KR101575560B1

KR101575560B1 - 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기

Info

Publication number: KR101575560B1
Application number: KR1020150078261A
Authority: KR
Inventors: 최석중
Original assignee: 최석중
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2015-12-08

Abstract

본 발명은 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기(Air-Cleaner)에 관한 것으로, 고압방전으로 공기중에 음이온을 방출하여 냉장고 내부의 각종 냄새와 악취 등을 제거하고, 자외선 UV로 공기를 살균 및 정화하고, 식물에서 발생하는 에틸렌 가스를 흡수 또는 분해하여 채소나 과일의 신선도를 오랫동안 유지시킬 수 있다.
본 발명의 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기는, 공기가 유입되는 흡입구; 정화된 공기가 배출되는 배출구; 상기 흡입구를 통해 외부의 공기를 강제 흡입하여 상기 배출구를 통해 배출시키는 송풍팬; 상기 흡입구와 배출구 사이에 배치되며, 상기 흡입구를 통해 내부로 유입된 공기중으로 음이온을 방출하여 공기중의 각종 냄새 및 유해 성분과 흡착 또는 결합시켜 대향 전극으로 포집함으로써 냄새를 제거하는 냄새제거부; 상기 흡입구와 배출구 사이에 배치되며, 상기 흡입구를 통해 내부로 유입된 공기중에 포함된 에틸렌가스를 흡착 및 분해하여 제거하는 에틸렌가스제거부; 상기 흡입구와 배출구 사이에 배치되며, 상기 흡입구를 통해 내부로 유입된 공기중으로 자외선 UV를 조사하여 공기를 살균 및 정화하는 자외선살균부;를 포함하고 있다.

Description

신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기{Air-Cleaner Having Steriling Function and Preserving Freshness}

본 발명은 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기(Air-Cleaner)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉장고의 냉장실 내부와 식품용 보관박스에서 발생되는 냄새나 악취 및 에틸렌가스를 효율적으로 제거하여 냉장고내의 식품을 신선하게 보관할 수 있도록 한 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 식품을 저온에 보관하여 부패, 변질을 방지하는 장치로, 010의 온도에서 식품을 보관하는 냉장실과 영하의 온도에서 식품을 보관하는 냉장실로 구분되어 있다. 이와 같은 냉장고에는 각종 음식물과 야채 및 과일 등의 식품들이 함께 보관되기 때문에 여러 가지 냄새와 악취 등이 발생하게 된다. 따라서 이러한 냄새와 악취를 제거하기 위하여 냉장고 탈취장치를 사용하고 있다.

그 예로서, 첨부된 도1은 종래의 탈취장치가 설치된 냉장고를 보인 정면도이고, 도2는 종래의 탈취장치를 보인 분해 사시도이다.

종래의 탈취장치가 설치된 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이, 외관을 이루면 내부에 냉동실(11)과 냉장실(12)이 형성된 본체(10)와 이 냉동실(11)과 냉장실(12)을 개폐하는 냉동실도어(13)와 냉장실도어(14)를 구비하고, 냉장실(12)의 후벽에는 냉장덕트(15)가 설치된다. 그리고 이 냉장덕트(15)의 하부로는 토출구(16)가 형성되고, 상부로는 입구(17)가 마련되고, 흡입구(17)의 측방으로 탈취장치(20)가 설치된다.

이 탈취장치(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 외관을 이루며 전면에 격자형상의 흡입홈(22)이 형성된 케이스(21)와 이 케이스(21)의 후방으로 삽입되는 탈취촉매(23)로 마련된다. 따라서 냉장고 본체(10) 내부의 공기는 도시되지 않은 냉각팬의 작동으로 덕트(15)를 통하여 냉장실(12) 내부로 토출되고, 토출된 냉기는 냉장실(12) 내부를 순환하여 덕트(15) 상부에 형성된 흡입구(17)를 통하여 도시되지 않는 증발기측으로 안내된다. 이때, 냉장실(12) 내부를 순환한 공기가 흡입구(17)로 흡입될 때 공기중에는 음식물의 악취가 혼재되어 있는 상태다.

따라서 이 공기중의 음식물 냄새는 저온산화촉매로 된 탈취장치(20)의 탈취촉매(23)를 통과하면서 제거되게 되는데, 이 탈취촉매(23)에 흡착된 냉매중 저온산화촉매가 분해할 수 있는 냄새류는 분해되어 무취화되고, 분해되지 않는 냄새는 탈취촉매(20)에 흡착되어 누적되게 된다.

