KR102111216B1

KR102111216B1 - 공기 청정기 및 이를 갖는 실내 공기 청정 시스템

Info

Publication number: KR102111216B1
Application number: KR1020180151941A
Authority: KR
Inventors: 장용성; 안명호; 김영섭; 신봉운; 이동환; 원성용
Original assignee: 자이에스앤디 주식회사
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-05-14
Anticipated expiration: 2038-11-30

Abstract

본 발명에 따른 공기 청정기는, 건축물의 실내 바닥으로부터 이격되도록 건축물에 고정 설치되는 하우징과, 하우징의 내측에 마련되는 챔버와, 실내 공기를 챔버로 유입시키기 위한 공기 흡입구와, 챔버의 공기를 하우징의 외부로 토출시키기 위한 실내 공기 토출구와, 실내 공기를 공기 흡입구를 통해 챔버로 흡입시킨 후 실내 공기 토출구를 통해 강제 토출시킬 수 있도록 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍기와, 송풍기에 의해 하우징의 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과할 수 있는 필터부를 갖는 필터유닛과, 외기를 공급하기 위한 외기 공급관과 연결되도록 하우징의 일측에 마련되는 외기 유입구와, 챔버와 분리되도록 하우징의 내측에 구비되어 외기 유입구로 유입되는 외기를 가이드하는 외기 통로와, 외기 통로를 따라 유동하는 외기를 하우징의 외부로 토출시키기 위한 외기 토출구를 포함한다.

Description

공기 청정기 및 이를 갖는 실내 공기 청정 시스템{AIR CLEANING DEVICE AND CLEAN AIR SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 공기 청정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내에 설치되어 실내 공기를 청정화하고 실외의 공기를 실내로 공급할 수 있는 공기 청정기 및 이를 갖는 실내 공기 청정 시스템에 관한 것이다.

최근, 공기 오염과 미세 먼지의 증가로 공기 청정기의 수요가 증가하고 있다. 공기 청정기는 가정이나, 사무실은 물론 사람들이 모이는 다양한 실내 장소에서 광범위하게 사용되고 있다.

공기 청정기는 실내의 먼지나 분진, 또는 냄새를 제거해주는 장치로, 기본적으로 하우징과, 하우징의 내부에 설치되어 공기를 강제 유동시키는 송풍팬과, 공기 중의 먼지나 분진 등의 오염물질을 여과하는 필터를 포함한다. 공기 청정기에 사용되는 필터로는 프리필터, 활성탄필터, 코로나 방식을 이용한 전기집진필터, 음이온발생기 등이 있다.

공기 청정기는 설치 형태에 따라 다양하게 분류될 수 있으나 실내의 바닥에 설치되는 스탠드형 공기 청정기가 주를 이루고 있다. 스탠드형 공기 청정기는 설치가 간편하고 이동이 편리한 장점이 있지만, 부유하는 먼지에 대한 제거 효율이 떨어지고, 일정 면적의 설치 공간을 차지하므로 실내 공간의 활용도를 떨어트리는 단점이 있다. 또한, 스탠드형 공기 청정기는 어린이의 손이 닿기 쉬워 넘어지거나, 오조작에 따른 고장이 발생하는 문제가 생기기 쉽다.

한편, 공기 청정기는 실내 공기 중의 먼지나 분진, 냄새를 제거할 수 있으나, 사용자가 밀폐된 실내에서 장시간 체류할 때 공기 중에 증가하는 이산화탄소의 농도를 저감시킬 수 없는 한계가 있다.

등록특허공보 제1176565호 (2012. 08. 23)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 실내의 바닥으로부터 이격되도록 고정 설치되어 실내에서 설치 공간을 줄이고, 공기 중의 부유하는 오염물에 대한 여과 효율을 높일 수 있으며, 실외의 공기를 실내로 공급할 수 있도록 개선된 공기 청정기 및 이를 갖는 실내 공기 청정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 청정기는, 건축물의 실내 바닥으로부터 이격되도록 상기 건축물에 고정 설치되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 마련되는 챔버; 실내 공기를 상기 챔버로 유입시키기 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 구비되는 공기 흡입구; 상기 챔버의 공기를 상기 하우징의 외부로 토출시키기 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 형성되는 실내 공기 토출구; 실내 공기를 상기 공기 흡입구를 통해 상기 챔버로 흡입시킨 후 상기 실내 공기 토출구를 통해 강제 토출시킬 수 있도록 상기 공기 흡입구와 상기 실내 공기 토출구 사이의 공기 유동 경로 중에 배치되어 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍기; 상기 송풍기에 의해 상기 하우징의 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과할 수 있도록 상기 공기 흡입구와 상기 실내 공기 토출구 사이의 공기 유동 경로 중에 배치되는 필터부를 갖는 필터유닛; 외기를 공급하기 위한 외기 공급관과 연결되도록 상기 하우징의 일측에 마련되는 외기 유입구; 상기 챔버와 분리되도록 상기 하우징의 내측에 구비되어 상기 외기 유입구로 유입되는 외기를 가이드하는 외기 통로; 및 상기 외기 통로를 따라 유동하는 외기를 상기 하우징의 외부로 토출시키기 위해 상기 외기 통로와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 형성되는 외기 토출구;를 포함한다.

