KR100839297B1 - 공기 제균 장치 - Google Patents

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도오루 아라까와
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출된 경우라도, 분류 시트의 통수성을 확보함으로써 제균 효율의 저하를 방지할 수 있는 공기 제균 장치를 제공하는 것이다.
하우징 내에 배치된 기액 접촉 부재(5)와, 이 기액 접촉 부재(5)에 전해수를 적하하는 전해수 공급관(17)과, 전해수가 침투한 기액 접촉 부재(5)에 공기를 송풍하여 실내로 불어내는 송풍 팬(13)을 구비하고, 기액 접촉 부재(5)의 상방에 전해수 공급관(17)으로부터 적하된 전해수를 상기 기액 접촉 부재(5)의 전역으로 분류시키는 보수성을 가진 제1 분류 시트(76)를 배치하고, 이 제1 분류 시트(76)는 전해수 중의 경도 성분이 스케일(S)로서 석출된 경우에 이 스케일(S)을 퇴적시키는 곡부(76D)를 구비하는 동시에, 이 곡부(76D)와 산부(76C)가 길이 방향으로 연속적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
Figure R1020070015125
기액 접촉 부재, 전해수 공급관, 분류 시트, 스케일, 공기 제균 장치

Description

공기 제균 장치 {Air Sterilizing Device}
도1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 사시도.
도2는 내부 구성을 도시하는 사시도.
도3은 하우징의 종단면도.
도4는 기액 접촉 부재에 전해수를 적하하는 기구를 도시하는 계통도로, 도4의 (a)는 측면도, 도4의 (b)는 전해조의 구성도.
도5는 기액 접촉 부재의 사시도.
도6은 기액 접촉 부재의 종단면도.
도7은 기액 접촉 부재의 부분 횡단면도.
도8은 다른 실시 형태에 관한 제1 분류 시트의 평면도.
도9는 다른 실시 형태에 관한 기액 접촉 부재의 종단면도.
도10은 다른 실시 형태에 관한 기액 접촉 부재의 부분 횡단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 상치식 공기 제균 장치(공기 제균 장치)
5 : 기액 접촉 부재
17 : 전해수 공급관
74 : 상부 프레임(살수 박스)
76, 91 : 제1 분류 시트(제1 시트 부재)
77 : 살수 구멍
84 : 제2 분류 시트(제2 시트 부재)
90 : 배출 구멍
92 : 절결(절결부)
E : 엘리먼트부
F : 프레임부
S : 스케일
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-181358호 공보
본 발명은 세균, 바이러스, 진균 등의 공중 부유 미생물(이하, 단순히 바이러스 등이라 함)의 제거가 가능한 공기 제균 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 바이러스 등의 제거를 목적으로 하여 공기 중에 전해수 미스트를 확산시키고, 이 전해수 미스트를 바이러스 등에 직접 접촉시켜 이들 바이러스 등을 불활화하는 공기 제균 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1]
일본 특허 공개 제2002-181358호 공보
그러나, 상기한 제균 장치에서는 미립자 형상의 전해수 미스트가 도달하기 쉬운 사용 환경하, 즉 비교적 소공간에서는 효력을 발휘하지만, 전해수 미스트가 도달하기 어려운 사용 환경하, 즉 대공간, 예를 들어 유치원이나 초·중·고등학교나, 개호 보험 시설이나, 병원 등에서는 효력을 발휘하기 어렵다고 하는 문제가 있다.
이것을 해소하기 위해, 하우징 내에 보수성이 높은 기액 접촉 부재를 배치하고, 이 기액 접촉 부재에 수돗물을 전기 분해하여 얻은 전해수를 적하하는 동시에, 이 기액 접촉 부재에 실내의 공기를 송풍하고, 상기 기액 접촉 부재를 통과할 때에 상기 전해수에 의해 제균된 공기를 다시 실내(대공간)로 방출하는 공기 제균 장치가 출원인에 의해 제안되어 있다.
이 공기 제균 장치에서는, 전해수를 기액 접촉 부재의 전역에 침투시키기 위해, 이 기액 접촉 부재의 상방에, 적하된 전해수를 상기 기액 접촉 부재의 전역으로 분류시키는 분류 시트(시트 부재)를 배치하고, 이 분류 시트로 전해수를 확산시킴으로써 이 전해수를 기액 접촉 부재의 상부 가장자리부에 대략 균등하게 적하시키는 구성을 갖고 있다.
그러나, 전해수 중에는 경도 성분(예를 들어, 칼슘 이온)이 포함되어 있으므로, 이 경도 성분이 스케일로서 석출된 경우에는, 이 스케일이 분류 시트 상에 일정하게 퇴적됨으로써 이 분류 시트의 통수성이 저해된다. 이 경우, 전해수를 기액 접촉 부재의 전역에 침투시킬 수 없어, 공기의 제균 효율이 저하하는 것이 우려된 다.
그래서, 본 발명의 목적은 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출된 경우라도 분류 시트의 통수성을 확보함으로써, 제균 효율의 저하를 방지할 수 있는 공기 제균 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 하우징 내에 배치된 기액 접촉 부재와, 이 기액 접촉 부재에 전해수를 적하하는 전해수 공급관과, 전해수가 침투한 상기 기액 접촉 부재에 공기를 송풍하여 실내로 불어내는 송풍 팬을 구비하고, 상기 기액 접촉 부재의 상방에 상기 전해수 공급관으로부터 적하된 전해수를 상기 기액 접촉 부재의 전역으로 분류시키는 보수성을 가진 제1 시트 부재를 배치하고, 이 제1 시트 부재는 상기 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출된 경우에 이 스케일을 퇴적시키는 곡부(谷部)를 구비하는 동시에, 이 곡부와 산부(山部)가 길이 방향으로 연속적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이 경우에 있어서, 상기 전해수 공급관에는 대략 동등한 피치로 복수의 살수 구멍이 형성되고, 이 살수 구멍의 피치보다도 상기 곡부의 피치가 촘촘하게 설정되어 있는 구성으로 해도 좋다.
