KR102345947B1 - 오존제거 기능을 포함하고 주변 공간을 살균정화하는 공간살균정화기 - Google Patents

오존제거 기능을 포함하고 주변 공간을 살균정화하는 공간살균정화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가습, 살균 및 미세먼지 제거 기능을 겸비하고, 살균부에서 미생물, 악취유발물질을 정화하고, 정화부에서 미세먼지를 제거하며, 장치내부에서 생성되는 오존을 효과적으로 제거할 수 있는 접지된 도전성 금속을 포함하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기를 제공하고자 한다.

Description

오존제거 기능을 포함하고 주변 공간을 살균정화하는 공간살균정화기{Space Air sterilizer and purifier with ozone removal function}
본 발명은 오존제거 기능을 포함하고 주변 공간을 살균정화하는 공간살균정화기에 관한 것으로 보다 상세하게는 가습, 살균 및 미세먼지 제거 기능을 겸비하고, 살균부에서 미생물, 악취유발물질을 정화하고, 정화부에서 미세먼지와 악취유발물질을 제거하며, 장치내부에서 생성되는 오존을 효과적으로 제거할 수 있는 오존제거 기능을 포함하고 제품 주변 공간을 살균정화하는 공간살균정화기에 관한 것이다.
최근 메르스, 사스, 코로나19 바이러스로 인해 전세계적으로 많은 확진자와 사망자가 발생하고 있으며, 공기 중 부유하고 있는 바이러스와 같은 미생물을 제거하기 위한 공기살균기에 대한 수요가 증가하고 있다.
또한, 미세먼지가 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 국민의 건강을 위협하는 큰 환경문제가 되었고 공기청정기에 대한 수요가 급증하고 있다.
최근에는 바이러스 살균과 미세먼지 청정 두가지 기능을 동시에 할 수 있는 복합 살균정화기에 대한 수요 또한 급증하고 있다.
기존의 공기살균기술로는 자외선을 이용하는 UV 기술이 주를 이루고 있으며 그 중에서도 살균력이 강한 200-280nm 영역의 UVC 기술이 사용되고 있다. 하지만 UVC 기술은 파장이 짧아 살균거리가 짧으며, 빛을 한 지점에 집중적으로 조사를 해야 살균효율이 높아지기 때문에 칫솔살균기나 마스크 살균기 등에 표면 살균 적합한 기술이다. 공기살균기 용도로 사용하기에는 공기가 UVC 영역을 빠르게 통과하기 때문에 사실상 살균이 거의 이루어지지 않으며, 밀폐된 환경에 계속해서 가동시켜 놓아야 효과를 볼 수 있다. 또한, UVC 빛을 사람이 계속해서 보거나 접촉하는 경우 각막손상이나 화상을 입을 수 있기 때문에 관리에 주의가 요하는 기술이다.
공기살균기술 중 플라즈마 기술은 UV와 같은 빛에 파장에 의한 원리가 아니고 플라즈마 반응과정 중 다양한 이온, 라디컬, 오존 등이 생성되는 원리이다. 자외선 기술보다 살균력이 더 높고 공기살균에 더 적합한 기술이나, 발생되는 오존은 인체에 영향을 미칠 수 있기 때문에 오존 제거 수단이 반드시 필요하다.
기존의 공기청정기술은 대부분 HEPA(High Efficiency Particulate Air) 필터 방식이며, 미세먼지 제거효율은 높지만, 작은 크기의 나노입자까지 제거는 불가능하다. 또한, 장시간 사용 시 미세먼지 입자가 필터에 쌓여 공기정화효율을 감소시키고 미생물 번식 등 다양한 문제를 발생시키며 고가의 필터교체 비용을 지속해서 발생한다
또한, 기존의 공기살균기, 공기청정기 제품은 내부로 공기를 흡입하여 살균, 청정하는 방식으로 제품 자체의 흡입력에 의존하기 때문에 전체 대상 공간을 처리하는데 장시간이 소요될 수 있다.
