KR100719954B1

KR100719954B1 - 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템

Info

Publication number: KR100719954B1
Application number: KR1020050127843A
Authority: KR
Inventors: 황태훈
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-05-21
Anticipated expiration: 2025-12-22

Abstract

본 발명은 아파트, 주택, 오피스텔 등과 같은 상업 및 주거시설에서, 실외공기가 직접 또는 간접적으로 접하는 실외에 설치되면서 필터부, 산소발생부, 청정외기선택부, 혼합부, 제어부를 포함하는 본체와, 재실공간인 실내에 분사노즐을 포함하여 설치되는 분사부로 구성하고, 상기 본체에서 조성된 기능성 공기가 분사부의 분사노즐을 통해 분사될 수 있도록 한다.

특히, 재실공간에서 사용자가 무선 리모트콘트롤을 사용하여 해당 가변밸브에 대한 개폐동작 및 조성된 공기의 선택적 분사, 그리고 온-오프 기능 등에 따른 제어기능이 발휘될 수 있도록 포함하여 구성된다.

본 발명의 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템에 의하면, 사용자의 생활패턴에 맞추어 운전할 수 있게 사용시간대별 및 분사부의 사용 개수에 따른 제어가 가능하여 독립적인 선택 운전도 가능하며, 나아가 사용자가 사용 시간별로 조성공기의 기능선택 등을 제어할 수 있는 운전 제어방식으로도 가능하므로, 최적의 상태로 각 조성 공기들이 구성되어 실내로 공급 받을 수 있는 새로운 타입이 있다.

본 발명의 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템에 의하면, 기능성 조성공기(청정외기,순산소,웰빙에어(청정외기+순산소))가 실내로 공급될 때, 실내공기를 이용하는 것이 아니라 필터부를 통과한 청정외기를 이용하는 특징에 의하여 특히, 밀폐된 재실공간에서 대기평균 산소농도 유지 및 향상을 도모 할 수 있으며, 그와 더불어 무선제어가 가능하여 사용자에게 사용상 편리함을 제공할 수 있게 된다.

본 발명은, 팬과 공기압축기에 의해 유입.이송되는 실외공기를 정화 처리하는 필터부와; 상기 필터부를 통과하면서 정화된 청정외기를 압축하여 이송력을 제공하는 공기압축기와; 상기 공기압축기를 거친 청정외기가 가변적으로 유로를 개폐하는 가변밸브를 통해 공급되어 질소흡착에 의해 순산소를 발생하는 하나 이상의 흡착베드 및 상기 흡착베드와 연결되어 질소흡착에 의해 발생된 순산소가 저장되도록 저장탱크를 포함하는 산소발생부와; 상기 공기압축기를 통과한 청정외기의 공급과 차단 및 일정한 압력으로 유량이 이송이 될 수 있도록 압력조절기와 유량조절기가 존재하며, 신호에 의해 제어되는 가변밸브를 포함하는 청정외기선택부와; 상기 산소발생부에서 발생된 순산소와, 청정외기선택부를 통과한 청정외기를 서로 혼합하도록 하면서 이송과 차단 기능이 발휘되도록 제어밸브가 구비되는 혼합유닛을 포함하는 혼합부와; 상기 혼합부에서 혼합된 웰빙에어가 이송되어 실내에 공급되도록 분사노즐을 구비하는 하나 이상의 분사부와; 상기 가변밸브, 제어밸브를 각각 개별적으로 제어할 수 있도록 신호라인이 독립적으로 연결되면서, 사전에 입력된 운전 프로그램에 따라 제어되도록 하는 제어부;를 포함하고, 상기 혼합유닛은, 각각 공급되는 순산소와 청정외기가 내부에서 혼합되어 일면에 결합 되어진 하나 이상의 이송연결구를 통해 분사노즐로 공급될 수 있도록 하는 몸체와; 상기 몸체의 일 측면에 순산소와 청정외기가 하나로 합쳐져 몸체 내부로 공급될 수 있도록 하는 통합관과; 상기 통합관에 동일한 방향으로 공급될 수 있도록 분기된 형태로 연결되면서 유인혼합기능이 발휘될 수 있도록 근접하게 배치되는 순산소공급연결구 및 청정외기공급연결구와; 상기 몸체의 상면에 갖추어져 이송연결구를 통한 이송공급 및 차단이 이루어지도록 갖추어지는 제어밸브;로 이루어짐으로써, 실외공기를 이용하여 청정외기, 순산소, 웰빙에어가 실내로 공급되도록 하고, 흡착된 질소는 실외로 배출하고, 실내에 대한 산소농도 유지와 산소농도향상 및 상대적으로 탄산가스 농도를 저하시키도록 하는 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템이 제공된다.

