KR102596653B1 - 공기중 유해 물질과 바이러스 살처리가 가능한 다기능 음압기 - Google Patents

공기중 유해 물질과 바이러스 살처리가 가능한 다기능 음압기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음압기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기살균정화기능을 가지는 살처리형 다기능 음압기에 관한 것이다.

Description

공기중 유해 물질과 바이러스 살처리가 가능한 다기능 음압기{Multifunctional negative pressure device that can kill harmful substances and viruses in the air}
본 발명은 다기능 음압기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 살균 및 살바이러스형 다기능 음압기에 관한 것이다.
음압 병실의 설치에는 과도한 비용이 소요되기 때문에, 세균 및/또는 바이러스를 걸러낼 수 있는 미세포어를 구비한 고성능 헤파 필터로 병실 내부의 필터링한 후 병원 외부로 배출하는 필터형 이동식 음압기가 많이 사용되고 있다. 이동식 음압기에 사용되는 H13 등급의 헤파필터의 경우, 0.3 마이크론 입자를 99.95%로 걸러내는 것으로 알려져 있다.
하지만 이러한 방식은 미량이나마 활성인 세균이나 바이러스가 필터를 통해 빠져나갈 수 있으며, 필터링된 세균 또는 바이러스 입자들이 필터에 농축된 상태로 병실 내부에 존재하게 되어, 이로 인한 2차 감염의 위험을 피할 수 없다는 근원적인 약점이 있다.
이를 해결하기 위한 방안으로 필터의 성능을 높이는 방안이 제시되고 있다. 예를 들어, 보다 완벽한 필터링을 위해서 0.3 마이크론 입자를 99.995%로 걸러낼 수 있는 H14 등급의 헤파필터를 사용하거나, 보다 더 완벽한 필터링을 위해서는 ULPA 필터가 사용하는 것이다. 하지만, 이러한 방식은 필터의 가격이 매우 고가일 뿐아니라, 필터 성능과 음압 성능이 서로 트레이드 오프 관계를 이루게 된다는 문제가 있다.
즉, 필터의 성능이 높으면 병실내에 있는 세균이나 바이러스가 병원 외부로 빠져나가는 것을 방지할 수 있지만, 필터에 의한 압력 손실이 커서 음압 성능이 저하되고, 필터의 성능이 낮으면 필터에 의한 압력 손실이 작아져 음압 성능은 향상되지만 병실내에 있는 세균이나 바이러스가 병원 내부로 나갈 확률이 높아지게 된다. 실제로 H13 등급의 헤파필터를 사용할 경우, 약 200 Pa의 압력 손실이 발생하는 것으로 알려져 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 필터는 그대로 두고 압력 손실을 고려하여 송풍기의 회전 속도를 높이는 방안이 제시되었지만, 이 경우 작동 소음이 환자가 견디기 어려울 정도로 커지는 문제가 발생한다.
더구나, 바이러스의 경우 비말 상태에서는 H13 헤파필터에 의해서 포집되지만, 증발되면 크기가 0.01 마이크론 이하로 줄어들기 때문에, H13 보다 더 고성능의 필터를 사용하더라도 바이러스가 병원 외부로 배출되는 것을 막을 수 없다는 한계가 있다.
또한, 필터형 이동식 음압기로 음압 병실을 구현할 경우, 4인 병실에 충분한 음압을 제공하기 위해서는 20~23 CCM 정도의 송풍 속도가 필요한데, 이는 일상적인 공기 정화기의 배출 속도인 1 CCM에 비해서 매우 빠른 것이어서, 헤파 필터의 수명이 짧아지는 문제가 발생한다.
대한민국 등록 특허 10-2403260 대한민국 등록 특허 10-2466407 대한민국 공개 특허 10-2022-0009525
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 바이러스 또는 세균이 음압기의 필터를 통과하여 병원 외부로 배출되는 문제를 해결하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 바이러스 또는 세균이 필터에 부착되어 병실에서 2차 감염이 발생하는 문제를 해결하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 고성능 필터의 사용으로 인해 이동식 음압기의 음압 성능이 저하되는 문제를 해결하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 헤파필터와 같은 고성능 필터를 사용하지 않으면서도 병원 외부로 세균 또는 바이러스가 배출되는 것을 방지할 수 있는 새로운 이동식 음압기를 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 평상시에는 실내의 공기중의 세균 및 바이러스를 제거할 수 있으며, 필요시 음압기로 사용될 수 있는 다기능 이동식 음압기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은
공기 유입구 및 공기 배출구를 가지며, 상기 공기 유입구와 공기 배출구를 연결하는 내부 유로가 형성되는 몸체부;
상기 내부 유로에 설치되는 모듈형 스트리머 방전 장치;
상기 모듈형 스트리머 방전 장치의 하류측에 설치된 모듈형 방전식 집진 장치;
상기 모듈형 방전식 집진 장치의 하류측에 설치되는 오존 제거 장치;
상기 오존 제거장치의 하류측에 설치되고, 오존을 발생시키는 DBD 플라즈마 모듈;
음압용 송풍팬; 및
제어부를 포함하고,
상기 제어부는 음압 모드시 상기 DBD 플라즈마 모듈을 가동시키고, 공기 청정 모드시 상기 DBD 플라즈마 모듈의 가동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 다기능 이동식 음압기를 제공한다.
이론적으로 한정된 것은 아니지만, 본 발명에 따른 다기능 음압기는 공기 중 세균 및/또는 바이러스를 미세 포어를 가지는 필터를 이용해서 필터링 한 후 배출하는 대신, 세균 및/또는 바이러스를 흡입한 후 살처리 후 배출함으로서, 살아있는 세균 및/또는 바이러스가 병실 내에 위치하는 음압기 내부에 존재하거나, 병원 외부로 배출되는 문제를 해결하게 되며, 또한, 고성능 필터의 잦은 교체로 인한 비용 문제와, 고성능 필터로 인한 송풍기의 압력 손실 문제를 해결할 수 있게 되며, 또한, 또한, DBD 플라즈마 모듈에서 발생되는 다량의 열은 음압 모드에서 발생되는 빠른 공기 흐름을 이용해 냉각시킴으로서 별도의 냉각 장치 없이 사용할 수 있게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 다기능 음압기를 이루는 모듈형 스트리머 방전 장치는 관형 셀타입 방전 장치일 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 관형 셀타입 방전 장치는 소정 길이의 관형 셀들이 연접하여 반복적으로 수직하게 배치되는 제1 전극판, 및 각각의 관형 셀들에 니들형 방출 전극이 배치된 제2 전극판을 포함하는 스트리머 방전 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 관형 셀타입 방전 장치는 대한민국 특허 제2302355호 또는 제2287838호에 개시된 관형 셀타입 방전 장치를 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 다기능 음압기를 이루는 상기 모듈형 방전식 집진 장치는 관형 셀타입 방전 장치를 통과한 공기 중 포함되어 있는 물질들을 하전시키는 선형 방전 장치와, 하전된 물질을 정전기적 인력에 의해서 집진하는 집진판을 포함하는 선형 방전 전극을 포함하는 집진 장치일 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 선형 방전 전극을 포함하는 집진장치는 평행하게 소정 간격으로 배치된 금속선들로 이루어진 선형 방전 전극과, 상기 선형 방전 전극을 이루는 금속선들 사이에 배치된 상대 전극판을 포함하는 방전부와, 상기 방전부에서 배출된 이온화된 입자를 집진하는 다수의 집진판들로 이루어진 집진부를 포함한다.
