KR101688627B1 - 살균 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균 장치를 제공한다. 상기 살균 장치는 터널 형상으로 형성되고, 에어 유동 경로를 형성하는 살균 장치 몸체; 및 상기 살균 장치 몸체에 설치되며, 상기 에어 유동 경로를 기준으로 양측부에서 서로 일정의 전압차를 이루게 하여 수증기를 전기적으로 차징(charging)함을 통하여 살균용 수소 및 수산화 이온을 생성하는 살균 이온 생성 모듈을 구비한다. 따라서, 본 발명은 저수조와 전극 각각에 서로 상반되는 전위를 갖는 전압을 형성하여 줌으로써, 공기 중의 수증기를 전기적으로 차징(charging)시키어 살균에 요구되는 수소 및 수산화 이온을 생성함과 아울러, 이를 외부 공간으로 강제 송풍시키어 인가할 수 있다.

Description

살균 장치{STERILIZER}

본 발명은 살균 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저수조와 전극 각각에 서로 상반되는 전위를 갖는 전압을 형성하여 줌으로써, 공기 중의 수증기를 전기적으로 차징(charging)시키어 살균에 요구되는 수소 및 수산화 이온을 생성함과 아울러, 이를 외부 공간으로 강제 송풍시키어 인가할 수 있는 살균 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기정화장치는 하우징의 내부에 설치되어 각종 불순물을 걸러주는 필터와, 실내공기를 하우징 내부로 유입시켜 필터를 거치게 한 후 하우징의 외부로 토출되도록 하는 송풍팬과, 음이온을 발생시키는 음이온 발생장치를 구비한다. 이러한 공기정화장치에서 송풍팬이 구동되면 실내공기는 필터를 거치면서 정화되고, 음이온 발생장치에서 생성된 음이온과 함께 실내로 토출된다. 그러나 음이온 발생장치를 구비한 종래의 공기정화장치에서 필터와 음이온만으로는 공기중에 부유하는 세균을 살균하는데는 한계가 있어 양이온과 음이온을 모두 발생시켜 살균할 수 있는 이온발생장치가 개발되었다. 양이온과 음이온을 모두 발생시킬 수 있는 이온발생장치에 대해서는 일본공개특허공보 특개 2003-123940호에 상세히 개시되어 있다.

종래의 이온발생장치는 2개의 전극에 교류전압을 인가하여 교대로 발생된 양이온과 음이온을 실내로 인가하였다. 이 때 발생된 양이온은 수소이온(H+)이온이고 음이온은 슈퍼옥사이드 아니온(O₂-)이다. 수소이온과 슈퍼 옥사이드 아니온이 실내에 인가되면 수산기(OH) 또는 과산화수소(H₂O₂)가 만들어 지고, 이 물질들이 세균에 부착되어 산화반응을 일으킴으로써 세균을 제거하였다.

이와 같이 종래에는 공기 중의 세균 제거를 위해 사용되는 강한 산화력을 가지는 H+, OH- 기는 고전압으로 전기적 또는 코로나 차징(corona charging)으로 발생된다. 전형적으로, 공기 중의 수증기가 강한 전기적 충격 의해 분해되어 OH- 기(radical), H+ 기(radical)가 형성되는데, 이 과정 중에 공기 중의 O₂도 분해하여 오존이 발생되는 문제점이 있다.

종래에는, 상기와 같은 오존의 발생을 억제하기 위하여 차징(charging)의 강도를 낮추도록 하였으나, 이러한 경우에, OH- 혹은 H+ 기의 형성이 저감되어 공기 중의 세균 제거 효과가 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 저수조와 전극 각각에 서로 상반되는 전위를 갖는 전압을 형성하여 줌으로써, 공기 중의 수증기를 전기적으로 차징(charging)시키어 살균에 요구되는 수소 및 수산화 이온을 생성함과 아울러, 이를 외부 공간으로 강제 송풍시키어 인가할 수 있는 살균 장치를 제공함에 있다.

