KR20180137990A - 실외 공기 또는 실내 공기의 유입을 제어하여 환기 기능과 공기 청정 기능을 모두 수행할 수 있는 공기 청정 복합기 - Google Patents
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Abstract
공기 청정 복합기가 개시된다. 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 청정 복합기는 공기 정화부(100); 환기부(200); 및 상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)를 유체 소통 가능하게 연결하는 연결부(300)를 포함하는 공기 청정 복합기(10)로서, 상기 공기 정화부(100)는, 상기 공기 정화부(100) 내부로 실내 공기(A1)를 흡입하는 팬(110); 상기 공기 정화부(100) 내부의 공기를 실내로 배출하는 실내 배출부(140)를 포함하고, 상기 환기부(200)는, 상기 환기부(200) 내부로 실내 공기(A2)가 유입되는 실내 공기 유입부(210); 상기 환기부(200) 내부로 실외 공기(A3)가 유입되는 실외 공기 유입부(220); 상기 실내 공기 유입부(210)에서 유입된 실내 공기(A2)를 실외로 배출하는 실내 공기 배출부(230); 및 상기 실내 공기 유입부(210)에서 유입된 실내 공기(A2) 및 상기 실외 공기 유입부(220)에서 유입된 실외 공기(A3) 간에 열 또는 습도가 교환되는 전열기(240)를 더 포함한다.
Description
본 발명은 공기 청정 복합기에 대한 것으로, 보다 구체적으로는, 실외 공기 또는 실내 공기의 유입을 제어하여 환기 기능과 공기 청정 기능을 모두 수행할 수 있는 공기 청정 복합기에 대한 것이다.
최근 미세 먼지로 인한 호흡기 질환이 증가하고 있다. 이러한 미세 먼지로 인해 발생하는 호흡기 질환은 비단 유아나 노약자뿐만 아니라, 건장한 성인들에게도 발생될 수 있다는 점에서 공기의 질에 대한 관심이 증가하고 있다.
이에 따라 주목 받고 있는 기기의 예로, 공기 청정기를 들 수 있다.
공기 청정기는 주로 실내의 공기를 청결하게 유지하는 역할을 한다. 공기 청정기는 크게 필터 방식과 전기 집진 방식으로 구분될 수 있다.
이 중 필터 방식의 공기 청정기는 주로 헤파 필터(HEPA Filter, High Efficiency Particulate Air Filter)를 사용하여 여과 흡착하는 방식으로 공기 중의 오염 물질을 제거한다.
기존의 공기 청정기는 내부로 유입된 실내 공기를 필터를 통해 정화한 후, 다시 실내로 배출하는 구조이다. 그런데, 필터를 통한 공기 정화만으로는 사람의 호흡으로 인해 높아진 실내 공기의 이산화탄소 농도를 낮출 수가 없다. 따라서, 이산화탄소 농도를 조절하기 위해서는 실외 공기의 유입 및 실내 공기의 배출이 필요하다.
그런데, 기존의 공기 청정기에는 실외와 연통될 수 있는 별도의 덕트 없이 TV 등의 가전 제품처럼 본체만 구비되어 사용된다. 이는, 공기 청정기의 애초 목적이 실내 공기 정화에 있기 때문이다.
따라서, 실내 공기의 이산화탄소 농도를 조절하기 위해서는 공기 청정기 외에도 실외와 연통될 수 있는 환기를 위한 환기 시스템이 별도로 구비되어야만 하는 번거로움 및 경제적 부담이 존재하였다.
따라서, 공기 청정 기능과 환기 기능을 동시에 수행할 수 있는 공기 청정기 혹은 환기 시스템에 대한 기술들이 소개된 바 있다.
예를 들어, 한국등록특허문헌 제10-05772547호는 공기 청정 기능도 수행할 수 있는 환기 시스템을 개시하고 있다. 구체적으로, 흡인구 및 토출구를 복수 개 구비하여 공기 청정 기능까지 수행할 수 있는 환기 시스템을 개시한다.
그런데, 이러한 방식의 환기 시스템은 실내로 유입되는 실외 공기 및 실외로 배출되는 실내 공기 간에 항상 전열 교환이 일어난다는 단점이 있다. 즉, 폐열 회수가 필요하지 않은 경우에도 전열 교환이 일어나기 때문에 열 교환 효율이 감소될 수 있다는 한계가 있다.
다른 예로서, 한국등록특허문헌 제10-0941413호는 환기 기능을 갖춘 공기 청정 장치를 개시하고 있다. 구체적으로, 환기용 유로와 공기청정용 유로를 별도로 구성하여 환기 운전과 공기 청정 운전을 별도로 수행할 수 있도록 하는 공기 청정 장치를 개시한다.
그런데, 이러한 방식의 공기 청정 장치는 장치 외부로 토출되는 공기의 유량 및 장치 내부로 유입되는 공기의 유량을 따로 조절할 수 없다. 따라서, 공기 청정 및 환기의 강도를 조절하기가 어렵다는 한계가 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 공기 정화부와 환기부를 모두 포함하여 공기 청정 기능 및 환기 기능이 각각 수행되거나 공기 청정 기능 및 환기 기능이 동시에 수행될 수 있으며, 공기 청정 과정을 거쳐 실내로 다시 유입되는 공기의 유량 및 환기를 위해 실내로 유입되거나 실외로 배출되는 공기의 유량을 다양하게 조절할 수 있는 공기 청정 복합기를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 공기 정화부(100); 환기부(200); 및 상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)를 유체 소통 가능하게 연결하는 연결부(300)를 포함하는 공기 청정 복합기(10)로서, 상기 공기 정화부(100)는, 상기 공기 정화부(100) 내부로 실내 공기(A1)를 흡입하는 팬(110); 상기 공기 정화부(100) 내부의 공기를 실내로 배출하는 실내 배출부(140)를 포함하고, 상기 환기부(200)는, 상기 환기부(200) 내부로 실내 공기(A2)가 유입되는 실내 공기 유입부(210); 상기 환기부(200) 내부로 실외 공기(A3)가 유입되는 실외 공기 유입부(220); 상기 실내 공기 유입부(210)에서 유입된 실내 공기(A2)를 실외로 배출하는 실내 공기 배출부(230); 및 상기 실내 공기 유입부(210)에서 유입된 실내 공기(A2) 및 상기 실외 공기 유입부(220)에서 유입된 실외 공기(A3) 간에 열 또는 습도가 교환되는 전열기(240)를 더 포함하는 공기 청정 복합기를 제공한다.
