KR101676817B1 - 방사형 공간 살균기 - Google Patents

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Abstract

1. 기술분야
본 발명은 광촉매 물질과 광대역 자외선이 결합된 광촉매 산화반응을 일으켜 공기를 살균 및 탈취하는 방사형 공간 살균기에 관한 것으로, 상세하게는 본체 내에 독립적으로 설치되어 교체가 용이하고 사후 관리가 편리한 살균모듈을 구비하여 공기 유동 통로를 제공하고, 내부로 유입된 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시키는 방사형 공간 살균기에 관한 것이다.
2. 구성 및 효과
본 발명은 광대역 자외선과 광촉매 물질 간의 결합을 통한 광촉매 산화반응으로 생성되는 라디컬을 공기 중으로 배출하는 방사형 공간 살균기를 제공함으로써 공간 살균기의 내부 공기뿐만 아니라, 공간 살균기의 외부 공기에 함유된 부유세균과 3차원적 장소(벽, 천정, 바닥, 의류, 음식물 등)에 흡착되어 있는 슈퍼박테리아 및 바이러스 등을 쫓아가서 소멸시켜 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

방사형 공간 살균기{RADIATION TYPE SPACE STERILIZER}
본 발명은 광촉매 물질과 광대역 자외선이 결합된 광촉매 산화반응을 일으켜 공기를 살균 및 탈취하는 방사형 공간 살균기에 관한 것으로, 상세하게는 본체 내에 독립적으로 설치되어 교체가 용이하고 사후 관리가 편리한 살균모듈을 구비하여 공기 유동 통로를 제공하고, 내부로 유입된 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시키는 방사형 공간 살균기에 관한 것이다.
근래에 들어 인구 증가와 산업화가 급속도로 진행됨에 따라 대기오염이 더욱 심화되어 가고 있어 인간과 동식물의 생활 활동에 나쁜 영향을 주고 있다. 이러한 대기오염에는 슈퍼 박테리아, H1N2(신종플루/조류독감 등), 전염성 병균, 살모넬라균, 대장균, 황색포도상구균, 리스테리아균, 레지오넬라균, 노로바이러스, 곰팡이균 등의 부유세균 등과, 악취의 원원물질인 Nox(질소 산화물), SOx(황산화물), 휘발성 유기화합물(VOCs), 포름알데하이드(새집증후군), 암모니아, 톨루엔, 아세트알데하이드(담배냄새 주원인) 등과 같은 각종 유해결합물의 함량이 높아지고 있는 실정이다.
이러한 오염된 공기를 살균 처리없이 그대로 흡입할 경우에는 인체에 악영향을 미칠 수 있다. 이에 따라 최근에는 각 가정이나 대중이 모이는 숙박시설(호텔, 모텔 등), 쇼핑센터(백화점, 마트 등), 문화시설(박물관, 전시관, 콘서트홀 등), 의료기관(병원, 양로원 등), 교육기관(학교, 유치원, 학원 등), 사무실, 상가 등에서는 공기 청정기를 설치하여 오염된 공기를 정화시켜 사람들이 정화된 깨끗한 상태의 공기를 흡입할 수 있도록 하여 보다 쾌적한 환경에서 생활할 수 있도록 하고 있다.
기존의 공기 청정기는 각종 필터를 이용한 필터방식이나 이온을 이용한 플라즈마 방식을 이용하여 공기를 정화시키는 장치로서, 공기 중에 함유된 오염물질이나 유해물질을 일부 제거하고 공기 중에 포함된 세균을 일정 부분 살균할 수는 있으나, 공기 중에 함유된 세균을 완전히 살균하는데에는 한계가 있고, 또한 내부가 완전 밀폐되어 구성 부품의 교환, 수리 및 청소가 어려워 사후 관리가 불편한 문제가 있었다.
이에 따라, 공기의 살균과 탈취 효과를 향상시키기 위해 광촉매 물질과 광대역 자외선의 결합에 의한 광촉매 산화반응으로 공기를 살균 및 탈취하는 공간 살균기가 개발되었으며, 그 일례들이 대한민국 등록특허 제10-0660138호(등록일: 2006. 12. 14.), 대한민국 공개특허 제10-2008-0103037호(공개일: 2008. 12. 26.), 대한민국 등록특허 제10-0943328호(등록일: 2010. 02. 11.), 대한민국 등록특허 10-1055358호(등록일: 2011. 08. 02.) 등을 포함하여 다수의 선행문헌들에서 제안된 바 있었다.
상기한 선행문헌들을 포함하여 지금까지 알려진 종래기술에 따른 공간 살균기는 광촉매 산화반응을 이용하여 공기를 살균 및 탈취하는 것으로, 자외선과 자외선에 의하여 활성화된 광촉매를 이용하여 공기를 살균 및 탈취한 후 살균 및 탈취된 공기와 이온을 공기 중으로 배출시켜 실내 공기를 정화시키는 방식으로, 기존의 필터방식이나 플라즈마 방식의 공기 청정기에 비해 살균 및 탈취 효과를 크게 향상시켰다.
