KR20230164795A - 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기 - Google Patents

저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기를 강제 유입시켜 플라즈마발생부에서 발생시킨 상압 플라즈마에서 발생한 산소계 활성종에 효과적으로 접촉되게 하여 빠르게 살균이 이루어진 공기를 실내에 공급할 수 있도록 한 흡입 공기 상압 플라즈마 살균과 공기정화가 구현되는 공간살균청정기에 관한 것으로, 일측에 공기유입구와 타측으로 살균된 공기가 배출되는 공기배출구가 형성된 공간살균청정기몸체와, 상기 공간살균청정기몸체의 상부에 구비되는 조작제어부와, 상기 공간살균청정기몸체 내부에 구비되는 플라즈마살균부와, 상기 플라즈마살균부의 공기유입구에 구비되는 공기정화필터와, 상기 플라즈마살균부의 살균배출구에 구비되는 오존제거필터부와, 상기 오존제거필터부는 공기가 통과하며 오존이 흡착되는 형태의 오존제거촉매로 구성하고, 상기 플라즈마살균부는 일정크기의 살균함체로 형성되어 일측 하부에 유인되는 공기를 살균하기 위한 살균유입구와, 타측 상부에 살균된 공기를 배출하기 위한 살균배출부로 구성되고, 상기 공기유입부에는 플라즈마발생장치가 구비되고, 상기 공기를 강제 유입 및 배출하기 위한 구동모터와 송풍부으로 구성되며, 상기 송풍부는 전도성 블레이드로 구성되어 플라즈마발생장치와 송풍부 사이에서 플라즈마를 생성하여 살균에 효과적인 활성종의 소멸 전 공기와 효과적으로 혼합되어 공기중에 포함된 세균 및 바이러스의 살균이 효율적으로 빠르게 이루어지는 것이다.

