KR20070090162A - 주변 공기를 멸균하는 프로세스 및 장치 - Google Patents

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Abstract

공기 덕트에서 주변 공기를 멸균시키는 프로세스 뿐만 아니라 공기 덕트에서 안내되는 주변 공기를 멸균하기 위하여 기상 탄화수소 방출물을 파괴시키는 장치의 용도 및 공기 덕트에서 안내되는 주변 공기를 멸균시키는 장치가 개시되어 있다. 청구된 프로세스를 따르면, 주변 공기는 UV 방사로 조사하기 위하여 UV 유닛의 공기 덕트로 공급됨으로, 사전 정화된 주변 공기는 공기 덕트에서 배열되고 주변 공기를 이온화시키는 다운스트림 이온화 유닛으로 공급된다.
공기 덕트, 기상 탄화수소, 환기 시스템, 주변 공기, 멸균

Description

주변 공기를 멸균하는 프로세스 및 장치{PROCESS AND DEVICE FOR STERILISING AMBIENT AIR}
본 발명은 공기 덕트에서 안내된 주변 공기를 멸균하며, 공기 덕트에서 안내된 주변 공기를 멸균하기 위하여 기상 탄화수소 방출들을 중단시키는 장치의 이용, 및 공기 덕트에서 안내된 주변 공기를 멸균하기 위한 장치에 관한 것이다.
EP 0778070B1은 공기 덕트에서 기상 탄화수소 방출을 중단시키는 장치를 개시하는데, 이 장치에 의해 오염물을 포함하는 배출 공기가 방출된다. 공지된 장치에서, 바람직하게는 254nm의 파장 및 185nm의 파장을 갖는 UV 방사로 배출 공기를 노출시키는 적어도 하나의 UV 이미터는 공기 덕트의 제1 부분에 제공되는데, 상기 UV 방사는 탄화수소를 더 높은 에너지 레벨들을 여기시키고 또한 오존으로부터 분자 산소 및 래디컬의 오존을 형성시키고 기상의 탄화수소 분자들을 부분적으로 산화시킨다. 다음 제2 부분에서, 탄화수소 분자들이 흡수되도록 하고 나서 부가적으로 형성된 오존 및/또는 래디컬에 의해 활성 표면상에서 산화되도록 하고 H2O 및 CO2의 형태로 반응 생성물들로서 촉매의 표면으로부터제거되록 탄화수소 분자들의 촉매 산화가 실행되는 표면에 촉매가 제공된다.
따라서, 주변 공기를 안내하는 공기 덕트에서 2개의 연속적인 부분들에서 솔벤트 또는 악취나는 물질들과 같은 오염물들을 변환시키는 것이 EP 0 778 070 B1에 공지되어 있다. 제1 부분에서, 오염물들을 파괴시키는데 필요로 되는 반응 종들은 UV 방사와 공기 덕트에서 안내된 배출 공기의 상호작용에 의해 발생된다. 배출 공기의 산소 및 물 분자들에 의한 UV 광의 흡수는 산화제 오존, 과산화 수소 및 또한 O과 OH 래디컬들을 형성시킨다. 이들은 고 산화 포텐셜을 가짐으로 오염물들을 산화시킬 수 있다. 이는 새로운 래디컬들을 생성시키는 사슬 반응을 개시하고 나서, 다른 분자들에 공격할 수 있다. 게다가, UV 방사는 오염물 분자들 및 이의 분해 생성물들에 의해 흡수된다. 광 에너지의 흡수에 따라서, 오염물은 고 에너지 레벨로 여기됨으로, 반응종들 또는 그 밖의 대기 산소와의 반응을 위하여 활성화된다. 충분한 광 에너지 량이 공급되면, 분자는 분해를 겪는다. 오염물들의 포토리스의 분해 생성물들은 또한 OH 래디컬들을 형성하고 래디컬 사슬 반응을 개시한다. 동종의 기상 반응들은 광 여기 및 반응 산소 화합물들의 존재에 의해 시작된다. 이 광산화 반응과의 결합에서, 제1 반응 스테이지는 제2 반응 스테이지로서, 부가적인 디그러데이션 반응들(degradation reactions)을 허용하고 과다한 오존이 파괴되는 촉매 유닛보다 앞서 행해져, 오염물 가스 오존이 대기로 통과되지 않도록 한다.
EP 0778070B1으로부터 공지된 촉매는 바람직하게는 활성화된 탄소 촉매이다. 사용된 활성화된 촉매는 반응 표면으로서 사용되는 대략 1200m2/g의 내부 표면적을 갖는 매우 높은 다공성의 재료이다. 활성화된 탄소의 목적은 우선 산화하기 어려운 화합물을 유지시켜, 반응기에서 이들의 잔류 시간을 증가시킨다. 이는 기상과 비교하여 이들 성분들의 농도를 증가시켜 활성화된 탄소의 표면상에 형성된 산화종들과의 반응 속도를 상승시킨다. 두번째, 다운스트림 촉매로서 활성화된 탄소의 사용은 오염물 오존이 활성화된 탄소가 오존 필터로서 작용할 때 환경으로 통과되지 않도록 한다.
EP 0 778 070 B1은 또한 제3 부분에서 배출 공기의 이온화를 제공하는 것이다.
EP 0 778 070 B1호로부터 공지된 장치 및 이로부터 공지된 프로세스는 특히 탄화수소 형태의 배출 공기에 포함된 오염물 및 악취나는 물질을 파괴시키는데 사용된다. 이 장치 및 이 프로세스의 다른 용도들은 공지되어 있지 않다.
US 5 230 220은 특히 공기 정화 장치로 공급되는 공기내 박테리아 감소를 위하여 사용된 냉동장치용 내부의 공기 정화 장치를 개시한다. 공기 정화 장치는 UV 이미터 및 촉매를 포함하는데, 정화될 공기는 우선 UV 이미터를 통과하고 나서 촉매를 통해서 흐른다. 촉매의 목적은 UV 이미터에 의해 발생된 과다한 오존을 파괴시키는 것이다.
WO 91/00708 A1은 램프 소켓에 통합되는 콤팩트한 공기 정화 장치를 개시한다. 램프 소켓 내부에는 필라멘트가 주위에 감겨진 UV 이미터가 존재한다. 필라멘트는 램프 소켓 내부의 열을 발생시키고 동시에 램프 소켓 내에 위치된 공기를 이온화시키는 것이다. 통합된 팬은 램프 소켓의 베이스를 통해서 공기를 인출한다. 인출된 공기가 램프 소켓에서 다시 방출시키도록 하는 필터는 램프 소켓의 상부 에 지에 위치된다. UV 이미터 및 필라멘트는 공통 반응 스테이지에 의해 흐르는 공기에 대해 작용한다. 공기 정화 장치가 또한 미생물을 멸종시키기 위하여 사용될 수 있다.
JP 062 05930A는 담배 연기에 의해 오염된 주변 공기를 정화시키는 장치 및 프로세스를 개시한다. 한 가지 실시예는 이온화 유닛의 전극이 그 주위에 감겨진 UV 이미터를 도시한다. 이 실시예에서, UV 이미터 및 이온화 유닛은 또한 공통 반응 스테이지에 의해 흐르는 공기에 대해 작용한다.
