KR20180005529A - 플라즈마를 이용한 침구 살균장치 - Google Patents

플라즈마를 이용한 침구 살균장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180005529A
KR20180005529A KR1020160085741A KR20160085741A KR20180005529A KR 20180005529 A KR20180005529 A KR 20180005529A KR 1020160085741 A KR1020160085741 A KR 1020160085741A KR 20160085741 A KR20160085741 A KR 20160085741A KR 20180005529 A KR20180005529 A KR 20180005529A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ozone
plasma
plasma generator
outside air
main
Prior art date
Application number
KR1020160085741A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101959876B1 (ko
Inventor
주상완
Original Assignee
주상완
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주상완 filed Critical 주상완
Priority to KR1020160085741A priority Critical patent/KR101959876B1/ko
Priority to PCT/KR2017/007124 priority patent/WO2018008957A1/ko
Publication of KR20180005529A publication Critical patent/KR20180005529A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101959876B1 publication Critical patent/KR101959876B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/14—Plasma, i.e. ionised gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/24—Apparatus using programmed or automatic operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/26—Accessories or devices or components used for biocidal treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0028—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions provided with antibacterial or antifungal means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0032—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions using electrostatic forces to remove particles, e.g. electret filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/66—Ozone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/11—Apparatus for generating biocidal substances, e.g. vaporisers, UV lamps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/14—Means for controlling sterilisation processes, data processing, presentation and storage means, e.g. sensors, controllers, programs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/15—Biocide distribution means, e.g. nozzles, pumps, manifolds, fans, baffles, sprayers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/20—Targets to be treated
    • A61L2202/26—Textiles, e.g. towels, beds, cloths
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용한 침구 살균장치에 관한 것으로, 본체에 형성된 외기 흡입구 주변에 설치되어 살균 청소 대상물인 침구와의 사이에 플라즈마를 발생하는 메인 플라즈마 발생기를 이용하여 침구에 달라붙어 있는 세균을 살균하고, 본체 내부의 필터 주변에 설치된 보조 플라즈마 발생기를 이용하여 상기 필터에 포집되어 있거나 상기 필터로부터 떨어져 주변에 부유하는 세균을 살균하고, 메인 플라즈마 발생기와 보조 플라즈마 발생기가 작동하는 동안 발생하는 오존을 히터로 가열하여 오존분해촉매로 분해한다.
본 발명에 따르면 자외선보다 살균 효과가 우수한 플라즈마를 발생하여 침구에 달라붙어 있는 세균(예컨대, 곰팡이 등)을 살균하면서 오존분해촉매로 인체에 유해한 오존을 완전히 포집하여 인체에 무해하게 분해할 수 있고, 특히 히터로 오존을 가열하여 오존의 반감기를 단축함으로써 오존분해촉매에 의한 오존의 분해 성능을 증대할 수 있고, 오존분해촉매의 교체시기를 표시함으로써 사용상의 편의를 제공한다.

Description

플라즈마를 이용한 침구 살균장치{Sterilizer for bed clothes using plasma}
본 발명은 침구 살균장치에 관한 것이며, 더욱 상세히는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치에 관한 것이다.
종래의 침구 살균장치로서, 자외선을 이용하여 이불이나 침대시트, 매트리스 등과 같은 침구에 달라붙어 있는 세균이나 해충(예컨대, 집먼지 진드기, 곰팡이 등)을 박멸하고 박멸된 세균이나 해충을 수집, 제거하는 침구 살균장치(특허문헌1 참조)가 개발되어 있다.
한편, 비특허문헌1을 참조하면, 곰팡이의 일종인 진지발리스(P. gingivalis)를 대상으로 한 자외선과 플라즈마를 이용한 살균 실험 결과, 자외선은 곰팡이의 DNA 및 RNA의 손상을 유도하여 생장을 저해하는 반면, 플라즈마는 자외선이 곰팡이의 DNA 및 RNA의 손상을 유도함과 더불어 전하에 의해 곰팡이의 세포벽을 손상시켜 곰팡이의 포자를 터뜨려 원래의 모습을 유지하지 못하게 함으로써 세포 내 물질이 외부로 유출되어 생장이 저해됨을 알 수 있었으며, 그 결과로 자외선보다는 플라즈마가 더 강력한 살균 효과가 있음이 확인되었다.
