KR20130138710A

KR20130138710A - 실내공기 순환기

Info

Publication number: KR20130138710A
Application number: KR1020130148145A
Authority: KR
Inventors: 용 준 권
Original assignee: 용 준 권
Priority date: 2013-12-01
Filing date: 2013-12-01
Publication date: 2013-12-19

Abstract

본 발명은 실내공기 순환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 겨울철 난방기에 의해 실내에 공급되는 따뜻한 공기는, 차가운 실내공기에 비해 상대적으로 밀도가 낮아 가볍고, 가벼운 공기는 위로 상승하여 내려오지 않고, 항상 실내 상부공간에만 머무르는 것을, 팬 장치를 이용하여 상부공간의 따뜻한 공기를 하부공간으로 강제로 이동시키며 다단계 필터를 이용하여, 부유먼지와 미세먼지, 유해물질을 여과시킨 따뜻한 청정공기를 실내 하부공간에 배출시키면, 따뜻한 공기는 다시 대류로 상승하며 실내를 따뜻하게 하므로, 사람의 주생활 공간인 실내 하부공간을 따뜻하게 하여, 난방에너지가 효율적으로 사용되도록 하고, 동시에 난방으로 실내공기가 뜨거워지고 건조해지고 가벼워져, 뜨거운 공기와 같이 부유한 미세먼지와 스모그 등의 유해물질이 가득찬 실내 상부공간의 따뜻한 공기를, 하부공간으로 이동시키며 다단계 필터로 정화 배출시키므로, 실내공기 천체가 대류로 순환하여 정화되며, 동시에 대류로 난방에너지의 효율을 높아지게 하는 실내공기 순환기에 관한 것이다.

Description

실내공기 순환기 {INDOOR AIR CIRCULATOR}

일반적으로, 대부분 온풍난방은 난방기로 공기를 가열하고, 가열된 따뜻한 공기는 밀도가 낮아 위로 상승하여 내려오지 않고, 상부공간에만 머무르게 되므로, 동절기 사무실이나 주거시설의 생활공간인 실내 하부공간은 항상 상부공간 온도 보다 낮은 온도의 공기에 노출되므로, 귀중한 에너지를 효율적으로 사용하지 못하고, 난방으로 따뜻하고 건조해진 공기와 같이 부유한 미세먼지와 각종 유해물질이, 동절기 건강을 해치는 또 하나의 문제점으로 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 가스,기름 등을 직접 연소시켜 따뜻해진 공기를 천장의 닥트(duct)를 실내에 공급하거나, 보일러에서 공급되는 온수나 스팀 등을 이용하여 실내 창가 하부에 설치된 방열기에서 공기를 직접가열하여 난방을 하였는데, 천장의 닥트를 통한 난방은 온풍을 상부공간부터 하부공간까지 실내에 가득 채워 난방을 하였으며, 창가에 방열기를 설치하는 난방은 실내공기를 대류로 순환시켜 난방을 하였으나, 따뜻한 공기는 항상 천장으로 올라가, 다시 내려오지 않으므로 일정부분 난방효율이 떨어지는 실정이다.

또한, 체육관이나 영화관 같은 천장이 높은 건물은, 벽면에 닥트(duct)를 설치하여 바닥부분에서 온풍을 배출시키나, 이것도 역시 천장으로 한번 올라간 따뜻한 공기는 다시 내려오지 않으므로, 이 역시 귀중한 에너지가 낭비되는 실정이다.

그러나, 이러한 문제점이 더 심각해진 것은, 근래 수년간 정부지원으로 학교 교실 같은 공공시설이나, 일반 구형 건물의 냉난방시설 개량사업으로 대량으로 설치된, 히트펌프를 이용한 천장형 시스템냉난방기를 사용할 때, 냉방기에 의한 차가운 공기는 밀도가 높아 무거우므로 자연히 하부공간으로 내려와 에너지효율이 좋으나, 난방을 할 때에는 천장에 매달린 난방기에서 공기를 가열하면, 따뜻해진 공기는 하부공간으로 내려오지 않고, 상부공간에서만 다람쥐 쳇바퀴 돌듯 돌며 가열되어, 상부공간에만 머무르며 하부공간까지 내려오지 않아, 상대적으로 시스템 냉난방기에 의한 난방은 에너지효율이 크게 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 천장에 매달린 시스템냉난방기에 의해 난방은 정체된 실내 공기를 가열하므로, 실제 난방시 온도 측정결과 실내 상부온도와 하부온도 차이가 5℃ ~ 10℃ 정도 차이가 생겨, 난방을 하여도 실제 사람의 주생활 공간인 하부공간은 추우므로, 어쩔 수 없이 계속 난방을 하는 과도한 에너지 사용의 문제점도 있지만, 다리는 춥고 얼굴은 뜨거워 피부 건조와, 안구건조증 등의 건강상 해로운 문제점도 발생하게 된다.

