KR20190067633A - 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균탈취장치 - Google Patents

플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균탈취장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마와 광촉매 융합을 이용한 공기 살균탈취장치에 관한 것으로, 본 발명은 저온 대기압 대면적 유전체 장벽방전(DBD: Dielectric Barrier Discharge)에 의한 플라즈마 발생으로 파티클 발생이 없고, 활성종 밀도가 높으며 오존 발생을 감소시키면서 살균력을 높일 수 있으며, 수증기를 플라즈마 발생 소스에 자동으로 공급해서 높은 살균력을 갖는 OH 라디칼의 농도를 높이도록 하며, UV 및 광촉매를 이용하여 대기압 플라즈마에서 활성종 중에서 발생한 오존(O3)을 분해하여 산소활성종(O, O2)를 발생하여 살균효과를 높이며, 오존(O3) 배출을 감소시키도록 하는데 그 목적이 있다.

Description

플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균탈취장치 {Apparatus for sterilization and deodorization of air using Plasma and Photocatalyst}
본 발명은 저온 대기압 대면적 유전체 장벽방전(DBD: Dielectric Barrier Discharge)에 의한 플라즈마와 우레탄 및 활성탄 등을 재료로 하는 필터에 광촉매를 코팅한 광촉매필터를 사용하여 공기중 바이러스 및 세균 등을 살균하고 냄새를 탈취하도록 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균탈취장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기중의 바이러스 및 세균 등을 살균하기 위하여 대기압 코로나 플라즈마에서 발생하는 활성종을 이용하거나, 광촉매에서 발생하는 활성종을 활용하여 바이러스 및 세균을 살균하거나 탈취하였다.
도 1은 종래기술에 따른 플라즈마 공기정화 살균 탈취기의 구성도로서, 오존 발생장기(10)와, 상기 오존 발생기(10)로 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 오존 발생기(10)에서 발생된 오존과 처리 가스를 혼합하는 혼합기(20)와, 상기 혼합기(20)의 후단에 설치되어 상기 혼합기(20)에서 혼합된 오존과 처리 가스를 강제 송풍하는 송풍기(22)와, 플라즈마 아크발생기 및 광촉매반응로(30)와, 상기 전극판의 상부로부터 소정 높이 해당되는 상기 본체내에 설치되는 벌집 구조의 광촉매층(32)으로 구성되며, 상기 오존발생기(10)는 세라믹 재질로 이루어지고, OH 라디칼을 증가시킬 수 있도록 상기 전극판의 하단 아래에 해당되는 상기 아크 반응로 본체의 내부로 수분을 공급하도록 가습기(38)가 설치된다.
오존 발생장치를 통과한 일부 처리된 오염가스는 이중 PVC원통 관으로 구성된 오존가스 혼합기(20)에 투입된다. 혼합기(20)는 투입배관, 배출배관 및 이들 배관을 둘러싸는 원통형 상자로 구성되어있다. 투입배관과 배출배관의 중앙은 원판에 의해 막혀있고 투입된 가스는 투입배관의 한쪽 끝부분 중앙 원판 가까이에 위치한 다수의 구멍을 통과한 뒤 90도 방향 전환 후 배출 배관 한쪽 끝부분 중앙 원판 가까이에 위치한 다수의 구멍을 통과하면서 90도 방향 전환한 뒤 투입가스와 평행하게 되면서 배출구로 나간다.
이와 같이 종래기술에 따른 플라즈마 공기정화 살균 탈취기는 각종 유해가스가 포함된 공기는 오존에 의한 전처리 반응과 광촉매로 코팅된 플라즈마 아크 반응로에서 생성되는 자외선, OH 라디칼을 포함한 활성입자와의 반응으로 탈취, 살균되어 인체에 무해한 신선한 공기로 전환되는 효과가 있다.
그러나 이와 같은 종개기술은 공기정화 살균 탈취를 위해 아크 발생으로 금속을 사용하여 플라즈마를 발생하므로 파티클 발생이 많고 오존 발생 농도가 높아 오히려 인체에 해로운 문제점이 있다.