상기 연결부(300)는 상기 실외 공기 유입부(220)에서 유입된 실외 공기(A3)가 상기 공기 정화부(100)로 이동될 수 있게 상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)를 연결할 수 있다.
상기 공기 정화부(100)는 실내 공기(A1)의 유입부에 위치하는 필터(120a, 120b)를 더 포함할 수 있다.
상기 실외 공기 유입부(220)는 실외 공기(A3)의 유입을 제어하는 실외 공기 댐퍼(222)를 더 포함하고, 상기 실내 공기 배출부(230)는 실내 공기(A2)의 배출을 제어하는 실내 공기 댐퍼(232)를 더 포함하며, 상기 실외 공기 댐퍼(222) 및 상기 실내 공기 댐퍼(232)는 각각 독립적으로 전부 개방, 전부 폐쇄, 일부 개방 중 어느 하나로 제어될 수 있다.
상기 실외 공기 댐퍼(222) 및 상기 실내 공기 댐퍼(232)가 모두 개방되면, 상기 실내 공기 유입부(210)로 유입된 실내 공기(A2)는 상기 전열기(240)를 통과하여 상기 실내 공기 배출부(230)를 통해 실외로 배출되고, 상기 실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 상기 전열기(240)를 통과하여 상기 공기 정화부(100) 내부로 유입될 수 있다.
상기 실외 공기 댐퍼(222)는 개방되고, 상기 실내 공기 댐퍼(232)는 폐쇄되면, 상기 실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 상기 전열기(240)를 통과하여 상기 공기 정화부(100) 내부로 유입될 수 있다.
상기 실외 공기 댐퍼(222) 및 상기 실내 공기 댐퍼(232)가 모두 폐쇄되면, 상기 필터(120a, 120b)를 거쳐서 상기 공기 정화부(100) 내부로 유입된 실내 공기(A1)는 상기 실내 배출부(140)를 통해 배출될 수 있다.
상기 필터(120a, 120b) 외측에 형성된 필터 셔터(130a, 130b)를 더 포함하며, 상기 필터 셔터(130a, 130b)는, 실내 공기(A1)가 상기 필터(120a, 120b)를 통과하여 상기 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 것을 허용하거나 차단하며, 각각 독립적으로 전부 개방, 전부 폐쇄, 일부 개방 중 어느 하나로 제어될 수 있다.
상기 전열기(240)는 실내 공기 필터(246) 및 실외 공기 필터(248)를 더 포함하며, 상기 실내 공기 유입부(210)로 유입된 실내 공기(A2)는 상기 실내 공기 필터(246)를 통과하여 상기 전열기(240) 내부로 유입되고, 상기 실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 상기 실외 공기 필터(248)를 통과하여 상기 전열기(240) 내부로 유입될 수 있다.
상기 전열기(240)의 내부에는 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)가 형성되며, 상기 실내 공기 유입부(210)로 유입된 실내 공기(A2)는 상기 실내 공기 핀부(242)를 통과하고, 상기 실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 상기 실외 공기 핀부(244)를 통과할 수 있다.
상기 실내 배출부(140)는 실내의 먼지 농도를 감지하는 먼지 센서(150)를 더 포함하고, 상기 감지된 먼지 농도에 따라 상기 공기 정화부(100)의 작동이 제어될 수 있다.
상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)는 탈착 가능하게 연결될 수 있다.
상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)가 연결되면, 상기 연결부(300)가 개방되고, 상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)가 분리되면, 상기 연결부(300)가 폐쇄될 수 있다.
본 발명에 따르면, 공기 청정 복합기에 포함된 공기 정화부와 환기부가 공기 청정 기능과 환기 기능을 동시에 수행하므로, 공기 청정 기능 및 환기 기능이 어느 한 쪽에 종속되지 않아 공기 청정기와 환기 시스템을 별도로 구비한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
즉, 별도의 환기 시스템이 구비되지 않아도 본 발명에 따른 공기 청정 복합기만으로 실내 공기의 정화 기능 및 실내 공기의 이산화탄소 농도를 조절할 수 있는 환기 기능이 동시에 수행될 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 공기 청정 복합기를 사용하는 사용자는 별도로 창문을 여는 등의 번거로움 또는 별도의 환기 시스템을 구비해야 하는 경제적 부담 없이도, 실내 공기의 정화 효과 및 환기 효과를 동시에 얻을 수 있다.
이에 더하여, 공기 정화부에 개폐 가능한 필터 셔터를 구비하여 공기 정화부로 유입되는 실내 공기의 유량이 제어될 수 있어, 상황에 따라 필요한 유량만큼 공기 청정 기능 및 환기 기능을 수행할 수 있다.
또한, 공기 정화부와 환기부가 연결부를 통해 통기될 수 있게 연결되므로, 공기 청정 복합기의 작동 모드에 따라 각각 공기 청정 기능, 환기 기능 및 두 기능이 한 번에 모두 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
마지막으로, 공기 정화부와 환기부가 탈착 가능하게 연결될 수 있으므로, 실내 공기의 상태 및 실내 공간의 크기에 따라 공기 정화부와 환기부를 각각 배치하여, 실내 공기 정화 및 환기 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 청정 복합기를 개략적으로 보이는 도면이다.
도 2는 도 1의 공기 청정 복합기가 실내 공기 청정 모드로 작동될 때의 실내 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 3은 도 1의 공기 청정 복합기가 실외 공기 유입 및 실내 공기 청정 모드로 작동될 때의 각 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 4는 도1의 공기 청정 복합기가 전체 환기 및 실내 공기 청정 모드로 작동될 때의 각 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 필터 셔터를 포함하는 공기 청정 복합기가 실외 공기 유입 및 실내 공기 일부 청정 모드로 작동될 때의 각 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 6은 도 5의 공기 청정 복합기가 실외 공기 유입 모드로 작동될 때의 실외 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 7은 도 5의 공기 청정 복합기가 전체 환기 모드로 작동될 때의 실외 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전열기 내부의 구조를 보이는 도면이다.
도 2는 도 1의 공기 청정 복합기가 실내 공기 청정 모드로 작동될 때의 실내 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 3은 도 1의 공기 청정 복합기가 실외 공기 유입 및 실내 공기 청정 모드로 작동될 때의 각 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 4는 도1의 공기 청정 복합기가 전체 환기 및 실내 공기 청정 모드로 작동될 때의 각 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 필터 셔터를 포함하는 공기 청정 복합기가 실외 공기 유입 및 실내 공기 일부 청정 모드로 작동될 때의 각 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 6은 도 5의 공기 청정 복합기가 실외 공기 유입 모드로 작동될 때의 실외 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 7은 도 5의 공기 청정 복합기가 전체 환기 모드로 작동될 때의 실외 공기의 흐름을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전열기 내부의 구조를 보이는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
1. 공기 청정 복합기(10)의 설명
(1) 공기 정화부(100)의 설명
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 청정 복합기(10)는 공기 정화부(100)를 포함한다.
