KR101386401B1 - 자정기능을 갖는 공기살균정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염공기와 접촉하면서 오염공기를 살균 및 탈취하는 광촉매필터를 능동적으로 세정할 수 있는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치에 관한 것으로, 함체형의 케이싱; 상기 케이싱에 내장되어 흡입력을 제공하는 팬모터; 상기 케이싱에 제각기 설치되는 적어도 하나의 여과필터; 상기 케이싱의 정화실에 설치되어 자외선을 발광하면서 오염공기를 살균하는 살균램프; 및 상기 살균램프와 이격상태를 이루면서 상기 정화실에 설치되고, 상기 살균램프의 빛에 의해 반응하는 광촉매제가 표면에 코팅되어 오염공기와 접촉하는 플레이트 형태의 광촉매복합필터; 상기 케이싱에 내장되어 상기 광촉매복합필터와 인접상태로 상기 광촉매복합필터의 표면에 물을 분사하여 상기 광촉매복합필터을 세정하는 세정유닛;을 포함한다.
본 발명에 의하면, 케이싱에 내장된 세정유닛이 광촉매복합필터의 표면에 물을 분사함에 따라 광촉매복합필터의 표면에 침적된 오염물질이 용이하게 세척되므로 별도의 주기적인 관리가 없이도 광촉매복합필터가 능동적으로 세정될 수 있다.

Description

자정기능을 갖는 공기살균정화장치{AIR STERILIZATION PURIFIER WITH SELF-CLEANING FUNCTION}

본 발명은 공기살균정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오염공기와 접촉하면서 오염공기를 살균 및 탈취하는 광촉매필터를 능동적으로 세정할 수 있는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기청정기는 케이싱 내부에 설치된 팬을 통해 실내의 오염된 공기를 팬으로 흡입한 후 각종 오염물질 및 냄새 등을 여과/탈취하는 기능을 갖는 것으로써, 그 내부에는 외부 전력에 의해 작동되는 팬과, 상기 팬에 의해 흡입된 공기에 포함된 오염물질과 냄새 등을 집진 또는 흡착하여 제거하도록 장착되는 다수 개의 필터와, 상기 필터를 통해 정화된 공기를 외부로 배출하도록 형성되는 배출구 등으로 구성된다.

그러나 이러한 일반적인 공기청정기는 사용자에게 완벽하게 정화된 공기를 공급하기에는 미흡한 점이 있었다.

본 발명의 선행기술로써, 대한민국 등록특허공보 제10-0946106호에 제안된 광촉매필터모듈을 갖는 공기청정기가 있다.

선행기술의 공기살균정화장치는 도 1에 도시된 바와 같이 송풍팬(160)이 설치된 케이스에 판상의 광촉매필터(130)와 흡착필터(150)가 내장되어 공기를 정화시키며, 또한 튜브형태의 광촉매필터모듈(140)이 내장되어 공기의 세균과 냄새를 제거하는 구성이다.

여기서, 광촉매란 빛을 받으면 촉매 반응을 일으키는 물질로, 공기 중의 세균과 냄새를 분해하여 제거한다.

선행기술의 광촉매필터(130)나 광촉매필터모듈(140)은 오염공기와 접촉하면서 공기를 살균 및 탈취함으로써 공기정화효율을 향상시키고 있다.

그런데, 판상의 광촉매필터(130)는 시간이 경과 할수록 표면에 각종 오염물질이 침적됨에 따라 살균 및 탈취기능이 저하됨은 물론, 공기저항의 증가로 인한 압력손실이 상승하기 때문에 송풍팬의 운전부하가 상승하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해서는 광촉매필터를 주기적으로 세정하여야 하므로 번거로움과 아울러, 주기적인 관리에 따른 유지보수비용이 증가하는 문제점이 있다.

