KR20200082771A - 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마를 이용하여 사용자의 손 부위를 살균처리하며, 플라즈마 생성시 함께 발생하는 오존을 흡입하여 이산화망간류 촉매를 이용한 필터 및 히터를 통해 오존을 분해 및 제거함으로써 오존 배출량을 저감시킬 수 있도록 하는 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치는 플라즈마를 이용하여 사용자의 손 부위를 살균 처리할 수 있고, 플라즈마 방전 중 발생하는 오존을 오존을 강제 흡입하고, 오존의 이동 도중에 열을 가하거나 촉매를 이용하여 쉽게 분해 및 제거할 수 있는 장점이 있다.

Description

오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치{Plasma sterilizer with ozone abatement function}

본 발명은 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마를 이용하여 사용자의 손 부위를 살균처리하며, 플라즈마 생성시 함께 발생하는 오존을 흡입하여 이산화망간류 촉매를 이용한 필터 및 히터를 통해 오존을 분해 및 제거함으로써 오존 배출량을 저감시킬 수 있도록 하는 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치에 관한 것이다.

대기압 플라즈마는 방전에 의해 오존을 포함한 여러 가지 활성종들을 생성한다. 이러한 활성종들은 살균 소독 또는 표백 작용을 나타내며, 화학물질을 분해하기도 한다. 그에 따라 각종 물품이나 환부의 살균 소독에 적용될 수 있으며, 공기 정화에도 적용될 수 있다. 특히, 최근 환경오염의 큰 문제로 제기되어온 미세먼지 역시 각종 토양성분 또는 금속화합물, 탄소화합물 등의 유해물질이 그 정체로 이러한 물질들을 분해할 수 있는 공기정화에 플라즈마가 적용될 수 있다.

플라즈마 방식의 공기청정기는 코로나 방전을 이용한 전기집진기로서 전극에 전기장을 인가하여 플라즈마를 생성하고 미세먼지가 음의 전기를 띠게 하여 정전기 집진방식으로 미세 먼지를 제거한다.

이러한 플라즈마 공기청정기는 일차적으로 공기 필터로 큰 먼지를 걸러내고 추가적으로 정전기 집진 방식을 채용하고 있다.

대한민국 공개특허 10-2012-0135602호에서도 비슷한 방식으로 저온 플라즈마를 이용하여 공기청정기를 제작한다.

그러나, 플라즈마 공기청정기는 오존이 발생하는데, 오존은 폐수처리, 정수, 미생물 살균, 대기오염물질 처리, 악취제거 등에 널리 사용되고 있으나, 미반응 오존이 대기 중으로 배출될 경우 잔류 오존이 또 다른 환경문제를 야기할 수 있고, 호흡기 질환 등의 심각한 문제를 야기하므로 적절한 처리장치를 이용하여 제거시켜 주어야 한다.

