KR101046214B1 - 살균 탈취 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발효 가스, 수증기, 악취 등이 포함된 배기가스를 흡입하여 가열되는 강알카리성, 내마모, 내열성이 우수한 흡착연소 필터를 통과시켜 살균 및 탈취하는 살균 탈취 장치 및 그 방법을 개시한다.
본 발명은 하우징 내에 자외선램프와 오존 발생기가 구비되어 자외선과 오존으로 세균을 살균하는 살균부와; 흡착체 입자들로 층을 형성한 흡착체 층과, 상기 흡착체 층의 둘레를 감싸고, 흡착체 층에 주기적으로 고열을 가하는 히터로 구성되어 상기 살균부를 통과한 악취를 잔존하는 오존과 함께 흡입하고 흡착하여 연소시키는 흡착연소 필터와; 상기 흡착연소 필터를 통과한 잔존 악취를 필터링하는 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터로 구성되어 다습한 환경에서도 공기 중에 포함된 악취 및 오염 물질을 효과적으로 필터링할 수 있고, 필터의 수명을 연장하며, 단계를 나눠 선택적 탈취가 가능한 유용한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 하우징 내에 자외선램프와 오존 발생기가 구비되어 자외선과 오존으로 세균을 살균하는 살균부와; 흡착체 입자들로 층을 형성한 흡착체 층과, 상기 흡착체 층의 둘레를 감싸고, 흡착체 층에 주기적으로 고열을 가하는 히터로 구성되어 상기 살균부를 통과한 악취를 잔존하는 오존과 함께 흡입하고 흡착하여 연소시키는 흡착연소 필터와; 상기 흡착연소 필터를 통과한 잔존 악취를 필터링하는 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터로 구성되어 다습한 환경에서도 공기 중에 포함된 악취 및 오염 물질을 효과적으로 필터링할 수 있고, 필터의 수명을 연장하며, 단계를 나눠 선택적 탈취가 가능한 유용한 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 살균 탈취 장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히 발효 가스, 수증기, 악취 등이 포함된 배기가스를 자외선과 오존으로 살균하는 살균부와, 상기 살균된 가스를 흡입하여 가열되는 강알카리성, 내마모, 내열성이 우수한 흡착연소 필터를 통과시켜 살균 및 탈취하는 흡착연소 필터와, 잔여악취를 제거하는 광촉매활성탄 필터로 이루어진 다단계 복합 살균 탈취 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 악취는 세균이나 곰팡이와 같은 미생물의 대량 번식으로 인한 균 자체(유기물)의 악취와, 이러한 세균이나 미생물의 대사활동으로 발생되는 지방산, 알데히드, 캐톤 화합물 등의 여러 가지 대사물질이 갖는 악취와, 음식냄새, 담배냄새, 화장실 냄새 등과 같이 분자성분의 물질 자체가 가지고 있는 자체성분의 악취가 있다.
이러한 악취가 포함된 공기의 정화를 위해 상기 세균이나 미생물 자체의 악취는 살균 과정을 통해 탈취할 수 있고, 대사물질 악취와 분자성 물질 자체의 성분 냄새는 흡착성이 높은 필터를 통과시켜 흡착 등의 방법으로 필터링하여 탈취할 수 있기 때문에 종래의 공기정화장치 또는 탈취 장치는 주로 PE, PVA, 우레탄 등의 기지에 활성탄이 코팅된 필터를 사용하여 공기정화를 하였다.
