KR20010000790A - 항균기능을 갖는 필터가 구비된 공조기와 무기항균제의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬(10)으로 외부에서 유입된 오염공기를 덕트(20)를 통해 정화하여 실내로 공급하도록 하는 공조기(1)에 관한 것으로,

상기 덕트(20) 내부에 적어도 하나이상 구비되어 외부에서 유입된 오염공기를 정화하도록 하는 항균필터(100)와, 상기 항균필터(100)의 사이사이에 구비되어 상기 항균필터(100)의 항균기능이 향상되도록 하는 자외선전구(200)와;

상기 덕트(20)의 내부와, 그 덕트(20)의 내부에 적어도 하나 이상 구비된 항균필터(100)에 도포되어 전반적으로 유입되는 오염공기를 정화하도록 하는 무기항균제(300)로 구성된다.

본 발명에 의하면, 통상적으로 외부 대기중에 서식하는 대장균 또는 레지오넬라 균, 곰팡이 균주등과 같은 인체유해성 세균을 박멸하여 대체로 호흡기를 통해서 번식하는 상기와 같은 세균에 의한 세균의 감염을 방지하여 위생적인 공기의 흐름을 도모한 효과가 있다.

Description

항균기능을 갖는 필터가 구비된 공조기와 무기항균제의 제조방법{Manufacturing Method of Inorganic Antibiotics and Ducy Equipped with Filters Coated with the Same Antibiotics}

본 발명은 외부의 공기를 유입하여 실내의 공기와 순화하도록 하는 공조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입되는 덕트의 내부에 구비된 은도금 볼 또는 활성탄, 부직포등의 여과수단에 의해 인체에 유해한 세균과 곰팡이 균을 박멸하고, 상기 덕트의 내부와 상기 항균필터에 무기항균제를 도포하여 순수한 공기만 실내로 유입되도록 하는 항균기능을 갖는 필터가 구비된 공조기와 무기항균제의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 외부의 공기를 유입하여 실내의 공기를 순환시켜 정화하도록 하는 공조기에 대해서는 여러가지 개시되어 있다.

예를 들면, 출원번호 실 2000 - 0001212로 "공조덕트를 이용한 방향시스템 설치구조"가 개시된 바가 있는데, 그 내용은 다음과 같다.

소정의 설정된 시간정보에 기반하여 설정된 시간마다, 설정된 일정시간과 농도로 향을 자동으로 분사시키는 장치에 관한 것으로, 향을 분사시키는 방향유니트를 구비하고, 상기 방향유니트로 부터 분사된 향이 공조기작동에 의해 에어플로우에 실내로 퍼져 나가도록 하기 위해 상기 방향유니트를 공조덕트를 통한 에어플로우상에 설치하고, 상기 방향유니트의 향분사구가 상기 공조덕트의 에어플로우와 연동되게 하여 공조덕트를 따라 향이 실린 공기가 실내로 유입되도록 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 공조기는 단지 사람이 호흡할 때 좋은 느낌이 들도록 향을 발산하는 것에 불과할 뿐, 수많은 사람들이 뿜어내는 호흡과 실외의 환경오염원에 의해 세균을 증식시켜 인체에 해로운 문제가 있다.

또한, 상기 방향제는 영구적이지 못하고 수명이 다 되면 일일히 갈아 넣어야 함으로 번거롭고, 불편한 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 외부에서 유입되는 공기중에 포함된 세균이나 곰팡이 균주등의 침입을 원천적으로 봉쇄하여 순수한 공기만 실내로 유입시켜 한층 위생적이고, 쾌적한 실내 환경을 조성하도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 세균에 감염되기 쉬운 비닐하우스 등에서 서식하는 식용작물의 오염을 방지하여 항상 청결한 먹거리를 제공하도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명 항균필터의 외관을 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명 공조기 덕트 내부에 항균필터를 구비한 실시예를 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명 항균필터와 덕트 내부에 무기항균제가 도포된 공조기를 이용하여 살균효과에 대해 실시한 실시예의 결과를 도표로 도시한 것이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1;공조기 10;팬

20;덕트 100;항균필터

200;자외선전구 300;무기항균제

본 발명은 팬으로 외부에서 유입된 오염공기를 덕트를 통해 정화하여 실내로 공급하도록 하는 공조기에 관한 것으로,

상기 덕트 내부에 적어도 하나이상 구비되어 외부에서 유입된 오염공기를 정화하도록 하는 항균필터와, 상기 항균필터의 사이사이에 구비되어 상기 항균필터의 항균기능이 향상되도록 하는 자외선전구와;

상기 덕트의 내부와, 그 덕트의 내부에 적어도 하나 이상 구비된 항균필터에 도포되어 전반적으로 유입되는 오염공기를 정화하도록 하는 무기항균제로 구성된다.