또한 본 발명은, 하우징 내에 배치된 기액 접촉 부재와, 이 기액 접촉 부재에 전해수를 적하하는 전해수 공급관과, 전해수가 침투한 상기 기액 접촉 부재에 공기를 송풍하여 실내로 불어내는 송풍 팬을 구비하고, 상기 기액 접촉 부재의 상방에 상기 전해수 공급관으로부터 적하된 전해수를 상기 기액 접촉 부재의 전역으 로 분류시키는 보수성을 가진 제1 시트 부재를 배치하고, 이 제1 시트 부재는 상기 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출되어 상기 제1 시트 부재에 퇴적된 경우, 상기 전해수를 배출 가능한 절결부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이 경우에 있어서, 상기 기액 접촉 부재가 복수로 분할된 엘리먼트부로 이루어지고, 각 엘리먼트부의 상단부면에는 상기 단부면에 대략 접하여 보수성을 가진 제2 시트 부재를 배치한 구성으로 해도 좋다. 또한, 상기 기액 접촉 부재의 상부에는 상기 전해수 공급관을 수납한 살수 박스가 배치되고, 이 살수 박스의 내측에 상기 전해수 공급관보다도 하위에 위치하여 상기 제1 시트 부재가 보유 지지되고, 이 제1 시트 부재의 하방에 간극을 두고 상기 제2 시트 부재를 배치한 구성으로 해도 좋다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도1에 있어서, 부호 1은 상치식(床置式) 공기 제균 장치를 도시한다. 이 상치식 공기 제균 장치(1)는 상자형 하우징(2)을 구비하고, 이 하우징(2)은 다리 부재(2A)와, 전방 패널(2B)과, 천장 패널(2C)을 포함하고, 이 천장 패널(2C)의 양측에는 조작 덮개(2D), 개폐 덮개(2E)가 각각 옆으로 나란히 배치되어 있다.
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(60), 전장실(電裝室)(61), 급수실(62)]로 구분되어 있다. 하우징(2)의 중앙에 형성된 제균실(60)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 팬(7)이 지지판(8)을 통해 상기 구획판(51, 52)에 지지되어 있다. 이 지지판(8)의 상방에는 보수성이 높은 기액 접촉 부재(5)가, 도3에 도시한 바와 같이 하우징(2)의 배면측으로부터 전방면측을 향해 내려가도록 비스듬히 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이 기액 접촉 부재(5)는 직사각형 형상으로 형성되어 있고, 상기 기액 접촉 부재(5)를 하우징(2) 내에 비스듬히 배치함으로써 이 기액 접촉 부재(5)의 접촉 면적을 감소시키는 일 없이 하우징(2)의 높이 및 깊이를 작게 할 수 있어, 이 하우징(2)의 소형화를 도모하는 것이 가능하게 되어 있다.
기액 접촉 부재(5)의 경사각(θ)은 30°이상인 것이 바람직하다. 그 이하의 경사각(θ)인 경우, 적하한 전해수가 기액 접촉 부재(5)의 경사를 따라 흐르지 않아 하방으로 낙하한다. 또한 경사각(θ)이 90°에 근접한 경우, 기액 접촉 부재(5)를 통과하는 송풍 경로가 수평에 가까워져, 그만큼 상방으로 불어내는 것이 곤란해진다. 이 불어내는 방향을 수평에 근접시킨 경우, 불어낸 공기를 멀리 송풍할 수 없게 되어 대공간의 제균에 적합한 장치가 되지 않는다. 경사각(θ)은 30°< θ < 80°가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 55°< θ < 75°이며, 본 구성에서는 약 57°이다.
또한, 기액 접촉 부재(5)와 송풍 팬(7)의 사이에는 상기 기액 접촉 부재(5)를 통과한 전해수를 받는 물 받침 접시(9)가 배치되고, 기액 접촉 부재(5)의 상방에는 가로로 긴 분출구(4)가 형성되어 있다.
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 있 다. 한편, 하우징(2)의 우측에 형성된 급수실(62)에는 도2에 도시한 바와 같이 상기 물 받침 접시(9)로 받은 전해수를 저장하는 급수 탱크 지지 접시(10)와, 이 급수 탱크 지지 접시(10)에 저장한 전해수를 퍼내는 순환 펌프(13)와, 이 순환 펌프(13)로 퍼낸 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해조(31) 등이 수용되어 있다.
도4의 (a) 및 도4의 (b)는 기액 접촉 부재(5)에 전해수를 적하하는 전해수 공급 기구를 도시한다.
기액 접촉 부재(5)의 하방에는 물 받침 접시(9)가 배치되고, 이 물 받침 접시(9)에는 급수 탱크 지지 접시(10)가 연속 접촉되어 있다. 이 급수 탱크 지지 접시(10)에는, 상기 지지 접시(10) 내에 염소 이온을 포함하는 수돗물을 공급하는 급수 탱크(11)와 순환 펌프(13)가 배치되어 있다. 이 순환 펌프(13)에는 전해조(31)가 접속되고, 이 전해조(31)에는 전해수 공급관(17)이 접속되어 있다. 이 전해수 공급관(17)은 축방향을 따라 대략 등간격으로 형성된 다수의 살수 구멍(77)을 구비하여 구성되어 있다. 이들 각 살수 구멍(77)은 기액 접촉 부재(5)의 각 엘리먼트부(E)(후술함)의 대략 중앙부에 대응하는 위치에 형성되어 있다.
