KR102557551B1 - 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치 - Google Patents

광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤파필터가 구비되며, 외기의 유입이 이루어지도록 구성되는 하부필터; 상기 하부필터의 상부에 결합되고, 외기를 흡기하여 토출시키는 흡기팬이 장착되는 팬 장착부와, 하단부가 상기 팬 장착부에 결합되어 상기 토출되는 공기의 유입, 이동 및 배기가 이루어지도록 안내하는 필터 지지수단과, 상기 필터 지지수단의 내부에 구성되어 유입된 공기를 살균 처리하는 필터부재와, 상기 필터 지지수단의 상단부가 결합되며, 공기의 누설을 차단하고 내부에 배기팬이 장착되는 필터 고정수단과, 상기 필터 고정수단에 장착되며, 살균 처리가 이루어진 공기를 실내 공간으로 배기하는 배기팬을 포함하는 상부필터; 및 상기 상부필터가 내장되며, 상기 흡기팬 및 배기팬의 구동을 제어하는 컨트롤러가 결합되는 외부커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치{Indoor air quality management device using positive pressure}
본 발명은 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어펌프와 헤파필터 및 다중 광촉매 필터를 이용하여 실내 및 실외 공기의 유입 및 이 실외 공기의 필터링이 이루어지도록 하고, 필터링된 실내·실외공기를 다중 광촉매 필터를 거쳐 탈취 및 살균이 이루어 지도록 하는 실내 공기질 관리장치 뿐만 아니라, 실내 공기질 관리장치를 통과한 실외 공기를 실내로 유입시켜 실내 공간에 양압이 형성되도록 함으로써, 실내와 실외의 차압에 의해 실외의 세균, 바이러스, 미세먼지, 라돈 등의 유해물질이 유입되는 것을 차단하는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 현대인은 하루 대부분의 시간을 실내에서 생활하므로 실내공기오염에 취약할 수밖에 없다. 세계보건기구의 실험결과에 따르면 건물환기가 안 될 때 감염위험은 40%까지 상승하는 것으로 확인되고 있어 실내 공기의 관리를 위한 다양한 환기장치가 출시되고 있으며, 특히 세균이나 바이러스, 곰팡이, 유해 기체, 악취 등의 여러 가지 대기오염 물질을 제거하기 위해 광촉매 필터를 이용한 환기장치가 출시되고 있다.
일 예로, 대한민국 공개특허 제10-2019-0082343호에는, 실내 환기 시스템에 있어서, 상기 실내 환기 시스템은 복도가 구비된 실내에 설치되고, 상기 실내 환기 시스템은 상기 복도 내의 외부공기를 흡입하여 오염물질이 제거된 외부공기를 실내로 공급시키 는 외부공기 유입부; 상기 실내의 오염된 내부공기를 외부로 방출시키는 내부공기 배출부; 센서부; 및 상기 센서부와 연결된 중앙제어장치를 포함하고, 상기 센서부에서 검출된 측정치가 상기 중앙제어장치에 송신되고, 상기 중앙제어장치의 명령에 의해 상기 외부 공기 유입부 및 내부공기 배출부가 자동으로 제어되는 수요 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 복도 공기를 이용한 실내 환기 시스템이 게재된 바 있다.
그러나, 전술한 선행기술문헌에 의하면, 단순히 실내 공기를 외부로 배출하는 것에 불과하고, 복도와 같은 공기 순환이 용이하게 이루어지는 장소에 설치되는 것으로, 내부공기를 배출한다 하더라도 내부공기 배출부의 주변에 한정된 협소한 공간 범위의 공기만을 배출할 수밖에 없기 때문에 실내 공기의 관리 효율성이 현저하게 떨어질 수밖에 없는 문제점이 있다.
또한, 환기장치에 적용되는 광촉매 필터의 경우, 그 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 실내 공기에 포함되어 있는 유해물질의 분해 및 제거하는데 있어서 그 효율성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
여기서 전술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아니다.
[이 발명을 지원한 연구개발사업]
[과제고유번호] PJ20200273
[과제번호] D2020155
[부처명] 경기도
[연구관리전문기관] (재)경기도경제과학진흥원
[연구사업명] 기업주도 창업
[연구과제명] 광촉매를 이용한 청정살균기 개발
[기여율] 1/1
[주관연구기관] (주) 크로스카이
[연구기간] 2020.09.01. ~ 2021.08.31.