산소, 공기, 공급, 실내, 실외, 혼합, 청정, 웰빙

Description

산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템{Air Conditioning System Device Providing Oxygen Generating Function}

도 1은 본 발명에 대한 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템을 보여주는 전체 구성도 이다.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 혼합유닛을 보여주는 것으로, 도 2a는 혼합유닛의 분리 사시도 이고, 도 2b는 결합 사시도이다.

도 3은 혼합유닛의 몸체만을 개략적으로 보여주는 것으로, 순산소와 청정외기가 혼합되는 모습을 보여주는 도면이다.

도 4는 청정외기선택부의 구성을 보여주는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 공기조화시스템 12 : 본체

14 : 분사부 16 : 팬

18 : 워셔블 필터 19 : 필터부

20 : 복합필터 22 : 산소발생부

24 : 청정외기선택부 26 : 공기압축기

28 : 열교환기 30 : 흡착베드

32 : 산소저장탱크 34 ,36: 가변밸브

38 ,56: 압력조절기 40 ,58: 유량조절기

42 : 제어밸브 44 : 혼합유닛

46 : 혼합부 48 : 분사노즐

50 : 센서 52 : 이송라인

54 : 압력센서 60 : 몸체

62 : 공간부 64 : 순산소공급연결구

66 : 청정외기공급연결구 68 : 통합관

70 : 이송연결구 71 : 공기유입구

72a,72b : 질소배출구 74a,74b : 공기유출구

76 : 제올라이트

본 발명은 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 아파트, 주택, 오피스텔 등과 같은 상업 및 주거시설에서, 실외공기가 직접 또는 간접적으로 접하는 실외에 설치되면서 필터부, 산소발생부, 청정외기선택부, 혼합부, 제어부를 포함하는 본체와, 재실 공간인 실내에 분사노즐을 포함하여 설치되는 분사부로 구성하고, 상기 본체에서 조성된 공기가 분사부의 분사노즐을 통해 분사될 수 있도록 한다. 또한, 재실공간에서 사용자가 무선 리모트콘트롤을 사용하여 해당 가변밸브에 대한 개폐동작 및 조성된 공기에 대한 선택적 분사, 그리고 분사기능에 대한 온-오프 기능 등에 따르는 제어기능이 발휘되어 사용자에게 사용상 편리함을 제공할 수 있도록 한다.

아울러 기능성 조성공기(청정외기,순산소,웰빙에어(청정외기+순산소))가 공급될 때, 실내공기를 이용하는 것이 아니라 필터부를 통과한 청정외기를 사용하는 특징에 의해 특히, 밀폐된 재실공간에서 대기평균 산소농도 유지 및 향상을 도모 할 수 있도록 한다.

삭제

현재 대중 매체를 통하여 널리 알려진 바와 같이 '웰빙(well-being)'이란 용어는 말 그대로 건강함, 안락함, 만족함, 쾌적함 등에 대한 삶의 질 향상을 강조하는 용어이며, 점차 이러한 웰빙을 추구하려는 추세에 맞추어 각 분야에서 다양한 물품들이 출시되고 있다.

특히, 대기오염과 환경오염이 날로 심각해짐에 따라 공기가 탁해지면서 대다수의 사람들이 자연의 숲과 같이 맑고 깨끗하면서 신선한 공기를 제공받아 쾌적한 환경을 이루고자 산소발생장치 및 공기청정장치 등을 사용하고 있다.

그런데, 위와 같이 일반적인 산소발생장치는, 대부분 실내의 적당한 장소에 배치되어 실내공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 이용하여 분리된 순산소만을 실내로 제공하게 되는 일련의 순환과정을 거치게 된다. 하지만, 이러한 과정을 거치는 동안 실내 공기질을 향상 시키는데에는 별 효과가 없는 질소는 상기 산소발생장치가 실내에 설치됨으로 인하여 어쩔 수 없이 실내로 배출되게 된다. 따라서, 직접 순산소를 흡입하는 사용자 외 주변인의 입장에서 볼 때, 실내에 존재하는 잔여산소와 분리된 질소를 들어 마시게 되는 상태가 되므로, 상기 산소발생장치를 이용하여 사용자가 추구하려는 웰빙의 목적이 희석되는 문제가 있다.

위에서 설명된 산소발생장치 중 특히 개인용 산소발생장치를 예를 들어 더 구체적으로 설명하면, 산소발생장치와 연결되는 별도의 연결기구를 통하여 사용자 자신은 순산소를 마시게 되지만, 앞서 언급된 바와 같이 배출되는 질소는 주변 사람이 마시게 되는 문제가 있다.

