WO2022019359A1 - 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치 - Google Patents

미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a multifunctional air purifier having functions of removing fine dust, sterilizing bacteria and viruses, controlling humidity, and generating oxygen and negative ions. and electrostatic precipitation to collect and remove, and sterilize residual fine dust, bacteria and viruses in the air through the catalytic reaction of photocatalyst and far ultraviolet rays in wavelength bands of 254 nm and 222 nm, and the residual fine dust, bacteria and viruses are charged with negative ions It maximizes the sterilization effect by exposing it to the catalytic reaction of the photocatalyst and the far ultraviolet rays in the wavelength band of 254 nm and 222 nm for a long time, and maintains a humidity of 50-60% at 23-25 ° C for inactivation conditions of the introduced air virus Ultrasonic humidification is controlled so that it is possible to remove fine dust, bacteria and It relates to a multifunctional air purifier having functions of virus sterilization, humidity control, and generation of oxygen and negative ions.
  • an air purifier has a function to filter/deodorize various pollutants and odors after sucking in polluted air in a room through a fan installed therein.
  • various filters such as pre-filters and HEPA filters, which are installed to collect or adsorb and remove contaminants and odors contained in the air sucked by the fan, and are formed to discharge the purified air through the filter to the outside It consists of outlets, etc.
  • the Korean Patent No. 2003-0089194 (November 21, 2003) describes a pre-treatment filter 30 and an intermediate filter for removing various fine solid substances such as dust. (40) and; an AC/ACF filter 50 for removing various odors and harmful gases in the air; an ultraviolet lamp 60 and a photocatalyst member 70 for sterilizing a trace amount of polluted air;
  • An indoor air purification device using photocatalytic ultraviolet light has been developed, characterized in that it includes an exhaust fan 80 for discharging the purified and sterilized air into the room.
  • Korean Patent No. 10-1515786 (April 22, 2015) is disposed behind the pre-filter installed in the air purifier to filter fine dust in the air that has passed through the pre-filter, and a photocatalyst is coated on the surface to A photocatalytic air filter that decomposes pollutants or bacteria through a catalytic reaction; a plurality of ultraviolet lamps installed between the photocatalytic air filter and the pre-filter to emit ultraviolet light and to induce a catalytic reaction of the photocatalytic air filter while sterilizing the air passing through the pre-filter; and an ultraviolet light condensing diffuser which receives the ultraviolet lamp in a see-through manner and provides the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet lamp to the pre-filter side in a condensed state and in a diffused state to the photocatalytic air filter side; , a lamp frame installed between the pre-filter and the photocatalytic air filter to provide support; a lamp holder installed in the lamp frame to accommodate the ultraviolet lamp therein, and having openings on both
  • Korean Patent No. 10-1773371 (registration date August 25, 2017) developed and patented by the present inventor has a square cylinder or cylindrical air a purifier body; an air intake filter mounted on one end of the body; A UV ultraviolet discharge tube that emits ultraviolet rays to sterilize the air that has passed through the air intake filter, and a ring-shaped disk coated with titanium dioxide as a photocatalyst on the surface are stacked at regular intervals up and down, and a photocatalyst part formed in a shape surrounding the UV ultraviolet discharge tube a primary sterilization and purification unit comprising a cathode mesh electrode surrounding the UV ultraviolet discharge tube and the photocatalyst unit and connected to the cathode so that the fine dust and bacteria in the air that have passed through the air intake filter are negatively charged; A UV ultraviolet discharge tube that emits ultraviolet rays to sterilize the air that has passed through the primary sterilization and purification unit, and a ring-shaped disk coated with titanium
  • a purification device body 200 having an intake port 201 for inhaling polluted air and an exhaust port 203 for discharging clean air; a pre-filter 210 that primarily separates dust from the polluted air sucked in through the intake port 201; a carbon filter 220 for secondarily removing odors and bacteria through deodorization and antibacterial action in polluted air from which dust has been removed by passing through the pre-filter 210;
  • the first and second photocatalytic filter modules having a photocatalytic filter 231 and a sterilizing lamp 233 so that the polluted air that has passed through the carbon filter 220 can be finally sterilized and purified through two catalytic reactions by a photocatalyst (230a, 230b) and; It is provided in the exhaust port 203 and is configured to include a blowing fan 240 that simultaneously sucks in the polluted air through the intake port 201 and discharges the
  • an appropriate rotational speed of the blower fan 240 is controlled through the detection of the wind pressure sensor 241
  • an appropriate light energy intensity of the sterilization lamp 233 is controlled through the detection of the illuminance sensor 235 .
  • a control module 250 for displaying the replacement timing of the photocatalytic filter 231 and the sterilization lamp 233 is further provided in any one part of the purifier body 200.
  • An air sterilizing and purifying device is known, characterized in that a receiving hole 205 for easily replacing/accommodating the first and second photocatalytic filter modules 230a and 230b is formed on one side thereof.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0093421 (published on August 09, 2019) includes a fine dust purification unit 1 for removing fine dust and a sterilization unit 2 for sterilization and deodorization, and the vehicle A dual flow rate air purifier that is attached to an air conditioner outlet inside an air conditioner to purify, sterilize, and deodorize fine dust, wherein the fine dust purifier (1) and the sterilizer (2) are attached in parallel to the air conditioner outlet, and the fine dust
  • the purification unit 1 includes a dust removal filter 40 and a fan 20 for blowing air
  • the sterilization unit 2 includes a photocatalytic filter 50 and a light source unit 70 .
  • a dual flow rate air purifier that can purify dust and ventilate at the same time is proposed.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2020-0039863 discloses that in an air purification device that discharges purified air after being sterilized by a UV lamp inside, the purified air is discharged on one side.
  • a first plate 110 through which the outlet 111 is formed, and a second plate 120 disposed to correspond to the first plate 110 and having an inlet 121 through which external air is sucked through is formed.
  • Body portion 100 consisting of;
  • a fixed body 210 having an insertion hole 211 penetrating therein is formed and both sides are disposed on the same line as the outlet 111 and the inlet 121 and connected to the first and second plates 110 and 120, respectively.
  • a UV lamp 220 configured to be fitted into the insertion hole 211 of the fixed body 210 and irradiated with light by receiving power from a battery or external power, and configured on the outside of the UV lamp 220, the surface
  • the purification unit 200 is composed of a Tio2 coating and is composed of a moving blade 230 in the form of a twist that rotates according to the rotation of the UV lamp 220;
  • An air purifier with improved purifying efficiency is known, characterized in that it consists of
  • Korean Patent No. 10-2086286 (registration date March 02, 2020) discloses that at least one air intake is provided on one side of the body to suck indoor and outdoor air; at least one motor fan installed in the main body to forcibly suck indoor and outdoor air through the air inlet; at least one filter installed in the main body to purify the sucked indoor and outdoor air; a cover member covering the upper part of the main body, wherein the air intake port includes an outdoor air intake port provided to be connected to an air intake hose so that outdoor air is sucked by the motor fan; It consists of a plurality of indoor air intake ports formed so that indoor air is sucked by the fan, and a fan holder case is provided inside the main body to mount and install the motor fan, and outdoor air intake is provided inside the fan holder case.
  • Sealing silicone is provided to prevent leakage of air that may occur when the city or purified air is released.
  • harmful substances, fine dust, or residues that are not filtered by the filter are deposited on the bottom of the main body
  • An indoor air purifier for ventilation has been developed, characterized in that it has three internal cleaning covers for cleaning.
  • the present inventor sterilizes bacteria with ultraviolet light in the wavelength band of 254 nm, which has strong bacterial sterilization power, in addition to the conventionally developed air purifier, and at the same time sterilizes COVID-19 in the indoor air with far ultraviolet light in the wavelength band of 222 nm, while sterilizing the indoor temperature 23 ⁇
  • the present invention is to solve the problems of the prior art, and collects and removes fine dust or contaminants from the air introduced into the air purifier through filters and electrostatic precipitation, and is a catalyst of deep ultraviolet rays and photocatalysts in wavelength bands of 254 nm and 222 nm Sterilize residual fine dust, bacteria and viruses in the air through the reaction, but the residual fine dust, bacteria and viruses are charged with negative ions and exposed to the catalytic reaction of photocatalyst and far ultraviolet rays in the wavelength band of 254 nm and 222 nm for a long time to sterilize
  • ultrasonic humidification is controlled to maintain 50-60% humidity at 23-25°C for inactivation conditions of viruses in the introduced air, and oxygen generation for supplying fresh air to the indoor residual air and indoor residual air
  • the present invention in order to solve the above problems, a rectangular or cylindrical air purifier body and; an air intake formed at one end of the body; an air intake filter mounted on the air intake unit; A photocatalyst formed by stacking a plurality of perforated plates coated with titanium dioxide, a photocatalyst, on the surface at regular intervals to sterilize residual fine dust, bacteria and viruses in the air that has passed through the air intake filter module; At the same time as the sterilization function of the photocatalyst module, in order to sterilize the residual fine dust and bacteria in the inlet air, the photocatalyst module is penetrated and coupled in the stacking length direction and emits far ultraviolet rays (UVC) of 254 nm in the optimal sterilization wavelength band.
