KR20230044580A - 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치 - Google Patents
전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치에 관한 것이다. 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 적어도 하나의 냉각팬을 구비하는 전자 장치와 함께 사용된다. 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 전자 장치의 냉각팬의 배기구 외측면에 설치된다. 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 브라켓과 플라즈마 공기 살균기를 포함한다. 브라켓은 냉각팬의 배기구 외측면 외측면에 고정 설치된다. 플라즈마 공기 살균기는 브라켓의 내측면에 장착되고, 듀얼 플라즈마 전극을 이용하여 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생한다. 또 플라즈마 공기 살균기에는 자외선 발광다이오드를 이용하여 공기 중에 자외선을 조사하는 자외선 발광다이오드 모듈이 더 구비될 수 있다. 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 냉각팬과 브라켓 사이의 공간에 플라즈마 분위기를 형성하거나, 자외선 조사와 플라즈마 분위기를 형성하고, 냉각팬으로부터 배출되는 공기를 플라즈마 분위기와 함께 자연 배기하여 플라즈마 분위기를 비산 및 확산시켜서 설치 장소의 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화한다. 본 발명에 의하면, 필터나 별도의 팬(fan)없이 자연 배기로 강력한 플라즈마 공기 살균 및 정화가 가능하고, 실내의 전자 장치들이 복수 개인 경우, 각각에 설치되어 저렴한 비용으로 효율적인 공기 살균 및 정화 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 플라즈마 공기 살균 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 적어도 하나의 냉각팬을 구비하는 전자 장치의 내부에서 발생한 열을 외부로 배출하는 공기의 배출구 등의 배출 경로 상에 설치되고, 전자 장치 또는 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아서 듀얼 플라즈마 전극들을 이용하여 고전압의 플라즈마 공중 방전계를 형성하고, 냉각팬에 의해 자연 배기되어 공기 중으로 고전압의 플라즈마 공중 방전계를 확산시킴으로써, 설치 장소의 공기를 살균, 소독, 정화 및 탈취하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치에 관한 것이다.
일반적으로 인구 증가와 산업화가 급속도로 진행됨에 따라서 대기 오염은 물론 각종 유해 세균의 출현이 더욱 심화되어 가고 있어 인간과 동식물의 생활 활동에 나쁜 영향을 주고 있다. 이러한 대기 오염 및 사람 간의 감염에는 예를 들어, 메르스 코로나 바이러스, 슈퍼 박테리아, 조류 독감, 전염성 병균, 살모넬라균, 대장균, 황색 포도상 구균, 리스테리아균, 레지오넬라균, 노로 바이러스, 코로나 바이러스 19 등의 세균과, 악취의 원인 물질인 질소 산화물, 황산화물, 휘발성 유기 화합물, 포름 알데하이드, 암모니아, 톨루엔, 아세트 알데하이드 등과 같은 각종 유해 물질의 함량이 높아지고 있는 실정이다. 이와 같은 오염된 공기를 살균 처리없이 그대로 흡입할 경우에는 인체에 악영향을 미칠 수 있다. 특히, 환경 오염이 심각해짐에 따라 오염된 공기에 의해 각종 호흡기 질환이나 알레르기 반응을 나타내는 사람들이 증가하고 있고, 이에 따라 공기의 질을 높이기 위한 수단으로 오염된 공기를 정화하고자 하는 시도가 다양하게 실시되고 있다.
최근에는, 공기의 질과 쾌적한 실내 환경의 중요성이 부각되면서, 실내 공기를 제어할 수 있는 장치에 대해 관심이 증가되고 있다.일반적으로 실내 공기를 정화하는데 사용하는 공기 청정 장치나 공기 정화 장치는 공기의 살균과 탈취 효과를 향상시키기 위해, 필터를 이용하거나, 자외선을 조사하는 UV 램프를 이용하거나, 플라즈마를 이용하여 다양한 유해 물질들을 살균 및 제균 처리하여 공기를 정화시킨다.
예컨대, UV 램프를 이용한 공기 정화 장치는 광촉매 산화 반응을 이용하여 공기를 살균 및 탈취하는 것으로, 자외선을 이용하여 공기를 살균 및 탈취한 후 살균 및 탈취된 공기와 이온을 공기 중으로 배출시켜서 실내 공기를 정화시키고, 플라즈마를 이용한 공기 정화 장치는 공기 중에 양이온과 음이온의 플라즈마를 발생시켜서 공기 중에 포함된 유해 물질과 반응하여 유해 물질을 무력화시켜서 공기를 정화시킨다. 이러한 공기 정화 장치는 기존의 필터 방식에 비해 살균, 탈취 및 공기 정화 효과가 크다.
그러나 자외선이나 저전압 음이온을 이용하는 기존의 공기 청정 장치나 공기 정화 장치는 풍량이나 풍속 등 공기의 흐름에 영향을 받게 되어 유입된 공기가 자외선 또는 음이온과 반응하는 시간이 짧아 공기의 살균 및 탈취 효과를 극대화시키는데 한계가 있어 공기를 살균 및 탈취하는 효과가 극히 저하되는 문제점이 있으며, 반대로 음이온을 과도하게 발생시키거나 광촉매의 발생을 증가시키면 오존(O3)이 과도하게 발생되어 인체에 치명적인 위험이 되는 문제점이 있다. 따라서 이러한 상관관계를 중화시키기 위하여 추가적인 장치와 추가적인 필터링이 필요하여 기존의 공기 청정 장치나 공기 정화 장치는 대부분이 높은 가격으로 구성될 수 밖에 없어 소비자들은 구입 부담이 크고, 그 부피나 크기가 커서 다양한 설치 장소 등에 따라 적용이 어렵다.
한편, 실내에 설치되는 다양한 전자 장치 및 전자 장비들 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(PC), 서버(SERVER), 프린터(PRINTER), 복사기(Copier), 스위치, 라우터, 허브 등의 네트워크 장비, 디지털 영상 저장 장치 DVR(Digital Video Recorder), 네트워크 영상 저장 장치 NVR(Network Video Recorder), 냉장고(Refrigerator), 공기청정기(Air Purifier) 등과 같은 전자 장치 및 전자 장비에는 내부의 발열로 인한 기능 저하, 이상 발생, 화재 발생 등을 방지하기 위해, 최소 한개 이상의 냉각팬이 장착되어 전자 장치 및 전자 장비의 내부에서 발생되는 열을 외부로 배출시킨다.
따라서 치명적인 각종 바이러스 및 유해 세균, 유해 물질들로부터 공기의 살균 및 소독, 정화, 탈취하기 위한 기술이 끊임없이 요구되고 있으며, 이에 사람과 동일한 공간에서 밀접하게 사용하는 각종 실내용 전자 장치 및 전자 장비에 장착된 냉각팬을 이용하여 생활하는 공간의 공기를 상시 지속적으로 살균 및 소독, 정화, 탈취하는 높은 가성비를 갖춘 효과적인 제품 개발에 대한 필요성이 절실하다.