그러나, 종래기술에 따른 공간 살균기는 유입된 공기를 살균 및 탈취하여 배출하는 살균장치(유닛)가 본체와 일체로 형성(분리되지 않음)됨에 따라 기존의 공기 청정기와 마찬가지로 부품 교환, 수리 및 청소가 어려워 사후 관리가 불편할 뿐만 아니라, 공기 유통 경로가 단순하여 살균장치 내부로 유입된 공기가 자외선 및 광촉매와 반응하는 시간이 짧아 공기의 살균 및 탈취 효과를 극대화시키는데 한계가 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 10-1055358호에서는 살균유닛의 후단에 반사판을 설치하여 공기가 살균유닛의 근처에서 일시적으로 정체되게 하여 공기가 자외선 및 광촉매와 반응하는 시간을 증가시킴으로써 공기의 살균 효과를 개선하였으나, 반사판이 케이스의 내측과 이격되어 중앙부에 판상 구조로 설치됨에 따라 대부분의 공기가 반사판과 케이스 사이로 통과하여 공기의 정체시간을 증가시키는데 한계가 있었다.
KR 10-0660138 B1, 2006. 12. 14. KR 10-2008-0103037 A, 2008. 12. 26. KR 10-0943328호 B1, 2010. 02. 11. KR 10-1055358 B1, 2011. 08. 02.
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 다음과 같은 목적들이 있었다.
첫째, 본 발명은 유입된 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시킬 수 있는 방사형 공간 살균기를 제공하는데 그 목적이 있다.
둘째, 본 발명은 본체의 내부에 착탈이 가능하도록 독립적으로 설치되어 교환, 수리 및 청소가 용이하여 사후 관리가 편리한 방사형 공간 살균기를 제공하는데 다른 목적이 있다.
셋째, 본 발명은 유입되는 공기의 양 또는 공기에 함유된 오염물질의 양(황사 및 미세먼지 농도)에 대응하여 공기의 정체시간을 사용자가 임의로 조정하도록 하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시킬 수 있는 방사형 공간 살균기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 내부에 수용공간이 마련되고, 일측부에는 공기가 유입되는 제1 유입공이 형성되고, 타측부에는 상기 제1 유입공을 통해 유입된 공기가 배출되는 제1 배출공이 형성된 본체; 상기 본체의 상부를 덮는 커버; 및 상기 제1 유입공을 통해 내부로 유입되는 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하고, 살균 및 탈취된 공기와 상기 광촉매 산화방식으로 반응하여 생성된 원자형태의 라디컬을 상기 제1 배출공으로 배출하는 살균모듈; 을 포함하되, 상기 살균모듈은 상기 제1 유입공과 상기 제1 배출공과 대향하도록 상기 본체의 내부에 착탈가능하게 설치되어 상기 수용공간의 중앙부를 구획하되, 내부에 살균공간이 마련되고, 일측부에는 공기가 유입되는 제2 유입공이 형성되고, 타측부에는 상기 살균공간에서 살균 및 탈취된 공기를 배출하는 제2 배출공이 형성된 박스 구조로 이루어진 살균 케이스; 상기 제2 유입공에 대향하도록 상기 살균 케이스의 일측부 내측에 설치되어 상기 제1 유입공을 통해 유입된 공기를 상기 제2 유입공을 통해 상기 살균공간으로 유입시키는 흡입팬; 상기 살균공간에 설치되되, 자외선을 발생하는 자외선 램프와, 각각 광촉매 물질이 표면에 코팅되고 상기 자외선 램프와 결합된 채로 서로 일정 간격으로 이격 배치된 광촉매 셀 어레이와, 상기 광촉매 셀 어레이를 상기 살균 케이스의 내측에 장착하는 브라켓을 포함하여 상기 흡입팬을 통해 상기 살균공간으로 유입된 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하여 상기 제2 배출공으로 배출하는 살균유닛; 및 상기 수용공간에 설치되어 상기 살균유닛과 상기 흡입팬을 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사형 공간 살균기를 제공한다.
