KR20120101787A - 공기청정기 - Google Patents

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KR20120101787A
KR20120101787A KR1020110019813A KR20110019813A KR20120101787A KR 20120101787 A KR20120101787 A KR 20120101787A KR 1020110019813 A KR1020110019813 A KR 1020110019813A KR 20110019813 A KR20110019813 A KR 20110019813A KR 20120101787 A KR20120101787 A KR 20120101787A
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dehumidifying
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김현구
박진원
이광재
남유영
박찬정
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웅진코웨이주식회사
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Abstract

본 발명은 공기청정기에 관한 것이며, 상세하게는 내부에 히터를 설치하지 않고도 열전모듈을 이용하여 제습기능과 하이브리드 가습기능을 모두 가지는 공기청정기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기는 공기청정필터가 구비된 장치하우징 내에 설치되어, 외부공기를 흡입하고 청정공기를 토출토록 제공된 송풍유닛; 및 장치하우징 내의 공기유로 상에 설치되어, 제습시 발생한 열이 청정공기에 의해 냉각되도록 제공된 제습유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

Description

공기청정기{AIR CLEANER}
본 발명은 공기청정기에 관한 것이며, 상세하게는 내부에 히터를 설치하지 않고도 열전모듈을 이용하여 제습기능과 하이브리드 가습기능을 모두 가지는 공기청정기에 관한 것이다.
가정이나 사무실 등의 실내 공기는 가구나 내부 시설물에서 발생하는 오염원으로 인해 더 오염정도가 심하다. 이러한 실내 공기 오염을 방지하기 위해 정기적으로 환기를 하는 방안이 권장되지만 번거로울 뿐만 아니라 공해가 심한 지역이나 황사가 발생하는 시기 등에는 환기에도 한계가 있다. 따라서, 근래에는 실내 공기를 정화하는 공기청정기를 비치하는 곳이 점차로 늘어나고 있는 실정이다.
일반적으로 공기청정기는 오염된 실내 공기를 흡입하여 공기에 함유된 먼지, 냄새입자 등을 필터로 걸러내어 흡입된 공기를 깨끗한 공기로 정화시킨다. 이와 같이 정화된 공기는 공기청정기의 외부, 즉 실내로 다시 토출된다. 다시 말해, 공기청정기는 오염된 주위 공기를 흡입하여 정화한 후 깨끗한 공기를 외부로 토출하면서 공기청정기가 설치된 주위 공기를 정화한다.
이를 위해, 일반적으로 공기청정기는 주위 공기를 유입시켜 정화된 공기를 토출시키기 위한 송풍장치와, 유입된 공기에 함유된 먼지, 냄새입자 등을 걸러내는 필터를 구비한다. 더불어, 공기청정기는 주위 공기를 유입시켜 정화한 후 정화된 공기에 함유된 수분을 제거하기 위한 제습부를 구비하기도 한다.
다만, 공기청정기 내부에 제습부를 구비하는 경우, 종래에는 제습하는 과정에서 제습부에 발생된 열을 제거하기 위해 제습부에 냉각팬을 부착하여 제습부에서 발생한 열을 냉각시켰다.
이에, 종래의 제습부를 구비한 공기청정기는 제습부와 더불어 냉각팬을 설치해야 하는 점에서 제습부를 구비하지 않은 공기청정기에 비해 재료비의 상승과 공간활용도가 떨어지는 문제점이 있었다.
그리고, 종래의 공기청정기는 가습필터에 더운 공기를 제공하기 위해서는 공기청정기 내부에 공기를 가열하기 위한 히터를 구비하여, 가습필터를 통과하는 공기의 온도를 상승시켜야 한다는 점에서, 히터를 구비하지 않은 공기청정기에 비해 재료비의 상승과 공간활용도가 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 내부로 유입된 공기를 사용하여 제습유닛의 발열부를 냉각시킬 수 있는 공기청정기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 제습유닛의 발열부를 공기청정기의 내부에 구비된 공기유로 상에 위치시켜 가습필터를 통과하는 청정공기의 온도를 상승시킴으로써, 가습필터의 가습성능을 향상시킬 수 있는 공기청정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기는 공기청정필터가 구비된 장치하우징 내에 설치되어, 외부공기를 흡입하고 청정공기를 토출토록 제공된 송풍유닛; 및 장치하우징 내의 공기유로 상에 설치되어, 제습시 발생한 열이 청정공기에 의해 냉각되도록 제공된 제습유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 송풍유닛의 하부에서 공기유로 상에 설치되어, 청정공기를 가습토록 제공된 가습유닛; 공기청정필터와 이격되어 위치되며, 후면에 송풍유닛이 설치된 제 1 격벽; 및 제 1 격벽의 종단에서 하부로 이격되어 제 1 격벽과의 사이에 가습유닛으로 유동되는 공기의 유로를 형성하고, 후면에 제습유닛이 설치된 제 2 격벽을 더 구비한 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 제습유닛은 청정공기를 제습토록 제공된 제습부와, 제습부에 연계되어 제습부의 제습과정시 발열되는 발열부를 구비하되, 발열부는 공기유로 상에 위치되어, 가습유닛으로 제공되는 청정공기에 의해 냉각되면서 청정공기의 온도를 상승시키도록 제공된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 2 격벽에는 제습부를 둘러싸도록 설치되어, 제습부의 제습과정시 냉각된 공기가 가습유닛으로 유동되는 것을 방지토록 제공된 차단플레이트가 구비된 것이 바람직하다.