또한, 오존을 제거하기 위하여 금속산화물 촉매를 이용한 모듈이 적용한 기술이 적용된 공기청정기가 있으나, 오존을 분해하기 위한 촉매로는 백금, Cr 산화물, Al 산화물, Co 산화물, Cu 산화물, Mn 산화물, 금속 Pd 또는 Pd 화합물 등을 들 수 있으며, 그 중에서 금속 산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 금속 산화물 촉매로는 MnO2, NiO, CoO, Fe2O3, V2O5, AgO2 등이 있으며 또한, 단일금속 산화물뿐만 아니라 여러 금속산화물의 혼합물을 사용할 수도 있고 예컨데 MnO2-CuO, MnO2-AgO2, NiO-CoO-AgO2 등의 형태로 사용될 수 있으나, 이러한 촉매의 사용은 운영 및 유지에 어려움이 있다.
따라서, 기존의 공기살균, 공기청정 기술의 문제점으로 지목된 공기살균력을 높이고, 제품 자체에서 오존을 제거하며, HEPA필터에 미세먼지가 쌓이는 것을 억제하고, 제품 주변의 공간까지 빠르게 정화하는 공간살균정화기가 필요하다.
종래의 기술에서는 공기정화를 위해 전기집진기, 저온플라즈마 반응기, 금속망필터, 금속산화물 촉매 챔버, 활성탄필터, 헤파필터, 음이온 발생기를 구성하였다. 전처리 필터에서는 분진이나 흄을 1차로 제거하고 저온플라즈마 반응기의 효율을 위해 분진과 흄을 전기집진기로 2차 제거한다. 저온플라즈마 반응기에서는 휘발성유기화합물 등 오염물질을 분해한다. 금속망필터에서 공기를 균등하게 만들어 금속산화물 촉매 챔버에서 오존을 분해하여 활성종으로 만들어 휘발성유기화합물을 한번 더 분해하고, 흡착제거필터(활성탄필터, 헤파필터)로 공기 중 오염물 또는 배오존을 흡착제거하고, 마지막으로 음이온발생기에서 공기 중에 음이온을 공급하는 원리이다.
종래의 기술의 문제점을 살펴보면 전기집진기는 오염물질이 집진판에 흡착되는 기술이므로 시간이 지날수록 집진효율이 떨어지고, 결국 오염물질이 처리되지 않아 저온플라즈마 반응기에 영향을 미쳐 효율이 감소하게 되는 문제점을 가지고 있다. 또한 금속산화물 촉매에서 오존은 활성종 보다 빠르게 산소형태로 분해되며 휘발성유기화합물을 분해하는 데는 별도의 기술이 필요하다. 흡착제거필터에서는 앞서 제거되지 않은 오염물질들이 활성탄필터의 공극을 막아 재기능을 하기 어렵다. 마지막으로 음이온발생기에서는 음이온 발생과정 중 오존이 추가 발생하기 때문에 이에 대한 대책이 필요하다.
본 발명에서는 프리필터에서 1차, 수막필터에서 2차로 오염물질을 걸러주어 전기집진필터에 먼지가 쌓이는 것을 억제한다. 수막필터를 사용하지 않는 경우 공극이 더 작은 프리필터를 설치하여 전기집진필터에 먼지가 쌓이는 것을 억제할 수 있다. 또한 수막필터에서 발생한 수분입자는 전기집진필터, 광촉매유닛, 저온상업플라즈마유닛에서 고전압에 의한 이온발생량을 증가시켜 집진 효율을 높여주는 역할을 한다. 전기집진필터에서 먼지를 걸러주어 HEPA필터에 먼지가 쌓이는 것을 억제하여 HEPA필터의 교체주기를 연장하고, 전기집진필터에 먼지가 쌓여 효율이 감소되어도 HEPA필터가 한 번 더 걸러주어 청정효율을 유지할 수 있다. 전기집진필터에서 고전압 방전 중 오존이 발생하게 되나 전기집진필터 후단에 있는 광촉매유닛에서 살균, 휘발성유기화합물 분해, 오존분해가 되게 된다. 광촉매유닛 후단의 HEPA필터에서 먼지를 한 번 더 거르고, 그 후단에 카본필터를 배치하여 휘발성유기화합물 흡착 및 오존 흡착을 하게 된다. 카본 필터 후단에는 접지된 도전성부 및/또는 금속필터를 통하여 오존이 분해된다. 마지막으로 플라즈마유닛를 통해 살균력이 강한 OH 라디칼을 포함하는 공기를 배출하고 OH 라디칼을 만드는 과정에서 오존이 한 번 더 분해된다.
