KR20200082771A - Plasma sterilizer with ozone abatement function - Google Patents

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최용원
이준석
최금연
박희경
조누리
이종선
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Abstract

The present invention relates to a plasma sterilization device having an ozone reduction function. More specifically, the present invention relates to a filter which sterilizes a user′s hand region by using plasma, and uses a manganese dioxide catalyst by suctioning ozone generated during plasma generation; and a plasma sterilization device having an ozone reduction function enabling an ozone discharge amount to be reduced by decomposing and removing ozone through a heater. According to the present invention, the plasma sterilization device having an ozone reduction function can sterilize a user′s hand region by using plasma, forcibly suck ozone generated during plasma discharge, and can be easily decomposed and removed by applying heat or using a catalyst during the movement of ozone.

Description

오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치{Plasma sterilizer with ozone abatement function}Plasma sterilizer with ozone abatement function

본 발명은 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마를 이용하여 사용자의 손 부위를 살균처리하며, 플라즈마 생성시 함께 발생하는 오존을 흡입하여 이산화망간류 촉매를 이용한 필터 및 히터를 통해 오존을 분해 및 제거함으로써 오존 배출량을 저감시킬 수 있도록 하는 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma sterilization device with a built-in ozone reduction function, and more specifically, to sterilize the user's hand using plasma, and filter the filter using a manganese dioxide catalyst by inhaling ozone generated during plasma generation. The present invention relates to a plasma sterilization device with an ozone reduction function that can reduce ozone emissions by decomposing and removing ozone through a heater.

대기압 플라즈마는 방전에 의해 오존을 포함한 여러 가지 활성종들을 생성한다. 이러한 활성종들은 살균 소독 또는 표백 작용을 나타내며, 화학물질을 분해하기도 한다. 그에 따라 각종 물품이나 환부의 살균 소독에 적용될 수 있으며, 공기 정화에도 적용될 수 있다. 특히, 최근 환경오염의 큰 문제로 제기되어온 미세먼지 역시 각종 토양성분 또는 금속화합물, 탄소화합물 등의 유해물질이 그 정체로 이러한 물질들을 분해할 수 있는 공기정화에 플라즈마가 적용될 수 있다.Atmospheric pressure plasma produces various active species including ozone by discharge. These active species have antiseptic disinfection or bleaching action and decompose chemicals. Accordingly, it can be applied to sterilization and disinfection of various articles or affected areas, and can also be applied to air purification. In particular, the fine dust, which has recently been raised as a big problem of environmental pollution, plasma may be applied to air purification, in which various substances such as soil components, metal compounds, and carbon compounds can decompose these substances into their stagnation.

플라즈마 방식의 공기청정기는 코로나 방전을 이용한 전기집진기로서 전극에 전기장을 인가하여 플라즈마를 생성하고 미세먼지가 음의 전기를 띠게 하여 정전기 집진방식으로 미세 먼지를 제거한다. A plasma type air purifier is an electrostatic precipitator that uses corona discharge to generate a plasma by applying an electric field to an electrode and removes fine dust by electrostatic precipitation by causing fine dust to have negative electricity.

이러한 플라즈마 공기청정기는 일차적으로 공기 필터로 큰 먼지를 걸러내고 추가적으로 정전기 집진 방식을 채용하고 있다. The plasma air cleaner primarily filters large dust with an air filter and additionally employs an electrostatic dust collecting method.

대한민국 공개특허 10-2012-0135602호에서도 비슷한 방식으로 저온 플라즈마를 이용하여 공기청정기를 제작한다. In Korean Patent Publication No. 10-2012-0135602, an air purifier is manufactured using a low temperature plasma in a similar manner.

그러나, 플라즈마 공기청정기는 오존이 발생하는데, 오존은 폐수처리, 정수, 미생물 살균, 대기오염물질 처리, 악취제거 등에 널리 사용되고 있으나, 미반응 오존이 대기 중으로 배출될 경우 잔류 오존이 또 다른 환경문제를 야기할 수 있고, 호흡기 질환 등의 심각한 문제를 야기하므로 적절한 처리장치를 이용하여 제거시켜 주어야 한다.However, plasma air cleaners generate ozone, and ozone is widely used for wastewater treatment, water purification, microbial sterilization, air pollutant treatment, and odor removal, but when unreacted ozone is discharged into the atmosphere, residual ozone is another environmental problem. It can cause and cause serious problems such as respiratory diseases, so it should be removed using an appropriate treatment device.

