KR20180003314A - 복합식 다중이용시설 공기질 개선장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합식 다기능 공기정화장치에 관한 것으로, 입구(11) 측에 흡기팬이, 출구(12) 측에 배기팬이 각각 설치되며, 외부 몸체를 이루는 케이스부(3); 상기 입구(11)와 연이어지도록 상기 케이스부(3) 내에 설치되어, 상기 입구(11)를 통해 유입되는 외기를 통과시켜 상기 외기 중의 미세입자를 집진함으로써 제거하는 집진부(5); 상기 집진부(5)와 연결되도록 상기 케이스부(3) 내에 설치되어, 상기 집진부(5)를 지나 유입되는 상기 외기를 통과시켜 상기 외기 중의 유해물질을 분해하여 제거한 뒤 상기 출구(12)를 통해 배출하는 광촉매부(7); 및 상기 흡배기팬, 상기 집진부(5), 및 상기 광촉매부(7)의 동작을 제어하는 제어부(9);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 따라서 고압 방전에 의해 대전된 미세입자를 포집하여 제거하는 플라즈마 집진방식의 집진부와, 자외선램프와 광촉매의 반응에 의해 발생한 다량의 이온을 이용해 병원균 등 유기 계열의 유해물질을 제거하는 광촉매부가 하나의 시스템으로 통합되어 있으므로, 미세 이물질은 물론 병원균 등 유기 계열의 유해물질을 동시에 제거할 수 있게 된다.

Description

복합식 다중이용시설 공기질 개선장치{Hybrid Type Air Quality Improvement System For MultiUse Facility}

본 발명은 복합식 다중이용시설 공기질 개선장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상호 독립된 기능을 갖는 개별 모듈을 하나의 장치로 통합하되, 모듈 간 공기 유통성을 유지면서 초미세먼지 집진 공기정화 및 유해가스 탈취는 물론 병원균의 멸균까지를 가능하도록 한 복합식 다중이용시설 공기정화장치에 관한 것이다.

최근 들어, 초미세먼지가 년 중 발생하고 있으며 도심생활의 특징인 지하공간(지하철역사, 주차장, 다중이용시설의)공기오염의 증가로 인한 환경문제와, 해외여행의 증가로 인한 병원성 세균감염으로 인한 병원감염으로 인한 국제적인 감염문제증가 등 각종 공기오염과 감염에 취약한 문제는 시급히 해결되어야 할 과제이다, 이러한 문제 해결과 아울러 공기오염 정도가 심하지 않은 가정 또는 사무실, 실내오락장등 실내 공간에서도 발생하는 유해가스를 정화하고 깨끗하고 신선한 공기로 바꾸어 배출하는 다기능 공기정화장치의 개발이 매우 필요하다.

이러한 공기정화장치의 일예로 도 1에 도시된 공기정화기가 제안된 바 있다. 이 공기정화기는 도시된 것처럼, 공기 유출입구(121,122)가 형성된 본체(111,112), 본체(111,112) 내에 설치되는 에어필터(120), 공기 유출구(122) 상에 설치된 에어팬(130), 공기 유출구(122) 안쪽에 인접 설치된 광촉매장치(140)를 포함하여 이루어진다.

이때, 광촉매장치(140)는 다시 본체(111,112) 내에 내장되는 바 형태의 자외선램프와 이 램프의 외측 케이싱을 감싸는 광촉매 코팅 섬유로 이루어지는 바, 광촉매 코팅 섬유는 이산화티탄을 주성분으로 나노세라믹, 은나노 삼산화텅스텐, 산화아연, 이산화주석, 산화철 등과 같은 성분이 혼합되어 만들어진 혼합액이 코팅되어 광촉매 도금막이 형성된다.

따라서, 에어팬(130)에 전원을 인가하여 작동시키면, 커버(112)의 공기유입구(121)를 통해 실내의 오염 공기가 본체(110) 안으로 유입되며, 유입된 공기는 복층의 에어필터(120)를 통과하면서 일차 정화된다. 에어필터(120)를 통과한 공기는 공기배출구(122)를 통해 외부로 배출되기 전에 광촉매장치(140)를 통과하면서, 자외선램프에서 방사된 자외선과 코팅섬유의 반응에 따라 발생된 이온의 산화력에 의해 무기물은 유기물의 오염원을 제거한다.

그런데, 위와 같은 종래의 공기정화장치는 복수의 에어필터(120)를 겹쳐서 사용하므로, 광촉매장치(140)가 설치된 공간 내에 큰 부압이 걸리고, 따라서 배기를 원활하게 하기 위해서는 에어팬(130)을 고속으로 회전시켜야 하므로, 필요 이상의 에너지가 소요되고, 이에 따라 에너지 효율성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 에어팬(130)의 고속 회전으로 인해 에어팬(130)에 인접 설치된 광촉매장치(140)에서 발생한 높은 산화력의 이온이 오염원의 정화에 사용되지 못하고 쉽게 외부로 유실되어, 정화 효율성도 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

KR 20-0409595

본 발명은 위와 같은 종래의 공기정화장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 개별적인 정화 기능을 갖는 모듈을 하나의 장치로 통합함으로써, 공기 정화 방식을 다양화하여 정화 효율성을 향상시키고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 위와 같이 개별 모듈이 갖는 각각의 정화 기능을 활용하면서도, 개별 모듈 간의 공기 유통성을 적절히 유지함으로써, 불필요한 에너지 소모가 발생하지 않도록 하여 에너지 효율성을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 입구 측에 흡기팬이, 출구 측에 배기팬이 각각 설치되며, 외부 몸체를 이루는 케이스부; 상기 입구와 연이어지도록 상기 케이스부 내에 설치되어, 상기 입구를 통해 유입되는 외기를 통과시켜 상기 외기 중의 미세입자를 집진함으로써 제거하는 집진부; 상기 집진부와 연결되도록 상기 케이스부 내에 설치되어, 상기 집진부를 지나 유입되는 상기 외기를 통과시켜 상기 외기 중의 유해물질을 분해하여 제거한 뒤 상기 출구를 통해 배출하는 광촉매부; 및 상기 흡배기팬, 상기 집진부, 및 상기 광촉매부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 복합식 다기능 공기정화장치를 제공한다.

