KR102516376B1 - 내외기흐름 가변식 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내외기흐름 가변식 공기청정기에 관한 것으로, 상면에 흡배기관을 형성하여, 그 내부 공간에 구획판을 설치한 하우징을 구비하고, 하우징 내측에 실내, 외공기 구획판으로 토출하는 제1삼방변을 형성하며, 흡배기관과 제1삼방변 사이에 안내챔버를 형성하고, 구획판 상면에 헤파필터를 설치하며, 헤파필터 상부에 송풍팬을 설치하고, 송풍팬 상단에 제2삼방변을 형성하며, 결합공에 볼디퓨저를 설치함으로써, 실내공기 오염농도 따라 제2삼방변을 통해 실내공기를 실외로 방출하거나 혹은 신선한 실외공기를 실내측으로 공급하여 실내공기를 정화하되, 제1삼방변으로 실, 내외 공기의 유입량을 조절하여 실내로 유입되는 혼합공기 온도가 실내온도에 상응하도록 온도를 보상한다.
본 발명에 따르면, 실내의 공기 오염농도에 따라 제2삼방변이 실내공기를 흡배기관 또는 볼디퓨저 방향으로 선택 배출하여, 실외공기 또는 혼합공기를 실내공간으로 공급하거나 혹은 오염된 실내공기를 실외로 손쉽게 방출할 수 있고, 제1삼방변을 통해 유입되는 실내공기 및 실외공기의 공급량을 자유롭게 조절하여, 혼합공기 온도가 실내공기 온도에 상응하도록 손쉽게 조절할 수 있으며, 실내에서 실외로 방출되는 공기량에 비례하도록, 제1삼방변을 통해 공급되는 실외공기량을 조절하여, 실내 공간의 양압 또는 음압을 선택 적으로 형성한다.

Description

내외기흐름 가변식 공기청정기{Air purifier with variable internal and outside air flow}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내공기의 오염농도에 따라 제2삼방변을 통해 공기를 실내로 유입하거나 혹은 실외로 방출하도록 선택하여 실내로 신선한 공기를 공급하면서, 제1삼방변으로 하우징 내로 유입되는 실내공기 및 실외공기량을 조절하여, 실내로 공급되는 공기의 온도를 보상하는 내외기흐름 가변식 공기청정기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기청정기는 공기를 통과시키면서, 이 공기에 포함된 먼지 또는 이물질을 걸러내어, 공기를 정화하는 장치이다.

이때, 이러한 공기청정기는 실내의 정해진 장소에 설치되어 실내공기를 순환시키거나 혹은 실외공기를 공급받아 필터링 한 후 실내로 공급한다.

특허문헌 1은 종래의 공기청정기를 나타낸 것으로서, 이를 참조하면, 전단에 전면커버를 형성하고, 양 측면 및 저면에 측면그릴 및 하부그릴을 형성한 전면프레임과, 이 전면프레임 후면을 마감하도록 설치되고, 후단이 후면커버에 의해 커버되며, 상면에 토출그릴을 형성한 후면프레임과, 전, 후면프레임 사이에 설치되어 전, 후면프레임 사이로 진입된 공기를 정화하는 필터조립체와, 후면프레임 내측에 회전가능하게 설치되어, 필터조립체를 통과한 공기가 토출그릴을 통해 토출되도록 강제하는 송풍팬으로 구성된다.

여기서, 송풍팬이 구동됨에 따라, 이 송풍팬의 흡입압에 의해 전면프레임의 양측면에 형성된 측면그릴 및 저면에 형성된 하부그릴로 실내공기가 유입되고, 이때, 이 실내공기가 필터조립체의 프리필터, 플라즈마필터, 헤파필터 및 탈취필터를 통과한다.

그러면, 실내공기에 포함되어 있던 먼지, 이물질, 미세입자, 알레르겐 및 냄새등이 필터조립체에 흡착되어, 공기가 정화되고, 그 상태에서 송풍팬에 의해 토출그릴을 통해 실내로 강제 배출되어, 실내공기가 정화되는 것이다.

하지만, 상기와 같은 특허문헌 1은, 실내의 정해진 장소에 설치되어 실내의 공기를 강제 또는 자연순환시키면서, 실내의 공기중에 포함된 유해물질을 정화하는 것으로서, 오염된 실내공기를 실외로 방출하는 기능을 전혀 수행할 수 없고, 오염된 실내공기를 공기정화장치로 연속 순환시키면서, 실내공기의 오염농도를 저하시켜, 공기정화장치 내의 필터조립체에 포집되는 오염물질량이 급격하게 상승되어, 필터조립체를 자주 교체해야 하는 번거로움이 있으며, 공기정화장치 내에서 정화되지 못한 오염물질이 실내의 대기중에 그대로 잔류되면서, 실내 거주자가 오염물질이 포함된 실내 공기를 그대로 호흡하여 호흡기 질환을 일으킬 수 있고, 특히, 배출팬으로 실내공기가 실외로 강제 배출되도록 하여 실내에 음압이 형성되며, 이 음압으로 인해 건물의 벽 틈새 또는 창문 틈새를 통해 오염된 실외공기가 실내 공간으로 자연 유입되어 실내의 공기 오염 농도가 상승되고, 특히, 실내로 유입되는 실외공기의 온도차로 인해 실내공기의 온도를 유지하는데 어려움이 있으며, 실내로 유입되는 과도한 오염 공기로 인해 공기정화장치의 정화 기능이 급격하게 저하되고, 이에따라, 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