본 발명의 목적은 냉각팬을 구비하는 전자 장치의 공기 배출 경로 상에 장착하여 냉각팬으로부터 배출되는 공기와 함께 듀얼 플라즈마를 통한 공기 방전계를 형성하고, 이를 냉각팬을 통해 공기 중으로 배출 및 확산시켜서 설치 장소의 공기를 살균, 소독, 정화 및 탈취하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가성비 높은 공기 살균 장치를 사람이 가까이에서 사용하는 전자 장치나 전자 장비에 자연 배기 및 대류를 통하여 치명적인 바이러스와 각종 세균, 각종 유해 화합물, 악취 등으로 오염된 공기를 효율적으로 살균, 소독, 정화 및 탈취하는 동시에 간단하게 추가 장착하여 소수의 전자 장치 및 전자 장비를 통한 작은 공간에서 다수의 전자 장치 및 전자 장비를 통한 큰 공간까지 그 능역을 공간과 인원, 위험도에 따라 자유롭게 증대하므로서 상시 향균 공기를 생성하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전자 장치 및 전자 장비의 냉각팬의 배기구가 외측에 설치되고 전자 장치 및 전자 장비에서 전원을 자체 공급받거나 외부 전원 공급 장치를 통해 공급받아서 공기를 살균, 소독, 정화 및 탈취시키는 듀얼 플라즈마 발생 모듈을 구비하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전자 장치 및 전자 장비의 냉각팬의 외측에 설치되고 전자 장치 및 전자 장비의 전원을 공급받아서 보다 강력하게 공기를 살균, 소독, 정화 및 탈취시키는 UVC LED 모듈과 듀얼 플라즈마 발생 모듈을 구비하여 이중화 살균 및 소독 구조를 갖는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 전자 장치 또는 전자 장비의 냉각팬 외측에 고정 설치되고, 전자 장치 또는 전자 장비에 구비된 USB 등의 인터페이스를 통하여 전원을 공급받거나 외부 전원 공급 장치를 통해 전원을 공급받아서 고압의 플라즈마를 형성하여 공기를 살균 및 정화시키는 듀얼 플라즈마 발생 모듈을 구비하는데 그 한 특징이 있다.
본 발명에 따른 듀얼 플라즈마 발생 모듈은 2 개의 전극을 분리하여 플라즈마를 공기중에 방출하므로서 공기를 살균 및 소독, 정화, 탈취하게 되는데, 구체적으로 세라믹 전극(양 전극)에서 마이크로 플라즈마를 발생시켜 공기 중의 물분자를 분해하여 양전하를 갖는 수소 이온(H+)을 생성하고, 침상 전극(음 전극)에서 고전압 전자 방사에 의해 활성 수소(H)와 음전하를 갖는 산소 이온(O2 -)이 생성되며, 이는 다시 공기의 흐름에 따라 공기 중으로 비산 및 확산되며 상호 반응을 통해 공중 방전계를 일으켜 하이드로 페록시 래디컬(HOO-)이 만들어지게 된다. 이렇게 만들어진 하이드로 페록시 래디컬(HOO-)은 양전하를 가진 생물학적 오염원(예를 들어, 바이러스, 박테리아, 유해 세균, 곰팡이균 등)의 표면을 포위, 흡착하여 오염원 표면의 단백질 구조에 반응하여 표면 구조를 파괴하여 사멸시킴으로서 살균 및 소독하게 되며, 동시에 만들어진 활성 수소(H)는 활성 산소 래디컬(예를 들어, 미세먼지, 유기 화합물 등)과 반응하여 물분자(H2O)로 중화시켜 정화 및 탈취하게 된다. 이와 같은 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 전자 장치의 냉각팬에 의하여 풍속과 풍량을 갖춘 공기의 흐름이 발생하는데 냉각팬에 의해 배출되는 공기에 듀얼 플라즈마 발생 모듈에서 발생한 듀얼 플라즈마의 공중 방전계, 즉 하이드로 페록시 래디컬(HOO-)을 자연 배기를 통해 확산시켜 공기 중 해당 오염원을 살균 및 소독하고, 동시에 활성 수소(H)를 자연 배기를 통해 확산시켜 공기 중 해당 오염원을 정화 및 탈취하게 된다.
이 특징에 따른 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는, 실내 공간에 설치되고 적어도 하나의 냉각팬이 구비된 전자 장치의 상기 냉각팬의 배기구와 일정 간격 이격되게 형성되는 플레이트와, 일정 높이를 갖고 측면이 개방되게 일단이 상기 플레이트의 가장자리에 결합되고 타단이 상기 냉각팬의 배기구 외측면의 가장자리에 결합되는 복수 개의 지지대를 구비하는 브라켓; 및 상기 플레이트의 내측면에 고정 장착되고, 상기 전자 장치 또는 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생시켜서 상기 냉각팬과 상기 플레이트 사이의 공간에 플라즈마 분위기를 형성하고, 상기 냉각팬으로부터 배출되는 공기를 플라즈마 분위기와 함께 확산되도록 상기 브라켓의 개방된 측면으로 배기하여 실내 공간의 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화시키는 플라즈마 공기 살균기;를 포함하되, 상기 플라즈마 공기 살균기는, 상부면이 개방되고 하부면이 상기 플레이트의 내측면과 결합되어 내부 공간을 형성하는 베이스; 상기 베이스의 내부 공간에 장착되고, 상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아서 고전압으로 변환하는 고전압 변환부와, 상기 고전압 변환부로부터 변환된 고전압을 각각 공급받아서 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생하는 양이온 발생 전극 및 음이온 발생 전극을 구비하는 듀얼 플라즈마 발생 모듈; 상기 양이온 발생 전극과 상기 음이온 발생 전극들 각각이 외부로 노출되게 일측의 일부가 개방되는 한 쌍의 제1 개구부가 형성되고, 상기 베이스의 개방된 상부면을 덮도록 상기 베이스의 상부와 결합되는 제1 커버; 및 상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아서 상기 듀얼 플라즈마 발생 모듈로부터 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 듀얼 플라즈마 발생 모듈은, 상기 베이스에 수용되고 상부면이 개방되고 내부에 상기 양이온 발생 전극과 상기 음이온 발생 전극 및 상기 고전압 변환부가 실장된 인쇄회로기판이 고정 설치되는 하우징; 및 외부로 상기 양이온 발생 전극과 상기 음이온 발생 전극이 노출되게 상기 상기 제1 개구부에 대응하여 일부가 개방되는 한 쌍의 제2 개구부가 형성되고, 상기 하우징의 상부와 결합되어 상기 하우징의 개방된 상부면을 덮는 제2 커버;를 더 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 플라즈마 공기 살균기는, 상기 베이스의 내부 공간에 구비되고, 상기 제1 커버의 외부 방향으로 일정 각도 범위의 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드들을 구비하고, 상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받고 상기 제어부의 제어를 받아서 상기 자외선 발광다이오드들을 구동하는 자외선 발광다이오드 모듈;을 더 포함하되, 상기 제1 커버는 상기 자외선 발광다이오드들 각각이 외부로 노출되게 타측의 일부가 개방되는 복수 개의 제3 개구부가 더 형성된다.
