KR20200139020A - Air Cleaner Comprising Ultraviolet Air Sterilizer - Google Patents

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Abstract

An air purifier having an ultraviolet air sterilizer is disclosed. According to the present invention, the air purifier having an ultraviolet air sterilizer has various types of filters to filter various types of particles contained in air and sterilizes microorganisms existing in the air introduced into the air purifier by using ultraviolet ray. Provided is a method for supplying sufficient ultraviolet energy to the sucked air to enable a highly efficient ultraviolet sterilizer to be arranged inside a small system such as the air purifier and secure sufficient sterilizing power.

Description

자외선 공기 살균기를 구비한 공기 청정기{Air Cleaner Comprising Ultraviolet Air Sterilizer}Air Cleaner Comprising Ultraviolet Air Sterilizer}

본 발명은 공기 청정기에 관한 것으로서, 내부에 자외선을 이용하여 공기 청정기 내로 유입된 공기 중에 존재하는 미생물을 제거하는 살균하는 기능을 구비한 공기 청정기에 관한 것이다. The present invention relates to an air purifier, and relates to an air purifier having a function of sterilizing microorganisms present in the air introduced into the air purifier by using ultraviolet rays therein.

공기 청정기는 실내에 설치되어 공간 내의 공기 중에 포함된 미세먼지나 각종 오염분진을 걸러내어 정화하는 장치이다. 일산화질소나 이산화질소와 같은 질소산화물(NOx)이나 휘발성 유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds)과 같은 각종 오염물질이 주된 대기오염의 원인이었는데, 최근에 자주 발생하는 미세먼지나 초미세먼지도 역시 인체에 매우 유해한 것으로 알려지면서 공기 청정기에 대한 관심이 매우 높아지고 있다. An air purifier is a device installed indoors to filter and purify fine dust or various polluted dust contained in the air in the space. Various pollutants such as nitrogen oxides (NOx) and volatile organic compounds (VOCs) such as nitrogen monoxide and nitrogen dioxide were the main causes of air pollution. As it is known to be very harmful, interest in air purifiers is increasing.

공기 청정기는 각종 필터를 구비하여, 실내 공기를 빨아들인 다음 미세먼지, 초미세먼지 또는 질소화합물 등을 필터링하여 정화된 공기를 배출한다. 일정한 시간이상 공기 청정기가 실내 공기를 정화하게 되면 외부 공기의 유입이 제한적인 경우에 실내의 오염도를 일정한 수준 이하로 유지할 수 있는 것이다. The air purifier is equipped with various filters, sucks in indoor air, and then filters fine dust, ultrafine dust, or nitrogen compounds to discharge the purified air. If the air purifier purifies the indoor air for more than a certain period of time, it is possible to keep the indoor pollution level below a certain level when the inflow of outside air is limited.

그러나 공기 청정기는 각종 바이러스성 조류 인플루엔자나 세균성 전염병의 원인이 되는 미생물(microorganism)을 살균하지는 못한다. 미생물 중에는 각종 전염병 등을 일으키는 병원균이 많고 일부는 인체도 감염킨다. However, air purifiers cannot sterilize microorganisms that cause various viral avian influenza or bacterial infectious diseases. Among the microorganisms, there are many pathogens that cause various infectious diseases, and some of them infect the human body as well.

미생물을 박멸하는 수단으로 널리 사용되어 온 것 중 하나가 자외선(Ultraviolet Ray, UV)이다. 충분한 양의 자외선 에너지가 가해지면, 자외선 에너지는 미생물을 매우 효과적으로 죽일 수 있다. 그러나 자외선 수치가 낮고 자외선 방사의 균일성이 부족하면 자외선의 살균 효과가 크게 떨어지는 것으로 알려졌다. 한편, 자외선에 대한 저항성은 유기체마다 다르고, 일부 유기체는 다른 유기체보다 자외선에 훨씬 강한 특성이 있다. 특히, 내생 포자(Endospores)를 형성하며 반 휴면기 상태에 있는 일부 유기체는 자외선에 강한 저항성을 보인다. 내생 포자는 열, 화학 물질, 엑스선(X ray) 및 자외선을 포함하는 많은 멸균 기술에 상당히 저항하는 것으로 알려져 있다. Ultraviolet Ray (UV) has been widely used as a means of eradicating microorganisms. When a sufficient amount of ultraviolet energy is applied, the ultraviolet energy can very effectively kill microorganisms. However, it is known that when the UV level is low and the uniformity of UV radiation is insufficient, the sterilization effect of UV rays is greatly reduced. On the other hand, the resistance to ultraviolet rays varies from organism to organism, and some organisms have properties that are much stronger to ultraviolet rays than other organisms. In particular, some organisms that form endospores and are in a semi-dormant state show strong resistance to ultraviolet rays. Endogenous spores are known to be quite resistant to many sterilization techniques, including heat, chemicals, X-rays and ultraviolet rays.

이처럼 자외선으로 미생물을 제거하기 위해서는 살균 대상물에 일정한 크기 이상의 자외선 에너지를 지속적으로 공급해야 한다. 이러한 이유로, 종래에도 UV 살균기능을 구비한 공기 청정기에 대한 연구가 있었지만, 공기 자체를 살균하는 것이 아니라 내부에 고정된 필터와 같은 구성품을 살균하는 방식이었다. 한편, 공기 청정기에 내장되는 형태의 자외선 살균기는 흡입된 공기를 상대적으로 이동경로가 짧아서 오래 가둬둘 수가 없고, 따라서 오랫동안 자외선을 조사할 수가 없다. 또 자외선 발광에 의한 발열 등을 고려해야 하므로 공기의 이동경로가 짧아지는 것에 맞추어 무작정 큰 에너지의 자외선을 조사할 수도 없는 문제가 있다.In this way, in order to remove microorganisms with ultraviolet rays, ultraviolet energy of a certain size or more must be continuously supplied to the object to be sterilized. For this reason, there have been studies on air purifiers with UV sterilization function in the past, but it was a method of sterilizing components such as filters fixed inside rather than sterilizing air itself. On the other hand, the type of ultraviolet sterilizer built into the air purifier cannot confine the inhaled air for a long time due to a relatively short movement path, and thus cannot be irradiated with ultraviolet rays for a long time. In addition, since heat generation due to ultraviolet light emission has to be considered, there is a problem in that it is impossible to irradiate ultraviolet rays with a large amount of energy in accordance with the shortening of the moving path of air.

