KR101868856B1

KR101868856B1 - 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치

Info

Publication number: KR101868856B1
Application number: KR1020160094794A
Authority: KR
Inventors: 김부열
Original assignee: 운해이엔씨(주)
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2018-07-23
Also published as: KR20180012367A

Abstract

본 발명은 거주나 사무 공간 내부 및 각종의 접객 업소, 작업장 등에서 활용 가능한 양자에너지 및 산화질소를 활용한 공기 정화장치를 개시한다. 본 발명은 실외의 공기를 흡인하여 집진하고 여과하고 이를 고압 방전 공간을 통과시켜 이온화, 여기, 산화, 환원 반응을 유도한 후에 이에 양자에너지를 인가하여 실내로 공급함으로써 산소 및 수산기 이온을 활성화하여 공기중의 오염물질을 제거하고 부유 공기중의 세균 및 바이러스 살균율을 향상시킴과 아울러 특히 실내로 공급되는 공기중에 양자에너지를 조사함으로써 산화질소와 산화질소에 포함된 미량의 아산화질소가 해리된 후 환원되면서 산화질소로 재생성되도록 함으로써 산화질소의 순도를 높이고 수율을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치{Air Cleaner built-in Quantum Energy Generator}

본 발명은 거주나 사무 공간 내부 및 각종의 접객업소, 작업장 등에서 활용 가능한 공기 정화장치에 관한 것으로, 특히 본 발명은 실외의 공기를 흡인하여 고전압방전부에 의하여 부유 공기중의 세균 및 바이러스 살균률을 향상시킴과 아울러 양자에너지를 조사함으로써 산화질소를 재생성하여 산화질소 농도를 높이고 순도를 향상시킬 수 있도록 하여서 된 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치를 개시한다.

주지하는 바와 같이, 산업화에 따른 경제발전에 의하여 인간의 생활환경 및 거주 방식에 많은 변화를 가져오게 되었고, 정보통신 기술의 발달로 실내에서 거주시간이 증가함에 따라 실내 공기오염이란 새로운 환경문제가 나타나게 되었다.

이와 같이 실내 등의 제한된 공간 내에 오염된 공기가 생성되면, 시간이 지날수록 오염물질의 순환으로 오염물질의 농도가 증가되어 각종 분진을 비롯해 감염성 세균 및 곰팡이 등의 미생물학적 유해인자에 실내 거주자가 노출되어 전신피로, 불쾌감, 두통, 호흡기계통, 피부계통 감염성질환과 과민성 질환이 발생될 수 있다.

또한, 이러한 실내공기의 오염은 고령의 환자 및 면역억제 상태의 환자에게 감염의 위험성을 증가시킬 수 있고, 실내 공기질의 오염에 의한 각종 유해물질의 흡입과, 업무상 스트레스, 혈액순환장애는 환자 및 실내 거주자들의 인체 내 활성산소(Reactive Oxygen Species) 수치를 증가시켜 건강에 나쁜 영향을 주는 것으로 연구결과가 보도되고 있다.

상기와 같이 증가된 활성산소는 호흡과정에서 몸속으로 들어간 산소가 체내에서 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정에서 생성되어 생체 조직을 공격하고 세포를 공격하여 지질과 단백질, 핵산(DNA, RNA)을 파괴하며 여러 가지 효소기능을 저해하여 각종질병(암, 노화 등)을 촉진할 뿐만 아니라, 이 외에도 신경 전달물질인 DOPAMINE SEROTOMIN, ACETYL-CHOLINE에도 영향을 미치며, ACETYL-CHOLINE ESTERASE에도 같은 영향을 미치어 면역기능을 현저하게 저하시키는 것으로 알려져 있다.

한편, 인체 내 활성산소 수치를 감소시키는 항산화(SOD) 작용과 혈관을 확장하여 심혈관 계통의 건강을 증진시키는데 산화질소(NO)가 기여한다는 연구결과에 따라 1980년대부터 이에 대한 연구가 본격적으로 시작되어 왔다.

특히, 이와 같은 산화질소의 연구는 내피 세포 유래 평활근 이완인자(EDRF)의 발견에서 비롯되는데, 혈관의 내피 세포에서 미지의 강력한 혈관 이완인자(EDRF)가 생산된다는 보고가 있었고, 이 EDRF의 실체가 산화질소(NO)라는 것이 증명되었다.

산화질소(NO)는 L-아르기닌에서 일산화질소(NO) 생성요소(NITRIC-OXIDE SYNTHASE : NOS)에 의해 L-시트룰린과 같이 생산되며, 인체 내에서 작용은 혈관계에서 혈관 내피세포에서 생성되어 혈관 평활근의 구아닐산 고리화 효소를 활성화하고 고리형 GMP를 생산하여 혈관을 이완시킨다는 연구 결과가 보도된 바 있고, 그 연구가 진행됨에 따라 산화질소(NO)가 심혈관계에서 핵심적인 역할을 수행하는 신호 전달 분자일 뿐만 아니라 그 외에도 여러 가지 다른 기능도 수행한다는 사실이 잇달아 밝혀졌다.

또한, 산화질소(NO)는 현재 감염에 대항하는 신경계의 신경전달물질, 혈압조절인자, 여러 신체기관의 혈류 조절인자 등 다양한 역할을 수행하는 것으로 알려 졌으며, 산화질소(NO)는 거의 모든 생명체에 존재하여 서로 다른 다양한 종류의 세포에 의해 생성된다는 심층적인 연구 공로를 인정받아 1998년 로버트 F. 피치코트, 루이스 이그나로, 폐리드 뮤라드 박사 등 3명은 카롤린스카 연구소 노벨상 선정 위원회로부터 "심혈관계에서 신호전달분자로 일산화질소(NO : NITRIC OXIDE)를 발견"한 공로를 인정해 노벨 생리의학상을 수상했다.