본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 선형 방전 전극을 포함하는 집진 장치는 대한민국 특허 제2302355호 또는 제2287838호에 개시된 집진 장치를 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 다기능 음압기를 이루는 상기 오존 제거 장치는 촉매를 이용한 오존 제거 장치 및/또는 광을 이용한 오존 제거 장치일 수 있으며, 바람직하게는 촉매를 이용할 오존 제거 장치와 광을 이용한 오존 제거 장치의 조합일 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 촉매를 이용한 오존 제거 장치는 촉매 입자들이 충진된 관형셀들이 좌우로 연접하여 수평 판재를 이루는 단층 또는 다층 촉매 판재일 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 광을 이용한 오존 제거 장치는 기체에 오존 제거용 UV를 조사할 수 있는 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 오존 제거 장치는 대한민국 특허 제2302355호 또는 제2287838호에 개시된 오존 제거 장치를 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 상기 다기능 음압기를 이루는 팬은 음압용 송풍팬일 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 음압용 송풍팬은 병실내 공기가 병원으로 빠져 나가지 않도록 이동용 음압기가 설치된 공간에 소정의 음압을 형성할 수 있는 송풍팬일 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 음압용 송풍팬은 20 CCM 이상의 바람직하게는 20~30 CCM, 예를 들어, 20~25 CCM의 공기를 송풍할 수 있는 송풍팬일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 DBD 플라즈마 모듈은 다량의 오존을 발생시켜 음압기의 빠른 배출 유속으로 인해 스트리머 플라즈마 모듈에서 미처리된 잔존 세균 및/또는 바이러스가 DBD에서 발생되는 오존과 함께 흘러가면서 처리된 후 병원 외부로 배출하기 위해서 사용된다.
본 발명에 있어서, 상기 DBD 플라즈마 모듈은 음압 모드에서 선택적으로 사용될 수 있으며, DBD모듈에 발생되는 열은 음압용 송풍팬에 의해서 발생되는 다량의 공기의 유동에 의하여 낮춰지므로 별도의 냉각 장치 없이 장시간 연속가동이 가능하다
본 발명에 있어서, 상기 DBD 플라즈마 모듈은 오존을 발생시키는 DBD(Dielectric Barrior Discharge) 플라즈마 반응기와, 플라즈마 반응기를 둘러싸고 DBD 플라즈마 방전(마이크로 방전)에 의해서 생성되는 자외선(약 360nm)에 의해 활성화되어 살균력을 배가시킬 수 있는 광촉매 코팅 부재로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 DBD 플라즈마 반응기는 DBD 플라즈마 반응기는 원통형 절연체의 내부와 외부에 전도성 전극을 각각 배치하고 두 전극 사이에 교류 전압을 인가하여 미세 플라즈마를 발생시키고, 미세 플라즈마를 통해서 절연체 외부 전극에서 오존이 발생되는 오존 발생 반응기일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 DBD 플라즈마 반응기는 마이크로 방전 과정에서 오존과 함께 광이 발생될 수 있으며, 상기 광은 파장이 300 마이크론 정도의 자외광일 수 있다.
본 발명에 있어서, DBD 플라즈마 모듈은 방전과정에서 발생되는 자외광을 이용해서 추가적인 살처리가 이루어질 수 있도록 자외광에 의해서 활성화되는 광촉매 코팅 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 광촉매 코팅 부재는 DBD 플라즈마 반응기에서 발생되는 자외광의 효율과, DBD 플라즈마 반응기에서 발생되는 오존과 공기의 혼합성을 향상시킬 수 있도록, 플라즈마 장치를 둘러싸는 타공판 케이스로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 다기능 음압기를 음압 모드와 공기 청정 모드로 운전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 음압 모드로 작동시 DBD 플라즈마 모듈을 선택적으로 가동할 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 제어부는 음압 모드에서 오존 제거 장치의 작동을 중지시킬 수 있으며, 바람직하게는 자외선으로 오존을 제거하는 오존 제거 장치의 작동을 중지시킬 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 제어부는 촉매를 이용한 오존 제거 장치가 설치되어 있을 경우, 다기능 음압기의 작동을 제한할 수 있다. 본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 제어부는 촉매형 오존 제거 장치가 제거된 후, 다기능 음압기가 정상적으로 작동되도록 프로그램될 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 제어부는 공기 청정 모드에서 오존 제거 장치를 작동시키고, 송풍기의 회전 속도를 음압 모드보다 줄여서 작동시킬 수 있다.
본 발명은 일 측면에 있어서,
공기 유입구 및 공기 배출구를 가지며, 상기 공기 유입구와 공기 배출구를 연결하는 내부 유로가 형성되는 몸체부;
상기 내부 유로에 설치되는 모듈형 스트리머 방전 장치;
상기 모듈형 스트리머 방전 장치의 하류측에 설치된 모듈형 방전식 집진 장치;
상기 모듈형 방전식 집진 장치의 하류측에 설치되는 오존 제거 장치;
상기 오존 제거장치의 하류측에 설치되고, 오존을 발생시키는 DBD 플라즈마 모듈; 및
음압용 송풍팬;을 포함하는 음압기를 제공할 수 있다.
본 발명은 일 측면에 있어서,
DBD(Dielectric Barrior Discharge) 플라즈마 반응기와, 플라즈마 반응기를 둘러싸고 DBD 플라즈마 방전(마이크로 방전)에 의해서 생성되는 자외선(약 360nm)에 의해 활성화되어 살균력을 배가시킬 수 있는 타공된 광촉매 코팅 부재를 포함하는 음압기용 방전 장치를 제공한다.
본 발명은 일 측면에 있어서,
오존을 발생시키는 DBD(Dielectric Barrior Discharge) 플라즈마 반응기와, 플라즈마 반응기를 둘러싸고 DBD 플라즈마 방전(마이크로 방전)에 의해서 생성되는 자외선(약 360nm)에 의해 활성화되어 살균력을 배가시킬 수 있는 천공된 광촉매 코팅 부재로 이루어진 DBD(Dielectric Barrior Discharge) 플라즈마 반응 모듈을 제공한다.
