KR101035609B1 - 공기제균장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이용자에게 번거로움을 느끼게 하는 일이 없고, 또한, 전기분해가 가능한 염소농도를 확보가능한 공기제균장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 공기제균장치(1)는, 전해 유닛(46)에 의해서 생성된 전해수를 기액접촉부재(53)에 공급하고, 이 기액접촉부재(53)를 습윤시켜서 물받이부재(42)에 환류시키는 동시에, 기액접촉부재(53)에는 송풍 팬(31)에 의해 공기를 보내어, 기액접촉부재(53)에 의해서 전해수와 공기를 접촉시켜서 공기를 제균하는 공기제균장치(1)에 있어서, 물받이부재(42)에 식염수를 공급하는 식염수 공급수단(90)과, 물받이부재(42)에 저류되는 물을 배수하고, 물받이부재(42)에 새로운 물을 공급하는 물교환 운전모드와, 물교환 운전모드의 선택 시 식염수 공급수단(90)을 동작시켜, 물받이부재(42)에 식염수를 공급하는 제어수단(101)을 구비한 구성으로 한다.
공기제균장치, 기액접촉부재, 식염수 공급수단, 제어수단

Description

공기제균장치{AIR STERILIZING DEVICE}
본 발명은 세균, 바이러스, 진균 등의 공중 부유 미생물(이하, 단지 「바이러스 등」이라 칭함)의 제거가 가능한 공기제균장치에 관한 것이다.
종래, 수돗물을 전기분해해서 차아염소산을 함유하는 전해수를 생성시키고, 이 전해수를 이용해서 공기 중에 부유하는 바이러스 등의 제거를 도모한 공기제균장치가 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 이 공기제균장치는, 부직포 등으로 이루어진 가습 요소(element)에 전해수를 공급하고, 가습 요소 상에서 공기 중의 바이러스 등을 전해수에 접촉시켜, 바이러스 등을 불활성화시킴으로써, 공기를 제균하고자 하는 것이다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허 제2002-181358호 공보
전술한 전기분해는, 수돗물 중에 함유되는 염소이온을 이용해서 행한다. 그러나, 공기제균장치의 사용지역에 따라서는 수돗물 중의 염소농도가 낮아, 전기분해가 곤란할 경우가 있다. 종래에는, 보다 큰 전류를 전해 유닛에 흐르게 해서 전기분해를 행하는 방법이 있지만, 전극에 생기는 부하가 크고, 유지·보수(maintenance)에 의해서 전극을 교환하는 빈도가 많아진다고 하는 문제가 있었다. 또, 공급하는 수돗물에 염(즉, 소금)을 공급해서 전기분해하는 방법도 있지만, 이용자가 운전 시마다 염을 공급하는 것도 번거롭다.
따라서, 본 발명의 목적은, 이용자에게 번거로움을 느끼게 하는 일이 없고, 또한, 전기분해가 가능한 염소농도를 확보가능한 공기제균장치를 제공하는 것에 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 공기제균장치는, 전해 유닛에 의해서 생성된 전해수를 기액접촉부재에 공급하고, 이 기액접촉부재를 습윤시켜서 물받이부재에 환류시키는 동시에, 상기 기액접촉부재에는 송풍 팬에 의해 공기를 보내어, 상기 기액접촉부재에 의해서 상기 전해수와 상기 공기를 접촉시켜서 상기 공기를 제균하는 공기제균장치에 있어서, 상기 물받이부재에 식염수를 공급하는 식염수 공급수단과, 상기 물받이부재에 저류(貯留)되는(즉, 고이는) 물을 배수하고, 상기 물받이부재에 새로운 물을 공급하는 물교환 운전모드와, 상기 물교환 운전 모드 의 선택 시 상기 식염수 공급수단을 동작시켜, 상기 물받이부재에 식염수를 공급하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 배수후에 물받이부재에 공급된 새로운 물에 식염수가 자동적으로 공급된다.
또, 본 발명은, 상기 공기제균장치에 있어서, 상기 제어수단이 상기 물받이부재를 환류하는 물의 도전율을 검출하는 도전율 검출수단을 구비하고, 상기 물의 도전율에 따라서 상기 물받이부재에 식염수를 공급하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 물받이부재를 환류하는 물의 도전율에 따라서, 물받이부재에 식염수가 자동적으로 공급된다.
또, 본 발명은, 상기 공기제균장치에 있어서, 상기 물받이부재에 공급하는 새로운 물이 염소농도가 낮은 수돗물이며, 상기 물교환 운전 시에는, 상기 물받이부재를 환류하는 물의 도전율이 소정값 이하로 될 때까지, 상기 물받이부재에 저류되는 물의 배수와 새로운 물의 공급을 반복하고, 상기 물의 도전율이 소정값 이하에 도달한 경우에, 상기 식염수 공급수단을 동작시켜, 상기 물받이부재에 식염수를 공급하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 염소농도가 낮은 수돗물에 의해서 물받이부재에 저류되는 물이 교환된 후에, 물받이부재(42)에 식염수가 자동적으로 공급된다.
또, 본 발명은, 상기 공기제균장치에 있어서, 공기를 제균하는 공기제균 운전모드를 구비하고, 상기 제어수단은, 소정 시간마다, 상기 공기제균 운전모드를 정지하고, 상기 물교환 운전모드를 선택한 후, 상기 공기제균 운전모드를 재개하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 순환 사용된 전해수가 소정 시간마다 새로운 물로 교환되어, 전해수의 농축이나 잡균의 번식이 방지된다. 또한, 물받이부재에 저류되는 물이 교환될 때마다, 물받이부재에 식염수가 자동적으로 공급된다.
본 발명은, 물교환 운전모드의 선택 시 식염수 공급수단을 동작시켜, 물받이부재에 식염수를 공급하는 구성으로 함으로써, 배수 후에 물받이부재에 공급된 새로운 물에 식염수가 자동적으로 공급되는 것으로 되어, 이용자에게 번거로움을 느끼게 하는 일이 없이, 전기분해가 가능한 염소농도를 확보할 수 있다.
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.
도 1은 본 실시예에 의한 공기제균장치(1)의 사시도이며, 도 2는 이 공기제균장치(1)의 배면측 사시도이다. 이 공기제균장치(1)는, 물을 전기분해해서 소정의 활성 산소종을 함유하는 전해수를 생성하여, 공기제균장치(1) 내에 흡입한 실내의 공기를 이 전해수를 이용해서 제균하고, 제균 후의 청정한 공기를 실내에 송풍하는 장치이다.
공기제균장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 세로로 길게 형성된 상자형의 케이스(11)를 구비하고, 예를 들어, 바닥에 간격을 두고 설치된다. 케이스(11)에는, 이 케이스(11)의 양측면의 하부에 흡입 그릴(12)이 형성되는 동시에, 이 케이스(11)의 앞면의 하단부에 흡입구(15)가 형성되어 있다.
또한, 케이스(11)의 윗면에는 분출구(13)가 형성되고, 이 분출구(13)에는 공기를 분출하는 방향을 변화시키기 위한 오토루버(autolouver)(20)가 설치되어 있다. 이 오토루버(20)는, 운전 정지 시 상기 분출구(13)를 폐쇄하도록 구성되어 있다.
케이스(11)의 윗면에는, 분출구(13)의 앞면쪽에 조작 뚜껑(16)이 배치되어 있고, 이 조작 뚜껑(16)을 열면, 공기제균장치(1)의 각종 조작을 행하는 조작패널(106)(도 8 참조)이 노출된다. 또, 케이스(11)의 윗면의 일측쪽(정면에서 보아서 우측쪽)에는, 후술하는 식염수 탱크(90)를 출입시키기 위한 개폐 덮개(29)가 개폐가능하게 설치되어 있다. 또한, 케이스(11)의 양측면의 상부에는 각각 파지부(把持部)(17)가 형성되어 있다. 이들 파지부(17)는 케이스(11)를 손으로 들 때에 손을 대기 위한 오목부이며, 운반 시 공기제균장치(1)를 혼자서 들어 올려서 이동할 수 있게 되어 있다.
또, 케이스(11)의 앞면에는, 상하 방향으로 나열된 상측 커버부재(18) 및 하측 커버부재(19)가 각각 착탈가능하게 배치되어 있고, 이들 상측 커버부재(18) 및 하측 커버부재(19)를 떼어내면 공기제균장치(1)의 내부 구성이 노출된다. 하측 커버부재(19)는, 이 하측 커버부재(19)의 하단부에, 케이스(11)의 배면측을 향해서 만곡한 원호부(19A)를 구비하고, 이 원호부(19A)에 상기 흡입구(15)가 형성되어 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 케이스(11)의 배면 상부에는 공기제균장치(1)에 급수하기 위한 접속구(14)가 형성되고, 이 접속구(14)에 외부의 급수원(예 를 들어 상수도)에 연결되는 급수 배관(27)이 접속된다. 공기제균장치(1)는, 예를 들어, 수돗물 중의 염소농도가 낮은 지역에 배치되어 있고, 이 급수 배관(27)으로부터는 염소농도가 낮은 수돗물이 공급되도록 되어 있다. 또, 케이스(11)의 배면 하부에는, 공기제균장치(1) 내의 물을 외부로 배출하기 위한 배수 배관(28)이 설치되어 있다.
