KR101075959B1

KR101075959B1 - 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템

Info

Publication number: KR101075959B1
Application number: KR1020110002625A
Authority: KR
Inventors: 김진수; 예상철
Original assignee: 예상철; 김진수
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2011-10-21

Abstract

오염원을 살균하거나 제거하기 위한 본 발명은 공기 흡입구 전면에 구성하여 공기 중의 오염된 큰 입자의 불순물 또는 공기 중의 부유 분진을 제거하는 프리 필터와, 상기 프리 필터에서 필터링 된 공기를 자외선으로 분해 살균하는 자외선 램프와, 상기 자외선 램프의 자외선을 공기가 흐르는 방향과 직각으로 반사하도록 작용하는 반사판과, 상기 자외선 램프에 의하여 살균된 공기 중에 남아 있는 냄새 제거를 위한 카본 필터로 구성된 것으로 상기와 같은 살균과 냄새 제거를 통하여 공기 중의 미생물 제거 및 냄새 유발 물질을 완벽하게 제거할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템{Microorganism Sterilization and Fragrance Removing System In the Air}

본 발명은 공기 중에 분포하는 병원성 미생물, 바이러스 종류를 살균하고 불 특정 냄새를 제거하는 것에 관한 것이다. 지구의 환경 악화로 인하여 대기 중에는 다양한 병원성 미생물, 바이러스가 분포되어 있으며, 또한 불특정의 다양한 냄새가 나는 경우가 있어서 불쾌감을 줄 때가 많다. 따라서 공장지대, 도시 또는 농약 살포가 심한 농촌 등과 같은 공기의 오염 지역에서 병원성 미생물 및 바이러스 제거 시스템을 설치하거나, 빌딩의 공조기 출구 등에 상기 시스템을 설치함으로써 병원성 미생물 및 바이러스를 살균하거나 심한 악취를 제거하고 깨끗한 공기로 정화하여 배출하도록 하면 위생적인 생활 환경에 도움을 줄 수 있는 것이다.

일반적으로 현대사회에서 공기의 오염이라 하면 대기오염을 생각하지만 실제로 실내오염(공공건물, 병원, 주택, 사무실, 학교, 지하시설물, 지하철 등)에 의한 인체영향이 실외의 대기오염보다 더욱 심각하다는 사실을 거의 인지하지 못하고 있는 실정이다. 상기와 같이 실내 공기의 오염이 대기오염보다 더 심각한 이유는 대기오염은 자연적인 희석률이 크고, 기후의 변화와 함께 자연정화가 가능하며 최근에 들어 대기 오염에 대한 사회적 인식, 각종 규제로 인하여 억제되고 있으나, 실내공기는 한정된 공간 속에서 인공적인 설비를 통하여 오염된 공기가 계속적으로 순환되고 있거나, 아예 그러한 설비 자체가 없는 밀폐지역에서 오랫동안 생활함으로써 각종 오염물질에 무방비 상태로 노출되어 있을 뿐만 아니라, 그 오염물질의 농도가 시간이 지날수록 누적되어 점점 증가하고 있으며 전국민의 30%이상이 호흡기관련 각종 질환에 시달리고 있는 상황이다.

따라서, 본 발명은 공기 속에 있는 오염물질의 불활성화 또는 대상성분을 분해함으로써 청정공기를 공급함이 목적이며, 기체 상 물질중 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새유발물질인 황화수소, 메프캅탄류, 아민류 등 자극성 오염원 등을 산화, 분해시켜 쾌적하고 위생적인 생활을 할 수 있도록 하고자 하는 것이다.

본 발명과 관련된 종래의 기술은 등록 특허 10-0636620호에 개시되어 있는 것이다.

