KR20200048887A - 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템 및 그 운용방법 - Google Patents

공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템 및 그 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템은 외부 공기를 흡입하기 위한 외기 흡입구와, 상기 외기 흡입구를 통해 외부 공기를 흡입하여 실내로 공급하기 위한 급기용 팬을 구비한 공기조화 관련기기에 부착되는 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템에 있어서, 상기 외기 흡입구에 연결되는 시스템 본체부와; 외부 공기를 1차적으로 필터링하는 프리 필터(Pre Filter)와; 차압센서에 의해 작동되는 자동권상형 미세먼지 필터와; 초미세먼지를 제거하기 위한 전기 집진기와; 필터용 팬과; 상기 프리 필터, 미세먼지 필터, 전기 집진기, 필터용 팬이 순서대로 배치되며, 외부 공기를 흡입하여 상기 외기 흡입구로 배출하도록 연결되는 시스템 본체부와; 상기 미세먼지 필터의 오염도를 감지하는 차압센서와; 상기 필터용 팬의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템 및 그 운용방법 {System And Method Of Filtering Fine Particles For Air Conditioner Relating Device}
본 발명은 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로, 기존의 공기조화 관련기기에 부착하여 미세먼지를 효율적으로 필터링할 수 있는 미세먼지 필터 시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다.
최근 산업발달 및 자동차 수의 증가 등에 따른 매연과 배출가스, 그리고 주변국에서 유입되는 황사 및 스모그에 의해 발생하는 미세먼지는 건강에 치명적인 영향을 미치게 된다.
미세먼지는 지름 10㎛ 이하의 먼지를 말하며, 미세먼지 중 입자의 크기가 더 작아 지름 2.5㎛ 이하의 미세먼지를 초미세먼지라 부른다. 대기 중으로 배출된 가스 상태의 오염물질이 아주 미세한 초미세먼지 입자로 바뀌기도 하는데 초미세먼지가 미세먼지보다 더 위험한 것은 허파꽈리 등 호흡기의 가장 깊은 곳까지 침투하여 혈관으로 들어가기 때문이다. 세계보건기구(WHO)는 디젤에서 배출되는 미세먼지를 1급 발암물질로 지정했으며, 장기간 미세먼지에 노출되면 면역력이 급격히 저하되어 감기, 천식, 기관지염 등의 호흡기 질환은 물론 심혈관 질환, 피부질환, 안구질환 등 각종 질병에 노출될 수 있는 것으로 알려져 있다.
이와 같은 미세먼지로부터 건강을 지키기 위해서는 미세먼지 예보에 따라 야외활동을 삼가고, 외출시에는 황사방지용 마스크를 착용하고, 집안의 문을 닫아 미세먼지의 유입을 차단하며, 실내에는 충분한 습기유지와 함께 공기 청정기 등을 가동하는 것이 권장되고 있다.
병원이나 백화점 등과 같은 대형 건물이나 업무용 빌딩 등에서는 중앙집중식 공기조화 관련기기가 운용되는 경우가 대부분이다. 또한 급기와 배기를 통한 실내의 환기를 담당하면서 환기시의 열 손실을 줄일 수 있는 전열교환기도 많이 사용되고 있다. 이러한 중앙집중식 공기조화 관련기기 및 전열교환기는 모두 실내 공기의 순환을 위해 외기가 공급되어야 하므로, 외기에 포함되어 실내로 유입되는 공기 중의 미세먼지를 제거할 필요가 있게 된다.
공기조화 관련기기 중 하나인 전열교환기의 경우, 예를 들어 대한민국 등록특허 10-0582457호 및 10-1514998호에 개시된 전열교환기와 같이 외부로부터 유입되는 공기 중의 오염물질을 제거하기 위한 필터를 구비하고 있다. (도 1 참조)
전열교환기는 알루미늄, 나일론 등에 의해 적층한 전열교환 소자(10)를 통해 배기되는 실내 공기 중의 열을 유입되는 외부 공기로 전달하도록 하는 장치로서, 배기용 팬(20)과 급기용 팬(30)으로 공기를 유동시키며, 외부 공기를 실내로 유입하는 급기 라인 측에 필터(40)를 구비하고 있는 경우가 대부분이다.
