KR101817223B1 - Air purifier with ventilating and exhausting function - Google Patents

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정종수
박은석
김민수
정현덕
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한국과학기술연구원
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Abstract

The present invention relates to an air purifier for circulating and purifying indoor air, comprising: a first purification module for sucking indoor air to perform a primary purification; a second purification module for sucking a part of the purified air from the first purification module and performing a second purification; an exhaust unit for exhausting the purified air from the second purification module to the outside; and a ventilation unit for sucking the rest of the purified air from the first purification module and circulating the purified air to the indoor.

Description

환기 및 배기 기능을 갖는 공기 청정화 장치{AIR PURIFIER WITH VENTILATING AND EXHAUSTING FUNCTION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an air purifying device having ventilation and exhaust functions,

본 발명은 환배기(환기 및 배기) 기능을 갖는 공기 청정화 장치에 관한 것으로, 구체적으로, 실내에서 발생된 공기 오염 물질을 1차로 정화하여 실내로 다시 환기하면서, 동시에 2차 정화를 실시하여 외부로 배기하는 기능을 갖는 공기 청정화 장치에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to an air purifying apparatus having a function of ventilating (ventilating and exhausting). More particularly, the present invention relates to an air purifying apparatus for purifying air pollutants generated in a room, To an air purifying apparatus having a function of exhausting air.

일반적으로, 공기 청정기는 실내공기를 깨끗하게 정화하는 장치로서, 송풍팬을 구동하여 흡입되는 실내공기가 필터를 거치도록 하여 미세먼지 등을 걸러내고 정화된 공기를 다시 실내로 공급하는 공기순환과정을 통하여 실내공기를 정화한다. Background Art [2] Generally, an air purifier is a device for purifying indoor air cleanly. The air purifier filters a fine dust such that indoor air sucked through a fan is driven by driving a blowing fan, Cleans the indoor air.

그러나, 종래에는 다량의 오염 물질이 발생하는 직화구이 음식점 또는 흡연실 등에서 오염물질의 농도가 높은 경우, 다량의 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 없는 문제점이 있고, 실내 순환은 물론 외부로 배출되는 배출 공기 중의 오염 물질의 농도가 충분히 떨어지지 않는 문제점이 있다. However, conventionally, when a concentration of a pollutant is high in a fire-grilled restaurant or a smoking room where a large amount of pollutants are generated, a large amount of pollutants can not be effectively removed. In addition, There is a problem that the concentration of the pollutant does not fall sufficiently.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 특허문헌 1에 기재된 공기 청정기(1000)는 환기 운전부(1001)와 공기 청정 운전부(1002)를 통해, 실내의 공기를 정화하여 순환하는 형태를 지니고 있으나, 외부로 배출되는 배출 공기 중의 오염 물질의 농도에 대해서는 전혀 고려하고 있지 않다. For example, as shown in FIG. 5, the air purifier 1000 described in Patent Document 1 has a configuration in which the air in the room is purified and circulated through the ventilation operation unit 1001 and the air cleaning operation unit 1002 However, it does not consider the concentration of contaminants in the exhaust air discharged to the outside at all.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 특허문헌 2에 기재된 공기 청정기(2000)는 제1 청정모듈(2001)과 제2 청정모듈(2002)을 통해 이중으로 공기를 정화하여 이를 토출구(2003)를 통해 실내로 다시 환기하는 방법이 기재되어 있으나, 특허문헌 2에 기재된 공기 청정기(2000) 역시 외부로 배출되는 배출 공기 중의 오염 물질의 농도에 대해서는 전혀 고려하고 있지 않다. 6, the air purifier 2000 described in Patent Document 2 purifies the air through the first clean module 2001 and the second clean module 2002, and discharges the air to the discharge port 2003 The air purifier 2000 described in Patent Document 2 does not consider the concentration of contaminants in the exhaust air discharged to the outside at all.