그러나, 이러한 산화질소는 의해 혈관 내피 세포에서 인체 생리작용에 필요한 충분한 양을 스스로 생성하지 못하기 때문에 외부에서 여러 가지 수단에 의해 직ㅇ간접적으로 공급을 받아야 한다. 한편, 양자에너지 발생장치는 Tesla에 의해 고안된 것으로 철심이 없는 2개의 원통에 하나는 오른쪽 감기를 하고 다른 하나는 왼쪽감기를 한 다음 각각의 코일에 전원을 공급하여 전류의 방향도 반대방향으로 흐르게 하면 코일 주변으로 상반되는 방향으로 자기장이 생성되어 두 개의 자기장이 중첩, 상쇄되면서 자장의 세기가 0이 되는데, 이와 같이 자기장이 상쇄되면서 새로운 에너지가 출현하는 것을 발견하였고, 과학자들은 이 에너지는 비헤르쯔파(Non-Hertzian Wave) 또는 양자에너지 또는 스칼라 에너지라 지칭하였다.

또한, Moebius는 Tesla Coil의 코일 감는 방법을 철심이 없는 원통에 두 개의 코일을 ∞ 방식으로 감는 방식으로 변경하고. 또한 전류도 서로 반대방향으로 흐르게 하는 방법으로 Moebius Coil이라 하였고, 기존의 Tesla Coil에서 생성된 양자에너지 장이 유입된 전류와 동일한 주파수를 가지는 반면에 개선된 Moebius Coil은 생성된 양자에너지 장이 특정 주파수에 증폭, 상쇄, 간섭 등에 의하여 조합된 조화함수의 집합으로 생성되게 하였다.

그러나, 실내 공기질의 오염, 식생활에서의 영양소 섭취 결핍, 운동부족, 과로, 약물 복용 등 여러 가지 원인과 실내에 설치된 가전기기 등의 전자장치에서 발생되는 100Hz 이하의 초저주파도 인체에 유해하며( Punrich, 1984), 이러한 유해환경에 노출된 환자 및 실내 거주자들은 각종 유해물질의 흡입과, 업무상 스트레스, 혈액순환장애에 의하여 인체 내 활성산소(ROS)수치를 증가시켜 건강에 악영향을 끼친다.

이러한 유해환경에 노출된 재실자의 건강장애를 예방하고 건강을 증진하는 방법 중의 하나는 주기적인 운동과 Moebius Coil에서 생성된 양자에너지를 공급하여 상기 인체에 유해한 100Hz 이하의 초저주파 차단이 가능한 저주파 차폐막(Shield)이 형성되어 재실자를 보호한다.

그러나, 오염된 공기가 생성되면, 시간이 지날수록 오염물질의 순환으로 그 농도가 증가되어 각종 분진을 비롯해 감염성 세균 및 곰팡이 등의 미생물학적 유해인자에 노출되어 전신피로, 불쾌감, 두통, 호흡기계통, 피부계통 감염성질환과 과민성 질환이 발생될 수 있으며 스트레스가 증가하고, 혈액순환 장애 및 체내 활성산소 수치가 증가되면서 면역체계가 현저하게 저하되어 각종 질병이 발병 될 수 있어, 제한된 공간내의 공기오염은 재실자의 건강상 유해원인으로 작용하므로, 이에 대한 대책이 시급한 실정이다.

그러므로, 제한된 실내 공간내의 공기를 정화하기 위하여 전압을 승압하고, 승압된 고전압을 전극판에 공급하여 고전압이 인가된 전극판 사이로 정화하고자 하는 공기를 통과시켜 공기를 정화하는 방식의 공기정화기가 제안되고 실용화되었으며, 그 예를 대한민국 공개실용신안공보 실1999-0022435(고안의 명칭: 공기정화기의 방전장치; 이하 '인용고안'이라 함)에 의하여 살펴 볼 수 있다.

아울러, 대한민국 등록실용신안 20-0450974(고안의 명칭: 공기 청정 기능을 갖는 음이온 발생기; 이하 '인용고안2'라 함)를 살펴보면 이는 도1로 보인 바와 같이 전압모듈로부터 음의 고압출력을 인가받아 음이온을 발생시키도록 상기 집진판(210)과 근접하게 설치된 탄소브러쉬(C) 및 탐침전극(220)을 구비하여 고전압모듈로부터 공급되는 고압을 공기중에 방전시켜 음이온(Anion)을 발생시킨다.

이러한 인용고안 1,2의 전극에 의하여 발생되는 음(-)이온 전하는 미립자로서, 금속의 탐침전극(220)과 집진판(210) 사이에 고전압을 걸어주어 탐침전극(220)과 집진판(210) 사이에서 발생하는 스파크를 이용하여 전기분해 방식으로 음이온을 발생시키게 된다.

이러한 음이온은 대기중에 존재하는 휘발성유기화합물이나 악취 유발 성분의 크러스터를 파괴시킴으로써 악취를 제거 할 수 있으나 탐침전극(220)과 집진판(210) 사이에서 방전으로 인한 음이온이 발생되는 과정에서 불가피하게 오존도 함께 발생하는데, 오존의 발생량은 음이온의 발생량에 비례하여 발생하게 되며, 음이온의 발생량이 증가함에 따라 오존의 발생량도 함께 증가하게 되는 문제점이 있는 것이다.

