KR20110085060A - 공기청정 탈취 살균기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡입한 오염공기에 초음파로 미립자 물로 혼합, 방사함과 동시에 자외선램프로 자외선과 자외선에 의한 오존의 탈취력 및 살균력을 이용하여 공기청정 기능을 수행하고 물과 공기를 분리하는 공기청정 탈취 살균기에 관한 것이다.
대기중의 오염된 공기를 본체 내부로 강제 흡입한 뒤 탈취 및 살균 작용이 효율적으로 이루어질 수 있도록 흡입된 대기에 물을 미립자로 분무를 발생시켜 대기와 혼합 가능하도록 초음파 진동자가 수용함에 수용된 물속에 수침되는 상하 이동식 구조와 공기와 미세물입자의 교반작용에 의한 오물 및 미세먼지 흡착과 용해 과정이 1차적 세정으로 대기 정화기능이 수행되며, 동시에 자외선 램프로 자외선방사효과와 자외선에 의한 대기중 산소분자의 결합에 의해 생성되는 오존이 2차 병원성 세균 및 비병원성 세균을 제거한 후에 물을 회수할 수 있는 공기청정 탈취 살균기에 관한 것이다.

Description

공기청정 탈취 살균기{Air Purity-deodorization a Sterilizer}
본 발명은 흡입한 공기에 물을 초음파로 미립자로 공기중에 방사함과 동시에 자외선램프로 자외선과 자외선에 의한 오존의 탈취력 및 살균력을 이용하여 공기청정 기능을 수행하고 물을 회수하여 반복적 사용이 가능한 공기청정 탈취 살균기에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 본 발명은 대상 공간의 효율적 탈취와 살균을 위한 대상 공간의 오염된 대기를 흡입하고, 탈취 및 살균 작용이 효율적으로 이루어질 수 있도록 흡입된 대기에 물을 미립자로 분무를 발생시켜 대기와 혼합 가능하도록 초음파 진동자가 수조속에 수침되는 구조와 공기와 미세물입자의 교반작용에 의한 오물 및 미세먼지 흡착과 용해 과정이 1차적 세정으로 대기 정화기능이 수행되며, 동시에 자외선 램프로 자외선방사효과와 자외선에 의한 대기중 산소분자의 결합에 의해 생성되는 오존이 2차 병원성 세균 및 비병원성 세균을 제거한 후에 물을 회수할 수 있는 공기청정 탈취 살균기에 관한 것이다.
일반적으로 오존은 특유의 냄새가 있는 미청색의 기체로서 살균, 소독, 및 표백 작용을 한다. 이러한 오존의 성질을 이용한 오존 발생기는 일반 시중에서 널리 사용되고 있는 공기청정 살균기에 응용되고 있고, 폐수 및 오염된 공기된 공기의 정화, 식품의 살균 등의 다양한 분야에서 사용되고 있다.
오존(O3 )은 산소 원자 3개가 결합한 산소의 동소체로서, 자동차가 불완전 연 소시 발생하는 배기 가스 중 불안정한 탄화물 또는 질화물들 간의 결합과 해리의 과정으로 인해 생성되고, 또한 지구 외곽의 오존층의 파괴로 인해 태양 에너지가 지표면까지 강렬하게 도달하면서 대기 중에 20% 정도 존재하는 산소 분자(O2 )가 여기 되어 생성되기도 한다.
이처럼 오존은 자연 상태에서도 발생하지만, 전해 화학법, 광화합법, 고주파 전해법, 방사선 조사법, 무성 방전법 등을 이용하여 인위적으로 발생시킬 수도 있다. 현재 오존의 강력한 산화력과 살균력 및 탈취력을 이용하기 위해 산소분자에 전기적 방전과 같은 에너지를 인가함으로 인해 인위적으로 오존을 생성시켜 다양한 분야에서 활용하고 있다.
하늘의 대기를 청소하는 자연적인 현상은 바로 눈,비가 내리는 것이다.
