KR20130024621A - 공기 청정기 - Google Patents

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KR20130024621A
KR20130024621A KR1020110088179A KR20110088179A KR20130024621A KR 20130024621 A KR20130024621 A KR 20130024621A KR 1020110088179 A KR1020110088179 A KR 1020110088179A KR 20110088179 A KR20110088179 A KR 20110088179A KR 20130024621 A KR20130024621 A KR 20130024621A
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김현구
이광재
남유영
문성일
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코웨이 주식회사
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Abstract

공기 청정부와는 별도로 유입된 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출하도록 하는 제습부를 포함하고 제습을 위해서 열전소자를 포함하는 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 구성되어 제습 효율을 향상시킬 수 있는 공기 청정기를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 공기 청정기는 외부의 공기가 유입되어 하나 이상의 공기여과필터(210)를 통해서 여과된 후 외부로 배출되도록 구성된 공기 청정부(200); 및 열전소자를 포함하는 열전모듈(310)에 의해서 별도로 유입된 외부의 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출하되, 상기 열전모듈(310)의 발열측이 상기 공기 청정부(200)를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 구성된 제습부(300); 를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 공기 청정기의 제습부가 공기 청정부와는 별도로 유입된 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출되도록 할 수 있으며, 제습을 위해서 열전소자를 포함하는 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각될 수 있고, 공기 청정부를 유동하는 공기의 유속이나 유량에 의해서 제습량이 달라지지 않을 수 있으며, 제습 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

공기 청정기{AIR CLEANER}
본 발명은 유입된 외부의 공기를 여과하여 외부로 배출하는 공기 청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 청정부와는 별도로 유입된 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출하도록 하는 제습부를 포함하고 제습을 위해서 열전소자를 포함하는 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 구성되어 제습 효율을 향상시킬 수 있는 공기 청정기에 관한 것이다.
공기 청정기는 유입된 공기를 여과하여 외부로 배출하는 것으로, 이에는 일측과 타측이 외부와 연통된 유로와, 유로의 일측으로 외부의 공기가 유입되고 타측으로 여과된 공기가 배출되도록 유로에 구비되는 팬 및, 유로에 유입된 공기를 여과하도록 유로에 구비된 공기여과필터를 포함한다.
이러한 공기 청정기는 전술한 공기 청정 뿐만 아니라 유입된 외부의 공기에 포함된 수분을 제거하여 외부로 배출하는 제습이 이루어지도록 구성될 수도 있다.
이와 같은 공기의 제습을 위해서, 종래의 공기 청정기에는 외부의 공기가 유입되어 유동하는 유로 내에 열전소자를 포함하는 열전모듈이 구비되도록 하였다. 그리고, 열전모듈의 일측에는 콜드싱크가 연결되고 열전모듈의 타측에는 히트싱크가 연결된다.
이러한 구성에 의해서, 열전모듈에 전원이 인가되면 열전모듈의 흡열측, 즉 콜드싱크로부터 열전모듈의 발열측, 즉 히트싱크로 열전달이 이루어진다. 이에 따라, 콜드싱크는 냉각되어 온도가 낮아지고 히트싱크는 가열되어 온도가 높아진다.
온도가 낮아진 콜드싱크에는 유로를 유동하는 공기에 포함된 수분이 응결, 즉 제습되고, 콜드싱크에 응결된 수분은, 예컨대 자중에 의해서 낙하되어 저장통에 모아져서 저장된다.
그리고, 전술한 열전달에 의해서 온도가 높아진 히트싱크는 유로를 유동하는 공기에 의해서 냉각된다.
그러나, 종래의 공기 청정기에서는 열전모듈의 흡열측과 발열측이 전술한 바와 같이 모두 같은 유로에 있다. 따라서, 열전모듈의 흡열측으로부터 발열측으로의 열전달이 이루어진다고 하더라도, 유로 내의 온도차에 의한 공기의 대류 열전달에 의해서 발열측으로부터 전달된 열이 흡열측으로 전달된다는 문제점이 있다.