바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 살균 장치를 제공한다.

상기 살균 장치는 터널 형상으로 형성되고, 에어 유동 경로를 형성하는 살균 장치 몸체; 및 상기 살균 장치 몸체에 설치되며, 상기 에어 유동 경로를 기준으로 양측부에서 서로 일정의 전압차를 이루게 하여 수증기를 전기적으로 차징(charging)함을 통하여 살균용 수소 및 수산화 이온을 생성하는 살균 이온 생성 모듈을 포함한다.

여기서, 상기 살균 이온 생성 모듈은, 상기 살균 장치 몸체의 내부에 배치되며, 일정량의 물이 저장되고 금속 재질로 이루어지는 저수조와, 상기 저수조의 외주에 일정 간격을 이루어 일정 길이 돌출되도록 형성되는 다수개의 위크들과, 상기 저수조와 마주보도록 배치되는 전극과, 상기 저수조로 고전압을 인가하고 상기 전극으로 상기 고전압과 상대 전위를 이루는 전압을 인가하는 전압 인가부를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 살균 이온 생성 모듈은, 상기 살균 장치 몸체의 내부에 배치되며, 일정량의 물이 저장되고 금속 재질로 이루어지는 저수조와, 상기 저수조의 외주에 일정 간격을 이루어 일정 길이 돌출되도록 형성되는 다수개의 위크들과, 상기 저수조와 마주보도록 배치되는 전극과, 상기 저수조로 고전압을 인가하고 상기 전극을 그라운드 전위를 이루도록 하는 전압 인가부를 구비할 수도 있다.

또한, 상기 저수조에는 알코올이 더 포함되되, 상기 알코올이 상기 저수조에 더 포함되는 경우에, 상기 물의 농도는 80%를 이루는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전압 인가부는, 상기 위크들과 전기적으로 더 연결되며, 상기 저수조와 상기 위크들 중 어느 하나로 통전시키는 스위치가 더 구비하여, 상기 스위치를 사용하여 상기 저수조와 상기 위크들 중 어느 하나로 일정 전위를 인가하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저수조는, 스테인레스 재질로 이루어지고, 상기 위크들은 다공성 플라스틱과 다공성 금속 및 다공성 카본 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 전극은 금속 와이어와, 판상의 금속재와, 통전성 고분자와 통전성 종이 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 살균 장치 몸체의 일측부에는 상기 에어 유동 경로를 강제 유동시키도록 외부로부터 전원을 인가 받아 작동되는 송풍팬이 더 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 위크들의 끝단은 상기 위크들의 끝단면 기준으로 45도 상향 경사질 수도 있다.

본 발명은 저수조와 전극 각각에 서로 상반되는 전위를 갖는 전압을 형성하여 줌으로써, 공기 중의 수증기를 전기적으로 차징(charging)시키어 살균에 요구되는 수소 및 수산화 이온을 생성함과 아울러, 이를 외부 공간으로 강제 송풍시키어 인가할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 살균 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 살균 이온 생성 모듈을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 살균 이온 생성 모듈을 보여주는 모식도이다.
도 4는 도 2의 살균 이온 생성 모듈의 다른 실시를 보여주는 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 위크를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부되는 도면들을 참조 하여 본 발명의 살균 장치를 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 살균 장치는 일정 길이 즉, 터널 형상을 이루는 살균 장치 몸체(100)와, 상기 살균 장치 몸체(100)의 내부에 설치되는 살균 이온 생성 모듈(30)로 구성된다. 여기서, 상기 살균 장치 몸체(100)의 내부에는 에어 유동 경로(a)가 형성될 수 있다.

상기 살균 이온 생성 모듈(30)의 구성을 설명하도록 한다.

상기 살균 이온 생성 모듈(30)은 크게 저수조(300), 전극(400), 전압 인가부(500)로 구성된다.