또한, 상기 집진부는, 골조를 이루는 틀체; 상기 틀체의 상호 이격된 복수의 판재 사이에 상기 판재를 관통하여 설치되어, 상기 외기가 통과할 수 있도록 되어 있는 다수의 집진전극; 및 상기 틀체에 각각 절연 결합된 복수의 방전틀을 통하여 각각의 상기 집진전극 내부에 축선방향으로 배치되어, 방전을 일으키는 다수의 방전전극;을 포함하여 이루어지는 집진수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 집진전극은, 직사각형 금속 판체의 네 변 중 마주보는 어느 한 쌍의 변을 따라 말단부분에 걸림돌기를 돌출시키는 판금공정; 상기 판금공정에서 가공된 상기 금속 판체를 상기 지걸림돌기가 표면에 오도록 하면서, 상기 금속 판체의 네 변 중 마주보는 다른 한 쌍의 변이 서로 만나도록 마는 롤링공정; 및 상기 롤링공정에 말려 서로 만난 상기 금속 판체의 네 변 중 마주보는 다른 한 쌍의 변을 붙이는 용접공정;에 의해 제작되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방전전극은, 와이어를 상기 방전전극의 길이가 되도록 절단하는 절단공정; 상기 절단공정에서 절단된 상기 와이어의 양단에 체결구를 형성하는 제1 절곡공정; 및 상기 제1 절곡공정에서 상기 체결구가 형성된 상기 와이어의 양단 중 어느 한 쪽에서 상기 체결구와 인접한 내측에 축선 상으로 인장스프링을 형성하는 제2 절곡공정;에 의해 제작되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 집진부는 상기 집진수단과 인접하도록 상기 케이스부 내에 설치되어, 복수의 물분사구에 의해 상기 집진전극에 물을 분사함으로써 상기 집진전극의 내주면에 포집된 미세입자를 분리, 제거하는 세척수단을 포함하는 것이 바람직하다

또한, 상기 세척수단은 복수의 상기 물분사구를 구비한 분사파이프가 회전하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 집진부는 상기 집진수단과 인접하도록 상기 세척수단 대향측에서 상기 케이스부 내에 설치되어, 물을 무화 또는 분사시켜 상기 집진수단 주위로 확산시킴으로써 상기 집진수단에서 박리되거나 잔존하는 미세먼지와 악취를 제거하는 물분사수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 집진부는 상기 세척수단이나 상기 물분사수단에서 분사된 물을 수용하도록 하단에 설치된 수조의 내부에 장착되어, 상기 수조 내에 집수되는 물을 소독하는 수처리용 UV소독램프를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 광촉매부는 상기 출구와 연이어지도록 상기 케이스부 내에 설치된 하나 이상의 광촉매기를 포함하되, 각각의 상기 광촉매기는, 자외선을 방사하는 자외선램프; 상기 케이스부 내에 장착되어, 상기 자외선램프를 둘러싸며, 다수의 방출구가 천공된 다공성 파이프; 및 광촉매로 코팅되며, 상기 다공성 파이프를 감싸는 광촉매외피;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 위와 같은 복합식 공기정화장치; 병실의 벽체에서 환자가 사용하는 침대의 머리쪽으로 연장될 수 있도록 상기 벽체에 신축 가능하게 설치되는 덕트 흡입관; 및 상기 공기정화장치의 입구와 상기 덕트 흡입관의 배출구를 연결하는 연결관;을 포함하여 이루어지는 병실 멸균 정화시스템을 제공한다.

또한, 상기 덕트 흡입관의 흡입구에 배치되어, 상기 침대를 사용 중인 환자가 내뱉는 날숨을 받아 상기 흡입구까지 안내하는 안내갓을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기정화장치에 따르면, 고압 방전에 의해 대전된 미세입자를 포집하여 제거하는 집진방식의 정화장치와, 자외선램프와 광촉매의 반응에 의해 발생한 다량의 이온을 이용해 병원균 등 유기 계열의 유해물질을 제거하는 자외선조사 방식의 정화장치를 하나의 시스템으로 통합하여 적용할 수 있으므로, 미세 이물질은 물론 병원균 등 유기 계열의 유해물질을 동시에 제거할 수 있게 된다.

또한, 집진수단의 틀체에 집진전극을 조립할 때, 집진전극의 말단부분을 틀체의 표면에 밀착시켜 테두리부를 형성하여 간단히 마무리할 수 있으므로, 집진전극을 틀체의 판재와 용접할 필요가 없게 되고, 따라서 집진전극의 박판화, 경량화가 가능하게 되며, 결과적으로, 많은 수의 집진전극을 사용함에도 불구하고 집진 필터의 조립 및 취급 더 나아가 제작 효율성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 소성가공에 의해 집진전극을 틀체의 조립공에 고정시키므로, 조립과정에서 집진전극이나 틀체를 이루는 박판 형태의 판재에 어떠한 손상이나 훼손도 발생하지 않으므로, 집진필터의 품질 또한 큰 폭으로 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 말단부분을 뒤로 말아 되접은 테두리부를 펴는 것으로 간단히 집진전극을 조립공으로부터 해체, 분리할 수 있으므로, 손상 또는 노후된 일부 집진전극을 손쉽게 교체할 수 있어, 집진필터의 유지보수성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 방전전극이 와이어로 이루어지므로, 방전틀에 대한 방전전극의 고정이 용접 방식이 아닌 조립 방식에 의하여 이루어질 수 있으며, 따라서 방전전극과 방전틀의 중량을 크게 줄일 수 있고, 집진필터의 경량화를 도모할 수 있게 되어, 집진필터의 생산 및 사용 시 취급을 일층 편리하게 할 수 있게 된다.

또한, 방전전극 양단에 체결구가 형성되므로, 방전틀에 착탈 가능하게 결합됨은 물론이고, 체결구에 의해 원터치 방식으로 간단히 방전틀에 고정될 수 있으므로, 조립 생산 시 뿐 아니라 집진전극의 청소를 위해 빈번히 조립, 해체될 때 방전전극의 착탈 작업을 보다 편리하고, 용이하게 할 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 착탈이 용이한 와이어를 방전전극으로 사용하면서도, 방전전극의 일측에 인장스프링을 개재하고, 조립 시 인장스프링을 늘려 방전전극을 긴장된 상태로 방전틀에 고정할 수 있으므로, 방전 시의 고열로 인한 방전전극의 처짐을 방지할 수 있게 된다.

아울러, 틀체에 대해 방전틀을 절연 연결하는 절연부재가 틀체 내부에 위치하므로, 절연부재가 집진 대상 유체로 인해 오손되는 것을 막을 수 있고, 따라서 그로 인한 절연 성능 저하를 억제할 수 있게 된다.

