KR20220029854A - 살균 기능을 가지는 공기조화시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은, 밀폐된 공간에 적용되는 공기조화시스템에 있어서, 외기를 정화, 살균하여 상기 공간으로 유입시키는 제1 공기조화기, 및 내기를 정화, 살균하여 외부로 유출시키는 제2 공기조화기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 공기조화기는 각각 통신모듈 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 제1 공기조화기는 급기부, 살균부 및 배기부를 순차적으로 포함하고, 상기 살균부는 공기의 체류시간을 미리 정해진 범위로 조절하는 유로형성부를 포함하고, 상기 유로형성부는 UV 광원 및 상기 UV 광원에 연결되어 UV를 확산시키는 도광부재를 포함하는 제1 살균모듈을 포함하는 공기조화시스템을 제공한다.

Description

살균 기능을 가지는 공기조화시스템{AN AIR CONDITIONING SYSTEM WITH STERILIZATION FUNCTION}
본 발명은 살균 기능을 가지는 공기조화시스템에 관한 것으로, 상세하게는, 실내로 유입, 유출되는 공기에 포함된 세균을 효과적으로 제거할 수 있는 공기조화시스템에 관한 것이다.
생활 수준이 향상되면서 실내 공기질에 대한 관심이 증가하고, 생활 습관의 변화로 실내 거주시간이 증가하며, 에너지 효율을 개선하기 위해 건물이 점차 밀폐화됨에 따라 실내 환기가 매우 중요하게 인식되고 있다.
실내 공기질에 영향을 미치는 인자는 환기, 실내 오염원, 실외 오염원, 건축재료, 미생물 기타 등으로 구분되는데, 이들 중 환기가 실내 공기질을 제어하는 가장 효과적인 방법으로 알려져 있다.
최근 공동주택이 고층화, 고단열화, 고기밀화됨에 따라 외기의 도입이 어려워져 자연환기량이 감소하여 자연환기에만 의존하는 종래의 환기방식으로는 신선한 공기의 부족, 배기의 불량과 같은 문제를 해결할 수 없다.
이에 대해, 실내 공기질을 유지, 제어할 수 있는 공기청정기에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 공기청정기는 공기를 흡입하여 먼지나 유해물질을 걸러내고 정화된 공기를 기기 밖으로 배출하는 장치이다. 이러한 공기청정기는 외부 공기의 내부 유입 및 정화된 공기의 외부 방출을 유도하는 팬모듈과, 유입된 공기 중의 먼지나 유해물질 등을 걸러내는 여과모듈과, 상기 팬모듈 및 여과모듈이 설치되는 케이스를 포함한다.
상기 여과모듈은 필터를 이용한 건식, 물을 이용한 습식, 전기방전을 이용한 전기집진식 등 다양한 방식을 사용하고 있으며, 이들 여과모듈의 개선을 통해 먼지나 세균의 여과효율을 높이는 것을 중심으로 개선되어 왔다.
현재 사용되고 있는 대부분의 공기청정기의 필터링 성능은 상향 평준화되고 있는 추세이며, 이에 따라, 제조사들은 독창적인 디자인을 통해 차별화하거나, 가습 기능, 장식 기능, 온풍 기능 등의 기능을 더하여 차별화하고 있다.
