KR200157346Y1 - 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 자외선 살균장치에 의해 발생된 자외선을 진공청소기 내의 흡입 공기중에 포함된 각종 유해생물체 및 유해물질 등에 조사시킴으로써, 공기를 살균 및 탈취시키는 진공청소기에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기는 실내의 오물, 세균 및 벌레 등을 제거하는 청소기 본체의 기능에 부가하여 경제적이며 반영구적으로 사용가능하고 단시간에 간편하고 효과적으로 청소기 내부의 공기를 살균시킬 수 있으며, 자외선 살균장치의 오염여부를 수시로 감시하지 않고도 교체 또는 세척시기를 자동으로 알 수 있기 때문에, 사용자의 수고를 덜고, 가용성을 극대화하는 효과가 있다.

Description

자외선 살균장치가 구비된 진공청소기
본 고안은 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 고안은 자외선 살균장치에 의해 발생된 자외선을 진공청소기 내의 흡입 공기 중에 포함된 각종 유해생물체 등에 조사시킴으로써, 공기를 살균하는 진공청소기에 관한 것이다.
종래의 살균이 가능한 진공청소기는, 제1도에 도시한 바와 같이, 청소기 본체(10)에 먼지주머니(11), 흡입용 모터(12) 및 배기필터(13)를 구비하고 전단부에 흡입용 브러쉬(14), 파이프(15), 호스(16) 및 호스 손잡이(17)가 부착되어 실내의 오물, 세균, 벌레 등이 모터(12)의 강력한 흡입력에 의하여 흡입되어 먼지주머니(11)에 포집되는 기본적 구조로 이루어져 있다. 이러한 종래의 진공청소기는 흡입된 공기 중에 포함된 각종 악취, 유해물질 및 세균 등의 살균 및 탈취를 위한 대표적인 수단으로서, 청소기 본체(10)의 내부에 열풍순환로(18)를 구성하고, 세균 및 벌레 등을 살균할 수 있도록 2 내지 4분간 50이상의 열풍을 순환시키며, 청소기 본체(10) 내의 배기필터(13)로서 항균필터를 사용하여 1단계에서 최고 4단계 까지 큰 먼지 부터 초미세한 먼지를 걸러주는 기능과 함께 세균류의 제거를 하여 왔다.
그러나, 이와같은 종래의 진공청소기는 살균 및 탈취 기능이 떨어져 완벽한 청정 배기가 불가능하다는 문제점을 가지고 있으며, 각종 오물과 함께 흡입된 세균 등은 항균필터에 의하여 일부 정화되나 장기간 사용할 때 필터의 성능저하로 인하여 충분한 살균이 이루어지지 않아 최근의 주거환경 상 여러 질병의 발생 가능성이 증대한다는 문제점을 지니고 있다. 또한, 열풍순환시 50전후의 미약한 열풍을 이용하므로 고온에서 사멸하는 세균류의 살균이 근본적으로 불가능하며, 청소기로 부터 배출되는 공기의 온도가 높아 사용자의 불쾌감이 높아지고, 청소기 내부의 잦은 청소와 항균필터, 먼지주머니 등의 빈번한 교체로 인한 유지비용의 증가와 사용자의 작업이 요구되어 실제로 사용하는 데에는 한계가 있었다.
따라서, 종래의 이러한 진공청소기의 문제점을 해결하며, 경제적이며, 반영구적으로 사용가능하고 단시간에 간편하고 효과적으로 청소기 내부의 공기를 살균시킬 수 있는 진공청소기를 개발해야 할 필요성이 급격히 대두되어 왔다.
이에, 본 고안자는 종래의 열풍순환식 진공청소기가 갖는 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 진공청소기에 부착전 자외선 살균장치에 의해 발생된 자외선을 진공청소기 내의 흡입 공기 중에 포함된 각종 유해생물체 등에 조사시킴으로써, 공기를 살균하는데 있어 탁월한 효과가 있음을 확인하고, 본 고안을 완성하게 되었다.