[관련선행기술][Related advanced technology]

1. 대한민국 공개특허 제10-2013-0054822호(살균기능이 구비된 제습형 공기 청정기) 이 발명은 공기 청정기 내부의 제습부를 살균하는 기능을 가진 것으로서, 제습부가 오염되는 것을 방지하는 기능이 포함된 것으로서 공기 자체에 포함된 미생물을 살균하는 것이 아니다. 1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0054822 (dehumidifying air purifier with sterilization function) This invention has a function to sterilize the dehumidifying unit inside the air purifier, and includes a function to prevent contamination of the dehumidifying unit. It does not sterilize microorganisms contained in the air itself.

2. 대한민국 공개특허 제10-2018-0079960호 (살균 기능을 구비한 공기청정기) 이 발명도 공기 청정기 내부의 필터를 살균하는 기능을 가진 것으로서, 공기 자체에 포함된 미생물을 살균하는 것이 아니다. 2. Korean Patent Laid-Open No. 10-2018-0079960 (Air purifier with sterilization function) This invention also has a function of sterilizing the filter inside the air purifier, not sterilizing microorganisms contained in the air itself.

본 발명의 목적은, 공기 청정기에 관한 것으로서, 내부에 자외선을 이용하여 공기 청정기 내로 유입된 공기 중에 존재하는 미생물을 제거하는 살균하는 기능을 구비한 공기 청정기를 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide an air purifier having a sterilization function of removing microorganisms present in the air introduced into the air purifier by using ultraviolet rays therein.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 공기 청정기는 흡기구와 배기구를 구비하고 실내에 배치된다. 공기 청정기는 상기 흡기구를 통해 유입된 흡입공기에 포함된 입자를 필터링하는 필터부와, 상기 필터부를 통과한 공기를 수용하여 자외선으로 살균하는 살균모듈과, 상기 살균모듈과 배기구 사이에 마련되어 상기 살균모듈에 의해 정화된 공기를 배출하는 팬(Fan)과, 상기 살균모듈 및 팬을 제어하여 상기 흡입공기를 정화하는 제어부를 포함한다. In order to achieve the above object, the air purifier according to the present invention has an intake port and an exhaust port, and is disposed indoors. The air purifier includes a filter unit for filtering particles contained in the intake air introduced through the intake port, a sterilization module receiving air that has passed through the filter unit and sterilizing it with ultraviolet rays, and the sterilization module provided between the sterilization module and the exhaust port And a fan for discharging the air purified by the air, and a control unit for controlling the sterilization module and the fan to purify the intake air.

실시 예에 따라, 상기 살균모듈은 일면에 상기 필터부와 연결되는 복수 개의 제1 홀(301)이 마련된 직육면체 형상의 챔버로서, 포톤 트랩 챔버(Photon Trap Chamber)(151), 냉각챔버(153), 적어도 하나의 제1 자외선 램프(157) 및 반사판(159)을 구비한다. 포톤 트랩 챔버(151)는 상기 챔버를 수평으로 가로지르는 격벽(155)의 하부에 위치하여 살균챔버로 동작하고, 냉각챔버(153)는 상기 격벽(155)의 상부에 위치하여 상기 포톤 트랩 챔버(151)로부터 배출되는 공기를 식힌다. 제1 자외선 램프(157)는 상기 포톤 트랩 챔버(151) 내에 마련되어, 상기 포톤 트랩 챔버(151)로 유입된 공기의 미생물을 살균한다. 반사판(159)은 상기 포톤 트랩 챔버(151)의 내벽 전체를 설치되어 상기 제1 자외선 램프(157)에서 출사되는 자외선을 산란 및 반사 중 적어도 하나를 수행하여 상기 제1 자외선 램프(157)에서 출사된 자외선의 에너지를 상기 포톤 트랩 챔버(151) 내부에 가두는 역할을 수행한다. According to an embodiment, the sterilization module is a rectangular parallelepiped chamber in which a plurality of first holes 301 connected to the filter unit are provided on one surface, and a photon trap chamber 151 and a cooling chamber 153 , At least one first ultraviolet lamp 157 and a reflector 159 are provided. The photon trap chamber 151 is located under the partition wall 155 horizontally crossing the chamber and operates as a sterilization chamber, and the cooling chamber 153 is located above the partition wall 155 and the photon trap chamber ( 151) to cool the exhausted air. A first ultraviolet lamp 157 is provided in the photon trap chamber 151 and sterilizes microorganisms in the air introduced into the photon trap chamber 151. The reflector 159 is installed on the entire inner wall of the photon trap chamber 151 to perform at least one of scattering and reflecting the ultraviolet rays emitted from the first ultraviolet lamp 157 to be emitted from the first ultraviolet lamp 157 The energy of the ultraviolet rays is confined inside the photon trap chamber 151.

