KR102204837B1 - 공간살균 기능을 가지는 공조 장치 - Google Patents

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Abstract

외부로부터 공기를 흡입하는 흡입부; 상기 외부로부터 흡입한 공기를 살균하는 살균가스 및 플라즈마를 각각 생성하는 살균가스 생성부 및 플라즈마 생성부를 포함하고, 살균된 공기를 생성하는 살균공기 생성부; 상기 살균된 공기를 건물 내부의 복수의 공간으로 배출하는 배출부; 상기 살균가스 생성부 및 상기 플라즈마 생성부가 각각 생성하는 부산물의 농도 및 방출된 상기 살균가스의 농도를 센싱하는 센서부; 및 상기 흡입부, 상기 살균가스 생성부, 상기 플라즈마 생성부, 상기 배출부 및 상기 센서부의 동작을 각각 제어하는 제어부를 포함하는 공간살균 기능을 가지는 공조 장치가 개시되어 있다.

Description

공간살균 기능을 가지는 공조 장치{Air conditioning apparatus having space sterilizing function}
본 발명은 공간살균 기능을 가지는 공조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 살균가스 및 플라즈마 중 적어도 하나에 의해, 외부로부터 흡입한 공기에 존재하는 유해물질을 살균함으로써 살균된 공기를 생성하고, 살균된 공기를 건물 내부의 복수의 공간으로 배출하는 공간살균 기능을 가지는 공조 장치에 관한 것이다.
공조 장치란 실내의 온도 및 습도 등의 공기 상태를 보건에 알맞게 조절하는 장치를 의미한다. 공조 장치는 법정 환기량 확보가 필요한 모든 상업 및 산업시설, 냉난방, 환기, 공기청정을 필요로 하는 장소, 에너지 합리화 사업에 의해 에너지절감을 필요로 하는 장소 및 중앙열원이 공급되지 않는 독립열원 냉난방을 필요로 하는 장소 등에 설치된다.
한편 병원, 수술실 및 학교 등과 같은 인구 밀집도가 높은 특정 건물에는 인체에 해를 끼치는 세균, 바이러스와 같은 병원균들이 많은데, 호흡을 통하여 이들을 흡입하거나 신체접촉을 하게 되면 여러 가지 질병이 유발될 수 있다. 또한, 면역력이 약한 노약자나 환자들은 이러한 병원균과의 접촉으로 인하여 질병이 유발될 가능성이 있다. 더불어, 최근에는 코로나 바이러스와 같은 예방약이나 치료약이 미처 개발되지 않은 질병 바이러스들이 공기 중이나 외부와의 접촉으로 인해 급속도로 전파되어 사회적으로 큰 문제를 야기하고 있다.
종래에는 이러한 병원균에 대한 대응을 위해, 백신기술, 진단기술, 치료기술 등 감염병 예방, 진단 및 치료를 위한 기술개발이 중심이 되었으나, 예방 및 치료 목적의 백신기술 및 치료기술이 미처 개발되지 않은 기간에도 이러한 병원균에 대한 신속하고 혁신적인 대응 방안이 요구되고 있다.
