KR101308065B1

KR101308065B1 - 크린 벤치

Info

Publication number: KR101308065B1
Application number: KR1020120068477A
Authority: KR
Inventors: 손석곤
Original assignee: (주)한양사이언스
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-09-12

Abstract

본 발명은 크린 벤치에 관한 것으로, 공기유입구를 통해 유입된 공기를 정화하여 본체에 형성된 작업공간내의 작업대로 토출시킬 수 있도록 형성된 크린 벤치에 있어서, 상기 작업대는, 작업 대상물을 안착시킬 수 있도록 구비된 작업패널과, 상기 작업패널의 하면에 설치되며, 냉각시스템에 의해 냉각된 물을 순환하여 상기 작업패널을 냉각시키는 열교환파이프를 포함함으로써, 실험실에 무균 상태의 작업공간을 만들어주며, 냉각시스템을 이용하여 저온을 유지하는 작업대를 구비하여 청정작업이 필요한 배양실, 의학, 제약, 식품, 농업, 신소재 및 전자 산업용 등에 다양하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

크린 벤치{CLEAN BENCH}

본 발명은 크린 벤치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실험실에 무균 상태의 작업공간을 만들어주며, 냉각시스템을 이용하여 저온을 지속적으로 유지하는 작업대를 구비하여 청정작업이 필요한 배양실, 의학, 제약, 식품, 농업, 신소재 및 전자 산업용 등에 다양하게 사용할 수 있도록 한 크린 벤치에 관한 것이다.

최근 첨단산업의 발전으로 의료기술 또한 고도의 발전을 거듭하고 있고, 이에 따라 해당 연구소 등에서는 많은 실험실을 필요로 하고 있으며, 이러한 실험실은 무엇보다 작업환경을 청정한 상태로 유지하는 것이 중요하게 요구되고 있다.

따라서, 상기한 실험실에서는 실험공간을 위해 국부적으로 청정공간을 요구하고 있고 이와 같은 실험실에서는 현재 청정공간을 갖는 크린 벤치(Clean bench)가 많이 적용되고 있다.

상기한 크린 벤치는, 작업공간을 필터링(Filtering)시켜 고도로 무균 무진화 하는 작업대이며, 이러한 크린 벤치는 기류방식에 의해 작업공간의 배면측에서 전측으로 기류가 흐르는 기류수평형과, 상측에서 하측으로 흐르는 기류수직형, 상측에서 하측으로 흐른 후 다시 바닥측으로 흡입되어 상측으로 순환되는 기류순환형 및 상측에서 하측으로 흐른 후 바닥측에서 흡입하여 상측으로 배기하는 배기형 등으로 이루어진다.

상기 배기형 크린 벤치는 통상 작업을 할 수 있는 작업공간의 상측에 구비되어 공기를 여과하는 필터와, 상기 작업공간을 통과한 공기를 상측으로 강제 흡입하는 송풍기와, 작업공간 내의 공기를 외부로 배기하는 배출구로 구성되어, 작동시 순환되는 공기는 상기 필터를 통해 청정공기로 여과된 후 작업공간의 상측에서 하측으로 흐르게 되며, 연속해서 작업공간을 통과한 공기는 송풍기를 통해 강제 이송되어 일부는 필터를 통해 작업공간에 재순환되고 일부는 배출구를 통해 외부로 배기되어 작업공간을 항상 무균상태로 유지하게 된다.

하지만, 종래의 다양한 크린 벤치는 청정한 상태로 유지할 수 있지만, 작업공간 내에서 저온 상태를 지속적으로 유지해주는 작업을 수행해야 할 경우, 크린 벤치 내에는 특별한 수단이 없으며 외부의 에어컨 등에 의해 온도를 저온으로 유지해야하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실험실에 무균 상태의 작업공간을 만들어주며, 냉각시스템을 이용하여 저온을 지속적으로 유지하는 작업대를 구비하여 청정작업이 필요한 배양실, 의학, 제약, 식품, 농업, 신소재 및 전자 산업용 등에 다양하게 사용할 수 있도록 한 크린 벤치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 공기유입구를 통해 유입된 공기를 정화하여 본체에 형성된 작업공간내의 작업대로 토출시킬 수 있도록 형성된 크린 벤치에 있어서, 상기 작업대는, 작업 대상물을 안착시킬 수 있도록 구비된 작업패널; 및 상기 작업패널의 하면에 설치되며, 냉각시스템에 의해 냉각된 물을 순환하여 상기 작업패널을 냉각시키는 열교환파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 크린 벤치를 제공하는 것이다.