대한민국 공개특허 제10-2019-0082343호
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 에어펌프와 헤파필터 및 다중 광촉매 필터를 이용하여 실내 및 실외 공기의 유입 및 이 실외 공기의 필터링이 이루어지도록 하고, 필터링된 실내 및 실외공기를 다중 광촉매 필터를 거쳐 탈취 및 살균이 이루어 지도록 하는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실내 공기질 관리장치를 통과한 실외 공기를 실내로 유입시켜 실내 공간에 양압이 형성되도록 함으로써, 실내와 실외의 차압에 의해 실외의 세균, 바이러스, 미세먼지, 라돈 등의 유해물질이 유입되는 것을 차단하는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실내 공간에 양압이 발생한 상태에서 개폐도어 등을 통해 개방이 이루어지는 경우, 실내 및 실외의 압력차에 의해 먼지 세균 바이러스 라돈 등이 실외로 강제 배출이 이루어지도록 함과 동시에 배출되는 실내 공기의 유동 속도를 조절하여 상기 실내 공기의 유동 속도를 감소시키지 않아 개폐도어로부터 먼 곳에 위치하는 실내 공기까지 배출시켜 공기 청정 효율을 극대화시킬 수 있는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실내 양압이 발생하면 산소의 분압이 높아져 산소 공급을 원활하게 함으로써, 노인이나 환자의 건강증진에 기여할 수 있는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤파필터가 구비되며, 외기의 유입이 이루어지도록 구성되는 하부필터; 상기 하부필터의 상부에 결합되고, 외기를 흡기하여 토출시키는 흡기팬이 장착되는 팬 장착부와, 하단부가 상기 팬 장착부에 결합되어 상기 토출되는 공기의 유입, 이동 및 배기가 이루어지도록 안내하는 필터 지지수단과, 상기 필터 지지수단의 내부에 구성되어 유입된 공기를 살균 처리하는 필터부재와, 상기 필터 지지수단의 상단부가 결합되며, 공기의 누설을 차단하고 내부에 배기팬이 장착되는 필터 고정수단과, 상기 필터 고정수단에 장착되며, 살균 처리가 이루어진 공기를 실내 공간으로 배기하는 배기팬을 포함하는 상부필터; 및 상기 상부필터가 내장되며, 상기 흡기팬 및 배기팬의 구동을 제어하는 컨트롤러가 결합되는 외부커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터 지지수단은, 내주면으로 상기 흡기팬으로부터 토출되는 공기가 유입되는 제1필터 지지관과, 상기 제1필터 지지관의 내부에 구성되는 제2필터 지지관과, 상기 제2필터 지지관의 내부에 구성되는 제3필터 지지관과, 상기 제1 및 제2필터 지지관 사이에 형성되며, 상기 필터 부재가 장착되고, 상기 공기의 상향 이동을 안내하는 제1공기 이동로와, 상기 제2 및 제3필터 지지관 사이에 형성되며, 상기 필터 부재가 장착되고, 상기 공기의 하향 이동을 안내하는 제2공기 이동로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하부필터는 상기 헤파필터가 결합되도록 지지하는 필터 고정체; 하부 원주면으로 상기 필터 고정체가 결합되고, 중앙부로 흡기팬이 연결되어 외기, 또는 실내 공기의 흡기 및 상기 헤파필터를 통과한 공기의 토출이 이루어지도록 지지하는 연결 플랜지; 상기 필터 고정체와 외기를 공급하는 에어펌프를 연결하는 외기 유입부; 상기 헤파필터를 감싸도록 구성되며, 상기 외기 유입부가 연결되는 라인 연결부가 형성된 하부 필터커버; 및 상기 하부 필터커버 및 헤파필터가 장착되는 받침판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터부재는, 상기 제1공기 이동로에 구성되는 제1광촉매 필터와, 상기 제2공기 이동로에 구성되는 제2광촉매 필터와, 상기 제3필터 지지관의 내부에 다수개로 구성되며, 상기 제1 및 제2광촉매 필터측으로 UVA를 조사하는 UVA 광 발산부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 및 제3필터 지지관은, 상기 다수개의 UVA 광 발산부재로부터 조사되는 UVA의 투과율이 우수한 석영 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 팬 장착부는, 상기 흡기팬이 장착되며, 상기 제1필터 지지관의 하단부가 결합되는 차단 플랜지와, 상기 차단 플랜지의 중앙부에 구성되고, 상기 제2필터 지지관의 하단부가 