WO2022119213A1 - 방역형 공기정화기 - Google Patents

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WO2022119213A1
WO2022119213A1 PCT/KR2021/017275 KR2021017275W WO2022119213A1 WO 2022119213 A1 WO2022119213 A1 WO 2022119213A1 KR 2021017275 W KR2021017275 W KR 2021017275W WO 2022119213 A1 WO2022119213 A1 WO 2022119213A1
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unit
suction
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suction fan
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이근원
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이근원
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    • 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 an air purifier. More specifically, it relates to a quarantine type air purifier that economically, efficiently, and sanitarily performs sterilization, disinfection, and deodorization by controlling whether ozone is generated and ventilation by dividing into the case in which a person is occupant in the room and the case where the person is absent.
  • these quarantine equipment may cause side effects to the human body due to ozone concentration, which may occur during air sterilization, and side effects to the human body due to spraying of disinfectants.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art, and the present invention sucks indoor air and purifies it through an air filter when a person is in the room, and ultraviolet rays (sterilizing rays: wavelengths that do not generate ozone) 253.7nm ) to kill infectious agents such as viruses and bacteria in the air.
  • ultraviolet rays disinfectizing rays: wavelengths that do not generate ozone 253.7nm
  • VOCs volatile organic compounds
  • the air purifier of the present invention for achieving the above object may include a main body formed by selectively combining a head unit, an expansion unit and a closing unit; and a heat exchange type ventilator coupled to the main body;
  • the main body is divided into an upper end and a lower end in a vertical direction, and the lower end forms a layer divided into an upper layer and a lower layer, so that the lower layer, the upper layer and the upper end communicate with each other; coupling an intake support part to an intake port constituting an intake part formed in the main body; coupling a heat exchange type ventilator constituting a ventilation unit to the closing unit;
  • the main body may include a sterilization chamber blowing fan configured in the head unit, an expansion unit suction fan configured in the expansion unit, which sucks the indoor air polluted through the suction port through the suction cap or the suction pipe end configured in the intake support part under the control of the control unit.
  • a closing unit suction fan configured in the closing unit; an air filter included in the air purifier configured in the head unit to filter fine particles in the sucked air; an ultraviolet lamp included in the air sterilization unit that kills the infectious agent in the air that has passed through the air filter by the irradiated ultraviolet rays; a carbon dioxide sensor of an air quality sensor configured to measure carbon dioxide concentration so that the heat exchange-type ventilator of the ventilation unit is started under the control of the system operation program of the control unit to provide ventilation; a temperature sensor configured in the head unit to compensate for the temperature by operating the electric heater when the external air introduced during ventilation is lower than the program set temperature of the control unit; and a discharge plate configured in the head unit for generating ozone into the room to sterilize and deodorize the indoor air and the source of infection of objects and facilities when a person is absent.
  • the quarantine type air purifier according to the present invention, it is possible to maximize the sterilization efficiency by irradiating a sufficient amount of ultraviolet rays when sterilizing indoor air.
  • the present invention is at the point of reaching a situation where the whole world is threatened with life due to Corona 19 and is in ruins in various fields such as economy, society and culture, and a new-normal is created, economical for multi-use facilities
  • FIG. 1 is a block diagram of a quarantine type air purifier of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the main body of the quarantine type air purifier as an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view of a sterilizing unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of a head unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of a head unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of an expansion unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of the expansion unit and the closing unit as an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is an embodiment of the present invention, a side view of the closing unit.
  • FIGS. 9 and 10 are conceptual views of an upper end and a lower end of an intake unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a suction support unit as an embodiment of the present invention.
  • any one component in the detailed description or claims of the invention, it is not construed as being limited to only the component, unless otherwise stated, and other components are not It should be understood that more may be included.
  • the present invention intends to propose a quarantine type air purifier that disinfects, sterilizes, and deodorizes an infectious source existing indoors when an infectious agent such as Corona 19 is prevalent.
  • the system is operated by dividing the case where a person is occupant in the room and the case where he is absent.
  • a quarantine type air purifier that kills and ventilates only airborne infectious agents.
  • the room is sterilized by filling ozone during absence. Accordingly, it is possible to solve the uneconomical aspect caused by spraying the existing disinfectant, sterilize even the weak part that the drug cannot reach, and solve the problem of side effects caused by the spray of the disinfectant.
  • indoor air that can be mixed with pollutants caused by droplets is inhaled, and the fine dust contained in the air is filtered and purified. nm It is irradiated with ultraviolet light to kill it.
  • UV-C continuously irradiating ultraviolet
  • the ozone generator fills the room with ozone to sterilize and deodorize it, and to ventilate the room before a person enters the room to remove ozone. do.
  • the present invention proposes the following technology.
  • UV-C ultraviolet rays
  • FIG. 1 is a block diagram of an anti-epidemic air purifier of the present invention
  • FIG. 2 is a side view of the main body of the quarantine-type air purifier as an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of a sterilizing unit as an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a side view of a head unit as an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a longitudinal cross-section of the head unit as an embodiment of the present invention
  • 6 is a side view of an expansion unit as an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of an expansion unit and a closing unit as an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is an embodiment of the present invention , a side view of the closing unit
  • FIGS. 9 and 10 are conceptual views of an upper end and a lower end of an intake unit as an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a suction support unit as an embodiment of the present invention.
  • the quarantine type air purifier 1000 of the present invention includes a head unit 1100 , an expansion unit 1200 , a closing unit 1300 , and a heat exchange type fan 1400 .
  • the anti-epidemic air purifier 1000 of the present invention is installed in or on the ceiling at an appropriate location based on the center of the space according to the environment of the indoor space of the building, and it is necessary to change the length according to the scale of the indoor space.
  • the unit 1100, the expansion unit 1200, and the closing unit 1300 are divided to form a separate body, and when combined, the head unit 1100 is configured at the front end, and the closing unit 1300 is configured at the end.
  • the length of the expansion unit 1200 can be optimized by adjusting the number (0 to n) according to the indoor structure or scale and configuring it in the middle.
  • the quarantine type air purifier 1000 of the present invention it is necessary to adjust the length according to the environment such as the size of the indoor space. It is divided into units 1300, and at this time, the quarantine type air purifier 1000 may be composed only of the head unit 1100 and the closing unit 1300, and also the head unit 1100 and several (1 ⁇ ) It may be composed of an expansion unit 1200 and a closing unit 1300 of n).
  • expansion units 1200 can be continuously combined with the head unit 1100 and the closing units 1300 can be combined to form the external shape of the air purifier body (A) of the quarantine type air purifier, and the head unit (1100) and the closing unit (1300) may be combined to form the external shape of the quarantine type air purifier body (A).
  • the head unit 1100 accommodates the expansion unit 1200 or the closing unit 1300 so as to be coupled to the expansion unit 1200 or the closing unit by the main body coupling step 180 that forms a height difference in the coupling part. 1300 can be inserted, and the expansion unit 1200 can be inserted into the closing unit 1300 by the body coupling step 180 formed so as to receive and couple the closing unit 1300 .
  • the head unit 1100 includes a sterilization room blowing fan 110, an indoor outlet 260, a discharge plate 270, an electric heater 420, an inlet 140, an inlet suction fan 141 (refer to FIG. 9). , air filter 310, intake flow path 150, sterilization chamber 201, ultraviolet lamp 210, ultraviolet lamp fixed reflector 212, ultraviolet lamp unit 220 (see FIG. 3), reflector 230 (See FIG. 5 ), an air U-turn hole 250 , a temperature sensor 640 , and a control panel 610 .
  • the expansion unit 1200 includes the expansion unit suction fan 120, the expansion unit suction fan cover 160 (see FIG. 9), the suction port 140, the suction port suction fan 141, the intake flow path 150, the ultraviolet lamp ( 210 ), a UV lamp fixed reflector 212 , an ultraviolet lamp unit 220 , and a reflector 230 .
  • the closing unit 1300 includes the closing unit suction fan 130, the closing unit suction fan cover 170 (see FIG. 9), the suction port 140, the suction port suction fan 141, the intake flow path 150, the UV lamp ( 210), ultraviolet lamp fixed reflector 212, ultraviolet lamp unit 220, reflector 230, air U-turn hole 250, outdoor air intake 410, it may be composed of an outdoor outlet 430.
  • the head unit 1100, the expansion unit 1200, and the closing unit 1300 are combined to form one quarantine type air purifier main body (A), the upper part (a) and the lower part (b), respectively, based on the vertical direction ), and the lower part (b) is divided into an upper part (c) and a lower part (d).
  • the sterilization chamber blowing fan 110 and the sterilization chamber 201 are located at the upper end (a).