여기서, 상기 열교환파이프는 알루미늄 접착테이프에 의해 상기 작업패널의 하면에 부착됨이 바람직하다.

바람직하게, 상기 열교환파이프의 하부에 열교환 손실을 방지하기 위하여 단열재가 더 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 단열재를 상기 열교환파이프 및 상기 작업패널의 하부에 밀접하게 고정시킴과 아울러 상기 단열재의 기능을 보강하기 위한 접착단열제가 더 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 냉각시스템은 상기 본체 내에 설치되되, 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기; 상기 압축기로부터 전달되는 고온고압의 냉매를 액화시켜 상온으로 응축하는 응축기; 상기 압축기와 응축기 사이를 연결하는 파이프에 구비되어 상기 응축기를 통해 유입되는 응축된 냉매액체를 저온저압의 냉매기체로 변화시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브로부터 팽창된 냉매를 다시 기화시켜 흡수되는 기화열에 의해 물을 냉각시키는 증발기; 및 상기 증발기로부터 냉각된 물을 상기 열교환파이프로 순환시키는 모터를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 크린 벤치에 따르면, 실험실에 무균 상태의 작업공간을 만들어주며, 냉각시스템을 이용하여 저온을 지속적으로 유지하는 작업대를 구비하여 청정작업이 필요한 배양실, 의학, 제약, 식품, 농업, 신소재 및 전자 산업용 등에 다양하게 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크린 벤치의 외관을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 작업대의 외관을 설명하기 위하여 일부 절개하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 작업패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 작업대의 하부에 구비된 열교환파이프의 부착 상태를 나타낸 작업패널의 저면도이다.
도 6은 도 5의 측단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 크린 벤치(Clean bench)는 수직형(Vertical type) 크린 벤치로 구현하였지만, 이에 국한하지 않으며, 수평형(Horizontal type) 또는 BH형(Bio Hazard type) 크린 벤치로 구현할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크린 벤치의 외관을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 작업대의 외관을 설명하기 위하여 일부 절개하여 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 작업패널을 설명하기 위한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 작업대의 하부에 구비된 열교환파이프의 부착 상태를 나타낸 작업패널의 저면도이며, 도 6은 도 5의 측단면도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크린 벤치(Clean Bench)(100)는, 크게 본체(110), 송풍기(120), 제1 필터(130), 제2 필터(140) 및 자외선 램프(150) 등을 포함하여 이루어진다. 도면에서 크린 벤치(100)를 경유하는 공기의 흐름을 쉽게 이해할 수 있도록 점선화살표로 표기하였다.

여기서, 본체(110)는 작업공간(111) 및 유로실(112)을 갖는 구조로 형성되어 있다. 이러한 본체(110)의 작업공간(111)은 하부의 작업대(113)와 상부의 천장판(114) 및 측판에 의해 둘러싸여 전면이 개방되고 내부에 일정 공간을 갖는 구조로 되어 있다.

유로실(112)은 본체(110) 하부의 공기유입구(131a)를 통해 유입된 공기가 작업공간(111)의 상부 즉, 천장판(114) 상부의 토출구(114a)를 통해 하방으로 공기를 토출할 수 있도록 공기 유통경로를 갖는 구조로 형성되어 있다.

이러한 유로실(112)을 구분하면, 공기유입구(131a)로부터 수직상으로 연장된 수직유로부분(112a)과 수직유로부분(112a)의 상단에서 작업공간(111)과 나란하게 연장되어 천장판(114)과 대항되는 하방으로 연장된 상부유로부분(112b)으로 되어 있다.

