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KR20110061426A - 오존을 이용한 공기 정화장치 및 정화방법 - Google Patents

오존을 이용한 공기 정화장치 및 정화방법 Download PDF

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KR20110061426A
KR20110061426A KR1020090118073A KR20090118073A KR20110061426A KR 20110061426 A KR20110061426 A KR 20110061426A KR 1020090118073 A KR1020090118073 A KR 1020090118073A KR 20090118073 A KR20090118073 A KR 20090118073A KR 20110061426 A KR20110061426 A KR 20110061426A
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KR
South Korea
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ozone
air
ultraviolet
suction fan
housing
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KR1020090118073A
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English (en)
Inventor
유영란
도용진
Original Assignee
유영란
도용진
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Publication date
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Abstract

본 발명은 오존을 이용하여 실내 공기를 정화시킬 수 있는 공기 정화장치 및 정화방법에 관한 것이다. 본 발명은 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치된 오존 발생부; 및 오존 제거부를 포함하고, 상기 오존 발생부는 외부의 공기를 유입하는 흡입 팬과, 상기 흡입 팬에 의해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 생성시키는 다수의 자외선 램프를 포함하되, 상기 다수의 자외선 램프는 인접하는 자외선 램프와 90mm ~ 110mm의 간격으로 설치되고; 상기 오존 제거부는 외부의 공기를 유입하는 흡입 팬과, 상기 흡입 팬에 의해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 공기에 포함된 오존을 제거하는 다수의 자외선 램프를 포함하되, 상기 다수의 자외선 램프는 인접하는 자외선 램프와 100mm ~ 120mm의 간격으로 설치된 공기 정화장치 및 이을 이용한 공기 정화방법을 제공한다.
공기, 정화, 오존, 자외선, 램프

