KR20220052871A - 바이러스 살균과 미세먼지 제거 및 탈취 기능을 갖는 바이러스 살균 공기정화기 - Google Patents

바이러스 살균과 미세먼지 제거 및 탈취 기능을 갖는 바이러스 살균 공기정화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이러스 살균과 공기 정화 및 탈취 기능을 갖는 바이러스 살균 공기정화기에 관한 것으로, 헤파필터(Hepa Filter)와 UV-C 자외선을 이용하여 공기중의 각종 바이러스 세균과 병원균을 살균하고 미세먼지와 황사 및 냄새를 제거할 수 있다.
본 발명에 의한 바이러스 살균 공기정화기는, 내부에 공간이 형성되고 일측에 공기흡입커버(110)가 착탈식으로 설치되고 타측 또는 상부에 공기배출커버(240)가 착탈식으로 설치된 몸체(101); 상기 공기흡입커버(110)의 흡입구를 통해 상기 몸체(101) 내부로 유입된 공기중의 먼지를 여과하며 세척이 가능한 프리필터(120); 상기 프리필터(120)를 통과한 공기중에 포함된 미세 먼지를 여과하고 탈취 및 항균 작용을 통해 냄새 및 세균을 제거하는 헤파필터(130); 상기 헤파필터(130)와 중간 분리막(190) 사이에 설치된 송풍팬(150); 상기 송풍팬(150)과 배출통로(102) 사이의 몸체 내벽에 공기의 흐름과 수직 방향으로 소정의 간격으로 설치된 격벽(160,161); 상기 송풍팬(150)과 배출통로(102) 사이의 몸체 내부 중간에 공기의 흐름 방향으로 평행하게 설치되고, 상부면과 하부면에 소정의 간격으로 격벽(200,201)이 배치되되 상부 또는 하부의 다른 격벽과 서로 엇갈리게 배치된 중간 분리막(190); 상기 격벽(160,161,200,201)의 상단에 배치되며, 공기의 흐름과 수직 방향으로 200 내지 280㎚ 파장 대역의 UV-C 자외선을 조사하여 공기중의 세균 및 병원균을 살균하는 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211); 및 상기 공기배출커버(240)가 설치된 배출구(103)의 내측에 배치되며 상기 UV-C 자외선이 밖으로 새어나가는 것을 방지하는 광차단용 필터(230);를 포함한다.

Description

바이러스 살균과 미세먼지 제거 및 탈취 기능을 갖는 바이러스 살균 공기정화기{Virus sterilization air purifier with virus sterilization, fine dust removal and deodorization function}
본 발명은 바이러스 살균 공기정화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤파필터(Hepa Filter)와 UV-C 자외선을 이용하여 공기중의 각종 바이러스 세균과 병원균을 살균하고 미세먼지와 황사 및 냄새를 제거할 수 있는 바이러스 살균 공기정화기에 관한 것이다.
일반적으로, 미세먼지(Particulate Matter) 또는 분진(粉塵)은 눈에 보이지 않을 정도로 입자가 작은 먼지로서 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화탄소 등을 포함하는 대기오염 물질이다. 미세먼지는 자동차, 공장 등에서 발생하여 대기 중 장기간 떠다니는 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지이며, PM 10이라고도 한다. 입자가 2.5㎛ 이하인 경우는 PM 2.5 라고 쓰며 '초미세먼지' 또는 '극미세먼지'라고도 부른다. 학술적으로는 에어로졸(aerosol)이라고 부른다.
미세먼지(fine particles)는 부유 분진(Suspended particles), 입자상 물질(Particulate matter) 등으로도 불리며 명칭에 따라 약간씩 다른 의미가 있다. 입자상 물질은 지름이 100 μm에서 10nm 정도이며, 이보다 지름이 크면 중력으로 인해 대기중 체류시간이 아주 짧다. 또한, 미세먼지는 우리 눈에 보이지 않는 아주 작은 물질로 대기중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 직경 10㎛ 이하의 입자상 물질로 미세먼지는 인체에 큰 영향을 미치는 물질이다.
현대에 이르러서는 도시개발과 산업의 발달로 인해 공장이나 차량 등에서 발생한 오염물질이 대기 중에 과다하고 그 중에서 미세먼지로 인한 피해와 불편함은 이루 말할 수 없는 지경에 이르렀다. 특히 미세먼지는 인체의 호흡기에 깊숙이 침투하여 천식, 기관지염, 알레르기성 비염 등의 호흡기 질환을 일으키거나 눈의 결막염, 안구건조증 등의 눈병 질환의 주요 원인이 되고 있으며, 피부질환의 알레르기성 비염을 유발시키는 등의 나쁜 영향을 미치고 있다.