또한, 원자번호 22의 원소원자량 47.90의 성질의 천연광물에서 추출한 60 중량%의 티타니아와, 상기 티타니아에 38 중량%의 칼슘과, 2 중량%의 염소에 물을 첨가하여 묽은 슬러리상태가 된 후, 60 ℃에서 12시간 상온반응시켜 550℃에서 2시간동안 하소하여 된 입상의 아나타제 광촉매의 무기항균제를 얻는 것이다.

이하, 첨부한 예시도를 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 항균필터의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명 공조기 덕트 내부에 항균필터를 구비한 실시예를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명 항균필터와 덕트 내부에 무기항균제가 도포된 공조기를 이용하여 살균효과에 대해 실시한 실시예의 결과를 도표로 도시한 것이다.

우선, 본 발명에 사용된 항균필터의 주 원료인 제오라이트(Zeolite)에 대해서 간략히 설명하기로 한다.

제오라이트(Zeolite)는 장석(Feldspar)류 광물의 일종으로써, 1756년 스웨덴의 광물학자인 콘스테드(Consted)에 의해서 발견되어 "끓는(Zeo) 돌(Lite)"이라는 의미로 명명된 광석이다.

상기 제오라이트는 내부에 있는 나노크기의 세공속에 보통 물분자들이 가득 채우고 있는데, 이 광석을 가열하면 내포된 물분자가 증발하여 수기를 발생함으로 콘스테드는 "끓는 돌"이라 명명하게 된 것이다.

상기 제오라이트는 신생대 3기층의 화산재가 속성작용을 받아 생성된 미세한 다공질로 질소, 인산, 청산가리등의 물리적 흡착력이 우수하고, 화학적 양이온 치환작용이 뛰어나 수분 이외의 다른 물질인 가스등을 20배 까지 흡수, 흡착하는 능력이 우수하다.

또한, 상술한 제오라이트 이외에도 필터의 주원료로 사용되고 있는 활성탄(Carbon)이 그 대표적인 것으로, 활성탄은 야자각(Coconut Cell)계, 석탄(Coal)계의 원료로 제조되며 미세세공이 잘 발달된 무정형탄소의 집합체로서 활성화공정에서 분자크기정도의 미세세공이 형성되어 큰 내부 표면적을 갖는 흡착제이다. 이 흡착제는 1g당 1100 ㎡/g이상의 비표면적을 갖는데 내부표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체를 인력에 의하여 미세세공에 물리적으로 흡착하는 성질이 있어 산업체등 제 산업분야에서 중금속, 유기용제등의 악취와 세균의 번식을 억제하는데 광범위하게 사용되는 것이다.

또한, 상술한 재료 이외에 은 도금볼(Ag Coated Ball)을 사용하는 것이 가능하다.

상기 은 도금볼 역시 유기용제 또는 세균의 번식을 억제하는데 탁월한 효과가 있는 것이다.

도 1의 가)와 나)에 도시한 바에 의하면, 본 발명 항균필터(100)의 외형을 도시한 것이다.

가)에 도시한 바와 같이, 테두리(111)의 내측으로 메쉬(Mesh)망(112)을 양측으로 구비하여 통기성을 좋게하고, 상기 메쉬망(112)의 표면에 환봉(113)을 가로질러서 메쉬망(112)이 터지거나 하는 파손을 방지하도록 보강하는 것이다.

상기 케이스(110)의 내부에 상술한 제오라이트 또는 활성탄을 굵은 알갱이 상태로 긴밀하게 삽입하여 구비시키는 것이고, 본 발명의 항균필터(100)를 통과하는 오염공기는 상술한 바와 같은 작용으로 흡착되어 소멸하게 되고 순수공기만이 실내로 투입되는 것이다.

