KR102642362B1 - 창문형 공기청정기 - Google Patents
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Abstract
실내 측에 실내 공기 배출구와 공기 유입구가 형성되고, 실외 측에 외부공기 유입구가 형성된 외기 유입모드 또는 내기 순환모드를 구비하여 실내의 공기를 정화하는 창문형 공기청정기에 관한 것으로, 실내외 공기를 유입하여 미세먼지를 여과하는 에어 필터 모듈, 상기 에어 필터 모듈을 경유한 실내외 공기의 유량을 증가시켜 송풍하는 송풍 모듈, 상기 송풍 모듈을 통해 송풍된 실내외 공기를 살균하는 공기 살균 모듈, 상기 공기 살균 모듈을 경유하여 공급된 실내외 공기에 대해 산소 농도를 증가시켜 배출하는 산소 발생 모듈을 포함하고, 상기 송풍 모듈은 실내외 공기에 대해 다단 터빈 블로워(Turbine Blower)와 유량을 증폭하는 구성을 마련하여, 외부 공기 또는 실내 측 공기에 대해 공기 청정 기능, 살균 기능 및 산소 증강 기능을 동시에 실행할 수 있다.
Description
본 발명은 창문형 공기청정기에 관한 것으로, 특히 창틀에 결합되는 패널 형상으로 이루어지고, 실내 측에 실내공기 배출구와 공기 유입구가 형성되고, 실외 측에 외부공기 유입구가 형성된 외기 유입모드 또는 내기 순환모드를 구비하여 실내의 공기를 정화할 수 있는 창문형 공기청정기에 관한 것이다.
일반적으로, 창은 실내에서 실외를 관망할 수 있도록 하고, 실내에 자연채광이 이루어지도록 하는 기능 외에도 오염된 실내의 공기를 환기시켜 주기 위해 마련된다. 이러한 창은 일정한 크기의 창틀 프레임에 미닫이 또는 여닫이 형태로 설치되고, 실내공기를 환기시킬 경우에는 창문을 개방한다.
그러나 환기를 위해 창을 개방하면, 열린 창문을 통해서 외부의 소음, 매연, 미세먼지, 황사, 꽃가루 등이 여과 없이 실내로 유입되어 실내공기를 오염시키는 문제가 있고, 겨울철에 창문을 열어 환기를 시킬 경우에는 차가운 실외공기가 실내로 유입되어 실내온도를 떨어뜨리는 문제가 있었다.
또 최근에는 미세먼지의 유해성이 사회적으로 대두함에 따라, 실내 공기를 정화하는 공기청정기에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존의 공기청정기는 외기를 실내로 도입시킨 다음 실내의 공기를 여과하는 방식으로, 황사나 미세먼지 등이 실내로 도입되는 것을 원천적으로 차단하지는 못해 효율 면에서 한계가 있었다. 또한, 공기청정기의 필터가 실내에 노출된 상태로 배치되기 때문에 공기청정기가 작동하지 않는 상태에서는 필터의 표면에 붙어 있던 미세먼지가 다시 공기 중으로 배출될 가능성이 있어 실제로 실내 공기 정화 효과가 미미한 수준에 그쳤다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 실외 측에 외기 흡입구와 내기배출구가 형성되고, 상부와 하부에 제1 및 제2 환기 팬이 설치되며, 프로파일 내부에 설치되는 환기키트, 상기 환기키트의 내부에 설치되어 외기와 내기의 열교환을 시키면서, 일부 내기는 다시 실내로 공급하고 나머지는 외부로 배출시키는 열교환기, 상기 환기키트의 내부를 내기유통로와 외기유통로로 구획하는 구획판, 상기 열교환기의 상부와 하부에 각각 장착되는 제1 및 제2필터, 상기 외기유통로 상에 설치되는 제1센서, 상기 내기유통로 상에 설치되는 제2센서, 환기장치 전체의 작동을 제어하는 제어부를 포한하는 창문 환기장치에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 창틀에 끼워져 슬라이딩 이동되는 것으로, 실외 측 패널과 실내 측 패널을 서로 이격되게 배치하여 내부에 중공부를 형성한 보디, 상기 실외 측 패널 상부에 고정되어 일면이 실외 측으로 노출되고 타면은 상기 중공부 측으로 노출되는 태양전지판을 포함하는 발전부. 상기 실외 측 패널 하부에 배치되되 상기 발전부로부터 전원을 공급받아 외기를 상기 보디의 중공부로 유입시키는 흡기 팬을 포함하는 외기 유입부, 상기 실내 측 패널 상부에 형성되어 상기 중공부에서 실내 측으로 배출되는 공기를 여과하는 필터부를 포함하는 창문 일체형 공기청정기에 대해 개시되어 있다.
