KR20150010009A

KR20150010009A - 공기살균장치

Info

Publication number: KR20150010009A
Application number: KR20130083289A
Authority: KR
Inventors: 이해욱
Original assignee: 주식회사 웰리스
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2015-01-28

Abstract

본 발명에 따른 공기살균장치는, 오존과 반응하여 히드록실 라디칼을 생성하는 반응물이 저장된 반응물 저장부; 오존을 생성하는 오존 발생부; 및 해당 커트리지에 대한 식별정보가 수록된 태그;를 포함하는 커트리지와, 상기 커트리지가 장착 가능하고 외부로부터 유입된 공기에 의해 상기 오존 발생기로부터 생성된 오존 및 상기 반응물의 기체를 반응시켜 생성된 히드록실 라디칼을 외부로 배출하는 본체와, 상기 본체에 설치되어 상기 태그로부터 특정 커트리지의 장착 상태를 인식하여 상기 특정 커트리지의 사용 시간을 계측하는 회로장치를 포함한다.

Description

공기살균장치{APPARATUS FOR AIRBORNE DISINFECTION}

본 발명은 공기살균장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 실내 환경에 히드록실 라디칼을 생성하여 배출하는 공기살균기에 관한 것이다.

히드록실 라디칼(Hydroxyl radicals)은 병원 등의 실내 환경에서 공기 살균제로 널리 사용되고 있다. 히드록실 라디칼의 살균 특성은 1960년대 초에 영국의 포톤 다운(Porton Down) 및 네덜란드의 TNO에 의해 알려졌다. 히드록실 라디칼 또는 그 유사물질을 사용하는 공기 기반 살균은 외부 환경에서는 자연적으로 발생되지만, 외부와 환기되기 어려운 실내 환경에는 자연 살균 효과가 극히 감소된다.

히드록실 라디칼의 살균 기능을 실내에 제공하기 위한 일례로, 국제특허공보 WO 2005/026044호에는 공기 기반 살균제로서 히드록실 라디칼을 생성하는 장치가 개발되었다. 여기서는, 테르펜(Terpene) 등과 같은 올레핀(Olefin)과 함께 오존(Ozone)을 공급함으로써, 올레핀 기체를 오존과 반응시켜 히드록실 라디칼을 생성한다.

히드록실 라디칼을 생성하는 기본적인 화학반응은 이미 잘 알려져 있으나, 실내 환경에 안전하고 효과적으로 히드록실 라디칼을 제공할 필요가 있다. 특히, 사용자가 계속적이고 효율적으로 사용할 수 있으면서 동시에 유지관리 및 보충이 편리한 시스템을 제공할 수 있어야 한다.

이러한 이유로, 최근에는 올레핀 저장부 및 오존발생부가 교체가능한 커트리지 형태로 사용할 수 있는 히드록실 라디칼 발생장치가 개발되었다. 여기서, 히드록실 라디칼 발생장치에 사용되는 커트리지는, 오존과 반응시켜 히드록실 라디칼을 생성하기 위한 물질을 공급하는 반응물 공급부와, 오존 발생기를 포함하는 오존 공급부를 포함하고, 오존 공급부가 반응물 공급부에 고정된 형태로 제공된다. 사용자는 장치에 커트리지를 장착 및 교체함으로써 지속적으로 사용할 수 있게 된다.

한편, 카트리지에 제공된 반응물 공급부에는 통상 액상의 과산화수소 및/또는 올레핀이 저장되는데, 이를 공기에 의해 자연 증발시켜 사용하게 된다. 따라서, 반응물이 소모된 커트리지는 새로운 커트리지로 교체해야 한다. 여기서, 종래의 커트리지 및 히드록실 라디칼 발생장치에서는, 커트리지에 저장된 반응물의 용량을 정확하게 계측하기 어렵다. 만약 커트리지 내의 반응물이 모두 소모된 이후에도 계속하여 사용하게 되면, 오존 발생기로부터 생성된 오존량이 지나치게 증가하게 되고, 그로인해 환경오염의 문제가 발생한다. 이를 방지하기 위해, 일정량의 반응물이 저장된 커트리지의 사용시간을 미리 확정하여, 일정 시간이 지난 커트리지를 교체할 수도 있다. 그러나, 이러한 방식은 온도 등의 사용 환경 조건이 다르고, 또한 사용자가 중간에 커트리지를 빼거나 전원이 차단된 후 장치를 다시 가동하는 경우에는 정확한 사용시간을 계측하기 어려운 문제가 있다.

