KR20170003283A - 공기정화 선도유지 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 냉장고 구조에 대한 변형을 최소화하면서도 냉장고 내부 공기를 정화하고 선도를 유지할 수 있는 장치와 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 냉장고(10)의 저장공간(12)과 별도로 형성되되, 상기 저장공간(12)과 유입구(13) 및 배출구(15)를 통해 연통하는 냉각유로(14)에 설치되는 공기정화 및 선도유지장치로서, 상기 냉각 유로(14) 내의 배출구(15) 부근에 광촉매필터(30)가 설치되되, 상기 광촉매필터(30)에는 상기 냉각 유로(14) 내의 공기 유동방향과 동일한 방향으로 통기공을 형성하는 복수개의 셀(32)에 형성되고, 상기 냉각 유로(14)에는 상기 광촉매필터(30)의 셀(32)을 향해 자외선을 조사하는 UV LED(41)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

공기정화 선도유지 장치 및 그 제어 방법{Apparatus for Freshening and Purifying Air and Controlling Method thereof}
본 발명은 공기정화 선도유지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 냉장고 구조에 대한 변형을 최소화하면서도 냉장고 내부 공기를 정화하고 선도를 유지할 수 있는 장치와 그 제어 방법에 관한 것이다.
냉장고 등의 음식 저장 공간에 존재하는 공기는 음식에서 나오는 냄새 가 섞여 사용자에게 상당한 불쾌감을 유발한다. 이러한 점을 감안하여 현재 시중에는 이러한 냄새를 흡착하는 활성탄이 내장된 탈취제가 개발되어 판매되고 있으며, 소비자는 이러한 탈취제를 구매하여 냉장고 내부에 일정 기간 사용한 후 폐기하게 된다. 이러한 탈취제는 일회용으로 사용되기 때문에 재활용이 어렵고, 지속적으로 교체해주어야 하는 점에서 불편함이 있다.
이에 비해 자외선에 의해 활성화되는 광촉매 물질에 의해 공기 중의 유해가스를 분해하여 탈취하는 광촉매 필터는 광촉매 필터를 재생하는 것이 가능하므로 한번 설치하면 반 영구적으로 사용할 수 있다.
하지만 이러한 구조는 활성화 에너지를 제공하는 광원과, 자외선을 받아 활성화되는 광촉매 필터가 함께 설치되어야 하며, 광촉매 필터와 광원 사이에 일정한 거리를 유지하여야 하는바, 비좁은 냉장고 내부의 공간을 차지하며 이러한 구성들을 설치하기는 쉽지 않다.
아울러 냉장고 내부 공간은 일반 실내 공기에 비해 음식물에서 기화한 가스들로 인한 오염도가 심각한 수준이어서 광촉매 필터와 광원을 최대한 컴팩트하게 구성하면서도 효율을 높여야 하는 점에서, 공기의 유동로, 공기 흡입방향과 배출방향, 필터의 설치 구조, 필터의 설치 방향과 공기 유동 방향의 관계, 광원의 설치 위치 등을 모두 새로이 고려하여 설계하지 않으면 안 된다.
한편 냉장고에서 문제가 되는 것은 단순히 음식 냄새만이 아니다. 냉장고 내부에 과일이나 야채를 보관할 때에는 과일이나 야채에서 나오는 에틸렌이 다시 과일이나 야채를 빨리 무르게 만드는데, 냉장 효율 때문에 이러한 냉장고 내부 공간의 공기 중의 에틸렌을 제거하기 위해 냉장고 문을 자주 열어 환기할 수도 없는 노릇이다. 게다가 이러한 에틸렌은 탈취제에 잘 흡착되지 않는다.
또한 음식물이 보관되어 있는 밀폐된 냉장고 내부 공간에는 그만큼 공기 중에 떠다닐 수 있는 미생물이나 세균이 밀집될 수밖에 없는데, 탈취제는 미생물과 세균을 전혀 살균하지 못한다. 이러한 세균이나 미생물에 의해 내부에 보관된 음식물이 쉬거나 부패하는 경우, 음식물을 못쓰게 되거나, 이를 잘못 먹어 배탈이나 식중독을 유발할 수도 있다.
아울러 냉장고를 새로 산 경우, 냉장고 내벽의 합성수지에서 공기 중으로 용출되어 나오는 석유계 방향 성분 등 유해가스는, 항상 밀폐된 공간이라는 점 때문에 몇 년이 지나도 빠지지 않는 경우가 있다.