한편, 하기 특허문헌 3에는 천장에 부착되며, 실내와 연통 되도록 저면에 흡입구 및 토출구가 형성되는 케이스, 상기 케이스 내부에 구비되어 축 방향으로 공기를 흡입하여 반경 방향으로 공기를 유동시키는 터보 팬, 상기 케이스 일측 면에 연결되어 실외 공기가 상기 케이스 내부로 유동 되도록 하는 급기 덕트, 상기 케이스의 다른 측면에 연결되어 흡입되는 실내공기를 실외로 배출시키는 배기덕트, 상기 급기 덕트로 유입된 공기의 유동을 상기 토출구로 가이드 하도록 상기 케이스 내부에 형성되는 공기가이드, 상기 급기 덕트를 통하여 들어온 공기가 상기 토출구로 바로 유동하여 토출 되도록 상기 배기덕트 및 흡입구의 차폐가 가능하도록 구비되는 댐퍼장치를 포함하는 환기겸용 공기청정기에 대해 개시되어 있다.
상술한 바와 같은 특허문헌 1 및 2에 개시된 기술에서는 창틀에 결합되는 패널 형상의 창문형 공기청정기에 관한 것으로서, 실내 측과 실외 측에 각각 공기 유입구와 공기 배출구가 형성된 구성이 마련되고, 패널의 실외 측에 태양광 발전모듈이 마련된 구성에 대해 개시되어 있지만, 필터의 효율적인 배치 및 송풍시 유량의 증가 등에 대한 기술 사상에 대해서는 개시되어 있지 않았다.
또 상기 특허문헌 3에는 내부에 자외선 살균장치와 산소발생기가 구비된 공기청정기에 관한 내용이 개시되어 있지만, 상기 특허문헌 3에도 필터의 효율적인 배치 및 송퐁시 유량의 증가 등에 대한 기술 사상에 대해서는 개시되어 있지 않았다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 창문에 설치하여 미세먼지를 제거하는 공기 청정 기능, 외부공기를 흡입하는 환기 기능, 내부공기의 순환 기능, 공기 중 미생물, 세균, 곰팡이 등을 살균할 수 있는 살균 기능, 산소 농도를 증강시키는 산소 증강 기능을 실행할 수 있는 창문형 공기청정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 창문을 대체하거나 기존 창문틀에 유리처럼 끼워 넣을 수 있어 창문을 여닫는 데 불편함이 없는 창문형 공기청정기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 창문형 공기청정기는 기존 창문과 설치 호환성을 갖는 프레임 부재에 마련된 창문형 공기청정기로서, 실내외 공기를 유입하여 미세먼지를 여과하는 에어 필터 모듈, 상기 에어 필터 모듈을 경유한 실내외 공기의 유량을 증가시켜 송풍하는 송풍 모듈, 상기 송풍 모듈을 통해 송풍된 실내외 공기를 살균하는 공기 살균 모듈, 상기 공기 살균 모듈을 경유하여 공급된 실내외 공기에 대해 산소 농도를 증가시켜 배출하는 산소 발생 모듈을 포함하고, 상기 송풍 모듈은 실내외 공기에 대해 다단 터빈 블로워(Turbine Blower)와 유량을 증폭하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에 의하면, 에어 필터 모듈, 공기 살균 모듈 및 산소 발생 모듈을 마련하는 것에 의해 외부 공기 또는 실내 측 공기에 대해 공기 청정 기능, 살균 기능 및 산소 증강 기능을 동시에 실행할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에 의하면, 송풍 모듈을 마련하는 것에 의해 유입 공기에 대해 유량을 증가시켜 실내 측으로의 공기 공급을 활성화 시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에 의하면, 창문 부재의 창유리 크기에 대응하여 공기청정기를 마련하는 것에 의해 기존 창문에 용이하게 설치할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 창문형 공기청정기가 통상의 창틀에 장착된 상태를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 창문형 공기청정기의 외관 상태를 나타내는 사시도로서 도 2의 (a)는 실내측의 사시도이고, 도 2의 (b)는 실외측의 사시도,
도 3은 도 2의 A-A에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에서 각각의 모듈의 배치 상태를 나타내는 도면,
