KR102186099B1 - 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기 - Google Patents

이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기 Download PDF

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KR102186099B1
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박영우
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Abstract

본 발명은 복수 개의 미세 핀과 원통 메쉬망 사이에 강한 고밀도 전기장을 상하좌우 방향으로 발생시키며 흡입된 라돈 기체를 3단계 효과적으로 양이온화 한 후 강력한 선분 고밀도 전기장 힘으로 이동시켜 필터부에 점착시킬 수 있는 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기이다. 이와 같은 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기는 내부에 수용공간이 형성되고, 전원모듈을 포함하는 상단부가 설치되는 케이스; 원통형의 제1메쉬망모듈과, 내부의 중앙에 특수 용액이 도포된 제1필터를 포함한 제1메쉬망모듈이 위치하는 특수 용액이 도포된 제2필터를 포함한 제2메쉬망모듈을 포함하여, 케이스의 수용공간에 설치되며 전원모듈의 음극단자에 연결되는 선분메쉬망부; 복수 개의 기둥모듈과, 복수 개의 기둥모듈 각각에 일정한 간격으로 이격되어 배치된 방사형핀모듈을 포함하여, 선분메쉬망부의 내부에 배치되며 전원모듈의 양극단자에 연결되는 방사형전기장부; 원통형으로 형성되어, 내부에 선분메쉬망부 및 방사형전기장부를 수용하는 포집케이스부; 스테인레스 망에 특수 금속으로 복합 코팅된 금속 망으로 형성된 이온화 촉매 메쉬와 램프모듈과 반사경이 더 추가되어, 포집케이스부의 하단에 설치되는 이온화 촉매 메쉬를 포함한다. 끝으로 라돈을 양이온화하여 제거하듯이 미세먼지, 초세먼지, 극초미세먼지 까지도 같은 방법으로 동시에 함께 제거한다.

Description

이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기{Removing Device For Radon Gas Comprising Ionization Catalyst Mesh}
본 발명은 공기 중의 유해한 물질을 즉, 양이온화시킨 라돈을 전기장 방출 전자(Field Emission Electron)법으로 집진(Dust Collection)하여 제거하는 기술이다.
라돈(Rn: Radon)은 방사선을 내는 원자번호 86번의 불활성 단원자 분자 기체이다. 이러한 라돈은 라듐(226Ra)이 붕괴될 때 생성된다. 여기서, 라듐은 지각을 구성하는 암석이나 토양 중에 천연적으로 존재하는 우라늄(238U)과 토륨(232Th)의 방사성 붕괴에 의해 자동적으로 많은 양이 자연에서 생성된다. 특히 한국의 많은 지역에 분포하고 있다.
라듐은 자연에서 방출되는 자연 방사선 중 가장 많은 분포를 이루고 있다. 인간이 1년간 피폭되는 총 방사량(우주선, 토양, 음식물, 의료 방사선 측정 등 포함)은 3.6 mSv이 된다. 이중 라돈은 2.0 mSv가 되며, 이는 인간이 피폭되는 방사량의 55%를 차지한다.
라돈은 자연 방사성 물질임에도 불구하고 폐암을 일으키는 주요 요소이다. 라돈은 불활성 단원자 분자여서 이동하는 동안 아무 반응 없이 폐까지 도달할 수 있다. 그리고 폐에 안착 후 핵 분열을 하며 최후에는 납(Pb)으로 변형될 수 있다. 이렇게 변형된 라돈은 폐에 축적되며 폐암을 일으키는 주요 요소가 된다.
현재, 학계에서는 라돈이 인체에 다각적인 측면으로 나쁜 영향을 끼친다고 발표하고 있다. 더욱이, 라돈은 미세한 양을 통해서도 인체에 해를 끼칠 수 있다고 알려져 있다.
이에, 공기 중의 라돈을 효과적으로 제거하는 것이 라돈의 위험으로 부터 벗어나는 최고의 방법으로 여겨지고 있다.
현재는 라돈의 위험으로부터 벗어나기 위하여 라돈에 플라즈마를 이용하여 라돈을 이온화시킨 후, 평행판 형태의 전기장으로 라돈을 제거하는 장치 및 방법에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있다.
