KR102619476B1 - 현관용 오존 살균 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 출입문(320) 및 실내 중문(330)에 의하여 밀폐 공간을 형성하는 현관(310)을 위한 현관용 오존 살균 시스템에 관한 것으로서, 내부에 수납 공간(120) 및 오존 발생 공간(140)이 구획되어 형성된 수납장 프레임(110); 상기 수납장 프레임(110)에 개폐가능하게 결합된 수납장 도어(130); 및 상기 오존 발생 공간(140)에 구비된 오존 발생 장치(150)를 포함하되, 상기 오존 발생 공간(140)과 외부 현관 공간은 제1 유로(171)로 연결되고, 상기 오존 발생 공간(140)과 상기 수납 공간(120)은 제2 유로(172)로 연결되며, 상기 제1 유로(171) 및 상기 제2 유로(172)에는 각각 팬이 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

현관용 오존 살균 시스템{Ozone Sterilization System for Entrance}
본 발명은 현관용 오존 살균 시스템에 관한 것으로서, 더 자세하게는 중문이 설치된 일반 아파트/주택형 현관의 공간 및 수납장을 동시 또는 선택적으로 오존 살균할 수 있는 현관용 오존 살균 시스템에 관한 것이다.
근래들어 아파트 또는 주택의 출입구에는 중문을 설치하는 경우가 많아지고 있는데, 이로 인하여 현관은 그 자체로 밀폐 공간을 형성하게 된다. 보통 현관에는 신발장을 비롯한 수납 공간이 마련되고, 신발을 비롯한 다수의 물품이 보관되는 경우가 많기 때문에, 밀폐된 현관 공간 내에서는 특유의 악취가 차게 된다. 특히, 사람이 실외에서 실내로 들어올 때 제일 처음 거치게 되는 공간이므로, 외부의 유해 물질 또는 균들이 실내로 유입되는 통로가 될 수 있는 공간이다. 특히, 한국의 주택 구조상 중문의 존재로 인하여 현관 자체가 밀폐된 공간이 되는 경우가 많은 상황에서는, 악취 뿐만 아니라 생물학적 오염도 크게 문제될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 현관 공간에 에어 샤워 시스템을 설치하는 기술이 제안된 바 있으나(특허문헌 1), 이는 실내로 이물질 또는 균이 들어오는 것을 감소시킬 수는 있으나, 밀폐된 현관 공간 내 오염 문제에 대해서는 특별한 해결책이 되지 못하였다.
오존의 살균 및 악취 제거 효과와 관련해서는 많은 연구 결과가 있어왔고, 이를 이용한 제품들도 다수 만들어지고 있다. 특히 저온 플라즈마 반응을 이용하여 발생하는 오존에 의해 공기 중에 포함된 악취 성분 또는 휘발성 유기 화합물 등의 오염물질을 제거하는 방식은 현재에도 축사, 생산 시설 등에 적용되고 있다.
오존은 살균 및 악취 제거에 우수한 효과를 가지고 있음이 알려져 있기는 하지만, 오존은 그 자체로 인체에 유해하므로, 사람의 출입이 잦은 현관의 살균에 적용되기에는 어려움이 있었다.
등록특허공보 제10-2208997호 (공고일: 2021.01.28.) 등록특허공보 제10-1505376호 (공고일: 2015.03.30.) 등록실용신안공보 제20-0304571호 (공고일: 2003.02.17.)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오존의 강력한 살균력/탈취력을 이용하여 현관 공간 및 현관에 설치된 수납 공간을 동시에 또는 선택적으로 살균/탈취할 수 있는 현관용 오존 살균 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 출입문(320) 및 실내 중문(330)에 의하여 밀폐 공간을 형성하는 현관(310)을 위한 현관용 오존 살균 시스템에 관한 것으로서, 내부에 수납 공간(120) 및 오존 발생 공간(140)이 구획되어 형성된 수납장 프레임(110); 상기 수납장 프레임(110)에 개폐가능하게 결합된 수납장 도어(130); 및 상기 오존 발생 공간(140)에 구비된 오존 발생 장치(150)를 포함하되, 상기 오존 발생 공간(140)과 외부 현관 공간은 제1 유로(171)로 연결되고, 상기 오존 발생 공간(140)과 상기 수납 공간(120)은 제2 유로(172)로 연결되며, 상기 제1 유로(171) 및 상기 제2 유로(172)에는 각각 팬이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 오존 발생 장치(150)가 생성한 오존은 상기 오존 발생 공간(140)을 채우되, 상기 제1 유로(171)에 설치된 팬은 멈춘 상태에서, 상기 제2 유로(172)에 설치된 팬이 정방향으로 작동하면 상기 오존 발생 공간(140)의 오존이 상기 수납 공간(120)으로 유입되어 상기 수납 공간(120)을 살균하며, 상기 제2 유로(172)에 설치된 팬은 멈춘 상태에서, 상기 제1 유로(171)에 설치된 팬이 정방향으로 작동하면 상기 오존 발생 공간(140)의 오존이 외부 공간인 현관으로 배출된다.
