KR20010018552A - 에어컨의 공기정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 촉매에 살균수단을 더 구비하여 집진기능, 탈취기능 및 살균기능을 향상시킴으로써 실내로 정화된 공기가 토출될 수 있도록 하는 에어컨의 공기정화장치에 관한 것으로서,

에어컨의 흡입구에 전기집진기, 하이브리드 촉매, 살균필터가 순차적으로 장착되어 실내공기에 포함된 오염물질을 제거하되, 상기 하이브리드 촉매는 다수의 미세기공이 형성되어 상기 전기집진기를 통과한 오염물질을 흡착하는 오염물질 흡착수단과, 상기 오염물질 흡착수단의 미세기공에 담지되어 흡착된 오염물질을 산화분해하여 제거하는 오염물질 제거수단으로 이루어지고; 상기 살균필터는 구리 화이버 메탈(Cu fiber metal)을 그물망 형태로 펼쳐놓고 앞뒤면을 부직포로 코팅하여 이루어져, 구리(Cu)의 살균기능을 이용하여 상기 하이브리드 촉매를 통과한 공기에 포함된 세균을 제거하는 것을 특징으로 한다.

Description

에어컨의 공기정화장치 { Air cleaner of Air conditioner }

본 발명은 에어컨의 공기정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에어컨의 실내공기 흡입구에 장착되어 전기집진기능, 탈취기능 및 살균기능을 구비함으로써 실내로 정화된 공기가 토출될 수 있도록 하는 에어컨의 공기정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기의 냉동사이클에 따른 냉매의 증발잠열을 이용하여 실내공기의 온도를 낮추어서 실내를 쾌적하게 유지하는 장치이다.

상기와 같은 에어컨에서 냉동사이클의 동작을 간략히 살펴보면, 상기 압축기가 냉매를 압축하여 포화압력까지 냉매의 압력을 상승시키고, 상기 응축기가 공기를 이용하여 고압의 냉매가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매를 액화시킨다. 이와 같이 액화된 냉매는 상기 팽창밸브의 교축작용에 의해 압력이 낮아지고, 이 냉매가 증발기에서 증발하면서 실내공기가 갖고있는 열을 흡수함으로써 열교환에 의해 실내공기의 온도를 낮추어준다. 상기의 동작이 이루어진 후 온도가 낮아진 공기를 실내로 토출시킴으로써 실내를 쾌적하게 유지한다.

도 1a, 1b는 일반적인 패키지형 에어컨의 실내기를 나타낸 도면으로써, 도 1a는 정면도이고, 도 1b는 측면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 에어컨 본체(100)의 하부에는 실내공기를 시스템의 내부로 흡입하는 흡입구(110)가 형성되어 있으며, 상기 에어컨 본체(100)의 상부에는 시스템 내부에서 열교환된 냉기를 실내로 토출하는 토출구(120)가 형성되어 있다. 또한, 상기 에어컨 본체(100)의 내측 중앙에는 상기 흡입구(110)를 통해 실내공기를 흡입하고 열교환된 냉기를 상기 토출구(120)를 통해 실내로 토출하는 송풍팬(130)이 장착되어 있으며, 상기 흡입구(110)를 통해 흡입된 실내공기를 열교환시켜 냉각시키는 증발기(150)가 장착되어 있다.

한편, 도 1a의 참조번호 140은 에어컨 본체(100)의 전면에 장착되어 사용자가 에어컨의 구동을 제어하기 위한 신호를 입력할 수 있도록 하는 조작판(140)을 나타내고, 도 1b의 참조번호 160은 상기 흡입구(110)에 장착되어 흡입되는 실내공기에 포함된 이물질을 제거하는 공기정화장치를 나타낸다.

