KR100810408B1

KR100810408B1 - 공기 제균 장치

Info

Publication number: KR100810408B1
Application number: KR1020060114858A
Authority: KR
Inventors: 고오지 나가에; 히로시 오오야; 야스히또 곤도오
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-03-04
Also published as: JP2007236576A; CN101032628A; EP1832817A3; KR20070092090A; EP1832817A2

Abstract

본 발명의 과제는 전해수 미스트가 도달하기 어려운 넓은 공간이라도 효율적으로 제균을 행하는 것에 있다.

수돗물(W)을 전기 분해하여 활성 산소종을 포함하는 전해수(EW)를 생성하고, 또한 초음파 진동자(24)에 의해 가진하여 전해수 미스트(M)를 생성하고, 이 전해수 미스트(M) 중에 공기를 송풍하여 상기 전해수 미스트를 통과시킨 후의 공기를 실내로 불어내거나, 혹은 실내의 공기를 미세한 기포로서 생성한 EW 내에 교반하면서 통과시키고, 통과시킨 후의 공기를 실내로 불어낸다.

초음파 진동자, 전해수 미스트, 저수 접시, 급수 탱크, 프리 필터

Description

공기 제균 장치 {Air Sterilizing Device}

도1은 본 발명의 제1 실시 형태를 도시하는 사시도.

도2는 내부 구성을 도시하는 사시도.

도3은 하우징의 종단면도.

도4는 제1 실시 형태의 개요 구성 설명도.

도5는 제1 실시 형태의 변형예의 개요 구성 설명도.

도6은 제2 실시 형태의 개요 구성 설명도.

도7은 제3 실시 형태의 개요 구성 설명도.

도8은 제4 실시 형태의 개요 구성 설명도.

도9는 제5 실시 형태의 개요 구성 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 바닥 배치식 공기 제균 장치(공기 제균 장치)

9 : 제균실

21 : 액체 통과 저지 필터

22 : 저수 접시

23, 72 : 전해 유닛

24, 74 : 초음파 진동자

75 : 미스트 송풍 팬

85 : 순환 덕트

86 : 순환용 송풍 팬

87A, 87B : 정류 부재

91 : 버블링 송풍 장치

91A : 버블링 송풍 팬

EW : 전해수

HT : 히터

M : 전해수 미스트

MAC : 전해수 미스트 에어 커튼

V : 바이러스 등

W : 수돗물

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-181358호 공보

본 발명은 세균, 바이러스, 진균 등의 공중 부유 미생물(이하, 단순히 바이러스 등)의 제거가 가능한 공기 제균 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 바이러스 등의 제거를 목적으로 하여, 공기 중에 전해수 미스트 를 확산시켜 이 전해수 미스트를 바이러스 등에 직접 접촉시켜 이들 바이러스 등을 불활화하는 공기 제균 장치가 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-181358호 공보

그러나, 상기한 제균 장치에서는 미립자 형상의 전해수 미스트가 도달하기 쉬운 사용 환경하, 즉 비교적 좁은 공간에서는 효력을 발휘하지만, 전해수 미스트가 도달하기 어려운 사용 환경하, 즉 넓은 공간, 예를 들어 유치원이나 초ㆍ중ㆍ고등 학교나, 개호 보험 시설이나, 병원 등에서는 효력을 발휘하기 어려운 문제가 있다.

그래서, 본 발명의 목적은 전해수 미스트가 도달하기 어려운 넓은 공간이라도 효율적으로 제균을 행하는 것이 가능한 공기 제균 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 공기 제균 장치에 있어서, 활성 산소종을 포함하는 전해수로부터 전해수 미스트를 생성하는 전해수 미스트 생성부와, 상기 전해수 미스트 중에 공기를 송풍하여 상기 전해수 미스트를 통과시킨 후의 상기 공기를 실내로 불어내는 송풍부를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 따르면, 전해수 미스트 생성부는 활성 산소종을 포함하는 전해수로부터 전해수 미스트를 생성한다.

이에 의해, 송풍부는 전해수 미스트 중에 공기를 송풍하여 상기 전해수 미스트를 통과시킨 후의 공기를 실내로 불어낸다.

이 경우에 있어서, 상기 전해수 미스트가 채워지는 제균실을 구비하고, 상기 송풍부는 상기 제균실 내에 채워진 상기 전해수 미스트 중에 상기 공기를 송풍하도록 해도 좋다.

또한, 상기 전해수 미스트 통과 후의 공기 중의 수분을 기화시키기 위해 가열하는 가열부를 구비하도록 해도 좋다.

또한, 상기 전해 미스트를 순환시켜 전해수 미스트 에어 커튼을 생성하는 에어 커튼 생성부를 구비하고, 상기 송풍부는 상기 공기가 전해수 미스트 에어 커튼 내를 통과하도록 송풍하도록 해도 좋다.

또한, 상기 전해수 미스트 에어 커튼의 흐름의 상기 송풍에 기인하는 흐트러짐을 억제하기 위한 정류 부재가 상기 전해수 미스트 에어 커튼의 흐름을 따라 배치되어 있도록 해도 좋다.