공기 정화부(100)는 실내 공기(A1)를 정화하여 공기 청정 기능을 수행하는 부분이다. 이를 위해, 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 유입되어 정화된 후, 다시 실내로 배출된다.
공기 정화부(100)는 팬(110), 필터(120a, 120b), 필터 셔터(130a, 130b), 실내 배출부(140) 및 먼지 센서(150)를 포함한다.
팬(110)은 공기 청정기(100) 내부로 실내 공기(A1)를 유입시키는 기능을 한다. 후술될 바와 같이, 도시된 실시 예에서 공기 정화부(100)는 양 측면으로 실내 공기(A1)가 유입된다. 이를 위해 팬(110)은 임펠러(impeller) 형태로 구비될 수 있다.
또한, 팬(110)은 후술될 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)를 공기 정화부(100) 내부로 유입시키는 기능도 수행한다
팬(110)의 회전 속도는 필요에 따라 조절될 수 있다. 즉, 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1) 또는 실외 공기(A3)의 유량을 증가시키기 위해 고속으로 회전될 수도 있고, 유량을 감소시키기 위해 저속으로 회전될 수도 있다.
필터(120a, 120b)는 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)를 정화한다. 필터(120a, 120b)는 공기 정화부(100)의 양 측면에 위치된다. 필터(120a, 120b)의 위치는 필요에 따라 변경될 수 있다.
도면에 도시된 실시 예에서 공기 정화부(100)가 직육면체 형상인 바, 필터(120a, 120b)의 형상 또한 이에 맞추어 사각의 판 형상이나, 그 형상은 이에 제한되지 않고 여러 가지 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 필터(120a, 120b)가 장착되는 부분의 공기 정화부(100)의 형상과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
필터(120a, 120b)는 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air Filter)를 포함할 수 있으나, 그 외의 다른 어떠한 여과 장치도 가능하다.
필터 셔터(130a, 130b)는 필터(120a, 120b)를 통과하여 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)의 흐름을 제어한다. 구체적으로, 필터 셔터(130a, 130b)는 개폐될 수 있는 구조로 형성되어, 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 유입되도록 개방되거나, 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 유입되지 못하도록 폐쇄된다.
또한, 필터 셔터(130a, 130b)는 일부만 개방되어 필터(120a, 120b)를 통과하여 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)의 양이 조절될 수도 있다.
필터 셔터(130a, 130b)는 필터(120a, 120b)의 외측에 위치된다(도 5 내지 도 7 참조). 도시된 실시 예에서, 필터 셔터(130a, 130b)는 블라인드의 형태로 회전 개폐 원리가 적용된다. 이에 제한되지 않고, 필터 셔터(130a, 130b)가 개폐되어 공기 정화부(100) 내부로의 실내 공기(A1)의 유입이 허용되거나 제한될 수 있다면 어떠한 형태로 형성되어도 무방하다.
필터 셔터(130a, 130b)는 각각 독립적으로 개폐될 수 있다. 보다 구체적으로, 필터 셔터(130a, 130b)는 각각 독립적으로 전부 개방, 전부 폐쇄, 일부 개방 중 어느 하나로 제어될 수 있다. 따라서, 공기 청정기(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)의 유량이 효과적으로 제어될 수 있다.
필터 셔터(130a, 130b)가 개폐되어 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)의 유량이 제어되는 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
대안적으로, 필터 셔터(130a, 130b)는 공기 정화부(100)에 구비되지 않을 수도 있다. 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)의 양이 조절될 필요가 없는 경우, 필터 셔터(130a, 130b)가 구비되지 않더라도 무방할 것이다.
실내 배출부(140)는 공기 정화부(100) 내부로 유입되어 정화된 실내 공기(A1)가 외부로 배출되는 부분이다. 도시된 실시 예에서, 실내 배출부(140)는 공기 정화부(100)의 상측에 위치된다.
대안적으로 실내 배출부(140)는 공기 정화부(100)의 측부나 후측에 위치될 수도 있다. 다만, 어느 곳에 위치되더라도, 공기 정화부(100) 내부로 실내 공기(A1)가 유입되는 부분과 이격되는 것이 바람직하다. 정화된 실내 공기(A1)가 다시 공기 정화부(100) 내부로 유입되어 공기 청정 효율이 저하될 수 있기 때문이다.
먼지 센서(150)는 공기 정화부(100)의 전면부에 위치되며, 실내 공기(A1) 내에 존재하는 먼지를 감지한다. 여기서, 먼지는 분진뿐만 아니라 오염 물질을 모두 아우르는 개념이다.
본 실시 예에서, 먼지 센서(150)는 PM 2.5를 감지할 수 있다. 즉, 지름이 2.5 ㎛(마이크로미터) 이하인 미세 먼지까지 감지할 수 있다. 따라서, 실내 공기(A1)에 먼지가 다량 포함된 경우, 사용자는 먼지 센서(150)를 통해 이를 인지하고 실내 공기(A1)를 정화하기 위해 공기 청정 복합기(10)를 가동시킬 수 있다.
즉, 먼지 센서(150)에서 감지된 먼지 농도에 따라 공기 청정 복합기(10)의 작동이 제어될 수 있다.
(2) 환기부(200)의 설명
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 청정 복합기(10)는 환기부(200)를 포함한다.
환기부(200)는 실내 환기 기능을 수행한다. 구체적으로, 실외 공기(A3)는 환기부(200) 내부로 유입된 후 실내로 배출되고, 실내 공기(A2)는 환기부(200) 내부로 유입된 후 실외로 배출된다.
도시된 예에서, 환기부(200)는 직육면체 형상이다. 환기부(200)의 형상은 이에 제한되지 않고, 실내 환기 기능을 수행하기 위한 구성 요소를 갖추고 실내 환기 기능을 수행할 수 있다면 여러 가지 형상으로 형성될 수 있다.
다만, 공기 정화부(100)와 결합되기 위해 공기 정화부(100)의 형상과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
환기부(200)는 실내 공기 유입부(210), 실외 공기 유입부(220), 실내 공기 배출부(230) 및 전열기(240)를 포함한다.