  • UVC far ultraviolet rays
  • One or more first far-ultraviolet discharge tubes and the first far-ultraviolet discharge tubes are spaced apart from each other and penetrated and combined in the same form as the first far-ultraviolet discharge tubes, and emits deep ultraviolet (UVC) light with an optimal virus killing wavelength band of 222 nm a deep ultraviolet discharge module comprising at least one or more second far ultraviolet discharge tubes;
  • a cathode mesh that is installed in the same shape as the perforated plate adjacent to the perforated plate at the front end of the photocatalyst module at a predetermined interval so that the fine dust, bacteria and viruses of the inlet air passing through the air intake filter are negatively charged.
  • a negative charge charging module composed of an electrode plate; After the negatively charged fine dust, bacteria and viruses of the inlet air that have passed through the negatively charged charging module pass through the photocatalytic module and are exposed to a photocatalytic reaction, the negatively charged fine dust, bacteria and viruses of the inlet air are electrostatically collected.
  • a positive charge charging module which is installed in the same shape as the perforated plate and adjacent to the perforated plate at the rear end of the photocatalyst module at a predetermined interval so as to be charged with a positive charge in order to collect, consists of an anode mesh electrode plate that generates a positive charge; an air discharge fan passing through the positively charged charging module and discharging the inlet air from which fine dust, bacteria and viruses are removed; an ultrasonic humidification module for humidifying the inlet air and the indoor air discharged by the air discharge fan to maintain a humidity of 50 to 60% at a temperature of 23 to 25° C., which is a virus inactivation condition; an oxygen generating module for supplying fresh oxygen to indoor air; an anion generating module for neutralizing pollutants in indoor air; As a technical solution, a multifunctional air purifier having functions of removing fine dust, sterilizing bacteria and viruses, controlling humidity, and generating oxygen and negative ions is a technical solution. .
  • Moisture humidified by the ultrasonic humidification module reacts with ozone generated by plasma phenomenon by high-pressure discharge between negative ions and positive ions generated in the negatively charged charging module and positively charged charging module to remove ozone while generating hydrogen and oxygen. do it as a solution.
  • an auxiliary negative charge charging module which is installed, and is composed of a negative electrode mesh electrode plate for generating negative charges;
  • Auxiliary positive charge charging module composed of anode mesh electrode plate for generating positive charge so as to be positively charged in order to electrostatically collect fine dust, bacteria and viruses that are negatively charged in the inlet air that has passed through the auxiliary negative charge charging module; Inclusion is a technical solution.
  • the air intake filter is configured to include a grease filter and a pre-filter as a technical solution.
  • the power connected to the negative charge charging module, the positive charge charging module, the auxiliary negative charge charging module and the auxiliary positive charge charging module is a DC voltage of DC 12 to 60KV.
  • the perforated plate of the photocatalyst module is selected from quartz, SUS or ceramic as a technical solution.
  • At least one filter selected from a HEPA filter, an activated carbon fiber filter, an activated carbon filter, or a deodorization filter is added between the auxiliary positive charge charging module and the air discharge fan to finally filter the air. What is included is a technical solution.
  • the multifunctional air purifier having functions of removing fine dust, sterilizing bacteria and viruses, controlling humidity, and generating oxygen and negative ions of the present invention collects fine dust or contaminants from the air introduced into the air purifier through filters and electric dust collectors. Remove and sterilize residual fine dust, bacteria and viruses in the air through a catalytic reaction of photocatalysts and 254 nm and 254 nm wavelength bands. Maximizes the sterilization effect by exposing it to the catalytic reaction of the deep ultraviolet rays and photocatalyst of There is an excellent effect of maintaining pleasant, safe and clean indoor air by generating oxygen to supply fresh air in the residual air and generating negative ions to neutralize pollutants in the indoor residual air.
  • ultrasonic humidification is controlled to maintain 50-60% humidity at 23-25 ° C. It is the world's first air purifying device that can sterilize COVID-19, which is spreading recently.
  • FIG 1 is an external perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front internal cross-sectional view of an air purifying device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side internal cross-sectional view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an external perspective view of an air purifier according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an internal view of an air purifier according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention a rectangular or cylindrical air purifier body and; an air intake formed at one end of the body; an air intake filter mounted on the air intake unit; A photocatalyst formed by stacking a plurality of perforated plates coated with titanium dioxide, a photocatalyst, on the surface at regular intervals to sterilize residual fine dust, bacteria and viruses in the air that has passed through the air intake filter module; At the same time as the sterilization function of the photocatalyst module, in order to sterilize the residual fine dust and bacteria in the inlet air, the photocatalyst module is penetrated and coupled in the stacking length direction and emits far ultraviolet rays (UVC) of 254 nm in the optimal sterilization wavelength band.
  • UVC far ultraviolet rays
  • One or more first far-ultraviolet discharge tubes and the first far-ultraviolet discharge tubes are spaced apart from each other and penetrated and combined in the same form as the first far-ultraviolet discharge tubes, and emits deep ultraviolet (UVC) light with an optimal virus killing wavelength band of 222 nm a deep ultraviolet discharge module comprising at least one or more second far ultraviolet discharge tubes;
  • a cathode mesh that is installed in the same shape as the perforated plate adjacent to the perforated plate at the front end of the photocatalyst module at a predetermined interval so that the fine dust, bacteria and viruses of the inlet air passing through the air intake filter are negatively charged.
  • a negative charge charging module composed of an electrode plate; After the negatively charged fine dust, bacteria and viruses of the inlet air that have passed through the negatively charged charging module pass through the photocatalytic module and are exposed to a photocatalytic reaction, the negatively charged fine dust, bacteria and viruses of the inlet air are electrostatically collected.
  • a positive charge charging module configured to be installed in the same shape as the perforated plate adjacent to the perforated plate at the rear end of the photocatalyst module at a predetermined interval so as to be charged with a positive charge in order to collect, and configured as an anode mesh electrode plate for generating positive charges; an air discharge fan passing through the positively charged charging module and discharging the inlet air from which fine dust, bacteria and viruses are removed; an ultrasonic humidifying module for humidifying the inlet air and indoor air discharged by the air discharge fan to maintain a humidity of 50 to 60% at a temperature of 23 to 25° C., which is an inactivation condition of viruses; an oxygen generating module for supplying fresh oxygen to indoor air; an anion generating module for neutralizing pollutants in indoor air;
  • a multifunctional air purifier having functions of removing fine dust, sterilizing bacteria and viruses, controlling humidity, and generating oxygen and negative ions, including; do.
  • Moisture humidified by the ultrasonic humidification module reacts with ozone generated by plasma phenomenon by high-pressure discharge between negative ions and positive ions generated in the negatively charged charging module and positively charged charging module to generate hydrogen and oxygen while removing ozone. characteristic of the composition.
  • an auxiliary negative charge charging module which is installed, and is composed of a negative electrode mesh electrode plate for generating negative charges;
  • Auxiliary positive charge charging module composed of anode mesh electrode plate for generating positive charge so as to be positively charged in order to electrostatically collect fine dust, bacteria and viruses that are negatively charged in the inlet air that has passed through the auxiliary negative charge charging module; It is characterized by the technical configuration to include.
  • the air intake filter is characterized in that it is configured to include a grease filter and a pre-filter in the technical configuration.
  • the technical configuration is characterized in that the power connected to the negative charge charging module, the positive charge charging module, the auxiliary negative charge charging module and the auxiliary positive charge charging module is a DC voltage of DC 12 to 60KV.
  • the perforated plate of the photocatalyst module is characterized in that it is selected from quartz, SUS, or ceramics.
  • At least one filter selected from a HEPA filter, an activated carbon fiber filter, an activated carbon filter, or a deodorization filter to finally filter the air between the auxiliary positive and negative charge charging module and the air discharge fan. It is characterized by a technical configuration that is further included.
  • UVC far ultraviolet rays
  • One or more first far-ultraviolet discharge tubes and the first far-ultraviolet discharge tubes are spaced apart from each other and penetrated and combined in the same form as the first far-ultraviolet discharge tubes, and emits deep ultraviolet (UVC) light with an optimal virus killing wavelength band of 222 nm a deep ultraviolet discharge module comprising at least one or more second far ultraviolet discharge tubes;
  • a cathode mesh that is installed in the same shape as the perforated plate adjacent to the perforated plate at the front end of the photocatalyst module at a predetermined interval so that the fine dust, bacteria and viruses of the inlet air passing through the air intake filter are negatively charged.