대한민국 공개특허 10-2018-0120452Republic of Korea Patent Publication 10-2018-0120452 대한민국 공개특허 10-2013-0026344Republic of Korea Patent Publication 10-2013-0026344

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마를 이용하여 사용자의 손 부위를 살균 처리할 수 있고, 플라즈마 방전 중 발생하는 오존을 분해 및 제거하여 배출시키는 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, it is possible to sterilize the user's hand using a plasma, plasma with built-in ozone reduction function to decompose and remove ozone generated during plasma discharge The purpose is to provide a sterilizing device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치는 내부에 공간부가 형성되고, 상기 공간부를 살균처리를 위한 플라즈마가 발생하는 플라즈마 공간부와, 상기 플라즈마 공간부의 하방에 상기 플라즈마 공간부와 격리되는 장착공간부로 각각 구획하는 격벽이 마련되고, 전면에는 상기 플라즈마 공간부 내부로 사용자의 손을 투입할 수 있도록 개방된 개구부가 마련된 하우징과; 상기 격벽에 설치되어 상기 플라즈마 공간부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생유닛과; 상기 장착공간부에 설치되고, 덕트부를 통해 상기 플라즈마 공간부 내의 공기를 흡입하며, 흡입된 공기중에 포함된 오존을 제거하여 상기 하우징 외부로 배출시키는 오존제거유닛과; 상기 플라즈마발생유닛에 전원을 공급하는 전원공급유닛과; 상기 플라즈마발생유닛, 상기 오존제거유닛, 상기 전원공급유닛의 동작을 제어하는 제어유닛;을 구비하고, 상기 오존제거유닛은 상기 플라즈마 공간부에 일 측이 연결되고 타 측은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 플라즈마 공간부에서 플라즈마가 생성될 시 함께 생성되는 오존을 상기 플라즈마 공간부 외부로 배출시킬 수 있도록 내부를 따라 유로가 형성된 덕트부와, 상기 덕트부 내에 설치되어 오존이 포함된 상기 플라즈마 공간부 내부의 공기를 흡입하여 상기 덕트부의 타 측으로 이동시키는 흡입팬과, 상기 덕트부 내부에 설치되어 상기 덕트부의 유로를 따라 흐르는 공기를 가열시켜 오존을 환원시키는 가열부와, 상기 덕트부 내부에 설치되어 상기 덕트부의 유로를 따라 흐르는 공기가 통과할 수 있게 형성되고, 공기에 포함된 오존을 환원시켜 분해 및 제거하는 이산화망간류 촉매가 마련된 오존제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Plasma sterilization apparatus with a built-in ozone reduction function according to the present invention for achieving the above object has a space portion formed therein, a plasma space portion for generating plasma for sterilization of the space portion, and below the plasma space portion A partition wall partitioning each of the plasma space portion and an installation space portion separated from the plasma space portion, and a housing provided with an opening opened to allow a user's hand to enter the plasma space portion; A plasma generating unit installed on the partition wall to generate plasma in the plasma space; An ozone removal unit which is installed in the mounting space part, sucks air in the plasma space part through a duct part, and removes ozone contained in the sucked air and discharges it out of the housing; A power supply unit supplying power to the plasma generating unit; The plasma generation unit, the ozone removal unit, a control unit for controlling the operation of the power supply unit; is provided, wherein the ozone removal unit is connected to one side of the plasma space, the other side is extended to the outside of the housing When a plasma is generated in the plasma space portion, a duct portion having a flow path along the inside to discharge ozone generated together to the outside of the plasma space portion, and the inside of the plasma space portion including ozone installed in the duct portion A suction fan that sucks air to move to the other side of the duct part, a heating part installed inside the duct part to heat the air flowing along the flow path of the duct part to reduce ozone, and the duct part installed inside the duct part It is characterized in that it comprises an ozone removal unit provided with a manganese dioxide catalyst that is formed to pass through air flowing through the negative flow path and decomposes and removes ozone contained in the air.

본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치는 플라즈마를 이용하여 사용자의 손 부위를 살균 처리할 수 있고, 플라즈마 방전 중 발생하는 오존을 오존을 강제 흡입하고, 오존의 이동 도중에 열을 가하거나 촉매를 이용하여 쉽게 분해 및 제거할 수 있는 장점이 있다.Plasma sterilizer with built-in ozone reduction function according to the present invention can sterilize the user's hand using plasma, forcibly inhale ozone generated during plasma discharge, and apply heat during the movement of ozone. There is an advantage that can be easily decomposed and removed using a catalyst.

