KR100272929B1

KR100272929B1 - 공기 정화제

Info

Publication number: KR100272929B1
Application number: KR1019980019011A
Authority: KR
Inventors: 양승희
Original assignee: 양승희
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 2000-11-15
Also published as: KR19980081890A

Abstract

본 발명은 대기오염이 심한 공장지대나 도심지역의 아파트, 사무실, 지하실, 지하상가, 입원실, 지하철역, 자동차, 텐트 등 환기가 불량한 공간이나 장소에서 생활하는 사람들의 건강 유지를 위해 오염된 공기 중의 탄산가스를 비롯한 각종 산성가스 및 일산화탄소를 제거하는 동시에 산소 함량을 높여주는 역할을 하는 공기정화제 제조 및 그 사용 기술에 관한 것이다. 즉, 알칼리 또는 알칼리토금속의 과산화물, 또는 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 초과산화물을 알칼리토금속의 수산화물이나 산화물 및 촉매 등과 적당한 비율로 혼합시킨 후 분말이나 입상, 캡술형, 판상 또는 막대 등의 모양으로 공기 정화제를 제조한다. 이렇게 제조된 공기 정화제는 공기(대기)와 접촉하면 그 접촉 표면에서 공기 중의 탄산가스를 비롯한 산성가스 및 일산화탄소를 제거하는 동시에 산소를 발생시킨다. 따라서 이 공기 정화제를 탄산가스와 같은 산성가스 및 일산화탄소로 오염된 공기 중에서 사용하면 오염된 공기 성분 중 인체에 해로운 탄산가스와 같은 각종 산성가스 및 일산화탄소의 농도는 낮아지고, 산소 농도는 높아지므로 오염된 공기를 인체에 유익한 공기로 정화시킬 수 있다.

Description

공기 정화제

본 발명은 공기 정화제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오염된 공기 중의 탄산가스를 비롯한 각종 산성가스 및 일산화탄소를 제거하는 동시에 산소 함량을 높여주는 역할을 하는 공기 정화제 및 그 사용 기술에 관한 것이다.

국내는 물론 전세계적으로 심각하게 제기되고 있는 여러 가지 공해문제 중 대기 오염, 특히 탄산가스, 일산화탄소 및 황산화물 등 공해가스의 농도 증가는 국민 건강에 매우 해로운 영향을 주고 있다. 이들은 공기 중 미량만 포함되어 있어도 두통, 호흡장애, 질식은 물론 여러 가지 성인병의 원인으로 발전하기도 한다. 이들 가스로 인한 공해가 점차 심화되고 있음에도 불구하고 일반 가정용이나 상업용으로 제작 판매되고 있는 각종 공기 정화 장치들은 그 대부분이 공기 중의 분진 제거, 음이온 배출에 의한 공기 청정화 또는 활성탄을 이용한 냄새 제거 또는 가습 장치에 의한 습도 조절 등의 기능만을 갖고 있으며, 탄산가스를 비롯한 산성가스 및 일 산화탄소 제거를 위한 공기 정화제나 공기 정화 장치는 찾을 수 없다.

공기 중의 산소 농도를 높이기 위한 방법으로는 병원 응급실에서 사용하는 산소 공급 장치, 즉 고압 봄베(bomb)에 들어 있는 액체 산소를 이용하는 방법이 있으나 산소 보관 용기가 고압용 봄베이므로 무겁고 위험하며, 고압 용기 취급에 관한 안전성 시험 등을 정규적으로 받아야 하는 불편한 점들이 있으므로 일반인이 사용하기가 쉽지 않다. 그 외에 전기분해에 의한 산소 발생 장치가 있으나 일반 가정에서 사용하기에는 그 장치가 너무 복잡하고, 비싸고, 불편하다. 최근, 작은 저압 용기 속에 산소를 저장해서 스프레이 식으로 분사시켜 운동 선수들이 순간적으로 많은 양의 산소를 필요로 할 때 호흡시키는 방법이 있으나 그 사용 가능한 양과 시간이 너무 작으므로 크게 이용되고 있지 못하는 실정이다. 상기와 같은 방법 이외에 특수 목적으로 화학물질을 사용하여 산소 공급원으로 사용한 경우가 있다. 예를 들면 염소산나트륨과 같은 물질은 가열에 의해 다음과 같이 산소를 발생한다.