  • the sterilization room blowing fan 110 is the indoor air sucked by the inlet 140 and the inlet suction fan 141 of the lower layer (d), the expansion unit suction fan 120 and the closing unit suction fan 130 sucked, and the upper layer ( It performs a function of sucking the indoor air transferred through the intake flow path 150 formed in c) through the air filter 310 and blowing it into the sterilization chamber 201 .
  • the UV lamp unit 220 is configured by mounting the UV lamp 210 on the UV lamp fixing hole 211 formed in the UV lamp fixing hole 211 in the reflective metal plate.
  • the UV lamp fixed reflecting plate 212 is formed in the vertical direction, and the ultraviolet light irradiated by the UV lamp 210 is irradiated to both sides of the UV lamp fixed reflecting plate 212, and serves as a partition to form an air flow path.
  • the reflecting plate 230 is a metal plate and is formed in a vertical direction to reflect the ultraviolet rays irradiated by the ultraviolet lamp 210 to increase the amount of irradiation, and to function as a partition to form an air flow path.
  • the air u-turn hole 250 is formed at the end of the flow path formed by the UV lamp fixed reflector 212 and the reflector 230 and serves as a hole for guiding the flow of air to the next compartment.
  • the air passage is formed in a zigzag shape by the UV lamp unit 220, the reflector 230, and the air U-turn hole 250 to increase the UV irradiation time for the flowing air to increase the total UV irradiation amount, and the flowing air is discharged into the room through the indoor outlet 260 through the flow path.
  • a sterilization chamber 201 composed of an ultraviolet lamp unit 220 , a reflector 230 , and an air U-turn hole 250 , and a discharge plate 270 to perform the function of the air sterilization unit.
  • two, three or more ultraviolet lamps 210 can be added to the ultraviolet lamp unit 220 according to the air purification amount of the quarantine type air purifier 1000, and the length of the lamp can be varied in various ways. .
  • UV lamp 210 When the UV lamp 210 is replaced with an LED UV lamp, LED UV lamps are installed on both sides of the UV lamp fixing hole 211 without the UV lamp fixing hole 211 to configure the UV lamp unit 220. .
  • determining the total amount of UV radiation required to kill an infectious agent is proportional to the output (luminous intensity) of the light source and is proportional to the distance between the light source and the irradiated object and the irradiation time. It constitutes a straight-type UV lamp 210 or UV LED lamp, so that the flow of air is maintained within a short distance from the UV lamp 210, and the UV rays are reflected by the reflector 230 after irradiating and passing through the air. By irradiating the air again, the irradiation efficiency of ultraviolet rays is increased.
  • the UV lamp 210 is dispersed in a straight line along the flow path and cooled by flowing air.
  • the UV lamp unit 220 and the reflecting plate 230 are alternately and repeatedly configured to maximize the performance and increase the total amount of UV radiation by increasing the UV irradiation time to form a flow path in a zigzag shape.
  • the lower part (b) is divided into an upper part (c) and a lower part (d).
  • the intake flow path 150 is configured in the upper part (c), and in the case of the expansion unit 1200, it is expanded
  • the unit suction fan 120, the expansion unit suction fan cover 160, and the intake flow path 150 are configured, and in the case of the closing unit 1300, the closing unit suction fan 130, the closing unit suction fan cover 170 , the intake flow path 150 is configured.
  • the intake flow path 150 of the head unit 1100 includes the air flowing in from the intake port 140 of the lower layer (d) of the head unit 1100 and the intake flow path 150 of the expansion unit 1200 and the closing unit 1300. It becomes a flow path of the air introduced from the intake flow path 150 of the
  • the expansion unit suction fan cover 160 is open in the direction of the intake flow path 150 of the head unit 1100 and the direction of the closing unit 1300 is sharply closed, so that the expansion unit suction fan 120 is located in the lower layer (d).
  • the suction air is blown in the direction of the intake flow path 150 of the head unit 1100, and the air blown by the closing unit suction fan 130 is blown through the space on both sides of the expansion unit suction fan cover 160.
  • the head unit ( 1100) to flow in the intake flow path 150 direction.
  • the closing unit suction fan cover 170 is open in the direction of the expansion unit suction fan cover 160 and the end of the closing unit 1300 is closed, so that the closing unit suction fan 130 sucks air from the lower layer (d) of the expansion unit (1200) blows in the direction of the intake flow path (150).
  • the lower part (d) of the lower part (b) forms a plurality of suction ports 140 on both sides of the head unit 1100, the expansion unit 1200, and the closing unit 1300, and the suction port 140 has an inlet suction fan ( 141) to have a function of compensating for the suction force when the length of the suction pipe 510 is long, thereby efficiently sucking air in the entire room.
  • the quarantine type air purifier 1000 is installed in or on the ceiling in the center of the room to evenly and efficiently suck the air throughout the room, and a suction pipe connected to a plurality of suction ports 140 configured on both sides ( The indoor air is sucked through the 510, and the suction pipe 510 is extended to an appropriate length as needed.
  • each unit head unit 1100, expansion unit 1200, closing unit 1300 is divided into an upper end (a) and a lower end (b) based on the vertical direction, and the upper end (a) is sterilized
  • the thread blowing fan 110 and the sterilization chamber 201 are constituted, and the lower part (b) is again divided into an upper part (c) and a lower part (d), and a plurality of suction ports (140) are formed on both sides of the lower part (d), , the suction port 140 is configured with a suction fan 141 to compensate the suction force when the suction pipe 510 is long, and an air filter 310 is provided in the upper part (c) of the head unit 1100, Suction fans 120 and 130 are formed in the upper part (c) of the expansion unit 1200 and the closing unit 1300 .
  • the indoor air sucked from the inlet suction fan 141 and the expansion unit suction fan 120 and the closing unit suction fan 130 of each unit (head unit 1100, expansion unit 1200, and closing unit 1300) is When the upper part (c) passes through the intake flow path 150, passes through the air filter 310, passes through the sterilization room blowing fan 110, and flows into the upper part (a) the sterilization room 201, the sterilization room 201 has a reflector function Since the ultraviolet lamp hole 211 is formed in the ultraviolet lamp fixed reflector 212 of the metal having the ultraviolet lamp 210 is mounted, the ultraviolet light is irradiated to both sides of the ultraviolet lamp fixed reflector 212, and at this time, the air flow path By forming a flow path with the UV lamp unit 220 forming to increase
  • the air filter 310 is located between the air sterilization unit and the intake unit, and is composed of multiple layers, and is a cartridge-shaped air filter composed of multiple layers of air filters with different functions such as pre-filter, HEPA filter, and carbon filter. It is configured to be exchanged easily and performs the function of an air purifier.
  • the air transmittance of ultraviolet rays is increased and the fine particles are removed from the ultraviolet rays.
  • the ultraviolet rays are efficiently irradiated, including preventing deterioration of the performance of the ultraviolet lamp 210 and the reflector 230 by being accumulated in the lamp 210 and the reflector 230 .
  • the outdoor air intake tube 450, the outdoor air intake tube cover 451, and the indoor outdoor exhaust pipe 440 and the indoor outdoor exhaust tube cover 441 to the heat exchange type ventilator 1400 By combining the outdoor air intake tube 450, the outdoor air intake tube cover 451, and the indoor outdoor exhaust pipe 440 and the indoor outdoor exhaust tube cover 441 to the heat exchange type ventilator 1400, the exhaust heat of the bet and the intake heat of the outside air are exchanged indoors. Ventilate with minimal changes in temperature.
  • It consists of an outdoor air intake 410, an outdoor air intake pipe 450, an outdoor air intake tube cover 451, an indoor outdoor outlet 430, an indoor outdoor exhaust pipe 440, and a heat exchange type fan 1400 including an outdoor exhaust pipe cover 441. and performs the function of ventilation.
  • the heat exchange type ventilator 1400 may include a heat exchange member 482, an exhaust fan, an intake fan, an exhaust damper, an intake damper, and a ventilator air filter 481 in the device, and detailed description will be omitted as it is a known technical field. .
  • the electric heater 420 By configuring the electric heater 420 in the middle of the indoor outlet 260 of the head unit 1100, when the indoor temperature drops due to ventilation, it is operated as necessary to compensate for the indoor temperature, and the end of the indoor outlet 260 By configuring the discharge plate 270 for generating ozone in the air, the generated ozone is immediately diffused into the room, thereby preventing the generated high-concentration ozone from oxidizing while passing through the quarantine type air purifier 1000 immediately.
  • the discharge plate 270 is a part of the ozone generating device, and ozone is generated.
  • the entire ozone generating device is configured at the indoor outlet 260, the flow of air is obstructed. It is preferable to configure only the components and make the remaining parts as separate components.