또한, 밀폐된 실내에서 산소발생장치를 지속적으로 운전시킬 경우, 실내공기를 계속 흡입하여 순산소를 발생시켜야 하기 때문에 실내의 산소농도가 후술하는 공기청정기에 비하여 급격히 저하되지는 않지만 점진적으로 저하되는 현상이 발생될 수 있다.

한편, 위의 일반적인 공기청정기도, 대부분 실내에 배치되어 실내의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 청정화 처리하여 다시 실내로 공급하게 되는 일련의 과정을 거치게 된다. 다시 말해 상기 공기청정기는 공기를 청정화하는 기능만이 발휘된다. 따라서 밀폐된 실내에서는 시간이 지날수록 실내의 산소농도가 급격히 저하되게 된다. 이와 같이 산소농도가 저하되게 되면, 사용자는 두통이나 현기증, 매스꺼움, 졸림 등과 같은 저산소 증상을 느끼게 되고, 예컨데 협소한 밀폐공간에서 사용자가 수면시에는 위의 언급된 자각 증상을 느끼지 못해 생명을 잃게 되는 위험이 뒤따를 수도 있다. 이러한 저산소 현상은 밀폐된 자동차에서 실내 공기를 이용하여 장시간 냉방 운전시, 환기에 의한 산소를 제공받지 못해 운전자가 생명을 잃게 되는 것과 마찬가지로 설명될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 필터부, 산소발생부, 청정외기선택부, 혼합부, 제어부를 구비한 본체가 실외에 설치되고, 이러한 본체에 의해 독립적인 순산소,청정외기 발생 및 선택적인 실내공급과, 또는 순산소와 청정외기를 최적으로 혼합시킨 웰빙에어가 실내로 공급되도록 하여, 산소부족현상이 방지되고, 아울러 일정한 체적하의 실내 산소농도 유지 및 산소농도가 향상될 수 있도록 하는 점에 목적이 있다.

다른 목적으로, 재실 공간에서 사용자가 무선 리모트콘트롤을 사용하여 해당 가변밸브의 개폐동작 제어는 물론, 조성된 공기의 선택적 분사, 그리고 분사부의 개별적 온-오프 기능 등에 따른 제어기능이 발휘될 수 있도록 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 팬과 공기압축기에 의해 유입.이송되는 실외공기를 정화 처리하는 필터부와; 상기 필터부를 통과하면서 정화된 청정외기를 압축하여 이송력을 제공하는 공기압축기와; 상기 공기압축기를 거친 청정외기가 가변적으로 유로를 개폐하는 가변밸브를 통해 공급되어 질소흡착에 의해 순산소를 발생하는 하나 이상의 흡착베드 및 상기 흡착베드와 연결되어 질소흡착에 의해 발생된 순산소가 저장되도록 저장탱크를 포함하는 산소발생부와; 상기 공기압축기를 통과한 청정외기의 공급과 차단 및 일정한 압력으로 유량이 이송이 될 수 있도록 압력조절기와 유량조절기가 존재하며, 신호에 의해 제어되는 가변밸브를 포함하는 청정외기선택부와; 상기 산소발생부에서 발생된 순산소와, 청정외기선택부를 통과한 청정외기를 서로 혼합하도록 하면서 이송과 차단 기능이 발휘되도록 제어밸브가 구비되는 혼합유닛을 포함하는 혼합부와; 상기 혼합부에서 혼합된 웰빙에어가 이송되어 실내에 공급되도록 분사노즐을 구비하는 하나 이상의 분사부와; 상기 가변밸브, 제어밸브를 각각 개별적으로 제어할 수 있도록 신호라인이 독립적으로 연결되면서, 사전에 입력된 운전 프로그램에 따라 제어되도록 하는 제어부;를 포함하고, 상기 혼합유닛은, 각각 공급되는 순산소와 청정외기가 내부에서 혼합되어 일면에 결합 되어진 하나 이상의 이송연결구를 통해 분사노즐로 공급될 수 있도록 하는 몸체와; 상기 몸체의 일 측면에 순산소와 청정외기가 하나로 합쳐져 몸체 내부로 공급될 수 있도록 하는 통합관과; 상기 통합관에 동일한 방향으로 공급될 수 있도록 분기된 형태로 연결되면서 유인혼합기능이 발휘될 수 있도록 근접하게 배치되는 순산소공급연결구 및 청정외기공급연결구와; 상기 몸체의 상면에 갖추어져 이송연결구를 통한 이송공급 및 차단이 이루어지도록 갖추어지는 제어밸브;로 이루어진 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템에 기술적 특징이 있다.

