KR102139547B1

KR102139547B1 - 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기

Info

Publication number: KR102139547B1
Application number: KR1020200061445A
Authority: KR
Inventors: 전춘식; 전득구; 김판도; 이승재
Original assignee: (주)동주산업
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2020-07-30

Abstract

본 발명은 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 관한 것으로, 그 목적은 실내 공기 정화를 목적으로 한 청정모드와, 실내 공기의 환기를 위한 환기모드와, 실내를 음압 상태로 유지시키기 위한 음압모드로 선택하여 사용할 수 있도록 한 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 다수의 바퀴가 저면에 설치되며, 공기유입실과, 음압실과, 송풍실과, 제1공기배출실과, 제2공기배출실과, 내기 흡입구와, 흡배기구와, 내기 분출구와, 제2공기배출실과 공기유입실을 연결하는 외기유동로를 포함하는 케이싱; 상기 흡배기구로부터 실외로 연장되게 설치되는 연장부재; 상기 송풍실에 설치되어 내기 흡입구 및 흡배기구를 통한 공기의 유입을 유도하고, 유입된 공기가 내기 분출구와 흡배기구로 배출되도록 공기를 유동시키는 송풍팬; 상기 공기유입실에 설치되어 공기유입실로 유입되는 공기 중의 이물질을 제거하는 필터; 상기 송풍실로부터 제1공기배출실로 유동하는 공기를 제어하도록 제1공기배출실의 흡입측에 설치된 급기댐퍼; 상기 송풍실로부터 제2공기배출실로 유동하는 공기를 제어하도록 제2공기배출실의 흡입측에 설치된 배기댐퍼; 상기 외기유동로의 입구측에 설치되어 외기유동로를 단속하는 환기댐퍼; 및 상기 송풍팬과 급기댐퍼와 배기댐퍼 및 환기댐퍼를 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기를 제공한다.

Description

음압기능을 갖는 이동형 공기청정기{Movable air cleaner with function for generating negative pressure}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평상시 주변공기를 정화하는 공기청정기로 기능하며, 필요시 내부 공기를 외부로 강제로 배출하여 실내를 음압 상태로 유지시킬 수 있도록 이루어진 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 관한 것이다.

일반적으로 공기청정기는 공기를 빨아들여 먼지나 유해물질을 걸러내고 깨끗해진 공기만 기기 밖으로 배출하는 장치이다.

이러한 공기청정기는 외부 공기의 내부 유입 및 정화된 공기의 외부 방출을 유도하는 팬유니트와, 유입된 공기 중의 먼지나 유해물질 등을 걸러내는 여과유니트와, 상기 팬유니트와 여과유니트가 설치되는 케이스를 포함하는 것으로 이루어진다.

상기 여과유니트는 필터를 이용한 건식, 물을 이용한 습식, 전기방전을 이용한 전기집진식 등 다양한 방식이 사용되고 있으며, 이들 여과유니트의 개선을 통해 먼지나 세균의 여과효율을 높이는 것을 중심으로 개선되어 왔다.

현재 사용되고 있는 대부분의 공기청정기는 미세먼지는 물론이고 각종 유해물질을 원활하게 제거할 수 있게 됨에 따라 독창적인 디자인을 통해 자사의 공기청정기를 다른 공기청정기들과 차별화한다거나, 가습 기능, 장식 기능, 온풍 기능 등의 기능 부가를 통해 차별화를 도모하고 있다.

한편, 음압설비는 특정 공간의 내부 압력을 외부 압력 보다 낮게 유지시켜 내부의 오염된 공기가 외부로 유출되는 것을 방지하는 것으로, 주로 음압병실에 적용되고 있다.

주지된 바와 같이, 음압병실은 병원체가 외부로 퍼지는 것을 차단하도록 만들어진 특수 격리 병실로, 감염병의 확산 방지를 목적으로 감염병 환자를 일반 환자들과 분리하여 수용하고 치료하도록 일부 병원에 마련되어 있다.

그러나, 음압병실을 구성하기 위한 비용 부담으로 인해 인구대비 충분한 음압병실이 구비되어 있지 못하다.

따라서, 코로나19(COVID-19)나 메르스와 같이 전염성이 높은 감염병의 확산으로 인해 감염병 환자가 급격히 증가할 경우, 모든 감염병 환자를 음압병실에 수용할 수 없으므로, 비교적 증세가 약한 환자나 의심 환자는 자가격리를 통해 감염병이 확산되는 것을 최대한 억제하도록 하고 있다.