  • the suction cap 530 can be used in places to eat food and drink or talk while facing each other, such as a restaurant, coffee shop, bakery, etc. It is connected to the lower part of the suction cap 530 and is installed in a direction perpendicular to the direction facing the person, the length is adjusted downward, and a transparent material screen 540 with an open bottom is formed, which may occur during conversation or during a meal. The droplets and aerosol are blocked and the droplets and aerosol are sucked into the inlet 140 of the quarantine type air purifier 1000 through the inhalation cap 530 and the suction pipe 510 by suction of the inhalation fan 570. .
  • the lighting device 550, the screen membrane 560, and the suction shade suction fan 570 are configured, and the height adjusting device 580 of the suction shade 530 is configured at the upper edge. do.
  • the screen membrane 560 is made of a flame-retardant cloth or metal mesh that allows air to pass through easily and is washable, so that the lighting device 550 and the suction shade suction fan 570 in the suction shade 530 are invisible, resulting in an aesthetic effect. and indirect lighting effect.
  • the suction pipe end 520 can be advantageously shaped in a trumpet shape for suction, and is used when the suction cap 530 is not used, and when the suction cap suction fan 570 is attached and used, the suction power can be improved.
  • the suction pipe 510 is connected to the suction port 140 so that air can be evenly sucked in the entire room to suit the indoor environment, and a trumpet-shaped suction pipe end 520 or suction cap 530 is configured at the end to provide the function of the intake support unit.
  • a cap-shaped suction cap 530 is configured at the end of the suction pipe 520 and is installed in the air above the head at a position that people face, such as a table, and the length is adjusted up and down in the center, and the lower end is open A shielding film 540 made of a transparent material is formed.
  • the suction shade 530 constitutes a plurality of suction shade suction fans 570 , a lighting device 550 , a screen film 560 , and a height adjustment device 580 of the suction shade 530 .
  • the suction cap 530 when the suction cap 530 is unnecessary, it may be configured with a trumpet-shaped suction port end 520 .
  • the quarantine type air purifier 1000 comprises a fine dust sensor, an ultrafine dust sensor, a carbon dioxide sensor, and an ozone sensor, and transmits measurement information signals detected by these sensors to the control panel 610 of the control unit in a wired/wireless manner.
  • An air quality sensor (not shown) including a transmitting module is installed at an appropriate location in the indoor space to measure air quality, and the measurement information signal is transmitted to the control panel 610 in a wired/wireless manner.
  • a radon sensor, a VOC sensor, etc. can be additionally configured.
  • the ozone generator can be controlled so that the ozone produced by the discharge plate 270 is diffused into the room so that the ozone concentration reaches a set concentration suitable for sterilization.
  • the control panel 610 includes a system operation program, receives an information signal from the air quality sensor, is mounted on the head unit 1100, and enables ON/OFF operation and automatic/manual mode switching.
  • control panel 610 detects that the indoor air quality is bad by the air quality sensor and the ventilation program is in progress, the temperature of the external air introduced by the detection of the temperature sensor 640 is lower than the temperature set in the program.
  • the program can be automatically progressed according to the set system operation program, can be operated according to the set time, and can be operated by a remote controller (not shown) can
  • the UV lamp 210 of the quarantine type air purifier 1000 can be turned on and used according to the time of occurrence of the infectious agent (COVID-19, SARS, MERS, etc.) and the season or when the flu is prevalent. In this case, the air filter 310 ), the measurement information by the fine dust sensor and ultra-fine dust sensor can of course be ignored.
  • the power of the ozone generator is applied only for the operating time input to the control panel 610 , and the measurement information by the carbon dioxide sensor is always used as measurement information regardless of the lighting of the ultraviolet lamp 210 , and the prevention-type air
  • the purifier 1000 has a fine dust sensor, an ultra-fine dust sensor, According to the measurement information signal of the carbon dioxide sensor, operation and stop and ventilation functions can be performed.
  • control panel 610 It is composed of a control panel 610, an air quality sensor, a remote controller, a temperature sensor 640, an ozone sensor, and a system operation program to perform the functions of the control unit.
  • the UV lamp 210 When starting in automatic mode under the control of the control unit of the quarantine type air purifier 1000, the UV lamp 210 is turned on, the sterilization room suction fan 110, the expansion unit suction fan 120, the closing unit suction fan 130. , the suction fan 141 is activated, and the contaminated indoor air is sucked into the suction port 140 of the intake unit through the suction cap 530 or the suction pipe end 520 of the intake support unit.
  • the inhaled indoor air is purified by filtering fine particles in the air by the air filter 310 of the air purifier, and the air containing the infectious agent that has passed through the air filter 310 follows the flow path in the sterilization chamber 201 of the air sterilization unit.
  • the air which is annihilated and purified by ultraviolet rays having a wavelength of 253.7 nm irradiated from the ultraviolet lamp 210 continuously installed while flowing, is discharged into the room through the indoor outlet 260 .
  • the discharged air circulates through the suction cap 530 or the suction pipe end 520 again to kill the infectious agent and purify the fine dust.
  • the heat exchange type ventilator 1400 of the ventilation unit operates to exhaust indoor air and suck outdoor air to ventilate. Accordingly, it is possible to solve problems of infectious agents such as coronavirus and indoor air quality problems caused by fine dust, ultrafine dust, and carbon dioxide.
  • Ventilation can be set to operate according to the time set in the system operation program, when it operates according to the set conditions of air quality, and when the two cases are combined.
  • the electric heater 420 is operated to suit the set temperature to compensate for the temperature.
  • the quarantine type air purifier 1000 When power is applied to the ozone generator under the control of the control unit and the quarantine type air purifier 1000 is operated using the time when a person is not in the room, ozone is filled in the room and sterilization and deodorization are performed and controlled. Ventilation is made by time, so ozone is removed before people enter the room, and the ozone sterilization program ends. That is, by operating the quarantine type air purifier 1000 in the ozone generation mode using the time when no person is in the room, and filling the room with ozone for a certain period of time, and then ventilating the room before a person enters the room, not only the indoor air but also household items are saved.
  • VOCs volatile organic compounds
  • the quarantine type air purifier 1000 can select automatic and manual modes, and when automatic is selected, it is operated by the system operating program, and when manual is selected, ON/OFF, ventilation, temperature, lighting, ultraviolet lamp (210) , the use and adjustment of the inlet suction fan 141 can be manually operated as needed.
  • the quarantine type air purifier 1000 can be used as an air purifier that can be ventilated when the power of the ultraviolet lamp 210 is turned off and used.

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Abstract

방역형 공기정화기가 개시된다. 본 발명에 의한 방역형 공기정화기는 사람이 재실중에는 공기정화기의 살균실을 통과하는 공기에 자외선을 조사하여 공기중의 감염원을 살멸하고, 실내 공기질이 나쁜 경우 환기하며, 사람이 부재중에는 오존을 발생하여 실내에 충진해서 공기중의 감염원 및 물건과 시설물에 존재하는 감염원을 살균, 소독, 탈취하여 방역처리하고 환기하여 오존을 제거한다. 본 발명에 따르면, 실내에 사람이 재실중인 경우와 부재중인 경우로 구분하여 오존 발생 여부 및 환기를 조합 제어함으로써 경제적, 효율적, 위생적인 방역이 이루어질 수 있다.

Description

방역형 공기정화기
본 발명은 공기정화기에 관한 것이다. 더 구체적으로는 실내에 사람이 재실중인 경우와 부재중인 경우로 구분하여 오존 발생 여부 및 환기를 조합 제어함으로써 살균, 소독, 탈취를 경제적, 효율적, 위생적으로 수행하는 방역형 공기정화기에 관한 것이다.
코로나19, 메르스, 사스, 신종플루와 같은 감염병이 유행하는 시기에는 감염자가 폐쇄된 공간에 함께 있는 경우, 시간이 흐름에 따라 공간 내에 감염원의 농도가 높아짐으로 인하여 타인에게 감염될 위험이 증가하게 된다. 이에, 실내에 많은 인원이 집합하거나 식사하는 것을 금지하고 있으며, 학교, 학원, 어린이집, 식당과 같은 다중이용시설은 제한적으로 사용하도록 규제하고 있다. 이로 인해 일상 생활이 매우 불편하고 경제활동에 심한 제약을 받는 문제가 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 실내 방역을 위한 다양한 방역 장비들이 개시된 바 있다.
그런데, 이러한 방역 장비들은 실내 공간의 특정 위치에 설치되어 실내 공기를 흡입하여 살균처리를 수행한 후, 살균된 공기를 실내로 재공급하는 시스템으로 운영되는데, 공기살균을 위한 자외선(UV-C)을 조사하는 데 있어 감염원을 살멸하는데 필요한 충분한 양의 자외선 조사가 이루어지지 않는 문제가 있다.
또한, 방역 장비가 특정 위치에 설치됨에 따라 실내 전역의 공기를 살균하는데 한계가 있을 뿐 아니라 소독 약품을 분무하는 방식의 방역 장비의 경우에는 소독 약품이 미치지 못하는 취약 지역이 발생하는 문제가 있다.
