WO2023106514A1 - 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치 - Google Patents

소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치 Download PDF

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WO2023106514A1
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photocatalyst
noise
noise module
module
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PCT/KR2022/002207
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방영운
김건우
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위아비 주식회사
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    • F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
    • F24F2013/242—Sound-absorbing material

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner equipped with a noise module, and more particularly, can dramatically reduce noise of an air conditioner installed indoors based on an air transport unit and a bulkhead structure of the noise module without the need to install an external enclosure.
  • the present invention relates to an air conditioner equipped with a noise module having a structure in which construction is easy and time and cost can be saved.
  • Photocatalyst technology uses chlorophyll (chlorophyll) as a catalyst when it receives light to generate oxygen to purify the forest.
  • chlorophyll chlorophyll
  • photocatalyst technology uses the sun and UV rays from fluorescent lamps as an energy source to cause oxidation and reduction reactions to remove various harmful substances and bacteria. It is a technology that decomposes into harmless water and carbon dioxide substances and removes odors at the same time.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional filter structure of an air purifier using photocatalytic technology.
  • polluted air A1 flowing in the front is introduced in front of the pre-filter 1 due to the air flow generated by the fan 5 .
  • the polluted air (A1) passes through the pre-filter (1) to remove medium-sized dust, and passes through the carbon filter (2) and HEPA filter (3) to remove odors and 0.3 micrometers. Fine dust and indoor mold are removed, and harmful substances and pathogenic bacteria remaining in the polluted air are decomposed into water and carbon dioxide substances harmless to the human body through the photocatalytic reaction of the photocatalytic filter (4), finally purified.
  • the air A2 is discharged to the outside, and the air condition is maintained comfortably by using an air conditioner, a blower, and a duct that is an air passage.
  • the conventional filter structure uses the photocatalytic reaction of the photocatalytic filter 4, but does not suggest a special structure or solution for evenly distributing light diffusion for sterilization such as UV over the entire filter. Therefore, a sufficient sterilizing effect on the flow of air flowing in/out of the entire filter area could not be provided.
  • the blower 5 shown in FIG. 1 forms an air flow and sucks in external air through a duct or sends air conditioned by an air conditioner into the room.
  • the air conditioner cannot be directly used in the room. That is, it is difficult to use the air conditioner indoors due to fluid noise and mechanical noise.
  • the Ministry of Environment, the Ministry of Education, and the Ministry of Construction and Transportation establish and manage simplified standards for decibels of air conditioners that can be used indoors.
  • a simple standard has been established as less than 40 decibels.
  • reducing noise inside the air conditioner has already reached a technical threshold, and there is a limit to meeting simple standards. Accordingly, in order to reduce the noise of the air conditioning apparatus, a method in which a separate enclosure is installed outside has been conventionally used.
  • This method can meet low decibels at the point of measurement due to resonance occurring in a separate component installed outside.
  • the separate configuration is continuously used, there is a problem that the noise level of resonant sound is increased.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an air conditioner equipped with a noise module that can be used indoors by offsetting fluid noise and mechanical noise by installing a connection pipe without the need to mount an additional device externally will be.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to induce a uniform photocatalytic reaction in all directions of a plurality of photocatalyst balls accommodated therein while allowing polluted air to pass through, and furthermore, a noise module having a structure capable of quickly generating a photocatalytic reaction is mounted. to provide an air conditioner.
  • a technical problem to be achieved by the present invention is to provide an air conditioner equipped with a noise module having excellent sterilization performance and low cost by using a UV-A light source as a light source for causing a photocatalytic reaction.
  • the air conditioner equipped with a noise module it is provided inside the air conditioner and divides the internal space in the housing to form a plurality of photocatalyst accommodating spaces, a photocatalyst filter module for purifying incoming air by accommodating photocatalyst balls in the photocatalyst accommodation space; an air transport unit having one end extending to the outside of the noise module to be connected to the air conditioner, the other end included inside the noise module, and having a plurality of holes formed in an area included inside the noise module; and a hole having the same shape as that of the air transport unit is formed in a portion crossing the air transport unit so that air moves through the air transport unit, and some air introduced through the air transport unit is discharged into a certain space. and a noise module diaphragm for trapping, wherein the noise module is mounted at least one in an inlet or outlet of the air conditioner to reduce noise of air introduced into the air conditioner and noise of air exhausted from the air conditioner.
  • the air transport unit includes a first air transport unit provided on one side of the noise module and a second air transport unit provided on a rear surface of the noise module based on the first air transport unit, is introduced, and the air may be exhausted to the second air transport unit.
  • Noise may be offset by spreading the air into a wide space due to perforated areas at each end of the first air transport unit and the second air transport unit.
  • the noise module partition wall part includes a first noise module partition wall part crossing the first air transportation part and a second noise module partition wall part crossing the second air transportation part, and the first air transportation part and the second noise module partition wall part Since the air is confined in a certain space by the noise reduction process can be repeated in the perforated area.
  • It may further include an auxiliary noise module for slowly exhausting the air by inducing the air to spread by a partition wall provided therein, and attenuating noise and vibration of a frequency based on the spacing, thickness, shape, and size of the partition wall.
  • the interior of the air conditioner may be divided into several compartments, and may include an air flow inducing barrier rib portion for inducing a flow of air so that the air introduced into the air conditioner passes through the photocatalyst filter module.
  • the air conditioner includes a plurality of shutter units provided where air is supplied and exhausted to an opening and closing unit installed to control gas flow; and an air circulation fan unit generating a flow such that the air is introduced into and exhausted from the air conditioner through the shutter unit, and exhausts indoor air, circulates indoor air, and External air intake can be performed.
  • the photocatalyst filter module includes a photocatalyst filter housing having an internal space open in the forward and backward directions to allow fluid to pass therethrough; barrier ribs dividing the inner space to form a plurality of photocatalyst accommodating spaces; a photocatalyst ball accommodated in the photocatalyst accommodating space; mesh-shaped photocatalyst filter covers attached to the front and rear sides of the housing to prevent the photocatalyst balls from being separated; and a light source unit provided adjacent to the rear of the photocatalyst filter housing.
  • the photocatalyst filter cover unit may include a first photocatalyst filter cover unit attached to the front of the photocatalyst filter housing; and a second photocatalyst filter cover attached to the rear of the photocatalyst filter housing.
  • a mesh-shaped photocatalyst filter provided in front of the first photocatalyst filter cover unit and reflecting light passing through the photocatalyst accommodating space so that light emitted from the light source unit and passing through the photocatalyst accommodating space is directed back to the photocatalyst accommodating space.
  • a protective cover may be further included.
  • the photocatalyst filter protection cover part includes a plurality of first mesh ribs and a plurality of second mesh ribs that cross each other to form a mesh shape, and the plurality of first mesh ribs and the plurality of second mesh ribs are connected to the partition wall on the right and left can be tilted in either direction.
  • the air conditioner can drastically reduce noise caused by air flow and equipment with a relatively simple configuration by mounting the noise module.
  • noise at the frequency of interest can be blocked by the cross-sectional area of the pipe.
  • the noise module can reduce noise by reducing the speed and pressure of the air by making air circulate using the noise module bulkhead portion and the perforated area of the air transport portion.
  • a hole is formed in a part of the noise module partition wall so that air can be continuously exhausted without being confined.
  • the noise can be effectively reduced by adjusting the frequency of the noise using the size, number and spacing of the holes formed in the noise module partition wall.
  • the noise module can reduce noise while securing a certain displacement. That is, the noise module can reduce passing noise while maintaining flow as much as possible.
  • the noise reduction process can be repeated continuously.
  • the auxiliary noise module can further attenuate noise and vibration of a frequency by adjusting the spacing, thickness, shape, and size of the partition walls therein.
  • air flowing into the air conditioner necessarily passes through the photocatalyst filter, so that polluted air can be effectively purified and supplied to the room.
  • the photocatalyst is formed in the form of a ball without pores therein, a sufficient level of photocatalytic reaction required for sterilization can occur while maintaining a high flow rate of air passing through the photocatalyst accommodating space. .
  • the photocatalyst is made in the form of a lumpy ball, it is less crumbly and has excellent durability.
  • a UV-A light source emitting only light of a relatively narrow wavelength required for a photocatalytic reaction is used as a light source for causing a photocatalytic reaction, compared to a general UV light source, the manufacturing cost of the photocatalytic filter module can be lowered. .
  • the maximum width of the photocatalyst accommodating space in the left-right direction, the maximum width in the vertical direction, and the maximum width in the front-back direction are 1.2 to 3 times the diameter of the photocatalyst ball, vortexes are easily formed in the photocatalyst accommodating space for sterilization effect can be increased.
  • the entire volume of at least one photocatalyst ball accommodated in the single photocatalyst accommodating space is 1/2 or more and 3/4 or less of the volume of the single photocatalyst accommodating space, the air flow rate in the photocatalyst accommodating space can be maintained quickly.
  • the photocatalytic reaction can occur evenly in the plurality of photocatalyst balls.
  • the protective cover since the protective cover reflects light emitted from the light source unit and passing through the photocatalyst accommodating space toward the photocatalyst accommodating space, the photocatalytic reaction can occur evenly in all directions of the plurality of photocatalyst balls.
  • the protective cover guides the path of the contaminated air obliquely from the front and rear directions, the formation of vortices in the plurality of photocatalyst accommodating spaces can be promoted.
  • the plurality of first meshes and the plurality of second meshes constituting the protective cover unit have a convex shape on the opposite side of the direction facing the light source unit compared to the surface in the direction facing the light source unit. , Resistance to air introduced into the front of the protective cover is minimized, and at the same time, the probability that light reflected from the protective cover is directed toward the photocatalyst accommodating space can be increased.
  • an optical fiber that uniformly transmits light emitted from the light emitting unit to the plurality of photocatalyst accommodating spaces, a photocatalytic reaction can be induced in the plurality of photocatalyst accommodating spaces even with a small number of light emitting units.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional filter structure of an air purifier using photocatalytic technology.
  • FIG. 2 is a diagram showing each configuration of an air conditioner equipped with a noise module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a method of operating an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a noise module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an auxiliary noise module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram separately illustrating each component of a photocatalytic filter module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a photocatalyst accommodating space formed in a photocatalyst filter housing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining the structural relationship between a photocatalyst accommodating space and a photocatalyst ball according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining the degree to which light emitted from the photocatalyst filter light source unit is diffused into a plurality of photocatalyst accommodating spaces according to the distance between the first photocatalyst filter cover unit and the photocatalyst filter light source unit.
  • FIG. 11 is a view for explaining a photocatalyst filter protection cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view for explaining the effect of the photocatalyst filter protection cover according to an embodiment of the present invention on light diffusion in a plurality of photocatalyst accommodating spaces.
