KR20220081411A - Control of Micro Particulate Matters and Organic Contagious Particles by Air Window Technology - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기 및 유기입자 오염물질 차단 에어윈도우 및 제어에 관한 것으로, 거주자의 실내 활동을 제한하지 않으면서 무기 및 유기입자인 미세먼지와 감염 바이러스 차단을 위한 공간의 구분 및 미세먼지와 감염 바이러스 입자의 제거를 목적으로 공간 차단의 고속제트 토출의 노즐부, 오염물질의 흡입을 위한 음압의 컬렉터부, 오염물질 제거의 필터링, 생화학처리, UVGI 등의 기능을 포함하며 음압용 홴의 음압기에 관한 것으로, 외기도입을 위한 별도의 덕트가 필요하지 않으며 벡터형 제트가 음압의 컬렉터부까지 도달함으로 오염물질이 음압기에서 완전히 제거된 후 청정 기류로 배출되며 다시 제트로 흡입되어 양쪽 공간을 분리시키는 에어 윈도우 및 그 제거 방법에 관한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an inorganic and organic particle pollutant blocking air window and control, and without limiting indoor activities of residents, dividing a space for blocking fine dust and infectious virus, which are inorganic and organic particles, and fine dust and infectious virus particles It includes functions such as the nozzle part of high-speed jet discharge for space blocking, the collector part of negative pressure for suction of pollutants, filtering of pollutant removal, biochemical treatment, UVGI, etc. , no separate duct is required for external introduction, and as the vector-type jet reaches the negative pressure collector part, the pollutants are completely removed from the negative pressure machine, and then discharged as a clean air stream. And characterized in that it relates to a method for removing the same.

Description

무기 및 유기입자 오염물질 차단 에어윈도우 및 그 제거방법 {Control of Micro Particulate Matters and Organic Contagious Particles by Air Window Technology}{Control of Micro Particulate Matters and Organic Contagious Particles by Air Window Technology}

본 발명은 거주자의 실내 활동을 제한하지 않으면서 무기 및 유기입자인 미세먼지와 감염 바이러스 차단을 위한 공간의 구분 및 미세먼지와 감염 바이러스 입자의 제거를 목적으로 공간 차단의 고속제트 토출의 노즐부, 오염물질의 흡입을 위한 음압의 컬렉터부, 오염물질 제거의 필터링, 생화학처리, UVGI 등의 기능을 포함하는 음압식 공기청정기에 관한 것으로, 외기도입을 위한 별도의 덕트가 필요하지 않으며 벡터형 제트가 음압의 컬렉터부까지 도달함으로 오염물질이 음압식 공기청정기에서 완전히 제거된 후 청정 기류로 배출되며 다시 제트로 흡입되어 양쪽 공간을 분리시키는 에어 윈도우 및 그 제거 방법에 관한 것이다.The present invention provides a nozzle unit for high-speed jet ejection of space blocking for the purpose of separating a space for blocking fine dust and infectious virus, which are inorganic and organic particles, and removing fine dust and infectious virus particles without limiting indoor activities of residents; It relates to a negative pressure air purifier that includes functions such as a negative pressure collector part for inhalation of pollutants, filtering of pollutants removal, biochemical treatment, UVGI, etc., and does not require a separate duct for external introduction and has a vector type jet The present invention relates to an air window in which contaminants are completely removed from the negative pressure air purifier by reaching the negative pressure collector, then discharged as a clean air stream and sucked back into a jet to separate both spaces, and a method for removing the same.

초밀집 사회로 대표되는 한국사회는 대표적인 무기 및 유기입자인 미세먼지와 감염 바이러스의 극복이 필요하며 뉴노멀사회 인프라스트럭쳐의 구축 필요성이 대두되고 있다. 국가적으로 미세먼지의 저감을 위해 산업단지의 경우 대규모 미세먼지 차단숲을 조성, 산업단지 밖으로 주거지역 전파를 1차적으로 방지노력하며 공장 실내에는 식물 자동화 관리기술을 활용한 스마트가드볼 설치 등을 통한 실내공기질 개선을 시도하고는 있으나 그 효과가 아직까지는 크지 않다. 이에 따라 능동적으로 대응할 수 있는 미세먼지 저감 설치형 및 이동형 공기질 정화시스템의 구축이 더욱 필요해 지고 있다. Korean society, which is represented as an ultra-dense society, needs to overcome fine dust and infectious viruses, which are representative inorganic and organic particles, and the need to build a new normal society infrastructure is emerging. To reduce fine dust nationally, in the case of industrial complexes, large-scale fine dust-blocking forests are created, and efforts are made to primarily prevent the spread of residential areas outside of industrial complexes. Attempts to improve indoor air quality are being made, but the effect is not yet significant. Accordingly, it is more necessary to construct an installation type and portable air quality purification system that can actively respond to fine dust reduction.

또한 바이러스의 맥크로스케일 에어로졸 감염을 막기 위해서는 초밀집 인구사회기준 사회적 거리 대응 환기량, 제어유동방식, 필터링 및 UVGI 등의 사회인프라 기준 확립이 필요하며, 실현 가능한 기술적 연구가 선행되어야 한다.In addition, in order to prevent macroscale aerosol infection of the virus, it is necessary to establish social infrastructure standards such as ventilation volume, control flow method, filtering and UVGI for social distance based on ultra-dense population social standards, and feasible technical research should be preceded.