Description

저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기{A space sterilization purifier using non-thermal atmospheric pressure plasma}
본 발명은 공기중 부유 세균 및 바이러스를 살균하기 위한 흡입 공기 상압 플라즈마 살균과 공기정화가 구현되는 공간살균청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기를 강제 유입시켜 플라즈마발생부에서 발생시킨 상압 플라즈마에서 발생한 산소계 활성종에 효과적으로 접촉되게 하여 빠르게 살균이 이루어진 청정한 공기를 실내에 공급할 수 있도록 한 흡입 공기 상압 플라즈마 살균과 공기정화가 구현되는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기에 관한 것이다.
일반적으로 흡입 공기 상압 플라즈마 살균과 공기정화가 구현되는 공간살균청정기는 내부에 플라즈마발생기를 구비하여 대기중의 공기 중에 포함된 산소와 수분을 분해하여 강력한 살균력을 갖는 하이드록실 라디컬(OH) 등의 산소계 활성종을 대량으로 생성하여 짧은 시간 내에 효과적으로 살균이 이루어지도록 한 것이다.
이와 같은 흡입 공기 상압 플라즈마 살균과 공기정화가 구현되는 공간살균청정기는 공기흡입구 및 배출구가 형성된 공간살균청정기몸체와, 공간살균청정기몸체 내부에 구비되는 플라즈마발생부 및 공간살균청정기몸체 일측에 구비되는 조작부로 구성되는 것이다.
또한, 플라즈마발생부는 침상전극 또는 표면유전체장벽방전 방식이 사용되고 있으나, 침상전극의 경우 국부영역에서 극소량의 활성종을 생성하기 때문에 공기청정기 내부에서 빠르게 통과되는 공기의 유속과 유량 조건에서 효과적인 살균이 이루어지지 못하고, 표면유전체장벽방전 방식은 활성종을 대량생성하지만 살균에 가장 효과적인 하이드록실 라디컬은 수 밀리 초 이내에 대기와 반응하여 소멸되어 버리기 때문에 잔류시간이 긴 오존이 살균에 기여하게 되나 오존이 과도한 경우 인체에도 유해한 문제점을 갖는다.
대한민국 등록특허 10-2229965
본 발명은 종래 흡입 공기 상압 플라즈마 살균과 공기정화가 구현되는 공간살균청정기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 플라즈마에서 생성된 활성종을 통해 공기중에 포함된 세균 및 바이러스를 살균함은 물론 공기중의 악취원인물질 및 휘발성유기화합물 등을 제거하며, 플라즈마를 통한 살균과정에서 발생되는 오존을 제거하여 배출되게 함으로써 인체에 유해한 성분의 발생을 최소화하고 살균된 공기를 공급할 수 있는 흡입 공기 상압 플라즈마 살균과 공기정화가 구현되는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
본 발명은 일측에 공기유입구와 타측으로 살균된 공기가 배출되는 공기배출구가 형성된 공간살균청정기몸체와, 상기 공간살균청정기몸체의 상부에 구비되는 조작제어부와, 상기 공간살균청정기몸체 내부에 구비되는 플라즈마살균부와, 상기 플라즈마살균부의 공기유입구에 구비되는 공기정화필터와, 상기 플라즈마살균부의 살균배출구에 구비되는 오존제거필터부와, 상기 오존제거필터부는 공기가 통과하며 오존이 흡착되는 형태의 오존제거촉매로 구성되고, 상기 플라즈마살균부는 일정크기의 살균함체로 형성되어 일측 하부에 유인되는 공기를 살균하기 위한 살균유입구와, 타측 상부에 살균된 공기를 배출하기 위한 살균배출부로 구성되고, 상기 공기유입부에는 플라즈마발생장치가 구비되고, 상기 공기를 강제 유입 및 배출하기 위한 구동모터와 송풍부으로 구성되며, 상기 송풍부는 전도성 블레이드로 구성되어 플라즈마발생장치와의 방전작용이 이루어지는 것이다.
본 발명은 플라즈마발생장치와 송풍부 사이에서 플라즈마를 생성하여 살균에 효과적인 활성종의 소멸 전 공기와 효과적으로 혼합되어 공기중에 포함된 세균 및 바이러스의 살균이 효율적으로 빠르게 이루어지는 것이다.
또한, 플라즈마에서 생성된 활성종을 통해 공기중의 악취원인물질 및 휘발성유기화합물 등을 제거하는 공기정화의 효과를 갖는 것이다.
또한, 송풍부에 플라즈마를 직접적으로 발생시킴으로써 공기의 흐름을 방해하는 구조물이 없는 공기의 흐름이 이루어져 공기정화 기능의 효율성이 향상되는 것이다.
또한, 플라즈마 발생과정에서 생성되는 오존을 오존제거필터부를 통해 제거함으로써 과도하게 생성된 오존의 배출을 방지하게 됨으로써 인체에 유해한 성분의 배출이 이루어지지 않게 되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분해 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 결합 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 확대 단면 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다른 확대 단면 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다른 실시예의 플라즈마살균부 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예로서 공기청정기, 에어커튼, 전기 컨벡터 히터, 공기정화장치 및 다양한 공기조화장치등에 적용될 수 있는 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 공간살균청정기몸체(100)와, 공간살균청정기몸체(100) 내부에 구비되는 플라즈마살균부(200) 및 전원부(300)로 구성되는 것이다.
상기 공간살균청정기몸체(100)는 일측에 공기유입구(110)와 타측으로 살균된 공기가 배출되는 공기배출구(120)가 형성되고, 상부에 구비되는 공간살균청정기몸체(100)를 조작하며 동작상황을 표시하는 조작제어부(130)가 구성되는 것이다.
상기 공기유입구(110) 측에는 유입되는 공기중의 미세먼지 및 이물질을 집진하도록 하는 공기정화필터(140)가 구비되는 것이다.
상기 조작제어부(130)는 상기 플라즈마살균부(200) 일측에 구비된 오존감지센서(260)의 감지값에 따라 플라즈마발생장치(230)의 펄스주파수와 송풍부(240)의 회전속도 및 히팅부(251)를 제어하는 것이다. 여기서 상기 오존감지센서(260)는 좀더 정확한 오존 감지를 위해서 오존제거필터부(250)를 지나 상기 공기배출구(120) 부근에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 플라즈마살균부(200)는 공간살균청정기몸체(100) 내부에 구비되며 일측에 유입된 공기를 살균하는 살균유입구(210)가 형성되고, 타측 상부에 살균된 공기가 배출되는 살균배출부(220)로 형성되는 것이다.
상기 살균유입구(210)에는 플라즈마를 발생하는 플라즈마발생장치(230)가 구비되는 것이다.
상기 살균함체에는 구동모터에 의해 회전되며 플라즈마발생장치(230)를 통해 플라즈마 방전이 이루어지도록 전도성 블레이드를 갖는 송풍부(240가 구비되는 것이다.
상기 플라즈마발생장치(230)의 전극(231)은 블레이드와의 간극이 1 ~ 3mm 로 이루어지는 것이다.
상기 전극(231)은 공기를 흡입하는 블레이드의 넓이에 대응되는 넓이로 형성되어 회전되는 각각의 블레이드와 대응하여 플라즈마가 발생되게 실시되는 것이다.
상기 살균함체의 살균배출부(220)에는 플라즈마발생과정에 생성되는 과도한 오존이 공기중으로 배출되지 않도록 오존제거필터부(250)가 구비되는 것이다.
상기 오존제거필터부(250)는 오존제거 촉매제를 공기가 통과하며 공기중의 오존을 흡착제거 하도록 구성되는 것이다.
상기 전원부(300)는 플라즈마살균부(200)에 전원을 공급하도록 구성되는 것이다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 오존제거필터부(250)는 플라즈마살균부(200)를 거쳐 유입되는 공기가 오존제거 촉매제를 통과하도록 허니콤 구조 또는 팰릿 형태를 갖도록하며 이산화망간을 함유 또는 도포하여 실시할 수 있는 것이다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 오존제거필터부(250)는 오존제거촉매의 성능을 향상시켜 오존제거 효율을 극대화 시킬 뿐만아니라 오존제거 촉매수명을 향상시키기 위해, 주위의 온도를 높이는 히팅부(251)가 오존제거필터부(250) 내측에 구비되어 실시할 수 있는 것이다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 플라즈마발생장치(230)는 2개 이상의 전극(231)으로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.
본 발명의 실시에 있어서 상기 플라즈마살균부(200)의 일측에는 플라즈마발생장치(230)에서 발생되는 오존의 양을 감지하는 오존감지센서(260)가 구비되어 조작제어부(130)에 오존량의 감지값의 신호를 보낼 수 있는 것이다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 플라즈마살균부(200)에 구비되어 공기의 흐름을 유도하는 송풍부(240)는 블로어팬, 스크류타입팬 또는 프로펠러 타입의 블레이드를 장착하여 실시될 수 있는 것이다.
이때, 상기 블로어팬, 스크류타입팬 또는 프로펠러 타입의 블레이드 유선형태에 따라 전극을 형성함으로써 공기가 플라즈마를 직접 통과하여 살균효과를 갖도록 실시할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 작용과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 공간살균청정기몸체(100)와, 공간살균청정기몸체(100) 내부에 구비되는 플라즈마살균부(200) 및 전원부(300)로 구성되어 공간살균청정기몸체(100)는 일측에 형성된 공기유입구(110)를 통해 공기를 유입되게 한 후 유입된 공기를 플라즈마살균부(200)를 통해 살균한 후 살균된 공기를 배출되게 하는 것이다.
또한, 상기 공기유입구(110) 측에는 유입되는 공기중의 이물질의 유입을 방지하기 위한 공기정화필터(140)가 구비되어 공기중 포함되어 있는 미세먼지 등을 필터링하게 되는 것이다.
또한, 상기 플라즈마살균부(200)를 구성하는 송풍부(240)의 블레이드가 전도체로 형성되어 플라즈마발생장치(230)가 장착된 살균유입구(210)를 통해 유입되는 공기를 공기를 유입하게 하는 블레이브에서 플라즈마가 발생하게 됨으로써 살균효과가 증대되는 것이다.
또한, 살균배출부(220)에는 플라즈마발생과정에 생성되는 과도한 오존이 공기중으로 배출되지 않도록 오존제거필터부(250)가 구비되어 있어 살균된 공기의 배출시 오존 배출을 차단할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명의 실시에 있어서, 상기 오존제거필터부(250)는 오존제거 촉매제인 아산화망간을 함유 또는 도포된 허니컴 또는 팰릿 형태로 형성되어 통과하는 공기중의 오존을 제거할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명의 실시에 있어서, 상기 플라즈마발생부는 2개 이상의 전극(231)으로 실시함으로써 회전되는 송풍부(240)의 다수의 블레이드와 각각의 전극이 동시 반응하여 플라즈마를 발생시킴으로써 살균효과를 증대할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 흡입 공기 상압 플라즈마 살균과 공기정화가 구현되는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기는, 공기청정기, 에어커튼, 전기 컨벡터 히터, 공기정화장치, 자동차용 공기조화장치 등 여려 방면에서 응용되어 사용 가능하다.
100 : 공간살균청정기몸체 110 : 공기유입구
120 : 공기배출구 130 : 조작제어부
140 : 공기정화필터 200 : 플라즈마살균부
210 : 살균유입구 220 : 살균배출부
230 : 플라즈마발생장치 231 : 전극
240 : 송풍부 250 : 오존제거필터부
251 : 히팅부
260 : 오존감지센서 300 : 전원부

