상으로 형성되는데, 상기 필터부재(252)는 1차 정화부(200)를 형성하는 정화부(410), 세척부(420), 건조부(430)에 대응되도록 형성된다.
이때, 상기 필터부재(252)는 120°의 각도를 이루도록 형성되며, 각 필터부재(252)의 사이에는 상기 차단판(230)의 외측 단부가 삽입되는 결합홈(254)이 상하 방향으로 각각 형성되게 된다.
그래서, 전술한 바와 같이 상기 회전축(240)의 회전에 따라 각 차단판(230)이 내측 또는 외측으로 동시에 슬라이딩되며, 그에 따라 상기 결합홈(254)에 차단판(230)의 단부가 삽입되거나 인출되게 된다.
한편, 상기 필터부재(252)는 전기가 흐를 수 있는 와이어로 이루어지고, 상기 회전부재(250)의 상부에는 상기 필터부재(252)와 전기적으로 연결되는 단자(256)가 형성되는데, 상기 하부 케이스(120)의 내측 상면에는 상기 정화부(410)의 위치에 대응되도록 접속단자(미도시)가 설치된다.
따라서, 상기 필터부재(252)가 정화부(410)의 위치로 이동할 경우, 상기 필터부재(252)와 전기적으로 연결된 단자(256)가 하부 케이스(120)의 접속단자와 연결될 경우 필터부재(252)에 저전압이 걸리게 되어, 외부에서 흡입한 공기에 포함된 이물질을 정전방식으로 흡착하도록 함으로써, 보다 깨끗하게 이물질을 걸러줄 수 있게 된다.
그리고, 상기 하판부재(220)는 하부 케이스(120)의 바닥에서 상부로 돌출되도록 형성되는 이격부재(121)의 상단에 고정 설치되고 상기 이격부재(121)의 사이에는 상기 회전축(240)의 회전을 제어하는 제1 제어모터(244)가 구비된다.
여기서, 상기 회전부재(250)의 하단은 상기 하판부재(220)의 하부로 돌출되도록 형성되며, 상기 회전부재(250)의 하부 내측에는 상기 회전부재(250)를 회전시키기 위한 제2 제어모터(258)가 구비된다.
즉, 상기 회전부재(250)의 내주면에는 기어가 형성되어 상기 제2 제어모터(258)의 로드에 설치된 구동 기어에 의해 회전하게 된다.
한편, 상기 케이스(100)의 외측에는 각 구성들을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 구비되는데, 상기 제어부에는 제1 제어모터(244)와 제2 제어모터(258)를 설정된 시간마다 작동하게 된다.
여기서, 작동되는 순서를 살펴보면, 우선, 상기 제1 제어모터(244)의 제어에 의하여 회전축(240)이 회전하여 상기 차단판(230)이 내측 방향으로 이동함으로써, 회전부재(250)의 내측에 형성되는 결합홈(254)에서 차단판(253)의 외측 단부가 분리되게 된다.
그 후에 상기 제2 제어모터(258)가 회전하여 상기 회전부재(250)가 120° 회전하게 되며, 완전히 회전한 후에는 다시 제1 제어모터(244)가 반대 방향으로 회전하여 상기 차단판(230)이 외측으로 이동함으로써, 차단판(230)의 외측 단부는 상기 회전부재(250)의 내측면에 형성되는 결합홈(254)에 삽입되게 된다.
따라서, 상기 상판부재(210)와 하판부재(220) 사이에 형성되는 공간은 3개의 차단판(230)에 의해 3개의 공간을 형성하여 각각의 공간을 분리하게 되는 데, 회전부재(250) 만이 회전함으로써, 정화부(410), 세척부(420), 건조부(430)를 이동하면서, 정화시에 필터부재(252)에 부착된 이물질을 세척부(420)에서 세척하고, 다시 건조부(430)에서 필터부재(252)에 묻어 있는 수분을 건조하게 하게된다.
