KR102291209B1

KR102291209B1 - 공기 배관설비

Info

Publication number: KR102291209B1
Application number: KR1020200092131A
Authority: KR
Inventors: 이승언
Original assignee: 이승언
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2021-08-19

Abstract

본 발명은 공기 배관설비에 관한 것으로서, 조화된 공기가 통과하는 공급배관의 일부로 배치되는 메인 정화배관; 및 메인 정화배관의 전단 일부와 후단 타부를 연결하여 공기를 우회시키는 바이패스 살균배관을 포함한다. 상기와 같은 본 발명은, 배관을 통해 공기로 전파되는 치명 전염 인자를 억제하거나 충분히 차단함으로써 실내 공간에 있는 사람들을 보호하면서 공기 조화된 공기를 공급하는 장점을 제공한다.

Description

공기 배관설비{AIR DUCT EQUIPMENT}

본 발명은 공기 배관설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 내부공간에 공기 조화된 공기를 공급하는 공기 배관설비에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물에는 구획된 공간 별로 냉난방을 위한 복수의 에어컨, 중앙 공급 방식의 에어컨, 및 냉각과 히터 시스템과 같은 공기 조화장치가 설치되며, 공기 조화장치에서 공기 조화된 공기를 공급하는 덕트가 천정에 설치된다.

덕트는 공기 조화장치에 연결되며, 조화된 공기를 구역 별로 공급하도록 천정에 넓게 배치된다. 이러한 덕트는 사각 및 원형 덕트 또는 파이프라인 구조로 설치된다.

기존의 공기조화 배관설비와 관련된 기술의 예로는, 특허출원 제10-2005-0111813호에 개시된 '공기조화 시스템의 덕트'과 특허출원 제10-2007-0132373호에 개시된 '덕트형 공기조화 시스템 및 그 제어방법'이 있다.

상기 공기조화 시스템의 덕트를 포함한 기존 공기 배관설비는, 현재와 같이 전염성 치명 질환이 수시로 발생되는 시대에 치명 질환을 일으키는 바이러스나 박테리아의 활동을 충분히 억제하지 못하며, 실내공간에서 더욱 전파시킬 가능성이 높으므로 시대 상황에 적합지 않은 문제점이 있었다.

특히, 현재와 같이 인체에 치명적인 코로나19 바이러스가 비말과 작은 입자로 실내공기를 통해 전파됨으로써 동일 실내 공간에 있는 사람들을 전염시키는 상황에서는, 실내공기의 공기조화 순환과 공급배관에서 치명 전염 인자를 억제하거나 제거하는 기술이 더욱 필요한 시점이다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 문제를 충분히 연구하여 개선한 것으로서, 배관을 통해 공기로 전파되는 치명적인 전염 인자를 억제하거나 충분히 차단함으로써 실내 공간에 있는 사람들을 보호하면서 공기 조화된 공기를 공급하는 공기 배관설비를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기 배관설비는, 조화된 공기가 통과하는 공급배관의 일부로 배치되는 메인 정화배관; 및 상기 메인 정화배관의 전단 일부와 후단 타부를 연결하여 공기를 우회시키는 바이패스 살균배관을 포함하며, 상기 메인 정화배관은, 상기 공급배관의 일부로 연결되는 정화배관본체; 상기 정화배관본체의 유입구 측에 설치되어 바이러스를 감지하는 바이러스 감지부; 상기 바이러스 감지부에서 이격되어 상기 정화배관본체의 전단 일부에 배치되며, 상기 정화배관본체에서 상기 바이패스 살균배관 측으로 공기를 우회시키는 바이패스 댐퍼; 및 상기 정화배관본체의 전단 일부와 후단 타부 사이에 회전 가능하게 설치되며, 공기를 정화하는 헤파필터가 포함된 헤파필터 댐퍼를 포함하며, 상기 바이패스 살균배관은, 상기 정화배관본체의 전단 일부와 후단 타부를 연결하는 살균배관본체; 상기 살균배관본체의 일단부와 정화배관본체를 연결하는 바이패스 연결부; 상기 살균배관본체의 내부에 설치되며, 소독 라인에 연결되어 살균수를 미스트로 분사하는 소독 분사노즐; 상기 살균배관본체에 카트리지 방식으로 교환 가능하게 설치되되, 자외선에 의해 살균하는 하나의 이상의 노광소독 카트리지; 및 상기 살균배관본체에서 후단부의 내측에 설치되는 헤파필터 모듈을 포함한다.