도 4는 도 3의 B-B의 단면도로서, 창의 닫힘 상태 및 열림 상태를 나타내는 도면,
도 5는 도 3의 C-C의 단면도로서, 송풍 모듈의 구조를 나타내는 도면,
도 6은 도 5의 E-E의 단면도로서 송풍 모듈의 전개 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 송풍 노즐에 의한 유량 증가를 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 3의 D-D의 단면도로서, 공기 살군 모듈의 구조를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에 적용된 산소 발생 모듈의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 창문형 공기청정기의 외관 상태를 나타내는 사시도로서 도 2의 (a)는 실내측의 사시도이고, 도 2의 (b)는 실외측의 사시도,
도 3은 도 2의 A-A에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에서 각각의 모듈의 배치 상태를 나타내는 도면,
도 4는 도 3의 B-B의 단면도로서, 창의 닫힘 상태 및 열림 상태를 나타내는 도면,
도 5는 도 3의 C-C의 단면도로서, 송풍 모듈의 구조를 나타내는 도면,
도 6은 도 5의 E-E의 단면도로서 송풍 모듈의 전개 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 송풍 노즐에 의한 유량 증가를 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 3의 D-D의 단면도로서, 공기 살군 모듈의 구조를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에 적용된 산소 발생 모듈의 구성도.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 도면에 따라서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 창문형 공기청정기가 통상의 창틀에 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 창문형 공기청정기의 외관 상태를 나타내는 사시도로서, 도 2의 (a)는 실내 측의 사시도이고, 도 2의 (b)는 실외 측의 사시도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 창문형 공기청정기(10)는 통상의 창틀(1)에 내장되는 창문 부재(2)의 창유리 크기로서, 예를 들어 120[㎝]×120[㎝]×5[㎝]로 제작되어 기존 창문과 설치 호환성을 갖는다. 즉, 창문형 공기청정기(10)는 기존의 창문을 대체하거나 기존 창문틀에 창문 부재(2)의 유리처럼 끼워 맞춤 구조로 마련되므로, 창틀(1)에서 창문 부재(2)를 여닫는 데 불편함이 없게 마련된다.
상기 창문형 공기청정기(10)는 미세먼지를 제거하는 공기 청정 기능(예, KF94 등급)을 하면서 외부공기를 흡입하는 환기기능, 내부공기를 순환기능, 공기 중 미생물, 세균, 곰팡이 등을 살균할 수 있는 살균기능, 기존의 21[%] 정도의 산소농도를 일정비율(예, 10[%]) 이상 증강시켜 산소로 인한 유익한 효과를 얻을 수 있는 산소증강 기능을 한꺼번에 실행할 수 있는 다목적 창문 설치형 공기청정기 및 공기살균기로서 마련된다.
상기 창문형 공기청정기(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부가 프레임 부재(11)에 의해 둘러싸이고, 내외부 공기창을 구비한다. 즉 내외부 공기창은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실내 측 패널(13)의 하부에 마련된 실내 측 공기 배출 모듈(20), 실외 측 패널(12)의 하부에 마련된 실외 측 공기 유입 모듈(30), 실내 측 패널(13)의 상부에 마련된 실내 측 공기 공급 모듈(40)을 포함하다. 따라서, 환기를 위해서는 실외 측 공기 유입 모듈(30)의 외부 공기창을 열고, 실내공기정화를 위해서는 실내 측 공기 배출 모듈(20)의 내부 공기창을 열 수 있도록 마련된다. 상기 프레임 부재(11)의 외형은 통상의 창문 부재(2)와 동일 형상으로 이루어진다.
