KR20220072592A - 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치 - Google Patents

에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들은 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치에 있어서, 상기 에어컨디셔너의 증발기를 거치기 전의 공기에 대하여 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치를 포함하고, 상기 자외선 조사 장치는 엑시머 램프를 포함하는, 살균 장치가 제공된다.

Description

에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치{ANTIBACTERIAL APPARATUS INSTALLED IN AIR CONDITIONER}
본 발명의 실시예들은 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 엑시머 램프에 의해 발생된 자외선을 조사하는 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정, 사무실, 자동차 등 실내 온도 냉각을 위하여 에어컨디셔너를 사용하고 있다. 실내용 에어컨디셔너와 차량용 에어컨디셔너는 일부 구조는 차이가 있으나, 냉매가 실내에 유입된 공기에 의해 증발기(evaporator) 단계에서 증발하면서 주변의 열을 흡수하여 공기가 냉각되고 냉각된 공기를 팬(fan 혹은 blow motor)에 의해 실내 또는 차량 내에 공급하는 원리를 이용한다는 점에서 공통점이 있다.
장시간 에어컨디셔너를 사용하는 경우에 장치 내 세균 및 바이러스가 증식할 수 있고, 일정 주기로 내부 공간 환기를 시키지 않으면 에어컨디셔너로 인한 바이러스 전파 문제가 존재한다. 억제하기 위해, 종래에는 에어컨디셔너 내부에 필터를 설치하거나 자외선 광을 이용한 세균 및 바이러스 살균장치를 설치하고 있다.
자외선은 파장 영역에 따라, UV-A, UV-B, UV-C, VUV로 분류되며, 이 중, 특히 UV-C 파장은 세균 및 바이러스 제거에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 종래의 자외선 광원은 자외선 LED 또는 저압 수은 램프 등의 방전램프를 사용하고 있다.
그런데, 세균 및 바이러스 살균을 위해서는 일정 수준 이상의 자외선 조사선량(m/cm2, 거리 당 자외선 조도 * 조사 시간)이 필요하나, 현재 자외선 LED는 기존의 저압 수은 램프 등의 방전 램프에 비해 낮은 출력으로 살균력의 한계가 있다.
이 때문에, 저압 수은 램프 등의 방전 램프는 높은 출력 제어가 가능하여 공기 살균, 수처리 등 살균 분야에서 오래동안 사용되고 있다. 그러나, 저압 수은 램프는 인체에 유해한 수은을 사용하고 있어 램프 파손 발생 시, 수은 노출 등의 심각한 문제가 있으며 향후, 수은 규제로 인해 사용이 제한될 전망이다.
그리고, 종래의 세균 및 바이러스 살균을 위해 사용되는 UV-C의 주요 파장은 254nm인데 인체의 눈 또는 피부에 이러한 파장 광이 노출되면, 화상 발생 등의 안전상의 문제가 존재한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2005-0037261호 (2005.04.21.)
본 발명의 실시예들은 에어컨디셔너에서 세균 또는 바이러스가 전파되는 것을 예방하기 위한 살균을 행하는 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 친환경적이며 특히 수은에 노출될 위험이 없는 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 사용자가 노출되더라도 화상 등의 위험이 없는 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 램프의 파손을 방지하는 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치에 있어서, 상기 에어컨디셔너의 증발기를 거치기 전의 공기에 대하여 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치를 포함하고, 상기 자외선 조사 장치는 엑시머 램프를 포함하는, 살균 장치가 제공된다.
상기 엑시머 램프는 UV-C를 조사할 수 있다.
상기 엑시머 램프는 200 ~ 230nm의 파장을 가지는 자외선을 조사할 수 있다.
상기 엑시머 램프는 222nm의 파장을 가지는 자외선을 조사할 수 있다.
상기 엑시머 램프는 삼중관 구조를 가질 수 있다.
상기 삼중관 구조 중 최외측은 내부를 보호하기 위한 보호관일 수 있다.
상기 엑시머 램프는 원통형 램프일 수 있다.
상기 엑시머 램프는 다각 기둥형 램프일 수 있다.
상기 엑시머 램프는 1개 이상일 수 있다.
