KR20210149939A

KR20210149939A - Air sterilization module of multi-wall struture

Info

Publication number: KR20210149939A
Application number: KR1020200066364A
Authority: KR
Inventors: 윤상원; 황덕해
Original assignee: 희성전자 주식회사
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2021-12-10

Abstract

Disclosed is an air sterilization module having a multi-barrier structure that allows the area and efficiency of air sterilization to be increased. The air sterilization module having a multi-barrier structure comprises: a housing that has a pillar shape having an annular shape in a plan view, includes an air inlet and an air outlet spaced apart from the air inlet by a predetermined distance and facing the air inlet; a plurality of barriers arranged in a zigzag manner along an air passage extending from the air inlet to the air outlet inside the housing and spaced apart from each other by a predetermined distance in the direction of the air movement path; a plurality of ultraviolet light sources arranged along the inner circumferential surface of the housing and the air passage; and a reflective film provided to cover the inner surface of the housing.

Description

Air sterilization module with multiple bulkhead structure {AIR STERILIZATION MODULE OF MULTI-WALL STRUTURE}

본 발명은 공기 살균 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기의 살균 효율이 증대되는 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an air sterilization module, and more particularly, to an air sterilization module having a multi-barrier structure in which air sterilization efficiency is increased.

종래의 공기 청정기 모듈들은 집진 필터나 플라즈마, UVA를 활용한 광촉매 등의 방식이 주를 이뤘다. Conventional air purifier modules have mainly used dust collection filters, plasma, and photocatalyst using UVA.

그러나 집진필터 방식의 경우, 살균이 아닌 제균이라는 제한점이 존재하고, 필터 교체/청소 시 유해물질 접촉 위험성이 존재한다. However, in the case of the dust collection filter method, there is a limitation of sterilization rather than sterilization, and there is a risk of contact with harmful substances when replacing/cleaning the filter.

플라즈마 살균 방식은 오존 발생이 발생할 수 있어 건강에 치명적이다.Plasma sterilization can generate ozone, which is fatal to health.

UVA를 활용한 광촉매 방식의 경우 UV를 조사받은 광촉매 표면에서만 살균 반응이 진행되어 공기청정기 적용 면적에 제한이 따른다. 이에 따라, UVC 파장을 사용한 살균 방식이 개발되었지만, UVC LED의 조사 면적이 제한적이기 때문에, UVC를 조사 받지 못하는 음영부는 살균이 불가능하다는 단점이 존재했다. In the case of the photocatalytic method using UVA, the sterilization reaction proceeds only on the surface of the photocatalyst irradiated with UV, and thus there is a limit to the application area of the air purifier. Accordingly, although a sterilization method using a UVC wavelength has been developed, since the irradiation area of the UVC LED is limited, there was a disadvantage in that it is impossible to sterilize the shaded area that is not irradiated with UVC.

뿐만 아니라, UVC파장을 20초 이상 (10mW 기준) 단면에 조사해주어야 99.9% 살균이 가능했기에 공기 청정기의 효율성이 떨어졌다. In addition, the efficiency of the air purifier was lowered because 99.9% sterilization was possible only when the UVC wavelength was irradiated to the cross section for more than 20 seconds (based on 10mW).

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공기의 살균 면적 및 살균 효율이 증대될 수 있도록 한 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an air sterilization module having a multi-barrier structure so that the sterilization area and sterilization efficiency of air can be increased.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈은 평면 형상이 환형인 기둥 형상이고, 공기유입구 및 상기 공기유입구와 일정 거리 이격되어 마주하는 공기배출구를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내부에서 상기 공기유입구로부터 상기 공기배출구를 향하는 공기 이동 경로를 따라 지그재그 형태로 배열되며, 상기 공기 이동 경로 방향으로 서로 일정 거리 이격되는 다수의 격벽; 상기 하우징의 내면 둘레 및 상기 공기 이동 경로를 따라 배열되는 다수의 자외선 광원; 및 상기 하우징의 내면을 덮도록 구비되는 반사막을 포함하는 것을 특징으로 한다.An air sterilization module having a multi-barrier structure according to an embodiment of the present invention includes: a housing having an annular planar shape and an air inlet and an air outlet facing the air inlet and spaced apart from the air inlet by a predetermined distance; a plurality of partition walls arranged in a zigzag form along an air movement path from the air inlet to the air outlet inside the housing and spaced apart from each other by a predetermined distance in the direction of the air movement path; a plurality of ultraviolet light sources arranged around the inner surface of the housing and along the air movement path; and a reflective film provided to cover the inner surface of the housing.