다른 실시 예에 따라, 상기 포톤 트랩 챔버(151)의 내부가 상기 제1 홀(301)과 연결된 제1 구역(151a)과 상기 제1 구역(151a)에 연결된 제2 구역(151b)으로 구분되는 경우에, 상기 격벽(155)에서 상기 제2 구역(151b)을 덮은 영역에만 상기 포톤 트랩 챔버(151)를 상기 냉각챔버(153)와 연결하는 복수 개의 제2 홀(303)이 마련됨으로써 상기 제1 홀(301)을 통과해 유입된 공기가 제1 구역(151a)에서 상기 냉각챔버(153)로 유입되지 않고 상기 제2 구역(151b)을 통해 상기 냉각챔버(153)로 유입되도록 하는 것이 좋다. According to another embodiment, the interior of the photon trap chamber 151 is divided into a first zone 151a connected to the first hole 301 and a second zone 151b connected to the first zone 151a. In this case, a plurality of second holes 303 connecting the photon trap chamber 151 to the cooling chamber 153 are provided only in the area covered with the second region 151b in the partition wall 155, 1 It is preferable that the air introduced through the hole 301 does not flow into the cooling chamber 153 from the first region 151a, but into the cooling chamber 153 through the second region 151b. .

또 다른 실시 예에 따라, 본 발명의 공기 청정기는 상기 냉각챔버에 마련된 적어도 하나의 제2 자외선 램프(401)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 동작 모드에 따라 상기 제2 자외선 램프(401)를 점등하여 상기 냉각챔버(153)가 살균 챔버로 동작하도록 제어할 수 있다. According to another embodiment, the air purifier of the present invention may further include at least one second ultraviolet lamp 401 provided in the cooling chamber. The controller may control the cooling chamber 153 to operate as a sterilization chamber by turning on the second ultraviolet lamp 401 according to an operation mode.

본 발명의 공기 청정기는 각종 필터를 내장하여 공간 내의 공기에 포함된 각종 미세먼지, 분진 또는 화합물 등을 필터링할 뿐만 아니라, 유입되는 공기를 자외선 살균하여 공기 내의 미생물을 제거한다. The air purifier of the present invention incorporates various filters to filter various fine dust, dust or compounds contained in the air in the space, as well as ultraviolet sterilization of the incoming air to remove microorganisms in the air.

본 발명의 자외선 살균 방식은 유입되는 공기의 채류시간을 최대한 확보함으로써 충분한 시간동안 충분한 크기의 자외선을 유입된 공기에 조사함으로써 살균력을 확보한다. The ultraviolet sterilization method of the present invention secures the sterilization power by irradiating a sufficient amount of ultraviolet rays to the introduced air for a sufficient time by securing the maximum holding time of the incoming air.

도 1은 본 발명의 공기 청정기의 사시도,
도 2는 본 발명의 공기 청정기의 단면도,
도 3은 본 발명의 자외선 살균모듈의 부분 절개 사시도, 그리고
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 청정기의 단면도이다. 1 is a perspective view of an air purifier of the present invention,
2 is a cross-sectional view of the air purifier of the present invention,
3 is a partial cut-away perspective view of the ultraviolet sterilization module of the present invention, and
4 is a cross-sectional view of an air purifier according to another embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 공기 청정기(100)는 본체(110), 필터부(130), 살균모듈(150), 팬(Fan)(170) 및 제어부(190)를 포함한다. 1 and 2, the air purifier 100 of the present invention includes a main body 110, a filter unit 130, a sterilization module 150, a fan 170, and a control unit 190. .

본체(110)는 밀폐된 내부공간부(110a)를 형성하며, 외부와 연결되는 흡기구(111)와 배기구(113)가 마련되어 있다. 외부 공기는 흡기구(111)를 통해 내부공간부(110a)로 유입되며, 공기 청정기(100)에서 정화되고 살균된 공기가 배기구(113)를 통해 외부로 배출된다. 도 1 및 도 2에 도시된 본체(110)는 바닥에 세워두는 형태의 대략 직육면체 형태의 기둥 형상으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 천장에 부착하거나 내장하는 형태로 구현될 수도 있고, 벽면에 부착하는 형태로 구현될 수도 있다. The main body 110 forms a sealed inner space portion 110a, and includes an intake port 111 and an exhaust port 113 connected to the outside. The external air is introduced into the internal space 110a through the intake port 111, and the air purified and sterilized by the air purifier 100 is discharged to the outside through the exhaust port 113. The main body 110 shown in FIGS. 1 and 2 is shown in the shape of a substantially rectangular parallelepiped column that is erected on the floor, but is not limited thereto and may be implemented in various forms. For example, it may be implemented in a form attached to or embedded in a ceiling, or may be implemented in a form attached to a wall.

필터부(130), 살균모듈(150), 팬(170) 및 제어부(190)는 본체(110)의 내부공간부(110a)에 수용된다. 필터부(130)는 흡기구(111)와 살균모듈(150) 사이에 마련되고, 필터부(130)의 배출 쪽에 면하여 살균모듈(150)의 입구(아래 도 3의 제1 홀)가 연결된다. 팬(170)은 살균모듈(150)의 출구와 배기구(113) 사이에 마련됨으로써 흡기구(111)-필터부(130)-살균모듈(150)-팬(170)-배기구(113)로 이어지는 '공기 정화 공간'이 마련된다. 한편, 실시 예에 따라 살균모듈(150)이 필터부(130)의 전단에 마련되고 필터부(130)가 살균모듈(150)과 팬(170) 사이에 마련됨으로써 흡기구(111)-살균모듈(150)-필터부(130)-팬(170)-배기구(113)로 이어지는 '공기 정화 공간'을 구현할 수도 있으나, 필터부(130)-살균모듈(150)의 순서로 배치됨으로써 미세먼지 등이 제거된 공기를 살균함으로써 배출되는 공기의 살균을 보장하는 것이 좋다. The filter unit 130, the sterilization module 150, the fan 170, and the control unit 190 are accommodated in the inner space portion 110a of the main body 110. The filter unit 130 is provided between the intake port 111 and the sterilization module 150, and the inlet (the first hole in FIG. 3 below) of the sterilization module 150 is connected to the discharge side of the filter unit 130. . The fan 170 is provided between the outlet of the sterilization module 150 and the exhaust port 113, thereby leading to the inlet 111-the filter unit 130-the sterilization module 150-the fan 170-the exhaust port 113. An air purification space' is provided. Meanwhile, according to the embodiment, the sterilization module 150 is provided at the front end of the filter unit 130 and the filter unit 130 is provided between the sterilization module 150 and the fan 170, so that the intake port 111-the sterilization module ( 150)-The filter unit 130-the fan 170-the'air purification space' leading to the exhaust port 113 may be implemented, but the filter unit 130-the sterilization module 150 are arranged in the order so that fine dust, etc. It is good to ensure the sterilization of the exhausted air by sterilizing the removed air.