한편, 인간의 생존에 치명적인 위협을 가하는 세균과 바이러스는 인간 사이에서 전염을 일으킬 수 있다. 세균(bacteria)은 고균, 진핵생물과 더불어 생물의 3 영역 중 한 영역을 차지하는 원핵생물의 대표적인 분류군이다. 현재까지 13,000여 종 이상이 알려졌으며 매년 600여 종의 신종이 새로 보고되고 있어 그 수는 지속적으로 증가하고 있다. 세균은 지구상의 어느 곳에서든 발견될 만큼 그 분포에서 다른 생물군을 능가하며 대사의 다양성 또한 경이로운 수준을 보여주고 있다.
세균 또는 바이러스를 통하여 인간을 포함한 생물체에 집단적으로 유행하는 병을 전염병이라 하는데, 세균, 바이러스, 리케차, 스피로헤타, 진균, 원충 따위의 병원체가 다른 생물체에 옮는 것을 말한다.
오늘날, 미세먼지나 황사가 자주 발생하고, 각종 세균, 곰팡이류, 바이러스, 슈퍼박테리아 등의 전염병이 빈번하게 출몰함에 따라 다양한 공기정화 및 살균장치가 개발되어왔다.
공기정화 및 살균장치와 관련한 선행기술로는 국내 등록특허 제10-0503258호(등록일자: 2005.07.14.)에 각종 실내 공간에서 요구하는 공기 청정도의 기준을 만족시키기 위해 자외선 살균기능, 산화티탄(TiO2) 코팅막에 의한 탈취·멸균·오염방지기능, 구리의 이온화반응을 이용한 살균·탈취기능, 헤파(HEPA)필터를 이용한 미세입자 여과기능, 제오라이트필터를 이용한 공기 습도 조절·중금속 여과기능 및 활성탄에 의한 탈취와 미세입자 여과기능, 활성탄성분과 은성분이 함유된 여과부직포에 의한 은의 이온화 반응을 이용한 살균, 유해전자 차폐 기능을 갖는 실내공기의 살균정화기가 개시되어 있다.
또한, 국내 등록특허 제10-1638868호(등록일자: 2016.07.06.)에는 탈취필터, 자외선램프, 광촉매필터를 포함하여, 탈취, 살균 및 유기물의 분해 효과가 뛰어나도록 구성된 공기 살균기가 개시되어 있다.
그러나, 상기의 선행기술들은 자외선 램프를 사용하기 때문에 세균 및 바이러스의 살균 효과가 떨어지고 구성이 복잡하여 제품의 크기를 줄이는데 한계가 있으며 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 건물의 실내 공간에만 설치가 가능하고 차량 내부에는 설치할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 제품의 크기를 다양하게 제작할 수 있고, 건물의 실내 공간 뿐만 아니라 차량 내부에 설치하여 공기 중의 미세먼지나 황사, 담배냄새 등을 제거할 수 있고, 각종 세균 및 바이러스를 완전 살균할 수 있는 장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0503258호(등록일자: 2005.07.14.) 대한민국 등록특허 제10-1638868호(등록일자: 2016.07.06.)
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 헤파필터(Hepa Filter)와 UV-C 자외선을 이용하여 공기중의 각종 바이러스 세균과 병원균을 살균할 수 있는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 헤파필터(Hepa Filter)와 UV-C 자외선을 이용하여 공기중의 미세먼지나 황사 등을 제거할 수 있는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 헤파필터(Hepa Filter)와 UV-C 자외선을 이용하여 공기중의 담배냄새와 음식냄새 등을 탈취할 수 있는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 차량 내부에 설치하여 차량 내부의 미세먼지와 냄새를 제거하고 각종 바이러스 세균을 완전 살균할 수 있는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 몸체 내부에 공기의 흐름 방향과 수직 또는 경사지게 격벽을 설치하여 공기의 흐름을 지연시키는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 미세먼지 감지센서에서 감지한 측정값의 크기에 따라 LED 광으로 구분하여 표시하는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 냄새 감지센서에서 감지한 측정값의 크기에 따라 LED 광으로 구분하여 표시하는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 미세먼지 감지센서 및/또는 냄새감지센서에서 감지된 측정값이 설정값보다 높을 경우 UV-C LED 살균 램프와 송풍팬을 자동으로 동작시키되 센서의 측정값의 크기에 따라 UV-C LED 살균 램프와 송풍팬의 동작 세기를 단계별로 자동으로 조절하는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 스마트폰을 포함한 휴대용 장치를 통해 블루투스 통신으로 동작을 설정 및 제어할 수 있는 바이러스 살균 공기정화기를 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 바이러스 살균 공기정화기는, 내부에 공간이 형성되고 일측에 공기흡입커버(110)가 착탈식으로 설치되고 타측 또는 상부에 공기배출커버(240)가 착탈식으로 설치된 몸체(101); 상기 공기흡입커버(110)의 