KR20150019183A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR20150019183A
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지용준
박지용
김기홍
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한라비스테온공조 주식회사
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Abstract

공조케이스 내의 증발기의 항균/탈취를 수행함과 아울러 이온의 소멸없이 차량 실내 측으로도 충분한 이온을 공급할 수 있는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에 상기 공기유입구와 공기토출구를 연통시키도록 공기 통로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부 공기 통로 상에 설치되는 증발기와, 상기 공기유입구 측에 설치되어 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛 및 전원 인가에 의해 이온을 발생시키는 이온발생기를 포함하며, 상기 이온발생기는 하나 또는 다수개로 구비되고, 상기 이온발생기에서 발생되는 이온 중 일부는 상기 공조케이스의 내부로 공급되며, 다른 일부는 차량 실내로 직접 공급된다. 따라서, 이온발생기의 개수를 증가시키지 않고 2개의 이온발생부를 갖는 효과를 가지며, 이온발생기에서 발생된 이온이 증발기의 상류 측에 공급되어 증발기를 효과적으로 항균/탈취함과 아울러 차량 실내 측으로 손실없이 고농도의 이온을 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조 케이스 내의 살균 및 탈취를 수행하기 위해 이온을 발생시키는 이온 발생기를 구비한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 난방 또는 냉방하는 장치이다.
즉, 차량용 공조장치는 송풍기에 의해 공조케이스의 내부로 공기가 유입되고, 유입된 공기는 냉매가 흐르는 증발기(Evaporator)를 통과한 후 템프도어의 개폐에 따라 히터코어(Heater Core)를 선택적으로 통과하여, 도어에 의해 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍되도록 구성된다.
이러한 공조장치는, 송풍기 유닛, 증발기 유닛 및 히터코어 유닛의 독립적인 구조에 따라, 3개의 유닛들이 독립적으로 구성되는 쓰리 피스 타입(Three piece type)과, 증발기 유닛 및 히터코어 유닛이 공조 케이스에 내장되고 송풍기 유닛이 별도의 유닛으로 구성되는 세미 센터 타입(Semi center type) 및 3개의 유닛이 모두 단일의 공조 케이스에 내장되는 센터 마운팅 타입(Center mounting type)으로 구별된다.
선 출원된 대한민국 등록특허공보 제1214771호(2012.12.14)에는 음/양이온 발생기를 구비한 자동차용 공조장치가 개시된바 있다. 도 1은 종래의 음/양이온 발생기를 구비한 자동차용 공조장치를 도시한 것이고, 도 2는 종래의 음/양이온 발생기를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 음/양이온 발생기를 구비한 자동차용 공조장치는 세미 센터 타입으로서, 공조케이스(50)와, 블로어 유닛(13)을 포함한다. 공조케이스(50)는 일측에 블로어 유닛(13)의 송풍덕트(15)와 연결되는 공기유입구가 형성되고, 타측에 차량 실내로 공기를 토출하기 위한 다수의 벤트(18,19,20)를 구비한다.
상기 공조케이스(50)의 내부에는 공기 유동 경로상에 증발기 및 히터코어가 순차로 설치되고, 증발기와 히터코어의 사이에 온도조절도어가 구비된다. 블로어 유닛(13)은 내기유입구(11)와 외기유입구(12)의 개도를 조절하는 내외기 전환도어와, 전동모터에 의해 회전되는 송풍팬을 구비하고 있다.
상기 송풍덕트(15)에는 홀더(40-1)(40-2)를 이용하여 음이온발생부(35b)와 양이온발생부(36b)가 설치된다. 홀더(40-1)(40-2)의 일측에는 돌출부(42)가 형성되어 송풍덕트(15)의 설치홈에 삽입되며, 타측에는 손잡이부(43)가 형성된다. 상기 송풍덕트(15)에는 음/양이온 발생기 본체(33)에 각각 연결된 제1 고전압출력선(35a)과 제2 고전압출력선(36a)는 각각 음이온발생부(35b)와 양이온발생부(36b)에 연결된다.