그러므로, 이러한 탈취촉매(20)에 분해되지 않고 누적된 냄새류는 장기간 탈취촉매(20)에 계속적으로 축적되어 탈취촉매(20)의 탈취능력과 효율을 저하시키게 되어 지속적인 탈취촉매(20)의 기능을 떨어뜨리게 된다.

이에 따라, 장기간 탈취장치(20)를 사용한 후에는 탈취능력이 현저히 저하된 탈취촉매(23)를 냉장고로부터 분리하여 교체하여야 하므로 탈취촉매(23)의 지속적인 운용과 사용을 위한 별도의 부품과 비용이 소모되게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 냉장고 탈취장치는 냉장실 내부에 설치되기 때문에 내부의 공간을 그 만큼 차지하게 되고, 고장시 수리 및 교체가 어렵고 번거로울 뿐만 아니라 비용이 발생되는 문제가 있다. 또한, 냉장실(11) 상측 내벽 면에 설치되기 때문에 음식물을 올려놓는 받침판 칸막이를 기준으로 하여 일부 칸만 살균 및 탈취가 되고 냉장실 전체의 살균 및 탈취가 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

게다가, 종래의 냉장고 탈취장치는 냉장고와 함께 교류상용전원을 사용하기 때문에 전력소비를 가중시키는 문제가 있다.

또한, 종래의 냉장고 탈취장치는 살균 및 탈취 기능을 제한적으로 제공하고는 있지만, 식물에서 발생하는 에틸렌 가스를 제거하여 채소나 과일을 신선하게 유지시켜 주는 기능은 함께 제공하지 못하고 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0312777호(2003.04.28. 등록) 국제공개번호 WO 2002/53196(2002.07.11. 공개)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 냄새 제거, 살균 효과, 유해가스 탈취, 신선도 유지 기능이 있는 에어 탈취기를 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 냉장고 내부의 각종 냄새와 악취 등을 제거하고, 자외선 UV로 공기를 살균 및 정화하고, 식물에서 발생하는 에틸렌 가스를 흡수 또는 분해하여 채소나 과일의 신선도를 오랫동안 유지시킬 수 있는 에어 탈취기를 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 고압방전으로 음이온을 방출하여 공기중의 각종 냄새와 악취 및 유해성분의 분자들과 흡착(이온 결합)하여 집진전극으로 모이도록 함으로써, 냉장고 속의 각종 음식냄새와 악취를 친환경적 방식으로 완벽하게 제거할 수 있는 에어 탈취기를 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 냉장고 내부의 순환 공기를 자외선 UV로 살균하여 곰팡이와 세균 증식을 억제시킴으로써, 식품이나 야채 및 음식의 신선도를 유지하고 보관기간을 길게 연장시킬 수 있는 에어 탈취기를 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 식물에서 발생하는 에틸렌 가스를 흡수 또는 분해하여 채소나 과일의 신선도를 오랫동안 유지시킬 수 있는 에어 탈취기를 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 필터의 교환없이 음이온 방출로 냄새와 악취를 제거하고, 자외선 UV로 공기 중의 세균을 살균함으로써 친환경적이고 반영구적으로 사용할 수 있는 에어 탈취기를 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 세련되고 유니크 한 디자인을 가지며 사용이 간편한 에어 탈취기를 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 건전지를 전원으로 사용하여 냉장고 내부에 자유롭게 설치가 가능한 에어 탈취기를 제시하는 데 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기는, 공기가 유입되는 흡입구(111); 정화된 공기가 배출되는 배출구(112); 상기 흡입구(111)를 통해 외부의 공기를 강제 흡입하여 상기 배출구(112)를 통해 배출시키는 송풍팬(113); 상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중으로 코로나 방전에 의해 음이온을 방출하여 공기중의 각종 냄새 및 유해 성분과 흡착 또는 결합시켜 대향 전극으로 포집함으로써 냄새를 제거하는 냄새제거부(120); 상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중에 포함된 에틸렌가스를 흡착 및 분해하여 제거하는 에틸렌가스제거부(130); 상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중으로 자외선 UV를 조사하여 공기를 살균 및 정화하는 자외선살균부(140); 상기 냄새제거부(120), 상기 에틸렌가스제거부(130), 상기 자외선살균부(140)의 동작 모드의 작동시간과 건전지의 교체알림을 버튼의 누름 동작에 따라 버튼의 지시등의 색상으로 구분하여 순차적으로 제공되고, 상기 지시등의 색상으로 동작 모드의 작동시간을 선택하여 설정하는 모드설정버튼(116); 상기 모드설정버튼(116)에 의해 설정된 동작 모드와 작동시간, 온도 및 습도를 문자, 숫자로 나타내는 표시화면부(117); 버튼의 누름 동작에 따라 전원을 온(ON)/오프(OFF)하며, 버튼의 지시등으로 전원의 온(ON)/오프(OFF)를 나타내는 전원버튼(115); 상기 송풍팬(113), 상기 냄새제거부(120), 상기 자외선살균부(140), 상기 모드설정버튼(116) 및 전원버튼(115)의 지시등, 상기 표시화면부(117)로 전원을 공급하되 건전지로부터 전원을 공급하는 전원공급부(114); 및 상기 전원버튼(115)에 따라 전원의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하고, 상기 모드설정버튼(116)을 통해 설정된 동작 모드에 따라 상기 냄새제거부(120), 상기 에틸렌가스제거부(130), 자외선살균부(140)의 작동시간을 자동으로 제어하며, 센서에서 감지한 온도 및 습도와 상기 모드설정버튼(116)에 의해 설정된 동작 모드와 작동시간을 상기 표시화면부(117)에 나타내도록 제어하는 제어부(110);를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 냄새제거부(120)는, 직류전원으로 고전압을 발생하는 직류고전압발생부(121); 상기 고전압으로 고압 코로나방전하여 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입되는 공기중으로 음이온을 방출하는 방전극(122); 상기 방전극(122)에서 방출된 음이온과 공기중의 각종 냄새와 악취 및 유해성분의 분자들이 흡착 또는 결합되어 전하를 갖는 이온화 물질(123); 상기 이온화 물질(123)을 전계의 힘으로 끌어당겨 포집하는 집진전극(124); 및 상기 집진전극(124)과 대향된 전극을 가지며 상기 이온화 물질(123)을 상기 집진전극(124)으로 밀어내는 가속전극판(125);을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 에틸렌가스제거부(130)는 에틸렌가스(C₂H₄)와 과망간산칼륨(KMnO₄)의 화학반응으로 에틸렌가스가 제거될 수 있다. 그리고, 상기 과망간산칼륨(KMnO₄)은 상기 흡입구(111)와 상기 배출구(112) 사이의 에어 탈취기(100) 내부에 부착된 촉매제에 포함되거나 또는 상기 에어 탈취기(100) 내부에 코팅된 코팅 물질에 포함될 수 있다.

