KR20220112914A - UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템 - Google Patents

UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템 Download PDF

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서나윤
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Abstract

[기술분야/해결과제]
본 발명은 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템에 관한 것으로, UV LED 또는 UV 램프(150)로 공기 중의 세균과 바이러스를 살균하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있고, 헤파필터(Hepa Filter; 130)로 공기 중에 있는 마이크로미터 크기(예를 들어, 0.3㎛)의 입자를 99.97% 이상 제거하여 세균이나 먼지에 의한 오염을 방지할 수 있으며, 광촉매필터(180)로 공기 중의 악취를 탈취할 수 있다.
[해결수단]
본 발명에 의한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기는, 헤파필터(130)로 공기를 정화하고, UV LED 또는 UV 램프(150)로 공기 중의 세균이나 바이러스를 살균하며, 광촉매필터(180)로 공기 중의 악취를 탈취하는 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기에 있어서, 전방에 흡입구(112)가 형성되고, 후방에 배출구(113)가 형성된 몸체(111); 상기 몸체(111) 내부의 상기 배출구(113) 쪽에 배치되며, 상기 흡입구(112)를 통해 공기를 흡입하여 상기 배출구(113)로 토출시키는 송풍팬(190); 상기 몸체(111) 내부의 상기 흡입구(112) 쪽에 소정의 간격을 두고 평행하게 설치된 프리필터(120) 및 헤파필터(130); 상기 몸체(111) 내부의 상기 송풍팬(190) 앞쪽에 배치된 광촉매필터(180); 상기 광촉매필터(180)의 상단 및 하단과 상기 몸체(111)의 내측 사이에 경사지게 설치된 경사반사판(170); 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 일측 내측에 설치되고, 상기 몸체(111)의 내부 공간으로 UV자외선을 조사하는 UV LED 또는 UV 램프(150); 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 타측 내측에 설치되고, 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사된 UV자외선을 반사시키는 반사판(160); 상기 몸체(111) 내부 또는 외부에 배치되며, 공기 중의 미세먼지나 오염물질을 감지하는 오염감지센서(205); 및 상기 오염감지센서(205)의 감지신호에 따라 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 자동으로 조절 및 제어하는 컨트롤러(200);를 포함한다.
[기대효과]
본 발명에 따르면, 공기 중의 세균과 바이러스를 살균하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있고, 공기 중에 있는 마이크로미터 크기(예를 들어, 0.3㎛)의 입자를 99.97% 이상 제거하여 세균이나 먼지에 의한 오염을 방지할 수 있으며, 공기 중의 악취를 탈취할 수 있는 효과가 있다.

Description

UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템{Space Sterilizer and Air Purifier Based on IoT Using UV LED and UV Lamp, and Space Sterilizer and Air Purifying System Using Thereof}
본 발명은 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 UV LED 또는 UV 램프로 공기 중의 세균과 바이러스를 살균하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있고, 헤파필터(Hepa Filter)로 공기 중에 있는 마이크로미터 크기(예를 들어, 0.3㎛)의 입자를 99.97% 이상 제거하여 세균이나 먼지에 의한 오염을 방지할 수 있으며, 광촉매필터로 공기 중의 악취를 탈취할 수 있는 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템에 관한 것이다.
오늘날, 공기 정화기는, 초미립자의 여과필터를 이중, 삼중으로 설치하여 공기 속에 포함되어 있는 먼지 등 입자성 물질을 걸러 청정한 공기를 제공하는 필터식 공기정화기와, 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2) 등 광촉매 물질을 담체표면에 코팅하고 여기에 오염공기를 접촉시켜 공기 중 이물질이 제거하는 광촉매를 이용한 공기정화기기와, 물 분사를 통해 만들어진 물커튼 또는 수막에 오염공기를 통과시킴으로써 미세먼지 등 입자성 오염인자를 비롯한 수용성 이물질들을 걸러낼 수 있도록 하는 수세식 정화기 등이 있다.