흡기구(111)-필터부(130)-살균모듈(150)-팬(170)-배기구(113)으로 이어지는 공간은 밀폐된 하나의 공기 유동 경로를 형성하며, 팬(170)이 살균모듈(150) 내부로 유입된 공기를 빨아당겨 배기구(113)를 통해 외부로 배출하면, 필터부(130)의 공기가 살균모듈(150)로 유입되고, 본체(110) 외부의 공기가 흡기구(111)를 통해 유입되면서 다시 필터부(130)를 채운다. The space leading to the intake port 111-filter unit 130-sterilization module 150-fan 170-exhaust port 113 forms a sealed air flow path, and the fan 170 is a sterilization module 150 ) When the air introduced into the interior is sucked and discharged to the outside through the exhaust port 113, the air of the filter unit 130 is introduced into the sterilization module 150, and the air outside the main body 110 passes through the intake port 111. As it flows through, it fills the filter unit 130 again.

필터부(130)는 적어도 하나의 종류의 필터를 장착 및 탈착할 수 있는 형태로 내장한다. 필터부(130)는 하나의 필터를 사용할 수도 있고, 여러 종류의 필터를 동시에 사용할 수도 있다. 흡기구(111)를 통해 유입된 흡입공기에서 제거 대상이 되는 물질에 따라 달라질 수 있지만, 통상 미세먼지, 초미세먼지, 냄새 입자, 휘발성 유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds), 또는 질소화합물(NOx) 중에서 선택된 적어도 하나를 걸러내기 위한 조합의 필터가 사용될 수 있다. The filter unit 130 is built in a form in which at least one type of filter can be mounted and detached. The filter unit 130 may use one filter or may use several types of filters at the same time. Although it may vary depending on the material to be removed from the inhaled air introduced through the inlet 111, usually fine dust, ultrafine dust, odor particles, volatile organic compounds (VOCs), or nitrogen compounds (NOx) A combination of filters for filtering out at least one selected from among them may be used.

필터부(130)를 통과한 흡입공기는 살균모듈(150)로 유입된다. 살균모듈(150)은 공기 청정기(100) 내부로 유입된 흡입 공기에 포함된 미생물을 직접 살균하는 것이며, 종래기술에서 살핀 것처럼 필터를 살균하는 것이 아니다. The suction air that has passed through the filter unit 130 is introduced into the sterilization module 150. The sterilization module 150 directly sterilizes microorganisms contained in the intake air introduced into the air purifier 100, and does not sterilize the filter as in the prior art.

살균모듈(150)은 필터부(130)를 통과한 흡입공기를 챔버(151, 153)에 수용하고 자외선을 사용하여 살균한다. 자외선을 이용한 미생물 살균은 종래에 이미 널리 알려진 것이다. 다만, 자외선으로 미생물을 제거하기 위해서는 살균 대상물에게 일정한 크기 이상의 자외선 에너지가 지속적으로 제공되어야 한다. 에너지의 크기가 작으면 그만큼 더 오랜 시간 자외선을 비추어야 하고, 상대적으로 단위 시간당 공급되는 에너지가 크면, 그만큼 짧은 시간의 자외선 조사로도 미생물을 살균할 수 있다. The sterilization module 150 accommodates the inhaled air that has passed through the filter unit 130 in the chambers 151 and 153 and sterilizes it using ultraviolet rays. Microbial sterilization using ultraviolet rays is already widely known. However, in order to remove microorganisms with ultraviolet rays, ultraviolet energy of a certain amount or more must be continuously provided to the sterilization target. If the amount of energy is small, ultraviolet rays must be irradiated for a longer time, and if the energy supplied per unit time is relatively large, microbes can be sterilized even with ultraviolet radiation for a short time.

한편, 본 발명의 살균대상은 흐르는 공기이다. 더구나, 공기 청정기(100)에 내장되는 형태의 살균모듈(150)은 상대적으로 이동경로가 짧을 수밖에 없어서 공기를 오랫동안 가둬둘 수 없다. 또한, 자외선에 의한 시스템 발열 등을 고려해야 하므로 공기의 내부 이동경로가 짧아지는 것에 맞추어 무작정 큰 에너지의 자외선을 조사할 수도 없다. On the other hand, the sterilization target of the present invention is flowing air. Moreover, the sterilization module 150 in the form of a built-in air purifier 100 has a relatively short movement path, and thus cannot confine the air for a long time. In addition, since system heat generation due to ultraviolet rays has to be considered, it is not possible to irradiate ultraviolet rays with a large amount of energy in accordance with the shortening of the internal movement path of air.