KR 10-1220659 B1

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상면에 흡배기관을 형성하여, 그 내부 공간에 구획판을 설치한 하우징을 구비하고, 하우징 내측 하부에 실내공기, 실외공기 또는 실, 내외공기를 구획판으로 토출하는 제1삼방변을 형성하며, 하우징의 흡배기관과 제1삼방변 사이에 안내챔버를 형성하고, 구획판 상면에 헤파필터를 설치하며, 헤파필터 상부에 송풍팬을 설치하고, 송풍팬 상단에 결합공 또는 흡배기관 방향으로 공기가 토출되도록 안내하는 제2삼방변을 형성하며, 결합공에 볼디퓨저를 설치함으로써, 실내공기 오염농도(예컨대, 이산화탄소농도)에 따라 제2삼방변을 통해 오염공기가 포함된 실내공기를 실외로 방출하거나 혹은 신선한 실외공기를 실내측으로 공급하여 실내공기를 정화하고, 이때, 제1삼방변으로 실, 내외 공기의 유입량을 조절하면서, 실내로 유입되는 실외공기의 온도가 보상되도록 실내공기와 실외공기를 혼합하여, 실내의 공기온도가 변화되는 것을 방지하는 내외기흐름 가변식 공기청정기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기는, 중공형상으로, 하측 외면에 실내의 공기를 흡입하는 복수개의 통공이 형성되어 있고, 상면에 실외공기를 공급받거나 혹은 실내 공기를 실외로 방출하는 흡배기관을 형성하며, 상측 외면에 결합공을 형성한 하우징과; 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 하우징의 내부공간을 구획하여 그 상면 테두리에 상기 하우징 내로 유입되는 실내공기 및 실외공기가 상방으로 이동하도록 안내하는 토출구를 형성한 구획판; 중공형 구 형상으로 상기 하우징 내측 하부에 설치되고, 상기 통공을 통해 유입되는 실내공기 또는 상기 흡배기관을 통해 유입되는 실외공기를 공급받거나 혹은 실, 내외 공기를 동시에 공급받아 상기 구획판의 토출구 방향으로 공기를 토출하는 제1삼방변; 일단이 상기 하우징의 흡배기관 주변에 위치되고, 타단이 상기 제1삼방변과 연결되어 상기 제1삼방변으로 실외공기를 공급하는 안내챔버; 중앙부가 관통된 원통 형상으로, 상기 구획판 상면에 설치되고, 상기 토출구를 통해 상방으로 토출되는 공기가 중앙부로 이동하도록 통과시켜, 공기중에 포함된 먼지 또는 이물질을 걸러내는 헤파필터; 상기 헤파필터 상부에 설치되고, 회전작동되어 상기 하우징 내부공간, 상기 제1삼방변 및 상기 안내챔버에 흡입압을 형성하는 송풍팬; 중공형 구 형상으로 상기 송풍팬 상단에 상기 송풍팬과 연통되도록 설치되고, 상기 송풍팬을 통해 직상방으로 이동하는 공기를 공급받아 이 공기가 상기 하우징의 결합공 또는 상기 흡배기관 방향으로 토출되도록 안내하는 제2삼방변; 및 구 형상으로, 상기 결합공에 회전가능하게 결합되고, 상기 제2삼방변에서 토출되는 공기가 실내의 정해진 방향을 향해 토출되도록 안내하는 볼디퓨저;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 하우징은, 내측 하부에 상기 통공과 상기 제1삼방변 사이를 연통하도록 형성되어, 상기 통공을 통해 유입되는 실내공기가 상기 제1삼방변으로 공급되도록 안내하는 하단공기유입공간과; 상기 하단공기유입공간 상부에 구획 형성되고, 상기 제1삼방변을 수용하여 상기 제1삼방변에서 토출되는 실내공기, 실외공기 또는 실, 내외공기가 상기 구획판의 토출구 방향으로 이동하도록 안내하는 상단공기유입공간;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 하우징은, 상기 하단공기유입공간 내주면에 상기 통공을 통해 상기 하단공기유입공간 내로 유입되는 공기 중에 포함된 먼지 또는 이물질을 걸러내는 프리필터를 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 하우징은, 상기 흡배기관과 상기 제2삼방변 사이의 공간에 상기 흡배기관을 통해 실외로 방출되는 실내공기 또는 상기 흡배기관을 통해 상기 하우징 내로 유입되는 실외공기와의 열교환작용에 의해 냉각 또는 가열되는 전열교환기를 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 전열교환기는, 중공형 망체 형상으로, 그 외면에 복수개의 통공을 형성하여 실, 내외 공기가 통과되도록 허용하는 수납하우징과; 상기 수납하우징 내에 서로 밀집되도록 채워지고, 상기 수납하우징을 통과하는 실내공기와 열교환작용하여 냉각 또는 가열되되, 상기 수납하우징을 통과하는 실외공기와 열교환작용하여 실외공기를 냉각 또는 가열하는 열전도소자;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 제1삼방변은, 외면에 상기 토출구 방향을 향하도록 관통 형성된 배기구와; 상기 배기구와 반대되는 외면에 상기 안내챔버 타단과 연결되어 실외공기를 공급받는 외기유입구; 상기 하우징의 내부공간과 연통되어 실내공기를 공급받는 내기유입구; 상기 제1삼방변 내에 회전가능하게 설치되고, 내기유입구 또는 외기유입구를 선택 개폐하거나 혹은 상기 내, 외기유입구가 동시에 개방되도록 상기 내, 외기유입구의 개방면적을 조절하는 제1공기개폐커버; 및 상기 제1삼방변 일 측면에 상기 제1공기개폐커버와 연결되도록 고정 설치되어, 상기 제1공기개폐커버를 회전작동시키는 제1구동장치;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 제1공기개폐커버는, 상기 제1삼방변 내에서 상기 내, 외기유입구 사이의 정 중앙에 위치되도록 회전되어, 동일한 량의 실내공기 및 실외공기가 상기 제1삼방변으로 동시에 공급되도록 허용하거나, 또는, 상기 외기유입구 방향으로 치우치도록 회전되어, 실외공기에 비해 상대적으로 많은 량의 실내공기가 공급되도록 허용하거나, 또는, 상기 내기유입구 방향으로 치우치도록 회전되어, 실내공기에 비해 상대적으로 많은 량의 실외공기가 공급되도록 허용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 제2삼방변은, 외면에 결합공 방향을 향하도록 관통 형성되어 상기 결합공 방향으로 공기를 토출하는 제1토출구와; 상기 제1토출구와 반대되는 외면에 상기 흡배기관 방향을 향하도록 관통 형성되어 상기 흡배기관 방향으로 공기를 토출하는 제2토출구; 상기 송풍팬의 상단과 연통되도록 연결되어, 상기 송풍팬 직 상방으로 이동하는 공기가 상기 제2삼방변 내로 유입되도록 허용하는 공기유입구; 상기 제2삼방변 내에 회전가능하게 설치되고, 상기 제1토출구 또는 제2토출구를 선택 개폐하는 제2공기개폐커버; 및 상기 제2삼방변 일 측면에 상기 제2공기개폐커버와 연결되도록 고정 설치되어, 상기 제2공기개폐커버를 회전작동시키는 제2구동장치;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 제2공기개폐커버는, 상기 제2토출구를 폐쇄하면서 상기 제1토출구를 개방하여, 상기 제1토출구를 통해 상기 제2삼방변 내로 유입된 공기가 토출되도록 공기의 흐름 방향을 변경하거나, 또는, 상기 제1토출구를 폐쇄하면서 상기 제2토출구를 개방하여, 상기 제2토출구를 통해 상기 제2삼방변 내로 유입된 공기가 상기 흡배기관으로 배출되도록 공기의 흐름 방향을 변경하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기에 있어서, 상기 하우징은, 상기 결합공 테두리 주변에 설치되어 사람을 감지하는 인체감지센서와; 외면에 설치되어 실내 온도를 측정하는 실내온도센서; 외면에 설치되어 실내의 공기 오염 농도를 측정하는 오염농도센서; 상기 흡배기관 내주면에 고정 설치되어, 상기 흡배기관을 통해 상기 하우징 내로 유입되는 실외공기의 온도를 측정하는 실외온도센서; 및 내부 일측면에 고정 설치되고, 상기 인체감지센서, 실내온도센서, 실외온도센서 및 오염농도센서 신호를 전달받아, 상기 제1삼방변으로 유입되는 실내공기 및 실외공기의 공급량을 조절하고, 상기 제2삼방변 내로 유입되는 공기가 상기 결합공 또는 상기 흡배기관 방향으로 토출되도록 공기의 토출 방향을 제어하는 제어부;를 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 실내의 공기 오염농도(예컨대, 이산화탄소농도)에 따라 제2삼방변이 실내공기를 흡배기관 또는 볼디퓨저 방향으로 선택 배출하여, 실외공기 또는 혼합공기를 실내공간으로 공급하거나 혹은 오염된 실내공기를 실외로 손쉽게 방출할 수 있고, 실내공기의 실외 방출로 실내공기의 오염농도가 급격하게 저하되며, 제1삼방변을 통해 유입되는 실내공기 및 실외공기의 공급량을 자유롭게 조절하여, 혼합공기 온도가 실내공기 온도에 상응하도록 손쉽게 조절할 수 있고, 실, 내외 온도차가 정해진 값 이내인 경우에 제1삼방변을 통해 실외공기를 공급받아 실내로 다량의 실외공기를 공급할 수 있으며, 혼합공기 온도를 실내공기 온도에 상응하도록 변화시켜, 혼합공기를 실내로 방출하는 볼디퓨저 주변에 결로 또는 습기가 발생되는 것이 방지되고, 특히, 실내에서 실외로 방출되는 공기량에 비례하도록, 제1삼방변을 통해 공급되는 실외공기량을 조절하여, 실내 공간의 온도 보상과 동시에 실내 공간의 양압 또는 음압을 선택 적으로 형성하여, 제품의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1을 정면에서 바라본 도면.
도 3은 도 1의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기의 볼디퓨저를 분해한 상태를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기의 제1, 제2삼방변을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기의 제1, 제2삼방변을 분해한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기의 내부를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기의 제1삼방변으로 동일한 량의 실내공기 및 실외공기가 유입되는 상태를 나타낸 측 단면도.
도 9은 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기의 제1삼방변의 제1공기개폐커버가 내기유입구 또는 외기유입구로 치우치는 상태를 나타낸 부분 측 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기로 실외공기를 단독으로 실내로 유입하는 상태를 나타낸 측 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기로 실내공기를 단독으로 실내로 유입하는 상태를 나타낸 측 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기의 제2삼방변을 통해 실내공기를 실외로 방출하는 상태를 나타낸 측 단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 12를 참조하면, 하우징(100)은 중공형상으로, 하측 외면에 실내의 공기를 흡입하는 복수개의 통공(101)이 형성되어 있고, 상면에 실외공기를 공급받거나 혹은 실내 공기를 실외로 방출하는 흡배기관(102)을 형성하며, 상측 외면에 결합공(103)을 형성한다.

