KR20080018115A - 이물질 제거 기구를 갖는 공기 제균 장치 - Google Patents

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도오루 아라까와
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히로아끼 우스이
요오이찌 우찌다
노부히로 오구라
게이꼬 구로까와
다이스께 스즈끼
히로유끼 구리바라
유우지 나까따
데쯔야 야마모또
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Abstract

전해수를 이용하여 공기를 제균하는 공기 제균 장치에 있어서, 공기의 흡입구 및 분출구를 구비하는 하우징과, 상기 하우징 내에 상기 흡입구로부터 상기 분출구를 향하는 송풍 경로를 형성하는 송풍기와, 상기 송풍 경로 상에 배치되고 상기 하우징 내에 도입되는 공기와 전해수를 접촉시켜 상기 공기를 제균하는 공기 제균부와, 상기 송풍 경로 상에 배치되고 공기 중에 포함되는 이물질을 제거하는 이물질 제거 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.
이물질 제거 기구는 상기 하우징 내에 도입되는 공기에 포함되는 소정 입경 이상의 물질을 포집하는 프리필터를 구비하는 구성으로 해도 좋고, 분출구를 폐쇄 가능한 루버를 구비하는 구성으로 해도 좋다.
송풍기, 분출구, 이물질 제거 기구, 루버, 공기 제균부, 프리필터

Description

이물질 제거 기구를 갖는 공기 제균 장치 {AIR STERILIZING DEVICE WITH FOREIGN MATERIAL REMOVAL MECHANISM}
본 발명은, 공중 부유 미생물[세균, 바이러스, 진균(이하, 단순히「바이러스 등」이라 함)]의 제거가 가능한 공기 정화 장치 및 공기 제균 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 중에 부유하는 바이러스 등의 제거를 목적으로 하여, 수돗물 등을 이용하여 전기 분해를 행하고, 차아염소산 등의 활성 산소종을 포함하는 전해수를 부직포 등으로 이루어지는 가습 엘리먼트(여과재, 기액 접촉 부재) 등에 공급하여, 이 가습 엘리먼트에 공급된 전해수에 바이러스 등을 접촉시켜 바이러스 등을 불활화하여 공기를 제균하는 제균 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-181358호 공보).
그런데, 실내의 공기에는 공중 부유 미생물 등의 입경이 매우 작은 입자상의 물질 외에, 삼목 화분(花粉) 등의 화분이나, 솜먼지 등의 하우스 더스트나, 모래나 흙먼지 등(이하,「화분 등」이라 함)의 공중 부유 미생물보다도 입경이 큰 입자상의 물질이나, 악취 등의 가스상의 물질도 포함되어 있다. 화분 등의 입자상의 물질은 바이러스 등의 공중 부유 미생물과 비교하여 일반적으로 입경(예를 들어, 10 ㎛ 이상)이 커서 침강하기 쉽지만, 공기의 흐름에 따라 올라가 호흡 등에 의해 체내에 침입할 가능성이 높다. 화분 등은 알레르기 등의 증상을 야기시키므로, 이들 입경이 비교적 큰 입자상의 물질에 대해서도 공기 중으로부터 제거하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 종래의 제균 장치 등에 있어서는, 가습 엘리먼트(기액 접촉 부재)를 통과한 공기를 하우징의 외부로 분출하는 분출구 등이 항상 개방되어 있으므로, 송풍 정지시 등에 외부로부터 화분 등의 이물질이 하우징 내부로 진입할 우려가 있었다. 이로 인해, 하우징 내부에 대한 이물질의 침입을 방지하는 필요가 있었다. 또한, 장치 내부로의 이물질의 침입뿐만 아니라, 사용과 함께 내부에 오염물이 부착되는 경우가 있으므로, 하우징 내부를 정기적으로 클리닝을 행할 필요가 있는 등 유지 보수를 필요로 하고 있었다.
본 발명의 목적은, 송풍 경로 상의 이물질의 혼입을 방지하여 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있는 공기 제균 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 공기 제균 장치는, 전해수를 이용하여 공기를 제균하는 공기 제균 장치에 있어서,
공기의 흡입구 및 분출구를 구비하는 하우징과,
상기 하우징 내에 상기 흡입구로부터 상기 분출구를 향하는 송풍 경로를 형성하는 송풍기와,
상기 송풍 경로 상에 배치되고 상기 하우징 내에 도입되는 공기와 전해수를 접촉시켜 상기 공기를 제균하는 공기 제균부와,
상기 송풍 경로 상에 배치되고 공기 중에 포함되는 이물질을 제거하는 이물질 제거 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 송풍기는 공기의 흡입구로부터 분출구를 향해 하우징 내에 송풍 경로를 형성한다. 송풍 경로 상에는 공기 제균부가 배치되고, 기액 접촉면에 있어서 하우징 내에 도입되는 공기와 전해수를 접촉시킴으로써 공기가 제균 된다.
이물질 제거 기구는 이 송풍 경로 상에 배치되고, 송풍 경로를 통해 하우징 내에 도입되는 공기에 포함되는 이물질을 제거한다. 이로 인해, 예를 들어 이물질 제거 기구를 공기 제균부의 풍상측(風上側)에 배치하면, 공기 제균부로 송풍되는 공기에 포함되는 이물질을 제거하여, 공기 제균부에 있어서 효율적으로 공기를 제균할 수 있어, 공기 제균부의 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있다. 또한, 이물질 제거 기구를 송풍 경로 상이며, 분출구의 근방에 설치하면, 하우징 내에 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있어, 장치 내부의 오염물의 부착을 방지하여 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 이물질 제거 기구는 상기 하우징 내에 도입되는 공기에 포함되는 소정 입경 이상의 물질을 포집하는 프리필터를 구비하고,
상기 공기 제균부는 상기 송풍 경로 상의 상기 프리필터의 풍하에 배치되는 동시에 기액 접촉면을 갖고, 이 기액 접촉면에 있어서 상기 프리필터에 의해 소정 입경 이상의 물질이 제거된 공기에 상기 전해수를 접촉시키는 기액 접촉 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 송풍기는 공기의 흡입구로부터 분출구를 향해 하우징 내에 송풍 경로를 형성한다. 송풍 경로의 풍상에는 프리필터가 배치되고, 프리필터에 의해 소정 입경 이상의 물질이 포집된다. 또한, 프리필터의 풍하에는 공기 제균 수단이 배치되고, 공기 제균 수단의 기액 접촉면에 있어서 프리필터를 통과한 공기 중에서 소정 입경보다도 작고 침강하기 어려운 물질을 포함하는 공기에 활성 산소종을 포함한 전해수가 접촉된다. 이에 의해, 솜먼지 등의 하우스 더스트나, 삼목 화분 등의 화분, 모래나 흙먼지, 포자가 큰 곰팡이 등, 비교적 사이즈(입경)가 큰 침강하기 쉬운 공중 부유 입자상 물질에 대해서는 프리필터에 있어서 포집할 수 있다. 한편, 실내에 장시간 부유하는 이른바 실내 부유 먼지나, 이 실내 부유 먼지에 부착된 상태로 공중에 떠돌고 있는 경우가 많은 바이러스 등의 공중 미생물, 악취 등의 가스상 물질, 부서진 상태에서 공중에 떠도는 화분 등의 사이즈가 작고(입경이 작고) 침강하기 어려운 공중 부유 입자상 물질(부유 미립자)에 대해서는 활성 산소종을 포함하는 전해수를 이용하여 효율적으로 공기 중으로부터 제거하여 공기의 제균을 행할 수 있다. 또한, 프리필터에 있어서는, 공중 부유 입자상 물질 중 소정 입경 이상의 물질을 포집하는 것으로 하고 있으므로, 압력 손실이 적고, 송풍기에 의해 효율적으로 공기를 흡입구로부터 흡입하여 분출구로부터 분출시킬 수 있다. 또한, 소정 입경 이상의 공중 부유 입자상 물질에 대해서는, 프리필터에 의해 공기 중으로부터 제거하는 구성으로 하고 있으므로, 모든 입경의 공중 부유 입자상 물질을 공기 제균 수단에 의해 공기 중으로부터 제거하는 경우와 비교하여 전해수의 소비를 저감시킬 수 있고, 공기 제균부의 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 소정 입경은 약 10 ㎛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 하우징은 상치식의 것이고, 상기 흡입구는 상기 하우징의 하부에 형성되는 동시에, 상기 분출구는 상기 하우징의 상부에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 프리필터는 상기 흡입구의 내측에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 프리필터는 물세척함으로써 포집한 물질을 제거할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 기액 접촉 부재의 기액 접촉면에 전해수를 공급하는 전해수 공급부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 전해수 공급부는 적어도 한 쌍의 전극을 갖는 전해조를 구비하고, 상기 전해조 내에 도입된 물 또는 소정의 이온종을 포함하는 물을 전기 분해함으로써 생성된 활성 산소종을 포함하는 전해수를 상기 전해수로서 상기 기액 접촉면에 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 활성 산소종은 차아염소산, 차아요오드산, 오존 또는 과산화수소 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 이물질 제거 기구는 상기 하우징 내에 도입되는 공기에 포함되는 물질 중 공기 중에 부유할 때에 침강하기 쉬운 물질을 포집하고, 침강하기 어려운 물질을 통과시키는 프리필터를 구비하고,