따라서, 공조 장치가 요구되거나, 기 설치된 특정 건물에 공간살균 기능이 부가된 공조 장치를 대체하여 제공함으로써, 병원균의 인체 침투 전에 생활 환경 속의 공간들을 선제적으로 살균함으로써 의료 환경 개선을 도모할 수 있는 공간살균 기술에 대한 개발이 시급히 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 기술적 문제에 대응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래 기술에서의 한계와 단점에 의해 발생하는 다양한 문제점을 실질적으로 보완할 수 있는 것으로, 살균가스 및 플라즈마 중 적어도 하나에 의해, 외부로부터 흡입한 공기에 존재하는 유해물질을 살균함으로써 살균된 공기를 생성하고, 살균된 공기를 건물 내부의 복수의 공간으로 배출하는 공간살균 기능을 가지는 공조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 공간살균 공조 장치는 외부로부터 공기를 흡입하는 흡입부; 상기 외부로부터 흡입한 공기를 살균하는 살균가스 및 플라즈마를 각각 생성하는 살균가스 생성부 및 플라즈마 생성부를 포함하고, 살균된 공기를 생성하는 살균공기 생성부; 상기 살균된 공기를 건물 내부의 복수의 공간으로 배출하는 배출부; 상기 살균가스 생성부 및 상기 플라즈마 생성부가 각각 생성하는 부산물의 농도 및 방출된 상기 살균가스의 농도를 센싱하는 센서부; 및 상기 흡입부, 상기 살균가스 생성부, 상기 플라즈마 생성부, 상기 배출부 및 상기 센서부의 동작을 각각 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 공간살균 공조 장치는 냉각부, 가열부 및 습도조절부를 포함하고, 상기 건물 내부에 대하여 외부입력에 기초한 소정의 온도 및 소정의 습도가 되도록 냉각, 가열 및 습도 조절 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 항온항습부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 공간살균 공조 장치는 상기 살균가스 및 상기 플라즈마 중 적어도 하나에 의해, 상기 외부로부터 흡입한 공기의 유해물질을 살균하고 살균된 공기를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 공간살균 공조 장치는 상기 살균가스 생성부 및 상기 플라즈마 생성부가 각각 생성하는 부산물을 처리하는 부산물 처리부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제어부는 상기 센서부로부터의 입력받은 상기 살균가스의 농도에 기초하여 상기 살균가스 생성부가 상기 살균가스의 생성양을 조절하도록 제어하고; 상기 센서부로부터 입력받은 상기 부산물의 농도에 기초하여 상기 부산물 처리부가 상기 부산물 처리를 수행하도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제어부는 소정의 주기에 따라 상기 부산물 처리부가 상기 부산물 처리를 수행하도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 살균가스는 염소가스이고; 상기 살균가스 생성부가 생성하는 제1 부산물은 수소가스이고; 상기 플라즈마 생성부가 생성하는 제2 부산물은 오존이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 센서부는 상기 제1 부산물의 농도 및 상기 제2 부산물의 농도를 각각 센싱하고; 상기 제1 부산물의 농도 및 상기 제2 부산물의 농도 중 적어도 하나가 각각의 소정의 기준값 이상일 경우, 상기 제어부에 의한 제어를 통해 상기 부산물 처리부는 상기 제1 부산물을 이용하여 상기 제2 부산물의 농도를 낮추거나, 망간 촉매를 이용하여 상기 제2 부산물의 농도를 낮춘다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 센서부에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이상일 경우, 상기 살균가스 생성부는 상기 살균가스의 생성양을 감소시키고; 상기 센서부에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이하일 경우, 상기 살균가스 생성부는 상기 살균가스의 생성양을 증가시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 공간살균 공조 장치는 상기 건물 내부의 상기 복수의 공간 중 적어도 하나에 대해서 외부입력에 기초하여 공기압을 양압, 평압 및 음압 중 하나로 조절하는 공기압제어부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 공기압제어부는 상기 외부입력에 기초하여 상기 복수의 공간 중 적어도 하나에 공기를 주입하여, 해당 공간의 공기압을 대기압보다 높은 양압으로 만드는 공기주입부; 및 상기 외부입력에 기초하여 상기 복수의 공간 중 적어도 하나에서 공기를 흡입하여, 해당 공간의 공기압을 대기압보다 낮은 읍압으로 만드는 공기흡입부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 배출부는 상기 공간살균 공조 장치 외부에 있는 살균 게이트 장치에 연결되고; 상기 살균 게이트 장치는 건물 입구에서 사람이 통과하는 게이트 형태의 구조물이고; 상기 배출부로부터 제공된 상기 살균된 공기를 상기 건물 입구에서 송풍하여 유해물질을 살균한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 살균 게이트 장치는 사람의 출입을 센싱하는 게이트 센서부; 상기 배출부로부터 제공된 상기 살균된 공기를 송풍하는 동력을 발생시키는 콤프레셔; 및 상기 게이트 센서부에 의해 사람의 출입이 센싱된 경우, 상기 살균된 공기를 복수의 송풍구를 이용하여 송풍하는 송풍부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 살균 게이트 장치는 상기 게이트 센서부에 의해 사람의 출입이 센싱된 경우, 복수의 노즐을 이용하여 살균액을 분무하는 살균액 분무부를 더 포함하고; 상기 살균액은 수중 플라즈마에 의해 생성된 과산화수소수, 차아염소산나트륨, 차아염소산수 및 이산화염소 중 하나이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 살균 게이트 장치는 송풍된 상기 살균된 공기에서 살균가스의 농도를 센싱하는 살균가스 센서부를 더 포함하고; 상기 살균가스 센서부에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이상일 경우, 상기 송풍부는 송풍의 세기를 감소시키고; 상기 살균가스 센서부에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이하일 경우, 상기 송풍부는 송풍의 세기를 증가시킨다.
