KR100908561B1 - 공기 제균 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 기액 접촉 부재의 상부 모서리부에 대략 균등하게 전해수를 공급할 수 있는 공기 제균 장치를 제공하는 것이다.
하우징 내에 직사각 형상의 기액 접촉 부재(5)를 비스듬하게 배치하고, 이 기액 접촉 부재(5)의 엘리멘트부(E)의 상부 모서리부에 상방으로부터 전해수 공급관(17)을 거쳐서 전해수를 적하하고, 이 전해수가 침투된 엘리멘트부(E)에 공기를 송풍하여 실내에 취출하는 구성을 갖고, 전해수 공급관(17)에는 상기 엘리멘트부(E)의 상부 모서리부에 대략 균등하게 전해수를 공급 가능하게 대략 횡방향의 살수 구멍(77)을 형성하였다.
또한, 본 발명의 과제는 공기 접촉 전에 있어서, 전해수에 포함되는 활성산소종을 가능한 한 소비시키지 않도록 한 스탠드형 공기 제균 장치를 제공하는 것이다.
스탠드형의 하우징(2) 내를 구획 부재(51)로 구획하고, 한쪽의 실(A)에는 보수성을 갖는 기액 접촉 부재(5)와, 이 기액 접촉 부재(5)에 실내의 공기를 송풍하는 송풍팬(7)을 구비하고, 다른 쪽의 실(B)에는 기액 접촉 부재(7)로부터 유출한 전해수를 저장하는 물받이부(10)와, 이 물받이부(10)에 저장한 전해수를 퍼낸 순환 펌프(13), 이 순환 펌프(13)로 퍼낸 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해수 생성 수단(31)과, 이 전해수 생성 수단(31)으로 생성한 전해수를 기액 접촉 부재(5)에 공급하는 전해수 공급관을 구비하고, 이 전해수 공급관을 상기 기액 접촉 부재(5)의 살수 박스에 연결하였다.
기액 접촉 부재, 전해수 공급관, 엘리먼트부, 살수 구멍, 프레임부, 공기 제균 장치

Description

공기 제균 장치 {Air Sterilizing Device}
본 발명은 세균, 바이러스, 진균 등의 공중 부유 미생물(이하, 간단히 바이러스 등)이라는 것의 제거가 가능한 공기 제균 장치 및 운반 가능한 스탠드형 공기 제균 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 바이러스 등의 제거를 목적으로서 공기 중에 전해수 미스트를 확산시켜, 이 전해수 미스트를 바이러스 등에 직접 접촉시키고, 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 미립자형의 전해수 미스트가 도달하기 쉬운 사용 환경 하, 즉 비교적 소공간에서는 효력을 발휘하지만, 전해수 미스트가 도달하기 어려운 사용 환경 하, 즉 대공간, 예를 들어 유치원이나 소, 중, 고등학교나 간호 보험 시설이나, 병원 등에서는 효력을 발휘하기 어렵다는 문제가 있다.
이를 해소하기 위해, 하우징 내에 보수성이 높은 기액 접촉 부재를 비스듬하게 마련하고, 이 기액 접촉 부재에 상방으로부터 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 기액 접촉 부재를 통과하는 공기의 제균 효율의 향상을 도모하기 위해, 전해수를 기액 접촉 부재의 상부 모서리부에 대략 균등하게 적하시켜, 이 전해수를 기액 접촉 부재의 전체에 침투시키는 것이 바람직하다.
그래서, 본 발명의 목적은 기액 접촉 부재의 상부 모서리부에 대략 균등하게 전해수를 공급할 수 있는 공기 제균 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 상기 문제점을 해소하기 위해, 하나의 하우징 내에 보수성을 갖는 기액 접촉 부재를 설치하고, 이 기액 접촉 부재에 수돗물을 전기 분해하여 얻은 전해수를 적하하면서, 시로코팬 등의 송풍팬에 의해 기액 접촉 부재에 실내 공기를 송풍하고, 이 공기를 대공간으로 방출하는 공기 제균 장치가 출원인에 의해 제안되어 있다.
이 장치에서는 전해수에 포함되는 활성산소종, 예를 들어 차아염소산을 이용하여 공중 부유 미생물 바이러스 등의 균을 불활화하고 있다.
이 차아염소산 등의 활성산소종은 플라스틱이나 금속 등에도 반응하여 소비되는 성질을 갖는다. 따라서, 공기 접촉 전에 있어서는 전해수에 포함되는 차아염소산 등의 활성산소종을 가능한 한 소비시키지 않는 고안이 필요하게 된다.
그래서, 본 발명의 목적은 상술한 종래의 기술이 갖는 과제를 해소하고, 공기 접촉 전에 있어서는 전해수에 포함되는 활성산소종을 가능한 한 소비시키지 않도록 한 스탠드형 공기 제균 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 하우징 내에 직사각 형상의 기액 접촉 부재를 비스듬하게 배치하고, 이 기액 접촉 부재의 비스듬하게 된 상부 모서리부에 상방으로부터 전해수 공급관을 거쳐서 전해수를 적하하고, 이 전해수가 침투된 상기 기액 접촉 부재에 공기를 송풍하여 실내에 취출하는 구성을 갖고, 상기 전해수 공급관에는 상기 상부 모서리부에 대략 균등하게 전해수를 공급 가능하게, 대략 횡방향의 살수 구멍을 형성한 것을 특징으로 한다.
이 경우에 있어서, 상기 전해수 공급관은 상기 기액 접촉 부재의 길이 방향에 따라 형성된 살수부에 삽입되고, 상기 살수 구멍은 이 살수부의 내벽에 대향한 위치에 형성된 구성으로 해도 좋다. 또한, 상기 살수 구멍은 상기 전해수 공급관의 축 방향에 따라 대략 등간격으로 형성된 구성으로 해도 좋다.