국내특허공개 제10-2006-0071691호 (공개일 2006.06.27일자) 국내특허등록 제10-1632158호 (공고일 2016.06.14일자)
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여, 저온 대기압 대면적 유전체 장벽방전(DBD: Dielectric Barrier Discharge)에 의한 플라즈마 발생으로 파티클 발생이 없고, 활성종 밀도가 높으며 오존 발생을 감소시키면서 살균력을 높일 수 있으며, 수증기를 플라즈마 발생 소스에 자동으로 공급해서 높은 살균력을 갖는 OH 라디칼의 농도를 높이도록 하며, 자외선(UV) 및 광촉매를 이용하여 대기압 플라즈마에서 활성종 중에서 발생한 오존(O3)을 분해하여 산소활성종(O, O2)를 발생하여 살균효과를 높이며, 오존(O3) 배출을 감소시키도록 하는 플라즈마와 광촉매 융합을 이용한 공기 살균탈취장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 대기압 플라즈마와 광촉매 융합을 이용한 공기살균 및 탈취장치에 있어서, 외부공기를 흡입하여 살균 및 탈취한 후 외부로 배출하는 살균탈취장치 본체; 상기 살균탈취장치 본체 내부에 물분자를 공급하는 습기 자동공급부; 상기 습기 자동공급부로부터 공급된 물분자와 플라즈마 소스를 반응시켜 다량의 활성종을 발생시키는 플라즈마 발생부; 상기 살균탈취장치 본체 내부로 외부공기를 흡입하는 공기흡입부; 상기 공기흡입부에서 흡입된 외부공기와 상기 플라즈마 발생부에서 발생된 활성종과 반응하고, 활성종에 의하여 살균 및 탈취를 수행하는 적어도 한 쌍의 UV발생기 및 광촉매필터;를 포함하되, 상기 UV발생기 및 광촉매필터를 통과한 활성종 품은 공기를 상기 살균탈취장치 본체의 외부로 배출하는 배출부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 습기 자동공급부는 외부공기를 제습하여 물을 발생하는 습기발생부; 상기 습기발생부에서 발생된 물을 포집 및 저장하는 수분저장부; 상기 수분저장부의 물을 미세한 물분자로 변환하여 상기 플라즈마 발생부 내부로 분사하는 초음파진동자;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플라즈마 발생부는 상기 습기 자동공급부에서 공급된 물분자를 분산 시키는 분산팬; 및 상기 분산팬에 의해 활성종을 상기 살균탈취장치 본체 내부로 분산시키는 플라즈마 소스모듈;을 포함하되, 상기 플라즈마 소스모듈은 공급된 교류전원에 의해 플라즈마를 방전하는 제1,제2전극; 상기 제1,제2전극 사이에 위치한 절연 기판; 및 상기 각 제1,제2전극과 절연 기판 사이에 위치한 제1,제2유전체;로 구성하고, 상기 제1,제2전극 중 적어도 하나는 다공 형상을 갖는 메시(mesh)구조로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플라즈마 발생부는 상기 습기 자동공급부에서 공급된 물분자를 분산 시키는 분산팬; 및 상기 분산팬에 의해 활성종을 상기 살균탈취장치 본체 내부로 분산시키는 플라즈마 소스모듈;을 포함하되, 상기 플라즈마 소스모듈은 공급된 교류전원에 의해 플라즈마를 방전하는 제1,제2전극;으로 구성하고, 상기 제1,제2전극은 다공 형상을 갖는 메시(mesh)구조로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1,제2전극에 부가하여 교류전원으로 구동되도록 제1,제2전극 사이에 접지전극을 더 포함하되, 상기 접지전극은 메시구조 또는 평판구조로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 UV발생기 및 광촉매필터는 상기 UV발생기의 상,하부에 각각 상기 광촉매필터를 구비하되, 상기 UV발생기 및 광촉매필터가 다단계로 교번 적층하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마와 광촉매 융합을 이용한 