KR100567670B1

KR100567670B1 - 엘리베이터의 자외선 살균장치

Info

Publication number: KR100567670B1
Application number: KR1020040067048A
Authority: KR
Inventors: 윤일식
Original assignee: 윤일식
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-04-07
Also published as: KR20060018588A

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 자외선 살균장치에 관한 것으로, 구체적으로는 송풍기와 환풍기를 이용해 엘리베이터 내부의 공기를 강제로 순환시키면서 자외선으로 순환되는 공기를 살균하되, 인체에 자외선이 미치는 것을 방지하는 살균장치에 관한 것이다.

Description

엘리베이터의 자외선 살균장치{UV Sterilizing System of Elevator}

도 1은 종래의 엘리베이터의 자외선 살균등을 보여주는 도면;

도 2는 종래의 또다른 엘리베이터의 자외선 살균등을 보여주는 도면;

도 3은 본 발명에 따른 자외선 살균장치가 설치된 엘리베이터 전체의 정면도;

도 4는 본 발명에 따른 자외선 살균장치를 자세히 보여주는 부분단면도;

도 5는 본 발명의 자외선 살균장치의 일부생략 전개사시도;

도 6은 자외선 차폐판이 젖혀진 상태의 도 4에 대응하는 도면;

도 7은 설명의 편의상 연결대를 생략한 상태의 도 4에 대응하는 도면;

도 8은 환풍기와 그물망이 설치된 상태의 도 7에 대응하는 도면;

도 9는 그물망과 자외선 살균등의 분리상태를 보여주는 도면;

도 10은 그물망과 자외선 살균등의 결합상태를 보여주는 도면.

현재, 집안의 공기를 살균하여 거주자의 건강증진을 도모하고자 하는 현재의 웰빙추세에 따라 집안에 살균기능을 갖춘 공기청정기를 설치하는 가정이 급속히 증가하고 있다.

대부분의 공기청정기는 거실이나 방안에 설치하지만, 집안에서 공기 오염이 가장 심한 곳은 현관 등 출입구 부근이고 이와 같은 오염이 심한 곳은 공기청정기가 커버하지 못하는 것이 현실이다. 출입구의 오염이 심한 까닭은 집에 거주하는 사람이 외부에서 오염물을 묻혀오기 때문이다. 그리고, 실질적으로 아파트, 연립주택, 빌라 등 공동주택의 경우, 가장 오염이 심한 곳은 공동주택단지의 모든 사람이 출입하는 엘리베이터 내부 공간이다. 엘리베이터는 출입문이 개폐식이긴 하지만, 모든 거주자가 출입하는 장소이고 승강중에는 출입문이 닫힌 폐쇄공간이므로, 병자나 세균 보유자가 엘리베이터에 탑승하면 내부공간이 오염될 수 밖에 없다. 또한, 건강한 사람이 오염된 엘리베이터에 탑승하면 옷이나 신체에 세균이 묻게 된다. 그럼에도 불구하고, 엘리베이터의 내부공간의 유해세균이나 박테리아를 살균하여 없애는 장치는 전무한 것이 현실이다.

구체적으로, 감기는 물론 현재 전세계적으로 문제가 되고 있는 사스(SARS; 중증 급성호흡기 중후군)도 공기를 통해 오염된다고 알려져 있다. 홍콩에서는 한 호텔에 투숙했던 사람들이나 아파트 한동 주민 전체가 사스에 감염된 사례가 있는데, 연구에 의하면 사스 바이러스가 공기입자 형태로 수미터씩 이동하거나 공기중 에서 수시간씩 생존하고 있으며, 전술한 집단 감염의 경우 엘리베이터를 통해 감염이 전파되었다고 보고 있다. 물론, 일반적인 감기의 경우도 엘리베이터를 통해 감염되는 경우가 가장 많다고 알려져 있다.

또한, 엘리베이터의 승강통로는 대부분 거의 청소를 할 수 없는 구조로 되어 있어, 승강통로 내부에는 먼지, 모기등의 벌레사체 등 각종 오염원인물질이 장기간에 걸쳐 축적되어 있고 내부 공기도 상당히 오염되어 있는데, 엘리베이터 케이지 상부에 설치된 송풍기는 이런 승강통로 내부의 공기를 엘리베이터 케이지 내부로 강제로 순환시키므로, 엘리베이터 내부의 공기는 외부에 비해 더 오염되어 있다고 볼 수 있다.