  • FIG. 2 is a diagram showing each configuration of an air conditioner equipped with a noise module according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 100 may include a shutter unit 110 , an air circulation fan unit 120 , a photocatalyst filter module 130 , and an air flow inducing partition wall unit 140 .
  • the shutter unit 110 is an opening and closing unit installed to adjust gas flow, and may be provided where air is supplied and exhausted in the air conditioner 100. In addition, by controlling the opening and closing of the plate of the shutter unit 110, whether or not air is introduced into the air conditioner 100 may be determined.
  • the air circulation fan unit 120 may include an air supply fan 121 and an air exhaust fan 122 .
  • the air supply fan 121 may be provided adjacent to some of the shutter units 110 .
  • the air supply fan 121 may generate an air flow so that external air is introduced into the air conditioner 100 .
  • an air flow may be created so that the air inside is circulated.
  • external air may flow into the air conditioner 100 through the shutter unit 110 opened by the operation of the air supply fan 121 .
  • the air exhaust fan 122 may be provided adjacent to some of the shutter units 110 .
  • the air exhaust fan 122 may generate an air flow so that indoor air is exhausted to the outside.
  • the air exhaust fan 122 may generate an air flow by rotating, and at this time, internal air may be exhausted to the outside through the opened shutter unit 110 .
  • the photocatalyst filter module 130 may include a photocatalyst filter housing 131, a photocatalyst filter cover part 132, a photocatalyst filter light source part 133, and a photocatalyst filter protective cover part 134.
  • the photocatalyst filter housing 131 is a substrate for accommodating the photocatalyst balls, and can accommodate the photocatalyst balls in an internal space.
  • the inner space of the photocatalyst filter housing 131 is opened in the forward and backward directions so that fluid can pass therethrough.
  • polluted air may be introduced from one side of the photocatalytic filter housing 131 and pass through the other side, and in this process, it may be released as purified air through a photocatalytic reaction. This air flow may be formed by the air circulation fan unit 120 .
  • the inner space of the photocatalyst filter housing 131 may be partitioned into a plurality of photocatalyst accommodating spaces.
  • a plurality of photocatalyst balls may be accommodated in each photocatalyst accommodating space.
  • the photocatalyst filter cover part 132 is a member for preventing the photocatalyst balls from being separated from the photocatalyst accommodating space, and may be attached to the front and rear of the photocatalyst filter housing 131 .
  • the photocatalyst filter cover 132 may include a first photocatalyst filter cover attached to the front of the photocatalyst filter housing 131 and a second photocatalyst filter cover attached to the rear of the photocatalyst filter housing 131. there is.
  • a single photocatalyst filter cover part 132 formed in a 'C' shape may be attached to the photocatalyst filter housing 131 to cover the front and rear sides of the photocatalyst filter housing 131 at the same time.
  • the photocatalyst filter light source unit 133 is provided behind the photocatalyst filter housing 131 to emit light toward the photocatalyst filter housing 131 .
  • the photocatalyst filter light source unit 133 may include a frame and a light emitting unit. Also, the light emitting unit may be mounted on the frame to emit light toward the photocatalyst ball in the photocatalyst accommodating space. For example, the light emitting unit may be a light source that emits ultraviolet rays.
  • the light emitting unit may be a UV-A light source.
  • the UV-A light source has the advantage of lowering the manufacturing cost of the photocatalytic filter module because it emits light of a relatively narrow wavelength required for a photocatalytic reaction and has a low unit price.
  • a UV-A light source may be selected from among light sources having a life span of about 20,000 to 50,000 hours.
  • one or more windows through which fluid can pass may be formed in the frame.
  • the photocatalyst filter protective cover 134 may be provided in front of the photocatalyst filter housing 131 .
  • the photocatalyst filter protection cover 134 protects the rear components from external shocks or foreign substances and at the same time reflects light emitted from the photocatalyst filter light source unit 133 and passing through the photocatalyst accommodating space.
  • the air flow induction partition 140 may divide the interior of the air conditioner 100 into several compartments, and controls the air flow so that the air introduced into the air conditioner 100 passes through the photocatalyst filter module 130. can induce As a result, polluted air is induced to pass through the photocatalyst filter module 130 without fail, so that it can be purified more effectively than conventional air conditioners.
  • At least one noise module 200 may be mounted where air is supplied or exhausted in the air conditioner 100, and depending on the performance of the air conditioner, such as outside air input, internal air rotation, and internal air exhaust, It can be a single installation or multiple installations.
  • the noise module 200 may include an air transport unit 210 and a noise module partition wall portion 220 .
  • the air transport unit 210 may be connected to the air conditioner 100 or an external device.
  • a first air transport unit through which air is introduced and a second air transport unit through which air is exhausted may be included.
  • the air transport unit 210 may have a pipe shape, and may have a plurality of holes formed at one end. At this time, the air transport unit 210 can cancel the noise by adjusting the spacing, size, and number of holes.
  • the air transport units 210 may be provided at both ends of the noise module 200, and various patterns may be formed in order to increase an area in which air moves. For example, by adjusting the length of the air transport unit 210 and the cross-sectional area of the pipe according to the frequency of interest, noise at the frequency of interest may be blocked by the cross-sectional area of the pipe. In addition, the air transport unit 210 may reduce the sound by making the direction in which the noise travels discontinuous.
  • a plurality of noise module bulkheads 220 are provided inside the noise module 200 and can be divided into several compartments.
  • the noise module partition 220 may be formed across the air transport unit 210 .
  • a hole having the same size as the air transport unit 210 is formed in a portion of the noise module bulkhead 220 crossing the air transport unit 210 . Accordingly, the noise module partition 220 may confine air in a certain space, and air may be introduced into the interior or exhausted to the outside through the air transport unit 210 .
  • a hole is formed in a part of the noise module partition 220 so that air can be exhausted without being confined continuously.
  • the noise can be effectively reduced by adjusting the frequency of the noise using the size, number and spacing of the holes formed in the noise module partition 220 .
  • FIGS. 3 to 12 For convenience of understanding, components identical to the blocks shown in FIG. 2 or sub-components thereof will be described by matching the first two digits of the reference numerals assigned to the blocks shown in FIG. 2 .
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 100 may have a plurality of shutter units 111 , 112 , 113 , and 114 located on the side.
  • the first shutter unit 111 and the fourth shutter unit 114 may be located indoors, and the second shutter unit 112 and the third shutter unit 113 may be located outdoors.
  • the air supply fan 121 may be located adjacent to the fourth shutter unit 114 and the air exhaust fan 122 may be located adjacent to the second shutter unit 112 .
  • air may be introduced into the air conditioner 100 through the first shutter unit 111 and the second shutter unit 112 .
  • air exhaust fan 122 operates, air inside the air conditioner 100 may be exhausted to the outside through the third shutter unit 113 and the fourth shutter unit 114 .
  • the photocatalytic filter module 130 may be provided inside the air conditioner 100, and may be mounted at a location where air introduced into the first shutter unit 111 and the second shutter unit 112 passes without fail. .
  • the photocatalytic filter module 130 may be located at the center of the inner circumference of the air conditioner 100 .
  • the air flow inducing partition 140 may guide air introduced into the air conditioner 100 to pass through the photocatalyst filter module 130 .
  • the first air flow inducing partition 141 can be divided into an inlet air area of the first shutter unit 111 and an exhaust air area of the fourth shutter unit 114 .
  • the second air flow inducing partition 141 may be divided into an inlet air area of the second shutter unit 112 and an exhaust air area of the third shutter unit 113 .
  • the photocatalytic filter module 130 may be provided between the first partition wall portion 141 and the second partition wall portion 142 .
  • the air introduced into the first shutter unit 111 and the second shutter unit 112 by the air flow induction partition 140 and the air exhausted to the third shutter unit 113 and the fourth shutter unit 114 are separated. Supply and exhaust can be clearly distinguished and exhausted effectively.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a method of operating an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • outdoor air may flow into the air conditioner 100 through the second shutter unit 112 .
  • the introduced air may be guided to the optical filter module 130 by the second air flow inducing barrier rib 142 .
  • the air that has passed through the light filter module 130 can be purified and supplied to the room through the fourth shutter unit 114 .
  • the second shutter unit 112 and the fourth shutter unit 114 may be in an open state, and the first shutter unit 111 and the third shutter unit 113 may be in a closed state.
  • the air conditioner 100 can purify polluted outdoor air and provide it indoors.
  • indoor air may flow into the air conditioner 100 through the first shutter unit 111 .
  • the introduced air may be guided to the optical filter module 130 by the first air flow inducing barrier rib 141 .
  • the air that has passed through the light filter module 130 can be purified and discharged to the outdoors through the third shutter unit 113 .
  • the first shutter unit 111 and the third shutter unit 113 may be in an open state, and the second shutter unit 112 and the fourth shutter unit 114 may be in a closed state.
  • the air conditioner 100 may exhaust polluted air inside to the outside.
  • the air conditioner 100 when the first shutter unit 111 and the fourth shutter unit 114 are open and the second shutter unit 112 and the third shutter unit 113 are closed , can circulate indoor air.
  • air introduced through the first shutter unit 11 by the air exhaust fan 122 is purified by passing through the photocatalyst filter module 130, and the purified air is purified by the fourth shutter unit 114. ) through which it can be provided indoors.
  • the air conditioner 100 exhausts polluted indoor air to the outside and supplies purified air to the inside, thereby effectively maintaining indoor air as comfortable.
  • Figure 5 is a diagram showing the configuration of a noise module according to an embodiment of the present invention.
  • the first air transport unit 211 may be provided on one side of the noise module 200 .
  • One end of the first air transport unit 211 may be led out of the noise module 200 to be connected to an external device.
  • the other end of the first air transport unit 211 is formed to be located inside the noise module 200.
  • a portion of the first air transport unit 211 located inside the noise module 200 may include a perforated area 211a. Noise can be reduced and an exhaust amount can be secured by the number of holes in the perforated area 211a, the size of the holes, and the distance between the holes.
  • the second air transport unit 212 may be provided on the rear surface of the noise module 200 based on the first transport unit 212 . That is, the first air transport unit 211 and the second air transport unit 212 may be formed in a spaced apart form. In addition, one end of the second air transport unit 212 may be led to the outside of the noise module 200 to be connected to an external device, and the other end may be included inside. Similarly, a portion of the second air transport unit 212 located inside the noise module 200 may include a perforated area 212a.
  • the first noise module barrier rib portion 221 may be formed across the first air transport portion 211 .
  • a hole having the same shape as the first air transport unit 211 may be formed in a portion of the first noise module partition 221 crossing the first air transport unit 211 .
  • air may be introduced along the first air transport unit 211 .