그러나, 필터식 공기정화기는 공기 중 입자성 이물질의 제거는 어느 정도 가능 하지만 각종 생활악취(냄새)의 원인(곰팡이, 박테리아, 바이러스 등)을 비롯하여 기체인 휘발성 유기화합물(벤젠, 톨루엔 등과 새집증후군의 원인인 포름알데히트, 유기산 등)의 제거효율이 크게 떨어질 뿐 아니라, 사용 중 필터의 막힘현상, 필터교체시기 경과시 유해세균번식을 촉발하고, 송풍팬의 설치 및 구동을 위한 공간확보는 물론 상당한 전력소비가 요구된다.
광촉매를 이용한 공기정화기와 수세식 정화기의 경우에는 입자성 이물질을 비롯하여 수용성 이물질까지 제거 가능하기 때문에 필터식에 비해 오염된 공기정화능력이 높은 것은 사실이나, 초미립자의 생활악취(냄새)의 원인요소(곰팡이, 박테리아, 바이러스 등)와 기체성 유기화합물(벤젠, 톨루엔 등과 새집증후군의 원인인 포름알데히트, 유기산 등)까지 완벽하는 효율을 기대하기는 사실상 부족하다.
오염된 공기 중 휘발성 유기화합물인 벤젠, 톨루엔, 포름알데히트, 유기산 등과 각종 생활악취의 원인인 동시에 병원균인 곰팡이, 박테리아, 바이러스 등은 생활 중 불쾌감을 줄 뿐 아니라 각종 호흡기 질환(천식, 비염 등)의 주요한 원인이 되고, 뇌의 심혈관질환과 수면부족에도 영향을 주기 때문에 쾌적하고 청정한 환경을 위해서는 반드시 제거하는 것이 필요하다.
이를 극복하기 위해 일부에서는, 오염공기에 포함된 입자성 이물질들은 기존과 같이 송풍팬 및 필터로 여과하고, 각종 생활악취(냄새) 및 병원균(곰팡이, 박테리아, 바이러스 등) 및 기체인 유기화합물(벤젠, 톨루엔 등과 새집증후군의 원인인 포름알데히트, 유기산 등)은 살균 및 산화·분해작용을 통하여 정화하는 오존발생기 포함 필터식 공기정화가를 이용하는 경우도 많다.
그러나, 기존의 오존발생기 포함 필터식 공기 정화기의 경우에는, 오존 발생기에 의해 생성된 오존(O₃) 및 공기 흐름이 송풍기에 의해 강제로 만들어지기 때문에 오존에 의한 공기정화기능에 어느 한계를 가질 수밖에 없는 문제점이 있다.
즉, 오존 발생기에 의해 생성되는 오존 포함 공기가 송풍기에 의해 강제로 송풍되면, 정화가 필요한 실내에 포함된 공기 중 각종 생활악취(냄새)의 원인(곰팡이, 박테리아, 바이러스 등)과 휘발성 유기화합물(벤젠, 톨루엔 등과 새집증후군의 원인인 포름알데히트, 유기산 등)의 제거를 위한 오존의 산화분해 및 살균작용이 자연스럽게 이루어지지 못하고 방해를 받으면서 높은 제거효율을 기대하기 어렵다.
오존이 공기 중 오염물과 산화분해 및 살균 작용시 유체의 흐름이 자연스럽지 못하고 강제 송풍에 의해 빠르게 이루어질 경우에는 오존과 오염물간 반응에 필요한 리듬을 잃으면서 산화분해 및 살균 작용의 효율이 크게 떨어질 수밖에 없다.
뿐만 아니라, 필터사용으로 인한 역작용(필터 교체기간 경과시 세균서식환경 및 미세먼지 발생의 또 다른 원인제공 등) 및 송풍기 사용에 따른 불필요한 전력소모, 구조의 복잡성)의 우려까지 내포하는 등 비용이 비싸면서도 효율은 오히려 떨어지는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2016-0068076호(공개일자: 2016.06.15.) 공개실용신안공보 제20-2020-0001331호(공개일자: 2020.06.22.)
