KR102263083B1

KR102263083B1 - 공기 정화 및 소독장치

Info

Publication number: KR102263083B1
Application number: KR1020200132795A
Authority: KR
Inventors: 윤승현
Original assignee: 윤승현
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2021-06-10

Abstract

공기 정화 및 소독장치에 관한 것으로,외형을 형성하고 일측면에 실내 공기가 흡입되는 흡입구가 형성되는 본체, 상기 흡입구를 통해 상기 본체 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과해서 오염물질을 제거하는 여과부, 상기 여과부로 흡입되는 공기와 상기 여과부에 마련된 여과재에 살균 소독수를 분사해서 공기 및 여과재를 소독하는 소독부, 상기 실내 공기를 상기 여과부로 전달하도록 흡입력을 발생하는 구동부, 상기 여과부에서 여과된 공기에 자외선 광을 조사해서 살균 건조하는 살균 건조부, 상기 소독부와 구동부 및 살균 건조부의 구동을 제어하는 제어부 그리고 각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 구성을 마련하여, 여과부와 소독부를 이용해서 여과 대상물, 즉 실내 공기를 여과해서 먼지와 이물질 등의 오염물질을 여과하고, 살균 소독할 수 있다.

Description

공기 정화 및 소독장치 {AIR PURIFICATION AND DISINFECTION APPARATUS}

본 발명은 공기 정화 및 소독장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내의 오염된 공기를 여과해서 정화하고 여과재를 소독하는 공기 정화 및 소독장치에 관한 것이다.

산업의 발전과 함께 공업지대의 대기는 물론, 도시 집중화와 자동차의 급속한 보급에 의해 주거 지역의 대기까지도 그 오염 정도가 점차 심각해지고 있다. 특히, 봄철에는 중국 북부지역의 사막화에 따른 황사 현상이 발생하고 있으며, 계결과 무관하게 급증하고 있는 미세먼지 및 초미세먼지 등으로 인해 실내 공기의 상태는 더욱 악화되고 있는 실정이다.

실내 공기 오염은 실내 거주자들에게 치명적이지는 않으나, 장기적으로는 건강에 악영향을 미칠 수 있다.

대기오염은 자연적인 희석률이 클 뿐 아니라, 기후의 변화와 함께 자연정화가 가능한 반면에, 실내 공기는 한정된 공간 속에서 각종 오염물이 누적되기 때문에, 실내공기의 오염이 대기오염보다 더욱 심각한 문제가 될 수 있다.

이러한 실내의 오염을 최소화하기 위해서는 충분한 환기를 필요로 하나, 냉난방비 절감을 위하여 환기가 충분히 이루어지기 어려운 실정이다.

특히, 대형 건물의 경우에는 에너지 절감을 위해 건물의 밀폐화가 진행됨에 따라 자연 환기가 더욱 어려워지고 있으며, 중앙 집중식 공조설비를 이용하여 실내 공기를 순환시켜 실내 오염을 어느 정도 개선하고 있으나, 중앙 집중식 공조설비가 없는 건물의 경우에는 자연 환기 외에는 실내 오염을 해소할 수 있는 방법이 없다.

이로 인해, 중앙 집중식 공조설비가 없는 건물에는 공기정화기가 널리 보급되고 있다.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등에는 실내 공기를 정화하는 공기정화기 기술이 개시되어 있다.

그러나, 종래기술에 따른 공기정화기로는 미세먼지 등을 효율적으로 제거할 수 있으나 세균, 바이러스, 곰팡이 등을 효과적으로 제거하기가 어려운 단점이 있었다.

특히, 학교, 유치원 등과 같이 다수의 미성년자가 생활하는 곳에서는 실내 공기 중에 부유하는 미세먼지는 물론, 실내 공기에 대한 살균도 이루어져야 한다.

한편, 최근에는 공기 정화 기능과 함께 가습 기능, 실내 공기의 오염 상태 및 정화 상태를 시각적으로 안내하는 기능 등 추가적인 기능을 제공하는 공기정화기기 개발되고 있다.