다만, 종래의 공기청정기는 공기 중에 부유하는 냄새나 이물질을 효과적으로 걸러주는 한편, 최근에 발병하고 있는 코로나바이러스감염증-19(COVID-19), 2003년 유행했던 사스(SARS, 중증급성호흡기증후군), 2014년 유행했던 메르스(MERS, 중동호흡기증후군), 조류 인플루엔자 등을 제거하지는 못하고 있는 실정이므로, 공기 중에 부유하는 바이러스나 세균을 제거하는 기능이 구비된 공기조화기 및 공기조화시스템에 대한 수요가 증가할 것으로 예상된다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밀폐된 공간, 즉, 실내의 공기질을 효과적으로 제어, 관리할 수 있고, 공기조화기를 통과, 체류하는 공기에 포함된 세균을 효과적으로 제거할 수 있는 공기조화시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, 밀폐된 공간에 적용되는 공기조화시스템에 있어서, 외기를 정화, 살균하여 상기 공간으로 유입시키는 제1 공기조화기, 및 내기를 정화, 살균하여 외부로 유출시키는 제2 공기조화기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 공기조화기는 각각 통신모듈 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 제1 공기조화기는 급기부, 살균부 및 배기부를 순차적으로 포함하고, 상기 살균부는 공기의 체류시간을 미리 정해진 범위로 조절하는 유로형성부를 포함하고, 상기 유로형성부는 UV 광원 및 상기 UV 광원에 연결되어 UV를 확산시키는 도광부재를 포함하는 제1 살균모듈을 포함하는 공기조화시스템을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 급기부는 필터, 임펠러 및 급기된 공기에 UV를 조사하는 제2 살균모듈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 급기부는 상기 살균부에서 공기의 체류시간에 따라 개폐되는 제1 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유로형성부는 상기 살균부에서 공기의 체류시간을 1초 이상으로 조절할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유로형성부는 하나 이상의 배플판을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배플판 중 적어도 일부는 도광부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배기부는 배기되는 공기에 UV를 조사하는 제3 살균모듈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배기부는 상기 살균부에서 공기의 체류시간에 따라 개폐되는 제2 댐퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 공기조화기는 상기 제1 공기조화기와 동일한 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 공기조화기 중 적어도 하나는, 내기의 오염 상태를 확인하는 공기질센서, 내기의 온도를 감지하는 온도센서, 외기와 내기의 압력 차이를 감지하는 차압센서 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 공기조화시스템은, 외기를 정화, 살균하여 상기 공간으로 유입시키는 제1 공기조화기, 및 내기를 정화, 살균하여 외부로 유출시키는 제2 공기조화기를 포함하되, 이들이 상호 연동하여 작동하도록 함으로써 밀폐된 공간, 즉, 실내의 공기질을 효과적으로 제어, 관리할 수 있다.
또한, 상기 제1 및/또는 제2 공기조화기는 실내 및/또는 실외로부터 급기된 공기의 체류시간을 미리 정해진 범위로 조절하는 유로형성부가 구비된 살균부를 포함함으로써, 공기조화기를 통과, 체류하는 공기에 포함된 세균을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 상기 유로형성부에 구비된 살균모듈은 UV 광원 및 UV를 확산시키는 도광부재를 포함함으로써, 소량의 UV 광원으로도 상기 살균부를 통과하는 공기의 전(全) 영역에 UV가 조사되도록 할 수 있고, 이를 통해 에너지 효율을 현저히 개선할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화시스템을 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화시스템의 작동원리를 도식화한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구조를 도식화한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균모듈의 구조를 도식화한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급기부의 구조를 도식화한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터의 구조를 도식화한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공기조화기의 구조를 도식화한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화시스템을 도식화한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화시스템의 작동원리를 도식화한 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구조를 도식화한 것이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화시스템은, 밀폐된 공간에 적용되는 공기조화시스템에 있어서, 외기를 정화, 살균하여 상기 공간으로 유입시키는 제1 공기조화기(10), 및 내기를 정화, 살균하여 외부로 유출시키는 제2 공기조화기(20)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 공기조화기는 각각 통신모듈(11, 21) 및 컨트롤러(12, 22)를 포함하고, 상기 제1 공기조화기(10)는 급기부(100), 살균부(200) 및 배기부(300)를 순차적으로 포함하고, 상기 살균부(200)는 공기의 체류시간을 미리 정해진 범위로 조절하는 유로형성부(210)를 포함하고, 상기 유로형성부(210)는 UV 광원 및 상기 UV 광원에 연결되어 UV를 확산시키는 도광부재를 포함하는 제1 살균모듈(230)을 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 상기 공기조화시스템은, 외기를 정화, 살균하여 상기 공간으로 유입시키는 제1 공기조화기(10), 및 내기를 정화, 살균하여 외부로 유출시키는 제2 공기조화기(20)를 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 공기조화기는 각각 상호 대향하는 벽에 동일하거나 상이한 높이로 설치되거나(도 1(a)), 각각 벽 및 천장에 설치되거나(도1(b)), 동일한 벽에 각각 상하 또는 좌우로 설치될 수 있다(도 1(c)).
