KR20240001471A - 실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치 - Google Patents

실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내공기 살균 기능을 갖는 환풍식 공기정화장치에 관한 것으로, COG셀모듈을 적용하여 실내의 공기를 수집 및 분석하여 병원균과 바이러스를 살균함은 물론, 미세먼지제거, 병원성 세균제거, 냄새탈취, 유해가스를 제거함은 물론, 데이타를 시각화하여 누구나 쉽게 알아볼 수 있도록 한 것이며, 기존 살균 환기시스템이 환기장치에 광촉매 기능만을 결합한 것임을 탈피하여 광촉매 기능은 물론, AI스마트 자동제어시스템과 바이패스 및 열회수 환기에 따른 에너지저감 기능까지 구현하도록 한 것이다.
본 발명은 실내의 공기가 본체(10) 중심부의 프리필터(4)를 통해 흡입되어 일차 필터링되고, 상기 프리필터(4)를 통하여 흡입된 공기가 다시 헤파필터(6)에 의해 정밀하게 필터링되는데 상기 프리필터(4)와 헤파필터(6)사이에 설치된 카본필터(4a)에 의해 공기중 냄새가 제거되며, 상기 헤퍼필터(6)에 의해 필터링된 공기는 공간살균기(7)(예컨대, COG셀모듈(14))에 의해 병원균 및 바이러스가 살균되어 팬(8)에 의해 다시 실내로 보내지는 한편, 상기 흡입댐퍼(5) 하단에 설치된 축열교환기(9)에 의해 열교환된 상태에서 세라믹 축열교환기(9)하부에 설치된 프리필터(10)에 의해 필터링된 후 팬(11)및 프랜저(12)에 의해 필터링된 공기가 외부로 내보내지는 것으로 공기중의 병원균과 바이러스를 살균하여 실내에 항상 깨끗한 공기를 제공할 수 있다.

Description

실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치{Ventilation Air Purification System with Indoor Air Sterilization Function}
본 발명은 실내공기 살균 기능을 갖는 환풍식 공기정화장치에 관한 것으로, 특히 COG(촉매 산화제 발생기)셀모듈을 적용하여 실내의 공기를 수집 및 분석하여 병원균과 바이러스를 살균함은 물론, 미세먼지제거, 병원성 세균제거, 냄새탈취, 유해가스를 제거함은 물론, 데이타를 시각화하여 누구나 쉽게 알아볼 수 있도록 한 것이며, 기존 살균 환기시스템이 환기장치에 광촉매 기능만 결합한 것을 탈피하여 광촉매 기능은 물론, AI스마트 자동제어시스템과 바이패스 및 열회수 환기에 따른 에너지 저감 기능도 구현하도록 한 것이다.
일반적으로 공조 장치는 실내의 온도 및 습도 등의 공기 상태를 보건에 알맞게 조절하는 장치로, 법정 환기량 확보가 필요한 모든 상업 및 산업시설, 냉난방, 환기, 공기청정을 필요로 하는 장소, 에너지 합리화 사업에 의해 에너지절감을 필요로 하는 장소 및 중앙열원이 공급되지 않는 독립열원 냉난방을 필요로 하는 장소 에 설치된다.
한편, 병원, 수술실 및 학교 등과 같은 인구 밀집도가 높은 특정 건물에는 인체에 해를 끼치는 세균, 바이러스와 같은 병원균들이 많아 호흡을 통하여 이들을 흡입하거나 신체접촉을 하게 되면 여러 가지 질병이 유발될 수 있다.
또한, 면역력이 약한 노약자나 환자들은 이러한 병원균과의 접촉으로 인하여 질병이 유발될 가능성이 있으며, 최근 코로나 바이러스와 같은 예방약이나 치료약이 미처 개발되지 않은 질병 바이러스들이 공기중이나 외부와의 접촉으로 인해 급속도로 전파되어 사회적으로 큰 문제를 야기하고 있다.
종래에는 이러한 병원균에 대한 대응을 위해, 백신기술, 진단기술, 치료기술 등 감염병 예방, 진단 및 치료를 위한 기술개발이 중심이 되었으나, 예방 및 치료 목적의 백신기술 및 치료기술이 미처 개발되지 않은 기간에도 이러한 병원균에 대한 신속하고 혁신적인 대응 방안이 요구되고 있다.