대한민국 등록실용신안 20-0450974(고안의 명칭: 공기 청정 기능을 갖는 음이온 발생기)

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 음이온을 발생시키는 방법이 아닌 고전압발생기에 의하여 질소와 산소 그리고 수소의 공유결합을 분해할 수 있는 높은 수준의 전자(電磁)에너지를 가하여 줌으로써 질소원자와 산소원자, 질소이온과 산소이온, 수소 양이온, OH-Radical 및 산화질소(NO)가 생성되도록 하고, 이러한 활성기체가 전열교환기 내부에 일체로 설치된 양자에너지 발생기를 통과한 후 실내로 유입되도록 함으로써 양자에너지 조사에 의하여 활성기체의 활성도를 향상시켜 오염물질 정화 및 살균력을 높일 수 있도록 한 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치를 제안한다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 급기수단을 통하여 외부에서 흡인된 공기에 높은 수준의 전자에너지를 인가하여 질소, 산소, 수소간의 공유결합을 분해하고, 즉시 양자에너지가 조사되는 전열교환기를 통과시킨 후 실내로 급기 되도록 하거나, 실내에서 흡인된 공기에 양자에너지를 조사한 후 재차 실내로 급기 되도록 한 것이다.

이와 같이 하여 본 발명은 외부에서 공기를 흡인하여 도입하는 경우와 실내의 공기를 순환시키는 경우에 공기가 열교환을 위한 전열교환기를 통과하는 과정에서 양자에너지를 조사하여 줌으로써 전기화학적 반응에서 생성되는 산소이온(O),수산이온(OH-Radical), 히드록실 이온(OH-Radical)등이 높은 수준으로 활성화되어 실내로 도입되는 공기중의 오염물질을 제거하고, 부유세균 및 바이러스를 살균하여 공기질을 개선하고 유해세균의 살균함과 아울러 산화질소를 공급하여 재실자의 건강을 유지, 보호할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

도1은 종래의 공기 청정 기능을 갖는 음이온 발생기 구성을 보인 회로도.
도2는 본 발명에 의한 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치의 구조를 보인 것으로, 실외공기가 실내를 순환하여 배기되는 상태를 보인 설명도. 도3은 본 발명에 의한 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치의 구조를 보인 것으로, 실내공기가 본 발명의 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치를 중심으로 실내 순환되는 작동을 보인 설명도.
도4는 본 발명에 의한 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치의 전열교환기의 구조를 보인 측면도.
도5는 발명에 사용되는 전열교환기의 구조를 보인 분해 사시도.
도6은 본 발명에 사용되는 전열교환기의 외관을 보인 사시도.
도7은 본 발명에 의한 전열교환기의 급기채널과 배기채널의 공기 이동 상태를 보인 설명도.
도8은 본 발명에 의한 전열교환기의 일부를 보인 설명도.
도9는 본 발명에서 발열체를 구동하기 위한 전기적 구성을 보인 설명도.
도10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전열교환기의 급기채널과 배기채널을 보인 설명도.
도11은 본 발명에서 슬라이딩도어(103)와 플랩을 구동하기 위한 전기적 구성을 보인 설명도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치의 전체적인 구성을 도2 및 도3으로 도시하였다.

도2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 도 2로 도시한 실시예에서 실외공기가 유입되고 본 발명에 의한 설비를 거친 후 실내를 순환하여 배기되도록 할 수 있다.

이러한 실시예에서는 하우징(100) 내부에 설치된 전열교환기(800)를 중심으로 4개의 섹터가 분리되어 있으며, 실외급기관(200)으로 유입된 공기가 전열교환기(800)의 급기채널(804)을 거쳐 실내급기관(600)으로 배출되고, 실내급기관(600)을 통하여 실내로 유입된 공기는 실내를 순환한 후 실내배기관(700) 및 실내배기관(700)의 내측에 설치된 제1고전압 방전부(500)을 거쳐 전열교환기(800)의 배기채널(805)로 유입되고 배기팬(102)을 거쳐 실외배기관(400)으로 배출되도록 한다. 이러한 과정에서 플랩(104)는 실외급기관(200)과 실외배기관(400) 사이를 차단하고 있는 것이며, 슬라이딩도어(103)가 하우징(100) 내부의 해당 섹터와 실외급기관(200) 및 실외배기관(400)이 연통되도록 작동하게 된다.

즉, 본 발명에서는 실외급기관(200)을 통하여 외부에서 흡인된 공기를 제진부(300)에 통과시켜 외부 공기에 함유된 미세분진, 먼지 등 각종 이물질을 여과 또는 전기 집진 방식으로 제거한다.

이어서, 제진부(300)에 의하여 이물질이 제거된 공기에 고전압 발생기에서 높은 수준의 전자에너지를 인가하여 질소, 산소, 수소간의 공유결합을 분해시킨 후 양자에너지가 조사되는 전열교환기(800)의 급기 채널에 통과시킨다.

이러한 급기채널(804)의 상하에는 절연층에 매설된 1쌍의 뫼비어스코일이 상하에 배치되도록 하며, 이러한 급기 채널은 도4 내지 도8로 보인 바와 같이 다수의 급기채널(804) 상하에 배치된 절연층에 매설된 1쌍의 뫼비어스코일이 복수개 배치됨으로써 단시간에 다량의 공기에 양자에너지가 조사될 수 있는 것이다.

이와 같이 하여 양자에너지가 조사된 공기는 양자에너지의 조사에 따라 산소 및 수산기 이온을 활성화하여 오염물질을 제거하고 부유 공기중의 세균 및 바이러스를 살균하여 급기팬(101)을 거쳐서 실내로 정화된 공기를 공급하게 되는 것이다.

아울러, 본 발명에서는 실내급기관(600)으로 급기되는 공기의 온도가 낮은 경우 실내 거주자가 느끼게 되는 콜드 드래프트(Cold Draft) 현상을 방지하기 위하여 설정된 온도로 공기를 가열할 수 있도록 하였다.