또한, 집진부와 광촉매부가 각각의 정화 기능을 독립적으로 수행하면서도, 집진수단이 외기의 유통에 큰 저항을 일으키지 않으므로, 장치 전체에서 외기의 흐름이 원활이 유지되고, 따라서 외기 유통을 위한 에너지 소모를 크게 줄일 수 있게 되고, 더 나아가 에너지 효율성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

끝으로, 위와 같은 공기정화장치를 적용한 병실 멸균 정화시스템에 의하면, 병원의 입원 환자들이 사용하는 침대마다 일대일로 덕트 흡입관을 설치하고, 이 덕트 흡입관을 통해 환자들 특히 전염성 호흡기 환자들이 내뿜는 날숨을 모아 공기정화장치에 의해 멸균 및 정화시킬 수 있으므로, 전염성 호흡기 질환이 창궐한 때, 예컨대, 병실마다 음압시설을 하지 않고도 호흡기 질환 환자로부터 발생되는 감염공기를 효율적으로 처리할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 공기정화장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합식 공기정화장치의 정면도.
도 3은 도 2의 집진부와 광촉매부를 개방한 상태로 도시한 정면도.
도 4는 도 2의 우측면도.
도 5는 도 2의 평면도.
도 6은 도 2의 좌측면도.
도 7은 도 3의 내부 구조를 보인 정면도.
도 8은 도 3에 도시된 집진수단의 정면도.
도 9는 도 8의 집진수단 사시도.
도 10은 도 8의 집진전극과 방전전극을 도시한 정단면도.
도 11은 도 8의 틀체를 도시한 사시도.
도 12는 도 11의 집진전극이 소성 변형되어 틀체에 밀착된 상태를 도시한 상세 사시도.
도 13은 도 12의 소형 변형 과정을 설명하는 도면.
도 14는 도 10의 방전전극을 방전틀에 장착하는 과정을 순차적으로 도시한 도면.
도 15는 도 10의 집진전극 제작과정을 순차적으로 도시한 도면.
도 16은 도 10의 방전전극 제작과정을 순차적으로 도시한 도면.
도 17은 도 3의 광촉매기를 상세 도시한 사시도.
도 18은 도 3에 도시된 광촉매기의 다른 실시 형태를 도시한 사시도.
도 19는 도 3에 도시된 공기정화장치가 적용된 병실 멸균 정화시스템을 개략 도시한 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합식 공기정화장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 공기정화장치는 도 2 내지 도 6에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 케이스부(3), 집진부(5), 광촉매부(7), 및 제어부(9)를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 먼저 상기 케이스부(3)는 공기정화장치(1) 전체를 둘러싸는 외부 몸체로서, 도 2 내지 도 6에 도시된 것처럼, 예컨대 3 개의 독립실로 분할된 금속 재질의 함체로 이루어져, 집진부(5), 광촉매부(7), 제어부(9), 및 이들의 보조장치들을 수용하는 한편, 화살표(A)로 표시된 것처럼 최초 입구(11)로 유입된 외기가 정화된 후 화살표(B) 방향으로 출구(12)로 배출되기까지 유동할 수 있는 하나의 일관된 관로를 형성하는 바, 입구(11) 측에 외기를 흡인하기 위한 흡기팬이, 출구(12) 측에 정화된 외기를 배출하기 위한 배기팬이 각각 설치된다.

상기 집진부(5)는 입구(11)를 통해 케이스부(3) 안으로 유입된 외기 중의 미세입자를 포집하여, 외기를 최초로 정화시키는 부분으로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스부(3) 내부의 입구(11)와 연이어진 위치에 설치되는 바, 집진수단(13), 세척수단(15), 물분사수단(17) 등을 포함하여 이루어진다.

여기에서, 먼저 상기 집진수단(13)은 입구(11)를 통해 유입되는 외기를 통과시키면서 외기 중의 각종 미세입자를 대전시켜 포집함으로써 제거하는 정화장치로서, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 집진 대상인 외기가 유입되는 입구(11)와 인접하도록 케이스부(3) 내부에 설치되는 바, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 틀체(21), 다수의 집진전극(23), 및 다수의 방전전극(25)을 포함하여 이루어진다.

여기에서, 먼저 상기 틀체(21)는 집진수단(13)의 골조를 이루는 부분으로, 도 8, 도 9, 및 도 11에 도시된 바와 같이, 다수의 집진전극(23)과 방전전극(25)을 나란하게 배치하도록, 직육면체의 상자 형태를 취하는 것이 바람직하나, 그 외에 다른 어떤 형태로도 제작이 가능하다. 이를 위해, 틀체(21)는 집진전극(23)을 통과하는 외기의 상하류측에 각각 배치되는 한 쌍의 판재(27)와 이들 판재(27)를 연결하도록 예컨대, 판재(27)의 모서리 부분에 배치되는 복수의 연결재(28)로 구성될 수 있다.

또한, 틀체(21)는 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼, 방전틀(29)을 절연 상태로 연결하는 애자 등의 절연부재(31)가 그 내부에 설치되는 바, 이 절연부재(31)는 틀체(21)의 네 모서리에 형성된 절연실(32)에 각각 고정됨으로써, 방전틀(29)에 대한 절연 기능을 수행하면서도, 집진 대상 유체와의 접촉을 크게 줄여 그로 인한 오손을 억제할 수 있게 된다. 이와 동시에, 절연부재(31)는 도 2에 확대 도시된 것처럼, 틀체(21) 즉, 절연실(32) 내에 착탈 가능하게 고정됨으로써, 방전틀(29)을 틀체(21)로부터 분리할 수 있도록 한다.

또한, 틀체(21)는 다수의 집진전극(23)과 방전전극(25)을 장착하도록 되어 있는 바, 집진전극(23)을 장착하기 위한 다수의 조립공(33)이 도 11 및 도 12에 도시된 것처럼 판재(27)를 관통하여 형성된다. 또, 방전전극(25)을 장착하기 위한 방전틀(29)이 판재(27)의 외곽에 쌍을 이루어 나란히 배치된다.

이때, 방전틀(29)은 틀체(21), 즉 집진전극(23)에 대해 절연을 유지할 수 있도록 애자 등의 절연부재(31)를 통해 틀체(21)에 장착되는데, 절연부재(31)는 추후 방전틀(29)의 해체가 가능하도록, 도 9에 확대 도시된 것처럼, 착탈식으로 틀체(21)에 고정되며, 특히 집진 동작 시 집진 대상 유체와의 접촉을 회피할 수 있도록 틀체(21) 내의 절연실(32)에 배치된다.

한편, 상기 집진전극(23)은 집진 대상 유체가 통과하는 관로와, 먼지, 가스 또는 악취 등의 미립자를 포집하는 포집극으로서의 역할을 겸하는 금속 재질의 판재로서, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 원통형 또는 도시되어 있지 않지만 다각면체의 통체로 이루어지는 바, 틀체(21)의 상하류측 판재(27) 사이에 다수개가 나란히 설치되어, 판재(27)를 관통함으로써 그 수 데로 독립적인 다수의 관로를 형성하며, 따라서 집진 대상 유체가 통과할 때, 동시 다발적으로 집진이 이루어지도록 한다.

특히, 집진전극(23)은 도 15에 도시된 것처럼, 박판의 금속 판체(S)로 이루어져 있으므로, 집진수단(13) 전체의 경량화를 가능하게 하며, 도 11에 도시된 전후 양쪽의 말단부분(35)이 바깥쪽으로 되접혀 도 10 및 도 12에 도시된 것처럼, 테두리부(37)를 형성한다. 이 테두리부(37)는 도 10에 도시된 것처럼, 종단면이 아치형 형상으로 되어 있는 링체로 제작되는 것이 바람직하나, 도 13에 도시된 바와 같이, 테두리부(37)를 만드는 프레스 공구(P)의 가압면 형태에 따라 다양한 종단면 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 바깥쪽으로 되접히는 테두리부(37)는 틀체(21)의 조립공(33)에 끼워진 때, 판재(27) 표면에 밀착되며, 따라서 집진전극(23)을 조립공(33) 내 즉, 틀체(21)에 강력하게 고정한다. 또한, 집진전극(23)은 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 말단부분(35)의 외주면 테두리부(37) 안쪽, 인접한 위치에 복수의 걸림돌기(39)가 돌출, 형성되는 바, 이들 걸림돌기(39)는 테두리부(37)와 대응하도록 둘레 방향으로 배열됨으로써 테두리부(37)와의 사이에 판재(27)를 개재하여, 판재(27) 즉, 틀체(21)에 대한 테두리부(37)의 밀착력을 배가시킨다.