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본 발명에 따르면, 고압방전으로 음이온을 방출하여 공기중의 각종 냄새와 악취 및 유해성분의 분자들과 흡착(이온 결합)하여 집진전극으로 모이도록 함으로써, 냉장고 속의 각종 음식냄새와 악취를 친환경적 방식으로 완벽하게 제거할 수 있다.

또한, 냉장고 내부의 순환 공기를 자외선 UV로 살균하여 곰팡이와 세균 증식을 억제시킴으로써, 식품이나 야채 및 음식의 신선도를 유지하고 보관기간을 길게 연장시킬 수 있다.

또한, 식물에서 발생하는 에틸렌 가스를 흡수 또는 분해하여 제거함으로써 채소나 과일의 신선도를 오랫동안 유지시킬 수 있다.

또한, 필터의 교환없이 음이온 방출로 냄새와 악취를 제거하고, 자외선 UV로 공기 중의 세균을 살균함으로써 친환경적이고 반영구적으로 사용할 수 있다.

또한, 세련되고 유니크 한 디자인을 가지며 사용이 간편하고 건전지를 전원으로 사용하여 냉장고 내부에 자유롭게 설치가 가능하다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도1은 종래의 탈취장치가 설치된 냉장고를 보인 정면도
도2는 종래의 탈취장치를 보인 분해 사시도
도3 내지 도9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기를 나타낸 도면으로,
도3은 에어 탈취기의 사시도,
도4는 에어 탈취기의 밑면도,
도5는 에어 탈취기의 구성도,
도6은 냄새제거부(120)의 제1예를 나타낸 구성도,
도7은 냄새제거부(120)의 제1예의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도,
도8은 냄새제거부(120)의 제2예를 나타낸 구성도,
도9는 냄새제거부(120)의 제2예의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도10은 본 발명의 에어 탈취기를 사용한 경우(a)와 그렇치 않은 경우(b)의 과일 보관 상태를 보인 사진이다.
도11 내지 도13은 본 발명에 의한 에어 탈취기의 시험성적서로서,
도11a 내지 도11d는 에어 탈취기의 세균감소율을 측정한 시험성적서이고,
도12는 에어 탈취기의 에틸렌 가스의 탈취 효율을 시험한 시험성적서이고,
도13은 에어 탈취기의 음이온 발생량을 시험한 시험성적서이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기의 실시 예

