WO2015008964A1 - 공기살균장치 - Google Patents

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WO2015008964A1
WO2015008964A1 PCT/KR2014/006097 KR2014006097W WO2015008964A1 WO 2015008964 A1 WO2015008964 A1 WO 2015008964A1 KR 2014006097 W KR2014006097 W KR 2014006097W WO 2015008964 A1 WO2015008964 A1 WO 2015008964A1
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WO
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cartridge
ozone
unit
amount
fan
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PCT/KR2014/006097
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English (en)
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Inventor
이해욱
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주식회사 웰리스
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22—Ionisation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • A61L9/04—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone using substances evaporated in the air without heating
    • A61L9/12—Apparatus, e.g. holders, therefor
    • A61L9/122—Apparatus, e.g. holders, therefor comprising a fan

Definitions

  • the present invention relates to an air sterilizer, and more particularly, to an air sterilizer for generating and discharging hydroxyl radicals in an indoor environment.
  • Hydroxyl radicals are widely used as air disinfectants in indoor environments such as hospitals.
  • the bactericidal properties of hydroxyl radicals were known by Porton Down in the UK and TNO in the Netherlands in the early 1960s. Air-based sterilization using hydroxyl radicals or similar substances occurs naturally in the external environment, but the natural disinfection effect is extremely reduced in indoor environments that are difficult to ventilate from the outside.
  • WO 2005/026044 has developed a device for generating hydroxyl radicals as air-based fungicides.
  • olefins such as terpene and the like
  • olefin gas is reacted with ozone to generate hydroxyl radicals.
  • the cartridge used in the hydroxyl radical generator includes a reactant supply unit for supplying a substance for reacting with ozone to generate hydroxyl radicals, an ozone supply unit including an ozone generator, and the ozone supply unit in the reactant supply unit It is provided in a fixed form. The user can continue to use the cartridge by installing and replacing the cartridge.
  • the hydroxyl radical generator described above presupposes the use of ozone. If the amount of ozone generated from the ozone generator is too large, a problem causing environmental pollution occurs.
  • the reactant feed portion provided in the cartridge typically stores liquid hydrogen peroxide and / or olefins, which are naturally evaporated and used by air. Therefore, the cartridge with consumed reactant must be replaced with a new cartridge.
  • the conventional cartridge and hydroxyl radical generator it is difficult to accurately measure the capacity of the reactants stored in the cartridge. If the reactants in the cartridge continue to be used after the exhaustion, the amount of ozone generated from the ozone generator is excessively increased, thereby causing a problem of environmental pollution.
  • the usage time of the cartridge in which a certain amount of the reactant is stored may be determined in advance, thereby replacing the cartridge after a predetermined time.
  • such a method has a problem in that it is difficult to accurately measure the usage time when the user uses the environmental conditions such as temperature and the user removes the cartridge in the middle or restarts the device after the power is cut off.
  • the present invention in the air sterilization apparatus including a reactant storage unit and an ozone generator that stores the reactants that react with ozone to generate hydroxyl radicals, by controlling the amount of ozone generated from the ozone generator to the residual amount of ozone that does not participate in the reaction It is an object of the present invention to provide an air sterilizer which can prevent the environment from being polluted.
  • the air sterilizer according to the present invention provides an air sterilizer capable of more accurately measuring the replacement time of a cartridge including a reactant storage unit and an ozone generating unit storing a reactant which reacts with ozone to generate hydroxyl radicals. It aims to do it.
  • the present invention provides an air sterilizer for generating and discharging hydroxyl radicals, comprising: a reactant storage unit configured to store reactants that react with ozone to generate hydroxyl radicals; And an ozone generator for generating ozone. And, the air sterilization apparatus according to the present invention, a fan for introducing the outside air; And a mixing chamber provided to react with each other by combining the outside air containing ozone and the outside air containing the reactant gas generated in the ozone generating unit, and including the main body in which the cartridge is mounted and detachable. .
  • the air sterilizer for measuring the amount of ozone generated in the ozone generator;
  • a second sensor for measuring an amount of ozone remaining when the ozone and the gas of the reactant react to generate hydroxyl radicals;
  • An ozone generator driving module for controlling the amount of ozone generated by driving the ozone generator;
  • a fan driving module controlling the rotation speed of the fan;
  • a first control unit comparing the amount of ozone measured by the first sensor and the second sensor to control the ozone generator driving module or the fan driving module.
  • the first control unit may control the ozone generator driving module to increase or decrease the voltage difference of the ozone generator or to control the fan driving module to increase or decrease the rotation speed of the fan.
  • the cartridge may further include a tag in which identification information on the corresponding cartridge is recorded.
  • the main body may further include a cartridge replacement circuit device for measuring a use time of the specific cartridge by recognizing a mounting state of the specific cartridge from the tag.
  • the cartridge recognition unit disposed at a position corresponding to the tag; A memory unit in which information on the allowable usage time of the cartridge is recorded; A timing measuring unit which measures an actual usage time of the cartridge mounted on the main body; An alarm unit which indicates to the user that the use time of the specific cartridge has elapsed; And a second controller configured to display the replacement of the cartridge to the user by operating the alarm unit when the actual usage time of the specific cartridge measured by the timing measuring unit has passed the allowable usage time of the corresponding cartridge read from the memory unit. It may be configured to include.
