KR101918568B1 - 광촉매를 이용한 공기 소독기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 소독기에 관한 것이다.
본 발명은 공기유입구(110) 및 공기배출구(120)가 형성되는 몸체(100)와, 상기 몸체(100)의 내측에서 공기 이동이 가능한 상태로 회전 가능하게 결합되는 회전체(200)와, 상기 몸체(100)의 내측 중심에 UV 램프(320)가 수직하게 고정될 수 있도록 하는 클램프(300)와, 상기 회전체(200)와 함께 회전되며 둘레면에 복수개의 타공이 형성되는 타공관체(400)와, 상기 몸체(100)의 내측에 고정되어 상기 타공관체(400)를 통과하는 조명이 반사되도록 하는 반사관체(500)와, 상기 공기배출구(140)와 연통되는 위치에 설치되어 회전시 공기를 강제 유입시키는 유입팬(600)을 포함하여 구성된다.
본 발명은 내부로 유입되는 공기로부터의 각종 오염원을 유입과정에서 1차 필터링 상태로 유입되도록 하고 순차적으로 UV 램프 조사와 동시에 적정시간 가둔 상태에서 다시 UV 램프로 재 조사후 배출되도록 하고 아울러 배출과정에서 다량의 이온 공급을 통해 오염원이 멸균될 수 있도록 하는 장점이 있다.

Description

광촉매를 이용한 공기 소독기{An air sterilizer}

본 발명은 병원, 호텔, 학교, 스포츠시설, 흡연부스 등의 생활 공간에 설치되어 오염된 공기를 소독하는 공기 소독기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유입되는 공기로부터 미세 오염입자를 일정시간 가둔 상태에서 UV 램프에 의한 조사를 통해 광촉매 반응으로 오염입자를 멸균시킬 수 있도록 하는 광촉매를 이용한 공기 소독기에 관한 것이다.

사람들이 많이 모이는 공공장소의 실내에는 외부에서 유입된 각종 오염원이 발생하게 되고 상기한 공공장소에서는 오염된 공기를 청정하게 하여 쾌적한 실내 공기를 유지할 수 있도록 하기 위해 청정 기능을 갖는 다양한 제품들을 설치하고 있다.

특히, 다수가 모이는 학교, 기숙사, 병원 등의 경우 실내 공기는 물론 음식물에 의한 세균 감염의 위험으로 각종 멸균 장치를 설치하고 있다.

그 예로서, 한국 특허등록 제10-0573391호의 공기 소독기가 제시된 바 있다.

이는, 공기의 광촉매 활성화에 충분한 시간을 주어 탈취효율을 극대화시킬 수 있도록 한 것이나 오염원 제거에는 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 한국 특허등록 제10-0704433호로 소독기능을 갖춘 공기청정기가 제시된 바 있다.

이는, 공기중에 함유된 부유 이물질을 제거하여 공기를 청정하게 하면서, 소독제가 함유된 혼합가스를 배출하여 주변 구조물에 고착 되어진 병원체와, 공기중에 떠다니는 병원체를 모두 함께 소독할 수 있도록 한 것이나 약액의 배출로 호흡기 질환을 유발할 수 있는 문제점이 제기되고 있다.

또한, 한국 특허등록 제10-0704433호로 소독기능을 갖춘 공기청정기가 제시된 바 있다.

이는, 흡출구에서 여과동판과 망포에 의하여 걸러진 공기가 정화실에 흡입되어 자외선에 소독된 후 좌측의 배기구로 배기되어 실내 공기를 청정하게 하고, 동시에 정화실에 흡입되어 소독과 정화된 공기가 하향 개구 창을 통하여 하부 살균소독실로 송풍팬으로 공급하여 살균소독실의 컵과 칫솔을 소독한 다음 실내로 배출되어 소독기 외부의 실내 공기를 더욱 청정하게 정화되도록 하는 것이나 이는 자외선을 통한 정화로 장치 주변에 유해성분이 발생되는 문제점이 제기되고 있다.