이것은 대기와 물이 상호 작용에 의해 중력에 의해 떨어지는 물방울에 의해 대기속에 포함된 오염분진이나 VOC등 흡착과 용해하여 공기로부터 분리하여 지면에 떨어뜨리게 하여 대기를 정화기능을 수행하는 자연 현상의 하나다. 또한, 이렇게 오염된 물을 정화하는 방식으로는 자외선방사나 오존을 이용하여 물을 인간이 사용할 수 있는 수준으로 정화기술이 이미 상용화 되어 있다.
오존은 이미 100여년 전부터 수질분야에 적용되기 시작하여 현재는 생활 악취 및 병원균에 의한 대기 응용분야에 대한 기술 적용 검토가 대두되고 있는 실정이다.
일반적으로 공간에 분포하는 오염 물질, 즉 제거 대상 물질을 크기별로 분류하면 먼지 입자의 크기는 수~수십㎛, 진균류는 대략 5㎛ 정도, 세균류는 0.5~10㎛ 사이이며, 바이러스류는 0.1㎛ 이하이다. 종래의 전기식 이온화 장치가 포함된 공기 청정 살균기는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 기존의 공기 정화기 또는 공기 청정기는 흡입된 공기에 포함된 곰팡이 혹은 세균을 제거하기 위하여 소정의 전기식 이온화 장치를 포함하고 있는 것이 대부분이다. 그러나, 대상 공간을 효율적으로 탈취, 살균하기 보다는 대상 공간의 대기 순환에 의해 에어 필터에 부착되는 제한된 대상균을 항균성 필터 등을 사용하여 제거 또는 증식을 억제하는 방식을 채용하고 있기 때문에 그 살균력이 미약하고, 실질적으로 다중 기능성 에어 필터에 의존하기 때문에 에어필터가 기기 내에서 차지하는 체적이 상대적으로 커져서 기기의 소형화를 도모하기가 어려울 뿐 아니라, 에어 필터 자체가 순환하는 기체에 대해 저항 성분으로 작용하기 때문에 대상 공간 내의 대기 순환 효율이 저하되어 규격에 의해 제시된 체적의 공간을 효율적으로 정화시키지 못한다는 단점이 있다.
또한, 기존의 공기 청정기가 사용하는 순환식 에어 필터 방식은 입자상 먼지와 진균류 정도는 에어 필터에 의해 제거되지만, 세균류 또는 바이러스류를 포집 및 제거하기 위해 미세 에어 필터를 사용하는 경우에는 대상 공간의 대기 순환 효율이 저하되고 이로 인해 실질적인 청정 시간이 길어진다는 단점이 있다.
또한, 대기 청정 과정 중에서 상기 에어 필터가 2차 오염되기 때문에 이의 교체 및 관리를 철저히 하여야 하고, 세균류와 바이러스류 등 에어 필터에 의해 걸러지지 않는 미세 균류는 일부만 부분적으로 제거되거나 전혀 제거되지 않는다
는 단점이 있다. 한편, 오존을 직접적으로 사용하여 공간을 살균하는 기존의 장치는 대상 공간의 오존을 적정 농도로제어하고 있지 아니하므로 인체에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다는 반론이 제기되고 있다.