본 발명은 스탠드형의 하우징 내를 구획 부재로 구획하고, 한쪽의 실에는 보수성을 갖는 기액 접촉 부재와, 이 기액 접촉 부재에 실내의 공기를 송풍하는 송풍팬을 구비하고, 다른 쪽의 실에는 기액 접촉 부재로부터 유출한 전해수를 저장하는 물받이부와, 이 물받이부에 저장한 전해수를 퍼내는 순환 펌프와, 이 순환 펌프로 퍼낸 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해수 생성 수단과, 이 전해수 생성 수단으로 생성한 전해수를 상기 기액 접촉 부재에 공급하는 전해수 공급관을 구비하고, 이 전해수 공급관을 상기 기액 접촉 부재의 살수 박스에 연결한 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는 물받이부 및 순환 펌프를 경유하여 전해수 생성 수단에 전해수가 이송되고, 여기서 예를 들어 수돗물의 전기 분해에 의해 전해수가 생성되고, 이 전해수가 전해수 공급관을 경유하여 기액 접촉 부재의 살수 박스로 유입하고, 여기서 살수되어 기액 접촉 부재에 침투해 간다. 따라서, 기액 접촉 부재에 침투하는 전해수는 그 직전에서 전해수 생성 수단에 의해 생성된 전해수이며, 이에 따르면 공기 접촉 전에 있어서는 전해수에 포함되는 활성산소종의 소비가 억제된다.
이 경우에 있어서, 상기 기액 접촉 부재의 살수 박스 내에는 상기 전해수 공급관이 삽입되고, 이 전해수 공급관에는 축 방향에 대략 등간격으로 복수의 살수 구멍이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 순환 펌프의 토출량이 상기 살수 박스 내에서의 살수량보다도 많이 설정되어 있어도 좋다. 본 구성에서는 전해수 공급관의 복수의 살수 구멍으로부터 전해수가 살수되기 때문에, 기액 접촉 부재의 전체 영역에 대략 균등하게 전해수가 침투된다. 그리고, 순환 펌프의 토출량이 살수 박 스 내에서의 살수량보다도 많이 설정되었을 경우, 전해수의 압송력을 높일 수 있어, 전해수 공급관의 안쪽에까지 전해수가 압송된다.
또한, 전해수가 전극에 통전하여 수돗물을 전기 분해함으로써 얻어지는 활성산소종을 포함하는 전해수라도 좋다. 활성산소종은 차아염소산, 오존 또는 과산화수소 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함해도 좋다. 또한, 정기적 혹은 소정의 조건 하에서 부정기에 전극의 극성을 반전시키는 것은 가능하다.
본 발명에 따르면, 살수 구멍으로부터 토출된 전해수는 기액 접촉 부재의 상부 모서리부에 대략 균등하게 공급되기 때문에, 이 기액 접촉 부재 전체에 전해수를 침투시킬 수 있고, 따라서 상기 기액 접촉 부재를 통과하는 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 물받이부 및 순환 펌프를 경유하여 전해수 생성 수단에 전해수가 이송되고, 여기서 예를 들어 수돗물의 전기 분해에 의해 전해수가 생성되고, 이 전해수가 전해수 공급관을 경유하여 기액 접촉 부재의 살수 박스로 유입하고, 여기서 살수되어 기액 접촉 부재에 침투해 가기 때문에, 기액 접촉 부재에 침투하는 전해수는 그 직전에서 전해수 생성 수단에 의해 생성된 전해수이며, 이에 따르면 공기 접촉 전에 있어서는 전해수에 포함되는 활성산소종의 소비가 억제된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도1에 있어서, 부호 1은 바닥 배치식 공기 제균 장치를 나타낸다. 이 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)는 상자형의 하우징(2)을 구비하고, 이 하우징(2)은 다리부(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 가로로 나열하여 배치되어 있다.
하우징(2)의 내부에는, 도2에 도시한 바와 같이 상하 방향으로 연장되는 2매의 구획판(51, 52)이 마련되고, 이들 구획판(51, 52)에 의해 상기 하우징(2)의 내부는 3개의 실[제균실(60), 전기 장착실(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(pre) 필터(3A)가 배치되어 있다. 이 프리 필터(3A)의 상방에는 송풍팬(7)이 지지판(8)을 거쳐서, 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 비스듬하게 배치되어 있다. 본 실시예에서는 이 기액 접촉 부재(5)는 직사각 형상으로 형성되어 있고, 상기 기액 접촉 부재(5)를 하우징(2) 내에 비스듬하게 배치함으로써, 이 기액 접촉 부재(5)의 접촉 면적을 감소시키는 일 없이, 하우징(2)의 높이 및 안길이를 작게 할 수 있어, 이 하우징(2)의 소형화를 도모하는 것이 가능해지고 있다.
기액 접촉 부재(5)의 경사각(θ)은 30°이상인 것이 바람직하다. 그 이하의 경사각(θ)의 경우, 적하된 전해수가 기액 접촉 부재(5)의 경사에 따라 흐르지 않고, 하방으로 낙하한다. 또한, 경사각(θ)이 90°에 근접한 경우, 기액 접촉 부재(5)를 통과하는 송풍 경로가 수평하게 근접하게 되고, 그 만큼만 상방으로의 취 출이 곤란해진다. 이 취출 방향을 수평하게 근접한 경우, 취출 공기를 멀리 송풍할 수 없게 되고, 대공간의 제균에 적합한 장치로 되지 않는다. 경사각(θ)은 30° < θ < 80°가 바람직하고, 더 바람직하게는 55° < θ < 75°이며, 본 구성에서는 약 57°이다.
또한, 기액 접촉 부재(5)와 송풍팬(7) 사이에는, 상기 기액 접촉 부재(5)를 통과한 전해수를 받치는 물받이 접시(9)가 배치되고, 기액 접촉 부재(5)의 상방에는 가로로 긴 취출구(4)가 형성되어 있다.
하우징(2)의 좌측에 형성된 전기 장착실(61)에는, 도시를 생략하였지만 상기 공기 조화 장치(1)의 운전 제어를 담당하는 프린트 기판 등의 전기 장착 부품이 수용되어 있다. 한편, 하우징(2)의 우측에 형성된 급수실(62)에는, 도2에 도시한 바와 같이 상기 물받이 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) 내지 도4의 (b)는 기액 접촉 부재(5)에 전해수를 적하하는 전해수 공급 기구를 도시한다.
기액 접촉 부재(5)의 하방에는 물받이 접시(9)가 배치되고, 이 물받이 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 전해 조(31)가 접속되고, 이 전해조(31)에는 전해수 공급관(17)이 접속되어 있다. 이 전해수 공급관(17)은 축 방향에 따라 대략 등간격으로 형성된 다수의 살수 구멍(77)을 구비하여 구성되어 있다. 이들 각 살수 구멍(77)은 기액 접촉 부재(5)의 각 엘리멘트부(E)(후술함)에 대응하는 위치에 형성되어 있다.