  • the user can measure the replacement time of the cartridge.
  • the circuit device calculates only the actual use time of the specific cartridge. Therefore, even if the user removes the cartridge during use or reuses it after the power is cut off due to a power failure, the actual usage time of the cartridge can be calculated, so that the user can be notified of the correct cartridge replacement time.
  • the replacement of the cartridge can be recognized based on the identification information of the corresponding cartridge, and thus the usage time can be measured again based on the available time information on the newly replaced cartridge. have.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the air sterilizer according to the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the cartridge that can be mounted to the air sterilization apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of an ozone amount control circuit device that can be installed in the air sterilizer according to the present invention.
  • Figure 4 is a block diagram of a cartridge replacement circuit device that can be installed in the air sterilization apparatus according to the present invention.
  • An air sterilizer for generating and discharging hydroxyl radicals comprises: a reactant storage unit configured to store reactants that react with ozone to generate hydroxyl radicals; And an ozone generator for generating ozone. And, the air sterilization apparatus according to the present invention, a fan for introducing the outside air; And a mixing chamber provided to react with each other by combining the outside air containing ozone and the outside air containing the reactant gas generated in the ozone generating unit, and including the main body in which the cartridge is mounted and detachable. .
  • the air sterilizer for measuring the amount of ozone generated in the ozone generator;
  • a second sensor for measuring an amount of ozone remaining when the ozone and the gas of the reactant react to generate hydroxyl radicals;
  • An ozone generator driving module for controlling the amount of ozone generated by driving the ozone generator;
  • a fan driving module controlling the rotation speed of the fan;
  • a first control unit comparing the amount of ozone measured by the first sensor and the second sensor to control the ozone generator driving module or the fan driving module.
  • the first control unit may control the ozone generator driving module to increase or decrease the voltage difference of the ozone generator or to control the fan driving module to increase or decrease the rotation speed of the fan.
  • the cartridge may further include a tag in which identification information on the corresponding cartridge is recorded.
  • the main body may further include a cartridge replacement circuit device for measuring a use time of the specific cartridge by recognizing a mounting state of the specific cartridge from the tag.
  • the cartridge recognition unit disposed at a position corresponding to the tag; A memory unit in which information on the allowable usage time of the cartridge is recorded; A timing measuring unit which measures an actual usage time of the cartridge mounted on the main body; An alarm unit which indicates to the user that the use time of the specific cartridge has elapsed; And a second controller configured to display the replacement of the cartridge to the user by operating the alarm unit when the actual usage time of the specific cartridge measured by the timing measuring unit has passed the allowable usage time of the corresponding cartridge read from the memory unit. It may be configured to include.
  • one component when one component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.
  • Figure 1 shows a cross section showing the internal configuration of the air sterilizer according to the present invention
  • Figure 2 shows a cross section showing the internal configuration of the cartridge according to the present invention.
  • a liquid reactant such as hydrogen peroxide or olefin
  • the core material 212 is inserted into the storage unit 210 is disposed, one end thereof is extended to the outside through the top of the cartridge 200, so that the reactant is discharged to the outlet. That is, as shown in FIG. 2, the core 212 extends from the inside of the reactant storage 210 to the outside of the cartridge 200. Before use, the end of the core 212 exposed to the exterior of the cartridge 200 is protected by a removable cap 214.
  • the core 212 may be formed of a suitable fibrous material such as, for example, Polypropylene Fiber.
  • the ozone generator 220 installed in the cartridge 200 may use a corona discharge ozone generator capable of generating ions as well as ozone during operation.
  • a corona discharge ozone generator such as a plasma ion generator (Trump Electronics, www.trumpxp.com) formed of aluminum oxide or calcium silicate may be used.
  • Ozone generated by the morning generator 220 is discharged by the opening 222.
  • the arrow shown in FIG. 1 indicates the flow path of air.
  • the fan 130 introduces air into the main body 100 from the outside, and the introduced air is accelerated while passing through the narrow conduit 120. Thereafter, the accelerated air contains ozone and ions while passing through the ozone generator 220 in the cartridge 200, and then flows into the mixing chamber 110.
  • the air flows from the inlet 114 by the flow of air passing through the pipe line 120, and the air into which the reactant gas, such as hydrogen peroxide or olefin, is introduced while passing through the upper portion of the core 212; Entering the mixing chamber 110 together.
  • the reactant gas such as hydrogen peroxide or olefin
  • the air sterilization apparatus includes an ozone amount control circuit device 300 that can control the amount of ozone inside the main body 100. That is, the ozone amount control circuit device 300 includes a first control unit 310, a first sensor 151, a second sensor 152, an ozone generator driving module 320, and a fan driving module 330. Can be configured.
  • the first sensor 151 and the second sensor 152 respectively measure the amount of ozone generated from the ozone generator 220 and the amount of ozone discharged to the outlet 112 via the mixing chamber 110. That is, the first sensor 151 is disposed at a position close to the ozone generator 220 in the main body 100, and the second sensor 152 is disposed at a position close to the outlet 112.
  • the first sensor 151 and the second sensor 152 may use a gas concentration sensor, for example.
  • the ozone generator driving module 320 drives, for example, the ozone generator 220 mounted on the cartridge 200.
