KR20040087389A

KR20040087389A - 공기 정화장치

Info

Publication number: KR20040087389A
Application number: KR1020030021594A
Authority: KR
Inventors: 주태숙
Original assignee: 주태숙
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-10-14
Also published as: KR100562273B1

Abstract

본 발명은 음이온 및 활성산소를 중화하여 오존의 과다발생을 방지함으로서 공기정화 용량이 크면서도 인체에 무해한 공기정화장치를 제공하는 데에 그 목적이 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위한 공기 정화장치는 상자형상의 케이스(10)를 구비하며, 케이스(10)의 내측에는 전면이 트인 유로(12)와 연통하는 송풍실(14)이 형성되어 있고 상기 케이스(10)의 일정부위에 유로(12)와 연통하는 다수의 흡입구(16)를 갖는 패널(18)이 장착되어 있으며, 케이스(10)의 상면에는 송풍실(14)과 연통하는 다수의 배출구(22)를 갖는 배출그릴(24)이 장착되어 있는 공기 정화장치에 있어서 케이스(10)의 흡입구(16)에 인접하여 프리필터가 설치되어 있고, 상기 프리필터의 후면에는 오존발생부(110)와 음이온발생부(120)가 설치되어 있으며, 오존발생부(110)의 후면에는 탄소로 코팅된 부직포로 이루어진 활성산소 제거필터(50)가 설치되어 있는 것을 특징으로 공기 정화장치로 구성되어 있다.

Description

공기 정화장치 {Air Cleaner}

본 발명은 공기 정화장치에 관한 것으로, 오존발생기를 통하여 오존을 생성하여 환경 권장기준치인 0.03ppm (미국, 한국 0,05ppm) 이하의 미량의 오존을 실내 공기중에 유지시켜서 오염된 실내 공기중에 있는 세균과 악취를 살균 탈취하고, 음이온을 공기중에 살포하여 각종 오염물질로 오염되어 양이온화한 공기중 유기물질을 중화하며, 오존을 음이온화한 산소(O2-)로 만들어 주어 실내공기를 청정하게 유지하여 주는 공기 정화장치에 관한 것이다.

음이온은 주로 산과 계곡, 폭포주위에 많이 분포하는 것으로 알려졌으며, 신선한 공기속에는 음이온이 풍부하여 감정을 매개하는 신경전달물질에 긍정적인 영향을 미쳐서 인체에 알파파를 발산하게 만들어 기분을 좋게 하고, 불안감해소, 지각력증진, 우울증해소, 수면개선 등의 효과가 있다고 알려져 있다.

오존(O3)은 산소(O2)와 동소체로서 저농도에서는 무색이지만 15%이상의 고농도에서는 옅은 푸른색을 띠는 기체로서 대단히 불안정하여 점차 산소(O2)로 돌아가려는 경향성을 갖는데 이때 발생되는 산소(O)가 강한 산화력을 갖는다. 이 오존의산화력은 자연계에서 유기물, 무기물을 강력하게 산화하여 박테리아와 바이러스균 등을 살균하고, 담배연기, 기타 악취를 내는 가스, 각종 유해한 유기물질 등과 반응하여 탈취, 표백하는 탁월한 기능을 가지고 있어서 살균, 방충, 표백제 등에 사용되어 왔고, 2차 공해물질이 없고 그 화학적 성질이 잔류하지 않은 장점이 있어서 정수처리, 음료수소독, 식품저장, 공기정화, 폐수처리 등 각 분야에서 특히 산업용으로 널리 사용되어 왔다.

그러나 오존은 이러한 강한 산화작용으로 인하여 공기중에 오존농도가 0.1ppm이상에 장시간 노출되는 경우에는 인체에 두통, 마취증상을 가져오는 것으로 알려져 있어서 우리나라는 오존농도 0.1ppm을 환경기준치로 정하여 규제하고 있으며, 미국은 0.05ppm을 환경기준치로 정하고 있다.