Description

오존을 이용한 공기 정화장치 및 정화방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PURIFYING AIR USING OZONE}
본 발명은 오존을 이용하여 실내 공기를 정화시킬 수 있는 공기 정화장치 및 정화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선을 통해 오존을 발생시켜 실내 공기에 포함된 각종 유해물질을 제거하고, 유해물질의 제거 후 실내에 잔존하는 오존은 산소로 전환시켜 제거함으로써, 쾌적한 실내 환경을 도모할 수 있는, 오존을 이용한 공기 정화장치 및 정화방법에 관한 것이다.
최근 들어, 인공적으로 제작된 각종 가구들이나 건축 자재 등은 포름알데히드 등과 같은 휘발성 유기 화합물(VOCs ; Volatile Organic Compounds) 등의 각종 유해물질을 발생시키고 있다. 이러한 각종 유해물질은 인체에 유해하여 이를 제거하기 위한 다양한 방법이 제시되고 있다. 그러나 대부분의 방법들은 유해물질을 완전히 제거하기보다는 좀 더 미약한 발생을 목적으로 하고 있어 그다지 큰 실효성을 얻지 못하고 있다.
또한, 휘발성 유기 화합물(VOCs) 등의 각종 유해물질의 제거에 오존이 우수한 것으로 알려져 있다. 오존은 산화력 등이 강하여 휘발성 유기화합물(VOCs)의 제거능, 탈취능(악취 제거능) 및 각종 미생물의 제거능 등의 각종 유해물질 제거에 효율적으로 이용될 수 있다. 이에 따라, 오존을 실내에 공급하면 각종 유해물질이 제거되어 실내 공기 정화를 도모할 수 있다.
그러나 종래의 일반적인 오존 발생기는 기포에 의한 미량의 오존을 발생시키는 것으로서, 이는 실질적인 사용이 불가능하다는 단점이 있다. 구체적으로, 종래 실내의 공기 정화를 위해 사용되는 오존 발생기는 오존 생성량이 미약하여 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 종래의 오존을 이용한 공기 정화방법은 오존 발생기를 통해 실내에 오존을 공급하여 유해물질을 제거할 뿐, 유해물질의 제거 후 실내에 잔존하는 오존의 처리에 대한 기술적 수단을 강구하지 못하고 있다. 오존은 그 자체에 냄새가 있으며 인체에 유해하다. 이에 따라 실내에 잔존하는 오존은 제거해야 하는데, 종래에는 이를 위한 기술적 수단을 강구하지 못하여 오히려 오존에 의해 건강을 해칠 수 있다. 또한, 종래 환기(창문의 개방)를 통해 실내에 잔존하는 오존을 제거하고 있으나, 이 경우 시간이 많이 소요되고, 오존은 공기보다 무거워 완전한 제거를 도모하기 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자외선을 통해 오존을 발생시켜 실내 공기에 포함된 각종 유해물질을 효율적으로 제거하고, 유해물질의 제거 후 실내에 잔존하는 오존은 산소로 전환시켜 제거함으로써, 쾌적한 실내 환경을 도모할 수 있는, 오존을 이용한 공기 정화장치 및 정화방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
하우징; 상기 하우징의 내부에 설치된 오존 발생부; 및 오존 제거부를 포함하고,
상기 오존 발생부는,
외부의 공기를 유입하는 흡입 팬과,
상기 흡입 팬에 의해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 생성시키는 다수의 자외선 램프를 포함하되, 상기 다수의 자외선 램프는 인접하는 자외선 램프와 90mm ~ 110mm의 간격으로 설치되고;
상기 오존 제거부는,
외부의 공기를 유입하는 흡입 팬과,
상기 흡입 팬에 의해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 공기에 포함된 오존 을 제거하는 다수의 자외선 램프를 포함하되, 상기 다수의 자외선 램프는 인접하는 자외선 램프와 100mm ~ 120mm의 간격으로 설치된 공기 정화장치를 제공한다.
이때, 상기 하우징은 격판에 의해 상부 룸과 하부 룸으로 구획되되, 상기 상부 룸에는 오존 발생부가 설치되고, 상기 하부 룸에는 오존 제거부가 설치된 것이 좋다.
또한, 본 발명은,
상기 본 발명에 따른 공기 정화장치를 이용하되;
상기 공기 정화장치의 오존 발생부를 구동시키되, 외부에서 유입된 공기에 자외선 램프로부터 170 ~ 200nm 파장범위의 자외선이 조사되도록 하여 오존을 발생시키고, 상기 발생된 오존을 외부로 배출하여 공기에 포함된 유해물질을 제거한 다음;
상기 공기 정화장치의 오존 제거부를 구동시키되, 외부에서 유입된 공기에 자외선 램프로부터 240 ~ 270nm 파장범위의 자외선이 조사되도록 하여 유입된 공기에 포함된 오존을 제거하는 공기 정화방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 자외선에 의해 오존이 생성되어 오존 생성량이 많아 실내 공기에 포함된 각종 유해물질을 효율적으로 제거할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 유해물질의 제거 후 실내에 잔존하는 오존은 제거(산소로 전환)되어 쾌적한 실내 환경을 도모할 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 정화장치의 사시도 및 분해 사시도이고, 도 3 및 도 4는 상기 도 1에 보인 공기 정화장치를 다른 방향에서 바라본 사시도 및 분해 사시도이며, 도 5는 상기 도 1의 요부 단면도이다.
본 발명에 따른 공기 정화장치는 공기를 정화할 목적으로 사용된다. 본 발명에 따른 공기 정화장치는 예를 들어 건물(주택, 공장 등), 차량, 음식물 처리실 등에 설치될 수 있다. 본 발명에 따른 공기 정화장치는 휘발성 유기화합물(VOCs)의 제거, 탈취(악취 제거) 및 각종 미생물의 제거를 효율적으로 도모하여 실내 환경을 개선한다.
첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 공기 정화장치는 하우징(10); 상기 하우징(10)의 내부에 설치된 오존 발생부(20) 및 오존 제거부(30)를 포함한다.
상기 하우징(10)은 도면에 도시한 바와 같이 본체(12)와, 상기 본체(12)에 개폐 가능한 구조를 결합된 덮개(14)를 포함하되, 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 본체(12)와 덮개(14)는 결속구(14a)를 통해 분리 가능한 구조로 결합될 수 있 다. 또한, 하우징(10)은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 금속재, 합성수지재 또는 세라믹재 등으로 구성될 수 있다. 하우징(10)의 내부에는 격판(15)이 설치되어 있다. 하우징(10)은 격판(15)에 의해 두 개의 공간으로 구획된다. 그리고 두 개의 공간 중에서 어느 하나에는 오존 발생부(20)가 설치되고, 나머지 다른 하나의 공간에는 오존 제거부(30)가 설치된다.
상기 오존 발생부(20)는 공기에 포함된 각종 유해물질을 제거할 수 있도록 오존을 발생시켜 외부로 공급한다. 오존 발생부(20)는 흡입 팬(22)과, 오존을 생성시키는 다수의 자외선 램프(24)를 포함한다. 또한, 오존 발생부(20)는 자외선 램프(24)에 전압을 인가하는 전압공급기(26) 등이 설치되어 있다.
상기 흡입 팬(22)은 외부의 공기를 하우징(10)의 내부로 유입시킨다. 공기는 흡입 팬(22)의 구동에 의해 하우징(10)의 제1측벽(11)에 형성된 제1흡입구(16)를 통해 내부로 유입된다. 흡입 팬(22)은 하우징(10)의 내측에 설치되되, 상기 제1흡입구(16)가 형성된 제1측벽(11)에 밀착, 설치될 수 있다.
상기 자외선 램프(24)는 흡입 팬(22)에 의해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 생성시킨다. 자외선 램프(24)는 하우징(10)의 내부에 적정 간격으로 다수 개 배열, 설치된다. 자외선 램프(24)는 오존 발생부(20)에 적어도 2개 이상, 특별히 한정하는 것은 아니지만 2개 내지 10개가 설치될 수 있다. 도면에서는 오존 발생부(20)에 4개의 자외선 램프(24)가 설치된 모습을 예시하였다. 이때, 자외선 램프(24)는 지지대(23)에 의해 지지되어 나란히 배열, 설치될 수 있으며, 자외 선 램프(24) 상호간은 90mm ~ 110mm의 간격(D24)을 유지한다. 구체적으로, 자외선 램프(24)는 도 5에 도시한 바와 같이 상하좌우 방향으로 다수 개 설치되되, 서로 인접하는 자외선 램프(24)와 90mm ~ 110mm의 간격(D24)으로 배열, 설치된다. 도 5를 참조하면, 본 발명에서 간격(D24)은 어느 하나의 자외선 램프(24)의 외주면과, 인접하는 다른 자외선 램프(24)의 외주면 간의 최소 거리를 의미한다. 이때, 자외선 램프(24) 간의 간격(D24)이 90mm 미만으로서 긴밀하게 배열되면 공기에 자외선이 강하게 조사되어 바람직하지 않고, 110mm를 초과하면 유입된 공기와 자외선의 접촉빈도가 작아 오존 생성량이 떨어져 바람직하지 않다. 또한, 자외선 램프(24)는 170 ~ 200nm 파장범위의 자외선이 조사되도록 구동된다. 이때, 파장이 170nm 미만이면 오존 생성량이 떨어지고, 200nm를 초과하면 생성된 오존이 산소로 전화될 수 있어 바람직하지 않다. 이와 같이, 170 ~ 200nm 파장범위의 자외선이 조사되게 하면서, 자외선 램프(24) 간의 간격(D24)을 90mm ~ 110mm의 범위로 하면, 효율적으로 오존이 생성되어 유해물질의 제거에 효과적이다.
위와 같이, 오존 발생부(20)는 유입되는 공기에 자외선을 조사하여 오존을 발생(O2 --> O3)시킨다. 이때, 발생된 오존은 외부로 배출된다. 오존은 하우징(10)의 제2측벽(13)에 형성된 제1배출구(17)를 통해 외부로 배출되어 유해물질을 제거한다. 유해물질의 제거 후, 공기에는 오존이 잔존한다. 이때, 공기에 포함된 오존(잔존하는 오존)은 오존 제거부(30)을 통해 제거된다.
상기 오존 제거부(30)는 흡입 팬(32)과, 오존을 제거하는 다수의 자외선 램프(34)를 포함한다. 또한, 오존 제거부(30)는 자외선 램프(34)에 전압을 인가하는 전압공급기(36) 등이 설치되어 있다.
상기 오존 제거부(30)의 흡입 팬(32)은 외부의 공기(유해물질이 제거된 후, 오존이 포함된 공기)를 하우징(10)의 내부로 유입시킨다. 공기는 흡입 팬(32)의 구동에 의해 하우징(10)의 제1측벽(11)에 형성된 제2흡입구(18)를 통해 내부로 유입된다. 흡입 팬(32)은 하우징(10)의 내측에 설치되되, 상기 제2흡입구(18)가 형성된 제1측벽(11)에 밀착, 설치될 수 있다.
상기 오존 제거부(30)의 자외선 램프(34)는 흡입 팬(32)을 통해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 공기에 포함된 오존을 제거한다. 자외선 램프(34)는 하우징(10)의 내부에 적정 간격으로 다수 개 배열, 설치된다. 자외선 램프(34)는 오존 제거부(30)에 적어도 2개 이상, 특별히 한정하는 것은 아니지만 2개 내지 10개가 설치될 수 있다. 도면에서는 오존 제거부(30)에 4개의 자외선 램프(34)가 설치된 모습을 예시하였다. 이때, 자외선 램프(34)는 지지대(33)에 의해 지지되어 나란히 배열, 설치될 수 있으며, 자외선 램프(34) 상호간은 100mm ~ 120mm의 간격(D34)을 유지한다. 구체적으로, 도 5에 도시한 바와 같이 자외선 램프(34)는 상하좌우 방향으로 다수 개 설치되되, 서로 인접하는 자외선 램프(34)와 100mm ~ 120mm의 간격(D34)으로 배열, 설치된다. 이때, 자외선 램프(34) 간의 간격(D34)이 100mm 미만으로서 긴밀하게 배열되면 공기에 자외선이 조사되어 바람직하지 않고, 120mm를 초 과하면 유입된 공기(오존)과 자외선의 접촉빈도가 작아 오존 제거능(산소로의 전환효율)이 떨어져 바람직하지 않다. 또한, 상기 오존 제거부(30)의 자외선 램프(34)는 240 ~ 270nm 파장범위의 자외선이 조사되도록 구동된다. 이때, 파장이 240nm 미만이면 산소로의 전환효율이 떨어지고 오히려 오존이 생성될 수 있으며, 270nm를 초과하면 이 또한 오존 제거능이 떨어져 바람직하지 않다. 이와 같이, 240 ~ 270nm 파장범위의 자외선이 조사되게 하면서, 자외선 램프(34) 간의 간격(D34)을 100mm ~ 120mm의 범위로 하면, 효율적으로 오존이 제거되어 쾌적한 실내 환경을 도모할 수 있다.