공기 살균탈취장치는 대기압 플라즈마에서 발생하는 OH, O3, H2O2,O2 -,O 등의 활성종을 이용하며 수증기를 플라즈마 발생 소스에 자동으로 공급해서 높은 살균력을 갖는 OH 라디칼의 농도를 높일 수 있으며, 그리고 우레탄 및 활성탄 등의 필터에 광촉매를 코팅하여 광촉매 필터에 의한 활성종 생성뿐만 아니라, 미세먼지를 걸러줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 이러한 플라즈마와 광촉매 특성을 융합해서 플라즈마에서 발생한 오존(O3) 은 광촉매 공정의 UV에 의해서 산소 라디칼로 바뀌어 공기 살균 및 탈취에 사용함에 의해서 바이러스 및 세균 등을 효과적으로 살균하고 높은 탈취 기능을 갖는 시너지 효과를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 오존(O3) 으로 인한 인체에 미치는 영향을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 이러한 상기 UV발생기 및 광촉매필터를 살균/탈취 정도 또는 공간의 크기에 따라 다단계로 적층 구성하여 살균 효과를 높이게 된다.
또한, 상기 플라즈마발생기 케이스 내부를 이산화티타늄(TiO2)으로 코팅하여 플라즈마에서 방출되는 UV에 의해서 활성종 OH 및 O2 -, 등이 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 플라즈마 공기정화 살균 탈취기의 블록 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마와 광촉매 융합을 이용한 공기 살균탈취장치의 구성도이고,
도 3은 도 2에서 수분 자동공급장치의 구성도이고,
도 4a, 도 4b는 제1실시예에 따른 메시방식 플라즈마소스 모듈의 구성도이고,
도 5, 도 6은 제2, 제3실시예에 따른 플라즈마소스 모듈의 구성도이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마와 광촉매 융합을 이용한 공기 살균탈취장치에 대하여 에 대하여 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마와 광촉매 융합을 이용한 공기 살균탈취장치의 구성도로서, 외부공기를 흡입하여 살균 및 탈취한 후 외부로 배출하는 살균탈취장치 본체(100)와, 상기 살균탈취장치 본체(100) 내부에 물분자를 공급하는 습기 자동공급부(110)와, 상기 습기 자동공급부(110)로부터 공급된 물분자와 플라즈마 소스를 반응시켜 다량의 활성종을 발생시키는 플라즈마 발생부(120)와, 상기 살균탈취장치 본체(100) 내부로 외부공기를 흡입하는 공기흡입부(130)와, 상기 공기흡입부(130)에서 흡입된 외부공기와 상기 플라즈마 발생부(120)에서 발생된 활성종과 반응하고, 활성종에 의하여 살균 및 탈취를 수행하는 적어도 한 쌍의 UV발생기(141) 및 광촉매필터(151)과, 상기 UV발생기 및 광촉매필터를 통과한 활성종 품은 공기를 상기 살균탈취장치 본체의 외부로 배출하는 배출부(160)로 구성된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습기발생부 및 플라즈마 발생부의 상세 구성도로서, 상기 습기 자동공급부(110)는 외부공기를 제습하여 물을 발생하는 습기발생부(111)와, 상기 습기발생부(111)에서 발생된 물을 포집 및 저장하는 수분저장부(112)와, 상기 수분저장부(112)의 물을 미세한 물분자로 변환하여 상기 플라즈마 발생부(120) 내부로 분사하는 초음파진동자(113)와, 상기 플라즈마 발생부(120) 내부의 습도를 측정하는 습도센서(114)와, 상기 습도센서(114)의 측정값에 따라 상기 플라즈마 발생부(120) 내부가 설정된 습도를 유지하도록 상기 초음파진동자(113)를 제어하는 습도제어부(115)로 구성된다.
상기 습기발생부(111)는 열전소자 반도체를 이용한 제습기로 외부공기를 제습할 때 발생된 물분자를 포집한다.