종래에 사용되고 있는 공기 정화장치에서는 오존발생기의 오존발생을 기준으로 집진기의 용량을 결정하는 방식을 채택함으로써 실내 공간의 크기나 공기의 오염정도에 관계없이 시간당 일정량의 오존이 생성되면 공기 정화기가 자동 정지되고 다시 얼마후 오존발생기가 재작동하는 방식을 채택하고 있어서 공기의 오염정도가 심한 실내나, 화장실, 흡연구역 등에서는 공기 정화의 효과가 저감되는 등 문제점이 있었고, 가정이나, 사무실 등 평상적인 업무를 수행하는 곳에서는 실내공간의 넓이에 따라 각기 다른 용량의 공기 정화장치를 설치해야하는 등 불편과 경제적 부담을 초래되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 전기집진장치에서 발생된 음이온 및 활성산소를 중화하여 오존의 과다발생을 방지함으로서 공기의 오염정도가 심한 실내나, 화장실, 흡연구역 등에서는 공기정화장치의 효과가 저감되는 불편을 제거하고 쾌적하고, 그 공기정화 용량이 크면서도 인체에 무해한 공기정화장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 공기 정화장치 구성을 분리하여 나타낸 사시도

도 2 는 본 발명에 따른 공기 정화장치의 오존발생부 및 음이온 발생부 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 공기 정화장치의 음이온 발생부의 상세구성을 보인 예시도

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 케이스 16: 흡입구

22: 배출구 30: 프리필터

34: 스크린 40: 헤파필터

44: 여과지 46: 전기집진장치

50: 활성탄필터 54: 여과지

60: 광촉매필터 62: 테두리지

64: 격지 68: 주름지

70: 지지프레임 80: 자외선램프

90: 송풍장치 110: 오존발생부

120: 음이온발생부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상자형상의 케이스(10)를 구비하며, 케이스(10)의 내측에는 전면이 트인 유로(12)와 연통하는 송풍실(14)이 형성되어 있다. 상기 케이스(10)의 일정부위에 유로(12)와 연통하는 다수의 흡입구(16)를 갖는 패널(18)이 장착되어 있고, 케이스(10)의 상면에는 송풍실(14)과 연통하는 다수의 배출구(22)를 갖는 배출그릴(24)이 장착되어 있는 공기정화장치에 있어서 케이스(10)의 흡입구(16)에 인접하여 프리필터가 설치되어 있고, 상기 프리필터의 후면에는 오존발생부(110)와 음이온발생부가 설치되어 있으며, 오존발생부의 후면에는 탄소로 코팅된 부직포로 이루어진 활성산소 제거필터(30)가 설치되어 있는 것을 특징으로 공기 정화장치로 구성되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 공기 정화장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 공기 정화장치의 구성을 분리하여 나타낸 사시도를 도시한 것으로, 본 발명은 상자형상의 케이스(10)를 구비하며, 케이스(10)의 내측에는 전면이 트인 유로(12)와 연통하는 송풍실(14)이 형성되어 있다. 케이스(10)의 전면에 유로(12)와 연통하는 다수의 흡입구(16)를 갖는 프론트패널(18)이 착탈가능하게 장착되어 있고, 프론트패널(18)의 전면에는 컨트롤러(20)가 구성되어 있다. 컨트롤러(20)의 전면에는 공기 정화기능을 설정할 수 있는 다수의 버튼(20a)과 공기 정화장치의 작동을 표시하는 디스플레이(20b)와 공기의 오염도를 검출하는 센서(20c)가 구성되어 있다. 그리고, 케이스(10)의 상면에는 송풍실(14)과 연통하는 다수의 배출구(22)를 갖는 배출그릴(24)이 장착되어 있다.

또한, 케이스(10)의 흡입구(16)에 후속하여 프리필터(30)가 설치되어 있다. 프리필터(30)는 공기중의 큰 입자, 예를 들어 보푸라기, 머리카락, 뭉쳐진 먼지를 1차 여과하는 프리필터(Pre Filter)로서 격자형상의 프레임(32)과, 이 프레임(32)에 부착되어 있는 스크린(34)으로 구성되어 있다.