상기 바이러스 감지부는, 상기 메인 정화배관의 내벽부에 환형으로 설치되는 바이러스 감지본체; 및 상기 바이러스 감지본체에 일정 각도 간격을 배치되며, 복수의 전자 현미경을 포함하며, 상기 전자 현미경에서 촬영된 영상을 분석하여 유해 바이러스를 감지하는 바이러스 분석부; 및 상기 바이러스 분석부에 연결되며, 유해 바이러스 출현의 감지 신호를 받고 상기 바이패스 댐퍼를 작동시켜 상기 메인 정화배관 측에서 상기 바이패스 살균배관 측으로 공기를 우회시키는 소독 제어부를 포함함이 적절하다.

상기 바이러스 감지부는, 상기 전자 현미경 측으로 회전 구동 가능하게 설치되며, 상기 메인 정화배관을 통과하는 공기에서 검체를 채취하여 상기 전자 현미경에 보여주는 검체 채취부를 더 포함하며, 상기 검체 채취부는 상기 전자 현미경과 함께 상기 바이러스 감지본체에 교환 가능한 키트로 제작될 수 있다.

상기 공기 배관설비는, 상기 소독 분사노즐에 연결된 소독 라인에 연결되며, 이산화염소수가 저장된 소독약통을 더 포함함이 적절하다.

상기 노광소독 카트리지는, 카트리지 본체; 상기 카트리지 본체의 양측에 설치되며, 자외선을 조사하는 엘이디가 포함된 한 쌍의 자외선 모듈; 상기 카트리지 본체에서 공기에 대한 유동 저항을 위한 타공이 형성된 유동 저항판; 및 상기 유동 저항판에서 이격되어 상기 카트리지 본체에 설치되는 카트리지 필터를 포함함이 적절하다.

상기 공기 배관설비는, 상기 메인 정화배관의 후단부에 설치되어 공기 유동 압력을 증가시키는 증압팬을 더 포함함이 적절하다.

상기와 같이 기술된 본 발명은, 배관을 통해 공기로 전파되는 치명적인 전염 인자를 억제하거나 충분히 차단함으로써 실내 공간에 있는 사람들을 보호하면서 공기 조화된 공기를 공급하는 공기 배관설비를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 배관설비의 개념도이다.
도 2는 도 1의 제어 블록도이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 도면 복합적으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 실시 예들에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시 예들로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 도면들의 조합으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.

하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 유닛, 모듈, 부, 부재 또는 임의 구조는 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들이 포함되거나 포함 가능한 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들이나 세부 구조로 제한하진 않는다. 도시되었으나 통상적인 내용으로 그 설명이 생략된 구성 요소들은, 실시 예들의 상세한 설명에 내재된 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같은 관용적인 사항들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들 중 실질적인 구현성이 높으며, 산업적 이용 가능성이 높은 일 실시예에 따른 공기 배관설비를 설명한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 배관설비의 주요 구성 요소들을 도면을 기초로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 배관설비의 개념도이며, 도 2는 도 1의 제어 블록도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 배관설비는, 조화된 공기가 통과하는 공급배관의 일부로 배치되는 메인 정화배관(100), 및 메인 정화배관(100)의 전단 일부와 후단 타부를 연결하여 공기를 우회시키는 바이패스 살균배관(140)을 포함한다.

메인 정화배관(100)은 공급배관의 일부로 연결되는 정화배관본체(101), 정화배관본체(101)의 유입구 측에 설치되어 바이러스를 감지하는 바이러스 감지부(110), 바이러스 감지부(110)에서 이격되어 정화배관본체(101)의 전단 일부에 배치되며 정화배관본체(101)에서 바이패스 살균배관(140) 측으로 공기를 우회시키는 바이패스 댐퍼(130), 및 정화배관본체(101)의 전단 일부와 후단 타부 사이에 회전 가능하게 설치되며 공기를 정화하는 헤파필터가 포함된 헤파필터 댐퍼(135)를 포함한다.

바이러스 감지부(110)는 전자 현미경(112)으로 메인 정화배관(100)을 통과하는 공기를 촬영하는 것으로서, 바이러스 검사가 가능한 고배율 자동초점 조절렌즈와 촬영소자를 포함하며, 후술되는 바이러스 분석부(115)에 연결된다.

이러한 바이러스 감지부(110)는, 메인 정화배관(100)의 내벽부에 환형으로 설치되는 바이러스 감지본체(111), 및 바이러스 감지본체(111)에 일정 각도 간격을 배치되며 복수의 전자 현미경(112)을 포함한다.