또한, 전술한 특허문헌 1에 기재된 공기 청정기(1000)와 특허문헌 2에 기재된 공기 청정기(2000)는, 실내 공기에 존재하는 가스상 오염 물질에 대한 적절한 처리 방법을 제공하지 못하는 실정이다. In addition, the air purifier 1000 described in Patent Document 1 and the air purifier 2000 described in Patent Document 2 can not provide an appropriate treatment method for gaseous pollutants present in the room air.

한국특허공보 제0626432호Korean Patent Publication No. 0626432 한국특허출원공개 제2016-0027900호Korean Patent Application Publication No. 2016-0027900

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 공기 청정기의 문제점들을 해결하고, 유증기, 용제 등 실내에서 고농도, 다량으로 발생하는 공기 오염 물질을 처리하여, 실내의 공기질을 최적화하기 위한 효과적인 공기 청정기를 제공하고자 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an effective air purifier for solving the problems of the above-described conventional air purifier and treating air pollutants generated in a high concentration and a large amount in a room such as a vapor, a solvent, etc. to optimize the indoor air quality .

또한, 본 발명은 외부로 배출하는 배출 공기 중의 잔류 오염 물질의 농도를 환경 배출 기준치 이하로 처리하여 배출하는 동시에 실내에 순환되는 공기에도 공기 정화 장치를 도입하여 오염 물질의 순환 농도를 크게 낮출 수 있는 공기 청정기를 제공하고자 한다. In addition, the present invention treats the concentration of the residual pollutants in the exhaust air discharged to the outside to be equal to or less than the environmental emission standard value, and at the same time introduces an air purification device to the air circulated in the room, Air purifier.

또한, 본 발명은 나노 금속 산화물 촉매를 포함하는, 공기 청정용으로 매우 우수한 휘발성 유기 화합물 분해 활성을 나타내는 촉매 필터 공기청정화 모듈을 설치하여, 외부로 배출하는 배출 공기뿐만 아니라 실내 순환 공기의 정화 처리에도 효과적인 공기 청정기를 제공하고자 한다.In addition, the present invention provides a catalyst filter air purification module, which includes a nano-metal oxide catalyst and exhibits a very excellent volatile organic compound decomposition activity for air cleaning, and can be used not only for the discharge air discharged to the outside, Thereby providing an effective air cleaner.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 실내 공기의 환배기 및 정화를 위한 공기 청정화 장치로서, 실내 공기를 흡입하여 1차 정화를 위한 제1 정화 모듈; 제1 정화 모듈에서 정화된 공기 중 일부를 흡입하여, 2차 정화를 실시하는 제2 정화 모듈; 제2 정화 모듈에서 정화된 공기를 실외로 배기하는 배기부; 및 제1 정화 모듈에서 정화된 공기의 나머지를 흡입하여 실내로 순환하는 환기부를 포함하는 공기 청정화 장치를 제공할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an air purification apparatus for circulating and purifying indoor air, comprising: a first purification module for sucking indoor air to perform primary purification; A second purifying module for sucking a part of the purified air from the first purifying module and performing a second purifying process; An exhaust unit for exhausting the purified air from the second purification module to the outside; And a ventilation part for sucking the rest of the purified air in the first purification module and circulating the purified air to the room.

또한, 본 발명의 제1 정화 모듈은, 프리필터부, 미세 먼지와 입자상 오염물질을 필터링하는 집진부, 실내 공기의 오염 농도를 측정하는 제1 센서부, 제1 나노 촉매 산화부 및 제1 나노 촉매 산화부의 산화 분해력을 향상하기 위한 제1 오존부를 포함할 수 있다. The first purification module of the present invention comprises a pre-filter portion, a dust collecting portion for filtering particulate and particulate pollutants, a first sensor portion for measuring the contamination concentration of indoor air, a first nano catalytic oxidizing portion, And a first ozone portion for improving oxidative decomposition of the oxidized portion.