이처럼 음압병실의 부족으로 자가격리를 실시할 경우, 자가격리공간의 내부 압력을 낮추어 음압병실과 유사한 환경을 조성한다면 감염병의 확산을 보다 효과적으로 억제할 수 있지만, 음압설비는 병원이나 특정 산업분야에서 사용되는 전용설비로 인식되어 대중화되어 있지 못하므로 일반 가정에서 음압병실과 유사한 환경을 조성하는 것은 매우 어려운 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2018-0022245호(2018.03.06.공개) 실용신안등록공보 제20-0154926호(1999.08.16.공고) 공개특허공보 제10-2015-0032989호(2015.04.01.공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 실내 공기 정화를 목적으로 한 청정모드와, 실내 공기의 환기를 위한 환기모드와, 실내를 음압 상태로 유지시키기 위한 음압모드로 선택하여 사용할 수 있도록 한 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 이동을 위한 바퀴가 저면에 분산되게 설치되며, 공기유입실과, 상기 공기유입실과 연결된 음압실, 상기 음압실과 연결된 송풍실과, 상기 송풍실로부터 배출되는 공기가 유입되는 제1공기배출실과, 상기 송풍실로부터 배출되는 공기가 유입되는 제2공기배출실과, 실내 공기가 공기유입실로 유입되도록 공기유입실의 일부를 개방하는 내기 흡입구와, 외부 공기가 제2공기배출실로 유입되거나 제2공기배출실로 유입된 내부 공기가 외부로 배출되도록 제2공기배출실의 일부를 개방하는 흡배기구와, 상기 제1공기배출실로 유입된 공기를 실내로 배출하도록 제1공기배출실의 일부를 개방하는 내기 분출구와, 상기 제2공기배출실로 유입되는 외기가 공기유입실로 유동할 수 있도록 제2공기배출실과 공기유입실을 연결하는 외기유동로를 포함하는 케이싱; 상기 흡배기구로부터 실외로 연장되게 설치되어 내기의 배출 또는 외기의 유입을 위한 유로를 형성하는 연장부재; 상기 송풍실에 설치되어 내기 흡입구 및 흡배기구를 통한 공기의 유입을 유도하고, 유입된 공기가 내기 분출구와 흡배기구로 배출되도록 공기를 유동시키는 송풍팬; 상기 공기유입실에 설치되어 공기유입실로 유입되는 공기 중의 이물질을 제거하는 필터; 상기 송풍실로부터 제1공기배출실로 유동하는 공기를 제어하도록 제1공기배출실의 흡입측에 설치된 급기댐퍼; 상기 송풍실로부터 제2공기배출실로 유동하는 공기를 제어하도록 제2공기배출실의 흡입측에 설치된 배기댐퍼; 상기 외기유동로의 입구측에 설치되어 외기유동로를 단속하는 환기댐퍼; 및 상기 송풍팬과 급기댐퍼와 배기댐퍼 및 환기댐퍼를 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기를 제공한다.

한편 상기 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 있어서, 상기 급기댐퍼와 배기댐퍼는 링크기구를 통해 서로 연결되어 하나의 액추에이터를 공유하면서 작동하도록 이루어지되, 급기댐퍼의 개방 시 배기댐퍼는 폐쇄되고, 급기댐퍼의 폐쇄 시 배기댐퍼는 개방되도록 구성될 수 있다.

한편 상기 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 있어서, 상기 음압실은, 필터를 향하여 개방된 제1개구부와, 송풍팬을 향하여 개방된 제2개구부를 제외한 나머지 부분이 모두 폐쇄된 구조를 갖도록 플라스틱 성형을 통해 제조된 밀폐유도박스에 의해 형성될 수 있다.

한편 상기 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 있어서, 상기 제어기는 사용자의 조작 또는 센서에서 감지되는 실내외 조건 변화에 따라 송풍팬과 급기댐퍼와 배기댐퍼 및 환기댐퍼를 제어함에 있어서, 급기댐퍼를 개방하고 환기댐퍼와 배기댐퍼를 폐쇄하여 실내 공기가 필터를 순환하여 다시 실내로 공급되도록 하는 청정모드, 급기댐퍼와 환기댐퍼를 개방하고 배기댐퍼를 폐쇄하여 실내 공기와 실외 공기가 필터를 경유하여 실내로 공급되도록 하는 환기모드, 급기댐퍼와 환기댐퍼를 폐쇄하고 배기댐퍼를 개방하여 실내 공기가 필터를 경유하여 실외로 배출되도록 하는 음압모드 중 어느 하나로 모드로 동작되도록 송풍팬과 급기댐퍼와 배기댐퍼 및 환기댐퍼를 제어하도록 구성될 수 있다.

한편 상기 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 있어서, 상기 센서는, 상기 공기유입실로 유입되는 공기 중의 이산화탄소 농도를 감지하는 CO2센서; 상기 공기유입실로 유입되는 공기 중의 먼지 농도를 감지하는 먼지센서; 실내와 실외의 압력차를 감지하는 제1차압센서; 및 상기 필터 전후의 압력차를 감지하는 제2차압센서;를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.

한편 상기 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 있어서, 상기 제2차압센서에서 감지되는 필터 전후의 압력차가 미리 설정된 설정값을 초과하면, 경고등을 점등하여 필터의 오염을 사용자에게 알리는 기능이 제어기에 더 포함될 수 있다.

한편 상기 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 있어서, 상기 공기유입실에 설치되어 필터를 음압실에 밀착 고정하는 하나 이상의 가압고정구;를 더 포함하되, 상기 가압고정구는, 필터를 사이에 두고 음압실과 마주한 채로 회전 가능한 구조를 갖도록 공기유입실에 설치된 회전축; 상기 회전축의 일측 단부에 설치되어 회전축을 사용자가 회전시킬 수 있도록 하는 손잡이; 상기 회전축에 설치되어 회전축과 함께 회전하면서 필터를 제1위치로 이동시켜 필터가 음압실에 밀착된 채로 고정되게 하거나, 필터를 제2위치로 이동시켜 필터가 음압실로부터 이격되게 하는 하나 이상의 캠블록;으로 구성될 수 있다.