또한, 이러한 정화부(410), 세척부(420), 건조부(430)는 각 공정을 동시에 진행하게 되므로 본 발명의 다기능 공기 청정기를 멈추지 않고 지속적으로 사용할 수 있으며, 필터부재(252)를 깨끗한 상태로 유지할 수 있어 정화 효율을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
그리고, 상기 세척부(420)에는 상기 하판부재(220)를 상하 관통하는 세척수 공급관(422)이 구비되고, 상기 세척수 공급관(422)에는 세척수를 필터부재(252) 방향으로 분사하는 노즐(424)이 형성되며, 상기 세척수 공급관(422)의 하부에는 세척수의 분사를 제어하는 제1제어벨브(426)가 구비된다.
여기서, 상기 건조부(420)에는 하판부재(220)를 상하 관통하는 압축공기 공급관(432)이 구비되고 상기 압축공기 공급관(432)에는 필터부재(252) 방향으로 압축공기를 분사하는 노즐(424)이 구비되며, 상기 압축공기 공급관(432)의 하부에는 압축공기의 공급을 제어하는 제2제어벨브(436)가 구비된다.
그래서, 전술한 바와 같이 제어부의 제어에 의해 상기 제1,2제어밸브(426,436)를 제어하여 필터부재(252) 방향으로 세척수 및 압축공기를 분사하도록 함으로써, 필터부재(252)의 외측 표면에 묻어 있는 이물질이나 수분을 신속하게 제거할 수 있게 된다.
이때, 상기 하판부재(220)는 중심부는 상부로 볼록하고 가장자리로 갈수록 하부로 경사지도록 형상됨으로써, 세척부(420)에 분산된 수분이 필터부재(252)에 부딛혀 비산하더라도 하판부재(220)의 경사부를 따라 이동하여 상기 필터부재(252)를 통하여 외측으로 배출되게 된다.
그래서, 상기 케이스(100)를 형성하는 하부 케이스(120)의 내측 하면 가장자리에는 배수구(126)가 형성되어, 1차 정화부(200)의 외측으로 배출되는 세척수를 외부로 배출하게 된다.
또한, 상기 세척수 공급관(422)과 압축공기 공급관(432)의 하부에는 각각 하부 케이스(120)를 관통하는 공급관(부호 미도시)이 구비되어 외부의 세척수 공급장치 및 압축공기 공급장치로부터 세척수와 압축공기를 공급받게 된다.
여기서, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 하부 케이스(120)의 내측면 상부에는 상기 세척부(420)에 대응되는 위치에 보조 세척수 공급관(미도시)이 더 구비되어 상기 세척부(420)에 위치하는 필터부재(252)의 외측 상부로 세척수를 공급하여 하부로 흘러내리도록 함으로써, 필터부재(252)의 외측에 흡착된 이물질을 보다 용이하세 제거할 수 있게 된다.
이때, 상기 세척수 공급관(422)과 압축공기 공급관(432)에 설치되는 노즐(424,434)은 상하로 다수 개가 설치될 수도 있고, 하나의 노즐(424,434)이 세척수 공급관(422)과 압축공기 공급관(432)을 따라 상하로 이동가능하게 구비될 수도 있다.
한편, 상기 케이스(100)의 하부를 형성하는 하부 케이스(120)의 내주면 일측에는 내측 방향으로 차단벽(128)이 형성되는데, 상기 차단벽(128)의 단부는 상기 회전부재(250)의 외주면과 접하도록 위치하게 된다.
이때, 상기 차단벽(128)은 한 쌍이 형성되는데, 상기 차단벽(128)의 위치는 정화부(410)를 형성하는 차단판(230)의 위치에 대응되도록 형성된다.
따라서, 상기 차단판(230)은 정화부(410)를 세척부(420) 및 건조부(430)와 격리하게 되고, 상기 차단벽(128)은 회전부재(250)와 케이스(100) 사이의 공간에서 정화부(410)를 세척부(420) 및 건조부(430)와 격리하게 되어 세척부(420) 및 건조부(430)의 수분이 정화부(410)에서 발생되는 흡입력에 의해 정화부(410)로 유입되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 상기 1차 정화부(200)와 배출부(130)의 사이에는 2차 정화부(300)가 더 구비되는데, 상기 2차 정화부(300)는 카트리지 형태의 필터가 상하로 적층되어 이루어진다.