  • the second noise module partition wall portion 222 may be formed across the second air transport portion 212 , and a hole having the same shape as the second air transport portion 212 may be formed in this portion. Accordingly, air may be exhausted along the second air transport unit 212 .
  • air may be introduced through the first air transport unit 211 .
  • the air introduced through the first air transport unit 211 is diffused into a wide space due to the perforated areas 221a and 221b, so that sound can be canceled.
  • the noise reduction process in the perforated areas 221a and 221b can be continuously repeated.
  • the noise module 200 reduces the speed and pressure of air by circulating air using the first noise module partition wall portion 221, the second noise module partition wall portion 222, and perforated areas 221a and 221b. can reduce noise. That is, the noise module 200 can reduce passing noise while maintaining flow as much as possible. Accordingly, the noise-reduced air may be exhausted to the outside through the second air transport unit 212 .
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an auxiliary noise module according to an embodiment of the present invention.
  • An auxiliary noise module may be additionally installed to correct a vibration coefficient that may occur on the device.
  • the auxiliary noise module can adjust the vibration coefficient using the internal partition wall.
  • the auxiliary noise module induces the air to spread through the partition wall, so that the air can be exhausted slowly.
  • the auxiliary noise module may be designed to have a bulkhead structure according to the main frequency distribution of the noise source.
  • FIG. 7 is a diagram separately illustrating each component of a photocatalytic filter module according to an embodiment of the present invention.
  • the photocatalyst filter module may include a photocatalyst filter housing 131, a photocatalyst filter cover part 132, a photocatalyst filter light source part 133, and a photocatalyst filter protective cover part 134.
  • the photocatalyst filter housing 131 is a substrate for accommodating the photocatalyst balls, and can accommodate the photocatalyst balls in an internal space.
  • the inner space of the photocatalyst filter housing 131 is opened in the forward and backward directions so that fluid can pass therethrough. For example, polluted air may flow into the front of the interior space and pass through the rear, and in this process, it may be released as purified air (A2) by a hydroxyl radical generated through a photocatalytic reaction. there is.
  • the inner space of the photocatalyst filter housing 131 may be partitioned into a plurality of photocatalyst accommodating spaces.
  • a plurality of photocatalyst balls may be accommodated in each photocatalyst accommodating space.
  • the photocatalyst ball according to the embodiment of the present invention is formed by aggregating and processing photocatalysts using a binder or the like, and may be formed in a ball shape without internal pores.
  • the photocatalyst ball according to the embodiment of the present invention is in the form of a lump of photocatalyst, it has an advantage of excellent durability due to less shattering due to the photocatalytic reaction.
  • the photocatalyst filter cover part 132 is a member for preventing the photocatalyst balls from being separated from the photocatalyst accommodating space, and may be attached to the front and rear of the photocatalyst filter housing 131 .
  • the photocatalyst filter cover part 132 includes a first photocatalyst filter cover part 132a attached to the front of the photocatalyst filter housing 131 and a second photocatalyst filter cover part attached to the rear of the photocatalyst filter housing 131. (132b).
  • a single photocatalyst filter cover part 132 formed in a 'C' shape may be attached to the photocatalyst filter housing 131 to cover the front and rear sides of the photocatalyst filter housing 131 at the same time.
  • the photocatalyst filter light source unit 133 is provided behind the photocatalyst filter housing 131 to emit light toward the photocatalyst filter housing 131 .
  • the photocatalyst filter light source unit 133 may include a frame 133a and a light emitting unit 133b.
  • the light emitting unit 133b may be mounted on the frame 133a to emit light toward the photocatalyst ball in the photocatalyst accommodating space.
  • the light emitting unit 133b may be a light source that emits ultraviolet rays.
  • the light emitting unit 133b may be a UV-A light source.
  • the UV-A light source has the advantage of lowering the manufacturing cost of the photocatalytic filter module because it emits light of a relatively narrow wavelength required for a photocatalytic reaction and has a low unit price.
  • a UV-A light source may be selected from among light sources having a life span of about 20,000 to 50,000 hours.
  • one or more windows through which fluid can pass may be formed in the frame 133a.
  • the photocatalyst filter protective cover 134 may be provided in front of the photocatalyst filter housing 131 .
  • the photocatalyst filter protection cover 134 protects the rear components from external shocks or foreign substances and at the same time reflects light emitted from the photocatalyst filter light source unit 133 and passing through the photocatalyst accommodating space.
  • FIG. 8 is a view for explaining a photocatalyst accommodating space formed in a photocatalyst filter housing according to an embodiment of the present invention.
  • the inner space of the photocatalyst filter housing 131 may be partitioned into a plurality of photocatalyst accommodating spaces.
  • the inner space of the photocatalyst filter housing 131 may be partitioned by the photocatalyst filter housing partition wall 131a. That is, the photocatalyst filter housing partition wall 131a may divide the inner space of the photocatalyst filter housing 131 to form a plurality of photocatalyst accommodating spaces.
  • the photocatalyst filter housing partition wall 131a may include a plurality of first photocatalyst filter housing partition walls extending in a vertical direction and a plurality of second photocatalyst filter housing partition walls extending in a left-right direction.
  • the plurality of first photocatalyst filter housing partition walls and the plurality of second photocatalyst filter housing partition walls may cross each other, and a plurality of photocatalyst accommodating spaces may be formed.
  • photocatalyst balls may be accommodated in each photocatalyst accommodating space.
  • at least one photocatalyst ball may be accommodated in a single photocatalyst accommodating space.
  • the plurality of photocatalyst accommodating spaces may be formed in a honeycomb shape. Also, although not shown in FIG. 8 , the plurality of photocatalyst accommodating spaces may be formed in a circular shape, of course.
  • FIG. 9 is a view for explaining the structural relationship between a photocatalyst accommodating space and a photocatalyst ball according to an embodiment of the present invention.
  • the polluted air A1 may enter the front of the photocatalyst accommodating space and pass through the photocatalyst accommodating space.
  • the contaminated air A1 must be able to stay in the vicinity of the photocatalyst accommodating space for a predetermined time or longer.
  • the photocatalyst accommodating space should be designed with a structure in which the air entering the front while accommodating the photocatalyst ball B can stay for a predetermined time or more until it passes through the photocatalyst accommodating space.
  • the maximum width (W) of the photocatalyst accommodating space in the left-right direction may be 1.2 times or more and 3 times or less than the diameter of the photocatalyst ball (B).
  • the maximum width H of the photocatalyst accommodating space in the vertical direction may be 1.2 times or more and 3 times or less than the diameter of the photocatalyst ball B.
  • the maximum width D of the photocatalyst accommodating space in the front-back direction may be 1.2 times or more and 3 times or less than the diameter of the photocatalyst ball B.
  • This condition is for accommodating a plurality of photocatalyst balls B in the photocatalyst accommodating space to induce vortex formation inside the photocatalyst accommodating space.
  • the time spent by the polluted air A1 near the photocatalyst ball B increases, so that the polluted air A1 can be effectively sterilized.
  • the total volume of the photocatalyst balls B accommodated in the single photocatalyst accommodating space may be 1/2 or more and 3/4 or less of the volume of the single photocatalyst accommodating space. This is because the photocatalyst balls B occupy a physical space, so the flow of the fluid is excessively suppressed when too many photocatalyst balls B are accommodated in a single photocatalyst accommodating space.
  • FIG. 10 is a view for explaining the degree to which light emitted from the photocatalyst filter light source unit is diffused into a plurality of photocatalyst accommodating spaces according to the distance between the first photocatalyst filter cover unit and the photocatalyst filter light source unit.
  • FIG. 10 is a picture of the photocatalyst filter module taken from the front with the distance between the light emitting unit 133b mounted on the photocatalyst filter light source unit 133 and the first photocatalyst filter cover unit 132a being 20 mm.
  • 10(b) shows the photocatalyst filter module taken from the front in a state where the interval between the light emitting unit 133b mounted on the photocatalyst filter light source unit 133 and the first photocatalyst filter cover unit 132a is 30 mm.
  • FIG. 10(c) shows the photocatalyst filter module taken from the front with the distance between the light emitting unit 133b mounted on the photocatalyst filter light source unit 133 and the first photocatalyst filter cover unit 132a being 40 mm.
  • the probability of being sterilized while the contaminated air A1 passes through the photocatalyst accommodating space may increase as the photocatalytic reaction occurs evenly in the plurality of photocatalyst balls B. Therefore, it is preferable that the distance between the first photocatalyst filter cover part 132a and the light emitting unit 133b is 30 mm or less.
  • the diameter of the photocatalyst ball B may be 10 mm or less to satisfy the condition of FIG.
  • the maximum width of the photocatalyst accommodating space in the front-back direction may be 15 mm or less.
  • the contaminated air A1 passing through the photocatalyst accommodating space can be sufficiently sterilized while maintaining an appropriate flow rate.
  • FIG. 11 is a view for explaining a photocatalyst filter protection cover according to an embodiment of the present invention.
  • the photocatalyst filter protective cover 134 may be provided in front of the photocatalyst filter housing 131 .
  • the photocatalyst filter protective cover 134 may be formed in a mesh shape to allow fluid to pass therethrough.
  • the photocatalyst filter protection cover 134 may protect the photocatalyst filter housing 131 and the first photocatalyst filter cover 132a from external impact or foreign matter.
  • the photocatalyst filter protective cover 134 may reflect light emitted from the photocatalyst filter light source 133 and passing through the photocatalyst accommodation space. At this time, the light reflected by the photocatalyst filter protective cover 134 may be directed to the photocatalyst accommodating space. According to this, the light emitted from the photocatalyst filter light source unit 133 can be more evenly diffused to the plurality of photocatalyst accommodating spaces. Accordingly, the photocatalytic reaction can occur evenly in all directions of the plurality of photocatalyst balls (B).
  • the photocatalyst filter protective cover 134 may be made of a material having durability against ultraviolet rays while reflecting light emitted from the photocatalyst filter light source unit 133, that is, ultraviolet rays.
  • the photocatalyst filter protective cover 134 may be made of aluminum.
  • the photocatalyst filter protective cover part 134 may include a plurality of first meshes 134a and a plurality of second meshes 134b extending in different directions. At this time, since the first mesh 134a and the second mesh 134b cross each other, the photocatalyst filter protection cover 134 may have a mesh shape as a whole.
  • the plurality of first mesh teeth 134a and the plurality of second mesh teeth 134b may be inclined with respect to the photocatalyst filter housing partition wall 131a in the left and right directions.
  • the first mesh 134a extends in an oblique direction from the vertical direction to the left
  • the second mesh 134b may extend in an oblique direction from the vertical direction to the right. That is, the photocatalyst filter protective cover 134 may be formed in a mesh shape inclined in a diagonal direction.
