KR101621542B1 - Activated carbon filter structure and food waste treatment including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 활성탄 필터 구조는 일측에 가스가 유입되는 유입구가 형성되고 타측에 상기 가스가 유출되는 유출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며 상기 하우징을 수직 방향으로 분리할 수 있는 하나 이상의 격벽; 상기 하나 이상의 격벽에 의해 형성되는 복수의 챔버; 상기 유입구로 유입되는 상기 가스가 통과하도록 상기 복수의 챔버 내부에 각각 배치되며, 상기 가스의 악취 성분을 흡착할 수 있는 복수의 활성탄; 및 상기 하우징 내부의 상단 및 하단에 배치되며, 상기 복수의 챔버 중 어느 하나를 상기 유입구 및 상기 유출구로부터 차폐할 수 있도록 수평 방향으로 이동 가능한 차폐수단;을 포함하고, 상기 차폐수단의 이동에 따라 상기 차폐수단의 위치가 변경됨으로써, 상기 유입구로 유입되는 상기 가스가 상기 복수의 활성탄 중 어느 하나를 통하여 상기 유출구로 유출되는 것을 특징으로 한다. An activated carbon filter structure according to the present invention includes: a housing having an inlet through which gas flows in one side and an outlet through which the gas flows out from the other side; At least one partition wall installed in the housing and capable of vertically separating the housing; A plurality of chambers formed by the at least one partition wall; A plurality of activated carbons disposed inside the plurality of chambers to allow the gas flowing into the inlet to pass therethrough and capable of adsorbing malodorous components of the gases; And shielding means disposed at the upper and lower ends of the inside of the housing and movable in a horizontal direction so as to shield any one of the plurality of chambers from the inlet and the outlet, The position of the shielding means is changed so that the gas flowing into the inlet port flows out to the outlet port through any one of the plurality of activated carbon.
Description
본 발명은 활성탄 필터 구조 및 이를 포함하는 음식물 처리기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 활성탄 필터 구조 내부에 격벽을 설치하고 가스 유입구 및 유출구 측에 차페 수단을 설치하여, 악취 제거에 활용되는 활성탄이 상기 차폐수단의 이동에 따라 변경될 수 있는 활성탄 필터 구조 및 이를 포함하는 음식물 처리기에 관한 것이다. The present invention relates to an activated carbon filter structure and a food waste disposal apparatus including the activated carbon filter structure. More particularly, the present invention relates to an activated carbon filter structure in which partition walls are provided inside the activated carbon filter structure and charger means are provided on the gas inlet and outlet sides, To an activated carbon filter structure that can be changed according to the movement of the means and a food processor including the activated carbon filter structure.
일반적으로 각 가정 또는 음식점 등에서는 매일 일정량의 잔반(폐기 음식물)이 배출되며, 이러한 잔반은 그대로 가축사료로 이용하거나 단순한 거름망을 통하여 섞여 있는 물기 만을 걸러낸 후 폐기시키고 있다. 이러한 잔반처리 방법은 쓰레기 수량을 증대시키고, 쓰레기를 자주 버리지 않을 경우 악취를 발생시켜 주변의 공기를 오염시키므로 음식물 처리기가 사용된다. Generally, each household or restaurant discharges a certain amount of residue (disposal food) daily, and these residues are used as livestock feeds or simply filtered through a simple screen to filter out the mixed water. The waste disposal method increases the amount of garbage, and if the garbage is not frequently discarded, a malodor is generated to pollute the surrounding air.
보통 음식물처리기에서 발생하는 악취의 성분은 여러 종류의 가스가 복합적으로 발생하게 되며 음식물의 종류, 방치기간, 처리온도 등 그 상태에 따라 가스의 성분이 달라지며 부패나 이상발효, 즉 혐기성 발효가 일어날 경우는 인체에도 해를 미칠 수 있는 독성이 있는 고약한 냄새의 가스가 다량 방출하게 된다. Generally, malodorous components generated in the food waste treatment system are caused by various kinds of gases, and the composition of the gas varies depending on the type of food, the period of time left, the treatment temperature, etc. and the corruption or abnormal fermentation, that is, anaerobic fermentation In this case, it releases a large amount of noxious odorous gas which can harm human body.
이는 음식쓰레기의 연속처리 과정에서 부분적으로 혐기적 조건이 형성되어 진행될수록 더욱 심한 악취가 발생하게 되며 이때 발생하는 악취 원인을 제공하는 가스는 크게 산성, 중성, 염기성으로 분리할 수 있다. 산성계 가스로는 황화수소, 메틸메르캅탄 등이 있고, 염기성계 가스로는 암모니아, 트리메틸아민 등이 있으며 중성계 가스로는 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데히드 등이 있다. 이러한 악취가스는 인체에 유해하고 대기, 환경오염의 원인이 되며 주변시설에 혐오감을 주어 그 상태가 심각하였다. This is because, as the anaerobic conditions are formed partly during the continuous treatment of food waste, the more bad odor is generated, and the gas providing the cause of odor generated at this time can be separated into acidic, neutral and basic. Examples of the acidic gas include hydrogen sulfide and methyl mercaptan. Examples of the basic gas include ammonia and trimethylamine. Examples of the neutral gas include methyl sulfide, methyl disulfide, and acetaldehyde. These odorous gases are harmful to the human body, cause air and environmental pollution, and give a disgust to nearby facilities.