도 1은 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치의 분리사시도.
도 3은 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치의 오존제거유닛을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치의 제어계통을 나타낸 블록도.1 is a perspective view of a plasma sterilization device with a built-in ozone reduction function according to the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of a plasma sterilization device with a built-in ozone reduction function according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the ozone removal unit of the plasma sterilization device with a built-in ozone reduction function according to the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing the control system of the plasma sterilization device with a built-in ozone reduction function according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a plasma sterilization apparatus with a built-in ozone reduction function according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치(1)는 하우징(10)과, 플라즈마발생유닛(20)과, 오존제거유닛(30)과, 전원공급유닛(40)과, 제어유닛(50)을 구비한다.1 to 4, there is shown a plasma sterilization device 1 with a built-in ozone reduction function according to the present invention. 1 to 4, the plasma sterilization apparatus 1 with a built-in ozone reduction function according to the present invention includes a housing 10, a plasma generation unit 20, an ozone removal unit 30, and power supply. A unit 40 and a control unit 50 are provided.

하우징(10)은 내부에 공간부가 형성되고, 공간부를 살균처리를 위한 플라즈마가 발생하는 플라즈마 공간부(11)와, 플라즈마 공간부(11)의 하방에 플라즈마 공간부(11)와 격리되는 장착공간부(12)로 각각 구획하는 격벽(13)이 마련되고, 전면(14)에는 플라즈마 공간부(11) 내부로 사용자의 손을 투입할 수 있도록 개방된 개구부(15)가 마련된다.The housing 10 has a space portion formed therein, a plasma space portion 11 for generating plasma for sterilization of the space portion, and a mounting space isolated from the plasma space portion 11 below the plasma space portion 11. A partition wall 13 partitioning each of the sections 12 is provided, and an opening 15 is provided on the front surface 14 so that a user's hand can be put into the plasma space 11.

플라즈마발생유닛(20)은 격벽(13)에 설치되어 플라즈마 공간부(11)에 플라즈마를 발생시키는 것으로서, 제1전극과, 제1전극에 대향하여 위치하는 제2전극과, 제1전극과 제2전극 사이에 위치하는 절연체로 구성되며, 한 쌍이 격벽(13)에 서로 이격되게 배치된다.The plasma generating unit 20 is installed on the partition wall 13 to generate plasma in the plasma space 11, the first electrode, the second electrode positioned opposite to the first electrode, and the first electrode and the It is composed of an insulator positioned between the two electrodes, and a pair is spaced apart from each other on the partition wall 13.

오존제거유닛(30)은 장착공간부(12)에 설치되고, 덕트부(31)를 통해 플라즈마 공간부(11) 내의 공기를 흡입하며, 흡입된 공기중에 포함된 오존을 제거하여 하우징(10) 외부로 배출시킨다.The ozone removal unit 30 is installed in the mounting space portion 12, sucks air in the plasma space portion 11 through the duct portion 31, removes ozone contained in the sucked air, and houses 10 Discharge to the outside.

오존제거유닛(30)은 플라즈마 공간부(11)에 일 측이 연결되고 타 측은 하우징(10) 외부로 연장되어 플라즈마 공간부(11)에서 플라즈마가 생성될 시 함께 생성되는 오존을 플라즈마 공간부(11) 외부로 배출시킬 수 있도록 내부를 따라 유로가 형성된 덕트부(31)와, 덕트부(31) 내에 설치되어 오존이 포함된 플라즈마 공간부(11) 내부의 공기를 흡입하여 덕트부(31)의 타 측으로 이동시키는 흡입팬(32)과, 덕트부(31) 내부에 설치되어 덕트부(31)의 유로를 따라 흐르는 공기를 가열시켜 오존을 환원시키는 가열부(33)와, 덕트부(31) 내부에 설치되어 덕트부(31)의 유로를 따라 흐르는 공기가 통과할 수 있게 형성되고, 공기에 포함된 오존을 환원시켜 분해 및 제거하는 이산화망간류 촉매가 마련된 오존제거부(34)를 포함하여 구성된다.The ozone removal unit 30 has one side connected to the plasma space 11 and the other side extends out of the housing 10 to generate ozone that is generated when plasma is generated in the plasma space 11. 11) The duct portion 31 is formed in the flow path along the inside so that it can be discharged to the outside, and is installed in the duct portion 31 to suck the air inside the plasma space portion 11 containing ozone, the duct portion 31 The suction fan 32 to move to the other side of the, the heating unit 33 installed inside the duct portion 31 to reduce the ozone by heating the air flowing along the flow path of the duct portion 31, and the duct portion (31) ) It is installed inside and formed so that the air flowing along the flow path of the duct 31 can pass through, and includes an ozone removal unit 34 provided with a manganese dioxide catalyst that decomposes and removes ozone contained in the air. It is composed.