상기 플라즈마 발생부(120)는 상기 습기 자동공급부(110)에서 공급된 물분자를 분산 시키는 분산팬(121)과, 상기 분산팬(121)에 의해 활성종을 상기 살균탈취장치 본체(100) 내부로 분산시키는 플라즈마 소스모듈(122)과, 상기 분산팬(121) 및 플라즈마 소스모듈(122)를 밀폐하는 플라즈마 발생부 케이스(123)로 구성된다.
여기서, 상기 플라즈마 발생부 케이스(123)는 그 내부를 TiO2 로 코팅 형성한다.
도 4a는 도 3에서 제1실시예에 따른 플라즈마 소스모듈(122)의 상세 구성도로서, 상기 플라즈마 소스모듈(122)는 공급된 교류전원(AC)에 의해 플라즈마를 방전하는 제1,제2전극(211)(212) 및 상기 제1,제2전극(211)(212) 사이에 위치한 절연 기판(230)과, 상기 각 제1,제2전극(211)(212)과 절연 기판 사이에 위치한 제1,제2유전체(221)(222)로 구성된다
도 4b를 참조하면, 메시형상을 갖는 전극의 평면도로서, 상기 메시형상의 상기 제1, 제2전극(211)은 다공 형상을 갖는 메시(mesh)구조로 형성되며, 상기 제2전극(212)은 평판형상으로도 구성이 가능하다.
상기 메시(mesh) 구조는 사각형, 원형, 타원형 등 다양한 형태 및 크기로 구성이 가능하며, 그 크기는 일정하도록 형성한다. 상기 매시형태로 인해 공기에 노출되는 면적을 넓히며 메시 사이에서 플라즈마가 형성되어 활성종으로 방출하도록 하므로, 방전효율이 높아지도록 한다.
상기 절연 기판(221)은 유리 또는 플라스틱-PET(Polyethylene terephthalate) 또는 PEN(Polyethylene　Naphthalate)- 등의 재료가 사용될 수 있다.
도 5는 도 3에서 제2실시예에 따른 플라즈마 소스모듈(122)의 상세 구성도로서, 상기 제1,제2전극(211)(212)는 모두 메시구조의 금속전극으로 형성한다.
도 6은 도 3에서 제3실시예에 따른 플라즈마 소스모듈(122)의 상세 구성도로서, 상기 제1,제2전극(211)(212) 및 교류전원으로 구동되도록 상기 제1,제2전극(211)(212) 사이에 접지전극(213)을 추가 구성하며, 메시형태의 금속전극으로 형성이 가능하다.
또한, 제1 내지 제3실시예에 따른 각 전극(211)(212)(213)의 재질은 알루미늄(Al), 은(Ag), 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 등의 금속으로 구성된다.
상기 배출부(160)는 상기 UV발생기(141) 및 광촉매필터(151)를 통과한 활성종이 포함된 공기를 상기 살균탈취장치 본체 외부로 배출하는 배출팬(도면에 미도시)을 구비할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 구체적인 작용에 대하여 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 외부 오염된 공기를 흡입한 살균탈취장치 본체 내부에 수분을 플라즈마 발생기 내부로 주입하여 활성종을 증가시키도록 하며, 발생된 활성종과 흡입된 외부공기가 반응하여 1차 살균 및 탈취를 수행하며, 1차 살균 및 탈취한 공기를 UV발생기 및 광촉매필터를 통과하면서, 2차로 살균 및 탈취가 이루어지며, 활성종을 품은 공기를 배출구를 통해 외부로 배출시켜 3차 살균 및 탈취가 이루어지도록 한다.
상기 살균탈취장치 본체(100)의 하단에 구비된 흡기팬(131)을 통해 외부공기가 내부로 흡입된다.