도 1은 엘리베이터에 자외선 살균등을 설치한 종래의 경우를 보여주는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 송풍로 하단의 박스체 내부에 자외선 살균등(1)을 설치한 엘리베이터가 특히 병원용으로 사용되는 경우가 있다. 그러나, 이 경우 송풍기의 통풍로와 완전히 차단된 박스 내부에 자외선 살균등을 설치하므로, 살균등에서 조사된 자외선에 의해 살균되는 공기가 극히 한정되어 있다. 즉, 자외선에 의해 살균되는 엘리베이터의 내부공기는 천정 바로 밑의 공기로 한정될 수 밖에 없다. 이는 살균등 부근의 공기는 송풍기와 완전히 분리되어 대류되지 않기 때문이다. 따라서, 엘리베이터 내부의 공기 전체를 살균하는 효과는 전혀 볼 수 없었다.

또한, 종래의 송풍기는 그 입구쪽에 필터가 설치되어 있지 않으므로, 엘리베이터 승강로의 오염된 공기가 그대로 엘리베이터 내부로 유입됨은 물론, 전술한 바 와 같이 살균등을 설치해도 전체 공기의 살균이 불가능하여, 엘리베이터의 내부공기의 오염은 전혀 처리할 수 없었다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 도 2와 같은 살균장치를 개발하여 대한민국 특허 2004-37109호로 출원한바 있다.

이 장치는 엘리베이터 천정 상부에 설치된 송풍기(10)에서 나오는 바람을 엘리베이터 내부로 안내하는 통풍구(20) 하부에 설치되고, 아랫쪽으로 갈수록 엘리베이터 벽면을 향해 기울어진 다수의 기다란 직사각형 경사판(32)이 일정 간격으로 나란히 정렬하여 이루어진 조명/송풍 안내기구(30); 및 상기 조명/송풍 안내기구(30)와 엘리베이터 천정 사이에 안내기구(30)에 의해 가리도록 설치되는 살균등(40);을 포함하며, 상기 통풍구(20)에서 나온 바람이 차례대로 살균등(40)과 조명/송풍 안내기구(30)를 통과하여 엘리베이터의 내부로 송풍되고, 상기 살균등(40)에서 나온 빛은 상부방향으로만 조명됨으로써, 살균등(40)에서 나오는 UV광 등 인체에 해로운 빛이 엘리베이터 승객에게 직접 닿지 않도록 하면서 살균등의 빛에 의해 엘리베이터의 내부 공기가 살균됨과 동시에 송풍기와 안내기구를 통과한 바람에 의해 엘리베이터의 내부공기가 대류하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 공기청정시스템을 제공한다.

그러나, 상기 특허출원은 인체에 해로운 자외선이 인체에 닿지 않도록 하는 안전측면에서는 문제가 있다. 즉, 자외선이 엘리베이터의 천정면이나 벽면에서 반사되어 인체에 닿을 위험이 있다.

자외선 살균선은 세균과 바이러스를 살균하는 강한 작용을 갖고 있지만, 건 강한 성인이라도 일정량 이상의 살균선을 얼굴, 눈, 피부 등에 노출시킬 경우 문제가 생긴다. 특히 눈에 비치면 결막염과 각막염을 일으키기 때문에 상당한 주의가 필요하다. JIS Z 8812(유해자외선 방사 측정방법)에서는 1일(24시간)을 기준으로 해서 254nm의 자외선을 받더라도 괜찮은 허용한계기준을 60J/M²로 규정하고 있다. 따라서, 살균선의 조도가 강해질수록 허용되는 조사시간은 그 세기에 반비례하여 짧아지지 않으면 안된다.

이와 같은 조사시간과 허용 살균선 조도를 정리하면 표와 같다.

조사시간	허용 살균선 조도(단위 mW /m ² )
8시간	2 mW /m ²
4시간	4 mW/m²
2시간	8 mW/m²
1시간	16 mW/m²
30분	33 mW/m²
15분	67 mW/m²
10분	100 mW/m²
5분	200 mW/m²
1분	1 W/m²
30초	2 W/m²
15초	4 W/m²
10초	6 W/m²
1초	60 W/m²

즉, 자외선 살균선은 가능한한 인체에 닿지 않도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 빛과 반응하면 유해물질을 분해시키는 광촉매 물질이 알려져 있다. 이런 광촉매 물질로는 TIO₂(anatase), TIO₂(rutile), ZnO, CdS, ZrO₂, SnO ₂, V₂O₂, WO₃, 및 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO₃) 등이 있다. 이런 광촉매는 우선 광학적 으로 활성이 있으면서 광부식이 없고, 또한 생물학적으로나 화학적으로 비활성이면서도 가시광선이나 자외선 영역의 빛에 반응하는 특징을 갖는다.

