KR20200067380A - X선 선량이 자동 제어되어 분사하는 x선을 이용한 공기청정기 - Google Patents

X선 선량이 자동 제어되어 분사하는 x선을 이용한 공기청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 X선을 이용한 공기청정기에 관한 것으로써, 외부 공기를 유입하는 유입구 및 내부 공기를 외부로 토출하는 토출구를 포함하는 본체 케이스, 상기 유입구를 통해 유입되는 공기를 정화시키기 위해 상기 유입구에 인접하게 상기 본체 케이스에 설치되는 필터부, X선을 조사하여 기체를 양이온과 음이온으로 이온화시키는 X선 발생부, 각각 양전압과 음전압이 인가되는 복수의 집진판을 포함하는 집진부, 상기 본체 케이스 내부로 외부 공기를 유입시키고 상기 본체 케이스 외부로 공기를 토출시키는 송풍팬, 상기 공기청정기의 외부 공기의 오염 정도를 측정하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 센싱된 외부 공기의 오염 정도에 따라 상기 X선 발생부에서 생성되는 X선량을 조절하고 상기 조절된 X선량에 의해 상기 기체를 이온화시키는 정도를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 X선 발생부에 의해 이온화된 음이온은 상기 양전압이 인가된 집진판으로 이동하면서 미세먼지에 충돌 및 흡착되어 상기 미세먼지를 하전시키고, 상기 하전된 미세먼지를 상기 양전압이 인가된 집진판으로 흡착시키며, 상기 X선 발생부에 의해 이온화된 양이온은 상기 음전압이 인가된 집진판으로 이동하면서 미생물 및 화합물과 충돌하여 상기 미생물의 DNA 및 상기 화합물의 분자를 파괴하여 공기를 정화시키는 것을 특징으로 한다.

Description

X선 선량이 자동 제어되어 분사하는 X선을 이용한 공기청정기{AIR PURIFIER USING AUTOMATICALLY IRRADIATABLE X-RAYS}
본 발명은 X선을 이용한 공기청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 X선을 통해 기체를 이온화 시키고, 생성된 이온들을 세균, 진균, 병원균, 바이러스의 미생물과 다이옥신 등의 화합물에 충돌시켜 상기 미생물과 화합물을 파괴하여 공기를 정화하는 공기청정기에 있어서 실내의 오염 정도에 연동하여 X선을 자동으로 조절하여 내부 공간의 공기를 정화하는 공기청정기에 관한 것이다.
일반적으로 공기청정기는 실내에 존재하는 다양한 위해 물질들을 필터로 걸러내어 위해하지 않은 깨끗한 기체를 공기청정기 외부로 다시 토출시켜 내부 공간의 환경을 개선하는 장치이다.
그러나, 일반적인 공기청정기는 필터를 이용하여 정화하기 때문에 세균, 진균, 병원균 등의 미생물을 집진할 수 없는 문제가 있다. 또한, 필터의 성능에 따라 미세한 먼지나 다이옥신 등의 화합물을 집진하는데에는 한계가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 세균, 진균, 병원균 등의 미생물과 다이옥신 등의 화합물을 집진할 수 있는 필터와 미세한 먼지를 집진할 수 있는 필터들이 개발되었으나, 필터가 고가이고 필터의 성능에 따라 집진 성능에 차이가 크다는 단점이 있다.
한편 자외선 살균 소독기와 같이 가시광선보다 에너지가 높은 자외선을 이용하여 입자의 지름이 2.5um인 미세한 먼지 또는 세균같은 미생물들을 제거하는 공기 청정기도 최근에는 개발되어 상용되고 있다. 그러나 이들 제품들도 매우 미세한 병원균 또는 극초 미세먼지들을 완전히 제거하는 데에는 한계가 있다.
한편 자외선보다 파장이 짧은 X선을 이용하면 극초미세먼지, 매우 작은 병원균 또는 세균등을 제거하는 데에는 더욱 효과적이기 때문에 이에 대한 연구도 많이 이루어지고 있는 실정이다.
이러한 X선을 이용한 공기 청정기로는 방전침과 집진판을 구비하고, 방진침과 집진판에 반파배전압이 인가되면, 방전침과 집진판 사이에 코로나 방전이 야기되어 음이온이 발생되고, 기체 중의 미세한 먼지 및 세균과 진균 등의 미생물을 집진판에 집진시키는 기술이 개발되었다.