2NaC10₃→ 2NaCl + 30₂

이 물질은 항공기나 함정의 긴급 사태 발생시 승무원을 위한 산소 공급원으로 사용되었다. 그러나 이 물질은 가열하여야 산소를 발생한다는 불편한 점과, 과염소산염과 같은 불순물의 영향으로 인한 폭발 사고의 위험성 및 발생된 산소 가스 내에 미량의 유독성 염소가스가 포함되어 있으므로 인해 그 사용이 점차 줄어들고 있다. 그 후 위성 캡슐내의 우주인을 위한 산소 공급 캐니스터 장치에 사용하기 위해 과산화나트륨이 개발되어 사용되었다. 이 물질은 염소산염과는 달리 상온에서 수분이나 탄산가스와 반응하여 다음과 같이 산소를 발생시킨다.

Na₂0₂+ H₂O → 2NAOH + ½ 0₂‥‥‥‥‥‥(1)

Na₂0₂+ CO₂→ Na₂C0₃+ ½ 0₂‥‥‥‥‥‥(2)

그러나 과산화나트륨은 그 높은 가격에 비해 산소 발생 효율이 높지 않아 사용이 점차 중단되었으며, 안정성 면에서도 입증이 되지 못했다. 그 후 과산화나트륨 보다 산소 발생 효율이 더 좋은 초과산화칼륨과 같은 물질이 합성되었으며, 이 물질은 과산화나트륨처럼 수분이나 탄산가스와 반응하여 산소를 발생하는 것으로 보고되었다.

2kO₂+ H₂O → 2KOH + 3/2 0₂‥‥‥‥‥‥ (3)

2k0₂+ CO₂→ K₂C0₃+ 3/2 0₂‥‥‥‥‥‥ (4)

그러나 초과산화칼륨과 같은 초과산화물은 순수한 상태로의 제조 방법이 쉽지 않고, 과산화나트륨보다 산화력이 강한 물질로서 일반인들이 손쉽게 산소 발생제로 사용하거나 적용해 볼 수가 없었다.

한편, 공기나 가스 중에 섞여 있는 탄산가스와 같은 산성가스를 제거하는 방법은 공업적으로 가성소오다와 같은 염기성 물질로 제거하는 방법이 있다. 일산화탄소를 제거하기 위해서는 고온으로 가열하여 탄산가스를 산화시켜 제거하거나 혹은 특수촉매를 이용하여 산화 또는 분해시키는 방법들이 있다. 공기 중에 배출된 질소 및 황산화물들은 그 일부가 공기 중의 수분과 반응하여 산성가스로 변환되기도 하는데 이러한 산성가스를 탄산가스와 마찬가지로 염기성 물질에 의해 세척 제거될 수 있다. 그러나, 이와 같은 각종 공해가스를 제거해 주는 공기 정화 역할을 하는 동시에 산소를 공급해줌으로써 오염된 공기를 인체에 유익한 공기로 정화시키는 공기 정화제 혹은 공기 정화 장치의 연구 개발 또는 제작에 대해서는 국내는 물론 국외 어느 나라에서도 현재까지 알려진 바가 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 오염된 공기 중의 탄산가스를 비롯한 각종 산성가스 및 일산화탄소를 제거하는 동시에 산소 함량을 높여주는 역할을 하는 공기 정화제를 제공하는데 있다.

본원의 공기 정화제의 주성분인 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 과산화물이나 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 초과산화물의 안정성 특히 초과산화칼륨의 안정성에 대해서는 현재까지 보고된 바가 없다. 이에 본원의 발명자는 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 과산화물 및 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 초과산화물을 일반 소재와 접촉시켜 그 반응성 및 안정성을 조사하였다. 그 결과 표면이 딱딱하거나 다공성이 아닌 어떤 소재와 접촉해도 산화 또는 점화(인화)와 같은 불안정한 현상은 나타나지 않았다. 그러나 솜(면)과 같이 부드러우면서 접촉면적이 크고 쉽게 연소될 수 있는 물질과 잘 혼합하여 공기 중에 방치하거나 상온 보다도 높은 온도로 가열(60℃)하면 점화 반응이 일어날 수 있음을 확인하였다. 이때 수산화칼슘이나 산화칼슘과 같은 안전한 무기물질을 과산화물이나 초과산화물과 혼합하여 시험한 결과 수산화칼슘이나 산화칼슘을 10% 이상 혼합시키면 환원성이 큰 솜과 접촉하여 가열(60℃)하여도 점화 현상과 같은 불안정성이 나타나지 않았다. 또한 과산화나트륨을 초과산화칼륨과 같은 조건으로 실험한 결과 수산화칼슘이나 산화칼숨을 5% 이상 혼합시키면 매우 안정화되어 불안정한 점화 현상이 없어지는 것을 알 수 있었다. 즉, 과산화물 및 초과산화물을 주성분으로 하는 정화제의 안정성을 시험하기 위해, 정화제 성분 (초과산화칼륨 및 산화칼슘과의 혼합물) 0.5g을 솜 0.5g 속에 넣고 잘 섞어 초과산화칼률 솜의 접촉면을 크게 하는 방법으로 시료를 제조하였다. 이와 같은 방법으로 한 조성 당 100개의 시료를 제조하여 50개는 상온에 방치하였고, 50개는 60℃의 오븐에 넣어 방치한 후 시료의 점화성 (인화성) 여부를 조사하였다. 그 결과 산화칼슘이 10% 이상 포함된 시료는 다음 표 1에서와 같이 상온에서는 물론 가열 (60℃)에 의해서도 점화(인화)되지 않았다.