또한, OH라디칼을 포함하는 공기를 배출함으로써 공간살균정화방식을 채용하여 주변공간까지 동시에 살균처리하여 처리시간을 단축할 수 있는 별도의 오존 분해 촉매 등을 포함하지 않으면서 장치내에서 발생하는 오존을 효과적으로 제거할 수 있는 오존제거 기능을 포함하는 공기살균정화기에 대한 기술은 개시된 바 없다.
한국 공개특허 제10-2017-0112382호
본 발명은 종래기술에 문제점을 해결하고, 오존제거 기능과 공간살균정화 기능을 포함하는 공간살균정화기를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 공기를 살균하고 동시에 청정하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기를 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 장치내에서 발생하는 오존을 제거하기 위한 금속산화물 촉매 없이 효과적으로 제거할 수 있는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기를 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 HEPA필터를 사용하는 공기청정기의 고가의 필터 교체비용 문제를 해결하기 위해 전기집진필터를 이용한 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기를 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 HEPA필터를 사용하는 공기청정기에서 제거 못하는 나노크기의 입자를 제거하기 위한 전기집진필터를 이용한 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기를 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 제품 주변 공간을 살균정화하는 공간살균정화기를 제공하기 위함이다.
본 발명은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기에 관한 것으로, 하우징(100); 상기 하우징 일측면에 위치하여 공기를 유입하기 위한 공기유입부(200); 상기 하우징의 타측면에 위치하여 공기를 배출하기 위한 공기배출부(300); 상기 공기유입부를 통해 유입된 공기에 포함되어 있는 조대입자를 제거하기 위한 극세필터(400); 상기 극세필터를 통과한 공기의 미세입자, 초미세입자, 나노입자 및 바이러스를 정화하기 위한 전기집진필터(500); 상기 전기집진필터 유닛을 통과한 공기의 바이러스, 세균 및 곰팡이, 악취유발물질 중 어느 하나 이상을 제거하고, 동시에 전기집진필터에서 발생하는 오존을 분해하기 위한 광촉매유닛(600); 상기 광촉매유닛을 통과한 공기의 초미세먼지를 한번 더 제거하기 위한 HEPA필터 및/또는 ULPA필터로 구성된 초미세입자제거필터 (1000); 상기 광촉매유닛과 초미세입자제거필터 사이에 위치하여 초미세입자제거필터 표면을 살균하기 위한 UVC유닛(700); 상기 초미세입자제거필터를 통과한 공기의 악취물질 및 오존을 1차로 제거하는 카본필터(800); 및 상기 카본필터를 통과한 공기와 함께 OH라디칼을 생성하여 상기 공기배출부를 통하여 외기로 배출하는 플라즈마유닛(900)을 포함하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기일 수 있다.