공지된 장치들 및 프로세스들의 결점은 제한된 응용 분야이다. 예를 들어, 공기 조절 시스템의 동작은 공기 조절 시스템에서 순화되는 공기를 멸균할 필요성을 디스플레이한다. 이들의 저 처리량으로 인해, 특히, 공지된 장치들 및 프로세스들은 이 유형의 응용 분야에 적합하지 않다. EP 0 778 070 B1으로부터 공지된 장치는 탄화수소의 존재를 추정한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 공기 덕트에서 안내된 주변 공기를 멸균하기 위한 장치 및 프로세스을 발견하기 위한 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 프로세스, 청구항 5에 따른 장치의 용도, 및 청구항 22를 따른 장치에 의해 성취된다.
본 발명의 기초 및 특히 청구항 1을 따른 본 발명을 따른 방법의 기초는 이 점에서 UV 유닛 및 이온화 유닛의 연결이다. 공기 덕트로 공급되는 주변 공기의 매우 유효한 멸균 효과 및 동시에 공기 덕트로부터 방출되는 주변 공기의 오래 지속하는 멸균은 공기 덕트가 UV 유닛 및 다음 이온화 유닛으로 이루어진 경우 발생된다는 것이 밝혀졌다.
UV 유닛은 실질적으로 오존 및/또는 산소 래디컬들과 같은 반응성 반응제들의 형성을 토대로 또한 UV 방사의 흡수를 토대로 미생물을 멸종시킨다.
각 UV 유닛에 의해 방출되는 방사 파장이 240nm 보다 아래, 예를 들어 185nm의 영역에서 있는 경우 오존 및/또는 산소 래디컬들과 같은 반응성 반응제들의 형성 및 오존-발생 효과가 성취될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 오존 형성으로 인해, 멸균 효과는 미생물의 산화에 따라서 240nm 보다 아래의 파장 범위에서 발생된다.
게다가, 미생물에 의한 UV 방사의 흡수 및 또한 예를 들어 254nm의 영역에서 240nm를 초과하는 UV 방사에 이한 래디컬들의 형성이 성취될 수 있다. 미생물을 멸종시키는 것은 UV 방사가 미생물에 의해 흡수된다는 점에서 성취된다. 이 파장 범위에서, 이미 발생된 오존은 또한 산소 분자 및 반응성 산소 원자로 다시 쪼개짐으로써, 래디컬로부터 발생되는 상술된 멸균 효과는 이 파장 범위에서 발생되도록 한다. 최종적으로, 이 범위에서 방출되는 방사는 예를 들어 탄화수소와 같은 주변 공기에 포함되는 유기 분자들을 더 높은 에너지 레벨로 여기시킨다. 이는 또한 주변 공기에 포함되는 미생물을 멸종시킴으로써 멸균 효과를 제공한다.
이 형태로 사전 정화된 주변 공기는 공기 덕트에서 UV 방사를 따라소 주변 공기를 이온화하는 이온화 유닛으로 공급된다. 바람직한 실시예는 이온화 유닛이 적어도 하나의 이온화 관을 이루도록 제공된다. 이온화 유닛에서, 2개의 전극들은 비도전성 유전체에 의해 서로로부터 분리된다. 이온화는 이 경우에 2개의 전극들 및 이들간에 위치된 유전체 사이에서 발생되는 가스의 제어된 방출을 토대로 하는데, 이 전극들은 전형적으로 500V 및 10kV 사이의 피크 값들을 갖는 AC 전압으로 활성화된다. AC 전압의 주파수는 바람직하게는 50Hz의 영역에 있지만, 최대 50kHz의 고주파수 AC 전압들이 또한 사용될 수 있다. 가스 방출은 배리어 방출이며, 유전체는 유전체 배리어로서 작용한다. 이는 전체 전극 표면에 걸쳐서 바람직하게는 균일하게 분포되는 시간 제한된 개별적인 방출을 발생시킨다. 열 아크 방출로의 전이는 유전체 배리어에 의해 방지되는 이들 배리어 방출들의 특성이다. 이 방출은 점화 동안 발생되는 고에너지 전자(1 내지 10eV)가 열운동화에 의해 주위 가스로 에너지를 방출시키기 전에 차단된다. 방출 프로세스에 의해 릴리스되는 에너지는 공기 내의 산소 및 수소 분자들에 의해 차지되고, 산소 및 하이드록실 래디컬들 및 또한 산소 이온들과 오존 분자들이 형성된다. 고 에너지 및 전하 상태로 인해, 이들 종들은 화학적으로 매우 높게 반응하고 유기 및 무기 악취나는 물질과 같은 산화가능한 물질들과 결합하도록 구해진다. 이것은 악취나는 물질들을 화학적으로 변화시켜, 새로운 무-악취 및 무독성 물질들(예를 들어, H2O 및 CO2)을 형성한다. 게다가, 반응종들은 또한 제1의 2개의 반응 스테이지들로부터 여전히 남아있는 미생물을 해치고 멸종시킬 수 있다.
이온화 유닛에서 발생된 이온들은 몇 시간의 잔류 시간을 가질 수 있다. 그러므로 이온화의 부가적인 효과는 발생된 이온들이 공기 덕트에서 안내된 주변 공기에 의해 부가 전달되고 또한 여전히 다음 유닛들에서 정화 효과를 성취할 수 있다.
그럼에도불구하고, 단지 UV 유닛이 이온화 유닛과 결합하여 사용되면, 멸균된 공기가 장치에서 방출된 후 고 오존량을 가질 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 그러므로, 이 유형의 멸균 장치는 발생된 오존이 유해한 영향을 발휘하는 에어리어들로 제한된다.
원칙적으로 오존을 파괴하는 것이 이온화 유닛 후 촉매를 배열할 수 있지만, 이는 또 다시 이온화 유닛에 의해 발생되는 이온들이 전형적으로 또한 촉매에서 중성화되는 결점을 가짐으로, 다운스트림 부분들에서 이온들의 정화 효과를 다시 감소시킨다. 그럼에도불구하고, 촉매로부터 나오는 공기의 원하는 이온량을 성취하기 위하여, 선택적으로 오존 파괴를 촉매작용하거나 적어도 이를 이온 파괴에 걸쳐서 촉진시키는 촉매 물질로 이루어져야 한다.
그러므로, 청구항 5를 따른 본 발명의 부가적인 해법은 공기 덕트에서 안내된 주변 공기를 멸균하기 위하여 기상의 탄화수소 방출을 중단시키는 공지된 장치를 이용하여 이루어진다.
이 유형의 장치에서, UV 방사로 주변 공기를 조사하기 위한 UV 유닛이 공기 덕트의 제1 부분에, UV 유닛에 의해 발생된 오존을 중단시키는 촉매가 다음 제2 부분에, 그리고 주변 공기를 이온화시키는 이온화 유닛이 다음 제3 부분에 제공된다.
그러므로, 본 발명을 따른 이 해법의 기본적인 발견은 탄소수소 방출을 중단시키는 공지된 장치가 주변 공기에 대해 멸균 효과를 발휘한다는 점에서 이루어지며, 주변 공기의 탄화수소 방출의 존재는 멸균 효과를 성취하기 위한 선결조건을 더이상 갖지 않는다. 과거에, 이 유형의 장치는 단지 탄화수소 방출의 오염물을 파괴시키도록 사용된다.