상기 공기 제균부는 상기 송풍 경로 상의 상기 프리필터의 풍하에 배치되는 동시에 기액 접촉면을 갖고, 이 기액 접촉면에 있어서 상기 프리필터를 통과한 공기에 상기 전해수를 접촉시켜 상기 침강하기 어려운 물질을 공기 중으로부터 제거하는 기액 접촉 부재를 구비한 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 공기의 흡입구 및 분출구를 구비하는 하우징과, 상기 하우징 내에 상기 흡입구로부터 상기 분출구를 향하는 송풍 경로를 형성하는 송풍기와, 상기 송풍 경로 상에 배치되고 상기 하우징 내에 도입되는 공기에 포함되는 물질 중, 공기 중에 부유할 때에 침강하기 쉬운 물질을 포집하고, 침강하기 어려운 물질을 통과시키는 프리필터와, 상기 송풍 경로 상의 상기 프리필터의 풍하에 배치되는 동시에 기액 접촉면을 갖고, 이 기액 접촉면에 있어서 상기 프리필터를 통과한 공기에 활성 산소종을 포함하는 전해수를 접촉시켜 상기 침강하기 어려운 물질을 공기 중으로부터 제거하는 기액 접촉 부재와, 상기 기액 접촉 부재에 상기 활성 산소종을 포함하는 전해수를 공급하는 전해수 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면, 송풍 경로의 풍상에 배치된 프리필터에 의해, 공기 중에 부유할 때에 침강하기 쉬운 물질이 포집된다. 또한, 프리필터의 풍하에는 기액 접촉 부재가 배치되고, 기액 접촉 부재의 기액 접촉면에 있어서, 프리필터를 통과한 공기 중에서 침강하기 어려운 물질을 포함하는 공기에 활성 산소종을 포함한 전해수가 접촉된다. 이에 의해, 솜먼지 등의 하우스 더스트나, 삼목 화분 등의 화분, 모래나 흙먼지, 포자가 큰 곰팡이 등 비교적 사이즈(입경)가 큰 침강하기 쉬운 공중 부유 입자상 물질에 대해서는 프리필터에 있어서 포집할 수 있다. 한편, 실내에 장시간 부유하는 소위 실내 부유 먼지나, 이 실내 부유 먼지에 부착된 상태로 공중에 떠돌고 있는 경우가 많은 바이러스 등의 공중 미생물, 악취 등의 가스상 물질, 부서진 상태에서 공중에 떠도는 화분 등의 사이즈가 작고(입경이 작고), 침강하기 어려운 공중 부유 입자상 물질에 대해서는 활성 산소종을 포함하는 전해수를 이용하여 효율적으로 공기 중으로부터 제거할 수 있다. 또한, 프리필터에 있어서는, 공중 부유 입자상 물질 중 침강하기 쉽고, 입경이 비교적 큰 물질을 포집하는 것으로 하고 있으므로, 압력 손실이 적고, 송풍기에 의해 효율적으로 공기를 흡입 구로부터 흡입하여 분출구로부터 분출시킬 수 있다. 또한, 공중 부유 입자상 물질 중 입경이 큰 입자상 물질에 대해서는, 프리필터에 의해 공기 중으로부터 제거하는 구성으로 하고 있으므로, 전해수의 소비를 저감시킬 수 있고, 기액 접촉 부재의 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 이물질 제거 기구는 상기 분출구를 폐쇄 가능한 루버를 구비하고,
상기 공기 제균부는, 상기 송풍 경로 상에 배치되는 동시에 기액 접촉면을 갖고, 이 기액 접촉면에 있어서 상기 하우징 내에 도입된 공기와 전해수를 접촉시켜 공기를 제균하는 기액 접촉 부재를 구비한 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 기액 접촉면에 있어서 전해수와 접촉되어 제균된 공기가 분출되는 분출구에 루버를 설치하고, 이 루버에 의해 분출구를 폐쇄 가능한 구성으로 하였으므로, 송풍 정지시에 분출구를 루버에 의해 폐쇄하면, 하우징 내부로의 화분 등의 이물질의 진입이나, 하우징의 내외에 있어서의 불필요한 공기의 유통을 억제할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 루버를 상기 분출구의 개구면에 대해 회전시키는 동시에, 상기 개구면에 대해 임의의 각도 위치를 유지하는 구동부를 구비한 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 루버를 임의의 각도 위치로 보유 지지할 수 있으므로, 분출구로부터 하우징의 외부로 분출시키는 공기를 루버에 의해 정류하고, 분출 방향을 임의의 배향으로 조정할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 물을 전기 분해하여 활성 산소종을 포함하는 전해수를 생성하는 전해조를 구비하고,
상기 전해조에 있어서 상기 활성 산소종으로서 오존을 포함하는 전해수를 생성하는 경우에 상기 루버에 의해 상기 분출구를 폐쇄하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 전해조에 의해 오존을 포함하는 전해수를 생성할 때에, 분출구를 통해 하우징의 내외에 있어서의 공기의 유통을 억제함으로써, 오존에 특유의 악취가 하우징의 외부로 누출되지 않게 된다. 이에 의해, 예를 들어 하우징의 내부를 세정할 목적으로, 오존을 포함하는 전해수를 이용하는 경우에, 설치실 내로의 악취의 누출을 억제할 수 있어, 실내의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 전해조에 있어서 상기 활성 산소종으로서 오존을 포함하는 전해수를 생성하는 경우에, 상기 송풍기에 의한 송풍을 정지하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 전해조에 의해 오존을 포함하는 전해수를 생성할 때에, 분출구를 통한 하우징 내외의 공기의 유통을 보다 확실하게 억제할 수 있으므로, 오존을 포함하는 전해수를 이용하는 경우에, 장치가 설치된 실내로의 악취의 누출을 확실하게 억제할 수 있어, 실내의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 전해조는 복수의 전극을 갖고, 소정의 전극 사이에 전압을 인가함으로써 상기 활성 산소종을 포함하는 전해수를 생성하고,
상기 복수의 전극에 부여하는 전위를 변화시킴으로써, 상기 전해수에 포함되는 활성 산소종의 종류를 오존과 다른 종류의 활성 산소종으로 절환하는 것이 바람 직하다.
상기 구성에 따르면, 전해조에 있어서, 오존과 다른 활성 산소종을 용이하게 절환하여 생성시키는 것이 가능해지는 데 더하여, 루버에 의해 배출구를 폐쇄함으로써 오존에 특유의 악취가 장치 외부로 누출되지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 특유의 악취를 발하는 오존을 포함하는 전해수를, 장치가 설치된 실내의 환경을 쾌적하게 유지하면서 용이하게 이용할 수 있다.
또한, 전해조에 있어서, 전극에 부여하는 전위를 변화시켜 극성을 반전시킴으로써, 전기 분해를 행할 때에 전극에 부착하는 스케일이 박리ㆍ탈락되므로, 전극의 청소를 행하는 빈도를 줄일 수 있고, 유지 보수에 관한 부담을 경감시킬 수 있다는 이점이 있다.
본 발명에 따르면, 송풍 경로 상에 이물질 제거 기구를 설치함으로써, 하우징 내로의 이물질의 혼입을 방지하여 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이물질 제거 기구를, 소정 입경 이상의 공기 중에서 침강하기 쉬운 부유 입자상의 물질을 프리필터를 이용하여 구성함으로써, 소정 입경보다도 작은 공기 중에서 침강하기 어려운 부유 입자상의 물질은 활성 산소종을 포함하는 전해수를 이용하여 공기 중으로부터 제거할 수 있다. 이에 의해, 공중 부유 미생물을 포함하는 공중 부유 입자상 물질을 효율적으로 제거할 수 있어, 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이물질 제거 기구를, 분출구를 폐쇄 가능한 루버에 의해 구성함으로써, 분출구를 통한 하우징 내로의 이물질의 진입 및 하우징 내외에 있어서의 불필요한 공기의 유통을 억제할 수 있어, 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
우선, 도1을 참조하여, 본 실시 형태에 관한 공기 제균 장치(100)(공기 청정 장치)의 개략 구성을 설명한다. 본 실시 형태의 공기 제균 장치(100)는 공기의 흡입구(11) 및 분출구(12)가 형성된 하우징(10) 내에 프리필터(20)와, 송풍기(30)와, 공기 제균부(40)와, 전해수 순환 공급부(50)를 구비하고 있다. 송풍기(30)는 하우징(10) 내에 흡입구(11)로부터 분출구(12)를 향하는 송풍 경로를 형성하는 것이다. 프리필터(20)는 공기 제균부(40)에 대해 송풍 경로의 풍상측에, 공기 제균부(40)는 프리필터(20)에 대해 송풍 경로의 풍하측에 배치된다.
프리필터(20)는 입경이 비교적 커서 공기 중에 부유한 경우에 침강하기 쉬운 입자상의 물질(예를 들어, 입경이 약 10 ㎛ 이상인 입자상 물질)을 포집하는 것이다. 이와 같은 입자상의 물질로서, 솜먼지 등의 하우스 더스트나, 삼목 화분 등의 화분, 모래나 흙먼지 등을 들 수 있다. 이하, 이들 공기 중에 부유한 경우에 침강하기 쉬운 입자상의 물질을「화분 등의 입자상 물질」이라 한다.
프리필터(20)는 1매의 필터를 이용하여 구성해도 좋지만, 눈의 크기가 다른 필터를 복수매 조합한 구성으로 해도 좋다. 눈의 크기가 다른 필터를 복수매 조합하는 구성의 구체예로서, 예를 들어 바람의 흐름의 상류측에 위치하여 솜먼지 등을 포집하는 눈이 큰 필터를 배치하고, 바람의 흐름의 하류측에 위치하여 흙먼지 등을 포집하는 눈이 비교적 작은 필터를 배치하는 예를 들 수 있다. 또한, 이와 같이 눈이 큰 다른 필터를 복수매 조합한 것을 복수 세트 중첩한 구성으로 해도 좋다.
공기 제균부(40)는, 상술한 프리필터(20)를 통과한 공기 중의 침강하기 어려운 물질을 제거하는 등 하여 공기를 청정화하는 것이다. 여기서,「제거」라 함은 제균 등의 물질을 무해화하는 것을 포함한다. 또한, 상술한 입자라 함은, 관측 가능한 길이, 폭, 두께를 갖는 입상이 작은 물체를 말한다.
프리필터(20)를 통과한 공기에는, 입경이 약 10 ㎛보다도 작은 공중 부유 입자상 물질(이하,「부유 미립자」라 함)이 포함된다. 이 부유 미립자에는, 바이러스 등의 공중 미생물 외에, 공중에 부유하는 소위 실내 부유 먼지나, 냄새가 나는 등의 가스상 물질 등이 포함된다. 공기 제균부(40)는 전해수 순환 공급부(50)에 의해 공급되는 활성 산소종을 포함한 전해수에 의해 습윤되는 기액 접촉면을 갖는 기액 접촉 부재(41) 등을 이용하여 구성할 수 있고, 기액 접촉면에 있어서 프리필터(20)를 통과한 공기를 접촉시킴으로써 바이러스 등의 부유 미립자를 제거하는 등 하여 공기를 제균한다. 이와 같이, 공기 제균 장치(100)가 설치된 실내의 공기는 흡입구(11)를 통해 하우징(10) 내에 도입되고, 프리필터(20)에 의해 화분 등의 입자상 물질이 제거되고, 공기 제균부(40)에 있어서 부유 미립자가 제거되어 제균ㆍ청정화된 공기가 분출구(12)를 통해 실내로 분출된다.
상기 공기 제균 장치(100)에 있어서, 프리필터(20)는 송풍기(30)에 의해 형성되는 송풍 경로 상에 있어서 공기 제균부(40)보다도 풍상측에 배치되면, 그 위치 는 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에서는 송풍기(30)의 흡입측에 배치하고 있다. 송풍기(30)의 흡입측에 프리필터(20)를 배치함으로써, 송풍기(30)는 화분 등의 입자상 물질이 제거된 공기를 흡입하여 공기 제균부(40)로 송풍할 수 있다.
프리필터(20)는 HEPA 필터(High Efficiency ㎩rticulate Air Filter)나 ULPA 필터(Ultra Low Penetration Air Filter) 등보다는 눈이 크고, 이들 HEPA 필터나 ULPA 필터 등의 전처리용으로서 통상 사용되는 에어 필터보다도 눈이 가는 것이 채용된다. 구체적으로는, 예를 들어 약 10 ㎛ 이상의 입자를 포집하고, 이보다도 입경이 작은 입자상 물질은 통과시키는 것이 바람직하다.
또한, 프리필터(20)는 물세척함으로써, 포집한 화분 등의 입자상 물질을 제거할 수 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 프리필터(20)의 눈 막힘을 간이하게 해소할 수 있다.
HEPA 필터는 정격 풍량에서 입경이 0.3 ㎛인 입자에 대해 99.97 ％ 이상의 입자 포집률을 갖고, 또한 초기 압력 손실이 245 ㎩ 이하인 성능을 갖는 것(JIS Z 8122)을 말하지만, HEPA 필터 등과 같이 눈이 가는 것은 아니며, 예를 들어 약 10 ㎛ 이상의 입자를 포집하는 에어 필터를 채용함으로써, 눈 막힘이나 압력 손실의 문제를 해소하여 대풍량을 처리할 수 있다.