이 특징에 있어서, 상기 플라즈마 공기 살균기는, 상기 자외선 발광다이오드 모듈을 이용하여 1차적으로 상기 브라켓과 상기 냉각팬 사이로 자외선을 조사하여 공기를 1차적으로 살균 및 제균하고, 상기 듀얼 플라즈마 발생 모듈을 이용하여 2차적으로 상기 브라켓과 상기 냉각팬 사이에 플라즈마 분위기를 형성하여 공기 중으로 확산시켜서 공기를 2차적으로 살균 및 제균한다.
이 특징에 있어서, 상기 플라즈마 공기 살균기는, 상기 베이스의 내부 공간에 장착되고, 상기 전자 장치의 설치 장소에 대한 공기질 정보를 감지하는 공기질 센서; 및 상기 베이스의 내부 공간에 장착되고, 상기 전자 장치로부터 전원이 공급되면, 전원 공급 상태를 표시하고, 상기 공기질 센서로부터 감지된 공기질 정보를 표시하는 표시 모듈;을 더 포함하되, 상기 제어부는 공기질 정보를 감지하도록 상기 공기질 센서를 더 제어하고, 전원 공급 상태와 감지된 공기질 정보를 표시하도록 상기 표시 모듈을 더 제어한다.
이 특징에 있어서, 상기 공기질 센서는, 공기 중 휘발성 유기 화합물 농도를 감지하는 휘발성 유기 화합물 센서;로 구비되고, 상기 표시 모듈은, 전원 공급 상태를 표시하는 전원 발광다이오드; 및 상기 공기질 센서에 의해 감지된 공기질 농도의 상태와 변화에 따라 서로 다른 색상으로 점등 표시되는 공기질 표시 발광다이오드를 구비한다.
이 특징에 있어서, 상기 플라즈마 공기 살균기는, 상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치의 범용 직렬 버스 인터페이스를 이용하여 전기적으로 연결되어 상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받는 인터페이스 커넥터를 더 구비한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 실내 공간 예를 들어, 사무실, 가정집, PC방, 노래방, 유흥 주점 등에 설치되고 적어도 하나의 냉각팬이 구비된 다양한 전자 장치 및 전자 장비를 이용하여 전자 장치 또는 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아서 듀얼 플라즈마 발생 모듈 또는 자외선(UVC) 발광다이오드 모듈과 듀얼 플라즈마 발생 모듈을 작동시키고, 냉각팬을 통해 풍속과 풍량이 발생된 공기를 듀얼 플라즈마의 공중 방전계와 활성 수소와 함께 공기 중으로 플라즈마 분위기를 비산 및 확산시켜서 실내 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화할 수 있다.
또 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 적어도 하나의 냉각팬을 구비하는 전자 장치 및 전자 장비들에 동시 장착하여 함께 클러스터링하여 사용하게 되면, 살균, 소독, 탈취 및 정화 기능이 배가되어 고가의 대형 공기 청정기, 대형팬이 내장된 고가의 공기 살균기의 별도 설치없이 다수의 전자 장치 및 전자 장비의 냉각팬에 장착되어 전자 장치의 전원을 이용하여 팬없는 자연 배기를 통해 강력한 플라즈마 공기 살균 및 정화가 가능하므로, 기존의 공기 청정기나 공기 정화기 보다 간단한 설치와 저렴한 비용으로 높은 가성비를 구현할 수 있다.
또 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 복수 개의 전자 장치나 복수 개의 냉각팬에 설치된 경우, 실내에 공기 살균기를 다수 설치한 효과를 만들 수 있고, 1 개소에 설치된 대형 공기 청정기나 공기 정화기에 비하여 다수의 장소에서 동시 다발적이고 효과적인 공기 살균, 소독, 탈취 및 정화가 가능하며, 대형 모터를 사용하는 팬이 없어 불필요한 실내 소음을 발생시키지 않는다.
또한 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 듀얼 플라즈마 발생 모듈을 이용하여 소형화가 가능하므로, 냉각팬을 구비하고 실내 공간에 설치된 다양한 종류의 전자 장치 및 전자 장비에 모두 범용적인 설치 및 장착이 매우 용이하며, 전자 장치 또는 전자 장비의 자체 전원(예를 들어, USB 등)을 사용할 수 없을 경우, 스마트폰, 간단한 전자 기기 등의 사용을 위한 외부 전원 공급 장치(예를 들어, 5V DC 어댑터 등)를 통한 전원 공급도 가능하다.
뿐만 아니라, 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 전자 장치의 USB와 같이 전원 공급이 가능한 인터페이스를 이용하여 전원을 공급받고, 브라켓을 이용하여 전자 장치의 냉각팬의 배기구에서 발생하는 공기 이동 경로 상에 설치되어 듀얼 플라즈마 발생 모듈 또는 자외선(UVC) 발광다이오드 모듈과 듀얼 플라즈마 발생 모듈의 조합을 통해 전자 장치 및 전자 장비와 근접한 일정 거리와 공간(예를 들어, 약 3 ~ 4 평)의 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화가 가능하여 풍속과 풍량을 생성할 수 있는 팬을 장착한 다양한 제품 분야(예를 들어, 차량, 선풍기, 에어콘 등)에도 확대 설치 및 적용이 가능하다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면들,
도 3은 도 1에 도시된 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치와 전자 장치와의 결합 구조를 나타내는 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 사시도;
도 5는 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 분해 사시도,
도 6은 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 일부 구성을 나타내는 도면,
도 7은 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 상세한 구성을 나타내는 블록도, 그리고
도 8 내지 도 10은 도 1에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 다른 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면들이다.
도 3은 도 1에 도시된 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치와 전자 장치와의 결합 구조를 나타내는 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 사시도;
도 5는 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 분해 사시도,
도 6은 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 일부 구성을 나타내는 도면,
도 7은 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 상세한 구성을 나타내는 블록도, 그리고
도 8 내지 도 10은 도 1에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 다른 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면들이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
본 발명에 따른 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 브라켓을 이용하여 전자 장치 및 전자 장비의 냉각팬의 배기구 외측면에 장착되고, 플라즈마 공기 살균기가 브라켓과 냉각팬 사이에 배치되고 전자 장치나 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아서 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생하여 플라즈마 분위기를 형성하고, 냉각팬으로부터 배출되는 공기를 플라즈마 분위기와 함께 자연 배기하여 플라즈마 분위기를 비산 및 확산시켜서 주변의 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화한다.