일반적으로 공기청정기는 일반 가정, 사무실 등 이와 유사한 장소에 설치되어 공기 중에 포함된 분진포집, 냄새탈취 등의 기능을 수행하는 가전제품이다. 그러나 실내공기를 청정하게 유지시키기 위한 목적으로 실내 오염된 공기를 집진 및 탈취의 필터를 통과시켜 외부로 공기를 불어내면서 에어로졸 형태의 바이러스를 멀리 퍼뜨릴 가능성이 있으며, 또한 공기청정기 주위의 유동이 폐회로가 되어 근처의 공기만 반복적으로 청정하는 등 다수의 한계를 지니고 있다. 공기청정기를 정격 풍량으로 운전하였을 때의 적용면적을 정격 적용면적으로 부르며, 이는 실내에 설치하였을 때 1시간당 1회의 자연환기조건에서 청정기를 10분동안 가동시켜 실내의 입자농도를 초기 입자농도의 50%로 낮출 수 있는 실내의 면적으로 정의한다. 이때 실내의 천장높이는 2.4m를 기준으로 하며, 적용면적은 다음의 공식으로 산출한다. In general, an air purifier is a home appliance that is installed in a place similar to that of a general home or office and performs functions such as collecting dust contained in the air and deodorizing it. However, for the purpose of keeping the indoor air clean, there is a possibility that the indoor polluted air passes through a dust collecting and deodorizing filter and blowing air to the outside to spread the aerosol-type virus far away, and the flow around the air purifier becomes a closed circuit. It has a number of limitations, such as repeatedly cleaning only nearby air. The applied area when the air purifier is operated at the rated air volume is called the rated application area. It is defined as the area of the room that can be lowered in %. At this time, the indoor ceiling height is based on 2.4m, and the applied area is calculated by the following formula.

A = 2.4×P (1) A = 2.4×P (1)

여기서, A는 적용면적 (평), P는 분진 청정화 능력(㎥/min)이다. 따라서 이론적으로는 15평 공기청정기의 경우 풍량이 6.25 cmm이면 만족하지만, 실질적으로는 집진효율 및 공기연령효율로 더 큰 풍량이 필요하게 된다. 실제 CA 시험규격에서 청정기의 분진 청정화 능력 P는 다음의 공식으로 산출한다. Here, A is the applied area (pyeong), and P is the dust cleaning capacity (m3/min). Therefore, in theory, in the case of a 15 pyeong air purifier, if the air volume is 6.25 cmm, it is satisfactory, but in practice, a larger air volume is required due to dust collection efficiency and air age efficiency. In the actual CA test standard, the dust cleaning ability P of the purifier is calculated by the following formula.

Figure pat00001
(2)
Figure pat00001
(2)

여기서, P는 분진청정화능력 (m3/min), V는 시험챔버 체적 (m3), t는 운전감소시의 측정시간(min), Ci1은 자연감소시 측정개시점 t=0에서의 입자농도 (개/cm3), Ci2는 운전감소시 측정개시점 t=0에서의 입자농도 (개/cm3), Ct1은 자연감소시 측정시간 t분에서의 입자농도 (개/cm3), Ct2는 운전감소시 측정시간 t분에서의 입자농도 (개/cm3), N은 시험체 대수이다.Here, P is the dust purification capacity (m 3 /min), V is the test chamber volume (m 3 ), t is the measurement time when the operation is reduced (min), and C i1 is the measurement start point at t=0 when the operation is reduced. Particle concentration (units/cm 3 ), C i2 is the particle concentration at the measurement start point t=0 when the operation is reduced (units/cm 3 ), and C t1 is the particle concentration at the measurement time t minutes when the operation is reduced (units/cm 3 ) 3 ), C t2 is the particle concentration (pieces/cm 3 ) at the measurement time t min when the operation is reduced, and N is the number of specimens.

그러나 공기청정기를 가동 시 실내 공기 흐름을 해석한 결과를 나타낸 도 1에서 보듯이 공기청정기 주변의 공기 유선은 공기청정기 근처에서 맴도는 형태를 나타내어 실내 오염물질을 효과적으로 제거하지 못하거나 공기연령이 너무 커서 결국 유기입자들에 의한 감염 노출 확률이 높아지는 제 1 문제점이 있다. However, as shown in Fig. 1, which shows the results of analyzing the indoor air flow when the air purifier is operating, the air stream around the air purifier shows a shape that hovers near the air purifier, so it cannot effectively remove indoor pollutants or the air age is too large. There is a first problem in that the probability of exposure to infection by organic particles increases.

또한 외기를 도입하여 실내 공간의 오염물질의 밀도를 낮추는 덕트식의 환기장치는 창문을 열어 외기를 도입한 효과를 가질 수는 있으나, 주로 카세트형태의 냉난방기 설치로 중앙 AHU(공기처리장치)이 필요 없는 빌딩의 경우 실내 공간마다 따로 환기 덕트가 구비되지 않아 청정식 환기장치를 위해서는 별도의 덕트의 설치가 필요하며 덕트로 인한 많은 에너지손실이 발생하는 제 2 문제점이 있다.In addition, a duct-type ventilation device that lowers the density of pollutants in an indoor space by introducing outside air can have the effect of introducing outside air by opening a window, but a central AHU (air handling unit) is required mainly by installing a cassette-type air conditioner. In the case of a building without a separate ventilation duct for each indoor space, a separate duct needs to be installed for a clean ventilation system, and there is a second problem in that a lot of energy loss occurs due to the duct.

