KR100943328B1 - 공기살균기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유입되는 오염된 공기가 자외선 램프로부터 방사되는 자외선에 집중적으로 유동시키고, 배출과정에서 자외선에 의한 광분해 반응을 촉진시켜 오염된 공기의 살균과 탈취 성능을 발휘하도록 하는 공기살균기에 관한 것으로, 공기 유동을 위하여 내부가 비워진 공간으로 된 케이스와, 상기 케이스의 하부측에 장착되어 외부 오염된 공기를 강제로 흡입하는 흡입팬과, 상기 흡입팬의 흡입력으로 외부 오염 공기를 상기 케이스 내부로 유입시키는 공기유입구와, 상기 케이스 내부에 장착된 자외선 램프와, 상기 자외선 램프의 광에 조사된 오염 공기를 케이스 외부로 배출시키는 공기배출구로 이루어지는 공기살균기에 있어서, 상기 공기유입구를 중심으로 상기 케이스의 내벽을 따라 설치되고, 그 표면에는 광촉매재코팅부가 있으며, 자외선에 의한 광분해 반응을 유도하는 반사판과, 상기 반사판의 안쪽 방향에 설치된 자외선 램프와, 상기 자외선 램프를 상기 반사판에 고정시키기 위한 홀더부와, 상기 공기유입구를 통하여 유도되는 오염 공기가 반사판에 집중되어 유동될 수 있도록 하기 위한 공기유도벽으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

공기살균기,공기정화기,정화장치,살균장치

Description

공기살균기{Air sterilizer}

본 발명은 공기 살균기에 관한 것으로, 더 상세하게는 공기살균기 내부 구성을 오염 공기의 분해와 살균 및 악취 제거에 적합하도록 구성함으로써, 유입되는 오염된 공기가 자외선 램프로부터 방사되는 자외선에 집중적으로 유동시키고, 공기 유동과정과 배출과정에서 자외선에 의한 광분해 반응을 촉진시켜 오염된 공기의 살균과 탈취 성능을 비교적 간단한 구성으로 향상시킬 수 있는 공기살균기에 관한 것이다.

실내 공기에는 각종 바이러스, 대장균 또는 곰팡이 등과 같은 병원균을 포함하여 냄새의 원인이 되는 각종 유기물이 불특정하게 분포되어 있다.

이러한 오염된 공기를 살균처리 없이 그대로 흡입할 경우에는 건강에 치명적인 해를 입을 수 있으므로, 종래에도 그 오염된 공기를 살균 처리하여 깨끗한 공기로 정화시켜 공급하는 다양한 형태의 공기 살균기가 제시되어 사용되고 있다.

종래 대부분의 공기 살균기는 통상적으로 프리필터를 거쳐 공기 중에 함유된 오염물질 등을 1차로 필터링 한 다음, 그 필터링된 공기를 자외선 램프에 의해 살균 처리하고, 살균 처리된 공기를 최종 필터를 통하여 실내로 공급하는 방식이 적 용되었다.

종래 공기살균기(10)의 구성을 설명하면, 도 1과 같이 케이스(11)의 전면판(12)에 공기유입공이 형성된 공기유입구(13)와 공기배출공이 형성된 공기배출구(14)가 형성되고, 상기 케이스(11)의 내부에는 공기유입구(13)를 통하여 유입된 오염된 공기를 필터링하는 프리필터(15)와, 그 프리필터(15)를 거친 공기를 살균 처리하는 자외선 램프(16) 및 오염된 공기의 유입과 살균처리된 공기의 배출을 가능하게 하는 송풍팬(17)이 구비된다. 이와 같이 구성된 종래의 공기살균기(10)는 실내의 오염된 공기는 송풍팬(17)에 의해 본체 케이스(11)내 공기유입구(13)로 유입된 후 프리필터(15)를 통과하고, 프리필터(15)를 통과한 공기는 자외선 램프(16)를 통과하면서 자외선에 의해 살균 처리되며, 살균된 공기는 공기배출구(14)를 통하여 실내로 배출된다.

