KR20190021826A

KR20190021826A - 공기살균정화장치

Info

Publication number: KR20190021826A
Application number: KR1020170107124A
Authority: KR
Inventors: 나선덕
Original assignee: (주)구츠
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2019-03-06
Also published as: KR102031698B1

Abstract

본 발명은 광대역 광 활성을 유도하는 광촉매와 광촉매에 조사되는 광 에너지의 세기정도를 감지하여 살균램프의 적정 관리시기 및 교체시기를 제공하는 공기살균정화장치에 관한 것으로, 오염공기의 1차 유입 측에는 1차 살균램프와 세라믹비드형태의 광촉매가 하나로 결합되는 제1광촉매필터모듈과 1차 살균램프와 세라믹비드 광촉매사이에 설치되어 살균램프에서 뿜어져 나오는 빛의 양을 감지제어 하는 1차 조도센서를 배치하며, 2차 살균램프와 격자형 미디움광촉매필터가 하나로 결합되는 제2광촉매필터모듈과 2차 살균램프와 격자형 미디움광촉매필터사이에 설치되어 살균램프에서 뿜어져 나오는 빛의 양을 감지제어 하는 2차 조도센서를 배치하여 광 에너지의 적정 세기를 감지하여 제어함으로써 제1광촉매필터와 제2광촉매필터의 광 활성도 저하를 예방하여 정화성능을 향상시키고 살균램프의 적정 관리시기 및 교체시기를 제공함과 제1,2광촉매필터모듈의 2단계 구성으로 살균정화성능을 효과적으로 높이고 그중 어느 하나가 정상적인 성능을 발휘하지 못하게 되더라도 살균정화성능의 급격한 저하를 방지하며, 미세부유먼지에 의한 광촉매필터의 폐색에 따른 통풍압력의 상승으로 풍량저하가 발생할 경우 통풍압력에 따라 팬 회전수가 변동하는 제어기술을 적용하여 통풍압력 상승시 팬 회전수를 늘려 적정풍량을 유지하고 팬 회전수가 일정이상 증가하면 팬 동작을 멈추게 제어하여 광촉매필터의 교체시기를 감지하고 제어하는 기능을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기살균정화장치{APPARATUS FOR AIR PURIFICATION AND STERILIZATION}

본 발명은 실내공기를 살균 및 정화하여 공기 질을 향상시키는 공기살균정화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광대역 광 활성을 유도하는 광촉매와 광 에너지세기와 송풍팬 회전수를 감지하여 살균램프 및 광촉매필터의 교체시기를 제공하는 공기살균정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기정화기는 내부에 설치된 팬을 통해 실내의 오염된 공기를 팬으로 흡입한 후 각종 오염물질 및 냄새 등을 여과/탈취하는 기능을 갖는 것으로써, 그 내부에는 외부 전력에 의해 작동되는 팬과, 상기 팬에 의해 흡입된 공기에 포함된 오염물질과 냄새 등을 집진 또는 흡착하여 제거하도록 장착되는 다수 개의 필터와, 상기 필터를 통해 정화된 공기를 외부로 배출하도록 형성되는 배출구 등으로 구성된다.

그러나 이러한 일반적인 공기정화기는 사용자에게 완벽하게 정화된 공기를 공급하기에는 미흡한 점이 있었다.

본 발명의 선행기술로써, 특허문헌 1에 제안된 광촉매필터모듈을 갖는 공기청정기가 있다.

특허문헌 1의 공기살균정화장치는 도 1에 도시된 바와 같이 송풍팬(160)이 설치된 케이스에 광촉매복합필터(130)와 흡착필터(150)가 내장되어 공기를 정화시키며, 또한 광촉매필터모듈(140)이 내장되어 공기의 세균과 냄새를 제거하는 구성이다.

여기서, 광촉매란 자외선의 빛을 받으면 촉매 반응을 일으키는 물질로, 대표적으로 이산화티타늄이 가장 많이 사용되고 있다. 이산화티타늄은 내산성, 내알칼리성 등이 좋으며 인체에 무해하고 각종 오염물질을 무해한 물질로 변화시켜 주는 친환경적 소재이다.

특허문헌 1의 광촉매필터모듈(140)은 오염공기와 접촉하면서 공기를 살균 및 탈취한다.

그런데, 특허문헌 1의 광촉매필터(142)는 광 활성 영역대가 자외선에 한정되어 광 활성 하므로 자외선살균램프의 성능이 저감되면 오염물질 제거성능도 현저하게 저하되는 문제점을 갖고 있다.