일반적으로, 밀폐된 실내 공간의 환풍, 환기 시, 상호 대향하는 벽을 각각 외기와 연통시키는 경우 환풍, 환기 효과가 좋고, 특히, 공기나 바람이 유입되는 위치를 낮게, 유출되는 위치를 높게 형성하는 것이 이러한 효과를 극대화할 수 있으므로, 도 1(a)에서와 같이 상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20)를 각각 상호 대향하는 벽에 상이한 높이로 설치하되, 상기 제1 공기조화기(10)의 배기부가 상기 제2 공기조화기(10)의 급기부보다 낮은 곳에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다.
도 2를 참고하면, 상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20)는 각각 통신모듈(11, 21) 및 컨트롤러(12, 22)를 포함할 수 있다. 상기 통신모듈은 상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20)가 상호 필요한 신호를 무선으로 송수신하여 자동으로 연동, 작동하도록 할 수 있고, 필요에 따라, 사용자 단말(D)과 연결되어 상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20)가 사용자에 의해 수동 및/또는 자동으로 연동하도록 할 수 있다. 상기 통신모듈 간 및/또는 상기 통신모듈과 상기 사용자 단말 간의 통신 방식은 와이파이, 블루투스, NFC, 적외선 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 컨트롤러(12, 22)는 상기 통신모듈(11, 21) 및/또는 후술할 센서(13, 23)로부터 수신한 신호에 따라 상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20)의 작동, 예를 들어, 댐퍼의 개폐, UV의 강도, 조도, 임펠러의 회전속도 등을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제1 공기조화기(10)의 상기 센서(13)는 상기 제2 공기조화기(20)의 상기 통신모듈(21)과 직접 통신하여 제2 공기조화기의 작동에 관여할 수 있고, 반대로, 상기 제2 공기조화기(20)의 상기 센서(23)는 상기 제1 공기조화기(10)의 상기 통신모듈(11)과 직접 통신하여 제2 공기조화기의 작동에 관여할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급기부의 구조를 도식화한 것이다. 도 5를 참고하면, 상기 급기부(100)는 필터(110) 및 임펠러(120)를 포함할 수 있다. 상기 급기부(100)는 정화가 필요한 공기를 제1 공기조화기의 내부로 유입시킬 수 있다. 상기 제1 공기조화기의 내부로 공기가 유입되는 방향을 기준으로 상기 필터(110)는 상기 임펠러(120)의 전단 또는 후단에 구비될 수 있고, 필요에 따라, 상기 임펠러(120)의 전단 및 후단에 구비될 수도 있다.
상기 임펠러(120)는 하나 이상의 블레이드 및 상기 블레이드를 회전시키기 위한 모터를 포함할 수 있고, 상기 블레이드가 회전하면서 외부의 공기를 상기 제1 공기조화기의 내부로 유입시킬 수 있다.
이 때, 상기 모터의 회전력 및/또는 회전속도를 제어함으로써 상기 제1 공기조화기의 내부로 유입되는 공기의 양(부피, 유량 등)을 조절할 수 있다.
상기 필터(110)는 공기에 함유된 먼지나 유해물질을 물리적으로 걸러낼 수 있고, 구체적으로, 수십 내지 수백 나노미터 크기의 먼지나 유해물질까지 효과적으로 걸러낼 수 있는 기공, 섬유 직경 등을 가지는 부직포일 수 있다.
또한, 상기 필터(110)는 하나의 부직포층으로 이루어질 수 있고, 필요에 따라, 2 이상의 부직포층이 적층되어 이루어지거나 하나 이상의 무기흡착층을 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
상기 부직포층은 고분자 수지 및/또는 세라믹을 이용하여 제조될 수 있고, 이 경우, 상기 부직포층은 고분자 섬유 및/또는 세라믹 섬유와 그 사이에 형성된 기공을 포함할 수 있다.