한편, 실외 측 공기 유입 모듈(30)에는 굵은 입자의 먼지가 들어오는 것을 막기 위하여 공기창 입구에 세라믹 필터가 설치된다.
상술한 실내 측 공기 배출 모듈(20) 및 실외 측 공기 유입 모듈(30)의 작동은 예를 들어, 전기 구동에 의해 다수의 사각형 구멍이 뚫린 문으로 초기 닫힌 상태에서 정해진 행정만큼 좌우로 이동하면 문이 열리게 구성될 수 있다.
즉, 실외 측 공기 유입 모듈(30)의 미 동작 시에는 외부 창이 닫힌 상태로 유지되고, 좌측 또는 우측으로 이동하면 열린 상태가 되도록 하여 평소 사용시 교대로 열리게 함으로써 세라믹 필터의 막힘을 최소화시키고 고르게 사용할 수 있게 한다.
또한, 상부에 설치하는 실내 측 공기 공급 모듈(40)의 경우는 실내로 공기를 불어주는 창으로써, 바람의 상하좌우 방향을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 창문형 공기청정기(10)에서 실내 측 패널(13)에는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 제어 및 표시 모듈(100)이 마련되고, 실외 측 패널(12)에는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 태양광 발전 모듈(90)이 마련된다.
다음에 본 발명에 따른 창문형 공기청정기의 내부 구조에 대해 도 3에 따라 설명한다.
도 3은 도 2의 A-A에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에서 각각의 모듈의 배치 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 창문형 공기청정기(10)는 실내 측 공기 배출 모듈(20), 실외 측 공기 유입 모듈(30), 실내 측 공기 공급 모듈(40), 에어 필터 모듈(50), 송풍 모듈(60), 공기 살균 모듈(70), 산소 발생 모듈(80), 태양광 발전 모듈(90), 제어 및 표시 모듈(100)을 포함한다.
상기 실내 측 공기 배출 모듈(20) 및 실외 측 공기 유입 모듈(30)은 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임 부재(11)의 하부에 마련되고, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각 제1 및 제2 전동 구동 모터에 의해 개폐될 수 있다.
도 4는 도 3의 B-B의 단면도로서, 창의 닫힘 상태 및 열림 상태를 나타내는 도면이다.
상기 실내 측 공기 배출 모듈(20)은 다수의 제1 사각 구멍(21)이 형성된 제1 개구 창(22), 상기 다수의 제1 사각 구멍(21)에 대응하는 크기로 형성된 제1 차폐 부재(23)가 마련된 제1 차폐 창(24), 상기 제1 차폐 창(24)을 전후로 작동시키는 제1 전동 구동 모터(25)를 포함하고, 상기 실외 측 공기 유입 모듈(30)은 다수의 제2 사각 구멍(31)이 형성된 제2 개구 창(32), 상기 다수의 제2 사각 구멍(31)에 대응하는 크기로 형성된 제2 차폐 부재(33)가 마련된 제2 차폐 창(34), 상기 제2 차폐 창(34)을 전후로 작동시키는 제2 전동 구동 모터(35)를 포함한다.
따라서, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 차폐 부재(23)가 제1 사각 구멍(21)의 위치에 있는 경우, 제1 개구 창(22)은 닫힌 상태로 유지되고, 제1 차폐 부재(33)가 제2 사각 구멍(31)의 위치에 있는 경우, 제2 개구 창(32)은 닫힌 상태로 유지된다. 즉, 실내 측 공기 배출 모듈(20) 및 실외 측 공기 유입 모듈(30)은 실내 및 실외의 공기가 공기 청정기(10)로 유입하는 것을 차단한다.