본 발명에 따른 공기 청정기는, 상기 하우징으로 유입되는 외기량을 변화시키기 위해 상기 외기 유입구의 개도량을 조절할 수 있도록 설치되는 외기 조절 댐퍼; 상기 외기 유입구를 통해 공급되는 공기의 유량을 측정하여 검출 신호를 발생하는 풍량 측정장치; 및 상기 풍량 측정장치의 검출 신호를 피드백 제어 신호로 이용하여 상기 외기 조절 댐퍼를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

상기 풍량 측정장치는, 끝단에 상기 외기 유입구를 통과하는 외기가 유입될 수 있는 외기 도입구가 구비되고, 상기 외기 도입구가 상기 외기 유입구를 통해 외기가 공급되는 방향을 향하도록 상기 하우징에 배치되는 외기 도입관과, 상기 외기 도입관으로 유입되는 외기의 유속 또는 유압에 따라 검출 신호를 발생하여 상기 제어부에 송신하는 센서부를 포함할 수 있다.

상기 공기 흡입구는 상기 하우징의 하면에 형성되고, 상기 실내 공기 토출구는 상기 하우징의 전면 중간에 마련되며, 상기 외기 토출구는 상기 하우징 전면에 상기 실내 공기 토출구의 양측으로 배치되고, 상기 외기 통로는 상기 외기 유입구에서 상기 각각의 외기 토출구 측으로 연장될 수 있다.

상기 필터유닛은, 상기 공기 흡입구에 분리 가능하게 결합되고, 내측에 상기 필터부가 장착되는 장착홈이 마련되며, 외면에 실내 공기를 상기 장착홈으로 통과시킬 수 있는 복수의 통공이 형성된 그릴을 포함할 수 있다.

상기 송풍기는, 상기 필터유닛과 마주하여 이격되도록 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 배치되는 팬과, 상기 팬에 회전력을 제공하는 모터를 포함하고, 상기 팬과 모터 사이에 상기 필터부를 통과한 실내 공기를 상기 실내 공기 토출구 측으로 가이드하기 위한 송풍 가이드가 설치될 수 있다.

상기 하우징의 전면은 아치형으로 굽은 형상을 가질 수 있다.

상기 하우징은, 상기 송풍기를 둘러싸는 적어도 일부분이 내벽과, 상기 내벽으로부터 이격되어 상기 내벽을 둘러싸는 외벽과, 상기 내벽과 상기 외벽을 연결하는 연결부를 포함하는 이중벽 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 청정 시스템은, 건축물의 실내 바닥으로부터 이격되도록 상기 건축물에 고정 설치되는 공기 청정기; 상기 공기 청정기와 연결되는 외기 공급관을 구비하고, 상기 외기 공급관을 통해 상기 공기 청정기에 외기를 공급하는 외기 공급장치; 실내의 공기질을 측정할 수 있도록 상기 건축물의 실내에 설치되는 공기질 측정장치; 및 상기 공기질 측정장치의 검출 신호에 따라 상기 외기 공급장치를 제어하여 상기 외기 공급장치를 통한 외기 공급량을 조절하는 실내 제어부;를 포함하고, 상기 공기 청정기는, 하우징과, 상기 하우징의 내측에 마련되는 챔버와, 실내 공기를 상기 챔버로 유입시키기 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 구비되는 공기 흡입구와, 상기 챔버의 공기를 상기 하우징의 외부로 토출시키기 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 형성되는 실내 공기 토출구와, 실내 공기를 상기 공기 흡입구를 통해 상기 챔버로 흡입시킨 후 상기 실내 공기 토출구를 통해 강제 토출시킬 수 있도록 상기 공기 흡입구와 상기 실내 공기 토출구 사이의 공기 유동 경로 중에 배치되어 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍기와, 상기 송풍기에 의해 상기 하우징의 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과할 수 있도록 상기 공기 흡입구와 상기 실내 공기 토출구 사이의 공기 유동 경로 중에 배치되는 필터부와, 외기를 공급하기 위한 외기 공급관과 연결되도록 상기 하우징의 일측에 마련되는 외기 유입구와, 상기 챔버와 분리되도록 상기 하우징의 내측에 구비되어 상기 외기 유입구로 유입되는 외기를 가이드하는 외기 통로와, 상기 외기 통로를 따라 유동하는 외기를 상기 하우징의 외부로 토출시키기 위해 상기 외기 통로와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 형성되는 외기 토출구를 포함한다.

상기 공기 청정기는, 상기 하우징으로 유입되는 외기량을 변화시키기 위해 상기 외기 유입구의 개도량을 조절할 수 있도록 설치되는 외기 조절 댐퍼와, 상기 외기 유입구를 통해 유입되는 공기의 유량을 측정하여 검출 신호를 발생하는 풍량 측정장치와, 상기 공기질 측정장치의 검출 신호에 따라 상기 외기 조절 댐퍼를 제어하되, 상기 풍량 측정장치의 검출 신호를 피드백 제어 신호로 이용하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 외기 공급장치는, 실내 공기를 배출시키기 위해 상기 공기 청정기가 설치되는 실내로 연장되는 실내 공기 배출관과, 상기 외기 공급관으로 공급되는 외기와 상기 실내 공기 배출관으로 배출되는 실내 공기를 열교환시키는 열교환유닛과, 상기 외기 공급관으로 유입되는 외기를 여과하기 위한 공기 필터를 갖는 열교환기를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 공기 청정기로 실내 공기를 정화하면서 공기 청정기를 통해 외기를 실내에 공급할 수 있으므로, 실내의 공기를 더욱 신속하고 효율적으로 청정화할 수 있다. 이러한 효과는 본 발명에 따른 공기 청정기가 외기 공급을 위한 외기 공급관과 연결될 수 있도록 실내에 고정 설치되기 때문에 가능한 것이다.