일반적으로 에어커튼이라고 불리는 유동방식은 한 방향으로의 벡터형 환기 혹은 냉난방기에서 사용하나, 대개 실내공기를 빨아들여 횡류홴(Cross-flow Fan)이라 불리는 장치를 통해 급기를 하며 이 때의 제트 속도가 낮아 아래까지 충분히 도달하지 못하는 제 3 문제점이 있다. In general, the flow method called air curtain is used in one-way vector type ventilation or air conditioner, but usually it sucks in indoor air and supplies air through a device called a cross-flow fan, and the jet speed at this time is There is a third problem that it is low enough to not reach the bottom sufficiently.

또한 에어커튼방식으로 토출한 공기가 단지 냉난방 기류를 막아주거나 양쪽의 공간의 온도를 유지하는 기능만 할 뿐 오염물질이 제거되지 않고 다시 흡입되어 양쪽 공간을 분리시키는 에어 윈도우의 오염물질제거 기능은 수행할 수 없는 제 4의 문제점이 있었다. In addition, the air discharged through the air curtain method only blocks the airflow for heating and cooling or maintains the temperature of both spaces, and the pollutant removal function of the air window is performed, which separates the two spaces by being sucked in again without removing the pollutants. There was a fourth problem that couldn't be done.

상기 제 1 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 공간 차단의 고속제트 토출의 노즐부, 오염물질의 흡입을 위한 음압의 컬렉터부, 오염물질 제거의 필터링 혹은 생화학처리 혹은 UVGI 등의 기능을 포함하는 음압식 공기청정기로 구성되며, 노즐부는 실내 공기를 흡입하여 챔버부를 통해 실내공간을 면으로 나누어 고속으로 토출된 벡터형 제트가 음압의 컬렉터부까지 도달함으로 오염물질이 음압식 공기청정기에서 완전히 제거된 후 청정 기류로 배출된 후 다시 제트로 토출 및 흡입과정을 반복하므로 공기연령이 낮아져 유기입자들에 의한 감염 노출 확률을 낮추게 된다.In order to solve the first problem, the present invention provides a negative pressure including a nozzle part of high-speed jet discharge for space blocking, a collector part of negative pressure for suction of pollutants, filtering or biochemical treatment of pollutants or UVGI, etc. It is composed of an air purifier, and the nozzle part sucks indoor air, divides the indoor space through the chamber part into planes, and the vector-type jet discharged at high speed reaches the negative pressure collector part. After being discharged as a clean air stream, the ejection and inhalation processes are repeated with a jet, which lowers the age of the air and lowers the probability of exposure to infection by organic particles.

도 2에 도시된 바와 같이 외기를 도입하여 실내 공간의 오염물질의 밀도를 낮추는 환기장치는 중앙 AHU(공기처리장치)와 외기도입을 위한 덕트의 설치가 필요하나, 본 발명은 오염물질이 음압식 공기청정기에서 완전히 제거된 후 외기와 같은 청정 기류로 배출되므로 덕트의 추가적 설치가 필요하지 않다. 본 발명에서는 공간 차단의 고속제트를 통한 벡터형 기류를 만들기 위해 홴을 통해 흡입된 실내공기는 챔버를 통해 정류된 후 노즐을 통해 토출하게 된다. 노즐을 통해 토출되는 공기제트속도는 도 3에서와 같이 센터라인속도 Uc는 x의 -1/2승에 비례하여 감소하므로, 2m 정도 떨어진 곳에서 최소한 1m/s의 속도를 얻으려면 토출속도가 20m/s가 되어야 한다. 또한 충분한 크기의 AR(스팬대비 노즐높이 형상비;b/h)의 제트의 경우 주위의 오염된 공기를 끌어 들이면서 상사성을 유지하며, 제트 두께는 계속해서 증가하게 된다. 제트 두께는 하류 방향으로 계속 증가하면서 센터라인속도가 낮아지므로 제트 면에 의한 오염물질 차단의 효과가 낮아지는 것을 방지하기 위해 노즐에서 컬렉터부까지의 거리가 먼 경우 컬렉터부까지 충분한 속도로 도달하도록 도 4에서와 같이 두 줄 이상의 노즐 립을 설치하여 두 제트가 다시 만나 하나의 제트유동을 형성하여 음압의 컬렉터부까지 충분한 속도로 도달하도록 하여 제트 속도가 낮아 아래까지 충분히 도달하지 못하는 제 3 문제점을 극복한다. As shown in FIG. 2, the ventilation device that introduces outdoor air to lower the density of pollutants in the indoor space requires the installation of a central AHU (air processing unit) and a duct for introducing outside air, but in the present invention, pollutants are negative pressure type After being completely removed from the air purifier, it is discharged as a clean air stream such as outside air, so additional installation of ducts is not required. In the present invention, the indoor air sucked through the fan is rectified through the chamber to create a vector type airflow through the high-speed jet of space blocking, and then discharged through the nozzle. The air jet speed discharged through the nozzle decreases in proportion to the -1/2 power of x, so the centerline speed U c decreases in proportion to the -1/2 power of x, as shown in FIG. It should be 20 m/s. In addition, in the case of a jet of sufficient size AR (span-to-nozzle height aspect ratio; b/h), the similarity is maintained while drawing in the surrounding polluted air, and the jet thickness continues to increase. As the jet thickness continues to increase in the downstream direction, the centerline speed decreases. In order to prevent the effect of blocking contaminants by the jet surface from being lowered, if the distance from the nozzle to the collector part is long, make sure to reach the collector part at a sufficient speed. As in 4, two or more rows of nozzle lips are installed so that the two jets meet again to form a single jet flow and reach the collector of negative pressure at a sufficient speed to overcome the third problem of not reaching the bottom due to the low jet speed. do.