바람직하게, 상기 광촉매층은 산화티타늄(SiO2), 로듐(Rh), 이산화규소(SiO2), 게르마늄(Ge) 및 은(Ag)을 포함하는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 살균모듈은 상기 살균유닛의 후방에 설치되어 공기 유동통로를 통해 유동하는 공기를 상기 살균유닛의 근처에서 일시적으로 정체시켜 배출하는 공기 정체판을 더 포함하되, 상기 공기 정체판은 일측부가 상기 살균 케이스의 내부 측벽에 밀착 결합되고, 타측부가 중앙부로 신장되되, 중앙부로 갈수록 상기 살균유닛에서 멀어지는 방향으로 경사지게 배치되어 상기 살균 케이스의 내측면을 따라 유동하는 공기를 중앙부로 안내하는 한 쌍의 날개판; 상기 한 쌍의 날개판의 타측부에 결합되어 상기 한 쌍의 날개판을 통해 중앙부로 안내되는 공기를 상기 제2 배출공으로 안내하는 복수 개의 가이드판을 포함하고, 상기 가이드판은 상기 살균유닛에서 상기 제2 배출공으로 갈수록 이웃하는 것끼리 간격이 더 멀어지도록 배치되어 상기 제2 배출공으로 갈수록 공기 유동 경로가 확장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 살균모듈은 상기 살균유닛의 후방에 설치되어 공기 유동통로를 통해 유동하는 공기를 상기 살균유닛의 근처에서 일시적으로 정체시켜 배출하는 공기 정체판을 더 포함하되, 상기 공기 정체판은 일측부가 상기 살균 케이스의 내부 측벽에 밀착 결합되고, 상기 살균유닛의 후방을 감싸도록 중앙부가 상기 살균유닛에서 멀어지는 방향으로 라운딩된 구조로 이루어지고, 중앙부에는 공기가 상기 제2 배출공으로 안내되는 안내공이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 살균모듈은 상기 제2 배출공에 대향하도록 복수 개의 통공이 형성된 장착판에 장착되어 상기 살균유닛의 후방 측으로 상기 살균 케이스에 설치되고, 상기 제어유닛에 의해 구동되어 살균 및 탈취된 공기와 상기 광촉매 산화방식으로 반응하여 생성된 원자형태의 라디컬을 상기 제2 배출공으로 배출하는 배기팬을 더 포함하되, 상기 제어유닛은 상기 흡입팬을 구동시켜 상기 제1 및 제2 유입공을 통해 외부 공기를 상기 살균공간으로 유입시킨 후, 사용자에 의해 설정된 설정시간 후 상기 배기팬을 구동시켜 상기 살균공간 내의 살균 및 탈취된 공기와 상기 광촉매 산화방식으로 반응하여 생성된 원자형태의 라디컬을 상기 제2 배출공으로 배출시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명에 따르면, 광대역 자외선과 광촉매 물질 간의 결합을 통한 광촉매 산화반응으로 생성되는 라디컬을 공기 중으로 배출하는 방사형 공간 살균기를 제공함으로써 공간 살균기의 내부 공기뿐만 아니라, 공간 살균기의 외부 공기에 함유된 부유세균과 3차원적 장소(벽, 천정, 바닥, 의류, 음식물 등)에 흡착되어 있는 슈퍼박테리아 및 바이러스 등을 쫓아가서 소멸시켜 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 살균유닛이 내장된 박스 형태의 구조를 갖는 살균 케이스가 본체의 수용공간을 구획하도록 중앙부에 착탈가능하게 설치된 방사형 공간 살균기를 제공함으로써 본체(케이스) 내부에 일체로 설치된 종래기술에 비해 본체의 내부에서 간편하게 착탈가능하여 교환, 수리 및 청소가 용이하여 사후 관리가 편리하다.
셋째, 본 발명에 따르면, 살균유닛의 후방측에 설치되는 공기 정체판이 살균 케이스의 내측에 밀착 결합되어 중앙부로 공기를 집중시킨 후 중앙부에 형성된 좁은 통로를 통해 병목현상을 인위적으로 유발시켜 배출하는 방사형 공간 살균기를 제공함으로써 살균유닛의 주변에 공기가 오랜 시간 동안 머물도록 함으로써 종래기술에 따른 반사판을 구비한 공간 살균기에 비해 공기의 살균 및 탈취 효과를 증대시킬 수 있다.
넷째, 본 발명에 따르면, 살균유닛의 후방측에 제어유닛에 의해 흡입팬과 독립적으로 구동되는 배기팬이 설치된 방사형 공간 살균기를 제공함으로써 살균공간 내부로 유입되는 공기의 양 또는 공기에 함유된 오염물질의 양(황사 및 미세먼지 농도)에 대응하여 사용자가 공기의 정체시간을 임의로 조정하도록 하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사형 공간 살균기를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 공간 살균기에서 본체에서 커버가 분리된 상태를 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 본체에서 살균모듈이 분리된 상태를 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 본체를 위에서 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 살균모듈을 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 살균모듈을 위에서 바라본 평면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 예에 따른 살균모듈을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 살균모듈을 도시한 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 살균모듈을 위에서 바라본 평면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사형 공간 살균기를 설명하기 위해 일측면에서 바라본 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공간 살균기에서 본체에서 커버가 분리된 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 본체에서 살균모듈이 분리된 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 본체를 위에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방사형 공간 살균기(10)는 유입된 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시키기 위해 본체(11)의 내부에 설치된 살균모듈(13)을 포함한다.
본체(11)는 방사형 공간 살균기(10)의 케이스로서, 도 2 및 도 3과 같이, 상부가 개방되고, 내부에 수용공간(11a)이 마련된 박스 구조로, 일측부에는 공기가 유입되는 제1 유입공(11b)이 형성되고, 타측부에는 제1 유입공(11b)와 대향하도록 배치되어 제1 유입공(11b)을 통해 유입된 공기가 배출되는 제1 배출공(11c)이 형성된다.
