KR20210059098A - 휴대용 플라즈마 발생장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대용 플라즈마 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게, 공기중에 존재하는 배기가스를 효과적으로 분해할 수 있고, 부유미생물을 효과적으로 살균할 수 있으며, 이동되는 공간에서 사용 시에도 흔들림 및 충격에 의한 영향을 최소화할 수 있는 휴대용 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 휴대용 플라즈마 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게, 공기중에 존재하는 유해가스를 분해할 수 있고, 부유미생물을 살균할 수 있으며, 이동시에도 흔들림과 충격에 의한 영향을 최소화할 수 있는 휴대용 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.
우리가 생활하는 실내 공간의 공기는 외부에서 유입되는 미세먼지, 실내 건축자재가 방출하는 휘발성유기화합물과 방사성 물질인 라돈, 사람 및 동물이 발생시키는 미생물과 바이러스를 포함하는 바이오에어로졸 등에 의해 오염된다. 대표적인 실내 공간의 공기질 개선을 위한 방법은 환기이지만, 실외 미세먼지 농도 증가로 인해 환기가 감소하여, 실내공기질은 더욱 악화되고 있는 실정이다.
한편, 현대인이 많은 시간을 보내는 차량 실내의 탄화수소와 이산화탄소의 존재량은 차량 외부의 도로에서 측정된 값보다 적게는 2배 많게는 10배에 달하는 수준이고, 특히 운행되는 차량이 많은 출퇴근 시간에 차량 내부의 오염은 더욱 심각한 상태이다.
차량 실내의 오염은 크게 외부적인 요인과 내부적인 요인으로 구분된다. 상기 외부적인 요인은 대표적으로 질소산화물, 미세먼지(PM), CO, 황산화물 등 주변 자동차에서 발생되는 유해배기가스에 의한 오염을 들 수 있다. 이 물질들은 일반 필터로는 여과가 되지 않아 차량 실내로 유입되어 운전자의 건강에 문제를 발생시킬 수 있으며, 집중력을 감소시켜 사고의 원인이 된다. 또한, 상기 내부적인 요인은 에어컨이나 차량 내장재 섬유에서 서식하는 미생물, 곰팡이, 운전자나 동승자의 호흡에 의한 부유미생물 발생 등이 있다. 대부분의 운전자들이 주변차량에서 발생되는 배기가스가 차창으로 유입되는 것을 막기 위하여 창을 닫고 환기시스템을 내부순환모드로 설정하여 운전을 하고 있기 때문에 내부적인 요인에 의한 오염도 심각한 실내공기질 악화 원인이다.
한편, 현재 차량용 공기정화장치 대부분은 고분자 섬유 기반의 필터 소재를 채용하고 있고 소형이므로, 차량 내부의 부유미생물 및 휘발성유기화합물 등의 제거 성능이 부족한 문제점이 있다. 단순 필터방식의 공기정화장치는 필터 내 미생물 증식으로 인한 악취 발생과 번식한 미생물의 비산에 의한 2차 감염의 위험성이 존재한다. 또한, 음이온 발생기 등의 공기정화방식은 부유미생물과 휘발성유기화합물을 효과적으로 분해하기에는 성능이 부족하다.
안전하고 건강한 실내생활환경 조성을 위한 사회적 수요 증가에 따라, 차량용 또는 휴대형이더라도, 부유미생물의 효과적인 살균과 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)도 동시에 분해가 가능한 신개념의 공기정화장치의 필요성이 증가하고 있다.
본 발명의 배경기술로는 대한민국 등록특허 제1818947호에 미세먼지 제거를 위한 공기정화이온발생장치가 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 흔들림과 층격에도 안정적으로 플라즈마를 발생하는 장치를 제공하여 부유미생물 살균 및 휘발성유기화합물 제거 성능이 우수하여, 차량 등 작은 공간에서도 공기를 효과적으로 정화할 수 있는 휴대용 플라즈마 발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 차량 등 이동 물체 내부에서 사용시에도 흔들림 및 충격에 의한 영향이 적은 휴대용 플라즈마 발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 오존 배출을 최소화할 플라즈마 발생장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 소형 공기정화장치에 용이하게 도입할 수 있는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 더욱 명확하게 된다.
일 측면에 따르면, 가요성 유전체 내부에 고전압 전극을 포함하고, 상기 가요성 유전체의 일측에 격자형 또는 다공성의 접지전극을 구비한 면플라즈마 발생모듈을 포함하고, 플라즈마 발생장치에 내측에 설치되는 상기 면플라즈마 발생모듈의 횡단면이 원형, 사각형, 십자형, 방사형, 코일형, 또는 이의 결합형인, 휴대용 플라즈마 발생장치가 제공된다.