그 대표적인 예로 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0042589호(발명의 명칭 : 음식물처리기의 탈취장치 ; 이하 '인용발명' 이라 함)가 있으며, 이는 도 1로 도시한 바와 같이, 음식물을 투입하는 통로인 음식물 투입구(10)와 상기 음식물 투입구(10)로 투입된 음식물을 잘게 부수는 분쇄기(60)와 백금, 파라듐, 로듐, 망간, 구리, 아연 중 어느 하나를 촉매로 사용하는 고온 촉매 카트리지(21)를 통해 고온에서 가스를 탈취하는 제 1 탈취 유닛(20), 상기 제 1 탈취 유닛(20)에서 탈취된 고온의 가스를 냉각시키는 냉각관(30)과 상기 냉각관(30)을 지나면서 냉각된 가스를 활성탄으로 된 저온 촉매 카트리지(41)를 통해 다시 탈취하는 제 2 탈취 유닛(40) 그리고 탈취된 음식물을 외부로 배출하는 배출구(50)로 구성된 것으로, 고온에서 작동하는 제 1 탈취유닛(20)과 저온에서 작동하는 제 2 탈취유닛(40)을 동시에 갖춤으로써, 좁은 공간에서 효율적으로 탈취장치를 설치할 수 있으며, 음식물의 탈취효율을 증대시키고자 한 것이나, 이와 같이 활성탄을 이용한 인용발명은 공기 중에 포함된 악취나 오염 물질 등을 흡착하는 흡착력이 낮고, 다습한 환경에서는 사용이 제한적이며, 선택적 흡착을 할 수 없고, 광촉매에 의해 기지가 분해되는 문제점이 있으며, 극성기를 포함한 염기성가스인 암모니아, 트리메틸아민 등과 산성가스인 황화수소 및 메틸메르캅탄 등을 탈취하기에는 한계성이 있을 뿐만 아니라 고온으로 배출되는 악취에 대해서는 활성탄이 전혀 흡착하지 못하는 성질 때문에 탈취 성능이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 가열되는 강알카리성, 내마모, 내열성이 우수한 흡착연소 필터에 의해 악취를 흡착하여 열로 산화시켜 제거하므로 다습한 환경에서도 공기 중에 포함된 악취 및 오염 물질을 효과적으로 필터링할 수 있고, 필터의 수명을 연장하며, 단계를 나눠 선택적 탈취가 가능한 살균 탈취 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 송풍기의 작동으로 흡기구를 통해 공기를 흡입하고, 필터를 통과시켜 살균 및 탈취하여 배기구를 통해 배기하는 살균 탈취 장치에 있어서, 상기 필터는 자외선램프와 오존 발생기가 구비되어 자외선과 오존으로 세균을 살균하는 살균부와, 악취 흡착이 가능하고, 300℃ 이상의 고열을 견디는 세라믹 재질로 된 광물입자들로 된 흡착체 층 및 상기 흡착체 층의 둘레를 감싸고, 흡착체 층에 주기적으로 300℃ 이상의 고열을 가하는 히터로 구성되어 상기 살균부를 통과한 악취를 흡착체 층이 흡착하고, 상기 히터가 흡착체 층 내에 흡착된 악취를 순간 산화, 연소시키는 흡착연소 필터와, 상기 흡착연소 필터를 통과한 잔존 악취를 필터링하는 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터로 구성된 살균 탈취 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 살균 탈취 장치의 하우징 내에 자외선램프와 오존 발생기가 구비된 살균부가 공기를 흡입하여 살균부 내에서 자외선과 오존과 산소의 화학반응으로 발생된 OH라디칼로 흡입된 공기 중에 포함된 유기물을 산화 처리하여 살균하는 제1단계와; 상기 제1단계를 통과한 공기를 흡착체 입자들로 층을 형성한 흡착체 층과, 상기 흡착체 층의 둘레를 감싸고, 열을 가하는 히터로 구성된 흡착연소 필터가 흡입하고, 흡입된 공기 중에 포함된 악취를 흡착체 층에서 흡착하며, 상기 흡착체 층에 주기적으로 급속 가열하여 흡착체 층에 흡착된 악취와 잔존 오존을 산화시켜 제거하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통과한 공기를 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터가 흡입하여 잔존 악취를 필터링하는 제3단계로 구성된 살균 탈취 방법을 제공한다.
이러한 본 발명은 악취를 흡착하고 순간적인 고열로 연소시키는 흡착연소 필터만으로도 살균 및 탈취가 가능하고, 이러한 흡착연소 필터의 전처리로 자외선과 오존으로 살균하는 살균부와, 후처리로 잔여악취를 흡착하여 필터링하는 광촉매활성탄 필터를 구성하여 3단계로 살균, 탈취하므로 다습한 환경에서도 공기 중에 포함된 악취 및 오염 물질을 효과적으로 살균 및 탈취할 수 있고, 필터의 수명을 연장하며, 단계를 나눠 선택적 탈취가 가능하게 되는 유용한 효과가 있다.
도1은 인용발명의 구성을 나타내는 사시도.
도2는 본 발명에 의한 살균 탈취 장치의 구체적인 실시예를 나타내는 단면도.
도3은 본 발명에 의한 흡착연소 필터의 구체적인 구성을 나타내는 제1실시예의 단면도.
도4는 본 발명에 의한 흡착연소 필터의 구체적인 구성을 나타내는 제2실시예의 단면도.
도5는 본 발명에 의한 살균 탈취 방법의 제1단계를 설명하는 설명도.
도6은 본 발명에 의한 살균 탈취 방법의 제2단계를 설명하는 설명도.
도7은 본 발명에 의한 살균 탈취 방법의 제3단계를 설명하는 설명도.