한편, 바이러스 감지부(110)는, 전자 현미경(112) 측으로 회전 구동 가능하게 설치되며 메인 정화배관(100)을 통과하는 공기에서 검체를 채취하여 전자 현미경(112)에 보여주는 검체 채취부(116)를 더 포함한다.

검체 채취부(116)는 전자 현미경(112)과 함께 바이러스 감지본체(111)에 교환 가능한 키트로 제작된 것이다.

이러한 검체 채취부(116)는 정화배관본체(101)를 통과하는 공기에 저항하도록 정화배관본체(101)에 횡 방향으로 배치된 상태에서 모터에 의해 자동 구동되어 전자 현미경(112) 측으로 회전될 수 있다. 이에 따라 전자 현미경(112)에는 검체 채취부(116)의 검체가 나타나게 된다.

바이러스 감지부(110)에는, 전자 현미경(112)에서 촬영된 영상을 분석하여 유해 바이러스를 감지하는 바이러스 분석부(115), 및 바이러스 분석부(115)에 연결되며 유해 바이러스 출현의 감지 신호를 받고 바이패스 댐퍼(130)를 작동시켜 메인 정화배관(100) 측에서 바이패스 살균배관(140) 측으로 공기를 우회시키거나 바이러스 출현이 없으면 우회된 유동 경로를 메인 정화배관(100) 측으로 복귀시키는 소독 제어부(120)가 연결된다.

바이패스 댐퍼(130)는, 공기의 개폐와 유량을 조절할 수 있도록 정화배관본체(101)에서 회전 가능하게 설치되는 판상 밸브체(131)를 포함하는 것으로서, 판상 밸브체(131)의 구동을 위한 댐퍼모터(132)의 작동이 자동 제어되도록 설계될 수 있다.

헤파필터 댐퍼(135)는 바이패스 댐퍼(130)를 통과하는 공기를 정화시키는 것으로서, 메인 정화배관(100)을 공기가 직통하는 경우에 메인 정화배관(100)의 내부에서 공기 정화를 수행한다. 헤파필터는 바이러스가 포함된 작은 수분이나 입자를 걸러낼 수 있는 필터이다.

바이패스 살균배관(140)은, 정화배관본체(101)의 전단 일부와 후단 타부를 연결하는 살균배관본체(141), 살균배관본체(141)의 일단부와 정화배관본체(101)를 연결하는 바이패스 연결부(142), 살균배관본체(141)의 내부에 설치되며 소독라인(146)에 연결되어 살균수를 미스트로 분사하는 소독 분사노즐(145), 살균배관본체(141)에 카트리지 방식으로 교환 가능하게 설치되며 자외선에 의해 살균하는 하나의 이상의 노광소독 카트리지(150), 및 살균배관본체(141)에서 후단부의 내측에 설치되는 헤파필터 모듈(160)을 포함한다.

소독 분사노즐(145)은 정화배관본체(101)의 굴절된 부분에 설치되며, 소독라인(146)을 통해 이산화염소수가 저장된 소독약통(147)에 연결된다. 소독라인(146)에는 이산화염소수를 가압하기 위한 펌프(149)와 소독밸브가 설치되며, 펌프(149) 가동에 의해 소독 분사노즐(145)에서는 이산화염소수가 미스트로 분사된다. 미스트 양상의 이산화염소수는 정화배관본체(101)를 통과하는 공기를 소독하게 된다.

소독약통(147)에는 초음파 모듈의 초음파 진동자를 이용하여 이산화염소수를 3마이크론 이하의 미세입자로 변환하는 초음파 진동부(148)가 포함됨으로써 멸균에 있어 오존보다 강력하지만 독성은 없는 이산화염소수를 사용하여 바이러스를 살균하며, 3마이크론 이하의 미세입자를 공기 중에 분사함으로써 공기 중에 증가된 체류시간에 의해 배관 내부를 통과하는 공기를 소독할 수 있게 된다.

한편, 이산화염소(ClO₂)는 염소보다 약 2.5배 향상된 소독능력으로 정수공정에 사용되고 있으며, 최근에는 악취처리 공정에도 많이 사용되고 있으며, 자외선에 의해 완전히 분해되는 광학적 분해성 있으므로, 대기 중에 잔류하여 생각하지 못한 피해를 끼칠 우려를 완전히 불식시킬 수 있는 소독제이다.