따라서, 유로를 유동하는 공기의 유속이나 유량이 커서 히트싱크의 냉각이 잘 이루어지고 대류 열전달이 잘 이루어지지 않는 경우에는 제습량이 많으나, 유로를 유동하는 공기의 유속이나 유량이 작아서 히트싱크의 냉각이 잘 이루어지지 않고 대류 열전달이 잘 이루어지는 경우에는 제습량이 작다는 문제점이 있다.
즉, 유로를 유동하는 공기의 유속이나 유량에 의해서 제습량이 달라진다는 문제점이 있다. 이에 따라, 제습 효율이 낮아진다는 문제점이 있다.
또한, 유로를 유동하는 공기의 유동방향과 응결된 수분이 자중에 의해서 낙하되는 방향이 반대방향이기 때문에, 응결된 수분의 자중에 의한 낙하가 유로를 유동하는 공기에 의해서 방해받는다는 문제점이 있다. 그리고, 이에 의해서도 제습 효율이 낮아진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 공기 청정기에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명의 목적의 일 측면은 공기 청정기의 제습부가 공기 청정부와는 별도로 유입된 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출되도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 다른 측면은 제습을 위해서 열전소자를 포함하는 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 공기 청정부를 유동하는 공기의 유속이나 유량에 의해서 제습량이 달라지지 않도록 하는 것이다.
본 발명의 목적의 또 다른 측면은 제습 효율을 향상시키도록 하는 것이다.
상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일 실시 형태와 관련된 공기청정기는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
본 발명은 기본적으로 제습부가 공기 청정부와는 별도로 유입된 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출하도록 하고, 제습을 위해서 열전소자를 포함하는 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 구성된 것을 기초로 한다.
본 발명의 일실시 형태에 따른 공기 청정기는 외부의 공기가 유입되어 하나 이상의 공기여과필터를 통해서 여과된 후 외부로 배출되도록 구성된 공기 청정부; 및 열전소자를 포함하는 열전모듈에 의해서 별도로 유입된 외부의 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출하되, 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 구성된 제습부; 를 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 공기 청정부는 공기여과필터가 구비되며 일측과 타측이 외부와 연통되는 청정유로; 및 청정유로의 일측으로 외부의 공기가 유입되고 타측으로 여과된 공기가 외부로 배출되도록 청정유로에 구비되는 제1팬; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제습부는 청정유로와 별도로 일측과 타측이 외부와 연통되는 제습유로; 제습유로의 일측으로 외부의 공기가 유입되고 타측으로 제습된 공기가 배출되도록 제습유로에 구비되는 제2팬; 열전모듈의 일측에 연결되며 제습유로에 구비되어 공기에 포함된 수분이 응결되도록 하는 콜드싱크; 및 열전모듈의 타측에 연결되며 청정유로에 구비되는 히트싱크; 를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제습부는 콜드싱크에 응결된 수분이 모아져 저장되는 저장통; 을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 저장통은 제습된 공기가 배출되는 제습유로의 타측 아래에 구비될 수 있다.
그리고, 외부의 공기가 유입되는 제습유로의 일측은 제습된 공기가 배출되는 제습유로의 타측보다 상부에 위치될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 공기 청정기의 제습부가 공기 청정부와는 별도로 유입된 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제습을 위해서 열전소자를 포함하는 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각될 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 공기 청정부를 유동하는 공기의 유속이나 유량에 의해서 제습량이 달라지지 않을 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제습 효율을 향상시킬 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 공기 청정기의 일실시예의 나타내는 단면도이다.
도2는 본 발명에 따른 공기 청정기의 일실시예의 공기 청정부와 이의 작동을 나타내는 단면도이다.
도3은 도1에 도시된 본 발명에 따른 공기 청정기의 일실시예의 작동을 나타내는 단면도이다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 공기 청정기에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 공기 청정기의 제습부가 공기 청정부와는 별도로 유입된 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출하도록 하고, 제습을 위해서 열전소자를 포함하는 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 구성된 것을 기초로 한다.