일반적으로 음식물 처리기용 탈취 필터에서는, 활성탄(activated carbon)을 음식쓰레기의 연속처리 과정에서 발생하는 악취를 제거하기 위한 필터 소재로서 사용하여 왔다. 활성탄은 일종의 숯과 같은 것으로서, 내부가 미세 공극과 같은 다공질로 되어 있어 악취 성분을 포집함으로써 오염된 공기를 정화하는데 탁월한 작용을 하기 때문이다. In general, in a deodorizing filter for a food processor, activated carbon has been used as a filter material for removing odors generated during the continuous treatment of food waste. Activated carbon is like a kind of charcoal, and its interior is made of porous material such as micro-pores, so that it collects odorous components and exerts an excellent effect in purifying contaminated air.
그러나, 활성탄을 필터 소재로 사용하는 경우, 활성탄은 하측에서부터 상측으로 점차적으로 사용된다는 특성으로 인해, 전체 활성탄이 100% 사용되기 전에 악취가스가 음식물 처리기 외부로 배출되게 된다. 그러므로 활성탄의 상부측은 제대로 활용되지 못하고 전체 활성탄이 교체된다는 문제점이 발생한다. However, when the activated carbon is used as the filter material, since the activated carbon is gradually used from the lower side to the upper side, the malodorous gas is discharged to the outside of the food processor before 100% of the total activated carbon is used. Therefore, the upper side of the activated carbon is not utilized properly, and the entire activated carbon is replaced.
또한, 활성탄의 성능은 한계가 있으며 악취 성분이 활성탄 내에 포집됨에 따라 활성탄의 미세 공극이 점점 작아지게 되는 현상이 발생한다. 그로 인해 활성탄 의 탈취 효율이 감소되어 활성탄을 장기간 사용하지 못하고 교체해야 된다는 문제점이 발생한다. Also, the performance of activated carbon is limited, and as the malodorous component is collected in the activated carbon, the microvoids of the activated carbon become smaller. The deodorizing efficiency of the activated carbon is decreased, so that the activated carbon can not be used for a long period of time and must be replaced.
이를 해결하기 위해 본 발명자는 활성탄 필터 구조 내부에 격벽을 설치하고 가스 유입구 및 유출구 측에 차페 수단을 설치하여, 사용 기간에 따라 활용되는 활성탄이 변경될 수 있는 방안을 고려하였다. In order to solve this problem, the present inventors have considered that a partition wall is provided inside the activated carbon filter structure and a charger means is provided on the gas inlet and outlet sides to change the activated carbon used according to the use period.
또한, 본 발명자는 광촉매(Photocatalyst)를 활성탄 내부에 분포시켜 활성탄 내에 포집된 악취 성분을 분해함으로써 활성탄의 탈취 효율을 보다 장기간 지속시킬 수 있는 방안을 고려하였다. Further, the present inventors have considered a method of distributing the photocatalyst in the activated carbon to dissolve the odor components captured in the activated carbon, thereby enabling the deodorization efficiency of the activated carbon to be maintained for a longer period of time.
광촉매는 빛이 촉매표면에 조사됨으로써 광반응을 가속시키는 특수한 촉매(Catalyst of Photo-reactions)를 지칭하는 것으로서, 일반적인 촉매로서의 충족요건과 마찬가지로 광촉매는 반응에 직접 참여하되 자신은 소모되지 않으며 기존의 광반응과는 다른 반응메커니즘 경로를 경유하여 반응속도를 가속시키는 역할을 한다. 특히, 활성탄 내에 분포되는 광촉매를 이용하여 광화학 반응을 촉진시키기 위해서는 광촉매에 효과적으로 자외선이 투과되어야 한다. The photocatalyst refers to a specific catalyst (Catalyst of Photo-reactions) that accelerates the photochemical reaction by irradiating light onto the surface of the catalyst. Like the requirement for general catalyst, the photocatalyst directly participates in the reaction, And accelerates the reaction rate through a reaction mechanism path different from the reaction. Particularly, in order to promote the photochemical reaction using the photocatalyst distributed in the activated carbon, ultraviolet rays must be effectively transmitted through the photocatalyst.