실내 공기 유입부(210)는 환기를 위해 실외로 배출되어야 하는 실내 공기(A2)가 유입되는 부분이다. 이 때, 환기를 위해 실외로 배출되어야 하는 실내 공기(A2)가 실내로 다시 유입되지 않도록, 실내 공기 유입부(210)와 후술될 실내 공기 배출부(230)는 직접 연결될 수 있다.
실내 공기 유입부(210)로 유입된 실내 공기(A2)는 후술될 전열기(240)를 통과하여 열 또는 습도의 교환 과정을 거친 후 배출된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
실외 공기 유입부(220)는 환기를 위해 실내로 유입되어야 하는 실외 공기(A3)가 유입되는 부분이다. 이 때, 환기를 위해 실내로 유입되어야 하는 실외 공기(A3)와 실외로 배출되어야 하는 실내 공기(A2)가 혼합되지 않도록, 실외 공기 유입부(220)와 후술될 연결부(300)는 직접 연결될 수 있다.
실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 후술될 전열기(240)를 통과하여 열 또는 습도의 교환 과정을 거친 후 실내로 유입된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
실외 공기 유입부(220)는 실외 공기 댐퍼(222)를 포함한다.
실외 공기 댐퍼(222)는 환기부(200) 내부로 유입되는 실외 공기(A3)의 흐름을 허용하거나 차단한다. 사용자는 필요에 따라 실외 공기 댐퍼(222)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
실내 공기 배출부(230)는 실내 공기 유입부(210)에서 유입된 실내 공기(A2)가 실외로 배출되는 부분이다. 실내 공기 배출부(230)를 통해 오염된 실내 공기(A2)가 실외로 배출되어 환기가 이루어진다.
실내 공기 배출부(230)는 실내 공기 댐퍼(232) 및 환풍부(234)를 포함한다.
실내 공기 댐퍼(232)는 환기부(200) 내부에서 실외로 배출되는 실내 공기(A2)의 흐름을 허용하거나 차단한다. 사용자는 필요에 따라 실내 공기 댐퍼(232)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232)는 각각 독립적으로 개폐될 수 있다. 보다 구체적으로, 실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232)는 각각 독립적으로 전부 개방, 전부 폐쇄, 일부 개방 중 어느 하나로 제어될 수 있다.
따라서, 환기부(200) 내부로 유입되는 실외 공기(A3)의 유량 및 실외로 배출되는 실내 공기(A2)의 유량이 효과적으로 제어될 수 있다.
환풍부(234)는 환기를 위해 배출되어야 하는 실내 공기(A2)가 실외로 배출될 수 있는 동력을 제공한다. 환풍부(234)에 의해 실내 공기(A2)는 효과적으로 실외로 배출될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 환풍부(234)는 팬(fan)으로 구비되며, 이에 제한되지 않고, 일측 방향에서 타측 방향으로 공기의 흐름을 제어할 수 있는 어떠한 수단으로도 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 환풍부(234)는 환기부(200) 내부에 위치된다. 즉, 실내 공기 배출부(230)의 내부에, 환기부(200) 내측으로 위치된다.
대안적으로, 환풍부(234)는 환기부(200)와 별도로 구비될 수도 있다. 즉, 환기부(200)에 포함되어 환기부(200) 내측에 구비되는 것이 아니라, 환기부(200)와 별도로 구비되어 환기부(200) 외측에 위치될 수도 있다. 이 경우, 환풍부(234)는 실내 벽체에 직접 연결될 수도 있다.
환풍부(234)의 회전 속도는 필요에 따라 제어될 수 있다. 즉, 실외로 배출되는 실내 공기(A2)의 유량을 증가시키기 위해 고속으로 회전될 수도 있고, 유량을 감소시키기 위해 저속으로 회전될 수도 있다.
전열기(240)는 배출되는 실내 공기(A2) 및 유입되는 실외 공기(A3) 간에 열 또는 습도가 교환되는 부분이다. 전열기(240)에서 열 또는 습도가 교환되므로 실내 공기(A2)에 잔류하는 열 또는 습기가 일정 부분 회수될 수 있다.
전열기(240)는 실내 공기 핀부(242), 실외 공기 핀부(244), 실내 공기 필터(246) 및 실외 공기 필터(248)를 포함한다.
실내 공기 핀부(242)는 전열기(240) 내부에 형성된다. 실외로 배출되기 위해 환기부(200) 내부에 유입된 실내 공기(A2)는 실내 공기 핀부(242)를 통과하여 실내 공기 배출부(230)로 배출된다.
실외 공기 핀부(244)는 전열기(240) 내부에 형성된다. 실내로 유입되기 위해 환기부(200) 내부에 유입된 실외 공기(A3)는 실외 공기 핀부(244)를 통과하여 후술될 연결부(300)를 통해 공기 정화부(100) 내부로 유입된다.
도 8을 참조하면, 도시된 예에서 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)는 삼각기둥이 연속된 형태로 형성된다. 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)의 형상은 이에 제한되지 않고, 실내 공기(A2) 및 실외 공기(A3)가 통과될 수 있는 다른 구조로 형성될 수 있다.
실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)는 열 또는 습도가 교환될 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)는 열 또는 습도가 교환될 수 있도록 인접하게 배치된다.
도시된 예에서, 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)는 각각 삼각기둥 형태로 연속되어 층을 이루고, 실내 공기 핀부(242)의 층과 실외 공기 핀부(244)의 층이 번갈아가며 누층되는 구조로 전열기(240) 내부에 형성된다.
이 때, 열 또는 습도의 교환이 원활하게 이루어질 수 있도록, 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)는 서로 직교하도록 배치되는 것이 바람직하다.
실내 공기 필터(246)는 실외로 배출되기 위해 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)에 포함된 불순물을 제거한다. 따라서, 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)에 존재하던 불순물에 의한 전열기(240) 내부의 오염이 방지되며, 불순물에 의한 열 또는 습도 교환 효율의 저하가 방지될 수 있다.
실외 공기 필터(248)는 실내로 배출되기 위해 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 포함된 불순물을 제거한다. 따라서, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 존재하던 불순물에 의한 전열기(240) 내부의 오염이 방지되며, 열 또는 습도 교환 효율의 저하가 방지될 수 있다.
대안적으로, 전열기(240)는 환기부(200)에 포함되지 않을 수도 있다. 즉, 열 또는 습도의 교환이 요구되지 않는 곳에서 사용될 경우, 전열기(240)를 포함하지 않는 공기 청정 복합기(10)로 구성될 수도 있다. 이 경우, 실내 공기(A2) 및 실외 공기(A3) 사이의 별도의 열 또는 습도의 교환 없이, 실내 공기(A2)가 실외로 배출되고, 실외 공기(A3)가 실내로 유입되는 환기 과정만 진행된다.