이러한 종래의 냉장고 내부 공기에 대한 문제는, 단순히 방향제나 탈취제로 해결될 수 있는 사안이 아니다.
종래에는, 이러한 문제를 해결하기 위해 플라즈마를 발생시켜 소독과 탈취를 하는 방안, 이산화탄소 발생장치를 설치하는 방안 등이 제안되었으나, 그 효과가 미미하여 실제 적용되거나 상용화되지 않았다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기존의 냉장고 구조에 대한 변형을 최소화하면서도 광촉매 필터와 광원을 사용하여 냉장고 내부 공간의 탈취는 물론, 야채나 과일 등의 신선도를 유지할 수 있고, 아울러 살균과 함께 유해가스를 제거하는 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 냉장고 내의 저장 공간에 가장 신선한 공기를 제공할 수 있도록 공기정화 및 선도유지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 냉각유로 내의 공기 흐름에 대한 저항을 최소화하면서 광촉매필터와 광원을 설치하는 방안을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 냉각에 사용되는 증발기에 번식할 수 있는 세균을 억제할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 냉장고 내부의 공기가 정화된 상태를 유지할 수 있는, 가장 효율적인 정화 장치 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 냉장고(10)의 저장공간(12)과 별도로 형성되되, 상기 저장공간(12)과 유입구(13) 및 배출구(15)를 통해 연통하는 냉각유로(14)에 설치되는 공기정화 및 선도유지장치로서, 상기 냉각 유로(14) 내의 배출구(15) 부근에 광촉매필터(30)가 설치되되, 상기 광촉매필터(30)에는 상기 냉각 유로(14) 내의 공기 유동방향과 동일한 방향으로 통기공을 형성하는 복수개의 셀(32)에 형성되고, 상기 냉각 유로(14)에는 상기 광촉매필터(30)의 셀(32)을 향해 자외선을 조사하는 UV LED(41)가 설치되는 공기정화 및 선도유지장치를 제공한다.
상기 배출구(15)의 공기 토출 방향과 상기 광촉매필터(30)의 통기공의 방향은 실질적으로 수직을 이룰 수 있다.
상기 UV LED(41)는 기판(42) 상에 실장되고, 상기 기판(42)은 냉각유로(14)의 내벽면에 설치될 수 있다.
상기 냉각유로(14)에는 공기를 유동시키는 팬(20)과, 유동하는 공기를 냉각시키는 증발기(22)가 구비되며, 상기 광촉매필터(30)와 UV LED(41)는 냉각유로 내에서 상기 증발기(22)보다 공기 유동의 하류에 설치될 수 있다.
상기 광촉매필터(30)를 기준으로 상기 UV LED(41)의 반대편에 증발기(22)가 배치될 수 있다.
상기 광촉매필터(30)는 실질적으로 직육면체 형상을 하며 상하방향으로 통기되는 복수 개의 셀(32)이 형성된 베이스(31)의 표면에 광촉매물질을 코팅한 것일 수 있다.
또한 본 발명은 냉장고(10)의 저장공간(12) 내에 설치되는 서랍(16) 및 상기 서랍(16)과 마주하는 저장공간(12) 내벽에 설치되는 공기정화 및 선도유지장치로서, 서랍(16) 내부의 공기와 서랍 외부의 공기가 유동하는 통로가 되는 기공(17)을 상기 서랍 벽면에 형성하고, 상기 기공(17)이 형성된 서랍 벽면의 외면에는 광촉매 물질이 구비되며, 상기 저장공간(12) 내벽에는 상기 광촉매 물질에 조사되는 자외선을 발광하는 UV LED(41)가 설치되는 공기정화 및 선도유지장치를 제공한다.
기공(17)이 형성된 상기 서랍 벽면과 마주하는 저장공간(12)의 내벽에는 상기 서랍 벽면에 구비된 광촉매 물질을 향해 광이 조사되도록 도광판(45)이 설치되고, 상기 UV LED(41)는 상기 도광판(45)으로 자외선을 입사시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 공기정화 및 선도유지장치의 제어 방법으로서, 냉장고(10)의 도어가 열린 상태인지 감지하는 단계; 및 상기 냉장고 도어가 열린 상태임이 감지된 경우 상기 UV LED(41)에 공급되는 전원을 차단하는 단계;를 포함하는 제어 방법을 제공한다.
