KR102186465B1 - 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치 및 이의 동작방법 - Google Patents
실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치 및 이의 동작방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치는 공기정화필터를 통과하여 정화된 공기를 배출하는 챔버관; 상기 챔버관 내에 공기유속 및 공기흐름량을 감지하는 센서부; 상기 챔버관의 내측공간으로 상기 공기유속 및 공기흐름량에 상응하는 제1 자외선을 조사하는 제1 자외선 램프; 상기 챔버관의 내측공간으로 상기 공기유속 및 공기흐름량에 상응하는 제2 자외선을 조사하는 제2 자외선 램프; 상기 챔버관의 단위 공간면적 당 검출된 공기유속 및 공기흐름량에 기초하여 상기 제1 자외선 조사량 및 제2 자외선 조사량을 산출하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 자외선 램프 및 상기 제2 자외선 램프는 상기 제어부의 산출값을 기초로 자외선을 조사하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 모듈에 관한 것이다.
현재 전세계적으로 인체 치명적이며 전염성이 높은 신종바이러스의 출현이 주기적으로 반복되고 있으며 각종 변종출현을 통해 전염성 또한 강해지고 있고 인간의 생존을 위협하는 상황까지 도래되었다.
특히 호흡기를 통한 감염이 주요 전파 경로가 되면서 호흡기를 통해 24시간 숨을 쉬어야하는 입장에서 공기중 부유되어 전파되는 바이러스와 유해세균, 인간의 폐포에 적층되어 폐의 기능을 상실시키는 초미세먼지등 다양한 유해물질들이 공기를 매개체로 하여 인간의 건강을 위협하고 있어 공기중 유해물질과 세균 또는 바이러스를 제거할 수 있는 다양한 방법을 강구해야만 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단시간 내에 사멸되지 않는 바이러스의 특성을 고려해 공기의 유속 및 흐름방향에 따라 자외선의 강도 및 조사방향이 가변되는 이중 자외선 살균기를 제공하는 데 그 목적이 있다
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치는 공기정화필터를 통과하여 정화된 공기를 배출하는 챔버관; 상기 챔버관 내에 공기유속 및 공기흐름량을 감지하는 센서부; 상기 챔버관의 내측공간으로 상기 공기유속 및 공기흐름량에 상응하는 제1 자외선을 조사하는 제1 자외선 램프; 상기 챔버관의 내측공간으로 상기 공기유속 및 공기흐름량에 상응하는 제2 자외선을 조사하는 제2 자외선 램프; 및 상기 챔버관의 단위 공간면적 당 검출된 공기유속 및 공기흐름량에 기초하여 상기 제1 자외선 조사량 및 제2 자외선 조사량을 산출하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 자외선 램프는 아크방전 램프 또는 상기 아크방전 램프 내에 수은 촉매제와 아르곤 가스가 구비된 램프이고, 400 ~ 410nm UV-A 파장을 조사하고, 상기 제2 자외선 램프는 아크방전 램프 또는 상기 아크방전 램프 내에 수은 촉매제와 아르곤 가스가 구비된 램프이고, 185 ~ 260nm UV-C 파장을 조사하고, 상기 제1 자외선 램프 및 상기 제2 자외선 램프는 200℃℃의 고온의 복사열을 만들어 상기 챔버관 내부를 초고온(UHT) 열살균 처리하되, 상기 제어부의 산출값을 기초로 자외선을 조사하는 것을 특징으로 한다.
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일 실시예에서, 상기 챔버관은 내부에 복수 개의 미세반사판이 구비된 것을 특징으로 한다.
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상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치의 동작방법은 챔버관 내의 1㎠ 단위 공간을 통과하는 공기 유속 및 공기 흐름량을 검출하는 단계; 제어부에서 공기 유속 및 공기 흐름량에 상응하는 제1 자외선 램프 및 제2 자외선 램프의 조사량을 산출하는 단계; 및 상기 제1 자외선 램프 및 상기 제2 자외선 램프가 교번되어 제1 자외선 및 제2 자외선을 조사하는 단계를 포함하고, 상기 제1 자외선 램프 및 제2 자외선 램프는 200℃~350℃의 고온의 복사열을 만들어 상기 챔버관 내부를 초고온(UHT) 열살균 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치는 공기의 흐름량에 따라 조사량을 가변할 수 있어, 공기의 흐름이 빠르더라도 공기 내의 바이러스 등을 완벽하게 살균할 수 있다는 이점을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치의 장치 구성도이다.
도 2는 UV-C 파장 대별 상대적 출력값을 나타낸 그래프이다.
도 3은 포피린 흡광도 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버관 내의 제1 자외선 램프 및 제2 자외선 램프의 배치 및 미세반사판의 배치도를 나타낸 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치의 동작방법을 설명한 흐름도이다.
