KR200288373Y1

KR200288373Y1 - 살균과 탈취 기능을 겸비한 건조기

Info

Publication number: KR200288373Y1
Application number: KR2020020017793U
Authority: KR
Inventors: 전치중; 김종성; 이남희; 김영석
Original assignee: 전치중
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2002-09-09

Abstract

본 고안은 가시광선에서 활성이 가능한 반영구적인 광촉매 물질을 내부에 코팅하여 살균 작용과 탈취 기능을 겸비한 건조기에 대한 것이다.

본 고안에 따르면, 건조기 내부에 장착한 자외선 램프를 켜지 않을 경우에도 건조기 창문을 통해 들어오는 가시광선에 의해 내벽 안쪽 망과 공간 분리막에 코팅한 광촉매가 활성을 띄어 광촉매 효과를 나타낼 수 있고, 자외선 램프를 점등할 경우에는 자외선에 의한 살균 작용과 동시에 광촉매의 활성이 보다 강력해져 살균작용을 배가시키고 아울러 고성능의 탈취 기능을 나타내어 가정이나 식당 또는 병원 등에서 상기 목적에 부합되는 물품을 수납함으로써 위생적인 생활을 영위할 수 있기 때문에 적은 에너지로 국민의 건강을 증진시키는 효과를 제공한다.

Description

살균과 탈취 기능을 겸비한 건조기{A dryer with both sterilization and deodorization function}

본 고안은 가시광선에서 활성을 띠며 반영구적으로 사용할 수 있고 인체에 무해한 광촉매를 내벽 안쪽 망에 코팅하여 살균 작용과 탈취 기능을 겸비한 건조기에 대한 것으로써, 가정이나 식당 또는 병원 등에서 상기 목적에 부합되는 물품을 수납함으로써 위생적인 생활을 영위할 수 있기 때문에 적은 에너지로 국민의 건강을 증진시키는 효과를 제공하는 건조기에 관한 것이다.

현재 일반적으로 사용되고 있는 살균 건조기는 그 크기에 상관없이 대부분이 자외선을 이용하는데, 내부에 살균용 자외선 램프를 설치하고 그 빛을 이용하여 수저, 젓가락, 칼, 도마, 컵, 식기 등과 같은 주방용 도구나 용기 또는 행주, 수세미와 같은 주방 용품에 서식하는 각종 유해 세균 및 미생물을 살균하며, 건조 목적을 위해서는 본체 내부에 열풍기를 설치하여 뜨거운 바람이 발생하도록 하여 내용물을 살균/건조시키는 기능을 가지고 있다. 이때 내부에 발생할 수도 있는 악취는 제거가 불가능하다. 한편, 자외선을 이용하지 않는 경우의 살균 건조기는 강력한 산화작용이 있다고 알져진 오존(O₃, Ozone)을 사용하는데, 자외선 발생 램프 대신 본체 내부에 고압을 발생시키는 장치를 별도로 설치하여 플라즈마 전극을 이용하여 오존을 발생시킨다. 이 발생된 오존을 이용하여 살균과 함께 탈취를 하게 되는데, 오존을 발생시켜 살균, 탈취를 할 경우 오존 발생 장치가 고가일 뿐 아니라, 건조기 내부에 발생된 오존이 외부로 유출될 위험이 있다. 오존은 30분 정도 지나면 다시 산소(O₂)로 환원되기는 하지만 사람이 호흡하게 되면 비릿한 불쾌한 냄새를 느끼게 된다. 오존의 환경 기준치는 0.12ppm으로서(1시간당 기준치는 0.1ppm) 공기 중에 그 농도 이상이 존재하면 오존 주의보가 발령되며, 오존에 노출되면 현기증과 두통을 일으킬 수 있어 건강에 유해한 영향을 준다. 경우에 따라서는 자외선과 오존을 동시에 사용하기도 한다. 파장대가 180∼280nm인 UV-C 램프를 사용하여 자외선이 닿는 부분은 직접 살균을 꾀하고 자외선이 닿지 않는 부분은 UV-C 램프에 의해 미량발생하는 오존을 이용하여 살균 할 수 있도록 고안된 건조기인데, 발생되는 오존의 양이 많지 않기 때문에 오존에 의한 살균 효과는 미미할 뿐 아니라, 탈취 효과에 대해서는 장담하지 못하고 있다. 또한, 일반적인 방법으로 옥과 세라믹을 혼합/코팅한 합성수지를 이용하여 외부 케이스를 반투명으로 성형하고, 내부에 자외선 램프를 내장하고 램프 근처에 일반적인 TiO₂를 코팅하여, 유아용품에 대한 살균을 목적으로 하는 실용신안도 출원되어 있다.[출원번호:20-2000-00166700] 그러나 이 실용신안에서는 자외선 램프의 점등에 의해 옥 등이 혼합/코팅된 반투명 케이스가 청록색을 띄게 되면서 색채 요법에 의한 심리치료와 발열체를 이용하여 내부를 40℃이상으로 가열함에 따라 외부 케이스에 포함된 옥 등에서 원적외선을 낼 수 있다는 점을 강조하고 있으며, 일반 TiO₂를 단지 자외선 램프 주위에 적은 양 코팅하였기 때문에 광촉매에 의한 효과는 의문시되고 있다. 이러한 살균 건조기는 근래에 들어오면서 위생적인 문제가 제기되고 있는 음식점 업계에서 크게 각광을 받고 있고 이에 따라 그 수요가 폭발적으로 증가하고 있고, 앞에서 언급했듯이 관련기술 또한 급속도로 발달되고 있는 시점에 있다.