또한, 대안적으로, 환기부(200)는 전열기(240) 대신 히터(미도시)를 포함할 수도 있다. 즉, 전열기(240)를 통해 실내 공기(A2) 및 실외 공기(A3) 사이의 별도의 열 또는 습도의 교환 없이, 실내로 유입되는 실외 공기(A3)를 가열하기 위한 히터만이 구비될 수 있다. 이 경우, 실외 공기(A3)가 가열된 후 실내로 유입될 수 있으므로, 실내 공기(A2)와 실외 공기(A3)의 열 교환 없이도 실내의 온도를 높게 유지할 수 있다.
대안적으로, 환기부(200)는 전열기(240)와 히터를 모두 포함할 수도 있다. 즉, 전열기(240)를 통해 실내 공기(A2) 및 실외 공기(A3) 간에 열 또는 습도의 교환이 일어나고, 히터를 통해 실외 공기(A3)의 가열 또한 가능하다. 실외 공기(A3)가 히터에 의해 가열되어 실내로 유입되므로, 전열기(240)를 통한 열 교환 효율이 상승될 수 있다.
구체적으로, 전열기(240)의 역할 중 하나는 배출되는 실내 공기(A2)의 열을 유입되는 실외 공기(A3)에 전달하는 것이다. 즉, 실내 공기(A2)의 온도가 실외 공기(A3)의 온도보다 높은 경우가 많으므로, 실내 공기(A2)와 실외 공기(A3)의 열 교환을 통해 실내의 온도의 변화를 최소화하는 것이다.
이 때, 히터를 통해 실외 공기(A3)를 추가적으로 가열함으로써, 전열기(240)를 통해 열 교환만을 거친 경우보다 실외 공기(A3)의 온도를 더 높일 수 있다. 따라서, 실외 공기(A3)가 실내로 유입되더라도, 실내의 온도는 크게 변화하지 않게 된다.
(3) 연결부(300)의 설명
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 청정 복합부(100)는 연결부(300)를 포함한다.
연결부(300)는 공기 정화부(100)와 환기부(200)를 유체 소통 가능하게 연결한다. 구체적으로, 실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 전열기(240)를 통과하여 연결부(300)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다.
이 때, 환기를 위해 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)가 공기 정화부(100) 내부에서 다시 환기부(200)로 돌아오지 않도록, 연결부(300)는 환기부(200)에서 공기 정화부(100)를 향하는 방향으로만 공기가 이동되도록 형성되는 것이 바람직하다.
(4) 공기 정화부(100)와 환기부(200)의 연결 관계의 설명
도시된 실시 예에서, 공기 정화부(100)와 환기부(200)는 일체로서 형성된다. 즉, 공기 정화부(100)가 상부에 위치되고, 환기부(200)는 하부에 위치되며, 공기 정화부(100)와 환기부(200) 사이에는 연결부(300)가 형성된 상태로 제작된다.
공기 정화부(100)와 환기부(200)가 일체로서 형성될 경우, 사용자가 후술될 공기 청정 복합기(10)의 각 작동 모드를 선택하면, 공기 정화부(100) 또는 환기부(200) 중 어느 하나 이상이 작동되어 사용자가 원하는 효과를 얻을 수 있다.
대안적으로, 공기 정화부(100)와 환기부(200)는 모듈 방식으로 제작되어 탈착 가능하게 연결될 수 있다(미도시). 즉, 공기 정화부(100)와 환기부(200)는 분리 가능하게 연결될 수 있다.
공기 정화부(100)와 환기부(200)가 분리되면, 각 기능이 독립적으로 수행될 수 있다. 즉, 공기 정화부(100)는 실내 공기 청정기로서 작동될 수 있고, 환기부(200)는 실내 공기(A2) 및 실외 공기(A3)의 흐름을 제어하는 환기 기구로서 작동될 수 있다.
이 때, 공기 정화부(100)와 환기부(200)가 분리되면, 공기 정화부(100)와 환기부(200)의 내부를 연결하는 연결부(300)는 일시적으로 폐쇄될 수 있다. 즉, 공기 정화부(100)와 환기부(200)가 분리되면, 의도치 않은 공기의 유입 및 유출이 방지되어야 하므로, 연결부(300)는 폐쇄되어야 한다. 이를 위해, 연결부(300)는 개폐 가능한 구조로 형성될 수 있다.
또한, 연결부(300)는 공기 정화부(100)와 환기부(200)가 분리되면 자동으로 폐쇄되고, 공기 정화부(100)와 환기부(200)가 연결되면 자동으로 개방되는 구조로 형성될 수 있다. 대안적으로, 사용자의 조작에 의해 연결부(300)가 개폐될 수도 있으나, 사용자의 편의를 위해 자동으로 개폐되는 것이 바람직하다.
공기 정화부(100)와 환기부(200)가 탈착 가능하게 연결되는 경우에도, 공기 청정 복합기(10)의 각 작동 모드는 공기 정화부(100)와 환기부(200)가 일체로서 형성되는 경우와 마찬가지로 수행될 수 있다. 따라서, 공기 정화부(100)와 환기부(200)가 연결되면, 도시된 실시 예에서의 공기 청정 복합기(10)로서 작동될 수 있다.
2. 공기 청정 복합기(10)의 각 작동 모드의 설명
(1) 필터 셔터(130a, 130b)가 완전히 개방된 채로 고정된 경우
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 필터 셔터(130a, 130b)가 완전히 개방되어 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)의 유량이 제어되지 않는 경우 공기 청정 복합기(10)의 각 작동 모드를 설명한다.
각 작동 모드에서, 실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232)의 개방 정도는 필요에 따라 조절될 수 있다. 즉, 실외 공기 유입부(220)로 유입되는 실외 공기(A3)의 유량 및 실내 공기 배출부(230)로 배출되는 실내 공기(A2)의 유량은 조절될 수 있다.
대안적으로, 공기 정화부(100)에 필터 셔터(130a, 130b)가 구비되지 않은 채로 각 작동 모드가 수행될 수 있다. 즉, 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)의 유량의 제어가 요구되지 않는 경우이다.
(1.1) 실내 공기 청정 모드
도 2를 참조하면, 실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232)는 폐쇄되어 실외 공기(A3)는 실내로 유입되지 않고, 실내 공기(A2)는 실외로 배출되지 않는다.
따라서, 실내 공기(A1) 청정 과정만 진행된다.
사용자가 공기 청정 복합기(10)를 작동시키면, 오염된 실내 공기(A1)가 필터(120a, 120b)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 팬(110)이 작동되어, 오염된 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부에 효과적으로 유입될 수 있다.