  • a negative charge charging module composed of an electrode plate; After the negatively charged fine dust, bacteria and viruses of the inlet air that have passed through the negatively charged charging module pass through the photocatalytic module and are exposed to a photocatalytic reaction, the negatively charged fine dust, bacteria and viruses of the inlet air are electrostatically collected.
  • a positive charge charging module configured to be installed in the same shape as the perforated plate adjacent to the perforated plate at the rear end of the photocatalyst module at a predetermined interval so as to be charged with a positive charge in order to collect, and configured as an anode mesh electrode plate for generating positive charges; an air discharge fan passing through the positively charged charging module and discharging the inlet air from which fine dust, bacteria and viruses are removed; an ultrasonic humidifying module for humidifying the inlet air and indoor air discharged by the air discharge fan to maintain a humidity of 50 to 60% at a temperature of 23 to 25° C., which is an inactivation condition of viruses; an oxygen generating module for supplying fresh oxygen to indoor air; an anion generating module for neutralizing pollutants in indoor air; and an air discharge unit formed on the upper portion of the main body to discharge the inlet air.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an air purifier according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front interior view of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • Cross-sectional view Fig. 3 is a side internal cross-sectional view of an air purifier according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 4 is an external perspective view of an air purifier according to another embodiment of the present invention
  • Fig. 5 is another embodiment of the present invention This is an internal view of the air purifier.
  • the multifunctional air purifier having the functions of removing fine dust, sterilizing bacteria and viruses, controlling humidity, and generating oxygen and anions of the present invention is a rectangular or cylindrical type an air purifier body 100; an air intake unit 102 formed at one end of the body; an air intake filter 200 mounted on the air intake unit 102; In order to sterilize residual fine dust, bacteria and viruses in the air that has passed through the air intake filter 200, a perforated plate 301 coated with titanium dioxide as a photocatalyst on the surface is spaced at a right angle to the flow direction of the inlet air.
  • a photocatalyst module 300 formed by stacking a plurality of; In order to simultaneously sterilize the residual fine dust and bacteria in the inlet air at the same time as the sterilization function of the photocatalyst module 300, the photocatalyst module 300 is penetrated in the stacking length direction and combined with deep ultraviolet rays (with an optimal sterilization wavelength band of 254 nm) At least one first far ultraviolet discharge tube 401 that emits UVC) and the first far ultraviolet discharge tube 401 and the first far ultraviolet discharge tube 401 are spaced apart in the same shape as the first far ultraviolet discharge tube 401 and penetrated and combined, a deep ultraviolet discharge module 400 comprising at least one or more second far ultraviolet discharge tubes 402 for emitting far ultraviolet (UVC) of 222 nm in an optimal virus killing wavelength band; The perforated plate 301 and the perforated plate 301 adjacent to the perforated plate 301 at the front end of the photocatalyst module 300 so that the fine dust, bacteria and viruses of the inlet air passing through the air
  • controller 103 which is normally installed, can be installed on the front surface of the air purifier body, so a detailed description of the controller 103 will be omitted.
  • the ultrasonic humidification module 800, the oxygen generating module 901, and the negative ion generating module 902 have a variety of known types, but are not limited thereto and may be provided in various shapes and types. to be.
  • the photocatalyst module 300 is passed through the photocatalyst module 300 in the stacking longitudinal direction in order to sterilize the residual fine dust and bacteria in the inlet air at the same time as the sterilization function of the photocatalyst module 300; At least one first far ultraviolet discharge tube 401 that is combined and emits far ultraviolet (UVC) of 254 nm in an optimal bactericidal wavelength band, and the first far ultraviolet discharge tube 401 and spaced apart from the first far ultraviolet rays
  • a deep ultraviolet discharge module comprising at least one second far ultraviolet discharge tube 402 penetrating and coupled in the same shape as the discharge tube 401 and emitting far ultraviolet (UVC) light in an optimal virus killing wavelength band of 222 nm (400) is the configuration.
  • the UV sterilization wavelength is up to 100-400 nm, and it is also called actinic radiation because of its strong chemical action.
  • far-UVC far-UVC
  • UVC in the wavelength band of 222 nm is not harmful even when human tissue is exposed, and can kill 99.9% of viruses with very low exposure.
  • the first far ultraviolet discharge tube that emits UVC) and the second far ultraviolet discharge tube that emits deep ultraviolet (UVC) in the optimal virus killing wavelength band of 222 nm were used at the same time to exhibit the effect of simultaneously removing bacteria and viruses.
  • the ultrasonic humidification module 800 is configured to humidify to maintain a humidity of 50 to 60% at a temperature of 23 to 25° C., which is an inactivation condition of viruses in the air.
  • Viruses such as Corona 19 virus have a survival period of one week when the temperature is maintained at 20 °C and 20% relative humidity. When raised, most of the virus is inactivated within 24 hours, and the virus outside the host begins to inactivate even when it is in lukewarm water at 30 degrees in water. .
  • the ultrasonic humidification module 800 is configured to humidify to maintain a humidity of 50 to 60% at a temperature of 23 to 25 ° C. Accordingly, the temperature and humidity of the final discharged air were maintained in the above ranges.
  • the humidification by the ultrasonic humidification module 800 serves to offset the ozone that may be generated in the air purifier, that is, the negative ions generated by the negatively charged charging module 500 and the positively charged charging module 600 .
  • Ozone is generated as a result of plasma phenomenon by high-pressure discharge of positive and negative ions.
  • moisture when moisture is supplied, water molecules react with ozone to generate hydrogen and oxygen as shown in the following reaction equation, and ozone is removed.
  • the air intake filter 200 may be configured to include a grease filter and a pre-filter, and the air contains various harmful components depending on the corresponding place. Filtration is carried out through a grease filter, and then dust and dust with coarse particles are collected by the pre-filter.
  • the pre-filter protects the high-performance filters such as mesh electrodes and HEPA filters inside the device. It serves to extend the lifespan, can be washed with water, and can be used semi-permanently without deterioration in performance even when used for a long time.
  • the photocatalyst module 300 promotes a photochemical reaction (photocatalytic effect) in response to ultraviolet rays emitted from the far ultraviolet ray discharge module 400 to oxidize, decompose, deodorize, and purify bacteria and harmful substances contained in the air. .
  • the negatively charged fine dust, bacteria, and viruses in the air that have passed through the negative electrode mesh electrode plate 501 are collected on the positively charged positive electrode mesh electrode plate 601 to stay for a certain time, and at this time, the Bacteria, viruses, or harmful substances that have not been sterilized or decomposed due to UV exposure and photocatalytic effect failing to flow through the anode mesh electrode plate 501 without staying in the anode mesh electrode plate 501 are collected on the anode mesh electrode plate 601 and are collected at a certain level.
  • bacteria and viruses are secondarily sterilized and harmful substances are decomposed by the photocatalytic effect of the ultraviolet rays emitted from the far ultraviolet discharge module 400 and the titanium dioxide.
  • an auxiliary negative charge charging module 502 installed in the same shape as the negative charge charging module 500 so as to be charged with An anode mesh electrode plate 601 that generates a positive charge to be charged with a positive charge in order to electrostatically collect the remaining negatively charged fine dust, bacteria and viruses in the inlet air that has passed through the auxiliary negative charge charging module 502. Consisting of a plate 601 The auxiliary positive charge charging module 602 may be further included so that fine dust, bacteria and viruses that may remain are completely removed.
  • the bacteria, harmful substances, fine dust, and viruses that have passed through lose negative charges and flow after a certain period of time has elapsed.
  • residual bacteria, harmful substances, fine dust An auxiliary negative charge charging module 502 installed in the same form as the negative charge charging module 500 is provided so that the virus is again negatively charged, and the negatively charged fine dust, bacteria,
  • An auxiliary positive charge charging module 602 is provided so as to be positively charged to electrostatically collect viruses, and the auxiliary positive charge charging module 602 collects and removes residual fine dust, bacteria, and viruses, and the auxiliary positive charge charging module 602 ), the sterilized and purified air is discharged through the air discharge fan 700 .
  • the power connected to the negative charge charging module 500, the positive charge charging module 600, the auxiliary negative charge charging module 502 and the auxiliary positive charge charging module 602 is DC 12 ⁇ 60KV It is preferable to use a DC voltage. .
  • the perforated plate 301 of the photocatalyst module 300 is preferably selected from quartz, SUS, or ceramic.
  • a HEPA filter In addition, between the auxiliary positive charge charging module 602 and the air discharge fan 700, in order to finally filter the air, a HEPA filter, an activated carbon fiber filter, an activated carbon filter, or a deodorizing filter. It may be configured to further include one or more selected filters.