또한, 상기에서 필터부는, 워셔블필터와 복합필터로 이루어지며, 상기 복합필터는 항바이러스, 항균작용, 알레르겐 제거기능을 발휘하는 미디움필터와, 분진, 미세먼지 및 세균을 제거하는 헤파필터, 유기화합물,포름알데히드, 악취 제거 기능을 발휘하는 카본탈취필터로 구성되는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기에서 청정외기선택부에는 일정한 공급압력이 유지될 수 있도록 하기 위한 압력조절기와, 프로그램 신호에 의해 청정외기를 선택하여 온-오프가 실행되도록 하는 가변밸브를 포함하여 구성되는 것이 바람직할 것이다.

삭제

또한, 상기에서 분사노즐에 무선신호를 감지하는 센서가 구비되고, 상기 센서는 제어부와 신호라인을 통해 연결하여, 상기 센서에 의해 무선신호가 감지되면, 제어부가 감지된 신호에 해당하는 운전프로그램 따라 운전되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명에 대한 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 대한 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템을 보여주는 전체 구성도 이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 혼합유닛을 보여주는 것으로, 도 2a는 혼합유닛의 분리 사시도 이고, 도 2b는 결합 사시도이다. 그리고 도 3은 혼합유닛의 몸체만을 개략적으로 보여주는 것으로, 순산소와 청정외기가 혼합되는 모습을 보여주는 도면이고, 도 4는 청정외기선택부의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1에서 보는 바와 같이 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템(10)을 설명하기에 앞서 실외에 설치되는 본체(12)와, 실내에 설치되는 분사부(14)로 구성된다.

상기 본체(12)의 구성을 살펴보면, 본체(12)의 내부에는 외기를 흡입하기 위한 팬(16) 및 공기압축기(26)와, 이 팬(16)에 의해 유입되는 외기는 워셔블필터(18)에 의해 굵은 입자성분이 제거된 1차 정화된 외기로 본체(12) 내부의 온도상승을 억제하는데 주요기능을 하며, 공기압축기(26)의 흡입압력에 의하여 워셔블필터(18)와 복합필터(20)로 구성되는 필터부(19)를 거친 청정외기는, 사용자의 선택제어에 따라 후술하는 산소발생부(22) 및 청정외기선택부(24)로 정화된 청정외기가 분기되어 이동하도록 구성된다.

참고로, 상기 복합필터(20)는, 항바이러스, 항균작용 및 알레르겐 제거기능을 발휘하는 미디움필터(F1)와, 분진, 미세먼지 및 세균을 제거하는 헤파필터(F2)와, 유기화합물,포름알데히드, 일반악취 제거기능을 발휘하는 카본탈취필터(F3)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 본체(12)의 내부에 구비되는 산소발생부(22)는, 상기 복합필터(20)를 통과하면서 정화된 청정외기를 압축하는 공기압축기(26)와, 이 공기압축기(26)를 거친 공기의 온도를 낮추어 낮아진 비중을 보상하는 열교환기(28)와, 이 열교환기(28)를 거친 공기를 공급받아 질소와 순산소로 분리하는 복수개의 흡착베드(30)와, 이 흡착베드(30)와 연결되어 질소가 제거된 순산소만을 저장하는 산소저장탱크(32)와, 유로를 가변적으로 개폐하여 공기를 복수개의 흡착베드(30)를 번갈아 가면서 공급하고, 질소 흡착과정이 반복적으로 수행되는 동안 산소를 농축 시키면 서 상기 흡착베드(30)에서 흡착된 질소가 선택적으로 개폐되는 유로를 따라 배출될 수 있도록 하는 가변밸브(34)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 가변밸브(34)는 2포트 3웨이 밸브의 사용이 바람직할 것이다.

또한, 상기 본체(12)의 내부에 구비되는 청정외기선택부(24)는, 상기 복합필터(20)와 공기압축기(26)를 통과한 청정외기에 대하여 이송공급과 차단이 제어될 수 있도록 가변밸브(36)가 포함된다.

그리고, 상기 청정외기선택부(24)에는 압력조절기(38) 그리고 유량조절기(통상 오리피스관)(40)를 더 포함하여 구성되며, 상기 가변밸브(36)는 2포트 밸브의 사용이 바람직할 것이다.(도 4참조)

또한, 상기 본체(12)의 내부에는 앞서 설명된 산소발생부(22)에서 발생된 순산소와, 청정외기선택부(24)에서 정화 처리된 청정외기가 최적의 상태로 혼합될 수 있도록 제어밸브(42)가 갖추어진 혼합유닛(44)을 포함하는 혼합부(46)가 포함된다.