필터(120a, 120b)에서 불순물이 제거된 실내 공기(A1)는 실내 배출부(140)에서 실내로 다시 배출된다.
이 때, 먼지 센서(150)가 실내 공기(A1)의 먼지 농도를 감지하고, 먼지 농도가 미리 설정된 수치로 감소될 때까지 지속적으로 상기 과정이 반복된다.
본 작동 모드는 실내 공기가 오염되어 공기 청정의 필요가 있고, 실외 공기의 오염도가 높은 등의 이유로 별도의 환기가 요구되지 않을 때 활용될 수 있다.
(1.2) 실외 공기 유입 및 실내 공기 청정 모드
도 3을 참조하면, 실외 공기 댐퍼(222)는 개방되고, 실내 공기 댐퍼(232)는 폐쇄되어 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 실내로 유입되고, 실내 공기(A2)는 실외로 배출되지 않는다.
따라서, 실내 공기(A1) 청정 과정 및 실외 공기(A3)의 실내 유입 과정만이 진행된다.
사용자가 공기 청정 복합기(10)를 작동시키면, 오염된 실내 공기(A1)가 필터(120a, 120b)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 팬(110)이 작동되어, 오염된 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 효과적으로 유입될 수 있다.
또한, 실외 공기 댐퍼(222)가 개방된다. 따라서, 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입될 수 있다.
실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 전열기(240)를 통과하여 연결부(300)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 전열기(240)에는 실외 공기 필터(248)가 포함되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 존재하는 불순물이 제거될 수 있다.
따라서, 필터(120a, 120b)에서 불순물이 제거된 실내 공기(A1) 및 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)가 공기 정화부(100) 내부에서 혼합되어 실내 배출부(140)에서 실내로 배출된다.
이 때, 먼지 센서(150)가 실내 공기(A1)의 먼지 농도를 감지하고, 먼지 농도가 미리 설정된 수치로 감소될 때까지 지속적으로 상기 과정이 반복된다.
본 작동 모드는 실내 공기가 오염되어 공기 청정의 필요가 있고, 실외 공기의 오염도가 낮아 환기가 가능하며, 실내 및 실외의 온도 또는 습도차가 크지 않아 별도의 열 또는 습도의 교환이 요구되지 않을 때 활용될 수 있다.
(1.3) 전체 환기 및 실내 공기 청정 모드
도 4를 참조하면, 실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232) 모두 개방되어 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 실내로 유입되고, 실내 공기(A2)는 실내 공기 유입부(210)로 유입되어 실내 공기 배출부(230)에서 실외로 배출된다.
따라서, 실내 공기(A1) 청정 과정 및 전체 환기 과정이 진행된다.
사용자가 공기 청정 복합기(10)를 작동시키면, 오염된 실내 공기(A1)가 필터(120a, 120b)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 팬(110)이 작동되어, 오염된 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 효과적으로 유입될 수 있다.
또한, 실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232)가 개방된다. 따라서 실내 공기(A2)는 실내 공기 유입부(210)에서 환기부(200) 내부로 유입될 수 있고, 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입될 수 있다.
실내 공기 유입부(210)에서 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)는 전열기(240)를 통과하여 실내 공기 배출부(230)에서 실외로 배출된다. 이 때, 전열기(240)에는 실내 공기 필터(246)가 포함되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)에 존재하는 불순물이 제거될 수 있다.
또한 환풍부(234)가 작동되어, 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)가 효과적으로 실외로 배출될 수 있다.
실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 전열기(240)를 통과하여 연결부(300)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 전열기(240)에는 실외 공기 필터(248)가 포함되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 존재하는 불순물이 제거될 수 있다.
한편, 전열기(240) 내부에는 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)가 형성되어 있다. 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2) 및 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 각각 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)를 통과한다.
이 때, 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)는 열 또는 습도가 교환될 수 있는 재질로 형성되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)에 잔류하는 열 또는 습도가 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 전달된다. 이를 통해 열 또는 습도의 교환이 일어난다.
따라서, 필터(120a, 120b)에서 불순물이 제거된 실내 공기(A1) 및 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)가 공기 정화부(100) 내부에서 혼합되어 실내 배출부(140)에서 실내로 배출된다. 또한, 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)는 실내 공기 배출부(230)에서 실외로 배출된다.
본 작동 모드는 실내 공기가 오염되어 공기 청정의 필요가 있고, 실외 공기의 오염도가 낮아 환기가 가능하며, 실내 및 실외의 온도 또는 습도차가 커서 열 또는 습도의 교환이 필요할 때 활용될 수 있다.
(2) 필터 셔터(130a, 130b)가 개폐되는 경우
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 필터 셔터(130a, 130b)가 개폐되어 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 실내 공기(A1)의 유량이 제어되는 경우 공기 청정 복합기(10)의 각 작동 모드를 설명한다.
각 작동 모드에서, 필터 셔터(130a, 130b)의 개폐로 인해 공기 정화부(100)에는 공기 정화부(100) 내부로 유입된 실내 공기(A1)의 유량이 변경될 수 있는 가변 유로가 형성된다.
또한, 실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232)의 개방 정도는 필요에 따라 조절될 수 있다. 즉, 실외 공기 유입부(220)로 유입되는 실외 공기(A3)의 유량 및 실내 공기 배출부(230)로 배출되는 실내 공기(A2)의 유량은 조절될 수 있다.
(2.1) 실외 공기 유입 및 일부 실내 공기 청정 모드
도 5를 참조하면, 실외 공기 댐퍼(222)는 개방되고, 실내 공기 댐퍼(232)는 폐쇄되어 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 실내로 유입되고, 실내 공기(A2)는 실외로 배출되지 않는다.
또한, 한 개의 필터 셔터(130a)만 개방되고, 다른 필터 셔터(130b)는 폐쇄되어 필터 셔터(130a, 130b)가 모두 개방된 경우에 비해 소량의 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 유입된다.
따라서, 소량의 실내 공기(A1) 청정 과정 및 실외 공기(A3)의 실내 유입 과정만이 진행된다.
사용자가 공기 청정 복합기(10)를 작동시키면, 오염된 실내 공기(A1)가 필터(120a, 120b)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 팬(110)이 작동되어, 오염된 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 효과적으로 유입될 수 있다.
사용자가 공기 청정 복합기(10)를 작동시키면, 실외 공기 댐퍼(222)가 개방된다. 따라서, 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입될 수 있다.