유로실(112)의 공기유입구(131a)를 통해 유입된 공기는 화살표로 표기된 방향을 따라 수직유로부분(112a) 및 상부유로부분(112b)을 거쳐 진행된 후 천장판(114)의 토출구(114a)를 통해 작업공간(111)내로 배출된다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 적용된 작업대(113)는, 크게 작업공간(111) 하부의 본체(110)와 고정결합되는 지지프레임(113-1)과, 지지프레임(113-1)의 상측에 형성된 안착홈(113-1a)에 안착되는 작업패널(113-2)과, 작업패널(113-2)의 하면에 설치되는 열교환파이프(113-3) 등을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 지지프레임(113-1)은 작업패널(113-2)을 안전하게 안착 및 지지하기 위한 프레임으로서, 작업공간(111) 하부의 본체(110)와 통상의 고정수단(예컨대, 용접 또는 나사 등)에 의해 고정 결합됨이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 본체(110)와 일체로 형성될 수도 있다.

이러한 지지프레임(113-1)의 상측부분에는 작업패널(113-2)을 안착시킬 수 있는 안착홈(113-1a)이 형성되어 있으며, 안착홈(113-1a)의 바닥면 및/또는 측면에는 본체(110)의 하부와 연통되도록 관통공(113-1b)이 형성될 수 있다.

또한, 지지프레임(113-1)의 외곽부분에는 다수의 통공(113-1c)이 형성되어 있다. 도시된 예에서는 지지프레임(113-1)의 통공(113-1c)을 통과한 공기가 유로실(112)내로 재진입할 수 있도록 형성되어 있고, 도시된 예와 다르게, 지지프레임(113-1)의 통공(113-1c)과 유로실(112)이 상호 차단되게 형성하여 지지프레임(113-1)의 통공(113-1c)을 통과한 공기가 외부로 배출될 수 있게 형성할 수 있음은 물론이다.

작업패널(113-2)은 작업 대상물을 안정하게 안착시킬 수 있도록 평판형의 플레이트로 형성되어 있으며, 그 외곽 테두리 전체 또는 일부분에 하방으로 연장된 지지부재(113-2a)가 더 형성될 수 있다.

이러한 지지부재(113-2a)는 'L'자 형태로 이루어져 후술하는 열교환파이프(113-3)를 비롯하여 단열재(113-5) 및 접착단열재(113-6)의 외곽부분을 감싸도록 구비함으로써, 열교환파이프(113-3), 단열재(113-5) 및 접착단열재(113-6)가 작업패널(113-1)의 하면으로부터 분리되지 않도록 지지 및 보호하는 기능을 수행한다.

또한, 작업패널(113-2)의 상측 양단에는 작업패널(113-2) 전체를 지지프레임(113-1)의 안착홈(113-1a)으로부터 분리 시 용이하게 분리될 수 있도록 한 쌍의 손잡이(113-2b 및 113-2b')가 더 구비될 수 있다.

열교환파이프(113-3)는 전체적으로 하나의 유로를 형성하여 내부에 물이 순환되도록 관상으로 형성되는 바, 작업패널(113-2)의 하면에 평행하게 'S'자형으로 다수 번 절곡되어 일정간격 배치되어 있으며, 후술하는 냉각시스템(200)에 의해 냉각된 물을 순환하여 작업패널(113-2)을 냉각시키는 기능을 수행한다.

또한, 열교환파이프(113-3)는 알루미늄 접착테이프(113-4)에 의해 작업패널(113-2)의 하면에 밀착되도록 부착됨이 바람직하다.

추가적으로, 열교환파이프(113-3)의 하부에 열교환 손실을 최대한 방지하기 위하여 단열재(113-5)가 더 구비될 수 있다. 이러한 단열재(113-5)는 예컨대, EPDM 등의 합성고무발포체나 PE 등의 합성수지발포체 또는 세라믹 울(Ceramic Wool) 등으로 이루어질 수 있다.

