KR20220170491A - 운송수단용 공기 살균장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일측면에 따르면 공기 살균장치의 외관이 형성되는 살균기케이스; 상기 살균기케이스의 내부에 양측에 배치되어 내부가 빈공간으로 형성된 원뿔형태로 형성되며 꼭지점부분이 원형유로의 형태로 형성되고 외주면에 복수개의 슬릿홀이 형성되는 사이클론혼합기; 상기 사이클론혼합기의 일측에 결합되어 외측부분에 복수개의 리턴홀이 형성되고 중심부분에 토출홀이 형성되는 판형태의 리턴플레이트; 상기 리턴플레이트에 결합되어 상기 사이클론혼합기의 반대측면에 배치되는 팬; 상기 사이클론혼합기의 인접한 일측에 배치되어 공기중 O2가 O3로 변환되도록 플라즈마가 발생되는 플라즈마발생기; 및 상기 사이클론혼합기의 인접한 일측에 배치되어 과산화수소(H2O2)가 구비되어 자가분해로 및 가 생성되는 과산화수소카트리지; 를 포함하고 상기 살균기케이스는 대칭형태로 양측에 공기출입홀이 형성되고 상기 공기출입홀은 복수개의 원호의 경로를 따라 복수개의 유선형의 타공홀이 형성되고 내측에서 외측으로 향할수록 홀의 크기가 커지는 형태로 형성되는 공기 살균장치가 제공될 수 있다.
Description
본 발명은 운송수단에서 사용되는 공기 살균기에 관한 것이다.
최근 코로나 바이러스에 의한 감염증의 집단 감염이 세계 규모로 일어나고 있어 큰 사회 문제가 되고 있다. 신형 코로나 바이러스의 감염 경로는 비말 감염 및 접촉감이라고 알려지고 있다. 이에 따라, 그 예방 대책으로 마스크 착용 및 손을 씻는 것이 가장 효과적으로 나타나고 있다. 코로나 바이러스는 2m의 거리를 부유하고 있는 동안 건조에 의해 감염력을 잃는다. 반면, 습한 환경에서는 부유하는 코로나 바이러스가 수 10분 정도의 감염력을 유지하게 된다. 즉, 일반 가정, 사무실, 병원, 레스토랑, 매장과 같은 공간에서는 감염력이 유지된 코로나 바이러스가 부유하고 있을 가능성이 높게 된다. 이에 따라, 공기는 주기적인 환기나 살균이 필요하게 된다. 이에 따라, 환기가 어려운 환경인 자동차, 비행기, 기차, 드론과 같은 운송수단에는 공기의 살균이 요구된다. 선행문헌으로 등록특허10-1036982는 철도차량용 공기정화 및 살균장치를 개시하고 있다. 이와 같은 살균장치는 공기가 필터를 빠져나오며 살균되므로 필터와 오염공기의 물리적 접촉이 필요시 된다. 이에 따라, 살균효과가 낮게 나타나는 문제가 제기되고 있다.
본 발명의 실시예들은 운송수단에 적용되는 부유세균을 제거할 수 있는 공기 살균장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 공기 살균기의 외관이 형성되는 케이스 상기 케이스의 내부에 양측에 배치되어 원뿔형태로 형성되며 꼭지점부분이 원형판의 형태로 형성되고 외주면에 복수개의 슬릿홀이 형성되는 사이클론혼합기; 상기 사이클론혼합기의 인접한 일측에 배치되어 플라즈마가 발생되어 공기중 O2가 O3로 변환되는 플라즈마 발생기; 상기 사이클론혼합기의 인접한 일측에 배치되어 H2O2가 구비되어 자가분해되어 및 로 변환되는 과산화수소 카트리지; 상기 사이클론혼합기의 일측에 결합되어 복수개의 리턴홀이 형성된 판형태의 리턴플레이트; 및 상기 리턴플레이트에 결합되어 상기 사이클론혼합기의 반대측면에 배치되는 팬; 을 포함하는 공기 살균기가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 따른 공기 살균장치는 전자 및 화학적 반응으로 작동되어 저전력 소형화로 형성될 수 있다. 특히, 본 발명의 공기 살균장치는 VOC 및 부유 중인 세균이 저감될 수 있다. 또한, 본발명의 공기 살균장치는 플라즈마발생기와 과산화수소가 혼합되는 부분에서 외기와 1차 혼합되고 사이클론혼합기에서 외기와 2차혼합되며 리턴홀을 통해 재유입되어 3차 혼합되어 종래보다 살균력이 증대되고 냄새저감(탈취효과)가 형성되는 살균장치를 제공하게 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 살균장치의 살균기케이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기 살균장치의 내부를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 사이클론혼합기를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4의 (a), (b) 및 (c)는 도 3에 도시된 사이클론혼합기에 형성된 슬릿홀의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 5, 6, 7은 본 발명의 공기살균장치의 작동을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기 살균장치의 내부를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 사이클론혼합기를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4의 (a), (b) 및 (c)는 도 3에 도시된 사이클론혼합기에 형성된 슬릿홀의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 5, 6, 7은 본 발명의 공기살균장치의 작동을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 이하의 실시예들은 해당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 살균장치의 살균기케이스를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 살균기케이스(100)는 공기 살균장치의 외관이 형성될 수 있다. 이와 같은 살균기케이스(100)는 케이스하우징(110)을 포함할 수 있다. 케이스하우징(110)은 상부가 개방된 박스형태로 형성될 수 있다. 케이스하우징(110)은 살균기의 내장 부품이 배치될 수 있는 충분한 크기로 형성될 수 있다.
