KR102611141B1 - 열전모듈이 구비된 공기청정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전모듈이 구비된 공기청정기에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 열전모듈이 구비된 공기청정기에는, 송풍팬, 필터부재 및 열전 모듈이 포함되어, 냉풍 또는 온풍이 발생이 가능하며, 공기의 정화를 수행할 수 있다.

Description

열전모듈이 구비된 공기청정기 {Air cleaner module including thermoelectric module}
본 발명의 실시예는 열전모듈이 구비된 공기청정기에 관한 것이다.
최근 미세먼지와 같은 환경오염 문제가 생활에 많은 영향을 주고 있다. 외부의 미세먼지가 심할 경우 실내의 환기를 시키기가 쉽지 않고, 환기를 시키더라도 외부의 미세먼지가 실내로 유입되어 내실자의 건강에 위협을 줄 수 있다. 따라서, 최근에는 공기청정기와 같은 제품의 개발이 계속 이루어지고 있다.
일반적으로 판매되고 있는 공기청정기는 상대적으로 대용량으로서 방안이나 거실에 놓아두고 실내공간의 전체적인 공기 정화를 꾀하도록 구성된다. 다만, 상기 공기청정기를 운전하더라도, 실내공간 중 다소 외진 곳에 위치하는 방이나 작은 거실에는 공기 청정기의 성능이 작용하지 않는 경우가 존재한다. 따라서, 이러한 외진 방이나 작은 거실에도 별도의 공기 청정기를 설치하여야 하는 부담이 따른다.
한편, 사람이 의자에 앉아 책상에서 공부를 할 때 사람의 호흡기가 위치하는 높이는 대략 1m 이상에 형성된다. 따라서, 공기 청정기를 바닥에 두고 운전할 때, 사람의 호흡기가 위치하는 높이에서의 공기 정화성능은 다소 약화될 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 아래와 같은 탁상용 공기청정기에 관한 특허문헌이 소개된다.
1. 공개번호 (공개일자) : 10-2004-0014306 (2004년 2월 14일)
2. 발명의 명칭 : 탁상 공기 청정기
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 조화된 공기를 공급하여 사용자에게 쾌적감을 제공할 수 있는, 열전모듈이 구비된 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 열전모듈을 이용하여 냉기(또는 온기)를 발생시켜, 컴팩트한 냉기(또는 온기)발생 장치를 구성할 수 있는, 열전모듈이 구비된 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 1개의 송풍팬을 이용하여, 열전모듈을 통과하는 공기유동과, 송풍부로 유입되는 공기유동을 함께 발생시킬 수 있는, 열전모듈이 구비된 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 책상과 같은 가구에 탈부착 가능한, 열전모듈이 구비된 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 송풍팬 및 방열 팬을 각각 구비하여, 공급 유로 및 방열 유로가 용이하게 형성될 수 있는, 열전모듈이 구비된 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 열전모듈이 구비된 공기청정기에는, 송풍팬, 필터부재 및 열전 모듈이 포함되어, 냉풍 또는 온풍이 발생이 가능하며, 공기의 정화를 수행할 수 있다.
상기 공기 청정기에는, 송풍팬을 수용하는 송풍 하우징이 더 포함되며, 상기 송풍 하우징의 일면에는 외부 공기를 도입하는 송풍 흡입구가 형성된다.
상기 송풍 흡입구를 통하여 흡입된 공기와 상기 열전 모듈을 거친 공기는 필터부재를 통과하여 합지되며, 합지된 공기는 공기청정기의 토출부를 통하여 배출된다.
열전 모듈에는, 공기가 흡입되는 제 1,2 흡입커버가 구비되는 모듈 바디가 더 포함된다.
상기 모듈 바디의 내부에는 공기유로가 형성되며, 상기 공기유로를 구획하도록 배치되는 모듈 단열재가 더 포함된다.
상기 열전모듈은 상기 송풍 하우징의 하측에 배치되며, 상기 송풍 하우징의 저면에는, 상기 열전모듈이 결합되는 모듈 결합부가 형성된다.
상기 송풍 흡입구는 상기 모듈 결합부의 양측에 형성될 수 있다.
상기 필터부재는 상기 송풍 하우징의 하부에 배치되며, 상기 송풍 흡입구 및 상기 모듈 결합부의 상측을 차폐할 수 있다.
상기 송풍 하우징의 내부에 구비되며, 상기 송풍팬을 둘러싸도록 배치되는 유로 가이드가 더 포함된다.
상기 유로 가이드에는, 상기 송풍팬의 외주면 일측에서 라운드지게 연장되는 제 1 곡면부; 및 타측에서 라운드지게 연장되는 제 2 곡면부가 포함된다.
상기 토출부는 상기 송풍 하우징의 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 토출부에는, 개폐 가능하게 구비되는 토출 베인이 포함된다.
다른 측면에 따른 공기 청정기에는, 가구의 일면에 배치되는 토출부가 포함되며, 상기 토출부는 상기 가구의 일면과 동일한 평면을 형성할 수 있다.