이러한 한계를 해결하기 위하여, 본 발명의 살균모듈(150)은 전체로서 하나의 챔버로 구현되며, 챔버를 수평으로 가로지르는 격벽(155)에 의해 구분되어 하부에 위치하는 포톤 트랩 챔버(Photon Trap Chamber)(151)와, 격벽(155)의 상부에 위치하는 냉각챔버(153)를 구비한다. 포톤 트랩 챔버(151) 내에는 공기 살균을 위한 제1 자외선 램프(157)가 설치된다. In order to solve this limitation, the sterilization module 150 of the present invention is implemented as a single chamber as a whole, and is divided by a partition wall 155 horizontally crossing the chamber, and is located at the bottom of the photon trap chamber. ) 151 and a cooling chamber 153 positioned above the partition wall 155. A first ultraviolet lamp 157 for air sterilization is installed in the photon trap chamber 151.

포톤 트랩 챔버(151)는 자외선 살균 챔버의 역할을 수행하며, 냉각챔버(153)는 포톤 트랩 챔버(151)에서 살균되는 과정에서 가열된 공기를 수용하여 식히는 역할을 수행한다. 공기에 자외선을 비추는 시간을 최대한 확보함과 동시에, 포톤 트랩 챔버(151) 내에서의 단위 체적당 자외선 밀도를 높이고 살균 효율을 높이기 위한 구성을 포함한다. 살균모듈(150)에 대하여는 아래에서 다시 설명한다. The photon trap chamber 151 serves as an ultraviolet sterilization chamber, and the cooling chamber 153 receives and cools heated air in the process of being sterilized in the photon trap chamber 151. It includes a configuration for securing a maximum time for irradiating ultraviolet rays to the air, increasing the ultraviolet density per unit volume in the photon trap chamber 151 and increasing sterilization efficiency. The sterilization module 150 will be described again below.

제어부(190)는 제1 자외선 램프(157)과 팬(170) 등의 제어를 포함하여 본 발명의 공기 청정기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(190)는 입력부(미도시)를 구비하여 사용자 제어명령을 입력받고, 표시부(미도시)를 구비하여 현재 동작 상태를 사용자에게 표시할 수 있다. 한편, 제어부(190)는 별도의 네트워크 인터페이스를 구비하여 외부의 제어시스템으로부터 제어명령을 전달받아 제어명령에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. The controller 190 controls the overall operation of the air purifier 100 of the present invention, including control of the first ultraviolet lamp 157 and the fan 170. The controller 190 may include an input unit (not shown) to receive a user control command, and may include a display unit (not shown) to display a current operating state to the user. Meanwhile, the controller 190 may be provided with a separate network interface to receive a control command from an external control system and perform an operation corresponding to the control command.

필요에 따라, 공기 청정기(100)는 필터부(130)의 필터링 동작과 살균모듈(150)의 살균 동작 상태를 감시하기 위한 적어도 하나의 센서를 구비할 수 있다. 도 2의 실시 예에 따른 공기 청정기(100)는 포톤 트랩 챔버(151) 내에 배치된 포토 센서(Photo Sensor)(191)와 공기정화 공간에 마련된 바이오 센서(193)를 구비한다. If necessary, the air purifier 100 may include at least one sensor for monitoring the filtering operation of the filter unit 130 and the sterilization operation state of the sterilization module 150. The air purifier 100 according to the exemplary embodiment of FIG. 2 includes a photo sensor 191 disposed in the photon trap chamber 151 and a bio sensor 193 provided in the air purification space.

제어부(190)는 포토 센서(191)를 이용하여 포톤 트랩 챔버(151) 내에서의 제1 자외선 램프(157)의 동작 상태를 점검할 수 있으며, 제1 자외선 램프(157)에서 출력되는 자외선의 조도가 기설정된 값의 범위에 속하지 않으면 상태이상 정보를 표시부(미도시)나 스피커 등을 통해 사용자에게 표시할 수 있다. The control unit 190 can check the operation state of the first ultraviolet lamp 157 in the photon trap chamber 151 using the photo sensor 191, and the ultraviolet ray output from the first ultraviolet lamp 157 is If the illuminance does not fall within the preset value range, state abnormality information may be displayed to the user through a display unit (not shown) or a speaker.

바이오 센서(193)는 공기 중의 미생물을 검출하는 센서로서 공기 중의 미생물의 농도를 검출할 수도 있고 해당 미생물을 식별할 수도 있다. 제어부(190)는 포톤 트랩 챔버(151) 내에 배치되거나 필터부(130)와 살균모듈(150) 사이에 배치된 제1 바이오 센서(193-1)를 이용하여 특정 미생물의 진입을 감시할 수 있고, 냉각챔버(153) 내에 배치되거나 살균모듈(150)과 팬(170) 사이에 배치된 제2 바이오 센서(193-3)를 이용하여 특정 미생물의 살균 상태를 확인할 수 있다. The biosensor 193 is a sensor that detects microorganisms in the air, and may detect the concentration of microorganisms in the air or identify the microorganisms. The control unit 190 may monitor the entry of specific microorganisms using the first biosensor 193-1 disposed in the photon trap chamber 151 or between the filter unit 130 and the sterilization module 150 , Using the second biosensor 193-3 disposed in the cooling chamber 153 or disposed between the sterilization module 150 and the fan 170, the sterilization state of a specific microorganism may be checked.

<실시 예: 살균모듈의 포톤 트랩 챔버><Example: Photon trap chamber of sterilization module>

도 2를 참조하면, 살균모듈(150)은 공기의 경로가 되기 때문에 배관(Duct) 형태가 되면 족하며, 예를 들어 도 2에 도시된 것처럼 다소 납작한 직육면체 형태일 수도 있고 원통형일 수도 있다.Referring to FIG. 2, since the sterilization module 150 becomes a path for air, it is sufficient if it is in the form of a pipe (Duct). For example, as shown in FIG. 2, the sterilization module 150 may have a somewhat flat rectangular shape or a cylindrical shape.

