KR101790129B1 - 엘리베이터 스마트 공기살균기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엘리베이터 스마트 공기살균기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘리베이터에 특화되어 다수의 이용자들을 위해 쾌적하고 건강한 실내환경의 유지 및 관리할 수 있는 엘리베이터 스마트 공기살균기에 관한 것이다.
본 발명은 유동공간 및 고정공간에 부유 및 부착하고 있는 바이러스 및 박테리아 등 오염 물질을 실내에 설치된 살균 시스템을 통해서 플라즈마 이온 및 자외선 살균 및 이산화티탄에 의해 발생하는 Hydroxy Radical에 의해서 오염균을 사멸하고 미세한 입도의 Virus 까지 정화할 수 있도록, 원통형 탑 커버는 엘리베이터 바닥, 벽 또는 천정에 안착 또는 부착되는 바닥판과, 바닥판에 결합되는 덮개판과 연결되어 구성되고, 그 내부에는 UV 램프; 저온 하에서도 휘발성 화합 물질의 분해율이 높고 고효율 항균 기능을 가지고 있는 Photo-caltalyst Filter(광촉매 필터); 부직포, HEPA, 카본 중 하나 이상으로 이루어진 복합 Filter; 플라즈마 장치;를 포함한다.
본 발명은 유동공간 및 고정공간에 부유 및 부착하고 있는 바이러스 및 박테리아 등 오염 물질을 실내에 설치된 살균 시스템을 통해서 플라즈마 이온 및 자외선 살균 및 이산화티탄에 의해 발생하는 Hydroxy Radical에 의해서 오염균을 사멸하고 미세한 입도의 Virus 까지 정화할 수 있도록, 원통형 탑 커버는 엘리베이터 바닥, 벽 또는 천정에 안착 또는 부착되는 바닥판과, 바닥판에 결합되는 덮개판과 연결되어 구성되고, 그 내부에는 UV 램프; 저온 하에서도 휘발성 화합 물질의 분해율이 높고 고효율 항균 기능을 가지고 있는 Photo-caltalyst Filter(광촉매 필터); 부직포, HEPA, 카본 중 하나 이상으로 이루어진 복합 Filter; 플라즈마 장치;를 포함한다.
Description
본 발명은 엘리베이터 스마트 공기살균기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘리베이터에 특화되어 다수의 이용자들을 위해 쾌적하고 건강한 실내환경의 유지 및 관리할 수 있는 엘리베이터 스마트 공기살균기에 관한 것이다.
최근 건축물의 고층화, 대형화에 따라 승강기가 급속히 보급되고 있으며, 우리나라 건축법에서는 6층 이상으로 연면적이 2,000 m2 이상인 건축물의 경우 승강기들 설치하도록 되어 있다(건축법, 2011), 통상 승강기라 함은 수직이동 수단인 엘리베이터(이하'E/L), 에스컬레이터, 휠체어리프트 등을 말한다(승강기시설, 2009).
최근 국내 승강기 설치 누적대수는 1992년도 약 3.5만대에서 2009년도 약 40만대로 급속히 증가되고 있는 등 승강기는 현대인듈의 일상생활에 아주 밀접한 수직 이동수단으로 자리매김하게 되었고 또한 자동차산업과 같이 기술집약적 글로벌 산업으로 등장하고 있다.
하루 중 80%이상을 밀폐된 실내공간에서 거주하는 도시인들에게 실내공기질(IAQ)은 인체 건강과 매우 밀접한 관련성이 있어 최근 내외적으로 그 관심이 높아지고 있다. 다중이용시설, 학교교사 등을 비롯한 자동차, 주차장, 지하철, 선박 등 다양한 밀폐공간에서의 실내공기질 조사 연구가 최근 많이 보고되고 있다
한편 승객용 E/L는 자동차와 마찬가지로 일상생활에 아주 밀접한 수직 이동수단으로 특히, 밀폐된 공간에서 다수의 이용자들이 사용하는 실내공간임으로 쾌적하고 건강한 실내환경의 유지 및 관리가 반드시 필요할 것이다. 통상 E/L 이용자들의 탑승 공간인 CAR에서는 E/L 수직이동통로인 승강로의 내부공기가 CAR 외부천정에 설치되어 있는 환기팬(이하 "fan")을 통해 CAR 내부로 유입되는 환기방식이 대부분 적용되고 있다. 또한 승강로는 E/L 운행 안전상 밀폐된 공간으로 신선한 외부공기의 유입과 공기순환이 어려워 건축시공 당시부터 이후 지속적으로 빌생된 먼지등 실내공기오염물질이 쉽게 축적될 수 있다.