또한, 본 발명의 제2 정화 모듈은, 제1 정화 모듈로부터 흡입된 공기의 오염 농도를 측정하는 제2 센서부, 제2 나노 촉매 산화부 및 제2 나노 촉매 산화부의 산화 분해력을 향상하기 위한 제2 오존부 및 흡착부를 포함할 수 있다. The second purification module of the present invention may further comprise a second sensor unit for measuring the contamination concentration of the air sucked from the first purification module, a second nano-catalytic oxidation unit, 2 ozone section and an adsorption section.

또한, 본 발명의 제1 나노 촉매 산화부 및 제2 나노 촉매 산화부는, 나노미터 크기의 망간-티타니아 화합물 또는 바나디아-티타니아 화합물 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. In addition, the first nano-catalytic oxidizing unit and the second nano-catalytic oxidizing unit of the present invention may include at least one substance selected from a nanometer-sized manganese-titania compound or a vanadia-titania compound.

또한, 본 발명의 흡착부는 제올라이트, 알루미나 계열 흡착제, 실리카 계열 흡착제, 또는 활성탄 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. Further, the adsorption portion of the present invention may include at least one substance selected from zeolite, alumina-based adsorbent, silica-based adsorbent, or activated carbon.

본 발명은 외부로 배출하는 배출 공기 중의 잔류 오염 물질을 나노 촉매 산화부를 이용하여 환경 배출 기준치 이하로 처리하여 배출하는 동시에 실내에서 순환되는 공기 중의 오염 물질을 처리하여 환기할 수 있는 환기 및 배기 기능을 갖는 공기 청정화 장치를 제공할 수 있다. The present invention relates to a method and apparatus for treating a pollutant in the air circulated inside the room by treating the residual pollutants in the exhaust air discharged to the outside with the nano-catalytic oxidizing unit to a level lower than the environmental emission standard value and ventilating and exhausting Can be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치의 환기 및 배기 순환의 순서를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치의 분해 성능 평가를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치의 분해 성능 평가를 나타내는 그래프이다.
도 5는 종래의 공기 청정화 장치의 개략적인 모식도이다.
도 6은 다른 종래의 공기 청정화 장치의 개략적인 모식도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of an air purification apparatus according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a flowchart schematically showing the sequence of ventilation and exhaust circulation of the air purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing decomposition performance evaluation of an air cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing decomposition performance evaluation of an air cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram of a conventional air purification apparatus.
6 is a schematic diagram of another conventional air purification apparatus.

이하, 첨부된 도면을 기준으로 본 발명의 바람직한 실시 형태를 통하여, 본 발명에 따른 공기 청정화 장치(1)에 대하여 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an air purification apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

설명에 앞서, 여러 실시 형태에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시 형태에서 설명하고, 그 외의 실시 형태에서는 다른 구성 요소에 대해서만 설명하기로 한다. Prior to explanation, elements having the same configuration are denoted by the same reference numerals in different embodiments, and only other elements will be described in the other embodiments.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)의 구성을 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)의 환기(C2) 및 배기(D) 순환의 순서를 개략적으로 나타낸 순서도이다.Fig. 1 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of an air purification apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a schematic view of a ventilation system C2 of an air purification apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, (D) a sequence of circulation.

도 1 및 도 2에 기재된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)는 실내 공기(A) 중의 미세먼지, 휘발성 유기오염물질, 입자상 오염물질, 유증기 등의 1차 정화(B)를 위한 제1 정화 모듈(10)과, 제1 정화 모듈(10)에서 처리된 공기 중 일부(B1)를 흡입하여 2차 정화(C1)를 실시하는 제2 정화 모듈(20), 제2 정화 모듈(20)에서 처리된 공기를 실외로 배기(D)하는 배기부(40) 및 제1 정화 모듈(10)에서 정화된 공기 중 나머지를 흡입하여 실내로 다시 순환(C2)시키는 환기부(30)로 구성된다. 1 and 2, an air purification apparatus 1 according to an embodiment of the present invention performs primary purification (such as fine dust, volatile organic pollutants, particulate pollutants, and vapor in indoor air (A) A second purifying module 20 for sucking a part B1 of the air processed in the first purifying module 10 to perform a second purifying process C1; A ventilation part 40 for exhausting the air treated in the second purification module 20 to the outside and a ventilation part 40 for sucking the rest of the air purified in the first purification module 10 and circulating it to the room C2 (30).

