KR19980018958A - 공기청정장치 (Air Purifying Apparatus) - Google Patents

공기청정장치 (Air Purifying Apparatus) Download PDF

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세이지 오다
히로시 다카가키
쥰이치 가쿠타니
가츠요시 후쿠오카
다카시 세키
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구로사와 도시시게
이카리 쇼도쿠 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 공기중의 모든 세균을 확실히 살균하여 급속히 감소시키는 공기청정장치를 제공하는 것에 있다.
(해결수단) 케이싱(1)에 내장된 오존 발생용 램프(2)와, 오존 발생용 램프(2)에 의하여 발생된 오존과 외부 공중에서 혼합되도록 살균제를 외부 공중에 안개 상태로 분출하는 약품 분무수단(E)을 구비하고, 더욱, 오존 발생용 램프(2)와 약품 분무수단(E)이 대략 동시에 스타트되도록 제어하는 제어수단(C)을 구비한다.

Description

공기청정장치
본 발명은 공기청정장치에 관한 것이다.
종래, 병원이나 식품 가공장등, 실내를 위생적으로 유지하는 것이 요구되는 곳에서는 공기중의 먼지나 부유균을 제거하기 위하여, 자외선 램프를 구비한 공기청정장치가 사용되고 있었다. 이 공기청정장치는 공기를 흡입하여 필터로 제진함과 동시에, 흡입된 공기중의 부유균을 자외선으로 살균하는 것이다. 또 자외선 램프에 더하여, 오존 램프도 구비한 공기청정장치가 사용되어, 흡입된 공기중의 산소를 오존으로 바꾸어 외부 공중에 분출시키고, 외부 공중의 부유균을 오존에 의하여 살균하고 있었다.
그러나, 부유균의 종류 중에는 아포균(芽胞菌)이라 불리는 저항력이 강한 균이 존재하고, 이들 공기청정장치로는 공기중에 부유하는 아포균을 살균하여 급속히 감소시키는 것이 곤란하다. 즉, 자외선에 의한 살균에서는 공기를 흡입함으로서 행해지기 때문에 효력 범위는 장치 주변에 있고, 또, 오존에 의한 살균에서는 아포균이 강한 저항력을 갖기 때문에 단숨(급속히) 사멸시키는 것이 곤란하기 때문이다.
거기서, 본 발명은 공기중의 모든 세균을 확실히 살균하여 급속히 감소시키는 공기청정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 공기청정장치는 케이싱에 내장된 오존 발생용 램프와, 그 오존 발생용 램프에 의하여 발생된 오존과 외부 공중에서 혼합되도록 살균제를 외부 공중에 안개 상태로 분출시키는 약품 분무수단을 구비한다.
또, 케이싱에 내장된 오존 발생용 램프와, 케이싱에 내장된 자외선 램프와, 케이싱내에 설치된 전자 집진부와, 상기 오존 발생용 램프에 의하여 발생된 오존과 외부 공중에서 혼합되도록 살균제를 외부 공중에 안개 상태로 분출시키는 약품 분무수단을 구비한다.
또 케이싱에 내장된 오존 발생용 램프와, 케이싱에 내장된 자외선 램프와, 케이싱내에 설치된 전자 집진부와, 상기 오존 발생용 램프에 의하여 발생된 오존과 외부 공중에서 혼합되도록 살균제를 외부 공중에 안개 상태로 분출시키는 약품 분무수단을 구비하고, 더욱, 상기 케이싱의 흡기구에는 제진필터가 설치되어, 동시에, 그 제진필터를 새롭게 하기 위하여 필터 자동 갱신수단을 구비한다.
또, 오존 발생용 램프와 약품 분무수단이 대략 동시에 스타트되도록 제어하는 제어수단을 구비한다.