또한, 케이스하우징(110)의 개방된 상부에는 케이스커버(120)가 결합될 수 있다. 케이스커버(120)는 케이스하우징(110)의 개방된 상부의 폭과 길이에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 이와 같은, 케이스커버(120)는 케이스하우징(110)의 개방된 부분에 결합되어 케이스하우징(110)은 폐쇄될 수 있다. 또한, 케이스커버(120)는 공기출입홀(121)이 형성될 수 있다. 공기출입홀(121)은 공기가 출입되도록 개구된 부분이 될 수 있다. 이와 같은 공기출입홀(121)은 원호형패턴으로 형성될 수 있다. 원호형패턴은 원호의 경로를 따라 복수개의 유선형의 타공홀이 형성되고 내측에서 외측으로 향할수록 홀의 크기가 커지도록 형성되는 패턴이 될 수 있다. 이때, 공기출입홀(121)은 내측의 홀의 크기가 n일 경우 외측의 홀의 크기는 1.5n보다 크거나 같은 크기로 형성될 수 있다. 이와 같은 비율로 형성된 공기출입홀(121)에 의해 흡입되는 공기는 와류가 발생될 수 있다. 또한, 공기출입홀(121)의 형태는 일측으로 길게 형성된 유선형의 홀로 형성될 수 있다. 이와 같은 공기출입홀(121)은 가로의 길이가 n일 경우 세로의 길이가 2n이상으로 형성될 수 있다. 또한, 이와 같은 공기출입홀(121)은 복수개의 원호형태의 경로를 따라 복수개의 홀이 소정간격으로 이격되어 타공된 형태가 될 수 있다. 또한, 공기출입홀(121)이 형성되는 복수개의 나선형의 경로는 서로 적층된 형태로 배열될 수 있다. 이때, 나선형의 경로는 서로 적층되어 전체외곽이 반원형태로 형성될 수 있다.
또한, 케이스커버(120)의 중심에는 전원버튼(122)이 형성될 수 있다. 전원버튼(122)은 LED가 결합되어 작동여부를 빛으로 확인할 수 있게 될 수 있다. 이에 따라, 공기살균장치의 작동상태를 불빛의 색으로 구분하게 될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 공기 살균장치의 내부를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 사이클론혼합기를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 공기살균장치는 사이클론혼합기를 포함할 수 있다. 사이클론혼합기(200)는 살균기케이스(100)의 내부의 양측에 대칭형태로 배치될 수 있다. 이때, 양측은 좌우 또는 상하가 될 수 있으며, 살균기케이스(100)에 형성된 공기출입홀(121)방향이 될 수 있다. 또한, 사이클론혼합기(200)는 내부가 빈공간으로 형성된 원뿔형태로 형성될 수 있다. 또한, 사이클론혼합기(200)의 형태인 원뿔의 꼭짓점부분(201)은 소정 직경의 원형의 공기유로 형태로 형성될 수 있다.