도 3은 반도체를 이용한 펠티에 소자(Peltier effect device)에 전류를 흘려서 냉각부에서 공기중의 물분자가 응결되어 물을 만드는 열전소자를 이용한 수분발생기(110)는 상기 살균탈취장치 본체(100) 내부 하단에 구비되며, 수분발생부(111)에 의해 외부 공기를 제습하여 발생된 물분자를 수분저장부(112)에 포집 및 저장한다.
상기 수분저장부(112)에 포집된 물은 공급관을 통해 초음파진동자(113)로 공급되고, 초음파진동자(113)에 의해 수증기로 변환시켜 상기 플라즈마 발생기케이스(123) 내부로 투입한다.
또한, 상기 플라즈마발생기 케이스(123) 내부는 TiO2로 코팅되어 있어서 플라즈마에서 방출되는 UV에 의해서 활성종 OH 및 O2등이 발생한다.
이때, 상기 플라즈마발생기 케이스(123) 내부에 구비된 습도센서(114)로부터 내부습도를 측정하고, 상기 습도제어부(113)는 상기 플라즈마발생기(120) 내부의 습도가 70% 이상을 유지하도록 상기 초음파진동자(113)의 구동을 제어한다.
일정 습도를 유지하고 있는 상기 플라즈마 발생기(120) 내부는 상기 분산팬(121)에 의해 상기 제1,제2전극(211)(212)측으로 불어 OH, H2O2, O3, O2 -, O등의 활성종을 발생하도록 하며, 발생된 활성종은 상기 플라즈마발생기 케이스(123)에 구비된 활성종 방출구를 통해 방사시켜, 상기 흡기팬(131)에 의해 흡입된 외부공기를 상기 살균탈취장치 본체(100) 내부 하단에서 1차로 살균을 하게 된다.
도 4를 참조하면, 제1실시예에 따른 플라즈마 소스모듈(122)의 상세 구성도로서, 상기 분산팬(121)에 의해 수증기가 포함된 다습한 공기를 상기 제1,제2전극(211)(212)으로 공급하게 된다.
대기압 상태에서 상기 각 유전체(221)(222) 상부에 위치한 제1,제2전극(211)(212)이 서로 대향되게 구성하여 방전하는 유전체 장벽 방전(DBD) 으로 양단의 금속 전극에 10Hz~1,000kHz 주파수와 1kv~50kV 고전압을 갖는 고주파를 인가해서 전극 사이에서 OH, H2O2, O3, O2 -, O등의 활성종을 발생하도록 한다.
또한, 상기 제1,제2전극(211)(212)의 크기가 가로 1cm ~ 10cm, 세로 1cm ~ 10cm 의 대형으로 구성할 경우, 단시간에 다량의 활성종을 발생하며 수명이 2,000 시간 이상이다. 이때, 상기 수분 자동공급기(110)에 의해 공급된 수증기에 의해 살균율이 가장 높은 OH 라디칼을 높은 농도로 형성하는 것이 가능하다.
상기 제1,제2전극(211)(212)이 모두 메시형태로 구성하므로, 상,하면에 대기압 DBD 플라즈마 효과를 얻을 수 있게 된다.
이것은 다음 반응식 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마에 존재하는 전자에 의해서 직접적으로 H2O 를 분해하거나 O3 와 반응하여서 OH 라디칼이 형성된다.
[반응식 1]
Figure pat00001
이와 같이 상기 수분에 의해 살균율이 높은 OH라디칼을 높은 농도로 형성하므로, 살균탈취장치 본체(100) 내부 하단에서 흡입된 외부공기를 살균한 후 다수의 단계로 적층된 상기 UV발생기(141) 및 광촉매필터(151)에 의하여 2차로 살균 및 탈취가 이루어지게 된다.
도 5, 도 6은 상기 플라즈마 소스모듈(122)의 다른 실시예로, 제2실시예에 따른 플라즈마 소스모듈로 도 5를 참조하면, 상기 제1, 제2전극(211)(212)를 모두 메시형태의 금속전극으로 구성하여 서로 대향하는 위치에 고정하고, 제2전극(212)는 접지전압에 연결하여 방전효율을 더 높일 수 있으며, 유전체를 사용하지 않아도 되는 장점이 있으며, 작은 면적을 살균/탈취하는데 유리하다.