여기서, 상기 필터는 다수 개가 적층되어 이루어지되, 각 필터는 탄소저감 필터, 탈치 필터, 초미세먼지용 필터, 항균 필터, 방습 필터 등으로 이루어지게 된다.
이때, 상기 2차 정화부(300)는 상부 케이스(110)의 내측에 위치하게 되며, 상기 상부 케이스(110)에는 도어(미도시)를 형성하여 상기 2차 정화부를 구성하는 각 필터를 용이하게 교체할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 다기능 공기 청정기의 다른 실시예를 설명함에 있어 본 발명의 제1실시예와 동일한 구성과 기능을 갖는 구성에 대해서는 동일한 명칭을 사용하며 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제2실시예
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 사시도이고, 도 7은 도 6의 분해 사시도이며, 도 8은 도 7의 저면 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 제1 정화부를 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 다기능 공기 청정기는, 케이스(100')와 상기 케이스(100')의 내측에 구비되어 흡입된 공기를 정화하기 위한 1차 정화부(200')와 상기 1차 정화부(200')의 상부에 형성되어 정화된 공기를 배출하는 배출부(130')를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 케이스(100')는 상부 케이스(110')와 하부 케이스(120')로 이루어지고, 상기 하부 케이스(120')에는 내부로 공기를 공급하기 위한 유입구(122')가 형성된다.
그리고, 상기 하부 케이스(120')는 상판(121'), 하판(122'), 측면판(123)이 볼트 등의 기계요소로 체결됨에 따라 원통형으로 구성되어 그 내측으로 상기 1차 정화부(200')가 수용된다.
한편, 상기 배출부(130')는 상부 케이스(110')의 상단에 형성되는데, 상기 배출부(130')는 케이스(100') 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 팬(134')과 상기 팬(134')를 작동시키는 팬모터(132')와 내부 공기를 외부로 배출하기 위한 배출구(136')로 이루어진다.
여기서, 상기 케이스(100')의 하부에서 공기를 흡입하여 내부에서 정화한 후, 상부를 통하여 정화된 공기를 배출하도록 함으로써, 외부에 위치하는 이물질을 보다 안정적으로 정화할 수 있게 된다.
또한, 상기 1차 정화부(200')는, 상기 케이스(130')에 형성된 중심축(210')과, 상기 중심축(210')에 대해 회전하는 회전부재(220')와, 상기 회전부재(220')에 방사상 배치된 차단판(230') 및 상기 차단판(230')의 회전방향으로 상기 케이스(130')의 공간을 3분할한 정화부(410'), 세척부(420'), 살균부(430')로 구성된다.
이때, 상기 회전부재(220')는 상기 하판(122')과 맞물리는 원형베이스(221')가 구비되어 있어 상기 회전부재(220')의 회전 시에 하판(122')에서 이탈하는 것을 억제한다.
여기서, 상기 차단판(230')은 120도 등 간격으로 3개가 구비된다.
덧붙여, 상기 정화부(410'), 세척부(420'), 살균부(430')는 상기 하부 케이스(120') 내부의 공간을 3분할하여 구분한 것으로 회전영역이 아닌 고정영역이다.
그리고, 상기 차단판(230')의 사이에는 필터 어셈블리(240')가 구비되며, 상기 필터 어셈블리(240')는 상기 차단판(230')에 고정되는 필터 프레임(241')과, 상기 필터 프레임(241')에 형성된 수용홈(242')에 삽입되는 필터(243')로 구성된다. 상기 필터 프레임(241')은 기구 체결 수단에 의해 상기 차단판(230')에 조립된다.
여기서, 상기 필터(243')의 수명이 다한 경우 상기 필터(243')만 필터 프레임(241')에서 교체하거나 상기 필터 어셈블리(240') 전부를 교체할 수 있다.