위와 같이, 오존 제거부(30)는 유해물질 제거 후 공기에 자외선을 조사하여 공기에 잔존하는 오존을 제거한다. 즉, 오존을 산소로 전환(O3 --> O2)시킨다. 이때, 오존이 제거된 공기는 외부로 배출된다. 오존이 제거된 공기는 하우징(10)의 제2측벽(13)에 형성된 제2배출구(19)를 통해 외부로 배출된다.
또한, 상기 하우징(10)은 격판(15)에 의해 두 개의 공간으로 구획되되, 상부 및 하부 두 개의 공간으로 구획되는 것이 좋다. 즉, 하우징(10)은 격판(15)에 의해 상부 룸(10a)과 하부 룸(10b)으로 구획되는 것이 좋다. 그리고 도면에 도시한 바와 같이, 상부 룸(10a)에는 오존 발생부(20)가 설치되고, 하부 룸(10b)에는 오존 제거부(30)가 설치된 것이 좋다. 즉, 오존 발생부(20)와 오존 제거부(30)는 하우징(10)의 내부에 내장되어 있되, 오존 제거부(30)가 오존 발생부(20)보다 낮게 위치된 것이 좋다. 오존(O3)은 공기보다 무겁다. 위와 같이, 오존 제거부(30)가 낮 게 위치된 경우, 공기 중에 가라앉은 오존을 용이하게 유입하여 제거할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 공기 정화장치는 제어부(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(40)는 오존 발생부(20)와 오존 제거부(30)의 작동을 제어한다. 예를 들어, 제어부(40)는 타이머(timer)가 장착되어 소정 시간동안 오존 발생부(20)를 구동되게 하고, 소정 시간이 지난 후 오존 제거부(30)가 구동될 수 있도록 오존 발생부(20)와 오존 제거부(30)의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(40)는 예약 설정에 의해 오존 발생부(20)와 오존 제거부(30)가 작동되게 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 공기 정화방법은, 전술한 바와 같은 본 발명의 공기 정화장치를 이용하되, 오존을 발생시켜 유해물질을 제거하는 단계(유해물질 제거 단계); 및 유해물질 제거 후 공기 중에 포함된 오존을 제거하는 단계(오존 제거 단계)를 포함한다.
이때, 상기 유해물질 제거 단계는 상기 오존 발생부(20)를 통해 강력한 산화력을 가지는 오존을 발생시킨 다음, 외부로 배출하여 공기 중에 포함된 각종 유해물질, 예를 들어 휘발성 유기 화합물(VOCs), 악취 및 각종 미생물 등을 제거한다. 이때, 오존 발생부(20)를 구동시키되, 전술한 바와 같이 외부에서 유입된 공기에 자외선 램프(24)로부터 170 ~ 200nm 파장범위의 자외선이 조사되도록 하여 오존을 발생시킨다. 상기한 바와 같이, 170 ~ 200nm 파장범위(바람직하게는 184.9 파장)의 자외선을 조사하게 되면, 효율적으로 오존이 생성되어 유해물질의 제거에 효과적이다.
또한, 유해물질의 제거 후 공기 중에는 오존이 잔존하고 있는데, 이때 상기 오존 제거 단계는 오존 제거부(30)를 통해 공기(오존 포함)에 자외선을 조사여 오존을 제거(O3 --> O2)한다. 이때, 오존 제거부(30)를 구동시키되, 외부에서 유입된 공기에 자외선 램프(34)로부터 240 ~ 270nm 파장범위(바람직하게는 253.7nm 파장)의 자외선이 조사되도록 하여 유입된 공기에 포함된 오존을 제거한다. 상기한 바와 같이, 240 ~ 270nm 파장범위의 자외선을 조사하게 되면, 효율적으로 오존이 제거되어 쾌적한 실내 환경을 도모할 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 자외선 램프(24)(34)는 메달리온헬씨홈스(Medallionhealthyhomes) 제품(주소 : 18902 2nd place West, Bothell, Washington, 98012, 미국)을 사용할 수 있다. 또한, 자외선 램프(24)(34)에는 전술한 바와 같은 파장범위의 자외선이 조사될 수 있도록 20 ~ 25V의 전압이 인가될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 자외선을 통해 오존을 효율적으로 발생시켜 휘발성 유기화합물(VOCs), 악취 및 미생물 등의 각종 유해물질을 효과적으로 제거한다. 또한, 유해물질 제거 후 공기 중에 잔존하는 오존은 산소로 전환시켜 쾌적한 실내 환경을 도모한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 정화장치의 사시도 및 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 상기 도 1에 보인 공기 정화장치를 다른 방향에서 바라본 사시도 및 분해 사시도이다.
도 5는 상기 도 1의 요부 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 하우징 15 : 격판
20 : 오존 발생부 22, 32 : 흡입 팬
24, 34 : 자외선 램프 30 : 오존 제거부
40 : 제어부

