WO2022050793A1 - 실내 공기 살균 및 정화 장치 - Google Patents

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WO2022050793A1
WO2022050793A1 PCT/KR2021/012043 KR2021012043W WO2022050793A1 WO 2022050793 A1 WO2022050793 A1 WO 2022050793A1 KR 2021012043 W KR2021012043 W KR 2021012043W WO 2022050793 A1 WO2022050793 A1 WO 2022050793A1
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WO
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case
air
sterilization
sterilizing
fan member
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Application number
PCT/KR2021/012043
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English (en)
French (fr)
Inventor
김성우
Original Assignee
김정규
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Publication date
Application filed by 김정규 filed Critical 김정규
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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
    • A61L9/14—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using sprayed or atomised substances including air-liquid contact processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present invention relates to a device for sterilizing and purifying indoor air.
  • the Central Disaster and Safety Countermeasures Headquarters is encouraging the entire nation to practice reinforced 'social distancing' for the next 15 days to contain the spread of COVID-19 and switch to a 'living quarantine' that can harmonize daily life and quarantine measures. appealed to participate.
  • HEPA filter air purifier method according to the prior art / (2) UV (ultraviolet) air purifier method / (3) electrostatic filter method / (4) ozone air purifier system method / (5) ion air purifier method / (6) ) Carbon air filter method / (7)
  • the photocatalytic method does not reliably remove, sterilize, and disinfect the COVID-19 virus, such as bacteria, viruses, droplet-aerosols, and ultra-fine dust floating in indoor air.
  • the present invention is to solve the above problems, and continuously removes, sterilizes, and disinfects bacteria, viruses, droplets, ultrafine dust, droplets, etc. floating in indoor air, and various viruses that are spread and infected by indoor air , to provide a device for preventing infectious diseases caused by bacteria.
  • an indoor air sterilization and purification apparatus for achieving the above object, comprising: a case having a partition wall extending downward from the center of an upper surface of the interior, and forming a body; A first fan member coupled to one surface of the upper part of the case around the partition wall to introduce air into the inside of the case, and the other surface coupled to the other surface around the partition wall in the upper part of the case to discharge air to the outside of the case a blowing fan including a second fan member; a sterilization chamber disposed under the first fan member in the inside of the case, the contaminated air introduced from the outside of the case is mixed with the first sterilizing water to first purify the air; a sterilizer disposed under the second fan member inside the case and configured to secondary purify the air firstly purified in the sterilization chamber; and a filter member disposed between the second fan member and the sterilizer in the interior of the case and tertiarily purifying the air secondarily purified from the sterilizer.
  • a sterilization water tank disposed under the sterilization chamber and the sterilization device inside the case and accommodating a second sterilization water obtained by first purifying the air polluted in the sterilization chamber; and an electrolysis device accommodated in the sterilizing water tank to electrolyze the second sterilizing water (ELECTROLYSIS DEVICE).
  • the first fan member sucks air polluted from the outside of the case and introduces it into the sterilization chamber.
  • the second fan member discharges the sterilizing water and the air purified by the electrolysis device and the sterilization device to the outside of the case.
  • the sterilization chamber may include a housing forming a body; a plurality of injection nozzles coupled to the upper portion of the housing, communicating with the interior of the housing, and injecting a first sterilizing water; a plurality of triangular plate members arranged along the periphery of the lower surface of the housing; A plurality of mixing generators are formed at irregular positions inside the housing.
  • the housing is formed in the form of a venturi in which the middle region is a narrow passage compared to the upper region and the lower region.
  • the triangular plate member is formed in a funnel shape that becomes narrower as it goes down.
  • the mixing generator introduces the first sterilizing water and the contaminated air injected from the injection nozzle into the housing to form a vortex.
  • the sterilization chamber is made of a number corresponding to the injection nozzle, and further includes a guide member surrounding the circumference of the injection nozzle.
  • the sterilizer is made of a UV-C ultraviolet light lamp or a plasma lamp or a combination thereof.
  • the sterilizer generates OH-radicals.
  • the filter member is composed of a triple filter for tertiary purification by drying, deodorizing and sterilizing the air secondarily purified by the sterilizer.
  • the filter member filters out about 99% of dust particles.
  • the electrolysis device includes: a plurality of electrodes having a polarity by receiving power and partially immersed in a liquid to electrolyze the liquid; a polymer electrolyte membrane disposed between the first electrode and the second electrode and allowing only insulation or ions to pass therethrough; and an electrode filter connected to ends of the plurality of electrodes.
  • An indoor air sterilization and purification apparatus includes: a case in which a partition wall extending downwardly from the center of an upper surface of the interior is formed and forming a body; A first fan member coupled to one surface of the upper part of the case around the partition wall to introduce air into the inside of the case, and the other surface coupled to the other surface around the partition wall in the upper part of the case to discharge air to the outside of the case a blowing fan including a second fan member; a sterilization chamber disposed under the first fan member in the inside of the case, the contaminated air introduced from the outside of the case is mixed with the first sterilizing water to first purify the air; a sterilizer disposed under the second fan member inside the case and configured to secondary purify the air firstly purified in the sterilization chamber; a filter member disposed between the second fan member and the sterilizer inside the case and tertiarily purifying the air secondarily purified from the sterilizer; and an evaporator disposed between the outlet of the case and the filter member
  • PCM PASE CHANGE MATERIAL: phase change material
  • An indoor air sterilization and purification apparatus includes: a case in which a partition wall extending downwardly from the center of an upper surface of the interior is formed and constituting a body; A first fan member coupled to one surface of the upper part of the case around the partition wall to introduce air into the inside of the case, and the other surface coupled to the other surface around the partition wall in the upper part of the case to discharge air to the outside of the case a blowing fan including a second fan member; a sterilization chamber disposed under the first fan member in the inside of the case, the contaminated air introduced from the outside of the case is mixed with the first sterilizing water to first purify the air; a sterilizer disposed under the second fan member inside the case and configured to secondary purify the air firstly purified in the sterilization chamber; a filter member disposed between the second fan member and the sterilizer inside the case and tertiarily purifying the air secondarily purified from the sterilizer; and an electrolysis device (ELECTROLYSIS DEVICE) accommodated in
  • the middle region of the housing has a narrow passage compared to the upper region and the lower region, the internal pressure of the sterilization chamber in which the first sterilizing water for sterilizing polluted air is sprayed can be lowered according to the so-called Bernoulli's law, There is an effect that can speed up the flow rate of the first sterilizing water and air sprayed into the
  • the first sterilizing water flows into the sterilization chamber through the spray nozzle, sterilizes the polluted air to become the second sterilizing water, and then flows into the sterilizing water tank, and the second sterilizing water introduced into the sterilizing water tank sterilizes the electrolysis device.
  • the first sterilizing water is converted to the first sterilizing water through electrolysis, and the first sterilizing water changed from the sterilizing water tank is transferred to the injection nozzle through the pump to complete one cycle, thereby removing the first sterilizing water and the contaminated air to purify the contaminated air.
  • the purified second sterilizing water has an effect that it is not discharged to the outside of the case.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a usage environment of an indoor air sterilization and purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an indoor air sterilization and purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic view showing a sterilization chamber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of part A shown in FIG. 3 .
  • FIG. 5 is an enlarged view of part B shown in FIG. 3 .
  • FIG. 6 is an enlarged view of part C shown in FIG. 3 .
  • FIG. 7 is a perspective view showing an inlet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a bottom perspective view showing a guide member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an electrolysis device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged view of part D shown in FIG. 2 .
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing a filter member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an indoor air sterilization and purification apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an indoor air sterilization and purification apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 14 to 19 are air flow charts showing the flow of air purified by the indoor air sterilization and purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 20 to 22 are air flow charts showing the flow of air purified by the indoor air sterilization and purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a usage environment of an indoor air sterilizing and purifying apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an indoor air sterilizing and purifying apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is It is a schematic view showing a sterilization chamber according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 4 is an enlarged view of part A shown in Fig. 3
  • Fig. 5 is an enlarged view of part B shown in Fig. 3
  • Fig. 6 is an enlarged view of part C shown in FIG. 3
  • FIG. 7 is a perspective view showing an inlet according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a bottom perspective view showing a guide member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an electrolysis apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is an enlarged view of part D shown in FIG. 2
  • FIG. 11 is a filter member according to an embodiment of the present invention
  • the indoor air sterilization and purification apparatus of the present invention sterilizes and purifies indoor air polluted by viruses, bacteria, ultrafine dust, droplets (saliva), etc.
  • a sterilizing water tank 400 accommodating the firstly purified second sterilizing water, an electrolysis device 500 accommodated in the sterilizing water tank 400, and the primary purified air It includes a sterilizer 600 for secondary purification of the sterilizer, and a filter member 700 for tertiary purification of the air secondarily purified from the sterilizer 600 .
  • the case 100 constitutes the body of the indoor air sterilization and purification device according to an embodiment of the present invention, and includes a sterilization chamber 300 , a sterilization water tank 400 , an electrolysis device 500 , and a sterilization device ( 600) and various other configurations are accepted.
  • an inlet 120 to which the first fan member 210 of the blowing fan 200 is coupled is formed on one surface, and the second fan member 220 of the blowing fan 200 is formed on the other surface of the case 100.
  • An outlet 130 to be coupled is formed.
  • air polluted from the outside is introduced through the first fan member 210 of the blower fan 200 coupled to the inlet 120 of one surface of the case 100 , and the air purified inside the case 100 . is discharged through the second fan member 220 of the blowing fan 200 coupled to the outlet 130 of the other surface of the case 100 .