  • the ozone generator 220 may use a corona discharger, and the ozone generator driving module 320 may control a voltage applied to two electrodes of the corona discharger.
  • the fan driving module 330 may control a rotation speed of the fan by controlling a voltage applied to the fan 130 installed in the main body 100.
  • the first control unit 310 determines the generation amount and normal operation of the ozone generator 220 based on the ozone amount measured by the first sensor 151. In addition, the first control unit 310 detects the amount of ozone that is discharged without reacting with the reactant gas through the second sensor 152 in the mixing chamber 110. If the amount of ozone discharged without reacting with the reactant gas in the mixing chamber 110 is detected to be higher than a predetermined level, the first controller 310 is generated by controlling the ozone generator driving module 320 or the fan driving module 330. Can reduce the amount of ozone.
  • the first controller 310 may operate as the ozone generator driving module.
  • the amount of generated ozone detected from the first sensor 151 can be properly controlled. Can be.
  • the first control unit 310 determines that there is a problem in the amount of the reactant solution contained in the cartridge, or it is determined that the ozone generator is in abnormal operation, so that the user has a separate device abnormality. You can also be notified by buzzer or light.
  • the ozone amount control circuit device 300 described above may be appropriately disposed inside the main body 100, and may receive necessary power from the power supply device 140 provided in the main body 100.
  • the circuit device 300 may be appropriately separated and disposed at a required position as a separate circuit component, and in this case, the main body 100 may include a wire designed to enable electrical communication of each circuit component.
  • the circuit device 300 may be configured as one integrated circuit.
  • the first controller 310, the ozone generator driving module 320, and the fan driving module 330 may be implemented in one chip.
  • the air sterilization apparatus may further include a cartridge replacement circuit device for notifying the replacement time of the cartridge by measuring the use time of the particular cartridge in the main body 100. That is, as shown in FIG. 4, the cartridge replacement circuit device 400 includes the second control unit 410, the cartridge recognition unit 420, the memory unit 430, the timing measuring unit 440, and the alarm unit 450. It may be configured to include.
  • the cartridge 200 used in the present invention as shown in Figure 2, may be embedded with a tag 224 containing the identification information for a particular cartridge.
  • the tag 224 attached to the cartridge 200 may use, for example, an RFID (Radio Frequency Identification) chip that stores identification information on a specific cartridge and transmits data wirelessly.
  • the tag 224 may store identification information for a particular cartridge, and may also store information about the capacity of a reactant stored in the corresponding cartridge.
  • the cartridge recognition unit 420 disposed at a position corresponding to the tag 224. Receives and sends it to the second control unit 410.
  • the memory unit 430 may previously include information on allowable usage time, use conditions, and the like, in which the corresponding cartridge may be used, together with identification information about the cartridge that distinguishes individual cartridges.
  • the second control unit 410 reads, from the memory unit 430, information on the allowable usage time or use condition of the corresponding cartridge from the identification information of the specific cartridge sent from the cartridge recognition unit 420.
  • the timing measuring unit 440 measures the actual use time (that is, the actual use time) of the specific cartridge mounted on the main body 100.
  • the actual usage time measured by the timing measuring unit 440 for a particular cartridge may be recorded in the memory unit 430 based on the identification information of the corresponding cartridge.
  • the second control unit 410 reads the information on the allowable use time of the corresponding cartridge from the memory unit 430 based on the information on the cartridge identified by the tag 224, and also the timing measuring unit 440. Receives information about the actual usage time measured for the cartridge.
  • the second control unit 410 indicates to the user that the usage time of the corresponding cartridge has elapsed through the alarm unit 450 including the buzzer or the LED indicator. . This allows the user to easily replace the cartridge.
  • the above-described cartridge replacement circuit device 400 may be appropriately disposed in the main body 100 or may be configured as an integrated circuit composed of one microprocessor chip.
  • the cartridge replacement circuit device 400 may be supplied with power by the power supply unit 140 provided in the main body.
  • the cartridge replacement circuit device 400 may recognize the individual cartridges from the identification information on the specific cartridges stored in the tag 224. Therefore, even when the driving of the device is interrupted during use, it is possible to identify whether the cartridge mounted at the time of restarting is used immediately before or replaced. Therefore, in the case of continuous use, the usage time can be measured by adding up the previous usage time, and in the case of a replacement, the measurement time can be reset after initializing the usage time to recognize it as a new cartridge.
  • the replacement time of the cartridge can be accurately measured and notified to the user.
  • the timing measuring unit 440 calculates only the actual use time of the specific cartridge. Therefore, even if the user removes the cartridge during use or reuses it after the power is cut off due to a power failure, the timing measuring unit 440 calculates the actual use time so that the user can be notified of a more accurate replacement time.
  • the second control unit 410 may recognize the replacement of the cartridge based on the identification information of the corresponding cartridge, and thus the timing measuring unit 440 may use the newly replaced cartridge. The usage time can be measured again based on the available time information.
  • the ozone amount measuring circuit device 300 and the cartridge replacement circuit device 400 are separately illustrated to distinguish their functions, but each consists of an integrated circuit composed of one single microprocessor chip. May be
  • the first control unit 310 for controlling the operation of the ozone amount measuring circuit device 300 and the second control unit 410 for controlling the operation of the cartridge replacement circuit device 400 are physically one control chip. Can be configured.