즉, 집진전극(23)은 도 11에 도시된 바와 같이, 틀체(21)의 앞뒤 판재(27)에 관통된 조립공(33)마다 안으로 끼워 넣게 되는데, 박판의 금속 판체(S)를 원통 모양으로 말아 제작한 것이어서 반경방향으로 탄력을 가지므로, 조립공(33)에 끼울 때 말단부분(35) 일부를 반경방향으로 눌러 우그러지게 탄성 변형시킬 수 있다. 따라서, 집진전극(23)은 걸림돌기(39)의 돌출에도 불구하고 쉽게 조립공(33)에 끼워 넣을 수 있게 된다. 이렇게 정위치에 스냅식으로 조립된 집진전극(23)은 말단부분(35)이 조립공(33) 외부로 노출되지만, 자체의 탄력에 의해 곧 원래의 형태를 되찾으므로, 일단 조립 된 뒤에는 걸림돌기(39)의 작용으로 인해 조립공(33)으로부터의 이탈이 저지된다.

또한, 집진전극(23)은 조립공(33) 외부로 노출된 집진전극(23) 양단의 말단부분(35)이 동시에 또는 순차적으로 틀체(21)의 판재(27) 표면에 압착됨으로써 조립이 완료된다. 이에 따라, 조립공(33) 밖으로 돌출된 말단부분(35)은 도 12 및 도 13에 도시된 것처럼, 판재(27) 표면에 압착되면서 테두리부(37)를 형성하게 된다. 이와 같이 집진전극(23)의 말단부분(35)을 압착하기 위해, 작업자는 도 13에 도시된 것처럼 프레스 공구(P)를 전용 공구로 사용할 수 있는데, 이 프레스 공구(P)는 외주면 중단에 집진전극(23)의 관경과 동일한 구경의 아치형 압착홈(G)을 구비하므로, 집진전극(23) 말단부분(35)을 동시에 또는 순차적으로 축방향 가압함으로써, 말단부분(35)이 압착홈(G)의 단면 형상과 유사한 형태의 아치형 종단면을 갖도록 한다.

이때, 집진전극(23)은 위에서 언급한 바 있듯이, 복수의 걸림돌기(39)가 말단부분(35)과 인접한 외주면에 돌출되어 둘레 방향으로 배열된 원통관의 형태를 취하는 바, 도 15에 도시된 바와 같이, 판금공정(S11), 롤링공정(S12), 및 용접공정(S13)을 거쳐 제작된다.

여기에서, 먼저 상기 판금공정(S11)은 집진전극(23)으로 될 금속 판체(S)를 재단하는 공정으로서, 도 15에 도시된 바와 같이, 판금 프레스 등을 이용해 집진전극(23)을 전개한 직사각형과 동일한 형태 및 크기의 박판 금속 판체(S)를 재단하면서 또는 재단한 후, 이 금속 판체(S)의 네 변 중 마주보는 어느 한 쌍의 변 바람직하게는, 한 쌍의 짧은 쪽 변을 따라 말단부분(35)에 걸림돌기(39)를 돌출시킨다.

다음으로, 상기 롤링공정(S12)은 위 판금공정(S11)에서 판금 가공된 금속 판체(S)를 원통 모양으로 마는 공정으로서, 도 15에 도시된 것처럼, 금속 판체(S)를 말아, 금속 판체(S)의 네 변 중 걸림돌기(39)가 형성되지 않은 다른 한 쌍의 서로 마주보는 변 즉, 긴 쪽 변을 서로 만나게 함으로써, 금속 판체(S)가 집진전극(23)의 원통 모양을 이루도록 한다. 이때, 금속 판체(S)는 걸림돌기(39)가 틀체(21)의 조립공(33) 모서리에 걸리도록 되어 있는 속성 상 당연히 금속 판체(S)의 표면에 위치하여야 하므로, 그에 맞추어 롤링 방향이 결정된다. 즉, 금속 판체(S)는 걸림돌기(39)가 표면 상에 돌출되는 방향으로 내외주면이 결정된다.

끝으로, 상기 용접공정(S13)은 위 롤링공정(S12)에 원통 모양으로 롤링된 금속 판체(S)를 용접하는 공정으로서, 도 15에 도시된 것처럼, 롤링공정(S12)에 원통 모양으로 말려 서로 만나게 된 금속 판체(S)의 네 변 중 걸림돌기(39)가 형성된 마주보는 한 쌍의 변 즉, 긴 쪽 변을 용접에 의해 붙이게 된다. 이때, 용접작업은 시임용접, 스팟용접, 레이저용접 등 다양한 방식에 의해 수행될 수 있다.

한편, 상기 방전전극(25)은 위 집진전극(23)과 쌍을 이루어 방전을 위한 전계를 형성함으로써 플라즈마 방전을 일으키는 금속 재질의 봉체로서, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 다수의 집진전극(23) 내부에 각각 일대일 대응하도록 축선방향으로 배치되는 바, 집진 대상 유체의 상류측에 위치하는 일단이 상류측 방전틀(29)에, 반대쪽 즉, 하류측에 위치하는 타단이 하류측 방전틀(29)에 각각 착탈 가능하게 고정된다. 이때, 각각의 방전틀(29)은 위에서 언급한 바와 같이, 절연부재(31)를 통해 틀체(21)의 판재(27) 외측에 각각 배치되므로, 각각의 방전전극(25)도 틀체(21)에 대해 따라서, 집진전극(23)에 대해 절연 상태를 유지하면서 방전틀(29)에 고정된다.

이때, 각각의 방전전극(25)은 도 8, 도 10, 및 도 16에 도시된 것처럼, 와이어(W)로 이루어지는 것이 바람직한데, 이에 따라 직경이 감소한 만큼 집진수단(13) 전체의 중량을 크게 줄인다. 다만, 방전전극(25)은 용접을 대신하여 양단을 고정할 체결구(41)를 필요로 하는 바, 이 체결구(41)는 방전전극(25)을 방전틀(29)에 고정하면서도, 동시에 분리시킬 수 있어야 한다.