도3 내지 도9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기를 나타낸 도면으로, 도3은 에어 탈취기의 사시도, 도4는 에어 탈취기의 밑면도, 도5는 에어 탈취기의 구성도, 도6은 냄새제거부(120)의 제1예를 나타낸 구성도, 도7은 냄새제거부(120)의 제1예의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도, 도8은 냄새제거부(120)의 제2예를 나타낸 구성도, 도9는 냄새제거부(120)의 제2예의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명의 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기(100)는 도3 내지 도5에 나타낸 바와 같이, 케이스(101), 통풍구(102), 전원버튼(103), 모드설정버튼(104), 건전지 뚜껑(105), 제어부(110), 흡입구(111), 배출구(112), 송풍팬(113), 전원공급부(114), 전원버튼(115), 모드설정버튼(116), 냄새제거부(120), 에틸렌가스제거부(130), 자외선살균부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 케이스(101)는 에어 탈취기(100)의 외형을 이루는 몸체로서, 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 상기 케이스(101)의 전면에는 상기 전원버튼(103)과 모드설정버튼(104)이 배치될 수 있고, 상부에 상기 통풍구(102)가 배치될 수 있다.

여기서, 상기 전원버튼(103)은 상기 에어 탈취기(100)의 전원을 온(ON)/오프(OFF)하는 스위치이다. 예를 들어, 상기 전원버튼(103)을 한번 눌러서 지시등이 들어오면 전원 온(ON) 상태이고, 상기 전원버튼(103)을 다시 눌러서 지시등이 꺼지면 전원이 오프(OFF)되어 작동이 멈추게 된다.

상기 모드설정버튼(104)은 상기 에어 탈취기(100)의 동작 모드의 작동시간을 설정하는 버튼이다. 예를 들어, 상기 모드설정버튼(104)을 눌러서 지시등이 초록색일 경우 30분 작동후 1시간 간격으로 1분씩 순환 작동되고, 상기 모드설정버튼(104)을 눌러서 지시등이 오렌지색일 경우 20분 작동후 1시간 간격으로 40분씩 순환 작동된다. 그리고 지시등이 빨간색일 경우에는 건전지를 교체해야 한다.

또한, 상기 에어 탈취기(100)는 상기 케이스(101)의 전면에 상기 전원버튼(103)과 모드설정버튼(104)과 함께 표시화면부(도5의 117)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 표시화면부(117)는 LCD 또는 LED 화면으로 구성될 수 있으며, 상기 에어 탈취기(100)의 현재 동작을 문자 또는 숫자 등으로 표시할 수 있다. 또한, 상기 표시화면부(117)는 상기 에어 탈취기(100)가 설치된 냉장실의 내부 온도와 습도 등을 센서(미도시)를 통해 감지하여 화면으로 나타낼 수도 있다. 또한, 상기 모드설정버튼(104)의 입력에 따라 동작 모드를 화면으로 표시할 수도 있다.

상기 에어 탈취기(100)의 케이스(101) 상부에는 통풍구(102)가 배치될 수 있다. 상기 통풍구(102)는 상기 에어 탈취기(100)의 내부에 배치된 흡입구(111)로 외부의 공기를 공급하고, 또한 상기 에어 탈취기(100)의 내부에 배치된 배출구(112)를 통해 나오는 정화된 공기를 밖으로 배출하게 된다. 상기 통풍구(102)는 상기 케이스(101)의 상부가 아니라 후면 또는 측면에 배치될 수도 있다.

상기 송풍팬(113)은 상기 흡입구(111)를 통해 외부의 공기를 강제 흡입하여 상기 배출구(112)를 통해 밖으로 배출시키는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 송풍팬(113)은 상기 흡입구(111) 쪽에 배치될 수도 있고, 상기 배출구(112) 쪽에 배치될 수도 있다.

