JP7398607B2 - 空気中の有害物質及びウイルス除去性能が改善された空気浄化器 - Google Patents

Description

本発明は、空気浄化器に関し、より詳しくは、空気中の有害物質及びウイルスの同時除去が可能な空気浄化器に関する。

ＣＯＶＩＤ－１９のようなウイルスによる疾病が流行りながら、空気中の微小粒子状物質（ＰＭ２．５）のような汚染物質だけではなく、ウイルスや細菌のような菌類を取り除くことができる空気浄化器への需要が増加している。

韓国公開特許第１０－２００７－００９４０２６号では、空気通路にストリーマ放電機構と、ストリーマ放電によって発生される活性種によって活性化される触媒手段と、集塵機とを含む空気調和器を開示している。

このような方式は、ストリーマ放電によって発生される多量の活性種が被処理空気に含まれたウイルスのタンパク質や脂質を破損させてウイルスを非活性化させることができるという点で効果的であるが、ストリーミング放電装置が空気の流れを低下させ、オゾンの発生を同伴するという問題がある。特に、オゾンは３０ｐｐｂ以上では人体に有害な影響を引き起こす恐れがあるので、室内でエアクリーナーとして使用するためには、必ずオゾンの発生に伴う問題を解決できる方策が求められる。

これを解決するために、韓国特許公開１０－２０２０－００６４６７０号「プラズマ殺菌モジュール及びこれを備える空気清浄器」では、ストリーマ放電とグロー放電とが組み合わせられた方式で放電装置の構造を改善して放電効率を高めることで、オゾン発生を抑える方策を提示する。

しかし、このような方式は、一つの空間にすべての放電電極が位置しているため、放電電極が互いに影響を与えて均一な電界を形成しにくくなって効率を低下することがあり、これによって、長期間の使用や非正常的な作動で意図せずオゾンが発生するようになる。また、オゾンの発生時、これを解決しにくいという問題がある。

また、集塵の役割を果たすグロー放電とストリーマ放電装置とが一緒に設置されており、グロー放電によってストリーマ放電領域が汚染される問題が発生する。

韓国特許公開１０－２０２０－００６４６７０号公報

本願発明で解決しようとする課題は、不均一な電界による効率の低下と、放電集塵による装置の汚染と、オゾンの発生の問題を効果的に解決することができる新しい空気浄化装置を提供することである。

本願発明で解決しようとする課題は、不均一な電界による効率の低下と、放電集塵による装置の汚染と、オゾンの発生の問題を効果的に解決することができる新しい空気浄化方法を提供することである。

前記のような課題を解決するために、本発明は、
下端に空気流入口を有し、上端に空気排出口を有し、内部に空気が上昇する流路が形成される胴体部；
前記胴体部の管路に設置されたプレフィルター；
前記胴体部の管路に設置された活性種を生成する管状セル型放電装置；
前記胴体部の管路に設置された線状放電電極を含む放電部と、前記放電部で帯電された塵埃を集塵する集塵部と、を含む集塵装置；
前記胴体部の管路に設置された放電装置及び／または集塵装置で発生されるオゾンを取り除くオゾン除去装置；及び
前記胴体部の管路に設置されるファンを含む空気浄化装置を提供する。

理論的に限定されたものではないが、本発明による空気浄化装置は、ラジカルを含む活性種を生成する管状セル型放電装置がそれぞれのセルにニードル型放出電極を配置することで均一な電界を形成し、活性種が放電装置に均一に形成されることにより、効率を高めてオゾンの発生を抑えることができ、また発生されたオゾンを取り除くことで、流出口を介して室内に放出されることを防止することができ、安全でかつ浄化された空気が提供することができるようになる。

本発明において、前記胴体部の一側面には、管状セル型放電装置および集塵装置を胴体部の側面に引き出し式に出し入れできるように側面に出し入れ用開口を有する胴体部であってもよい。

本発明の実施形態において、前記胴体部には、前記プレフィルター、放電装置、集塵装置及び／またはオゾン除去装置が、スライドによって出し入れ可能に、内壁に対向して支持用棚が形成されることができる。

本発明において、前記プレフィルターは、前記ファンによって空気浄化装置へ塵埃、粉塵、湿気などが流入されることを防止するために使われるメッシュ型フィルターまたはそれに相当する透過性を有するフィルターであってもよい。

本発明において、前記管状セル型放電装置は、ストリーマ放電装置であってもよい。

本発明において、前記管状セル型放電装置は、所定の長さの管状セルが連接して繰り返して垂直に配置される第２電極板と、それぞれの管状セルにニードル型放出電極が配置された第１電極板と、を含むことができる。

本発明において、前記管状セル型放電装置は、ストリーマ放電装置であってもよい。

本発明において、前記管状セル型放電装置は、均一な電界を形成することができるように、管状セルの直径が同一であってもよく、同一の大きさの矩形断面を有する管状セルを用いることができる。

本発明の実施形態において、前記管状セルは、隣接する他の管状セルとの活性種の混合のために壁面に孔が形成されることができる。

本発明において、前記ニードル型放出電極は、管状セルの中心部に位置する固定台と、該固定台から管状セルの壁面方向に突出する多数のニードルと、からなることができる。

本発明の実施形態において、前記ニードルは、セルの壁面に形成された孔に対応する位置に突出することができる。

本発明の実施形態において、前記第１電極板及び第２電極板は、上下開放された管状ケースに側面が固定されて放電モジュールを形成することができる。

本発明において、前記管状セル型放電装置は、本体出し入れ式プラズマモジュールであってもよい。

本発明において、前記線状放電電極を含む集塵装置は、平行に所定の間隔で配置された金属線からなる線状放電電極と、前記線状放電電極を成す金属線の間に配置された対向電極板を含む放電部と、前記放電部から排出されたイオン化された粒子を集塵する多数の集塵板からなる集塵部と、を含む。