그러나 종래기술에 따른 공기정화기는 소독 기능을 제공하지 못함에 따라, 여과재의 오염으로 인해 공기 정화 효율이 저하되고, 바이러스나 세균 등에 대한 살균 효과를 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허 등록번호 10-2144259호(2020년 8월 12일 공고) 대한민국 특허 공개번호 10-2020-0031433호(2020년 3월 24일 공개)

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실내의 오염된 공기를 여과해서 정화하고, 여과재를 소독해서 살균할 수 있는 공기 정화 및 소독장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 여과된 공기에 포함된 수분 및 소독 성분을 제거할 수 있는 공기 정화 및 소독장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기 정화 및 소독장치는 외형을 형성하고 일측면에 실내 공기가 흡입되는 흡입구가 형성되는 본체, 상기 흡입구를 통해 상기 본체 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과해서 오염물질을 제거하는 여과부, 상기 여과부로 흡입되는 공기와 상기 여과부에 마련된 여과재에 살균 소독수를 분사해서 공기 및 여과재를 소독하는 소독부, 상기 실내 공기를 상기 여과부로 전달하도록 흡입력을 발생하는 구동부, 상기 여과부에서 여과된 공기에 자외선 광을 조사해서 살균 건조하는 살균 건조부, 상기 소독부와 구동부 및 살균 건조부의 구동을 제어하는 제어부 그리고 각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 소독부를 미리 설정된 설정시간동안 구동해서 살균 소독수를 분사하며, 상기 설정시간이 경과하면 미리 설정된 중지시간동안 분사를 중지하고, 상기 중지시간이 경과하면 다시 살균 소독수를 분사하도록 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 정화 및 소독장치에 의하면, 여과부와 소독부를 이용해서 여과 대상물, 즉 실내 공기를 여과해서 먼지와 이물질 등의 오염물질을 여과하고, 살균 소독할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 살균 건조부를 이용해서 여과공기에 자외선 광을 조사해서 살균 건조하여 정화된 공기만을 실내로 다시 배출함에 따라, 실내로 정화된 공기를 배출해서 실내 공기를 지속적으로 정화된 상태로 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

즉, 본 발명에 의하면, 본체 내부로 흡입된 실내 공기를 소독부와 여과부 및 살균 건조부를 거치면서 여과하고 살균 소독함으로써, 오염물질과 세균이나 바이러스가 제거된 정화된 공기만을 실내로 다시 공급할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명은 여과 과정을 통해 실내로 다시 배출되는 공기의 정화 효율을 향상시키고, 여과재의 오염을 방지해서 여과재의 교체 주기를 연장할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 램프 모듈에서 살균하고자 하는 대상물에 자외선 광을 조사해서 살균 대상물에 존재하는 바이러스나 세균 등의 오염원을 살균함으로써, 살균 대상물을 항균 상태로 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 정화 및 소독장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 공기 정화 및 소독장치의 블록 구성도,
도 3은 도 1에 도시된 공기 정화 및 소독장치의 내부 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 정화 및 소독장치의 작동방법을 단계별로 설명하는 공정도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 정화 및 소독장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 정화 및 소독장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기 정화 및 소독장치의 블록 구성도이며, 도 3은 도 1에 도시된 공기 정화 및 소독장치의 내부 구성도이다.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 정화 및 소독장치(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 외형을 형성하는 본체(20), 본체(20) 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과해서 오염물질을 제거하는 여과부(30) 및 여과부(30)로 흡입되는 공기와 여과부(30)에 마련된 여과재에 살균 소독수를 분사해서 공기 및 여과재를 소독하는 소독부(40)를 포함한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 정화 및 소독장치(10)는 본체(20) 내부로 흡입된 실내 공기를 여과부(30)로 전달하도록 흡입력을 발생하는 구동부(50), 여과부(30)에서 여과된 공기를 살균 건조하는 살균 건조부(60), 소독부(40)와 구동부(50) 및 살균 건조부(60)의 구동을 제어하는 제어부(70) 그리고 각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부(80)를 더 포함할 수 있다.

구동부(50)는 전원을 공급받아 회전력을 발생하는 구동모터(51)와 구동모터(51)에서 발생한 회전력을 전달받아 회전하여 실내 공기를 본체(20) 내부로 흡입하도록 흡입력을 발생하는 회전모듈(52)을 포함할 수 있다.

제어부(70)는 공기 정화 및 소독장치(10)에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 중앙제어유닛으로 마련되고, 입력부(도면 미도시)를 통해 입력되는 사용자의 설정명령에 따라 소독부(40), 구동부(50) 및 살균 건조부(60)의 구동을 제어하는 제어신호를 발생할 수 있다.