  • the photocatalyst filter protection cover part 134 can disperse the contaminated air A1 flowing into the front of the photocatalyst filter module in various directions. That is, the photocatalyst filter protective cover 134 may guide the contaminated air A1 to be dispersed and enter the plurality of photocatalyst accommodating spaces.
  • the photocatalyst filter protective cover 134 guides the path of the contaminated air A1 obliquely from the front and rear directions, the formation of vortices in the plurality of photocatalyst accommodating spaces can be promoted.
  • FIG. 12 is a view for explaining the effect of the photocatalyst filter protection cover according to an embodiment of the present invention on light diffusion in a plurality of photocatalyst accommodating spaces.
  • FIG. 12 is a photograph of the photocatalyst filter module from the front in a state where the photocatalyst filter protective cover 134 is not provided.
  • 12(b) is a photograph of the photocatalyst filter module from the front in a state where the photocatalyst filter protection cover 134 is provided in front of the first photocatalyst filter cover 132a.
  • the light diffusion in the plurality of photocatalyst accommodating spaces of the embodiment of FIG. 12(b) is higher than that of the embodiment of FIG. It can be seen that this is done evenly throughout.
  • the air conditioner according to the embodiment of the present invention can dramatically offset fluid noise and mechanical noise of the air conditioner based on the air transport unit and the bulkhead structure of the noise module without the need to install an external enclosure, and relatively simple Since it is formed in a configuration, construction is easy and time and cost can be saved.

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치에 있어서, 공기 조화 장치 내부에 구비되어 하우징에 내부 공간을 구획하여 복수의 광촉매 수용 공간을 형성하며, 광촉매 수용 공간에 광촉매 볼을 수용함으로써 유입되는 공기를 정화하는 광촉매 필터 모듈; 일 단은 공기 조화 장치와 연결되도록 소음 모듈의 외측으로 도출되고, 타 단은 소음 모듈의 내측에 포함되며, 소음 모듈의 내측에 포함된 영역에 복수의 구멍이 형성된 공기 수송부; 및 공기 수송부를 가로지르며, 공기 수송부를 통해 공기가 이동하도록 공기 수송부를 가로지르는 부분은 공기 수송부와 동일한 형상의 구멍이 형성되며, 공기 수송부를 통해 유입되는 일부 공기를 일정 공간에 가두는 소음 모듈 격벽부;를 포함하며, 소음 모듈은 공기 조화 장치의 인입부 또는 토출부에 적어도 하나 장착되어 공기 조화 장치로 유입되는 공기의 소음 및 배기 되는 공기의 소음을 저감시키는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치를 제공한다.

Description

소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치
본 발명은 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 함체를 설치할 필요없이 소음 모듈의 공기 수송부 및 격벽 구조를 기반으로 실내에 설치된 공기 조화 장치의 소음을 획기적으로 저감할 수 있으며, 시공이 용이하여 시간 및 비용을 절감할 수 있는 구조의 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치에 관한 것이다.
최근 살균과 악취 제거를 위하여 광촉매 기술을 적용한 공기 조하기 제품들이 출시되고 있다. 광촉매 기술은 빛을 받으면 염록소(클로로필)를 촉매로 산소를 발생시켜 숲의 정화 작용을 하는 광합성처럼 태양 및 형광등의 자외선(UV)을 에너지원으로 산화와 환원반응을 일으켜 각종 유해물질과 세균 등을 인체에 무해한 물과 이산화탄소 물질로 분해시킴과 동시에 악취를 제거하는 기술이다.
도 1은 광촉매 기술을 이용하는 공기정화장치의 종래 필터 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전방으로 유입되는 오염된 공기(A1)는 팬(5)이 생성하는 공기의 흐름으로 인해 프리 필터(Pre-Filter)(1)의 전방으로 유입된다. 그리고 오염된 공기(A1)는 프리 필터(1)를 통과하면서 중간 크기의 먼지가 제거되고, 카본(Carbon 필터(2)와 헤파(HEPA) 필터(3)를 통과하면서 악취 및 0.3마이크로미터 크기의 미세먼지와 실내 곰팡이가 제거된다. 그리고 오염된 공기에 잔여하는 유해물질과 병원성 세균은 광촉매 필터(Photocatalytic Filter)(4)의 광촉매 반응으로 인해 인체에 무해한 물과 이산화탄소 물질로 분해되어 최종적으로 정화된 공기(A2)가 외부로 방출되게 된다. 또한, 일반적으로 공기 상태를 조절하는 공기 조화 장치, 송풍기 및 공기 통로인 덕트를 이용하여 공기의 상태를 쾌적하게 유지한다.
한편, 종래의 필터 구조는 광촉매 필터(4) 광촉매 반응을 이용하고 있지만 UV와 같은 살균을 위한 광 확산이 필터 전체에 고르게 분포시키기 위한 특별한 구조나 해결 방안을 제시하지 않았다. 따라서, 필터 면적 전체를 유입/유출되는 공기의 흐름에 대해 충분한 살균 효과를 제공하지 못하였다.
또한, 도 1에 도시된 송풍기(5)는 공기의 흐름을 형성하여 덕트를 통해 외부의 공기를 흡입하거나 공기 조화 장치에서 조절된 공기를 실내로 보낸다. 이 때, 송풍기(5)에서 발생하는 소음과 공기의 이동으로 인한 소음이 실내로 전달되기 때문에, 공기 조화 장치를 실내에 직접적으로 사용할 수 없었다. 즉, 공기 조화 장치는 유체적 소음 및 기계적 소음으로 인하여 실내에 사용하는 것에 어려움이 있다.
또한, 환경부, 교육부 및 건설교통부 등은 실내에서 사용할 수 있는 공기 조절 장치의 데시벨에 대한 간이적 기준을 수립하여 관리하고 있다. 일 예로, 공기 조절 장치가 주로 사용되는 학교의 경우, 간이적 기준이 40데시벨 미만으로 수립되었다. 그러나, 공기 조화 장치의 내부에서 소음을 줄이는 것은 이미 기술적 임계치에 도달해 있는 상태로, 간이적 기준을 충족하는데 한계가 있다. 이에 따라, 종래에는 공기 조화 장치의 소음을 줄이기 위하여 별도의 함체가 외부에 설치되는 방법이 사용되고 있다.
이와 같은 방법은 외부에 설치된 별도의 구성에서 발생하는 공명으로 인하여 측정 시점에서 낮은 데시벨을 충족할 수 있다. 하지만, 별도의 구성을 지속 사용하는 경우, 공명음 발생의 소음도가 증가한다는 문제점이 존재한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비교적 간단한 구성으로 실내에 설치된 공기 조화 장치의 소음을 획기적으로 저감할 수 있으며, 시공이 용이하여 시간 및 비용을 절감할 수 있는 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 외부에 부가적인 장치를 장착할 필요없이 연결 파이프를 설치하여 유체적 소음 및 기계적 소음을 상쇄시킴으로써 실내에서 사용할 수 있는 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 오염된 공기가 통과하기 쉬우면서도 내부에 수용된 복수의 광촉매 볼의 모든 방향에서 고른 광촉매 반응이 유도되고, 나아가 광촉매 반응을 신속히 일으킬 수 있는 구조의 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광촉매 반응을 일으키기 위한 광원으로서 UV-A광원을 이용해 살균 성능이 우수하면서도 단가가 낮은 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치에 있어서, 상기 공기 조화 장치 내부에 구비되어 하우징에 내부 공간을 구획하여 복수의 광촉매 수용 공간을 형성하며, 상기 광촉매 수용 공간에 광촉매 볼을 수용함으로써 유입되는 공기를 정화하는 광촉매 필터 모듈; 일 단은 상기 공기 조화 장치와 연결되도록 상기 소음 모듈의 외측으로 도출되고, 타 단은 상기 소음 모듈의 내측에 포함되며, 상기 소음 모듈의 내측에 포함된 영역에 복수의 구멍이 형성된 공기 수송부; 및상기 공기 수송부를 가로지르며, 상기 공기 수송부를 통해 공기가 이동하도록 상기 공기 수송부를 가로지르는 부분은 상기 공기 수송부와 동일한 형상의 구멍이 형성되며, 상기 공기 수송부를 통해 유입되는 일부 공기를 일정 공간에 가두는 소음 모듈 격벽부;를 포함하며, 상기 소음 모듈은 상기 공기 조화 장치의 인입부 또는 토출부에 적어도 하나 장착되어 상기 공기 조화 장치로 유입되는 공기의 소음 및 배기 되는 공기의 소음을 저감시킬 수 있다.
상기 공기 수송부는 상기 소음 모듈의 일 측에 구비된 제1공기 수송부 및 상기 제1공기 수송부를 기준으로 상기 소음 모듈의 이면에 구비되는 제2공기 수송부를 포함하며, 상기 제 1공기 수송부로 상기 공기가 유입되고, 상기 제2공기 수송부로 상기 공기가 배기될 수 있다.
상기 제1공기 수송부 및 상기 제2공기 수송부의 각 일 단에 있는 타공 영역으로 인해 상기 공기가 넓은 공간으로 확산됨으로써 소음이 상쇄될 수 있다.
상기 소음 모듈 격벽부는 상기 제1공기 수송부를 가로지르는 제1소음 모듈 격벽부 및 상기 제2공기 수송부를 가로지르는 제2소음 모듈 격벽부를 포함하며, 상기 제1공기 수송부 및 상기 제2소음 모듈 격벽부에 의해 일정 공간에 상기 공기가 가두어지므로 상기 타공 영역에서 소음 저감 과정이 반복될 수 있다.
내부에 구비된 격벽에 의해 상기 공기가 퍼지도록 유도함으로써 상기 공기를 천천히 배기하고, 상기 격벽의 이격, 두께, 모양 및 크기를 기초로하여 주파수의 소음 및 진동을 감쇠시키는 보조 소음 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 공기 조화 장치의 내부를 몇 개의 구획으로 나눌 수 있으며, 상기 공기 조화 장치로 유입된 상기 공기가 상기 광촉매 필터 모듈을 통과하도록 상기 공기의 흐름을 유도하는 공기 흐름 유도 격벽부를 포함할 수 있다.
상기 공기 조화 장치는 기체류의 조정을 위해 설치하는 개페부로 급기 및 배기되는 곳에 구비된 복수의 셔터부; 및 상기 셔터부를 통해 상기 공기 조화 장치로 상기 공기가 유입 및 배기되도록 흐름을 생성하는 공기 순환팬부;를 포함하며, 상기 셔터부의 개페 여부 및 상기 공기 순환팬부의 작동으로 실내 공기 배기, 실내 공기 순환 및 외부 공기 유입을 실행할 수 있다.