  • the directions of the inlet 120 and the outlet 130 respectively formed on one surface and the other surface of the case 100 may be changed according to the indoor environment in which the case 100 is disposed.
  • a partition wall 110 extending downward from the center is formed on the upper surface of the inner case 100 .
  • the partition wall 110 divides one direction and the other direction inside the housing 310 .
  • the sterilization chamber 300 is disposed in one direction, which is the direction in which the inlet 120 is formed around the partition wall 110 , and the sterilization device 600 in the other direction, which is the direction in which the outlet 130 is formed around the partition wall 110 .
  • a pill bottom member are disposed.
  • the blowing fan 200 is coupled to the inlet 120 and the outlet 130 of the case 100, respectively, and rotates when power is applied from the outside.
  • the blowing fan 200 includes a first fan member 210 and a second fan member 220 .
  • the first fan member 210 is coupled to the inlet 120 of the case 100, and the rotating first fan member 210 is indoors contaminated by viruses, bacteria, ultrafine dust, droplets (saliva), etc. The air is continuously sucked and moved to the sterilization chamber 300 disposed inside the case 100 .
  • the second fan member 220 is coupled to the outlet 130 of the case 100 , and the rotating second fan member 220 is introduced by the first fan member 210 and purified inside the case 100 . exhaust the exhausted air to the outside.
  • the sterilization chamber 300 is disposed under the first fan member 210 inside the case 100 .
  • the sterilization chamber 300 is disposed in the region in the direction in which the inlet 120 is disposed with respect to the partition wall 110 .
  • the air sucked from the outside is introduced into the sterilization chamber 300 through the first fan member 210 coupled to the inlet 120 .
  • the sterilization chamber 300 includes a housing 310 , a spray nozzle 320 , a triangular plate member 330 , and a mixing generator 340 .
  • the housing 310 constitutes the body of the sterilization chamber 300 and is disposed below the first fan member 210 in the case 100 .
  • the central region of the housing 310 has a narrow passage compared to the upper region and the lower region, and thus has a VENTURI shape as a whole.
  • the housing 310 can lower the internal pressure of the sterilization chamber 300 in which the first sterilizing water for sterilizing the contaminated air is sprayed by the so-called venturi effect according to Bernoulli's law, and the interior of the housing 310 .
  • MIXING Magnetic Ink Characteristics
  • HOCL may be defined as hypochlorous acid (HYPOCHLOROUS ACID), oxygen-rich water with many + ions, active oxygen water, and the like.
  • the injection nozzles 320 are formed in plurality, and are coupled to communicate with each other in the interior of the housing 310 at the upper portion of the housing 310 .
  • the injection nozzle 320 is a high-speed injection of the first fine sterilizing water from the outside into the inside of the housing (310).
  • the air polluted by the first fan member 210 is easily sucked into the guide member 360 and the housing 310, and the sucked polluted air is discharged through the injection nozzle.
  • Mixing with the first sterilizing water sprayed through (320), viruses, various bacteria, ultrafine dust, droplets (saliva) in the air are adsorbed to the sterilizing water, and mixed and removed.
  • the fine first sterilizing water sprayed at high speed from the injection nozzle 320 collides with the walls of the sterilization chamber 300 , that is, the guide member 360 and the housing 310 , and is adsorbed on the surface of the contaminated air to contain viruses, various It sterilizes and removes bacteria and droplets.
  • the fine second sterilizing water adsorbed on the surface of the contaminated air moves downward and becomes a large water droplet, which falls from the housing 310 to the sterilization water tank 400 and is collected again.
  • viruses, various bacteria, droplets, aerosols, etc. are adsorbed and mixed in the disinfecting water and are killed.
  • the triangular plate member 330 is formed at the lower portion of the housing 310 , and collects water droplets of the second sterilizing water sterilizing the contaminated air in the lower portion of the housing 310 , the sterilizing water tank It falls to (400) and regroups.
  • a plurality of such triangular plate members 330 are arranged along the periphery of the lower surface of the housing 310 and extend downward, respectively.
  • the triangular plate member 330 is made of a funnel shape that becomes narrower as it goes down.
  • the triangular plate member 330 allows the second sterilizing water to sterilize the contaminated air to fall precisely into the sterilizing water tank 400 in a state in which it is collected toward the bottom.
  • the mixing generator 340 is formed inside the housing 310 , and a plurality of them are formed at irregular positions.
  • the mixing generator 340 forms a vortex inside the housing 310 when the first sterilizing water and the contaminated air injected from the injection nozzle 320 are introduced into the housing 310 . .
  • the mixing generating unit 340 allows the external polluted air and the first sterilizing water to be more effectively mixed with each other inside the housing 310 .
  • the mixing generator 340 may have a triangular shape as shown in FIG. 6(a) or a rectangular shape as shown in FIG. 6(b), or a combination thereof.
  • the mixing generator 340 having a triangular shape cuts two out of three sides from the inner circumferential surface of the housing 310 , and cuts the other one side (dotted line in FIG. 6A ) in the inner direction of the housing 310 . formed by incision.
  • the mixing generator 340 formed in a rectangular shape cuts two of the four sides from the inner circumferential surface of the housing 310 , and cuts the remaining two sides (dashed line in FIG. 6B ) in the inner direction of the housing 310 . formed by incision.
  • the mixing generating unit 340 allows the external polluted air and the first sterilizing water to be more effectively mixed with each other inside the housing 310 .
  • the inlet member 350 may be disposed at the lower portion in order to effectively collect the sprayed disinfectant water into large water droplets.
  • the inlet member 350 is formed in a fallopian tube shape that is wider from the lower part coupled to the housing 310 to the upper part, and the first sterilizing water sprayed from the spray nozzle 320 is the housing 310 . ) so that it can be collected intensively inside the
  • a plurality of guide members 360 may be disposed on the housing 310 according to another embodiment of the present invention.
  • the guide member 360 has a number corresponding to the injection nozzle 320 at a position corresponding to the injection nozzle 320 coupled to the upper portion of the housing 310 .
  • the guide member 360 is made of a cylindrical shape, and surrounds the circumference of the injection nozzle 320 .
  • the inside of the guide member 360 when the flow rate is increased, the internal pressure is lowered to increase the suction force, and also increase the mixing force.
  • the sterilization water tank 400 is disposed under the sterilization chamber 300 inside the case 100 .
  • the sterilization water tank 400 sterilizes the contaminated air in the sterilization chamber 300 and accommodates droplets of the second sterilization water separated from the sterilization chamber 300 .
  • a heater 410 may be disposed inside the sterilizing water tank 400 .
  • the heater 410 is accommodated in the sterilizing water tank 400 and prevents the sterilizing water tank 400 from being frozen in winter.
  • the electrolysis device 500 is accommodated in the sterilizing water tank 400 , and after sterilizing the contaminated air, electrolyzes the second sterilizing water separated from the sterilization chamber 300 to obtain water. It changes itself to the first sterilizing water with sterilizing power.
  • the electrolysis device 500 is accommodated in the sterilization water tank 400, and after sterilizing the contaminated air in the sterilization chamber 300, electrolyzes the second sterilization water contained in the sterilization water tank 400 to be HOCL.
  • the sterilizing water changes the water itself to the first sterilizing water with sterilizing power.
  • the electrolysis device 500 kills bacteria, viruses, etc. without the need to add a separate detergent or chemical to the second sterilizing water accommodated in the sterilizing water tank 400, and then can be reduced to general water. there is.
  • the electrolysis apparatus 500 may include a pipe-type structure, a plurality of electrodes 510 and 520 , a polymer electrolyte membrane 530 , PEM; PROTON EXCHANGE MEMBRANE), and an electrode filter 540 .
  • the first electrode 510 and the second electrode 520 are disposed inside and outside the region based on a virtual preset region inside the pipe-shaped structure, or are disposed to be spaced apart from each other inside the pipe-shaped structure.
  • first electrode 510 and the second electrode have a positive polarity and a negative polarity, and are pipe-type electrodes including an inner space surrounded by the first electrode 510 and the second electrode 520 therein.
  • HOCL is generated according to the reaction equation of 2 Cl - + 2 e ⁇ Cl2, Cl2 + 2 H2O ⁇ 2 HClO + 2 H + + 2 e.
  • hydrogen (H2) gas is generated, some of which are dissolved in water, and hydrogen ions with a positive charge gather at the second electrode to become antioxidant hydrogen-rich water with a lot of hydrogen.
  • Positive ions gather at the second electrode, and a reaction takes place by receiving electrons (e) from the second electrode.
  • the polymer electrolyte membrane 530 is disposed between the first electrode and the second electrode, and only insulation or ions pass therethrough.
  • the electrode filter 540 filters at least one of a reductive block filter or a positively charged magnetic field filter for filtering impurities including residual chlorine in the second sterilizing water electrolyzed by the first electrode 510 and the second electrode 520 .
  • a reductive block filter or a positively charged magnetic field filter for filtering impurities including residual chlorine in the second sterilizing water electrolyzed by the first electrode 510 and the second electrode 520 .
  • the first sterilizing water changed through the electrolysis device 500 from the second sterilizing water sterilizing the contaminated air as described above is transferred to the injection nozzle 320 through the pump 900 .