본 발명에 따른 공기살균장치는, 오존과 반응하여 히드록실 라디칼을 생성하는 반응물이 저장된 반응물 저장부 및 오존발생부를 포함하는 커트리지의 교체시간을 보다 정확하게 측정할 수 있는 공기살균장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 공기살균장치를 이용하면, 사용자에게 커트리지의 교체 시간을 계측할 수 있다. 특히, 장치의 구동이 중단된 경우에, 회로장치가 특정 커트리지의 실제 사용시간만을 산출한다. 따라서, 사용자가 커트리지를 사용 도중에 탈거한 경우 혹은 정전 등에 의해 전원이 차단된 후에 재사용하더라도, 커트리지의 실제 사용시간을 산출하므로 보다 정확한 커트리지 교체 시간을 사용자에게 알릴 수 있다. 또한, 새로운 커트리지가 장착되면, 해당 커트리지의 식별정보에 기초하여 커트리지의 교체를 인식할 수 있고, 따라서 새로 교체된 커트리지에 대한 사용가능시간 정보를 기초로 다시 사용시간을 계측할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기살균장치의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기살균장치에 장착 가능한 커트리지의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기살균장치에 설치될 수 있는 회로장치의 블록도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.

먼저, 도 1에는 본 발명에 따른 공기살균장치의 내부 구성을 보여주는 단면을 도시하였고, 도 2에는 본 발명에 따른 커트리지의 내부 구성을 보여주는 단면을 도시하였다.

과산화수소(Hydrogen Peroxide) 또는 올레핀 등과 같은 액상의 반응물이 커트리지(200)의 반응물 저장부(210)에 수용되어 있다. 그리고 심재(212)는 이 저장부(210)에 삽입되어 배치되며, 그 일단이 커트리지(200)의 상부를 통해 외부로 연장되어 있으며, 그리하여 반응물이 배출구로 배출된다. 즉, 도 2에서 보듯이, 심재는 반응물 저장부(220) 내부로부터 커트리지(200)의 외부로 연장되어 있다. 사용전에는, 커트리지(200)의 외부로 노출되는 심재(212)의 단부가 제거 가능한 캡(214)에 의해 보호된다. 심재(212)는 예컨대 폴리프로필렌 파이버(Polypropylene Fiber)와 같은 적절한 섬유질 재료로 형성될 수 있다.

한편, 커트리지(200)에 설치된 오존 발생기(220)는 동작 중에 오존 뿐만 아니라 이온을 발생할 수 있는 코로나 방전 오존 발생기(Corona Discharge Ozone Generator)를 사용할 수 있다. 예컨대 산화 알루미늄(Aluminium Oxide) 또는 칼슘 실리케이트(Calcium Silicate)로 형성된 플라즈마 이온 발생기(Trump Electronics, www.trumpxp.com)와 같은 적절한 코로나 방전 오존 발생기를 사용할 수 있다. 오전 발생기(220)에 의해 생성된 오존은 개구(222)에 의해 배출된다.

도 1에 표시된 화살표는 공기의 유로를 가리킨다. 팬(130)은 외부로부터 본체(100) 내부로 공기를 유입시키고, 유입된 공기는 좁은 관로(120)를 통과하면서 가속된다. 그 후, 가속된 공기는 커트리지(200) 내의 오존 발생기(220)를 통과하면서 오존 및 이온을 함유한 후, 믹싱 쳄버(110)로 유입된다. 한편, 관로(120)를 통과하는 공기의 흐름에 의해 인렛(114)으로부터 공기가 유입되며, 심재(212)의 상부를 거치면서 과산화수소(Hydrogen Peroxide) 또는 올레핀 등과 같은 반응물의 기체가 유입된 공기와 함께 믹싱 쳄버(110)로 들어가게 된다. 그리하여, 오존을 함유한 공기 및 반응물 기체를 함유한 공기가 믹싱 쳄버(110) 내에서 서로 반응하여 히드록실 라디칼이 생성된다. 이렇게 생성된 히드록실 라디칼은 아웃렛(112)을 통해 배출된다.

한편, 본 발명에 따른 공기살균장치는 본체(100) 내부에 특정 커트리지의 사용시간을 계측하여 커트리지의 교체 시간을 알리기 위한 회로장치를 포함한다. 즉, 도 3에서 보듯이, 회로장치(300)는, 제어부(310), 커트리지 인식부(320), 메모리부(330), 타이밍 계측부(340) 및 알람부(350)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 커트리지(200)는, 도 2에서 보듯이, 특정 커트리지에 대한 식별정보가 수록된 태그(224)이 내장된다.

여기서, 커트리지(200)에 부착된 태그(224)는, 예컨대 특정 커트리지에 대한 식별정보가 저장되어 무선으로 데이터를 송신하는 RFID(Radio Frequency Identification) 칩을 이용할 수 있다. 태그(224)에는 특정 커트리지에 대한 식별정보가 저장될 수 있으며, 나아가 해당 커트리지에 저장된 반응물의 용량에 대한 정보도 저장될 수 있다.