  • the ozone amount measuring circuit device 300 and the cartridge replacement circuit device 400 described above may be appropriately disposed inside the main body 100.

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Abstract

히드록실 라디칼을 생성 및 배출하는 공기살균장치를 개시한다. 본 공기살균장치는, 반응에 참여하지 않고 배출되는 오존의 양을 적절히 제어할 수 있는 오존량제어 회로장치를 포함한다. 추가적으로, 본 공기살균장치는, 사용자에게 커트리지의 교체 시간을 용이하게 알릴 수 있는 커트리지교체 회로장치를 더 포함한다.

Description

공기살균장치
본 발명은 공기살균장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 실내 환경에 히드록실 라디칼을 생성하여 배출하는 공기살균기에 관한 것이다.
히드록실 라디칼(Hydroxyl radicals)은 병원 등의 실내 환경에서 공기 살균제로 널리 사용되고 있다. 히드록실 라디칼의 살균 특성은 1960년대 초에 영국의 포톤 다운(Porton Down) 및 네덜란드의 TNO에 의해 알려졌다. 히드록실 라디칼 또는 그 유사물질을 사용하는 공기 기반 살균은 외부 환경에서는 자연적으로 발생되지만, 외부와 환기되기 어려운 실내 환경에는 자연 살균 효과가 극히 감소된다.
히드록실 라디칼의 살균 기능을 실내에 제공하기 위한 일례로, 국제특허공보 WO 2005/026044호에는 공기 기반 살균제로서 히드록실 라디칼을 생성하는 장치가 개발되었다. 여기서는, 테르펜(Terpene) 등과 같은 올레핀(Olefin)과 함께 오존(Ozone)을 공급함으로써, 올레핀 기체를 오존과 반응시켜 히드록실 라디칼을 생성한다.
히드록실 라디칼을 생성하는 기본적인 화학반응은 이미 잘 알려져 있으나, 실내 환경에 안전하고 효과적으로 히드록실 라디칼을 제공할 필요가 있다. 특히, 사용자가 계속적이고 효율적으로 사용할 수 있으면서 동시에 유지관리 및 보충이 편리한 시스템을 제공할 수 있어야 한다.
이러한 이유로, 최근에는 올레핀 저장부 및 오존발생부가 교체가능한 커트리지 형태로 사용할 수 있는 히드록실 라디칼 발생장치가 개발되었다. 여기서, 히드록실 라디칼 발생장치에 사용되는 커트리지는, 오존과 반응시켜 히드록실 라디칼을 생성하기 위한 물질을 공급하는 반응물 공급부와, 오존 발생기를 포함하는 오존 공급부를 포함하고, 오존 공급부가 반응물 공급부에 고정된 형태로 제공된다. 사용자는 장치에 커트리지를 장착 및 교체함으로써 지속적으로 사용할 수 있게 된다.
한편, 상술한 히드록실 라디칼 발생장치는 오존의 사용을 전제로 한다. 만약 오존 발생기로부터 발생된 오존의 양이 지나치게 많은 경우에는 환경 오염을 유발하는 문제가 발생한다.
또한, 카트리지에 제공된 반응물 공급부에는 통상 액상의 과산화수소 및/또는 올레핀이 저장되는데, 이를 공기에 의해 자연 증발시켜 사용하게 된다. 따라서, 반응물이 소모된 커트리지는 새로운 커트리지로 교체해야 한다. 여기서, 종래의 커트리지 및 히드록실 라디칼 발생장치에서는, 커트리지에 저장된 반응물의 용량을 정확하게 계측하기 어렵다. 만약 커트리지 내의 반응물이 모두 소모된 이후에도 계속하여 사용하게 되면, 오존 발생기로부터 생성된 오존량이 지나치게 증가하게 되고, 그로인해 환경오염의 문제가 발생한다. 이를 방지하기 위해, 일정량의 반응물이 저장된 커트리지의 사용시간을 미리 확정하여, 일정 시간이 지난 커트리지를 교체할 수도 있다. 그러나, 이러한 방식은 온도 등의 사용 환경 조건이 다르고, 또한 사용자가 중간에 커트리지를 빼거나 전원이 차단된 후 장치를 다시 가동하는 경우에는 정확한 사용시간을 계측하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은, 오존과 반응하여 히드록실 라디칼을 생성하는 반응물이 저장된 반응물 저장부 및 오존발생부를 포함하는 공기살균장치에서, 오존발생부로부터 발생되는 오존량을 제어하여 반응에 참여하지 못한 잔량의 오존으로 인해 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 공기살균장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가, 본 발명에 따른 공기살균장치는, 오존과 반응하여 히드록실 라디칼을 생성하는 반응물이 저장된 반응물 저장부 및 오존발생부를 포함하는 커트리지의 교체시간을 보다 정확하게 측정할 수 있는 공기살균장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 히드록실 라디칼을 생성 및 배출하는 공기살균장치로서, 오존과 반응하여 히드록실 라디칼을 생성하는 반응물이 저장된 반응물 저장부; 및 오존을 생성하는 오존 발생부;를 포함하는 커트리지를 포함한다. 그리고, 본 발명에 따른 공기살균장치는, 외부 공기를 유입하는 팬; 상기 오존발생부에서 생성된 오존이 함유된 외부 공기 및 상기 반응물 기체가 함유된 외부 공기가 합류하여 서로 반응하도록 마련된 믹싱 쳄버;를 포함하고, 상기 커트리지가 장착 및 탈착 가능하게 형성된 본체를 포함한다.