또한, 상기 전기집진필터 후단에 위치하여 먼지 쌓임이 억제되어 교체주기가 길고, 전기집진필터를 통과한 공기 중에 있는 초미세먼지 입자를 걸러주는 2차 HEPA필터 및/또는 ULPA필터로 구성된 초미세입자제거필터(1000);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징 내부에 위치하여 먼지와 수용성 오염물질을 거르고 공기에 수분입자를 공급하여 후단 전기집진필터, 광촉매유닛, 플라즈마 유닛의 반응을 촉진하는 수막필터(1100)와 수막필터에 물을 공급하기 위한 물수조유닛(1110):를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징 내부에 위치하여 공기를 토출하기 위한 토출팬을 포함하는 토출팬부(1200);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전기집진필터에 전기를 공급하기 위한 고전원부(1300);를 포함하며, 별도의 접지부(1400);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전지집진필터, 상기 UVC유닛, 상기 카본필터 및 상기 플라즈마유닛이 위치한 하우징의 어느 한곳 또는 2이상의 부분은 도전성 재질로 형성된 오존을 2차로 제거하기 위한 도전성부(110);가 형성되고 상기 도전성부는 상기 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 전지집진필터, 상기 UVC유닛, 상기 카본필터 및 상기 플라즈마유닛 중 어느 한곳 또는 2이상의 전단 및/또는 후단에 위치하여 오존을 2차로 제거하기 위한 금속필터(1500);를 포함하고, 상기 금속필터는 도전성부(110)과 맞닿아 있고 도전성부에는 접지부가 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 금속필터는 표면에 미세기공이 형성된 도전성 금속재질일 수 있다.
또한, 상기 하우징 내부로 공기를 흡입하여 바이러스 및 미세먼지를 처리하여 살균정화된 공기와 함께 상기 플라즈마유닛에서 생성된 OH 라디컬을 토출하여 제품 주변의 공간을 동시에 정화하는 기능을 포함할 수 있다.
또한, 광촉매유닛은 광촉매 반응을 위한 자외선 및 가시광 공급원과 상기 광촉매유닛 후단에 위치한 상기 초미세입자제거필터를 살균하기 위한 UVC 광공급유닛;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징 내부 및 외부에 위치하여 토출되는 공기를 멀리 내보내기 위한 송풍팬을 포함하는 오존제거 기능을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전기집진필터에서 발생하는 오존은 상기 광촉매유닛, 카본필터, 도전성접지부, 및 플라즈마유닛 중 어느 하나 이상에서 제거될 수 있다.
또한, 상기 하우징의 일면에는 제품 동작 콘트롤 및 광고홍보 효과를 위한 디스플레이(1600)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 살균부의 전기집진필터, 광촉매유닛, UVC유닛, 플라즈마 유닛을 통해 박테리아, 곰팡이, 바이러스와 같은 미생물을 제거하는 살균효과와 악취유발물질 분해를 기대할 수 있고, 동시에 정화부의 전기집진필터, 초미세입자제거필터를 통해 미세먼지 청정효과를 기대할 수 있고, 카본필터를 통해 악취유발물질 제거를 기대할 수 있고, 상기 전기집진필터에서 발생하는 오존은 광촉매유닛, 카본필터, 플라즈마유닛, 후단에 접지부에 연결된 도전성부 및/또는 금속필터에서 제거됨으로써 사용자에게 오존에 대한 영향을 최소화하고 환경오염을 줄일 수 있다.
또한, 상기 전기집진필터를 이용함으로써, 종래 HEPA필터와 같은 교체형 필터에 먼지가 쌓이는 것을 억제하여 교체주기가 길어져 유지비용이 적어지는 효과가 있다.
또한, 상기 살균부를 통해 살균뿐만 아니라 악취유발물질(VOCs) 분해가 가능하여 탈취 가능한 효과가 있다.
도 1은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 일실시예 따른 접지된 도전성부가 반영된 개념도를 나타낸 것이다.
도 2는 오존제거 기능과 수막필터, 물수조 유닛을 포함하는 공간살균정화기의 일실시예 따른 접지된 도전성부가 반영된 개념도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 1과 도 2의 개념도에 따른 살균, 청정, 오존제거, 공간살균 정화 단계를 나타낸 것이다.
도 4은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 기본 광촉매반응 및 오존제거 반응의 화학식을 나타낸 것이다.
도 5는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 일실시예 따른 카본필터의 오존 흡착 및 분해 개념도를 나타낸 것이다.
도 6은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 일실시예 따른 접지된 도전성부가 반영된 오존 분해 개념도를 나타낸 것이다.
도 7은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 기본 플라즈마 반응 및 오존제거 반응의 화학식을 나타낸 것이다.
도 8은 오존제거 기능과 초미세입자제거필터 살균을 포함하는 공간살균정화기의 광촉매유닛과 UVC유닛을 나타낸 것이다.