본체(20)는 상면이 개구된 대략 직육면체 형상으로 형성되고, 본체(20)의 상부에는 개구된 상면을 차폐하는 커버(21)가 설치될 수 있다.

커버(21)는 본체(20)의 일측 상단면에 축 결합되고, 상기 축을 중심으로 회전 동작하여 본체(20)의 개구된 상면을 개폐할 수 있다.

그리고 본체(20) 내부에 마련되는 여과부(30)의 여과재를 용이하게 교체할 수 있도록, 본체(20)의 일측면, 도 1에서 보았을 때 전면에는 개구공이 형성되고, 상기 개구공에는 전면 커버(22)가 개폐 가능하게 설치될 수 있다.

본체(20)의 일측, 도 1에서 보았을 때 우측면에는 실내 공기가 흡입되는 흡입구(23)가 형성되고, 커버(21)에는 여과된 공기를 도 3에 도시된 화살표 C 방향을 따라 외부로 배출하는 공기 배출구(24)가 형성될 수 있다.

그리고 본체(20)의 일측, 도 1에서 보았을 때 좌측 상단에는 구동부(50)와 제어부(70) 및 전원공급부(80)가 설치될 수 있다.

본체(20)의 하부에는 흡입구(23)를 통해 흡입된 실내 공기가 소독부(40) 및 여과부(30)를 거치면서 공기에서 제거된 오염물질과 물을 도 3에 도시된 화살표 B 방향을 따라 외부로 배출하는 배출구(25)가 마련될 수 있다.

즉, 본 실시 예에서는 흡입구(23)를 통해 흡입되는 실내 공기와 여과부(30)를 향해 살균 소독수를 분사해서 공기와 여과재를 소독한다.

따라서 여과부(30)는 흡입되는 공기에 포함된 먼지 등의 오염물질과 살균 소독수에 포함된 물을 여과하고, 여과된 오염물질과 물은 공기 배출구(24)를 통해 본체(20) 외부로 배출된다.

본체(20)의 하면은 배출구(25)를 통해 여과된 오염물질과 물을 용이하게 배출할 수 있도록, 배출구(25)를 향해 경사지게 형성될 수 있다.

그래서 오염물질과 물은 여과부(30)에 마련된 복수의 필터부재에 순차적으로 공급되고, 각 필터부재를 거치면서 여과된다.

이를 위해, 여과부(30)는 복수의 필터부재를 포함할 수 있다.

예를 들어, 여과부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입구(23)를 통해 도 3에 도시된 화살표 A 방향에 대응되도록 수평 방향을 따라 흡입된 실내 공기를 1차 여과하는 1차 여과모듈(31)과, 1차 여과모듈(31)에 의해 1차 여과되어 도 3에 도시된 화살표 C 방향에 대응되도록 상방으로 이동하는 여과공기를 2차 여과하는 2차 여과모듈(32)을 포함할 수 있다.

1차 여과모듈(31)은 흡입구(23)에서 본체(20) 내부를 향해 순차적으로 설치되는 제1 및 제2 필터부재(33, 34)를 포함하고, 2차 여과모듈(32)은 공기 배출구(24)를 향해 순차적으로 설치되는 제3 및 제4 필터부재(35, 36)를 포함할 수 있다.

제1 필터부재(33)와 제2 필터부재(34)는 각각 실내 공기와 살균 소독수에 다량의 먼지와 이물질, 물이 포함된 상태이므로, 전체 필터부재 중에서 가장 큰 공경을 갖고, 금속이나 합성수지와 같이 물을 이용해서 세척 가능한 필터(washable filter)로 마련될 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2 필터부재(33,34)는 데미스터 필터(demister filter)로 마련될 수 있다.

상기 데미스터 필터는 스테인리스 강(stainless steel) 재질의 재료를 이용해서 제조되고, 고도의 내식성을 가지며, 청소가 용이하고, 반 영구적으로 사용할 수 있다.

이에 따라, 데미스터 필터는 세척이 가능하고, 저항이 작으며, 집진 효율이 높은 장점을 가짐에 따라, 먼지나 유증기가 많이 발생하는 장소에 적합하다.

이러한 제1 및 제2 필터부재(33,34)는 각각 흡입구(23)에서 본체(20)의 내측까지 상하 방향을 따라 순차적으로 설치될 수 있다.