이와 같이 구성되는 종래의 음/양이온 발생기를 구비한 자동차용 공조장치는 이온발생기를 블로어 유닛과 공조케이스 내의 증발기 사이에 배치하여, 이온발생기에서 생성된 이온이 증발기에 직접 공급되게 함으로써 증발기의 살균/탈취 기능을 수행하게 된다. 이로 인해, 이온발생기에서 발생된 이온이 증발기 측에 직접 공급되어, 증발기에서 발생하는 곰팡이, 세균, 악취 성분 등을 효과적으로 제거하게 된다.
하지만, 종래의 음/양이온 발생기를 구비한 자동차용 공조장치는 이온발생기에서 생성된 이온의 대부분이 증발기를 지나며 소멸되기 때문에, 차실내에 공급되는 이온량이 제한적이며 이로 인해 차실내 곰팡이, 악취 성분 등을 제거하는데 한계가 있었다. 즉, 이온발생기에서 생성된 이온은 이동 거리가 증가함에 따라 감소하는 경향이 있으며, 유로상에 증발기와 같은 저항체가 있을 경우 표면에서 항균/탈취 작용을 수행한 후 소멸되게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이온발생기의 개수를 증가시키는 구조를 고려해볼 수 있으나, 이 경우 제조 비용이 상승하고 전압 사용량이 증가하는 문제점이 있다.
특허문헌 : 대한민국 등록특허공보 제1214771호(2012.12.14)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 공조케이스 내의 증발기의 항균/탈취를 수행함과 아울러 이온의 소멸없이 차량 실내 측으로도 충분한 이온을 공급할 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에 상기 공기유입구와 공기토출구를 연통시키도록 공기 통로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부 공기 통로 상에 설치되는 증발기와, 상기 공기유입구 측에 설치되어 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛 및 전원 인가에 의해 이온을 발생시키는 이온발생기를 포함하며, 상기 이온발생기는 하나 또는 다수개로 구비되고, 상기 이온발생기에서 발생되는 이온 중 일부는 상기 공조케이스의 내부로 공급되며, 다른 일부는 차량 실내로 직접 공급된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 이온발생기의 개수를 증가시키지 않고 2개의 이온발생부를 갖는 효과를 가지며, 이온발생기에서 발생된 이온이 증발기의 상류 측에 공급되어 증발기를 효과적으로 항균/탈취함과 아울러 차량 실내 측으로 손실없이 고농도의 이온을 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 음/양이온 발생기를 구비한 자동차용 공조장치를 도시한 것이고,
도 2는 종래의 음/양이온 발생기를 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치를 도시한 구성도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기가 설치된 상태를 도시한 단면도이고,
도 6은 도 4의 변형 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치를 도시한 구성도이며,
도 7은 도 4의 다른 변형 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치를 도시한 구성도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치를 도시한 구성도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기가 설치된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치는 공조케이스(130)와, 블로어 유닛(110)과, 증발기(131) 및 히터코어(132)와, 온도조절도어(134)와, 모드도어(135) 및 이온발생기(200)를 포함한다.
공조케이스(130)는 입구측에 공기유입구가 형성되고, 출구측에 다수의 공기토출구(136)가 형성된다. 공조케이스(130)의 내부에는 공기유입구와 공기토출구(136)를 연통시키도록 공기 통로가 형성된다. 블로어 유닛(110)은 공기유입구 측에 설치되어 공조케이스(130)의 내부로 공기를 송풍하는 것으로서, 외기도어(111)와, 내기도어(112)와, 제1 필터(113)와, 송풍팬(114)을 구비한다.
증발기(131) 및 히터코어(132)는 공조케이스(130)의 내부 공기 통로 상에 일정 간격을 두고 순차로 설치된다. 증발기(131)의 하류 측에는 제2 필터(133)가 구비될 수 있다. 온도조절도어(134)는 증발기(131)와 히터코어(132)의 사이에 설치되어 증발기(131)를 통과한 공기를 히터코어(132) 측으로 선택적으로 유동시켜 공조 공기의 온도를 제어한다. 모드도어(135)는 공조케이스(130)의 각 공기토출구(136)에 설치되어 토출되는 공기의 개도량을 제어한다.