또한, 사이클론혼합기(200)는 외주면에 복수개의 슬릿홀(202)이 형성될 수 있다. 슬릿홀(202)은 사이클론혼합기(200)의 내부로 공기가 유입되는 홀이 될 수 있다. 복수개의 슬릿홀(202)은 사이클론혼합기(200)의 꼭짓점부분(201)을 중심으로외주면에 방사형태로 배열되어 형성될 수 있다. 또한, 슬릿홀(202)은 방사형태를 형성하는 일 열에 복수개의 홀이 균일한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
도 3의 확대도를 참조하면, 복수개의 슬릿홀(202)은 사이클론혼합기(200)의 외주면에 대해 일측방향으로 소정각도 경사진 형태로 형성될 수 있다. 이때, 사이클론혼합기(200)의 외주면에 형성된 복수개의 슬릿홀(202)은 모두 같은 방향으로 경사진 형태로 형성될 수 있다.
또한 본 실시예의 경우, 슬릿홀(202)의 형태가 길이방향으로 길게 형성된 직사각형의 홈의 형태를 예시하고 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 4의 (a), (b) 및 (c)는 도 3에 도시된 사이클론혼합기에 형성된 슬릿홀의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 2 및 4의 (a)를 참조하면, 일 실시예에 따른 슬릿홀(202)은 사이클론혼합기(200)의 위치에 따라 크기가 상이하게 형성될 수 있다. 사이클론혼합기(200)의 꼭짓점부분(201)에 인접하게 형성된 슬릿홀(202a)은 길이 n의 크기로 형성된 직사각형의 홀이 형성될 수 있다. 또한, 꼭짓점부분에 형성된 슬릿홀(202a)에서 소정간격 이격되어 배치된 슬릿홀(202b)은 길이 으로 형성된 직사각형의 홀로 형성될 수 있다. 또한, 사이클론혼합기(200)의 밑면부분에 형성된 슬릿홀(202c)은 길이으로 형성된 직사각형의 홀로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 복수개의 슬릿홀(202)은 동작 시 꼭짓점부분에 상대적으로 많은 공기가 유입될 수 있다. 이와 같이 유입된 공기는 일측에 결합된 팬(400)에 의해 밑면부분으로 이동되어 체류시간이 길게 형성될 수 있다. 또한, 밑면부분에 형성된 슬릿홀(202c)으로 유입되는 공기는 상대적으로 작은 크기의 슬릿홀(202c)로 유입되기 때문에 높은 속력으로 유입될 수 있다. 이에 따라, 사이클론혼합기(200)를 빠져나가는데 짧은 시간에 강한 혼합력이 형성될 수 있다.
다른 실시예로 도 4의 (b)를 참조하면, 슬릿홀(202)은 복수개의 곡선형태의 홀이 균일한간격으로 이격되어 배치된 형태가 될 수 있다. 이와 같은 형태의 슬릿홀(202)에 유입되는 바람은 사선형태로 출입되어 사이클론혼합기(200)의 내부로 유입되며 와류형태의 공기흐름이 용이하게 유도될 수 있다.
다른 실시예로 도 4의 (c)를 참조하면, 슬릿홀(202)은 매쉬형태의 홀이 직사각형의 외곽으로 형성될 수 있다. 슬릿홀(202)에 유입되는 외기는 케이스에서 1차로 걸러지나 미세한 먼지나 이물질이 침입될 수 있다. 이에 따라, 슬릿홀(202)은 메쉬형태로 형성되어 필터효과가 형성될 수 있다. 또한, 메쉬형태로 형성된 부분은 은나노소재와 같은 항균효과가 있는 재료로 형성될 수 있다.
도 2를 참고하면, 사이클론혼합기(200)의 일측에는 리턴플레이트(300)가 배치될 수 있다. 리턴플레이트(300)는 사이클론혼합기(200)에서 살균기케이스(100)의 외측으로 공기가 출입가능하게 형성되는 리턴홀(301)이 형성된 판형태가 될 수 있다. 리턴플레이트(300)는 케이스하우징(110)의 내부공간과 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 리턴플레이트(300)에 형성되는 리턴홀(301)은 복수개가 될 수 있다. 또한, 리턴홀(301)은 리턴플레이트(300)의 외측부분에 배치될 수 있다. 이와 같은 리턴홀(301)은 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 리턴홀(301)은 살균장치 내/외부의 공기가 출입될 수 있다면 그 크기나 형태는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 리턴홀(301)은 사이클론혼합기(200)의 외곽과 소정 거리 이격된 위치에 형성될 수 있다. 또한, 리턴플레이트(300)의 중심에는 토출홀(302)이 형성될 수 있다. 토출홀(302)은 사이클론혼합기(200)와 결합된 부분이 개방되도록 형성될 수 있다. 이와 같은 토출홀(302)은 살균된 공기가 바깥으로 토출되는 홀이 될 수 있다.