덕트부(31)는 플라즈마를 생성하기 위한 플라즈마 공간부(11)에 일 측이 연통되게 연결되어 플라즈마 공간부(11)에서 플라즈마가 생성될 시 함께 생성되는 오존을 플라즈마 공간부(11) 외부로 배출시킬 수 있도록 내부를 따라 유로가 형성된다.The duct part 31 is connected to one side in communication with the plasma space part 11 for generating plasma, and when the plasma is generated in the plasma space part 11, ozone generated together is generated to the outside of the plasma space part 11. A flow path is formed along the inside to be discharged.

흡입팬(32)은 덕트부(31) 내에 설치되어 오존이 포함된 플라즈마 공간부(11) 내부의 공기를 흡입하여 덕트부(31)의 타 측으로 이동시킨다.The suction fan 32 is installed in the duct portion 31 to suck air inside the plasma space portion 11 containing ozone and move it to the other side of the duct portion 31.

가열부(33)는 덕트부(31) 내부에 설치되어 덕트부(31)의 유로를 따라 흐르는 공기를 가열시켜 오존을 환원시키는 것으로서, 본 실시 예에서는 펠티어소자를 적용하였다. 펠티어소자는 전류를 가하면 발열하는 발열측이 덕트부(31) 내측을 향하도록 배치되고, 전류를 가하면 냉각되는 냉각측이 덕트부(31) 외측을 향해 외기에 노출되게 배치되며, 외기에 노출되는 냉각 측에는 방열판 및 방열팬이 더 구비된다.The heating part 33 is installed inside the duct part 31 to heat the air flowing along the flow path of the duct part 31 to reduce ozone. In this embodiment, a Peltier element is applied. The Peltier element is arranged such that a heating side that generates heat when applying a current is directed toward the inside of the duct part 31, and a cooling side that is cooled when applying a current is arranged to be exposed to the outside air toward the outside of the duct part 31 and exposed to outside air. On the cooling side, a heat sink and a heat sink fan are further provided.

가열부(33)는 펠티어소자를 적용하였으나, 이와 다르게 PTC히터를 적용할 수도 있고, 전열선을 이용한 히터를 적용할 수 있음은 물론이다.The heating unit 33 is a Peltier element, but unlike this, a PTC heater may be applied or a heater using an electric heating wire may be applied.

오존제거부(34)는 덕트부(31) 내부에 설치되어 덕트부(31)의 유로를 따라 흐르는 공기가 통과할 수 있게 형성되고, 공기에 포함된 오존을 분해 및 제거하는 이산화망간류 촉매가 마련된다.The ozone removal unit 34 is installed inside the duct unit 31 so that air flowing along the flow path of the duct unit 31 can pass through, and a manganese dioxide catalyst for decomposing and removing ozone contained in the air is provided. do.

오존제거부(34)는 도시된 바와 같이 이산화망간을 원통형 블록으로 형성하고, 길이방향을 따라 복수의 통과구멍들이 형성된 구조로 형성될 수 있다. 또한, 도시된 바와 다르게 오존제거부(34)는 이산화망간을 펠릿형태로 형성하고, 이를 촘촘한 메시망에 담은 형태로 형성할 수 있음은 물론이다.The ozone removal unit 34 may be formed of a manganese dioxide cylindrical block as shown, and may be formed in a structure in which a plurality of through holes are formed along the longitudinal direction. In addition, as shown in the figure, the ozone removal unit 34 can form manganese dioxide in a pellet form, and of course, it can be formed in a form of a mesh mesh.

전원공급유닛(40)은 플라즈마발생유닛(20)에 전원을 공급하는 것으로서, 상용전원을 특정 전압 및 주파수로 변환하여 제1전극 또는 제2전극에 전원을 인가하도록 되어 있다. 이때, 제1전극 또는 제2전극중 어느 하나는 접지된다.The power supply unit 40 supplies power to the plasma generation unit 20, and converts commercial power into a specific voltage and frequency to apply power to the first electrode or the second electrode. At this time, either the first electrode or the second electrode is grounded.