한편 상기 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기에 있어서, 상기 손잡이는, 회전축과 직교하되, 회전축과 함께 회전하도록 한쪽 끝단이 회전축에 고정되게 설치된 레버; 및 상기 레버의 외측 단부에서 회전축과 평행한 방향으로 레버를 관통하도록 레버에 결합되며, 필터가 제1위치로 이동하도록 손잡이가 조작된 경우, 케이싱에 형성된 고정공에 삽입되어 손잡이 및 회전축의 회전이 구속되게 하는 고정봉;으로 구성될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 일반 가정에서도 음압병실과 유사한 조건의 자가격리공간을 쉽게 조성할 수 있게 되므로, 자가격리의 효과를 극대화하여 감염병의 확산을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 실내의 오염도를 일정 수준 이하로 유지시킴으로써 보다 건강한 생활환경이나 치유환경을 제공할 수 있다.

또한, 음압모드로 작동 시 실내 병원체가 필터를 거치지 않고 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 필수적으로 요구되는 음압실의 기밀환경을 밀폐유도박스를 이용하여 쉽게 구성할 수 있으므로, 제조의 편의성을 현저히 높일 수 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기청정기의 내부 구조를 측면방향에서 보인 내부 구성도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기청정기의 내부 구조를 정면방향에서 보인 내부 구성도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기청정기의 내부 구조를 평면방향에서 보인 내부 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 공기청정기의 주요구성의 관계를 간략히 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 밀폐유도박스의 내부구성도,
도 6 은 본 발명에 따른 가압고정구가 필터의 하부에 배치된 상태를 보인 사시도,
도 7 은 본 발명에 따른 필터가 가압고정구에 의해 음압실에 밀착된 상태를 보인 예시도,
도 8 은 본 발명에 따른 필터가 가압고정구에 의해 음압실로부터 이격된 상태를 보인 예시도,
도 9 는 본 발명에 따른 공기청정기가 청정모드로 작동할 때의 예시도,
도 10 은 본 발명에 따른 공기청정기가 환기모드로 작동할 때의 예시도,
도 11 은 본 발명에 따른 공기청정기가 환기모드로 작동할 때의 또 다른 예시도,
도 12 는 본 발명에 따른 공기청정기가 음압모드로 작동할 때의 예시도,
도 13 은 본 발명에 따른 제어기의 제어 순서도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기청정기의 내부 구조를 측면방향에서 보인 내부 구성도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기청정기의 내부 구조를 정면방향에서 보인 내부 구성도를, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기청정기의 내부 구조를 평면방향에서 보인 내부 구성도를, 도 4는 본 발명에 따른 공기청정기의 주요구성의 관계를 간략히 나타낸 블록도를, 도 5는 본 발명에 따른 밀폐유도박스의 내부구성도를, 도 6은 본 발명에 따른 가압고정구가 필터의 하부에 배치된 상태를 보인 사시도를, 도 7은 본 발명에 따른 필터가 가압고정구에 의해 음압실에 밀착된 상태를 보인 예시도를, 도 8은 본 발명에 따른 필터가 가압고정구에 의해 음압실로부터 이격된 상태를 보인 예시도를, 도 9는 본 발명에 따른 공기청정기가 청정모드로 작동할 때의 예시도를, 도 10은 본 발명에 따른 공기청정기가 환기모드로 작동할 때의 예시도를, 도 11은 본 발명에 따른 공기청정기가 환기모드로 작동할 때의 또 다른 예시도를, 도 12는 본 발명에 따른 공기청정기가 음압모드로 작동할 때의 예시도를, 도 13은 본 발명에 따른 제어기의 제어 순서도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기는 케이싱(110), 연장부재(120), 송풍팬(130), 필터(140), 급기댐퍼(150), 배기댐퍼(160), 환기댐퍼(170), 제어기(180)로 구성되며, 실내 공기를 여과하는 청정모드, 외부 공기를 유입하는 환기모드, 실내를 음압상태로 유지시키는 음압모드 중 어느 하나의 모드로 작동하도록 이루어진다.

상기 케이싱(110)은 송풍팬(130), 필터(140), 급기댐퍼(150), 배기댐퍼(160), 환기댐퍼(170), 제어기(180)가 내부에 설치될 수 있도록 내부가 빈 박스형태로 이루어지되, 하단부에는 이동을 위한 다수의 바퀴(111)가 분산되게 설치된 것으로 이루어진다.

