KR20090035247A

KR20090035247A - 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템

Info

Publication number: KR20090035247A
Application number: KR1020070100416A
Authority: KR
Inventors: 김부열
Original assignee: 운해이엔씨(주)
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2009-04-09
Also published as: KR100912662B1

Abstract

본 발명은 공기를 정화하는 공기정화시스템에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하자면, 공기를 여과하고 적당한 온도로 변화시키며, 이를 살균하고 제습하며, 다시 2차로 살균하는 과정을 통해 청정한 공기를 만들어서 병원 등에 설비되는 바이오크린룸에 계속적으로 공급할 수 있도록 한, 또한 공급된 공기가 다소 변질되면 이를 다시 리사이클 시켜 재정화시킬 수 있는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템에 관한 것이다.

따라서 본 발명은 여과, 온도변화, 살균, 제습, 2차 살균의 과정을 거치며 공기를 청정하게 유지하기에 인체에 유용한 발명이다.

본 발명은 자외선보다 184배 살균력이 강하면서도 인체에 무해한 오존수를 그 살균제로 사용하고 있기에 살균력이 뛰어나며, 이를 통해 그동안 공기 청정의 방식인 단지 분진을 걸러주는 작업만을 수행하는 것이 아니고, 공기 중에 내재하는 균 등을 제거하는 새로운 청정의 방식을 제공하기에 활용가능성이 크다.

공기흡출수단, 살균장치, 공기토출수단, 바이오크린룸

Description

바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템{The air conditioning system for biocleanroom}

본 발명은 공기를 정화하는 공기정화시스템에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하자면, 공기를 여과하고 적당한 온도로 변화시키며, 이를 살균하고 제습하며, 다시 2차로 살균하는 과정을 통해 청정한 공기를 만들어서 병원 등에 설비되는 바이오크린룸에 계속적으로 공급할 수 있도록 한 또한 공급된 공기가 다소 변질되면 이를 다시 리사이클 시켜 재정화시킬 수 있는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템에 관한 것이다.

일반적으로 요즘 산업의 발달로 환경오염이 심각해지고 있고, 지구 온난화 현상으로 대기오염이 나날이 극심해지고 있으며 세균, 미생물, 박테리아 등의 서식, 증식 환경이 조성되고 있어 공기에 의한 호흡기 질환, 식중독, 수술실 등에서의 2차 감염 등 병원 환경이 악화되고 있다. 정상적으로도 인체의 피부에는 많은 상주균들이 존재하므로 피부를 뚫고 시술하는 모든 절차들은 상주균들이 침입할 수 있는 기회를 제공하게 된다. 의료인 손뿐만 아니라, 환자의 피부에서 이러한 상주 균들을 죽이는 것이 중요하다. 정상 점막에서 행해지는 기관지경이나, 위 내시경, 기관흡입 방광경, 인공도뇨 말초 정맥요법 등을 행할 때에는 의료인의 손을 비누와 물만으로 씻는 것만으로도 충분하지만 중심정맥 카테터의 시술이나 조직을 통해 관이나 기구를 삽입하는 흉관삽입이나 골반경검사, 복강경검사, 복막카테터검사 등을 시행할 때에는 의료인의 손에 있는 상재균까지 제거할 필요가 있으므로 소독제가 함유된 비누로 손 씻기를 시행하여야 하며, 수술실에서의 손 씻기는 소독제를 이용하여 좀 더 많은 시간과 주의를 필요로 하였다.

특히 무진, 무균을 요하는 병원의 수술실, 연구실, 고청정식품 조리실의 경우 공기를 정화하는 공기정화시스템은 공기 중의 미세분진은 제거할 수 있으나 세균까지 완전하게 제거할 수 없고, 특히 재실자가 특정공간에 입실시 신체에 묻혀 들어오는 균의 경로에 속수무책일 수밖에 없어 수술실에서 환자의 2차 오염, 연구실에서의 균주 오염, 식품에서의 바이러스 오염 등 심각한 장애를 불러오고 있다. 이러한 문제가 더욱 확대되면서 균주의 전달경로 중 일부인 공기에 오염된 분진과 세균을 살균하는 공기 살균에 대한 관심이 고조되고 있다.

이러한 공기를 청정살균하는 방법의 한 예로 실용신안 등록번호 20-3040227호 '광촉매를 이용한 공기 살균기'가 있다 광촉매물질이 코팅되어 있는 광촉매 메쉬망에 이중석영관 램프의 자외선 방사로 인한 광촉매 작용과 UVC자외선 램프에서 방사되는 자외선을 이용한 자외선 살균으로 공기 중의 오염물질을 제거하여 청정공 기로 정화하는 공조기를 부가한 살균기로 공지되어 있으나, 자외선 램프 특성상 주변의 온도, 풍속변화 조사 시간에 따라 효율성의 편차가 심하고 일정온도 이하로 내려가면 자외선 조사량이 떨어져 살균력이 약해진다는 문제점과 광원 출력저하로 광촉매(이산화티탄)의 역할도 현저히 떨어지며 이런 단점을 보완한 광촉매 메쉬망에 이중석영관 자외선 램프의 자외선 방사로 인한 광촉매 작용과 자외선 살균으로 공기를 정화할 수 있다고 하나 공조기 내부 기류속도가 2m/s 이상 일 때는 자외선 램프의 자외선과 접촉시간이 짧아 살균력에 효율성이 떨어지며 자외선과 광촉매를 이용한 살균작용은 많은 시간 출력조사량에 한계가 있어 모든 균주를 효과적으로 살균하기 위해서는 장시간 조사하여야 하는 문제점이 있어, 세균포자(Bacillus Subrillis), 항산균(Mycobacterium Tubarculosis), 비지질 또는 소형바이러스(Polio Virus), 진균(Trichophyton Spp), 일반세균(Pscudomonas Aeruginosa Staphylococcus Aurcus), 지질 또는 중형 바이러스(Heper Simples Virus Hepatitis B Virus, Human Immunoderficency Virus) 등에 대한 소독신뢰성을 확보할 수 없다.