本発明において、前記線状放電電極は、ナノ金属線からなることができ、望ましくは、ステンレスナノ金属線を撚り合わせてなる撚り合わせ（ｙａｒｎ）型金属線であることができる。

本発明の実施形態において、前記放電部と集塵部は、上下開放された管状ケースに側面が固定されて集塵モジュールを形成することができる。

本発明において、前記線状放電電極を含む集塵装置は、本体出し入れ式集塵モジュールであってもよい。

本発明において、前記オゾン除去装置は、触媒除去装置及び／または光除去装置であってもよく、望ましくは、触媒除去装置と光除去装置との組み合わせであってもよい。

本発明の実施形態において、前記触媒除去装置は、触媒粒子が充填された管状セルが左右に連接して水平板材を成す触媒板材であることができる。前記触媒板材の管状セルは、ハニコム形態の管状セルであってもよく、下面及び上面には、触媒離脱及び空気透過ができるように網紗が付着してあることもできる。

本発明の望ましい実施形態において、前記触媒板材は、多層板材であってもよく、上下開放された管状ケースに触媒板材の側面が固定されて触媒モジュールを形成することができる。前記触媒モジュールに用いられる触媒は、公知の市販の二酸化マンガン系触媒が使用可能である。

本発明の実施形態において、前記光除去装置は、気体にＵＶを照射することができる装置であることができる。前記ＵＶは、ＬＥＤによって照射されることができ、望ましくは、胴体部の内部に紫外線発光ダイオード（ＵＶ－ＬＥＤ）チップが整列された板材を取り付けたものであってもよい。

本発明において、前記ファンは、回転ファンであってもよく、下部から空気を吸い込んで上部へ放出する通常の回転ファンであってもよい。

本発明において、前記空気浄化装置は、上端に陰イオン発生装置を更に含むことができ、空気浄化装置から排出される空気に陰イオンを混合して放出することができる。

本発明は、一態様において、
空気を流動させる段階；
前記流動する空気を、活性種を生成する管状セル型放電装置に通過させる処理段階；
前記流動する空気を、線状放電電極を含む集塵装置に通過させる集塵段階；および
前記放電装置及び／または集塵装置で発生されるオゾンを取り除くオゾン除去段階；
を含む空気浄化方法を提供する。

本発明において、前記空気浄化方法は、陰イオン発生段階を更に含むことができる。

本発明において、前記オゾン除去段階は、触媒吸着及び／または光分解段階を含むことができる。

本発明において、前記触媒によるオゾンの除去時、触媒保護のために湿気を取り除く段階を更に含むことが望ましい。

本発明は、一態様において、
上下開放された筒状ケース；
所定の大きさの孔が穿孔された板材部と、前記板材部の非穿孔領域に固定されたニードル型電極を有し、前記筒状ケースと絶縁された第１電極板；及び
所定の長さの管状セルが左右に水平に配置されてセル型板材を成し、前記ニードル型電極が前記管状セルに差し込まれるように、前記筒状ケースの内部に安着され、前記筒状ケースに通電される第２電極板；を含む本体出し入れ式プラズマモジュールを提供する。

本発明において、前記プラズマモジュールの筒状ケースは、直方形の本体にスライド方式で出し入れできるように四角筒状の箱であってもよく、導電性の金属板材からなることもできる。

本発明の実施形態において、前記筒状ケースは、出し入れ及び本体との絶縁の便宜のために、両側面の上端、下端及び／またはその間にフランジまたは突条を有してもよく、望ましくは、出し入れ方向の両側面の上下端にフランジを有してもよい。

本発明において、前記筒状ケースは、本体の挿着の際に、本体の接地端に連結される接地端子と、挿着時に本体の高圧端に連結される高圧端子を有することができる。

本発明において、前記筒状ケースは、外面、望ましくは、前方側面に高圧端子と接地端子を有することができ、前記高圧端子は、筒状ケースを絶縁された状態で貫通して筒状ケースと絶縁された第１電極板に通電されることができ、前記接地端子は、筒状ケースの外面に接触して筒状ケースの内面に接触する第２電極板と通電されることができる。
本発明において、前記本体出し入れ式プラズマモジュールは、筒状ケースと第１電極板とが絶縁されるように筒状ケースに固定される絶縁部材、望ましくは、筒状ケースの内壁に固定される内壁絶縁部材を備えることができる。

本発明において、前記内壁絶縁部材は、筒状ケースに結合し得る絶縁体と、前記第１電極板及び／または第２電極板の固定のために一つ以上の絶縁突起とを有することができる。

本発明の実施形態において、前記絶縁突起は、下面に第１電極板が結合され、上面に第２電極板が結合される内側に突出した絶縁突起であってもよい。本発明の一実施形態において、前記第１電極板は、前記絶縁突起の下面にねじ止めされることができ、前記第２電極板は、前記絶縁突起の上面に単純に安着されることができる。

本発明において、前記内壁絶縁部材は、筒状ケースと結合する一つ以上の結合突起を更に含むことができ、前記結合突起は、筒状ケースの切開部、孔または溝に差し込まれるように外側に突出した結合突起であることが有り得る。

本発明の一実施形態において、前記結合突起は、筒状ケースと分離しやすく筒状ケースの上部に形成された切開部に挿着可能である。

本発明において、前記第１電極板は、板材部およびニードルを有し、板材部は、穿孔された多数の長方形孔が整列された長方形板材部と、前記板材部の非穿孔領域に垂直に固定されたニードル電極板とからなることができる。

