KR100195941B1 - 진공청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청소기 배기필터에 TiO₂광촉매를 첨각하고 배기필터 앞에 자외선 램프를 설치하여 배기필터를 통과하는 공기를 살균/탈취하는 청소기와, 자외선 램프에서 나온 253.5nm의 살균선으로 배기필터를 조사하여 미생물 살균/탈취하는 청소기이다.

Description

진공청소기

제1도는 종래 청소기의 구성 단면도.

제2도는 청소기에서 배출되는 미생물.

제3도는 본 발명 청소기의 단면 구성도.

제4도는 본 발명의 위생배기 장치에 사용된 자외선 살균 등 유니트.

제5도는 본 발명의 자외선 살균등.

제6도는 본 발명에 사용된 위생배기장치의 살균원리 모식도.

제7도는 여러 물질의 산화력.

제8도는 본 발명의 청소기로부터 배출된 공기의 미생물 배양사진.

제9도는 탈취효율 실험표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

58,61 : 자외선 살균등 62 : 반사갓

63 : 살균등 접촉단자구 64 : 거치대

65 : 전원장치 71 : 석영관

74 : 수은,아르곤증기 73 : 원통상전극

83 : 배기필터 75 : 접속단자

본 발명에서는 종래 청소기에서 배기시 배기오염원으로 예상되는 배기필터에 350 ~400 nm파장에서 산화력이 강한 TiO₂광촉매를 첨착하고, 배기필터 전방에 자외선등(250 ~400nm의 파장방출)을 설치하여 청소기가 동작할 때 자외선등이 작동하여 253.7nm 파장(살균선)은 배기필터를 직접 조사해서 배기필터에서 기생하는 미생물을 제거하고, 또 350 ~400nm파장(광촉매를 활성화 시키는 파장대)은 배기필터에 첨착된 광촉매를 활성화시켜 배기필터를 통과하는 오염된 냄새, 균, 오염물질을 산화반응시켜 청소기 외부로 배출되는 공기의 청정작용을 목적으로 한다.

종래의 가정용 청소기는 제1도에 나타낸 바와 같이 모터(4)의 구동에 의해 흡입호스를 통해 오물 및 먼지등이 흡입되어 집진봉지(2) (통기도 12~18㎤/㎠,sec)내에 대부분 포집되어 청소되는데, 통상 2㎛이상 입자 먼지 크기만 흡착포집되고, 그 이하 입자크기의 미세한 먼지는 모터보호필터(3)(통기도 300~400㎤/㎠.sec)를 거쳐서 배기필터(5)(통기도 80~100㎤/㎠.sec)에 흡착포집되어 제거되는 것으로 되어 있다.

상기 집진봉지(2)는 청소기내 압손 및 청소성능(흡입력)을 고려하여 주로 미세한 세공경의 종이재질인 내지 및 외지의 2~3층 복층구조로 형성되어 있어서 대부분의 오물 및 먼지(2㎛이상 크기)를 포집하며, 집진봉지(2)내에 오물 먼지가 가득차면 새로 교환해서 사용토록 되어 있다. 또한 집진봉지(2) 후방 및 모타(4) 전방에는 모터보호 필터(5)가 설치되어 있는데 이는 청소시 집진봉지가 완전밀폐되어 부착되지 않을시나 포집이 끝난 집진봉지(2)의 교체시에는 집진봉지(2)내의 오물등이 유출되어 모타(4)로 전달되면 모타(4)의 기능을 제대로 할 수가 없게 되는데 그럴 경우를 대비하여 부착하고 비교적 통기도가 큰 필터를 사용하며 먼지필터로써의 기능은 없는 것으로 설계되어 있다.

그리고 청소기본체의 최후방에 부착된 배기필터(5)는 주로 정전기능을 갖는 PP리프로필렌)소재의 섬유로 부직포화한 필터를 사용하는데, 이는 부직포 형상의 미세세공 형성구조 및 pp소재자체의 정전기능으로 인해 먼지를 포집하며 집진봉지를 통과한 배기중의 미세먼지(2㎛이하 입자크시)기 외부로 배출되지 않도록 구성되어 있다.

그러나 실제 청소기로부터 배기되는 공기의 풍속(10m/se이상)은 워낙 빠르기 때문에 배기필터(5)의 표면에 정전인력으로 흡착포집되어 있는 미세먼지는 대부분 필터로부터 떨어져 나와 외부로 배출되며, 이때 배출되는 먼지중에는 미생물도 함께 포함되어 배출된다.

제2도에 실제 사용중인 청소기의 최종 배기필터(5)를 통해 배기된 공기를 샘플링하여 미생물 배양한 사진이 나와 있는데, 배기필터(5)에 기흡착된 먼지 속의 미생물이 계속적으로 증식해서 배기필터(5)를 통해 다량 배출됨을 알수 있다.

따라서 종래의 가정용 청소기에서 청소기능은 주로 집진봉지가 대부분의 오물 및 먼지 등을 포집하여 그 기능을 수행하지만 청소시 배기되는 공기의 위생성은 배기필터(5)만으로도 확보할 수가 없다.

종래의 청소기에는 일정시간 사용하고 나면 청소기내 각종 필터류에는 먼지가 포집되어 포집된 먼지중에 포함된 미생물등이 계속적으로 증식하여 필터류는 상당히 오염된 상태로 된다.