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, UV LED 또는 UV 램프를 이용하여 공기 중의 세균과 바이러스를 살균 처리하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있는 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 헤파필터(Hepa Filter)를 사용하여 공기 중에 있는 마이크로미터 크기(예를 들어, 0.3㎛)의 입자를 99.97% 이상 제거할 수 있어 세균이나 먼지에 의한 오염을 방지할 수 있는 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 광촉매필터를 사용하여 공기 중의 악취를 탈취할 수 있는 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기와 이를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템을 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 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기는, 헤파필터(130)로 공기를 정화하고, UV LED 또는 UV 램프(150)로 공기 중의 세균이나 바이러스를 살균하며, 광촉매필터(180)로 공기 중의 악취를 탈취하는 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기에 있어서, 전방에 흡입구(112)가 형성되고, 후방에 배출구(113)가 형성된 몸체(111); 상기 몸체(111) 내부의 상기 배출구(113) 쪽에 배치되며, 상기 흡입구(112)를 통해 공기를 흡입하여 상기 배출구(113)로 토출시키는 송풍팬(190); 상기 몸체(111) 내부의 상기 흡입구(112) 쪽에 소정의 간격을 두고 평행하게 설치된 프리필터(120) 및 헤파필터(130); 상기 몸체(111) 내부의 상기 송풍팬(190) 앞쪽에 배치된 광촉매필터(180); 상기 광촉매필터(180)의 상단 및 하단과 상기 몸체(111)의 내측 사이에 경사지게 설치된 경사반사판(170); 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 일측 내측에 설치되고, 상기 몸체(111)의 내부 공간으로 UV자외선을 조사하는 UV LED 또는 UV 램프(150); 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 타측 내측에 설치되고, 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사된 UV자외선을 반사시키는 반사판(160); 상기 몸체(111) 내부 또는 외부에 배치되며, 공기 중의 미세먼지나 오염물질을 감지하는 오염감지센서(205); 및 상기 오염감지센서(205)의 감지신호에 따라 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 자동으로 조절 및 제어하는 컨트롤러(200);를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화 시스템은, 헤파필터(130)로 공기를 정화하고, UV LED 또는 UV 램프(150)로 공기 중의 세균이나 바이러스를 살균하며, 광촉매필터(180)로 공기 중의 악취를 탈취하는 공간 살균 및 공기 정화기(110)를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템에 있어서, 전방에 흡입구(112)가 형성되고, 후방에 배출구(113)가 형성된 몸체(111)와, 상기 몸체(111) 내부의 상기 배출구(113) 쪽에 배치되며, 상기 흡입구(112)를 통해 공기를 흡입하여 상기 배출구(113)로 토출시키는 송풍팬(190)과, 상기 몸체(111) 내부의 상기 흡입구(112) 쪽에 소정의 간격을 두고 평행하게 설치된 프리필터(120) 및 헤파필터(130)와, 상기 몸체(111) 내부의 상기 송풍팬(190) 앞쪽에 배치된 광촉매필터(180)와, 상기 광촉매필터(180)의 상단 및 하단과 상기 몸체(111)의 내측 사이에 경사지게 설치된 경사반사판(170)과, 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 일측 내측에 설치되고, 상기 몸체(111)의 내부 공간으로 UV자외선을 조사하는 UV LED 또는 UV 램프(150)와, 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 타측 내측에 설치되고, 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사된 UV자외선을 반사시키는 반사판(160)과, 상기 몸체(111) 내부 또는 외부에 배치되며, 공기 중의 미세먼지나 오염물질을 감지하는 오염감지센서(205)와, 상기 오염감지센서(205)의 감지신호에 따라 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 자동으로 조절 및 제어하는 컨트롤러(200)와, 상기 오염감지센서(205)의 감지신호와 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 통신망을 통해 관리서버(300)로 전송하는 통신부(208)를 구비한 공기 살균 및 공기 정화기(110); 상기 공기 살균 및 공기 정화기(110)로부터 수신받은 데이터를 실시간으로 모니터링 및 저장하고, 상기 통신부(208)를 통해 상기 컨트롤러(200)로 명령을 전달하여 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 동작을 원격 제어하는 관리서버(300); 및 관리 어플(410)을 통해 상기 관리서버(300)에 통신망으로 접속하여 상기 공기 살균 및 공기 정화기(110)로부터 수신받은 데이터를 실시간으로 모니터링하고, 상기 관리서버(300)를 통해 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 동작을 원격에서 설정하거나 제어하는 스마트폰(400);을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, UV LED 또는 UV 램프를 이용하여 공기 중의 세균과 바이러스를 살균하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있고, 헤파필터(Hepa Filter)를 이용하여 공기 중에 있는 마이크로미터 크기(예를 들어, 0.3㎛)의 입자를 99.97% 이상 제거하여 세균이나 먼지에 의한 오염을 방지할 수 있으며, 광촉매필터를 이용하여 공기 중의 악취를 탈취할 수 있다.