상기 엑시머 램프는 지면에 대하여 수평 또는 수직으로 배치되거나 비스듬하게 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 증발기에 의해 냉각되는 공기에 UV-C파장대의 자외선을 조사함으로써 에어컨디셔너에서 세균 또는 바이러스가 전파되는 것을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 엑시머 램프를 사용함으로써 친환경적이며 특히 수은에 노출될 위험을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 엑시머 램프를 사용함으로써 사용자가 노출되더라도 화상 등의 위험을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 삼중관 구조의 엑시머 램프를 사용함으로써 램프의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 에어컨디셔너의 작동 원리를 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치가 장착된 에어컨디셔너를 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치에 사용되는 삼중관 구조의 엑시머 램프의 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치가 차량용 에어컨디셔너에 설치된 것을 나타내는 도면
이하, 도면을 참조하여 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 개시되는 실시예들은 이에 제한되지 않는다.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 개시되는 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 개시되는 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 에어컨디셔너의 작동 원리를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치가 장착된 에어컨디셔너를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 에어컨디셔너(10)는 압축기(100), 응축기(200), 드라이어(300), 팽창밸브(400), 증발기(500) 및 팬(600)을 포함할 수 있다. 압축기(100)는 저온저압의 기체냉매를 흡입하여 응축기(200)에서 응축 액화할 수 있도록 응축온도에 해당하는 포화압력까지 압력을 증가시킴으로써 고온고압의 기체냉매로 만드는 장치일 수 있다. 응축기(200)는 압축기(100)에서 토출된 고온고압의 기체냉매를 주위의 공기 또는 냉가수에 열교환시켜서 기체 냉매의 열을 방출하여 응축액화함으로써 고온고압의 액체냉매로 만드는 장치일 수 있다. 드라이어(300)는 냉매 중에 포함될 수 있는 수분을 제거하여 팽창밸브(400)에서 냉매 중의 수분이 동결되어 팽창밸브(400)의 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 팽창밸브(400)에서는 응축액화된 냉매가 좁은 곳을 통과하여 급격히 넓은 곳으로 방출하는 방식으로 급속 팽창시켜서 저온저압의 액체가 되도록 할 수 있다. 증발기(500)에서는 저온저압의 액체냉매가 주위의 공기에서 열을 흡수하여 기체로 증발하면서 주위의 공기를 차갑게 할 수 있다. 냉각된 주위 공기는 팬(600)을 통해 실내로 공급되어 실내의 온도를 낮출 수 있다. 증발기(500)에서 증발된 기체냉매는 압축기(100)로 돌아가서 다시 순환할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치(700)는 증발기(500)에서 열이 흡수되는 공기를 살균하기 위한 것일 수 있다. 이를 통해 장기간 에어컨디셔서(20)가 동작할 경우에 에어컨디셔너 내에서 번식된 세균 또는 바이러스가 실내로 전파하는 것을 방지할 수 있다. 살균 장치(700)는 UV-C 파장대(200 ~230 nm)를 가지는 자외선(바람직하게는 222 nm 파장을 가지는 자외선)을 이용하여 세균 또는 바이러스를 제거할 수 있다. 특히 살균 장치(700)는 엑시머 램프를 사용함으로써 수은을 사용하지 않고서도 자외선을 조사할 수 있어서 친환경 적이며 램프가 파손되는 경우에도 수은 등의 노출이 발생할 위험이 없을 수 있다. 또한 UV-C파장대의 자외선은 Far-UV 영역에 해당되어 살균 장치(700)가 사용자에게 노출되더라도 인체에 무해할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치(700)는 삼중관 구조의 엑시머 램프를 사용할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치(700)에 사용되는 삼중관 구조의 엑시머 램프의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼중관형 엑시머 램프(700)는 보호관(730)에 의해 밀봉된 구조일 수 있다.
즉, 보호관(730)은 외측관(710)의 외측을 둘러싸는 관형상일 수 있다. 보호관(730)은 발생하는 자외선 광이 투과될 수 있는 소재로 형성될 수 있다. 특히, 자외선(UV)가 발생되는 경우 자외선이 투과할 수 있도록 석영으로 보호관(730)이 형성될 수 있다.
이를 통해, 보호관(730)에 의해 삼중관형 엑시머 램프(700)의 내부가 외부로부터 밀폐되어 공기의 출입을 차단할 수 있다. 따라서, 엑세머 램프(700)에서 발생하는 오존이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 오존을 분해하여 제거하기 위한 별도의 오존 정화 장치를 요하지 않을 수 있다.