전해조(31)는, 도4의 (A)에 도시한 바와 같이 물받이 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 빨아 올려진 물이 저류되고, 순환 펌프(13)가 운전을 정지하면 전해조(31) 내의 물은 중력에 의해 급수 탱크 지지 접시(10)에 자연 낙하하여 전해조(31)가 비어진다.
이 전해조(31)에는, 도4의 (B)에 도시한 바와 같이 한쪽이 플러스, 다른 쪽이 마이너스가 되는 한 쌍의 전극(32, 33)을 교대로 구비하고, 전극(32, 33)은 통전되었을 경우 전해조(31)로 유입한 수돗물을 전기 분해하여 활성산소종을 생성시킨다. 여기서, 활성 산소종이라 함은, 일반적인 산소보다도 높은 산화 활성을 갖는 산소와 그 관련 물질이며, 슈퍼옥시드음이온, 일중항산소, 히드록실라디칼, 혹은 과산화수소 등의, 이른바 좁은 의미의 활성산소에 오존, 차할로겐산 등의, 이른바 넓은 의미의 활성산소를 포함시킨 것으로 한다. 전해조(31)는 기액 접촉 부재(5)에 접근하여 배치되고, 수돗물을 전기 분해하여 생성된 활성산소종을 직접 기액 접촉 부재(5)에 공급할 수 있게 구성된다.
전극(32, 33)은, 예를 들어 베이스가 Ti(티탄)으로 피막층이 Ir(이리듐), Pt(백금)으로 구성된 전극판이며, 이 전극(32, 33)에 흐르는 전류치는 전류 밀도에 서 수 ㎃(milliampere)/㎠(평방 센티미터) 내지 수십 ㎃/㎠가 되도록 설정되고, 소정의 유리 잔류 염소 농도[예를 들어 1 ㎎(밀리그램)/1(리터)]를 발생시킨다.
상세하게 설명하면, 상기 전극(32, 33)에 의해 수돗물에 통전하면 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,
2Cl- → Cl2 + 2e-
와 같이 반응하고, 또한 이 Cl2는 물과 반응하고,
2Cl2 + H2O → HClO + HCl
이 된다.
따라서, 전극(32, 33)에 통전함으로써, 살균력이 큰 HClO(차아염소산)을 발생시키고, 이 차아염소산이 공급된 기액 접촉 부재(5)에 공기를 통과시킴으로써, 이 기액 접촉 부재(5)로 잡균이 번식되는 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 때 차아염소산과 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 실시예에서는 5개)의 엘리멘트부(E)와, 이들 엘리멘트부(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, 한쪽의 세로 프레임(72)의 상부를 관통하여 다른 쪽의 세로 프레임(73)의 상부에 선단부가 고정되는 전해수 공급관(17)과, 이 전해수 공급관(17)을 덮도록 한 쌍의 세로 프레임(72, 73)의 상단부 사이에 고정되는 상부 프레임(살수부)(74)을 구비한다. 즉, 전해수 공급관(17)은 기액 접촉 부재(5)의 길이 방향에 따라 형성된 상부 프레임(살수부)(74)에 삽입되어 있다.
이 상부 프레임(74)은, 도6에 도시한 바와 같이 상부판(74A), 전방판(74B) 및 등판(74C)을 갖는 단면 대략 コ자형으로 형성되고, 이들 전방판(74B) 및 등판(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) 사이에는, 전해수 공급관(17)의 하방에 배치되는 제1 분류 시트(76)가 삽입 지지되어 있다. 이 제1 분류 시트(76)는, 상기 전해수 공급관(17)으로 형성된 다수의 살수 구멍(77)으로부터 적하된 전해수를 상기 제1 분류 시트(76) 전체에 확산시킴으로써, 상기 엘리멘트부(E)의 상면에 균일하게 전해수를 공급 가능하게 하는 것이다.
또한, 상부판(74A)의 내측의 면에는 전방판(74B) 및 배면판(74C)에 대략 평행하게 연장된 한 쌍의 가이드 부재(79A, 79B)이 형성되어 있다. 또한, 하부 프레임(71)의 하면에는 엘리멘트부(E)에 적하된 잉여의 전해수를 물받이 접시(9)에 배출하는 배수구(71A)가 형성되어 있다.
한편, 엘리멘트부(E)는, 도7에 도시한 바와 같이 파형 판형의 파형 판 부재(81)와 평판형의 평판 부재(82)가 적층되어 구성되고, 이들 적층된 파형 판 부재(81) 및 평판 부재(82)의 양단부에, 상기 엘리멘트부의 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 파형 판 부재(81) 및 평판 부재(82)의 양단부에 배치함으로써, 상기 엘리멘트부(E)의 취급이 용이해진다. 또한, 엘리멘트부(E)는 상기 파형 판 부재(81) 및 평판 부재(82)를 적층시킴으로써, 이들 파형 판 부재(81)와 평판 부재(82) 사이에 대략 삼각형의 다수의 개구(85)가 형성되고, 기체 접촉 면적이 널리 확보되어 전해수 적하가 가능하고, 막히기 어려운 구조로 되어 있다.
각 엘리멘트부(E)는 프레임부(F)의 세로 프레임(72, 73) 사이에 나열하여 배치되어 있고, 이들 엘리멘트부(E)의 상면(상부 모서리부)에는 복수매의 제2 분류 시트(84)가 각각 배치되어 있다. 이 제2 분류 시트(84)는 제1 분류 시트(76)를 거쳐서, 각 엘리멘트부(E)의 상면에 공급된 전해수를 상기 엘리멘트부(E)의 상면 전체에 확산시키는 것이다.