따라서, 도 2에 기재된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)는 실내에서 공기를 흡입(S1)하고, 제1 정화 모듈(10)에서 제1 정화를 실시(S2)한 후, 정화된 공기의 일부(C2)를 다시 환기하기 때문에, 실내 공기(A) 중의 오염 물질의 농도를 반복적으로 낮춤으로써 효율적으로 정화할 수 있다. 2, the air purifying apparatus 1 according to an embodiment of the present invention sucks air in the room (S1), performs the first purge (S2) in the first purifying module 10, The portion C2 of the purified air is again ventilated, so that the concentration of the pollutant in the room air A can be repeatedly lowered to efficiently purify it.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)는, 실외로 공기를 배기하는 경우, 제1 정화 모듈(10)에서 제1 정화를 실시(S2)한 후, 정화된 공기의 나머지 일부(C1)를 다시 제2 정화 모듈(20)을 통해 제2 정화를 실시(S3)하여 실외로 배출(S4)하기 때문에, 외부로 배출하는 배출 공기 중의 잔류 오염 물질의 농도를 현저히 낮추어 환경 기준치 이하로 배출할 수 있다. In the air purifying apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, when the air is exhausted to the outside of the room, the first purifying module 10 performs the first purge (S2), and then the rest of the purified air (C1) is again subjected to the second purification (S3) through the second purification module (20) and discharged to the outside (S4). Therefore, the concentration of the residual contaminants in the discharged air discharged to the outside is significantly lowered, Or less.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)는 환기와 배기 기능을 동시에 가지면서도, 실내 공기 중에 존재하는 저농도 휘발성 유기 화합물(이하, VOC)을 효과적으로 분해할 수 있다. The air cleaning apparatus 1 according to the embodiment of the present invention can effectively decompose the low concentration volatile organic compounds (hereinafter referred to as "VOC") present in the room air, while having the ventilation and exhaust functions at the same time.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 미세먼지, 휘발성 유기 오염 물질, 입자상 오염물질, 유증기의 처리를 위한 제1 정화 모듈(10)은, 실내 공기(A)를 흡입하여 프리필터부(11)에서 먼저 비교적 입자 크기가 큰 입자를 필터링할 수 있다. 1, the first purifying module 10 for treating fine dust, volatile organic pollutants, particulate pollutants, and vapor is configured to suck indoor air (A) ), It is possible to first filter particles having a relatively large particle size.

다음으로, 집진부(13)에서는 전술한 프리필터부(11)에서 필터링되지 않은 입자, 즉, 미세 먼지와 비교적 입자 크기가 작은 입자상 오염 물질을 필터링할 수 있다. Next, in the dust collecting unit 13, particles not filtered by the above-described pre-filter unit 11, that is, fine dust and particulate matter having a relatively small particle size can be filtered.

다음으로, 제1 나노 촉매 산화부(15)에서 공기 중의 휘발성 유기 화합물(VOC)을 제거할 수 있는데, 제1 나노 촉매 산화부(15) 이전에 제1 오존부(14)를 배치시켜, 제1 나노 촉매 산화부(15)의 산화 분해력을 향상할 수 있다. 즉, 제1 오존부(14)의 오존으로부터 생성된 활성 상태의 산소 원자(O*) 또는 활성화된 산소 분자에 의해 제1 나노 촉매 산화부(15)에서 휘발성 유기 화합물(VOC)을 효율적으로 분해할 수 있다. Next, the first nano-catalytic oxidizing unit 15 can remove volatile organic compounds (VOC) in the air. The first ozone unit 14 is disposed before the first nano catalytic oxidizing unit 15, The oxidative decomposition ability of the one-nano-catalytic oxidized portion 15 can be improved. That is, by effectively decomposing volatile organic compounds (VOC) in the first nano-catalytic oxidation unit 15 by the active oxygen atoms (O *) or the activated oxygen molecules generated from the ozone of the first ozone unit 14 can do.