대한민국 공개특허 10-2018-0120452 대한민국 공개특허 10-2013-0026344

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마를 이용하여 사용자의 손 부위를 살균 처리할 수 있고, 플라즈마 방전 중 발생하는 오존을 분해 및 제거하여 배출시키는 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치는 내부에 공간부가 형성되고, 상기 공간부를 살균처리를 위한 플라즈마가 발생하는 플라즈마 공간부와, 상기 플라즈마 공간부의 하방에 상기 플라즈마 공간부와 격리되는 장착공간부로 각각 구획하는 격벽이 마련되고, 전면에는 상기 플라즈마 공간부 내부로 사용자의 손을 투입할 수 있도록 개방된 개구부가 마련된 하우징과; 상기 격벽에 설치되어 상기 플라즈마 공간부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생유닛과; 상기 장착공간부에 설치되고, 덕트부를 통해 상기 플라즈마 공간부 내의 공기를 흡입하며, 흡입된 공기중에 포함된 오존을 제거하여 상기 하우징 외부로 배출시키는 오존제거유닛과; 상기 플라즈마발생유닛에 전원을 공급하는 전원공급유닛과; 상기 플라즈마발생유닛, 상기 오존제거유닛, 상기 전원공급유닛의 동작을 제어하는 제어유닛;을 구비하고, 상기 오존제거유닛은 상기 플라즈마 공간부에 일 측이 연결되고 타 측은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 플라즈마 공간부에서 플라즈마가 생성될 시 함께 생성되는 오존을 상기 플라즈마 공간부 외부로 배출시킬 수 있도록 내부를 따라 유로가 형성된 덕트부와, 상기 덕트부 내에 설치되어 오존이 포함된 상기 플라즈마 공간부 내부의 공기를 흡입하여 상기 덕트부의 타 측으로 이동시키는 흡입팬과, 상기 덕트부 내부에 설치되어 상기 덕트부의 유로를 따라 흐르는 공기를 가열시켜 오존을 환원시키는 가열부와, 상기 덕트부 내부에 설치되어 상기 덕트부의 유로를 따라 흐르는 공기가 통과할 수 있게 형성되고, 공기에 포함된 오존을 환원시켜 분해 및 제거하는 이산화망간류 촉매가 마련된 오존제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치는 플라즈마를 이용하여 사용자의 손 부위를 살균 처리할 수 있고, 플라즈마 방전 중 발생하는 오존을 오존을 강제 흡입하고, 오존의 이동 도중에 열을 가하거나 촉매를 이용하여 쉽게 분해 및 제거할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치의 분리사시도.
도 3은 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치의 오존제거유닛을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치의 제어계통을 나타낸 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치(1)는 하우징(10)과, 플라즈마발생유닛(20)과, 오존제거유닛(30)과, 전원공급유닛(40)과, 제어유닛(50)을 구비한다.

하우징(10)은 내부에 공간부가 형성되고, 공간부를 살균처리를 위한 플라즈마가 발생하는 플라즈마 공간부(11)와, 플라즈마 공간부(11)의 하방에 플라즈마 공간부(11)와 격리되는 장착공간부(12)로 각각 구획하는 격벽(13)이 마련되고, 전면(14)에는 플라즈마 공간부(11) 내부로 사용자의 손을 투입할 수 있도록 개방된 개구부(15)가 마련된다.

플라즈마발생유닛(20)은 격벽(13)에 설치되어 플라즈마 공간부(11)에 플라즈마를 발생시키는 것으로서, 제1전극과, 제1전극에 대향하여 위치하는 제2전극과, 제1전극과 제2전극 사이에 위치하는 절연체로 구성되며, 한 쌍이 격벽(13)에 서로 이격되게 배치된다.

오존제거유닛(30)은 장착공간부(12)에 설치되고, 덕트부(31)를 통해 플라즈마 공간부(11) 내의 공기를 흡입하며, 흡입된 공기중에 포함된 오존을 제거하여 하우징(10) 외부로 배출시킨다.

오존제거유닛(30)은 플라즈마 공간부(11)에 일 측이 연결되고 타 측은 하우징(10) 외부로 연장되어 플라즈마 공간부(11)에서 플라즈마가 생성될 시 함께 생성되는 오존을 플라즈마 공간부(11) 외부로 배출시킬 수 있도록 내부를 따라 유로가 형성된 덕트부(31)와, 덕트부(31) 내에 설치되어 오존이 포함된 플라즈마 공간부(11) 내부의 공기를 흡입하여 덕트부(31)의 타 측으로 이동시키는 흡입팬(32)과, 덕트부(31) 내부에 설치되어 덕트부(31)의 유로를 따라 흐르는 공기를 가열시켜 오존을 환원시키는 가열부(33)와, 덕트부(31) 내부에 설치되어 덕트부(31)의 유로를 따라 흐르는 공기가 통과할 수 있게 형성되고, 공기에 포함된 오존을 환원시켜 분해 및 제거하는 이산화망간류 촉매가 마련된 오존제거부(34)를 포함하여 구성된다.

덕트부(31)는 플라즈마를 생성하기 위한 플라즈마 공간부(11)에 일 측이 연통되게 연결되어 플라즈마 공간부(11)에서 플라즈마가 생성될 시 함께 생성되는 오존을 플라즈마 공간부(11) 외부로 배출시킬 수 있도록 내부를 따라 유로가 형성된다.

흡입팬(32)은 덕트부(31) 내에 설치되어 오존이 포함된 플라즈마 공간부(11) 내부의 공기를 흡입하여 덕트부(31)의 타 측으로 이동시킨다.