본 발명을 따른 부가적인 해법은 청구항 22를 따르면 공기 덕트의 제1 부분에 UV 방사로 주변 공기를 조사하기 위한 UV 유닛을 포함하는 공지된 장치로 이루어지는데, 이는 다음 제2 부분에 UV 유닛에 의해 발생되는 오존을 파괴시키는 촉매와 다음 제3 부분에서 주변 공기를 이온화시키는 이온화 유닛을 포함한다. 본 발명을 따른 이 발견은 제1 부분 및 제2 부분 간의 미생물용 필터를 제공하여 이루어지며, 이에 따라서 이 장치는 공기 덕트에서 안내된 주변 공기를 멸균할 수 있다.
본 발명을 따른 이 해법에 따라서, 미생물은 필터에 의해 차단되어 촉매로 통과될 수 없다. 이 경우에, 필터는 미생물이 장기간 조사에 의해 효율적으로 제거되도록 UV 관에 밀접하게 배열된다.
본 발명을 따른 해법들의 바람직한 실시예들이 이하에 설명될 것이다.
바람직한 실시예는 UV 유닛이 적어도 하나의 원통형으로 구성된 UV 이미터로 이루어지도록 제공하는 것이다. 185nm 및 254nm의 상술된 파장 범위들은 예를 들어 수은 증기 램프들을 이용하여 발생될 수 있다. 상술된 파장 범위들을 커버할 수 있도록 하기 위하여, 특히, 종래의 수은 증기 램프들을 이용할 때 240nm 아래의 범위에서, 이와 관련하여 이들 파장 범위들을 흡수하지 않는 수은 증기 램프를 둘러싸는 유리의 유리 타입에 대해서 필요로 된다. 이 요건은 예를 들어, 합성 석영들에 의해 부합될 수 있다.
부가적인 바람직한 실시예를 따르면, 공기 덕트의 제1 부분이 UV 방사의 영역에서 반사 표면들을 갖도록 이루어진다. 이것이 UV 방사의 강도를 증폭시킨다.
부가적인 바람직한 실시예를 따르면, 공기 덕트의 내벽들이 UV 방사 영역에서 광촉매 효과를 성취하기 위한 코팅을 갖도록 이루어진다. 광촉매 효과는 예를 들어 광대역 반도체 재료를 포함한 코팅에 의해 성취될 수 있고, WO 20005/002638 A2 및 DE 103 30 114 A1에 이미 개시되어 있다. 산화 티타늄(TiO2) 또는 도핑된 산화 티타늄이 특히 반도체 재료로서 적합하다는 것이 밝혀졌다. 반도체의 도전 대역 및 밸런스 대역 간의 에너지 차보다 크거나 같은 에너지의 UV 방사로 도핑된 산화 티타늄 또는 산화 티타늄의 조사에 따라서, 전자/정공 쌍들은 초기에 반도체 재료에서 발생된다. 그 후, 미생물의 산화 프로세스을 효율적으로 지원하여 미생물을 멸종시키는 산소 함유 래디컬이 형성된다. 이 광 촉매 프로세스의 멸균 효과는 특히 코팅된 표면 자체에서 발생되어, 성취될 멸균 장치의 효율을 상승시킨다.
게다가, UV 이미터 및 공기 덕트의 내벽 간의 거리가 UV 방사 및 촉매 재료 간의 최적 상호작용을 성취하도록 고려되어야 한다는 것이 밝혀졌다. 이 유형의 공기 덕트를 최적화하기 위하여, 이 거리는 항상 소정 촉매 재료 및 소정 UV 이미터에 대해서, 각 오염물의 분해율을 성취할 수 있도록 하는 방식으로 선택된다.
이 광촉매 효과는 원칙적으로 서술된 UV 이미터들의 전체 파장 범위에 걸쳐서 성취될 수 있다. 산화 티타늄을 이용하는 테스트들은 특히 마킹된 광촉매 효과가 350nm 및 420nm 사이의 범위에서 각 UV 이미터에 의해 방출된 방사 파장에서 발생된다는 것이 밝혀졌다.
사용된 촉매는 바람직하게는 활성화된 탄소 필터로 이루어진다. 활성화된 탄소 필터의 기본 구성은 이 경우에 활성화된 탄소가 채워진 컨테이너로 이루어지고 이를 통해서 주변 공기가 안내된다.
또한, 스켈리톤 물질로서 공지된 서포트 재료 및 프로모터들로서 공지된 어떤 첨가제들로 이루어진 서포트 촉매들로서 공지된 것이 사용될 수 있다. 활성화된 탄소, 경부석, 지오라이트 또는 점토는 예를 들어 서포트 재료들로서 사용될 수 있다. 첨가제들은 촉매작용적을 활성화될 수 있는 금속 산화물, 특히, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Si, Ti, 또는 Zr의 산화물들일 수 있다. 이는 또한 본 발명의 범위내에서 첨가제로서 귀금속, Pt, Pd, 또는 Rh를 사용할 수 있다.
선택적으로, 첨가제는 상술된 금속 산화물 및 상술된 귀금속의 혼합물로 이루어질 수 있다. 소포트 촉매를 발생시키는 공지된 방법은 예를 들어 석출과 함침을 포함한다. 전자의 방법에서, 활성 성분들은 대응하는 살린 용액으로부터 석출된다. 함침 방법은 금속 살린 용액 또는 멜트(예를 들어, 금속 산화물 멜트)으로 서포트 재료의 포화 및 증기상으로부터 서포트로 활성 성분을 가함으로써 행해진다.
부가적인 바람직한 실시예를 따르면, 촉매 컨테이너의 지그재그 배열은 벽 두께를 허용함으로 이의 흐름 저항을 허용하여 소정 부피로 감소되도록 한다.
본 발명을 따른 해법들의 기반인 장치들은 이 목적을 위하여 요구되는 공기 흐름율이 성취될 수 있을 때 계속적으로 그내에 안내된 주변 공기를 지속적으로 멸균하기 위하여 환기 시스템들에서 효율적으로 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 종래의 상업적인 공기 조절 시스템들에 대해서, 예를 들어 환기될 방을 채우는 주변 공기가 시간당 여러번 순환되도록 한다.
공기 덕트에서 안내된 주변 공기의 본 발명을 따른 멸균작용은 이 경우에, 사람 건강과 호환될 수 있는 정도로 주변 공기에 포함된 미생물을 멸종시키는 것을 포함한다. 멸종당한 미생물은 바이러스, 박테리아, 효모 또는 그 밖의 진균성 포자를 포함한다. 인벨롭된 바이러스로 인해 오염된 주변 공기는 특히 효율적으로 멸균될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 그 중에서도 특히 SARS 바이러스, 아비안 플루 바이러스, 에볼라 바이러스 및 인플루엔자 바이러스에 적용된다.
본 발명이 첨부한 도면을 참조하여 각종 실시예를 토대로 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도1은 2개의 부분을 포함하는 기본 장치의 배열에 관한 블록도.
도2는 제1 실시예를 따른 2개의 부분을 포함한 기본 장치의 배열을 갖는 공기 덕트의 단면도.
도3은 3개의 부분을 포함한 장치의 배열에 관한 블록도.
도4는 제2 실시예를 따른 3개의 부분의 배열을 갖는 공기 덕트의 단면도.
도5는 제3 실시예를 따른 3개의 부분의 배열을 갖는 공기 덕트의 단면도.
도6은 본 발명을 따른 멸균 시스템이 공기 조절 시스템에 연결된 블록도.
도7은 제4 실시예를 따른 직렬로 연결된 3개의 부분의 사시도.