최근 들어 미세먼지를 차단할 수 있는 공기조화 관련기기가 보급되고 있지만, 대부분의 공기조화 관련기기는 미세먼지를 차단하는 기능을 구비하지 않은 실정이다. 이와 같은 경우 공기조화 관련기기의 필터를 미세먼지 차단용 필터로 교체하면 미세먼지가 차단될 수도 있겠지만, 전용 필터가 없거나 특히 조직이 극히 미세하고 촘촘한 미세먼지 차단용 필터를 사용하게 되면 급기가 순조롭지 못하여 급기용 팬에 과부하가 걸리고 소음이 발생하는 등의 다양한 문제가 발생하게 된다. 따라서 기존에 설치된 공기조화 관련기기를 사용하여 미세먼지의 유입을 방지하는 것이 힘들기 때문에 이를 해결하기 위한 방안이 모색되어야 한다.
KR 10-0582457 B, 2006.5.23., 도면 1 KR 10-1514998 B, 2015.5.20., 도면 5
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기존의 공기조화 관련기기의 성능을 유지하면서 미세먼지의 제거 성능이 우수하고 내구성이 뛰어난 미세먼지 필터 시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은,
상기 제어부는 급기용 팬의 작동도 제어하는 것이 바람직하다.
상기 차압센서의 신호를 받은 제어부에 의해 미세먼지 필터의 교체시기가 결정되고 모터에 의해 미세먼지 필터가 자동권상되어 교체 작업이 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템의 운용방법은,
시스템 본체부와;
외부 공기를 1차적으로 필터링하는 프리 필터(Pre Filter)와;
차압센서에 의해 작동되는 자동권상형 미세먼지 필터와;
초미세먼지를 제거하기 위한 전기 집진기와;
필터용 팬과;
상기 프리 필터, 미세먼지 필터, 전기 집진기, 필터용 팬이 순서대로 배치되며, 외기를 흡입하여 배출하도록 연결되는 시스템 본체부와;
상기 미세먼지 필터의 오염도를 감지하는 차압센서와;
상기 차압센서의 신호에 따라 상기 필터용 팬의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 미세먼지 필터 시스템을 구비하는 단계와;
외부 공기를 흡입하기 위한 외기 흡입구와, 상기 외기 흡입구를 통해 외부 공기를 흡입하여 실내로 공급하기 위한 급기용 팬을 구비한 공기조화 관련기기의 외기 흡입구에 상기 미세먼지 필터 시스템의 시스템 본체부로부터 배출되는 공기가 공급되도록 공기조화 관련기기와 미세먼지 필터 시스템을 연결하는 단계와;
제어부에 의해 필터용 팬을 구동하는 단계와;
상기 차압센서에 의한 측정값을 기준으로 미세먼지 필터의 오염도를 판단하고, 미세먼지 필터를 교체하도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 미세먼지 필터의 교체는 롤 타입의 필터 원지를 권취하는 형태로 이루어는 것이 바람직하다.
상기 공기조화 관련기기의 급기용 팬이 상기 제어부에 의해 제어되도록 상기 급기용 팬과 제어부를 연결하고 급기용 팬이 제어부에 의해 작동되는 단계를 더 포함하는 것도 바람직하다.
본 발명에 의하면 기존의 공기조화 관련기기의 성능범위 내에서 원활한 작동이 이루어지면서 소음도 줄일 수 있고, 미세먼지 필터 시스템의 미세먼지 제거 성능이 우수하고 내구성이 뛰어나게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전열교환기의 구조를 나타낸 도.
도 2는 본 발명 일 실시예의 사용예를 나타낸 도.
이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 전열 교환기(1)에 본 발명 일 실시예의 미세먼지 필터 시스템(100)을 부착한 사용례를 도시한 것이다.
전열 교환기(1)는 배기되는 실내 공기 중의 열을 실내로 유입되는 외부 공기로 전달하도록 하는 전열교환 소자(10), 그리고, 전열교환 소자를 통해 실내의 공기를 외부로 내보내기 위한 배기용 팬(20), 외부 공기를 실내로 공급하기 위한 급기용 팬(30)을 구비하고 있다.