  • the multifunctional air purifier having functions of removing fine dust, sterilizing bacteria and viruses, controlling humidity, and generating oxygen and negative ions of the present invention collects fine dust or contaminants from the air introduced into the air purifier through filters and electric dust collectors. Remove and sterilize residual fine dust, bacteria and viruses in the air through a catalytic reaction of photocatalysts and 254 nm and 254 nm wavelength bands. Maximizes the sterilization effect by exposing it to the catalytic reaction of the deep ultraviolet rays and photocatalyst of It has an excellent effect to maintain pleasant, safe and clean indoor air by generating oxygen for supplying fresh air in the residual air and generating negative ions for neutralizing pollutants in the indoor residual air.

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Abstract

본 발명은 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공기정화장치 내에 유입된 공기의 미세먼지이나 오염물질을 필터 및 전기집진을 통해 포집하여 제거하고, 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선과 광촉매의 촉매반응을 통해 공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하되, 상기 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스가 음이온으로 대전되어 상기 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선 및 광촉매의 촉매반응에 오랜시간 노출되도록 하여 살균효과를 극대화하며, 유입된 공기중 바이러스의 비활성화 조건을 위하여 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 초음파 가습조절하고, 실내 잔류 공기중에 신선한 공기 공급을 위한 산소발생 및 실내 잔류 공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생에 의하여 쾌적하고 안전하며 깨끗한 실내공기를 유지하는 것이 가능한 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치에 관한 것이다.

Description

미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치
본 발명은 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공기정화장치 내에 유입된 공기의 미세먼지이나 오염물질을 필터 및 전기집진을 통해 포집하여 제거하고, 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선과 광촉매의 촉매반응을 통해 공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하되, 상기 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스가 음이온으로 대전되어 상기 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선 및 광촉매의 촉매반응에 오랜시간 노출되도록 하여 살균효과를 극대화하며, 유입된 공기중 바이러스의 비활성화 조건을 위하여 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 초음파 가습조절하고, 실내 잔류 공기중에 신선한 공기 공급을 위한 산소발생 및 실내 잔류 공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생에 의하여 쾌적하고 안전하며 깨끗한 실내공기를 유지하는 것이 가능한 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기정화장치는 내부에 설치된 팬을 통해 실내의 오염된 공기를 팬으로 흡입한 후 각종 오염물질 및 냄새 등을 여과/탈취하는 기능을 갖는 것으로, 그 내부에는 외부 전력에 의해 작동되는 팬과, 상기 팬에 의해 흡입된 공기에 포함된 오염물질과 냄새 등을 집진 또는 흡착하여 제거하도록 장착되는 프리필터 및 헤파필터와 같은 각종 필터와, 상기 필터를 통해 정화된 공기를 외부로 배출하도록 형성되는 배출구 등으로 구성된다.
그러나, 상기와 같은 기존의 공기정화기는 단순히 공기를 필터링만 하는 구성이어서 세균을 살균하여 완벽하게 정화된 공기를 공급하기에는 미흡한 점이 있어서 근래에는 자외선 및 광촉매를 이용한 살균기능을 가지는 공기정화기가 많이 제작되고 있다.
최근 살균기능을 가지는 공기정화장치의 종래 기술을 살펴 보면, 한국등록특허 특2003-0089194(2003년11월21일)에 각종 먼지 등의 미세 고형물질을 제거하기 위한 전처리필터(30) 및 중간필터(40)와; 공기 중의 각종 악취 및 유해가스를 제거하기 위한 AC/ACF필터(50)와; 미량의 오염된 공기를 살균하기 위한 자외선램프(60) 및 광촉매부재(70)과; 상기 정화 및 살균된 공기를 실내에 배출하기 위한 배출팬(80)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매 자외선을 이용한 실내공기 정화장치가 개발되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1515786(2015년04월22일)에는 공기정화기에 설치된 프리필터의 후방에 배치되면서 프리필터를 통과한 공기 중의 미세먼지를 필터링하며, 표면에 광촉매제가 코팅되어 빛에 의한 촉매반응을 통해 오염물질이나 세균을 분해하는 광촉매 에어필터; 상기 광촉매 에어필터와 상기 프리필터의 사이에 설치되어 자외선을 발광하고, 상기 프리필터를 통과한 공기를 살균하면서 상기 광촉매 에어필터의 촉매반응을 유도하는 복수의 자외선 램프; 및 상기 자외선 램프를 투시가능하게 수용하여 상기 자외선 램프에서 조사되는 자외선을 상기 프리필터 측으로 집광상태로 제공하면서 상기 광촉매 에어필터 측으로 확산상태로 제공하는 자외선 집광확산기;를 포함하며, 상기 자외선 집광확산기는, 상기 프리필터와 상기 광촉매 에어필터의 사이에 설치되어 지지력을 제공하는 램프프레임; 상기 램프프레임에 설치되어 상기 자외선 램프를 내부에 수용하고, 양측에 개방구가 마련되어 상기 개방구를 통해 상기 자외선 램프의 자외선을 상기 프리필터 및 상기 광촉매 에어필터에 각각 제공하는 램프홀더; 상기 램프홀더의 개방구 중 상기 프리필터 측의 개방구에 결합되어 상기 자외선 램프의 자외선을 집광상태로 투과시키는 볼록렌즈 형태의 집광렌즈; 및 상기 램프홀더의 개방구 중 상기 광촉매 에어필터 측의 개방구에 결합되어 상기 자외선 램프의 자외선을 확산상태로 투과시키는 오목렌즈 형태의 확산렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화용 광촉매 살균모듈이 공지되어 있다.
그러나, 상기 종래 공기정화장치들 중 필터를 사용한 제품은 필터에 미세먼지가 그 형태 그대로 다공 층에 끼게 되어 공기의 흡입량이 많으면 많을수록 필터의 기능이 저하되는 속도가 가속되어 필터의 기능도 저하되는 속도가 그만큼 가속되고 필터를 교체하거나 청소를 하면 그 기능은 어느 정도 유지되지만 이에 대한 비용 부담은 물론 때를 맞추어 교체하거나 청소를 한다는 것이 사실 쉬운 일은 아니다.
또한, 이산화티타늄을 사용하여 광촉매 효과로 광분해를 유도할지라도 이산화티타늄과 자외선을 발광하는 광원간의 조화가 적절하게 이루어지지 못하는 현재의 필라맨트 형식의 UVC램프의 짧은 수명과 이산화티타늄의 코팅방식 또한 문제가 있어 왔다.
그 뿐만이 아니라 세균을 살균하고자 하여도 세균이 부유하는 속도는 공기의 흐름에 비례하기 때문에 자외선을 쪼일 시간이 없으므로 종래에 사용되는 기술은 세균을 살균하고자 하더라도 공기흐름의 속도와 자외선의 조사량과 시간을 맞출 수가 없고, 더군다나 무작정 자외선램프의 조사량을 크게 하거나 공기의 양과 속도를 조절하는 데 공간적 시간적 제한이 따르는 실제적으로 사용이 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은, 문제점을 개선하기 위하여, 최근에는 여러 기술들이 개발되었는데, 우선, 본 발명자가 개발하여 특허받은 한국등록특허 10-1773371(등록일자 2017년08월25일)에는 사각통 또는 원통형의 공기정화기 본체와; 상기 본체 일측 단부에 장착되는 공기흡입필터와; 상기 공기흡입필터를 통과한 공기를 살균하기 위하여 자외선을 방출하는 UV자외선방전관, 표면에 광촉매인 이산화티타늄이 코팅된 링형 원반이 상하 일정 간격으로 적층되어 상기 UV자외선방전관을 둘러 싸는 형태로 형성된 광촉매부, 상기 UV자외선방전관 및 광촉매부를 둘러 싸되 상기 공기 흡입필터를 통과한 공기중의 미세먼지 및 세균이 음전하로 대전되도록 음극과 연결된 음극메쉬전극으로 구성되는 1차 살균정화부와; 상기 1차 살균정화부를 통과한 공기를 살균하기 위하여 자외선을 방출하는 UV자외선방전관, 표면에 광촉매인 이산화티타늄이 코팅된 링형 원반이 상하 일정 간격으로 적층되어 상기 UV자외선방전관을 둘러 싸는 형태로 형성된 광촉매부, 상기 UV자외선방전관 및 광촉매부를 둘러 싸되 상기 1차 살균정화부를 통과한 공기중의 음전하 대전된 미세먼지 및 세균을 전기 집진하기 위하여 양전하로 대전되도록 양극과 연결된 양극메쉬전극으로 구성되는 2차 살균정화부와; 상기 2차 살균정화부를 통과한 음전하를 잃어 버린 미세먼지 및 세균이 재차 음전하로 대전되도록 음극과 연결된 음극메쉬전극으로 구성되는 음전하대전부와; 상기 음전하대전부를 통과한 공기중의 음전하 대전된 미세먼지 및 세균을 전기 집진하기 위하여 양전하로 대전되도록 양극과 연결된 양극메쉬전극으로 구성되는 전기집진포집부와; 상기 전기집진포집부를 통과한 살균정화된 공기를 토출하는 공기토출팬;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기살균 및 미세먼지제거 기능을 겸비한 공기정화장치가 제안되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-2031698(등록일자 2019년10월07일)에 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 포함하여 구성되며, 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 구비되고, 상기 정화장치본체(200)의 일 측면에는 상기 제1,2광촉매필터모듈(230a,230b)을 용이하게 교체/수납 하는 수납구멍(205)이 형성된 것을 특징으로 하는 공기살균정화장치가 공지되어 있다.