  • the first sterilizing water flows into the sterilization chamber 300 through the injection nozzle 320, sterilizes the contaminated air to become the second sterilization water, and then flows into the sterilization water tank 400, and the sterilization water tank ( The second sterilizing water introduced into 400) is electrolyzed through the electrolysis device 500 to change to the first sterilizing water.
  • the first sterilizing water changed from the sterilizing water tank 400 is transferred to the injection nozzle 320 through the pump 900 to complete one cycle, and this cycle is repeated.
  • the first sterilizing water for purifying the polluted air and the second sterilizing water for purifying the polluted air are not discharged to the outside of the case 100 .
  • the electrolysis device 500 operates only for a time when the second sterilizing water is electrolyzed into the first sterilizing water according to the capacity of the sterilizing water tank 400 .
  • the power is turned OFF to save electric energy.
  • the sterilizer 600 is disposed in the area in the direction in which the outlet 130 is formed with the partition wall 110 as the center in the inside of the case 100 .
  • the sterilizer 600 is primarily purified by the air sucked in by the second fan member 220 coupled to the outlet 130 of the case 100 (the first sterilizing water sprayed from the spray nozzle 320 ). air) is secondarily purified.
  • the sterilizer 600 is made of a UV-C ultraviolet light lamp or a plasma lamp.
  • the wavelength of this UV-C ultraviolet life or plasma lamp is an electromagnetic wave shorter than visible light, and the wavelength range is largely divided into three wavelength ranges from 100 to 400 nanometers (nm ⁇ one billionth of a meter).
  • UVA ultraviolet A
  • UVB ultraviolet B
  • UVC ultraviolet C
  • the wavelength band of UVC used in these sanitary sterilization products is usually around 254nm.
  • a purification device consisting of UV-C ultraviolet life or plasma lamp decomposes ozone at a faster rate to generate OH-radicals.
  • ozone has strong absorption in the ultraviolet region of 253.7 nm, and 1 mol of ozone and 1 mol of Photon react to generate 1 mol of hydrogen peroxide. create
  • OH-radical The original name of OH-radical is "Hydroxyl Radical", which is an oxygen anion-based natural substance produced after dissolving O3 (ozone) in H2O.
  • OH-radical is involved in the sterilization and disinfection of almost all contaminants and is a natural substance that is harmless to the human body while exerting the strongest effect that can be chemically decomposed and removed.
  • the oxidizing power (sterilization, disinfection, decomposition) of OH-radicals is the second most powerful after fluorine (F), and it is stronger than ozone (O3) and chlorine (Cl2), but it is toxic to the human body like fluorine, chlorine and ozone. or harmful substances.
  • Hydrogen peroxide is produced as an intermediate material as a result of the initial reaction of OH-radical photolysis by ultraviolet energy and ozone generated by electron impact.
  • the OH-radical is directly involved in the pollutant and oxidizes and reduces the contaminated organic material to water (H2O) and oxygen.
  • TiO2 photocatalyst absorbs light and moves electrons from the valence band (VB) to the conduction band (CB), and the generated charge pair moves to the interface. It causes an electron transition to proceed with oxidation and reduction reactions.
  • this technology can be used to remove odor-causing substances such as bacteria and viruses, which are disease-causing substances, by generating OH-radicals, which are substances that have strong oxidizing power and are harmless to the human body.
  • the filter member 700 is disposed in a region in the direction in which the discharge is formed with respect to the partition wall 110 in the inside of the case 100 .
  • the filter member 700 is disposed between the second fan member 220 and the sterilizer 600 inside the case 100 .
  • the filter member 700 purifies the air sucked in by the second fan member 220 coupled to the outlet 130 of the case 100 (air secondarily purified by the sterilizer 600 ) in the third order. do.
  • the filter member 700 is a triple filter using a very thin paper-like material that filters out about 99% of dust particles so as to dry, deodorize, and sterilize the air secondarily purified by the sterilizer 600. is accomplished
  • the filter member 700 can clean the room from dangerous airborne particles that may cause allergies.
  • the clean sterile air that has undergone the first to third purification processes as described above is sucked in by the second fan member 220 coupled to the outlet 130 of the case 100 and supplied to the outside of the case 100 .
  • the air discharged back into the room is clean air in which bacteria and viruses are killed, and ultra-fine dust and droplets are sterilized and removed.
  • the generated sterilizing water is harmless to the human body, but it is sprayed only inside the device and is operated such as gathering again, so that it does not flow into the room at all.
  • the evaporator 800 of the indoor unit of the air conditioner may be disposed inside the case 100 .
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an indoor air sterilization and purification apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the air conditioner evaporator 800 is disposed between the outlet 130 of the case 100 and the filter member 700 .
  • the air conditioner evaporator 800 can control the indoor temperature by the temperature of the air discharged to the outside of the case 100 by adjusting the temperature of the tertiary purified air through the filter member 700 .
  • a PHASE CHANGE MATERIAL may be coupled to the air conditioner evaporator 800 .
  • PCM is a material that repeatedly exhibits the characteristics of heat storage and heat generation, which absorbs heat when the surrounding temperature rises and crystallizes when the surrounding temperature decreases and releases heat.
  • PCM is an intermediate form between liquid and solid, and shows a cool effect when the solid form absorbs heat, and a warm effect when the liquid form emits heat.
  • the indoor air sterilization and purification apparatus according to an embodiment has been described as provided with the electrolysis device 500, the indoor air sterilization and purification apparatus according to another embodiment of the present invention omits the electrolysis device 500 can do.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an indoor air sterilization and purification apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the indoor air sterilization and purification apparatus may include self-sterilizing water.
  • the sterilizing water for self-sterilization is produced by itself and accommodated in the sterilizing water tank 400 .
  • the self-sterilizing sterilizing water purifies the polluted air and may be mixed with the second sterilizing water falling from the sterilization chamber 300 to make the first sterilizing water.
  • the disinfecting ingredients that have a disinfecting effect on COVID-19 are chlorine compounds, alcohol, quaternary ammonium compounds, Peroxides, phenolic compounds, etc. were announced.
  • 142 types are products containing chlorine compounds (sodium hypochlorite, calcium hypochlorite, hypochlorous acid, etc.).
  • sodium hypochlorite is a substance mainly used in home lax and mold removers.
  • Sterilization water for self-disinfection is generally prepared by pouring 10 mL of undiluted solution into a 500 mL or more sterilizing water tank 400 with household lacquer containing about 5% sodium hypochlorite, filling it with cold water to 500 mL, and mixing.
  • the sterilizing water for self-disinfection made in the above way can make a 0.1% (1,000 ppm) solution with a disinfecting effect.
  • the self-sterilizing water for self-sterilization can be mixed with the second sterilizing water to make the first sterilizing water without the electrolysis device 500 .
  • the only air that is discharged back into the room is clean air that has been sterilized and removed from bacteria and viruses, as well as ultra-fine dust, droplets, and aerosols.
  • the self-sterilizing water for self-disinfection manufactured according to the guidelines for the 285 product list of COVID-19 disinfectants moves only inside the case 100 and does not flow into the room at all.
  • the indoor air sterilization and purification apparatus can be used by making a self-sterilizing water for self-sterilization and filling the sterilizing water tank 400 .
  • FIGS. 14 to 19 are air flow diagrams showing the flow of air purified by the indoor air sterilization and purification apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 20 to 21 are indoor air sterilization according to an embodiment of the present invention.
  • an air flow diagram showing a flow of air purified by the purification device are indoor air sterilization according to an embodiment of the present invention.
  • the indoor air continuous sterilization, quarantine and purification apparatus continuously sucks indoor air polluted through the first fan member 210 into the inside of the case 100 , as shown in FIG. 14 .
  • the air sucked through the first fan member 210 moves to the sterilization chamber 300 .
  • the air that has been primarily purified passes through the sterilization device 600 from the lower portion of the sterilization chamber 300 and is secondarily purified.
  • the air secondarily purified through the sterilization device 600 passes through the filter member 700, and viruses, various bacteria, ultrafine dust, droplets (saliva drops), aerosols, and fine particles in the air pass through the filter member 700 as shown in FIG.
  • the spray disinfection water is completely removed and the tertiary purification is performed.
  • the first to third purified air is discharged to the outside of the case 100 by the second fan member 220 coupled to the outlet 130 of the case 100 .
  • the first sterilizing water sprayed from the injection nozzle 320 to first purify the contaminated air is mixed with the contaminated air and changed to the second sterilizing water, and then the sterilizing water tank 400 . falls to
  • the second sterilizing water is electrolyzed through the electrolysis device 500 accommodated in the sterilizing water tank 400 to change the body to the first sterilizing water having sterilizing power.
  • the first sterilizing water accommodated in the sterilizing water tank 400 is transferred to the injection nozzle 320 through the pump 900 .
  • the first sterilizing water is injected into the sterilization chamber 300 through the injection nozzle.
  • the first sterilizing water for purifying the polluted air and the second sterilizing water for purifying the polluted air are not discharged to the outside of the case 100 .

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Abstract

본 발명은 실내 공기 살균 및 정화 장치에 관한 것으로서, 내부의 상부면 가운데로부터 하방향으로 연장된 격벽이 형성되고, 몸체를 이루는 케이스; 상기 케이스의 상부에서 상기 격벽을 중심으로 일면에 결합되어 상기 케이스의 내부로 공기를 유입시키는 제1 팬부재 및 상기 케이스의 상부에서 격벽을 중심으로 타면에 결합되어 상기 케이스의 외부로 공기를 배출시키는 제2 팬부재를 포함하는 송풍팬; 상기 케이스의 내부에서 상기 제1 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 케이스의 외부로부터 유입된 오염된 공기가 제1 살균수와 믹싱(MIXING)되어 상기 공기를 1차 정화시키는 살균챔버; 상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 1차 정화된 공기를 2차 정화시키는 살균장치; 상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재 및 상기 살균장치 사이에 배치되고, 상기 살균장치로부터 2차 정화된 공기를 3차 정화시키는 필터부재를 포함한다

Description

실내 공기 살균 및 정화 장치
본 발명은 실내 공기 살균 및 정화 장치에 관한 것이다.
