KR20230111745A - 환형의 공기정화형 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환기 장치의 공기 유로 내부 원주면을 따라 다수의 자외선 살균 램프를 설치하여 유로를 통과하는 공기에 조사되는 자외선 양을 현저하게 증가시켜 공기 중 부유하고 있는 유해물질을 효율적으로 살균 제거할 수 있는 공기정화형 살균장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공기 정화형 살균장치는 공기가 유동하는 유로상에 설치되는 공기 정화형 살균장치에 있어서, 외부의 공기를 상기 유로로 유입시키는 송풍팬 및 내부로 공기가 유동하는 유로를 포함하는 관상체의 내주면을 따라 설치된 다수 개의 자외선 램프를 포함하는 살균모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

환형의 공기정화형 살균장치{Ring-type Air sterilizing Equipment}

본 발명은 공기정화형 살균장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환기 장치의 공기 유로 내부 원주면을 따라 다수의 자외선 살균 램프를 설치하여 유로를 통과하는 공기에 조사되는 자외선 양을 현저하게 증가시켜 공기 중 부유하고 있는 유해물질을 효율적으로 살균 제거할 수 있는 공기정화형 살균장치를 제조할 수 있는 기술이다.

근래 대기 중 미세먼지의 증가로 인하여 창문을 열어 환기하기가 꺼려지는 상황이고, 미세먼지 속에 포함된 중금속이나 유해화학물질 등이 호흡기는 물론 혈관에까지 침투해 호흡기질환 뿐만 아니라 뇌졸증과 우울증까지 유발한다는 연구결과로 국민의 불안감이 가증되고 있는 상태이다. 또한 최근에 코로나로 인하여 실내에서 생활하는 비중이 높아지고 있는 상태이며 이에 따라 건강하고 쾌적한 삶을 위해서 실내공기질의 관리가 절실히 요구되고 있는 상태이다.

세계보건기구(WHO)의 발표한 자료에 따르면 실외 공기 오염으로 사망한 사람은 연간 370만명인데 비해 실내 공기 오염으로 사망한 사람의 수는 430만명으로 더 많은 것으로 나타났다. 또한 실내 오염이 실외 오염물질보다 폐에 전달될 확률은 약 1천배 높아 적절한 실내 환기를 하지 않을 경우 실외 대비 실내 공기 오염이 최대 100대까지 증가할 수 있는 것으로 알려 있다.

따라서 일반적으로 산업 현장에서는 각종 유해물질이나 먼지 등을 제거하기 위해 공기정화장치가 사용되며, 각 가정에서도 청결한 환경을 유지하기 위하여 공기정화장치가 사용되며, 에어컨, 팬히터, 진공청소기 등에서도 공기를 정화하는 각종 필터가 장착된다.

이러한 공기청정기의 필터로는 보통 헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Arrestor) 필터나 전기집진방식의 정전필터 등이 사용되고 있다.

이러한 필터사용 공기청정기는 미세먼지에 대한 제거효율이 우수하고 입자에 부착되어 있는 상당부분의 세균을 필터링하여 제거할 수 있다는 장점이 있지만, 세균 자체를 살균하기는 어려울 뿐만 아니라 엄격한 기준의 살균효율을 구현하는 데에는 한계가 있다는 문제점이 있었다.

이와 같이 공기 중에 포함된 세균 등에 대한 살균 필요성이 증가되면서 미세입자를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 세균이나 바이러스를 살균할 수 있는 공기 정화 및 살균장치에 관한 필요성이 증대되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래 등록특허 제 10-2266776호는 송풍팬을 가지는 본체의 외주면에 자외선(UV) 램프를 설치한 자외선 살균기능을 갖는 송풍팬 장치를 제안하였으나, 자외선(UV) 램프의 설치를 위한 구조가 복잡하여 제조공정효율이 낮아져 자외선(UV) 램프의 개수를 늘릴수록 제조비용이 늘어나는 문제점이 있다. 또한 자외선(UV) 램프가 설치되는 공간으로 인해 제품의 크기를 소형화하기 어려운 한계가 있다.