KR 특허등록 제10-0573391호 공고일 2006. 04. 25 KR 특허등록 제10-0704433호 공고일 2007. 04. 06 KR 특허등록 제10-1434751호 공고일 2014. 08. 29

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명의 목적은,

내부로 유입되는 공기로부터의 각종 오염원을 유입과정에서 1차 필터링 상태로 유입되도록 하고 순차적으로 UV 램프 조사가 타공된 원형의 이산화티타늄(TiO2)의 내외측면과 타공에 전체적으로 골고루 조사되게 함으로써 광촉매 반응이 최대한 넓은 면적에서 광촉매 반응이 발생하며 회전에 의한 UV 램프 반복 조사로 광촉매 반응에서 배출되는 다량의 OH 라디칼의 공급을 통해 오염원이 멸균될 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
공기 소독기에 있어서,
공기유입구 및 공기배출구가 형성되는 몸체; 상기 몸체의 내측에서 구동부를 통해 회전 가능하게 되며 둘레를 따라 공기유입구를 통한 공기가 안내되도록 슬릿이 복수개 관통 형성되는 회전체; 상기 몸체의 내측 중심에 UV 램프가 수직하게 고정될 수 있도록 하는 클램프; 상기 회전체와 함께 회전되며 둘레면에 복수개의 타공이 형성되는 타공관체; 상기 공기배출구와 연통되는 위치에 설치되어 회전시 공기를 강제 유입시키는 유입팬을 포함하며;

상기 몸체의 내측에, 상기 타공관체를 감싸며 고정되고 상기 타공관체의 외측과 이격공간을 유지하여 상기 UV 램프의 조명이 상기 타공관체의 타공을 통과한 후 내벽에 반사되도록 하되 회전되는 상기 타공관체에 의해 조사된 조명이 통과된 원위치의 타공이 아닌 다른 곳을 조사하거나 조사후 재반사 하게 되어 이격공간으로 유입된 오염 입자가 상기 UV 램프의 조명을 오랫동안 길게 받을 수 있도록 하는 반사관체를 더 포함하여 구성할 수 있다.

그리고, 상기 공기유입구에 유입 공기를 필터링 하도록 필터가 설치되도록 함이 바람직 할 것이다.

또한, 이산화티타늄(TiO2) 타공관체에 활성탄이 합침되도록 하여 악취 등의 냄새를 필터링 할 수 있도록 함이 바람직 할 것이다.

본 발명은

첫째; 오염 지역에 설치된 상태에서 내부로 유입되는 공기에 대해 UV 램프 조사와 동시에 이산화티타늄 광촉매 반응을 통해 살균되도록 하여 청정 공기를 배출시킬 수 있는 장점이 있다.

둘째; 활성탄을 통해 악취 등의 냄새를 해결할 수 있는 장점이 있다.

셋째; 타공관체를 통과한 오염원이 타공관체의 회전을 통해 반사관체와의 사이 및 타공관체의 타공에서 머물 수 있도록 하고 동시에 UV 조사가 가능하여 보다 넓은 면적의 광촉매 반응으로 살균 효과를 배가시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 소독기의 사시도,
도 2는 도 1의 분리 사시도,
도 3은 도 2의 요부 분리 사시도,
도 4는 도 2에서 반사관체의 평단면을 도시한 사용상태도,
도 5는 도 1의 종단면도,
도 6은 4에서 광촉매 반응을 도시한 사용상태도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 공기 소독기에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성 부분을 나타낸다.

본 발명은 유입되는 공기로부터 오염원을 멸균 상태로 소독하여 배출하게 되는 공기 소독기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 공기 소독기는, 도 1 내지 도 6의 도시에 의하여 공기유입구(110) 및 공기배출구(120)가 형성되는 몸체(100)와, 상기 몸체(100)의 내측에서 공기 이동이 가능한 상태로 회전 가능하게 결합되는 회전체(200)와, 상기 몸체(100)의 내측 중심에 UV 램프(320)가 수직하게 고정될 수 있도록 하는 클램프(300)와, 상기 회전체(200)와 함께 회전되며 둘레면에 복수개의 타공(420)이 형성되는 타공관체(400)와, 상기 몸체(100)의 내측에 고정되어 상기 타공관체(400)를 통과하는 조명이 반사되도록 하는 반사관체(500)와, 상기 공기배출구(140)와 연통되는 위치에 설치되어 회전시 공기를 강제 유입시키는 유입팬(600)을 포함하여 구성된다.

상기 몸체(100)는, 내부에 공간이 형성되며, 하측에는 공기가 유입될 수 있도록 공기유입구(110)가 형성되고, 상측에는 중심 부분에 필터링 된 공기가 배출될 수 있도록 공기배출구(120)가 형성된다.(도 1 참조)

상기 공기유입구(110)는, 공기의 빠른 유입을 위해 타공으로 형성함이 바람직하다.