이를 위하여 본 발명에서는 도9로 보인 바와 같이 온도센서모듈(109)의 출력신호값과 사용자가 임의로 조정가능한 가변저항(125)에 의한 값이 A/D 변환기(115)에 의하여 변환된 후 마이크로콘트롤러(113)의 입력포트에 인가되도록 함으로써 마이크로콘트롤러(113)가 상기 가변저항값에 의한 설정온도를 산출하고 현재 온도센서모듈(109)에서 출력되는 실내배기관과 실내급기관(600)의 온도를 검출하여 실내의 온도가 설정 온도 범위보다 낮은 것으로 판정된 경우에 한하여 전력구동부(114)를 제어함으로써 로핀(106)이 구비된 히터(107)에 의하여 공기를 적절한 온도로 가열한 후 제2고전압 방전부(500)로 공급하도록 제진부(300) 후방에 발열체(108)를 설치할 수 있다.

이를 위하여 본 발명은 제진기를 통과한 공기가 통과하는 위치에 다수의 상기 히터(107)에 로핀(106)이 고정된 밴딩관을 배치하고, 히터(107) 내부에 니크롬선 등 발열체(108)를 내장하며, 상기 실내급기관(600) 및 실내배기관(700)의 일측에 온도센서모듈(109)을 설치하고, 상기 온도센서모듈(109)에 의하여 계측된 온도값이 설정 온도 범위보다 낮은 경우 상기 발열체(108)에 전력공급이 실시되도록 마이크로콘트롤러(113) 및 전력구동부(114)로 구성된 온도제어장치(105)가 구비된다.

특히, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 제1,2고전압 방전부(500)에서 1㎸ 에서300㎸ 까지 설정된 고전압을 발생시키며, 이러한 고전압은 방전전극(501) 및 접지전극(502) 사이에 인가되는 것으로, 고전계전자에너지가 공기에 가하여 지므로 전기화학적 반응으로 공기중의 산소분자, 질소분자, 수증기의 물분자 및 오염불질 분자의 공유결합을 분해하여 오염된 공기를 정화하게 된다.

즉, 고전계전자에너지가 공기에 가하여 지므로 전기화학적 반응으로 산소이온(O),수산이온(OH-Radical), 히드록실 이온(OH-Radical) 등의 활성기체가 공기중 부유되는 세균 및 바이러스를 살균하게 되는 것이다.

아울러, 본 발명에서는 상기한 공기에 가하여 지는 고전계전자에너지에 의하여 방전공간을 형성하게 되므로 이러한 방전 공간의 공기 중 79%의 성분을 구성하는 질소분자(N₂) 및 산소분자(O₂)가 상기 방전 전극에 의한 고전압으로 인하여 질소분자 및 산소분자의 공유 결합이 분해되어 질소 원자 및 산소 원자로 분해된다.

이에 따라, 질소원자와 산소원자가 급속한 이온반응을 일으키면서 산화질소(NO)와 미량의 아산화질소(N₂O) 및 이산화질소(NO₂)를 생성하게 되는 것이며, 이때의 해리, 이온화, 산화, 환원 반응은 다음과 같이 이루어 질 수 있는 것이다.

먼저, 해리반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.

1) e + O₂→ O + O + e

2) e + N₂ → N + N + e

3) e + O₂ → O^-+ O

또한, 이온화반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.

1) e + N₂ → N + N⁺ + 2e

2) e + N₂ → N₂ ⁺ + 2e

3) e + O₂ → O + O⁺ + 2e

4) e + O₂ → O₂ ⁺ + 2e

또한, 산화반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.

1) e + O₂ → O + O

2) O + NO + M → NO₂ + M

3) O + H₂O → OH + OH

4) OH + NO₂ → HNO₃

또한, 환원반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.

1) e + N₂ → e + N + N

2) N + NO → N₂ + O

이와 같이 방전공간(204)을 경유하면서 생성된 산화질소(NO)와 미량의 아산화질소(N₂O) 및 이산화질소(NO₂) 등은 급기팬(101)의 작동에 따라 전열교환기(800)측으로 이동하게 된다. 이와 같이 하여 제2고전압 방전부(500)의 방전공간을 거친 산화질소(NO)와 미량의 아산화질소(N₂O) 및 이산화질소(NO₂) 등은 급기팬(101)에 의한 배출력으로 전열교환기(800)의 급기채널(804)을 통과하면서 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802) 사이를 통과하게 되는 것이다.

이러한 본 발명에서의 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)은 권선 방향이 반대인 형태로 제작되며, 동일한 주파수, 동일한 전압 및 전류를 갖는 전원을 연결하여 줌으로써 상측 뫼비어스코일(801)에 의하여 형성되는 자장과 하측 뫼비어스코일(802)에 의하여 형성되는 자장의 방향이 서로 반대로 되어 상쇄됨으로써 전체 자장은 제로가 될 것이나 실제로는 잠재 에너지(Subtle Energy; 이하 "SE"라 함)가 발생하게 되며, 이러한 SE는 양자에너지로서 스칼라(Scalar)에너지 또는 비 헤르쯔(non-Hertzian) 등으로도 호칭되나 본 발명에서는 양자에너지로 통칭하기로 한다.

본 발명에서는 상기한 바와 같이, 제1고전압 방전부(500)를 거치면서 생성된 산화질소(NO)와 미량의 아산화질소(N₂O) 및 이산화질소(NO₂) 등이 전열교환기(800)의 다수의 급기채널(804)을 통과하면서 상기한 바의 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)에 의하여 형성되는 양자에너지 조사 공간을 통과하게 되는 것이다.

이와 같이 하여 전열교환기(800)에 의한 급기채널(804)에서 양자에너지가 조사되면서 산화질소와 산화질소에 포함된 미량의 아산화질소, 이산화질소가 해리된 후 환원되면서 산화질소로 재생성되도록 함으로써 산화질소의 수율을 향상시키게 되는 것이며, 상기 양자에너지 조사 공간을 거친 산화질소는 양자에너지를 흡수한 후 양자에너지발생기에서 배출된 산화질소(NO)및 부산물인 아산화질소 (N₂O), 이산화질소(NO₂)를 촉매물질을 이용한 촉매반응수단으로 제거된 후 배기팬(102)을 거쳐 실내로 배출될 수 있는 것이다.