하지만, 상기와 같이 플라즈마를 이용하여 곰팡이와 같은 세균을 살균하는 경우, 플라즈마 발생장치에서 인체에 유해한 오존(O3)이 발생하는 문제점이 있으며, 예컨대 비릿한 냄새가 코와 인후를 자극하고, 오존의 농도가 높은 경우 호흡곤란현상을 유발하거나 폐기능 저하를 초래하고, 밀폐된 공간에서는 두통을 유발하고 눈을 따갑게 하기도 한다.
KR 10-0661619 B1
대기압 플라즈마 제트의 P.gingivalis 살균 기전 연구(Removal mechanism of P.gingicalis Using Atmospheric Pressure Plasma)(과학고 연구과제<R&E> 결과보고서, 2012년 정부<과학기술진흥기금/복권기금>의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물, 연구기간 2012.5.1~2012.12.31, 연구책임자 김곤호<서울대 원자핵공학과 교수>)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 본체에 형성된 외기 흡입구 주변에 설치되어 살균 청소 대상물인 침구와의 사이에 플라즈마를 발생하는 메인 플라즈마 발생기를 이용하여 침구에 달라붙어 있는 세균을 살균하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본체 내부의 필터 주변에 설치된 보조 플라즈마 발생기를 이용하여 상기 필터에 포집되어 있거나 상기 필터로부터 떨어져 주변에 부유하는 세균을 살균하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 메인 플라즈마 발생기와 상기 보조 플라즈마 발생기가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 오존분해촉매로 분해하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 메인 플라즈마 발생기와 상기 보조 플라즈마 발생기가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 오존분해촉매로 분해하기 전에 히터로 가열하여 오존의 분해 성능을 증대하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치는, 외기 흡입구를 통해 흡입되는 외기를 외기 배출구를 통해 배출하는 외기 유로를 형성하는 통형 본체와; 상기 본체 내부에 설치되고 상기 외기 흡입구를 통해 외기를 흡입하고 흡입된 외기를 상기 외기 배출구로 배출하는 팬; 상기 본체 내부의 외기 흡입구 주변에 설치되고 살균 청소 대상물인 침구와의 사이에 플라즈마를 발생하여 침구에 달라붙어 있는 세균을 살균하는 메인 플라즈마 발생기; 상기 본체 내부의 메인 플라즈마 발생기 후단과 상기 팬의 전단에 설치되고 상기 메인 플라즈마 발생기를 경유하는 외기에 포함된 먼지나 이물질 혹은 살균된 세균을 포집하는 필터; 및 상기 본체 내부의 적소에 설치되고 조작부를 통한 조작신호 입력에 의해 상기 팬과 상기 메인 플라즈마 발생기의 작동을 제어하는 제어기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치에 있어서, 상기 본체 내부의 필터 주변에 설치되고 상기 제어기에 의해 작동되고 플라즈마를 발생하여 상기 필터에 포집되어 있거나 상기 필터로부터 떨어져 주변에 부유하는 세균을 살균하는 보조 플라즈마 발생기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 메인 플라즈마 발생기와 보조 플라즈마 발생기가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 상기 외기 배출구 쪽으로 모두 흡입하는 최소 속도 이상으로 상기 팬의 속도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치에 있어서, 상기 본체 내부의 필터 후단과 상기 팬의 전단에 설치되고 상기 제어기에 의해 상기 메인 플라즈마 발생기와 보조 플라즈마 발생기가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 분해하는 오존분해촉매를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 메인 플라즈마 발생기와 보조 플라즈마 발생기의 동시 혹은 개별 작동시간을 근거로 상기 오존분해촉매의 교체시기를 표시부를 통해 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치에 있어서, 상기 본체 내부의 필터와 상기 오존분해촉매 사이에 설치되고 상기 제어기에 의해 작동되고 상기 오존을 상기 오존분해촉매로 분해하기 전에 가열하여 오존의 반감기를 단축함으로써 상기 오존분해촉매에 의한 오존의 분해 성능을 증대하는 히터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치에 있어서, 상기 제어기는 온도센서를 통해 감지하는 상기 본체 내부의 온도가 미리 정한 과열방지온도 이상이면 과열방지회로를 구동하여 자동으로 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 자외선보다 살균 효과가 우수한 플라즈마를 발생하여 이불이나 침대시트, 매트리스 등과 같은 침구에 달라붙어 있는 세균(예컨대, 곰팡이 등)을 살균하면서 오존분해촉매로 인체에 유해한 오존을 완전히 포집하여 인체에 무해하게 분해할 수 있고, 특히 히터로 오존을 가열하여 오존의 반감기를 단축함으로써 오존분해촉매에 의한 오존의 분해 성능을 증대할 수 있고, 오존분해촉매의 교체시기를 표시함으로써 사용상의 편의를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 부분 저면 사시도.