그러나, 아직까지 라돈의 최외각 전자를 효과적으로 이탈시켜 흡수 후 양이온화 할 수 있는 장치가 개발되지 못하고 있다. 이에, 많은 라돈 가스 제거기는 라돈의 집진 효율이 높지 못한 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0067845호 (2015년 06월 19일)
본 발명은 공기 중의 떠 다니는 불활성 기체인 단원자 분자 라돈을 효과적으로 양이온화 시키지 못해 발생되는 각종 문제를 해결하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기는,
내부에 수용공간이 형성되고, 전원모듈을 포함하는 상단부가 설치되는 케이스;
다양한 형태 중 원통형(이후 원통형으로 칭함)의 제1메쉬망모듈과 제1필터, 내부의 중앙에 상기 제1메쉬망모듈이 위치하는 제2메쉬망모듈과 제2필터를 함께 포함하여, 상기 케이스의 수용공간에 설치되며 상기 전원모듈의 음극단자에 연결되는 선분메쉬망부와 필터부;
복수 개의 기둥모듈과, 복수 개의 기둥모듈 각각에 일정한 간격으로 이격되어 배치된 나선형 및 적층형 방사 미세 핀 모듈을 방사형핀모듈을 포함하여, 상기 선분메쉬망부의 내부에 배치되며 상기 전원모듈의 양극단자에 연결되는 미세 핀 주변에 방사형 고밀도의 양극 방사형전기장부;
원통형으로 형성되어, 내부에 상기 선분메쉬망부 및 상기 나선형 및 적층형 방사형전기장부(이후 방사형전기장부로 칭함)를 수용하는 포집케이스부;
스테인레스 금속망으로 형성되어, 상기 포집케이스부(40)의 하단의 공기 흡입부에 설치되며 상기 송풍기부를 통해 유입되는 라돈의 양이온화율를 촉진시키는 특수 금속으로 복합 코팅된 다층 이온화 촉매 메쉬(이후 이온화 촉매 메쉬로 칭함)를 포함한다.
중앙에 제1홀이 형성된 바닥면모듈과,
상기 바닥면모듈에 부착되며 상기 제1홀을 덮는 제1공기필터와,
상기 바닥면모듈의 상면에 설치되는 하단프레임모듈과,
중앙에 반원 형상으로 형성된 제1반홀과 제2반홀 그리고 상기 제1반홀과 상기 제2반홀 사이에 형성된 흡입공기를 가열하여 이온 활성화 용 할로겐 램프와 거치막대를 포함하여 상기 하단프레임모듈의 상단면에 안착되는 중간판모듈과,
상기 중간판모듈의 하면에 부착되며 상기 제1반홀과 상기 제2반홀을 덮는 제2공기필터와,
상기 중간판모듈의 상기 거치막대에 설치되는 상 방향 반사경과 상기 반사경에 설치되는 가열 램프를 포함하는 램프모듈과,
상기 중간판모듈의 상면에 설치되며 상기 제1반홀과 상기 제2반홀을 통과하는 흡입된 라돈 량을 감지하는 라돈 센서모듈 및
상기 제1홀에서 외측으로 이격되어 상기 바닥면모듈에 일정한 간격으로 설치된 지지모듈을 포함하여, 상기 케이스의 하단에 상기 하단프레임모듈이 삽입되며 고정되는 하단부를 더 포함할 수 있다.
원통형으로 형성되어, 내부에 상기 선분메쉬망부(음극) 및 상기 방사형전기장부는 양극 접지와 필터부를 수용하는 포집케이스부;
상기 제1메쉬망모듈의 내측에 부착되는 제1필터와, 상기 제2메쉬망모듈의 내측에 부착되는 제2필터를 포함하는 필터부;
상기 포집케이스부의 상단의 외주면에 일정하게 이격되어 설치된 커넥터모듈과 중앙에 제2홀을 포함하여 상기 커넥터모듈의 상단에 고정되는 연결판모듈을 포함하는 상단연결판부;
내부에 팬수용공간이 형성되어 하단이 상기 상단연결판부의 상단에 설치되는 조립키트모듈과, 전기를 인가받아 구동하며 공기를 빨아들여 배출하는 팬(Fan) 모듈이 구비된 송풍기부를 더 포함할 수 있다.