상기 하우징(100)은 그 내부에 상기 구획판(200), 제1삼방변(300), 안내챔버(400), 헤파필터(500), 송풍팬(600) 및 제2삼방변(700)을 수용한다.

상기 통공(101)은 실내의 공기가 상기 하우징(100) 내부 공간으로 공급되도록 허용하여, 상기 제1삼방변(300)으로 실내 공기를 유입한다.

상기 통공(101)은 상기 하우징(100)의 하단측 외면을 따라 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하우징(100)은 내측 하부에 상기 통공(101)과 상기 제1삼방변(300) 사이를 연통하도록 형성되어, 상기 통공(101)을 통해 유입되는 실내공기가 상기 제1삼방변(300)으로 공급되도록 안내하는 하단공기유입공간(100a)과, 상기 하단공기유입공간(100a) 상부에 구획 형성되고, 상기 제1삼방변(300)을 수용하여 상기 제1삼방변(300)에서 토출되는 실내공기, 실외공기 또는 실, 내외공기가 상기 구획판(200)의 토출구(201) 방향으로 이동하도록 안내하는 상단공기유입공간(100b)을 더 포함한다.

상기 하단공기유입공간(100a)은 상기 통공(101) 내로 유입되는 실내공기가 상기 제1삼방변(300)의 내기유입구(303)로 유입되도록 안내한다.

상기 하우징(100)은 상기 하단공기유입공간(100a) 내주면에 상기 통공(101)을 통해 상기 하단공기유입공간(100a) 내로 유입되는 공기 중에 포함된 먼지 또는 이물질을 걸러내는 프리필터(101a)를 더 형성한다.

상기 프리필터(104)는 상기 통공(101)에 대응하도록, 상기 하우징(100)의 하측 내주면을 따라 복수개로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 상단공기유입공간(100b)은 상기 제1삼방변(300)의 배기구(301)를 통해 배출되는 실, 내외 공기를 동시에 공급받아 실, 내외공기의 혼합을 유도하거나 혹은 실내공기 또는 실외공기를 공급받아 상기 토출구(201) 방향을 향해 상방으로 이동하도록 안내한다.

상기 상단공기유입공간(100b)은 그 바닥면에 상기 제1삼방변(300)을 안착 고정하여, 상기 제1삼방변(300)의 내기유입구(303)가 상기 하단공기유입공간(100a)과 연통되도록 한다.

상기 흡배기관(102)은 실외공기를 공급받아 상기 안내챔버(400)로 실외공기가 공급되도록 허용하거나 혹은 상기 제2삼방변(700)의 제2토출구(702)를 통해 토출되는 실내공기가 외부로 방출되도록 안내한다.

상기 하우징(100)은 저면 모서리에 상기 하우징(100)의 이동을 안내하는 이동바퀴(미도시)가 설치된다.

상기 하우징(100)은 상기 결합공(103) 테두리 주변에 설치되어 사람을 감지하는 인체감지센서(105)와, 외면에 설치되어 실내 온도를 측정하는 실내온도센서(106), 외면에 설치되어 실내의 공기 오염 농도를 측정하는 오염농도센서(107), 상기 흡배기관(102) 내주면에 고정 설치되어, 상기 흡배기관(102)을 통해 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실외공기의 온도를 측정하는 실외온도센서(108) 및 내부 일측면에 고정 설치되고, 상기 인체감지센서(105), 실내온도센서(106), 실외온도센서(108) 및 오염농도센서(107) 신호를 전달받아, 상기 제1삼방변(300)으로 유입되는 실내공기 및 실외공기의 공급량을 조절하고, 상기 제2삼방변(700) 내로 유입되는 공기가 상기 결합공(103) 또는 상기 흡배기관(102) 방향으로 토출되도록 공기의 토출 방향을 제어하는 제어부(109)를 더 형성한다.

상기 제어부(109)는 상기 인체감지센서(105) 신호를 전달받되, 상기 볼디퓨저(800)에 설치된 제1, 제2구동모터(미부호)를 회전 구동시켜, 상기 회전링(미부호) 및 상기 회전기어(미부호)에 의해 상기 볼디퓨저(800)의 방향이 상기 인체감지센서(105)에 감지된 사람을 향하도록 조절한다.

상기 제어부(109)는 상기 실내온도센서(106) 및 실외온도센서(108) 신호를 전달받고, 상기 실내온도센서(106)와 실외온도센서(108)에 측정된 온도 편차값에 따라, 상기 제1삼방변(300)의 제1구동장치(305)를 정해진 각도로 회전 구동시켜, 이 제1구동장치(305)에 의해 상기 제1공기개폐커버(304)가 상기 내기유입구(303) 또는 외기유입구(302) 방향으로 치우치거나 또는 내, 외기유입구(303, 302) 사이에 위치되도록 조절한다.

상기 제어부(109)는 상기 오염농도센서(107)의 신호를 전달받아 상기 오염농도센서(107)에 측정된 오염농도(이산화탄소농도)값이 정해진 값 이하이면, 상기 제2삼방변(700)의 제2구동장치(705)로 상기 제2공기개폐커버(704)를 회전시켜 상기 제2토출구(702)를 폐쇄하고, 오염농도값이 정해진 값 이상이면, 상기 제2공기개폐커버(704)로 상기 제1토출구(701)를 폐쇄하도록 조절한다.

상기 제어부(109)는 상기 오염농도센서(107)가 정해진 이상이면, 상기 제2삼방변(700)의 제1토출구(701)를 폐쇄함과 동시에 상기 제1삼방변(300)의 외기유입구(302)를 폐쇄하여, 상기 제1삼방변(300)의 내기유입구(303)와 상기 제2삼방변(700)의 제2토출구(702)가 동시에 개방되도록 제어한다.

상기 제어부(109)는 상기 하우징(100)의 외면에 설치된 컨트롤러(미도시)의 작동 신호를 전달받아 작동된다.

상기 하우징(100)은 상기 흡배기관(102)과 상기 제2삼방변(700) 사이의 공간에 상기 흡배기관(102)을 통해 실외로 방출되는 실내공기 또는 상기 흡배기관(102)을 통해 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실외공기와의 열교환작용에 의해 냉각 또는 가열되는 전열교환기(104)를 더 형성한다.

상기 전열교환기(104)는 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실외공기와 열교환작용되면서, 실외공기 온도가 실내공기 온도에 상응하도록 실외공기 온도를 보상한다.