본 발명은 공기를 여과하고 적당한 온도로 변화시키며, 이를 살균하고 제습하며, 다시 2차로 살균하는 과정을 통해 청정한 공기를 만들어서 병원 등에 설비되는 바이오크린룸에 계속적으로 공급할 수 있는 또한 공급된 공기가 다소 변질되면 이를 다시 리사이클 시켜 재정화시킬 수 있는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 공기를 정화시키는 공기청정시스템에 있어서, 공기를 흡입하는 공기흡출수단(10)과; 상기 흡입된 공기를 다수의 여과층을 통과하며 여과시키는 여과수단(20)과; 상기 여과된 공기를 적정한 온도로 상태변화시키는 냉각수단(30)과 가열수단(40); 온도변화된 공기를 토출시켜 살균장치(200)로 이동시키는 공기토출수단(50)과; OH RADICAL 생성기(120)를 통해 생성된 오존수와 상기 공기토출수단(50)을 통해서 생성된 여과되어 온도가 유지된 공기를 서로 부딪치게 하여 상기 공기를 살균시키는 살균장치(200)와; 상기 살균장치(200)로부터 살균된 공기가 배출되어 일정구역을 청정한 공기로 채우기 위한 바이오크린룸(60)과; 상기 바이오크린룸(60)에서 사용된 공기가 배출되어 다시 공기흡출수단(10)으로 회기시키기 위한 회기관(70)이; 서로 결합하여 공기를 여과 및 살균시키는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따라 상기 여과수단(20)은, 공기흡출수단(10)에 의해 발생된 공기의 흐름 방향으로 설치되는 프리필터와; 프리필터를 거친 공기에 대하여 그 흐름 방향으로 설치되는 미디움필터가; 결합하여 공기 중의 미세한 먼지들도 걸러주고; 상기 냉각수단(30)은, 상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키는 미세관(31)이 내장된 판형의 열교환기(32)와; 상기 열교환기(32)와 냉동사이클의 냉매가 흐르는 연결관(33)으로 연결된 응축기(34)와 컴프레셔(35)로 이루어진 냉각시스템(36)과; 상기 열교환기(32)와 수냉식 냉동사이클의 물이 흐르는 연결관(33)으로 연결된 응축기(37)와 컴프레셔(38) 및 수탱크(39)로 이루어진 칠러 냉각시스템(39A)이; 서로 결합하되, 상기 열교환기(32)에 냉각시스템(36)과 칠러 냉각시스템(39A)이 동시에 연결되어 각각의 밸브(36B)를 통해 제어되며 여과된 공기를 냉각시키며; 상기 가열수단(40)은, 상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키되 내부에 유체가 흐르는 가온관(41)과 표면에 열교환 증진을 위한 다수의 방열핀(42)을 내재한 제1열교환기(43)와, 상기 제1열교환기(43)의 가온관(41)과 연결된 가온라인관(44)에 결합된 보일러(45)와 유량조절밸브(46), 상기 유량조절밸브(46)와 신호 접속된 내부온도검출센서(47)로 이루어진 유체히터부(48)와; 상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키되 내부에 전열히터(49)를 내장한 제2열교환기(81)와, 상기 전열히터(49)에 접속된 전원으로 이루어진 전열히터부(82)와; 상기 유체히터부(48)와 전열히터부(82)를 제어하는 제어반(83)이; 결합하되, 상기 여과수단(20)을 통과한 공기를 온도센서(미도시)를 통해 온도측정을 하고, 제어반(83)이 유체히터부(48)와 전열히터부(82)를 선택적으로 제 어하여 적정한 온도로 가온시키는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템이다.

본 발명에 따라 상기 살균장치(200)는, 오존을 생산하는 OH RADICAL 생성기(120)와; 상기 OH RADICAL 생성기(120)를 통해 생산된 오존수를 공급하여 여과공기를 정화시키기 위한 1차살균탑(170)으로 형성되고; 상기 살균장치(200)에는, 제습수단(130)과 2차살균구간(150)이 보조적으로 결합되며; 상기 살균장치(200)의 OH RADICAL 생성기(120)는, 순수한 산소만이 저장된 산소용기(121)와; 상기 산소용기(121)에서 방출되는 산소에 방전을 일으키는 고압방전관(122)과; 상기 고압방전관(122)을 통과하여 생성된 오존을 가압으로 순수한 물에 용해시키는 오존용해조(123)와; 오존용해조(123)의 상단에 결합되어 물과 오존과의 용해시 발생된 불응축가스를 배출시키는 배오존처리조(124)와; 상기 오존용해조(123)의 하단에 결합되어 그 펌프(125)를 통해 관으로 1차살균탑(170)과 손소독기(190)로 배출시키는 배출관(126)이; 결합하여 상기 산소용기(121) 내의 순수한 산소를 오존화시키고 그를 오존용해조(123)에 용해시켜 오존수를 생산하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템이다.

본 발명에 따라 상기 1차살균탑(170)은, 상기 오존용해조(123)의 펌프(125)를 통해 배출된 오존수를 저장하는 저장조(171)와; 상기 저장조(171)와 관(172)으로 연결되어 살균층(173) 내의 노즐(174)을 통해 다단으로 오존수를 분사시키기 위한 가압펌프(175)와; 공기토출수단(50)을 통해 공급되는 공기를 하단의 공급 관(176)으로부터 공급받고, 상기 가압펌프(175)를 통해 공급되는 오존수를 상부로 공급받기 위하여 다단으로 형성하기 위해 형성시킨 격판(177)에는 다수의 관통관(178)이 형성되고 그 관통관(178)의 내부에는 나선형으로 결합시킨 배풀(179)이 형성되며, 상기 각각의 격판(177) 상부로 PVC나 폴리프로필렌 재질의 이방형 충진물(180)을 체우고, 탑의 최 상단에는 배출관(181)을 통과하기 위해 데미스터(182)를 통과해야만 하도록 구조화된 살균 탑하우징(183)이; 결합하되, 상기 가압펌프(175)로 배출된 오존수는 탑하우징(183) 내의 노즐(174)을 통해 상부에서 하부로 분출되며, 상기 탑하우징(183)의 공급관(176)으로 공급된 여과된 공기는 하부에서 상부로 이동하며 부딪쳐 공기의 내부에 잔존하는 유해물질을 살균시키고; 상기 제습수단(130)은, 1차살균탑(170)을 거치고 배출되는 청정공기의 습도를 측정하는 습도센서(131)와; 상기 습도센서(131)의 검측에 따라 밸브를 개방하는 제1개방밸브(132)와 제2개방밸브(133); 상기 제1개방밸브(132)와 제2개방밸브(133)와 연결관(134)으로 연결하되, 제1개방밸브(132)에 연통된 자유공간(135)과 제2개방밸브(133)와 연통된 실리카겔(136)을 수용한 제습공간(137)을 비치한 제습하우징(138)과; 상기 제습하우징(138)에서 배출되는 제습된 공기를 선택적으로 제어하는 제1배출밸브(141)와 제2배출밸브(142); 상기 습도센서(131)의 측정치를 통해 개방밸브(132, 133)와 배출밸브(141, 142)를 제어하는 컨트롤러(145)가; 결합하여 필요한 공기만 제습과정을 거치며 배출밸브(141, 142)에 연결된 배출관(147)으로 배출시키며; 상기 2차살균구간(150)은, 제습수단(130)의 배출관(147)와 연통되고, 배기관(151)이 형성된 하우징(152)과; 상기 하우징(152)의 내부에 다수 개로 내장된 자외선램프(153)가; 결합하되, 하우징(152) 내의 자외선램프(153)를 지나며 제습된 공기가 자외선램프(153)에 의해 2차 살균되어 바이오크린룸(60)으로 공급되는데; 상기 바이오크린룸(60)에는, 손소독기(190), 에어타올(61)과 의료기보관함(62)이 설치된 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템이다.

본 발명은 여과, 온도변화, 살균, 제습, 2차 살균의 과정을 거치며 공기를 청정하게 유지하기에 인체에 유용한 발명이다.

본 발명은 자외선보다 184배 살균력이 강하면서도 인체에 무해한 오존수를 그 살균제로 사용하고 있기에 살균력이 뛰어나며, 이를 통해 그동안 공기청정의 방식인 단지 분진을 걸러주는 작업만을 수행하는 것이 아니고, 공기 중에 내재하는 균도 살균시키는 새로운 청정의 방식을 제공하기에 활용가능성이 크다.

먼저 본 발명은 병원이나 공기청정시스템이 필요한 건물 내에 설치되는 청정구역을 형성시킬 수 있는 건축물의 일부 설비나 시설이라고 할 수 있다. 따라서 그 구성들의 각각의 세밀한 결합관계를 전체적으로 설명하기 힘들다. 단지 정화되지 못한 공기가 본 발명의 시설에 투입되어 하나하나의 구성요소를 거치며 정화되고 살균되는 과정이 중요한 것이다. 따라서 본 발명을 설명함에 있어서 각각의 구성요소의 세부적인 결합관계는 설명하기 힘들기에 공기의 흐름을 통해서 정화되고 살균 되는 과정을 설명하고자 하며, 명칭을 정함에 있어서도 시스템으로 규정한 것이다.