본체(11)는 상부가 커버(12)에 의해 밀폐된다. 이때, 커버(12)는 금속판으로 이루어진다. 또는 본체(11)의 수용공간(11a)에 수용된 살균모듈(13)의 동작을 눈으로 확인할 수 있도록 내부가 투시된 투명한 재질의 합성수지재질로 이루어질 수 있다.
또한 본체(11)에는 제1 유입공(11b)과 제1 배출공(11c) 이외에 수용공간(11a)의 내부로 외부 공기가 유입되어 배출되도록 공기 통공(11d)이 더 형성될 수 있다. 공기 통공(11d)은 본체(11)의 수용공간(11a)의 내부로 공기를 순환시켜 수용공간(11a)에 수용된 살균모듈(13)의 동작시 발생되는 열을 공냉식으로 냉각한다.
본체(11)의 적어도 일측부에는 살균모듈(13)의 동작을 제어하는 전원버튼(111)과, 살균모듈(13)의 동작 상태를 표시하는 적어도 하나의 표시등(112)을 구비할 수 있다. 또한 살균모듈(13)의 동작 상태를 실시간으로 표시하거나 살균모듈(13)의 동작을 제어할 수 있도록 터치식 표시패널(도시되지 않음)이 더 구비될 수도 있다.
또한, 본체(11)는 도 3과 같이, 제1 유입공(11b)이 형성된 일측부에 그물 구조의 메쉬망(113)이 더 설치될 수 있다. 메쉬망(113)은 100nm 내지 500nm의 크기로 형성되어 흡입팬(132)을 통해 외부 공기가 흡입될 때 공기 이외에 비교적 큰 입경을 갖는 이물질들이 공기와 함께 흡입되어 살균모듈(13)의 내부로 유입되는 것을 차단한다.
살균모듈(13)은 도 2 및 도 3과 같이, 제1 유입공(11b)을 통해 내부로 유입되는 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하고, 살균 및 탈취된 공기와 광촉매 산화반응에 의해 생성된 원자형태의 라디컬을 제1 배출공(11c)으로 배출한다.
살균모듈(13)은 살균 케이스(131), 흡입팬(132), 살균유닛(133) 및 제어유닛(134)를 포함한다.
살균 케이스(131)는 제1 유입공(11b)에서 제1 배출공(11c)으로 이어지는 공기 유동 통로를 제공하기 위해 제1 유입공(11b) 및 제1 배출공(11c)과 대향하도록 본체(11)에 착탈가능하게 설치되고, 내부에는 살균공간(131a)이 마련된 박스 구조로 이루어진다.
박스 구조의 살균 케이스(131)는 수용공간(11a)을 이분할하여 구획하도록 중앙부에 설치되고, 일측부에는 공기가 유입되는 제2 유입공(131b)이 형성되고, 타측부에는 살균공간(131a)에서 살균 및 탈취된 공기를 배출하는 제2 배출공(131c)이 형성된다.
또한, 살균 케이스(131)의 내측면에는 자외선 램프(1331)로부터 발생된 자외선을 반사하여 광촉매 셀 어레이(1332)의 광촉매 셀의 표면에 코팅된 5종의 광촉매 물질과의 광촉매 산화반응을 촉진시키는 반사면(도시되지 않음)이 더 형성될 수 있다.
또한, 살균 케이스(131)는 도 3과 같이, 본체(10)에 간편하게 착탈가능하도록 양측부에 각각 상하로 결합부(131d)가 형성될 수 있다. 이때, 결합부(131d)는 살균 케이스(131)의 양측부로부터 연장되고 단면상으로 일부가 수직으로 절곡된 대략 'ㄷ'자 형상으로 이루어질 수 있으며, 이와 대응하여, 본체(10)의 내측에는 결합부(131d)가 상하로 삽입되어 암수 결합되는 결합부(도시되지 않음)가 형성될 수 있다.
흡입팬(132)은 도 3과 같이, 제2 유입공(131b)에 대향하도록 살균 케이스(131)의 일측부 내측에 설치되고, 제어유닛(134)에 의해 구동되어 제1 유입공(11b)을 통해 유입된 공기를 제2 유입공(131b)을 통해 살균공간(131a)으로 유입시킨다.
살균유닛(133)은 살균공간(131a)에 설치되어 제2 유입공(131b)을 통해 유입되는 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하고, 살균 및 탈취된 공기와 광촉매 산화반응에 의해 생성된 원자형태의 라디컬을 제2 배출공(131c)으로 배출한다.
이러한 살균유닛(133)은 도 3 및 도 4와 같이, 제어유닛(134)에 의해 구동되어 자외선을 발생하는 자외선 램프(1331)와, 광촉매 물질이 표면에 코팅되고 자외선 램프(1331)와 결합된 채로 서로 일정 간격으로 이격 배치된 광촉매 셀 어레이(1332)와, 광촉매 셀 어레이(1332)를 살균 케이스(131)의 내측에 장착하는 브라켓(1333)을 포함한다.