상기 전열교환기(104)는 중공형 망체 형상으로, 그 외면에 복수개의 통공을 형성하여 실, 내외 공기가 통과되도록 허용하는 수납하우징(104a)과, 상기 수납하우징(104a) 내에 서로 밀집되도록 채워지고, 상기 수납하우징(104a)을 통과하는 실내공기와 열교환작용하여 냉각 또는 가열되되, 상기 수납하우징(104a)을 통과하는 실외공기와 열교환작용하여 실외공기를 냉각 또는 가열하는 열전도소자(104b)로 구성된다.

상기 수납하우징(104a)은 상기 하우징(100)의 흡배기관(102)과 상기 제2삼방변(700) 사이의 공간 형상에 대응하도록 형성되어, 그 사이에 고정된다.

상기 열전도소자(104b)는 열전도 성질을 갖는 광물질(예컨대, 세라믹볼) 또는 비철금속(예컨대, 알루미늄)인 것이 바람직하다.

상기 열전도소자(104b)는 구형상, 반구형상, 원통형상 또는 다각블럭 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

상기 열전도소자(104b)는 서로 밀집된 상태에서, 그 사이에 공기가 통과되는 공기층을 형성하여, 이 사이로 공기를 통과시킨다.

상기 열전도소자(104b)는 상기 수납하우징(104a)을 통과하는 실내공기 또는 실외공기와 직접적으로 마찰되면서, 냉각 또는 가열된다.

구획판(200)은 상기 하우징(100) 내에 설치되고, 상기 하우징(100)의 내부공간을 구획하여 그 상면 테두리에 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실내공기 및 실외공기가 상방으로 이동하도록 안내하는 토출구(201)를 형성한다.

상기 토출구(201)는 상면 테두리를 따라 환형으로 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되어, 상기 하우징(100)의 상단공기유입공간(100b) 내의 실내공기, 실외공기 또는 혼합공기를 상방으로 통과시킨다.

상기 구획판(200)은 그 상면에 상기 헤파필터(500)가 안착되도록 허용하여, 상기 헤파필터(500)의 하단을 밀폐한다.

제1삼방변(300)은 중공형 구 형상으로 상기 하우징(100) 내측 하부에 설치되고, 상기 통공(101)을 통해 유입되는 실내공기 또는 상기 흡배기관(102)을 통해 유입되는 실외공기를 공급받거나 혹은 실, 내외 공기를 동시에 공급받아 상기 구획판(200)의 토출구(201) 방향으로 공기를 토출한다.

상기 제1삼방변(300)은 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실내공기 및 실외공기의 공급량을 조절한다.

상기 제1삼방변(300)은 외면에 상기 토출구(201) 방향을 향하도록 관통 형성된 배기구(301)와,상기 배기구(301)와 반대되는 외면에 상기 안내챔버(400) 타단과 연결되어 실외공기를 공급받는 외기유입구(302), 상기 하우징(100)의 내부공간과 연통되어 실내공기를 공급받는 내기유입구(303), 상기 제1삼방변(300) 내에 회전가능하게 설치되고, 내기유입구(303) 또는 외기유입구(302)를 선택 개폐하거나 혹은 상기 내, 외기유입구(303, 302)가 동시에 개방되도록 상기 내, 외기유입구(303, 302)의 개방면적을 조절하는 제1공기개폐커버(304) 및 상기 제1삼방변(300) 일 측면에 상기 제1공기개폐커버(304)와 연결되도록 고정 설치되어, 상기 제1공기개폐커버(304)를 회전작동시키는 제1구동장치(305)로 구성된다.

상기 배기구(301)는 상기 내, 외기유입구(303, 302)를 통해 유입되는 실내공기, 실외공기 또는 실, 내외공기를 동시에 상기 하우징(100)의 상단공기유입공간(100b)으로 배출한다.

상기 배기구(301)는 상기 구획판(200)의 토출구(201) 방향을 향하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 외기유입구(302)는 상기 안내챔버(400)로 부터 실외공기를 공급받아 상기 배기구(301) 방향으로 실외공기가 배출되도록 안내한다.

상기 외기유입구(302)는 상기 내기유입구(303)와 반대되는 외면에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 내기유입구(303)는 상기 하우징(100)의 상단공기유입공간(100b) 바닥면에 고정 설치되어, 상기 하단공기유입공간(100a)과 연통된다.

상기 내기유입구(303)는 상기 통공(101)을 통해 상기 하단공기유입공간(100a)으로 유입되는 실내공기를 공급받아 상기 배기구(301) 방향으로 실내공기가 배출되도록 안내한다.

상기 제1공기개폐커버(304)는 상기 제1구동장치(305)에 의해 회전작동되어 상기 내, 외기유입구(303, 302)를 개방 또는 폐쇄한다.

상기 제1공기개폐커버(304)는 상기 제1삼방변(300) 내에서 상기 내, 외기유입구(303, 302) 사이의 정 중앙에 위치되도록 회전되어, 동일한 량의 실내공기 및 실외공기가 상기 제1삼방변(300)으로 동시에 공급되도록 허용하거나, 또는, 상기 외기유입구(302) 방향으로 치우치도록 회전되어, 실외공기에 비해 상대적으로 많은 량의 실내공기가 공급되도록 허용하거나, 또는, 상기 내기유입구(303) 방향으로 치우치도록 회전되어, 실내공기에 비해 상대적으로 많은 량의 실외공기가 공급되도록 허용한다.

상기 제1공기개폐커버(304)는 상기 실내, 외온도센서(106, 108)의 온도편차에 따라 상기 내, 외기유입구(303, 302) 사이의 정 중앙에 위치되거나, 상기 외기유입구(302) 방향으로 치우치거나 혹은 상기 내기유입구(303) 방향으로 치우치도록 조절된다.

상기 제1공기개폐커버(304)는 상기 제2삼방변(700)의 제1토출구(701)를 상기 제2공기개폐커버(704)로 폐쇄하여 상기 제2토출구(702)가 개방되는 시점에 상기 외기유입구(302)를 차단하여, 실내공기를 상기 제2삼방변(700)으로 공급한다.

상기 제1공기개폐커버(304)는 사용자의 수동조작에 의해 상기 외기유입구(302)를 차단하여 상기 내기유입구(303)를 통해 실내공기가 상기 제2삼방변(700)으로 공급되도록 할 수 있다.

상기 제1공기개폐커버(304)는 상기 실, 내외온도센서(106, 108)의 온도편차가 정해진 범위 이내이면, 상기 내기유입구(303)를 차단하여, 상기 외기유입구(302)를 통해 실외공기가 상기 제2삼방변(700)으로 공급되도록 할 수 있다.

상기 제1구동장치(305)는 상기 제어부(109)의 신호를 전달받아 상기 제1공기개폐커버(304)를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜, 상기 제1공기개폐커버(304)의 위치를 조절한다.

상기 제1구동장치(305)는 모터, 회전실린더 또는 웜기어 방식 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

안내챔버(400)는 일단이 상기 하우징의 흡배기관(102) 주변에 위치되고, 타단이 상기 제1삼방변(300)과 연결되어 상기 제1삼방변(300)으로 실외공기를 공급한다.

상기 안내챔버(400)는 상기 흡배기관(102)을 통해 유입되는 실외공기가 상기 제1삼방변(300) 방향으로 공급되도록 안내한다.

상기 안내챔버(400)는 상기 하우징(100)의 내벽면측에 부착 형성되어, 실외공기의 흐름을 안내하는 것이 바람직하다.

상기 안내챔버(400)는 중공형상으로 형성되어 실외공기의 흐름을 안내한다.

헤파필터(500)는 중앙부가 관통된 원통 형상으로, 상기 구획판(200) 상면에 설치되고, 상기 토출구(201)를 통해 상방으로 토출되는 공기가 중앙부로 이동하도록 통과시켜, 공기중에 포함된 먼지 또는 이물질을 걸러낸다.