나아가, 본 발명에 따른 공기살균장치는, 상기 오존발생부에서 생성된 오존의 양을 측정하는 제1 센서; 상기 오존 및 상기 반응물의 기체가 반응하여 히드록실 라디칼을 생성할 때 잔존하는 오존의 양을 측정하는 제2 센서; 상기 오존발생기를 구동하여 생성되는 오존의 양을 제어하는 오존발생기 구동 모듈; 상기 팬의 회전속도를 제어하는 팬 구동 모듈; 및 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 의해 측정된 오존의 양을 비교하여 상기 오존발생기 구동 모듈 또는 상기 팬 구동 모듈을 제어하는 제1 제어부;를 포함하는 오존량제어 회로장치를 포함한다.
여기서, 상기 제1 제어부는, 상기 오존발생기 구동 모듈을 제어하여 상기 오존발생기를 전압차를 증감시키거나, 상기 팬 구동 모듈을 제어하여 상기 팬의 회전 속도를 증감시키는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 커트리지는, 해당 커트리지에 대한 식별정보가 수록된 태그를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 본체에는, 상기 태그로부터 특정 커트리지의 장착 상태를 인식함으로써, 상기 특정 커트리지의 사용 시간을 계측하는 커트리지교체 회로장치가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 태그에 대응하는 위치에 배치된 커트리지 인식부; 커트리지의 허용사용시간에 대한 정보가 기록된 메모리부; 상기 본체에 장착된 커트리지의 실제사용시간을 계측하는 타이밍 계측부; 사용자에게 특정 커트리지의 사용시간이 경과되었음을 표시하는 알람부; 및 상기 타이밍 계측부에서 계측된 특정 커트리지의 실제사용시간이 상기 메모리부로부터 판독된 해당 커트리지의 허용사용시간을 경과하면, 상기 알람부를 동작시켜 사용자에게 커트리지의 교체를 표시하는 제2 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 공기살균장치를 이용하면, 공기살균장치로부터 반응에 참여하지 않고 배출되는 오존의 양을 적절히 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기살균장치를 이용하면, 사용자에게 커트리지의 교체 시간을 계측할 수 있다. 특히, 장치의 구동이 중단된 경우에, 회로장치가 특정 커트리지의 실제 사용시간만을 산출한다. 따라서, 사용자가 커트리지를 사용 도중에 탈거한 경우 혹은 정전 등에 의해 전원이 차단된 후에 재사용하더라도, 커트리지의 실제 사용시간을 산출하므로 보다 정확한 커트리지 교체 시간을 사용자에게 알릴 수 있다. 또한, 새로운 커트리지가 장착되면, 해당 커트리지의 식별정보에 기초하여 커트리지의 교체를 인식할 수 있고, 따라서 새로 교체된 커트리지에 대한 사용가능시간 정보를 기초로 다시 사용시간을 계측할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기살균장치의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기살균장치에 장착 가능한 커트리지의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기살균장치에 설치될 수 있는 오존량제어 회로장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기살균장치에 설치될 수 있는 커트리지교체 회로장치의 블록도이다.
본 발명에 따른 히드록실 라디칼을 생성 및 배출하는 공기살균장치는, 오존과 반응하여 히드록실 라디칼을 생성하는 반응물이 저장된 반응물 저장부; 및 오존을 생성하는 오존 발생부;를 포함하는 커트리지를 포함한다. 그리고, 본 발명에 따른 공기살균장치는, 외부 공기를 유입하는 팬; 상기 오존발생부에서 생성된 오존이 함유된 외부 공기 및 상기 반응물 기체가 함유된 외부 공기가 합류하여 서로 반응하도록 마련된 믹싱 쳄버;를 포함하고, 상기 커트리지가 장착 및 탈착 가능하게 형성된 본체를 포함한다.
나아가, 본 발명에 따른 공기살균장치는, 상기 오존발생부에서 생성된 오존의 양을 측정하는 제1 센서; 상기 오존 및 상기 반응물의 기체가 반응하여 히드록실 라디칼을 생성할 때 잔존하는 오존의 양을 측정하는 제2 센서; 상기 오존발생기를 구동하여 생성되는 오존의 양을 제어하는 오존발생기 구동 모듈; 상기 팬의 회전속도를 제어하는 팬 구동 모듈; 및 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 의해 측정된 오존의 양을 비교하여 상기 오존발생기 구동 모듈 또는 상기 팬 구동 모듈을 제어하는 제1 제어부;를 포함하는 오존량제어 회로장치를 포함한다.