결합되며, 살균 처리가 이루어진 공기를 상기 제3필터 지지관측으로 이동되도록 안내하는 제1관 결합 플랜지와, 상기 제1관 결합 플랜지의 중앙부에 구성되고, 상기 제3필터 지지관의 하단부가 결합되는 제2관 결합 플랜지로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터 고정수단은, 상기 제1필터 지지관의 상단부가 결합되며, 내주면으로 상기 제1필터 지지관을 통과한 공기를 상기 제2필터 지지관측으로 이동시키는 이동 안내홈이 형성되는 외측 탈착 플랜지와, 상기 이동 안내홈과 연통될 수 있도록 구성되고, 하단부 원주면으로 하향 연장되게 형성되어 상기 제3필터 지지관이 삽입 고정되는 관 고정부와, 상기 관 고정부의 외측 원주면에 형성되며 상기 필터부재의 상단부가 고정되는 필터 고정부로 구성되는 내측 탈착 플랜지; 상기 내측 탈착 플랜지의 상부면으로는 소정의 경사면을 가지는 패널로 구성되며, 상기 배기팬으로부터 배기되는 공기가 개방된 필터 고정수단의 상부로 향하도록 안내하는 배기 안내부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 에어펌프와 헤파필터 및 다중 광촉매 필터를 이용하여 실내 및 실외 공기의 유입 및 이 실외 공기의 필터링이 이루어지도록 하고, 필터링된 실내 및 실외공기를 다중 광촉매 필터를 거쳐 탈취 및 살균이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 실내 공기질 관리장치를 통과한 실외 공기를 실내로 유입시켜 실내 공간에 양압이 형성되도록 함으로써, 실내와 실외의 차압에 의해 실외의 세균, 바이러스, 미세먼지, 라돈 등의 유해물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 실내 공간에 양압이 발생한 상태에서 개폐도어 등을 통해 개방이 이루어지는 경우, 실내 및 실외의 압력차에 의해 먼지 세균 바이러스 라돈 등이 실외로 강제 배출이 이루어지도록 함과 동시에 배출되는 실내 공기의 유동 속도를 조절하여 상기 실내 공기의 유동 속도를 감소시키지 않아 개폐도어로부터 먼 곳에 위치하는 실내 공기까지 배출시켜 공기 청정 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 실내 양압이 발생하면 산소의 분압이 높아져 산소 공급을 원활하게 함으로써, 노인이나 환자의 건강증진에 기여할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치를 나타낸 분해 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치의 상부 필터를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치를 나타낸 결합 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치의 상부 필터를 나타낸 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이하에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치는 하부필터(100), 상부필터(200) 및 외부커버(300)를 포함하여 구성된다.
하부필터(100)는 외부 공기를 공급받아 여과 처리한 후 상부필터(200)측으로 토출시켜 배기가 이루어질 수 있도록 하는 구성요소로서, 헤파필터(102), 필터 고정체(110), 하부 필터커버(140), 받침판(150), 필터 안착부(160)를 포함하여 구성된다.
필터 고정체(110)는 헤파필터(102)가 분리 가능하게 고정될 수 있도록 지지하며, 헤파필터(102)를 통과한 실내 공기, 또는 실외 공기가 상부필터(200)측으로 유입될 수 있도록 공기의 이동 방향을 안내하는 역할을 한다.
이러한 필터 고정체(110)는 그 상부면으로 흡기팬이 장착되며, 상부필터(200)의 팬 장착부(210)와 분리 가능하게 결합되는 연결 플랜지(120)가 구성된다.
이때, 필터 고정체(110)는 연결 플랜지(120)의 원주면을 따라 다수개로 구성되되, 등간격을 이루도록 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
여기서, 연결 플랜지(120)는 중앙부가 관통되게 형성되어 흡기팬과 헤파필터(102)의 중앙부를 연통시켜 헤파필터(102)를 통과하면서 여과 처리가 이루어진 실내 공기, 또는 외기(실외 공기)가 흡기팬에 의해 흡기가 이루어질 수 있도록 구성되는 공기 배출부(122)가 형성된다.