상기 제어 방법은 상기 도어의 열림이 감지된 후 다시 도어가 닫히면 UV LED(41)를 점등하고, 소정 시간이 경과한 후 상기 UV LED(41)를 소등하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 UV LED(41)가 점등되는 동안 상기 냉각유로(14)에 설치된 팬(20)이 작동되도록 할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 저장 공간 내의 공기에 포함된 에틸렌의 농도를 측정하는 단계; 및 측정된 에틸렌의 농도가 소정 농도 이상일 경우 UV LED(41)를 점등하고, 소정 시간이 경과한 후 상기 UV LED(41)를 소등하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 UV LED(41)가 점등되는 동안 상기 냉각유로(14)에 설치된 팬(20)이 작동되도록 할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 저장 공간 내의 온도가 기준 온도 이상으로 올라갈 경우 냉각유로(14) 내의 증발기(22)와 팬(20)이 작동하는 단계; 및 상기 팬(20)이 작동하는 동안 UV LED(41)를 점등하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 팬(20)이 작동한 후 소정 시간이 경과한 후 상기 UV LED(41)를 소등하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 냉장고 구조에 대한 변형을 최소화하면서도 반영구적으로 냉장고 내부 공간의 공기를 정화할 수 있고, 매우 신속하고 효율적으로 냉장고 내부의 공기를 신선하게 유지할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 컴팩트한 공간 내에서도 광촉매 반응 효율을 크게 높일 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 세균이나 미생물의 번식을 매우 효율적으로 억제하고 살균할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 냉장고 외부로 자외선이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 냉장고 내부의 공기를 매우 효율적으로 정화할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 제1실시예의 공기정화 및 선도유지장치를 구현한 냉장고의 개략도,
도 3과 도 4는 제1실시예의 공기정화 및 선도유지장치에 사용되는 광촉매필터의 사시도 및 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 제2실시예의 공기정화 및 선도유지장치의 광촉매 부분을 나타낸 사시도, 그리고
도 6은 도 5의 광촉매 부분이 포함된 공기정화 및 선도유지장치를 구현한 냉장고의 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
[공기정화 및 선도유지장치의 제1실시예]
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 제1실시예의 공기정화 및 선도유지장치를 구현한 냉장고의 개략도이고, 도 3과 도 4는 제1실시예의 공기정화 및 선도유지장치에 사용되는 광촉매필터의 사시도 및 평면도이다.
본 발명의 공기정화 및 선도유지장치는 도시된 바와 같이, 냉장고(10)에 설치된다. 냉장고(10)는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 음식물이 저장되는 선반(미도시)이나 서랍(미도시)이 구비된 저장공간(12)과, 이러한 저장공간(12)의 공기를 순환시키며 순환하는 공기를 냉각시키는 유동로가 되는 냉각유로(14)를 구비한다.
냉각유로(14)는 저장공간(12)과 격리된 별도의 공간이며, 유입구(13)과 배출구(15)를 통해 서로 연통된다. 유입구(13)는 저장공간(12) 내에 있던 공기가 냉각유로(14)로 유입되는 입구가 되며, 배출구(15)는 유입구(13)를 통해 냉각유로(14)로 유입된 공기가 냉각된 후 다시 저장공간(12)으로 배출되는 출구가 된다. 저장공간(12) 내에 있는 음식물의 열을 흡수한 공기는 저장공간(12) 내에서 대류에 의해 위쪽으로 이동하게 되므로, 대부분의 냉장고(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 유입구(13)가 저장공간(12)의 상부에 형성되어 있다.
냉각유로(14) 내에는 증발기(22)가 구비되어 있어, 냉각유로를 통해 유동하는 공기와 열교환을 한다. 즉 증발기(22)는 주변을 유동하는 공기의 열을 흡수하여 공기를 냉각시키게 된다. 그리고 통상 냉장고(10)의 냉각유로(14)에는 공기를 유동시키기 위한 팬(20)이 설치되어 있다.
본 발명에 의하면, 광촉매필터(30)와 이를 활성화하는 광을 조사하는 광원(41)은 상기 냉각유로(14)의 배출구(15) 쪽에 가깝게 설치된다. 보다 엄밀히, 광촉매필터(30)와 광원(41)은 냉각유로(14)의 배출구 직전에 설치된다.