전열 교환기(1)는 실내의 공기를 환기용 흡입구(21)을 통해 흡입하여 전열교환 소자(10)를 거쳐 환기용 배출구(22)를 통해 실외로 배출한다. 이러한 외부로의 공기의 배출은 배기용 팬(20)의 작동에 의해 이루어진다.
또한, 실외 공기는 외기 흡입구(31)를 통해 전열 교환기(1)내부로 유입된 후 전열교환 소자(10)을 거친 후 외기 공급부(32)를 통해 실내로 공급되게 된다. 이러한 실내로의 공기 유입은 급기용 팬(30)의 작동에 의해 이루어진다. 앞서 설명한 바와 같이 전열 교환기(1)와 같은 공기조화 관련기기들은 대부분 외부 공기를 흡입하는 측에 전열기 자체의 필터(40)가 구비되어 있다.
본 실시예의 미세먼지 필터 시스템(100)의 시스템 본체부(110)는 전열 교환기(1)의 외기 흡입구(31)에 부착된다. 시스템 본체부(110)는 외부 공기를 1차적으로 필터링하는 프리 필터(Pre Filter, 120)와, 차압센서에 의해 작동되는 자동권상형 미세먼지 필터(130)와; 초미세먼지를 제거하기 위한 전기 집진기(140)와; 필터용 팬(150)이 배치되어 있다. 또한 본 실시예에서는 미세먼지 필터(130)의 하류 측에 미세먼지 필터의 오염도를 감지하기 위한 차압센서(160)가 배치되어 있으며, 이러한 차압센서(160)는 다양한 형태의 것이 사용될 수 있을 것이다.
상기 프리 필터(120)는 외기 중의 큰 먼지 등을 제거하기 위한 것이며, 미세먼지 필터(130)는 미세먼지의 제거가 가능한 나노용 필터 또는 HEPA 필터를 사용하는 것이 바람직하다. 미세먼지 필터는 원지가 롤에 감겨져 공급되며, 정해진 오염도 이상으로 오염되면, 롤(131)이 회전하여 오염되지 않은 미세먼지 필터로 교체되는 형식의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
미세먼지 필터가 오염되어 공기의 흐름이 순조롭지 못할 때 시스템 본체부 내의 압력이 변화하게 되는데, 본 실시예에서의 차압센서(160)는 이를 감지하여 미세먼지 필터의 오염도를 측정하게 되는 것이다. 차압센서(160)에 의해 기준치 이상의 압력변화가 감지되면 제어부가 미세먼지 필터(130)의 롤(131)을 회전시키기 위한 모터(도시하지 않음)를 구동시키도록 명령하여 롤(131)로부터 오염되지 않은 원지가 공급되게 되어 미세먼지 필터가 교체되는 것이다.
또한 지름 2.5㎛ 이하의 초미세먼지는 전기 집진기(140)에 의해 제거하는 것이 가능하다.
상기 필터들(120,130,140)을 설치하게 되면, 외부 공기가 전열 교환기(1)로 인입되는데 있어 필터들에 의한 흐름 저항이 발생하게 되고, 이러한 흐름 저항은 전열 교환기(1)의 급기용 팬(30)에 과부하를 발생시킬 뿐 만 아니라 소음을 유발하고 전열 교환기(1)의 내구성에 문제를 발생시키게 된다. 이를 해결하기 위해 본 실시예에서는 시스템 본체부에 별도의 필터용 팬(150)이 설치된다.
필터용 팬(150)은 제어부(도시하지 않음)에 의해 그 작동이 제어된다.