한편, 프리필터부(11)와 집진부(13) 사이에 제1 센서부(12)를 배치시켜, 흡입되는 공기(A) 중의 오염 물질의 농도를 실시간으로 측정할 수 있으며, 측정된 오염 물질의 농도에 따라, 제1 오존부(14)에 공급되는 오존의 농도와 제1 나노 촉매 산화부(15)에 공급되는 나노 촉매 물질의 농도를 실시간으로 조절하여, 오염 물질의 분해를 효율적으로 수행할 수 있다. Meanwhile, the first sensor unit 12 may be disposed between the pre-filter unit 11 and the dust collecting unit 13 to measure the concentration of the pollutant in the air A in real time, The concentration of the ozone supplied to the first ozone portion 14 and the concentration of the nanocatalyst material supplied to the first nano catalytic oxidation portion 15 can be adjusted in real time to efficiently perform the decomposition of the contaminants .

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)에서 사용되는 나노 촉매 물질은, 바람직하게 나노미터 단위의 입자 크기를 갖는 망간-티타니아 화합물 또는 바나디아-티타니아 화합물 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. In addition, the nanocatalytic material used in the air purification apparatus 1 according to an embodiment of the present invention preferably includes at least one substance selected from a manganese-titania compound or a vanadia-titania compound having a particle size of nanometer unit .

전술한 바와 같이, 제1 정화 모듈(10)에서 1차 정화된 공기의 일부(B2)는 환기부(30)를 통해 다시 실내로 환기(C2)되어 원래의 실내 공기(A)와 혼합됨으로써, 실내 공기 중의 오염 물질의 농도는 반복적으로 낮아진다. As described above, a part B2 of air purified first in the first purification module 10 is ventilated (C2) to the room again through the ventilation part 30 and mixed with the original indoor air (A) The concentration of pollutants in the indoor air is repeatedly lowered.

다음으로, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)를 통해 실외로 공기가 배출되는 구성을 설명하기로 한다. Next, a description will be given of a configuration in which air is discharged to the outside through the air cleaning apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 정화 모듈(10)에서 1차 정화된 공기의 다른 일부(B1)는 제2 정화 모듈(20)로 유입된다. 구체적으로, 제2 정화 모듈(20)은 제2 나노 촉매 산화부(25)에서 제1 정화 모듈(10)에서 분해되지 않고 잔류하는 공기 중의 휘발성 유기 화합물(VOC)을 다시 제거할 수 있다. As shown in FIG. 1, the other part B1 of the first purified air in the first purifying module 10 flows into the second purifying module 20. Specifically, the second purifying module 20 can remove volatile organic compounds (VOC) in the air remaining in the first purifying module 10 without being decomposed in the second nano-catalytic oxidizing unit 25.

마찬가지로, 제2 나노 촉매 산화부(25) 이전에 제2 오존부(24)를 배치시켜, 제2 나노 촉매 산화부(25)의 산화 분해력을 향상할 수 있으며, 마찬가지로, 제2 나노 촉매 산화부(25)는 나노미터 단위의 입자 크기를 갖는 망간-티타니아 화합물 또는 바나디아-티타니아 화합물 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. Likewise, the second ozone portion 24 may be disposed before the second nano-catalytic oxidizing portion 25 to improve the oxidative decomposition ability of the second nano catalytic oxidizing portion 25. Similarly, (25) may comprise one or more materials selected from a manganese-titania compound or a vanadia-titania compound having a particle size in the nanometer scale.