본 실시예에서는 제2 분류 시트(84)는 3매의 분류 시트[상측 분류 시 트(84A), 중간 분류 시트(84B) 및 하측 분류 시트(84C)]를 구비하여 구성되어 있다. 이들 중간 분류 시트(84B) 및 하측 분류 시트(84C)는 적층된 파형 판 부재(81) 및 평판 부재(82)의 폭 방향의 길이와 대략 동일하게 설정되어 있다. 또한, 상측 분류 시트(84A)는, 상기 중간 분류 시트(84B) 및 하측 분류 시트(84C)와 대략 동일한 길이를 갖는 기초부(84A1)와, 이 기초부(84A1)의 양단부에 설치된 절곡부(84A2)를 갖고, 이를 절곡부(84A2)를 프레임 부재(83)에 형성된 삽입구(83A)에 삽입함으로써, 3매의 분류 시트(84A 내지 84C)를 겹쳐 엘리멘트부(E)의 상면에 설치할 수 있게 되어 있다.
상기 파형 판 소재(81), 평판 소재(82), 제1 분류 시트(76) 및 제2 분류 시트(84)는 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 방균성을 발휘하므로, 기액 접촉 부재(5)에는 방균제의 도포가 불필요하다.
다음에, 전해수 공급관(17)에 형성된 살수 구멍(77)에 대해 설명한다.
상술한 바와 같이, 기액 접촉 부재(5)는 직사각 형상으로 형성되는 동시에, 하우징(2) 내에 비스듬하게 배치되어 있다. 이로 인해, 전해수를 단순히 적하한 경우에는, 이 전해수는 제1 분류 시트(76)의 하부(76B)에 집중함으로써, 엘리멘트부(E)의 배면측에는 전해수가 침투되지만, 상기 엘리멘트부(E)의 전방면측에는 전 해수가 침투되기 어렵고, 결과적으로 균일하게 전해수를 엘리멘트부(E)에 침투 가능할 수 없음으로써, 충분한 제균 효과가 얻어지지 않는 것이 고려된다.
이로 인해, 본 실시예에서는 제1 분류 시트(76)의 전체면에 균일하게 전해수를 공급하기 위해, 전해수 공급관(17)에는 하우징(2)의 전방면측을 향해 대략 횡방향으로 살수 구멍(77)이 형성되어 있다. 본 명세서에서는, 대략 횡방향과는 수평 방향뿐만 아니라, 제1 분류 시트(76) 혹은 엘리멘트부(E)의 상면에 균일하게 전해수를 공급 가능한 각도를 포함한다.
구체적으로는, 살수 구멍(77)은 도6에 도시한 바와 같이 상부 프레임(74) 전방판(74B) 측에 형성된 가이드 부재(내벽)(79A)에 대향한 위치에 형성되어 있고, 기액 접촉 부재(5)의 경사 각도를 θ(도)라고 하였을 경우, 상기 살수 구멍(77)은 수평면에 대한 앙각이 90-θ(도)가 되는 위치에 형성되어 있다. 또한, 살수 구멍(77)은 전해수 공급관(17)의 축 방향의 소정 간격마다 대략 일직선 상에 형성되어 있다.
이 구성에 따르면, 전해수 공급관(17)의 살수 구멍(77)으로부터 토출된 전해수는 L 프레임(74)의 내면에 형성된 가이드 부재(79A)에 해당하고, 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) 전체에 침투하여 확산한다. 이 전해수는 제2 분류 시트(84) 상에 적하되고, 이 제2 분류 시트(84) 전체에 확산하여 엘리멘트부(E)의 상부 전체에 침투하고, 기액 접촉 부재(5)의 경사에 따라 하방으로 침 투해 간다. 이로 인해, 기액 접촉 부재(5)의 전체에 전해수를 균등하게 침투시킬 수 있음으로써, 이 기액 접촉 부재(5)로 잡균이 번식되는 것을 방지할 수 있고, 기액 접촉 부재(5)를 통과하는 공기 중에 부유하는 바이러스를 불활화할 수 있다.
또한, 상기 살수 구멍(77)으로부터의 상기 구멍 직경에 대응하는 총살수량은 순환 펌프(13)의 토출량보다도 적게 설정되어 있다. 이로 인해, 전해수 공급관(17) 내의 전해 수압력을 높일 수 있고, 전해수가 말단부의 살수 구멍(77)에까지 자세하게 공급되고, 이에 의해 기액 접촉 부재(5)의 길이 방향의 구석구석까지 전해수를 균등하게 침투시킬 수 있다.
다음에, 바닥 배치식 공기 제균 장치(1)의 공기 제균 시의 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, 도4의 (a)에 도시한 바와 같이 순환 펌프(13)가 구동되고, 급수 탱크 지지 접시(10)에는 수돗물이 전해조(31)에 공급된다.
이 전해조(31)에서는 전극(32, 33)으로의 통전에 의해, 수돗물이 전기 분해 되어 활성산소종을 포함하는 전해수가 생성된다. 이 전해수는 전해수 공급관(17)의 살수 구멍(77)(도6)으로부터 토출되고, 상부 프레임(74)에 형성된 가이드 부재(79)에 해당하여 제1 분류 시트(76) 상에 적하된다. 이에 의해, 전해수가 제1 분류 시트(76) 전체에 확산하고, 이 전해수가 제2 분류 시트(84)에 낙하한다. 이 낙하한 전해수는 제2 분류 시트(84)에 침투하고, 이 제2 분류 시트(84) 전체에 확 산하고, 엘리멘트부(E)의 상부 전체에 전해수를 공급하고, 이에 의해 전해수가 엘리멘트부(E)의 파형 판 소재(81) 및 평판 소재(82)의 구석구석으로 침투하게 되어 있다.
기액 접촉 부재(5)로부터 적하한 전해수는 하부 프레임(71)에 형성된 배수구(71A)(도6)를 통해 물받이 접시(9)에 배출되고, 이 물받이 접시(9)의 하측 구배를 통해 급수 탱크 지지 접시(10) 내로 유입하고, 거기에 저류된다. 본 구성에서는, 물이 순환식으로 되어 있고, 증발 등에 의해 수량이 줄어들었을 경우, 급수 탱크(11) 내의 수돗물이 급수 탱크 지지 접시(10)에 적절한 양이 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 침투된 기액 접촉 부재(5)에는 송풍팬(7)을 경유하여 실내의 공기가 공급된다. 이 실내의 공기는 기액 접촉 부재(5)의 엘리멘트부(E)에 스며 든 활성산소종에 접촉하고, 다시 실내에 취출된다. 이 활성산소종은 실내의 공기 중에, 예를 들어 인플루엔자 바이러스가 부유한 경우, 그 감염에 필수적인 상기 바이러스의 표면 단백(스파이크)을 파괴 및 소실(제거)하는 기능을 갖고, 이를 파괴하면 인플루엔자 바이러스와, 상기 바이러스가 감염되는데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되고, 이에 의해 감염이 저지된다. 실증 시험의 결과, 인플루엔자 바이러스가 부유한 공기를, 본 구성의 기액 접촉 부재(5)에 통과시켰을 경우, 상기 바이러스를 99 ％ 이상 제거할 수 있는 것이 판명되었다.