도8은 도7로부터 제4 실시예에 따른 3개의 부분을 포함한 정화 시스템의 사 시도.
도9는 제5 실시예를 따른 직렬 연결된 3개의 부분의 사시도.
도10은 도9로부터 제5 실시예를 따른 3개의 부분을 포함한 정화 시스템의 사시도.
도11은 제6 실시예를 따른 정화 장치의 사시도.
도12는 제6 실시예를 따른 정화 장치의 단면도.
도13은 제7 실시예를 따른 정화 장치의 단면도.
도14는 제8 실시예를 따른 정화 장치의 단면도.
도15는 제9 실시예를 따른 정화 장치의 단면도.
도1은 2개의 부분을 포함하는 기본 장치의 배열에 관한 블록도이다. 제1 부분은 은 UV 유닛을 포함하는 반면, 제2 부분은 이온화 유닛을 포함한다. 상기 2개의 부분은 환기 시스템의 공기 덕트 내로 통합된되는 정화 스테이지(101)를 하나의 유닛으로서 형성한다. 그러나, 정화 스테이지(101)로부터 유출된 공기(106)는 높은 오존 농도를 가지므로, 멸균되고 정화된 공기가 환기될 룸 내로 유입되기 전 오존을 중화하기 위하여 예방조치가 취해져야 한다. 공기 조절 시스템의 동작에 있어서, 특히, 룸의 환기 시에 건강에 악영향을 초래할 수 있는 바이러스, 진균성 포자, 호모 및 박테리아와 같은 해로운 미생물을 공기 조절 시스템 내에서 증식시킬 수 있는 문제가 반복적으로 발생한다. 따라서, 정화 스테이지(101)가 바람직하게는, 각각의 주변 공기와 통하는 공기 덕트에 연결되어, 공기 덕트 내의 주변 공기 는 하나의 반응 스테이지에서 다음 반응 스테이지로 전달될 수 있다.
정화 스테이지(101)에 들어가는 주변 공기(102)는 통과하는 주변 공기에 UV 방사을 조사하기 위한 UV 유닛을 포함하는 제1 부분(103)에 공급된다. 주변 공기에 포함된 미생물은 UV 방사에 의해 효율적으로 멸종될 될 것이다. 게다가, UV 조사를 통해 또한 분자 산소의 오존 및 상기 오존으로부터의 래디컬이 형성된다. 그 후, 이 형태로 전처리된 주변 공기는 상기 주변 공기를 이온화하는 이온화 유닛을 갖는 제2 부분(105)에 공급된다. 이온화에 의해 부가적인 산소 및 하이드록실 래디컬이 생성되고 오존 및 오존 분자가 또한 생성되는데, 이들은 자신들의 고에너지 및 하전 상태로 인해, 산화 가능한 물질과 결합하고자 한다. 이것은 유기 및 무기 악취 물질을 화학적으로 변화시켜서, 새로운 무-악취 및 무독성 물질(예를 들어, H2O 및 CO2)이 형성된다. 게다가, 공기의 이온화는 부가적인 살균 화교를 가져서, 제2 반응 스테이지로부터 유출된 공기(106)는 멸균된 공기로서 그 다음 환기 부분에 피드백될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 2개의 반응 스테이지(103 및 105)의 높은 반응성 때문에, 상기 유출된 공기(106)는 룸의 환기를 위한 승인 가능한 한도를 초과할 수 있는 오존 콘텐트를 제2 반응 스테이지(105)의 출구에서 직접적으로 갖는다는 점에 주의해야 한다. 그러나, 이 효과는 정화 스테이지(101)이 예를 들어, 공기 조절 시스템의 공기 덕트에 위치되는 중앙 장치보다 앞에 있다는 점에서 성공적으로 사용될 수 있다. 오존 및 이온과 함께 로딩되는 정화된 주변 공기(106)는 이 방식으로 최초에 공기 조절 시스템의 중앙 장치를 통과하므로, 공기 조절 시스템의 중앙 장치 내에서 정화 및 멸균 효과를 또한 발생시킨다.
룸으로 공급된 주변 공기가 여전히 과도하게 높은 오존 농도를 갖는 경우, 공급된 주변 공기 내에 포함된 오존을 파괴하기 위하여 승인 가능한 정도로 촉매가 제공될 수 있다. 그러나, 이 점에서 촉매는 또한 제2 반응 스테이지에서 발생된 이온들의 상술된 부가적인 전달을 금지하여야 한다는 점에 유의하여야 한다. 그럼에도 불구하고 촉매에서 나오는 공기내 소망 이온량을 성취하기 위하여, 선택적으로 오존을 파괴하는 촉매작용 또는 이온의 파괴에 걸쳐서 이를 촉진시키는 촉매 재료로 이루어져야 한다. 대안적으로, 이 경우에, 제2 이온화 유닛은 또한 촉매를 따르고, 다시 다음 부분들에서 정화 효과를 발생시킬 수 있는 이온들을 발생시키거나 룸 자체가 환기되도록 한다.
도2는 제1 실시예를 따른 2개의 부분들을 포함하는 기본 장치의 배열을 갖는 공기 덕트의 단면도이다. UV 관(203) 및 이온화 관(205)은 공기 덕트(201)의 벽들 사이에 직접 연결된다. 들어오는 주변 공기(202)는 초기에 하나 이상의 UV 관들(203) 주위로 흐른다. 따라서, 사전 처리된 주변 공기(204)는 발부된 공기(206)가 부가적으로 공기 덕트(201)에서 정화되고 멸균된 공기로서 전달될 수 있기 전 하나 이상의 이온화 관(20-5) 주위로 흐른다. 제1 실시예를 따른 이 설계는 매우 콤팩트하게 유지됨으로, 기존 시스템들과 손쉽게 통합될 수 있다. 이 실시예를 따른 장치는 또한 예를 들어, SARS 바이러스로 오염된 표면들을 멸균을 위하여 사용될 수 있다. SARS 바이러스에 의해 감염된 세포 배양에 대해 실행되는 실험 테스트 들은 이온화 유닛과 멸균될 표면 간의 대략 20cm의 거리와 UV 유닛과 멸균될 표면간의 대략 3cm의 거리를 갖고 도2dp 따른 배열이 세포 배양 내에서 표면 상에 위치되는 SARS 바이러스의 고속 멸종을 유도한다. 실험 고려사항들로 인해, 이 실험은 자연 공기 스트림을 이용하여 실행된다. 그러나, 이 경우에, 이 자연 공기 스트림은 바이러스로 오염된 표면을 멸균하는데 충분하고 공기 덕트를 통한 공기 흐름이 발생되지 않도록 할 필요가 있다는 것이 밝혀졌다. 샘플들은 멸균 장치에 노출되는 세포 배약으로부터 그리고 UV 방사 및 이온화된 공기에 노출되지 않는 제어 세포 배양 판으로부터 40분의 기간에 걸쳐서 시작시에 그리고 여러번 2개의 각 디프레션들로부터 취해진다. 이중 샘플들은 각 경우에 취해지고 냉각 조건하에서 저장된다. 그 후, 모든 샘플들의 55μl은 95-웰 세포 배양 판으로 전달되고 희석 시리즈들은 쿼드러플 분석시 베이스 10(100 내지 10-=7)으로 인가된다. 이들 희석액들은 트립신화된 베로 세포와 혼합되어 5% CO2의 존재시 37℃로 세포 배양 인큐베이터에서 4일동안 인큐베이트된다. 세포의 상태는 현미경을 이용하여 매일 검사된다. 4일후 실험의 완료후, 멸균 장치를 이용한 처치가 SARS 바이러스의 감염도를 크게 감소시켰다는 것이 밝혀졌다. SARS 바이러스의 감염도는 단지 1분 동안 이 장치를 이용한 처치 후 검출 한도 아래의 레벨로 감소될 수 있다. 2O분동안 멸균 후 얻어진 샘플들은 최고 농도(100)로 세포 배양에 대해 독성 작용을 하는 물질을 포함한다. 이 작용은 또한 30 및 40분 동안의 멸균 동안 발생된다. 전문가 문헌(Duan 등의 Stability of SARS cornavirus in human specimens and environment and its sensitivity to heating and UV irradation, SARS Research Team, Biomed. Environ. Sci. Setember 2003 16(3): 246 to 255) 의 데이터와 비교하면, 이에 따라서 SARS 바이러스의 감염도는 UV 광으로 1시간 동안 조사후 비활성화되며, 테스트받는 멸균 시스템은 비활성화에 따라서 거의 1분보다 적게 지난후 멸균 프로세스의 상당한 가속을 입증한다.