본 발명은 공기를 정화시키는 공기청정시스템에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작동의 모습을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다. 즉, 본 발명은 도시된 도 1에서처럼, 공기를 흡입하는 공기흡출수단(10)이 있고, 상기 흡입된 공기를 다수의 여과층을 통과하며 여과시키는 여과수단(20)이 있으며, 상기 여과된 공기를 적정한 온도로 상태변화시키는 냉각수단(30)과 가열수단(40)이 있다. 또한 온도변화된 공기를 토출시켜 살균장치(200)로 이동시키는 공기토출수단(50)이 있고, OH RADICAL 생성기(120)를 통해 생성된 오존수와 상기 공기토출수단(50)을 통해서 생성된 여과되어 온도가 유지된 공기를 서로 부딪치게 하여 상기 공기를 살균시키는 살균장치(200)이 있으며, 상기 살균장치(200)로부터 살균된 공기가 배출되어 일정구역을 청정한 공기로 채우기 위한 바이오크린룸(60)이 있다. 그리고 상기 바이오크린룸(60)에서 사용된 공기가 배출되어 다시 공기흡출수단(10)으로 회기시키기 위한 회기관(70)이 형성된다. 따라서 이들이 서로 유기적으로 결합하여 공기를 여과 및 살균시키는 것이다.

즉, 본 발명은 그 구성요소가 크게 공기흡출수단(10), 여과수단(20), 냉각수단(30), 가열수단(40), 공기토출수단(50), 살균장치(200), 바이오크린룸(60) 및 회기관(70)으로 구성되어 있다. 일정한 시설물의 내부에는 많은 공기가 존재하고 있는데, 이러한 공기는 주변에서 발생된 분진이나 많은 유해한 미생물 및 박테리아를 보유한 상태로 존재하고 있다. 본 발명의 공기흡출수단(10)은 이러한 공기에서 무언가를 걸려 주는 것이 아니라 무작위로 흡입하여 빨아드리는 구성이다. 이 공기흡출수단(10)은 에어포일타입의 팬으로 구성되는데, 이 에어포일타입의 팬은 이미 공지된 사항으로 베르누이의 원리를 이용한 비행기의 날개와 같은 형상의 팬을 이용하여 공기를 흡입시키는 팬으로 기타 다른 팬에 비하여 그 흡입량이 높고, 안정적인 장점이 있다. 본 발명에서는 이미 선 공지된 이 에어포일타입의 팬에 대하여 도면을 첨부하지 않고 있다. 아무튼 이렇게 무작위로 흡입된 공기는 본 발명에서 관으로 연결된 여과수단(20)으로 투입된다. 이 여과수단(20)이란 공기 중에 존재하는 먼지를 걸러주기 위한 것으로, 다단의 필터를 통해 하나하나 걸러주는 방식을 취하고 있다. 즉, 요즘 개발되는 다수의 공기나 물의 여과기구들은 모두 다단으로 걸러 주는 방식을 취하고 있는 것이 일반적인데, 먼저 보다 큰 지름이나 부피의 불순물을 걸러주고, 다음의 단계로 넘어가서 보다 적은 부피의 불순물을 걸러주는 방식이다. 이러한 방식의 유익한 점은 후일 필터를 청소하는데 있어서 유리하고, 더욱 정확하게 불순물을 걸러주기가 용이하며, 하나의 필터를 이용하여 걸러줄 경우에 발생되는 필터가 막히는 현상으로 정화작용이 더디다는 문제점을 해결할 수 있기에 즐겨 사용하는 방식이다. 그리고 이렇게 본 발명의 여과수단(20)을 통과한 여과된 공기는 도시된 냉각수단(30)과 가열수단(40)에 입사하게 되는데, 입사된 공기의 온도가 설정된 온도보다 높을 때는 냉각수단(30)이 동작하게 되고, 낮은 때는 가열수단(40)이 동작하여 여과된 공기를 적정한 온도로 유지시키고자 하는 것이 주요한 목적이지, 먼저 냉각하고 가온하는 방식에는 특별한 중요함이 있지 않다.

이렇듯 여과된 공기가 적당한 온도로 조절되고 난 후에는 팬으로 형성된 공기토출수단(50)을 통해 배출되면서 본 발명의 살균장치(200)로 들어가게 된다. 이때 사용되는 공기토출수단(50)도 상기 공기흡출수단(10)에서 설명된 에어포일타입의 팬으로 활용되는 것이 바람직하다. 본 발명의 살균장치는 OH RADICAL 생성기(120)를 통해 여과된 공기를 살균한다는 것이 장점인데, 실질적으로 오존을 생성하고, 이 오존을 용해한 오존수를 유입된 공기에 분무, 접촉시켜 공기 중에 잔존하는 유해한 미생물과 박테리아 등을 멸균시키는 살균 작업을 수행하는 것이다. 오존수의 살균력은 이미 공지된 상태이기에 더 이상의 설명은 자제하지만 뒤에서 살균장치(200)를 설명하며 더욱 자세한 언급을 한다.

본 발명은 이렇게 살균장치(200)를 거쳐 여과와 살균이 된 상태의 청정공기가 바이오크린룸(60)으로 배출되어 청정의 구간을 형성시키는 것이다. 이 청정의 구간은 어떠한 구역을 형성시켜 반드시 비치되어야만 하는 공간이 되는데, 이러한 구역이 반드시 필요한 경우가 많다. 실례로 병원에서 중환자실이나 수술실의 경우가 될 것이고, 특별히 공기와의 접촉에 세심한 주의를 요하는 환자나, 반도체 등의 제작시 반드시 필요한 공기청정구역이 필요한데 이러한 곳에서도 활용이 가능하다.

이렇게 공기청정구역인 바이오크린룸(60)에 배출되어 일정기간 사용된 청정한 공기는 시간이 지나면서 변성될 소지가 많다. 다시 먼지의 분포도가 높아지고, 유해한 미생물이나 박테리아 및 바이러스가 출입하는 사람들에 의해 유입되어 발생될 소지가 많다. 따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 항상 리사이클되는 공기 순환구조를 비치하고 있다. 즉, 상기 바이오크린룸(60)에는 별도의 환 류그릴을 비치하여 이 그릴을 통해서 회기관(70)을 거쳐 처음에 설명된 공기흡출수단(10)으로 리사이클될 수 있도록 하고 있다. 따라서 본 발명에서 생산된 공기는 항상 바이오크린룸(60)에 청정하고 살균된 공기만을 제공할 수 있게 하는 것이다.

앞에서는 본 발명의 시스템의 전체적인 작동의 모습을 살펴보았다. 따라서 다음부터는 각각의 구성요소에 입사된 공기가 정화되고 살균되는 세부적인 사항과 그 작동을 상세히 살펴본다. 먼저 본 발명에서는 전술된 것처럼 공기가 공기흡출수단(10)을 통해 여과장치로 입사되는데, 이 여과수단(20)은, 공기흡출수단(10)에 의해 발생된 공기의 흐름 방향으로 설치되는 프리필터가 있고, 프리필터를 거친 공기에 대하여 그 흐름 방향으로 설치되는 미디움필터가 있다. 따라서 이들이 결합하여 공기 중의 미세한 먼지들도 걸러주는 것이다. 사실상 여과수단(20)의 경우도 너무나 많이 공지된 상태이지만 본 발명에서는 이 여과수단(20)을 통해서 단지 입자화된 먼지와 분진만을 제거할 수 있게 하였다. 즉, 공기의 흐름방향으로 프리필터와 미디움필터를 설치하는 것이다. 공기의 흐름 방향이란 상기 공기흡출수단(10)을 통해 흡입되는 공기의 자연스러운 흐름의 방향을 의미한다. 그리고 상기 프리필터는 200-20㎛ 크기의 먼지를 걸러주고, 미디움필터는 20-3㎛의 먼지를 걸러주게 된다.