또한, 학교, 병원, 관공서, 회사, 백화점, 대형마트, 공항 등에 설치하여 세균 및 바이러스를 살균 처리하고 공기를 정화시킴으로써 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있다.
또한, 초미세먼지와 바이러스에 약한 노약자들과 다중시설을 이용하는 사람들이 안전하고 깨끗한 환경에서 생활할 수 있도록 제공한다.
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 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기(110)의 구성도 및 블럭구성도
도3은 본 발명의 제2실시예에 의한 공간 살균 및 공기 정화 시스템의 구성도
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.
제1실시예
도1 및 도2는 본 발명의 제1실시예에 의한 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기(110)의 구성도 및 블럭구성도이다.
본 발명에 의한 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기(110)는 도1 및 도2에 나타낸 바와 같이, 몸체(111), 흡입구(112), 배출구(113), 프리필터(120), 헤파필터(또는, 활성탄필터)(130), PCB 기판(140), UV LED 또는 UV 램프(150), 반사판(160), 경사반사판(170), 광촉매필터(Photo catalyst filter; 180), 송풍팬(190), 전원부(201), 전원 및 강약조절 스위치(202), 타이머(203), 표시부(204), 오염감지센서(205), 팬모터(206), 램프구동부(207)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 몸체(111)는 양쪽이 개구된 사각 박스형 또는 원통형(또는, 파이프 형상)으로 구성될 수 있으며, 전방에 흡입구(112)가 형성되고, 후방에 배출구(113)가 형성된다.
상기 송풍팬(190)은 상기 몸체(111) 내부의 상기 배출구(113) 쪽에 배치되며, 상기 흡입구(112)를 통해 공기를 흡입하여 상기 배출구(113)로 토출시키는 역할을 한다.
상기 프리필터(120)는 상기 몸체(111) 내부의 상기 흡입구(112) 쪽에 착탈식으로 교체 가능하게 배치되며, 가장 바깥쪽에 위치한 필터로서 동물의 털, 보푸라기, 머리카락, 큰 먼지등을 먼저 걸러지는 필터이다. 상기 프리필터(120)는 필터를 교체해주지 않아도 되는 프로젝터이다.
상기 헤파필터(Hepa Filter; 130)는 상기 프리필터(120)의 안쪽에 소정의 간격을 두고 착탈식으로 교체 가능하게 배치된다. 상기 헤파필터(130)는 극도로 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있는 고성능 필터이다. 비말의 크기는 0.5㎛ 수준인데, 헤파 필터는 공기 중에 있는 0.3㎛(마이크로미터) 크기의 입자를 99.97% 이상 제거할 수 있어 세균이나 먼지에 의해 오염되는 것을 방지해준다.
본 발명의 다른 실시예로, 상기 헤파필터(130) 대신에 활성탄필터를 사용하여 탈취기능을 갖도록 구성될 수도 있다. 이때, 상기 활성탄필터는 입상형 활성탄이 매립된 부직포 형태로 구성될 수 있다.
상기 광촉매필터(180)는 상기 몸체(111) 내부의 상기 송풍팬(190) 앞쪽에 착탈식으로 교체 가능하게 배치된다. 상기 광촉매필터(180)는 필터 표면에 산화티타늄(TiO2)이 코팅되어 있으며, 상기 산화티타늄(TiO2)에 광여기 반응을 일으킬 수 있는 광원(예를 들어, 자외선)이 제공되면 광촉매 활성을 나타낸다.