흡입구를 통해 상기 몸체(101) 내부로 유입된 공기중의 먼지를 여과하며 세척이 가능한 프리필터(120); 상기 프리필터(120)를 통과한 공기중에 포함된 미세 먼지를 여과하고 탈취 및 항균 작용을 통해 냄새 및 세균을 제거하는 헤파필터(130); 상기 헤파필터(130)와 중간 분리막(190) 사이에 설치된 송풍팬(150); 상기 송풍팬(150)과 배출통로(102) 사이의 몸체 내벽에 공기의 흐름과 수직 방향으로 소정의 간격으로 설치된 격벽(160,161); 상기 송풍팬(150)과 배출통로(102) 사이의 몸체 내부 중간에 공기의 흐름 방향으로 평행하게 설치되고, 상부면과 하부면에 소정의 간격으로 격벽(200,201)이 배치되되 상부 또는 하부의 다른 격벽과 서로 엇갈리게 배치된 중간 분리막(190); 상기 격벽(160,161,200,201)의 상단에 배치되며, 공기의 흐름과 수직 방향으로 200 내지 280㎚ 파장 대역의 UV-C 자외선을 조사하여 공기중의 세균 및 병원균을 살균하는 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211); 및 상기 공기배출커버(240)가 설치된 배출구(103)의 내측에 배치되며 상기 UV-C 자외선이 밖으로 새어나가는 것을 방지하는 광차단용 필터(230);을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 바이러스 살균 공기정화기는, 상기 몸체 내벽에 형성된 상기 격벽(160,161) 사이에 형성되며 UV-C 자외선을 반사시키는 반사층(180,181); 및 상기 중간 분리막(190)의 상부면과 하부면에 형성된 상기 격벽(200,201) 사이에 형성되며 UV-C 자외선을 반사시키는 반사층(220,221);을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 바이러스 살균 공기정화기는, 상기 헤파필터(130)와 소정의 거리를 두고 설치하여 공기의 체류 공간을 확보하고, 상기 헤파필터(130)를 통과한 공기중에 포함된 냄새를 제어라이트필터 또는 활성탄필터 또는 나노카본필터로 제거하는 탈취필터(140);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 바이러스 살균 공기정화기는, 상기 UV-C LED 살균 램프(160)와 배출통로(102) 사이에 설치되며, 상기 UV-C 자외선과 광촉매물질과의 촉매반응을 통해 공기중의 세균을 살균 및 정화하는 광촉매필터;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 바이러스 살균 공기정화기는, 미세먼지를 감지하는 미세먼지 감지센서(260); 상기 미세먼지 감지센서(260)의 측정값의 크기에 따라 LED 색이 변하여 구분하여 표시하는 표시부(280); 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 세기를 조절하는 동작 조절부(290); 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 시간을 설정하는 타이머(300); 및 상기 미세먼지 감지센서(260)에서 감지된 측정값이 설정값보다 높을 경우 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)을 자동으로 동작시키되 상기 측정값의 크기에 따라 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 세기를 자동으로 단계별로 조절하고, 상기 동작 조절부(290)와 상기 타이머(300)에 의해 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작을 제어하는 제어부(340);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 바이러스 살균 공기정화기는, 휴대용 장치(400)과의 근거리 무선 통신을 위한 블루투스 통신 모듈(320); 및 상기 블루투스 통신 모듈(320)과의 블루투스 통신으로 상기 바이러스 살균 공기정화기의 동작을 설정 및 제어하는 스마트폰(410)을 포함한 휴대용 장치(400);를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, UV-C LED 살균 램프를 사용하여 200 내지 280㎚ 파장 대역의 UV-C 자외선을 조사함으로써 공기중의 세균이나 바이러스 등의 병원균과 곰팡이를 99.99% 살균할 수 있고, 공기중의 담배냄새나 악취물질들을 UV-C 자외선으로 분해하여 제거하거나 감소시킬 수 있다.
또한, 헤파필터(Hepa Filter)를 사용하여 공기중의 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있다. 특히, 공기 중에 있는 0.3㎛ 크기 입자를 99.97% 이상 거를 수 있어 공기중의 세균이나 곰팡이, 미세먼지 등을 제거할 수 있고, 분자수준의 냄새나 유해가스, 매연, 흑곰팡이 나아가 폐렴균까지 완벽히 걸러서 제거할 수 있다.
또한, 미세먼지 감지센서 및/또는 냄새감지센서에서 감지된 측정값이 설정값보다 높을 경우 UV-C LED 살균 램프와 송풍팬을 자동으로 동작시키되 센서의 측정값의 크기에 따라 UV-C LED 살균 램프와 송풍팬의 동작 세기를 자동으로 단계별로 조절할 수 있다.