한편, 상기 필터(243')는 극세사 필터나 해파 필터에 나노 크기의 미세한 금속 입자가 무전해 도금 방식으로 흡착 및 코팅된 무전해 도금 필터일 수 있으며, 이 경우 상기 필터(243')는 상술한 세척 및 살균작업이 수행되는 것 만으로도 반영구적으로 사용할 수 있게 된다. 필터내의 도금층이 손상될 경우에는 재 도금을 통해 반영구적 재활용 또한 가능하다. 즉, 상기 필터(243')가 무전해 도금 필터인 경우에는 상술한 필터 교체 작업이 필요하지 않게 된다. 일 예로, 상기 무전해 도금 필터는 구리 입자가 도금층으로 형성된 동도금 필터일 수 있다. 다른 예로, 상기 무전해 도금 필터는 은 입자가 도금층으로 형성된 은도금 필터일 수 있으며, 이 경우 상기 필터(243')는 정화기능과 동시에 항균 작용 또한 수행할 수도 있다. 상기 필터(243')가 무전해 도금 필터인 경우, 상기 정화부(410') 내부 공간에는 직류 혹은 교류 전원에 의한 자기장이 형성되고, 발생된 자기장에 의해 정전기 유도 방식으로 무전해 도금 필터에 미세먼지가 흡착될 수 있다.
한편, 상기 하부 케이스(120')에는 구동기어(251')와 축결합된 제어모터(250')가 구비되며, 상기 회전부재(220')에는 구동기어(251')와 치합하는 종동기어(222')가 구비된다.
이에 따라, 상기 제어모터(250')의 회전이 상기 구동기어(251')와 종동기어(222')로 전달되어 상기 회전부재(220')와 필터(243')를 회전시키게 된다.
즉, 상기 제어모터(250')의 구동력에 의해 상기 차단판(230')의 사이에 구비된 상기 필터(243')는 고정영역인 정화부(410'), 세척부(420'), 살균부(430')를 지나며 공기 정화, 필터 세척 및 필터 살균이 이루어지게 된다.
또한, 상기 회전부재(220')에는 중심축(210')을 감싸는 슬리브(223')가 형성되며, 상기 슬리브(223')에는 상기 슬리브(223')의 길이 방향으로 슬롯(224')이 형성된다.
그리고, 상기 정화부(410')에는 상기 유입구(122')와 연통되는 공기 흡입구(411')가 형성되며, 상기 중심축(210')에는 상기 슬롯(224')을 통해 상기 세척부(420')로 노출되도록 세척노즐(421')이 구비되며, 상기 중심축(210')에는 상기 슬롯(224')을 통해 상기 살균부(430')로 노출되도록 자외선 엘이디(431')가 구비된다.
즉, 상기 필터(243')는 정화부(410')를 통과하며 공기를 정화하며, 상기 정화부(410')를 통과하며 오염된 필터(243')는 세척부(420')를 통과하며 세척노즐(421')에서 토출된 고압의 세척수 또는 고온의 스팀(예를 들어, 100℃ 내지 130℃)로 세척되고, 상기 세척부(420')를 통과한 필터(243')는 살균부(430')의 자외선 엘이디(431')를 지나며 살균과 건조가 이루어지게 된다.
이때, 3개의 필터(243')는 연속적으로 정화, 세척 살균이 이루어지기 때문에 공기의 정화는 세척과 살균에 상관없이 계속된다.
더욱이, 상기 세척노즐(421')과 자외선 엘이디(431')의 사이로 압축공기공급노즐(미도시)이 구비되어 있어 고압의 공기로 필터(243')에서 세척수를 제거 및 건조한다.
한편, 상기 세척부(420')의 바닥에는 배수구(422')가 형성되며, 상기 세척부(420')의 바닥은 배수구(422') 방향으로 하향 경사지게 형성된다.
또한, 상기 하부 케이스(120)에는 내부 공간을 개폐하는 도어(140')가 구비되며, 상기 도어(140')는 세척부(420')를 개폐하는 위치에 형성되며, 상기 도어(140')에는 건조팬(150')이 구비된다.
즉, 상기 도어(140')를 개방함에 따라 필터(243')를 손쉽게 교체 가능하다.