또한 과산화나트륨과 산화칼슘의 혼합물 0.5g을 솜 0.5g 속에 넣고 잘 섞어 과산화나트륨과 솜의 접촉면을 크게 하는 방법으로 시료를 제조하였으며, 한 조성당 100개의 시료를 제조하여 50개는 상온에 방치하였고, 50개는 60℃의 오븐에 넣어 방치한 후 시료의 점화성 (인화성) 여부를 조사하였다. 그 결과 산화칼슘이 5% 상 포함된 시료는 표 2에서와 같이 상온에서는 물론 가열(60℃)에 의해서도 점화(인화)되지 않았다.

※ 점화가 일어난 시간은 전 시료 모두가 보관 방치 후 1시간 이내이었으며, 1시간이 경과한 후에는 1주일 이상 보관하여도 점화(인화) 현상이 전연 없었음.

따라서, 초과산화물을 사용할 때는 수산화칼슘이나 산화칼슘을 최소 10% 이상, 과산화물을 사용할 때는 수산화칼슘이나 산화칼슘을 최소 5% 이상 혼합하여 공기 정화제를 제조하였으며, 이렇게 얻어진 공기 정화제는 산화제 성분으로 인한 위험성이 전혀 없고, 매우 안정한 특성을 갖고 있다.

또한 본 발명자는, 초과산화칼륨과 산화칼슘으로 혼합 제조된 공기 정화제(1kg)에 의한 산소 발생 및 탄산가스 제거 효과를 초과산화칼륨의 함량에 따라 비교하였다. 즉, 상기와 같은 방법으로 초과산화칼륨과 산화칼슘을 혼합 제조한 판상형 공기 정화제 (1kg)을 탄산가스 (10%)로 오염된 가로 1m, 세로 2m, 높이 1m의 밀폐된 상자에 넣고 공기 정화제를 향해 수직 방향으로 분당 10L의 속도로 6시간 송풍시킨 후 상자 내부의 탄산가스 및 산소 농도의 변화를 측정하였다. 그 결과 초과산화칼륨의 함량이 90%(안정성 범위)까지 증가하는 동안 산소 농도는 계속 증가하였으며, 탄산가스는 초과산화칼륨이 70% 이하에서는 거의 완벽하게 제거되었고 77∼80% 범위에서도 좋은 효과를 나타냈다. 산소의 농도는 공기 중 산소 농도가 0.1% 이상 높아지면 산소 발생 효과가 확실한 것으로 판단하여 다음 표 3의 결과로 부터 초과산화칼륨은 적어도 1% 이상을 사용한 범위의 정화제 조성, 즉 초과산화칼륨은 1∼90%, 산화칼슘은 99-10% 범위의 조성을 공기 정화제 조성으로 선택하였으며, 그 범위 중에서 산소 발생량(또는 농도)를 더 높이기 원할 때는 초과산화칼륨의 양을 더 높인 조성을 사용하고, 탄산가스의 오염이 심각하여 탄산가스의 제거가 더 필요할 경우에는 산화칼슘의 양을 더 높인 조성을 선택할 수 있다.