공기중의 오염된 부유물질들은 알레르기, 천식, 안구충혈, 두통 및 만성피로 등을 유발합니다. 우리가 숨 쉬고 있는 실내공기의 오염도가 실외공기보다 100배 이상 오염되었다는 것이다.
따라서, 도 1의 실내공기질관리법에 나타나 있는 바와 같이 다중이용시설, 학교교사 등을 비롯한 자동차, 주차장, 지하철, 선박 등 다양한 밀폐공간, 특히 승객용 E/L는 다수의 이용자들이 사용하는 실내공간임으로 쾌적하고 건강한 실내환경의 유지 및 관리되어야 할 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유동공간 및 고정공간에 부유 및 부착하고 있는 바이러스 및 박테리아 등 오염 물질을 실내에 설치된 살균 시스템을 통해서 플라즈마 이온 및 자외선 살균 및 이산화티탄에 의해 발생하는 Hydroxy Radical(-oh)에 의해서 오염균을 사멸하고 미세한 입도의 Virus 까지 정화하여, 실내 생활을 주로 하는 고위험군(영유아, 노약자) 및 다중 이용시설(엘리베이터, 전철, 버스, 학교, 도서관)을 이용하는 일반인에게 공기전염 및 유행성(수인성) 전염병을 예방하여 경제적 손실과 인적 손실을 미연에 방지할 수 있는 살균 시스템 개발을 목표로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광촉매 필터(Photo-catalyst Filter)는 (1)광촉매로 산화티탄(Tio2) 함유량이 3% 이상, (2) 산화티탄(Tio2)은 10% 이상 첨가된 광촉매로서 코팅면이 심한 백화현상에 유념하여 개발, (3) 광촉매 필터의 두께는 가능한 50mmT를 넘지 않도록 개발, (4) UV-C 파장의 자외선 1uW/cm2 이상 광원 장치 개발, (5) 필터 홀의 형상은 COL-GATE 형상 및 HONEY COMB 타입에 따른 효율적 개발, (6) PP 및 알루미늄 계열의 효율적 개발을 목표로 한다.
또한 본 발명은 컴팩트한 구성으로서 어떠한 엘리베이터 실내 환경에도 설치 및 사용이 편리하며 실내의 오염도를 줄일 수 있으며 기타 다양한 부가적 기능을 가지는 엘리베이터 스마트 공기살균기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 유동공간 및 고정공간에 부유 및 부착하고 있는 바이러스 및 박테리아 등 오염 물질을 실내에 설치된 살균 시스템을 통해서 플라즈마 이온 및 자외선 살균 및 이산화티탄에 의해 발생하는 Hydroxy Radical에 의해서 오염균을 사멸하고 미세한 입도의 Virus 까지 정화할 수 있도록, 원통형 탑 커버는 엘리베이터 바닥, 벽 또는 천정에 안착 또는 부착되는 바닥판과, 바닥판에 결합되는 덮개판과 연결되어 구성되고, 그 내부에는 UV 램프; 저온 하에서도 휘발성 화합 물질의 분해율이 높고 고효율 항균 기능을 가지고 있는 Photo-caltalyst Filter(광촉매 필터); 부직포, HEPA, 카본 중 하나 이상으로 이루어진 복합 Filter; 플라즈마 장치;를 포함한다.
상기 Photo-caltalyst Filter는 접촉-Catalytic 원리를 사용한다.
