KR200384758Y1 - Air Diffuser to protect indoor air from airborne infections by Germicidal ultraviolet lamp and Photocatalyst coated honeycomb plate - Google Patents
Air Diffuser to protect indoor air from airborne infections by Germicidal ultraviolet lamp and Photocatalyst coated honeycomb plate Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 건물의 실내 공기를 조절하기 위한 공기조화(Heating, Ventilating and Air Conditioning) 설비에서, 기계실의 공조기(70)로부터 나온 공기가 덕트(71)를 통해 이동하여 건물의 실내로 전달되는 공기의 급기(Supply Air)시스템 중 마지막 단계로 사용되는 공기확산장치인 일명 "디퓨져"(10)에 관한 것으로, 디퓨져 내측에 살균 자외선램프(20)와 광촉매가 표면에 코팅된 타공판(30)을 설치하므로, 공기가 실내로 최종적으로 유입되는 과정에서 살균 자외선램프가 공기 중 세균을 살균하고, 또한 타공판 내측에(32)코팅된 광촉매가 자외선을 받아 일으키는 산화작용의 효과로 다시 한번 공기를 살균함과 아울러 디퓨져를 통과하는 공기 중의 인체에 유해한 유기화합물(VOC: Volatile Organic Compounds) 등 오염물질을 분해하여 제거하고, 냄새도 탈취하므로 결과적으로 실내로 들어가는 공기를 살균하고 실내공기의 오염을 방지하는 효과를 갖는다. The present invention, in the air conditioning (Heating, Ventilating and Air Conditioning) facility for controlling the indoor air of the building, the air from the air conditioner 70 of the machine room is moved through the duct 71 to the interior of the building The air diffuser used in the last step of the supply (Supply Air) system, also known as a "diffuser" (10), so that the sterile ultraviolet lamp 20 and the perforated plate (30) coated on the surface of the diffuser is installed In addition, the germicidal ultraviolet lamp sterilizes the bacteria in the air during the final flow of air into the room, and the photocatalyst coated on the inside of the perforated plate 32 also sterilizes the air due to the oxidation effect caused by the ultraviolet rays. Decomposes and removes contaminants such as volatile organic compounds (VOCs) in the air passing through the diffuser, and deodorizes them. Eoga sterilize the air, and has the effect of preventing contamination of the room air.
Description
본 고안은 건물의 실내 공기를 조절하기 위한 공기조화 설비 중 기계실에 설치된 공조기(70)로부터 나온 공기가 덕트(71)를 통해 이동하여 건물의 실내로 전달되는 마지막 단계로 (천장의 미관을 고려하고 동시에 공기가 실내에 잘 퍼지기 위해서) 사용되는 공기확산장치인 일명 "디퓨져"(Air Diffuser)에 관한 것으로, 디퓨져(10) 내측에 살균 자외선(Ultraviolet Radiation) 램프(20)를 설치하고 그 둘레에 광촉매(TiO2 등)가 코팅된 타공판(30)을 두어, 공기가 실내로 최종적으로 유입되는 과정에서 공기를 살균함 과 아울러 공기 중 인체에 유해한 유기화합물을 제거 하고 냄새를 탈취하는 공기 디퓨져에 관한 것입니다.The present invention is a final step in which air from the air conditioner (70) installed in the machine room of the air conditioning equipment for controlling the indoor air of the building moves through the duct (71) and is transferred to the interior of the building (considering the aesthetics of the ceiling At the same time, the air diffusion device ("Diffuser"), which is used to spread the air well in the room) (Diffuser) (Diffuser 10) relates to the installation of a sterile ultraviolet (Ultraviolet Radiation) lamp 20 inside the diffuser (10) and around the photocatalyst A perforated plate 30 coated with (TiO 2, etc.), which sterilizes air during the final flow of air into the room, removes harmful organic compounds from the air and deodorizes odors. is.