또한 과산화나트륨과 수산화칼슘으로 제조된 공기 정화제(1kg)에 의한 산소 발생 및 탄산가스 제거 효과를 각 성분의 비율에 따라 상기와 같은 방법으로 실험 비교하였다. 즉 과산화나트륨과 수산화칼슘을 혼합 제조한 판상형 공기 정화제(1kg)을 탄산가스(l0%)로 오염된 가로 1m, 세로 2m, 높이 1m의 밀폐된 상자에 넣고 공기 정화제를 향해 수직 방향으로 분당 10L의 속도로 6시간 송풍시킨 후 상자 내부의 탄산가스 및 산소 농도의 변화를 측정하였다. 다음 표 4와 같이 과산화나트륨의 양이 95%(안정성 범위)까지 증가하면 산소 농도는 계속 증가하였으며, 탄산가스는 과산화나트륨 농도 전 범위에서 거의 완벽하게 제거되었다. 한편 산소의 농도는 공기 중 농도가 적어도 0.1% 이상 높아지면 산소 발생 효과가 확실한 것으로 판단하여 과산화나트륨은 2∼95%, 수산화칼슘은 98∼5% 범위를 공기 정화제 조성으로 선택하였다. 이 범위의 조성 중에서 산소 발생량(또는 농도)를 더 높이기 원할 때는 과산화나트륨의 양을 더 높인 조성을 사용하고, 탄산가스의 오염이 심각하여 탄산가스의 제거가 더 필요할 경우에는 수산화칼슘의 양을 더 높인 조성을 선택할 수 있다.

한편, 탄산가스와 같은 산성가스 및 일산화탄소로 오염된 공기가 이 공기 정화제에 접촉하게 되면, 공기 정화제 중의 과산화물 혹은 초과산화물이 상기 (1), (2), (3), (4)식에서와 같이 공기 중의 탄산가스 및 수분과 반응하여 산소를 발생시킴과 동시에 염기성 수산화물을 생성한다. 이 때 공기 정화제에 촉매로서, 산화구리, 산화망간 또는 산화구리와 산화망간의 혼합물(호프칼라이트)중의 하나를 선택하여 사용한 경우, 그 산소 발생 반응 속도가 증가하므로 정화제에 포함된 과산화물이나 초과산화물의 산소 발생 반응을 최대로 높일 수 있다. 동시에 공기 중에 포함된 일산화탄소는 동일 촉매에 의해 (5)식과 같이 분해 제거되는 이점이 있다.

상기 (1), (2), (3), (4) 반응식에서 생성된 염기성 수산화물은 다시 공기 중의 탄산가스를 비롯한 황 성분으로 이루어진 각종 산성가스와 반응(중화)하여 탄산염 및 각종 염을 쉽게 생성하므로 오염된 공기 중의 탄산가스 및 유독성 산성가스를 (2), (4), (6), (7)식과 같이 제거할 수 있게 된다.

KOH + HNOx → KNOx + H₂O ( x : 2 또는 3 ) ‥‥‥‥ (6)

2KOH + H₂SOx → K₂SOx + 2H₂0 (x : 3 또는4 )‥‥‥‥ (7)

또한 이 공기 정화제의 성분 중 수산화칼슘, 산화칼슘과 같은 알칼리토금속 물질은 오염된 공기 중의 탄산가스 및 각종 산성가스를 식 (8) 내지 (13)에서처럼 강력하게 중화 제거하는 역활을 한다.

Ca(OH)₂+ CO₂→ CaC0₃+ H₂O ‥‥‥ (8)

CaO + CO₂→ CaC0₃‥‥‥ (9)

Ca(OH)₂+ 2HNOx → Ca(NOx)₂+ H₂O (x : 2 또는 3) ‥‥‥ (10)

CaO + 2HN0x → Ca (NOx)₂+ H₂O (x : 2 또는 3) ‥‥‥ (11)

Ca(OH)₂+ H₂SOx → CaSOx + 2H₂0 (x : 3 또는 4) ‥‥‥ (12)

CaO + H₂SOx → CaSOx + H₂O(x : 3 또는 4) ‥‥‥ (13)