本発明の実施形態において、前記長方形板材部は、筒状ケースの内壁に固定された内壁絶縁部材の絶縁突起の下面にねじ止めされることができる。

本発明の実施形態において、前記ニードル電極板は、垂直する垂直板材の高さに沿って所定の間隔を隔てて多数のニードルが水平方向に突出したニードル電極板であってもよい。

本発明の望ましい実施において、前記ニードル電極板は、第２電極板の管状セルに中心部に位置するように配置されることができる。

本発明において、前記第１電極板は、前記内壁絶縁部材に固定されたまま前記筒状ケースの一側壁面を貫通する高電圧端子に接触され、高電圧が印加されることができる。

本発明において、前記第２電極板は、セル型板材からなり、前記セル型板材は、所定の長さの長方形管状セルが左右に水平に配置された形態であることができる。前記セル型板材は、均一な電界を形成できるように、管状セルの模様と大きさは同一であってもよく、例えば、同一な大きさの長方形断面を有する管状セルを用いることができる。

本発明の実施形態において、前記管状セルは、隣接する他の管状セルとの活性種の混合のために、壁面に混合孔が形成されていてもよい。本発明の望ましい実施形態において、前記混合孔は、円滑な混合と放電のために、ニードル電極板に形成されたニードルが孔の中心に対向するように形成されることができる。

本発明の実施形態において、前記第２電極板は、前記筒状ケースの内壁に取り付けられた内壁絶縁部材の絶縁突起に安着されて第１電極板と所定の間隔で離間し、前記第１電極板のニードル電極板が矩形管状セルに、セル当たり一つずつ差し込まれるように固定可能である。

本発明の実施形態において、前記第２電極板は、セル型板材の側面に接触ピンが形成されて前記筒状ケースの内壁に接触し、これを通じて筒状ケースの外面に取り付けられた接地端と通電されることができる。

本発明において、前記本体出し入れ式プラズマモジュールは、出し入れする本体との絶縁のために、本体絶縁部材を更に含むことができる。前記本体絶縁部材は、前記筒状ケースが高電圧端子及び絶縁端子を除き、本体と接触することを防止するために、前記筒状ケースの外面に取り付けることができ、望ましくは、筒状ケースの上面、下面、または側面に取り付けられることができ、望ましくは、筒状ケースの上下端側面に形成されたフランジの上面及び下面に取り付けられるプラスチック部材であってもよい。

本発明の実施形態において、前記本体出し入れ式プラズマモジュールは、本体絶縁部材によって空気清浄器の本体と絶縁され、高圧端及び接地端を介して電源が印加されることができる。

本発明は、一態様において、
上下開放された筒状ケース；
所定の間隔で並んで配置された金属線を含む線状放電電極と、前記線状放電電極を成す金属線の間に配置された対向電極板とを含み、前記筒状ケースの内部に設置されるイオン化部；
前記イオン化部から排出されたイオン化された粒子を集塵するように高電圧が印加される多数の放電板材と、前記放電板材の間に配置される集塵板材からなるた板材部とを含み、前記筒状ケースの内部に設置される集塵部；
を備える本体出し入れ式集塵モジュールを提供する。

本発明において、前記本体出し入れ式集塵モジュールは、本体の高電圧端子に接触する高圧端子と、本体の接地端子に接触する接地端子と、を含む。

本発明において、前記高圧端子は、イオン化部の線状放電電極及び集塵部の放電板材と通電され、前記接地端子は、前記高圧端子と絶縁された筒状ケースを通じてイオン化部の対向電極板と集塵部の集塵板材と通電される。

本発明において、前記本体出し入れ式集塵モジュールの筒状ケースは、直方体状の本体にスライド方式で出し入れできるように四角筒状ケースであってもよく、導電性の金属板材からなってもよい。前記四角筒状ケースは、四面が全て閉塞されているか、必要に応じて、一つ以上の面、例えば、四角筒状ケースの差し込まれる方向の前側面が開放された状態であってもよい。

本発明の実施形態において、前記筒状ケースは、出し入れの便宜のために両側面の上端、下端及び／またはその間にフランジまたは突条を有することができ、望ましくは、両側面の上下端にフランジを有することもできる。

本発明において、前記筒状ケースに、本体の挿着時に本体の内部接地端に連結される接地端子と、挿着時に本体の高圧端に連結される高圧端子とが設置されることが有り得る。

本発明の実施形態において、前記高圧端子と接地端子は、筒状ケースの前側面に設置されることができ、開放された前側面を有する場合、前側面に固定されるドッキングプレートに形成されることができ、前記ドッキングプレートに形成された高圧端子は、イオン化部の線状放電電極及び集塵部の放電板材に通電されることができる。

本発明の一実施形態において、前記ドッキングプレートには、イオン化部のための第１高圧端子と集塵部のための第２高圧端子が形成されていてもよく、第１高圧端子は、ドッキングプレートを絶縁されたまま貫通して、筒状ケースの下部に筒状ケースと絶縁されたまま固定されたイオン化部の線状放電電極に接触され、第２高圧端子は、ドッキングプレートを絶縁されたまま貫通して、筒状ケースの上部に筒状ケースと絶縁状態で固定された集塵部の放電板材に接触される。

本発明の一実施形態において、前記ドッキングプレートには、イオン化部と集塵部のための接地端子が形成されることができ、前記接地端子は、筒状ケースに接触して、筒状ケースに通電状態で固定されたイオン化部の対向電極板及び集塵部の集塵板材に通電状態で接触される。

本発明において、前記イオン化部を成す線状放電電極は、筒状ケースの内部両側面に絶縁状態で設置される前部ブラケットと後部ブラケット及びこれらを平行に連結する多数の金属線で構成されることができる。本発明の一実施形態において、前記金属線は、一本ずつ前部ブラケットと後部ブラケットに固定されることができる。本発明の他の一実施形態において、前記金属線は、所定の金属支持台に平行に固定された後、金属支持台が前部ブラケット及び後部ブラケットに通電されるように結合されることができる。