한편, 선행기술의 공기살균정화장치는 오염된 실내공기를 케이스의 내부로 흡입하여 살균 및 정화하여 배출하는 구성일 뿐, 음이온이나 양이온과 같은 정화제를 정화된 공기와 함께 오염된 실내공간으로 배출하여 오염물질을 추가정화하는 구성을 갖지 못하므로 공기정화에 미흡한 문제점도 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0946106호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 광촉매필터의 친수성 특성을 이용하여 오염된 광촉매필터의 표면에 물을 분사함으로써 광촉매필터를 능동적으로 세정할 수 있는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

또한, 실내의 오염공기를 케이싱 내부로 유입시켜 정화한 후, 정화된 공기를 배출함과 동시에 정화제인 이온클러스터를 정화된 공기와 함께 배출시켜 오염된 실내공기를 정화시킬 수 있는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자정기능을 갖는 공기살균정화장치는, 오염된 실내공기가 케이싱 내부로 유입되어 정화된 상태의 정화공기가 배출되도록 흡입구 및 배출구를 가지며, 오염공기가 정화되는 정화실이 구비된 함체형의 케이싱; 상기 케이싱에 내장되어 상기 흡입구에 흡입력을 제공하면서 오염공기를 상기 정화실을 통해 상기 배출구로 이동시키는 팬모터; 상기 케이싱의 흡입구 및 정화실에 제각기 설치되어 오염공기의 입자상 물질을 제거하는 적어도 하나의 여과필터; 상기 케이싱의 정화실에 설치되어 자외선을 발광하면서 오염공기를 살균하는 살균램프; 및 상기 살균램프와 이격상태를 이루면서 상기 정화실에 설치되고, 상기 살균램프의 빛에 의해 반응하는 광촉매제가 표면에 코팅되어 오염공기와 접촉하는 플레이트 형태의 광촉매복합필터; 상기 케이싱에 내장되어 상기 광촉매복합필터와 인접상태로 상기 광촉매복합필터의 표면에 물을 분사하여 상기 광촉매복합필터를 세정하는 세정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 상기 세정유닛은, 상수도와 통수가능하게 연결되어 상기 케이싱의 내부로 세정수를 공급하는 세정수공급라인; 상기 세정수공급라인의 일측에 개폐가능하게 구비되어 상수도의 공급을 단속하는 상수도 단속밸브; 상기 세정수공급라인의 타측에 결합되어 상기 광촉매복합필터의 표면에 세정수를 분사하는 분사노즐; 상기 광촉매복합필터의 표면을 따라 흘러내리는 오염수를 포집하는 오염수탱크; 및 상기 상수도 단속밸브의 개폐를 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 컨트롤러는, 타이머 기능이 구비되어 설정된 시간을 주기로 상기 상수도 단속밸브를 작동시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 세정유닛은, 상기 세정수공급라인에 구비되어 상기 세정수공급라인을 관류하는 세정수의 압력을 균일한 압력으로 제어하는 감압밸브;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이에 더하여, 상기 세정유닛은 상기 오염수탱크를 하수도와 통수가능하게 연결하면서 상기 컨트롤러의 제어에 따라 개폐되어 상기 오염수의 배출을 단속하는 하수도 단속밸브; 및 상기 오염수탱크에 저장된 오염수의 용량을 감지하여 상기 하수도 단속밸브에 제어신호를 인가하는 오염수 수위센서;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 광촉매복합필터는, 이산화타이타늄(TiO₂)으로 구성된 광촉매제가 표면에 코팅되는 것이 바람직하다.