실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 전열기(240)를 통과하여 연결부(300)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 전열기(240)에는 실외 공기 필터(248)가 포함되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 존재하는 불순물이 제거될 수 있다.
공기 정화부(100) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 실내 배출부(140)에서 실내로 배출된다. 팬(110)이 작동되어, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)가 공기 정화부(100) 내부로 효과적으로 유입될 수 있다.
따라서, 필터(120a, 120b)에서 불순물이 제거된 실내 공기(A1) 및 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)가 공기 정화부(100) 내부에서 혼합되어 실내 배출부(140)에서 실내로 배출된다.
이 때, 먼지 센서(150)가 실내 공기(A1)의 먼지 농도를 감지하고, 먼지 농도가 미리 설정된 수치로 감소될 때까지 지속적으로 상기 과정이 반복된다.
본 작동 모드는 실내 공기의 오염 정도가 크지 않아 공기 청정의 필요가 적고, 실외 공기의 오염도가 낮아 환기가 가능하며, 실내 및 실외의 온도 또는 습도차가 크지 않아 별도의 열 또는 습도의 교환이 요구되지 않을 때 활용될 수 있다.
(2.2) 실외 공기 유입 모드
도 6을 참조하면, 실외 공기 댐퍼(222)는 개방되고, 실내 공기 댐퍼(232)는 폐쇄되어 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 실내로 유입되고, 실내 공기(A2)는 실외로 배출되지 않는다.
또한, 두 개의 필터 셔터(130a, 130b)가 모두 폐쇄되어, 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 유입되지 않는다.
따라서, 실외 공기(A3)의 실내 유입 과정만 진행된다.
사용자가 공기 청정 복합기(10)를 작동시키면, 실외 공기 댐퍼(222)가 개방된다. 따라서, 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입될 수 있다.
실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 전열기(240)를 통과하여 연결부(300)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 전열기(240)에는 실외 공기 필터(248)가 포함되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 존재하는 불순물이 제거될 수 있다.
공기 정화부(100) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 실내 배출부(140)에서 실내로 배출된다. 팬(110)이 작동되어, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)가 공기 정화부(100) 내부로 효과적으로 유입될 수 있다.
본 작동 모드는 실내 공기의 오염 정도가 매우 낮아 공기 청정의 필요가 매우 적고, 실외 공기의 오염도가 낮아 환기가 가능하며, 실내 및 실외의 온도 또는 습도차가 크지 않아 별도의 열 또는 습도의 교환이 요구되지 않을 때 활용될 수 있다.
(2.3) 전체 환기 모드
도 7을 참조하면, 실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232) 모두 개방되어 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 실내로 유입되고, 실내 공기(A2)는 실내 공기 유입부(210)로 유입되어 실내 공기 배출부(230)에서 실외로 배출된다.
또한, 또한, 두 개의 필터 셔터(130a, 130b)가 모두 폐쇄되어, 실내 공기(A1)가 공기 정화부(100) 내부로 유입되지 않는다.
따라서, 전체 환기 과정만 진행된다.
사용자가 공기 청정 복합기(10)를 작동시키면, 실외 공기 댐퍼(222) 및 실내 공기 댐퍼(232)가 개방된다. 따라서 실내 공기(A2)는 실내 공기 유입부(210)에서 환기부(200) 내부로 유입될 수 있고, 실외 공기(A3)는 실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입될 수 있다.
실내 공기 유입부(210)에서 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)는 전열기(240)를 통과하여 실내 공기 배출부(230)에서 실외로 배출된다. 이 때, 전열기(240)에는 실내 공기 필터(246)가 포함되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)에 존재하는 불순물이 제거될 수 있다.
이 때, 환풍부(234)가 작동되어, 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)가 효과적으로 실외로 배출될 수 있다.
실외 공기 유입부(220)에서 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 전열기(240)를 통과하여 연결부(300)를 거쳐 공기 정화부(100) 내부로 유입된다. 이 때, 전열기(240)에는 실외 공기 필터(248)가 포함되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 존재하는 불순물이 제거될 수 있다.
한편, 전열기(240) 내부에는 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)가 형성되어 있다. 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2) 및 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 각각 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)를 통과한다.
이 때, 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)는 열 또는 습도가 교환될 수 있는 재질로 형성되므로, 환기부(200) 내부로 유입된 실내 공기(A2)에 잔류하는 열 또는 습도가 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)에 전달된다. 이를 통해 열 또는 습도의 교환이 일어난다.
공기 정화부(100) 내부로 유입된 실외 공기(A3)는 실내 배출부(140)에서 실내로 배출된다. 팬(110)이 작동되어, 환기부(200) 내부로 유입된 실외 공기(A3)가 공기 정화부(100) 내부로 효과적으로 유입될 수 있다.
본 작동 모드는 실내 공기의 오염 정도가 매우 낮아 공기 청정의 필요가 매우 적고, 실외 공기의 오염도가 낮아 환기가 가능하며, 실내와 실외의 온도 또는 습도차가 커서 열 또는 습도의 교환이 필요할 때 활용될 수 있다.
또한, 본 작동 모드에서 팬(110) 및 환풍부(234)의 회전 속도를 다르게 할 수 있다. 구체적으로, 팬(110)의 회전 속도를 더 크게 할 경우, 전열 교환 효율이 증대될 수 있고, 환풍부(234)의 회전 속도를 더 크게 할 경우, 환기 효율이 증대될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 청정 복합기(10)는 실내 공기(A1, A2) 및 실외 공기(A3)의 상황에 따라 다양한 작동 모드의 구현이 가능하다. 구체적으로, 별도의 환기 과정 없이 실내 공기(A1) 청정 과정만 진행될 수도 있고, 환기 과정과 실내 공기(A1) 청정 과정이 동시에 진행될 수도 있다.
또한, 환기 과정에 있어서도 실외 공기(A3)의 유입만 진행되거나, 실외 공기(A3)의 유입 및 실내 공기(A2)의 배출이 모두 진행될 수도 있다.