따라서, 공조 장치가 요구되거나, 기 설치된 특정 건물에 공간살균 기능이 부가된 공조장치를 대체하여 제공함으로써, 병원균의 인체 침투전에 생활 환경 속의 공간들을 선제적으로 살균함으로써 의료 환경 개선을 도모할 수 있는 공간살균 기술에 대한 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
종래에는 공기중의 병원균이나 바이러스를 살균하기 위하여 환기장치에 광촉매를 주로 결합한 장치를 사용하고 있으나, 이와 같은 광촉매로는 병원균이나 바이러스의 살균에 제한이 있는 결점이 있다.
특허출원번호 제10-2019-0142556호 특허출원번호 제10-2020-0046288호 특허출원번호 제10-2013-0155140호
본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 기존 살균환기시스템이 환기장치에 광촉매 기능만을 결합한 시스템인 것을 감안하여 본 발명에서는 다양한 환경의 다중이용시설에 적용하여 공기청정은 물론, 바이러스 살균이 가능하도록 함으로써 항상 안전하고 쾌적한 생활환경을 유지할 수 있도록 한 실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 캄텍(Calm-tech)을 응용한 장치로, 각종 스마트 센서와 연동되는 제품구현과 환경인자요소들의 데이타 분석을 딥러닝을 통한 AI로 구현할 수 있는 실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 사용자 맞춤형으로 제공하고 효율적으로 공기질을 관리하는 종합적인 컨버젼스 된 제품을 제공할 수 있는 실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 현재의 유사 기능을 갖는 제품과 차별성이 있으며, 구글의 네스트랩처럼 스마트폰 등 모바일 기기와 연결 스마트 공기청정 및 살균기술에 적용되는 COG(촉매 산화제 발생기)셀모듈을 적용한 제품 방역기술을 개발할 수 있는 실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, COG모듈에서 발생되는 산화제를 대상 공간에 휘산하는 방식으로, 표면 및 공중에 있는 세균과 바이러스를 효율적으로 방역하고 빈틈없는 방역과 신속한 방역이 가능하며 AI스마트 제어가 가능하도록 구성함을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명은 실내의 공기중의 미세먼지 등을 수집 및 분석하여 미세먼지제거, 병원성 세균제거, 냄새탈취, 유해가스를 제거하여 인체에 무해한 산화제로 변화시켜 실내로 다시 보냄은 물론, 데이타를 시각화함으로써 누구나 쉽게 알아볼 수 있도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, COG셀 모듈과 UVC램프 조합에 의해 표면 및 공기중에 있는 세균과 바이러스를 효율적으로 살균 및 산화제로 변화시켜 빈틈없고 신속한 방역이 가능하도록 AI스마트 제어가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 공기정화장치의 정면도
도 2는 본 발명 공기정화장치의 측단면도
도 3은 본 발명에 적용되는 COG셀모듈의 사시도
도 4는 본 발명에 적용되는 COG셀모듈의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 공기정화장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명 공기정화장치의 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 COG셀 모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 COG셀모듈의 작용을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것으로, 이에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 상단에 SA그릴(1)이 설치되고, 중간부분에는 콘트롤러(2)가 설치되며, 하단에는 RA그릴(3)이 설치되어 구성된다.
상기 본체(10)의 중심부에 설치되어 공기를 흡입하여 정화하기 위한 프리필터(4)와, 상기 프리필터(4)의 후단에 설치되어 공기를 빨아들이기 위한 흡입댐퍼(5)와, 상기 프리필터(4)를 통하여 흡입된 공기를 필터링하기 위한 헤파필터(6)와, 상기 프리필터(4)와 헤파필터(6)사이에 설치되어 공기를 정화하기 위한 카본필터(4a)와, 상기 헤퍼필터(6)에 의해 필터링된 공기중에 포함된 병원균 및 바이러스를 살균하기 위한 공간살균기(7)와, 상기 공간살균기(7)에 의해 살균된 공기를 실내 상방으로 다시 내보내기 위한 팬(8)과, 상기 흡입댐퍼(5) 하단에 설치되어 열교환하기 위한 세라믹 축열교환기(9)와, 상기 세라믹 축열교환기(9)하부에 설치되어 공기를 필터링하기 위한 프리필터(4b)와, 상기 프리필터(4b)에 의해 필터링된 공기를 외부로 내보내기 위한 팬(11) 및 프랜저(12)와, 상기 본체(10)의 저면에 설치되어 상기 부품들을 콘트롤하기 위한 메인PCB(13)를 포함하여 구성된 것이다.
상기 프리필터(4)(4b)는, 큰 먼지를 제거할 때 유용하게 사용할 수 있는 필터로 동물의 털, 머리카락, 보푸라기 등을 효과적으로 제거해주는 필터로, 물로 세척이 가능한 필터로 오랜 기간 사용해도 성능 저하가 거의 없어 반영구적 사용이 가능하다.