자외선 램프(1331)는 광대역 램프로서, 광촉매 셀 어레이(1332)의 중앙부를 관통하도록 광촉매 셀 어레이(1332)에 결합되고, 180 내지 280nm 대역의 자외선을 발생한다.
광촉매 셀 어레이(1332)는 도 3과 같이, 일정 간격으로 이격 배치된 복수 개의 광촉매 셀로 이루어진다. 광촉매 셀은 표면에 광촉매 물질이 코팅된 알루미늄 셀일 수 있다.
광촉매 물질은 산화티타늄(SiO2), 로듐(Rh), 이산화규소(SiO2), 게르마늄(Ge) 및 은(Ag)이 혼합된 조성물로 이루어진다. 바람직하게, 광촉매 물질은 산화티타늄(SiO2) 50 내지 54중량%, 로듐(Rh) 15 내지 19중량%, 이산화규소(SiO2) 14 내지 18중량%, 게르마늄(Ge) 7 내지 11중량% 및 은(Ag) 4 내지 8중량%로 혼합되어 이루어진다. 더욱 바람직하게는 산화티타늄(SiO2) 52중량%, 로듐(Rh) 17중량%, 이산화규소(SiO2) 16중량%, 게르마늄(Ge) 9 중량% 및 은(Ag) 6중량%이 혼합되어 이루어진다.
광촉매 셀의 표면에 코팅된 5종의 광촉매 물질은 자외선 램프(1331)에서 발생된 80 내지 280nm의 광대역 자외선과 결합하여 광촉매 산화반응을 일으키고, 이러한 광촉매 산화반응에 의해 대략 초당 수 만개의 원자형태의 물질인 라디컬이 생성된다. 이렇게 생성된 라디컬은 제1 및 제2 배출공(11c, 131c)을 통해 실내의 공간 구석구석까지 침투하여 부유세균 및 유기물질로부터 산소(O)와 수소(H)를 빼앗아 유해 결합물의 DNA 구조를 파괴하고, 인체에는 무해한 산소(O2), 이산화탄소(CO2), 물(H2O)로 환원시킴으로써 각종 세균을 살균하고, 유기물질을 분해 및 제거한다.
브라켓(1333)은 도 3 및 도 4와 같이, 일례로 자외선 램프(1331)의 후단부에 결합되어 자외선 램프(1331)와 광촉매 셀 어레이(1332)를 살균 케이스(131)의 내측에 고정한다. 이러한 브라켓(1333)은 외부 충격에 의해 자외선 램프(1331)와 광촉매 셀 어레이(1332)가 살균 케이스(131)에 충돌하여 파손되는 것을 방지하기 위하여 충격을 완화하는 탄성력을 갖도록 일정한 금속판재를 절곡시켜 형성하는 것이 바람직하다.
제어유닛(134)은 도 4와 같이, 살균 케이스(131)의 외측에 설치된다. 즉, 본체(11)의 수용공간(11a)에 유동되지 않도록 고정설치되고, 케이블(1341)과 접속코드(1342)를 통해 자외선 램프(1331)와 전기적으로 접속되고, 또한 흡입팬(132)과 전기적으로 접속되며, 이들을 구동시키기 위한 전기전자소자와 회로기판을 포함한다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 방사형 공간 살균기(10)는 80 내지 280nm의 광대역 자외선과 광촉매 물질 간의 결합을 통해 광촉매 산화반응을 야기시켜 라디컬을 생성하여 공기 중으로 배출함으로써 공간 살균기의 내부 공기뿐만 아니라, 공간 살균기의 외부 공기에 함유된 부유세균과 3차원적 장소(벽, 천정, 바닥, 의류, 음식물 등)에 흡착되어 있는 슈퍼박테리아 및 바이러스 등을 쫓아가서 소멸시킬 수 있다.
하기 표1의 [시험 결과표]는 본 발명의 실시예에 따른 방사형 공간 살균기(10)를 이용한 살균 시험 결과표로서, H1N1(신종플루), MRSA 슈퍼박테리아(항생제 내성 박테리아), E.coli(식중독균), 녹농균(탈 질소세균), 바실러스균(음식부패균), 리스테리아균(식중독균), 황색포도상구균(화농구균)의 99.9%가 소멸된 것을 확인할 수 있었다.