더욱이, 단열재(113-5)를 열교환파이프(113-3) 및 작업패널(113-2)의 하부에 밀접하게 고정시킴과 아울러 단열재(113-5)의 기능을 더욱 보강하기 위한 접착단열제(113-6)가 더 구비될 수도 있다. 이러한 접착단열재(113-6)는 예컨대, 폴리에스터 100％화이바를 소재로한 견면 형태의 내장용 단열 흡음재인 접착식 아트론으로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 냉각시스템(200)은 본체(110)의 내부에 설치되어 있으며, 크게 압축기(210), 응축기(220), 팽창밸브(230), 증발기(240) 및 모터부(250) 등을 포함하여 이루어진다.

여기서, 압축기(210)는 냉매를 고온고압으로 압축하는 것으로서, 냉매가스를 흡입 압축하여 고온고압의 가스 상태로 강제 급송하는 기능을 수행한다.

응축기(220)는 압축기(210)로부터 전달되는 고온고압의 냉매를 액화시켜 상온으로 응축하는 것으로서, 압축기(210)로부터 급송되는 가스 상태의 냉매를 냉각팬 구동에 의해 강제 냉각되어 액화시키는 기능을 수행한다.

팽창밸브(230)는 압축기(210)와 응축기(220) 사이를 연결하는 파이프에 구비되어 응축기(220)를 통해 유입되는 응축된 냉매액체를 저온저압의 냉매기체로 변화시키는 기능을 수행한다.

증발기(240)는 팽창밸브(230)로부터 팽창된 냉매를 다시 기화시켜 흡수되는 기화열에 의해 챔버(241)에 저장된 물을 냉각시키는 기능을 수행한다.

모터부(250)는 증발기(240)로부터 냉각된 물을 열교환파이프(113-3)로 강제 순환시키는 기능을 수행한다.

상기와 같이 구성된 냉각시스템(200)의 동작을 살펴보면, 압축기(210)를 통해 냉매가스를 흡입 압축하여 고온고압의 가스 상태로 강제 급송한 후, 압축기(210)로부터 급송되는 가스 상태의 냉매는 응축기(220)를 통과하면서 냉각팬 구동에 의해 강제 냉각되어 액화되는 바, 이렇게 액화된 냉매는 드라이어로 들어가 수분과 먼지를 제거한 다음 팽창밸브(230)로 이송되어 저온저압의 냉매기체로 변환된 후, 증발기(240)로 보내져 다시 냉각작용을 반복하게 된다.

그런 다음, 증발기(240)의 냉각작용에 의해 챔버(241)에 저장된 물이 냉각되고, 모터부(250)를 통해 열교환파이프(113-3)로 강제 순환되어 작업패널(113-2) 전체를 급랭시키게 된다.

한편, 상기의 냉각시스템(200)은 도면에 도시되진 않았지만, 별도의 온도센서 및 제어부(Controller)의 온도 제어를 통해 사용자가 원하는 일정온도(저온)로 유지할 수 있도록 구성할 수 있다. 예컨대, 상기 온도센서는 작업공간(111) 또는 작업대(113)의 일측에 설치되며, 상기 제어부는 기설정된 기준온도값과 상기 온도센서로부터 측정된 온도값을 비교하여 그 결과에 따라 냉각시스템(200)의 동작을 제어한다.

또한, 상기 제어부(Controller)는 디지털 비례적분미분(PID) 콘트롤러(Digital PID Controller)로서, 디지털 비례적분미분(PID) 방식으로 원하는 온도를 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

즉, PID 제어기는 기본적으로 피드백(feedback) 제어기의 형태를 가지고 있으며, 제어하고자 하는 대상의 출력값(output)을 측정하여 이를 원하고자 하는 참조값(reference value) 혹은 설정값(setpoint)과 비교하여 오차(error)를 계산하고, 이 오차값을 이용하여 제어에 필요한 제어값을 계산하는 구조로 되어 있다.

보다 구체적으로, 상기 PID 제어는 비례, 적분, 미분제어의 결합이며, 세 가지의 계수 P게인, I게인, D게인을 조정하여 최고의 성능을 발휘할 수 있다. P-제어에 의해서 어떠한 헌팅도 없이 부드러운 운전을 달성할 수 있으며, I-제어에 의해서 정상상태 편차를 보정할 수 있으며, D-제어에 의해서 피드백 값에 영향을 미치는 외란에 대한 빠른 응답을 가지도록 할 수 있다. 매우 큰 편차는 P-제어에 의해서 억제될 수 있다. 또한, 작은 편차는 I-제어에 의해서 수정될 수 있다.