그리하여, 본 발명자는, 상기와 같이 초과산화칼륨과 산화칼슘을 혼합하여 제조한 공기 정화제 성분에 촉매(호프칼라이트)를 첨가하여 촉매 함량에 따른 공기 정화효과를 비교하였다. 즉, 초과산화칼륨 300g과 산화칼슘 700g을 잘 혼합시킨 후 호프칼라이트를 다음 표 5과 같이 2∼99%로 첨가시켜 직경 2∼5 mm 크기의 공기 정화제 입자를 제조하였다. 이 공기 정화제를 탄산가스(15%) 및 일 산화탄소(200%)로 오염된 가로 1m, 세로 2m, 높이 1m의 밀폐된 상자에 넣고 공기 정화제를 향해 수직 방향으로 분당 10L의 속도로 6시간 동안 송풍시킨 후 상자 내부의 일산화탄소 농도 및 산소 농도의 변화를 측정하였다. 그 결과 촉매 함유량이 5%에서부터 일산화탄소 농도가 감소되기 시작하여 촉매 양이 증가할수록 일산화탄소 제거 효과는 증가하였다. 그러나, 90% 이상에서는 일산화탄소 제거 효과는 일정해지는 동시에 산소 발생 효과 및 탄산가스 제거 효과도 급격히 감소되었다. 특히 촉매의 함량이 증가하면 산소 농도의 증가량은 감소했으나 촉매의 함량 90% 이상에서는 초과산화물의 감소로 인해 산소 발생 효과가 급격히 감소하였다. 따라서, 촉매는 초과산화칼륨과 산화칼슘을 혼합 제조한 정화제 중 5∼90% 범위에서 사용하는 것이 가장 효과적인 것을 알 수 있다.

또한, 과산화나트륨과 산화칼슘을 잘 혼합한 정화제 성분에 촉매(호프칼라이트)를 첨가하여 촉매 함량에 따른 공기 정화 효과를 비교하였다. 과산화나트륨 500g과 산화칼슘 500g을 잘 혼합시킨 후 촉매를 2∼99% 범위로 혼합, 첨가시켜 직경 2∼5 mm 크기의 입자형 공기 정화제를 제조하였다. 이 공기 정화제를 탄산가스(15%) 및 일산화탄소(200ppm)로 오염된 가로 1m, 세로 2m, 높이 1m의 밀폐된 상자에 넣고 공기 정화제를 향해 수직 방향으로 분당 6L의 속도로 6시간 동안 송풍시킨 후 상자 내부의 산소 농도의 증가 및 일산화탄소의 감소량을 측정하였다. 그 결과 다음 표 6과 같이 촉매 함유량이 5%에서부터 일산화탄소 농도가 감소되기 시작하여 촉매 양이 증가할수록 일산화탄소 제거 효과는 좋아졌다. 그러나, 90% 이상에서는 그 효과는 일정해졌고, 산소 발생 효과 및 탄산가스 제거 효과도 과산화물의 감소로 인해 급격히 감소되었다. 특히 촉매의 함량이 증가할수록 산소 농도의 증가량은 계속 감소했으나 촉매의 함량 90%에서도 산소 농도의 증가는 0.3% 이상으로 그 효과가 뚜렷하였고 90% 이상에서는 산소 발생 효과가 급격히 감소하였다. 따라서 촉매는 과산화나트륨과 산화칼슘을 혼합 제조한 정화제 중 5∼90% 범위에서 사용하는 것이 가장 효과적인 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명자는, 산화칼슘과 촉매(호프칼라이트)를 잘 혼합하여 직경 2∼5 mm 크기의 입자형 공기 정화제(2kg)을 제조하였다. 이 공기 정화제를 탄산가스(10%) 및 일산화탄소(200ppm)로 오염된 가로 1m, 세로 2m, 높이 1m의 밀폐된 상자에 넣고 공기 정화제를 향해 수직 방향으로 분당 10L의 속도로 6시간 송풍시킨 후 상자 내부의 탄산가스 및 일산화탄소의 농도 변화를 측정하였다. 그 결과. 촉매의 함량을 증가시키면 일산화탄소 농도의 감소 효과는 점점 증가했으며, 반면 탄산가스의 제거 효과는 감소하였다. 역으로 산화칼슘의 함량을 증가시키면 탄산가스의 제거 효과는 증가하는 대신 일산화탄소 제거 효과는 감소하게 된다. 다음 표 7에서와 같이 일산화탄소 제거 효과는 촉매 함량 5%에서부터 나타나기 시작하여 촉매 함량이 증가할수록 그 효과는 증대되나 85% 이상에서는 그 효과가 둔화되었다. 또한 탄산가스의 제거 효과는 촉매 함량 80%까지는 매우 뚜렷하나 80% 이상에서는 그 효과가 크게 감소함을 알 수 있다. 따라서, 산화칼슘은 20∼95%, 촉매(호프칼라이트)는 80∼5% 범위를 사용하여 공기 정화제를 제조하는 것이 효율적임을 알 수 있다.