그러나, 종래의 공기살균기(10)는 공기유입구(13)를 통하여 유입된 공기는 본체 케이스(11) 내부 전체를 통과하면서 자외선 램프(16)에서 조사되는 자외선에 의해 살균된 후 공기배출구(14)를 거쳐 곧바로 실내로 배출됨으로써, 자외선 램프(16)에서 조사되는 자외선이 케이스(11) 내를 통과하는 오염된 공기의 전체를 골고루 살균하지 못하고 미처리된 공기는 그대로 배출되는 문제점이 발생 되었고, 살균처리 효과도 미흡했다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 많은 갯수의 자외선 램프를 설치하거나 또는 보다 고효율 필터 및 광촉매를 사용하는 것도 알려져 있으나, 설치 상의 번거로움과 많은 비용이 소요되어 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 오염된 공기가 본체 하우징 내를 통과하면서 살균되는 과정에서 오염된 공기 내에 포함되어 있는 냄새의 원인이 되는 각종 유기물은 자외선에 의해 처리되지 못하므로, 이를 별도로 처리하는데 따른 시설물이 부가적으로 설치되어 구성을 복잡하게 하고 비용을 증가시키는 문제점도 나타났다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창출된 것으로, 공기유입구를 통하여 유입되는 오염된 공기가 자외선 램프로부터 방사되는 자외선에 집중적으로 유동되도록 유로를 개설하고, 오염된 공기의 유동 과정에서 자외선에 의해 광분해 반응을 일으킬 수 있도록 광촉매재를 알루미늄 반사판에 코팅처리하여 오염된 공기 중의 유기화합물의 분해와 악취 및 세균을 제거할 수 있도록 하고, 공기배출구측에는 자외선에 의해 승화하여 알칼리 성분의 광전도 촉매 역할을 할 수 있는 광촉매공간을 둠으로써, 오염된 공기에 대한 오염물 악취 분해 및 살균 기능이 강화된 공기살균기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기살균기는, 공기 유동을 위하여 내부가 비워진 공간으로 된 케이스와, 상기 케이스의 하부측에 장착되어 외부 오염된 공기를 강제로 흡입하는 흡입팬과, 상기 흡입팬의 흡입력으로 외부 오염 공기를 상기 케이스 내부로 유입시키는 공기유입구와, 상기 케이스 내부에 장착된 자외선 램프와, 상기 자외선 램프의 광에 조사된 오염 공기를 케이스 외부로 배출시키는 공기배출구로 이루어지는 공기살균기에 있어서,
상기 공기유입구를 중심으로 상기 케이스의 내벽을 따라 설치되고 그 표면에는 광촉매재코팅부가 있으며 자외선에 의한 광분해 반응을 유도하는 반사판과, 상기 반사판의 안쪽 방향에 설치된 자외선 램프와, 상기 자외선 램프를 상기 반사판에 고정시키기 위한 홀더부와, 상기 공기유입구를 통하여 유도되는 오염 공기가 반사판에 집중되어 유동될 수 있도록 하기 위한 공기유도벽으로 이루어지며,
상기 공기유입구는, 상기 반사판의 영역 범위 내로 공기를 유동시키기 위하여 상기 반사판의 저부에 형성하고 반사판을 중심으로 장착되는 자외선 램프와 수직 방향에 놓이는 위치에 두어 구성하고,
상기 공기유입구의 상부측에는, 흡입팬을 설치하여 직접 반사판으로 유동시키도록 구성되며,
상기 반사판 표면에 코팅되는 광촉매재코팅부는, 자외선 램프로부터 방사된 자외선에 의해 광분해반응을 일으킬 수 있는 산화티탄을 사용하여 구성하고,
상기 광촉매재코팅부가 있는 반사판은, 스테인레스 스틸, 구리, 니켈, 은, 알루미늄 금속과 은도금 금속 중 어느 하나를 선택하고 그 선택된 재료를 소재로 사용하여 이루어지며,
상기 홀더부는, 상기 공기유입구를 중심으로 자외선 램프를 수직방향으로 정열시켜 배치시키고, 상기 자외선 램프의 선단과 하단을 끼워서 고정하기 위하여 상기 반사판의 상하부에 브라켓을 돌출시켜 구성하고,
상기 공기유도벽은, 상기 반사판의 양측 방향을 절곡하여 일체형으로 구성하고, 상기 반사판을 중심으로 그 양측 방향에 상기 반사판과는 별도로 설치하여 구성되며,
상기 공기배출구측에는 자외선에 의해 고체에서 기체로 승화하여 알칼리 성분의 광전도 촉매 역할을 할 수 있는 별도의 광촉매재코팅부를 구성하고, 그 광촉매재코팅부를 형성하는 유로의 벽면은 아연판으로 구성한 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 공기살균기 내부 구성을 오염 공기의 분해와 살균 및 악취 제거에 적합하도록 구성함으로써, 공기유입구를 통하여 유입되는 오염된 공기가 자외선 램프로 부터 방사되는 자외선에 집중적으로 유동시키고, 공기 유동과정과 배출과정에서 자외선에 의한 광분해 반응을 촉진시켜 오염된 공기의 살균과 탈취 성능을 비교적 간단한 구성으로 향상시켜 고품질 고 신뢰성의 공기살균기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 상세하게 설명하 면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기의 외관 사시도 이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기의 백커버를 제거한 상태의 배면 구성도 이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기를 설명하기 위한 배면 사시도 이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기 평면 도식도 이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기 저면 도식도 이며, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기의 공기 유동 상태 설명도 이다.