아울러, 본 발명에서는 편의상 절연층에 매설된 뫼비어스 코일을 예시하였으며 도면에서는 전선을 도시하여 권선 방향이 반대임을 표시하였으나, 실제로는 매설된 상태이어서 육안으로 관찰되지 않는 것이나 편의상 실선으로 도시하였다.

또한, 본 발명에서는 양자에너지를 발생시키기 위하여 뫼비어스코일을 예시하였으나 필요에 따라서는 테슬라(Tesla) 코일(일명 "무유도 토로이드(Toroid) 코일"로도 칭함.) 등 "무자장 코일"을 사용할 수도 있는 것이다. 이외에도 양자에너지 발생수단으로는 제동복사(制動輻射 , bremsstrahlung)방식 양자에너지 발생수단 또는 고온열분해 공정에 의한 양자에너지 발생수단 등 다양한 양자에너지 발생수단으로 대체될 수 있는 것이므로 더 이상의 양자에너지 발생수단에 관한 기술은 생략하기로 한다.

이와 같이 하여 본 발명은 실내에 공급되는 공기가 제진부(300)를 통과하면서 미세분진, 먼지 등이 제거되고 외부 공기의 온도가 낮은 경우 온도제어장치(105)의 온도센서모듈(109)로 이를 감지하여 발열체(108)가 발열하도록 하여 온도를 적정한 상태로 유지시키며 제2고전압 방전부(500)에 의하여 생성되는 방전공간에서 산소이온(O),수산이온(OH-Radical), 히드록실 이온(OH-Radical) 등의 활성기체가 공기중 부유되는 세균 및 바이러스를 살균하도록 하고, 전열교환기(800)의 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)에 의하여 생성되는 양자에너지가 산화질소(NO)와 미량의 아산화질소(N₂O) 및 이산화질소(NO₂)에 가하여 지도록 함으로써 아산화질소, 이산화질소가 해리된 후 환원되면서 산화질소로 재생성된 후 급기팬(101)을 거쳐 실내 공간으로 다량의 산화질소를 배출시켜 줌으로써 미세분진, 먼지, 세균, 바이러스가 제거된 양질의 공기를 공급할 수 있게 되고, 특히 본 발명에 의하면 양자에너지를 활용하여 심혈관계에서 감염에 대항하는 신경계의 신경전달물질, 혈압조절인자, 여러 신체기관의 혈류 조절인자로서 등 다양한 역할을 수행하는 산화질소(NO)가 풍부한 공기를 실내 거주자들에게 공급할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 이러한 본 발명에 사용되는 뫼비어스 코일에 가하여 지는 주파수는 1 KHz ~ 100KHz 의 범위로 하는 것이 양자 에너지 복사 레벨을 최대로 할 수 있음이 실험적으로 확인되었다.

아울러, 본 발명에서는 도2에서 확인되는 바와 같은 배기팬(102)에 의하여 전열교환기(800)의 배기채널(805)에 음압을 발생시키게 되는 것이며, 이에 따라 배기채널(805)과 연통된 실내배기관(700)에 음압이 발생되어 실내의 공기를 흡기하는 것이다.

이에 따라, 실내 거주 공간을 순환한 공기는 실내 배기관을 통하여 배기채널(805)로 유입되고 배기팬(102)에 의하여 여과 또는 전기 집진방식으로 실내에서 발생된 미세분진, 먼지 등을 제거하는 제진부(300)를 거쳐 실외배기관(400)으로 배출되는 것이다.

아울러, 본 발명은 도3으로 도시한 바와 같이 외부 공기의 유입이나 실내 공기의 유출 없이 실내의 공기에 포함된 유해세균, 바이러스 등을 살균하고 산화질소 함량을 높여 줌으로써 정화되고 재실자의 건강을 보호하고 생리 활성화에 기여하며, 실내의 냉,난방 등 공조(空調) 설비 가동에 의한 열손실을 최소화시킬 수 있도록 실내 공기를 순환시키는 방식으로 운전할 수도 있다.

이러한 실내 공기의 순환 방식 운전은 실내의 여러 요인에 의하여 발생된 유해세균, 바이러스, 미세분진 등을 함유하고 있을 수 있으므로 실내배기관(700)의 내측으로 제1고전압방전부(500)을 설치하여 실내배기관(700)의 내측에 존재하는 방전공간에서 산소이온(O), 수산이온(OH-Radical), 히드록실 이온(OH-Radical) 등의 활성기체가 공기중 부유되는 세균 및 바이러스를 살균하도록 하고, 전열교환기(800)의 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)에 의하여 생성되는 양자에너지가 산화질소(NO)와 미량의 아산화질소(N₂O) 및 이산화질소(NO₂)에 가하여 지도록 함으로써 아산화질소, 이산화질소가 해리된 후 환원되면서 산화질소로 재생성된 후 급기팬(101)을 거쳐 실내 공간으로 다량의 산화질소를 배출시켜 줌으로써 미세분진, 먼지, 세균, 바이러스가 제거된 양질의 공기를 공급할 수 있게 되고, 특히 본 발명에 의한 양자에너지를 활용하여 인체에 유익한 다양한 역할을 수행하는 산화질소(NO)가 풍부한 공기를 실내 거주자들에게 공급할 수 있게 되는 것이다.

이러한 실시예를 위하여 본 발명은 도3로 보인 바와 같이, 4개의 섹터로 분리된 하우징(100)에 있어서, 전열교환기(800)를 중심으로 상기 4개의 섹터가 구분되도록 하되 슬라이딩도어(103)에 의하여 실외급기관(200)과 실외배기관(400)이 폐쇄되도록 하고, 전열교환기(800)의 실외급기관(200)과 연통되는 급기채널(804) 일단과 실외배기관(400)과 연통되는 배기채널(805)일단의 섹터가 연통되도록 플랩(104)를 개방하여서 된 것이다.