그러나, 방전침을 이용한 코로나 방전의 경우 방전침 주위의 기체만을 이온화시키기 때문에 이온화 되는 기체의 양이 적어 미세한 먼지나 세균, 진균, 병원균 바이러스 등의 미생물과 다이옥신 등의 화합물을 완벽하게 집진판에 집진시킬 수 없는 문제가 있다.
또한, 세균, 진균, 병원균, 바이러스 등의 미생물과 다이옥신 등의 화합물이 집진판에 집진될 뿐 파괴되지 않기 때문에 집진되지 않거나 집진된 후 다시 외부로 토출될 경우 인체에 해롭다는 문제가 있으며 특히 X선을 분사하는 과정에서 미세한 조절을 자동으로 제어하여 내부 공간의 오염도에 따른 X선 선량을 분사하여 내부 공간을 정화하도록 구현할 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 미세한 먼지들의 집진 성능을 향상시키고, 인체에 해로운 세균, 진균, 병원균, 바이러스 등의 미생물과 다이옥신 등의 화합물을 직접 파괴하는 X선을 이용한 공기청정기에 있어서 X선의 선량을 자동적으로 조절하여 실내 공간의 오염 수준에 따라 자동으로 정화하는 공기청정기를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 X선을 이용한 공기청정기는 외부 공기를 유입하는 유입구 및 내부 공기를 외부로 토출하는 토출구를 포함하는 본체 케이스, 상기 유입구를 통해 유입되는 공기를 정화시키기 위해 상기 유입구에 인접하게 상기 본체 케이스에 설치되는 필터부, X선을 조사하여 기체를 양이온과 음이온으로 이온화시키는 X선 발생부, 각각 양전압과 음전압이 인가되는 복수의 집진판을 포함하는 집진부, 상기 본체 케이스 내부로 외부 공기를 유입시키고 상기 본체 케이스 외부로 공기를 토출시키는 송풍팬, 상기 공기청정기의 외부 공기의 오염 정도를 측정하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 센싱된 외부 공기의 오염 정도에 따라 상기 X선 발생부에서 생성되는 X선량을 조절하고 상기 조절된 X선량에 의해 상기 기체를 이온화시키는 정도를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 X선 발생부에 의해 이온화된 음이온은 상기 양전압이 인가된 집진판으로 이동하면서 미세먼지에 충돌 및 흡착되어 상기 미세먼지를 하전시키고, 상기 하전된 미세먼지를 상기 양전압이 인가된 집진판으로 흡착시키며, 상기 X선 발생부에 의해 이온화된 양이온은 상기 음전압이 인가된 집진판으로 이동하면서 미생물 및 화합물과 충돌하여 상기 미생물의 DNA 및 상기 화합물의 분자를 파괴하여 공기를 정화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 필터부는 프리필터, 향균필터 및 헤파필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 X선 발생부는 절연 케이스, 상기 절연 케이스 일측에 배치되고 전자 방출을 위한 에미터가 형성된 캐소드 전극, 상기 절연 케이스의 타측에 상기 캐소드 전극과 대향하도록 배치되고, 상기 캐소드 전극에서 방출된 전자와의 충돌에 의해 X선을 발생시키는 타겟을 구비한 애노드 전극; 및 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 배치되고, 상기 에미터에서 방출된 전자를 여기 및 가속시켜 상기 애노드 전극 방향으로 상기 방출 전자가 이동되도록 제어하는 게이트 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 X선 발생부는 5KV 이하의 전압을 이용하여 X선을 생성하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 X선을 이용한 공기청정기에 따르면, CNT 등을 이용한 X선 발생부에서 발생하는 X선이 넓은 범위에 조사되어 기체가 이온화되고, 많은 양의 이온들이 입자의 지름이 2.5um인 미세한 먼지 또는 세균같은 미생물들을 제거하기 때문에 공기 정화 성능이 향상된다.
또한, 이온화된 기체를 세균, 진균, 병원균, 바이러스 등의 미생물과 다이옥신 등의 화합물에 충돌시켜 상기 미생물의 DNA 및 상기 화합물의 분자를 파괴시켜 공기를 정화시키는 성능이 향상된다.
또한, 오염 정도에 따라 X선량 및 이온량을 조절하여 공기 정화 성능을 유지하면서 전력 소비량을 감소시킬 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선을 이용한 공기청정기를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 X선을 이용한 공기청정기의 X선 발생부를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 발생부와 집진부를 통해 오염물질을 집진하는 일레를 나타낸 도면이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 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 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 X선을 이용한 공기청정기를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(100)는 본체 케이스(110), 필터부(120), X선 발생부(130), 집진부(140), 송풍팬(150), 센싱부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.