특히, 산화티타늄(TiO2)을 이용한 광촉매 반응은, 항균, 탈취 등의 효과를 가지고 있어서 공기를 정화시키는 효과가 있다. 예를 들어, 공기가 산화티타늄(TiO2)이 코팅된 광촉매 필터(180)를 통과하도록 하면서 상기 광촉매 필터(180)에 UV 자외선을 조사하여 광촉매 반응이 일어나도록 함으로써 공기 중의 악취를 탈취할 수 있다.
상기 광촉매필터(180)의 상단 및 하단과 상기 몸체(111)의 내측 사이에는 경사반사판(170)이 소정의 각도를 가지고 경사지게 설치되어 있다. 상기 경사반사판(170)은 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사되는 자외선을 반사시키는 역할을 한다.
따라서 상기 흡입구(112)를 통해 유입된 공기가 상기 몸체(111) 내부 공간을 통해 상기 배출구(113) 쪽으로 이동할 때, 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사되는 자외선과 상기 경사반사판(170)에서 반사된 자외선에 의해 중첩으로 조사를 받기 때문에 세균 및 바이러스 살균 효과를 배가시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로, 상기 경사반사판(170) 없이 상기 광촉매필터(180)가 상기 몸체(111)의 양쪽 내측 사이에 수직 또는 수평으로 착탈 가능하게 설치될 수 있다.
상기 UV LED 또는 UV 램프(150)는 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 일측 내측에 설치되고, 상기 몸체(111)의 내부 공간으로 UV자외선을 조사하게 된다.
상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사되는 UV자외선은 살균효과가 뛰어난 200∼280㎚ 파장으로 조사되도록 구성된다.
또한, 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사되는 UV자외선은 상기 광촉매필터(180)의 광촉매 반응을 일으키도록 340∼380㎚ 파장으로 구성될 수도 있다.
한편, 자외선은 화학작용, 생리작용이 크며, 표백작용이 강하므로 안료·염료 등은 햇빛에 포함되어 있는 자외선에 의해 색이 바랜다. 이러한 자외선에는 살균작용이 있는데, 150∼380nm 또는 250∼280nm의 파장 범위 내에서 살균 작용이 크게 나타나며, 특히 260∼265nm의 파장을 갖는 자외선은 DNA 배열을 파괴시킴으로써 가장 큰 살균효과를 나타낸다. 1㎠당 100μW의 강도를 가진 자외선을 1분간 쪼이면 대장균, 디프테리아균, 이질균 등은 99%가 죽는다.
상기 반사판(160)은 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 타측 내측에 설치되고, 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사된 UV자외선을 반사시키는 역할을 한다.
상기 오염감지센서(205)는 상기 몸체(111) 내부 또는 외부에 배치되며, 공기 중의 미세먼지나 오염물질을 감지하는 역할을 한다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 오염감지센서(205)의 감지신호에 따라 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 자동으로 조절 및 제어하는 역할을 한다.
상기 전원부(201)는 상기 공간 살균 및 공기 정화기(110)의 전원을 공급하는 부분이고, 상기 전원 및 강약조절 스위치(202)는 전원을 온(ON)/오프(OFF)하고, 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약을 조절하는 스위치이다. 상기 전원 및 강약조절 스위치(202)는 로터리 회전식으로 구성되거나 버턴식으로 구성될 수 있다.
상기 타이머(203)는 설정해 놓은 시간이 경과하면 동작을 온(ON)/오프(OFF)하는 스위치이고, 상기 표시부(204)는 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간, 상기 타이머(203)의 시간, 상기 오염감지센서(205)의 측정수치 등을 화면에 나타낸다. 상기 표시부(204)는 LED소자 또는 LED화면 또는 LCD화면으로 구성될 수 있다.
상기 팬모터(206)는 상기 송풍팬(190)을 구동하는 모터로서, 상기 컨트롤러(200)의 제어에 의해 동작이 제어된다. 그리고, 상기 램프 구동부(207)는 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)를 작동하는 구동회로로, 상기 컨트롤러(200)의 제어에 의해 동작이 제어된다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 전원 및 강약조절 스위치(202) 또는 상기 타이머(203) 또는 상기 오염감지센서(205)의 감지신호에 의해 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 동작을 제어한다.