또한, 상기 에어 탈취기(100)의 케이스(101) 하부에는 도4에 나타낸 바와 같이, 건전지 뚜껑(105)이 배치되어 있다. 상기 건전지 뚜껑(105)을 열면 내부에 건전지를 삽입하여 전원을 공급할 수 있다. 이때, 건전지는 복수의 1.5V 건전지로 구성될 수 있다.

상기 전원공급부(114)는 상기 에어 탈취기(100)의 송풍팬(113)과, 상기 냄새제거부(120)의 직류고전압발생부(121), 방전극(122), 집진전극(124)과, 상기 자외선살균부(140)의 자외선살균램프(미도시)와, 상기 표시화면부(117), 상기 전원버튼(115), 상기 모드설정버튼(116) 등으로 필요한 전원을 공급하는 역할을 한다.

상기 냄새제거부(120)는 상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중으로 음이온을 방출하여 공기중의 각종 냄새 및 유해 성분과 흡착 또는 결합시켜 대향 전극으로 포집함으로써 냄새를 제거하게 된다.

상기 냄새제거부(120)의 제1예는 도6 및 도7에 나타낸 바와 같이, 직류고전압발생부(121), 방전극(122), 이온화 물질(123), 집진전극(124)을 포함하여 구성된다.

상기 직류고전압발생부(121)는 건전지의 직류전원으로 고전압을 발생하여 상기 방전극(122)으로 공급한다. 상기 방전극(122)은 상기 고전압으로 고압 코로나방전하여 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입되는 공기중으로 음이온을 방출한다. 이때, 상기 방전극(122)에서 방출된 음이온(-)과 공기중의 각종 냄새와 악취 및 유해성분의 분자들이 흡착 또는 결합되어 전하를 띄는 이온화 물질(123)을 생성한다. 상기 집진전극(124)은 상기 방전극(122)과 대향되는 양전하(+)를 갖도록 전계를 형성하여 공기중으로 흐르는 이온화 물질(123)을 끌어당겨 포집하게 된다.

따라서 상기 에어 탈취기(100)의 내부로 유입된 공기가 여러 층으로 구성된 상기 집진전극(124) 사이를 통과하면서 상기 방전극(122)에서 방출된 음이온(-)과 공기중의 각종 냄새와 악취 및 유해성분의 분자들이 흡착 또는 결합되어 전하를 갖게 된 이온화 물질이 상기 집진전극(124)에서 발생하는 전계에 이끌려 상기 집진전극(124)에 부착되면서 공기중에 포함된 냄새가 제거된다.

여기서, 상기 방전극(122)은 적어도 하나 이상 구성될 수 있고, 상기 집진전극(124)도 소정의 간격을 두고 여러 층으로 복수 개로 구성될 수 있다(도7 참조).

또한, 상기 냄새제거부(120)의 제2예는 도8 및 도9에 나타낸 바와 같이, 직류고전압발생부(121), 방전극(122), 이온화 물질(123), 집진전극(124), 가속전극판(125)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가속전극판(125)은 상기 집진전극(124)과 대향된 전극을 가지며 상기 집진전극(124) 사이에 배치될 수 있다(도9 참조). 상기 가속전극판(125)은 상기 집진전극(124)과 대향된 전극을 가지고 있으므로, 상기 이온화 물질(123)을 상기 집진전극(124)으로 밀어내는 역할을 한다.

따라서 상기 냄새제거부(120)의 제2예는 상기 가속전극판(125)의 추가 구성으로 인해 상기 냄새제거부(120)의 제1예(도6 및 도7)에 비해 상기 집진전극(124)에서 상기 이온화 물질(123)을 포집하는 속도 및 시간이 빠르게 된다.

상기 가속전극판(125)은 상기 방전극(122)에 공급되는 전압과 같거나 그 보다 작은 전압이 가해질 수 있다.

계속해서, 도5를 참조하여 설명하면, 상기 에틸렌가스제거부(130)는 상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중에 포함된 에틸렌가스를 흡착 및 분해하여 제거함으로써, 채소나 과일의 신선도를 오랫동안 유지시켜 주는 역할을 한다.