또한, 제균 후의 상기 공기를 실내에 송풍하는 송풍구측에 상기 전해수 미스트의 통과를 차단하고 기체를 통과시키는 필터가 설치되어 있도록 해도 좋다.

또한, 전해수 미스트 생성부는 상기 전해수를 가진(加振)하기 위한 초음파 진동자를 구비하고 있도록 해도 좋다.

또한, 상기 전해수 미스트 생성부는 수돗물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해 유닛을 구비하여 구성되어 있도록 해도 좋다.

또한, 공기 제균 장치에 있어서, 활성 산소종을 포함하는 전해수 중에 공기를 불어 넣어 버블링하고, 상기 전해수를 통과시킨 후의 상기 공기를 실내로 불어내는 버블링 송풍부를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 따르면, 버블링 송풍부는 활성 산소종을 포함하는 전해수 중에 공기를 불어 넣어 버블링하고, 상기 전해수를 통과시킨 후의 상기 공기를 실내로 불어내는다.

또한, 공기 제균 장치에 있어서, 활성 산소종을 포함하는 전해수 중에 공기를 불어 넣어 버블링하는 버블링부와, 상기 전해수를 통과시킨 후의 상기 공기를 실내로 불어내는 송풍부를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 따르면, 버블링부는 활성 산소종을 포함하는 전해수 중에 공기를 불어 넣어 버블링한다.

송풍부는 버블링부에 의해 전해수를 통과시킨 후의 공기를 실내로 불어내는다.

이들의 경우에 있어서, 수돗물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해 유닛을 구비하고 있도록 해도 좋다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태를 도시하는 사시도이다.

도1에 있어서, 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)는 상자형의 하우징(2)을 구비하고, 이 하우징(2)은 다리 부재(2A)와, 전방 패널(2B)과, 상부 패널(2C)을 포함하고, 이 상부 패널(2C)의 양측에는 조작 덮개(2D), 개폐 덮개(2E)가 각각 가로 배열로 배치되어 있다.

도2는 내부 구성을 도시하는 사시도이다.

또한, 도3은 하우징의 종단면도이다.

하우징(2)의 내부에는 도2에 도시한 바와 같이 상하 방향으로 연장되는 2매의 구획판(51, 52)이 설치되고, 이들 구획판(51, 52)에 의해 상기 하우징(2)의 내부는 3개의 실[제균실(9), 전장실(61), 급수실(62)]로 구분되어 있다. 하우징(2)의 중앙에 형성된 제균실(9)의 하부에는 가로로 긴 흡입구(3)가 형성되고, 이 흡입구(3)의 상방에는 프리 필터(3A)가 배치되어 있다. 이 프리 필터(3A)의 상방에는 송풍 장치(7)가 지지판(8)을 통해 상기 구획판(51, 52)에 지지되어 있다.

이 지지판(8)의 상방에는 제균실(9)이 형성되어 있다. 제균실(9) 내에는 전해수 미스트(M)에 의해 생긴 물방울이 송풍 장치(7)를 구성하는 송풍 팬(7A)에 침입하지 않도록 송풍 장치(7)의 상방을 덮는 커버(20)가 설치되어 있다. 제균실(9)의 상부인 송풍구 근방에는 기체만을 통과시켜 전해수 미스트(M)를 포함하는 액체의 통과를 저지하는 액체 통과 저지 필터(21)가 배치되어 있다.

또한, 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 하부에는 염소 이온을 포함하는 수돗물(W)을 저장하는 급수 탱크(11)로부터 공급된 수돗물을 저장하는 저수 접시(22)와, 저수 접시(22) 내의 수돗물(W)을 전기 분해하여 전해수(EW)를 생성하는 전해 유닛(23)과, 저수 접시(22)의 하면에 배치되고 저수 접시(22) 내의 전해수(EW)를 가진하여 전해수 미스트(M)를 생성하여 제균실(9) 내부를 전해수 미스트(M)로 채우기 위한 초음파 진동자(24)를 구비하고 있다.

또한, 하우징(2)의 좌측에 형성된 전장실(61)에는 도시를 생략하였지만 상기 공기 조화 장치(1)의 운전 제어를 담당하는 프린트 기판 등의 전장 부품이 수용되어 있다.

도4는 제1 실시 형태의 개요 구성 설명도이다.

전해조 유닛(23)은 도4에 도시한 바와 같이 저수 접시(22)의 상방에 배치되고, 한쪽이 캐소드 전극, 다른 쪽이 애노드 전극이 되는 쌍의 전극(23A, 23B)을 교대로 복수 구비하고 있다(도4에서는 2매만 도시).

전극(23A, 23B)은 통전된 경우, 전해조(31)에 유입한 수돗물(W)을 전기 분해하여 활성 산소종을 생성시킨다. 여기서, 활성 산소종이라 함은, 통상의 산소보다도 높은 산화 활성을 갖는 산소와, 그 관련 물질의 것이며, 수퍼옥시드아니온, 일중항 산소, 히드록실래디컬 혹은 과산화수소 등의 소위 협의의 활성 산소에, 오존, 차할로겐산 등의 소위 광의의 활성 산소를 포함시킨 것으로 한다.