도 1은 본 발명의 공기청정장치의 일실시예를 도시하는 단면 측면도,
도 2는 일부 파단 정면도,
도 3은 타임차트 도,
도 4는 타임차트 도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1: 케이싱 2: 오존 발생용 램프 3: 자외선 램프
5: 흡기구 13: 제진필터 14: 전자집진부
C: 제어수단 E: 약품 분무수단 G: 필터 자동 갱신수단
이하, 실시예를 도시하는 도면에 의거하여 본 발명을 상설한다.
도 1과 도 2는 본 발명의 공기청정장치의 일실시예를 도시하고, 이 공기청정장치는 케이싱(1)에 내장된 오존 발생용 램프(2)와, 케이싱(1)에 내장된 자외선 램프(3)와, 케이싱(1)내에 설치된 전자 집진부(14)와, 살균제를 외부 공중에 안개상태로 분출시키는 약품 분무수단(E)을 구비하고 있다. 더욱, 이 공기청정장치는 케이싱(1)의 흡기구(5)에 제진필터(13)가 설치되며, 동시에 제진필터(13)를 새롭게 하기 위하여 필터 자동 갱신수단(G)을 구비하고 있다.
구체적으로 설명하면, 저면에 복수개의 수진(首振) 회전륜(8)을 갖는 세로가 긴 형상의 케이싱(1)은 그 전벽(4)의 하부에 철망부재(15)를 갖는 흡기구(5)가 설치되어 있음과 동시에, 상벽(7)의 경사부(7a)에 복수의 슬릿을 병설하여 이루어진 배기구(6)가 설치되어 있다.
또, 케이싱(1)은 그 내부를 전후로 간막이 하는 세로 구획벽(9)과 세로 구획벽(9)의 상단에 설치된 가로 구획벽(10)를 갖고, 케이싱(1)과 세로 구획벽(9)으로 (세로 구획벽(9) 전면측에) 에어유로(B)가 형성되며, 케이싱(1)과 가로 구획벽(10)으로 상방 공간부(19)가 형성되고, 케이싱(1), 가로 구획벽(10) 및 세로 구획벽(9)으로 후방 공간부(20)가 형성되어 있다.
상기 배기구(6)의 뒤쪽에는 통기용 팬(11)이 설치되어 있고, 에어유로(B)와 통기용 팬(11)의 에어유로(B)가 연통되도록, 상기 가로 구획벽(10)에 연통공(12)이 뚫려 있다. 이로서, 통기용 팬(11)을 구동시키면 흡기구(5)로 부터의 공기가 에어유로(B)를 통과하여 배기구(6)로부터 외부로 분출된다.
또, 에어유로(B)내에는 세로가 긴 봉형상의 자외선 램프(3)가 복수개 좌우 방향으로 병설되어 있음과 동시에, 자외선 램프(3)와 세로 구획벽(9) 사이에, (자외선 램프 3 보다도 짧다) 오존발생용 램프(2)가 복수개 병설되어 있다.
또, 상기 세로 구획벽(9)의 전면(에어유로 B측)에는 오존 발생용 램프(2) 및 자외선 램프(3)의 빛을 반사하기 위한 미러 등의 반사부재(17)가 첩설(貼設)되어 있다. 더욱 반사부재(17)는 에어유로(B)를 포위하도록 케이싱(1)의 주위벽(측벽 및 전벽(4))의 이면에도 설치하여도 좋다.
다음에, 에어유로(B)의 하부에 설치된 필터 자동 갱신수단(G)을 설명하면, 흡기구(5)의 좌우에 배설된 2개의 세로축(16, 16)과 한쪽의 세로축(16)의 하단에 연결되어 세로축(16)을 회전시키는 모터(M)를 구비하고, 좌우의 세로축(16, 16)으로 띠형상의 제진필터(13)가 흡기구(5)의 뒤쪽에 장설되어 있다. 또, 필터(13)는 롤형상으로 다른 한편의 세로축(16)에 권설되어 있고, 사용하여 어느 정도 오염이 부착되면 한쪽의 세로축(16)으로 오염의 부위가 권취되고, 흡기구(5)의 뒤쪽에는 미사용의 새로운 제진필터(13)가 장설된다.