상기 카본 필터(4a)는 악취를 제거하는데 효과적인 필터로 불쾌한 냄새를 제거하여 쾌적한 공간을 만들어 준다.
상기 헤파필터(6)는, 공기중의 0.3㎛ 크기 입자를 최대 99.97% 이상으로 걸러주는 필터로, 의학 실험실 혹은 무균실 등 깨끗한 환경을 필요로 하는 곳에서 사용되는 필터이며, 청소기, 공기청정기 등에 가장 많이 사용되는 필터이다.
도 3과 도 4는 상기 공간살균기(7)의 실시예를 나타낸 것으로, 예를 들어, COG셀모듈(14)의 경우를 든 것인바, 다수의 COG셀모듈(14)이 질서있게 상하좌우로 배열되어 구성되며, 중간에 광대역 스펙트럼 고강도 UVC램프(15)가 구비되어 병원균과 바이러스를 살균하도록 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.
기존에는 UV램프 또는 UV엘이디 광촉매의 조합으로 공기와의 직접접촉에 의한 살균 방식을 사용하고, 광촉매 필터를 접촉하는 세균 또는 바이러스를 일부 방역하는 방식으로 표면에 있는 바이어스와 세균은 방역이 불가하며 사람의 판단에 의한 수동제어만 가능하였다.
본 발명은 COG셀모듈(14)에서 발생되는 산화제를 대상 공간에 휘산하는 방식을 적용하고, 표면 및 공중에 있는 세균과 바이러스를 효율적으로 방역하고 빈틈없는 방역과 신속한 방역이 가능하며 AI스마트 제어가 가능하다.
즉, 기존에는 부유세균과 바이러스의 살균기능이 미흡한 것을 감안하여, 본 발명에서는 부유세균 및 바이러스 살균이 가능하고 코로나19 방역이 가능하며, 탈취기능과 다양한 공기살균기 조합이 가능하다.
AI기반 자동운전 기능에 있어서, 기존에는 일반사용자 수준에서 적절하게 공기질을 유지, 관리할 수 있는 손쉬운 방법이 없어 본 발명에서는 실내 특성을 고려한 환기 설비 연동 등 일반인도 공기질을 자동으로 관리할 수 있는 인공지능(AI)기반 실내 공기질 관리를 적용한다.
또한, 환경부 인증 1등급 실내공기질 측정기를 사용하여 공기질 센서의 정확도를 향상시켰으며 IoT센서 기반의 실시간 실내 공기측정기를 활용하여 일회성이 아닌 상시 연속 측정 데이타를 확보할 수 있다.
본 발명의 COG셀모듈(14)을 내장한 공간 살균 장치와 이를 조합한 공간 살균 자동제어 시스템 및 AI에 의한 최적 방역 시스템을 구축한 것으로, UVC램프(15)와 COG셀모듈(14)에 의해 이동형에 적합한 COG셀모듈의 표준화가 가능하고 풍량 기준에 따른 덕트형 COG셀모듈의 표준화가 가능하다.
또한, 본 발명의 공간살균 자동 제어시스템에 의해, 무선 또는 블루투스 운전기능이 가능하고, 공간살균기 형태 및 수량에 관계없이 대수 또는 통합 제어시스템의 구축이 가능하다.
그리고 본 발명의 AI에 의한 최적 방역시스템에 의해, AI상황인식 기반의 인공지능 스마트 제어방역시스템이 가능하고 온도/습도, 미세먼지, Co2, 냄새감지센서를 통한 공간상태 모니터링이 가능하며, 모니터링 정보에 대한 자동분석을 통해 최적조건으로 제어할 수 있다.
즉, 본 발명은 도 1, 도 2와 같이, 공기가 본체(10)의 중심부에 설치된 프리필터(4)를 통해 들어오는데 이때 흡입댐퍼(5)에 의해 공기가 강력하게 빨려 들어오게 된다.
이렇게 들어온 공기의 일부는 상단의 공간살균기(7)쪽으로 이동하여 살균 및 정화되어 다시 실내로 깨끗한 공기로 변화되어 보내지는 한편, 다른 일부는 하단의 세라믹 축열교환기(9)와 프리필터(4b) 등을 거쳐 외부로 내 보내진다.
여기서, 상기 축열교환기(9)는 전열소자로, 열을 응축해서 그 열을 다시 사용하는 것으로, 세라믹 소자가 실내공기를 배기할 때 실내공기의 열을 흡수해서 가지고 있다가 실외공기를 급기할때 가지고 있던 열을 공급하여 실내로 공기를 넣어주므로 실외의 차가운 공기가 바로 들어가지 않고 데워져서 들어가는 원리이며, 여름에는 그 반대로 실내의 차가운 공기를 응축했다가 실외의 더운 공기를 식혀서 넣어준다.