광촉매란 말 그대로 촉매작용이 빛에너지를 받아 일어나는 것으로서, 일정한 영역의 에너지가 가해지면 전자가 가전자대에서 전도대로 여기된다. 이때 전도대에서 전자들이 형성되게 되고 가전자대에는 정공이 형성되게 된다. 이렇게 형성된 전자와 정공은 강한 산화 또는 환원 작용에 의해 유해물질을 분해시키는 등 다양한 반응을 일으키게 된다.

광촉매 산화티탄을 예로 들어 설명하면, 산화티탄에 빛이 닿아 발생한 전자와 정공은 각각 공기중의 O2, H2O와 반응하여 산화티탄 표면에 수퍼옥사이드 음이온(O2-)과 수산화라디칼 2종의 활성산소를 생성한다. 특히 수산화라디칼은 높은 산화, 환원 전위를 가지고 있기 때문에 NOx, SOx, 휘발성 유기화합물 및 각종 악취정화에 탁월하고, 축산폐수, 오수, 공장폐수의 BOD, 색도 및 난분해성 오염물질, 환경호르몬 등을 완벽히 제거할 수 있을 뿐만아니라, 병원성대장균, 황색포도구균, O-157 등 각종 병원균과 박테리아를 99% 이상 살균하는 등 모든 대상물질을 산화시키는 능력을 갖고 있다. 또한, 빛이 조사되면 산화티탄을 구성하고 있는 산소 2개중 하나와 공기중의 H2O가 반응하여 친수성이 매우 좋은 친수기(-OH)가 생성되어 산화티탄 표면은 오염물질의 부착을 방지하는 내오염성을 갖게 되며, 부착된 오염물질은 물에 의해 쉽게 세척되기도 한다. 이런 TiO2 광촉매는 태양에너지 또는 형광빛에 의해서도 반응이 일어나며, "물체에의 정착→광분해→재생" 사이클에 의해 영속적인 기능을 발휘하므로 경제적임은 물론, 반응 후의 부산물은 물과 CO2로 환 경에 무해한 물질이다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 종래의 장치에 비해 인체에 유해한 자외선 살균선이 인체에 전혀 닿지 않도록 안전성을 더욱 강화하면서도, 엘리베이터 내부의 공기 대류 효과를 더욱 상승시키며, 또한 전술한 광촉매를 이용하여 살균효과를 더욱 증진시키는 자외선 살균장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

엘리베이터 케이지의 천정에 부착되고 통풍구를 통해 엘리베이터 케이지 내부로 공기출입이 가능하도록 벽면에서 이격되게 설치되는 반사기구(10)와, 반사기구(10) 밑으로 엘리베이터 양쪽에 각각 결합되어 조명등(1)을 설치하기 위한 조명등 설치판(20)을 포함하는 엘리베이터에 있어서:

상기 반사기구(10)와 조명등 설치판(20)을 연결하되, 그 사이로 공기가 통하도록 일정 간격을 두고 이격되어 있는 2개의 연결대(30);

상기 연결대(30) 바로 옆의 위치에서 상기 조명등 설치판(20)에 설치되는 자외선 살균등(40);

상기 연결대(30)의 중간 돌출부에 피봇 연결되어 평상시 자외선 살균등(40)의 빛이 투과되는 것을 방지하도록 자외선 살균등(40)을 사이에 두고 엘리베이터 안쪽으로 배치되고, 살균등의 교체 등 보수를 위해 피봇 연결부를 중심으로 회전할 수 있는 자외선 차폐판(50);을 포함하고,

상기 자외선 차폐판(50)의 다른쪽에 다수의 조명등이 배치되고 차폐판(50)에 의해 자외선이 엘리베이터 벽면쪽으로만 조사되고, 엘리베이터의 내부 공기는 송풍기에 의해 통풍구와 상기 연결대(30) 사이와 벽면을 따라 엘리베이터 내부를 대류하면서 상기 자외선 살균등에 의해 살균되는 엘리베이터의 자외선 살균장치를 제공한다.