본 발명은 별도의 냉각팬을 구비하지 않고도, 내부로 유입된 공기를 사용하여 제습유닛의 발열부를 냉각시킬 수 있다. 이에, 본 발명은 제습유닛을 냉각하기 위한 별도의 냉각팬을 구비하지 않아도 되어, 부품비를 절감시킬 수 있음과 더불어 장치하우징 내부의 공간활용도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 청정공기를 가열하는 히터를 별도로 구비하지 않고도, 제습유닛의 발열부를 공기유로 상에 위치시켜 가습필터를 통과하는 청정공기의 온도를 상승시킴으로써 가습필터의 가습성능을 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 별도의 히팅부재의 사용없이도 제습유닛을 공기유로 상에 위치시킴으로써 온풍효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서, 블럭형 가습필터가 설치된 공기청정기의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서, 디스크형 가습필터가 설치된 공기청정기의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(100)는 장치하우징(110), 공기청정필터(120), 송풍유닛(130), 가습유닛(140), 및 제습유닛(150)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 장치하우징(110)은 일측면에 송풍유닛(130)의 작동시 공기가 통과되는 흡입구(111)를 구비하고, 상부에 공기청정필터(120) 및/또는 가습유닛(140)의 가습필터(143a 또는 143b)를 경유하면서 필터링된 청정공기 및/또는 가습공기가 토출되는 토출구(112)를 구비한다. 그리고, 장치하우징(110)은 내부에 송풍유닛(130)이 설치되고 통기구멍(116)이 형성된 제 1 격벽(115)과 제습유닛(150)이 설치된 제 2 격벽(117)을 구비한다.
공기청정필터(120)는 장치하우징(110)의 흡입구(111) 근처에서 장치하우징(110) 내에 설치된다. 상세하게는, 공기청정필터(120)는 전면이 흡입구(111)를 향하도록 하고, 후면이 제 1 및 제 2 격벽(115, 117)을 향하도록 위치된다.
공기청정필터(120)는 송풍유닛(130)의 송풍팬(132)의 작동시 외부에서 흡입된 공기 중에 포함된 오염물질의 입자의 크기 및 특성에 따라 오염물질을 단계적으로 걸러낼 수 있도록 여러 층으로 형성된 것이 바람직하다.
예를 들어, 공기청정필터(120)는 프리필터, 전처리필터 및 헤파필터 등 여러 종류의 필터로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 프리필터는 송풍팬(132)의 작동시 장치하우징(110) 내부로 흡입된 외부공기 중에 포함된 큰 먼지, 곰팡이, 머리카락, 애완 동물의 털 등을 제거할 수 있는 필터이다.
다음으로, 전처리필터는 프리필터에서 필터링되지 않은 중간 크기의 먼지 또는 애완동물의 털 등을 제거할 수 있는 필터이다. 그리고, 헤파필터는 프리필터와 전처리필터를 순차적으로 거치면서도 필터링되지 않은 외부공기에 함유된 해로운 집먼지, 진드기, 바이러스, 공팡이 등과 같은 유해 물질과 마이크론 크기의 오염 먼지를 깨끗하게 제거할 수 있는 필터이다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 송풍유닛(130)은 공기청정필터(120)의 후면과 이격되어 위치된다. 구체적으로, 송풍유닛(130)은 공기청정필터(120)와 장치하우징(110) 후면과의 사이에 위치된 제 1 격벽(115)에 설치된다. 여기서, 제 1 격벽(115)에는 송풍유닛(130)의 작동시 공기청정필터(120)를 통과하면서 청정된 공기가 통과되는 복수 개의 통기구멍(116)이 형성된다.