이를 위해, 체결구(41)는 다양한 형태와 구조로 제작이 가능하나, 도 10 및 도 16에 도시된 것처럼, 방전전극(25)으로 사용되는 와이어(W) 말단을 굽혀 만든 절곡부의 형태로 제작되어 원터치 방식으로 조립이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 체결구(41)는 도시된 것처럼, 선단 경사부(42)와 후단 경사부(44)를 포함하여 구성될 수 있는데, 여기에서 상기 선단 경사부(42)는 도 4에 도시된 바와 같이, 와이어 양단의 말단 부분을 제1 절곡부(43)를 경계로 1차 절곡하여 형성되는 바, 뒤쪽으로 갈수록 축선으로부터 점차 멀어져 벌어지도록 경사져 올라가며, 제2 절곡부(45)까지 연장된다. 또한, 상기 후단 경사부(44)는 위와 같이 절곡된 와이어의 말단 부분을 다시 제2 절곡부(45)를 경계로 2차 절곡하여 형성하는 바, 와이어 후단(47)이 최초 체결공(49)에 삽입된 때, 제2 절곡부(45)와 반대쪽에서 방전틀(29)의 내벽면에 접촉하도록 제2 절곡부(45)에서부터 경사져 내려간다. 다만, 방전전극(25) 양단에 위와 같은 체결구(41)를 형성하기 위해서는 방전틀(29)도 또한 도 5에 도시된 것처럼, 체결구(41)를 끼울 수 있도록, 제2 절곡부(45)와 와이어 후단(47) 사이의 간격보다 약간 작은 직경을 갖는 체결공(49)을 구비하여야 한다.

한편, 방전전극(25)은 도 8, 도 9, 및 도 10에 도시된 것처럼, 양단의 어느 한 쪽에 인장스프링(51)이 구비되는 바, 이 인장스프링(51)은 체결구(41) 내측에 인접하도록 와이어(W) 축선 상에 개재된다. 따라서, 인장스프링(51)은 방전전극(25)이 체결공(49)에 삽입될 때, 인장됨으로써 방전전극(25)을 미리 긴장시켜, 굵기가 가는 와이어 형태임에도 불구하고 방전전극(25)이 방전 시 발생하는 고열로 인해 처지지 않도록 한다.

이때, 각각의 방전전극(25)은 집진전극(23) 내에 축선방향으로 배열하여 방전틀(29)에 착탈 가능하게 장착되는 바, 도 14에 도시된 바와 같이, 체결공(49) 안으로 체결구(41)를 눌러 삽입하는 것으로 원터치 방식에 의해 간단히 방전틀(29)에 결합될 수 있다. 이렇게 체결공(49) 안으로 삽입되는 체결구(41)는 집진전극(23) 안으로 삽입될 때는 제2 접촉부(47)가 순방향이므로 쉽게 끼워지지만, 일단 삽입된 뒤에는 제2 접촉부(47)가 집진전극(23) 내주면에 역방향으로 걸리므로, 별도의 공구로 빼내기 전에는 체결공(49) 안에서 빠져나오지 않게 된다.

또, 방전전극(25)은 양단측 어느 한 쪽에 인장스프링(51)이 개재되어 있으므로, 위와 같이 체결구(41)를 체결공(49)에 삽입할 때, 인장스프링(51)을 인장시켜 미리 긴장을 줄 수 있으며, 이에 따라 방전 시 발생하는 고열에도 불구하고 처짐을 억제할 수 있게 된다.

이때, 방전전극(25)은 위에서 언급한 바 있듯이, 양단에 체결구(41)가 형성되고, 어느 한 체결구(41) 안쪽에 인장스프링(51)이 형성된 와이어(W) 형태를 취하는 바, 도 16에 도시된 바와 같이, 절단공정(S14), 제1 절곡공정(S15), 및 제2 절곡공정(S16)을 통해 제작된다.

여기에서, 상기 절단공정(S14)은 도 16에 도시된 것처럼, 방전전극(25)으로 사용될 와이어(W)를 방전틀(29)의 간격을 고려하여 적절한 길이로 절단한다.

또한, 상기 제1 절곡공정(S15)은 와이어(W)의 양단에 체결구(41)를 형성하는 공정으로서, 도 16에 도시된 것처럼, 위 절단공정(S14)에서 적정 길이로 절단된 와이어(W)를 일차적으로 절곡하는 바, 먼저 와이어(W) 양단의 말단 부분을 제1 절곡부(43)를 경계로 1차 절곡함으로써, 뒤쪽으로 갈수록 축선으로부터 점차 멀어지면서 경사져 올라가 제2 절곡부(45)에서 집진전극(23) 내주면과 접촉하는 선단 경사부(42)를 형성한다. 그리고 나서, 선단 경사부(42)의 말단 부분을 제2 절곡부(45)를 경계로 2차 절곡함으로써, 제2 절곡부(45)에서부터 경사져 내려가 제2 절곡부(45)와 반대쪽인 제2 접촉부(37)에서 집진전극(23) 내주면과 접촉하는 후단 경사부(44)를 형성한다.

끝으로, 상기 제2 절곡공정(S16)은 와이어(W)의 일측단에 인장스프링(51)을 형성하는 공정으로서, 도 16에 도시된 것처럼, 위 제1 절곡공정(S15)에서 체결구(41)가 형성된 와이어(W) 양단 중 어느 한 쪽에서 체결구(41)와 인접한 부분을 코일 스프링 형태로 말아 와이어(W)의 축선 상에 인장스프링(51)을 만든다.

이와 같이, 방전전극(25)은 와이어 형태의 본체와, 본체 양단의 체결구(41), 그리고 일측 체결구(41)와 인접한 위치에 형성된 인장스프링(51)이 각각 별도로 제작될 수 있으나, 바람직하게는 위에서 언급한 바와 같이, 체결구(41)와 인장스프링(51)을 한 가닥의 와이어를 절곡하여 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 세척수단(15)은 위 집진수단(13)의 집진전극(23)을 세척하는 장치로서, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 집진수단(13)과 인접하도록 케이스부(3) 내에 설치되어, 외부의 급수원에 연결된 펌프(53)와 급수파이프(55)로 연결되는 바, 펌프(53)로부터 압송된 세척수를 복수의 물분사구(57)에 의해 집진전극(23)에 분사함으로써, 집진전극(23)의 내주면에 포집된 미세입자를 분리시켜 제거한다. 이때, 분사파이프(59)는 케이스부(3) 내에서 일정한 위치를 유지하도록 고정될 수도 있지만, 도 7에 도시된 것처럼, 급수파이프(55)의 말단에 급수파이프(55) 축선을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 것이 바람직하다.