살균모듈(150)은 자외선(UV) 램프(157)를 내장하고 공기를 살균하는 포톤 트랩 챔버(151)와, 포톤 트랩 챔버(151)에 연결된 냉각챔버(153)를 구비한다. 포톤 트랩 챔버(151)와 냉각챔버(153)는 격벽(155)에 의해 구분된다. The sterilization module 150 includes a photon trap chamber 151 that contains an ultraviolet (UV) lamp 157 and sterilizes air, and a cooling chamber 153 connected to the photon trap chamber 151. The photon trap chamber 151 and the cooling chamber 153 are separated by a partition wall 155.

도 3을 참조하면, 포톤 트랩 챔버(151)는 전면에 필터부(130)와 연결되는 복수 개의 제1 홀(Holes)(301)이 형성되어 있다. 필터부(130)를 통과한 흡입 공기는 복수 개의 제1 홀(301)을 통해 포톤 트랩 챔버(151)로 유입된다. Referring to FIG. 3, the photon trap chamber 151 has a plurality of first holes 301 connected to the filter unit 130 on its front surface. The intake air that has passed through the filter unit 130 is introduced into the photon trap chamber 151 through the plurality of first holes 301.

(1) 포톤 트랩 챔버(151)에는 적어도 하나의 제1 자외선 램프(157)가 내장되어 있고, 포톤 트랩 챔버(151)의 내면은 반사판(159)으로 덮여 있다. 본 발명이 유동하는 공기를 직접 살균하는 것이기 때문에 자외선 엘이디(LED)와 같은 소형 광원을 사용할 수는 없고 상대적으로 큰 조도의 자외선을 방출하는 제1 자외선 램프(157)를 사용한다. 제1 자외선 램프(157)가 방출하는 자외선은 포톤 트랩 챔버(151)로 유입된 흡입공기에 포함된 미생물을 비춘다. (1) At least one first ultraviolet lamp 157 is embedded in the photon trap chamber 151, and the inner surface of the photon trap chamber 151 is covered with a reflector 159. Since the present invention directly sterilizes the flowing air, it is not possible to use a small light source such as an ultraviolet LED, and a first ultraviolet lamp 157 that emits ultraviolet rays of a relatively large illuminance is used. The ultraviolet rays emitted by the first ultraviolet lamp 157 illuminate microorganisms contained in the inhaled air introduced into the photon trap chamber 151.

(2) 포톤 트랩 챔버(151)의 내면은 반사판(159)으로 도포되어 있기 때문에, 포톤 트랩 챔버(151)내의 자외선은 반사판(159)에 의해 계속 반사하면서, 포톤 트랩 챔버(151) 내부의 단위 체적당 자외선 밀도를 높인다. (2) Since the inner surface of the photon trap chamber 151 is coated with the reflecting plate 159, the ultraviolet rays in the photon trap chamber 151 are continuously reflected by the reflecting plate 159, and the unit inside the photon trap chamber 151 Increase the UV density per volume.

(3) 흡입공기는 포톤 트랩 챔버(151)로 유입될 때, 복수 개의 제1 홀(301)을 통과하기 때문에 공기 기둥 모양으로 유입되는데, 살균대상이 되는 미생물이 밀집되는 효과가 있어서 포톤 트랩 챔버(151) 내에서 미생물의 살균 효과를 높인다. 도 3에서 제1 홀(301)은 원형이지만, 사각형이나 다른 모양의 홀이어도 무방하다. (3) When the inhaled air enters the photon trap chamber 151, it passes through the plurality of first holes 301, so it is introduced in the shape of an air column, and has the effect of concentrating the microorganisms to be sterilized. (151) Increase the sterilization effect of microorganisms within. In FIG. 3, the first hole 301 is circular, but it may be a square hole or other shaped hole.

(4) 도 3에 도시된 것처럼, 살균모듈(150)이 직육면체 형태인 경우에 포톤 트랩 챔버(151)도 직육면체이고 정면에 복수 개의 제1 홀(301)이 있고, 격벽(155)을 통해 냉각챔버(153)와 연결된다. 한편, 도 2 및 도 3에서, 제1 홀(301)을 통해 유입된 흡입공기가 포톤 트랩 챔버(151) 내에 유지되는 시간을 최대한 확보하기 위하여, 포톤 트랩 챔버(151)는 격벽(155)에 의해 냉각챔버(153)와 연결되지 않는 제1 구역(151a)과, 격벽(155)을 통해 냉각챔버(153)와 연결되는 제2 구역(151b)으로 나뉜다. 격벽(155)에서 제2 구역(151b)과 만나는 부분에는 복수 개의 제2 홀(303)이 마련되어 있다. 흡입공기가 포톤 트랩 챔버(151)로 유입되었다가 냉각챔버(153)로 유동하는 힘은 팬(170)이 냉각챔버(153) 내부에 생성하는 음압에 의한 것이므로, 흡입공기는 제1 구역(151a)과 제2 구역(151b)을 지나는 경로를 유지할 수밖에 없다. 제1 홀(301)을 통해 유입된 흡입공기는 제1 구역(151a)에서 바로 냉각챔버(153)로 빠져나가지 못하고 제2 구역(151b)으로 이동한 다음 비로소 냉각챔버(153)로 빠져나간다. 따라서 포톤 트랩 챔버(151)로 유입된 공기는 적어도 제1 구역(151a)을 지나는 동안은 포톤 트랩 챔버(151) 내에 체류하는 효과가 있다. (4) As shown in FIG. 3, when the sterilization module 150 has a rectangular parallelepiped shape, the photon trap chamber 151 is also a rectangular parallelepiped and has a plurality of first holes 301 in the front, and is cooled through the partition wall 155 It is connected to the chamber 153. On the other hand, in FIGS. 2 and 3, in order to secure the maximum time for the suction air introduced through the first hole 301 to be maintained in the photon trap chamber 151, the photon trap chamber 151 is located in the partition wall 155. Accordingly, it is divided into a first region 151a that is not connected to the cooling chamber 153 and a second region 151b that is connected to the cooling chamber 153 through the partition wall 155. A plurality of second holes 303 are provided in a portion of the partition wall 155 that meets the second region 151b. Since the force that the suction air flows into the photon trap chamber 151 and then flows into the cooling chamber 153 is due to the negative pressure generated by the fan 170 in the cooling chamber 153, the suction air is the first zone 151a. ) And the second area (151b). The suction air introduced through the first hole 301 does not immediately exit the cooling chamber 153 from the first zone 151a, but moves to the second zone 151b, and then exits the cooling chamber 153. Accordingly, the air introduced into the photon trap chamber 151 has an effect of staying in the photon trap chamber 151 at least while passing through the first region 151a.