일반적으로 건물실내의 공기 청정을 유지하기 위해서는 공조기에 장착된 필터(72)를 통하여 분진이나 먼지를 걸러 내고 있으며, 특수한 용도로 사용되는 클린룸이나 무균실의 경우라 할지라도 좀더 미세한 필터를 사용하여 더 작은 분진이나 먼지를 제어 하는 것이며, 이때에 세균이 먼지에 부착되어 있으면 같이 제거 할 수 있다고는 하나 필터에 걸린 세균은 오히려 세균 덩어리가 되어 필터를 통과하는 공기를 다시 오염시키기 쉬우며, 사실상 실내로 유입되는 공기 중 포함된 세균을 살균하는 것에 대해서는 근본적인 대책이 없는 현실입니다. In general, in order to maintain clean air in the building, dust or dust is filtered out through the filter 72 mounted on the air conditioner. Even in a clean room or a clean room used for a special purpose, a finer filter is used. This is to control small dust or dust, and if bacteria are attached to the dust, they can be removed together, but the bacteria caught in the filter tend to become a bacterial mass and easily recontaminate the air passing through the filter. There is no fundamental countermeasure against the sterilization of bacteria contained in the incoming air.
일부 자외선의 살균 효과를 이용하여 공조기 내부 필터에 자외선을 조사하여 필터(72) 표면에 살균을 시도하는 경우도 있고 또는 공기의 통로인 덕트(71) 내부에 자외선램프를 설치하여 통과하는 공기를 살균하는 것을 시도하는 방법도 있으나, 두 가지 경우 모두 통과하는 공기의 풍량이 많고 풍속이 빨라서 그 효과를 제대로 보기가 어려우며, 다시 덕트(71)를 통하여 공기가 전달되는 과정에서 세균에 재 오염이 되기 쉽습니다.In some cases, the filter inside the air conditioner may be irradiated with ultraviolet rays by using an ultraviolet germicidal effect, or an ultraviolet lamp may be installed inside the duct 71 to sterilize the air passing through. There are also ways to try, but in both cases it is difficult to see the effect of the air flows through the air volume and the wind speed is high, it is easy to be recontaminated by bacteria during the air transfer through the duct (71) again .
따라서 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안은 최종적으로 실내로 공기가 유입되는 지점인 디퓨져(10)에 강력한 살균 자외선 램프(파장이 253.7nm인 UV-C)를 설치하여 공기에 직접 자외선을 쪼이게 됩니다. 이때 디퓨져(10)를 통과하는 공기는 그 풍량이 비교적 적고 풍속이 느려서 가장 효과적으로 공기에 포함된 세균을 살균할 수 있으면서도 또한 공기가 실내로 유입되는 최종적인 위치에서 살균하므로 덕트내 재오염이 없는 가장 근본적이고 효과적인 살균 기능을 하게 됩니다. 이에 더하여 타공판 내측(32)에 코팅된 광촉매의 강력한 산화작용을 통해 재차 공기 중의 세균을 살균하며 유해 유기화합물을 제거하고 냄새를 탈취하는 기능까지 있는 공기 디퓨져를 제공함에 그 목적이 있습니다.Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned conventional problems, and the present invention provides a strong germicidal ultraviolet lamp (UV-C having a wavelength of 253.7 nm) to the diffuser 10, which is the point where air is finally introduced into the room. Installed and direct ultraviolet radiation into the air. At this time, the air passing through the diffuser 10 is relatively small in air volume and slow in wind speed, so that the most effective sterilization of bacteria contained in the air, and also at the final position where air is introduced into the room, the most free of recontamination in the duct It has a fundamental and effective sterilization function. In addition, through the strong oxidation of the photocatalyst coated on the inside of the perforated plate (32), it aims to provide an air diffuser that also functions to sterilize bacteria in the air, remove harmful organic compounds and deodorize odors.