KR101103568B1

KR101103568B1 - 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기

Info

Publication number: KR101103568B1
Application number: KR1020110047221A
Authority: KR
Inventors: 조형수
Original assignee: 주식회사 엠아이텍
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-01-09

Abstract

본 발명은 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기에 관한 것으로서, 일측에 흡입구가 형성되고, 타측에 배출구가 형성되고, 내부에 수용공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 상기 흡입구를 통해 외부공기를 흡입하여 흡입된 외부공기가 상기 배출구로 배출되도록 하는 송풍기와, 상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 수증기를 발생하는 가습기와, 상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 상기 송풍기에 의해 상기 본체 내부로 유입된 외부공기가 통과되는 경우 상기 외부공기를 필터링하는 필터어셈블리와, 상기 필터어셈블리의 상부에 설치되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 냉각하는 증발기와, 상기 본체 중 상기 수용공간 일측에 설치되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 가열하는 전기히터를 포함하되, 상기 필터어셈블리는 일측에 개구가 형성되고, 상기 본체의 내면 일측에 설치되는 프레임부와, 상기 개구를 차폐하도록 상기 프레임부에 결합되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 필터링하는 필터부재 및 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매, 활석 및 테트라브로모비스페놀 분말을 포함하여 제조되고, 상기 프레임부와 상기 필터부재에 도포되어 상기 필터부재를 통과하는 외부공기를 항균하는 항균코팅물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 항균성이 높은 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매, 활석 및 테트라브로모비스페놀의 혼합분말에 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머를 혼합한 항균코팅물질을 제조한 후 이를 필터부의 프레임에 도포함으로써 항균코팅물질에 의해 필터부를 통과하는 외부공기 및 수증기에 포함된 박테리아 및 바이러스등 유해균을 용이하게 살균할 수 있으면서도 별도의 살균장치가 요구되지 않아 본체를 소형화할 수 있고, 전기히터로부터 발생되는 열에 의해 항균코팅물질이 프레임으로부터 탈거되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기{Cooling tower having functions of anti-microbial and decreasing noise}

본 발명은 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부공기에 포함된 이물질을 필터링함과 아울러 외부공기를 용이하게 살균할 수 있는 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기에 관한 것이다.

일반적으로 항온항습기는 전산실, 정밀측정실, 엔진실험실, 반도체 공장의 크린룸, 전자기판생산실 등 주로 열의 발생이 많은 시스템이나 장치가 설치된 룸에 설치되고, 룸 내부의 온도를 조절하기 위한 냉/난방운전, 룸 내부의 습도를 조절하기 위한 가습운전등을 통하여 룸 내에 설치된 시스템이나 장치 주변의 온도 및 습도가 항상 일정구간 유지되도록 함으로써 룸 내에 설치된 시스템이나장치가 온도 및 습도에 의해 고장 또는 오류가 발생되는 것을 미연에 방지한다.

도1은 종래의 항온항습기의 단면도이다.

도1에서 보는 바와 같이 종래의 항온항습기(100)는 일측에 흡입구(111) 및 배출구(112)가 형성된 본체(110)와, 본체(110)의 내부 중 상부 일측에 설치되어 흡입구(111)를 통해 외부공기가 본체(110) 내부로 유입되도록 하고 본체(110) 내부로 유입된 외부공기가 본체(110)의 배출구(112)를 통해 외부로 배출되도록 하는 송풍유닛(120)과, 본체(110)의 내부 일측에 설치되는 증발기(130)와, 본체(110)의 내부 일측에 설치되는 전기히터(140)와, 본체(110)의 내부 일측에 설치되는 가습기(150) 및 전기히터(140)와 송풍유닛(120) 사이에 설치되고 본체(110) 내부로 유입된 외부공기를 광플라즈마부재(161)로 살균하는 광살균부(160)로 구성된다.

여기서 광살균부(160)는 다수개의 광플라즈마부재(161)와, 광플라즈마부재(161)가 결합되는 한쌍의 소켓부재(162) 및 소켓부재(162)를 지지하는 한쌍의 프레임(163)으로 구성되고, 상기한 광플라즈마부재(161)는 광촉매와 자외선을 이용한 살균부재로 자외선을 발생하는 UV램프와, UV램프의 외면에 도포되고 외부공기를 분해하면서 라디칼(Radical)의 발생을 촉진하여 발생된 라디칼(Radical)로 외부공기에 포함된 각종 박테리아와 바이러스등을 파괴하는 이산화티타늄(TiO2)으로 구성된다.