도 9은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 하우징 일측면에 디스플레이가 반영된 개념도를 나타낸 것이다
도 10는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 오존제거 1차 시험결과이다.
도 11은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 오존제거 2차 시험결과이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석 되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 일실시예 따른 접지된 도전성부가 반영된 개념도를 나타낸 것이다.
본 발명은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기에 관한 것으로, 하우징(100); 상기 하우징 일측면(도면 1 도시와 같이 하우징의 하부)에 위치하여 공기를 유입하기 위한 공기유입부(200); 상기 하우징의 타측면(도면 1 도시와 같이 하우징의 상부)에 위치하여 공기를 배출하기 위한 공기배출부(300); 상기 공기유입부를 통해 유입된 공기에 포함되어 있는 조대입자를 제거하기 위한 극세필터(400); 상기 극세필터를 통과한 공기의 미세입자, 초미세입자, 나노입자 및 바이러스를 정화하기 위한 전기집진필터(500); 상기 전기집진필터 유닛을 통과한 공기의 바이러스, 세균 및 곰팡이, 악취유발물질 중 어느 하나 이상을 제거하고, 동시에 전기집진필터에서 발생하는 오존을 분해하기 위한 광촉매유닛(600); 상기 광촉매유닛을 통과한 공기의 초미세먼지를 한번 더 제거하기 위한 HEPA필터 및/또는 ULPA필터로 구성된 초미세입자제거필터 (1000); 상기 광촉매유닛과 초미세입자제거필터 사이에 위치하여 초미세입자제거필터 표면을 살균하기 위한 UVC유닛(700); 상기 초미세입자제거필터를 통과한 공기의 악취물질 및 오존을 1차로 제거하는 카본필터(800); 및 상기 카본필터를 통과한 공기와 함께 OH라디칼을 생성하여 상기 공기배출부를 통하여 외기로 배출하는 플라즈마유닛(900)을 포함하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기일 수 있다.
상기 조대입자는 PM10이상의 입자를 의미할 수 있고, 상기 미세입자는 PM10이하의 입자를 의미할 수 있으며, 상기 초미세입자는 PM2.5이하의 입자를 의미할 수 있다.
또한, 상기 하우징 내부에 위치하여 공기를 토출하기 위한 토출팬을 포함하는 토출팬부(1200);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전지집진필터에 전기를 공급하기 위한 고전원부(1300);를 포함하며, 별도의 접지부(1400);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전지집진필터, 상기 UVC유닛, 상기 카본필터 및 상기 플라즈마유닛이 위치한 하우징의 어느 한곳 또는 2이상의 부분은 도전성 재질로 형성된 오존을 2차로 제거하기 위한 도전성부(110);가 형성되고 상기 도전성부는 상기 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 전지집진필터, 상기 UVC유닛, 상기 카본필터 및 상기 플라즈마유닛 중 어느 한곳 또는 2이상의 전단 및/또는 후단에 위치하여 오존을 2차로 제거하기 위한 금속필터(1500);를 포함하고, 상기 금속필터는 도전성부(110)과 맞닿아 있고 도전성부에는 접지부가 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 금속필터는 표면에 미세기공이 형성된 도전성 금속재질일 수 있다.
또한, 도 2에서 확인할 수 있듯이 상기 하우징 내부에 위치하여 먼지와 수용성 오염물질을 거르고 공기에 수분입자를 공급하여 후단 전기집진필터, 광촉매유닛, 플라즈마 유닛의 반응을 촉진하는 수막필터(1100)와 수막필터에 물을 공급하기 위한 물수조유닛(1110):를 포함할 수 있다. 물수조유닛은 물수조와 수막필터에 물을 공급하기 위해 물펌프, 파이프, 물분배조로 구성될 수 있다.
도 3은 도 1과 도 2의 개념도에 따른 살균, 청정, 오존제거, 공간살균 정화 단계를 나타낸 것이다.
오존제거 원리는 도 4, 5, 6, 7에서 확인할 수 있다.