본 발명에 따르면 병원, 수술실 및 학교 등과 같은 인구 밀집도가 높은 특정 건물에 공간살균 기능이 부가된 공조 장치를 제공함으로써, 외부로부터 유입된 공기 중에 존재하는 유해물질이 건물 내부로 들어가지 않도록 공기가 유입되는 지점에서 유해물질을 살균시킬 수 있고, 다양한 병원균에 의한 병원균 확산 차단을 도모함으로써 질병의 전염을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간살균 공조 장치는 살균가스 및 플라즈마의 화학적, 물리적인 복수의 살균수단을 사용하여 외부 공기에 존재하는 유해물질을 외부 공기 유입 지점에서 살균함으로써, 빠르고 효율적으로 외부공기를 살균할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간살균 공조 장치는 살균가스 및 플라즈마 각각의 살균수단이 배출하는 수소가스, 오존과 같은 유해한 부산물들을 부산물들간의 상호작용을 통해 효과적으로 제거함으로써, 부작용을 최소화한 건물 살균이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 공간살균 공조 장치는 건물 내부의 복수의 공간 각각 및 각각의 공간의 공간 환경 변화에 따라 공기압을 양압 또는 음압으로 선택적으로 조절할 수 있고, 이를 통해 감염병 확산 차단을 보다 효과적으로 제어함으로써 건물 내부의 감염에 대한 위험성을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간살균 공조 장치는 건물 입구에서 사람이 통과하는 게이트 형태의 구조물인 살균 게이트 장치에 연결되어, 살균된 공기를 상기 건물 입구에서 송풍하여 유해물질을 살균함으로써, 공조 장치 내의 공간살균 기능을 건물 입구 지점까지 확대하여 감염병 확산 차단을 보다 효과적으로 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 공간살균 공조 장치를 통해 전세계적인 바이러스 대응 수요에 대비한 기술을 선제적으로 확보하고, 전세계적인 바이러스 대응 수요에 공간살균 공조 장치를 시의 적절하게 공급함으로써 침체된 경기에 대한 경제 활성화 유발 효과가 예상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간살균 공조 장치의 사용에 대한 개략적인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간살균 공조 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간살균 공조 장치에 연결되는 살균 게이트 장치에 대한 개략적인 외부 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 게이트 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압 제어 기능이 추가된 공간살균 공조 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면 상에서 각 구성 요소의 크기는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간살균 공조 장치의 사용에 대한 개략적인 예시도이다.
본 실시예에 따르면, 병원 및 학교 등과 같은 인구 밀집도가 높은 특정 건물에 공간살균 기능이 부가된 공조 장치가 설치된다. 본 실시예에 따른 공간살균 공조장치(100)는 병원균 등의 유해물질이 외부로부터 건물 내부로 들어가지 않도록 외부 공기가 유입되는 지점에서 유해물질을 살균한다. 공간살균 공조장치(100)는 장치 내부에서 살균가스 및 플라즈마 중 적어도 하나를 생성하여 외부로부터 유입된 공기 내에 존재하는 유해물질을 살균한다. 공간살균 공조장치(100)는 살균된 공기를 건물 내부의 복수의 공간으로 배출한다. 본 실시예에 따른 공간살균 공조장치(100)는 일반 공조장치를 개조한 형태로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 실시예에 따르면, 공간살균 공조장치(100)는 살균가스 및 플라즈마의 화학적, 물리적인 복수의 살균수단을 사용하여 외부 공기에 존재하는 유해물질을 외부 공기 유입 지점에서 살균함으로써, 다양한 병원균에 의한 질병의 전염을 미연에 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간살균 공조 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공간살균 공조 장치(100)는 흡입부(210), 살균공기 생성부(220), 배출부(250), 센서부(260) 및 제어부(270)를 포함한다.
흡입부(210)는 외부로부터 공기를 흡입한다.
살균공기 생성부(220)는 상기 외부로부터 흡입한 공기에서 유해물질을 살균하고, 살균된 공기를 생성한다. 살균공기 생성부(220)는 살균가스 생성부(230) 및 플라즈마 생성부(240)를 포함한다.
