WO2022131747A1 - 플라즈마 및 vhp를 이용한 융복합 소독기 및 이의 동작방법 - Google Patents

플라즈마 및 vhp를 이용한 융복합 소독기 및 이의 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 하우징을 포함하는 플라즈마 및 VHP 융복합소독기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 상기 플라즈마 및 VHP 융복합 소독기는 상기 하우징의 상단에 설치되며, 소정 크기의 기화된 과산화수소를 배출하는 배출부, 상기 하우징의 일측면에 설치되며, 외부 공기 및 상기 배출된 과산화수소를 흡입하는 흡입팬, 상기 흡입팬을 통하여 흡입되는 외부공기 및 과산화수소를 플라즈마 방전을 통하여 플라즈마 이온으로 생성하는 복수의 플라즈마 모듈들을 포함하는 플라즈마 발생부 및 상기 플라즈마 및 VHP 융복합 소독기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 및 VHP를 이용한 융복합 소독기 및 이의 동작방법
본 명세서는 플라즈마 및 VHP를 이용한 융복합 소독기 및 이의 작동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마, VHP 융합을 통한 자동 공기 및 표면소독과 방역기기에 관한 것이다.
COVID-19 Pandemic에 따른 소독 및 예방 목적으로 다양한 종류의 소독, 방역기기들이 사용되고 있다. 크게 3가지 즉, (1) UV 램프를 이용한 소독방법, (2) 소독액을 분사하여 소독 및 방역하는 방법 및 (3) 플라즈마 기술을 이용한 소독방법으로 분류할 수가 있다.
하지만, 개별 기술을 이용한 위의 3가지 방법은 그 효과와 특징뿐만 아니라, 문제점도 가지고 있다. 첫째, UV 램프를 이용한 공기 소독 방법은 일반적으로 공기청정기와 UVC (254nm)의 단파장을 결합한 형태로 외부공기를 순환시켜 공기 중에 분포한 바이러스가 UVC 램프 파장 전달 거리에 있을 때 소독 효과가 발생한다. 실내 밀페된 환경에서 바이러스는 공기 중 뿐만 아니라 바닥, 천정, 벽등 표면에 분포하는 바이러스가 70%이상이기 때문에 공기순환을 통한 소독효과는 매우 제한적이라는 취약점이 있다. 둘째, 소독액을 분사하여 실내 공기를 소독 시, 전제 조건으로 소독 입자가 마이크로 단위가 되어야 기류를 타고 공기뿐만 아니라 벽, 천정 등의 표면을 소독하는 효과를 기대할 수가 있으며, 분사된 입자로 실내 기구나 비품을 젖지 않을 정도의 초미세 입자여야 한다. 하지만, 코로나바이러스 확진자 주변 소독 시 기존 방역기기에서 분사되는 소독액의 입자가 매우 커 공기중으로 확산이 어려우며 실내 밀폐용 소독, 방역기기로는 적합하지가 않다. 소독효과도 바닥을 소독하는 정도로 제한적이며, 공간 소독을 기대할 수가 없는 한계와 문제점이 있다. 또한, 소독 후 잔류 냄새를 제거하기 위해서는 소독액 종류에 따라 6시간 이상의 시간과 실내 환기 등의 조치가 필요하다. 셋째, 플라즈마를 이용한 소독 방법은 최근에 공기청정기와 결합하여 제품에 적용되었으나, 기본적인 원리가 대기중의 습도(H2O분자)와 산소분자(O2)를 플라즈마 방전을 통하여 이온화시켜 플라즈마 이온(OH-, O2-, H+등)이 바이러스와 결합하여 살균하는 원리이다. 다만, 이 방법은 이온상태에서 빠른 시간에 환원되는 특성으로 인하여 플라즈마 발생량에 영향을 주는 플라즈마 용량과 모듈구성, 공기 중 습도와 공기 순환 구조 그리고 플라즈마 방전 후 토출팬의 구조 등 복합적 설계가 매우 중요하나, 이에 대한 구체적인 기술은 아직 개발되지 않고 있다.