공기 제균부(40)를 구성하는 기액 접촉 부재(41)는, 예를 들어 도2에 나타내는 것을 적용할 수 있다. 도2에 나타내는 기액 접촉 부재(41)는 벌집형 구조를 갖는 필터 부재(여과재)이다. 상세하게는, 이 기액 접촉 부재(41)는 물결 형상으로 구부려진 소재(41A)와, 평판 형상의 소재(41B)가 적층되어 구성되고, 이들 물결 형 상으로 구부러진 소재(41A)와 평판 형상의 소재(41B) 사이에 대략 삼각 형상의 다수의 개구가 형성되고, 전체적으로 벌집 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 이 물결 형상으로 구부러진 소재(41A)와 평판 형상의 소재(41B)에 의해 구성되는 엘리먼트부는 공기를 통과시킬 때의 기체 접촉 면적이 넓게 확보되어, 전해수 적하가 가능하고, 막히기 어려운 구조로 되어 있다.
이들 소재(41A, 41B)에는 후술하는 전해수에 반응성이 적은 소재, 요컨데 전해수에 의한 열화가 적은 소재, 예를 들어 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 수지, 염화비닐 수지, 불소계 수지(PTFE, PFA, ETFE 등), 셀룰로오스계 재료 또는 세라믹스계 재료 등의 소재를 사용할 수 있다. 본 구성에서는, 이들 소재에 PET 수지가 사용되고 있다. 또한, 이 기액 접촉 부재(41)는 친수성 처리를 실시하는 등 하여, 전해수에 대한 친화성이 높아져 있고, 이에 의해 기액 접촉 부재(41)의 전해수의 보수성(습윤성)이 유지되어, 후술하는 활성 산소종과 실내 공기와의 접촉이 장시간 지속된다. 또한, 기액 접촉 부재(41)에는 방곰팡이 작용을 갖는 전해수가 적하되므로, 기액 접촉 부재(41)에 방곰팡이 대책(방균제의 도포 등)을 실시하지 않아도 곰팡이의 번식 등을 피할 수 있고, 유지 보수의 빈도를 저감시킬 수 있다.
기액 접촉 부재(41)의 상부에는 전해수 순환 공급부(50)로부터 적하되는 전해수를 기액 접촉면(엘리먼트부)에 효율적으로 분산시키기 위한 분류 시트(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 분류 시트는, 액체의 침투성을 갖는 섬유 재료로 이루어지는 시트(직물, 부직포 등)이며, 기액 접촉 부재(41)의 두께 방향 단면을 따라 1 매 또는 복수매 설치된다.
또한, 기액 접촉 부재(41)의 상부에는, 도3의 (a)에 도시한 바와 같이 전해수 순환 공급부(50)의 일부를 구성하는 살수 박스(51)가 조립 부착되고, 기액 접촉 부재(41)의 하방에는 마찬가지로 전해수 순환 공급부(50)의 일부를 구성하는 물 받이 접시(52)가 설치되어 있다. 기액 접촉 부재(41)로부터 배출되는 전해수를 받는 물 받이 접시(52)가 설치되어 있다.
전해수 순환 공급부(50)는 상기 살수 박스(51), 물 받이 접시(52) 이외에, 활성 산소종을 포함하는 전해수를 생성하는 전해조(53)와, 물 받이 접시(52)에 저류한 물을 전해조(53)에 공급하는 순환 펌프(54)와, 물 받이 접시(52)에 물을 공급하는 급수 탱크(55)와, 물 받이 접시(52)에 저류한 물이 배수관(56)을 통해 배출되는 배수 트레이(57)를 구비하고 있다.
살수 박스(51)는 기액 접촉 부재(41)의 상부에 조립 부착되는 관 형상 부재이며, 하면에 도시하지 않은 복수의 살수 구멍이 형성되어 있다. 살수 박스(51)는 전해수 공급관(51a)을 통해 전해조(53)와 접속되어 있고, 전해조(53)로부터 전해수 공급관(51a)을 통해 공급된 전해수는 이 살수 구멍으로부터 기액 접촉 부재(41)에 적하된다. 즉, 전해조(53), 살수 박스(51), 전해수 공급관(51a) 등에 의해 기액 접촉 부재(41)에 전해수를 공급하는 전해수 공급부가 구성된다.
전해조(53)는 도3의 (b)에 도시한 바와 같이 적어도 한 쌍의 전극(53a, 53b)(도시예에서는 2쌍) 구비하고, 전극(53a, 53b) 사이에 전압을 인가한 경우, 전해조(53)에 유입한 수돗물 등의 물을 전기 분해하여 활성 산소종을 포함하는 전해 수를 생성시킨다. 여기서, 활성 산소종이라 함은, 통상의 산소보다도 높은 산화 활성을 갖는 산소 분자와, 그 관련 물질을 포함하고, 수퍼옥사이드 음이온, 일중항 산소, 히드록실래디칼, 혹은 과산화수소 등의 소위 협의의 활성 산소에, 오존, 차아할로겐산 등의 소위 광의의 활성 산소를 포함시킨 것으로 한다. 전해조(53)는 기액 접촉 부재(41)에 접근하여 배치하는 것이 바람직하다. 기액 접촉 부재(41)에 접근하여 전해조(53)를 배치함으로써, 수돗물 등을 전기 분해하여 생성된 활성 산소종을 포함하는 전해수를 바로 기액 접촉 부재(41)에 공급할 수 있다.
전극(53a)은 예를 들어 베이스가 티탄(Ti)이고 피막층이 이리듐(Ir), 백금(Pt)으로 구성된 전극판이며, 애노드 전극으로서 외부 전원으로부터 정전위(正電位)가 부여됨으로써 활성 산소종으로서 차아염소산을 생성한다.
전극(53b)은 예를 들어 베이스가 티탄이고 피막층이 백금, 탄탈(Ta)로 구성된 전극판이며, 애노드 전극으로서 외부 전원으로부터 정전위가 부여됨으로써 활성 산소종으로서 오존을 생성한다.
상기 전극(53a)을 애노드 전극으로 하고, 전극(53b)을 캐소드 전극으로 하여, 외부 전원으로부터 전극(53a) 및 전극(53b) 사이에 전압을 인가하여 통전하면, 캐소드 전극으로서의 전극(53b)에서는 수중의 수소 이온(H+)과 수산화물 이온(OH-)이 하기 식 (1)에 나타낸 바와 같이 반응한다.
4H+ + 4e- + (4OH-) → 2H2 + (4OH-) …(1)
한편, 애노드 전극(양극)으로서의 전극(53a)에서는, 하기 식 (2)에 나타낸 바와 같이 물이 전기 분해된다.
2H2O → 4H+ + O2 + 4e- …(2)
동시에, 전극(53a)에 있어서는 물에 포함되는 염소 이온(염화물 이온 : Cl-)이 하기 식 (3)에 나타낸 바와 같이 반응하여 염소(Cl2)가 발생한다.
2Cl- → Cl2 + 2e- …(3)
또한, 이 염소는 하기 식 (4)에 나타낸 바와 같이 물과 반응하여 차아염소산(HClO)과 염화수소(HCl)가 발생한다.
Cl2 + H2O → HClO + HCl …(4)
전극(53a)에서 발생한 차아염소산은 광의의 활성 산소종에 포함되는 것으로, 강력한 산화 작용이나 표백 작용을 갖는다. 차아염소산이 용해된 수용액, 즉 공기 제균 장치(100)에 의해 생성되는 전해수는 바이러스 등의 불활화, 살균, 유기 화합물의 분해 등 다양한 공기 청정 효과를 발휘한다.
한편, 상기 전극(53a)을 캐소드 전극으로 하고, 전극(53b)을 애노드 전극으로 하여, 외부 전원으로부터 전극(53a) 및 전극(53b)의 사이에 전압을 인가하여 통전하면, 애노드 전극으로서의 전극(53b)에서는 하기 식 (5) 내지 식 (7)에 나타내는 반응이 일어나고, 오존이 생성된다.
2H2O → 4H+ + O2 + 4e- …(5)
3H2O → O3 + 6H+ + 6e- …(6)
2H2O → O3 + 4H+ + 4e- …(7)
한편, 캐소드 전극으로서의 전극(53a)에서는, 하기 식 (8) 및 식 (9)에 나타내는 반응이 일어나고, 전극 반응에 의해 생성된 O2 -와 용액 중의 H+가 결합하여 과산화수소(H2O2)가 생성된다.
4H+ + 4e- + (4OH-) → 2H2 + (4OH-) …(8)
O2 - + e- + 2H+ → H2O2 …(9)
이와 같이, 본 실시 형태의 구성에서는, 전극(53a)을 정전위로 하도록 전극(53a, 53b) 사이에 외부 전원으로부터 전압을 인가함으로써, 전극(53a) 측으로부터 살균력이 큰 차아염소산을 생성시켜 차아염소산을 포함하는 전해수를 생성할 수 있다.
또한, 전극(53b)을 정전위로 하도록 전극(53a, 53b) 사이에 외부 전원으로부터 전압을 인가함으로써, 전극(53b) 측으로부터 살균력이 큰 오존을, 전극(53a) 측으로부터는 과산화수소를 생성시켜, 이들 오존이나 과산화수소를 포함한 전해수를 만들 수 있다.
그리고, 전극(53a, 53b)에 의해 살균력이 큰 차아염소산을 생성시킨 경우, 이 차아염소산을 포함하는 전해수가 살수 박스(51)로부터 기액 접촉 부재(41)에 적하되면, 송풍 팬(31)에 의해 분출된 공기가 기액 접촉 부재(41)에 있어서 차아염소산과 접촉한다. 이에 의해, 공기 중에 부유하는 바이러스 등이 불활화되는 동시에, 상기 공기에 포함되는 악취 물질이 차아염소산과 반응하여 분해되거나, 혹은 이온화하여 용해된다. 따라서, 공기의 제균 및 탈취가 이루어지고, 청정화된 공기가 기액 접촉 부재(41)로부터 배출된다.
또한, 전극(53a, 53b)에 의해 오존이나 과산화수소를 생성시킨 경우, 송풍 팬(31)에 의해 분출된 공기가 기액 접촉 부재(41)에 있어서 오존이나 과산화수소와 접촉한다. 이에 의해, 공기 중에 부유하는 바이러스 등이 불활화되는 동시에, 상기 공기에 포함되는 악취 물질이 오존이나 과산화수소와 반응하여 분해되거나, 혹은 이온화하여 용해된다. 따라서, 공기의 제균 및 탈취가 이루어지고, 청정화된 공기가 기액 접촉 부재(41)로부터 배출된다.
활성 산소종에 의한 바이러스 등의 불활화의 작용 기구로서, 인플루엔자 바이러스의 예를 든다. 상술한 활성 산소종은, 인플루엔자의 감염에 필수가 되는 인플루엔자 바이러스의 표면 단백(스파이크)을 파괴, 소실(제거)하는 작용을 갖는다. 이 표면 단백이 파괴된 경우, 인플루엔자 바이러스와, 인플루엔자 바이러스가 감염되는 데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되어 감염이 저지된다. 이로 인해, 공기 중에 부유하는 인플루엔자 바이러스는, 기액 접촉 부재(41)에 있어서 활성 산소종을 포함하는 전해수에 접촉함으로써, 말하자면 감염력을 잃게 되어 감염이 저지된다.
따라서, 이 공기 제균 장치(100)가 예를 들어 유치원이나 초ㆍ중ㆍ고등학교, 간호 보험 시설, 병원 등의 소위 대공간에 설치된 경우에도, 전해수에 의해 청정화(제균, 탈취 등)된 공기를 대공간 내에서 널리 골고루 퍼지게 하는 것이 가능해지고, 대공간에서의 공기 제균 및 탈취를 효율적으로 행할 수 있다.