상기 광촉매유닛에서 오존이 제거되는 메커니즘을 도 4에서 확인할 수 있다.
상기 카본필터에서는 카본필터 기공에 오존이 흡착되어 제거하는 메커니즘을 도 5에서 확인할 수 있다.
상기 접지된 도전성부에서 오존에 제거되는 메커니즘은 도 6에서 확인할 수 있다.
상기 플라즈마유닛에서 오존이 제거되는 메커니즘은 도 7에서 확인할 수 있다.
오존은 광촉매유닛에서 발생하는 OH 라디칼, super oxide에 의해서 분해될 수 있으며, 오존은 카본필터의 기공에 흡착되어 제거되고, 탄소와 반응하여 분해될 수 있다. 오존은 접지된 도전부에서 분해될 수 있으며, 오존은 플라즈마에서 발생하는 OH 라디칼, super oxide에 의해서 분해될 수 있다.
상기 광촉매유닛과 UVC유닛은 도 8 (A)에서 확인할 수 있듯이 초미세입자제거필터 살균용 UVC-LED 및 광촉매반응용 UVA-LED가 양편에 형성된 기판, 광촉매필터로 구성될 수 있다.
상기 광촉매유닛과 UVC유닛은 도 8 (B)에서 확인할 수 있듯이 초미세입자제거필터 살균 및 광촉매반응을 동시에 수행하는 UV램프 및 광촉매필터로 구성될 수 있다.
도 9는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 하우징 일측면에 디스플레이가 반영된 개념도를 나타낸 것이다.
또한, 상기 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기는 상기 하우징 전면에 위치하여 상태나 광고홍보영상을 표시하는 디스플레이부 및 상기 하우징 전면에 위치하여 운전을 컨트롤 하는 조작부 중 어느 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기에 디스플레이부가 없을 경우, 공기내 미세먼지를 포함하는 오염물질에 대하여 농도에 따라 색상이 변화하는 미세먼지 센서가 포함된 표시등을 포함할 수 있다.
또한 살균부는 플라즈마, 가스광, 자외선, 가시광선 및 적외선 중 어느 하나 이상을 이용하고, 램프 및 촉매 중 어느 하나 이상으로 살균할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마는 코로나방전, 아크방전, 유전체장벽방전 등에 의한 플라즈마 일수 있고, 상기 촉매는 광을 이용한 광촉매일 수 있고, 상기 램프는 광플라즈마, 자외선을 이용하는 램프일 수 있고, 상기 자외선은 저파장일수 있으나, 일반적으로 이용되는 살균수단을 본 발명에 적용시킬 수 있다.
또한, 상기 자외선은 100 내지 200nm의 파장을 갖는 진공자외선, 200 내지 280nm의 파장을 갖는 원자외선, 280 내지 315nm의 파장을 갖는 중간자외선 및 315 내지 400nm의 파장을 갖는 근자외선일 수 있다.
또한, 상기 가시광선은 400 내지 780nm의 파장을 갖을 수 있다.
또한, 상기 적외선은 780nm 내지 1.5㎛의 파장을 갖는 근적외선, 1.5㎛ 내지 4㎛의 파장을 갖는 중간적외선 및 4㎛ 내지 1000㎛의 파장을 갖는 원적외선일 수 있다.
또한, 상기 살균부는 악취유발물질인 VOCs 분해도 가능하여 제거가 가능할 수 있다.
상기 광촉매유닛, 카본필터, 접지된 전도성부 및/또는 금속필터, 플라즈마 유닛에 의해 오존이 분해, 흡착, 제거되는 실험결과는 아래와 같다.
도 10는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 오존제거 1차 시험결과이다.
(실시예1)
오존제거 특성을 파악하기 위하여 오존 발생 램프를 이용하여 접지된 도전성 제품안에 오존을 투입하여 접지된 도전성부, 접지된 금속필터, 카본필터, 광촉매유닛, 플라즈마유닛의 순차적 적용에 따른 오존 감소량을 측정하였다.