전극(23A, 23B)은 예를 들어 베이스가 Ti(티탄)이고 피막층이 Ir(이리듐), Pt(백금)로 구성된 전극판이며, 이 전극(23A, 23B)에 흐르는 전류치는 전류 밀도로 수 ㎃(밀리암페어)/㎠(평방 센티미터) 내지 수십 ㎃/㎠가 되도록 설정되고, 소정의 유리 잔류 염소 농도[예를 들어 1 ㎎(밀리그램)/1(리터)]를 발생시킨다.

상세하게 서술하면, 전극(23A, 23B)에 의해 수돗물에 통전하면, 캐소드 전극측에서는,

4H⁺ + 4e^- + (4OH^-) → 2H₂ + (4OH^-)

의 반응이 일어나고, 애노드 전극에서는,

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e^-

의 반응이 일어나는 동시에,

물에 포함되는 염소 이온(수돗물에 미리 첨가되어 있는 것)이,

2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

와 같이 반응하고, 또한 이 Cl₂는 물과 반응하여,

Cl₂ + H₂O → HClO + HCl

이 된다.

따라서, 전극(23A, 23B)에 통전함으로써, 살균력이 큰 HClO(차아염소산)를 발생시켜 팬 장치(7)에 의해 송풍된 실내의 공기를, 차아염소산을 포함하는 전해수 미스트(M) 내를 통과시킴으로써 통과하는 공기 중에 부유하는 바이러스 등을 불활화할 수 있다. 또한, 공기 중의 악취도 기액 접촉 부재(5)를 통과할 때에 차아염소산과 반응하여 이온화하여 용해되므로 공기가 탈취된다.

다음에, 제1 실시 형태의 바닥 배치식 공기 제균 장치의 공기 제균시의 동작을 설명한다.

도1에 있어서, 조작 덮개(2D)를 개방하면, 도시를 생략한 조작 패널이 내측에 설치되어 있고, 이 조작 패널을 조작함으로써 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 운전이 개시된다. 이 운전이 개시되면, 도4에 도시한 바와 같이 전해 유닛(23)이 구동되어 전극(23A, 23B)에의 통전에 의해 저수 접시(22) 내의 수돗물이 전기 분해되어 활성 산소종을 포함하는 전해수(EW)가 생성된다. 이 전해수(EW)는 초음파 진동자(24)에 의해 가진되어 전해수 미스트(M)가 되어 제균실(9) 내에 채워지게 된 다.

이 상태에서, 제균실(9)에는 송풍 팬(7)을 경유하여 실내의 공기가 공급된다. 이 실내의 공기는 제균실(9) 내에서 전해수 미스트(M)와 혼합되고, 혼합되는 단계에서 전해수 미스트 중의 활성 산소종에 접촉하여 다시 실내로 불어내어진다. 이 활성 산소종은 실내의 공기 중에 예를 들어 인플루엔자 바이러스가 부유한 경우, 그 감염에 필수인 상기 바이러스의 표면 단백(스파이크)을 파괴 및 소실(제거)하는 기능을 갖고, 이것을 파괴하면 인플루엔자 바이러스와, 상기 바이러스가 감염되는 데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되고, 이에 의해 감염이 저지되게 된다.

그 후, 전해수 미스트(M) 및 제균 및 탈취가 행해진 공기는 액체 통과 저지 필터(21)에 이르고, 제균 및 탈취가 행해진 공기가 액체 통과 저지 필터를 통과하고, 액체인 전해수(EW) 및 전해수 미스트(M)는 액체 통과 저지 필터(21)에 의해 실내측으로의 통과가 저지되어 다시 저수 접시(22)로 복귀하게 된다.

본 구성에서는 물이 순환식으로 되어 있고, 증발 등에 의해 수량이 줄어든 경우, 급수 탱크(11) 내의 수돗물이 저수 접시(22)에 적정량 공급된다. 이 급수 탱크(11)는 개폐 덮개(2E)(도1 참조)를 개방하여 취출 가능하게 배치되고, 이 급수 탱크(11)를 취출하여 수돗물의 보급이 가능해진다.

본 제1 실시 형태에 따르면, 제균실(9) 내에 전해수 미스트(M)를 충만시키고, 실내의 공기를 전해수 미스트(M)와 혼합하여 전해수 미스트(M) 내의 활성 산소종에 접촉시키므로, 실내의 공기 중의 바이러스 등을 효율적으로 불활화할 수 있어 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있고, 또한 탈취도 행할 수 있으므로, 쾌적한 실내 공간을 구축하는 것이 가능해진다.

도5는 제1 실시 형태의 변형예의 개요 구성 설명도이다.

본 변형예가 제1 실시 형태와 다른 점은, 커버(20) 대신에 제균실(9)의 바닥판을 저수 접시(22)측이 낮아지도록 경사시킨 경사면으로 한 경사 바닥판(20A)으로서 구성한 점이다.