본체 케이스(110)는 외부 기체가 유입되는 유입구(112)와 내부 기체를 외부로 토출하는 토출구(114)를 포함한다.
필터부(120)는 유입구(112)를 통해 유입된 기체를 정화하도록 상기 유입구에 인접하게 배치되도록 본체 케이스(110)에 설치된다.
필터부(120)는 프리필터(122), 향균필터(124) 및 헤파필터(126)를 포함한다. 필터부(120)의 구성은 프리필터, 향균필터, 헤파필터로 한정되지 않고, 다양한 필터를 더 포함할 수 있다.
X선 발생부(130)는 집진부(140)에 X선을 조사하여 상기 집진부에 위치하는 기체를 양이온 또는 음이온으로 이온화시키는 역할을 수행한다. X선 발생부(130)는 본체 케이스(110)내에 설치되는데 설치되는 위치는 집진부(140)에 X선을 조사할 수 있는 위치라면 어떠한 위치에도 설치될 수 있다. X선 발생부(130)는 5KV 이하의 전압을 이용하여 X선을 생성한다. X선 발생부에서 5KV 이하의 전압을 이용하여 X선을 생성하는 경우 본체 케이스(110) 만으로 상기 X선 발생부에서 생성된 X선이 외부로 노출되는 것을 차폐하는 것이 가능하므로 X선 발생부는 5KV 이하의 전압을 이용하여 X선을 생성하는 것이 바람직하다.
집진부(140)는 복수의 집진판을 포함한다. 복수의 집진판은 서로 적정한 간격을 두고 대향하도록 배치된 평행평판 전극구조를 가지며, 전원장치(도시되지 않음)에 의해 직류 또는 교류 고전압이 인가된다. 집진판에 인가되는 전압의 극성에 따라 반대전하로 대전된 미세먼지 또는 세균과 진균 등의 미생물 등이 쿨롱힘(Coulomb's force)에 의하여 집진판에 흡착된다.
집진부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이 4개의 집진판(140a, 140b, 140c, 140d)으로 구성될 수도 있으나, 집진부를 구성하는 집진판의 개수는 4개로 한정되지 않고 2개 이상의 다양한 개수의 집진판으로 구성될 수도 있다.
송풍팬(150)은 본체 케이스(110) 내부에 설치되어 기체를 유동시키는 구동력을 발생시킨다. 즉, 송풍팬(150)은 외부 기체를 본체 케이스(110) 내부로 유입시키고, 본체 케이스(110) 내부의 기체를 외부로 토출시키는 역할을 수행한다.
센싱부(160)는 공기청정기(100) 외부 공기의 오염 정도를 측정하는 역할을 수행한다. 또한, 센싱부(160)는 공기청정기(100) 내부에 유입되는 공기의 오염 정도를 측정할 수 도 있다.
센싱부(160)는 공기청정기의 외부 또는 내부 공기에 포함된 미세먼지를 측정하는 PM10센서, 공기청정기의 외부 또는 내부 공기에 포함된 초미세먼지를 측정하는 PM2.5센서, 세균, 진균, 병원균, 바이러스 등의 미생물 및 다이옥신 등의 화합물을 측정할 수 있는 바이오센서 등을 포함한다. 센싱부(160)를 구성하는 센서는 위에서 설명한 미세먼지 센서, 초미세먼지 센서, 바이오 센서 외에도 다양한 센서를 더 포함할 수 있다.
제어부(170)는 센싱부(160)에서 센싱된 데이터를 수신하여 X선 발생부(130)의 동작을 제어하고, 공기청정기의 동작을 제어한다.
