KR20190073858A

KR20190073858A - 다중 에어필터 자동세척 장치

Info

Publication number: KR20190073858A
Application number: KR1020170175070A
Authority: KR
Inventors: 한원재
Original assignee: 한원재
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-06-27
Also published as: KR102015536B1

Abstract

본 발명은 다중 에어필터를 기반으로 하여 자동으로 세척하는 장치에 있어서: 외통(11) 상에 공기유동경로를 지닌 본체; 상기 본체의 내부에서 공기유동경로 상에 외부필터(21)와 내부필터(22)를 동심으로 구비하는 여과수단; 상기 내부필터(22)의 외면에 다수의 가동필터(31)를 접촉 상태로 구비하는 세척수단; 및 상기 여과수단과 세척수단의 구동을 제어기(44)로 단속하는 구동수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 중대형 구조의 공기청정기에서 다수의 에어필터를 통하여 우수한 정화기능을 확보하는 동시에 가동되는 상태에서 에어필터의 세척을 구현하여 유지관리 편의성과 비용절감을 도모하는 효과가 있다.

Description

다중 에어필터 자동세척 장치{Apparatus for cleaning multiple air filter automatically}

본 발명은 에어필터 세척 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다수의 에어필터를 탑재한 비교적 중대형 구조의 공기청정기에 적용하기 위한 다중 에어필터 자동세척 장치에 관한 것이다.

통상적으로 공기청정기는 용량을 막론하고 내부에 소모품인 필터를 탑재하므로 일정 사용기간이 경과하면 이물질로 인해 필터가 막히거나 세균 번식에 취약하게 되어 주기적으로 교체하거나 세척해야 한다. 특히, 공공 시설물, 대형 건축물, 각종 산업현장에 설치되는 중대형 공기청정기의 경우 필터 관리의 중요성이 커지는 것에 비례하여 필터 세척을 위한 비용의 부담도 증가된다. 이에, 필터 세척 작업의 간편성과 더불어 소요시간 단축을 위한 노력이 이어지고 있다.

이와 관련되어 하기의 한국 공개실용신안공보 제1997-0057088호(선행문헌 1), 한국 등록실용신안공보 제0392908호(선행문헌 2), 한국 등록실용신안공보 제0326102호(선행문헌 3) 등을 참조할 수 있다.

선행문헌 1은 선단에 각각의 노즐이 설치된 에어공급파이프를 설치한 에어공급파이프 이동장치를 구비하고, 에어공급과이프 이동장치의 저부에 스크류축과 연결설치하여 스크류축의 구동과 함께 에어공급파이프 이동장치를 전후방으로 이동시키는 구성을 제안한다.

선행문헌 2는 케이싱에 수직홈이 구성되어 있어서 1차 필터층을 형성시키고 수직홈에 맞는 청소갈퀴가 부착된 부력튜브가 케이싱 외부에 장착되어 우수정화조내의 수위에 따라 부력튜브가 상하로 움직이면서 무동력으로 1차 필터층을 청소하는 구성을 제안한다.

선행문헌 3에 의하면 회전분사노즐관이 분배관과 공기여과기가 마주보는 면상에 일정간격으로 다수개가 구비되며, 유체의 분사압력에 의해 자력으로 회전하면서 공기 여과기의 면상에 포집되어 있는 오염물질을 분사되는 유체에 의해 세정하는 구성을 제안한다.

그러나, 상기한 선행문헌들의 경우 중대형 용량의 공기청정기에 적용하기 부적합하거나 원통형 구조의 에어필터 세척에 적용하기 곤란하므로 개선의 여지가 크다. 더구나 공기청정기가 작동하는 중에 에어필터의 세척이 곤란하므로 유지관리 비용을 경감하기에 한계성을 드러낸다.