前記線状放電電極は成す金属線は、ナノ金属線からなることができ、望ましくは、ステンレスナノ金属線を撚り合わせてなる撚り合わせ（ｙａｒｎ）型金属線であってもよい。

本発明の実施形態において、前記高圧端子は、前部ブラケットに接触してナノ金属線に高電圧を印加することができる。

本発明において、前記イオン化部を成す対向電極板は、筒状ケースの上端に垂直な状態で金属線の間に相互に固定される多数の電極板からなる。前記電極板は、筒状ケース上端に通電されたまま固定され、筒状ケースに接触する接地電極を通じて接地される。

本発明において、前記集塵部は、高電圧が印加される多数の放電板材と、前記放電板材の間に配置される集塵板材からなる板材部と、前記板材を貫通する多数の導電性貫通棒と、内側面に前記貫通棒が固定され、外側面には筒状ケースが固定される保護板材と、を含む一体型集塵部であることができる。

本発明の実施形態において、前記保護板材は、絶縁板材であってもよく、水切りのために多数の孔が形成されていてもよく、筒状ケースに結合するためのフックが形成されていてもよい。

本発明の実施形態において、放電板材は、同一の形状の板材で構成されてもよく、各板材は、前後方に突起が形成されており、同一な位置に貫通孔が形成された長方形の板材であってもよい。前記放電板材の突起は、筒状ケースの内部に絶縁状態で固定された放電電極に接触されて高電圧が印加される。また、前記放電板材の一部の貫通孔は、貫通棒に相当する直径を有しており、残りの貫通孔は、貫通棒よりも大きい直径を有することができる。これによって、放電板材を通過する貫通棒のうち一部だけが放電板材に接触され、これを通じて放電板材は互いに通電されることができる。

本発明の実施形態において、集塵板材は、同一の形状の板材で構成されてもよく、各板材は、放電板材と同一な位置に多数の貫通孔が形成されている長方形の板材であってもよい。前記集塵板材の一部の貫通孔は、貫通棒に相当する直径を有しており、残りの貫通孔は貫通棒よりも大きい直径を有することができる。これによって、集塵板材を通過する貫通棒のうち一部が集塵板材に接触され、これを通じて集塵板材は互いに通電されることができる。

本発明の実施形態において、板材部の両側端には集塵板が配設され、両側端の集塵板には接地端子が取り付けられ、保護板材に形成された孔を貫通して筒状ケースに通電されることができる。

本発明において、前記出し入れ式集塵モジュールは、出し入れする本体との絶縁のために、本体絶縁部材を更に含むことができる。前記本体絶縁部材は、前記筒状ケースが高電圧端子及び絶縁端子を除き、本体と接触することを防止するために、前記筒状ケースの外面に取り付けられることができ、望ましくは、筒状ケースの上面、下面、または側面に取り付けられることができ、望ましくは、筒状ケースの上下端側面に形成されたフランジの上面及び下面に取り付けられるプラスチック部材であることができる。本発明の実施形態において、前記出し入れ式集塵モジュールは、本体絶縁部材によって空気清浄器の本体と絶縁されて、高圧端及び接地端を通じて電源が印加されることができる。

本発明によって、管状セル型放電装置によって均一な電界を形成して処理効率を高めることができ、オゾンの排出を減らすことができる空気浄化装置が得られた。

また、本発明によって、セルごとにニードルが分割配置されており、ニードル同士間の干渉が減って均一な電界の形成が可能であり、処理効率を高めることができ、洗浄及び管理が容易な本体出し入れ式プラズマモジュール及びこれを含む空気浄化装置が得られた。

また、本発明によって、本体から着脱が容易であり、洗浄し易い集塵モジュール及びこれを含む空気浄化装置が得られた 。

本発明による空気浄化装置の外観を示す前面斜視図である。 本発明による空気浄化装置の背面図である。 本発明による空気浄化装置の前面方向の分解斜視図である。 本発明による空気浄化装置の背面方向の分解斜視図である。 本発明による出し入れ式プラズマモジュールを示す斜視図である。 本発明による出し入れ式プラズマモジュールの下部斜視図であって、図５とは反対対方向であり、外部絶縁部材が除去された状態を示す図である。 本発明による出し入れ式プラズマモジュールから外部絶縁部材を除去し、四角筒状ケースを分離した状態を示す図であって、図１とは反対方向から示したものである。 本発明による出し入れ式プラズマモジュールの第１電極板の示す斜視図である。 本発明による出し入れ式プラズマモジュールの第２電極板の示す斜視図である。 本発明による出し入れ式プラズマモジュールの結合関係を示す図である。 本発明の一実施形態による出し入れ式集塵モジュールの斜視図である。 本発明の一実施形態による出し入れ式集塵モジュールの分解斜視図である。 本発明の一実施形態による出し入れ式集塵モジュールの前方に取り付けられたドッキングプレートの分解斜視図である。 本発明の一実施形態による出し入れ式集塵モジュールの集塵部を分解した状態の底面斜視図である。 本発明の一実施形態による出し入れ式集塵モジュールの底面写真である。 本発明の一実施形態による金属線の拡大写真である。 本発明の一実施形態による金属線の放電状態を説明する図であって、図１７（ａ）は、従来のタングステン金属線を示し、図１９（ｂ）は、本発明のナノワイヤからなる金属線を示す。 本発明の一実施形態による出し入れ式集塵モジュールにおける一体型集塵部の写真であり、一側の保護カバーを除去した状態を示すものである。 本発明の一実施形態によって同軸整列された単位集塵板と単位放電板とが貫通された状態を示す図である。 本発明の一実施形態による単位集塵板と単位放電板とが同軸整列された状態を示す図であって、図２０（ａ）は、単位集塵板が前面に配置された状態であり、図２０（ｂ）は、単位放電板が前面に配置された状態を示す図である。 本発明による集塵装置の作動状態を示す説明図である。 本発明によるオゾン除去用触媒装置の平面を示す図である。 図１３の線Ａ－Ａ’による切断面を示す図である。 本発明の処理手順を示す説明図である。