그리고, 유로실(112)의 하부에는 다수의 공기유입구(131a)를 갖는 보호망(131)과 제1 필터(130)가 순차적으로 설치되어 있다.

제1 필터(130)는 통상적으로 프리필터(PreFilter)라 하고, 공기유입구(131a)의 선단에 설치되어, 입경이 비교적 큰 오염물질을 필터링할 수 있는 공지된 다양한 소재가 적용된다.

예를 들면, 제1 필터(130)는 스폰지 소재, 부직포, 종이소재가 적용될 수 있다. 제1 필터(130)의 통과제한 크기는 사용하고자 하는 환경에 따라 적절한 것을 적용하면 된다. 일 예로서, 제1 필터(130)는 입경이 수십 내지 수백 마이크로미터 이상인 오염물질을 제거할 수 있는 것이 적용될 수 있다.

송풍기(120)는 공기유입구(131a)를 통해 유입된 공기를 상부로 송풍시킬 수 있도록 설치되어 있다. 도시된 바와 같이, 외부로부터 공기유입구(131a)를 통해 유입되는 공기의 진입방향에 대해 소정각도로 교차하는 방향으로 공기를 송출하고자할 경우 송풍기(120)는 흡입된 공기를 다른 방향으로 전환시켜 배출시킬 수 있는 시로코팬(sirocco fan)을 적용한다. 이와는 다르게 송풍방향을 전환하지 않아도 되는 경우에는 통상적인 팬(fan)을 적용하면 된다.

제2 필터(140)는 제1 필터(130)를 통과한 미세 먼지를 다시 필터링할 수 있도록 천장판(114)과 본체 상부 사이의 상부유로부분(112b)에 설치되어 있다.

이러한 제2 필터(140)의 통과 제한 크기는 제1 필터(130)보다 적은 것이 적용된다. 제2 필터(140)는 헤파필터(HEPA Filter) 또는 울트라필터가 적용되는 것이 바람직하다.

제2 필터(140)의 소재로서는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌과 같은 다공성 합성수지가 적용될 수 있다. 제2 필터(140)도 사용하고자 하는 환경에 따라 적절한 통과제한 크기를 갖는 것이 적용되면 된다. 일 예로서, 제2 필터(140)는 입경이 수십분의 일 마이크로미터 또는 수마이크로미터 오염물질을 제거할 수 있는 것이 적용될 수 있다.

한편, 제2 필터(140)와 천장판(114) 사이에는 자외선램프(150)가 설치될 수 있다. 추가적으로, 제2 필터(140)와 천장판(114) 사이에 광촉매부재(160) 및 은코팅부재(170)가 더 설치될 수도 있다. 광촉매부재(160)와 천장판(114)사이의 이격 공간은 광촉매 반응실(165)이 된다.

광촉매부재(160)는 다수의 통공을 갖고 표면에는 광촉매물질이 코팅된 판형 구조가 적용될 수 있다. 이러한 광촉매부재(160)는 유리소재, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 함석 등과 같은 금속소재, 세라믹 소재, 합성수지 등 다양한 소재로 통공을 갖도록 형성하고, 표면에 통공이 폐쇄되지 않게 자외선 반응물질을 도포하여 형성하면 된다.

광촉매부재(160)의 표면에 코딩되는 광촉매물질은 이산화 티타늄(TiO₂) 또는 이산화 티타늄에 타요소를 첨가한 혼합물을 적용할 수 있다. 이산화 티타늄에 첨가되는 물질의 일 예로서는 백금, 파라듐, 금, 은, 텅스텐 중 적어도 하나 이상의 물질이 적용될 수 있다. 도시된 예와 다르게 광촉매부재(160)가 본체(110)의 공기 유통경로상의 벽면에 광촉매물질을 코팅하여 형성된 광촉매층 또는 관상의 파이프(미도시)의 내측에 광촉매물질을 코팅처리하고 관상의 파이프를 처리대상 공기가 통과하도록 본체(110)에 설치된 구조 등 다양한 방식으로 적용될 수 있음은 물론이다.