도 1은 상기 종래의 공기 정화 및 악취 제거 장치의 구성도이다. 상기도 1에서 공기정화 및 악취제거장치(10)는 공기유입구(10-1)로부터 배치되는 그리스 필터(11)(Grease filter), 프리 필터(12)(Prefilter), 광촉매 필터(13)(Photo catalyst filter), 자외선램프(14), 촉매필터(15)의 순으로 설치되어 블로워(16)에 의한 흡입력으로서 공기 중에 포함된 분진의 포집 및 냄새 탈취 및 세균 등의 살균을 실시하여 공기배출기(10-2)를 통해 깨끗한 공기를 대기중에 배출시켜 주는 구조이다. 상기 그리스 필터(11)는 공기 중에 포함된 부유분진을 포함하여 유지성분을 필터링하고, 프리 필터(12)는 비교적 입자가 큰 분진을 포집하는 역할을 담당하며, 광촉매 필터(13)는 그 후방에 설치된 자외선램프(14)의 빛을 받아 빛을 에너지원으로 촉매반응을 진행시켜 공기 중에 포함된 불특정냄새를 탈취시켜주며, 자외선 램프(14)는 자외선 빛을 이용하여 각종 세균 등을 살균소독시킨다. 연구결과 자외선 램프를 이용해 대부분의 미생물과 바이러스 등은 자외선 20-25 mJ/cm²를 조사할 경우 99.9% 사멸이 가능하며, 일부 자외선에 저항성을 가진 아데노바이러스 등도 자외선 40 mJ/cm² 를 조사하면 완전 사멸이 가능하다. 냄새 유발물질의 산화는 자외선 40 mJ/cm² 조사할 때 최대 38%, 150mJ/cm² 조사할 때 최대 93%까지 저감이 가능한 것으로 알려지고 있다. 때문에 미생물 및 바이러스 등의 사멸과 악취제거의 효과를 보기 위해서는 자외선 조사량이 40mJ/cm²이상이 요구되는 것이다. 따라서 종래의 저압자외선 램프를 배열하는 경우, 중앙에서 원주방향으로 멀어질수록 자외선강도는 줄어들고 자외선 조사량 또한 적어져 램프와 램프 사이의 공간은 자외선 조사량이 부족해 2중, 3중으로 램프를 배열하여야 하는 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 공기 정화 및 악취 제거 시스템은 자외선 램프의 살균력이 자외선 램프로부터의 거리에 따라 급속히 떨어지므로 많은 자외선 램프가 필요하여 이중 또는 삼중으로 배열하여야 하는 문제점이 있는 것이다. 또한 다수의 필터가 자외선 램프 전면부에 위치하므로 비용이 많이 들고 냄새제거도 불충분한 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 공기 흡입구 전면에 구성하여 공기 중의 오염된 큰 입자의 불순물 또는 공기 중의 부유 분진을 제거하는 프리 필터와, 상기 프리 필터에서 필터링 된 공기를 자외선으로 분해 살균하는 자외선 램프와, 상기 자외선 램프의 자외선을 공기가 흐르는 방향과 직각으로 반사하도록 작용하는 반사판과, 상기 자외선 램프에 의하여 살균된 공기 중에 남아 있는 냄새 제거를 위한 카본 필터로 구성된 것으로 상기와 같은 살균과 냄새 제거를 통하여 공기 중의 미생물 제거 및 냄새 유발 물질을 완벽하게 제거할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템은 기존의 저압램프 보다 고출력인 아말감 램프 또는 중압램프를 배치하며 반사판을 이용하여 유입방향에 직각방향으로 균일한 자외선의 살균 파장을 집중시킴으로써 적은 수의 자외선 램프로 효과적으로 미생물 등을 제거하고, 냄새 유발물질을 산화시켜 악취를 제거할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명의 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템은 공기 중에 남아있는 소량의 냄새 유발물질도 카본 필터를 통과하면서 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.

도 1은 종래 자외선 램프를 이용한 악취 제거 장치 구성도,
도 2는 본 발명 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템의 본체 단면 구성도,
도 3은 본 발명에 적용된 자외선 램프의 반사판 사시도,
도 4는 본 발명에 적용된 반사판에 반사된 자외선 살균 파장의 반사 예시도 이다.

상기와 같은 목적을 가진 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템을 도 2 내지 도 4를 참고로 설명하면 다음과 같다.

도 2에서 본 발명 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템은 공기 흡입구를 통하여 화살표 방향으로 유입된 공기는 프리 필터(Pre-Filter, 100)를 통과하면서 오염된 공기를 흡입하여 큰 입자의 불순물, 부유 분진 등을 제거하는 것이다. 또한 상기 프리 필터(100) 다음에는 공기의 흐름을 가이드 하기 위한 판 형상의 가이드 판(200)이 본체 상부(800)와 본체 하부(810)에 각각 지지 설치되는 구조이다. 또한 상기 가이드 판(200)에 이어서 상기 본체 상부(800)와 상기 본체 하부(810)에는 각각 반달 형상의 반사판(300)이 설치되어 자외선 램프(500)로부터 출력된 자외선이 상기 반사판(300)에서 반사되어 시스템 내부로 흐르는 공기를 분해 살균하는 것이다. 상기에서 자외선 램프(500)는 상기 본체 상부(800)와 본체 하부(810) 사이의 각각의 본체 측부(700)에 각각 설치되는 구조이다. 상기와 같이 설치된 자외선 램프(500)에서 출력된 자외선은 상기 자외선 반사판(300)에서 반사되어 공기가 흐르는 방향과 직각으로 반사할 수 있는 것이다. 또한 상기와 같이 자외선 램프와 반사판에 의하여 공기 중의 병원균, 바이러스 등을 살균하며 냄새를 유발하는 물질을 자외선 살균선으로 산화시켜 냄새 유발 물질을 제거할 수 있는 것이다. 상기에서 자외선 램프(500)는 고출력을 얻기 위하여 아말감 자외선 램프 또는 중압 자외선 램프를 사용하는 것이 효율적이고, 사용하는 자외선 램프의 수를 줄일 수 있어서 경제적이다. 또한, 알루미늄 반사판을 이용하여 살균 파장을 집중시키면 기준조사량이 부족한 구역(데드존)이 없어져 효율적이고 경제적이다.

