KR20210065023A - 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내공기 중에 포함된 초미세먼지와 세균 등 거주자의 건강을 위협하는 유해물질들을 효과적으로 일괄 제거할 수 있도록 한 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈에 관한 것이다.
공기조화기에 설치되어 공기를 정화하는 통합형 공기청정 모듈에 있어서, 상기 공기조화기 내에 설치되는 케이스, 상기 케이스 내부에 설치되며 살균 기능을 수행하는 UV파장을 조사하는 UV램프, 상기 케이스 일측에 상기 UV램프와 대응되게 설치되며 표면에 광촉매가 코팅되어 상기 UV램프로부터 방사되는 자외선에 의해 광촉매반응이 일어나는 PCO plate, 상기 케이스 상부에 설치되며 초미세먼지를 포집하는 플라즈마를 발생시키고 상기 초미세먼지를 이온화시켜 여과 가능한 물질로 토출시키도록 하는 이오나이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합정화수단이 구비된 공기정화장치를 제공할 수 있다.

Description

살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈{INTEGRATED TYPE AIR PURIFYING MODULE WITH GERMICIDAL, IONIZING, AND PHTOCATALYTIC FUNCTION}

본 발명은 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내공기 중에 포함된 초미세먼지와 세균 등 거주자의 건강을 위협하는 유해물질들을 효과적으로 일괄 제거할 수 있도록 한 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈에 관한 것이다.

최근 들어 산업의 발전이 가속화됨에 따라 공기 중에 유해난 초미세먼지 입자들이 많이 섞여 실내로 유입되는 일이 늘어나고 있다.

이와 더불어 건설이 완료된 새 건축물에서는 내장재나 마감재 또는 벽지 등을 접착하기 위한 접착제 성분에 포함된 휘발성 유기화합물 등이 일정 기간 동안 지속적으로 실내에 방출되는 새집 증후군의 악영향 또한 무시할 수 없는 수준이다.

상기와 같은 관점에서 등록실용신안 제20-0297518호의 "공기청정기"(이하 선행기술)를 포함한 무수히 많은 공지의 장치들이 공개되고 출시되어 각 가정에 널리 보급되어 가는 추세이기도 하다.

이러한 공기청정기는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸기 위한 장치이며, 공기를 필터에 통과시켜 먼지와 세균을 없애고 나쁜 냄새를 제거하는 역할을 한다.

그러나, 종래의 공기청정기 경우, 아무리 성능이 우수한 필터를 사용한다 하더라도 공기정화에는 한계가 있으며, 특히, 미세한 유해물질이나 세균의 경우에는 필터에서 걸러지지 않고 그대로 외부로 배출될 염려가 있으며, 세균의 경우에는 공기청정기 내에서 번식할 우려도 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0297518호 (2002.11.28.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 실내공기 중에 포함된 초미세먼지와 세균 등 거주자의 건강을 위협하는 유해물질들을 효과적으로 일괄 제거할 수 있도록 하는 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈을 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 기존의 설비를 활용하여 공조 기능과 함께 공기를 살균 정화시키는 기능까지 수행할 수 있도록 하는 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈은 공기조화기에 설치되어 공기를 정화하는 통합형 공기청정 모듈에 있어서, 상기 공기조화기 내에 설치되는 케이스, 상기 케이스 내부에 설치되며 살균 기능을 수행하는 UV파장을 조사하는 UV램프, 상기 케이스 일측에 상기 UV램프와 대응되게 설치되며 표면에 광촉매가 코팅되어 상기 UV램프로부터 방사되는 자외선에 의해 광촉매반응이 일어나는 PCO plate, 상기 케이스 상부에 설치되며 초미세먼지를 포집하는 플라즈마를 발생시키고 상기 초미세먼지를 이온화시켜 여과 가능한 물질로 토출시키도록 하는 이오나이저를 포함한다.

바람직한 실시예예 따르면, 상기 PCO plate는 유리판 또는 금속판 표면에 나노 이산화티타늄(TiO₂)이 전체적으로 도포되어 있는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 PCO plate에는 서로 다른 직경을 가진 다수 개의 구멍이 형성되되, 상기 구멍은 상기 PCO plate의 중심부로부터 멀어질수록 직경이 점점 커져 일정량의 공기가 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 구멍은 둘레를 따라 상기 PCO plate 후방으로 돌출 형성된 유체가이드돌기를 추가로 포함하되, 상기 유체가이드돌기는 상기 구멍을 통해 공기 유입 시, 와류가 형성되지 않고 일정하게 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 UV램프는 유입되는 공기의 양에 따라 단계적으로 제어 가능한 것을 특징으로 한다.