여기서, 전해조(53) 내의 전극(53a, 53b) 중 임의의 측에 정전위를 부여하기 위한 전극의 절환은, 전극의 극성을 반전시킴으로써 행할 수 있고, 본 실시 형태에서는 후술하는 제어 장치(70)(도10)에 의해 전극(53a, 53b)에 인가하는 전압을 변화(반전)시킴으로써 실행 가능하다.
또한, 전해수 중의 활성 산소종의 농도는, 제균하는 바이러스 등을 불활화시키는 농도가 되도록 조정된다. 활성 산소종의 농도의 조정은, 전극(53a) 및 전극(53b) 사이에 인가하는 전압을 조정하여, 전극(53a) 및 전극(53b) 사이에 흐르는 전류치를 조정함으로써 행해진다.
예를 들어, 전극(53a)에 플러스의 전위를 부여하여, 전극(53a) 및 전극(53b) 사이에 흐르는 전류치를 전류 밀도로 20 ㎃(밀리암페어)/㎠(평방 센티미터)로 하면, 소정의 유리 잔류 염소 농도[예를 들어 1 ㎎(밀리그램)/ℓ(리터)]를 발생시킨다. 또한, 전극(53a, 53b) 사이에 인가하는 전압을 변경하여 전류치를 높게 함으로써, 전해수 중의 차아염소산의 농도를 높은 농도로 할 수 있다. 전해수 중에 있어서의 오존 혹은 과산화수소에 대해서도, 상기와 마찬가지로 전극(53b)에 플러스의 전위를 부여하여 전극(53a, 53b) 사이에 흐르는 전류치를 높게 하면, 전해수 중의 오존 혹은 과산화수소의 농도를 높게 할 수 있다.
단, 전해조(53)에 도입되는 물은 수돗물(市水)에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 우물물, 순수, 정제수 등을 도입하는 구성으로 해도 좋다. 단, 전해조(53)에 있어서 효율적으로 전기 분해를 행하기 위해서는, 어느 정도의 도전율을 갖는 물이 도입되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 우물물, 순수, 정제수, 일부 지역에 있어서의 수돗물 등, 이온종이 희박한 물을 전해조(53)에 도입하는 구성으로 하는 경우에는, 이들 물에 활성 산소종의 생성에 필요한 소정의 이온종을 첨가하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 전극(53a, 53b)의 구성에 있어서, 전극(53a)측으로부터 활성 산소종으로서 차아염소산을 생성하는 경우, 전해조(53)에 도입되는 물에 염화물 이온이 존재하고 있는 것이 전제가 되기 때문에, 염화물 이온을 포함하는 물이 전해조(53)에 도입될 필요가 있다. 여기서, 수도법에서는 수돗물의 위생을 확보하기 위해 염소 등에 의한 소독을 행하는 것이 정해져 있으므로, 수돗물을 전해조(53)에 도입하는 구성으로 하면, 수돗물에는 이미 염화물 이온이 존재하고 있으므로, 전해조(53)에 있어서 수돗물을 전기 분해함으로써, 간이한 구성으로 활성 산소종으로서 차아염소산을 생성할 수 있다. 이 때, 우물물 등의 이온종이 희박한 물을 전해조(53)에 도입하는 경우에는, 전해조(53)에 식염(NaCl) 등의 염소 화합물 혹은 다른 소정의 이온종을 첨가하는 구성으로 하여, 전기 분해를 효율적으로 행하기 위해 필요한 도전율을 달성하는 동시에, 차아염소산의 생성에 필요한 염화물 이온을 공급하는 구성으로 하면 된다.
또한, 상기 전극 구성에 있어서, 식 (3), 식 (4)와 같은 반응에 의해 다른 활성 산소종을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전해조(53)에 도입되는 물에는 요드화물 이온이 존재하고 있으면, 상기 식 (3), 식 (4)와 같은 반응에 의해 활성 산소종으로서 차아요오드산이 생성된다. 즉, 전해조(53)에 도입되는 물에 할로겐 화합물의 첨가 또는 혼입 등에 의해 할로겐화물 이온이 존재하고 있으면, 식 (3), 식 (4)와 같은 반응에 의해 활성 산소종으로서 차아할로겐산이 생성된다.
이와 같이, 전해조(53)에는 활성 산소종의 생성에 필요한 소정의 이온종을 포함하는 물이 도입되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 이온종이 희박한 물에 활성 산소종의 생성에 필요한 소정의 이온종을 첨가함으로써, 활성 산소종을 포함하는 전해수를 생성할 수 있고, 수돗물 등에 한정되지 않고 이온종이 희박한 물을 이용한 경우에도, 충분한 공기 청정 효과(바이러스 등의 불활화, 살균, 탈취 등)를 발휘할 수 있다.
여기서, 전해수에 도입되는 물의 이온종 농도가 희박한 경우에는, 전해조(53)에 도입되는 물에 약제(할로겐 화합물 등)가 공급되는 구성으로 하면 좋다. 예를 들어, 상기 약제를 공급하는 약제 공급 장치를 공기 제균 장치(100)에 설치해도 좋고, 전해조(53)에 직접 약제를 주입하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 급수 탱크(55)에 약제를 주입하는 구성으로 해도 좋고, 급수 탱크(55) 그 자체에 농도를 조정한 약제를 저수시키는 구성으로 해도 좋다.
여기서, 예를 들어 염화물 이온을 공급하기 위한 약제로서는, 식염 또는 식염수를 이용할 수 있다. 예를 들어, 전해조(53) 중의 식염수의 농도를 2 내지 3 ％(중량 퍼센트) 정도로 조정하면, 전해조(53)에 있어서 식염수를 전기 분해함으로 써 차아염소산 혹은 과산화수소를 포함한 전해수(0.5 내지 1 ％)를 생성할 수 있다. 이 구성에 따르면, 전해조(53)에 도입되는 수중의 이온종이 희박한 경우에도, 식염 또는 식염수를 첨가함으로써 이온종을 증가시켜 물의 전기 분해에 고효율로 안정되게 활성 산소종을 생성할 수 있다.
물 받이 접시(52)는 기액 접촉 부재(41)의 하방에 위치하는 물 받이부(52a)와, 물 받이부(52a)에 연접하는 동시에, 급수 탱크(55)의 하방에 위치하는 급수 탱크 지지부(52b)를 구비하고 있다.
물 받이부(52a)는 기액 접촉 부재(41)로부터 적하하는 물(전해수)을 받아 저류하는 것으로, 소정량의 물을 저류하기 위한 깊이를 갖고, 물 받이부(52a)에 있어서 받은 물은 급수 탱크 지지부(52b)에 유입하도록 구성하는 것이 바람직하다.
급수 탱크 지지부(52b)는 물 받이부(52a)보다도 바닥이 깊게 형성되는 동시에, 급수 탱크 지지부(52b) 내에 급수 탱크(55)의 급수구(55a), 순환 펌프(54)의 흡입구(54a), 급수 탱크 지지부(52b)의 수위를 검출하는 물 받이 접시 플로트 스위치(52c)가 배치된다. 물 받이 접시 플로트 스위치(52c)는 급수 탱크 지지부(52b)의 수위가 소정의 수위를 하회한 경우에 온으로 절환되는 스위치이다.
또한, 급수 탱크(55)의 급수구(55a)에는 플로트 밸브(도시 생략)가 형성되고, 급수 탱크 지지부(52b)에 저류된 전해수나 수돗물 등의 물의 수면이 급수구(55a)보다도 하부가 되면, 급수 탱크(55)로부터 필요량의 수돗물 등이 공급되어, 급수 탱크 지지부(52b) 내의 수위가 일정하게 유지되는 구조로 되어 있다.
급수 탱크 지지부(52b) 내에 저류된 물은 순환 펌프(54)에 의해 퍼올려져 전 해조(53)에 공급된다. 즉, 기액 접촉 부재(41)로부터 배출된 물(전해수)이 다시 전해조(53)에 공급되는 구성으로 함으로써, 급수 탱크(55)에 의해 공급하는 수돗물 등의 사용량을 저감시킬 수 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 물이 순환하는 구성으로 되어 있고, 소량의 물을 유효하게 이용함으로써 장시간에 걸쳐서 효율적으로 공기의 제균을 행할 수 있다. 또한, 증발 등에 의해 전해수 순환 공급부(50)에 있어서 순환하는 수량이 줄어든 경우에는, 급수 탱크(55) 내의 물이 급수 탱크 지지부(52b)에 적량 공급된다.
또한, 급수 탱크 지지부(52b)는 그 바닥부에 배수 구멍(52d)이 형성되고, 배수관(56)이 접속되어 있다. 배수관(56)에는 배수 밸브(56a)가 설치되고, 이 배수 밸브(56a)를 개폐함으로써 급수 탱크 지지부(52b) 내의 물을 배수관(56)을 통해 배출할 수 있도록 되어 있다. 급수 탱크 지지부(52b)의 하방에는 배수관(56)이 도입되는 배수 트레이(57)가 형성되고, 배수관(56)을 통해 급수 탱크 지지부(52b) 내에 저류된 물이 배수 트레이(57)로 배출할 수 있도록 되어 있다. 배수 트레이(57)는 소정 깊이를 갖는 탱크 형상으로 형성되어 있고, 외부로 출입 가능하게 설치된다.
도1 내지 도3을 이용하여 설명한 바와 같이, 공기 제균 장치(100)에 있어서 공중 부유 입자상 물질 중 전해수가 내부로까지 침투하기 어려운 화분 등의 조대 입자상 물질은 프리필터(20)에서 제거하고, 공기 제균부(40)에서는 바이러스 등의 공중 미생물을 포함하는 부유 미립자를 처리함으로써, 효율적으로 공기 제균을 행할 수 있다. 또한, 프리필터(20)에서는, 예를 들어 입경이 10 ㎛보다도 작은 부유 미립자를 통과시킴으로써, 프리필터(20)의 눈 막힘이나 압력 손실 등의 문제를 방 지하여 대풍량의 실내의 공기를 처리할 수 있다. 또한, 프리필터(20)에 있어서 화분 등의 입자상 물질을 포집함으로써, 기액 접촉 부재(41)에의 오염물의 부착을 억제할 수 있고, 기액 접촉 부재(41)에 있어서 장기간 안정되게 공기 제균을 행할 수 있는 동시에, 기액 접촉 부재(41)의 유지 보수 기간을 장기화할 수 있다. 또한, 프리필터(20)는 물세척함으로써, 포집한 화분 등의 입자상 물질을 제거할 수 있으므로, 유지 보수가 용이하다.
다음에, 본 실시 형태의 공기 제균 장치(100)의 보다 구체적인 구성예를 도4 내지 도9를 참조하여 설명한다. 여기서, 도4는 본 실시 형태의 공기 제균 장치(공기 청정 장치)(100)의 외관 사시도이고, 도5는 공기 제균 장치(100)의 내부 구성을 도시하는 사시도이다. 또한, 도6은 공기 제균 장치(100)의 구성을 도시하는 일부 파단 정면도이고, 도7은 좌측에서 본 단면도이며, 도8은 우측에서 본 단면도이고, 도9는 상면도이다.