일 실시예에서, 상기 각각의 격벽의 두께는 1mm 내지 50mm이고, 상기 각각의 격벽 사이의 간격은 1mm 내지 100mm일 수 있다.In an embodiment, each of the barrier ribs may have a thickness of 1 mm to 50 mm, and an interval between the respective barrier ribs may be 1 mm to 100 mm.

일 실시예에서, 상기 자외선 광원은 UVC-LED일 수 있다.In one embodiment, the ultraviolet light source may be a UVC-LED.

일 실시예에서, 상기 UVC-LED의 개수는 광출력 10mW 내지 300mW가 되도록 설정될 수 있다.In an embodiment, the number of UVC-LEDs may be set to have a light output of 10mW to 300mW.

일 실시예에서, 상기 다수의 격벽은 플라스틱 또는 금속 재질로 구비될 수 있다.In an embodiment, the plurality of partition walls may be made of a plastic or metal material.

일 실시예에서, 상기 다수의 격벽은 폴리스티렌, 폴리 카보네이트, 폴리비닐클로라이드로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나의 재질 또는 금속 재질로 구비될 수 있다.In an embodiment, the plurality of partition walls may be made of any one material selected from the group consisting of polystyrene, polycarbonate, and polyvinyl chloride or a metal material.

일 실시예에서, 상기 반사막은 UVC 반사율이 80% 이상인 소재로 구성될 수 있다.In one embodiment, the reflective film may be made of a material having a UVC reflectance of 80% or more.

본 발명에 따른 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈에 의하면, 공기의 이동을 지연시키면서 공기의 살균 시간을 늘려서 공기를 효율적으로 살균할 수 있고, 공기의 살균 면적이 증대될 수 있는 이점이 있다.According to the air sterilization module having a multi-barrier structure according to the present invention, there is an advantage in that air can be efficiently sterilized by delaying the movement of air and increasing the sterilization time of the air, and the sterilization area of the air can be increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.1 is a perspective view showing the configuration of an air sterilization module having a multi-partition structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, an air sterilization module having a multi-partition structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an air sterilization module having a multi-partition structure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈은 하우징(110), 다수의 격벽(120), 다수의 자외선 광원(130), 반사막(140)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the air sterilization module having a multiple barrier rib structure according to an embodiment of the present invention may include a housing 110 , a plurality of barrier ribs 120 , a plurality of ultraviolet light sources 130 , and a reflective film 140 . have.

하우징(110)은 평면 형상이 환형인 기둥 형상으로 구비될 수 있고, 기둥 형상의 하부에는 공기유입구(111)가 형성되고, 기둥 형상의 상부에는 공기배출구(112)를 형성하여 공기가 하우징(110)의 내부공간을 통과할 수 있다. 하우징(110)은 중공의 다각 기둥 또는 중공의 원통형 기둥 형상일 수 있다. 일 예로, 하우징(110)은 중공의 원통형 기둥 형상일 수 있다.The housing 110 may be provided in the shape of a column having an annular planar shape, and an air inlet 111 is formed at the lower portion of the column shape, and an air outlet 112 is formed at the upper portion of the column shape to allow air to pass through the housing 110 . ) can pass through the interior space of The housing 110 may have a hollow polygonal pole shape or a hollow cylindrical pole shape. As an example, the housing 110 may have a hollow cylindrical column shape.

다수의 격벽(120)은 하우징(110)의 내부에서 상기 공기유입구(111)로부터 상기 공기배출구(112)를 향하는 공기 이동 경로를 따라 지그재그 형태로 배열될 수 있다. 이때, 공기 이동 경로 방향으로 서로 일정 거리 이격될 수 있다. 일 예로, 다수의 격벽(120)은 반원 형상의 플레이트일 수 있다. 이러한 경우, 각각의 격벽(120)은 반원 형상이 서로 대칭되게 교번 하여 상기 공기 이동 경로를 따라 배열되어 지그재그 형태의 배열을 이룰 수 있다. 이에 따라, 하우징(110)의 내부에 지그재그 형태의 공기 이동 경로를 형성할 수 있다.The plurality of partition walls 120 may be arranged in a zigzag shape along an air movement path from the air inlet 111 to the air outlet 112 inside the housing 110 . In this case, they may be spaced apart from each other by a predetermined distance in the direction of the air movement path. For example, the plurality of partition walls 120 may be semicircular plates. In this case, each of the partition walls 120 may be arranged in a zigzag shape by alternating semicircular shapes symmetrically with each other and arranged along the air movement path. Accordingly, a zigzag air movement path may be formed inside the housing 110 .