본 발명에서는 이와 같은 슬라이딩도어(103)의 구동을 위하여 에어실린더, 유압실린더를 사용할 수도 있으나 도11으로 도시한 바와 같이, 간편하게 모우터(119)에 의하여 회동되는 피니언(117)으로 래크(118)가 습동되도록 하고 래크(118)에 고정된 슬라이딩도어(103)가 승강되도록 하는 것이 실용적이다.

아울러, 상기 플랩(104)의 경우에는 감속기가 내장된 서보모우터(120)를 사용하여 플랩(104)이 완속(緩速)으로 회전되면서 통기로(121) 주변에 밀착되어 폐쇄하거나 통기로(121) 주변에서 이탈되어 통기로(121)가 개방되도록 함으로써 상기 전열교환기(800)의 실외급기관(200)과 연통되는 급기채널(804) 일단과 실외배기관(400)과 연통되는 배기채널(805)일단의 섹터가 연통되거나 닫히도록 할 수 있는 것이다.

이러한 도2로 보인 실외급기관(200)을 통하여 유입된 공기가 급기팬(101)의 흡인력으로 전열교환기(800)를 거쳐서 유입되고 실내급기관(600)을 공급되며 실내를 순환하고 난 후 배기팬(102)의 흡인력으로 실내배기관(700), 전열교환기(800)를 경유하여 실외배기관(400)으로 배기되는 외기 순환 공정 또는 상기 모우터(119)에 의하여 슬라이딩도어(103)가 습동되어 실외급기관(200)과 실외배기관(400)을 폐쇄하고 서보모우터(120)가 작동되어 플랩(104)이 통기로(121)에서 분리되어 개방된 상태가 되는 실내공기 순환 공정이 조건에 따라 자동 선택되는 자동 순환 제어 기능을 구현할 수 있다.

즉, 도11으로 보인 바와 같이, 본 발명은 자동 및 수동 선택스위치를 자동 상태로 놓으면 실내의 공기 질에 따라 자동으로 운전이 가능하게 된다.

예를 들어, 실내의 미세분진 검출센서(110)와 이산화탄소농도검출센서(111)와 휘발성 유기화합물 농도 검출센서(112)에 의하여 실내 공기질에 관한 신호가 마이크로콘트롤러(113)의 입력포트에 인가되도록 하고 이는 마이크로콘트롤러(113)에 내장된 프로그램에 의하여 분석되어 미세분진, 이산화탄소농도, 휘발성유기화합물 농도 중 어느 하나라도 허용범위를 초과하는 경우에는 실내 공기질이 좋지 않아 실내 공기를 순환시켜야 할 필요가 있다고 판단하고 모우터구동부(122)를 작동시켜 모우터(119)와 서보모우터(120)가 모두 작동되어 슬라이딩도어(103)가 실외급기관(200)과 실외배기관(400)을 모두 개방하게 되는 것이며, 서보모우터(120)가 플랩(104)을 작동시켜 통기로(121)가 폐쇄되도록 함으로써 도2로 보인 바와 같이 외기 실내 순환 동작이 실시될 수 있는 것이다.

반면에 실내의 미세분진 검출센서(110)와 이산화탄소 농도 검출센서(111)와 휘발성 유기화합물 농도 검출센서(112)에 의하여 실내 공기질에 관한 신호가 마이크로콘트롤러(113)의 입력포트에 인가되는 신호에 의하여 마이크로콘트롤러(113)가 실내 공기질이 우수한 것으로 판단한 경우에는 실내 공기를 순환시키게 되는 것이며, 이때에는 모우터(119)구동부를 작동시켜 모우터(119)와 서보모우터(120)가 모두 작동되어 슬라이딩도어(103)가 실외급기관(200)과 실외배기관(400)을 모두 폐쇄하게 되는 것이며, 서보모우터(120)가 플랩(104)을 작동시켜 통기로(121)가 개방되도록 함으로써 도3으로 보인 바와 같이, 실내 공기가 순환되는 실내 공기 순환 동작이 실시될 수 있는 것이다.

아울러, 이러한 일련의 작동은 자동( Auto ) 및 수동 선택스위치를 수동( Manual )으로 선택하고, 환기 및 순환 선택 스위치를 환기로 놓게 되면 도2로 도시된 바와 같이 외부의 공기가 실내로 유입되고 실내의 공기가 외부로 배출되는 환기( Ventilation ) 기능이 선택되는 것이고, 환기 및 순환 선택 스위치를 순환( Circulation )으로 놓게 되면 도3으로 도시한 바와 같이, 실내공기에 의한 순환 기능이 선택될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 실내에서 냉,난방기에 의하여 냉각되거나 가열된 공기가 전열교환기(800)의 배기채널(805)을 통과하게 되는 바, 이때 배기채널(805)은 다수의 절곡면을 구비하게 된다. 이러한 절곡면의 구체적인 형태의 일예로 1차절곡면(116)을 형성함으로써 이에서 냉기나 온기를 상하에 인접하여 배치된 급기채널(804)로 전달하게 된다. 그러므로, 실외급기관(200)을 경유하여 유입된 외부 공기가 급기채널(804)로 유입되면 배기채널(805)에서 전달된 실내의 냉,난방기에 의하여 전달된 냉기나 온기가 급기채널(804)을 통과하는 외부 공기에 가하여져 실내의 냉,난방기의 가동 시간을 감소시켜 절전 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이러한 전열교환기(800)의 열교환기능은 도2,3으로 보인 경우에 모두 활용될 수 있는 것이다.