또한, 한국공개특허 10-2019-0093421(공개일자 2019년08월09일)에는 미세먼지를 제거하기 위한 미세먼지 정화부(1)와 살균 및 탈취를 위한 살균부(2)를 구비하며, 차량 내의 에어컨 토출구에 부착되어 미세먼지의 정화와 살균 및 탈취를 수행하는 이중 유속 공기청정기로서, 상기 미세먼지 정화부(1)와 상기 살균부(2)가 에어컨 토출구에 병렬로 부착되며, 상기 미세먼지 정화부(1)는 먼지제거용 필터(40)와 공기 분출용 팬(20)을 포함하며, 상기 살균부(2)는 광촉매필터(50)와 광원부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 정화와 환기가 동시에 가능한 이중 유속 공기청정기가 제시되어 있다.
또한, 한국공개특허 10-2020-0039863(공개일자 2020년04월17일)에는 내부에 UV램프에 의해 살균 처리되어 정화된 공기를 배출시키는 공기정화장치에 있어서, 일측에 정화된 공기가 배출되는 배출구(111)가 관통되게 형성되는 제1플레이트(110)과, 상기 제1플레이트(110)와 대응되게 배치되어 외부의 공기를 흡입하는 흡입구(121)가 관통되게 형성되는 제2플레이트(120)로 구성되는 몸체부(100); 내부에 관통되는 삽입홀(211)이 형성되되 양측이 상기 배출구(111)과 흡입구(121)와 동일선상에 배치되어 제1,2플레이트(110, 120)에 각각 연결되는 고정몸체(210)와, 상기 고정몸체(210)의 삽입홀(211)에 끼움 구성되어 배터리 또는 외부전력으로부터 전원을 공급받아 빛을 조사하는 UV램프(220)와, 상기 UV램프(220)의 외측에 구성되되, 표면에 Tio2 코팅되어 구성되어, 상기 UV램프(220)의 회전에 따라 회전하는 꽈배기 형태의 이동날(230)로 구성되는 정화부(200); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 정화효율성을 향상시킨 공기정화장치가 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-2086286(등록일자 2020년03월02일)에는 일측에 적어도 하나의 공기흡입구가 구비되어 실내 및 실외 공기가 흡입되도록 된 본체와; 상기 공기흡입구를 통해 실내 및 실외 공기가 강제로 흡입되도록 상기 본체 내에 설치된 적어도 하나의 모터팬과; 상기 본체 내에 적어도 하나가 설치되어 흡입된 실내 및 실외 공기가 정화되도록 하는 필터와; 상기 본체의 상부를 덮는 커버부재;를 포함하되, 상기 공기흡입구는, 상기 모터팬에 의해 실외 공기가 흡입되도록 에어흡입호스와 연결되게 구비된 실외공기 흡입구와, 상기 실외공기 흡입구의 일측으로 상기 모터팬에 의해 실내공기가 흡입되도록 형성된 다수의 실내공기 흡입구로 이루어지고, 또한, 상기 본체 내부에는 상기 모터팬을 거치하여 설치되도록 하는 팬 거치 케이스가 구비되고, 상기 팬 거치 케이스의 안쪽에는 실외 공기 흡입시나 정화 공기 방출시에 발생할 수 있는 공기의 누출을 방지할 수 있는 밀봉 실리콘이 구비되며, 또한, 상기 본체 바닥 하부에는 상기 필터에 의해 필터링이 되지 않은 유해물질, 미세먼지나 잔류물이 침착된 경우 세척을 위한 내부 세척용 커버가 3개가 구비된 것을 특징으로 하는 환기 겸용 실내 공기청정기가 개발된 바 있다.
그러나, 상기 특허기술들 역시 세균을 살균하고자 하더라도 공기흐름의 속도와 자외선의 조사량과 시간을 맞출 수가 없어 충분한 자외선 조사 및 살균을 기대할 수 없고, 더군다나 무작정 자외선램프의 조사량을 크게 하거나 공기의 양과 속도를 조절하는 데 공간적 시간적 제한이 따르는 실제적으로 사용이 어려운 문제점이 여전히 있었다.
뿐만 아니라, 상기 종래 기술들은 공기중의 미세먼지, 세균들을 필터, 광촉매, UV램프 등을 이용하여 필터링 및 살균하는 것에 불과할 뿐이고, 최근에 문제가 되고 있는 바이러스, 특히, 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)의 바이러스가 감염자의 비말(침방울)이 공기중에 부유하여 호흡기나 눈·코·입의 점막을 통해 전염되는 것을 예방하기 위한 아무런 기능 또는 수단을 구비하지 못하였다.
이에 본 발명자는 종래 개발된 공기정화장치에 더하여 세균 살균력이 강한 파장대역 254nm의 자외선으로 세균을 살균함과 동시에 파장대역 222nm의 원자외선으로 실내 공기중의 COVID-19를 살균하면서, 실내온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 초음파 가습조절하여 COVID-19의 비활성화 환경을 유지할 수 있는 공기정화장치를 개발하고 본 발명을 완성게 되었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 공기정화장치 내에 유입된 공기의 미세먼지이나 오염물질을 필터 및 전기집진을 통해 포집하여 제거하고, 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선과 광촉매의 촉매반응을 통해 공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하되, 상기 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스가 음이온으로 대전되어 상기 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선 및 광촉매의 촉매반응에 오랜시간 노출되도록 하여 살균효과를 극대화하며, 유입된 공기중 바이러스의 비활성화 조건을 위하여 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 초음파 가습조절하고, 실내 잔류 공기중에 신선한 공기 공급을 위한 산소발생 및 실내 잔류 공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생에 의하여 쾌적하고 안전하며 깨끗한 실내공기를 유지하는 것이 가능한 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 사각통 또는 원통형의 공기정화기 본체와; 상기 본체 일측 단부에 형성되는 공기흡입부와; 상기 공기흡입부에 장착되는 공기흡입필터와; 상기 공기흡입필터를 통과한 유입공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하기 위하여 표면에 광촉매인 이산화티타늄이 코팅된 타공플레이트가 상기 유입공기 흐름방향에 대하여 직각으로 일정 간격 복수개 적층되어 형성되는 광촉매모듈과; 상기 광촉매모듈의 살균기능과 동시에 상기 유입공기의 잔류미세먼지 및 세균을 살균하기 위하여 상기 광촉매모듈을 적층길이 방향으로 관통, 결합되고 최적의 세균살균 파장대역 254nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제1원자외선 방전관 및 상기 제1원자외선 방전관과 일정 간격 이격되어 상기 제1원자외선 방전관과 동일한 형태로 관통, 결합되고, 최적의 바이러스사멸 파장대역 222nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제2원자외선 방전관을 포함하여 구성되는 원자외선방전모듈과; 상기 공기흡입필터를 통과한 상기 유입공기의 미세먼지, 세균 및 바이러스가 음전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈의 전단부 타공플레이트와 일정간격 인접하여 타공플레이트와 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트로 구성되는 음전하대전모듈과; 상기 음전하대전모듈을 통과한 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스가 상기 광촉매모듈을 통과하며 광촉매반응에 노출된 후, 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈의 후단부 타공플레이트와 일정간격 인접하여 타공플레이트와 동일한 형태로 설치되되, 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트로 구성되는 양전하대전모듈과; 상기 양전하대전모듈을 통과하여 미세먼지, 세균 및 바이러스가 제거된 상기 유입공기를 토출하는 공기토출팬과; 상기 공기토출팬에 의하여 토출되는 상기 유입공기 및 실내공기가 바이러스의 비활성화 조건인 온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 가습하기 위한 초음파가습모듈과; 실내공기중에 신선한 산소공급을 위한 산소발생모듈과; 실내공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생모듈과; 상기 유입공기를 토출하도록 상기 본체 상부에 형성되는 공기토출부;를 포함하여 구성되는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치를 기술적 해결방법으로 한다.
상기 초음파가습모듈에 의한 가습된 수분은 상기 음전하대전모듈 및 양전하대전모듈에서 생성된 음이온과 양이온이 고압방전에 의하여 플라즈마 현상으로 발생된 오존과 반응하여 수소와 산소를 발생하면서 오존을 제거하는 것을 기술적 해결방법으로 한다.