이상에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈은 UV램프 작동 시 방사되는 자외선이 광촉매에 닿을 때 발생되는 광촉매반응으로 공기 중 초미세먼지와 병원성 유해세균과 휘발성유기화합물 등 거주자의 호흡기 등 건강을 위협하는 모든 유해물질을 제거할 수 있으며, 쾌적한 실내공기 환경을 조성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈은 직경이 다른 구멍이 형성된 필터부재를 구비함으로써, 일정량의 유량이 유입됨에 따라 유동성이 향상되어 보다 효율적으로 공기를 정화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광촉매가 도포된 필터부재의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통합형 공기청정모듈이 구비된 공기정화장치의 내부 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈의 사시도이고 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 살균과 이온화 및 광촉매기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈의 분해사시도이다.

도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈은 케이스(11), UV램프(12). PCO plate(14), 이오나이저(18)를 포함한다.

먼저, 케이스(11)는 공기정화장치(100) 내에 설치되어 상기 UV램프(12), 상기 PCO plate(14), 상기 이오나이저(18)를 수용한다.

다음으로, UV램프(12)는 상기 케이스(11) 내부에 설치되며 살균 기능을 수행한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 UV램프(12)는 유입되는 공기의 양에 따라 단계적으로 제어가 가능하다.

구체적으로, 상기 UV램프(12)는 한 개 이상으로 구비되어 유입되는 공기의 양에 따라 가운데에 설치된 상기 UV램프(12)부터 작동되도록 한다.

따라서, 상기 UV램프(12)는 유입되는 공기의 양에 따라 가운데에서부터 1,2,3단으로 작동되어 오염된 공기를 보다 효율적으로 살균할 수 있다.

다음으로, PCO plate(14)는 상기 케이스(11) 일측에 상기 UV램프(12)와 대응되게 설치되며 표면에 광촉매(15)가 코팅되어 상기 UV램프(12)로부터 방사되는 자외선에 의해 광촉매반응이 일어난다.

구체적으로, 상기 PCO plate(14)는 유리판 또는 금속판에 나노 이산화티타늄(TiO₂)이 전체적으로 도포되어 상기 UV램프(12)로부터 방사되는 자외선에 의해 광촉매반응이 일어나도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 PCO plate(14)는 유리 또는 금속 등 다른 소재가 사용되어도 무방하다.

여기서, 상기 광촉매(15)로 사용되는 이산화티타늄(TiO₂)은 산이나 염기, 유기용매 등에 침식되지 않는 화학적 안정성을 갖으며, 인체에 무해하고 광학적으로 안전하며 광활성이 우수한 장점이 있다.

이처럼, 상기 PCO plate(14)는 나노 이산화티타늄(TiO₂)이 도포되어 있는 상태로, 상기 UV램프(12)에서 조사되는 자외선을 흡수하여 OH-(하이드록실 라디칼)을 생성하여 공기를 제균하도록 한다.

또한, 상기 PCO plate(14)에는 서로 다른 직경을 가진 다수 개의 구멍(16)이 형성된다.

이때, 상기 구멍(16)은 상기 PCO plate(14)의 중심부로부터 멀어질수록 직경이 점점 커져 일정량의 공기가 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 PCO plate(14) 중심부에 위치한 구멍(16)의 직경이 가장 작으며, 이는 공기의 흐름속도가 가운데에서 멀어질수록 외부 마찰로 인해 속도가 느려지기 때문에 상기 PCO plate(14)의 중심부로부터 멀어질수록 직경이 커지도록 형성하여 일정량의 공기가 유입되도록 한다.

다음으로, 이오나이저(18)는 상기 케이스(11) 상부에 설치되며 초미세먼지를 포집하는 플라즈마를 발생시키고 상기 초미세먼지를 이온화시켜 여과 가능한 물질로 토출시키도록 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광촉매가 도포된 필터부재의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 구멍(16)은 유체가이드돌기(17)를 추가로 포함한다.