다음에, 도 3 및 도 4를 참조해서 공기제균장치(1)의 내부 구성을 설명한다.
도 3은 공기제균장치(1)의 내부의 주요 구성을 나타낸 사시도이며, 도 4는 측단면도이다. 케이스(11)에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 이 케이스(11)의 내부를 상하로 구획하는 지지판(21)이 설치되어, 상부측 챔버(22)와 하부측 챔버(23)로 구분되어 있다.
하부측 챔버(23)는, 칸막이판(24)에 의해서 좌우로 구분되어, 한쪽 챔버(23A)에 송풍 팬(31)(도 4) 및 이 송풍 팬(31)을 구동하는 팬 모터(107)(도 8 참조)가 수용되는 동시에, 다른 쪽 챔버(23B)에 상기 배수 배관(28)을 가진 배수부(57)가 수용되어 있다. 한쪽 챔버(23A)의 앞면측에는, 하측 커버부재(19)(도 1)와 대향하는 위치에 전치필터(prefilter)(34)가 배치되어 있다. 이 전치필터(34)는, 한쪽 챔버(23A)의 개구부에 상당하는 크기로 형성되어, 이 개구부에 끼워넣어져서 배치되어 있다. 하측 커버부재(19)를 떼어내면, 전치필터(34)가 노출되어, 이 전치필터(34)를 간단히 착탈시킬 수 있다.
전치필터(34)는, 흡입 그릴(12) 및 흡입구(15)를 통해서 흡입된 공기 중의 진애 등 입경이 큰 것을 포집하는 굵은 먼지 필터(25)와, 이 굵은 먼지 필터(25)를 통과하는, 예를 들어, 입경 10(㎛) 이상인 것(예를 들어 꽃가루)을 포집하는 중간 성능 필터(26)를 구비하여 구성된다. 이 전치필터(34)에 의해서, 흡입 그릴(12) 및 흡입구(15)로부터 흡입된 공기 중에 부유하는 꽃가루나 진애 등이 제거된다.
상부측 챔버(22)에서는, 한쪽 챔버(23A)의 위쪽에 있어서의 지지판(21) 위에 전장 박스(39)가 배치되고, 이 전장 박스(39)의 위쪽에 기액접촉부재(53)가 배치되어 있다. 또한, 이들 전장 박스(39)와 기액접촉부재(53)와의 사이에, 이 기액접촉부재(53)로부터 흘러내린 전해수를 받는 물받이부재(42)가 배치되어 있다. 전장 박스(39)에는, 공기제균장치(1)를 제어하는 제어부(100)(도 8 참조)를 구성하는 각종 디바이스가 실장된 제어 기판이나, 팬 모터(107)에 전원전압을 공급하는 전원회로 등의 각종 전장부품이 수용되어 있다.
또, 상부측 챔버(22)에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기액접촉부재(53)에 의해서 구분된 배면측 공간(1A)과 앞면측 공간(1B)이 형성되어 있다. 배면측 공간(1A)은, 지지판(21)에 형성된 개구부(21A)를 거쳐서 송풍 팬(31)의 송풍구(31A)에 연통하고 있다. 또한, 배면측 공간(1A)의 위쪽에는, 케이스(11)의 배면측으로부터 앞면측을 향해서 아래쪽으로 경사진 도풍판(導風板)(32A), (32B)이 높이 방향의 위치를 달리해서 2매 설치되어 있고, 이 2매의 도풍판(32A), (32B)은 프레임 부재(32C)에 의해 지지되어 있다. 이 때문에, 송풍 팬(31)의 송풍구(31A)로부터 분출된 공기는, 이 2매의 도풍판(32A), (32B)에 닿아, 도 4 중 화살표로 나타낸 바와 같은 경로를 통해서 기액접촉부재(53)의 배면에 분사된다.
기액접촉부재(53)는 이 기액접촉부재(53)에 분사된 공기에 전해수를 접촉시 키기 위한 부재이다. 이 기액접촉부재(53)에 있어서 케이스(11) 내에 흡입된 공기가 소정의 활성 산소종을 함유하는 전해수에 접촉함으로써, 공기 중에 함유되는 바이러스 등이 불활성화되는 것 등에 의해 공기의 제균이 행해진다.
기액접촉부재(53)의 앞면측에는, 하우징(33)이 배치되고, 이 하우징(33)과 기액접촉부재(53)에 의해 앞면측 공간(1B)이 형성된다. 이 하우징(33)은, 앞면측 공간(1B) 내의 공기를 분출구(13)에 유도하는 동시에, 기액접촉부재(53)로부터 분출된 물(소위 비말수)을 받는 기능을 가진다. 구체적으로는, 하우징(33)은, 이 하우징(33)의 내측의 밑면(33A)이 기액접촉부재(53)를 향해서 하향 구배로 형성되어 있어, 이 밑면(33A)의 선단부가 물받이부재(42)의 위쪽으로 연장되어 있다. 이것에 의해, 앞면측 공간(1B)에 분출된 물은 상기 밑면(33A)을 통해서 물받이부재(42)로 되돌아온다.
하우징(33)과 분출구(13)와의 사이에는, 이 분출구(13)로부터 케이스(11) 내부에의 이물의 진입을 방지하기 위해서 분출구 필터(36)가 배치되어 있다. 이 분출구 필터(36)는, 기액접촉부재(53)를 통과한 공기의 통풍 저항을 현저하게 증가시키지 않도록, 적절하게 성긴 것이 바람직하다.
기액접촉부재(53)는, 벌집 구조를 가진 필터 부재이며, 기체에 접촉하는 요소부를 프레임에 의해 지지하는 구조를 가진다. 요소부는, 도시를 생략하지만, 골판형상의 골판부재와 평판형상의 평판부재가 적층되어서 구성되어, 이들 골판부재와 평판부재와의 사이에 대략 삼각형상의 다수의 개구부가 형성되어 있다. 따라서, 요소부에 공기를 통과시킬 때의 기체접촉면적이 넓게 확보되어, 전해수의 적하 가 가능하여, 막히기 어려운 구조로 되어 있다.
요소부에는, 전해수에 의한 열화가 적은 소재, 예를 들어, 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지 등), PET(폴리에틸렌·테레프탈레이트)수지, 염화비닐수지, 불소계 수지(PTFE, PFA, ETFE 등) 또는 세라믹스계 재료 등의 소재가 사용되며, 본 구성에서는 PET수지를 이용하는 것으로 한다. 또, 요소부에는 친수성 처리가 실시되어, 전해수에 대한 친화성을 높일 수 있고, 이것에 의해서, 기액접촉부재(53)의 전해수의 보수성(습윤성)이 유지되어, 후술하는 활성 산소종(활성 산소물질)과 실내공기와의 접촉이 장시간 지속된다.
또, 기액접촉부재(53)의 상부에는, 이 기액접촉부재(53) 위에 균일하게 전해수를 분산시키기 위한 살수 박스(51)가 편입되어 있다. 이 살수 박스(51)는, 전해수를 일시적으로 저류시키는 트레이 부재를 구비하고, 이 트레이 부재의 측면에 복수의 살수 구멍(도시 생략)이 개구되어, 이 살수 구멍으로부터 기액접촉부재(53)에 대해서 전해수를 적하하도록 되어 있다. 또한, 기액접촉부재(53)의 윗면에는, 살수 박스(51)로부터 적하되는 전해수를 요소부에 효율적으로 분산시키기 위하여, 분류 시트(도시 생략)가 설치되어 있다. 이 분류 시트는, 액체의 침투성을 가진 섬유재료로 이루어진 시트(직물, 부직포 등)이며, 기액접촉부재(53)의 두께 방향 단면을 따라서 1개 또는 복수개 설치된다.
물받이부재(42)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기액접촉부재(53)의 아래쪽에 위치하는 물받이부(42A)와, 상기 다른쪽 챔버(23B)의 위쪽으로 연장되는 저류부(42B)를 구비하여, 일체로 형성되어 있다. 이 저류부(42B)에는 물받이부(42A)로 부터 유입된 물이 저류된다. 또한, 이 저류부(42B)에는, 물받이부(42A)보다도 깊은 밑바닥의 제1심저부(42B1)와, 이 제1심저부(42B1)보다도 깊이가 얕은 제2심저부(42B2)가 형성되어 있다.