상기 양전하대전모듈과 상기 공기토출팬 사이의 공간에는 상기 양전하대전모듈을 통과한 상기 유입공기중 잔류가능한 음전하를 잃어 버린 미세먼지, 세균 및 바이러스가 재차 음전하로 대전되도록 상기 음전하대전모듈과 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트로 구성되는 보조음전하대전모듈과; 상기 보조음전하대전모듈 통과한 상기 유입공기중 잔류가능한 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트로 구성되는 보조양전하대전모듈;을 더 포함하는 것을 기술적 해결방법으로 한다.
상기 공기흡입필터는 그리스필터 및 프리필터를 포함하여 구성되는 것을 기술적 해결방법으로 한다.
상기 음전하대전모듈, 양전하대전모듈, 보조음전하대전모듈 및 보조양전하대전모듈에 연결되는 전원은 DC 12 ~ 60KV의 직류전압인 것을 기술적 해결방법으로 한다.
상기 광촉매모듈의 타공플레이트는 석영, SUS 또는 세라믹에서 선택되는 것을 기술적 해결방법으로 한다.
상기 보조양전하대전모듈과 상기 공기토출팬 사이에는 최종적으로 공기를 필터링하기 위하여 헤파필터, 활성탄소섬유필터(Activated Carbon Fiber), 활성탄필터(Activated Carbon) 또는 탈취필터에서 선택되는 1종 이상의 필터를 더 포함하여 구성되는 것을 기술적 해결방법으로 한다.
본 발명의 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치는, 공기정화장치 내에 유입된 공기의 미세먼지이나 오염물질을 필터 및 전기집진을 통해 포집하여 제거하고, 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선과 광촉매의 촉매반응을 통해 공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하되, 상기 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스가 음이온으로 대전되어 상기 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선 및 광촉매의 촉매반응에 오랜시간 노출되도록 하여 살균효과를 극대화하며, 유입된 공기중 바이러스의 비활성화 조건을 위하여 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 초음파 가습조절하고, 실내 잔류 공기중에 신선한 공기 공급을 위한 산소발생 및 실내 잔류 공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생에 의하여 쾌적하고 안전하며 깨끗한 실내공기를 유지할 수 있는 우수한 효과가 있다.
뿐만 아니라, 파장대역 222nm의 원자외선으로 실내 공기중의 COVID-19를 살균하면서, 실내온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 초음파 가습조절하여 COVID-19의 비활성화 환경을 유지하여 최근 감염 확산되고 있는 COVID-19를 살균할 수 있는 세계 최초로 개발된 공기정화장치이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 다른 공기정화장치의 외부사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 다른 공기정화장치의 정면 내부단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 다른 공기정화장치의 측면 내부단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 다른 공기정화장치의 외부사시도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 다른 공기정화장치의 내부부분도
본 발명은, 사각통 또는 원통형의 공기정화기 본체와; 상기 본체 일측 단부에 형성되는 공기흡입부와; 상기 공기흡입부에 장착되는 공기흡입필터와; 상기 공기흡입필터를 통과한 유입공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하기 위하여 표면에 광촉매인 이산화티타늄이 코팅된 타공플레이트가 상기 유입공기 흐름방향에 대하여 직각으로 일정 간격 복수개 적층되어 형성되는 광촉매모듈과; 상기 광촉매모듈의 살균기능과 동시에 상기 유입공기의 잔류미세먼지 및 세균을 살균하기 위하여 상기 광촉매모듈을 적층길이 방향으로 관통, 결합되고 최적의 세균살균 파장대역 254nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제1원자외선 방전관 및 상기 제1원자외선 방전관과 일정 간격 이격되어 상기 제1원자외선 방전관과 동일한 형태로 관통, 결합되고, 최적의 바이러스사멸 파장대역 222nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제2원자외선 방전관을 포함하여 구성되는 원자외선방전모듈과; 상기 공기흡입필터를 통과한 상기 유입공기의 미세먼지, 세균 및 바이러스가 음전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈의 전단부 타공플레이트와 일정간격 인접하여 타공플레이트와 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트로 구성되는 음전하대전모듈과; 상기 음전하대전모듈을 통과한 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스가 상기 광촉매모듈을 통과하며 광촉매반응에 노출된 후, 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈의 후단부 타공플레이트와 일정간격 인접하여 타공플레이트와 동일한 형태로 설치되되, 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트로 구성되는 양전하대전모듈과; 상기 양전하대전모듈을 통과하여 미세먼지, 세균 및 바이러스가 제거된 상기 유입공기를 토출하는 공기토출팬과; 상기 공기토출팬에 의하여 토출되는 상기 유입공기 및 실내공기가 바이러스의 비활성화 조건인 온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 가습하기 위한 초음파가습모듈과; 실내공기중에 신선한 산소공급을 위한 산소발생모듈과; 실내공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생모듈과; 상기 유입공기를 토출하도록 상기 본체 상부에 형성되는 공기토출부;를 포함하여 구성되는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
상기 초음파가습모듈에 의한 가습된 수분은 상기 음전하대전모듈 및 양전하대전모듈에서 생성된 음이온과 양이온이 고압방전에 의하여 플라즈마 현상으로 발생된 오존과 반응하여 수소와 산소를 발생하면서 오존을 제거하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 양전하대전모듈과 상기 공기토출팬 사이의 공간에는 상기 양전하대전모듈을 통과한 상기 유입공기중 잔류가능한 음전하를 잃어 버린 미세먼지, 세균 및 바이러스가 재차 음전하로 대전되도록 상기 음전하대전모듈과 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트로 구성되는 보조음전하대전모듈과; 상기 보조음전하대전모듈 통과한 상기 유입공기중 잔류가능한 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트로 구성되는 보조양전하대전모듈;을 더 포함하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 공기흡입필터는 그리스필터 및 프리필터를 포함하여 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 음전하대전모듈, 양전하대전모듈, 보조음전하대전모듈 및 보조양전하대전모듈에 연결되는 전원은 DC 12 ~ 60KV의 직류전압인 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 광촉매모듈의 타공플레이트는 석영, SUS 또는 세라믹에서 선택되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 보조양음전하대전모듈과 상기 공기토출팬 사이에는 최종적으로 공기를 필터링하기 위하여 헤파필터, 활성탄소섬유필터(Activated Carbon Fiber), 활성탄필터(Activated Carbon) 또는 탈취필터에서 선택되는 1종 이상의 필터를 더 포함하여 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 도면에 한정되지 않는다.
우선, 본 발명의 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치는, 사각통 또는 원통형의 공기정화기 본체와; 상기 본체 일측 단부에 형성되는 공기흡입부와; 상기 공기흡입부에 장착되는 공기흡입필터와; 상기 공기흡입필터를 통과한 유입공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하기 위하여 표면에 광촉매인 이산화티타늄이 코팅된 타공플레이트가 상기 유입공기 흐름방향에 대하여 직각으로 일정 간격 복수개 적층되어 형성되는 광촉매모듈과; 상기 광촉매모듈의 살균기능과 동시에 상기 유입공기의 잔류미세먼지 및 세균을 살균하기 위하여 상기 광촉매모듈을 적층길이 방향으로 관통, 결합되고 최적의 세균살균 파장대역 254nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제1원자외선 방전관 및 상기 제1원자외선 방전관과 일정 간격 이격되어 상기 제1원자외선 방전관과 동일한 형태로 관통, 결합되고, 최적의 바이러스사멸 파장대역 222nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제2원자외선 방전관을 포함하여 구성되는 원자외선방전모듈과; 상기 공기흡입필터를 통과한 상기 유입공기의 미세먼지, 세균 및 바이러스가 음전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈의 전단부 타공플레이트와 일정간격 인접하여 타공플레이트와 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트로 구성되는 음전하대전모듈과; 상기 음전하대전모듈을 통과한 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스가 상기 광촉매모듈을 통과하며 광촉매반응에 노출된 후, 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈의 후단부 타공플레이트와 일정간격 인접하여 타공플레이트와 동일한 형태로 설치되되, 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트로 구성되는 양전하대전모듈과; 상기 양전하대전모듈을 통과하여 미세먼지, 세균 및 바이러스가 제거된 상기 유입공기를 토출하는 공기토출팬과; 상기 공기토출팬에 의하여 토출되는 상기 유입공기 및 실내공기가 바이러스의 비활성화 조건인 온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 가습하기 위한 초음파가습모듈과; 실내공기중에 신선한 산소공급을 위한 산소발생모듈과; 실내공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생모듈과; 상기 유입공기를 토출하도록 상기 본체 상부에 형성되는 공기토출부;를 포함하여 구성된다.
[도 1] 내지 [도 5]를 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 일실시예에 다른 공기정화장치의 외부사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 다른 공기정화장치의 정면 내부단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 다른 공기정화장치의 측면 내부단면도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 다른 공기정화장치의 외부사시도, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 다른 공기정화장치의 내부부분도이다.