상기한 수단에 따른 공기청정기에 의하면, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 조화된 공기를 공급하여 사용자에게 쾌적감을 제공할 수 있다.
또한, 열전모듈을 이용하여 냉기 또는 온기를 발생시킬 수 있으므로, 컴팩트하고 소음 발생이 적은 공기청정기를 제공할 수 있다.
또한, 1개의 송풍팬을 이용하여, 열전모듈을 통과하는 공기유동과, 송풍부로 유입되는 공기유동을 함께 발생시킬 수 있으므로, 공기청정기의 운전 성능이 개선될 수 있다.
또한, 공기청정기는 책상과 같은 가구에 탈부착 가능하므로 사용 편의성이 증대될 수 있다.
또한, 송풍팬 및 방열 팬을 각각 구비하여, 공급 유로 및 방열 유로가 용이하게 형성될 수 있으므로, 제품의 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 1은 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기를 이용하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기를 책상에 설치될 수 있는 모습을 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 내부 투시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 XI-XI'를 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 도 4의 XII-XII'를 따라 절개한 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기에서의 공기 유동을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 설치모습에 관한 다른 예시를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기의 구성을 보여주는 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기를 이용하는 모습을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기가 책상에 설치될 수 있는 모습을 보여주는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 사용자(H)는 의자(C)에 앉아 책상(D)에서 학습을 할 때 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기(100)를 이용할 수 있다.
상세히, 상기 공기청정기(100)는 책상(D)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 공기청정기(100)의 상부에는 토출부(400, 도 3 참조)가 구비되며, 상기 토출부(400)는 상기 책상(D)의 상면과 대략 비슷한 높이에 위치될 수 있다. 상기 토출부(400)에서 토출된 공기는 상기 책상(D)의 상면으로부터 사용자의 상체를 향하여 배출될 수 있다.
상기 공기청정기(100)는 전기선(미도시)을 통하여 전원을 공급받을 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않으며, 상기 공기청정기(100)는 자체 내장된 배터리를 통하여 전원을 공급받을 수도 있을 것이다.
상기 공기청정기(100)는 책상(D)과 같은 가구에 탈부착 가능하게 제공될 수 있다. 일례로, 상기 책상(D)에는 결합부(D1)가 형성되며, 상기 공기청정기(100)는 상기 결합부(D1)에 삽입되어 상기 책상(D)에 지지될 수 있다.
물론, 상기 공기청정기(100)는 가구에 지지되지 않고, 별도의 독립된 공기청정기 제품으로서 사용될 수도 있을 것이다. 이 경우, 상대적으로 소형인 공기청정기(100)는 사용자가 손쉽게 이동시켜 원하는 장소에서 구동할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 내부 투시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 분해 사시도이고, 도 6은 도 4의 XI-XI'를 따라 절개한 단면도이고, 도 7은 도 4의 XII-XII'를 따라 절개한 단면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기(100)에는, 공기 유동을 발생시키는 송풍부(200)와, 상기 송풍부(200)의 일측에 구비되는 열전모듈(300) 및 상기 송풍부(200)의 타측에 구비되며 상기 송풍부(200)를 거친 공기를 배출시키는 토출부(400)가 포함된다.
일례로, 상기 열전모듈(300)은 상기 송풍부(200)의 하측에, 상기 토출부(400)는 상기 송풍부(200)의 상측에 배치될 수 있다.
상세히, 상기 송풍부(200)에는, 대략 육면체 형상을 가지는 송풍 하우징(210) 및 상기 송풍 하우징(210)의 내부에 설치되는 송풍팬(230)이 포함된다. 그리고, 상기 송풍팬(230)의 흡입측에는 공기의 정화를 위한 필터부재(250)가 설치된다. 일례로, 상기 필터부재(250)는 상기 송풍팬(230)의 하측에 배치될 수 있다.
상기 송풍팬(230)에는 횡류팬이 포함될 수 있다. 따라서, 상기 송풍팬(230)이 구동하면 상기 송풍팬(230)의 원주 방향에서 공기가 흡입되어 원주 방향으로 토출될 수 있다. 일례로, 상기 송풍팬(230)의 하측에서 공기가 흡입되어 상방으로 토출될 수 있다.
상기 필터부재(250)는 상기 송풍 하우징(210)의 저면에 대응하는 크기로 제공될 수 있다. 일례로, 상기 필터부재(250)는 낮은 높이를 가지는 육면체의 형상을 가질 수 있다.
그리고, 상기 필터부재(250)는 상기 송풍팬(230)의 하부공간을 차폐하므로, 상기 송풍 하우징(210)의 저면을 통하여 흡입된 공기는 상기 필터부재(250)를 통과하며, 상기 송풍팬(230)으로 흡입될 수 있다. 상기 필터부재(250)에 의하여, 상기 송풍부(200)를 지나는 공기는 정화될 수 있다.
상기 필터부재(250)는 상기 송풍 하우징(210)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 상기 송풍 하우징(210)의 하부에는 필터 개구부(216)가 형성된다. 상기 필터부재(250)는 상기 필터 개구부(216)를 통하여 상기 송풍 하우징(210)의 내부에 인입되거나, 외부로 인출될 수 있다.
