KR20240045521A - 역세척이 가능한 공기순환기 - Google Patents

역세척이 가능한 공기순환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 역세척이 가능한 공기순환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외기와 내기가 통과하는 경로상에 프리필터를 설치하여 이물질을 제거함과 동시에 프리필터의 성능저하시 프리필터를 역세척할 수 있는 공기순환기에 관한 것이다.

Description

역세척이 가능한 공기순환기{air circulator with backwashing}
본 발명은 역세척이 가능한 공기순환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외기와 내기가 통과하는 경로상에 프리필터를 설치하여 이물질을 제거함과 동시에 프리필터의 성능저하시 프리필터를 역세척할 수 있는 공기순환기에 관한 것이다.
공기청정기나 집진장치에 의한 실내공기질 개선 외에도, 수시로 창호를 개방하여 충분히 환기해 실내 공기질을 개선 시키는 것이 바람직하다. 주거지나 사무공간의 공기질을 개선하기 위해서는 창호개폐에 의한 환기가 용이하나, 창호개폐에 의해서는 외부소음과 먼지의 유입과 실내공기의 열에너지가 손실된다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 외부의 신선한 공기를 내부로 공급하고, 내부의 공기를 외부로 배출시키는 목적으로 공기순환환기라는 공조시스템이 설치되고 있다. 공기순환기로 에너지 절약을 위하여 전열교환모듈을 구비한 폐열 회수형 공기순환기가 주로 사용되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2022-0028346호에 개시된 바와 같이 통상적인 공기순환기는 실내로부터 내부공기를 흡입하는 실내흡입구와 실내에 외부공기를 배출하는 실내배출구가 결합되고, 타측에 실외로부터 외부공기를 흡입하는 실외흡입구와 실외로 내부공기를 배출하는 실외배출구가 결합되는 하우징과, 하우징의 내부에 결합되어 내부공기와 외부공기의 열교환을 하는 전열교환모듈, 외부공기의 흐름을 제공하는 외부공기휀과 내부공기의 흐름을 제공하는 내부공기휀을 구비한다.
또한, 전열교환모듈을 통과하는 공기 중이 이물질을 제거하기 위해 전열교환모듈의 측면에는 필터가 설치된다. 이러한 필터는 외기 중의 이물질을 제거함으로써 공기정화에 효과적이다. 하지만 일정시간이 지나면 필터에 이물질에 쌓이면서 필터의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2022-0028346호: 미세먼지 등 유해물질 제거와 세균 증식 방지 기능을 구비한 공기순환기
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 외기와 내기가 통과하는 경로상에 프리필터를 설치하여 이물질을 제거함과 동시에 프리필터의 성능저하시 프리필터를 역세척할 수 있는 공기순환기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 역세척이 가능한 공기순환기는 하우징과; 상기 하우징의 내부에 설치되어 내기와 외기가 열교환되는 전열교환모듈과; 상기 하우징의 일측에 설치되며, 실내로부터 내기가 흡입되는 실내흡입구 및 실내로 외기가 배출되는 실내배출구와; 상기 하우징의 타측에 설치되며, 실외로부터 외기가 흡입되는 실외흡입구 및 실외로 내기가 배출되는 실외배출구와; 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 실외흡입구를 통해 외기를 흡입하여 상기 실내배출구를 통해 실내로 배출하기 위한 외기팬과; 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 실내흡입구를 통해 내기를 흡입하여 상기 실외배출구를 통해 실외로 배출하기 위한 내기팬과; 상기 전열교환모듈을 통과하는 외기 또는 내기 중의 이물질을 제거하기 위해 상기 하우징의 내부에 설치되며, 다수의 통기홀이 형성된 판상의 프리필터와; 상기 하우징에 설치되어 상기 프리필터를 역세척하기 위한 역세수단;을 구비한다.