또한, 인체에 유해한 오존을 직접 대상 공간으로 내보내지 않으면서 기기 내부로 대상 공간의 대기를 흡입하여 이 대기의 이동 경로 내에서 살균처리를 하는 방식도 있지만, 이 또한 대기를 포집하기 위해 기기 자체의 크기가 커지고, 기기 내부에서의 대기 정화 후에 잔류 오존을 제거하기 위한 촉매 필터의 수명이 짧으며, 전반적인 대상 공간에 대한 살균 효과가 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내에 부합되는 소형 제작이 가능하며, 물과 자외선 그리고 오존을 동시에 이용하여 실내 공간의 대기를 효율적 탈취 및 살균을 위한 공기청정 탈취 살균기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 공기중 미세먼지를 미세물입자와 교반작용과 흡착작용 그리고 용해작용으로 대기를 세척하는 효과 이후 자외선과 오존으로 완벽한 대기 정화기능을 갖게 한 공기청정 탈취 살균기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
실내 대기(공기)를 흡입할 수 있는 강제팬으로 이송된 공기를 물속에 초음파진동자에 의해 미립자 물방울 분무로 수세를 하고, 자외선램프로 자외선 조사 및 자외선 조사에 의한 오존발생이 간접적으로 이루어져 그 효과를 증대시켜 흡입된 공기를 살균 및 공기를 정화하고 열전소자에 의한 차가운 판을 통과하게 하면서 물방울을 응집시켜 회수 할 수 있도록 한 공기청정 탈취 살균기이다.
본 발명에 의한 공기청정 탈취 살균기는 인체에 유해한 중금속이 함유된 황사 및 미세먼지를 함유한 오염된 외부 공기를 수세의 효과로 걸러주며, 자외선방사 그리고 자외선에 의해 발생되는 오존의 살균기능으로 세균제거 및 냄새 제거 기능이 우수하여 실내에서 생활하는 사람들의 건강증진에 큰 도움을 줄 수 있다.
또한 소형이고 소음이 적어 고객접대 및 상담실, 탈의실, 샤워실, 화장실, 주방, 가정실내공간에서 사용이 가능하여 가정위생과 공중위생에 도움이 되는 실내공기를 깨끗이 할 수 있는 특징이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 공기청정 탈취 살균기의 외관사시도이고,
도2는 도1의 측절단면도이며,
도3은 수용함(3)을 본체(10)로부터 분리시키기 위한 중간단계의 측절단면도이고,
도4는 수용함(3)이 본체(10)로 분리되는 원리를 설명한 측절단면도이다.
도5는 본 발명의 공기청정 탈취 살균기의 구성 블록도.
본 발명에 의한 공기청정 탈취 살균기(1)는
먼저, 강제적으로 공기를 본체(10)내부로 흡입하고 액상의 물질 또는 물을 수용하는 수용함(3)이 구성되되, 본체(10)와 수용함(3)이 분리 또는 결합 가능한 구조를 갖는다.
그리고 본체(10) 상부 일측에 위치한 외부 손잡이(27)가 본체(10) 내부까지 연장되어 자외선램프(21) 그리고 초음파진동자(19)와 수위센서(20)가 위치하게 되되, 초음파진동자(19)와 수위센서(20)가 상기 손잡이(27)를 상하 이동시킬 때, 수용함(3)의 수용공간에 채워진 물(5)에 수침되는 구조로 하고 이때, 감지된 수위센서 정보에 의해 초음파진동자(19)의 진동으로 물(5)을 미세하게 대기중에 분무하게 하고 본체(10) 일측에 위치한 냉각팬 또는 열전소자 방열판 등의 수단으로 선택 또는 구성되어지는 냉각장치(33)와 접촉 연결되는 열 교환기능의 격막(29)을 이용하여, 미세한 물입자와 혼합된 공기를 지나가게 하는 도중에 열에너지를 흡수(또는 교환)하여 대기중의 물과 분리할 수 있는 효과를 제공하는 특징과, 공기통로가 있는 홈(31)이 다수개 형성된 격막(29)이 형성되고 배기구(37)를 통해 최종적으로 깨끗한 공기만 대기중 배출시킬 수 있도록 한 공기청정 탈취 살균기이다.
그리고 수위센서(20)에서는 본 발명의 공기청정 탈취 살균기가 운전중에, 수위센서(20)를 통해, 물(5)이 검지되지 않으면 제어부에서 알람신호나 시각적 표시기술로 사용자에게 알려주거나 제어부에서 제어하는 기술등은 당 업자에겐 공지된 기술이며, 공지된 기술이다.