상기 송풍부(200)에는, 상기 송풍 하우징(210)에 분리 가능하게 결합되는 필터커버(255)가 더 포함된다. 상기 필터커버(255)는 상기 필터 개구부(216)를 차폐할 수 있다. 사용자는 상기 필터커버(255)를 분리한 후 상기 필터부재(250)를 인출하여, 청소 또는 교환할 수 있다.
상기 송풍부(200)에는, 상기 송풍 하우징(210)의 내부에 배치되어 상기 송풍팬(230)을 통과하는 공기의 유동을 가이드 하는 유로 가이드(450)가 더 포함된다. 상기 유로 가이드(450)는 라운드지게 연장되는 파이프 형상을 가지며, 상기 유로 가이드(450)의 내부에는 상기 송풍팬(230)이 배치될 수 있다.
상기 유로 가이드(450)는 상기 필터부재(450)의 상측에 위치되며 상방으로 연장될 수 있다. 그리고, 상기 유로 가이드(450)의 상단부는 토출부(400)에 연결될 수 있다.
상세히, 상기 유로 가이드(450)에는, 상기 송풍팬(230)의 외주면 일측에서 라운드지게 연장되는 제 1 곡면부(451a,451b) 및 타측에서 라운드지게 연장되는 제 2 곡면부(455a,455b)가 포함된다.
상기 제 1,2 곡면부(451,455)는 횡류팬으로 구성되는 송풍팬(230)의 형상에 기인하여, 상기 송풍팬(230)의 외주면에 대하여 접선 방향으로 연장되는 부분을 각각 포함될 수 있다. 상세히, 상기 제 1 곡면부(451)에는, 상기 송풍팬(230)의 외주면 일측에서 원주 방향으로 흡입되는 공기유동을 가이드 하기 위한 제 1 파트(451a) 및 원주 방향으로 토출되는 공기유동을 가이드 하기 위한 제 2 파트(451b)가 포함된다.
상기 제 2 곡면부(455)에는, 상기 송풍팬(230)의 외주면 타측에서 원주 방향으로 흡입되는 공기유동을 가이드 하기 위한 제 1 파트(455a) 및 원주 방향으로 토출되는 공기유동을 가이드 하기 위한 제 2 파트(455b)가 포함된다.
상기 제 1 곡면부의 제 1 파트(451a)와 상기 제 2 곡면부의 제 1 파트(455a)는 대략 평행하게 연장되며, 상기 제 1 곡면부의 제 2 파트(451b)와 상기 제 2 곡면부의 제 2 파트(455b)는 대략 평행하게 연장될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 곡면부(455)의 제 1 파트(455a)는 상기 송풍팬(230)에서 토출된 공기가 상기 송풍팬(230)의 흡입측으로 재유동 하는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
상기 토출부(400)는 상기 송풍팬(230)의 토출측에 구비된다. 일례로, 상기 토출부(400)는 상기 송풍팬(230)의 상측에 위치되며, 상기 공기청정기(100)의 상부를 구성할 수 있다.
상세히, 상기 토출부(400)에는, 상기 송풍팬(230)을 거친 공기의 토출유로를 형성하는 토출 본체(410) 및 상기 토출 본체(410)의 상부에 개폐 가능하게 구비되는 토출 베인(420)이 포함된다. 일례로, 상기 토출 베인(420)은 회동 가능하게 구비되며, 상기 토출 베인(420)이 닫힌 상태에서, 상기 토출 베인(420)은 상기 책상(D)의 상면과 동일한 평면을 형성할 수 있다.
상기 토출 본체(410)는 파이프 형상을 가지며, 상기 송풍 하우징(210)의 상측으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 토출 본체(410)의 상단부는 상기 송풍 하우징(210)의 상단부보다 높게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 공기청정기(100)가 책상(D)의 상면에 설치될 때, 상기 토출 본체(410)의 상단부는 상기 책상(D)의 상면과 대략 동일한 면을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 토출 본체(410)는 상기 제 1,2 곡면부로부터 상방으로 연장되도록 구성될 수 있다. 일례로, 상기 토출 본체(410)는 상기 유로 가이드(450)와 일체로 구성될 수 있다.
상기 공기청정기(100)에는, 상기 송풍부(200)의 하측에 제공되는 열전모듈(300)이 더 포함된다. 상기 열전모듈(300)은 냉풍 또는 온풍을 발생시키기 위한 구성으로서 이해되며, 상기 열전모듈(300)에 의하여 상기 공기청정기(100)에는 냉동 사이클을 구동하기 위한 부품, 일례로 압축기와 같은 고소음 발생원이 구비되지 않으므로, 상기 공기청정기(100)의 구동중에 소음발생이 저감되는 효과가 나타날 수 있다.
상기 열전모듈(300)은 상기 송풍부(200)의 저면에 결합되며, 좌우 방향 기준 송풍부(200)의 중앙부에 배치될 수 있다.