따라서, 본 명세서는 상기와 같은 기존 소독 방법의 한계를 해결하기 위해, 1차적으로 VHP를 통해 소독을 수행하고, 2차적으로 다량의 플라즈마 이온 발생을 통해 단독소독의 선택적 방법과 또는 순차적으로 vhp와 병행소독 수행을 할 수가 있으며, 토출된 VHP의 일부를 회수하여 플라즈마를 발생시킴에 따라 플라즈마 발생량을 증대시키면서 1차소독 후 발생되는 잔류 소독액을 제거할 수 있는 바이러스 살균, 방역 및 청정기를 하나의 시스템으로 가능하게 하는데 그 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서는 하우징을 포함하는 플라즈마, VHP 융/복합소독기에 있어서, 상기 하우징의 상단에 설치되며, 소정 크기의 기화된 과산화수소나 여타의 소독액을 배출하는 배출부; 상기 하우징의 일측면에 설치되며, 외부 공기 및 상기 배출된 과산화수소를 흡입하는 흡입팬; 상기 흡입팬을 통하여 유입된 외부공기 및 상기 배출된 과산화수소에 플라즈마 방전을 통하여 플라즈마 이온을 발생시키는 수의 플라즈마 모듈들을 포함하는 플라즈마 발생부 및 상기 공기청정기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 제1 동작 모드에서 상기 배출부를 동작하도록 제어하고, 제2 동작 모드에서 상기 흡입된 공기 및 상기 과산화수소를 통해 다량의 플라즈마 이온을 발생시키도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제어부는 상기 과산화수소를 수증기 및 산소로 분리하고, 상기 분리된 수증기와 산소, 및 상기 흡입된 공기에 기초하여 상기 다량의 플라즈마 이온을 생성하도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제1 필터는 프리-필터이며, 상기 제2 필터는 정전기 집진 방식의 필터이고, 상기 제3 필터는 카본(carbon) 필터인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 소정의 크기는 40미크론(micron)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 상기 하우징에 각각 연결되며, 소정 간격으로 서로 이격되는 4개의 지지봉들을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 4개의 지지봉들 각각은 지지봉의 상단 및 하단에 개폐 가능한 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제어부는 외부의 습도량이 임계값보다 큼을 감지한 경우, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 동작 모드로 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 지지봉의 직경은 상기 배출부의 직경과 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 복수의 플라즈마 모듈들은 제1 플라즈마 모듈, 제2 플라즈마 모듈 및 제3 플라즈마 모듈로 구성되며, 상기 제1 플라즈마 모듈, 상기 제2 플라즈마 모듈 및 상기 제3 플라즈마 모듈은 서로 소정 간격 이격되어 '┏┓' 형태로 배치되되, 상기 제1 플라즈마 모듈 및 상기 제2 플라즈마 모듈은 서로 마주하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 융복합 소독기의 동작방법은 소정 크기의 과산하수소 입자를 배출하는 과산화수소배출단계, 상기 과산화수소배출단계에서 배출된 과산화수소 및 외부공기를 흡입하는 외부공기 및 과산화수소 흡입단계 및 플라즈마 모듈을 통하여 상기 외부공기 및 과산화수소 흡입단계에서 흡입된 과산화수소 및 외부공기를 플라즈마 방전을 통하여 플라즈마 이온을 발생시키는 플라즈마이온발생단계를 포함한다.
상기 과산화수소배출단계에서 배출된 과산화수소로 인한 공간의 습도를 측정하여 설정된 습도 이상인지 여부를 판단하는 습도판단단계 및 상기 습도판단단계에서 측정된 습도가 설정된 습도 이상인 경우 과산화수소배출을 정지하는 과산화수소배출정지단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서는 다중 모드를 통해 1차적으로 VHP를 통해 소독을 수행하고, 2차적으로 다량의 플라즈마 이온 발생을 통해 소독을 수행하는 2중 소독 과정과, 소독 후 잔류 소독액을 제거하는 과정을 통해 COVID-19와 같은 바이러스의 감염 확산을 철저히 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 사시도의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 배출부에 대한 분해 사시도의 일례를 나타낸 도이다.