본 발명은 일 측면에 있어서,
공기 유입구 및 공기 배출구를 가지며, 상기 공기 유입구와 공기 배출구를 연결하는 내부 유로가 형성되는 몸체부;
상기 내부 유로에 설치되는 모듈형 스트리머 방전 장치;
상기 모듈형 스트리머 방전 장치의 하류측에 설치된 모듈형 방전식 집진 장치;
상기 모듈형 방전식 집진 장치의 하류측에 설치되는 오존 제거 장치;
상기 오존 제거장치의 하류측에 설치되고, 오존을 발생시키는 DBD 플라즈마 모듈; 및
음압용 송풍팬;을 포함하는 음압기를 제공하고,
상기 음압기를 상기 DBD 플라즈마 모듈을 가동시키는 음압 모드로 작동하거나, 상기 음압기를 DBD 플라즈마 모듈의 가동을 중지시키는 공기 청정 모드 작동시키는 것을 특징으로 하는 음압기 운전 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 다기능 음압기는 세균 및/또는 바이러스를 흡입한 후 살처리 후 배출함으로서, 살아있는 세균 및/또는 바이러스가 음압기의 필터를 통과하여 병원 외부로 배출되거나, 병실 내에 위치하는 음압기 내부에 농축되어 2차 감염을 야기하는 문제를 해결하였다.
또한, 본 발명에 따른 다기능 음압기는 고성능 필터를 사용하지 않아 이의 사용으로 인한 음압성의 저하와, 고성능 필터의 잦은 교체로 인한 비용 문제를 해결하였다.
또한, 본 발명에 따른 다기능 음압기는 방역 상황이 아닌 경우에 공기 정화 장치로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다기능 음압기는 DBD 플라즈마 모듈에서 발생되는 다량의 열을 음압 모드에서 발생되는 빠른 공기 흐름을 이용해 냉각시킴으로서 별도의 냉각 장치 없이 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다기능 음압기의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다기능 음압기의 정면 방향 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다기능 음압기의 배면 방향 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 도면에서 선분 AA'에 따른 다기능 음압기의 측단면도이다.
도 5은 본 발명에 따른 출납식 플라즈마 모듈의 사시도를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 출납식 플라즈마 모듈의 하부 사시도를 보여주는 도면이며, 도 5와는 반대 방향이며, 외부 절연부재가 제거된 상태이다.
도 7은 본 발명에 따른 출납식 플라즈마 모듈에서 외부 절연부재를 제거하고 사각통형 케이스를 분리한 상태를 보여주는 도면으로, 도 1과는 반대 방향에서 도시한 것이다.
도 8는 본 발명에 따른 출납식 플라즈마 모듈의 제1 전극판의 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 출납식 플라즈마 모듈의 제2 전극판의 보여주는 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 출납식 플라즈마 모듈의 결합 관게를 보여주는 소면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 출납식 집진 모듈의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 출납식 집진 모듈의 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 출납식 집진 모듈의 전방에 부착된 도킹 플레이트의 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 출납식 집진 모듈의 집진부를 분해한 상태의 저면 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 출납식 집진 모듈의 저면 사진이다.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속선의 확대 사진이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속선의 방전 상태를 설명하는 도면이다. (a)는 기존의 텅스텐 금속선을 도시하며,(b)는 본 발명의 나노 와이어로 이루어진 금속선을 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 출납식 집진 모듈에서 일체형 집진부의 사진이며, 일측의 보호 커버를 제거한 상태를 보여준다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따라 동축정렬된 단위 집진판과 단위 방전판이 관통된 상태를 보여주는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 집진판과 단위 방전판이 동축정렬된 상태를 보여주며, (a)는 단위 집진판이 전면에 배치된 상태이며, (b)는 단위 방전판이 전면에 배치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 21은 본 발명에 따른 집진 장치의 작동 상태를 보여주는 설명도면이다,
도 22는 본 발명에 따른 오존 제거용 촉매장치의 평면을 보여주는 도면이다.
도 23은 도 13의 선분 AA'를 따른 절단면을 보여주는 도면이다.
도 24는 본 발명의 DBD 플라즈마 모듈의 사시도이다.
도 25는 본 발명의 DBD 플라즈마 모듈의 분해사시도이다.
도 26은 본 발명의 DBD 플라즈마 모듈의 단면도이다.
도 27은 도 4에서 음압 모드로 운전시 장치의 작동을 보여주는 도면이다.
도 28는 도 4에서 공정 청정 모드로 운전시 장치의 작동을 보여주는 도면이다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다기능 음압기(10)는 공기 유입구(160) 및 공기 배출구(170)를 가지며, 상기 공기 유입구와 공기 배출구를 연결하는 내부 유로가 형성되는 몸체부(100);
상기 몸체부(100)의 내부에 설치되는 내부 브라켓(200);
상기 내부 유로에 설치되는 프리필터(300);
상기 내부 유로에 설치되는 모듈형 스트리머 방전 장치(400);
상기 모듈형 스트리머 방전 장치의 하류측에 설치된 모듈형 방전식 집진 장치(500);
상기 모듈형 방전식 집진 장치의 하류측에 설치되는 오존 제거 장치(600);
상기 오존 제거장치의 하류측에 설치되고, 오존을 발생시키는 DBD 플라즈마 모듈(700);
음압용 송풍팬(800); 및
제어부(900)를 포함한다.
본 발명에 따른 다기능 음압기(10)의 몸체부(100)는 전체적으로 직육면체 형태를 이루며 전면(110)과 양측면(120)과 배면(130)과 하면(140) 및 상면(150)으로 이루어진다.
하면(140)에는 공기 유입구(160)가 형성되어, 배면(130)에는 공기 배출구(170)가 형성되고, 하면(140)의 공기 유입구(160)로부터 공기가 유입된 후, 내부에서 상향 이동하면서 배면(130)의 공기 배출구(170)로 배출된다.
전면(110) 상부에는 다기능 음압기(10)의 작동을 제어할 수 있는 제어부(800) 패널(810)이 형성된다.
전면(110)과 양측면(120)은 하나의 직사각형 판재를 U자 단면 형태로 절곡하여 일체로 이루어진다.
일 측면(120)에는 실내의 먼지와 전체 VOC를 측정할 수 있는 PM 센서와 TVOC 센서(121)가 부착된다.
배면(130)은 내부에 장착되는 모듈화된 처리 장치들을 설치하기 위한 하부 개폐판(131)과 공기 배출구(170)가 고정되는 상부 개폐판(132)으로 이루어진다.