또한, 상기 본체(12) 내부에는 청정외기선택부(24)에 포함되는 가변밸브(36)와, 산소발생부(22)에 포함되는 가변밸브(34)와, 혼합유닛(44)에 갖추어진 제어밸브(42)와, 후술하는 분사노즐(48)의 센서(50)는 전기적인 신호라인(E1,E2,E3,E4)으로 연결되어 사전에 입력된 프로그램에 의해 각각 개별적으로 제어될 수 있도록 하기 위한 제어부(U)가 포함된다.

한편, 실내에는 상기 혼합부(46)를 통과한 기능성 공기가 각각 이송되어 분사될 수 있도록 분사노즐(48)을 포함하는 분사부(14)가 설치되며, 상기 혼합부(46)와 분사부(14)의 분사노즐(48) 간에 연결은 순산소, 청정외기 및 이들의 혼합공기 인 웰빙에어가 이송될 수 있는 호스 혹은 관 형태의 이송라인(52)으로 연결되도록 구성된다.

그 외에 상기 산소저장탱크(32)와 혼합유닛(44)의 라인상에는 이상 압력을 감지하기 위하여 제어부(U)와 신호라인(E5)을 통해 연결되는 압력센서(54)와, 혼합유닛(44)으로 공급되는 순산소의 압력 및 흐름량이 일정하게 유지되도록 하는 압력조절기(56), 유량조절기(58)가 더 구비되어 있다.

참고로, 상기 도 1에서 가는실선은 필터부(19), 산소발생부(22), 청정외기선택부(24), 혼합부(46), 분사부(14)를 구성하는 구성요소를 나타내기 위한 것이고, 굵은실선은 앞서 설명된 산소발생부(22), 청정외기선택부(24), 혼합부(46), 제어부(U)를 포함하고 있는 본체(12)이다. 그리고 상기 제어부(U)와 연결되는 점선은 해당 구성요소를 제어하는 신호라인(E1,E2,E3,E4,E5)을 표시한 것이다.

한편, 도 2a 및 도 2b는 위에서 설명된 혼합부(46)의 혼합유닛(44)를 구체적으로 보여주고 있는 도면이다.

도면에서 보듯이 혼합유닛(44)의 구성요소을 간략히 살펴보면, 내부에 공간부(62)를 형성하는 몸체(60)와, 상기 몸체(60)의 일면에 구비되어 순산소와 청정외기가 각각 공급될 수 있도록 하기 위한 순산소공급연결구(64) 및 청정외기공급연결구(66)와, 순산소 및 청정외기가 공간부(62)로 유입되어 서로 합쳐져 공급될 수 있도록 하는 통합관(68)과, 상기 몸체(60)의 일면에 공간부(62)와 소통 가능하게 하나 이상 연결되는 이송연결구(70)와, 상기 몸체(60)의 상면에 갖추어져 해당 이송연결구(70)의 개폐를 전기적으로 제어하도록 하는 각각의 제어밸브(42)로 구성된다.

위에서 열거된 구성에 대해 도 3을 참조하여 더 구체적으로 설명하면, 상기 몸체(60)의 내부에는 체적을 가지는 공간부(62)가 일 측면에서 타측면으로 가로지르며 형성되어 있다.

상기 몸체(60)의 일 측면에 공간부(62)와 소통하도록 연결되는 통합관(68)에는 순산소공급연결구(64)와 청정외기공급연결구(66)가 동일한 방향에서 공급될 수 있도록 각각 분기된 형태로 연결되어 있다.

즉, 상기 순산소공급연결구(64)와 청정외기공급연결구(66)는 서로 동일한 방향으로 공급되도록 하면서 근접되도록 하여 서로 유인혼합될 수 있도록 배치되는데, 이와 같이 배치하는 이유는, 상기 순산소공급연결구(64)를 통하여 공급되는 순산소의 공급압력이 예를 들어 0.8바(bar)라 가정하고, 청정외기공급연결구(66)를 통하여 공급되는 정화된 청정외기의 공급압력이 예를 들어 1.0바(bar)이라고 가정할 경우, 서로 체결된 원터치피팅으로 분사되어 공급압력 차이에 의해 화살표와 같이 압력,유속이 큰 순산소가 압력,유속이 작은 청정외기를 유인하여 자연스럽게 혼합되는 현상이 발휘될 수 있도록 하기 위함이다.

위와 같이 유인혼합방식으로 순산소와 청정외기가 혼합되게 되면, 수직의 혼합방식보다 더 효과적이면서 신속한 시간 내에 최적의 혼합을 형성할 수 있게 된다.