끝으로, 상기 물분사수단(17)은 집진수단(13)에 포집되었다가 집진과정 중에 집진수단(13)으로부터 박리되는 미세먼지 덩어리나 미처 포집되지 않고 잔존하는 미세먼지에 물을 분사하여 박리된 미세먼지 덩어리나 잔존하는 미세먼지와 악취를 제거하는 장치로서, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 전체적으로 호퍼 형태의 관로(18)에 의해 둘러싸여져 있으며, 집진수단(13)과 인접하도록 세척수단(15) 대향측에서 케이스부(3) 내에 설치되어, 외부의 급수원에 연결된 펌프(53)와 급수파이프(56)로 연결되는 바, 급수파이프(56)로부터 공급된 물을 원심무화장치로 무화시키거나 또는 스프레이 노즐로 세척시켜 집진수단(13) 하단의 공간에 확산시킴으로써, 집진전극(23)에 포집된 이후 외기 등으로 인해 집진전극(23)으로부터 박리되는 미세먼지 입자나 덩어리 또는 미처 집진되지 않고 남은 미세먼지와 악취 등을 물과의 결합에 의해 제거하는 바, 물과 결합된 미세먼지 덩어리나 입자는 아래쪽에 배치된 수조(79)에 가라앉게 된다. 다만, 이로 인해 수조(79)의 물이 변질될 수 있으므로, 도 4 및 도 7에 도시된 것처럼, 수처리용 UV소독램프(78)를 수조(79) 내부 물탱크에 배치하여 물을 소독한 다음, 소독된 물을 재분무하여 사용할 수 있도록 한다. 이때, 물분사수단(17)으로부터 분사된 물은 물론, 물분사구(57)로부터 분사된 물은 관로(18)의 병목부로 모여 수조(79)로 집수된다. 한편, 위 물분사수단(17)은 원심무화장치나 돼지꼬리 스프레이노즐의 분사장치로 대체할 수 있으며, 이 경우에 분사되는 살균된 물은 스프레이 노즐로부터 전방향으로 분사되어 공기중 미생물과 미세먼지를 추가로 흡착하여 제거한다.

상기 광촉매부(7)는 집진부(5)를 통과한 외기를 정화 및 멸균 처리하는 장치로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 집진부(5)와 연결되도록 케이스부(3) 내에 설치된 복수의 광촉매기(60)로 이루어지는 바, 도어(6)에 의해 개폐되며, 도어(6)는 손잡이(14)를 통해 잠금 또는 잠금 해제되며, 광촉매기(60)는 예컨대, 4ㅧ4로 배열된 16개가 집진부(5)에서 출구(12)로 이어진 관로 상에 외기의 유동과 직교하도록 배치되어, 집진부(5)를 지나 유입되는 외기를 통과시키면서 외기 중의 병원균 등 유기 계열의 유해물질을 분해하여 제거한 뒤 출구(12)를 통해 외부로 배출한다.

이를 위해, 광촉매기(60)는 도 17에 도시된 것처럼, 크게 자외선램프(61), 다공성 파이프(63), 및 광촉매외피(65)를 포함하여 이루어진다. 여기에서, 먼저 상기 자외선램프(61)는 도 17에 도시된 것처럼, 유기 계열 유해물질의 결합에너지보다 높은 에너지의 자외선을 방사함으로써, 유기 계열 유해물질이 분해되어 제거되도록 한다. 다만, 본 실시예에서 자외선의 파장 범위는 360 내지 365㎚가 바람직하다. 특히, 자외선램프(61)는 다공성 파이프(63)로의 삽탈이 용이하면서도 움직이지 않도록 고정하는 것이 중요한데, 자외선램프(61)의 램프핀(67)을 케이스부(3) 내주면의 램프소켓(도시 없음)에 삽입하거나 다공성 파이프(63)의 내측 양단에 탄력성을 가지는 자외선램프(61) 고정고리(73)를 구비하여 고정할 수 있다.

또, 상기 다공성 파이프(63)는 광촉매기(60)의 골격을 이루는 구조체로서, 도 17에 도시된 것처럼, 자외선램프(61)를 착탈 가능하게 지지할 수 있도록 원통체의 형태를 취하는 것이 바람직하며, 좌우 한 쌍의 지지체(71)를 통해 케이스부(3) 내에 지지되어 장착된다. 이때, 다공성 파이프(63)는 광촉매외피(65)를 자외선램프(61)의 둘레에 배치할 수 있도록 하는 배치공간을 확보해 주면서도, 몸통에 다수의 방출구(69)가 관통되어, 자외선램프(61)에서 방사되는 자외선이 광촉매외피(65)는 물론, 광촉매기(60) 외부로 쉽게 방출될 수 있도록 한다. 한편, 다공성 파이프(63)는 알루미늄, 티타늄, 또는 강 등으로 주조될 수 있으나, 염가의 알루미늄으로 제작하는 것이 바람직하다. 한편, 다공성 파이프(63)의 내외주면에는 이산화티타늄 등의 광촉매를 직접 코팅할 수도 있다.

끝으로, 상기 광촉매외피(65)는 자외선램프(61)에서 방사되는 자외선에 광산화 및 광환원 반응을 일으켜 외기 중의 유기 계열의 유해물질에 대한 분해능을 배가시키는 부분으로, 도 17에 도시된 바와 같이, 다공성 파이프(63)의 외측면을 둘러싸도록 원통형 주머니로 구성되며 다공성 파이프(63)에 밀착되도록 탄력성을 가지는 섬유 주머니와 이 섬유 주머니에 고착되어 자외선과 광산화 및 광환원 반응을 하는 광촉매 막으로 구성된다. 이때, 광촉매 막은 졸 디핑(Dipping) 및 소결에 의해 섬유 주머니에 이산화티타늄과 같은 금속산화물 복합 광촉매제를 코팅함으로써 형성된다. 다만, 광촉매기(60)는 다른 실시 형태로서 도 18에 도시된 것처럼 좀 더 단순한 구조를 가질 수도 있다. 이 경우 광촉매기(60)는 자외선램프(61)와 이 자외선램프(61) 표면에 직접 감기는 광촉매외피(65)로만 구성될 수도 있다.

상기 제어부(9)는 공기정화장치(1) 전반을 제어하는 부분으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 예컨대 집진부(5)를 여닫는 도어(10)의 전면에 설치되는 바, 제어부 도어(12)에 의해 자체로 개폐되며, 집진부(5)와 광촉매부(7)의 온오프 동작은 물론, 입출구(12)에 각각 설치된 흡배기팬의 온오프 동작을 제어하며, 집진부(5)의 집진수단(13), 세척수단(15), 물분사수단(17) 그리고 광촉매부(7)의 자외선램프(61)의 동작도 통합적으로 제어한다.

한편, 위와 같은 본 발명의 복합식 공기정화장치(1)는 도 19에 도시된 바와 같이, 병실 멸균 정화시스템(100)을 구현할 수 있는데, 이 병실 멸균 정화시스템(100)은 복합식 공기정화장치(1), 덕트 흡입관(20), 및 연결관(30)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 상기 공기정화장치(1)는 위에서 설명한 바 있으므로, 설명을 생략한다.