상기 무기흡착층은 냄새, 유해물질 등을 흡착할 수 있는 다공성 무기입자, 예를 들어, 제올라이트, 숯, 실리카 등으로 이루어진 필름 또는 패널이거나, 이러한 다공성 무기입자를 포함하는 슬러리가 코팅된 필름 또는 패널일 수 있다.
또한, 상기 필터(110)는 공기에 함유된 먼지나 유해물질을 물리적으로 걸러낼 뿐만 아니라, 상기 급기부(100)를 통해 상기 제1 공기조화기의 내부로 유입된 공기를 1차적으로 살균할 수 있다.
상기 필터(110)의 표면, 즉, 상기 필터에 포함된 섬유의 표면은 항균 기능을 가지는 금속 입자로 코팅될 수 있다. 또한, 상기 필터를 제조하기 위한 원료에 일정 량의 금속 입자를 혼합하여 상기 섬유의 내부에 항균 기능을 가지는 금속 입자를 도핑할 수도 있다.
이러한 금속 입자의 코팅 및 도핑은 선택적으로 이루어질 수 있고, 필요에 따라, 조합하여 이루어질 수도 있다. 상기 항균 기능을 가지는 금속 입자는, 예를 들어, 은, 구리 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 필터(110)는 상기 제1 공기조화기의 내부로 유입된 공기에 UV를 조사하여 공기를 살균하는 제2 살균모듈(130)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 살균모듈(130)은 급기된 공기에 함유된 세균 및/또는 바이러스를 살균, 제거할 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 제2 살균모듈(130)은 상기 급기부(100)의 내벽에 하나 이상 구비될 수 있고, 이 경우, 상기 필터(110)를 통과한 공기는 상기 제2 살균모듈(130)에 의해 살균된 상태에서 상기 살균부(200)로 이동할 수 있다.
또한, 상기 제2 살균모듈(130)이 상기 급기부(100)의 내벽에 구비되는 경우, 상기 제2 살균모듈(130)은 상기 급기부(100)의 내부, 상기 필터(110), 상기 임펠러(120)를 살균하여 장치 내부에서 세균이 번식하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터의 구조를 도식화한 것이다.
도 6(a)를 참고하면, 상기 필터(110)의 표면에 하나 이상의 제2 살균모듈(130)이 구비될 수 있다. 상기 제2 살균모듈(130)은 상기 필터(110) 및 이를 통과하는 공기를 살균할 수 있다. 다만, 상기 제2 살균모듈(130)의 조도, 광도에 따른 커버리지(coverage)가 고정되는 경우, 상기 제2 살균모듈(130)의 수는 상기 필터(110)의 표면적에 비례하여 증가하므로 에너지 효율이 저하될 수 있다.
이에 대해, 도 6(b)를 참고하면, 상기 필터(110)가 도광성 수지, 구체적으로, 도광성 섬유로 이루어지는 경우, 상기 필터(110)의 둘레를 따라 하나 이상의 제2 살균모듈(130)이 구비될 수 있다. 상기 제2 살균모듈(130)의 광원에서 발생한 UV는 상기 도광성 섬유로 이루어진 필터(110)의 전(全) 영역으로 확산되어 상기 필터 및 이를 관통하는 공기에 대한 UV 의 커버리지를 전체적으로 확보할 수 있으므로, UV와 접촉하지 않는 공기의 양을 최소화할 수 있다.
상기 급기부(100)는 상기 살균부(200)에서 공기의 체류시간에 따라 개폐되는 제1 댐퍼(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 공기조화기에 유입된 공기가 살균되지 않은 상태에서 외부로 배출되는 것을 방지하기 위해, 상기 제1 공기조화기를 통과하는 공기의 유량, 유속, 체류시간 등을 정밀하게 제어하여 공기가 상기 제1 공기조화기의 내부에 구비된 제1 내지 제3 살균모듈과 충분히 접촉하도록 하는 것이 중요하다.