한편, 상기 몸체(60)의 상부에는 앞서 언급된 제어밸브(42)가 구비되는데, 이러한 제어밸브(42)는 전기적인 신호에 따라 유로가 가변적으로 개폐되면서 공급에 대한 선택적인 제어 및 통제기능이 발휘되는 일반적인 제어밸브(42)이다. 이러한 제어 및 통제를 위한 신호는 분사노즐(48)의 센서(50)가 리모트콘트롤의 해당 신호를 입력 받아 제어부(U)에 인가하고, 그 인가된 신호는 사전에 입력된 프로그램에 의해 변환되어진 전기적 신호가 제어밸브(42)에 인가되어 선택적인 제어 및 동작을 통제하게 되는 것이다.
나아가, 첨부된 도면에서는 순산소공급연결구(64)와 청정외기공급연결구(66),그리고 이송연결구(70)가 각각 하나만 연결된 것으로 도시 되어 있으나, 이는 설명을 쉽게 하기 위한 것일 뿐 반드시 이러한 구조로 한정될 필요는 없다. 예컨대 필요에 따라 그 연결개소를 더 증설할 수도 있으며, 이와 마찬가지로 제어밸브(42)도 이송연결구(70)와 분사노즐(48)이 설치되는 수량에 맞추어 적절히 증.감 될 수 있을 것이다.
본 발명의 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템(10)의 흐름을 설명하기에 앞서 본체(12)는 실외에 배치되고, 이와 연결되는 분사부(14)의 분사노즐(48)은 실내에 배치시킨다.

삭제

위와 같이 배치되는 상태에서 도 1을 참조하면, 본체(12)의 산소발생부(22)에서는, 우선 팬(16)과 공기압축기(26)의 동작에 의해 흡입 및 송풍되는 외기가 필 터부(19)를 구성하는 워셔블필터((18) 및 복합필터(20)를 통과하면서 외기를 정화하게 된다.

이후, 상기 복합필터(20)를 통과하여 정화된 청정외기는 공기압축기(26)와 열교환기(28)를 거진 다음, 산소발생부(22)와 청정외기선택부(24)로 각각 분기되어 이송되며, 상기 공기압축기(26)는 다음 공정에서 필요한 공기 이송력을 제공하는 기능을 발휘하게 된다.

위와 같이 상기 공기압축기(26)를 거치는 동안 공기의 온도와 압력이 상승하게 되고, 부피와 비중은 내려가게 되며, 이 공기압축기(26)를 거친 공기는 추후 질소와 순산소를 분리하는 처리과정이 원활히 이루어질 수 있도록 열교환기(28)를 통과하게 된다. 이때 열교환기(28)를 통과하면서 온도를 낮추어 비중이 올라가도록 하는 보상기능을 제공하게 된다.

그러나, 위와 같은 상기 열교환기(28)가 반드시 설치될 필요는 없다. 예컨대 상기 공기압축기(26)의 압축성능에 따라 선택적으로 설치될 수 있으며, 나아가 열교환기(28) 대신에 라인을 더 길게 형성하여 압축된 공기가 라인을 따라 이송되는 동안 대기와 자연적으로 열교환하면서 보상기능이 발휘되도록 할 수도 있을 것이다.

그리고, 상기 열교환기(28)를 통과한 압축공기의 일부는 가변밸브(34)로 이송되는데, 이러한 가변밸브(34)의 동작을 구체적으로 살펴보면, 우선 저면에 공기유입구(71)와, 이 공기유입구(71)의 양측에 한쌍의 질소배출구(72a,72b)와, 상면에 흡착베드(30)와 각각 연결되는 한쌍의 공기유출구(74a,74b)가 형성되어 있다.

따라서, 상기 열교환기(28)를 통과하여 가변밸브(34)로 공급되는 공기는 개방된 공기유입구(71)를 통해 공급되며 소정시간 후 공기유입구(71)가 폐쇄됨과 동시에 한쌍의 공기유출구(74a,74b) 중 예를 들어 어느 하나만이 개방되어 개방되는 공기유출구(74a)를 통해 해당 흡착베드(30)로 공급된다. 즉, 상기 공기유출구(74a,74b)가 번갈아 가면서 개방 및 폐쇄됨으로써, 공기가 복수개 흡착베드(30)로 번갈아 공급되는 것이다.

이와 같이 어느 하나의 흡착베드(30)로 공기가 공급되는 동안 다른 흡착베드(30)에서 흡착된 질소는 질소배출구(72a,72b) 중 예를 들어 해당하는 어느 하나의 질소배출구(72b)가 개방되면서 그 라인을 따라 실외로 배출되게 된다.