또한, 상기 덕트 흡입관(20)은 병실(R) 내부에 수용된 환자의 호흡 즉, 날숨을 흡인하는 관체로서, 도 19에 도시된 바와 같이, 병원에 마련된 병실(R)의 천장 등 벽체(W)에서 각각의 침대(B)에 일대일 대응하도록 설치되는 바, 예컨대 도시된 것처럼 배출구(22)가 천장(W)을 통해 연결관(30)에 연결되고, 흡입구(24)가 침대(B)에 누운 환자의 머리를 향하여 신축 가능한 주름관으로 제작됨으로써, 환자 머리와 가까운 위치에서 환자의 날숨 특히, 재채기나 기침 등을 모아 공기정화장치(1)로 배출시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 덕트 흡입관(20)은 신축이 가능하므로 사용이 불필요할 때는 천장(W) 쪽으로 접어 길이를 줄일 수도 있다.

또한, 상기 연결관(30)은 위와 같이 침대(B)마다 설치되는 덕트 흡입관(20) 들을 공기정화장치(1)로 연결하는 덕트와 같은 관체로서, 도 19에 도시된 바와 같이, 덕트 흡입관(20)의 배출구(22)와 공기정화장치(1)의 입구(11)를 연결한다. 이때, 연결관(30)의 관로 상에는 별도의 송풍팬이 설치될 수 있으며, 따라서 연결관(30)으로 유입된 날숨(E)은 공기정화장치(1)의 흡기팬 뿐 아니라, 연결관의 송풍팬에 의해 공기정화장치(1) 내부로 유입된다.

아울러, 병실 멸균 정화시스템(100)은 덕트 흡입관(20)에 의한 흡인 성능을 높이기 위해 하방에 즉, 흡입구(24)에 안내갓(40)을 더 포함할 수 있는데, 이 안내갓(40)은 도 19에 도시된 것처럼, 위로 볼록하게 만곡진 돔 형태로 되어, 침대(B)에 누운 환자가 내뱉는 날숨(E)을 넓은 범위에서 받아 흡입구(24)까지 안내하는 역할을 한다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합식 공기정화장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 공기정화장치(1)에 의하면, 최초 도 3에 도시된 것처럼 입구(11)를 통해 화살표 방향으로 유입된 외기는 집진부(5)로 유입되어 집진수단(13)을 통과하게 된다. 이때, 집진수단(13)은 각각의 집진전극(23)을 통해 관로를 형성하므로, 외기는 집진전극(23)을 통과하게 되고, 이 과정에서 양극의 집진전극(23)과 음극의 방전전극(25)에 의해 형성된 전계를 거치된다. 이때, 외기에 포함된 초미세먼지, 가스 또는 악취 등 다양한 종류의 미립자들은 방전전극(7)의 플라즈마 방전에 의해 음이온 대전되어, 집진전극에 포집되어 제거된다. 이렇게 해서 정화가 완료된 외기는 집진수단(13)을 지나 광촉매부(7)로 이동한다.

광촉매부(7)로 이동하는 도중 외기는 집진부(5)와 광촉매부(7) 사이에 위치하는 중간의 공간을 거치게 되는데, 이 공간은 도어(8)를 통해 개폐되며, 도어(8)는 손잡이(14)를 통해 잠금 또는 잠금 해제되고, 공간의 내부에는 활성탄(77)이 충진되어 집진부(5)를 통과한 외기로부터 가스나 악취 등을 추가 제거한다.

광촉매부(7)로 이동한 외기는 광촉매부(7)를 거쳐 정화 및 멸균 처리까지 완결된 뒤, 출구(12)를 통해 외부로 배출되는데, 이 과정에서 동작이 개시된 자외선램프(61)는 그 표면에서 자외선을 방사하며, 방사된 자외선은 광촉매외피(65)에 코팅된 광촉매와 광산화 및 광환원 반응을 일으켜 이온을 발생시킴으로써, 외기에 잔류하는 유기 계열의 불순물 즉, 병원균 등의 유해물질을 분해하여 완전히 제거하게 된다. 여기에서, 미설명 부호 75는 자외선램프(61)에 연결된 안정기이다.

이때, 도 18에 도시된 광촉매기(60)를 4ㅧ4로 배열한 광촉매부(7)는 실내 공기 중 총부유세균 측정방법 중에서 충돌법을 이용하여 테스트를 할 수 있는데, 이 테스트에 따르면, 부유세균이 가장 많이 발생하는 화장실, 주차장 등의 다중이용시설에서 유량 20L/min으로 조절하여 20분 간격으로 10분씩 3 개의 배지에 부유세균을 채취하고, 채취한 시료 배지를 배양기를 이용해 온도 35℃ 조건 하에서 48 시간 동안 배양한 후 총부유세균을 계수한 결과, 1200 CFU/㎥ 이하로 수치가 감소함을 알 수 있다.

한편, 화살표(C)를 따라 광촉매부(7)로 유동하는 관로 상에서, 외기는 유로 상에 설치된 활성탄(77)을 거치면서 광촉매부(7)로 이동하기 전 외기 내의 가스나 악취 등의 불순물을 추가적으로 제거할 수도 있다.

이와 같이, 정화 처리가 이루어지는 동안, 공기정화장치(1)는 집진수단(13)의 플라즈마 방전으로 인해 집진부(5) 내에서 초미세먼지를 제거하며, 공기 유속의 빠름으로 인해 발생될 수 있는 미세먼지를 추가로 제거하는 물분사수단(17)이 동작함으로써 다량의 수적을 분무하여 외기에 포함된 미세먼지를 물로 용해시켜 제거한다. 이를 위해, 물이 사용되는데 물의 오염을 막기 위하여, 수조(79) 내에서 UV소독램프(78)에 의해 멸균 소독된 물이 펌프(53)에 의해 급수파이프(56)로부터 물분사수단(17)으로 공급되며, 물분사수단(17)에 공급된 원수는 무화되어 집진부(5) 아래의 공간을 가득 채우게 된다.

또한, 집진수단(13)은 정화 사용시간이 경과될수록 집진전극(23)의 내주면에 많은 양의 이물질이 포집되는 바, 적정한 시간 간격을 두고 분리하여 내부 청소를 해야 하지만, 세척수단(15)을 동작시킴으로써 분리하지 않은 상태로도 집진전극(23) 내부를 청소할 수 있다. 이와 같이, 세척수단(15)을 동작시키기 위해서는 먼저 급수원에 연결된 펌프(53)를 동작시켜 급수파이프(55)를 통해 분사파이프(59)로 세척수를 공급하게 되고, 분사파이프(59)로 공급된 세척수는 물분사구(57)를 통해 고압으로 분사됨으로써, 집진전극(23) 내주면은 물론, 집진수단(13) 전체를 세척하게 된다. 이때, 분사파이프(59)가 급수파이프(55) 말단을 중심으로 회전하므로, 물분사구(57)의 위치가 변경되면서 집진수단(13)에 대한 세척이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다. 아울러, 세척에 쓰인 물은 집진부(5) 하단의 수조(79)에 수용된 후, UV소독램프(78)에 의해 소독되어 세척수단(15)이나 물분사수단(17)에 의해 재사용되며, 일정기간 재사용된 뒤에는 방류된다. 한편, 화살표(C)를 따라 활성탄(77)을 통과한 유체는 도 3에 도시된 것처럼 화살표(D) 방향으로 광촉매부(7)에 유입된다.