또한, 이러한 방역 장비들은 공기살균시 발생할 수 있는 오존 농도에 따른 인체 부작용 문제, 소독 약품 분무에 따른 인체 부작용 문제 등을 발생시킬 수 있다.
그리고, 이러한 방역 장비들이 환기 시스템과 연동되지 않음으로 인해 공기 살균의 효과를 극대화시키는데 한계가 있을 뿐 아니라, 환기에 따르는 온도 변화에 대응하여 별도의 장비를 마련해야 하는 비용상승 원인을 제공하기도 한다.
이에, 실내가 항상 위생적이며 감염원에 감염될 위험을 줄이고 청정한 공기질을 유지할 수 있는 방역형 공기정화기가 필요하다할 것이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명은 사람이 재실중일 경우에는 실내 공기를 흡입하여 공기필터를 통해 정화하고, 오존이 발생하지 않는 자외선(살균선:파장이 253.7nm )을 조사하여 공기 중의 바이러스, 세균과 같은 감염원을 살멸하며, 다중이 호흡함으로써 실내 공기질이 나빠진 경우에는 외부 공기를 흡입하고 오염된 실내 공기를 배출하여 환기하고, 사람이 부재중일 경우에는 오존발생장치로 오존을 발생시켜 실내에 오존을 충진함으로써 실내 공기는 물론 집기 비품과 시설물에 존재하는 감염원을 살균, 소독, 탈취뿐 아니라 VOC(휘발성 유기화합물)와 같은 유해물질을 제거하며, 사람이 입실하기 전에 환기하여 오존을 제거함으로써, 경제적, 효율적, 위생적인 방역을 수행할 수 있는 방역형 공기정화기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방역형 공기정화기는, 바람직하게는 헤드유닛트, 확장유닛트 및 마감유닛트를 선택적으로 결합하여 형성되는 본체; 및 상기 본체에 결합되는 열교환형 환풍기;를 포함하며,
상기 본체는 수직 방향을 기준으로 상단부와 하단부로 구분되고, 상기 하단부는 상층부와 하층부로 구분되는 층을 이루어, 상기 하층부, 상층부 및 상단부가 상호 연통되고; 상기 본체에 형성된 흡기부를 구성하는 흡입구에 흡기지원부를 결합하고; 상기 마감유닛트에 환기부를 구성하는 열교환형 환풍기를 결합하고;
상기 본체는, 제어부의 제어로 상기 흡기지원부에 구성된 흡입갓 또는 흡입관말단을 통하여 상기 흡입구로 오염된 실내 공기를 흡입하는, 상기 헤드유닛트에 구성된 살균실송풍팬, 상기 확장유닛트에 구성된 확장유닛트흡입팬, 상기 마감유닛트에 구성된 마감유닛트흡입팬; 상기 헤드유닛트에 구성되어 흡입된 공기 중의 미세입자를 필터링하는 공기정화부에 포함된 공기필터; 상기 공기필터를 통과한 공기 중의 감염원을 조사되는 자외선에 의하여 살멸시키는 공기살균부에 포함된 자외선램프; 상기 제어부의 시스템운용프로그램의 제어로 상기 환기부의 상기 열교환형 환풍기가 기동하여 환기가 이루어지도록 이산화탄소 농도의 측정이 이루어지는 공기질감지기의 이산화탄소센서; 환기 시 유입되는 외부공기가 상기 제어부의 프로그램 설정 온도보다 낮은 경우 전열히터를 가동시켜 온도를 보상하기 위해 상기 헤드유닛트에 구성된 온도센서; 및 사람이 부재중일 경우에 실내공기와 물건 및 시설물의 감염원을 살균, 탈취하기 위해 실내로 오존을 발생시키는 상기 헤드유닛트에 구성된 방전플레이트;를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 방역형 공기정화기에 따르면, 실내 공기 살균시 충분한 양의 자외선 조사가 이루어짐으로써 살균 효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 오존을 발생시켜 실내의 모든 시설물을 소독, 살균, 탈취함으로써 방역 취약 지역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사람이 재실중일 경우와 부재중일 경우에 서로 다른 살균처리(오존 발생 여부)를 통해 인체 부작용 문제를 해소할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 외기에 대한 열교환 및 살균을 통해 실내 온도 변화를 최소화할 뿐 아니라 청정한 공기의 공급이 계속 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 전 세계가 코로나19로 인하여 생명의 위협과 경제, 사회, 문화 등 각 방면에서 파탄의 지경에 이르고 있으며 뉴-노멀이 생겨나는 상황에 이르는 시점에서, 다중이용시설에 대하여 경제적, 효율적, 위생적인 방역체계를 갖추고 생활에 제약을 받지 않는 편리함을 도모하여, 국민 건강에 큰 도움이 될뿐 아니라 경제활동 활성화 및 새로운 가전제품 산업 발전을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 방역형 공기정화기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서, 방역형 공기정화기 본체의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예로서, 살균부의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예로서, 헤드유닛트의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예로서, 헤드유닛트의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예로서, 확장유닛트의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예로서, 확장유닛트와 마감유닛트의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예로서, 마감유닛트의 측면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예로서, 흡기부의 상단부 및 하단부의 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예로서, 흡입지원부의 구성도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 본 발명에서는 코로나19와 같은 감염원이 유행하는 경우 실내에 존재하는 감염원을 소독, 살균, 탈취하는 방역형 공기정화기를 제안하고자 한다.
본 발명에서는 실내에 사람이 재실중인 경우와 부재중인 경우로 구분하여 시스템이 운영되며, 부재중에는 실내 공기 및 집기 비품과 시설물을 경제적, 효율적, 위생적인 방역조치가 이루어지고, 재실중인 경우에는 인체에 무해한 처리뿐 아니라 공기중의 감염원만 살멸처리하고 환기가 이루어지는 방역형 공기정화기를 제안하고자 한다.
좀 더 구체적으로, 본 발명에서는 부재중에는 실내에 오존을 충진하여 살균한다. 이에 기존 소독약품을 분무하여 발생하는 비경제적인 면을 해소하고 약품이 미치지 못하는 취약한 부분까지 살균이 가능하며 소독약품의 분무로 인하여 발생하는 부작용의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 재실중에는 감염자의 호흡으로 인하여 비말에 의한 오염원이 혼재될 수 있는 실내 공기를 흡입하여 그 공기 중에 포함된 미세먼지는 필터링하여 정화하고 세균 및 바이러스와 같은 감염원은 오존이 발생하지 않는 파장이 253.7nm인 자외선을 조사하여 살멸하도록 한다.
한편, 본 발명에서는 방역에 필요한 자외선의 총조사량을 늘리는 방법으로써 공기정화기 내의 유로를 흐르는 공기에 자외선(UV-C)을 계속적으로 조사(照射)하는 기술을 적용하기로 한다. 이에, 자외선을 조사하는 공기정화기 내에서 자외선 조사의 효율을 높임으로써 세균 및 바이러스의 살멸 효율을 높일 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 실내 전역의 공기를 고르게 흡입할 수 있으며, 다중이 호흡하여 실내 공기질이 나빠진 경우에는 환기가 이루어지도록 하며, 환기로 인하여 실내 기온이 급격히 변하는 것을 방지하기 위하여 열교환형 환풍기와 전열히터를 이용하여 실내온도를 유지하도록 한다.
이와 같이, 본 발명에서는 다중이용시설 내에 사람이 없는 시간에 오존발생장치로 실내에 오존을 충진하여 살균, 탈취하고 사람이 입실하기 전에 환기하여 오존을 제거하는 기술을 겸비한 방역형 공기정화기를 제안하고자 한다.
이에, 본 발명에서는 아래의 기술을 제안한다.
1. 공기 중에 부유하는 바이러스, 세균 등의 감염원을 흡입하여 공기살균을 위한 자외선(UV-C)을 조사하는 데 있어, 감염원을 살멸하는데 필요한 충분한 양의 자외선을 조사할 수 있게 하는 기술.
2. 실내 전역의 공기를 고르게 흡입할 수 있게 하는 기술.
3. 음식물을 섭취하는 중에 마주하는 사람 사이에 호흡에 의한 비말로 감염되는 것을 차단할 수 있도록 비말을 흡입하는 것을 포함하여 실내 감염을 효과적으로 차단할 수 있게 하는 기술.
4. 다중이 호흡함으로 인하여 실내 공기질이 나빠지는 경우 실내 공기를 배출하고 실외 공기를 흡입하여 환기하고, 환기에 따라 실내온도가 급격하게 변하는 것을 최소화하기 위해 변화된 온도를 보상할 수 있게 하는 기술.
