KR20240031662A - 공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기 - Google Patents

공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기 Download PDF

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임승철
강성희
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Abstract

본 발명은 이온발생기를 공기 흡입부에 위치시킴으로써, 토출부의 창살에 의한 이온의 손실과 열교환기를 통과한 공기와의 온도차에 의한 이온발생기의 결로 현상을 최소화하여 공기정화 능력을 향상시킬 수 있도록 하는 공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 공기조화기는, 본체 케이스(10)의 배면부(14)의 좌우방향 중간에 상하방향으로 길게 연장되는 프레임부(14a)가 형성되고; 상기 프레임부(14a)의 좌우 양측에는, 흡입되는 공기를 걸러주는 흡입구 필터 조립체(60)가 장착되며; 상기 흡입구 필터 조립체(60)의 하류 측의 본체 케이스(10) 내부에 열교환기(90)가 배치되고; 상기 열교환기(90)의 하류 측에 송풍팬(120)이 배치되며; 상기 프레임부(14a)에는, 상하방향으로 간격을 유지하여 상기 흡입구 필터 조립체(60)로 유입되는 공기 중의 입자를 하전시키기 위해 방전 첨단부가 공기조화기의 후방을 향하도록 설치되어 공기조화기의 후방을 향해 음이온을 방출하는 복수의 이온발생 전극(200)이 설치되며; 상기 흡입구 필터 조립체(60)에는, 상기 이온발생 전극(200)에 의해 방전된 음이온에 의해 하전된 입자를 정전기에 의해 흡착하기 위한 정전필터(80)가 설치된다.

Description

공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기{Air Conditioner Equipped with Ion Generators in the Air Intake Part}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이온발생기를 공기 흡입부에 위치시킴으로써, 토출부의 창살에 의한 이온의 손실과 열교환기를 통과한 공기와의 온도차에 의한 이온발생기의 결로 현상을 최소화하여 공기정화 능력을 향상시킬 수 있도록 하는 공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기(air conditioner)는, 냉매를 압축→응축→팽창→증발시키는 일련의 냉매 사이클을 수행하여 실내 공기 상태를 쾌적하게 조절하기 위한 기기이다.
공기조화기는, 응축기를 가지는 열방출부와 증발기를 가지는 열흡수부가 별개로 설치되는 분리형 공기조화기가 일반적으로 사용된다. 이때, 열방출부는 실외에 설치되므로 통상 '실외기'라 하고, 열흡수부는 공조 공간, 즉 실내에 설치되므로 '실내기'라고 한다.
공기조화기 중에서 본 발명에 관련된 종래의 한 형태를 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면, 실내기의 전면판(20)에 전면 토출구(30)를 구비하여 정면풍을 토출하고, 실내기의 측면에 상하방향으로 길게 개방된 측면 토출구(50)를 구비한 형태들이 알려졌다.
또한, 도 1 및 도 2와는 달리, 실내기의 전면판(20)에 전면 토출구(30)만을 구비하고, 측면토출구를 구비하지 않은 형태의 공기조화기도 알려졌다.
또한, 실내기의 전면판(20)에 전면토출구를 구비하지 않고, 실내기의 측면에 측면토출구(50)만을 구비한 형태의 공기조화기도 알려졌다.
이러한 공기조화기에는 흡입공기를 거르는 필터가 구비되고, 필터를 통과한 공기와 열교환하는 열교환기 및 열교환기를 통과한 공기를 실내로 토출하는 송풍팬이 설치되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 공기조화기의 본체 케이스(10)의 배면부(14)에 흡입구 필터 조립체(60)가 설치되어 있고, 이 흡입구 필터 조립체(60)를 통해 실내의 공기를 흡입하게 된다.
또한, 도 7 및 도 8에는, 이러한 공기조화기에서의 공기의 흐름을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 상기 흡입구 필터 조립체(60)는, 외측 프레임(62)과 내측 프레임(64)을 구비하며, 외측 프레임(62)에 프리필터(70)가 설치되고, 외측 프레임(62)과 내측 프레임(64) 사이에 정전필터(80)가 설치된다. 프리필터(70)는 예를 들어, 망 필터로 이루어질 수 있다. 정전필터(80)는 사전에 고압 전류로 정전 처리를 한 필터로서 프리필터(70)에서 걸러지지 않은 좀 더 미세한 입자를 정전기에 의해 흡착하도록 되어 있다.