또한, 필터 고정체(110)는 다수개의 필터 고정체(110) 중 어느 하나에 외기 유입부(130)가 형성되어 헤파필터(102)측으로 일정량의 외기가 유입될 수 있도록 구성된다.
여기서, 외기 유입부(130)는 후술할 하부 필터커버(140)를 관통하도록 구성되며, 통상의 파이프 등과 같은 구조로 이루어지는 급기라인 및 이 급기라인의 단부에 연결되어 외기를 외기 유입부(130)측으로 공급하는 에어펌프(350)와 연결되도록 구성된다.
즉, 본 발명은 많은 전력을 소비하고 과도한 소음이 발생하는 통상의 컴프레셔나 실외기 등과 같은 설비 대신 에어펌프(350)를 통해 외기를 흡입하여 급기라인을 통해 외기 유입부(130)로 공급함에 따라 저전력 및 저소음으로 외기의 공급이 가능할 것이다.
한편, 흡기팬은 연결 플랜지(120)의 상부에 장착되어 구동하되, 에어펌프(350)로부터 공급되는 외기만을 흡기하여 상부필터(200)측으로 공급할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 하부 필터커버(140) 주변의 실내 공기 역시 함께 흡기하여 상부필터(200)측으로 공급이 이루어지도록 구성될 수도 있을 것이다. 이때, 컨트롤러(310)의 제어에 따라 구동의 세기가 제어됨이 바람직하다.
하부 필터커버(140)는 헤파필터(102)를 감싸도록 구성되며, 흡기팬의 구동력에 의해 주변의 외기가 흡기될 때 일정 크기 이상의 먼지가 헤파필터(102)측으로 흡착되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이러한 하부 필터커버(140)는 하부 중앙으로 외기 유입부(130)와 급기라인을 연결하는 라인 연결부(142)가 더 구성된다.
또한, 하부 필터커버(140)는 그 상부면이 연결 플랜지(120)의 하부면에 탈착 가능하게 결합되고, 하부면이 받침판(150)에 탈착 가능하게 결합된다.
받침판(150)은 상부 원주면을 따라 소정 간격 이격되게 다수개로 구성되며, 하부 필터커버(140)의 하단부가 탈착 가능하게 결합되도록 구성되는 탈착홈(152)이 형성된다.
여기서, 상기 탈착홈(152)은 상기 하부 필터커버(140)가 결합되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 외부커버(300) 역시 분리 가능하게 결합이 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 받침판(150)은 헤파필터(102)의 하부면이 안착되고, 여과가 이루어진 외기가 관통되는 하부를 통해 누설되는 것을 차단하는 필터 안착부(160)가 구비된다.
이때, 받침판(150)에는 필터 안착부(160)가 안정적으로 고정될 수 있도록 지지하는 받침 플랜지(154)와, 이 받침 플랜지(154)의 내주면에 다수개로 구성되며, 필터 안착부(160)가 승강 작동이 가능하도록 결합되는 삽입핀(156)이 형성된다.
필터 안착부(160)는 헤파필터(102)의 하부면이 밀착되게 구성되며, 이 헤파필터(102)가 하부필터(100)로부터 용이하게 분리가 이루어질 수 있도록 소정의 탄성력을 가지도록 구성될 수 있다.
일 예로, 필터 안착부(160)의 내부에는 탄성력을 제공하는 스프링이 내장될 수 있다.
상부 팬 부재(200)는 헤파필터(102)를 통과하면서 여과된 공기가 흡기팬을 통해 유입되며, 유입된 공기에 포함되는 세균 및 바이러스 등과 같은 유해물질을 제거하는 한편, 유해물질이 제거된 공기를 실내 공간으로 배기시키면서 실내 공간에 양압이 발생되도록 하는 구성요소로서, 제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)와 UVA 광 발산부재(206)로 구성되는 필터부재, 팬 장착부(210), 필터 지지수단(220), 필터 고정수단(230), 배기 가이드(240), 배기팬(250)을 포함하여 구성된다.
제1광촉매 필터(202)는 흡기팬에 의해 유입되는 공기를 1차 살균하는 것으로, 필터 지지수단(220)의 제1필터 지지관(222)과 제2필터 지지관(224) 사이에 형성되는 제1공기 이동로(223)에 장착된다.