리턴플레이트(300)의 일측에는 팬(400)이 결합되어 배치될 수 있다. 팬(400)은 일측방향으로 공기가 유동될 수 있도록 바람이 토출되는 장치가 될 수 있다. 팬(400)은 사이클론혼합기(200)에서 살균기케이스(100)의 외측방향으로 공기가 흐르도록 작동될 수 있다. 팬(400)은 리턴플레이트(300)에 접촉되어 사이클론혼합기(200)의 반대측면에 배치될 수 있다. 이와 같은 팬(400)은 사이클론혼합기(200)와 같이 살균기케이스(100)의 내부에 대칭형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 팬(400)은 공기출입홀(121)과 인접한 위치에 배치되어 상기 살균기케이스(100)의 내측공기가 외측으로 토출되도록 작동될 수 있다. 또한, 팬(400)은 사이클론혼합기(200)의 내부로 유입되는 공기의 유동을 유도하게 될 수 있다.
본 실시예에 따른 공기살균장치는 플라즈마발생기를 포함할 수 있다.
플라즈마발생기(500)는 플라즈마가 발생되는 장치가 될 수 있다. 플라즈마발생기(500)는 살균기케이스(100)의 내부의 중심에서 소정 이격된 위치에 배치될 수 있다. 플라즈마발생기(500)에서 발생되는 플라즈마로 인해 공기중의 가 분해되어 가 발생될 수 있다.
본 실시예에 따른 공기살균장치는 과산화수소카트리지를 포함할 수 있다. 과산화수소카트리지(600)는 플라즈마발생기(500)의 반대측에 배치될 수 있다. 과산화수소카트리지(600)는 과산화수소가 저장된 저장용기가 될 수 있다. 또한, 과산화수소카트리지(600)는 상부면(601)이 미세타공된 망으로 형성되어 공기의 입출이 가능한 형태가 될 수 있다. 이와 같은 과산화수소카트리지(600)는 저장된 과산화수소 는 + 로 자가 분해될 수 있다. 이와 같이 자가분해되어 발생된 는 과산화수소카트리지(600)의 상부에 형성된 미세타공된 망의 외측으로 토출될 수 있다.
본 실시예에 따른 공기살균장치는 내장배터리를 포함할 수 있다. 내장배터리(미도시)는 살균기케이스(100)내부의 저면에 배치될 수 있다. 내장배터리(미도시)는 본 발명의 공기 살균장치에 필요한 전원이 공급되는 전원공급원이 될 수 있다. 내장배터리(미도시)는 본 발명의 공기살균장치가 운송수단에서 분리되었을 경우 작동가능한 전원을 공급하게 될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 공기살균장치는 분리 후 작동될 수 있어 운송수단 내부에 배치되는 장소가 한정되지 않을 수 있다. 또한, 본 발명의 공기살균장치는 운송수단으로부터 분리되어 활용 가능함에 따라 휴대하여 사용가능하게 될 수 있다.
한편, 본 발명의 일측면에 따른 공기살균장치는 UV-C램프를 포함할 수 있다. UV-C램프(미도시)는 살균력을 증대하기 위해 구비될 수 있다. UV-C램프는 살균기케이스(100)내부에 배치될 수 있다. 이때, UV-C램프(미도시)는 살균기케이스(100)내부에 유입되는 공기가 효과적으로 살균될 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
도 5, 6, 7은 본 발명의 공기살균장치의 작동을 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 과산화수소카트리지(600) 내지 플라즈마발생기(500)에서 발생된 , 및 는 살균기케이스(100) 내부에서 반응이 형성될 수 있다. 이때, 일어나는 반응은 + → + 가 될 수 있다. 이와 같은 과정으로 형성된 과산화수소라디칼( )은 수소양이온( )과 산소 음이온라디칼( )으로 분해될 수 있다. 이때, 생성된 산소 음이온( )은 오존( )과 반응하여 + 로 변환될 수 있다. 여기서 는 과 반응되어 가 생성되고, 는 + 로 변환될 수 있다. 이때 생성되는 OH라디칼( )은 세균의 수소와 결합되거나 세균이 절단되는 반응이 될 수 있다. 이에 따라, 은 대상 분자를 산화하거나 분해하게 될 수 있다.
도 6을 참고하면, 도 5과정에서 발생된 는 외기와 혼합되어 사이클론혼합기(200)의 슬릿홀(202)을 통해 내부로 유입될 수 있다. 이때, 사이클론혼합기(200)의 내부에서 와류가 발생되며 외기와 혼합시간이 상대적으로 길게 형성될 수 있다. 이와 같은 과정에 의해 OH라디칼과 외기는 재차 혼합될 수 있다.