제어부(170)는 센싱부(160)로부터 수신되는 데이터에 따라 X선 발생부(130)의 동작을 제어하여 생성되는 X선량을 제어한다. 제어부(170)는 X선 발생부(130)의 캐소드 전극의 에미터에 인가되는 전류를 조절하여 생성되는 X선량을 제어할 수 있다. 예를 들어 센싱부(160)로부터 수신되는 데이터를 분석하여 오염 정도가 낮은 경우 상기 캐소드 전극의 에미터에 전류 0.5mA를 인가하고, 오염 정도가 심한 경우 상기 캐소드 전극의 에미터에 전류 3mA를 인가하여 X선량을 제어할 수 있다. 이때, 상기 캐소드 전극의 에미터에는 동일하게 5KV의 전압이 인가되며, 이는 5KV가 본체 케이스로 완벽하게 차폐할 수 있고, 인체에 해롭지 않은 정도이기 때문이다. X선 발생부의 에미터는 필라멘트와 같은 열음극 및 CNT와 같은 나노구조의 냉음극을 사용할 수 있으나, 실시간으로 X선량을 제어하기 위해서는 실시간 제어가 가능한 CNT와 같은 나노구조의 냉음극을 사용하는 것이 바람직하다.
제어부(170)가 X선 발생부(130)에서 생성되는 X선량을 제어하는 것에 의해 집진부(140) 주위의 기체가 이온화되는 정도가 조절된다. 즉, X선량의 제어에 의해 미세먼지에 충돌 및 흡착되는 음이온 양, 미생물과 화합물에 충돌하여 상기 미생물의 DNA 및 상기 화합물의 분자를 파괴하는 양이온의 양이 조절된다. 이처럼 오염 정도에 따라 필요한 이온량을 제어하면 공기정화 성능을 유지하면서 공기청정기의 전력 사용은 감소시킬 수 있다.
도 2는 X선을 이용한 공기청정기의 X선 발생부를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, X선 발생부(130)는 절연 케이스(132), 캐소드 전극(134), 게이트 전극(136), 애노드 전극(138)을 포함한다.
절연 케이스(132)은 원통 형상의 튜브 형태로 형성되며, 세라믹, 유리 또는 실리콘 등의 절연성 물질로 형성된다. 절연 케이스(132)는 절연성 물질로 형성되어 캐소드 전극(134)과 애노드 전극(138)을 서로 전기적으로 절연시킨다.
캐소드 전극(134)은 절연 케이스(132)의 일측에 배치되고, 전자 방출을 위한 에미터(135)를 포함한다. 캐소드 전극(134)은 절연 케이스(132)의 일측에 결합되어 절연 케이스(132)의 일측을 밀페시키거나, 또는 밀폐된 절연 케이스(132)의 내부에 배치된 구조를 가질 수 있다.
에미터(135)는 전자를 방출하는 전자 방출원으로 캐소드 전극(134) 상에 형성된다. 에미터(135)는 별도의 가판에 형성되어 캐소드 전극(134)에 결합되거나, 또는 캐소드 전극(134)의 표면에 직접 형성될 수 있다. 에미터(135)는 예를 들어, 탄소나노튜브와 같은 다수의 나노 구조물로 형성된다.
게이트 전극(136)은 하나 이상의 게이트 홀이 형성되고, 게이트 전극(136)은 에미터(135)에서 방출된 전자를 여기 및 가속 시킨다. 외부 회로(미도시)로부터 전압이 인가되면 게이트 전극(136)과 캐소드 전극(134) 사이에 높은 전위차가 발생한다. 에미터(135)에서 방출된 전자는 캐소드 전극(134)과 게이트 전극(136) 사이의 전위차에 의해 형성된 전계효과에 의해 게이트 전극(136) 방향으로 가속되어 게이트 홀을 통과되도록 방출 전자가 제어된다.
애노드 전극(138)은 절연 케이스(132) 타측에 캐소드 전극(134)과 대향되도록 배치된다. 애노드 전극(138)은 절연 케이스(132)의 타측에 결합되어 절연 케이스(132)의 타측을 진공 밀폐시키거나, 또는 밀폐된 절연 케이스(132)의 내부에 배치된 구조를 가질 수 있다.
외부회로(미도시)로부터 전압이 인가되면, 캐소드 전극(134)과 애노드 전극(138) 사이에는 높은 전위차가 형성된다. 따라서 에미터(135)에서 방출된 전자는 캐소드 전극(134)과 애노드 전극(138) 사이의 전위차에 의해 형성된 전계효과에 의해 애노드 전극(138) 방향으로 가속된다.
애노드 전극(138)은 타겟(139)을 포함한다. 애노드 전극(138)에 형성된 타겟(139)은 캐소드 전극(134) 측으로부터 입사되는 전자와의 충돌에 의해 X선을 발생시킨다. 타겟(139)과의 충돌에 의해 생성된 X선은 절연 케이스(132)를 통과하여 집진부(140)를 향해 조사된다.
