KR102367929B1 - Plasma sterilizing module of air sterilization device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기 살균장치 내부에 삽입되어 적용되며, 실내의 공기 중에 부유하는 바이러스, 박테리아 등의 세균을 코로나 방전에 의해 산화시켜 제거하며, 휘발성 유기 화합물의 분해를 촉진시켜 전염성 질병요인으로부터 인체를 안전하게 보호하기 위한 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma sterilization module of an air sterilization device, and more particularly, it is applied by being inserted into the air sterilization device, and it oxidizes and removes bacteria such as viruses and bacteria floating in the air of the room by corona discharge, It relates to a plasma sterilization module of an air sterilizer for safely protecting the human body from infectious disease factors by promoting the decomposition of volatile organic compounds.
최근 코로나-19바이러스의 확산으로 사회적 문제가 되고 있으며, 비대면활동과 재테크근무시간이 증가하면서 주거 공간인 아파트나 주택의 실내 공간에서 활동하는 시간이 증가되고 있는 추세이다. 가족의 건강과 대면근무 공간인 직장 내의 실내공기 품질 개선은 필수적이 되어 공기제균기의 수요는 연간 40%가까이 증가하는 추세이기도 하다.Recently, it has become a social problem due to the spread of the COVID-19 virus, and as non-face-to-face activities and financial working hours increase, the time spent working in the indoor space of an apartment or house, which is a residential space, is increasing. The health of family and improvement of indoor air quality in the workplace, which is a face-to-face work space, are essential.
종래의 제균기에 적용되는 살균방식으로는 자외선램프 이용기술, 플라즈마 이용기술, 필터포집 이용기술 등이 있으며 가장 많이 사용되고 있는 방법이 필터에 의하여 포집하는 기술이 사용되고 있는 상황이다. 하지만 자외선램프 이용기술은 티타늄 촉매코팅에 의한 공기접촉과 자외선 조사가 동시에 이루어질 때 살균력이 향상되는 방법이나 단가가 높아 자외선만을 조사하는 상품이 많으며 이는 살균효율을 보장할 수 없다.As a sterilization method applied to the conventional sterilizer, there are a UV lamp use technology, a plasma use technology, a filter collection use technology, etc., and the most used method is a technology that collects by a filter. However, the UV lamp technology improves the sterilization power when both air contact and UV irradiation by titanium catalyst coating are made at the same time.
플라즈마 이용기술에 있어서도 실내 사용면적과 비례하여 플라즈마 이온 발생량을 증가시켜야 후미진 공간의 곰팡이 균과 실내공기내의 바이러스 퇴치효과를 보장 할 수 있으나 소형 플라즈마발생기 1개의 장착으로 마치 집안의 모든 공간이 살균되는 것처럼 호도하는 경우도 있다.In the plasma use technology, it is necessary to increase the amount of plasma ions generated in proportion to the indoor use area to ensure the effect of eradicating mold bacteria in the back space and viruses in the indoor air. There are cases where it is misleading.
필터에 의한 포집기술에는 수명이라는 한계가 존재한다. 수명이 다하면 오히려 실내공기를 더 오염시키는 문제를 발생시킨다. 통상 1년마다 한번 씩 교체하여야 하는 번거로움이 있으며, 교체 시 나오는 오염된 필터는 산업폐기물로서 연간 250만개의 2차 환경폐기물을 유발하는 문제점을 가지고 있었다. There is a limit to the lifespan of the collection technology by the filter. At the end of its lifespan, it causes a problem of further polluting the indoor air. In general, it is cumbersome to replace once a year, and the contaminated filter produced during replacement has a problem of causing 2.5 million secondary environmental wastes per year as industrial waste.
따라서, 종래의 기술에서 발생하였던 살균기능의 살균효율증대와 살균기의 수명연장 문제, 2차 환경오염 산업폐기물 발생 문제들을 해결하고자하는 방안들의 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, research on measures to solve the problems of increasing the sterilization efficiency of the sterilization function, extending the life of the sterilizer, and generating secondary environmental pollution that occurred in the prior art is being actively conducted.
본 발명의 목적은 플라즈마 살균모듈을 이루는 각 구성들이 모듈화되어 제작되므로 공기 살균장치 내부에 쉽게 착탈하여 사용할 수 있을 뿐 아니라 교체가 간편하여 유지보수가 용이한 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a plasma sterilization module of an air sterilization device that is easy to maintain because each component constituting the plasma sterilization module is modularized and manufactured so that it can be easily attached and detached inside the air sterilization device and is easy to replace and maintain. .