필터용 팬(150)의 작동은 제어부가 전열 교환기 제어부 또는 급기용 팬(30)과 연결되어 급기용 팬(30)의 작동에 따라 작동이 결정된다. 즉 급기용 팬(30)이 작동할 때마다 작동되게 할 수도 있을 것이고, 또는 소량을 급기하는 경우(급기용 팬(30)의 회전속도가 낮을 때)에는 필터용 팬(150)은 작동하지 않다가 다량의 급기가 필요한 경우(급기용 팬(30)의 회전속도가 높을 때)에는 동시에 작동되게 하는 것도 가능할 것이다. 또한 미세먼지 필터 시스템의 제어부가 급기용 팬(30)과 필터용 팬(150)의 작동을 모두 제어하는 것도 가능하다.
이와 같은 필터용 팬(150)의 작동은 급기용 팬(30)의 흡입력을 보조해주는 것으로 과부하를 방지하며 또한 과부하에 따른 소음발생도 방지할 수 있다.
1 : 전열 교환기 10 : 전열교환 소자 20 : 배기용 팬
30 : 급기용 팬 40 : 필터 21 : 환기용 흡입구 22 : 환기용 배출구
31 : 외기 흡입구 32 : 외기 공급구
100 : 미세먼지 필터 시스템 110 : 시스템 본체부 120 : 프리 필터
130 : 미세먼지 필터 131 : 롤 140 : 전기 집진기 150 : 필터용 팬
160 : 차압센서

Claims (6)

  1. 외부 공기를 흡입하기 위한 외기 흡입구와, 상기 외기 흡입구를 통해 외부 공기를 흡입하여 실내로 공급하기 위한 급기용 팬을 구비한 공기조화 관련기기에 부착되는 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템에 있어서,
    상기 외기 흡입구에 연결되는 시스템 본체부와;
    외부 공기를 1차적으로 필터링하는 프리 필터(Pre Filter)와;
    차압센서에 의해 작동되는 자동권상형 미세먼지 필터와;
    초미세먼지를 제거하기 위한 전기 집진기와;
    필터용 팬과;
    상기 프리 필터, 미세먼지 필터, 전기 집진기, 필터용 팬이 순서대로 배치되며, 외부 공기를 흡입하여 상기 외기 흡입구로 배출하도록 연결되는 시스템 본체부와;
    상기 미세먼지 필터의 오염도를 감지하는 차압센서와;
    상기 필터용 팬의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 급기용 팬의 작동도 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 차압센서의 신호를 받은 제어부에 의해 미세먼지 필터의 교체시기가 결정되고 모터에 의해 상기 미세먼지 필터가 자동권상되어 교체 작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템.
  4. 시스템 본체부와;
    외부 공기를 1차적으로 필터링하는 프리 필터(Pre Filter)와;
    차압센서에 의해 작동되는 자동권상형 미세먼지 필터와;
    초미세먼지를 제거하기 위한 전기 집진기와;
    필터용 팬과;
    상기 프리 필터, 미세먼지 필터, 전기 집진기, 필터용 팬이 순서대로 배치되며, 외부 공기를 흡입하여 배출하도록 연결되는 시스템 본체부와;
    상기 미세먼지 필터의 오염도를 감지하는 차압센서와;
    상기 차압센서의 신호에 따라 상기 필터용 팬의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 미세먼지 필터 시스템을 구비하는 단계와;

    외부 공기를 흡입하기 위한 외기 흡입구와, 상기 외기 흡입구를 통해 외부 공기를 흡입하여 실내로 공급하기 위한 급기용 팬을 구비한 공기조화 관련기기의 외기 흡입구에 상기 미세먼지 필터 시스템의 시스템 본체부로부터 배출되는 공기가 공급되도록 공기조화 관련기기와 미세먼지 필터 시스템을 연결하는 단계와;

    제어부에 의해 필터용 팬을 구동하는 단계와;

    상기 차압센서에 의한 측정값을 기준으로 미세먼지 필터의 오염도를 판단하고, 미세먼지 필터를 교체하도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템의 운용방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 미세먼지 필터의 교체는 롤 타입의 필터 원지를 권취하는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템의 운용방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 공기조화 관련기기의 급기용 팬이 상기 제어부에 의해 제어되도록 상기 급기용 팬과 제어부를 연결하고 급기용 팬이 제어부에 의해 작동되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화 관련기기 부착형 미세먼지 필터 시스템의 운용방법.
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