또한, 종래의 공기청정기는 다양한 방식으로 손가락 만한 제품부터, 다양한 크기와, 다양한 유형의 제품이 수도 없이 많으나, 실내에서 가동하면 실내공기의 유동이 거의 없으므로, 앞문으로 배출된 공기가 다시 옆문으로 빨려들어가, 다시 앞문으로 배출되는 다람쥐 쳇바퀴 도는 형식으로 계속 순환되므로, 실내공기 상하의 온도 차이에 의한 대류를 이용하지 않는 한, 실내 전체 공기를 정화하는 데는 상당한 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 난방으로 실내 상부공간에서 내려오지 않고, 머무르는 따뜻한 공기를, 팬 장치를 이용하여 실내 하부공간으로 이동시켜 따뜻하게 하므로, 과도한 에너지 사용을 억제하며, 실내가 고르게 난방이 될 수 있고, 동시에 실내공기 전체를 정화할 수 있도록 한 실내공기 순환기를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내공기 순환기(10)는, 실내 상부공간의 공기가 흡입되도록 하는 공기 흡입관(100); 상기 흡입관에 설치되어 미세먼지를 걸러주는 다단계 필터(102); 상기 필터 하단에 설치되어 따뜻한 공기를 흡입하는 팬 장치(103); 상기 팬 장치 하단에 설치되어 흡입된 공기를 배출하는 배기관(105); 등으로 구성되어,

겨울철 실내 난방시 가열된 공기는 밀도가 낮아져 가벼워지고, 가벼운 공기는 위로 상승하여 내려오지 않고, 항상 실내 상부공간에 머무르는 것을, 사람의 주생활 공간인 실내 하부공간으로 따뜻한 공기를 이동(101)시켜, 대류(107)로 순환되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 상부공간의 공기를 흡입하는 공기흡입관(100)에 다단계 필터(102)를 장착시켜, 난방으로 실내공기가 뜨거워지고 건조해지고 가벼워져, 미세먼지가 가득찬 실내 상부공간의 공기를, 하부공간으로 이동시키며 정화 배출시켜, 실내공기 천체가 대류로 순환하며 정화되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게, 상기 배기관 내주면 측에 가습수단(106)과 기능성 부재를 장착시킬 수 있는 홀더가 적어도 한 개 이상 설치되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 팬 장치(103)를 실내 상부공간에 부착하여 배기관(105)이 하부로 길게 배열 설치되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또, 실내 공간 하부의 공기가 흡입되도록 하는 하부흡입관(100a); 상기 흡입관에 설치되어 미세먼지를 걸러주는 다단계 필터(102); 상기 필터 상단에 설치되는 팬 장치(103); 상기 팬 장치 상단에 설치되는 상부방향 배기관(105a); 등으로 구성되어,

겨울철 실내난방시 실내 하부공간의 차가운 공기를, 하부 흡입관(100a)으로 흡입하여 상부방향으로 이동(101a)시키고, 상기 상부방향 배기관(105a)으로 상부공간에 송풍시켜, 실내 상부공간에서 내려오지 않고 머무르는 따뜻한 공기가, 실내 하부공간으로 강제순환되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 실내공기 순환기는,

첫째, 난방으로 실내 상부 공간에 머무르는 따뜻한 공기를, 팬 장치를 이용하여 강제로 하부공간으로 이동 순환시켜 실내를 따뜻하게 하므로, 과도한 에너지 사용이 없이, 실내가 고르게 난방이 될 수 있고, 동시에 실내공기 전체가 정화되도록 하는 경제적효과가 있게 된다.