하면(140)은 중심부에 공기 유입구가 형성된 직사각형 판재(141)와 판재의 하부에는 바닥면과의 이격을 위한 이동식 바퀴(142)로 이루어진다.
상기 내부 브라켓(200)은 다기능 음압기(10)의 몸체부(100) 내부에 모듈화된 처리장치를 슬라이딩 방식으로 삽착하게 위해 설치되며, 몸체부(100)의 내부에 삽입될 수 있는 크기의 직육면체로 이루어지며, 몸체부(100)의 하단에서부터 공기 배출구(170)의 하단에 상응하는 높이를 가진다.
상기 내부 브라켓(200)은 전면(210)과 양측면(220)은 일부를 제외하고는 막혀있고, 하면은 공기가 유입될 수 있도록 개방되어 있으며, 상면(250)은 음압용 송풍팬(880)이 설치될 수 있도록 내부 유로를 제외하고는 막혀 있으며, 배면(230)은 모듈화된 처리장치들을 출납할 수 있도록 개방된다.
상기 내부 브라켓(200)의 내부에는 모듈화된 처리장치들이 개방된 배면(230)을 통해서 서랍식으로 슬라이딩하면서 출납될 수 있도록 다수의 출납용 받침대(250)가 형성되며, 상기 내부 브라켓(200)의 상부에는 음압용 송풍팬(800)에 의한 공기의 원활한 배출을 위한 반원형 형태의 유도판(260)이 설치된다.
내부 브라켓(200)에는 내부 하단에는 큰 먼지들을 걸러낼 수 있는 프리필터(300)가 설치되며; 상기 프리필터(300)의 상부에는 모듈형 스트리머 방전 장치(400)가 설치되고; 상기 모듈형 스트리머 방전장치(400)의 상부에는 모듈형 방전식 집진장치(500)가 설치되고; 상기 모듈형 방전식 집진장치(500)의 상부에는 오존 제거장치(600)들이 설치되고, 상기 오존 제거 장치(600)의 상부에는 DBD 플라즈마 모듈(700)이 내부 브라렛(200)의 내벽에 고정되어 설치되며, 내부 브라켓(200)의 상부에는 유도판(250) 내측에 공기를 흡입하여 배출하는 음압용 공기팬(800)이 설치된다.
프리필터(300)는 내부 브라켓(200)의 하단에 설치될 수 있도록 얇은 사각링형 테투리(310)에 큰 먼지를 거르기 위한 통상의 망상형 거름망체(320)로 이루어진다.
프리필터(300)에 사용되는 망상형 거름망체(320)는 먼지나 오물과 같은 큰 입자들이 걸러지고 세균 및/또는 바이러스와 같은 1 마이크론 이하의 작은 입자들은 걸러지지 않는 망체이며, 예를 들어, 50 ~ 100 메쉬의 크기를 가진다.
도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 모듈형 스트리머 방전장치(400)는 상하 개방된 전도성 금속 판재로 이루어진 사각통형 케이스(410)와, 상기 사각통형 케이스(410)와 절연되어 사각통형 케이스(410)의 내부 하단에 고정되며, 다수의 사각형홀들이 천공된 판재부(421)와, 상기 판재부의 비천공 영역에 고정된 니들형 전극(422)로 이루어진 제1 전극판(420)과, 상기 니들형 전극(422)이 제1 전극판(420)의 셀 내부로 삽입되도록 사각통형 케이스(410)의 내부 상단에 고정되고, 상기 사각통형 케이스(410)과 통전되는 제2 전극판(430)을 가지는 관형 셀타입 방전 장치로 이루어진다.
상기 사각통형 케이스(410)를 이루는 측면 판재들 중 출납 방향에 평행한 양측면 판재(411)의 상하단에는 출납 및 본체와의 절연 편의를 위해서 상단 및 하단에 출납 방향을 따라서 연장된 플렌지(412)가 형성된다. 상기 양측 판재(411)의 상단에는 내부 절연부재(480)의 고정을 위한 절개부(413)를 가지며, 절개부(413)의 하단에는 바깥쪽으로 절곡된 절곡편(414)이 형성된다.
상기 사각통형 케이스(410)의 전측면에는 삽착시 본체의 접지단에 연결되는 접지단자(450)와, 삽착시 본체의 고압단에 연결되는 고압단자(460)를 가진다.
상기 고압단자(460)는 사각통형 케이스(410)의 벽면을 통과하며 내부로 돌출되며, 제1 전극판(420)의 하단에 접촉하고, 이를 통해서 제1 전극판(420)에 고전압이 인가된다. 상기 접지단자(450)는 사각통형 케이스(410)의 외부면에 접촉되며, 제2전극판(430)의 접촉핀(431)에 의해 사각통형 케이스(410)의 내부면에 접촉하며, 이를 통해 제2 전극판(430)을 접지시킨다.
상기 사각통형 케이스(410)의 상하 모서리에는 본체와 절연시키기 위해 부착된 본체 절연부재(440)을 포함한다. 상기 본체 절연 부재(440)는 플라스틱으로 'ㄱ'자 측단면을 가지는 모서리 커버를 사용한다.
상기 사각통형 케이스(410)의 내벽에는 제1 전극판(421)과 사각통형 케이스(410) 내면의 접촉을 방지할 수 있는 제1 내벽 절연부재(480)와 제2 내벽 절연부재(485)가 고정된다.
상기 제1 내벽 절연부재(481)는 상하로 연장되는 제1 절연 몸체(481-1)와 내면 방향으로 돌출되는 하단의 제1 절연 돌기(481-2)와 외면 방향으로 돌출되는 상단의 결합 돌기(481-3)를 가진다. 상기 제1 내벽 절연부재(481)에서 상기 제1 절연 몸체(481-1)는 사각통형 케이스(410)의 내벽에 나사 고정되며, 상기 제1 절연 돌기(481-2)의 하면에는 제1 전극판(420)의 판재부(421)가 나사 고정되고, 상기 제1 절연돌기(481-2)의 상면에는 제2 전극판(430)의 하단이 상기 제1 전극판(420)과 이격된 상태로 안착된다. 상기 결합 돌기(481-3)는 사각통형 케이스(410)에 형성된 절개부(413)에 삽착되고, 결합 돌기(481-3)의 하면은 절개부에서 돌출된 절곡편(414)에 안착된다.
상기 절곡편(414)에 안착된 결합돌기(481-3)는 사각통형 케이스(410)의 양측면에 부착된 걸쇠 고리(415)에 의해 단단하게 고정된다.