추가되는 공기유입구는 탑 커버 케이스의 측판에 마련되며 공기배출구는 덮개판에 마련되고, 다수의 작은 구멍으로 구성된 공기유입구는 바닥판, 내지 측판의 원주방향을 따라 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 탑 커버 내부의 각종 부품들은 바닥판 상에 설치되고, 탑 커버를 벽에 설치된 못에 걸어 고정시키거나 천정에 볼트로써 부착시킬 수 있도록 브라켓이 마련되며, 브라켓은 볼트 체결을 위한 부분으로 이용된다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 공기살균기는 지속적, 효율적인 정화 작용으로 개인 공간, 사무실, 차량 내부 공기 등 오염 부유 물질들을 + 이온에 의한 살균으로 30분만에 99% 세균을 완벽 살균한다.
또한 본 발명은 컴팩트한 구조에 의해 어떠한 엘리베이터 환경에도 편리하게 설치하고 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 엘리베이터 스마트 공기살균기의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 엘리베이터 스마트 공기살균기를 도시해 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기배출구를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 월 브라켓이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 월 브라켓이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 브라켓이다.
도 7은 본 발명의 분해도이도이다.
도 8은 본 발명의 효과를 도시한 도면이다.
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 엘리베이터 스마트 공기살균기를 도시해 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기배출구를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 월 브라켓이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 월 브라켓이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 브라켓이다.
도 7은 본 발명의 분해도이도이다.
도 8은 본 발명의 효과를 도시한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이온 클러스터는 산소분자 이온이 10∼60개 단위로 모인 집합체로 + 수소이온, - 산소이온, 과산화기, 화산화기가 결합하여 에너지를 갖고 있는 상태로 공기 중에 존재한다. 특히 자연 속에 폭포나 숲 같은 곳에 많이 존재하는데 번개가 치고 난후에는 이온클러스터가 공기 중의 악취분자, 미생물, 세균, 곰팡이균에 흡착하여 분해하는 성질이 있다. 이 원리를 이용해 탈취 및 살균 작용으로 쾌적한 공기를 만든다.
일반적으로 자외선은 파장의 종류에 따라서 다른 성질이 있어서 각각 중요한 활동을 하고 있다.
자외선 파장의 범위는 100nm∼ 400nm(나노메타, lnm = 10-7 cm)로 되어 있다.
100nm∼280nm 를 UV-C(단파), 280nm∼315nn를 UV-B(중파), 315nm∼400nm를 UV-A(장파)로 분류하고 있다. 이러한 파장을 인공적으로 가장 효율적으로 만든 수단으로서, 각종의 자외선 램프가 이용되며 그 중 자외선 살균램프는, UV-C(단파)의 자외선 중에서 가장 살균력이 강한 253.7nm의 자외선이 풍부하게 발생하는 램프이며, 자외선에 의한 살균은 세균, 바이러스, 곰팡이 등의 대부분의 세균에 대해 효과적이다. 살균램프를 점등시키는 것만으로 살균할 수 있기 때문에 사용방법이 간단하고 설치비와 유지비도 싸고 경제적이다. 또한, 살균램프는 이러한 특성을 살려서 식품, 의료, 화장품, 전자공업 등 많은 분야에서 고도의 살균방법으로 활용됨과 동시에 실내의 공기살균 등으로 사용할 수 있다.
아래는 UV 램프, 접촉-Catalytic 원리를 사용하여 저온 하에서도 휘발성 화합 물질의 분해율이 높고 고효율 항균 기능을 가지고 있는 Photo-caltalyst Filter(광촉매 필터), 부직포, HEPA, 카본 중 하나 이상으로 이루어진 복합 Filter, 플라즈마 장치 등을 포함하는 엘리베이터 스마트 공기살균기의 입력과 출력 사양 등을 표시한 것이다.
(1) 입력 사양 / AC 100 ~ 220 V, 70mA
(2) 출력 사양 / 출력 전압 : 90 ~ 264VAC
(3) UV 램프/ 100 W 이내 4 ~ 6 개 사용
(4) 사이즈 : 직경 -> 25.5, 길이 -> 330 - 436 [mm]
코일형 및 연결형 제품 개발
(5) UV 램프 Current : 0.230 Voltage 46V
Photo-caltalyst Filter(광촉매 필터)는 접촉-Catalytic 원리를 사용하여 저온 하에서도 휘발성 화합 물질의 분해율이 높고 고효율 항균 기능을 가지고 있어 대장균, 황색 포도상 구균에 대한 향균 탈취 효율이 95%이상이다.