여기서, 상기 제1 제어부는, 상기 오존발생기 구동 모듈을 제어하여 상기 오존발생기를 전압차를 증감시키거나, 상기 팬 구동 모듈을 제어하여 상기 팬의 회전 속도를 증감시키는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 커트리지는, 해당 커트리지에 대한 식별정보가 수록된 태그를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 본체에는, 상기 태그로부터 특정 커트리지의 장착 상태를 인식함으로써, 상기 특정 커트리지의 사용 시간을 계측하는 커트리지교체 회로장치가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 태그에 대응하는 위치에 배치된 커트리지 인식부; 커트리지의 허용사용시간에 대한 정보가 기록된 메모리부; 상기 본체에 장착된 커트리지의 실제사용시간을 계측하는 타이밍 계측부; 사용자에게 특정 커트리지의 사용시간이 경과되었음을 표시하는 알람부; 및 상기 타이밍 계측부에서 계측된 특정 커트리지의 실제사용시간이 상기 메모리부로부터 판독된 해당 커트리지의 허용사용시간을 경과하면, 상기 알람부를 동작시켜 사용자에게 커트리지의 교체를 표시하는 제2 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
먼저, 도 1에는 본 발명에 따른 공기살균장치의 내부 구성을 보여주는 단면을 도시하였고, 도 2에는 본 발명에 따른 커트리지의 내부 구성을 보여주는 단면을 도시하였다.
과산화수소(Hydrogen Peroxide) 또는 올레핀 등과 같은 액상의 반응물이 커트리지(200)의 반응물 저장부(210)에 수용되어 있다. 그리고 심재(212)는 이 저장부(210)에 삽입되어 배치되며, 그 일단이 커트리지(200)의 상부를 통해 외부로 연장되어 있으며, 그리하여 반응물이 배출구로 배출된다. 즉, 도 2에서 보듯이, 심재(212)는 반응물 저장부(210) 내부로부터 커트리지(200)의 외부로 연장되어 있다. 사용전에는, 커트리지(200)의 외부로 노출되는 심재(212)의 단부가 제거 가능한 캡(214)에 의해 보호된다. 심재(212)는 예컨대 폴리프로필렌 파이버(Polypropylene Fiber)와 같은 적절한 섬유질 재료로 형성될 수 있다.
한편, 커트리지(200)에 설치된 오존 발생기(220)는 동작 중에 오존 뿐만 아니라 이온을 발생할 수 있는 코로나 방전 오존 발생기(Corona Discharge Ozone Generator)를 사용할 수 있다. 예컨대 산화 알루미늄(Aluminium Oxide) 또는 칼슘 실리케이트(Calcium Silicate)로 형성된 플라즈마 이온 발생기(Trump Electronics, www.trumpxp.com)와 같은 적절한 코로나 방전 오존 발생기를 사용할 수 있다. 오전 발생기(220)에 의해 생성된 오존은 개구(222)에 의해 배출된다.
도 1에 표시된 화살표는 공기의 유로를 가리킨다. 팬(130)은 외부로부터 본체(100) 내부로 공기를 유입시키고, 유입된 공기는 좁은 관로(120)를 통과하면서 가속된다. 그 후, 가속된 공기는 커트리지(200) 내의 오존 발생기(220)를 통과하면서 오존 및 이온을 함유한 후, 믹싱 쳄버(110)로 유입된다. 한편, 관로(120)를 통과하는 공기의 흐름에 의해 인렛(114)으로부터 공기가 유입되며, 심재(212)의 상부를 거치면서 과산화수소(Hydrogen Peroxide) 또는 올레핀 등과 같은 반응물의 기체가 유입된 공기와 함께 믹싱 쳄버(110)로 들어가게 된다. 그리하여, 오존을 함유한 공기 및 반응물 기체를 함유한 공기가 믹싱 쳄버(110) 내에서 서로 반응하여 히드록실 라디칼이 생성된다. 이렇게 생성된 히드록실 라디칼은 아웃렛(112)을 통해 배출된다.
한편, 본 발명에 따른 공기살균장치는 본체(100) 내부에 오존량을 제어할 수 있는 오존량제어 회로장치(300)를 포함한다. 즉, 오존량제어 회로장치(300)는, 제1 제어부(310), 제1 센서(151), 제2 센서(152), 오존발생기 구동 모듈(320), 및 팬 구동 모듈(330)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1 센서(151) 및 제2 센서(152)는 각각 오존발생기(220)로부터 발생된 오존량과 믹싱쳄버(110)를 거쳐 아웃렛(112)로 배출되는 오존량을 측정한다. 즉, 제1 센서(151)는 본체(100) 내부에서 오존발생기(220)에 근접한 위치에 배치되고, 제2 센서(152)는 아웃렛(112)에 근접한 위치에 배치된다. 여기서, 제1 센서(151) 및 제2 센서(152)는 예컨대 가스 농도 센서를 이용할 수 있다.
또한, 오존발생기 구동 모듈(320)은 예컨대 커트리지(200)에 장착된 오존발생기(220)를 구동한다. 예컨대, 오존발생기(220)는 코로나 방전기를 이용할 수 있는데, 오존발생기 구동 모듈(320)은 코로나 방전기의 두개의 전극에 인가되는 전압을 제어할 수 있다.
아울러, 팬 구동 모듈(330)은 본체(100) 내에 설치된 팬(130)에 인가되는 전압 등을 제어하여 팬의 회전 속도를 제어할 수 있다.