여기서, 본체(20) 내부에는 전면 커버(22)를 개방한 상태에서 상기 개구공을 통해 제1 및 제2 필터부재(33,34)를 용이하게 설치 및 교환할 수 있도록, 복수의 설치 가이드(26)가 본체(20)의 전면에서 후면을 향해 나란하게 마련될 수 있다.

제3 필터부재(35)와 제4 필터부재(36)는 각각 최근 황사나 미세먼지,초미세먼지를 차단하기 위해 마스크에 적용되는 필터로 마련될 수 있다.

즉, 제3 및 제4 필터부재(35,36)는 각각 폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 재료를 이용한 부직포 필터나 사란(saran) 필터로 마련될 수 있다.

예를 들어, 제3 필터부재(35)는 상대적으로 기공이 큰 KF 80 또는 KF 94 규격을 만족하는 부직포 필터로 마련되고, 제4 필터부재(36)는 상대적으로 기공이 작은 KF 94 또는 KF 99 규격을 만족하는 부직포 필터로 마련될 수 있다.

상기 사란 필터는 동식물 섬유, 합성섬유 등을 스프링(spring) 형태로 컬(curl) 가공하여 탄성을 갖도록 제조되고, 이성을 결합체로서 피복 결합하여 제조된다. 이에 따라, 사란 필터는 미스트 캐처(mist catcher), 배기용 덕트나 자동차용 에어 프리필터 등에 사용된다.

이러한 제3 및 제4 필터부재(35,36)는 각각 본체(20)의 중앙부에서 상방을 향해 수평 방향을 따라 순차적으로 설치될 수 있다.

여기서, 제3 및 제4 필터부재(35,36) 사이에는 제3 필터부재(35)와 제4 필터부재(36) 사이를 이격시켜 공기층을 형성하는 스폰지부재(37)가 마련될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 제3 및 제4 필터부재 사이에 스폰지부재를 배치해서 제3 필터부재에 의해 여과된 오염물질이 제4 필터부재로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

본체(20) 내부에는 커버(21)를 개방한 상태에서 본체(20) 내부에 제3, 제4 필터부재(35,36) 및 스폰지부재(37)를 용이하게 설치 및 교환할 수 있도록, 복수의 설치 가이드가 마련될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 다수의 필터부재가 적용된 여과부를 이용해서 오염물질과 물을 약 99% 이상 여과해서 배출할 수 있다.

소독부(40)는 살균 소독수를 저장하는 소독수 탱크(41) 및 흡입구(23)를 통해 흡입되는 실내 공기와 여과부(30)를 향해 살균 소독수를 분사하는 분사노즐(42)을 포함할 수 있다.

소독수 탱크(41)는 본체(20)의 내부 또는 외부에 마련되고, 내부에 살균 소독수를 저장할 수 있다.

소독수 탱크(41)의 일측, 예컨대 상단에는 내부에 살균 소독수가 투입되는 투입구가 마련되고, 상기 투입구에는 캡이 개폐 가능하게 결합될 수 있다.

분사노즐(42)은 공급라인(도면 미도시)을 통해 소독수 탱크(41)와 연결되고, 상기 공급라인을 통해 살균 소독수를 공급받을 수 있다.

분사노즐(42)은 흡입구(23)를 통해 흡입되는 실내 공기의 이동 방향을 따라 살균 소독수를 분사하도록 흡입구(23)의 내측에 적어도 하나 이상 마련될 수 있다.

여기서, 분사노즐(42)은 제어부(70)의 제어신호에 따라 살균 소독수를 미리 설정된 압력으로 분사하는 전자식 분사노즐로 마련될 수 있다.

제어부(70)는 내부의 메모리에 저장된 구동 프로그램을 실행시켜 상기 구동 프로그램에 따라 미리 설정된 설정시간 동안 살균 소독수를 분사하고, 상기 설정시간이 경과하면 분사를 중지하도록 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(70)는 공기 정화 및 소독장치에 전원이 공급되면 상기 설정시간, 예컨대 약 1시간동안 살균 소독수를 분사하고, 상기 설정시간이 경과하면, 미리 설정된 중지시간, 예컨대 약 6시간 또는 12시간 동안 분사를 중지하도록 제어신호를 발생할 수 있다.

그리고 제어부(70)는 상기 중지시간이 경과하면 다시 상기 설정시간 동안 살균 소독수를 분사하도록 제어신호를 발생할 수 있다.