또한, 커트리지(200)가 본체(100)에 장착되면, 태그(224)에 대응하는 위치에 배치된 커트리지 인식부(320)가 태그(224)로부터 장착된 커트리지(200)에 대한 정보를 수신하여 이를 제어부로 보낸다. 제어부(310)는, 커트리지 인식부(320)가 보낸 특정 커트리지에 대한 식별정보로부터 해당 커트리지가 가진 사용시간 또는 사용조건 등에 대한 정보를 메모리부(330)로부터 판독하고, 판독된 정보를 타이밍 계측부(340)에 보낸다. 타이밍 계측부(340)는 수신된 커트리지에 대한 정보 특히 해당 커트리지의 사용 가능 시간에 대한 정보를 기초로, 해당 커트리지의 사용 시간을 계측한다. 그리고, 만약 해당 커트리지의 사용 시간이 경과되면, 이를 제어부(310)에 송신하고, 제어부(310)는 부저 또는 LED 표시등을 포함하는 알람부(350)를 통해 사용자에게 해당 커트리지의 사용 시간이 경과되었음을 표시한다.

상술한 회로장치(300)는 본체(100) 내부에 적절히 배치될 수도 있고, 하나의 마이크로프로세서 칩으로 이루어진 집적회로로 구성될 수도 있다. 또한, 회로장치(300)는 본체에 마련된 전원장치(140)에 의해 전원이 공급될 수 있다. 아울러, 회로장치(300)는 태그(224)에 저장된 특정 커트리지에 대한 식별정보로부터 개개의 커트리지를 인식할 수 있다. 따라서, 사용 도중에 장치의 구동이 중단된 경우에도, 재가동시 장착되어 있는 커트리지가 직전에 사용된 것인지 아니면 교체된 것인지 식별이 가능하다. 따라서 계속 사용의 경우에는 직전 사용시간과 합산하여 사용시간을 계측할 수 있고, 반대로 교체된 경우에는 새로운 커트리지로 인식하려 사용시간을 초기화한 후 다시 계측할 수도 있다.

상술한 회로장치(300)를 포함하는 공기살균장치를 이용하면, 커트리지의 교체 시간을 정확하게 계측하여 사용자에게 알릴 수 있다. 특히, 장치의 구동이 중단된 경우에, 타이밍 계측부(34)는 특정 커트리지의 실제 사용시간만을 산출한다. 따라서, 사용자가 커트리지를 사용 도중에 탈거한 경우 혹은 정전 등에 의해 전원이 차단된 후에 재사용하더라도, 타이밍 계측부(340)가 실제 사용시간을 산출하므로 보다 정확한 커트리지 교체 시간을 사용자에게 알릴 수 있다. 또한, 새로운 커트리지가 장착되면, 해당 커트리지의 식별정보에 기초하여 제어부가 커트리지의 교체를 인식할 수 있고, 따라서 타이밍 계측부(340)는 새로 교체된 커트리지에 대한 사용가능시간 정보를 기초로 다시 사용시간을 계측할 수 있다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

히드록실 라디칼을 생성 및 배출하는 공기살균장치에 있어서,
오존과 반응하여 히드록실 라디칼을 생성하는 반응물이 저장된 반응물 저장부; 오존을 생성하는 오존 발생기; 및 해당 커트리지에 대한 식별정보가 수록된 태그;를 포함하는 커트리지와,
상기 커트리지가 장착 가능하고 외부로부터 유입된 공기에 의해 상기 오존 발생기로부터 생성된 오존 및 상기 반응물의 기체를 반응시켜 생성된 히드록실 라디칼을 외부로 배출하는 본체와,
상기 본체에 설치되어 상기 태그로부터 커트리지의 장착 상태를 인식하여 상기 커트리지의 사용 시간을 계측하는 커트리지교체 회로장치를 포함한다.
제 1 항에 있어서,
상기 커트리지교체 회로장치는,
상기 태그에 대응하는 위치에 배치되어 상기 태그로부터 상기 커트리지에 대한 식별정보를 수신하는 커트리지 인식부;
상기 커트리지의 사용가능시간에 대한 정보가 기록된 메모리부;
상기 본체에 장착된 상기 커트리지의 실제사용시간을 계측하는 타이밍 계측부;
상기 커트리지의 사용시간이 경과되었음을 표시하는 알람부; 및
상기 타이밍 계측부에서 계측된 상기 커트리지의 실제사용시간이 상기 메모리부로부터 판독된 해당 커트리지의 사용가능시간을 경과하면, 상기 알람부를 동작시켜 커트리지의 교체를 표시하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기살균장치.