중앙재난안전대책본부는 COVID-19 확산을 억제해 일상생활과 방역조치가 조화될 수 있는 '생활 방역'으로 전환할 수 있도록, 앞으로 15일 간 강화된 '사회적 거리 두기'를 실천하는데 전 국민이 동참해 줄 것을 호소하였다.
COVID-19 확산 차단에는 사회적 거리 두기가 효과적인 것으로 나타나고 있고, 우리 국민들이 성숙한 시민의식을 바탕으로 사회적 거리 두기에 자발적으로 함께한 덕분에 우리나라는 어느 정도 COVID-19의 빠른 대량 확산을 막아낼 수 있었다.
그러나 전문가들은 최근 종교시설, 사업장을 중심으로 집단감염이 발생하고 확진자 수가 100명 전후로 정체되는 등 지역사회 감염이 전파되어 있는 상황이며, 전세계적으로도 COVID-19 감염이 급격하게 확산되어 언제든지 국내로 재 유입될 수 있는 점을 감안할 때 COVID-19 유행은 장기화되고, 안심할 수 있는 상황이 아니라는 인식 하에 지속적으로 사회적 거리 두기를 실천해야 한다고 의견을 제시하고 있다.
그러나, 사회적 거리 두기가 3주째 지속되면서 사회 전반의 피로가 커지고 국민들의 참여가 약화되고 있어, 일상 생활과 일정 정도 조화를 이룰 수 있는 지속 가능한 사회적 거리 두기의 실천방안을 모색할 필요성도 커지고 있다.
이러한 문제들을 고려하여 보건당국은 우선 단기간의 강화된 사회적 거리 두기를 집중적으로 전개하여 지역사회 감염을 현재의 방역 및 보건의료체계가 감당할 수 있는 수준으로 줄이고, 이를 바탕으로 사회적 거리 두기를 장기간의 유행에 대비하여 일상생활과 경제활동이 조화를 이루는 생활 방역 체계로 이행해 가는 계획을 수립하였다.
이에 따라, COVID-19의 잠복기(14일)를 고려하여 15일간의 집중적인 사회적 거리 두기를 전개하여 지역사회에 존재할 수 있는 감염환자를 2차 전파 없이 조기에 발견하거나 자연 치유되는 효과를 거두고 현재의 위험 수준을 축소시키는 시도를 하는 것이다.
그러나 무증상 감염자에 의해 아무리 생활 방역 체계를 잘 실천한다고 하더라도, 인간이 살고 있는 생활환경 자체에서 그 한계가 있다.
종래 기술에 따른 (1) HEPA 필터 공기 청정기 방식 / (2) UV(자외선) 공기 청정기 방식 / (3) 정전기 필터 방식 / (4) 오존 공기 청정기 시스템 방식 / (5)이온 공기 청정기 방식 / (6) 탄소 공기 필터 방식 / (7) 광 촉매 방식은 COVID-19바이러스가 실내 공기 중에 떠 다니는 세균, 바이러스, 비말-에어로졸, 초 미세먼지 등을 확실하게 제거 및 살균 및 소독하지는 못하고 있는 실정이다.
현재 공기 청정기 약 7가지의 기술방식은, 부분적인 살균 및 미세 먼지 만을 걸러주는 장치들이며, 기존의 현존하는 공기 청정기로 막지 못하고 있는 것이 COVID-19바이러스가 공기 중으로 전파되는 것을 막지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 실내 공기 중에 떠 다니는 세균, 바이러스, 비말, 초 미세먼지, 비말 등을 지속적으로 제거 및 살균 및 소독하여 실내의 공기에 의해서 전파, 집단 감염되는 각종 바이러스, 세균에 의한 전염병을 방지하는 장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치는, 내부의 상부면 가운데로부터 하방향으로 연장된 격벽이 형성되고, 몸체를 이루는 케이스; 상기 케이스의 상부에서 상기 격벽을 중심으로 일면에 결합되어 상기 케이스의 내부로 공기를 유입시키는 제1 팬부재 및 상기 케이스의 상부에서 격벽을 중심으로 타면에 결합되어 상기 케이스의 외부로 공기를 배출시키는 제2 팬부재를 포함하는 송풍팬; 상기 케이스의 내부에서 상기 제1 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 케이스의 외부로부터 유입된 오염된 공기가 제1 살균수와 믹싱(MIXING)되어 상기 공기를 1차 정화시키는 살균챔버; 상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 1차 정화된 공기를 2차 정화시키는 살균장치; 상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재 및 상기 살균장치 사이에 배치되고, 상기 살균장치로부터 2차 정화된 공기를 3차 정화시키는 필터부재를 포함한다.
상기 케이스의 내부에서 상기 살균챔버 및 상기 살균장치의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 오염된 공기를 1차 정화시킨 제2 살균수를 수용하는 살균수 탱크; 및 상기 살균수 탱크에 수용되어 제2 살균수를 전기분해하는 전기분해장치(ELECTROLYSIS DEVICE)를 더 포함한다.
상기 제1 팬부재는, 상기 케이스의 외부로부터 오염된 공기를 빨아들여 상기 살균챔버로 유입시킨다.
상기 제2 팬부재는, 살균수와 전기분해장치 및 살균장치에 의해 정화된 공기를 상기 케이스의 외부로 배출시킨다.
상기 살균챔버는, 몸체를 이루는 하우징; 상기 하우징의 상부에 결합되고, 상기 하우징의 내부와 연통되며 제1 살균수가 분사되는 다수개의 분사노즐; 상기 하우징의 하면 둘레를 따라 배열된 다수개의 삼각판부재; 다수개가 상기 하우징의 내부에서 불규칙한 위치에 형성된 혼합 발생부를 포함한다.
상기 하우징은, 가운데 영역이 상부영역 및 하부영역에 비해 좁은 통로인 벤츄리 형태로 이루어진다.
상기 삼각판부재는 하부로 내려갈수록 좁아지는 깔때기 형상으로 이루어진다.
상기 혼합 발생부는 상기 분사노즐로부터 분사된 제1 살균수 및 오염된 공기가 하우징의 내부에 유입되어 와류(渦流)를 형성시킨다.
상기 살균챔버는, 상기 분사노즐과 대응되는 개수로 이루어지고, 상기 분사노즐의 둘레를 감싸는 가이드부재를 더 포함한다.
상기 살균장치는, UV-C자외선 라이트 램프 또는 플라즈마 램프 또는 이들의 조합으로 이루어진다.
상기 살균장치는, OH-라디칼을 생성한다.
상기 필터부재는, 상기 살균장치에 의해 2차 정화된 공기를 건조, 탈취 살균시켜 3차 정화시키는 3중 필터로 이루어진다.
상기 필터부재는, 먼지 입자의 약 99%를 걸러낸다.
상기 전기분해장치는, 전원을 인가받아 극성을 가지고, 액체 속에 일부가 침지되어 상기 액체를 전기분해하는 복수의 전극; 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 배치되고, 절연 또는 이온만을 통과시키는 고분자 전해질 막; 및 상기 복수의 전극의 단부에 연결되는 전극필터를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치는, 내부의 상부면 가운데로부터 하방향으로 연장된 격벽이 형성되고, 몸체를 이루는 케이스; 상기 케이스의 상부에서 상기 격벽을 중심으로 일면에 결합되어 상기 케이스의 내부로 공기를 유입시키는 제1 팬부재 및 상기 케이스의 상부에서 격벽을 중심으로 타면에 결합되어 상기 케이스의 외부로 공기를 배출시키는 제2 팬부재를 포함하는 송풍팬; 상기 케이스의 내부에서 상기 제1 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 케이스의 외부로부터 유입된 오염된 공기가 제1 살균수와 믹싱(MIXING)되어 상기 공기를 1차 정화시키는 살균챔버; 상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 1차 정화된 공기를 2차 정화시키는 살균장치; 상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재 및 상기 살균장치 사이에 배치되고, 상기 살균장치로부터 2차 정화된 공기를 3차 정화시키는 필터부재; 상기 케이스의 배출구와 상기 필터부재 사이에 배치되어 상기 필터부재에 의해 3차 정화된 공기의 온도를 제어하는 증발기를 포함한다.