도2는 본 발명에 의한 살균 탈취 장치의 구체적인 실시예를 나타내는 단면도.
도3은 본 발명에 의한 흡착연소 필터의 구체적인 구성을 나타내는 제1실시예의 단면도.
도4는 본 발명에 의한 흡착연소 필터의 구체적인 구성을 나타내는 제2실시예의 단면도.
도5는 본 발명에 의한 살균 탈취 방법의 제1단계를 설명하는 설명도.
도6은 본 발명에 의한 살균 탈취 방법의 제2단계를 설명하는 설명도.
도7은 본 발명에 의한 살균 탈취 방법의 제3단계를 설명하는 설명도.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 살균 탈취 장치의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 도 2와 도 3으로 도시하였다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 송풍기(130)의 작동으로 흡기구(110)를 통해 공기를 흡입하고, 필터를 통과시켜 살균 및 탈취하여 배기구(120)를 통해 배기하는 살균 탈취 장치에 있어서, 상기 필터에
흡착성, 내열성이 높아 악취 흡착이 가능하고, 300℃ 이상의 고열을 견디는 세라믹 재질로 된 광물입자들로 층을 형성한 흡착체 층(310)과,
상기 흡착체 층(310)의 둘레를 감싸고, 흡착체 층(310)에 주기적으로 300℃ 이상의 고열을 가하는 히터(320)로 구성되어 상기 송풍기(130)의 작동에 의하여 상기 흡기구(110)를 통해 흡입된 공기 중에 포함된 악취를 흡착하고, 순간 산화, 연소시키는 흡착연소 필터(300)가 구성된 것이다.
이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면, 상기 흡착체 층(310)은 공기를 흡입할 때 모공이 형성되어 수분흡수가 용이하여 흡착성이 뛰어나고, 고온에 견딜 수 있는 내열성, 내마모성이 우수하며, 스스로 탈취력을 가진 제올라이트, 산화마그네슘 등 세라믹계열의 재질로 된 광물입자로 층을 형성할 수 있다.
또한 상기 흡착체 층(310)은 도 3으로 예시한 바와 같이, 히터(320)와 상기 히터(320)를 감싼 단열재(330)로 둘레가 감싸진 타공망(350) 내에 제올라이트, 산화마그네슘 등 세라믹계열의 재질로 된 광물입자를 채워 형성할 수 있어서, 입자와 입자 사이의 공극을 통과하는 공기에 포함된 악취를 흡착하는 것이며, 이러한 흡착만으로 악취를 필터링하는 것이 아니라, 이와 같이 악취를 흡착한 내열성, 내마모성이 우수한 흡착체 층(310)을 주기적으로 상기 히터(320)가 순간적인 고열로 가열하여 연소시키므로 악취가 제거되어 다시 악취를 흡착할 수 있게 되는 것이어서 흡착만 하고 있는 종래의 활성탄 필터(400)보다 성능이 높고, 수명이 길며, 수명이 다하더라도 다른 구성은 그대로 사용하고 흡착체 층(310)의 광물 입자들만 쏟아내고 새로운 광물 입자들을 다시 채우면 되기 때문에 필터를 통째로 교환하는 것에 비하여 유지비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.
여기에서 상기 히터(320)는 복사, 침투력, 공명, 흡수력이 우수하여 상기 흡착체 층(310) 내부 깊숙이까지 고열을 가할 수 있는 원적외선 히터(320)를 사용하는 것이 바람직하며, 일반적인 전기 히터(320)를 사용할 경우에는 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 흡착체 층(310)의 내부까지 히터(320)의 고열을 고르게 전달할 수 있는 가열판(340)을 흡착체 층(310) 내에 삽입 설치할 수 있다.
이러한 상기 가열판(340)은 열전도율이 높은 금속으로 제작할 수 있고, 일단은 히터(320)에 연결되고 타단은 흡착체 층(310) 내에 매립된 판 형태로 흡착체 층(310) 내에서 공기가 통과하는 방향에 수직하게 설치되어 흡착체 층(310)의 내부까지 히터(320)의 고열을 고르게 전달할 뿐만 아니라 흡착체 층(310)을 통과하는 공기의 흐름이 지그재그로 필터 내를 돌아서 흐르도록 하거나 사이클론으로 필터 내의 공기 흐름이 소용돌이치도록 공기의 흐름을 일부 제한하여 흡착체 층(310) 내에 공기가 머무르는 시간을 늘려 악취의 흡착률을 높일 수 있는 것이다.
또한 이러한 흡착연소 필터(300)의 전처리 필터로 자외선램프(210)와 오존 발생기(220)로 구성된 살균부(200)를 구비하고, 후처리 필터로 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터(400)가 구비될 수 있다.