상기와 같은 구성을 갖는 에어컨은, 사용자가 조작판(140)을 통해 구동신호를 입력시키면 상기 에어컨 본체(100)의 내측에 장착된 송풍팬(130)이 구동하여 실내공기를 흡입구(110)를 통해 흡입한 후 토출구(12)를 통해 다시 실내로 토출한다. 이때, 흡입된 실내공기는 상기 증발기(150)에서 열교환동작에 의해 온도가 내려간 후 실내로 토출되어 실내의 온도를 쾌적하게 유지한다.

상기의 동작이 이루어지는 동안 상기 공기정화장치(160)는 실내공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 기능을 수행하는데, 비교적 입자가 큰 먼지를 포집하는 공기필터와, 미세한 입자의 먼지를 포집하는 전기집진기로 이루어진다.

따라서, 에어컨의 동작시 송풍팬(130)에 의해 실내공기가 흡입되면 비교적 입자가 큰 먼지는 흡입구(110)에 설치된 공기필터에 의해 포집되고, 이 공기필터를 통과한 미세한 먼지입자는 전기집진기에 의해 포집된다.

도 2는 종래 기술에 의한 에어컨에 장착된 전기집진기를 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하면, 종래 기술이 적용된 전기집진기(260)는 흡입되는 실내 공기중에 포함된 먼지입자를 이온화시키는 하전부(261)와, 상기 하전부(261)에 의해 이온화된 먼지입자를 포집하는 집진부(262)로 구성되어 있다.

이때, 상기 하전부(261)는 판형상의 접지전극(263)과 (+) 또는 (-)의 고전압이 인가되는 전원전극(264)을 포함하는데, 다수의 접지전극(263)이 소정간격 이격되게 평행하게 설치되어 있고, 상기 접지전극(263)들 사이에는 텅스텐 와이어로 이루어지는 전원전극(264)이 설치되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 전기집진기(260)는, 상기 전원전극(264)에 (+) 또는 (-)의 고전압을 인가하면 접지전극(263)과 전원전극(264) 사이에는 전기장이 형성되며, 이 전기장에 의해 가속된 자유전자가 흡입된 실내공기 중에 포함되어 있는 중성분자인 미세한 먼지입자와 충돌을 일으켜 먼지입자를 하전시키게 된다. 이와 같이 하전된 먼지입자는 후단의 집진부(262)에 의해 포집된다.

그러나, 상기 전기집진기(260)에서 모든 오염물질을 제거하지 못하기 때문에 상기 전기집진기(260)을 통과한 오염물질을 완전히 제거하기 위하여 살균 및 탈취기능을 갖는 필터가 상기 전기집진기(260)의 배면에 장착된다.

종래 기술에서 상기 필터는 알루미늄 와이어로 메쉬(mesh) 구조로 형성한 후 그 위에 산화티타늄을 코팅하여 형성하였다. 상기 산화티타늄은 광촉매의 기능을 갖기 때문에 전기집진기(260)를 통과한 오염물질을 분해 제거한다.

그런데, 상기와 같은 기술은 메쉬구조의 알루미늄에 산화티타늄을 코팅시키는 기술이 난해하여 제작이 어려울 뿐만 아니라 상기 산화티타늄은 광촉매이기 때문에 빛이 없는 경우에 오염물질을 산화 분해시켜 제거하는 기능이 정확히 수행되지 않는 문제점이 발생한다. 또한, 상기 산화티타늄은 오염물질의 흡착력이 떨어져 실제적인 오염물질 제거능력이 낮다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래 기술에서는 광촉매의 산화티타늄에 특수활성탄과 아연을 부가한 하이브리드 촉매를 사용하는 기술이 제시되었다. 이때, 상기 특수활성탄은 활성탄에 암모니아의 탈취능력을 강화시킨 기능성 탈취제를 의미하는 것으로서, 하이브리드 촉매는 특수활성탄의 무수히 많은 기공 속에 산화티타늄과 아연을 분말상태로 가공한 다음 용제를 이용하여 담지시켜 완성한다.