상기 열전모듈(300)에는, 공기 유로(311)를 형성하는 모듈 바디(310)가 포함된다. 일례로, 상기 모듈 바디(310)는 대략 육면체의 형상을 가질 수 있다.
상기 공기 유로(311)에는 흡열 히트싱크(340) 및 방열 히트싱크(320)가 배치되며, 모듈 단열재(330)에 의하여 상하 구획될 수 있다. 일례로, 상기 흡열 히트싱크(340)는 상기 방열 히트싱크(320)의 상측에 배치될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 상기 흡열 히트싱크(340)를 "제 1 히트싱크", 상기 방열 히트싱크(320)를 "제 2 히트싱크"라 이름할 수 있다.
상기 모듈 바디(310)의 양 측면에는, 공기가 흡입되는 제 1 흡입공(312)이 형성될 수 있다. 일례로, 2개의 제 1 흡입공(312)은 서로 마주보는 측면에 형성될 수 있다. 상기 제 1 흡입공(312)을 통하여 흡입된 공기는 열전모듈(300)의 흡열 히트싱크(340)를 통과하면서 열교환 할 수 있다.
상기 모듈 바디(310)의 양 측면에는, 공기가 흡입되는 제 2 흡입공(314)이 형성될 수 있다. 일례로, 2개의 제 2 흡입공(314)은 서로 마주보는 측면에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 흡입공(314)이 형성되는 모듈 바디(310)의 측면은 상기 제 1 흡입공(312)이 형성되는 모듈 바디(310)의 측면과 동일할 수 있다. 상기 제 2 흡입공(314)은 상기 제 1 흡입공(312)의 하측에 형성될 수 있다. 상기 제 2 흡입공(314)을 통하여 흡입된 공기는 열전모듈(300)의 방열 히트싱크(320)를 통과하면서 열교환 할 수 있다.
상기 열전 모듈(300)에는, 상기 제 1 흡입공(312)에 결합되는 제 1 흡입커버(371) 및 상기 제 2 흡입공(314)에 결합되는 제 2 흡입커버(375)가 더 포함된다.
상기 열전 모듈(300)에는, 열전소자(335, thermoelectric elements)가 더 포함된다. 상기 열전소자(335)는 펠티어 효과를 이용하여 냉각과 발열을 구현하는 소자를 가리킨다.
열전소자(335)의 흡열부는 상기 흡열 히트싱크(340)를 향하여 상방을 향하도록 배치되고 열전소자(335)의 발열부는 상기 방열 히트싱크(320)를 향하여 하방을 향하도록 배치될 수 있다. 일례로, 상기 열전소자(335)의 흡열부는 상기 열전소자(335)의 상면에 형성되고, 상기 열전소자(335)의 발열부는 상기 열전소자(335)의 저면에 형성될 수 있다.
상세히, 상기 방열 히트싱크(320)는 상기 모듈 바디(310)의 하부에 배치되며 상기 열전소자(335)의 저면에 접촉할 수 있다. 상기 방열 히트싱크(320)에는, 대략 4각 플레이트 형상을 가지는 방열 히트싱크 본체(321) 및 상기 방열 히트싱크 본체(321)의 상면에 돌출되어 상기 열전소자(335)가 부착 또는 체결되는 제 1 소자 결합부(322)가 포함된다.
상기 방열 히트싱크(320)에는, 상기 히트싱크 본체(321)의 하측에 구비되어 상기 제 2 흡입공(314)을 통하여 흡입된 공기와 열교환 하는 방열 핀(325)이 포함된다. 상기 방열 핀(325)은 다수 개가 구비되며, 상기 다수 개의 방열 핀(325)은 상기 히트싱크 본체(321)의 저면에 결합되어 하방으로 연장될 수 있다.
상기 흡열 히트싱크(340)는 상기 모듈 바디(310)의 상부에 배치되며 상기 열전소자(335)의 상면에 접촉할 수 있다. 상기 흡열 히트싱크(340)에는, 대략 4각 플레이트 형상을 가지는 흡열 히트싱크 본체(341) 및 상기 흡열 히트싱크 본체(341)의 저면에 돌출되어 상기 열전소자(335)가 부착 또는 체결되는 제 2 소자 결합부(342)가 포함된다.
상기 흡열 히트싱크(340)에는, 상기 흡열 히트싱크 본체(341)의 상측에 구비되어 상기 제 1 흡입공(312)을 통하여 흡입된 공기와 열교환 하는 흡열 핀(345)이 포함된다. 상기 흡열 핀(345)은 다수 개가 구비되며, 상기 다수 개의 흡열 핀(345)은 상기 흡열 히트싱크 본체(341)의 상면에 결합되어 상방으로 연장될 수 있다.
상기 열전 모듈(300)에는, 상기 흡열 히트싱크(150)와 상기 방열 히트싱크(320)의 사이에 설치되는 모듈 단열재(330)가 더 포함된다. 일례로, 상기 모듈 단열재(230)는 열전소자(335)의 테두리를 감싸도록 배치될 수 있다.