본 발명에 따른 공기살균기(20)는, 도 2 내지 도 7과 같이, 공기 유동을 위하여 내부가 비워진 공간으로 된 케이스(21), 상기 케이스(21)의 하부측에 장착되어 외부 오염된 공기를 강제로 흡입하는 흡입팬(22), 상기 흡입팬(22)의 흡입력으로 외부 오염 공기를 상기 케이스(21) 내부로 유입시키는 공기유입구(23), 상기 케이스(21) 내부에 장착된 자외선 램프(24), 상기 자외선 램프(24)의 자외선이 조사된 오염 공기를 케이스(21) 외부로 배출시키는 공기배출구(25)로 이루어진다.

주요부분은, 반사판(26)으로서, 공기유입구(23)를 중심으로 상기 케이스(21)의 내벽을 따라 설치되고, 그 표면에는 광촉매재코팅부(27)가 있으며, 자외선 램프(24)로부터 조사되는 광에 의하여 광분해 반응을 활성화시켜 유도한다.

상기 자외선 램프(24)는 반사판(26)의 안쪽 방향에 설치하는 것이 바람직하다. 반사판(26)의 영역 범위 내에 자외선 램프(24)를 설치하면, 유동 공기에 대한 자외선 조사량 유실이 적고 또한 집중된 자외선 조사가 가능하다.

상기 자외선 램프(24)는 상기 반사판(26)을 중심으로 홀더부(28)를 통하여 고 정 장착된다. 홀더부(28)는, 자외선 램프(24)의 형상에 대응되는 형상으로 구성하고, 자외선 램프(24)의 교환이 가능하도록 구성한다.

상기 공기유입구(23)를 통하여 유도되는 오염 공기가 반사판(26)에 집중되어 유동될 수 있도록 공기유도벽(29)을 설치하는 것이 바람직하다.

여기서, 미 설명 부호 30은 백커버이고, 31은 오염 공기 중 포함된 먼지 및 불순물을 여과하기 위한 프리필터이며, 35는 휠 또는 고무링이다.

한편, 본 발명에 따른 특징부의 구성은 다음과 같이 구체화된 구성이 적용될 수 있다.

상기 공기유입구(23)는, 상기 반사판(26)의 영역 범위 내로 공기를 유동시키기 위하여 상기 반사판(26)의 저부에 형성하는 것이 바람직하다. 반사판(26)의 하부 방향에서 직접 공기를 유입하여 유동시키면, 대부분의 유동 공기는 반사판(26)의 영역 범위 내에서 유동되고, 자외선 램프(24)로부터 방사되는 자외선을 집중적으로 조사시키는데 유리하다.

또한, 상기 공기유입구(23)는, 상기 반사판(26)을 중심으로 장착되는 자외선 램프(24)와 수직 방향에 놓이는 위치에 두는 경우, 공기유입구(23)로부터 유입되는 오염 공기가 직접 자외선 램프(24)로부터 방사되는 자외선에 접촉되어 분해와 살균 그리고 탈취를 빠르게 진행된다. 자외선 램프(24)는 살균력이 높은 통상의 U/V-C램프를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기유입구(23)의 상부측에는, 흡입팬(22)을 설치하여 오염 공기를 직접 반사판(26)으로 유동시키는 것이 바람직하다. 이는 위에서 살펴본 바와 같 이, 오염 공기를 집중적으로 자외선 램프(24)에 접촉시키기 위한 부분이다.