이러한 케이싱(110)의 내부 공간은 공기유입실(C1), 음압실(C2), 송풍실(C3), 제1공기배출실(C4), 제2공기배출실(C5)로 구획되고, 공기유입실(C1)로 실내 공기가 유입될 수 있도록 하는 내기 흡입구(112)와, 외부 공기가 제2공기배출실(C5)로 유입되거나 제2공기배출실(C5)로 유입된 내부 공기가 외부로 배출될 수 있도록 하는 흡배기구(113)와, 제1공기배출실(C4)로 유입된 공기를 실내로 배출될 수 있도록 하는 내기 분출구(114)와, 제2공기배출실(C5)로 유입되는 외기가 공기유입실(C1)로 유동할 수 있도록 제2공기배출실(C5)과 공기유입실(C1)을 연결하는 외기유동로(115)가 형성된 것으로 구성된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 케이싱(110)의 가장 아래쪽에 공기유입실(C1)이 형성되고, 공기유입실(C1)의 위쪽에 음압실(C2)과 송풍실(C3)이 순차적으로 형성되며, 송풍실(C3)의 위쪽에 제1공기배출실(C4)과 제2공기배출실(C5)이 나란하게 형성되어 공기유입실(C1)로 유입되는 공기가 음압실(C2)과 송풍실(C3)을 순차적으로 경유한 뒤 제1공기배출실(C4) 또는 제2공기배출실(C5)로 유입되도록 구성된다.

또한, 상기 내기 흡입구(112)는 공기유입실(C1)로부터 실내 방향으로 개방되게 형성되고, 상기 흡배기구(113)는 제2공기배출실(C5)로부터 케이싱(110)의 외측 방향으로 개방되게 형성되며, 상기 내기 분출구(114)는 제1공기배출실(C4)로부터 실내 방향으로 개방되게 형성된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 내기 흡입구(112)는 케이싱(110)의 전면 하단부에 형성되고, 상기 흡배기구(113)는 케이싱(110)의 후면 상단부에 형성되며, 상기 내기 분출구(114)는 케이싱(110)의 상면에 형성된다.

또한, 상기 외기유동로(115)는 제2공기배출실(C5)로 유입되는 외부 공기가 송풍실(C3)과 음압실(C2)을 거치지 않고 바로 공기유입실(C1)로 유입되어 필터(140)의 흡입측으로 흡입될 수 있도록 제2공기배출실(C5)과 공기유입실(C1)을 연결하도록 형성된다.

상기 연장부재(120)는 케이싱(110)에 형성된 흡배기구(113)로부터 실외로 연장되게 설치되어 내부 공기의 외부 배출 및 외부 공기의 유입이 가능하게 하는 것으로, 신축 가능한 주름관으로 구성되어 이동형 공기청정기의 위치 이동에 대응하여 길이를 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 송풍팬(130)은 송풍실(C3)에 설치되며, 음압실(C2)의 공기를 흡입하여 제1,2공기배출실(C4,C5) 방향으로 배출시키는 방식으로 공기를 유동시키도록 구성된다.

상기 필터(140)는 공기유입실(C1)의 내부에 설치되어 공기유입실(C1)로 유입된 공기 중의 이물질을 여과하도록 구성된다.

이러한 필터(140)는 공지의 프리필터(141)와 헤파필터(142)로 구성될 수 있다.

상기 급기댐퍼(150)는 제1공기배출실(C4)과 송풍실(C3)의 사이에서 제1공기배출실(C4)의 흡입측에 위치하도록 설치되어 송풍실(C3)로부터 제1공기배출실(C4)로 유입되는 공기의 흐름을 단속하도록 구성된다.

이러한 급기댐퍼(150)는 실린더 또는 모터와 같은 액추에이터(151)를 포함하여 제어기(180)에서 발생되는 제어신호에 의해 동작하면서 제1공기배출실(C4)의 흡입측에 형성된 개구를 자동으로 개폐하도록 구성된다.

상기 배기댐퍼(160)는 제2공기배출실(C5)과 송풍실(C3)의 사이에서 제2공기배출실(C5)의 흡입측에 위치하도록 설치되어 송풍실(C3)로부터 제2공기배출실(C5)로 유입되는 공기의 흐름을 단속하도록 구성된다.

이러한 배기댐퍼(160)는 실린더 또는 모터와 같은 미도시된 액추에이터를 포함하여 제어기(180)에서 발생되는 제어신호에 의해 동작하면서 제2공기배출실(C5)의 흡입측에 형성된 개구를 자동으로 개폐하도록 구성된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160)는 링크기구(190)를 통해 서로 연결되며, 급기댐퍼(150)에 설치된 액추에이터(151)의 작동에 의해 급기댐퍼(150)가 동작할 경우, 급기댐퍼(150)의 움직임이 링크기구(190)를 통해 배기댐퍼(160)로 전달되어 배기댐퍼(160)가 급기댐퍼(150)와 연동하여 작동하도록 구성된다.

즉, 상기 링크기구(190)는 4절링크와 유사한 형태로 다수의 링크가 연결된 것으로 이루어지며, 급기댐퍼(150)의 중심축과 배기댐퍼(160)의 중심축을 서로 연결하도록 설치되어 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160)가 함께 동작하도록 이루어지되, 급기댐퍼(150)의 개방 시 배기댐퍼(160)는 폐쇄되고, 급기댐퍼(150)의 폐쇄 시 배기댐퍼(160)가 개방되도록 이루어진다.

이처럼 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160)는 급기댐퍼(150)에 설치된 하나의 액추에이터(151)를 공유하여 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160)의 작동구조를 단순하고, 급기댐퍼(150)와 반대동작을 하는 배기댐퍼(160)의 동작을 안정적으로 구현할 수 있게 된다.

상기 환기댐퍼(170)는 제2공기배출실(C5)로부터 공기유입실(C1)로 연장되는 외기유동로(115)의 입구측에 설치되어 외기유동로(115)로 유입되는 공기의 흐름을 단속하도록 구성된다.