살균가스 생성부(230)는 상기 외부로부터 흡입한 공기에서 유해물질을 살균하는 살균가스를 생성한다. 본 실시예에서는 염소가스(Cl2)를 살균가스로 사용하나, 다른 살균제를 살균가스로 사용할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 염소가스는 산화력을 이용하여 대기중에 존재하는 병원균 등 이물질들을 살균한다.
살균가스 생성부(230)는 소금물 전기 분해 장치 또는 살균제 카트리지를 포함한다. 상기 살균제 카트리지는 이산화염소가 가루 형태로 함침되거나 이산화염소 젤을 포함할 수 있으나, 다른 형태 및 다른 원료의 살균제를 포함할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 살균가스 생성부(230)는 상기 소금물 전기 분해 장치를 통해 소금물을 전기분해함으로써 염소가스를 생성하거나, 상기 살균제 카트리지 내의 젤 또는 가루 형태의 이산화염소에 소정의 온도 및 습도를 제공함으로써 염소가스를 생성한다. 예를 들어, 살균가스 생성부(230)는 상기 가루 형태의 이산화염소에 소정의 습도(예. 40%)를 제공함으로써 염소가스를 생성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고 다양한 원료를 이용하여 다양한 생성 방식으로 염소가스를 생성할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
살균가스 생성부(230)는 후술할 제어부(270)에 의한 제어를 통해 유해물질 살균을 위한 최소양부터 인체에 유해하지 않은 최대양까지의 범위에서 살균가스의 방출을 조절한다. 예를 들어, 바이러스 살균을 위한 최소양은 7 ppb, 인체에 유해하지 않은 최대양은 14 ppb와 같이 각각의 소정의 기준값을 가질 수 있다.
상기 소금물 전기 분해 장치는 소금물의 전기 분해 시에 염소가스를 생성함과 동시에 부산물로서 수소가스(H2)를 생성한다. 수소가스는 건물 외부에서 공기 중으로 배출되나, 건물 내부에서 상기 수소가스가 공기 중에 4% 이상 누출되면 폭발 위험성이 있으므로 수소가스 부산물의 제거 방안이 필요하다. 이하에서 기술할 부산물 처리부(280)에서 상기 수소가스의 제거 방안에 대해 후술한다.
플라즈마 생성부(240)는 상기 외부로부터 흡입한 공기에서 유해물질을 살균하는 플라즈마를 생성한다. 플라즈마 생성부(240)는 기체 상태의 대기에 계속 열을 가하여 온도를 올림으로써, 이온핵과 자유전자로 이루어진 입자들의 집합체인 플라즈마를 생성한다. 플라즈마 생성부(240)는 생성된 플라즈마를 통해 특정 공간에서 병원균, 먼지 등을 포함한 각종 유해물질을 물리적으로 흡입하고 살균한다.
플라즈마 생성부(240)는 플라즈마 생성 시에 부산물로서 오존(O3)을 생성한다. 오존은 대기 중에 미반응상태로 잔류하는 경우, 광화학 스모그를 발생시키는 주된 요인이 되고 있으며, 강력한 산화력을 지니고 있기 때문에 0.1 ppm 이상의 범위에서 인체에 노출되면 두통, 목 건조증, 점막손상과 같은 호흡기 질환, 운동중 폐기능 감소, 흉부 불안 등의 원인이 될 뿐만 아니라 악취를 유발하여 불쾌감을 야기한다. 따라서, 공기중으로 배출할 수 없는 건물 내부에서 오존은 인체에 유해하므로 오존 부산물의 제거 방안이 필요하다. 이하에서 기술할 부산물 처리부(280)에서 상기 오존의 제거 방안에 대해 후술한다.
살균공기 생성부(220)는 상기 살균가스 및 상기 플라즈마 중 적어도 하나에 의해, 상기 외부로부터 흡입한 공기의 유해물질을 살균하고 살균된 공기를 생성한다.
배출부(250)는 상기 살균된 공기를 건물 내부의 복수의 공간으로 배출한다.
센서부(260)는 살균가스 생성부(230) 및 플라즈마 생성부(240)가 각각 생성하는 부산물의 농도 및 생성된 상기 살균가스의 농도를 센싱한다.
공간살균 공조 장치(100)는 부산물 처리부(280)를 더 포함한다. 부산물 처리부(280)는 살균가스 생성부(230) 및 플라즈마 생성부(240)가 각각 생성하는 부산물을 처리한다.