뿐만 아니라, 상기 건조팬(150')은 세척부(420') 내부의 수분을 외부로 배출하거나 내부 수분을 건조하는 역할을 담당하게 된다.
그리고, 상기 1차 정화부(200')와 배출부(130') 사이에는 2차 정화부(300')가 더 구비되되, 상기 2차 정화부(300')는 카트리지 형태의 필터로 이루어진다.
본 발명의 제2실시예에 따르면, 1차 정화부(200')는 외부 공기를 정화하기 위한 정화부(430')와 필터(243')를 세척하기 위한 세척부(420')와 세척된 필터(243')를 살균하는 살균부(430')로 이루어져 정화, 세척, 살균을 동시에 수행할 수 있어 산업 현장에서 멈춤 없이 정화작업을 수행할 수 있게 된다.
또한, 다수의 카트리지식 필터로 형성된 2차 정화부(300')에 의해 1차 정화부에서 미처 걸러지지 못한 공기 중의 이물질을 걸러주어 정화효율을 높일 수 있다.
또한, 상기 세척부(420')는 필터(243')에 직접 세척수를 분사하여 세척함으로써 세척력을 높일 수 있으며, 살균부(430')는 자외선 엘이디(431')에 의해 건조와 살균을 동시에 실시하며, 정화부(410')는 세척부(420') 및 살균부(430')와 분리되도록 하여 세척수 등의 수분이 정화부(430')로 유입되는 것을 방지하여 정화력을 높일 수 있다.
제3실시예
도 10 내지 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 사시도이다.
도 10 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 다기능 공기 청정기는, 케이스(100")와 상기 케이스(100")의 내측에 구비되어 흡입된 공기를 정화하기 위한 1차 정화부(200")와 상기 1차 정화부(200")의 상부에 형성되어 정화된 공기를 배출하는 배출부(130")를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 1차 정화부(200")와 배출부(130") 사이에는 2차 정화부(300")가 더 구비되되, 상기 2차 정화부(300")는 카트리지 형태의 필터로 이루어진다.
이때, 상기 2차 정화부(300")는 제2실시예와 달리 1차 정화부(200")와 케이스(100") 전부를 덮는 형태로 형성되며, 상기 정화부(410") 상단만 2차 정화부(300")와 연통되도록 구성된다.
제4실시예
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 사시도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 다기능 공기 청정기의 배출부(130x)에는 열교환기(510)가 추가적으로 구비될 수 있다. 상기 열교환기(510)는 유체입구(512), 유체출구(514) 및 공기출구(516)를 포함하며, 도 12에 도시된 열교환기(510)의 형상은 예시적인 것으로서, 그 형상 및 결합구조는 다양할 수 있다. 열교환기(510)는 유체입구(512)로 유입된 냉매, 증기 등을 통해, 다기능 공기 청정기를 통해 정화된 공기로부터 폐열을 회수하고, 유체출구(514)를 통해 배출한다. 폐열 회수된 공기는, 공기출구(516)를 통해 배출된다.
한편, 이와 같이 열교환기(510)가 추가적으로 구비될 경우, 배출부(130x)는 제1 내지 제3 실시예들에서 구비하였던 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 팬과 상기 팬을 작동시키는 팬모터를 구비하지 않을 수 있다.
도 13 내지 도 14는 본 발명에 따른 공조시스템을 도시한 예시도이다.
도 13 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 둘 이상의 공간(R)의 공기를 정화하는 공조시스템은, 제1 내지 제4실시예의 공기청정기(10) 및 상기 다기능 공기 청정기(10)를 통해 토출된 청정공기를 공간으로 공급하는 토출구(20)로 구성된다.
또한, 상기 다기능 공기 청정기(10)에는 정화 전 공기질을 측정하는 제1센서(11)가 구비되며, 상기 공간에는 정화된 공기질을 측정하는 제2센서(21)가 구비된다.
그리고, 상기 다기능 공기 청정기(10), 토출구(20) 및 제1,2센서(11.21)는 온라인을 통해 사용자 이동통신단말기와 연결되어 실시간 데이터를 수신 수집하여 실시간으로 공기오염도를 도식화하게 된다.