그리고 정전필터(80)의 하류(공기의 흐름방향을 기준으로 함) 측에는 열교환기(90)가 배치되고, 열교환기(90)의 전방에는 공기 토출유로를 형성하는 후방 유로 가이드(100)와 전방 유로 가이드(110)가 배치되고, 측면 토출구(50)에는 토출구 그릴(52 또는 54)이 배치되어 있다. 또한, 후방 유로 가이드(100)와 전방 유로 가이드(110) 사이에 형성되는 공기 토출유로를 향해 공기를 송풍하는 송풍팬(120) 및 모터(130)가 배치되어 있다.
그리고 후방 유로 가이드(100) 또는 전방 유로 가이드(110)에는 송풍팬(120)에 의해 토출되는 공기에 음이온을 방출하는 이온발생 전극(140)이 배치되어 있다.
따라서, 후방의 흡입구로부터 유입되는 공기는, 도 8에 도시된 것처럼, 프리필터(70)를 통과하면서 1차로 걸러지고, 정전필터(80)를 통과하면서 2차로 걸러진 후, 열교환기(90)를 통과하면서 열을 전달받아 송풍팬(120)에 의해 측면 토출구(50)를 향해 토출되며, 측면 토출구(50)에서 실내로 토출 된다.
열교환기(90)를 통과한 후 송풍팬(120)에 의해 토출되는 공기 중의 미세 입자는 이온발생 전극(140)에서 방출되는 음이온에 의해 하전되어 실내로 토출되는 한편, 음이온이 실내에도 퍼져서 실내 공기 중의 미세 입자를 하전시킨다. 그래서 실내공기가 다시 흡입구를 통해 유입될 때, 유입되는 공기 중의 하전된 미세입자가 정전필터(80)에 흡착되어 걸러짐으로써 실내공기를 쾌적하게 유지할 수 있게 된다.
그런데 이와 같은 종래의 이온발생 전극(140)의 배치 구조에 의하면, 이온발생 전극(140)이 열교환기(90)의 하류 측인 후방 유로 가이드(100)나 전방 유로 가이드(110) 또는 열교환기(90)의 하류 측의 임의의 지점에 설치되므로, 방출된 이온이 실내로 토출될 때 창살 모양의 토출구 그릴(52 또는 54)에 의해 손실되어 실내 공기 중의 입자를 충분히 하전시키지 못하는 문제가 발생한다.
또한, 예를 들어 냉방 운전 시, 열교환기(90)를 통과하는 공기는, 열교환기에 의해 온도가 낮아지는데, 이온발생 전극(140)은 실내의 높은 온도의 공기에 의해 일정부분 영향을 받아 온도가 좀 더 높기 때문에, 열교환기(90)를 통과한 공기아 이온발생 전극(140) 사이의 온도차에 의해 이온발생 전극(140)에 이슬이 맺히는 결로현상이 발생하여 이온발생 전극(140)의 효율을 떨어뜨리는 문제가 발생한다.