또, 제진필터(13)의 후방에는 좌우 방향의 2개의 전선을 상하 2단으로 장설된 전자 집진부(14)가 설치되어 있고, 이 전자집진부(14)는 제진필터(13)를 통과한 미세한 먼지나, 티끌 등을 전기적으로 끌어당겨 제진한다.
약품 분무수단(E)은 케이싱(1)의 전벽(4) 상부에 외측으로 돌출상으로 하여 설치된 노즐부(22)와, 약품 수납탱크(21)와, 약품 수납탱크(21)내의 약품을 노즐부(22)로 이송하는 펌프(23)와, 노즐부(22)에 압축에어를 이송하는 컴프레서(도시생략)를 구비하고 있다. 더욱 약품 수납탱크(21), 펌프 및 컴프레서는 케이싱(1)의 후방 공간부(20)에 설치되어 있다.
여기서, 약품 수납탱크(21)에 수납되는 약품이란 살균제로서, 대별하면 알데이드계 살균제, 양성 계면활성제, 카티온계 살균제, 구아니딘계 살균제, 알코올계 살균제 및 미생물 효소계 살균제가 있다.
알데히드계 살균제로는 포름알데히드 또는 글루타르 알데히드 등의 소정농도-즉, 분무에 의한 살균에 적합한 농도-의 희석액이 사용되고, 시판의 것으로는 예를들면 스테리하이드(마루미시 제약 주식회사의 상품명)가 사용된다. 또 양성 계면 활성제로서는 알킬폴리아미노 에틸글리신 또는 알킬디(아미노에틸) 글리신 염산염 등의 소정 농도의 희석액이 사용되고, 시판의 것으로서는 예를들면 데고-51(닛본 상사 주식회사의 상품명)이 사용되며, 또 카티온계 살균제로서는 염화 벤잘코늄 또는 염화 벤제토늄 등의 소정 농도의 희석액이 사용된다.
구아니딘계 살균제로는 글루콘산 클로로 헥시딘 또는 폴리헥사에틸렌피구아니딘 염산염 등의 소정농도의 희석액이 사용되며, 시판의 것으로는 예를들면 히비텐 글루코네이트액이나 히비텐액(스미토모 가가꾸 공업 주식회사의 상품명), 사니풀 900 (다나베 제약 주식회사의 상품명), 비오사이드 350 (다이쇼 주식회사의 상품명) 사니사이드 G (이카리 약품 주식회사의 상품명)이 사용된다.
알코올계 살균제로는 에탄올 또는 이소프로파놀 등의 소정농도의 희석액이 사용되고, 또, 미생물 효소계 살균제로는 예를들면, EDEN (유한회사 닛본 응용 미생물학 연구소의 상품명)이 사용된다.
케이싱(1)의 전벽(4)에는 본 발명의 공기청정장치의 조작부(24)가 설치되어 있고, 그 조작부(24)에는 ON·OFF용의 전원스위치(25), 오존 발생용 램프(2)의 운전 준비 스위치(27), 약품 분무수단(E)의 운전 준비 스위치(28), 타이머(26), 풍량조정 스위치, 적산계 등이 구비되어 있다.
또, 이 공기청정장치는 오존 발생용 램프(2)와 약품 분무수단(E)이 대략 동시에 스타트되도록 제어하는 제어수단(C)을 가지며, 제어수단(C)은 케이싱(1)내의 상방 공간부(19)에 구비되어 있다.
그런데, 본 발명의 공기청정장치는 조작부(24)의 전원스위치(25)를 ON으로 하면, 통기용 팬(11)과 자외선 램프(3)와 전자 집진부(14)가 작동되고, 케이싱(1) 외부의 공기를 흡입구(5)로부터 흡입한다. 그리하면, 제진필터(13) 및 전자 집진부(14)에 의하여 제진된 공기가 에어유로(13)를 통과하지만, 이때, (제진필터(13) 및 전자 집진부(14)를 통과한) 공기중의 미소한 부유균이 자외선 램프(3)에 의한 자외선으로 살균된다. 이로서 제진·살균된 깨끗한 공기가 배기구(6)로부터 외부 공중으로 분출된다. 더욱, 운전이 적산되어 소정시간에 도달하면, 필터 자동 갱신수단(G)에 의하여 흡기구(5)이면의 제진필터(13)가 소정길이 만큼 이송되어 새롭게 된다.