도 3은 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 분해 사시도의 일례를 나타낸다.
도 4는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 지지봉의 내측을 나타낸 사시도이다.
도 5는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 내부 구성도의 일부에 대한 일례를 나타낸 도이다.
도 6는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기 내부 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 내부 블록도의 일례를 나타낸 도이다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 동작 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥 상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기
도 1은 본 명세서에서 제안하는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 사시도의 일례를 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기(100)는 하우징(110), 상기 하우징의 상단에 설치되는 배출부(120), 상기 하우징에 설치되는 흡입팬(130), 4개의 지지봉들(140), 3개의 필터를 포함하는 필터부(150), 하우징(110)에 설치되는 플라즈마 발생부(160), 상기 하우징에 설치되는 토출팬(170)과 상기 융,복합소독기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(180)를 포함하여 구성된다.
도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 융/복합 소독기가 구현될 수도 있다.
상기 융/복합 소독기는 3가지 동작 모드를 통해 동작함으로써, 다량의 플라즈마 이온 방출을 통해 최근 COVID-19에 따른 감염확산 예방 및 방역에 큰 효과를 가지고 있다.
즉, 상기 융/복합 소독기는 기화된 과산화수소(Vaporized Hydrogen Peroxide, VHP)나 여타의 소독액을 통해 1차적으로 소독하고(제1 동작 모드), 플라즈마(Plasma) 방전을 통해 배출되는 다량의 플라즈마 이온들을 통해 2차적으로 소독하는(제2 동작 모드) 이중 구조의 소독과, 2동작모드의 작동과정에서 외부의 잔류소독액을 흡입함에 따라 잔류소독액을 제거하면서 잔류소독액 및 공기에 플라즈마 방전을 함에 따라 발생하는 플라즈마 이온의 양을 증가시킬 수 있다.
상기 융/복합 소독기의 제1 동작 모드는 소정 크기(예: 40미크론(micron))의 VHP 또는 여타 소독액 입자를 상기 융/복합 소독기의 배출부를 통해 발생시킴으로써, 짧은 시간 내 넓은 공간을 1차적으로 소독할 수 있다. 일례로, 상기 융/복합 소독기는 제1 동작 모드에서 50평 기준의 공간을 50분만에 소독할 수 있다.
상기 융/복합 소독기의 제2 동작 모드 즉, 플라즈마 자동 소독 모드는 상기 제1 동작 모드에서 발생된 다량의 VHP 또는 여타의 소독액 입자를 상기 융/복합 소독기내로 흡입하고, 상기 융,복합소독기의 플라즈마 발생부에 포함되는 복수의 플라즈마 모듈들(예: 3개 또는 4개의 플라즈마 모듈들)을 통해 대용량 플라즈마 이온을 발생시킴으로써 2차적으로 소독할 수 있다.
상기 복수의 플라즈마 모듈들을 통해 발생되는 플라즈마 이온의 양은 7,000만/cm3)일 수 있다.
또한, 상기 대용량 플라즈마 이온으로는 O3 -, O2 -, HO2 -, HO3 -, HO4 -, O-, HO-, OH- 등이 있을 수 있다.
그리고 이 과정에서 남은 잔류 소독액(H2O2 또는 여타소독액)을 신속히 제거하고, 상기 공기청정기의 필터부를 통해 자동으로 공기 청정 기능을 수행할 수 있다.
상기 필터부는 프리-필터, 정전기 집진 방식의 필터 및 카본 필터로 구성될 수 있으며, 각 필터에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
또한, 상기 공기청정기는 대용량(예: 15L) 약품탱크를 구비할 수 있으며, 40미크론의 미세입자를 사용하여 (50평 기준 공간에서) 1회 용량 약5일 사용 가능할 수 있다.
또한, 상기 융/복합 소독기는 소독제 및 방역 환경을 고려하여 침식되지 않는 스테인리스 316 소재를 적용하여 설계된다. 따라서, 사용자는 다양한 종류의 소독액(예:H2O2, NaDCC 등)을 사용할 수 있어 유지 비용에 대한 경쟁력을 가지게 된다.