또한, 본 발명의 다른 목적은 충진 케이스부의 하부에 알맹이로 이루어진 다수의 제올라이트를 충진하도록 구성되어 제올라이트에 흡착되거나 통과 중인 세균 및 바이러스들이 코로나 방전에 의해 생성되는 라디칼에 의해 산화되어 소멸되므로 살균 및 제균효과를 극대화할 수 있는 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to fill the lower part of the charging case part with a plurality of zeolite made of grains so that bacteria and viruses adsorbed to or passing through the zeolite are oxidized and destroyed by radicals generated by corona discharge, so sterilization and sterilization An object of the present invention is to provide a plasma sterilization module of an air sterilizer capable of maximizing the effect.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈은, 플라즈마 방전을 유도하는 방전판; 일정 간격으로 형성되어 PCB가 결합되는 결합홀과 하부에 제올라이트가 충진되도록 충진공간이 형성되는 충진 케이스부; 상기 충진 케이스부 하부의 충진공간에 충진되어 각종 바이러스 및 세균을 포집하여 제거하는 다수의 제올라이트; 상기 충진 케이스부의 하부에 고정되어 제올라이트의 분리를 방지하는 분리 방지 커버; 상기 분리 방지 커버의 하부에서 충진 케이스부의 결합홀에 티타늄 전극핀이 결합되는 PCB가 구성되어 모듈화되며, 상기 방전판 내부에서 다수의 제올라이트에 의해 포집된 오염된 공기와 바이러스에 대하여 방전판 전극과 PCB 전극에 전압(+,-)을 인가하여 코로나 방전에 의해 살균 및 제균처리된 청정공기를 토출하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the plasma sterilization module of the air sterilization apparatus of the present invention includes: a discharge plate for inducing plasma discharge; a filling case portion formed at regular intervals to form a bonding hole to which the PCB is coupled and a filling space to be filled with zeolite in the lower portion; a plurality of zeolites filled in the filling space under the filling case part to collect and remove various viruses and bacteria; a separation prevention cover fixed to the lower portion of the filling case to prevent separation of the zeolite; The PCB to which the titanium electrode pin is coupled to the coupling hole of the charging case part under the separation prevention cover is configured and modularized, and the discharge plate electrode and the PCB against polluted air and viruses collected by a plurality of zeolites inside the discharge plate It is characterized in that the clean air that has been sterilized and sanitized by corona discharge is discharged by applying voltage (+, -) to the electrodes.
상기 충진 케이스부는, PBT(Polybutylene terephthalate)재질의 케이스; 상기 케이스에 일정 간격으로 형성되어 PCB가 결합되는 결합홀; 상기 케이스의 하부에 형성되어 다수의 제올라이트가 충진되는 충진공간; 상기 충진공간과 충진공간 사이에는 상부로 경사지게 돌출되어 공기의 흐름을 원활하게 안내하는 안내돌기; 상기 케이스에 형성되어 공기가 통하는 통기구가 구비된다.The filling case portion, PBT (Polybutylene terephthalate) material case; a coupling hole formed at regular intervals in the case to which the PCB is coupled; a filling space formed under the case and filled with a plurality of zeolites; a guide protrusion protruding obliquely upward between the filling space and the filling space to smoothly guide the flow of air; A ventilation hole formed in the case through which air passes is provided.
상기 다수의 제올라이트는 3mm의 직경으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The plurality of zeolites are characterized in that they are formed with a diameter of 3 mm.
상기 PCB는, 저면에 전극패턴이 구성되는 기판; 상기 기판에 일정 간격으로 형성되는 통기유로; 상기 기판 상면의 통기유로와 통기유로 사이에 수직으로 형성되는 티타늄 전극핀; 상기 티타늄 전극핀의 외주면에 형성되는 절연서포트가 구비된다.The PCB may include: a substrate on which an electrode pattern is formed on a bottom surface; ventilation passages formed in the substrate at regular intervals; a titanium electrode fin formed vertically between the ventilation passage and the ventilation passage on the upper surface of the substrate; An insulating support formed on an outer circumferential surface of the titanium electrode pin is provided.