이 결과, 본 변형예에 따르면, 제균 후의 전해수 미스트(M)에 기인하여 생긴 물방울이 송풍 장치(7)를 구성하는 송풍 팬(7A)에 침입하지 않도록 하는 동시에, 물방울은 경사 바닥판(20A)을 타고 다시 저수 접시(22)로 복귀하게 되어 전해수(EW)의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 다른 효과에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

[2] 제2 실시 형태

도6은 제2 실시 형태의 개요 구성 설명도이다.

본 제2 실시 형태가 제1 실시 형태와 다른 점은 전해 유닛에 펌프에 의해 수돗물을 공급하는 동시에, 전해수 미스트(M)를 제균실 내에 송입하는 미스트 송풍 팬을 설치한 점이다.

이하의 설명에 있어서는, 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 제1 실시 형태의 도면을 참조하여 설명한다.

하우징(2)의 내부에는 도2에 도시한 바와 같이 상하 방향으로 연장되는 2매의 구획판(51, 52)이 설치되고, 이들 구획판(51, 52)에 의해 상기 하우징(2)의 내 부는 3개의 실[제균실(9), 전장실(61), 급수실(62)]로 구분되어 있다. 하우징(2)의 중앙에 형성된 제균실(9)의 하부에는 가로로 긴 흡입구(3)가 형성되고, 이 흡입구(3)의 상방에는 프리 필터(3A)가 배치되어 있다. 이 프리 필터(3A)의 상방에는 송풍 장치(7)가 지지판(8)을 통해 상기 구획판(51, 52)에 지지되어 있다.

이 지지판(8)의 상방에 형성된 제균실(9) 내에는 전해수 미스트(M)에 의해 생긴 물방울이 송풍 장치(7)를 구성하는 송풍 팬(7A)에 침입하지 않도록 송풍 장치(7)의 상방을 덮는 커버(20)가 설치되어 있다. 제균실(9)의 상부인 송풍구 근방에는 기체만을 통과시키고 전해수 미스트(M)를 포함하는 액체의 통과를 저지하는 액체 통과 저지 필터(21)가 배치되어 있다.

또한, 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 하부에는 염소 이온을 포함하는 수돗물(W)을 저장하는 급수 탱크(11)로부터 공급된 수돗물을 저장하는 저수 접시(22)와, 저수 접시(22) 내의 수돗물(W)을 퍼 올리는 펌프(71)와, 펌프(71)에 의해 퍼 올려져 공급된 수돗물(W)을 전기 분해하여 전해수(EW)를 생성하는 전해 유닛(72)과, 전해 유닛(72)에 의해 공급된 전해수(EW)를 저장하는 전해수 저수부(73)과, 전해수 저수부(73) 내의 전해수(EW)를 가진하여 전해수 미스트(M)를 생성하는 초음파 진동자(74)와, 생성된 전해수 미스트(M)에 송풍하여 제균실(9) 내부를 전해수 미스트(M)로 채우기 위한 미스트 송풍 팬(75)과, 제균실(9)의 바닥부(9A)에 모인 전해수 미스트(M)에 기인하는 전해수(EW)를 저수 접시(22)로 복귀시키기 위한 복귀관(76)을 구비하고 있다.

다음에, 제2 실시 형태의 바닥 배치식 공기 제균 장치의 공기 제균 시의 동 작을 설명한다.

도1에 있어서, 조작 덮개(2D)를 개방하면, 도시를 생략한 조작 패널이 내측에 설치되어 있고, 이 조작 패널을 조작함으로써 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 운전이 개시된다. 이 운전이 개시되면, 펌프(71)는 저수 접시(22) 내의 수돗물(W)을 퍼 올려 전해 유닛(72)에 공급한다.

전해 유닛(72)은 펌프(71)에 의해 퍼 올려져 공급된 수돗물(W)을 전기 분해하여 활성 산소종을 포함하는 전해수(EW)를 생성한다. 이 전해수(EW)는 초음파 진동자(24)에 의해 가진되어 전해수 미스트(M)가 된다. 이와 병행하여, 미스트 송풍 팬(75)은 생성된 전해수 미스트(M)에 송풍하여 제균실(9) 내부를 전해수 미스트(M)로 채운다.

이 상태에서, 제균실(9)에는 송풍 팬(7)을 경유하여 실내의 공기가 공급된다. 이 실내의 공기는 제균실(9) 내에서 전해수 미스트(M)와 혼합되고, 혼합되는 단계에서 전해수 미스트 중의 활성 산소종에 접촉하여 다시 실내로 불어내어진다. 이 활성 산소종은 실내의 공기 중에 예를 들어 인플루엔자 바이러스가 부유한 경우, 그 감염에 필수인 상기 바이러스의 표면 단백(스파이크)을 파괴 및 소실(제거)하는 기능을 갖고, 이것을 파괴하면 인플루엔자 바이러스와, 상기 바이러스가 감염하는 데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되고, 이에 의해 감염이 저지되게 된다.