한국 공개실용신안공보 제1997-0057088호 "원통형 에어필터의 세척장치" (공개일자 : 1997.11.10.) 한국 등록실용신안공보 제0392908호 "우수정화필터" (공개일자 : 2005.08.17.) 한국 등록실용신안공보 제0326102호 "공기여과기 자동세정장치" (공개일자 : 2003.09.13.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 비교적 중대형 구조의 공기청정기에서 다수의 에어필터를 통하여 우수한 정화기능을 확보하는 동시에 가동되는 상태에서 에어필터의 세척을 구현할 수 있는 다중 에어필터 자동세척 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다중 에어필터를 기반으로 하여 자동으로 세척하는 장치에 있어서: 외통 상에 공기유동경로를 지닌 본체; 상기 본체의 내부에서 공기유동경로 상에 외부필터와 내부필터를 동심으로 구비하는 여과수단; 상기 내부필터의 외면에 다수의 가동필터를 접촉 상태로 구비하는 세척수단; 및 상기 여과수단과 세척수단의 구동을 제어기로 단속하는 구동수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 여과수단은 미세먼지제거기, UV-LED, 오존살균기 중에서 선택되는 정화모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 세척수단은 외통에 회전 가능하게 수용되는 내통 상에 가동필터를 지지하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 변형예로서, 상기 내통은 플랜지에 형성되는 유동공을 통하여 가동필터의 내부 이물질을 배출할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 가동필터에 형성된 치차와 외통의 내면에 형성된 환형기어를 맞물려 가동필터의 강제 회전을 유발하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 외통의 내면에 설치되는 전자클러치를 개재하여 내통에 인가되는 구동모터의 회전력을 단속하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 본체는 외통과 내통 사이에 형성되는 환형유로를 더 구비하고, 환형유로 상에 세정기를 연결하여 세제와 세척수를 투입하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 중대형 구조의 공기청정기에서 다수의 에어필터를 통하여 우수한 정화기능을 확보하는 동시에 가동되는 상태에서 에어필터의 세척을 구현하여 유지관리 편의성과 비용절감을 도모하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 내부를 개략적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 드러내어 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 변형예를 나타내는 평면 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 또 다른 변형예를 나타내는 구성도
도 5는 본 발명에 따른 장치의 또 다른 변형예를 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 다중 에어필터를 기반으로 하여 자동으로 세척하는 장치에 관하여 제안한다. 공공 시설물, 대형 건축물, 각종 산업현장에 설치되는 중대형 공기청정기를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 자동은 반드시 전자동에 한정되지 않고 부분적 반자동을 포함한다.

본 발명에 따른 본체는 외통(11) 상에 공기유동경로를 지닌 구조이다. 도 1에서 외통(11)의 측면에 흡기구(17)가 상면에 급기구(18)가 형성된 상태를 예시한다. 외통(11)은 흡기구(17)에서 급기구(18)에 이르는 공기유동경로를 지닌다. 흡기구(17) 상에는 상하 또는 좌우로 개폐 가능한 덮개(27)를 구비할 수 있다. 흡기구(17)의 반대측에 형성된 도 4의 배수구(38)는 내부에 수집된 이물질을 배출하는 통로로 활용할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 여과수단이 상기 본체의 내부에서 공기유동경로 상에 외부필터(21)와 내부필터(22)를 동심으로 구비한다. 외부필터(21)와 내부필터(22)는 원통형으로 형성되고 흡기구(17)에 인접한 공기유동경로에 설치된다. 외부필터(21)는 후술하는 위성필터(31)와 접촉되므로 내부필터(22)에 비하여 내마모성이 우수한 소재를 사용한다. 외부필터(21)와 내부필터(22)는 설치 환경에 따라 종류를 다르게 설정할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 여과수단은 미세먼지제거기, UV-LED, 오존살균기 중에서 선택되는 정화모듈(25)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 정화모듈(25)은 내부필터(22)와 동심으로 설치되는 것으로 여과에 더하여 세균을 사멸시키는 기능이 선호된다. 미세먼지제거기는 여과, 집진, 흡착 등의 방식을 적용하여 미세먼지를 제거할 수 있다. 미세먼지제거기, UV-LED, 오존살균기는 설치 환경을 고려하여 중복적으로 선택하여 설치할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 세척수단이 상기 내부필터(22)의 외면에 다수의 가동필터(31)를 접촉 상태로 구비한다. 세척수단의 가동필터(31)는 직경이 작은 에어필터로서 마치 위성과 같이 외부필터(21)의 외면에 균일한 간격으로 배치된다. 가동필터(31)는 여과기능 유지를 위한 중공 구조가 선호되므로 외부필터(21)에 대한 접촉압력을 지탱하는 소재와 두께로 형성한다.