상기 증발기에는 주변의 온도가 상승하면 열을 흡수하고, 주변의 온도가 낮아지면 결정화되어 열을 방출하는 PCM(PHASE CHANGE MATERIAL: 상 변환 물질)이 결합된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치는, 내부의 상부면 가운데로부터 하방향으로 연장된 격벽이 형성되고, 몸체를 이루는 케이스; 상기 케이스의 상부에서 상기 격벽을 중심으로 일면에 결합되어 상기 케이스의 내부로 공기를 유입시키는 제1 팬부재 및 상기 케이스의 상부에서 격벽을 중심으로 타면에 결합되어 상기 케이스의 외부로 공기를 배출시키는 제2 팬부재를 포함하는 송풍팬; 상기 케이스의 내부에서 상기 제1 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 케이스의 외부로부터 유입된 오염된 공기가 제1 살균수와 믹싱(MIXING)되어 상기 공기를 1차 정화시키는 살균챔버; 상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 1차 정화된 공기를 2차 정화시키는 살균장치; 상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재 및 상기 살균장치 사이에 배치되고, 상기 살균장치로부터 2차 정화된 공기를 3차 정화시키는 필터부재; 상기 살균수 탱크에 수용되어 제2 살균수를 전기분해하는 전기분해장치(ELECTROLYSIS DEVICE)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 다중 이용 시설 및 공공장소에 집단 감염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
하우징의 가운데 영역은 상부영역 및 하부영역에 비해 좁은 통로로 이루어짐으로써, 오염된 공기를 멸균시키는 제1 살균수가 분사된 살균챔버의 내부 압력을 이른바, 베르누이의 법칙에 의해 낮출 수 있고, 하우징의 내부로 분사된 제1 살균수 및 공기의 유속을 빠르게 할 수 있는 효과가 있다.
제1 살균수는 분사노즐을 통해 살균챔버로 유입되어, 오염된 공기를 멸균하여 제2 살균수가 된 후, 살균수 탱크로 유입되고, 살균수 탱크로 유입된 제2 살균수는 전기분해장치를 통해 전기 분해하여 제1 살균수로 바뀌고, 살균수 탱크에서 바뀐 제1 살균수는 펌프를 통해 분사노즐로 이송되어 1 사이클을 완성함으로써, 오염된 공기를 정화시키는 제1 살균수 및 오염된 공기를 정화시킨 제2 살균수는 케이스의 외부로 배출되지 않는 효과가 있다.
혼합 발생부가 하우징의 내부에서 다수개가 불규칙한 위치에 형성됨으로써, 분사노즐로부터 분사된 제1 살균수 및 오염된 공기가 하우징의 내부에 유입될 때, 하우징의 내부에서 와류(渦流)를 형성하여 외부의 오염된 공기와 제1 살균수가 하우징의 내부에서 서로 더욱 효과적을 섞일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치의 사용환경을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 살균챔버를 나타낸 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 A부분을 확대한 확대도.
도 5는 도 3에 도시된 B부분을 확대한 확대도.
도 6은 도 3에 도시된 C부분을 확대한 확대도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유입부를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가이드부재를 나타낸 저면사시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전기분해장치를 나타낸 사시도.
도 10은 도 2에 도시된 D부분을 확대한 확대도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 필터부재를 나타낸 분해사시도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치를 나타낸 단면도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치를 나타낸 단면도.
도 14 내지 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치에 의해 정화되는 공기의 흐름을 나타낸 공기 흐름도.
도 20 내지 도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치에 의해 정화되는 공기의 흐름을 나타낸 공기 흐름도.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치의 사용환경을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 살균챔버를 나타낸 개략도이고, 도 4는 도 3에 도시된 A부분을 확대한 확대도이고, 도 5는 도 3에 도시된 B부분을 확대한 확대도이고, 도 6은 도 3에 도시된 C부분을 확대한 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유입부를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가이드부재를 나타낸 저면사시도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전기분해장치를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 2에 도시된 D부분을 확대한 확대도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 필터부재를 나타낸 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르면, 비말(침 방울)에 의한 “에어로졸”상태의 바이러스 감염 원인 물질이 포함된 실내 공기를 빨아들여 코로나 바이러스, 각종 세균, 초 미세먼지, 비말(침 방울) 등 전파 및 감염 원인을 제거하고, 맑고 청정한 공기를 재 생산하여 공급하여 신종 코로나바이러스 감염 증(이하, COVID-19) 등 각종 감염원 확산 방지 및 다중 이용 시설 집단 감염 방지한다.
도2를 참조하면 본 발명의 실내 공기 살균 정화 장치는 바이러스, 세균, 초 미세먼지, 비말(침 방울) 등에 의해 오염된 실내 공기를 살균 및 정화하는 본 발명의 실내 공기 살균 및 정화 장치는, 몸체를 이루는 케이스(100)와, 케이스(100)의 상부에 결합되어 외부로부터 케이스(100)의 내부로 공기를 유입 및 배출시키는 송풍팬(200)과, 외부로부터 유입된 공기 및 살균수가 수용된 살균챔버(300)와, 1차 정화된 제2 살균수를 수용하는 살균수 탱크(400)와, 상기 살균수 탱크(400)에 수용되는 전기분해장치(500: ELECTROLYSIS DEVICE)와, 1차 정화된 공기를 2차 정화시키는 살균장치(600), 살균장치(600)로부터 2차 정화된 공기를 3차 정화시키는 필터부재(700)를 포함한다.
케이스(100)는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치의 몸체를 이루는 것으로서, 내부에 살균챔버(300)와 살균수 탱크(400)와 전기분해장치(500)와 살균장치(600) 등 각종 구성들이 수용된다.
이러한 케이스(100)의 상부에서 일면에는 송풍팬(200)의 제1 팬부재(210)가 결합되는 유입구(120)가 형성되고, 타면에는 송풍팬(200)의 제2 팬부재(220)가 결합되는 배출구(130)가 형성된다.
즉, 외부로부터 오염된 공기가 케이스(100)의 일면의 유입구(120)에 결합된 송풍팬(200)의 제1 팬부재(210)를 통해 유입되고, 케이스(100)의 내부에서 정화된 공기는 케이스(100)의 타면의 배출구(130)에 결합된 송풍팬(200)의 제2 팬부재(220)를 통해 배출된다.
케이스(100)의 일면과 타면에 각각 형성된 유입구(120) 및 배출구(130)의 방향은 케이스(100)가 배치되는 실내 환경에 따라 바뀔수 있다.
그리고, 케이스(100) 내부의 상부면에는 가운데로부터 하방으로 연장된 격벽(110)이 형성되어 있다.
격벽(110)은 하우징(310)의 내부에서 일방향과 타방향을 구획시킨다.
그리고, 격벽(110)을 중심으로 유입구(120)가 형성된 방향인 일방향에는 살균챔버(300)가 배치되고, 격벽(110)을 중심으로 배출구(130)가 형성된 방향인 타방향에는 살균장치(600) 및 필저부재가 배치된다.
송풍팬(200)은 케이스(100)의 유입구(120) 및 배출구(130)에 각각 결합된 것으로서, 외부로부터 전원이 인가되면 회전한다.
이러한 송풍팬(200)은 제1 팬부재(210) 및 제2 팬부재(220)를 포함한다.
제1 팬부재(210)는 케이스(100)의 유입구(120)에 결합된 것으로서, 회전하는 제1 팬부재(210)는 바이러스, 세균, 초 미세먼지, 비말(침 방울) 등에 의해 오염된 실내 공기를 지속적으로 빨아들여 케이스(100)의 내부에 배치된 살균챔버(300)로 이동시킨다.
제2 팬부재(220)는 케이스(100)의 배출구(130)에 결합된 것으로서, 회전하는 제2 팬부재(220)는 제1 팬부재(210)에 의해 유입되어 케이스(100) 내부에서 정화된 공기를 외부로 배출시킨다.
살균챔버(300)는 케이스(100)의 내부에서 제1 팬부재(210)의 하부에 배치된다.
즉, 살균챔버(300)는 격벽(110)을 중심으로 유입구(120) 배치된 방향의 영역에 배치된다.
그리고, 살균챔버(300)는 유입구(120)에 결합된 제1 팬부재(210)를 통해 외부로부터 빨아들여진 공기가 유입된다.
이러한 살균챔버(300)는 하우징(310)과, 분사노즐(320)과, 삼각판부재(330) 및 혼합 발생부(340)를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징(310)은 살균챔버(300)의 몸체를 이루는 것으로서, 케이스(100)의 내부에서 제1 팬부재(210)의 하부에 배치된다.
그리고, 하우징(310)의 가운데 영역은 상부영역 및 하부영역에 비해 좁은 통로로 이루어져 전체적으로 벤츄리(VENTURI) 형태이다.
이로 인해, 하우징(310)은 오염된 공기를 멸균시키는 제1 살균수가 분사된 살균챔버(300)의 내부 압력을 이른바, 베르누이의 법칙에 의한 벤츄리 효과에 의해 낮출 수 있고, 하우징(310)의 내부로 분사된 제1 살균수 및 공기의 유속을 빠르게 하여 오염된 공기의 살균수를 효과적으로 믹싱(MIXING) 할 수 있다.
한편, 상술한 제1 살균수는 HOCL로 이루어진 것으로서, HOCL란, 차아염소산(HYPOCHLOROUS ACID), +이온이 많은 산소 풍부수, 활성 산소수 등으로 정의될 수 있다.
도 2 및 도 4을 참조하면, 분사노즐(320)은 다수개로 이루어진 것으로서, 하우징(310)의 상부에서 하우징(310)의 내부에 서로 연통되도록 결합된다.
그리고, 분사노즐(320)은 외부로부터 미세한 제1 살균수가 하우징(310)의 내부로 고속 분사된다.
이는 각각의 가이드부재(360)내부 압력을 이른바, 베르누이의 법칙에 의해 낮아져, 전체적으로 흡입력을 증가시킬 수 있다.
즉, 살균챔버(300)의 내부에는 제1 팬부재(210)에 의해 오염된 공기가 가이드부재(360) 및 하우징(310)의 내부로 쉽게 빨아들여지도록 하고, 빨아들여진 오염된 공기는 분사노즐(320)을 통해 분사된 제1 살균수와 섞여 공기 속 바이러스, 각종 세균, 초 미세먼지, 비말(침 방울)등이 살균수에 흡착되어 믹싱(MIXING) 제거된다.