제1심저부(42B1)에는 수위를 검출하는 제1플로트 스위치(float switch)(43A) 및 제2플로트 스위치(43B)가 설치되어 있다. 제1플로트 스위치(43A)는 저류부(42B)의 수위가 소정의 하한 수위를 하회한 경우에 동작하는 스위치이며, 제2플로트 스위치(43B)는 저류부(42B)의 수위가 소정의 상한 수위를 상회한 경우에 동작하는 스위치이다.
또, 제1심저부(42B1)에는 순환 펌프(44)가 설치되어 있다. 이 순환 펌프(44)는 제어부(100)의 제어에 따라서 동작하고, 이 순환 펌프(44)의 토출구에는, 제1심저부(42B1)(저류부(42B))에 저류된 물을 퍼올려, 살수 박스(51)를 거쳐서 기액접촉부재(53)에 공급하기 위한 공급관(71)이 접속되어 있다. 이 공급관(71)에는 순환 펌프(44)와 살수 박스(51)와의 사이에서 분기되는 분기관(72)을 거쳐서 전해조(전해 유닛)(46)가 접속되어 있다.
이 전해조(46)는, 후술하는 바와 같이 복수개의 전극을 내장하고, 이들 전극간에 제어부(100)로부터 공급되는 전압을 인가함으로써, 물을 전해해서 전해수를 생성한다. 전해조(46)의 윗면에는, 이 전해조(46)에서 생성한 전해수를 배출하는 배출구(46A)가 형성되고, 이 배출구(46A)에는 전해수를 저류부(42B)에 반송하는 반송관(73)이 접속되어 있다.
또한, 저류부(42B)의 입구 부분, 즉, 이 저류부(42B)와 물받이부(42A)와의 연접부에는, 상기 저류부(42B)에 유입되는 물에 혼입하는 고형물을 포집하기 위한 필터 부재(74)가 배치되어 있다. 이 필터 부재(74)의 위쪽에는, 반송관(73)의 출구(73A)가 설치되어 있어, 전해조(46)로부터 물과 함께 배출된 고형물(예를 들어, 전극 표면에 형성된 스케일 성분)을 포집 가능하게 되어 있다. 이 필터 부재(74)는, 위쪽에서 육안으로 확인가능한 상태에서 저류부(42B)의 입구 부분에 배치되어 있기 때문에, 필터 부재(74)의 교환 시기를 육안으로 간단하게 판단할 수 있다. 또한, 필터 부재(74)를 교환할 경우에는 이 필터 부재(74)를 손가락으로 빼내서 교환하면 되기 때문에, 공구 등을 사용하는 일없이, 유지·보수를 간단히 행할 수 있다.
본 실시예에서는, 순환 펌프(44)에 의해 퍼올린 물의 일부가 살수 박스(51)를 거쳐서 기액접촉부재(53)에 공급되고, 나머지 물이 전해조(46)에 공급된다. 이 전해조(46)에서 생성된 전해수는 필터 부재(74)를 거쳐서 저류부(42B)에 공급되고, 이 저류부(42B)의 제1심저부(42B1)에 저류된 전해수는 순환 펌프(44)에 의해 재차 기액접촉부재(53) 및 전해조(46)에 분산 공급된다. 이와 같이, 전해조(46)에 있어서는 전해수를 이용해서 반복해서 전기분해를 행하게 함으로써, 활성 산소종의 농도가 높은 전해수를 생성할 수 있도록 되어 있다. 또한, 기액접촉부재(53)로부터 배출되는 전해수를 순환 이용함으로써, 수자원을 유효활용할 수 있다.
또, 제1심저부(42B1)의 위쪽에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 급수 배관(27)으로부터의 수돗물을 물받이부재(42)에 공급하는 급수부(60)가 설치되어 있다. 이 급수부(60)는, 케이스(11)의 배면에 형성된 접속구(14)를 거쳐서 급수 배 관(27)에 접속되어 있다. 급수부(60)는, 저류부(42B)의 수위에 따라서 개폐되는 급수밸브(61)와, 일단부가 접속구(14)에 접속되고, 타단부가 급수밸브(61)의 상류측 단부(61A)에 접속된 제1급수관(62)과, 급수밸브(61)의 하류측 단부(61B)에 접속된 제2급수관(63)과, 이 제2급수관(63)의 선단부에 있어서 아래쪽으로 개구된 급수구(64)를 구비하고 있다.
급수밸브(61)는, 상기 제1플로트 스위치(43A), 제2플로트 스위치(43B)에 의해서 검출된 수위에 따라서, 제어부(100)의 제어에 의해 개폐되는 전자 밸브이다. 이 급수밸브(61)는, 상류측 단부(61A)가 아래쪽에, 하류측 단부(61B)가 위쪽에 위치하도록 배치되어 있다. 즉, 급수부(60)에 공급되는 물이 급수밸브(61) 내를 밑에서부터 위로 흐르도록 배치되어 있다. 이것에 의하면, 급수밸브(61)가 폐쇄되어 있을 경우에, 이 급수밸브(61)의 상류측 단부(61A)와 제1급수관(62)과의 접속부로부터 누수가 생겼다고 해도, 해당 누수된 물은 급수밸브(61)에 관련되는 일이 없어, 이것에 따르는 누전 등의 문제의 발생을 방지할 수 있다.
또, 제2급수관(63)의 급수구(64)는, 물받이부재(42)에 저류된 물의 수면으로부터, 이 수면에 접촉하는 일이 없는 충분한 거리(본 실시예에서는 물받이부재(42)의 상단면으로부터 35㎜)를 떨어져서 배치되어 있다. 이것에 의하면, 급수부(60) 및 급수 배관(27)의 내부가 부압으로 된 경우더라도, 물받이부재(42)에 저류된 물이 급수구(64)를 통해서 급수부(60) 및 급수 배관(27) 내에 역류하는 것이 방지된다.
또한, 이 급수구(64)는, 전술한 필터 부재(74)의 위쪽에 배치되어 있다. 이 것에 의하면, 급수구(64)를 통해서 공급된 물은, 필터 부재(74) 위로 적하되기 때문에, 이 적하 소리를 저감할 수 있어, 급수 시의 정음화(靜音化)를 도모할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 물받이부재(42)에 저류된 물을 적절하게 배출 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 저류부(42B)의 아래쪽에는, 물받이부재(42)에 저류된 물을 상기 배수부(57)에 배출하기 위한 배수밸브유닛(81)이 배치되어 있다. 이 배수밸브유닛(81)은, 저류부(42B)의 제1심저부(42B1)의 밑부분에 연결된 제1배수관(82)과, 이 제1배수관(82)에 접속된 배수밸브(83)와, 이 배수밸브(83)에 접속된 제2배수관(84)을 구비하고, 이 제2배수관(84)은 상기 배수부(57)에 접속되어 있다. 배수밸브(83)는 제어부(100)의 제어에 의해 개폐된다. 배수밸브(83)가 열리면, 제1심저부(42B1)에 고인 물이 배수부(57)를 거쳐서 외부로 배출된다.
또한, 저류부(42B)의 제2심저부(42B2)의 밑부분에는, 오버플로(overflow)관(85)이 접속되고, 이 오버플로관(85)은, 배수밸브(83)와 배수부(57)와의 사이에서 상기 제2배수관(84)에 접속되어 있다. 이 때문에, 제1심저부(42B1) 내의 수위가 상승하여, 이 물이 제2심저부(42B2)에 도달했다고 해도, 이 물은 오버플로관(85), 제2배수관(84) 및 배수부(57)를 통해서 외부로 배출된다.
또, 제2배수관(84)에는, 이 제2배수관(84)보다도 가는 직경의 공기빼기관(86)이 접속되어 있다. 이 공기빼기관(86)은, 배수 시 배수밸브유닛(81) 내의 공기를 외부로 배출하기 위한 것이고, 이 공기빼기관(86)의 선단부가 물받이부재(42)보다도 충분히 높은 위치로 되도록 배치되어 있다.
배수부(57)는 제2배수관(84)에 접속된 트랩 배관(58)과, 이 트랩 배관(58)에 접속된 배수 배관(28)을 구비한다. 트랩 배관(58)은 이 트랩 배관(58) 내에 물이 고이도록 되어 있다. 이 때문에, 트랩 배관(58) 내에 고인 물에 의해서, 배수 배관(28)과 배수밸브유닛(81)이 격리됨으로써, 배수의 냄새가 공기제균장치(1) 내에 떠다니는 것이 방지된다.
본 실시예의 공기제균장치(1)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 식염수를 물받이부재(42)에 공급하는 착탈가능한 식염수 탱크(식염수 공급수단)(90)를 구비하고 있다.