대한민국 등록특허공보 제10-0859840호(2008.09.17.)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은, 종래에 열교환기 하류 측의 공기 토출부 부근에 이온발생기를 설치한 공기조화기에서 발생하였던 방출 이온의 손실과, 열교환기를 통과한 공기가 이온발생기를 지나가면서 야기되는 이온발생 전극의 결로현상을 최소화하여 공기정화 능력을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것에 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기는, 본체 케이스(10)의 배면부(14)의 좌우방향 중간에 상하방향으로 길게 연장되는 프레임부(14a)가 형성되고; 상기 프레임부(14a)의 좌우 양측에는, 흡입되는 공기를 걸러주는 흡입구 필터 조립체(60)가 장착되며; 상기 흡입구 필터 조립체(60)의 하류 측의 본체 케이스(10) 내부에 열교환기(90)가 배치되고; 상기 열교환기(90)의 하류 측에 송풍팬(120)이 배치되며; 상기 프레임부(14a)에는, 상하방향으로 간격을 유지하여 상기 흡입구 필터 조립체(60)로 유입되는 공기 중의 입자를 하전시키기 위해 방전 첨단부가 공기조화기의 후방을 향하도록 설치되어 공기조화기의 후방을 향해 음이온을 방출하는 복수의 이온발생 전극(200)이 설치되며; 상기 흡입구 필터 조립체(60)에는, 상기 이온발생 전극(200)에 의해 방전된 음이온에 의해 하전된 입자를 정전기에 의해 흡착하기 위한 정전필터(80)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 공기조화기에서, 상기 프레임부(14a)에는, 상기 이온발생 전극(200)의 장착을 용이하게 하기 위해 프레임부(14a)의 상하방향으로 간격을 유지하여 복수의 원기둥 모양의 전극 설치 보스(150)가 형성되고; 상기 이온발생 전극(200)은, 상기 전극 설치 보스(150)에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 공기조화기에서, 상기 흡입구 필터 조립체(60)에는, 후방으로부터 전방으로 프리필터(70)와 상기 정전필터(80)가 차례로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 공기조화기에 의하면, 이온발생 전극(200)이 흡입구 부분에 설치되어 공기조화기로 흡입되는 공기를 미리 하전시키는 구성으로 이루어진다.
따라서, 이온발생 전극(200)은 열교환기(90)의 상류 측에 위치함으로써, 종래에 이온발생 전극(200)을 열교환기 하류 측에 설치했을 때와 같이 이온발생 전극(200)에 이슬이 맺히는 현상이 발생하지 않게 된다.
또한, 공기 중의 입자가 하전된 직후 프리필터(70)와 정전필터(80)를 통과하기 때문에, 종래에 이온발생 전극에서 방출된 이온과 하전된 입자가 창살 모양의 토출그릴을 먼저 통과하면서 발생하였던 이온 손실 문제가 제거됨으로써 공기 정화(청정) 능력을 향상시킬 수가 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 공기조화기의 외관 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 공기조화기의 후방에서 바라본 사시도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 공기조화기의 배면도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 공기조화기의 평단면도이다.
도 5는, 도 4의 B-B 선에 따른 단면도로서, 이온발생 전극 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명에 따른 공기조화기의 공기 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 종래의 이온발생 전극의 설치 위치를 설명하기 위한 평단면도이다.
도 8은, 종래의 공기조화기의 공기 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 차례로 참조하면서 본 발명에 따른 공기조화기의 구체적인 실시예를 자세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5는, 본 발명에 따른 공기조화기의 외관을 나타내는 것으로서, 도 1에는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 후방에서 바라본 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 배면도가 도시되어 있고, 도 4에는 평단면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 B-B 선에 따른 단면가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기(10)는, 본체 케이스(10)의 전방을 전면판(20)으로 막은 형태로 이루어진다.
본체 케이스(10)는, 좌우 양쪽의 측면부(12)와, 뒤쪽의 배면부(14)와, 아래쪽의 저면부(16)와, 위쪽의 상면부(18)로 이루어진다.
전면판(20)은, 상기 본체 케이스(10)의 전면을 막는 패널이다.
전면판(20)에는, 도면에 도시한 예처럼 전면 토출구(30) 및 그것을 개폐하거나 조절하는 토출구 도어(40)를 구비할 수 있다. 또는 전면 토출구(30) 및 토출구 도어(40)를 구비하지 않고 전면판(20)이 막혀있는 형태일 수도 있다.
측면부(12)에는 측면 토출구(50)가 상하방향(세로)으로 길게 연장된 형태로 형성된다.
본 발명에서, 본체 케이스(10)의 배면부(14)의 좌우방향 중간에는, 상하방향으로 길게 연장되는 프레임부(14a)가 형성된다. 이 프레임부(14a)는 배면부(14) 및 측면부(12)로부터 일체로 연장되는 프레임이다.
상기 프레임부(14a)의 좌우 양측은 열려있는 공간 즉, 흡입구를 이루게 된다.