구체적으로 분사노즐(320)에서 고속 분사된 미세한 제1 살균수는 살균챔버(300), 즉 가이드부재(360) 및 하우징(310)의 벽면과 충돌하며 오염된 공기의 표면에 흡착되어 바이러스, 각종 세균, 비말 등을 살균 및 제거하게 된다.
그리고, 오염된 공기의 표면에 흡착된 미세한 제2 살균수는 아래로 이동하며 큰 물방울이 되어, 하우징(310)에서 살균수 탱크(400)로 떨어져 다시 모이게 된다.
따라서, 바이러스, 각종 세균, 비말, 에어로졸 등은 소독수에 흡착 믹싱되어 사멸된다.
이러한 과정을 통해 오염된 공기는 1차 정과 과정을 거치게 된다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 삼각판부재(330)는 하우징(310)의 하부에 형성된 것으로서, 오염된 공기를 멸균한 제2 살균수의 물방울들을 하우징(310)의 하부에 모아 살균수 탱크(400)로 떨어져 다시 모이게 된다.
이러한 삼각판부재(330)는 다수개가 하우징(310)의 하면 둘레를 따라 배열되고, 각각 하방향으로 연장된다.
그리고, 삼각판부재(330)는 하부로 내려갈수록 좁아지는 깔때기 형상으로 이루어진다.
이로 인해, 삼각판부재(330)는 오염된 공기를 멸균한 제2 살균수가 하부로 갈수록 모아진 상태에서 살균수 탱크(400)로 정확하게 떨어질 수 있도록 한다.
도 2와 도 6을 참조하면 혼합 발생부(340)는 하우징(310)의 내부에 형성된 것으로서, 다수개가 불규칙한 위치에 형성된다.
이러한 혼합 발생부(340)는 분사노즐(320)로부터 분사된 제1 살균수 및 오염된 공기가 하우징(310)의 내부에 유입될 때, 하우징(310)의 내부에서 와류(渦流)를 형성한다.
따라서, 혼합 발생부(340)는 외부의 오염된 공기와 제1 살균수가 하우징(310)의 내부에서 서로 더욱 효과적을 섞일 수 있도록 한다.
한편, 이러한 혼합 발생부(340)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 삼각형상 또는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 사각형상으로 이루어질 수 있고, 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
예컨대, 삼각형상으로 이루어진 혼합 발생부(340)는 3변 중 2변을 하우징(310)의 내주면으로부터 절개하고, 나머지 1변(도 6의 (a)의 점선)을 하우징(310)의 내부 방향으로 절개하여 형성한다.
그리고, 사각형상으로 이루어진 혼합 발생부(340)는 4변 중 2변을 하우징(310)의 내주면으로부터 절개하고, 나머지 2변(도 6의 (b)의 점선)을 하우징(310)의 내부 방향으로 절개하여 형성한다.
이로 인해, 혼합 발생부(340)는 외부의 오염된 공기와 제1 살균수가 하우징(310)의 내부에서 서로 더욱 효과적을 섞일 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징(310)에는 분사된 소독수를 효과적으로 큰 물방울로 포집하기 위해 하부에 유입부재(350)가 배치될 수 있다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 유입부재(350)는 하우징(310)과 결합되는 하부로부터 상부로 갈수록 넓어지는 나팔관 형상으로 형성된 것으로서, 분사노즐(320)로부터 분사된 제1 살균수가 하우징(310)의 내부로 집중적으로 포집될 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하우징(310)은 상부에 다수개의 가이드부재(360)가 배치될 수 있다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 가이드부재(360)는 하우징(310)의 상부에 결합된 분사노즐(320)과 대응되는 위치에서 분사노즐(320)과 대응되는 개수로 이루어진다.
가이드부재(360)는 원통형상으로 이루어진 것으로서, 분사노즐(320)의 둘레를 감싼다.
따라서, 가이드부재(360)의 내부는, 유속이 빨라지면 내부 압력이 낮아져 흡입력을 증가시키고, 믹싱력 또한 증가시킨다.
살균수 탱크(400)는 케이스(100)의 내부에서 살균챔버(300)의 하부에 배치된다.
그리고, 살균수 탱크(400)는 살균챔버(300)에서 오염된 공기를 멸균하고 살균챔버(300)로부터 떨어진 제2 살균수의 물방울을 수용한다.
한편, 살균수 탱크(400)의 내부에는 히터(410)가 배치될 수 있다.
히터(410)는 살균수 탱크(400)의 내부에 수용되고, 살균수 탱크(400)가 겨울철에 동파되는 것을 방지한다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 전기분해장치(500)는 살균수 탱크(400)의 내부에 수용된 것으로서, 오염된 공기를 멸균 후 살균챔버(300)로부터 떨어진 제2 살균수를 전기 분해하여 물자체를 살균력을 지닌 제1 살균수로 바꿔준다.
구체적으로 전기분해장치(500)는 살균수 탱크(400) 내부에 수용되며, 살균챔버(300)에서 오염된 공기를 멸균 후 살균수 탱크(400)에 수용된 제2 살균수를 전기 분해하여 HOCL인 살균수가 물 자체를 살균력을 지닌 제1 살균수로 바꿔준다.
이로 인해 전기분해장치(500)는, 살균수 탱크(400)에 수용된 제2 살균수에 별도의 세제나 화학약품을 첨가할 필요 없이 세균, 바이러스 등을 사멸작용한 후, 일반물로 환원할 수 있다.
그리고, 이렇게 환원된 일반물이 일반 하수로 배출된다 하더라도 2차 환경 오염이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이러한 전기분해장치(500)는 파이프형 구조체, 복수의 전극(510, 520), 고분자 전해질 막(530, PEM; PROTON EXCHANGE MEMBRANE), 전극필터(540)를 포함할 수 있다.
제1 전극(510) 및 제2 전극(520)은 파이프형 구조체 내부의 가상의 기설정된 구역을 기준으로 구역의 내부 및 외부에 배치되거나, 파이프형 구조체 내부에 상호 이격되어 배치된다.
그리고, 제1 전극(510) 및 제2전극은 양극성 및 음극성을 가지고, 각 내부에 제1 전극(510) 및 제2 전극(520)으로 둘러싸인 내부 공간을 포함하는 파이프형 전극이다.
제1전극 및 제2전극이 전기 분해하는 액체가 물인 경우, 물을 전기분해하면 제1전극, 즉 (＋) 양극 전극에서는 2 H2O→4 H + + 2 O + 4 eH +의 증가 및 OH -의 감소로 산화성 이온이 많이 발생하여, 제1전극 내부에서 전기분해된 물은 산소 풍부수가 된다. 2O는 결국 O2가 되어 일부는 물에 용해되어, 마이너스 전하를 띤 산소가 제1전극(100)에 모이므로 산소가 많은 물이 되며, 음이온은 제1전극으로 모여 전자(e)를 제1전극에 빼앗기는 반응이 일어난다.
따라서, 2 Cl - + 2 e → Cl2, Cl2 + 2 H2O → 2 HClO + 2 H + + 2 e의 반응식에 따라서 HOCL이 발생한다.
제2전극, 즉 (－) 음극 전극에서는 4 H2O + 4 e → 4 OH - + 2 H2의 반응식에 의하여 OH - 가 증가하고, H +의 감소로 수소 풍부수가 된다.
이 때 수소(H2) 가스가 발생하며, 일부는 물에 용해되어 플러스 전하를 띤 수소이온이 제2전극에 모여 수소가 많은 항산화 수소 풍부수가 된다.
제2전극에는 양이온이 모여들며, 제2전극 으로부터 전자(e)를 받는 반응이 일어난다.
이 때 물속의 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨 등 미네랄의 일부가 함께 이온화 되며, 전자(e)의 증가, 산화환원전위(ORP)가 마이너스로 감소함에 따라 환원성 이온이 발생한다.
고분자 전해질 막(530)은 제1전극 및 제2전극 사이에 배치되고, 절연 또는 이온만을 통과시킨다.
전극필터(540)는 제1 전극(510) 및 제2 전극(520)에 의해 전기분해된 제2 살균수 내의 잔류 염소를 포함하는 불순물을 필터링하는 환원성 블록 필터 또는 양전하 자기장 필터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기와 같이 오염된 공기를 멸균한 제2 살균수에서 전기분해장치(500)를 통해 바뀐 제1 살균수는 펌프(900)를 통해 분사노즐(320)로 이송된다.
따라서, 제1 살균수는 분사노즐(320)을 통해 살균챔버(300)로 유입되어, 오염된 공기를 멸균하여 제2 살균수가 된 후, 살균수 탱크(400)로 유입되고, 살균수 탱크(400)로 유입된 제2 살균수는 전기분해장치(500)를 통해 전기 분해하여 제1 살균수로 바꾼다.
그리고, 살균수 탱크(400)에서 바뀐 제1 살균수는 펌프(900)를 통해 분사노즐(320)로 이송되어 1 사이클을 완성하고, 이러한 사이클을 반복하게 된다.
따라서, 본 발명의 실내 공기 살균 및 정화 장치는 오염된 공기를 정화시키는 제1 살균수 및 오염된 공기를 정화시킨 제2 살균수는 케이스(100)의 외부로 배출되지 않는다.