또한, 제어부(70)는 소독수 탱크(42)에 살균 소독수가 보충되면, 상기 설정시간동안 살균 소독수를 분사하도록 제어신호를 발생할 수 있다.

이때, 제어부(70)는 상기 구동 프로그램에 따라 분사노즐(42)을 통해 살균 소독수가 분사되는 분사각도, 분사량, 분사속도를 조절하도록 제어할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 흡입구를 통해 흡입되는 실내 공기와 여과부를 향해 살균 소독수를 분사해서 공기와 여과부의 여과재를 소독할 수 있다.

따라서 본 발명은 오염된 실내 공기에 포함된 먼지나 이물질 등 오염물질을 여과함과 동시에, 공기와 여과재에 묻은 세균이나 바이러스를 살균할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 여과 과정을 통해 실내로 다시 배출되는 공기의 정화 효율을 향상시키고, 여과재의 오염을 방지해서 여과재의 교체 주기를 연장할 수 있다.

살균 건조부(60)는 여과부(30)를 통해 여과된 여과공기를 다시 한 번 살균 및 건조하는 기능을 한다.

이를 위해, 살균 건조부(60)는 살균 기능을 갖는 자외선 광을 조사하는 하나 이상의 램프 모듈(61)을 포함할 수 있다.

백색광이 프리즘을 통과하면, 약 10㎚ 내지 1㎜의 파장 영역에 자외 영역, 가시 영역, 적외 영역이 분포된다.

그 중에서 자외 영역인 약 10㎚ 내지 400㎚의 파장 범위에는 자외선이 에너지 범위 약 3eV 내지 124eV인 빛으로 분포된다. 상기 자외선은 파장이 가시광보다 더 짧고, 엑스선보다는 더 긴 전자기파의 총칭이다.

이러한 자외선은 파장 영역에 따라 자외선 A(UV-A), 자외선 B(UV-B), 자외선 C(UV-C)로 구분된다.

상기 자외선 A는 약 320㎚ 내지 400㎚의 파장 영역을 가지고, 오존층에 흡수되지 않는다. 이러한 자외선 A는 자외선 B에 비하여 에너지량이 적으나, 피부를 벌겋게 그을리고, 피부 면역 체계에 작용하여 피부 노화에 따른 장기적 피부 손상을 일으킬 수 있다.

자외선 B는 약 280㎚ 내지 320㎚의 파장 영역을 가지고, 대부분은 오존층에 흡수되고, 일부만이 지표면에 도달한다. 이러한 자외선 B는 살균력이 최대이며, 동물체의 피부를 태우고 피부 조직을 뚫고 들어가며 때로는 피부암을 일으키기도 한다.

자외선 C는 약 100㎚ 내지 280㎚의 파장 영역을 가지고, 오존층에 완전히 흡수된다. 이러한 자외선 C는 단세포 유기물, 즉 바이러스나 세균 등의 오염원을 죽일 수 있는 살균력을 가진다.

본 실시 예에서 램프 모듈(30)에서 조사되는 자외선 광은 인체에 미치는 악영향을 제거하면서 살균력을 최대화할 수 있도록, 약 100㎚ 내지 280㎚의 파장, 바람직하게는 약 265㎚ 내지 285㎚의 파장을 가질 수 있다.

이와 같은 자외선의 살균 효과는 조사되는 적산 자외선량(방사강도×조사시간)에 정비례하나, 균의 생존율(S)은 조사량(방사강도×조사시간)에 대해 거의 지수함수적으로 감소함에 따라, 아래의 수학식 1로 표현될 수 있다.

[수학식 1]

여기서, S는 살균의 생존율, P는 조사 후의 살균수, P₀는 조사전의 살균수, e는 살균선의 방사강도 [㎼/㎠], Et는 조사시간 (min), Q는 생존율(S)을 1/e(36.8%)로 하는데 필요한 살균선 조사량 [㎼·min]이다.

상기한 바와 같은 자외선 광을 이용한 신종플루, 수족구, 대장균, 살모넬라균, 포도 상구균 등을 상온에서 살균 실험한 결과에 따르면, 약 10분 내에 약 99.9% 이상의 살균 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명은 램프 모듈에서 살균하고자 하는 대상물에 자외선 광을 조사해서 살균 대상물에 존재하는 바이러스나 세균 등의 오염원을 살균함으로써, 살균 대상물을 항균 상태로 유지할 수 있다.