그렇다면 본 발명에서는 이렇게 먼지와 분진이 걸러진 공기를 적당한 온도로 유지하게 된다. 사실상 그 적당한 온도의 유지란 상당히 중요하다. 중대한 질병을 가진 환자가 있는 중환자실이나 수술실에는 너무 낮은 온도의 공기를 유지함이 유 익하지 못하다. 그러나 영하 이하의 온도를 유지해야만 하는 전자기기 보관실도 있기에 그 필요한 온도 편차는 높다. 본 발명에서는 이렇게 특별히 온도를 한정할 수 없었다. 이유는 이 바이오크린룸(60)의 용도에 따라 그 필요한 온도는 얼마든지 다르기에 그러하다. 아무튼 본 발명은 여과된 공기를 온도 변화하기 위해서 입사되는 공기의 온도에 따라 냉각수단(30)과 가열수단(40)이 선택적으로 동작하게 되는데, 단지 설명을 위해서 본 발명은 냉각수단(30)부터 선 설명한다.

본 발명의 상기 냉각수단(30)은, 상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키는 미세관(31)이 내장된 판형의 열교환기(32)가 있고, 상기 열교환기(32)와 냉동사이클의 냉매가 흐르는 연결관(33)으로 연결된 응축기(34)와 컴프레셔(35)로 이루어진 냉각시스템(36)이 있으며, 상기 열교환기(32)와 수냉식 냉동사이클의 물이 흐르는 연결관(33)으로 연결된 응축기(37)와 컴프레셔(38) 및 수탱크(39)로 이루어진 칠러 냉각시스템(39A)이 있다. 따라서 이들이 서로 결합하되, 상기 열교환기(32)에 냉각시스템(36)과 칠러 냉각시스템(39A)이 동시에 연결되어 각각의 밸브(36B)를 통해 제어되며 여과된 공기를 냉각시키는 것이다. 사실상 냉각사이클이란 규정된 상태이다. 냉매기체를 컴프레셔(35, 38)에서 압축하여 압력을 상승시키고 응축기(34, 37)에서 응축시킨 후 팽창변을 통하여 저온 저압의 액체로 상태 변화된 냉매의 증발열을 이용하여 주변과의 열교환을 달성시킨다는 원리이다. 본 발명에서도 이러한 냉각시스템을 활용하였다. 그러나 본 발명에서는 2가지 형태의 냉각사이클을 모두 이용하고 있는데, 먼저 일반적인 냉매를 이용한 냉각시스 템(36)을 그대로 이용하고, 물을 냉매로 사용하는 냉각시스템인 칠러 냉각시스템(39A)도 적용한다는 것이다. 이러한 냉각시스템은 선택적으로 사용되는데, 여과된 공기를 통과시킴에 있어서 일반적인 냉각시스템(36)만을 가동시켜 냉각을 유도할 수도 있고, 칠러 타입의 냉각시스템(39A)만을 이용할 수도 있으며, 양자를 모두 이용하는 방식으로도 활용가능하다.

그럼 본 발명의 냉각수단(30) 중 전자인 일반적인 냉각시스템(36)을 설명한다. 이 냉각시스템(36)은 열교환기(32)와 응축기(34), 컴프레셔(35) 및 연결관(33)으로 이루어지는데, 컴프레셔(35)의 고압 작용에 의해 증온된 냉매를 응축기(34)를 거치며 온도를 식히고, 냉매가 열교환기(32)의 미세관을 거치면서 그 표면적인 넓어짐으로 인하여 발생된 압력이 떨어지며 온도가 감온될 때 외부의 공기와 마찰을 유도하는 방식이다. 즉, 본 발명에서 상기 여과수단(20)을 통해 여과된 공기와 상기 열교환기(32)와 마찰을 유도하는 것이다. 이때 상기 열교환기(32)는 도시된 도면에서처럼, 판형이며 미세관이 내장되어 내부로 감온된 냉매가 흐르게 되어 있을 뿐만 아니라, 외부에서 마찰되는 여과된 공기와의 접촉을 넓게 하기 위해 표면에 다수의 방열판이 결합된 상태를 유지하고 있다. 따라서 이 판형의 열교환기(32)를 통과하는 여과된 본 발명의 공기는 그 온도가 감온되어 배출될 수 있다.

후자로 본 발명의 칠러 타입의 냉각시스템(39A)은 전술된 냉각시스템(36)과 사실상 동일한 작동원리이다. 단지 그 냉매를 물을 이용하여 냉각을 시키고 있다는 점에서만 차이가 있을 뿐이다. 증압과 팽창되는 저압을 발생시킴으로 온도 변화를 달성한다는 것이다. 물론 그를 위해서 응축기(37)와 컴프레셔(38)가 반드시 필요하며, 전자와는 달리 물을 저장시킬 수 있는 수탱크(39)가 별도로 비치된다는 점에서만 차이가 있다. 따라서 상세한 설명은 자제한다.

그리고 본 발명의 여과된 공기의 온도를 변화시키는 또 다른 수단으로 가열수단(40)이 비치되는데, 이 가열수단(40)은 너무 온도가 떨어져 버린 공기나 특별히 고온의 청정구간이 필요한 크린룸에 더운 공기를 제공하기 위해서 특별히 설치된다. 즉, 본 발명의 상기 가열수단(40)은, 상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키되 내부에 유체가 흐르는 가온관(41)과 표면에 열교환 증진을 위한 다수의 방열핀(42)을 내재한 제1열교환기(43)와, 상기 제1열교환기(43)의 가온관(41)과 연결된 가온라인관(44)에 결합된 보일러(45)와 유량조절밸브(46), 상기 유량조절밸브(46)와 신호 접속된 내부온도검출센서(47)로 이루어진 유체히터부(48)가 있고, 상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키되 내부에 전열히터(49)를 내장한 제2열교환기(81)와, 상기 전열히터(49)에 접속된 전원으로 이루어진 전열히터부(82)가 있으며, 상기 유체히터부(48)와 전열히터부(82)를 제어하는 제어반(83)이 있다. 따라서 이들이 유기적으로 결합하되, 상기 여과수단(20)을 통과한 공기를 온도센서(미도시)를 통해 온도측정을 하고, 제어반(83)이 유체히터부(48)와 전열히터부(82)를 선택적으로 제어하여 적정한 온도로 가온시키는 것이다.