상부측 챔버(22)는, 물받이부재(42) 및 판형상 부재(55)에 의해서 더욱 상하로 구획되어, 물받이부재(42)의 위쪽에 있어서 습도가 비교적 높은 고습공간(22A)과, 물받이부재(42)의 아래쪽에 있어서 습도가 비교적 낮은 저습공간(22B)을 구비하고 있다. 저습공간(22B)에는, 전술한 전장 박스(39)가 배치되어 있다. 고습공간(22A)에는, 고습공간(22A)을 좌우로 구획하는 격벽(30A)이 설치되고, 고습공간(22A)은 기액접촉부재(53)를 수용하는 제균공간(22A1)과, 순환 펌프(44)를 수용하는 물순환 공간(22A2)으로 구획되어 있다. 물순환 공간(22A2)은, 이들 물받이부재(42) 및 격벽(30A)과, 물순환 공간(22A2)의 측면을 덮는 물순환부 커버(30B) 내지 (30D)에 의해서 격리되어 있어, 공기가 송풍되는 제균 공간(22A1)과 비교해서 습도가 높게 되어 있다.
식염수를 저류하는 식염수 탱크(90)는 고습한 물순환 공간(22A2)에 배치된다. 이에 따라, 식염수 탱크(90) 내의 수분의 증발을 늦추어, 탱크 내의 식염수를 소정의 염분 농도로 수용해둘 수 있다.
도 5는 식염수 탱크(90)를 나타낸 사시도이다. 도 6은 식염수 탱크(90)의 주변부를 나타내는 공기제균장치(1)의 종단면도이다.
식염수 탱크(90)는, 식염수에 의한 열화가 적은 소재, 예를 들어, 폴리프로필렌수지 등을 이용해서 형성되어 있다. 이 식염수 탱크(90)는, 공기제균장치(1)의 유지·보수 기간(예를 들어, 1년)에 대해서, 충분히 긴 기간 공급가능한 양의 식염수를 저장할 수 있는 크기로 형성된다. 본 실시예의 식염수 탱크(90)는 그 용적을 1리터(ℓ)로 함으로써, 식염수 탱크(90)의 유지·보수 기간을 2년으로 하고 있다.
식염수 탱크(90)에 저류되는 식염수의 염분농도(중량 퍼센트)는, 균의 번식이 억제되는 20% 이상이며, 식염이 석출되기 시작하는 26%(포화 농도) 이하가 바람직하다. 본 실시예의 식염수 탱크(90)에는, 순도 99% 이상의 염화나트륨을 가진 식염을 이용하여, 염분농도가 20%로 조정된 식염수가 저류된다.
식염수 탱크(90)의 윗면에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 식염수를 식염수 탱크(90)에 급수하기 위한 급수구(90A)가 설치되어 있다. 이 급수구(90A)에는, 식염수 탱크(90) 내의 내압을 조정하는 밸브장치(90B)를 부착할 수 있다. 이 밸브장치(90B)는, 식염수 탱크(90) 내의 압력을 일정한 상태로 유지할 수 있어, 식염수를 소정의 염분농도로 수용해둘 수 있다.
또한, 식염수 탱크(90)의 윗면에는 흡입구(90C)가 설치되고, 이 흡입구(90C)로부터 식염수 탱크(90) 내에 흡입 노즐(90D)이 연장되어 있다. 흡입구(90C)에는 원 터치 접합부(90E)가 부착되어 있다.
식염수 탱크(90)는, 물받이부재(42)(도 6 참조)의 위쪽에 배치되는 유지대(91) 위에 탑재된다. 이 유지대(91)는, 공기제균장치(1)의 앞면에 배치되는 물순환부 커버(30B)에 고정되어 있다. 따라서, 식염수 탱크(90)는, 공기제균장치(1)의 앞면측에 배치되므로, 식염수 탱크(90)를 개폐 덮개(29)(도 1참조)로부터 출입하기 쉽게 된다.
유지대(91)는, 물순환부 커버(30B)에 수평으로 고정되는 직사각형의 밑면(91A)과, 이 밑면(91A)으로부터 서 있고, 물순환부 커버(30B)에 수직으로 고정되는 측면(91B), (91C)과, 물순환부 커버(30B)에 대해서 평행하게 밑면(91A)으로부터 서 있는 측면(91D)을 구비하고 있다. 식염수 탱크(90)는, 밑면(91A) 위에 배치되면, 측면(91B) 내지 (91D)으로 둘러싸여지게 되므로, 운반 시 공기제균장치(1)가 다소 흔들려도, 유지대(91)로부터 탈락하지 않도록 되어 있다.
식염수 탱크(90)는, 유지대(91)에 대해서 볼트 체결 등에 의해서 고정되는 일 없이, 단순히 밑면(91A)에 놓여서, 원 터치 접합부(90E)에 폴리우레탄제의 튜브(92)가 접속된다. 식염수 탱크(90)를 꺼낼 경우에는, 이 튜브(92)를 원 터치 접합부(90E)로부터 손가락으로 용이하게 떼어낼 수 있기 때문에, 공구 등을 사용하는 일없이, 유지·보수를 간단하게 행할 수 있다.
튜브(92)는 튜브(93)에 연결되고, 이 튜브(93)는 유지대(91)의 밑면(91A)에 부착된 공급 노즐(94)에 접속되어 있다. 이와 같이, 식염수 탱크(90)를 탑재하는 유지대(91)에 공급 노즐(94)을 지지시킴으로써, 공급 노즐(94)을 지지하는 부재를 별도로 설치할 필요가 없어져, 비용상승을 억제할 수 있다.
공급 노즐(94)은 역류를 방지하는 체크 밸브(94A)를 구비하고 있다. 또한, 이 공급 노즐(94)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 물받이부재(42)에 저류된 물의 수면으로부터, 이 수면에 접촉하는 일이 없는 충분한 거리(본 실시예에서는 물받이부재(42)의 밑면에서의 거리(H)가 62㎜)를 떨어져서 배치되어 있다. 이것에 의하면, 튜브(92), (93) 및 식염수 탱크(90)의 내부가 부압으로 되었을 경우더라도, 물받이부재(42)에 저류된 전해수가 공급 노즐(94)을 통해서 튜브(92), (93) 및 식염수 탱크(90) 내에 역류하는 것이 확실하게 방지된다. 이 때문에, 체크 밸브(94A)의 내부에, 전해수에 대해서 열화하기 어려운 고가의 재료를 사용할 필요가 없어져, 체크 밸브(94A)의 비용상승을 억제할 수 있다.
이 공급 노즐(94)은, 고습한 물순환 공간(22A2) 내에 있어서, 물받이부재(42)에 저류된 전해수 위쪽에 배치되어 있으므로, 항상 습도가 높은 상태에 놓이게 되어, 공급 노즐(94)에 식염이 석출되는 것이 방지되도록 되어 있다.
또한, 공급 노즐(94)은, 물받이부재(42)의 제2심저부(42B2)보다도 깊은 바닥의 제1심저부(42B1)(저류부(42B))의 위쪽에 배치되어 있다. 이 때문에, 물받이부재(42)의 저류부(42B)의 수위가 소정의 하한 수위로 되어도, 식염수가 저류부(42B)의 전해수에 직접 공급되는 것으로 되어, 물받이부재(42) 위에서 식염이 석출되는 것이 방지된다.
식염수 탱크(90)에 저류된 식염수는, 제어부(100)의 제어에 따라서 동작하는 펌프(95)에 의해서 퍼올릴 수 있다. 이 펌프(95)의 흡입구(95A)에는, 식염수 탱 크(90)에 연결되는 튜브(92)가 접속된다. 한편, 펌프(95)의 토출구(95B)에는, 공급 노즐(94)에 연결되는 튜브(93)가 접속된다. 이들 튜브(92), (93)는, 물순환 공간(22A2)으로부터 물순환부 커버(30B)를 관통해서, 물순환 공간(22A2)에 인접한 저습공간(22B)에 연장되어 있고, 이 저습공간(22B)에 펌프(95)가 배치되어 있다. 이와 같이, 펌프(95)는 비교적 습도가 낮은 저습공간(22B)에 배치되므로, 펌프(95)에는 방습 처리 등이 실시되어 있지 않은 펌프를 이용할 수 있다.
도 7은 전해수의 공급상태를 설명하는 도면으로, 도 7(A)는 공기제균기구의 구성을 나타낸 모식도이며, 도 7(B)는 전해조(46)의 구성을 상세히 나타낸 도면이다.
이 도 7을 참조해서, 기액접촉부재(53)에 대한 전해수의 공급에 대해서 설명한다.
공기제균장치(1)의 운전 조작이 행해지면, 저류부(42B)의 수위가 검출되고, 이 수위가 소정 수위에 도달하고 있지 않을 경우에는, 급수밸브(61)가 개방되어서 물받이부재(42)에 수돗물이 공급되어, 이 물받이부재(42)의 저류부(42B)의 수위가 소정 수위에 도달한다.