또한, 스마트폰을 포함한 휴대용 장치를 통해 블루투스 통신으로 동작을 설정 및 제어할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도1 및 도2는 본 발명의 제1실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)의 구성도 및 블록 구성도이다.
도3은 본 발명의 제2실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)의 구성도이다.
도4는 본 발명의 제3실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)의 구성도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
바이러스 살균 공기정화기(100)의 제1실시예
도1 및 도2는 본 발명의 제1실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)의 구성도 및 블록 구성도이다.
본 발명의 제1실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)는 도1 및 도2에 나타낸 바와 같이, 몸체(101), 공기흡입커버(110), 프리필터(prefilter; 120), 헤파필터(Hepa Filter; 130), 탈취필터(140), 송풍팬(150), 격벽(160,161), 중간 분리막(190), 격벽(200,201), UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211), 반사층(180,181,220,221), 광차단용 필터(230), 공기배출커버(240), 전원 스위치(250), 미세먼지 감지센서(260), 냄새 감지센서(270), 표시부(280), 동작 조절부(290), 타이머(300), 배터리(310), 블루투스 통신 모듈(320), 무선 통신부(330), 제어부(340), 휴대용 장치(400), 무선 리모콘(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 몸체(101)는 내부에 공간이 형성되고, 일측에 흡입구가 형성된 공기흡입커버(110)가 착탈식으로 설치되고, 타측에 배출구가 형성된 공기배출커버(240)가 착탈식으로 설치될 수 있다.
상기 몸체(101)는 상기 흡입구와 상기 배출구가 동일선상에 평행하게 배치된 예를 나타내고 있으나, 상기 흡입구와 상기 배출구가 수직선상에 배치되도록 구성될 수도 있다.
예를 들어, 상기 흡입구가 상기 몸체(101)의 측면에 배치되면 상기 배출구는 상기 몸체(101)의 상부에 배치될 수 있고, 상기 흡입구가 상기 몸체(101)의 상부에 배치되면 상기 배출구는 상기 몸체(101)의 측면에 배치될 수 있다.
상기 몸체(101)는 사각형, 원통형을 포함하여 다양한 모양과 형상을 갖는 디자인 물품으로 형성될 수 있으며, 제품의 크기도 다양하게 제작될 수 있다. 상기 몸체(101)는 플라스틱 및/또는 금속 재질로 구성될 수 있다.
상기 공기흡입커버(110)는 상기 흡입구가 일체로 형성되어 있고, 플라스틱 및/또는 금속 재질로 구성될 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 공기배출커버(240)도 상기 배출구가 일체로 형성되어 있으며, 플라스틱 및/또는 금속 재질로 구성될 수 있다.
상기 공기흡입커버(110)의 안쪽에는 상기 프리필터(prefilter; 120)가 설치될 수 있다. 상기 프리필터(prefilter; 120)는 상기 공기흡입커버(110)의 흡입구를 통해 상기 몸체(101) 내부로 유입된 공기중의 먼지를 1차로 여과하며 세척이 가능하다. 상기 프리필터(120)는 공기중의 큰 입자의 먼지, 동물의 털, 보푸라기 등을 먼저 걸러주는 필터로서, 필터를 교체해주지 않아도 되며, 물세척이 가능하며, 오랜시간 사용해도 성능 저하가 없어 반영구적으로 사용할 수 있다.
상기 프리필터(prefilter; 120)의 안쪽에는 상기 헤파필터(Hepa Filter; 130)가 설치될 수 있다.
상기 헤파필터(Hepa Filter; 130)는 상기 프리필터(120)를 통과한 공기중에 포함된 미세 먼지를 2차로 여과하고 탈취 및 항균 작용을 통해 냄새 및 세균을 제거하는 역할을 한다. 상기 헤파필터(130)는 공기중의 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있는 고성능 필터로서, 공기 중에 있는 0.3㎛ 크기 입자를 99.97% 이상 거를 수 있어 공기중의 세균이나 곰팡이, 미세먼지 등을 제거할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 헤파필터(130)는 분자수준의 냄새나 유해가스, 매연, 흑곰팡이 나아가 폐렴균까지 완벽히 걸러서 제거할 수 있다.
상기 헤파필터(Hepa Filter; 130)의 안쪽에는 상기 송풍팬(150)이 설치될 수 있다. 상기 송풍팬(150)은 상기 공기흡입커버(110)의 흡입구를 통해 공기를 흡입하여 상기 공기배출커버(240)의 배출구로 배출하는 역할을 한다.
상기 탈취필터(140)는 상기 헤파필터(130)와 소정의 거리를 두고 설치하여 공기의 체류 공간을 확보하고, 상기 헤파필터(130)를 통과한 공기중에 포함된 냄새를 제거한다. 이때, 상기 탈취필터(140)는 예를 들어, 제어라이트필터, 활성탄필터, 나노카본필터 등을 사용하여 구성될 수 있다.