도 3은 도 1의 측 단면도.
도 4는 메인 플라즈마 발생기의 분해 사시도.
도 5는 도 4와 다른 메인 플라즈마 발생기의 분해 사시도.
도 6은 오존분해촉매의 사시도.
도 7은 도 7의 평면도.
도 8은 히터의 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치의 구성을 나타낸 블록도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 9을 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치(100)는 본체(110)와, 팬(120), 메인 플라즈마 발생기(130), 보조 플라즈마 발생기(130'), 필터(140), 제어부(150), 오존분해촉매(160), 및 히터(170)를 포함하여 구성된다.
상기 본체(110)는 외기 흡입구(111)를 통해 흡입되는 외기를 외기 배출구(112)를 통해 배출하는 외기 유로를 형성하고, 상기한 팬(120)과 메인 플라즈마 발생기(130), 보조 플라즈마 발생기(130'), 필터(140), 제어부(150), 오존분해촉매(160), 및 히터(170)를 수용하는 통형이라면 어떠한 형상이어도 무방하다.
상기 팬(120)은 상기 본체(110) 내부에 설치되고 상기 외기 흡입구(111)를 통해 외기를 흡입하고 흡입된 외기를 상기 외기 배출구(112)로 배출하며, 바람직하게는 모터에 의해 구동하는 날개를 구비한 전동 팬이다.
상기 메인 플라즈마 발생기(130)는 상기 본체(110) 내부의 외기 흡입구(111) 주변에 설치되고 살균 청소 대상물인 침구(예컨대, 이불이나 침대시트, 매트리스 등)와의 사이에 플라즈마를 발생하여 침구에 달라붙어 있는 세균을 살균한다.
참고로, 도 4에서는 일정한 폭(예컨대, 0.5∼3mm)과 일정한 두께(예컨대, 1㎛∼1mm)를 가지고 기다란 선형으로 만들어진 전극(131)이 일정한 간격(예컨대, 0.1∼2mm)으로 하부 유전체판(132)과 상부 유전체판(133) 사이에 개재된 상태로 밀봉 처리된 2차원 평판 구조로서 고주파, 고전압이 인가되면 전극(131) 위쪽으로 3차원의 전자기장이 유도되고 이 전자기장을 따라 플라즈마가 생성되는 메인 플라즈마 발생기(130)를 예시하고 있다.
도 4에 있어서, 상기 하부 유전체판(132)은 다수의 관통 구멍(132a)이 형성되어 있고, 이들 관통 구멍(132a)을 사이에 두고 상기 전극(131)이 정렬되고, 상기 상부 유전체판(133)은 상기 하부 유전체판(132)의 다수의 관통 구멍(132a)과 연통하는 다수의 관통 구멍(133a)이 형성되어 있다.
도 5는 도 4에 나타낸 메인 플라즈마 발생기(130)의 다른 실시예로서, 도 4의 기다란 선형 전극(131)을 사다리 패턴의 전극(131')으로 만든 것이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 전극(131')을 사다리 패턴으로 만들면 하부 유전체판(132)과 상부 유전체판(133) 사이의 무효한 정전용량을 최대한 삭감하여 충방전에 따른 열에너지 손실을 최대한 억제하여 메인 플라즈마 발생기(130)의 과열을 미연에 방지할 수 있다.