송풍유닛(130)은 외부공기를 장치하우징(110) 내부로 흡입하고, 공기청정필터(120) 및/또는 가습필터(143a 또는 143b)에 의해 청정 및/또는 가습된 공기를 외부로 토출토록 제공된 장치로서, 송풍모터(131) 및 송풍모터(131)에 연결된 송풍팬(132)을 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍유닛(130)은 송풍팬(132)을 둘러싸도록 형성되고 토출구(112)와 연통되는 구조를 가진 송풍팬가이드(미도시)를 구비할 수 있으나 본 발명의 일 실시예에서는 공기의 유동 과정을 간단하게 표현하고자 도면에서 송풍팬가이드에 대한 도시를 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 송풍팬(132)은 전면 및 후면 양방향에서 공기를 흡입할 수 있는 양방향 흡입팬인 것이 바람직하다. 예를 들어, 양방향 흡입팬으로는 시로콘 팬이 사용될 수 있다.
한편, 제 2 격벽(117)은 제 1 격벽(115)의 하단으로부터 하부로 소정의 간격만큼 이격되어 장치하우징(110) 내부에 설치되어, 공기청정필터(120)를 통과한 청정공기가 가습유닛(140)으로 유동하는 공기유로를 형성한다.
본 발명의 일 실시예에서, 가습유닛(140)은 제 2 격벽(117)과 이격되어 송풍유닛(130)의 하부에 설치된다. 여기서, 가습유닛(140)은 수조(141) 및 가습필터(143a 또는 143b)를 구비한다.
수조(141)는 물을 수용하는 부재이다. 수조(141)는 제 2 격벽(117)과 이격되어 송풍유닛(130)의 하부에 위치되며, 수조(141)에는 가습필터(143a 또는 143b)가 물에 침지되도록 설치된다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 도시되어 있지 않지만, 수조(141)는 물통에 연결되어, 일정수위까지 물이 차도록 물을 공급받는다.
본 발명의 일 실시예에서, 가습필터(143a 또는 143b)는 송풍유닛(130)의 하부에서 제 2 격벽(117)과 이격되어 위치된다. 그리고, 가습필터(143a 또는 143b)는 수조(141)에 수용된 물에 침지되도록 수조(141)에 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 사용되는 가습필터(143a 또는 143b)는 도 1에 도시된 바와 같은 블럭형 가습필터(143a), 또는 도 2에 도시된 바와 같은 디스크형 가습필터(143b)가 사용될 수 있다. 여기서, 디스크형 가습필터(143b)는 필터구동용모터(145)에 의해 회전되면서 공기를 가습시킬 수 있다.
가습필터(143a 또는 143b)는 공기청정필터(120)에서 필터링된 공기가 통과할 때 필터링된 청정공기에 수분을 공급하는 부재이다. 가습필터(143a 또는 143b)는 물을 용이하게 흡수할 수 있고, 통기성이 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제습유닛(150)은 펠티에 효과를 이용하여 공기청정필터(120)를 통과하면서 청정된 공기 중에 함유된 수분을 제거하는 장치로서, 예를 들어 열전소자가 사용될 수 있다. 여기서, 펠티에 효과는 다른 종류의 도체 또는 반도체 접점에 전류를 흘리면 그 접점에서 줄열 외의 열이 발생하거나 흡수되는 현상을 말한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습유닛(150)은 가습필터(143a 또는 143b)의 전면과 이격되도록 제 2 격벽(117)에 설치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제습유닛(150)는 제습부(151), 발열부(152) 및 제습호스(153)를 구비한다.
여기서, 제습부(151)는 장치하우징(110) 내부로 유입된 공기 중에 함유된 수분을 제거토록 제공된 부재이다. 본 발명의 일 실시예에서, 제습부(151)는 차단플레이트(119)에 의해 둘러싸이도록 제 2 격벽(117)에 연계된다.
그리고, 제습부(151)에는 제습호스(153)가 연결된다. 제습호스(153)는 제습과정시 제습부(151)에서 생성된 물을 제습수조(미도시) 또는 장치하우징(110)의 외부로 배출하는 부재이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(100)는 차단플레이트(119)에 의해 제습부(151)의 제습과정시, 제습부(151)를 경유하면서 냉각된 공기가 곧바로 가습필터(143a 또는 143b)로 유동되는 것이 차단하는 공기유로를 가진다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(100)는 가습유닛(150)의 작동시 가습필터(143a 또는 143b)가 제습부(151)의 제습과정시 냉각된 공기에 영향을 거의 받지 않도록 할 수 있다.