그러나, 활성탄으로 이루어지는 탈취 필터에서는 빛이 쉽게 투과하지 못하게 되어 빛이 조사되는 일부에서만 광화학 반응이 일어나게 되는 현상이 발생하고, 그로 인해 활성탄 전체에 걸쳐 활성탄 내에 흡착된 악취 성분이 분해되지 못하게 되는 문제점이 발생한다. 결과적으로, 활성탄 내부에 광촉매를 포함하고 있음에도 불구하고 활성탄의 탈취 효율이 감소된다는 문제점이 발생한다. However, in the deodorization filter made of activated carbon, light does not easily permeate and a photochemical reaction occurs only in a part where light is irradiated. As a result, odor components adsorbed in activated carbon throughout the activated carbon are not decomposed Occurs. As a result, although the photocatalyst is contained in the activated carbon, the deodorization efficiency of the activated carbon is decreased.
한편, 종래 기술을 살펴보면, 광촉매 반응과 활성탄 기능을 이용한 정화장치 에 관한 등록 고안이 있으나, 상기 고안은 광촉매와 활성탄이 각각 분리 충진되는 구성으로서 본 발명과 같이 활성탄 내에 광촉매가 분포되는 구성을 개시하지 않는다. In the meantime, according to the prior art, there is a registration scheme regarding a purification apparatus using a photocatalytic reaction and an activated carbon function. However, the above-mentioned design discloses a configuration in which a photocatalyst is distributed in the activated carbon as in the present invention, Do not.
또한, 또다른 종래 기술을 살펴보면, 광촉매가 코팅된 활성탄 필터를 이용하여 악취나 유해가스를 흡착시키고 BLB 램프와 반응시켜 살균 작용과 동시에 악취를 분해, 제거할 수 있는 실내 공기 정화 장치에 관한 등록 고안이 있으나, 상기 고안은 활성탄 필터 표면에 광촉매가 코팅되는 구성으로서 본 발명과 같이 활성탄 내에 광촉매가 분포되는 구성을 개시하지 않는다. In addition, according to another conventional technology, a regeneration design related to an indoor air purification apparatus capable of adsorbing malodorous or noxious gas and reacting with a BLB lamp using a photocatalyst-coated activated carbon filter, However, the above design does not disclose a configuration in which a photocatalyst is coated on the surface of an activated carbon filter and a photocatalyst is distributed in the activated carbon as in the present invention.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 활성탄 필터 구조 내부에 격벽을 설치하고 가스 유입구 및 유출구 측에 수평으로 이동 가능한 차페 수단을 설치하여, 사용 기간에 따라 활용되는 활성탄이 변경될 수 있는 활성탄 필터 구조 및 이를 포함하는 음식물 처리기를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum cleaner in which a partition wall is provided inside an activated carbon filter structure, An activated carbon filter structure in which activated carbon can be changed, and a food waste treatment device including the activated carbon filter structure.
또한, 본 발명의 목적은 하우징으로부터 유출되는 가스 내의 악취 성분을 검출할 수 있는 냄새 센서; 및 차폐수단의 수평 이동을 제어할 수 있는 제어 장치를 포함함으로써, 사용 기간에 따라 활용되는 활성탄이 자동적으로 변경될 수 있는 활성탄 필터 구조 및 이를 포함하는 음식물 처리기를 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide an odor sensor capable of detecting odor components in a gas flowing out of a housing; And a control device capable of controlling the horizontal movement of the shielding means, so that the activated carbon used for the period of use can be automatically changed, and a food processor including the same.
또한, 본 발명의 목적은 광촉매를 활성탄 내부에 분포시켜 활성탄 내에 포집된 악취 성분을 분해함으로써 활성탄의 미세 공극이 점점 작아지는 것을 방지하고 활성탄의 탈취 효율을 장기간 지속시킬 수 있는 활성탄 필터 구조 및 이를 포함하는 음식물 처리기를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide an activated carbon filter structure capable of preventing the minute voids of activated carbon from becoming smaller by decomposing the odor components collected in the activated carbon by distributing the photocatalyst in the activated carbon, And the like.