포톤 트랩 챔버(151)와 냉각챔버(153)는 마치 하나의 챔버가 격벽(155)에 의해 구분된 것과 같다. 살균모듈(150) 내에서의 공기의 유동 경로는 격벽(155)에 의해 길어진다. 다만, 과도한 격벽으로 내부 공간을 분리하는 것은 공기의 흐름을 과도하게 제한하게 되어서 소음 등의 원인이 될 수 있다. The photon trap chamber 151 and the cooling chamber 153 are as if one chamber is divided by a partition wall 155. The flow path of air in the sterilization module 150 is lengthened by the partition wall 155. However, separating the internal space with an excessive partition wall excessively restricts the flow of air and may cause noise.

<냉각 챔버><Cooling Chamber>

냉각챔버(153)의 일단은 격벽(155)의 제2 홀(303)을 통해 포톤 트랩 챔버(151)와 연결되어 있어서, 포톤 트랩 챔버(151) 내에서 살균된 공기가 유입된다. 냉각챔버(153)의 타단(305)은 개방된 상태로 팬(170)과 연결되어서, 냉각챔버(153) 내부는 팬(170)에 의해 음압 상태가 되고, 포톤 트랩 챔버(151)로부터 살균된 공기를 빨아들인다. One end of the cooling chamber 153 is connected to the photon trap chamber 151 through the second hole 303 of the partition wall 155, so that sterilized air is introduced into the photon trap chamber 151. The other end 305 of the cooling chamber 153 is connected to the fan 170 in an open state, so that the inside of the cooling chamber 153 is in a negative pressure state by the fan 170, and is sterilized from the photon trap chamber 151. Suck in air.

한편, 포톤 트랩 챔버(151)는 제1 자외선 램프(157)를 장시간 지속적으로 사용함에 따라 상당한 열이 생성되는 공간이고, 반사판(159)에 의해 내부에서 발생하는 열이 포톤 트랩 챔버(151)의 외벽으로 잘 전달되지 않는다. 따라서 포톤 트랩 챔버(151)에서 배출되는 공기는 일정하게 온도가 상승(예를 들어 2°이상)한다. 냉각챔버(153)는 포톤 트랩 챔버(151)에서 배출되는 공기를 외부나 공기 청정기(100) 내의 다른 공간으로 배출하기 전에 수용하여 식힌다. 이를 위해, 냉각챔버(153)는 방열 특성이 우수한 소재로 구현되는 것이 좋고, 살균된 공기와의 접촉 면적을 넓히기 위해 히트 싱크(Heat Sink)처럼 내부 면적을 최대로 넓히기 위한 구조를 가지는 것이 좋다. Meanwhile, the photon trap chamber 151 is a space in which considerable heat is generated as the first ultraviolet lamp 157 is continuously used for a long time, and heat generated inside the photon trap chamber 151 is It is not well transmitted to the exterior wall. Therefore, the temperature of the air discharged from the photon trap chamber 151 constantly rises (eg, 2° or more). The cooling chamber 153 accommodates and cools the air discharged from the photon trap chamber 151 before discharging it to the outside or other spaces in the air purifier 100. To this end, the cooling chamber 153 is preferably made of a material having excellent heat dissipation characteristics, and it is preferable to have a structure to maximize the internal area like a heat sink in order to increase the contact area with the sterilized air.

(1) 부가적 살균 기능(1) Additional sterilization function

도 4의 공기 청정기(400)는 냉각챔버(153)에 구비된 제2 자외선 램프(401)를 더 포함한다. 제어부(190)는 동작모드에 따라 냉각챔버(153)의 제2 자외선 램프(401)를 점등하여 포톤 트랩 챔버(151)에서 살균된 공기에 다시 자외선을 조사하여 부가적인 살균을 실시할 수 있다. 예를 들어, 제1 바이오 센서(193-1)나 제2 바이오 센서(193-3)로 측정한 미생물의 농도가 기준치 이상인 경우에 냉각챔버(153)의 제2 자외선 램프(401)를 동작시킬 수 있다. 이때 냉각챔버(153)는 원래의 냉각 챔버의 역할을 수행하지 않는다. The air purifier 400 of FIG. 4 further includes a second ultraviolet lamp 401 provided in the cooling chamber 153. The control unit 190 may perform additional sterilization by lighting the second ultraviolet lamp 401 of the cooling chamber 153 according to the operation mode and irradiating ultraviolet rays to the air sterilized in the photon trap chamber 151 again. For example, when the concentration of microorganisms measured by the first biosensor 193-1 or the second biosensor 193-3 is higher than the reference value, the second ultraviolet lamp 401 of the cooling chamber 153 is operated. I can. At this time, the cooling chamber 153 does not function as an original cooling chamber.