상기 역세수단은 상기 프리필터의 전면에 위치하여 상기 프리필터에 부착된 이물질을 제거하기 위한 스위핑부와, 상기 스위핑부를 상하로 이동시키기 위한 승강유닛과, 상기 승강유닛의 작동시 상기 외기팬 또는 상기 내기팬을 반대방향으로 회전시키기 위한 제어부를 구비한다.
상기 승강유닛은 상기 스위핑부의 일측에 나사결합되는 제 1리드스크류와, 상기 제 1리드스크류와 나란하게 설치되며 상기 스위핑부의 타측에 나사결합되는 제 2리드스크류와, 상기 제 1 및 제 2리드스크류를 회전시키기 위한 구동부를 구비한다.
상기 구동부는 상기 제 1리드스크류를 회전시키기 위한 모터와, 상기 제 1리드스크류에 설치되는 구동풀리와, 상기 제 2리드스크류에 설치되는 종동풀리와, 상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하는 벨트를 구비한다.
상기 스위핑부는 가로 방향으로 길게 형성되어 상기 승강유닛에 의해 상하로 이동가능한 이동바와, 상기 이동바에 설치되어 상기 이동바의 상하 이동시 상기 프리필터의 전면을 쓸어내는 브러쉬부를 구비한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 외기와 내기가 통과하는 경로상에 프리필터를 설치하여 이물질을 제거함과 동시에 프리필터의 여과성능 저하시 프리필러를 역세척할 수 있다.
따라서 본 발명은 주기적으로 프리필터를 역세척함으로써 프리필터의 여과성능을 저하를 막을 수 있어서 공기순환기의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예에 다른 공기순환기의 구성을 나타낸 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 프리필터를 발췌한 사시도이고,
도 3은 도 1의 요부를 발췌한 사시도이고,
도 4는 도 3의 A의 확대도이고,
도 5는 도 3의 작동을 나타낸 측면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 예에 따른 공기순환기의 요부를 발췌한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 역세척이 가능한 공기순환기에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 역세척이 가능한 공기순환기는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 설치되어 내기와 외기가 열교환되는 전열교환모듈(20)과, 하우징(10)의 일측에 설치되는 실내흡입구(31) 및 실내배출구(33)와, 하우징(10)의 타측에 설치되는 실외흡입구(35) 및 실외배출구(37)와, 하우징(10)의 내부에 설치되어 실외흡입구(35)를 통해 외기를 흡입하여 실내배출구(33)를 통해 실내로 배출하기 위한 외기팬(41)과, 하우징(10)의 내부에 설치되어 실내흡입구(31)를 통해 내기를 흡입하여 실외배출구(37)를 통해 실외로 배출하기 위한 내기팬(43)과, 전열교환모듈(20)을 통과하는 외기 또는 내기 중의 이물질을 제거하기 위해 하우징(10)의 내부에 설치되는 프리필터(50)와, 하우징(10)에 설치되어 프리필터(50)를 역세척하기 위한 역세수단을 구비한다.
하우징(10)은 내부가 비어있는 통 구조로 이루어진다. 하우징(10)은 실내의 천장이나 바닥 또는 벽면에 설치될 수 있다.
하우징(10)의 일측에는 실내흡입구(31) 및 실내배출구(33)가 설치된다. 실내흡입구(31) 및 실내배출구(33)에는 실내로 연장되는 덕트가 각각 연결된다. 실내흡입구(31) 및 실내배출구(33)에는 통로를 개폐하기 위한 댐퍼가 설치될 수 있다.
실내흡입구(31)를 통해 실내의 공기, 즉 내기가 흡입된다. 그리고 실내배출구(33)를 통해 실외의 공기, 즉 외기가 배출된다.
하우징(10)의 타측에는 실외흡입구(35) 및 실외배출구(37)가 설치된다. 실외흡입구(35) 및 실외배출구(37)에는 실외로 연장되는 덕트가 각각 연결된다. 실외흡입구(35) 및 실외배출구(37)에는 통로를 개폐하기 위한 댐퍼가 설치될 수 있다.