또한, 외부 공기의 유입시 상기 타공관체(400)의 내부로 필터링된 공기가 유입될 수 있도록 상기 공기유입구(120) 또는 상기 회전체(200)와 상기 타공관체(400) 사이에 필터(700)를 설치함이 바람직할 것이다.

상기 필터(700)로는, 항균 필터, 탄소 필터, 헤파 필터 등이 적용될 수 있다.

상기 회전체(200)는, 상기 몸체(100)의 내측에서 회전부(220)에 의해 회전 가능하게 결합되며 동시에 구동부(240)에 의해 자동으로 정방향 역방향 회전 가능하게 된다. 그리고 저면 및 둘레면에는 공기유입구(110)를 통한 공기가 안내되도록 슬릿(202)이 복수개 관통 형성된다.

상기 회전부(220)는, 상기 몸체(100)의 바닥 프레임(140)에 고정되는 받침(222)과, 상기 받침(222) 중심에 세워지는 중심바(224) 및 상기 중심바(224)에 결합되어 상기 회전체(200)가 회전되도록 하게 되는 베어링(226)으로 구성된다.

상기 구동부(240)는, 상기 회전체(200)의 하측 둘레면에 둘레를 따라 형성되는 래크 기어(242)와, 상기 몸체(100)에 구비되어 전원 인가에 따라 구동축을 회전시키는 모터(244)와, 상기 모터(244)의 구동축에 결합되며 동시에 상기 래크 기어(242)에 치합되어 회전시 상기 래크 기어(242)를 이동시키게 되는 피니언 기어(246)로 구성된다.

상기 클램프(300)는, 상기 몸체(100)의 바닥프레임(140)에서 상기 회전부(220)의 받침(222) 저면에 결합되며 상기 중심바(224)의 중심을 통해 삽입되는 UV 램프(320)의 단부가 수직 상태로 결합된다.(도 3 참조)

즉, 상기 클램프(300)에 상기 UV 램프(320)의 일단을 고정시킨 다음 상기 UV 램프(320)의 타단이 상기 받침(222)의 저면에서 상기 중심바(224)의 중심홀을 통과하여 상기 클램프(300)가 상기 받침(222)의 저면에 고정되도록 하면 된다.

상기 타공관체(400)는, 상기 회전체(200)의 상측에 올려지는 형태로 결합되며, 상기 회전체(200)와 함께 회전되며 둘레면에 복수개의 타공(420)이 형성된다.

상기 타공관체(400)는, 상기 UV 램프(320)를 감싸는 형태로 위치되어 상기 UV 램프(320)에 의해 조사시 타공(420)을 통과하게 된다.

또한, 상기 타공관체(400)의 표면에는 활성탄이 합침된 형태로 제조되도록 하여 활성탄을 통해 악취 등이 제거되도록 할 수 있다.

상기 반사관체(500)는, 상기 UV 램프(320)에 의한 조명시 상기 타공관체(400)의 타공(420)을 통과한 조명을 반사시키기 위한 것으로, 상기 몸체(100)의 내측에서 상기 타공관체(400)를 감싸는 형태로 고정되어지되 상기 타공관체(400)의 외측과 이격된 상태로 이격공간을 가지며 상기 몸체(100)에 결합된다.(도 4 참조)

이에따라, 상기 몸체(100)에 고정된 상기 반사관체(500)의 내측에서 상기 회전체(200)의 회전에 의해 상기 타공관체(400)가 회전하게 되며, 동시에 UV 램프(320)의 조명이 타공(420)을 통해 상기 반사관체(500)의 내벽에 반사되는데 이때, 조사된 조명이 통과된 원위치의 타공이 아닌 다른 곳을 조사하거나 재반사 하게 되어 이산화티타늄 타공관체(400)와 오염 입자가 조명을 보다 오랫동안 길게 받을 수 있게 된다.

상기 타공관체(400) 및 상기 반사관체(500)은 이산화티타늄(TiO2) 소재 또는 표면이 이산화티타늄(TiO2)으로 코팅된 소재가 적용될 수 있다.

상기 UV 램프(320)는, 공지 기술로 고압 수은 램프, 초고합 수은 램프, 메탈할라이드 램프, 하이파워 메탈할라이드 램프, 펄스 발광 크세논 램프 등이 적용될 수 있다.

상기 유입팬(600)은, 상기 공기배출구(120)와 연통되는 위치에 설치되어 회전시 공기를 강제 유입시키게 되는 것으로, 상기 몸체(100)의 공기배출구(120)에 결합되는 링형 본체(620)와, 상기 링형 본체(620)의 중심에 구비되는 중심축(640)과, 상기 중심축(640)에 결합되어 회전하게 되며 복수의 날개를 갖는 회전날개(660)로 구성된다.