또한, 상기 반사판(26) 표면에 코팅되는 광촉매재코팅부(27)의 재료는, 자외선 램프(24)로부터 방사된 자외선에 의해 광분해 반응을 일으킬 수 있는 산화티탄(TiO2)을 사용할 수 있다.

또한, 상기 광촉매재코팅부(27)가 있는 반사판(26)은, 무기재료 또는 금속재료가 사용될 수 있다. 예를 들면 스테인레스 스틸, 구리, 니켈, 은, 알루미늄 등의 금속과 은 도금 금속 들 중 어느 하나를 선택하여 소재로 사용할 수 있으며, 광촉매 표면적과 유동 공기의 접촉면적을 크게 하고 자외선의 조사량을 증대시킬 수 있는 표면 처리도 가능하다. 그러나 자외선 램프(24)의 자외선 반사 효율도 중요하므로 반사판(26)의 표면 설계는 이러한 점을 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 홀더부(28)는, 상기 공기유입구(23)를 중심으로 자외선 램프(24)를 수직방향으로 정열 시켜 배치시키고, 상기 자외선 램프(24)의 선단과 하단을 끼워서 고정하기 위하여 상기 반사판(26)의 상하부에 브라켓(32)을 돌출시켜 구성할 수 있다.

또한, 상기 공기유도벽(29)은, 상기 반사판(26)의 양측 방향을 절곡하여 일체형으로 구성할 수 있으며, 상기 반사판(26)을 중심으로 그 양측 방향에 별도로 공기유도벽을 설치하여 구성할 수 있다. 이러한 공기유도벽은(29), 오염 공기의 대부분이 반사판(26)의 영역 범위 내에 존재하도록 함으로써, 오염 공기의 완전한 분해와 살균 그리고 탈취가 가능하도록 하는 중요한 기능을 한다.

이를 비교적으로 살펴보면, 종래에도 자외선 램프의 자외선 반사 기능을 갖는 케이스의 처리, 그리고 일부 광촉매 담체의 활용 등이 알려져 있으나, 공통적으로 오염 공기를 자외선 램프에 집중시켜 처리하지 못하여 살균과 탈취가 미흡했다. 공기유도벽(29)은 유동 공기가 반사판(26) 영역에 대부분 집중되도록 유도함으로써 이러한 종래의 미흡한 살균 및 탈취 성능을 보완하는 기능을 한다.

또한, 상기 공기배출구(25)측에는 자외선에 의해 고체에서 기체로 승화하여 알칼리 성분의 광전도 촉매 역할을 할 수 있는 별도의 광촉매재코팅부(33)를 구성할 수 있다. 광촉매재코팅부(33)는 배출되는 유동 공기 중에 포함된 미처리 분해물에 의한 악취 및 살균을 최종적으로 처리하기 위한 부분으로서, 광촉매재코팅부(33)를 형성하는 유로의 벽면은 자외선 램프(24)로 부터 조사되는 광에 의해 광촉매를 활성화시키는 아연판 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 아연판은 자외선 램프(24)의 자외선 광 조사에 의하여 고체에서 기체로 승화하면서 광전도성 촉매 역할을 하게 되고, 이에 따라 오염 공기에 대한 탈취와 살균을 최종적으로 하게 된다.

본 발명에 따른 공기살균기의 전체 동작을 도 2 및 도 7을 참고로 살펴보면, 케이스 외부 컨트롤판넬(34) 전원을 "온" 시키고, 풍량과 운전모드를 선택하고, 운전을 시작하면, 흡입팬(22)이 작동을 시작하고, 자외선 램프(24)에서는 자외선이 방사된다.

운전 모드에서 외부 공기는 흡입팬(22)의 흡입력으로 케이스(21)에 장착된 프리필터(31)를 거쳐 공기유입구(23)를 1차로 통과하여 반사판(26)의 하부측을 경유하며, 연속적으로 자외선 램프(24)로부터 방사되는 자외선 조사 영역을 통과한 다. 이때 반사판(26) 및 그 주변부를 유동하는 대부분의 공기는 공기유도벽(29)에 의해 유동 영역이 반사판(26) 영역에 집중되어 충분한 자외선 조사량을 받는다.