이와 같은 종래의 항온항습기(100)는 외부온도를 조절하고자 하는 경우 송풍유닛(120)의 구동력에 의해 외부공기가 본체(110) 내부로 유입되고, 본체(110) 내부로 유입된 외부공기는 증발기(130)에 의해 냉각되거나 전기히터(140)에 의해 가열된 후 상방으로 이동되어 본체(110)의 배출구(112)를 배출되며, 외부습도를 조절하고자 하는 경우 가습기(150)로부터 발생되는 수증기가 외부공기를 따라 본체(110)의 배출구(112)를 배출되면서 외부습도를 조절하게된다.

아울러, 본체(110)의 내부로 유입된 외부공기는 광플라즈마부재(161)의 UV램프로부터 발생되는 자외선 및 광촉매에 의해 발생되는 라디칼에 의해 바이러스 또는 유해균이 제거된 후 송풍유닛(120)의 의해 외부로 배출된다.

그러나, 종래의 항온항습기(100)는 외부공기를 살균하기 위해 광살균부(160)를 구비, 즉 다수개의 광플라즈미부재와, 다수개의 소켓과, 이를 지지하는 프레임(163)을 구비함으로써 본체(110)가 대형화되어 보다 넓은 공간의 설치영역이 요구되는 문제점이 발생되었다.

뿐만 아니라 종래의 항온항습기(100)는 UV램프로부터 상당한 열이 발생되어 증발기(130)에 의해 냉각되는 외부공기의 냉각효율이 현저하게 저하될 뿐 아니라 광촉매에 의해 외부공기 뿐 아니라 가습기(150)로부터 발생되는 수증기 또한 광분해되어 습도조절기능이 현저하게 저하되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 본체의 내부로 유입되는 외부공기를 살균함에 있어서 항균성이 우수한 물질이 포함되어 있는 항균코팅물질을 필터부의 프레임에 도포함으로써 외부공기에 포함된 이물질을 필터링함과 아울러 외부공기를 용이하게 살균할 수 있는 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기를 제공함에 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 송풍기의 구동유닛 속도를 미리 설정하고, 설정된 구동유닛의 속도에 따라 송풍기의 구동유닛이 동작되도록 함으로써 구동유닛이 구동함에 따라 발생되는 소음을 저감시킬 수 있는 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 송풍기의 몸체 내부 중 공기배출구 부근에 메쉬부를 설치하고, 외면에 탈취효율이 높은 물질이 코팅된 탈취캡슐을 메쉬부 상부에 배치함으로써 메쉬부를 통과하는 외부공기 및 수증기가 탈취캡슐과 접촉되도록 하여 외부공기 및 수증기에 포함된 악취가 탈취되도록 함과 아울러 수증기가 탈취캡슐에 충돌되어 수증기의 물입자가 보다 미세하게 분쇄되도록 하는 항균 및 소음저감기능을 갖는 항온항습기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기에 있어서, 일측에 흡입구가 형성되고, 타측에 배출구가 형성되고, 내부에 수용공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 상기 흡입구를 통해 외부공기를 흡입하여 흡입된 외부공기가 상기 배출구로 배출되도록 하는 송풍기와, 상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 수증기를 발생하는 가습기와, 상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 상기 송풍기에 의해 상기 본체 내부로 유입된 외부공기가 통과되는 경우 상기 외부공기를 필터링하는 필터어셈블리와, 상기 필터어셈블리의 상부에 설치되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 냉각하는 증발기와, 상기 본체 중 상기 수용공간 일측에 설치되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 가열하는 전기히터를 포함하되, 상기 필터어셈블리는 일측에 개구가 형성되고, 상기 본체의 내면 일측에 설치되는 프레임부와, 상기 개구를 차폐하도록 상기 프레임부에 결합되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 필터링하는 필터부재 및 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매, 활석 및 테트라브로모비스페놀 분말을 포함하여 제조되고, 상기 프레임부와 상기 필터부재에 도포되어 상기 필터부재를 통과하는 외부공기를 항균하는 항균코팅물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기를 제공한다.