도 5에 나타낸 바와 같이 고속제트 토출 노즐을 통한 유동의 하류에 음압 공기청정기에 연결된 컬렉터부가 직선으로 설치된 경우, 하류 바닥판에 충돌제트가 되어 더욱 퍼지는 대신 컬렉트부의 음압으로 인해 퍼지는 유동이 제한되며 이로 인해 중심속도가 컬렉트부 근처에서 가속하게 된다. As shown in FIG. 5, when the collector part connected to the negative pressure air purifier is installed in a straight line downstream of the flow through the high-speed jet discharge nozzle, the flow that spreads due to the negative pressure of the collector is limited instead of becoming a colliding jet on the downstream floor plate and spreading further. This causes the central velocity to accelerate near the collector.

또한 에어커튼방식으로 토출한 공기가 다시 흡입되어 오염된 공기를 제거하지 못하는 제 4의 문제점을 극복하기 위해 컬렉트부의 출구는 도 6에 나타난 음압식 공기청정기의 입구에 연결되며, 오염된 공기는 홴을 통해 흡입된 후 헤파(HEPA) 혹은 울파(ULPA) 필터 등을 통과한 후 다시 실내로 배출된다. 또한 본 발명은 고속제트 노즐부를 통해 토출되는 풍량보다 컬렉트부를 통해 음압식 공기청정기를 통과하는 풍량이 많도록 제어하여 노즐부 풍량을 통한 에어 윈도우 효과뿐만 아니라, 제트에 의해 끌려온 오염 공기가 음압식 공기청정기를 통과하여 청정화되는 제거방법을 제공한다.In addition, in order to overcome the fourth problem that the air discharged by the air curtain method is sucked again and the polluted air cannot be removed, the outlet of the collector is connected to the inlet of the negative pressure type air purifier shown in FIG. 6, and the contaminated air is After being inhaled through a fan, it passes through a HEPA or ULPA filter, and then is discharged back into the room. In addition, the present invention controls the amount of air passing through the negative pressure air purifier through the collecting unit to be greater than the air quantity discharged through the high-speed jet nozzle unit, so that not only the air window effect through the nozzle unit air volume but also the polluted air drawn by the jet is negative pressure type To provide a removal method that is purified by passing through an air purifier.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 에어 윈도우 청정기는 무기 및 유기입자인 미세먼지와 감염 바이러스 차단을 위한 공간 구분의 고속제트 토출의 노즐부, 오염물질의 흡입을 위한 음압의 컬렉터부, 오염물질 제거의 필터링, 혹은 생화학처리, 혹은 UVGI 등 기능의 음압식 공기청정기로 구성되며, 고속제트 토출의 노즐부는 실내 공기를 흡입하여 챔버부를 통해 토출되며 실내공간을 면으로 나누며 고속으로 토출된 벡터형 제트가 음압의 컬렉터부까지 도달하도록 충분한 크기의 AR(스팬대비 노즐높이 형상비;b/h)의 한 줄 제트 혹은 음압의 컬렉터부까지의 거리가 먼 경우 적당한 거리(s) 만큼 떨어져 도 7에 나타난 바와 같이 각 제트가 퍼져나가면서 두 제트가 닿는점(MP)에서 만나 통합점(CP점)을 거쳐 다시 하나의 제트유동을 형성하여 음압의 컬렉터부까지 충분한 속도로 도달하는 목적의 두 줄 이상의 노즐립으로 구성된다. 또한 하류 바닥판에 충돌제트가 되어 퍼지지 않도록 컬렉트부는 노즐과 동일하게 라인 형태의 흡입 구멍으로 이루어지며 컬렉트부 근처에서 공기는 가속하게 된다. 컬렉트부의 출구는 음압 공기청정기의 입구부에 연결되며, 오염된 공기는 헤파(HEPA) 혹은 울파(ULPA) 필터 등을 통과한 후 홴을 통해 청정 기류로 배출되며, 이 후 노즐부로 유입되어 매우 낮은 공기연령의 제트로 토출되면서 에어 윈도우의 기능 및 무기, 유기 오염물질 입자들을 지속적으로 끌어들여 제거하는 음압식 공기청정기의 풍량을 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, an air window purifier includes a nozzle part for high-speed jet ejection of space division to block fine dust, which are inorganic and organic particles, and an infectious virus, a collector part for negative pressure for inhalation of pollutants, and a part for removing pollutants. It is composed of a negative pressure type air purifier with functions such as filtering, biochemical treatment, or UVGI, and the nozzle part of high-speed jet suction sucks indoor air and discharges it through the chamber part. In the case of a single jet of AR (span to nozzle height aspect ratio; b/h) of sufficient size to reach the collector of As the jets spread, they meet at the point of contact (MP), pass through the integration point (CP point), and form a single jet flow again, consisting of two or more rows of nozzle lip for the purpose of reaching the collector of negative pressure at a sufficient speed. do. In addition, the collecting part is made of a line-shaped suction hole in the same way as the nozzle so that it does not spread as a colliding jet on the bottom plate, and the air is accelerated near the collecting part. The outlet of the collector is connected to the inlet of the negative pressure air purifier, and the polluted air passes through a HEPA or ULPA filter, and then is discharged as a clean air stream through a fan, and then flows into the nozzle. It is characterized by controlling the air volume of the negative pressure air purifier, which continuously draws in and removes inorganic and organic pollutant particles as well as the function of the air window while being discharged with a jet of low air age.