또한, 상기 공기청정기는 내부 슬라이드 구조를 가짐으로써, 약품을 간편하게 주입할 수 있으며, A/S 발생 시 편의성을 가지도록 설계된다.
또한, 상기 공기청정기는 하우징의 하부에 의료용 휠(medical wheel)을 구비함으로써, 사용 장소의 이동에 용이한 장점이 있다. 따라서, 상기 공기청정기는 학교, 종교시설, 관공서, 호텔, 음식점, 은행, 헬스클럽 등 다양한 장소에서 사용될 수 있으며, 고품격 디자인으로 설계되어 타제품 대비 경쟁력을 가지고 있다.
플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기 내부 구조 및 기능
이하, 도 1 내지 도 6를 참고하여 본 명세서에서 제안하는 융/복합 소독기의 내부 구조 및 기능에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
앞서 살핀 것처럼, 융/복합 소독기(100)는 제1 동작 모드에서 배출부를 통해 소정 크기의 VHP 또는 여타의 소독액 입자를 발생시키고, 제2 동작 모드에서 흡입팬을 통해 하우징 내부로 외부 공기(o2) 및 과산화수소를 흡입하고, 필터부를 통해 여과하고, 플라즈마 방전을 통해 다량의 플라즈마 이온을 발생시키고, 발생된 플라즈마 이온을 토출팬을 통해 배출하고, 제2동작 모드에서 제1동작모드에서 배출부를 통하여 배출된 소액중 중 잔류 소독액을 제거되고, 공기 청정 기능을 수행한다.
상기 제1 동작 모드, 제2 동작 모드는 사용자에 의해 설정되거나 일정 조건에 따라 자동으로 수행될 수 있다.
도 2를 참고하면, 배출부(120)는 배출커버(121), 분사모듈(122) 및 연결링(123)을 포함한다. 도 2는 공기청정기의 배출부에 대한 분해 사시도의 일례를 나타낸 도이다.
상기 배출부는 공기청정기의 하우징 상단에 설치(또는 형성)되며, 소정 크기(예:40micron)의 기화된 과산화수소(VHP)를 배출한다.
상기 배출부의 분사모듈(122)는 2개의 분사구를 포함하고, 각 분사구를 통해 소정 크기의 VHP 입자가 배출된다. 분사구는 각각 분사노즐, 분사구멍 등을 포함할 수 있다.
도 3은 융/복합 소독기의 분해 사시도의 일례를 나타낸다.
도 3을 참고하면, 흡입팬(130)은 융/복합 소독기의 하우징에 설치되며, 외부 공기 및 상기 배출된 과산화수소를 흡입한다.
4개의 지지봉들(140)은 융/복합 소독기를 지탱하는 역할을 하며, 각 지지봉은 지지봉의 상단 및 하단에 개폐 가능한 커버를 포함한다. 상기 융/복합 소독기의 하우징은 상기 지지봉들의 커버를 분리하여 위 또는 아래 방향으로 분리될 수 있다. 상기 지지봉의 직경은 상기 배출부의 직경과 동일할 수 있으며, 일례로 70mm일 수 있다. 지지봉캡(141) 구조의 특징은 본체와의 볼트 체결없이 쉽게 분리, 해체하는 특,장점이 있다.
도4에 도시된 것과 같이 지지봉(140)의 내측은 사각형의 모서리가 끼워지도록 함몰 형성되고, 조립과정에서 지지봉캡(141)이 분리된 상태에서 하우징(110)을 구성하는 다수의 플레이트가 지지봉(140)의 내측에 설정된 지지에 고정이 될 수 있을 것이다.
필터부(150)는 상기 흡입팬의 후방에 설치되며, 제1 필터, 제2 필터 및 제3 필터를 포함한다. 도 6는 융/복합소독기 내부 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 5를 참고하면, 상기 제1 필터(151)는 프리-필터로 표현될 수 있으며, 외부로부터 흡입된 이물질 중 머리카락, 섬유상 먼지, 황사, 생활 먼지 등 입자가 다소 큰 이물질을 1차로 제거하는 역할을 한다.