상기 송풍팬(150)은 구동모터(151)에 의해 구동하여 상기 공기흡입커버(110)의 흡입구를 통해 공기를 몸체(101) 내부로 유입시키고, 상기 몸체(101) 내부에서 살균 및 정화된 공기를 상기 공기배출커버(240)의 배출구로 배출하는 역할을 한다. 상기 구동모터(151)는 상기 몸체(101) 내부에 고정된 지지대(152)에 설치될 수 있다.
상기 송풍팬(150)은 상기 헤파필터(130)의 후방측, 예를 들어 상기 헤파필터(130)와 중간 분리막(190) 사이에 설치에 될 수 있다. 또한, 상기 송풍팬(150)은 상기 광차단용 필터(230)와 상기 공기배출커버(240) 사이에 설치될 수 있다.
상기 송풍팬(150)과 배출통로 사이의 몸체 내벽에는 공기의 흐름과 수직 방향으로 소정의 간격을 두고 격벽(160,161)이 설치될 수 있다.
상기 격벽(160,161)은 사각형 격벽으로 형성될 수 있다. 상기 격벽(160,161)은 공기의 흐름 방향과 수직으로 설치되어 공기의 흐름을 지연시키는 역할을 한다. 상기 격벽(160,161)의 상단에는 UV-C LED 살균 램프(170,171)가 설치될 수 있다.
상기 UV-C LED 살균 램프(170,171)는 상기 격벽(160,161)의 상단에 배치되며, 공기의 흐름과 수직 방향으로 200 내지 280㎚ 파장 대역의 UV-C 자외선을 조사하여 공기중의 세균 및 병원균을 살균하게 된다.
상기 몸체 내벽에 형성된 상기 격벽(160,161) 사이에는 반사층(180,181)이 형성되어 UV-C 자외선을 몸체 내부로 반사시키게 된다.
상기 송풍팬(150)과 배출통로 사이의 몸체 내부 중간에는 공기의 흐름 방향으로 평행하게 적어도 하나 이상의 중간 분리막(190)이 소정의 간격을 두고 설치될 수 있다. 상기 중간 분리막(190)에는 상부면과 하부면에 소정의 간격으로 격벽(200,201)이 배치되고 상기 격벽(200,201) 사이에 반사층(220,221)이 형성된다. 이때, 상기 중간 분리막(190)의 상부면과 하부면에 형성된 격벽(200,201)은 자신의 상부 또는 하부의 다른 격벽과 서로 엇갈리게 배치되어 형성된다.
상기 격벽(200,201)은 사각형 격벽으로 형성될 수 있다. 상기 격벽(200,201)은 공기의 흐름 방향과 수직으로 설치되어 공기의 흐름을 지연시키는 역할을 한다. 상기 격벽(200,201)의 상단에는 UV-C LED 살균 램프(210,211)가 설치될 수 있다.
상기 UV-C LED 살균 램프(210,211)는 상기 격벽(200,201)의 상단에 배치되며, 공기의 흐름과 수직 방향으로 200 내지 280㎚ 파장 대역의 UV-C 자외선을 조사하여 공기중의 세균 및 병원균을 살균하게 된다.
상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)는 공기의 흐름과 수직 방향으로 200 내지 280㎚ 파장대역의 UV-C 자외선을 조사하여 공기중의 세균이나 바이러스 등의 병원균과 곰팡이를 살균하여 공기를 정화시키는 역할을 한다. 또한, 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)는 공기중의 담배냄새, 악취물질들을 UV-C 자외선으로 분해하여 제거하거나 감소시키게 된다.
상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)는 순간적인 살균 효과가 매우 우수한 250 내지 280㎚ 파장 대역의 UV-C 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.
상기 UV-C 자외선은 일명 햄버거균이라고 불리는 대장균부터 식중독을 유발하는 살모넬라와 황색포도상구균, 리스테리아, 비브리오, 콜레라균 등 주요 세균을 99.9% 살균한다. 세균뿐만 아니라 장염을 유발하는 노로 바이러스, A형 간염, 독감, 메르스, 헤르페스 등의 바이러스, 식품 표면에 생기는 곰팡이를 억제하기도 한다. 연구에 따르면 100mW UV-C의 경우 4˚C의 온도(냉장고 온도)에서 3.4초만에 살모넬라균을 99.9% 살균하는 것으로 나타났다.
상기 반사층(180,181,220,221)은 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)에서 조사된 UV-C 자외선을 몸체 내부로 반사시킴으로써, 광 효율 및 살균 효과를 증대시키는 역할을 한다. 이때, 상기 반사층(180,181,220,221)에서 반사된 UV-C 자외선은 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 마찬가지로 공기중의 세균이나 바이러스 등의 병원균과 곰팡이를 살균하여 공기를 정화시키는 역할을 한다.