상기 보조 플라즈마 발생기(130')는 상기 본체(110) 내부의 필터(140) 주변에 설치되고 상기 제어기(150)에 의해 작동되고 플라즈마를 발생하여 상기 필터(140)에 포집되어 있거나 상기 필터(140)로부터 떨어져 주변에 부유하는 세균을 살균한다.
상기 보조 플라즈마 발생기(130')는 도 4 내지 도 5에 나타낸 메인 플라즈마 발생기(130)와 동일 혹은 유사하게 2차원 평판 구조로 된 것이 바람직하다.
상기 필터(140)는 상기 본체(110) 내부의 메인 플라즈마 발생기(130) 후단과 상기 팬(120)의 전단 사이에 설치되고 상기 메인 플라즈마 발생기(130)를 경유하는 외기에 포함된 먼지나 이물질 혹은 살균된 세균을 포집한다.
상기 제어기(150)는 상기 본체(110) 내부의 적소에 설치되고 조작부(151)를 통한 조작신호 입력에 의해 상기 팬(120)과 상기 메인 플라즈마 발생기(130) 및 상기 보조 플라즈마 발생기(130')의 작동을 제어한다.
상기 제어기(150)는 상기 메인 플라즈마 발생기(130)와 보조 플라즈마 발생기(130')가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 상기 외기 배출구(112) 쪽으로 모두 흡입하는 최소 속도 이상으로 상기 팬(120)의 속도를 조절한다.
참고로, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 팬(120)의 최소 속도는 해당 팬(120)의 모터 규격에 따라 오존 포집을 원활히 할 수 있는 최적의 속도로 결정하는 것이 바람직하다.
상기 제어기(150)는 상기 메인 플라즈마 발생기(130)와 보조 플라즈마 발생기(130')의 동시 혹은 개별 작동시간을 근거로 상기 오존분해촉매(160)의 교체시기를 표시부(152)를 통해 표시한다.
상기 제어기(150)는 온도센서(153)를 통해 감지되는 상기 본체(110) 내부의 온도가 미리 정한 과열방지온도(예컨대, 100℃) 이상이면 과열방지회로(154)를 구동하여 자동으로 전원을 차단한다.
상기 과열방지회로(154)를 구동하여 자동으로 전원을 차단하면, 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치(100)의 사용중 과열로 인한 화재사고 혹은 화상사고를 예방할 수 있다.
상기 조작부(151)는 상기 본체(110)에 설치되고, 사용자가 조작하는 버튼이나 스위치에 의해 발생하는 조작신호(예컨대, 전원 온/오프 신호, 팬 온/오프 신호, 메인 플라즈마 발생기 온/오프 신호, 보조 플라즈마 발생기 온/오프 신호, 히터 온/오프 신호 등)를 제어기(150)로 전달한다.
상기 표시부(152)는 상기 오존분해촉매(160)의 교체시기를 숫자, 문자, 그래픽 형태 등으로 표시하는 것이라면 어떠한 형태의 표시장치라도 무방하다.
참고로, 도 3의 확대도에서는 LED를 이용한 레벨게이지 형태의 표시부(152)를 예시하고 있다.
상기 오존분해촉매(160)는 상기 본체(110) 내부의 필터(140) 후단과 상기 팬(120)의 전단 사이에 설치되고 상기 제어기(150)에 의해 상기 메인 플라즈마 발생기(130)와 보조 플라즈마 발생기(130')가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 분해한다.
상기 오존분해촉매(160)로는 산화티탄(TiO2), 이산화망간(MnO2) 등을 사용하는 것이 바람직하다.
참고로, 하기의 화학식 1은 이산화망간 촉매를 사용한 경우 인체에 유해한 오존(O3)이 n+가의 망간(Mn)과 (O2)로 산화되는 오존의 분해 과정을 나타낸다.
