KR20210040596A

KR20210040596A - 플라즈마 살균장치

Info

Publication number: KR20210040596A
Application number: KR1020190123020A
Authority: KR
Inventors: 백승재; 박철우; 현옥천; 박민제; 이정륜
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-10-04
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2021-04-14

Abstract

본 발명은 플라즈마 살균장치에 관한 것이다. 본 발명은 내부에는 공기가 유동하는 유동공간(13,33)이 있고 상기 유동공간(13,33)에 연결되는 흡기구(12) 및 배기구(32)가 있는 케이스(10,30)와, 플라즈마 발생모듈(50)과, 필터모듈(60) 및 순환모듈(70)을 포함한다. 그리고 상기 케이스(10,30)에 있는 개폐모듈(36,40)은 상기 플라즈마 발생모듈(50)과 상기 필터모듈(60) 사이의 중간공간(S)이 외부로 연결되도록 상기 케이스(10,30)의 일부를 선택적으로 개방시켜준다. 이러한 플라즈마 살균장치는 피살균대상(P)의 세균을 살균하면서, 또한 필터모듈(60)을 이용하여 인체에 유해한 오존을 분해할 수 있다.

Description

플라즈마 살균장치{PLASMA STERILIZER}

본 발명은 플라즈마 살균장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 플라즈마를 이용하여 침구 등을 살균하고, 살균과정에서 발생한 오존을 제거할 수 있는 살균장치에 관한 것이다.

종래의 살균장치들은 자외선을 이용하여 신발, 식기, 칫솔, 침구, 의류 등에 달라붙어 있는 세균이나 해충(예컨대, 집먼지 진드기, 곰팡이 등)을 박멸하고 박멸된 세균이나 해충을 수집, 제거하는데 사용되고 있다.

예를 들어 대한민국 공개특허 10-2001-0039797을 보면 오존 발생기에서 발생되는 오존과 자외선으로 침구를 살균하는데, 상부에 설치된 자외선을 이용하여 오존을 발생시키는 구조이다. 본 선행기술은 자외선에 의한 오존 발생량은 매우 적기 때문에 충분한 살균을 위해서는 살균시간이 매우 길어지는 문제가 있고, 또한 침구류 등 피살균대상이 오존에 장시간 노출된 경우에 오존의 산화력으로 인해 손상될 우려도 있다.

또한, 대한민국 공개특허 10-2005-0087990에는 자외선 램프를 이용하여 침구류를 살균하는 청소기가 개시되어 있는데, 이 역시 자외선을 이용하므로 살균력이 떨어지고, 청소기 특성상 장시간 같은 물체를 살균하기 어려운 면도 있다.

한편, 최근에는 살균을 위해 자외선이 아닌 플라즈마를 이용하기도 하는데, 플라즈마 방전 현상을 통해 발생된 전자와 라디칼은 높은 산화력으로 물체를 살균하는 것이다. 다만, 플라즈마 발생장치에서는 인체에 유해한 오존(O₃)과 질소산화물이 부산물로 함께 발생하는 문제점이 있다. 특히 오존은 매우 강한 반응성을 가지므로 주변의 다른 물질과 반응을 잘 일으키는데, 인체에도 치명적은 악영향을 주는 문제가 있다. 물론, 오존제거장치를 별도로 가동할 수도 있지만, 이렇게 되면 장비가 많아지고, 살균작업이 번거로워지는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 10-2001-0039797 대한민국 공개특허 10-2005-0087990

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 플라즈마 방전을 이용하여 피살균대상의 살균효과를 높이되, 살균이 끝난 후에는 필터를 이용하여 오존을 제거할 수 있는 플라즈마 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 플라즈마 방전을 통한 살균과 오존 제거라는 두 가지 기능이 하나의 플라즈마 살균장치를 조작하여 구현될 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 살균효과는 높이면서도 플라즈마 살균장치를 소형화하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에는 공기가 유동하는 유동공간이 있고 상기 유동공간에 연결되는 흡기구 및 배기구가 있는 케이스와, 플라즈마 발생모듈과, 필터모듈 및 순환모듈을 포함한다. 그리고 상기 케이스에 있는 개폐모듈은 상기 플라즈마 발생모듈과 상기 필터모듈 사이의 중간공간이 외부로 연결되도록 상기 케이스의 일부를 선택적으로 개방시켜준다. 이러한 플라즈마 살균장치는 피살균대상의 세균을 살균하면서, 또한 필터모듈을 이용하여 인체에 유해한 오존을 분해할 수 있다.

그리고, 상기 케이스는 상기 흡기구가 있고 상기 플라즈마 발생모듈이 설치되는 제1케이스와, 상기 배기구가 있고 상기 필터모듈이 설치되는 제2케이스로 구성되고, 상기 개폐모듈은 제1케이스와 제2케이스 사이를 가로지르도록 설치된다. 이에 따라, 플라즈마 살균장치는 케이스를 간단하게 조작하여 (i) 살균모드일 때는 공기가 플라즈마 발생모듈만 통과하도록 하고, (ii) 살균이 끝나고 오존제거모드일 때는 공기가 필터모듈을 통과하도록 할 수 있다.

또한, 상기 플라즈마 발생모듈은 전원부에서 전원을 인가받는 제1전극과, 상기 제1전극와 이격되어 상기 제1전극과의 사이에 방전공간을 만드는 제2전극을 포함하되, 상기 제1전극 또는 제2전극 중 적어도 어느 하나에는 유전체가 결합된다. 즉, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생모듈은 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge) 방식으로 플라즈마를 발생시켜주므로, 단시간 안에 대량의 오존을 생성할 수 있다.

그리고, 상기 플라즈마 발생모듈은 다수개의 방전부가 병렬로 연결되어 구성되므로, 고농도의 오존을 발생시켜 알레르기를 유발하는 알레르겐(allergen) 및 미생물까지 제거할 수 있다.

또한, 상기 다수개의 방전부는 상기 흡기구와 배기구의 사이를 연결하는 유동공간의 길이방향과 평행하게 배치되어 공기의 흐름을 원활하게 하고, 살균시간을 단축하여 피살균대상이 오존에 장시간 노출되어 손상되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생모듈은 다수개의 방전부가 적층되어 만들어지되 방전부들은 병렬연결된다. 특히 방전부를 구성하는 제1전극과 제2전극은 서로 반대방향으로 돌출되어 있기 때문에 이러한 병렬연결을 쉽게 구현할 수 있다.

또한, 상기 케이스에는 오존측정센서가 설치되고, 제어부는 상기 오존측정센서가 측정한 오존농도가 기준치 이하이면 상기 흡입구로 유입된 외기가 상기 필터모듈을 거쳐 배기구로 배출되는 오존제거모드를 중단시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 살균장치는 오존측정센서를 포함하여, (i) 살균모드에서 기준치 이상의 오존이 발생하면 살균을 중단시키고, (ii) 오존제거모드에서는 오존농도가 기준치 이하이면 오존제거모드를 중단시킬 수 있다.