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 공조기(70)에서 공기조화(Heating, Ventilating and Air Conditioning)되어 실내로 공급되는 공기가 공조 덕트(71)를 통하여 각각의 방으로 나뉘어 전달되며, 여기에서 다시 플렉시블 덕트를(50) 이용하여 분기된 공기가 디퓨져(10)에 도달되어 실내로 공기를 확산하는 공기전달 과정에 있어서, 실내로 전달되는 맨 마지막 단계인 디퓨져(10)에 구성에 관한 것으로, 공기가 디퓨져에 들어올 때, 디퓨져에서 공기가 직선으로 토출되는 것을 막기 위한 장치로, 디퓨져 중앙에 접시 모양으로 막혀있는 팬(40))을 두어 플렉시블 덕트로부터 유입된 공기가 직선으로 아래쪽으로 직접 토출되는 것을 막고 360˚방향으로 비스듬히 측면으로 토출되도록 사용되는 팬(pan) 타입의 디퓨져("팬디퓨져"라 칭함)의 접시모양의 팬(pan) 내측(41)에 즉 덕트로부터 공기가 들어와서 부딪쳐서 옆으로 퍼지는 면에 살균효과를 가진 파장이 253.7nm 인 살균 자외선램프(20)를 설치하는 것을 특징으로 합니다. 파장이 253.7nm(UV-C)인 살균 자외선이 일광에 비해서 약 1600배의 살균효과가 있는 것을 이용하는 것으로 특히 공기는 살균선을 흡수하지 않기 때문에 공기살균에 아주 적합합니다. 자외선은 살균원리는 세균의 핵산(DNA)를 변화시켜서 사멸시키는 것으로 모든 균에 유효한 가장 편리하고 탁월한 공기 살균방법입니다.In order to achieve the above object, the present invention, the air is supplied to the room (Heating, Ventilating and Air Conditioning) in the air conditioner (70) is divided into each room through the air-conditioning duct 71 is transmitted, In the air delivery process in which the air branched again by using the flexible duct 50 to reach the diffuser 10 and diffuses the air into the room, the configuration of the diffuser 10 which is the last step delivered to the room When the air enters the diffuser, it is a device to prevent the air from being discharged in a straight line from the diffuser. A fan (40) is formed in the center of the diffuser so that the air flowing from the flexible duct is discharged straight downward. On the inside of a pan 41 of a pan-type diffuser (called a "fan diffuser"), which is used to prevent it from being discharged to the side at an angle in a 360-degree direction. The agent is characterized in that from the installation of an ultraviolet sterilizing lamp 20 having a wavelength of 253.7nm with a sterilizing effect on surface spreading sideways the air seeping hit a. Sterilization with a wavelength of 253.7 nm (UV-C) Ultraviolet rays have a sterilization effect of about 1600 times that of sunlight. Especially, since air does not absorb germicidal rays, it is very suitable for air sterilization. UV sterilization is the most convenient and excellent method of air sterilization that is effective for all bacteria by killing by changing the nucleic acid (DNA) of bacteria.
또한, 본 고안의 디퓨져 중앙 팬(40)의 내부 표면(41) 즉 살균자외선 램프가 설치되어있는 표면은, 자외선에 반사에 가장 좋은 알루미늄(반사율 60~89%)으로 매끄럽게 처리된 면을 가지므로 플렉시블 덕트로(50)부터 들어오는 공기를 향해 자외선을 효과적으로 조사 할 수 있는 반사판의 기능을 하는 것을 특징으로 합니다.In addition, since the inner surface 41 of the diffuser center fan 40 of the present invention, that is, the surface on which the sterilizing ultraviolet lamp is installed, has a surface smoothly treated with aluminum (reflectance of 60 to 89%), which is the best for reflecting ultraviolet rays. The flexible duct furnace (50) is characterized by functioning as a reflector that can effectively irradiate the ultraviolet light toward the incoming air.