도4에 도시하는 공기 제균 장치(100)는 상치식의 것이고, 하우징(10)은 세로로 긴 상자형으로 형성되어 있다.
하우징(10)의 전방면 하부에는 흡입 그릴(11a)이 형성되어 흡입구(11)를 구성하고 있다. 이 흡입구(11)의 이면에는, 도6, 도7에 도시한 바와 같이 상술한 프리필터(20)가 배치된다. 이에 의해, 하우징(10) 내부에 화분 등의 입자상 물질(이물질)이 도입되는 것을 방지하고 있다.
또한, 하우징(10)의 상면에는 분출구(12)가 형성되고, 이 분출구(12)에는 덮개로서의 루버(121)가 설치되어 있다. 이 루버(121)는 후술하는 제어 장치(70)에 의해 제어되고, 공기를 분출하는 방향을 변화시킬 수 있는 동시에, 공기 제균 장치(100)의 공기의 분출 동작 정지시에는 루버(121)를 폐쇄함으로써, 하우징(10) 내에 이물질의 침입을 방지할 수 있다. 또한, 루버(121)의 내측에는 망이나 직물 또는 부직포 등으로 구성되는 분출구 필터(13)(도6 및 도8 참조)가 배치되고, 이 분출구 필터(13)에 의해 하우징(10) 내로의 먼지 등의 이물질의 침입이 방지되고 있다. 단, 분출구 필터(13)를 구성하는 재료로서는, 예를 들어 합성 수지를 이용할 수 있고, 기액 접촉 부재(41)를 구성하는 재료를 이용하면 보다 바람직하다. 분출구 필터(13)는 기액 접촉 부재(41)를 통과한 공기의 통풍 저항을 현저하게 증가시키지 않도록 적절하게 눈이 큰 것이 바람직하다.
루버(121)는 도4, 도8 및 도9에 도시한 바와 같이 분출구(12)를 폐색 가능한 사이즈를 갖는 상부판(제1 블레이드판)(122)과, 상부판(122)의 하방에 있어서 상부판(122)과 평행하게 배치되는 하부판(제2 블레이드판)(123)과, 상부판(122)과 하부판(123)을 연결하는 연결부(124) 등으로 구성된다. 연결부(124)는 상부판(122) 및 하부판(123)의 좌우 단부에 각각 설치되는 판 형상 부재이며, 각각 핀(125)이 기립 설치되어 있다. 이들 2개의 핀(125)은 루버(121)의 양측 짧은 변으로부터 하우징(10)측으로 돌출되어 있고, 분출구(12)의 옆에 형성된 받이부(도시 생략)에 끼워 맞추어져 루버(121)를 지지한다.
2개의 핀(125)은 상기 받이부에 있어서 회전 가능하게 지지되고, 구동 수단으로서의 루버 구동 모터(126)(도10 참조)에 연결되어 있다. 그리고, 핀(125)은 루버 구동 모터(126)에 의해 구동되고, 이에 수반하여 루버(121)가 회전한다.
여기서, 루버(121)가 하우징(10)의 상부면에 대해 대략 평행한 상태에서는, 분출구(12)는 상부판(122)에 의해 거의 폐색된다. 이 상태를 루버(121)의「폐쇄 상태」라 한다. 한편, 루버(121)가 하우징(10)의 상면에 대해 경사진 상태를「개방 상태」라 한다.
루버(121)의 개방 상태에서는, 기액 접촉 부재(41)를 통과한 공기를 분출구(12)로부터 분출 가능해진다. 여기서, 루버(121)는 루버 구동 모터(126)에 의해 임의의 각도 위치로 조정되는 동시에, 그 각도 위치에서 보유 지지된다. 이로 인해, 루버(121)에 의해 분출구(12)로부터의 공기의 분출 방향을 조정할 수 있다. 또한, 루버(121)는 상부판(122)과 하부판(123)이 소정의 간격을 두고 평행하게 나열되는 2매 블레이드 구조이므로, 분출구(12)로부터 분출되는 공기를 정류하는 작용이 있고, 분출구(12)로부터 순조롭게 배기할 수 있다.
또한, 후술하는 팬 모터(32)를 정지시킨 상태에서 루버(121)를 폐쇄 상태로 하면, 하우징(10) 내의 공기는 거의 외부로 누출되지 않는다. 이로 인해, 후술하는 바와 같이, 전해조(53) 내에서 활성 산소종을 고농도로 발생시킨 경우, 혹은 활성 산소종으로서 오존을 발생시킨 경우에, 이들에 특유의 악취가 발생한다. 이와 같은 경우에, 루버(121)를 폐쇄 상태로 함으로써, 이들 특유의 악취를 하우징(10)의 외부로 누출하기 어렵게 할 수 있어, 공기 제균 장치(100)가 설치된 실내 환경을 쾌적하게 유지하면서, 고농도의 활성 산소종이나 오존 등을 이용할 수 있다는 이점도 있다.
이 밖에, 하우징(10)의 상면에는 하우징(10) 내에 배치되는 급수 탱크(55)를 출입하기 위한 개폐 덮개(14)와, 조작 패널(15)이 설치되어 있다. 후술하는 바와 같이, 급수 탱크(55)는 도시예에 있어서 정면에서 볼 때, 하우징(10) 상부의 우측에 배치되므로, 개폐 덮개(14)는 하우징(10)의 상면의 우측이며, 급수 탱크(55)가 배치되는 위치의 상방에 형성되어 있다. 또한, 분출구(12)와 조작 패널(15)은 각각 하우징(10)의 폭 방향을 따라 길게 형성되는 동시에, 서로 평행하게 배치되고, 분출구(12)는 하우징(10)의 상면에 있어서 전방면(정면)측에 배치되고, 조작 패널(15)은 배면측에 배치되어 있다.
또한, 하우징(10)의 전방면 우측에는 흡입 그릴(11a)의 상방에 배수 트레이(57)를 출입하기 위한 배수 트레이(57)의 취출구(16)가 형성되고, 이 취출구(16)에는 취출구 커버(16a)가 설치되어 있다. 또한, 하우징(10)의 양측면의 상부에는 각각 오목부(17)가 형성되어 있고, 운반 업자 등은 이 오목부(17)를 손잡이부로 하여, 공기 제균 장치(100)를 혼자서 들어 올려 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
다음에, 도5 내지 도9를 참조하여 공기 제균 장치(100)를 구성하는 각 구성 요소의 보다 상세한 구성예 및 하우징(10) 내에 있어서의 배치예에 대해 설명한다.
도5 내지 도8에 도시한 바와 같이, 하우징(10) 내에는 하우징(10)의 내부를 상하로 구획하는 구획판(18)이 설치되어 있다. 이 구획판(18)은 흡입 그릴(11a)과 배수 트레이(57)의 중간에 위치하고 있고, 구획판(18)에 배수 트레이(57)가 적재되어 있다. 배수 트레이(57)에는 잡기 쉽도록 손잡이(57A)가 형성되고, 상술한 취출구(16)(도4)로부터 용이하게 출입 가능하게 되어 있다. 구획판(18)의 하방으로 송풍기(30)가 배치된다. 송풍기(30)는 송풍 팬(31)과, 이 송풍 팬(31)을 구동하는 팬 모터(32)를 구비하고 있다. 구획판(18)의 하방에 있어서, 송풍 팬(31)은 하우징(10)의 좌측에 배치되고, 팬 모터(32)는 하우징(10)의 우측에 배치되어 있다.
송풍 팬(31)의 송풍구(31a)는 하우징(10)의 배면측 부분에 있어서 상향으로 설치되어 있다. 한편, 구획판(18)에는 이 송풍 팬(31)의 송풍구(31a)의 상방에 도시하지 않은 개구가 형성되어 있다. 이 개구는 하우징(10)의 배면측 상하로 연장되는 공간(10A)[이하,「배면측 공간(10A)」이라 함]으로 연통하고 있다. 따라서, 송풍 팬(31)에 의해 흡입구(11)로부터 흡입된 실내의 공기는 하우징(10)의 하부 전방면측으로부터 배면측을 향해, 또한 하우징(10)의 배면측 공간(10A)에 있어서 상방을 향해 송풍된다.
구획판(18)의 상방에는 하우징(10) 내부를 좌우로 구획하는 구획벽(19)이 더 설치된다. 구획벽(19)의 우측에는 구획판(18)의 상방에 배수 트레이(57)가 배치되고, 배수 트레이(57)의 상방에는 물 받이 접시(52)의 급수 탱크 지지부(52b)가 배치되고, 그 상측에 급수 탱크(55) 및 순환 펌프(54), 전해조(53)가 배치되어 있다. 또한, 구획벽(19)은 물 받이 접시(52)가 위치하는 부위에 있어서 개구가 형성되어 있고, 구획벽(19)의 좌측에는 급수 탱크 지지부(52b)에 연접하는 물 받이부(52a)가 배치된다.
구획벽(19)의 좌측에는, 구획판(18)과 물 받이부(52a) 사이에 전장 박스(60)가 배치된다. 이 전장 박스(60)에는 팬 모터(32)에 전원 전압을 공급하는 전원 회로나, 이 공기 제균 장치(100)의 각 부를 제어하는 제어 장치(70) 등의 각종 전장 부품이 수용된다.
그리고, 전장 박스(60)의 상방에는, 물 받이 접시(52)의 물 받이부(52a)를 통해 기액 접촉 부재(41)가 대략 수직으로 기립 설치되어 있고, 기액 접촉 부재(41)의 하단부는 물 받이부(52a)의 내부에 위치하는 동시에, 기액 접촉 부재(41)의 상부에는 상술한 바와 같이 살수 박스(51)가 조립 부착되어 있다.
또한, 구획벽(19)의 좌측에는, 도8에 도시한 바와 같이 기액 접촉 부재(41)에 의해 상기 배면측 공간(10A)과 전방면측 공간(10B)이 형성되어 있다.
배면측 공간(10A)의 상방에는, 하우징(10)의 배면측으로부터 전방면측으로 경사지는 도풍판(10C)이 설치되어 있고, 이 도풍판(10C)의 전단부는 살수 박스(51)에 접하고 있다. 이 도풍판(10C)에 의해, 배면측 공간(10A)의 상부에 있어서 송풍 팬(31)에 의해 송풍된 공기는 기액 접촉 부재(41)를 통과하여 전방면측 공간(10B)을 향하고, 그리고 하우징(10)의 상면에 형성된 분출구(12)를 통해 실내로 송풍된다.
즉, 하우징(10) 내에 있어서 송풍기(30)에 의해 하우징(10)의 전방면 하부에 형성된 흡입구(11)로부터 흡입된 공기는, 도면 중 화살표로 나타낸 바와 같이 하우징(10)의 하부에 있어서 일단 배면측을 향하고, 배면측 공간(10A)에 있어서 상방을 향하고, 또한 도풍판(10C)에 의해 기액 접촉 부재(41)를 통해 전방면측을 향하고, 하우징(10)의 상면에 형성된 분출구(12)로 향하는 송풍 경로가 형성되어 있다.
이와 같이, 상치식의 공기 제균 장치(100)에 있어서, 하우징(10)의 하부에 흡입구(11)를 형성하고, 하우징(10)의 상부에 분출구(12)를 형성하여, 하우징(10) 내에 있어서 하부로부터 상부를 향하는 송풍 경로를 형성함으로써, 화분 등의 공기 중에서 침강하기 쉬운 입자상 물질을 흡입구(11) 이면에 배치한 프리필터(20)에 의해 효율적으로 포집할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태의 동작에 대해 설명한다.