냉장고 내의 공기의 유동은 저장공간(12), 유입구(13), 냉각유로(14), 배출구(15), 저장공간(12)의 순으로 순환하게 되는데, 이들 중 실제 가장 신선한 공기가 공급되어야 하는 공간은 저장공간(12)이다. 냉각유로(14) 내의 증발기(22)는 저장공간(12)과 냉각유로(14)의 모든 공간을 통틀어 가장 차가운 부위이고, 저장공간(12)에서 음식물의 습기를 머금은 공기 내의 습기는 이러한 증발기(22)에 맺히는 것이 일반적이다. 따라서 증발기(22)는 항상 습기가 많이 맺히게 되고, 이러한 증발기(22)와 접하며 지나는 공기는 오염이 되기 마련이다. 따라서 본 발명에서는 냉각유로(14)의 배출구(15) 직전에 광촉매필터와 광원을 둠으로써, 저장공간(12)에 배출되기 직전의 공기를 정화하여, 저장공간(12)에 배출되는 공기가 가장 신선한 공기가 되도록 한 것에 기술적 특징이 있다.
다음으로, 냉장고의 저장공간(12)과 냉각유로(14)를 연결하는 통로가 되는 유입구(13)와 배출구(15)의 단면적은 냉각유로(14)의 단면적보다 작기 마련이다. 따라서 공기의 유동 과정에서 가장 압력이 높게 되는 부분은 냉각유로(14) 내의 배출구(15) 직전의 위치이다. 압력이 높다는 것은 단위면적에 부딪히는 기체 분자의 수가 더 많다는 것을 의미하고, 이는 광촉매 반응 효율과 직결된다. 광촉매 반응에 의한 정화 기능은, 광촉매 반응에 의해 광촉매 필터 표면에 활성화된 라디칼에 기체가 접촉함으로 인해 이루어지므로, 공기의 유동 경로 중 공기의 압력이 가장 높은 부위에 광촉매필터를 두면 그만큼 광촉매 효율을 높일 수 있다.
따라서 저장 공간(12)에 공기가 유입되는 부위인 냉각유로(14)의 배출구(15) 직전 위치가, 저장 공간(12) 내에 가장 신선한 공기를 제공하면서도 광촉매 반응 효율을 가장 높일 수 있는 위치인 것이다.
상기 광촉매필터(30)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 직육면체 형상의 베이스(31)에 상하방향으로 관통된 복수 개의 셀(32)이 매트릭스 형태로 나란히 배열된 구조이며, 베이스(31) 상에 광촉매 물질을 코팅하여 제작된다. 베이스(31)의 재질로는 가령 알루미늄이나 다공성 세라믹이 사용될 수 있으며, 광촉매 물질로는 이산화티타늄(TiO2)이 사용될 수 있다.
각 셀(32)의 단면 형상은 정사각형인 것이 예시되지만, 그 형상이 반드시 정사각형에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 셀이 효율적으로 배치될 수 있는 다양한 형상, 가령 직사각형, 정삼각형, 직각삼각형, 정육각형 등이 적용되거나 이들의 형상의 조합이 적용될 수도 있다. 이러한 셀의 내부 이격 간격은 1 내지 4mm, 바람직하게는 1.8 내지 2.2 mm일 수 있다. 내부 이격 간격이 너무 좁으면 공기 저항이 커져서 바람직하지 않으며, 이격간격이 너무 크면 자외선이 조사되는 광촉매필터의 표면적이 줄어들어 광촉매 반응에 의한 공기 정화 능력이 떨어질 수 있다.
광촉매필터(10)의 높이, 즉 셀(32)의 공기유동로의 길이는 2 내지 15 mm일 수 있고, 보다 바람직하게는 5 내지 10 mm 일 수 있다. 광촉매필터의 높이가 너무 얇으면 광촉매필터의 표면적이 줄어들고 강성을 유지하기 어려우며, 광촉매필터의 높이가 너무 높으면 자외선이 도달하지 않는 부위에 대해서는 재료의 낭비가 이루어지고 공기 저항 역시 커지는 원인이 된다.
광원으로서는 UV LED(41)가 사용되며, UV LED(41)에서 조사되는 자외선의 파장대는 250 ~ 410 nm 범위를 포함할 수 있다. 조사되는 자외선의 파장은 사용되는 광촉매물질에 따라 활성화 효율이 높은 파장대를 사용할 수 있다.