가열부(33)는 덕트부(31) 내부에 설치되어 덕트부(31)의 유로를 따라 흐르는 공기를 가열시켜 오존을 환원시키는 것으로서, 본 실시 예에서는 펠티어소자를 적용하였다. 펠티어소자는 전류를 가하면 발열하는 발열측이 덕트부(31) 내측을 향하도록 배치되고, 전류를 가하면 냉각되는 냉각측이 덕트부(31) 외측을 향해 외기에 노출되게 배치되며, 외기에 노출되는 냉각 측에는 방열판 및 방열팬이 더 구비된다.

가열부(33)는 펠티어소자를 적용하였으나, 이와 다르게 PTC히터를 적용할 수도 있고, 전열선을 이용한 히터를 적용할 수 있음은 물론이다.

오존제거부(34)는 덕트부(31) 내부에 설치되어 덕트부(31)의 유로를 따라 흐르는 공기가 통과할 수 있게 형성되고, 공기에 포함된 오존을 분해 및 제거하는 이산화망간류 촉매가 마련된다.

오존제거부(34)는 도시된 바와 같이 이산화망간을 원통형 블록으로 형성하고, 길이방향을 따라 복수의 통과구멍들이 형성된 구조로 형성될 수 있다. 또한, 도시된 바와 다르게 오존제거부(34)는 이산화망간을 펠릿형태로 형성하고, 이를 촘촘한 메시망에 담은 형태로 형성할 수 있음은 물론이다.

전원공급유닛(40)은 플라즈마발생유닛(20)에 전원을 공급하는 것으로서, 상용전원을 특정 전압 및 주파수로 변환하여 제1전극 또는 제2전극에 전원을 인가하도록 되어 있다. 이때, 제1전극 또는 제2전극중 어느 하나는 접지된다.

제어유닛(50)은 플라즈마발생유닛(20), 오존제거유닛(30), 전원공급유닛(40)의 동작을 각각 독립적으로 제어한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1 : 살균장치
10 : 하우징
20 : 플라즈마발생유닛
30 : 오존제거유닛
40 : 전원공급유닛
50 : 제어유닛

Claims (1)

1. 내부에 공간부가 형성되고, 상기 공간부를 살균처리를 위한 플라즈마가 발생하는 플라즈마 공간부와, 상기 플라즈마 공간부의 하방에 상기 플라즈마 공간부와 격리되는 장착공간부로 각각 구획하는 격벽이 마련되고, 전면에는 상기 플라즈마 공간부 내부로 사용자의 손을 투입할 수 있도록 개방된 개구부가 마련된 하우징과;
   상기 격벽에 설치되어 상기 플라즈마 공간부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생유닛과;
   상기 장착공간부에 설치되고, 덕트부를 통해 상기 플라즈마 공간부 내의 공기를 흡입하며, 흡입된 공기중에 포함된 오존을 제거하여 상기 하우징 외부로 배출시키는 오존제거유닛과;
   상기 플라즈마발생유닛에 전원을 공급하는 전원공급유닛과;
   상기 플라즈마발생유닛, 상기 오존제거유닛, 상기 전원공급유닛의 동작을 제어하는 제어유닛;을 구비하고,
   상기 오존제거유닛은
   상기 플라즈마 공간부에 일 측이 연결되고 타 측은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 플라즈마 공간부에서 플라즈마가 생성될 시 함께 생성되는 오존을 상기 플라즈마 공간부 외부로 배출시킬 수 있도록 내부를 따라 유로가 형성된 덕트부와,
   상기 덕트부 내에 설치되어 오존이 포함된 상기 플라즈마 공간부 내부의 공기를 흡입하여 상기 덕트부의 타 측으로 이동시키는 흡입팬과,
   상기 덕트부 내부에 설치되어 상기 덕트부의 유로를 따라 흐르는 공기를 가열시켜 오존을 환원시키는 가열부와,
   상기 덕트부 내부에 설치되어 상기 덕트부의 유로를 따라 흐르는 공기가 통과할 수 있게 형성되고, 공기에 포함된 오존을 환원시켜 분해 및 제거하는 이산화망간류 촉매가 마련된 오존제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 저감 기능이 내장된 플라즈마 살균장치.
   
   

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