그리고, 상기 순환모듈은 중간공간에 위치하거나 상기 중간공간 보다 상기 플라즈마 발생모듈에 더 가까운 위치에 설치되고, 모터에 의해 회전하는 유동팬을 포함한다. 이처럼 플라즈마 발생모듈과 필터모듈 사이에 위치한 하나의 유동팬으로 살균모드와 오존제거모드를 모두 실행할 수 있다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치에는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 플라즈마 살균장치는 자외선보다 살균 효과가 우수한 플라즈마를 발생시켜 이불이나 침대시트, 매트리스 등 피살균대상에 달라붙어 있는 세균(예컨대, 곰팡이 등)을 살균하면서, 또한 필터를 이용하여 인체에 유해한 오존을 완전히 포집하여 인체에 무해하게 분해할 수 있다. 따라서 본 발명은 높은 살균효율과 안전성을 모두 보장한다.

그리고, 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치는 케이스를 조작하여 (i) 살균모드일 때는 공기가 플라즈마 발생모듈만 통과하도록 하고, (ii) 살균이 끝나고 오존제거모드일 때는 공기가 필터모듈을 통과하도록 할 수 있다. 즉, 하나의 플라즈마 살균장치를 이용하여 살균과 오존제거라는 두가지 기능을 모두 구현할 수 있음은 물론이고, 이 두 기능을 구현하기 위해서 사용자는 단순히 케이스의 일부를 열거나 회전시키기만 하면 되므로 사용편의성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생모듈은 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge) 방식으로 플라즈마를 발생시키고, 특히 다수개의 방전부가 적층되어 만들어진다. 따라서 단시간 안에 대량의 오존을 생성하여 빠르고 효과적으로 피살균대상을 살균처리할 수 있다.

특히, 본 발명의 플라즈마 발생모듈은 고농도의 오존을 발생시켜 알레르기를 유발하는 알레르겐(allergen) 및 미생물까지 제거할 수 있어, 살균효율이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 플라즈마 발생모듈을 이용해서 살균시간이 짧아짐에 따라 피살균대상이 오존에 장시간 노출되어 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.

그리고, 본 발명에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생모듈은 다수개의 방전부가 적층되어 만들어지되 방전부들은 병렬연결되어 살균능력이 매우 높고, 각각의 방전부를 구성하는 제1전극과 제2전극은 서로 반대방향으로 돌출되어 있기 때문에 이러한 병렬연결을 쉽게 구현할 수도 있다.

또한, 본 발명의 살균장치는 오존측정센서를 포함하여, (i) 살균모드에서 기준치 이상의 오존이 발생하면 살균을 중단시키고, (ii) 오존제거모드에서는 오존농도가 기준치 이하이면 오존제거모드를 중단시킬 수 있다. 따라서, 오존농도에 따라 살균장치를 적절하게 자동제어할 수 있고, 안정성과 사용편의성이 좋아지는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 플라즈마 발생모듈과 필터모듈 사이에 위치한 하나의 유동팬으로 살균모드와 오존제거모드를 모두 실행할 수 있다. 따라서 각 모드 별로 별도의 구동팬을 설치할 필요가 없으므로 부품수가 줄어들고, 유동팬이 내부공간의 중심부에 위치하므로 외부로 전달되는 팬소음을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치의 일실시례의 구성을 보인 사시도.
도 2는 도 1의 I-I'선에 대한 단면도.
도 3(a) 및 도 3(b)는 도 1에 도시된 일실시례의 살균모드 및 오존제거모드의 상태를 각각 단면상태로 보인 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 일실시례를 구성하는 플라즈마 발생모듈의 구성을 보인 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 플라즈마 발생모듈을 구성하는 다수의 모듈부 중 2개를 보인 사시도.
도 6(a) 및 도 6(b)은 도 4에 도시된 플라즈마 발생모듈을 구성하는 다수개의 모듈부 중 어느 하나를 분해한 상태와 결합된 상태로 각각 보인 사시도.
도 7은 도 4에 도시된 플라즈마 발생모듈의 회로구성을 개략적으로 보인 회로도.
도 8은 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치를 구성하는 플라즈마 발생모듈의 다른 실시례의 회로구성을 개략적으로 보인 회로도.
도 9는 도 1에 도시된 일실시례를 구성하는 필터모듈의 구성을 보인 사시도.
도 10은 도 1에 도시된 일실시례의 구성을 간략하게 보인 블록도.
도 11은 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치를 구성하는 개폐모듈의 다른 실시례를 보인 단면도.
도 12는 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치를 구성하는 개폐모듈의 또 다른 실시례를 보인 단면도.
도 13은 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치를 구성하는 케이스의 다른 실시례를 보인 사시도.
도 14는 본 발명의 일실시례를 이용하여 침구류를 살균하는 모습을 보인 사시도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명은 플라즈마 살균장치에 관한 것이다. 본 발명은 플라즈마를 이용하여 침구 등을 살균하고, 살균과정에서 발생한 오존(O₃)을 제거할 수 있는데, 이러한 기능을 하나의 살균장치로 구현할 수 있다. 아래에서는 이러한 살균과 오존제거 기능을 구현하기 위한 구조를 중심으로 본 발명의 실시례를 설명하기로 한다. 참고로, 아래에서 설명될 살균모드는 플라즈마 발생모듈(50)을 이용하여 공기를 살균하는 상태를 의미하고, 오존제거모드는 필터모듈(60)을 이용하여 오존(O₃)을 제거하는 상태를 의미한다.

도 1에는 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치의 일실시례의 구성이 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 내부구성이 단면도로 표현되어 있다. 이를 보면, 본 발명의 플라즈마 살균장치의 골격은 케이스(10,30)가 만든다. 상기 케이스(10,30)는 대략 원통형상이고, 내부에는 빈 공간이 유동공간(13,33)이 있다. 상기 케이스(10,30)는 반드시 원통형상일 필요는 없고, 상기 케이스(10,30)는 외부에서 공기를 흡입하여 반대쪽으로 공기를 다시 배출할 수 있다면 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 예를 들어 도 13에는 상기 케이스(10,30)가 일종의 캡슐같은 형태로 만들어진 예가 도시되어 있다. 도 13에서 보듯이, 상기 케이스(10,30)의 전방과 후방은 각각 곡면형태로 구현될 수도 있다.

도 2를 보면, 본 실시례에서 상기 케이스(10,30)는 제1케이스(10)와 제2케이스(30)로 구성되는데, 서로 대칭되고 연속된 구조이다. 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)는 도 1에서 보듯이 하나의 통일된 형상을 만들어낸다. 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)는 아래에서 보듯이 서로 연결된 부분이 분리되면서 중간에 있는 중간공간(S)이 외부와 연결될 수 있다. 참고로 도면부호 PL은 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 분리되는 기준선을 나타낸다.

상기 제1케이스(10)에는 흡기구(12)가 있다. 상기 흡기구(12)는 외기가 유입되는 구멍으로, 도 1에서 보듯이 제1케이스(10)의 전면(11)에 관통된 다수개의 작은 구멍들로 이루어질 수 있다. 물론 흡기구(12)를 구성하는 구멍의 크기와 형상은 달라질 수도 있다. 예를 들어 상기 흡기구(12)는 일방향으로 길게 연장되는 슬릿형태일 수도 있고, 경우에 따라 이들을 차폐하기 위한 뚜껑(미도시)가 더 구비될 수도 있다.