그리고, 항균코팅물질은 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매 및 활석의 분말을 혼합하되, 항균제 : 활석 : 나노 미립자 티타니아 광촉매의 중량비로 1 : 0.1 ~ 1 : 0.1 ~ 1의 비율로 혼합하고, 상기 혼합물 0.01 ~ 15중량% 및 잔량으로서 테트라브로모비스페놀 분말을 혼합하여 원료혼합물을 준비하며, 준비된 상기 원료혼합물을 열경화시킨 후 비활성 분위기에서 탄화시켜 탄소섬유를 제조하고, 유기용매 40 ~60중량%, 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머 30 ~ 45중량%, 탄소섬유 1 ~ 5중량%, 첨가제 5~10중량%를 혼합하여 액상으로 제조되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 송풍기는 일측에 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에 상기 배출구방향으로 공기가 배출되도록 공기배출구가 형성되는 몸체와, 상기 몸체 일측에 설치되고, 상기 공기유입구 방향으로 공기가 유입되도록 하는 구동유닛 및 상기 구동유닛 일측에 결합되항균코팅물질은 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매 및 활석의 분말을 혼합하되, 항균제 : 활석 : 나노 미립자 티타니아 광촉매의 중량비로 1 : 0.1 ~ 1 : 0.1 ~ 1의 비율로 혼합하고, 상기 항균제, 상기 나노 미립자 티타니아 광총매 및 상기 활석의 혼합물 0.01 ~ 15중량% 및 잔량으로서 테트라브로모비스페놀 분말을 혼합하여 원료혼합물을 준비하며, 준비된 상기 원료혼합물을 열경화시킨 후 비활성 분위기에서 탄화시켜 탄소섬유를 제조하고, 유기용매 40 ~60중량%, 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머 30 ~ 45중량%, 탄소섬유 1 ~ 5중량%, 첨가제 5~10중량%를 혼합하여 액상으로 제조될 수 있다.
아울러, 상기 송풍기는 일측에 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에 상기 본체의 배출구 방향으로 공기가 배출되도록 공기배출구가 형성되는 몸체와, 상기 몸체 일측에 설치되고, 상기 공기유입구 방향으로 공기가 유입되도록 하는 구동유닛 및 상기 구동유닛 일측에 결합되어 상기 구동유닛의 구동속도를 검출하는 인코더 유닛을 포함하고, 상기 본체 일측에 설치되어 상기 인코더 유닛으로부터 검출된 상기 구동유닛의 구동속도가 미리 설정된 구동속도를 초과하는 경우 상기 구동유닛을 제어하여 상기 구동유닛의 구동속도가 미리 설정된 구동속도 이하로 구동되도록 하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 송풍기는 일측에 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에 상기 본체의 배출구 방향으로 공기가 배출되도록 공기배출구가 형성되는 몸체와, 상기 몸체 일측에 설치되고, 상기 공기유입구 방향으로 공기가 유입되도록 하는 구동유닛과, 상기 몸체의 내부 중 상기 공기배출구 부근에 설치되는 메쉬부 및 상기 메쉬부의 상부에 다수개가 안착되고, 상기 메쉬부를 통과하는 외부공기에 포함된 악취를 탈취하는 탈취캡슐을 포함하는 것이 바람직하다.

삭제

상기 탈취캡슐은 다각형 또는 원형 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 코어부 및 상기 코어부 외면에 코팅되는 탈취물질을 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 항균성이 높은 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매, 활석 및 테트라브로모비스페놀의 혼합분말에 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머를 혼합한 항균코팅물질을 제조한 후 이를 필터부의 프레임에 도포함으로써 항균코팅물질에 의해 필터부를 통과하는 외부공기 및 수증기에 포함된 박테리아 및 바이러스등 유해균을 용이하게 살균할 수 있으면서도 별도의 살균장치가 요구되지 않아 본체를 소형화할 수 있고, 전기히터로부터 발생되는 열에 의해 항균코팅물질이 프레임으로부터 탈거되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 인버터유닛으로 구동유닛의 구동속도를 검출하고, 검출된 구동속도가 미리 설정된 구동유닛의 구동속도이하로 구동되도록 함으로써 구동유닛으로부터 발생되는 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 송풍기의 몸체 내부 일측에 메쉬부 및 탈취캡슐을 구비함으로써 송풍기를 통과하는 외부공기 및 수증기에 포함된 악취를 탈취할 수 있을 뿐 아니라 수증기의 물입자가 탈취캡슐과 충돌되어 보다 미세해지면서 공기배출구를 통해 외부로 배출된 수증기가 응집되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 항온항습기의 단면도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기의 단면도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 필터부의 사시도,
도4a는 본 발명의 일실시예에 따른 송풍기의 내부 중 메쉬부 및 탈취캡슐이 설치된 영역을 도시한 도면,
도4b는 본 발명의 일실시예에 따른 탈취캡슐의 단면도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 항균코팅물질을 제조하는 순서를 도시한 순서도,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 송풍기 내부로 외부공기 및 수증기가 통과하는 상태를 도시한 도면.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기의 단면도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 필터부의 사시도이다.

도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기(1)는 본체(10)와, 송풍기(20)와, 가습기(30)와, 필터부재(42)와, 증발기(50)와, 전기히터(60) 및 제어부(70)를 포함하여 구성된다.