본 발명 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈에 의하면, 플라즈마 살균모듈을 이루는 각 구성들이 모듈화되어 제작되므로 공기 살균장치 내부에 쉽게 착탈하여 사용할 수 있을 뿐 아니라 교체가 간편하여 유지보수가 용이한 효과가 있다.According to the plasma sterilization module of the air sterilization device of the present invention, since each component constituting the plasma sterilization module is modularized and manufactured, not only can it be easily attached to and detached from the inside of the air sterilization device, but also replacement is simple and maintenance is easy.
또한, 본 발명 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈에 의하면, 충진 케이스부의 하부에 다수의 제올라이트를 충진하도록 구성되어 제올라이트에 흡착되거나 통과 중인 세균 및 바이러스들이 코로나 방전에 의해 생성되는 라디칼에 의해 산화되어 소멸되므로 살균 및 제균효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the plasma sterilization module of the air sterilization device of the present invention, it is configured to fill a plurality of zeolite in the lower part of the charging case, so that bacteria and viruses adsorbed to or passing through the zeolite are oxidized and destroyed by radicals generated by corona discharge. It has the effect of maximizing the sterilization and sterilization effect.
도 1은 본 발명 플라즈마 살균모듈의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 'A'부 확대도이다.
도 3은 본 발명 플라즈마 살균모듈의 방전판의 평면도를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명 플라즈마 살균모듈의 PCB의 저면도를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명 플라즈마 살균모듈에 의해 오염된 공기를 살균 및 제균하는 상태도이다.1 is an overall configuration diagram of a plasma sterilization module of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of part 'A' of FIG. 1 .
Figure 3 is a block diagram showing a plan view of the discharge plate of the present invention plasma sterilization module.
4 is a configuration diagram showing a bottom view of the PCB of the present invention plasma sterilization module.
5 is a state diagram of sterilizing and sterilizing air polluted by the plasma sterilization module of the present invention.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms or words used in the present specification and claims are not limited to a conventional or dictionary meaning, and should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical matters of the present invention.
도 1은 본 발명 플라즈마 살균모듈의 전체 구성도이고, 도 2는 도 1의 'A'부 확대도이다.1 is an overall configuration diagram of a plasma sterilization module of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of part 'A' of FIG. 1 .
본 발명 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈(100)은, 플라즈마 방전을 유도하는 방전판(110); 일정 간격으로 형성되어 전원공급부(150)가 결합되는 결합홀(122)과 하부에 제올라이트(120)가 충진되도록 충진공간(123)이 형성되는 충진 케이스부(120); 상기 충진 케이스부(120) 하부의 충진공간(123)에 충진되어 각종 바이러스 및 세균을 포집하여 제거하는 다수의 제올라이트(130); 상기 충진 케이스부(120)의 하부에 고정되어 제올라이트(120)의 분리를 방지하는 분리 방지 커버(140); 상기 분리 방지 커버(140)의 하부에서 충진 케이스부(120)의 결합홀(122)에 티타늄 전극핀(153)이 결합되는 PCB(150)를 포함하여 구성된다.The
상기 방전판(110)은 (+)극성을 가지게 되며 스테인레스강(STS) 재질로 형성된다.The
상기 방전판(110)은 일정 간격으로 통공(111)이 형성되어 있으며, 상기 통공(111)은 공기가 통하도록 하면서 방전을 유도하는 통로이다. The
상기 충진 케이스부(120)는 상부에는 방전판(110)이 결합되고 하부에는 제올라이트(130)를 충진하게 된다. The
상기 충진 케이스부(120)는 케이스(121), 결합홀(122), 충진공간(123), 안내돌기(124), 통기구(125)로 구성된다. The
상기 케이스(121)는 PBT(Polybutylene terephthalate)재질로 형성되며, 상기 결합홀(122)은 케이스(121)에 일정 간격의 격자형으로 관통되어 PCB(150)가 결합되는 구멍이다.The case 121 is formed of a polybutylene terephthalate (PBT) material, and the