도4 및 도9에 도시하는 조작 패널(15)을 조작함으로써, 상치식의 공기 제균 장치(100)의 운전이 개시된다. 공기 제균 장치(100)의 운전이 개시되면, 순환 펌프(54)가 구동하고, 급수 탱크 지지부(52b)에 저장된 수돗물 등이 퍼올려져 전해조(53)에 공급된다.
전해조(53)에서는, 소정의 전압이 전극(53a, 53b) 사이에 인가되어 전극(53a, 53b) 사이에 직류 전류가 흐르고, 수돗물 등의 전기 분해가 행해진다. 그리고, 차아염소산 등의 소정의 활성 산소종을 포함하는 전해수가 생성된다. 이 전해수는 전해수 공급관(51a)에 도입되고, 전해수 공급관(51a)의 살수 구멍(도시하지 않음)을 통해 기액 접촉 부재(41)에 적하된다. 전해수는 기액 접촉 부재(41)의 상부 모서리부에 스며들어 하부를 향해 서서히 침투한다.
송풍 팬(31)은 팬 모터(32)에 의해 구동되고, 송풍 팬(31)에 의해 흡입구(11)로부터 흡입된 실내의 공기는 송풍기(30)의 송풍구(31a)로부터 도8에 화살표로 나타내는 송풍 경로를 통해 기액 접촉 부재(41)를 통과한다. 이 실내의 공기는 기액 접촉 부재(41)에 침투한 전해수에 포함되는 활성 산소종에 접촉하고, 다시 분출구(12)로부터 실내로 분출된다. 이 때, 공기 중에 포함되는 부유 미립자 중, 바이러스 등은 불활화되고, 악취 등의 가스상 물질도 전해수에 용해되거나, 기액 접촉 부재(41)를 통과할 때에 전해수 중의 차아염소산과 반응함으로써 공기 중으로부 터 제거되어 탈취된다.
한편, 남게 된 전해수는 기액 접촉 부재(41)로부터 배출되고, 물 받이부(52a)에 받아진다. 물 받이부(52a)에 저류된 물은 급수 탱크 지지부(52b)에 유입한다. 급수 탱크 지지부(52b)에 저류된 물은 다시 순환 펌프(54)에 의해 전해조(53)에 공급된다. 급수 탱크 지지부(52b)에 있어서 증발 등에 의해 수량이 감소한 경우, 급수 탱크(55)로부터 급수 탱크 지지부(52b)에 수돗물 등이 적량 공급된다. 이 급수 탱크(55)의 수량이 소정 수위를 하회한 경우에는, 물 받이 접시 플로트 스위치(53c)가 온으로 절환되고, 조작 패널(15) 등에 급수 램프가 점등한다. 이 경우, 사용자 등은 개폐 덮개(14)를 개방하여 급수 탱크(55)를 취출하여 급수 탱크(55)에 수돗물 등을 보충 공급한다.
한편, 운전 종료시 혹은 유지 보수시에는, 배수 밸브(56a)를 개방하여 급수 탱크 지지부(52b) 내에 저류된 전해수를 배수 트레이(57)에 배수할 수 있다. 배수 트레이(57)는 취출구(16)로부터 인출하여 하우징(10)의 외부로 취출할 수 있고, 사용자 등은 배수 트레이(57) 내의 물을 버리고 배수 트레이(57)의 청소 등을 행할 수 있다.
다음에, 상기 공기 제균 장치(100)의 제어계의 구성을 설명한다. 도10은 공기 제균 장치(100)의 제어계의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
이 도10에 도시한 바와 같이, 상술한 팬 모터(32), 순환 펌프(54), 배수 밸브(56a), 루버(121)를 개폐시키는 루버 구동 모터(126), 및 상기 각 부에 전원을 공급하는 전원부(61)는 제어 장치(70)에 접속되어 있고, 제어 장치(70)의 제어에 따라서 동작한다.
또한, 제어 장치(70)에는 조작 패널(15)에 배치된 각종 스위치나 인디케이터 램프(급수 램프를 포함함) 등이 접속되는 동시에, 물 받이 접시 플로트 스위치(52c), 전극(53a, 53b) 및 전해조(53) 내의 수위를 검출하는 전해조 플로트 스위치(53c)가 접속되어 있다.
제어 장치(70)는 공기 제균 장치(100) 전체의 제어를 행하는 마이크로 컴퓨터(71), 마이크로 컴퓨터(71)에 의해 실행되는 제어 프로그램이나 제어 매개 변수(예를 들어, 후술하는 설정 시간 T0) 등의 데이터를 기억하는 기억부(72), 마이크로 컴퓨터(71)의 제어를 기초로 하여 계시 동작을 행하는 타이머 카운터(73), 조작 패널(15)에 있어서의 조작을 검출하여 조작 내용을 마이크로 컴퓨터(71)에 출력하는 입력부(74), 및 마이크로 컴퓨터(71)의 처리 결과를 조작 패널(15)의 인디케이터 램프(도시 생략)의 점등을 제어하는 등 하여 출력하는 출력부(75)를 구비한다.
마이크로 컴퓨터(71)는 미리 기억부(72)에 기억된 제어 프로그램을 판독하여 실행하는 동시에, 기억부(72)에 기억된 제어 매개 변수를 판독하고, 공기 제균 장치(100)의 각 부를 동작시킨다.
구체적으로는, 마이크로 컴퓨터(71)는 조작 패널(15)에 있어서 동작 개시를 지시하는 조작이 행해지고, 이 조작을 나타내는 정보가 입력부(74)로부터 입력되면, 마이크로 컴퓨터(71)는 순환 펌프(54)를 동작시켜 물의 순환을 개시시키는 동시에, 전원부(61)를 기초로 하는 소정 전압을 전극(53a, 53b)에 인가하여 전극(53a, 53b) 사이에 전류를 흐르게 하고, 전해수를 생성시킨다.
그 후, 마이크로 컴퓨터(71)는 팬 모터(32)의 동작을 개시시켜 송풍 팬(31)에 의한 송풍을 개시시킨다. 이상의 일련의 동작에 의해, 공기 제균 장치(100)의 공기 제균 운전이 개시된다. 이 공기 제균 운전의 개시에 수반하여, 마이크로 컴퓨터(71)는 출력부(75)에 의해 운전 중인 것을 나타내는 표시를 행하게 한다.
공기 제균 운전의 실행 중, 마이크로 컴퓨터(71)는 조작 패널(15)에 있어서의 조작에 따라서 루버 구동 모터(126)를 구동시켜 루버(121)의 각도를 조정한다. 또한, 마이크로 컴퓨터(71)는 전극(53a, 53b) 사이의 도전율을 기초로 하여 전해조(53) 내의 전해수의 농도(활성 산소종의 농도)를 판별하고, 전극(53a, 53b) 사이에 인가하는 전압을 적절하게 조정한다. 또한, 마이크로 컴퓨터(71)는 공기 제균 장치(100)의 공기 제균 운전의 실행 중에 전해조 플로트 스위치(53c)에 의해 전해조(53) 내의 수위가 저수위가 된 것이 검출된 경우, 및 물 받이 접시 플로트 스위치(52c)에 의해 물 받이 접시(42)의 수위가 저수위가 된 것이 검출된 경우에는, 전극(53a, 53b)에의 전압의 인가를 정지하는 동시에 순환 펌프(54) 및 팬 모터(32)의 운전을 정지시켜 출력부(75)에 의해 경고를 표시시킨다.
또한, 마이크로 컴퓨터(71)는 조작 패널(15)에 있어서 동작 정지를 지시하는 조작이 행해지고, 이 조작을 나타내는 정보가 입력부(74)로부터 입력되면, 마이크로 컴퓨터(71)는 전극(53a, 53b)에 대한 전압 인가를 정지하고 순환 펌프(54)를 정지시킨다. 또한 마이크로 컴퓨터(71)는 팬 모터(32)를 정지시켜 송풍 팬(31)에 의한 송풍을 멈추고, 출력부(75)에 의한 운전 중의 표시를 정지시킨다. 이상의 일련의 동작에 의해 공기 제균 장치(100)의 공기 제균 운전이 정지된다.
마이크로 컴퓨터(71)는 공기 제균 장치(100)의 공기 제균 운전이 정지하면, 타이머 카운터(73)를 제어하여 운전 정지 시간[정지 시간(T)]의 카운트를 개시시킨다. 타이머 카운터(73)는 정지 시간(T)의 카운트를 누적적으로 행하는 것이 가능하고, 공기 제균 장치(100)가 공기 제균 운전을 개시하면 카운트를 정지하지만, 공기 제균 운전이 다시 정지되면, 동작 개시 전의 카운트치로부터 카운트를 재개한다. 타이머 카운터(73)는 마이크로 컴퓨터(71)에 의해 리셋이 지시된 경우에 카운트치를 리셋한다.
또한, 마이크로 컴퓨터(71)는 전해조(53)에 있어서 오존을 포함하는 전해수를 생성하여 순환시키는 오존 클리닝 운전을 실행한다.
상기한 공기 제균 운전에 있어서, 마이크로 컴퓨터(71)는 전해조(53)의 전극(53a)을 정전위로 하도록 전극(53a, 53b) 사이에 전압을 인가하고, 전극(53a) 측으로부터 살균력이 큰 차아염소산을 생성시킨다. 이에 대해, 오존 클리닝 운전시에는, 마이크로 컴퓨터(71)는 전극을 반전시켜 전극(53b)을 정전위로 하도록 전극(53a, 53b) 사이에 전압을 인가한다. 이에 의해, 전해조(53)에서는 전극(53b) 측으로부터 살균력이 큰 오존이, 전극(53a) 측으로부터는 과산화수소가 생성되고, 오존을 포함하는 전해수가 전해수 순환 공급부(50) 내부를 순환한다. 오존 클리닝 운전은 기액 접촉 부재(41)의 건조 방지와, 기액 접촉 부재(41)에 있어서의 잡균이나 바이러스 등의 번식 억제를 목적으로 하여, 공기 제균 장치(100)의 정지 중, 미리 정해진 시간마다 실행된다.
이하, 이 오존 클리닝 운전에 대해 설명한다.
도11은 오존 클리닝 운전을 나타내는 흐름도이다.
우선, 공기 제균 장치(100)의 운전이 정지되면(스텝 S11), 마이크로 컴퓨터(71)는 타이머 카운터(73)를 제어하여, 공기 제균 장치(100)의 정지 시간(T)의 카운트를 개시시킨다(스텝 S12).
계속해서 마이크로 컴퓨터(71)는 루버 구동 모터(126)를 구동하여 루버(121)를 폐쇄 상태로 하고(스텝 S13), 타이머 카운터(73)에 의해 카운트되는 정지 시간(T)을 감시한다(스텝 S14). 여기서, 정지 시간(T)이 미리 기억부(72)에 기억된 설정 시간(T0)을 초과한 경우(스텝 S14 ; 예), 마이크로 컴퓨터(71)는 물 받이 접시 플로트 스위치(52c)의 상태를 검출한다(스텝 S15).
물 받이 접시 플로트 스위치(52c)가 온인 경우(스텝 S15 ; 예), 즉 물 받이 접시(42)의 수위가 낮은 경우에는 오존 클리닝 운전을 행하기에는 부적절하므로, 스텝 S14로 복귀한다.