더욱이, 본 발명은, 상기 살균램프의 외주면과 이격된 상태를 이루면서 상기 살균램프의 길이방향을 따라 끼워진 상태로 결합되며, 다공이 관통형성되어 상기 살균램프의 빛을 상기 광촉매복합필터로 투과시키고, 표면에 광촉매제가 코팅되어 오염공기와 접촉하는 튜브형의 제2 광촉매필터; 및 상기 살균램프의 외주면에 등간격으로 결합되어 상기 제2 광촉매필터와 상기 살균램프의 사이에 이격공간을 형성하는 링형태의 스페이서;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 케이싱의 배출구 및 상기 광촉매복합필터에 인접상태로 상기 정화실에 설치되어 상기 배출구로 배출되는 정화공기에 이온클러스터를 제공하는 이온클러스터 발생모듈;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 이온클러스터 발생모듈은, 고전압을 발생시키는 고전압발생부; 상기 고전압발생부에 연결되는 내부전극이 구비된 세라믹판; 및 상기 세라믹판의 외측면에 결합되고, 상기 고전압발생부에 연결되는 외부전극이 구비되어 플라즈마 방전을 일으키는 금속망;을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 자정기능을 갖는 공기살균정화장치에 의하면, 케이싱에 내장된 세정유닛이 광촉매복합필터의 표면에 물을 분사함에 따라 광촉매복합필터의 표면에 침적된 오염물질이 용이하게 세척되므로 별도의 주기적인 관리가 없이도 광촉매복합필터가 능동적으로 세정될 수 있다.

또한, 광촉매복합필터가 능동적으로 세정됨에 따라 공기정화성능이 향상됨과 아울러 광촉매복합필터의 수명이 연장될 수 있으며, 필터의 막힘이나 압력손실이 방지됨에 따라 팬모터의 운전소음 및 부하가 감소되어 내구성이 더욱 향상될 수 있다.

이에 더하여, 세정유닛을 구성하는 상수도 단속밸브가 컨트롤러에 의해 개폐되면서 상수도를 공급함에 따라 세정수가 분사노즐을 통해 광촉매복합필터의 표면에 분사되므로 세정수를 자동으로 분사할 수 있으며, 타이머 기능이 구비될 경우에는 광촉매복합필터의 세정을 주기적으로 설정하여 실시할 수 있다.

또한, 세정유닛을 구성하는 오염수탱크가 하수도 단속밸브를 통해 하수도와 연결되어 오염수 수위센서의 감지에 따라 오염수를 배출하므로 오염수를 별도로 폐기하지 않고도 하수도로 폐기시킬 수 있다.

덧붙여, 이온클러스터 발생모듈이 케이싱에 설치되어 정화된 공기와 함께 이온클러스터를 동시에 제공하므로 케이싱으로 오염물질이 유입되지 않은 상태에서도 실내공기에 존재하는 암모니아, 담배냄새 등과 같은 악취를 제거함과 동시에 공기 중의 부유 세균을 제거할 수 있다.

도 1은 선행기술에 따른 공기살균정화장치를 나타내는 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 자정기능을 갖는 공기살균정화장치를 나타내는 종단면도.
도 3은 본 발명의 세정유닛을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 광촉매복합필터를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 내부구성을 정면에서 바라본 상태의 종단면도.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 자정기능을 갖는 공기살균정화장치는 도 3에 도시된 바와 같이 케이싱(100), 팬모터(M), 여과필터(200), 살균램프(310), 광촉매복합필터(350) 및 세정유닛(700)을 포함하여 구성될 수 있다.

케이싱(100)은 본 발명의 외형을 형성하면서 구성품들이 내장되는 함체형의 부재로써, 도 2에 도시된 바와 같이 흡입구(110)와 배출구(120) 및 정화실(130)이 구비된다.

이러한 케이싱(100)은 실내의 오염공기가 흡입구(110)로 유입되며, 유입된 공기가 후술되는 구성품들이 설치되는 정화실(130)에서 정화된 후 배출구(120)를 통해 배출된다.

여기서, 케이싱(100)은 제조형태에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 타워형태로 제작될 수 있으며, 도시된 바와 달리 벽걸이 형태의 박스형으로 제작될 수도 있다.

또한, 흡입구(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 케이싱(100)의 상면에 형성되거나 도 5에 도시된 바와 같이 케이싱(100)의 상면과 양측면 모두에 형성될 수 있으며, 배출구(120)도 케이싱(100)의 양측면에 형성되거나 케이싱(100)의 정면에 형성될 수 있다.

팬모터(M)는 도시된 바와 같이 케이싱(110)에 내장되어 작동하면서 흡입구(110)에 흡입력을 제공하며, 흡입구(110)로 유입된 오염공기를 정화실(130)로 이동시켜 배출구(120)로 배출시킨다.