본 실시 형태에 따르면, 하우징(2) 내에 직사각 형상의 기액 접촉 부재(5)를 비스듬하게 배치하고, 이 기액 접촉 부재(5)의 엘리멘트부(E)의 상면에 상방으로부터 전해수 공급관(17)을 거쳐서 전해수를 적하하고, 이 전해수가 침투된 엘리멘트부(E)에 공기를 송풍하여 실내에 취출하는 구성을 갖고, 전해수 공급관(17)에는 상기 엘리멘트부(E)의 상면에 대략 균등하게 전해수를 공급 가능하게 대략 횡방향의 살수 구멍(77)을 형성하였기 때문에, 이 살수 구멍(77)으로부터 토출된 전해수는 엘리멘트부(E)의 상면에 대략 균등하게 공급됨으로써, 이 엘리멘트부(E) 전체에 대략 균등하게 전해수를 침투시킬 수 있다. 따라서, 이 엘리멘트부(E)에 공기를 통과시켰을 경우, 이 공기와 전해수가 보다 접촉하기 쉬운 상태에 있기 때문에, 상기 엘리멘트부(E)를 통과하는 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 전해수 공급관(17)은 기액 접촉 부재(5)의 길이 방향에 따라 형성된 상부 프레임(74)에 삽입되고, 살수 구멍(77)은 이 상부 프레임(74)의 가이드 부재(79)에 대향하는 위치에 형성되어 있기 때문에, 이 가이드 부재(79)에 맞은 전해수는 제1 분류 시트(76)의 상부(76A) 측으로 적하된다. 이로 인해, 전해수는 제1 분류 시트(76) 전체에 확산하여 제2 분류 시트(84)에 적하하고, 이 제2 분류 시트(84) 전체에 확산하여 엘리멘트부(E)의 상면 전체에 침투하고, 기액 접촉 부재(5)의 경사에 따라 하방으로 침투해 간다. 이로 인해, 상기 엘리멘트부(E) 전체에 전해수를 대략 균등하게 침투시킬 수 있고, 상기 엘리멘트부(E)를 통과하는 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 살수 구멍(77)은 전해수 공급관(17)의 축 방향에 따라 대략 등간격으로 형성되어 있기 때문에, 이 살수 구멍(77)으로부터 적하 된 전해수는 전해수 공급관(17)에 배치된 제1 분류 시트(76) 상에 적하되고, 이 제1 분류 시트(76)에 침투함으로써, 이 전해수를 상기 제1 분류 시트(76)의 길이 방향에 대략 균등하게 확산시킬 수 있다. 이로 인해, 전해수는 기액 접촉 부재(5)의 엘리먼트부(E)의 상면부에 대략 균등하게 공급되기 때문에, 이 엘리멘트부(E) 전체에 전해수를 침투시킬 수 있고, 따라서 상기 엘리멘트부(E)를 통과하는 공기의 제균 효율의 향상을 도모할 수 있다.
이상, 일 실시 형태를 기초로 하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 활성산소종으로서 오존(O3)이나 과산화수소(H2O2)를 발생시키는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 전극으로서 백금 탄탈 전극을 이용하면, 이온종이 희박한 물로부터 전기 분해에 의해 고효율적으로 안정되게 활성산소종을 생성할 수 있다.
이때, 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 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 퇴적되었을 경우 전기 전도성이 저하되고, 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 기동의 도에 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 실시예에서는 출입 가능한 급수 탱크(11)에 의한 급수 방식으로 하였지만, 이 급수 탱크(11) 대신에, 예를 들어 수도관을 접속하여 수돗물을 직접 유도하는 수배관 급수 방식으로도 좋은 것은 물론이다.
또한, 상기 실시예에서는 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 내벽에 상당한다.
또한, 상기 실시예에서는 각 엘리멘트부(E)에는 제2 분류 시트(84)로서 3매의 시트(84A 내지 84C)를 겹치는 구성으로 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이 매수를 적절히 변경해도 좋다. 예를 들어, 기액 접촉 부재를 통과하는 풍량이, 이 기액 접촉 부재의 중앙부에서 가장 많고, 양단부측으로 이행함에 따라서 저감할 경우, 풍량이 많은 중앙부의 엘리멘트부(E)에서는 제2 분류 시트를 1매로 하고, 양단부측으로 이행함에 따라서 매수를 2매, 3매로 늘리도록 하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 중앙부에서의 유수 저항이 감소되므로, 풍량이 많은 중앙부에서는 전해수의 공급량이 증가된다. 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(메시 직경)을 변경하는(구체적으로는, 중앙부의 줄눈 직경을 크게, 양단부측으로 이행함에 따라서 작게 함) 구성으로 해도 좋다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스탠드형의 하우징 내를 구획 부재로 구획하고, 한쪽의 실에는 보수성을 갖는 기액 접촉 부재와, 이 기액 접촉 부재에 실내의 공기를 송풍하는 송풍팬을 구비하고, 다른 쪽의 실에는 기액 접촉 부재로부터 유출한 전해수를 저장하는 물받이부와, 이 물받이부에 저장한 전해수를 퍼내는 순환 펌프와, 이 순환 펌프로 퍼낸 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해수 생성 수단과, 이 전해수 생성 수단으로 생성한 전해수를 상기 기액 접촉 부재에 공급하는 전해수 공급관을 구비하고, 이 전해수 공급관을 상기 기액 접촉 부재의 살수 박스에 연결한 것을 특징으로 한다.