도 6을 참조하면, 상기 제1,2전극(211)(212)외에 별도의 금속 접지전극(213)을 평판 형상으로 추가 구성하므로 방전효율을 더 높일 수 있게 된다. 즉, 접지전극(213)을 교류전원의 접지단으로 연결하고, 상,하단에 메시형태의 제1,제2전극(211)(212)으로 구성하므로, 상,하단에서 대기압 플라즈마 처리가 가능하다.
상기 대기압 플라즈마 방전에는 그로우방전과 필라멘트 방전이 있으며, 적절한 전류가 흘러서 전극 면적 전체가 그로우 방전형태로 작용하게 된다. 여기서, 필라멘트 방전은 일부 전극에만 과전류가 흐르는 현상이다.
상기 UV발생기(141) 및 광촉매필터(151)를 이용한 살균 및 탈취에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음가 같다.
상기 광촉매필터(141)는 우레탄, 활성탄 등에 광촉매(TiO2)를 코팅하고 에너지가 높은 UV-C 자외선을 조사하므로 OH라디칼 및 O2- 활성종의 생성농도를 높이며 유기물과 반응하여 CO2 와 H2O로 변환한다.
즉, 상기 광촉매필터(141)에 코팅된 광촉매(TiO2)가 UV-C 광이 조사됨에 따라 광촉매(TiO2) 입자에 전자(e)와 홀(holes)이 생성되고, 다음 반응식 2와 같이 대기중의 수분 및 산소와 반응하여 OH라디칼과 O2 - 가 발생한다.
[반응식 2]
Figure pat00002
또한, 대기압 플라즈마에서 발생하는 오존(O3)은 다음 반응식 3에서와 같이 2가지 반응으로 활성이 강한 산소원자 라디칼(O-,O)이 형성되므로 바이러스 및 세균 등에 대하여 강한 살균작용을 한다.
[반응식 3]
Figure pat00003
이와 같이 O3는 플라즈마내의 전자 혹은 광촉매의 UV에 의해서 O2 혹은 O 라디칼로 분해되어 활성효과를 나타내며 오존이 시스템 외부로 방출되지 않도록 한다. 상기 UV발생기(141) 및 광촉매필터(151)를 다단계로 적층 구성하여 살균 효과를 높이게 된다.
이때, 상기 UV발생기(141)의 상,하단에 상기 광촉매필터(151)를 각각 구비하므로, 상기 광촉매필터(151)는 상,하면에서 모두 살균작용을 하게 된다.
상기 다단계로 구성된 다수의 UV발생기(141) 및 광촉매필터(151)를 통과하면서 점차 활성종의 밀도가 높아져, 최초 흡입된 공기에 포함된 바이러스, 세균 등을 99.9%이상 살균 및 탈취가 이루어지며, 이와 같이 살균/탈취가 이루어진 활성종을 품은 공기가 배출구(160)을 통해 상기 살균탈취장치 본체(100) 외부로 배출되며, 상기 외부로 배출된 활성종을 품은 공기는 외부 공기와 반응하여 3차로 살균/탈취 작용을 하게 된다.