상기 광촉매 필터 모듈은 유체가 통과할 수 있도록 전후방향으로 개방된 내부 공간이 형성된 광촉매 필터 하우징; 상기 내부 공간을 구획하여 복수의 광촉매 수용 공간을 형성하는 격벽; 상기 광촉매 수용 공간에 수용되는 광촉매 볼; 상기 하우징의 전방과 후방에 부착되어 상기 광촉매 볼의 이탈을 방지하는 망사 형상의 광촉매 필터 커버부; 및 상기 광촉매 필터 하우징의 후방에 인접하여 구비되는 광원부를 포함할 수 있다.
상기 광촉매 필터 커버부는 상기 광촉매 필터 하우징의 전방에 부착되는 제1 광촉매 필터 커버부; 및 상기 광촉매 필터 하우징의 후방에 부착되는 제2 광촉매 필터 커버부를 포함할 수 있다.
상기 제1 광촉매 필터 커버부의 전방에 구비되며, 상기 광원부로부터 조사되어 상기 광촉매 수용 공간을 통과한 광이 상기 광촉매 수용 공간으로 다시 향하도록 상기 광촉매 수용 공간을 통과한 광을 반사하는 망사 형상의 광촉매 필터 보호 커버부를 더 포함할 수 있다.
상기 광촉매 필터 보호 커버부는 서로 교차하여 망사 형상을 이루는 복수의 제1 망사살과 복수의 제2 망사살을 포함하고, 상기 복수의 제1 망사살과 상기 복수의 제2 망사살은 상기 격벽과 좌우방향으로 경사를 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공기 조화 장치는 소음 모듈을 장착함으로써 비교적 간단한 구성으로 공기의 흐름에 의한 소음 및 기기에 의한 소음을 획기적으로 저감 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 관심 주파수에 공기 수송부의 길이 및 관의 단면적을 조절함으로써 관의 단면적에 의한 관심 주파수 소음을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 소음 모듈은 소음 모듈 격벽부 및 공기 수송부의 타공 영역을 이용해 공기가 순환하게 만듦으로써 공기의 속도 및 압력을 줄여 소음을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 소음 모듈 격벽부의 일부는 구멍이 형성되어 공기를 계속해서 가두지 않고 배기할 수 있다. 또한, 소음 모듈 격벽부에 형성된 구멍의 크기, 구멍의 개수 및 구멍의 간격 등을 이용하여 소음의 주파수를 맞춤으로써, 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 이로써, 소음 모듈은 일정 배기량을 확보하면서 소음을 감소시킬 수 있다. 즉, 소음 모듈은 통과하는 소음을 줄이되 유동은 가급적 유지시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 소음 모듈의 소음 모듈 격벽부 및 공기 수송부에 형성된 타공 영역에 의해 소음 모듈 내 일정 공갑에 공기가 가두어지므로, 소음 저감 과정은 계속해서 반복될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 보조 소음 모듈은 내부의 격벽의 이격, 두께, 모양 및 크기를 조절함으로써 주파수의 소음 및 진동을 보다 감쇠시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 공기 흐름 유도 격벽부가 구비됨으로써 공기 조화 장치로 유입되는 공기들이 광촉매 필터를 반드시 지나가므로 효과적으로 오염된 공기를 정화하여 실내로 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 광촉매는 내부에 기공이 없는 볼(Ball) 형태로 이루어지므로 광촉매 수용 공간을 통과하는 공기의 유속이 빠르게 유지되면서도 살균에 필요한 충분한 수준의 광촉매 반응이 일어날 수 있다.
또한 광촉매는 덩어리진 볼(Ball) 형태로 이루어지므로 바스라짐이 적어 내구성이 우수하다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 광촉매 반응을 일으키기 위한 광원으로서 일반적인 UV광원에 비해 광촉매 반응에 필요한 비교적 좁은 파장의 광만을 발산하는 UV-A 광원이 사용되므로 광촉매 필터 모듈의 제작 비용은 낮아질 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 광촉매 수용 공간은 좌우방향의 최대폭과 상하방향의 최대폭과 전후방향의 최대폭이 광촉매 볼 직경의 1.2배 이상 3배 이하이므로, 광촉매 수용 공간 내에 와류가 쉽게 형성되어 살균 효과가 높아질 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 단일의 광촉매 수용 공간에 수용되는 적어도 하나의 광촉매 볼 전체의 부피는 단일의 광촉매 수용 공간의 부피의 1/2이상 3/4 이하이므로, 광촉매 수용 공간 내의 공기 유속은 빠르게 유지될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 커버부와 발광 유닛 간의 간격은 30mm 이하로 이루어지므로, 광촉매 반응은 복수의 광촉매 볼에서 고르게 일어날 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 보호 커버부는 광원부로부터 조사되어 광촉매 수용 공간을 통과한 광을 광촉매 수용 공간을 향해 반사하므로, 광촉매 반응은 복수의 광촉매 볼의 모든 방향에서 고르게 일어날 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 보호 커버부는 오염된 공기의 진로가 전후방향으로부터 비스듬해지도록 가이드하므로, 복수의 광촉매 수용 공간 내의 와류 형성은 촉진될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 보호 커버부를 이루는 복수의 제1 망사살과 복수의 제2 망사살은 광원부를 마주보는 방향의 반대쪽 면이 광원부를 마주보는 방향의 면에 비해 볼록한 형상으로 이루어지므로, 보호 커버부의 전방으로 유입되는 공기에 다한 저항력은 최소화됨과 동시에 보호 커버부에서 반사된 광이 광촉매 수용 공간을 향할 확률이 높아질 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 발광 유닛으로부터 조사된 광을 복수의 광촉매 수용 공간으로 고르게 전달하는 광 파이버가 구비되므로, 적은 수의 발광 유닛으로도 복수의 광촉매 수용 공간에서 광촉매 반응을 일으킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 광촉매 기술을 이용하는 공기정화장치의 종래 필터 구조를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치의 각 구성을 도시하는 도면이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화 장치의 작동 방법의 예시를 도시하는 도면이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 소음 모듈의 구성을 도시하는 도면이다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 보조 소음 모듈을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 필터 모듈의 각 구성을 분리하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 필터 하우징에 형성된 광촉매 수용 공간을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 수용 공간과 광촉매 볼의 구조적 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제1 광촉매 필터 커버부와 광촉매 필터 광원부 사이의 간격에 따라 광촉매 필터 광원부로부터 조사된 광이 복수의 광촉매 수용 공간에 확산되는 정도를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 필터 보호 커버부를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 필터 보호 커버부가 복수의 광촉매 수용 공간 내의 광 확산에 미치는 영향을 설명하기 위한 도면이다.
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(접속, 접촉, 결합)"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.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치의 각 구성을 도시하는 도면이다.
도2에 도시된 바와 같이, 공기 조화 장치(100)는 셔터부(110), 공기 순환팬부(120), 광촉매 필터 모듈(130) 및 공기 흐름 유도 격벽부(140)를 포함할 수 있다.
먼저, 셔터부(110)는 기체류의 조정을 위해 설치하는 개폐부로, 공기 조화 장치(100)에서 공기가 급기 및 배기되는 곳에 구비될 수 있다. 또한, 셔터부(110)는 판의 개폐를 조절함으로써 공기 조화 장치(100)의 공기 유입 여부가 결정될 수 있다.
공기 순환팬부(120)는 공기 급기팬(121) 및 공기 배기팬(122)을 포함할 수 있다. 공기 급기팬(121)은 일부 셔터부(110)의 인접한 곳에 구비될 수 있다. 공기 급기팬(121)은 외부의 공기가 공기 조화 장치(100) 내부로 유입되도록 공기의 흐름을 생성할 수 있다. 또한, 내부의 공기가 순환되도록 공기의 흐름을 생성할 수 있다. 이 때, 공기 급기팬(121)의 작동으로 개방된 셔터부(110)를 통해 외부 공기가 공기 조화 장치(100) 내부로 유입될 수 있다.
공기 배기팬(122)은 일부 셔터부(110)의 인접한 곳에 구비될 수 있다. 공기 배기팬(122)은 실내의 공기가 외부로 배기되도록 공기의 흐름을 생성할 수 있다. 일 예로, 공기 배기팬(122)은 회전하여 공기의 흐름을 발생시킬 수 있으며, 이 때, 개방된 셔터부(110)를 통해 내부의 공기가 외부로 배기될 수 있다.
광촉매 필터 모듈(130)은 광촉매 필터 하우징(131), 광촉매 필터 커버부(132), 광촉매 필터 광원부(133) 및 광촉매 필터 보호 커버부(134)를 포함할 수 있다.
광촉매 필터 하우징(131)은 광촉매 볼을 수용하기 위한 기재로, 내부 공간에 광촉매 볼을 수용할 수 있다. 그리고, 광촉매 필터 하우징(131)의 내부 공간은 전후방향으로 개방되어 유체가 통과할 수 있다. 일 예로, 오염된 공기는 광촉매 필터 하우징(131)의 일 측에서 유입되어 타 측으로 통과할 수 있으며, 이 과정에서 광촉매 반응을 통해 정화된 공기가 되어 방출될 수 있다. 이러한 공기의 흐름은 공기 순환팬부(120)에 의해 형성될 수 있다.
그리고, 광촉매 필터 하우징(131)의 내부 공간은 복수의 광촉매 수용 공간으로 구획될 수 있다. 또한, 각각의 광촉매 수용 공간에는 복수의 광촉매 볼이 수용될 수 있다.
광촉매 필터 커버부(132)는 광촉매 볼이 광촉매 수용 공간으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 부재로, 광촉매 필터 하우징(131)의 전방과 후방에 부착될 수 있다. 일 예로, 광촉매 필터 커버부(132)는 광촉매 필터 하우징(131)의 전방에 부착되는 제1 광촉매 필터 커버부와, 광촉매 필터 하우징(131)의 후방에 부착되는 제2 광촉매 필터 커버부를 포함할 수 있다.
한편, 'ㄷ'자 형상으로 이루어진 단일의 광촉매 필터 커버부(132)가 광촉매 필터 하우징(131)에 부착되어 광촉매 필터 하우징(131)의 전방과 후방을 동시에 덮을 수도 있음은 물론이다.
광촉매 필터 광원부(133)는 광촉매 필터 하우징(131)의 후방에 구비되어 광촉매 필터 하우징(131)을 향해 광을 조사할 수 있다.
일 예로, 광촉매 필터 광원부(133)는 프레임과 발광 유닛을 포함할 수 있다. 그리고, 발광 유닛은 프레임에 실장되어 광촉매 수용 공간 내의 광촉매 볼을 향해 광을 조사할 수 있다. 일 예로, 발광 유닛은 자외선을 조사하는 광원일 수 있다.