이러한 환기댐퍼(170)는 실린더 또는 모터와 같은 미도시된 액추에이터(171)를 포함하여 제어기(180)에서 발생되는 제어신호에 의해 동작하면서 외기유동로(115)를 자동으로 개폐하도록 구성된다.

상기 제어기(180)는 송풍팬(130)과 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160) 및 환기댐퍼(170)를 제어하여 본 발명에 따른 이동형 공기청정기가 청정모드, 환기모드, 음압모드 중 어느 하나로 동작되게 하는 것으로, 사용자의 조작에 의해 발생되는 신호와, 센서로부터 감지되는 실내외 조건 변화에 대응하여 공기청정기를 적절한 모드로 작동시키기 위한 프로그램이 내장된 것으로 구성된다.

한편, 실내외 조건의 변화를 감지하는 상기 센서는, 공기유입실(C1)로 유입되는 공기 중의 이산화탄소 농도를 감지하는 CO2센서(201)와, 공기유입실(C1)로 유입되는 공기 중의 먼지 농도를 감지하는 먼지센서(202)와, 실내와 실외의 압력차를 감지하는 제1차압센서(203)와, 필터(140) 전후의 압력차를 감지하는 제2차압센서(204)로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동형 공기청정기에 있어서, 공기청정기의 제조과정에서 음압실(C2)의 기밀환경을 용이하고 안전하게 구현할 수 있도록 하는 밀폐유도박스(210)가 더 포함될 수 있다.

음압실(C2)은 송풍팬(130)의 구동 시 항시 음압상태를 유지하게 되며, 이러한 음압실(C2)이 완벽히 밀폐되지 않고 누설부위가 있을 경우, 실내 공기 중의 병원체가 필터(140)를 거치지 않고 누설부위를 통해 음압실(C2)로 유입된 후 그대로 실외로 배출됨에 따라 감염병의 확산을 초래하게 되므로, 음압실(C2)의 기밀구조는 음압기능을 구현하는데 있어서 매우 중요하다.

한편, 상기 밀폐유도박스(210)는 공기유입실(C1)과 송풍실(C3)을 구획하는 격벽에 고정되게 설치되어 공기유입실(C1)과 송풍실(C3)의 사이에 음압실(C2)을 형성하도록 구성되며, 필터(140)를 향하여 개방된 제1개구부(211)와, 송풍팬(130)을 향하여 개방된 제2개구부(212)를 제외한 나머지 부분이 모두 폐쇄된 구조를 갖도록 구성된다.

이러한 밀폐유도박스(210)는 플라스틱 성형공정을 통해 제조될 수 있으며, 플라스틱 성형공정을 통해 제조되는 밀폐유도박스(210)를 구성하는 벽과 벽은 모두 일체형의 구조를 갖게 되므로 누설부위가 없는 음압실(C2)을 보다 효과적으로 구성할 수 있게 된다.

이와 같은 밀폐유도박스(210)와 필터(140)의 결합부위 그리고 밀폐유도박스(210)와 송풍팬(130)의 결합부위에는 공기의 누설을 방지하는 실링재가 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 이동형 공기청정기는 필터(140)를 음압실(C2) 방향으로 가압 고정하여 필터(140)와 음압실(C2)의 사이에 안정된 기밀구조가 형성되도록 하는 가압고정구(220)가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가압고정구(220)는 필터(140)의 하부에 위치하도록 공기유입실(C1) 내에 설치되며, 필터(140)를 들어 올려 음압실(C2)에 밀착시키거나 필터(140)가 중력에 의해 하강하면서 음압실(C2)로부터 이격되도록 유도하게 된다.

보다 명확한 설명을 위하여 필터(140)의 상면이 음압실(C2)에 밀착되었을 때 필터(140)의 위치를 제1위치로 정의하고, 필터(140)가 음압실(C2)로부터 이격되었을 때의 위치를 제2위치로 정의하도록 한다.

상기와 같이 제1위치와 제2위치로 필터(140)를 이동시키는 가압고정구(220)는 회전축(221)과 손잡이(222) 및 캠블록(223)으로 구성되며, 2개의 가압고정구(220)가 서로 이격된 채로 필터(140)를 하부에서 지지하도록 이루어진다.

상기 회전축(221)은 필터(140)를 사이에 두고 음압실(C2)과 마주하는 구조를 갖도록 필터(140)의 하부에 위치하며, 수평한 자세로 연장되되, 케이싱(110)에 설치된 브라켓(116)에 의해 회전 가능한 구조로 지지된다.

상기 손잡이(222)는 회전축(221)의 외측 단부에 설치되되, 회전축(221)과 직교하면서 일측 단부가 회전축(221)에 고정되게 설치되어 사용자가 손잡이(222)를 이용하여 회전축(221)을 용이하게 회전시킬 수 있도록 구성된다.

이러한 손잡이(222)는 사용자가 회전축(221)의 회전조작을 용이하게 할 수 있도록 하면서 제1위치로 상승한 필터(140)를 안정적으로 고정시킬 수 있도록 하기 위하여 레버(2221)와 고정봉(2222)으로 구성될 수 있다.