상기 제1 댐퍼(140)는 미리 정해진 주기로, 또는 인위적인 조작을 통해 개폐가 제어됨으로써, 유입된 공기가 외부로 역류하는 것을 방지하고, 유입된 공기가 적정 시간 동안 상기 제1 공기조화기의 내부에 체류하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제1 댐퍼(140)가 폐쇄된 경우, 미세한 틈 또는 유격을 통해 공기가 역류, 유출되지 않도록 상기 제1 댐퍼(140)는 마그네틱 방식으로 폐쇄될 수 있다.
상기 살균부(200)는 공기의 체류시간을 미리 정해진 범위, 구체적으로, 1초 이상, 바람직하게는, 3초 이상, 더 바람직하게는, 6초 이상으로 조절하는 유로형성부(210)를 포함할 수 있다. 상기 공기의 체류시간이 1초 미만이면 공기에 함유된 다양한 종류의 세균 및/또는 바이러스를 효과적으로 살균, 제거할 수 없다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균모듈(제1 내지 제3 살균모듈)의 구조를 도식화한 것이다.
도 4를 참고하면, 상기 유로형성부(210)는 UV 광원(231) 및 상기 UV 광원에 연결되어 UV를 확산시키는 도광부재(232)를 포함하는 하나 이상의 제1 살균모듈(210)을 포함함으로써 상기 급기부(100)로부터 유입된 공기에 함유된 다양한 종류의 세균 및/또는 바이러스를 99.99% 이상, 실질적으로 전부 살균, 제거할 수 있다.
상기 UV 광원(231)은 UV 영역에 해당하는 빛을 방출하는 것이면 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니나, 에너지 효율을 고려하여 LED를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 UV 광원(231)의 복사플럭스(radiant flux)는 1~500mW, 바람직하게는, 100~500mW, 더 바람직하게는, 200~500mW일 수 있다. 상기 UV 광원의 복사플럭스가 1mW 미만이면 다양한 종류의 세균 및/또는 바이러스가 효과적으로 살균될 수 없고, 500mW 초과이면 에너지 효율이 현저히 저하될 수 있다.
이에 대해, 상대적으로 복사플러스가 큰 UV 광원을 사용하되, 그 수를 줄이면서도 공기에 대한 UV의 커버리지와 살균력을 유지, 개선하기 위해, 상기 UV 광원(231)에 연결되어 UV를 확산시키는 도광부재(232)를 사용할 수 있다.
상기 도광부재(232)는 상기 UV 광원(231)에서 방출된 광을 미리 정해진 범위로 전달, 확산시켜 상기 도광부재(232)의 표면에서 균일한 강도 및/또는 조도의 UV가 방출되도록 할 수 있다. 상기 도광부재(232)를 사용함으로써, 상기 UV 광원(231)의 수를 줄임과 동시에 UV의 커버리지를 넓힐 수 있으므로 에너지 효율이 현저히 개선될 수 있다.
상기 도광부재(232)는 상기 UV 광원(231)으로부터의 광의 감쇠가 적은 특성, 즉, 도광성이 요구된다. 상기 도광부재(232)는 아크릴계 수지(예를 들어, PMMA), 폴리카보네이트계 수지와 같은 고분자 물질뿐만 아니라, 유리 섬유와 같은 세라믹 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 다양한 구조와 형태로 성형될 수 있다.
도 3을 다시 참고하면, 상기 유로형성부는 하나 이상의 배플판(210)을 포함할 수 있고, 상기 제1 살균모듈(230)은 상기 배플판(210)의 표면 및 상기 살균부(200)의 내벽에 하나 이상 구비될 수 있다.
상기 배플판(210)의 수, 면적, 구조, 형태 및/또는 위치는 공기의 체류시간에 따라 가변적일 수 있다. 상기 급기부(100)로부터 유입된 공기는 상기 살균부(200)를 통과하면서 상기 제1 살균모듈(230)에 의해 살균된 상태에서 상기 배기부(300)로 이동할 수 있다.