以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。下記実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明を限定するためのものではない。

図１～図４に示されているように、本発明による空気浄化装置１０の胴体部１００は、全体的に長方形を成しており、前面１１０と、両側面１２０と、背面１３０と、下面１４０と、上面１５０とからなる。

前面１１０の上部に空気排出口１１１が形成され、下面１４０には空気流入口１４２が形成され、下面の空気流入口１４２から空気が流入した後、内部で上向き移動しながら清浄過程を経た後、空気排出口１１１に排出される。

前面１１０の上部に位置した空気排出口１１１には、排出される空気の方向を前後及び左右に調節することができる排出カバー１１２が取り付けられ、空気浄化装置１０の作動を制御することができる操作パネル１１３と、パネル用基板１１４とが形成される。

前面１１０と両側面１２０は、一つの長方形板材をＵ字形断面の形態に折り曲げて一体に形成される。

背面１３０は、必要時に胴体部１００から離脱させることができる開閉部１３１を持つ。

下面１４０は、長方形板材からなり、板材の下部には底面との離間のための移動式ホイール１４１が取り付けられ、中心部に空気流入口１４２が形成される。

空気浄化装置１０の胴体部１００内部には、モジュール化された処理処置を設置する
ための内部ブラケット２００が差し込まれる。

前記内部ブラケット２００は、胴体部１００の内部に挿入可能な大きさの直方体からなり、胴体部１００の下端から空気排出口１１１の下端に相当する高さを有する。

前記内部ブラケット２００は、前面２１０と両側面２２０の一部を除き閉塞されており、下面と上面は開放されており、背面２３０は、モジュール化された処理処置を出し入れできる出し入れ口２３１が形成され、前記出し入れ口にモジュール化された処理処置が引き出し式でスライドしながら出し入れできるように多数の出し入れ用支持台２３２が形成される。前記内部ブラケット２００の上部には、空気の円滑な排出のための半円状の誘導板２５０が設けられる。

内部ブラケット２００の内部に出し入れ式で設置されるモジュール化された処理処置は、下端には粗塵をフィルタリングすることができるプレフィルター３００と、前記プレフィルター３００の上部に位置する、ラジカルを含む活性種を生成する管状セル型放電装置４００と、前記管状セル型放電装置４００の上部に設置される集塵装置５００と、前記集塵装置５００の上端に設置されてオゾンを吸収及び取り除くオゾン除去用触媒装置６００とからなる。

内部ブラケット２００の内面において、前記オゾン除去用触媒装置６００の上端には
ＵＶ光を照射するオゾン除去用光照射装置７００が印刷回路基板形態で取り付けられて設置され、内部ブラケット２００の上部には、空気を吸い込んで誘導板２５０の内側へ排出する空気ファン８００が設置される。

空気ファン８００によって排出される空気に陰イオンを追加するために、陰イオン発生装置９００が空気排出口１１１に設置される。
プレフィルター３００は、内部ブラケット２００の下端に設置可能に薄板材型の形態を有するスポンジ型プレフィルターを用いる。

図５～図１０に示されているように、前記管状セル型放電装置４００は、上下開放された導電性金属板材からなる四角筒状ケース４１０と、前記四角筒状ケース４１０と絶縁されて該四角筒状ケース４１０の内部下端に固定され、多数の四角穴が穿孔された板材部４２１と、前記板材部の非穿孔領域に固定されたニードル型電極４２２からなる第１電極板４２０と、前記ニードル型電極４２２からなる第１電極板４２０のセル内部に差し込まれるように四角筒状ケース４１０の内部上端に固定され、前記四角筒状ケース４１０と通電される第２電極板４３０と、を備える。

前記四角筒状ケース４１０を成す側面板材の中で出し入れ方向に平行な両側面板材４１１の上下端には出し入れ及び本体との絶縁の便宜のために、上端及び下端に出し入れ方向に沿って延びたフランジ４１２が形成される。前記両側板材４１１の上端には内壁絶縁部材４８０の固定のための切開部４１３を有し、切開部４１３の下端には外方へ折り曲げられた折曲片４１４が形成される。

前記四角筒状ケース４１０の前側面には、挿着時に本体の接地端に連結される接地端子４５０と、挿着時に本体の高圧端に連結される高圧端子４６０とを有する。

前記高圧端子４６０は、四角筒状ケース４１０の壁面を通過して内部へ突出し、第１電極板４２０の下端に接触し、これを通じて第１電極板４２０に高電圧が印加される。前記接地端子４５０は、四角筒状ケース４１０の外面に接触され、第２電極板４３０の接触ピン４３４によって四角筒状ケース４１０の内部面に接触し、これを通じて第２電極板４３０を接地させる。

前記四角筒状ケース４１０の上下コーナーには、本体と絶縁させるために取り付けられた本体絶縁部材４４０を含む。前記本体絶縁部材４４０は、プラスチック製の「く」字形の側断面を有するコーナーカバーを用いる。

前記四角筒状ケース４１０の内壁には、第１電極板４２０と四角筒状ケース４１０との内面の接触を防止することができる第１内壁絶縁部材４８０と第２内壁絶縁部材４８５が固定される。

前記第１内壁絶縁部材４８０は、上下に延びる第１絶縁体４８０－１と内面方向に突出する下端の第１絶縁突起４８０－２と、外面方向に突出する上端の結合突起４８０－３とを有する。前記第１内壁絶縁部材４８０において、前記第１絶縁体４８０－１は四角筒状ケース４１０の内壁にねじ止めされ、前記第１絶縁突起４８０－２の下面には第１電極板４２０の板材部４２１がねじ止めされ、前記第１絶縁突起４８０－２の上面には、第２電極板４３０の下端が前記第１電極板４２０と離間した状態で安着される。前記結合突起４８０－３は、四角筒状ケース４１０に形成された切開部４１３に挿着され、結合突起４８０－３の下面は、切開部から突出した折曲片４１４に安着される。