도1과 도2에 도시된 실시예와 같이 본 발명에 따른 공기 청정기(100)는 공기 청정부(200) 및, 제습부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
공기 청정부(200)는 도3에 도시된 바와 같이 외부의 공기가 유입되어 하나 이상의 공기여과필터(210), 예컨대 프리 필터(도시되지 않음)나 미디엄필터(도시되지 않음), 활성탄 필터(도시되지 않음), 헤파 필터 등을 통해서 여과된 후 외부로 배출되도록 구성될 수 있다.
이를 위해서, 공기 청정부(200)는 도1과 도2에 도시된 실시예와 같이 청정유로(220) 및, 제1팬(230)을 포함할 수 있다.
도2에 도시된 실시예와 같이 청정유로(220)에는 전술한 하나 이상의 공기여과필터(210)가 구비될 수 있다. 그리고, 청정유로(220)의 일측과 타측은 도시된 실시예와 같이 외부와 연통될 수 있다.
제1팬(230)은 도1과 도2에 도시된 실시예와 같이 청정유로(220)에 구비될 수 있다. 이러한 제1팬(230)은 공기 청정기(100)에 포함되는 제어부(도시되지 않음)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제어부에 의해서 제1팬(230)에 전원이 인가되어 제1팬(230)이 구동되면, 도3에 도시된 바와 같이 외부와 연통된 청정유로(220)의 일측으로 외부의 공기가 유입될 수 있다. 이와 같이, 청정유로(220)에 유입된 외부의 공기는 전술하고 도3에 도시된 바와 같이 하나 이상의 공기여과필터(210)를 통과하면서 여과될 수 있다. 그리고, 여과된 공기는 도3에 도시된 바와 같이 외부와 연통된 청정유로(220)의 타측을 통해 외부로 배출될 수 있다.
이에 의해서, 공기 청정기(100)가 설치된 장소의 공기가 청정하게 될 수 있다.
제습부(300)는 도3에 도시된 바와 같이 열전소자를 포함하는 열전모듈(310)에 의해서 별도로 유입된 외부의 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출하도록 구성될 수 있다.
열전모듈(310) 또한 공기 청정기(100)에 포함되는 제어부에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제어부에 의해서 열전모듈(310)에 전원이 인가되어 열전모듈(310)이 구동되면, 열전모듈(310)의 흡열측으로부터 열전모듈(310)의 발열측으로 열전달이 이루어질 수 있다. 이에 의해서, 열전모듈(310)의 흡열측은 온도가 낮아지고 열전모듈(310)의 발열측은 온도가 상승하게 된다. 그리고 열전모듈(310)의 흡열측에 공기 청정부(200)와는 별도로 제습부(300)에 유입된 외부의 공기가 통과하면, 공기에 포함된 수분이 열전모듈(310)의 흡열측에 응결될 수 있다. 이에 따라, 공기에 포함된 수분이 제거, 즉 제습이 이루어질 수 있다.
또한, 제습부(300)는 열전모듈(310)의 발열측이 공기 청정부(200)를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 구성될 수 있다.
따라서, 열전모듈(310)의 발열측에 별도의 냉각용 팬을 구비하지 않고도, 열전모듈(310)의 발열측을 냉각시킬 수 있다. 그리고, 열전모듈(310)의 발열측을 공기 청정부(200)를 유동하는 공기에 의해서 계속하여 냉각시킬 수 있다. 따라서, 제습부(300)를 유동하는 공기의 제습을 위한 열전모듈(310)의 흡열측으로부터 열전모듈(310)의 발열측으로의 열전달이 계속해서 용이하게 이루어질 수 있다. 이와 같이 제습부(300)에 공기 청정부(200)와는 별도로 공기가 유입되고, 공기 청정부(200)를 유동하는 공기에 의해서 열전모듈(310)의 발열측을 냉각시킬 수 있기 때문에, 공기 청정부(200)를 유동하는 공기의 유속이나 유량에 의해서 제습량이 달라지지 않을 수 있다. 그리고, 제습 효율이 향상될 수 있다.