다른 동작모드에 따라, 제어부(190)가 제2 자외선 램프(401)를 소등하면, 냉각챔버(153)는 원래의 냉각 챔버의 역할을 수행한다. According to another operation mode, when the control unit 190 turns off the second ultraviolet lamp 401, the cooling chamber 153 functions as an original cooling chamber.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is generally used in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible by those skilled in the art of course, and these modifications should not be individually understood from the technical idea or perspective of the present invention.

100: 공기 청정기 110: 본체
111: 흡기구 113: 배기구
130: 필터부 150: 살균모듈
151: 포톤 트랩 챔버 151a: 제1 구역
151b: 제2 구역 153: 냉각챔버
155: 격벽 157: 자외선 램프
159: 반사판 170: 팬
190: 제어부 301: 제1 홀
303: 제2 홀 305: 냉각챔버의 타단100: air cleaner 110: main body
111: intake port 113: exhaust port
130: filter unit 150: sterilization module
151: photon trap chamber 151a: first zone
151b: second zone 153: cooling chamber
155: bulkhead 157: ultraviolet lamp
159: reflector 170: fan
190: control unit 301: first hole
303: second hole 305: the other end of the cooling chamber

Claims (4)

흡기구와 배기구를 구비하고 실내에 배치되는 공기 청정기에 있어서,
상기 흡기구를 통해 유입된 흡입공기에 포함된 입자를 필터링하는 필터부;
상기 필터부를 통과한 공기를 수용하여 자외선으로 살균하는 살균모듈;
상기 살균모듈과 배기구 사이에 마련되어 상기 살균모듈에 의해 정화된 공기를 배출하는 팬(Fan); 및
상기 살균모듈과 팬을 제어하여 상기 흡입공기를 정화하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
In an air purifier disposed indoors having an intake port and an exhaust port,
A filter unit for filtering particles contained in the intake air introduced through the intake port;
A sterilization module that receives the air passing through the filter unit and sterilizes it with ultraviolet rays;
A fan provided between the sterilization module and the exhaust port for discharging the air purified by the sterilization module; And
And a control unit for controlling the sterilization module and the fan to purify the intake air.
 제1항에 있어서,
상기 살균모듈은 일면에 상기 필터부와 연결되는 복수 개의 제1 홀(301)이 마련된 직육면체 형상의 챔버로서,
상기 챔버를 수평으로 가로지르는 격벽(155)의 하부에 위치하여 살균 챔버로 동작하는 포톤 트랩 챔버(Photon Trap Chamber)(151);
상기 격벽(155)의 상부에 위치하여 상기 포톤 트랩 챔버(151)에서 유입되는 공기를 수용하여 식히는 냉각챔버(153);
상기 포톤 트랩 챔버(151) 내에 마련되어, 상기 포톤 트랩 챔버(151)로 유입된 공기의 미생물을 살균하는 적어도 하나의 제1 자외선 램프(157); 및
상기 포톤 트랩 챔버(151)의 내벽 전체를 설치되어 상기 제1 자외선 램프(157)에서 출사되는 자외선을 산란 및 반사 중 적어도 하나를 수행하여 상기 제1 자외선 램프(157)에서 출사된 자외선의 에너지를 상기 포톤 트랩 챔버(151) 내부에 가두는 반사판(159)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
The method of claim 1,
The sterilization module is a cuboid-shaped chamber provided with a plurality of first holes 301 connected to the filter unit on one surface,
A photon trap chamber 151 located under the partition wall 155 horizontally crossing the chamber and operating as a sterilization chamber;
A cooling chamber 153 positioned above the partition wall 155 to receive and cool the air introduced from the photon trap chamber 151;
At least one first ultraviolet lamp (157) provided in the photon trap chamber (151) to sterilize microorganisms in the air introduced into the photon trap chamber (151); And
The entire inner wall of the photon trap chamber 151 is installed to perform at least one of scattering and reflecting the ultraviolet rays emitted from the first ultraviolet lamp 157 to reduce the energy of the ultraviolet rays emitted from the first ultraviolet lamp 157 An air purifier comprising a reflector (159) confined inside the photon trap chamber (151).
 제2항에 있어서,
상기 포톤 트랩 챔버(151)의 내부가 상기 제1 홀(301)과 연결된 제1 구역(151a)과 상기 제1 구역(151a)에 연결된 제2 구역(151b)으로 구분되고,
상기 격벽(155)에서 상기 제2 구역(151b)을 덮은 영역에 상기 포톤 트랩 챔버(151)를 상기 냉각챔버(153)와 연결하는 복수 개의 제2 홀(303)이 마련됨으로써 상기 제1 홀(301)을 통과해 유입된 공기가 제1 구역(151a)에서 상기 냉각챔버(153)로 유입되지 않고 상기 제2 구역(151b)을 통해 상기 냉각챔버(153)로 유입되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
The method of claim 2,
The inside of the photon trap chamber 151 is divided into a first zone 151a connected to the first hole 301 and a second zone 151b connected to the first zone 151a,
A plurality of second holes 303 connecting the photon trap chamber 151 to the cooling chamber 153 are provided in a region of the partition wall 155 covering the second region 151b, so that the first hole ( An air purifier, characterized in that the air introduced through 301 does not flow into the cooling chamber 153 from the first region 151a, but flows into the cooling chamber 153 through the second region 151b. .
 제2항에 있어서,
상기 냉각챔버에 마련된 적어도 하나의 제2 자외선 램프(401)를 더 포함하고,
상기 제어부는 동작 모드에 따라 상기 제2 자외선 램프(401)를 점등하여 상기 냉각챔버(153)가 살균 챔버로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
The method of claim 2,
Further comprising at least one second ultraviolet lamp 401 provided in the cooling chamber,
And the control unit controls the cooling chamber 153 to operate as a sterilization chamber by turning on the second ultraviolet lamp 401 according to an operation mode.
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