前記折曲片４１４に安着された結合突起４８０－３は、四角筒状ケース４１０の両側面に取り付けられたフック４１５によってしっかり固定される。

前記第２内壁絶縁部材４８５は、上下に延びる第２絶縁体４８５－１と、内面方向に突出する第２絶縁突起４８５－２とからなる。前記第２絶縁体４８５－１は、四角筒状ケース４１０の内壁下端に固定され、第２絶縁突起４８５－２と第１絶縁突起４８０－２と高さが同一に固定される。前記第２絶縁突起４８５－２の下面には、第１電極板４２０の板材部４２１がねじ止めされ、上面には第２電極板４３０の下端が前記第１電極板４２０と離間した状態で安着される。

第１電極板４２０は、多数の長方形孔４２５が整列されるように穿孔された長方形板材部４２１と、前記長方形板材部４２１における長方形孔４２５の間の非穿孔領域４２６に垂直に固定されたニードル電極板４２３とからなる。

前記長方形板材部４２１の縁部には四角筒状ケース４１０の内壁絶縁部材４８０の第１絶縁突起４８０－１及び第２内壁絶縁部材４８５の第２絶縁突起４８５－１の下面に固定するために絶縁部材固定孔４２９が形成される。

また、前記長方形板材部４２１の非穿孔領域４２６には、ニードル電極板４２３を固定するためのニードル固定孔４２８が所定の間隔で整列されるように穿孔される。前記ニードル固定孔４２８は第２電極板４３０のセル位置によって変更され得、セルの中心部に位置するように配置されてもよい。

前記長方形板材部４２１に固定されるニードル電極板４２３は、垂直板材４２２の高さに沿って所定の間隔で多数のニードル４２４が水平方向に突出しており、下端が水平に折り曲げられてニードル固定片４２２’を形成し、ニードル固定孔４２８に固定される。前記ニードル電極板４２３は、セルごとに放電が行われるように第２電極板４３０のセルの数に相当する個数で設置されることができ、放電が要らない領域、例えば、空気の流れが少ない縁部には設置されなくてもよい。

第２電極板４３０は、長方形断面の管状セル４３１がジグザグ状に連接するセル型板材４３２と、管状セル４３１の壁面に形成された混合孔４３３と、セル型板材４３２の前方外壁及び後方外壁に取り付けられた接触ピン４３４とを含む。

混合孔４３３は、一つの管状セル４３１に複数個が形成され、一つの孔で二つのセルに連通することができるように、壁面とコーナーにそれぞれ形成される。また、混合孔４３３は、第１電極板に形成されたニードルの高さに合わせて上下方向に所定の間隔を隔てて２～３個ずつ形成される。

第２電極板４３０の内壁絶縁部材４８０は、第１絶縁突起４８０－２及び第２内壁絶縁部材４８５の第２絶縁突起４８５－２の上面に安着され、第１絶縁突起４８０－２及び第２絶縁突起４８５－２の下面に結合された第１電極板４２０と絶縁状態で離間する。

第２電極板４３０は、前記第１内壁絶縁部材４８０の上面に固定される前記四角筒状ケース４１０の内側縁に相当する形態を有する固定リング４７０によって上向きに抜けることが防止される。前記固定リング４７０は第１内壁絶縁部材４８０の上面にねじで固定されることができる。

第２電極板４３０の接触ピン４３４は、第１内壁絶縁部材４８０及び第２内壁絶縁部材４８５に安着時に四角筒状ケース４１０の内壁に接触して電気的に通電され、四角筒状ケース４１０の外面に形成された接地端４５０に電気的に連結される。

図１０～図２０に示したように、本発明による出し入れ式集塵モジュール５００は、上下開放された直方体形の筒状ケース５１０と、所定の間隔で並んで配置された金属線５２１とを含む線状放電電極５２０と、前記線状放電電極５２０を成す金属線５２１の間に配置された対向電極板５５５とを含むイオン化部５５０；および前記イオン化部５５０から排出されたイオン化された粒子を集塵するために高電圧が印加される多数の放電板材５６０と、前記放電板材５６０の間に配置される集塵板材５７０からなる板材部５８０とを含む集塵部５９０；で構成される。

集塵モジュール５００の下端に配置されるイオン化部５５０は、下部から流入する粒子を正（＋）粒子に帯電させるために正のコロナを発生させ、前記集塵モジュール５００の上端に配置される前記集塵部５９０は、正（＋）に帯電された粒子を負（－）に帯電された集塵板に取り付けて集塵する。

筒状ケース５１０は、上下開放された直方体形になっており、前面が追加で開放された状態であって、前上角部５１０－１、後上角部５１０－２、両側上端角部５１０－３、前下角部５１０－４、後下角部５１０－５、および両側下端角部５１０－６を有し、上角部と上角部とが会う４つの上部頂点と下角部と下角部とが会う４つの下部頂点を有する。

筒状ケース５１０の４つの上部頂点と４つの下部頂点には空気清浄器の本体との絶縁および本体内部へのスライドのためにプラスチック製の絶縁部材５１１が筒状ケース５１０のフランジ５１２に螺合される。

筒状ケース５１０の前側面には、本体の接地端子及び高圧端子に連結されるドッキングプレート５１３が取り付けられる。ドッキングプレート５１３の上端には接地用プレート５１４が固定され、ドッキングプレート５１３の中間には二つの高電圧用端子５１５が形成される。

前記接地用プレート５１４は、平板状になっており、ドッキングプレート５１３の上端前面に形成された接地用プレート安着部５１４’に安着され、ドッキングプレート５１３と一緒に筒状ケース５１０の前上角部５１０－１にリベットで固定されて筒状ケース５１０と通電される。