[도 1] 내지 [도 5]의 실시예 도면들과 같이, 본 발명의 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치는, 사각통 또는 원통형의 공기정화기 본체(100)와; 상기 본체 일측 단부에 형성되는 공기흡입부(102)와; 상기 공기흡입부(102)에 장착되는 공기흡입필터(200)와; 상기 공기흡입필터(200)를 통과한 유입공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하기 위하여 표면에 광촉매인 이산화티타늄이 코팅된 타공플레이트(301)가 상기 유입공기 흐름방향에 대하여 직각으로 일정 간격 복수개 적층되어 형성되는 광촉매모듈(300)과; 상기 광촉매모듈(300)의 살균기능과 동시에 상기 유입공기의 잔류미세먼지 및 세균을 살균하기 위하여 상기 광촉매모듈(300)을 적층길이 방향으로 관통, 결합되고 최적의 세균살균 파장대역 254nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제1원자외선 방전관(401) 및 상기 제1원자외선 방전관(401)과 일정 간격 이격되어 상기 제1원자외선 방전관(401)과 동일한 형태로 관통, 결합되고, 최적의 바이러스사멸 파장대역 222nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제2원자외선 방전관(402)을 포함하여 구성되는 원자외선방전모듈(400)과; 상기 공기흡입필터(200)를 통과한 상기 유입공기의 미세먼지, 세균 및 바이러스가 음전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈(300)의 전단부 타공플레이트(301)와 일정간격 인접하여 타공플레이트(301)와 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트(501)로 구성되는 음전하대전모듈(500)과; 상기 음전하대전모듈(500)을 통과한 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스가 상기 광촉매모듈(300)을 통과하며 광촉매반응에 노출된 후, 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈(300)의 후단부 타공플레이트(301)와 일정간격 인접하여 타공플레이트(301)와 동일한 형태로 설치되되, 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트(601)로 구성되는 양전하대전모듈(600)과; 상기 양전하대전모듈(600)을 통과하여 미세먼지, 세균 및 바이러스가 제거된 상기 유입공기를 토출하는 공기토출팬(700)과; 상기 공기토출팬(700)에 의하여 토출되는 상기 유입공기 및 실내공기가 바이러스의 비활성화 조건인 온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 가습하기 위한 초음파가습모듈(800)과; 실내공기중에 신선한 산소공급을 위한 산소발생모듈(901)과; 실내공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생모듈(902)과; 상기 유입공기를 토출하도록 상기 본체 상부에 형성되는 공기토출부(101);를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 공기정화기 본체 전면에는 통상적으로 설치되는 콘트롤러(103)가 설치될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이므로 콘트롤러(103)에 관한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 초음파가습모듈(800), 산소발생모듈(901), 음이온 발생모듈(902)은 알려진 다양한 방식의 종류들이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태 및 종류의 것들로 구비될 수 있음은 물론이다.
본 발명에서 가장 특징적인 구성들로서, 첫째로는, 상기 광촉매모듈(300)의 살균기능과 동시에 상기 유입공기의 잔류미세먼지 및 세균을 살균하기 위하여 상기 광촉매모듈(300)을 적층길이 방향으로 관통, 결합되고 최적의 세균살균 파장대역 254nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제1원자외선 방전관(401) 및 상기 제1원자외선 방전관(401)과 일정 간격 이격되어 상기 제1원자외선 방전관(401)과 동일한 형태로 관통, 결합되고, 최적의 바이러스사멸 파장대역 222nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제2원자외선 방전관(402)을 포함하여 구성되는 원자외선방전모듈(400)의 구성이다.
일반적으로, 자외선 살균 파장은 100~400nm까지이고, 화학작용이 강하므로 화학선이라고도 하며, 특히 파장 UV-C 253.7nm의 자외선은 살균효과가 가장 뛰어난 것으로 알려져 있다.
그런데, 최근, 원 자외선 C(far-UVC)가 인체에 안전하게 공기 중의 코로나바이러스를 죽일 수 있다고 컬럼비아대 연구진이 사이언티픽 리포츠를 통해 밝혔고, 보통 254nm의 살균성 자외선은 직접 쓰면 피부와 눈에 해롭지만 파장대역 222nm의원 UVC는 인체 조직이 노출되도 해롭지 않으며 매우 낮은 노출만으로도 바이러스의 99.9%를 죽일 수 있는 것으로 나타났다.
특히, 흔한 감기를 일으키는 인간 코로나바이러스 HCoV-229E와 beta HCoV-OC43을 비말로 만들어 공기 중에 띄우고 원 UVC(222nm)를 비췄을 때 1.7 및 1.2 mJ/cm2 강도 만으로 바이러스의 99.9%를 불활성화시키는 것으로 드러났다.
즉, beta-HCoV-OC43 실험 결과에 의하면 지속적으로 원 UVC를 노출시킬 경우 현재의 규제 기준(시간 당 최대 3 mJ/cm2) 하에 바이러스는 8분 만에 90%, 11분 만에 95%, 16분 만에 99%, 25분 만에 99.9% 불활성화되는 것으로 밝혀졌다.
이에 따라, 모든 인간 코로나바이러스는 게놈 규모가 비슷하므로 코로나19에도 원 UVC가 효과적일 것으로 추정되므로 본 발명에서는 코노나 19 바이러스를 비롯한 바이러스의 사멸을 위해, 최적의 세균살균 파장대역 254nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 제1원자외선 방전관과 최적의 바이러스사멸 파장대역 222nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 제2원자외선 방전관을 동시에 사용하여 세균 및 바이러스를 동시에 제거하는 효과를 발휘하도록 하였다.
둘째로는, 공기중 바이러스의 비활성화 조건인 온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 가습하기 위한 초음파가습모듈(800) 구성이다.
코로나 19 바이러스 등의 바이러스들은 기온 20도·상대습도 20%가 유지되면 그 생존 기간은 일주일로 급격히 감소하고, 습도 50% 조건이 되면 바이러스 생존 기간이 하루에서 이틀 정도에 불과하며, 기온을 40도로 올릴 경우 바이러스는 24시간 내 대부분이 비활성화되고, 숙주 밖에 나온 바이러스는 물속에서는 미지근한 물 30도만 되어도 비활성화하기 시작하며 30도 이상에서 10분 이내에 대부분 사멸 되고 40도 이상에서 바로 단 몇 분 이내에 사멸하게 된다.
상기와 같은 바이러스의 공기중 생존환경 특성을 이용하여, 본 발명에서는 초음파가습모듈(800)을 구성하여 온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 가습하는 것을 특징적 구성으로 하며, 이에 따라, 최종 토출되는 공기의 온도 및 습도가 상기 범위를 유지하도록 하였다.
또한, 상기 초음파가습모듈(800)에 의한 가습은 본 공기정화장치에서 발생할 가능성이 있는 오존을 상쇄하는 역할은 하게 되는데, 즉, 음전하대전모듈(500) 및 양전하대전모듈(600)에서 생성된 음이온과 양이온이 고압방전에 의하여 플라즈마 현상으로 오존이 발생하는데 이때, 수분을 공급하면 다음 반응식과 같이 물분자가 오존과 반응하여 수소와 산소를 발생하면서 오존은 제거되는 효과가 있게 된다.
[반응식] H2O + O3 -> 2H + 2O2
한편, 상기 공기흡입필터(200)는 그리스필터 및 프리필터를 포함하여 구성될 수 있는데, 공기 중에는 해당하는 장소에 따라 각종 유해성분이 포함되어 있으며, 이러한 성분 중 유지성분, 수분, 부유분진 등은 상기 그리스 필터를 통해 여과가 이루어지고, 그 다음 굵은 입자를 갖는 먼지, 분진 등은 프리 필터에 의해 포집이 이루어지며, 특히, 프리필터는 장치 내부의 여러 메쉬전극, 헤파필터 등의 고성능 필터를 보호하고수명을 늘려주는 역할을 하고, 물세척이 가능하며, 오랜시간 사용해도 성능 저하가 없어 반영구적으로 쓸 수 있는 것이다.
또한, 상기 광촉매모듈(300)는 상기 원자외선방전모듈(400)에서 방출되는 자외선에 반응하여 광화학반응을 촉진(광촉매효과)하여 공기중에 포함된 세균, 유해물질 등을 산화 분해하고 탈취하여 정화한다.
즉, 상기 공기흡입필터(200)를 통과하게 될 때 공기와 함께 흘러가던 먼지, 미세먼지, 세균 및 바이러스 중 큰 먼지는 상기 공기흡입필터(200)에 걸리게 되고 미세먼지, 세균 및 바이러스는 통과하여 상기 광촉매모듈(300)에 도달하여 일정 간격 복수개 적층되어 형성되는 이산화티타늄이 코팅된 타공플레이트(301)를 공기가 통과될 때, 상기 원자외선방전모듈(400)에서 방출되는 자외선과 상기 이산화티타늄의 광촉매 효과에 의하여 세균이 살균됨과 동시에 유해물질은 분해되고, 잔여세균 및 미세먼지, 바이러스는 상기 음극메쉬전극플레이트(501)에 의하여 음전하로 대전된다.