또한, 가시광의 살균램프와 달리 자외선 살균램프는 주문제작에 의해 생산되어 제조원가가 높으며, 시중에서 용이하게 구입할 수 없는 문제점을 갖고 있다.

또한, 특허문헌 1의 광촉매필터(142)는 이산화티타늄물질로만으로 이루어져 광촉매의 분산도가 낮고 광 활성의 유도가 미흡하여 제거효율이 저하되는 문제점을 갖고 있다.

또한, 광촉매에 조사되는 광 에너지의 강도저하 및 미세부유먼지 등에 의한 광촉매필터의 폐색으로 통풍압력저하에 따른 풍량 감소 및 정화능력 감소 등 기능 저하가 발생되는 문제점을 갖고 있다.

KR 10-0946106 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 세라믹비드형태 및 격자구조의 미디움필터로 각각 또는 함께 구성될 수 있으며, 표면에 광촉매제가 코팅된 광촉매필터를 통해 부유먼지를 여과하는 동시에 광촉매제의 촉매반응을 통해 부유세균 및 부유바이러스 등의 오염물질을 분해하여 청정공기로 배출할 수 있으며, 특히 오염공기 1차 유입 측에는 살균램프와 세라믹비드가 하나로 구성되는 제1광촉매필터모듈을 제공하고, 1차 정화된 공기는 다음 정화단계인 살균램프와 격자형 미디움필터가 하나로 구성되는 제2광촉매필터모듈을 제공하여 광촉매제의 원활한 촉매반응과 정화성능향상을 도모할 수 있는 광대역 광 활성을 유도하는 광촉매와 광촉매에 조사되는 광 에너지의 세기정도를 감지하여 살균램프의 적정 관리시기 및 교체시기를 감지하여 제어하는 공기살균정화장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 오염공기를 흡입하는 흡기구(201)와, 청정공기를 배출하는 배기구(203)를 갖는 정화장치본체(200)와; 상기 흡기구(201)를 통해 흡입된 오염공기에서 1차적으로 먼지를 분리하는 프리필터(210)와; 상기 프리필터(210)를 통과하여 먼지가 제거된 오염공기에서 2차적으로 탈취 및 항균 작용을 통해 냄새 및 세균을 제거하는 카본필터(220)와; 상기 카본필터(220)를 통과한 오염공기를 광 촉매제에 의한 두 번의 촉매반응을 통해 최종적으로 살균 및 정화할 수 있도록 광촉매필터(231)와 살균램프(233)를 갖는 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)과; 상기 배기구(203)에 구비되어 상기 흡기구(201)를 통한 오염공기의 흡입과 배기구(203)를 통한 청정공기의 배출을 동시에 수행하는 송풍팬(240)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기살균정화장치를 제공한다.

여기서, 상기 제1광촉매필터모듈(230a)은 세라믹비드로 이루어진 제1광촉매필터(231a)와; 상기 제1광촉매필터(231a)의 촉매반응을 활성화 하는 살균램프(233)가 한 몸으로 구성되며, 상기 제2광촉매필터모듈(230b)은 격자형 미디움필터로 이루어진 제2광촉매필터(231b)와; 상기 제1광촉매필터(231a)의 촉매반응을 활성화 하는 살균램프(233)가 한 몸으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)에는 살균램프(233)의 조도를 감지하는 조도센서(235)가 각각 구비되고, 상기 송풍팬(240)에는 청정공기의 배출 풍압을 감지하는 풍압센서(241)가 구비됨에 따라 상기 풍압센서(241)의 감지를 통해 상기 송풍팬(240)의 적정 회전수를 제어하고, 상기 조도센서(235)의 감지를 통해 상기 살균램프(233)의 광 에너지 적정 세기를 제어하며, 상기 광촉매필터(231) 및 살균램프(233)의 교체 시기를 표시하는 제어모듈(250)이 상기 정화장치본체(200)의 어느 한 부분에 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 표면에 광촉매제가 코팅된 광촉매필터를 통해 부유먼지를 여과하는 동시에 광촉매제의 촉매반응을 통해 부유세균 및 부유바이러스 등의 오염물질을 분해하여 청정공기로 배출할 수 있으며, 두 번에 걸친 광촉매제의 원활한 촉매반응과 정화 성능향상을 도모할 수 있는 광대역 광 활성을 유도하는 광촉매와 광촉매에 조사되는 광 에너지의 세기정도를 감지하여 살균램프의 적정 관리시기 및 교체시기를 감지 및 제어하는 효과가 있다.