상기한 바와 같이 본 발명은 일반적인 공기청정기의 토출된 청정공기가 에어로졸 형태의 무기 및 유기 오염물질 입자들을 비산시켜 섞이게 만들며 결국 높은 공기연령으로 오염물질이 오랫동안 공간에 머무는 것을 방지하도록 실내공간을 면으로 나누어지도록 실내 공기를 흡입하여 노즐 챔버부를 통해 고속 벡터형 제트를 한 개의 라인 혹은 여러 라인 제트의 토출로 실내 오염물질이 퍼지지 않고 제트에 의해 혼합되어 결국 컬렉트부를 통한 음압식 공기청정기를 통해 제거하므로, 공기연령이 너무 커서 결국 유기입자들에 의한 감염 노출 확률이 높아지는 제 1 문제점을 극복한다. As described above, in the present invention, the clean air discharged from a general air purifier scatters and mixes inorganic and organic pollutant particles in the form of aerosols. The indoor air is sucked in to be divided and the high-speed vector-type jet is discharged through the nozzle chamber part through one line or several line jets, so indoor pollutants do not spread and are mixed by the jet and eventually removed through the negative pressure type air purifier through the collecting part. , overcomes the first problem in that the air age is too large and the probability of exposure to infection by organic particles is increased.

또한 외기를 도입하여 실내 공간의 오염물질의 밀도를 낮추는 환기장치는 중앙 AHU(공기처리장치)와 외기도입을 위한 덕트의 설치가 필요하나, 본 발명은 오염물질이 음압식 공기청정기에서 완전히 제거된 후 외기와 같이 청정 기류로 배출되므로 덕트의 추가적 설치가 필요하지 않다. 본 발명에서는 공간 차단의 고속제트를 통한 벡터형 기류를 만들기 위해 홴을 통해 흡입된 실내공기는 챔버 내에서 정류된 후 일자형 노즐을 통해 토출하게 된다. 노즐을 통해 토출되는 공기제트속도의 센터라인속도 Uc는 x의 -1/2승에 비례하여 감소하며 주위의 오염된 공기를 끌어 들이면서 상사성을 유지하며 제트 두께는 계속해서 증가하게 된다. 이 때 센터라인속도가 낮아지면 제트 면에 의한 오염물질 차단의 효과가 낮아지므로 노즐에서 컬렉터부까지의 거리가 먼 경우 컬렉터부까지 충분한 속도로 도달하는 목적으로 두 줄 이상의 노즐을 설치하여 두 제트가 다시 만나 하나의 제트유동을 형성하여 음압의 컬렉터부까지 충분한 속도로 도달하도록 하여 제트 속도가 낮아 아래까지 충분히 도달하지 못하는 제 3 문제점을 극복한다.In addition, the ventilation device that introduces outside air to lower the density of pollutants in the indoor space requires the installation of a central AHU (air processing unit) and a duct for outside introduction. Since it is discharged as a clean air stream like the outdoor air, there is no need for additional duct installation. In the present invention, indoor air sucked in through a fan to create a vector-type airflow through a high-speed jet of space blocking is rectified in the chamber and then discharged through a straight nozzle. The centerline velocity U c of the air jet velocity discharged through the nozzle decreases in proportion to the -1/2 power of x, and the similarity is maintained while the surrounding polluted air is drawn in, and the jet thickness continues to increase. At this time, if the center line speed is lowered, the effect of blocking pollutants by the jet surface will be lowered. Therefore, if the distance from the nozzle to the collector part is long, two or more rows of nozzles should be installed in order to reach the collector part at a sufficient speed. To overcome the third problem of not reaching the bottom sufficiently due to the low jet speed by meeting again to form a single jet flow to reach the negative pressure collector part at a sufficient speed.

또한 에어커튼방식으로 토출한 공기가 다시 흡입되어 오염된 공기를 제거하지 못하는 제 4의 문제점을 극복하기 위해 컬렉트부의 출구는 음압 공기청정기의 입구에 연결되어 오염된 공기는 음압식 공기청정기 내의 헤파(HEPA) 혹은 울파(ULPA) 필터 등을 통과한 후 홴을 통해 다시 실내로 배출되며, 고속제트 노즐부를 통해 토출되는 풍량보다 컬렉트부를 통해 음압식 공기청정기를 통과하는 풍량이 많도록 제어하여 노즐부 풍량을 통한 에어 윈도우 효과뿐만 아니라, 제트에 의해 끌려온 오염 공기가 음압식 공기청정기를 통과하여 낮은 공기연령의 실내 청정화 제어방법을 제공한다.In addition, in order to overcome the fourth problem that the air discharged by the air curtain method is sucked again and the polluted air cannot be removed, the outlet of the collector is connected to the inlet of the negative pressure air purifier, and the polluted air is removed from the HEPA in the negative pressure air purifier. After passing through a HEPA or ULPA filter, it is discharged back into the room through a fan. In addition to the air window effect through the secondary air volume, the polluted air drawn by the jet passes through the negative pressure air purifier to provide a control method for indoor cleaning of low air age.