촉매의 성분이 Medium 작용을 하여 촉매 성분 변화가 없기 때문에 재생을 하지 않고도 오랜 기간 사용이 가능하며 전기나 열 에너지 소모가 필요 없기 때문에 사용 비용 절감이 가능하며 또한 기본 자재의 수명이 영구(永久)성을 갖고 있어서 일반 촉매 기본자재와 같은 노화성 같은 문제를 해결하였다.
필터방식 공기 청정기는 복합 Filter 방식(부직포, HEPA, 카본 등)으로, 복합 Filter를 이용한 집진방식으로 살균이 아닌 집진 방식이고, 주요기능으로는 먼지 집진 및 입도가 큰 생물 포집 기능이 있고, 성능은 집진 성능으로 미세먼지 99.7%포집한다.
본 발명의 방식은 플라즈마를 이용한 플레이트 살균 및 이온 방식이고, 주요 기능으로는 바이러스, 박테리아, 유해 화학물질 제거 기능이 있고, 집진 성능은 미세먼지 99.7% 포집이 가능하다.
본 발명의 장점으로는 입도와 상관없이 살균 가능하여, 유해화합물 제거성능이 우수하며 유지보수가 저렴하다.
탑 커버(1)는 엘리베이터 바닥, 벽 또는 천정에 안착 또는 부착되는 바닥판(2)과, 바닥판에 결합되는 덮개판(3)과 연결되어 구성될 수 있다. 바닥판(2)은 그의 가장자리에 일체형 또는 분리형으로 형성되는 통형상의 측판을 포함할 수 있다.
덮개판(3)과 바닥판(2)은 원터치식, 나사식 또는 볼트체결방식 등 다양한 방법에 의해 조립될 수 있다. 물론, 측판 또한 바닥판에 대해 원터치식, 나사식 또는 볼트체결방식 등 다양한 방법에 의해 조립될 수 있다.
탑 커버(1) 내부의 각종 부품들은 바닥판(2) 상에 설치되고 있다. 탑 커버(1)를 벽에 설치된 못에 걸어 고정시키거나 천정에 볼트로써 부착시킬 수 있도록 브라켓(4)이 마련될 수도 있다. 즉, 브라켓(4)은 볼트 체결을 위한 부분으로 이용될 수 있다.
탑 커버(1)에는 공기유입구 또는 공기배출구(5, 6)가 마련된다. 공기유입구는 탑 커버(1) 케이스의 측판에 마련되며 공기배출구는 도시된 바와 같이 덮개판에 마련될 수 있다. 다수의 작은 구멍으로 구성된 공기유입구는 바닥판, 내지 측판의 원주방향을 따라 마련되고, 공기배출구 역시 덮개판의 중심부를 기준으로 하여 배치된 다수의 작은 구멍들로 구성된다. 공기유입구와 공기배출구는 서로 이격되어 있으며 나아가 방향을 달리하여 개방되도록 하는 것이 바람직할 것이다.
이 외에도 도 4의 월 브라켓(22)이나, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 월 브라켓(12)과 플라즈마 브라켓(32)을 추가로 설치할 수 있다.
본 발명은 위상 제어부의 위상제어 방법을 사용하여 탈취 및 살균 작용으로 쾌적한 공기 또는 플라즈마를 분사시키는 플라즈마 장치의 분사 펌프의 속도를 비례 제어 시 살균 속도 또는 플라즈마 생산 속도에 비례하게 분사 펌프의 구동속도를 제어할 수 있어 분사 펌프의 진동소음을 저감시킬 수 있고, 적당한 플라즈마 농도를 유지할 수 있다.
또한 분사 펌프를 위상 제어 방식에 따라 전환 완결 시점보다 일정 시간 전/후에 천천히 온/오프 동작시킴으로써 전환이 정확하고도 안정되게 이루어질 수 있도록 한다.