본 발명에 따른 활성탄 필터 구조는 일측에 가스가 유입되는 유입구가 형성되고 타측에 상기 가스가 유출되는 유출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며 상기 하우징을 수직 방향으로 분리할 수 있는 하나 이상의 격벽; 상기 하나 이상의 격벽에 의해 형성되는 복수의 챔버; 상기 유입구로 유입되는 상기 가스 가 통과하도록 상기 복수의 챔버 내부에 각각 배치되며, 상기 가스의 악취 성분을 흡착할 수 있는 복수의 활성탄; 및 상기 하우징 내부의 상단 및 하단에 배치되며, 상기 복수의 챔버 중 어느 하나를 상기 유입구 및 상기 유출구로부터 차폐할 수 있도록 수평 방향으로 이동 가능한 차폐수단;을 포함하고, 상기 차폐수단의 이동에 따라 상기 차폐수단의 위치가 변경됨으로써, 상기 유입구로 유입되는 상기 가스가 상기 복수의 활성탄 중 어느 하나를 통하여 상기 유출구로 유출되는 것을 특징으로 한다. An activated carbon filter structure according to the present invention includes: a housing having an inlet through which gas flows in one side and an outlet through which the gas flows out from the other side; At least one partition wall installed in the housing and capable of vertically separating the housing; A plurality of chambers formed by the at least one partition wall; A plurality of activated carbons disposed inside the plurality of chambers to allow the gas flowing into the inlet to pass therethrough and capable of adsorbing malodorous components of the gases; And shielding means disposed at the upper and lower ends of the inside of the housing and movable in a horizontal direction so as to shield any one of the plurality of chambers from the inlet and the outlet, The position of the shielding means is changed so that the gas flowing into the inlet port flows out to the outlet port through any one of the plurality of activated carbon.
바람직하게는, 상기 차폐수단은 상기 하우징의 상단에 배치되는 제1 판부재; 및 상기 제1 판부재와 일체화되어 상기 하우징의 하단에 배치되는 제2 판부재;로 이루어지며, 상기 제1 판부재 및 상기 제2 판부재는 상기 복수의 챔버의 상면 및 하면에 상응하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the shielding means includes a first plate member disposed at an upper end of the housing; And a second plate member integrated with the first plate member and disposed at a lower end of the housing, wherein the first plate member and the second plate member are formed to correspond to upper and lower surfaces of the plurality of chambers .
바람직하게는, 상기 하우징의 외부로 돌출되는 바(bar) 형태의 전환 레버가 상기 차폐수단에 연결되고, 그리고 상기 전환 레버는, 상기 복수의 챔버 중 어느 하나가 상기 유입구 및 상기 유출구로부터 차폐되도록, 상기 차폐수단을 수평 방향으로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 한다. Preferably, a switching lever in the form of a bar projecting outwardly of the housing is connected to the shielding means, and the switching lever is arranged such that any one of the plurality of chambers is shielded from the inlet and the outlet, And the shielding means can be moved in the horizontal direction.
바람직하게는, 상기 하우징으로부터 유출되는 상기 가스 내의 악취 성분을 검출할 수 있는 냄새 센서; 및 상기 차폐수단의 수평 이동을 제어할 수 있는 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, an odor sensor capable of detecting a malodor component in the gas flowing out of the housing; And a control device capable of controlling horizontal movement of the shielding means.
바람직하게는, 상기 제어 장치는 상기 냄새 센서에 의해 검출된 상기 악취 성분이 사전 설정된 값보다 많은 경우, 상기 복수의 챔버 중 어느 하나에 상응하도 록 배치된 상기 차폐수단을 상기 복수의 챔버 중 다른 하나에 상응하도록 수평 이동시키는 것을 특징으로 한다. Preferably, when the odor component detected by the odor sensor is greater than a predetermined value, the control device controls the shielding means corresponding to any one of the plurality of chambers, In a horizontal direction.
바람직하게는, 상기 복수의 활성탄 중 어느 하나 이상은 활성탄소섬유층, 상기 활성탄소섬유층 상에 광촉매가 도포되는 광촉매층, 및 UV 램프층이 활성탄 내부 하측에 배치되는 혼합 활성탄인 것을 특징으로 한다. Preferably, at least one of the plurality of activated carbons is an activated carbon fiber layer, a photocatalyst layer on which the photocatalyst is applied on the activated carbon fiber layer, and a mixed activated carbon in which the UV lamp layer is disposed inside the activated carbon.
바람직하게는, 상기 혼합 활성탄은 상기 UV 램프층을 기준으로 상기 UV 램프층의 상측 및 하측에 상기 광촉매층 및 상기 활성탄소섬유층이 각각 배치되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the mixed activated carbon has the photocatalyst layer and the activated carbon fiber layer disposed on the upper and lower sides of the UV lamp layer with respect to the UV lamp layer, respectively.
바람직하게는, 상기 광촉매는 산화타이타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황화카드늄(CdS), 산화텅스텐(WO3) 및 이의 조합으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the photocatalyst is selected from the group consisting of titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), cadmium sulfide (CdS), tungsten oxide (WO 3 ), and combinations thereof.
바람직하게는, 상기 UV 램프층은 석영관, 유리관, 불소수지관 및 투명 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)관 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다. Preferably, the UV lamp layer is formed of any one of a quartz tube, a glass tube, a fluororesin tube, and a transparent ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) tube.