센서부(260)는 살균가스 생성부(230) 및 플라즈마 생성부(240)가 각각 생성하는 부산물의 농도를 센싱한다. 구체적으로, 센서부(260)는 살균가스 생성부(230)가 생성한 부산물인 수소가스의 농도 및 플라즈마 생성부(240)가 생성산 부산물인 오존의 농도를 센싱한다.
센서부(260)에 의해 센싱된 상기 수소가스의 농도 및 상기 오존의 농도 중 적어도 하나가 각각의 소정의 기준값 이상일 경우, 후술할 제어부(270)에 의한 제어를 통해 부산물 처리부(280)는 수소가스를 이용하여 오존을 태워서 오존의 농도를 낮추거나, 망간 촉매를 이용하여 오존의 농도를 낮춘다. 예를 들어, 센서부(260)가 공기 중에 4% 이상의 수소 농도를 센싱하거나, 0.1 ppm 이상의 오존 농도를 센싱한 경우, 제어부(270)에 의한 제어를 통해 부산물 처리부(280)는 수소를 이용하여 오존을 태워서 오존의 농도를 낮추거나, 망간 촉매를 이용하여 오존의 농도를 낮춘다.
또한, 부산물 처리부(280)는 제어부(270)에 의한 제어를 통해 소정의 주기에 따라 수소가스를 이용하여 오존을 태워서 오존의 농도를 낮추거나, 망간 촉매를 이용하여 오존의 농도를 낮춘다.
본 실시예에 따른 공간살균 공조 장치(100)는 수소가스 및 오존과 같은 유해한 부산물들을 부산물들간의 상호작용을 통해 효과적으로 제거함으로써, 부작용을 최소화한 공간 살균이 가능하다.
또한, 센서부(260)는 살균가스 생성부(230)가 생성한 상기 살균가스의 농도를 센싱한다. 센서부(260)에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이상일 경우, 살균가스 생성부(230)는 상기 살균가스의 생성양을 감소시킨다. 또한, 센서부(260)에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이하일 경우, 살균가스 생성부(230)는 상기 살균가스의 생성양을 증가시킨다. 예를 들어, 센서부(260)가 공기 중에 14 ppb 이상의 염소가스의 농도를 센싱한 경우, 제어부(270)에 의한 제어를 통해 살균가스 생성부(230)는 상기 살균가스의 생성양을 감소시킨다. 또한, 센서부(260)가 공기 중에 7 ppb 이하의 염소가스의 농도를 센싱한 경우, 제어부(270)에 의한 제어를 통해 살균가스 생성부(230)는 상기 살균가스의 생성양을 증가시킨다.
제어부(270)는 흡입부(210), 살균가스 생성부(230), 플라즈마 생성부(240), 배출부(250), 센서부(260) 및 부산물 처리부(280)의 동작을 각각 제어한다. 제어부(270)는 센서부(260)로부터의 입력받은 상기 살균가스의 농도에 기초하여 살균가스 생성부(230)가 상기 살균가스의 생성양을 조절하도록 제어한다. 또한, 제어부(270)는 센서부(260)로부터의 입력받은 상기 부산물의 농도에 기초하여 부산물 처리부(280)가 상기 부산물 처리를 수행하도록 제어한다. 또한, 제어부(270)는 소정의 주기에 따라 부산물 처리부(280)가 상기 부산물 처리를 수행하도록 제어한다.
공간살균 공조 장치(100)는 항온항습부(미도시)를 더 포함한다. 상기 항온항습부는 냉각부(미도시), 가열부(미도시) 및 습도조절부(미도시)를 포함한다. 상기 항온항습부는 건물 내부에 대하여 외부입력에 기초한 소정의 온도 및 소정의 습도가 되도록, 상기 냉각부, 상기 가열부 및 상기 습도조절부 각각을 통해, 냉각, 가열 및 습도 조절 중 적어도 하나의 동작을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간살균 공조 장치에 연결되는 살균 게이트 장치에 대한 개략적인 외부 구조도이다.
살균 게이트 장치(300)는 공간살균 공조 장치(100) 외부에 존재하며, 공간살균 공조 장치(100)의 배출부(250)와 연결되어 공간살균 공조 장치(100)로부터 살균된 공기를 제공받는다. 살균 게이트 장치(300)는 건물 입구에서 사람이 통과하는 게이트 형태의 구조물 형태로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
살균 게이트 장치(300)가 게이트 센서부(미도시)를 통해 건물 입구에서 사람의 출입을 센싱한 경우, 살균 게이트 장치(300)는 출입하는 사람에게 송풍부(310)를 통해 살균된 공기를 송풍하고, 살균액 분무부(320)를 통해 살균액을 분무한다.