1. 한국등록특허 제 10-2266776호(발명의 명칭 : 자외선 살균기능을 갖는 송풍팬 장치)

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 다수의 자외선 살균 램프가 설치된 환형의 살균장치가 환기 장치의 내주면을 따라 설치되어 공기 중 부유하고 있는 유해물질을 효율적으로 살균 제거할 수 있는 공기정화형 살균장치를 제공 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 공기가 유동하는 유로상에 설치되는 공기 정화형 살균장치에 있어서, 외부의 공기를 상기 유로로 유입시키는 송풍팬 및 내부로 공기가 유동하는 유로를 포함하는 관상체의 내주면을 따라 설치된 다수 개의 자외선 램프를 포함하는 살균모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 환형의 공기 정화형 살균장치가 제공된다.

또한, 상기 송풍팬과 살균모듈의 사이 공간에 설치되어 유입된 공기를 외측으로 확산시키는 확산플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형의 공기 정화형 살균장치가 제공된다.

또한, 상기 다수 개의 자외선 C램프는 LED 칩으로 구성하여 상기 살균모듈의 내주면을 따라 상호 이격설치되는 것을 특징으로 하는 공기 정화형 살균장치가 제공된다.

또한, 상기 확산플레이트는, 원형 띠 형상의 플레이트 본체 및 상기 플레이트 본체의 중심점과 내주면 사이에 방사상으로 다수 개가 상호 이격 설치되고, 상기 플레이트 본체의 수평방향과 경사각을 이루며 설치되는 확산 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형의 공기 정화형 살균장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 살균모듈이 환형으로 제조됨으로써 공기의 살균이 빈틈없이 신속하게 이루어 질 수 있는 효과가 있고, 설치 공간의 제약이 없어 환기장치의 구조 설계가 용이한 효과가 있다. 그리고 자외선 살균 램프를 led 칩으로 구현하여 살균모듈의 크기와 전력소모를 감소시킴과 아울러 경제적이고 환경문제를 해결할 수 있게 된다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화형 살균장치의 정단면도이다.
도2는 도1의 살균모듈의 사시도이다.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화형 살균장치의 살균모듈의 단면도이다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화형 살균장치의 부분 사시도이다.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화형 살균장치의 정단면도이다.

본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화형 살균장치의 정단면도이고, 도2는 도1의 살균모듈의 사시도이며, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화형 살균장치의 살균모듈의 단면도이다.

도1 내지 도3을 참조하면, 공기정화형 살균장치는 원통형 관체 형상의 본체(10)의 내부에 송풍팬(20)과 살균모듈(30)이 설치되는 형태로 구현된다.

송품팬(20)은 본체(10)의 일단에 형성되어 외부의 공기를 본체(10)의 내부로 유입시킨다. 송풍팬(20)의 팬의 날개의 개수나 크기 및 형태는 공기환기장치의 사용 용도나 풍속 조절량에 따라 달라질 수 있다. 그리고 도시하지는 않았으나, 송풍팬(20)은 팬을 회전시키기 위한 모터와, 모터에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.

살균모듈(30)은 본체(10)의 내주면에 설치되는 환형의 부재로서, 본체(10) 내의 공기가 유동하는 유로 상에서 송풍팬(20)에 의해 본체(10)로 유입된 공기를 살균하는 것으로서, 환형으로 형성되는 기판(31)의 일면에 다수개의 자외선 램프(32)가 설치된다. 살균모듈(30)은 환형의 띠 형상으로서 형성되어 공기 흐름에 영향을 끼치지 않고 설치 공간에 제약이 없으므로 공기의 흡입구뿐만 아니라 토출구에도 설치가 용이하다.