이러한 전열교환기(800)의 구조를 도4로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 급기채널(804)의 상하에 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)이 절연층에 매설되어 설치되고 그 상,하에는 배기채널(805)이 연속적으로 배치된 상태로 된다.

이러한 전열교환기(800)의 구조를 도5로 보인 분리사시도로 도시하였다. 이에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에서의 전열교환기(800)는 탑커버의 하방으로 배기채널(805)과 상측 뫼비어스코일(801), 급기채널(804), 하측 뫼비어스코일(802), 배기채널(805), 상측 뫼비어스코일(801), 급기채널(804), 하측 뫼비어스코일(802), 배기채널(805)과 상측 뫼비어스코일(801), 급기채널(804), 하측 뫼비어스코일(802)이 층상으로 연속배열된 것이다.

이와 같이 된 본 발명은 여러 요소가 안정적으로 고정, 결합되어야 하므로 도6로 보인 바와 같이 코너부재(803)에 의하여 결합될 수 있으며, 기타 공지된 결합가능한 여러 구조를 선택하여 고정할 수 있는 것이다.

이와 같이 하여 조립된 본 발명에서의 전열교환기(800)는 도7,8로 보인 도면상 우측의 화살표 방향 채널이 급기채널(804)이 되고, 도면상 좌측의 화살표 방향 채널이 배기채널(805)이 된다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 급기채널(804)의 상,하에는 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)이 배치되어 있으며, 배기채널(805)이 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)의 상,하에 배치되어 있는 상태로 되어 있다.

급기채널(804)로 유입되는 외기 또는 순환되는 실내의 공기는 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)에 의하여 양자에너지가 조사됨과 동시에 배기채널(805)을 통과하는 실내 순환 공기에 의하여 냉각되거나 가열되어 열교환을 실시하게 되는 것이다.

아울러, 본 발명에서는 뫼비어스 코일의 형태가 보존되고 취급 과정에서 단선되지 않도록 하기 위하여 절연층으로 된 판체에 뫼비어스코일이 매설되도록 성형하되, 절연측의 재질을 절연체이면서 열전도성이 높은 소재로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 도10으로 보인 바와 같이, 급기채널(804)과 배기채널(805)에 절곡면을 형성하되 가로,세로 방향으로 절곡된 2차절곡면(126)을 갖도록 함으로써 급기채널(804)과 배기채널(805)을 통과하는 공기가 이동하는 거리가 증가되면서 정체되어 더욱 높은 열교환율을 제공할 수 있게 된다.

즉, 이러한 실시예에 의하면 급기채널(804)과 배기채널(805)에 진행방향으로도 2차절곡면(126)이 있는 것이어서 급기채널(804) 및 배기채널(805)과 이들을 통과하는 공기가 상호 접하는 면적이 대단히 넓게 되는 것이므로 상측 뫼비어스코일(801)과 하측 뫼비어스코일(802)에 의하여 양자에너지가 충분히 조사됨과 아울러 충분한 열교환이 이루어 지도록 할 수 있는 것이다.

이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

100: 하우징 200: 실외급기관
300: 제진부 400: 실외배기관
500: 제1,2고전압 방전부 501: 방전전극
502: 접지전극 600: 실내급기관
700: 실내배기관 800: 전열교환기
801: 상측 뫼비어스 코일 802: 하측 뫼비어스 코일
803: 코너부재 804: 급기채널
805: 배기채널 808: 탑커버
101: 급기팬 102: 배기팬
103: 슬라이딩도어 104: 플랩
105: 온도제어장치 106: 로핀
107: 히터 108: 발열체
109: 온도센서모듈 110: 미세분진 검출센서
111: 이산화탄소 농도 검출센서 112: 휘발성 유기화합물 농도 검출센서
113: 마이크로콘트롤러 114: 전력구동부
115: A/D 변환기 116: 1차절곡면
117: 피니언 118: 래크
119: 모우터 120: 서보모우터
121: 통기로 122: 모우터구동부
123: 자동 및 수동 선택 스위치 124: 환기 및 순환 선택 스위치
125: 가변저항 126: 2차절곡면