여과필터(200)는 케이싱(100)으로 유입되는 오염공기에 포함된 먼지와 같은 입자상 오염물질을 제거하는 부재로써, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 단일계 또는 복수계의 필터부재로 구성되어 흡입구(110)에 제각기 설치될 수 있다.

즉, 여과필터(200)는 흡입구(110)로 유입되는 오염공기에 포함된 이물질 중 입자상 오염물질을 제거하기 위하여 단일계 또는 복수계의 필터부재로 구성되며, 입자상 오염물질이 여과된 공기를 배출구(120)로 배출시킨다.

살균램프(310)는 정화실(130)에서 자외선을 발광하면서 오염공기의 부유세균을 살균한다.

자외선은 알려진 바와 같이 살균력을 가지고 있으며, 특히 250nm 부근의 파장을 가진 것은 큰 살균력을 가지고 있어서 1cm2 당 100μW의 강도를 가진 자외선을 1분간 쪼이면 대장균, 디프테리아균, 이질균 등은 99%가 살균된다.

이러한 살균램프(310)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 정화실(130)에 수직상태로 설치되면서 후술되는 튜브형의 제2 광촉매필터(320)가 외주면에 결합될 수 있다.

이와 달리, 살균램프(310)는 튜브형의 제2 광촉매필터(320) 없이 설치되거나 도 3에 도시된 바와 같이 수평상태로 설치될 수도 있다.

광촉매복합필터(350)는 도 4에 도시된 바와 같이 살균램프(310)와 이격상태를 이루면서 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 살균램프(310)의 빛을 받아 반응하는 광촉매제가 표면에 코팅되어 오염공기와 접촉하면서 오염공기를 살균 및 탈취시킨다.

이러한 광촉매복합필터(350)는 오염공기와의 접촉면적을 확장시키기 위하여 Col-gate구조나 허니콤 구조를 갖는 것이 바람직하며, 미도시된 항균필터 및 입상활성탄필터 등과 함께 일체로 형성될 수도 있다.

여기서, 광촉매필터(320)는 이산화타이타늄(TiO₂)으로 구성된 광촉매제가 코팅되는 것이 바람직하다.

이산화타이타늄(TiO₂)은 알려진 바와 같이 이산화 티타늄 또는 이산화티탄이라고도 불리는 것으로 내산성, 내알칼리성 등이 좋으며 인체에 무해하고 각종 오염물질을 무해한 물질로 변화시켜 주는 친환경적 소재이다. 이러한 이산화타이타늄은 친수성을 갖는 특성이 있다.

구체적으로 이산화타이타늄 광촉매는 n형 반도체로서 자외선(400nm)을 받으면 전자(Electron), 전공대(Electron Hole)가 형성되어 강한 산화력을 가진 하이드록시 라티칼과 슈퍼 옥사이드을 생성하며, 이 하이드록시 라디칼과 슈퍼옥사이드가 유기 화합물을 산화 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시킨다.

이런 원리로 공기 중의 오염물질을 산화, 분해시켜 무해한 물과 탄산가스로 변화시키고 수중의 오염 물질인 유기화합물을 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시키게 된다. 또한 세균도 유기 화합물이므로 광촉매의 강한 산화작용에 의해 산화분해 되어 살균된다.

또한, 이산화타이타늄은 빛이 조사되면 구성하고 있는 산소 2개 중 하나와 공기 중의 H₂O가 반응하면서 친수성을 갖는 물질이 생성되어 표면에 오염물질의 부착을 방지하는 내 오염성을 갖게 되며, 이에 따라 기부착된 오염물질이 물에 의해 쉽게 세척되게 하는 자정성(SELF-CLEANING)을 갖는다.

한편, 본 발명은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 튜브형태의 제2 광촉매필터(320) 및 스페이서(330)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

제2 광촉매필터(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 튜브형태로 형성되어 살균램프(310)의 외주면에 결합된 스페이서(330)를 따라 끼워지면서 살균램프(310)와 이격상태로 결합된다.