상기 반사층(180,181,220,221)은 광을 반사하는 물질을 도포하거나 코팅하여 형성할 수 있고, 반사판을 부착하여 설치할 수도 있다.
상기 광차단용 필터(230)는 배출통로 측에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 중간 분리막(190)과 상기 공기배출커버(240) 사이에 설치될 수 있다. 상기 광차단용 필터(230)는 상기 공기배출커버(240)의 배출구로 UV-C 자외선이 새어나가는 것을 방지하는 것을 주기능으로 하며, 그 밖에 공기 중에 포함된 이물질 등을 제거하는 역할을 한다. 상기 광차단용 필터(230)는 항균필터, 부직포 필터 등을 사용하여 구성될 수 있다.
상기 광차단용 필터(230)의 배출통로 바깥쪽에는 상기 공기배출커버(240)가 설치될 수 있다.
상기 전원 스위치(250)는 상기 바이러스 살균 공기정화기(100)의 전원을 온(ON)/오프(OFF)하는 스위치이다.
이때, 상기 바이러스살균 공기정화기(100)의 전원은 상기 배터리(310)의 전원을 사용하거나 또는 상용 전압(예를 들어, 220V)을 사용하여 구성될 수 있다.
상기 미세먼지 감지센서(260)는 상기 바이러스 살균 공기정화기(100)가 설치된 장소의 공기중에 포함된 미세먼지를 측정 및 감지하는 센서이고, 상기 냄새감지센서(270)는 상기 바이러스 살균 공기정화기(100)가 설치된 장소의 공기중에 포함된 담배냄새, 악취물질들을 측정 및 감지하는 센서이다.
한편, 본 발명에서는 상기 냄새감지센서(270)는 제거하고 상기 미세먼지 감지센서(260)만으로 구성될 수도 있다.
상기 미세먼지 감지센서(260)와 상기 냄새감지센서(270)에서 신호가 감지되면 상기 표시부(280)의 LED 램프를 통해 표시된다. 이때, 상기 표시부(280)는 상기 미세먼지 감지센서(260)와 상기 냄새감지센서(270)의 측정값의 크기에 따라 LED 색이 변하여 구분하여 표시하게 된다.
상기 동작 조절부(290)는 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 세기를 조절하는 버튼 또는 스위치로, 사용자에 의해 조작될 수 있다.
상기 타이머(300)는 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 시간을 설정하는 버튼 또는 스위치로, 사용자에 의해 조작될 수 있다. 이때, 타이머 시간은 60초, 120초, 180초, 5분, 10분, 30분 등으로 설정될 수 있다.
상기 배터리(310)는 전기를 충전하는 축전지로, 전기 플러그, USB 충전기 등을 사용하여 충전할 수 있다.
상기 블루투스 통신 모듈(320)은 근거리 무선전송기술인 블루투스(Bluetooth) 통신을 이용하여 상기 바이러스 살균 공기정화기(100)와 상기 휴대용 장치(400) 간의 무선 통신을 연결해주는 장치이다.
상기 무선 통신부(330)는 상기 무선 리모콘(500)과의 무선 통신을 연결하는 역할을 한다. 상기 무선 리모콘(500)은 상기 바이러스 살균 공기정화기(100)의 동작을 설정 및 제어할 수 있다.
상기 제어부(340)는 상기 미세먼지 감지센서(260) 및/또는 상기 냄새감지센서(270)에서 감지된 측정값이 설정값보다 높을 경우 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)을 자동으로 동작시키게 된다. 이때, 상기 미세먼지 감지센서(260) 및/또는 상기 냄새감지센서(270)의 측정값의 크기에 따라 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 세기를 단계별로 자동으로 조절하게 된다. 또한, 상기 제어부(340)는 상기 동작 조절부(290)와 상기 타이머(300)에 의해 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작을 제어한다. 그리고, 상기 블루투스 통신 모듈(320)을 통해 상기 휴대용 장치(400)로부터 수신된 설정 및 제어 신호에 의해 상기 바이러스 살균 공기정화기(100)의 동작을 설정 및 제어한다.
상기 휴대용 장치(400)는 상기 블루투스 통신 모듈(320)과의 블루투스 통신으로 상기 바이러스 살균 공기정화기(100)의 동작을 설정 및 제어한다. 상기 휴대용 장치(400)는 스마트폰(410)을 포함한다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기는 광촉매필터(미도시)가 추가로 구성될 수 있다.