그리고, 전기분해장치(500)는 살균수 탱크(400)의 용량에 따라 제2 살균수가 제1 살균수로 전기 분해되는 시간만 작동한다.
즉, 전기분해장치(500)는 제2 살균수가 제1 살균수로 전기분해가 끝나면 전원이 OFF되어 전기 에너지를 절약할 수 있다.
도 2 및 도 10을 참조하면, 살균장치(600)는 케이스(100)의 내부에서 격벽(110)을 중심으로 배출구(130)가의 형성된 방향의 영역에 배치된다.
그리고, 살균장치(600)는 케이스(100)의 배출구(130)에 결합된 제2 팬부재(220)에 의해 빨아들여진 공기(분사노즐(320)로부터 분사된 제1 살균수에 의해 1차로 정화된 공기)를 2차로 정화한다.
이러한 살균장치(600)는 UV-C자외선 라이트 램프 또는 플라즈마 램프 등으로 이루어진다.
이러한 UV-C자외선 라이프 또는 플라즈마 램프의 파장은 가시광선보다 짧은 전자기파로, 파장범위가 크게 100~400나노미터(nm·10억분의 1미터)로 3개 파장 범위로 나뉜다.
구체적으로, 315-400nm는 자외선A(UVA), 280~315nm는 자외선B(UVB), 100~280nm는 자외선C(UVC)라 부르고 있으며, 이중, 100~280nm의 파장을 범위인 UVC는 살균 효과가 있어 위생살균제품에 사용되고 있다.
이러한 위생살균제품에 사용되는 UVC의 파장대는 보통 254nm 전후이다.
한편, UV-C자외선 라이프 또는 플라즈마 램프로 이루어진 정화장치는 오존을 더 빠른 속도로 분해시켜 OH-라디칼을 생성한다.
구체적으로 오존이 자외선영역인 253.7nm에서 흡수성이 강하며 1몰의 오존, 1몰의 Photon이 반응하여 1몰의 과산화수소 생성하고, 초기 생성된 과산화수소는 오존을 더 빠른 속도로 분해시켜 OH-라디칼을 생성한다.
OH-라디칼의 원명은 "Hydroxyl Radical"(하이드록실 라디칼)으로 O₃(오존)을 H₂O에 용존 시킨 후 생성되는 산소 음이온계 천연물질이다.
OH-라디칼은 거의 모든 오염물질의 살균, 소독에 관여하며 화학적으로 분해하고 제거할 수 있는 가장 강력한 효과를 발휘하면서 인체에는 무해한 천연물질이다.
현존하는 물질 중에서 OH-라디칼의 산화력(살균, 소독, 분해하는 능력)은 불소(F)다음으로 강력하고, 오존(O₃)과 염소(Cl₂)보다 강력하지만 불소, 염소, 오존처럼 인체에 독성이 있거나 유해한 물질이 아니다.
OH-라디칼은 전자충격에 의해 생성된 오존과 자외선 에너지에 의하여 광분해 되는 초기반응의 결과로 과산화수소가 중간물질로 생성된다.
그리고, OH-라디칼은 오염물질에 직접적으로 관여하여 오염된 유기 물질을 물(H2O)과 산소로 산화 환원시킨다
정화장치에 사용되는 여러 가지 기술들 중 TiO2광 촉매는 빛을 흡수하여 공유대(valence band, VB)로부터 전도대(conduction band, CB)로 전자를 이동시키고, 이때 생성된 전하 쌍이 경계 면으로 이동하여 전자 전이를 일으켜 산화 및 환원 반응을 진행시킨다.
이점을 이용하여 오염 물질을 제거하는 TiO2/UVC Lamps를 활용하여 정화를 수행한다.
이 기술을 이용하여 오존(과 비교하여도 산화력이 강하며, 인체에 무해한 물질인 OH-라디칼을 생성하여, 질환 원인 물질인 세균, 바이러스 등과 악취 원인물질을 제거하는데 사용할 수 있다.
도 2 및 도 11을 참조하면, 필터부재(700)는 케이스(100)의 내부에서 격벽(110)을 중심으로 배출가 형성된 방향의 영역에 배치된다.
구체적으로 필터부재(700)는 케이스(100)의 내부에서 제2 팬부재(220)와 살균장치(600) 사이에 배치된다.
그리고, 필터부재(700)는 케이스(100)의 배출구(130)에 결합된 제2 팬부재(220)에 의해 빨아들여진 공기(살균장치(600)에 의해 2차로 정화된 공기)를 3차로 정화한다.
이러한, 필터부재(700)는 살균장치(600)에 의해 2차로 정화된 공기를 건조, 탈취, 살균 기능을 갖도록 먼지 입자의 약 99%를 걸러내는 매우 얇은 종이와 같은 재료를 사용한 3중 필터로 이루진다.
따라서, 필터부재(700)는 알레르기를 일으킬 수 있는 위험한 공기 중 입자로부터 실내를 청소할 수 있다.
상기와 같이 1차 내지 3차 정화과정을 거친 깨끗한 무균의 공기는 케이스(100)의 배출구(130)에 결합된 제2 팬부재(220)에 의해 빨아들여져 케이스(100)의 외부로 공급한다.
따라서, 감염자 호흡에서 발생되어 실내 공기 중에 부유하는 집단 감염의 원인인 바이러스, 세균, 비말이 섞인 실내 공기를 지속적으로 빨아들여 살균 정화된 깨끗한 공기로 바꾸어 실내에 공급한다.
즉, 실내로 다시 배출되는 공기는 세균, 바이러스 사멸 및 초 미세먼지, 비말 등이 살균 제거된 맑은 공기이다.
특히, 1차 내지 3차 정화를 통해 살모넬라균, 장염비브리오균, 황색포도상구균, 병원성대장균(식중독), 뮤탄스균(충치), 칸디다균(여드름, 무좀, 염증), 백선균(무좀), 엘시니아(장염), 녹농균, 리스테리아, 세라티아, 반코마이신 내성 장구균, 내성 폐렴간균, 슈퍼박테리아, 노로바이러스, 신종인플루엔자독감 등 각종 세균, 바이러스, 박테리아, 곰팡이를 99.99% 제거할 수 있고, 세균 및 바이러스를 10초에서 3분 이내에 완전히 제거(사멸, 살균)할 수 있다.
그리고, 생성된 살균수는 인체에 전혀 해가 없지만 장치 내부에서만 분사되고, 다시 모이는 등 작동되어 실내로 전혀 유입되지 않는다.
따라서, 전체 공정 상 살균수가 사람의 호흡기로 들어가는 2차 피해 염려가 전혀 없다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 케이스(100)의 내부에 에어컨 실내기의 증발기(800)가 배치될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치를 나타낸 단면도이다.
도 12를 참조하면, 에어컨 증발기(800)는 케이스(100)의 배출구(130)와 필터부재(700) 사이에 배치된다.
이로 인해 에어컨 증발기(800)는 필터부재(700)를 거처 3차 정화된 공기의 온도를 조절함으로써, 케이스(100)의 외부로 배출되는 공기 온도에 의해 실내온도를 제어할 수 있다.
이러한 에어컨 증발기(800)에는 PCM(PHASE CHANGE MATERIAL: 상 변환 물질)이 결합될 수 있다.
PCM은 주변의 온도가 상승하면 열을 흡수하고 주변의 온도가 낮아지면 결정화되어 열을 방출하는 축열, 발열의 특성을 반복적으로 나타내는 물질이다.
PCM은 액체와 고체사이의 중간 형태이며 고체의 형태가 열을 흡수했을 시에는 시원한 효과를, 액체의 형태가 방출했을 시에는 따뜻한 효과를 나타낸다.
즉, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 에어컨 증발기(800)에 PCM을 결합함으로써, 상 변환 물질 얼면 전기가 Off되고, 녹으면 전기 On됨으로써, 에어컨에 과도하게 소비되는 전기 에너지를 효과적으로 절감할 수 있다.
한편, 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화장치는 전기분해장치(500)가 구비된 것으로 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화장치는 전기분해장치(500)를 생략할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치를 나타낸 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화장치는 자가소독용 살균수를 포함할 수 있다.
자가소독용 살균수는 자체적으로 제작되어 살균수 탱크(400)에 수용된다.
그리고, 자가소독용 살균수는 오염된 공기를 정화하고, 살균챔버(300)로부터 떨어지는 제2 살균수와 섞여 제1 살균수로 만들 수 있다.
한편, 세계보건기구(WHO)에서 지난 1월 20일 발표한 자료와 유럽연합(EU) 등의 자료에 따르면 COVID-19에 대해 소독 효과를 보이는 소독성분은 염소 화합물, 알코올, 4급암모늄 화합물, 과산화물, 페놀 화합물 등 인 것으로 발표하였다.
공개된 자가소독용 살균제 204종 중 142종은 염소 화합물 (차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘, 차아염소산 등)을 함유한 제품이다.
이 중 차아염소산나트륨은 가정에서 사용하는 락스, 곰팡이 제거 제 등에 주로 쓰이는 물질이다.
자가소독용 살균수는 일반적으로 5% 내외의 차아염소산나트륨을 함유하고 있는 가정용 락스를 500mL 이상의 살균수 탱크(400)에 10mL의 원액을 붓고, 찬물을 500mL까지 채우고 섞어 제조한다.
즉, 상기와 같은 방법으로 만들어진 자가소독용 살균수는 소독효과가 있는 0.1%(1,000ppm) 용액을 만들 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치는 전기분해장치(500) 없이 자가소독용 살균수가 제2 살균수와 섞여 제1 살균수로 만들 수 있다.