한편, 도 3에서와 같이 상기 배플판(210)이 상기 살균부(200)의 내벽에서 돌출된 경우, 상기 배플판(210) 및 상기 살균부(200)의 내벽이 접하는 경계 영역에 UV가 적절히 조사, 도달되기 어렵고, 이에 따라 상기 경계 영역을 통과하는 공기가 효과적으로 살균되기 어려운 문제가 있다.
즉, 상기 경계 영역은 상기 제1 살균모듈(230)의 커버리지를 벗어나는, 이른바, 사각 영역이 될 수 있으므로, 상기 경계 영역에 대한 UV의 커버리지를 확보할 필요가 있다. 상기 경계 영역에 추가의 UV 광원을 설치하여 커버리지를 확보할 수 있으나, UV 광원의 수가 증가함에 따라 에너지 효율이 저하될 수 있다.
이에 대해, 상기 배플판(210) 중 적어도 일부는 도광부재를 포함할 수 있고, 바람직하게는, 상기 배플판(210)이 전체적으로 도광부재로 이루어지도록 구성함으로써, 소량의 UV 광원으로도 상기 경계 영역에 대한 UV의 커버리지를 충분히 확보할 수 있고, 상기 살균부를 통과하는 공기의 전(全) 영역에 UV가 조사되도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공기조화기의 구조를 도식화한 것이다.
도 7을 참고하면, 상기 유로형성부는 하나 이상의 관로(220)를 포함할 수 있고, 상기 제1 살균모듈(230)은 상기 관로의 내벽에 하나 이상 구비될 수 있다.
상기 관로(220)의 수, 면적, 구조, 형태 및/또는 위치는 공기의 체류시간에 따라 가변적일 수 있다. 상기 급기부(100)로부터 유입된 공기는 상기 살균부(200)를 통과하면서 상기 제1 살균모듈(230)에 의해 살균된 상태에서 상기 배기부(300)로 이동할 수 있다.
한편, 도 7에서와 같이 상기 관로가 하나 이상의 절곡부를 포함하는 경우, 상기 절곡부에 UV가 적절히 조사, 도달되기 어렵고, 이에 따라 상기 절곡부를 통과하는 공기가 효과적으로 살균되기 어려운 문제가 있다.
즉, 상기 절곡부는 상기 제1 살균모듈(230)의 커버리지를 벗어나는, 이른바, 사각 영역이 될 수 있으므로, 상기 절곡부에 대한 UV의 커버리지를 확보할 필요가 있다. 상기 절곡부에 추가의 UV 광원을 설치하여 커버리지를 확보할 수 있으나, UV 광원의 수가 증가함에 따라 에너지 효율이 저하될 수 있다.
이에 대해, 상기 관로(220)의 내벽 중 적어도 일부는 도광부재를 포함할 수 있고, 바람직하게는, 상기 관로(220)의 내벽이 전체적으로 도광부재로 이루어지도록 구성함으로써, 소량의 UV 광원으로도 상기 절곡부에 대한 UV의 커버리지를 충분히 확보할 수 있고, 상기 살균부를 통과하는 공기의 전(全) 영역에 UV가 조사되도록 할 수 있다.
상기 배기부(300)는 상기 급기부(100) 및 상기 살균부(200)를 통과하면서 살균된 공기를 제1 공기조화기의 외부, 즉, 밀폐된 공간의 실내로 유출시킬 수 있다. 필요에 따라, 제1 공기조화기 내부의 공기를 원활하게 유출시키기 위해 상기 배기부(300) 또한 상기 급기부(100)에서와 같이 필터 및 임펠러를 포함할 수 있다. 상기 필터 및 임펠러의 구조, 작용효과 등에 대해서는 전술한 것과 같다.
도 3을 참고하면, 상기 배기부(300)는 배기되는 공기에 UV를 조사하여 유출 직전의 공기를 추가로 살균하는 제3 살균모듈(330)을 포함할 수 있다. 상기 제3 살균모듈(300)은 상기 배기부(300)의 내벽 및/또는 상면에 구비될 수 있고, 이 경우, 상기 살균부(200)를 통과한 공기는 상기 제3 살균모듈(330)에 의해 살균된 상태에서 제1 공기조화기의 외부, 즉, 밀폐된 공간의 실내로 유출될 수 있다.