살균시험
세균명		 국가공인
살균시험기관		 살균시험
결과		 위해 대상

H1N1(신종플루)
카톨릭 의과대학교 미생물학과
로그값 4.31
99.9%
사람,동물

MRSA 슈퍼박테리아
(항생제 내성 박테리아)
KTR
(한국화학융합시험연구원)
99.9%
사람,동물

E.coli
(식중독균)
상동
99.9%
사람,동물

녹농균
(탈 질소세균)
상동
99.9%
사람,동물

바실러스균
(음식부패균)
상동
99.9%
사람,동물

리스테리아균
(식중독균)
상동
99.9%
사람,동물

황색포도상구균
(화농구균)
상동
99.9%
사람,동물
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 살균모듈을 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 살균모듈을 위에서 바라본 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 살균모듈(23)은 도 3에 도시된 살균모듈(13)과 마찬가지로 살균 케이스(231), 흡입팬(232), 살균유닛(233) 및 제어유닛(234)을 포함하고, 이에 더하여 공기 정체판(235)을 더 포함한다.
살균 케이스(231), 흡입팬(232), 살균유닛(233) 및 제어유닛(234)은 도 3에 도시된 살균모듈(13)의 살균 케이스(131), 흡입팬(132), 살균유닛(133) 및 제어유닛(134)과 동일함에 따라 그에 따른 구체적인 설명은 전술한 내용으로 대신하기로 한다.
공기 정체판(235)은 도 5 및 도 6과 같이, 브라켓(2333)에 의해 살균 케이스(231)의 내측에 장착되는 살균유닛(233)의 후방에 설치되어 살균공간(231a)에서 공기 유동 통로를 통해 흐르는 공기를 정체시키고, 이를 통해 살균유닛(233)의 근처에서 공기가 더 오랜 시간 머물도록 하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 증대시킬 수 있다.
이러한 공기 정체판(235)은 한 쌍의 날개판(2351)과, 복수 개의 가이드판(2352)을 포함한다.
한 쌍의 날개판(2351)은 일측부가 살균 케이스(231)의 내측에 밀착 결합되고, 타측부가 중앙부로 신장되되, 중앙부로 갈수록 살균유닛(233)에서 멀어지는 방향으로 경사지게 배치되어 살균 케이스(231)의 내측면을 따라 유동하는 공기를 중앙부로 안내한다.
복수 개의 가이드판(2352)은 한 쌍의 날개판(2351)의 타측부에 결합되고, 이웃하게 배치된 것끼리 서로 나란하게 배치되어 살균공간(231a)에 모아진 공기가 배출되는 통로를 형성하여 중앙부로 안내되는 공기를 제2 배출공으로 안내한다. 이러한 가이드판(2352)은 살균유닛(233)에서 제2 배출공으로 갈수록 이웃하는 것끼리 간격이 더 멀어지도록 배치되어 제2 배출공으로 갈수록 공기 유동 경로가 확장된다.
이와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 살균모듈(23)은 살균유닛(233)의 후방에 공기 정체판(235)을 배치하고, 이를 통해 살균 케이스(231)의 내측 벽면을 따라 흐르는 공기를 중앙부로 집중시키고, 가이드판들(2352) 사이에 형성된 좁은 통로를 통해 병목현상을 인위적으로 유발시켜 살균유닛(233)의 주변에 공기가 오랜 시간 동안 머물도록 함으로써 살균유닛(233)의 주변에서 자외선 램프(2331)에서 80 내지 280nm의 광대역 자외선과 광촉매 셀 어레이(2332)의 광촉매 물질 간의 결합에 의한 광촉매 산화반응을 촉진시켜 종래기술 대비 공기의 살균 및 탈취 효과를 증대시킬 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 대한민국 등록특허 제10-1055358호에서 제안된 종래기술에 따른 공기 살균기에서는 반사판이 케이스의 내측과 이격되어 중앙부에 판상 구조로 설치됨에 따라 대부분의 공기가 반사판과 케이스의 내측 벽면 사이로 통과하여 배출공을 통해 배출되는 구조로 이루어짐에 따라 공기의 정체 시간을 증가시키는데 한계가 있을 수밖에 없다. 이에 반해, 본 발명의 살균모듈(23)은 살균 케이스(231)의 내측 벽면에 밀착되어 중앙부로 공기를 집중시키는 한 쌍의 날개판(2351)을 포함하는 공기 정체판(235)을 제공함으로써 종래기술에 비해 살균유닛(233)의 주변에서 공기의 정체 시간을 현저하게 증가시켜 공기의 살균 및 탈취 효과를 증대시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 예에 따른 살균모듈을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 예에 따른 살균모듈(33)은 살균 케이스(331), 흡입팬(332), 살균유닛(333), 제어유닛(334) 및 공기 정체판(335)을 포함한다. 이때, 살균 케이스(331), 흡입팬(332) 및 제어유닛(334)은 도 7과 같이, 전술한 살균모듈(13, 23)의 살균 케이스(131, 231), 흡입팬(132, 232) 및 제어유닛(134, 234)과 동일한 구성으로 이루어지고, 살균유닛(333) 또한 전술한 살균유닛(133, 233)과 마찬가지로 자외선 램프(3331), 광촉매 셀 어레이(3332) 및 브라켓(3333)을 포함함에 따라 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 내용으로 대신하기로 한다.