단순계산으로 본 경제적인 효과는, 거의 이용되지 않는 실내 최상부 공간 20~30% 정도 공간의, 뜨거운 공기를 하부공간으로 이동시켜 이용하므로, 그만큼의 에너지를 절약할 수 있게 된다.

둘째, 본 발명에 따른 실내공기 순환기는, 실내공기의 상부온도와 하부온도 차이가 5℃ ~ 10℃ 정도 생겨, 다리는 춥고 얼굴은 뜨거워 피부건조와, 안구건조증 등의 건강상에 해로운 문제점과 부유한 미세먼지 공기 오염으로 호흡기건강을 해치는 문제점을 방지하는 효과가 있게 된다.

셋째, 본 발명에 따른 실내공기 순환기는 건물에 닥트(duct)를 설치하는 등의 대형 공사 없이 공기를 순환시키는 것으로, 그 구조가 간단하여 소형제작이 가능함은 물론, 이동 설치가 편리하여 실내공기 순환기에 전원만 연결하면 간편하게 설치가 가능하므로, 제조원가 및 설치비를 동시에 줄일 수 있는 경제적인 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬을 이용한 실내공기 순환기의 구성과 공기순환을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬을 이용한 실내공기 순환기의 구성과 공기순환을 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 것으로, 팬 장치를 실내 벽면에 부착하여 실내공기를 강제로 순환시키는 구성을 나타내는 단면도.
도 4는 종래 천장의 닥트를 통해 난방이 이루어지는 과정을 나타내는 단면도.
도 5는 종래 라디에이터를 통해 난방이 이루어지는 과정을 나타내는 단면도.
도 6은 근래 정부지원으로 많이 설치된 시스템냉난방기에 의한 난방시, 따뜻한 공기가 실내 하부공간으로 내려오지 못하고, 상부공간에서만 맴도는 과정을 나타내는 단면도.
도 7은 시스템냉난방기에 의한 난방시, 본 발명의 실내공기 순환기가 하부공간의 차가운 공기를, 따뜻한 공기가 있는 상부공간으로 송풍시켜, 상부공간의 따뜻한 공기가 하부공간으로 순환이 되는 과정을 나타내는 단면도.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 도를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬을 이용한 실내공기 순환기의 구성과 공기순환을 나타내는 단면도. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬을 이용한 실내공기 순환기의 구성과 공기순환을 나타내는 단면도. 도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 것으로, 팬 장치를 실내 벽면에 부착하여 실내공기를 강제로 순환시키는 구성을 나타내는 단면도. 도 4는 종래 천장의 닥트를 통해 난방이 이루어지는 과정을 나타내는 단면도. 도 5는 종래 라디에이터를 통해 난방이 이루어지는 과정을 나타내는 단면도. 도 6은 근래 정부지원으로 많이 설치된 시스템냉난방기에 의한 난방시, 따뜻한 공기가 실내 하부공간으로 내려오지 못하고, 상부공간에서만 맴도는 과정을 나타내는 단면도. 도 7은 시스템냉난방기에 의한 난방시, 본 발명의 실내공기 순환기가 하부공간의 차가운 공기를, 따뜻한 공기가 있는 상부공간으로 분사시켜, 상부공간의 공기가 하부공간으로 순환이 되는 과정의 단면도를 나타낸다.

본 발명에 따른 실내공기 순환기는, 실내 상부공간에서 내려오지 않고 머무르는, 따뜻한 공기를 하부공간으로 강제이동 순환시켜, 사람의 주생활 공간인 실내 하부공간을 따뜻하게 가열하여, 난방에너지가 효율적으로 사용되고, 동시에 실내공기 전체가 정화되도록 구현된다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따라, 팬 장치를 이용한 실내공기 순환기(10)는, 실내 상부공간의 공기가 흡입되도록 하는 공기 흡입관(100); 상기 흡입관에 설치되어 미세먼지를 걸러주는 다단계 필터(102); 상기 필터 하단에 설치되어 따뜻한 공기를 흡입하는 팬 장치(103); 상기 팬 장치 하단에 설치되어 실내 하부공간으로 공기를 배출하는 배기관(105); 등으로 구성된다.