내부에 형성된 복수 개의 고정홀을 포함하여, 상기 고정홀에 복수 개의 기둥모듈(방사형 및 적층형 미세핀 포함)의 상단 또는 복수 개의 기둥모듈의 하단을 고정시키는 고정링부;
내부에 기둥모듈고정홀이 형성된 복수 개의 막대모듈을 포함하여, 복수 개의 상기 막대모듈이 외측에서 내측으로 하향 경사지며 일단이 하나로 만나는 삼발고정부를 더 포함할 수 있다.
내측에서 외측으로 하향 경사져 상기 이온화 촉매 메쉬와 상기 포집케이스부의 사이에 설치되는 에어가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스는,
상단에 형성된 복수 개의 공기배출홀과 하단에 형성된 복수 개의 공기흡입홀 및 상기 케이스의 내부에 상기 공기배출홀과 중첩되도록 설치된 보호망으로 제3공기필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기는 공기보다 매우 무거워 하단부로 유동하는 불활성 단원자 분자 라돈 기체를 1차적으로 가열 램프모듈로 온도가 상승된 이온화 촉매 메쉬에서 이온화 에너지와 열에너지 일부를 흡수시키고, 2차적으로 흡입공기 전체에 가열 램프모듈로부터 열에너지를 흡수 및 3차적으로 양극인 방사형전기장부들을 이용하여 강력한 고밀도 전기장에 의해 효과적으로 양이온화 시켜 제거하며 공기 중의 라돈에 의해 발생되는 건강과 친환경 문제를 해결할 수 있다. 좀 더 자세히 설명하면, 본 발명은 복수 개의 나선형 및 적층형 구조를 갖는 미세 핀이 방사형으로 배치된 방사형전기장부와 선분메쉬망부 사이에 고밀도의 선분 양극 전기장을 발생시켜 전기장 방출 전자(Field Emission Electron)방법, 이온화 촉매 메쉬, 흡입공기 온도 상승법을 동시에 복합적으로 사용하여 라돈의 최외각 전자를 최대 흡수하고 양이온화율의 효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 방사형전기장부가 양극으로 대전되고 접지와 연결되어 라돈 기체에서 전자를 흡수한 후, 전자를 접지로 배출시킴으로써 구동시 고전압에 의한 사고를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 방사형전기장부, 선분메쉬방부와 필터부는 유입되는 공기의 방향과 평행으로 배치되며 공기의 흐름을 방해하지 않고, 자연스럽게 공기를 유입하여 라돈 가스를 양이온화시켜 특수 용액이 도포된 필터에 강력한 방사형전기장부와 선분 전기장의 반발력과 인력의 합친 힘으로 필터에 집진과 점착 효과를 최대 유도할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 대한 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 필터, 메쉬망, 방사형 핀모듈봉들을 조합 고정시키는 삼발고정부를 확대한 도면이다.
도 4는 도 2의 고정링부에 제2방사전기장모듈이 여러 개 연결된 상태의 평면도이다.
도 5는 도 3의 삼발고정부에 방사형전기장부와 메쉬망들이 고정링부에 한 단위로 연결되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 방사형전기장부에 원통형 제1, 2필터가 삽입된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 평면 상태와 제1,2선분메쉬망부, 제1,2필터, 제1,2방사전기장모듈의 나선형 및 적층형 미세 핀 형태의 조합을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 필터부를 포집케이스부에 삽입한 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 포집케이스부의 하단의 흡입공기 전면부에 이온화 촉매 메쉬가 연결된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 포집케이스부 하단 공기흡입부 바로 상단에 에어가이드부가 연결된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 포집케이스부에 연결판모듈이 연결된 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 연결판모듈에 송풍기부가 연결된 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12의 구조를 케이스에 삽입한 상태를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15는 도 1의 하단부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 16 및 도 17은 케이스에 하단부가 연결되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 17의 케이스에 연결되는 상단부(전원모듈부 및 디스플레이)를 뒤집어 나타낸 도면이다.