일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 발생장치의 1개 측면 이상에 공기의 유입 방향과 수평 방향으로 1 이상의 면플라즈마 발생모듈이 더 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가요성 유전체는 고분자 폴리머, 유연성 유리, 직물, 및 종이로부터 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 면플라즈마 발생모듈의 면적은 10 내지 500 ㎠ 일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 면플라즈마 발생모듈의 두께는 0.1 내지 1 mm일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 유전체의 타측에는 항균부재층이 더 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 발생장치 내측에는 항균부재층이 더 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 항균부재층은 항균활성을 가진 아연산화물과 오존을 수산화물로 변환하는 탄소화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아연산화물은 ZnOx를 포함하고, 상기 x는 1 내지 2일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탄소화합물은 오존을 OH 활성종으로 변경할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 본원에 기재된 휴대용 플라즈마 발생장치를 포함하는, 공기정화장치가 제공된다.
일 실시예에 따르면, 상기 공기정화장치는 오존제거촉매부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 휴대용 플라즈마 발생장치는 면플라즈마 발생모듈의 공기 접촉면을 증가시켜, 부유미생물 살균 및 휘발성유기화합물 분해 성능을 향상하여, 차량 등 작은 공간에서도 공기를 효과적으로 정화할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 휴대용 플라즈마 발생장치는 가요성 유전체를 포함하여, 차량 등 이동 물체 내부에서 사용 또는 사람이 휴대하여 이동시에도 흔들림 및 충격에 의한 영향을 최소화하여 공기정화장치의 수명을 연장할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 휴대용 플라즈마 발생장치는 부유미생물을 제거하기 위한 플라즈마와 미량의 오존을 효과적으로 생성할 수 있으면서 부피를 최소화하여, 휴대용 소형 공기정화장치에 용이하게 도입할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 높은 항균활성을 가지며, 오존분해가 가능한 항균부재에 의해 유해한 오존 배출을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 포함되는 휴대용 플라즈마 발생모듈을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 발생모듈의 형태를 개략적으로 나타낸 것이다(도 2a: 원형 및 십자형의 조합 형태, 도 2b: 사각형 및 십자형의 조합 형태, 도 2c: 방사형 형태, 도 2d: 다수의 원형의 조합형태, 도 2e: 코일형태).
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 면플라즈마 발생모듈이 공기정화장치의 측면에 부착된 형태를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면플라즈마 발생모듈에 의한 오존 유체 발생량을 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면플라즈마 발생모듈이 생성한 오존이 촉매에 의해 감소되어 배출되는 특성을 나타낸 결과이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 발생모듈의 형태를 개략적으로 나타낸 것이다(도 2a: 원형 및 십자형의 조합 형태, 도 2b: 사각형 및 십자형의 조합 형태, 도 2c: 방사형 형태, 도 2d: 다수의 원형의 조합형태, 도 2e: 코일형태).
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 면플라즈마 발생모듈이 공기정화장치의 측면에 부착된 형태를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면플라즈마 발생모듈에 의한 오존 유체 발생량을 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면플라즈마 발생모듈이 생성한 오존이 촉매에 의해 감소되어 배출되는 특성을 나타낸 결과이다.
본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 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. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다", "마련하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, "또는", "적어도 하나" 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, "또는 B", "및 B 중 적어도 하나"는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, "예를 들어" 등에 따르는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 기재된 경우, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '~사이에'와 '직접 ~사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
본 명세서에서, '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 또한, 위 용어는 각 구성요소의 순서를 한정하기 위한 것으로 해석되어서는 안되며, 하나의 구성요소와 다른 구성요소를 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성 요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 포함되는 휴대용 면플라즈마 발생 모듈을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 휴대용 면플라즈마 발생 모듈은, 가요성 유전체(20) 내부에 고전압 전극(10)을 포함하고, 상기 가요성 유전체(20)의 일측에 격자형 또는 다공성의 접지전극(30)을 구비한 휴대용 플라즈마 발생모듈을 포함한다.
일반적으로 플라즈마를 형성하기 위해 사용되는 유리, 석영 등의 세라믹 유전체를 사용하지 않고 가요성 유전체를 사용함으로써 외부 충격이나 흔들림에 대한 기계적 내구성을 확보할 수 있다.