바람직하게는, 상기 UV 램프층은 UV 램프로부터 발생하는 자외선을 상기 광촉매층으로 안내하고, 그리고 상기 광촉매층으로 안내되는 상기 자외선은 광촉매를 활성화시켜 광화학반응을 일으키고 상기 활성탄 내에 흡착되는 악취 성분을 분해하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the UV lamp layer guides ultraviolet rays generated from a UV lamp to the photocatalyst layer, and the ultraviolet ray guided to the photocatalyst layer activates a photocatalyst to cause a photochemical reaction, decompose the malodor component adsorbed in the activated carbon .
본 발명에 따른 음식물을 분쇄 및 건조하는 음식물 처리기는 상술된 활성탄 필터 구조 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. The food processor for crushing and drying food and beverage according to the present invention is characterized in that it comprises any one of the activated carbon filter structures described above.
본 발명에 따르면, 사용 기간에 따라 활용되는 활성탄이 변경됨으로 인해 전체 활성탄이 100% 사용되기 전에 활성탄이 교체되는 것을 방지할 수 있으며, 활성탄이 보다 장기간 사용될 수 있다는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to prevent the activated carbon from being replaced before 100% of the total activated carbon is used due to the change of the activated carbon used according to the use period, and the activated carbon can be used for a longer period of time.
또한, 본 발명에 따르면, 하우징으로부터 유출되는 가스 내의 악취 성분을 검출할 수 있는 냄새 센서; 및 차폐수단의 수평 이동을 제어할 수 있는 제어 장치를 포함함으로써, 사용자가 별도로 관리할 필요 없이 활용되는 활성탄이 자동적으로 변경될 수 있다는 효과가 있다. According to the present invention, there is also provided an odor sensor capable of detecting malodorous components in a gas flowing out of a housing; And a control device capable of controlling the horizontal movement of the shielding means, there is an effect that the activated carbon used can be automatically changed without the user having to manage it separately.
또한, 본 발명에 따르면, 광촉매를 활성탄 내부에 분포시켜 활성탄 내에 포집된 악취 성분을 분해함으로써 활성탄의 미세 공극이 점점 작아지는 것을 방지하고 활성탄의 탈취 효율을 장기간 지속시킬 수 있다는 효과가 있다. Further, according to the present invention, the photocatalyst is distributed in the activated carbon to decompose the odor components captured in the activated carbon, thereby preventing the minute pores of the activated carbon from becoming smaller and continuing the deodorization efficiency of the activated carbon for a long time.
또한 본 발명에 따르면, 활성탄 내부에 함유되는 광촉매에 효과적으로 자외선을 투과시킬 수 있으며, 그로 인해 광촉매의 광화학 반응을 촉진시킬 수 있다는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to effectively transmit ultraviolet rays to the photocatalyst contained in the activated carbon, thereby promoting the photochemical reaction of the photocatalyst.
이하, 본 발명에 따른 활성탄 필터 구조 및 이를 포함하는 음식물 처리기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an activated carbon filter structure and a food processor including the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
<실시예> <Examples>
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 필터 구조(100)의 일 사용예를 도시하는 도면이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 필터 구조(100)의 다른 사용예를 도시하는 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 활성탄 필터 구조(100)는 하우징(110), 활성탄(120), 차폐수단(130) 및 전환 레버(140)를 포함한다. FIG. 1 illustrates an exemplary use of an activated
하우징(110)은 중공형의 다면체로서, 그 일측에는 가스가 유입되는 유입구(111)가 형성되고 타측에 가스가 유출되는 유출구(112)가 형성된다. 후술되는 바와 같이, 이러한 유입구(111)를 통하여 산성, 중성, 염기성의 가스가 하우징(110) 내부로 유입되고, 활성탄(120)에 의해 악취 성분이 제거된 가스가 유출구(112)를 통하여 외부로 배출되게 된다. The