한편, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 전동 구동 모터(25)가 작동하여 제1 차폐 창(24)을 좌측으로 이동시켜 제1 차폐 부재(23)가 제1 사각 구멍(21)의 위치에서 어긋나게 하면 실내 측 공기 배출 모듈(20)은 실내의 공기가 배출되도록 작동하고, 제2 전동 구동 모터(35)가 작동하여 제2 차폐 창(34)을 우측으로 이동시켜 제2 차폐 부재(33)가 제2 사각 구멍(31)의 위치에서 어긋나게 하면 실외 측 공기 유입 모듈(30)은 실외의 공기가 실내로 유입되도록 작동한다.
상기 실내 측 공기 배출 모듈(20) 및 실외 측 공기 유입 모듈(30)로 각각 유입된 공기는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임 부재(11)의 상부의 실내 측에 마련된 실내 측 공기 공급 모듈(40)로 배출된다.
상기 실내 측 공기 공급 모듈(40)에는 상술한 바와 같이, 바람의 상하좌우 방향을 조절할 수 있는 부재가 마련될 수 있다. 또 실내 측 공기 공급 모듈(40)에는 미세 먼지 등을 2차 여과하도록 필터 부재, 향기를 발산하는 방향제 발산 부재 등이 마련될 수도 있다.
상기 실내 측 공기 배출 모듈(20) 및 실외 측 공기 유입 모듈(30) 상에는 도 3에 도시된 바와 같이, 에어 필터 모듈(50)이 장착된다.
상기 에어 필터 모듈(50)은 미세먼지 제거 필터 모듈로서, 프레임 부재(11)에서 삽입 및 인출이 용이하게 실외 측에 마련된 필터 결합 홈(12a)과 상기 필터 결합 홈(12a)보다 높은 위치에서 실내 측에 마련된 필터 삽입공(13a)에 한 쌍의 필터가 경사지게 장착된다.
상기 한 쌍의 필터로서는 미세먼지 제거를 위해 기본적으로 KF94 등급의 필터를 사용한다. 이 KF94형 필터는 0.4㎛ 이상의 미세먼지를 94% 이상 제거할 수 있다. 상기 에어 필터 모듈(50)은 필터 카트리지로서 외부보호 커버, 유해물질 흡수를 위한 활성화 탄소필터, 미세먼지 제거를 위한 정전형 필터, 내부보호 커버를 포함한다.
또 상기 에어 필터 모듈(50)에는 필터의 막힘 정도를 감시하기 위하여 차압계가 설치되고, 측정된 차압을 표시하며, 일정한 차압 이상이면 필터의 교환 또는 청소를 위한 경보를 발생하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 에어 필터 모듈(50)은 도 3에 도시된 바와 같이, 필터 면적을 증가시켜 여과 효율을 향상시키기 위하여 2개 이상 마련될 수 있으며, 필터 카트리지를 약 60도로 기울여 설치한다.
상기 에어 필터 모듈(50) 상에는 도 3에 도시된 바와 같이, 송풍 모듈(60)이 장착된다.
상기 송풍 모듈(60)에 대해서는 도 5 내지 도 7에 따라 설명한다.
도 5는 도 3의 C-C의 단면도로서, 송풍 모듈의 구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 E-E의 단면도로서 송풍 모듈의 전개 사시도 이며, 도 7은 도 6에 도시된 송풍 노즐에 의한 유량 증가를 설명하기 위한 도면이다.
상기 송풍 모듈(60)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 송풍기(61), 제2 송풍기(62), 제1 연결 덕트(63), 제2 연결 덕트(64) 및 노즐부(65)로 이루어진다.
상기 제1 송풍기(61) 및 제2 송풍기(62)는 프레임 부재(11) 내에 장착되고 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 위치에 배치되고, 이 제1 송풍기(61)와 제2 송풍기(62)에 각각 제1 연결 덕트(63)와 제2 연결 덕트(64)가 결합되어 노즐부(65)를 향해 송풍 동작을 실행한다.