또한 상기 프리필터(30)의 후면에는 오존발생부(110)가 설치되어 있다. 오존발생부(110)는 도2에서 도시한 바와 같이 오존발생기(116)와 오존농도를 측정하는 센서(111)와 콘트롤러를 내장한 인쇄회로기판(PCB, 113)과 트랜스(112)를 포함한다. 상기 각 장치의 배치는 오존발생부의 내부 구조에 따라 변경이 기능하고, 상기 오존발생부의 구성요소중에서 콘트롤러를 내장한 인쇄회로기판(PCB, 113)과 트랜스(112)를 포함한 전원공급장치는 별도의 격리판을 설치하여 콘트롤부를 따로 설치할 수 있다.

상기 트랜스(112)는 일반가정용 전압을 약 4,500v 내지 8,000v의 전압으로 변환하여 각각 오존발생부(110)와 음이온발생부(120)에 배분하고, 상기 오존발생부와 음이온발생부의 전원과 연계하여 작동상태를 표시하는 발광다이오드(도시없음)가 착설된다.

오존발생기(116)는 아래위 또는 좌우양쪽으로 오존발생기의 용량에 따라 알루미늄코일플레이트(118)를 대칭으로 배열하고 중앙에 세라믹재질의 오존발생체(119)를 삽입하여 양쪽에서 약 4,500V 내지 8,000V의 전압으로 복변조된 교류를 인가하면 오존발생체(119)에서 코로나방전(CORONA DISCHARGE)이 일어나 고도로 이온화된 플라즈마 상태의 오존을 발생키고, 미세한 먼지를 서로 엉키게 하여 집진이 용이하게 한다.

트랜스(112)는 일반가정용 전압을 약 4,500v 내지 8.000v의 전압으로 변환하여 오존발생기에는 복변조 교류방식의 전류와 음이온발생기에는 직렬(DC)방식의 전류를 인가한다.

본 발명의 실시예는 오존발생부(110)와 음이온발생부(120)를 가로형 격리판(107)으로 아래와 위로 격리하여 설치하였으나 공기정화장치의 하우징의 형상에 따라 세로형 격리판으로 좌우로 배치할 수도 있다.

음이온발생부(120)는 고정된 동판(125)에 일정한 격자로 끝이 뾰죽한 복수개의 스테인레스핀(123)을 일체로 형성하는데 경우에 따라서는 상기 스테인레스핀의 끝부분에는 동판에 전류를 인가할 때 발생하는 스파크로 인한 그을음의 발생을 억제하기 위하여 티타늄 등 반그을음제재로 도금을 할 수도 있다. 상기 동판(125)에격자로 형성된 복수개의 스테인레스핀의 갯수와 그 위치에 대응하여 설치되는 알루미늄판(121)에는 원형으로 천공한 복수개의 구멍(이하 '알루미늄공극(122)'이라한다)을 맞은 편의 동판에 일체로 착설된 복수개의 스테인레스핀(123)과 1대1로 대응하여 형성한다.

상기 알루미늄판(121)의 공극(122)과 동판(125)의 복수개의 스테인레스핀(123)을 위치시킴에 있어서 알루미늄판(121)의 복수개의 공극(122)의 중앙에 동판(125)의 복수개의 스테인레스핀(123)을 인근으로 설치하여, 알루미늄판(121)에는 양의 전극을, 동판의 복수개의 스테인레스핀(123)에는 음의 전류를 각각 인가하면 대응하는 복수개의 알루미늄공극(122)과 복수개의 스테인레스핀(123)에서 방전이 일어나 다량의 음이온이 방출된다.

상기 알루미늄판(121)은 수시로 분리하여 청소할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

특히 본발명의 실시예에서 음이온발생부(120)는 아래부분에 위치한 오존발생부(110)에서 발생한 오존(O3)과 활성산소(O)를 상부의 음이온발생부(120)에서 음이온화한 산소(O2-)로 전환시키는 효과가 있고, 그 외에도 공기중에 있는 양이온화된 물질을 음이온화하는 기능을 한다.