자외선 램프(32)는 LED 칩 형태로 형성되고, 다수 개의 LED 칩이 지그재그 형상으로 상호 이격되게 설치된다. 그리하여 유로를 통과한 공기가 자외선 램프(32)를 통과할 시 방사상으로 자외선을 조사함으로써 자외선에 접촉하는 공기의 양을 현저하게 증가시켜 살균효율을 높일 수 있다. 여기서 자외선 램프(32)에서 조사된 자외선에 대하여 보다 상세히 설명하면, 태양으로부터 지구로 직접 전달되는 자외선은 UV-A(320~360㎚) UV-B (280~320㎚), UV-C(250~280㎚)의 3가지 형태가 있으며, 대기 중의 오존층에서 대부분 흡수되고 지구표면에 도달되는 99%는 UV-A(320~360㎚) 형태로 식물에 단지 작은 해가 있고, UVB(280~320㎚)는 식물 조직의 손상과 인간에게 피부암을 유발시킬 수 있으며, UV-C(250~280㎚)는 박테리아와 바이러스를 태워 제거할 수 있다. 이러한 자외선의 살균효과는 자외선 파장대중에서도 주로 250㎚에서 280㎚ 사이의 UV-C 영역에 의해 발생한다. UV-C가 살균 자외선으로 특징되어지는 것은 세포내에 존재하는 DNA가 UV-C를 잘 흡수하기 때문이다. UV-C 중에서도 253.7㎚(대략 254㎚)의 파장이 DNA에 가장 잘 흡수되며, 이 파장이 미생물유전자 물질인 DNA를 영구히 손상시켜 사멸케 하는 것으로 알려져 있다. 또한, 가장 높은 살균 효과를 나타내는 파장은 265㎚이다. 저압 또는 고출력 저압 아말감 램프가 방출하는 254㎚의 파장이 매우 높은 자외선 살균 효과를 가지나 이는 램프의 특성 상 254㎚의 파장만을 방출하기 때문에 그 파장이 가장 높은 효과를 가지는 것으로 알려져 있을 뿐 실제로는 265㎚가 가장 높은 효율을 갖는다. 그리하여 바람직하게는 자외선 램프(32)는 250㎚~270㎚의 파장을 가진 UV-C LED칩으로 구성될 수 있다.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화형 살균장치의 부분 사시도이고, 도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화형 살균장치의 정단면도이다.

도4 내지 도5를 참조하면, 공기정화형 살균장치는 확산플레이트(40)를 더 포함하는 구성 외에는 제1 실시예와 동일하므로 확산플레이트(40)에 관한 구성과 동작만을 설명하기로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 공기정화형 살균장치는 확산플레이트(40)를 통해 송풍팬(20)에 의해 본체(10) 내부로 유입된 공기의 유로를 변경함으로써 살균효율을 극대화 할 수 있도록 지원한다.

확산플레이트(40)는 송풍팬(20)과 살균모듈(30)의 사이 공간에 형성된 원형띠 형상의 부재로, 플레이트 본체(41)의 내부에는 방사상으로 구성된 판형상의 확산날개(42)를 다수 포함하여 구성된다. 즉, 플레이트 본체(41)의 중심점과 내주면 사이에 방사상으로 다수 개의 확산날개(42)가 상호 이격 설치되고, 플레이트 본체(41)의 수평방향과 경사각을 이루며 설치됨으로써 유입된 공기가 본체(10)의 내주면을 향하여 확산되도록 하여 자외선 램프(32)에서 조사된 자외선이 공기에 더욱 더 근접 조사되도록 하여 살균효율을 높일 수 있게 된다.

한편, 확산플레이트(40)를 통과하는 공기는 플레이트 본체(41)의 수평방향과 경사각을 이루며 설치된 확산날개(42)를 통과하면서 와류가 발생되어 살균모듈(30)을 통과하는 시간이 지체되어 자외선 조사 시간을 연장시켜 공기 살균효율을 더욱 증가시키게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시 들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10: 본체 20 : 송풍팬
30 : 살균모듈 31 : 기판
32 : 자외선 램프 40: 확산 플레이트
41: 플레이트 본체 42: 확산 날개

Claims (4)

1. 공기가 유동하는 유로상에 설치되는 공기 정화형 살균장치에 있어서,
   외부의 공기를 상기 유로로 유입시키는 송풍팬; 및
   내부로 공기가 유동하는 유로를 포함하는 관상체의 내주면을 따라 설치된 다수 개의 자외선 램프를 포함하는 살균모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 환형의 공기 정화형 살균장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 송풍팬과 살균모듈의 사이 공간에 설치되어 유입된 공기를 외측으로 확산시키는 확산플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형의 공기 정화형 살균장치.
   
3. 제 1항에 있어서
   상기 다수 개의 자외선 C램프는 LED 칩으로 구성하여 상기 살균모듈의 내주면을 따라 상호 이격설치되는 것을 특징으로 하는 공기 정화형 살균장치
   
4. 제 2항에 있어서
   상기 확산플레이트는,
   원형 띠 형상의 플레이트 본체; 및
   상기 플레이트 본체의 중심점과 내주면 사이에 방사상으로 다수 개가 상호 이격 설치되고, 상기 플레이트 본체의 수평방향과 경사각을 이루며 설치되는 확산 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형의 공기 정화형 살균장치.