본체(10)는 대략 직육면체의 박스형상으로 형성되어 내부에 수용공간(11)이 형성되고, 전면 하부에 외부공기가 내부로 유입되는 흡입구(12)가 형성되며, 전면 상부에 내부로 유입된 외부공기가 외부로 배출되는 배출구(13)가 형성된다.

그리고, 본체(10)는 내부에 수용공간(11)을 상하부로 구획하는 구획판(14)이 형성되어 흡입구(12)로 유입된 외부공기가 필터부재(42)와, 증발기(50) 및 전기히터(60)를 통과하지 않고 배출구(13)로 배출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본체(10)는 후술하는 각 구성의 설치영역을 제공함과 아울러 내부로 유입된 외부공기가 배출구(13)로 배출되도록 외부공기의 이동로를 제공하는 역할을 한다.

송풍기(20)는 본체(10) 중 구획판(14)이 형성된 일측에 설치되는 몸체(21)와, 몸체(21) 일측에 결합되는 구동유닛(22)과, 구동유닛(22) 일측에 결합된 인코더 유닛(23)을 포함하여 구성되며, 구동유닛(22)이 구동되는 경우 본체(10)의 흡입구(12)를 통해 외부공기가 본체(10)의 내부로 유입되도록 하고, 유입된 외부공기가 본체(10) 내부를 통과하여 본체(10)의 배출구(13)로 배출되도록 하는 역할을 한다.

몸체(21)는 일측에 본체(10) 내부로 유입되어 후술하는 필터부재(42)와, 증발기(50) 또는 전기히터(60)를 통과한 외부공기가 유입되는 공기유입구(21a)가 형성되고, 타측에 배출구(13)방향으로 공기가 배출되도록 하는 공기배출구(21b)가 형성되어 본체(10)의 내부로 유입된 외부공기가 배출구(13)로 이동되도록 외부공기의 이동로를 제공하는 역할을 한다.

구동유닛(22)은 몸체(21) 중 공기유입구(21a) 부근에 설치되는 모터(22a)와, 모터(22a)에 연결되는 팬부재(22b)를 포함하여 구성되며, 모터(22a)가 구동되는 경우 팬부재(22b)가 회전하면서 흡입력이 발생되어 외부공기가 본체(10)의 흡입구(12)를 통해 본체(10) 내부로 유입되도록 하는 역할을 한다.

인코더 유닛(23)은 구동유닛(22) 일측에 설치되고, 구동유닛(22)의 구동속도를 검출하는 역할을 한다.

이와 같은 인코더 유닛(23)은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.

아울러, 상기한 송풍기(20)는 몸체(21)의 내부 일측에 설치되는 메쉬부(24)와, 메쉬부(24) 상부에 배치되는 다수개의 탈취캡슐(25)을 포함할 수 있는데, 이와 같은 메쉬부(24) 및 탈취캡슐(25)을 도4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

가습기(30)는 본체(10) 내부 중 하부에 설치되는 가습기본체(31)와, 가습기(30) 본체(10)로부터 상방으로 연장형성되고 일측에 다수개의 배출공(32a)이 형성된 수증기공급관(32)을 포함하여 구성되고, 가습기본체(31)로부터 발생되는 수증기를 본체(10) 내부로 배출하여 상기한 송풍기(20)에 의해 본체(10)의 배출구(13)를 통해 외부로 배출되도록 하는 역할을 한다.

이와 같은 가습기(30)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.

필터어셈블리(40)는 도2 및 도3에서 보는 바와 같이 본체(10)의 내부 중 가습기(30) 상부에 설치되고 전면에 개구(41a)가 형성된 프레임부(41)와, 개구(41a)에 배치되고 프레임부(41) 일측에 결합되는 필터부재(42) 및 프레임부(41)와 필터부재(42)에 도포되는 항균코팅물질(43)을 포함하여 구성되고, 본체(10) 내부로 유입되어 송풍기(20)에 의해 상방으로 이동되는 외부공기에 포함된 이물질을 필터링함과 아울러 외부공기에 포함된 바이러스, 박테리아등 유해균을 살균하는 역할을 한다.

여기서 항균코팅물질(43)은 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매, 활석, 테트라브로모비스페놀 분말, 유기용매, 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머를 혼합하여 제조되고 외부공기 및 수증기에 포함된 유해균을 살균하는 역할을 하는데, 이와 같은 항균코팅물질(43)의 제조방법은 도5를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 필터부재(42)는 메쉬형상의 염화비닐이 사용될 수 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 외부공기에 포함된 이물질을 필터링할 수 있는 구조이면 어느 것이든 적용이 가능하다.