상기 살균부(200)는 하우징 내에 자외선램프(210)와 오존 발생기(220)가 구비되어 흡입된 공기중의 산소와, 자외선램프(210)에서 발산되는 자외선과, 오존 발생기(220)에서 생성된 오존이 서로 화학반응을 일으켜 발생된 OH라디칼로 흡입된 공기 중에 포함된 악취의 원인인 세균과 유기물을 산화 처리하여 1차적으로 살균하며, 상기 살균부(200)를 통과한 공기와 잔존 오존을 모두 상기 흡착연소 필터(300)로 흡입하여 공기 중에 남아있는 악취는 흡착하고 히터(320)의 순간 고열로 연소시켜 2차적으로 살균 및 탈취하며, 이러한 히터(320)의 고열로 잔존 오존은 산소로 급격히 환원되므로 악취와 잔존 오존이 모두 제거되는 것이고, 상기 흡착연소 필터(300)까지 통과한 공기 중에 잔존하는 악취까지도 필터링하기 위해 흡착력을 높이고 내구성을 증가시켜 수명이 연장되도록 이산화티탄과 같은 광촉매로 광촉매 코팅한 광촉매활성탄 필터(400)를 후처리 필터로 사용할 수 있는 것이다. 또한 여기에서 상기 살균부(200)의 자외선램프(210)에는 광촉매코팅(211)되어 악취 제거의 효율을 높일 수 있다.
이러한 본 발명에 의한 살균 탈취 장치는 악취를 흡착하고 순간적인 고열로 연소시키는 흡착연소 필터(300)만으로도 살균 및 탈취가 가능하고, 이러한 흡착연소 필터(300)의 전처리로 자외선과 오존으로 살균하는 살균부(200)와, 후처리로 광촉매활성탄 필터(400)를 구성하여 다습한 환경에서도 공기 중에 포함된 악취 및 오염 물질을 효과적으로 살균 및 탈취할 수 있고, 필터의 수명을 연장하며, 단계를 나눠 선택적 탈취가 가능하게 되는 것이다.
아울러 본 발명에 의한 살균 탈취 장치를 이용한 살균 탈취 방법은 도 5 내지 도 7로 도시한 바와 같이, 하우징 내에 자외선램프(210)와 오존 발생기(220)가 구비된 살균부(200)가 공기를 흡입하여 살균부(200) 내에서 자외선과 오존과 산소의 화학반응으로 발생된 OH라디칼로 흡입된 공기 중에 포함된 유기물을 산화 처리하여 살균하는 제1단계와,
상기 제1단계를 통과한 공기를 상기 흡착체 층(310) 및 히터(320)로 구성된 흡착연소 필터(300)가 흡입하고, 흡입된 공기 중에 포함된 악취를 흡착체 층(310)에서 흡착하며, 상기 흡착체 층(310)에 주기적으로 급속 가열하여 흡착체 층(310)에 흡착된 악취와 잔존 오존을 산화시켜 제거하는 제2단계와,
상기 제2단계를 통과한 공기를 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터(400)가 흡입하여 잔존 악취를 필터링하는 제3단계로 구성될 수 있다.
여기에서 상기 제2단계는 흡착성, 내열성이 높은 세라믹 재질의 광물입자들로 된 흡착체 층(310) 및 상기 흡착체 층(310)의 둘레를 감싸고, 흡착체 층(310)에 고열을 가하는 히터(320)로 구성된 흡착연소 필터(300)가 흡입된 공기 중 악취를 상기 흡착체 층(310)에 흡착시키는 흡착단계와,
상기 흡착단계에서 악취가 흡착된 흡착체 층(310)을 상기 히터(320)가 주기적으로 300℃ 이상의 고열로 가열하여 흡착된 악취를 순간 산화, 연소시키는 연소 단계로 구성될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 살균 탈취 방법은 제1단계를 통해 1차적으로 세균이나 악취의 원인인 곰팡이 등을 자외선과 오존과 산소의 화학반응으로 발생된 OH라디칼로 산화 처리하여 살균하므로 90% 이상 제거가 가능하고, 이러한 제1단계를 통과한 악취와 잔존 오존은 상기 제2단계에서 흡착하고 고열을 가하여 연소시켜 제거하므로 살균과 탈취가 동시에 이루어지므로 효율이 높고, 흡착된 악취가 쌓이기만 하는 것이 아니라 연소되어 소멸되므로 흡착력을 유지할 수 있어서 소모품 교환 주기가 증가되어 유지비용이 절감될 수 있는 것이다.