그 후, 전해수 미스트(M) 및 제균 및 탈취가 이루어진 공기는 액체 통과 저지 필터(21)에 이르고, 제균 및 탈취가 이루어진 공기가 액체 통과 저지 필터(21) 를 통과하고, 액체인 전해수(EW) 및 전해수 미스트(M)는 액체 통과 저지 필터(21)의 통과를 저지하여 제균실(9)의 바닥부(9A)에 모이고, 복귀관(76)을 거쳐서 다시 저수 접시(22)로 복귀하게 된다.

본 제2 실시 형태에 따르면, 제균실(9) 내에 전해수 미스트(M)를 미스트 송풍 팬(75)에 의해 충만시키는 동시에, 실내의 공기를 전해수 미스트(M)와 교반 및 혼합하고, 전해수 미스트(M) 내의 활성 산소종에 더 확실하게 접촉시키므로, 실내의 공기 중의 바이러스 등을 효율적으로 불활화할 수 있어 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있고, 또한 탈취도 행할 수 있으므로, 쾌적한 실내 공간을 구축하는 것이 가능해진다.

[3] 제3 실시 형태

도7은 제3 실시 형태의 개요 구성 설명도이다.

본 제3 실시 형태는 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태가 전해수 미스트(M)로 제균 후, 액체 통과 소자 필터(21)에 의해 전해수 미스트(M)가 실내의 공기 중에 방출되지 않도록 하고 있었던 데 반해, 제균 후의 전해 미스트를 가열하여 기화시키도록 구성한 점이 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 다르다.

이하의 설명에 있어서는, 제1 실시 형태 혹은 제2 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 제1 실시 형태 혹은 제2 실시 형태의 도면을 참조하는 동시에, 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

또한, 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 하부에는 염소 이온을 포함하는 수돗물(W)을 저장하는 급수 탱크(11)로부터 공급된 수돗물을 저장하는 저수 접시(22)와, 저수 접시(22) 내의 수돗물(W)을 전기 분해하여 전해수(EW)를 생성하는 전해 유닛(23)과, 저수 접시(22)의 하면에 배치되고 저수 접시(22) 내의 전해수(EW)를 가진하여 전해수 미스트(M)를 생성하여 제균실(9) 내부를 전해수 미스트(M)로 채우기 위한 초음파 진동자(24)와, 생성된 전해수 미스트(M)에 송풍하여 제균실(9) 내부를 전해수 미스트(M)로 채우기 위한 미스트 송풍 팬(75)과, 제균실(9)의 바닥부(9A)에 모인 전해수 미스트(M)에 기인하는 전해수(EW)를 퍼 올려 복귀관(81A, 81B)을 통해 저수 접시(22)로 복귀시키기 위한 펌프(82)와, 제균실(9) 내에 설치되고 실내의 공기와 혼합된 전해 미스트를 가열하여 수증기(WG)로 하기 위한 히터(HT)를 구비하고 있다.

다음에, 제3 실시 형태의 바닥 배치식 공기 제균 장치의 공기 제균시의 동작을 설명한다.

도1에 있어서, 조작 덮개(2D)를 개방하면, 도시를 생략한 조작 패널이 내측에 설치되어 있고, 이 조작 패널을 조작함으로써 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 운전이 개시된다. 이 운전이 개시되면, 도4에 도시한 바와 같이 전해 유닛(23)이 구동되어 전극(23A, 23B)에의 통전에 의해 저수 접시(22) 내의 수돗물이 전기 분해되어 활성 산소종을 포함하는 전해수(EW)가 생성된다. 이 전해수(EW)는 초음파 진동자(24)에 의해 가진되어 전해수 미스트(M)가 된다. 이와 병행하여, 미스트 송풍 팬(75)은 생성된 전해수 미스트(M)에 송풍하여 제균실(9) 내부를 전해수 미스트(M)로 채운다.

이 상태에서, 제균실(9)에는 송풍 팬(7)을 경유하여 실내의 공기가 공급된다. 이 실내의 공기는 제균실(9) 내에서 전해수 미스트(M)와 혼합되고, 혼합되는 단계에서 전해수 미스트 중의 활성 산소종에 접촉한다. 이 활성 산소종은 실내의 공기 중에 예를 들어 인플루엔자 바이러스가 부유한 경우, 그 감염에 필수인 상기 바이러스의 표면 단백(스파이크)을 파괴 및 소실(제거)하는 기능을 갖고, 이것을 파괴하면 인플루엔자 바이러스와, 상기 바이러스가 감염하는 데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되어, 이에 의해 감염이 저지되게 된다.

그 후, 제균 및 탈취가 행해진 공기 및 전해수 미스트(M)는 히터(HT)에 이르러 가열되고, 전해수 미스트(M)는 기화되어 수증기(WG)로서 방출되게 된다.

이 때, 제균실(9)의 바닥부(9A)에 모인 전해수 미스트(M)에 기인하는 전해수(EW)는 펌프(82)에 의해 퍼 올려져 복귀관(81A, 81B)을 거쳐서 다시 저수 접시(22)로 복귀되게 된다.