본 발명에 따른 자외선 살균장치에 있어서, 연결대(30) 사이에 환풍기(55)가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 연결대(30) 사이의 공기가 통하는 개구부 전체를 커버하는 그물망(60)을 설치하고, 이 그물망은 TIO₂(anatase), TIO₂(rutile), ZnO, CdS, ZrO₂, SnO₂, V₂O₂, WO₃, 및 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO₃) 중에서 선택된 광촉매로 코팅되는 것이 더 바람직하다.

또, 본 발명에 따른 자외선 살균장치에서, 자외선 살균등(40)에 스냅식으로 끼워맞춤되는 홀더(62)가 상기 그물망(60)에 2개 이상 설치되어, 상기 홀더(62)를 자외선 살균등(40)에 끼워서 임의의 각도로 상기 그물망(60)을 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 장치가 설치된 엘리베이터의 개략적인 정면도이다. 설명의 편의상 도 3에서는 후술하는 연결대(30)를 생략하였다.

도시된 바와 같이, 엘리베이터 케이지의 천정에 반사기구(10)가 부착되는데, 반사기구(10)는 통풍구를 통해 엘리베이터 케이지 내부로 공기출입이 가능하도록 벽면에서 이격되게 설치된다. 반사기구(10) 밑으로 엘리베이터 양쪽에는 각각 조명등(1)을 설치하기 위한 조명등 설치판(20)이 반사기구(10)에 현수되도록 설치된다.

이와 같은 구성에 의하면, 화살표로 표시된 것과 같이 엘리베이터 내부에서 공기의 대류가 일어나게 된다. 물론, 필요에 따라서는 화살표 반대방향으로의 공기 대류가 일어날 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 살균장치를 자세히 보여주는 부분 단면도이고, 도 5는 설명의 편의상 각 부분이 전개되어 있는 전개사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 반사기구(10)와 조명등 설치판(20)은 연결대(30)에 의해 서로 연결되는데, 연결대(30)는 짧은 폭을 갖고 반사기구(10)와 조명등설치판(20)의 양단부에 간격을 두고 배치되어, 그 사이로 공기가 통하도록 하는 것이 바람직하다. 연결대(30) 바로 옆의 위치에서 조명등 설치판(20)에는 자외선 살균등(40)이 설치된다.

또한, 연결대(30)의 중간 돌출부에는 자외선 살균등(40)의 빛이 투과되는 것을 방지하는 자외선 차폐판(50)이 설치되는데, 물론 차폐판(50)의 크기는 자외선이 엘리베이터 내부로 조사되는 것을 완전히 차단할 정도를 가져야 한다. 자외선 차폐판(50)은 연결대(30)의 중간 돌출부에 회전 가능하도록 피봇 연결되고, 자외선 살균등(40)에 대한 전원을 ON/OFF하는 스위치(S/W)가 달려있다. 즉, 도 4와 같이 차폐판(50)이 닫힌 상태에서는 스위치(S/W)가 연결되어 자외선 살균등(40)에 전기를 공급하고, 도 6과 같이 차폐판(50)이 열린 상태에서는, 스위치가 개방되어 자외선 살균등을 꺼지게 한다.

도 6에는 자외선 차폐판(50)이 젖혀진 상태가 도시되어 있다. 자외선 살균등(40)을 교체해야 할 경우, 자외선 차폐판(50)을 위로 젖히면 스위치(S/W)에 의해 자외선 살균등이 꺼지므로 자외선 살균등의 교체작업이 쉽다. 물론, 자외선 차폐판(50)의 우측에는 필요에 따라 임의의 위치에 일반 조명등(1)을 설치한다.

도 7은 도 4와 동일하지만, 설명의 편의상 연결대(30)가 생략된 상태의 도면이다. 도시된 바와 같이, 자외선 살균등(40)의 자외선은 자외선 차폐판(50)에 의해 좌측 상방으로만 조사된다. 자외선 조사지역이 도면에는 다수의 점이 찍힌 부분으로 표시되어 있다. 이렇게 자외선이 조사되는 상태에서, 엘리베이터의 내부 공기는 화살표 방향과 같이 대류하게 된다. 물론, 엘리베이터의 반대쪽에도 동일한 구성의 자외선 살균장치가 대칭으로 배치되어 있다. 따라서, 엘리베이터 내부의 모든 공기가 자외선에 조사됨을 알 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도시된 바와 같이, 엘리베이터의 내부의 공기대류를 더욱 촉진하기 위해, 2개의 연결대(30) 사이로 반사기구(10) 끝에 환풍기(55)를 설치한다(도 5 참조). 이렇게 할 경우, 환풍기(55)에 의해 공기 대류 효과가 증진된다.