본원의 고전압전원에 의해 고전압전극(10)에 전원이 인가되면, 상기 접지전극(30) 및 가요성 유전체(20)가 접촉하는 부분에서 대기압 저온 플라즈마가 발생한다. 상기 고전압전극(10)은 이에 한정되는 것은 아니나, 알루미늄, 구리, 크롬, 은 또는 스테인리스강 재질로 이루어질 수 있다. 상기 접지전극(30)은 이에 한정하는 것은 아니나, 그물과 같은 격자형 또는 다공성 전도체 물질, 직물형 전도체 물질, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
상기 가요성 유전체(20)는 고분자 폴리머, 유연성 유리, 직물, 및 종이로 이루어진 군에서 선택되어 구성될 수 있다.
상기 고분자 폴리머는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리메틸메타아크릴레이트(poly-methyl methacrylate, PMMA), 폴리스타이렌(Polystyrene, PS), 테프론(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되어 구성될 수 있다.
상기 면플라즈마 발생모듈의 면적은 10 내지 500 ㎠ 일 수 있다.
상기 면플라즈마 발생모듈의 두께는 0.1 내지 1 mm일 수 있다.
상기 면플라즈마 발생모듈의 면적 및 두께의 범위가 플라즈마 발생 및 소형 공기청정기로의 적용에 적절할 수 있다.
상기 유전체의 타측에는 높은 항균활성을 가지며, 오존제거 기능을 구비한 항균부재층이 더 구비된다.
본원의 플라즈마 발생장치 내측에는 높은 항균활성을 가지며, 오존제거 기능을 구비한 항균부재층이 더 구비된다.
상기 항균부재층은 이에 한정하는 것은 아니나, 이온 교환에 의한 항균특성을 가지며 과산화수소를 생성하는 아연산화물과 오존을 수산화물로 변환하는 탄소화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 아연산화물 및 탄소화합물은 플라즈마 발생모듈(1) 내의 부유미생물에 과산화수소 또는 OH 활성종을 공급하여 살균 효과를 유발하고 플라즈마에 의해 발생된 오존을 저감시킬 수 있다.
상기 아연산화물은 아연산화물은 ZnOx를 포함하고, 상기 x는 1 내지 2일 수 있다.
예를 들어, 산화아연이 상기 항균부재층에 적용되면, 이온 치환에 의해 균의 세포벽 파괴할 수 있다. 또한, 플라즈마가 발생한 자외선에 의해 산화아연 표면에서 과산화수소가 생성되어, 플라즈마 발생모듈(1)의 표면의 균에 대한 살균력의 증가시킬 수 있다.
상기 산화아연에 의해, 오랜 시간 공기정화기 내 표면에 부착되어 존재하는 미생물을 살균하는 효과도 가질 수 있다.
상기 탄소화합물은 오존을 OH 활성종으로 변환하여 오존 농도를 낮추고 살균활성을 높일 수 있다. 상기 탄소화합물은 항균 방진이 가능한 소재를 활성탄(Activated Carbon; AC)을 코팅하여, 복합기능을 나타낼 수 있다. 상기 입상 활성탄은 콜로이달 형태로 미세입자로 유전체 또는 접지전극의 표면층을 형성할 수 있다. 상기 탄소화합로는 예를 들면, 제올라이트 또는 활성탄일 수 있다
상기 플라즈마 발생모듈(1)의 접지전극(30)의 측면에서 생성되는 플라즈마(40)는 OH 라디컬, 산소 음이온, 과산화수소, 전자, 자외선 등 수많은 정화제 역할을 하는 물질들이 생성될 수 있다. 이에 한정하는 것은 아니나, 대면적화를 위해 유전체 장벽 방전을 이용하는 경우, OH 라디컬 및 오존에 의해 미생물을 살균할 수 있으며, 이외에도, 알데히드, 케톤, 암모니아, 황화수소, 질소화합물 등 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compounds: VOC)도 플라즈마를 통해 직접 분해될 수 있다.
이에 한정하는 것은 아니나, 본원에서는 대면적 방전을 전기방전의 형태로 사용하기 위해서 표면 유전체장벽 방전 (surface dielectric barrier discharge)이 가장 적합할 수 있다. 상기 표면 유전체장벽 방전을 사용하면 방전영역의 단위 부피 당 높은 농도의 활성종을 얻을 수 있는 장점이 있다.
본원의 공기정화장치 내부에는 다양한 형태의 플라즈마 발생모듈이 유로 측면에 구비된다. 이에 한정되는 것은 아니나, 도 2a 내지 도 2e에는 본원의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 발생모듈의 형태, 예를 들면, 그 단면이 원형 및 십자형의 조합 형태(도 2a), 사각형 및 십자형의 조합 형태(도 2b), 방사형 형태(도 2c), 다수의 원형의 조합형태(도 2d), 및 코일형태(도 2e)가 나타나 있다.