한편, 램프 모듈(61)은 도 3에서 커버(21)의 하면에 설치되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본체(20)의 상단, 커버(21)의 하면, 공기 배출구(24) 주변 등 여과공기가 배출되는 경로를 따라 다양한 위치에 램프 모듈(61)을 설치하도록 변경될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 본체 내부로 흡입된 실내 공기를 소독부와 여과부 및 살균 건조부를 거치면서 여과하고 살균 소독함으로써, 오염물질과 세균이나 바이러스가 제거된 정화된 공기만을 실내로 다시 공급할 수 있다.

한편, 도 1 및 도 3에서 커버(21)는 공기 배출구(24)에서 반대측으로 가면서 하방으로 경사지게 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 커버(21)의 상면이 수평하게 형성되거나, 공기 배출구를 중심으로 외측 하방을 향해 전체적으로 경사지게 형성되도록 변경될 수 있다.

다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 정화 및 소독장치의 작동 방법을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 정화 및 소독장치의 작동방법을 단계별로 설명하는 공정도이다.

도 4의 S10단계에서 전원공급부(80)를 통해 전원이 공급되면, 제어부(70)는 공기 정화 및 소독장치(10)에 마련된 각 장치의 구동을 초기화하고, 실내 공기를 여과해서 정화하는 동작을 준비하도록 제어한다.

S12단계에서 구동부(50)는 제어부(70)의 제어신호에 따라 구동되어 실내 공기를 흡입하도록 흡입력을 발생한다. 그러면, 실내의 오염된 공기가 흡입구(23)를 통해 본체(20) 내부로 유입된다.

이때, 실내 공기에는 먼지나 이물질 등의 오염물질과 세균, 바이러스 등이 포함된 상태이다.

S14단계에서 소독부(40)는 제어부(70)의 제어신호에 따라 미리 설정된 설정시간동안 흡입되는 실내 공기와 여과부(30)에 마련된 여과재에 살균 소독수를 분사한다.

이때, 소독부(40)의 분사노즐(42)은 제어부(70)의 제어신호에 따라 분사각도, 분사량 및 분사속도를 조절해서 살균 소독수를 분사할 수 있다.

그러면, 살균 소독수는 본체(20) 내부로 흡입되는 공기와 여과부(30)의 1차 여과모듈(31), 즉 제1 및 제2 필터부재(33,34)를 소독해서 살균한다.

한편, 상기 설정시간이 경과하면, 분사노즐(42)은 살균 소독수의 분사를 중지한다. 따라서 여과부(30)의 제1 및 제2 필터부재(33,34)는 살균 소독된 상태에서 흡입되는 공기를 여과해서 정화한다.

이후, 분사노즐(42)은 미리 설정된 중지시간이 경과하거나, 소독수 탱크(41)에 살균 소독수가 보충되면, 제어부(70)의 제어신호에 따라 구동해서 살균 소독수를 다시 분사할 수 있다.

이에 따라, 본체(20)로 흡입된 실내 공기는 구동부(50)에서 발생한 흡입력에 의해 흡입구(23)로부터 수평 방향을 따라 본체(20) 내부로 이동하는 과정에서 살균 소독수에 의해 소독되고, 여과부(30)의 1차 여과모듈(31), 즉 제1 및 제2 필터부재(33,34)를 거치면서 1차 여과된다(S16).

이어서, 1차 여과된 여과공기는 커버(21)에 형성된 공기 배출구(24)를 향해 이동하면서 2차 여과모듈(32), 즉 제3 및 제4 필터부재(35,36)를 거치면서 2차 여과된다(S18).

이때, 제1 내지 제4 필터부재(33 내지 36)에 의해 공기에 포함된 오염물질과 살균 소독수에 포함된 물은 여과공기와 분리되어 본체(20)의 하부에 마련된 배출구(25)를 통해 본체(20) 외부로 배출된다.

S20단계에서 살균 건조부(60)에 마련된 램프 모듈(61)은 제어부(70)의 제어신호에 따라 구동되고, 2차 여과된 공기에 자외선 광을 조사해서 자외선 광을 이용해서 2차 여과된 공기를 살균 및 건조한다.

이에 따라, 살균 및 건조된 여과 공기는 공기 배출구(24)를 통해 본체 외부, 즉 실내로 배출된다(S22).