저류부(42B) 내의 물은 순환 펌프(44)에 의해서 퍼올려져서, 그 일부가 전해조(46)에 공급된다. 이 전해조(46)는, 도 7(B)에 나타낸 바와 같이, 한쪽이 플러스, 다른 쪽이 마이너스로 되는 1쌍의 전극(47), (48)을 구비하고, 이들 전극(47), (48) 사이에 전압을 인가함으로써, 전해조(46)에 유입된 수돗물이 전기분해되어서 활성 산소종을 함유하는 전해수가 생성된다. 여기서, 활성 산소종이란, 통상의 산 소보다도 높은 산화 활성을 가지는 산소와, 그 관련 물질인 것으로서, 수퍼옥사이드 음이온, 1중항 산소, 하이드록실 라디칼 또는 과산화수소라고 하는 소위 협의의 활성 산소에, 오존, 차아할로겐산 등이라고 하는 소위 광의의 활성 산소를 함유시킨 것으로 한다.
전극(47), (48)은, 예를 들어, 베이스(base)가 티타늄(Ti)이고 피막층이 이리듐(Ir), 백금(Pt)으로 구성된 전극판이다.
전극(47)을 애노드 전극으로 하고, 전극(48)을 캐소드 전극으로 해서, 외부전원으로부터 전극(47)과 전극(48) 사이에 전압을 인가해서 통전시키면, 캐소드 전극으로서의 전극(48)에서는, 수중의 수소 이온(H+)과 수산화물 이온(OH-)이 하기 식 [1]에 나타낸 바와 같이 반응한다:
4H+ + 4e- + (4OH-）→ 2H2 + (4OH-) … [1].
한편, 애노드 전극(양극)으로서의 전극(47)에서는, 하기 식 [2]에 나타낸 바와 같이 물이 전기분해된다:
2H2O → 4H+ + O2 + 4e- … [2].
이와 함께, 전극(47)에 있어서는, 물에 함유되는 염소이온(염화물 이온: Cl-)이 하기 식 [3]에 나타낸 바와 같이 반응하여, 염소(Cl2)가 발생한다:
2Cl- → Cl2 + 2e- … [3].
또한, 이 염소는 하기 식 [4]에 나타낸 바와 같이 물과 반응하여, 차아염소산(HClO)과 염화수소(HCl)가 발생한다:
Cl2 + H2O → HClO + HCl … [4].
전극(47)에서 발생한 차아염소산은 광의의 활성 산소종에 포함되는 것으로, 강력한 산화 작용이나 표백 작용을 가진다. 차아염소산이 용해된 수용액, 즉, 공기제균장치(1)에 의해 생성되는 전해수는, 바이러스 등의 불활성화, 살균, 유기 화합물의 분해 등, 각종 공기청정효과를 발휘한다.
그리고, 전극(47), (48)에 의해 살균력이 큰 차아염소산을 생성시켰을 경우, 이 차아염소산을 함유하는 전해수가 살수 박스(51)로부터 기액접촉부재(53)에 적하되면, 송풍 팬(31)에 의해 분출된 공기가 기액접촉부재(53)에 있어서 차아염소산과 접촉한다. 이것에 의해, 공기 중에 부유하는 바이러스 등이 불활성화되는 동시에, 상기 공기에 함유되는 악취물질이 차아염소산과 반응해서 분해되어, 또는 이온화해서 용해된다. 따라서, 공기의 제균 및 탈취가 행해져, 청정화된 공기가 기액접촉부재(53)로부터 배출된다.
활성 산소종에 의한 바이러스 등의 불활성화의 작용기제로서, 인플루엔자 바이러스의 예를 들 수 있다. 전술한 활성 산소종은, 인플루엔자의 감염에 필수로 되는 인플루엔자 바이러스의 표면 단백(스파이크(spike))을 파괴, 소실(제거)하는 작용을 가진다. 이 표면 단백이 파괴된 경우, 인플루엔자 바이러스와, 인플루엔자 바이러스가 감염되는 데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되어, 감염이 저 지된다. 이 때문에, 공기 중에 부유하는 인플루엔자 바이러스는, 기액접촉부재(53)에 있어서 활성 산소종을 함유하는 전해수에 접촉함으로써, 말하자면 감염력을 잃어버리는 것으로 되어, 감염이 저지된다.
따라서, 이 공기제균장치(1)가, 예를 들어, 유치원이나 초· 중· 고등학교, 간호 보건시설, 병원 등의 소위 대공간에 설치된 경우더라도, 전해수에 의해 청정화(제균, 탈취 등)된 공기를 대공간 내에서 널리 퍼지게 하는 것이 가능하게 되어, 대공간에서의 공기제균 및 탈취를 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 전해수 중의 활성 산소종의 농도는, 제균하는 바이러스 등을 불활성화시키는 농도로 되도록 조정된다. 활성 산소종의 농도의 조정은, 전극(47)과 전극(48) 사이에 인가하는 전압을 조정해서, 전극(47)과 전극(48) 사이에 흘리는 전류치 및 그 통전 시간을 조정함으로써 행해진다. 공기제균장치(1)는 이들 전압, 전류, 통전 시간 등의 전해 조건이 미리 설정되어 있다.
그리고, 살수 박스(51)로부터 기액접촉부재(53)에 적하된 전해수는, 기액접촉부재(53)를 거쳐서 아래쪽으로 이동하여, 물받이부재(42)의 물받이부(42A)에 떨어진다. 이 물받이부(42A)에 떨어진 전해수는 필터 부재(74)를 거쳐서 저류부(42B)에 유입되고, 그리고, 재차 순환 펌프(44)에 의해서 퍼올려져, 전해조(46)를 거쳐서 기액접촉부재(53)에 공급된다. 이와 같이, 본 실시예에 있어서의 구성에서는 물이 물받이부재(42)를 환류하는 순환식으로 되어 있어, 소량의 물을 유효하게 이용함으로써 장시간에 걸쳐 효율적으로 공기의 제균을 행할 수 있다. 또한, 증발 등에 의해 저류부(42B)의 수위가 감소한 경우에는, 급수밸브(61)가 개방되어 서 급수구(64)로부터 수돗물이 적당량 공급된다.
또한, 제어부(100)의 제어에 의해 펌프(95)가 구동되면, 식염수 탱크(90)에 저류된 식염수는, 흡입 노즐(90D)로부터 흡출되어서, 튜브(92), (93)를 지나, 공급 노즐(94)로부터 물받이부재(42)에 자동으로 공급되게 된다. 이것에 의해, 물받이부재(42)에 염소농도가 낮은 수돗물이 공급되어도, 전해조(46)에 공급되는 물에 염화물 이온이 함유되게 된다.
이어서, 본 실시예의 제어계에 대해서 상세히 설명한다.
도 8은 공기제균장치(1)의 제어계의 구성을 나타낸 기능 블록도이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 전술한 순환 펌프(44), 배수밸브(83), 펌프(95), 팬 모터(107) 외에, 오토루버(20)를 개폐시키는 루버 구동모터(108) 및 상기 각 부에 전원을 공급하는 전원부(109)의 각각이 제어부(100)에 접속되어 있어, 제어부(100)의 제어에 따라서 동작한다. 이 제어부(100)에는, 조작패널(106)에 설치된 각종 스위치나 인디케이터 램프(indicator lamp) 등이 접속되는 동시에, 물받이부재(42)의 제1플로트 스위치(FS)(43A) 및 제2플로트 스위치(FS)(43B), 전극(47), (48), 전해조(46) 내의 수위를 검출하는 전해조 플로트 스위치(FS)(110) 및 전극(47), (48) 사이의 도전율을 검출하는 도전율계(도전율 검출수단)(49)가 접속되어 있다.
또한, 도전율계(49)는, 전극(47), (48) 사이의 도전율, 즉, 전해조(46) 내의 전해수의 도전율을 검출하도록 전해조(46)에 배치되어 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 물받이부재(42)를 환류하는 물의 도전율을 측량 가능하게 배치되면 된다.
제어부(100)는, 공기제균장치(1) 전체의 제어를 행하는 마이크로컴퓨터(microcomputer)(101), 마이크로컴퓨터(101)에 의해 실행되는 제어프로그램이나 제어 파라미터 등의 데이터를 기억하는 기억부(102), 마이크로컴퓨터(101)의 제어에 의거해서 시간 측정 동작을 행하는 타이머 카운터(103), 조작패널(106)에 있어서의 조작을 검출해서 조작 내용을 마이크로컴퓨터(101)에 출력하는 입력부(104) 및 마이크로컴퓨터(101)의 처리 결과를 조작패널(106)의 인디케이터 램프(도시 생략)의 점등을 제어하는 등 해서 출력하는 출력부(105)를 구비한다.