살균 게이트 장치(300)는 콤프레셔(미도시)를 더 포함한다. 공간살균 공조 장치(100)의 배출부(250)로부터 제공받은 살균된 공기는 순풍으로 제공되므로, 살균 게이트 장치(300)는 상기 콤프레셔를 통해 살균된 공기를 송풍할 수 있도록 동력을 발생시킨다.
살균액 분무부(320)는 살균액을 분무하는 복수의 노즐을 포함하고, 상기 복수의 노즐을 통해 상기 살균액을 액체미립자(에어로졸) 형태로 스프레이식으로 분사한다. 상기 살균액은 수중 플라즈마에 의해 생성된 과산화수소수(H2O2), 차아염소산나트륨, 차아염소산수 및 이산화염소 중 중 하나일 수 있으나, 다른 원료의 살균액이 가능할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 구체적으로, 살균액 분무부(320)는 내부에 수중 플라즈마 생성 장치 또는 살균액을 포함하거나, 외부에 존재하는 수중 플라즈마 생성 장치 또는 살균액과 연결된다. 예를 들어, 살균액 분무부(320)는 살균액이 들어있는 용기를 포함할 수 있다. 수중 플라즈마 생성 장치는 수중 플라즈마에 의해 과산화수소수(H2O2)를 생성한다. 구체적으로, 수중 플라즈마 생성 장치는 수표면 또는 수중에서 플라즈마를 발생시켜 수중방전에 의해 생성되는 다양한 활성 라디칼 중 오존과 물을 반응시켜 과산화수소수를 생성한다.
살균 게이트 장치(300)는 조절부(330)를 통해 살균 게이트 장치(300)의 전체 동작을 온/오프하거나, 상기 게이트 센서부, 송풍부(310) 및 살균액 분무부(320) 각각의 동작을 온/오프할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 방식으로 동작을 제어할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
살균 게이트 장치(300)는 살균가스 센서부(340)를 통해 송풍부(310)가 송풍한 상기 살균된 공기에서 살균가스의 농도를 센싱한다. 본 실시예에서는 염소가스(Cl2)를 살균가스로 사용하나, 다른 살균제를 살균가스로 사용할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 살균가스 센서부(340)에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이상일 경우, 송풍부(310)는 송풍의 세기를 감소시킨다. 또한, 살균가스 센서부(340)에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이하일 경우, 송풍부(310)는 송풍의 세기를 증가시킨다. 예를 들어, 살균가스 센서부(340)가 공기 중에 14 ppb 이상의 염소가스의 농도를 센싱한 경우, 살균가스 송풍부(310)는 송풍의 세기를 감소시킨다. 또한, 살균가스 센서부(340)가 공기 중에 7 ppb 이하의 염소가스의 농도를 센싱한 경우, 송풍부(310)는 송풍의 세기를 증가시킨다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 게이트 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
살균 게이트 장치(300)는 송풍부(310), 조절부(330), 살균가스 센서부(340), 콤프레셔(350) 및 게이트 센서부(360)를 포함한다. 살균 게이트 장치(300)는 선택적으로 살균액 분무부(320)를 더 포함할 수 있다.
게이트 센서부(360)는 건물 입구에서 사람의 출입을 센싱한다.
콤프레셔(350)는 공간살균 공조 장치(100)의 배출부(250)로부터 제공받은 살균된 공기를 송풍할 수 있도록 동력을 발생시킨다.
게이트 센서부(360)에 의해 사람의 출입이 센싱된 경우, 송풍부(310)는 상기 살균된 공기를 복수의 송풍구를 이용하여 송풍한다. 또한, 게이트 센서부(360)에 의해 사람의 출입이 센싱된 경우, 살균액 분무부(320)는 복수의 노즐을 통해 살균액을 분무한다.
살균 게이트 장치(300)는 송풍부(310)에 의해 송풍되는 살균된 공기 및 살균액 분무부(320)에 의해 분무되는 살균액을 통해 유해물질을 살균함으로써, 건물을 출입하는 사람을 통해 건물 내부로 유해물질이 유입되는 것을 사전에 방지할 수 있다.
살균가스 센서부(340)는 송풍부(310)가 송풍한 상기 살균된 공기에서 살균가스의 농도를 센싱한다. 살균가스 센서부(340)에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이상일 경우, 송풍부(310)는 송풍의 세기를 감소시킨다. 또한, 살균가스 센서부(340)에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이하일 경우, 송풍부(310)는 송풍의 세기를 증가시킨다.