前記二つの高電圧用端子５１５は、「コ」字形に折り曲げられてドッキングプレート５１３に形成された高電圧用端子溝５１５’に差し込まれ、それぞれ上下方向に延びる。

前記筒状ケース５１０の内部には、筒状ケース５１０を横切るブラケット５１７が導電性物体からなり、前方上下と後方上下にそれぞれ一つずつ、総４つが設置される。前方ブラケット５１７は、前方上部ブラケット５１７－１と前方下部ブラケット５１７－２と後方上部ブラケット５１７－３と、後方下部ブラケット５１７－４とで構成された導電性ブラケット５１７は、筒状ケース５１０と絶縁されるように、筒状ケース５１０の左右側壁を貫通して固定された絶縁ブラケット５１８に形成された溝に両端が挿着されて固定される。

前記導電性ブラケット５１７の中で、筒状ケース５１０の前方上下に位置して形成された２つの前方導電性ブラケット５１７－１、５１７－２には、ドッキングプレート５１３を貫通する２つの高電圧用端子５１５がそれぞれ接触され、これらと電気的に通電された物体に高電圧を印加する。

前記イオン化部５５０は、金属支持台５２２に同一の間隔で平行に前後端が固定された多数の金属線５２１からなる線状放電電極５２０と、前下角部５１０－４と後下角部５１０－５に、金属線の間ごとに同一の間隔で前後端が平行に固定され、金属製の多数の対向電極板５５５とからなる。

前記イオン化部５５０において、線状放電電極５２０の金属線５２１は、金属支持台５２２が前方下部ブラケット５１７－２に固定されて通電され、前方下部ブラケット５１７－２は、ドッキングプレート５１３に固定された二つの高電圧用端子５１５のうち下部に延びた高電圧用端子５１５－２に接して通電され、高電圧用端子５１５は空気浄化装置の高電圧端に接触して高電圧が印加される。

前記イオン化部５５０の対向電極板５５５は、前後端が筒状ケース５１０の前下角部５１０－４および後下角部５１０－５に固定されて通電され、筒状ケース５１０の前上角部５１０－１を貫通するリベットによって固定された接地用プレート５１４を通じて本体の接地端子に接地される。

前記集塵部５９０は、本体の高電圧端子に通電されて高電圧が印加される多数の放電板材５６０と、前記放電板材５６０と相互に配置され、本体の接地端子に通電されて接地される集塵板材５７０からなる板材部５８０とを含む。

前記放電板材５６０は、前後方の上部に曲面型放電突起５６２が形成され、複数の放電板材貫通孔５６３の形成された長方形の単位放電板材５６１で構成され、前記単位放電板材５６１の貫通孔５６３は、第１直径Ｄ１を有する第１放電貫通孔５６３－１と、第１直径よりも大きい第２直径Ｄ２を有する第２放電貫通孔５６３－２とからなる。

前記集塵板材５７０は、複数の集塵板材の貫通孔５７３の形成された長方形の単位集塵板材５７１からなり、前記単位集塵板材５７１の貫通孔５７３は、第１直径Ｄ１を有する第１集塵貫通孔５７３－１と、前記第２直径Ｄ２を有する第２集塵貫通孔５７３－２とで構成される。

前記第１放電貫通孔５６３－１と、第２集塵貫通孔５７３－２とが同軸整列され、第２放電貫通孔５６３－２と第１集塵貫通孔５７３－１とが同軸整列され、第１直径Ｄ１に相当する直径を有する貫通棒５９１によって左右に貫通される。これによって、第１放電貫通孔５６１－１と第２集塵貫通孔５７３－２とが整列された孔を通過する貫通棒５９１は、放電板材にのみ接触するようになり、第２放電貫通孔５６１－２と第１集塵貫通孔５７３－１とが整列された孔を通過する貫通棒５９１は、集塵板材にのみ接触するようになる。

板材部５８０を成す単位放電板材５６１と、単位集塵板材５７１との間ごとに絶縁性離間部材５８１が設置される。

板材部５８０は、集塵板材５７０の単位集塵板材の数が、放電板材５６０よりももう一つ多く、両側端に集塵単位板材が位置する。

板材部５８０の両側には、絶縁性の保護板材５９２が位置され、内側に貫通棒５９１の両端が挿着固定され一体型集塵部５９０を構成するようになる。
前記板材部５８０で両側端に位置した集塵単位板材５７０は、保護板材５９２に対向する面に接地突起５９３が形成されており、保護板材５９２を貫通して両側面に突出する。

前記保護板材５９２には係止突起５９５’が形成されており、筒状ケース５１０の両側に形成されたケース切開部５９４を通じて外部に突出して、筒状ケース５１０の両側外面に取り付けられたフック５９５によってしっかり固定される。

このような一体型集塵部５９０は、単位放電板材５６１の放電突起５６２が前後方向に突出して、放電突起５６２はドッキングプレート５１３に固定された高電圧用端子５１５と通電された前方下部ブラケット５１７－２に接触し、本体の高電圧端子に連結され、かつ、単位放電板材５６１は貫通棒５９１によって他の単位放電板材５６１と電気的に互いに通電される。

また、前記一体型集塵部５９０の単位集塵板材５７１は、貫通棒５９１によって他の単位集塵板材５７１と電気的に互いに通電され、両側端にある単位集塵板材５７１は、接地突起５９３を通じて筒状ケース５１０の内壁に接地され、筒状ケース５１０に取り付けられたドッキングプレート５１３の接地端に連結される。

これによって、イオン化部５５０によってイオン化された粒子は、集塵部５９０の単位集塵板材５７１で集塵される。単位集塵板材５７１に塵埃が集塵されて汚染されると、集塵モジュール５００から一体型集塵部５９０をフック５９５を解いて分離し、分離された一体型集塵部５９０を水で洗浄して乾燥させて使用するようになる。