일 예로, 발광 유닛은 UV-A 광원일 수 있다. UV-A 광원은 넓은 파장 범위의 광을 발산하는 일반적인 UV 광원에 달리 광촉매 반응에 필요한 비교적 좁은 파장의 광을 발산하면서도 단가가 낮으므로 광촉매 필터 모듈의 제조 비용이 낮아지는 장점이 있다. 일 예로, UV-A광원은 약 2만 내지 5만 시간 범위의 수명을 갖는 광원 중 선택되어 사용될 수 있다.
또한, 프레임에는 유체가 통과할 수 있는 하나 이상의 창(window)이 형성될 수 있다.
그리고, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 광촉매 필터 하우징(131)의 전방에 구비될 수 있다. 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 후방의 구성을 외부의 충격이나 이물로부터 보호함과 동시에, 광촉매 필터 광원부(133)로부터 조사되어 광촉매 수용 공간을 통과한 광을 반사할 수 있다.
공기 흐름 유도 격벽부(140)는 공기 조화 장치(100)의 내부를 몇 개의 구획으로 나눌 수 있으며, 공기 조화 장치(100)로 유입된 공기가 광촉매 필터 모듈(130)을 통과하도록 공기의 흐름을 유도할 수 있다. 이로써, 오염된 공기는 공기가 광촉매 필터 모듈(130)을 반드시 통과하도록 유도되므로 종래의 공기 조화 장치보다 효과적으로 정화될 수 있다.
한편, 소음 모듈(200)은 공기 조화 장치(100)에서 공기가 급기 또는 배기되는 곳에 적어도 하나가 장착될 수 있으며, 외기 입력, 내부 공기 회전 및 내부 공기 배기 등과 같은 공기 조절 장치의 성능도에 따라 단일 설치 또는 복수 설치가 될 수 있다. 또한, 소음 모듈(200)은 공기 수송부(210) 및 소음 모듈 격벽부(220)를 포함할 수 있다.
먼저, 공기 수송부(210)는 공기 조화 장치(100) 또는 외부 장치와 연결될 수 있다. 또한, 공기가 유입되는 제1공기 수송부 및 공기가 배기되는 제2공기 수송부를 포함할 수 있다. 일 예로, 공기 수송부(210)는 파이프 형태일 수 있으며, 일 단에 복수개의 구멍이 형성될 수 있다. 이 때, 공기 수송부(210)는 구멍의 간격, 크기 및 개수를 조절함으로써 소음을 상쇄시킬 수 있다.
또한, 공기 수송부(210)는 소음 모듈(200)의 양 단에 각각 구비될 수 있으며, 공기가 이동하는 면적을 넓히기 위하여 다양한 패턴을 형성할 수 있다. 일 예로, 관심 주파수에 따라 공기 수송부(210)의 길이 및 관의 단면적을 조절함으로써 관의 단면적에 의한 관심 주파수 소음을 차단할 수 있다. 또한, 공기 수송부(210)는 소음이 진행하는 방향을 불연속적인 형태로 하여 소리를 저감할 수 있다.
소음 모듈 격벽부(220)는 소음 모듈(200) 내부에 복수 개 구비되어 몇 개의 구획으로 나눌 수 있다. 일 예로, 소음 모듈 격벽부(220)는 공기 수송부(210)를 가로질러 형성될 수 있다. 소음 모듈 격벽부(220)의 공기 수송부(210)를 가로지르는 부분은 공기 수송부(210)와 동일한 크기의 구멍이 형성된다. 따라서, 소음 모듈 격벽부(220)는 일정 공간에 공기를 가둘 수 있으며, 공기 수송부(210)를 통해 공기가 내부로 유입되거나 외부로 배기될 수 있다.
또한, 소음 모듈 격벽부(220)의 일부는 구멍이 형성되어 공기를 계속해서 가두지 않고 배기할 수 있다. 뿐만 아니라, 소음 모듈 격벽부(220)에 형성된 구멍의 크기, 구멍의 개수 및 구멍의 간격 등을 이용하여 소음의 주파수를 맞춤으로써, 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 12을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화 장치(100)의 구체적인 구성과 구성요소를 설명한다. 도 2에 도시된 블록과 동일한 구성 요소 또는 그 하위 구성 요소에 대해서는 이해의 편의를 위하여 도 2에 도시된 블록에 부여된 도면 부호의 앞 두자리를 일치시켜서 설명하도록 한다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화 장치(100)는 복수의 셔터부(111,112,113,114)가 측면에 위치할 수 있다. 일 예로, 제1셔터부 (111) 및 제 4셔터부(114)는 실내 측에 위치하고, 제 2셔터부(112) 및 제 3셔터부(113)는 실외 측에 위치할 수 있다.
공기 급기팬(121)은 제4셔터부(114)와 인접하게 위치할 수 있으며, 공기 배기팬(122)은 제2셔터부(112)와 인접하게 위치할 수 있다. 공기 급기팬(121)이 작동할 시, 제1셔터부(111) 및 제2셔터부(112)를 통해 공기 조화 장치(100) 내부로 공기가 유입될 수 있다. 또한, 공기 배기팬(122)이 작동할 시, 제3셔터부(113) 및 제4셔터부(114)를 통해 공기 조화 장치(100) 내부의 공기가 외부로 배기될 수 있다.
한편, 광촉매 필터 모듈(130)은 공기 조화 장치(100) 내부에 구비될 수 있으며, 제1셔터부(111) 및 제2셔터부(112)로 유입된 공기가 반드시 지나가는 위치에 장착될 수 있다. 일 예로, 광촉매 필터 모듈(130)은 공기 조화 장치(100) 내주 중앙에 위치할 수 있다.
공기 흐름 유도 격벽부(140)는 공기 조화 장치(100)로 유입된 공기가 광촉매 필터 모듈(130)을 통과하도록 유도할 수 있다. 제1공기 흐름 유도 격벽부(141)는 제1셔터부(111)의 유입 공기 영역과 제4셔터부(114)의 배기 공기 영역으로 구분할 수 있다. 또한, 제2공기 흐름 유도 격벽부(141)는 제2셔터부(112)의 유입 공기 영역과 제3셔터부(113)의 배기 공기 영역으로 나눌 수 있다. 이 때, 도3에 도시된 바와 같이, 제1격벽부(141) 및 제2격벽부(142) 사이에 광촉매 필터 모듈(130)이 구비될 수 있다. 공기 흐름 유도 격벽부(140)에 의해 제 1셔텨부(111) 및 제2셔터부(112)로 유입된 공기와 제3셔터부(113) 및 제4셔터부(114)로 배기된 공기를 명확히 구분하여 효과적으로 급배기할 수 있다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화 장치의 작동 방법의 예시를 도시하는 도면이다.
먼저, 도4에 도시된 바와 같이 공기 급기팬(121)이 작동될 시, 실외 공기는 제2셔터부(112)를 통하여 공기 조화 장치(100) 내부로 유입될 수 있다. 유입된 공기는 제2공기 흐름 유도 격벽부(142)에 의해 광 필터 모듈(130)로 유도될 수 있다. 또한, 광 필터 모듈(130)을 통과한 공기는 정화되어 제4셔터부(114)를 통해 실내로 제공될 수 있다. 이 때, 제2셔터부(112) 및 제4셔터부(114)는 개방된 상태이며, 제1셔터부(111) 및 제3셔터부(113)는 닫혀 있는 상태일 수 있다. 따라서, 공기 조화 장치(100)는 오염된 실외의 공기를 정화하여 실내에 제공할 수 있다.
또한, 공기 배기팬(122)이 작동할 시, 실내 공기는 제1셔터부(111)를 통하여 공기 조화 장치(100) 내부로 유입될 수 있다. 유입된 공기는 제1공기 흐름 유도 격벽부(141)에 의해 광 필터 모듈(130)로 유도될 수 있다. 또한, 광 필터 모듈(130)을 통과한 공기는 정화되어 제3셔터부(113)를 통해 실외로 배출할 수 있다. 이 때, 제1셔터부(111) 및 제3셔터부(113)가 개방된 상태이며, 제2셔터부(112) 및 제4셔터부(114)는 닫힌 상태일 수 있다. 이로써, 공기 조화 장치(100)는 내부의 오염된 공기를 외부로 배기할 수 있다.
뿐만 아니라, 공기 조화 장치(100)는 제1셔터부(111) 및 제4셔터부(114)가 개방된 상태이고 제2셔터부(112) 및 제3셔터부(113)가 닫힌 상태인 경우, 실내 공기를 순환할 수 있다. 공기 조화 장치(100)는 공기 배기팬(122)에 의해 제1셔터부(11)를 통하여 유입된 공기가 광촉매 필터 모듈(130)을 통과함으로써 정화되고, 정화된 공기가 제4셔터부(114)를 통해 실내로 제공될 수 있다.
따라서, 공기 조화 장치(100)는 실내의 오염된 공기를 외부로 배기하고, 정화된 공기를 내부에 제공함으로써, 실내 공기를 효과적으로 쾌적하게 유지할 수 있다.
*도5는 본 발명의 실시예에 따른 소음 모듈의 구성을 도시하는 도면이다.
먼저, 도5를 참조하면 제1공기 수송부(211)는 소음 모듈(200)의 일 측에 구비될 수 있다. 제1 공기 수송부(211)의 일 단은 외부 장치와 연결되도록 소음 모듈(200)의 외측으로 도출될 수 있다. 또한, 제1공기 수송부(211)의 타 단은 소음 모듈(200)의 내측에 위치하도록 형성된다. 소음 모듈(200)의 내측에 위치하는 제1공기 수송부(211)의 일 부분은 타공 영역(211a)을 포함할 수 있다. 타공 영역(211a)의 구멍의 개수, 구멍의 크기 및 구멍의 간격에 의해 소음을 저감 시킬 수 있으며 배기량을 확보할 수 있다.
한편, 제2공기 수송부(212)는 제1수송부(212)를 기준으로 소음 모듈(200)의 이면에 구비될 수 있다. 즉, 제1공기 수송부(211) 및 제2공기 수송부(212)는 이격된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제2공기 수송부(212)의 일 단은 외부 장치와 연결되도록 소음 모듈(200)의 외측에 도출될 수 있으며, 타 단은 내측에 포함될 수 있다. 마찬가지로, 소음 모듈(200)의 내측에 위치하는 제2공기 수송부(212)의 일 부분은 타공 영역(212a)을 포함할 수 있다.
또한, 제1소음 모듈 격벽부(221)는 제1공기 수송부(211)를 가로질러 형성될 수 있다. 또한, 제1소음 모듈 격벽부(221)의 제1공기 수송부(211)를 가로지르는 부분은 제1공기 수송부(211)와 동일한 형상의 구멍이 형성될 수 있다. 이로써, 제1공기 수송부(211)를 따라 공기가 유입될 수 있다.