제2광촉매 필터(204)는 제1광촉매 필터(202)를 통해 1차 살균이 이루어진 공기를 2차 살균하는 것으로, 제2필터 지지관(224)과 제3필터 지지관(226) 사이에 형성되는 제2공기 이동로(225)에 장착된다.
제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)는 표면으로 광촉매가 코팅되는 것으로, 그 단면의 형상이 사다리꼴 형태를 이루도록 구성되어 이동하는 공기의 유석을 향상시키도록 구성되며, 서로 반대되는 형상으로 결합이 이루어지도록 구성된다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 광촉매의 효율을 위해 다양한 형태로 배치가 가능함은 물론이다.
UVA 광 발산부재(206)는 제3필터 지지관(226)의 내주면에 소정 간격 이격되게 다수개로 구성되어 제1 및 제2광촉매 피러(202, 204)측으로 UVA를 조사하여 유해물질의 산화 및 환원반응을 발생시켜 살균 처리가 이루어지도록 한다.
UVA 광 발산부재(206)는 제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)측으로 UVA를 조사하여 상기 제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)의 표면에서 산화환원반응이 일어나도록 하고, 이 산화환원반응이 일어난 표면에 유입되는 공기가 접촉하면서 강한 산화력으로 유해물질의 제거 및 살균이 이루어지도록 하는 것이다.
특히, 본 발명은 제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)의 효율을 극대화하기 위하여 다중 광촉매 필터로 구성하고, 보다 효율적인 UVA광의 조사를 위해 중앙부(센터)에 위치하는 제3필터 지지관(226)에 UVA 광 발상부재(206)를 구성함과 동시에 제2 및 제3필터 지지관(224, 226)의 재질을 UVA 광의 투과율이 좋은 석영관으로 구성하여 제조하는 것이다.
한편, 본 발명의 UVA 광 발산부재(206)는 제3필터 지지관(226)에 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)에 각각 소정 간격 이격되게 구성될 수도 있을 것이다.
팬 장착부(210)는 벤츄리 원리에 의해 헤파필터(102)를 거치지 않은 실내공기가 추가적으로 흡입이 이루어지도록 구성되는 것으로, 하부에 흡기팬이 장착되며, 연결 플랜지(120)와 연결되도록 구성되고, 흡기팬으로부터 흡기된 공기를 제1광촉매 필터(202)측으로 토출시키는 공기 토출공(212)이 형성된다.
이러한 팬 장착부(210)는 헤파필터(102)측으로 유입되는 공기의 량과, 배기팬(250)을 통해 배기되는 공기의 량이 일정하게 유지될 수 있도록 구성되는 것으로, 유입 및 배기의 량에 대한 밸런스를 최적화시켜 자연스러운 공기 흐름을 유도하도록 구성되는 것이다.
즉, 헤파필터(102)를 통과한 공기의 량과 상단에 구성되는 배기팬(250)에서 배출되는 공기의 량에 대한 밸런스를 맞추기 위해서는 환기장치의 구동, 특히 흡기팬 및 배기팬(250)의 구동을 제어하는 컨트롤러의 회로 등을 복잡하게 설계해야만 한다.
그러나, 본 발명의 팬 장착부(210)는 벤츄리 원리로 흡기팬을 통해 공급되는 실내공기, 또는 외기의 공기 보충이 자연스럽게 이루어지도록 함으로써, 별도의 복잡한 회로 등을 구성하지 않더라도 불균형한 공기 공급 및 배기의 밸런스를 맞출 수 있는 것이다.
또한, 팬 장착부(210)는 제1광촉매 필터(202)의 장착을 지지하고, 중앙측 원주면으로 공기 토출공(212)이 형성되며, 필터 지지수단(220)의 제1필터 지지관(222)의 하단부가 결합되도록 구성되어 토출되는 공기가 누설되는 것을 차단하는 차단 플랜지(214)가 형성된다.
또한, 팬 장착부(210)는 차단 플랜지(214)의 중앙부에 구성되고, 필터 지지수단(220)의 제2필터 지지관(224)의 하단부가 결합되며, 내부로 제2광촉매 필터(204)가 장착되도록 구성되는 제1관 결합 플랜지(216)가 형성된다.