도3은 3개의 부분들을 포함하는 장치의 배열에 관한 블록도이다. 기본적으로, 3개의 부분들은 환기 시스템의 공기 덕트에 통합된 멸균 시스템(301)을 형성한다.
멸균 시스템(301)의 기본 구성은 제1 부분(303), 제2 부분(305) 및 제3 부분(307)으로 이루어진다.
멸균 시스템(301)으로 들어오는 주변 공기(302)는 UV 방사로 통과하는 주변 공기를 조사하기 위하여 UV 유닛을 포함하는 제1 부분(303)에 공급된다. 따라서, 서전처리된 주변 공기(304)는 촉매 표면상의 과다 오존이 파괴도어 분사 산소를 형성하는 제2 부분(305)으로 공급된다. 그러므로, 제1 부분에서 발생된 오존은 환경에 어떠한 해로운 영향을 미치치 않는다. 그 후, 제2 부분에 남아있는 주변 공기(306)는 주변 공기를 이온화하기 위하여 이온화 유닛을 갖는 제3 부분(3070으로 공급된다. 정화된 공기(308)는 멸균 시스템(301)에서 방출된다.
도4는 제2 실시예를 따른 3개의 부분들의 배열을 갖는 공기 덕트의 단면도이다. UV 관(403), 촉매(405), 및 이온화 관(407)은 공기 덕트(401)의 벽들 간에 직 접 연결된다. 들어오는 주변 공기(402)는 초기에 하나 이상의 UV 관들(403) 주위로 흐른다. 따라서, 사전처리된 주변 공기(404)는 촉매(405)를 통해서 흐른다. 최종적으로, 이에 따라서 부가 처리된 주변 공기(406)는 나오는 주변 공기(408)가 공기 덕트(401)에서 정화되고 멸균된 공기로서 부가 전달될 수 있기 전 하나 이상의 이온화 관(407) 주위로 흐른다.
도5는 제3 실시예를 따른 3개의 부분들의 배열을 갖는 공기 덕트의 단면도이다. UV 관(503), 미생물용 필터(505)를 포함하는 촉매(506) 및 이온화 관(508)은 공기 덕트(501)의 벽들간에 직접 연결된다. 들어오는 주변 공기(502)는 초기에 하나 이상의 UV 관들(503) 주위로 흐른다. 이에 따라서 사전 처리된 주변 공기(504)는 필터(505) 및 촉매(506)를 통해서 흐른다. 필터(505)는 주변 공기(504)에서 여전히 포함된 미생물을 제거하며, 부가적인 멸균 작용은 UV 관들에 의해 필터의 연속적인 조사에 따라서 성취된다. 최종적으로, 이에 따라서 부가 처리된 주변 공기(507)는 나오는 주변 공기(509)가 공기 덕트(201)에서 정화되고 멸균된 공기로서 부가 전달될 수 있기 전 하나 이상의 이온화 관(508) 주위로 흐른다.
도6은 공기 조절 시스템에 연결된 본 발명을 따른 멸균 시스템의 블록도이다. 도시된 시스템은 공기 혼합기(603), 멸균 시스템(605), 공기 조절 시스템(607)의 중앙 장치 및 또한 주변 공기로 채워진 룸(610)으로 이루어진다. 미생물이 공기 조절 시스템(607)의 중앙 장치에서 증식되는 것을 방지한다. 이 목적을 위하여, 멸균 시스템(6050은 공기 조절 시스템(607)의 중앙 장치 앞에 있다.
공급된 신선한 공기(601)는 초기에 공기 혼합기(603) 내 룸(610)의 나가는 공기(602)와 혼합된다. 이에 따라서 혼합된 공기(604)는 멸균 시스템(605)으로 공급된다. 멸균 시스템(605)은 이 경우에 제1, 제2 또는 제3 실시예에 다른 다수의 부분들의 직렬로 상술된 연결들 중 하나로 이루어진다. 예를 들어, 멸균 시스템(605)은 UV 유닛을 포함하는 제1 부분, 촉매와 미생물용 업스트림 필터를 포함하는 제2 부분, 및 이온화 유닛을 포함하는 제3 부분으로 이루어진다. 그 후, 소망 온도로 이동되는 공기(608)는 룸(610)으로 다시 공급된다. 공기 조절 시스템(607)의 중앙 장치에 의해 발생된 온도 강하는 공기(609)로 전달되고 제거된다.
그러나, 높은 체적 유량에 대해서, 공기 스트림에 대해 횡으로가 아니라 종으로 도2, 도4 및 도5에 도시된 이온화 관들 및 UV 이미터를 배열하는 것이 유용하다는 것이 입증되었다. 도7은 UV 이미터 및 이온화 관이 공기 스트림에 대해 종으로 배열되도록 하는 제4 실시예를 따른 직렬로 연결된 3개의 부분들(701, 702, 703)의 사시도이다. 3개의 부분들(701, 702, 703)은 직사각형 공기 덕트로 삽입되는 박스형 인서트들로서 설계된다. 제1 부분은 병렬로 연결된 많은 수의 벌집 반응 채널들(704)을 포함한다. UV 이미터는 제1 부분의 반응 채널들 각각에서 종으로 배열된다. 제1 부분은 촉매(702)를 포함하는 제2 부분보다 앞서 있다. 촉매는 예를 들어 상술된 바와 같은 활성화된 탄소 재료로 이루어진다. 도시된 실시예에서, 촉매는 지그재그 구성의 공기 덕트에 맞춰지는 얇은 벽형으로 이루어진다. 미생물용 필터는 촉매(702)에 앞서 있다. 제3 부분(703)은 병렬로 연결되는 많은 수의 벌집형 반응 채널을 포함하고 이 각각에 이온화 관이 종으로 배열된다.
간결성을 위하여, 그내에 포함되는 UV 이미터들을 포함하는 제1 부분의 구성 이 후술된다. 유사한 구성은 이에 따라서 그내에 포함되는 이온화 관을 포함하는 제3 부분(703)에 적용된다.