또 본 발명에 따른 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 플라즈마 공기 살균기에 복수 개의 자외선 발광다이오드(UVC LED)들을 구비하는 UVC LED 모듈을 더 구비하고, 자외선과 플라즈마 분위기를 이용하여 이중화 살균 구조를 통해 설치 장소의 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화한다.
따라서 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치는 플라즈마 공기 살균기를 통해 플라즈마 분위기를 형성하거나, 자외선과 플라즈마 분위기의 이중화 살균 구조를 형성하고, 전자 장치 또는 전자 장비의 냉각팬의 배기풍을 이용하여 플라즈마 분위기를 비산 및 확산시킴으로써, 별도의 팬(fan)없이 자연 배기로 강력한 플라즈마 공기 살균 및 정화가 가능하고, 실내의 전자 장치 및 전자 장비들이 복수 개인 경우, 각각에 설치되어 저렴한 비용으로 다수의 공기 살균기의 효과를 얻을 수 있다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면들이고, 도 3은 도 1에 도시된 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치와 전자 장치와의 결합 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100)는 공기 중의 바이러스, 세균, 박테리아, 화학 물질 등의 다양한 유해 물질을 살균, 소독, 탈취 및 정화 처리하거나 제거하기 위하여, 다양한 실내 장소에 구비되는 전자 장치(또는 전자 장비)(2)의 냉각팬(10)의 외측에 설치된다.
즉, 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100)는 적어도 하나의 냉각팬(10)(또는 송풍팬, 배기팬 등)을 구비하는 전자 장치(2)의 냉각팬(10) 외측에 장착되고, 듀얼 플라즈마 발생 모듈(도 5의 150)을 이용하여 냉각팬(10)의 외측 공간에 플라즈마 분위기를 형성하고, 냉각팬(10)으로부터 배출되는 공기를 플라즈마 분위기와 함께 자연 배기하여 공기 중으로 비산 및 확산시켜서 전자 장치(2)가 설치된 장소의 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화한다.
여기서 전자 장치(2)는 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, 서버 등의 컴퓨터 장치, 스위치, 라우터, 허브 등의 네트워크 장비, 디지털 영상 저장 장치, 네트워크 저장 장치 등의 저장 장비, 연구소 등에서 사용하는 각종 계측 장비, 프린터, 대형 머시닝 기계 등 적어도 하나의 팬(FAN)이 있고 인터페이스(예를 들어, USB 등)를 이용하여 외부로 전원 공급이 가능한 다양한 옥내용 전자 장치 및 전자 장비로 구비된다. 이러한 전자 장치(2)는 일측면(2a)에 노출되게 설치되어 전자 장치(2)의 내측에서 외측으로 일정 풍속과 풍량을 갖는 공기를 배출시키는 적어도 하나의 냉각팬(10)을 구비한다.
따라서 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100)는 전자 장치(2)의 전원을 공급받고 듀얼 플라즈마 발생 모듈(120)을 동작시켜서 냉각팬(10) 주변의 공간에 플라즈마 분위기를 형성하고, 전자 장치(2)의 냉각팬(10)에서 배출되는 배기풍을 이용하여 플라즈마 분위기를 비산 및 확산시켜서 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화하게 된다.
이를 위해 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100)는 냉각팬(10)의 외측면에 고정 설치되는 브라켓(110)과, 브라켓(110)의 내측면에 고정 결합되는 플라즈마 공기 살균기(120)를 포함한다.
구체적으로, 브라켓(110)은 전자 장치(2)의 냉각팬(10)의 배기구 외측면과 일정 간격 이격되게 형성되는 플레이트(112)와, 일정 높이를 갖고 측면이 개방되게 플레이트(112)와 결합되는 복수 개의 지지대(114)를 포함한다. 브라켓(110)은 지지대(114)의 타단이 냉각팬(10)의 배기구 외측면 가장자리나 전자 장치(2)의 일측면에 결합되어 전자 장치(2)에 설치된다. 브라켓(110)은 예를 들어, 알루미늄 등의 금속 재질이나 강화 플라스틱 재질 등으로 구비되고, 플레이트(112)와 복수 개의 지지대(114)가 일체형으로 형성될 수 있다.
플레이트(112)는 대체로 직사각형 또는 원형 형상을 갖고 냉각팬(10)의 직경과 동일하거나 대체로 유사한 크기를 갖는다. 플레이트(112)는 지지대(114)의 일단이 가장자리 또는 모서리에 결합되어 지지대(114)에 의해 냉각팬(10)과 일정 간격 이격된다. 플레이트(112)는 내측면의 중앙에 플라즈마 공기 살균기(120)가 고정 장착된다.
지지대(114)는 일정 높이를 갖고, 수직하게 굴곡되어 L 자 형상을 갖는다. 지지대(114)는 일단이 플레이트(112)의 가장자리 또는 모서리에 결합되고, 타단이 냉각팬(10)의 배기구 외측면 가장자리에 결합되거나, 냉각팬(10)의 배기구 외측면 가장자리와 대체로 수평 방향으로 동일 선상의 전자 장치(2)의 일측면에 결합된다. 지지대(114)의 타단에는 냉각팬(10)의 배기구 외측면 가장자리 또는 전자 장치(2)의 일측면과의 나사 결합을 위한 체결홀(116)이 형성된다. 체결홀(116)은 브라켓(110)의 내측에서 외측 방향으로 길게 형성되어 전자 장치(2)의 종류나, 냉각팬(10)의 크기 등에 따라 체결 위치가 조절된다. 체결홀(116)은 나사(118)가 삽입 체결되어 냉각팬(10)의 배기구 외측면 가장자리 또는 전자 장치(2)의 일측면(2a)과 결합된다.
이러한 브라켓(110)은 지지대(114)에 의해 냉각팬(10)과 플레이트(112) 사이에 일정 높이의 공간을 형성하고, 지지대(114)들 사이의 측면이 개방되고, 개방된 공간을 통해 냉각팬(10)의 배기풍이 외부로 배출된다.
그리고 플라즈마 공기 살균기(120)는 브라켓(110)의 내측면에 고정 장착된다. 플라즈마 공기 살균기(120)는 전원 공급을 위한 제1 커넥터(190) 예를 들어, USB 인터페이스 커넥터 등을 통해 전자 장치(2)와 연결되어 전자 장치(2)로부터 전원을 공급받고, 냉각팬(10)과 플레이트(112) 사이의 공간으로 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생시켜서 플라즈마 분위기를 형성한다.
플라즈마는 고체, 액체 및 기체 이후 물질의 제4 상태로, 이온화된 기체 상태이며, 공기 중에 확산되면 자유 전하 즉, 공중 방전으로 인하여 전기장과 전자기장에 대한 매우 높은 전도성과 감응성 및 반응성을 갖는다.
이에 플라즈마는 공기가 통과하는 유로 상에 초고압 전기를 공기 중에 순간적으로 방전 및 방사시켜서 공기 중 부유하는 각종 박테리아, 세균, 곰팡이, 전파력을 가진 세균 상태의 바이러스의 세포막을 완전히 파괴 즉, 살균, 멸균하여 수증기로 분해시킨다.
