KR101008815B1 - 액처리장치, 공기조화장치, 및 가습기 - Google Patents

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Abstract

액처리장치에서는 방전전극(31)과 분출기(32)가 대향되어 배치된다. 방전전극(31)과 분출기(32) 사이에는, 전윈(33)에 의하여 전위차가 부여된다. 그 결과, 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a)을 향하여, 방전전극(31)으로부터 스트리머 방전이 일어난다. 스트리머 방전에 따라 생성된 활성종이 액적(32a) 중에 흡수되어, 처리수(32a)의 살균처리나 정화처리가 이루어진다.

Description

액처리장치, 공기조화장치, 및 가습기{LIQUID TREATING APPARATUS, AIR-CONDITIONING APPARATUS, AND HUMIDIFIER}
본 발명은, 액체를 처리하는 액처리장치와, 이 액처리장치를 구비하는 공기조화장치 및 가습기에 관한 것이다.
종래, 처리액의 정화 등을 행하는 액처리장치가 널리 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1(일본 특허공개 2004-108685호 공보)에는, 공기조화장치의 드레인 팬에 회수된 응축수를 정화하는 액처리장치가 개시되어 있다.
이 공기조화장치에는 실내유닛 내에 열교환기가 설치된다. 이 열교환기에서 피처리공기가 냉각되면, 공기 중의 수분이 응축되어 응축수가 발생한다. 이에 따라, 이러한 종류의 공기조화장치에는 열교환기 하측에 응축수를 회수하기 위한 드레인 팬이 배치된다.
그런데, 이와 같은 드레인 팬 내에 응축수가 장시간에 걸쳐 고이면 응축수 중의 세균이 번식되어, 응축수의 수질오염이나 악취의 원인이 된다. 이를 위하여 특허문헌 1에서는, 자외선을 이용하여 드레인 팬 내에 고인 응축수를 정화하도록 하였다.
구체적으로, 이 공기조화장치에서는 드레인 팬 근방에 자외선 조사장치가 설 치된다. 자외선 조사장치로부터 응축수를 향하여 자외선이 조사되면, 응축수의 살균처리가 이루어진다. 그 결과, 이 공기조화장치에서는 응축수의 수질 정화가 도모되며, 응축수로부터의 악취 발생도 억제된다.
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
특허문헌 1과 같이 자외선을 이용하여 응축수를 처리하는 경우, 응축수의 살균능력이나 정화능력에 한계가 있으며, 또 자외선 조사장치가 비교적 크다는 점에서 공기조화장치의 대형화를 초래할 우려가 있다. 또한 드레인 팬 내 표면에 항균처리를 하거나 응축수 중에 약제를 첨가하여 살균처리를 하는 방법도 알려져 있으나, 그 살균능력의 지속성에 한계가 있으므로, 장기에 걸쳐 응축수의 수질을 확보할 수 없다.
이상과 같이, 응축수 등의 액처리분야에 있어서는 살균능력이나 액 정화능력이 우수하며 또 소형의 액처리장치가 요구된다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 매우 높은 정화능력을 갖는 액처리장치를 제공하는 데 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
제 1 발명은, 처리액(32a)을 정화하는 액처리장치를 전제로 한다. 그리고 이 액처리장치는, 처리액(32a)을 분출하는 분출기(32)와, 이 분출기(32)로부터 분출된 처리액(32a)을 향하여 방전을 발생시키는 방전전극(31)과, 상기 분출기(32)로부터 분출되는 처리액(32a)과 상기 방전전극(31) 사이에 전위차를 부여하는 전원(33)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출되는 처리액(32a)과, 방전전극(31)과의 사이에 전원(33)으로부터 전위차가 부여된다. 그 결과, 분출기(32)로부터 분출된 처리액(32a)에 대하여, 방전전극(31)으로부터 방전이 일어난다. 이 방전에 따라 공기 중에서는 라디칼 등 활성종이 생성된다. 이 활성종이 처리액(32a)에 흡수되면, 처리액(32a) 중에서 살균이 이루어짐과 더불어, 처리액(32a) 중의 오염물질이 산화분해 된다. 그 결과, 처리액(32a)이 정화된다.
제 2 발명은, 제 1 발명에 있어서 스트리머 방전을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
제 2 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출되는 처리액(32a)을 향하여 방전전극(31)으로부터 스트리머 방전이 일어난다. 스트리머 방전에서는, 다른 방전(예를 들어 글로우 방전이나 코로나 방전)에 비하여, 방전마당에서의 전계밀도가 높아지므로, 방전에 따라 공기중에서 생성되는 활성종의 양도 많아진다. 여기서, 이 스트리머 방전에서는, 활성종으로서, 고속전자, 이온, 오존, 히드록시 라디칼 등 라디칼이나, 그 외 여기분자(여기산소분자, 여기질소분자, 여기수분자 등)가 생성된다. 이들 활성종이 처리액(32a)에 흡수되면, 처리액(32a) 중에서 효과적으로 살균이 이루어지며, 또 처리액(32a) 중 오염물질이 효과적으로 산화분해 된다.
제 3 발명은, 제 1 또는 제 2 발명에 있어서 상기 분출기가, 상기 처리액을 입자형상의 액적(液滴)(32a)으로 하여 분출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 3 발명에서는, 처리액(32a)이 미세한 입자형상의 액적으로 되어 분출기(32)로부터 분출된다. 방전전극(31)으로부터는, 이 입자형 처리액(32a)을 향하여 방전이 진전된다.
구체적으로, 예를 들어 방전전극(31)을 양측으로 하며, 분출기(32)를 음측으로 하여 스트리머 방전을 할 경우, 분출기(32)로부터는 음의 전하를 띤 액적(32a)이 분출된다. 이 액적(32a)으로부터는, 양의 전하를 띤 방전전극(31)을 향하여 전자사태(avalanche effect)가 발생하며, 액적(32a)은 음의 전하를 잃는다. 한편, 방전전극(31)으로부터는 양 전하의 리더라 불리는 미소 아크가 진전되며, 이 미소 아크가 액적(32a)에 도달한다. 이상과 같이 하여, 스트리머 방전에서는, 전자사태 생성→리더 형성→리더 소멸→전자사태 생성→…란 주기가 반복되어 행해진다.
여기서, 가령 분출기로부터 연속된 처리액이 분출되고, 이 처리액에 대하여 미소 아크가 진전되면, 방전전류가 증대되어, 이른바 스파크(불꽃방전)가 발생하기 쉬워진다. 한편, 본 발명에서는 처리액이 미세한 입자형이 되어 액적(32a) 상태로 된다. 그리고 각 액적(32a) 사이에 미세한 틈새가 형성된다. 이로써, 이 틈새에 의하여 방전전류가 흐르기 어려워지므로, 스파크 발생도 회피된다. 이상과 같이 하여, 본 발명에서는 전술한 스트리머 방전의 주기가 이상적인 형태로 반복된다. 그 결과, 방전전극(31)으로부터 액적(32a)을 향하여 강한 발광을 수반하는 플라즈마 기둥이 생성되어, 스트리머 방전이 안정된다.
제 4 발명은, 제 1 내지 제 3 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 분출기(32)가, 방전전극(31) 쪽을 향하여 처리액(32a)을 분출하도록 구성되며, 상기 방전전극(31) 선단이 상기 분출기(32) 쪽을 향하는 것을 특징으로 한다.
제 4 발명에서는, 방전전극(31)으로부터의 방전의 진전방향과, 분출기(32)로부터의 처리액(32a) 분출방향이 대향한다. 그 결과, 처리액(32a)과 활성종과의 기액접촉 효율이 더욱 향상된다.
제 5 발명은, 제 4 발명에 있어서, 상기 분출기(32)가 처리액(32a)을 중공 원추형상으로 분출하도록 구성되며, 상기 방전전극(31) 선단이, 중공 원추형상으로 퍼지는 처리액(32a)의 안쪽에 배치되는 것을 특징으로 한다.
제 5 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출되는 처리액(32a)이, 방전전극(31) 선단부를 내포하는 상태로 된다. 이로써, 방전전극(31) 선단으로부터는, 그 주위의 처리액(32a)을 향하여 플레어형상으로 퍼진 방전이 일어난다.