한편, 본 발명의 실시예에서는 하우징(110)이 사각의 다면체로 형성되지만, 원통형으로 이루어질 수도 있으며, 내부에 활성탄(120)과 같은 탈취 소재가 수용될 수 있는 한, 그 형상은 특별히 제한되지 않음을 유의한다. The shape of the
하우징(110) 내부에는 하우징(110)을 수직 방향으로 분리할 수 있는 격벽(113)이 형성된다. 또한, 이러한 격벽(113)에 의해 하우징(110) 내부에는 복수의 챔버가 형성되게 된다. 후술되는 바와 같이, 복수의 챔버에는 활성탄(120)이 각각 수용될 수 있다. A
격벽(113)은 하우징(110) 내부를 분리할 수 있으면 충분하고 그 재질이나 두께가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 1개의 격벽에 의해 2개의 챔버가 형성되는 구성이지만, 반드시 격벽 및 챔버의 개수가 이에 제한되는 것은 아니며, 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있음을 유의한다. It is sufficient that the
활성탄(120)은 일종의 탈취 소재로서 하우징(110) 내부에 형성되는 챔버에 수용된다. 활성탄(120)은 일종의 숯과 같은 것으로서, 내부가 미세 공극과 같은 다공질로 되어 있어 산성, 중성, 염기성의 가스 내에 함유되어 있는 악취 성분을 포집함으로써 오염된 가스를 정화하는 역할을 한다. 즉, 유입구(111)를 통하여 하우징(110) 내부로 유입된 산성, 중성, 염기성의 가스는 활성탄(120)을 통과하게 되고 가스 내의 악취 성분은 활성탄(120)에 흡착됨으로써, 정화된 가스가 유출구(112)를 통하여 외부로 배출되게 된다. The activated
본 발명의 실시예에서는 하우징(110) 내부에 탈취 소재로서 활성탄(120)만이 수용되지만, 사용자의 의도에 따라 제올라이트, 알루미나, 실리카겔 등과 같은 다공성 물질 등이 더 수용될 수도 있음을 유의한다. In the embodiment of the present invention, only the activated
차폐수단(130)은 하우징(110) 내부의 상단 및 하단에 배치된다. 구체적으로 차폐수단(130)은 하우징(110) 내부의 상단에 배치되는 제1 판부재(130a) 및 제1 판 부재(130a)와 일체화되어 하우징(110) 내부의 하단에 배치되는 제2 판부재(130b)로 이루어진다. 본 발명의 실시예에서 제1 판부재(130a)와 제2 판부재(130b)는 수직으로 연장되는 바(bar) 형태의 연결 부재에 의해 연결되어 일체화된다. 다만, 제1 판부재(130a)와 제2 판부재(130b)는 사용자의 의도에 따라 별도로 제공될 수도 있음을 유의한다. The shielding means 130 is disposed at the upper and lower ends of the inside of the
구체적으로 제1 판부재(130a) 및 제2 판부재(130b)는 격벽(113)에 의해 형성되는 2개의 챔버 중 어느 하나의 챔버의 상면 및 하면에 상응하도록 형성된다. 또한, 후술되는 바와 같이, 차폐수단(130)은 2개의 챔버 중 어느 하나를 유입구(111) 및 유출구(112)로부터 차폐할 수 있도록 수평 방향으로 이동 가능하도록 형성된다. Specifically, the
이러한 구성으로 인해, 차폐수단(130)의 이동에 따라 차폐수단(130)의 위치가 변경될 수 있고, 차폐수단(130)은 2개의 챔버 중 어느 하나의 챔버를 유입구(111) 및 유출구(112)로부터 차폐하게 된다. 다시 말하면, 2개의 챔버 중 어느 하나는 차폐수단(130)의 제1 판부재(130a), 제2 판부재(130b) 및 격벽에 의해 둘러싸이게 되어 외부로부터 밀폐될 수 있다. The shielding means 130 can be moved to any one of the two chambers through the
그로 인해, 도 1에 도시된 바와 같이, 유입구(111)를 통하여 하우징(110) 내부로 유입되는 산성, 중성, 염기성의 가스는 2개의 챔버 중 어느 하나의 챔버로만 유입되게 되고, 그 챔버 내에 수용되어 있는 활성탄(120)만을 통과하게 된다. 결국, 가스 내의 악취 성분은 2개의 활성탄(120) 중 어느 하나의 활성탄(120)에만 흡착되게 되고 활성탄(120)에 의해 정화된 가스가 유출구(112)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 1, the acidic, neutral, and basic gas flowing into the
하우징(110)의 외부로 돌출되는 바(bar) 형태의 전환 레버(140)가 차폐수단(130)에 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 전환 레버(140)는 제2 판부재(130b)의 하측에 연결된다. A switching
이러한 구성으로 인해, 사용자 또는 관리자는 이러한 전환 레버(140)를 사용하여 차폐수단(130)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있으며, 그 결과 도 1에 도시된 상태에서 도 2에 도시된 상태로 전환된다. 그로 인해, 아직 사용되지 않은 활성탄을 활용할 수 있게 된다. 즉 사용기간에 따라 활용되는 활성탄을 변경할 수 있게 된다. With this arrangement, the user or the manager can move the shielding means 130 horizontally using the switching
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 필터 구조(200)를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 활성탄 필터 구조(200)는 하우징(210), 활성탄(220), 차폐수단(230), 냄새 센서(240) 및 제어 장치(도시 안됨)를 포함한다. 3 is a view showing an activated
도 3에 도시된 활성탄 필터 구조(200)는 도 1 및 도 2에 활성탄 필터 구조(100)와 비교했을 때, 전환 레버(140) 대신에 냄새 센서(240) 및 제어 장치를 포함한다는 점을 제외하고는 동일한 구성요소를 가지므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. The activated