상기 모듈 단열재(330)에는 단열재 개구부(332)가 형성될 수 있다. 상기 단열재 개구부(332)는 상기 모듈 단열재(330)의 상하면이 관통되는 홀을 형성할 수 있다.
상기 흡열 히트싱크(340)의 제 2 소자 결합부(342)는 상기 단열재 개구부(332)에 삽입되어 상기 열전 소자(335)의 흡열부에 접촉할 수 있다. 상기 열전 소자(335)는 상기 단열재 개구부(335)의 내측에 위치할 수 있다.
그리고, 상기 방열 히트싱크(320)의 제 1 소자 결합부(322)는 상기 단열재 개구부(332)에 삽입되어 상기 열전 소자(335)의 방열부에 접촉할 수 있다.
상기 공기 청정기(100)에는, 상기 열전 모듈(300)의 하측에 배치되는 방열 팬(380)이 더 포함된다. 상기 방열 팬(380)에는 축류팬이 포함된다. 그리고, 상기 방열 팬(380)의 하측에는 방열 팬커버(385)가 구비된다.
상기 방열 팬(380)이 구동하면, 공기는 상기 제 2 흡입공(314)을 통하여 모듈 바디(310)의 내부로 흡입되고, 상기 방열 히트싱크(320)에서 열교환 된 후 상기 방열 팬커버(385)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 이러한 방열 팬(380)의 구동에 따라, 열교환 된 고온의 공기가 배출되는 유로를 "방열 유로"라 이름할 수 있다.
한편, 상기 송풍 팬(230)이 구동되면, 공기는 상기 제 1 흡입공(312)을 통하여 모듈 바디(310)의 내부로 흡입되고, 상기 흡열 히트싱크(340)에서 열교환 된 후 상기 송풍부(200)의 내부로 유입될 수 있다. 이러한 송풍 팬(230)의 구동에 따라, 열교환 된 저온의 공기가 배출되는 유로를 "흡열 유로"라 이름할 수 있다.
상기 모듈 바디(310) 내의 공기 유로(311)에는 상기 방열 유로 및 흡열 유로가 포함되며, 상기 방열 유로와 상기 흡열 유로는 상기 모듈 단열재(330)에 의하여 분리될 수 있다.
상기 공기청정기(100)에는, 상기 흡열 히트싱크(340)의 온도를 감지하는 센서(348)가 더 포함될 수 있다. 상기 센서(348)는 상기 흡열 히트싱크(340)의 표면에 설치될 수 있다. 일례로, 상기 센서(348)는 상기 제 2 소자결합부(342) 또는 흡열 핀(345)의 표면에 설치될 수 있다. 상기 센서(348)에서 감지된 값에 기초하여, 이슬제거 모드 수행의 종료조건 충족여부를 판단한다.
상기 송풍 하우징(210)의 저면에는, 외부 공기가 흡입되는 송풍 흡입구(217)가 형성된다. 상기 송풍 흡입구(217)는 상기 송풍 하우징(210)의 저면 중, 상기 열전 모듈(300)이 결합되는 모듈 결합부(219) 이외의 부분에 형성된다.
상세히, 상기 송풍 하우징(210)의 저면에는, 상기 열전 모듈(300)이 결합되는 모듈 결합부(219)가 형성된다. 상기 모듈 결합부(219)는 상기 송풍 하우징(210)의 저면 대략 중앙부에 형성되며, 상기 열전 모듈(300)은 상기 모듈 결합부(219)에 결합되어 하방으로 연장된다.
그리고, 상기 송풍 흡입구(217)는 상기 모듈 결합부(219)의 양측에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 송풍 흡입구(217)는 상기 열전 모듈(300)에 의하여 차폐되지 않고, 외부에 대하여 노출될 수 있다.
상기 송풍 팬(230)이 구동하면, 상기 열전 모듈(300)의 흡열 히트싱크(340)를 통과하는 공기는 상기 송풍 하우징(210)의 모듈 결합부(219)를 통하여 상기 필터부재(250)를 통과하며, 외부의 공기는 상기 송풍 흡입구(217)를 통하여 상기 필터부재(250)를 통과한다. 그리고, 각 필터부재(250)를 통과한 공기는 합지되어 토출부(400)를 통하여 외부로 토출될 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기에서의 공기 유동을 보여주는 도면이다. 도 8 내지 도 10을 참조하여, 공기청정기(100)의 유동을 설명한다.
공기 청정기(100)가 ON 되고, 송풍팬(230) 및 방열 팬(380)이 구동될 수 있다. 먼저, 상기 송풍팬(230)이 구동하면, 서로 다른 2개의 공기유동이 발생될 수 있다.
상세히, 제 1 공기유동으로서, 외부 공기는 상기 제 1 흡입커버(371)를 통하여 열전모듈(300)의 내부로 유동하며, 흡열 히트싱크(340)를 통과하게 된다. 이 과정에서 공기는 냉각되며 상방으로 유동하여 상기 필터부재(250)를 통과한다 (f1).