증발기(50)는 필터어셈블리(40) 상부에 설치되고, 필터어셈블리(40)를 통과한 외부공기를 냉각하는 역할을 하는데, 증발기(50)의 냉각시스템은 도면에 도시되어 있진 않지만 일반적인 냉동시스템과 동일한 구조로 압축기, 응축기 및 팽창장치를 더 포함하여 구성되고, 작동원리 또한 일반 냉동시스템과 동일하므로 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.

전기히터(60)는 증발기(50) 상부에 설치되고, 필터어셈블리(40)를 통과한 외부공기를 가열하는 역할을 한다.

상기한 전기히터(60)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.

제어부(70)는 본체 일측에 설치되고, 각 구성의 구동을 제어할 뿐 아니라 인코더 유닛으로부터 검출된 구동유닛의 구동속도가 미리 설정된 구동속도를 초과하는 경우 구동유닛을 제어하여 구동유닛의 구동속도가 미리 설정된 구동속도 이하로 구동되도록 함으로써 구동유닛의 구동에 따른 소음이 저감되도록 하는 역할을 한다.

도4a는 본 발명의 일실시예에 따른 송풍기의 내부 중 메쉬부 및 탈취캡슐이 설치된 영역을 도시한 도면이고, 도4b는 본 발명의 일실시예에 따른 탈취캡슐의 단면도이다.

도4에서 보는 바와 같이 송풍기(20)는 몸체(21) 중 공기배출구(21b) 부근에 설치되는 메쉬부(24) 및 메쉬부(24)의 상부에 다수개가 안착되는 탈취캡슐(25)을 포함하여 구성되며, 몸체(21)의 공기배출구(21b)방향으로 이동되는 외부공기 및 수증기에 포함된 악취를 제거함과 아울러 수증기의 물입자가 보다 미세하게 분쇄되도록 하는 역할을 한다.

여기서 탈취캡슐(25)은 원형의 코어부(25a)와, 코어부(25a) 외면에 도포되는 탈취물질(25b)을 포함하여 구성되며, 공기배출구(21b)로 이동되는 외부공기 및 수증기가 탈취물질(25b)과 접촉되면서 외부공기 및 수증기에 포함된 악취를 탈취하는 역할을 함과 아울러 상방으로 이동되는 수증기가 충돌되도록 하여 수증기의 물입자가 보다 미세하게 분쇄되도록 하는 역할을 한다.

아울러, 상기한 탈취물질(25b)로는 처연 제올라이트와 활성탄 및 염화칼슘 포화용액이 혼합된 물질이 사용될 수 있다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 항균코팅물질을 제조하는 순서를 도시한 순서도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 항균코팅물질(43)의 제조방법을 살펴보면 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매 및 활석의 분말을 혼합하되, 항균제 : 활석 : 나노 미립자 티타니아 광촉매의 중량비로 1 : 0.1 ~ 1 : 0.1 ~ 1의 비율로 혼합하는 단계, 상기한 혼합물 0.01 ~ 15중량% 및 잔량으로서 테트라브로모비스페놀 분말을 혼합하여 원료혼합물을 준비하는 단계, 준비된 원료혼합물을 열경화시킨 후 비활성 분위기에서 탄화시켜 탄소섬유를 제조하는 단계, 유기용매 40 ~60중량%, 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머 30 ~ 45중량%, 탄소섬유 1 ~ 5중량%, 첨가제 5~10중량%를 혼합하여 액상으로 제조되는 단계를 포함하여 구성된다.

여기서, 항균제는 편백, 나한백, 유칼리 나무 껍질 분말이 주로 사용되고, 그 외에 은, 구리, 아연과 같은 항균활성을 갖는 금속 이온을 담지 시킨 무기금속항균제인 Aluminosilicate(Zeolite), CalciumPhosphate, ZirconiumPhosphate, SolubleGlass 등이 사용될 수 있다.

나노 미립자 티타니아 광촉매는 10 ~ 1000nm의 평균입경을 갖는 다공성으로서 아나타제형(Anatase)의 결정상을 가지며, 약 3.9의 비중과,약 2.53의 굴절율, 약 5.7의 경도(Mohr's)를 갖는다. 티타니아의 투과전자현미경 사진에 의한 분석 결과, 티타니아 입자는 입자 내부에 나노 크기의 기공들이 다량 존재하고 있으며, 100℃ 이하로 가열처리한 티타니아 분말의 비이티-비표면적이 325㎡/g이고, 총 기공면적은 948.817㎡/g으로 중심 기공경(Volume)은 0.8㎚이였다. 그 전체 기공표면적은 948.817㎡/g이고, 전체 압입용적은 4.2449㎖/g이었으며, 중간기공직경(용적)(Median Pore Diameter(Volume))은 0.00088㎛ 이었다.