도 1은 기존 공기살균정화장치를 적용한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 공기살균정화장치를 나타내는 단면 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 공기살균정화장치를 나타내는 구성 예시도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 공기살균정화장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 우선적으로 내부에 각종 필터를 내장할 수 있게 케이스 모양으로 이루어지며, 오염공기를 흡입하는 흡기구(201)와, 청정공기를 배출하는 배기구(203)를 갖는 정화장치본체(200)가 제공된다.

이때, 상기 흡기구(201) 및 배기구(203)는 상기 정화장치본체(200)의 정/배면에 대응하여 관통으로 형성되며, 그 내부로 벌레, 머리카락 등의 이물질이 유입되지 않도록 망체를 덧붙이는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 흡기구(201) 측에 인접하여 상기 정화장치본체(200)의 내부에 프리필터(210) 및 카본필터(220)가 순차적으로 구비된다.

이때, 상기 프리필터(210)는 상기 흡기구(201)를 통해 흡입된 오염공기에서 1차적으로 먼지를 분리하고, 상기 프리필터(210)를 통과하여 먼지가 제거된 오염공기에서 2차적으로 상기 카본필터(220)에 의해 탈취 및 항균 작용을 통해 냄새 및 일부 세균을 제거한다.

그리고, 상기 카본필터(220)의 다음에는 상기 카본필터(220)를 통과한 오염공기를 광 촉매제에 의한 두 번의 촉매반응을 통해 최종적으로 살균 및 정화할 수 있도록 광촉매필터(231)와 살균램프(233)를 갖는 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)가 순차적으로 구비된다.

그리고, 마지막 배기구(203)에는 상기 흡기구(201)를 통한 오염공기의 흡입과 배기구(203)를 통한 청정공기의 배출을 동시에 수행하는 송풍팬(240)이 구비된다.

여기서, 상기 제1광촉매필터모듈(230a)은 세라믹비드로 이루어진 제1광촉매필터(231a)와; 상기 제1광촉매필터(231a)의 촉매반응을 활성화 하는 살균램프(233)가 한 몸으로 구성된다.

더불어, 상기 제2광촉매필터모듈(230b)은 격자형 미디움필터로 이루어진 제2광촉매필터(231b)와; 상기 제1광촉매필터(231a)의 촉매반응을 활성화 하는 살균램프(233)가 한 몸으로 구성된다.

이때, 상기 정화장치본체(200)의 일 측면에는 상기 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)을 용이하게 교체/수납 하는 수납구멍(205)이 더 형성된다.

즉, 상기 수납구멍(205)을 통해 상기 제1광촉매필터(231a), 살균램프(233) 및 조도센서(235)를 포함하여 한 몸으로 이루어진 제1광촉매필터모듈(230a)과 더불어, 제2광촉매필터(231b), 살균램프(233) 및 조도센서(235)를 포함하여 한 몸으로 이루어진 제2광촉매필터모듈(230b)를 각각 선택적으로 교체 및 수납할 수 있다.

따라서, 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)을 통해 두 번의 광촉매 필터링 단계를 구성과 함께 제1광촉매필터(231a) 및 제2광촉매필터(231b)의 사이에 각각 살균램프(233)가 배치된 구조로 살균정화 성능을 극대화 할 수 있으며, 그 중에 어느 하나가 정상적인 성능을 발휘하지 못하게 되더라도 다른 하나가 정상적인 성능을 발휘하는 동안 상기 수납구멍(205)을 통해 신속히 교체할 수 있다.

한편, 상기 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)에는 살균램프(233)의 조도를 감지하는 조도센서(235)가 각각 구비되고, 상기 송풍팬(240)에는 청정공기의 배출 풍압을 감지하는 풍압센서(241)가 구비됨에 따라 상기 풍압센서(241)의 감지를 통해 상기 송풍팬(240)의 적정 회전수를 제어하고, 상기 조도센서(235)의 감지를 통해 상기 살균램프(233)의 광 에너지 적정 세기를 제어하며, 상기 광촉매필터(231) 및 살균램프(233)의 교체 시기를 표시하는 제어모듈(250)이 상기 정화장치본체(200)의 어느 한 부분에 더 구비된다.

따라서, 자외선 영영뿐 만 아니라 가시광선 영역 모두에서 광 활성을 갖는 친환경 나노하이브리드 탄소-이산화티타늄 광촉매필터와 광촉매활성의 향상을 유도하여 오염공기의 접촉 면적이 확장되게 함으로써 오염물질 제거성능이 향상될 수 있으며, 범용 화된 일반 형광램프의 사용이 가능하고, 살균램프의 성능저하시점을 조도센서를 통해 감지하여 살균램프의 관리 및 교체시점을 인지하여 제어할 수 있다.