즉, 상기 송풍 모듈(60)은 다단 터빈 블로워(Turbine Blower)와 유량을 증폭하는 노즐부를 기본으로 구성한다.
상기 노즐부(65)는 도 7에 도시된 바와 같이, 유량 증폭용 송풍 노즐이 베르누이의 원리를 응용하여 모듈의 장방향 쪽으로 1~2㎜의 좁은 노즐을 통하여 공기를 분사하면 유속이 증가함에 따라 압력이 떨어지게 되고 입구 쪽 압력에 비해 상대적으로 낮아지므로, 즉 저압측(P1)과 고압측(P2)의 압력차에 의하여 유량이 증가, 예를 들어, 약 10~15배 가량 증가되게 된다.
상기 제1 송풍기(61)와 제2 송풍기(62)는 기본적으로 DC 12~24[V], 500~2,000[mA], 3,000~20,000[RPM], 50~350[LPM], 3.0~22.0[mmAq] 사양을 기준으로 사용할 수 있다.
또 상기 제1 송풍기(61)와 제2 송풍기(62)의 회전수를 조정하여 풍량과 풍압을 1단, 2단, 3단 등으로 설정할 수 있게 하여 사용 상태에 맞춰 적절하게 조정할 수 있게 한다.
상기 송풍 모듈(60) 상에는 도 3에 도시된 바와 같이, 공기 살균 모듈(70)이 장착된다.
상기 공기 살균 모듈(70)에 대해서는 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 도 3의 D-D의 단면도로서, 공기 살군 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
상기 공기 살균 모듈(70)은 송풍 모듈(60)에 의해 송풍된 공기 중에 부유하는 각종 세균류, 곰팡이류 등 유해물질을 제거하기 위한 살균용 UV(Ultra Violet) 램프(71)를 포함한다.
이 살균용 UV 램프(71)는 살균파장대(200~350㎚)의 출력을 내는 중저압 UV 램프를 사용하며, 살균용 UV 램프는 안정기(Ballast)의 출력을 조정하여 살균강도를 조절할 수 있다.
또 본 발명에 따른 창문형 공기청정기(10)에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 살균용 UV 램프(71)의 외력에 의한 손상을 막기 위하여 수직, 수평진동 흡수용 스프링(72)이 마련되고, 이 스프링(72)은 세라믹 보빈(73) 내에 유지된다.
상기 공기 살균 모듈(70)에서는 사용자가 선택적으로 살균 모듈을 사용할 수 있도록 제어될 수 있다.
상기 공기 살균 모듈(70) 상에는 도 3에 도시된 바와 같이, 산소 발생 모듈(80)이 장착된다.
상기 산소 발생 모듈(80)은 도 9에 도시된 바와 같이, 금속과산화물을 이용한 고체 산소 발생기를 포함하며, 산소농도를 10% 이상 증강시켜 두뇌활동 증진, 체력회복 가속, 신진대사 증진, 숙취해소, 피부미용, 신체저항력 강화, 임산부 및 태아의 건강증진 등의 이로운 효과를 극대화할 수 있다. 도 9는 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에 적용된 산소 발생 모듈의 구성도 이다.
이 산소 발생 모듈(80)은 호흡용 산소발생과 함께 이산화탄소(CO2 85%↓), 황산화물(SOx 75%↓), 질소산화물(NOx 72%↓), 포름알데히드(HCHO 50%↓), 새집증후군 원인물질, 황사 및 미세먼지 오염 물질 등을 제거할 수 있다.
한편, 산소 발생 모듈(80)은 사용 상태에 따라 다르나 약 3~5개월당 한 개를 사용할 수 있게 한다. 또, 수명을 나타내는 표시기(Indicator)를 부착하여 색 변화(황→청→백)를 통해 잔여 수명을 쉽게 알 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따른 창문형 공기청정기에서는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 에너지 절약을 위해 실외 측 패널(12) 상에 태양광 발전 모듈(90)을 설치한다. 따라서, 낮에는 태양에너지를 재생하여 본 공기청정기(10)의 전원으로 사용하고, 남는 전기는 내장 배터리에 충전하고 야간에는 배터리 전원 또는 기존 일반전원을 사용할 수 있게 할 수 있다. 이 태양광 발전 모듈(90)은 실외 측 패널(12)의 공간을 최대한 이용하여 설치하고 내부 배선으로 전원변환장치에 연결하여 사용한다.