냄새 센서(240)는 하우징(210)으로부터 유출되는 가스 내의 악취 성분을 검출하는 역할을 한다. 또한 냄새 센서(240)는 검출된 가스 내의 악취 성분에 관한 값을 후술되는 제어 장치로 송신하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에서 냄새 센서(240)는 유출구(212)의 측면에 부착되는 구성이나 냄새 센서(240)의 위치는 이에 제한되지 않음을 유의한다. The
제어 장치는 냄새 센서(240)에 의해 송신되는 악취 성분에 관한 값이 사전 설정된 값보다 큰 경우, 복수의 챔버 중 어느 하나에 상응하도록 배치된 차폐수단(230)을 복수의 챔버 중 다른 하나에 상응하도록 수평 이동시킨다. The control device may be configured such that, when the value of the odor component transmitted by the
이러한 냄새 센서(240) 및 제어 장치는 기존의 공지된 구성을 사용하기 때문에, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Since the
이러한 구성으로 인해, 사용자 또는 관리자는 별도로 활성탄 필터 구조(200)를 관리할 필요없이 활용되는 활성탄이 자동적으로 변경될 수 있게 된다. With this configuration, the user or the administrator can automatically change the activated carbon to be utilized without having to manage the activated
한편, 본 발명의 실시예에서는 냄새 센서(240)를 사용하고 있지만, 센서의 종류는 활성탄의 사용 정도를 측정할 수 있으면 충분하므로 습도 센서 등이 사용될 수도 있으며, 반드시 상기 종류에 한정되지 않음을 유의한다. Meanwhile, although the
도 4는 본 발명에서 사용될 수 있는 활성탄의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 4 is a view showing another embodiment of activated carbon that can be used in the present invention.
본 발명에 따른 활성탄 필터 구조(100, 200)에서, 복수의 챔버 중 어느 하나 이상에는 혼합 활성탄(300)이 수용될 수 있다. In the activated
혼합 활성탄(300)이란 활성탄소섬유층(310), 광촉매층(320) 및 UV 램프층(330)이 활성탄 내부에 배치되는 활성탄을 의미한다. The mixed activated
본 발명의 실시예에서, 혼합 활성탄(300)은 2개의 활성탄소섬유층(310), 2개의 광촉매층(320) 및 1개의 UV 램프층(330)을 포함한다. 이러한 층들의 배치를 살펴보면, UV 램프층(330)을 기준으로 UV 램프층(330)의 상측에 광촉매층(320) 및 활 성탄소섬유층(310)이 배치되고, UV 램프층(330)의 하측에 광촉매층(320) 및 활성탄소섬유층(310)이 배치되는 구성을 가진다. 한편 이러한 배치는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있음을 유의한다. In an embodiment of the present invention, the mixed activated
활성탄소섬유층(310)은 활성탄의 흡착 성능을 개량하기 위해 섬유 형태로 가공된 활성탄소섬유(ACF, activated carbon fiber)가 층의 형태로 배치되는 구성이다. 특히, 활성탄소섬유(ACF)는 표면에 마크로포어가 없이 메소포어가 바로 위치하고 있기 때문에 피흡착물질의 확산 과정 없이 훨씬 빠른 흡착능력을 보이는 특징이 있다. The activated
광촉매층(320)은 활성탄소섬유층(310) 상에 광촉매가 도포되어 있는 층을 의미한다. 광촉매로서 산화타이타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황화카드늄(CdS), 산화텅스텐(WO3) 및 이의 조합으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 광촉매가 활성탄소섬유층(310) 상에 도포될 수 있다. 특히, 산화타이타늄(TiO2)을 도포되는 것이 바람직하다. The
산화아연, 황화카드늄, 산화텅스텐, 산화타이타늄의 유기물분해 능력에는 큰 차이가 없다. 특히 산화아연은 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌의 분해에 탁월한 효과를 가지고 있다. Zinc oxide, cadmium sulfide, tungsten oxide, and titanium oxide. Especially, zinc oxide has an excellent effect on decomposition of trichlorethylene and tetrachlorethylene.
또한, 산화타이타늄은 자신이 빛을 받아도 변하지 않아 반영구적으로 사용이 가능하다는 장점이 있다. 구체적으로 산화타이타늄은 모든 유기물을 산화시켜 이산화탄소와 물로 분해하며, 산화타이타늄은 빛을 받아도 자신은 변화시키지 않아 반영구적으로 사용할 수 있으며, 염소(Cl₂)나 오존(O₃)보다 높은 산화력을 갖고 있어 강력한 살균력과 모든 유기물을 이산화탄소와 물로 분해할 수 있다는 장점이 있다. In addition, titanium oxide has an advantage that it can be used semi-permanently because it does not change even if it receives light. Specifically, titanium dioxide oxidizes all organic matter to decompose into carbon dioxide and water. Titanium oxide can be used semi-permanently even if it receives light but does not change itself. It has higher oxidizing power than chlorine (Cl₂) and ozone (O3) And all organic matter can be decomposed into carbon dioxide and water.