상기 에틸렌가스제거부(130)는 에틸렌가스와 과망간산칼륨(KMnO₄)의 화학반응으로 에틸렌가스를 제거한다. 이때, 상기 과망간산칼륨(KMnO₄)은 상기 흡입구(111)와 상기 배출구(112) 사이의 에어 탈취기(100) 내부에 부착된 촉매제에 포함되거나 또는 상기 에어 탈취기(100) 내부에 코팅된 코팅 물질에 포함될 수 있다.

상기 에틸렌가스와 과망간산칼륨(KMnO₄)의 화학반응 과정을 살펴보면 다음과 같다.

[반응식 1]

[반응식 2]

[반응식 3]

상기한 반응식 1 내지 3을 하나의 반응식으로 정리하면, 아래의 반응식 4와 같다.

[반응식 4]

상기 과망간산칼륨(KMnO₄)은 상기의 반응식 1 내지 4에서 알 수 있듯이, 에틸렌 가스를 산화시킨다. 상기 반응식 3에 나타낸 바와 같이, 에틸렌 가스는 반응 초기에 아세트알데히드로 산화되면, 반응이 진행됨에 따라 아세트알데히드는 아세트산으로 전환된다(반응식 4). 아세트산은 과망간산칼륨(KMnO₄)과 반응하여 최종적으로 이산화탄소와 분해된다. 전체적으로, 에틸렌 가스는 과망간산칼륨(KMnO₄)과 반응하여 이산화탄소와 수산화칼륨의 형태로 화학반응을 통해 제거된다. 또한, 반응 도중의 중간생성물인 아세트산은 수산화칼륨과 반응하여 칼륨아세트염(KCOOCH₃)으로 중화된다.

[반응식 5]

상기 과망간산칼륨(KMnO₄)은 상기 에어 탈취기 또는 에틸렌가스제거부의 구조물 내부에 다른 물질과 함께 코팅되거나 필터 형태로 부착되어 구성될 수 있다.

또한, 다른 실시 예로서, 상기 에틸렌가스제거부(130)는 산화티타늄(TiO₂)을 포함한 광촉매제를 이용하여 에틸렌가스를 흡착하여 무취분자로 분해하여 제거할 수도 있다.

또한, 또 다른 실시 예로서, 상기 에틸렌가스제거부(130)는 활성탄 또는 Al₂O₃담체로 된 저온촉매필터를 사용하거나, 또는 PtCl₂ 1Wt%, MnO₂ 0.5Wt%, SrO₂ 0.3Wt%, Mg(OH)₂ 0.2Wt%가 혼합된 촉매액이 담지되어 코팅된 표면에 에틸렌가스를 흡착시켜 에틸렌가스를 제거할 수도 있다.

한편, 채소나 과일은 수확 후부터 공기 중에서 호흡하는 과정에서 에틸렌 가스를 발생시킨다. 에틸렌 가스는 과일이나 채소 속 에틸렌 수용체가 에틸렌과 결합을 하면서 발생된다. 에틸렌 가스가 발생하면서 과일이나 채소에 포함된 녹말이 설탕 혹은 과당으로 변하며 과일의 당도가 변하게 된다. 또한 고분자의 변형 혹은 분해가 일어나면서 과일의 질감이 부드러워진다. 그리고 과일이나 채소 속 pH 농도에 변화가 생기며, pH에 따라 색이 달라지는 특성이 있는 분자인 안토시아닌으로 인해 과일의 색깔이 달라지게 된다. 이러한 화학작용으로 인해 초록색이었던 바나나가 노란색으로, 초록색이었던 토마토가 빨간색으로, 초록색의 떫은 맛이었던 감이 노란 단감으로 변하게 된다. 에틸렌 가스는 과일의 숙성과 식물 조직의 노화를 촉진하거나 병원균을 빠르게 침투시키는 역할을 한다. 그러므로, 사과, 배 등 과일을 채소와 함께 보관하면 에틸렌 가스 탓에 채소가 쉽게 무르거나 부패할 수 있다.

따라서 이러한 에틸렌 가스는 식물의 생장과 직접적인 관련이 있는 DNA합성을 억제하기 때문에 식물의 노화 즉 신선도의 유지가 장시간 이루어지지 않게 된다.

본 발명의 에어 탈취기는 전술한 바와 같이, 식물에서 발생하는 에틸렌 가스를 흡수 및 분해하여 채소나 과일을 신선하게 유지시켜 준다.