또한, 미세부유먼지에 의한 광촉매필터의 폐색으로 통풍압력의 상승으로 풍량저하가 발생할 경우 통풍압력에 따라 팬 회전수가 변동하는 제어기술을 적용하여 통풍압력 상승시 팬 회전수를 증가시켜 적정풍량을 유지하고 팬 회전수가 일정이상 증가하면 팬 동작을 멈추게 제어하여 광촉매필터의 교체시기를 알 수 있다.

세라믹비드형태 및 격자구조의 미디움필터로 각각 또는 함께 구성될 수 있으며, 표면에 광촉매제가 코팅된 광촉매필터를 통해 부유먼지를 여과하는 동시에 광촉매제의 촉매반응을 통해 부유세균 및 부유바이러스 등의 오염물질을 분해하여 청정공기로 배출할 수 있으며, 특히 오염공기 1차 유입 측에는 살균램프와 세라믹비드가 하나로 구성되는 1차 광촉매필터모듈을 제공하고, 1차 정화된 공기는 다음 정화단계인 살균램프와 격자형 미디움필터가 하나로 구성되는 2차 광촉매필터모듈을 제공하여 광촉매제의 원활한 촉매반응과 정화성능향상을 도모할 수 있는 광대역 광 활성을 유도하는 광촉매와 광촉매에 조사되는 광 에너지의 세기정도를 감지하여 살균램프의 적정 관리시기 및 교체시기를 감지하여 제어하는 효과를 기대할 수 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

130: 광촉매복합필터
140: 광촉매필터모듈
142: 광촉매필터
150: 흡착필터
160: 송풍팬
200: 정화장치본체
201: 흡기구
203: 배기구
205: 수납구멍
210: 프리필터
220: 카본필터
230a: 제1광촉매필터모듈
230b: 제2광촉매필터모듈
231: 광촉매필터
231a: 제1광촉매필터
231b: 제2광촉매필터
233: 살균램프
235: 조도센서
240: 송풍팬
241: 풍압센서
250: 제어모듈

Claims

오염공기를 흡입하는 흡기구(201)와, 청정공기를 배출하는 배기구(203)를 갖는 정화장치본체(200)와;
상기 흡기구(201)를 통해 흡입된 오염공기에서 1차적으로 먼지를 분리하는 프리필터(210)와;
상기 프리필터(210)를 통과하여 먼지가 제거된 오염공기에서 2차적으로 탈취 및 항균 작용을 통해 냄새 및 세균을 제거하는 카본필터(220)와;
상기 카본필터(220)를 통과한 오염공기를 광 촉매제에 의한 두 번의 촉매반응을 통해 최종적으로 살균 및 정화할 수 있도록 광촉매필터(231)와 살균램프(233)를 갖는 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)과;
상기 배기구(203)에 구비되어 상기 흡기구(201)를 통한 오염공기의 흡입과 배기구(203)를 통한 청정공기의 배출을 동시에 수행하는 송풍팬(240)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기살균정화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1광촉매필터모듈(230a)은,
세라믹비드로 이루어진 제1광촉매필터(231a)와;
상기 제1광촉매필터(231a)의 촉매반응을 활성화 하는 살균램프(233)가 한 몸으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기살균정화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2광촉매필터모듈(230b)은,
격자형 미디움필터로 이루어진 제2광촉매필터(231b)와;
상기 제1광촉매필터(231a)의 촉매반응을 활성화 하는 살균램프(233)가 한 몸으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기살균정화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)에는 살균램프(233)의 조도를 감지하는 조도센서(235)가 각각 구비되고, 상기 송풍팬(240)에는 청정공기의 배출 풍압을 감지하는 풍압센서(241)가 구비됨에 따라 상기 풍압센서(241)의 감지를 통해 상기 송풍팬(240)의 적정 회전수를 제어하고, 상기 조도센서(235)의 감지를 통해 상기 살균램프(233)의 광 에너지 적정 세기를 제어하며, 상기 광촉매필터(231) 및 살균램프(233)의 교체 시기를 표시하는 제어모듈(250)이 상기 정화장치본체(200)의 어느 한 부분에 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공기살균정화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정화장치본체(200)의 일 측면에는 상기 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)을 용이하게 교체/수납 하는 수납구멍(205)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 공기살균정화장치.