상기 전원 변환 장치는 태양광 발전 모듈(90)로부터 입력된 전원 또는 일반 전원을 배터리에 안정적으로 충전하거나 장치 구동용으로 사용할 수 있게 하는 교류/직류 변환기(AC/DC Converter)와 직류/교류 변환기(DC/AC Inverter)로 구성할 수 있으며, 배터리는 리튬이온 배터리로 10[Ah] 이상의 용량을 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 창문형 공기청정기에서 실내 측 패널(13)의 대략 중앙 부분에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제어 및 표시 모듈(100)이 마련된다.
상기 제어 및 표시 모듈(100)에서 제어장치는 풍향과 풍속의 운전모드, 송풍모듈의 기동과 정지, 살균장치 기동과 정지 등을 설정하고 제어하며, 표시장치는 각 장치의 운전상태 및 경보 등을 사용자가 인식할 수 있도록 표시한다.
본 발명에 따른 창문형 공기청정기는 기본적으로 무선 원격조작기를 통하여 무선으로 조작할 수 있게 마련된다. 또한, 제어장치 인근의 전원장치도 기본적으로 무선 원격조작기를 통하여 무선으로 조작할 수 있게 마련된다.
상기 제어 및 표시 모듈(100)의 커버 내에 도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 에어 필터 모듈(50), 송풍 모듈(60), 공기 살균 모듈(70), 산소 발생 모듈(80) 등이 순차적으로 장착되고, 분해조립이 가능하게 설계하여, 부품의 교환, 청소, 수리 등을 할 수 있게 마련된다.
다음에 본 발명에 따른 창문형 공기청정기(10)의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 실외 공기를 유입하여 공기를 정화하는 경우, 제어 및 표시 모듈(100)을 통해 도 4에 도시된 바와 같은 실외 측 공기 유입 모듈(30)을 제어하여 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 전동 구동 모터(35)를 작동시켜 제2 차폐 부재(33)가 제2 사각 구멍(31)의 위치에서 어긋나도록 제2 차폐 창(34)을 우측으로 이동시켜 실외의 공기가 프레임 부재(11) 내로 유입되도록 한다. 이때 실내 측 공기 배출 모듈(20)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 닫혀 있는 상태로 유지된다.
실외 측 공기 유입 모듈(30)을 통해 유입된 실외 공기는 도 3에 도시된 바와 같이, 에어 필터 모듈(50)을 통해 미세먼지 등이 제거되고, 송풍 모듈(60)로 공급된다. 송풍 모듈(60)로 공급된 실외 공기는 노즐부(65)에 의해 유량이 증가하여 공기 살균 모듈(70)로 공급된다.
상기 공기 살균 모듈(70)에서는 유입된 외부 공기에 대해 각종 세균류, 곰팡이류 등 유해물질을 제거한 후, 외부 공기를 산소 발생 모듈(80)로 공급한다. 상기 산소 발생 모듈(80)에서는 살균된 외부 공기에 산소농도를 10% 이상 증강시켜 중공부(15)로 배출한다.
상기 에어 필터 모듈(50)을 통해 미세 먼지가 제거되고, 공기 살균 모듈(70)을 통해 각종 세균류, 곰팡이류 등 유해물질을 제거되며 산소 발생 모듈(80)에 의해 산소가 부가된 외부 공기는 중공부(15)를 경유하고 실내 측 공기 공급 모듈(40)을 통해 실내로 공급된다.