마이크로컴퓨터(101)는, 미리 기억부(102)에 기억된 제어프로그램을 판독하여 실행하는 동시에, 기억부(102)에 기억된 제어 파라미터를 판독하여, 공기제균장치(1)의 각 부를 동작시킨다. 본 실시예의 마이크로컴퓨터(101)는, 공기를 제균하는 공기제균운전을 행하는 공기제균 운전모드, 물받이부재(42)에 저류된 물을 교환해서 식염수를 공급하는 물교환 운전모드 및 전해수를 배수하는 유지·보수 운전모드로부터 동작 모드를 선택한다. 동작 모드는, 통상, 공기제균 운전모드로 선택되어 있다. 이 공기제균 운전모드의 선택 중, 마이크로컴퓨터(101)는, 조작패널(106)에 있어서 동작 개시를 지시하는 조작이 행해져, 이 조작을 나타내는 정보가 입력부(104)로부터 입력되면, 순환 펌프(44)을 동작시켜서 물의 순환을 개시시키는 동시에, 전극(47), (48)에 전압을 인가해서 전해수를 생성시킨다. 또한, 마이크로컴퓨터(101)는 루버 구동모터(108)를 동작시켜서 오토루버(20)를 개방 상태로 하고, 그 후에 팬 모터(107)의 동작을 개시시키고, 송풍 팬(31)에 의한 송풍을 개시시킨다. 이상의 일련의 동작에 의해, 공기제균장치(1)의 공기제균운전이 개시 된다. 이 공기제균운전의 개시에 따라서, 마이크로컴퓨터(101)는, 출력부(105)에 의해서 운전 중인 것을 나타내는 표시를 행하게 한다.
또한, 마이크로컴퓨터(101)는, 공기제균운전의 개시에 따라, 타이머 카운터(103)에 의해서 운전 시간의 카운트를 개시시킨다. 타이머 카운터(103)는, 운전 시간의 카운트를 누적적으로 행하는 것이 가능하고, 공기제균장치(1)가 공기제균운전을 정지한 후에도, 공기제균운전이 재개된 때에는 계속해서 카운트를 행한다. 그리고, 타이머 카운터(103)는, 소정의 카운트 값(누적운전시간)에 도달할 때마다, 마이크로컴퓨터(101)에 카운트 값을 통지하는 동시에, 카운터 값을 리세트(reset)한다.
공기제균운전의 실행 중, 마이크로컴퓨터(101)는, 전해조 플로트 스위치(110)에 의해서 전해조(46) 내의 수위가 저수위로 된 것이 검출되었을 경우 및 물받이부재(42)의 제1플로트 스위치(43A)에 의해서 물받이부재(42)의 수위가 저수위로 된 것이 검출되었을 경우에는, 전극(47), (48)에의 전압의 인가를 정지하는 동시에 순환 펌프(44) 및 팬 모터(107)의 운전을 정지시켜, 출력부(105)에 의해서 경고를 표시시킨다.
또, 마이크로컴퓨터(101)는, 조작패널(106)에 있어서 동작 정지를 지시하는 조작이 행해져, 이 조작을 나타내는 정보가 입력부(104)로부터 입력되면, 마이크로컴퓨터(101)는 전극(47), (48)에 대한 전압인가를 정지하고, 순환 펌프(44)를 정지시킨다. 또한, 마이크로컴퓨터(101)는 팬 모터(107)를 정지시켜서, 송풍 팬(31)에 의한 송풍을 멈추고, 그 후에 루버 구동모터(108)를 동작시켜서 오토루버(20)를 폐 쇄상태로 한다. 이상의 일련의 동작에 의해, 공기제균장치(1)의 공기제균운전이 정지된다. 이 공기제균운전의 정지 시, 마이크로컴퓨터(101)는, 출력부(105)에 의한 운전 중의 표시를 정지시키는 동시에, 타이머 카운터(103)에 의한 운전 시간의 카운트를 정지시킨다.
또한, 마이크로컴퓨터(101)는, 공기제균운전의 누적운전시간이 소정 시간(예를 들어, 40시간)에 도달한 경우, 즉 타이머 카운터(103)의 카운트 값이 미리 설정된 값에 도달한 경우에, 공기제균 운전모드로부터 물교환 운전모드로 변경한다. 이 물교환 운전모드의 선택 중에, 마이크로컴퓨터(101)는 순환 사용한 전해수를 교환하기 위한 물교환 운전을 실행한다.
물교환 운전에서는, 마이크로컴퓨터(101)는 배수밸브(83)를 개방하고, 물받이부재(42) 내의 물을 외부에 배출시킨다. 전술한 바와 같이, 물받이부재(42)의 제1플로트 스위치(43A)는 저류부(42B)의 수위가 소정의 하한 수위를 하회하면 온 상태로 전환된다. 이 때문에, 제1플로트 스위치(43A)가 온 상태로 된 때에는, 물받이부재(42)의 수위가 소정 레벨보다 내려가 있어, 물받이부재(42)에 저류되어 있던 물의 대부분이 배출된 것으로 되어, 상기 물받이부재(42), 순환 펌프(44), 전해조(46), 살수 박스(51) 및 기액접촉부재(53)를 포함하는 전해수의 순환 경로에 존재하는 물, 즉 공기제균운전 시 사용된 전해수의 대부분이 배출된 상태로 된다. 마이크로컴퓨터(101)는, 물받이부재(42)의 제1플로트 스위치(43A)가 온 상태로 전환되면, 배수밸브(83)를 폐쇄시켜, 배수를 완료한다.
이어서, 마이크로컴퓨터(101)는 급수밸브(61)를 개방해서, 급수부(60)로부터 물받이부재(42)에의 물의 급수를 개시한다. 상기한 바와 같이, 물받이부재(42)의 제2플로트 스위치(43B)는 저류부(42B)의 수위가 소정의 상한 수위를 상회하면 온 상태로 전환된다. 마이크로컴퓨터(101)는, 제2플로트 스위치(43B)가 온 상태로 전환되면, 물받이부재(42)에 공기제균운전에 필요한 충분한 물이 저류된 것으로 되므로, 급수밸브(61)를 폐쇄시켜 급수를 완료한다. 이상의 처리에 의해, 물받이부재(42)에 저류되는 물의 교환을 행하는 물교환 운전이 완료한다.
또한, 본 실시예에서는, 이 물교환 운전모드 시, 전해조(46)에 공급하는 물의 염소농도를 증가시키기 위해서, 물받이부재(42)에 식염수를 공급한다. 이하, 이들 물교환 운전 및 식염수의 공급을 행하는 식염수 공급동작에 대해서 설명한다.
도 9는 공기제균장치(1)의 식염수 공급동작을 나타낸 순서도이다. 이 도 9에 나타낸 식염수 공급동작의 실행 중, 마이크로컴퓨터(101)는 제어수단으로서의 기능을 실현하고, 타이머 카운터(103)는 시간측정수단으로서의 기능을 실현한다.
공기제균운전의 누적운전시간이 소정 시간에 도달한 경우, 마이크로컴퓨터(101)는, 공기제균운전을 정지시켜서 타이머 카운터(103)의 카운트 값을 리세트하는 동시에, 후술하는 물교환 운전횟수 카운터의 카운터 값(N1), 도전율 검출횟수 카운터의 카운터 값(N2) 및 식염수 공급횟수 카운터의 카운터 값(N3)을 「0」으로 초기화한다(스텝 S1).
이어서, 마이크로컴퓨터(101)는, 물받이부재(42)를 환류하는 물의 도전율(D1)을 도전율계(49)에 검출시켜(스텝 S2), 도전율(D1)이 미리 설정된 소정 도전율(Dm1) 이하인지의 여부를 판정한다(스텝 S3). 여기서, 물받이부재(42)를 환류하 는 물의 도전율을 검출하는 것은, 수중의 이온종의 농도를 추정하기 위함이다. 예를 들어, 공기제균운전의 누적운전시간이 40시간을 초과하면, 순환 사용된 전해수의 도전율은 통상 6000∼8000μS(마이크로지멘스)/㎝로 높아져 있다. 전해조(46)에 공급하는 물의 도전율이 지나치게 높을 경우에는, 염화물 이온 이외의 이온(예를 들어, 황산 이온, 칼슘 이온 등)의 비율이 높게 되어 있어, 바이러스 등을 불활성화하기에 충분한 농도의 차아염소산을 함유하는 전해수를 생성할 수 없게 된다. 따라서, 본 실시예의 소정 도전율(Dm1)은, 바이러스 등을 불활성화하는 데 충분한 농도의 차아염소산을 함유하는 전해수를 효율적으로 생성하기 위한 상한치로서, 2000μS/㎝로 설정되어 있다.
도전율(D1)이 소정 도전율(Dm1)보다 큰 경우에는(스텝 S3: 아니오), 마이크로컴퓨터(101)는, 물교환 운전횟수 카운터의 카운터 값(N1)이 5회 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S4). 물교환 운전횟수 카운터의 카운터 값(N1)이 5회보다 적은 경우에는(스텝 S4: 아니오), 마이크로컴퓨터(101)는, 순환 사용된 전해수를 교환하기 위해서 전술한 물교환 운전을 실행하여(스텝 S5), 물교환 운전횟수 카운터의 카운터 값(N1)을 「1」만큼 증가시킨다(스텝 S6).