도 1은 종래기술에 따른 공기청정기에서 공기청정기 주위의 유동이 폐회로가 되어 근처의 공기만 반복적으로 청정하는 한계를 나타내는 그림,
도 2는 종래기술에 따른 외기를 도입하여 실내 공간의 오염물질의 밀도를 낮추는 덕트형 환기장치의 일 예,
도 3은 싱글 노즐을 통해 토출되는 공기제트속도의 센터라인속도 Uc가 x의 -1/2승에 비례하여 감소하며 주위의 오염된 공기를 끌어 들이면서 상사성을 유지하며 제트 두께는 계속해서 증가하는 현상을 나타내는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 에어윈도우 노즐 단면형상 및 노즐부 덕트 구조를 나타내는 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 노즐부는 실내 천장면에 설치되고 컬렉트부는 테이블 위에 고정되며, 벡터형 제트가 음압의 컬렉터부까지 도달함으로 오염물질이 음압식 공기청정기에서 완전히 제거된 후 청정 기류로 배출되며 다시 제트로 흡입되어 양쪽 공간을 분리시키는 에어 윈도우의 실시 예,
도 6은 본 발명에 따른 음압식 공기청정기로 흡입구는 컬렉터부의 덕트로 연결되며, 오염 공기는 필터부 및 플레늄 홴을 통과 후 다시 청정 기류로 배출되는 특징을 갖는 실시 예,
도 7은 본 발명에 따른 두 개의 제트가 퍼져나가면서 두 제트가 닿는점(MP점)에서 만나 통합점(CP점)을 거쳐 다시 하나의 제트유동을 형성하여, 음압의 컬렉터부까지 충분한 속도로 도달하는 두 줄 이상의 노즐 실시 예,
도 8은 본 발명에 따른 에어윈도우 장치의 음압의 컬렉터부 단면 및 덕트 실시 예,
도 9는 본 발명에 따른 주방 아일랜드형 쿠커에서 발생하는 요리 냄새와 미세먼지 제거의 음압 컬렉터부와 공기청정기 실시 예.1 is a diagram showing the limit of repeatedly cleaning only nearby air as the flow around the air purifier becomes a closed circuit in the air purifier according to the prior art;
2 is an example of a duct-type ventilation device that lowers the density of pollutants in an indoor space by introducing outdoor air according to the prior art;
3 shows that the centerline speed U c of the air jet speed discharged through a single nozzle decreases in proportion to the -1/2 power of x, and the similarity is maintained while drawing in the surrounding polluted air, and the jet thickness is continuously A schematic diagram showing the increasing phenomenon,
4 is a schematic view showing the cross-sectional shape of the air window nozzle and the nozzle part duct structure according to the present invention;
5 is a nozzle part according to the present invention installed on the ceiling surface of the room, the collector part is fixed on the table, and as the vector jet reaches the negative pressure collector part, the pollutants are completely removed from the negative pressure air purifier and then discharged as a clean air stream. An embodiment of an air window that separates both spaces by being sucked into the jet again,
6 is a negative pressure type air purifier according to the present invention, in which the suction port is connected to the duct of the collector part, and the polluted air passes through the filter part and the plenium fan and is discharged again as a clean air stream.
7 shows two jets according to the present invention, as they spread, they meet at the point of contact (MP point), pass through the integration point (CP point), and form one jet flow again, at a sufficient speed to the collector part of the negative pressure. Two or more rows of nozzle embodiments to reach,
8 is a cross-section and a duct embodiment of the collector part of the negative pressure of the air window device according to the present invention;
9 is an embodiment of a negative pressure collector unit and an air purifier for removing cooking odors and fine dust generated in the kitchen island-type cooker according to the present invention.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.The present invention will become more apparent by describing preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in order to help the understanding of the invention, the accompanying drawings are not drawn to scale, but dimensions of some components may be exaggerated.

이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에어윈도우 장치 및 제어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an air window apparatus and a control method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9 .