또한, 본 발명에 따르면, 실내에 설치되는 공기질 측정장치로 실내 공기 중에 함유된 이산화탄소량 또는 인체 유해 성분량을 측정하고, 공기질 측정장치의 검출 신호에 따라 외기 공급장치와 공기 청정기를 제어함으로써, 실내 공기의 오염도에 따라 공기 청정기를 통해 실내로 공급되는 외기량을 실시간으로 조절할 수 있다. 따라서, 실내의 공기 오염도를 자동으로 사전 설정된 수준 이하로 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 공기 청정기가 건축물의 실내 바닥으로부터 이격되도록 건축물의 천정이나 벽에 고정 설치됨으로써, 종래의 스탠드형 공기 청정기에 비해 실내에서 설치 공간을 줄일 수 있고, 공기 중의 부유하는 오염물에 대한 여과 효율을 높일 수 있다. 또한, 종래의 스탠드형 공기 청정기와 같이 어린이의 손이 닿아 넘어지거나, 오조작에 따른 고장이 발생하는 문제가 생기기 않는다. 그리고 외부로부터 공급되는 외기를 더욱 효율적이고 신속하게 실내 전체로 공급할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템의 공기 청정기를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템의 공기 청정기를 나타낸 분해도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템을 하우징 커버를 생략하고 나타낸 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 실내 공기 청정 시스템의 변형예를 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템의 일부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템의 공기 청정기를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템의 공기 청정기를 나타낸 분해도이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템(100)은 건축물의 실내로 외기를 공급하기 위한 외기 공급장치(200)와, 건축물의 실내 공기를 청정화하기 위해 실내에 배치되는 공기 청정기(300)와, 실내의 공기질을 측정하기 위한 공기질 측정장치(400)와, 공기질 측정장치(400)의 검출 신호에 따라 외기 공급장치(200)를 제어하는 실내 제어부(500)를 포함한다. 이러한 실내 공기 청정 시스템(100)은 공기 청정기(300)를 이용하여 실내 공기를 청정화하고 필요에 따라 외기 공급장치(200)를 통해 실내로 외기를 공급하여 실내 공기를 환기시킬 수 있다.

도시된 것과 같이, 건축물의 실내가 방과 거실 등 복수의 생활 공간으로 구획되는 경우, 외기 공급장치(200)의 실내 공기 흡입부(231)와, 공기 청정기(300)와, 공기질 측정장치(400) 등은 복수의 생활 공간에 각각 배치될 수 있다.

외기 공급장치(200)는 실내 환기를 위한 외기를 공기 청정기(300)에 공급하기 위한 것으로 열교환기(210)와, 외기 공급관(220)과, 실내 공기 배출관(230)을 포함한다.

열교환기(210)는 외기 공급관(220)과 연결되어 실내 공기와 열교환된 외기를 건축물의 실내로 공급하고, 실내 공기 배출관(230)과 연결되어 실내 공기 배출관(230)을 통해 배출되는 실내 공기를 외기와 열교환시킨 후 외부로 배출시킬 수 있다. 이러한 열교환기(210)는 환기를 실행할 때 실내의 열을 놓치지 않고 그 열을 외부로부터의　급기로 옮겨 실내로 되돌아오게 할 수 있으며, 배출되는 실내 공기 중의 현열 및 잠열 에너지를 모두 회수할 수 있다.

외기 공급관(220)과 실내 공기 배출관(230)은 각각 열교환기(210)에서 공기 청정기(300)가 설치된 건축물의 실내까지 연장된다. 실내 공기 배출관(230)의 실내에 배치되는 부분에는 실내 공기를 흡입하기 위한 실내 공기 흡입부(231)가 구비된다.

열교환기(210)는 케이스(211)와, 외부로부터 공급되는 외기와 실내로부터 배출되는 실내 공기를 열교환시키기 위해 케이스(211)의 내측에 설치되는 열교환유닛(212)과, 실내로 공급되는 외기를 여과할 수 있도록 케이스(211)의 내측에 설치되는 공기 필터(213)를 포함한다.

케이스(211)에는 외부로부터 외기가 유입되는 외기 입구(214)와, 열교환유닛(212)을 통과한 외기가 배출되도록 외기 공급관(220)과 연결되는 외기 출구(215)와, 실내로부터 실내 공기가 유입되도록 실내 공기 배출관(230)과 연결되는 실내 공기 입구(216)와, 열교환유닛(212)을 통과한 실내 공기가 외부로 배출되는 실내 공기 출구(217)가 구비된다.

열교환유닛(212)은 케이스(211)의 내측에 배치되어 외부로부터 유입되는 외기와 실내로부터 배출되는 실내 공기를 열교환시킨다. 열교환유닛(212)에는 외기 입구(214)로부터 유입되는 외기가 외기 출구(215) 측으로 유동하는 외기 통로와, 실내 공기 입구(216)로부터 유입되는 실내 공기가 실내 공기 출구(217) 측으로 유동하는 실내 공기 통로가 구비된다. 외기 통로를 통과하는 외기는 실내 공기 통로를 통과하는 실내 공기 중의 현열 및 잠열 에너지를 흡수하고 외기 공급관(220)으로 유동할 수 있다. 또한, 케이스(211)의 내측에는 외기와 실내 공기의 유동을 위한 송풍팬 등의 공기 유동수단(미도시)이 설치될 수 있다.