제2소음 모듈 격벽부(222)는 제2공기 수송부(212)를 가로질러 형성될 수 있으며, 이 부분은 제2공기 수송부(212)와 동일한 형상의 구멍이 형성될 수 있다. 따라서, 제2공기 수송부(212)를 따라 공기가 배기될 수 있다.
일 예로, 제1공기 수송부(211)를 통해 공기가 유입될 수 있다. 또한, 제1공기 수송부(211)를 통해 유입되는 공기는 타공영역(221a, 221b)으로 인해 넓은 공간으로 확산되어 음이 상쇄될 수 있다. 이 때, 제1소음 모듈 격벽부(221) 및 제2소음 모듈 격벽부(222)에 의해 일정 공간에 일부 공기가 가두어지므로, 타공영역(221a, 221b)에서 소음 저감 과정은 계속해서 반복될 수 있다. 이로써, 소음 모듈(200)은 제1소음 모듈 격벽부(221), 제2소음 모듈 격벽부(222) 및 타공 영역(221a, 221b)을 이용해 공기가 순환하게 만듦으로써 공기의 속도 및 압력을 줄여 소음을 감소시킬 수 있다. 즉, 소음 모듈(200)은 통과하는 소음을 줄이되 유동은 가급적 유지시키는 것이 가능하다. 따라서, 소음이 저감된 공기는 제2공기 수송부(212)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 보조 소음 모듈을 도시하는 도면이다. 보조 소음 모듈은 기기상에 발생할 수 있는 진동 계수를 보정하기 위하여 추가적으로 장착될 수 있다.
보조 소음 모듈은 내부의 격벽을 이용해 진동 계수를 조정할 수 있다. 일 예로, 보조 소음 모듈은 격벽에 의해 공기가 퍼지도록 유도함으로써, 공기가 천천히 배기될 수 있다. 이 때, 보조 소음 모듈은 소음원의 주된 주파수 분포에 따라서 격벽 구조가 설계될 수 있다. 또한, 격벽의 이격, 두께, 모양 및 크기를 조절함으로써 주파수의 소음 및 진동을 감쇠시킬 수 있다. 따라서, 도6에 도시된 바와 같이 보조 소음 모듈은 다양한 패턴의 격벽 구조와 공간을 이용하여 소음을 절감시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 필터 모듈의 각 구성을 분리하여 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 광촉매 필터 모듈은 광촉매 필터 하우징(131), 광촉매 필터 커버부(132), 광촉매 필터 광원부(133), 및 광촉매 필터 보호 커버부(134)를 포함할 수 있다.
광촉매 필터 하우징(131)은 광촉매 볼을 수용하기 위한 기재로, 내부 공간에 광촉매 볼을 수용할 수 있다. 그리고, 광촉매 필터 하우징(131)의 내부 공간은 전후방향으로 개방되어 유체가 통과할 수 있다. 일 예로, 오염된 공기는 내부 공간의 전방으로 유입되어 후방으로 통과할 수 있으며, 이 과정에서 광촉매 반응을 통해 생성된 하이드록시 라디칼(hydroperoxyl radical)에 의해 정화된 공기(A2)가 되어 방출될 수 있다.
그리고, 광촉매 필터 하우징(131)의 내부 공간은 복수의 광촉매 수용 공간으로 구획될 수 있다. 또한, 각각의 광촉매 수용 공간에는 복수의 광촉매 볼이 수용될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 볼은 바인더 등을 이용하여 광촉매를 뭉쳐 가공한 것으로 내부 기공이 없는 볼(Ball) 형태로 이루어질 수 있다.
이러한 광촉매 볼을 채택함으로써 광촉매 수용 공간을 통과하는 오염된 공기의 유속이 빠르면서도 살균에 필요한 충분한 수준의 광촉매 반응을 얻을 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 볼은 광촉매가 덩어리진 형태이므로 광촉매 반응으로 인한 바스라짐이 적어 내구성이 우수한 장점이 있다.
이러한 광촉매 볼이 수용되는 광촉매 수용 공간의 구체적인 구조는 도 8을 통해 상세히 살펴보기로 한다.
광촉매 필터 커버부(132)는 광촉매 볼이 광촉매 수용 공간으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 부재로, 광촉매 필터 하우징(131)의 전방과 후방에 부착될 수 있다. 일 예로, 광촉매 필터 커버부(132)는 광촉매 필터 하우징(131)의 전방에 부착되는 제1 광촉매 필터 커버부(132a)와, 광촉매 필터 하우징(131)의 후방에 부착되는 제2 광촉매 필터 커버부(132b)를 포함할 수 있다.
한편, 'ㄷ'자 형상으로 이루어진 단일의 광촉매 필터 커버부(132)가 광촉매 필터 하우징(131)에 부착되어 광촉매 필터 하우징(131)의 전방과 후방을 동시에 덮을 수도 있음은 물론이다.
광촉매 필터 광원부(133)는 광촉매 필터 하우징(131)의 후방에 구비되어 광촉매 필터 하우징(131)을 향해 광을 조사할 수 있다.
일 예로, 광촉매 필터 광원부(133)는 프레임(133a)과 발광 유닛(133b)을 포함할 수 있다. 그리고, 발광 유닛(133b)은 프레임(133a)에 실장되어 광촉매 수용 공간 내의 광촉매 볼을 향해 광을 조사할 수 있다. 일 예로, 발광 유닛(133b)은 자외선을 조사하는 광원일 수 있다.
일 예로, 발광 유닛(133b)은 UV-A 광원일 수 있다. UV-A 광원은 넓은 파장 범위의 광을 발산하는 일반적인 UV 광원에 달리 광촉매 반응에 필요한 비교적 좁은 파장의 광을 발산하면서도 단가가 낮으므로 광촉매 필터 모듈의 제조 비용이 낮아지는 장점이 있다. 일 예로, UV-A광원은 약 2만 내지 5만 시간 범위의 수명을 갖는 광원 중 선택되어 사용될 수 있다.
또한, 프레임(133a)에는 유체가 통과할 수 있는 하나 이상의 창(window)이 형성될 수 있다.
그리고, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 광촉매 필터 하우징(131)의 전방에 구비될 수 있다. 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 후방의 구성을 외부의 충격이나 이물로부터 보호함과 동시에, 광촉매 필터 광원부(133)로부터 조사되어 광촉매 수용 공간을 통과한 광을 반사할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 필터 하우징에 형성된 광촉매 수용 공간을 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 광촉매 필터 하우징(131)의 내부 공간은 복수의 광촉매 수용 공간으로 구획될 수 있다.
일 예로, 광촉매 필터 하우징(131)의 내부 공간은 광촉매 필터 하우징 격벽(131a)에 의해 구획될 수 있다. 즉, 광촉매 필터 하우징 격벽(131a)은 광촉매 필터 하우징(131)의 내부 공간을 구획하여 복수의 광촉매 수용 공간을 형성할 수 있다.
일 예로, 광촉매 필터 하우징 격벽(131a)은 상하방향으로 연장되는 형상인 복수의 제1 광촉매 필터 하우징 격벽과 좌우방향으로 연장되는 형상인 복수의 제2 광촉매 필터 하우징 격벽을 포함할 수 있다. 이러한 복수의 제1 광촉매 필터 하우징 격벽과 복수의 제2 광촉매 필터 하우징 격벽은 서로 교차할 수 있으며, 복수의 광촉매 수용 공간이 형성될 수 있다.
그리고, 각각의 광촉매 수용 공간에는 광촉매 볼이 수용될 수 있다. 일 예로, 단일의 광촉매 수용 공간에 적어도 하나의 광촉매 볼이 수용될 수 있다.
한편, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 복수의 광촉매 수용 공간은 허니콤(honeycomb) 형상으로 이루어질 수도 있다. 또한, 도 8에는 도시되지 않았으나 복수의 광촉매 수용 공간은 원형으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 수용 공간과 광촉매 볼의 구조적 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 오염된 공기(A1)는 광촉매 수용 공간의 전방으로 진입하여 광촉매 수용 공간을 통과할 수 있다.
이때, 오염된 공기(A1)의 살균이 충분히 이루어지기 위해서는 오염된 공기(A1)가 광촉매 수용 공간의 인근에 소정 시간 이상 머무를 수 있어야 한다. 다시 말해, 광촉매 수용 공간은 광촉매 볼(B)을 수용한 상태에서 전방으로 진입한 공기가 광촉매 수용 공간을 통과하기까지 소정 시간 이상 머무를 수 있는 구조로 설계되어야 한다.
이를 위해 광촉매 수용 공간은 좌우방향의 최대폭(W)이 광촉매 볼(B) 직경의 1.2배 이상 3배 이하일 수 있다. 또한, 광촉매 수용 공간은 상하방향의 최대폭(H)이 광촉매 볼(B) 직경의 1.2배 이상 3배 이하일 수 있다. 또한, 광촉매 수용 공간은 전후방향의 최대폭(D)이 광촉매 볼(B) 직경의 1.2배 이상 3배 이하일 수 있다. 이러한 조건은 광촉매 수용 공간 내에 복수의 광촉매 볼(B)을 수용하여 광촉매 수용 공간의 내부의 와류 형성을 유도하기 위한 것이다. 와류의 형성 시, 오염된 공기(A1)는 광촉매 볼(B) 인근에서 머무는 시간이 증가하므로 오염된 공기(A1)의 살균은 효과적으로 이루어질 수 있다.
또한, 단일의 광촉매 수용 공간에 수용되는 광촉매 볼(B) 전체의 부피는 단일의 광촉매 수용 공간의 부피의 1/2 이상 3/4 이하일 수 있다. 이는 광촉매 볼(B)이 물리적인 공간을 차지하므로, 단일의 광촉매 수용 공간에 지나치게 많은 광촉매 볼(B)이 수용될 경우 유체의 흐름이 지나치게 억제되기 때문이다.
한편, 도 10은 제1 광촉매 필터 커버부와 광촉매 필터 광원부 사이의 간격에 따라 광촉매 필터 광원부로부터 조사된 광이 복수의 광촉매 수용 공간에 확산되는 정도를 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 10의 (a)는 광촉매 필터 광원부(133)에 실장된 발광 유닛(133b)과 제1 광촉매 필터 커버부(132a) 간의 간격이 20mm인 상태에서 광촉매 필터 모듈을 전방에서 촬영한 것이다. 그리고, 도10의 (b)는 광촉매 필터 광원부(133)에 실장된 발광 유닛(133b)과 제1 광촉매 필터 커버부(132a) 간의 간격이 30mm인 상태에서 광촉매 필터 모듈을 전방에서 촬영한 것이다. 그리고, 도 10의 (c)는 광촉매 필터 광원부(133)에 실장된 발광 유닛(133b)과 제1 광촉매 필터 커버부(132a) 간의 간격이 40mm인 상태에서 광촉매 필터 모듈을 전방에서 촬영한 것이다.