5. 실내에 사람이 없는 시간에 오존을 발생시켜 실내 공기는 물론 집기 비품, 시설물까지 소독, 살균, 탈취하고 사람이 입실하기 전에 환기를 통하여 오존을 제거할 수 있게 하는 기술.
6. 실내 감염원을 살균하는데 필요한 적정 오존 농도를 유지하고 필요 이상으로 농도를 높여 실내에 있는 물건, 시설물의 산화로 발생하는 부작용을 최소화할 수 있게 하는 기술.
이하에서는 본 발명의 방역형 공기정화기가 구현된 일 예를 특정한 실시예를 통해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 방역형 공기정화기의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예로서, 방역형 공기정화기 본체의 측면도이다.
그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예로서, 살균부의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예로서, 헤드유닛트의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예로서, 헤드유닛트의 종단면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예로서, 확장유닛트의 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예로서, 확장유닛트와 마감유닛트의 종단면도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예로서, 마감유닛트의 측면도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예로서, 흡기부의 상단부 및 하단부의 개념도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예로서, 흡입지원부의 구성도이다.
본 발명의 방역형 공기정화기(1000)는 헤드유닛트(1100), 확장유닛트(1200), 마감유닛트(1300) 및 열교환형 환풍기(1400)를 포함한다.
본 발명의 방역형 공기정화기(1000)는 건물 실내 공간의 환경에 따라 공간의 중심을 기준으로 적정한 위치의 천정 속 또는 천정에 설치하며 실내 공간의 규모에 따라 그 길이를 변화시킬 필요가 있으므로, 헤드유닛트(1100), 확장유닛트(1200) 및 마감유닛트(1300)로 구분하여 별개의 몸체를 형성하며, 결합할 때에는 헤드유닛트(1100)는 전단에 구성하고, 마감유닛트(1300)는 끝단에 구성하며, 확장유닛트(1200)는 실내 구조나 규모에 따라 개수(0 ~ n)를 조절하여 중간에 구성함으로써 그 길이를 최적화할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 방역형 공기정화기(1000)는 실내 공간의 규모 등 환경에 따라 그 길이를 조절할 필요가 있으므로 방역형 공기정화기 본체(A)를 헤드유닛트(1100), 확장유닛트(1200), 마감유닛트(1300)로 구분하여 구성하고, 이 때 방역형 공기정화기(1000)는 헤드유닛트(1100)와 마감유닛트(1300)로 만으로 구성될 수 있으며, 또한 헤드유닛트(1100)와 여러 개(1~ n)의 확장유닛트(1200)와 마감유닛트(1300)로 구성될 수도 있다. 즉, 헤드유닛트(1100)에 확장유닛트(1200)를 한 개 또는 적정 개수를 연속으로 결합하고 마감유닛트(1300)를 결합하여 방역형 공기정화기 본체(A)의 외형을 형성할 수 있으며, 헤드유닛트(1100)와 마감유닛트(1300)를 결합하여 방역형 공기정화기 본체(A)의 외형을 형성할 수도 있다.
헤드유닛트(1100)는 확장유닛트(1200) 또는 마감유닛트(1300)를 수용하여 결합할 수 있도록 결합부분에 외관의 높이 차이를 형성한 본체결합단차(180)에 의해 확장유닛트(1200) 또는 마감유닛트(1300)를 삽입할 수 있으며, 확장유닛트(1200)는 마감유닛트(1300)를 수용하여 결합할 수 있도록 형성된 본체결합단차(180)에 의해 마감유닛트(1300)를 삽입할 수 있다.
이와 같이 형성된 방역형 공기정화기 본체(A)의 흡입구(140)에 흡기지원부의 구성인 흡입관(510), 흡입갓(530) 또는 흡입관말단(520)을 조립하면 방역형 공기정화기(1000)의 외형과 구성이 완성된다.
한편, 헤드유닛트(1100)는 살균실송풍팬(110), 실내배출구(260), 방전플레이트(270), 전열히터(420), 흡입구(140), 흡입구흡입팬(141)(도 9 참조), 공기필터(310), 흡기유동로(150), 살균실(201), 자외선램프(210), 자외선램프고정반사판(212), 자외선램프유닛트(220)(도 3 참조), 반사판(230)(도 5 참조), 공기유턴홀(250), 온도센서(640), 제어패널(610)로 구성될 수 있다.
확장유닛트(1200)는 확장유닛트흡입팬(120), 확장유닛트흡입팬커버(160)(도 9 참조), 흡입구(140), 흡입구흡입팬(141), 흡기유동로(150), 자외선램프(210), 자외선램프고정반사판(212), 자외선램프유닛트(220), 반사판(230)으로 구성될 수 있다.
마감유닛트(1300)는 마감유닛트흡입팬(130), 마감유닛트흡입팬커버(170)(도 9 참조), 흡입구(140), 흡입구흡입팬(141), 흡기유동로(150), 자외선램프(210), 자외선램프고정반사판(212), 자외선램프유닛트(220), 반사판(230), 공기유턴홀(250), 외기흡입구(410), 내기실외배출구(430)로 구성될 수 있다.
이와 같은 헤드유닛트(1100), 확장유닛트(1200), 마감유닛트(1300)를 결합하여 하나의 방역형 공기정화기 본체(A)를 구성하면, 수직 방향을 기준으로 각각 상단부(a)와 하단부(b)로 구분되고, 하단부(b)는 상층부(c)와 하층부(d)로 구분된다.
상단부(a)에는 살균실송풍팬(110)과 살균실(201)이 위치한다.
살균실송풍팬(110)은 하층부(d)의 흡입구(140)와 흡입구흡입팬(141)이 흡입한 실내 공기와 확장유닛트흡입팬(120) 및 마감유닛트흡입팬(130)이 흡입하여 상층부(c)에 형성된 흡기유동로(150)를 통하여 이송한 실내 공기를 공기필터(310)를 통과시켜 흡입하고 살균실(201)로 송풍하는 기능을 수행한다.
살균실(201)에는 반사 기능이 있는 금속판에 자외선램프고정홀(211)이 형성된 자외선램프고정반사판(212)에 자외선램프(210)를 장착하여 자외선램프유닛트(220)가 구성된다.
자외선램프고정반사판(212)은 수직방향으로 형성되며, 자외선램프(210)가 조사하는 자외선이 자외선램프고정반사판(212)의 양측면으로 조사되게 하고, 칸막이 역할을 하여 공기의 유로를 형성한다.
반사판(230)은 금속판이며 수직방향으로 형성되어 자외선램프(210)가 조사하는 자외선을 반사하여 조사량을 증가시키는 기능을 하며 칸막이역할을 하여 공기의 유로를 형성하는 기능을 한다.
공기유턴홀(250)은 자외선램프고정반사판(212)과 반사판(230)에 의하여 형성되는 유로의 끝단에 형성되어 공기의 흐름을 다음 칸으로 유도하는 홀 역할을 한다.
자외선램프유닛트(220)와 반사판(230)과 공기유턴홀(250)에 의하여 공기의 유로를 지그재그 형상으로 형성하여 유동하는 공기에 대하여 자외선 조사 시간을 증가시켜 자외선 총조사량을 증가시키며, 유동하는 공기는 유로를 지나 실내배출구(260)를 통하여 실내로 배출된다.
자외선램프유닛트(220), 반사판(230), 공기유턴홀(250)로 구성된 살균실(201)과 방전플레이트(270)로 구성되어 공기살균부의 기능을 수행한다.
한편, 자외선램프유닛트(220)에는 방역형 공기정화기(1000)의 공기정화량에 따라 자외선램프(210)를 2구, 3구 또는 그 이상 추가할 수 있고 램프의 길이도 다양하게 변화할 수 있다.
자외선램프(210)를 LED 자외선램프로 대체하여 사용하는 경우에는 자외선램프고정홀(211)이 없는 자외선램프고정반사판(212)의 양면에 LED 자외선램프를 설치하여 자외선램프유닛트(220)를 구성한다.
이와 같이, 감염원을 살멸하는데 필요한 자외선의 총조사량을 결정하는 것은 광원의 출력(광도)에 비례하고 광원과 피조사체 간의 거리와 조사 시간에 비례하므로, 본 발명에서는 광원이 점이 아니고 공기의 유로를 따라서 이루는 직선형의 자외선램프(210) 또는 자외선 LED램프를 구성하고, 자외선램프(210)로부터 가까운 거리 내에서 공기의 흐름이 유지되도록 하며, 자외선이 공기를 조사하고 통과한 후 반사판(230)에 반사되어 다시 공기를 조사하게 하여 자외선의 조사효율을 높인다.