본 발명에 따른 현관용 오존 살균 시스템은 상기 오존 발생 공간(140)에 구비된 오존 분해 장치(160)를 더 포함하되, 사람이 현관 주위에 있는 상황이 감지될 경우, 상기 제1 유로(171)에 설치된 팬 및 상기 제2 유로(172)에 설치된 팬은 역회전하여 상기 수납 공간(120) 및 외부 현관 공간에 있는 오존을 상기 오존 발생 공간(140)으로 유도하고, 상기 오존 발생 공간(140)으로 유도된 오존은 상기 오존 분해 장치(160)에 의하여 분해되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 현관 주위에 사람이 있는지 여부는 상기 출입문(320) 부근의 실외에 설치된 실외측 인체 감지 센서(210) 또는 상기 실내 중문(330) 부근의 실내에 설치된 실내측 인체 감지 센서(220)에 의하여 감지될 수 있다.
마지막으로, 상기 수납 공간(120)에는 살균 램프(180)가 더 구비될 수 있다.
현관용 오존 살균 시스템은 오존의 강력한 살균/탈취력을 이용하여 현관 내 공간 및 수납 공간을 효과적으로 살균/탈취할 수 있다. 특히, 현관 공간으로 접근하는 사람의 존재 여부에 따라 현관용 오존 살균 시스템의 작동 모드가 달라지므로, 출입자가 오존에 노출되는 상황을 최소화할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 현관용 오존 살균 시스템에서는 하나의 오존 발생 장치 및 오존 분해 장치에 의하여 현관 공간 및 수납 공간(신발장)을 동시에 또는 선택적으로 살균/탈취할 수 있으므로 저비용으로 효과적인 현관 오존 살균 시스템을 구현하는 것이 가능하다.
도 1은 종래 기술에 따른 현관 살균 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 현관용 오존 살균 시스템이 구비된 현관을 도시한 것이다.
도 3은 수납장 도어가 설치된 상태의 수납장형 살균 장치를 도시한 것이다.
도 4는 수납장 도어가 제거된 상태의 수납장형 살균 장치를 도시한 것이다.
도 5는 종래 기술에 따른 오존 발생 장치의 일례를 도시한 것이다.
도 6은 수납 공간에 살균 램프가 장착된 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 유로에 에어 댐퍼가 설치된 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 오존 발생시 오존의 흐름을 도시한 것이다.
도 9는 배오존 제거시 오존의 흐름을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 현관용 오존 살균 시스템의 제어 계통을 도시한 블록도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 현관용 오존 살균 시스템의 전체적인 구성을 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 오존 살균 시스템이 설치된 현관을 도시하고 있다. 현관(310)의 일면에는 실외와 연결되는 출입문(320)이, 타면에는 실내와 연결되는 실내 중문(330)이 설치되어 있어서, 현관(310)은 상황에 따라서 밀폐된 공간을 형성하기도 하고 오픈된 공간을 형성하기도 한다. 현관(310)의 일측에는 수납장형 살균 장치(100)가 구비되는데, 이는 수납장(신발장) 역할을 함과 동시에, 밀폐된 현관(310) 공간에 오존을 공급하는 기능을 가진다. 현관(310)의 외측 출입문(320) 부근에는 실외측 인체 감지 센서(210)가, 현관(310)의 외측 실내 중문(330) 부근에는 실내측 인체 감지 센서(220)가 구비된다. 인체 감지 센서는 사람의 접근을 인지하는 센서로서, 통상적인 적외선 센서, 동작 감지 센서 등을 이용할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수납장형 살균 장치(100)의 구성을 도시한 것이다. 수납장형 살균 장치(100)는 통상적인 수납장 형태로 만들어질 수 있는데, 수납장 내 공간을 형성하는 수납장 프레임(110) 및 개폐 가능하도록 수납장 프레임(110)에 힌지 결합된 수납장 도어(130)를 포함한다. 수납장 프레임(110)에 의하여 형성되는 수납공간은 크게 수납 공간(120)과 오존 발생 공간(140)으로 구획될 수 있는데, 수납 공간(120)은 신발 등과 같은 잡화를 수납할 수 있는 공간이며 오존 발생 공간(140)은 오존 발생 장치(150) 및 오존 분해 장치(160)를 수용할 수 있는 공간이다.