상기 공기 흡입관(100)은 팬을 매개로 실내 상부공간 흡입구로부터의 따뜻한 공기를 흡입하여 하부로 이동시키는 파이프 형태의 배관으로서, 난방으로 실내 상부 공간에서 하부로 내려오지 않고, 상부에 머무르는 따뜻한 공기가, 팬 장치(103)와 배기관(105)을 통하여 하부공간에 공급될 수 있도록 구성된다.

상기 다단계 필터(102)는 공기 흡입관에서 유입되는 따뜻한 공기 중에 포함된 미세먼지와 유해물질을 걸러내고, 깨끗한 공기만 팬 장치로 공급되도록 구성된다.

상기 팬 장치(103)는 상기 다단계 필터(102)의 하단에 설치되어, 다단계 필터를 통과한 공기를 유입시켜 상기 배기관(105)으로 배출되도록 구성된다.

이는 비교적 층고가 높은 공장이나 창고건물의 동절기 난방시, 상부공간으로 올라가 다시 내려오지 않는 따뜻한 공기를 강제로 하부공간으로 이동시켜, 대류로 다시 순환시키므로 난방에너지 효율이 향상되도록 구성된다.

한편, 상기 팬 장치(103)는 도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따라, 팬 장치(103)를 실내 상부공간에 부착하여 배가관(105)이 하부로 길게 부착되도록 구성할 수가 있으며, 이는 좁은 실내공간을 효과적으로 사용할 수 있게 한다.

도 3에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예는, 팬 장치(103a)를 실내 벽면에 부착하여 실내 하부공간의 공기를 흡입하는 하부 흡입관(100a)으로 흡입하여, 상부방향 배기관(105a)으로 상부방향으로 송풍하여 상부공간의 따뜻한 공기를 강제로 순환시킬 수 있도록 구성된다.

이는 비교적 층고가 낮은 건물의 동절기 난방시, 상부공간의 따뜻한 공기를 비교적 용이하게 하부공간으로 순환시켜 난방에너지 효율을 향상시키도록 구성된다.

이때, 상기 팬 장치(103)의 종류와 크기 등은 다양하게 설계할 수가 있으며, 팬의 회전소음이 최소화되며, 송풍량은 최대화될 수 있도록 구성된다.

또한, 도 3에 도시된 본 발명의 실내공기 순환기의 상부 배기관(105a)은, 이미 제품화되어 건물의 출입문에서 실내의 냉기와 온기를 잡아주는 에어커튼기의 배기구처럼 일자형으로 길게 하면 효율적이고, 벽면에 부착하는 실내공기 순환기의 높이에 따라, 배기관의 배기 각도도 조절할 수 있도록 구성된다

한편, 도 4는 도시된 것은, 종래 천장의 닥트를 통해 난방이 이루어지는 과정을 나타낸 것으로, 따뜻한 공기가 실내 상부공간부터 채워지며, 하부공간의 차기운 공기를 출입문틈 등으로 밀어내고 실내 전체가 따뜻한 공기로 가득 채워지며 난방이 되는 과정을 나타낸 단면도이다.

또한, 도 5는 도시된 바와 같이, 종래 라디에이터를 통해 실내난방이 이루어지는 과정을 나타낸 것으로, 실내 하부공간에 설치된 라디에이터는 난방시 따뜻한 공기는 가벼워 위로 상승하고, 시간이 지나 차가워지면 다시 아래로 내려오는 과정이 반복되며 실내가 난방되는 것을 나타낸 단면도이다.

또, 도 6은 도시한 바와 같이, 근래 정부지원으로 많이 설치된 시스템냉난방기에 의한 난방시, 따뜻한 공기가 실내 하부공간으로 내려오지 못하고, 상부공간에서만 맴도는 과정을 나타낸 것으로, 특히 공공시설인 학교 교실 등에 설치된 시스템냉난방기가 대표적인 케이스로, 겨울철 난방을 하여도 상부공간만 뜨겁고, 하부공간은 난방이 되지 않아, 귀중한 에너지가 효율적으로 사용되지 못하는 것을 나타내는 단면도이다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 팬 장치를 이용한 실내공기 순환기는 난방에 의해 데워진 따뜻한 실내 공기가, 상부공간에만 머무르는 것을, 상기 공기 흡입관(100)에 흡입되도록 한다.