실외흡입구(35)를 통해 실외의 공기, 즉 외기가 흡입된다. 그리고 실외배출구(37)를 통해 실내의 공기, 즉 내기가 배출된다.
전열교환모듈(20)은 하우징(10)의 내부에 설치된다. 전열교환모듈(20)은 육면체 형태로 이루어진다. 외기와 내기는 전열교환모듈(20)을 통과하면서 열교환된다. 도시된 전열교환모듈(20)은 다수의 열교환판이 서로 이격되어 적층된 구조로서 외기와 내기가 열교환되는 통상적인 구조이므로 구체적인 설명을 생략한다. 사각형의 전열교환모듈(20)의 각 모서리에는 다수의 열교환판을 지지하기 위한 지지브라켓(25)이 설치된다.
하우징(10)의 내부를 통과하는 외기와 내기가 혼합되지 않도록 외기의 경로와 내기의 경로는 하우징(10)의 내부에 분리되도록 형성됨은 물론이다.
외기팬(41)은 하우징(10)의 내부에 설치된다. 외기팬(41)이 작동하면 실외흡입구(35)를 통해 외기가 하우징(10)의 내부로 유입된다. 하우징(10)의 내부로 유입된 외기는 전열교환모듈(20)을 통과하여 실내배출구(33)를 통해 실내로 배출된다.
내기팬(43) 역시 하우징(10)의 내부에 설치된다. 내기팬(43)이 작동하면 실내흡입구(31)를 통해 내기가 하우징(10)의 내부로 유입된다. 하우징(10)의 내부로 유입된 내기는 전열교환모듈(20)을 통과하여 실외배출구(37)를 통해 실외로 배출된다.
이러한 외기와 내기의 이동경로는 도 1에 잘 나타나 있다.
프리필터(50)는 전열교환모듈(20)을 통과하는 외기 또는 내기 중의 이물질을 제거하기 위해 하우징(10)의 내부에 설치된다. 도시된 예에서 프리필터(50)는 하나가 설치된다. 즉, 프리필터(50)는 실외흡입구(35)와 전열교환모듈(20) 사이에 설치될 수 있다. 이러한 프리필터(50)는 실외흡입구(35)를 통해 유입된 외기를 필터링한다. 이에 따라 이물질이 제거된 깨끗한 공기가 전열교환모듈(20)을 통과할 수 있다.
또한, 도시된 바와 달리 프리필터는 실내흡입구(31)와 전열교환모듈(20) 사이에 더 설치될 수 있다. 또한, 실외배출구(37)와 전열교환모듈(20) 사이 그리고 실내배출구(33)와 전열교환모듈(20) 사이에 더 설치될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 적용된 프리필터(50)는 통상적인 필터와 달리 판상의 형태로 이루어진다. 이러한 프리필터(50)는 금속 또는 합성수지 소재로 형성될 수 있다. 프리필터(50)에는 다수의 미세한 통기홀들이 형성된다. 통기홀들은 펀칭 또는 에칭 등의 방법으로 형성시킬 수 있다.
전열교환모듈(20)의 모서리 부위에 설치된 지지브라켓(25)에는 단면이 ㄷ자 형태로 이루어진 가이드프레임(27)이 형성된다. 프리필터(50)의 가장자리를 가이드프레임(27)의 내측으로 끼워 넣어서 프리필터(50)를 용이하게 장착할 수 있다.
상술한 프리필터(50)는 공기 중의 이물질 제거에도 유리할 뿐만 아니라 판상으로 이루어져 역세척이 용이하다는 장점을 갖는다.
역세수단은 하우징(10)에 설치된다. 프리필터(50)에 이물질이 많이 부착되면 통기홀들이 막혀서 프리필터(50)의 여과성능이 저하된다. 따라서 본 발명은 역세수단을 통해 프리필터(50)를 주기적으로 세척이 가능하므로 프리필터(50)의 여과성능 저하를 방지할 수 있다.