상기 광촉매필터(미도시)는 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 광차단용 필터(230) 사이에 설치될 수 있다. 상기 상기 광촉매필터는 상기 UV-C 자외선과 필터에 도포된 광촉매물질과의 촉매반응을 통해 공기중의 세균을 살균 및 정화한다. 이때, 광촉매물질은 광촉매제인 TiO2를 포함하며, 상기 UV-C 자외선이 TiO2 광촉매제에 조사될 때 발생되는 광촉매반응으로 냄새를 제거하고, 인체에 유해한 각종 세균 등을 박멸하여 오염된 공기를 효과적으로 정화하게 된다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기는, 헤파필터(Hepa Filter)와 UV-C 자외선을 이용하여 공기중의 각종 바이러스 세균과 병원균을 완전히 살균할 수 있다. 또한, 상기 미세먼지 감지센서(260) 및/또는 상기 냄새감지센서(270)의 측정값의 크기에 따라 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 세기를 자동으로 단계별로 조절하여, 공기중의 미세먼지나 황사 등을 제거할 수 있으며, 공기중의 담배냄새와 음식냄새 등을 탈취할 수 있다.
바이러스 살균 공기정화기(100)의 제2실시예
도3은 본 발명의 제2실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)의 구성도이다.
본 발명의 제2실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)는 도3에 나타낸 바와 같이, 상기 제1실시예(도1)와 비교해 보면, 공기를 흡입하는 공기 흡입구가 상기 몸체(101)의 일측에 형성되고, 공기를 배출하는 공기 배출구가 상기 몸체(101)의 상부에 형성된 점이 다르고, 나머지 구성은 동일하다.
즉, 상기 몸체(101)의 일측에 상기 공기흡입커버(110), 상기 프리필터(prefilter; 120), 상기 헤파필터(Hepa Filter; 130), 상기 탈취필터(140) 등이 설치되고, 상기 몸체(101)의 상부에 상기 광차단용 필터(230)와 상기 공기배출커버(240)가 설치된다.
상기 격벽(160,161,200,201)과 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)의 UV-C 자외선을 통과한 공기는 상기 몸체(101) 내부의 타측에서 상부로 형성된 배출통로(102)를 통해 이동하여 상기 광차단용 필터(230)와 상기 공기배출커버(240)를 통해 밖으로 배출되게 된다.
바이러스 살균 공기정화기(100)의 제3실시예
도4는 본 발명의 제3실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)의 구성도이다.
본 발명의 제3실시예에 의한 바이러스 살균 공기정화기(100)는 도4에 나타낸 바와 같이, 상기 제1실시예(도1)와 비교해 보면, 공기를 흡입하는 공기 흡입구가 상기 몸체(101)의 상부에 형성되고, 공기를 배출하는 공기 배출구가 상기 몸체(101)의 측면에 형성된 점이 다르고, 나머지 구성은 동일하다.
즉, 상기 몸체(101)의 상부에 상기 공기흡입커버(110), 상기 프리필터(prefilter; 120), 상기 헤파필터(Hepa Filter; 130), 상기 탈취필터(140) 등이 설치되고, 상기 몸체(101)의 측면에 상기 광차단용 필터(230)와 상기 공기배출커버(240)가 설치된다.
이때, 상기 격벽(160,161,200,201)과 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)의 UV-C 자외선을 통과한 공기는 상기 몸체(101) 내부의 하측에서 측면으로 형성된 배출통로(102)를 통해 이동하여 상기 광차단용 필터(230)와 상기 공기배출커버(240)를 통해 밖으로 배출되게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 바이러스 살균 공기정화기는, 헤파필터(Hepa Filter)와 UV-C 자외선을 이용하여 공기중의 각종 바이러스 세균과 병원균을 99.99% 살균할 수 있고, 공기중의 미세먼지나 황사 등을 걸러서 제거할 수 있으며, 공기중의 담배냄새와 음식냄새 등을 탈취할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명에 의한 바이러스 살균 공기정화기는 건물, 사무실, 병원, 학교, 어린이집, 유치원, 호텔, 주택 등의 실내 공간 뿐만 아니라 차량의 내부에 설치되어 차량 내부의 공기 중에 포함된 미세먼지와 황사 및 각종 냄새를 제거하고 바이러스 세균을 살균할 수 있다.