Figure pat00001
참고로, 도 6 내지 도 7에서는 2개의 서로 다른 육각형 세포 모양의 허니컴(honeycomb) 구조의 촉매를 작은 구멍이 서로 엇갈리게 2중 결합하여 촉매와 오존의 접촉 면적을 증대함으로써 촉매효율을 높이도록 제작된 오존분해촉매(160)를 예시하고 있다.
도 7의 평면도는 도 6에 나타낸 바와 같이 2중 결합하는 허니컴 구조의 상측 촉매와 하측 촉매의 평면도가 결합된 상태를 예시하고 있다.
상기 히터(170)는 상기 본체(110) 내부의 필터(140)와 상기 오존분해촉매(160) 사이에 설치되고 상기 제어기(150)에 의해 작동되고 상기 오존을 상기 오존분해촉매(160)로 분해하기 전에 가열하여 오존의 반감기를 단축함으로써 상기 오존분해촉매에 의한 오존의 분해 성능을 증대한다.
참고로, 도 8에서는 흡입 외기를 통과시키면서 고온으로 가열하도록 격자 구조로 제작된 탄화규소(SiC)히터를 예시하고 있다.
참고로, 오존은 대기 중에서 자기분해로 인한 반감기가 대략 16시간이고, 수중에서는 공존하는 환원성 물질을 정략적으로 산화시켜 자기 분해되는 반감기가 20분 정도인데 반해, 200℃ 이상의 열이나 상기한 바와 같은 산화티탄(TiO2), 이산화망간(MnO2) 등의 촉매에 의해 순간적으로 분해되어 산소분자로 재결합한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 오존을 상기 오존분해촉매(160)로 분해하기 전에 300℃ 이상으로 가열하여 오존의 반감기를 단축한 상태로 상기 오존분해촉매(160)에 접촉시켜 산소분자로 재결합시킴으로써 오존을 100% 분해할 수 있다.
하기의 표 1은 온도변화에 따른 공기 중 오존의 반감기를 나타낸다.
공기 온도(℃) 오존 반감기(Half live)
-50 3개월
-35 18일
-25 8일
20 3일
120 1.5시간
250 1.5초
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치(100)는 다음과 같이 사용된다.
사용자가 상기 조작부(151)의 전원 버튼을 온(ON) 시키면 상기 제어부(150)는 상기 표시부(152)에 상기 오존분해촉매(160)의 교체시기를 표시한다.
만약, 지금이 상기 오존분해촉매(160)의 교체시기라면 사용자는 상기 오존분해촉매(160)를 새것으로 교체하고 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치(100)를 사용한다.
이와 달리, 상기 오존분해촉매(160)의 교체시기가 아니라면 사용자는 이어서 상기 조작부(151)의 팬 버튼을 온(ON) 시키며, 이에 따라서 상기 제어부(150)는 팬(120)을 작동한다.
상기 조작부(151)의 전원 버튼과 팬 버튼은 필요에 따라 단일 버튼으로 구현할 수 있고, 이 경우 해당 단일 버튼이 온(ON) 되면, 상기 제어부(150)는 표시부(152)에 상기 오존분해촉매(160)의 교체시기를 표시함과 동시에 팬(120)을 작동한다.
상기와 같이 팬(120)이 작동하면 이불이나 침대시트, 매트리스 등과 같은 침구에 달라붙어 있는 세균이나 해충(예컨대, 집먼지 진드기, 곰팡이 등)을 포함하는 외기가 상기 외기 흡입구(111)를 통해 본체(110) 내부로 흡입된다.
이와 같이 외기가 상기 외기 흡입구(111)를 통해 본체(110) 내부로 흡입될 때, 사용자가 상기 조작부(151)의 히터 버튼과 메인 플라즈마 발생기 버튼을 온(ON) 시키거나, 이 상태에서 보조 플라즈마 발생기 버튼을 온(ON) 시키면 상기 제어부(150)는 히터(170)와 메인 플라즈마 발생기(130), 및 보조 플라즈마 발생기(130')를 작동한다.