상기 제2 필터(152)는 플라즈마 필터로 표현될 수 있으며, 1차로 제거된 공기 중의 극미세 먼지, 집진드기, COVID-19 바이러스 등 미세 이물질을 정전기 집진 방식을 이용하여 제거하는 역할을 한다.
보다 구체적으로, 제2 필터는 플라즈마 방전을 이용한 전기 집진기로서, 전극에 전압을 인가하여 플라즈마를 생성하고 미세먼지가 음의 전기를 띠게 하여 정전기 집진방식으로 미세 먼지를 제거한다.
상기 제3 필터(153)는 카본 필터로 표현될 수 있으며, 생활냄새, 담배 냄새, 새집증후군원인 물질, 유해가스, 스모그 유해물질 등을 제거하는 역할을 한다.
플라즈마 발생부(160)는 상기 필터부의 후방에 설치되며, 복수의 플라즈마 모듈들을 포함한다.
그리고, 상피 플라즈마 발생부의 복수의 플라즈마 모듈들 각각은 상기 흡입된 공기 및 상기 과산화수소에 대해 플라즈마 방전을 통해 다량의 플라즈마 이온을 발생시킨다.
상기 복수의 플라즈마 모듈들은 3개의 플라즈마 모듈들 즉, 제1 플라즈마 모듈(161), 제2 플라즈마 모듈(162) 및 제3 플라즈마 모듈(163)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 제1 플라즈마 모듈, 상기 제2 플라즈마 모듈 및 상기 제3 플라즈마 모듈은 서로 소정 간격 이격되어 도 4의 '┏┓' 형태의 지지판(190) 좌, 우 및 상단에 '┏┓' 형태로 배치될 수 있다. 도 4는 융/복합 소독기 내부 구성도의 일부에 대한 일례를 나타낸 도이다.
바람직하게는, 상기 제1 플라즈마 모듈(161) 및 상기 제2 플라즈마 모듈(162)은 서로 마주하여 배치될 수 있다.
즉, 본 명세서에서 제안하는 융/복합 소독기는 복수의 플라즈마 모듈들을 구비하고, 각 플라즈마 모듈에서 플라즈마 방전이 일어남으로 인해 다량의 플라즈마 이온을 발생시킬 수 있다. 그리고, 도 4에 도시된 3개의 플라즈마 모듈의 배치 ('┏┓' 형태)는 다량의 플라즈마 이온을 발생시키키 위해 최적의 구조일 수 있다.
따라서, 다량의 플라즈마 이온을 발생시키기 위해서는 플라즈마 발생부에 포함되는 플라즈마 모듈의 수를 증가시키거나 또는 플라즈마 발생부의 파워를 증가시켜 플라즈마 방전 효율을 높임으로써 해결할 수 있다.
토출팬(180)은 상기 하우징에 설치되며, 전방 또는 후방에 배치될 수 있고, 본 실시예에서는 상기 플라즈마 발생부 전방에 설치된다. 상기 토출팬은 상기 플라즈마 발생부를 통해 발생된 다량의 플라즈마 이온을 외부로 배출시킬 수 있다.
제어부(170)는 융/복합 소독기의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 배출부(120) 및 플라즈마 발생부(160)와 기능적으로 연결된다. 그리고, 상기 제어부는 상기 흡입된 공기(H2O, O2 등) 및 상기 과산화수소(H2O2)에 대해 플라즈마 방전을 통해 다량의 플라즈마 이온을 발생시키도록 상기 플라즈마 발생부를 제어한다.
그리고, 상기 제어부는 상기 과산화수소수 또는 여타의 소독액을 마이크로 미세 입자가 공기중에 확산되도록 제어하며 확산된 미세 소독입자를 순환시켜 흡입된 공기와 마이크로 미세 소독입자에 상기 다량의 플라즈마 이온을 생성하도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하기도 한다.
그리고, 상기 제어부는 외부의 습도량이 임계값보다 큼을 감지한 경우, 상기 과산화수소의 배출을 중단하도록 상기 배출부를 제어하고, 상기 플라즈마 방전을 통해 상기 플라즈마 이온을 발생시키도록 상기 플라즈마 발생부를 제어한다.