오존 발생 장치(150)는 도 5에 도시된 종래의 오존 발생 장치를 이용할 수 있다. 도 5에 도시된 오존 발생기는 본 발명의 발명자가 개발하고 특허등록(등록번호 제10-1800230)을 받은 것으로서, 흡입구(111)를 통하여 흡입된 공기를 이용하여 오존 발생 유닛(130)에 의하여 오존을 발생시킨 뒤, 오존을 배출구(112)로 배출하는 구조를 가지고 있다. 구체적으로 오존 발생 유닛(130)의 구성을 도 2(b)을 통하여 살펴보면, 전원공급구(131)가 전기전도체(134,135)에 전력을 공급하면, 세라믹 튜브(136)와 전기 전도체(134) 사이에 플라즈마가 발생하고, 플라즈마는 다시 오존 라디칼을 생성하게 된다. 참고로 도 5에서 사용된 도면번호는 등록번호 제10-1800230호의 명세서에서 사용된 것으로서, 본 발명의 설명에서 사용한 도면번호화는 다른 것이다.
오존 분해 장치(160)는 배오존(더 이상 사용 가치가 없는 오존)을 산소로 분해하기 위한 장치로서, 이 역시 종래의 오존 분해 장치를 이용할 수 있다. 통상적으로, 배오존 분해 방식으로는 활성탄흡착식, 열분해법, 약액세정법(환원법, NaOH법), 촉매법(산화니켈, MnO2법) 등이 사용될 수 있는데, 일반 가정의 현관에는 활성탄흡착식을 사용하는 것이 바람직하다. 오존 발생 장치(150)의 산소 유입구, 그리고 오존 분해 장치(160)의 산소 배출구는 제4 유로(174)를 통하여 외부 공간(현관 내 공간)에 바로 연결되어 있다.
수납 공간(120)과 오존 발생 공간(140)은 격벽에 의하여 서로 구획되어 있지만, 격벽을 관통하는 제2 유로(172)를 통하여 공기 또는 오존이 흐를 수 있다. 그리고 오존 발생 공간(140)과 외부 공간(현관 내 공간) 사이는 제1 유로(171)를 통하여, 그리고 수납 공간(120)과 외부 공간 사이는 제3 유로(173)를 통하여 공기 또는 오존이 흐를 수 있다. 상기 제1 유로(171), 제2 유로(172), 그리고 제3 유로(173)에는 팬이 설치되어 일방향으로의 기체 흐름을 원활하게 할 수 있다. 더 바람직하게는, 상기 팬은 역회전 가능한 것으로서, 필요에 따라 기체의 흐름 방향을 전환할 수 있다. 제4 유로(174)는 오존 발생 장치(150)의 산소 유입구 또는 오존 분해 장치(160)의 산소 배출구 사이즈에 맞게 크게 형성하여 산소 유입 및 배출이 원활히 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다(특별히 팬을 설치할 필요는 없음).
도 6은 수납장형 살균 장치(100)를 수납장 도어(130)를 제거한 상태로 하부에서 바라본 사시도로서, 수납 공간(120) 내에 살균 램프(180)가 구비된 상태를 도시하고 있다. 살균 램프(180)로는 자외선 램프를 사용할 수 있는데, 바람직하게는 수납장 도어(130)의 동작과 연계되도록 하여, 수납장 도어(130)가 열리는 순간 살균 램프(180)는 작동을 멈추되, 수납장 도어(130)가 닫혀있는 동안에만 살균 램프(130)가 작동하도록 함으로써, 사용자가 자외선에 노출되는 상황을 막는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수납장형 살균 장치(100)를 도시한 것이다. 제1 유로(171), 제2 유로(172), 그리고 제3 유로(173)에 팬(191)과 더불어 에어 댐퍼(192)가 추가적으로 설치될 수 있다. 통상 제1 유로(171), 제2 유로(172), 그리고 제3 유로(173)를 통한 기체의 흐름은 팬의 작동에 의해서 제어될 수 있으나, 에어 댐퍼(192)의 설치로 인하여 유로의 개폐를 더 확실하게 보장할 수 있다.
도 8은 오존에 의하여 살균 소독을 진행하는 과정을 도시하는 것으로서, 도 8(a)는 수납 공간(120) 내 살균을, 도 8(b)는 외부 공간(현관 공간) 내 살균이 진행되는 상태를 도시한 것이다.