제 6 발명은, 제 1 내지 제 5 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 분출기(32)는, 물을 함유하는 처리액(32a)을 분출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 6 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출되는 처리액(32a) 중에 물(H2O)이 함유된다. 여기서, 방전에 따른 라디칼 생성에 관해서는, 물의 존재 하에서 특별히 강한 산화력을 가진 OH 라디칼이 발생함이 알려져 있다. 이로써, 본 발명에서는 처리액(32a)에 함유된 물을 향하여 방전을 일으키게 함으로써 OH 라디칼 발생량이 촉진되므로, 처리액(32a) 중의 세균에 대한 살균능력이나, 오염물질에 대한 산화분해 능력이 향상된다.
제 7 발명은, 피처리공기를 냉각하는 냉각수단(46)과, 이 냉각수단(46)으로 응축된 수분을 회수하는 드레인 팬(48)과, 이 드레인 팬(48) 내에 회수된 응축수를 정화하는 액처리장치를 구비하는 공기조화장치를 전제로 한다. 그리고 이 공기조화장치는, 상기 액처리장치가 제 1 내지 제 6 발명 중 어느 하나의 액처리장치(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 7 발명의 공기조화장치는, 냉각수단(46)으로 피처리공기를 냉각함으로써, 예를 들어 실내 등의 냉방이 이루어진다. 냉각수단(46)에서는, 피처리공기가 냉각됨으로써 수분이 응축된다. 이 수분은 응축수로서 드레인 팬(48) 내에 회수된다.
여기서, 드레인 팬(48) 내에 장기에 걸쳐 응축수가 저류되면, 응축수 중 세균이 증식되어, 악취의 발생이나 응축수의 수질오염을 초래해버린다. 그래서 본 발명에서는, 제 1 내지 제 6 발명 중 어느 하나의 액처리장치(30)가, 처리액으로서의 응축수(32a)를 대상으로 하여 응축수(32a)를 정화한다.
구체적으로, 액처리장치(30)에서는 분출기(32)로부터 응축수(32a)가 분출되며, 방전전극(31)으로부터는 이 응축수(32a)를 향하여 방전이 일어난다. 그 결과, 방전에 따라 생성되는 활성종이 응축수(32a) 중에 흡수되어, 응축수(32a)의 살균처리나 정화처리가 이루어진다.
제 8 발명은, 제 7 발명에 있어서 상기 액처리장치(30)가 분출기(32)로부터 분출되는 응축수(32a)를 피처리공기 중에 방출하여, 피처리공기를 가습하는 것을 특징으로 한다.
제 8 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출된 응축수(32a)가, 방전에 따라 생성되는 활성종을 흡수하여 정화된 후, 이 응축수(32a)가 그대로 피처리공기에 방출된다. 즉, 본 발명의 공기조화장치에서는, 액처리장치(30)에서 처리된 응축수(32a)가 피처리공기의 가습에 이용된다.
제 9 발명은, 피처리공기에 방출하기 위한 가습수를 저류하는 가습수 탱크와, 이 가습수 탱크 내의 가습수를 대상으로 하는 액처리장치를 구비하는 가습기를 전제로 한다. 그리고 이 가습기는, 상기 액처리장치가 제 1 내지 제 6 발명 중 어느 하나의 액처리장치(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 9 발명의 가습기는, 가습수를 피처리공기에 방출함으로써, 피처리공기의 가습이 가능하게 구성된다. 가습수 탱크(65) 내에는 피처리공기를 가습하기 위한 가습수가 저류된다. 여기서, 가습수 탱크(65) 내에 장기에 걸쳐 가습수가 저류되면, 가습수 중 세균이 증식되어, 가습수의 수질이 손상되어버린다. 이와 같은 가습수를 공기에 방출하면, 가습대상이 될 공간이 오염되며, 위생상 바람직하지 않다. 그래서 본 발명의 가습기에서는, 제 1 내지 제 6 발명 중 어느 하나의 액처리장치(30)가, 처리액으로서의 가습수(32a)를 대상으로 하여 가습수(32a)를 정화한다.
구체적으로, 액처리장치(30)에서는 분출기(32)로부터 가습수(32a)가 분출되며, 방전전극(31)으로부터는 이 가습수(32a)를 향하여 방전이 일어난다. 그 결과, 방전에 따라 생성되는 활성종이 가습수(32a) 중에 흡수되어, 가습수(32a)의 살균처리나 정화처리가 이루어진다.
제 10 발명의 가습기는, 제 1 내지 제 6 발명 중 어느 하나의 액처리장치(30)를 구비하며, 상기 액처리장치(30)는, 분출기(32)로부터 분출되는 가습수(32a)를 피처리공기 중에 방출하여, 피처리공기를 가습하는 것을 특징으로 한다.
제 10 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출된 처리액(32a)이, 방전에 따라 생성되는 활성종을 흡수하여 정화된 후, 이 처리액(32a)이 그대로 피처리공기에 방출되어 피처리공기의 가습이 이루어진다.
[발명의 효과]
본 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출되는 처리액(32a)을 향하여 방전을 발생시킴으로써, 방전에 따라 생성되는 활성종을 처리액(32a) 중에 흡수시키도록 한다. 이로써, 본 발명에 의하면, 처리액(32a) 중 세균을 효과적으로 사멸시킬 수 있으며, 또 처리액(32a) 중 오염물질을 효과적으로 산화분해 할 수 있다. 따라서 본 발명의 액처리장치에서는 처리액(32a)에 대하여 매우 높은 정화능력을 가질 수 있다.
또, 이와 같이 처리액(32a)에 대하여 직접 방전하도록 하면, 방전의 충격력에 의하여 처리액(32a) 중 세균을 물리적으로 사멸시킬 수 있다. 따라서 이 액처리장치의 살균능력을 향상시킬 수 있다.
특히, 제 2 발명에서는 방전전극(31)으로부터 처리액(32a)에 대하여 스트리머 방전을 하도록 한다. 이 스트리머 방전은 다른 방전에 비하여 활성종의 생성량이 많으므로, 처리액(32a)의 살균능력이나 정화능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 방전전극(31)으로부터 처리액(32a)을 향하여 스트리머 방전이 발생하면, 그 방전방향과 동일방향에 이온풍이 발생한다. 제 2 발명에서는, 이 이온풍에 의하여 활성종과 처리액(32a)과의 기액접촉 효율이 향상되므로, 처리액(32a)에 활성종이 효율적으로 흡수된다. 따라서 본 발명에 의하면 액처리장치의 정화능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 제 3 발명에서는 분출기(32)로부터 미세한 입자형상의 액적(32a)을 분출시켜, 이 액적(32a)에 대하여 방전을 행하도록 한다. 이로써, 제 3 발명에 의하면 각 액적(32a) 사이에 생기는 틈새의 작용으로 스파크 발생을 방지할 수 있으며, 방전의 안정화를 도모할 수 있다. 따라서 제 3 발명에 의하면 활성종의 생성량이 안정되므로, 이 액처리장치의 정화능력도 안정시킬 수 있다.
또한, 제 3 발명에서는 미세한 입자형상의 액적(32a)과 활성종이 접촉한다. 이로써, 제 3 발명에 의하면 액적(32a)에 대하여 활성종이 흡수되기 쉬워지므로, 처리액(32a)의 정화능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
제 4 발명에서는 방전전극(31)과 분출기(32)가 서로 마주하도록 배치된다. 이로써, 제 4 발명에 의하면, 처리액(32a)과 활성종과의 기액접촉 효율을 더욱 향상시켜, 이 액처리장치의 정화능력을 높일 수 있다.
또, 제 4 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출된 처리액(32a)이 방전전극(31)을 향하여 비산(飛散)된다. 이로써, 이 처리액(32a)에 의하여 방전전극(31) 표면에 부착한 먼지나 오염물을 제거할 수 있다. 따라서 제 4 발명에 의하면 방전전극(31)의 청소나 교환의 빈도를 적게 할 수 있다.
또한, 방전전극(31) 표면에 부착한 처리액(32a)은, 방전전극(31)으로부터 분출기(32) 쪽을 향하는 이온풍을 타고 방전전극(31) 선단에 모이기 쉬워진다. 그 결과, 방전전극(31) 선단에는 액막(液膜)이 형성된다. 이로써, 방전전극(31) 선단부에서는, 방전이 발생해도 그 온도가 상승하기 어려워지므로, 방전전극(31) 선단부의 용융·산화를 방지할 수 있다. 따라서 제 4 발명에 의하면, 방전전극(31) 선단부의 열화·마모를 방지할 수 있어, 방전전극(31)의 교환빈도를 저감할 수 있다.