상기 유입팬(600)의 회전날개(660) 회전에 따라 외부 공기가 공기유입구(120)를 통해 유입되어 필터링 및 멸균된 상태로 공기배출구(120)를 통해 배출되게 된다.

또한, 상기 링형 본체(620)의 테두리에는 전원 인가에 따라 음이온 발생이 가능한 음이온 전극체(800)가 복수개 구비되도록 할 수 있다.

상기 음이온 전극체(800)는, 음이온 발생이 가능한 공지의 기술을 적용한 것이며, 전원 인가시 음이온이 발생하게 된다.

상기한 경우 회전날개(660)에 의한 공기 배출시 배출되는 공기에 다량의 음이온을 발생시켜 살균 효과를 더욱 배가시킬 수 있게 된다.

상기 구성에 따라 본 발명에 따른 공기 소독기는, 작동시 유입팬(600)이 회전하게 되면, 오염 지역의 오염원이 몸체(100)의 일측에 제공된 공기 유입구(110)를 통해 유입되게 되고, 상기 공기 유입구(110)에 설치된 필터(700)를 통해 필터링 된 상태로 상기 몸체(100) 내부로 유입되게 된다.

이후, 상기 몸체(100)의 중심에 세워진 UV 램프(320)를 중심으로 하여 구동부(240)의 구동에 의해 회전체(200) 및 타공관체(400)가 반사관체(500)의 내측에서 회전하게 된다.(도 4참조)

이에따라, 상기 회전체(200)를 통해 타공관체(400)의 내부로 유입되는 공기는 UV 램프(320)에 의해 조사되고 연속해서 상기 타공관체(400)의 벽면에 형성된 복수개의 타공(420)을 통과하여 반사관체(500)의 내벽에 부딪혀 반사되게 된다. 이때 상기 타공관체(400)가 회전하게 됨에 따라 반사되는 상기 UV 램프(320)의 조명은 상기 타공관체(400)의 외측 벽면에 부딪혀 재반사 또는 타공(420)을 통해 내측으로 유입되어져 광촉매 반응을 통해 오염 입자를 멸균되게 된다. 연속해서 상기한 공기 이동을 반복하면서 유입팬(600)을 통해 공기 배출구(120)로 배출되게 되는데, 상기 유입팬(600)에 구비된 음이온 전극체(800)에서 음이온이 다량 발생되어져 배출되는 공기가 음이온과 함께 배출되면서 추가 멸균 작용을 하게 된다.(도 6 참조)

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

100: 몸체
110: 공기유입구 120: 공기배출구
140: 바닥프레임
200: 회전체 202: 슬릿
300: 클램프 320: UV 램프
400: 타공관체 420: 타공
500: 반사관체
600: 유입팬
700: 필터
800: 음이온 전극체

Claims (4)

1. 공기 소독기에 있어서,
   공기유입구(110) 및 공기배출구(120)가 형성되는 몸체(100); 상기 몸체(100)의 내측에서 구동부를 통해 회전 가능하게 되며 둘레를 따라 공기유입구(110)를 통한 공기가 안내되도록 슬릿(202)이 복수개 관통 형성되는 회전체(200); 상기 몸체(100)의 내측 중심에 UV 램프(320)가 수직하게 고정될 수 있도록 하는 클램프(300); 상기 회전체(200)와 함께 회전되며 둘레면에 복수개의 타공(420)이 형성되는 타공관체(400); 상기 공기배출구(120)와 연통되는 위치에 설치되어 회전시 공기를 강제 유입시키는 유입팬(600)을 포함하며;
   상기 몸체(100)의 내측에, 상기 타공관체(400)를 감싸며 고정되고 상기 타공관체(400)의 외측과 이격공간을 유지하여 상기 UV 램프(320)의 조명이 상기 타공관체(400)의 타공(420)을 통과한 후 내벽에 반사되도록 하되 회전되는 상기 타공관체(400)에 의해 조사된 조명이 통과된 원위치의 타공(420)이 아닌 다른 곳을 조사하거나 조사후 재반사 하게 되어 이격공간으로 유입된 오염 입자가 상기 UV 램프(320)의 조명을 오랫동안 길게 받을 수 있도록 하는 반사관체(500)를 더 포함하여 설치함을 특징으로 하는 공기 소독기.
   
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