조절부(330)는 살균 게이트 장치(300)의 전체 동작을 온/오프하거나, 상기 게이트 센서부, 송풍부(310) 및 살균액 분무부(320) 각각의 동작을 온/오프한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압 제어 기능이 추가된 공간살균 공조 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
본 실시예에 따른 공간살균 공조 장치(500)는 흡입부(510), 살균공기 생성부(520), 배출부(550), 센서부(560), 제어부(570) 및 부산물 처리부(580)를 포함한다. 흡입부(510), 살균공기 생성부(520), 배출부(550), 센서부(560), 제어부(570) 및 부산물 처리부(580) 각각의 동작은 도 2에서 전술한 바와 같다.
본 실시예에 따른 공간살균 공조 장치(500)는 공기압제어부(590)를 더 포함한다. 공기압제어부(590)는 건물 내부의 복수의 공간 중 적어도 하나에 대해서 외부입력에 기초하여 공기압을 양압, 평압 및 음압 중 하나로 조절한다. 공기는 높은 압력에서 낮은 압력으로 흐르는데, 양압이란, 외부의 공기가 들어오지 못하도록 내부의 기압을 높인 상태를 의미한다. 음압이란, 내부의 공기가 밖으로 나가지 못하도록 내부의 기압을 낮춘 상태를 의미한다. 평압이란 외부의 공기압과 동일한 기압 상태를 의미한다.
공기압제어부(590)는 공기주입부(미도시) 및 공기흡입부(미도시)를 포함한다.
상기 공기주입부는 상기 외부입력에 기초하여 상기 복수의 공간 중 적어도 하나에 공기를 주입하여, 해당 공간의 공기압을 대기압보다 높은 양압으로 만든다. 예를 들어, 공기압제어부(590)는 외부입력에 기초하여 상기 공기주입부를 통해 병원 내 수술실 내부로 공기(살균된 공기)를 주입하여 양압 상태를 만듦으로써, 외부로부터 공기 흐름을 통해 유해물질이 유입되는 것을 막을 수 있다.
상기 공기흡입부는 상기 외부입력에 기초하여 상기 복수의 공간 중 적어도 하나에서 공기를 흡입하여, 해당 공간의 공기압을 대기압보다 낮은 읍압으로 만든다. 예를 들어, 상기 예시한 수술실에서 감염자를 수술하는 경우, 공기압제어부(590)는 외부입력에 기초하여 상기 공기흡입부를 통해 수술실 내부의 공기를 흡입하여 음압 상태를 만듦으로써, 감염자로부터의 유해물질이 공기 흐름을 통해 수술실 밖으로 유출되는 것을 막을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 공간살균 공조 장치(500)는 건물 내부의 복수의 공간 중 적어도 하나에 대해서 외부 입력에 따라 공기압을 양압, 평압 및 음압 중 하나로 선택하여 조절할 수 있도록 함으로써, 감염병 확산 차단을 공간별로 또는 공간 환경 변화에 따라 보다 효과적으로 제어할 수 있고, 이를 통해 건물 내부의 감염에 대한 위험성을 낮출 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 기술되었지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
예를 들어, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 장치는 도시된 바와 같은 장치 각각의 유닛들에 커플링된 버스, 상기 버스에 커플링된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 명령, 수신된 메시지 또는 생성된 메시지를 저장하기 위해 상기 버스에 커플링되고, 전술한 바와 같은 명령들을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서에 커플링된 메모리를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 시스템은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

Claims (15)

  1. 공간살균 공조 장치에 있어서,
    상기 공간살균 공조 장치는
    외부로부터 공기를 흡입하는 흡입부;
    상기 외부로부터 흡입한 공기를 살균하는 살균가스 및 플라즈마를 각각 생성하는 살균가스 생성부 및 플라즈마 생성부를 포함하고, 살균된 공기를 생성하는 살균공기 생성부;
    상기 살균된 공기를 건물 내부의 복수의 공간으로 배출하는 배출부;
    상기 살균가스 생성부 및 상기 플라즈마 생성부가 각각 생성하는 부산물의 농도 및 방출된 상기 살균가스의 농도를 센싱하는 센서부; 및
    상기 흡입부, 상기 살균가스 생성부, 상기 플라즈마 생성부, 상기 배출부 및 상기 센서부의 동작을 각각 제어하는 제어부를 포함하고;
    상기 공간살균 공조 장치는 상기 살균가스 생성부 및 상기 플라즈마 생성부가 각각 생성하는 부산물을 처리하는 부산물 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공간살균 공조 장치는