Claims

하우징 일측에 대기와 연통되는 실외급기관 및 실외배기관과,
상기 하우징 타측에 실내와 연통되는 실내급기관 및 실내배기관이 구비되며,
상기 실내배기관의 내측에 설치된 제1고전압 방전부와,
상기 실외급기관에 연결되어 유입되는 외부공기중 미세분진을 전기 집진방식으로 제거하는 제진부와,
상기 제진부에 연결되어 고전압 발생기에서 생성된 전자에너지를 인가하기 위한 제2고전압 방전부와,
상기 제1,2고전압 방전부를 경유하여 질소, 산소, 수소간의 공유결합이 분해된 공기가 통과하는 급기채널과,
상기 실내급기관을 경유하여 실내를 순환한 공기가 실내배기관으로 배기되고 전열교환기의 배기채널을 통과하여 상기 실외배기관으로 배기되며, 상기 급기채널의 상하에 전류의 흐름방향이 반대이고, 절연층에 매설된 1쌍의 뫼비어스코일이 상하에 배치되도록 하되 이러한 구조가 반복 배치되도록 하여서 된 전열교환기와,
상기 실외급기관과 실외배기관에 설치되어 습동되면서 실외급기관과 실외배기관을 개폐시키기 위한 슬라이딩도어와,
상기 하우징 내부에 설치되어 실외급기관 내측과 실외배기관 내측을 잇는 통기로를 개폐하기 위한 플랩이 구성됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
하우징 일측에 대기와 연통되는 실외급기관 및 실외배기관과,
상기 하우징 타측에 실내와 연통되는 실내급기관 및 실내배기관이 구비되며,
상기 실내배기관의 내측에 설치된 제1고전압 방전부와,
상기 실외급기관에 연결되어 유입되는 외부공기중 미세분진을 전기 집진방식으로 제거하는 제진부와,
상기 제진부에 연결되어 고전압 발생기에서 생성된 전자에너지를 인가하기 위한 제2고전압 방전부와,
상기 제1,2고전압 방전부를 경유하여 질소, 산소, 수소간의 공유결합이 분해된 공기가 통과하는 급기채널과,
상기 실내급기관을 경유하여 실내를 순환한 공기가 실내배기관으로 배기되고 전열교환기의 배기채널을 통과하여 실외배기관으로 배기되며, 상기 급기채널의 상하에 전류의 흐름방향이 반대이고, 절연층에 매설된 1쌍의 뫼비어스코일이 상하에 배치되도록 하되 이러한 구조가 반복 배치되도록 하여서 된 전열교환기와,
상기 하우징의 실외급기관과 실외배기관에 설치되어 습동되면서 실외급기관과 실외배기관을 개폐시키기 위한 슬라이딩도어와,
상기 하우징 내부에 설치되어 실외급기관 내측과 실외배기관 내측을 잇는 통기로를 개폐하기 위한 플랩이 구비되어 미세분진 검출센서, 이산화탄소농도검출센서, 휘발성 유기화합물 농도 검출센서 중 어느 하나 이상의 신호 레벨에 따라 외기가 실내로 유입되어 순환한 후 배기되도록 하기 위하여 상기 실외급기관, 실외배기관이 개방되고 플랩이 통기로를 차단하는 외기 실내 순환동작과,
외기의 유입이나 유출이 차단되고 실내 공기만이 순환되도록 하도록 상기 실외급기관, 실외배기관이 폐쇄되며, 플랩이 통기로가 개방되는 실내 공기 순환 동작이 선택 실시됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
하우징 일측에 대기와 연통되는 실외급기관 및 실외배기관과,
상기 하우징 타측에 실내와 연통되는 실내급기관 및 실내배기관이 구비되며,
상기 실내배기관의 내측에 설치된 제1고전압 방전부와,
상기 실외급기관에 연결되어 유입되는 외부 공기중 미세분진을 전기 집진방식으로 제거하는 제진부와,
상기 제진부에 연결되어 고전압 발생기에서 생성된 전자에너지를 인가하기 위한 제2고전압 방전부와,
상기 제1,2고전압 방전부를 경유하여 질소, 산소, 수소간의 공유결합이 분해된 공기가 통과하는 급기채널과,
상기 실내급기관을 경유하여 실내를 순환한 공기가 실내배기관으로 배기되고 전열교환기의 배기채널을 통과하여 실외배기관으로 배기되며, 상기 급기채널의 상하에 전류의 흐름방향이 반대이고, 절연층에 매설된 1쌍의 뫼비어스코일이 상하에 배치되도록 하되 이러한 구조가 반복 배치되도록 하여서 된 전열교환기와,
상기 하우징의 실외급기관과 실외배기관에 설치되어 습동되면서 실외급기관과 실외배기관을 개폐시키기 위한 슬라이딩도어와,
상기 하우징 내부에 설치되어 실외급기관 내측과 실외배기관 내측을 잇는 통기로를 개폐하기 위한 플랩이 구비되어 환기 및 순환 선택 스위치의 조작에 따라 외기가 실내로 유입되어 순환한 후 배기되도록 하기 위하여 상기 실외급기관, 실외배기관이 개방되고 플랩이 통기로를 차단하는 외기 실내 순환동작과,
외기의 유입이나 유출이 차단되고 실내 공기만이 순환되도록 하도록 상기 실외급기관, 실외배기관이 폐쇄되며, 플랩이 통기로가 개방되는 실내 공기 순환 동작이 선택 실시되도록 함을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 제진부를 통과한 공기가 통과하는 위치에 다수의 로핀이 구비된 밴딩관이 배치되고, 상기 밴딩관 내부에 발열체가 내장되며,
상기 실내급기관 및 실내배기관의 일측에 온도센서모듈이 설치되고, 상기 온도센서모듈에 의하여 계측된 온도값이 설정 온도 범위보다 낮은 경우 상기 발열체에 전력공급이 실시되도록 한 온도제어장치가 구비됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 급기채널과 배기채널 그리고 1쌍의 뫼비어스 코일이 반복 배치된 구조의 전열교환기 각 모서리에 코너부재가 연결됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 하우징 내부 일측에 설치된 미세분진 검출센서, 이산화탄소농도 검출센서 및 휘발성 유기화합물 농도 검출센서의 신호레벨 중 어느 하나라도 허용 범위를 상회하는 경우 마이크로콘트롤러에 의하여 모우터 구동부를 작동시켜 슬라이딩도어가 습동되어 개방상태로 되고, 플랩이 통기로를 차단하여 닫힘상태로 되며, 외기 실내 순환 동작이 구현됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서,
본체 내부 일측에 설치된 미세분진 검출센서, 이산화탄소농도 검출센서 및 휘발성 유기화합물 농도 검출센서의 신호레벨 모두가 허용 범위 이하인 경우 마이크로콘트롤러에 의하여 모우터 구동부를 작동시켜 슬라이딩도어가 습동되어 폐쇄상태로 되고, 플랩이 통기로를 개방하여 열림상태로 되며, 실내 공기 순환 동작이 구현됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1,2고전압 방전부에 가하여 지는 전압은 1㎸ 내지 300㎸임을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 전열교환기의 뫼비어스 코일에 가하여 지는 전류는 1 KHz 내지 100KHz의 교류임을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 전열교환기의 급기채널과 배기채널에 다수의 절곡면이 형성됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 10항에 있어서,
상기 전열교환기의 절곡면으로 다수의 1차절곡면이 형성됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.
제 10 항에 있어서,
상기 전열교환기의 절곡면으로 다수의 2차절곡면이 형성됨을 특징으로 하는 양자에너지 발생기가 내장된 공기정화장치.