따라서 공기 중에 포함된 오염물질의 분해가 활성화되어 악취 및 탈취의 제거 작용이 급속하게 진행되며, 동시에 자외선에 의해 세균이 사멸되며, 그 후 분해와 살균이 진행된 유동 공기는 그 후 상부측 공기배출구(25)측으로 이동된다.

공기배출구(25)측에는 자외선 램프(24)의 자외선 방사 영역에 포함되는 별도의 광촉매재코팅부(33)가 있어 최종적으로 자외선에 의한 오염 공기 중 미분해 물질에 대한 분해와 살균을 진행하여 공기배출구(25)로 신선한 공기를 배출시킨다.

본 발명은 바람직한 실시 예와 관련하여 설명 되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 특허청구범위에 기재된 범위에 속한다.

도 1은 종래의 공기살균기 설명도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기의 사시도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기의 백커버를 제거한 상태의 배면 구성도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기를 설명하기 위한 배면 사시도. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기 평면 도식도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기 저면 도식도.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공기살균기의 공기 유동 상태 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20: 공기살균기

21: 케이스

22: 흡입팬

23: 공기유입구

24: 자외선램프

25: 공기배출구

26: 반사판

27: 광촉매재코팅부

28: 홀더부

29: 공기유도벽

30: 백커버

31: 프리필터

32: 브라켓

33: 광촉매재코팅부

Claims (11)

1. 공기 유동을 위하여 내부가 비워진 공간으로 된 케이스와, 상기 케이스의 하부측에 장착되어 외부 오염된 공기를 강제로 흡입하는 흡입팬과, 상기 흡입팬의 흡입력으로 외부 오염 공기를 상기 케이스 내부로 유입시키는 공기유입구와, 상기 케이스 내부에 장착된 자외선 램프와, 상기 자외선 램프의 광에 조사된 오염 공기를 케이스 외부로 배출시키는 공기배출구로 이루어지는 공기살균기에 있어서,

   상기 공기유입구를 중심으로 상기 케이스의 내벽을 따라 설치되고 그 표면에는 광촉매재코팅부가 있으며, 자외선에 의한 광분해 반응을 유도하는 반사판과, 상기 반사판의 안쪽 방향에 설치된 자외선 램프와, 상기 자외선 램프를 상기 반사판에 고정시키기 위한 홀더부와, 상기 공기유입구를 통하여 유도되는 오염 공기가 반사판에 집중되어 유동될 수 있도록 하기 위한 공기유도벽으로 이루어지며,

   상기 공기유입구는, 상기 반사판의 영역 범위 내로 공기를 유동시키기 위하여 상기 반사판의 저부에 형성하고 반사판을 중심으로 장착되는 자외선 램프와 수직 방향에 놓이는 위치에 두어 구성하고,

   상기 공기유입구의 상부측에는, 흡입팬을 설치하여 직접 반사판으로 유동시키도록 구성되며,

   상기 반사판 표면에 코팅되는 광촉매재코팅부는, 자외선 램프로부터 방사된 자외선에 의해 광분해반응을 일으킬 수 있는 산화티탄을 사용하여 구성하고,

   상기 광촉매재코팅부가 있는 반사판은, 스테인레스 스틸, 구리, 니켈, 은, 알루미늄 금속과 은도금 금속 중 어느 하나를 선택하고 그 선택된 재료를 소재로 사용하여 이루어지며,

   상기 홀더부는, 상기 공기유입구를 중심으로 자외선 램프를 수직방향으로 정열시켜 배치시키고, 상기 자외선 램프의 선단과 하단을 끼워서 고정하기 위하여 상기 반사판의 상하부에 브라켓을 돌출시켜 구성하고,

   상기 공기유도벽은, 상기 반사판의 양측 방향을 절곡하여 일체형으로 구성하고, 상기 반사판을 중심으로 그 양측 방향에 상기 반사판과는 별도로 설치하여 구성되며,

   상기 공기배출구측에는 자외선에 의해 고체에서 기체로 승화하여 알칼리 성분의 광전도 촉매 역할을 할 수 있는 별도의 광촉매재코팅부를 구성하고, 그 광촉매재코팅부를 형성하는 유로의 벽면은 아연판으로 구성한 것을 특징으로 하는 공기살균기.
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