또한 이러한 제1단계와 제2단계를 통과하더라도 혹시나 남아있을지 모르는 잔존 악취까지 필터링하기 위해 제3단계에서 광촉매 코팅을 통해 흡착력과 내구성을 높인 광촉매활성탄 필터(400)를 후처리 필터로 사용하는 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.
110:흡기구 120:배기구 130:송풍기 200:살균부
210:자외선램프 211:광촉매코팅 220:오존 발생기 300:흡착연소 필터
310:흡착체 층 320:히터 330:단열재 340:가열판
350:타공망 400:광촉매활성탄 필터
210:자외선램프 211:광촉매코팅 220:오존 발생기 300:흡착연소 필터
310:흡착체 층 320:히터 330:단열재 340:가열판
350:타공망 400:광촉매활성탄 필터
Claims (8)
- 송풍기의 작동으로 흡기구를 통해 공기를 흡입하고, 필터를 통과시켜 살균 및 탈취하여 배기구를 통해 배기하는 살균 탈취 장치에 있어서,
상기 필터는 악취 흡착이 가능하고, 300℃ 이상의 고열을 견디는 세라믹 재질로 된 광물입자들로 층을 형성한 흡착체 층과,
상기 흡착체 층의 둘레를 감싸고, 흡착체 층에 주기적으로 300℃ 이상의 고열을 가하는 히터로 구성되어 상기 흡착체 층 내에 흡착된 악취를 순간 산화, 연소시키는 흡착연소 필터임을 특징으로 하는 살균 탈취 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 흡착연소 필터의 전처리를 위해 상기 살균 탈취 장치의 하우징 내에 자외선램프와 오존 발생기가 구비되어 자외선과 오존으로 세균을 살균하는 살균부가 구비됨을 특징으로 하는 살균 탈취 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 흡착연소 필터의 후처리를 위해 상기 흡착연소 필터를 통과한 잔존 악취를 필터링하는 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터가 구비됨을 특징으로 하는 살균 탈취 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 흡착연소 필터는 히터의 열을 흡착체 층 내로 전달하며, 흡착연소 필터를 통과하는 공기의 흐름을 일부 제한하는 가열판을 흡착체 층 내에 구비함을 특징으로 하는 살균 탈취 장치. - 송풍기의 작동으로 흡기구를 통해 공기를 흡입하고, 필터를 통과시켜 살균 및 탈취하여 배기구를 통해 배기하는 살균 탈취 장치에 있어서,
상기 필터는 자외선램프와 오존 발생기가 구비되어 자외선과 오존으로 세균을 살균하는 살균부와,
악취 흡착이 가능하고, 300℃ 이상의 고열을 견디는 세라믹 재질로 된 광물입자들로 된 흡착체 층 및 상기 흡착체 층의 둘레를 감싸고, 흡착체 층에 주기적으로 300℃ 이상의 고열을 가하는 히터로 구성되어 상기 살균부를 통과한 악취를 흡착체 층이 흡착하고, 상기 히터가 흡착체 층 내에 흡착된 악취를 순간 산화, 연소시키는 흡착연소 필터와,
상기 흡착연소 필터를 통과한 잔존 악취를 필터링하는 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터로 구성됨을 특징으로 하는 살균 탈취 장치. - 악취 흡착이 가능하고, 300℃ 이상의 고열을 견디는 세라믹 재질로 된 광물입자들로 된 흡착체 층 및 상기 흡착체 층의 둘레를 감싸고, 흡착체 층에 고열을 가하는 히터로 구성된 흡착연소 필터가 흡입된 공기 중 악취를 상기 흡착체 층에 흡착시키는 흡착단계와,
상기 흡착단계에서 악취가 흡착된 흡착체 층을 상기 히터가 주기적으로 300℃ 이상의 고열로 가열하여 흡착된 악취를 순간 산화, 연소시키는 연소 단계로 구성됨을 특징으로 하는 살균 탈취 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 흡착 단계의 전처리 단계로, 자외선램프와 오존 발생기가 구비된 살균부가 공기를 흡입하여 살균부 내에서 자외선과 오존과 산소의 화학반응으로 발생된 OH라디칼로 흡입된 공기 중에 포함된 유기물을 산화 처리하여 살균하는 살균 단계가 구비됨을 특징으로 하는 살균 탈취 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 연소 단계의 후처리 단계로, 상기 연소 단계에서 흡착연소 필터를 통과한 공기를 광촉매 코팅된 광촉매활성탄 필터가 흡입하여 잔존 악취를 필터링하는 제3단계를 구비함을 특징으로 하는 살균 탈취 방법.
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