다음에, 실내 공기를 유입하여 공기를 정화하는 경우, 제어 및 표시 모듈(100)을 통해 도 4에 도시된 바와 같은 실내 측 공기 배출 모듈(20)을 제어하여 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 전동 구동 모터(25)를 작동시켜 제1 차폐 부재(23)가 제1 사각 구멍(21)의 위치에서 어긋나도록 제1 차폐 창(24)을 좌측으로 이동시켜 실내의 공기가 프레임 부재(11) 내로 유입되도록 한다. 이때 실외 측 공기 유입 모듈(30)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 닫혀 있는 상태로 유지된다.
실내 측 공기 배출 모듈(20)을 통해 유입된 실내 공기는 도 3에 도시된 바와 같이, 에어 필터 모듈(50)을 통해 미세먼지 등이 제거되고, 송풍 모듈(60)로 공급된다. 송풍 모듈(60)로 공급된 실외 공기는 노즐부(65)에 의해 유량이 증가하여 공기 살균 모듈(70)로 공급된다. 상기 공기 살균 모듈(70)에서는 유입된 외부 공기에 대해 각종 세균류, 곰팡이류 등 유해물질을 제거한 후, 외부 공기를 산소 발생 모듈(80)로 공급한다. 상기 산소 발생 모듈(80)에서는 살균된 외부 공기에 산소농도를 10% 이상 증강시켜 중공부(15)로 배출한다.
상기 에어 필터 모듈(50)을 통해 미세 먼지가 제거되고, 공기 살균 모듈(70)을 통해 각종 세균류, 곰팡이류 등 유해물질을 제거되며 산소 발생 모듈(80)에 의해 산소가 부가된 외부 공기는 중공부(15)를 경유하고 실내 측 공기 공급 모듈(40)을 통해 실내로 공급된다.
또 상기 설명에서는 실내 측 공기 배출 모듈(20)과 실외 측 공기 유입 모듈(30)의 작동을 분리하여 설명을 하였지만, 실내 측 공기 배출 모듈(20)과 실외 측 공기 유입 모듈(30)이 각각 실내 측 공기를 배출하고 실외 측 공기를 유입하는 동시 작업에서도 상술한 바와 같은 동작을 실행할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 창문형 공기청정기를 사용하는 것에 의해 외부 공기 또는 실내 측 공기에 대해 공기 청정 기능, 살균 기능 및 산소 증강 기능을 동시에 실행할 수 있다.
50 : 에어 필터 모듈
60 : 송풍 모듈
70 : 공기 살균 모듈
80 : 산소 발생 모듈
60 : 송풍 모듈
70 : 공기 살균 모듈
80 : 산소 발생 모듈
Claims (1)
- 기존 창문과 설치 호환성을 갖는 프레임 부재에 마련된 창문형 공기청정기로서,
실내 측 패널의 하부에 마련된 실내 측 공기 배출 모듈,
실외 측 패널의 하부에 마련된 실외 측 공기 유입 모듈,
상기 실내 측 패널의 상부에 마련된 실내 측 공기 공급 모듈,
실내외 공기를 유입하여 미세먼지를 여과하는 에어 필터 모듈,
상기 에어 필터 모듈을 경유한 실내외 공기의 유량을 증가시켜 송풍하는 송풍 모듈,
상기 송풍 모듈을 통해 송풍된 실내외 공기를 살균하는 공기 살균 모듈,
상기 공기 살균 모듈을 경유하여 공급된 실내외 공기에 대해 산소 농도를 증가시켜 배출하는 산소 발생 모듈,
상기 실외 측 패널에 마련된 태양광 발전 모듈,
상기 실내 측 패널에 마련된 제어 및 표시 모듈(100)을 포함하고,
상기 송풍 모듈은 실내외 공기에 대해 다단 터빈 블로워(Turbine Blower)와 유량을 증폭하는 노즐부를 포함하고,
상기 공기 살균 모듈은 살균용 UV 램프를 포함하고, 상기 살균용 UV 램프에는 외력에 의한 손상을 막기 위하여 수직, 수평진동 흡수용 스프링이 장착되며,
상기 실내 측 공기 배출 모듈 및 실외 측 공기 유입 모듈은 각각 제1 및 제2 전동 구동 모터에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 창문형 공기청정기.
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