이온발생기(200)는 전원 인가에 의해 이온을 발생시키는 것으로서, 본체(290)와, 제1 전극부(210)(220) 및 제2 전극부(230)(240)를 구비한다.
본체(290)는 단일개로 이루어지며, 내부에 제1 전극부(210)(220) 및 제2 전극부(230)(240)로 전원을 공급하기 위한 단일의 전원부를 구비한다. 본체(290)는 브라켓(250)에 의해 볼트 등으로 공조케이스(130)에 체결된다.
제1 전극부(210)(220) 및 제2 전극부(230)(240)는 고전압 출력부 전극으로서, 전원부의 전원 인가에 의해 클러스터 음이온 및 양이온을 방출한다. 즉, 제1 전극부(210)(220)는 전원부에 의해 양이온 및 음이온을 발생시키도록 한 쌍으로 이루어지며, 제2 전극부(230)(240)도 전원부에 의해 양이온 및 음이온을 발생시키도록 한 쌍으로 이루어진다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치는 제1 전극부(210)(220) 및 제2 전극부(230)(240)를 구비하여 두 쌍으로 이루어지는 고전압 출력부 전극이 단일의 본체(290) 상에 구비되고 전원부를 같이 사용하기 때문에, 이온발생기의 개수를 증가시키지 않고 2개의 이온발생부를 갖는 효과를 갖는다. 결국, 이온출력부인 전극의 부품수만을 증가시켜도 이온발생기 2개의 효과를 얻을 수 있다. 아울러, 제1 전극부(210)(220) 및 제2 전극부(230)(240)의 위치를 적절히 배치하면, 서로 다른 위치로 고농도 이온을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치는 상기 이온발생기(200)에서 발생되는 이온 중 일부는 공조케이스(130)의 내부로 공급되며, 다른 일부는 차량 실내로 직접 공급되도록 구성된다. 이온발생기(200)에서 발생되는 이온은 가까운 거리에서 항균 및 탈취 기능이 극대화되고 거리가 멀어질수록 영향력이 급감되는 경향을 보이는데, 이온발생기(200)에서 발생되는 이온의 일부는 공조케이스(130) 측으로 다른 일부는 차량 실내 측으로 직접 공급하게 되면 공조케이스(130)의 내부뿐만 아니라 차량 실내에도 고농도의 이온을 공급 가능하게 된다. 아울러, 공조케이스(130)의 내부 구성품들이 이온의 저항체로 작용하여 차량 실내까지 이온이 온전히 전달되지 못하는 문제점을 해결할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서 설명된 바와 다르게, 이온발생기(200)는 다수개로 구비되는 것도 가능하다. 이 경우, 본체가 2개 구비되고, 전원부 및 고전압 출력부를 공용화하지 않고 개별적으로 구성하게 된다. 즉, 하나의 이온발생기는 공조케이스(130)의 내부로 이온을 공급하도록 구성되고 다른 하나의 이온발생기는 차량 실내측으로 직접 이온을 공급하도록 구성된다. 이로 인해, 이온 발생 효율의 극대화, 개별 구동기능 부여, 고전압 출력 전압을 다르게 적용하는 등의 특정 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치는 상기 제1 전극부(210)(220)는 본체(290)의 일 측에 배치되고 상기 제2 전극부(230)(240)는 제1 전극부(210)(220)의 반대측에 배치된다. 아울러, 제1 전극부(210)(220)와 제2 전극부(230)(240) 중 하나는 상기 공조케이스(130)의 내부로 이온을 발생시키고, 다른 하나는 차량 실내로 이온을 직접 발생시키도록 구성된다.
즉, 제1 전극부(210)(220)는 이온출력부(211)(221)가 공조케이스(130)의 내부를 향해 형성되어 공조케이스(130)의 내부로 이온을 공급하고, 제2 전극부(230)(240)는 이온출력부(231)(241)가 공조케이스(130)의 외부를 향해 형성되어 공조케이스(130)의 외부, 즉 차량 실내로 이온을 공급한다. 이 경우, 제2 전극부(230)(240)는 공조케이스(130)의 외부로 노출되어 있다. 이와 같이, 하나의 본체(290)에 두 쌍의 전극부를 구비함과 동시에 공조케이스(130)의 내부 및 차량 실내 측으로 이온을 각각 공급하도록 구성되어, 하나의 이온발생기(200)를 통해 공조케이스(130)의 내부 및 차량 실내 측에 경제적으로 이온을 모두 공급할 수 있다.