상기 레버(2221)는 회전축(221)과 직교하되, 한쪽 끝이 회전축(221)의 외측 단부에 고정되게 설치되어 회전축(221)과 함께 회전하도록 구성된다.

상기 고정봉(2222)은 회전축(221)과 평행한 방향으로 연장되면서 레버(2221)의 반대쪽 끝을 관통하도록 설치되어 레버(2221)의 외측으로 돌출되거나 레버(2221)의 안쪽으로 삽입될 수 있도록 구성된다.

이처럼 레버(2221)를 관통하도록 설치된 고정봉(2222)이 레버(2221)의 외측으로 돌출된 경우 사용자는 고정봉(2222)을 이용하여 레버(2221) 및 회전축(221)을 용이하게 회전시킬 수 있으며, 필터(140)가 제1위치로 상승하여 음압실(C2)에 밀착된 경우, 레버(2221)의 안쪽으로 삽입되면서 케이싱(110)에 형성된 고정공(117)에 삽입되도록 이루어진다.

상기 고정봉(2222)이 고정공(117)에 삽입된 경우, 레버(2221) 및 회전축(221)의 회전동작이 완전히 구속되므로, 회전축(221)과 캠블록(223)이 임의로 회전하면서 필터(140)가 하강하는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 캠블록(223)은 회전축(221)과 함께 회전하도록 회전축(221)에 고정되게 설치되며, 회전 중심으로부터 외면의 거리가 일정하지 않은 특수한 윤곽을 갖도록 형성되어 회전축(221)의 회전동작에 대응하여 필터(140)를 들어 올리거나 중력에 의한 필터(140)의 하강을 유도하도록 구성된다.

이러한 캠블록(223)은 2개가 회전축(221)에 서로 이격되게 설치되어 2개의 캠블록(223) 서로 다른 위치에서 필터(140)를 지지하도록 구성된다.

결국, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 사각형의 판형태로 이루어진 필터(140)의 하부에 2개의 가압고정구(220)가 배치됨에 따라 4개의 캠블록(223)이 필터(140)의 하부에서 필터(140)의 상하 이동을 지지하도록 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동형 공기청정기가 작동하는 과정을 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 이동형 공기청정기는 위치제한 없이 실내 아무 곳에나 위치할 수 있으며, 이때 연장부재(120)는 이동형 공기청정기로터 실외로 연장되게 설치되어 내부 공기의 실외 배출이나, 외부 공기의 유입이 가능하게 하는 환경을 조성하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 이동형 공기청정기를 가동하기 위하여 사용자는 송풍팬(130)의 강도를 선택하고, 청정모드, 환기모드, 음압모드 중 하나의 작동모드를 선택하며, 자동제어와 수동제어를 선택하여 입력하게 되며, 이러한 입력값은 제어기(180)로 전달된다.

한편, 본 발명에 따른 이동형 공기청정기는 기본적으로 실내 공기의 정화를 목적으로 사용되는 것이므로, 청정모드로 작동하는 과정에서 환기모드와 음압모드로 전환되는 과정을 예시하여 설명하도록 한다.

청정모드로의 작동을 위하여 제어기(180)는 급기댐퍼(150)를 개방하고, 배기댐퍼(160)와 환기댐퍼(170)를 폐쇄하게 되며, 이에 따라 송풍팬(130)의 작동에 의해 실내 공기가 공기유입실(C1)로 유입되고, 공기유입실(C1)로 유입된 공기는 필터(140)와 음압실(C2)과 송풍팬(130) 및 급기댐퍼(150)를 경유하여 제1공기배출실(C4)로 유입되며, 내기 분출구(114)를 통해 실내로 방출된다.

상기와 같은 공기의 유동과정에서 필터(140)는 공기 중의 이물질을 걸러냄에 따라 공기의 정화가 이루어지게 된다.

한편, 상기와 같은 공기의 정화과정에서 CO2센서(201)에서 감지되는 이산화탄소 농도와 먼지센서(202)에서 감지되는 먼지농도를 제어기(180)가 전달받아 미리 설정된 설정값과 비교하게 되며, 이러한 과정에서 이산화탄소 농도가 설정값을 초과할 경우 제어기(180)는 공기청정기를 환기모드로 전환하게 되고, 먼지농도가 설정값을 초과할 경우 송풍팬(130)의 회전수를 증가시키게 된다.

또한, 제2차압센서(204)에서 감지되는 필터(140) 전후단의 압력차가 미리 설정된 설정값을 초과한 경우, 필터(140)가 허용치 이상으로 오염된 것으로 판단하여 케이싱(110)의 외부로 노출되게 마련된 경고등을 점등하여 필터(140)의 교체를 유도하게 된다.

한편, 이산화탄소의 농도 증가로 인한 환기모드로의 전환 시, 제어기(180)는 이산화탄소의 농도를 신속히 낮추기 위하여 송풍팬(130)의 회전수를 증가시키고, 이와 더불어 급기댐퍼(150)는 열린 상태로 유지하고, 배기댐퍼(160)는 닫힌 상태를 유지하도록 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160)를 제어하되, 환기댐퍼(170)의 개방을 통해 외부 공기의 유입을 유도하게 된다.