또한, 제2 정화 모듈(20)에 공기(B1)가 유입되는 위치에 제2 센서부(22)를 배치시켜, 흡입되는 공기(B1) 중의 오염 물질의 농도를 실시간으로 측정하여, 제2 오존부(24)에 공급되는 오존의 농도와 제2 나노 촉매 산화부(25)에 공급되는 나노 촉매 물질의 농도를 실시간으로 조절할 수 있다. The concentration of contaminants in the air B1 to be inhaled is measured in real time by disposing the second sensor portion 22 at a position where the air B1 flows into the second purification module 20, The concentration of the ozone supplied to the first nano catalyst part 24 and the concentration of the nanocatalyst material supplied to the second nano catalytic oxidation part 25 can be adjusted in real time.

또한, 제2 나노 촉매 산화부(25)에서 분해되지 않은 휘발성 유기 화합물(VOC)는, 제2 나노 촉매 산화부(25) 이후에 배치된 흡착부(26)에서 흡착될 수 있다. 이러한 흡착부(26)는 제올라이트, 알루미나 계열 흡착제, 실리카 계열 흡착제, 또는 활성탄 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 사용함으로써, 실외로 배출되는 휘발성 유기 화합물(VOC)를 효율적으로 제거할 수 있다.The volatile organic compound (VOC) that has not been decomposed in the second nano catalytic oxidizing section 25 can be adsorbed in the adsorbing section 26 disposed after the second nano catalytic oxidizing section 25. [ The adsorption part 26 can effectively remove volatile organic compounds (VOC) discharged outdoors by using at least one material selected from zeolite, alumina-based adsorbent, silica-based adsorbent, or activated carbon.

따라서, 본래 실내의 공기(A) 중의 오염 물질의 농도보다 현저히 낮은 농도를 갖는 공기(D)가 배기부(40)를 통해 최종적으로 실외로 배출됨으로써, 배출되는 공기의 환경 기준치를 만족할 수 있다. Therefore, the air (D) having a concentration substantially lower than the concentration of the pollutants in the air (A) of the room is finally discharged to the outside through the exhaust part (40), so that the environmental standard value of the discharged air can be satisfied.

이하, 하기와 같은 실시예 1 및 실시예 2를 통하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 공기 청정화 장치(1)의 효과를 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예 1 및 실시예 2는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 범위가 하기 예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the effects of the air purification apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described in detail through the following first and second embodiments. However, these Examples 1 and 2 are provided for illustrative purposes only in order to facilitate understanding of the present invention, and the scope and scope of the present invention are not limited by the following Examples.

[실시예 1][Example 1]

1 m3 소형 챔버를 이용하여 담배연기 성분 중 아세트 알데히드를 대상으로 분해효율 실험을 통해, 망간계 담지 나노촉매를 이용한 오염공기 중 VOCs의 효과적인 처리를 위한 성능평가를 수행하였다. 1 m 3 Performance evaluation for effective treatment of VOCs in polluted air using manganese based nano-catalysts was conducted through experiments of decomposition efficiency of acetaldehyde among tobacco smoke components using a small chamber.

사용량, 처리 풍량, 처리 시간 등을 동일하게 하고 흡착부(26)는 활성탄을 이용하여, 성능평가 결과를 비교하기 위한 실험을 수행하였다. 특히, 담배연기 중 가장 높은 농도를 차지하고 있는 아세트알데히드를 대표적 오염물질로 대상을 선정하였다. The amount of treatment, the amount of air to be treated, the treatment time and the like were made the same, and the adsorption unit 26 performed an experiment to compare the performance evaluation results using activated carbon. Especially, acetaldehyde, which occupies the highest concentration of tobacco smoke, was selected as a representative pollutant.

비교예 2에서는 활성탄만을 이용하여 아세트알데히드 성능평가를 수행한 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, 반응 시작 30분 후 제거효율 60%를 나타냈다. In Comparative Example 2, the performance of acetaldehyde was evaluated using only activated carbon. As shown in FIG. 3, the removal efficiency was 60% after 30 minutes from the start of the reaction.

반면, 본 발명의 담배연기 처리장치에 사용된 망간계 담지 나노촉매의 산화분해 효율은, 도 3에 도시된 바와 같이, 반응시작 30분후 80% 정도의 성능 수준을 나타내었다. On the other hand, as shown in FIG. 3, the oxidative decomposition efficiency of the manganese-based supported nano catalyst used in the tobacco smoke treatment apparatus of the present invention showed a performance level of about 80% after 30 minutes from the start of the reaction.