또한, 본 고안의 디퓨져 중앙 팬 둘레에는 광촉매(TiO2 등)로 코팅된 타공판(30)으로 일종의 장벽(Barrier)을 만들어 공기가 타공판에 부딪치면서 타공판의 구멍(31)을 통해 빠져나가는 동안 와류를 일으켜 살균자외선램프(20)에 보다 많은 시간동안 조사되게 하는 역할을 합니다. 타공판의 내측(32)에 코팅된 광촉매(Photocatalyst)에 자외선을 조사하게 되면 전자(Electron)과 전공대(Electron Hole)가 형성되어 강한 산화력을 가진 하이드록시 라티칼(-OH)과 슈퍼옥사이드(O2 -)를 생성하여, 이 하이드록시 라티칼과 슈퍼옥사이드가 유기화합물을 분해시켜 물(H2O)와 이산화탄소(CO2)로 변화 시킵니다. 이러한 원리로 공기 중 유해물을 산화 분해시키는 기능을 통해 2차 적인 살균 외에 인체에 유해한 유기화합물(VOC: Volatile Organic Compounds)을 제거하며, 냄새도 탈취하는 기능을 하는 것을 특징으로 합니다.In addition, a periphery plate 30 coated with a photocatalyst (TiO 2, etc.) is formed around the diffuser center fan of the present invention to create a kind of barrier, so that the air collides with the perforated plate while the air escapes through the hole 31 of the perforated plate. It causes the germicidal ultraviolet lamp 20 to be irradiated for a longer time. When ultraviolet rays are irradiated on the photocatalyst coated on the inner side 32 of the perforated plate, electrons and electron holes are formed to form hydroxy radical (-OH) and superoxide (O) having strong oxidation power. 2 -) to generate, a hydroxy Lahti by the knife and superoxide decomposing organic compound transforms into water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2). In this way, through the function of oxidatively decomposing harmful substances in the air, it removes VOC (Volatile Organic Compounds) harmful to the human body in addition to secondary sterilization, and also functions to deodorize odors.
이하 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 자세하게 설명하고자 합니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 현재 일반 건축물의 공기조화(Heating, Ventilating and Air Conditioning)를 위하여 공조기(70)로부터 조화된 공기가 메인덕트(71)와 플렉시블덕트(50)을 통하여 디퓨져(10)에 공기가 도달되는 전체적인 과정을 나타내는 도면입니다. 1 is a view in which air, which has been harmonized from the air conditioner 70, reaches the diffuser 10 through the main duct 71 and the flexible duct 50 for air conditioning (Heating, Ventilating and Air Conditioning) of a general building. The drawing shows the whole process.
일반적으로 공조기(70) 내부에 설치된 필터(72)로서는 공조기가 전체 건물에 공기를 공급하기 위한 공기의 풍량이 많고 풍속이 빨라 사실상 작은 분진과 먼지를 잡아내기 어렵습니다. 따라서 보다 청정한 공기를 위해서는 필요에 따라 좀더 조밀한 필터를 추가로 장착하여 보다 미세한 분진이나 먼지를 제어하게 됩니다. 그러나 이런 경우 일부 먼지에 부착된 세균의 통과를 억제하게 하는 기능이 있다 하더라도, 근본적으로 세균을 살균하기는 어렵고 오히려 먼지와 함께 뭉쳐진 세균 덩어리 들이 필터를 통과하는 공기를 세균으로 재 오염시키게 됩니다.In general, the filter (72) installed inside the air conditioner (70) is a large amount of air flow for the air conditioner to supply air to the entire building, the wind speed is fast, it is difficult to catch virtually small dust and dust. Therefore, for cleaner air, more compact filters can be fitted as needed to control finer dust and dirt. However, in this case, even though it has a function of suppressing the passage of bacteria attached to some dusts, it is difficult to fundamentally sterilize the bacteria, but rather, the mass of bacteria aggregated with the dust recontaminates the air passing through the filter with the bacteria.