X선 발생부(130)에서 발생되는 X선은 집진부(140)를 향해 조사되므로, 종래 방전침에 비해 넓은 범위에 X선이 조사되어 넓은 범위에 위치하는 기체들을 음이온과 양이온으로 이온화시킬 수 있다.
또한, X선 발생부(130)는 센싱부(160)에서 센싱된 공기청정기의 외부 또는/ 및 내부 공기 오염 정도에 따라 X선 발생부(130)에 인가되는 전압이 조절되어 발생되는 X선량이 조절된다.
도 3 내지 도 4는 X선 발생부와 집진부를 통해 미세먼지 및 미생물을 집진하는 일레를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, X선 발생부(130)는 집진부(140)를 향해 X선을 조사한다.
X선 발생부(130)에서 집진부(140)를 향해 X선이 조사되면 집진판(140a, 140b, 140c, 140d) 주위에 위치하는 기체들이 음이온과 양이온으로 이온화된다. 보다 자세히 설명하면, 상기 집진판 주위에 위치하는 기체에 X선이 조사되면, 기체 분자가 전기적으로 파괴되어 양이온과 자유전자를 생성되고, 상기 생성된 자유전자들은 기체 분자에 흡착되어 음이온을 뛴 기체분자를 생성한다. 이에 따라 상기 집진판 주위에 위치하는 기체는 음이온과 양이온으로 이온화된다.
센싱부(150)에서 센싱한 공기청정기의 외부 또는/ 및 내부 공기 오염 정도에 따라 제어부(160)가 X선 발생부(130)에서 생성되는 X선량을 제어하는 것에 의해 집진판(140a, 140b, 140c, 140d) 주위에 위치하는 기체들을 이온화 시키는 정도가 제어된다. 예를 들어 센싱부(150)에서 센싱한 공기청정기 외부 또는/ 및 내부 공기 오염 정도가 낮은 경우 제어부(160)는 X선 발생부에서 생성되는 X선량을 적게 하여 집진판(140a, 140b, 140c, 140d) 주위에 위치하는 기체들을 이온화 시키는 정도를 적게하고, 센싱부(150)에서 센싱한 공기청정기 외부 또는/ 및 내부 공기 오염 정도가 높은 경우 제어부(160)는 X선 발생부에서 생성되는 X선량을 많게 하여 집진판(140a, 140b, 140c, 140d) 주위에 위치하는 기체들을 이온화 시키는 정도를 높게 한다.
집진판(140a, 140b, 140c, 140d)에 전압이 인가되면, 상기 집진판의 극성에 따라 반대 전하의 이온들이 쿨롱힘에 의해 상기 집진판에 흡착된다. 예를 들어 집진판(140a, 140c)에 양전압이 인가되고, 집진판(140b, 140d)음전압이 인가되면 집진판(140a)와 집진판(140b) 사이에 위치하는 이온들 중 양이온은 집진판(140b)에 흡착되고, 음이온은 집진판(140a)에 흡착된다. 또한, 집진판(140b)와 집진판(140c) 사이에 위치하는 이온들 중 양이온은 집진판(140b)에 흡착되고, 음이온은 집진판(140c)에 흡착된다. 또한, 집진판(140c)와 집진판(140d) 사이에 위치하는 이온들 중 양이온은 집진판(140d)에 흡착되고, 음이온은 집진판(140c)에 흡착된다.
X선을 조사하여 집진판 주위의 기체를 이온화 시킨 후 상기 집진판으로 기체를 유동시키면 상기 집진판을 통해 미세먼지 및 세균과 진균 등의 미생물이 필터링된다.
집진판으로 기체가 유동되면 기체에 포함된 미세먼지는 음이온이 충돌 및 흡착에 의해 하전되고, 상기 하전된 미세먼지는 전기적 인력에 의해 양전압이 인가된 집진판(140a, 140c)로 이동해 부착 및 포집된다.
또한, 기체에 포함된 세균과 진균 등의 미생물은 음전압이 인가된 집진판(140b, 140d)으로 흡착되는 양이온과의 충돌로 인해 세균과 진균 등의 미생물의 DNA가 파괴된다. 이때, 상기 미생물의 DNA는 양이온과의 복수의 충돌로 인해 완전히 파괴되고, 파괴된 상기 미생물은 상기 양이온에 흡착되어 음전압이 인가된 집진판(140b, 140d)에 부착 및 포집된다. 상기 미생물의 DNA는 양이온과의 충돌 힘의 크기에 따라 파괴되는 속도가 달라진다. 이는 집진판(140b, 140d)에 인가되는 전압에 따라 조절할 수 있다. 예를 들어 집진판(140b, 140d)에 높은 전압이 인가될수록 양이온이 집진판으로 흡착되기 위해 이동하는 속도가 빨라지고, 빠른 이동속도를 갖는 양이온이 미생물에 충돌하게 되면 상기 충돌하는 힘이 세기 때문에 미생물의 DNA를 파괴하는 성능이 향상된다.