상기 이온발생기(200)는 증발기(131)의 상류측에 배치된다. 이로 인해, 제1 전극부(210)(220)에서 방출되는 이온은 증발기(131)로 공급되어 증발기(131)에서 발생되는 곰팡이, 미세균 및 악취 등을 제거하게 된다. 이 경우, 제2 전극부(230)(240)에서 방출되는 이온은 증발기(131) 측으로 공급되지 않고 직접 차량 실내로 공급된다.
공조케이스(130)의 내부 구성품 중 증발기(131)는 미세균 및 악취를 가장 심하게 일으키는 원인으로서, 이온발생기(200)에서 발생된 이온이 증발기(131)의 상류 측에 공급되어 증발기(131)를 효과적으로 항균/탈취함과 아울러, 차량 실내 측으로 별도로 이온을 공급함으로써 증발기(131)에서 대부분 소멸되는 이온에 의해 차량 실내로 이온이 공급되지 못하던 기존의 문제점을 해결할 수 있는 것이다.
한편, 도 6은 도 4의 변형 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치를 도시한 구성도이다.
도 6을 참조하면, 차량 실내로 이온을 발생시키는 제2 전극부(230)(240)는 별도의 이온공급용 덕트(150)를 통해 이온이 차량 실내로 공급되도록 구성될 수 있다. 이온공급용 덕트(150)는 제2 전극부(230)(240)로부터 차량 실내까지 연장 형성된다. 따라서, 제2 전극부(230)(240)에서 생성된 이온의 손실을 최소화하면서 차량 실내까지 고농도의 이온을 공급할 수 있다.
상기 이온공급용 덕트(150)에는 별도의 송풍팬을 구비하여 차량 실내측 까지의 이온 공급을 원활하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 이온발생기(200)는 블로어 유닛(110)과 공조케이스(130)를 연결하는 송풍 덕트(120) 상에 배치되고, 이온공급용 덕트(150)는 송풍 덕트(120)로부터 분기된다. 이러한 구성을 통해, 이온공급용 덕트(150) 내에 별도의 송풍팬을 구비하지 않고도, 블로어 유닛(110)의 송풍력을 이용하여 제2 전극부(230)(240)에서 발생된 이온을 차량 실내측 까지 원활히 이송할 수 있다. 아울러, 이온공급용 덕트(150)가 증발기(131)의 상류 측인 송풍 덕트(120)로부터 분기되어, 공조케이스(130) 내의 공조 공기에 영향을 최대한 미치지 않아 열손실을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 이온공급용 덕트(150)는 이온제어용 도어(151)를 더 구비한다. 이온제어용 도어(151)는 이온공급용 덕트(150)의 내부 유로를 개폐하는 기능을 한다. 따라서, 이온 발생 모드가 아니거나 이온량을 제어할 필요가 있을 때, 공조케이스(130) 내의 공조 공기에 영향을 최대한 미치지 않으면서 효과적으로 차량 실내측으로의 이온 공급량을 제어할 수 있다.
한편, 도 7은 도 4의 다른 변형 예에 따른 이온발생기를 구비한 차량용 공조장치를 도시한 구성도이다.