상기 제2 내벽 절연부재(485)는 상하로 연장되는 제2 절연 몸체(485-1)와 내면 방향으로 돌출되는 제2 절연 돌기(485-2)로 이루어진다. 상기 제2 절연 몸체(485-1)는 사각통형 케이스(410)의 내벽 하단에 고정되며, 제2 절연 돌기(485-2)와 제1 절연 돌기(481-2)와 높이가 동일하게 고정된다. 상기 제2 절연돌기(485-2)의 하면에는 제1 전극판(420)의 판재부(421)가 나사고정되고, 상면에는 제2 전극판(430)의 하단이 상기 제1 전극판(420)과 이격된 상태로 안착된다.
제1 전극판(420)은 다수의 직사각형 홀(425)들이 정렬되도록 천공된 직사각형 판재부(421)와 상기 직사각형 판재부(421)에서 직사각형 홀(425)들 사이의 비천공 영역(426)에 수직하게 고정된 니들 전극판(423)으로 이루어진다.
상기 직사각형 판재부(421)의 테두리에는 통형 케이스(410)의 내벽 절연부재(481)의 제1 절연 돌기(481-1) 및 제2 내벽 절연부재(485)의 제2 절연 돌기(485-1)의 하면에 고정하기 위해 절연 부재 고정홀(429)들이 형성된다.
또한, 상기 직사각형 판재부(421)의 비천공 영역(426)에는 니들 전극판(423)을 고정하기 위한 니들 고정홀(428)들이 소정 간격으로 정렬되게 천공된다. 상기 니들 고정홀(428)들은 제2 전극판(420)의 셀 위치에 따라 변경될 수 있으며, 셀들의 중심부에 위치하도록 배치될 수 있다.
상기 직사각형 판재부(421)에 고정되는 니들 전극판(423)은 수직 판재(422)에 높이에 따라서 소정 간격으로 다수의 니들(424)가 수평 방향으로 돌출되고, 하단이 수평 절곡되어 니들 고정편(422')를 형성하고, 니들 고정홀(428)에 고정된다. 상기 니들 전극판(423)은 셀마다 방전이 일어나도록 제2 전극판(420)의 셀의 수에 상응하는 숫자로 설치될 수 있으며, 방전이 필요없는 영역, 예를 들어, 공기의 흐름이 적은 테두리 부분에는 설치되지 않을 수 있다.
제2 전극판(430)은 직사각형 단면의 관형셀(431)들이 지그재그 형태로 연접하는 셀형 판재(432)와, 관형 셀(431)의 벽면에 형성된 믹싱홀(433)들, 셀형 판재(432)의 전방 외벽 및 후방 외벽에 부착된 접촉핀(434)을 포함한다.
믹싱홀(433)은 하나의 관형 셀(431)에 다수개가 형성되며, 하나의 구멍으로 두개의 셀에 연통할 수 있도록, 벽면과 모서리에 각각 형성된다. 또한, 믹싱홀(433)은 제1 전극판에 형성된 니들의 높이에 맞추어 상하 방향으로 소정 간격 이격하여 2~3개씩 형성된다.
제2 전극판(430)의 내부 절연부재(481)의 제1 절연돌기(481-2) 및 제2 내부 절연부재(485)의 제2 절연돌기(485-2)의 상면에 안착되어, 제1 절연 돌기(481-2) 및 제2 하단돌기(485-2)의 하면에 결합된 제1 전극판(420)과 절연상태로 이격된다.
제2 전극판(430)은 상기 제1 내부 절연부재(481)의 상면에 고정되는 상기 사각통형 케이스(400)의 내측 테두리에 상응하는 형태를 가지는 고정링(470)에 의해서 위로 빠지는 것이 방지된다. 상기 고정링(470)은 내벽 절연 부재(480)의 상면에 나사로 고정될 수 있다.
제2 전극판(430)의 접촉핀(434)는 내부 절연부재(481) 및 제2 내부 절연부재(485)에 안착시 사각통형 케이스(410)의 내벽에 접촉하여 전기적으로 통전되며, 사각통형 케이스(410)의 외면에 형성된 접지단(450)에 전기적으로 연결된다.
도 10 내지 도 20에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모듈형 방전식 집진장치(500)는 상하 개방된 직육면체 형태의 통형 케이스(510)와, 소정 간격으로 나란히 배치된 금속선(521)들을 포함하는 선형 방전 전극(520)과, 상기 선형 방전전극(520)을 이루는 금속선(521)들 사이에 배치된 상대 전극판(555)을 포함하는 이온화부(550)와; 및 상기 이온화부(550)에서 배출된 이온화된 입자를 집진하기 위해 고전압이 인가되는 다수의 방전 판재(560)들과, 상기 방전 판재(560)들 사이에 배치되는 집진 판재(570)들로 이루어진 판재부(580)를 포함하는 집진부(590);로 이루어진 출납식 집진 모듈이다.
모듈형 방전식 집진장치(500)의 하단에 배치되는 이온화부(550)은 하부에서 유입되는 입자를 (+)입자로 대전시키기 위해서 양의 코로나를 발생시키며, 상기 집진 모듈(500)의 상단에 배치되는 상기 집진부(590)는 (+)로 대전된 입자를 (-)로 대전된 집진판에 부착하여 집진한다.
통형 케이스(510)는 상하 개방된 직육면체 형태로 이루어지며, 전면이 추가 개방된 상태로서, 전방 상부 모서리(510-1), 후방 상부 모서리(510-2)와 양측 상단 모서리(510-3)와 전방 하부 모서리(510-4)와 후방 하부 모서리(510-5), 양측 하단 모서리(510-6)을 가지며, 상부 모서리와 상부 모서리가 만나는 4개의 상부 꼭지점과 하부 모서리와 하부 모서리가 만나는 4개의 하부 꼭지점을 가진다.
통형 케이스(510)의 상부 4개의 꼭지점과 하부 4개의 꼭지점에는 공기 청정기 본체와의 절연과 본체 내부로의 슬라이딩을 위해서 플라스틱 절연부재(511)가 통형 케이스(510)의 플렌지(512)에 나사로 결합된다.
통형 케이스(510)의 전측면에는 본체의 접지단자 및 고압단자에 연결되는 도킹 플레이트(513)이 부착된다. 도킹 플레이트(513)의 상단에는 접지용 플레이트(514)가 고정되고, 도킹 플레이트(513)의 중간에는 두 개의 고전압용 단자(515)가 형성된다.
상기 접지용 플레이트(514)는 평판 형태를 이루며, 도킹 플레이트(513)의 상단 전면에 형성된 접지용 플레이트 안착부(514')에 안착되어, 도킹 플레이트(513)과 함께 통형 케이스(510)의 전면 상부 모서리(510-1)에 리벳으로 고정되어 통형 케이스(510)와 통전된다.