물교환 운전이 종료하면, 마이크로컴퓨터(101)는, 순환 펌프(44)의 운전을 개시시켜서, 물받이부재(42)에 급수된 새로운 물을 전해수의 순환 경로에 순환시키는 동시에, 물교환 운전이 종료하고 나서의 시간(T1)이 미리 설정된 소정 시간(Tm1) 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S7). 이 소정 시간(Tm1)은, 물받이부재(42)에 공급된 새로운 물이 전해조(46)에 유입하는 데 충분한 시간으로 설정되면 되고, 본 실시예의 소정 시간(Tm1)은 5분으로 설정되어 있다.
물교환 운전이 종료하고 나서 소정 시간(Tm1)이 경과하면(스텝 S7: 예), 마이크로컴퓨터(101)는, 처리 순서를 스텝 S2로 되돌림으로써, 도전율(D1)을 재차 검출한다.
물교환 운전을 반복해서 실행한 결과, 물교환 운전횟수 카운터의 카운터 값(N1)이 5회 이상으로 된 경우에는(스텝 S4: 예), 마이크로컴퓨터(101)는, 물교환 운전이 불량하다고 판단하여, 인디케이터 램프를 점멸시켜서, 공기제균장치(1)의 운전을 정지한다(스텝 S8).
도전율(D1)이 소정 도전율(Dm1) 이하인 경우에는(스텝 S3: 예), 마이크로컴퓨터(101)는 물의 교환이 충분하게 행해졌다고 판단하여, 그 도전율(D1)을 기억부(102)에 기억시킨다(스텝 S9). 일반적으로, 수돗물의 도전율은 몇백 마이크로지멘스(예를 들어, 100∼200μS/㎝)이며, 바이러스 등을 불활성화하는 데 충분한 농도의 차아염소산을 함유하는 전해수를 생성할 수 있다. 한편, 본 실시예의 공기제균장치(1)에서는, 전기분해가 곤란한 염소농도가 낮은 수돗물이 공급되므로, 마이크로컴퓨터(101)는, 전해조(46)에 공급하는 물의 염화물 이온을 증가시키기 위해, 펌프(95)를 구동하여, 식염수 탱크(90)로부터 적당량의 식염수를 물받이부재(42)에 공급한다(스텝 S10). 이 펌프(95)는 식염수의 적하량이 1∼2㎖로 되도록 1∼2초간 운전된다. 전술한 바와 같이, 공급 노즐(94)에는, 체크 밸브(94A)가 설치되어 있기 때문에, 식염수가 끊어지기 쉽게 적하되어, 목적으로 하는 양의 식염수를 더 정확하게 물받이부재(42)에 공급할 수 있도록 되어 있다.
이어서, 마이크로컴퓨터(101)는, 식염수를 공급하고 나서의 시간(T2)이 미리 설정된 소정 시간(Tm2) 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S11). 이 소정 시간(Tm2)은, 물받이부재(42)에 공급된 식염수가 전해조(46)에 유입하는 데 충분한 시간으로 설정되면 되고, 본 실시예의 소정 시간(Tm2)은 3분으로 설정되어 있다.
식염수를 공급하고 나서 소정 시간(Tm2)을 경과하면(스텝 S11: 예), 마이크로컴퓨터(101)는, 물받이부재(42)를 환류하는 물의 도전율(D2)을 도전율계(49)에 검출시켜(스텝 S12), 식염수의 공급 후의 도전율(D2)이 기억부(102)에 기억시킨 도전율(D1)에 비해서, 소정 도전율(Dm2) 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S13). 이와 같이, 식염수의 공급 전의 도전율(D1)과 식염수의 공급 후의 도전율(D2)과의 도전율차이를, 소정 도전율(Dm2)을 기준으로 판정함으로써, 식염수를 공급하는 것에 의해서 증가한 염화물 이온의 농도를 확실하게 추정할 수 있다.
이때, 전해조(46)에 공급하는 물의 도전율이 지나치게 낮으면, 차아염소산을 생성할 때의 기준물질로 되는 염화물 이온이 부족한 것으로 되어, 바이러스 등을 불활성화하는 데 충분한 농도의 차아염소산을 함유하는 전해수를 생성할 수 없다. 이 때문에, 소정 도전율(Dm2)은, 바이러스 등을 불활성화하는 데 충분한 농도의 차아염소산을 함유하는 전해수를, 소정의 누적운전시간에 걸쳐서 생성할 수 있도록 설정된다. 또한, 이 소정 도전율(Dm2)은, 수돗물에 소정량(예를 들어 0.5g)의 염을 공급하고 있던 종래의 전해 조건과 대략 동등하게 되도록 설정된다. 이것에 의해, 종래의 전해 조건을 사용할 수 있으므로, 전해 조건의 설정이 용이해진다. 또한, 전기분해 시 전극(47)과 전극(48) 사이에 흐르는 전류가 종래와 대략 동등하게 되므로, 염소농도가 낮은 수돗물을 사용해도, 전극(47), (48)에의 부하가 증가하지 않아, 전극(47), (48)을 교환하는 빈도를 많게 할 필요가 없다. 소정 도전율(Dm2)은, 이러한 설정 조건을 충족시키도록 설정되면 되고, 본 실시예의 소정 도전율(Dm2)은 500μS/㎝로 설정되어 있다.
도전율(D2)이 도전율(D1)에 비해서 소정 도전율(Dm2)보다 작을 경우(스텝 S13: 아니오)에는, 마이크로컴퓨터(101)는 도전율 검출횟수 카운터의 카운터 값(N2)을 「1」만큼 증가시키고(스텝 S14), 카운터 값(N2)이 3회 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S15). 도전율 검출횟수 카운터의 카운터 값(N2)이 3회보다 적은 경우에는(스텝 S15: 아니오), 마이크로컴퓨터(101)는, 처리 순서를 스텝 S11로 되돌림으로써, 도전율(D2)을 재차 검출한다. 이것에 의해, 어떠한 원인에 의해서 식염수가 전해조(46)에 유입하는 시간이 지연되었다고 해도, 도전율(D2)을 확실하게 검출할 수 있다. 도전율(D2)을 반복해서 검출한 결과, 도전율 검출횟수 카운터의 카운터 값(N2)이 3회 이상으로 된 경우에는(스텝 S15: 예), 마이크로컴퓨터(101)는, 식염수 공급횟수 카운터의 카운터 값(N3)을 「1」만큼 증가시키고(스텝 S16), 카운터 값(N3)이 8회 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S17).
식염수 공급횟수 카운터의 카운터 값(N3)이 8회보다 적은 경우에는(스텝 S17: 아니오), 마이크로컴퓨터(101)는, 처리 순서를 스텝 S10으로 되돌림으로써 식염수를 재차 공급한다. 식염수 공급횟수 카운터의 카운터 값(N3)이 8회 이상으로 된 경우에는(스텝 S17: 예), 마이크로컴퓨터(101)는, 식염수 탱크(90) 내에 식염수가 없다고 판단하여, 인디케이터 램프를 점멸시켜서, 공기제균장치(1)의 운전을 정 지한다(스텝 S18).
도전율(D2)이 도전율(D1)에 비해서 소정 도전율(Dm2) 이상 큰 경우에는(스텝 S13), 공기제균운전을 실행하는 데 충분한 식염수가 물받이부재(42)에 공급되었다고 판단하여, 식염수 공급동작을 종료하고, 공기제균운전을 재개한다.
전해조(46)에 공급되는 물은, 염화물 이온을 함유하는 식염수가 공급됨으로써 염화물 이온이 증가하므로, 전기분해되면, 이 염화물 이온이 상기 식 [3] 및 식 [4]에 나타낸 바와 같이 반응하여, 차아염소산 및 염산이 생성된다. 이 때문에, 공기제균장치(1)는, 염소농도가 낮은 수돗물이 물받이부재(42)에 공급되어도, 활성 산소종을 함유하는 전해수를 생성하여, 충분한 공기청정효과(바이러스 등의 불활성화, 살균, 탈취)를 발휘할 수 있다.
또한, 공기제균장치(1)는, 물받이부재(42)에 물이 공급될 때마다 식염수를 공급하는 것이 아니고, 물교환 운전을 행한 경우, 즉, 물받이부재(42)의 전해수를 배수한 후에 물받이부재(42)에 물을 공급할 경우에만 식염수를 공급하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 물받이부재(42)의 수위가 감소한 등의 이유에 의해서, 배수를 행하지 않고 물받이부재(42)에 물을 공급할 경우에는 식염수를 공급하지 않으므로, 제어를 간소화할 수 있다.
또한, 공기제균장치(1)는, 환절기 등에 의해 공기제균장치(1)가 장기간 사용되지 않게 될 경우, 공기제균장치(1)의 설치 장소를 이동할 경우, 공기제균장치(1)의 유지·보수를 행할 경우 등에는, 물받이부재(42)에 저류된 물을 배수할 필요가 있다. 그래서, 상기 조작패널(106)에는, 물받이부재(42)에 저류된 물의 배수를 지 시하는 배수 조작을 접수하는 배수 버튼(도시 생략)이 설치되어 있다.