각 관형 UV 이미터는 제1 부분(701)의 각 반응 채널(704)에서 배열된다. 이방식으로 상호연결된 반응 채널들(704)은 금속 하우징에 의해 둘러쌓여진다. 공기 입구에 그리고 공기 출구에 우선 UV DLALJ로의 전기 피드용 케이블 채널로서 작용하고 두번째 반응 채널(704)에서 UV 이미터를 기계적으로 유지하는 각 접촉 레일(705)이 제공된다. 측방으로 대응하는 전원 유닛(706)이 UV 이미터를 전기적으로 활성화시키기 위하여 제공된다. 슬라이드 레일(707 및 708)은 제1 부분(701)의 하측상에 제공되어 공기 덕트내 제1 부분(701)이 유지 목적을 위하여 대응하는 롤러들 상에 삽입되거나 제거되도록 한다.
도8은 도7로부터 제4 실시예를 따른 3개의 부분을 포함하는 정화 시스템의 사시도이다. 오염물로 오염된 주변 공기(801)는 초기에 분배실(803)로 통과되는데, 여기서 공급된 공기는 공급 파이프(802)를 통해서 균일하게 분포된다. 이 분배실은 제1 부분(804), 제2 부분(805), 및 제3 부분(806)보다 앞서 잇는데, 이들은 자신들의 구성과 관련하여 도7에 따른 3개의 부분들(701, 702, 703)에 대응함으로, 이경우에 이들에 대해선 도7의 상술된 설명이 참조된다. 제2 부분(805)은 제1 부분(804) 바로 다음에 있고 제3 부분(806)은 제2 부분(805)을 바로 다음에 있다. 제3 부분(806)은 이에 따라서 정화되고 멸균된 주변 공기(808)가 방출 파이프(809)를 통해서 안내되기 전 부가적인 분배실(807)보다 앞서있다. 이 방식으로 이미 정화되고 멸균된 주변 공기(808)가 흡입 팬을 통과할 때만, 주변 공기의 전달을 보장하는 흡입 팬이 방출 파이프(809) 도중에 위치되는 것이 바람직하다.
도9는 UV 이미터가 공기 스트림에 대해 종으로 제공되도록 하고 이온화 유닛이 공기 스트림에 대해 수직으로 배열되도록 하는 제5 실시예에 따라서 직렬로 연결된 3개의 부분들(901, 902 및 903)의 사시도이다. 3개의 부분들(901, 902, 903)은 직사각형 공기 덕트로 삽입될 수 있는 박스형 인서트로서 설계되다. 제1 부분은 병렬로 연결된 많은 수의 벌집 반응 채널(904)을 포함한다. UV 이미터는 제1 부분의 반응 채널들 각각에서 종으로 배열된다. 제1 부분은 촉매(902)를 포함하는 제2 부분보다 앞서있다. 촉매는 예를 들어 상술된 바와 같은 활성화된 탄소 재료로 이루어진다. 도시된 실시예에서, 촉매는 지그재그 구성의 공기 덕트에 맞춰지는 얇은 벽형으로 이루어진다. 이 유형의 구성은 또한 결합된 촉매 및 이 촉매보다 앞서 있는 미생물용 필터에 대해서 선택될 수 있다. 제3 부분(903)은 흐름 방향에 대해 수직으로 배열되는 많은 수의 이온화 관을 포함한다.
그내에 포함되는 UV 이미터를 포함하는 제1 부분(901)의 구성은 도7로부터 제1 부분(701)의 구성에 대응함으로, 이에 대해선 도7의 대응하는 설명을 통해서 이루어진다.
제3 부분(903)의 이온화 관(909)은 인서트 장치(910)로서 공지된 것에 고정되고 흐름 방향에 대해 수직하게 설치된다. 각 인서트 장치는 이 경우에 특정 수의 이온화 관을 포함한다. 이온화 관(909)의 총수 및 이의 크기는 특정 대기 로드 및 3차원 구성의 함수에 따라서 선택된다. 인서트 장치(910)는 이 경우에 강도 조절기를 포함하는데, 이에 의해 관 장력이 필요에 따라서 설정될 수 있다. 그러나, 가스 센서를 이용하여 이온화 관(909)의 강도를 자동적으로 조절할 수 있다. 이 조절은 예를 들어, WO 2004 014442 A1 또는 DE 102 36 196 A1에 따라서 설명된 바와 같이 가스 센서를 이용하여 실행될 수 있다. 상기 문헌들에 설명된 이 보상 조절은 극단 및/또는 고속 대체 대기 로드의 경우에서 조차도 필요에 따라서 정화될 수 있다.
도10은 도9로부터 제5 실시예에 따른 3개의 부분들을 포함하는 정화 시스템의 사시도이다. 오염물로 오염된 주변 공기(1001)는 초기에 분배실(1003)로 통과되는데, 여기서 공급된 공기는 공급 파이프(1002)를 통해서 균일하게 분포된다. 이 분배실은 제1 부분(1004), 제2 부분(1005), 및 제3 부분(1006)보다 앞서 잇는데, 이들은 자신들의 구성과 관련하여 도9에 따른 3개의 부분들(901, 902, 903)에 대응함으로, 이경우에 이들에 대해선 도9의 상술된 설명이 참조된다. 제2 부분(1005)은 제1 부분(1004) 바로 다음에 있고 제3 부분(1006)은 제2 부분(1005) 바로 다음에 있다. 제3 부분(1006)은 이에 따라서 정화되고 멸균된 주변 공기(1008)가 방출 파이프(1009)를 통해서 안내되기 전 부가적인 분배실(1007)보다 앞서있다. 이 방식으로 이미 정화되고 멸균된 주변 공기(1008)가 흡입 팬을 통과할 때만, 주변 공기의 전달을 보장하는 흡입 팬이 방출 파이프(1009) 도중에 위치되는 것이 바람직하다.
도11은 제6 실시예를 따른 정화 장치를 도시한다. 이 시스템은 제4 및 제5 실시예들과 비교하여 상대적으로 콤팩트하고 공기 조절 시스템에 통합될 필요가 없고 이에 따라서 자유-스탠딩 장치로서 동작될 수 있다. 응용 분야는 이 경우에 의사의 실습용, 예를 들어 환자실, 간호실 또는 상담실과 같은 병원의 룸을 포함한다. 이 장치는 종래의 공급 터미널, 트랜스포머, 전원 유닛 및 도11에 도시된 하우 징 영역에 수용되는 임의의 제어 수단을 이용하여 동작된다. 응용 분야에 따라서, 정화 장치에는 도11에 도시된 바와 같은 롤러가 장착되거나 고정된 피트상에 서있다.
도12는 제6 실시예에 따른 정화 장치의 단면도이다. 이동 사용을 위하여 예를 들어 유지보수 작업 동안 지상의 항공기에서, 선박 또는 병원에서 공기를 정화하고 멸균하도록 설계되는 것이 바람직하다. 오염물로 오염된 주변 공기(1201)는 초기에 하우징(1202)의 하측상의 입구를 통해서 정화 장치로 통과된다. 오염물로 오염된 주변 공기(1201)는 이 경우에 초기에 제1 부분을 통과한다. 제1 부분은 벌집 구성으로 배열되고 병렬로 연결된 많은 수의 반응 채널(1203)을 포함한다. UV 관(1204)은 제1 부분의 반응 채널(1203) 각각에서 종으로 배열된다. 반응 채널(1203)의 벽(1205)은 바람직하게는 반응성 재료로 코팅된다. 흐름 방향에서 UV 관(1204)의 배열은 정화 장치가 높은 체적 유량으로 동작되도록 한다. 그 후, 이 방식으로 사전 처리된 공기(1206)는 촉매(1207)로 이루어진 제2 부분을 통과한다. 그 후, 제2 부분으로부터 나오는 공기(1208)는 공기가 정화 장치를 통해서 전달되도록 보장하는 흡입 팬(1209)으로 통과된다. 최종적으로, 공기는 이온화 관들(1210)으로 이루어진 제3 부분을 통과한다. 이온화 관들은 바람직하게는 흐름 방향에 대해 수직으로 배열되어 정화 장치의 전체 높이를 낯춘다. 정화된 공기(1211)는 하우징(1202)의 상측상의 개구를 통해서 나온다.