또한, 상기 제3 살균모듈(330)이 상기 배기부(300)의 내벽 및/또는 상면에 구비되는 경우, 상기 제3 살균모듈(330)은 상기 배기부(300)의 내부, 필터, 임펠러 등을 살균하여 장치 내부에서 세균이 번식하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 배기부(300)는 상기 살균부(200)에서 공기의 체류시간에 따라 개폐되는 제2 댐퍼(340)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 공기조화기에 유입된 공기가 살균되지 않은 상태에서 외부로 배출되는 것을 방지하기 위해, 상기 제1 공기조화기를 통과하는 공기의 유량, 유속, 체류시간 등을 정밀하게 제어하여 공기가 상기 제1 공기조화기의 내부에 구비된 제1 내지 제3 살균모듈과 충분히 접촉하도록 하는 것이 중요하다.
상기 제2 댐퍼(340)는 미리 정해진 주기로, 또는 인위적인 조작을 통해 개폐가 제어됨으로써, 유입된 공기가 외부로 역류하는 것을 방지하고, 유입된 공기가 적정 시간 동안 상기 제1 공기조화기의 내부에 체류하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제2 댐퍼(340)는 상기 제1 댐퍼(140)와 연동하여 미리 정해진 주기로, 또는 인위적인 조작을 통해 개폐가 제어됨으로써, 유입된 공기가 외부로 역류하는 것을 방지하고, 유입된 공기가 적정 시간 동안 상기 제1 공기조화기의 내부에 체류하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제2 댐퍼(340)가 폐쇄된 경우, 미세한 틈 또는 유격을 통해 공기가 역류, 유출되지 않도록 상기 제2 댐퍼(340)는 마그네틱 방식으로 폐쇄될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 공기조화기(10)는 외기를 정화, 살균하여 밀폐된 공간의 실내로 유입시킬 수 있고, 실내로 유입된 공기는 밀폐된 공간에 체류하면서 실내의 오염물질, 비말 등에 의해 재오염될 수 있으므로, 상기 공기조화시스템은 이러한 내기를 정화, 살균하여 외부로 유출시키는 제2 공기조화기(20)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 공기조화기(20)는 상기 제1 공기조화기(10)와 동일한 것일 수 있고, 상기 제2 공기조화기(20)의 급기부 및 배기부는 각각 밀폐된 공간의 실내 및 실외를 향해 형성된 것으로서, 그 방향을 제1 공기조화기(10)와 반대로 설치한 것일 수 있다. 그 외 공기조화기를 구성하는 급기부, 살균부, 배기부의 구조, 작용효과 등에 대해서는 전술한 것과 같다.
도 2를 참고하면, 상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20) 중 적어도 하나는 센싱 신호를 통신모듈(11, 21) 및/또는 컨트롤러(12, 22)에 전송하는 센서(13, 23)를 포함할 수 있다. 상기 센서(13, 23)는 내기의 오염 상태를 확인하는 공기질센서, 내기의 온도를 센싱하여 이상 여부를 감지하는 온도센서, 외기와 내기의 압력 차이를 감지하는 차압센서 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20)는 각각 공기질센서의 센싱 신호를 전송하여 원격지에서 실내의 오염상태를 확인하고, 오염상태가 설정된 범위를 초과하면 상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20)를 작동시키는 컨트롤러(12, 22)를 포함할 수 있다.
상기 제1 공기조화기(10)는 상기 공기질센서의 센싱 신호에 의해 선택적으로 작동될 수 있고, 외기의 미세먼지 농도가 설정된 농도 이하인 경우 작동되어 실내를 환기시킬 수 있다. 상기 제2 공기조화기(20)는 내기의 미세먼지 농도가 설정된 농도 이상이면 작동되어, 실내의 오염물질을 외부로 배출하도록 작동될 수도 있다.