본 고안은 상기와 같이 자외선 또는 오존, 경우에 따라서는 광촉매를 일부 응용한 건조기의 문제점을 극복하기 위해 도출된 것으로서, 그 목적은 내부의 자외선 광원(UV-B, 파장:280∼315nm)을 설치하고 내벽 안쪽 망과 내부 공간 분리 막에 반영구적으로 사용할 수 있고 인체에 무해한 광촉매를 무기계 바인더(binder)를 이용하여 코팅하여 별도의 소비전력 없이 건조기 창문을 통해 들어오는 가시광선에 의해 활성화되어 광촉매 효과를 나타내고, 본체 내부에 장착된 살균용 자외선 램프가 점등되면 광촉매가 보다 활발한 활성을 띠어 적은 에너지로 살균 기능과 탈취 기능이 탁월한 건조기를 제공하는 것이다.

보다 구체적으로, 가정에서 사용할 경우 수저, 식기, 컵, 식기류에서 번식할 수 있는 세균에 대한 살균과 주방용품을 세척하면서 잔류되어 있는 세제 등에 의하여 만들어져 악취를 유발할 수 있는 트리메틸아민(Tri-methyl amine)이나 수돗물에 함유된 염소화합물과 유기화합물의 화학반응에 의하여 생성되는 발암 물질인 트리할로메탄(Trihalomethane)등에 대한 탈취와 분해를 할 수 있고, 병원 등에서 사용할 경우 세균 감염 위험이 있는 수술용 도구 등에 대해 효과적인 살균을 할 수 있으며, 이발소 등에서도 같은 목적으로 사용이 가능한 건조기를 제공하는 것이다.

도 1은 살균과 탈취 기능을 겸비한 건조기의 사시도

도 2는 망에 광촉매가 코팅되어 있는 형태를 나타낸 단면도

도 3은 광촉매 코팅 망의 세균감소율(A)과 탈취율(B)을 나타내는 도표

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 ; 콘트롤 박스(Control box) 2 ; 수납용 여닫이 창문

3 ; 유리창 4 ; 광촉매 코팅된 망

5 ; 자외선 램프 6 ; 열풍구

7 ; 광촉매 코팅층 8 ; 스테인리스 스틸(stainless steel)

상기와 같은 본 고안의 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1는 본 고안의 실시 예에 따른 살균과 탈취 기능을 겸비한 건조기의 사시도로서, 본체 위쪽에 외부 가시광선이 들어 올 수 있는 창(3)과 한쪽 면에는 수납을 위한 여닫이 유리창문(2)이 있고 건조기 하부에 있는 콘트롤 박스(control box)(1)로 구성되어 있다. 본 건조기 내부 위쪽에 자외선 램프(5)를 설치하였고 창문을 제외한 내벽은 빛의 반사율을 높이고 녹을 방지하기 위해 스테인리스 스틸(stainless steel)(8)을 사용하였다. 내벽 앞쪽에 광촉매 코팅 망(4)을 설치하였고, 수납의 편리를 위해 내부 공간을 위아래로 분리하는 분리 막(망 형태)을 설치하였는데, 이 분리 막에도 광촉매로 코팅을 하여 내부의 공기가 되도록 많이 광촉매에 접촉될 수 있도록 하였다. 하부에는 열풍기를 설치하여 열풍구(6)를 통해 뜨거운 공기를 내어 보내 내용물이 건조될 수 있도록 하였는데, 뜨거운 공기가 나오면서 건조기 내부에 자연스럽게 대류가 형성되도록 하여 내부 공기가 광촉매 코팅된 망에 골고루 접촉되도록 하였다. 에너지 효율을 높이기 위해 콘트롤 박스내에 타이머(timer)를 내장하여 시간 간격을 두고 자외선 램프가 점등될 수 있도록 하였다.