본 발명은 이렇듯, 적정한 온도로 상태 변환된 공기를 도 1에 도시된 공기토출수단(50)을 통해 배출시키게 되는데, 이 토출된 공기는 바로 살균장치(200)의 일 구성요소인 1차살균탑(170)으로 들어간다. 이때 본 발명에서는 바로 이 1차살균탑(170)에서 상기 여과되고 적정한 온도로 상태변환된 공기를 살균시키는 과정을 거치게 되는데, 이유는 사실상 여과가 된 공기라 할지라도 그 공기 중에 분포하는 먼지나 분진을 제거할 수 있지만 박테리아나 균, 인체에 유해한 미생물들은 제거되지 않는다. 실례로 병원성 대장균(EPEC, ETEC, EIEC, STEC), 살모넬라, 시겔라, 예니시아, Klebsiella Pineumiona 등등의 균들은 여과와 온도변화 작용에도 불구하고 살균되지 못하고 대기중에 떠있는 것이다. 바로 본 발명은 이러한 균 등을 제거하기 위한 살균의 과정을 반드시 겪게 되는데, 이 살균을 위하여 오존수를 사용한다는 점에서 특징이 있다.

그럼 이러한 작용을 담당하는 본 발명의 살균장치(200)를 상세히 설명한다. 본 발명의 도시된 도1에서처럼, 상기 살균장치(200)는, 오존을 생산하는 OH RADICAL 생성기(120)와 상기 OH RADICAL 생성기(120)를 통해 생산된 오존수를 공급하여 여과공기를 정화시키기 위한 1차살균탑(170)으로 구성된다. 즉, 살균장치는 OH RADICAL 생성기(120)와 1차살균탑(170)으로 이루어지는 것이다. OH RADICAL 생성기(120)는 도시된 도 4에서처럼, 순수한 산소만이 저장된 산소용기(121)가 있고, 상기 산소용기(121)에서 방출되는 산소에 방전을 일으키는 고압방전관(122)이 있으 며, 상기 고압방전관(122)을 통과하여 생성된 오존을 가압으로 순수한 물에 용해시키는 오존용해조(123)가 있다. 또한 상기 오존용해조(123)의 상단에 결합되어 물과 오존과의 용해시 발생된 불응축가스를 배출시키는 배오존처리조(124)가 있고, 상기 오존용해조(123)의 하단에 결합되어 그 펌프(125)를 통해 관으로 1차살균탑(170)과 손소독기(190)로 배출시키는 배출관(126)이 형성된다. 따라서 이들이 결합하여 상기 산소용기(121) 내의 순수한 산소를 오존화시키고 그를 오존용해조(123)에 용해시켜 오존수를 생산하는 것이다.

그 생산의 모습을 상세히 살펴보면, 도시된 산소용기(121)의 내부에는 순수한 산소만이 충진되어 있기에 이 순수한 산소가 상기 고압방전관을 지나며 방전되는 현상이 발생된다. 그러면 순수한 산소(O₂)는 오존(O₃)으로 변환되어 배출되는 것이다. 이때 배출되는 오존은 원형관의 형태로 이루어진 오존용해조(123)에 공급되며 그 내부의 수압과 공급되는 오존의 공급압에 의해 미리 채워진 오존용해조(123) 내부의 물에 용해되어 오존수가 되는 것이다. 물론 상기 배오존처리조(124)의 경우 오존을 공급하며 가압되는 과정에서 물에 용해가되면, 물속에 용해되어 있던 불응성가스가 생성되는데, 바로 이러한 불응성가스를 배출시키기 위해 마련된다. 그렇다면 이렇게 오존수가 생성되고나면, 이 오존수는 강력한 살균력이 있기에 본 발명에서는 이 오존수를 이용하여 전술된 과정을 통해 1차살균탑(170)의 내부로 입사되어 여과되고 온도변화된 공기를 살균시키는 것이다. 그럼 이러한 살균의 과정을 설 명하기 이전에 본 발명에서 적용되는 살균장치(200)의 원리와 오존수의 일반적인 즉, 공지된 물성과 그 특징을 상세히 설명한다.

본 발명에서 적용되는 살균장치(200)의 원리는 오존수의 제조 즉, 고순도의 산소를 고압방전관(122)에 통과시키며 오존으로 생성시키고 나서, 이 오존은 다시 오존용해조(123)로 보내져 자동으로 수위가 조절되는 원형의 실린더 내에 가압하여 투입시키게 된다. 다시 말해서 오존을 물에 가압함으로 용해시켜 오존수(OH-RADICAL)를 생성하는 것이다. 이 라디칼(RADICAL)이란 하나 이상의 짝지워지지 않은 전자를 가진 원자 또는 복합화합물로서 독자적인 이온은 될 수 있으나 독립적인 물질은 될 수 없으며, 큰 반응성으로 인하여 매우 짧은 시간 동안만 존재하는 물질이다. 라디칼 중 OH 라디칼은 산소 또는 오존과 물 반응시 발생되며 일명 수산기라고도 하며, 거의 모든 오염물질의 살균 및 소독에 사용된다. 특히 OH 라디칼은 공기 표면의 오염물질에 직접 관여하고 자신을 다시 중간물질인 하이드로 패록시라디칼로 변화하면서 지속적으로 산화 분해 반응을 일으킨다. 이 연쇄반응은 거의 모든 물질을 매우 안전한 물 및 이산화탄소로 분해시키며 인체에 무해하게 한다. OH 라디칼의 산화력(살균, 소독, 분해능력)은 현존하는 물질 중에서 불소 다음으로 강력하며, 염소보다는 2배, 과산화수소수보다는 약 1.57배 이상 살균력이 강해 최근 실험결과 수산기(OH RADICAL)는 오존보다 2,000배 자외선 보다 184배 빠른 산화속도를 갖고 있음이 입증되었으며 불소, 염소, 오존, 자외선과는 달리 독성이 있거나 유해하지 아니한 천연물질로 강력한 살균효과, 악취제거, 공기정화, 미생물의 살균 소독용으로 쓸 수 있는 최상의 살균제인 것이다. 따라서 본 발명에서는 이러한 최상의 살균제인 오존수를 직접 생성시켜 공기를 청정하는 수단으로 사용한다.

그런데 본 발명에서 중요한 점은 사실상 상기 오존수를 공기청정의 살균제로 사용하는 것은 별론으로 하고, 도시된 도 4에서처럼 손소독기(190)로 보내져 손을 소독하는 수단으로도 사용이 가능하다. 즉, 오존수의 살균력은 널리 알려진 상태이기에 본 발명의 OH RADICAL 생성기(120)를 통해 생성된 오존수는 후술될 공기정화구간인 바이오크린룸(60) 내에 비치하거나 별도의 수술실 등에 설비된 손소독기(190)로 보내어져 손을 소독할 수 있게 하고 있다. 수술 등의 작업을 하기 전이나 하고 나서는 반드시 손을 소독할 필요가 있기에 이를 위해 본 발명의 OH RADICAL 생성기(120)에서 생성된 오존수를 공급하는 것이다. 물론 본 발명에서는 이 오존수를 본질적으로 여과된 공기를 살균하기 위해서 생성했기에 1차살균탑(170)으로 보내어져 살균작업을 하는 것은 당연한 것이다.