또한, 자외선램프(210)의 발열로 인하여 자외선의 출력 성능이 떨어지거나 수명이 짧아지는 문제를 해결하기 위해, 자외선램프(210)를 유로를 따라 직선으로 분산하여 구성함으로써 유동하는 공기에 의하여 냉각되어 성능을 최대한 발휘하게 하고 자외선의 조사 시간을 증가시켜 자외선의 총조사량을 많게 하도록 자외선램프유닛트(220)와 반사판(230)을 번갈아 반복적으로 구성하여 지그재그 형상으로 유로를 형성한다.
하단부(b)는 상층부(c)와 하층부(d)로 구분되는데, 상층부(c)에는 헤드유닛트(1100)의 경우에는 흡기유동로(150)가 구성되고, 확장유닛트(1200)의 경우에는 확장유닛트흡입팬(120), 확장유닛트흡입팬커버(160), 흡기유동로(150)가 구성되고, 마감유닛트(1300)의 경우에는 마감유닛트흡입팬(130), 마감유닛트흡입팬커버(170), 흡기유동로(150)가 구성된다.
헤드유닛트(1100)의 흡기유동로(150)는 헤드유닛트(1100) 하층부(d)의 흡입구(140)에서 유입되는 공기와 확장유닛트(1200)의 흡기유동로(150) 및 마감유닛트(1300)의 흡기유동로(150)에서 유입되는 공기의 유동로가 된다.
확장유닛트흡입팬커버(160)는 헤드유닛트(1100)의 흡기유동로(150) 방향으로 열려있고 마감유닛트(1300) 방향은 뾰족하게 닫혀있어서, 확장유닛트흡입팬(120)이 하층부(d)에서 흡입하는 공기를 헤드유닛트(1100)의 흡기유동로(150) 방향으로 송풍하며, 마감유닛트흡입팬(130)이 송풍하는 공기를 확장유닛트흡입팬커버(160)의 양측면의 공간을 통하여 헤드유닛트(1100)의 흡기유동로(150) 방향으로 유동하게 한다.
마감유닛트흡입팬커버(170)는 확장유닛트흡입팬커버(160) 방향으로 열려있고 마감유닛트(1300) 끝단이 닫혀있어서, 마감유닛트흡입팬(130)이 하층부(d)에서 흡입하는 공기를 확장유닛트(1200)의 흡기유동로(150) 방향으로 송풍한다.
하단부(b)의 하층부(d)는 헤드유닛트(1100), 확장유닛트(1200) 및 마감유닛트(1300)의 양 측면에 다수의 흡입구(140)를 형성하고, 흡입구(140)에는 흡입구흡입팬(141)을 구성하여 흡입관(510)의 길이가 긴 경우 흡입력을 보상하는 기능을 갖게 하여 실내 전 구역의 공기를 효율적으로 흡입하게 한다.
상층부(c)와 하층부(d)를 포함하여 흡기부의 기능을 수행한다.
이와 같이, 본 발명에서는 실내 전역의 공기를 골고루 효율적으로 흡입하도록 방역형 공기정화기(1000)를 실내 중앙의 천정의 속 또는 천정에 설치하고, 양 측면에 구성된 다수의 흡입구(140)에 연결된 흡입관(510)을 통하여 실내 공기를 흡입하며, 흡입관(510)은 필요에 따라 적정 길이로 연장한다.
상기한 바와 같이, 각 유닛트(헤드유닛트(1100), 확장유닛트(1200), 마감유닛트(1300))는 수직 방향을 기준으로 상단부(a)와 하단부(b)로 나뉘고, 상단부(a)에는 살균실송풍팬(110)과 살균실(201)을 구성하고, 하단부(b)는 다시 상층부(c)와 하층부(d)로 나누어, 하층부(d) 양 측면에 다수의 흡입구(140)를 형성하고, 흡입구(140)에는 흡입구흡입팬(141)을 구성하여 흡입관(510)이 긴 경우 흡입력을 보상하는 기능을 할 수 있게 하고, 헤드유닛트(1100) 상층부(c)에는 공기필터(310)를, 확장유닛트(1200)와 마감유닛트(1300)의 상층부(c)에는 흡입팬(120,130)을 구성한다.
각 유닛트(헤드유닛트(1100), 확장유닛트(1200), 마감유닛트(1300))의 흡입구흡입팬(141)과 확장유닛트흡입팬(120)과 마감유닛트흡입팬(130)에서 흡입한 실내공기는 상층부(c) 흡기유동로(150)를 거쳐 공기필터(310)를 통과하여 살균실송풍팬(110)을 거쳐 상단부(a) 살균실(201)로 유입되면, 살균실(201)에는 반사판 기능을 가지는 금속의 자외선램프고정반사판(212)에 자외선램프홀(211)이 형성되어 자외선램프(210)가 장착되어 있으므로, 자외선이 자외선램프고정반사판(212) 양면으로 조사되며, 이때에 공기의 유로를 형성하는 자외선램프유닛트(220)와 반사 기능을 가지는 금속으로 된 반사판(230)으로 유로를 형성함으로써 공기의 유로를 지그재그로 형성하여 자외선의 조사 시간을 증가시켜 감염원을 충분하게 살멸할 수 있도록 조사량을 증가시킨다.
공기필터(310)는 공기살균부와 흡기부 사이에 위치하며, 다층으로 구성되며, 프리필터, 헤파필터, 카본필터 등 각각 다른 기능의 공기필터를 다층으로 구성한 카트리지 형상의 공기필터로써 효과적인 필터링과 교환이 쉽도록 구성되며 공기정화부의 기능을 수행한다.
이와 같이, 공기 중의 미세입자와 같은 오염물체가 방역형 공기정화기(1000)의 살균실(201)로 유입되기 전에 공기필터(310)를 구성하여 제거함으로써, 자외선의 공기투과율을 높이고 미세입자가 자외선램프(210), 반사판(230)에 축적되어 자외선램프(210), 반사판(230)의 성능을 저하시키는 것을 방지하는 것을 포함하여 효율적으로 자외선이 조사되게 한다.
마감유닛트(1300)의 살균실(201)의 첫번째 칸(S1) 유로의 끝단에 내기실외배출구(430)를, 살균실(201)의 마지막 칸(S2) 유로의 끝단에 외기흡입구(410)를 형성하고, 마감유닛트(1300)에는 열교환형 환풍기(1400)가 결합된다. 열교환형 환풍기(1400)에 외기흡입관(450)과 외기흡입관커버(451) 및 내기실외배출관(440)과 내기실외배출관커버(441)를 결합하여 내기의 배출열과 외기의 흡입열을 교환하게 함으로써 실내온도의 변화를 최소화하면서 환기한다.
외기흡입구(410), 외기흡입관(450), 외기흡입관커버(451), 내기실외배출구(430), 내기실외배출관(440), 실외배출관커버(441)를 포함하는 열교환형 환풍기(1400)로 구성되어 환기부의 기능을 수행한다.
열교환형 환풍기(1400)는 기기 내에 열교환부재(482), 배기팬, 흡기팬, 배기댐퍼, 흡기댐퍼, 환풍기공기필터(481)로 구성될 수 있으며, 이미 알려진 기술분야로서 상세한 설명을 생략하기로 한다.
헤드유닛트(1100)의 실내배출구(260) 중간에 전열히터(420)를 구성하여 환기로 인해 실내온도가 떨어지는 경우, 필요에 따라서 가동하여 실내온도를 보상할 수 있게 하고, 실내배출구(260) 끝단에 온존발생용 방전플레이트(270)를 구성하여 발생되는 오존이 즉시 실내에 확산되게 함으로써 발생된 고농도의 오존이 즉시 방역형 공기정화기(1000) 내를 통과하면서 산화작용을 하는 것을 방지한다.
방전플레이트(270)는 오존발생장치의 일부구성으로 오존이 발생되는 부분이며, 오존발생장치 전체를 실내배출구(260)에 구성하면 공기의 흐름을 방해하므로 실내배출구(260)에는 방전플레이트(270)만 구성하고 나머지 부분은 별개의 구성으로 하는 것이 바람직하다.
흡입갓(530)은 음식점, 커피숍, 제과점 등과 같이 마주 보고 식음료를 먹거나, 대화하는 장소에 사용될 수 있으며, 흡입갓(530)은 갓 모양의 지붕이 있고 그 중앙 상단이 열려있어 흡입관(510)에 연결되며, 흡입갓(530) 하단에 사람이 마주하는 방향과 직각 방향으로 설치되고 하향으로 길이가 조절되며 하방이 열려있는 투명한 재질의 가림막(540)이 형성되어, 대화 중, 식사 중에 발생할 수 있는 비말과 에어러졸을 차단하고 흡입갓흡입팬(570)의 흡입으로 비말과 에어러졸이 흡입갓(530), 흡입관(510)을 통하여 방역형 공기정화기(1000)의 흡입구(140)로 흡입된다.