상기 충진공간(123)은 케이스(121)의 하부에 일정 간격으로 형성되어 다수의 제올라이트(130)가 균일하게 충진된다.The
상기 안내돌기(124)는 충진공간(123)이 형성된 케이스(121)의 상부에 형성되어 공기의 흐름을 원활하도록 안내하게 되며, '+'자 형상으로 형성되면서 중앙부가 상부로 경사지게 돌출되는 것이 특징이다.The
상기 케이스(121)의 상부와 방전판(110)의 하부의 사이에는 방전공간이 형성되며, 상기 통기구(125)는 케이스(121)에 관통형성되어 공기가 통하게 된다.A discharge space is formed between the upper portion of the case 121 and the lower portion of the
또한, 상기 제올라이트(130)는 충진공간(123)에 다수 충진되며, 3~10mm의 직경으로 다양하게 형성되나 3mm의 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of the
상기 제올라이트(130)은 장석류 광물의 일종으로 물리적 흡착력과 화학적 양이온의 치환작용이 뛰어나 수분 외 다른 물질 즉, 바이러스, 박테리아, 휘발성 가스 등을 20배까지 흡수, 흡착하여 보관하고 있다가 배출하는 기능을 가지고 있어 다양한 용도로 활용되고 있다. 이러한 기능으로 정수 및 폐수 처리용, 바이러스, 박테리아, 가스 흡착제, 농업용 토양개량제, 양이온 교환제 등으로 활용되기도 하며, 이러한 제올라이트(130)의 주성분은 다음의 표1에 나타난 바와 같다. The
또한, 상기 분리 방지 커버(140)는 충진 케이스부(120)의 케이스(121) 하부에 고정되며, 충진공간(123)과 대응하는 위치에 일정 간격으로 관통홀(141)이 타공되어 공기가 통하도록 형성되되, 상기 관통홀은 제올라이트(130)의 직경보다 작은 직경으로 형성된다.In addition, the
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 PCB(150)는 수평판 타입의 기판(151)이 형성되며, 상기 기판(151)에는 조립을 위한 다수의 홀이 형성되고 저면에는 전극패턴(151')이 인쇄된다. In addition, as shown in FIG. 4 , the PCB 150 has a horizontal
상기 기판(151)에는 일정 간격으로 통기유로(152)가 형성되어 공기가 통하도록 하며, 상기 통기유로(152)와 통기유로(152) 사이의 기판(151) 상면에는 티타늄 전극핀(153)이 수직으로 형성된다.
상기 티타늄 전극핀(153)은 기판(151)에 일정 간격으로 삽입되어 전극패턴(151')과 납땜되는 형태를 가지며 (-)극성을 지니게 된다. The
상기 티타늄 전극핀(153)의 외주면에는 전기가 통하지 않도록 하는 절연서포트(154)가 형성된다. An
상기와 같이 각 구성들이 모듈화되어 하나의 플라즈마 살균모듈(100)로 제작되므로 공기 살균장치 내부에 쉽게 착탈하여 사용할 수 있을 뿐 아니라 교체가 간편하여 유지보수가 용이한 효과를 가지게 된다.As described above, since each configuration is modularized and manufactured as one
상기와 같이 구성되는 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈(100)은, 도 5에 도시된 바와 같이, PCB(150)의 티타늄 전극핀(153)에 고압의 전압(Voltage)을 걸어주면 방전판(110)으로 방전이 시작되며, 코로나 방전에 의하여 플라즈마 음이온이 발생하고 제올라이드(130) 상측에 이온막이 형성된다. As shown in FIG. 5 , the
상기 공기 살균장치 내부에 설치된 흡입팬에 의하여 이온들은 서서히 제올라이트(130) 사이 사이를 거치게 되고 제올라이트(130)에 흡착되거나 통과 중인 세균 및 바이러스들은 강력한 라디칼(OH)에 의하여 산화시켜 물(H2O)로 순간순간 증발시켜 소멸하게 되고, 0.3㎛ 이상의 미세먼지와 황사를 95% 이상 제거하게 된다. Ions are gradually passed between the
상기와 같이 세균 및 바이러스가 소멸된 청정공기는 기판(151)에 형성된 통기유로(154)를 통해 빠져나감과 동시에 공기 살균장치의 외부로 배출되는 것이다.As described above, the clean air in which bacteria and viruses have been eliminated is discharged through the
이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부된 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다. Although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications are possible by those with knowledge. In addition, matters that can be easily inferred from the accompanying drawings are to be regarded as included in the content of the present invention even if they are not described in the detailed description, and various modifications are not to be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention. it won't be
100: 플라즈마 살균모듈
110: 방전판
120: 충진 케이스부
121: 케이스
122: 결합홀
123: 충진공간
124: 안내돌기
125: 통기구
130: 제올라이트
140: 분리 방지 커버
150: PCB
151: 기판
152: 통기유로
153: 티타늄 전극핀
154: 절연서포트100: plasma sterilization module
110: discharge plate
120: filling case part
121: case
122: coupling hole
123: filling space
124: guide projection
125: vent
130: zeolite
140: separation prevention cover
150: PCB
151: substrate