Claims (6)

  1. 플라즈마장치가 구비된 공기청정기에 있어서,
    일측에 공기유입구와 타측으로 살균된 공기가 배출되는 공기배출구가 형성된 공간살균청정기몸체와,
    상기 공간살균청정기몸체의 상부에 구비되는 조작제어부와,
    상기 공간살균청정기몸체 내부에 구비되는 플라즈마살균부와,
    상기 플라즈마살균부의 살균유입구에 구비되는 공기정화필터와,
    상기 플라즈마살균부의 살균배출구에 구비되는 오존제거필터부와,
    상기 오존제거필터부는 오존을 흡착 제거하기 위한 촉매제를 포함하고,
    상기 플라즈마살균부는 일정크기의 살균함체로 형성되어 일측 하부에 유인되는 공기를 살균하기 위한 살균유입구와, 타측 상부에 살균된 공기를 배출하기 위한 살균배출부로 구성되고,
    상기 공기유입부에는 플라즈마발생장치가 구비되고,
    상기 공기를 강제 유입 및 배출하기 위한 구동모터와 송풍부로 구성되며,
    상기 송풍부는 전도성 블레이드로 구성되어 플라즈마발생장치와의 방전작용이 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 송풍부의 블레이드와 플라즈마발생장치의 간극은 1 ~ 3mm 이내로 구성됨을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송풍부는 블로어팬, 스크류타입팬, 프로펠러팬 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 플라즈마발생부는 2개 이상의 전극으로 구성한 것을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 오존제거필터부는 허니콤 구조 또는 펠릿 형태로 형성되되;
    상기 오존제거필터부에 포함된 촉매제는 이산화망간이 함유되어 형성된 것과 표면에 도포하여 형성된 것 중 어느 하나 이상으로 구성됨을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 오존제거필터부 내측에 히팅부가 구성됨을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마를 이용한 공간살균청정기.
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