상기 제1케이스(10)의 안쪽에는 제1유동공간(13)이 있다. 상기 제1유동공간(13)은 제1케이스(10)의 안쪽에 있는 일종의 빈공간으로, 여기에는 아래에서 설명될 플라즈마 발생모듈(50)이 설치된다. 상기 제1유동공간(13)은 플라즈마 발생모듈(50)이 설치되는 공간인 동시에, 흡기구(12)로 흡입된 공기, 보다 정확하게는 정화해야 할 오염될 공기가 유동하는 공간이기도 하다.

상기 제1케이스(10)의 제1유동공간(13)에는 제1이너하우징(15)이 설치되는데, 상기 제1이너하우징(15)은 제1케이스(10)의 내면에 밀착되도록 설치될 수 있다. 본 실시례에서 상기 제1이너하우징(15)은 제1유동공간(13)에 대응하는 대략 링형상이고, 그 안쪽에 플라즈마 발생모듈(50)이 설치된다. 상기 제1이너하우징(15)에는 아래에서 설명될 제어부(100, 도 10 참조)와 전원부(57)가 설치될 수도 있고, 제1이너하우징(15)이 제어부(100) 또는 전원부(57)로 대체될 수도 있다.

상기 제1케이스(10)의 외면에는 표시부(18)가 있다. 상기 표시부(18)는 액정디스플레이와 같이 외부에서 인식할 수 있도록 구성되어 사용자가 현재상태를 알 수 있게 해준다. 상기 표시부(18)에는 본 발명이 구동되는 모드인 살균모드/오존제거모드, 현재시각, 남은 작동시간, 전원부(57)의 잔여현황 등을 표시할 수 있다. 또한 상기 표시부(18)는 입력부기능을 할 수도 있는데, 터치식 디스플레이로 구성되거나 별도의 버튼을 포함하여 사용자가 조작명령을 입력할 수 있다. 상기 표시부(18)는 아래에서 설명될 제어부(100)에 연결된다.

상기 제1케이스(10)에는 제2케이스(30)가 조립된다. 상기 제2케이스(30)는 상기 제1케이스(10)와 조립되어 케이스(10,30) 전체를 구성한다. 상기 제2케이스(30)는 제1케이스(10)와 대칭되는 구조로, 제1케이스(10)와 조립되면 통일된 형상의 외곽을 구성한다. 본 실시례에서 상기 제2케이스(30)는 원통형상이지만, 제1케이스(10)와 함께 다양한 형상으로 변형될 수 있다.

상기 제2케이스(30)의 후면(31)에는 배기구(32)가 있다. 상기 배기구(32)는 상기 흡입구와 마찬가지로 상기 제2케이스(30)의 후면(31)에 관통된 다수개의 작은 구멍들로 이루어질 수 있다. 물론 배기구(32)를 구성하는 구멍의 크기와 형상은 달라질 수도 있다. 예를 들어 상기 배기구(32)는 일방향으로 길게 연장되는 슬릿형태일 수도 있고, 경우에 따라 이들을 차폐하기 위한 뚜껑(미도시)가 더 구비될 수도 있다.

본 실시례에서 상기 흡기구(12)와 배기구(32)는 서로 마주보는 형태이다. 따라서, 흡기구(12)를 통해 유입된 외기는 일방향으로 유동하여 배기구(32)를 통해 배출될 수 있다. 이와 달리 상기 흡기구(12)와 배기구(32)는 서로 마주보지 않는 방향으로 배치될 수도 있지만, 공기의 원활한 흐름을 위해서 흡기구(12)와 배기구(32)는 서로 마주보는 형태가 바람직하다.

상기 제2케이스(30)의 안쪽에는 제2유동공간(33)이 있다. 상기 제2유동공간(33)은 제2케이스(30)의 안쪽에 있는 일종의 빈공간으로, 여기에는 아래에서 설명될 필터모듈(60)이 설치된다. 상기 제2유동공간(33)은 필터모듈(60)이 설치되는 공간인 동시에, 배기구(32)로 배출될 공기, 즉 정화된 공기가 배출되기 위해 유동하는 공간이기도 하다.

상기 제2유동공간(33)은 앞서 설명한 제1유동공간(13)과 서로 연결되어 하나의 유동공간(13,33)을 만든다. 아래에서 설명될 중간공간(S)도 유동공간(13,33)의 일부로 볼 수도 있다.

상기 제2케이스(30)의 제2유동공간(33)에는 제2이너하우징(35)이 설치되는데, 상기 제2이너하우징(35)은 제2케이스(30)의 내면에 밀착되도록 설치될 수 있다. 본 실시례에서 상기 제2이너하우징(35)은 제2유동공간(33)에 대응하는 대략 링형상이고, 그 안쪽에 필터모듈(60)이 설치된다. 상기 제2이너하우징(35)에는 아래에서 설명될 제어부(100)와 전원부(57)가 설치될 수도 있고, 제2이너하우징(35)이 제어부(100) 또는 전원부(57)로 대체될 수도 있다.

상기 제2이너하우징(35)을 보면, 상기 제2이너하우징(35)에는 연장홈(36)이 있다. 상기 연장홈(36)은 상기 제2이너하우징(35)의 내부에 형성된 빈 공간인데, 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 조립된 방향을 따라서 연장된다. 상기 연장홈(36)은 아래에서 설명될 개폐모듈(36,40)의 일부로 볼 수 있는데, 상기 연장홈(36)이 개폐모듈(36,40)의 일부를 구성하여, 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 서로 이격되거나 또는 조립될 수 있다.

상기 연장홈(36)은 개폐모듈(36,40)을 구성하는 연장브릿지(40)의 형태에 따라 다양한 형상으로 만들어질 수 있다. 예를 들어 상기 연장브릿지(40)가 바형상의 연장바인 경우에는 상기 연장홈(36)도 바형상에 대응하도록 좁고 긴 홈이 되고, 상기 연장브릿지(40)가 중간공간(S)을 둘러 설치되는 연장링인 경우에는 상기 연장홈(36)도 상기 배기구(32)을 둘러 링형태의 홈이 될 수도 있는 것이다. 본 실시례에서 상기 연장브릿지(40)는 연장바이고, 상기 연장홈(36)도 이에 대응하도록 일방향으로 길게 연장된다.

상기 개폐모듈(36,40)을 구성하는 연장브릿지(40)가 상기 연장홈(36)에서 빠져나오면 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 서로 벌어져 중간공간(S)이 외부와 연결될 수 있다. 이러한 상태는 도 3(a)에 도시되어 있다. 그리고 연장브릿지(40)가 다시 연장홈(36)에 끼워지면 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 서로 조립되어 중간공간(S)이 닫힌다. 이와 같은 상태는 도 3(b)에 도시되어 있다.

도 3(a)에서 보듯이, 상기 개폐모듈(36,40)을 구성하는 연장브릿지(40)는 연장바인데, 상기 연장브릿지(40)는 한쪽 끝이 제1케이스(10)에 고정되고 반대쪽 끝은 제2케이스(30)에 연결된다. 보다 정확하게는, 상기 연장브릿지(40)는 한쪽 끝은 제1이너하우징(15)에 고정되고, 반대쪽 끝은 상기 제2이너하우징(35)의 연장홈(36)에 삽입되되 고정되지 않고 슬라이딩되면서 입출가능한 형태로 조립되기 때문에, 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 서로 연결된 상태를 유지할 수 있다.