이때, 제1관 결합 플랜지(216)는 차단 플랜지(214)의 중앙부에 리브 등을 통해 연결되도록 구성될 수 있다.
또한, 제1관 결합 플랜지(216)는 하부가 관통되게 형성되어 제2광촉매 필터(204)를 통과한 공기가 필터 지지수단(220)의 제3필터 지지관(226)측으로 이동하도록 가이드 한다.
아울러, 팬 장착부(210)는 제1관 결합 플랜지(216)의 중앙부에 구성되고, 필터 지지수단(210)의 제3필터 지지관(226)의 하단부가 결합되며, 제2광촉매 필터(204)를 통과한 공기가 제3필터 지지관(226)의 내부로 유입되도록 안내하는 제2관 결합 플랜지(218)가 구성된다.
여기서, 상기 차단 플랜지(214) 및 제1관 결합 플랜지(216)는 그 상부면으로 제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)의 하단부가 장착될 수 있도록 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
필터 지지수단(220)은 제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)가 장착되고, 흡기팬을 통해 흡기되는 공기가 장착된 제1 및 제2광촉매 필터(202, 204)를 통과하면서 살균 처리가 이루어지도록 함과 동시에 살균 처리된 공기의 배기가 이루어지도록 하는 구성요소로서, 제1 내지 제3필터 지지관(222, 224, 226)과 제1 및 제2공기 이동로(223, 225)로 구성된다.
제1 내지 제3필터 지지관(222, 224, 226)은 하단부가 전술한 팬 장착부(210)의 차단 플랜지(214), 제1 및 제2관 결합 플랜지(224, 226)에 각각 결합되고, 상단부가 후술할 필터 고정수단(230)에 결합되도록 구성된다.
제1 내지 제3필터 지지관(222, 224, 226)은 내부에 상기 제1 및 제2공기 이동로(223, 225)를 형성한다.
바람직하게는, 제1필터 지지관(222)의 내주면과 제2필터 지지관(224)의 외주면 사이에 제1공기 이동로(223)를 형성하고, 이 제1공기 이동로(223)에 제1광촉매 필터(202)가 장착되도록 구성된다.
또한, 제2필터 지지관(224)의 내주면과 제3필터 지지관(226)의 외주면 사이에 제2공기 이동로(225)를 형성하고, 이 제2공기 이동로(225)에 제2광촉매 필터(204)가 장착되도록 구성된다.
이와 같이 구성된 필터 지지수단(220)은 공기 토출공(212)을 통해 토출되는 공기가 제1공기 이동로(223)로 유입되어 상향 이동이 이루어지면서 제1광촉매 필터(202)에 의해 1차 살균이 이루어지도록 하고, 상향 이동된 공기는 필터 고정수단(230)에 의해 제2공기 이동로(225)로 유입되어 제2광촉매 필터(204)에 의해 2차 살균이 이루어지도록 구성된다.
또한, 2차 살균이 이루어진 공기는 제3필터 지지관(226)의 내부로 유입되어 상향 이동하면서 배기가 이루어지도록 구성된다.
필터 고정수단(230)은 필터 지지수단(220)의 상단부가 결합되며, 이동하는 공기의 누설을 방지하는 한편, 배기팬(250)이 결합되어 살균 처리가 이루어진 공기의 배기가 이루어지도록 지지하는 구성요소로서, 상기 살균 처리가 이루어진 공기가 외부로 배기될 수 있도록 상부면이 개방되는 형태로 구성된다.
이러한 필터 고정수단(230)은 외주면으로 필터 지지수단(220)의 제1필터 지지관(222)의 상단부가 결합되며, 내주면으로 제1필터 지지관(222)을 통과한 공기, 즉 1차 살균이 이루어진 공기를 제2필터 지지관(224)측으로 이동시키는 이동 안내홈(238)이 형성된 외측 탈착 플랜지(232)가 구성된다.
또한, 필터 고정수단(230)에는 중앙부에 형성되어 제2 및 제3필터 지지관(224, 226)이 장착되도록 구성되는 내측 탈착 플랜지(234)가 구성된다.