도 8(a)를 참조하면, 오존 발생 장치(150)는 제4 유로(174)를 통하여 유입되는 산소를 가지고 오존을 발생시키고, 이를 오존 발생 공간(140) 내로 배출한다. 제1 유로(171)에 구비된 팬(191)을 작동시키지 않고(혹은 에어 댐퍼(192)로 패쇄시키고), 제2 유로(172)에 구비된 팬만을 작동시킬 경우 오존 발생 공간(140)에 차 있던 오존은 수납 공간(120)으로 흐르게 된다. 이 때, 오존 발생 공간(140)으로부터 수납 공간(120)으로의 오존의 흐름을 원활하게 하기 위하여, 제3 유로(173)에 구비된 팬을 작동시킬 수 있다. 그리고 수납 공간(120) 내의 오존 농도가 설정치에 다다르면 팬들 및 오존 발생 장치(150)의 작동을 멈추게 된다. 그리고 수납 공간(120) 내의 오존 농도가 설정치 이하로 떨어질 경우에는 전술한 과정을 반복하여 수납 공간(120) 내의 오존 농도가 설정치에 도달하도록 할 수 있다.
도 8(b)를 참조하면, 오존 발생 장치(150)가 구동되는 상태에서 제1 유로(171)에 설치된 팬은 작동시키되 제2 유로(172)에 설치된 팬은 작동시키지 않게 되면(제2 유로에 설치된 에어 댐퍼 폐쇄) 오존 발생 공간(140)에 차 있는 오존은 제1 유로(171)를 통하여 외부 공간(현관)으로 확산된다.
즉, 제1 유로(171) 및 제2 유로(172)에 각각 설치된 팬 또는 에어 댐퍼의 동작에 의해서, 하나의 오존 발생 장치(150)를 통하여 생성된 오존을 수납 공간(120) 살균 또는 현관 공간 살균에 선택적 또는 동시에 이용할 수 있다.
신발, 소지품과 같은 물품에 대해서는 상시 살균이 필요할 수 있으므로, 평상시에는 수납 공간(120) 내로 오존을 공급하는 모드로 작동하다가, 일정 주기마다 현관 공간 내로 오존을 공급하는 모드로 작동하는 방식으로 사용가능할 것이다.
도 9는 수납 공간(120) 또는 현관 내의 오존을 제거하는 과정을 도시한 것이다. 제1 유로(171), 제2 유로(172), 그리고 제3 유로(173)의 팬을 역회전(오존을 공급할 때의 흐름과 반대 방향) 시키게 되는데, 제1 유로(171)를 통하여 외부 공간(현관)에 차 있는 오존이 오존 발생 공간(140)으로 유입됨과 아울러, 제2 유로(172)를 통하여 수납 공간(120)에 차 있는 오존이 오존 발생 공간(140)으로 유입될 수 있다. 오존 발생 공간(140)으로 유입된 오존은 오존 분해 장치(160)에 의하여 분해되어, 무해한 상태로 제4 유로(174)를 통하여 외부 공간(현관)으로 배출된다. 오존은 인체에 해로울 수 있으므로, 현관 주변으로 사람이 접근하는 것이 인지될 경우에는 오존 살균이 진행되는 도중이라고 하더라도 급속히 오존의 농도를 낮추는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명에 따른 오존 살균 시스템의 제어 계통을 도시한 블록도이다. 제어부(400)의 오존 농도 감지부(420)는 수납 공간(120) 또는 현관에 설치된 오존 센서를 통하여 오존 농도 정보를 획득하게 된다. 오존 농도 감지부(420)에 의하여 획득된 오존 농도가 설정치보다 낮을 경우에는 오존 발생기 구동부(450)가 오존 발생 장치(150)를 구동하여 오존을 발생시킴과 아울러, 팬/에어 댐퍼 구동부(440)는 제1 유로(171), 제2 유로(172), 그리고 제3 유로(173)에 구비된 팬(191) 및 에어 댐퍼(440)를 작동시킴으로써 수납 공간(120) 또는 외부 공간(현관)으로 오존을 공급하게 된다. 각 유로에 설치된 팬의 작동과 오존의 흐름 방향은 이전에 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제어부(400)의 인체 감지부(410)가 실내측 인체 감지 센서(220) 또는 실외측 인체 감지 센서(210)에 의하여 사람이 현관 쪽으로 접근하는 것을 인지하게 되면, 오존 발생기 구동부(450)는 오존 발생 장치(150)의 작동을 멈춤과 동시에, 오존 분해기 구동부(460)가 오존 분해 장치(160)를 구동시키게 된다. 이와 동시에, 팬/에어 댐퍼 구동부(440)는 제1 유로(171), 제2 유로(172), 그리고 제3 유로(173)에 설치된 팬(191)을 역회전시킴으로써 수납 공간(120) 또는 외부 공간(현관)의 오존을 오존 발생 공간(140)으로 유도하고, 오존 발생 공간(140)으로 유도된 오존은 오존 발생 장치(150)에 의하여 인체에 무해한 상태로 분해되고, 제4 유로(174)를 통하여 배출된다.