상기 연장브릿지(40)와 연장홈(36)은 개폐모듈(36,40)을 구성한다고 설명하였으나, 개폐모듈(36,40) 자체를 상기 케이스(10,30)의 일부로 볼 수도 있다. 또한 상기 개폐모듈(36,40)은 다양한 변형이 가능한데, 다른 형태는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

도 2를 보면, 상기 제1케이스(10)의 제1유동공간(13)에는 플라즈마 발생모듈(50)이 설치된다. 상기 플라즈마 발생모듈(50)은 상기 흡기구(12)에 연결되도록 상기 흡기구(12)에 가까운 상기 제1유동공간(13) 내부에 설치되어 플라즈마 방전을 발생시킨다. 즉, 상기 플라즈마 발생모듈(50)은 외부의 오염된 공기가 유입되면 플라즈마 방전을 통해 공기를 살균시키는 역할을 한다. 상기 플라즈마 발생모듈(50)은 강력한 플라즈마 영역을 형성하여 다량의 OH 라디칼과 오존(O₃)을 생성하고 이를 이용하여 오염물질을 제거해준다.

상기 플라즈마 발생모듈(50)의 구성은 도 4에 잘 도시되어 있다. 도 4를 보면, 상기 플라즈마 발생모듈(50)은 모듈하우징(51)과, 상기 모듈하우징(51) 내부에 배치되는 다수의 방전부(53)가 평행하게 배치된다. 상기 방전부(53)는 다수개가 서로 간격을 두고 적층되는데, 각각의 방전부(53)는 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 도 4에서 화살표는 공기가 유입되는 방향이다.

도 5를 참조하여 상기 방전부(53)의 구성을 보면, 상기 방전부(53)는 제1전극(53A)과 제2전극(53B)을 포함한다. 상기 제1전극(53A)은 전원부(57)에서 전원을 인가받는 부분이고, 제2전극(53B)은 상기 제1전극(53A)와 이격되어 상기 제1전극(53A)과의 사이에 방전공간(59)을 만드는 것으로 전원부(57)의 다른 극성에 연결되거나 접지된다. 상기 모듈하우징(51)의 측면(52) 쪽에는 전원부(57)와의 연결을 위한 부분이 설치될 수 있는데, 이러한 연결을 위한 부분은 측면(52) 바깥쪽으로 돌출될 수도 있지만 측면(52)의 안쪽이나 내부에 존재할 수도 있다.

이때, 상기 제1전극(53A) 또는 제2전극(53B) 중 적어도 어느 하나에는 유전체(54)가 결합된다. 도 5을 보면, 방전부(53)가 도시되어 있는데, 이에 보듯이 상기 방전부(53)는 제1전극(53A)과 제2전극(53B)이 쌍을 이루어 구성된다. 그리고 제1전극(53A)과 제2전극(53B)은 모두 외부에 유전체(54)가 결합되어 있다. 이와 같이 제1전극(53A)과 제2전극(53B)이 모두 유전체(54)와 결합될 수도 있지만 둘 중 어느 하나만 유전체(54)와 결합될 수도 있다. 여기서 유전체(54)는 절연성 재질인데, 본 실시례에서는 세라믹 베리어(ceramic barrier)를 구성한다.

도 6을 보면, 상기 제1전극(53A)은 내부에 위치한 금속재질의 전극판(55)과, 상기 전극판(55)을 덮는 유전체(54)로 구성되는데, 상기 유전체(54)는 다시 상부유전층(54a)과 하부유전층(54b)으로 구성된다. 도 6에는 제1전극(53A)을 예로 들었지만, 제2전극(53B)도 동일한 구조로 만들어질 수 있다. 본 실시례에서 상기 금속판은 구리코일(copper coil)이다.

이와 같이 제1전극(53A)과 제2전극(53B)은 그 사이에 빈 공간이 방전공간(59)을 만들고, 방전공간(59)에는 플라즈마가 발생한다. 발생하는 플라즈마의 세기는 전기장의 세기에 비례한다. 이러한 플라즈마 발생모듈(50)에서 생성되는 플라즈마에 의해 공기로부터 이온이 생성된다. 생성된 이온은 아래에서 설명될 순환모듈(70)을 통해 유입되는 외부 공기에서 오염물질을 제거한다. 이렇게 오염물질이 제거된 공기는 개폐모듈(36,40)에 의해 개방된 관통공(E)을 통해서 외부로 배출된다. 또한, 이온이 함께 배출되어 외부에 있는 피살균대상(P,도 14참조)을 더 살균할 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 플라즈마 발생모듈(50)은 유전체 장벽 방전(DBD : Dielectric Barrier Discharge) 방식을 이용한다. 도 5에는 본 발명에 의한 유전체 장벽 플라즈마 전극 구조 중에서 하나의 방전부(53)가 도시되어 있다. 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 발생모듈(50)은 두 개의 평행한 평판구조의 금속 전극(53A,53B)으로 구성된 방전부(53)가 적층되어 구성된다.

그리고 앞서 설명한 바와 같이 제1전극(53A)과 제2전극(53B) 중 하나는 유전체(54)층으로 덮여있다. 절연체를 사용하게 되면 직류 전력의 경우 전극을 통한 전류의 흐름이 불가능하므로 교류(AC) 전력을 이용하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 안정적인 플라즈마 발생을 위하여 전극간 간격은 수 밀리미터로 제한되며 플라즈마 가스는 이 간격, 즉 방전공간(59) 사이로 흘러간다.

도 7에는 총 3개의 방전부(53)가 있는데, 구체적으로는 총 3개의 제1전극(53A1, 53A2, 53A3)이 있고, 그 사이사이에 총 3개의 제2전극(53B1, 53B2, 53B3)이 배치된다. 그리고, 제1전극(53A)과 제2전극(53B)은 유전체(54)로 덮여 있다. 이때, 제1전극(53A)의 한쪽끝의 제1연결단부(55')가 전원부(57)와 연결되고, 제2전극(53B)의 한쪽끝의 제2연결단부(55')가 접지된다. 물론, 제2전극(53B)의 제2연결단부(55')는 상기 제1전극(53A)이 연결된 전원부(57)의 극성과 다른 극성에 연결될 수도 있다.

도 7에서 보듯이 상기 방전부(53)를 구성하는 제1전극(53A)의 제1연결단부(55')와 제2전극(53B)의 제2연결단부(55')는 서로 반대방향으로 돌출된다. 그리고, 이들 제1연결단부(55')와 제2연결단부(55')는 각각 서로 연결됨으로써 다수개의 방전부(53)는 병렬로 연결될 수 있다. 이처럼 제1연결단부(55')와 제2연결단부(55')가 서로 반대방향으로 돌출됨으로써 병렬연결이 용이하게 이루어질 수 있다.

보다 정확하게는 다수개의 제1연결단부(55')는 제1연결수단(L1)에 의해 연결되어 전원부(57)로부터 전원을 공급받고, 다수개의 제2연결단부(55')는 제2연결수단(L2)에 의해 연결되어 접지되는 것이다. 이처럼 병렬연결된 플라즈마 발생모듈(50)은 강한 살균력을 제공하기 때문에, 살균시간이 짧아지고, 피살균대상(P)이 오존에 장시간 노출되어 손상되는 것을 방지할 수 있다. 도면부호 56은 제1전극(53A)과 제2전극(53B) 사이사이와 각 방전부(53) 사이를 이격시키는 스페이서를 나타낸다.