이산화염소(ClO₂)는 산화상태 +4가로 중성을 띄는 염소화합물로서 차가운 물에서도 높은 용해도를 보인다. 11℃이상을 기준으로 할 경우 염소의 약 10배 정도 용해도를 기록한다. 뿐만 아니라 염소가 물에 가수분해(hydrolysys)되는 것과 달리 이산화염소(ClO₂)는 7백만에서 1천만배 정도 느리게 분해됨에 따라 용액 내에서 용존 가스의 형태로 존재한다.

이처럼 기존의 이산화염소수는, 식품 소독, 폐수처리, 환경정화, 및 전염병 바이러스의 살균 소독제로 광범위하게 사용되고, 물과 혼합하여 사용이 용이하고, 사후 처리에 있어서 쉽게 분해되는 있는 장점이 있다.

이산화염소수는 일정 농도 이상의 노출한계가 정해져 있다. 인체 또한 과도한 시간이나 일정 농도 이상의 이산화염소수에 노출되면 문제가 발생된다. 이에 따라 미국 산업안전위생국에서는, 0.1ppm을 노출 한계치로 제한하고 있다.

이산화염소수는 여러 필터에 의해 차단되며, 공기에 대한 소독 후에 자외선에 의해 처리되어 분해되므로, 실내까지 유동이 충분히 제한된다.

노광소독 카트리지(150)는 자외선이 내벽부에서 조사되어 내부 통로를 통과하는 공기를 살균하며, 이산화염소수를 무해하게 분해시키는 작용을 하게 된다.

노광소독 카트리지(150)는, 카트리지 본체(154), 카트리지 본체(154)의 양측에 설치되며 자외선을 조사하는 엘이디가 포함된 한 쌍의 자외선 모듈(151), 카트리지 본체(154)에서 공기에 대한 유동 저항을 위한 타공들이 넓게 분포된 유동 저항판(153), 및 유동 저항판(153)에서 이격되어 카트리지 본체(154)에 설치되는 카트리지 필터(155)를 포함함이 적절하다.

카트리지 필터에는 표면에 광촉매가 부착된 광촉매 망이 더 설치되고, 상기 광촉매 망은 PVC, 테프론, 실리콘, 또는 PE의 수지 망, 또는 철 및 스테인리스의 금속성 망에 광촉매를 부착하는 구성을 갖게 할 수 있다.

자외선 모듈은 진공 자외선(Vacuum Ultraviolet; VUV), 자외선 C(Ultraviolet C; UVC) 또는 이 둘을 조사하기 위해 100 nm 내지 200 nm의 파장 범위의 진공 자외선(VUV) 및 200 nm 내지 280 nm의 파장 범위의 자외선 C(UVC)를 더 포함할 수 있다.

유동 저항판(153)은 공기의 속도를 감소시켜 공기가 자외선 모듈(151)을 천천히 통과하면서 소독되도록 만든다.

카트리지 필터(155)는 카트리지 본체(154)에서 교환 가능하게 설치되는 것으로서, 유동 저항판(153)을 통과한 공기를 걸러낸다.

한편, 헤파필터 모듈(160)은 노광소독 카트리지(150)를 통과하면서 있을 공기 중에 포함된 이산화염소수 입자나 유해물질을 걸러 낸다. 헤파필터는 바이러스가 포함된 매우 작은 입자의 통과를 차단하는 기능이 있다.

본 실시예에 따른 공기 배관설비는, 메인 정화배관(100)의 후단부에 설치되어 공기 유동 압력을 증가시키는 증압팬(170)을 더 포함함이 적절하다.

증압팬(170)은 메인 정화배관(100)이나 바이패스 살균배관(140)을 거치면서 속도가 느려진 공기를 가압하여 공급배관의 후단부로 신속하게 보내는 역할을 하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 본질적인 기술 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다.