이어서, 상기 음극메쉬전극플레이트(501)를 통과한 공기중의 음전하 대전된 미세먼지 및 세균, 바이러스는 양전하로 대전된 양극메쉬전극플레이트(601)에 집진되어 일정시간 체류하게 되며, 이때, 상기 상기 음극메쉬전극플레이트(501)를 통과하면서 체류되지 않고 순식간에 흘러 자외선 노출 및 광촉매 효과가 미치지 못하여 살균 정화되지 않은 세균, 바이러스 또는 분해되지 않은 유해물질은 상기 양극메쉬전극플레이트(601)에 집진되어 일정시간 체류될 때, 상기 원자외선방전모듈(400)에서 방출되는 자외선과 상기 이산화티타늄의 광촉매 효과에 의하여 세균 및 바이러스가 2차 살균됨과 동시에 유해물질은 분해된다.
아울러, 상기 양전하대전모듈(600)과 상기 공기토출팬(700) 사이의 공간에는 상기 양전하대전모듈(600)을 통과한 상기 유입공기중 잔류가능한 음전하를 잃어 버린 미세먼지, 세균 및 바이러스가 재차 음전하로 대전되도록 상기 음전하대전모듈(500)과 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트(501)로 구성되는 보조음전하대전모듈(502)과; 상기 보조음전하대전모듈(502)을 통과한 상기 유입공기중 잔류가능한 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트(601)로 구성되는 보조양전하대전모듈(602);을 더 포함하여 잔류할 가능성이 있는 미세먼지, 세균 및 바이러스가 완전 제거되도록 할 수도 있다.
즉, 상기 양전하대전모듈(600)에 체류된 후, 통과한 세균, 유해물질, 미세먼지 및 바이러스는 일정시간이 경과하면 음전하를 잃게 되고 흘러가게 되는데, 이때, 잔여 세균, 유해물질, 미세먼지, 바이러스에 재차 음전하로 대전되도록 상기 음전하대전모듈(500)과 동일한 형태로 설치되는 보조음전하대전모듈(502)을 구비하고, 상기 보조음전하대전모듈(502)을 통과한 음전하 대전된 미세먼지, 세균, 바이러스를 전기 집진하기 위하여 양전하로 대전되도록 보조양전하대전모듈(602)을 구비하여 상기 보조양전하대전모듈(602)에서 잔류 미세먼지, 세균, 바이러스를 포집하여 제거하게 되며, 상기 보조양전하대전모듈(602)을 통과한 살균정화된 공기는 상기 공기토출팬(700)을 통하여 토출된다.
여기서, 상기 음전하대전모듈(500), 양전하대전모듈(600), 보조음전하대전모듈(502) 및 보조양전하대전모듈(602)에 연결되는 전원은 DC 12 ~ 60KV의 직류전압을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광촉매모듈(300)의 타공플레이트(301)는 석영, SUS 또는 세라믹에서 선택되이 바람직하다.
또한, 상기 보조양전하대전모듈(602)과 상기 공기토출팬(700) 사이에는 최종적으로 공기를 필터링하기 위하여 헤파필터, 활성탄소섬유필터(Activated Carbon Fiber), 활성탄필터(Activated Carbon) 또는 탈취필터에서 선택되는 1종 이상의 필터를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 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 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 도면에 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.
본 발명의 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치는, 공기정화장치 내에 유입된 공기의 미세먼지이나 오염물질을 필터 및 전기집진을 통해 포집하여 제거하고, 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선과 광촉매의 촉매반응을 통해 공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하되, 상기 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스가 음이온으로 대전되어 상기 파장대역 254nm 및 222nm의 원자외선 및 광촉매의 촉매반응에 오랜시간 노출되도록 하여 살균효과를 극대화하며, 유입된 공기중 바이러스의 비활성화 조건을 위하여 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 초음파 가습조절하고, 실내 잔류 공기중에 신선한 공기 공급을 위한 산소발생 및 실내 잔류 공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생에 의하여 쾌적하고 안전하며 깨끗한 실내공기를 유지할 수 있는 우수한 효과가 있고, 특히, 파장대역 222nm의 원자외선으로 공기중의 COVID-19를 살균하면서, 실내온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 초음파 가습조절하여 COVID-19의 비활성화 환경을 유지하여 최근 감염 확산되고 있는 COVID-19를 살균할 수 있는 세계 최초로 개발된 공기정화장치이므로 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (7)

  1. 사각통 또는 원통형의 공기정화기 본체와; 상기 본체 일측 단부에 형성되는 공기흡입부와; 상기 공기흡입부에 장착되는 공기흡입필터와; 상기 공기흡입필터를 통과한 유입공기의 잔류미세먼지, 세균 및 바이러스를 살균하기 위하여 표면에 광촉매인 이산화티타늄이 코팅된 타공플레이트가 상기 유입공기 흐름방향에 대하여 직각으로 일정 간격 복수개 적층되어 형성되는 광촉매모듈과; 상기 광촉매모듈의 살균기능과 동시에 상기 유입공기의 잔류미세먼지 및 세균을 살균하기 위하여 상기 광촉매모듈을 적층길이 방향으로 관통, 결합되고 최적의 세균살균 파장대역 254nm 의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제1원자외선 방전관 및 상기 제1원자외선 방전관과 일정 간격 이격되어 상기 제1원자외선 방전관과 동일한 형태로 관통, 결합되고, 최적의 바이러스사멸 파장대역 222nm의 원자외선(UVC)을 방출하는 적어도 1개 이상의 제2원자외선 방전관을 포함하여 구성되는 원자외선방전모듈과; 상기 공기흡입필터를 통과한 상기 유입공기의 미세먼지, 세균 및 바이러스가 음전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈의 전단부 타공플레이트와 일정간격 인접하여 타공플레이트와 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트로 구성되는 음전하대전모듈과; 상기 음전하대전모듈을 통과한 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스가 상기 광촉매모듈을 통과하며 광촉매반응에 노출된 후, 상기 유입공기의 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 상기 광촉매모듈의 후단부 타공플레이트와 일정간격 인접하여 타공플레이트와 동일한 형태로 설치되되, 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트로 구성되는 양전하대전모듈과; 상기 양전하대전모듈을 통과하여 미세먼지, 세균 및 바이러스가 제거된 상기 유입공기를 토출하는 공기토출팬과; 상기 공기토출팬에 의하여 토출되는 상기 유입공기 및 실내공기가 바이러스의 비활성화 조건인 온도 23~25℃에서 50~60%의 습도를 유지하도록 가습하기 위한 초음파가습모듈과; 실내공기중에 신선한 산소공급을 위한 산소발생모듈과; 실내공기중의 오염물질 중화를 위한 음이온 발생모듈과; 상기 유입공기를 토출하도록 상기 본체 상부에 형성되는 공기토출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파가습모듈에 의한 가습된 수분은 상기 음전하대전모듈 및 양전하대전모듈에서 생성된 음이온과 양이온이 고압방전에 의하여 플라즈마 현상으로 발생된 오존과 반응하여 수소와 산소를 발생하면서 오존을 제거하는 것을 특징으로 하는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양전하대전모듈과 상기 공기토출팬 사이의 공간에는 상기 양전하대전모듈을 통과한 상기 유입공기중 잔류가능한 음전하를 잃어 버린 미세먼지, 세균 및 바이러스가 재차 음전하로 대전되도록 상기 음전하대전모듈과 동일한 형태로 설치되되, 음전하를 발생시키는 음극메쉬전극플레이트로 구성되는 보조음전하대전모듈과; 상기 보조음전하대전모듈 통과한 상기 유입공기중 잔류가능한 음전하 대전된 미세먼지, 세균 및 바이러스를 전기집진포집하기 위하여 양전하로 대전되도록 양전하를 발생시키는 양극메쉬전극플레이트로 구성되는 보조양전하대전모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공기흡입필터는 그리스필터 및 프리필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치
  5. 제3항에 있어서,
    상기 음전하대전모듈, 양전하대전모듈, 보조음전하대전모듈 및 보조양전하대전모듈에 연결되는 전원은 DC 12 ~ 60KV의 직류전압인 것을 특징으로 하는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매모듈의 타공플레이트는 석영, SUS 또는 세라믹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보조양음전하대전모듈과 상기 공기토출팬 사이에는 최종적으로 공기를 필터링하기 위하여 헤파필터, 활성탄소섬유필터(Activated Carbon Fiber), 활성탄필터(Activated Carbon) 또는 탈취필터에서 선택되는 1종 이상의 필터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지제거, 세균 및 바이러스 살균, 습도조절, 산소 및 음이온 발생 기능을 가지는 다기능 공기정화장치
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