본 실시례에서 상기 플라즈마 발생모듈(50)은 상기 제1전극(53A)과 제2전극(53B)으로 구성된 방전부(53)가 다수개로 구성되되 상기 다수개의 방전부(53)는 서로 적층되는데, 상기 방전공간(59)은 상기 흡기구(12)에서 상기 순환모듈(70) 사이를 연결하도록 개방되어 있다. 즉 도 4에서 보듯이, 상기 다수개의 방전부(53)는 상기 흡기구(12)와 배기구(32)의 사이를 연결하는 유동공간(13,33)의 길이방향과 평행하게 배치되는 것이다. 이를 통해 공기의 원활한 흐름이 가능할 뿐 아니라, 공기가 방전공간(59)을 통과하면서 더욱 많이 살균될 수 있다. 도 4의 화살표는 공기의 유동방향을 나타낸다.

한편, 도 8에는 본 발명의 플라즈마 발생모듈(50)의 다른 실시례가 도시되어 있는데, 도 8에서 보듯이 상기 플라즈마 발생모듈(50)을 구성하는 제1전극(53A)과 제2전극(53B)은 유전체(54)를 사이에 두고 마주보되 서로 엇갈리게 배치된다. 그리고, 제2전극(53B)은 유전체(54)에 의해 덮여있지만, 제1전극(53A)은 제2전극(53B)을 향한 부분에만 유전체(54)가 결합된다. 그리고, 앞선 실시례와 달리 제1전극(53A)은 접지되고, 제2전극(53B)은 전원부(57)에 연결된다.

다시 도 2를 보면, 상기 제2케이스(30)의 제2유동공간(33)에는 필터모듈(60)이 설치된다. 상기 필터모듈(60)은 상기 제2유동공간(33) 내부에 설치되되 상기 플라즈마 발생모듈(50) 보다 상기 배기구(32)에 더 가깝게 설치된다. 상기 필터모듈(60)은 상기 플라즈마 발생모듈(50)에서 발생한 오존(O₃)을 분해하여 상기 배기구(32)로 배출하는 역할을 한다. 즉, 상기 필터모듈(60)은 앞서 플라즈마 발생모듈(50)에 의해 발생한 오존(O₃)을 제거하는 기능을 하는 것이다. 상기 필터모듈(60)은 상기 배기구(32)에 분리가능하게 조립되므로, 수명이 다할 경우 교체할 수 있다.

도 3와 도 9에서 보듯이, 상기 필터모듈(60)은 대략 육면체 형상의 필터몸체(61)를 갖고, 다수개의 구멍(65)이 형성되어 있다. 상기 구멍(65)을 통과하는 과정에서 공기의 오존(O₃)이 제거될 수 있는 것이다. 도면에는 구멍(65)들이 보이도록 표현되어 있지만, 실제로는 구멍(65)들이 매우 미세하여 육안으로 보이지 않을 수도 있다.

본 실시례에서 상기 필터모듈(60)은 활성탄(Active carbon)과 촉매를 포함하여 만들어진다. 보다 정확하게는 상기 필터모듈(60)은 다공성 지지체인 활성탄(Active carbon)에 촉매를 코팅하여 구성된다. 여기서 촉매는 이산화망간(MnO₂), 산화구리(CuO), 인공효소촉매 등이 되어 탈취필터를 구성한다. 이러한 필터모듈(60)은 공기에 존재하는 각종 악취성분이 주로 탄소와 수소로 이루어지는 탄화수소 화합물인 점을 이용하여, 상기 탄화수소 화합물이 용이하게 결합할 수 있는 활성탄으로 악취성분을 흡착하여 제거한다.

보다 상세하게는, 상기 필터모듈(60)은 상기 플라즈마 발생모듈(50)에 의해 발생되는 오존(O₃)과 냄새 물질이 부착된 이온을 필터링한다. 본 실시례에서 상기 필터모듈(60)은 활성탄(Active carbon)과 이산화망간(MnO₂)을 포함하여 형성되나, 상기 필터모듈(60)은 요오드(I), 은(Ag), 알루미늄(Al), 망간(Mn), 아연(Zn), 철(Fe), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다. 이러한, 활성탄(Active carbon)과 이산화망간(MnO₂) 등을 포함하여 형성되는 필터모듈(60)에 의해, 플라즈마 발생모듈(50)을 통과하여 이온에 부착되는 냄새 물질과, 플라즈마 발생모듈(50)에서 부산물로 발생하는 오존(O₃), 질소 산화물(NOx) 등을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

구체적으로 설명하면, 플라즈마 발생모듈(50)에서 부산물로 발생하는 오존(O₃)은, 필터모듈(60)의 활성탄(Active carbon)의 강한 흡착력에 의해 파괴된다. 또한, 플라즈마 발생모듈(50)에서 부산물로 발생하는 일산화질소(NO)는 필터모듈(60)의 표면에서 산소와 쉽게 결합하여 이산화질소(NO2)로 변하며, 이는 다시 질산(HNO3)의 형태로 필터모듈(60)에 축적된다. 플라즈마 발생모듈(50)에서 부산물로 발생하는 일산화질소(NO) 등의 질소화합물의 양은, 함께 발생하는 오존(O₃)에 비해 대략 0.01배 정도로 발생하므로, 그 영향은 작다고 할 수 있다.

참고로, 도 2에서 보듯이, 본 실시례에서 상기 플라즈마 발생모듈(50)은 상기 흡기구(12)에서 이격되도록 상기 제1유동공간(13) 내부에 설치되고, 상기 필터모듈(60)은 상기 배기구(32)에서 이격되도록 상기 제2유동공간(33) 내부에 설치된다. 이에 따라 제1유동공간(13)과 제2유동공간(33)에는 어느 정도 여유공간이 만들어진다. 이러한 여유공간은 공기가 흡입될 때 원활한 흡기가 가능하게 하고, 배출될 때도 원활한 배기가 될 수 있게 해준다.

한편, 도 2에서 보듯이, 상기 플라즈마 발생모듈(50)과 상기 필터모듈(60) 사이에는 순환모듈(70)이 설치된다. 상기 순환모듈(70)은 상기 흡기구(12)로부터 상기 배기구(32) 방향으로 공기를 유동시키는 역할을 한다. 본 실시례에서 상기 순환모듈(70)은 상기 플라즈마 발생모듈(50)과 상기 필터모듈(60) 사이에 해당하는 중간공간(S)에 위치한다. 이와 달리, 상기 순환모듈(70)은 상기 중간공간(S) 보다 상기 플라즈마 발생모듈(50)에 더 가까운 위치에 설치될 수도 있다.

상기 순환모듈(70)은 모터(73)와, 상기 모터(73)에 의해 회전하는 유동팬(75)을 포함한다. 도 2를 보면, 상기 순환모듈(70)은 상기 순환모듈(70)을 상기 중간공간(S)에 고정하기 위한 팬하우징(71,71')에 설치된다. 상기 팬하우징(71,71')은 상기 중간공간(S)에 고정되고, 상기 팬하우징(71,71')의 중심부에 모터(73)와 유동팬(75)이 설치되는 것이다.