제어부(400)의 통신부(430)는 제어용 단말기(500)와 통신을 통하여, 시스템에 대한 사용자의 직접 제어가 가능하게 한다. 구체적으로, 전체적인 시스템의 ON/OFF를 비롯하여, 살균 대상(수납 공간(120) 또는 현관 전체)의 선택이 가능하다. 사용자가 제어용 단말기(500)로 살균 대상을 선정하게 되면, 제1 유로(171), 제2 유로(172), 그리고 제3 유로(173)에 각각 설치된 팬들의 작동 여부 및 작동 방향이 결정되어 팬/에어 댐퍼 구동부(440)는 팬 또는 에어 댐퍼를 구동하게 된다. 제어용 단말기(500)는 해당 시스템 제어용 앱이 설치된 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 PC일 수 있으며, 제어용 단말기(500)와 통신부(430)는 블루투스, 와이파이, 지그비와 같은 근거리 통신망 또는 LTE 등과 같은 원거리 통신망을 이용할 수 있다.
100: 수납장형 살균 장치 110: 수납장 프레임
120: 수납 공간 130: 수납장 도어
140: 오존 발생 공간 150: 오존 발생 장치
160: 오존 분해 장치 171: 제1 유로
172: 제2 유로 173: 제3 유로
174: 제4 유로 180: 살균 램프
191: 팬 192: 에어 댐퍼
210: 실외측 인체 감지 센서 220: 실내측 인체 감지 센서
310: 현관 320: 출입문
330: 실내 중문

Claims (5)

  1. 출입문(320) 및 실내 중문(330)에 의하여 밀폐 공간을 형성하는 현관(310)을 위한 현관용 오존 살균 시스템에 관한 것으로서,
    내부에 수납 공간(120) 및 오존 발생 공간(140)이 구획되어 형성된 수납장 프레임(110);
    상기 수납장 프레임(110)에 개폐가능하게 결합된 수납장 도어(130); 및
    상기 오존 발생 공간(140)에 구비된 오존 발생 장치(150)를 포함하되,
    상기 오존 발생 공간(140)과 외부 현관 공간은 제1 유로(171)로 연결되고,
    상기 오존 발생 공간(140)과 상기 수납 공간(120)은 제2 유로(172)로 연결되며,
    상기 수납 공간(120)과 상기 외부 현관 공간은 제3 유로(173)를 통하여 연결되되, 상기 제1 유로(171), 상기 제2 유로(172), 제3 유로(173)에는 각각 팬이 구비되고,
    상기 오존 발생 장치(150)가 생성한 오존은 상기 오존 발생 공간(140)을 채우되, 상기 제1 유로(171)에 설치된 팬은 멈춘 상태에서, 상기 제2 유로(172)에 설치된 팬 및 상기 제3 유로(173)에 설치된 팬이 정방향으로 작동하면 상기 오존 발생 공간(140)의 오존이 상기 수납 공간(120)으로 유입되어 상기 수납 공간(120)을 살균하며,
    상기 제2 유로(172)에 설치된 팬은 멈춘 상태에서, 상기 제1 유로(171)에 설치된 팬이 정방향으로 작동하면 상기 오존 발생 공간(140)의 오존이 외부 공간인 현관으로 배출되고,
    상기 오존 발생 공간(140)에 구비된 오존 분해 장치(160)를 더 포함하되, 사람이 현관 주위에 있는 상황이 감지될 경우, 상기 제1 유로(171)에 설치된 팬, 상기 제2 유로(172)에 설치된 팬, 그리고 제3 유로(173)에 설치된 팬은 역회전하여 상기 수납 공간(120) 및 외부 현관 공간에 있는 오존을 상기 오존 발생 공간(140)으로 유도하고, 상기 오존 발생 공간(140)으로 유도된 오존은 상기 오존 분해 장치(160)에 의하여 분해되되,
    현관 주위에 사람이 있는지 여부는 상기 출입문(320) 부근의 실외에 설치된 실외측 인체 감지 센서(210) 또는 상기 실내 중문(330) 부근의 실내에 설치된 실내측 인체 감지 센서(220)에 의하여 감지되는 것을 특징으로 하는 현관용 오존 살균 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 수납 공간(120)에는 살균 램프(180)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 현관용 오존 살균 시스템.
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