마이크로컴퓨터(101)는, 조작패널(106)의 배수 버튼이 조작되면, 유지·보수 운전모드를 선택한다. 이 유지·보수 운전모드의 선택 중, 마이크로컴퓨터(101)는, 전해수의 순환 경로를 세정한 후에, 물받이부재(42)에 저류된 물을 배수하는 유지·보수 운전을 실행한다. 이 유지·보수 운전의 개시에 따라, 마이크로컴퓨터(101)는, 공기제균운전의 누적운전시간에 관계없이, 전술한 물교환 운전모드를 선택하여, 식염수 공급동작을 실행한다. 즉, 마이크로컴퓨터(101)는, 물교환 운전을 행한 후에, 물받이부재(42)에 공급된 새로운 물에 식염수를 공급한다. 식염수 공급동작이 종료하면, 마이크로컴퓨터(101)는, 염화물 이온이 증가한 새로운 물을 순환시켜서, 활성 산소종을 함유하는 전해수를 생성하고, 그 전해수로 전해수의 순환 경로를 세정하는 세정 동작을 행한다. 이어서, 마이크로컴퓨터(101)는, 물받이부재(42)에 저류된 물을 배수해서 물받이부재(42)를 빈 상태로 하는 동시에, 기액접촉부재(53)에 잡균이 번식하는 것을 방지하기 위해서, 일정 시간 동안, 송풍 팬(31)을 구동해서 기액접촉부재(53)에 바람을 보내어, 기액접촉부재(53)를 건조시킨다.
이상의 처리에 의해, 유저의 배수 조작에 의해 유지·보수 운전이 개시되면, 공기제균운전의 누적운전시간이 소정 시간에 도달하고 있지 않은 경우에도, 물교환 운전모드가 선택되어, 물교환 운전 후에, 물받이부재(42)에 자동적으로 식염수가 공급되도록 되어 있다. 따라서, 공기제균장치(1)는, 염소농도가 낮은 수돗물이 물받이부재(42)에 공급되어도, 물받이부재(42)에 공급된 새로운 물에 식염수를 공급 함으로써, 활성 산소종을 함유하는 전해수를 생성하고, 그 전해수로 순환 경로를 세정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 실시예에 의하면, 물교환 운전모드의 선택 시 식염수 탱크(90)의 펌프(95)를 동작시켜, 물받이부재(42)에 식염수를 공급하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 배수 후에 물받이부재(42)에 공급된 새로운 물에 식염수가 자동적으로 공급되므로, 이용자에게 번거로움을 느끼게 하는 일이 없이, 전기분해가 가능한 염소농도를 확보할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 의하면, 도전율계(49)에 의해서 검출되는 물받이부재(42)를 환류하는 물의 도전율에 따라서, 물받이부재(42)에 식염수를 공급하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 물받이부재(42)를 환류하는 물의 도전율에 따라서, 물받이부재(42)에 식염수가 자동적으로 공급되므로, 이용자에게 번거로움을 느끼게 하는 일이 없이, 전기분해가 가능한 염소농도를 확보할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 의하면, 물교환 운전 시에는, 물받이부재(42)를 환류하는 물의 도전율이 소정값 이하로 될 때까지, 물받이부재(42)에 저류된 물의 배수와, 염소농도가 낮은 수돗물의 공급을 반복하여, 물받이부재(42)를 환류하는 물의 도전율이 소정값 이하에 도달한 경우에, 식염수 탱크(90)의 펌프(95)를 동작시켜, 물받이부재(42)에 식염수를 공급하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 물받이부재(42)에 저류되는 물이 교환된 후에, 물받이부재(42)에 식염수가 자동적으로 공급되므로, 물받이부재(42)에 공급된 물이 염소농도가 낮은 수돗물이어도, 바이러스 등을 불활성화하는 데 충분한 농도의 차아염소산을 함유하는 전해수를 안정적으로 생성할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 의하면, 소정 시간마다, 공기제균 운전모드를 정지하여, 물교환 운전모드를 선택한 후, 공기제균 운전모드를 재개하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 순환 사용된 전해수가 소정 시간마다 새로운 물로 교환되어, 전해수의 농축이나 잡균의 번식이 방지된다. 또한, 물받이부재(42)에 저류되는 물이 교환될 때마다, 물받이부재(42)에 식염수가 자동적으로 공급되므로, 이용자에게 번거로움을 느끼게 하는 일이 없이, 전기분해가 가능한 염소농도를 확보할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 기술하였지만, 본 발명은 전술한 실시예로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상에 의거하여 각종 변형 및 변경이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시예에서는, 급수 배관(27)을 거쳐서 상수도를 물받이부재(42)에 유도하는 구성으로 했지만, 공기제균장치(1)에 물을 저류하는 출입가능한 급수 탱크(41)를 마련하여, 이 급수 탱크(41)로부터 물받이부재(42)에 물이 공급되도록 해도 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 공기제균장치(1)는, 염소농도가 낮은 수돗물이 공급되는 구성으로 했지만, 수돗물 이외의 이온종이 희박한 물(순수, 정제수, 우물물을 포함함)이 공급되는 구성으로 해도 된다. 이 경우에도, 식염수 탱크(90)로부터 식염수를 공급함으로써, 충분한 공기청정효과(바이러스 등의 불활성화, 살균, 탈취)를 발휘할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 식염수 탱크(90)에, 저렴하고도 안전하게 취급할 수 있는 식염수를 저류시켰지만, 식염수로 한정되는 것은 아니고, 염화물 이온 등의 할로겐화물 이온을 함유하는 물을 저류시키도록 해도 된다. 이 경우, 상기 [3] 및 식 [4]와 같은 반응에 의해 할로겐을 함유하는 활성 산소종이 생성된다.
도 1은 본 실시예에 의한 공기제균장치의 외관을 나타낸 사시도;
도 2는 공기제균장치의 배면측 사시도;
도 3은 공기제균장치의 내부의 주요구성을 나타낸 사시도;
도 4는 공기제균장치의 내부의 주요구성을 나타내는 측단면도;
도 5는 식염수 탱크를 나타낸 사시도;
도 6은 식염수 탱크의 주변부를 나타낸 공기제균장치의 종단면도;
도 7은 전해수의 공급 상태를 설명하는 도면으로, (A)는 공기제균기구의 구성을 나타낸 모식도이며, (B)는 전해조의 구성을 상세히 나타낸 도면;
도 8은 공기제균장치의 제어계의 구성을 나타낸 기능 블록도;
도 9는 공기제균장치의 식염수 공급동작을 나타낸 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 공기제균장치 31: 송풍 팬
42: 물받이부재 44: 순환 펌프
46: 전해조(전해 유닛) 49: 도전율계(도전율 검출수단)
53: 기액접촉부재 90: 식염수 탱크(식염수 공급수단)
101: 마이크로컴퓨터(제어수단)

Claims (4)

  1. 전해 유닛에 의해서 생성된 전해수를 기액접촉부재에 공급하고, 이 기액접촉부재를 습윤시켜서 물받이부재에 환류시키는 동시에, 상기 기액접촉부재에는 송풍 팬에 의해 공기를 보내어, 상기 기액접촉부재에 의해서 상기 전해수와 상기 공기를 접촉시켜서 상기 공기를 제균하는 공기제균장치에 있어서,
    상기 물받이부재에 식염수를 공급하는 식염수 공급수단;
    상기 물받이부재에 저류(貯留)되는 물을 배수하고, 상기 물받이부재에 새로운 물을 공급하는 물교환 운전모드; 및
    상기 물교환 운전모드의 선택 시 상기 식염수 공급수단을 동작시켜, 상기 물받이부재에 식염수를 공급하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기제균장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 물받이부재를 환류하는 물의 도전율을 검출하는 도전율 검출수단을 구비하고, 상기 물의 도전율에 따라서 상기 물받이부재에 식염수를 공급하는 것을 특징으로 하는 공기제균장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 물받이부재에 공급하는 새로운 물은 염소농도가 낮은 수돗물이며, 상기 물교환 운전 시에는, 상기 물받이부재를 환류하는 물의 도전율이 소정값 이하로 될 때까지, 상기 물받이부재에 저류되는 물의 배수와, 새로운 물의 공급을 반복하고, 상기 물의 도전율이 소정값 이하에 도달한 경우에, 상기 식염수 공급수단을 동작시켜, 상기 물받이부재에 식염수를 공급하는 것을 특징으로 하는 공기제균장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공기를 제균하는 공기제균 운전모드를 구비하고,
    상기 제어수단은, 소정 시간마다, 상기 공기제균 운전모드를 정지시키고, 상기 물교환 운전모드를 선택한 후, 상기 공기제균 운전모드를 재개하는 것을 특징으로 하는 공기제균장치.
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