활석은 운모와 같은 결정구조를 가지는 단사정계에 속하는 암석으로 색깔은 백색, 은백색, 담녹색 등이 있으며 아트지를 가공할 때의 재료가 되거나 화장품, 보온용 내화재 등에 사용되는 재료이다. 활석은 원적외선 방사량이 많고 항균 기능이 있으며, 화학적인 중성으로 백색도가 높아 안료 발색이 잘되는 것으로 알려져 있다.

활석은 5 ~ 100㎛의 평균입경을 갖는 다공성인 것이 바람직하다.

상기 구성과 제조방법에 따라 개발 생산된 천연광물을 이용한 항균코팅물질이 도포된 필터어셈블리에 대하여 시험방법 KICM-FIR-1042로 음이온 측정을 한 결과 하기 표 1과 같이, 음이온 발생율 1205ions/cc로 측정되어 음이온이 방출되지 않는 일반 필터어셈블리과는 달리 상당한 양의 음이온이 방출됨을 확인할 수 있었다.

상기 구성과 제조방법에 따라 개발 생산된 천연광물을 이용한 필터어셈블리가 구비된 항온항습기에 Escherichia coli, ATCC 25922의 대장균을 사용하여 항균시험을 한 결과 하기 표 2와 같이, 대장균이 1시간 후에 거의 제거되어 세균감소율이 99.9%로 광플라즈마부재를 구비한 일반 항온항습기에 비해 항균특성이 보다 향상되었음을 확인할 수 있었다.

앞에서 설명한 바와 같이 첫번째 혼합단계는 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매 및 활석의 분말을 혼합하되, 항균제 : 활석 : 나노 미립자 티타니아 광촉매이 중량비로 1 : 0.1 ~ 1 : 0.1 ~ 1의 천연광물의 분말을 탄소섬유의 제조과정에 포함되도록 함으로써 별도의 접착제를 사용치 않고도 탄소섬유에 고정시킬 수 있고, 이에 따라 천연광물들의 본연의 기능, 특히 항균 기능을 충분히 발휘하도록 함에 있으며, 동시에 탄소섬유의 섬유 상 구조에 의해 유기용매 및 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머와 같은 코팅성분들과의 결합력을 증대시켜 항균특성이 현저하게 향상되도록 하면서도 우수한 접착성능을 얻을 수 있도록 한 점에 특징이 있다.

특별히 달리 언급하지 않는 한 본 발명에서 사용되는 모든 혼합비들은 백분율과 같은 상대적인 비율이 아닌, 전체 조성에서의 함량비를 의미하는 것이며, 본 발명자들이 반복되는 실험을 통하여 최적의 조성을 얻기 위하여 결정된 것으로서, 그 상한이나 하한에 어떤 특별한 제한을 두고자 함이 아니며, 단지 본 발명을 실현하기에 최적의 비율로서 본 발명자들의 실험에 의하여 결정된 비율이다.

아울러, 2차 혼합단계는 1차 혼합단계에서 수득되는 혼합물 0.01 ~ 15중량% 및 잔량으로서 테트라브로모비스페놀 분말을 혼합하여 원료혼합물을 준비하는 것으로 이루어진다.

여기서, 천연광물분말혼합물이 0.01중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 천연광물의 함량이 너무 낮아져서 목적하는 항균 기능이 충분치 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 15중량%를 초과하는 경우, 후속하는 섬유형성단계에서의 사절 등이 일어나거나 종국적으로 수득하고자 하는 탄소섬유의 물성, 특히 섬유로서의 물성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.

그러나, 항균코팅물질의 물성 향상을 희생하고서라도 항균 기능을 높이기 위하여는 천연광물분말혼합물의 함량을 더 높일 수 있음은 당업자에게는 당연히 이해될 수 있는 것이다.

또한, 테트라브로모비스페놀은 난연성질을 갖는 것으로서, 항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매 및 활석 분말의 혼합물에 첨가되어 항균효과를 얻을 수 있도록 함과 아울러 불연효과를 갖도록 하는 역할을 함으로써 전기히터(60)로부터 발생된 열로 인해 프레임부(41)에 도포된 항균코팅물질(43)이 프레임부(41)로부터 탈거되는 것을 미연에 방지할 수 있는 특징이 있다.

탄소섬유의 형성단계는 테트라브로모비스페놀이 혼합된 원료 혼합물을 섬유상으로 제조하고, 열경화시킨 후 비활성 분위기에서 탄화시켜 탄소섬유를 제조하는 것으로 이루어지며, 상기 원료혼합물의 섬유상으로의 제조는 통상의 섬유제조공정과 동일 또는 유사한 것으로서, 당업자에게는 극히 용이하게 이해될 수 있는 것이다.