또한, 상술한 다양한 원료를 주입한 항균필터(100)의 외부와 후술하는 덕트(20)의 내부로 무기항균제(300)를 스프레이 도포함으로써, 그 살균력을 증가하도록 하는 것이다.

상기 무기항균제(300)의 제조방법은 주원료인 티타니아(Titanla)(Tio₂) 0.2 ~ 0.3mm의 미립자(微粒子) 60중량%와, 상기 티타니아 미립자와 동일한 굵기의 칼슘 (Ca) 38 중량%와, 염소 2 중량% 와 순수한 물 2ℓ를 혼합하여 묽은 슬러리(Slurry), 즉, 점상(粘狀)으로 형성한 후, 60℃의 온도에서 12시간동안 상온반응을 시킨다.

또한, 상기 상온 반응 후, 열적거동이 완료된 원료를 550℃에서 2시간 동안 하소하여 아나타제 타입(Anataze Tyoe)의 광촉매를 얻고, 상기 광촉매를 투명성페인트와 1 : 100의 비율로 혼합하여 본 발명의 무기항균제(300)가 완성되는 것이고, 상기 무기항균제(300)를 통상의 스프레이(Spray)로 후술하는 본 발명의 덕트(20) 내부와 각 항균필터(100)의 표면에 골고루 분사하여 도포하는 것이다.

상술한 바와 같이 분사된 무기항균제(300)는 상기 페인트의 경화, 즉, 마름과 함께 덕트 내부표면과 상기 항균필터(100)의 표면에 도착(塗着)되어 거의 반영구적인 살균력을 갖게 되는 것이다.

도 2에 도시한 것이 본 발명의 항균필터(100)가 내장된 공조기(1)의 외형을 개략적으로 도시한 것이다.

도시한 바에 의하면, 외부의 공기가 유입되는 유입구(2)가 구비되고, 상기 유입구(2)의 일측에 통상의 시로코 팬(Sirocco Fan)(10)(이하, "팬"이라 칭한다.)이 구비되는데, 상기 시로코 팬(10)은 송풍기와 덕트를 조합하여 환기나 공기조절에 널리 쓰이는 것으로써, 멀티 블레이드 팬(Multiblade Fan)이라고 칭하기도 한다.

한편, 팬(10)의 상단에는 덕트(20)가 연결되어 실내로 공기를 송풍하도록 하는 것으로, 상기 덕트(20)의 내부에는 상술한 바와 같은 항균필터(100)가 다수개가 구비된다. 즉, 유입되는 오염공기가 상기 항균필터(100)를 거치면서 살균된 후, 도시한 바와 같은 그릴(Grill)(21)을 통해 실내로 공급되는 것이다.

이때. 상기 항균필터(100)의 사이사이에 자외선전구(200)가 구비되는데, 상기 자외선전구(200)가 구비되는 이유는 상술한 무기항균제(300)의 주원료인 티타니아 때문이다.

즉, 상기 티타니아는 금속산화물로써, 반도체 전극반응과 밀접한 관계를 겆고 있으며 티탄합금으로 내산화성, 내열성, 인장력 개선용등으로 널리 사용되고 있는 물질이다.

또한, 상기 티타니아는 친수성, 친유성이 공존하는 양 친매성의 성질을 도시에 갖고 있으며, 빛, 즉, 자외선을 받으면 3.2ev(빛의 파장으로 나타내면 320~400nm)의 밴드갭 에너지(Band Gap Energy)가 형성되면서 여기전자가 물과 반응하여 수산기(H₂O+h+ → OH+H+)를 생성하여 각종 유기물들에 광촉매반응을 일으키기 위한 것이기 때문이다.

즉, 본 발명의 공조기(1)는 덕트(20) 내부와 각 소정의 위치에 구비된 항균필터(100)에 의해 강력한 살균력을 구비함으로써, 실내로 유입되는 공기를 순수 청정공기만을 유입되도록 하여 호흡기질환 도는 알레르기성 질환을 예방하도록 한 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명 무기항균제(300)와 혼합된 페인트(이하, "항균페인트"로 칭한다.)를 도포하여 실시한 시험결과를 나타낸 데이터를 도시한 것으로, 시험항목의 최상단부터 대장균, 녹농균, 포도상구균, 비브리오균, 살모넬라균의 순서로 된 데이터이다.