역세수단은 프리필터(50)의 전면에 위치하여 프리필터(50)에 부착된 이물질을 제거하기 위한 스위핑부(60)와, 스위핑부(60)를 상하로 이동시키기 위한 승강유닛과, 승강유닛의 작동시 외기팬(41) 또는 내기팬(43)을 반대방향으로 회전시키기 위한 제어부를 구비한다.
스위핑부(60)는 가로 방향으로 길게 형성되어 승강유닛에 의해 상하로 이동가능한 이동바(61)와, 이동바(61)에 설치되어 이동바(61)의 상하 이동시 프리필터(50)의 전면을 쓸어내는 브러쉬부(65)를 구비한다.
이동바(61)는 프리필터(50)의 전면에 위치한다. 이동바(61)의 양측은 후술할 승강유닛의 제 1 및 제 2리드스크류(71)(73)에 각각 나사결합된다. 이를 위해 이동바(61)의 일측에는 제 1리드스크류(71)와 나사결합되는 제 1링프레임(62)이 형성되고, 이동바(61)의 타측에는 제 2리드스크류(73)와 나사결합되는 제 2링프레임(63)이 형성된다.
브러쉬부(65)는 이동바(61)에 설치된다. 브러쉬부(65)는 다수의 모들로 이루어진다. 브러쉬부(65)의 모는 탄성있는 유연한 소재로 형성되어 프리필터(50)의 전면에 접촉된다.
승강유닛은 스위핑부(60)의 일측에 나사결합되는 제 1리드스크류(71)와, 제 1리드스크류(71)와 나란하게 설치되며 스위핑부(60)의 타측에 나사결합되는 제 2리드스크류(73)와, 제 1 및 제 2리드스크류(71)(73)를 회전시키기 위한 구동부를 구비한다.
제 1 및 제 2리드스크류(71)(73)는 프리필터(50)의 전면 가장자리 주위에 설치된다. 제 1 및 제 2리드스크류(71)(73)는 상하로 길게 형성된다. 제 1 및 제 2리드스크류(71)(73)를 지지하기 위해 가이드프레임(27)에 지지링(75) 설치된다. 제 1 및 제 2리드스크류(71)(73)는 지지링(75)의 내측을 통과한다. 제 1 및 제 2리드스크류(71)(73)는 지지링(75)에 회전가능하도록 지지된다. 제 1 및 제 2리드스크류(71)(73)에는 나사산이 형성된다. 제 1리드스크류(71)는 이동바(61)의 제 1링프레임(62)과 나사결합되고, 제 2리드스크류(73)는 이동바(61)의 제 2링프레임(63)과 나사결합된다.
구동부는 제 1리드스크류(71)를 회전시키기 위한 모터(80)와, 제 1리드스크류(71)에 설치되는 구동풀리(83)와, 제 2리드스크류(73)에 설치되는 종동풀리(85)와, 구동풀리(83)와 종동풀리(85)를 연결하는 벨트(87)를 구비한다.
모터(80)는 하우징(10)의 내측면에 결합되어 고정될 수 있다. 모터(80)에서 제 1리드스크류(71)로 동력을 전달하기 위해 웜(81)과 웜휠(82)이 설치될 수 있다. 웜(81)은 모터(80)의 구동축에 설치되고, 웜휠(82)은 제 1리드스크류(71)에 설치된다.
구동풀리(83)와 종동풀리(85)는 외측에 요철이 형성된 기어 형태일 수 있다. 그리고 벨트(87)는 내측에 홈이 형성되어 구동풀리(83)와 맞물리거나, 종동풀리(85)와 맞물리도록 형성될 수 있다. 이에 따라 벨트(87)가 미끄러지지 않고 회전력을 제 2리드스크류(73)에 정확하게 전달할 수 있다.
제어부는 외기팬(41) 또는 내기팬(43)의 회전방향을 제어한다. 제어부는 통상적인 컨트롤러로 이루어진다. 도시되지 않았지만 제어부는 하우징(10)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.