한편, 본 발명에 의한 UV LED 또는 UV 램프를 이용한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기(110)는 상기 오염감지센서(205)의 감지신호와 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 통신망을 통해 전송하는 통신부(208)를 더 포함하여 구성될 수도 있다(도3 참조).
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기(110)는 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)로 공기 중의 세균과 바이러스를 살균하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있고, 상기 헤파필터(Hepa Filter; 130)로 공기 중에 있는 마이크로미터 크기(예를 들어, 0.3㎛)의 입자를 99.97% 이상 제거하여 세균이나 먼지에 의한 오염을 방지할 수 있으며, 상기 광촉매필터(180)로 공기 중의 악취를 탈취할 수 있다.
제2실시예
도3은 본 발명의 제2실시예에 의한 공간 살균 및 공기 정화 시스템의 구성도로서, 공기 살균 및 공기 정화기(110), 관리서버(300), 스마트폰(400)을 포함하여 구성된다.
상기 공기 살균 및 공기 정화기(110)는 도1 및 도2에서 설명한 바와 같이, 상기 헤파필터(130)와 광촉매필터(180)를 사용하여 공기를 정화하고 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)를 사용하여 공기 중의 세균이나 바이러스를 살균 정화하는 역할을 하며, 공기 중의 오염정도를 감지하는 상기 오염감지센서(205)에 의해 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 작동 및 동작시간이 자동으로 제어되도록 구성될 수 있다.
상기 관리서버(300)는 통신망을 통해 상기 공기 살균 및 공기 정화기(110)로부터 수신받은 데이터를 실시간으로 모니터링하고 DB(310)에 저장 및 관리하고, 상기 통신부(208)를 통해 상기 컨트롤러(200)로 명령을 전달하여 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 동작을 원격 제어하게 된다.
상기 스마트폰(400)은 사용자 또는 관리자의 스마트폰으로, 관리 어플(410)을 다운받아 설치 및 구동한다. 상기 스마트폰(400)은 상기 관리 어플(410)을 통해 상기 관리서버(300)에 통신망으로 접속하여, 상기 공기 살균 및 공기 정화기(110)로부터 수신받은 데이터를 실시간으로 모니터링하고, 상기 관리서버(300)를 통해 상기 공기 살균 및 공기 정화기(110)의 송풍팬(190)과 UV LED 또는 UV 램프(150)의 동작을 원격에서 설정하거나 제어하도록 구성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기(110)를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템은, 통신망을 통해 상기 공간 살균 및 공기 정화기(110)의 동작을 상기 관리서버(300)에서 실시간으로 모니터링하고 동작을 설정 및 제어할 수 있으며, 상기 스마트폰(400)에 설치된 관리 어플(410)을 통해 상기 관리서버(300)에 접속하여 상기 공간 살균 및 공기 정화기(110)의 동작을 실시간으로 모니터링하거나 동작을 설정 및 제어함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 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.