먼저, 상단으로 이동되어 공기중의 바이러스 등이 살균되고 공기가 정화되는 동작을 살펴보면, 흡입댐퍼(5)의 동작으로 공기가 흡입되면서 프리필터(4)를 통하여 일차적으로 공기가 필터링되고, 카본 필터(4a)에 의해 냄새가 제거된 상태에서 상단의 공간살균기(7)로 보내진다.
그러면, 공간살균기(7)에서는 도 3과 같이 공기중의 미세한 산소와 물분자가 COG셀모듈(14)을 거치게 되는데, 이와 같이 들어온 물과 산소는 COG셀모듈(14)의 하니컴 매트릭스를 통과하여 인체에 무해한 강력한 산화제로 변하게 되고, 실내 공간으로 휘산된 산화제가 바이러스, 세균, 박테리아 등을 파괴한 상태에서 다시 팬(8)을 통하여 실내로 깨끗한 공기를 보내게 된다.
다음에, 하단으로 이동되어 외부로 내보내지는 동작을 살펴보면, 흡입된 공기가 세라믹 축열교환기(9)와 프리필터(4b)를 거쳐 모터와 팬(11)의 동작에 의해 외부로 내보내진다.
결국, 본 발명에 의하면 실내중의 공기가 정화기 본체(10)로 강력하게 흡입되어 살균 및 정화된 후 다시 실내로 보내지면서 일부 공기는 외부로 내보내지는 동작을 동시에 또한 반복적으로 수행한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 기존에 살균 환기시스템이 환기장치에 광촉매 기능만 결합한 시스템이 대부분이었으나, 이와 같은 광촉매 기술은 물론, AI스마트 제동제어시스템과 바이패스 및 열회수 환기에 따른 에너지 저감 기능까지 구현하여 새로운 제품을 제공할 수 있는 특징을 가진다.
본 발명은 상기 실시예에 국한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 다양한 실시예를 통하여 유용하게 적용할 수 있음은 물론이다.
1:SA그릴 2:콘트롤러
3:RA그릴 4,4b:프리필터
4a:카본필터 5:흡입댐퍼
6:헤파필터 7:공간살균기
8,11:팬 9:세라믹 축열교환기
12:프랜저 13:메인PCB
14:COG셀 모듈 15:UVC램프

Claims (3)

  1. 통상의 공기정화장치에 있어서,
    본체(10)의 중심부에 설치되어 공기를 흡입하여 정화하기 위한 프리필터(4)와, 상기 프리필터(4)의 후단에 설치되어 공기를 빨아들이기 위한 흡입댐퍼(5)와, 상기 프리필터(4)를 통하여 흡입된 공기를 필터링하기 위한 헤파필터(6)와, 상기 프리필터(4)와 헤파필터(6)사이에 설치되어 공기를 정화하기 위한 카본필터(4a)와,상기 헤퍼필터(6)에 의해 필터링된 공기중에 포함된 병원균 및 바이러스를 살균하기 위한 공간살균기(7)와, 상기 공간살균기(7)에 의해 살균된 공기를 실내 상방으로 다시 내보내기 위한 팬(8)과, 상기 흡입댐퍼(5) 하단에 설치되어 열교환하기 위한 세라믹 축열교환기(9)와, 상기 세라믹 축열교환기(9)하부에 설치되어 공기를 필터링하기 위한 프리필터(4b)와, 상기 프리필터(4b)에 의해 필터링된 공기를 외부로 내보내기 위한 팬(11) 및 프랜저(12)와, 상기 본체(10)의 바닥에 설치되어 상기 부품들을 콘트롤하기 위한 메인PCB(13)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공간살균기(7)가,
    COG셀모듈(14)을 포함하여 구성되며, 상기 COG셀모듈(14)내에 UV램프(15)가 구비되어 공기중의 병원균과 바이러스를 살균하도록 구성된 것을 특징으로 하는 실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 COG셀모듈(14)이 하니컴 매트릭스 구조로 이루어지고, UVC램프(15)가 광대역 스펙트럼 고강도 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 실내공기 살균기능을 갖는 환풍식 공기정화장치.
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KR20190142556A (ko) 2018-06-18 2019-12-27 황봉식 정량급식을 위한 축사용 게이트의 제어장치
KR20200046288A (ko) 2018-10-24 2020-05-07 이상무 자석결합형 스트레이너

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