集塵装置５００を通過した空気は、処理過程で発生したオゾンを含んでおり、その除去のために上部に設置されるオゾン除去用触媒装置６００に流入される。

図２２に示したように、オゾン除去用触媒装置６００は、ハニコム状のセルからなる充填用板材６１１の上端及び下端にメッシュ６１２が設置され、内部にオゾン除去用触媒粒子６１３が充填されたハニコム状板材６１０からなる。オゾン除去用触媒粒子６１３は、球状及び／または円筒状の二酸化マンガン系粒子であり、市販品を使用することができる。図２３のように、前記オゾン除去用触媒装置６００は一つ以上、望ましくは２つのハニコム状板材６１０からなる。

図２４に示したように、本発明による空気浄化装置１０は、次のような手順で行われる。空気浄化装置１０を作動させると、上端の空気ファン８００が作動しながら装置内に上向きの流れを形成しながら、下面から汚染された空気が流入される。

流入された空気は、プレフィルター３００を経由しながら塵埃が除去される除塵段階Ｓ１を経る。

除塵段階Ｓ１を通じて、塵埃の除去された空気は管状セル型放電装置４００を経由しながら、空気に含まれたウイルスやストリーマ放電によって発生されたラジカルのような活性種によって細菌が死滅する処理段階Ｓ４を経る。

処理段階Ｓ２を通じてウイルス及び／または細菌が死滅した空気は、集塵装置５００を経由しながら、空気中に含まれた微小粒子状物質のような、プレフィルター３００によって濾過されないで、管状セル型放電装置４００によって死滅しなかった成分を集塵する集塵段階Ｓ３を経由することになる。

集塵段階Ｓ３までの過程を経ながら発生されるオゾンを取り除くために、集塵された空気はオゾン除去用触媒装置６００を通過し、ＵＶ－ＬＥＤ光照射装置７００を通じてオゾンが除去されるオゾン除去段階Ｓ４を経るようになる。オゾン除去段階Ｓ４において、オゾンは触媒装置６００に吸着された後、酸素に切り替えられて離され、吸着処理されない残存オゾンは、ＵＶ－ＬＥＤ光照射装置７００によって酸素に切り替えられる。

オゾン除去段階Ｓ４を経た空気は、空気ファン８００によって外部に吐出される過程で、陰イオン発生装置９００によって発生される陰イオンと混合される陰イオン混合段階Ｓ５を経由するようになる。

１０ 空気浄化装置
１００ 胴体部
２００ 内部ブラケット
３００ プレフィルター
４００ 管状セル型放電装置
５００ 集塵装置
６００ オゾン除去用触媒装置
７００ オゾン除去用光照射装置
８００ 空気ファン
９００ 陰イオン発生装置

Claims (12)

1. 下端に空気流入口を有し、上端に空気排出口を有し、内部に空気が上昇する流路が形成される胴体部；
   前記胴体部の管路に設置されたプレフィルター；
   前記胴体部の管路に設置され、ラジカルを含む活性種を生成してウイルスを死滅させるモジュール型管状セル型放電装置であって、ここで、該管状セル型放電装置は、所定の長さの管状セルが連接して繰り返して配置される第２電極板と、前記管状セルに差し込まれるニードル型放出電極と、前記ニードル型放出電極が設置される第１電極板と、内部に前記第１電極板と前記第２電極板とが結合された出し入れ式上下開放された管状ケースを含むモジュール型管状セル型放電装置；
   前記胴体部の管路に前記管状セル型放電装置と別途設置されて前記管状セル型放電装置を通過した死滅したウイルス及び塵埃を集塵するモジュール型集塵装置であって、ここで、前記集塵装置は、前記管状セル型放電装置を通過した死滅したウイルス及び塵埃を帯電させる線状放電電極を含む放電部と、前記放電部で帯電された塵埃を集塵する集塵部を含む集塵装置と、内部に前記放電部と集塵装置とが結合された引き出し式の上下開放された管状ケースとを含むモジュール型集塵装置；
   前記胴体部の管路に設置されるモジュール型管状セル型放電装置及び／またはモジュール型集塵装置で発生されるオゾンを取り除くオゾン除去装置；及び
   前記胴体部の管路に設置される空気ファン；
   を含むウイルス除去用空気浄化装置。
2. 前記管状セル型放電装置及び／または集塵装置は、胴体部から引き出し式で出し入れされることを特徴とする請求項１に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
3. 前記管状セル型放電装置は、ストリーマ放電装置であることを特徴とする請求項１に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
4. 前記出し入れ式の上下開放された管状ケースは、四角筒状ケースであり、前記四角筒状ケースの上下４箇所にスライド及び胴体部との絶縁のためのプラスチック製の絶縁部材が取り付けられたことを特徴とする請求項１または３に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
5. 前記管状セル型放電装置は、管状セルに隣接する他の管状セルとの活性種の混合のために壁面に混合孔が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
6. 前記混合孔の一部は、ニードル型放出電極に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
7. 前記線状放電電極を含む集塵装置は、平行に所定の間隔で配置された金属線からなる線状放電電極と、前記線状放電電極を成す金属線の間に配置された対向電極板を含む放電部と、前記放電部から排出されたイオン化された粒子を集塵する多数の集塵板からなる集塵部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
8. 前記線状放電電極は、ステンレス製のナノ金属線を撚り合わせてなる金属線であることを特徴とする請求項７に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
9. 前記オゾン除去装置は、オゾン除去用触媒装置と、オゾン除去用光照射装置とで構成されることを特徴とする請求項１に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
10. 前記オゾン除去用触媒装置は、二酸化マンガンを含む触媒粒子が充填された管状セルが左右に連接して水平板材を成すことを特徴とする請求項９に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
11. 前記空気浄化装置は、陰イオン発生装置を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
12. 前記空気浄化装置は、陰イオン発生装置を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のウイルス除去用空気浄化装置。
    

Images