또, 이와 같이 하여, 방전전극(31) 선단부가 마모(후퇴)하지 않게 되면, 방전전극(31)과 분출기(32)의 거리(설계거리)를 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 제 4 발명에서는 방전전극(31)의 후퇴에 따라 설계거리가 커져버리는 일이 없으므로, 장기에 걸쳐 소기의 방전을 유지시킬 수 있다.
제 5 발명에서는, 분출기(32)로부터 중공 원추형상의 처리액(32a)을 분출시키도록 하여, 이 중공 원추형상 처리액(32a) 내부에 방전전극(31)의 산던을 위치시킨다. 이로써, 본 발명에 의하면 방전전극(31) 선단으로부터 주위의 처리액(32a)을 향하여 방전이 플레어형상으로 퍼지므로, 활성종을 광범위하게 생성할 수 있다.
또, 본 발명에서는 분출기(32)로부터 분출된 처리액(32a)이 방전전극(31) 선단에 직접 닿는 일이 없으므로, 방전을 안정시킬 수 있다.
제 6 발명에서는, 분출기(32)로부터 분출되는 처리액(32a) 중에 물(H2O)을 함유시키도록 한다. 이로써, 제 6 발명에 의하면, 방전에 따라 히드록시 라디칼(OH 라디칼), 히드로퍼옥시드(HO2), 과산화수소(H2O2) 등의 살균력·산화력이 높은 활성종을 생성할 수 있어, 처리액(32a)의 정화능력을 더욱 높일 수 있다.
제 7 발명에서는, 제 1에서 제 6 발명의 액처리장치(30)를 공기조화장치의 응축수(32a) 정화에 이용하도록 한다. 이로써, 제 7 발명에 의하면, 응축수(32a)를 항상 청정한 상태로 유지할 수 있어, 응축수(32a)로부터의 악취 발생이나, 응축수(32a)의 수질오염을 미연에 회피할 수 있다. 또, 이 액처리장치(30)는 매우 정화능력이 높고 소형설계가 가능하므로, 이 액처리장치(30)를 공기조화장치에 탑재해도, 공기조화장치의 대형화를 초래하는 일이 없다.
제 8 발명에서는, 액처리장치(30)에서 처리한 응축수(32a)를 피처리공기의 가습에 이용하도록 한다. 이로써, 본 발명에 의하면, 드레인 팬(48)에 저류된 응축수의 배수기구가 불필요해지며, 또 드레인 팬(48)의 소형화도 도모할 수 있다. 또한 공기에 부여되는 응축수(32a)는 액처리장치(30)에서 이미 정화되어 있으므로, 가습공기가 공급되는 공간이 오염되는 일도 없다. 더불어, 응축수 중에는 미반응 활성종이 잔존하는 경우도 있으므로, 이 응축수를 공기에 포함시켜 실내 등 공간으로 보냄으로써, 실내 등의 세균제거·탈취(脫臭)도 행할 수 있다.
제 9 발명은, 제 1에서 제 6 발명의 액처리장치(30)를 가습기의 가습수(32a) 정화에 이용하도록 한다. 이로써, 제 9 발명에 의하면, 가습수(32a)를 항상 청정한 상태로 유지할 수 있으므로, 가습수(32a)로부터의 악취 발생이나, 응축수(32a)의 수질오염을 미연에 회피할 수 있다. 또, 이 액처리장치(30)는 매우 정화능력이 높고 소형설계가 가능하므로, 이 액처리장치(30)를 가습기에 탑재해도 가습기의 대형화를 초래하는 일이 없다.
제 10 발명에서는, 액처리장치(30)에서 정화한 처리수(32a)를 피처리공기 중에 방출하여, 피초리공기를 가습하도록 한다. 이로써, 본 발명에 의하면, 청정한 수분이 피처리공기에 부여되므로, 가습대상공간이 오염되어버리는 일이 없다. 더불어, 피처리공기에 부여되는 처리수(32a) 중에는 활성종이 잔존하므로, 이 처리수(32a)를 함유한 공기를 가습대상 공간으로 보냄으로써, 이 공간의 세균제거·탈취를 행할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 관한 배수처리 시스템의 개략 구성도이다.
도 2(A) 및 (B)는, 스트리머 방전의 메커니즘을 나타내는 설명도이다.
도 3은, 제 2 실시형태에 관한 공기조화장치 실내유닛의 개략 구성도이다.
도 4는, 드레인 팬 및 액처리장치의 개략 구성도이다.
도 5는, 제 2 실시형태 변형예에 관한 공기조화장치 실내유닛의 개략 구성도이다.
도 6은, 드레인 팬 및 액처리장치의 개략 구성도이다.
도 7은, 제 3 실시형태에 관한 공기조화장치의 개략 구성도이다.
도 8은, 가습수 탱크 및 액처리장치의 개략 구성도이다.
도 9는, 제 3 실시형태 변형예에 관한 공기조화장치의 개략 구성도이다.
도 10은, 제 4 실시형태에 관한 가습기의 개략 구성도이다.
도 11은, 제 4 실시형태 변형예에 관한 가습기의 개략 구성도이다.
도 12는, 그 밖의 실시형태의 예 1에 관한 액처리장치의 개략 구성도이다.
도 13은, 그 밖의 실시형태의 예 2에 관한 액처리장치의 개략 구성도이다.
도 14는, 그 밖의 실시형태의 예 3에 관한 액처리장치의 개략 구성도이다.
도 15는, 그 밖의 실시형태의 예 4에 관한 액처리장치의 개략 구성도이다.
도 16은, 그 밖의 실시형태 예 4의 분출기의 개략 구성도이며, (A)는 바늘부를 접기 전의 분출기 평면도이고, (B)는 바늘부를 접은 후의 분출기 측면도이다.
[부호의 설명]
10 : 배수처리 시스템 30 : 액처리장치
31 : 방전전극 32 : 분출기
32A : 처리수, 액적, 응축수, 가습수(처리액)
33 : 전원 40 : 공기조화장치
46 : 냉각수단 48 : 드레인 팬
65 : 가습수 탱크
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
<<제 1 실시형태>>
본 발명의 제 1 실시형태에 관한 액처리장치(30)는, 공업배수나 하수 등 처리액(처리수)을 대상으로 하는 배수처리 시스템(10)에 적용되는 것이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 배수처리 시스템(10)은 중공상태이며 세로로 긴 액 처리탑(11)을 구비한다. 액 처리탑(11)은, 원통형의 몸체부(11a)와, 이 몸체부(11a) 상단에 형성된 천장판부(11b), 및 이 몸체부(11a)로부터 하방으로 돌출하는 원추형상의 바닥판부(11c)로 구성된다. 또 액 처리탑(11) 내 바닥부에는, 처리수가 일시적으로 저류되는 반응조(槽)(15)가 형성된다.
액 처리탑(11)에는, 그 몸체부(11a) 측면에 급기구(12)와 배기구(13)가 형성된다. 급기구(12)는 액 처리탑(11) 내부에 신선한 공기를 도입한다. 배기구(13)는 액 처리탑(11) 내부의 공기를 실외로 배출한다. 배기구(13)에는 공기를 배출하기 위한 배기 팬(13a)이 설치된다.
액 처리탑(11)에는 천장판부(11b)의 정상부를 처리수 공급관(21)이 관통된다. 처리수 공급관(21)은, 공장 등에서 배출된 오수 등 처리수를 액 처리탑(11) 내로 도입한다. 처리수 공급관(21)에는 처리수를 반송(搬送)하는 액공급 펌프(21a)가 설치된다. 또 액공급 펌프(21a)의 유출 단부에는, 상세함은 후술하는 분출기(32)가 설치된다.
액 처리탑(11)에는 바닥판부(11c) 하단부에 슬러지 배출관(22)이 접속된다. 슬러지 배출관(22)은, 반응조(15) 바닥에 침전된 슬러지를 액 처리탑(11) 외부로 배출한다. 슬러지 배출관(22)에는 제 1 개폐밸브(22a)가 형성된다. 또 액 처리탑(11)에는 몸체부(11a) 하측의 측면에 처리수 배출관(23)이 접속된다. 처리수 배출관(23)은, 액 처리탑(11) 내에서 정화된 처리수(처리가 끝난 물)를 액 처리탑(11) 외부로 배출한다. 처리수 배출관(23)에는 제 2 개폐밸브(23a)가 형성된다.