도 2 와 도 3은 살균램프가 설치된 디퓨져를 나타내는 상세도 입니다. 공기가 실내로 직선으로 토출되는 것을 막기 위해 디퓨져(10) 중앙에 설치된 팬(40) 위에 자외선 살균 램프(20)를 설치합니다. 중앙의 팬의 내측(41)은 자외선을 반사하는데 가장 효과적인 알루미늄으로 매끈하게 처리된 표면으로 사용하고, 반사된 자외선이 내부 중앙부로 모아지도록 오목한 형상을 가집니다. 자외선 살균 램프를 고정시키기 위한 고정틀(21)이 있어 자외선 살균 램프를 고정틀(21)에 단단히 고정하고 전원을 연결합니다. 팬 주위에는 광촉매로 코팅된 타공판(30)을 둘러쳐서 플렉시블덕트(50) 방향에서 내려오는 공기가 팬(40)에 부딪친 후 타공판의 구멍(31)을 통해 빠져나가도록 유도합니다. 팬을 둘러친 타공판의 구멍(31)은 자외선이 직접 실내로 조사되는 것을 막기 위해 램프의 높이 보다 높은 곳부터 타공 합니다. 또한 이렇게 하더라고 혹 타공판을 통과 하여 나온 자외선의 반사를 막기 위해 디퓨져의 내부표면은(11) 자외선의 반사율이 아주 낮은 물질(예 Zinc Oxide Paint 반사율 5% 이하)로 코팅하여 줍니다. 살균자외선 램프가 설치된 팬(40)은 램프(20)를 정기적으로 갈아주고, 램프의 표면을 정기적으로 청소하기 위하여 디퓨져 본체(10)로부터 분리되도록 하면 좋습니다.2 and 3 are detailed views showing the diffuser installed sterilization lamp. Install UV germicidal lamp (20) on the fan (40) installed in the center of the diffuser (10) to prevent air from being discharged straight into the room. The inner (41) of the central fan is used as a smooth surface with aluminum that is most effective for reflecting ultraviolet rays, and has a concave shape so that the reflected ultraviolet rays are collected at the inner center. There is a fixing frame (21) for fixing the UV germicidal lamp so that the UV germicidal lamp is firmly fixed to the fixing frame (21) and the power is connected. The perimeter of the fan surrounds the perforated plate (30) coated with a photocatalyst to induce air descending from the direction of the flexible duct (50) to escape through the hole (31) of the perforated plate after hitting the fan (40). The hole (31) of the perforated plate surrounding the fan is perforated from a height higher than the height of the lamp to prevent the ultraviolet rays from being directly irradiated into the room. In addition, the inner surface of the diffuser (11) is coated with a material with a very low reflectance (eg Zinc Oxide Paint reflectance of 5% or less) to prevent the reflection of ultraviolet rays through the perforated plate. Fans (40) equipped with a germicidal ultraviolet lamp should be replaced from the diffuser body (10) to periodically change the lamp (20) and to clean the surface of the lamp regularly.
도 4는 플렉시블덕트(50)로부터 들어온 공기(60)가 디퓨져(10)로 들어와서 중앙에 위치한 팬(40)에 먼저 부딪친 후(61) 타공판의 구멍(31)을 통과하여 실내로 들어가는 공기의 흐름(62)을 보여주는 도면입니다. 살균자외선이 플렉시블덕트(50)로부터 유입되는 공기에 가능한 많은 량이 조사 되도록 하기 위하여 램프의 반사판은 플렉시블덕트(50)를 통하여 들어오는 공기를 향하도록 하고, 팬 주위에 둘러쳐진 타공판(30) 방벽은 팬에 부딪힌 공기(61)가 타공판의 구멍(31)을 통해 빠져나가는 과정에서 와류를 일으켜서 디퓨져 내에서 좀더 많은 시간 체류하게 되며 이때 더 많은 시간 자외선을 조사 받게 합니다.4 shows the air 60 coming from the flexible duct 50 enters the diffuser 10 and first hits the centrally located fan 40 and then passes through the hole 31 of the perforated plate to enter the room. Drawing showing flow (62). In order for the sterilized ultraviolet rays to be irradiated with the air flowing in from the flexible duct 50 as much as possible, the reflector of the lamp is directed to the air coming through the flexible duct 50, and the perforated plate 30 surrounded by the fan is the fan Air (61) hits the vortex as it escapes through the hole (31) in the perforated plate, causing it to stay in the diffuser for more time, allowing for more time to be irradiated with UV light.