결국, 본 고안의 목적은 자외선에 의해 경제적이며 반영구적으로 사용가능하고 단시간에 청소기 내부공기의 살균을 간편하고 효과적으로 할 수 있는 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기를 제공하는 것이다.
제1도는 종래의 열풍순환식 진공청소기를 모식적으로 나타낸 구성도이다.
제2도는 본 고안의 진공청소기에 구비되는 자외선 살균장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
제3도는 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기의 일 실시태양에 대한 구성도이다.
제4도는 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기의 다른 실시예에 대한 구성도이다.
제5도는 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기의 또 다른 실시예에 대한 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 광감지기 2 : 증폭부
3 : 비교기 4 : 표시부
5 : 살균관 6 : 살균등
10,20 : 청소기 본체 11,90 : 먼지주머니
12,130 : 모터 13 : 배기필터
14 : 흡입용 브러쉬 15,35 : 파이프
16,38 : 호스 17,30 : 호스 손잡이
18 : 열풍순환로 40 : 전원공급 수단
50 : 자외선 살균장치 70 : 가동스위치
80 : 필터
상기의 목적을 달성하는 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기는, 종래의 진공청소기에 있어서,
자외선을 발생시키기 위한 자외선 살균장치;
전기 자외선 살균장치에 전류를 공급하기 위한 전원공급 수단; 및,
전기 자외선 살균장치의 교체시기를 알리는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기에 있어서, 자외선 살균장치는 종래의 진공청소기의 호스손잡이, 파이프, 흡입용 브러쉬, 호스, 먼지주머니 또는 배기필터 등의 위치에 구비될 수 있으나, 청소하려는 대상에 부착전 유해생물체의 효율적인 제거를 위하여 전기 흡입용 브러쉬의 하단에 구비되는 것이 바람직하며, 220 내지 350자외선 파장을 갖는다.
한편, 상기 전원공급 수단은 정류회로, 안전회로, 발진/펄스조정회로, 및 고압트랜스회로를 포함하는 것이 바람직하며,
상기 표시부는 음발생기 또는 경보 등인 것이 바람직하다.
이하, 본 고안의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
제2도는 본 고안의 자외선 살균장치의 구서을 대략적으로 나타낸 블록도이다. 제2도에서는 보는 바와 같이, 본 고안의 진공청소기에 구비되는 자외선 살균장치는, 살균관(5) 내에 자외선 산균등(6)이 설치되어 자외선을 외부로 방출함을 알 수 있다. 본 고안의 장치는, 살균관(5) 밖에 설치되어, 자외선 살균등(6)의 광량을 감지하여 전기적 신호로 출력하는 광감지기(1); 상기 광감지기(1)의 출력신호를 증폭하는 증폭부(2); 상기 증폭부(2)에서 증폭된 신호를 기준전압(Vref)과 비교하는 비교기(3); 및 상기 비교기(3)에서 출력되는 신호를 받아 교체시기를 알리는 표시부(4)로 구성된다.
본 고안의 주요 구성요소인 자외선 살균장치, 전원공급 수단 및 표시부 가운데, 자외선 살균장치는 방출시키는 자외선 파장의 90% 이상이 235270의 파장을 내며, 가장 강한 파장은 약 254로서 생물체의 유전자가 가장 잘 파괴되는 파장인 260와 유사하다. 전원공급 수단은 상용 전원으로 부터 공급된 전원의 전압 및 전류를 안정화시키기 위한 정류회로, 안전회로, 발진/펄스조정회로 및 소형의 고압트랜스회로 등으로 구성되며, 발진/펄스조정회로의 과부하 방지를 막을 수 있도록 간헐적으로 On 내지 Off가 가능한 시간조절회로가 추가로 포함될 수 있다. 한편, 표시부는 경보음을 울리는 음발생기, 또는 경보 등을 점등하는 점등기일 수 있다.
위와 같이 구성되는 본 고안의 장치의 동작을 본다.