도 7을 참조하면, 이온공급용 덕트(150)는 공기토출구(136)와 합류되어, 공기토출구(136)로부터 토출되는 공조 공기에 이온이 함께 포함되게 구성될 수 있다. 이온공급용 덕트(150)는 증발기(131)의 상류 측으로부터 분기되어 냉방 또는 난방되지 않은 공기가 직접 차량 실내로 공급됨에 따라 차량 실내의 공조에 악영향을 미칠 수 있는데, 이온공급용 덕트(150)를 공기토출구(136)와 합류시켜 냉방 또는 난방된 공조 공기에 제2 전극부(230)(240)로부터 발생된 이온을 포함시켜 차량 실내로 공급함으로써 공조 성능을 유지할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110 : 블로어 유닛 120 : 송풍 덕트
130 : 공조케이스 131 : 증발기
132 : 히터코어 136 : 공기토출구
150 : 이온공급용 덕트 151 : 이온제어용 도어
200 : 이온발생기 210,220 : 제1 전극부
230,240 : 제2 전극부 250 : 브라켓
290 : 본체

Claims (9)

  1. 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구(136)가 형성되며 내부에 상기 공기유입구와 공기토출구(136)를 연통시키도록 공기 통로가 형성된 공조케이스(130)와, 상기 공조케이스(130)의 내부 공기 통로 상에 설치되는 증발기(131)와, 상기 공기유입구 측에 설치되어 공조케이스(130)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛(110) 및 전원 인가에 의해 이온을 발생시키는 이온발생기(200)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 이온발생기(200)는:
    내부에 단일의 전원부를 갖는 본체(290);
    상기 본체(290)에 설치되고, 상기 전원부에 의해 양이온 및 음이온을 발생시키는 한 쌍의 제1 전극부(210)(220); 및
    상기 본체(290)에 설치되고, 상기 전원부에 의해 양이온 및 음이온을 발생시키는 한 쌍의 제2 전극부(230)(240)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극부(210)(220)는 본체(290)의 일 측에 배치되고 상기 제2 전극부(230)(240)는 제1 전극부(210)(220)의 반대측에 배치되어, 제1 전극부(210)(220)와 제2 전극부(230)(240) 중 하나는 상기 공조케이스(130)의 내부로 이온을 발생시키고, 다른 하나는 차량 실내로 이온을 직접 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구(136)가 형성되며 내부에 상기 공기유입구와 공기토출구(136)를 연통시키도록 공기 통로가 형성된 공조케이스(130)와, 상기 공조케이스(130)의 내부 공기 통로 상에 설치되는 증발기(131)와, 상기 공기유입구 측에 설치되어 공조케이스(130)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛(110) 및 전원 인가에 의해 이온을 발생시키는 이온발생기(200)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 이온발생기(200)는 하나 또는 다수개로 구비되고, 상기 이온발생기(200)에서 발생되는 이온 중 일부는 상기 공조케이스(130)의 내부로 공급되며, 다른 일부는 차량 실내로 직접 공급되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 이온발생기(200)는 단일개로 구비되고, 내부에 단일의 전원부를 갖는 본체(290)와, 상기 본체(290)에 설치되고 상기 전원부에 의해 양이온 및 음이온을 발생시키는 한 쌍의 제1 전극부(210)(220)와, 상기 본체(290)에 설치되고 상기 전원부에 의해 양이온 및 음이온을 발생시키는 한 쌍의 제2 전극부(230)(240)를 구비하며;
    상기 제1 전극부(210)(220)는 본체(290)의 일 측에 배치되고 상기 제2 전극부(230)(240)는 제1 전극부(210)(220)의 반대측에 배치되어, 제1 전극부(210)(220)와 제2 전극부(230)(240) 중 하나는 상기 공조케이스(130)의 내부로 이온을 발생시키고, 다른 하나는 차량 실내로 이온을 직접 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제2 항 또는 제3항에 있어서,
    상기 이온발생기(200)는 증발기(131)의 상류측에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제2항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 차량 실내로 이온을 발생시키는 전극부는 상기 전극부로부터 차량 실내까지 연장되는 별도의 이온공급용 덕트(150)를 통해 이온이 공급되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 이온발생기(200)는 블로어 유닛(110)과 공조케이스(130)를 연결하는 송풍 덕트(120) 상에 배치되고, 상기 이온공급용 덕트(150)는 송풍 덕트(120)로부터 분기되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 이온공급용 덕트(150)의 내부 유로를 개폐하는 이온제어용 도어(151)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 이온공급용 덕트(150)는 공기토출구(136)와 합류되어, 상기 공기토출구(136)로부터 토출되는 공조 공기에 이온이 함께 포함되게 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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KR102385525B1 (ko) * 2021-09-30 2022-05-06 엠아이엠테크 주식회사 철도 차량용 객실 공기 살균 시스템
WO2023101914A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-08 Ogle David R Air-driven plasmacluster superoxide cloud

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