도 10의 (c)의 실시예를 살펴보면, 광촉매 필터 광원부(133)로부터 조사된 광이 복수의 광촉매 수용 공간 중 일부에 확산되는 것을 확인할 수 있다. 반면, 도 10의 (a)와 (b)의 실시예에서는 도 10의 (c)의 실시예에 비해 광촉매 필터 광원부(133)로부터 조사된 광이 복수의 광촉매 수용 공간에 고르게 확산되는 것을 확인할 수 있다.
오염된 공기(A1)가 광촉매 수용 공간을 통과하는 과정에서 살균될 확률은 복수의 광촉매 볼(B)에서 고르게 광촉매 반응이 일어날수록 높아질 수 있다. 따라서, 제1 광촉매 필터 커버부(132a)와 발광 유닛(133b) 간의 간격은 30mm 이하인 것이 바람직하다.
한편, 제1 광촉매 필터 커버부(132a)와 발광 유닛(133b) 간의 간격을 30mm 이하로 유지하면서 도 9의 조건을 함께 만족시키기 위해 광촉매 볼(B)의 지름은 10mm 이하일 수 있다. 또한 광촉매 수용 공간의 전후방향의 최대폭은 15mm 이하일 수 있다.
도 9와 도 10에서 제시한 광촉매 수용 공간과 광촉매 볼(B)의 구조적 조건을 만족할 시, 광촉매 수용 공간을 통과하는 오염된 공기(A1)는 적정 유속을 유지하면서도 충분히 살균될 수 있다.
실험 결과에 따르면, 도9와 도 10의 조건을 만족한 상태에서 소정 공간의 공기를 30분 살균할 경우 공기 중의 바이러스는 검출되지 않았다. 반면, 이상의 조건을 만족하지 않은 상태에서는 동일한 실험 조건 하에서 공기 중의 바이러스가 상당 수 검출되었다. 즉, 도 9와 도 10의 조건을 만족할 시의 살균 효과가 비약적으로 높음이 실험적으로 확인되었다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 필터 보호 커버부를 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 광촉매 필터 하우징(131)의 전방에 구비될 수 있다. 또한, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 유체가 통과할 수 있도록 망사 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 외부의 충격이나 이물로부터 광촉매 필터 하우징(131) 및 제1 광촉매 필터 커버부(132a)를 보호할 수 있다.
또한, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 광촉매 필터 광원부(133)로부터 조사되어 광촉매 수용 공간을 통과한 광을 반사할 수 있다. 이때, 광촉매 필터 보호 커버부(134)가 반사한 광은 광촉매 수용 공간으로 향할 수 있다. 이에 따르면 광촉매 필터 광원부(133)로부터 조사된 광은 복수의 광촉매 수용 공간에 보다 고르게 확산될 수 있다. 따라서 광촉매 반응은 복수의 광촉매 볼(B)의 모든 방향에서 고르게 일어날 수 있다.
또한, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 광촉매 필터 광원부(133)로부터 조사된 광, 즉 자외선을 반사하면서도 자외선에 대한 내구성을 갖는 소재로 이루어질 수 있다. 일 예로, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다.
한편 도 7을 참조하면, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 서로 다른 방향으로 연장되는 복수의 제1 망사살(134a)과 복수의 제2 망사살(134b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 망사살(134a)과 제2 망사살(134b)은 서로 교차되므로 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 전체적으로 망사 형상을 이룰 수 있다.
또한, 복수의 제1 망사살(134a)과 복수의 제2 망사살(134b)은 광촉매 필터 하우징 격벽(131a)과 좌우방향으로 경사를 이룰 수 있다. 일 예로, 제1 망사살(134a)이 상하방향으로부터 좌측으로 비스듬한 방향으로 연장되는 경우, 제2 망사살(134b)은 상하방향으로부터 우측으로 비스듬한 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 대각선 방향으로 기울어진 망사 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따르면, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 광촉매 필터 모듈의 전방으로 유입되는 오염된 공기(A1)를 여러 방향으로 분산시킬 수 있다. 즉, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 오염된 공기(A1)가 다수의 광촉매 수용 공간으로 분산되어 진입하도록 가이드할 수 있다.
또한, 광촉매 필터 보호 커버부(134)는 오염된 공기(A1)의 진로가 전후방향으로부터 비스듬해지도록 가이드하므로, 복수의 광촉매 수용 공간 내의 와류 형성이 촉진될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 필터 보호 커버부가 복수의 광촉매 수용 공간 내의 광 확산에 미치는 영향을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 12의 (a)는 광촉매 필터 보호 커버부(134)가 구비되지 않은 상태에서 광촉매 필터 모듈을 전방에서 촬영한 것이다. 그리고, 도 12의 (b)는 제1 광촉매 필터 커버부(132a)의 전방에 광촉매 필터 보호 커버부(134)가 구비된 상태에서 광촉매 필터 모듈을 전방에서 촬영한 것이다.
도 12의 (a)와 도12의 (b)의 실시예를 비교하여 살펴보면, 도 12의 (b)의 실시예의 복수의 광촉매 수용 공간 내 광 확산이 도 12의 (a)의 실시예에 비해 전체적으로 고르게 이루어지는 것을 확인할 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 변경이 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 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
발명의 실시를 위한 형태는 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 함께 기술되었다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화 장치는, 외부 함체를 설치할 필요 없이 소음 모듈의 공기 수송부 및 격벽 구조를 기반으로 공기 조화 장치의 유체적 소음 및 기계적 소음을 획기적으로 상쇄하는 것이 가능하며, 비교적 간단한 구성으로 형성되므로 시공이 용이하여 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

Claims (11)

  1. 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치에 있어서,
    상기 공기 조화 장치 내부에 구비되어 하우징에 내부 공간을 구획하여 복수의 광촉매 수용 공간을 형성하며, 상기 광촉매 수용 공간에 광촉매 볼을 수용함으로써 유입되는 공기를 정화하는 광촉매 필터 모듈;
    일 단은 상기 공기 조화 장치와 연결되도록 상기 소음 모듈의 외측으로 도출되고, 타 단은 상기 소음 모듈의 내측에 포함되며, 상기 소음 모듈의 내측에 포함된 영역에 복수의 구멍이 형성된 공기 수송부; 및
    상기 공기 수송부를 가로지르며, 상기 공기 수송부를 통해 공기가 이동하도록 상기 공기 수송부를 가로지르는 부분은 상기 공기 수송부와 동일한 형상의 구멍이 형성되며, 상기 공기 수송부를 통해 유입되는 일부 공기를 일정 공간에 가두는 소음 모듈 격벽부;를 포함하며,
    상기 소음 모듈은 상기 공기 조화 장치의 인입부 또는 토출부에 적어도 하나 장착되어 상기 공기 조화 장치로 유입되는 공기의 소음 및 배기 되는 공기의 소음을 저감시키는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기 수송부는 상기 소음 모듈의 일 측에 구비된 제1공기 수송부 및 상기 제1공기 수송부를 기준으로 상기 소음 모듈의 이면에 구비되는 제2공기 수송부를 포함하며,
    상기 제 1공기 수송부로 상기 공기가 유입되고, 상기 제2공기 수송부로 상기 공기가 배기되는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  3. 제 2항에 있어서
    상기 제1공기 수송부 및 상기 제2공기 수송부의 각 일 단에 있는 타공 영역으로 인해 상기 공기가 넓은 공간으로 확산됨으로써 소음이 상쇄되는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소음 모듈 격벽부는 상기 제1공기 수송부를 가로지르는 제1소음 모듈 격벽부 및 상기 제2공기 수송부를 가로지르는 제2소음 모듈 격벽부를 포함하며,
    상기 제1공기 수송부 및 상기 제2소음 모듈 격벽부에 의해 일정 공간에 상기 공기가 가두어지므로 상기 타공 영역에서 소음 저감 과정이 반복되는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    내부에 구비된 격벽에 의해 상기 공기가 퍼지도록 유도함으로써 상기 공기를 천천히 배기하고, 상기 격벽의 이격, 두께, 모양 및 크기를 기초로하여 주파수의 소음 및 진동을 감쇠시키는 보조 소음 모듈을 더 포함하는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공기 조화 장치의 내부를 몇 개의 구획으로 나눌 수 있으며, 상기 공기 조화 장치로 유입된 상기 공기가 상기 광촉매 필터 모듈을 통과하도록 상기 공기의 흐름을 유도하는 공기 흐름 유도 격벽부를 포함하는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공기 조화 장치는 기체류의 조정을 위해 설치하는 개페부로 급기 및 배기되는 곳에 구비된 복수의 셔터부; 및
    상기 셔터부를 통해 상기 공기 조화 장치로 상기 공기가 유입 및 배기되도록 흐름을 생성하는 공기 순환팬부;를 포함하며,
    상기 셔터부의 개페 여부 및 상기 공기 순환팬부의 작동으로 실내 공기 배기, 실내 공기 순환 및 외부 공기 유입을 실행하는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  8. 제1항에 있어서
    상기 광촉매 필터 모듈은 유체가 통과할 수 있도록 전후방향으로 개방된 내부 공간이 형성된 광촉매 필터 하우징;
    상기 내부 공간을 구획하여 복수의 광촉매 수용 공간을 형성하는 격벽;
    상기 광촉매 수용 공간에 수용되는 광촉매 볼;
    상기 하우징의 전방과 후방에 부착되어 상기 광촉매 볼의 이탈을 방지하는 망사 형상의 광촉매 필터 커버부; 및
    상기 광촉매 필터 하우징의 후방에 인접하여 구비되는 광원부를 포함하는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광촉매 필터 커버부는
    상기 광촉매 필터 하우징의 전방에 부착되는 제1 광촉매 필터 커버부; 및
    상기 광촉매 필터 하우징의 후방에 부착되는 제2 광촉매 필터 커버부를 포함하는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 광촉매 필터 커버부의 전방에 구비되며, 상기 광원부로부터 조사되어 상기 광촉매 수용 공간을 통과한 광이 상기 광촉매 수용 공간으로 다시 향하도록 상기 광촉매 수용 공간을 통과한 광을 반사하는 망사 형상의 광촉매 필터 보호 커버부를 더 포함하는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광촉매 필터 보호 커버부는 서로 교차하여 망사 형상을 이루는 복수의 제1 망사살과 복수의 제2 망사살을 포함하고,
    상기 복수의 제1 망사살과 상기 복수의 제2 망사살은 상기 격벽과 좌우방향으로 경사를 이루는 것인 소음 모듈이 장착된 공기 조화 장치.
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