상기 흡착베드(30)의 내부에는 작은 알갱이 혹은 분말로 이루어진 제올라이트(76)가 구비되어 있는데, 이 제올라이트(76)가 일정압력 하에서 공기에 포함되는 질소를 흡착하게 되며, 이와 같이 흡착된 질소는 도면에서 볼 때, 흡착베드(30)의 하부측으로, 순산소는 흡착베드(30)의 상부측으로 각각 모여지게 된다.

그리고, 시간이 지나면서 질소와 순산소로 완전히 분리되어, 상기 흡착베드(30)의 내부 압력이 체크판((혹은 체크밸브라고 함)(C)의 설정 압력보다 이상 값이 되면, 순간적으로 체크판(C)이 열리면서 순산소가 라인을 따라 산소저장탱크(32)로 이송되어 저장되고, 이로 인해 흡착베드(30)의 압력이 낮아지면서 체크판(C)은 자동적으로 닫히게 된다.

참고로, 상기 흡착베드(30)에 존재하는 질소가 체크판(C)을 통과하기 직전에 닫혀질 수 있도록 반복적인 실험을 통해 체크판(C)이 설계되어 질소가 산소저장탱크(32)로 저장되는 일은 없으며, 이렇게 발생된 순산소는 혼합부(46)을 구성하는 혼합유닛(44)으로 이송 공급된다.

한편, 위와 같이 순산소발생 과정이 이루어지는 동안 본체(12)의 상기 복합필터(20)를 통과한 청정외기는 공기압축기(26)와 열교환기(28)를 순차적으로 거치면서 청정외기선택부(24)를 통과하여 상기 혼합유닛(44)으로 공급된다.

그리고, 상기 혼합유닛(44)의 기능에 대해서는 도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하여 앞서 상세히 설명되었듯이 혼합유닛(44)에서는, 산소발생부(22)에서 공급되는 순산소와, 청정외기선택부(24)에서 공급되는 청정외기가 몸체(60)의 공간부(62)로 이송되면서 최적의 상태로 혼합되게 된다. 이러한 혼합과정은 위에서 상세히 설명되어 있으므로 중복설명을 피하고자 생략한다.

상기 혼합유닛(44)에서 혼합된 혼합공기인 웰빙에어는 상기 혼합유닛(44)과 개별적인 이송라인(52)을 따라 분사부(14)의 분사노즐(48)을 통하여 해당하는 실내 공간으로 각각 공급된다. 참고로 상기 분사노즐(48)은 설치위치 따라 벽부착형, 코너형, 가습형 등 그 모양과 형태가 매우 다양하다.

본 발명의 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템(10)을 사용하게 되면, 종래에 일반적으로 사용되어 왔던 산소발생장치 및 공기청정장치가 각각 발휘하지 못하는 양자의 선택적 부분 기능, 예를 들면 탄산가스류 농도감소, 실외산소농도와 동일하게 재실공간으로 공급 등을 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템(10)은 특히, 실외의 공기를 흡입하여 순산소, 청정외기 및 이들의 혼합공기인 웰빙에어를 실내로 공급하게 되는 방식이므로, 종래의 산소발생장치가 가지고 있는 분리된 질소의 재질공간 배출과, 공기청정장치로 발휘될 수 없었던 밀폐된 실내의 산소농도 유지 및 향상과 혼합에 의한 청정외기 도입을 실현 시킬 수 있으며, 이러한 점에 의하여 사용자는 맑고, 깨끗하고 신선하며 쾌적한 느낌을 더 느낄 수 있게 된다.

또한, 종래의 문제점에서 제기되었듯이 질소가 실내로 배출되는 것이 아니라 본 발명에서는 질소가 실외로 배출되므로, 사용자에게 심미적 감성적 및 육체적 유해함을 주지 않게 되고, 이에 따라 깨끗함, 신선함 및 쾌적함이 한층 향상되면서, 실내의 산소농도 유지와 산소농도의 향상에 기여할 수 있게 되는 기능이 발휘된다.

또한, 본 발명에 의하면, 분사노즐(48)에 구비되는 센서(50)를 통해 동작유무 및 상기 분사노즐(48)에 대한 개별적인 동작제어가 가능하여, 사용자가 사용상 편리함을 제공받을 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 실외에 설치되어지는 본체와, 그 본체의 내부에 갖추어지는 필터부, 산소발생부, 청정외기선택부, 혼합부에 의해 발생.공급되는 순산소 및 청정외기 그리고 순산소와 청정외기를 혼합한 웰빙 에어가 사용자의 선택적인 제어에 따라 재실공간으로 공급되도록 함으로써, 밀폐된 실내에서 산소농도 유지 및 산소농도가 향상되는 효과가 있다. 아울러 이러한 효과로 인하여 사용자는 맑고, 깨끗하고 신선함을 가지는 쾌적한 느낌을 더 느낄 수 있게 된다.