도13은 제7 실시예에 따르는 정화 장치의 횡단면도이다. 제6 실시예와 같이, 이는 움직일 수 있게 사용하도록 디자인되는 것이 바람직하고, 예를 들어 도11에 따르는 대응하는 하우징에서 수용될 수 있다. 오염물질이 포함된 주변 공기(1301)는 희망하지 않는 하우징(1302) 상의 입구를 통해 정화 장치를 통과한다. 오염물질이 포함된 주변 공기(1301)는 이런 경우에 제1 부분을 통해 초기에 통과한다. 제1 부분은 벌집형 구조로 배열되고 평행하게 연결된 다수의 작용 채널(1303)을 포함한다. UV 관(1304)는 제1 부분의 각각의 작용 채널(1303)에 종으로 배열된다. 작용 채널(1303)의 벽(1305)은 반사 물질로 코팅되는 것이 바람직하다. 흐르는 방향으로 UV 관(1304) 배열은 정화 장치가 높은 체적유량으로 동작되도록 한다.
이런 방법으로 선처리된 공기(1306)는 그 후에 미생물용 필터(1307) 및 이어지는 촉매(1308)용 필터를 구성하는 제2 부분을 통과한다. 제2 부분으로부터 발생하는 공기(1309)는 그 후에 공기가 정화 장치를 통해 전달되도록 보장하는 흡입팬(1301)을 통과한다. 최종적으로, 공기는 이온화 관들(1311)로 구성된 제2 부분을 통과한다. 이온화 관들은 정화 장치의 낮은 전체 높이를 허용하도록 흐름 방향에 수직으로 배열되는 것이 바람직하다. 정화된 공기(1312)는 하우징(1302)의 상측 상의 개구를 통해 발생한다.
이런 실시예에 대한 단점은 미생물용 필터(1307)가 단지 제한된 범위로 UV 관들(1304)에 의해 조사된다는 것이다. 그러므로 미생물용 필터(1307)에 의해 트랩된 미생물들을 죽이는 것은 도5에 따라 제3 실시예에서와 같이 효과적이지 않다. 부가적인 단점은 큰 입자로 된 오물이 또한 미생물용 필터(1307) 이상일 수 있다는 것이다. 그러므로 지나친 오염물질의 경우에, 미생물용 필터(1307)는 교환되어야만 한다.
도14는 제8 실시예에 따르는 정화 장치의 횡단면도이다. 오염물질이 포함된 주변 공기(1401)는 하우징(1402)의 희망하지 않는 입구를 통해 정화 장치를 통과한다. 일차적으로, 오염물질이 포함된 주변 공기(1401)는 더스트 필터(1403)를 통과한다. 한편, 이는 먼지 알갱이들과 같은 큰 입자로 된 오물을 트랩하고; 그렇지 않으면, 어떤 미생물들이 또한 더스트 필터(1403)에 붙된다. 이런 미생물들은 다음의 UV 관(1404)의 연속적인 UV 조사에 의해 무해하게 된다. 더스트 필터(1403)를 통과한 공기는 그 후에 UV 관들(1404) 및 반사 표면들(1405)로 구성된 제1 부분을 통과한다. UV 관들(1404)는 이런 경우에 정화 장치의 낮은 전체 높이를 허용하도록 공기 흐름의 방향에 수직으로 배열되는 것이 바람직하다. 동시에, 이런 배열은 더스트 필터(1403)의 최적 조사를 제공하여, 트랩된 미생물들이 효과적으로 죽도록 한다. UV 관들(1404)들 사이에 그리고 하우징(1402)의 측벽에 위치된 반사 표면(1405)들은 UV 방사 효율을 강화시킨다. 이런 방법으로 선처리된 공기(1406)는 그 후에 미생물용 필터 및 촉매용 필터(1408)로 구성된 제2 부분을 통과한다. 미생물용 필터(1407), 즉, 연속적인 UV 조사에 의해 트랩된 미생물들을 죽이는 것의 목적은 UV 관들(1404)로 구성된 배열에 의해 최적화되는 것이다. 제2 부분에서 발생하는 공기(1409)는 공기가 정화 장치를 통해 전달되는 것을 보장하는 흡입팬(14010)을 통과한다. 최종적으로, 공기는 이온화 관들(1411)로 구성된 제3 부분을 통과한다. 이온화 튜브는 정화 장치의 낮은 전체 높이를 허용하도록 흐름 방향에 수직으로 배열되는 것이 바람직하다. 정화된 공기(1412)는 하우징(1402)의 상측 상의 개구를 통해 발생한다.
상대적으로 높은 체적유량 및 동시에 먼지 및 입자 필터들의 최적 효과을 보장하기 위해서, 제9 실시예에 따르는 장치가 도15에 따라 사용될 수 있다.
오염물질이 포함된 주변 공기(1501)는 희망하지 않는 하우징(1502) 상으 입구를 통해 정화 장치를 통과한다. 일차적으로, 오염물질이 포함된 주변 공기(1501)는 더스트 필터(1503)를 통과한다. 이런 경우에 트랩된 미생물들은 이어지는 UV 관들(1504)의 연속적인 UV 조사에 의해서 무해하게 된다. UV 관들(1504)는 이런 경우에 공기 흐름 방향에 수직으로 배열되므로, 더스트 필터(1503)의 최적 조사가 성취되어, 트랩된 미생물들이 효과적으로 죽도록 한다. 더스트 필터(1503)를 통과한 공기는 그 후에 UV 관들(1504) 및 유리한 반사 표면(1505)들로 구성된 제1 부분을 통과한다. UV 관들(1504) 사이에 위치되고 또한 하우징(1502)의 측벽에 위치된 유리한 반사 표면들(1504)은 UV 방사 효율을 강화시킨다. 공기는 그 후에 다수의 반응 채널들(1506)을 포함하는 영역을 통과하는데 이는 벌집형으로 배열되고 평행하게 연결된다. UV 관들(1507)은 반응 채널들(1506)의 각각에 종으로 배열된다. 반응 챈러(1506)의 벽들(1508)은 반사 물질로 코팅되는 것이 바람직하다. 흐름 방향으로의 이런 UV 관들(1507)의 배열은 정화 장치가 높은 체적유량으로 동작되도록 한다. 공기는 그 후에 UV 관들(1509)을 포함하고 공기 흐름에 수직으로 배열되는 유리한 반사 표면(1510)을 갖는 영역을 다시 통과한다. UV 방사의 일차적인 효과 외에도, 공기에 있는 미생물들을 죽이는 것에 대해서, 이런 배열은 다음의 미생물용 필터(1511)의 최적 조사를 보장한다. 이런 방법으로 선처리된 공기는 그 후에 미생물용필터(1511) 및 다음의 촉매(1512)로 구성된 제2 부분을 통과한다. 제2 부분에서 발생하는 공기(1513)는 공기가 정화 장치를 통해 전달되는 것을 보장하는 흡입팬(1514)을 통과한다. 최종적으로, 공기는 이온화 관들(1515)로 구성된 제3 부분을 통과한다. 이온화 관들(1515)은 정화 장치의 전체 높이를 감소시키도록 흐름에 수직으로 배열되는 것이 바람직하다. 정화 장치(1516)는 하우징(1502)의 상부 측 상의 개구를 통해 발생한다.