이때, 상기 제어부(150)는 대략 10kV, 30kHz의 교류 전원이 메인 플라즈마 발생기(130), 및 보조 플라즈마 발생기(130')로 공급되게 하여 플라즈마를 생성한다.
만약, 사용자가 상기 조작부(151)의 히터 버튼과 메인 플라즈마 발생기 버튼을 온(ON) 시킨 후, 상기 보조 플라즈마 발생기 버튼을 온(ON) 시키지 않으면 상기 제어부(150)는 히터(170)와 메인 플라즈마 발생기(130)를 작동한다.
특히, 이때 상기 제어기(150)는 상기 메인 플라즈마 발생기(130)와 보조 플라즈마 발생기(130')가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 상기 외기 배출구(112) 쪽으로 모두 흡입하는 최소 속도 이상으로 상기 팬(120)의 속도를 조절한다.
상기와 같이 히터(170)가 작동하고, 상기 히터(170)와 함께 상기 메인 플라즈마 발생기(130)와 보조 플라즈마 발생기(130')가 동시 혹은 개별 작동하는 동안, 상기 외기 흡입구(111)를 통해 흡입되는 외기는 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같은 외기 유로를 형성하면서 상기 외기 배출구(112)를 통해 배출된다.
상기와 같이 본체(110)로 흡입된 외기가 외기 유로를 형성하면서 배출되는 동안, 침구에 달라붙어 있던 세균은 상기 본체(110) 내부의 외기 흡입구(111) 주변에 설치되고 살균 청소 대상물인 침구(예컨대, 이불이나 침대시트, 매트리스 등)와의 사이에 상기 메인 플라즈마 발생기(130)가 발생하는 플라즈마에 의해 살균된다.
이어서, 상기 메인 플라즈마 발생기(130)를 통과한 외기에 포함된 먼지나 이물질 혹은 살균된 세균은 상기 필터(140)에 포집된다.
이처럼, 상기 필터(140)에 먼지나 이물질 혹은 살균된 세균이 포집되는 동안, 상기 필터(140)에 포집되어 있거나 상기 필터(140)로부터 떨어져 주변에 부유하는 세균은 상기 필터(140) 주변에 설치된 상기 보조 플라즈마 발생기(130')가 발생하는 플라즈마에 의해 또다시 살균된다.
한편, 상기와 같이 상기 메인 플라즈마 발생기(130)와 보조 플라즈마 발생기(130')가 동시 혹은 개별 작동하여 세균을 살균하는 동안 함께 발생하는 오존은 상기 히터(170)에 의해 먼저 고온으로 가열됨에 따라 반감기가 단축된 상태로 상기 오존분해촉매(160)로 유입된 후, 상기 화학식 1에서 설명한 바와 같이, 상기 오존분해촉매(160)에 의해 n+가의 망간(Mn)과 (O2)로 산화되어 인체에 무해하게 분해된다.
이처럼, 본 발명에 따르면 자외선보다 살균 효과가 우수한 플라즈마를 발생하여 이불이나 침대시트, 매트리스 등과 같은 침구에 달라붙어 있는 세균(예컨대, 곰팡이 등)을 살균하면서 상기 오존분해촉매(160)로 인체에 유해한 오존을 완전히 포집하여 인체에 무해하게 분해할 수 있다.