흡입갓(530)(지붕) 내에는 조명장치(550)와 스크린막(560), 흡입갓흡입팬(570)이 구성되고, 상단 모서리에는 흡입갓(530)의 높이조절장치(580)가 구성된다.
스크린막(560)은 공기가 쉽게 통과되며 세탁이 가능한 방염 처리된 천 또는 금속망으로 구성함으로써 흡입갓(530) 내에 있는 조명장치(550)와 흡입갓흡입팬(570)이 보이지 않도록 하여 미적 효과와 간접조명 효과가 있도록 구성한다.
흡입관말단(520)은 나팔형상으로 흡입에 유리하게 형상할 수 있고, 흡입갓(530)을 사용하지 않는 경우 사용하며, 흡입갓흡입팬(570)을 부착하여 사용하면 흡입력을 향상시킬 수 있다.
흡입구(140)에 실내 환경에 적합하게 실내 전역의 공기를 고르게 흡입할 수 있도록 흡입관(510)을 연결하고 끝단에 나팔 형상의 흡입관말단(520) 또는 흡입갓(530)을 구성하여 흡기지원부의 기능을 수행한다.
이와 같이, 본 발명에서는 흡입관말단(520)에 갓 형상의 흡입갓(530)이 구성되어 식탁 등 사람이 대면하는 위치의 머리 위 공중에 설치되며, 중앙에 길이가 위아래로 조절되고, 하단이 열려있는 투명한 재질의 가림막(540)을 형성한다. 또한, 흡입갓(530)에는 다수의 흡입갓흡입팬(570), 조명장치(550), 스크린막(560), 흡입갓(530)의 높이조절장치(580)를 구성한다. 한편, 흡입갓(530)이 불필요한 경우에는 나팔형상의 흡입구 말단(520)을 구성할 수 있다.
한편, 방역형 공기정화기(1000)는 미세먼지 센서, 초미세먼지 센서, 이산화탄소 센서, 오존센서를 구성하고, 이들 센서가 감지한 측정 정보 신호를 유·무선 방식으로 제어부의 제어패널(610)에 송신하는 모듈을 포함하는 공기질감지기(미도시)를 실내 공간의 적정 위치에 설치하여 공기질을 측정하고, 그 측정 정보 신호를 제어패널(610)에 유·무선 방식으로 송신한다. 또한, 라돈센서, VOC센서 등을 추가 구성할 수 있다.
이와 같이, 공기질감지기 내에 오존센서를 구성하여 방전플레이트(270)에서 생산된 오존이 실내에 확산되어 오존농도가 살균에 적합한 설정 농도에 이르도록 오존발생장치를 제어할 수 있다.
제어패널(610)은 시스템운용프로그램을 포함하며, 공기질감지기의 정보 신호를 수신하고, 헤드유닛트(1100)에 장착되며, ON/ OFF의 조작과 자동/수동 모드의 전환이 가능하다.
또한, 제어패널(610)은 공기질감지기에 의하여 실내 공기의 질이 나쁜 것으로 감지되어 환기프로그램이 진행되는 경우 온도센서(640)의 감지에 의하여 유입되는 외부 공기의 온도가 프로그램에 설정한 온도보다 낮은 경우 전열히터(420)를 가동하여 온도를 보상하는 기능을 가지며, 설정된 시스템운용프로그램에 의하여 자동으로 프로그램이 진행될 수 있고, 설정된 시간에 따라 동작할 수 있으며, 리모트콘트롤러(미도시)에 의하여 조작될 수 있다.
방역형 공기정화기(1000)의 자외선램프(210)는 감염원이 발생한 시기(코로나19, 사스, 메르스 등)와 독감이 유행하는 계절 또는 필요에 따라 점등하여 사용할 수 있으며, 이 경우 공기필터(310)에 의한 공기정화는 당연히 수행되어야 하므로 미세먼지 센서, 초미세먼지 센서에 의한 측정 정보는 당연히 무시될 수 있다.
한편, 오존발생장치의 전원은 제어패널(610)에 입력된 가동 시간에 한하여 인가되고, 이산화탄소 센서에 의한 측정 정보는 자외선램프(210)의 점등과 무관하게 항시 측정 정보로 사용되며, 방역형 공기정화기(1000)는 자외선램프(210)와 오존발생장치의 전원을 차단하고 사용하는 경우, 즉 방역형 공기정화기(1000)를 환기형 공기정화기로 사용하는 경우에만 미세먼지 센서, 초미세먼지 센서, 이산화탄소 센서의 측정 정보 신호에 따라 가동 및 정지와 환기 기능을 수행할 수 있다.
제어패널(610), 공기질감지기, 리모트콘트롤러, 온도센서(640), 오존센서, 시스템운용프로그램으로 구성되어 제어부의 기능을 수행한다.
그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 방역형 공기정화기의 동작과정에 대해 설명하기로 한다.
방역형 공기정화기(1000)의 제어부의 제어로 자동모드로 시작하면, 자외선램프(210)가 점등되고, 살균실흡입팬(110), 확장유닛트흡입팬(120), 마감유닛트흡입팬(130), 흡입팬(141)이 기동하며, 흡기지원부의 흡입갓(530) 또는 흡입관말단(520)을 통하여 흡기부의 흡입구(140)로 오염된 실내 공기가 흡입된다.
흡입된 실내 공기는 공기정화부의 공기필터(310)에서 공기 중의 미세입자가 필터링되어 정화되고, 공기필터(310)를 통과한 감염원이 포함된 공기는 공기살균부의 살균실(201) 내의 유로를 따라 흐르면서 연속하여 설치된 자외선램프(210)에서 조사되는 파장이 253.7nm인 자외선에 의하여 살멸되어 정화된 공기가 실내배출구(260)를 통하여 실내로 배출된다.
배출된 공기는 다시 흡입갓(530) 또는 흡입관말단(520)을 통하여 흡입되는 과정을 순환하면서 감염원은 살멸하고 미세먼지는 정화된다.
한편, 감염원 살멸과 미세먼지 정화가 계속되는 중에 실내에 다중이 집합하고 시간이 흐르면서 밀폐된 실내의 공기질이 나빠질 경우, 제어부에 포함되는 공기질감지기에 의하여 측정된 공기질이 시스템운용프로그램에 설정한 설정값 이상으로 나쁜 것으로 감지되면, 환기부의 열교환형 환풍기(1400)가 가동하여 실내 공기가 배출되고 실외 공기가 흡입되어 환기가 이루어진다. 이에, 코로나바이러스와 같은 감염원의 문제와 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소에 의한 실내 공기질 문제를 해결할 수 있다.
환기는 시스템운용프로그램에 설정 시간에 의하여 작동하는 경우와, 설정된 공기질의 설정 조건에 따라 작동하는 경우와, 두 가지 경우를 병합하여 작동하는 경우로 설정할 수 있으며, 환기로 인하여 실내의 온도가 저하되는 경우 설정 온도에 적합하도록 전열히터(420)가 작동되어 온도를 보상한다.
실내에 사람이 부재중인 시간을 이용하여 제어부의 제어에 의하여 오존발생장치에 전원이 인가되고 방역형 공기정화기(1000)를 가동하면, 오존이 실내에 충진되어 살균, 탈취작용이 이루어지고, 제어되는 시간에 의하여 환기가 이루어져서 사람이 입실하기 전에 오존을 제거하고 오존에 의한 살균프로그램을 종료한다. 즉, 실내에 사람이 부재중인 시간을 이용하여 오존 발생 모드로 방역형 공기정화기(1000)를 가동하여 실내에 오존을 일정시간 충진하였다가 사람이 입실하기 전에 환기함으로써 실내 공기는 물론 집기 비품등을 포함하는 시설물에 있을 수 있는 감염원을 살균하고 악취를 탈취하며 VOC(휘발성 유기화합물)와 같은 유해물질을 제거한다. 이에, 코로나19와 같은 감염병에 창궐하는 때에도 다중이용시설을 사용하는 데 제약을 받지 않을 수 있다.
한편, 방역형 공기정화기(1000)는 자동과 수동모드를 선택할 수 있으며, 자동을 선택하면 시스템운용프로그램에 의하여 작동하고, 수동을 선택하면 ON/OFF, 환기, 온도, 조명, 자외선램프(210), 흡입구흡입팬(141)의 사용 및 조절을 필요에 따라 수동조작할 수 있다.
방역형 공기정화기(1000)는 자외선램프(210)의 전원을 차단하고 사용하면 환기가 가능한 공기정화기로 사용가능하다.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.