비교예 2도 아세트알데히드 물질에 대해 초기에는 흡착에 의한 제거성능을 상당히 우수한 결과를 보이지만, 대부분 일정 시간 흡착 후 나타나는 파괴 현상에 의해 담배연기 중 고휘발성 가스성분의 제거는 60% 수준에 머무르는 한계가 발견되었다. In Comparative Example 2, the removal performance of the acetaldehyde material was initially excellent, but the removal of the high-volatile gas component in the cigarette smoke due to the destruction phenomenon after the adsorption for a certain time was limited to the level of 60% Found.

결론적으로, 아세트알데히드를 기준으로 장치를 가동하지 않은 상태의 비교예 1에서는 거의 농도 저감 효과가 나타나지 않은 반면, 활성탄 필터를 적용한 비교예 2의 청정화장치의 경우 약 60% 정도의 저감효과가 나타났다. As a result, in Comparative Example 1 in which the apparatus was not operated on the basis of acetaldehyde, almost no concentration reduction effect was shown, whereas in the case of the purification apparatus of Comparative Example 2 using the activated carbon filter, a reduction effect of about 60% was obtained.

이에 반하여, 본 발명의 실시예 1에서는 30분 이내 약 80% 수준의 저감 효과가 나타나는 우수한 효과를 발휘하였다. On the contrary, Example 1 of the present invention exhibited an excellent effect of exhibiting a reduction effect of about 80% within 30 minutes.

[실시예 2][Example 2]

실시예 1을 통해 확인한 망간계 담지 나노촉매를 다시 이용하여, 이를 적용한 처리장치의 담배연기 중 TVOCs 처리 성능의 검증을 위해 실제 규모 흡연실(70 m3)에서의 처리 성능을 평가하였다. The manganese-based supported nano-catalysts confirmed through Example 1 were reused and the treatment performance in the actual smoking room (70 m 3) was evaluated to verify the treatment performance of the TVOCs among the cigarette smoke of the treatment device using the same.

실험 시작 이전의 초기 TVOCs 농도는 120±50 ppb로, 처리 성능의 계산에는 이 값을 제외한다. 그 결과, 처리 장치 가동 후 30분후 60% 이상의 제거 성능을 나타냈으며, 미처리된 배오존 측정결과는 10 - 20 ppb 수준으로 실내 배출에도 안전한 수준으로 확인되었다. The initial TVOCs concentration before the start of the experiment is 120 ± 50 ppb, excluding this value for the calculation of the treatment performance. As a result, the removal performance was 60% or more after 30 minutes of operation, and the untreated ozone measurement result was 10 to 20 ppb.

결론적으로, 활성탄 필터 방식만을 사용하는 비교예 3 및 비교예 4의 공기청정기는 20분 후 약 60% 정도의 저감 효과만을 나타내었지만, 실시예 2에서는 20분 이내 80% 수준으로 저감 효과가 나타나는 우수한 효과를 발휘하였다. As a result, the air purifiers of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 using only the activated carbon filter method showed a reduction effect of about 60% after 20 minutes, but in Example 2, Effect.

전술한 설명들을 참고하여, 본 발명이 속하는 기술 분야의 종사자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로, 지금까지 전술한 실시 형태는 모든 면에서 예시적인 것으로서, 본 발명을 상기 실시 형태들에 한정하기 위한 것이 아님을 이해하여야만 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 균등한 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and are not intended to limit the invention to the embodiments, and the scope of the present invention is not limited by the above- And all changes or modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims and the equivalents shall be construed as being included within the scope of the present invention.