섬유상으로의 방사는 원료혼합물을 약 250℃ 정도의 방사온도에서 통상 1.0mm 정도의 구경의 노즐을 통하여 방사하는 것으로 달성될 수 있다.

그리고, 탄소섬유 제조는 섬유상으로 형성된 원료혼합물을 열경화시킨 후, 비활성 분위기에서 탄화시켜 탄소섬유로 제조하는 것으로 이루어진다.

상기한 온도범위는 모두 탄소섬유를 제조하는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 용이하게 이해될 수 있을 정도로 공지된 것으로서, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 공지의 탄소섬유의 제조방법에 따라 제조될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.

수득된 탄소섬유를 포함하는 항균코팅물질을 제조하는 것은 유기용매 40 ~60중량%, 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머 30 ~ 45중량%, 탄소섬유 1 ~ 5중량%, 첨가제 5~10중량%를 혼합하여 액상으로 제조하는 단계로 이루어진다.

유기용매 40 ~60중량%, 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머 30 ~ 45중량%, 첨가제 5~10중량%들은 모두 코팅제 제조업자들에게는 공지된 것으로서, 국내외 유수의 업자들에 의해 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다.

도6은 본 발명의 일실시예에 따른 송풍기 내부로 외부공기 및 수증기가 통과하는 상태를 도시한 도면이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 항균 및 소음 저감기능을 갖는 항온항습기(1)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

냉/난방운전

먼저, 송풍기(20)가 구동되면 본체(10)의 흡입구(12)를 통해 외부공기가 본체(10)의 내부로 유입되면서 상방으로 이동되고, 상방으로 이동되는 외부공기는 필터어셈블리(40)를 통과하면서 필터부재(42)에 의해 이물질이 필터링되고, 박테리아 및 바이러스와 같은 유해균이 항균코팅물질(43)에 의해 살균된다.

필터어셈블리(40)를 통과한 외부공기는 필터어셈블리(40) 상부에 위치한 증발기(50) 또는 전기히터(60)에 의해 냉각 또는 가열되고, 냉각 또는 가열된 외부공기는 송풍기(20)의 공기유입구(21a)를 통해 몸체(21) 내부로 유입되고, 몸체(21)의 공기배출구(21b) 방향으로 이동되면서 메쉬부(24) 상면에 배치된 탈취캡슐(25)과 접촉되어 악취가 제거된 후 본체(10)의 배출구(13)를 통해 외부로 배출되면서 본체(10) 주변의 외부온도를 조절하게 된다.

가습운전

본체(10) 외부의 습도가 미리 설정된 습도 이하로 저하되는 경우 가습기본체(31)로부터 수증기가 발생되고, 발생된 수증기는 수증기공급관(32)의 배출공(32a)을 통해 상방으로 배출된다.

수증기공급관(32)으로부터 배출된 수증기는 필터어셈블리(40)를 통과하면서 필터부재(42)에 의해 이물질이 필터링되고, 박테리아 및 바이러스와 같은 유해균은 항균코팅물질(43)에 의해 살균된다.

그리고, 필터어셈블리(40)를 통과한 수증기(점선)는 도6에서 보는 바와 같이 송풍기(20)의 공기유입구(21a)를 통해 외부공기(실선)와 함께 몸체(21) 내부로 유입되고, 몸체(21)의 공기배출구(21b) 방향으로 이동되면서 메쉬부(24) 상면에 배치된 탈취캡슐(25)과 접촉되어 악취가 제거된 후 본체(10)의 배출구(13)를 통해 외부로 배출되면서 본체(10) 주변의 외부습도를 조절하게 된다.

아울러, 수증기는 탈취캡슐(25)과 접촉되는 순간 물 입자가 탈취캡슐(25)에 충돌되면서 보다 미세하게 분쇄되어 본체(10)의 배출구(13) 내외 부근에서 물입자가 응집되는 것이 방지된다.

소음저감운전

소음저감운전을 시행하고자 하는 경우 구동유닛(22)의 구동속도를 미리 설정하고, 송풍기(20)가 구동되면 인코더 유닛(23)으로부터 구동중인 구동유닛(22)의 구동속도가 검출된다.

이때, 검출된 구동유닛(22)의 구동속도가 미리 설정된 구동속도를 초과하는 경우 제어부에서 구동유닛(22)을 제어하여 구동유닛(22)의 구동속도가 미리 설정된 구동속도 이하로 구동되도록 함으로써 구동유닛(22)의 구동에 따른 소음이 저감되는 특징이 있다.