이후, 제어부(70)는 S12단계로 진행해서 이후 과정을 반복 수행하도록 제어한다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 여과부와 소독부를 이용해서 여과 대상물, 즉 실내 공기를 여과해서 먼지와 이물질 등의 오염물질을 여과하고, 살균 소독할 수 있다.

그리고 본 발명은 살균 건조부를 이용해서 여과공기에 자외선 광을 조사해서 살균 건조하여 정화된 공기만을 실내로 다시 배출한다.

이에 따라, 본 발명은 공기 정화 및 소독장치에서 실내로 정화된 공기를 배출해서 실내 공기를 정화된 상태로 유지할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

즉, 상기의 실시 예에서는 공기 정화 및 소독장치의 상부에 마련된 커버에 살균 건조부를 마련하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 살균 제거부를 여과부의 1차 여과모듈과 2차 여과모듈 사이에 마련하도록 변경될 수도 있다.

본 발명은 여과부와 소독부를 이용해서 여과 대상물, 즉 실내 공기와 살균 소독수에 포함된 오염물질과 물을 여과하고 소독하며, 살균 건조부를 이용해서 여과공기를 살균 건조해서 정화된 공기만을 실내로 다시 배출하는 공기 정화 및 소독장치 기술에 적용된다.

10: 공기 정화 및 소독장치
20: 본체 21: 커버
22: 전면 커버 23: 흡입구
24: 공기 배출구 25: 배출구
30: 여과부 31,32: 1차, 2차 여과모듈
33 내지 36: 제1 내지 제4 필터부재
37: 스폰지부재
40: 소독부 41: 소독수 탱크
42: 분사노즐
50: 구동부 51: 구동모터
52: 회전모듈
60: 살균 건조부 61: 램프 모듈
70: 제어부
80: 전원공급부

Claims

외형을 형성하고 일측면에 실내 공기가 흡입되는 흡입구가 형성되는 본체,
상기 흡입구를 통해 상기 본체 내부로 흡입되는 실내 공기를 여과해서 오염물질을 제거하는 여과부,
상기 여과부로 흡입되는 공기와 상기 여과부에 마련된 여과재에 살균 소독수를 분사해서 공기 및 여과재를 소독하는 소독부,
상기 실내 공기를 상기 여과부로 전달하도록 흡입력을 발생하는 구동부,
상기 여과부에서 여과된 공기에 자외선 광을 조사해서 살균 건조하는 살균 건조부,
상기 소독부와 구동부 및 살균 건조부의 구동을 제어하는 제어부 그리고
각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하고,
상기 여과부는 상기 흡입구를 통해 수평 방향을 따라 유입된 실내 공기를 1차 여과하는 1차 여과모듈과,
1차 여과되어 상방으로 이동하는 여과공기를 2차 여과하는 2차 여과모듈을 포함하며,
상기 1차 여과모듈은 세척 가능한 필터로 마련되어 상기 흡입구에서 상기 본체 내부를 향해 순차적으로 설치되는 제1 및 제2 필터부재를 포함하고,
상기 2차 여과모듈은 상기 본체의 상단에 마련된 공기 배출구를 향해 순차적으로 설치되는 제3 및 제4 필터부재를 포함하며,
상기 제3 및 제4 필터부재는 마스크에 적용되는 부직포 필터로 마련되고,
상기 제3 및 제4 필터부재 사이에는 상기 제3 필터부재와 제4 필터부재 사이를 이격시켜 공기층을 형성해서 상기 제3 필터부재에 의해 여과된 오염물질이 상기 제4 필터부재로 전달되는 것을 차단하는 스폰지부재가 배치되며,
상기 소독부는 살균 소독수를 저장하는 소독수 탱크 및
상기 흡입구를 통해 흡입되는 실내 공기와 상기 여과부를 향해 살균 소독수를 분사하는 분사노즐을 포함하고,
상기 제어부는 상기 소독부를 미리 설정된 설정시간동안 구동해서 살균 소독수를 분사하며, 상기 설정시간이 경과하면 미리 설정된 중지시간동안 분사를 중지하고, 상기 중지시간이 경과하면 다시 살균 소독수를 분사하도록 제어신호를 발생하고, 상기 소독수 탱크에 살균 소독수가 보충되면, 상기 설정시간동안 살균 소독수를 분사하도록 상기 분사노들의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 소독장치.
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