이를 위해서, 도1에 도시된 실시예와 같이 제습부(300)는 제습유로(320), 제2팬(330), 콜드싱크(340) 및, 히트싱크(350)를 포함할 수 있다.
제습유로(320)는 도1에 도시된 실시예와 같이 청정유로(220)와 별도로 일측과 타측이 외부와 연통될 수 있다.
또한, 도1에 도시된 실시예와 같이 제2팬(330)은 제습유로(320)에 구비될 수 있다. 이러한 제2팬(330) 또한 전술한 바와 같이 공기 청정기(100)에 포함되는 제어부에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제어부에 의해서 제2팬(330)에 전원이 인가되어 제2팬(330)이 구동되면, 도3에 도시된 바와 같이 외부와 연통된 제습유로(320)의 일측으로 외부의 공기가 유입될 수 있다.
이와 같이, 제습유로(320)에 유입된 외부의 공기는 도3에 도시된 바와 같이 전술한 열전모듈(310)의 구동에 의해서 이에 포함된 수분이 제거, 즉 제습될 수 있다. 그리고, 제습된 공기는 도시된 바와 같이 제습유로(320)의 타측을 통해 외부로 배출될 수 있다.
콜드싱크(340)는 도1에 도시된 실시예와 같이 열전모듈(310)의 일측에 연결될 수 있다. 그리고, 제습유로(320)에 구비될 수 있다. 이러한 콜드싱크(340)는 전술한 열전모듈(310)의 흡열측이 될 수 있다.
도1에 도시된 실시예와 같이 히트싱크(350)는 열전모듈(310)의 타측에 연결될 수 있다. 그리고, 청정유로(220)에 구비될 수 있다. 이러한 히트싱크(350)는 전술한 열전모듈(310)의 발열측이 될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 공기 청정기(100)의 제어부에 의해서 열전모듈(310)이 구동되면, 열전모듈(310)의 흡열측, 즉 콜드싱크(340)로부터 열전모듈(310)의 발열측, 즉 히트싱크(350)로 열전달이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 콜드싱크(340)가 구비된 제습유로(320)의 온도는 낮아지고, 히트싱크(350)가 구비된 청정유로(220)의 온도는 높아질 수 있다.
이러한 상태에서, 공기 청정기(100)의 제어부에 의해서 제1팬(230)과 제2팬(330)이 구동되면, 도3에 도시된 바와 같이 청정유로(220)의 일측으로 외부의 공기가 유입될 수 있다. 그리고, 이와 같이 청정유로(220)의 일측으로 유입된 외부의 공기는 청정유로(220)에 구비된 전술한 하나 이상의 공기여과필터(210)를 통과하면서 여과될 수 있다. 그리고, 여과된 공기는 히트싱크(350)를 지나면서 히트싱크(350)로부터의 열전달에 의해서 온도가 상승되고, 이에 의해서 히트싱크(350)는 냉각될 수 있다.
그리고, 도3에 도시된 바와 같이 제습유로(320)의 일측으로 외부의 공기가 유입될 수 있다. 이와 같이, 제습유로(320)의 일측으로 유입된 외부의 공기는 콜드싱크(340)를 통과하게 된다. 이에 따라, 도3에 도시된 바와 같이 공기에 포함된 수분이 상대적으로 온도가 낮은 콜드싱크(340)에 응결될 수 있다. 이에 의해서, 제습유로(320)를 유동하는 공기로부터 수분이 제거, 즉 제습될 수 있다. 그리고, 이와 같이 제습된 공기는 도3에 도시된 바와 같이 제습유로(320)의 타측을 통해 외부로 유출될 수 있다.