상기 헤파필터(500)는 하단 중앙부가 상기 구획판(200)에 의해 밀폐되고, 상단 중앙부가 개방되어 상기 송풍팬(600) 방향을 향해 직상방으로 공기를 배출한다.

상기 헤파필터(500)는 상단 테두리에 상기 하우징(100) 내벽면에 밀착되어, 상기 구획판(200)의 토출구(201)를 통해 상기 헤파필터(500)와 상기 하우징(100) 사이의 공간으로 진입된 공기가 상기 송풍팬(600) 방향을 향해 수직 상승 이동하는 것을 차단하는 차단판부(500a)를 더 형성한다.

상기 차단판부(500a)는 상기 안내챔버(400) 상단 테두리와 상기 하우징(100) 내벽면 사이 공간 형상에 대응하도록 형성되어, 상기 헤파필터(500)와 상기 하우징(100) 사이의 공간에 체류된 공기가 상기 헤파필터(500) 외면을 투과하여 상기 헤파필터(500) 중앙부로 이동하도록 안내한다.

상기 헤파필터(500)는 그 외면을 투과하여 중앙부로 이동하는 공기중에 포함된 먼지 또는 이물질을 포집하여, 공기를 정화한다.

송풍팬(600)은 상기 헤파필터(500) 상부에 설치되고, 회전작동되어 상기 하우징(100) 내부공간, 상기 제1삼방변(300) 및 상기 안내챔버(400)에 흡입압을 형성한다.

상기 송풍팬(600)은 측면부를 통해 상기 헤파필터(500)에서 상방으로 상승이동하는 공기를 흡입하여, 상기 제2삼방변(700) 내로 공급한다.

상기 송풍팬(600)은 상기 제2삼방변(700)의 공기유입구(703)와 연통되어, 상기 공기유입구(703)로 공기를 공급한다.

상기 송풍팬(600)은 상기 제2삼방변(700) 내로 정해진 압력의 공기를 공급하면서, 상기 제2삼방변(700) 내의 공기가 상기 제1토출구(701)를 통해 배출되거나 혹은 제2토출구(702)를 통해 배출되도록 강제한다.

제2삼방변(700)은 중공형 구 형상으로 상기 송풍팬(600) 상단에 상기 송풍팬(600)과 연통되도록 설치되고, 상기 송풍팬(600)을 통해 직상방으로 이동하는 공기를 공급받아 이 공기가 상기 하우징(100)의 결합공(103) 또는 상기 흡배기관(102) 방향으로 토출되도록 안내한다.

상기 제2삼방변(700)은 상기 송풍팬(600)으로 부터 공기를 공급받아, 상기 결합공(103) 또는 상기 흡배기관(102) 방향으로 공기를 토출한다.

상기 제2삼방변(700)은 외면에 결합공(103) 방향을 향하도록 관통 형성되어 상기 결합공(103) 방향으로 공기를 토출하는 제1토출구(701)와, 상기 제1토출구(701)와 반대되는 외면에 상기 흡배기관(102) 방향을 향하도록 관통 형성되어 상기 흡배기관(102) 방향으로 공기를 토출하는 제2토출구(702), 상기 송풍팬(600)의 상단과 연통되도록 연결되어, 상기 송풍팬(600) 직 상방으로 이동하는 공기가 상기 제2삼방변(700) 내로 유입되도록 허용하는 공기유입구(703), 상기 제2삼방변(700) 내에 회전가능하게 설치되고, 상기 제1토출구(701) 또는 제2토출구(702)를 선택 개폐하는 제2공기개폐커버(704) 및 상기 제2삼방변(700) 일 측면에 상기 제2공기개폐커버(704)와 연결되도록 고정 설치되어, 상기 제2공기개폐커버(704)를 회전작동시키는 제2구동장치(705)로 구성된다.

상기 제1토출구(701)는 상기 결합공(103)에 결합된 상기 볼디퓨저(800)와 연통되어, 상기 볼디퓨저(800)로 공기를 토출한다.

상기 제2토출구(702)는 상기 제1토출구(701)와 반대되는 외면에 형성되어, 상기 제2삼방변(700) 내로 유입되는 공기를 상기 흡배기관(102)을 통해 실외로 방출한다.

상기 공기유입구(703)는 상기 송풍팬(600)으로 부터 실외공기, 실내공기 또는 혼합공기를 공급받아 상기 제2삼방변(700) 내로 공급되도록 허용한다.

상기 제2공기개폐커버(704)는 상기 제2구동장치(705)에 의해 회전작동되어 상기 제1토출구(701) 또는 제2토출구(702)를 개폐한다.

상기 제2공기개폐커버(704)는 상기 제2토출구(702)를 폐쇄하면서 상기 제1토출구(701)를 개방하여, 상기 제1토출구(701)를 통해 상기 제2삼방변(700) 내로 유입된 공기가 토출되도록 공기의 흐름 방향을 변경하거나, 또는, 상기 제1토출구(701)를 폐쇄하면서 상기 제2토출구(702)를 개방하여, 상기 제2토출구(702)를 통해 상기 제2삼방변(700) 내로 유입된 공기가 상기 흡배기관(102)으로 배출되도록 공기의 흐름 방향을 변경한다.

상기 제2공기개폐커버(704)는 상기 오염농도센서(107)에 측정된 실내의 공기오염농도(이산화탄소농도)가 정해진 오염농도 이하이면, 상기 제2토출구(702)를 폐쇄하되 상기 제1토출구(701)를 개방하여 상기 결합공(103) 방향으로 공기가 토출되도록 안내한다.

상기 제2공기개폐커버(704)는 상기 오염농도센서(107)에 측정된 실내의 공기오염농도가 정해진 오염농도 이상이면, 상기 제1토출구(701)를 폐쇄하되 상기 제2토출구(702)를 개방하여 상기 흡배기관(102)을 통해 공기가 실외로 배출되도록 안내한다.

상기 제2삼방변(700)은 상기 제2공기개폐커버(704)가 상기 제1토출구(701)를 폐쇄하되, 상기 제2토출구(702)를 개방하는 시점에, 상기 제1삼방변(300)이 상기 외기유입구(302)를 폐쇄하여, 상기 제1삼방변(300)으로 부터 실내공기를 공급받아 상기 흡배기관(102)을 통해 실외로 방출한다.

상기 제2구동장치(705)는 상기 제어부(109)의 신호를 전달받아 상기 제2공기개폐커버(704)를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜, 상기 제2공기개폐커버(704)의 위치를 조절한다.

상기 제2구동장치(705)는 모터, 회전실린더 또는 웜기어 방식 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

볼디퓨저(800)는 구 형상으로, 상기 결합공(103)에 회전가능하게 결합되고, 상기 제2삼방변(700)에서 토출되는 공기가 실내의 정해진 방향을 향해 토출되도록 안내한다.

상기 볼디퓨저(800)는 정해진 방향으로 회전되어 실내의 정해진 공간으로 공기를 토출한다.

상기 볼디퓨저(800)는 그 외면을 따라 형성되어 상기 볼디퓨저(800)를 회전시키는 회전링과, 상기 회전링 일측에 고정 설치되어 상기 회전링을 회전시키는 제1구동모터, 상기 제1구동모터와 반대되는 상기 회전링 타측에 고정 설치된 제2구동모터, 상기 회전링의 내주면을 따라 서로 맞물림되도록 복수개로 형성되고, 그 중 어느 하나가 상기 제2구동모터와 맞물려 회전동력을 전달하는 기어, 상기 제2구동모터와 맞물림 결합된 상기 기어와 반대되는 방향의 기어와 맞물려 상기 회전링에 직교되는 방향으로 상기 볼디퓨저를 회전시키는 회전기어로 구성된다.