아울러, 초기 설정되는 구동유닛(22)의 구동속도는 기본적인 항온항습기(1)의 기능이 저하되지 않도록 기본설정 기능의 80%이하로 설정되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기
10 : 본체 11 : 수용공간
12 : 흡입구 13 : 배출구
14 : 구획판 20 : 송풍기
21 : 몸체 21a : 공기유입구
21b : 공기배출구 22 : 구동유닛
22a : 모터 22b : 팬부재
23 : 인코더 유닛 24 : 메쉬부
25 : 탈취캡슐 25a : 코어부
25b : 탈취물질 30 : 가습기
31 : 가습기 본체 32 : 수증기공급관
40 : 필터어셈블리 41 : 프레임
41a : 개구 42 : 필터부재
43 : 항균코팅물질 50 : 증발기
50 : 전기히터

Claims

항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기에 있어서,
일측에 흡입구가 형성되고, 타측에 배출구가 형성되고, 내부에 수용공간이 형성된 본체와;
상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 상기 흡입구를 통해 외부공기를 흡입하여 흡입된 외부공기가 상기 배출구로 배출되도록 하는 송풍기와;
상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 수증기를 발생하는 가습기와;
상기 본체의 수용공간 내에 설치되고, 상기 송풍기에 의해 상기 본체 내부로 유입된 외부공기가 통과되는 경우 상기 외부공기를 필터링하는 필터어셈블리와;
상기 필터어셈블리의 상부에 설치되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 냉각하는 증발기와;
상기 본체 중 상기 수용공간 일측에 설치되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 가열하는 전기히터를 포함하되,
상기 필터어셈블리는
일측에 개구가 형성되고, 상기 본체의 내면 일측에 설치되는 프레임부와;
상기 개구를 차폐하도록 상기 프레임부에 결합되고, 상기 본체 내부로 유입된 외부공기를 필터링하는 필터부재; 및
항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매, 활석 및 테트라브로모비스페놀 분말을 포함하여 제조되고, 상기 프레임부 및 상기 필터부재에 도포되어 상기 필터부재를 통과하는 외부공기를 항균하는 항균코팅물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기.
제1항에 있어서,
항균코팅물질은
항균제, 나노 미립자 티타니아 광촉매 및 활석의 분말을 혼합하되, 항균제 : 활석 : 나노 미립자 티타니아 광촉매의 중량비로 1 : 0.1 ~ 1 : 0.1 ~ 1의 비율로 혼합하고,
상기 항균제, 상기 나노 미립자 티타니아 광총매 및 상기 활석의 혼합물 0.01 ~ 15중량% 및 잔량으로서 테트라브로모비스페놀 분말을 혼합하여 원료혼합물을 준비하며,
준비된 상기 원료혼합물을 열경화시킨 후 비활성 분위기에서 탄화시켜 탄소섬유를 제조하고,
유기용매 40 ~60중량%, 수용성 아크릴계 에멀젼 폴리머 30 ~ 45중량%, 탄소섬유 1 ~ 5중량%, 첨가제 5~10중량%를 혼합하여 액상으로 제조되는 것을 특징으로 하는 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기.
제1항에 있어서,
상기 송풍기는
일측에 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에 상기 본체의 배출구 방향으로 공기가 배출되도록 공기배출구가 형성되는 몸체와;
상기 몸체 일측에 설치되고, 상기 공기유입구 방향으로 공기가 유입되도록 하는 구동유닛; 및
상기 구동유닛 일측에 결합되어 상기 구동유닛의 구동속도를 검출하는 인코더 유닛을 포함하고,
상기 본체 일측에 설치되어 상기 인코더 유닛으로부터 검출된 상기 구동유닛의 구동속도가 미리 설정된 구동속도를 초과하는 경우 상기 구동유닛을 제어하여 상기 구동유닛의 구동속도가 미리 설정된 구동속도 이하로 구동되도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소음저감 기능을 갖는 항온항습기.
제1항에 있어서,
상기 송풍기는
일측에 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에 상기 본체의 배출구 방향으로 공기가 배출되도록 공기배출구가 형성되는 몸체와;
상기 몸체 일측에 설치되고, 상기 공기유입구 방향으로 공기가 유입되도록 하는 구동유닛과;
상기 몸체의 내부 중 상기 공기배출구 부근에 설치되는 메쉬부; 및
상기 메쉬부의 상부에 다수개가 안착되고, 상기 메쉬부를 통과하는 외부공기에 포함된 악취를 탈취하는 탈취캡슐을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소음 저감 기능을 갖는 항온항습기.
제4항에 있어서,
상기 탈취캡슐은
다각형 또는 원형 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 코어부; 및
상기 코어부 외면에 코팅되는 탈취물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소음 저감 기능을 갖는 항온항습기.