이와 같이, 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 과산화물, 또는 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 초과산화물을 산소 발생제 겸 탄산가스 제거제로 사용하고, 알칼리토금속의 산화물 또는 수산화물을 안정제 겸 탄산가스를 비롯한 산성가스 제거용 첨가제로, 또한 산화구리, 산화망간 또는 산화구리와 산화망간의 혼합물(호프칼라이트) 중에서 하나를 선택하여, 산소 발생 반응 촉매로서의 역할 겸 일산화탄소의 분해 제거를 위한 촉매로 사용하고, 각 성분을 적당 비율로 혼합시켜 분말, 입상, 캡슐형, 판상, 막대 모양 등의 특정 형상으로 제조하여 탄산가스를 비롯한 산성가스 제거, 일산화탄소 제거 겸 산소 공급식 공기 정화제로 제조하였다.

제1도는 실시예 1의 결과를 나타낸 도.

제2도는 실시예 2의 결과를 나타낸 도.u

제3도는 실시예 3의 결과를 나타낸 도.

제4도는 실시예 4의 결과를 나타낸 도.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 초과산화물 1∼90%와 알칼리토금속의 산화물 또는 수산화물 99∼10%로 이루어진 공기정화제를 제공함에 특징이 있다. 바람직하게는, 상기 공기 정화제에 있어서, 알칼리금속의 초과산화물은 초과산화칼륨이고, 알칼리토금속의 산화물 또는 수산화물은 산화칼슘 또는 수산화칼슘으로 되어 있다. 또한 본 발명은, 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 초과산화물 1∼90%와 알칼리토금속의 산화물 또는 수산화물 99∼10%로 구성된 조성들 95∼10%, 산화구리, 산화망간 또는 산화구리와 산화망간의 혼합물(호프칼라이트)로 형성된 군에서 하나를 선택하여 5∼90%로 하여 이루어진 공기 정화제 또는 알칼리금속의 과산화물 2∼95%와 알칼리토금속의 산화물 또는 수산화물 98∼5%로 이루어진 공기 정화제를 제공하는데 특징이 있다. 바람직하게는, 상기 알칼리금속의 과산화물은 과산화나트륨이고, 알칼리토금속의 산화물 또는 수산화물은 산화칼슘 또는 수산화칼슘으로 되어 있다.

또한, 본 발명은 알칼리금속의 과산화물 2∼95%와 알칼리토금속의 산화물 또는 수산화물 98∼5%로 구성된 조성물 95∼10%, 산화구리, 산화망간 또는 산화구리와 산화망간의 혼합물(호프칼라이트)로 형성된 군에서 하나를 선택하여 5∼90%로 하여 이루어진 공기 정화제, 또는 산화칼슘 또는 수산화칼슘과 같은 알칼리토금속의 산화물 또는 수산화물 20∼95%, 산화구리, 산화망간 또는 산화구리와 산화망간의 혼합물(호프칼라이트)로 형성된 군에서 하나를 선택하여 80∼5%로 하여 이루어진 공기 정화제를 제공하는데 특징이 있다.

이하, 다음 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

다음 실시예에서 탄산가스, 산소 및 일산화탄소 등의 가스 분석은 가스크로마토그라프를 이용하였다.

[실시예 1]

초과산화칼륨 분말 1,500g과 산화칼슘 분말 1,000g을 잘 혼합한 후 프레스(300 too)를 이용하여 두께 2 mm의 판상형 공기 정화제를 제조하였다. 이 공기정화제를 탄산가스 (1,0%)로 오염된 가로 3m, 세로 4m, 높이 2m의 밀폐된 방에 넣은 후 공기 정화제를 향해 수직 방향으로 분당 100 L 정도의 속도로 송풍시키면서 방안의 탄산가스 및 산소의 농도를 측정하였다. 그 결과, 오염된 공기 중의 탄산가스의 농도는 크게 감소하였으며, 산소의 농도는 6시간 후 1.0% 정도 증가하였다.(제1도)

[실시예 2]

초과산화칼륨 분말 1,5O7g, 산화칼슘 분말 1,000g, 촉매(호프칼라이트) 분말 1,000g을 잘 혼합하여 직경 2∼5 mm 크기의 공기 정화제를 제조하였다. 일산화탄소(200ppm)로 오염된 실시에 1과 같은 크기의 방에 정화제를 넣고 공기 정화제를 향해 수직 방향으로 분당 1OOL 정도의 속도로 송풍시키면서 일산화탄소 및 산소의 농도 변화를 측정하였다. 그 결과 오염된 공기 중의 일산화탄소의 농도는 제2도와 같이 감소하였으며, 산소의 농도는 서서히 증가하였다.