도 1, 도 3 내지 도 8을 참조하면, 공기 청정기(300)는 건축물의 실내 바닥으로부터 이격되도록 건축물의 천정이나 벽에 고정 설치되어 실내의 공기를 청정화한다. 공기 청정기(300)는 하우징(310)과, 외기 유입부(326)와, 송풍기(333)와, 필터유닛(338)과, 풍량 측정장치(343)와, 조작부(347)와, 제어부(350)를 포함한다.

하우징(310)은 상면이 개방된 하우징 바디(311)와, 하우징 바디(311)의 개방된 상면을 덮는 하우징 커버(312)를 포함하고, 전면이 아치형으로 굽은 대략적인 부채꼴 모양으로 이루어진다. 하우징(310)의 적어도 일부분은 이중벽 구조로 이루어진다. 즉, 하우징(310)의 송풍기(333)를 둘러싸는 부분은 내벽(313a)과, 내벽(313a)을 둘러싸는 외벽(313b)과, 내벽(313a)과 외벽(313b)을 연결하는 연결부(313c)를 포함한다. 내벽(313a)과 외벽(313b)은 상호 이격되며, 내벽(313a)과 외벽(313b) 사이에는 공기층이 마련된다. 이러한 이중벽 구조의 하우징(310)은 송풍기(333)의 둘레를 공기층이 둘러쌈으로써 단일벽 구조의 하우징에 비해 방음성이 우수하다. 따라서, 하우징(310)의 외부로 방출되는 송풍기(333)의 작동 소음을 줄여줄 수 있다. 도면에 나타내지는 않았으나, 내벽(313a)과 외벽(313b)의 사이에는 흡음재 등 방음성 향상을 위한 다양한 물질이 충전될 수 있다.

도면에는 하우징(310) 중에서 하우징 바디(311)의 측벽만 이중벽 구조로 이루어진 것으로 나타냈으나, 하우징(310)은 전체적으로, 또는 송풍기(333)를 둘러싸는 적어도 일부분이 이중벽 구조를 취할 수 있다.

하우징(310)에는 챔버(316)와, 외기 통로(318)와, 배기부(322)와, 외기 유입부(326)가 구비된다. 챔버(316)와 외기 통로(318)는 하우징(310)의 내측에 마련된다. 하우징(310)의 내측에는 복수의 격벽(314)이 구비되고, 챔버(316)와 외기 통로(318)는 복수의 격벽(314)에 의해 구획된다. 외기 통로(318)는 챔버(316)의 후방과 양쪽 측부를 둘러싸는 형태로 배치된다.

공기 흡입구(320)는 실내 공기를 챔버(316)로 유입시키기 위해 챔버(316)와 연결되도록 하우징 바디(311)의 하면 중간에 배치된다. 배기부(322)는 하우징 바디(311)의 전면에 배치된다. 배기부(322)는 챔버(316)의 공기를 하우징(310)의 외부로 토출시키기 위한 실내 공기 토출구(323)와, 외기 통로(318)를 따라 유동하는 외기를 하우징(310)의 외부로 토출시키기 위한 외기 토출구(324)를 포함한다. 실내 공기 토출구(323)는 챔버(316)와 연결되도록 하우징 바디(311)의 전면 중간에 배치되고, 외기 토출구(324)는 하우징(310)의 전면에 실내 공기 토출구(323)의 양측으로 마련된다. 실내 공기 토출구(323)와 외기 토출구(324)가 하우징(310)의 아치형으로 굽은 전면에 배치됨으로써 정화된 공기 및 외부로부터 공급되는 외기를 더욱 효율적이고 신속하게 실내 전체로 공급할 수 있다. 외기 통로(318)는 외기 유입구(327)에서 각각의 외기 토출구(324) 측으로 연장되어 외기를 각각의 외기 토출구(324)로 가이드한다.

외기 유입부(326)는 외기 공급관(220)과 연결되도록 하우징 바디(311)의 후방 측에 배치된다. 외기 유입부(326)의 내측에는 외기를 하우징(310)의 내부로 유입시키기 위한 외기 유입구(327)가 구비된다. 또한, 외기 유입부(326)에는 외기 조절 댐퍼(329)가 설치된다.

외기 조절 댐퍼(329)는 외기 유입구(327)의 개도량을 조절하여 외기 유입구(327)를 통해 하우징(310)으로 유입되는 외기량을 변화시킨다. 외기 조절 댐퍼(329)는 외기 유입구(327)를 개폐할 수 있도록 외기 유입부(326)의 내측에 회전 가능하게 배치되는 댐퍼 플레이트(330)와, 댐퍼 플레이트(330)에 회전력을 제공하는 댐퍼 구동기(331)를 포함한다. 댐퍼 구동기(331)는 제어부(350)에 의해 제어되어 댐퍼 플레이트(330)를 회전시킨다. 댐퍼 플레이트(330)가 회전하여 외기 유입구(327)를 완전히 닫으면 외기 유입구(327)를 통한 외기의 유동이 차단된다. 그리고 댐퍼 플레이트(330)가 외기 유입구(327)를 부분 개방하는 경우, 댐퍼 플레이트(330)의 회전 각도에 따라 외기 유입구(327)의 개도량이 조절될 수 있다.