즉, 환기댐퍼(170)가 개방되면, 송풍팬(130)의 가동으로 인해 낮아진 공기유입실(C1)의 압력으로 인하여 실내 공기가 내기 흡입구(112)를 통해 유입되는 것과 더불어 외부 공기가 연장부재(120)를 통해 제2공기배출실(C5)로 유입되며, 제2공기배출실(C5)로 유입되는 공기는 외기유동로(115)를 통해 공기유입실(C1)로 유입된다.

이처럼 내기와 혼합되는 외기는 필터(140)와 송풍팬(130)과 급기댐퍼(150)와 제1공기배출실(C4)을 통해 실내로 공급되므로, 실내 이산화탄소 농도를 효과적으로 낮출 수 있으며, 외기의 여과를 위한 필터(140)를 별도로 마련할 필요가 없다.

이처럼 본 발명에 따른 이동형 공기청정기는 실내 이산화탄소 농도를 감지하고, 이산화탄소 농도의 증가로 인해 실내 환경이 건강에 좋지 않다고 판단될 경우, 외부 공기의 유입을 통해 실내 이산화탄소 농도를 낮추게 되므로, 보다 건강한 생활 및 치유환경을 제공할 수 있게 된다.

한편, 음압모드는 사용자의 선택에 의해서만 실행되며, 사용자가 음압모드를 선택한 경우, 제어기(180)는 급기댐퍼(150)와 환기댐퍼(170)를 폐쇄하고, 배기댐퍼(160)를 개방하여 송풍팬(130)으로부터 나오는 공기가 배기댐퍼(160)를 경유하여 제2공기배출실(C5)로 유입된 후, 연장부재(120)를 통해 실외로 배출되도록 유도하게 된다.

즉, 송풍팬(130)의 가동에 의해 공기유입실(C1)로 유입되는 공기는 필터(140)와 송풍팬(130)과 배기댐퍼(160)와 제2공기배출실(C5)과 연장부재(120)를 경유하여 실외로 배출됨에 따라 실내를 음압상태로 형성 및 유지시킬 수 있게 된다.

이와 같이 이동형 공기청정기가 음압모드로 작동하는 과정에서 제1차압센서(203)에서 감지되는 실내외 압력차에 기초하여 실내의 음압상태를 일정한 수준으로 유지시키게 된다.

즉, 제1차압센서(203)에서 감지되는 실내외 압력차가 미리 설정된 설정값 이하인 경우에는 송풍팬(130)의 회전속도를 증가시키고, 반대로 실내외 압력차가 설정값 이하가 아닌 경우 회전수를 감소시키는 제어를 반복하여 실행하면서 실내의 음압상태를 일정한 수준으로 유지시키게 된다.

이와 같은 음압모드에서도 제2차압센서(204)에서 감지되는 필터(140) 전후단의 압력차에 기초하여 필터(140)가 오염된 것으로 판단될 경우 경고등을 점등하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이동형 공기청정기는 청정모드와 환기모드 및 음압모드 중 어느 하나의 모드로 작동하게 되므로, 이를 구비한 가정에서는 손쉽게 음압환경을 갖는 자가격리공간을 구성할 수 있게 되므로, 감염병의 확산을 억제하기 위한 자가격리의 효율성을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
C1: 공기유입실 C2: 음압실
C3: 송풍실 C4: 제1공기배출실
C5: 제2공기배출실 110: 케이싱
111: 바퀴 112: 내기 흡입구
113: 흡배기구 114: 내기 분출구
115: 외기유동로 117: 고정공
120: 연장부재 130: 송풍팬
140: 필터 150: 급기댐퍼
160: 배기댐퍼 170: 환기댐퍼
180: 제어기 190: 링크기구
201: CO2센서 202: 먼지센서
203: 제1차압센서 204: 제2차압센서
210: 밀폐유도박스 211: 제1개구부
212: 제2개구부 220: 가압고정구
221: 회전축 222: 손잡이
2221: 레버 2222: 고정봉
223: 캠블록