전해조(31)는 도4의 (a)에 도시한 바와 같이 물 받침 접시(9) 및 급수 탱크 지지 접시(10)보다 상방에 배치되고, 전해조(31)에는 순환 펌프(13)가 운전을 개시하면 급수 탱크 지지 접시(10)로부터 퍼 올려진 물이 저류되고, 순환 펌프(13)가 운전을 정지하면 전해조(31) 내의 물은 중력에 의해 급수 탱크 지지 접시(10)로 자연 낙하하여 전해조(31)가 비게 된다.
이 전해조(31)에는, 도4의 (b)에 도시한 바와 같이 한쪽이 플러스, 다른 쪽이 마이너스가 되는 쌍의 전극(32, 33)을 교대로 구비하고, 전극(32, 33)은 통전된 경우 전해조(31)에 유입된 수돗물을 전기 분해하여 활성 산소종을 생성시킨다. 여기서, 활성 산소종이라 함은 통상의 산소보다도 높은 산화 활성을 갖는 산소와 그 관련 물질을 말하며, 수퍼옥사이드 아니온, 일중항산소, 히드록실래디컬, 혹은 과산화수소 등의 이른바 좁은 의미의 활성 산소에, 오존, 하이포아할로겐산(하이포아염소산) 등의 이른바 넓은 의미의 활성 산소를 포함한 것으로 한다. 전해조(31)는 기액 접촉 부재(5)에 접근하여 배치되고, 수돗물을 전기 분해하여 생성된 활성 산소종을 바로 기액 접촉 부재(5)에 공급할 수 있도록 구성된다.
전극(32, 33)은, 예를 들어 베이스가 Ti(티탄)이고 피막층이 Ir(이리듐), Pt(백금)으로 구성된 전극판이며, 이 전극(32, 33)에 흐르는 전류치는 전류 밀도로 수 mA(밀리 암페어)/cm2(평방 센티미터) 내지 수십 mA/cm2가 되도록 설정되고, 소정의 유리 잔류 염소 농도[예를 들어, 1 mg(밀리 그램)/1(리터)]를 발생시킨다.
상세하게 서술하면, 상기 전극(32, 33)에 의해 수돗물에 통전되면, 캐소드 전극에서는,
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,
2C1- → Cl2 + 2e-
와 같이 반응하고, 또한 이 Cl2는 물과 반응하여,
Cl2 + H2O → HClO + HCl
이 된다.
따라서, 전극(32, 33)에 통전함으로써 살균력이 큰 HClO(하이포아염소산)를 발생시키고, 이 하이포아염소산이 공급된 기액 접촉 부재(5)에 공기를 통과시킴으로써, 이 기액 접촉 부재(5)에서 잡균이 번식하는 것을 방지할 수 있고, 기액 접촉 부재(5)를 통과하는 공기 중에 부유하는 바이러스를 불활화할 수 있다. 또한, 공기 중의 악취도 기액 접촉 부재(5)를 통과할 때에, 하이포아염소산과 반응하고 이온화하여 용해하므로, 공기가 탈취된다.
다음에, 기액 접촉 부재(5)에 대해 설명한다.
기액 접촉 부재(5)는, 도5에 도시한 바와 같이 전해수를 침투시키는 동시에 공기를 통과시키는 복수(본 실시 형태에서는 5개)의 엘리먼트부(E)와, 이들 엘리먼트부(E)를 지지하는 프레임부(F)를 구비하여 구성되어 있다. 이 프레임부(F)는 하부 프레임(71)과, 이 하부 프레임(71)의 양단부에 고정되는 한 쌍의 세로 프레임(72, 73)과, 이들 세로 프레임(72, 73)의 상단부 사이에 걸쳐지는 상부 프레임(74)을 구비한다. 본 구성에서는, 엘리먼트부(E)의 상방으로부터 전해수를 적하 하기 위해 살수 박스로서의 상부 프레임(74)의 내부에 전해수 공급관(17)이 수납되어 있다. 이 전해수 공급관(17)은 한쪽 세로 프레임(72)의 상부를 관통하여 상부 프레임(74)의 길이 방향을 따라 연장되는 동시에, 다른 쪽 세로 프레임(73)의 상부에 선단부가 고정되어 있다.
상부 프레임(74)은, 도6에 도시한 바와 같이 상부판(74A), 전방판(74B) 및 배면판(74C)을 갖는 단면 대략 역ㄷ자 형상으로 형성되고, 이들 전방판(74B) 및 배면판(74C)의 내측의 면에는, 각각 상부판(74A)에 대략 평행하게 연장된 각 한 쌍의 지지 부재(75, 75)가 형성되어 있다. 이들 지지 부재(75, 75)는 전해수 공급관(17)보다도 하위에 위치하여 형성되고, 상기 지지 부재(75, 75)의 사이에는 엘리먼트부(E)의 상방에 배치되는 제1 분류 시트(제1 시트 부재)(76)가 삽입되어 지지되어 있다.
이 제1 분류 시트(76)는 보수성을 갖고, 상기 전해수 공급관(17)에 형성된 다수의 살수 구멍(77)으로부터 적하된 전해수를 상기 제1 분류 시트(76)의 전역으로 확산시킴으로써, 상기 엘리먼트부(E)의 상면에 균일하게 전해수를 공급 가능하게 하는 것이다. 또한, 상부판(74A)의 내측의 면에는 전방판(74B) 및 배면판(74C)에 대략 평행하게 연장되고, 상기 전해수 공급관(17)을 안내하는 한 쌍의 가이드 부재(79A, 79B)가 형성되어 있다. 또한 하부 프레임(71)의 하면에는, 엘리먼트부(E)에 적하된 잉여의 전해수를 물 받침 접시(9)로 배출하는 배수구(71A)가 형성되어 있다.