한편, 발열부(152)는 제습부(151)의 상부에 연계되며, 펠티에 효과에 의해 제습부(151)의 흡열과정시 발열되도록 작동된다. 본 발명의 일 실시예에서, 발열부(152)는 제 1 격벽(115)과 제 2 격벽(117) 사이 공간에 형성된 공기유로와 일직선 상에 위치된다. 이는, 공기유로를 통과하는 공기를 통해 발열부(152)를 냉각시키기 위함이다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(100)는 별도의 냉각팬(미도시)을 구비하지 않고도 발열부(152)를 냉각시킴으로써 장치하우징(110)의 공간활용도를 향상시킬 수 있으며, 더불어 냉각팬(미도시)의 설치를 생략함으로써 부품비를 절감시킬 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(100)는 제습유닛(150)의 발열부(152)를 통과하면서 온도가 상승한 공기가 가습필터(143a 또는 143b)를 통과하도록 함으로써, 온도 상승없이 가습필터(143a 또는 143b)를 통과하는 경우보다, 가습필터(143a 또는 143b)의 가습성능을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 도 1 및 도 2을 참조하여, 송풍팬(132)의 작동시 공기의 흐름에 대해 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서, 송풍팬(132)은 양방향 흡입팬임에 따라, 송풍팬(132)의 작동시 장치하우징(110) 내부로 유입된 공기는 2개의 상이한 흐름에 따라라 유동된 후 토출구(112)를 통해 외부로 토출된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 2 개의 흐름을 각각 제 1 흐름(F1)과 제 2 흐름(F2)으로 구별하여 지칭하기로 한다.
우선, 제 1 흐름(F1)에 따른 공기는 송풍팬(132)의 작동시, 흡입구(111)를 통해 장치하우징(110) 내부로 유입되어, 공기청정필터(120)에서 필터링된다. 이후, 제 1 흐름(F1)에 따른 청정공기는 송풍팬(132)의 전면으로 흡입되어 송풍팬(132)의 상부를 경유하여 토출구(112)를 통해 외부로 토출된다.
다음으로, 제 2 흐름(F2)에 따른 공기는 송풍팬(132)의 작동시 흡입구(111)를 통해 장치하우징(110) 내부로 유입되고, 제 1 격벽(115)과 제 2 격벽(117) 사이에 형성된 공간을 경유하여 송풍팬(132)의 후면으로 흡입되어 송풍팬(132)의 상부를 경유하여 토출구(112)를 통해 외부로 토출된다.
여기서, 송풍팬(132)의 후면으로 흡입되는 공기(F2)는 제 1 격벽(115)과 제 2 격벽(117) 사이에 형성된 공간을 통과하면서 제습유닛(150)의 발열부(152)를 경유하여, 발열부(152)에서 발생한 열을 냉각시키고 온도가 상승된 상태로 송풍팬(132)의 후면으로 곧바로 흡입되는 흐름을 가질 수 있다.
또는, 송풍팬(132)의 후면으로 흡입되는 공기(F2)는 발열부(152)와 가습필터(143a 또는 143b)를 순차적으로 거치면서 가습된 상태로 송풍팬(132)의 후면으로 흡입되는 흐름을 가질 수도 있다.
이때, 제습유닛(150)의 발열부(152)를 거친 공기(F2)는 온도가 상승된 상태에서 가습필터(143a 또는 143b)를 통과함으로써, 온도 상승없이 가습필터(143a 또는 143b)를 통과하는 경우보다 더 많은 양의 수분을 가습시킬 수 있어, 공기청정기(100)의 가습성능을 향상시킬 수 있다.
위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.
100: 공기청정기 110: 장치하우징
111: 흡입구 112: 토출구
115: 제 1 격벽 117: 제 2 격벽
120: 공기청정필터 130: 송풍유닛
131: 송풍모터 132: 송풍팬
140: 가습유닛 141: 수조
143a, 143b: 가습필터 150: 제습유닛
151: 제습부 152: 발열부

Claims (4)

  1. 공기청정필터가 구비된 장치하우징 내에 설치되어, 외부공기를 흡입하고 청정공기를 토출토록 제공된 송풍유닛; 및
    상기 장치하우징 내의 공기유로 상에 설치되어, 제습시 발생한 열이 청정공기에 의해 냉각되도록 제공된 제습유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍유닛의 하부에서 공기유로 상에 설치되어, 청정공기를 가습토록 제공된 가습유닛;
    상기 공기청정필터와 이격되어 위치되며, 후면에 상기 송풍유닛이 설치된 제 1 격벽; 및
    상기 제 1 격벽의 종단에서 하부로 이격되어 상기 제 1 격벽과의 사이에 상기 가습유닛으로 유동되는 공기의 유로를 형성하고, 후면에 상기 제습유닛이 설치된 제 2 격벽;
    을 더 구비한 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제습유닛은 청정공기를 제습토록 제공된 제습부와, 상기 제습부에 연계되어 상기 제습부의 제습과정시 발열되는 발열부를 구비하되,
    상기 발열부는 공기유로 상에 위치되어, 상기 가습유닛으로 제공되는 청정공기에 의해 냉각되면서 청정공기의 온도를 상승시키도록 제공된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 격벽에는 상기 제습부를 둘러싸도록 설치되어, 상기 제습부의 제습과정시 냉각된 공기가 상기 가습유닛으로 유동되는 것을 방지토록 제공된 차단플레이트가 구비된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
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