상기 임계값은 미리 설정된 값이거나 또는 사용자에 의해 변경 가능하도록 설정될 수 있다.
일례로, 외부의 습도량은 융/복합 소독기의 배출부를 통해 발생된 과산화수소의 함량이 높을수록 증가할 수 있으며, 상기 임계값이 사용자에 의해 변경 가능하도록 설정된 경우 외부의 습도량 변화에 따라 변경될 수 있다.
플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기 내부 블록도
도 7은 본 명세서에서 제안하는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 내부 블록도의 일례를 나타낸 도이다.
플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기(100)는 제어부(170), 배출부(120) 및 플라즈마 발생부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 공기청정기가 구현될 수도 있다.
상기 제어부(170)는 상기 배출부 및 상기 플라즈마 발생부와 기능적으로 연결되어 상기 플라즈마, VHP 융/복합 소독기의 전반적인 동작을 제어하는 모듈을 말하며, 플라즈마, VHP 융/복합소독기의 내부 인터페이스를 통해 메시지를 전송 또는 요청 및 수신받은 메시지를 처리하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는 어플리케이션 프로세서(Application Processor:AP), 프로세서, 제어 모듈, 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(micro controller), 마이크로프로세서(microprocessor), 압력센서등으로 호칭 될 수 있으며, 상기 프로세서는 하드웨어(hardware), 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
상기 제어부는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다.
상기 배출부(120)는 40micron또는 그 이하의 VHP나 여타의 소독액 입자를 외부로 발생시키며, 상기 제어부의 제어 하에 제1 동작 모드에서 동작될 수 있다.
상기 플라즈마 발생부(160)는 외부의 공기뿐만 아니라 상기 배출부를 통해 발생된 과산화수소에 대해 각 플라즈마 모듈에서 플라즈마 방전을 통해 다량의 플라즈마 이온(O3 -, O2 -, HO2 -, HO3 -, HO4 -, O-, HO-, OH- 등)을 발생시킨다. 상기 플라즈마 발생부는 상기 제어부의 제어 하에 제2 동작 모드에서 동작될 수 있다.
이외에도, 상기 플라즈마, VHP 융/복합 소독기의 (100)는 메모리 및 무선 통신부를 더 포함할 수 있다.
메모리는 상기 제어부의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리는 디바이스의 각종 정보를 저장하는 매체로서, 상기 제어부 또는 프로세서와 연결되어 상기 제어부 또는 프로세서의 동작을 위한 프로그램, 어플리케이션(application), 일반파일 및 입/출력되는 데이터들을 저장할 수 있다.
상기 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ReadOnly Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory), PROM(Programmable ReadOnly Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
무선 통신부는 플라즈마, VHP 융/복합 소독기의 무선 통신 시스템 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
즉, 무선 통신부는 근거리 통신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈 등을 포함할 수 있다.
플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 동작 방법
도 8은 본 명세서에서 제안하는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 동작 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
본 실시예의 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 동작 방법은 과산화수소 배출단계(S710), 습도판단단계(S720), 과산화수소배출정지단계(S730), 외부공기 및 과산화수소 흡입단계(S740), 필터링단계(S750) 및 플라즈마 발생단계(S760)을 포함한다.
과산화수소 배출단계(S710)에서는 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기의 제1 동작 모드에서 하우징의 상단에 설치된 배출부를 통해 소정 크기의 VHP 입자를 발생시켜 외부로 배출한다.
습도판단단계(S720)에서는 제어부(170)가 설정된 습도값에 도달하는지 여부를 판단한다. 설정된 습도값에 도달하는 경우 과산화수소배출정지단계(S720)이 수행되며, 과산화수소의 배출이 정지되게 된다. 그리고 설정된 습도값에 도달하지 않으면 과산화수소 배출단계(S710)이 지속된다.
외부공기 및 과산화수소 흡입단계(S740)에서는 상기 플라즈마 및 VHP 융/복합 소독기는 흡입팬을 통해 외부 공기 및 상기 배출부를 통해 발생된 과산화수소를 흡입한다.