100 : IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화 시스템
110 : IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기
111 : 몸체 112 : 흡입구
113 : 배출구 120 : 프리필터
130 : 헤파필터 또는 활성탄필터 140 : PCB 기판
150 : UV LED 또는 UV 램프
160 : 반사판 170 : 경사반사판
180 : 광촉매필터 190 : 송풍팬
201 : 전원부 202 : 전원 및 강약조절 스위치
203 : 타이머 204 : 표시부
205 : 오염감지센서 206 : 팬모터
207 : 램프구동부 208 : 통신부
300 : 관리서버 310 : DB
400 : 스마트폰 410 : 관리 어플

Claims (2)

  1. 헤파필터(130)로 공기를 정화하고, UV LED 또는 UV 램프(150)로 공기 중의 세균이나 바이러스를 살균하며, 광촉매필터(180)로 공기 중의 악취를 탈취하는 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기에 있어서,
    전방에 흡입구(112)가 형성되고, 후방에 배출구(113)가 형성된 몸체(111);
    상기 몸체(111) 내부의 상기 배출구(113) 쪽에 배치되며, 상기 흡입구(112)를 통해 공기를 흡입하여 상기 배출구(113)로 토출시키는 송풍팬(190);
    상기 몸체(111) 내부의 상기 흡입구(112) 쪽에 소정의 간격을 두고 평행하게 설치된 프리필터(120) 및 헤파필터(130);
    상기 몸체(111) 내부의 상기 송풍팬(190) 앞쪽에 배치된 광촉매필터(180);
    상기 광촉매필터(180)의 상단 및 하단과 상기 몸체(111)의 내측 사이에 경사지게 설치된 경사반사판(170);
    상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 일측 내측에 설치되고, 상기 몸체(111)의 내부 공간으로 UV자외선을 조사하는 UV LED 또는 UV 램프(150);
    상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 타측 내측에 설치되고, 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사된 UV자외선을 반사시키는 반사판(160);
    상기 몸체(111) 내부 또는 외부에 배치되며, 공기 중의 미세먼지나 오염물질을 감지하는 오염감지센서(205); 및
    상기 오염감지센서(205)의 감지신호에 따라 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 자동으로 조절 및 제어하는 컨트롤러(200);
    를 포함하는 IoT 기반의 공간 살균 및 공기 정화기.
  2. 헤파필터(130)로 공기를 정화하고, UV LED 또는 UV 램프(150)로 공기 중의 세균이나 바이러스를 살균하며, 광촉매필터(180)로 공기 중의 악취를 탈취하는 공간 살균 및 공기 정화기(110)를 이용한 공간 살균 및 공기 정화 시스템에 있어서,
    전방에 흡입구(112)가 형성되고, 후방에 배출구(113)가 형성된 몸체(111)와, 상기 몸체(111) 내부의 상기 배출구(113) 쪽에 배치되며, 상기 흡입구(112)를 통해 공기를 흡입하여 상기 배출구(113)로 토출시키는 송풍팬(190)과, 상기 몸체(111) 내부의 상기 흡입구(112) 쪽에 소정의 간격을 두고 평행하게 설치된 프리필터(120) 및 헤파필터(130)와, 상기 몸체(111) 내부의 상기 송풍팬(190) 앞쪽에 배치된 광촉매필터(180)와, 상기 광촉매필터(180)의 상단 및 하단과 상기 몸체(111)의 내측 사이에 경사지게 설치된 경사반사판(170)과, 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 일측 내측에 설치되고, 상기 몸체(111)의 내부 공간으로 UV자외선을 조사하는 UV LED 또는 UV 램프(150)와, 상기 헤파필터(130)와 상기 경사반사판(170) 사이의 상기 몸체(111) 타측 내측에 설치되고, 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)에서 조사된 UV자외선을 반사시키는 반사판(160)과, 상기 몸체(111) 내부 또는 외부에 배치되며, 공기 중의 미세먼지나 오염물질을 감지하는 오염감지센서(205)와, 상기 오염감지센서(205)의 감지신호에 따라 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 자동으로 조절 및 제어하는 컨트롤러(200)와, 상기 오염감지센서(205)의 감지신호와 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 강약 세기 및 작동시간을 통신망을 통해 관리서버(300)로 전송하는 통신부(208)를 구비한 공기 살균 및 공기 정화기(110);
    상기 공기 살균 및 공기 정화기(110)로부터 수신받은 데이터를 실시간으로 모니터링 및 저장하고, 상기 통신부(208)를 통해 상기 컨트롤러(200)로 명령을 전달하여 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 동작을 원격 제어하는 관리서버(300); 및
    관리 어플(410)을 통해 상기 관리서버(300)에 통신망으로 접속하여 상기 공기 살균 및 공기 정화기(110)로부터 수신받은 데이터를 실시간으로 모니터링하고, 상기 관리서버(300)를 통해 상기 송풍팬(190)과 상기 UV LED 또는 UV 램프(150)의 동작을 원격에서 설정하거나 제어하는 스마트폰(400);
    을 포함하는 공간 살균 및 공기 정화 시스템.
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