특히, 상기 히터(170)로 오존을 가열하여 오존의 반감기를 단축함으로써 상기 오존분해촉매(160)에 의한 오존의 분해 성능을 증대할 수 있고, 상기 표시부(152)를 통해 상기 오존분해촉매(160)의 교체시기를 표시함으로써 사용상의 편의를 제공한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 침구 살균장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
100: 플라즈마를 이용한 침구 살균장치 110: 본체
111: 외기 흡입구 112: 외기 배출구
120: 팬 130: 메인 플라즈마 발생기
131,131': 전극 132: 하부 유전체판
132a: 관통 구멍 133: 상부 유전체판
133a: 관통 구멍 130': 보조 플라즈마 발생기
140: 필터 150: 제어부
151: 조작부 152: 표시부
153: 온도센서 154: 과열방지회로
160: 오존분해촉매 170: 히터

Claims (7)

  1. 외기 흡입구를 통해 흡입되는 외기를 외기 배출구를 통해 배출하는 외기 유로를 형성하는 통형 본체와;
    상기 본체 내부에 설치되고 상기 외기 흡입구를 통해 외기를 흡입하고 흡입된 외기를 상기 외기 배출구로 배출하는 팬;
    상기 본체 내부의 외기 흡입구 주변에 설치되고 살균 청소 대상물인 침구와의 사이에 플라즈마를 발생하여 침구에 달라붙어 있는 세균을 살균하는 메인 플라즈마 발생기;
    상기 본체 내부의 메인 플라즈마 발생기 후단과 상기 팬의 전단 사이에 설치되고 상기 메인 플라즈마 발생기를 경유하는 외기에 포함된 먼지나 이물질 혹은 살균된 세균을 포집하는 필터; 및
    상기 본체 내부의 적소에 설치되고 조작부를 통한 조작신호 입력에 의해 상기 팬과 상기 메인 플라즈마 발생기의 작동을 제어하는 제어기;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 본체 내부의 필터 주변에 설치되고 상기 제어기에 의해 작동되고 플라즈마를 발생하여 상기 필터에 포집되어 있거나 상기 필터로부터 떨어져 주변에 부유하는 세균을 살균하는 보조 플라즈마 발생기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 메인 플라즈마 발생기와 보조 플라즈마 발생기가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 상기 외기 배출구 쪽으로 모두 흡입하는 최소 속도 이상으로 상기 팬의 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 본체 내부의 필터 후단과 상기 팬의 전단 사이에 설치되고 상기 제어기에 의해 상기 메인 플라즈마 발생기와 보조 플라즈마 발생기가 동시 혹은 개별 작동하는 동안 발생하는 오존을 분해하는 오존분해촉매를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 메인 플라즈마 발생기와 보조 플라즈마 발생기의 동시 혹은 개별 작동시간을 근거로 상기 오존분해촉매의 교체시기를 표시부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 본체 내부의 필터와 상기 오존분해촉매 사이에 설치되고 상기 제어기에 의해 작동되고 상기 오존을 상기 오존분해촉매로 분해하기 전에 가열하여 오존의 반감기를 단축함으로써 상기 오존분해촉매에 의한 오존의 분해 성능을 증대하는 히터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기는 온도센서를 통해 감지하는 상기 본체 내부의 온도가 미리 정한 과열방지온도 이상이면 과열방지회로를 구동하여 자동으로 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 침구 살균장치.
KR1020160085741A 2016-07-06 2016-07-06 플라즈마를 이용한 침구 살균장치 KR101959876B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160085741A KR101959876B1 (ko) 2016-07-06 2016-07-06 플라즈마를 이용한 침구 살균장치
PCT/KR2017/007124 WO2018008957A1 (ko) 2016-07-06 2017-07-05 플라즈마를 이용한 침구 살균장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160085741A KR101959876B1 (ko) 2016-07-06 2016-07-06 플라즈마를 이용한 침구 살균장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180005529A true KR20180005529A (ko) 2018-01-16
KR101959876B1 KR101959876B1 (ko) 2019-03-19

Family

ID=60912980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160085741A KR101959876B1 (ko) 2016-07-06 2016-07-06 플라즈마를 이용한 침구 살균장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101959876B1 (ko)
WO (1) WO2018008957A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112294988B (zh) * 2019-07-31 2023-10-13 青岛海尔智慧厨房电器有限公司 一种光等离子产生装置、消毒柜及消毒方法