나아가, 본 발명에 따르면, 흡착베드로부터 배출되는 질소가 실내로 배출되는 것이 아니라 실외로 배출되는 방식이므로, 사용자에게 심미적, 감성적 및 육체적 유해함을 주지 않고, 그에 따라 사용자는 맑고, 깨끗한 신선함을 가지는 쾌적함이 한층 향상될 수 있으며, 실내의 산소농도 유지와 산소농도의 향상에 기여하는 효과도 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 혼합유닛의 일 측면에서 동일방향으로 근접되는 상태로 공급되도록 하여 압력 및 유속 차이로 인한 유인혼합방식에 의하여 최적의 혼합을 이룰 수 있는 효과도 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 분사노즐에 더 구비되는 센서를 통하여 입력되어지는 무선신호에 의해 본체에 구비된 제어부가 사전에 입력된 신호에 따라 해당 밸브의 동작을 제어하고, 그에 따라 사용자의 선택에 따르는 조성된 기능성 공기의 선택적인 공급과 개별적인 동작 공급이 가능하므로, 사용상 편리함을 제공받을 수 있는 효과도 기대할 수 있을 것이다.

Claims

팬과 공기압축기에 의해 유입.이송되는 실외공기를 정화 처리하는 필터부와;

상기 필터부를 통과하면서 정화된 청정외기를 압축하여 이송력을 제공하는 공기압축기와;

상기 공기압축기를 거친 청정외기가 가변적으로 유로를 개폐하는 가변밸브를 통해 공급되어 질소흡착에 의해 순산소를 발생하는 하나 이상의 흡착베드 및 상기 흡착베드와 연결되어 질소흡착에 의해 발생된 순산소가 저장되도록 저장탱크를 포함하는 산소발생부와;

상기 공기압축기를 통과한 청정외기의 공급과 차단 및 일정한 압력으로 유량이 이송이 될 수 있도록 압력조절기와 유량조절기가 존재하며, 신호에 의해 제어되는 가변밸브를 포함하는 청정외기선택부와;

상기 산소발생부에서 발생된 순산소와, 청정외기선택부를 통과한 청정외기를 서로 혼합하도록 하면서 이송과 차단 기능이 발휘되도록 제어밸브가 구비되는 혼합유닛을 포함하는 혼합부와;

상기 혼합부에서 혼합된 웰빙에어가 이송되어 실내에 공급되도록 분사노즐을 구비하는 하나 이상의 분사부와;

상기 가변밸브, 제어밸브를 각각 개별적으로 제어할 수 있도록 신호라인이 독립적으로 연결되면서, 사전에 입력된 운전 프로그램에 따라 제어되도록 하는 제어부;를 포함하고,

상기 혼합유닛은, 각각 공급되는 순산소와 청정외기가 내부에서 혼합되어 일면에 결합 되어진 하나 이상의 이송연결구를 통해 분사노즐로 공급될 수 있도록 하는 몸체와; 상기 몸체의 일 측면에 순산소와 청정외기가 하나로 합쳐져 몸체 내부로 공급될 수 있도록 하는 통합관과; 상기 통합관에 동일한 방향으로 공급될 수 있도록 분기된 형태로 연결되면서 유인혼합기능이 발휘될 수 있도록 근접하게 배치되는 순산소공급연결구 및 청정외기공급연결구와; 상기 몸체의 상면에 갖추어져 이송연결구를 통한 이송공급 및 차단이 이루어지도록 갖추어지는 제어밸브;로 이루어진 것을 특징으로 하는 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 필터부는, 워셔블필터와 복합필터로 이루어지며, 상기 복합필터는 항바이러스, 항균작용, 알레르겐 제거기능을 발휘하는 미디움필터와, 분진, 미세먼지 및 세균을 제거하는 헤파필터, 유기화합물,포름알데히드, 악취 제거 기능을 발휘하는 카본탈취필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 청정외기선택부에는 일정한 공급압력이 유지될 수 있도록 하기 위한 압력조절기와, 프로그램 신호에 의해 청정외기를 선택하여 온-오프가 실행되도록 하는 가변밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 분사노즐에 무선신호를 감지하는 센서가 구비되고, 상기 센서는 제어부와 신호라인을 통해 연결하여, 상기 센서에 의해 무선신호가 감지되면, 제어부가 감지된 신호에 해당하는 운전프로그램 따라 운전되도록 하는 것을 특징으로 하는 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템.