또한 위상 제어부와 PID 제어부 등을 통한 급속 플라즈마를 순간적으로 생산함으로써 에너지 절감과 일정 온도 이상의 증기 생산 시간을 단축할 수 있다.
또한 플라즈마 장치에 Ziegler-Nichols 방법을 이용한 PID 이득 조정법을 사용할 수 있는데, 전력이 부족할 경우 Ziegler-Nichols 방법에는 25%의 감쇠비를 기본으로 하여 PID 이득을 조절하는 방법과 안정한계상태에서 이득을 조절하는 방법이 이용되며, 전력 부족량은 전력회생형 인버터로 채울 수도 있다.
또한 플라즈마 장치의 빈번한 기동 정지에 따른 일정한 농도의 플라즈마 공급 부족에 차질을 방지하기 위하여, 일정 사이클을 유지하기 위하여 딜레이 타이머를 설치하여 설정된 정지 시간에 도달한 후 일정시간(약 180초) 운전 후 정지하도록 한다.
1 : 탑 커버
2 : 바닥판
3 : 덮개판
2 : 바닥판
3 : 덮개판
Claims (4)
- 유동공간 및 고정공간에 부유 및 부착하고 있는 바이러스 및 박테리아 등 오염 물질을 실내에 설치된 살균 시스템을 통해서 플라즈마 이온 및 자외선 살균 및 이산화티탄에 의해 발생하는 Hydroxy Radical에 의해서 오염균을 사멸하고 미세한 입도의 Virus 까지 정화할 수 있도록, 원통형 탑 커버는 엘리베이터 바닥, 벽 또는 천정에 안착 또는 부착되는 바닥판과, 바닥판에 결합되는 덮개판과 연결되어 구성되고, 그 내부에는, UV 램프; 저온 하에서도 휘발성 화합 물질의 분해율이 높고 고효율 항균 기능을 가지고 있는 Photo-caltalyst Filter(광촉매 필터); 부직포, HEPA, 카본 중 하나 이상으로 이루어진 복합 Filter; 플라즈마를 생성하는 플라즈마 장치;를 포함하되,
상기 Photo-caltalyst Filter는 접촉-Catalytic 원리를 사용하고,
추가되는 공기유입구는 탑 커버 케이스의 측판에 마련되며 공기배출구는 덮개판에 마련되고, 다수의 작은 구멍으로 구성된 공기유입구는 바닥판, 내지 측판의 원주방향을 따라 마련되며,
탑 커버 내부의 각종 부품들은 바닥판 상에 설치되고, 탑 커버를 벽에 설치된 못에 걸어 고정시키거나 천정에 볼트로써 부착시킬 수 있도록 브라켓이 마련되며, 브라켓은 볼트 체결을 위한 부분으로 이용되고,
위상 제어부의 위상제어 방법을 사용하여 탈취 및 살균 작용으로 쾌적한 공기 또는 플라즈마를 분사시키는 플라즈마 장치의 분사 펌프의 속도를 비례 제어 시 살균 속도 또는 플라즈마 생산 속도에 비례하게 분사 펌프의 구동속도를 제어할 수 있어 분사 펌프의 진동소음을 저감시키며,
상기 분사 펌프를 위상 제어 방식에 따라 전환 완결 시점보다 일정 시간 전/후에 온/오프 동작시킴으로써 전환이 이루어지고, 위상 제어부와 PID 제어부를 통한 급속 플라즈마를 생산하고, 상기 플라즈마 장치에 Ziegler-Nichols 방법을 이용한 PID 이득 조정법을 사용하여, 전력이 부족할 경우 Ziegler-Nichols 방법에는 25%의 감쇠비를 기본으로 하여 PID 이득을 조절하며,
상기 플라즈마 장치의 기동 정지에 따른 일정한 농도의 플라즈마 공급 부족에 차질을 방지하기 위하여, 일정 사이클을 유지하기 위하여 딜레이 타이머를 설치하여 설정된 정지 시간에 도달한 후 일정시간 운전 후 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 스마트 공기살균기.
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