플라즈마 살균, 소독 및 탈취 과정은 세라믹 전극(양 전극), 침상 전극(음 전극) 각각에 초고압 전기를 인가하여 플라즈마 공중 방전계를 형성하며, 이는 공기 중의 모든 수분(물 분자)을 이온 분리한 후, 화학 반응을 통해 발생하는 하이드로 페록시 래디컬(페록시-과산화수소 래디컬, HOO-)이 유해 물질 예를 들어, 박테리아, 곰팡이, 바이러스 세균, 각종 악취 등을 포위하여 흡착한 후, 유해 물질의 표면 구조 즉, 세포막을 파괴하고 수증기로 변화시킴으로써, 공기 중의 다양한 유해 물질들의 살균, 멸균 및 중화 작용(탈취)을 하게 된다.
따라서 본 발명의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100)는 플라즈마 공기 살균기(120)를 이용하여 냉각팬(10) 방향으로 플라즈마를 발생시켜서 플라즈마 분위기를 형성하고, 전자 장치(2)의 냉각팬(10)의 배기풍을 이용하여 플라즈마 분위기를 외부로 비산 및 확산시켜서 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화한다.
구체적으로 도 4 내지 도 7을 이용하여 플라즈마 공기 살균기의 구성 및 기능을 상세히 설명한다.
즉, 도 4는 도 1에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 분해 사시도이고, 도 6은 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 일부 구성을 나타내는 도면이며, 그리고 도 7은 도 4에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 상세한 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 공기 살균기(120)는 브라켓(110)의 내측면에 고정 설치되어 전자 장치(2)로부터 전원을 공급받고, 듀얼 플라즈마 전극(156, 158)을 이용하여 냉각팬(10)으로부터 배출되는 배기풍에 플라즈마 분위기를 형성한다.
이를 위해 플라즈마 공기 살균기(120)는 베이스(130), 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150), 표시 모듈(160), 제어부(122) 및 제1 커버(140)를 포함한다. 또 플라즈마 공기 살균기(120)는 공기질 센서(170)를 더 포함한다.
베이스(130)는 대체로 직육면체 형상으로 구비되고, 상부면이 개방되어 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)과 표시 모듈(160)을 수용하는 내부 공간을 형성한다. 베이스(130)는 외측 하부면이 플레이트(112)의 내측면과 결합되고, 내부 공간에 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)과 표시 모듈(160)이 장착된다. 베이스(120)는 일측면에 전자 장치(또는 외부 전원 공급 장치)(2)로부터 전원을 공급받기 위한 제1 커넥터(190)를 연결하기 위해 일부가 개방되는 커넥터 삽입홀(134)이 형성된다. 베이스(120)는 양측면의 일부가 하부면의 수평 방향으로 돌출되어 플레이트(112)와 나사 결합을 위한 체결 돌기(132)가 형성된다.
제1 커버(140)는 베이스(130)의 평면 형상과 대체로 유사하게 구비되고, 베이스(130)의 상부와 결합되어 개방된 베이스(130)의 상부면을 덮는다. 제1 커버(140)는 일측에 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)의 양이온 및 음이온 발생 전극(156, 158)들 각각에 대응하여 상부 방향으로 플라즈마를 발생하도록 일부가 개방된 한 쌍의 제1 개구부(142, 144)가 형성된다. 또 제1 커버(140)는 타측에 표시 모듈(160)의 복수 개의 발광다이오드(164, 166)들과 공기질 센서(170) 각각에 대응하여 일부가 개방되거나 노출되게 형성된다.
듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 베이스(130)의 내부 공간 일측에 장착된다. 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 듀얼 플라즈마 전극(156, 158)들을 이용하여 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생시켜서 제1 커버(140)의 상부에 플라즈마 분위기를 형성하고, 이를 통해 냉각팬(10)으로부터 배출되는 배기풍 즉, 배출 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화한다.
즉, 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 2 개의 전극을 분리하여 플라즈마를 공기 중에 방출하므로서, 공기를 살균 및 소독, 정화, 탈취하게 되는데, 구체적으로 세라믹 전극(양 전극)에서 마이크로 플라즈마를 발생시켜 공기 중의 물분자를 분해하여 양전하를 갖는 수소 이온(H+)을 생성하고, 침상 전극(음 전극)에서 고전압 전자 방사에 의해 활성 수소(H)와 음전하를 갖는 산소 이온(O2 -)이 생성되며, 이는 다시 공기의 흐름에 따라 공기 중으로 비산 및 확산되고 상호 반응을 통해 공중 방전계를 일으켜 하이드로 페록시 래디컬(HOO-)이 만들어지게 된다. 이렇게 만들어진 하이드로 페록시 래디컬(HOO-)은 양전하를 가진 생물학적 오염원(예를 들어, 바이러스, 박테리아, 유해 세균, 곰팡이균 등)의 표면을 포위, 흡착하고, 오염원 표면의 단백질 구조에 반응하여 표면 구조를 파괴하여 사멸시킴으로서, 살균 및 소독하게 되며, 동시에 만들어진 활성 수소(H)는 활성 산소 래디컬(OH-Radical, 미세먼지, 유기 화합물 등)과 반응하여 물분자(H2O)로 중화시켜 정화 및 탈취하게 된다.
이에 플라즈마 공기 살균기(120)는 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)을 통해 냉각팬(10)과 플레이트(112) 사이의 공간에 플라즈마 분위기를 형성하고, 브라켓(110)의 개방된 측면으로 냉각팬(10)의 배기풍과 함께 플라즈마 분위기를 자연 배기하여 비산 및 확산시킨다.
구체적으로, 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 하우징(152), 제2 커버(154) 및 제1 인쇄회로기판(151)을 포함한다. 또 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 형성하기 위하여, 듀얼 플라즈마 전극 구조 즉, 양이온 발생 전극(156), 음이온 발생 전극(158) 및 고전압 변환부(153)를 포함한다. 양이온 발생 전극(156)과 음이온 발생 전극(158) 및 고전압 변환부(153)는 제1 인쇄회로기판(151) 상에 실장되어 하우징(152)의 내부 공간에 장착된다.
이러한 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 고전압에 의해 플라즈마를 발생시킴에 따라 주변의 전자 부품들 예를 들어, 표시 모듈(160), 제어부(122) 등에 영향을 받지 않도록 플라즈마 공기 살균기(120)의 베이스(130)와 제1 커버(140)와 분리되게 별도의 하우징(152)과 제2 커버(154)를 구비하여 이중 구조로 형성된다.