또, 오존 발생용 램프(2)의 운전 준비 스위치(27) 및 분무수단(E)의 운전 준비 스위치(28)를 ON으로 함과 동시에, 조작부(24)의 타이머(26)를 시간 설정하면, 도 3(타임차트 도)에 도시되는 바와 같이, 제어수단(C)에 의하여 소정 개시시간
(T1·t1)에 오존 발생용 램프(2)와 약품 분무수단(E)이 대략 동시에 스타트 된다.
이 타이머(26)는 24시간 타이머와 30분 타이머를 구비하며, 오존 발생용 램프(2)는 24시간 타이머로 스타트·스톱되고, 약품 분무수단(E)은 24시간 타이머로 스타트되고 30분 타이머로 스톱되도록 구성되어 있다. 스타트된 오존 발생용 램프(2)는 소정 종료 시간(T2)(예를들면, 1시간 후)에 스톱되고, 약품 분무수단(E)은 그것 보다도 빠른 소정 종료 시간(t2)(예를들면 30분 후)에 스톱된다. 더욱, 그후에도, 자외선 램프(3), 전자 집진부(14)등은 작동을 계속하고 있다.
그리하여, 오존 발생용 램프(2)에 의하여, 케이싱(1)내의 에어유로(B)를 통과하는 공기중의 산소(O2)가 오존(O3)으로 바뀌어, 배기구(6)로부터 외부 공중으로 분출됨과 동시에, 약품 분무수단(E)에 의하여 (수분에 의하여 희석된) 살균제가 노즐부(22)로부터 외부 공중으로 안개 상태로 분출된다. 이로써 외부공중에서 오존과 살균제가 혼합된다.
이때, 약품 분무수단(E)은 그 약품 수납탱크(21)내의 약품(소정농도로 희석된 살균제)이 펌프(23)로 노즐부(22)에 이송됨과 동시에, 컴프레서에 의하여 압송에어가 노즐부(22)로 이송되어, 압송에어에 의하여 약품이 안개 상태로 되어 분출된다. 더욱, 노즐부(22)는 수평 보다도 위로 소정각도(θ)(약 5°)로 약품이 분출되도록 설치되어, 외부공중에 분출한 오존과 혼합하기 쉬운 상태로 되어 있다. 또, 노즐부(22)의 니들의 조정에 의하여, 약품의 입자경을 10㎛ 전후(7㎛∼15㎛)로 조정한다.
약품이 외부 공중에 분출되므로서, 10㎛ 전후의 미세한 입자로 된 살균제가 오존과 혼합되어 공중을 부유함과 동시에, (살균제를 희석한) 수분도 10㎛ 전후(7㎛∼15㎛)의 입자로 되어 외부공기를 가습한다. 그리고, 이 미세한 수분입자(H2O)에 오존(O3)이 접함으로서 O, HO2, OH-, H2O2의 4종류의 활성산소가 발생된다.
외부 공중에 분무된 살균제에 의하여 외부 공중에 부유하는 부유균을 살균하지만, 부유균중에는 살균제 만으로 사멸시키기 어러운 (저항력이 강한) 아포균이 존재하고, 상기 4종류의 활성산소와 살균제와의 상승효과로 이 아포균을 살균시킬 수가 있다. 즉, 활성산소로 아포균에 상처를 입하고, 이 상처로부터 살균제가 균의 내부에 들어가서 사멸시킬 수가 있다. 또 살균제의 입자가 10㎛ 전후이므로, 살균제와 아포균이 상호 부착되기 쉽고, 살균 효율을 높일 수가 있다. 또 활성산소와 살균제와의 상승효과에 의한 부유균의 살균효과를 나타내는 측정결과는 후술한다.