계속해서, 도5를 참조하여 설명하면, 상기 자외선살균부(140)는 상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중으로 자외선(UV)살균램프(미도시)를 이용하여 자외선 UV를 조사함으로써 공기를 살균 및 정화하는 기능을 한다.

주지된 바와 같이, 세균류에 UV를 조사하면 세포핵내 DNA에 직접 작용해 화학변화를 일으키게 되고, 화학변화로 DNA 복사기능을 잃어 세균 증식을 할 수 없게 되어 사열에 이르게 된다.

한편, 자외선(Ultra Violet)은 파장이 약 100380인 전자기파의 총칭으로서, 화학작용이 강하므로 화학선이라 하기도 한다. 또 파장의 길이에 따라 UV-C(100280), UV-B(280315), UV-A(315380) 영역으로 나뉘어진다.

여기서, UV-C(100280)는 염색체 변이를 일으키고 단세포 유기물을 죽이며 눈의 각막을 해치는 등 생명체에 해로운 영향을 미친다. 따라서 UV-C는 살균 작용으로 널리 사용되고 있다.

자외선의 살균효과는 자외선의 파장 중에서도 주로 100280 사이의 UV-C 영역에 의해 발생한다. UV-C는 살균선이라고도 하며 DNA와 단백질 그리고 오존이 잘 흡수하는 파장이다. 자외선 살균은 전혀 화학물질 소비가 없고 해로운 부산물도 생성되지 않는다. 자외선을 조사한 수중에서 종속영양박테리아의 성장이 억제되고 그 효과는 보통 1주일 이상 지속된다. 260270의 파장대역을 갖는 LED 모듈에서 살균효율이 가장 높게 나타난다.

자외선을 이용한 살균은 잔류독성이 없고 처리부산물이 생성되지 않는 장점이 있다. UV 살균에 의해 생성된 화합물은 인체에 무해하거나 덜 유해한 형태로 전환된다. 그러므로, UV에 의한 살균은 환경에 유해한 영향을 끼치지 않는다.

도10은 본 발명의 에어 탈취기를 사용한 경우(a)와 그렇치 않은 경우(b)의 과일 보관 상태를 보인 사진이다.

사진에서도 볼 수 있듯이, 본 발명의 에어 탈취기를 통해 자외선 UV로 공기를 살균 및 정화하고, 식물에서 발생하는 에틸렌 가스를 흡수 또는 분해하여 제거함으로써, 과일의 신선도를 오랫동안 유지시킬 수가 있었다.

사진 (b)의 경우 에어 탈취기를 사용하지 않고 냉장고에 동일한 시간에 보관한 상태를 보인 것으로, (a)에 비해 부패가 훨씬 빠르게 진행되었음을 확인할 수 있다.

이하, 본 발명은 에어 탈취기의 시제품을 2014년 07월 28일자로 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여, 여러 가지 기능들을 시험한 시험성적서를 통해 더욱 명확하게 효과를 확인할 수 있다.

에어 탈취기의 시험성적서

도11 내지 도13은 본 발명에 의한 에어 탈취기의 시험성적서로서, 도11a 내지 도11d는 에어 탈취기의 세균감소율을 측정한 시험성적서이고, 도12는 에어 탈취기의 에틸렌 가스의 탈취 효율을 시험한 시험성적서이고, 도13은 에어 탈취기의 음이온 발생량을 시험한 시험성적서이다.

본 발명의 에어 탈취기는 도11a의 시험성적서와 같이, 대장균에 의한 항균시험, 녹농균에 의한 항균시험, 황색포도상구균에 의한 항균시험 등에서 세균감소율이 99.9%로 측정되었다.

그리고, 본 발명의 에어 탈취기는 도12의 시험성적서와 같이, 에틸렌 가스(C₂H₄)의 탈취효율이 80%로 측정되었다.

또한, 본 발명의 에어 탈취기는 도13의 시험성적서와 같이, 음이온 방출량이 최대 57,750개/로 측정되었다.