Claims (38)

  1. 공기 덕트에서 안내되는 주변 공기를 멸균하는 프로세스에 있어서,
    상기 공기 덕트 내의 주변 공기는 UV 방사에 의한 조사를 위하여 UV 유닛에 공급되고, 이 형태로 사전 정화되는 상기 주변 공기는 공기 덕트에서 다운스트림으로 배열되고 주변 공기를 이온화하는 이온화 유닛으로 공급되는 주변 공기 멸균 프로세스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주변 공기는 상기 UV 유닛에 의해 발생되는 오존을 파괴하기 위하여 공기 덕트에서 이온화 유닛 다음의 촉매에 공급되는 주변 공기 멸균 프로세스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주변 공기는 상기 공기 덕트에서 UV 유닛 다음에 있고 이온화 유닛 앞에 있는 촉매로 공급되어 상기 UV 유닛에 의해 발생된 오존을 파괴시키는 주변 공기 멸균 프로세스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 주변 공기는 UV 유닛 다음에 있고 상기 공기 덕트에서 촉매에 앞서 있는 미생물용 필터에 공급되는 주변 공기 멸균 프로세스.
  5. 공기 덕트에서 안내된 주변 공기를 멸균시키기 위하여 기상의 탄화수소 방출 물을 파괴시키기 위한 장치의 용도로서,
    UV 방사로 주변 공기를 조사하는 UV 유닛은 공기 덕트의 제1 부분에 제공되며, 상기 UV 유닛에 의해 발생되는 오존을 파괴시키기 위한 촉매는 다음 제2 부분에 제공되고, 상기 주변 공기를 이온화시키는 이온화 유닛은 다음 제3 부분에 제공되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  6. 제5항에 있어서, 상기 공기 덕트의 제1 부분은 상기 UV 방사의 영역에서 반사 표면을 갖는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 공기 덕트의 제1 부분은 상기 UV 방사의 영역에서 광대역 반도체 재료를 포함하는 코팅을 갖는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  8. 제7항에 있어서, 상기 반도체 재료는 산화 티타늄(TiO2) 또는 도핑된 산화 티타늄으로 이루어지는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 UV 이미터는 원통으로 구성된 UV 램프로 이루어지는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한항에 있어서, 상기 촉매는 촉매 활성화된 탄소로 형성되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  11. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촉매에는 활성화된 탄소, 경부석, 지오라이트 또는 점토로 형성된 서포트 재료 및 촉매 금속 산화물의 첨가제로 이루어지는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  12. 제11항에 있어서, 상기 촉매에는 Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Si, Ti, 또는 Zr의 산화물로 이루어진 첨가제가 제공되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  13. 제11항에 있어서, 상기 촉매에는 Pt, Pd 또는 Rh와의 혼합물에서 촉매 금속 산화물의 첨가제가 제공되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  14. 제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촉매는 저 흐름 저항의 얇은 벽형을 갖는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  15. 제5항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온화 유닛은 적어도 하 나의 이온화 관으로 이루어지는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  16. 제5항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 룸에는 공기 덕트를 통해서 주변 공기가 공급되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  17. 제16항에 있어서, 룸을 채우는 주변 공기에 대해서, 상기 주변 공기는 시간 당 여러번 순환되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  18. 제5항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 인벨롭된 바이러스, 특히 SARS 바이러스로 오염되는 주변 공기는 멸균되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  19. 제5항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 인벨롭된 바이러스, 특히 아비안 플루 바이러스로 오염되는 주변 공기는 멸균되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  20. 제5항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 인벨롭된 바이러스, 특히 에볼라 바이러스로 오염된 주변 공기는 멸균되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  21. 제5항 내지 제20항에 있어서, 인벨롭된 바이러스, 특히 인플루엔자 바이러스로 오염되는 주변 공기는 멸균되는 기상의 탄화수소 방출물을 파괴시키기 위한 장치의 용도.
  22. 공기 덕트에서 안내되는 주변 공기를 멸균하는 장치로서,
    상기 공기 덕트의 제1 부분에서 UV 방사로 주변 공기를 조사하는 UV 유닛을 포함하며, 다음 제2 부분에서 UV 유닛에 의해 발생된 오존을 파괴시키기 위한 촉매를 포함하고, 다음 제3 부분에서 주변 공기를 이온화시키는 이온화 유닛을 포함하는데,
    미생물용 필터는 제1 부분 및 제2 부분간에서 제공되는 것을 특징으로 하는 주변 공기 멸균 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 공기 덕트의 제1 부분은 상기 UV 방사의 영역에서 반사 표면을 갖는 주변 공기 멸균 장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 공기 덕트의 제1 부분은 상기 UV 방사의 영역에서 광대역 반도체 재료를 포함하는 코팅을 갖는 주변 공기 멸균 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 반도체 재료는 산화 티타늄(TiO2) 또는 도핑된 산화 티타늄으로 이루어지는 주변 공기 멸균 장치.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 UV 이미터는 원통으로 구성된 UV 램프로 이루어지는 주변 공기 멸균 장치.
  27. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촉매는 촉매 활성화된 탄소로 형성되는 주변 공기 멸균 장치.
  28. 제22항 내지 제26항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 촉매에는 활성화된 탄소, 경부석, 지오라이트 또는 점토로 형성된 서포트 재료 및 촉매 금속 산화물의 첨가제로 이루어지는 주변 공기 멸균 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 촉매에는 Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Si, Ti, 또는 Zr의 산화물로 이루어진 첨가제가 제공되는 주변 공기 멸균 장치.
  30. 제28항에 있어서, 상기 촉매에는 Pt, Pd 또는 Rh와의 혼합물에서 촉매 금속 산화물의 첨가제가 제공되는 주변 공기 멸균 장치.
  31. 제22항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촉매는 저 흐름 저항의 얇은 벽형을 갖는 주변 공기 멸균 장치.
  32. 제22항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온화 유닛은 적어도 하나의 이온화 관으로 이루어지는 주변 공기 멸균 장치.
  33. 제22항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    룸에는 공기 덕트를 통해서 주변 공기가 공급되는 주변 공기 멸균 장치.
  34. 제33항에 있어서, 상기 룸을 채우는 주변 공기에 대해서, 상기 주변 공기는 시간 당 여러번 순환되는 주변 공기 멸균 장치.
  35. 제22항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 인벨롭된 바이러스, 특히 SARS 바이러스로 오염되는 주변 공기가 멸균되는 주변 공기 멸균 장치.
  36. 제22항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 인벨롭된 바이러스, 특히 아비안 플루 바이러스로 오염되는 주변 공기는 멸균되는 주변 공기 멸균 장치.
  37. 제22항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 인벨롭된 바이러스, 특히 에볼라 바이러스로 오염된 주변 공기는 멸균되는 주변 공기 멸균 장치.
  38. 제22항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 인벨롭된 바이러스, 특히 인플루엔자 바이러스로 오염되는 주변 공기는 멸균되는 주변 공기 멸균 장치.
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