UV LED(41)는 종래의 자외선 램프와 달리 일방으로 자외선 조사를 집중할 수 있으며, 조사각이 좁으므로, 조사되는 자외선이 광촉매필터에 집중적으로 조사되도록 구성할 수 있다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 UV LED(41)는 기판(42) 상에 실장되어 있으며, 이러한 기판(42)은 상기 광촉매필터(10)의 셀(32)을 향해 자외선을 조사할 수 있는 방향에 설치되어 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 광촉매필터(30)의 통기공의 방향과 배출구(15)의 공기 토출 방향은 실질적으로 수직을 이루도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면 광촉매필터(30)의 크기를 냉각유로(14)의 단면적에 해당하는 넓이만큼 확보할 수 있어 광촉매필터(30)의 크기를 가장 크게 구성할 수 있고, 자외선이 배출구(15)를 통해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 즉 배출구는 저장공간의 내벽에 수직하게 형성되고, 냉각유로(14)는 저장공간의 내벽에 평행하게 마련되므로, 냉각유로(14)의 유동 단면적에 해당하는 면적만큼 광촉매필터를 설치하면 그만큼 광촉매필터의 표면적을 확보할 수 있고, 이러한 방위로 광촉매필터를 설치하게 되면, 광촉매필터의 공기 유동로 부분인 셀을 향해 조사되는 자외선이 배출구(15)를 통해 저장 공간으로 누설되는 것을 기하학적으로 방지할 수 있다.
또한 이러한 구조에 의하면, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 UV LED(41)가 실장된 기판(42)을 냉각유로(14)의 내벽면 상에 설치함으로써, 기판(42)이 냉각유로(14) 내를 유동하는 공기의 흐름을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
UV LED(41)와 이를 바라보는 광촉매필터의 표면 사이의 거리는 20 내지 30 mm일 수 있다. 둘 사이의 거리가 너무 멀면 광촉매필터 표면에 도달하는 자외선의 세기가 약해지고, 둘 사이의 거리가 너무 가까우면 광촉매필터의 일부분에만 자외선이 조사되는 문제가 발생한다.
냉각유로(14)에는 팬(20)이 설치되어 있으므로, 광촉매필터에 의한 정화 및 살균 기능을 수행하기 위해 별도로 팬을 설치하지 않아도 무방하다. 따라서 팬(20)이 가동될 때에만 UV LED(41)가 점등되도록 하거나, UV LED(41)를 점등할 필요가 있을 때 상기 팬(20)을 가동시키도록 제어하면, 별도의 팬을 부가하지 않고도 광촉매필터를 사용할 수 있다.
한편 도 1을 참조하면, 광촉매필터(30)를 기준으로 상기 UV LED(41)의 반대편에 증발기(22)가 배치됨을 확인할 수 있다. 이러한 구조에 의하면 UV LED(41)에서 조사된 자외선 중 광촉매필터(30)를 통과한 자외선이 증발기(22)에 도달하여 증발기(22) 표면에서 번식할 수 있는 세균이나 곰팡이, 미생물을 소독할 수 있다.
[공기정화 및 선도유지장치의 제2실시예]
도 5는 본 발명에 따른 제2실시예의 공기정화 및 선도유지장치의 광촉매 부분을 나타낸 사시도, 그리고 도 6은 도 5의 광촉매 부분이 포함된 공기정화 및 선도유지장치를 구현한 냉장고의 개략도이다.
도 5에는 냉장고의 저장공간에 설치되는 서랍(16)이 도시되어 있다. 서랍(16) 내부의 공간은 통상 냉각유로(14)로부터 배출된 찬 공기가 직접적으로 유입되지 않고, 한정된 통로인 기공(17)을 통해 공기가 유입되므로, 지나치게 냉각되지 않는 공간이다. 따라서 이러한 서랍의 내부 공간은 주로 과일이나 야채를 담는 공간으로 활용된다.