상기 격벽(120)의 두께는 1mm 내지 50mm 범위 내에서 설정될 수 있고, 각각의 격벽(120) 사이의 간격은 1mm 내지 100mm 범위 내에서 설정될 수 있다. 격벽(120)의 개수에는 특별한 제한은 없으며, 하우징(110)의 높이에 따라 5~200개 사이에서 선택될 수 있다. 이러한 다수의 격벽(120)의 설계는 풍송 4m/s 기준으로 공기가 상기 하우징(110) 내부를 통과하는 데에 4초 이상 소요되도록 설정될 수 있다.The thickness of the partition walls 120 may be set within a range of 1 mm to 50 mm, and a distance between each partition wall 120 may be set within a range of 1 mm to 100 mm. The number of partition walls 120 is not particularly limited, and may be selected from 5 to 200 according to the height of the housing 110 . The design of the plurality of partition walls 120 may be set such that it takes 4 seconds or more for air to pass through the inside of the housing 110 based on 4 m/s of air flow.

이러한 다수의 격벽(120)은 플라스틱 또는 금속 재질일 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌, 폴리 카보네이트, 폴리비닐클로라이드로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나의 재질의 플라스틱이거나, 스테인레스와 같은 금속일 수 있다.The plurality of partition walls 120 may be made of plastic or metal. For example, it may be a plastic made of any one material selected from the group consisting of polystyrene, polycarbonate, and polyvinyl chloride, or a metal such as stainless steel.

다수의 자외선 광원(130)은 하우징(110)의 내면 둘레 및 상기 공기 이동 경로를 따라 배열될 수 있다. 다수의 광원(130)은 자외선 광을 방출하는 UVC-LED로 구성될 수 있다. 상기 UVC-LED의 개수는 하우징(110) 내로 조사되는 광이 광출력 10mW 내지 300mW가 되도록 설정될 수 있다.The plurality of ultraviolet light sources 130 may be arranged around the inner surface of the housing 110 and along the air movement path. The plurality of light sources 130 may be configured as UVC-LEDs emitting ultraviolet light. The number of UVC-LEDs may be set such that the light irradiated into the housing 110 has a light output of 10 mW to 300 mW.

반사막(140)은 하우징(110)의 내면을 덮도록 하우징(110)의 내면에 구비될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 반사막(140)은 다수의 자외선 광원(130)을 수용하는 광원수용홀을 갖도록 구비되어 다수의 자외선 광원(130) 주변에 분포될 수 있다. 반사막(140)은 자외선 광 즉, UVC 반사율이 80% 이상인 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 스테인레스, PTFE 코팅, 알루미늄 등으로 구성될 수 있다. 반사막(140)의 두께에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 1000㎛로 설정될 수 있다.The reflective film 140 may be provided on the inner surface of the housing 110 to cover the inner surface of the housing 110 . Although not shown, the reflective film 140 is provided to have a light source accommodating hole for accommodating the plurality of ultraviolet light sources 130 , and may be distributed around the plurality of ultraviolet light sources 130 . The reflective film 140 may be made of a material having a UVC reflectance of 80% or more, that is, UV light. For example, it may be made of stainless steel, PTFE coating, aluminum, or the like. The thickness of the reflective film 140 is not particularly limited, and may be set to, for example, 1000 μm.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈은 공기청정기의 외부케이스의 내부에 설치되어 사용될 수 있다. 이때, 외부케이스의 공기흡입영역의 상부로 위치하게 설치될 수 있다.The air sterilization module having a multi-partition structure according to an embodiment of the present invention may be installed and used inside the outer case of the air purifier. At this time, it may be installed to be positioned above the air intake area of the outer case.

외부케이스의 공기흡입영역을 통해 유입되는 공기는 하우징(110)의 하부의 공기유입구(111)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입될 수 있다.Air introduced through the air intake area of the outer case may be introduced into the interior of the housing 110 through the air inlet 111 at the lower portion of the housing 110 .

하우징(110)의 내부로 유입되는 공기는 다수의 격벽(120)의 사이를 통과할 수 있다. 즉, 다수의 격벽(120)에 의해 지그재그 형태로 형성되는 공기 유입 경로를 따라 하우징(110)의 상부의 공기배출구(112)까지 이동할 수 있다.Air introduced into the housing 110 may pass between the plurality of partition walls 120 . That is, it can move to the air outlet 112 at the top of the housing 110 along the air inlet path formed in a zigzag shape by the plurality of partition walls 120 .