상기한 구조에 의해 본원의 플라즈마 발생장치는 공기와 플라즈마 발생부의 접촉면적과 잔류시간을 증가시켜 종래 플라즈마 발생 모듈에 비해 충분한 시간 동안 살균작용이 발생한다. 이에 따라 부유미생물의 살균 효율과 VOC의 분해 확률이 증가하므로, 공기정화용량을 증가시킬 수 있다.
본원의 플라즈마 발생장치는 상기 공기정화장치의 1개 측면 이상에 공기의 유입 방향과 수평 방향으로 1 이상의 면플라즈마 발생모듈을 더 구비할 수 있다. 도 3을 참조하면, 본원에 따른 면플라즈마 발생모듈이 공기정화장치의 측면에 부착되어, 공기정화용량을 증가시킬 수 있다.
이하, 본원의 일 실시예에 따른 공기정화장치에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
모듈 형태로 제작이 가능하여 본원의 공기정화장치는 소형, 휴대형, 또는 차량 매립형 공기정화장치에 설치되는 형태로 기존의 공기정화시스템에 용이하게 적용될 수 있다.
즉, 본원의 공기정화장치는 입구, 출구, 및 상기 입구와 상기 출구를 연결하는 공기 유동 경로를 갖는 하우징; 본원에 따른 플라즈마 발생 장치; 및 상기 플라즈마 발생 장치로 전원을 인가하는 전원부를 포함한다.
이상, 차량용 공기정화장치를 중심으로 설명하였으나, 본원의 공기정화장치는 휴대형으로, 부유미생물이 많은 병실, 동물사육시설과 같은 곳에 설치하여 각 공간별 특성에 맞게 부유미생물을 효율적으로 제거하여 병원 내 감염 등을 효과적으로 예방 또는 관리할 수 있다. 또한, 플라즈마에 의해 발생되는 오존을 공기정화장치 배출 전 효율적으로 제거할 수 있다.
본원의 공기정화장치는 상기 플라즈마 발생장치 후방에 오존제거촉매부를 더 포함할 수 있다. 상기 오존제거촉매부에는 저온에서 오존을 분해할 수 있는 촉매가 이용될 수 있다. 예를 들면, 탄소 복합체, 활성탄 입자, 수산화칼슘, 이산화망간, 산화구리 및/또는 활성물질을 Pd 및/또는 Pt를 포함하는 지지체에 담지시킨 오존제거 촉매 또는 오존분해 촉매를 내장한 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 공기정화장치 내 공기 유속은 본원의 목적, 즉 부유미생물의 제거 효율을 높이고, 플라즈마 발생장치를 통해 생성된 오존을 저감하기 위해, 조절될 수 있다. 이에 한정하는 것은 상기 공기정화장치의 풍속은 0.1 내지 1 m/s가 적합할 수 있다.
상기 공기정화장치에 포함되는 플라즈마 발생 모듈은 한 프레임 또는 일정 면적을 조립한 프레임일 수 있고, 이에 한정하는 것은 아니나, 플라즈마 발생 장치의 면적은 10 ~ 500 ㎠ 일 수 있다. 상기 면적 범위에 포함되면, 플라즈마 발생 장치의 면적을 범위 내에서 조절할 수 있다.
플라즈마
발생 장치의 오존 발생 및 배출 특성 평가
본원의 플라즈마 발생 모듈을 이용한 공기정화장치 시제품을 제작하여 오존 발생 특성과 촉매를 통한 오존 제거 성능을 평가하였다. 도 4는 플라즈마 발생 모듈의 소모전력에 따른 오존 발생량을 풍량 0.7 l/min 조건에서 측정한 결과이다. 플라즈마 발생 모듈의 단위면적당 소모전력을 0.0007 W/cm2 에서 0.081 W/cm2까지 증가시키면 오존 농도는 0.071 ppm에서 86.8 ppm까지 오존 농도가 증가함을 알 수 있다.
도 5는 플라즈마 발생 모듈이 생성하는 오존 농도가 약 0.65 ppm의 초기 조건에서 오존 제거 촉매를 사용하여 배출되는 오존 농도를 측정한 결과이다. 이때 사용된 촉매는 수산화칼슘이며 배출되는 오존의 농도는 약 0.15 ppm으로 측정되었고 8시간 동안 연속동작 후에도 배오존 농도 감소 효과가 지속되었다. 촉매의 종류와 양을 조절함에 따라 0.05 ppm 이하까지 배출 오존의 농도를 감소 가능하였다.