도 3를 보면, 상기 팬하우징(71,71')은 전방하우징(71)과 후방하우징(71')을 포함하고, 상기 팬하우징(71,71')에는 상기 팬하우징(71,71')과 중심의 모터(73)를 연결하는 연결암(72)이 있다. 이러한 팬하우징(71,71') 구조는 하나의 예에 불과하고, 다양한 구조와 형태의 순환팬이 본 발명에 적용될 수 있다. 여기서 후방하우징(71')은 도 3(a)와 같이 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 벌어져 중간공간(S)이 열렸을 때, 사용자의 손가락이 유동팬(75)에 닿는 것을 방지하는 핑거세이프티 기능을 할 수 있다.

상기 순환모듈(70)은 상기 플라즈마 발생모듈(50)과 상기 필터모듈(60) 사이에 위치하기 때문에, 상기 순환모듈(70)은 (i) 살균모드에서 흡기구(12)로 외기를 흡입하여 플라즈마 발생모듈(50)을 거쳐 관통공(E)로 배출하거나(도 3(a)참조), (ii) 오존제거모드에서 흡기구(12)로 유입된 공기를 배기구(32)로 배출시키는 순환유동(도 3(b) 참조)을 모두 실행할 수 있다. 즉, 본 실시례에서는 하나의 순환모듈(70)로 이러한 기능을 모두 구현할 수 있으므로 모드별로 별도의 순환팬이 필요하지 않다.

한편, 도 1 내지 도 3에는 도시되지는 않았으나, 상기 케이스(10,30)에는 센서(102)가 구비될 수 있다. 상기 센서(102)는 오존측정센서(102)로, 디지털방식으로 오존농도를 측정할 수 있다. 즉, 상기 센서(102)는 케이스(10,30) 주변의 오존농도를 측정하여 이를 제어부(100)에 전달하고, 제어부(100)는 상기 오존측정센서(102)가 측정한 오존농도가 기준치 이하이면 상기 합기구(12)로 유입된 외기가 상기 필터모듈(60)을 거쳐 배기구(32)로 배출되는 오존제거모드를 중단시킬 수 있는 것이다. 상기 센서(102)부는 약 10~1000ppm 범위의 오존농도를 측정할 수 있다.

상기 제어부(100)는 플라즈마 발생모듈(50)을 온/오프시킬 수 있다. 상기 제어부(100)는 케이스(10,30)의 내부에 설치되는데, 회로기판과 다양한 전장품을 포함할 수 있다. 도 3(a)에서 보듯이, 상기 중간공간(S)이 외부로 개방되어 외기가 상기 흡기구(12) 및 상기 플라즈마 발생모듈(50)을 통과하여 외부로 배출되는 살균모드일 때, 상기 제어부(100)는 상기 플라즈마 발생모듈(50)을 온(ON)시켜 플라즈마 방전이 이루어지도록 할 수 있다. 예를 들어 개폐모듈(36,40)을 통해 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30) 사이가 이격되면, 제어부(100)는 이를 인식하여 플라즈마 발생모듈(50)을 가동할 수 있는 것이다.

또한, 도 3(b)에서 보듯이, 상기 중간공간(S)이 차폐되어 외기가 상기 흡기구(12)와 상기 플라즈마 발생모듈(50)을 통과 한 후에 상기 필터모듈(60)을 거쳐 상기 배기구(32)로 배출되는 오존제거모드일 때, 상기 제어부(100)는 상기 플라즈마 발생모듈(50)을 오프(OFF)시켜 플라즈마 방전을 중단할 수 있다. 예를 들어 개폐모듈(36,40)을 통해 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30) 사이가 닫히면, 제어부(100)는 이를 인식하여 플라즈마 발생모듈(50)의 가동을 중단할 수 있는 것이다.

한편, 상기 케이스(10,30)에는 스피커(103)가 설치될 수도 있다. 상기 스피커(103)는 살균모드 및 오존제거모드를 구분하여 표시하거나, 살균모드 또는 오존제거모드가 종료되면 소리로 이를 알리는 기능을 할 수도 있다. 상기 스피커(103)는 상기 제어부(100)에 연결되어 제어부(100)에 의해 구동된다.

예를 들어, 살균모드로 플라즈마 살균장치가 작동중인 때, 상기 케이스(10,30)에 설치된 센서(102)에 의해 측정된 오존농도가 기준값 이상인 경우에는 상기 케이스(10,30)에 구비된 표시부(18) 또는 스피커(103)는 오존제거모드 활성화를 위한 알림상태가 될 수 있는 것이다.

또한, 상기 케이스(10,30)에는 통신부(101)가 설치될 수도 있다. 상기 통신부(101)는 사용자가 본 발명의 플라즈마 살균장치를 이격된 장소에서 조작하도록 하거나, 플라즈마 살균장치의 상태를 사용자의 단말기에 알리는 기능을 할 수 있다. 상기 통신부(101)는 블루투스, WIFI, LTE, 지그비 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

한편, 도 11와 도 12에는 본 발명을 구성하는 개폐모듈의 다른 실시례가 도시되어 있다. 이에 보듯이, 개폐모듈은 상기 케이스(10,30)에 힌지결합되어 회전을 통해 상기 중간공간(S)을 개방시킬 수 있다. 보다 정확하게는, 상기 케이스(10,30)는 흡기구(12)가 있고 플라즈마 발생모듈(50)이 설치되는 제1케이스(10)와, 배기구(32)가 있고 필터모듈(60)이 설치되는 제2케이스(30)로 구성되고, 상기 제1케이스(10)와 상기 제2케이스(30)는 상기 개폐모듈을 통해 서로 나사체결되는 것이다. 도 11과 도 12에서 앞선 실시례와 동일한 구성에 대해서는 같은 부호를 부여하였고, 설명을 생략하기로 한다.

도 11을 보면, 개폐모듈(140)이 제1체결부(141)와 제2체결부(145)로 구성되는데, 제1체결부(141)는 중심의 빈공간에 나사산(142)이 있고, 제2체결부(145)는 제1체결부(141)의 빈공간에 삽입되되 외면에 나사산이 있다. 여기서 제1체결부(141)는 제1케이스(10)에 연결되고, 제2체결부(145)는 제2케이스(30)에 연결된 상태다. 상기 제1체결부(141)와 제2체결부(145)는 중간공간(S)의 중심부 주변에 설치되어 있다. 화살표 ①방향으로 제2케이스(30)를 회전시키면, 상기 제2케이스(30)는 화살표 ②방향으로 이동하여 제1케이스(10)와 분리될 수 있다.

한편 도 12를 보면, 개폐모듈(236,240)은 제1조립부(240)와 제2조립부(236)로 구성되는데, 제1조립부(240)는 제1케이스(10)의 내면을 둘러 구비되는 링형태이고 외면에는 나사산(241)이 있다. 그리고 제2조립부(236)는 제2케이스(30)의 제2유동공간(33), 보다 정확하게는 제2이너하우징(35)에 있는 조립공간으로, 역시 나사산(242)이 있다. 따라서 제1조립부(240)와 제2조립부(236)는 서로 나사체결된다. 화살표 ①방향으로 제2케이스(30)를 회전시키면, 상기 제2케이스(30)는 화살표 ②방향으로 이동하여 제1케이스(10)와 분리될 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 상기 개폐모듈(36,40)은 상기 케이스(10,30)에 미닫이 형태로 설치된 커버일 수도 있다. 상기 커버는 열였을 때 상기 중간공간(S)이 외부와 연결되게 하는 배출창을 선택적으로 개방시킬 수 있다. 즉, 상기 개폐모듈(36,40)은 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)를 서로 멀어지거나 가까워지는 방법으로 여닫지 않고, 케이스(10,30)의 일부를 개방시킬 수 있는 것이다. 이때, 상기 커버는 상기 케이스(10,30)에 힌지에 의해 회전되는 방식으로 조립되는 여닫이 형태일 수도 있다.