상기 볼디퓨저(800)는 상기 제2삼방변(700)의 제1토출구(701)와 연통되어, 상기 제1토출구(701)를 통해 토출되는 공기가 실내의 정해진 공간으로 토출되도록 안내한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기는 다음과 같이 사용된다.

이하의 설명에서, 실내공기의 오염농도는 이산화탄소농도를 나타내는 것으로서, 흡배기관(102)을 통해 배출되는 실내공기는 정해진 값 이상의 이산화탄소농도를 포함한 공기를 일컫는 것이다.

먼저, 하우징(100) 외면에 설치된 컨트롤러(미도시)를 조작하여, 상기 송풍팬(600)을 구동시키게 되면, 상기 송풍팬(600)에 의해 상기 하우징(100) 내부공간, 상기 안내챔버(400)에 흡입압이 형성되면서, 상기 흡배기관(102)을 통해 실외공기를 흡입한다.

그리고, 상기 하우징(100)의 통공(101)을 통해 실내공기가 상기 하우징(100) 내로 공급되어, 실, 내외 공기가 동시에 공급된다.

이때, 상기 흡배기관(102)으로 공급되는 실외공기는 상기 실외온도센서(108)에 의해 그 온도가 측정되고, 또한, 상기 실내공기의 온도는 상기 실내온도센서에 의해 측정되어 상기 제어부(109)로 이 온도신호가 전달된다.

그러면, 상기 흡배기관(102)을 통해 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실외공기는 상기 안내챔버(400)에 안내되어 상기 제1삼방변(300)의 외기유입구(302)로 이동하고, 또한, 실내공기는 상기 하우징(100)의 하단공기유입공간(100a)으로 유입된 후 상기 제1삼방변(300)의 내기유입구(303)로 이동된다.

이때, 상기 제어부(109)는 상기 실내온도센서(106)와 실외온도센서(108)의 신호를 비교 산출하여, 실내, 외온도센서(106, 108)의 온도차이 값에 따라 상기 제1삼방변(300)의 제1공기개폐커버(304) 각도를 조절한다.

즉, 상기 실내온도센서(106)에 측정된 온도값이 상기 실외온도센서(108)에 측정된 온도값보다 정상범위 이상으로 높게 측정된 경우에는, 상기 제어부(109)가 상기 제1삼방변(300)의 제1구동장치(305)를 회전구동시켜, 상기 제1공기개폐커버(304)를 상기 내기유입구(303) 측 방향으로 치우치도록 함으로써, 상기 내기유입구(303)의 개방면적이 상기 외기유입구(302)의 개방면적에 비해 상대적으로 좁게 형성된다.

그러면, 상기 내기유입구(303)를 통해 상기 제1삼방변(300) 내로 유입되는 실내공기량이 상기 외기유입구(302)를 통해 상기 제1삼방변(300) 내로 유입되는 실외공기량에 비해 상대적으로 적게되고, 이에따라, 상기 제1삼방변(300)의 배기구(301)를 통해 상기 상단공기유입공간(100b) 내로 토출되는 실내, 외공기가 서로 혼합되면서 혼합공기의 온도가 실내공기의 온도에 상응하도록 변화되는 것이다.

이후, 상기 상단공기유입공간(100b) 내의 혼합공기는 상기 구획판(200)의 토출구(201)를 통해 상기 헤파필터(500)와 상기 하우징(100) 사이의 내부공간을 향해 상방으로 이동된 후, 상기 헤파필터(500)의 차단판(500a)에 차단되어 수직방향으로 이동되는 것이 방지되고, 이어서, 상기 헤파필터(500) 외주면을 투과하여 중앙부로 이동한다.

이때, 상기 헤파필터(500) 외주면을 투과하여 중앙부로 이동되는 혼합공기에 포함된 먼지 또는 이물질은 상기 헤파필터(500)에 포집되어, 혼합공기가 정화되는 것이다.

이어서, 상기 헤파필터(500) 직상방으로 혼합공기가 이동되고, 이때, 상기 송풍팬(600)이 측방으로 혼합공기를 유입하여 상기 제2삼방변(700) 방향을 향해 상방으로 이동시킨다.

이때, 상기 제2삼방변(700)의 상기 제2구동장치(705)는 상기 제어부(109)에 의해 제어되어, 상기 제2공기개폐커버(704)로 상기 제2토출구(702)를 폐쇄하여 상기 제1토출구(701)를 개방한 상태로 유지한다.

그러면, 상기 제2삼방변(700)의 공기유입구(703)를 통해 상기 제2삼방변(700) 내로 공기가 유입된 후, 상기 제1토출구(701)를 통해 상기 결합공(103) 방향으로 혼합공기가 토출되면서, 상기 볼디퓨저(800)를 통해 실내의 정해진 공간으로 배출된다.

이때, 상기 볼디퓨저(800)는 상기 인체감지센서(105)의 신호를 전달받아 정해진 방향으로 각도가 조절되어, 사람이 존재하는 공간 방향으로 혼합공기를 토출할 수 있다.

즉, 상기 인체감지센서(105)가 실내공간에 머무는 사람의 인체신호를 감지하여 상기 제어부(109)로 전달하고, 이때, 상기 제어부(109)가 상기 볼디퓨저(800)의 제1구동모터로 회전링을 회전시켜 상기 볼디퓨저(800)를 회전시킴과 동시에, 상기 제2구동모터가 기어를 통해 상기 회전기어로 동력을 전달하여, 상기 볼디퓨저(800)상기 회전링에 의해 회전되는 방향의 직교되는 방향으로 회전되는 것이다.

상기에서는, 실내공기의 온도값이 실외공기의 온도값에 비해 정상범위 이상으로 높게 형성된 것을 예로 들어 설명하였으나, 실내공기의 온도값이 실외공기의 온도값에 비해 정상범위 이하로 낮게 형성된 경우에는, 상기 제어부(109)가 상기 제1삼방변(300)의 제1구동장치(305)를 제어하여 상기 제1공기개폐커버(304)를 상기 외기유입구(302) 방향으로 치우치도록 함으로써, 상기 내기유입구(303)의 개방면적이 상기 외기유입구(302)의 개방면적보다 상대적으로 넓게 형성되어, 상기 제1삼방변(300)으로 유입되는 실외공기량에 비해 실내공기량이 상대적으로 많게 되는 것이다.

또한, 상기 실내, 외공기의 온도 편차값이 정상범위 이내인 경우에는, 상기 제어부(109)가 상기 제1삼방변(300)의 제1구동장치(305)를 제어하여 상기 제1공기개폐커버(304)를 상기 내, 외기유입구(303, 302) 사이의 정 중앙부에 위치되도록 함으로써, 상기 내, 외기유입구(303, 302)의 개방면적이 동일하게 형성되어, 상기 제1삼방변(300)으로 동일한 량의 실내, 외공기가 공급된다.

그리고, 상기에서와 같이 상기 헤파필터(500), 송풍팬(600) 및 제2삼방변(700)을 통해 실내공간으로 혼합공기를 공급하여, 실내의 공기온도를 유지하는 것이다.

한편, 상기 하우징(100)의 외면에는 오염농도센서(107)가 설치되어 있고, 이 오염농도센서(107)에 측정된 오염농도가 정해진 값 이하이면, 상기와 같이 상기 제2삼방변(700)의 제2구동장치(705)가 상기 제어부(109)에 의해 제어되어 상기 제2공기개폐커버(704)가 상기 제2토출구(702)를 폐쇄한 상태로 유지한다.