송풍기(333)는 챔버(316)의 공기를 강제 송풍시킬 수 있도록 챔버(316)에 설치된다. 송풍기(333)가 챔버(316)의 공기를 강제 송풍시킴으로써 챔버(316)의 공기가 실내 공기 토출구(323)를 통해 하우징(310)의 외부로 토출되고, 공기 흡입구(320)를 통해 실내 공기가 챔버(316)로 흡입될 수 있다. 송풍기(333)는 팬(334)과, 팬(334)에 회전력을 제공하는 모터(335)를 포함한다. 팬(334)은 공기 흡입구(320)와 마주하여 공기 흡입구(320)로부터 이격되도록 챔버(316)에 설치되는 흡입 가이드(336) 상측에 배치된다. 흡입 가이드(336)는 필터유닛(338)을 통과하여 챔버(316)로 유입되는 실내 공기를 송풍기(333) 측으로 가이드하는 역할을 한다. 팬(334)과 모터(335)의 사이에는 송풍 가이드(337)가 설치된다. 송풍 가이드(337)는 팬(334)의 회전에 의해 강제 송풍되는 실내 공기를 실내 공기 토출구(323) 측으로 가이드한다.

송풍기(333)는 도시된 구조로 한정되지 않으며, 그 구체적인 구조나 설치 위치가 다양하게 변경될 수 있다. 도면에는 송풍기(333)가 챔버(316) 내에 배치되는 것으로 나타냈으나, 송풍기(333)의 설치 위치는 공기 흡입구(320)와 실내 공기 토출구(323) 사이의 공기 유동 경로 중 다양한 다른 위치로 변경될 수 있다.

필터유닛(338)은 챔버(316)로 흡입되는 실내 공기를 여과할 수 있도록 공기 흡입구(320)에 설치된다. 필터유닛(338)은 실내 공기를 여과하기 위한 필터부(339)와, 필터부(339)를 지지하는 그릴(340)을 포함한다. 필터부(339)는 프리 필터, 활성탄 필터, 전기집진 필터, 음이온발생기 등 공기 여과 기능을 갖는 다양한 것이 이용될 수 있다. 그릴(340)에는 실내 공기가 통과할 수 있는 복수의 통공(341)과, 필터부(339)가 장착될 수 있도록 복수의 통공(341)과 연결되는 장착홈(342)이 구비된다. 그릴(340)은 공기 흡입구(320)에 분리 가능하게 결합된다. 사용자는 그릴(340)을 공기 흡입구(320)에서 분리함으로써, 필터부(339)를 손쉽게 청소하거나 교체할 수 있다.

필터유닛(338)은 도시된 구조로 한정되지 않으며, 그 구체적인 구조나 설치 위치가 다양하게 변경될 수 있다. 도면에는 필터유닛(338)이 공기 흡입구(320)에 배치되는 것으로 나타냈으나, 필터유닛(338)의 설치 위치는 공기 흡입구(320)와 실내 공기 토출구(323) 사이의 공기 유동 경로 중 다양한 다른 위치로 변경될 수 있다.

풍량 측정장치(343)는 외기 유입구(327)를 통해 하우징(310)의 내부로 유입되는 공기의 유량을 측정하여 검출 신호를 발생할 수 있도록 하우징(310)에 설치된다. 풍량 측정장치(343)는 외기가 유입될 수 있는 외기 도입관(344)과, 외기 도입관(344)과 연결되는 센서부(345)를 포함한다. 외기 도입관(344)의 끝단에는 외기 유입구(327)를 통과하는 외기가 유입될 수 있는 외기 도입구(344a)가 구비된다.

외기 도입관(344)은 외기 도입구(344a)가 외기 유입구(327)를 통해 외기가 공급되는 방향을 향하도록 배치된다. 즉, 도 7에 나타낸 것과 같이, 외기 도입구(344a)가 형성된 외기 도입관(344)의 일부분은 외기 유입구(327)를 통과하는 외기의 유동 방향과 평행하게 배치된다. 이와 같이, 외기 도입관(344)의 외기 도입구(344a)가 외기 유입구(327)를 향해 배치됨으로써, 외기 유입구(327)에서 하우징(310)으로 유입되는 외기가 바로 외기 도입구(344a)로 유입될 수 있다.

센서부(345)는 외기 도입관(344)으로 유입되는 외기의 유속 또는 유압을 검출하고 검출 신호를 제어부(350)에 송신한다. 센서부(345)가 외기의 유속 또는 유압을 검출함으로써 외기 유입구(327)를 통해 하우징(310)으로 유입되는 외기의 유량을 검출할 수 있다. 이러한 센서부(345)의 검출 신호는 제어부(350)가 외기 조절 댐퍼(329)를 제어할 때 피드백 제어 신호로 이용할 수 있다. 즉, 제어부(350)는 풍량 측정장치(343)로부터 검출 신호를 수신하여 외기 조절 댐퍼(329)를 정확하게 제어함으로써, 외기 유입구(327)를 통한 외기의 유량을 설정된 유량에 맞춰 조절할 수 있다.