전해수 공급관(17)에는, 도6에 도시한 바와 같이 제1 분류 시트(76)의 전체 면에 대략 균일하게 전해수를 공급하기 위해, 하우징(2)의 전방면측을 향해 대략 횡방향으로 살수 구멍(77)이 형성되어 있다. 본 명세서에서는 대략 횡방향이라 함은, 수평 방향뿐만 아니라, 제1 분류 시트(76)로 균일하게 전해수를 공급 가능한 각도를 포함한다.
구체적으로는, 살수 구멍(77)은 도6에 도시한 바와 같이 상부 프레임(74)의 전방판(74B)측에 형성된 가이드 부재(79A)에 대향하는 위치에 형성되어 있고, 기액 접촉 부재(5)의 경사 각도를 θ(도)로 한 경우, 상기 살수 구멍(77)은 수평면에 대한 앙각(仰角)이 90-θ(도)가 되는 위치에 형성되어 있다. 또한, 살수 구멍(77)은 전해수 공급관(17)의 축방향의 소정 간격마다 대략 일직선 상에 형성되어 있다.
본 구성에 따르면, 전해수 공급관(17)의 살수 구멍(77)으로부터 토출된 전해수는, 상부 프레임(74)의 내면에 형성된 가이드 부재(79A)에 닿아 제1 분류 시트(76)의 상부(76A)측으로 적하된다. 이 적하된 전해수는 제1 분류 시트(76)의 경사를 이용하여 상기 제1 분류 시트(76)의 상부(76A)측으로부터 하부(76B)측으로 이동함으로써 상기 제1 분류 시트(76) 전역으로 침투하여 확산한다. 또한, 상기 살수 구멍(77)으로부터의 상기 구멍 직경에 대응하는 총 살수량은, 순환 펌프(13)의 토출량보다도 적게 설정되어 있다. 이로 인해, 전해수 공급관(17) 내의 전해수 압력이 높아져 전해수가 말단의 살수 구멍(77)까지 빠짐없이 공급되고, 이에 의해 기액 접촉 부재(5)의 길이 방향의 구석구석까지 전해수를 균등하게 침투시킬 수 있다.
한편, 엘리먼트부(E)는 도7에 도시한 바와 같이 골판 형상의 골판 부재(81) 와 평판 형상의 평판 부재(82)가 적층되어 구성되고, 이들 적층된 골판 부재(81) 및 평판 부재(82)의 양단부에 상기 엘리먼트부의 세로 프레임을 구성하는 한 쌍의 프레임 부재(83)가 배치되어 있다. 이 프레임 부재(83)는 플라스틱 등의 수지에 의해 형성되어 있고, 이 프레임 부재(83)를 적층된 골판 부재(81) 및 평판 부재(82)의 양단부에 배치함으로써 상기 엘리먼트부(E)의 취급이 용이해진다. 또한, 엘리먼트부(E)는 상기 골판 부재(81) 및 평판 부재(82)를 적층시킴으로써, 이들 골판 부재(81)와 평판 부재(82) 사이에 대략 삼각 형상의 다수의 개구(85)가 형성되고, 기체 접촉 면적이 넓게 확보되어 전해수 적하가 가능해, 막히기 어려운 구조로 되어 있다.
각 엘리먼트부(E)는 프레임부(F)의 세로 프레임(72, 73) 사이에 나란히 배치되어 있고, 이들 엘리먼트부(E)의 상단부면에는 상기 단부면에 대략 접하여 복수매의 제2 분류 시트(제2 시트 부재)(84)가 각각 배치되어 있다. 이 제2 분류 시트(84)는 보수성을 갖고, 상기 제1 분류 시트(76)를 통해 각 엘리먼트부(E)의 상면에 공급된 전해수를 상기 엘리먼트부(E)의 상면 전역으로 확산시키는 것이며, 제1 시트 부재의 하방에 간극을 두고 배치되어 있다.
본 실시 형태에서는 제2 분류 시트(84)는 3매의 분류 시트[상부 분류 시트(84A), 중간 분류 시트(84B) 및 하부 분류 시트(84C)]를 구비하여 구성되어 있다. 이들 중간 분류 시트(84B) 및 하부 분류 시트(84C)는 적층된 골판 부재(81) 및 평판 부재(82)의 폭방향의 길이와 대략 동일하게 설정되어 있다. 또한, 상부 분류 시트(84A)는 상기 중간 분류 시트(84B) 및 하부 분류 시트(84C)와 대략 동일 한 길이를 갖는 베이스부(84A1)와, 이 베이스부(84A1)의 양단부에 설치된 절곡부(84A2)를 갖고, 이들 절곡부(84A2)를 프레임 부재(83)에 형성된 삽입구(83A)에 삽입함으로써 3매의 분류 시트(84A 내지 84C)를 포개어 엘리먼트부(E)의 상면에 설치할 수 있도록 되어 있다.
상기 골판 소재(81), 평판 소재(82), 제1 분류 시트(76) 및 제2 분류 시트(84)에는 액체의 침투성을 갖는 동시에, 전해수에 의한 열화가 적은 소재, 예를 들어 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등), PET(폴리에틸렌·테레프탈레이트) 수지, 염화비닐 수지, 불소계 수지(PTFE, PFA, ETFE 등) 또는 세라믹스계 재료 등의 소재가 사용되고, 본 구성에서는 PET 수지가 사용되어 있다. 또한, 전해수는 방곰팡이성을 발휘하므로, 기액 접촉 부재(5)에는 방곰팡이제의 도포가 필요하지 않다.