각 항목마다 본 발명의 항균페인트(300)와 일반페인트를 비교한 수치이고, 도시한 억제율(%) = ( A - B ) / A의 값으로써, 상기 A는 시험전 초기 상태이고, B는 24시간이 경과한 후의 시험결과를 나타낸 것으로 일반 페인트에 비해서 본 발명의 항균페인트의 살균력에 대해서 알 수 있는 것이다.

(도시한 시험성적서는 본 출원인이 "한국화학시험연구원" 산하 토건재료센타에 의뢰한 시험성적서에 준한 것이다.)

도시한 바에 의하면, 본 발명의 항균페인트(300)가 도포된 덕트내부에서는 거의 모든 세균이 소멸되는 것을 알 수 있다.

물론 일반적인 분위기에서도 다소 소멸되는 종류의 균도 있다.

도시한 바에 의하면, 포도상구균이 62.5%가 소멸된 것으로 나타났고, 살모넬라균은 96.2%의 소멸율을 나타내고 있다.

또한, 도시하지는 않았으나 상술한 바와 같은 공조기(1)를 다른 용도, 즉, 농산물을 농작하는 비닐하우스 또는 소 또는 돼지를 사육하는 축사에 구비함으로써, 대장균 또는 O157균등의 발생을 억제시킬 수도 있는 것이고, 지하의 유흥업소 같은 경우 지하 특유의 다습(多濕)한 분위기와 담배연기로 인해 탁한 공기를 정화하는 용도로도 사용이 가능한 것이다.

본 발명은 상술한 특정 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구항에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 용이하게 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형실시는 본 발명의 청구항 기재의 범위내에 있게 된다.

본 발명에 의하면, 외부에서 유입되는 공기중에 포함된 세균이나 곰팡이 균주등의 침입을 원천적으로 봉쇄하여 순수한 공기만 실내로 유입시켜 한층 위생적이고, 쾌적한 실내 환경을 조성하도록 한 효과가 있다.

또한, 세균에 감염되기 쉬운 비닐하우스 등에서 서식하는 식용작물, 또는 가축을 사육하는 축사에 구비함으로써 세균에 대한 오염을 방지하여 음식물을 통한 전염병을 예방하고 청결한 먹거리를 제공하도록 한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 팬(10)으로 외부에서 유입된 오염공기를 덕트(20)를 통해 정화하여 실내로 공급하도록 하는 공조기(1)에 있어서,

   상기 덕트(20) 내부에 적어도 하나이상 구비되어 외부에서 유입된 오염공기를 정화하도록 하는 항균필터(100)와, 상기 항균필터(100)의 사이사이에 구비되어 상기 항균필터(100)의 항균기능이 향상되도록 하는 자외선전구(200)와;

   상기 덕트(20)의 내부와, 그 덕트(20)의 내부에 적어도 하나 이상 구비된 항균필터(100)에 도포되어 전반적으로 유입되는 오염공기를 정화하도록 하는 무기항균제(300)로 구성되는 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 필터가 구비된 공조기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 항균필터(100)는 테두리(111)와 메쉬 망(112)으로 이루어진 케이스(110)내부에 은도금 볼 또는 제오라이트, 활성탄중 어느 것 한가지를 담아서 된 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 필터가 구비된 공조기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 자외선전구(200)의 자외선은 덕트(20) 내부와 항균필터(100)에 도포된 무기항균제(300)의 주원료인 티타니아(Tio₂)와 반응하여 수산기(H₂O+h+ → OH+H+)를 생성함으로, 각종 세균이나 유기물들에 광촉매반응을 일으켜 살균작용을 하는 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 필터가 구비된 공조기.
4. 원자번호 22의 원소원자량 47.90의 성질의 천연광물에서 추출한 60 중량%의 티타니아와, 상기 티타니아에 38 중량%의 칼슘과, 2 중량%의 염소에 물을 첨가하여 묽은 슬러리상태가 된 후, 60 ℃에서 12시간 상온반응시켜 550℃에서 2시간동안 하소하여 된 입상의 아나타제 광촉매를 얻는 것을 특징으로 하는 무기항균제의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 아나타제 광촉매는 투명성 페인트와 1: 100비율로 혼합하여 덕트내부와 항균필터에 도포함으로써, 부착성을 갖는 것을 특징으로 하는 무기항균제의 제조방법.