이러한 제2 광촉매필터(320)는 도시된 바와 같이 다공(320a)을 갖는 튜브형의 본체로 구성되어 살균램프(310)의 빛을 다공(320a)으로 투과시켜 광촉매복합필터(350)에 제공하며, 광촉매제가 표면에 코팅되어 살균램프(310)의 빛을 받아 반응하면서 오염공기를 살균 및 탈취시킨다.

여기서, 제2 광촉매필터(320)는 전술한 이산화타이타늄(TiO2)으로 구성된 광촉매제가 코팅되는 것이 바람직하다.

한편, 제2 광촉매필터(320)는 오염공기와 접촉면적을 확장시키기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 튜브형태로 형성되면서 타원관형태로 형성될 수도 있다.

스페이서(330)는 도 4에 도시된 바와 같이 링형태로 형성되어 살균램프(310)의 길이방향을 따라 등간격으로 결합되며, 외주면에 제2 광촉매필터(320)가 끼워짐에 따라 살균램프(310)와 제2 광촉매필터(320)의 사이에 이격공간을 형성한다.

한편, 스페이서(330)는 도 4에 도시된 바와 같이 보강리브(340)에 의해 연결되면서 보강리브(340)가 제2 광촉매필터(320)의 내주면을 지지함에 따라 제2 광촉매필터(320)의 처짐이 방지될 수 있다.

세정유닛(700)은 도 2에 도시된 바와 같이 케이싱(100)의 정화실(130)에 설치되어 광촉매복합필터(350)의 표면에 물을 분사함으로써 광촉매복합필터(350)를 세정하는 구성요소이다.

이러한 세정유닛(700)은 도 3에 도시된 바와 같이 세정수공급라인(710), 상수도 단속밸브(720), 분사노즐(730), 오염수탱크(740) 및 컨트롤러(750)를 포함하여 구성될 수 있다.

세정수공급라인(710)은 도 3에 도시된 바와 같이 상수도(W1)와 통수가능하게 연결되어 세정수를 이루는 수돗물을 관류시켜서 케이싱(100)의 내부로 공급한다.

이러한 세정수공급라인(710)은 도 3에 도시된 바와 같이 감압밸브(760)가 구비되어 관류하는 세정수의 압력을 균일한 상태로 관류시킬 수 있다.

상수도 단속밸브(720)는 도 3에 도시된 바와 같이 세정수공급라인(710)의 일단부에 개폐가능하게 설치되어 컨트롤러(750)의 제어에 따라 상수도(W1)의 공급을 단속한다.

분사노즐(730)은 도 3에 도시된 바와 같이 세정수공급라인(710)의 타단부에 결합되며, 상수도 단속밸브(720)가 개방됨에 따라 광촉매복합필터(350)의 표면에 세정수를 분사한다.

여기서, 분사노즐(730)은 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 광촉매복합필터(350)와 살균램프(310)의 사이에 배치되어 살균램프(310)를 등진 상태로 광촉매복합필터(350)의 표면에 세정수를 분사하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 살균램프(310)는 세정수에 의한 전기 쇼트가 방지될 수 있다.

즉, 분사노즐(730)은 살균램프(310)에 세정수가 분사되지 않고, 오직 광촉매복합필터(350)의 표면에만 세정수가 분사될 수 있는 구조로 설치될 수 있다.

오염수탱크(740)는 도 3에 도시된 바와 같이 광촉매복합필터(350)의 하부에 설치되어 광촉매복합필터(350)의 표면을 세척시킨 오염수를 포집한다.

이러한 오염수탱크(740)는 도 3에 도시된 바와 같이 하수도 단속밸브(770) 및 오염수 수위센서(780)이 구비될 수 있다.

하수도 단속밸브(770)는 오염수탱크(740)와 하수도(W2)를 통수가능한 상태로 연결하고, 컨트롤러(750)의 제어신호에 의해 개폐되면서 오염수의 배출을 단속한다.

오염수 수위센서(780)는 도 3에 도시된 바와 같이 오염수탱크(740)에 설치되어 오염수의 저장수위를 감지하면서 컨트롤러(750)에 제어신호를 인가하여 하수도 단속밸브(780)를 개폐시킨다.