제2도에서 보는 바와 같이, 자외선 살균등(6)에서 방출되는 자외선광이 살균관(5)을 통해 외부로 투사되면, 광감지기(1)는 이 자외선의 광량에 따라 전압이 다른 전기적 신호를 출력한다. 광감지기(photodetector)는 반도체의 광기전력효과(photooltaic effect)를 이용하여 광량을 감지하는 반도체소자인데, 살균등(6)에서 방출되는 자외선의 파장영역에 상응하는 광특성을 갖는 것을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 광감지기(1)의 감응면은 상기 살균관(5)에 수직으로 최소간격 떨어져 설치하는 것이 바람직한데, 이는 광감지기의 감광능력은 광조사면적에 비례하고, 거리에 반비례하기 때문이다.
다음에, 광감지기(1)에서 출력되는 신호는 낮은 값을 갖기 때문에(보통 1V 이하) 이 신호를 증폭부(2)에 의해 증폭시켜야 한다. 증폭부(2)는 통상의 증폭기를 사용하는데, 본 고안의 장치의 오류없는 동작을 위하여 신호대 잡음비(SNR)가 큰 것을 쓰는 것이 바람직하다. 또한, 입력신호가 미약하기 때문에 입력임피던스가 작은 것을 사용하는 것이 바람직하다.
증폭부(2)에서 증폭된 신호(Vi)는 비교기(3)에서 기준전압(Vref)과 비교된다. 이 비교기(comparator)는 통상의 op앰프를 써서 구현된다. 기준전압(Vref)은 가변저항기(VR)를 써서 정하는데, VR의 저항값을 변화시켜 기준전압(Vref)을 조절할 수 있다. 비교기(3)는 기준전압(Vref)보다 높은(설계방식에 따라서는, 낮은) 입력전압만을 출력하는 기능을 한다.
비교기(3)에서 기준전압(Vref)과 비교되어 출력된 신호(Vo)는 표시부(4)로 입력되어 표시부(4)를 작동시킨다. 이 표시부(4)는 경보음을 발생하는 음발생기일 수도 있고, 경보 등을 점등하는 점등기일 수도 있다. 사용자의 필요 또는 기호에 따라 적절한 것을 선택할 수 있을 것이다.
이러한 일련의 회로동작에 따라 본 고안의 장치가 교체시기를 감지하는 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
살균등(6) 또는 살균관(5)의 표면에 먼지 등의 때가 끼면 광감지기(1)로 조사되는 자외선의 광량이 줄어든다. 따라서, 광감지기(1)는 그 줄어든 광량만큼 낮은 전압값을 출력할 것이다. 다음에, 이 출력신호를 증폭부(2)에서 증폭한 다음, 증폭된 신호(Vi)를 비교기(3)에서 기준전압(Vref)과 비교한다. 기준전압(Vref)은 일정하게 유지되어 있기 때문에, 만약 비교기(3)에 입력되는 전압 Vi가 기준전압(Vref) 이하로 떨어져 있다면 비교기(3)에서는 전압이 나오지 않을 것이다. 단, 설계방식에 따라서는 반대로 이러한 때에 전압이 나오게 할 수도 있다. 아무튼 표시부(4)는 이 비교기(3)의 출력(Vo)에 따라 작동하여(Vo가 "0"일 때 작동할 수도 있고 "1"일 때 작동할 수도 있는데, 이는 설계자의 임의대로 선택할 수 있다), 경보음을 울리거나 경보 등을 점등한다. 이를 보고 사용자는 살균등과 살균관의 교체시기가 돌아왔음을 알 수 있는 것이다.
사용자는 가변저항기(VR)를 조절하여, 살균관(5)이나 살균등(6)이 얼마만큼 오염되었을 때에 교체해야 할 것인가를 결정할 수 있다. 가변저항기(VR)를 조절하여 저항값을 바꾸면, 기준전압(Vref)이 바뀌기 때문에 비교기(3)에서의 비교기준이 바뀌기 때문이다.