더 나아가, 정화되는 실내 공기(A1)의 유량, 실내로 유입되는 실외 공기(A3)의 유량 및 실외로 배출되는 실내 공기(A2)의 유량은 모두 조절 가능하므로, 사용자는 실내 공기(A1, A2) 및 실외 공기(A3)의 상황에 따라 최적화된 공기 청정 및 환기 과정을 선택하여 진행시킬 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 공기 청정 복합기
100 : 공기 정화부
110 : 팬
120a, 120b : 필터
130a, 130b : 필터 셔터
140 : 실내 배출부
150 : 먼지 센서
200 : 환기부
210 : 실내 공기 유입부
220 : 실외 공기 유입부
222 : 실외 공기 댐퍼
230 : 실내 공기 배출부
232 : 실내 공기 댐퍼
234 : 환풍부
240 : 전열기
242 : 실내 공기 핀부
244 : 실외 공기 핀부
246 : 실내 공기 필터
248 : 실외 공기 필터
300 : 연결부
A1 : 정화될 실내 공기
A2 : 실외로 배출될 실내 공기
A3 : 실내로 유입될 실외 공기
100 : 공기 정화부
110 : 팬
120a, 120b : 필터
130a, 130b : 필터 셔터
140 : 실내 배출부
150 : 먼지 센서
200 : 환기부
210 : 실내 공기 유입부
220 : 실외 공기 유입부
222 : 실외 공기 댐퍼
230 : 실내 공기 배출부
232 : 실내 공기 댐퍼
234 : 환풍부
240 : 전열기
242 : 실내 공기 핀부
244 : 실외 공기 핀부
246 : 실내 공기 필터
248 : 실외 공기 필터
300 : 연결부
A1 : 정화될 실내 공기
A2 : 실외로 배출될 실내 공기
A3 : 실내로 유입될 실외 공기
Claims (13)
- 공기 정화부(100);
환기부(200); 및
상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)를 유체 소통 가능하게 연결하는 연결부(300)를 포함하는 공기 청정 복합기(10)로서,
상기 공기 정화부(100)는,
상기 공기 정화부(100) 내부로 실내 공기(A1)를 흡입하는 팬(110);
상기 공기 정화부(100) 내부의 공기를 실내로 배출하는 실내 배출부(140)를 포함하고,
상기 환기부(200)는,
상기 환기부(200) 내부로 실내 공기(A2)가 유입되는 실내 공기 유입부(210);
상기 환기부(200) 내부로 실외 공기(A3)가 유입되는 실외 공기 유입부(220);
상기 실내 공기 유입부(210)에서 유입된 실내 공기(A2)를 실외로 배출하는 실내 공기 배출부(230); 및
상기 실내 공기 유입부(210)에서 유입된 실내 공기(A2) 및 상기 실외 공기 유입부(220)에서 유입된 실외 공기(A3) 간에 열 또는 습도가 교환되는 전열기(240)를 더 포함하는,
공기 청정 복합기.
- 제1항에 있어서,
상기 연결부(300)는 상기 실외 공기 유입부(220)에서 유입된 실외 공기(A3)가 상기 공기 정화부(100)로 이동될 수 있게 상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)를 연결하는,
공기 청정 복합기.
- 제2항에 있어서,
상기 공기 정화부(100)는 실내 공기(A1)의 유입부에 위치하는 필터(120a, 120b)를 더 포함하는,
공기 청정 복합기.
- 제3항에 있어서,
상기 실외 공기 유입부(220)는 실외 공기(A3)의 유입을 제어하는 실외 공기 댐퍼(222)를 더 포함하고,
상기 실내 공기 배출부(230)는 실내 공기(A2)의 배출을 제어하는 실내 공기 댐퍼(232)를 더 포함하며,
상기 실외 공기 댐퍼(222) 및 상기 실내 공기 댐퍼(232)는 각각 독립적으로 전부 개방, 전부 폐쇄, 일부 개방 중 어느 하나로 제어될 수 있는,
공기 청정 복합기.
- 제4항에 있어서,
상기 실외 공기 댐퍼(222) 및 상기 실내 공기 댐퍼(232)가 모두 개방되면,
상기 실내 공기 유입부(210)로 유입된 실내 공기(A2)는 상기 전열기(240)를 통과하여 상기 실내 공기 배출부(230)를 통해 실외로 배출되고,
상기 실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 상기 전열기(240)를 통과하여 상기 공기 정화부(100) 내부로 유입되는,
공기 청정 복합기.
- 제4항에 있어서,
상기 실외 공기 댐퍼(222)는 개방되고, 상기 실내 공기 댐퍼(232)는 폐쇄되면,
상기 실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 상기 전열기(240)를 통과하여 상기 공기 정화부(100) 내부로 유입되는,
공기 청정 복합기.
- 제4항에 있어서,
상기 실외 공기 댐퍼(222) 및 상기 실내 공기 댐퍼(232)가 모두 폐쇄되면,
상기 필터(120a, 120b)를 거쳐서 상기 공기 정화부(100) 내부로 유입된 실내 공기(A1)는 상기 실내 배출부(140)를 통해 배출되는,
공기 청정 복합기.
- 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터(120a, 120b) 외측에 형성된 필터 셔터(130a, 130b)를 더 포함하며,
상기 필터 셔터(130a, 130b)는,
실내 공기(A1)가 상기 필터(120a, 120b)를 통과하여 상기 공기 정화부(100) 내부로 유입되는 것을 허용하거나 차단하며,
각각 독립적으로 전부 개방, 전부 폐쇄, 일부 개방 중 어느 하나로 제어될 수 있는,
공기 청정 복합기.
- 제1항에 있어서,
상기 전열기(240)는 실내 공기 필터(246) 및 실외 공기 필터(248)를 더 포함하며,
상기 실내 공기 유입부(210)로 유입된 실내 공기(A2)는 상기 실내 공기 필터(246)를 통과하여 상기 전열기(240) 내부로 유입되고,
상기 실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 상기 실외 공기 필터(248)를 통과하여 상기 전열기(240) 내부로 유입되는,
공기 청정 복합기.
- 제1항에 있어서,
상기 전열기(240)의 내부에는 실내 공기 핀부(242) 및 실외 공기 핀부(244)가 형성되며,
상기 실내 공기 유입부(210)로 유입된 실내 공기(A2)는 상기 실내 공기 핀부(242)를 통과하고,
상기 실외 공기 유입부(220)로 유입된 실외 공기(A3)는 상기 실외 공기 핀부(244)를 통과하는,
공기 청정 복합기.
- 제1항에 있어서,
상기 실내 배출부(140)는 실내의 먼지 농도를 감지하는 먼지 센서(150)를 더 포함하고,
상기 감지된 먼지 농도에 따라 상기 공기 정화부(100)의 작동이 제어되는,
공기 청정 복합기.
- 제2항에 있어서,
상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)는 탈착 가능하게 연결되는,
공기 청정 복합기.
- 제12항에 있어서,
상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)가 연결되면, 상기 연결부(300)가 개방되고,
상기 공기 정화부(100)와 상기 환기부(200)가 분리되면, 상기 연결부(300)가 폐쇄되는,
공기 청정 복합기.
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| KR102608622B1 (ko) | 2023-12-01 |
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