앞서 설명한 바와 같이, 이러한 공간에 가장 신선한 공기를 제공하기 위해서는 해당 공간에 공기가 유입되기 직전 위치에서 공기를 정화한 후, 정화된 공기가 다른 공간을 거치지 않고 바로 해당 공간에 유입되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에서는 이러한 서랍(16)의 외벽면 중 기공(17)이 형성된 벽면의 표면에 광촉매물질을 코팅하여 광촉매코팅층(35)을 구성하고, 이러한 광촉매코팅층(35)에 자외선을 조사하여, 서랍(16)에 유입되기 직전의 공기를 광촉매 반응을 통해 정화하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이때 광촉매코팅층(35)은 상기 서랍(16)의 외벽면에 직접적으로 형성할 수 있고, 광촉매물질이 코팅된 평판체를 서랍의 외벽면에 부착하는 방식으로 형성할 수도 있다. 물론 이러한 평판체는 상기 기공(17)을 막지 않는 형상으로 구성한다.
그리고 상기 광촉매코팅층(35)의 전면에는 도광판(45)이 마주하며 설치되어 있다. 도광판(45)은 도 6에 도시된 바와 같이 저장공간(12)의 내벽에 설치되어 있다. 도광판(45)의 측면으로 UV LED(41)가 자외선을 입사시키면, 입사된 자외선은 도광판(45) 내에서 확산되어 상기 광촉매코팅층(35)을 향해 면발광한다.
따라서 냉각유로(14)를 통해 냉각되어 배출된 공기 중 일부는 상기 기공(17)이 형성된 서랍의 외벽면과 도광판 사이의 공간에 머무르며 서랍 외벽면에 형성된 광촉매코팅층(35)에 접촉하며 정화되고, 정화된 공기는 기공(17)을 통해 서랍(16) 내부 공간으로 유입된다.
[공기정화 및 선도유지장치의 제어 방법]
자외선 중 UVC 영역(약 200 ~ 280 nm)의 자외선은 인체에 해롭다. 따라서 냉장고 도어를 연 상태에서는 UV LED가 점등되지 않도록 하는 것이 좋다. 이에 따라 본 발명은, 도어가 열려 있는지 여부를 확인하고, 도어가 열린 상태에서는 UV LED에 공급되는 전원이 차단되도록 구성한다. 신체에 해를 미치지 않도록 하는 것이 가장 우선적으로 고려되어야 할 사항이므로, 후술할 UV LED의 점등 제어 중이라 하더라도 도어가 열리는 것이 감지되면 UV LED에 공급되는 전원이 차단되도록 한다.
본 발명에 의하면, 도어가 열린 후 닫히게 되었을 때, 소정 시간동안 UV LED에 전원을 공급하여 광촉매 반응을 일으킴으로써 공기를 정화하고 신선도를 높이도록 구성하였다. 도어를 여닫게 되면 냉장고 저장공간 내로 외부의 공기가 유입되므로 이를 정화할 필요가 있다. 소정 시간은 가령 에틸렌 등의 유해가스가 99% 이상 분해될 수 있는 정도의 시간으로 결정될 수 있다.
이렇게 UV LED가 점등되는 시간동안에는 공기 정화 능력을 높이기 위해 팬(20)을 가동시키는 것이 바람직하다. 팬(20)은 증발기(22)가 작동할 때 공기의 냉각을 위해 작동하는 구성이지만, 이처럼 광촉매 반응을 일으키는 동안에도 작동하도록 함으로써 공기 정화 효율을 높이는 것이 좋다.
한편 본 발명에 의하면, 저장 공간 내의 에틸렌 농도를 측정할 수 있는 측정 센서를 구비하고, 이러한 센서로 측정된 에틸렌 등의 휘발성 유기화합물 가스 농도가 기준 농도를 넘게 되었을 때 UV LED를 점등하고, 소정 시간 작동한 후 소등되도록 제어된다. 소정 시간은 마찬가지로 에틸렌 등의 유해가스가 99% 이상 분해될 수 있는 정도의 시간이다. 마찬가지로 이렇게 UV LED가 점등되는 시간동안 공기 정화 능력을 높이기 위해 팬(20)을 가동시키는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 저장 공간 내의 온도가 기준 온도 이상으로 올라감으로 인해 증발기(22)와 팬(20)이 작동할 때 UV LED를 점등시키도록 제어할 수 있다. 이러한 제어 방법에 의하면, 공기 정화만을 위해 별도로 팬을 작동시키지 않고, 냉각을 위해 팬이 작동하는 시기에 맞추어 UV LED를 점등시킴으로써, 공기 정화를 위해 소모되는 전력을 최소화할 수 있다. 이 때 UV LED의 소등은, 마찬가지로 냉장고 내부의 에틸렌 등의 유해가스가 99% 이상 분해될 수 있는 정도의 시간이 경과된 후 이루어진다.