제어부는 역세척시 외기팬(41) 또는 내기팬(43)을 반대방향으로 회전시켜 공기의 흐름을 역방향으로 제어한다. 이와 함께 구동부의 모터(80)를 작동시켜 프리필터(50)를 역세척한다.
한편, 본 발명은 역세척 효율을 높이기 위해 역세척시 프리필터를 진동시키기 위한 필터진동수단을 더 구비할 수 있다.
도 6을 참조하면, 필터진동수단으로 프리필터(50)에 결합되는 진동모터(91)와, 진동모터(91)에 설치되는 편심캠(95)을 구비한다.
진동모터(91)는 프리필터의 하부에 돌출되는 거치대(55)에 설치된다. 진동모터(91)의 장착브라켓(92)은 볼트(93)에 의해 거치대(55)에 결합된다.
편심캠(95)은 진동모터(91)의 구동축에 설치된다. 편심캠(95)은 비대칭 구조로 이루어져 진동모터(91)의 회전시 진동을 발생시킨다. 이에 따라 얇은 판으로 이루어진 프리필터(50) 역시 진동하게 되고, 이에 따라 역세척시 이물질 제거 효과를 크게 높일 수 있다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 하우징 20: 전열교환모듈
31: 실내흡입구 33: 실내배출구
35: 실외흡입구 37: 실외배출구
41: 외기팬 43: 내기팬
50: 프리필터

Claims (5)

  1. 하우징과;
    상기 하우징의 내부에 설치되어 내기와 외기가 열교환되는 전열교환모듈과;
    상기 하우징의 일측에 설치되며, 실내로부터 내기가 흡입되는 실내흡입구 및 실내로 외기가 배출되는 실내배출구와;
    상기 하우징의 타측에 설치되며, 실외로부터 외기가 흡입되는 실외흡입구 및 실외로 내기가 배출되는 실외배출구와;
    상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 실외흡입구를 통해 외기를 흡입하여 상기 실내배출구를 통해 실내로 배출하기 위한 외기팬과;
    상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 실내흡입구를 통해 내기를 흡입하여 상기 실외배출구를 통해 실외로 배출하기 위한 내기팬과;
    상기 전열교환모듈을 통과하는 외기 또는 내기 중의 이물질을 제거하기 위해 상기 하우징의 내부에 설치되며, 다수의 통기홀이 형성된 판상의 프리필터와;
    상기 하우징에 설치되어 상기 프리필터를 역세척하기 위한 역세수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 역세척이 가능한 공기순환기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 역세수단은 상기 프리필터의 전면에 위치하여 상기 프리필터에 부착된 이물질을 제거하기 위한 스위핑부와, 상기 스위핑부를 상하로 이동시키기 위한 승강유닛과, 상기 승강유닛의 작동시 상기 외기팬 또는 상기 내기팬을 반대방향으로 회전시키기 위한 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 역세척이 가능한 공기순환기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 승강유닛은 상기 스위핑부의 일측에 나사결합되는 제 1리드스크류와, 상기 제 1리드스크류와 나란하게 설치되며 상기 스위핑부의 타측에 나사결합되는 제 2리드스크류와, 상기 제 1 및 제 2리드스크류를 회전시키기 위한 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 역세척이 가능한 공기순환기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 구동부는 상기 제 1리드스크류를 회전시키기 위한 모터와, 상기 제 1리드스크류에 설치되는 구동풀리와, 상기 제 2리드스크류에 설치되는 종동풀리와, 상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하는 벨트를 구비하는 것을 특징으로 하는 역세척이 가능한 공기순환기.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 스위핑부는 가로 방향으로 길게 형성되어 상기 승강유닛에 의해 상하로 이동가능한 이동바와, 상기 이동바에 설치되어 상기 이동바의 상하 이동시 상기 프리필터의 전면을 쓸어내는 브러쉬부를 구비하는 것을 특징으로 하는 역세척이 가능한 공기순환기.
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