도 2에는 망에 광촉매가 코팅되어 있는 형태를 나타낸 단면도이다. 내부 공기와의 반응성이 좋도록 망(mesh)형태을 채택하고, 망위에 광촉매 코팅(7)을 하였다. 코팅되어 있는 광촉매의 작용을 살펴보면 다음과 같다. 일반적으로 광촉매 작용은 일반 촉매 현상과 비슷하나, 광촉매에 밴드 갭(band-gap) 이상의 빛 에너지가 조사되면 광자는 가 전자대(valence band)로부터 전도대(conduction band)로 전자를 여기시키고 가전자 대에 정공(positive hole)이라고 하는 전자 공공(electronic vacancy)을 남긴다. 이 때 생성된 가전자대의 정공과 전도대의 전자는 광촉매 표면에서 수산기(hydroxyl radical), 슈퍼옥사이드 기(superoxide radical) 등을 형성시키는데, 이 때 형성된 래디칼(radical)들의 강한 산화력에 의해 광촉매 표면에 흡착된 물질을 분해하는 반응을 일으키게 된다. 이와 같은 작용은 산화-환원반응 메커니즘(redox mechanism)이라 말할 수 있다. 대표적인 광촉매인 순수한 TiO₂의 밴드 갭(band-gap)은 대략 3.2eV로 이는 388nm를 갖는 빛(자외선 영역)의 에너지와 동일하며, 이 이상의 에너지가 인가되어야만 광촉매 작용을 일으킨다. 본 고안에서는 내벽 망에 코팅한 광촉매는 기존의 TiO₂광촉매 보다 그 밴드 갭을 현저히 낮추어 보다 낮은 빛 에너지(가시광선 영역)에서도 광촉매 작용이 일어날 수 있도록 하여 광촉매 효율을 크게 향상시켰다.

도 3의 (A)에 광촉매 코팅된 Al 망을 한국 건자재 시험연구원에 의뢰하여 살균능을 평가한 자료를 나타내었다. 실험은 화농균을 대상으로 했는데, 광촉매 코팅이 되어 있지 않는 'Blank'는 시간이 지남에 따라 세균이 더 번식되어 있는 반면 광촉매 코팅된 Al망은 24시간 후에 96.7％의 세균감소율을 보이고 있다. 도 3의 (B)는 광촉매 코팅된 Al망에 대한 탈취율을 평가하기 위해서 한국 건자재 시험연구원에 의뢰한 결과이다. 탈취율은 일반적인 냄새의 원인 물질인 암모니아를 이용하여 평가하였는데, 2시간 이후의 탈취율이 77％에 이르고 있다. 기존의 기술에 비해 살균능과 탈취율이 현저히 향상됨을 알 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 지금까지는 건조기에 세균의 번식 가능성과 악취의 가능성이 있는 물건을 수납했을 경우, 자외선 또는 오존을 이용하기도 하고 내부의 공기를 가열하여 뜨거운 열풍을 이용해서 살균을 시도해 왔고, 탈취에 있어서는 인체에 해로운 오존(Ozone)을 주로 이용하고, 경우에 따라서는 일반 광촉매를 이용하여 그 목적을 이루고자 했던 것을 본 고안에 의해서는 인체에 무해하고 반영구적으로 사용할 수 있는 광촉매 물질을 내벽 앞쪽 망에 코팅하여 건조기 창문을 통해 외부에서 들어오는 가시광선만으로도 그 기능을 나타낼 수 있고, 내부에 장착한 자외선 램프를 점등할 경우 살균작용이 배가되며, 내부에 발생하는 악취와 발암 물질에 대해서도 효율적으로 탈취/분해할 수 있는 건조기를 제공함으로써 기존의 제품에 비해 상대적으로 적은 에너지로 국민의 위생적인 생활을 증진시킬 수 있을 효과를 기대 할 수 있다.

Claims

반영구적으로 사용할 수 있고 인체에 무해한 광촉매를 건조기 내벽 안쪽 망과 공간 분리막에 코팅하여 건조기 창문을 통해 들어오는 가시광선에 의해 광촉매가 활성을 띠어 살균, 탈취가 가능한 건조기
반영구적으로 사용할 수 있고 인체에 무해한 광촉매를 건조기 내벽 안쪽 망과 공간 분리막에 코팅하여 건조기 내부에 장착한 자외선 램프에 의해 광촉매가 활성을 띠어 살균, 탈취가 가능한 건조기