상기 두개의 고전압용 단자(515)는 'ㄷ'자 형태로 절곡되어 도킹 플레이트(513)에 형성된 고전압용 단자홈(515')에 삽입되어, 각각 상하 방향으로 연장된다.
상기 통형 케이스(510)의 내부에는 통형 케이스(510)를 가로지르는 가로대(517)는 전도성 물체로 이루어지고, 전방 상하와 후방 상하에 각각 한개씩, 총 4개가 설치된다. 전방 가로대(517)은 전방 상부 가로대(517-1)과 전방 하부 가로대(517-2)와 후방 상부 가로대(517-3)과, 후방 하부 가로대(517-4)로 이루어진 전도성 가로대(517)은 통형케이스(510)와 절연되도록 통형 케이스(510)의 좌우 측벽을 관통하여 고정된 절연 브라켓(518)에 형성된 홈에 양단이 삽착되어 고정된다.
상기 전도성 가로대(517) 중 통형 케이스(510)의 전방의 상하에 위치한 형성된 두 전방 전도성 가로대(517-1, 517-2)에는 도킹플레이트(513)을 관통하는 두 고전압용 단자(515)가 각각 접촉되어 이들과 전기적으로 통전된 물체에 고전압을 인가한다.
상기 이온화부(550)는 금속 지지대(522)에 동일 간격으로 평행하게 전후단이 고정된 다수의 금속선(521)들로 이루어진 선형 방전 전극(520)과 전방 하부 모서리(510-4)와 후방 하부 모서리(510-5)에 금속선 사이마다 동일 간격으로 전후단이 평행하게 고정되고, 금속으로 이루어진 다수의 상대 전극판(555)들로 이루어진다.
상기 이온화부(550)에서 선형 방전 전극(520)의 금속선(521)은 금속 지지대(522)가 전방 하부 가로대(517-2)에 고정되어 통전되고, 전방 하부 가로대(517-2)는 도킹 플레이트(513)에 고정된 두 고전압용 단자(515)중 하부로 연장된 고전압용 단자(515-2)에 접하여 통전되며, 고전압용 단자(515)는 공기 정화 장치의 고전압단에 접촉하여 고전압이 인가된다.
상기 이온화부(550)의 상대 전극판(555)은 전후단이 통형 케이스(510)의 전방 하부 모서리(510-4)와 후방 하부 모서리(510-5)에 고정되어 통전되고, 통형 케이스(510)의 전방 상단 모서리(510-1)을 관통하는 리벳에 의해 고정된 접지용 플레이트(514)를 통해서 본체의 접지단자에 접지된다.
상기 집진부(590)는 본체의 고전압 단자에 통전되어 고전압이 인가되는 다수의 방전 판재(560)들과, 상기 방전 판재(560)와 교대로 배치되고, 본체의 접지 단자에 통전되어 접지되는 집진 판재(570)들로 이루어진 판재부(580)를 포함한다.
상기 방전 판재(560)는 전후방의 상부에 곡면형 방전 돌기(562)들이 형성되고, 복수의 방전 판재 관통홀(563)들이 형성된 직사각형 형태의 단위 방전 판재(561)들로 이루어지며, 상기 단위 방전 판재(561)의 관통홀(563)은 제1 직경(D1)을 가지는 제1 방전 관통홀(563-1)과 제1 직경보다 큰 제2 직경(D2)을 가지는 제2 방전 관통홀(563-2)로 이루어진다.
상기 집진 판재(570)는 복수의 집진 판재 관통홀(573)들이 형성된 직사각형 형태의 단위 집진 판재(571)들로 이루어지며, 상기 단위 집진 판재(571)의 관통홀(573)은 제1 직경(D1)을 가지는 제1 집진 관통홀(573-1)과 상기 제2 직경(D2)을 가지는 제2 집진 관통홀(573-2)로 이루어진다.
상기 제1 방전 관통홀(563-1)과 제2 집진 관통홀(573-2)이 동축정렬되고, 제2 방전 관통홀(563-2)과 제1 집진 관통홀(573-1)이 동축정렬되며, 제1 직경(D1)에 상응하는 직경을 가지는 관통봉(591)들에 의해서 좌우로 관통된다. 이에 따라, 제1 방전 관통홀(561-1)과 제2 집진 관통홀(573-2)이 정렬된 홀들을 통과하는 관통봉(591)은 방전 판재와만 접촉하게 되고, 제2 방전 관통홀(561-2)과 제1 집진 관통홀(573-1)이 정렬된 홀들을 통과하는 관통봉(591)은 집진 판재와만 접촉하게 된다.
판재부(580)를 이루는 단위 방전 판재(561)과 단위 집진 판재(571) 사이에 매 사이마다 절연성 이격 부재(581)들이 설치된다.
판재부(580)는 집진 판재(570)의 단위 집진 판재의 수가 방전 판재(560)보다 하나 더 많아, 양측단에 집진 단위 판재가 위치한다.
판재부(580)의 양측에는 절연성의 보호 판재(592)가 위치되고, 내측에 관통봉(591)의 양말단이 삽착 고정되어 일체형 집진부(590)를 이루게 된다.
상기 판재부(580)에서 양측단에 위치한 집진 단위 판재(570)는 보호 판재(592)에 대향하는 면에 접지 돌기(593)이 형성되고, 보호 판재(592)를 관통하여 양측면으로 돌출된다.
상기 보호판재(592)에는 걸림돌기(595')가 형성되어 통형 케이스(510) 양측에 형성된 케이스 절개부(594)를 통해 외부로 돌출되고, 통형 케이스(510)의 양측 외면에 부착된 걸쇠 고리(595)에 의해서 단단히 고정된다.
이러한 일체형 집진부(590)는 단위 방전 판재(561)의 방전 돌기(562)가 전후 방향으로 돌출되며, 방전돌기(562)는 도킹 플레이트(513)에 고정된 고전압용 단자(515)와 통전된 전방 하부 가로대(517-2)에 접촉하여, 본체의 고전압 단자에 연결되고, 또한, 단위 방전 판재(561)들은 관통봉(591)에 의해서 다른 단위 방전 판재(561)와 전기적으로 상호 통전된다.
또한, 상기 일체형 집진부(590)의 단위 집진 판재(571)들은 관통봉(591)에 의해서 다른 단위 집진 판재(571)와 전기적으로 상호 통전되고, 양측단에 있는 단위 집진 판재(571)들은 접지 돌기(593)을 통해서 통형 케이스(510)의 내벽에 접지되며, 통형 케이스(510)에 부착된 도킹 플레이트(513) 접지단에 연결된다.