배수처리 시스템(10)에는 상기 액처리장치(30)와 디미스터(35)가 설치된다.
액처리장치(30)는 처리수를 대상으로 하며, 이 처리수의 정화를 도모한다. 이 액처리장치(30)는 방전전극(31), 분출기(32) 및 전원(33)을 구비한다. 방전전극(31) 및 분출기(32)는 액 처리탑(11) 내의 상부측 공간에 배치된다. 전원(33)은 액 처리탑(11) 외부에 설치된다.
방전전극(31)은 막대형상 내지 바늘형상으로 형성되며, 수직방향으로 이어지는 자세로 액 처리탑(11) 내에 유지된다. 그리고 방전전극(31) 선단(위쪽 끝)이 분출기(32) 쪽을 향한다. 방전전극(31)은 내수성이 우수한 스테인리스 재료로 구성된다. 또 방전전극(31)은 전원(33)의 양극과 전기적으로 접속된다.
분출기(32)는 상기 처리수 공급관(21)으로부터 공급되는 처리수(32a)를 분출한다. 분출기(32)는, 처리액을 입자형상의 미세한 액적(32a)으로 하여 분출하도록 구성된다. 구체적으로 분출기(32)는, 액적(32a)의 입경이 1㎛∼20㎛ 범위가 되도록 설계된다.
분출기(32)는 분출구가 하측을 향하며, 방전전극(31) 쪽을 향하여 처리수(32a)를 분출하도록 구성된다. 즉, 분출기(32)는 상기 방전전극(31)과 대향하도록 배치된다. 또 분출기(32)는 처리수(32a)의 분출형상이, 방전전극(31)의 축선을 중심으로 하는 중공 원추형상이 되도록 구성된다. 그리고 방전전극(31) 선단은 중공 원추형상으로 퍼지는 처리수(32a)의 내부에 위치한다. 또 분출기(32)는 전원(33)의 음극과 전기적으로 접속된다. 즉, 분출기(32)로부터 분출되는 처리수(32a)는 음의 전하를 띤다.
전원(33)은 직류식의 고압전원으로 구성된다. 전원(33)은 상기 방전전극(31)과, 분출기(32)로부터 분출되는 처리수(32a) 사이에 전위차를 부여한다. 그 결과, 액처리장치(30)에서는 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a)을 향하여, 방전전극(31)으로부터 스트리머 방전이 일어난다. 즉, 액처리장치(30)에서는 분출기(32)로부터 분출된 액적(32a)이, 방전전극(31)과 쌍을 이루는 대향전극으로서 기 능한다. 또, 상기 방전전극(31)과 분출기(32)는, 전원(33)의 전위차에 따라, 방전전극(31)과 액적(32a) 사이에 소기의 스트리머 방전이 발생하도록, 서로의 위치관계가 정해져 있다.
상기 디미스터(35)는, 처리수가 유통 가능한 복수의 개구를 갖는 충돌판으로 구성된다. 이 디미스터(35)는, 상기 급기구(12)로부터 흡입되어 배기구(13)로부터 배출되는 공기 중의 수분을 포착하고, 포착한 수분을 액 처리탑(11) 내 반응조(15)로 적하시킨다.
-운전동작-
다음으로, 이 배수처리시스템(10)의 운전동작에 대하여 설명한다. 배수처리시스템(10)의 운전 시에는, 배기 팬(13a) 및 액공급 펌프(21a)가 운전상태가 되며, 제 2 개폐밸브(23a)가 개방된다. 또 전원(33)이 온 상태로 되어, 방전전극(31)과 분출기(32) 사이에 전위차가 부여된다. 공장 등에서 배출된 처리수는 처리수 공급관(21)을 흘러 분출기(32)로부터 분출된다. 또 배기구(12)로부터 도입된 신선한 공기는 액 처리탑(11) 내를 통과하여 배기구(13)로부터 배출된다.
액처리장치(30)에서는, 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a)과 방전전극(31) 사이에서 스터리머 방전이 행해진다. 구체적으로, 도 2(A)에 나타내는 바와 같이 액처리장치(30)에서는, 방전전극(31)과 분출기(32) 사이의 전계에 유도되어, 음의 전하를 띤 처리수가 분출기(32)로부터 액적(32a)으로 되어 튀어나온다. 음전하의 액적(32a)으로부터는, 양극인 방전전극(31)을 향하여 전자사태(avalanche effect)가 발생하며, 액적은 음의 전하를 잃어, 전기적으로 중성상태로 된다. 한 편, 양극측인 방전전극(31)으로부터는, 양전하의 리더라 불리는 미소 아크(빛의 기둥)가 액적을 향하여 진전된다. 여기서 음전하를 띤 액적(32a)은, 분출기(32)로부터 분출됨으로써, 항상 방전전극(31) 쪽으로 이동한다. 또 액적(32a)은 미세한 입자형상이 되며, 각 액적(32a) 사이에 아주 약간 틈새가 형성된다. 이로써, 방전전극(31)으로부터 이어지는 리더는 분출기(32) 선단까지 진전되는 일은 없으며, 방전전극(31)부터 분출기(32) 사이에서, 이른바 스파크(불꽃방전)가 발생해버리는 일은 없다.
이상과 같이 하여 액처리장치(30)의 스트리머 방전에서는, 전자사태→리더 형성→리더 소멸→전자사태→…의 주기가 반복되어 이루어진다. 그 결과, 이 액처리장치(30)에서는, 발광을 수반하는 안정적인 스트리머 방전이 유지된다.
또 분출기(32)로부터는 방전전극(31) 선단을 내포(內包)하듯이 중공 원추형상으로 액적(32a)이 분출된다. 또한 방전전극(31) 선단은 중공 원추형상 액적(32a)의 축선 상에 위치한다. 이로써, 방전전극(31) 선단으로부터는, 전술한 미소 아크가 액적(32a)을 향하여 균일하게 퍼지며, 발광을 수반한 플레어형상의 플라즈마 기둥이 형성된다.
여기서, 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a)의 분출형상은, 분출기(32)의 분출각도나 분출압력만이 아닌, 방전전극(31)으로부터 생성되는 이온풍에도 영향을 받는다. 즉, 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 방전전극(31) 선단으로부터 스트리머 방전이 일어나면, 방전전극(31)으로부터 분출기(32) 쪽을 향하여 이온풍이 발생한다. 따라서 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a)은 이온풍에 의하여 분출기(32) 쪽으로 밀려들어가므로, 분출기(32)의 분출형상이 중공 원추형상으로 되기 쉽다. 따라서, 분출기(32)의 분출형상을 최적으로 설계하는 경우에는 이와 같은 이온풍의 영향이 고려된다.
또 방전전극(31)으로부터 분출기(32) 쪽을 향하여 이온풍이 발생하면, 방전전극(31)의 외주면에 부착된 수분 등이, 이온풍에 당겨 방전전극(31) 선단부로 이동한다. 그 결과, 방전전극(31) 선단부에서는, 도 2(A)에 나타내는 바와 같은 수막(水膜)이 생성된다. 이와 같이, 방전전극(31)의 선단부가 수막으로 피복되는 경우, 스트리머 방전은 수막을 기점으로 하여 일어나므로, 방전전극(31) 선단부가 용융·산화되어버리는 일이 없다. 이로써, 방전전극(31) 선단부의 열화, 및 이와 같은 열화에 따른 방전전극(31)의 후퇴도 방지된다. 또 방전전극(31) 선단부에는, 연이어 새로운 수분이 공급되므로, 방전전극(31) 선단부가 더러워지는 것도 방지된다.
이상과 같은 스트리머 방전에 따라, 방전전극(31)과 분출기(32) 사이의 방전마당에는, 활성종(고속전자, 이온, 오존, 라디칼, 여기분자 등)이 생성된다. 이들 활성종은 처리수(32a)와 기액 접촉하며, 처리수(32a) 중으로 흡수된다. 이때, 분출기(32)로부터 분출되는 처리수는, 미세한 입자형의 액적(32a)이므로, 처리수(32a)와 활성종과의 기액접촉 효율이 높아져, 처리수(32a) 중으로의 활성종 흡수가 촉진된다. 활성종이 처리수(32a) 중으로 흡수되면, 처리수(32a)의 살균이 이루어짐과 더불어, 처리수(32a) 중의 오염물질이 산화분해 된다.