상기와 같은 하이브리드 촉매는 빛이 없는 경우에 특수활성탄에 의해 오염물질을 흡착하여 제거하고, 아연의 반응에 의해 살균을 수행한다. 또한, 빛이 있는 경우에는 상기의 동작에 더하여 광촉매에 의한 탈취 및 살균 기능이 수행된다.

그러나, 이와 같은 경우에도 빛에 관계없이 동작한다는 잇점은 가지고 있으나, 탈취능력에 비하여 살균능력이 저하되어 특히, 빛이 없는 경우에 살균능력이 급속히 저하되기 때문에 실내공기 중에 포함된 세균을 완전히 제거하지 못하여 사용자의 건강에 악영향을 미치게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 하이브리드 촉매에 살균수단을 더 구비하여 집진기능, 탈취기능 및 살균기능을 향상시킴으로써 실내로 정화된 공기가 토출될 수 있도록 하는 에어컨의 공기정화장치를 제공하는데 있다.

도 1a는 일반적인 패키지형 에어컨의 실내기를 나타낸 정면도

도 1b는 일반적인 패키지형 에어컨의 실내기를 나타낸 측면도

도 2는 전기집진기를 나타내 보이는 사시도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어컨의 공기정화장치를 보여주는 사시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 전기집진기 11 : 포집부

12 : 결합홈 20 : 하이브리드 촉매

21 : 필터부 22 : 프레임

23 : 결합구 24 : 부직포

25 : 활성탄 26 : 산화티타늄

27 : 아연 28 : 구리 화이버 메탈

30 : 살균필터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 에어컨의 흡입구에 전기집진기, 하이브리드 촉매, 살균필터가 순차적으로 장착되어 실내공기에 포함된 오염물질을 제거하는 에어컨의 공기정화장치에 있어서,

상기 하이브리드 촉매는 다수의 미세기공이 형성되어 상기 전기집진기를 통과한 오염물질을 흡착하는 오염물질 흡착수단과, 상기 오염물질 흡착수단의 미세기공에 담지되어 흡착된 오염물질을 산화분해하여 제거하는 오염물질 제거수단으로 이루어지고; 상기 살균필터는 구리 화이버 메탈(Cu fiber metal)을 그물망 형태로 펼쳐놓고 앞뒤면을 부직포로 코팅하여 이루어져, 구리(Cu)의 살균기능을 이용하여 상기 하이브리드 촉매를 통과한 공기에 포함된 세균을 제거하는 것을 특징으로 하는 에어컨의 공기정화장치를 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 오염물질 흡착수단은 부직포에 코팅된 활성탄으로 이루어지고, 상기 오염물질 제거수단은 활성탄의 미세기공에 담지되어 광원이 있는 경우에 오염물질을 산화분해하는 광촉매의 기능을 갖는 산화티타늄으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 활성탄의 미세기공에는 광원이 없는 경우 살균작용을 수행하는 미량의 아연이 더 담지되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어컨의 공기정화장치를 보여주는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 에어컨의 공기정화장치는 흡입구(미도시)에 전기집진기(10), 하이브리드 촉매(20), 살균필터(30)가 순차적으로 배치되어 이루어진다.

상기 전기집진부(10)는 그 중앙부에 포집부(11)가 형성되어 있고, 그 가장자리에는 상기 하이브리드 촉매(20)를 고정시키기 위한 다수의 결합홈(12)이 형성되어 있다.

또한, 상기 하이브리드 촉매(20)는 그 중앙부에 필터부(21)가 형성되어 있고, 그 가장자리를 에워싸는 프레임(22)의 소정위치에는 상기 전기집진기(10)의 결합홈(12)과 일대일로 결합되는 다수의 결합구(23)가 형성되어 있다. 이때, 상기 필터부(21)는 부직포(24)에 미세기공이 형성된 활성탄(25)을 코팅한 후, 상기 활성탄(25)의 미세기공에 광촉매의 역할을 하는 산화티타늄(26)과 아연(27)을 담지시켜 형성하였다.