실험방법은 총 5회 초기 흡입되는 오존농도와 순차적으로 오존제거 부품을 끼워 배출되는 오존농도를 측정하였다. 오존농도 측정은 aeroqual사의 Series 200으로 측정하였다.
먼저, 오존램프에서 발생하는 초기 오존농도를 측정하였다.
내부부품 모두 제거 후 접지된 도전성부를 통과하여 배출되는 오존량 측정하였으며 93.72% 제거된 것을 확인하였다.
카본필터를 반영한 상태에서 끼워 배출되는 오존량을 측정하였으며 총 98.32% 제거된 것을 확인하였다.
금속필터를 반영한 상태에서 배출되는 오존량을 측정하였으며 총 98.36% 제거된 것을 확인하였다. 금속필터를 추가했을 때 오존제거가 늘어날 것이라고 예상했지만 실제로 명확하게 확인이 어려웠다. 5번의 실험결과 최대 0.04% 밖에 차이가 나지 않는다.
광촉매유닛을 반영한 상태에서 오존량을 측정하였으며 총 99.10% 제거된 것을 확인하였다.
플라즈마유닛을 반영한 상태에서 오존량을 측정하였으며 총 99.86% 제거된 것을 확인하였다.
도 11은 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기의 오존제거 2차시험결과이다.
(실시예2)
오존제거 특성을 파악하기 위하여 오존 발생 램프를 이용하여 접지된 도전성 제품안에 오존을 투입하여 접지된 도전성부와 금속필터, 광촉매유닛, 카본필터, 플라즈마유닛의 순차적 적용에 따른 오존 감소량을 측정하였다.
금속필터를 처음부터 끼워넣고 도전도성부와 같은 걸로 취급하고 측정하였다.
실험방법은 총 5회 초기 흡입되는 오존농도와 순차적으로 오존제거 부품을 끼워 배출되는 오존농도를 측정하였다. 오존농도 측정은 aeroqual사의 Series 200으로 측정하였다.
먼저, 오존램프에서 발생하는 초기 오존농도를 측정하였다.
내부부품 모두 제거 후 접지된 도전성부와 금속필터를 통과하여 배출되는 오존량 측정하였으며 91.68% 제거된 것을 확인하였다.
광촉매유닛을 반영한 상태에서 오존량을 측정하였으며 총 92.64% 제거된 것을 확인하였다.
카본필터를 반영한 상태에서 끼워 배출되는 오존량을 측정하였으며 총 94.80% 제거된 것을 확인하였다.
플라즈마유닛을 반영한 상태에서 오존량을 측정하였으며 총 97.44% 제거된 것을 확인하였다.
1차 실험과 비교했을 때 광촉매 효율은 비슷한 것으로 판단된다.
1차 실험과 비교했을 때 카본필터 성능 감소하여, 1차 실험 때 카본필터 기공에 오존이 많이 흡착되어 2차 실험에서 오존제거 능력이 떨어진 것으로 판단된다.
1차 실험과 비교 했을 때 플라즈마유닛에선 효율 차이가 있었으나 이는 1차 실험에서는 앞단에서 오존을 거의 다 제거하고 플라즈마 유닛으로는 소수의 오존만 도달 했기 때문에 제거할 수 있는 오존의 양이 많지 않아 효율이 낮게 측정되었고, 2차 실험에서는 카본필터 성능감소로 플라즈마 유닛으로 많은 양의 오존이 유입되어 제거할 수 있는 오존의 양이 많아졌기 때문으로 사료된다.
또한, 상기 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기는 하방 또는 측면에서 공기가 유입되어 상방으로 배출되는 구조로 되어 있을 수 있으며, 원활한 공기의 흐름을 위해 송풍팬을 추가로 구비할 수 있다.
또한, 상기 공기배출부는 하우징의 전면부로 공기가 배출될 수 있도록 하우징 내측에 가이드가 추가로 설치될 수 있다.