즉, 하우징(152)은 대체로 직육면체 형상으로 구비되어 상부면이 개방된다. 하우징(152)은 제1 커넥터(190)를 통하여 전원을 공급받고 제어부(122)로부터 제어 신호를 공급받기 위한 제2 커넥터(153)를 삽입, 탈착하기 위해 일측면의 일부가 개방된다. 하우징(152)은 내부 공간에 제1 인쇄회로기판(151)이 안착되어 고정 설치된다. 하우징(152)은 상부가 제2 커버(154)와 결합되어 개방된 상부면이 덮힌다.
제2 커버(154)는 대체로 직사각형의 평판 형상으로 구비되고, 하우징(152)의 상부와 결합되어 개방된 하우징(152)의 상부면을 덮는다. 제2 커버(154)는 일측에 양이온 발생 전극(156)과 음이온 발생 전극(158) 각각에 대응하여 상부에 양이온과 음이온의 플라즈마를 형성하도록 일부가 개방되는 한 쌍의 제2 개구부(157, 159)가 형성된다. 제2 개구부(157, 159) 각각은 제1 개구부(142, 144) 각각에 대응하여 형성되어 외부로 관통된다.
고전압 변환부(153)는 제1 인쇄회로기판(151)에 실장되어 전자 장치(또는 외부 전원 공급 장치)(2)로부터 전원을 공급받고 제어부(122)의 제어를 받아서 고전압으로 변환하여 양이온 발생 전극(156)과 음이온 발생 전극(158)으로 공급한다.
이는 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)이 구동 특성상 높은 고전압으로 구동해야 하기 때문에, 고전압 변환부(153)가 전자 장치(2)로부터 전원(예를 들어, 5V, 12V 등의 직류 전원)을 공급받고 제어부(122)의 제어를 받아서 고전압(예를 들어, 약 7kV ~ 18kV 범위)의 전원으로 변환한다. 이 때, 고전압 변환부(153)는 양이온 발생 전극(156)과 음이온 발생 전극(158) 각각으로 플러스(+) 성분의 고전압(예를 들어, 약 7kV ~ 18kV 범위)과 마이너스(-) 성분의 고전압(예를 들어, 약 -18kV ~ -7kV 범위)을 각각 인가하여 제1 커버(140)의 상부에 양이온과 음이온의 플라즈마를 발생한다. 물론 고전압 변환부(153)는 외부 전원 공급 장치(미도시됨)로부터 전원을 공급받아서 양이온 발생 전극(156)과 음이온 발생 전극(158) 각각으로 고전압을 인가할 수도 있다.
이러한 고전압 변환부(153)는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100)의 설치 장소나 환경 등에 대응하여 살균 용량을 달리할 수 있으며, 이로 인해 살균 용량별로 예를 들어, 7kV, 9kV, 12kV 또는 18kV의 고전압을 양이온 발생 전극(156)과 음이온 발생 전극(148)으로 공급할 수 있다.
양이온 발생 전극(156)은 세라믹 전극으로 구비되고, 음이온 발생 전극(158)은 침상 전극으로 구비되며, 상호 일정 간격 이격되어 제1 인쇄회로기판(151) 상에 장착된다. 양이온 발생 전극(156)은 고전압 변환부(153)로부터 고전압의 (+) 직류 전원을 인가받아서 양이온의 플라즈마를 발생시키고, 음이온 발생 전극(158)은 고전압 변환부(153)로부터 고전압의 (-) 직류 전원을 인가받아서 음이온의 플라즈마를 발생시킨다.
이러한 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 양이온 발생 전극(156)과 음이온 발생 전극(158) 각각에 고전압을 인가하여 제2 개구부(157, 159)를 통해 제1 개구부(142, 144)의 외측으로 양이온과 음이온의 플라즈마의 공중 방전계를 발생하여 플라즈마 분위기를 형성한다. 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 플라즈마 분위기에 의해 공기 중의 물분자(H2O)를 분리시켜서 수소(H+) 이온 및 산소(O2-) 이온을 발생시킨다. 두 이온은 물분자가 쪼개졌다가 다시 물로 돌아가려는 성질 즉, 반응성이 높다. 따라서 분리된 이온들과 음이온 발생 전극(158)에서 방출된 전자 간의 화학 작용을 통하여 반응성이 극히 높은 하이드록실 라디칼(Hydroxyl Radical)을 생성한다. 반응성이 높은 하이드록실 라디칼(Hydroxyl Radical)은 공기 중의 다양한 바이러스와 세균 등 유해 물질을 구성하고 있는 수소(H+) 이온과 반응하여 세포막을 파괴하고, 수증기로 변화시킴으로써 살균, 소독, 탈취 및 정화 작용을 한다. 그 결과, 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)은 다양한 유해 물질들을 예컨대, 약 99% 이상으로 무력화시킨다.
따라서 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)는 전자 장치(2) 또는 외부 전원 공급 장치의 전원 예를 들어, USB 인터페이스를 이용하여 전원을 공급받고, 전자 장치(2)의 냉각팬(10)을 이용하여 배출되는 공기에 플라즈마 분위기를 형성하여 실내의 공기를 정화시키는 장치로 구현되어, 복수 개의 전자 장치(2)나 복수 개의 냉각팬(10)들 각각에 설치된 실내 공간의 경우, 저렴한 비용으로 대형의 고가 공기 살균기와 동일한 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
표시 모듈(160)은 베이스(130)의 내부 공간의 타측에 설치된다. 표시 모듈(160)은 제1 커버(130)의 상부면에 노출되게 제2 인쇄회로기판(162) 상에 실장되어 전원 공급 상태와, 공기질 센서(170)로부터 감지된 공기질 정보를 단계별로 표시한다. 즉, 표시 모듈(160)은 제2 인쇄회로기판(162)과, 복수 개의 발광 다이오드(164, 166)들을 포함한다. 제2 인쇄회로기판(162)은 발광 다이오드(164, 166)들이 실장된다. 제2 인쇄회로기판(162)은 제3 커넥터(163)를 통해 제1 인쇄회로기판(151)의 제2 커넥터(153)와 상호 결합되어 전기적으로 연결된다. 따라서 제1 및 제2 인쇄회로기판(151, 162)들은 제1 내지 제3 커넥터(190, 153, 163)들을 통해 전원을 공급하거나 신호를 전송하도록 전기적으로 연결된다.
제2 인쇄회로기판(162)에는 공기질 센서(170)가 더 실장된다. 또 제2 인쇄회로기판(162)에는 제어부(122)가 실장될 수 있다. 이 실시예에서 발광 다이오드(164, 166)들은 전원 공급 상태를 표시하는 전원 LED(164), 공기질 센서(170)에 의해 감지된 공기질 상태를 표시하는 공기질 표시 LED(166)를 포함한다. 전원 LED(164)는 전원 공급 상태에 따라 점멸 표시되고, 공기질 표시 LED(166)는 공기질 상태와 변화에 따라 서로 다른 색상으로 점등 표시된다. 예컨대, 공기질 표시 LED(166)는 공기질 농도 즉, 오염도가 심각한 상태에는 적색으로 점등 표시하고, 오염도가 중간 상태인 경우에는 황색으로, 그리고 오염도가 낮은 상태 즉, 공기질이 청정 상태인 경우에는 녹색으로 점등 표시한다.