프레임부(14a)의 좌우 양측에는, 흡입되는 공기를 걸러주는 흡입구 필터 조립체(60)가 장착된다.
흡입구 필터 조립체(60)는, 외측 프레임(62)과 내측 프레임(64)을 구비한다.
흡입구 필터 조립체(60)에는, 후방으로부터 전방으로 프리필터(70)와 정전필터(80)가 차례로 구비된다.
상기 프리필터(70)는 물세척이 가능하고 외측 프레임(62)에 교체 가능한 망 필터로 구성할 수 있다.
정전필터(80)는, 외측 프레임(62)과 내측 프레임(64)에 사이에 설치된다.
정전필터(80)는, 통상적인 정전필터와 동일하게, 사전에 고압 전류로 정전 처리를 한 필터로서, 프리필터(70)에서 걸러지지 않은 좀 더 미세한 입자를 정전기에 의해 흡착하도록 되어 있다.
정전필터(80)는, 상기 흡입구 필터 조립체(60)의 사이즈에 맞게 미리 재단된 것을 가져다가 상기 외측 프레임(62)과 내측 프레임(64) 사이에 끼워 넣는 방식으로 설치할 수 있다.
정전필터(80)의 하류(공기의 흐름 방향을 기준으로 함) 측에는 열교환기(90)가 배치되고, 열교환기(90)의 전방(하류 측)에는 공기 토출유로를 형성하는 후방 유로 가이드(100)와 전방 유로 가이드(110)가 배치된다.
측면 토출구(50)에는 토출구 그릴(52 또는 54)이 배치되어 있다.
또한, 후방 유로 가이드(100)와 전방 유로 가이드(110) 사이에는, 공기 토출유로를 향해 공기를 송풍하는 송풍팬(120) 및 모터(130)가 설치된다.
송풍팬(120) 및 모터(130)는, 상기 후방 유로 가이드(100)에 설치되는 형태일 수 있고, 상기 전방 유로 가이드(110)에 설치되는 형태일 수 있다.
본 발명에서는, 프레임부(14a)에 상하방향으로 간격을 유지하여 복수의 이온발생 전극(200)이 설치된 구성을 가진다.
이온발생 전극(200)은, 그것의 첨단부가 공기조화기의 후방을 향하도록 설치된다. 따라서, 이온발생 전극(200)은, 공기조화기의 후방을 향해 이온을 방출하게 되며, 이로써 공기조화기의 후방으로부터 흡입구로 흡입되는 공기 중의 입자를 하전시키도록 되어 있다.
이온발생 전극(200)은, 탄소섬유나 금속섬유를 다발로 묶은 형태이거나 금속핀으로 이루어진다.
상기 이온발생 전극(200)에 의해 방전된 음이온에 의해 하전된 입자는 흡입구 필터 조립체(60)의 정전필터(80)에 흡착된다.
이온발생 전극(200)의 설치를 위해, 상기 프레임부(14a)에는, 복수의 원기둥 모양의 전극 설치 보스(150)가 상하방향으로 간격을 유지하여 형성된다.
프레임부(14a)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가운데에 깊은 홈이 상하방향(세로방향)으로 길게 형성된 형태의 단면모양을 가진다.
전극 설치 보스(150)는, 프레임부(14a)의 가운데 홈에 원기둥 모양으로 형성되며, 원기둥에는 원형의 홈이 형성된다.
이온발생 전극(200)은, 이러한 전극 설치 보스(150)의 원형의 홈에 삽입되어 설치된다.
도 6에는 본 발명에 따른 공기조화기의 공기 흐름을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명은, 앞에서 설명한 바와 같이, 공기조화기의 후방(공기 흐름 방향으로는 상류 쪽)으로부터 전방(공기 흐름 방향으로는 하류 쪽)으로 차례대로, 이온발생 전극(200), 프리필터(70), 정전필터(80), 열교환기(90), UV LED(95), 송풍팬(120)이 설치된다.
따라서, 송풍팬(120)이 작동하고, 이온발생 전극(200)에 전압을 가해 방전을 일으키면 음이온이 발생하고, 발생된 음이온은 흡입구 측의 공기 중의 입자를 하전시킨다.