위와 같은 제어 방법은 개별적으로, 그리고 조합의 형태로 적용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
10: 냉장고
12: 저장공간
13: 유입구
14: 냉각유로
15: 배출구
16: 서랍
17: 기공
20: 팬
22: 증발기(열교환기)
30: 광촉매필터
31: 베이스
32: 셀
35: 광촉매코팅층
41: UV LED
42: 기판
45: 도광판

Claims (15)

  1. 냉장고의 저장공간과 별도로 형성되되, 상기 저장공간과 유입구 및 배출구를 통해 연통하는 냉각유로에 설치되는 공기정화 및 선도유지장치로서,
    상기 냉각 유로 내의 배출구 부근에 광촉매필터가 설치되되, 상기 광촉매필터에는 상기 냉각 유로 내의 공기 유동방향과 동일한 방향으로 통기공을 형성하는 복수개의 셀에 형성되고,
    상기 냉각 유로에는 상기 광촉매필터의 셀을 향해 자외선을 조사하는 UV LED가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기정화 및 선도유지장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출구의 공기 토출 방향과 상기 광촉매필터의 통기공의 방향은 실질적으로 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 공기정화 및 선도유지장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 UV LED는 기판 상에 실장되고,
    상기 기판은 냉각유로의 내벽면에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기정화 및 선도유지장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각유로에는 공기를 유동시키는 팬과, 유동하는 공기를 냉각시키는 증발기가 구비되며,
    상기 광촉매필터와 UV LED는 냉각유로 내에서 상기 증발기보다 공기 유동의 하류에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기정화 및 선도유지장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 광촉매필터를 기준으로 상기 UV LED의 반대편에 증발기가 배치되는 것을 특징으로 하는 공기정화 및 선도유지장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 광촉매필터는 실질적으로 직육면체 형상을 하며 상하방향으로 통기되는 복수 개의 셀이 형성된 베이스의 표면에 광촉매물질을 코팅한 것임을 특징으로 하는 공기정화 및 선도유지장치.
  7. 냉장고의 저장공간 내에 설치되는 서랍 및 상기 서랍과 마주하는 저장공간 내벽에 설치되는 공기정화 및 선도유지장치로서,
    서랍 내부의 공기와 서랍 외부의 공기가 유동하는 통로가 되는 기공을 상기 서랍 벽면에 형성하고,
    상기 기공이 형성된 서랍 벽면의 외면에는 광촉매 물질이 구비되며,
    상기 저장공간 내벽에는 상기 광촉매 물질에 조사되는 자외선을 발광하는 UV LED가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기정화 및 선도유지장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    기공이 형성된 상기 서랍 벽면과 마주하는 저장공간의 내벽에는 상기 서랍 벽면에 구비된 광촉매 물질을 향해 광이 조사되도록 도광판이 설치되고,
    상기 UV LED는 상기 도광판으로 자외선을 입사시키는 것을 특징으로 하는 공기정화 및 선도유지장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 공기정화 및 선도유지장치의 제어 방법으로서,
    냉장고의 도어가 열린 상태인지 감지하는 단계; 및
    상기 냉장고 도어가 열린 상태임이 감지된 경우 상기 UV LED에 공급되는 전원을 차단하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 도어의 열림이 감지된 후 다시 도어가 닫히면 UV LED를 점등하고, 소정 시간이 경과한 후 상기 UV LED를 소등하는 단계;를 더 포함하는 제어방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 UV LED가 점등되는 동안 상기 냉각유로에 설치된 팬이 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 저장 공간 내의 공기에 포함된 에틸렌의 농도를 측정하는 단계; 및
    측정된 에틸렌의 농도가 소정 농도 이상일 경우 UV LED를 점등하고, 소정 시간이 경과한 후 상기 UV LED를 소등하는 단계;를 더 포함하는 제어방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 UV LED가 점등되는 동안 상기 냉각유로에 설치된 팬이 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 저장 공간 내의 온도가 기준 온도 이상으로 올라갈 경우 냉각유로 내의 증발기와 팬이 작동하는 단계; 및
    상기 팬이 작동하는 동안 UV LED를 점등하는 단계;를 포함하는 제어방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 팬이 작동한 후 소정 시간이 경과한 후 상기 UV LED를 소등하는 단계;를 더 포함하는 제어 방법.


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