도 2는 UV-C 파장 대별 상대적 출력값을 나타낸 그래프이다.
도 3은 포피린 흡광도 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버관 내의 제1 자외선 램프 및 제2 자외선 램프의 배치 및 미세반사판의 배치도를 나타낸 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치의 동작방법을 설명한 흐름도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 첨부된 도면들에 기초하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치의 장치 구성도이고, 도 2는 UV-C 파장 대별 상대적 출력값을 나타낸 그래프이고, 도 3은 포피린 흡광도 곡선을 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버관 내의 제1 자외선 램프 및 제2 자외선 램프의 배치 및 미세반사판의 배치도를 나타낸 일 예시도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치(100)는 챔버관(110), 센서부(120), 제1 자외선 램프(130), 제2 자외선 램프(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
상기 챔버관(110)은 공기정화필터를 통과하여 정화된 공기를 배출하는 구성일 수 있다.
상기 챔버관은 내벽면에 복수 개의 미세반사판을 포함할 수 있고, 상기 미세반사판은 후술하는 제1 조사부에서 조사된 제1 자외선 및 제2 조사부에서 조사된 제2 자외선을 반사시킴으로써, 공간 내 복사열과 자외선조사량을 강화시키는 기능을 수행한다.
즉, 공간 내 복사열과 자외선조사량과 강도를 높이기 위해 공간구조 차단면 내측에 설치된 미세반사판을 통해 공간 내 복사열과 자외선을 강화시켜 상기 챔버관을 통과하는 공기 내의 부유 세균을 효과적으로 살균 또는 멸균하기 위한 구성일 수 있다.
상기 센서부(120)는 챔버관(110)의 공기정화필터를 통과한 공기의 유속 및 흐름량을 감지하는 구성일 수 있다. 보다 상세하게는 챔버관(110)의 단위 면적(1㎠)당 통과하는 공기의 유속 및 흐름량을 검출한다.
다음으로, 제1 자외선 램프(130)는 상기 챔버관(110)의 내측면에 일정간격으로 이격배치되어, 후술하는 제어부(150)의 제어신호에 따라 생성된 기 설정된 광량의 제1 자외선(400 ~ 410)nm UV-A 파장)을 조사하는 구성일 수 있다.
상기 제1 자외선 램프(130)는 아크방전형 UV램프 및/또는 아르곤가스형 UV램프 일 수 있다. 상기 아크방전형 UV 램프는 자외선의 강도를 높이기 위하여 HID((High intensity discharge)타입의 램프일 수 있다.
또한, HID((High intensity discharge)타입의 램프에 수은 촉매제와 아르곤가스의 비율을 조정하여 UV-A파장의 영역중 400 ~ 410nm영역의 자외선 파장을 생성하여 조사가능한 램프일 수 있다.
참고로, 상기 UV-A 파장은 공기 중 부유세균내 존재하는 포피린 물질과 반응하여 포피린 반응 분해효과를 만들어 세균속 구성물질을 파괴하는 역할을 하며, 아크방전형 램프의 특성상 램프 표면온도와 공기무동상태 20cm 범위 내에서 200℃~350℃의 고온의 복사열을 만들어 초고온(UHT) 열살균 작용도 기대할 수 있다.
상기 제2 자외선 램프(140)는 상기 챔버관(110)의 내측 공간에 일정간격으로 이격배치되어, 후술하는 제어부(150)의 제어신호에 따라 생성된 기 설정된 광량의 제2 자외선(185 ~ 260nm UV-C 파장)을 조사하는 구성일 수 있다.
상기 제2 자외선 램프(140)는 아크방전형 UV램프 및/또는 아크방전형 UV 램프 내에 수은 촉매제와 아르곤가스의 비율을 조정하여 UV-C 파장의 영역중 260nm~270nm영역의 자외선 파장을 생성하여 조사하는 램프일 수 있다.
참고로, 상기 UV-C 파장은 공기중 부유세균내 존재하는 포피린물질과 반응하여 포피린 반응 분해효과를 만들어 세균속 구성물질을 파괴하는 역할을 하며, 아크방전형 LAMP의 특성상 LAMP 표면온도와 공기무동상태 20cm 범위 내 200℃~350℃의 고온의 복사열을 만들어 초고온(UHT)가열살균작용도 할 수 있다.
한편, 상기 제1 자외선 램프(130) 및 제2 자외선 램프(140)는 교번되도록 출력한다.
예컨대, 빛의 파장은 동일 공간 내 존재시 파장의 변화가 상당히 빠르다. 그래서 UV-A파장과 UV-C 파장의 영역을 분리시켜 공기 통로내 파장대별 구분할 필요가 잇다.