제 2 공기유동으로서, 외부 공기는 상기 송풍 흡입구(217)를 통하여 송풍 하우징(210)의 내부로 유동하며, 상기 필터부재(250)를 통과한다 (f2). 상기 필터부재(250)를 통과하면서 정화된 제 1,2 공기유동은 합지되어 송풍팬(230)을 통과하며, 토출부(400)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 즉, 하나의 송풍팬(230)에 의하여 냉각유동(f1) 및 공청유동(f2)이 함께 발생될 수 있다.
한편, 방열 팬(380)이 구동되면, 외부 공기는 상기 제 2 흡입커버(375)를 통하여 열전모듈(300)의 내부로 유동하며, 방열 히트싱크(320)를 통과하게 된다. 이 과정에서 공기는 가열되며 하방으로 유동하여 방열 팬(380)을 통과한다. 그리고, 공기는 방열팬 커버(385)를 통하여 외부로 배출될 수 있다 (f3).
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기(100)가 ON 되고, 송풍팬(230) 및 방열팬(380)이 구동하여 도 8 내지 도 10에서 설명한 공기유동(f1,f2,f3)이 발생된다. 그리고, 열전 모듈(300)에 전원이 인가되어 공기의 냉각이 수행되고, 공기가 필터부재(250)를 통과하면서 공기의 정화(공청모드)가 수행될 수 있다 (S11,S12).
상기 공청모드의 수행 중에, 이슬제거 모드를 수행할 돌입조건을 충족하는지 여부가 인식된다. 상기 돌입조건에는, 공청모드의 수행시간, 즉 열전 모듈(300)의 운전 적산시간이 제 1 설정시간에 도달하였는지 여부가 포함된다 (S13).
상기 공청모드의 수행시간이 제 1 설정시간에 도달하였으면, 이슬제거 모드가 수행된다. 상세히, 상기 열전 모듈(300)의 전원은 OFF 되며, 상기 송풍팬(230)은 구동되고 있는 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 방열 팬(380)은 구동 정지될 수 있다.
상기 송풍팬(230)이 구동됨으로써, 외기가 제 1 흡입커버(371)를 통하여 열전 모듈(300)의 내부로 유동되고 이 과정에서 외부의 열이 상기 흡열 히트싱크(340)에 전달될 수 있다. 따라서, 상기 흡열 히트싱크(340)에 존재하는 이슬이 제거될 수 있다.
그리고, 상기 방열 팬(380)이 구동 정지됨으로써, 상기 방열 히트싱크(320)에서 외기로의 방열은 이루어지지 않으며, 상기 방열 히트싱크(320)로부터 열전소자(335)를 거쳐 상기 흡열 히트싱크(340)를 향하여 전도에 의한 열 전달이 이루어질 수 있다.
상기 방열 히트싱크(320)는 상기 흡열 히트싱크(340)의 하측에 배치되므로, 상기 방열 히트싱크(320)로부터 상기 흡열 히트싱크(340)로의 열전달은 용이하게 이루어질 수 있다. 이와 같은 작용에 의하여, 상기 흡열 히트싱크(340)에 존재하는 이슬이 제거될 수 있다 (S14,S15).
상기 이슬제거 모드의 수행 중에, 이슬제거 모드의 종료조건이 충족되었는지여부가 인식될 수 있다. 상기 이슬제거 모드의 종료조건에는, 상기 센서(348)의 온도가 설정온도 이상으로 감지되었는지 여부가 포함될 수 있다.
다른 예로서, 상기 이슬제거 모드의 종료조건에는, 상기 이슬제거 모드의 수행 이후 제 2 설정시간이 경과하였는지 여부가 포함될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 설정시간은 3분일 수 있다 (S16).
상기 이슬제거 모드의 종료조건이 충족되었으면, 이슬제거 모드의 수행은 종료된다. 그리고, 공기 청정기(100)의 OFF 신호가 입력되었으면 공기 청정기(100)의 전원은 OFF 되고 공기 청정기의 운전은 정지된다. 그러나, 상기 공기 청정기(100)의 OFF 신호가 입력되지 않았으면, S11 이하의 단계를 수행할 수 있다 (S17,S18).
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 설치모습에 관한 다른 예시를 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기는, 도 1에 도시된 모습과 달리, 책상(D)의 다른 위치에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 공기청정기는 책상(D)에 복수 개가 설치될 수 있다. 상세히, 상기 공기청정기에는 제 1 공기청정기(100a) 및 제 2 공기청정기(100b)가 포함된다.
상기 제 1 공기청정기(100a)는 책상(D)의 좌측부에 배치되며, 공기는 제 1 공기청정기(100a)의 토출부에서 책상(D)의 중앙부 방향으로 토출될 수 있다. 그리고, 제 2 공기청정기(100b)는 책상(D)의 우측부에 배치되며, 공기는 제 2 공기청정기(100b)의 토출부에서 책상(D)의 중앙부 방향으로 토출될 수 있다.
다른 실시예를 제안한다.
위 실시예는 흡열 히트싱크(340)가 송풍 하우징(210)의 저면부에 배치되고, 방열 히트싱크(320)가 흡열 히트싱크(340)의 하측에 배치되어, 사용자에게 냉풍을 공급하는 것으로 설명되었다.