또, 스트리머 방전에서의 라디칼 생성에 관해서는, 물(H2O)의 존재 하에, 히드록시라디칼(OH radical), 히드로퍼옥시드(HO2), 과산화수소(H2O2)가 발생하기 쉬움이 알려져 있다. 한편, 본 실시형태의 액처리장치(30)에서는, 수분을 함유한 처리수(32a)를 향하여 직접 스트리머 방전을 행한다. 이로써, 이 스트리머 방전에 따라, OH라디칼, HO2, H2O2 등이 다량으로 발생하여, 처리수(32a)의 살균효과가 향상된다. 또, 이와 같이 처리수(32a)를 향하여 직접 스트리머 방전을 행하면, 방전에 따른 물리적인 충격력을 이용한 살균효과도 얻어진다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 그 후, 분출기(32)로부터 분출된 처리수는, 디미스터(35)를 통과한다. 디미스터(35)는 공기 중에 잔존하는 활성종과 처리수와의 기액접촉을 더욱 촉진하므로, 처리수의 살균효과나 정화효율도 향상된다. 또 디미스터(35)에서는 공기 중에 함유되는 처리수가 포착된다. 디미스터(35)에 의하여 수분이 제거된 공기는 배기구(13)로부터 배출공기로서 실외로 배출된다. 한편, 디미스터(35)에서 포착된 처리수는 반응조(15)로 적하된다.
반응조(15)에서는 처리수 중에 흡수된 활성종에 의하여, 다시 살균처리·정화처리가 이루어진다. 또 반응조(15)에서는 비교적 비중이 큰 고형분이 바닥부에 침전되어, 슬러지로서 고인다. 이 슬러지는 제 1 개폐밸브(22a)를 적절하게 개방시킴으로써, 슬러지 배출관(22)을 통하여 액 처리탑(11)의 시스템 밖으로 배출된다. 한편, 이상과 같이 하여 정화된 처리수(처리가 끝난 물)는, 처리수 배출관(23)을 통하여 액 처리탑(11)의 시스템 밖으로 배출된다.
-제 1 실시형태의 효과-
상기 제 1 실시형태에서는 분출기(32)로부터 분출되는 처리수(32a)를 향하여 방전을 일으키게 함으로써, 방전에 따라 생성되는 활성종을 처리수(32a) 중에 흡수시키도록 한다. 이로써, 상기 제 1 실시형태에 의하면 처리수(32a) 중 세균을 효과적으로 사멸시킬 수 있으며, 또 처리수(32a) 중 오염물질을 효과적으로 산화분해 할 수 있다. 따라서 상기 제 1 실시형태의 액처리장치(30)에서는, 처리수(32a)에 대하여 매우 높은 정화능력을 가질 수 있다.
또 이와 같이 처리수(32a)에 대하여 직접 방전을 행하도록 하면, 방전의 충격력에 의하여 처리수(32a) 중의 세균을 물리적으로 사멸시킬 수가 있다. 따라서 이 액처리장치(30)의 살균능력을 향상시킬 수 있다.
상기 제 1 실시형태에서는, 방전전극(31)으로부터 처리수(32a)에 대하여 스트리머 방전을 행하도록 한다. 이 스트리머 방전은, 다른 방전에 비하여 활성종의 생성량이 많으므로, 처리수(32a)의 살균능력이나 정화능력을 더욱 향상시킬 수 있다. 또 방전전극(31)으로부터 처리수(32a)를 향하여 스트리머 방전이 발생하면, 그 방전방향과 동일방향에 이온풍이 발생한다. 이로써, 이 이온풍에 의하여 활성종과 처리수(32a)와의 기액접촉 효율이 향상되므로, 활성종을 처리수(32a)에 효율적으로 흡수시킬 수 있다.
상기 제 1 실시형태에서는, 분출기(32)로부터 미세한 입자형상의 액적(32a)을 분출시켜, 이 액적(32a)에 대하여 스트리머 방전을 행하도록 한다. 이로써, 상기 제 1 실시형태에 의하면, 각 액적(32a) 사이에 형성되는 틈새의 작용으로 스파 크 발생을 방지할 수 있으며, 스트리머 방전의 안정화를 도모할 수 있다. 따라서 상기 제 1 실시형태에 의하면, 활성종의 생성량이 안정되므로, 이 액처리장치(30)의 정화능력도 안정시킬 수 있다. 또, 이와 같이 처리수를 미세한 입자형상으로 하면, 액적(32a)과 활성종과의 기액접촉 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제 1 실시형태에서는 방전전극(31)과 분출기(32)가 서로 마주하도록 배치된다. 이로써, 상기 제 1 실시형태에 의하면, 처리액(32a)과 활성종과의 기액접촉 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또 이와 같이 분출기(32)로부터 분출된 처리수(32a)를 방전전극(31)을 향하여 비산시키면, 이 처리수(32a)에 의하여, 방전전극(31) 표면에 부착된 먼지나 오염물을 제거할 수 있다. 따라서 방전전극(31)의 청소나 교환의 빈도를 적게 할 수 있다.
또 방전전극(31) 표면에 부작된 처리액(32a)은, 방전전극(31)으로부터 분출기(32) 쪽을 향하는 이온풍을 타고 방전전극(31) 선단으로 모인다. 그 결과, 방전전극(31) 선단에는 액막이 형성된다. 이로써, 방전전극(31) 선단부에서는, 방전이 발생하여도 그 온도가 상승하기 어려워져, 방전전극(31) 선단부의 용융·산화를 방지할 수 있다. 따라서 방전전극(31) 선단부의 열화·마모를 방지할 수 있어, 방전전극(31)의 교환 빈도를 저감할 수 있다. 이와 같이 하여 방전전극(31)의 선단부가 마모(후퇴)하지 않게 되면, 방전전극(31)과 분출기(32)의 거리(설계거리)를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 상기 제 1 실시형태에 의하면, 방전전극(31)의 후퇴에 따라 설계거리가 커져버리는 일이 없으므로, 장기에 걸쳐 소기의 스트리머 방전을 유지시킬 수 있다.
상기 제 1 실시형태에서는, 분출기(32)로부터 중공 원추형상의 처리수(32a)를 분출시키도록 하고, 이 중공 원추형상 처리수(32a)의 내부에 방전전극(31) 선단을 위치시킨다. 이로써, 상기 제 1 실시형태에 의하면, 방전전극(31) 선단으로부터 주위의 처리수(32a)를 향하여 스트리머 방전이 플레어형상으로 퍼지므로, 활성종을 광범위하게 생성할 수 있다. 또 이와 같이 분출기(32)로부터 처리수를 중공 원추형상으로 분출시키면, 처리액(32a)이 방전전극(31) 선단에 직접 닿는 일이 없으므로, 스트리머 방전을 안정시킬 수 있다.
<<제 2 실시형태>>
본 발명의 제 2 실시형태에 관한 액처리장치(30)는, 실내의 공조를 행하는 공기조화장치(40)의 실내유닛(41)에 탑재되는 것이다. 이 실내유닛(41)은 일반가정용 벽걸이식 룸 에어콘으로 구성된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 실내유닛(41)은 가로로 긴 거의 반원통형의 실내 케이싱(41a)을 구비한다. 실내 케이싱(41a)에는 전면측(도 3의 왼쪽) 위쪽의 거의 절반에 흡입구(42)가 형성되며, 그 하단부에 토출구(43)가 형성된다. 흡입구(42)는 실내공기를 실내 케이싱(41a) 내로 도입하기 위한 공기의 도입구를 구성한다. 토출구(43)는, 실내유닛(41)에서 온도를 조절한 공기를 실내 케이싱(41a) 내로부터 실내로 공급하는 공기의 공급구를 구성한다.
실내 케이싱(41a) 내부에는 흡입구(42)로부터 토출구(43)에 걸쳐 피처리공기가 흐르는 공기통로(44)가 형성된다. 이 공기통로(44)에는 프리필터(45), 실내열교환기(46), 팬(47) 및 드레인 팬(48)이 설치된다.