은코팅부재(170)는 공기의 살균처리능력을 더욱 높일 수 있도록 적용된 것으로서 광촉매반응실(165)의 내벽 즉, 천장층(114)의 표면 및 본체의 내벽에 은 나노입자가 코팅되어 형성됨이 바람직하다.

이러한 은코팅부재(170)는 도시된 예에 한정하지 않고, 본체(110)의 유로실(112)로부터 작업공간(111)으로 이어지는 공기 유통경로상에 공기와 접촉이 가능한 부재들에 은 나노입자를 코팅처리하여 구현될 수 있음을 물론이다. 즉, 본체(110)의 유로실(112) 내벽, 제1 및 제2 필터(130 및 140), 작업공간(111)의 내측면, 후술되는 투명 도어(300)의 내측면 등에 공기의 흐름을 차폐하지 않도록 은나노입자를 도포처리할 수 있음은 물론이다. 또 다르게는 다공성 기판 또는 별도의 공기 유통용 챔버의 표면에 은나노입자를 코팅한 은코팅판 또는 챔버를 공기 유통경로상에 공기가 경유할 수 있도록 설치한 구조의 은코팅부재가 적용될 수 있음은 물론이다.

자외선 램프(150)는 살균력이 있는 파장의 자외선을 출사하는 램프로서 통상 430나노미터 이하의 파장의 광을 출사하는 램프가 적용됨이 바람직하다. 한편, 자외선 램프(150)의 근처 또는 작업공간(111) 내에 복수의 형광등 램프(155)가 더 구비될 수도 있다.

이러한 구조의 크린 벤치(100)에서 유로실(112)을 거쳐 정화된 공기는 천장판(114)의 토출구(114a)를 통해 작업공간(111)내로 토출되고, 작업대(113)의 하부를 통해 유입실(112)내로 다시 유입된다.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 유로실(112) 내의 공기 유통경로상에 오염물질을 흡착에 의해 제거할 수 있는 활성탄 섬유필터 등 공지된 다양한 필터가 더 추가될 수 있음은 물론이다.

또한, 도면에 도시되진 않았지만, 유로실(112) 내에는 음이온 발생기가 더 설치될 수 있음은 물론이다. 상기 음이온 발생기는 음이온 및 소량의 오존을 발생시켜 유입되는 공기에 포함되어 있는 박테리아, 각종 병원균 등의 살균기능을 할 뿐만 아니라 강력한 산화력에 의해 유해공기의 분해 및 이온화를 촉진시켜 이후의 광촉매반응실(165)에서의 정화반응효율을 높이는 역할을 할 수 있다.

상기 음이온 발생기의 구조는 다양하게 공지되어 있다. 통상적인 음이온 발생기의 구조는 전하 발생이 용이한 구조의 복수의 대향되는 이온 방전침과, 이온 방전침에 고전압을 인가하는 고압인가장치를 구비한다. 이러한 음이온 발생기는 이온 방전침을 통과하는 공기를 이온화 시켜 음이온을 띠는 공기로 변환시킨다. 이 과정에서 음이온 발생기도 소량의 오존을 발생한다.

또한, 도면에 도시되진 않았지만, BH형 크린 벤치로 구현될 경우, 유로실(112) 내부의 공기가 일부 외부로 배출될 수 있게 유로실(112)의 본체 상부에 설치되어 유로실(112) 내부의 공기의 흐름을 상부로 유도할 수 있게 하기 위한 보조토출구(미도시) 및 제2 필터(140)가 더 구비될 수도 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 크린 벤치(100)의 작용에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 먼저, 본체(110)의 공기 유입구(131a)를 통해 유입된 공기는 제1 필터(130)를 거치면서 입경이 큰 오염물질이 필터링되고, 이후 송풍기(120)에 의해 상부로 송풍된 후 제2 필터(140)를 거치면서 입경이 보다 작은 오염물질이 필터링된다.