그런데, 전해수 중에는 칼슘 이온이나 마그네슘 이온 등의 경도 성분이 포함되어 있으므로, 본 실시 형태와 같이 순환 펌프(13)에 의해 전해수를 순환시키는 구성에서는, 시간 경과와 함께 경도 성분의 농도가 높아져 이 경도 성분이 제1 분류 시트(76) 상에서 스케일로서 석출되는 경우가 있다. 이 스케일은 제1 분류 시트(76)의 줄눈 직경(메쉬 지름)보다도 커, 이 제1 분류 시트(76)를 통과하지 않고 상기 제1 분류 시트(76) 상에 일정하게 퇴적하므로, 상기 제1 분류 시트(76)의 통수성이 전체면에 걸쳐 저해된다.
본 실시 형태에서는, 제1 분류 시트(76)는 도7에 도시한 바와 같이 산부(76C)와 곡부(76D)를 연속시킨 물결 형상으로 형성되어 있고, 이 곡부(76D)는 전 해수 중의 경도 성분이 스케일(S)로서 석출된 경우에 이 스케일(S)을 퇴적시키는 퇴적부로서 기능한다. 즉, 본 구성에서는 스케일(S)을 곡부(76D)에 집중시켜 퇴적시킴으로써, 제1 분류 시트(76)의 전체면에 일정하게 스케일(S)이 퇴적하는 것을 방지하고, 이 제1 분류 시트(76)의 산부(76C)를 통해 전해수를 제2 분류 시트(84)에 공급 가능하게 구성되어 있다.
또한, 본 구성에서는 상기 산부(76C) 및 곡부(76D)는 기액 접촉 부재(5)의 길이 방향으로 연속하여 형성되어 있으므로, 제1 분류 시트(76) 상에 적하된 전해수가 상기 제1 분류 시트(76)의 길이 방향을 따라 흐르는 일은 없어, 이 전해수가 제1 분류 시트(76)의 양단부로부터 유출되는 것이 방지된다.
곡부(76D)의 깊이 d는 대략 동일하게 형성되어 있고, 이 깊이 d는 석출된 스케일(S)을 확실하게 보유 지지 가능한 거리로 설정되어 있다. 또한, 곡부(76D)의 피치 L은 대략 동일한 간격으로 형성되어 있고, 이 피치 L은 전해수 공급관(17)에 형성된 살수 구멍(77)의 피치보다도 촘촘하게 설정되어 있다. 이 피치 L은, 제1 분류 시트(76)의 확산 기능을 보유할 수 있도록 실험 등에 의해 적정한 값으로 설정되어 있다.
본 구성에 따르면, 전해수 중의 경도 성분이 스케일(S)로서 석출된 경우라도, 이 스케일(S)은 전해수와 함께 제1 분류 시트(76)의 곡부(76D)에 모이고, 이 곡부(76D)에서 퇴적된다. 한편, 스케일(S)이 퇴적된 곡부(76D)에서는 전해수가 침투하기 어려워지지만, 이 곡부(76D)의 양측 부분[예를 들어, 산부(76C) 혹은 산부(76C)와 곡부(76D) 사이의 경사부(76E)]에서는, 스케일(S)이 퇴적되지 않으므로 전해수를 용이하게 침투시킬 수 있고, 제1 분류 시트(76)에의 전해수의 통수성을 확보할 수 있어 상기 제1 분류 시트(76)의 수명 장기화를 도모할 수 있다.
또한, 본 구성에서는 제1 분류 시트(76)에 침투한 전해수는 상기 제1 분류 시트(76)의 최하부(76F)[즉, 곡부(76D)의 이면측]로부터 적하되게 되지만, 이 경우라도 곡부(76D)의 피치 L은 전해수 공급관(17)에 형성된 살수 구멍(77)의 피치보다도 촘촘하게 설정되어 있으므로, 제1 분류 시트(76)를 통해 엘리먼트부(E)에 공급된 전해수는 살수 구멍(77)으로부터 토출된 것과 비교하여 분류되는 것이 된다.
다음에, 상치식 공기 제균 장치(1)의 공기 제균시의 동작을 설명한다.
도1에 있어서, 조작 덮개(2D)를 개방하면 도시를 생략한 조작 패널이 내측에 설치되어 있고, 이 조작 패널을 조작함으로써 상치식 공기 제균 장치(1)의 운전이 개시된다. 이 운전이 개시되면, 도4의 (a)에 도시한 바와 같이 순환 펌프(13)가 구동되고, 급수 탱크 지지 접시(10)에 고인 수돗물이 전해조(31)로 공급된다.
이 전해조(31)에서는 전극(32, 33)으로의 통전에 의해, 수돗물이 전기 분해되어 활성 산소종을 포함하는 전해수가 생성된다. 이 전해수는 전해수 공급관(17)의 살수 구멍(77)(도6)으로부터 토출되고, 상부 프레임(74)에 형성된 가이드 부재(79)에 닿아 제1 분류 시트(76) 상에 적하된다. 이에 의해, 전해수가 제1 분류 시트(76) 전역으로 확산하고, 이 전해수가 제2 분류 시트(84)에 낙하한다.
또한, 전해수 중의 경도 성분이 스케일(S)로서 석출된 경우라도 이 스케일(S)은 전해수와 함께 제1 분류 시트(76)의 곡부(76D)에 모이고, 이 곡부(76D)에서 퇴적된다. 이로 인해, 이 곡부(76D)의 양측 부분을 통해 전해수가 제1 분류 시 트(76) 전역으로 확산하고, 이 전해수가 제2 분류 시트(84)로 낙하한다.