다만, 다른 실시예로서 방열 히트싱크가 송풍 하우징(210)의 저면부에 배치되고, 흡열 히트싱크가 방열 히트싱크(340)의 하측에 배치되어, 사용자에 온풍을 공급할 수도 있을 것이다. 이는, 열전 모듈에 역전류를 가하면, 위 실시예에서 설명한 방열 히트싱크와 흡열 히트싱크가 전환됨으로써, 수행될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기의 구성을 설명한다. 본 실시예는 이전 실시예와 비교할 때 일부 구성에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 부분에 대하여는 이전 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기(100a)는 가구(D)에 지지되지 않고 독립된 제품으로서 사용될 수 있다. 상기 공기청정기(100a)는 도 1에 따른 공기청정기(100)의 구성과 유사하다. 상세히, 상기 공기청정기(100a)에는 도 1의 공기청정기(100)의 구성, 즉 송풍부(200)와, 열전모듈(300) 및 토출부(400)가 포함된다.
이에 더하여, 상기 공기청정기(100a)에는, 지면 또는 소정의 면에 놓여질 수 있는 베이스(500)가 더 포함된다. 상기 베이스(500)는 상기 송풍부(200)의 하측에 구비되며, 그 내부에는 열전모듈(300)이 설치될 수 있다.
상기 베이스(500)에는, 상기 송풍부(200)로 유입될 공기가 흡입되는 베이스 커버(510)가 포함된다. 상기 베이스 커버(510)는 송풍부(200)의 송풍 흡입구(217, 도 7 참조)와 연통될 수 있다. 따라서, 송풍팬(230)이 구동되면, 외부 공기는 상기 베이스 커버(510)를 통하여 공기 청정기(100a)의 내부로 흡입되며, 상기 송풍 흡입구(217)를 통하여 송풍부(200)의 내부로 유입될 수 있다. 상기 베이스 커버(510)는 공기 청정기(100a)의 좌우측면에 각각 구비될 수 있다.
그리고, 상기 베이스(500)의 저면 중, 상기 열전 모듈(300)의 하측에 대응하는 부분에는 방열 팬커버(385)에서 배출된 공기가 배출될 수 있는 개구부가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 베이스(500)의 개구부는 베이스(500)의 저면 중 지면등에 놓여지는 부분보다 높게 위치되어 공기가 공기청정기(100a)의 외부로 배출되는 것을 용이하게 할 수 있다.
위와 같은 구성에 의하면, 공기 청정기(100a)는 독립된 공기청정기(stand-alone)로서 기능할 수 있으므로, 사용자는 어느 장소에서나 간편하게 놓아두고 사용할 수 있다.
100 : 공기청정기 200 : 송풍부
210 : 송풍 하우징 230 : 송풍팬
250 : 필터부재 300 : 열전 모듈
310 : 모듈 바디 320 : 방열 히트싱크
330 : 모듈 단열재 335 : 열전소자
400 : 토출부 420 : 토출 베인

Claims (17)

  1. 책상의 결합부(D)에 설치되는 공기 청정기로서,
    송풍팬이 설치되는 송풍 하우징;
    상기 송풍팬의 흡입측에 설치되는 필터부재;
    상기 송풍팬의 토출측에 구비되는 토출부;
    상기 송풍 하우징에 연결되며, 상기 송풍 하우징의 하측에 배치되는 열전 모듈로서,
    공기가 흡입되는 제 1,2 흡입커버가 구비되며, 내부에 공기유로를 형성하는 모듈 바디;
    흡열부 및 방열부가 구비되는 열전소자;
    상기 열전소자의 일측에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 제 1 흡입커버를 통하여 흡입된 공기가 통과하는 제 1 히트싱크;
    상기 열전소자의 타측에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 제 2 흡입커버를 통하여 흡입된 공기가 통과하는 제 2 히트싱크;
    상기 공기유로를 구획하도록 배치되며, 상기 제 1,2 히트싱크를 분리하는 모듈 단열재; 및
    상기 제 2 흡입커버를 통한 공기의 유동을 발생시키는 방열 팬이 구비되는 열전 모듈을 포함하고,
    상기 토출부는 상기 책상의 상부 공간을 향하여 노출되도록 배치되고,
    상기 열전모듈은 상기 책상의 하부 공간을 향하여 배치되어 상기 책상의 상부 공간으로 노출되지 않도록, 상기 토출부의 하측에 위치하고,
    상기 송풍팬이 발생시키는 제1유동 및 상기 방열팬이 발생시키는 제2유동은 서로 다른 방향으로 유동하며,
    상기 송풍 하우징의 저면에는 상기 열전모듈이 결합되는 모듈 결합부 및 공기를 흡입하는 송풍 흡입구가 형성되고, 상기 송풍 흡입구는 상기 모듈 결합부의 양측에 형성되는 공기 청정기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터부재는 상기 송풍 하우징의 하부에 배치되며, 상기 송풍 흡입구 및 상기 모듈 결합부의 상측을 차폐하는 공기 청정기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍팬에는, 횡류팬이 포함되는 공기 청정기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 송풍 하우징의 내부에 구비되며, 상기 송풍팬을 둘러싸도록 배치되는 유로 가이드가 더 포함되는 공기 청정기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유로 가이드는 상기 필터부재의 일측에서 연장되어 상기 토출부에 연결되는 공기 청정기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유로 가이드에는,
    상기 송풍팬의 외주면 일측에서 라운드지게 연장되는 제 1 곡면부; 및
    타측에서 라운드지게 연장되는 제 2 곡면부가 포함되는 공기 청정기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출부는 상기 송풍 하우징의 외측으로 돌출되는 공기 청정기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출부에는, 개폐 가능하게 구비되는 토출 베인이 포함되는 공기 청정기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 히트싱크는 흡열 히트싱크이며, 상기 제 2 히트싱크는 방열 히트싱크인 공기 청정기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 히트싱크는 방열 히트싱크이며, 상기 제 2 히트싱크는 흡열 히트싱크인 공기 청정기.