이에, 상기 팬 장치(103) 측으로 유입되는 따뜻한 공기는 다단계 필터(102)를 통과하며 미세먼지와 유해물질이 걸러진 깨끗한 공기는, 팬 장치 통과하여 하단의 배기관(105)으로 따뜻한 공기가 배출되게 된다.

또, 상기 팬 장치(103)의 하단 배기관에 가습수단(106)과 아로마 등의 기능성 부재가 설치되면, 깨끗하고 상쾌한 따뜻한 공기가 실내에 공급되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 실내공기 순환기는 겨울철 난방시 실내 상부공간은 난방이 되고, 하부공간은 추워 계속 난방을 하는 것을 억제하여, 에너지효율을 향상시키며, 동시에 실내공기 전체를 대류로 순환시키며 정화하여, 쾌적한 실내 환경을 만들 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 상술한 바와 같은 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형 내지 조정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 본 발명의 모든 변형을 포함한다.

10 : 실내공기 순환기
100: 공기흡입관, 101: 공기 이동방향,
102: 다단계 필터, 103: 팬 장치,
104: 모터, 105: 배기관,
106: 가습수단, 107: 공기 대류방향,
108: 공기 강제순환방향, 109: 실내 벽면
200: 실내, 201: 천장,
202: 닥트(duct), 203: 라디에이터(radiator),
204: 시스템냉난방기,
100a: 하부 공기흡입관, 101a: 공기 상부방향 이동표시
105a: 상부방향 배기관

Claims

실내 상부공간의 따뜻한 공기를, 하부공간으로 이동(101)시켜, 대류(107)로 순환시키기 위한 실내공기 순환기(10)에 있어서,
실내 상부공간의 공기가 흡입되도록 하는 긴 공기흡입관(100);
상기 흡입관에 설치되어 미세먼지를 걸러주는 다단계 필터(102);
상기 필터 하단에 설치되어 따뜻한 공기를 흡입하는 팬 장치(103);
상기 팬 장치 하단에 설치되어 흡입된 공기를 배출하는 배기관(105);
등으로 구성되어,
겨울철 실내 난방시 가열된 공기는 밀도가 낮아져 가벼워지고, 가벼운 공기는 위로 상승하여 내려오지 않고, 항상 실내 상부공간에 머무르는 것을, 사람의 주생활 공간인 실내 하부공간으로 따뜻한 공기를 이동(101)시켜, 대류(107)로 순환되도록 구성된 것을 특징으로 하는 실내공기 순환기.
제 1항에 있어서,
상기 팬 장치(103)가 상부공간에 부착되고 배기관(105)이 실내 하부공간으로 길게 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 실내공기 순환기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 상부공간의 공기를 흡입하는 긴 공기흡입관(100)에 다단계 필터(102)를 장착시켜, 난방으로 실내공기가 뜨거워지고 건조해지고 가벼워져, 미세먼지가 가득찬 실내 상부공간의 공기를, 하부공간으로 이동시키며 정화 배출시켜, 실내공기 천체가 대류로 순환되며 정화되도록 구성된 것을 특징으로 하는 실내공기 순환기.
실내 상부공간의 따뜻한 공기를, 하부공간으로 순환시키기 위한 실내공기 순환기에 있어서,
실내 하부공간의 공기가 흡입되도록 하는 하부 흡입관(100a);
상기 흡입관에 설치되어 미세먼지를 걸러주는 다단계 필터;
상기 필터 상단에 설치되는 팬 장치;
상기 팬 장치 상단에 설치되는 상부방향 배기관(105a);
등으로 구성되어,
겨울철 실내난방시 실내 하부공간의 차가운 공기를, 상기 하부 흡입관(100a)으로 흡입하여 상부방향으로 이동(101a)시키고, 상기 상부방향 배기관(105a)으로 상부공간에 송풍시켜, 실내 상부공간에서 내려오지 않고 머무르는 따뜻한 공기가, 실내 하부공간으로 강제순환되도록 구성된 것을 특징으로 하는 실내공기 순환기.
제 4항에 있어서,
상기 상부방향 배기관(105a) 배출구 단부는 일자형으로 길게 구성되고, 배기관의 배기 각도를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 실내공기 순환기.