100: 메인 정화배관 101: 정화배관본체
110: 바이러스 감지부 111: 바이러스 감지본체
112: 전자 현미경 115: 바이러스 분석부
116: 검체 채취부
120: 소독 제어부 130: 바이패스 댐퍼
131: 판상 밸브체 132: 댐퍼모터
135: 헤파필터 댐퍼 140: 바이패스 살균배관
141: 살균배관본체 142: 바이패스 연결부
145: 소독 분사노즐 146: 소독라인
147: 소독약통 148: 초음파 진동부
150: 노광소독 카트리지 151: 자외선 모듈
153: 유동 저항판 154: 카트리지 본체
155: 카트리지 필터
160: 헤파필터 모듈 170: 증압팬

Claims

조화된 공기가 통과하는 공급배관의 일부로 배치되는 메인 정화배관; 및
상기 메인 정화배관의 전단 일부와 후단 타부를 연결하여 공기를 우회시키는 바이패스 살균배관을 포함하며,
상기 메인 정화배관은,
상기 공급배관의 일부로 연결되는 정화배관본체;
상기 정화배관본체의 유입구 측에 설치되어 바이러스를 감지하는 바이러스 감지부;
상기 바이러스 감지부에서 이격되어 상기 정화배관본체의 전단 일부에 배치되며, 상기 정화배관본체에서 상기 바이패스 살균배관 측으로 공기를 우회시키는 바이패스 댐퍼; 및
상기 정화배관본체의 전단 일부와 후단 타부 사이에 회전 가능하게 설치되며, 공기를 정화하는 헤파필터가 포함된 헤파필터 댐퍼를 포함하며,
상기 바이패스 살균배관은,
상기 정화배관본체의 전단 일부와 후단 타부를 연결하는 살균배관본체;
상기 살균배관본체의 일단부와 정화배관본체를 연결하는 바이패스 연결부;
상기 살균배관본체 내부 전단의 굴절된 부분에 설치되며, 소독 라인에 연결되어 살균수를 미스트로 분사하는 소독 분사노즐;
상기 살균배관본체에 카트리지 방식으로 교환 가능하게 설치되되, 자외선에 의해 살균하는 하나의 이상의 노광소독 카트리지;
상기 살균배관본체에서 후단부의 내측에 설치되는 헤파필터 모듈; 및
상기 소독 분사노즐에 연결된 소독 라인에 연결되며, 이산화염소수가 저장된 소독약통을 더 포함하고,
상기 바이러스 감지부는,
상기 메인 정화배관의 내벽부에 환형으로 설치되는 바이러스 감지본체; 및
상기 바이러스 감지본체에 일정 각도 간격을 배치되며, 복수의 전자 현미경을 포함하며,
상기 전자 현미경에서 촬영된 영상을 분석하여 유해 바이러스를 감지하는 바이러스 분석부; 및
상기 바이러스 분석부에 연결되며, 유해 바이러스 출현의 감지 신호를 받고 상기 바이패스 댐퍼를 작동시켜 상기 메인 정화배관 측에서 상기 바이패스 살균배관 측으로 공기를 우회시키는 소독 제어부를 포함하고,
상기 바이러스 감지부는, 상기 정화배관본체를 통과하는 공기에 저항하도록상기 정화배관본체에 횡방향으로 배치된 상태에서 모터에 의해 구동되어 전자 현미경측으로 회전 가능하게 설치되되, 상기 메인 정화배관을 통과하는 공기에서 검체를 채취하여 상기 전자 현미경에 보여주는 검체 채취부를 더 포함하며,
상기 노광소독 카트리지는,
카트리지 본체;
상기 카트리지 본체의 양측에 설치되며, 자외선을 조사하는 엘이디가 포함된 한 쌍의 자외선 모듈;
상기 카트리지 본체에서 공기에 대한 유동 저항을 위한 타공이 형성된 유동 저항판; 및
상기 유동 저항판에서 이격되어 상기 카트리지 본체에 설치되는 카트리지 필터를 포함하며,
상기 소독약통에는 초음파 모듈의 초음파 진동자를 이용하여 이산화염소수를 3마이크론 이하의 미세입자로 변환하는 초음파 진동부를 포함하며,
상기 검체 채취부는 상기 전자 현미경과 함께 상기 바이러스 감지본체에 교환 가능한 키트로 제작되며,
상기 유동저항판은 상기 카트리지 본체의 일단에 설치되고,
상기 한 쌍의 자외선 모듈 중 어느 하나는 상기 유동저항판의 타단에 밀착하여 설치되고,
상기 한 쌍의 자외선 모듈 중 다른 하나는 상기 한 쌍의 자외선 모듈 중 어느 하나의 타단에서 일방으로 일정 거리 이격되어 설치되고,
상기 카트리지 필터는 상기 한 쌍의 자외선 모듈 중 다른 하나의 타단에서 일방으로 일정 거리 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 공기배관설비.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 메인 정화배관의 후단부에 설치되어 공기 유동 압력을 증가시키는 증압 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 배관설비.