CN110755659B (zh) * 2019-11-15 2021-04-27 青岛大学附属医院 一种医用银针消毒设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980066251A (ko) * 1997-01-21 1998-10-15 구자홍 청소기의 플라즈마 살균탈취장치
KR100498818B1 (ko) * 2003-08-14 2005-07-01 코아텍주식회사 오존발생기 및 오존분해기를 구비한 카페트용 진공청소기
KR20050073334A (ko) * 2004-01-09 2005-07-13 (주)프로닉스 진공청소기
KR100661619B1 (ko) 2005-09-22 2006-12-26 주식회사 부강샘스 침구용 살균장치
KR20100008092U (ko) * 2009-02-05 2010-08-13 김태엽 배면기능 유도 전극 구조의 제작방법 및 이를 이용한 대기상플라즈마 살균 청소기 부속장치
KR101006914B1 (ko) * 2010-07-15 2011-01-13 주식회사 퓨어스피어 촉매식 오존분해장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4188801B2 (ja) * 2003-11-04 2008-12-03 シャープ株式会社 掃除機およびそれを用いた浄化方法
KR100767387B1 (ko) * 2006-11-20 2007-10-17 (주) 티셀 플라즈마를 이용한 살균청소기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980066251A (ko) * 1997-01-21 1998-10-15 구자홍 청소기의 플라즈마 살균탈취장치
KR100498818B1 (ko) * 2003-08-14 2005-07-01 코아텍주식회사 오존발생기 및 오존분해기를 구비한 카페트용 진공청소기
KR20050073334A (ko) * 2004-01-09 2005-07-13 (주)프로닉스 진공청소기
KR100661619B1 (ko) 2005-09-22 2006-12-26 주식회사 부강샘스 침구용 살균장치
KR20100008092U (ko) * 2009-02-05 2010-08-13 김태엽 배면기능 유도 전극 구조의 제작방법 및 이를 이용한 대기상플라즈마 살균 청소기 부속장치
KR101006914B1 (ko) * 2010-07-15 2011-01-13 주식회사 퓨어스피어 촉매식 오존분해장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
대기압 플라즈마 제트의 P.gingivalis 살균 기전 연구(Removal mechanism of P.gingicalis Using Atmospheric Pressure Plasma)(과학고 연구과제<R&E> 결과보고서, 2012년 정부<과학기술진흥기금/복권기금>의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물, 연구기간 2012.5.1~2012.12.31, 연구책임자 김곤호<서울대 원자핵공학과 교수>)

Also Published As

Publication number Publication date
KR101959876B1 (ko) 2019-03-19
WO2018008957A1 (ko) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107029271B (zh) 利用等离子体的车辆或室内灭菌器
JP4740663B2 (ja) 殺菌方法、殺菌装置及びこれを用いたイオン発生装置、電気機器、空気浄化装置
KR102186476B1 (ko) 고효율 플라즈마, uv 및 촉매를 이용한 공기 살균 탈취기
KR101702067B1 (ko) 걸이식 공기살균소독장치
US10842905B2 (en) Air sterilizer
US20180185530A1 (en) Surface treatment device
KR101959876B1 (ko) 플라즈마를 이용한 침구 살균장치
CN103619360B (zh) 气体灭菌设备
JP3770782B2 (ja) イオン発生装置を備えた空気清浄機及び空気調和機
KR102446938B1 (ko) 복합살균식 공기 살균기
JP2018130208A (ja) 空気清浄器
KR102320289B1 (ko) 플라즈마 및/또는 자외선을 이용한 공기 살균기 및 이를 사용한 공기 살균 방법
KR100762818B1 (ko) 공기 정화 시스템
KR20220099702A (ko) 상압 플라즈마를 이용한 공기 청정 장치
JP4188801B2 (ja) 掃除機およびそれを用いた浄化方法
JP3051083B2 (ja) 空気清浄機
KR101273888B1 (ko) 평면형태의 대기압 공기 플라즈마를 이용한 소형의 다용도 멸균소독기
KR100495170B1 (ko) 플라즈마 칩을 이용한 식기 소독기 및 식기 소독 방법
EP2036580B1 (en) Sterilizing apparatus
JP2006167190A (ja) 空気浄化装置
JP2004028532A (ja) 空気浄化方法およびそれを用いたエアシャワー装置
KR20200087903A (ko) 빌트인 타입 스마트 공기정화기
KR101263213B1 (ko) 이온발생장치
JP2008528070A (ja) 部材を滅菌する方法および装置
CN215637810U (zh) 一种空气消毒机

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant