WO2024106590A1 - 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치 - Google Patents

플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치 Download PDF

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WO2024106590A1
WO2024106590A1 PCT/KR2022/019035 KR2022019035W WO2024106590A1 WO 2024106590 A1 WO2024106590 A1 WO 2024106590A1 KR 2022019035 W KR2022019035 W KR 2022019035W WO 2024106590 A1 WO2024106590 A1 WO 2024106590A1
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WO
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unit
module
plasma
purification device
electrode
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/019035
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English (en)
French (fr)
Inventor
김용희
홍현영
김남경
Original Assignee
(주)신영에어텍
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Filing date
Publication date
Application filed by (주)신영에어텍 filed Critical (주)신영에어텍
Publication of WO2024106590A1 publication Critical patent/WO2024106590A1/ko

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22—Ionisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/54—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using one central controller connected to several sub-controllers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
    • 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
    • F24F8/30—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by ionisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/52—Air quality properties of the outside air

Definitions

  • the present invention relates to an air purification device for ducts using plasma. More specifically, it is installed in a duct provided in a multi-use space such as a ship, public transportation, or indoor facility, and generates a low-temperature plasma that floats in the air within the duct. This relates to an air purification device for ducts using plasma that can sterilize bacteria and viruses and purify airspace.
  • fine dust or dust is dust whose particles are so small that they cannot be seen and is an air pollutant that includes sulfur dioxide, nitrogen oxides, lead, ozone, and carbon monoxide.
  • Fine dust is fine dust with a particle size of 10 ⁇ m or less that is generated from cars, factories, etc. and floats in the air for a long time. It is also called PM 10.
  • the particles are 2.5 ⁇ m or less, it is written as PM 2.5 and is also called 'ultrafine dust' or 'ultrafine dust'.
  • Fine dust is also called floating dust or particulate matter, and has slightly different meanings depending on the name.
  • Particulate matter has a diameter of about 100 ⁇ m to 10nm, and if the diameter is larger than this, its residence time in the atmosphere is very short due to gravity.
  • fine dust is a very small substance that is invisible to our eyes. It is a particulate matter with a diameter of less than 10 ⁇ m that floats or scatters in the air. Fine dust is a substance that has a great impact on the human body.
  • the causes of fine dust emissions are divided into artificial generation and natural generation.
  • Artificial causes may include fine dust originating from China and incineration of waste waste from factories.
  • Natural causes include dust from sand winds, volcanic ash, and dust generated during forest fires, and sea salt particles also have a significant impact on areas located near the sea.
  • fine dust penetrates deeply into the human respiratory tract and causes respiratory diseases such as asthma, bronchitis, and allergic rhinitis, and is a major cause of eye diseases such as conjunctivitis and dry eyes, and causes allergic rhinitis, a skin disease. It has negative effects such as pollutants, and infants, teenagers, and the elderly are especially vulnerable to fine dust.
  • Bacteria are a representative group of prokaryotes that occupy one of the three domains of life, along with archaea and eukaryotes.
  • Bacteria include a variety of pathogens and industrially important taxa, so they are inextricably linked with humans in our daily lives. Recently, research on human microbiota, which refers to the collection of microorganisms associated with the human body, has been used to study human health and disease. It provides important information that can serve as the basis for comprehensive understanding.
  • Bacteria are single-celled organisms made up of one cell, but they are equipped with organs to survive on their own.
  • viruses have a simple structure consisting of nucleic acids such as DNA and RNA and proteins.
  • organelles such as ribosomes to produce necessary proteins based on genetic information in DNA.
  • viruses do not have organs such as ribosomes, unlike bacteria, they cannot produce the energy or organic matter they need on their own.
  • infectious diseases refers to the spread of pathogens such as bacteria, viruses, rickettsiae, spirochetes, fungi, and protozoa to other living organisms.
  • Photocatalyst and UV sterilization are sterilization using light, and the photocatalyst reaction is initiated and progressed by an electronic substrate or light during a chemical reaction.
  • the photocatalyst refers to a compound that absorbs light energy from a light source, including the sun, to initiate a photochemical reaction and promotes the photochemical reaction as a catalyst. It has an excellent function of adsorbing fine dust, etc., and is used in paints applied to the exterior walls of buildings.
  • UV sterilization is a method of sterilizing using ultraviolet rays.
  • Ultraviolet rays are light with a wavelength range of 10 to 400 nm (energy range 3 eV to 124 eV), and are a general term for electromagnetic waves whose wavelength is shorter than visible light and longer than X-rays.
  • ultraviolet C which has a wavelength range of 100 to 280 nm and an energy range of 4.43 to 12.4 eV, has a sterilizing effect.
  • Korea Patent Publication No. 10-2010-0095890 uses an absorbent cloth to absorb moisture generated by condensation of fine dust mixed in the air. Therefore, an air purification device for fine dust to filter the air has been disclosed, and in Domestic Registered Utility Model Publication No. 20-0425412, after primary treatment of dust, fine dust, and odor, the odor gas is mixed with a purification solution to determine the residence time.
  • a polluted gas purification device using a deodorizing tower and mixing system configured to improve polluted gas purification performance by expanding the contact area and extend the replacement cycle of the purifying solution is disclosed, and is disclosed in Domestic Patent Publication No. 10-2018-0051923.
  • a gas processing chamber installed in the polluted gas transfer path to process and discharge the polluted gas flowing into the gas processing chamber, an electromagnetic wave wave generator that generates electromagnetic wave waves into the gas processing chamber, and maintains a uniform temperature inside the gas processing chamber.
  • a system for reducing air pollutants and fine dust is disclosed, which includes a heat generation and temperature control unit and a plasma generator for maintaining the inside of the gas processing chamber in a plasma state.
  • the present invention is an invention made to solve the problems of the prior art described above. By simplifying the device configuration, it can be easily installed or replaced on a duct provided in a multi-use space, and it is easy to maintain and saves costs. However, the purpose is to significantly increase the sterilization and purification functions so that clean air can be stably provided to users in the multi-use space.
  • the air purifying device for ducts using plasma of the present invention to achieve the above object is coupled to a body installed in an installation groove formed in the duct, centered on the installation groove, and the body is installed so that it is detachable from the duct.
  • a coupling part that is coupled to one side of the body, and when the body is installed in the duct, a plurality of purifying parts that are located inside the duct and generate low-temperature plasma to purify the air flowing inside the duct; It includes a power unit provided inside the body to supply power necessary to drive the purification unit.
  • the body includes a socket module to which the purifier is detachably fastened, and each of the purifiers is formed to extend to the outside of the body with one side connected to the power unit and fastened to the socket module to electrically connect the power unit. It may include an electrode module that allows connection and a binding module that allows binding to the coupling portion.
  • the purification unit is fitted into the socket module, and is provided on one side of the fastening module and the fastening module having an electrode needle that allows the power of the power unit to be applied to the purification unit, so that low-temperature plasma is generated by the power applied from the power unit. It may include a plasma module that generates.
  • the plasma module includes a main body having a hollow tubular interior, a first electrode plate connected to the electrode needle, and a first electrode plate connected to the electrode needle and surrounding the outside of the main body, and the electrode module and It includes a second electrode plate that is connected, and low-temperature plasma can be generated by the interaction of the first electrode plate and the second electrode plate having different electrodes.
  • the electrode module allows the plurality of purifiers coupled to the body to be supported around the electrode module and is linked to the second electrode plate provided in each of the plurality of purifiers to provide power to the power unit. It may further include an electrode unit that allows the electrode to be applied to the second electrode plate.
  • the binding module engages the coupling portion by rotating the body while it is inserted into the coupling portion
  • the projection unit engages the coupling portion to engage the body with the coupling portion. It may include a fixing unit that allows the member to pass through and secure the body to the coupling portion.
  • the coupling part may include a coupling groove through which the projection unit is inserted, and a locking unit that rotates the body while the projection unit is inserted into the coupling groove so that the projection unit is engaged and locked.
  • the coupling portion is formed at a position corresponding to the fixing unit, and a fastening member penetrating the fixing unit is fastened to strengthen the fixing force of the body and the coupling portion.
  • a first coupling unit and the coupling portion are fastened to the duct. It may further include a second coupling unit that allows it to be fixed.
  • the air purifying device may further include a fixing part that is fitted to one side of the plurality of purifiers and has a physical support to prevent indiscriminate separation of the purifiers by having one side coupled to one end of the electrode module.
  • the air purifying device further includes a switch module that determines whether or not the power unit is driven and a connecting module that allows the air purifying device to be linked to a central management unit, and can be remotely controlled by the control of the central management unit.
  • the air purifying device may be provided on one side of the body and may further include a notification module that visually determines status information on whether the air purifying device is operating normally or not and whether the purifying unit has been replaced.
  • the notification module can transmit the measured status information to the central management unit so that the manager can check the status of the air purification device in real time.
  • the air purifying device for ducts using plasma of the present invention to solve the above problems has the following effects.
  • sterilization is performed by generating low-temperature plasma rather than physical filtration through a filter, which has the advantage of ensuring a stable and effective supply of clean air.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram showing the overall structure of an air purifying device for ducts using plasma according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the connection relationship of each component in the air purifying device for ducts using plasma according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exemplary diagram showing an air purifying device for a duct using plasma according to an embodiment of the present invention being installed in a duct;
  • Figure 4 is an exemplary diagram showing the flow of air when the air purifying device for ducts using plasma according to an embodiment of the present invention is applied.
  • Binding module 131 Protrusion unit
  • fixing unit 200 coupling part
  • first coupling unit 240 second coupling unit
  • electrode needle 320 plasma module
  • main body 322 first electrode plate
  • Switch module 420 Connecting module
  • the present invention is installed in a duct provided in a public space such as a ship, public transportation, or indoor facility, and generates low-temperature plasma to sterilize bacteria and viruses floating in the air in the duct and purify the open air. This is about air purification devices.
  • the air purifying device (A) is installed in a multi-use space and is installed on one side of a duct (D) that allows the air flowing inside to flow into the indoor space.
  • a body 100 that can be installed in a formable installation groove may be coupled to one side of the duct (D), more specifically, centered on the installation groove formed in the duct (D), and the body 100 may be connected to the duct (D).
  • a coupling portion 200 that is detachably installed in the duct D so that installation and replacement of the body can be easily performed, and can be coupled to one side of the body 100, and the body 100
  • a purification unit (300) located inside the duct (D) to generate low-temperature plasma so that purification of the air flowing inside the duct (D) can be performed
  • It may include a power unit 400 provided inside the body 100 to supply power necessary for driving the purification unit 300.
  • the purification unit 300 is not limited to one, and may be provided in plural as needed, and the purification unit 300 may be used according to the specifications of the public space through which purified air is introduced or the purification power required compared to air. It should be noted that a plurality of air purification devices (A) themselves may be installed in the duct (D).
  • the body 100 which can be detachably installed in the duct D, allows the purifier 300 to be detachably fastened to facilitate partial replacement in some cases.
  • a socket module 110 one side of which is connected to the power unit 400 provided inside the body 100, and the other side of which extends to the outside of the body 100, the socket The electrode module 120 and the body 100 are coupled to the coupling portion 200 so that each of the purification units 300 fastened to the module 110 can be electrically connected to the power unit 400. This may be achieved by including a binding module 130 that allows this to be achieved.
  • the purifying unit 300 is a fastening module that is fitted into the socket module 110 and has an electrode needle 311 that allows the power of the power unit 400 to be applied to the purifying unit 300.
  • the portion of the socket module 110 into which the electrode needle 311 is fitted is preferably made of a conductor so that the power of the power unit 400 can be smoothly applied to the purification unit 300.
  • the electrode needle 311 is attached to the socket module 110 by having threads formed along the outer peripheral surface of the electrode needle 311 in order to reinforce the binding force rather than simply being coupled to the socket module 110. It is preferable that the purifier 300 is coupled to the socket module 110 by engaging and rotating it in one direction.
  • the purifier 300 can be easily separated from the socket module 110 if the purifier 300 is rotated in the opposite direction to the direction in which the purifier 300 is coupled to the socket module 110. It should be noted that individual replacement of the purification unit 300 can be easily performed.
  • the plasma module 320 which enables sterilization/purification of viruses, fine dust, etc., is coupled to one side of the fastening module 310 and has a body 321 having an internal space in the shape of a hollow tube. , It may be provided in the internal space of the main body 321, and is connected to the electrode needle 311 provided in the fastening module 310 to transmit the current generated from the power unit 400 to the electrode needle 311. It may be provided to surround the outside of the first electrode plate 322 and the main body 321 supplied through, and is connected to the electrode module 120 to transmit the current generated from the power unit 400 to the electrode module. It may include a second electrode plate 323 supplied through (120).
  • the first electrode plate 322 and the second electrode plate 323 are separated from each other by the line receiving power from the power unit 400 by the electrode needle 311 and the electrode module 120. It can have electrodes, and low-temperature plasma can be generated by the interaction of the first electrode plate 322 and the second electrode plate 323, which have different electrodes.
  • the plasma module 320 can generate a large amount of low-temperature plasma within the duct (D), and this low-temperature plasma contains ROS (reactive oxygen species) and RNS (reactive nitrogen species) with strong oxidizing power, It destroys the cell membrane and DNA of microorganisms and pathogens and converts them into CO2 and H2O, which are harmless to the human body.
  • ROS reactive oxygen species
  • RNS reactive nitrogen species
  • TVOC and HCHO formaldehyde
  • the electrode module 120 one side of which is connected to the power unit 400 and the other side extending to the outside of the body 100, is connected to the socket module 110 by the electrode module 120.
  • the plurality of purifying units 300 coupled to the body 100 can be supported so as not to shake around the electrode module 120, and at the same time, the second electrode is provided in each of the plurality of purifying units 300. It may further include an electrode unit 121 that is connected to the plate 323 and allows the power supplied from the power unit 400 to be applied to each of the second electrode plates 323 without interference.
  • One side of the electrode unit 121 is coupled to the electrode module 120, and the other side surrounds the purifier 300, more specifically, the outer surface of the main body 321 in the purifier 300. It may have a structure that is fitted to one side of the second electrode plate 323, and the number of purifiers 300 is the same as the number of purifiers 300 coupled to the body 100. Each can be independently connected to the electrode module 120.
  • the electrode unit 121 is preferably made of a conductor so that the power supplied from the power unit 400 flowing along the electrode module 120 can be smoothly transmitted to the second electrode plate 323.
  • the purification unit 300 when the purification unit 300 is formed in a circular tubular shape, one side of the electrode unit 121 is formed in a semicircular ring shape, so that the purification unit 300 and the electrode unit 121 This is to ensure that the conclusion can be made easily.
  • the open portion of the semicircular ring-shaped portion of the electrode unit 121 that is fitted through the side of the purification unit 300 may be formed to be narrower than the outer circumference of the purification unit 300, It is desirable to prevent the electrode unit 121 connected to the purifier 300 from being indiscriminately moved or dislodged by allowing the binding force to be further strengthened by the self-elastic force of the electrode unit 121.
  • the binding module 130 which allows the body 100 to be easily attached to the coupling portion 200 coupled to the duct D, is connected to the body 100.
  • a protrusion unit 131 that engages the coupling part 200 by rotating the body 100 in a state inserted into the coupling part 200 so that the body 100 can be coupled to the coupling part 200
  • a fixing unit 132 that allows the body 100 to be firmly fixed to the coupling part 200 by passing a fastening member such as a screw while the protrusion unit 131 is engaged with the coupling part 200.
  • the coupling portion 200 is formed in a shape corresponding to the shape of the protruding unit 131 and is provided with a coupling groove 210 through which the protruding unit 131 can be inserted.
  • the protrusion unit 131 which slides by rotation of the body 100, is engaged and engaged so that the body 100 is bound to the coupling portion 200. It may include a locking unit 220 that does.
  • the coupling portion 200 is located at a position corresponding to the fixing unit 132 formed on the body 100, more specifically, when the protrusion unit 131 is inserted into the coupling groove 210.
  • a fastening member such as a screw that is formed at a position corresponding to the position of the fixing unit 132 when it is rotated and bound by the locking unit 220 and penetrates the fixing unit 132 is fastened to the body.
  • a first coupling unit 230 that allows the fixing force between (100) and the coupling portion 200 to be further strengthened, and a second coupling that allows the coupling portion 200 to be fastened and fixed to the duct (D). It may have a structure that further includes a unit 240.
  • the air purifying device (A) supports the purifying unit 300 coupled to the body 100 as described above and at the same time has the electrode to enable electrical connection.
  • the physical support force can be strengthened to prevent indiscriminate separation of the purifier 300 while coupled to the body 100. It may further include a fixing part 500.
  • the electrode module 120 can be coupled to one end of the purifier by a fastening member such as a screw to prevent indiscriminate separation of the purification unit 300.
  • the fixing part 500 is preferably made of an insulator so that only a physical support force can be exerted rather than an electrical connection to the purifying part 300.
  • the air purifying device (A) selectively turns on/off the operation of the power unit 400 so that power consumption can be achieved more efficiently. It may further include a switch module 410 that can determine whether to drive or not, and a connecting module 420 that allows the air purifying device (A) to be connected to the central management unit 700.
  • the switch module 410 may be turned on/off by direct manipulation by the operator, but is not limited to this, and remote control is performed under the control of the central management unit 700 for more efficient control management. It is possible to ensure that the air purification device (A) can be managed efficiently.
  • the air purifying device (A) may be provided on one side of the body 100, and whether or not the air purifying device (A) is operating or whether the purifying unit 300 is operating or not, the purifying unit 300 It may further include a notification module 600 that allows the operator to clearly visually determine status information on whether the air purifier (A) is operating normally, such as inspection and replacement, and whether or not the purifier is replaced. .
  • the notification module 600 is not limited to simply allowing workers to visually check in the field, and the air measured by the notification module 600 can be used to efficiently manage the air purifying device (A). It is desirable to transmit the status information of the air purification device (A) to the central management unit 700 so that the manager can determine the status of the air purification device (A) in real time even if he or she does not go to the site in person, so that he/she can efficiently respond to it. do.
  • the structure can be simplified to facilitate installation and replacement, and the simple structure allows it to be applied to all ducts provided in multi-use spaces such as ships, public transportation, or indoor facilities, so its usability is high.
  • the simple structure allows it to be applied to all ducts provided in multi-use spaces such as ships, public transportation, or indoor facilities, so its usability is high.
  • clean air can be supplied stably and effectively, so it can be more effective in the field of air conditioners installed in ducts.

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치는, 덕트에 형성된 설치홈에 설치되는 몸체와, 상기 설치홈을 중심으로 결합되며, 상기 몸체가 상기 덕트에 탈착 가능하도록 설치되도록 하는 결합부와, 상기 몸체의 일측에 결합되며, 상기 몸체가 상기 덕트에 설치될 경우, 상기 덕트의 내부에 위치하여 저온 플라즈마를 발생시켜 상기 덕트 내부에 흐르는 공기를 정화시키는 복수의 정화부 및 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 정화부의 구동에 필요한 전력을 공급하는 전력부를 포함한다.

Description

플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치
본 발명은 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 함정이나 대중교통 또는 실내 시설 등의 다중이용공간에 구비되는 덕트에 설치되며, 저온 플라즈마를 발생시켜 덕트 내의 공기 중에 부유하는 세균 및 바이러스를 살균하고 공지를 정화시킬 수 있는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로 미세먼지 또는 분진은 눈에 보이지 않을 정도로 입자가 작은 먼지로서 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화탄소 등을 포함하는 대기오염 물질이다.
미세먼지는 자동차, 공장 등에서 발생하여 대기 중 장기간 떠다니는 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지이며, PM 10 이라고도 한다.
입자가 2.5㎛ 이하인 경우는 PM 2.5 라고 쓰며, '초미세먼지' 또는 '극미세먼지'라고도 부른다.
학술적으로는 에어로졸(aerosol)이라고 부른다.
미세먼지는 부유 분진, 입자상 물질 등으로도 불리며 명칭에 따라 약간씩 다른 의미가 있다.
입자상 물질은 지름이 100㎛ 에서 10nm 정도이며, 이보다 지름이 크면 중력으로 인해 대기중 체류시간이 아주 짧다.
또한, 미세먼지는 우리 눈에 보이지 않는 아주 작은 물질로 대기중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 직경 10㎛ 이하의 입자상 물질로 미세먼지는 인체에 큰 영향을 미치는 물질이다.
미세먼지의 배출원인은 인위적인 발생과 자연적인 발생으로 구분된다.
인위적인 발생의 원인은 중국발 미세먼지, 공장에서 나오는 매연 쓰레기 소각 등이 이유가 될 수 있다.
자연적인 발생의 원인은 모래 바람의 먼지, 화산재, 산불이 일 때 발생하는 먼지 등 이 있으며, 해염입자 또한, 바다 가까이에 위치한 지역에는 많은 영향을 끼친다.
현대에 이르러서는 도시개발과 산업의 발달로 인해 공장이나 차량 등에서 발생한 오염물질이 대기 중에 과다하고 그 중에서 미세먼지로 인한 피해와 불편함은 이루 말할 수 없는 지경에 이르렀다.
특히 미세먼지는 인체의 호흡기에 깊숙이 침투하여 천식, 기관지염, 알레르기성 비염 등의 호흡기 질환을 일으키거나 눈의 결막염, 안구 건조증 등의 눈병 질환의 주요 원인이 되고 있으며, 피부질환의 알레르기성 비염을 유발시키는 등의 나쁜 영향을 미치고 특히 유아 및 청소년, 노인층이 미세먼지에 취약한 실정이다.
1948년 미국 펜실베이니아주 도노라에서 20명이 사망한 대기오염사고, 1952년 약 4000명의 사망자를 발생시킨 런던스모그는 미세먼지가 인체에 어떤 영향을 미치는지 보여 주는 대표적인 사례이다.
그 이후로 미세먼지가 인체에 미치는 영향에 대해 다양한 역학조사가 실시되었고, 특히 10㎛ 이하의 미세먼지 입자가 취약집단의 질병 발생률과 사망률을 높이는 등 인체에 해로운 영향을 미칠 가능성이 크다는 것이 밝혀졌다.
이러한 연구결과가 나온 이후 각국 정부에서는 대기오염 대책을 마련하기 시작하였으며, 미세먼지가 인체와 환경에 미치는 해로운 영향을 줄이기 위하여 대기오염기준도 마련하고 있다.
한편, 인간의 생존에 치명적인 위협을 가하는 세균과 바이러스는 인간 사이에서 전염을 일으킬 수 있다.
세균은 고균, 진핵생물과 더불어 생물의 3영역 중 한 영역을 차지하는 원핵생물의 대표적인 분류군이다.
현재까지 13000여 종 이상이 알려졌으며, 매년 600여 종의 신종이 새로 보고되고 있어 그 수는 지속적으로 증가하고 있다.
세균은 지구상의 어느 곳에서든 발견될 만큼 그 분포에서 다른 생물군을 능가하며 대사의 다양성 또한 경이로운 수준을 보여주고 있다.
세균은 다양한 병원균과 더불어 산업적으로 중요한 분류군들을 포함하고 있어 일상생활에서도 인간과 뗄 수 없는 불가분의 관계를 하고 있으며, 최근 인체 연관 미생물의 집합을 의미하는 인간 마이크로바이오 연구는 인체의 건강 및 질병에 대한 총체적인 이해의 바탕이 될 수 있는 중요한 정보를 제공해주고 있다.
세균은 하나의 세포로 이루어진 단세포 생물이지만, 스스로 살아갈 수 있도록 기관을 갖추고 있다.
즉, 스스로 양분을 먹고 스스로 유기물을 만들어 살아가면서 번식을 할 수 있다.
상기 세균과 달리 바이러스는 DNA 와 RNA 와 같은 핵산과 단백질로 이루어진 단순한 구조를 하고 있다.
대부분의 생물은 DNA 속 유전정보를 바탕으로 리보솜과 같은 기관들을 이용하여 필요한 단백질을 만들어낸다.
하지만, 바이러스는 리보솜과 같은 기관이 없기 때문에 세균과 달리 스스로 필요한 에너지 또는 유기물을 만들어 낼 수가 없다.
그래서 바이러스는 온전히 생물의 범주에 속하지 못한다.
혼자서는 살아갈 수 없고 숙주가 되는 생물이 있을 때만 그 생물의 힘을 빌려 증식하기 때문이다.
상기와 같은 세균 또는 바이러스를 통하여 인간을 포함한 생물체에 집단적으로 유행하는 병을 전염병이라고 하는데, 세균, 바이러스, 리케차, 스피로헤타, 진균, 원충 따위의 병원체가 다른 생물체에 옮는 것을 말한다.
역사적으로 보면 유럽에서 14세기 대유행 한 흑사병으로부터 최근의 신종코로나바이러스까지 인류는 최악의 전염병들과 끊임없이 사투를 벌여왔다.
전염병은 인류에게 피할 수 없는 적으로 최근 100여 년 전 인류를 공포로 몰아넣은 스페인독감은 2천5백만 명 이상의 목숨을 빼앗아 갔고, 10여년 전에는 신종플루가 지구촌에 몰아닥쳐서 전 세계 28만여 명의 목숨을 앗아갔으며, 2014년에는 에볼라 바이러스가 아프리카 일대를 휩쓸고 지나갔다.
이와 같이 세계보건기구 WHO는 21세기를 전염병의 시대로 규정하고 있다.
교통이 발달하고 사람 간 접촉이 급증하면서 전파 속도가 상상을 초월하기 때문이다.
광촉매와 UV 살균은 빛을 이용한 살균으로 광촉매는 화학 반응 중 전자기판 또는 빛에 의해 반응이 개시, 진행된다.
상기 광촉매는 태양을 비롯한 광원으로부터 빛에너지를 흡수하여 광화학 반응을 개시하고 촉매로서 광화학 반응을 촉진하는 화합물을 일컬으며 미세먼지 등을 흡착하는 기능이 뛰어나 건물의 외벽에 도포하는 페인트 등에 사용한다.
UV살균은 자외선을 이용하여 살균을 하는 방식으로 자외선은 파장 범위 10~400nm(에너지 범위 3eV~124eV)인 빛으로서, 파장이 가시광보다 더 짧고 엑스선보다는 더 긴 전자기파의 총칭이다.
상기와 같은 자외선에서 파장범위가 100~280nm이고 에너지 범위가 4.43~12.4eV인 자외선C는 살균 작용을 한다.
상기와 같은 미세먼지 저감과 세균 및 바이러스 살균과 관련한 선행기술로는 국내 공개특허공보 제10-2010-0095890호에 공기 중에 혼류되는 미세먼지를 응축수의 응축으로 발생하는 수분을 흡수하여 흡수포를 이용하여서 공기를 걸러 주기 위한 미세먼지용 공기정화장치가 개시되어 있고, 국내 등록실용신안공보 제20-0425412호에 먼지, 미세먼지 및 악취를 1차 처리한 후 악취가스를 정화용액과 혼합하여 체류시간과 접촉면적을 넓혀 오염기체정화 성능을 향상시키고 정화용액의 교체 주기를 연장할 수 있도록 구성한 탈취탑 및 믹싱 시스템을 이용한 오염기체정화장치가 개시되어 있으며, 국내 공개특허공보 제10-2018-0051923호에 유입된 오염가스를 처리하여 배출하도록 오염가스 이송경로에 설치되는 가스 처리챔버와, 가스 처리챔버 내부로 전자기파 파장을 발생시켜 제공하는 전자기파 파장 발생부와, 가스 처리챔버 내부의 온도를 균일하게 유지시키는 열 발생 및 온도 조절부 및 가스 처리챔버 내부를 플라즈마 상태로 유지시키기 위한 플라즈마 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기환경오염가스 및 미세먼지 저감시스템이 개시되어 있다.
하지만, 이러한 종래의 기술들은 필터의 잦은 교체로 인한 비용증가 및 번거로움, 그리고 전체적인 장치구성이 복잡함에 따라 설치가 어렵고 설치 비용은 물론 유지관리 비용의 증가 및 에너지 소비가 높은 단점이 있는 바, 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 장치 구성을 간략화 하여 다중이용공간에 구비되는 덕트 상에 설치나 교체가 용이하게 이루어질 수 있으며, 유지관리가 용이하고 비용을 절감하면서도 살균 및 정화 기능은 대폭 상승시켜 다중이용공간 내의 이용객들에게 깨끗한 공기가 안정적으로 제공될 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치는, 덕트에 형성된 설치홈에 설치되는 몸체와, 상기 설치홈을 중심으로 결합되며, 상기 몸체가 상기 덕트에 탈착 가능하도록 설치되도록 하는 결합부와, 상기 몸체의 일측에 결합되며, 상기 몸체가 상기 덕트에 설치될 경우, 상기 덕트의 내부에 위치하여 저온 플라즈마를 발생시켜 상기 덕트 내부에 흐르는 공기를 정화시키는 복수의 정화부 및 상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 정화부의 구동에 필요한 전력을 공급하는 전력부를 포함한다.
이때, 상기 몸체는 상기 정화부가 탈착 가능하도록 체결되는 소켓모듈과, 일측이 상기 전력부와 연결된 상태로 상기 몸체의 외측으로 연장 형성되어 상기 소켓모듈에 체결되는 상기 정화부 각각이 상기 전력부와 전기적 연결이 이루어지도록 하는 전극봉모듈 및 상기 결합부와의 결속이 이루어지도록 하는 결속모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 정화부는 상기 소켓모듈에 끼움 결합되되, 상기 전력부의 전력이 상기 정화부로 인가되도록 하는 전극침을 갖는 체결모듈 및 상기 체결모듈의 일측에 구비되어 상기 전력부에서 인가되는 전력에 의해 저온 플라즈마를 발생시키는 플라즈마모듈을 포함할 수 있다.
이때, 상기 플라즈마모듈은 내부가 중공된 관형상으로 이루어지는 본체와, 상기 본체의 내부에 구비되며, 상기 전극침과 연계되는 제1전극판 및 상기 본체의 외부를 감싸도록 구비되고, 상기 전극봉모듈과 연계되는 제2전극판을 포함하며, 서로 다른 전극을 갖는 상기 제1전극판 및 제2전극판의 상호 작용에 의해 저온의 플라즈마가 발생되도록 할 수 있다.
또한, 상기 전극봉모듈은 상기 몸체에 결합된 복수의 상기 정화부가 상기 전극봉모듈을 중심으로 지지될 수 있도록 함과 동시에 복수의 상기 정화부 각각에 구비되는 상기 제2전극판과 연계되어 상기 전력부의 전력이 상기 제2전극판으로 인가되도록 하는 전극유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 결속모듈은 상기 몸체가 상기 결합부에 끼워진 상태에서 회전시킴으로써 상기 결합부에 맞물려 상기 몸체가 상기 결합부에 결합되도록 하는 돌기유닛 및 상기 돌기유닛이 상기 결합부에 맞물려 결합된 상태에서 체결부재가 관통하여 상기 몸체가 상기 결합부에 고정되도록 하는 고정유닛을 포함할 수 있다.
이때, 상기 결합부는 상기 돌기유닛이 관통 삽입되는 결합홈 및 상기 결합홈에 상기 돌기유닛이 삽입된 상태에서 상기 몸체를 회전시켜 상기 돌기유닛이 맞물려 걸리도록 하는 걸림유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합부는 상기 고정유닛과 대응대는 위치에 형성되며, 상기 고정유닛을 관통한 체결부재가 체결되어 상기 몸체와 상기 결합부의 고정력이 강화되도록 하는 제1결합유닛 및 상기 결합부가 상기 덕트에 체결되어 고정되도록 하는 제2결합유닛을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 공기정화장치는 복수의 상기 정화부 일측에 끼움 결합되며, 일측이 상기 전극봉모듈의 일단에 결합되어 상기 정화부의 무분별한 이탈이 방지되도록 물리적 지지력을 갖는 고정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기정화장치는 상기 전력부의 구동 유무를 결정하는 스위치모듈 및 상기 공기정화장치가 중앙관리부와 연계 가능하도록 하는 커넥팅모듈을 더 포함하며, 상기 중앙관리부의 제어에 의해 원격 제어가 가능하다.
또한, 상기 공기정화장치는 상기 몸체의 일측에 구비 가능하며, 상기 공기정화장치의 정상 작동 유무 및 상기 정화부의 교체 유무에 대한 상태 정보를 시각적으로 판단 가능하도록 하는 알림모듈을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 알림모듈은 측정되는 상태 정보를 중앙관리부로 전송하여 관리자가 상기 공기정화장치의 상태를 실시간으로 파악 가능하도록 할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 구조를 간략화 하여 설치 및 교체가 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
둘째, 간략한 구조로 인해 함정이나 대중교통 또는 실내시설 등의 다중이용공간에 구비되는 덕트에 모두 적용이 가능하여 그 활용도가 높은 장점이 있다.
셋째, 필터로 인한 물리적 걸러짐이 아닌 저온 플라즈마를 발생시켜 살균 처리가 이루어짐으로써, 깨끗한 공기가 안정적이고 효과적으로 공급될 수 있도록 하는 장점이 있다.
넷째, 세균이나 바이러스 뿐만 아니라 미세먼지도 응집시켜 가라앉게 함으로써, 미세먼지가 호흡기를 통해 흡입되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
다섯째, 저온 플라즈마를 발생시키는 정화부의 개별 교체가 용이하게 이루어져 유지 비용을 절감할 수 있으며, 원격제어 및 선택적 구동이 가능하여 관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치의 전체적인 구조를 나타내는 예시도;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치에 있어서, 각 구성들의 결합 관계를 나타내는 분해사시도;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치가 덕트에 설치되는 모습을 나타내는 예시도; 및
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치가 적용된 상태에서의 공기의 흐름을 나타내는 예시도이다.
(부호의 설명)
100 : 몸체 110 : 소켓모듈
120 : 전극봉모듈 121 : 전극유닛
130 : 결속모듈 131 : 돌기유닛
132 : 고정유닛 200 : 결합부
210 : 결합홈 220 : 걸림유닛
230 : 제1결합유닛 240 : 제2결합유닛
300 : 정화부 310 : 체결모듈
311 : 전극침 320 : 플라즈마모듈
321 : 본체 322 : 제1전극판
323 : 제2전극판 400 : 전력부
410 : 스위치모듈 420 : 커넥팅모듈
500 : 고정부 600 : 알림모듈
700 : 중앙관리부
A : 공기정화장치 D : 덕트
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 함정이나 대중교통 또는 실내시설 등의 다중이용공간에 구비되는 덕트에 설치되며, 저온 플라즈마를 발생시켜 덕트 내의 공기 중에 부유하는 세균 및 바이러스를 살균하고 공지를 정화시킬 수 있는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 공기정화장치(A)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다중이용공간에 구비되어 내부를 따라 흐르는 공기가 실내 공간으로 유입될 수 있도록 하는 덕트(D)의 일측에 형성 가능한 설치홈에 설치 가능한 몸체(100)와, 상기 덕트(D)의 일측, 보다 상세하게는 상기 덕트(D)에 형성된 상기 설치홈을 중심으로 결합될 수 있으며, 상기 몸체(100)가 상기 덕트(D)에 탈착이 가능하도록 설치되도록 하여 상기 몸체의 설치 및 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 결합부(200)와, 상기 몸체(100)의 일측에 결합 가능하며, 상기 몸체(100)가 상기 덕트(D)에 설치될 경우, 상기 덕트(D)의 내부에 위치하도록 하여 저온 플라즈마를 발생시켜 상기 덕트(D) 내부에 흐르는 공기의 정화 작업이 수행될 수 있도록 하는 정화부(300) 및 상기 몸체(100)의 내부에 구비되어 상기 정화부(300)의 구동에 필요한 전력이 공급되도록 하는 전력부(400)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 정화부(300)는 하나로 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 복수 개가 구비될 수 있음을 인지하여야 하며, 정화된 공기가 유입되도록 하는 다중이용공간의 규격이나 공기 대비 요구되는 정화력에 따라 상기 공기정화장치(A) 자체가 상기 덕트(D)에 복수 개가 설치될 수 있음을 인지하여야 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 덕트(D)에 탈착 가능하도록 설치 가능한 상기 몸체(100)는 상기 정화부(300)가 탈착 가능하도록 체결될 수 있도록 하여 경우에 따라 부분 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 소켓모듈(110)과, 일측이 상기 몸체(100)의 내부에 구비되는 상기 전력부(400)에 연결된 상태로 타측이 상기 몸체(100)의 외측으로 연장 형성될 수 있으며, 상기 소켓모듈(110)에 체결되는 상기 정화부(300) 각각이 상기 전력부(400)와 전기적으로 연결이 이루어질 수 있도록 하는 전극봉모듈(120) 및 상기 몸체(100)가 상기 결합부(200)와의 결속이 이루어질 수 있도록 하는 결속모듈(130)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 정화부(300)는 상기 소켓모듈(110)에 끼움 결합되되, 상기 전력부(400)의 전력이 상기 정화부(300)로 인가될 수 있도록 하는 전극침(311)을 갖는 체결모듈(310) 및 상기 체결모듈(310)의 일측에 구비되어 상기 전력부(400)에서 인가되는 전력에 의해 저온 플라즈마를 발생시키는 플라즈마모듈(320)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 소켓모듈(110)에서 상기 전극침(311)이 끼움 결합되는 부분은 상기 전력부(400)의 전력이 상기 정화부(300) 측으로 원활하게 인가될 수 있도록 전도체로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극침(311)은 상기 소켓모듈(110)에 단순 끼움 결합이 되도록 하기 보다는 결속력의 보강을 위하여 상기 전극침(311)의 외주면을 따라 나사산이 형성되도록 하여 상기 소켓모듈(110)에 맞물리도록 하여 일 방향으로 회전시킴으로써, 상기 정화부(300)가 상기 소켓모듈(110)에 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 정화부(300)가 상기 소켓모듈(110)에 결합되는 방향과 반대 방향으로 회전시킨다면 상기 정화부(300)가 손쉽게 상기 소켓모듈(110)에서 분리가 가능한 것은 당연한 이치이며, 이를 통해 상기 정화부(300)의 개별 교체가 용이하게 이루어질 수 있음을 인지하여야 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전력부(400)에서 공급되는 전력을 통해 구동됨으로써, 상기 덕트(D) 내부에 저온 플라즈마가 발생되어 상기 덕트(D)의 내부에 흐르는 공기 중에 포함된 세균이나 바이러스 및 미세먼지 등에 대한 살균/정화가 이루어질 수 있도록 하는 상기 플라즈마모듈(320)은 상기 체결모듈(310)의 일측에 결합되되 내부가 중공된 관형상으로 이루어져 내부 공간을 갖는 본체(321)와, 상기 본체(321)의 내부 공간에 구비될 수 있으며, 상기 체결모듈(310)에 구비되는 상기 전극침(311)과 연계되어 상기 전력부(400)에서 발생되는 전류를 상기 전극침(311)을 통해 공급 받는 제1전극판(322) 및 상기 본체(321)의 외부를 감싸도록 구비될 수 있으며, 상기 전극봉모듈(120)과 연계되어 상기 전력부(400)에서 발생되는 전류를 상기 전극봉모듈(120)을 통해 공급 받는 제2전극판(323)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제1전극판(322) 및 제2전극판(323)은 상기 전극침(311) 및 전극봉모듈(120)에 의해 상기 전력부(400)에서 전력을 공급 받는 라인이 분리되어 서로 다른 전극을 갖도록 할 수 있으며, 이와 같이 서로 다른 전극을 갖는 상기 제1전극판(322) 및 제2전극판(323)의 상호 작용에 의해 저온의 플라즈마가 발생될 수 있도록 할 수 있다.
이와 같이 상기 플라즈마모듈(320)은 상기 덕트(D) 내에 다량의 저온 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 이러한 저온 플라즈마는 산화력이 강한 ROS(활성산소종)와 RNS(활성질소종)을 포함하여 바이러스와 미생물 및 병원균의 세포막과 DNA를 파괴하여 인체에 무해한 CO2와 H2O로 전환시키게 되며, 같은 원리로 상기 덕트(D) 내부에 흐르는 공기 중 TVOC, HCHO(포름알데히드)를 분해하며 함께 소멸됨으로써, 별도의 필터 장치가 없이도 살균 효율이 극대화 될 수 있도록 하는 것이다.
또한, 미세먼지의 경우, 상기 플라즈마모듈(320)에서 발생되는 저온의 플라즈마에 의해 서로 응집되어 가라앉게 됨으로써, 다중이용공간으로 공급되는 공기의 살균 및 정화 상태가 최상이 되어 깨끗한 공기의 실내 유입이 이루어질 수 있도록 할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 일측이 상기 전력부(400)와 연결되고, 타측이 상기 몸체(100)의 외측으로 연장 형성되는 상기 전극봉모듈(120)은 상기 소켓모듈(110)에 의해 상기 몸체(100)에 결합되는 복수의 상기 정화부(300)가 상기 전극봉모듈(120)을 중심으로 흔들리지 않도록 지지될 수 있도록 함과 동시에 복수의 상기 정화부(300) 각각에 구비되는 상기 제2전극판(323)과 연계되어 상기 전력부(400)에서 공급되는 전력이 각각의 상기 제2전극판(323)으로 혼선 없이 인가될 수 있도록 하는 전극유닛(121)을 더 포함할 수 있다.
이러한 상기 전극유닛(121)은 일측이 상기 전극봉모듈(120)에 결합되며, 타측은 상기 정화부(300), 보다 상세하게는 상기 정화부(300)에서 상기 본체(321)의 외측면을 감싸도록 구비되는 상기 제2전극판(323)의 일측에 끼움 결합되는 구조로 이루어질 수 있으며, 상기 몸체(100)에 결합되는 상기 정화부(300)의 수와 동일한 수가 구비되어 상기 정화부(300) 각각이 상기 전극봉모듈(120)에 독립적으로 연결 될 수 있도록 할 수 있다.
이때, 상기 전극유닛(121)은 상기 전극봉모듈(120)을 따라 흐르는 상기 전력부(400)에서 공급되는 전력이 상기 제2전극판(323)에 원활하게 전달될 수 있도록 전도체로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 정화부(300)와의 체결이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 정화부(300)의 측면에서 끼움 결합되는 고리 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 정화부(300)가 원형의 관형상으로 이루어질 경우, 상기 전극유닛(121)의 일측은 반원 모양의 고리 형상으로 이루어짐으로써, 상기 정화부(300)와 상기 전극유닛(121)의 체결이 손쉽게 이루어질 수 있도록 할 수 있는 것이다.
이때, 상기 전극유닛(121)의 반원 모양의 고리 형상부에서 상기 정화부(300)의 측면을 통해 끼움 결합되도록 하는 개방된 부분은 상기 정화부(300)의 외측 둘레보다 좁게 형성될 수 있으며, 상기 전극유닛(121)의 자체 탄성력에 의해 결속력이 보다 강화될 수 있도록 함으로써, 상기 정화부(300)와 연결된 상기 전극유닛(121)이 무분별하게 이동되거나 빠지는 일이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 몸체(100)가 상기 덕트(D)에 결합된 상기 결합부(200)에 탈착이 용이하도록 결속되도록 하는 상기 결속모듈(130)은 상기 몸체(100)가 상기 결합부(200)에 끼워진 상태에서 상기 몸체(100)를 회전시킴으로써 상기 결합부(200)에 맞물려 상기 몸체(100)가 상기 결합부(200)에 결합될 수 있도록 하는 돌기유닛(131) 및 상기 돌기유닛(131)이 상기 결합부(200)에 맞물려 결합된 상태에서 나사와 같은 체결부재가 관통되어 상기 몸체(100)가 상기 결합부(200)에 단단히 고정될 수 있도록 하는 고정유닛(132)을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
이를 위해 상기 결합부(200)는 상기 돌기유닛(131)의 형상과 대응되는 형상으로 이루어져 상기 돌기유닛(131)이 관통되어 삽입될 수 있도록 하는 결합홈(210) 및 상기 결합홈(210)에 상기 돌기유닛(131)이 삽입된 상태에서 상기 몸체(100)의 회전에 의해 슬라이딩 이동되는 상기 돌기유닛(131)이 맞물려 걸리도록 함으로써, 상기 몸체(100)가 상기 결합부(200)에 결속되도록 하는 걸림유닛(220)을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 결합부(200)는 상기 몸체(100)에 형성되는 상기 고정유닛(132)과 대응되는 위치, 보다 상세하게는 상기 돌기유닛(131)이 상기 결합홈(210)에 삽입된 상태에서 회전하여 상기 걸림유닛(220)에 의해 결속이 이루어진 상태에서의 상기 고정유닛(132)의 위치와 대응되는 위치에 형성되어 상기 고정유닛(132)을 관통하는 나사와 같은 체결부재가 체결됨으로써 상기 몸체(100)와 상기 결합부(200) 간의 고정력이 보다 강화될 수 있도록 하는 제1결합유닛(230) 및 상기 결합부(200)가 상기 덕트(D)에 체결되어 고정될 수 있도록 하는 제2결합유닛(240)을 더 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 공기정화장치(A)는 상술한 바와 같이 상기 몸체(100)에 결합된 상기 정화부(300)를 지지함과 동시에 전기적인 연결이 이루어질 수 있도록 하는 상기 전극유닛(121)을 갖는 상기 전극봉모듈(120)의 지지력을 보강하여 상기 정화부(300)가 상기 몸체(100)에 결합된 상태에서의 무분별한 이탈이 발생되지 않도록 물리적인 지지력이 강화될 수 있도록 하는 고정부(500)를 더 포함할 수 있다.
이러한 상기 몸체(100)에 결합되는 복수의 상기 정화부(300)의 수와 동일한 수의 고리형 결속부가 형성됨으로써, 상기 정화부 일측에 끼움 결합될 수 있으며, 그 상태에서 상기 전극봉모듈(120)의 일단에 나사와 같은 체결부재에 의해 결합되어 상기 정화부(300)의 무분별한 이탈이 방지될 수 있도록 할 수 있다.
이때, 상기 고정부(500)는 상기 정화부(300)에 전기적인 연결이 이루어지는 것이 아닌 물리적인 지지력만이 발휘될 수 있도록 절연체로 이루어지는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어지는 상기 공기정화장치(A)의 각각의 구성의 결합 모습 및 상기 덕트(D)에 결합되는 방식은 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 공기정화장치(A)는 전력의 소모가 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 상기 전력부(400)의 구동을 선택적으로 on/off 시킴으로써, 상기 전력부(400)의 구동 유무를 결정할 수 있는 스위치모듈(410) 및 상기 공기정화장치(A)가 중앙관리부(700)와 연계 가능하도록 하는 커넥팅모듈(420)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 스위치모듈(410)은 작업자가 직접 조작하여 on/off 시킬 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 보다 효율적인 제어 관리를 위하여 상기 중앙관리부(700)의 제어에 의해 원격 제어가 이루어짐으로써, 상기 공기정화장치(A)의 관리가 효율적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 공기정화장치(A)는 상기 몸체(100)의 일측에 구비될 수 있으며, 상기 공기정화장치(A)의 작동 유무나 상기 정화부(300)의 작동 유무, 상기 정화부(300)의 점검 및 교체 등과 같은 상기 공기정화장치(A)의 정상 작동 유무 및 상기 정화부의 교체 유무에 대한 상태 정보를 작업자가 시각적으로 명확하게 판단할 수 있도록 하는 알림모듈(600)을 더 포함할 수 있다.
이러한 상기 알림모듈(600)은 단순히 작업자가 현장에서 시각적으로 확인 가능하도록 하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 상기 공기정화장치(A)의 효율적인 관리가 이루어질 수 있도록 상기 알림모듈(600)에서 측정되는 상기 공기정화장치(A)의 상태 정보를 중앙관리부(700)로 전송하여 관리자가 현장을 직접 가지 않더라도 실시간으로 상기 공기정화장치(A)의 상태를 파악하여 그에 대한 대처가 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구조 및 프로세스로 구동되는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치가 적용되어 다중이용공간의 실내로 살균 및 정화가 이루어진 깨끗한 공기가 유입될 수 있도록 하는 적용 예는 도 4를 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있도록 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술 된 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
본 연구는 문화체육관광부 및 한국콘텐츠진흥원의 2022년도 스포츠산업혁신기반조성(R&D)사업으로 수행되었습니다.(과제명: 감염병 예방을 위한 스포츠 시설 이용 안전 기술 개발, 과제번호: SR202106003-0002, 기여율: 100%)
본 발명에 따르면, 구조를 간략화 하여 설치 및 교체가 용이하게 이루어질 수 있으며, 간략한 구조로 인해 함정이나 대중교통 또는 실내시설 등과 같은 다중이용공간에 구비되는 덕트에 모두 적용이 가능하여 그 활용도가 높으며, 저온 플라즈마를 발생시켜 살균 처리가 이루어짐으로써, 깨끗한 공기가 안정적이고 효과적으로 공급될 수 있도록 하므로, 덕트에 구비되는 공기조화기 분야에 있어서 보다 효과적일 수 있다.

Claims (12)

  1. 덕트에 형성된 설치홈에 설치되는 몸체;
    상기 설치홈을 중심으로 결합되며, 상기 몸체가 상기 덕트에 탈착 가능하도록 설치되도록 하는 결합부;
    상기 몸체의 일측에 결합되며, 상기 몸체가 상기 덕트에 설치될 경우, 상기 덕트의 내부에 위치하여 저온 플라즈마를 발생시켜 상기 덕트 내부에 흐르는 공기를 정화시키는 복수의 정화부; 및
    상기 몸체의 내부에 구비되어 상기 정화부의 구동에 필요한 전력을 공급하는 전력부;
    를 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 정화부가 탈착 가능하도록 체결되는 소켓모듈;
    일측이 상기 전력부와 연결된 상태로 상기 몸체의 외측으로 연장 형성되어 상기 소켓모듈에 체결되는 상기 정화부 각각이 상기 전력부와 전기적 연결이 이루어지도록 하는 전극봉모듈; 및
    상기 결합부와의 결속이 이루어지도록 하는 결속모듈;
    을 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정화부는,
    상기 소켓모듈에 끼움 결합되되, 상기 전력부의 전력이 상기 정화부로 인가되도록 하는 전극침을 갖는 체결모듈; 및
    상기 체결모듈의 일측에 구비되어 상기 전력부에서 인가되는 전력에 의해 저온 플라즈마를 발생시키는 플라즈마모듈;
    을 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플라즈마모듈은,
    내부가 중공된 관형상으로 이루어지는 본체;
    상기 본체의 내부에 구비되며, 상기 전극침과 연계되는 제1전극판; 및
    상기 본체의 외부를 감싸도록 구비되고, 상기 전극봉모듈과 연계되는 제2전극판;
    을 포함하며,
    서로 다른 전극을 갖는 상기 제1전극판 및 제2전극판의 상호 작용에 의해 저온의 플라즈마가 발생되도록 하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전극봉모듈은,
    상기 몸체에 결합된 복수의 상기 정화부가 상기 전극봉모듈을 중심으로 지지될 수 있도록 함과 동시에 복수의 상기 정화부 각각에 구비되는 상기 제2전극판과 연계되어 상기 전력부의 전력이 상기 제2전극판으로 인가되도록 하는 전극유닛;
    을 더 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 결속모듈은,
    상기 몸체가 상기 결합부에 끼워진 상태에서 회전시킴으로써 상기 결합부에 맞물려 상기 몸체가 상기 결합부에 결합되도록 하는 돌기유닛; 및
    상기 돌기유닛이 상기 결합부에 맞물려 결합된 상태에서 체결부재가 관통하여 상기 몸체가 상기 결합부에 고정되도록 하는 고정유닛;
    을 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결합부는,
    상기 돌기유닛이 관통 삽입되는 결합홈; 및
    상기 결합홈에 상기 돌기유닛이 삽입된 상태에서 상기 몸체를 회전시켜 상기 돌기유닛이 맞물려 걸리도록 하는 걸림유닛;
    을 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 결합부는,
    상기 고정유닛과 대응대는 위치에 형성되며, 상기 고정유닛을 관통한 체결부재가 체결되어 상기 몸체와 상기 결합부의 고정력이 강화되도록 하는 제1결합유닛; 및
    상기 결합부가 상기 덕트에 체결되어 고정되도록 하는 제2결합유닛;
    을 더 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 공기정화장치는,
    복수의 상기 정화부 일측에 끼움 결합되며, 일측이 상기 전극봉모듈의 일단에 결합되어 상기 정화부의 무분별한 이탈이 방지되도록 물리적 지지력을 갖는 고정부;
    를 더 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 공기정화장치는,
    상기 전력부의 구동 유무를 결정하는 스위치모듈; 및
    상기 공기정화장치가 중앙관리부와 연계 가능하도록 하는 커넥팅모듈;
    을 더 포함하며,
    상기 중앙관리부의 제어에 의해 원격 제어가 가능한 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 공기정화장치는,
    상기 몸체의 일측에 구비 가능하며, 상기 공기정화장치의 정상 작동 유무 및 상기 정화부의 교체 유무에 대한 상태 정보를 시각적으로 판단 가능하도록 하는 알림모듈;
    을 더 포함하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 알림모듈은,
    측정되는 상태 정보를 중앙관리부로 전송하여 관리자가 상기 공기정화장치의 상태를 실시간으로 파악 가능하도록 하는 플라즈마를 이용한 덕트용 공기정화장치.
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