그중 특히 최후단의 배기필터(5)는 청소시의 배기가 외부로 배출되기 직전의 위치에 장착되어 있고, 또한 실제 청소기로부터 배기되는 공기의 풍속(10m/se이상)은 워낙 빠르기 때문에 배기필터(5)의 표면에 부착되어 있는 먼지중에 포함된 미생물이 상당히 외부로 배출되어 비산되므로 오히려 청소함으로써 실내공기를 더욱 오염시키는 결과를 초래하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 청소기에서 배기시 배기오염원으로 예상되는 배기필터(5)에 350~400nm파장에서 산화력이 강한 TiO₂광 냉매, 균 등을 재거하기 위한 것이다.

따라서 본 발명의 상세한 설명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도는 본 발명의 위생배기를 위해 적용된 자외선 살균등 유니트가 나와 있는데 지지판(66)의 상부에 전원장치(65) 및 자외선 살균(58)을 일정높이로 거치하기 위한 거치대(64)로 형성되어 있고, 그 내부에는 전원장치(65)로부터의 전원이 인가되도록 구성되어 있으며, 거치대상부에는 자외선 살균(61) 등을 접속하기 위한 살균등 접속단자구(63)가 형성되어 있고 그 접속 단자구(63)에 (제5도)에 나타낸 바와 같이 자외선 살균등(58)이 접속되어 있다. 또한 거치대(64) 상부에는 자외선 반사갓(62)이 형성 설계되어 있다.

특히, 본 발명에 적용될 자외선등은 250~400nm의 파장대를 방출하는데, 그중에서 253.7nm의 강력한 살균선과 350~400n의 TiO₂광촉매를 활성화시킬 수 있는 파장을 강력하게 방출함으로써 살균작용 및 광촉매활성화에 의한 오염물질의 산화작용을 효과적으로 일으켜 공기청정을 할 수 있다.

여기 미설명 부호 67은 전원코드이다.

250~400nm의 파장대의 자외선등의 설계는 아래와 같다.

저압 수은증기중에서 방전을 일으키면 수은의 공명선인 253.7nm의 자외선이 다량 방사되는데 원리를 이용하여 제5도에 나타낸 바와 같은 자외선 살균(58)을 제작 설계했는데, 그 구성은 도면에 나타낸바와 같이 석영관(71)내를 수은 및 아르곤 증기(72)로 충진하고 석영관(71)내의 양끝단부에는 원통상전극(니켈전극)(73)과 원통상 전극(73)의 중심부와 둘레부에 선전극(텅스텐 전극)(74)을 형성하여 봉입한 후에 석영관(71) 외부의 양끝단부에 전원이 인가되도록 접속단자(75)를 형성하여 구성했다.

제6도의 자외선 살균등(58)으로부터 살균선(235.7nm)이 청소기 장기간 사용함에 의해 오염된 배기필터에 조사되어 살균되는 원리의 모식도를 나타내었는데 도면에 나타낸바와 같이 배기필터(55)는 청소기 사용에 의해 계속적으로 먼지를 흡착포집하여 일정기간 경과하고 나면 배기필터(55)의 표면 및 내부는 먼지내의 포함된 미생물이 증식하여 상당히 오염된 상태가 된다. 따라서 청소시에 본 발명의 자외선 살균등(58)이 배기필터에 조사되면 살균선(253.7nm)이 배기필터(55)에 조사됨으로써 조사된 자외선이 배기필터(58)에 부착된 미생물의 세포내 DNA인자중 티민에 흡수되어 DNA배열을 파괴하여 유전자 기능을 상실케함으로써 오염된 배기필터에 기생하는 미생물을 제거하여 배출공기의 오염원을 제거시켜준다.

또한 배기필터내의 자체 첨착된 TiO₂광촉매에 의해서 배기필터(55)를 통과하는 오염공기를 깨끗하게 하는데 그 과정은 다음과 같다.

본래 TiO₂광촉매는 350~400nm의 파장대에서 다른 물질에 비해 월등한 산화력(활성도)를 가진다.

본 발명에 설치된 자외선등에서 방출된 350~400nm파장을 받은 TiO₂광촉매는 강력한 산화력을 가지고 배기필터를 통과하는 냄새물질, 균, 오염물질을 산화시킴으로서 냄새가 없는 물질, 무균화, 오염이 제거된 물질로 만들어 주어 청소기 외부로 배출하여 실내공기의 청정화를 꾀한다.

제8도에 본 발명의 위생배기장치가 부착된 청소기의 청소시에 배기필터로부터 공기를 샘플링하여 미생물 배양한 결과를 종래의 위생배기장치가 없는 청소기와 비교하여 나타내었는데, 종래의 청소기로부터의 배기속에는 갖종 미생물이 포함되어 있는데 반해, 본 발명의 자외선 및 TiO₂광촉매가 첨착된 배기필터를 적용한 청소기에서는 미생물이 완전 제거되어 배출되고 있음을 알 수 있다.

제9도에서는 본 발명의 자외선 및 TiO₂광촉매가 첨착된 배기필터를 적용할때의 오염물질의 탈취효과를 본 것으로 일반청소기에 비해 월등한 탈취효율이 있음을 알 수 있다.

Claims (3)

1. 청소기 배기필터에 TiO₂광촉매를 첨착하고 배기필터 앞에 자외선 램프를 설치하여 배기필터를 통과하는 공기를 살균/탈취하는 청소기.
2. 제1 항에 있어서, 자외선 램프에서 나온 253.5nm의 살균선으로 배기필터부를 조사하여 미생물 살균/탈취하는 청소기.
3. 제1 항에 있어서, 자외선 램프에서 나온 350~400nm의 광선이 TiO₂광촉매를 활성화시켜 배기필터를 지나는 공기를 살균 탈취하는 청소기.

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