Claims

이동을 위한 바퀴(111)가 저면에 분산되게 설치되며, 공기유입실(C1)과, 상기 공기유입실(C1)과 연결된 음압실(C2)과, 상기 음압실(C2)과 연결된 송풍실(C3)과, 상기 송풍실(C3)로부터 배출되는 공기가 유입되는 제1공기배출실(C4)과, 상기 송풍실(C3)로부터 배출되는 공기가 유입되는 제2공기배출실(C5)과, 실내 공기가 공기유입실(C1)로 유입되도록 공기유입실(C1)의 일부를 개방하는 내기 흡입구(112)와, 외부 공기가 제2공기배출실(C5)로 유입되거나 제2공기배출실(C5)로 유입된 내부 공기가 외부로 배출되도록 제2공기배출실(C5)의 일부를 개방하는 흡배기구(113)와, 상기 제1공기배출실(C4)로 유입된 공기를 실내로 배출하도록 제1공기배출실(C4)의 일부를 개방하는 내기 분출구(114)와, 상기 제2공기배출실(C5)로 유입되는 외기가 공기유입실(C1)로 유동할 수 있도록 제2공기배출실(C5)과 공기유입실(C1)을 연결하는 외기유동로(115)를 포함하는 케이싱(110);
상기 흡배기구(113)로부터 실외로 연장되게 설치되어 내기의 배출 또는 외기의 유입을 위한 유로를 형성하는 연장부재(120);
상기 송풍실(C3)에 설치되어 내기 흡입구(112) 및 흡배기구(113)를 통한 공기의 유입을 유도하고, 유입된 공기가 내기 분출구(114)와 흡배기구(113)로 배출되도록 공기를 유동시키는 송풍팬(130);
상기 공기유입실(C1)에 설치되어 공기유입실(C1)로 유입되는 공기 중의 이물질을 제거하는 필터(140);
상기 송풍실(C3)로부터 제1공기배출실(C4)로 유동하는 공기를 제어하도록 제1공기배출실(C4)의 흡입측에 설치된 급기댐퍼(150);
상기 송풍실(C3)로부터 제2공기배출실(C5)로 유동하는 공기를 제어하도록 제2공기배출실(C5)의 흡입측에 설치된 배기댐퍼(160);
상기 외기유동로(115)의 입구측에 설치되어 외기유동로(115)를 단속하는 환기댐퍼(170); 및
상기 송풍팬(130)과 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160) 및 환기댐퍼(170)를 제어하는 제어기(180);를 포함하는 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160)는 링크기구(190)를 통해 서로 연결되어 하나의 액추에이터를 공유하면서 작동하도록 이루어지되, 급기댐퍼(150)의 개방 시 배기댐퍼(160)는 폐쇄되고, 급기댐퍼(150)의 폐쇄 시 배기댐퍼(160)는 개방되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 음압실(C2)은, 필터(140)를 향하여 개방된 제1개구부(211)와, 송풍팬(130)을 향하여 개방된 제2개구부(212)를 제외한 나머지 부분이 모두 폐쇄된 구조를 갖도록 플라스틱 성형을 통해 제조된 밀폐유도박스(210)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기(180)는 사용자의 조작 또는 센서에서 감지되는 실내외 조건 변화에 따라 송풍팬(130)과 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160) 및 환기댐퍼(170)를 제어함에 있어서,
급기댐퍼(150)를 개방하고 환기댐퍼(170)와 배기댐퍼(160)를 폐쇄하여 실내 공기가 필터(140)를 순환하여 다시 실내로 공급되도록 하는 청정모드, 급기댐퍼(150)와 환기댐퍼(170)를 개방하고 배기댐퍼(160)를 폐쇄하여 실내 공기와 실외 공기가 필터(140)를 경유하여 실내로 공급되도록 하는 환기모드, 급기댐퍼(150)와 환기댐퍼(170)를 폐쇄하고 배기댐퍼(160)를 개방하여 실내 공기가 필터(140)를 경유하여 실외로 배출되도록 하는 음압모드 중 어느 하나로 모드로 동작되도록 송풍팬(130)과 급기댐퍼(150)와 배기댐퍼(160) 및 환기댐퍼(170)를 제어하는 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기.
청구항 4에 있어서,
상기 센서는,
상기 공기유입실(C1)로 유입되는 공기 중의 이산화탄소 농도를 감지하는 CO2센서(201);
상기 공기유입실(C1)로 유입되는 공기 중의 먼지 농도를 감지하는 먼지센서(202);
실내와 실외의 압력차를 감지하는 제1차압센서(203); 및
상기 필터(140) 전후의 압력차를 감지하는 제2차압센서(204);를 포함하는 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기.
청구항 5에 있어서,
상기 제2차압센서(204)에서 감지되는 필터(140) 전후의 압력차가 미리 설정된 설정값을 초과하면, 경고등을 점등하여 필터(140)의 오염을 사용자에게 알리는 기능이 제어기(180)에 더 포함된 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 공기유입실(C1)에 설치되어 필터(140)를 음압실(C2)에 밀착 고정하는 하나 이상의 가압고정구(220);를 더 포함하되,
상기 가압고정구(220)는,
필터(140)를 사이에 두고 음압실(C2)과 마주한 채로 회전 가능한 구조를 갖도록 공기유입실(C1)에 설치된 회전축(221);
상기 회전축(221)의 일측 단부에 설치되어 회전축(221)을 사용자가 회전시킬 수 있도록 하는 손잡이(222);
상기 회전축(221)에 설치되어 회전축(221)과 함께 회전하면서 필터(140)를 제1위치로 이동시켜 필터(140)가 음압실(C2)에 밀착된 채로 고정되게 하거나, 필터(140)를 제2위치로 이동시켜 필터(140)가 음압실(C2)로부터 이격되게 하는 하나 이상의 캠블록(223);으로 구성된 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기.
청구항 7에 있어서,
상기 손잡이(222)는,
회전축(221)과 직교하되, 회전축(221)과 함께 회전하도록 한쪽 끝단이 회전축(221)에 고정되게 설치된 레버(2221); 및
상기 레버(2221)의 외측 단부에서 회전축(221)과 평행한 방향으로 레버(2221)를 관통하도록 레버(2221)에 결합되며, 필터(140)가 제1위치로 이동하도록 손잡이(222)가 조작된 경우, 케이싱(110)에 형성된 고정공(117)에 삽입되어 손잡이(222) 및 회전축(221)의 회전이 구속되게 하는 고정봉(2222);으로 구성된 것을 특징으로 하는 음압기능을 갖는 이동형 공기청정기.