도 5를 참조하면 미세먼지와 감염 바이러스 입자 등의 제거를 목적으로 공간 차단의 고속제트 토출의 노즐부(10), 오염물질의 흡입을 위한 음압의 컬렉터부(20), 오염물질 제거의 필터링, 생화학처리, UVGI 등의 기능을 포함하며 음압용 홴의 음압기(30)로 구성된다. 고속제트 토출의 노즐부(10)는 벡터형 제트의 센터라인속도가 낮아지면 제트 면에 의한 오염물질 차단의 효과가 낮아지므로 노즐에서 컬렉터부까지의 거리가 먼 경우 도 4에 나타난 두 줄 이상의 노즐을 설치하며, 노즐부(10)는 흡입홴 (15)과 덕트부(14)를 통해 연결되며, 라인형태의 노즐부는 흡입홴(15)을 통해 흡입된 공기는 덕트부(14)를 통해 노즐부 챔버(13)로 들어온 후 챔버내 정압으로 전환된 후 노즐부 내 라운드부(12)를 거쳐 노즐토출 립(11)을 통해 균일한 속도도 토출하게 된다. 두 공기 제트는 MP에서 만나 CP점을 거쳐 다시 하나의 제트유동을 형성하여 음압의 컬렉터부까지 충분한 속도로 음압의 컬렉트부(30)의 라인 형태의 라운드입구부(31)에서 가속하여 흡입되어 컬렉트 챔버부(32)로 들어오며, 다시 컬렉트 덕트부(32)를 통해 음압 청정기(40)의 입구부(41)에 연결되며 오염된 공기는 헤파(HEPA) 혹은 울파(ULPA) 필터부(42) 등을 통과한 후 홴(44)의 인렛라운드부(43)를 통해 홴에 의해 정압이 상승되어 실내로 청정기 출구부(45)를 통해 실내로 다시 배출된다.5, for the purpose of removing fine dust and infectious virus particles, the nozzle unit 10 for high-speed jet discharge of space blocking, the collector unit 20 for negative pressure for suction of contaminants, filtering of contaminants removal, It includes functions such as biochemical treatment and UVGI, and is composed of a negative pressure device 30 of a fan for negative pressure. In the nozzle unit 10 of high-speed jet discharge, when the centerline speed of the vector jet is lowered, the effect of blocking contaminants by the jet surface is lowered. is installed, and the nozzle unit 10 is connected through the suction fan 15 and the duct unit 14, and the line-shaped nozzle unit receives air sucked through the suction fan 15 through the duct unit 14 through the nozzle. After entering the sub-chamber 13, it is converted to a positive pressure in the chamber, and then passes through the round part 12 in the nozzle part and is discharged at a uniform speed through the nozzle discharge lip 11. The two air jets meet at MP, pass through the CP point, form one jet flow again, and accelerate at the round inlet 31 of the negative pressure collector 30 at a sufficient speed to the negative pressure collector portion. It enters the rect chamber part 32, and is again connected to the inlet part 41 of the negative pressure purifier 40 through the collect duct part 32, and the polluted air is a HEPA or ULPA filter part ( 42) and the like, the static pressure is increased by the fan through the inlet round part 43 of the fan 44 and discharged back into the room through the outlet part 45 of the purifier into the room.

또한 도 9에서와 같이 미세먼지와 감염 바이러스 입자 등의 제거를 목적의 고속제트 토출에 의한 차단효과 없이 아일랜드 주방에서 음식요리 시 발생하는 오염물질 및 수증기의 흡입을 위한 음압의 컬렉트부(30)는 아일랜드 테이블 코너에 라인 형태의 라운드입구부(31)와 컬렉트 챔버부(32)로 구성된다. 또한 컬렉트 챔버부(32)로 유입되어 Settling된 오염된 공기는 컬렉트 덕트부(32)를 통해 음압 청정기(40)의 입구부(41)에 연결되며, 오염된 공기는 헤파(HEPA) 혹은 울파(ULPA) 필터부(42) 등을 통과한 후 홴(44)의 인렛라운드부(43)를 통해 홴에 의해 정압이 상승되어 실내로 바로 배출되거나 제습역할의 히트펌프 증발기에서 수분이 제거된 후 실내로 배출된다. In addition, as shown in FIG. 9, the negative pressure collector 30 for inhaling contaminants and water vapor generated when cooking food in an island kitchen without a blocking effect by high-speed jet discharge for the purpose of removing fine dust and infectious virus particles. It is composed of a line-shaped round inlet part 31 and a collecting chamber part 32 at the corner of the island table. In addition, the contaminated air introduced into the collecting chamber 32 and settling is connected to the inlet 41 of the negative pressure purifier 40 through the collector duct 32, and the contaminated air is HEPA or After passing through the ULPA filter part 42, etc., the static pressure is increased by the fan through the inlet round part 43 of the fan 44 and discharged directly into the room, or moisture is removed from the heat pump evaporator serving as a dehumidifier. then discharged into the room.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, it is not limited by these embodiments, and the technical spirit of the present invention and described below by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains It goes without saying that various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be made.

10 : 노즐부 11 : 노즐 립
12 : 노즐 라운드부 13 : 노즐부 챔버
14 : 노즐부 덕트 15 : 흡입홴
16 : 흡입홴 고정부
21 : 노즐출구 속도분포 Merging Point (MP)
22 : 노즐출구 속도분포 Combining Point (CP)
30 : 컬렉트부
40 : 음압형 공기청정기 41 : 음압형 공기청정기 입구부
42 : 음압형 공기청정기 필터부 43 : 홴 인렛라운드부
44 : 음압형 공기청정기 홴 45 : 제습기
46 : 제습기 증발기10: nozzle part 11: nozzle lip
12: nozzle round part 13: nozzle part chamber
14: nozzle part duct 15: suction fan
16: suction fan fixing part
21: Nozzle outlet velocity distribution Merging Point (MP)
22: Nozzle outlet velocity distribution Combining Point (CP)
30: collect part
40: negative pressure type air purifier 41: negative pressure type air purifier inlet part
42: negative pressure type air purifier filter part 43: fan inlet round part
44: negative pressure type air purifier fan 45: dehumidifier
46: dehumidifier evaporator

Claims (7)