[실시예 3]

55kg의 성인 남자 1명이 들어가서 숨쉬고 있는 가로 0.6m, 세로 0.6m, 길이 2m의 밀폐된 상자 속에, 상기 실시예 1 방법과 같이 초과산화칼륨 1,700g, 수산화칼슘 200g 및 촉매(호프칼라이트) 100g으로 제조한 판상형 공기 정화제를 넣고, 그 상자 내부의 탄산가스 및 산소 농도를 측정하였다. 그 결과, 초기에는 탄산가스 농도가 약간 빠른 속도로 증가했으나 약 1시간 후에는 평형상태가 되어 인체에서 배출되는 탄산가스를 공기 정화제가 계속해서 제거하므로 더 이상 탄산가스 농도는 증가하지 않았다. 산소 농도의 경우, 처음에는 약간 빠른 속도로 감소했으나 약 1시간의 평형상태가 지난 후에는 공기 정화제로 부터 계속해서 산소가 발생하므로 더 이상 산소 농도는 감소하지 않았다.(제3도)

[실시예 4]

초과산화칼륨 분말 200g과 산화칼슘 분말 100g의 혼합물에 촉매(호프칼라이트)를 각각 0%, 3%,(9.Og), 10%(30g) 혼합 제조한 3 종류의 공기 정화제 시료를 실시예 1과 같이 판상형으로 제조하였다. 실시예 3에서 사용한 것과 같은 밀폐된 상자 속에 시료(공기 정화제)를 넣은 후 공기를 수직 방향으로 분당 10L의 속도로 송풍시켰다. 상자 내부의 산소 농도를 실시예 1과 같이 측정한 결과 촉매 함량이 높을수록 산소 발생 속도가 달라지는 것을 알 수 있었다.(제4도)

[실시예 5]

산화칼슘 분말 1,OOOg, 촉매(호프칼라이트) 분말 1,000g을 잘 혼합하여 실시예 2와 같은 방법으로 입상형 공기 정화제를 제조하였다. 이 정화제를 탄산가스(1.0%) 및 일산화탄소(200 ppm)로 오염된 실시예 1과 같은 크기의 방에 넣고 공기 정화제를 향해 수직 방향으로 분당 1OOL 정도의 속도로 송풍시키면서 탄산가스 및 일산화탄소의 농도 변화를 측정하였다. 그 결과 오염된 공기 중의 탄산가스의 농도는 실시예 1의 경우(제1도)와 매우 유사하게 감소하였으며, 일산화탄소의 농도는 실시예 2의 경우(제2도)와 유사하게 감소하였다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 공기 정화제는, 일반인들이 가정에서 또는 사무실에서 사용하는데 편리한 모양으로 제작될 수 있고, 안전하게 운반, 보관될 수도 있다.

따라서 이와 같이 제조된 공기 정화제는 환기가 불량한 아파트, 사무실, 지하실이나 지하 상가, 입원실, 자동차, 텐트 및 대기오염이 심한 지역에서 일반인들이 쉽게 또한 안전하게 사용할 수 있으므로 탄산가스, 일산화탄소 및 각종 산성가스의 오염으로 인한 공해로부터 벗어날 수 있는 큰 이점이 있다. 이 공기 정화제의 또 다른 이점은 그 속에 포함된 과산화물이나 초과산화물이 공기 중의 세균이나 악취성분을 산화 제거시키므로 공기를 더욱 깨끗하게 하는 부수적인 효과도 갖고 있는 점이다.

Claims

초과산칼륨 1~90%와 산화칼슘 또는 수산화칼슘 99~10%로 이루어진 공기 정화제.
제1항에 있어서, 상기 초과산화칼륨 1~90%와 산화칼슘 또는 수산화칼슘 99~10%로 구성된 조성물 95~10%에, 산화구리, 산화망간 또는 산화구리와 산화망간의 혼합물(호프칼라이트)로 형성된 군에서 하나를 선택하여 5~90% 더욱 포함하여 이루어진 공기 정화제.