한편, 전술한 바와 같이, 공기중의 살균효과가 큰 광촉매가 있다. 본 발명에서는 이런 광촉매를 이용하여 살균효과를 한층 더 증진시키고자 한다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 소정의 광촉매로 표면이 코팅된 그물망(60)을 2개의 연결대(30) 사이의 공기가 통하는 개구부 전체를 커버하도록 설치한다. 그물망(60) 표면에 코팅되는 광촉매로는 TIO₂(anatase), TIO₂(rutile), ZnO, CdS, ZrO₂, SnO₂, V₂O₂, WO₃, 및 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO₃) 중에서 선택되지만, 가능한한 산화티탄(TIO2)을 사용하는 것이 바람직하다.

도 9, 10에는 그물망(60)과 자외선 살균등(40)의 관계가 도시되어 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 그물망(60)의 한쪽 끝에는 자외선 살균등(40)에 스냅식으로 끼워맞춤되는 홀더(62)가 2개 이상 설치된다. 이런 홀더(62)를 도 10과 같이 자외선 살균등(40)에 끼우면 그물망(60)이 임의의 각도로 고정된다. 이렇게 고정된 상태가 도 8에 도시되어 있다. 홀더(62)를 자외선 살균등(40)에 끼운 상태에서 그물망(60)을 임의의 각도로 회전시킬 수 있으믈, 최적의 상태로 그물망의 위치를 정할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 인체에 유해한 자외선 살균선이 절대 인체에 노출되지 않아, 엘리베이터 승객이나 기타 수리공 등의 안전을 확보할 수 있다. 또한, 살균효과가 큰 광촉매 물질을 엘리베이터 내부의 공기살균에 이용할 수 있으므로, 살균효과가 종래에 비해 크게 증진된다.

Claims

엘리베이터 케이지의 천정에 부착되고 통풍구를 통해 엘리베이터 케이지 내부로 공기출입이 가능하도록 벽면에서 이격되게 설치되는 반사기구(10)와, 반사기구(10) 밑으로 엘리베이터 양쪽에 각각 결합되어 조명등(1)을 설치하기 위한 조명등 설치판(20)을 포함하는 엘리베이터에 있어서:

상기 반사기구(10)와 조명등 설치판(20)을 연결하되, 그 사이로 공기가 통하도록 일정 간격을 두고 이격되어 있는 2개의 연결대(30);

상기 연결대(30) 바로 옆의 위치에서 상기 조명등 설치판(20)에 설치되는 자외선 살균등(40);

상기 연결대(30)의 중간 돌출부에 피봇 연결되어 평상시 자외선 살균등(40)의 빛이 투과되는 것을 방지하도록 자외선 살균등(40)을 사이에 두고 엘리베이터 안쪽으로 배치되고, 살균등의 교체 등 보수를 위해 피봇 연결부를 중심으로 회전할 수 있고, 닫힌 상태에서는 자외선 살균등(40)에 전원을 연결하고 열린 상태에서는 자외선 살균등(40)의 전원을 끊는 스위치(S/W)를 포함하는 자외선 차폐판(50);을 포함하고,

상기 자외선 차폐판(50)의 다른쪽에 다수의 조명등이 배치되고 차폐판(50)에 의해 자외선이 엘리베이터 벽면쪽으로만 조사되고, 엘리베이터의 내부 공기는 송풍기에 의해 통풍구와 상기 연결대(30) 사이와 벽면을 따라 엘리베이터 내부를 대류하면서 상기 자외선 살균등에 의해 살균되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 자 외선 살균장치.
제1항에 있어서, 상기 연결대(30) 사이에 환풍기(55)가 설치되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 자외선 살균장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연결대(30) 사이의 공기가 통하는 개구부 전체를 커버하는 그물망(60)을 설치하고, 상기 그물망은 TIO₂(anatase), TIO₂(rutile), ZnO, CdS, ZrO₂, SnO₂, V₂O₂, WO ₃, 및 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO₃) 중에서 선택된 광촉매로 코팅된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 자외선 살균장치.
제3항에 있어서, 상기 자외선 살균등(40)에 스냅식으로 끼워맞춤되는 홀더(62)가 상기 그물망(60)에 2개 이상 설치되어, 상기 홀더(62)를 자외선 살균등(40)에 끼워서 임의의 각도로 상기 그물망(60)을 고정할 수 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 자외선 살균장치.