이 구성에서는 물받이부 및 순환 펌프를 경유하여 전해수 생성 수단에 전해수가 이송되고, 여기서 예를 들어 수돗물의 전기 분해에 의해 전해수가 생성되고, 이 전해수가 전해수 공급관을 경유하여 기액 접촉 부재의 살수 박스로 유입하고, 여기서 살수되어 기액 접촉 부재에 침투해 간다. 따라서, 기액 접촉 부재에 침투하는 전해수는 그 직전에서 전해수 생성 수단에 의해 생성된 전해수이며, 이에 따르면 공기 접촉 전에 있어서는 전해수에 포함되는 활성산소종의 소비가 억제된다.
이 경우에 있어서, 상기 기액 접촉 부재의 살수 박스 내에는 상기 전해수 공급관이 삽입되고, 이 전해수 공급관에는 축 방향에 대략 등간격으로 복수의 살수 구멍이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 순환 펌프의 토출량이 상기 살수 박스 내에서의 살수량보다도 많이 설정되어 있어도 좋다. 본 구성에서는 전해수 공급관의 복수의 살수 구멍으로부터 전해수가 살수되기 때문에, 기액 접촉 부재의 전체 영역에 대략 균등하게 전해수가 침투된다. 그리고, 순환 펌프의 토출량이 살수 박스 내에서의 살수량보다도 많이 설정되었을 경우, 전해수의 압송력을 높일 수 있어, 전해수 공급관의 안쪽에까지 전해수가 압송된다.
또한, 전해수가 전극에 통전하여 수돗물을 전기 분해함으로써 얻어지는 활성산소종을 포함하는 전해수라도 좋다. 활성산소종은 차아염소산, 오존 또는 과산화수소 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함해도 좋다. 또한, 정기적 혹은 소정의 조건 하에서 부정기에 전극의 극성을 반전시키는 것은 가능하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도1에 있어서, 부호 1은 스탠드형 공기 제균 장치를 도시한다. 이 스탠드형 공기 제균 장치(1)는 상자형의 하우징(2)을 구비하고, 이 하우징(2)은 다리부(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 가로로 나열하여 배치되어 있다. 이 하우징(2)의 하부에는, 도8에 도시한 바와 같이 가로로 긴 흡입구(3)가 형성되고, 이 흡입구(3)의 상방에는 프리(pre) 필터(3A)가 배치되어 있다. 이 프리 필터(3A)의 상방에는 송풍팬(7)이 배치되고, 이 송풍팬(7)의 상방에는 보수성이 높은 기액 접촉 부재(5)가, 도9에 도시한 바와 같이 비스듬한 형상으로 배치되고, 이 기액 접촉 부재(5)의 상방에는 가로로 긴 취출구(4)가 배치되어 있다. 부호 8은 송풍팬(7)의 지지판이며, 이 지지판(8)은 하우징(2)에 지지되어 있다.
도8에 있어서, 부호 51은 하우징(2)의 내측을 세로로 구획하는 구획 부재이다. 이 구획 부재(51)로 구획된 한쪽의 실(A)에는, 상술한 바와 같이 보수성을 갖는 기액 접촉 부재(5)와, 이 기액 접촉 부재(5)에 실내의 공기를 송풍하는 송풍팬(7)이 배치되고, 다른 쪽의 실(B)에는 기액 접촉 부재(5)로부터 유출한 전해수를 저장하는 물받이부(후술하는 급수 탱크 지지 접시)(10)와, 이 물받이부(10)에 저장한 전해수를 퍼내는 순환 펌프(13)와, 이 순환 펌프(13)로 퍼낸 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해수 생성 수단(전해조)(31)과, 이 전해조(31)에서 생성한 전해수를 기액 접촉 부재(5)에 공급하는 전해수 공급관(17)(도11 참조)이 통합하여 배치되어 있다.
상기 기액 접촉 부재(5)는 벌집 구조를 가진 필터 부재이며, 기체 접촉 면적이 널리 확보되어 전해수 적하가 가능하고, 막히기 어려운 구조로 되어 있다. 즉, 이 기액 접촉 부재(5)는, 도10에 도시한 바와 같이 파형상으로 구부러진 소재(5A)와, 평판형의 소재(5B)를 접합하고, 전체적으로 벌집형상으로 형성되어 있다. 이들 소재(5A, 5B)에는, 후술하는 전해수에 반응성이 적은 소재, 결국 전해수에 의한 열화가 적은 소재, 예를 들어 폴리올레핀 수지계, PET 수지계, 염화비닐 수지계, 불소 수지계 또는 세라믹스 수지계 등의 소재가 사용되어 있다. 기액 접촉 부재(5)의 경사각(θ)은 30° 이상인 것이 바람직하다. 그 이하인 경우, 적하된 전해수가 기액 접촉 부재(5)의 경사에 따라 흐르지 않고, 하방으로 낙하하기 때문이다. 또한, 경사각(θ)이 90°에 근접한 경우, 기액 접촉 부재(5)를 통과하는 송풍 경로가 수평으로 근접해지고, 그 만큼만 상방으로의 취출이 곤란해진다. 이 취출 방향을 수평으로 한 경우 취출 공기를 멀리 송풍할 수 없게 되고, 후술하는 바와 같이 대공간의 제균에 적합한 장치로 되지 않는다. 이 경사각(θ)은 80°> θ > 30°가 바람직하고, 본 구성에서는 약 40°이다.
도11의 (A) 내지 도11의 (C)는 기액 접촉 부재(5)에 전해수를 적하하는 수단을 도시한다.
이 기액 접촉 부재(5)의 하방에는 물받이 접시(9)(도9 참조)가 배치되고, 이 물받이 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 길이가 짧은 플라스틱제의 전해수 공급관(17)이 접속되어 있다.
이 전해수 공급관(17)의 삽입부(17A)는, 도11의 (A) 및 도11의 (B)에 도시한 바와 같이 기액 접촉 부재(5)의 상부 모서리부에 형성된 살수 박스(5C) 중에 소정의 간극(d)을 두고 삽입되고, 그 외주부에는 속으로부터 전방을 향해, 축 방향에 대략 등간격으로, 다수의 살수 구멍(17B, 17B, 17B …)을 구비하여 구성되어 있다.