이때, 내측 탈착 플랜지(234)는 제2필터 지지관(224)의 상단부를 일부 개방하여 이동 안내홈(238)과 연통될 수 있도록 구성되고, 하단부 원주면으로 하향 연장되게 형성되어 제3필터 지지관(226)이 삽입 고정되는 관 고정부(234a)와, 관 고정부(234a)의 외측 원주면에 형성되며 제2광촉매 필터(204)의 상단부가 고정되는 필터 고정부(234b)가 구성된다.
또한, 내측 탈착 플랜지(234)의 상부면으로는 소정의 경사면을 가지는 패널로 구성되며, 배기팬(250)의 팬 커버(252)로부터 배기되는 공기가 개방된 필터 고정수단(230)의 상부로 향하도록 안내하는 배기 안내부(236)가 더 구성된다.
배기 가이드(240)는 필터 고정수단(230)의 상부면에 고정되며, 배기되는 공기가 통과하도록 다수개의 통과공이 형성되는 것으로, 외측커버(300)의 배기부(320)가 소정 간격 이격되게 고정된다.
배기팬(250)은 필터 지지수단(220)의 제3필터 지지관(226)의 상단부에 결합되어 이 필터 지지수단(220)의 내부에 형성되는 제1 및 제2공기 이동로(223, 225)로 이동하는 공기의 이동 속도를 향상시키며, 제3필터 지지관(226)으로 유입된 공기를 외부로 배기시키는 구성요소이다.
배기팬(250)은 하부 외주면을 따라 다수개로 구성되어 살균 처리가 이루어진 공기를 배기하는 공기 배기홀이 형성된 팬 커버(252)에 장착된다.
여기서, 팬 커버(252)는 그 상단부로 배기 가이드(240)가 결합, 또는 안착된다.
이러한 배기팬(250)는 컨트롤러(310)의 제어에 따라 구동력이 제어되며, 배기되는 공기의 배기량을 조절하여 실내 공간의 양압이 형성될 수 있도록 구성된다. 즉, 밀폐된 실내와 실외의 차압이 형성되도록 하는 것이다.
외부커버(300)는 상부필터(200)가 내장되도록 구성되고, 하단부가 하부필터(100)의 연결 플랜지(120)에 분리 가능하게 결합된다.
외부커버(300)에는 외주 일면으로 흡기팬과 배기팬(250)의 구동을 제어하는 컨트롤러(310)와, 배기팬(250)측으로 외부 이물질이 유입되는 것을 방지하는 배기부(320)가 구성된다.
컨트롤러(310)는 외부 공기의 흡기량 조절을 위해 흡기팬 및 에어펌프(350)의 구동 여부에 대한 제어가 이루어지도록 구성되고, 배기팬(250)의 구동을 제어하여 배기되는 공기의 배기량을 제어하여 실내 공간의 양압이 형성될 수 있도록 구성된다.
즉, 실내 공간에 살균 처리된 공기를 지속적으로 공급하여 공기질을 향상시킴과 동시에 이 실내 공간에 양압을 형성한 상태에서 현관문 등을 열 경우 실내외의 압력차에 의해 먼지 세균 바이러스 라돈 등이 실외로 강제 배출되도록 하는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 하부필터 110: 필터 고정체
120: 연결 플랜지 122: 공기 배출부
130: 외기 유입부 140: 하부 필터커버
142: 라인연결부 150: 받침판
152: 탈착홈 154: 받침 플랜지
156: 삽입핀 160: 필터 안착부
200: 상부필터 202: 제1광촉매 필터
204: 제2광촉매 필터 206: UVA 광 발산부재
210: 팬 장착부 212: 공기 토출공
214: 차단 플랜지 216: 제1관 결합 플랜지
218: 제2관 결합 플랜지 220: 필터 지지수단
222: 제1필터 지지관 223: 제1공기 이동로
224: 제2필터 지지관 225: 제2공기 이동로
226: 제3필터 지지관 230: 필터 고정수단
232: 외측 탈착 플랜지 234: 내측 탈착 플랜지
234a: 관 고정부 234b: 필터 고정부
236: 배기 안내부 238: 이동 안내홈
240: 배기 가이드 242: 결합핀
250: 배기팬 252: 팬 커버
300: 외부커버 310: 컨트롤러
320: 배기부 330: 배기판

Claims (6)

  1. 헤파필터가 구비되며, 실내 공기, 또는 외기의 유입이 이루어지도록 구성되는 하부필터;