제2 필터(140)를 거친 공기는 자외선 램프(150)로부터 조사되는 자외선과 광촉매부재(160)의 표면에 코팅된 이산화 티타늄의 반응으로부터 발생되는 다량의 전자와 정공이 결합하면서 발생되는 다량의 수산화 레디컬에 의해 병원균과 악취성분 등이 제거된다.

또한, 광촉매부재(160)를 거친 공기는 은코팅부재(170)에 의해 후속적인 살균 및 탈취 처리가 되고, 작업공간(111)내로 유입된 후 작업대(113)의 통공(113-1b)을 통해 유입실(112)로 다시 유입된다.

한편, 작업공간(111) 내부를 외부와 개폐시킬 수 있으면서 작업공간(111) 외부로부터 작업공간(111)내에서의 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 투명 도어(300)가 더 구비될 수 있다. 이러한 투명 도어(300)는 본체(110)의 작업공간(111) 전면을 필요에 따라 개방할 수 있게 본체(110)의 전면에 개폐가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 작업공간(111)을 개폐시킬 수 있는 투명 도어(300)의 개폐구조는, 일 예로 도르래의 원리를 이용한 것으로서, 와이어(310)의 일단이 투명 도어(300)에 연결됨과 아울러 그 타단이 추(320)에 연결되며, 와이어(310)를 가이드하여 회동하도록 본체(110)내의 상측에 구비된 복수개의 도르래(330)에 의해 수동으로 투명 도어(300)를 상/하측으로 올리고 내림에 따라 본체(110)의 작업공간(111) 전면을 개폐할 수 있게 된다.

이와 같이, 투명 도어(300)의 개폐구조는 도르래의 원리를 이용하여 수동으로 개폐되도록 구현하였지만, 이에 국한하지 않으며, 모터 및 기어 등을 이용하여 자동으로 개폐할 수도 있다.

전술한 본 발명에 따른 크린 벤치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

100 : 크린 벤치, 110 : 본체,
120 : 송풍기, 130 : 제1 필터,
140 : 제2 필터, 150 : 자외선 램프,
160 : 광촉매부재, 170 : 은코팅부재,
200 : 냉각시스템, 210 : 압축기,
220 : 응축기, 230 : 팽창밸브,
240 : 증발기, 250 : 모터부,
300 : 투명 도어, 310 : 와이어,
320 : 추, 330 : 도르래

Claims

공기유입구를 통해 유입된 공기를 정화하여 본체에 형성된 작업공간내의 작업대로 토출시킬 수 있도록 형성된 크린 벤치에 있어서,
상기 작업대는,
작업 대상물을 안착시킬 수 있도록 구비된 작업패널; 및
상기 작업패널의 하면에 설치되며, 냉각시스템에 의해 냉각된 물을 순환하여 상기 작업패널을 냉각시키는 열교환파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 크린 벤치.
제1 항에 있어서,
상기 열교환파이프는 알루미늄 접착테이프에 의해 상기 작업패널의 하면에 부착되는 것을 특징으로 하는 크린 벤치.
제1 항에 있어서,
상기 열교환파이프의 하부에 열교환 손실을 방지하기 위하여 단열재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 크린 벤치.
제3 항에 있어서,
상기 단열재를 상기 열교환파이프 및 상기 작업패널의 하부에 밀접하게 고정시킴과 아울러 상기 단열재의 기능을 보강하기 위한 접착단열제가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 크린 벤치.
제1 항에 있어서,
상기 냉각시스템은 상기 본체 내에 설치되되,
냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기;
상기 압축기로부터 전달되는 고온고압의 냉매를 액화시켜 상온으로 응축하는 응축기;
상기 압축기와 응축기 사이를 연결하는 파이프에 구비되어 상기 응축기를 통해 유입되는 응축된 냉매액체를 저온저압의 냉매기체로 변화시키는 팽창밸브;
상기 팽창밸브로부터 팽창된 냉매를 다시 기화시켜 흡수되는 기화열에 의해 물을 냉각시키는 증발기; 및
상기 증발기로부터 냉각된 물을 상기 열교환파이프로 순환시키는 모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 크린 벤치.