따라서, 도 19에 도시된 바와 같이, 공기정화장치(1)가 병실 멸균 정화시스템(100)에 적용되어 병실 내부의 멸균 및 정화에 사용되는 경우, 특히 공기를 통해 전파되는 전염성 호흡기 질환의 환자가 도 19에 도시된 것처럼 침대(B)에 누운 상태로 내뱉은 재채기나 기침과 같은 날숨(E)은 안내갓(40)을 통해 넓게 모아져 흡입구(24)을 통해 덕트 흡입관(20)으로 유입된다. 이때, 덕트 흡입관(20)은 환자의 안면에 가깝도록 아래로 연장된다.

이렇게 해서 덕트 흡입관(20)으로 유입된 날숨(E)은 배출구(22)를 통해 연결관(30)으로 유입되어, 입구(11)를 통해 공기정화장치(1) 안으로 유입되며, 위에서 언급한 바와 같이 공기정화장치(1)를 거치면서 멸균 및 정화 처리된 후, 출구(12)를 통해 외부로 배출되거나 병원 내부로 재순환된다.

1 : 공기정화장치 3 : 케이스부
5 : 집진부 7 : 광촉매부
9 : 제어부 11, 12 : 입구 및 출구
13 : 집진수단 15 : 세척수단
17 : 물분사수단 20 : 덕트 흡입관
21 : 틀체 23 : 집진전극
25 : 방전전극 29 : 방전틀
30 : 연결관 31 : 절연부재
35 : 말단부분 37 : 테두리부
40 : 안내갓 41 : 체결구
51 : 인장스프링 53 : 펌프
57 : 물분사구 59 : 분사파이프
60 : 광촉매기 61 : 자외선램프
63 : 다공성 파이프 65 : 광촉매외피
78 : UV소독램프 100 : 병실 멸균 정화시스템

Claims (11)

1. 입구(11) 측에 흡기팬이, 출구(12) 측에 배기팬이 각각 설치되며, 외부 몸체를 이루는 케이스부(3);
   상기 입구(11)와 연이어지도록 상기 케이스부(3) 내에 설치되어, 상기 입구(11)를 통해 유입되는 외기를 통과시켜 상기 외기 중의 초미세입자를 집진함으로써 제거하는 집진부(5);
   상기 집진부(5)와 연결되도록 상기 케이스부(3) 내에 설치되어, 상기 집진부(5)를 지나 유입되는 상기 외기를 통과시켜 상기 외기 중의 유해물질을 분해하여 제거한 뒤 상기 출구(12)를 통해 배출하는 광촉매부(7); 및
   상기 흡배기팬, 상기 집진부(5), 및 상기 광촉매부(7)의 동작을 제어하는 제어부(9);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 집진부(5)는,
   골조를 이루는 틀체(21);
   상기 틀체(21)의 상호 이격된 복수의 판재(27) 사이에 상기 판재(27)를 관통하여 설치되어, 상기 외기가 통과할 수 있도록 되어 있는 다수의 집진전극(23); 및
   상기 틀체(21)에 각각 절연 결합된 복수의 방전틀(29)을 통하여 각각의 상기 집진전극(23) 내부에 축선방향으로 배치되어, 방전을 일으키는 다수의 방전전극(25);을 포함하여 이루어지는 집진수단(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 집진전극(23)은,
   직사각형 금속 판체(S)의 네 변 중 마주보는 어느 한 쌍의 변을 따라 말단부분(35)에 걸림돌기(39)를 돌출시키는 판금공정(S11);
   상기 판금공정(S11)에서 가공된 상기 금속 판체(S)를 상기 지걸림돌기(39)가 표면에 오도록 하면서, 상기 금속 판체(S)의 네 변 중 마주보는 다른 한 쌍의 변이 서로 만나도록 마는 롤링공정(S12); 및
   상기 롤링공정(S12)에 말려 서로 만난 상기 금속 판체(S)의 네 변 중 마주보는 다른 한 쌍의 변을 붙이는 용접공정(S13);에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 방전전극(25)은,
   와이어(W)를 상기 방전전극(25)의 길이가 되도록 절단하는 절단공정(S14);
   상기 절단공정(S14)에서 절단된 상기 와이어(W)의 양단에 체결구(41)를 형성하는 제1 절곡공정(S15); 및
   상기 제1 절곡공정(S15)에서 상기 체결구(41)가 형성된 상기 와이어(W)의 양단 중 어느 한 쪽에서 상기 체결구(41)와 인접한 내측에 축선 상으로 인장스프링(51)을 형성하는 제2 절곡공정(S16);에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 집진부(5)는 상기 집진수단(13)과 인접하도록 상기 케이스부(3) 내에 설치되어, 복수의 물분사구(57)에 의해 상기 집진전극(23)에 물을 분사함으로써 상기 집진전극(23)의 내주면에 포집된 미세입자를 분리, 제거하는 세척수단(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 세척수단(15)은 복수의 상기 물분사구(57)를 구비한 분사파이프(59)가 회전하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 집진부(5)는 상기 집진수단(13)과 인접하도록 상기 세척수단(15) 대향측에서 상기 케이스부(3) 내에 설치되어, 물을 무화 또는 분사시켜 상기 집진수단(13) 주위로 확산시킴으로써 상기 집진수단(13)에서 박리되거나 잔존하는 미세먼지와 악취를 제거하는 물분사수단(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 집진부(5)는 상기 세척수단(15)이나 상기 물분사수단(17)에서 분사된 물을 수용하도록 하단에 설치된 수조(79)의 내부에 장착되어, 상기 수조(79) 내에 집수되는 물을 소독하는 수처리용 UV소독램프(78)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 광촉매부(7)는 상기 출구(12)와 연이어지도록 상기 케이스부(3) 내에 설치된 하나 이상의 광촉매기(60)를 포함하되,
   각각의 상기 광촉매기(60)는,
   자외선을 방사하는 자외선램프(61);
   상기 케이스부(3) 내에 장착되어, 상기 자외선램프(61)를 둘러싸며, 다수의 방출구(12)가 천공된 다공성 파이프(63); 및
   광촉매로 코팅되며, 상기 다공성 파이프(63)를 감싸는 광촉매외피(65);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합식 다기능 공기정화장치.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 복합식 공기정화장치(1);
    병실(R)의 벽체(W)에서 환자가 사용하는 침대(B)의 머리쪽으로 연장될 수 있도록 상기 벽체(W)에 신축 가능하게 설치되는 덕트 흡입관(20); 및
    상기 공기정화장치(1)의 입구(11)와 상기 흡입관(20)과 배출구(22)를 연결하는 연결관(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 병실 멸균 정화시스템.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 덕트 흡입관(20)의 흡입구(24)에 배치되어, 상기 침대(B)를 사용 중인 환자가 내뱉는 날숨(E)을 받아 상기 흡입구(24)까지 안내하는 안내갓(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 병실 멸균 정화시스템.

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