이 낙하한 전해수는 제2 분류 시트(84)에 침투하고, 이 제2 분류 시트(84) 전역으로 확산하여 엘리먼트부(E)의 상부 전역으로 전해수를 공급하고, 이에 의해 전해수가 엘리먼트부(E)의 골판 소재(81) 및 평판 소재(82)의 구석구석에 침투하도록 되어 있다.
기액 접촉 부재(5)에 적하한 잉여의 전해수는, 하부 프레임(71)에 형성된 배수구(71A)(도6)를 통해 물 받침 접시(9)로 배출되고, 이 물 받침 접시(9)의 내리막 구배를 통해 급수 탱크 지지 접시(10) 내로 유입되어 그곳에 저류된다. 본 구성에서는 물이 순환식으로 되어 있어, 증발 등에 의해 수량이 줄어든 경우, 급수 탱크(11) 내의 수돗물이 급수 탱크 지지 접시(10)에 적량 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.
전해수가 침투한 기액 접촉 부재(5)에는 송풍 팬(7)을 통해 실내의 공기가 공급된다. 이 실내의 공기는, 기액 접촉 부재(5)의 엘리먼트부(E)에 스며든 활성 산소종에 접촉하고, 다시 실내로 불어내어진다. 이 활성 산소종은 실내의 공기 중에, 예를 들어 인플루엔자 바이러스가 부유한 경우, 그 감염에 필수적인 상기 바이러스의 표면 단백(스파이크)을 파괴, 소실(제거)하는 기능을 갖고, 이것을 파괴하면 인플루엔자 바이러스와, 상기 바이러스가 감염되는 데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되어, 이에 의해 감염이 저지된다. 실증 시험의 결과, 인플루엔자 바이러스가 부유한 공기를 본 구성의 기액 접촉 부재(5)에 통과시킨 경우, 상기 바 이러스를 99 ％ 이상 제거할 수 있는 것이 판명되었다.
본 실시 형태에 따르면, 하우징(2) 내에 배치된 기액 접촉 부재(5)와, 이 기액 접촉 부재(5)에 전해수를 적하하는 전해수 공급관(17)과, 전해수가 침투한 기액 접촉 부재(5)에 공기를 송풍하여 실내로 불어내는 송풍 팬(13)을 구비하고, 기액 접촉 부재(5)의 상방에 전해수 공급관(17)으로부터 적하된 전해수를 상기 기액 접촉 부재(5)의 전역으로 분류시키는 보수성을 가진 제1 분류 시트(76)를 배치하고, 이 제1 시트 부재(76)는 상기 전해수 중의 경도 성분이 스케일(S)로서 석출된 경우에, 이 스케일(S)을 퇴적시키는 곡부(76D)를 구비하였으므로 이 곡부(76D)의 양측 부분[예를 들어, 산부(76C) 혹은 산부(76C)와 곡부(76D) 사이의 경사부(76E)]에서는, 전해수를 용이하게 침투시킬 수 있고 제1 분류 시트(76)로의 전해수의 통수성을 확보할 수 있어, 상기 제1 분류 시트(76)의 수명 장기화를 도모할 수 있다.
이로 인해, 전해수를 제1 분류 시트(76) 전역으로 확산시킬 수 있으므로, 엘리먼트부(E) 전역으로 대략 균등하게 전해수를 침투시킬 수 있고, 이 엘리먼트부(E)에 공기를 통과시킴으로써 상기 엘리먼트부(E)를 통과하는 공기의 제균 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 제1 분류 시트(76)의 산부(76C) 및 곡부(76D)는 기액 접촉 부재(5)의 길이 방향으로 연속하여 형성되어 있으므로, 제1 분류 시트(76) 상에 적하된 전해수가 상기 제1 분류 시트(76)의 길이 방향을 따라 흐르는 일은 없어, 이 전해수가 제1 분류 시트(76)의 양단부로부터 유출되는 것이 방지된다.
또한, 본 실시 형태에 따르면 곡부(76D)의 피치 L은 대략 등간격으로 형성되어 있고, 이 피치 L은 전해수 공급관(17)에 형성된 살수 구멍(77)의 피치보다도 촘촘하게 설정되어 있으므로, 제1 분류 시트(76)에 침투한 전해수는 상기 제1 분류 시트(76)의 최하부(76F)로부터 적하됨으로써, 전해수 공급관(17)의 살수 구멍(77)으로부터 직접 살수하는 경우와 비교하여 살수하는 피치를 작게 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면 기액 접촉 부재(5)의 상부에는 전해수 공급관(17)을 수납한 살수 박스(74)가 배치되고, 이 살수 박스(74)의 내측에 전해수 공급관(17)보다도 하위에 위치하여 제1 분류 시트(76)가 보유 지지되고, 이 제1 분류 시트(76)의 하방에 간극을 두고 제2 분류 시트(84)를 배치하였으므로 이 제1 분류 시트(76)의 배출 구멍(90)을 통해 배출된 전해수는 제2 분류 시트(84)의 표면에 닿아 확산됨으로써 분류가 실현된다.
다음에, 도8 내지 도10을 참조하여 다른 실시 형태에 대해 설명한다.
본 실시 형태에서는 제1 분류 시트(제1 시트 부재)(91)가 물결 형상이 아닌 평판 형상으로 형성되는 동시에, 이 제1 분류 시트(91)에 절결부(92)를 설치한 점에 있다. 이로 인해, 상기 실시 형태와 동일하거나 혹은 동일한 기능을 갖는 것에 대해서는, 동일한 부호를 첨부하여 설명을 생략한다.