이와같이, 오존 발생용 램프(2)와 약품 분무수단(E)을 동시에 시동시키므로서, 외부공중에 오존과 살균제를 병존시켜, 그 상승효과에 의하여 확실히 살균할 수 있지만, 약품 분무수단(E)을 비교적 단시간의 운전으로 하는 것은 약품의 과잉 분무에 의하여 인체에 악영향을 미치지 않도록 고려한 때문이다. 또 오존 발생용 램프(2)를 약품 분무수단(E) 보다도 장시간 운전하는 것을 설명하면, 발생된 오존(O3)은 다른 물질에 산화분해되기 쉬운 불안정한 물질이고, 분해후는 곧 산소(O2)로 되돌아가고 만다. 즉, 오존에 의하여 발생한 활성산소는 불안정한 물질이고, 단시간밖에 공중에 존재하지 않기 때문에, 활성산소를 소정의 농도로 유지하도록-활성산소와 살균제와의 혼합농도를 높이기 위하여- 오존을 계속 만들고 있다.
또, 본 발명의 공기청정장치는 도 4에 도시된 바와같이, 타이머(26)에 의하여 오존 발생용 램프(2) 및 약품 분무수단(E)을 임의의 시간대로 단속적으로 가동시킬 수가 있다. 즉, 예를들면, 오존 발생용 램프(2)를 소정 개시 시간(T1)에서 2시간 후의 소정 종료시간(T2)까지 가동시켜, 그후 2시간 운전을 정지하여 다시 2시간 가동한다라는 사이클의 반복 운전을 행하도록 설정하고, 한편 약품 분무수단(E)은 1회 2시간의 오존 발생용 램프(2)의 운전중에, 운전과 정지를 30분씩 반복하는 사이클로 설정한다. 이로서, 1일 24시간내에, 오존 발생용 램프(2)는 12회, 약품 분무수단(E)은 24회의 운전을 행하는 것으로 된다.
더욱, 공기청정장치를 설치하는 현장환경에 응하여, 오존 발생용 램프(2) 및 약품 분무수단(E)을 임의의 시간대로 가동시키면 좋고, 예를들면, 식품 가공 공장에 설치하는 경우는 작업전, 휴계중 및 작업후에 집중적으로 가동시키고, 작업중은 작업원을 고려하여 약품을 분무하지 않도록 할수도 있다.
다음에, 본 발명의 공기청정장치에 대한 살균 효과의 시험을 행하여 그 결과를 표 1에 표시한다.
공시균부유후로부터의 시간 0분후 15분후 30분후 60분후
장치정지상태 측정불가 448 155 23
자외선 단독 측정불가 측정불가 284 40
오존만 단독 403 45 0 0
자외선＋약품분무 측정불가 측정불가 1 0.2
오존＋약품분무 237 0 0 0
일정량의 공시균(Klebsiella속: 그람음성, 대장균군의 일종)을 공기청정장치를 설치한 소정공간에 부유시켜, 소정시간 후에 공기청정장치의 각 기능 및 각 기능의 조합에 의한 부유균의 잔여수를 측정하였다. 더욱, 자외선 램프와 오존 발생용 램프를 측정 개시시로부터 측정 종료시까지 가동하고, 약품 분무수단을 측정 개시시로부터 15분간 까지 가동하였다.
이 결과로부터, 오존 단독으로도 상당한 효과를 기대할 수 있지만, 오존과 약품 분무의 조합으로는 그 상승효과로 부유균이 급격히 감소되어 있고, 그 이상의 효과가 얻어지는 것을 알수 있다. 더욱, 측정불가란, 최초의 균수와 대략 같은 수만큼 잔존하고 있는 것을 표시한다. 또 자외선에 관하여는 통기용 팬을 가동하기 때문에 공간내에 기류가 발생되고, 장치정지상태 보다도 나쁜 결과가 생겼다고 고려된다.