이때, 가동필터(31)의 외면에는 외부필터(21)에 대한 세척력을 높이도록 다수의 세척모(도시 생략)를 더 구비할 수도 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 세척수단은 외통(11)에 회전 가능하게 수용되는 내통(12) 상에 가동필터(31)를 지지하는 것을 특징으로 한다. 내통(12)은 외통(11)의 내부에 회전 가능하게 지지되고, 후술하는 구동모터(45)에 연결되어 회전력을 받는다. 가동필터(31)가 내통(12)과 같이 회전하면 외부필터(21)의 전체 영역을 이동하면서 이물질의 탈락과 수집을 진행하기 유리하다. 가동필터(31)는 상하단의 축을 개재하여 내통(12)에 회전(자전) 가능하게 설치할 수 있다.

이때, 본 발명의 변형예로서, 상기 내통(12)은 플랜지(13)에 형성되는 유동공(33)을 통하여 가동필터(31)의 내부 이물질을 배출할 수 있다. 도 1 및 도 2에서 가동필터(31)가 내통(12)에서 연장되는 상하의 플랜지(13)를 개재하여 설치된 상태를 예시한다. 도 3처럼 내통(12)의 플랜지(13) 상에 가동필터(31)의 축을 지지하는 영역에 방사상의 유동공(33)을 형성하면 내부에 수집되는 이물질을 하측으로 배출시켜 자동 세척 기능에 일조할 수 있다.

한편, 도 1에서 내통(12)의 상면에 설치되는 송풍팬(23)이 구동모터(45)와 연결되는 상태를 예시한다. 송풍팬(23)의 가동에 의하여 흡기구(17), 외부필터(21), 내부필터(22), 급기구(18)로 공기의 유동이 유발된다.

또, 본 발명에 따르면 구동수단이 상기 여과수단과 세척수단의 구동을 제어기(44)로 단속한다. 제어기(44)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 기반으로 하는 마이콤 회로로 구성된다. 여과수단과 세척수단은 제어기(44)의 출력인터페이스에 연결된다. 제어기(44)의 조작용 입력 키패드와 구동 감지용 센서류는 입력인터페이스에 연결된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 가동필터(31)에 형성된 치차(32)와 외통(11)의 내면에 형성된 환형기어(42)를 맞물려 가동필터(31)의 강제 회전을 유발하는 것을 특징으로 한다. 도 1에서 가동필터(31)의 상단에 치차(32)가 형성된 것으로 예시하지만, 가동필터(31)의 하단에도 동일한 규격의 치차(32)를 형성할 수도 있다. 환형기어(42)는 외통(11)의 내면에서 치차(32)와 대향하는 위치에 설치되어 상호 상시 맞물림을 유지한다. 이에, 가동필터(31)는 외부필터(21)의 주변을 공전하는 동안 환형기어(42)에 의한 자전도 유발된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 구동수단은 외통(11)의 내면에 설치되는 전자클러치(47)를 개재하여 내통(12)에 인가되는 구동모터(45)의 회전력을 단속하는 것을 특징으로 한다. 외통(11)의 외면에 고정된 구동모터(45)에서 내통(12)과 송풍팬(23)에 회전력을 부가하는 방식은 다양하다. 전체적 구동에 하나의 구동모터(45)만 사용한다면 내통(12)의 회전을 위해 전자클러치(47)를 개재하는 것이 구성적으로 간편하다. 물론 전자클러치(47) 외에 감속기를 연결하여 송풍팬(23)의 회전 속도보다 감속되도록 한다.