이로 인해 실내로 다시 배출되는 공기는 세균, 바이러스 사멸 및 초 미세먼지, 비말, 에어로졸 등이 살균 제거된 맑은 공기뿐이다.
특히, COVID-19 살균 소독제 285종 제품목록 지침에 따라 제조된 자가소독용 살균수는 케이스(100)의 내부에서만 이동하고 실내로 전혀 유입되지 않는다.
전체 공정 상 살균수가 사람의 호흡기로 들어가는 2차 피해 염려가 전혀 없다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치는 자가소독용 살균수를 자체적으로 제작하여 살균수 탱크(400)에 채워서 사용할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치에서 정화된 공기 및 살균수의 흐름을 설명한다.
도 14 내지 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치에 의해 정화되는 공기의 흐름을 나타낸 공기 흐름도이고, 도 20 내지 도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 공기 살균 및 정화 장치에 의해 정화되는 공기의 흐름을 나타낸 공기 흐름도이다.
먼저 본 발명의 실시예에 따른 실내 공기 지속 살균, 방역 정화 장치는, 도 14에 도시된 바와 같이 제1 팬부재(210)를 통해 실내의 오염된 공기를 케이스(100)의 내부로 지속적으로 빨아들인다.
그리고 도 15에 도시된 바와 같이 제1 팬부재(210)를 통해 빨아들인 공기는 살균챔버(300)로 이동한다.
이어서, 도 16에 도시된 바와 같이 살균챔버(300)의 내부에서 분사노즐(320)에서 미세 분사된 제1 살균수와 섞여, 공기 속 바이러스, 각종 세균, 초 미세먼지, 비말(침 방울), 에어로졸 등에 흡착시켜 1차 정화된다.
그리고, 도 17에 도시된 바와 같이 1차 정화된 공기는 살균챔버(300)의 하부로부터 살균장치(600)장치를 통과하여 2차 정화된다.
그리고, 도 18에 도시된 바와 같이 살균장치(600)를 통해 2차 정화된 공기는 필터부재(700)를 통과하여 공기 속 바이러스, 각종 세균, 초 미세먼지, 비말(침 방울), 에어로졸, 미세 분사 소독 수 등을 완전히 제거되어 3차 정화된다.
이어서 도 19에 도시된 바와 같이 1차 내지 3차 정화되 청정화된 공기는 케이스(100)의 배출구(130)에 결합된 제2 팬부재(220)에 의해 케이스(100)의 외부로 배출된다.
한편, 도 20에 도시된 바와 같이 오염된 공기를 1차 정화시키기 위해 분사노즐(320)로부터 분사되는 제1 살균수는 오염된 공기와 섞여 제2 살균수로 변한 후, 살균수 탱크(400)로 떨어진다.
그리고, 제2 살균수는 살균수 탱크(400)에 수용된 전기분해장치(500)를 통해 전기분해되어 물자체를 살균력을 지닌 제1 살균수로 바꿔준다.
그리고, 도 21에 도시된 바와 같이 살균수 탱크(400)에 수용된 제1 살균수는 펌프(900)를 통해 분사노즐(320)로 이송되된다.
그리고 도 22에 도시된 바와 같이 제1 살균수는 분사노즐을 통해 살균챔버(300)로 분사된다.
이러한 과정을 거쳐 1 사이클을 완성하고, 이러한 사이클을 반복하게 된다.
따라서, 본 발명의 실내 공기 살균 및 정화 장치는 오염된 공기를 정화시키는 제1 살균수 및 오염된 공기를 정화시킨 제2 살균수는 케이스(100)의 외부로 배출되지 않는다.
이처럼 본 명세서에 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명을 위한 예시적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 내부의 상부면 가운데로부터 하방향으로 연장된 격벽이 형성되고, 몸체를 이루는 케이스;
    상기 케이스의 상부에서 상기 격벽을 중심으로 일면에 결합되어 상기 케이스의 내부로 공기를 유입시키는 제1 팬부재 및 상기 케이스의 상부에서 격벽을 중심으로 타면에 결합되어 상기 케이스의 외부로 공기를 배출시키는 제2 팬부재를 포함하는 송풍팬;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제1 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 케이스의 외부로부터 유입된 오염된 공기가 제1 살균수와 믹싱(MIXING)되어 상기 공기를 1차 정화시키는 살균챔버;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 1차 정화된 공기를 2차 정화시키는 살균장치;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재 및 상기 살균장치 사이에 배치되고, 상기 살균장치로부터 2차 정화된 공기를 3차 정화시키는 필터부재를 포함하는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 내부에서 상기 살균챔버 및 상기 살균장치의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 오염된 공기를 1차 정화시킨 제2 살균수를 수용하는 살균수 탱크; 및
    상기 살균수 탱크에 수용되어 제2 살균수를 전기분해하는 전기분해장치(ELECTROLYSIS DEVICE)를 더 포함하는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 팬부재는, 상기 케이스의 외부로부터 오염된 공기를 빨아들여 상기 살균챔버로 유입시키는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 팬부재는, 살균수와 전기분해장치 및 살균장치에 의해 정화된 공기를 상기 케이스의 외부로 배출시키는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 살균챔버는,
    몸체를 이루는 하우징;
    상기 하우징의 상부에 결합되고, 상기 하우징의 내부와 연통되며 제1 살균수가 분사되는 다수개의 분사노즐;
    상기 하우징의 하면 둘레를 따라 배열된 다수개의 삼각판부재;
    다수개가 상기 하우징의 내부에서 불규칙한 위치에 형성된 혼합 발생부를 포함하는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하우징은, 가운데 영역이 상부영역 및 하부영역에 비해 좁은 통로인 벤츄리 형태로 이루어진 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 삼각판부재는 하부로 내려갈수록 좁아지는 깔때기 형상으로 이루어진 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 혼합 발생부는 상기 분사노즐로부터 분사된 제1 살균수 및 오염된 공기가 하우징의 내부에 유입되어 와류(渦流)를 형성시키는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 살균챔버는,
    상기 분사노즐과 대응되는 개수로 이루어지고, 상기 분사노즐의 둘레를 감싸는 가이드부재를 더 포함하는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 살균장치는, UV-C자외선 라이트 램프 또는 플라즈마 램프 또는 이들의 조합으로 이루어진 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  11. 제11항에 있어서,
    상기 살균장치는, OH-라디칼을 생성하는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재는, 상기 살균장치에 의해 2차 정화된 공기를 건조, 탈취 살균시켜 3차 정화시키는 3중 필터로 이루어진 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필터부재는, 먼지 입자의 약 99%를 걸러내는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  14. 제2항에 있어서, 상기 전기분해장치는,
    전원을 인가받아 극성을 가지고, 액체 속에 일부가 침지되어 상기 액체를 전기분해하는 복수의 전극;
    상기 제1전극 및 제2전극 사이에 배치되고, 절연 또는 이온만을 통과시키는 고분자 전해질 막; 및
    상기 복수의 전극의 단부에 연결되는 전극필터를 포함하는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  15. 내부의 상부면 가운데로부터 하방향으로 연장된 격벽이 형성되고, 몸체를 이루는 케이스;
    상기 케이스의 상부에서 상기 격벽을 중심으로 일면에 결합되어 상기 케이스의 내부로 공기를 유입시키는 제1 팬부재 및 상기 케이스의 상부에서 격벽을 중심으로 타면에 결합되어 상기 케이스의 외부로 공기를 배출시키는 제2 팬부재를 포함하는 송풍팬;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제1 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 케이스의 외부로부터 유입된 오염된 공기가 제1 살균수와 믹싱(MIXING)되어 상기 공기를 1차 정화시키는 살균챔버;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 1차 정화된 공기를 2차 정화시키는 살균장치;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재 및 상기 살균장치 사이에 배치되고, 상기 살균장치로부터 2차 정화된 공기를 3차 정화시키는 필터부재;
    상기 케이스의 배출구와 상기 필터부재 사이에 배치되어 상기 필터부재에 의해 3차 정화된 공기의 온도를 제어하는 증발기를 포함하는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 증발기에는 주변의 온도가 상승하면 열을 흡수하고, 주변의 온도가 낮아지면 결정화되어 열을 방출하는 PCM(PHASE CHANGE MATERIAL: 상 변환 물질)이 결합되는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
  17. 내부의 상부면 가운데로부터 하방향으로 연장된 격벽이 형성되고, 몸체를 이루는 케이스;
    상기 케이스의 상부에서 상기 격벽을 중심으로 일면에 결합되어 상기 케이스의 내부로 공기를 유입시키는 제1 팬부재 및 상기 케이스의 상부에서 격벽을 중심으로 타면에 결합되어 상기 케이스의 외부로 공기를 배출시키는 제2 팬부재를 포함하는 송풍팬;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제1 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 케이스의 외부로부터 유입된 오염된 공기가 제1 살균수와 믹싱(MIXING)되어 상기 공기를 1차 정화시키는 살균챔버;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재의 하부에 배치되고, 상기 살균챔버에서 1차 정화된 공기를 2차 정화시키는 살균장치;
    상기 케이스의 내부에서 상기 제2 팬부재 및 상기 살균장치 사이에 배치되고, 상기 살균장치로부터 2차 정화된 공기를 3차 정화시키는 필터부재;
    상기 살균수 탱크에 수용되어 제2 살균수를 전기분해하는 전기분해장치(ELECTROLYSIS DEVICE)를 포함하는 실내 공기 살균 및 정화 장치.
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