즉, 컨트롤러(750)는 오염수 수위센서(780)를 통해 오염수탱크(740)의 오염수가 설정된 수위에 도달할 때까지 하수도 단속밸브(770)를 제어하여 오염수탱크(740)의 오염수를 하수도(W2)로 배출한다.

따라서, 오염수탱크(740)는 오염수가 설정된 용량 이상으로 저장되는 것이 방지됨에 따라 넘치지 않는다.

컨트롤러(750)는 상수도 단속밸브(720)의 작동을 제어하면서 분사노즐(730)의 세정수분사를 제어하며, 하수도 단속밸브(770)의 작동을 제어하면서 오염수탱크(740)의 저장수위를 제어한다.

이러한 컨트롤러(750)는 타이머 기능이 내장됨에 따라 작동시간을 설정함으로써, 설정된 시간을 주기로 상수도 단속밸브(720)를 작동시키는 것이 바람직하다.

예컨대, 본 발명의 공기살균정화장치가 가정용으로 사용될 경우, 컨트롤러(750)는 월 1회를 주기로 상수도 단속밸브(720)를 작동시켜서 광촉매복합필터(350)의 표면을 세정시킬 수 있다.

그리고, 본 발명의 공기살균정화장치는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 이온클러스터 발생모듈(400)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이온클러스터 발생모듈(400)은 도시된 바와 같이 케이싱(100)의 배출구(120)및 광촉매복합필터(350)와 인접상태를 이루면서 정화실(130)에 설치되며, 배출구(120)로 배출되는 정화공기에 이온클러스터를 발생시켜서 정화된 공기와 함께 이온클러스터를 동시에 오염된 실내공간에 제공하는 구성요소이다.

이온클러스터는 알려진 바와 같이 플라즈마 방전에 의해 생성되는 음/양 이온이 공기중의 수분과 결합됨에 따라 생성되며, 암모니아나 담배냄새 등과 같은 악취물질을 인체에 무해한 수분 및 이산화탄소로 변환시켜주며, 공기 중에 존재하는 바이러스, 박테리아, 곰팡이균과 같은 부유세균을 인체에 무해한 단백질로 변환시켜주는 정화물질이다.

이온클러스터 발생모듈(400)은 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 팬모터(M)의 출구에 인접상태로 설치되어 팬모터에서 배출되는 공기에 이온클러스터를 제공하는 것이 바람직하며, 고전압을 발생시키는 고전압발생부(410)와, 내부전극이 구비되어 고전압발생부(410)와 연결되는 세라믹판(420) 및 세라믹판(420)의 외측면에 결합되어 외부전극을 통해 고전압발생부(410)와 연결되는 금속망(430)을 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 이온클러스터 발생모듈(400)은 고전압발생부(410)에서 내부전극 및 외부전극에 고전압이 인가됨에 따라 세라믹판(420) 및 금속망(430)이 플라즈마 방전을 일으키면서 음/양이온을 발생시킨다.

상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명의 작용 및 작동을 설명한다.

팬모터(M)는 전기적 제어신호에 의해 작동하면서 실내의 오염공기를 흡입구(110)로 유입시킨다.

이때, 팬모터(M)는 사용자의 제어에 따라 작동할 수 있으며, 이와 달리 실내공기의 오염도를 감지하는 센서부재에 의해 능동적으로 작동할 수도 있다.

오염공기는 팬모터(M)에 의해 흡입구(110)로 유입되면서 단일계 또는 복수계의 여과필터(200)에 의해 입자상 오염물질이 여과된 후, 정화실(130)로 이동하여 광촉매필터(320)와 접촉하면서 1차 살균 및 탈취되고, 광촉매복합필터(350)에 의해 2차 살균 및 탈취된 후 배출구(120)로 배출된다.