상기 저수조(300)에는 일정 용량의 저장 공간에 형성되는데, 상기 저장 공간에는 물이 일정량 저장될 수 있다. 여기서, 상기 저수조(300)는 그 자체가 금속 재질로 이루어질 수 있고, 상기 금속은 스테인레스 재질로 형성되는 것이 좋다. 따라서, 상기 저장되는 물로 인하여 저수조(300)가 부식되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

이에 더하여, 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 저수조(300)의 외주 중 저면에는 일정 간격을 이루어 배치되는 다수개의 위크들(310, wicks)이 설치될 수 있다. 상기 다수개의 위크들(310)은 상기 저수조(300)의 저면으로부터 일정 길이를 갖도록 연장되는 형상을 이루는 것이 좋고, 서로 동일 길이를 포함하는 크기로 형성되는 것이 좋다. 바람직하게는 상기 위크들(310)은 상기 저수조(300)의 저면에서 격자 상 배열을 이루도록 배치되는 것이 좋다. 따라서, 상기 위크들(310)은 살균 장치 몸체(100)의 내부에 존재하는 수증기들과의 접촉 면적이 증가될 수 있다.

또한, 도 5를 참조 하면, 상기 위크들(310)의 끝단은 상방으로 40 내지 47도 범위 내의 바람직하게는 약 45도의 경사면(S)을 이루도록 커팅되어 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 커팅되는 경사는 상기 에어 유동 경로(a)의 방향을 따라 형성되어 에어의 흐름을 안내할 수 있는 기능을 할 수 있다.

여기서, 상기 위크들(310)은 다공성(porous) 또는 통기성의 금속과 플라스틱 및 카본 중 어느 하나로 이루어 진다.

한편, 상기 전극(400)은 상기 저수조(300)와 마주보는 측에 배치되는 것이 좋다. 예컨대, 도 2에 도시되는 바와 같이, 에어 유동 경로(a)를 기준으로 상기 저수조(300)는 상기 에어 유동 경로(a)의 상측에 상기 전극(400)은 상기 에어 유동 경로(a)의 하측에 배치되는 것이 좋다. 여기서, 상기 전극(400)은 금속 재질의 와이어 일 수도 있고, 금속 재질의 판(plate)일 수도 있으며 전기가 통하는 고분자 또는 종이 일 수도 있다.

또 한편, 상기 전압 인가부(500)는 직류 고전압을 생성하는 장치이다. 그리고, 상기 전압 인가부(500)는 금속 재질로 이루어지는 저수조(300)와 상기 전극(400)과 전기적으로 연결된다. 이러한 경우에, 하기의 <표 1>을 참조 하면, 상기 전압 인가부(500)는 상기 저수조(300)로 고전압 또는 저전압을 인가하고, 상기 전극(400)으로 상기 고전압과 상반된 전위를 갖는 저전압(Case 2) 또는 저전압과 상반된 전위를 갖는 고전압(Case 4)을 인가할 수 있다.

Case	저수조	전극
1	+3∼15kV	Ground
2	+3∼15kV	-3∼-15kV
3	-3∼-15kV	Ground
4	-3∼-15kV	+3∼15kV

이에 더하여, 상기 전압 인가부(500)는 상기 저수조(300)로 고전압을 인가함(Case 1)과 아울러 전극(400)을 접지하거나, 상기 저수조(300)로 저전압을 인가함과 아울러 전극(400)을 접지(Case 3)할 수 있다.

한편, 도 4를 참조 하면, 상기 전압 인가부(500)는 상기 저수조(300)와 위크들(310) 및 전극(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 전압 인가부(500)는 상기 저수조(300)와 위크들(310)과 스위치(510)를 통하여 선택적으로 통전될 수 있다. 이는 상기 전압 인가부(500)를 통하여 상기 저수조(300) 또는 위크들(310) 중 어느 하나로 전압을 인가하기 위함이다.