구체적으로, 상기 유체가이드돌기(17)는 상기 구멍(16)의 둘레를 따라 상기 PCO plate(14) 후방으로 돌출 형성된다.

따라서, 상기 유체가이드돌기(17)를 따라 공기가 유입됨으로 와류가 형성되지 않고 일정하게 유입됨으로 공기의 유동성이 향상된다.

또한, 상기 PCO plate(14)는 상기 유체가이드돌기(17)로 인해 상기 UV램프(12)에서 조사되는 자외선과의 접촉면이 넓어져 OH-(하이드록실 라디칼)을 생성이 더욱 원활함으로 보다 많은 양의 공기를 제균할 수 있다.

또한, 상기 유체가이드돌기(17)는 양측이 굴곡지게 형성되어 상기 UV램프(12)에서 조사되는 자외선들이 난반사됨으로 균일하고 폭넓은 범위에 걸쳐 살균 작용 수행이 가능하도록 한다.

따라서, 상기 UV램프(12), 상기 PCO plate(14) 및 상기 이오나이저(18)로 인해 3중으로 공기 중 세균을 제거할 수 있으므로, 보다 깨끗한 공기를 배출하여 쾌적한 실내 공기 환경을 조성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통합형 공기청정모듈이 구비된 공기정화장치의 내부 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 통합형 공기청정모듈(10)은 공기정화장치(100) 내부에 설치되어 작동된다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 통합형 공기청정모듈(10)은 상기 공기정화장치(100) 내부에 설치된 프리필터(20), 포켓필터(30) 다음으로 설치되며, 상기 프리필터(20)와 상기 포켓필터(30) 순으로 여과된 공기가 상기 통합형 공기청정모듈(10)에 유입되어 상기 UV램프(12), 상기 PCO plate(14), 상기 이오나이저(18)를 거쳐 3중으로 공기 중 세균이 제거되도록 한다.

따라서, 상기 통합형 공기청정모듈(10)은 종래에 사용되었던 HEPA, ULPA, 숯필터 대신에 공기정화장치(100) 내부에 설치될 수 있으며, 이로 인해 많은 필터를 거치지 않아 필터로 인한 세균 발생률이 낮아져 깨끗한 공기를 배출할 수 있고 상기 공기정화장치(100)의 전체 부피를 줄일 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

10: 통합형 공기청정모듈
11: 케이스
12: UV램프
14: PCO plate
15: 광촉매
16: 구멍
17: 유체가이드돌기
18: 이오나이저
20: 프리필터
30: 포켓필터
100: 공기정화장치

Claims (5)

1. 공기조화기에 설치되어 공기를 정화하는 통합형 공기청정 모듈에 있어서,
   상기 공기조화기 내에 설치되는 케이스;
   상기 케이스 내부에 설치되며 살균 기능을 수행하는 UV파장을 조사하는 UV램프;
   상기 케이스 일측에 상기 UV램프와 대응되게 설치되며 표면에 광촉매가 코팅되어 상기 UV램프로부터 방사되는 자외선에 의해 광촉매반응이 일어나는 PCO plate;
   상기 케이스 상부에 설치되며 초미세먼지를 포집하는 플라즈마를 발생시키고 상기 초미세먼지를 이온화시켜 여과 가능한 물질로 토출시키도록 하는 이오나이저;를 포함하는 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 PCO plate는,
   유리판 또는 금속판 표면에 나노 이산화티타늄(TiO₂)이 전체적으로 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈.
   
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 PCO plate에는 서로 다른 직경을 가진 다수 개의 구멍이 형성되되,
   상기 구멍은 상기 PCO plate의 중심부로부터 멀어질수록 직경이 점점 커져 일정량의 공기가 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 구멍은 둘레를 따라 상기 PCO plate 후방으로 돌출 형성된 유체가이드돌기를 추가로 포함하되,
   상기 유체가이드돌기는 상기 구멍을 통해 공기 유입 시, 와류가 형성되지 않고 일정하게 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 UV램프는 유입되는 공기의 양에 따라 단계적으로 제어 가능한 것을 특징으로 하는 살균과 이온화 및 광촉매 기능을 구비한 통합형 공기청정 모듈.

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