또한, 상기 커버에는 탄성부재(미도시)가 연결되어 어느 한쪽 방향, 즉 열리거나 닫히는 방향으로 탄성력을 제공받을 수도 있다. 이때 상기 탄성부재는 제어부(100)에 의해 자동제어될 수도 있다. 예를 들어 살균모드가 시작되면 상기 제어부(100)는 커버를 열고, 오존제거모드가 되면 상기 제어부(100)는 커버를 닫는 방식으로 구현될 수 있는 것이다. 물론 탄성부재가 아니라 별도의 구동원(모터)에 의해 이러한 열림/닫힘이 이루어질 수도 있다.

한편, 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)는 완전히 분리될 수도 있다. 즉, 상기 제1케이스(10)와 상기 제2케이스(30)는 서로 분리가능하게 설치되어, 살균모드일 때는 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 분리되고, 오존제거모드일 때는 상기 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 서로 조립될 수도 있는 것이다.

도 3와 도 14를 참고하여, 본 발명에 의한 살균모드와 오존제거모드를 설명하기로 한다. 도 14에는 피살균대상(P)과 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치가 일종의 비닐백(A)에 함께 담겨있는 상태가 표현되어 있다. 이처럼 비닐백(A)의 내부에 밀폐된 플라즈마 살균장치는 피살균대상(P), 예를 들어 침구류를 밀폐된 공간에서 효과적으로 살균해줄 수 있다.

먼저 도 3(a)에는 살균모드일 때의 플라즈마 살균장치가 도시되어 있다. 이에 보듯이, 살균모드일 때는 제1케이스(10)와 제2케이스(30) 사이에 있는 중간공간(S)이 외부와 연결되도록 관통공(E)이 개방된다. 도 3(a)에는 개폐모듈(36,40)로 인해 관통공(E)이 막힌 것 처럼 보이지만, 실제로는 상기 개폐모듈(36,40)을 구성하는 다수의 연장브릿지(40)들 사이사이가 떨어져 있어 그 사이에 관통공(E)이 개방되어 있다.

이 상태에서 순환모듈(70)이 동작하면, 외부의 공기는 흡기구(12)를 통해 유입되고, 제1케이스(10)에 내장된 플라즈마 발생모듈(50)을 통과하게 된다. 이때 상기 플라즈마 발생모듈(50)은 온(ON) 상태이므로, 플라즈마가 발생한다. 따라서 플라즈마 발생모듈(50)을 통과하는 외기는 오존에 의해 살균된다. 살균된 공기는 관통공(E)을 통해 외부로 배출된다. 즉, 관통공(E)이 열려 있어서 공기는 필터모듈(60)을 통과하지 않고 외부로 배출되는 것이다. 배출된 공기 중에는 오존이 함유되어 외부에 있는 피살균대상(P)을 직접 살균해줄 수도 있다.

소정의 시간이 지가 살균이 완료되면, 발생한 오존을 제거하는 오존제거모드가 실행된다. 도 3(b)를 보면, 상기 개폐모듈(36,40)을 통해 다시 제1케이스(10)와 제2케이스(30)가 조립되고, 관통공(E)은 닫힌다. 이 상태에서 순환모듈(70)이 동작하면, 외부의 공기는 흡기구(12)를 통해 유입되고, 제1케이스(10)에 내장된 플라즈마 발생모듈(50)을 통과하게 된다.

이때, 상기 플라즈마 발생모듈(50)은 오프(OFF) 상태이므로, 플라즈마가 발생하지 않는다. 따라서 공기는 단순히 관통된 공간인 플라즈마 발생모듈(50)의 방전공간(59)을 통과하여 중간공간(S)으로 유동하고, 다시 필터모듈(60)로 전달된다. 이때, 관통공(E)이 닫혀 있어서 공기는 외부로 배출되지 않고 온전히 필터모듈(60)로 제공될 수 있다.

상기 필터모듈(60)을 거치는 공기에서 오존이 제거된다. 앞서 플라즈마 발생모듈(50)에서 부산물로 발생하는 오존(O₃)은, 필터모듈(60)의 활성탄(Active carbon)의 강한 흡착력에 의해 파괴된다. 또한, 상기 필터모듈(60)은 탈취필터기능도 하는데, 필터모듈(60)의 촉매는 이산화망간(MnO₂), 산화구리(CuO), 인공효소촉매 등이 되어 탈취기능을 할 수 있다.

상기 필터모듈(60)을 거치면서 오존이 제거된 공기는 배기구(32)를 통해서 배출된다. 이와 같은 동작이 연속적으로 이루어지면 비닐백(A)의 내부와 피살균대상(P)에 잔존하는 오존을 제거할 수 있다. 이처럼, 본 발명에 의한 플라즈마 살균장치는 케이스(10,30)를 조작하여 (i) 살균모드일 때는 공기가 플라즈마 발생모듈(50)만 통과하도록 하고, (ii) 살균이 끝나고 오존제거모드일 때는 공기가 필터모듈(60)을 통과하도록 할 수 있다. 즉, 하나의 플라즈마 살균장치를 이용하여 살균과 오존제거라는 두가지 기능을 모두 구현할 수 있는 것이다.

이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 제1케이스 12: 흡기구
13: 제1유동공간 18: 표시부
30: 제2케이스 32: 배기구
33: 제2유동공간 50: 플라즈마 발생모듈
53: 방전부 53A: 제1전극
53B: 제2전극 54: 유전체
57: 전원부 60: 필터모듈
70: 순환모듈 E: 관통공
S: 중간공간