이때, 상기 오염농도센서(107)에 측정된 오염농도가 정해진 값 이하인 경우에서는, 사용자가 컨트롤러(미도시)를 조작하여 상기 제1삼방변(300)의 제1공기개폐커버(304)로 상기 외기유입구(302)가 독립 개방되도록 상기 내기유입구(303)를 폐쇄하거나 또는 상기 내기유입구(303)가 독립 개방되도록 상기 외기유입구(302)를 폐쇄하여, 상기 제1삼방변(300) 내로 다량의 실외공기 또는 실내공기가 공급되도록 할 수 있다.

반면, 상기 오염농도센서(107)에 측정되는 실내공기의 오염농도(예컨대, 이산화탄소농도)가 정해진 농도값 이상으로 상승되면, 상기 제어부(109)가 상기 제1삼방변(300)의 제1구동장치(305)를 제어하여, 상기 제1공기개폐커버(304)로 상기 외기유입구(302)를 폐쇄하고, 이와 동시에 상기 제2삼방변(700)의 제2구동장치(705)를 제어하여, 상기 제2공기개폐커버(704)로 상기 제1토출구(701)를 폐쇄한다.

그러면, 상기 제1삼방변(300)의 내기유입구(303)를 통해 유입되는 다량의 실내공기는 상기 배기구(301)를 통해 상기 상단공기유입공간(100b)으로 토출되고, 상기 헤파필터(500)에서 먼지 및 이물질이 걸러진 후 송풍팬(600)에 의해 상기 공기유입구(703)를 통해 상기 제2삼방변(700) 내로 공급된다.

이후, 상기 제2삼방변(700) 내로 유입된 실내공기는 상기 흡배기관(102) 방향으로 토출되어 실외로 방출된다.

이때, 상기 제2삼방변(700)과 상기 흡배기관(102) 사이에는 전열교환기(104)가 설치되어 있고, 이에따라, 상기 제2삼방변(700)에서 토출되어 상기 흡배기관(102) 내로 유입되는 실내공기가 상기 전열교환기(104)를 통과하면서, 상기 전열교환기(104)가 열교환작용에 의해 가열 또는 냉각된다.

즉, 상기 전열교환기(104)는 타공된 망체 형상의 수납하우징(104a) 내에 서로 밀집되는 열전도소자(104b)를 수용하여, 상기 수납하우징(104a)으로 실내공기가 통과되도록 함으로써, 실내공기에 대응하도록 상기 열전도소자(104b)가 냉각 또는 가열된다.

여기서, 상기 열전도소자(104b)는 서로 밀집된 상태에서 그 사이에 공기가 통과되는 공기층을 형성하여, 이 공기층으로 실내공기를 통과시키면서 열교환작용에 의해 냉각 또는 가열된다.

이어서, 상기와 같이 제1삼방변(300)으로 연속공급되는 실내공기를 상기 헤파필러(500)로 정화한 후 상기 제2삼방변(700)을 통해 실외로 연속배출하면서, 상기 오염농도센서(107)로 실내공간의 실내공기 오염농도를 측정하여, 실내공기의 오염농도가 정해진 값 이하로 저하되면, 상기 제어부(109)가 상기 실내, 외온도센서(106, 108)의 온도편차 값에 따라 상기 제1구동장치(305)를 제어하여, 상기 제1공기개폐커버(304)로 상기 내, 외기유입구(303, 302)의 개방 면적을 조절한다.

여기서, 상기 오염농도센서(107)에 측정되는 실내공기의 오염농도는 이산화탄소농도를 나타내는 것으로서, 상기 흡배기관(102)을 통해 실외로 배출되는 실내공기는 이물질 또는 미세먼지가 걸러진 정화공기이되, 이 정화공기 내에는 정해진 농도 이상의 이산화탄소가 포함된 것이다.

즉, 실내공기에 포함된 이산화탄소 농도를 저하시키기 위해, 상기와 같이 실내공기를 실외로 방출한 후, 실외공기를 실내로 공급하여, 실내공기의 이산화탄소의 농도를 저하시키는 것이다.

그리고, 상기 제2구동장치(705)를 제어하여, 상기 제2공기개폐커버(704)로 상기 제2토출구(702)를 폐쇄하되, 상기 제1토출구(701)를 개방한 상태로 상기 흡배기관(102)을 통해 실외공기를 상기 하우징(100) 내로 공급한다.

이때, 상기 흡배기관(102)을 통해 상기 하우징(100) 내로 공급되는 실외공기는 상기 전열교환기(104)의 수납하우징(104a) 내에 수용된 상기 열전도소자(104b) 사이로 통과되면서, 상기 열전도소자와(104b)의 열교환작용에 의해 실내공기의 온도에 상응하도록 온도 보상이 이루어지고, 이후, 상기 안내챔버(400)를 통해 상기 제1삼방변(300)으로 공급되어, 상기와 동일한 방식에 의해 실내공간으로 토출되는 것이다.

상기와 같이 제2삼방변(700)의 개방 방향을 변경하여 실내공기를 실외로 배출하거나 혹은 실외공기를 실내로 유입하여, 실내의 오염공기농도를 저하시키되, 실내, 외공기의 온도차에 따라 제1삼방변(300)으로 유입되는 실내, 외공기 량을 조절하여 실내로 공급되는 공기 온도를 보상하는 구조는, 실내의 공기 오염농도(예컨대, 이산화탄소농도)에 따라 제2삼방변(700)이 실내공기를 흡배기관(102) 또는 볼디퓨저(800) 방향으로 선택 배출하여, 실외공기 또는 혼합공기를 실내공간으로 공급하거나 혹은 오염된 실내공기를 실외로 손쉽게 방출할 수 있고, 실내공기의 실외 방출로 실내공기의 오염농도가 급격하게 저하되며, 제1삼방변(300)을 통해 유입되는 실내공기 및 실외공기의 공급량을 자유롭게 조절하여, 혼합공기 온도가 실내공기 온도에 상응하도록 손쉽게 조절할 수 있고, 혼합공기 온도를 실내공기 온도에 상응하도록 변화시켜, 혼합공기를 실내로 방출하는 볼디퓨저(800) 주변에 결로 또는 습기가 발생되는 것이 방지된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 내외기흐름 가변식 공기청정기는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

100 : 하우징 100a : 하단공기유입공간
100b : 상단공기유입공간 101 : 통공
101a : 프리필터 102 : 흡배기관
103 : 결합공 104 : 전열교환기
104a : 수납하우징 104b : 열전도소자
105 : 인체감지센서 106 : 실내온도센서
107 : 오염농도센서 108 : 실외온도센서
109 : 제어부 200 : 구획판
201 : 토출구 300 : 제1삼방변
301 : 배기구 302 : 외기유입구
303 : 내기유입구 304 : 제1공기개폐커버
305 : 제1구동장치 400 : 안내챔버
500 : 헤파필터 500a : 차단판부
600 : 송풍팬 700 : 제2삼방변
701 : 제1토출구 702 : 제2토출구
703 : 공기유입구 704 : 제2공기개폐커버
705 : 제2구동장치 800 : 볼디퓨저

Claims (10)