공기 정체판(335)은 도 5에 도시된 공기 정체판(235)과 달리 살균유닛(333)의 후방을 감싸도록 중앙부가 살균유닛(333)에서 멀어지는 방향으로 라운딩된 구조로 이루어지고, 중앙부에는 공기를 제2 배출공으로 안내하는 안내공(335a)이 형성된다. 또한 하부에 구비된 장착부(335b)를 통해 살균 케이스(331)의 바닥부에 고정된다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 예에 따른 살균모듈(33)은 도 7에 도시된 바와 같이, 공기 정체판(335)의 양측부가 살균 케이스(331)의 내측에 밀착 결합되고, 중앙부로 갈수록 살균유닛(333)에서 멀어지는 방향으로 곡면을 갖도록 형성됨에 따라 다른 예에 따른 살균모듈(23)과 마찬가지로 살균 케이스(231)의 내측 벽면을 따라 흐르는 공기를 중앙부로 집중시키고, 중앙부에 형성된 안내공(335a)의 좁은 통로를 통해 병목현상을 인위적으로 유발시켜 살균유닛(333)의 주변에 공기가 오랜 시간 동안 머물도록 함으로써 종래기술 대비 공기의 살균 및 탈취 효과를 증대시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 공기 정체판(235, 335)의 표면에는 광촉매 산화반응을 증대시키기 위하여 광촉매 물질이 더 코팅될 수 있다. 이때, 상기 광촉매 물질은 전술한 광촉매 셀의 표면에 코팅된 광촉매 물질과 같이, 산화티타늄(SiO2), 로듐(Rh), 이산화규소(SiO2), 게르마늄(Ge) 및 은(Ag)을 포함하는 조성물로 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 살균모듈을 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 살균모듈을 위에서 바라본 평면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 예에 따른 살균모듈(43)은 살균 케이스(431), 흡입팬(432), 살균유닛(433), 제어유닛(434) 및 배기팬(435)을 포함한다.
도 8과 같이, 살균 케이스(431), 흡입팬(432), 제어유닛(434)은 전술한 살균모듈(13, 23, 33)의 살균 케이스(131, 231, 331), 흡입팬(231, 232, 332) 및 제어유닛(134, 234, 334)과 동일하고, 살균유닛(433) 또한 및 전술한 살균유닛(133, 233, 333)과 마찬가지로 자외선 램프(4331), 광촉매 셀 어레이(4332) 및 브라켓(4333)을 포함함에 따라 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 내용으로 대신하기로 한다.
배기팬(435)은 도 8과 같이, 제2 배출공(431c)에 대향하도록 복수 개의 통공이 형성된 장착판(436)에 장착되어 살균 케이스(431)에 설치되고, 제어유닛(434)에 의해 제어되어 살균공간(431a)에서 살균 및 탈취된 공기를 제2 배출공(431c)으로 배출한다.
도 9의 (a)와 같이, 제어유닛(434)은 흡입팬(432)을 구동시켜 제2 유입공(431b)을 통해 외부 공기를 살균공간(431a)으로 유입시킨다. 이때 배기팬(435)은 구동되지 않아 살균공간(431a)의 내부로 유입된 공기는 배기팬(435)을 통해 배출되지 않는다. 살균공간(431a)에 공기가 유입되면, 살균유닛(433)을 구동시켜 자외선 램프(4331)에서 80 내지 280nm의 광대역 자외선과 광촉매 셀 어레이(4332)의 광촉매 물질 간의 결합에 의한 광촉매 산화반응을 일으켜 공기의 살균 및 탈취 처리한다.
이후, 도 9의 (b)와 같이, 살균공간(431a)에서 살균유닛(433)을 설정된 살균시간 동안 구동시켜 광촉매 산화반응을 유발시킨 후 설정된 살균 시간이 도과하면 흡입팬(432)의 구동을 차단하고, 배기팬(435)을 구동시켜 살균공간(431a)에 살균 처리된 공기와 광촉매 산화반응을 통해 형성된 라디컬을 장착판(436)에 형성된 복수 개의 통공을 통해 흡입하여 제2 배출공(431c)을 통해 외부 공기 중으로 배출한다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 예에 따른 살균모듈(43)은 도 8 및 도 9와 같이, 살균유닛(433)의 후방측에 제어유닛(434)에 의해 흡입팬(432)과 독립적으로 구동하는 배기팬(435)를 설치함으로써 살균공간(431a) 내부로 유입되는 공기의 양 또는 공기에 함유된 오염물질의 양(황사 및 미세먼지 농도)에 대응하여 사용자가 공기의 정체시간을 임의로 조정하도록 하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시킬 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 방사형 공간 살균기
11 : 본체
12 : 커버
13, 23, 33, 43 : 살균모듈