Claims

내부에는 공기가 유동하는 유동공간이 있고 상기 유동공간에 연결되는 흡기구 및 배기구가 있는 케이스와,
상기 흡기구에 연결되도록 상기 흡기구에 가까운 상기 유동공간 내부에 설치되고 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 발생모듈과,
상기 유동공간 내부에 설치되되 상기 플라즈마 발생모듈 보다 상기 배기구에 더 가깝게 설치되고 상기 플라즈마 발생모듈에서 발생한 오존을 분해하여 상기 배기구로 배출할 수 있는 필터모듈과,
상기 플라즈마 발생모듈과 상기 필터모듈 사이에 해당하는 상기 유동공간에 설치되고 상기 흡기구로부터 상기 배기구 방향으로 공기를 유동시키는 순환모듈과,
상기 케이스에 설치되어 상기 플라즈마 발생모듈과 상기 필터모듈 사이의 중간공간이 외부로 연결되도록 상기 케이스의 일부를 선택적으로 개방시키는 개폐모듈을 포함하는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 플라즈마 발생모듈은
전원부에서 전원을 인가받는 제1전극과,
상기 제1전극와 이격되어 상기 제1전극과의 사이에 방전공간을 만드는 제2전극을 포함하고,
상기 제1전극 또는 제2전극 중 적어도 어느 하나에는 유전체가 결합되는 플라즈마 살균장치.
청구항 2에 있어서, 상기 플라즈마 발생모듈은 상기 제1전극과 제2전극으로 구성된 방전부가 다수개로 구성되되 상기 다수개의 방전부는 서로 적층되고, 상기 방전공간은 상기 흡기구에서 상기 순환모듈 사이를 연결하도록 개방되어 있는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 플라즈마 발생모듈은 다수개의 방전부로 구성되되, 상기 방전부는
평판구조이고 한쪽끝의 제1연결단부가 전원부와 연결되는 제1전극과,
상기 제1전극과의 사이에 방전공간을 만들면서 상기 제1전극과 평행하게 설치되는 평판구조이고 한쪽끝의 제2연결단부가 상기 제1전극이 연결된 전원부의 극성과 다른 극성에 연결되거나 접지되는 제2전극을 포함하고,
상기 제1전극 또는 제2전극 중 적어도 어느 하나에는 유전체가 결합되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 방전부를 구성하는 제1전극의 제1연결단부와 제2전극의 제2연결단부는 서로 반대방향으로 돌출되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 방전부는 다수개가 이격되어 적층되고, 다수개의 방전부는 병렬로 연결되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 방전부는 상기 흡기구와 배기구의 사이를 연결하는 유동공간의 길이방향과 평행하게 배치되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 필터모듈은 활성탄과 이산화망간을 포함하여 만들어지는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 필터모듈은 다공성재질로 만들어져 상기 순환모듈과 상기 배기구 사이의 공기유동을 가능하게 하는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 순환모듈은 상기 중간공간에 위치하거나 상기 중간공간 보다 상기 플라즈마 발생모듈에 더 가까운 위치에 설치되고, 모터에 의해 회전하는 유동팬을 포함하는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 케이스에는 오존측정센서가 설치되고, 상기 제어부는 상기 오존측정센서가 측정한 오존농도가 기준치 이하이면 상기 흡기구로 유입된 외기가 상기 필터모듈을 거쳐 배기구로 배출되는 오존제거모드를 중단시키는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 유동공간에는 제어부가 설치되고, 상기 중간공간이 외부로 개방되어 외기가 상기 흡기구 및 상기 플라즈마 발생모듈을 통과하여 외부로 배출되는 살균모드일 때 상기 제어부는 상기 플라즈마 발생모듈을 온(ON)시켜 플라즈마 방전이 이루어지도록 하는 플라즈마 살균장치.
청구항 12에 있어서, 상기 중간공간이 차폐되어 외기가 상기 흡기구와 상기 플라즈마 발생모듈을 통과 한 후에 상기 필터모듈을 거쳐 상기 배기구로 배출되는 오존제거모드일 때 상기 제어부는 상기 플라즈마 발생모듈을 오프(OFF)시켜 플라즈마 방전을 중단하는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 케이스에는 디스플레이 또는 스피커 중 적어도 어느 하나가 설치되고, 상기 디스플레이 또는 스피커는 살균모드 및 오존제거모드를 구분하여 표시하는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 케이스에 설치된 오존측정센서에 의해 측정된 오존농도가 기준값 이상인 경우에는 상기 케이스에 구비된 디스플레이 또는 스피커는 오존제거모드 활성화를 위한 알림상태가 되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 케이스는
상기 흡기구가 있고 상기 플라즈마 발생모듈이 설치되는 제1케이스와,
상기 배기구가 있고 상기 필터모듈이 설치되는 제2케이스를 포함하고,
상기 개폐모듈은 제1케이스와 제2케이스 사이를 가로지르도록 설치되어 상기 제1케이스와 제2케이스가 상기 개폐모듈을 사이에 두고 서로 이격되면 상기 중간공간이 외부로 노출되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 개폐모듈은 상기 케이스를 구성하는 제1케이스에 어느 한쪽이 고정되고 반대쪽은 상기 케이스를 구성하는 제2케이스에 연결되며, 상기 제1케이스와 제2케이스가 서로 이격될 때 상기 개패모듈은 상기 제2케이스에 대해 슬라이딩되면서 상기 제1케이스와 제2케이스가 서로 연결된 상태를 유지시키고 상기 중간공간을 외부로 개방시키는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 개폐모듈은 상기 케이스를 구성하는 제1케이스 및 제2케이스를 가로질러 설치되는 바형상의 연장브릿지이거나, 상기 제1케이스 및 제2케이스 사이에서 상기 중간공간을 둘러 설치되는 연결링으로 구성되되 상기 제1케이스와 제2케이스가 서로 이격되면 상기 중간공간을 외부와 연결시키는 관통공이 있는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 개폐모듈은 상기 케이스에 힌지결합되어 회전을 통해 상기 중간공간을 개방시키거나, 상기 케이스에 미닫이 형태로 설치되어 상기 중간공간이 외부와 연결되게 하는 배출창을 선택적으로 개방시키는 커버로 구성되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 플라즈마 발생모듈은 상기 흡기구에서 이격되도록 상기 유동공간 내부에 설치되고, 상기 필터모듈은 상기 배기구에서 이격되도록 상기 유동공간 내부에 설치되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 케이스는
상기 흡기구가 있고 상기 플라즈마 발생모듈이 설치되는 제1케이스와,
상기 배기구가 있고 상기 필터모듈이 설치되는 제2케이스를 포함하고,
상기 제1케이스와 상기 제2케이스는 상기 개폐모듈을 통해 서로 나사체결되는 플라즈마 살균장치.
청구항 1에 있어서, 상기 케이스는
상기 흡기구가 있고 상기 플라즈마 발생모듈이 설치되는 제1케이스와,
상기 배기구가 있고 상기 필터모듈이 설치되는 제2케이스를 포함하고,
상기 제1케이스와 상기 제2케이스는 서로 분리가능하게 설치되어, 살균모드일 때는 상기 제1케이스와 제2케이스가 분리되고, 오존제거모드일 때는 상기 제1케이스와 제2케이스가 서로 조립되는 플라즈마 살균장치.
내부에는 공기가 유동하는 유동공간이 있고 상기 유동공간에 연결되는 흡기구 및 배기구가 있는 케이스와,
상기 흡기구에 연결되도록 상기 흡기구에 가까운 상기 유동공간 내부에 설치되고 플라즈마 방전을 발생시키는 플라즈마 발생모듈과,
상기 유동공간 내부에 설치되되 상기 플라즈마 발생모듈 보다 상기 배기구에 더 가깝게 설치되고 상기 플라즈마 발생모듈에서 발생한 오존을 분해하여 상기 배기구로 배출할 수 있는 필터모듈과,
상기 플라즈마 발생모듈과 상기 필터모듈 사이에 해당하는 상기 유동공간에 설치되고 상기 흡기구로부터 상기 배기구 방향으로 공기를 유동시키는 순환모듈을 포함하여 구성되고,
상기 케이스의 적어도 일부는 선택적으로 개방되어 상기 플라즈마 발생모듈과 상기 필터모듈 사이의 중간공간이 외부와 연결될 수 있는 플라즈마 살균장치.