Claims (3)

  1. 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치된 오존 발생부; 및 오존 제거부를 포함하고,
    상기 오존 발생부는,
    외부의 공기를 유입하는 흡입 팬과,
    상기 흡입 팬에 의해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 생성시키는 다수의 자외선 램프를 포함하되, 상기 다수의 자외선 램프는 인접하는 자외선 램프와 90mm ~ 110mm의 간격으로 설치되고;
    상기 오존 제거부는,
    외부의 공기를 유입하는 흡입 팬과,
    상기 흡입 팬에 의해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 공기에 포함된 오존을 제거하는 다수의 자외선 램프를 포함하되, 상기 다수의 자외선 램프는 인접하는 자외선 램프와 100mm ~ 120mm의 간격으로 설치된 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 격판에 의해 상부 룸과 하부 룸으로 구획되되, 상기 상부 룸에는 오존 발생부가 설치되고, 상기 하부 룸에는 오존 제거부가 설치된 것을 특징으로 하는 공기 정화장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 따른 공기 정화장치를 이용하되;
    상기 공기 정화장치의 오존 발생부를 구동시키되, 외부에서 유입된 공기에 자외선 램프로부터 170 ~ 200nm 파장범위의 자외선이 조사되도록 하여 오존을 발생시키고, 상기 발생된 오존을 외부로 배출하여 공기에 포함된 유해물질을 제거한 다음;
    상기 공기 정화장치의 오존 제거부를 구동시키되, 외부에서 유입된 공기에 자외선 램프로부터 240 ~ 270nm 파장범위의 자외선이 조사되도록 하여 유입된 공기에 포함된 오존을 제거하는 것을 특징으로 하는 공기 정화방법.
KR1020090118073A 2009-12-01 2009-12-01 오존을 이용한 공기 정화장치 및 정화방법 KR20110061426A (ko)

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KR1020090118073A KR20110061426A (ko) 2009-12-01 2009-12-01 오존을 이용한 공기 정화장치 및 정화방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108180537A (zh) * 2017-11-17 2018-06-19 嘉兴思博特环保科技有限公司 一种组合式净化装置
CN110594888A (zh) * 2019-08-22 2019-12-20 广州沃安实业有限公司 一种空气消毒机
KR102138300B1 (ko) * 2020-03-25 2020-07-27 주식회사 아우르다 플라즈마와 자외선을 이용한 공기 살균장치 및 공기 살균방법
KR102241326B1 (ko) 2020-11-30 2021-04-19 지엘사이언티픽(주) 광(光) 플라즈마를 이용하는 공기 살균기
KR20220035721A (ko) 2020-09-14 2022-03-22 지엘사이언티픽(주) 광(光) 플라즈마를 이용하는 공기 살균기

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