이에 따라서, 이온화부(550)에 의해서 이온화된 입자들은 집진부(590)의 단위 집진 판재(571)에서 집진된다. 집진 판재(571)에 먼지가 집진되어 오염되면, 집진 모듈(500)에서 일체형 집진부(590)를 걸쇠 고리(595)를 풀어 분리하고, 분리된 일체형 집진부(590)을 물로 세척하여 건조시켜 사용하게 된다.
도 2 내지 도 4 및 도 22 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 모듈형 방전식 집진장치(500)를 통과한 공기는 처리과정에서 발생한 오존을 포함하고 있어, 이의 제거를 위해서 상부에 설치되는 오존 제거용장치(600)로 유입된다.
오존 제거용 장치(600)는 오존 제거용 촉매 장치(610)와, UV LED 광조사 장치(620)으로 이루어진다.
오존 제거용 촉매 장치(610)는 하니콤 형상의 셀들로 이루어진 충진용 판재(611)의 상단 및 하단에 매쉬(612)가 설치되고, 내부에 오존 제거용 촉매 입자(613)들이 충진되어 이루어진다. 오존 제거용 촉매 입자(613)는 구형 및/또는 원통형 이산화망간계 입자이며, 상업적으로 구입해서 사용할 수 있다. 도 23와 같이, 상기 오존 제거용 촉매 장치(610)는 하나 이상, 바람직하게는 4개로 이루어진다.
도 24 및 도 26에 도시된 바와 같이, DBD 플라즈마 모듈(700)은 DBD(Dielectric Barrior Discharge) 플라즈마 반응기(710)와, 플라즈마 반응기(710)를 둘러싸고 DBD 플라즈마 방전(마이크로 방전)에 의해서 생성되는 자외선(약 360nm)에 의해 활성화되어 살균력을 배가시킬 수 있는 TiO2 광촉매 코팅 부재(720)와, 이들을 몸체부(100)에 고정하는 고정부재(730)으로 이루어진다.
DBD 플라즈마 반응기(710)는 원통형 연장부를 가지면서 일측은 개방되고 일측은 반구형으로 막혀있으며 유리로 이루어진 시험관형 절연체(711)과, 시험관형 절연체의 외면을 둘러싸는 전도성 원통형 망(712)과, 상기 시험관형 절연체(711)의 내부에 삽입되어 고정된 전도성 봉(713)과, 상기 전극봉(713)이 시험관형 절연체(711)의 내벽에 닿지 않도록 상기 전극봉(713)의 일단에 삽입되는 이격링(714)과, 상기 시험관형 절연체(711)의 입구를 막아주는 절연성 시험관 마개(715)와, 상기 시험관 마개(715)를 통해서 상기 전극봉(713)에 연결되는 제1 전극(716)과 상기 시험관형 절연체(711)의 외면을 감싸는 전도성 원통형 망(712)에 연결되는 제2 전극(717)로 이루어진다.
광촉매 코팅 부재(720)은 플라즈마 반응기(710)보다 긴 길이를 가지며, 내부가 비어 있고 직육면체 형태로 이루어지며, 표면에 다수의 천공(721)이 형성되어 있으며, 상기 망상체(721)의 길이 방향 일측에 형성되어 있는 플라즈마 반응기 삽입홀(720)을 가지며, 광촉매가 코팅된 망상체(723)로 이루어진다.
고정부재(730)는 내부 브라켓(200)의 내벽에 밀착되는 원판형 고정 몸체(731)와, 일측으로 돌출되는 원통형 반응기 고정돌기(732)로 이루어진다.
원판형 고정 몸체(731)의 중심부에는 제1 전극 수용홀(733)이 형성되고, 원판형 고정 몸체(731)의 주변부에는 고정홀(734)들이 형성되어 나사를 이용해서 내부 브라켓(200)의 내벽에 고정된다.
원통형 반응기 고정돌기(732)의 내부에는 DBD 플라즈마 반응기(710)의 외경에 상응하는 원통형 홈(745)가 형성되어, DBD 플라즈마 반응기(710)를 이루는 시험관용 절연체(711)의 말단이 끼워져 고정된다.
원통형 반응기 고정돌기(732)의 외경은 광촉매 코팅부재(720)에 형성된 플라즈마 반응기 삽입홀(720)의 내경에 상응하며, 이에 따라 원통형 반응기 고정돌기(732)가 반응기 삽입홀(720)의 내부에 끼워져 고정된다.
제1 전극(716)은 제1 전극 수용홀(733)을 통해서 전원에 연결되며, 제2 전극(717)은 광촉매 코팅 부재(720)에 형성된 천공(721)을 통해서 전원에 연결되어 고압의 교류전원이 인가되어, 마이크로 플라즈마가 발생된다.
도 27 및 도 28에서 도시된 바와 같이, 다기능 음압기(10)는 음압 모드로 작동되거나 공기 청정 모드로 작동된다.
도 1~4 및 도 27에서 도시된 바와 같이, 다기능 음압기(10)를 음압 모드로 작동시 다기능 음압기(10)의 공기 배출구(170)에 병실(1)의 병원 외부(2)로 연장되는 주름관 형태의 덕트(20)가 연결된다. 주름관 형태의 덕트는 3~4 m의 길이를 가진다.
다기능 음압기(10)의 전면에 형성된 제어창을 통해서 음압모드를 선택하고 작동시키면, 음압용 송풍팬(800)이 작동하여 실내 공기를 흡입한 후, 공기 배출구에 연결된 덕트(20)를 통해서 공기를 실외(2)로 배출하고, 배출되는 공기에 의해서 병실(1)내에 음압이 형성되어 병실의 공기가 다른 병실이나 실내로 빠져나기지 않게 된다.
다기능 음압기(10)가 음압모드로 운전되면, 음압용 송풍팬(800)과 함께 내부에 설치된 모듈형 스트리머 방전 장치(400)와, 모듈형 방전식 집진 장치(500)와, 오존 제거 장치(600)와, DBD 플라즈마 모듈(700)이 작동된다.
이에 따라, 다기능 음압기(10) 내부로 유입된 공기는 프리필터(300)를 거치면서 먼지가 제거된다. 프리필터(300)에서는 큰 먼지가 제거되며, 공기에 포함된 미세먼지, 세균, 바이러스와 같은 2 마이크론 이하의 미세 입자들은 걸러지지 않고 통과된다.
미세 입자들은 상향 이동하면서 관형 셀타입의 스트리머 방전 장치(400)를 통과하며, 스트리머형 방전에 의해서 발생된 라디칼과 같은 활성종들에 의해서 공기에 포함된 바이러스나 세균이 사멸된 후, 공기와 함께 상부로 배출된다.
사멸된 바이러스 및/또는 세균를 포함하는 공기는 집진장치(500)를 거치면서, 공기 중에 포함된 미세입자들이 하전되어 정전기적 인력에 의해서 집진판에 부착되어 제거된다.