공기질 센서(170)는 제1 커버(130)의 상부면에 노출되게 제2 인쇄회로기판(162) 상에 실장된다. 공기질 센서(170)는 예컨대, 휘발성 유기 화합물(Total Volatile Organic Compounds : TVOC) 센서로 구비되어 설치 장소의 휘발성 유기 화합물 농도를 감지한다. 공기질 센서(170)에는 미세먼지 농도를 감지하는 미세먼지 센서(미도시됨)를 더 포함할 수도 있다.
그리고 제어부(122)는 예를 들어, 컨트롤러, 컨트롤 유닛 등으로 구비되어 플라즈마 공기 살균기(120)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(122)는 제2 인쇄회로기판(162) 또는 별도의 인쇄회로기판(미도시됨) 상에 실장되어 제1 커넥터(190), 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150), 표시 모듈(160) 및 공기질 센서(170)들과 전기적으로 연결된다. 제어부(122)는 상술한 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)과 표시 모듈(160) 및 공기질 센서(170)들 각각의 기능이 상호 유기적으로 처리되도록 제어한다. 제어부(122)는 전자 장치(2)로부터 전원이 공급되면, 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)로 고전압을 공급하도록 제어하고, 공기질 정보를 감지하도록 공기질 센서(170)를 제어하며, 전원 공급 상태와 공기질 상태를 표시하도록 표시 모듈(160)을 제어한다.
따라서 본 발명의 플라즈마 공기 살균기(120)는 제1 커넥터(190)를 통해 전자 장치(2) 또는 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받고, 제어부(122)의 제어를 받아서 제1 커버(140)의 상부로 플라즈마를 발생시켜서 냉각팬(10)과 제1 커버(140) 사이의 공간에 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생시켜서 플라즈마 분위기를 형성한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100)는 전자 장치(2)의 냉각팬(10)에 의하여 풍속과 풍량을 갖춘 공기의 흐름이 발생하는데 냉각팬(10)에 의해 배출되는 공기에 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)에서 발생한 듀얼 플라즈마의 공중 방전계, 즉 하이드로 페록시 래디컬(HOO-)을 자연 배기를 통해 비산 및 확산시켜 공기 중 해당 오염원을 살균 및 소독하고, 동시에 활성 수소(H)를 자연 배기를 통해 확산시켜 공기 중 해당 오염원을 정화 및 탈취하게 된다.
또 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100)는 공기질 센서(170)와 표시 모듈(160)을 통해 설치 장소의 공기질 상태를 감지하여 복수 개의 발광 다이오드(164, 166)들을 이용하여 공기질 상태와 공기질의 변화를 시각적으로 확인할 수 있고, 기존의 공기 청정기나 공기 살균기들과 달리 별도의 필터가 불필요하므로 소모품의 교체도 필요없다.
계속해서 도 8 내지 도 10을 이용하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치의 구성 및 기능을 상세히 설명한다.
도 8 내지 도 10은 도 1에 도시된 플라즈마 공기 살균기의 다른 실시예에 따른 구성을 나타내는 도면들이다. 여기서는 도 4 내지 도 7에 도시된 실시예의 구성과 차이점을 중점으로 설명하고, 동일한 기능의 구성에 대한 참조번호는 동일하게 기재하고, 이들 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 이 실시예의 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치(100a)는 공기 중의 바이러스, 세균, 박테리아, 화학 물질 등의 유해 물질을 살균, 제균 및 탈취하거나 제거하기 위하여, 자외선(UVC)과 플라즈마를 이용하는 이중 살균 구조를 갖는다. 즉, 이 실시예의 플라즈마 공기 살균기(120a)는 자외선 발광다이오드(UVC LED) 모듈(180)을 더 구비한다.
구체적으로, 이 실시예의 전자 장치 냉각팬 장착용 공기 살균 장치(100a)는 UVC LED 모듈(180)과, 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)을 일체형으로 형성된 UVC 플라즈마 공기 살균기(120a)를 포함한다. UVC LED 모듈(180)는 베이스(130)의 내부 공간에 설치된다. UVC LED 모듈(180)은 예컨대, 파장이 260 ~ 275nm인 자외선(UVC)을 조사하는 복수 개의 UVC LED(182)들을 포함한다. 이에 따라 제1 커버(140)에는 UVC LED(182)들 각각이 외부 방향으로 살균 기능을 갖는 자외선(UVC)을 조사하도록 일부가 개방된 복수 개의 제3 개구부(146)가 형성된다.
UVC LED 모듈(180)은 전자 장치(2a)의 USB 인터페이스 커넥터(190)를 통해 직류 전원(예를 들어, 5V)을 공급받고, 제어부(122a)의 제어를 받아서 UVC LED(182)들을 점등시킨다. UVC LED(122)들은 자외선 살균 효과가 가장 좋은 일정 크기의 파장(예를 들어, 260nm 내지 275nm 범위)의 광 즉, 자외선을 일정 각도 범위로 조사하는 조사각(θ)을 갖고, 베이스(130)의 상부 방향으로 자외선을 조사한다. 이 때, UVC LED(122)들 각각의 조사각(θ)은 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)에 의해 형성된 플라즈마의 양이온과 음이온이 조사된 자외선에 의해 상호 간섭 작용이 발생되어 플라즈마가 사라지는 현상을 방지하기 위하여, 조사된 자외선과 플라즈마가 상호 간섭되지 않는 범위(예를 들어, 120도 내지 160도 정도)의 조사각(θ)을 갖는다. 또 UVC LED(122)들은 인접하는 것들 간에 상호 일부가 중첩되게 자외선을 조사하고, 제어부(122a)의 제어를 받아서 순차적 또는 주기적으로 적어도 하나가 점등된다.
따라서 제어부(122a)는 제1 커넥터(190), 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150) 및 UVC LED 모듈(180)들과 전기적으로 연결되어, UVC LED 모듈(180)과 듀얼 플라즈마 발생 모듈(150)을 제어하여 브라켓(110)과 냉각팬(10) 사이로 자외선을 조사하고 플라즈마 분위기를 형성시킨다.
그러므로 이 실시예의 전자 장치 냉각팬 장착용 공기 살균 장치(100a)는 1차적으로 자외선(UVC)을 조사하여 공기 중의 바이러스, 유해 세균 등을 살균하고, 2차적으로 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 이용하여 공기 중의 바이러스, 박테리아, 유해 세균 및 유해 화합물을 살균 및 제균하거나 악취를 제거하여 공기를 정화시킨다.