그리고, 외측관(710)의 외부에 형성되는 외부 전극(715) 및 내측관(720)의 내부에 형성되는 내부 전극(725)에 고주파 및 고전압의 전원을 인가하기 위하여 전원이 외부 전극(715)과 내부 전극(725)에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치(700)는 도 3에서 도시되는 바와 같이, 보호관(730), 외측관(710) 및 내측관(720)의 삼중관의 형태를 가지는 엑시머 램프로 될 수 있다. 도 3에서는 살균 장치(700)로 사용되는 엑시머 램프가 원통형 램프인 것을 도시하고 있지만 이에 한정되는 것은 아니고 엑시머 램프는 다각 기둥형 램프일 수도 있다. 그리고, 엑시머 램프는 1개일수도 있지만 복수개가 사용되는 것도 가능하다. 살균 장치(700)로 사용되는 엑시머 램프는 지면에 대하여 수평 또는 수직 배치될 수 있고 비스듬하게 배치될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치(700)가 차량용 에어컨디셔너에 설치된 것을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치(700)는 차량용 에어컨디셔너(30)에도 설치될 수 있다. 차량용 에어컨디셔너는 앞선 실내용 에어컨디셔너와 리시버 탱크(310)가 포함된다는 점에서 차이가 있을 수 있다. 리시버 탱크(310)는 여분의 냉매를 일시적으로 저장하는 탱크로서, 자동차용 에어컨디셔너(30)에서는 압축기(110)가 엔진과 연결되어 엔진의 힘으로 가동되기 때문에 압축기(110)의 회전수가 일정하지 않고 변동폭이 크게 될 수 있다. 따라서, 응축기(210)에 전달되는 냉매의 압축 상태가 항상 일정하지 않게 되고 외부 기온에 따라서 냉매의 온도도 변동이 있게 될 수 있다. 제대로 압축이 되지 않은 상태이거나 지나치게 고온의 냉매가 응축기(210)에 들어가는 경우 완전히 액화시키지 못하게 될 수 있다. 만약 기체상태의 냉매가 증발기(510)로 들어가게 되면 냉각기능이 저하되기 때문에 이를 방지하기 위하여 리시버 탱크(310)에서 기체상태의 냉매를 분리하여 액체냉매 만이 다음 단계로 보내지도록 할 수 있다.
본 실시예에서도 살균 장치(700)는 증발기(510)에서 열이 흡수되는 공기를 살균하기 위한 것일 수 있다. 이를 통해 장기간 차량용 에어컨디셔서(30)가 동작할 경우에 에어컨디셔너(30) 내에서 번식된 세균 또는 바이러스가 실내로 전파하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치(700)는 삼중관 엑시머 램프로서 UV-C파장대의 자외선을 조사할 수 있다. 이를 통해 자외선을 통해 세균 또는 바이러스를 제거하여 에어컨디셔너에서 증발기를 통해 냉각되는 공기를 살균할 수 있다. 또한, 종래의 자외선 조사 장치와 달리 수은을 사용하지 않음으로써 수은에 노출될 위험이 없고, 사용자가 살균 장치(700)에 노출되더라도 인체에 무해한 UV-C 파장대의 자외선을 조사하기 때문에 화상 등의 위험을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 삼중관 구조의 엑시머 램프를 사용함으로써 외부 충격에도 살균 장치(700)로 사용되는 램프가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
20 : 실내용 에어컨디셔너
30 : 차량용 에어컨디셔너
100, 110 : 압축기
200, 210 : 응축기
300 : 드라이어
310 : 리시버 탱크
400, 410 : 팽창밸브
500, 510 : 증발기
600, 610 : 팬
700 : 살균 장치
710 : 외측관
715 : 외부 전극
720 : 내측관
725 : 내부 전극
730 : 보호관

Claims (10)

  1. 에어컨디셔너 내에 설치되는 살균 장치에 있어서,
    상기 에어컨디셔너의 증발기를 거치기 전의 공기에 대하여 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치를 포함하고,
    상기 자외선 조사 장치는 엑시머 램프를 포함하는, 살균 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엑시머 램프는 UV-C를 조사하는, 살균 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엑시머 램프는 200 ~ 230nm의 파장을 가지는 자외선을 조사하는, 살균 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 엑시머 램프는 222nm의 파장을 가지는 자외선을 조사하는, 살균 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 엑시머 램프는 삼중관 구조를 가지는, 살균 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 삼중관 구조 중 최외측은 내부를 보호하기 위한 보호관인, 살균 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 엑시머 램프는 원통형 램프인, 살균 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 엑시머 램프는 다각 기둥형 램프인, 살균 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 엑시머 램프는 1개 이상인, 살균 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 엑시머 램프는 지면에 대하여 수평 또는 수직으로 배치되거나 비스듬하게 배치되는, 살균 장치.
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