집진장치(500)를 거친 공기는 광 오존 제거 장치(610)가 꺼져 있는 오존 제거 장치(600)를 통과한 후, DBD 플라즈마 모듈(700)에서 발생되는 오존과 혼합되어 덕트를 따라 흘러가면서 잔존하는 미처리된 세균 또는 바이러스가 추가로 사멸된다.
또한, DBD 플라즈마 모듈(700)의 미세 플라즈마 발생과정에서 발생되는 자외광에 의해서 활성화된 광촉매에 의해서 추가로 사멸되어, 병원 외부로는 2차 감염의 우려가 없는 처리된 공기가 배출된다.
도 1~4 및 도 28에서 도시된 바와 같이 다기능 음압기(10)를 공기 청정 모드로 작동시키면, 먼저, 다기능 음압기(10)의 공기 배출구(170)에서 주름관이 제거된다.
다기능 음압기(10)의 전면에 형성된 제어창을 통해서 공기 청정모드를 선택하고 작동시키면, 음압용 송풍팬(800)이 송풍 속도를 낮추어 작동하여 실내 공기를 흡입한 후, 공기 배출구에서 처리된 공기를 실내로 배출한다.
다기능 음압기(10)가 공기 청정 모드로 운전되면, 음압용 송풍팬(800)과 함께 내부에 설치된 모듈형 스트리머 방전 장치(400)와, 모듈형 방전식 집진 장치(500)와, 오존 제거 장치(600)가 작동하고, DBD 플라즈마 모듈(700)은 작동하지 않게 된다.
이에 따라, 다기능 음압기(10) 내부로 유입된 공기는 프리필터(300)를 거치면서 먼지가 제거된다. 공기에 포함된 미세먼지, 세균, 바이러스와 같은 미세 입자들은 걸러지지 않고 프리필터를 통과된다.
먼지가 제거된 공기는 상향 이동하면서 관형 셀타입의 스트리머 방전 장치(400)를 통과하며, 스트리머형 방전에 의해서 발생된 라디칼과 같은 활성종들에 의해서 공기에 포함된 바이러스나 세균이 사멸된다.
사멸된 바이러스 및/또는 세균를 포함하는 공기는 집진장치(500)를 거치면서, 프리필터에서 제거되지 않는 미세먼지와 처리 및/또는 미처리된 세균과 바이러스가 하전되어 정전기적 인력에 의해서 집진판에 집진되어 제거된다.
집진 장치(500)을 통과한 공기는 스트리머 방전과 선형 방전에서 발생되는 오존을 제거하기 위해서, 오존 제거 장치(600)를 통과하면서 오존이 제거된다. 오존은 촉매형 오존제거장치(610)에 흡착된 후 산소로 전환되어 제거되며, 광조사형 오존제거장치(620)에 의해서 산소로 전화되어 제거된다. 오존이 제거된 정화된 공기는 배출구(170)을 통해서 거쳐 실내로 공급된다.
1: 병실
2 : 병원 외부
10: 다기능 음압기
20: 덕트
100: 몸체부
200: 내부 브라켓
300: 프리필터
400: 모듈형 스트리머 방전 장치
500: 집진장치
600: 오존제거장치
700: DBD 플라즈마 모듈
800: 음압용 송풍팬
900: 제어부

Claims (9)

  1. 공기 유입구 및 공기 배출구를 가지며, 상기 공기 유입구와 공기 배출구를 연결하는 내부 유로가 형성되는 몸체부;
    상기 내부 유로에 설치되는 모듈형 스트리머 방전 장치;
    상기 모듈형 스트리머 방전 장치의 하류측에 설치된 모듈형 방전식 집진 장치;
    상기 모듈형 방전식 집진 장치의 하류측에 설치되는 오존 제거 장치;
    상기 오존 제거장치의 하류측에 설치되고, 오존을 발생시키는 DBD 플라즈마 모듈;
    음압용 송풍팬; 및
    제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 음압 모드시 상기 DBD 플라즈마 모듈을 가동시키고, 공기 청정 모드시 상기 DBD 플라즈마 모듈의 가동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 다기능 음압기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈형 스트리머 방전 장치는 소정 길이의 관형 셀들이 연접하여 반복적으로 수직하게 배치되는 제1 전극판, 및
    각각의 관형 셀들에 니들형 방출 전극이 배치된 제2 전극판을 포함하는 관형 셀타입 방전 장치인 것을 특징으로 하는 다기능 음압기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모듈형 방전식 집진 장치는
    평행하게 소정 간격으로 배치된 금속선들로 이루어진 선형 방전 전극과, 상기 선형 방전 전극을 이루는 금속선들 사이에 배치된 상대 전극판을 포함하는 이온화부와, 및
    상기 이온화부에서 배출된 이온화된 입자를 집진하는 다수의 집진판재들을 포함하는 집진부를 포함하는 집진 장치인 것을 특징으로 하는 다기능 음압기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오존 제거 장치는 촉매를 이용한 오존 제거 장치 및 광을 이용한 오존 제거 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 음압기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DBD 플라즈마 모듈은 DBD(Dielectric Barrior Discharge) 플라즈마 반응기와, 상기 DBD 플라즈마 모듈을 둘러싸는 천공된 광촉매 코팅 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 다기능 음압기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다기능 음압기는 음압 모드시 배출구가 배기용 덕트에 연결되고, 공기 청정 모드시 배기용 덕트에서 분리되는 것을 특징으로 하는 다기능 음압기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 음압 모드에서 광을 이용한 오존 제거 장치의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 다기능 음압기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 공기 청정 모드에서 광을 이용한 오존 제거 장치를 작동시키고, 송풍기의 회전 속도를 음압 모드보다 줄여서 작동시키는 것을 특징으로 하는 다기능 음압기.
  9. 공기 유입구 및 공기 배출구를 가지며, 상기 공기 유입구와 공기 배출구를 연결하는 내부 유로가 형성되는 몸체부;
    상기 내부 유로에 설치되는 모듈형 스트리머 방전 장치;
    상기 모듈형 스트리머 방전 장치의 하류측에 설치된 모듈형 방전식 집진 장치;
    상기 모듈형 방전식 집진 장치의 하류측에 설치되는 오존 제거 장치;
    상기 오존 제거장치의 하류측에 설치되고, 오존을 발생시키는 DBD 플라즈마 모듈; 및
    음압용 송풍팬;을 포함하는 음압기를 제공하고,
    상기 음압기를 상기 DBD 플라즈마 모듈을 가동시키는 음압 모드로 작동하거나, 상기 음압기를 DBD 플라즈마 모듈의 가동을 중지시키는 공기 청정 모드 작동시키는 것을 특징으로 하는 다기능 음압기 운전 방법.

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