상기 프리필터(45)는, 상기 흡입구(42)를 따르도록 하여 이 흡입구(42)의 내부 근방에 설치된다. 이 프리필터(45)는 흡입구(42)의 전체 영역에 걸쳐 배치된다. 그리고 프리필터(45)는 피처리공기 중의 먼지를 포집하는 집진수단을 구성한다.
상기 실내열교환기(46)는, 도시하지 않은 실외기와 냉매배관을 개재하고 접속되며, 냉매가 순환하여 냉동주기를 행하는 냉매회로의 일부를 구성한다. 이 실내열교환기(46)는, 이른바 핀 튜브형의 공기열교환기를 구성한다. 실내열교환기(46)는 냉매회로의 냉매 순환방향에 따라 증발기 또는 응축기로서 기능한다. 즉, 실내열교환기(46)는 실내공기를 냉각하는 냉각수단, 및 실내공기를 가열하는 가열수단을 구성한다.
상기 드레인 팬(48)은 실내열교환기(46) 하측에 설치된다. 드레인 팬(48)은 편평하며 위쪽이 개방된 용기로 형성된다. 이 드레인 팬(48)은 피처리공기가 실내열교환기(46)에서 냉각될 때, 공기 중에서 응축한 수분을 회수한다.
드레인 팬(48)의 상부 근방에는 액처리장치(30)가 설치된다. 이 액처리장치(30)는 드레인 팬(48) 내에 회수된 처리액이 될 응축수를 대상으로 하며, 이 응축수를 정화한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 액처리장치(30)는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 방전전극(31), 분출기(32) 및 전원(33)을 구비한다. 또 분출기(32)에는 응축수 흡입관(49) 일단이 접속된다. 응축수 흡입관(49) 타단은 드레인 팬(48) 내 바닥부에 개구된다. 또 응축수 흡입관(49)에는 응축수 흡입펌프(50)가 설치된다.
방전전극(31)은 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 막대형 내지 바늘형의 전극으로 구성된다. 제 2 실시형태에서는 방전전극(31)이 수평으로 이어지는 자세로 지지된다. 한편, 분출기(32)는 그 분출구가 수평방향에 있어서 방전전극(31) 쪽을 향한다. 분출기(32)는 응축수를 입자형상의 액적(32a)으로 하여 분출하도록 구성된다. 전원(33)은 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 방전전극(31)과, 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a) 사이에 전위차를 부여한다. 그 결과, 방전전극(31)과 액적(32a) 사이에서는, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 스트리머 방전이 행해진다.
-운전동작-
다음으로, 제 2 실시형태 공기조화장치(40)의 운전동작에 대하여 설명한다. 또, 이하에는 공기조화장치(40)의 냉방운전동작을 예시하여 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 공기조화장치(40)의 운전 시에는 팬(47)이 운전상태로 된다. 또 실내열교환기(46) 내부에는 저압의 액냉매가 유통하며, 이 실내열교환기(46)가 증발기로서 기능한다.
실내공기가 흡입구(42)로부터 실내 케이싱(41a) 내로 도입되면, 이 공기는 프리필터(45)를 통과한다. 프리필터(45)에서는 공기 중의 먼지가 포집된다. 프리필터(45)를 통과한 후의 공기는 실내열교환기(46)를 통과한다. 실내열교환기(46)에서는 냉매가 공기로부터 흡열하여, 공기의 냉각이 이루어진다. 이상과 같이 하여 냉각된 공기는 토출구(43)로부터 실내로 공급된다.
이상과 같은 냉방운전 시에는, 실내열교환기(46)에서 응축된 수분이 응축수 로서 드레이 팬(48) 내에 고인다. 한편, 이와 같은 응축수가 장기에 걸쳐 드레인 팬(48)에 정체(停滯)되면, 응축수에서 세균이 번식되어, 악취 발생 원인이 된다. 그래서 제 2 실시형태의 공기조화장치(40)에서는 드레인 팬(48)에 고인 응축수를 상기 액처리장치(30)가 정기적으로 정화하도록 한다.
구체적으로, 액처리장치(30)의 운전 시에는 응축수 흡입펌프(50)가 운전상태로 되며, 전원(33)이 온 된다. 그 결과, 드레인 팬(48) 내에 고인 응축수는, 응축수 흡입관(49)을 지나 분출기(32)로부터 수평방향으로 분출된다. 그 결과, 액처리장치(30)에서는, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 하여 방전전극(31)과 분출기(32) 사이에서 스트리머 방전이 행해진다(도 4 참조).
스트리머 방전에 의하여 생성된 활성종은 분출기(32)로부터 분출되는 응축수(32a)에 흡수된다. 그 결과, 응축수(32a)의 살균이 이루어진다. 이상과 같이 하여 살균처리된 응축수(32a)는 다시 드레인 팬(48) 내에 회수된다. 이와 같은 액처리장치(30)의 운전은, 예를 들어 공기조화장치(40)가 정지상태일 때에 정기적으로 행해진다. 이로써, 응축수 중에서 세균이 증식되는 일은 없다.
또, 공기조화장치(40)의 정지 시에 액처리장치(30)를 운전하면, 스트리머 방전에 따른 활성종이 실내 케이싱(41a) 내에서 확산된다. 그 결과, 프리필터(45), 실내열교환기(46), 드레인 팬(48) 등의 세균제거 처리나 탈취처리도 행해지므로, 실내 케이싱(41a) 내가 항상 깨끗한 상태로 유지된다. 여기서, 액처리장치(30)를 운전할 때, 흡입구(42)나 토출구(43)를 폐쇄부재(카버나 플랩 등)로 닫도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 액처리장치(30)의 운전에 따라 발생한 활성종 이 실내 케이싱(41a) 내에 밀폐된 상태가 되므로, 실내 케이싱(41a) 내의 세균제거 효과나 탈취 효과가 향상된다.
-제 2 실시형태의 효과-
상기 제 2 실시형태에서는, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 액처리장치(30)를 공기조화장치(40)의 웅축수 정화에 이용하도록 한다. 이로써, 상기 제 2 실시형태에 의하면, 응축수를 항상 청정한 상태로 유지할 수 있으며, 응축수로부터의 악취 발생이나, 응축수의 수질오염을 미연에 회피할 수 있다. 또 이 액처리장치(30)는 매우 정화능력이 높고 소형 설계가 가능하므로, 이 액처리장치(30)를 공기조화장치(40)에 탑재해도 공기조화장치의 대형화를 초래하는 일은 없다.
<제 2 실시형태의 변형예>
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 분출기(32)로부터 분출한 처리액(응축수)(32a)을 공기통로(44)를 흐르는 공기 중에 방출하도록 해도 된다. 즉, 이 변형예에서는, 액처리장치(30)를 운전함으로써, 정화한 후의 응축수(32a)를 공기 중에 부여하여, 실내를 가습할 수 있다. 또, 이 운전에서는, 스트리머 방전에 따라 발생한 활성종이 피처리공기와 함께, 또는 분출기(32)로부터 분출되는 수분과 함께 실내로 공급된다. 이로써, 이 변형예에서는 실내를 가습함과 더불어, 상기 활성종에 의하여 실내의 청정화를 도모할 수 있다.
<<제 3 실시형태>>
본 발명의 제 3 실시형태에 관한 액처리장치(30)는 실내의 공조를 행하는 공기조화장치(40)의 실외유닛(51)에 탑재되는 것이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 공기조화장치(40)는 벽걸이식 실내유닛(41)을 구비한다. 실내유닛(41)에는, 상기 제 2 실시형태와 마찬가지로, 프리필터, 실내열교환기 및 팬 등이 설치된다(도시 생략). 또, 실내유닛(41)의 토출구에는, 상세함은 후술하나, 가습용 노즐(61)이 설치된다. 즉, 제 3 실시형태의 공기조화장치(10)는 가습유닛(가습기) 부착 공기조화장치로 구성된다.
한편, 실외유닛(51)은 옥외에 설치된다. 실외유닛(51)은 냉매가 흐르는 연결배관(40a)을 개재하고 실외와 접속된다. 또 실외유닛(51)은 사각형의 실외 케이싱(51a)을 구비한다. 실외 케이싱(51a) 내에는, 실외열교환기, 압축기 및 실외 팬 등이 설치된다(도시 생략). 또 실외 케이싱(51a)에는, 흡착 로터(62), 히터(63), 냉각기(64), 및 가습수 탱크(65)가 설치된다.