본 발명은 X선을 이용하여 집진판 주위의 기체를 이온화하는 것에 의해 넓은 범위의 기체를 이온화할 수 있고, 극성이 다른 집진판을 향해 이동하는 음이온 및 양이온과 미세먼지 및 세균, 진균 등의 미생물을 충돌시켜 파괴 및 포획하는 것에 의해 기체 정화 성능을 향상시킬 수 있는 X선을 이용한 공기청정기를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 공기청정기의 외부 또는/ 및 내부 공기 오염 정도에 따라 X선량을 제어하는 것에 의해, X선에 의해 집진판 주위의 기체가 이온화 되는 범위 또는 집진판 주위의 기체가 이온화 되는 정도가 조절되어 공기 정화 성능을 유지하면서 전력 소비량을 감소시킬 수 있는 X선을 이용한 공기청정기를 제공하는 것을 특징으로 한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 공기청정기 110 : 본체 케이스
112 : 유입구 114 : 토출구
120 : 필터부 122 : 프리필터
124 : 향균필터 126 : 헤파필터
130 : X선 발생부 132 : 절연 케이스
134 : 캐소드 전극 135 : 에미터
136 : 게이트 전극 138 : 애노드 전극
139 : 타겟 140 : 집진부
140a~140d : 집진판 150 : 송풍팬
160 : 센싱부 170 : 제어부

Claims (4)

  1. X선을 이용한 공기청정기는,
    외부 공기를 유입하는 유입구 및 내부 공기를 외부로 토출하는 토출구를 포함하는 본체 케이스;
    상기 유입구를 통해 유입되는 공기를 정화시키기 위해 상기 유입구에 인접하게 상기 본체 케이스에 설치되는 필터부;
    X선을 조사하여 기체를 양이온과 음이온으로 이온화시키는 X선 발생부;
    각각 양전압과 음전압이 인가되는 복수의 집진판을 포함하는 집진부;
    상기 본체 케이스 내부로 외부 공기를 유입시키고 상기 본체 케이스 외부로 공기를 토출시키는 송풍팬;
    상기 공기청정기의 외부 공기의 오염 정도를 측정하는 센싱부; 및
    상기 센싱부에서 센싱된 외부 공기의 오염 정도에 따라 상기 X선 발생부에서 생성되는 X선량을 조절하고 상기 조절된 X선량에 의해 상기 기체를 이온화시키는 정도를 조절하는 제어부를 포함하고,
    상기 X선 발생부에 의해 이온화된 음이온은 상기 양전압이 인가된 집진판으로 이동하면서 미세먼지에 충돌 및 흡착되어 상기 미세먼지를 하전시키고, 상기 하전된 미세먼지를 상기 양전압이 인가된 집진판으로 흡착시키며,
    상기 X선 발생부에 의해 이온화된 양이온은 상기 음전압이 인가된 집진판으로 이동하면서 미생물 및 화합물과 충돌하여 상기 미생물의 DNA 및 상기 화합물의 분자를 파괴하여 공기를 정화시키는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 공기청정기
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는
    프리필터, 향균필터 및 헤파필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 공기청정기
  3. 제1항에 있어서,
    상기 X선 발생부는
    절연 케이스;
    상기 절연 케이스 일측에 배치되고 전자 방출을 위한 에미터가 형성된 캐소드 전극;
    상기 절연 케이스의 타측에 상기 캐소드 전극과 대향하도록 배치되고, 상기 캐소드 전극에서 방출된 전자와의 충돌에 의해 X선을 발생시키는 타겟을 구비한 애노드 전극; 및
    상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 배치되고, 상기 에미터에서 방출된 전자를 여기 및 가속시켜 상기 애노드 전극 방향으로 상기 방출 전자가 이동되도록 제어하는 게이트 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 공기청정기
  4. 제1항에 있어서,
    상기 X선 발생부는
    5KV 이하의 전압을 이용하여 X선을 생성하는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 공기청정기
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