또한 디퓨져 중앙 팬(40) 주변에 둘러쳐서 일종의 장벽(Barrier)의 역할로 공기의 흐름(61)을 일시 제어하는 타공판(30)은 촘촘하게 구멍(31)을 뚫어서 공기가 지나갈 때 타공판 내측(32)에 코팅된 광촉매의 역할로 자외선을 받아 산화작용이 활발하게 일어나도록 합니다. 그러나 타공된 구멍(31)의 면적이 너무 작아 디퓨져(10) 자체가 풍압을 받지 않도록 해야 하며, 공기의 와류로 인한 소음이 일정이상 발생하지 않도록 설계되어야 합니다.In addition, the perforated plate 30 temporarily surrounding the diffuser central fan 40 to temporarily control the flow of air as a kind of a barrier (Barrier) is drilled through the hole 31 tightly when the air passes through the perforated plate 32 As a photocatalyst coated on the surface, it receives ultraviolet rays and actively oxidizes it. However, the perforated hole (31) is so small that the diffuser (10) itself must not be subjected to wind pressure, and it must be designed so that the noise caused by the vortex of air does not occur more than a certain time.
상술한 바와 같이 본 자외선 살균램프와 광촉매 타공판이 내장된 디퓨져를 사용하면 다음과 같은 효과를 얻습니다.As described above, the diffuser with the built-in UV sterilizing lamp and photocatalytic perforated plate achieves the following effects.
첫째, 공조기에서 보내진 공기가 덕트를 통하여 실내로 들어오는 최종 지점인 디퓨져에서 살균자외선에 조사되므로 가장 효과적으로 살균되어 실내에 무균하거나 세균이 대폭 감소된 공기가 들어오도록 할 수 있습니다.First, the air sent from the air conditioner is irradiated to the sterilizing ultraviolet rays from the diffuser, which is the final point that enters the room through the duct, so that it can be sterilized most effectively, so that the air with sterile or significantly reduced germs can enter the room.
둘째, 자외선을 조사 받은 광촉매의 산화작용으로 2차적인 세균의 살균, 인체에 유해한 유기화합물의 제거 및 냄새탈취의 효과가 있습니다.Second, the photocatalytic oxidation of ultraviolet light has the effect of secondary germ sterilization, removal of organic compounds harmful to human body and deodorization.
도1은 건축물의 일반적인 공조설비가 기계실의 공조기로부터 실내에 공기가 전달되기까지의 과정을 나타내는 도면1 is a view showing a process from the air conditioner in the machine room to the room air is transferred to the general air conditioning equipment of the building
도2는 본 고안의 살균자외선 램프 및 광촉매가 코팅된 타공판이 장착된 디퓨져의 정단면도Figure 2 is a front sectional view of the diffuser equipped with a sterilized ultraviolet lamp and a photocatalyst coated perforated plate of the present invention
도3은 도2의 평단면도Figure 3 is a plan sectional view of Figure 2
도4는 본 고안의 디퓨져를 통한 공기의 흐름을 나타내는 도면입니다.4 is a view showing the flow of air through the diffuser of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 디퓨져 20:살균자외선램프10: Diffuser 20: Sterilizing UV Lamp
30: 타공판 40: 팬(Pan)30: perforated plate 40: pan
50:플렉시블덕트 70: 공조기50: flexible duct 70: air conditioner
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2005
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