    상기 하부필터의 상부에 결합되고, 외기를 흡기하여 토출시키는 흡기팬이 장착되는 팬 장착부와, 하단부가 상기 팬 장착부에 결합되어 상기 토출되는 공기의 유입, 이동 및 배기가 이루어지도록 안내하는 필터 지지수단과, 상기 필터 지지수단의 내부에 구성되어 유입된 공기를 살균 처리하는 필터부재와, 상기 필터 지지수단의 상단부가 결합되며, 공기의 누설을 차단하고 내부에 배기팬이 장착되는 필터 고정수단과, 상기 필터 고정수단에 장착되며, 살균 처리가 이루어진 공기를 실내 공간으로 배기하는 배기팬을 포함하는 상부필터; 및
    상기 상부필터가 내장되며, 상기 흡기팬 및 배기팬의 구동을 제어하는 컨트롤러가 결합되는 외부커버;를 포함하고,
    상기 필터 지지수단은,
    내주면으로 상기 흡기팬으로부터 토출되는 공기가 유입되는 제1필터 지지관과,
    석영재질로 구성되며, 상기 제1필터 지지관의 내부에 구성되는 제2필터 지지관과,
    석영재질로 구성되며, 상기 제2필터 지지관의 내부에 구성되는 제3필터 지지관과,
    상기 제1 및 제2필터 지지관 사이에 형성되며, 상기 필터 부재가 장착되고, 상기 공기의 상향 이동을 안내하는 제1공기 이동로와,
    상기 제2 및 제3필터 지지관 사이에 형성되며, 상기 필터 부재가 장착되고, 상기 공기의 하향 이동을 안내하는 제2공기 이동로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부필터는
    상기 헤파필터가 결합되도록 지지하는 필터 고정체;
    하부 원주면으로 상기 필터 고정체가 결합되고, 중앙부로 흡기팬이 연결되어 외기의 흡기 및 상기 헤파필터를 통과한 공기의 토출이 이루어지도록 지지하는 연결 플랜지;
    상기 필터 고정체와 외기를 공급하는 에어펌프를 연결하는 외기 유입부;
    상기 헤파필터를 감싸도록 구성되며, 상기 외기 유입부가 연결되는 라인 연결부가 형성된 하부 필터커버; 및
    상기 하부 필터커버 및 헤파필터가 장착되는 받침판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재는,
    상기 제1공기 이동로에 구성되는 제1광촉매 필터와,
    상기 제2공기 이동로에 구성되는 제2광촉매 필터와,
    상기 제3필터 지지관의 내부에 다수개로 구성되며, 상기 제1 및 제2광촉매 필터측으로 UVA를 조사하는 UVA 광 발산부재
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 팬 장착부는,
    상기 흡기팬이 장착되며, 상기 제1필터 지지관의 하단부가 결합되는 차단 플랜지와,
    상기 차단 플랜지의 중앙부에 구성되고, 상기 제2필터 지지관의 하단부가 결합되며, 살균 처리가 이루어진 공기를 상기 제3필터 지지관측으로 이동되도록 안내하는 제1관 결합 플랜지와,
    상기 제1관 결합 플랜지의 중앙부에 구성되고, 상기 제3필터 지지관의 하단부가 결합되는 제2관 결합 플랜지
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 필터 고정수단은,
    상기 제1필터 지지관의 상단부가 결합되며, 내주면으로 상기 제1필터 지지관을 통과한 공기를 상기 제2필터 지지관측으로 이동시키는 이동 안내홈이 형성되는 외측 탈착 플랜지와,
    상기 이동 안내홈과 연통될 수 있도록 구성되고, 하단부 원주면으로 하향 연장되게 형성되어 상기 제3필터 지지관이 삽입 고정되는 관 고정부와, 상기 관 고정부의 외측 원주면에 형성되며 상기 필터부재의 상단부가 고정되는 필터 고정부로 구성되는 내측 탈착 플랜지;
    상기 내측 탈착 플랜지의 상부면으로는 소정의 경사면을 가지는 패널로 구성되며, 상기 배기팬으로부터 배기되는 공기가 개방된 필터 고정수단의 상부로 향하도록 안내하는 배기 안내부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매와 양압을 이용한 실내 공기질 관리장치.
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