그럼 본 발명에서의 살균의 과정을 담당하는 1차살균탑(170)의 구성과 그 작용을 상세히 설명한다. 도시된 도 5에서처럼, 상기 1차살균탑(170)은, 상기 오존용해조(123)의 펌프(125)를 통해 배출된 오존수를 저장하는 저장조(171)가 있고, 상기 저장조(171)와 관(172)으로 연결되어 살균층(173) 내의 노즐(174)을 통해 다단으로 오존수를 분사시키기 위한 가압펌프(175)가 있으며, 공기토출수단(50)을 통해 공급되는 공기를 하단의 공급관(176)으로부터 공급받고, 상기 가압펌프(175)를 통 해 공급되는 오존수를 상부로 공급받기 위하여 다단으로 형성하기 위해 형성시킨 격판(177)에는 다수의 관통관(178)이 형성되고 그 관통관(178)의 내부에는 나선형으로 결합시킨 배풀(179)이 형성되며, 상기 각각의 격판(177) 상부로 PVC나 폴리프로필렌 재질의 이방형 충진물(180)을 채우고, 탑의 최 상단에는 배출관(181)을 통과하기 위해 데미스터(182)를 통과해야만 하도록 구조화된 살균 탑하우징(183)이 있다. 따라서 이들이 결합하되, 상기 가압펌프(175)로 배출된 오존수는 탑하우징(183) 내의 노즐(174)을 통해 상부에서 하부로 분출되며, 상기 탑하우징(183)의 공급관(176)으로 공급된 여과된 공기는 하부에서 상부로 이동하며 부딪쳐 공기의 내부에 잔존하는 유해물질을 살균시키는 것이다.

도 1에서처럼 공기토출수단(50)을 통해 토출되는 여과되고 온도변화가 완료된 공기는 그 공급관(176)을 통해 상기 탑하우징(183)의 하단으로 공급이 된다. 그리고 전술된 살균장치(200)인 OH RADICAL 생성기(120)에서 공급되는 오존수는 탑하우징(183)의 하단으로 공급되는 것이다. 결국 본 발명의 1차살균탑(170)의 살균원리는 하단에서 공급되는 공기 즉, 하부에서 상부로 이동하고 있는 공기에 노즐(174)을 통해서 오존수를 상부에서 하부로 뿌려줌으로 오존수와 공기를 접촉하게 만들어 공기 중의 균을 살균시키는 작동을 하게 하는 것이다. 본 발명의 1차살균탑(170)의 경우 바로 이러한 원리를 위해 개발되었는데, 도 5에서처럼, 본 발명의 OH RADICAL 생성기(120)의 오존용해조(123)에서 펌프(125)를 통해 배출되어 상기 저장조(171)에 항상 저장된 상태를 유지한다. 그리고 그 저장된 오존수는 도시된 가압펌프(175)를 통해 배출되어 탑하우징(183)의 내부로 들어가 노즐(174)을 통해 분사되는 것이다. 이때 본 발명의 1차살균탑(170)의 탑하우징(183)은 도시된 것처럼 격판(177)을 이용하여 다단으로 형성이 된다. 도시된 도면에서는 2단의 탑하우징(183)을 도시하고 있지만 더 많은 단수의 격판(177)을 설치하고 각각의 단에 맞게 별도의 노즐(174)과 관을 깔아 살균작용을 도울 수 있다. 그런데 본 발명에서는 도시된 것처럼, 상기 격판(177)의 상부로 다수의 이방형 충진물(180)을 채우고 있으며, 상기 격판(177)에는 도시된 관통관(178)을 형성하고 있다. 이는 1차살균탑(170)에서 더욱 많은 살균작용이 이루어져 그 살균의 효과를 최대화시키기 위해 마련된 것인데, 그 작용을 살펴보면 다음과 같다. 즉, 상기 하단의 공급관(176)을 통해서 공급되는 공기는 상기 격판(177)에 다수 개로 형성된 관통관(178)을 통과하며 상부로 올라오게 된다. 이때 상기 관통관(178)의 내부에는 배풀(179)이 용접이나 접합 등의 체결방법으로 체결되어 있다. 이 배풀(179)이란 도 5에 도시된 도면에서처럼 관통관(178)의 내부에 나선형으로 꼬아 결합시킨 돌기와 같은 것으로 실례로 총의 총렬 내부에 형성시킨 나선홈과 유사한 작동을 한다. 즉, 그 내부를 지나는 유체나 물체가 상기 돌기와 나선홈을 따라 고속으로 회전하며 분출되기에 관통관(178)을 지나고 나서는 계속해서 회전하며 전진하는 운동을 하는 것이다. 다시 말해서 본 발명에서는 상기 공기가 상기 관통관(178)을 지나며 그 내부에 형성된 배풀(179)의 작동에 의해 항상 회오리치는 상태로 회전하며 배출이 이루어진다는 것이다. 이 작용이 중요한 이유는 이렇게 회동하며 상부로 토출되는 공기는 상부에서 하부로 분사되는 오존수와 그 접촉을 빈번하게 유지시켜 오존수의 살균력을 크 게 향상시킬 수 있게 하기 위함이다. 물론 상기 격판(177)의 상부에 비치된 이방형 충진물(180)의 경우는 분출되는 공기의 유속을 줄이며 그 이동방향을 고루 방사형 분출시킬 수 있도록 하기 위해 충진해 놓은 것이다. 공기의 유속이 느려야 그 살균작용도 활발하게 이루어질 수 있기 때문이다. 나아가 도시된 도 5에서는 그 관통관(178)이 짧게 도시되어 있고 도시된 도 6에서는 그 관통관(178)이 길게 도시되어 있다. 이는 사실상 관통관(178)은 격판(177)에 형성된 것이기에 짧게 제작되는 것이 일반적이다. 그러나 도 6에서는 그 내부의 배풀(179)을 설명하기 위해 다소 과장된 상태를 도시한 것이다.

아무튼 이러한 작용을 통해서 상기 공기가 탑하우징(183) 내부에서 살균이 이루어지면 계속해서 상승하여 탑하우징(183)의 상단에 형성된 배출관(181)을 통해 배출이 된다. 이때 상기 배출관(181)으로 배출되기 이전에는 탑하우징(183)의 상단에 형성된 데미스터(182)를 통과해야만 하는데, 데미스터(182)는 망사모양의 충진물로서 수세미와 유사한 형태이다. 따라서 이 데미스터(182)를 거친 공기는 어느 정도의 수분이 제거된다. 즉, 본 발명의 1차살균탑(170)을 거치고 상승되는 공기는 살균된 상태이지만, 그 살균의 과정을 통해 다량의 오존수인 수분을 보유한 상태로 상승될 소지가 높다. 이는 공기청정을 위해서는 좋지 못하다. 따라서 이러한 수분을 제거하기 위해 본 발명의 데미스터(182)는 마련된 것이다. 그러나 상기 데미스터(182)의 경우 큰 부피의 물방울을 제거하는 역할을 주로 하기에 이 데미스터(182)를 지난다 할지라도 살균된 공기 중에 수분이 없는 것은 아니다.

본 발명에서는 이렇게 수분이 일정량 이상 분포된 살균된 공기에서 다시 수분을 제거하고, 살균시키는 장치를 보조적으로 갖추고 있다. 즉, 본 발명의 상기 살균장치(200)에는, 제습수단(130)과 2차살균구간(150)이 보조적으로 결합된 형태로 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 1차살균탑(170)을 거치고도 그 수분이 제대로 걸러지지 않은 공기는 상기 제습수단(130)을 통하여 일정한 수분만을 유지하도록 제습하게 되고, 또 완벽한 살균을 위해 별도의 2차살균구간(150)을 통과시켜 살균작업을 마감할 수 있게 하는 것이다.