제어유닛(50)은 플라즈마발생유닛(20), 오존제거유닛(30), 전원공급유닛(40)의 동작을 각각 독립적으로 제어한다.The control unit 50 independently controls the operation of the plasma generating unit 20, the ozone removal unit 30, and the power supply unit 40.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Plasma sterilization device with a built-in ozone reduction function according to the present invention described above has been described with reference to the accompanying drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalents. It will be understood that other embodiments are possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Accordingly, the scope of true technical protection of the present invention should be defined only by the technical spirit of the appended claims.

1 : 살균장치
10 : 하우징
20 : 플라즈마발생유닛
30 : 오존제거유닛
40 : 전원공급유닛
50 : 제어유닛1: Sterilization device
10: housing
20: plasma generating unit
30: ozone removal unit
40: power supply unit
50: control unit

Claims (1)

내부에 공간부가 형성되고, 상기 공간부를 살균처리를 위한 플라즈마가 발생하는 플라즈마 공간부와, 상기 플라즈마 공간부의 하방에 상기 플라즈마 공간부와 격리되는 장착공간부로 각각 구획하는 격벽이 마련되고, 전면에는 상기 플라즈마 공간부 내부로 사용자의 손을 투입할 수 있도록 개방된 개구부가 마련된 하우징과;
상기 격벽에 설치되어 상기 플라즈마 공간부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생유닛과;
상기 장착공간부에 설치되고, 덕트부를 통해 상기 플라즈마 공간부 내의 공기를 흡입하며, 흡입된 공기중에 포함된 오존을 제거하여 상기 하우징 외부로 배출시키는 오존제거유닛과;
상기 플라즈마발생유닛에 전원을 공급하는 전원공급유닛과;
상기 플라즈마발생유닛, 상기 오존제거유닛, 상기 전원공급유닛의 동작을 제어하는 제어유닛;을 구비하고,
상기 오존제거유닛은
상기 플라즈마 공간부에 일 측이 연결되고 타 측은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 플라즈마 공간부에서 플라즈마가 생성될 시 함께 생성되는 오존을 상기 플라즈마 공간부 외부로 배출시킬 수 있도록 내부를 따라 유로가 형성된 덕트부와,
상기 덕트부 내에 설치되어 오존이 포함된 상기 플라즈마 공간부 내부의 공기를 흡입하여 상기 덕트부의 타 측으로 이동시키는 흡입팬과,
상기 덕트부 내부에 설치되어 상기 덕트부의 유로를 따라 흐르는 공기를 가열시켜 오존을 환원시키는 가열부와,
상기 덕트부 내부에 설치되어 상기 덕트부의 유로를 따라 흐르는 공기가 통과할 수 있게 형성되고, 공기에 포함된 오존을 환원시켜 분해 및 제거하는 이산화망간류 촉매가 마련된 오존제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치.

A space is formed therein, and a partition wall for partitioning the space into a plasma space portion for generating plasma for sterilization, and a mounting space portion isolated from the plasma space portion below the plasma space portion are provided, and the front side is provided with a partition wall. A housing provided with an opening that can open a user's hand into the plasma space;
A plasma generating unit installed on the partition wall to generate plasma in the plasma space;
An ozone removal unit which is installed in the mounting space part, sucks air in the plasma space part through a duct part, and removes ozone contained in the sucked air and discharges it out of the housing;
A power supply unit supplying power to the plasma generating unit;
And a control unit for controlling the operation of the plasma generation unit, the ozone removal unit, and the power supply unit.
The ozone removal unit
One side is connected to the plasma space and the other side extends out of the housing to form a flow path along the inside so that ozone generated when plasma is generated in the plasma space can be discharged outside the plasma space. Boo,
A suction fan installed in the duct to suck air inside the plasma space containing ozone and move it to the other side of the duct;
A heating unit installed inside the duct portion to reduce ozone by heating air flowing along the flow path of the duct portion;
It is installed inside the duct portion is formed so that the air flowing along the flow path of the duct portion can pass, ozone characterized in that it comprises an ozone removal unit provided with a manganese dioxide catalyst to decompose and remove by reducing the ozone contained in the air Plasma sterilizer with built-in reduction function.

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