한편, 본 발명을 냉장고 이외의 탈취기능이 요구되는 공기청정기, 전자레인지, 가스레인지등에 설치하여 사용할 수 있고, 에틸렌가스 제거 기능이 요구되는 식품보관고나 신선도유지기 등에 설치해서 적용하여 사용할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기는, 고압방전으로 공기중에 음이온을 방출하여 냉장고 내부의 각종 냄새와 악취 등을 제거하고, 자외선 UV로 공기를 살균 및 정화하고, 식물에서 발생하는 에틸렌 가스를 흡수 또는 분해하여 채소나 과일의 신선도를 오랫동안 유지시키도록 구성함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 : 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기
101 : 케이스 102 : 통풍구
103 : 전원버튼 104 : 모드설정버튼
105 : 뚜껑 110 : 제어부
111 : 흡입구 112 : 배출구
113 : 송풍팬 114 : 전원공급부
115 : 전원버튼 116 : 모드설정버튼
120 : 냄새제거부 121 : 직류고전압발생부
122 : 방전극 123 : 이온화 물질
124 : 집진전극 125 : 가속전극판
130 : 에틸렌가스제거부 140 : 자외선살균부

Claims

공기가 유입되는 흡입구(111);
정화된 공기가 배출되는 배출구(112);
상기 흡입구(111)를 통해 외부의 공기를 강제 흡입하여 상기 배출구(112)를 통해 배출시키는 송풍팬(113);
상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중으로 코로나 방전에 의해 음이온을 방출하여 공기중의 각종 냄새 및 유해 성분과 흡착 또는 결합시켜 대향 전극으로 포집함으로써 냄새를 제거하는 냄새제거부(120);
상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중에 포함된 에틸렌가스를 흡착 및 분해하여 제거하는 에틸렌가스제거부(130);
상기 흡입구(111)와 배출구(112) 사이에 배치되며, 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입된 공기중으로 자외선 UV를 조사하여 공기를 살균 및 정화하는 자외선살균부(140);
상기 냄새제거부(120), 상기 에틸렌가스제거부(130), 상기 자외선살균부(140)의 동작 모드의 작동시간과 건전지의 교체알림을 버튼의 누름 동작에 따라 버튼의 지시등의 색상으로 구분하여 순차적으로 제공되고, 상기 지시등의 색상으로 동작 모드의 작동시간을 선택하여 설정하는 모드설정버튼(116);
상기 모드설정버튼(116)에 의해 설정된 동작 모드와 작동시간, 온도 및 습도를 문자, 숫자로 나타내는 표시화면부(117);
버튼의 누름 동작에 따라 전원을 온(ON)/오프(OFF)하며, 버튼의 지시등으로 전원의 온(ON)/오프(OFF)를 나타내는 전원버튼(115);
상기 송풍팬(113), 상기 냄새제거부(120), 상기 자외선살균부(140), 상기 모드설정버튼(116) 및 전원버튼(115)의 지시등, 상기 표시화면부(117)로 전원을 공급하되 건전지로부터 전원을 공급하는 전원공급부(114); 및
상기 전원버튼(115)에 따라 전원의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하고, 상기 모드설정버튼(116)을 통해 설정된 동작 모드에 따라 상기 냄새제거부(120), 상기 에틸렌가스제거부(130), 자외선살균부(140)의 작동시간을 자동으로 제어하며, 센서에서 감지한 온도 및 습도와 상기 모드설정버튼(116)에 의해 설정된 동작 모드와 작동시간을 상기 표시화면부(117)에 나타내도록 제어하는 제어부(110);를 포함하며,
상기 냄새제거부(120)는,
직류전원으로 고전압을 발생하는 직류고전압발생부(121);
상기 고전압으로 고압 코로나방전하여 상기 흡입구(111)를 통해 내부로 유입되는 공기중으로 음이온을 방출하는 방전극(122);
상기 방전극(122)에서 방출된 음이온과 공기중의 각종 냄새와 악취 및 유해성분의 분자들이 흡착 또는 결합되어 전하를 갖는 이온화 물질(123);
상기 이온화 물질(123)을 전계의 힘으로 끌어당겨 포집하는 집진전극(124); 및
상기 집진전극(124)과 대향된 전극을 가지며 상기 이온화 물질(123)을 상기 집진전극(124)으로 밀어내는 가속전극판(125);
을 포함하는 신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 에틸렌가스제거부(130)는 에틸렌가스(C₂H₄)와 과망간산칼륨(KMnO₄)의 화학반응으로 에틸렌가스가 제거되며,
상기 과망간산칼륨(KMnO₄)은 상기 흡입구(111)와 상기 배출구(112) 사이의 에어 탈취기(100) 내부에 부착된 촉매제에 포함되거나 또는 상기 에어 탈취기(100) 내부에 코팅된 코팅 물질에 포함된,
신선도유지 및 살균 기능을 구비한 에어 탈취기.