따라서 여기서는 상기 제습수단(130)과 2차살균구간(150)을 상세히 설명한다. 먼저 본 발명의 상기 제습수단(130)은, 도시된 도 7에서처럼, 1차살균탑(170)을 거치고 배출되는 청정공기의 습도를 측정하는 습도센서(131)가 있고, 상기 습도센서(131)의 검측에 따라 밸브를 개방하는 제1개방밸브(132)와 제2개방밸브(133)가 있으며, 상기 제1개방밸브(132)와 제2개방밸브(133)와 연결관(134)으로 연결하되, 제1개방밸브(132)에 연통된 자유공간(135)과 제2개방밸브(133)와 연통된 실리카겔(136)을 수용한 제습공간(137)을 비치한 제습하우징(138)이 있다. 또한 상기 제습하우징(138)에서 배출되는 제습된 공기를 선택적으로 제어하는 제1배출밸브(141)와 제2배출밸브(142)가 있고, 상기 습도센서(131)의 측정치를 통해 개방밸브(132, 133)와 배출밸브(141, 142)를 제어하는 컨트롤러(145)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 필요한 공기만 제습과정을 거치며 배출밸브(141, 142)에 연결된 배출관(147) 으로 배출시키는 것이다. 즉, 도시된 도 7에서처럼, 상기 1차살균탑(170)을 거쳐 배출되는 살균된 공기는 관을 타고 본 발명의 제습수단(130)으로 입사될 때, 상기 습도센서(131)를 통해 습도를 측정하게 된다. 이때 습도가 규정치 이하라면 상기 컨트롤러(145)를 통해 개폐 가능한 상기 개방밸브 중 상단에 마련된 제1개방밸브(132)를 개방하게 된다. 이 상단의 제1개방밸브(132)는 상기 제습하우징(138)의 상단에 마련된 자유공간(135)으로 입사되어 외측의 밸브 즉, 제1배출밸브(141)를 거쳐 배출된다. 이때는 별도의 제습의 과정이 필요 없기에 그대로 배출되는 것이다. 그러나 상기 습도센서(131)가 살균된 공기의 습도를 높게 판단했다면, 상기 제1개방밸브(132)는 막고 하단의 제2개방밸브(133)를 개방하게 된다. 그러면 상기 제2개방밸브(133)를 통과한 공기는 제습하우징(138)의 내부 제습공간(137)으로 입사되게 된다. 이 제습공간(137)의 내부에는 실리카켈(136) 등의 제습제가 충진된 상태이기에 공기 중에 포함된 수분을 말끔히 제거하게 된다. 그리고 제습된 공기는 외부에 마련된 제2배출밸브(142)를 통해 외부로 배출되는 것이다. 이때 본 발명에는 상기 습도센서(131)의 특별한 습도의 한정을 하지 않고 있다. 이도 필요한 습도가 각각의 환경에 따라 다르기에 별도의 한정을 하지 않은 것이다.

아무튼 이렇게 제습의 과정도 거친 공기는 별도의 상기 2차살균구간(150)을 거치게 된다. 즉, 이 2차살균구간은 도시된 도 8에서처럼, 제습수단(130)의 배출관(147)과 연통되고, 배기관(151)이 형성된 하우징(152)이 있고, 상기 하우징(152)의 내부에 다수 개로 내장된 자외선램프(153)가 있다. 따라서 이들이 결합하되, 하 우징(152) 내의 자외선램프(153)를 지나며 제습된 공기가 자외선램프(153)에 의해 2차 살균되는 것이다. 다시 말해서, 상기 배출관(147)을 통해서 배출된 공기는 UV Lamp가 설치된 하우징(152) 내로 입사되어 자외선살균이 되는 것이다. 자외선램프(153)에서 방사되는 자외선은 공기를 비추게 되고, 1차살균되어 이미 많은 균들이 살균된 공기를 다시 한 번 살균시키게 되는 것이다. 도시된 도 8의 상단 도면은 평면에서 도시한 도면이고, 하단 도면은 측면을 도시한 도면이기에 다소 도시의 모습이 다를 수 있다.

한편 이렇게 2차살균구간(150)을 거쳐 살균된 공기는 배기관(151)을 거쳐 바이오크린룸(60)으로 입사하게 된다. 이때 바이오크린룸(60)의 천정에 설치된 고성능의 에어필터(Hepa OR ulpa filter)에 미세분진이 다시 한 번 제진된 후 아래 방향으로 분출되는 것이 더욱 바람직하다. 아무튼 이렇듯 상기 바이오크린룸(60)에는, 고 청정의 공기만이 유입되는 것이다. 그리고 별도의 관을 통해 수술용 에어타올(61)과 의료기보관함(62)에 직접 연결하여 사용이 가능하다. 즉, 병원에 설비된 바이오크린룸(60)의 내부에는 에어타올(61)과 의료기보관함(62)이 비치될 소지가 많기에 이 장소에는 직접 관으로 연결시켜 청정한 공기를 공급하는 것이다. 그리고 이렇게 사용된 청정한 공기는 바이오크린룸(60)의 바닥에 설치된 배기덕트 내에 설치된 배기댐퍼를 이용하여 회기관(70)으로 배출이된다. 이때 상기 회기관(70)의 경우 도 1에서 도시된 것처럼, 공기흡출수단(10)과 연통되어 있기에 한 번 사용된 공기가 다시 여과, 온도변화, 살균, 제습과 2차살균 과정을 통해 다시 입사하게 되는 리사이클 구조를 이루고 있다.

도 1은 본 발명의 시스템을 전체 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 냉각수단을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 가열수단을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 OH RADICAL 생성기를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 살균장치를 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 관통관을 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 제습수단을 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 2차살균구간을 도시한 도면,

도 9는 본 발명의 바이오크린룸을 도시한 도면,

도 10은 본 발명의 손소독기를 도시한 도면,

도 11은 본 발명의 수술용 에어타올을 도시한 도면,

도 12은 본 발명의 의료기보관함을 도시한 도면,

도 13은 종래 광촉매를 이용한 공기 살균기를 도시한 도면이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

10; 공기흡출수단 20; 여과수단

30; 냉각수단 31; 미세관

32; 열교환기 33; 연결관

34; 응축기 35; 컴프레셔

36; 냉각시스템 36B; 밸브

37; 응축기 38; 컴프레셔

39; 수탱크 39A; 칠러 냉각시스템

40; 가열수단 41; 가온관

42; 방열핀 43; 제1열교환기

44; 가온라인관 45; 보일러

46; 유량조절밸브 47; 내부온도검출센서

48; 유체히터부 49; 전열히터

50; 공기토출수단 60; 바이오크린룸

61; 수술용 에어타올 62; 의료기보관함

70; 회기관 81; 제2열교환기

82; 전열히터부 83; 제어반

120; OH RADICAL 생성기 121; 산소용기

122; 고압방전관 123; 오존용해조

124; 배오존처리조 125; 펌프

126; 배출관 130; 제습수단

131; 습도센서 132; 제1개방밸브

133; 제2개방밸브 134; 연결관

135; 자유공간 136; 셀리카겔

137; 제습공간 138; 제습하우징

141; 제1배출밸브 142; 제2배출밸브

145; 컨트롤러 147; 배출관

150; 2차살균구간 151; 배기관

152; 하우징 153; 자외선램프

170; 1차살균탑 171; 저장조

172; 관 173; 살균층

174; 노즐 175; 가압펌프

176; 공급관 177; 격판

178; 관통관 179; 배풀

180; 충진물 181; 배출관

182; 데미스터 183; 탑하우징

190; 손소독기 200; 살균장치

Claims

공기를 정화시키는 공기청정시스템에 있어서,

공기를 흡입하는 공기흡출수단(10)과;

상기 흡입된 공기를 다수의 여과층을 통과하며 여과시키는 여과수단(20)과;

상기 여과된 공기를 적정한 온도로 상태변화시키는 냉각수단(30)과 가열수단(40);