다음으로, 제어부(150)는 챔버관(110)의 단위 면적당 통과하는 공기의 유속 및 흐름량을 기초로 제1 자외선 및 제2 자외선의 방사량을 산출한 후, 산출된 방사량으로 제1 자외선 램프 및 제2 자외선 램프에서 조사되도록 제어하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 제어부(150)는 챔버관(110)을 통과하는 공기 중 존재하는 바이러스 또는 곰팡이 포자의 살균력을 극대화하기 위하여 챔버관의 단위면적 당 통과하는 공기의 유속 및 흐름량에 비례하는 UV 램프의 자외선 방사량 및 방사공간을 산출한다.
일 예로, UV 램프의 자외선 출력량을 1㎠당 1초내 1W이상으로 출력되도록 조사(균종과 균주에 따라 다름, BACILLUS의 포자는 22,000㎼ㆍsec/㎠ 선량 소요됨)할 경우, 공기 중 부유된 세균과 바이러스만이 아닌 유해 곰팡이 균사의 부유포자 사멸이 가능하다. 세균과 곰팡이 균사의 밀도가 실시간으로 변하기 때문에 단위면적당 고출력의 자외선량을 통해야만 사멸시킬 수 있다.
한편, 제어부(150)는 제1 자외선 램프(110) 및 제2 자외선 램프(120) 각각의 조사량(세기)에 따른 살균 공간의 면적에 대한 정보가 기 설정된 값으로 저장한다.
이때, 살균 공간은 UV 램프의 광원으로부터 챔버관의 표면까지의 공간을 1㎠ 단위 셀로 구성된 공간으로, 제어부(150)는 UV-A, UV-C자외선 출력량에 적합한 셀의 수를 산출(줄이거나 늘려)하여 살균 및 멸균효율이 최대가 되는 셀의 값을 산출한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치가 탑재된 공기정화장치를 이용하면, 공기중의 바이러스를 효과적으로 살균시킬 수 있다는 이점을 제공한다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
100: 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치
110: 챔버관
120: 센서부
130: 제1 자외선 램프
140: 제2 자외선 램프
150: 제어부
110: 챔버관
120: 센서부
130: 제1 자외선 램프
140: 제2 자외선 램프
150: 제어부
Claims (7)
- 공기정화필터를 통과하여 정화된 공기를 배출하는 챔버관;
상기 챔버관 내에 공기유속 및 공기흐름량을 감지하는 센서부;
상기 챔버관의 내측공간으로 상기 공기유속 및 공기흐름량에 상응하는 제1 자외선을 조사하는 제1 자외선 램프;
상기 챔버관의 내측공간으로 상기 공기유속 및 공기흐름량에 상응하는 제2 자외선을 조사하는 제2 자외선 램프; 및
상기 챔버관의 단위 공간면적 당 검출된 공기유속 및 공기흐름량에 기초하여 상기 제1 자외선 조사량 및 제2 자외선 조사량을 산출하는 제어부를 포함하고,
상기 제1 자외선 램프는 아크방전 램프 또는 상기 아크방전 램프 내에 수은 촉매제와 아르곤 가스가 구비된 램프이고, 400 ~ 410nm UV-A 파장을 조사하고, 상기 제2 자외선 램프는 아크방전 램프 또는 상기 아크방전 램프 내에 수은 촉매제와 아르곤 가스가 구비된 램프이고, 185 ~ 260nm UV-C 파장을 조사하고,
상기 제1 자외선 램프 및 상기 제2 자외선 램프는 200℃ ~ 350℃의 고온의 복사열을 만들어 상기 챔버관 내부를 초고온(UHT) 열살균 처리하되, 상기 제어부의 산출값을 기초로 자외선을 조사하는 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 챔버관은
내부에 복수 개의 미세반사판이 구비된 것을 특징으로 하는 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 자외선 램프 및 상기 제2 자외선 램프는
서로 교번하여 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치. - 챔버관 내의 1㎠ 단위 공간을 통과하는 공기 유속 및 공기 흐름량을 검출하는 단계;
제어부에서 공기 유속 및 공기 흐름량에 상응하는 제1 자외선 램프 및 제2 자외선 램프의 조사량을 산출하는 단계; 및
상기 제1 자외선 램프 및 상기 제2 자외선 램프가 교번되어 제1 자외선 및 제2 자외선을 조사하는 단계를 포함하고,
상기 제1 자외선 램프 및 제2 자외선 램프는
200℃~350℃의 고온의 복사열을 만들어 상기 챔버관 내부를 초고온(UHT) 열살균 처리하는 실내 공기살균용 이중 자외선 파장 살균 장치의 동작방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2020-10-05 KR KR1020200127956A patent/KR102186465B1/ko active IP Right Grant
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