조작부(347)는 사용자 조작을 위해 하우징(310)의 외측에 배치된다. 조작부(347)는 하우징(310)의 하면으로 노출되게 설치되는 복수의 조작 버튼(348a)(348b)(348c)(348d)(348e)을 포함한다. 사용자는 조작 버튼(348a)(348b)(348c)(348d)(348e)을 조작하여 공기 청정기(300)의 온 오프 상태, 운전 모드 전환 등의 동작을 선택할 수 있다.

제어부(350)는 외기 조절 댐퍼(329)의 동작이나, 송풍기(333)의 동작 등 공기 청정기(300)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(350)는 풍량 측정장치(343)로부터 검출 신호를 수신한다. 풍량 측정장치(343)가 검출 신호를 제어부(350)에 송신하면, 제어부(350)가 풍량 측정장치(343)의 검출 신호를 피드백 제어 신호로 이용하여 외기 조절 댐퍼(329)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(350)는 공기질 측정장치(400)의 검출 신호에 따라 외기 조절 댐퍼(329)를 제어하여 외기 유입부(326)를 통해 공급되는 외기의 풍량을 조절할 수 있다. 즉, 공기질 측정장치(400)의 검출 신호가 실내 제어부(500)로 송신되면 실내 제어부(500)가 공기 청정기(300)의 제어부(350)에 제어 신호를 송신함으로써 제어부(350)가 외기 조절 댐퍼(329)를 제어할 수 있다. 또는 공기 청정기(300)의 제어부(350)가 공기질 측정장치(400)로부터 직접 검출 신호를 수신하여 외기 조절 댐퍼(329)를 제어할 수도 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 공기질 측정장치(400)는 실내의 공기질을 측정할 수 있도록 공기 청정기(300)가 설치된 실내의 생활 공간에 각각 설치된다. 공기질 측정장치(400)는 실내 공기 중의 이산화탄소량, 미세 먼지량 등 실내 공기 중에 함유된 다양한 인체 유해 성분의 양을 측정하고, 검출 신호를 발생할 수 있는 다양한 것이 이용될 수 있다.

실내 제어부(500)는 공기질 측정장치(400)의 검출 신호에 따라 외기 공급장치(200)를 제어하여 외기 공급장치(200)를 통한 외기 공급을 단속한다. 실내 제어부(500)는 복수의 공기 청정기(300) 각각을 개별적으로 제어할 수 있는 복수의 개별 제어유닛(510)과, 복수의 공기 청정기(300)를 일괄 제어할 수 있는 중앙 제어유닛(520)을 포함한다. 실내에 설치되는 복수의 공기 청정기(300)는 사용자가 각각의 개별 제어유닛(510)을 조작하는 것에 의해 독립적으로 개별 제어될 수 있다.

또한, 복수의 공기 청정기(300)는 중앙 제어유닛(520)에 의해 일괄적으로 자동 제어될 수 있다. 즉, 중앙 제어유닛(520)은 복수의 공기질 측정장치(400)로부터 각각의 검출 신호를 수신하고, 복수의 공기 청정기(300) 각각에 적당한 외기가 공급되도록 공기 청정기(300)를 각각 제어할 수 있다.

예를 들어, 복수의 공기질 측정장치(400)에 의해 검출되는 이산화탄소량 또는 인체 유해 성분량이 실내의 각 생활 공간에 따라 다를 경우, 중앙 제어유닛(520)은 상대적으로 이산화탄소량 또는 인체 유해 성분량이 많은 생활 공간에는 상대적으로 많은 양의 외기가 공급되고, 상대적으로 이산화탄소량 또는 인체 유해 성분량이 적은 생활 공간에는 상대적으로 적은 양의 외기가 공급되도록 각각의 공기 청정기(300)를 제어할 수 있다.

즉, 이산화탄소량 또는 인체 유해 성분량이 상대적으로 많은 생활 공간의 공기 청정기(300)는 상대적으로 많은 양의 외기를 공급받을 수 있도록 외기 조절 댐퍼(329)가 외기 유입구(327)의 개도량을 증가시키도록 제어된다. 반면, 이산화탄소량 또는 인체 유해 성분량이 상대적으로 적은 생활 공간의 공기 청정기(300)는 상대적으로 적은 양의 외기를 공급받을 수 있도록 외기 조절 댐퍼(329)가 외기 유입구(327)의 개도량을 감소시키도록 제어된다. 이때, 각 공기 청정기(300)는 풍량 측정장치(343)를 통해 하우징(310)으로 유입되는 외기량을 실시간으로 측정하면서 중앙 제어유닛(520)에 의해 설정된 외기량을 공급받을 수 있도록 외기 조절 댐퍼(329)를 제어할 수 있다.

각각의 공기 청정기(300)로 공급되는 외기는 각 공기 청정기(300)의 외기 토출구(324)를 통해 실내로 토출되고, 이와 함께 실내 공기가 실내 공기 배출관(230)을 통해 배출된다. 따라서, 실내의 이산화탄소량 또는 인체 유해 성분량이 감소하게 된다. 이 과정에서 공기질 측정장치(400)가 생활 공간의 공기 오염도를 실시간으로 측정하고 검출 신호를 중앙 제어유닛(520)에 송신함으로써, 중앙 제어유닛(520)은 실내 공기의 오염도 변화에 맞춰 각각의 공기 청정기(300)로 공급되는 외기량을 실시간으로 조절할 수 있다.