온도변화된 공기를 토출시켜 살균장치(200)로 이동시키는 공기토출수단(50)과;

OH RADICAL 생성기(120)를 통해 생성된 오존수와 상기 공기토출수단(50)을 통해서 생성된 여과되어 온도가 유지된 공기를 서로 부딪치게 하여 상기 공기를 살균시키는 살균장치(200)와;

상기 살균장치(200)로부터 살균된 공기가 배출되어 일정구역을 청정한 공기로 채우기 위한 바이오크린룸(60)과;

상기 바이오크린룸(60)에서 사용된 공기가 배출되어 다시 공기흡출수단(10)으로 회기시키기 위한 회기관(70)이; 서로 결합하여 공기를 여과 및 살균시키는 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제1항에 있어서,

상기 여과수단(20)은,

공기흡출수단(10)에 의해 발생된 공기의 흐름 방향으로 설치되는 프리필터와;

프리필터를 거친 공기에 대하여 그 흐름 방향으로 설치되는 미디움필터가; 결합하여 공기 중의 미세한 먼지들도 걸러주는 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제1항에 있어서,

상기 냉각수단(30)은,

상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키는 미세관(31)이 내장된 판형의 열교환기(32)와;

상기 열교환기(32)와 냉동사이클의 냉매가 흐르는 연결관(33)으로 연결된 응축기(34)와 컴프레셔(35)로 이루어진 냉각시스템(36)과;

상기 열교환기(32)와 수냉식 냉동사이클의 물이 흐르는 연결관(33)으로 연결된 응축기(37)와 컴프레셔(38) 및 수탱크(39)로 이루어진 칠러 냉각시스템(39A)이; 서로 결합하되, 상기 열교환기(32)에 냉각시스템(36)과 칠러 냉각시스템(39A)이 동시에 연결되어 각각의 밸브(36B)를 통해 제어되며 여과된 공기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제1항에 있어서,

상기 가열수단(40)은,

상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키되 내부에 유체가 흐르는 가온관(41)과 표면에 열교환 증진을 위한 다수의 방열핀(42)을 내재한 제1열교환기(43)와, 상기 제1열교환기(43)의 가온관(41)과 연결된 가온라인관(44)에 결합된 보일러(45)와 유량조절밸브(46), 상기 유량조절밸브(46)와 신호 접속된 내부온도검출센서(47)로 이루어진 유체히터부(48)와;

상기 여과수단(20)을 거쳐 통과되는 여과된 공기와 면접시키되 내부에 전열히터(49)를 내장한 제2열교환기(81)와, 상기 전열히터(49)에 접속된 전원으로 이루어진 전열히터부(82)와;

상기 유체히터부(48)와 전열히터부(82)를 제어하는 제어반(83)이; 결합하되, 상기 여과수단(20)을 통과한 공기를 온도센서(미도시)를 통해 온도측정을 하고, 제어반(83)이 유체히터부(48)와 전열히터부(82)를 선택적으로 제어하여 적정한 온도로 가온시키는 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제1항에 있어서,

상기 살균장치(200)는,

오존을 생산하는 OH RADICAL 생성기(120)와;

상기 OH RADICAL 생성기(120)를 통해 생산된 오존수를 공급하여 여과공기를 정화시키기 위한 1차살균탑(170)으로 형성된 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제1항에 있어서,

상기 살균장치(200)에는,

제습수단(130)과 2차살균구간(150)이 보조적으로 결합된 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제1항에 있어서,

상기 살균장치(200)의 OH RADICAL 생성기(120)는,

순수한 산소만이 저장된 산소용기(121)와;

상기 산소용기(121)에서 방출되는 산소에 방전을 일으키는 고압방전관(122)과;

상기 고압방전관(122)을 통과하여 생성된 오존을 가압으로 순수한 물에 용해시키는 오존용해조(123)와;

오존용해조(123)의 상단에 결합되어 물과 오존과의 용해시 발생된 불응축가스를 배출시키는 배오존처리조(124)와;

상기 오존용해조(123)의 하단에 결합되어 그 펌프(125)를 통해 관으로 1차살균탑(170)과 손소독기(190)로 배출시키는 배출관(126)이; 결합하여 상기 산소용기(121) 내의 순수한 산소를 고압 방전하여 오존을 생성하고 생성된 오존을 오존용해조(123)에 용해시켜 오존수를 생산하는 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제5항에 있어서,

상기 1차살균탑(170)은,

상기 오존용해조(123)의 펌프(125)를 통해 배출된 오존수를 저장하는 저장조(171)와;

상기 저장조(171)와 관(172)으로 연결되어 살균층(173) 내의 노즐(174)을 통해 다단으로 오존수를 분사시키기 위한 가압펌프(175)와;

공기토출수단(50)을 통해 공급되는 공기를 하단의 공급관(176)으로부터 공급받고, 상기 가압펌프(175)를 통해 공급되는 오존수를 상부로 공급받기 위하여 다단으로 형성하기 위해 형성시킨 격판(177)에는 다수의 관통관(178)이 형성되고 그 관통관(178)의 내부에는 나선형으로 결합시킨 배풀(179)이 형성되며, 상기 각각의 격판(177) 상부로 PVC나 폴리프로필렌 재질의 이방형 충진물(180)을 체우고, 탑의 최 상단에는 배출관(181)을 통과하기 위해 데미스터(182)를 통과해야만 하도록 구조화된 살균 탑하우징(183)이; 결합하되, 상기 가압펌프(175)로 배출된 오존수는 탑하 우징(183) 내의 노즐(174)을 통해 상부에서 하부로 분출되며, 상기 탑하우징(183)의 공급관(176)으로 공급된 여과된 공기는 하부에서 상부로 이동하며 부딪쳐 공기의 내부에 잔존하는 유해물질을 살균시키는 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제6항에 있어서,

상기 제습수단(130)은,

1차살균탑(170)을 거치고 배출되는 청정공기의 습도를 측정하는 습도센서(131)와;

상기 습도센서(131)의 검측에 따라 밸브를 개방하는 제1개방밸브(132)와 제2개방밸브(133);

상기 제1개방밸브(132)와 제2개방밸브(133)와 연결관(134)으로 연결하되, 제1개방밸브(132)에 연통된 자유공간(135)과 제2개방밸브(133)와 연통된 실리카겔(136)을 수용한 제습공간(137)을 비치한 제습하우징(138)과;

상기 제습하우징(138)에서 배출되는 제습된 공기를 선택적으로 제어하는 제1배출밸브(141)와 제2배출밸브(142);

상기 습도센서(131)의 측정치를 통해 개방밸브(132, 133)와 배출밸브(141, 142)를 제어하는 컨트롤러(145)가; 결합하여 필요한 공기만 제습과정을 거치며 배출밸브(141, 142)에 연결된 배출관(147)으로 배출시키는 것을 특징으로 바이오크린 룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제6항에 있어서,

상기 2차살균구간(150)은,

제습수단(130)의 배출관(147)와 연통되고, 배기관(151)이 형성된 하우징(152)과;

상기 하우징(152)의 내부에 다수개로 내장된 자외선램프(153)가; 결합하되, 하우징(152) 내의 자외선램프(153)를 지나며 제습된 공기가 자외선램프(153)에 의해 2차 살균되는 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.
제1항에 있어서,

상기 바이오크린룸(60)에는,

손소독기(190), 에어타올(61)과 의료기보관함(62)이 하나 이상 설치된 것을 특징으로 하는 바이오크린룸을 형성시키는 공기청정시스템.