상기 오존발생부(110)의 후부에는 탄소로 코팅된 부직포로 이루어진 활성산소 제거필터(50)가 설치되어 있다. 활성산소 제거필터는 오존발생부(110)에서 발생한 오존(O3)과 활성산소(O)를 상부의 음이온발생부(120)에서 음이온화한 산소(O2-)로 전환시키는 작용을 한다.

지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 공기 정화장치의 작용을 설명한다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 컨트롤러(20)의 버튼(20a)을 조작하여 음이온발생부(120)에 전원을 인가시키면, 송풍장치의 전기모터 구동에 의하여 팬이 회전된다. 팬의 회전에 의하여 오염되어 있는 공기는 케이스(10)의 흡입구(16)를 통하여 유로(12)에 유입된다.

케이스(10)의 유로(12)를 통과하는 공기중의 큰 입자는 프리필터(30)에 의하여 1차 여과되고, 프리필터(30)를 통과한 공기는 오존발생부(110)를 통과하며 오존발생체(119)에서 코로나방전(CORONA DISCHARGE)이 일어나 고도로 이온화된 플라즈마 상태의 오존을 발생키고, 미세한 먼지를 서로 엉키게 하여 집진이 용이하게 된다.

이때 집진용량에 따라 환경기준치를 초과하는 활성산소와 오존이 발생하게 되는데 여기서 발생된 활성산소와 오존은 후부에 설치되어 있는 활성산소 제거필터(50)에 의해 안전한 산소(O2-)로 전환된다.

또한, 상기 케이스에 인접하게 또는 오존발생부/음이온 발생부와 활성산소 제거필터 사이에 미세입자를 포집할 수 있는 헤파필터를 더 설치하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기의 공기정화장치뿐만이 아니라, 건물 등의 공조장치에도 설치되어 사용될 수 있다. 즉, 공조장치의 공기유입구측에 인접되게 오존발생부와 음이온 발생부를 설치하고, 상기 오존발생부와 음이온 발생부 후부에 탄소로 코팅된 부직포로 이루어진 활성산소 제거필터 또는 카본물질이 함유된 활성산소 제거필터를 설치하여 공조장치의 공기유입구로 유입된 공기를 살균처리한 후, 이를 임의의 장소로 배출시키도록 되어 있다.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 등록청구범위내에서 적절하게 변경가능한 것이다. 예를 들어 팬과 각 구성물의 설치 방향을 바꾸어 청정공기가 전면으로 토출되게 할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 오존 분출구에 부직포등의 통기성이 있는 대상물에 카본을 입히거나 카본물질이 포합된 통기성이 있는 필터를 설치하여, 오존 분출량을 감소시키도록 되어 있어, 오존의 과다발생으로 인한 치명적인 인체피해를 미연에 방지할 수 있고, 쾌적하며 인체에 무해한 환경을 유지할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims

상자형상의 케이스(10)를 구비하며, 케이스(10)의 내측에는 전면이 트인 유로(12)와 연통하는 송풍실(14)이 형성되어 있고, 상기 케이스(10)의 일정부위에 유로(12)와 연통하는 다수의 흡입구(16)를 갖는 흡입그릴(18)이 장착되어 있고, 케이스(10)의 상면에는 송풍실(14)과 연통하는 다수의 배출구(22)를 갖는 배출그릴(24)이 장착되어 있는 공기정화장치에 있어서,

상기 케이스(10)의 흡입구(16)에 인접하여 오존발생부(110)와 음이온발생부(120)가 설치되어 있으며, 배출그릴(24)의 내측에는 탄소로 코팅된 부직포로 이루어진 활성산소 제거필터(30)가 설치되어 있는 것을 특징으로 공기 정화장치.
제 1 항에 있어서,

케이스(10)의 흡입구(16)에 인접하여 프리필터(30)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서;

케이스(10)의 배출구(22)와 인접하여 헤파필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
공기유입구를 통해 공기가 유입되고, 송풍기에 의해 유입된 공기가 이송/배출되는 공조시설의 공기정화장치에 있어서;

상기 공조장치의 공기유입구 내측에 오존발생부와 음이온발생부가 설치되어 있으며, 그 후부에 탄소로 코팅된 부직포로 이루어진 활성산소 제거필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 공기 정화장치.