또한, 물 받이 접시 플로트 스위치(52c)가 온으로 되어 있지 않은 경우(스텝 S15 ; 아니오), 마이크로 컴퓨터(71)는 순환 펌프(54)의 동작을 개시시키고(스텝 S16), 계속해서 전해조(53)의 전극(53a, 53b)에 전압을 인가하여 오존을 발생시킨다(스텝 S17).
이에 의해, 전해조(53)에 있어서 오존을 포함하는 전해수가 생성되고, 이 전해수가 전해수 순환 공급부(50)를 순환하므로, 기액 접촉 부재(41)의 건조가 방지되는 동시에, 기액 접촉 부재(41)를 포함하는 전해수 순환 공급부(50)의 각 부에 부착된 바이러스 등이 불활화되어 잡균 등이 살균되고, 악취 물질 등의 이물질이 분해되는 등 하여 전해수 순환 공급부(50)의 청정성이 유지된다.
마이크로 컴퓨터(71)는 전극(53a, 53b)에 대한 전압의 인가를 개시한 후, 미리 정해진 시간, 또는 조작 패널(15)의 조작에 의해 지정된 시간만큼 동작을 계속하고, 그 후에 전압 인가를 정지하여(스텝 S18), 순환 펌프(54)를 정지시킨다(스텝 S19). 즉, 미리 정해진 시간, 또는 조작 패널(15)의 조작에 의해 지정된 시간만큼, 오존을 포함하는 전해수가 전해수 순환 공급부(50)를 순환한다.
그 후, 마이크로 컴퓨터(71)는 타이머 카운터(73)에 의해 카운트되는 정지 시간(T)을 리셋한다(스텝 S20). 타이머 카운터(73)는 초기치(예를 들어, 제로)로부터 정지 시간의 카운트를 개시하고, 마이크로 컴퓨터(71)는 스텝 S14의 동작으로 복귀한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 공기 제균 장치(100)에 따르면, 송풍 팬(31)에 의해 송풍된 공기를 배출하는 분출구(12)에 루버(121)를 설치하고, 이 루버(121)에 의해 분출구(12)를 폐쇄 가능한 구성으로 하였으므로, 송풍 팬(31)의 정지시에 분출구(12)를 폐쇄하면, 분출구(12)를 통한 이물질의 진입 및 불필요한 공기의 유통을 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 공기 제균 운전의 정지 중에, 오존을 포함하는 전해수를 발생시켜 전해수 순환 공급부(50)를 순환시킴으로써, 전해수 순환 공급부(50)의 각 부를 오존의 강력한 산화 작용에 의해 살균ㆍ탈취하여 청정한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 통상의 공기 제균 운전에 있어서는 전해조(53)에 의해 차아염소산을 포함하는 전해수가 생성되고, 오존 클리닝 운전에 있어서 전극의 반전을 행하여 오존 및 과 산화수소를 포함하는 전해수를 발생시키므로, 공기 제균 운전시와는 다른 종류의 활성 산소종에 의해 전해수 순환 공급부(50)의 각 부가 세정되고, 보다 확실하게 전해수 순환 공급부(50)의 청정성을 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 오존은 특유의 강한 악취를 갖는 기체이므로, 인체로의 영향이 문제가 되지 않을 정도의 극히 미량이라도 오존의 악취가 이용자의 위화감을 초래할 가능성이 있다. 그러나, 상기 실시 형태에서는, 오존 클리닝 운전에 앞서 루버(121)를 폐쇄 상태로 하므로, 오존의 악취가 공기 제균 장치(100)의 밖으로 누출되는 일은 거의 없어, 공기 제균 장치(100)가 설치된 실내의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다. 또한, 오존 클리닝 운전 중에는 팬 모터(32)가 정지하고 있으므로, 송풍팬(31)에 의한 송풍이 행해지지 않는다. 이로 인해, 하우징(10) 외부로의 악취의 누출을 보다 확실하게, 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 구성에서는, 오존 클리닝 운전시에 극성을 반전시킴으로써 전해수에 포함되는 활성 산소종의 종류를 용이하게 절환할 수 있으므로, 공기 제균 장치(100)의 구성을 쓸데없이 복잡화하지 않고, 오존을 포함하는 전해수와, 다른 활성 산소종을 포함하는 전해수를 손쉽게 이용할 수 있다.
또한, 오존 클리닝 운전시에 전극(53a, 53b)의 극성을 반전시킴으로써, 공기 제균 운전 중에 캐소드 전극에 퇴적한 스케일이 전극으로부터 박리ㆍ탈락한다.
공기 제균 운전시에는, 전해조(53)에 도입되는 물에 포함되는 무기물(이온을 포함함)에 유래하는 스케일(예를 들어, 탄산칼슘 등의 칼슘계 스케일, 탄산마그네슘 등의 마그네슘계 스케일)이 특히 캐소드측 전극 표면에 퇴적한다. 스케일이 전 극에 퇴적하면, 전기 전도성이 저하되어 계속적인 전기 분해가 곤란해진다. 본 실시 형태의 구성에서는, 오존 클리닝 운전시에 극성을 반전시킴으로써 전극에 퇴적된 스케일이 탈락하므로, 전극(53a, 53b)에 있어서의 전해 효율의 저하 등을 방지할 수 있다. 따라서, 전극(53a, 53b)의 청소를 포함하는 유지 보수의 빈도를 대폭으로 줄일 수 있고, 유지 보수에 관한 수고 및 비용의 부담을 대폭으로 경감시킬 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 통상의 공기 제균 운전의 정지 중에 미리 설정된 시간마다 오존 클리닝 운전을 실행하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 공기 제균 운전의 실행 중이라도 조작 패널(15)의 조작에 따라서 오존 클리닝 운전을 개시하는 것도 가능하다.
이하, 이 예에 대해 도12를 참조하여 설명한다.
도12는 오존 클리닝 운전의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
공기 제균 장치(100)의 공기 제균 운전 중에, 조작 패널(15)의 조작에 의해 오존 클리닝 운전의 개시가 지시되면(스텝 S31), 마이크로 컴퓨터(71)는 팬 모터(32) 및 순환 펌프(54)를 정지시키는 동시에, 전극(53a, 53b)으로의 전압의 인가를 멈춤으로써 공기 제균 운전을 정지한다(스텝 S32).
계속해서 마이크로 컴퓨터(71)는 루버 구동 모터(126)를 구동하여 루버(121)를 폐쇄 상태로 하고(스텝 S33), 물 받이 접시 플로트 스위치(52c)의 상태를 검출한다(스텝 S34).
물 받이 접시 플로트 스위치(52c)가 온인 것을 검출하면(스텝 S34 ; 예), 마 이크로 컴퓨터(71)는 출력부(75)를 제어하여 급수 탱크(55)에 의해 물을 보충하는 취지의 안내를 출력하고(스텝 S35), 스텝 S34로 복귀한다.
물 받이 접시 플로트 스위치(52c)가 온이 아닌 것을 검출하면(스텝 S34 ; 아니오), 마이크로 컴퓨터(71)는 순환 펌프(54)의 동작을 개시시키고(스텝 S36), 계속해서 전해조(53)의 전극(53a, 53b)에 전압을 인가하여 오존을 발생시킨다(스텝 S37).
이에 의해, 전해조(53)에 있어서 오존을 포함하는 전해수가 생성되고, 이 전해수가 전해수 순환 공급부(50)를 순환하므로, 기액 접촉 부재(41)의 건조가 방지되는 동시에, 기액 접촉 부재(41)를 포함하는 전해수 순환 공급부(50)의 각 부에 부착된 바이러스 등이 불활화되어 잡균 등이 살균되고, 악취 물질 등의 이물질이 분해되는 등 하여 전해수 순환 공급부(50)의 청정성이 유지된다.
마이크로 컴퓨터(71)는 전극(53a, 53b)에 대한 전압의 인가를 개시한 후, 미리 정해진 시간, 또는 조작 패널(15)의 조작에 의해 지정된 시간만큼 동작을 계속하고, 그 후에 전압 인가를 정지하여(스텝 S38) 순환 펌프(54)를 정지시킨다(스텝 S39). 즉, 미리 정해진 시간, 또는 조작 패널(15)의 조작에 의해 지정된 시간만큼 오존을 포함하는 전해수가 전해수 순환 공급부(50)를 순환한다.
그 후, 마이크로 컴퓨터(71)는 출력부(75)를 제어하여 오존 클리닝 운전이 종료된 것을 통지시켜(스텝 S40), 모든 동작을 종료하여 정지 상태로 이행한다.
이 도12에 나타내는 예에서는, 조작 패널(15)의 조작에 의해 임의의 타이밍에서 오존 클리닝 운전을 실행할 수 있으므로, 오존을 포함하는 전해수에 의한 전 해수 순환 공급부(50)의 청정화, 전극(53a, 53b)의 스케일 제거 등 공기 제균 장치(100)의 유지 보수를 손쉽게 행할 수 있다.
상기 실시 형태에 관한 공기 제균 장치(100)에 있어서, 마이크로 컴퓨터(71)는 루버 구동 모터(126)를 제어함으로써, 공기 제균 운전의 개시시에 루버(121)를 개방 상태로 하고, 공기 제균 운전의 정지시에 루버(121)를 폐쇄 상태로 하는 것도 가능하다.
또한, 상술한 오존 클리닝 운전 대신에, 통상의 공기 제균 운전시와 동일한 활성 산소종을 포함하는 전해수를 생성하고, 전해수 순환 공급부(50)에 순환시켜도 좋다. 이 경우, 공기 제균 운전시보다도 높은 살균 효과 등을 발휘시키기 위해 전극(53a, 53b)에 통전하는 전류를 제어하여, 보다 고농도로 활성 산소종을 생성시키는 것이 바람직하다. 또한, 루버(121)를 폐쇄 상태로 하고, 팬 모터(32)를 정지시킴으로써, 고농도의 활성 산소종(차아염소산 등)의 발생에 수반하여 생기는 악취가 하우징(10) 밖으로 누출되지 않도록 할 수 있으므로, 공기 제균 장치(100)가 설치된 실내의 환경을 쾌적한 상태로 유지하면서 청정성을 유지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 공기 제균 장치(100)는 본 발명의 일 태양이며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 적절하게 변경 가능한 것은 물론이다.
예를 들어, 상기 실시 형태의 도시예에 있어서는, 전극(53a)과 전극(53b)을 쌍의 전극으로 하여 2쌍 설치하고, 각 전극(53a, 53b)의 극성을 반전시킴으로써 생성되는 전해수에 포함되는 활성 산소종의 종류를 차아염소산 또는 오존 혹은 과산 화수소로 절환하는 것으로 하였지만, 전해조(53)에 설치하는 전극의 구성은 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 2개의 전극(53a)을 병렬 접속하는 동시에, 1개의 전극(53b)을 이용하여 전해조(53) 내에 3개의 전극이 배치된 구성으로 해도 좋다. 또한, 전해조(53) 내에 항상 마이너스의 전위가 부여되는 제3 전극을 2개 설치하고, 전극(53a), 전극(53b)과 2개의 제3 전극이 각각 쌍을 이루는 구성으로 하여, 전극(53a)과 제3 전극의 사이, 및 전극(53b)과 제3 전극의 사이에 전압을 인가하여 물을 전기 분해하는 것으로 해도 좋다. 여기서, 제3 전극으로서는, 백금, 카본(C), 스테인레스[Fe-Cr-(Ni)계 합금] 등을 이용하면 된다.