100 : 바이러스 살균 공기정화기
101 : 몸체 102 : 배출통로
103 : 배출구 110 : 공기흡입커버
120 : 프리필터(Prefilter) 또는 스크린
130 : 헤파필터(Hepa Filter)
140 : 탈취필터(활성탄 필터 또는 제올라이트 필터 또는 나노카본 필터)
150 : 송풍팬(Fan) 151 : 구동모터
152 : 지지대 160, 161 : 격벽
170, 171 : UV-C LED 살균 램프
180, 181, 182 : 반사층 190 : 중간 분리막
200, 201 : 격벽
210, 211 : UV-C LED 살균 램프
220, 221 : 반사층 230 광차단용 필터
240 : 공기배출커버 250 : 전원 스위치
260 : 미세먼지 감지센서 270 : 냄새 감지센서
280 : 표시부 290 : 동작 조절부
300 : 타이머 310 : 배터리
320 : 블루투스 통신 모듈 330 : 무선 통신부
340 : 제어부
400 : 휴대용 장치 410 : 스마트폰
500 : 무선 리모콘

Claims (5)

  1. 바이러스 살균 공기정화기에 있어서,
    내부에 공간이 형성되고 일측에 공기흡입커버(110)가 착탈식으로 설치되고 타측 또는 상부에 공기배출커버(240)가 착탈식으로 설치된 몸체(101);
    상기 공기흡입커버(110)의 흡입구를 통해 상기 몸체(101) 내부로 유입된 공기중의 먼지를 여과하며 세척이 가능한 프리필터(120);
    상기 프리필터(120)를 통과한 공기중에 포함된 미세 먼지를 여과하고 탈취 및 항균 작용을 통해 냄새 및 세균을 제거하는 헤파필터(130);
    상기 헤파필터(130)와 중간 분리막(190) 사이에 설치된 송풍팬(150);
    상기 송풍팬(150)과 배출통로(102) 사이의 몸체 내벽에 공기의 흐름과 수직 방향으로 소정의 간격으로 설치된 격벽(160,161);
    상기 송풍팬(150)과 배출통로(102) 사이의 몸체 내부 중간에 공기의 흐름 방향으로 평행하게 설치되고, 상부면과 하부면에 소정의 간격으로 격벽(200,201)이 배치되되 상부 또는 하부의 다른 격벽과 서로 엇갈리게 배치된 중간 분리막(190);
    상기 격벽(160,161,200,201)의 상단에 배치되며, 공기의 흐름과 수직 방향으로 200 내지 280㎚ 파장 대역의 UV-C 자외선을 조사하여 공기중의 세균 및 병원균을 살균하는 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211); 및
    상기 공기배출커버(240)가 설치된 배출구(103)의 내측에 배치되며 상기 UV-C 자외선이 밖으로 새어나가는 것을 방지하는 광차단용 필터(230);
    를 포함하는 바이러스 살균 공기정화기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이러스 살균 공기정화기는,
    상기 몸체 내벽에 형성된 상기 격벽(160,161) 사이에 형성되며 UV-C 자외선을 반사시키는 반사층(180,181); 및
    상기 중간 분리막(190)의 상부면과 하부면에 형성된 상기 격벽(200,201) 사이에 형성되며 UV-C 자외선을 반사시키는 반사층(220,221);
    을 포함하는 바이러스 살균 공기정화기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이러스 살균 공기정화기는,
    상기 헤파필터(130)와 소정의 거리를 두고 설치하여 공기의 체류 공간을 확보하고, 상기 헤파필터(130)를 통과한 공기중에 포함된 냄새를 제어라이트필터 또는 활성탄필터 또는 나노카본필터로 제거하는 탈취필터(140); 또는,
    상기 UV-C LED 살균 램프(160)와 배출통로(102) 사이에 설치되며, 상기 UV-C 자외선과 광촉매물질과의 촉매반응을 통해 공기중의 세균을 살균 및 정화하는 광촉매필터;
    를 더 포함하는 바이러스 살균 공기정화기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이러스 살균 공기정화기는,
    미세먼지를 감지하는 미세먼지 감지센서(260);
    상기 미세먼지 감지센서(260)의 측정값의 크기에 따라 LED 색이 변하여 구분하여 표시하는 표시부(280);
    상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 세기를 조절하는 동작 조절부(290);
    상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 시간을 설정하는 타이머(300); 및
    상기 미세먼지 감지센서(260)에서 감지된 측정값이 설정값보다 높을 경우 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)을 자동으로 동작시키되 상기 측정값의 크기에 따라 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작 세기를 자동으로 단계별로 조절하고, 상기 동작 조절부(290)와 상기 타이머(300)에 의해 상기 UV-C LED 살균 램프(170,171,210,211)와 상기 송풍팬(150)의 동작을 제어하는 제어부(340);
    를 포함하는 바이러스 살균 공기정화기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이러스 살균 공기정화기는,
    휴대용 장치(400)과의 근거리 무선 통신을 위한 블루투스 통신 모듈(320); 및
    상기 블루투스 통신 모듈(320)과의 블루투스 통신으로 상기 바이러스 살균 공기정화기의 동작을 설정 및 제어하는 스마트폰(410)을 포함한 휴대용 장치(400);
    를 더 포함하는 바이러스 살균 공기정화기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100503258B1 (ko) 2001-11-22 2005-07-25 신용주 실내공기의 살균 정화기
KR101638868B1 (ko) 2015-02-03 2016-07-13 김수갑 공기 살균기

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