흡입구 측, 즉, 흡입구 필터 조립체(60)를 통해 흡입되는 공기는 먼저 프리필터(70)를 통과하면서 공기중의 큰 입자가 걸러지고, 프리필터(70)를 통과한 하전된 미세 입자는 정전필터(80)에 흡착되어 제거된다.
하전된 입자가 정전필터(80)에 흡착된 후, 공기는 열교환기(90)를 통과하면서 열교환이 이루어진 다음, UV LED(95)에 의해 살균처리된 후 송풍팬(120)에 의해 실내로 토출 된다.
송풍팬(120)에 의해 토출되는 공기 중에 남은 음이온은 실내에 퍼져서 실내 공기 중의 미세 입자를 하전시킨다. 이에 따라 실내공기가 다시 흡입구를 통해 유입될 때, 유입되는 공기 중의 하전된 미세입자가 정전필터(80)에 다시 흡착되어 걸러짐으로써 실내공기를 점점 더 쾌적하게 유지할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명에서는, 이온발생 전극(200)이 흡입구 부분에 설치되어 공기조화기로 흡입되는 공기를 미리 하전시키는 구성으로 이루어진다.
이에 따라, 이온발생 전극(200)은 열교환기(90)의 상류 측에 위치함으로써, 종래에 이온발생 전극(200)을 열교환기 하류 측에 설치했을 때와 같이 이온발생 전극(200)에 이슬이 맺히는 현상이 발생하지 않게 된다.
또한, 공기 중의 입자가 하전된 직후 정전필터(80)를 통과하기 때문에, 종래에 이온발생 전극에서 방출된 이온과 하전된 입자가 창살 모양의 토출그릴을 먼저 통과하면서 발생하였던 이온 손실 문제가 제거됨으로써 공기 정화(청정) 능력을 향상시킬 수가 있다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
10: 본체 케이스
14: 배면부
14a: 프레임부
20: 전면판
30: 전면 토출구
40: 토출구 도어
50: 측면 토출구
52, 54: 토출구 그릴
60: 흡입구 필터 조립체
62: 외측 프레임
64: 내측 프레임
70: 프리필터
80: 정전필터
90: 열교환기
95: UV LED
100: 후방 유로 가이드
110: 전방 유로 가이드
120: 송풍팬
130: 모터
150: 전극 설치 보스
200: 이온발생 전극

Claims (3)

  1. 본체 케이스(10)의 배면부(14)의 좌우방향 중간에 상하방향으로 길게 연장되는 프레임부(14a)가 형성되고,
    상기 프레임부(14a)의 좌우 양측에는, 흡입되는 공기를 걸러주는 흡입구 필터 조립체(60)가 장착되며,
    상기 흡입구 필터 조립체(60)의 하류 측의 본체 케이스(10) 내부에 열교환기(90)가 배치되고,
    상기 열교환기(90)의 하류 측에 송풍팬(120)이 배치되며,
    상기 프레임부(14a)에는, 상하방향으로 간격을 유지하여 상기 흡입구 필터 조립체(60)로 유입되는 공기 중의 입자를 하전시키기 위해 방전 첨단부가 공기조화기의 후방을 향하도록 설치되어 공기조화기의 후방을 향해 음이온을 방출하는 복수의 이온발생 전극(200)이 설치되며,
    상기 흡입구 필터 조립체(60)에는, 상기 이온발생 전극(200)에 의해 방전된 음이온에 의해 하전된 입자를 정전기에 의해 흡착하기 위한 정전필터(80)가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부(14a)에는, 상기 이온발생 전극(200)의 장착을 용이하게 하기 위해 프레임부(14a)의 상하방향으로 간격을 유지하여 복수의 원기둥 모양의 전극 설치 보스(150)가 형성되고,
    상기 이온발생 전극(200)은, 상기 전극 설치 보스(150)에 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡입구 필터 조립체(60)에는, 후방으로부터 전방으로 프리필터(70)와 상기 정전필터(80)가 차례로 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 흡입부에 이온발생기를 장착한 공기조화기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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