만일, 상기 전압 인가부(500)와 상기 저수조(300)가 서로 전기적으로 연결되는 경우에는 상기 <표 1>에 도시된 바와 같이, 전압을 저수조(300)로 인가할 수 있다.

반면에, 상기 전압 인가부(500)와 상기 위크들(310)이 서로 전기적으로 연결되는 경우에, 하기의 <표 2>에서와 같이 상기 전압 인가부(500)는 상기 위크들(310)로 고전압 또는 저전압을 인가함과 아울러, 전극(400)으로 상기 저수조(300)로 인가되는 전위와 상반되는 전위를 갖는 전압을 인가하거나, 접지시킬 수 있다.

Case	위크들	전극
1	+3∼15kV	Ground
2	+3∼15kV	-3∼-15kV
3	-3∼-15kV	Ground
4	-3∼-15kV	+3∼15kV

따라서, 본 발명에서는 전압 인가부(500)를 사용하여, 저수조(300)와 전극(400) 또는 위크들(310)과 전극(400)으로 서로 상반된 전위를 갖는 전압을 각각 인가하거나, 전극(400)을 접지시켜 저수조(300)와 전극(400) 또는 위크들(310)과 전극들(400) 간의 전위차를 크게 형성하도록 하여 공기 중에 포함되는 수증기를 포함하여 별도로 마련되는 저수조(300)로부터 증발되는 수증기를 전기적으로 차징시키어, 수소 및 수산화 이온을 생성하도록 할 수 있다.

이와 같이 생성되는 수소 및 수산화 이온은 살균 장치 몸체(100)의 에어 유동 경로(a)를 따라 외부로 배출될 수 있고, 이에 따라,상기 배출되는 이온들에 의하여 장치 외부의 오염 물질은 용이하게 살균 또는 항균 될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 저수조(300)에 저장되는 물에 일정량의 알코올을 더 포함할 수 있는데, 상기 물과 알코올을 혼합하는 경우에 물의 농도를 80%를 유지할 수 있도록 물의 양과 알코올의 양을 조절하도록 한다.

또 한편, 본 발명에서는 에어 유동 경로(a)를 강제적으로 살균 장치 몸체(100)의 외부로 송풍할 수 있도록 송풍팬(200)이 더 설치된다. 따라서, 상기 송풍팬(200)은 외부로부터 전원을 인가 받아 작동되며, 이에 따라, 상기 에어 유동 경로(a) 상에서 생성되는 수소 및 수산화 이온은 상기 송풍팬(200)의 작동에 따라 외부로 강제 송풍될 수 있다. 따라서, 살균 역할을 하는 수소 및 수산화 이온의 외부로 단시간에 인가되는 양은 빠르게 증가될 수 있다.

이에 더하여, 도면에 도시되지는 않았지만, 전압 인가부(500)와 송풍팬(200)은 제어기(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 전압 인가부(500)는 실시간으로 저수조(300) 및 전극(400)으로 인가되는 전압을 전기적 신호의 형태로 제어기에 전송한다. 따라서, 상기 제어기는 실시간으로 전압 인가부(500)의 전압 인가 상태를 모니터링 할 수 있다. 만일, 상기 제어기는 기설정된 기준 전압에 상기 실시간으로 모니터링 되는 전압이 벗어나는 경우에, 상기 전압 인가부(500) 및 송풍팬(200)의 작동을 중지할 수 있다.