흡착 로터(62)는 편평한 원주형으로 형성되며, 그 축심에 회전축이 삽입된다. 또 흡착 로터(62) 표면에는 수분을 흡착하기 위한 흡착제가 담지된다. 한편, 실외 케이싱(51a) 내에는 각각 실외공기가 유통하는 흡착용 통로(66a)와 재생용 통로(66b)가 구획 형성된다. 흡착 로터(62)는 이들 흡착용 통로(66a)와 재생용 통로(66b)에 걸치면서 회전 자유롭게 구성된다. 그리고 흡착 로터(62)에서는, 흡착용 통로(66a)에 임하는 영역에 흡착 존(zone)(62a)이 형성되며, 재생용 통로(66b)에 임하는 영역에 재생 존(62b)이 형성된다.
재생용 통로(66b)에는, 흡착 로터(62)에 대하여 실외공기 상류측에 상기 히터(63)가 배치된다. 히터(63)는 흡착 로터(62)의 재생 존(62b)을 흐르기 직전의 실외공기를 가열한다. 또 재생용 통로(66b)에는, 흡착 로터(62)에 대하여 실외공 기 하류측에 냉각기(64)가 배치된다. 냉각기(64)는 흡착 로터(62)의 재생 존(62b)을 통과한 후의 실외공기를 냉각한다.
상기 가습수 탱크(65)는 냉각기(64) 하측에 설치된다. 가습수 탱크(65)는, 냉각기(64)에서 응축된 공기 중의 수분을 회수하고, 이 수분을 가습수로서 저류한다. 또 가습수 탱크(65)에는 가습수 공급관(66) 일단이 접속된다. 가습수 공급관(66) 타단은, 전술한 가습용 노즐(61)과 접속된다. 또한 가습수 공급관(66)에는 가습수 공급펌프(67)가 설치된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 가습수 탱크(65)의 상부 근방에는 액처리장치(30)가 설치된다. 이 액처리장치(30)는 가습수 탱크(65) 내에 회수된 가습수를 대상으로 하여 가습수를 정화한다.
액처리장치(30)는 상기 각 실시형태와 마찬가지로, 방전전극(31), 분출기(32) 및 전원(33)을 구비한다. 또 분출기(32)에는 가습수 흡입관(68) 일단이 접속된다. 가습수 흡입관(68) 타단은 가습수 탱크(65) 내 바닥부에 개구된다. 또 가습수 흡입관(68)에는 가습수 흡입펌프(69)가 설치된다.
방전전극(31)은, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 막대형 내지 바능형상의 전극으로 구성되며, 수직방향으로 이어지는 자세로 지지된다. 한편, 분출기(32)는 방전전극(31) 상측에 대향 배치되며, 분출구가 하측을 향한다. 전원(33)은 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 방전전극(31)과, 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a) 사이에 전위차를 부여한다. 그 결과, 방전전극(31)과 액적(32a) 사이에서는, 전술한 각 실시형태와 마찬가지로 스트리머 방전이 행해진다.
-운전동작-
다음으로, 제 3 실시형태 공기조화장치(40)의 운전동작에 대하여 설명한다. 또, 이하에는 공기조화장치(40)의 난방가습 운전동작을 예시하여 설명한다.
도 7에 나타내는 공기조화장치(40)에서는 실내유닛(41) 내 팬이 운전상태로 되며, 또 실내열교환기 내부에는 고압의 가스냉매가 유통하고, 그 실내열교환기가 응축기로서 기능한다. 따라서 실내유닛(41)에서는 피처리공기가 실내열교환기에서 가열된다. 가열된 피처리공기는 그 후 가습용 노즐(61) 근방을 유통한다.
한편, 실외유닛(51)에서는 흡착용 통로(66a)와 재생용 통로(66b)로 각각 실외공기가 도입된다. 또 흡착 로터(62)는 회전축을 축심으로 하여 소정속도로 회전한다.
흡착용 통로(66a)를 흐르는 실외공기는 흡착 로터(62)의 홉측 존(62a)을 통과한다. 흡착 존(62a)에서는 실외공기 중 수분이 흡찹제로 흡착된다. 흡착 존(62a)을 통과한 후의 실외공기는 실외 케이싱(51a) 외부로 배출된다.
재생용 통로(66b)를 흐르는 실외공기는 히터(63)에서 가열된 후, 흡착 로터(62)의 재생 존(62b)을 통과한다. 재생 존(62b)에서는 흡착제가 실외공기로 가열됨으로써, 흡착제에 흡착된 수분이 탈리된다. 그 결과, 재생 존(62b)을 흐르는 공기에 수분이 부여되는 한편, 재생 존(62b)의 흡착제가 재생된다.
재생 존(62b)을 통과한 실외공기는 냉각기(64)를 통과한다. 냉각기(64)에서 실외공기가 냉각되면, 실외공기 중 수분이 응축된다. 응축된 수분은 가습수 탱크(65) 내에 회수된다. 또 가습수 탱크(65)로의 수분공급에 이용된 실외공기는 실 외 케이싱(51a) 외부로 배출된다.
이 난방가습동작에서는 가습수 공급펌프(67)가 운전상태로 된다. 그 결과, 가습수 탱크(65) 내 가습수는, 가습수 공급관(66)을 지나 실내유닛(41)으로 퍼올려진다. 이 가습수는 가습용 노즐(61)로부터 피처리공기에 방출된다. 그 결과, 가습용 노즐(61) 근방을 흐르는 피처리공기에 수분이 부여된다. 이상과 같이 하여, 가열 및 가습된 피처리공기는 토출구로부터 실내로 공급된다.
이상과 같이 제 3 실시형태의 공기조화장치(40)에서는, 실외공기 중 수분을 가습수 탱크(65) 내에 회수하고, 이 가습수를 실내의 가습에 이용하도록 한다. 그런데 이와 같은 가습수가 가습수 탱크(65) 내에 장기에 걸쳐 저류된 상태로 되면, 가습수 중에서 세균이 증식되어, 악취 발생 원인이 된다. 또 이와 같이 하여 수질이 악화된 가습수를 그대로 실내로 공급하면, 실내위생을 저해하게 된다. 그래서 제 3 실시형태의 공기조화장치(40)에서는 가습수 탱크(65) 내에 저류되는 가습수를 상기 액처리장치(30)에 의하여 정기적으로 정화하도록 한다.
구체적으로, 액처리장치(30)의 운전 시에는 가습수 흡입펌프(69)가 운전상태로 되며, 전원(33)이 온 된다. 그 결과, 가습수 탱크(65) 내에 저류된 가습수는 가습수 흡입관(68)을 지나 분출기(32)로부터 하방으로 분출된다. 그 결과, 액처리장치(30)에서는, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 방전전극(31)과, 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a) 사이에서 스트리머 방전이 행해진다(도 8 참조).
스트리머 방전에 의하여 생성된 활성종은 분출기(32)로부터 분출되는 가습수에 흡수된다. 그 결과, 가습수의 살균처리가 행해진다. 이상과 같이 하여 살균처 리된 가습수는 다시 가습수 탱크(65) 내에 회수된다. 이와 같은 액처리장치(30)의 운전이 정기적으로 행해짐으로써, 가습수 탱크(65) 내 가습수가 항상 청정한 상태로 유지된다.
또 이와 같이 하여 액처리장치(30)를 운전하면, 스트리머 방전에 의하여 발생한 활성종이 실외 케이싱(51a) 내에서 확산된다. 그 결과, 흡착 로터(62), 가습수 탱크(65), 실외열교환기 등의 세균제거 처리나 탈취처리도 행해지므로, 실외 케이싱(51a) 내가 항상 깨끗한 상태로 유지된다.
-제 3 실시형태의 효과-
상기 제 3 실시형태에서는, 상기 제 1 실시형태나 제 2 실시형태와 마찬가지의 액처리장치(30)를 가습수 탱크(65) 내 가습수(32a)의 정화에 이용하도록 한다. 이로써, 상기 제 3 실시형태에 의하면 가습수(32a)를 항상 청정한 상태로 유지할 수 있으며, 가습수(32a)로부터의 악취 발생이나 가습수(32a)의 수질오염을 미연에 회피할 수 있다. 또 이 액처리장치(30)는 매우 정화능력이 높고 소형설계가 가능하므로, 이 액처리장치(30)를 실외유닛(51) 내에 탑재해도, 실외 케이싱(51a)의 대형화를 초래하는 일이 없다.