제습부(300)는 도1에 도시된 실시예와 같이 저장통(360)을 더 포함할 수 있다. 저장통(360)에는 도3에 도시된 바와 같이 전술한 콜드싱크(340)에 응결된 수분이 모아져 저장될 수 있다. 이를 위해서, 도1에 도시된 실시예와 같이 저장통(360)은 제습된 공기가 배출되는 제습유로(320)의 타측 아래에 구비될 수 있다. 이에 의해서, 도3에 도시된 바와 같이 콜드싱크(340)에 응결된 수분이 자중에 의해서 낙하하여 저장통(360)으로 이동하고, 저장통(360)에 모아져서 저장될 수 있다.
그리고, 도1에 도시된 실시예와 같이 외부의 공기가 유입되는 제습유로(320)의 일측은 제습된 공기가 배출되는 제습유로(320)의 타측보다 상부에 위치될 수 있다. 이에 따라, 도3에 도시된 바와 같이 공기는 제습유로(320)에서 상부에서 하부로 유동할 수 있다. 이에 의해서, 전술한 바와 같이 콜드싱크(340)에 응결된 수분이 제습유로(320)를 유동하는 공기에 의해서 용이하게 저장통(360)으로 이동할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 공기청정기를 사용하면, 공기 청정기의 제습부가 공기 청정부와는 별도로 유입된 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출되도록 할 수 있으며, 제습을 위해서 열전소자를 포함하는 열전모듈의 발열측이 공기 청정부를 유동하는 공기에 의해서 냉각될 수 있고, 공기 청정부를 유동하는 공기의 유속이나 유량에 의해서 제습량이 달라지지 않을 수 있으며, 제습 효율을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 설명된 공기청정기는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100 : 공기 청정기 200 : 공기 청정부
210 : 공기여과필터 220 : 청정유로
230 : 제1팬 300 : 제습부
310 : 열전모듈 320 : 제습유로
330 : 제2팬 340 : 콜드싱크
350 : 히트싱크 360 : 저장통

Claims (6)

  1. 외부의 공기가 유입되어 하나 이상의 공기여과필터(210)를 통해서 여과된 후 외부로 배출되도록 구성된 공기 청정부(200); 및
    열전소자를 포함하는 열전모듈(310)에 의해서 별도로 유입된 외부의 공기로부터 수분을 제거하여 외부로 배출하되, 상기 열전모듈(310)의 발열측이 상기 공기 청정부(200)를 유동하는 공기에 의해서 냉각되도록 구성된 제습부(300);
    를 포함하여 구성된 공기 청정기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기 청정부(200)는
    상기 공기여과필터(210)가 구비되며 일측과 타측이 외부와 연통되는 청정유로(220); 및
    상기 청정유로(220)의 일측으로 외부의 공기가 유입되고 타측으로 여과된 공기가 외부로 배출되도록 상기 청정유로(220)에 구비되는 제1팬(230);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제습부(300)는
    상기 청정유로(220)와 별도로 일측과 타측이 외부와 연통되는 제습유로(320);
    상기 제습유로(320)의 일측으로 외부의 공기가 유입되고 타측으로 제습된 공기가 배출되도록 상기 제습유로(320)에 구비되는 제2팬(330);
    상기 열전모듈(310)의 일측에 연결되며 상기 제습유로(320)에 구비되어 공기에 포함된 수분이 응결되도록 하는 콜드싱크(340); 및
    상기 열전모듈(310)의 타측에 연결되며 상기 청정유로(220)에 구비되는 히트싱크(350);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제습부(300)는
    상기 콜드싱크(340)에 응결된 수분이 모아져 저장되는 저장통(360); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 저장통(360)은 제습된 공기가 배출되는 상기 제습유로(320)의 타측 아래에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  6. 제3항에 있어서, 외부의 공기가 유입되는 상기 제습유로(320)의 일측은 제습된 공기가 배출되는 상기 제습유로(320)의 타측보다 상부에 위치되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
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