또한, 상기 제어기는 에어 유동 경로(a) 상에 설치될 수 있는 이온 체크기(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 이온 체크기는 상기 생성되는 수소 및 수산화 이온의 생성량을 실시간으로 체크하고 체크된 이온양을 제어기로 전기적 신호의 형태로 전송한다. 그리고, 상기 제어기는 상기 체크된 이온양에 따라 송풍팬(200)의 팬 회전 속도를 반비례되도록 팬 모터(미도시)의 구동을 제어할 수도 있다. 따라서, 이온의 생성량 불규칙하더라도 외부로 배출되는 이온의 양이 일정할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 저수조(300)에는 물의 수위를 감지하는 수위 센서(미도시)가 더 설치될 수 있고, 상기 수위 센서는 물의 수위를 감지하여 제어기로 전송한다. 따라서, 상기 제어기는 저수조의 내부에 저장되는 물의 수위가 기설정된 수위 이하를 이루는 경우에 외부로 별도의 알람 장치(미도시)를 통하여 알림과 아울러, 전압 인가부(500) 및 송풍팬(200)의 작동을 중지할 수 있다. 이에 따라, 저수조(300)의 물 보충 시기를 알람으로 외부로 알려줄 수도 있다.

100 : 살균 장치 몸체
200 : 송풍팬
300 : 저수조
310 : 위크들
400 : 전극
500 : 전압 인가부

Claims (8)

1. 터널 형상으로 형성되고, 에어 유동 경로를 형성하는 살균 장치 몸체; 및
   상기 살균 장치 몸체에 설치되며, 상기 에어 유동 경로를 기준으로 양측부에 서 서로 일정의 전압차를 이루게 하여 수증기를 전기적으로 차징(charging)함을 통하여 살균용 수소 및 수산화 이온을 생성하는 살균 이온 생성 모듈을 포함하고,
   상기 살균 이온 생성 모듈은,
   상기 살균 장치 몸체의 내부에 배치되며, 일정량의 물이 저장되고 금속 재질로 이루어지는 저수조와, 상기 저수조의 외주에 일정 간격을 이루어 일정 길이 돌 출되도록 형성되는 다수개의 위크들과, 상기 저수조와 마주보도록 배치되는 전극과, 상기 저수조로 고전압을 인가하고 상기 전극으로 상기 고전압과 상대 전위를 이루는 전압을 인가하는 전압 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
2. 터널 형상으로 형성되고, 에어 유동 경로를 형성하는 살균 장치 몸체; 및
   상기 살균 장치 몸체에 설치되며, 상기 에어 유동 경로를 기준으로 양측부에 서 서로 일정의 전압차를 이루게 하여 수증기를 전기적으로 차징(charging)함을 통하여 살균용 수소 및 수산화 이온을 생성하는 살균 이온 생성 모듈을 포함하고,
   상기 살균 이온 생성 모듈은,
   상기 살균 장치 몸체의 내부에 배치되며, 일정량의 물이 저장되고 금속 재질로 이루어지는 저수조와, 상기 저수조의 외주에 일정 간격을 이루어 일정 길이 돌 출되도록 형성되는 다수개의 위크들과, 상기 저수조와 마주보도록 배치되는 전극과, 상기 저수조로 고전압을 인가하고 상기 전극을 그라운드 전위를 이루도록 하는 전압 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 저수조에는 알코올이 더 포함되되,
   상기 알코올이 상기 저수조에 더 포함되는 경우에, 상기 물의 농도는 80%를 이루는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전압 인가부는,
   상기 위크들과 전기적으로 더 연결되며, 상기 저수조와 상기 위크들 중 어느 하나로 통전시키는 스위치가 더 구비하여, 상기 스위치를 사용하여 상기 저수조와 상기 위크들 중 어느 하나로 일정 전위를 인가하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 저수조는, 스테인레스 재질로 이루어지고,
   상기 위크들은 다공성 플라스틱과 다공성 금속 및 다공성 카본 중 어느 하나로 이루어지고,
   상기 전극은 금속 와이어와, 판상의 금속재와, 통전성 고분자와 통전성 종이 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 살균 장치 몸체의 일측부에는 상기 에어 유동 경로를 강제 유동시키도록 외부로부터 전원을 인가 받아 작동되는 송풍팬이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 살균 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 위크들의 끝단은 상기 위크들의 끝단면 기준으로 45도 상향 경사진 것을 특징으로 하는 살균 장치.

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