다수의 살수 구멍(17B, 17B, 17B…)으로부터의 상기 공경에 대응하는 총살수량은, 상기 순환 펌프(13)의 토출량보다도 적게 설정되어 있다. 이 구성에서는 전해수 공급관(17)의 삽입부(17A) 내의 전해수 압력을 높일 수 있기 때문에, 상기 전 해수가 삽입부(17A)의 말단부의 살수 구멍(17B)에까지, 세밀하게 공급되고, 이에 의해 기액 접촉 부재(5)의 길이 방향의 구석구석까지 전해수를 균등하게 침투시킬 수 있다.
상기 전해조(31)에는, 도11의 (C)에 도시한 바와 같이 전극(32, 33)을 구비하고, 전극(32, 33)은 통전된 경우 전해조(31)로 유입한 수돗물을 전기 분해하여 활성산소종을 생성시킨다. 여기서, 활성산소종이라 함은, 일반적인 산소보다도 높은 산화 활성을 갖는 분자와 그 관련 물질이며, 슈퍼옥시드음이온, 일중항산소, 히드록실라디칼, 혹은 과산화수소 등의, 이른바 좁은 의미의 활성산소에 오존, 차할로겐산 등의, 이른바 넓은 범위의 활성산소를 포함한 것으로 한다. 전해조(31)는 기액 접촉 부재(5)에 접근하여 배치되고, 수돗물을 전기 분해하여 생성된 활성산소종을 직접 기액 접촉 부재(5)에 공급할 수 있게 구성된다.
전극(32, 33)은, 예를 들어 베이스가 Ti으로 피막층이 Ir(이리듐), Pt(백금)으로 구성된 전극판이며, 이 전극(32, 33)에 흐르는 전류치는 전류 밀도에서 몇 ㎃(milliampere)/㎠(평방 센티미터) 내지 수십 ㎃/㎠로서, 소정의 유리 잔류 염소 농도[예를 들어 1 ㎎(밀리그램)/1(리터)]를 발생시킨다.
상기 전극(32, 33)에 의해 수돗물에 통전하면 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,
2Cl- → Cl2 + 2e-
와 같이 반응하고, 또한 이 Cl2는 물과 반응하고,
Cl2 + H2O → HClO + HCl
이 된다.
이 구성에서는, 전극(32, 33)에 통전함으로써 살균력이 큰 HClO(차아염소산)이 발생하고, 이 차아염소산이 공급된 기액 접촉 부재(5)에 공기를 통과시킴으로써, 이 기액 접촉 부재(5)로 잡균이 번식되는 것을 방지할 수 있고, 기액 접촉 부재(5)를 통과하는 공기 중에 부유하는 바이러스를 불활화할 수 있다. 또한, 악취도 기액 접촉 부재(5)를 통과할 때에, 전해수 중의 차아염소산과 반응하고, 이온화하여 용해함으로써 공기 중으로부터 제거되어 탈취된다.
이어서, 본 실시 형태의 동작에 대해 설명한다.
도1에 있어서, 조작 덮개(2D)를 개방하면, 도시를 생략한 조작 패널이 설치되어 있고, 이 조작 패널을 조작함으로써 스탠드형 공기 제균 장치(1)의 운전이 개시된다. 이 운전이 개시되면, 도12을 참조하여 순환 펌프(13)가 구동되어 급수 탱크 지지 접시(10)에는 수돗물이 전해조(31)에 공급된다.
이 전해조(31)에서는 전극(32, 33)으로의 통전에 의해, 수돗물이 전기 분해되어 활성산소종을 포함하는 전해수가 생성된다. 이 전해수는 전해수 공급관(17)의 살수 구멍(도시하지 않음)을 경유하여 살수 박스(5C) 중에 살수되고, 여기서 기액 접촉 부재(5)의 상부 모서리부에 스며들어 하부를 향해 서서히 습윤한다.
잉여가 된 전해수는 물받이 접시(9)에 모이고, 인접하는 급수 탱크 지지 접시(10)로 유입하여, 거기에 저류된다. 본 구성에서는 물이 순환식으로 되어 있고, 증발 등에 의해 수량이 줄어들었을 경우 급수 탱크(11)를 거쳐서, 급수 탱크 지지 접시(10)에 수돗물이 적량 공급된다. 이 급수 탱크(11)의 수량이 줄어들었을 경우에는 개폐 덮개(2E)(도1 참조)를 개방하고 급수 탱크(11)를 꺼내어 수돗물을 보급한다.
전해수로 습윤한 기액 접촉 부재(5)에는, 송풍팬(7)을 경유하여 화살표 X로 나타낸 바와 같이 실내의 공기가 공급된다. 이 실내의 공기는 기액 접촉 부재(5)에 스며든 활성산소종에 접촉하여, 다시 실내에 취출된다. 이 활성산소종은 실내의 공기 중에, 예를 들어 인플루엔자 바이러스가 부유하였을 경우, 그 감염에 필수적인 상기 바이러스의 표면 단백질(스파이크)을 파괴 및 소실(제거)하는 기능을 갖고, 이를 파괴하면 인플루엔자 바이러스와, 상기 바이러스가 감염되는데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되고, 이에 의해 감염이 저지된다. 실증 시험의 결과, 인플루엔자 바이러스가 부유한 공기를, 본 구성의 기액 접촉 부재(5)에 통과시켰을 경우, 상기 바이러스를 99 ％ 이상 제거할 수 있는 것이 판명되었다.
본 실시예에서는, 상술한 바와 같이 물받이부(10) 및 순환 펌프(13)를 경유 하여 전해조(31)에 전해수가 이송되고, 여기서 수돗물의 전기 분해에 의해 전해수가 생성되고, 이 전해수가 전해수 공급관(17)을 경유하여 기액 접촉 부재(5)의 살수 박스(5C)에 직접적으로 유입하고, 여기서 살수되어 기액 접촉 부재(5)에 서서히 침투해 간다. 그런데, 상기 장치로는 전해수에 포함되는 차아염소산 등의 활성산소종을 이용하고, 바이러스 등의 균을 불활화하지만, 이 활성산소종은 플라스틱이나 금속 등에도 반응하여 소비되는 성질을 갖고 있다. 본 구성에서는 기액 접촉 부재(5)에 침투하는 전해수는, 그 직전에 전해조(31) 내로 전기 분해에 의해 생성된 전해수이며, 기액 접촉 부재(5)와 전해조(31) 사이에는 길이가 짧은 플라스틱제의 전해수 공급관(17)이 존재하는 것뿐이므로, 활성산소종의 소비가 억제되어 활성산소종의 풍부한 전해수가 공급된다.