플라즈마
발생 장치의 항균 특성 평가
본원의 ZnO 기반 항균소재를 활용한 가요성 유전체 상 코팅을 한 후, 그 항균 특성을 평가하였다. 그 결과를 표 1 내지 3에 나타내었다.
표 1은 ZnO 기반의 항균소재의 황색포도상구균, 대장균에 대한 항균능력을 확인한 결과를 나타낸 표이다. 표 2는 ZnO 기반 항균소재의 황색포도상구균, 폐렴막대균에 대한 항균능력을 확인한 결과를 나타낸 표이다. 표 3은 ZnO 기반 항균소재의 대장균에 대한 항균능력을 확인한 결과를 나타낸 표이다.
표 1은 ZnO 기반의 항균소재의 항균능력을 확인한 결과를 나타내며, JIS Z 2801 규격을 사용하여 평가하였다. 황색포도상구균과 대장균이 ZnO 기반의 항균소재에 의해 99.9% 이상 감소함을 확인하였다.
표 2는 ZnO 기반의 항균소재의 항균능력을 표 1의 조건 대비 세균 번식이 유리한 조건인 ASTM E 2180 규격을 통해 평가한 결과이다. ZnO 기반의 항균 소재에 의해 황색포도상구균과 폐렴막대균이 24시간 후 99.9% 이상 감소함을 확인하였다.
표 3은 ZnO 기반의 항균소재의 항균능력을 표 2의 조건 대비 짧은 시간에 항균특성을 확인하고자 ASTM E 2149 규격을 통해 평가한 결과이다. ZnO 기반의 항균소재에 의해 대장균이 1시간 후 99.9% 이상 감소함을 확인하였다.
따라서, ZnO 기반의 항균 소재를 공기정화장치 내측에 코팅하여 사용할 경우, 우수한 항균 효과를 얻을 수 있으며, 플라즈마 발생 모듈이 생성한 오존과 함께 살균 효과를 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 플라즈마 발생 모듈
2: 공기정화장치 측면
10: 고전압전극
20: 가요성 유전체
30: 접지전극
40: 플라즈마 발생부
100: 플라즈마 발생장치
2: 공기정화장치 측면
10: 고전압전극
20: 가요성 유전체
30: 접지전극
40: 플라즈마 발생부
100: 플라즈마 발생장치
Claims (12)
- 가요성 유전체 내부에 고전압 전극을 포함하고, 상기 가요성 유전체의 일측에 격자형 또는 다공성의 접지전극을 구비한 면플라즈마 발생모듈을 포함하고,
플라즈마 발생장치에 내측에 설치되는 상기 면플라즈마 발생모듈의 횡단면이 원형, 사각형, 십자형, 방사형, 코일형, 또는 이의 결합형인, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제1항에 있어서,
상기 플라즈마 발생장치의 1개 측면 이상에 공기의 유입 방향과 수평 방향으로 1 이상의 면플라즈마 발생모듈이 더 구비되는, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제1항에 있어서, 가요성 유전체는 고분자 폴리머, 유연성 유리, 직물, 및 종이로부터 선택되는, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제1항에 있어서,
상기 면플라즈마 발생모듈의 면적은 10 내지 500 ㎠인, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제1항에 있어서,
상기 면플라즈마 발생모듈의 두께는 0.1 내지 1 mm인, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제1항에 있어서,
상기 유전체의 타측에는 항균부재층이 더 구비되는, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제1항에 있어서,
상기 휴대용 플라즈마 발생장치의 내측 면에는 항균부재층이 더 구비되는, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 항균부재층은 항균활성을 가진 아연산화물과 오존을 수산화물로 변환하는 탄소화합물 중 1종 이상을 포함하는, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제8항에 있어서,
상기 아연산화물은 ZnOx를 포함하고,
상기 x는 1 내지 2인, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제8항에 있어서,
상기 탄소화합물은 오존을 OH 활성종으로 변경하는, 휴대용 플라즈마 발생장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 휴대용 플라즈마 발생장치를 포함하는, 공기정화장치
- 제11항에 있어서,
오존제거촉매부를 더 포함하는, 공기정화장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020190145661A KR20210059098A (ko) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 휴대용 플라즈마 발생장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020190145661A KR20210059098A (ko) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 휴대용 플라즈마 발생장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210059098A true KR20210059098A (ko) | 2021-05-25 |
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| KR1020190145661A KR20210059098A (ko) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 휴대용 플라즈마 발생장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210059098A (ko) |
-
2019
- 2019-11-14 KR KR1020190145661A patent/KR20210059098A/ko not_active Application Discontinuation
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