상기와 같이 자외선 램프에 의하여 살균 분해된 물질들은 냄새가 남아 있을 수 있으므로 상기 자외선 램프와 일정한 거리를 두고 카본 필터(400)를 공기 유출구 전단의 본체 상부(800)와 본체 하부(810) 사이에 설치하면 효과적으로 잔존 냄새를 제거할 수 있는 것이다. 또한, 상기와 같은 본 발명의 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템은 상기 반사판(300)과 카본 필터(400) 사이의 본체 상부(800) 또는 본체 하부(810) 일측에 자외선 감지 센서(600)를 더 포함 구성하는 것이다. 상기와 같이 구성한 자외선 감지 센서(600)는 자외선 램프(500)의 상태를 감시하고 자외선 강도를 실시간으로 파악하는 것으로 상기 자외선 램프로 흐르는 전류를 가감하도록 제어함으로써 자외선 램프의 출력을 조절하여 전력 비용을 절감할 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명에 적용되는 가이드 판, 반사판 및 자외선 램프의 설치 사시도 이다. 상기도 3에서 본체 하부(810) 에는 먼저 가이드 판(200)이 설치되는 것이고, 상기 가이드 판(200)에 이어서 반사판(300)이 상기 하부 본체(810)에 설치되는 구조이다. 또한 자외선 램프(500)는 본체 측부(700)에 램프 홀더(510)에 의하여 설치되는 것으로 상기 반사판(300)과 나란히 위치하여 상기 자외선 램프(500)로부터 출력된 자외선 살균 파장이 상기 반사판(300)에서 반사되어 측부(700)와 평행하게 반사되도록 구성된 것이다. 상기와 같이 구성된 가이드 판(200)과 반사판(300) 및 자외선 램프(500)는 시스템 흡입구로 흡입되고 프리 필터(100)를 통과한 공기 중의 병원성 미생물, 바이러스 및 냄새 유발물질 등을 살균 또는 분해할 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명의 반사판을 통하여 자외선 램프로부터 출력된 자외선이 반사되는 형상을 나타내는 것이다. 상기도 4에서 본체 측부(700)에 각각 설치된 자외선 램프는 본체 상부(800)와 본체 하부(810)에 설치된 반사판(300)에 반사되어 중앙으로 집중되는 것을 나타내는 것이다. 상기와 같이 반사판(300)에 의하여 중앙으로 집중된 자외선 살균 파장은 공기의 흐름과 직각으로 집중되므로 병원성 미생물, 바이러스, 냄새 유발 물질 등을 효과적으로 살균 분해할 수 있는 것이다. 또한 상기 반사판은 알루미늄 재질로 이루어진 것으로 반사 효율을 높일 수 있도록 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 공기 중의 바이러스, 병원성 미생물 등을 효과적으로 살균하고 냄새 유발 물질을 분해시켜 냄새를 제거하여 대규모 건물 및 공공 시설 등의 공기 흡입구에 설치하여 오염원이 제거된 청정 공기를 공급할 수 있을 뿐 아니라, 오염원 공장, 산업 시설에 설치하여 오염된 공기를 정화함으로써 청정 공기를 대기 중으로 배출할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

10 : 공기정화 및 악취 제거 장치, 11 : 그리스 필터,
12, 100 : 프리 필터, 13 : 광촉매 필터,
14, 500 : 자외선 램프, 15 : 촉매 필터,
16 : 블로워, 200 : 가이드 판,
300 :반사판, 400 : 카본 필터,
510 : 램프 홀더, 600 : 자외선 감지 센서,
700 : 측부, 800 : 본체 상부,
810 : 본체 하부

Claims

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공기 흡입구, 공기 유출구, 측부 및 본체를 구비한 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템에 있어서,
상기 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템은,
상기 공기 흡입구 다음에 설치되고 공기 중의 오염된 큰 입자의 불순물 또는 공기 중의 부유 분진을 제거하는 프리 필터(100)와;
상기 프리 필터(100)에서 필터링 된 공기를 자외선으로 분해 살균하는 것으로 상기 본체의 양 측부(700)에 설치되는 아말감 자외선 램프 또는 중압 자외선 램프(500)와;
상기 자외선 램프(500)의 자외선을 반사하도록 작용하는 것으로 본체 상부(800) 및 본체 하부(810)에 각각 설치되는 반달 형상의 알루미늄 반사판(300)과;
상기 각각의 반사판 전단에서 상기 본체 상부와 본체 하부에 각각 설치되는 판 형상의 가이드 판(200)으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템.
제5항에 있어서,
공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템은,
공기 유출구 전단에 카본 필터(400)를 더 포함 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템.
제6항에 있어서,
공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템은,
본체 내부 일측에 자외선 감지 센서(600)를 더 포함 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 공기 중의 미생물 살균 및 냄새 제거 시스템.
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