제1 분류 시트(91)는, 도8에 도시한 바와 같이 평판에 복수(본 실시 형태에서는 5개)의 절결부(92)를 형성하여 구성되어 있다. 이 절결부(92)는 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출되어 제1 분류 시트(91)에 퇴적된 경우, 전해수를 적극적으로 배출하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 각 절결부(92)는 상기 엘리먼 트부(E)에 대응시켜 형성되어 있고, 상기 절결부(92)의 횡폭 X는 엘리먼트부(E)의 횡폭(도10 참조)과 대략 동일하게 형성되어 있다. 또한, 절결부(92)의 깊이 Y는 실험 등을 기초로 하여 침투성을 확보하는 동시에, 이 절결부(92)의 개구 면적을 통해 적하된 전해수를 배출할 수 있는 값으로 설정되어 있다.
또한, 기액 접촉 부재(5)는 도9에 도시한 바와 같이 하우징 내에 비스듬히 배치됨으로써, 이 기액 접촉 부재(5)의 상부 프레임(74)의 내부에 배치되는 제1 분류 시트(91)도 비스듬히 배치되어 있다. 본 구성에서는, 경사진 제1 분류 시트(91)의 상부(91A)측으로부터 전해수가 적하되므로, 이 절결부(92)는 상기 제1 분류 시트(91)의 하부(91B)측에 형성되어 있다. 즉, 통상시에는 전해수 공급관(17)의 살수 구멍(77)으로부터 토출된 전해수는 상부 프레임(74)의 내면에 형성된 가이드 부재(79A)에 닿아 제1 분류 시트(91)의 상부(91A)측으로 적하된다. 이 적하된 전해수는 제1 분류 시트(91)의 경사를 이용하여 상기 제1 분류 시트(91)의 상부(91A)측으로부터 하부(91B)측으로 이동하는 사이에 상기 제1 분류 시트(76) 전역에 침투하여 확산한다.
한편, 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출되면, 이 스케일은 제1 분류 시트(91)의 상부(91A)측의 퇴적 예정부(93)에 퇴적된다. 이로 인해, 제1 분류 시트(91)의 상부(91A)측에서는 전해수가 침투되기 어려워지고, 이 완전히 침투되지 않은 전해수는 제1 분류 시트(91)의 하부(91B)측으로 흐른다.
본 구성에서는, 절결부(92)는 경사진 제1 분류 시트(91)의 하부(91B)측에 형성되어 있으므로, 완전히 침투되지 않은 전해수는 상기 절결부(92)를 통해 엘리먼 트부(E)에 공급됨으로써 상기 전해수가 제1 분류 시트(91)의 양단부로부터 유출되는 것이 방지된다. 또한, 본 구성에서는 절결부(92)를 통해 제2 분류 시트(84)로 공급되므로, 이 제2 분류 시트(84)에 의해 엘리먼트부(E)의 대략 전역으로 전해수를 확산한다. 이로 인해, 이 엘리먼트부(E)에 공기를 통과시킴으로써 상기 엘리먼트부(E)를 통과하는 공기의 제균 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 절결부(92)를 통해 다량의 전해수가 엘리먼트부(E)에 공급되므로, 이 공급된 전해수의 물방울이 크면, 이 물방울이 송풍 팬(13)에 의해 실내로 비산되는 (이른바, 물 비산) 현상이 생길 가능성이 있다. 그러나, 본 구성에서는 제2 분류 시트(84)에 전해수를 침투시켜 확산시킴으로써, 엘리먼트부(E)에 큰 물방울이 공급되는 일은 없어, 물 비산의 발생이 방지된다.
본 다른 실시 형태에 따르면, 하우징(2)에 배치된 기액 접촉 부재(5)와, 이 기액 접촉 부재(5)에 전해수를 적하하는 전해수 공급관(17)과, 전해수가 침투한 기액 접촉 부재(5)에 공기를 송풍하여 실내로 불어내는 송풍 팬(13)을 구비하고, 기액 접촉 부재(5)의 상방에 전해수 공급관(17)으로부터 적하된 전해수를 상기 기액 접촉 부재(5)의 전역으로 분류시키는 보수성을 가진 제1 분류 시트(91)를 배치하고, 이 제1 분류 시트(91)는 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출되어 상기 제1 분류 시트(91)에 퇴적된 경우 전해수를 적극적으로 배출 가능한 절결부(92)를 구비하였으므로, 스케일에 의해 제1 분류 시트(91)의 통수성이 저해된 경우라도 절결부(92)를 통해 전해수를 엘리먼트부(E)에 공급할 수 있으므로, 이 엘리먼트부(E) 전역으로 대략 균등하게 전해수를 침투시킬 수 있고, 이 엘리먼트부(E)에 공기를 통과시킴으로써 상기 엘리먼트부(E)를 통과하는 공기의 제균 효율의 저하를 방지할 수 있다.
이상, 실시 형태를 기초로 하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 활성 산소종으로서 오존(O3)이나 과산화수소(H2O2)를 발생시키는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 전극으로서 백금 탄탈 전극을 이용하면, 이온종이 희박한 물로부터 전기 분해에 의해 고효율로 안정적으로 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.
본 구성에서는, 전극에 통전됨으로써 살균력이 큰 오존(O3)이나 과산화수소(H2O2)가 발생하여, 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 조정하고, 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 반응하고, 이온화하여 용해함으로써 공기 중으로부터 제거되어 탈취된다.
수돗물을 전기 분해함으로써 전극상(캐소드)에 스케일이 퇴적된 경우, 전기 전도성이 저하하여 계속적인 전기 분해가 곤란해진다.