Claims (20)

  1. 헤드유닛트, 확장유닛트 및 마감유닛트를 선택적으로 결합하여 형성되는 본체; 및
    상기 본체에 결합되는 열교환형 환풍기;를 포함하며,
    상기 본체는 수직 방향을 기준으로 상단부와 하단부로 구분되고, 상기 하단부는 상층부와 하층부로 구분되는 층을 이루어, 상기 하층부, 상층부 및 상단부가 상호 연통되고;
    상기 본체에 형성된 흡기부를 구성하는 흡입구에 흡기지원부를 결합하고;
    상기 마감유닛트에 환기부를 구성하는 열교환형 환풍기를 결합하고;
    상기 본체는,
    제어부의 제어로 상기 흡기지원부에 구성된 흡입갓 또는 흡입관말단을 통하여 상기 흡입구로 오염된 실내 공기를 흡입하는, 상기 헤드유닛트에 구성된 살균실송풍팬, 상기 확장유닛트에 구성된 확장유닛트흡입팬, 상기 마감유닛트에 구성된 마감유닛트흡입팬;
    상기 헤드유닛트에 구성되어 흡입된 공기 중의 미세입자를 필터링하는 공기정화부에 포함된 공기필터;
    상기 공기필터를 통과한 공기 중의 감염원을 조사되는 자외선에 의하여 살멸시키는 공기살균부에 포함된 자외선램프;
    상기 제어부의 시스템운용프로그램의 제어로 상기 환기부의 상기 열교환형 환풍기가 기동하여 환기가 이루어지도록 이산화탄소 농도의 측정이 이루어지는 공기질감지기의 이산화탄소센서;
    환기 시 유입되는 외부공기가 상기 제어부의 프로그램 설정 온도보다 낮은 경우 전열히터를 가동시켜 온도를 보상하기 위해 상기 헤드유닛트에 구성된 온도센서; 및
    사람이 부재중일 경우에 실내공기와 물건 및 시설물의 감염원을 살균, 탈취하기 위해 실내로 오존을 발생시키는 상기 헤드유닛트에 구성된 방전플레이트;를 포함하는 방역형 공기정화기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 확장유닛트는 다수개로 구성된 방역형 공기정화기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상단부에 상기 공기살균부가 형성되고,
    상기 하단부에 상기 흡기부가 형성된 방역형 공기정화기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 상단부에 형성된 상기 공기살균부는 자외선램프유닛트, 반사판 및 공기유턴홀로 구성되어, 공기의 유로를 지그재그 형상으로 형성하여 자외선의 조사 시간을 증가시켜 유동하는 공기 중의 감염원을 살멸하는 기능을 갖는 살균실을 구성하고, 상기 살균실에 상기 방전플레이트를 형성시키는 방역형 공기정화기.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 하단부에 형성된 상기 흡기부는 상기 상층부와 상기 하층부로 구분되고,
    상기 하층부에는 각 유닛트마다 상기 흡입구와 흡입구흡입팬이 구성되고,
    상기 상층부 중 상기 헤드유닛트 부분에는 상기 공기필터와 흡기유동로가 구성되고, 상기 확장유닛트 부분에는 상기 확장유닛트흡입팬과 확장유닛트흡입팬커버와 상기 흡기유동로가 구성되고, 상기 마감유닛트 부분에는 상기 마감유닛트흡입팬과 마감유닛트흡입팬커버와 상기 흡기유동로가 구성된 방역형 공기정화기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기필터는 상기 하단부의 상기 흡기부와 상기 상단부의 상기 공기살균부 사이에 위치하며, 각각 다른 기능의 공기필터가 다층의 카트리지 형태로 구성되어 공기 중의 미세먼지, 초미세먼지를 필터링하는 방역형 공기정화기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 마감유닛트의 살균실의 첫째 칸 끝단에 형성된 내기실외배출구와, 상기 마감유닛트의 상기 살균실의 마지막 칸 끝단에 형성된 외기흡입구에 상기 열교환형 환풍기가 결합되며,
    상기 열교환형 환풍기에 외기흡입관과 외기흡입관커버 및 내기실외배출관과 내기실외배출관커버를 결합하여 상기 환기부가 형성되는 방역형 공기정화기.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드유닛트에 상기 시스템운용프로그램, 제어패널, 상기 온도센서, 상기 공기질감지기, 리모트콘트롤러로 구성되어 상기 제어부;가 구성되는 방역형 공기정화기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체의 상기 흡입구에 상기 흡입관을 연결하고, 상기 흡입관에 상기 흡입갓 또는 상기 흡입관말단을 구성하여 상기 흡기지원부;를 형성하는 방역형 공기정화기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입갓에는, 사람이 마주하는 방향과 직각 방향이고 상단이 흡입갓에 고정되고, 하향으로 길이가 조절되며, 하방이 열려있는 투명한 재질의 가림막이 구성된 방역형 공기정화기.
  11. 청구항 4에 있어서,
    상기 자외선램프유닛트는 반사 기능이 있는 금속판에 자외선램프고정홀이 형성된 자외선램프고정반사판에 상기 자외선램프가 장착되어 형성되며, 자외선을 조사하는 광원의 기능과 유로를 형성하는 칸막이 기능을 겸하는 방역형 공기정화기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 자외선램프를 LED 자외선램프로 대체하여 사용하는 경우에는 상기 자외선램프고정반사판의 양면에 상기 LED 자외선램프를 설치하여 상기 자외선램프유닛트를 구성하는 방역형 공기정화기.
  13. 청구항 5에 있어서,
    상기 확장유닛트흡입팬커버는 상기 헤드유닛트의 흡기유동로 방향이 열려있고 상기 마감유닛트 방향은 뾰족하게 닫혀있어서 상기 확장유닛트흡입팬이 상기 하층부에서 흡입하는 공기를 상기 헤드유닛트의 흡기유동로 방향으로 송풍하며, 상기 마감유닛트흡입팬이 송풍하는 공기를 상기 확장유닛트흡입팬커버의 양측면의 공간을 통하여 상기 헤드유닛트의 흡기유동로 방향으로 유동하게 하며,
    상기 마감유닛트흡입팬커버는 상기 확장유닛트흡입팬커버 방향이 열려있고 상기 마감유닛트 끝단이 닫혀있어서 상기 마감유닛트흡입팬이 상기 하층부에서 흡입하는 공기를 상기 확장유닛트의 흡기유동로 방향으로 송풍하는 방역형 공기정화기.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 가림막에 의하여 비말을 차단하고 흡입갓흡입팬에 의하여 비말과 에어러졸이 상기 흡입갓, 상기 흡입관을 통하여 상기 본체의 상기 흡입구로 흡입되는 방역형 공기정화기.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입갓에는 공기가 통과되며 세탁 가능한 방염 처리된 천 또는 금속망의 스크린막을 구성하고,
    상기 흡입갓 내에 조명장치와 흡입갓흡입팬을 구성한 방역형 공기정화기.
  16. 청구항 1에 있어서,
    실내에 사람이 부재중에 오존으로 실내 공기 및 물건을 살균하고, 재실중에는 자외선으로 공기를 살균하는 방역형 공기정화기.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드유닛트는,
    전열히터가 실내배출부에 형성되며;
    상기 온도센서, 상기 공기질감지기, 리모트콘트롤러, 상기 시스템운용프로그램을 포함하는 제어패널이 형성되며;
    하층부에 상기 흡입구, 흡입구흡입팬이 구성되고 상층부에 흡기유동로가 구성되어 상기 흡기부를 형성하며;
    상기 살균실송풍팬의 흡입에 의하여 상기 공기필터에서 공기가 정화되며;
    자외선램프유닛트, 반사판, 공기유턴홀에 의하여 살균실이 형성되고;
    상기 방전플레이트가 실내배출구에 형성되는 방역형 공기정화기.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 확장유닛트의 상단부는 자외선램프유닛트, 반사판이 구성되어 공기살균부 기능을 수행하고,
    상기 확장유닛트의 하단부는 상층부에 상기 확장유닛트흡입팬, 확장유닛트흡입팬커버, 흡기유동로를 구성하고 하층부에 상기 흡입구, 흡입구흡입팬을 구성하여 흡기부 기능을 수행하는 방역형 공기정화기.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 마감유닛트의 상단부는 자외선램프유닛트, 반사판, 공기유턴홀로 구성되어 공기살균부의 기능을 수행하고,
    상기 마감유닛트의 외기흡입구, 내기실외배출구를 통하여 환기부와 연결되며,
    상기 마감유닛트의 하단부는 상층부에 상기 마감유닛트흡입팬, 마감유닛트흡입팬커버, 흡기유동로가 구성되고 하층부에 상기 흡입구, 흡입구흡입팬을 구성하여 흡기부 기능을 수행하는 방역형 공기정화기.
  20. 청구항 4에 있어서,
    상기 방전플레이트는 발생된 고농도의 오존이 상기 본체의 내부를 통과하면서 산화작용을 하는 것을 방지하기 위하여 실내배출구 끝단에 구성하여 발생되는 오존이 즉시 실내로 확산되게 하는 방역형 공기정화기.
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