또한, 상기 살균필터(30)는 구리 화이버 메탈(28)을 그물망 형태로 펼쳐놓은 다음 앞뒤면을 부직포로 코팅시켜 형성하였다. 상기 부직포를 이용하여 코팅하는 이유는 구리 화이버 메탈(30)이 산화되어 부스러지는 것을 방지하기 위해서이다.

일반적으로 화이버 메탈(fiber metal)은 금속을 용융시켜 섬유질 형태로 가공한 것으로서, 용융된 금속을 고속회전시키면 섬유형태가 된다. 또한, 일반적으로 구리(Cu)는 공기중에 노출되면 산화하여 강력한 살균능력을 갖는 것으로 알려져 있다.

결국, 본 발명은 종래 기술에 의한 하이브리드 촉매에 구리를 이용한 살균필터를 부가하여 빛의 유무에 관계없이 살균능력을 증가시킨 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 공기정화장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 전기집진기(10)의 포집부(11)를 통과한 오염물질이 하이브리드 촉매(20)의 활성탄(25)에 흡착되면, 빛이 있는 경우에는 활성탄(25)에 의해 흡착된 오염물질이 산화티타늄(26)에 의해 산화분해되고 탈취 및 살균이 수행된다.

본 발명에서는 빛이 있어야만 동작하는 산화티타늄(26)에 빛이 없어도 동작하는 아연(27)을 활성탄(25)의 무수히 많은 기공속에 담지시킴으로써 빛이 없는 경우에도 활성탄(25)에 의한 오염물질의 흡착탈취를 행하며 아연(27)에 의해 살균작용이 수행되도록 하였다.

그후, 상기 살균필터(30)에서는 하이브리드 촉매(20)를 통과한 공기중에 남아있는 세균을 구리 화이버 메탈(28)을 통해 완전히 제거한다. 이때, 상기 구리 화이버 메탈(28)의 표면적을 늘여서 살균효과를 더욱 증가시킬 수 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명이 적용된 에어컨의 공기정화장치는, 활성탄, 아연 및 산화티타늄을 함유하는 하이브리드 촉매에 구리 화이버 메탈을 부가함으로써 종래 기술에 비하여 살균능력이 향상되는 효과가 있다.

따라서, 에어컨의 동작시 실내로 토출되는 공기에 포함될 수 있는 세균을 완전히 제거함으로써 세균이 사용자의 건강에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있으며, 실내를 보다 쾌적하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 에어컨의 흡입구에 전기집진기, 하이브리드 촉매, 살균필터가 순차적으로 장착되어 실내공기에 포함된 오염물질을 제거하는 에어컨의 공기정화장치에 있어서,

   상기 하이브리드 촉매는 다수의 미세기공이 형성되어 상기 전기집진기를 통과한 오염물질을 흡착하는 오염물질 흡착수단과, 상기 오염물질 흡착수단의 미세기공에 담지되어 흡착된 오염물질을 산화분해하여 제거하는 오염물질 제거수단으로 이루어지고;

   상기 살균필터는 구리 화이버 메탈(Cu fiber metal)을 그물망 형태로 펼쳐놓고 앞뒤면을 부직포로 코팅하여 이루어져, 구리(Cu)의 살균기능을 이용하여 상기 하이브리드 촉매를 통과한 공기에 포함된 세균을 제거하는 것을 특징으로 하는 에어컨의 공기정화장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 오염물질 흡착수단은 부직포에 코팅된 활성탄으로 이루어지고, 상기 오염물질 제거수단은 활성탄의 미세기공에 담지되어 광원이 있는 경우에 오염물질을 산화분해하는 광촉매의 기능을 갖는 산화티타늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어컨의 공기정화장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 활성탄의 미세기공에 광원이 없는 경우 살균작용을 수행하는 미량의 아연이 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨의 공기정화장치.