본 발명은 실내에서 다량, 고농도로 발생하는 미세먼지, 입자상 및 가스상 오염물질 제거 분해에 효과적인 나노 촉매를 적용함으로써, 환기 및 배기 겸용의 공기청정화 장치의 실용화가 가능하다. The present invention can be practically used for ventilation and exhaust air purifying apparatuses by applying a nano catalyst effective for decomposing and removing fine dust, particulate matter, and gaseous pollutants generated in a large amount and a high concentration in a room.

1 공기 청정화 장치 10 제1 정화 모듈
11 프리필터부 12 제1 센서부
13 집진부 14 제1 오존부
15 제1 나노 촉매 산화부 20 제2 정화 모듈
22 제2 센서부 24 제2 오존부
25 제2 나노 촉매 산화부 26 흡착부
30 환기부 40 배기부
A 실내 공기 B, B1, B2 1차 처리 공기
C1 2차 처리 공기 C2 환기 공기
D 배기 공기1 air purification device 10 first purification module
11 pre-filter unit 12 first sensor unit
13 dust collecting part 14 first ozone part
15 First Nano Catalytic Oxidation Part 20 Second Purification Module
22 second sensor part 24 second ozone part
25 second nano-catalytic oxidation part 26 adsorption part
30 Ventilation 40 times Donation
A Indoor air B, B1, B2 Primary treatment air
C1 Secondary treatment air C2 Ventilation air
D Exhaust air

Claims (5)

실내 공기의 환배기 및 정화를 위한 공기 청정화 장치로서,
상기 실내 공기를 흡입하여 1차 정화를 위한 제1 정화 모듈;
상기 제1 정화 모듈에서 정화된 공기 중 일부를 흡입하여, 2차 정화를 실시하는 제2 정화 모듈;
상기 제2 정화 모듈에서 정화된 공기를 실외로 배기하는 배기부; 및
상기 제1 정화 모듈에서 정화된 공기의 나머지를 흡입하여 실내로 순환하는 환기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정화 장치.
An air purification apparatus for circulating and purifying indoor air, comprising:
A first purifying module for sucking indoor air to perform primary purifying;
A second purifying module for sucking a part of the purified air from the first purifying module and performing a second purifying process;
An exhaust unit for exhausting purified air from the second purification module to the outside; And
And a ventilation part for sucking the rest of the purified air from the first purification module and circulating the purified air to the room.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 정화 모듈은, 프리필터부, 미세 먼지와 입자상 오염물질을 필터링하는 집진부, 상기 실내 공기의 오염 농도를 측정하는 제1 센서부, 제1 나노 촉매 산화부 및 상기 제1 나노 촉매 산화부의 산화 분해력을 향상하기 위한 제1 오존부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정화 장치.
The method according to claim 1,
The first purification module includes a pre-filter unit, a dust collecting unit for filtering fine dust and particulate pollutants, a first sensor unit for measuring a contamination concentration of the room air, a first nano-catalytic oxidizing unit, And a first ozone portion for improving oxidative decomposition ability.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 정화 모듈은, 상기 제1 정화 모듈로부터 흡입된 공기의 오염 농도를 측정하는 제2 센서부, 제2 나노 촉매 산화부 및 상기 제2 나노 촉매 산화부의 산화 분해력을 향상하기 위한 제2 오존부 및 흡착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정화 장치.
The method according to claim 1,
The second purification module includes a second sensor unit for measuring a contamination concentration of the air sucked from the first purification module, a second nano-catalytic oxidation unit, and a second ozone catalyst unit for improving the oxidative decomposition power of the second nano- And an adsorbing portion.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
나노 촉매 산화부는,
나노미터 크기의 망간-티타니아 화합물 또는 바나디아-티타니아 화합물 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정화 장치.
The method according to claim 2 or 3,
The nano-
A nanometer-sized manganese-titania compound or a vanadia-titania compound.
제 3 항에 있어서,
상기 흡착부는 제올라이트, 알루미나 계열 흡착제, 실리카 계열 흡착제, 또는 활성탄 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정화 장치. The method of claim 3,
Wherein the adsorbent comprises at least one material selected from zeolite, alumina-based adsorbent, silica-based adsorbent, or activated carbon.
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