상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템(100)은 공기 청정기(300)로 실내 공기를 정화하면서 공기 청정기(300)를 통해 외기를 실내에 공급함으로써, 실내의 공기를 더욱 신속하고 효율적으로 청정화할 수 있다. 이러한 효과는 본 발명에 따른 공기 청정기(300)가 실내에 고정 설치되어 외기 공급을 위한 외기 공급관(220)와 연결되기 때문에 가능한 것이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 청정 시스템(100)은 실내에 설치되는 공기질 측정장치(400)로 실내 공기 중에 함유된 이산화탄소량 또는 인체 유해 성분량을 측정하고, 공기질 측정장치(400)의 검출 신호에 따라 외기 공급장치(200)와 공기 청정기(300)를 제어함으로써, 실내 공기의 오염도에 따라 공기 청정기(300)를 통해 실내로 공급되는 외기량을 실시간으로 조절할 수 있다. 따라서, 실내의 공기 오염도를 자동으로 사전 설정된 수준 이하로 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 공기 청정기(300)는 건축물의 실내 바닥으로부터 이격되도록 건축물의 천정이나 벽에 고정 설치됨으로써, 종래의 스탠드형 공기 청정기에 비해 실내에서 설치 공간을 줄일 수 있고, 공기 중의 부유하는 오염물에 대한 여과 효율을 높일 수 있다. 또한, 종래의 스탠드형 공기 청정기와 같이 어린이의 손이 닿아 넘어지거나, 오조작에 따른 고장이 발생하는 문제가 생기기 않는다. 그리고 외부로부터 공급되는 외기를 더욱 효율적이고 신속하게 실내 전체로 공급할 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 실내 공기 청정 시스템의 변형예를 나타낸 것이다.

도 9에 나타낸 실내 공기 청정 시스템(600)은, 외기 공급장치(200)와 공기 청정기(300)를 제어하기 위한 실내 제어부(610)가 중앙 제어유닛없이 개별 제어유닛(510)을 포함하는 것이다. 개별 제어유닛(510)은 공기 청정기(300)를 개별 제어한다. 공기질 측정장치(400)의 검출 신호가 개별 제어유닛(510)으로 송신되면, 개별 제어유닛(510)이 공기질 측정장치(400)의 검출 신호에 따라 외기 공급장치(200)와 공기 청정기(300)를 제어하여 실내로 공급되는 외기량을 조절할 수 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도면에는 외기 공급장치(200)가 열교환기(210)와, 외기 공급관(220)과, 실내 공기 배출관(230)을 포함하는 것으로 나타냈으나, 외기 공급장치(200)는 공기 청정기(300)로 외기를 공급할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.

또한, 공기 청정기(300)에 구비되는 챔버(316)와, 외기 통로(318)와, 공기 흡입구(320)와, 실내 공기 토출구(323)와, 외기 토출구(324)와, 외기 유입구(327)와, 송풍기(333)와, 필터유닛(338)과, 풍량 측정장치(343)와, 조작부(347) 등의 위치는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

지금까지, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100, 600 : 실내 공기 청정 시스템 200 : 외기 공급장치
210 : 열교환기 211 : 케이스
212 : 열교환유닛 213 : 공기 필터
220 : 외기 공급관 230 : 실내 공기 배출관
231 : 실내 공기 흡입부 300 : 공기 청정기
310 : 하우징 314 : 격벽
316 : 챔버 318 : 외기 통로
320 : 공기 흡입구 322 : 배기부
323 : 실내 공기 토출구 324 : 외기 토출구
326 : 외기 유입부 327 : 외기 유입구
329 : 외기 조절 댐퍼 333 : 송풍기
337 : 송풍 가이드 338 : 필터유닛
339 : 필터부 340 : 그릴
343 : 풍량 측정장치 344 : 외기 도입관
345 : 센서부 347 : 조작부
350 : 제어부 400 : 공기질 측정장치
500, 610 : 실내 제어부 510 : 개별 제어유닛
520 : 중앙 제어유닛