작동의 일예로서, 공기청정기의 가동중에 구동모터(45)로 내통(12)을 회전시키면 다수의 가동필터(31)가 외부필터(21)의 외면을 공전하면서 이물질 이탈시켜 수집하고, 환형기어(42)가 설치된 경우 가동필터(31)이 공전중에 자전이 진행되어 이물질 제거 능력을 높인다. 물론 흡기구(17)의 덮개(27)가 개방된 상태에서 외부의 공압수단(도시 생략)을 이용하여 고압의 세척용 공기를 투입할 수도 있다. 이와 같은 구성을 적용하면 외부필터(21)나 내부필터(22)를 점검, 세척, 교체하는 주기를 대폭 증대하여 비용부담을 경감한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 본체는 외통(11)과 내통(12) 사이에 형성되는 환형유로(15)를 더 구비하고, 환형유로(15) 상에 세정기(35)를 연결하여 세제와 세척수를 투입하는 것을 특징으로 한다. 도 4에서 본체에 환형유로(15)와 세정기(35)가 설치된 상태를 예시한다. 외통(11)의 투입구(37)에 환형유로(15)가 연통되고 세정기(35)가 설치된다. 세정기(35)는 친환경 세제를 투입하는 수단과 세척수를 투입하는 수단을 구비한다. 흡기구(17)의 덮개(27)를 폐쇄한 상태에서 세제와 세척수를 투입하면 가동필터(31), 외부필터(21), 내부필터(22)를 거쳐 배수구(38)로 배수된다.

작동의 다른 예로서, 여과수단을 공기를 이용하여 주기적으로 세척하고 때때로 세제와 세척수로 세척하면 에어필터의 교체 주기가 더욱 증대된다.

한편, 본 발명의 또 다른 변형예로서 도 5(a)(b)를 참조하면 상부의 구동모터(45)와 반대측인 하부에 보조모터(46)를 더 구비할 수 있다. 보조모터(46)는 구동모터(45)의 과부하나 고장시 내통(12)의 회전을 실행하지만, 구동모터(45)의 역할을 분담하는 병행적인 구동도 가능하다. 후자의 경우, 일예로, 내통(12)을 비롯한 주요 구성품을 상하로 분리하고 보조모터(45)는 하측의 내통(12) 및 주요 구성품에 대한 회전만 담당하도록 구성한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

11: 외통 12: 내통
13: 플랜지 15: 환형유로
17: 흡기구 18: 급기구
21: 외부필터 22: 내부필터
23: 송풍팬 25: 정화모듈
27: 덮개 31: 가동필터
32: 치차 33: 유동공
35: 세정기 37: 투입구
38: 배수구 42: 환형기어
44: 제어기 45: 구동모터
46: 보조모터 47: 전자클러치

Claims

다중 에어필터를 기반으로 하여 자동으로 세척하는 장치에 있어서:
외통(11) 상에 공기유동경로를 지닌 본체;
상기 본체의 내부에서 공기유동경로 상에 외부필터(21)와 내부필터(22)를 동심으로 구비하는 여과수단;
상기 내부필터(22)의 외면에 다수의 가동필터(31)를 접촉 상태로 구비하는 세척수단; 및
상기 여과수단과 세척수단의 구동을 제어기(44)로 단속하는 구동수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 에어필터 자동세척 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 여과수단은 미세먼지제거기, UV-LED, 오존살균기 중에서 선택되는 정화모듈(25)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 에어필터 자동세척 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 세척수단은 외통(11)에 회전 가능하게 수용되는 내통(12) 상에 가동필터(31)를 지지하는 것을 특징으로 하는 다중 에어필터 자동세척 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 내통(12)은 플랜지(13)에 형성되는 유동공(33)을 통하여 가동필터(31)의 내부 이물질을 배출하는 것을 특징으로 하는 다중 에어필터 자동세척 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동수단은 가동필터(31)에 형성된 치차(32)와 외통(11)의 내면에 형성된 환형기어(42)를 맞물려 가동필터(31)의 강제 회전을 유발하는 것을 특징으로 하는 다중 에어필터 자동세척 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동수단은 외통(11)의 내면에 설치되는 전자클러치(47)를 개재하여 내통(12)에 인가되는 구동모터(45)의 회전력을 단속하는 것을 특징으로 하는 다중 에어필터 자동세척 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체는 외통(11)과 내통(12) 사이에 형성되는 환형유로(15)를 더 구비하고, 환형유로(15) 상에 세정기(35)를 연결하여 세제와 세척수를 투입하는 것을 특징으로 하는 다중 에어필터 자동세척 장치.