이하에서는, 상술한 바와 같은 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기의 바람직한 실시태양에 대하여 설명한다.
제3도는 자외선 살균장치를 사용한 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기의 일 실시태양에 대한 구성도로서, 청소기의 본체(20)의 호스손잡이(30)의 일정한 공간에 전원공급 수단(40)과 자외선 살균장치(50)를 구성하고 별도의 가동스위치와 전원공급을 위한 별도의 전원코드선이 필요치 않도록 전원공급수단(40)의 가동스위치(70)를 청소기의 가동스위치와 일체화시켰다.
제4도는 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기의 다른 실시태양에 대한 구성도로서, 본 실시태양에서는 호스손잡이(30) 전면의 파이프(35) 내에 자외선 살균장치(50)를 부설하며, 전원공급 수단 및 가동스위치 등의 나머지 구성은 제3도에 도시한 바와 동일하다.
제5도는 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기의 또 다른 실시태양에 대한 구성도로서, 본 실시태양에서는 호스(38)의 후단에 자외선 살균장치(50)를 구성하며, 전원공급수단 및 가동스위치 등의 나머지 구성은 제3도에 도시된 바와 동일하다.
달리 도시하지는 않았지만, 전술한 진공청소기의 환손잡이, 파이프, 환 이외에도 흡입용 브러쉬의 하단에 자외선 살균장치가 구비된다면, 카펫트 등 청소의 대상이 되는 물체에 부착된 유기생물체에 대한 탁월한 효과를 기대할 수 있다.
[본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기의 효과검증]
본 고안에 따른 진공청소기의 살균 효과를 검정하고자, 인위적으로 아래 표 1에 나타낸 바와 같은 공중부유균(각종 세균), 곰팡이류 및 진딧물을 순수한 공기와 혼합한 유체를 사용하고 본 고안의 진공청소기의 공간 속도를 100m/hr로 조정한 다음, 상기 진공청소기를 사용하여 배출된 공기 중의 잔류성분을 시간 경과에 따라 각각 가스검지관(Gastec Co., Ltd., Model 801, Japan), 쿨타 계수기(Coulter counter) 및 크로마토그래피로 측정하여 제거효율을 계산한 결과를 종래의 열풍순환식 진공청소기의 제거효율과 비교하여 표 1에 나타내었다.
이상에서 설명하고 입증하였듯이, 본 고안의 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기는 실내의 오물, 세균 및 벌레 등을 제거하는 청소기 본체의 기능에 부가하여 경제적이며 반영구적으로 사용가능하고 단시간에 간편하고 효과적으로 청소기 내부의 공기를 살균시킬 수 있으며, 자외선 살균장치의 오염여부를 수시로 감시하지 않고도 교체 또는 세척시기를 자동으로 알 수 있기 때문에, 사용자의 수고를 덜고, 가용성을 극대화하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 자외선을 발생하는 살균등에 근접 설치되어 살균 등의 광량을 감지하여 전압값으로 출력하는 광감지기, 광감지기의 출력전압을 증폭하는 증폭부, 증폭부의 출력을 기준전압과 비교하는 비교기, 비교기의 출력을 표시하는 표시부로 구성되는 자외선 살균장치를 구비한 진공청소기에 있어서, 상기 광감지기에 의해 감지된 살균 등의 광량 전압값이 기준전압과 차이가 날 때에는 상기 표시부를 작동시켜 사용자에게 살균 등을 교체하도록 알리는 것을 특징으로 하는 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자외선 살균장치의 상기 기준전압은 가변저항에 의해서 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 표시부는 경보등 또는 음발생기인 것을 특징으로 하는 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기.
  4. 제1 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 자외선 살균장치는 진공청소기의 호스, 호스손잡이, 파이프, 또는 흡입용 브러쉬에 설치되는 것을 특징으로 하는 자외선 살균장치가 구비된 진공청소기.
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