도 7을 참고하면, 사이클론혼합기(200)에서 혼합된 공기는 리턴플레이트(300)의 중앙에 위치된 토출홀(302)을 통해 팬(400)의 외측으로 이동되며 리턴플레이트(300)에 형성된 리턴홀(301)을 통해 일부가 유입될 수 있다. 이와 같은 과정으로 공기는 재차 사이클론혼합기(200)를 지나게 될 수 있다.
이상 설명한 바, 본 실시예들에 따른 기포제거장치는 전자 및 화학적 반응으로 작동되어 저전력 소형화로 형성될 수 있다. 특히, 본 발명의 공기 살균장치는 VOC 및 부유 중인 세균이 저감될 수 있다. 또한, 본발명의 공기 살균장치는 플라즈마발생기와 과산화수소가 혼합되는 부분에서 외기와 1차 혼합되고 사이클론혼합기에서 외기와 2차혼합되며 리턴홀을 통해 재유입되어 3차 혼합되어 종래보다 살균력이 증대된 살균장치를 제공하게 될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위내에 포함된다고 할 것이다.
100 : 살균기케이스
121 : 공기출입홀
200 : 사이클론혼합기 202 : 슬릿홀
300 : 리턴플레이트 301 : 리턴홀
302 : 토출홀 400 : 팬
500 : 플라즈마발생기 600 : 과산화수소카트리지
200 : 사이클론혼합기 202 : 슬릿홀
300 : 리턴플레이트 301 : 리턴홀
302 : 토출홀 400 : 팬
500 : 플라즈마발생기 600 : 과산화수소카트리지
Claims (7)
- 공기 살균장치의 외관이 형성되는 살균기케이스(100);
상기 살균기케이스(100)의 내부에 양측에 배치되어 내부가 빈공간으로 형성된 원뿔형태로 형성되며 꼭짓점부분(201)이 원형유로의 형태로 형성되고 외주면에 복수개의 슬릿홀(202)이 형성되는 사이클론혼합기(200);
상기 사이클론혼합기(200)의 일측에 결합되어 외측부분에 복수개의 리턴홀(301)이 형성되고 중심부분에 토출홀(302)이 형성되는 판형태의 리턴플레이트(300);
상기 리턴플레이트(300)에 결합되어 상기 사이클론혼합기(200)의 반대측면에 배치되는 팬(400);
상기 사이클론혼합기(200)의 인접한 일측에 배치되어 공기중 O2가 O3로 변환되도록 플라즈마가 발생되는 플라즈마발생기(500); 및
상기 사이클론혼합기(200)의 인접한 일측에 배치되어 과산화수소(H2O2)가 구비되어 자가분해로 및 가 생성되는 과산화수소카트리지(600); 를 포함하고
상기 살균기케이스(100)는
대칭형태로 양측에 공기출입홀(121)이 형성되고
상기 공기출입홀(121)은
복수개의 원호의 경로를 따라 복수개의 유선형의 타공홀로 형성되고 내측에서 외측에 배치될 수록 홀의 크기가 커지는 형태로 형성되는 공기 살균장치. - 청구항 1에 있어서
상기 팬(400)은
작동되어 상기 공기출입홀(121)과 인접한 위치에 배치되어 상기 살균기케이스(100)의 내측공기가 외측으로 토출되며 상기 사이클론혼합기(200)에서 공기가 유동되는 공기 살균장치. - 청구항 2에 있어서
OH라디칼은 외기와 혼합되어 상기 슬릿홀(202)을 통해 유입되어 상기 사이클론혼합기(200)의 내부에서 외기와 재차 혼합되는 공기 살균장치. - 청구항 4에 있어서
상기 사이클론혼합기(200)의 내부에서 OH라디칼과 혼합된 외기는 상기 리턴플레이트(300)의 상기 토출홀(302)을 통해 상기 팬(400)의 외측으로 이동되고 상기 리턴홀(301)을 통해 재차 유입되는 공기 살균장치. - 청구항 1에 있어서
상기 살균기케이스(100)의 내부에는 내장배터리가 배치되어 전원을 공급되어 운송수단에 분리되어 휴대하여 사용가능한 구조로 형성되는 공기살균장치. - 청구항 1에 있어서
상기 살균기케이스(100)의 내부에는 UV-C램프가 배치되는 공기살균장치.
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