상기 제1 및 제2 공기조화기(10, 20)는 각각 통신모듈(11, 21)을 포함할 수 있고, 상기 통신모듈(11, 21)을 통해 와이파이, 블루투스, NFC, 적외선 등 무선으로 상호 연동되거나 사용자 단말(D)과 연동되어 선택적으로 작동될 수 있고, 내기 및/또는 외기의 오존, 미세먼지, 이산화질소 등의 농도와 설정된 농도를 비교하여 작동하거나 작동을 멈추어 실내를 환기시킬 수 있다.
상기 제1 및/또는 제2 공기조화기는 온도센서와 공기질센서의 센싱 결과, 연소에 의해 발생하는 가스 등이 감지되거나 급격한 온도 상승이 감지되면, 상기 통신모듈(11, 21)을 통해 사용자 단말로 화재 위험 경고를 송신할 수도 있다.
상기 공기질센서와 함께 미세먼지센서, 이산화탄소센서, 유기화합물센서, 오존센서, 온도센서, 습도센서, 차압센서, 라돈센서 등과 같이 공기질을 측정할 수 있는 센서를 각각의 용도에 맞게 추가로 구비할 수 있다.
상기 차압센서는 외기와 내기의 압력 차이가 음압 관리가 필요한 압력으로 센싱되면 관련 신호를 상기 컨트롤러(12, 22)에 전송하여 상기 컨트롤러(12, 22)가 상기 제1 및/또는 제2 공기조화기의 작동을 제어하도록 할 수 있다.
상기 차압센서는 음압 관리가 필요한 공간에서는 상기 제1 및/또는 제2 공기조화기를 제어하여 실내에 음압을 조성하고, 양압 관리가 필요한 공간에서는 상기 제1 및/또는 제2 공기조화기를 제어하여 실내에 양압을 조성할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 제1 공기조화기
20: 제2 공기조화기
11, 21: 통신모듈
12, 22: 컨트롤러
13, 23: 센서
100: 급기부
110: 필터
120: 임펠러
130: 제2 살균모듈
140: 제1 댐퍼
200: 살균부
210: 배플판
220: 관로
230: 제1 살균모듈
231: UV 광원
232: 도광부재
300: 배기부
330: 제3 살균모듈
340: 제2 댐퍼

Claims (10)

  1. 밀폐된 공간에 적용되는 공기조화시스템에 있어서,
    외기를 정화, 살균하여 상기 공간으로 유입시키는 제1 공기조화기, 및
    내기를 정화, 살균하여 외부로 유출시키는 제2 공기조화기를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 공기조화기는 각각 통신모듈 및 컨트롤러를 포함하고,
    상기 제1 공기조화기는 급기부, 살균부 및 배기부를 순차적으로 포함하고,
    상기 살균부는 공기의 체류시간을 미리 정해진 범위로 조절하는 유로형성부를 포함하고,
    상기 유로형성부는 UV 광원 및 상기 UV 광원에 연결되어 UV를 확산시키는 도광부재를 포함하는 제1 살균모듈을 포함하는,
    공기조화시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급기부는 필터, 임펠러 및 급기된 공기에 UV를 조사하는 제2 살균모듈을 포함하는,
    공기조화시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 급기부는 상기 살균부에서 공기의 체류시간에 따라 개폐되는 제1 댐퍼를 더 포함하는,
    공기조화시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유로형성부는 상기 살균부에서 공기의 체류시간을 1초 이상으로 조절하는,
    공기조화시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유로형성부는 하나 이상의 배플판을 포함하는,
    공기조화시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배플판 중 적어도 일부는 도광부재를 포함하는,
    공기조화시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배기부는 배기되는 공기에 UV를 조사하는 제3 살균모듈을 포함하는,
    공기조화시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배기부는 상기 살균부에서 공기의 체류시간에 따라 개폐되는 제2 댐퍼를 포함하는,
    공기조화시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 공기조화기는 상기 제1 공기조화기와 동일한 것인,
    공기조화시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공기조화기 중 적어도 하나는,
    내기의 오염 상태를 확인하는 공기질센서, 내기의 온도를 감지하는 온도센서, 외기와 내기의 압력 차이를 감지하는 차압센서 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는,
    공기조화시스템.
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