1. 중공형상으로, 하측 외면에 실내의 공기를 흡입하는 복수개의 통공(101)이 형성되어 있고, 상면에 실외공기를 공급받거나 혹은 실내 공기를 실외로 방출하는 흡배기관(102)을 형성하며, 상측 외면에 결합공(103)을 형성한 하우징(100)과;
   상기 하우징(100) 내에 설치되고, 상기 하우징(100)의 내부공간을 구획하여 그 상면 테두리에 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실내공기 및 실외공기가 상방으로 이동하도록 안내하는 토출구(201)를 형성한 구획판(200);
   중공형 구 형상으로 상기 하우징(100) 내측 하부에 설치되고, 상기 통공(101)을 통해 유입되는 실내공기 또는 상기 흡배기관(102)을 통해 유입되는 실외공기를 공급받거나 혹은 실, 내외 공기를 동시에 공급받아 상기 구획판(200)의 토출구(201) 방향으로 공기를 토출하는 제1삼방변(300);
   일단이 상기 하우징의 흡배기관(102) 주변에 위치되고, 타단이 상기 제1삼방변(300)과 연결되어 상기 제1삼방변(300)으로 실외공기를 공급하는 안내챔버(400);
   중앙부가 관통된 원통 형상으로, 상기 구획판(200) 상면에 설치되고, 상기 토출구(201)를 통해 상방으로 토출되는 공기가 중앙부로 이동하도록 통과시켜, 공기중에 포함된 먼지 또는 이물질을 걸러내는 헤파필터(500);
   상기 헤파필터(500) 상부에 설치되고, 회전작동되어 상기 하우징(100) 내부공간, 상기 제1삼방변(300) 및 상기 안내챔버(400)에 흡입압을 형성하는 송풍팬(600);
   중공형 구 형상으로 상기 송풍팬(600) 상단에 상기 송풍팬(600)과 연통되도록 설치되고, 상기 송풍팬(600)을 통해 직상방으로 이동하는 공기를 공급받아 이 공기가 상기 하우징(100)의 결합공(103) 또는 상기 흡배기관(102) 방향으로 토출되도록 안내하는 제2삼방변(700); 및
   구 형상으로, 상기 결합공(103)에 회전가능하게 결합되고, 상기 제2삼방변(700)에서 토출되는 공기가 실내의 정해진 방향을 향해 토출되도록 안내하는 볼디퓨저(800);
   로 구성되고,
   상기 하우징(100)은,
   상기 흡배기관(102)과 상기 제2삼방변(700) 사이의 공간에 상기 흡배기관(102)을 통해 실외로 방출되는 실내공기 또는 상기 흡배기관(102)을 통해 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실외공기와의 열교환작용에 의해 냉각 또는 가열되는 전열교환기(104)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징(100)은,
   내측 하부에 상기 통공(101)과 상기 제1삼방변(300) 사이를 연통하도록 형성되어, 상기 통공(101)을 통해 유입되는 실내공기가 상기 제1삼방변(300)으로 공급되도록 안내하는 하단공기유입공간(100a)과;
   상기 하단공기유입공간(100a) 상부에 구획 형성되고, 상기 제1삼방변(300)을 수용하여 상기 제1삼방변(300)에서 토출되는 실내공기, 실외공기 또는 실, 내외공기가 상기 구획판(200)의 토출구(201) 방향으로 이동하도록 안내하는 상단공기유입공간(100b);
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 하우징(100)은,
   상기 하단공기유입공간(100a) 내주면에 상기 통공(101)을 통해 상기 하단공기유입공간(100a) 내로 유입되는 공기 중에 포함된 먼지 또는 이물질을 걸러내는 프리필터(101a)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 전열교환기(104)는,
   중공형 망체 형상으로, 그 외면에 복수개의 통공을 형성하여 실, 내외 공기가 통과되도록 허용하는 수납하우징(104a)과;
   상기 수납하우징(104a) 내에 서로 밀집되도록 채워지고, 상기 수납하우징(104a)을 통과하는 실내공기와 열교환작용하여 냉각 또는 가열되되, 상기 수납하우징(104a)을 통과하는 실외공기와 열교환작용하여 실외공기를 냉각 또는 가열하는 열전도소자(104b);
   로 구성된 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제1삼방변(300)은,
   외면에 상기 토출구(201) 방향을 향하도록 관통 형성된 배기구(301)와;
   상기 배기구(301)와 반대되는 외면에 상기 안내챔버(400) 타단과 연결되어 실외공기를 공급받는 외기유입구(302);
   상기 하우징(100)의 내부공간과 연통되어 실내공기를 공급받는 내기유입구(303);
   상기 제1삼방변(300) 내에 회전가능하게 설치되고, 내기유입구(303) 또는 외기유입구(302)를 선택 개폐하거나 혹은 상기 내, 외기유입구(303, 302)가 동시에 개방되도록 상기 내, 외기유입구(303, 302)의 개방면적을 조절하는 제1공기개폐커버(304); 및
   상기 제1삼방변(300) 일 측면에 상기 제1공기개폐커버(304)와 연결되도록 고정 설치되어, 상기 제1공기개폐커버(304)를 회전작동시키는 제1구동장치(305);
   로 구성된 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제1공기개폐커버(304)는,
   상기 제1삼방변(300) 내에서 상기 내, 외기유입구(303, 302) 사이의 정 중앙에 위치되도록 회전되어, 동일한 량의 실내공기 및 실외공기가 상기 제1삼방변(300)으로 동시에 공급되도록 허용하거나,
   또는, 상기 외기유입구(302) 방향으로 치우치도록 회전되어, 실외공기에 비해 상대적으로 많은 량의 실내공기가 공급되도록 허용하거나,
   또는, 상기 내기유입구(303) 방향으로 치우치도록 회전되어, 실내공기에 비해 상대적으로 많은 량의 실외공기가 공급되도록 허용하는 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 제2삼방변(700)은,
   외면에 결합공(103) 방향을 향하도록 관통 형성되어 상기 결합공(103) 방향으로 공기를 토출하는 제1토출구(701)와;
   상기 제1토출구(701)와 반대되는 외면에 상기 흡배기관(102) 방향을 향하도록 관통 형성되어 상기 흡배기관(102) 방향으로 공기를 토출하는 제2토출구(702);
   상기 송풍팬(600)의 상단과 연통되도록 연결되어, 상기 송풍팬(600) 직 상방으로 이동하는 공기가 상기 제2삼방변(700) 내로 유입되도록 허용하는 공기유입구(703);
   상기 제2삼방변(700) 내에 회전가능하게 설치되고, 상기 제1토출구(701) 또는 제2토출구(702)를 선택 개폐하는 제2공기개폐커버(704); 및
   상기 제2삼방변(700) 일 측면에 상기 제2공기개폐커버(704)와 연결되도록 고정 설치되어, 상기 제2공기개폐커버(704)를 회전작동시키는 제2구동장치(705);
   로 구성된 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제2공기개폐커버(704)는,
   상기 제2토출구(702)를 폐쇄하면서 상기 제1토출구(701)를 개방하여, 상기 제1토출구(701)를 통해 상기 제2삼방변(700) 내로 유입된 공기가 토출되도록 공기의 흐름 방향을 변경하거나,
   또는, 상기 제1토출구(701)를 폐쇄하면서 상기 제2토출구(702)를 개방하여, 상기 제2토출구(702)를 통해 상기 제2삼방변(700) 내로 유입된 공기가 상기 흡배기관(102)으로 배출되도록 공기의 흐름 방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징(100)은,
    상기 결합공(103) 테두리 주변에 설치되어 사람을 감지하는 인체감지센서(105)와;
    외면에 설치되어 실내 온도를 측정하는 실내온도센서(106);
    외면에 설치되어 실내의 공기 오염 농도를 측정하는 오염농도센서(107);
    상기 흡배기관(102) 내주면에 고정 설치되어, 상기 흡배기관(102)을 통해 상기 하우징(100) 내로 유입되는 실외공기의 온도를 측정하는 실외온도센서(108); 및
    내부 일측면에 고정 설치되고, 상기 인체감지센서(105), 실내온도센서(106), 실외온도센서(108) 및 오염농도센서(107) 신호를 전달받아, 상기 제1삼방변(300)으로 유입되는 실내공기 및 실외공기의 공급량을 조절하고, 상기 제2삼방변(700) 내로 유입되는 공기가 상기 결합공(103) 또는 상기 흡배기관(102) 방향으로 토출되도록 공기의 토출 방향을 제어하는 제어부(109);
    를 더 형성한 것을 특징으로 하는 내외기흐름 가변식 공기청정기.

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