즉, IOT 기반으로 사용자 스마트폰 등의 어플 연동을 통해 실시간으로 공기 상태를 확인시켜주며, 관리자에겐 실시간으로 빅데이터를 수집 전송할 수 있게 된다.
이에 따라, IOT 빅데이터 기반의 공기오염 도식화 및 실시간으로 공기오염 MAP을 만들 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
본 발명은 다기능 공기 청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기를 정화하는 정화 작업과 동시에 필터의 세척과 건조를 같이 진행할 수 있게 함으로써, 공기정화의 효율이 저하되지 않으면서도 멈춤이 없이 공기를 정화할 수 있는 다기능 공기 청정기에 관한 것이다.
100': 케이스 110': 상부 케이스
120': 하부 케이스 130': 배출부
200': 1차 정화부 210': 중심축
220': 회전부재 230': 차단판
300': 2차 정화부 410': 정화부
420': 세척부 430': 건조부

Claims (14)

  1. 외부 공기를 흡입하도록 유입구가 형성된 케이스;
    상기 케이스의 내측에 구비되어 흡입된 공기를 정화하는 1차 정화부; 및
    상기 1차 정화부의 상부에 형성되어 정화된 공기를 배출하는 배출부;를 포함하고,
    상기 1차 정화부는,
    상기 케이스에 형성된 중심축과, 상기 중심축에 대해 회전하는 회전부재와, 상기 회전부재에 방사상 배치된 차단판 및 상기 차단판의 회전방향으로 상기 케이스의 공간을 3분할하여 정화부, 세척부, 살균부로 구성되며,
    상기 차단판의 사이에는 필터 어셈블리가 구비되되,
    상기 필터 어셈블리는 차단판에 고정되는 필터 프레임과, 상기 필터 프레임에 형성된 수용홈에 삽입되는 필터로 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 공기 청정기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스에는 구동기어와 축결합된 제어모터가 구비되며, 상기 회전부재에는 구동기어와 치합하는 종동기어가 구비된 것을 특징으로 하는 다기능 공기 청정기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재에는 중심축을 감싸는 슬리브가 형성되며, 상기 슬리브에는 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 다기능 공기 청정기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 정화부에는 상기 유입구와 연통되는 공기 흡입구 형성되며, 상기 중심축에는 상기 슬롯을 통해 상기 세척부로 노출되도록 세척수공급노즐이 구비되며, 상기 중심축에는 상기 슬롯을 통해 상기 살균부로 노출되도록 자외선 엘이디가 구비된 것을 특징으로 하는 다기능 공기 청정기.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 세척부의 바닥에는 배수구가 형성되며, 상기 세척부의 바닥은 배수구 방향으로 하향 경사진 것을 특징으로 하는 다기능 공기 청정기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 1차 정화부와 배출부 사이에는 2차 정화부가 더 구비되되,
    상기 2차 정화부는 카트리지 형태의 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능 공기 청정기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스에는 내부 공간을 개폐하는 도어가 구비된 것을 특징으로 하는 다기능 공기 청정기.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 도어는 세척부를 개폐하는 위치에 형성되며, 상기 도어에는 건조팬이 구비된 것을 특징으로 하는 다기능 공기 청정기.
  9. 둘 이상의 공간의 공기를 정화하는 공조시스템에 있어서,
    실외 또는 실내 공기를 정화하는 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 기재된 다기능 공기 청정기; 및
    상기 다기능 공기 청정기를 통해 토출된 청정공기를 공간으로 공급하는 토출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 다기능 공기 청정기에는 정화 전 공기질을 측정하는 제1센서가 구비되며,
    상기 공간에는 정화된 공기질을 측정하는 제2센서가 구비된 것을 특징으로 하는 공조시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다기능 공기 청정기, 토출구 및 제1,2센서는 온라인을 통해 사용자 이동통신단말기와 연결되어 실시간 데이터를 수신 수집하여 실시간으로 공기오염도를 도식화하는 것을 특징으로 하는 공조시스템.
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