필터링단계(S750)에서는 상기 공기청정기는 흡입팬을 통해 인입되는 상기 흡입된 공기 및 과산화수소를 포함하는 물질을 필터부를 통해 여과한다.
플라즈마발생단계(S760)에서 상기 공기청정기는 플라즈마 발생부에 포함된 각 플라즈마 모듈을 통해 플라즈마 방전 및 다량의 플라즈마 이온을 발생시킨다.
한편, 상기 발생된 플라즈마 이온은 토출팬에 의하여 외부로 배출되게 된다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (11)

  1. 하우징을 포함하는 융복합 소독기에 있어서,
    상기 하우징의 상단에 설치되며, 소정 크기의 기화된 과산화수소를 배출하는 배출부;
    상기 하우징의 일측면에 설치되며, 외부 공기 및 상기 배출된 과산화수소를 흡입하는 흡입팬;
    상기 흡입팬을 통하여 유입된 외부 공기 및 과산화수소에 플라즈마 방전을 통하여 플라즈마 이온을 발생시키는 플라즈마 모듈들을 포함하는 플라즈마 발생부; 및
    상기 융복합 소독기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    제1 동작 모드에서 상기 배출부를 동작하도록 제어하고, 제2 동작 모드에서 상기 흡입된 공기 및 상기 과산화수소를 통해 다량의 플라즈마 이온을 발생시키도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 융복합 소독기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 과산화수소를 마이크로 미세입자로 확산하도록 상기 배출부를 제어하고, 외부에서 순환된 과산화수소 및 공기를 흡입하도록 상기 흡입팬을 제어하고, 흡입된 과산화수소 및 공기를 다량의 플라즈마 이온으로 생성하도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 융복합 소독기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 필터는 프리-필터이며,
    상기 제2 필터는 정전기 집진 방식의 필터이고,
    상기 제3 필터는 카본(carbon) 필터인 것을 특징으로 하는 융복합 소독기..
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 소정의 크기는 40미크론(micron)인 것을 특징으로 하는 융복합 소독기.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징에 각각 연결되며, 소정 간격으로 서로 이격되는 4개의 지지봉들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 융복합 소독기.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 4개의 지지봉들 각각은 지지봉의 상단 및 하단에 개폐 가능한 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 융복합 소독기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 외부의 습도량이 임계값보다 큼을 감지한 경우, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 동작 모드로 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 융복합 소독기.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 지지봉의 직경은 상기 배출부의 직경과 동일한 것을 특징으로 하는 융복합 소독기.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 플라즈마 모듈들은 제1 플라즈마 모듈, 제2 플라즈마 모듈 및 제3 플라즈마 모듈로 구성되며,
    상기 제1 플라즈마 모듈, 상기 제2 플라즈마 모듈 및 상기 제3 플라즈마 모듈은 서로 소정 간격 이격되어 '┏┓' 형태로 배치되되,
    상기 제1 플라즈마 모듈 및 상기 제2 플라즈마 모듈은 서로 마주하는 것을 특징으로 하는 융복합 소독기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 융복합 소독기의 동작방법에 있어서,
    소정 크기의 과산하수소 입자를 배출하는 과산화수소배출단계;
    상기 과산화수소배출단계에서 배출된 과산화수소 및 외부공기를 흡입하는 외부공기 및 과산화수소 흡입단계; 및
    플라즈마 모듈을 통하여 상기 외부공기 및 과산화수소 흡입단계에서 흡입된 과산화수소 및 외부공기를 플라즈마 방전을 통하여 플라즈마 이온을 발생시키는 플라즈마이온발생단계;
    를 포함하는 융복합 소독기의 동작방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 과산화수소배출단계에서 배출된 과산화수소로 인한 공간의 습도를 측정하여 설정된 습도 이상인지 여부를 판단하는 습도판단단계; 및
    상기 습도판단단계에서 측정된 습도가 설정된 습도 이상인 경우 과산화수소배출을 정지하는 과산화수소배출정지단계;
    를 더 포함하는 융복합 소독기의 동작방법.
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