152: ventilation flow path
153: titanium electrode pins
154: insulation support
Claims (4)
일정 간격으로 형성되어 전원공급부(150)가 결합되는 결합홀(122)과 하부에 제올라이트(120)가 충진되도록 충진공간(123)이 형성되는 충진 케이스부(120);
상기 충진 케이스부(120) 하부의 충진공간(123)에 충진되어 각종 바이러스 및 세균을 포집하여 제거하는 다수의 제올라이트(130);
상기 충진 케이스부(120)의 하부에 고정되어 제올라이트(120)의 분리를 방지하는 분리 방지 커버(140);
상기 분리 방지 커버(140)의 하부에서 충진 케이스부(120)의 결합홀(122)에 티타늄 전극핀(153)이 결합되는 PCB(150)가 구성되어 모듈화되며,
상기 방전판(110) 내부에서 다수의 제올라이트(130)에 의해 포집된 오염된 공기와 바이러스에 대하여 방전판 전극과 PCB 전극에 전압(+,-)을 인가하여 코로나 방전에 의해 살균 및 제균처리된 청정공기를 토출하고,
상기 충진 케이스부(120)는,
PBT(Polybutylene terephthalate)재질의 케이스(121);
상기 충진공간(123)과 충진공간(123) 사이에는 상부로 경사지게 돌출되어 공기의 흐름을 원활하게 안내하는 안내돌기(124);
상기 케이스(121)에 형성되어 공기가 통하는 통기구(125)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈.
a discharge plate 110 for inducing plasma discharge;
a charging case unit 120 formed at regular intervals to form a coupling hole 122 to which the power supply unit 150 is coupled and a filling space 123 to be filled with the zeolite 120 in the lower portion;
a plurality of zeolites 130 filled in the filling space 123 under the filling case part 120 to collect and remove various viruses and bacteria;
a separation prevention cover 140 fixed to the lower portion of the filling case unit 120 to prevent separation of the zeolite 120;
The PCB 150 in which the titanium electrode pin 153 is coupled to the coupling hole 122 of the filling case part 120 under the separation prevention cover 140 is configured and modularized,
With respect to the contaminated air and viruses collected by the plurality of zeolites 130 inside the discharge plate 110, voltage (+, -) is applied to the discharge plate electrode and the PCB electrode to be sterilized and sanitized by corona discharge. discharging clean air,
The filling case unit 120,
Case 121 of PBT (Polybutylene terephthalate) material;
a guide protrusion 124 protruding obliquely upward between the filling space 123 and the filling space 123 to smoothly guide the flow of air;
Plasma sterilization module of the air sterilizer, characterized in that the case (121) is formed in the air vent (125) through which is further provided.
상기 다수의 제올라이트(130)는 3mm의 직경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈.
The method according to claim 1,
The plurality of zeolite (130) is a plasma sterilization module of the air sterilization device, characterized in that it is formed with a diameter of 3mm.
상기 PCB(150)는,
저면에 전극패턴(151')이 구성되는 기판(151);
상기 기판(151)에 일정 간격으로 형성되는 통기유로(152);
상기 기판(151) 상면의 통기유로(152)와 통기유로(152) 사이에 수직으로 형성되는 티타늄 전극핀(153);
상기 티타늄 전극핀(153)의 외주면에 형성되는 절연서포트(154)가 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 살균장치의 플라즈마 살균모듈.The method according to claim 1,
The PCB 150 is
a substrate 151 having an electrode pattern 151 ′ on its bottom surface;
Ventilation passages 152 formed at regular intervals on the substrate 151;
a titanium electrode pin 153 vertically formed between the ventilation passage 152 and the ventilation passage 152 on the upper surface of the substrate 151;
Plasma sterilization module of the air sterilizer, characterized in that provided with an insulating support (154) formed on the outer peripheral surface of the titanium electrode pin (153).
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