본 제3 실시 형태에 따르면, 제균실(9) 내에 전해수 미스트(M)를 미스트 송풍 팬(75)에 의해 충만시키는 동시에, 실내의 공기를 전해수 미스트(M)와 교반 및 혼합하여 전해수 미스트(M) 내의 활성 산소종에 의해 확실하게 접촉시키므로, 실내 의 공기 중의 바이러스 등을 효율적으로 불활화할 수 있어 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있고, 또한 탈취도 행할 수 있으므로, 쾌적한 실내 공간을 구축하는 것이 가능해진다.

이 때, 제균 및 탈취 후의 전해수 미스트(M)는 히터에 의해 가열되어 수증기로서 실내에 공급되고 실내의 습도를 적절하게 유지할 수 있어 바이러스 등의 번식을 억제하게 되고, 제균 효과와 더불어 보다 한층 나은 효과를 얻을 수 있다.

[4] 제4 실시 형태

도8은 제4 실시 형태의 개요 구성 설명도이다.

본 제4 실시 형태가 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태와 다른 점은, 전해수 미스트(M)로 제균실(9) 내부를 채우는 것이 아니며, 전해수 미스트(M)를 에어 커튼 형상으로 흐르게 하여 전해 미스트 에어 커튼(MAC)을 형성하여 공기를 전해 미스트 에어 커튼(MAC) 내를 통과시켜 제균시키는 점이다.

이하의 설명에 있어서는, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태와 같은 부분에 대해서는, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 혹은 제3 실시 형태의 도면을 참조하여 설명한다.

제균실(9)의 상부인 송풍구 근방에는 기체만을 통과시켜 전해수 미스트(M)를 포함하는 액체의 통과를 저지하는 액체 통과 저지 필터(21)가 배치되어 있다.

또한, 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 하부에는 염소 이온을 포함하는 수돗물(W)을 저장하는 급수 탱크(11)로부터 공급된 수돗물을 저장하는 저수 접시(22)와, 저수 접시(22) 내의 수돗물(W)을 전기 분해하여 전해수(EW)를 생성하는 전해 유닛(23)과, 저수 접시(22)의 하면에 배치되고 저수 접시(22) 내의 전해수(EW)를 가진하여 전해수 미스트(M)를 생성하여 제균실(9) 내부를 전해수 미스트(M)로 채우기 위한 초음파 진동자(24)와, 생성된 전해수 미스트(M)에 송풍하여 제균실(9) 내부를 전해수 미스트(M)로 채우기 위한 미스트 송풍 팬(75)과, 제균실(9)의 바닥부(9A)에 모인 전해수 미스트(M)에 기인하는 전해수(EW)를 퍼 올려 복귀관(81A, 81B)을 거쳐서 저수 접시(22)에 복귀시키기 위한 펌프(82)가 설치되어 있다.

또한 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 제균실(9) 내에는 전해 미스트 에어 커튼(MAC)을 형성하기 위해 전해수 미스트(M)를 순환시키기 위한 유로를 형성하는 순환 덕트(85)와, 전해 미스트 에어 커튼(MAC)을 형성하기 위해 전해수 미스트(M)를 순환 덕트(85) 내에서 순환시키기 위한 송풍을 행하는 순환용 송풍 팬(86)과, 송풍 장치(7)로부터의 공기의 송풍에 의해 전해 미스트 에어 커튼(MAC)이 필요 이상으로 흐트러지지 않도록 정류하기 위해 전해 미스트 에어 커튼(MAC)의 흐름에 따라 배치된 2매의 메쉬 형상의 정류 부재(87A, 87B)가 배치되어 있다.

다음에, 제4 실시 형태의 바닥 배치식 공기 제균 장치의 공기 제균시의 동작 을 설명한다.

전해 유닛(72)은 펌프(71)에 의해 퍼 올려져 공급된 수돗물(W)을 전기 분해하여 활성 산소종을 포함하는 전해수(EW)를 생성한다. 이 전해수(EW)는 초음파 진동자(24)에 의해 가진되어 전해수 미스트(M)가 된다. 이와 병행하여, 미스트 송풍 팬(75)은 생성된 전해수 미스트(M)에 송풍하여 순환 덕트(85)에 공급된다.

순환 덕트(85)에 공급된 전해수 미스트(M)는 순환용 송풍 팬(86)에 의한 송풍으로 순환 덕트(85) 내에서 순환되게 된다.

그리고, 순회용 덕트(85)의 일단부로부터 타단부측을 향해 방출되어, 정류 부재(87A) 및 정류 부재(87B) 내부를 통과하는 전해 미스트 에어 커튼(MAC)이 된다.

이 상태에서, 제균실(9)에는 상면측의 흡입구(3X) 및 송풍 팬(7)을 경유하여 실내의 공기가 공급된다. 이 실내의 공기는 정류 부재(87A) → 전해 미스트 에어 커튼(MAC) → 정류 부재(87B)의 순서로 통과하여, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태와 마찬가지로 전해 미스트 에어 커튼(MAC) 내에서 전해수 미스트 중의 활성 산소종에 접촉하여 제균 및 탈취가 행해진다.