오존량제어 회로장치(300)의 동작에 대해 설명하면, 제1 제어부(310)는 제1 센서(151)를 통해 측정된 오존량을 기준으로 오존발생기(220)의 발생량 및 정상 작동 여부를 판별한다. 또한, 제1 제어부(310)는 믹싱쳄버(110)에서 반응물 기체와 반응하지 않고 그대로 배출되는 오존량을 제2 센서(152)를 통해 감지한다. 만약, 믹싱쳄버(110)에서 반응물 기체와 반응하지 않고 배출되는 오존량이 일정 수준 이상으로 감지되면, 제1 제어부(310)는 오존발생기 구동 모듈(320) 또는 팬 구동 모듈(330)을 제어함으로써 생성되는 오존량을 줄일 수 있다.
오존발생기(220)로부터 발생되는 오존량은 예컨대 코로나 방전기의 두 전극 사이의 전압차를 조절하거나, 팬으로부터 유입되는 공기의 유량에 의해 적절히 제어될 수 있으므로, 제1 제어부(310)는 오존발생기 구동 모듈(320)을 통해 오존발생기(220)의 두 전극간 전압차를 증감시키거나, 팬 구동 모듈(330)의 회전 속도를 증감시킴으로써, 제1 센서(151)로부터 감지되는 생성된 오존량을 적절히 제어할 수 있다.
아울러 제1 제어부(310)는 반응후 배출되는 오존량이 지나치게 많은 경우에는 커트리지에 수용된 반응물 용액의 양에 문제가 있다고 판단하거나, 오존발생기의 이상 작동으로 판단하여, 사용자에게 장치의 이상을 별도의 부저 혹은 표시등을 통해 알릴 수도 있다.
상술한 오존량제어 회로장치(300)는 본체(100) 내부에 적절히 배치될 수 있으며, 아울러 본체(100)에 마련된 전원공급장치(140)로부터 필요한 전원을 공급받을 수 있다. 아울러, 회로장치(300)는 별도의 회로부품으로서 필요한 위치에 적절히 분리되어 배치될 수 있으며, 이 경우 본체(100) 내에는 각 회로부품들의 전기적 통신이 가능하도록 설계된 배선을 구비할 수 있다. 또한, 회로장치(300)는 하나의 집적회로로 구성될 수 있으며, 예컨대 제1 제어부(310), 오존발생기 구동 모듈(320) 및 팬 구동 모듈(330)이 하나의 칩 내에 구현될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 공기살균장치는 본체(100) 내부에 특정 커트리지의 사용시간을 계측하여 커트리지의 교체 시간을 알리기 위한 커트리지교체 회로장치를 더 포함할 수 있다. 즉, 도 4에서 보듯이, 커트리지교체 회로장치(400)는, 제2 제어부(410), 커트리지 인식부(420), 메모리부(430), 타이밍 계측부(440) 및 알람부(450)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 커트리지(200)는, 도 2에서 보듯이, 특정 커트리지에 대한 식별정보가 수록된 태그(224)가 내장될 수 있다.
여기서, 커트리지(200)에 부착된 태그(224)는, 예컨대 특정 커트리지에 대한 식별정보가 저장되어 무선으로 데이터를 송신하는 RFID(Radio Frequency Identification) 칩을 이용할 수 있다. 태그(224)에는 특정 커트리지에 대한 식별정보가 저장될 수 있으며, 나아가 해당 커트리지에 저장된 반응물의 용량에 대한 정보도 저장될 수 있다.
또한, 커트리지(200)가 본체(100)에 장착되면, 태그(224)에 대응하는 위치에 배치된 커트리지 인식부(420)가 태그(224)로부터 장착된 커트리지(200)에 대한 정보를 수신하여 이를 제2 제어부(410)로 보낸다. 아울러, 메모리부(430)에는 개별 커트리지를 구별하는 커트리지에 대한 식별정보와 함께 해당 커트리지를 사용할 수 있는 허용사용시간, 사용조건 등에 대한 정보가 미리 수록될 수 있다. 제2 제어부(410)는, 커트리지 인식부(420)가 보낸 특정 커트리지에 대한 식별정보로부터 해당 커트리지가 가진 허용사용시간 또는 사용조건 등에 대한 정보를 메모리부(430)로부터 판독한다. 한편, 타이밍 계측부(440)는 본체(100)에 장착된 특정 커트리지를 실제 사용한 시간(즉, 실제사용시간)을 계측한다. 여기서, 특정 커트리지에 대하여 타이밍 계측부(440)가 측정한 실제사용시간은 해당 커트리지의 식별정보에 기초하여 메모리부(430)에 기록될 수도 있다. 제2 제어부(410)는, 태그(224)에 의해 식별된 커트리지에 대한 정보를 기초로 메모리부(430)로부터 해당 커트리지의 허용사용시간에 대한 정보를 독취하고, 아울러 타이밍 계측부(440)로부터 해당 커트리지에 대하여 계측된 실제사용시간에 대한 정보를 수신한다. 만약 해당 커트리지의 실제사용시간이 허용사용시간을 경과하면, 제2 제어부(410)는 부저 또는 LED 표시등을 포함하는 알람부(450)를 통해 사용자에게 해당 커트리지의 사용 시간이 경과되었음을 표시한다. 이를 통해 사용자는 커트리지의 교체를 용이하게 수행할 수 있다.