또한, 상기 공기배출부는 전면뿐 아니라 사방으로 배출될 수 있도록 설치될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 하우징
110: 도전성부
200: 공기유입부
300: 공기배출부
400: 극세필터
500: 전기집진필터
600: 광촉매유닛
700: UVC유닛
800: 카본필터
900: 플라즈마유닛
1000: 초미세입자제거필터
1100: 수막필터
1110: 물수조유닛
1200: 토출팬부
1300: 전원부
1400: 접지부
1500: 금속필터
1600: 디스플레이부

Claims (13)

  1. 하우징(100);
    상기 하우징 하부 일측면에 위치하여 공기를 유입하기 위한 공기유입부(200);
    상기 하우징의 상부 타측면에 위치하여 공기를 배출하기 위한 공기배출부(300);
    상기 공기유입부를 통해 유입된 공기에 포함되어 있는 조대입자를 제거하기 위한 극세필터(400);
    상기 극세필터를 통과한 공기의 미세입자, 초미세입자, 나노입자 및 바이러스를 정화하기 위한 전기집진필터(500);
    상기 전기집진필터 유닛을 통과한 공기의 바이러스, 세균 및 곰팡이, 악취유발물질 중 어느 하나 이상을 제거하고, 동시에 전기집진필터에서 발생하는 오존을 분해하기 위한 광촉매유닛(600);
    상기 광촉매유닛을 통과한 공기의 초미세먼지를 한번 더 제거하기 위한 HEPA필터 및/또는 ULPA필터로 구성된 초미세입자제거필터 (1000);
    상기 광촉매유닛과 초미세입자제거필터 사이에 위치하여 초미세입자제거필터 표면을 살균하기 위한 UVC유닛(700);
    상기 초미세입자제거필터를 통과한 공기의 악취물질 및 오존을 제거하는 카본필터(800);
    상기 카본필터를 통과한 공기와 함께 OH라디칼을 생성하여 상기 공기배출부를 통하여 외기로 배출하는 플라즈마유닛(900)을 포함하며,
    상기 전기집진필터에 전기를 공급하기 위한 고전원부(1300);를 포함하고, 별도의 접지부(1400);를 포함하며,
    상기 전기집진필터, 상기 UVC유닛, 상기 카본필터 및 상기 플라즈마유닛이 위치한 하우징의 어느 한곳 또는 2이상의 부분은 도전성 재질로 형성된 오존을 제거하기 위한 도전성부(110);가 형성되고 상기 도전성부는 상기 접지부와 전기적으로 연결되는
    상기 하우징 내부로 공기를 흡입하여 바이러스 및 미세먼지를 처리하여 살균정화된 공기와 함께 상기 플라즈마유닛에서 생성된 OH 라디컬을 토출하여 제품 주변의 공간을 동시에 정화하는 기능을 포함하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내부에 위치하여 공기에 수분입자를 공급하여 후단 플라즈마 반응을 촉진하는 수막필터(1100);와 물수조유닛(1110)을 포함하는 공간살균정화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내부에 위치하여 공기를 토출하기 위한 토출팬을 포함하는 토출팬부(1200);를 포함하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전기집진필터, 상기 UVC유닛, 상기 카본필터 및 상기 플라즈마유닛 중 어느 한곳 또는 2이상의 전단 및/또는 후단에 위치하여 오존을 추가로 제거하기 위한 금속필터(1500);를 포함하고,
    상기 금속필터와 전기적으로 연결된 접지된 도전성부가 맞닿아 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금속필터는 표면에 미세기공이 형성된 도전성 금속재질인 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    광촉매 반응을 위한 자외선 및 가시광 공급원과 상기 광촉매유닛 후단에 위치한 상기 초미세입자제거필터를 살균하기 위한 광공급유닛;을 포함하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내부 및 외부에 위치하여 토출되는 공기를 멀리 내보내기 위한 송풍팬을 포함하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전기집진필터에서 발생하는 오존은 상기 광촉매유닛, 카본필터, 도전성부, 및 플라즈마유닛 중 어느 하나 이상에서 제거되는 것을 특징으로 하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 일면에는 제품 동작 콘트롤 및 광고홍보 효과를 위한 디스플레이를 포함하는 오존제거 기능을 포함하는 공간살균정화기.
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