    냉각부, 가열부 및 습도조절부를 포함하고, 상기 건물 내부에 대하여 외부입력에 기초한 소정의 온도 및 소정의 습도가 되도록 냉각, 가열 및 습도 조절 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 항온항습부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 공간살균 공조 장치는 상기 살균가스 및 상기 플라즈마 중 적어도 하나에 의해, 상기 외부로부터 흡입한 공기의 유해물질을 살균하고 살균된 공기를 생성하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 센서부로부터의 입력받은 상기 살균가스의 농도에 기초하여 상기 살균가스 생성부가 상기 살균가스의 생성양을 조절하도록 제어하고;
    상기 센서부로부터 입력받은 상기 부산물의 농도에 기초하여 상기 부산물 처리부가 상기 부산물 처리를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 소정의 주기에 따라 상기 부산물 처리부가 상기 부산물 처리를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 살균가스는 염소가스이고;
    상기 살균가스 생성부가 생성하는 제1 부산물은 수소가스이고;
    상기 플라즈마 생성부가 생성하는 제2 부산물은 오존인 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 제1 부산물의 농도 및 상기 제2 부산물의 농도를 각각 센싱하고;
    상기 제1 부산물의 농도 및 상기 제2 부산물의 농도 중 적어도 하나가 각각의 소정의 기준값 이상일 경우, 상기 제어부에 의한 제어를 통해 상기 부산물 처리부는 상기 제1 부산물을 이용하여 상기 제2 부산물의 농도를 낮추거나, 망간 촉매를 이용하여 상기 제2 부산물의 농도를 낮추는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이상일 경우, 상기 살균가스 생성부는 상기 살균가스의 생성양을 감소시키고;
    상기 센서부에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이하일 경우, 상기 살균가스 생성부는 상기 살균가스의 생성양을 증가시키는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 공간살균 공조 장치는 상기 건물 내부의 상기 복수의 공간 중 적어도 하나에 대해서 외부입력에 기초하여 공기압을 양압, 평압 및 음압 중 하나로 조절하는 공기압제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 공기압제어부는
    상기 외부입력에 기초하여 상기 복수의 공간 중 적어도 하나에 공기를 주입하여, 해당 공간의 공기압을 대기압보다 높은 양압으로 만드는 공기주입부; 및
    상기 외부입력에 기초하여 상기 복수의 공간 중 적어도 하나에서 공기를 흡입하여, 해당 공간의 공기압을 대기압보다 낮은 읍압으로 만드는 공기흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 배출부는 상기 공간살균 공조 장치 외부에 있는 살균 게이트 장치에 연결되고;
    상기 살균 게이트 장치는
    건물 입구에서 사람이 통과하는 게이트 형태의 구조물이고;
    상기 배출부로부터 제공된 상기 살균된 공기를 상기 건물 입구에서 송풍하여 유해물질을 살균하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 살균 게이트 장치는
    사람의 출입을 센싱하는 게이트 센서부;
    상기 배출부로부터 제공된 상기 살균된 공기를 송풍하는 동력을 발생시키는 콤프레셔; 및
    상기 게이트 센서부에 의해 사람의 출입이 센싱된 경우, 상기 살균된 공기를 복수의 송풍구를 이용하여 송풍하는 송풍부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 살균 게이트 장치는
    상기 게이트 센서부에 의해 사람의 출입이 센싱된 경우, 복수의 노즐을 이용하여 살균액을 분무하는 살균액 분무부를 더 포함하고;
    상기 살균액은 수중 플라즈마에 의해 생성된 과산화수소수, 차아염소산나트륨, 차아염소산수 및 이산화염소 중 하나인 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 살균 게이트 장치는
    송풍된 상기 살균된 공기에서 살균가스의 농도를 센싱하는 살균가스 센서부를 더 포함하고;
    상기 살균가스 센서부에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이상일 경우, 상기 송풍부는 송풍의 세기를 감소시키고;
    상기 살균가스 센서부에 의해 센싱된 상기 살균가스의 농도가 소정의 기준값 이하일 경우, 상기 송풍부는 송풍의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 공간살균 공조 장치.
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