그 후, 전해 미스트 에어 커튼(MAC)으로부터 정류 부재(87B)를 거쳐서 누출 된 전해수 미스트(M) 및 제균 및 탈취가 행해진 공기는 액체 통과 저지 필터(21)에 이르고, 제균 및 탈취가 행해진 공기가 액체 통과 저지 필터를 통과하고, 액체인 전해수(EW) 및 전해수 미스트(M)는 액체 통과 저지 필터의 통과가 저지되어 제균실(9)의 바닥부(9A)에 모이게 된다.

본 제4 실시 형태에 따르면, 실내의 공기를 전해수 미스트 에어 커튼(MAC) 내를 통과시킴으로써 전해수 미스트(M) 내의 활성 산소종에 보다 확실하게 접촉시키므로, 실내의 공기 중의 바이러스 등을 효율적으로 불활화할 수 있어 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있고, 또한 탈취도 행할 수 있으므로, 쾌적한 실내 공간을 구축하는 것이 가능해진다.

도9는 제5 실시 형태의 개요 구성 설명도이다.

본 제5 실시 형태가 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태와 다른 점은, 전해수 미스트(M)로 제균을 행하는 것이 아니며, 전해수(EW) 내에 직접 공기를 미세한 기포로서 공급하고, 기포 형상의 공기를 전해수(EW) 내에서 교반하면서 통과시킴으로써 제균시키는 점이다.

이하의 설명에 있어서는, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태와 같은 부분에 대해서는 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 혹은 제4 실시 형태의 도면을 참조하여 설명한다.

하우징(2)의 내부에는 도2에 도시한 바와 같이 상하 방향으로 연장되는 2매의 구획판(51, 52)이 설치되고, 이들 구획판(5l, 52)에 의해 상기 하우징(2)의 내부는 3개의 실[제균실(9), 전장실(61), 급수실(62)]로 구분되어 있다. 하우징(2)의 중앙에 형성된 제균실(9)의 하부에는 가로로 긴 흡입구(3)이 형성되고, 이 흡입구(3)의 상방에는 프리 필터(3A)가 배치되어 있다. 이 프리 필터(3A)의 상방에는 버블링 송풍 팬(91A)을 갖는 버블링 송풍 장치(91)가 지지판(8)을 통해 구획판(51, 52)에 지지되어 있다.

또한, 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 하부에는 염소 이온을 포함하는 수돗물(W)을 저장하는 급수 탱크(11)로부터 공급된 수돗물을 저장하는 동시에, 하면에 배수 호스(22A)가 설치된 저수 접시(22)와, 저수 접시(22) 내의 수돗물(W)을 전기 분해하여 전해수(EW)를 생성하는 전해 유닛(23)과, 저수 접시(22)의 하방에 배치된 전원 박스(92)가 설치되어 있다.

또한 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 저수 접시(22)에 축적된 전해수(EW) 내에는 버블링 송풍 장치(91)의 송부구가 삽입되어 있다. 이에 의해, 버블링 송풍 장치(91)에 의한 공기의 송풍에 의해 실내의 공기는 기포(버블)(B)가 되고, 전해수(EW) 내에서 교반된다.

다음에, 제5 실시 형태의 바닥 배치식 공기 제균 장치의 공기 제균시의 동작을 설명한다.

도1에 있어서, 조작 덮개(2D)를 개방하면, 도시를 생략한 조작 패널이 내측에 설치되어 있고, 이 조작 패널을 조작함으로써 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 운전이 개시된다. 이 운전이 개시되면, 전해 유닛(72)은 저수 접시(22) 내의 수돗물(W)을 전기 분해하여 활성 산소종을 포함하는 전해수(EW)를 생성한다.

이 상태에서, 저수 접시(22) 내의 전해수(EW) 내에는 정면측 흡입구(3Y) 및 버블링 송풍 장치(91)의 버블링 송풍 팬(91A)을 경유하여 실내의 공기가 미세한 기포(버블)로서 공급된다. 이 기포 형상의 실내의 공기는 전해수(EW) 내를 교반되면서 통과하여, 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태와 마찬가지로 전해수(EW) 내에서 전해수(EW) 중의 활성 산소종에 접촉하여 제균 및 탈취가 행해진다.

그 후, 제균 및 탈취가 행해진 공기는 실내에 송출되게 된다.

본 제5 실시 형태에 따르면, 실내의 공기를 전해수(EW) 내를 미세한 기포(B)로서 교반하면서 통과시킴으로써, 전해수(EW) 내의 활성 산소종에 보다 확실하게 접촉시키므로, 실내의 공기 중의 바이러스 등을 효율적으로 불활화할 수 있어 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있고, 또한 탈취도 행할 수 있으므로, 쾌적한 실내 공간을 구축하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 제5 실시 형태에서는, 전해수(EW) 내에 기포(버블)로서 공급할 때에 버블링 송풍 팬(91A)을 이용하고 있었지만, 에어 펌프를 설치하여 실내의 공기를 전해수(EW) 중으로 불어 넣어 버블링하고, 버블링 후의 공기를 송풍 팬에 의해 공급하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

이상, 일 실시 형태를 기초로 하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 활성 산소종으로서 오존(O₃)이나 과산화수 소(H₂O₂)를 발생시키는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 전극으로서 백금 탄탈 전극을 이용하면, 이온종이 희박한 물로부터 전기 분해에 의해 고효율로 안정되어 활성 산소종을 생성할 수 있다.