  15. 가구에 설치되는 공기청정기로서,
    가구의 일면에 배치되는 토출부;
    상기 토출부를 향하는 공기의 유동을 발생시키는 송풍팬;
    상기 송풍팬을 수용하는 송풍 하우징;
    상기 송풍 하우징의 내부에 제공되며, 상기 송풍팬의 흡입측에 배치되어 상기 송풍팬으로 흡입될공기를 필터링 하는 필터부재;
    상기 송풍 하우징에 연결되는 열전 모듈로서,
    상기 송풍 하우징의 일면에 결합되는 모듈 바디;
    상기 모듈 바디에 제공되는 흡열 히트싱크;
    상기 흡열 히트싱크에 접촉하는 흡열부를 가지는 열전 소자; 및
    상기 열전 소자의 방열부에 접촉하는 방열 히트싱크가 구비되는 열전 모듈을 포함하고,
    상기 송풍 하우징의 일면은 상기 흡열 히트싱크를 통과한 공기가 유입되는 제1부분 및 상기 흡열 히트싱크를 통과하지 않는 공기가 상기 송풍 하우징으로 유입되도록 하는 송풍 흡입구를 형성하는 제2부분을 포함하고,
    상기 필터부재는 상기 제1,2부분을 통하여 각각 유입된 공기가 통과하도록 상기 송풍 하우징의 일면에 설치되는 공기청정기.
  16. 송풍팬이 설치되는 송풍 하우징;
    상기 송풍팬의 흡입측에 설치되는 필터부재;
    상기 송풍팬의 토출측에 구비되는 토출부;
    상기 송풍 하우징의 하측에 제공되는 열전 모듈로서,
    공기가 흡입되는 제 1,2 흡입커버가 구비되며, 공기유로를 형성하는 모듈 바디;
    흡열부 및 방열부가 구비되는 열전소자;
    상기 열전소자의 일측에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 제 1 흡입커버를 통하여 흡입된 공기가 통과하는 제 1 히트싱크;
    상기 열전소자의 타측에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 제 2 흡입커버를 통하여 흡입된 공기가 통과하는 제 2 히트싱크;
    상기 공기유로를 구획하도록 배치되며, 상기 제 1,2 히트싱크를 분리하는 모듈 단열재; 및
    상기 제 2 흡입커버를 통한 공기의 유동을 발생시키는 방열 팬이 구비되는 열전 모듈이 포함되고,
    상기 송풍 하우징의 저면에는, 상기 열전모듈이 결합되는 모듈 결합부 및 공기를 흡입하는 송풍 흡입구가 형성되고, 상기 송풍 흡입구는 상기 모듈 결합부의 양측에 형성되는 공기 청정기.
  17. 송풍팬이 설치되는 송풍 하우징;
    상기 송풍팬의 토출측에 구비되는 토출부;
    상기 송풍 하우징의 일측에 제공되는 열전 모듈로서,
    공기가 흡입되는 제 1,2 흡입커버가 구비되는 모듈 바디;
    흡열부 및 방열부가 구비되는 열전소자;
    상기 열전소자의 일측에 접촉 가능하게 배치되는 제 1 히트싱크;
    상기 열전소자의 타측에 접촉 가능하게 배치되는 제 2 히트싱크; 및
    상기 제2히트싱크를 통과하는 공기의 유동을 발생시키는 방열 팬이 구비되는 열전 모듈이 포함되고,
    상기 송풍팬에 의하여 발생되며, 상기 제1흡입커버를 통하여 열전모듈로 유입된 공기가 상기 제1히트싱크를 통하여 상기 송풍 하우징으로 유입되는 제1공기유동과,
    상기 송풍팬에 의하여 발생되며, 상기 제1히트싱크를 통과하지 않고 상기 송풍 하우징의 내부로 유입되는 제2공기유동, 및
    상기 방열 팬에 의하여 발생되며, 상기 제2히트싱크를 통과하고 외부로 배출되는 제3공기유동이 발생되는 공기청정기.
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