상술한 커트리지교체 회로장치(400)는 본체(100) 내부에 적절히 배치될 수도 있고, 하나의 마이크로프로세서 칩으로 이루어진 집적회로로 구성될 수도 있다. 또한, 커트리지교체 회로장치(400)는 본체에 마련된 전원장치(140)에 의해 전원이 공급될 수 있다. 아울러, 커트리지교체 회로장치(400)는 태그(224)에 저장된 특정 커트리지에 대한 식별정보로부터 개개의 커트리지를 인식할 수 있다. 따라서, 사용 도중에 장치의 구동이 중단된 경우에도, 재가동시 장착되어 있는 커트리지가 직전에 사용된 것인지 아니면 교체된 것인지 식별이 가능하다. 따라서 계속 사용의 경우에는 직전 사용시간과 합산하여 사용시간을 계측할 수 있고, 반대로 교체된 경우에는 새로운 커트리지로 인식하려 사용시간을 초기화한 후 다시 계측할 수도 있다.
상술한 커트리지교체 회로장치(400)를 포함하는 공기살균장치를 이용하면, 커트리지의 교체 시간을 정확하게 계측하여 사용자에게 알릴 수 있다. 특히, 장치의 구동이 중단된 경우에, 타이밍 계측부(440)는 특정 커트리지의 실제 사용시간만을 산출한다. 따라서, 사용자가 커트리지를 사용 도중에 탈거한 경우 혹은 정전 등에 의해 전원이 차단된 후에 재사용하더라도, 타이밍 계측부(440)가 실제 사용시간을 산출하므로 보다 정확한 커트리지 교체 시간을 사용자에게 알릴 수 있다. 또한, 새로운 커트리지가 장착되면, 해당 커트리지의 식별정보에 기초하여 제2 제어부(410)가 커트리지의 교체를 인식할 수 있고, 따라서 타이밍 계측부(440)는 새로 교체된 커트리지에 대한 사용가능시간 정보를 기초로 다시 사용시간을 계측할 수 있다.
상술한 실시예들에서, 오존량측정 회로장치(300) 및 커트리지교체 회로장치(400)는 그 기능을 구분하기 위하여 개별적으로 예시하였으나, 각각은 하나의 하나의 마이크로프로세서 칩으로 이루어진 집적회로로 구성될 수도 있다. 예컨대, 오존량측정 회로장치(300)의 동작을 제어하는 제1 제어부(310)와, 커트리지교체 회로장치(400)의 동작을 제어하는 제2 제어부(410)는, 물리적으로 하나의 제어칩으로 구성될 수 있다. 또한, 상술한 오존량측정 회로장치(300) 및 커트리지교체 회로장치(400)는 본체(100) 내부에 적절히 배치될 수도 있다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 히드록실 라디칼을 생성 및 배출하는 공기살균장치에 있어서,
    오존과 반응하여 히드록실 라디칼을 생성하는 반응물이 저장된 반응물 저장부; 및 오존을 생성하는 오존 발생부;를 포함하는 커트리지와,
    외부 공기를 유입하는 팬; 상기 오존발생부에서 생성된 오존이 함유된 외부 공기 및 상기 반응물 기체가 함유된 외부 공기가 합류하여 서로 반응하도록 마련된 믹싱 쳄버;를 포함하고, 상기 커트리지가 장착 및 탈착 가능하게 형성된 본체와,
    상기 오존발생부에서 생성된 오존의 양을 측정하는 제1 센서; 상기 오존 및 상기 반응물의 기체가 반응하여 히드록실 라디칼을 생성할 때 잔존하는 오존의 양을 측정하는 제2 센서; 상기 오존발생기를 구동하여 생성되는 오존의 양을 제어하는 오존발생기 구동 모듈; 상기 팬의 회전속도를 제어하는 팬 구동 모듈; 및 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 의해 측정된 오존의 양을 비교하여 상기 오존발생기 구동 모듈 또는 상기 팬 구동 모듈을 제어하는 제1 제어부;를 포함하는 오존량제어 회로장치를 포함하는, 공기살균장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 제어부는, 상기 오존발생기 구동 모듈을 제어하여 상기 오존발생기를 전압차를 증감시키거나, 상기 팬 구동 모듈을 제어하여 상기 팬의 회전 속도를 증감시키는 것을 특징으로 하는, 공기살균장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커트리지는, 해당 커트리지에 대한 식별정보가 수록된 태그를 더 포함하고,
    상기 본체에 설치되어 상기 태그로부터 특정 커트리지의 장착 상태를 인식함으로써, 상기 특정 커트리지의 사용 시간을 계측하는 커트리지교체 회로장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기살균장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커트리지교체 회로장치는,
    상기 태그에 대응하는 위치에 배치된 커트리지 인식부; 커트리지의 허용사용시간에 대한 정보가 기록된 메모리부; 상기 본체에 장착된 커트리지의 실제사용시간을 계측하는 타이밍 계측부; 사용자에게 특정 커트리지의 사용시간이 경과되었음을 표시하는 알람부; 및 상기 타이밍 계측부에서 계측된 특정 커트리지의 실제사용시간이 상기 메모리부로부터 판독된 해당 커트리지의 허용사용시간을 경과하면, 상기 알람부를 동작시켜 사용자에게 커트리지의 교체를 표시하는 제2 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기살균장치.
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