131, 231, 331, 431 : 살균 케이스
132, 232, 332, 432 : 흡입팬
133, 233, 333, 433 : 살균유닛
1331, 2331, 3331, 4331 : 자외선 램프
1332, 2332, 3332, 4332 : 광촉매 셀 어레이
1333, 2333, 3333, 4333 : 브라켓
134, 234, 334, 434 : 제어유닛
235, 335 : 공기 정체판
435 : 배기팬
436 : 장착판

Claims (5)

  1. 내부에 수용공간이 마련되고, 일측부에는 공기가 유입되는 제1 유입공이 형성되고, 타측부에는 상기 제1 유입공을 통해 유입된 공기가 배출되는 제1 배출공이 형성된 본체;
    상기 본체의 상부를 덮는 커버; 및
    상기 제1 유입공을 통해 내부로 유입되는 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하고, 살균 및 탈취된 공기와 상기 광촉매 산화방식으로 반응하여 생성된 원자형태의 라디컬을 상기 제1 배출공으로 배출하는 살균모듈; 을 포함하되,
    상기 살균모듈은,
    상기 제1 유입공과 상기 제1 배출공과 대향하도록 상기 본체의 내부에 착탈가능하게 설치되어 상기 수용공간의 중앙부를 구획하되, 내부에 살균공간이 마련되고, 일측부에는 공기가 유입되는 제2 유입공이 형성되고, 타측부에는 상기 살균공간에서 살균 및 탈취된 공기를 배출하는 제2 배출공이 형성된 박스 구조로 이루어진 살균 케이스;
    상기 제2 유입공에 대향하도록 상기 살균 케이스의 일측부 내측에 설치되어 상기 제1 유입공을 통해 유입된 공기를 상기 제2 유입공을 통해 상기 살균공간으로 유입시키는 흡입팬;
    상기 살균공간에 설치되되, 자외선을 발생하는 자외선 램프와, 각각 광촉매 물질이 표면에 코팅되고 상기 자외선 램프와 결합된 채로 서로 일정 간격으로 이격 배치된 광촉매 셀 어레이와, 상기 광촉매 셀 어레이를 상기 살균 케이스의 내측에 장착하는 브라켓을 포함하여 상기 흡입팬을 통해 상기 살균공간으로 유입된 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하여 상기 제2 배출공으로 배출하는 살균유닛; 및
    상기 수용공간에 설치되어 상기 살균유닛과 상기 흡입팬을 제어하는 제어유닛;을 포함하는 방사형 공간 살균기에 있어서,
    상기 살균모듈은 상기 살균유닛의 후방에 설치되어 공기 유동통로를 통해 유동하는 공기를 상기 살균유닛의 근처에서 일시적으로 정체시켜 배출하는 공기 정체판을 더 포함하며,
    상기 공기 정체판은, 한 쌍의 날개판 일측부가 상기 살균 케이스의 내부 측벽에 밀착 결합되고, 상기 한 쌍의 날개판 타측부가 중앙부로 신장되되, 중앙부로 갈수록 상기 살균유닛에서 멀어지는 방향으로 경사지게 배치되어 상기 살균 케이스의 내측면을 따라 유동하는 공기를 중앙부로 안내하되,
    상기 한 쌍의 날개판의 타측부에 결합되어 상기 한 쌍의 날개판을 통해 중앙부로 안내되는 공기를 상기 제2 배출공으로 안내하는 복수 개의 가이드판; 을 포함하고,
    상기 가이드판은 상기 살균유닛에서 상기 제2 배출공으로 갈수록 이웃하는 것끼리 간격이 더 멀어지도록 배치되어 상기 제2 배출공으로 갈수록 공기 유동 경로가 확장되며,
    상기 살균모듈은 상기 제2 배출공에 대향하도록 복수 개의 통공이 형성된 장착판에 장착되어 상기 살균유닛의 후방 측으로 상기 살균 케이스에 설치되고, 상기 제어유닛에 의해 구동되어 살균 및 탈취된 공기와 상기 광촉매 산화방식으로 반응하여 생성된 원자형태의 라디컬을 상기 제2 배출공으로 배출하는 배기팬을 더 포함하되,
    상기 제어유닛은 상기 흡입팬을 구동시켜 상기 제1 및 제2 유입공을 통해 외부 공기를 상기 살균공간으로 유입시킨 후, 사용자에 의해 설정된 설정시간 후 상기 배기팬을 구동시켜 상기 살균공간 내의 살균 및 탈취된 공기와 상기 광촉매 산화방식으로 반응하여 생성된 원자형태의 라디컬을 상기 제2 배출공으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 방사형 공간 살균기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 살균모듈은 상기 살균유닛의 후방에 설치되어 공기 유동통로를 통해 유동하는 공기를 상기 살균유닛의 근처에서 일시적으로 정체시켜 배출하는 공기 정체판을 더 포함하되,
    상기 공기 정체판은 일측부가 상기 살균 케이스의 내부 측벽에 밀착 결합되고, 상기 살균유닛의 후방을 감싸도록 중앙부가 상기 살균유닛에서 멀어지는 방향으로 라운딩된 구조로 이루어지고, 중앙부에는 공기가 상기 제2 배출공으로 안내되는 안내공이 형성된 것을 특징으로 하는 방사형 공간 살균기.
  5. 삭제
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