이 경우, 전극의 극성을 반전(전극의 플러스와 마이너스를 절환함)시키는 것이 효과적이다. 캐소드 전극을 애노드 전극으로서 전기 분해함으로써 캐소드 전극 상에 퇴적한 스케일을 제거할 수 있다. 이 극성 반전 제어에서는, 예를 들어 타이머를 이용하여 정기적으로 반전시켜도 좋고, 운전 기동할 때마다 반전시키는 등 비정기적으로 반전시켜도 좋다. 또한, 전해 저항의 상승(전해 전류의 저하, 혹은 전해 전압의 상승)을 검출하고, 이 결과를 기초로 하여 극성을 반전시켜도 좋다.
상기 실시 형태에서는 출입 가능한 급수 탱크(11)에 의한 급수 방식으로 하 였지만, 이 급수 탱크(11) 대신에 예를 들어 수도관을 접속하여 시수(市水)를 직접 유도하는 물 배관 급수 방식으로 해도 되는 것은 물론이다.
또한, 상기 실시 형태에서는 상부 프레임(74)에 살수 구멍(77)이 대향하는 가이드 부재(79)를 구비하는 구성으로 하고 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 가이드 부재(79)를 구비하지 않는 구성의 경우에는, 상부 프레임(74)의 전방판(74B)이 상기 상부 프레임(74)의 내벽에 상당한다.
또한, 상기 실시 형태에서는 각 엘리먼트부(E)에는 제2 분류 시트(84)로서 3매의 시트(84A 내지 84C)를 포개는 구성으로 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 이 매수를 적절하게 변경해도 좋다. 예를 들어, 기액 접촉 부재를 통과하는 풍량이, 이 기액 접촉 부재의 중앙부에서 가장 많고, 양단부측으로 이행함에 따라서 저감하는 경우 풍량이 많은 중앙부의 엘리먼트부(E)에서는 제2 분류 시트을 1매로 하고, 양단부측으로 이행함에 따라서 매수를 2매, 3매로 증가시키도록 하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 중앙부에서의 통수 저항이 감소하므로 풍량이 많은 중앙부에서는 전해수의 공급량이 증가한다. 이로 인해, 풍량에 따른 전해수를 공급함으로써 기액 접촉 부재를 통과하는 공기 중에 부유하는 바이러스를 효과적으로 불활화할 수 있다. 또한, 제2 분류 시트의 매수를 변경할 뿐만 아니라, 이 제2 분류 시트의 줄눈 직경(메쉬 직경)을 변경하는(구체적으로는, 중앙부의 줄눈 직경을 크게, 양단부측으로 이행함에 따라서 작게 하는) 구성으로 해도 좋다.
본 발명에 따르면, 제1 시트 부재에 스케일을 퇴적시키는 곡부와 산부를 연 속적으로 형성하였으므로, 이 스케일이 제1 시트 부재 상에 일정하게 퇴적되는 것이 방지되어, 상기 산부를 통해 제1 시트 부재의 통수성을 확보할 수 있는 동시에, 상기 제1 시트 부재의 수명 장기화를 도모할 수 있고, 나아가서는 제균 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 제1 시트 부재에 스케일이 퇴적된 경우라도, 이 제1 시트 부재는 전해수를 적극적으로 배출 가능한 절결부를 구비하므로, 이 절결부를 통해 제1 시트 부재의 통수성을 확보할 수 있는 동시에 상기 제1 시트 부재의 수명 장기화를 도모할 수 있고, 나아가서는 제균 효율의 저하를 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 하우징 내에 배치된 기액 접촉 부재와, 이 기액 접촉 부재에 전해수를 적하하는 전해수 공급관과, 전해수가 침투한 상기 기액 접촉 부재에 공기를 송풍하여 실내로 불어내는 송풍 팬을 구비하고, 상기 기액 접촉 부재의 상방에 상기 전해수 공급관으로부터 적하된 전해수를 상기 기액 접촉 부재의 전역으로 분류시키는 보수성을 가진 제1 시트 부재를 배치하고,
    이 제1 시트 부재는 상기 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출된 경우에 이 스케일을 퇴적시키는 곡부를 구비하는 동시에, 이 곡부와 산부가 길이 방향으로 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전해수 공급관에는 대략 동등한 피치로 복수의 살수 구멍이 형성되고, 이 살수 구멍의 피치보다도 상기 곡부의 피치가 촘촘히 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  3. 하우징 내에 배치된 기액 접촉 부재와, 이 기액 접촉 부재에 전해수를 적하하는 전해수 공급관과, 전해수가 침투한 상기 기액 접촉 부재에 공기를 송풍하여 실내로 불어내는 송풍 팬을 구비하고, 상기 기액 접촉 부재의 상방에 상기 전해수 공급관으로부터 적하된 전해수를 상기 기액 접촉 부재의 전역으로 분류시키는 보수성을 가진 제1 시트 부재를 배치하고,
    이 제1 시트 부재는 상기 전해수 중의 경도 성분이 스케일로서 석출되어 상기 제1 시트 부재에 퇴적된 경우, 상기 전해수를 적극적으로 배출 가능한 절결부를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기액 접촉 부재가 복수로 분할된 엘리먼트부로 이루어지고, 각 엘리먼트부의 상단부면에는 상기 단부면에 대략 접하여 보수성을 가진 제2 시트 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기액 접촉 부재의 상부에는 상기 전해수 공급관을 수납한 살수 박스가 배치되고, 이 살수 박스의 내측에 상기 전해수 공급관보다도 하위에 위치하여 상기 제1 시트 부재가 보유 지지되고, 이 제1 시트 부재의 하방에 간극을 두고 상기 제2 시트 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
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