본 발명은 상술한 바와 같이 구성되므로 다음에 기재하는 효과를 이룰 수 있다.
(청구항 1, 2 또는 3에 의하면) 약품이 외부 공중에 분출되므로써, 그 살균제가 미세한 입자로 되어 오존과 혼합하여 공중을 부유함과 동시에, (살균제를 희석한) 수분도 미세한 입자로 되어 외부공기를 가습한다. 그리고, 이 미세한 수분입자(H2O)에 오존(O3)이 접하므로써, O, HO2, OH-, H2O2의 4종류의 활성산소가 발생하고, 살균제 만으로는 사멸하기 어려운(저항력이 강한) 아포균을 활성산소와 살균제와의 상승효과로 확실히 살균할 수가 있다. 따라서 병원이나, 식품 가공 공장등, 실내를 항상 위생적으로 유지하는 것이 요구되는 현장 환경의 사용에 알맞다.
(청구항 2에 의하면) 전자집진부(14)가 작동함으로써, 흡기구(5)로부터 흡기된 공기중의 미소한 티끌이나 먼저를 끌어당겨 제진한다. 그리고 제진된 공기는 에어유로(B)를 통과하지만, 이때, 공기중의 미소한 부유균이 자외선 램프(3)에 의한 자외선으로 살균된다. 이로써, 제진·살균된 깨끗한 공기가 배기구(6)로부터 외부 공중으로 분출된다.
(청구항 3에 의하면) 제진필터(13)에 의하여, 흡기구(5)로부터 흡기되는 공기중의 티끌이나 먼지가 제진된다. 또, 제진필터(13)의 오염된 부위는 필터 자동 갱신수단(G)에 의하여 감겨지고, 자동적으로 흡기구(5)이면의 제진필터(13)가 새롭게 된다. 따라서, 제진필터(13)의 청소의 수고가 생략됨과 동시에, 제진필터(13)의 청소를 잊어 버리는 것이 없으므로, 막힘에 의한 통기용 팬(11)의 과잉 부담이 방지된다.
(청구항 4에 의하면) 오존 발생용 램프(2)와 약품 분무수단(E)을 동시에 스타트(시동)시키므로써, 외부공중에 오존과 살균제를 확실히 병존시킴과 동시에, 이들의 혼합농도를 높은 상태로 할 수가 있어, 보다 효율 좋게 부유균을 살균할 수가 있다.

Claims (4)

  1. 케이싱(1)에 내장된 오존 발생용 램프(2)와, 그 오존 발생용 램프(2)에 의하여 발생한 오존과 외부공중에서 혼합되도록 살균제를 외부 공중으로 안개상태로 분출시키는 약품 분무수단(E)을 구비한 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
  2. 케이싱(1)에 내장된 오존 발생용 램프(2)와, 케이싱(1)에 내장된 자외선 램프(3)와, 케이싱(1)내에 설치된 전자 집진부(14)와, 상기 오존 발생용 램프(2)에 의하여 발생된 오존과 외부 공중에서 혼합되도록 살균제를 외부 공중으로 안개상태로 분출시키는 약품 분무수단(E)을 구비한 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
  3. 케이싱(1)에 내장된 오존 발생용 램프(2)와, 케이싱(1)에 내장된 자외선 램프(3)와, 케이싱(1)내에 설치된 전자 집진부(14)와, 상기 오존 발생용 램프(2)에 의하여 발생된 오존과 외부 공중에서 혼합되도록 살균제를 외부 공중으로 안개상태로 분출시키는 약품 분무수단(E)을 구비하고, 더욱, 상기 케이싱(1)의 흡기구(5)에는 제진필터(13)가 설치되며, 동시에 그 제진필터(13)를 새롭게 하기 위하여 필터 자동 갱신수단(G)을 구비한 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
  4. 제 1, 2 또는 3 항에 있어서, 오존 발생용 램프(2)와 약품 분무수단(E)이 대략 동시에 스타트되도록 제어하는 제어수단(C)을 구비한 것을 특징으로 하는 공기청정장치.
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