이 때, 애노드 전극에서는,

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e^-

의 반응과 동시에,

3H₂O → O₃ + 6H⁺ + 6e^-

2H₂O → O₃ + 4H⁺ + 4e^-

의 반응이 일어나 오존(O₃)이 생성된다. 또한 캐소드 전극에서는,

4H⁺ + 4e^- + (4OH^-) → 2H₂ + (4OH^-)

O₂ ^- + e^- + 2H⁺ → H₂O₂

와 같이 전극 반응에 의해 생성된 O₂ ^-와 용액 중의 H⁺가 결합하여 과산화수소(H₂O₂)가 생성된다.

이 구성에서는, 전극에 통전함으로써 살균력이 큰 오존(O₃)이나 과산화수소(H₂O₂)가 발생하고, 이들 오존(O₃)이나 과산화수소(H₂O₂)를 포함한 전해수를 만들 수 있다. 이 전해수 중에 있어서의 오존 혹은 과산화수소의 농도를 대상 바이러스 등을 불활화시키는 농도로 조정하여, 이 농도의 전해수가 공급된 기액 접촉 부재(5)에 공기를 통과시킴으로써 공기 중에 부유하는 대상 바이러스 등을 불활화할 수 있다. 또한, 악취도 기액 접촉 부재(5)를 통과할 때에 전해수 중의 오존 또는 과산화수소와 반응하여 이온화하여 용해함으로써 공기 내에서 제거되어 탈취된다.

수돗물을 전기 분해함으로써, 전극 상(캐소드)에 스케일이 퇴적한 경우, 전기 전도성이 저하되어 계속적인 전기 분해가 곤란해진다.

이 경우, 전극의 극성을 반전(전극의 플러스와 마이너스를 절환함)시키는 것이 효과적이다. 캐소드 전극을 애노드 전극으로 하여 전기 분해함으로써 캐소드 전극 상에 퇴적한 스케일을 제거할 수 있다. 이 극성 반전 제어에서는, 예를 들어 타이머를 이용하여 정기적으로 반전시켜도 좋고, 운전 기동시마다 반전시키는 등 부정기적으로 반전시켜도 좋다. 또한, 전해 저항의 상승(전해 전류의 저하, 혹은 전해 전압의 상승)을 검출하고, 이 결과를 기초로 하여 극성을 반전시켜도 좋다.

상기 실시 형태서는 출입 가능한 급수 탱크(11)에 의한 급수 방식으로 하였지만, 이 급수 탱크(11) 대신에 예를 들어 수도관을 접속하여 시수를 직접 유도하는 물 배관 급수 방식으로 해도 좋은 것은 물론이다.

본 발명에 따르면, 전해수 미스트 내 혹은 전해수 내를 공기가 통과할 때에 공기 중의 바이러스 등을 불활화할 수 있어, 전해수 미스트가 도달하기 어려운 넓은 공간이라도 효율적으로 제균을 행할 수 있다.

Claims

활성 산소종을 포함하는 전해수로부터 전해수 미스트를 생성하는 전해수 미스트 생성부와,

상기 전해수 미스트 중에 공기를 송풍하여 상기 전해수 미스트를 통과시킨 후의 상기 공기를 실내로 불어내는 송풍부를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
제1항에 있어서, 상기 전해수 미스트가 채워지는 제균실을 구비하고,

상기 송풍부는 상기 제균실 내에 채워진 상기 전해수 미스트 중에 상기 공기를 송풍하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
제1항에 있어서, 상기 전해수 미스트 통과 후의 공기 중의 수분을 기화시키기 위해 가열하는 가열부를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
제1항에 있어서, 상기 전해 미스트를 순환시켜 전해수 미스트 에어 커튼을 생성하는 에어 커튼 생성부를 구비하고,

상기 송풍부는 상기 공기가 전해수 미스트 에어 커튼 내를 통과하도록 송풍하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
제4항에 있어서, 상기 전해수 미스트 에어 커튼의 흐름의 상기 송풍에 기인하는 흐트러짐을 억제하기 위한 정류 부재가 상기 전해수 미스트 에어 커튼의 흐름을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제균 후의 상기 공기를 실내에 송풍하는 송풍구측에 상기 전해수 미스트의 통과를 차단하고 기체를 통과시키는 필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 전해수 미스트 생성부는 상기 전해수를 가진하기 위한 초음파 진동자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해수 미스트 생성부는 수돗물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해 유닛을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
활성 산소종을 포함하는 전해수 중에 공기를 불어 넣어 버블링하고, 상기 전해수를 통과시킨 후의 상기 공기를 실내로 불어내는 버블링 송풍부를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
활성 산소종을 포함하는 전해수 중에 공기를 불어 넣어 버블링하는 버블링부와,

상기 전해수를 통과시킨 후의 상기 공기를 실내로 불어내는 송풍부를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서, 수돗물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해 유닛을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.