더욱 상세하게 첨부된 도면에 의해 설명하면,
먼저, 도1은 본 발명의 공기청정 탈취 살균기의 외관사시도이고,
도2는 도1의 측절단면도이며,
도3은 수용함(3)을 본체(10)로부터 분리시키기 위한 중간단계의 측절단면도이고,
도4는 수용함(3)이 본체(10)로 분리되는 원리를 설명한 측절단면도이다.
전체적 외관인 본체(10) 일측에 강제흡입팬(15)으로 공기를 본체(10) 내부로 유입시키고, 본체와 분리되는 액상의 액체나 물(5)을 수용할 수 있는 수용함(3)이 있다.
또한, 수용함(3)이 본체(10)와 결합 또는 분리될 때 그리고 본체(10)와 결합되어 수용함(3)의 물(5)에 수침(잠수)될 수 있는 이송부재(17)가 본체(10) 외부로 연장되어 손잡이로 상하 움직임으로 작동되게 하며, 본체(10) 내부에 위치하는 이송부재(17) 중간지점에는 자외선램프(21)가 위치하게 고정되며 끝부분엔 초음파진동자(19)와 수위센서(20)가 위치 및 고정되게 하여 본체(10)와 액상의 수용액 및 물이 수용된 수용함(3)이 결합되고 손잡이(27)를 작동시켜 본체(10) 내부의 이송부재(17)의 바닥끝부분이 수용함(3)의 액상의 수용액 또는 물(5)속에 수침시켜 초음파진동자가 액상의 수용액 또는 물을 초음파진동으로 물보라 형태로서 미립자 상태로 강제 흡입된 공기와 교반 및 수세하게 하는 구조를 갖는다.
여기에, 상기 자외선램프(21)는 적어도 하나 이상 배치 또는 설치하여 자외선 빛을 미립자의 물과 공기에 조사하는 특징이 있다.
자외선은 파장의 종류에 따라서 다른 성질이 있어서, 각각 중요한 기능을 하고 있다. 자외선 파장의 범위는 100nm ~ 400nm(나노메타, 1nm = 10-7cm)로 되어 있는데, 100nm ~ 280nm를 UV-C(단 파), 280nm ~ 315nm를 UV-B(중파), 315nm ~ 400nm를 UV-A(장파)로 분류하고 있다. 이러한 파장을 인공적으로 가장 효율적으로 만든 수단으로서, 각종 자외선 방전램프가 이용되고 있으며, 자외선 살 균램프는 UV-C(단파)의 자외선중에서, 가장 살균력이 강한 253.7nm의 자외선이 풍부하게 발생하는 램프등 자외선 방전램프, 여러종류의 자외선 램프나 자외선 LED등 자외선에 의한 세균, 바이러스, 곰팡이 등 대부분의 세균에 대해서 효과적이면 그 어떤것도 사용 가능하며, 본 발명에서는 자외선LED램프로 포함되어 사용될 수 있는 특징이 있다.
또한, 자외선을 공기중 산소에 150 - 200nm 자외선을 조사하면 다음과 같은 반응이 일어나 산소분자 일부가 오존으로 변화함.
O2 + 자외선 --------> 2O
2O2 + 2O --------> 2O3
오존은 탈취, 살균, 표백산화작용이 있게 되는 특징이 활용되어 부가적 오존 살균 기능을 갖게 한다.
도5는 본 발명의 공기청정 탈취 살균기의 구성 블록도이다.
외부로부터 유입되는 전기 동작되고 전체적으로 전원을 공급 및 제어하는 제어부(40)로 초음파진동자(19)
그리고 수위센서(20), 열교환이 이루어지게 하는 냉각장치(33), 흡입팬(15)을 제어(센싱, 프로그램처리 등)한다.