이때, 다수의 자외선 광원(130)으로부터 자외선 광(UVC)이 조사되며, 자외선 광은 반사막(140)에 의해 다수의 격벽(120) 및 하우징(110)의 중심부 방향으로 반사되어 공기와 접촉하여 공기를 살균할 수 있다. 그리고 다수의 자외선 광원(130)은 평면 형상이 환형인 하우징(110)의 내면에 원주 방향을 따라 배열되고, 반사막(140)은 하우징(110)의 내면을 덮도록 구비되므로 자외선 광은 하우징(110)의 환형의 360도 방향에서 조사될 수 있고, 이에 따라 하우징(110)의 내면 전체 방향에서 자외선 광이 공기와 접촉하여 공기를 효율적으로 살균할 수 있다. At this time, ultraviolet light (UVC) is irradiated from the plurality of ultraviolet light sources 130 , and the ultraviolet light is reflected toward the center of the plurality of partition walls 120 and the housing 110 by the reflective film 140 , and comes into contact with the air. can be sterilized. In addition, a plurality of ultraviolet light sources 130 are arranged along the circumferential direction on the inner surface of the housing 110 having an annular planar shape, and the reflective film 140 is provided to cover the inner surface of the housing 110 , so that the ultraviolet light is transmitted to the housing 110 . ) can be irradiated in a 360-degree direction of the annular shape, and accordingly, ultraviolet light from the entire inner surface of the housing 110 comes in contact with the air to effectively sterilize the air.

하우징(110) 내로 유입된 공기는 이러한 살균 과정을 거치면서 공기 이동 경로를 따라 이동하여 하우징(110) 상부의 공기배출구(112)를 통해 공기청정기 외부로 배출될 수 있고, 이에 따라 공기청정기가 위치하는 실내 공간으로 살균된 공기가 배출될 수 있다.The air introduced into the housing 110 moves along the air movement path while going through this sterilization process and may be discharged to the outside of the air purifier through the air outlet 112 at the upper part of the housing 110, and accordingly, the air purifier is positioned The sterilized air can be discharged into the indoor space.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 격벽 구조의 공기 살균 모듈은 지그재그 형태의 공기 이동 경로를 형성하므로 지그재그 형태의 공기 이동 경로를 통과하는 공기의 이동을 지연시키면서 공기의 살균 시간을 늘려서 공기를 효율적으로 살균할 수 있는 이점이 있다.Since the air sterilization module of the multi-barrier structure according to an embodiment of the present invention forms a zigzag-shaped air movement path, it delays the movement of air passing through the zig-zag-shaped air movement path and increases the sterilization time of the air to efficiently purify the air. It has the advantage of being able to sterilize with

또한, 자외선 광이 하우징(110)의 환형 형상의 360도 방향 전체에서 조사되므로 공기의 살균 면적이 증대될 수 있는 이점이 있다.In addition, since ultraviolet light is irradiated in the entire 360 degree direction of the annular shape of the housing 110, there is an advantage that the sterilization area of the air can be increased.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not to be limited to the embodiments presented herein but should be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims

a housing having an annular columnar planar shape and including an air inlet and an air outlet facing the air inlet and spaced apart from the air inlet by a predetermined distance;
a plurality of partition walls arranged in a zigzag form along an air movement path from the air inlet to the air outlet inside the housing and spaced apart from each other by a predetermined distance in the direction of the air movement path;
a plurality of ultraviolet light sources arranged around the inner surface of the housing and along the air movement path; and
Characterized in that it comprises a reflective film provided to cover the inner surface of the housing,
Air sterilization module with multiple bulkhead structure.

According to claim 1,
The thickness of each of the partition walls is 1mm to 50mm,
The spacing between each of the partition walls is characterized in that 1mm to 100mm,
Air sterilization module with multiple bulkhead structure.

According to claim 1,
The ultraviolet light source is characterized in that the UVC-LED,
Air sterilization module with multiple bulkhead structure.

4. The method of claim 3,
The number of UVC-LEDs is characterized in that the light output is set to be 10mW to 300mW,
Air sterilization module with multiple bulkhead structure.

According to claim 1,
The plurality of partition walls are characterized in that provided with a plastic or metal material,
Air sterilization module with multiple bulkhead structure.

According to claim 1,
The plurality of partition walls are characterized in that they are provided with any one material or metal material selected from the group consisting of polystyrene, polycarbonate, and polyvinyl chloride,
Air sterilization module with multiple bulkhead structure.

According to claim 1,
The reflective film is characterized in that it is composed of a material having a UVC reflectance of 80% or more,
Air sterilization module with multiple bulkhead structure.