무기 및 유기입자인 미세먼지와 감염 바이러스 차단을 위한 공간의 구분 및 미세먼지와 감염 바이러스 입자의 제거를 목적으로 공간 차단의 고속제트 토출의 노즐부, 오염물질의 흡입을 위한 음압의 컬렉터부, 오염물질 제거의 필터링 혹은 생화학처리 혹은 UVGI 등의 기능을 포함하는 음압식 공기청정기로 구성되며, 오염물질이 음압식 공기청정기에서 완전히 제거된 후 청정 기류로 배출되어 다시 제트로 흡입되어 양쪽 공간을 분리시키는 것을 특징으로 하는 에어 윈도우. For the purpose of partitioning the space to block inorganic and organic particles of fine dust and infectious virus, and for the purpose of removing fine dust and infectious virus particles, the nozzle part of high-speed jet discharge to block the space, the collector part of negative pressure for inhaling pollutants, pollution It consists of a negative pressure air purifier that includes functions such as filtering or biochemical treatment or UVGI to remove substances, and after pollutants are completely removed from the negative pressure air purifier, it is discharged as a clean air stream and sucked back into a jet to separate the two spaces. Air window, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 노즐부는 실내 공기 흡입홴과 덕트부를 통해 연결되며 라인형태로 천정면이나 출입구 부근 위에 라인 형태로 설치되고, 흡입홴을 통해 흡입된 공기는 덕트부를 통해 노즐부 챔버 내로 들어온 후 챔버내 정압으로 전환된 후 노즐부 내 라운드부를 거쳐 노즐토출 립을 통해 균일한 속도도 토출하는 것을 특징으로 한다.According to claim 1,
The nozzle unit is connected to the indoor air suction fan and the duct through the duct, and is installed in a line form on the ceiling or near the entrance in the form of a line. After being formed, it is characterized in that it is discharged at a uniform speed through the nozzle discharge lip through the round portion inside the nozzle unit. 제1항에 있어서,
상기 노즐부는 두 줄 이상의 평행한 노즐 립(Lip)에 의한 라인 제트를 제공하며, 라인 공기 제트들은 접합점(MP)에서 만나 합침점(CP)을 거쳐 다시 하나의 제트유동을 형성하여 음압의 컬렉터부까지 충분한 속도로 음압의 컬렉트부까지 도달하는 것을 특징으로 한다.According to claim 1,
The nozzle unit provides a line jet by two or more parallel nozzle lips, and the line air jets meet at the junction point MP and pass through the convergence point CP to form a single jet flow again to form a negative pressure collector unit. It is characterized in that it reaches the collecting part of the sound pressure at a sufficient speed. 제1항에 있어서,
음압의 컬렉트부는 라인 형태의 라운드입구부와 컬렉트 챔버부로 구성되어, 오염된 공기가 라운드입구부에서 가속하여 흡입되어 컬렉트 챔버부로 들어오는 것을 특징으로 한다.According to claim 1,
The negative pressure collecting part is composed of a line-shaped round inlet part and a collecting chamber part, and the contaminated air is accelerated at the round inlet part and sucked into the collecting chamber part. 제1항에 있어서,
음압식 공기청정기는 컬렉트 덕트부를 통해 음압 청정기의 입구부에 연결되며, 오염된 공기는 헤파(HEPA) 혹은 울파(ULPA) 필터부(42) 등을 통과한 후 음압식 공기청정기 내에서 구동되는 홴의 인렛라운드부를 통해 홴에 의해 정압이 상승되어 실내로 청정기 출구부를 통해 실내로 다시 배출되는 것을 특징으로 한다.According to claim 1,
The negative pressure air purifier is connected to the inlet of the negative pressure purifier through the collector duct, and the polluted air passes through the HEPA or ULPA filter 42 and is then driven in the negative pressure air purifier. It is characterized in that the static pressure is increased by the fan through the inlet round part of the fan and discharged back into the room through the outlet of the purifier into the room. 제1항에 있어서,
고속제트 노즐부를 통해 토출되는 풍량보다 컬렉트부를 통해 음압식 공기청정기를 통과하는 풍량이 많도록 제어하여 노즐부 풍량을 통한 에어 윈도우 효과뿐만 아니라, 제트에 의해 끌려온 오염 공기가 음압식 공기청정기를 통과하여 낮은 공기연령의 실내 청정화 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.According to claim 1,
By controlling the amount of air passing through the negative pressure air purifier through the collector unit to be greater than the air volume discharged through the high-speed jet nozzle unit, not only the air window effect through the nozzle unit air volume but also the polluted air drawn by the jet passes through the negative pressure type air purifier. Accordingly, it is characterized in that it provides a method for cleaning a room with a low air age. 아일랜드 주방에서 음식요리 시 발생하는 오염물질 및 수증기의 흡입 및 제거를 위한 음압의 컬렉트부는 아일랜드 테이블 코너에 라인 형태의 라운드입구부와 컬렉트 챔버부로 구성되며 컬렉트 챔버부로 유입되어 Settling된 오염된 공기는 컬렉트 덕트부를 통해 음압 청정기의 입구부에 연결되며, 오염된 공기는 헤파(HEPA) 혹은 울파(ULPA) 필터부(42) 등을 통과한 후 음압 청정기 내 설치된 홴의 인렛라운드부를 통해 홴에 의해 정압이 상승되어 실내로 바로 배출되거나 제습역할의 히트펌프 증발기에서 수분이 제거된 후 실내로 배출되는 것을 특징으로 하는 아일랜드 주방 음압식 공기청정기. The negative pressure collector for suction and removal of contaminants and water vapor generated during cooking in the island kitchen is composed of a line-shaped round inlet and a collector chamber at the corner of the island table. Air is connected to the inlet of the negative pressure purifier through the collector duct, and the polluted air passes through the HEPA or ULPA filter 42, etc. and then blows through the inlet round of the fan installed in the negative pressure purifier. Island kitchen negative pressure air purifier, characterized in that the static pressure is raised and discharged directly into the room or discharged into the room after moisture is removed from the heat pump evaporator that serves as a dehumidifier.
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