부호 미설명 영구자석(25)은 이송부재(17)를 외부손잡이(27)이로 상하 이동시킬 때, 일정한 자기력에 의해 본체 상부 일정 위치에서 고정되게 하여 수용함(3)을 탈, 부착하는데 용이하게 할 수 있는 구성이다.
결과적으로, 본 발명의 공기청정 탈취 살균기 강제팬(15)에 흡입되어 본체(10) 내부로 유입되는 공기는 수용함(3)에 수용된 물(5)을 초음파진동자(19)에 의해 미립자 형태의 분무된 물방울과 공기는 교반 및 혼합되고 여기에 자외선램프(21)의 조사에 자외선과 오존효과로 공기를 정화하게 한다.
그리고 본체(10) 외주면 일측에 위치한 냉각장치(33)기능으로 내부의 열을 필요에 따라 방열할 수 있도록 할 수도 있으며, 본 발명의 목적을 달성하는데 필요하다면, 본체(10)내부로 연장할 수 있는 여러개의 구멍이나 홈(31) 형성된 격막(29)으로 온도를 낮추어 물 입자의 활동성 에너지를 떨어뜨려 물을 회수하게 할 수 있는 효과와 배출관(37)을 통과하기 위한 제1필터(35) 그리고 제2필터(39)를 통과 하면서 결과적으로 깨끗한 공기만 배출되도록 하는 목적과 특징을 갖는다.
상기 제1필터(35)는 금속이나 플라스틱의 수세미 구조로 잔류하게 되는 물을 회수하는데, 효과적으로 이용될수 있도록 하는 필터이면 만족하고, 제2필터(39)는 활성탄이나 일반적으로 쓰이는 건식 공기정화기용 필터가 적용가능하다.
따라서 본 발명은 본체(10)와 탈부착으로 체결 수용되는 수용함(3)에 물(5)에 필요에 따라 요오드, 소금, 설탕, 알코올, 계면활성제, 소독약 등 고객의 선택에 따라 내용물을 물(5)에 희석시켜 사용할 수 있는 특징의 공기청정 탈취 살균기이다.
*주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 공기청정 탈취 살균기 3: 수용함
5: 물 10: 본체
11: 조작패널 13:흡입구
15: 흡입팬 17: 이송부재
19: 초음파 진동자 20:수위센서
21: 자외선램프 29: 격막
33: 방열판 37: 배출관

Claims (4)

  1. 공기청정 탈취 살균기에 있어서, 외부로부터 유입되는 전력과 작동을 제어할 수 있는 조작패널과 본체 일측에 위치한 강제팬에 의해 외부의 공기를 본체 내부로 강제 이송시킬 수단과; 본체 외부의 손잡이로부터 본체 내부로 연장되며 상하 움직임 기능의 수단을 갖는 고정부재에 자외선램프와 초음파진동자 그리고 수위센서가 위치 및 고정되게 하는 이송부재와; 본체와 탈부착 기능 및 수단과 함께 수용 액상의 수용액이나 물을 수용시킬 수 있는 수용함과; 본체 내부 일측에 위치되어 물방울 입자의 회수 수단의 다공의 격막과;
    최종적으로 다수개의 필터를 통해 대기중에 깨끗한 공기를 배출시킬 수 있는 특징의 공기청정 탈취 살균기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체 내부의 자외선 램프는 적어도 하나 이상이며, 자외선 조사에 의한 효과 이외에도 오존의 효과가 제공되는 공기정화 기능이 특징인, 본 발명의 공기청정 탈취 살균기.
  3. 청구항1에 있어서,
    상기 수용함에 수용되는 물에 수용되는 물질로는 요오드, 소금, 설탕, 알코올, 계면활성제, 소독약 등이 액상으로 수용될 수 있는 특징인 본 발명의 공기청정 탈취 살균기.
  4. 상기 자외선 램프는 자외선 살균램프, 자외선 방전램프, 자외선LED램프 중 적어도
    이들 중 1개 이상 적용된 특징인 본 발명의 공기청정 탈취 살균기.
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