이때, 이온클러스터 발생모듈(400)은 세라믹판(420)과 금속망(430)을 통해 플라즈마 방전을 일으키고, 생성되는 음/양이온을 통해 이온클러스터를 정화실(130)의 내부에서 발생시켜서 정화공기와 함께 배출구(120)로 배출시킨다.

한편, 세정유닛(700)은 컨트롤러(750)의 제어에 따라 주기적으로 작동하면서 광촉매복합필터(350)의 표면에 세정수를 분사하여 광촉매복합필터(350)를 세정한다.

구체적으로, 세정수는 컨트롤러(750)에 의해 상수도 단속밸브(720)가 개방됨에 따라 세정수공급라인(710)을 관류하면서 분사노즐(730)을 통해 광촉매복합필터(350)의 표면에 분사된다.

이때, 광촉매복합필터(350)는 표면에 코팅된 광촉매제가 친수성을 가짐에 따라 표면에 침적된 오염물질이 세정수에 의해 세척된다.

그리고, 광촉매복합필터(350)를 세척시킨 오염수는 하부로 낙하하여 오염수탱크(740)에 저장되며, 설정된 수위 이상으로 저장될 경우 오염수 수위센서(780) 및 컨트롤러(750)가 하수도 단속밸브(770)를 개방시킴에 따라 하수도(W2)로 배출된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 자정기능을 갖는 공기살균정화장치는, 케이싱(100)에 내장된 세정유닛(700)이 광촉매복합필터(350)의 표면에 물을 분사함에 따라 광촉매복합필터(350)의 표면에 침적된 오염물질이 용이하게 세척되므로 별도의 주기적인 관리가 없이도 광촉매복합필터(350)가 능동적으로 세정될 수 있다.

또한, 광촉매복합필터(350)가 능동적으로 세정됨에 따라 공기정화성능이 향상됨과 아울러 광촉매복합필터(350)의 수명이 연장될 수 있으며, 필터의 막힘이나 압력손실이 방지됨에 따라 팬모터(M)의 운전소음 및 부하가 감소되어 내구성이 더욱 향상될 수 있다.

이에 더하여, 세정유닛(700)을 구성하는 상수도 단속밸브(720)가 컨트롤러(750)에 의해 개폐되면서 상수도(W1)를 공급함에 따라 세정수가 분사노즐(730)을 통해 광촉매복합필터(350)의 표면에 분사되므로 세정수를 자동으로 분사할 수 있으며, 타이머 기능이 구비될 경우에는 광촉매복합필터(350)의 세정을 주기적으로 설정하여 실시할 수 있다.

또한, 세정유닛(700)을 구성하는 오염수탱크(740)가 하수도 단속밸브(770)를 통해 하수도(W2)와 연결되어 오염수 수위센서(780)의 감지에 따라 오염수를 배출하므로 오염수를 별도로 폐기하지 않고도 하수도(W2)로 폐기시킬 수 있다.

덧붙여, 또한, 이온클러스터 발생모듈(400)이 케이싱(100)에 설치되어 케이싱(100)의 외부로 배출되는 정화공기에 이온클러스터를 제공하므로, 오염된 실내공기가 케이싱(100)으로 유입되지 않은 상태에서도 실내공기에 존재하는 암모니아, 담배냄새 등과 같은 악취를 제거함과 동시에 공기 중의 부유 세균을 제거할 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

100 : 케이싱 110 : 흡입구
120 : 배출구 130 : 정화실
200 : 여과필터
310 : 살균램프 320 : 제2 광촉매필터
330 : 스페이서 340 : 보강리브
350 : 광촉매복합필터
400 : 이온클러스터 발생모듈 410 : 고전압발생부
420 : 세라믹판 430 : 금속망
700 : 세정유닛 710 : 세정수공급라인
720 : 상수도 단속밸브 730 : 분사노즐
740 : 오염수탱크 750 : 컨트롤러
760 : 감압밸브 770 : 하수도 단속밸브
780 : 오염수 수위센서

Claims (9)