이때, 상기 살균탈취장치 본체(100) 내부의 활성종은 농도가 높아서 보다 강력한 살균/탈취가 이루어지나, 외부로 배출된 활성종은 다수의 UV발생기(141) 및 광촉매필터(151)을 통과하면서 오존(O3) 농도는 낮아져 인체에 무해하다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
100 : 살균탈취장치 본체 110 : 습기 자동공급부
111 : 수분발생부 112 : 수분저장부
113 : 초음파진동자 114 : 습도센서
115 : 습도제어부 120 : 플라즈마 발생부
121 : 분산팬 122 : 플라즈마 소스모듈
123 : 플라즈마발생부 케이스
130 : 흡입부 131 : 흡기팬
141 : UV발생부 151 : 광촉매필터
160 : 배출부 211,212 : 제1,제2전극
213 : 접지전극 221,222 : 제1,제2유전체
230 : 절연기판

Claims (10)

  1. 대기압 플라즈마와 광촉매 융합을 이용한 공기살균 및 탈취장치에 있어서,
    외부공기를 흡입하여 살균 및 탈취한 후 외부로 배출하는 살균탈취장치 본체;
    상기 살균탈취장치 본체 내부에 물분자를 공급하는 습기 자동공급부;
    상기 습기 자동공급부로부터 공급된 물분자와 플라즈마 소스를 반응시켜 다량의 활성종을 발생시키는 플라즈마 발생부;
    상기 살균탈취장치 본체 내부로 외부공기를 흡입하는 공기흡입부;
    상기 공기흡입부에서 흡입된 외부공기와 상기 플라즈마 발생부에서 발생된 활성종과 반응하고, 활성종에 의하여 살균 및 탈취를 수행하는 적어도 한 쌍의 UV발생기 및 광촉매필터;를 포함하되,
    상기 UV발생기 및 광촉매필터를 통과한 활성종 품은 공기를 상기 살균탈취장치 본체의 외부로 배출하는 배출부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 습기 자동공급부는 외부공기를 제습하여 물을 발생하는 습기발생부;
    상기 습기발생부에서 발생된 물을 포집 및 저장하는 수분저장부; 및
    상기 수분저장부의 물을 미세한 물분자로 변환하여 상기 플라즈마 발생부 내부로 분사하는 초음파진동자;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 습기발생부에 부가하여 상기 플라즈마 발생부 내부의 습도를 측정하는 습도센서; 및
    상기 습도센서의 측정값에 따라 상기 플라즈마 발생부 내부가 설정된 습도를 유지하도록 상기 초음파진동자를 제어하는 습도제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는 상기 습기 자동공급부에서 공급된 물분자를 분산 시키는 분산팬; 및
    상기 분산팬에 의해 활성종을 상기 살균탈취장치 본체 내부로 분산시키는 플라즈마 소스모듈;를 포함하되,
    상기 플라즈마 소스모듈은 공급된 교류전원에 의해 플라즈마를 방전하는 제1,제2전극;
    상기 제1,제2전극 사이에 위치한 절연 기판; 및
    상기 각 제1,제2전극과 절연 기판 사이에 위치한 제1,제2유전체;로 구성하고,
    상기 제1,제2전극 중 적어도 하나는 다공 형상을 갖는 메시(mesh)구조로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는 상기 습기 자동공급부에서 공급된 물분자를 분산 시키는 분산팬; 및
    상기 분산팬에 의해 활성종을 상기 살균탈취장치 본체 내부로 분산시키는 플라즈마 소스모듈;를 포함하되,
    상기 플라즈마 소스모듈은 공급된 교류전원에 의해 플라즈마를 방전하는 제1,제2전극;으로 구성하고,
    상기 제1,제2전극은 다공 형상을 갖는 메시(mesh)구조로 형성된 금속전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1,제2전극에 부가하여 교류전원으로 구동되도록 제1,제2전극 사이에 접지전극을 더 포함하되,
    상기 접지전극은 메시구조 또는 평판구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 UV발생기 및 광촉매필터는 상기 UV발생기의 상,하부에 각각 상기 광촉매필터를 구비하되,
    상기 UV발생기 및 광촉매필터가 다단계로 교번 적층하는 것을 특징으로 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공기흡입부는 상기 외부공기를 상기 살균탈취장치 본체 내부로 흡입하는 흡기팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배출부는 상기 UV발생기 및 광촉매필터를 통과한 활성종이 포함된 공기를 상기 살균탈취장치 본체 외부로 배출하는 배출팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마발생부는 내측면이 이산화티타늄(TiO2)으로 코팅된 케이스로 외곽을 밀폐하는 것을 특징으로 플라즈마와 광촉매를 이용한 공기 살균 탈취장치.
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