본 구성에서는 하우징(2)의 하부에 설치된 흡입구(3)로부터 흡입한 실내의 공기를 기액 접촉 부재(5)에 적하한 전해수에 접촉시켜, 하우징(2)의 상부에 설치된 취출구(4)로부터 취출하는 구성을 구비하기 때문에, 이 스탠드형 공기 제균 장치(1)가, 예를 들어 유치원이나 초, 중, 고등학교나 간호 보험 시설이나, 병원 등의 소위 대공간에 설치된 경우라도 전해수에 접촉하여 제균된 실내의 공기를 대공간의 멀리에 비산하는 것이 가능해지고, 대공간에서의 공기 제균이 효율적으로 달성된다. 또한, 기액 접촉 부재(5)가 스탠드형의 하우징(2) 내에 비스듬한 형상으로 배치되므로, 그것이 수평 배치된 경우에 비해 하우징(2)의 안길이 치수가 작아져 박형화된다. 또한, 기액 접촉 부재(5)가 전해수에 반응성이 적은 소재로 형성되기 때문에, 기액 접촉 부재(5)의 내구성이 향상되고, 그 장기 수명화가 도모된 다. 또한, 전해수가 적하식이기 때문에, 전해수를 기액 접촉 부재(5)의 전체 영역에 균등하게 습윤시킬 수 있고, 여기를 통과하는 공기를 남김없이 제균하는 것이 가능해진다.
본 실시예에서는 차아염소산을 포함한 전해수가 물받이 접시(9)에 모이고, 인접하는 급수 탱크 지지 접시(10)로 유입한다. 이로 인해, 각 접시에는 잡균이 발생하지 않고, 슬라임이 발생이 방지된다. 이로 인해, 각 접시의 청소 및 보수의 빈도가 감소하고, 보수 등의 노동력의 경감이 도모된다.
상기 구성에서는 전해수 중에 있어서의 활성산소종(차아염소산)의 농도를 목표의 농도로 조정하는 것이 바람직하다. 목표 농도는, 통상 스탠드형 공기 제균 장치(1)의 설치 장소(예를 들어, 학교)에 많이 존재하는 바이러스 등(예를 들어, 곰팡이균)을 불활화시키는 농도로 설정된다. 이 경우, 예를 들어 전극(32, 33)을 흐르는 전류, 또는 이들 전극(32, 33) 사이에 인가되는 전압을 변경함으로써 전해수 중에 있어서의 차아염소산의 농도가 조정된다. 일례로서는, 전극(32, 33)에 흐르는 전류를 증가시킴으로써(예를 들어, 전류 밀도로 40 ㎃/㎠), 차아염소산의 농도를 높은 농도로 변경할 수 있다. 이에 따르면, 새로운 장치 등을 이용하는 일 없이, 전극으로의 인가 전압 등을 변경하는 것만으로 좋기 때문에, 저비용화 및 공간 절약화가 도모된다.
이상, 일 실시 형태를 기초로 하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 활성산소종으로서 오존(O3)이나 과산화수 소(H2O2)를 발생시키는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 전극으로서 백금 탄탈 전극을 이용하면, 이온종이 희박한 물로부터 전기 분해에 의해 고효율적으로 안정되게 활성산소종을 생성할 수 있다.
이때, 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 O2 -가 생성된 O2 -와 용액 중의 H+가 결합하여 과산화수소(H2O2)가 생성된다.
이 구성에서는, 전극에 통전함으로써, 살균력이 큰 오존(O3)이나 과산화수 소(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 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 퇴적한 경우, 전기 전도성이 저하되고, 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 기동의 도에 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 실시예에서는 출입 가능한 급수 탱크(11)에 의한 급수 방식으로 하였지만, 이 급수 탱크(11) 대신에, 예를 들어 수도관을 접속하여 수돗물을 직접 유도하는 수배관 급수 방식으로 해도 되는 것은 물론이다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 사시도.
도2는 내부 구성을 도시하는 사시도.
도3은 하우징의 종단면도.
도4는 기액 접촉 부재에 전해수를 적하하는 기구를 도시하는 계통도이며, 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.
도8는 내부 구성을 도시하는 사시도.
도9은 하우징의 종단면도.
도10는 기액 접촉 부재의 정면도.
도11는 기액 접촉 부재에 전해수를 적하하는 수단을 도시하는 계통도이며, 도11의 (A)는 측면도, 도11의 (B)는 살수 박스의 단면도, 도11의 (C)는 전해조의 구성도.
도12은 공기 정화의 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : (스탠드형) 공기 제균 장치
5 : 기액 접촉 부재
17 : 전해수 공급관
76 : 제1 분류 시트
77 : 살수 구멍
84 : 제2 분류 시트
E : 엘리멘트부
F : 프레임부
2 : 하우징
3 : 흡입구
4 : 취출구
5 : 기액 접촉 부재
7 : 송풍팬
9 : 물받이 접시
10 : 급수 탱크 지지 접시
11 : 급수 탱크
13 : 순환 펌프
31 : 전해조
32, 33 : 전극

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 스탠드형의 하우징 내를 구획 부재로 구획하고, 한쪽의 실에는 보수성을 갖는 기액 접촉 부재와, 이 기액 접촉 부재에 실내의 공기를 송풍하는 송풍팬을 구비하고, 다른 쪽의 실에는 기액 접촉 부재로부터 유출한 전해수를 저장하는 물받이부와, 이 물받이부에 저장한 전해수를 퍼내는 순환 펌프와, 이 순환 펌프로 퍼낸 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하는 전해수 생성 수단과, 이 전해수 생성 수단으로 생성한 전해수를 상기 기액 접촉 부재에 공급하는 전해수 공급관을 구비하고, 이 전해수 공급관을 상기 기액 접촉 부재의 살수 박스에 연결하고,
    상기 순환 펌프의 토출량이 상기 살수 박스 내에서의 살수량보다도 많이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 상기 전해수 생성 수단으로 생성한 전해수는 전극에 통전하여 수돗물을 전기 분해함으로써 얻어지는 활성산소종을 포함하는 전해수인 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 활성산소종은 차아염소산, 오존 또는 과산화수소 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
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