1. 오염된 실내공기가 케이싱 내부로 유입되어 정화된 상태의 정화공기가 배출되도록 흡입구 및 배출구를 가지며, 오염공기가 정화되는 정화실이 구비된 함체형의 케이싱;
   상기 케이싱에 내장되어 상기 흡입구에 흡입력을 제공하면서 오염공기를 상기 정화실을 통해 상기 배출구로 이동시키는 팬모터;
   상기 케이싱의 흡입구 및 정화실에 제각기 설치되어 오염공기의 입자상 물질을 제거하는 적어도 하나의 여과필터;
   상기 케이싱의 정화실에 설치되어 자외선을 발광하면서 오염공기를 살균하는 살균램프; 및
   상기 살균램프와 이격상태를 이루면서 상기 정화실에 설치되고, 상기 살균램프의 빛에 의해 반응하는 광촉매제가 표면에 코팅되어 오염공기와 접촉하는 플레이트 형태의 광촉매복합필터;
   상기 케이싱에 내장되어 상기 광촉매복합필터와 인접상태로 상기 광촉매복합필터의 표면에 물을 분사하여 상기 광촉매복합필터를 세정하는 세정유닛;을 포함하며,
   상기 살균램프의 외주면과 이격된 상태를 이루면서 상기 살균램프의 길이방향을 따라 끼워진 상태로 결합되며, 다공이 관통형성되어 상기 살균램프의 빛을 상기 광촉매복합필터로 투과시키고, 표면에 광촉매제가 코팅되어 오염공기와 접촉하는 튜브형의 제2 광촉매필터; 및
   상기 살균램프의 외주면에 등간격으로 결합되어 상기 제2 광촉매필터와 상기 살균램프의 사이에 이격공간을 형성하는 링형태의 스페이서;를 더 포함하고,
   상기 제2 광촉매필터는,
   오염공기와의 접촉면적을 확장시키기 위하여 타원관 형태로 형성되며,
   상기 케이싱의 배출구 및 상기 광촉매복합필터에 인접상태로 상기 정화실에 설치되어 상기 배출구로 배출되는 정화공기에 이온클러스터를 제공하는 이온클러스터 발생모듈;을 더 포함하고,
   상기 이온클러스터 발생모듈은,
   고전압을 발생시키는 고전압발생부;
   상기 고전압발생부에 연결되는 내부전극이 구비된 세라믹판; 및
   상기 세라믹판의 외측면에 결합되고, 상기 고전압발생부에 연결되는 외부전극이 구비되어 플라즈마 방전을 일으키는 금속망;을 포함하며,
   상기 이온클러스터 발생모듈은,
   상기 여과필터와 상기 세정유닛의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 세정유닛은,
   상수도와 통수가능하게 연결되어 상기 케이싱의 내부로 세정수를 공급하는 세정수공급라인;
   상기 세정수공급라인의 일측에 개폐가능하게 구비되어 상수도의 공급을 단속하는 상수도 단속밸브;
   상기 세정수공급라인의 타측에 결합되어 상기 광촉매복합필터의 표면에 세정수를 분사하는 분사노즐;
   상기 광촉매복합필터의 표면을 따라 흘러내리는 오염수를 포집하는 오염수탱크; 및
   상기 상수도 단속밸브의 개폐를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   타이머 기능이 구비되어 설정된 시간을 주기로 상기 상수도 단속밸브를 개폐시키는 것을 특징으로 하는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 세정유닛은,
   상기 세정수공급라인에 구비되어 상기 세정수공급라인을 관류하는 세정수의 압력을 균일한 압력으로 제어하는 감압밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 세정유닛은,
   상기 오염수탱크를 하수도와 통수가능하게 연결하면서 상기 컨트롤러의 제어에 따라 개폐되어 상기 오염수의 배출을 단속하는 하수도 단속밸브; 및
   상기 오염수탱크에 저장된 오염수의 용량을 감지하여 상기 컨트롤러에 제어신호를 인가하는 오염수 수위센서;를 더 포함하는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 광촉매복합필터는,
   이산화타이타늄(TiO₂)으로 구성된 광촉매제가 표면에 코팅된 것을 특징으로 하는 자정기능을 갖는 공기살균정화장치.
   
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