또한, 복수의 전해조(53)를 설치한 구성으로 하여, 한쪽 전해조(53)에는 전극(53a)과 제3 전극을 한 쌍의 전극으로 하여 삽입하고, 다른 쪽 전해조(53)에는 전극(53b)과 제3 전극을 한 쌍의 전극으로 하여 삽입하고, 수돗물을 전기 분해시키는 전해조(53)를 적절하게 절환하여 기액 접촉 부재(41)에 적하 또는 침투시키는 전해수에 포함시키는 활성 산소종의 종류를 절환하는 구성으로 해도 좋다.
이와 같이, 제3 전극을 새롭게 설치하여, 전극(53a)과 전극(53b)을 절환하여 제3 전극과 쌍을 이루도록 구성해도 좋다. 이 경우, 상기 제3 전극과 쌍으로 하는 전극을 상기 전극(53a)과 상기 전극(53b)으로 교대로 절환하는 것이 바람직하다. 또한, 이와 같이 제3 전극과 쌍으로 하는 전극을 전극(53a)과 전극(53b)으로 절환함으로써, 활성 산소종으로서 차아염소산과 오존을 생성하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 전극은 판 형상 전극으로 해도 좋고, 봉 형상이나 다른 형상이라도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 전극(53a, 53b)에 부여하는 전위를 변화시킴으로써 물 등의 전기 분해에 의해 생성하는 활성 산소종의 종류를 절환하는 것으로서 설명하였지만, 예를 들어 차아염소산 등 차아할로겐산을 주로 하여 생성하는 구성으로 해도 좋다.
그 경우, 전극(53a, 53b)을 모두, 예를 들어 베이스가 Ti(티탄)이고 피막층이 Ir(이리듐), Pt(백금)로 구성된 전극판으로 구성할 수 있다.
이 경우, 상기 전극(53a, 53b)에 의해 수돗물 등에 통전하면, 캐소드 전극에서는,
4H+ + 4e- + (4OH-) → 2H2 + (4OH-)
의 반응이 일어나고, 애노드 전극에서는,
2H2O → 4H+ + O2 + 4e-
의 반응이 일어나는 동시에,
물에 포함되는 염화물 이온(Cl-) 등(수돗물 등의 물에 미리 함유되어 있는 것)이,
2Cl- → Cl2 + 2e-
와 같이 반응하고, 또한 이 Cl2는 물과 반응하여,
Cl2 + H2O → HClO + HCl
이 된다.
이 구성에서는, 전극(53a, 53b)에 통전함으로써, 살균력이 큰 HCl0(차아염소산) 등이 발생한다. 이 차아염소산 등을 포함하는 전해수를 기액 접촉 부재(41)에 공급함으로써, 기액 접촉 부재(41)에 있어서의 잡균의 증식을 방지할 수 있고, 기액 접촉 부재(41)를 통과하는 공기 중에 부유하는 바이러스 등을 불활화하거나, 제균할 수 있다. 또한, 악취 등의 가스상 물질도 전해수에 용해하거나, 기액 접촉 부재(41)를 통과할 때에, 전해수 중의 차아염소산 등과 반응함으로써 공기 중으로부터 제거되고 탈취된다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 전해조(53)에 있어서 수돗물을 전기 분해함으로써 수돗물 중에 포함되는 염화물 이온을 이용하여 활성 산소종을 생성하는 것으로 하였지만, 공기 방전에 의해 오존을 생성하는 오존 생성 장치를 구비하고, 이 오존 생성 장치에 의해 생성된 오존을 물에 용해시켜 기액 접촉 부재(41)에 공급하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우의 오존 생성 장치는, 생성된 오존을 전해조(53)에 공급하는 구성으로 해도 좋고, 전해조(53)에 있어서 생성된 전해수에 오존 생성 장치에 의해 생성된 오존을 공급하여 전해수에 오존을 용해시키는 구성으로 해도 좋다. 이와 같은 구성에 따르면, 전해조(53)에 도입되는 수돗물의 이온종이 희박하고, 수돗물의 전기 분해에 의해서는 오존을 생성시키는 것이 곤란한 경우에도 활성 산소종으로서의 오존을 포함하는 전해수를 생성하여 기액 접촉 부재(41) 에 적하 또는 침투시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 출입 가능한 급수 탱크(55)에 의한 급수 방식으로 하였지만, 이 급수 탱크(55) 대신에 예를 들어 수도관을 접속하여 시수(市水)를 직접 유도하는 수배관 급수 방식으로 해도 되는 것은 물론이다.
또한, 상기 실시 형태에서는 기액 접촉 부재(41)에 전해수를 적하시키는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기액 접촉 부재(41)에 의해 전해수를 흡입시키는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 예를 들어 전해수를 저류하는 물 받이 접시(42)에 있어서, 기액 접촉 부재(41)의 하부 모서리부가 전해수의 수위보다 하방에 위치하는 구성으로 하여, 기액 접촉 부재(41)의 하부를 수몰시켜 소위 모세관 현상에 의해 전해수를 빨아 올림으로써, 기액 접촉 부재(41)에 전해수를 침윤시키는 구성으로 해도 좋다.
도1은 본 발명의 실시 형태의 공기 제균 장치의 개략 구성을 도시하는 모식도.
도2는 본 실시 형태의 공기 제균부에 적용되는 기액 접촉 부재를 도시하는 정면도.
도3의 (a)는 본 실시 형태의 전해수 공급 순환부의 구성을 도시하는 모식도, 도3의 (b)는 전해조의 구성도.
도4는 본 실시 형태의 공기 제균 장치를 도시하는 외관 사시도.
도5는 도4의 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 사시도.
도6은 도4의 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 일부 파단 정면도.
도7은 도4의 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 좌측에서 본 단면도.
도8은 도4의 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 우측에서 본 단면도.
도9는 도4의 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 상면도.
도10은 도4의 공기 제균 장치의 제어계의 구성을 나타내는 기능 블록도.
도11은 오존 클리닝 운전을 상세하게 나타내는 흐름도.
도12는 오존 클리닝 운전의 다른 예를 상세하게 나타내는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 흡입구
12 : 분출구
10 : 하우징
20 : 프리필터
30 : 송풍기
40 : 공기 제균부
41 : 기액 접촉 부재
50 : 전해수 순환 공급부
51 : 살수 박스
52 : 물 받이 접시
53 : 전해조
54 : 순환 펌프
55 : 급수 탱크
56 : 배수관
100 : 공기 제균 장치

Claims (16)

  1. 전해수를 이용하여 공기를 제균하는 공기 제균 장치(100)에 있어서,
    공기의 흡입구(11) 및 분출구(12)를 구비하는 하우징(10)과,
    상기 하우징(10) 내에 상기 흡입구(11)로부터 상기 분출구(12)를 향하는 송풍 경로를 형성하는 송풍기(30)와,
    상기 송풍 경로 상에 배치되고 상기 하우징(10) 내에 도입되는 공기와 전해수를 접촉시켜 상기 공기를 제균하는 공기 제균부(40)와,
    상기 송풍 경로 상에 배치되고 공기 중에 포함되는 이물질을 제거하는 이물질 제거 기구(20, 121)를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  2. 상기 이물질 제거 기구(20)는 상기 하우징 내에 도입되는 공기에 포함되는 소정 입경 이상의 물질을 포집하는 프리필터(20)를 구비하고,
    상기 공기 제균부(40)는 상기 송풍 경로 상의 상기 프리필터(20)의 풍하(風下)에 배치되는 동시에 기액 접촉면을 갖고, 이 기액 접촉면에 있어서 상기 프리필터(20)에 의해 소정 입경 이상의 물질이 제거된 공기에 상기 전해수를 접촉시키는 기액 접촉 부재(41)를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 소정 입경은 약 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 하우징(10)은 상치식의 것이고, 상기 흡입구(11)는 상기 하우징(10)의 하부에 형성되는 동시에, 상기 분출구(12)는 상기 하우징(10)의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 프리필터(20)는 상기 흡입구(11)의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 프리필터(20)는 물세척함으로써 포집한 물질을 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 기액 접촉 부재(41)의 기액 접촉면에 전해수를 공급하는 전해수 공급부(50)를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전해수 공급부(50)는 적어도 한 쌍의 전극(53a, 53b)을 갖는 전해조(53)를 구비하고, 상기 전해조(53) 내에 도입된 물 또는 소정의 이온종을 포함하는 물을 전기 분해함으로써 생성된 활성 산소종을 포함하는 전해수를 상기 전해수로서 상기 기액 접촉면에 공급하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 활성 산소종은 차아염소산, 차아요오드산, 오존 또는 과산화수소 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  10. 상기 이물질 제거 기구(20)는 상기 하우징 내에 도입되는 공기에 포함되는 물질 중 공기 중에 부유할 때에 침강하기 쉬운 물질을 포집하고, 침강하기 어려운 물질을 통과시키는 프리필터(20)를 구비하고,
    상기 공기 제균부(40)는 상기 송풍 경로 상의 상기 프리필터(20)의 풍하에 배치되는 동시에 기액 접촉면을 갖고, 이 기액 접촉면에 있어서 상기 프리필터(20)를 통과한 공기에 상기 전해수를 접촉시켜 상기 침강하기 어려운 물질을 공기 중으로부터 제거하는 기액 접촉 부재(41)를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 이물질 제거 기구(121)는 상기 분출구(12)를 폐쇄 가능한 루버(121)를 구비하고,
    상기 공기 제균부(40)는 상기 송풍 경로 상에 배치되는 동시에 기액 접촉면을 갖고, 이 기액 접촉면에 있어서 상기 하우징(10) 내에 도입된 공기와 전해수를 접촉시켜 공기를 제균하는 기액 접촉 부재(41)를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이물질 제거 기구(121)는 상기 루버(121)를 상기 분출구(12)의 개구면에 대해 회전시키는 동시에, 상기 개구면에 대해 임의의 각도 위치로 루버를 보유 지지하는 구동부(126)를 구비한 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 루버(121)는 상기 분출구(12)의 개구면을 폐색 가능한 크기를 갖는 제1 블레이드판(122) 및 제2 블레이드판(123)을 구비하고, 상기 제1 블레이드판(122) 및 상기 제2 블레이드판(123)이 상기 구동부(126)에 의해 구동되는 연결핀(125)에 의해 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  14. 제11항에 있어서, 물을 전기 분해하여 활성 산소종을 포함하는 전해수를 생성하는 전해조(53)를 구비하고,
    상기 전해조(53)에 있어서 상기 활성 산소종으로서 오존을 포함하는 전해수를 생성하는 경우에 상기 루버(121)에 의해 상기 분출구(12)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전해조(53)에 있어서 상기 활성 산소종으로서 오존을 포함하는 전해수를 생성하는 경우에, 상기 송풍기(30)에 의한 송풍을 정지하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 전해조(53)는 복수의 전극(53a, 53b)을 갖고, 소정의 전극(53a, 53b) 사이에 전압을 인가함으로써 상기 활성 산소종을 포함하는 전해수를 생성하고,
    상기 복수의 전극(53a, 53b)에 부여하는 전위를 변화시킴으로써, 상기 전해수에 포함되는 활성 산소종의 종류를 오존과 다른 종류의 활성 산소종으로 절환하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
KR1020070083724A 2006-08-22 2007-08-21 이물질 제거 기구를 갖는 공기 제균 장치 KR20080018115A (ko)

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