이와 같이 산화타이타늄 광촉매는 다른 어느 광촉매보다 뛰어난 성능을 가지고 있고 화학적으로 안정하고 광활성이 우수하며 인체에 무해한 점 등으로 인해 활성탄소섬유층(310) 상에 도포되는 광촉매로서 사용될 수 있다. Thus, the titanium oxide photocatalyst can be used as a photocatalyst to be coated on the activated
광촉매가 작용하는 원리는 다음과 같다. The principle of photocatalysis works is as follows.
광촉매에 자외선과 같은 빛 에너지가 조사되면 광촉매의 원자가 밴드(valance band)에 있는 전자가 컨덕션 밴드(conduction band)로 전이되고 원자가 밴드에는 전자가 비어있는 정공(h+)이 남게 된다. 이때 전자가 전이되는데 필요한 광에너지로 밴드 갭(band gap)에 해당하는 약 3. 2eV 정도의 에너지가 필요하며 390nm보다 짧은 파장이 이에 해당한다. When the photocatalyst is irradiated with light energy such as ultraviolet rays, electrons in the valance band of the photocatalyst are transferred to the conduction band, and holes (h +) in which the electrons are vacated remain in the valence band. At this time, the energy required to transfer electrons requires energy of about 3.2 eV corresponding to a band gap, which corresponds to a wavelength shorter than 390 nm.
이렇게 생긴 가전자(e-CB)(컨덕션 밴드에 전이된 전자)와 정공(h+VB)(원자가 밴드에 남은 양공(positive hole))은 광촉매 표면에 확산되는 연속적인 과정을 거치게 된다. 이러한 연속적인 과정을 거쳐 생성된 수산화 라디칼(OH radical)이 활성탄(120)에 흡착된 악취 성분과 같은 유기물과 반응하여 이를 H20와 CO2로 분해시키게 된다. The resulting electrons (e- CB ) (electrons transferred to the conduction band) and holes (h + VB ) (positive holes remaining in the valence band) go through a continuous process of diffusion on the photocatalyst surface. The OH radical generated through the continuous process reacts with organic substances such as odor components adsorbed on the activated
광촉매를 활성탄소섬유층(310) 상에 분포시킴으로 인해, 활성탄 내에 포집된 악취 성분을 분해할 수 있고, 그로 인해 활성탄의 미세 공극이 점점 작아지는 것을 방지하고 활성탄의 탈취 효율을 장기간 지속시킬 수 있게 된다. By distributing the photocatalyst on the activated
UV 램프층(330)은 390nm보다 짧은 파장을 가지는 자외선을 발생시켜 광촉매의 전자가 전이되는데 필요한 광에너지를 공급하는 역할을 한다. UV 램프층(330)은 자외선을 발생시킬 수 있으면 충분하고 기존의 공지된 구성을 사용하기 때문에, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. The
본 발명의 실시예에서 UV 램프층(330)은 석영관, 유리관, 불소수지관 및 투명 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)관 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 한편, 이러한 UV 램프층(330)의 재질은 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있음을 유의한다. In an embodiment of the present invention, the
UV 램프층(330)이 광촉매층(320)과 인접하게 배치됨으로써, UV 램프층(330)으로부터 발생되는 자외선을 활성탄소섬유층(310) 상에 분포되는 광촉매에 효과적으로 투과시킬 수 있게 된다. 또한, 이러한 구성으로 인해, UV 램프층(330)으로부터 발생되는 자외선은 광촉매를 활성화시켜 광화학 반응을 일으킬 수 있고, 활성탄내에 흡착되는 악취 성분과 같은 유기물을 효과적으로 분해할 수 있게 된다. The
상술된 활성탄 필터 구조(100, 200)는 일반적으로 음식물을 분쇄 및 건조하는 음식물 처리기에 적용될 수 있음은 물론이다. 이때, 음식물 처리기와 활성탄 필터 구조(100, 200)의 결합은 활성탄 필터 구조(100, 200)가 음식물 처리기 본체부에 삽입되어 강제 결합되거나 또는 끼워 맞춤 결합되는 등 공지된 방식을 사용하게 되므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. It is needless to say that the activated
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be readily apparent to those skilled in the art that the present invention can be modified and changed without departing from the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 필터 구조(100)의 일 사용예를 도시하는 도면이며, 1 is a view showing an example of use of an activated
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 필터 구조(100)의 다른 사용예를 도시하는 도면이며, 2 is a view showing another use example of the activated
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 필터 구조(200)를 도시하는 도면이며, 3 is a view showing an activated
도 4는 본 발명에서 사용될 수 있는 활성탄의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 4 is a view showing another embodiment of activated carbon that can be used in the present invention.
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