<제 3 실시형태의 변형예>
도 9에 나타내는 바와 같이, 액처리장치(30)를 실내유닛(41) 내 토출구 근방에 배치하여, 액처리장치(30)의 분출기(32)로부터 분출한 가습수를 피처리공기에 방출시키도록 해도 된다. 즉, 이 변형예에서는, 액처리장치(30)에서 정화된 가습수를 직접적으로 피처리공기에 방출하여 실내를 가습하도록 한다. 이 운전에서는, 스트리머 방전에 따라 발생한 활성종이 피처리공기와 함께, 또는 분출기(32)로부터 분출되는 수분과 함께 실내로 공급된다. 이로써, 이 변형예에서는 실내를 가습함과 더불어, 상기 활성종에 의하여 실내의 청정화를 도모할 수 있다.
<<제 4 실시형태>>
본 발명의 제 4 실시형태에 관한 액처리장치(30)는, 실내를 가습하는 가습기(70)에 탑재된다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 가습기(70)는 사각형의 가습 케이싱(71)을 구비한다. 가습 케이싱(71)에는, 그 측면에 가습공기 토출구(72)가 형성된다. 또 가습 케이싱(71) 내에는 가습수 탱크(65), 증기발생장치(73) 및 액처리장치(30)가 수납된다.
가습수 탱크(65)에는 가습수가 저류된다. 여기서, 가습 케이싱(71)에는 상부에 가습수 공급용 주입구가 형성되며, 필요에 따라 가습수가 보급되도록 구성된다.
증기발생장치(73)는 가습공기 토출구(72) 근방에 배치된다. 증기발생장치(73)는 가습수 공급관(66)을 개재하고 가습수 탱크(65)와 접속된다. 이 증기발생장치(73)는 가습수를 가열하여 수증기로 하고, 이 수증기를 가습공기 토출구(72)로부터 실내로 공급한다.
액처리장치(30)는 상기 제 3 실시형태와 마찬가지로, 방전전극, 분출기(32), 전원(33), 가습수 흡입관(68), 및 가습수 흡입펌프(69)를 구비한다(도 8 참조). 액처리장치(30)는 상기 제 3 실시형태와 마찬가지로, 방전전극(31)과 가습수(32a) 사이에서 스트리머 방전을 행하여, 가습수(32a)의 살균처리를 행한다.
-제 4 실시형태의 효과-
상기 제 4 실시형태에서도, 가습수(32a)를 액처리장치(30)에서 정화함으로써, 가습수(32a)를 항상 청정한 상태로 유지할 수 있다. 따라서 가습수 탱크(65) 내에 저류되는 가습수(32a)로부터의 악취 발생이나, 가습수(32a)의 수질 오염을 미연에 회피할 수 있다.
<제 4 실시형태의 변형예>
도 11에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태의 증기발생장치(73) 대신 가습공기 토출구(72) 근방에 액처리장치(30)를 배치하여, 액처리장치(30)의 분출기(32)로부터 분출한 가습수를 실내에 방출시키도록 해도 된다. 즉, 이 변형예에서는 액처리장치(30)에서 정화된 가습수를 직접적으로 피처리공기에 방출하여 실내를 가습하도록 한다. 이로써, 이 변형예의 가습기(70)에서도, 스트리머 방전에 따라 발생한 활성종이 수분과 함께 실내로 공급된다. 따라서, 이 변형예에서도 실내를 가습함과 더불어, 상기 활성종에 의하여 실내의 청정화를 도모할 수 있다.
<<그 밖의 실시형태>>
전술한 각 실시형태에 대해서는 다음과 같은 구성으로 해도 된다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 분출기(32)로부터 액적(32a)을 직선형으로 분출하도록 구성하는 한편, 방전전극(31) 선단이, 직선형으로 이동하는 액적(32a) 흐름의 측방을 지향하도록 해도 된다. 이 예에서도, 입자형상 액적(32a)에 대하여 스트리머 방전이 행해지므로, 스파크의 발생을 억제하여 스트리머 방전을 안정시킬 수 있다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 분출기(32)로부터 분출되는 액적(32a)이 통과하는 고리형의 유도(誘導)구(34)를 이용하도록 해도 된다. 이 예에서는, 도 12의 예에 비하여, 액적(32a)으로부터 전자사태가 일어나기 쉬워져, 스트리머 방전을 한층 안정화시킬 수 있다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 깔때기형 분출기(32)를 이용하도록 해도 된다. 이 분출기(32)에서는 하향으로 복수의 토출구가 형성되며, 액적이 방전전극(31)을 향하여 적하된다. 이 예에서도, 스트리머 방전을 안정시킬 수 있다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 방전전극(31)은 복수의 바늘형 전극(31a)을 갖는 것이라도 된다. 이 예에서는, 각 바늘형 전극(31a) 선단으로부터 액적(32a)을 향하여 스트리머 방전이 일어난다. 이와 같이 구성하면, 스트리머 방전의 방전영역이 넓어지며, 활성종의 발생량도 증대한다. 또 각 바늘형 전극(31a) 중, 방전이 안정되지 않는 것이 있어도, 다른 바늘형 전극(31a)의 방전에 의하여 성능을 보장할 수 있다.
여기서, 이 방전전극(31)은, 예를 들어 스테인리스강의 박판을, 도 16(A)에 나타내는 바와 같이 중심부(31b)로부터 방사상으로 이어지는 복수의 바늘부(31a)를 갖는 형상으로 형성하여, 이를 도 16(B)에 나타내는 바와 같이 접음으로써 제작할 수 있다.
또, 액처리장치(30)의 전원(33)으로서 교류식 고압전원을 이용해도 되며, 펄스식 고압전원을 이용해도 된다. 또한 상기 각 실시형태에서는, 방전전극(31)을 양측으로 하며, 분출기(32)를 음측으로 하나, 이와 반대로 방전전극(31)을 음측으로 하고, 분출기(32)를 양측으로 하여, 전위차를 부여하도록 해도 된다.
이상의 실시형태는 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 또는 그 용도범위의 제한을 의도하는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 처리액을 대상으로 하는 액처리장치와, 이 액처리장치를 갖는 공기조화장치나 가습기에 대하여 유용하다.

Claims (10)

  1. 처리액을 정화하는 액처리장치에 있어서,
    처리액을 분출하는 분출기와,
    상기 분출기로부터 분출된 처리액을 향하여 방전을 발생시키는 방전전극과,
    상기 분출기로부터 분출되는 처리액과 상기 방전전극 사이에 전위차를 부여하는 전원을 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리액을 향하여 스트리머 방전을 발생시키는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 분출기는, 상기 처리액을 입자형상의 액적(液滴)으로 하여 분출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 분출기는 방전전극 쪽을 향하여 처리액을 분출하도록 구성되며,
    상기 방전전극의 선단이 상기 분출기 쪽을 향하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 분출기는 처리액을 중공 원추형상으로 분출하도록 구성되며,
    상기 방전전극의 선단이, 중공 원추형상으로 퍼지는 처리액의 안쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 분출기는, 물을 함유하는 처리액을 분출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
  7. 피처리공기를 냉각하는 냉각수단과, 이 냉각수단으로 응축된 수분을 회수하는 드레인 팬과, 이 드레인 팬 내에 회수된 응축수를 대상으로 하는 액처리장치를 구비하는 공기조화장치에 있어서,
    상기 액처리장치가 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 액처리장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 액처리장치는, 분출기로부터 분출되는 응축수를 상기 피처리공기 중에 방출하여, 피처리공기를 가습하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  9. 피처리공기에 방출하기 위한 가습수를 저류하는 가습수 탱크와, 이 가습수 탱크 내의 가습수를 대상으로 하는 액처리장치를 구비하는 가습기에 있어서,
    상기 액처리장치가 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 액처리장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 가습기.
  10. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 액처리장치를 구비하며,
    상기 액처리장치는, 분출기로부터 분출되는 가습수를 피처리공기 중에 방출하여, 피처리공기를 가습하는 것을 특징으로 하는 가습기.
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