Claims

건축물의 실내 바닥으로부터 이격되도록 상기 건축물에 고정 설치되는 하우징;
상기 하우징의 내측에 마련되는 챔버;
실내 공기를 상기 챔버로 유입시키기 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 구비되는 공기 흡입구;
상기 챔버의 공기를 상기 하우징의 외부로 토출시키기 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 형성되는 실내 공기 토출구;
실내 공기를 상기 공기 흡입구를 통해 상기 챔버로 흡입시킨 후 상기 실내 공기 토출구를 통해 강제 토출시킬 수 있도록 상기 공기 흡입구와 상기 실내 공기 토출구 사이의 공기 유동 경로 중에 배치되어 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍기;
상기 송풍기에 의해 상기 하우징의 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과할 수 있도록 상기 공기 흡입구와 상기 실내 공기 토출구 사이의 공기 유동 경로 중에 배치되는 필터부를 갖는 필터유닛;
외기를 공급하기 위한 외기 공급관과 연결되도록 상기 하우징의 일측에 마련되는 외기 유입구;
상기 챔버와 분리되도록 상기 하우징의 내측에 구비되어 상기 외기 유입구로 유입되는 외기를 가이드하는 외기 통로; 및
상기 외기 통로를 따라 유동하는 외기를 상기 하우징의 외부로 토출시키기 위해 상기 외기 통로와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 형성되는 외기 토출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제1항에 있어서,
상기 하우징으로 유입되는 외기량을 변화시키기 위해 상기 외기 유입구의 개도량을 조절할 수 있도록 설치되는 외기 조절 댐퍼;
상기 외기 유입구를 통해 공급되는 공기의 유량을 측정하여 검출 신호를 발생하는 풍량 측정장치; 및
상기 풍량 측정장치의 검출 신호를 피드백 제어 신호로 이용하여 상기 외기 조절 댐퍼를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제2항에 있어서,
상기 풍량 측정장치는,
끝단에 상기 외기 유입구를 통과하는 외기가 유입될 수 있는 외기 도입구가 구비되고, 상기 외기 도입구가 상기 외기 유입구를 통해 외기가 공급되는 방향을 향하도록 상기 하우징에 배치되는 외기 도입관과,
상기 외기 도입관으로 유입되는 외기의 유속 또는 유압에 따라 검출 신호를 발생하여 상기 제어부에 송신하는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제1항에 있어서,
상기 공기 흡입구는 상기 하우징의 하면에 형성되고, 상기 실내 공기 토출구는 상기 하우징의 전면 중간에 마련되며, 상기 외기 토출구는 상기 하우징 전면에 상기 실내 공기 토출구의 양측으로 배치되고, 상기 외기 통로는 상기 외기 유입구에서 상기 각각의 외기 토출구 측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제4항에 있어서,
상기 필터유닛은,
상기 공기 흡입구에 분리 가능하게 결합되고, 내측에 상기 필터부가 장착되는 장착홈이 마련되며, 외면에 실내 공기를 상기 장착홈으로 통과시킬 수 있는 복수의 통공이 형성된 그릴을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제5항에 있어서,
상기 송풍기는, 상기 필터유닛과 마주하여 이격되도록 상기 하우징의 내측에 회전 가능하게 배치되는 팬과, 상기 팬에 회전력을 제공하는 모터를 포함하고,
상기 팬과 모터 사이에 상기 필터부를 통과한 실내 공기를 상기 실내 공기 토출구 측으로 가이드하기 위한 송풍 가이드가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제4항에 있어서,
상기 하우징의 전면은 아치형으로 굽은 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
제1항에 있어서,
상기 하우징은, 상기 송풍기를 둘러싸는 적어도 일부분이 내벽과, 상기 내벽으로부터 이격되어 상기 내벽을 둘러싸는 외벽과, 상기 내벽과 상기 외벽을 연결하는 연결부를 포함하는 이중벽 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
건축물의 실내 바닥으로부터 이격되도록 상기 건축물에 고정 설치되는 공기 청정기;
상기 공기 청정기와 연결되는 외기 공급관을 구비하고, 상기 외기 공급관을 통해 상기 공기 청정기에 외기를 공급하는 외기 공급장치;
실내의 공기질을 측정할 수 있도록 상기 건축물의 실내에 설치되는 공기질 측정장치; 및
상기 공기질 측정장치의 검출 신호에 따라 상기 외기 공급장치를 제어하여 상기 외기 공급장치를 통한 외기 공급량을 조절하는 실내 제어부;를 포함하고,
상기 공기 청정기는,
하우징과,
상기 하우징의 내측에 마련되는 챔버와,
실내 공기를 상기 챔버로 유입시키기 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 구비되는 공기 흡입구와,
상기 챔버의 공기를 상기 하우징의 외부로 토출시키기 위해 상기 챔버와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 형성되는 실내 공기 토출구와,
실내 공기를 상기 공기 흡입구를 통해 상기 챔버로 흡입시킨 후 상기 실내 공기 토출구를 통해 강제 토출시킬 수 있도록 상기 공기 흡입구와 상기 실내 공기 토출구 사이의 공기 유동 경로 중에 배치되어 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍기와,
상기 송풍기에 의해 상기 하우징의 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과할 수 있도록 상기 공기 흡입구와 상기 실내 공기 토출구 사이의 공기 유동 경로 중에 배치되는 필터부와,
외기를 공급하기 위한 외기 공급관과 연결되도록 상기 하우징의 일측에 마련되는 외기 유입구와,
상기 챔버와 분리되도록 상기 하우징의 내측에 구비되어 상기 외기 유입구로 유입되는 외기를 가이드하는 외기 통로와,
상기 외기 통로를 따라 유동하는 외기를 상기 하우징의 외부로 토출시키기 위해 상기 외기 통로와 연결되도록 상기 하우징의 외면에 형성되는 외기 토출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 청정 시스템.
제9항에 있어서,
상기 공기 청정기는,
상기 하우징으로 유입되는 외기량을 변화시키기 위해 상기 외기 유입구의 개도량을 조절할 수 있도록 설치되는 외기 조절 댐퍼와,
상기 외기 유입구를 통해 유입되는 공기의 유량을 측정하여 검출 신호를 발생하는 풍량 측정장치와,
상기 공기질 측정장치의 검출 신호에 따라 상기 외기 조절 댐퍼를 제어하되, 상기 풍량 측정장치의 검출 신호를 피드백 제어 신호로 이용하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 청정 시스템.
제9항에 있어서,
상기 외기 공급장치는,
실내 공기를 배출시키기 위해 상기 공기 청정기가 설치되는 실내로 연장되는 실내 공기 배출관과,
상기 외기 공급관으로 공급되는 외기와 상기 실내 공기 배출관으로 배출되는 실내 공기를 열교환시키는 열교환유닛과, 상기 외기 공급관으로 유입되는 외기를 여과하기 위한 공기 필터를 갖는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기 청정 시스템.