이상에서, 본 발명에 따른 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
2, 2a : 전자 장치
10 : 냉각팬
100, 100a : 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치
110 : 브라켓
120, 120a : 플라즈마 공기 살균기
122, 122a : 제어부
130, 130a : 베이스
140, 140a : 제1 커버
150 : 듀얼 플라즈마 발생 모듈
160 : 표시 모듈
170 : 공기질 센서
180 : UVC LED 모듈
190 : 제1 커넥터
10 : 냉각팬
100, 100a : 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치
110 : 브라켓
120, 120a : 플라즈마 공기 살균기
122, 122a : 제어부
130, 130a : 베이스
140, 140a : 제1 커버
150 : 듀얼 플라즈마 발생 모듈
160 : 표시 모듈
170 : 공기질 센서
180 : UVC LED 모듈
190 : 제1 커넥터
Claims (7)
- 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치에 있어서:
실내 공간에 설치되고 적어도 하나의 냉각팬이 구비된 전자 장치의 상기 냉각팬의 배기구와 일정 간격 이격되게 형성되는 플레이트와, 일정 높이를 갖고 측면이 개방되게 일단이 상기 플레이트의 가장자리에 결합되고 타단이 상기 냉각팬의 배기구 외측면의 가장자리에 결합되는 복수 개의 지지대를 구비하는 브라켓; 및
상기 플레이트의 내측면에 고정 장착되고, 상기 전자 장치 또는 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생시켜서 상기 냉각팬과 상기 플레이트 사이의 공간에 플라즈마 분위기를 형성하고, 상기 냉각팬으로부터 배출되는 공기를 플라즈마 분위기와 함께 확산되도록 상기 브라켓의 개방된 측면으로 배기하여 실내 공간의 공기를 살균, 소독, 탈취 및 정화시키는 플라즈마 공기 살균기;를 포함하되,
상기 플라즈마 공기 살균기는,
상부면이 개방되고 하부면이 상기 플레이트의 내측면과 결합되어 내부 공간을 형성하는 베이스;
상기 베이스의 내부 공간에 장착되고, 상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아서 고전압으로 변환하는 고전압 변환부와, 상기 고전압 변환부로부터 변환된 고전압을 각각 공급받아서 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생하는 양이온 발생 전극 및 음이온 발생 전극을 구비하는 듀얼 플라즈마 발생 모듈;
상기 양이온 발생 전극과 상기 음이온 발생 전극들 각각이 외부로 노출되게 일측의 일부가 개방되는 한 쌍의 제1 개구부가 형성되고, 상기 베이스의 개방된 상부면을 덮도록 상기 베이스의 상부와 결합되는 제1 커버; 및
상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아서 상기 듀얼 플라즈마 발생 모듈로부터 듀얼 플라즈마의 공중 방전계를 발생하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 듀얼 플라즈마 발생 모듈은,
상기 베이스에 수용되고 상부면이 개방되고 내부에 상기 양이온 발생 전극과 상기 음이온 발생 전극 및 상기 고전압 변환부가 실장된 인쇄회로기판이 고정 설치되는 하우징; 및
외부로 상기 양이온 발생 전극과 상기 음이온 발생 전극이 노출되게 상기 상기 제1 개구부에 대응하여 일부가 개방되는 한 쌍의 제2 개구부가 형성되고, 상기 하우징의 상부와 결합되어 상기 하우징의 개방된 상부면을 덮는 제2 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 플라즈마 공기 살균기는,
상기 베이스의 내부 공간에 구비되고, 상기 제1 커버의 외부 방향으로 일정 각도 범위의 자외선(UVC : Ultraviolet C)을 조사하는 복수 개의 자외선(UVC) 발광다이오드들을 구비하고, 상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받고 상기 제어부의 제어를 받아서 상기 자외선(UVC) 발광다이오드들을 구동하는 자외선(UVC) 발광다이오드 모듈;을 더 포함하되,
상기 제1 커버는 상기 자외선(UVC) 발광다이오드들 각각이 외부로 노출되게 타측의 일부가 개방되는 복수 개의 제3 개구부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 플라즈마 공기 살균기는,
상기 자외선(UVC) 발광다이오드 모듈을 이용하여 1차적으로 상기 브라켓과 상기 냉각팬 사이로 자외선(UVC)을 조사하여 공기를 1차적으로 살균 및 제균하고, 상기 듀얼 플라즈마 발생 모듈을 이용하여 2차적으로 상기 브라켓과 상기 냉각팬 사이에 플라즈마 분위기를 형성하여 공기 중으로 확산시켜서 공기를 2차적으로 살균 및 제균하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 플라즈마 공기 살균기는,
상기 베이스의 내부 공간에 장착되고, 상기 전자 장치의 설치 장소에 대한 공기질 정보를 감지하는 공기질 센서; 및
상기 베이스의 내부 공간에 장착되고, 상기 전자 장치로부터 전원이 공급되면, 전원 공급 상태를 표시하고, 상기 공기질 센서로부터 감지된 공기질 정보를 표시하는 표시 모듈;을 더 포함하되,
상기 제어부는 공기질 정보를 감지하도록 상기 공기질 센서를 더 제어하고, 전원 공급 상태와 감지된 공기질 정보를 표시하도록 상기 표시 모듈을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치.
- 청구항 5에 있어서,
상기 공기질 센서는,
공기 중 휘발성 유기 화합물(Total Volatile Organic Compounds : TVOC) 농도를 감지하는 휘발성 유기 화합물 센서;로 구비되고,
상기 표시 모듈은,
전원 공급 상태를 표시하는 전원 발광다이오드; 및
상기 공기질 센서에 의해 감지된 공기질 농도의 상태와 변화에 따라 서로 다른 색상으로 점등 표시되는 공기질 표시 발광다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플라즈마 공기 살균기는,
상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치의 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus : USB) 인터페이스를 이용하여 전기적으로 연결되어 상기 전자 장치 또는 상기 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받는 인터페이스 커넥터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210126839A KR20230044580A (ko) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 전자 장치 냉각팬 장착용 플라즈마 공기 살균 장치 |
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ID=85928930
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| KR (1) | KR20230044580A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102695161B1 (ko) * | 2023-04-07 | 2024-08-14 | (주)에스에어텍 | 악취 및 온실가스 저감 시스템 |
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| KR20020023786A (ko) | 2001-12-18 | 2002-03-29 | 윤호섭 | 음이온 발생기를 구비한 컴퓨터 본체 |
| KR200284122Y1 (ko) | 2002-05-17 | 2002-07-31 | 김용성 | 컴퓨터 부품의 냉각팬을 이용한 컴퓨터용 공기청정기 |
| KR20050015792A (ko) | 2003-08-07 | 2005-02-21 | 나노하이텍 주식회사 | 송풍팬의 공기정화장치 |
| KR102091332B1 (ko) | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 박동민 | 실내 정화기능을 가지는 컴퓨터 본체 및 그 컴퓨터 본체를 통한 실내 정화방법 |
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2021
- 2021-09-27 KR KR1020210126839A patent/KR20230044580A/ko active IP Right Grant
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