도 19는 도 1의 라돈 가스 제거기가 작동하며 외부의 공기 및 라돈 가스가 혼합된 오염 공기를 하단부에서 흡입한 후, 이온화된 라돈 가스를 제거하여 신선한 공기만을 상단부로 배출하는 상태를 나타낸 도면이다
도 20은 방사형전기장부, 선분메쉬망부와 필터 사이 각각 한 가닥씩의 미세 핀 주위에 고밀도의 양극 전기장 방향 및 전자 이동 경로를 나타낸 도면이다.
도 21은 나선형 단 한 가닥의 미세 핀 주위에 강력한 고 밀도 전기장에 의해 전자를 잃은 양이온화된 라돈이 강력한 선분 전기장 메쉬망부 및 필터부로 이동하는 상태를 나타낸 도면이다. 여기서 양이온화된 라돈은 방사형 미세핀 주의의 강력한 양극은 양이온 라돈을 반발력으로 밀어내고 음극 선분 메쉬망에서는 인력으로 끌어당기는 총합의 힘으로 강력하게 이동시켜 필터부에 흡착되는 것을 나타낸 도면이다.
도 22a는 구리(Cu)-백금(Pt) 복합 도금 메쉬망(이후 백금망으로 칭함) 2개와 구리(Cu)-팔라듐(Pd) 복합 도금 메쉬망(이후 팔라듐망으로 칭함) 1개의 다층 구조를 나타낸 도면이다.
도 22b는 라돈 기체가 흡입되어 이온화 촉매 메쉬 다층 복합 도금 메쉬망에 충돌 및 산란하여 열과 함께 이온화 에너지를 받아 이동하는 경로를 나타내는 대략도이다.
도 22c는 공기가 외각 백금 메쉬망, 중심부 팔라듐 메쉬망, 내부 백금 메쉬망으로 구성된 다층 망과 충돌하여 산란하는 현상을 유체역학 프로그램으로 시믈레이션한 공기 흐름 도면이다.
본 발명은 본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 명확하게 설명될 수 있다. 후술되는 내용 및 이하의 도면은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 이에, 후술되는 내용 및 이하에게 개시되는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나의 예시일 뿐이다.
따라서, 후술되는 내용 및 이하에게 개시되는 실시 예가 본 발명을 정의하고 있지 않다. 본 발명은 오로지 청구항에 의해 정의될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 22을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 가스 제거기에 대해 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명에 대한 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록, 본 발명의 라돈 가스 제거기에 대해 개괄적으로 설명한 후, 라돈 가스 제거기를 구성하는 구성요소 및 작동 관계에 대해 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 라돈 가스 제거기에 대해 개괄적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 대한 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기의 사시도이다.
본 발명의 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기(이하, 라돈 가스 제거기)(1)는 1차적으로 흡입공기 전면부에 추가적으로 설치된 고온의 이온화 촉매 메쉬(200)와 2차적으로 하단에 설치된 흡입공기 온도 상승을 통해 공기와 함께 유입되는 라돈의 이온화율을 빠르게 높일 수 있다. 그리고 3차적으로 방사형전기장부(30)와 선분메쉬망부(20)사이에 강력한 선분 고밀도 전기장을 상/하, 좌/우 3차원 방향으로 발생시키며 공기 중의 불활성 단원자 분자 라돈을 전기장 방출 전자(Field Emission Electron)방법으로 양이온화율을 극대화시켜 전기장 힘으로 특수용액이 도포된 필터에 점착시킬 수 있다.
특히, 라돈 가스 제거기(1)는 이온화된 라돈을 포집하기 위하여 먼 거리를 20만개 이상의 미세핀 주위의 강력한 전기장 속에서 운동시키며 모든 양이온화 라돈이 선분 전기장에 의해 100% 필터부(50)로 집속 흡착되도록 한다. 여기서, 방사형전기장부(30)는 양이온화 라돈에 반발력을 주고 음극인 선분 메쉬망부(20)는 인력이 합쳐진 강력한 힘을 가해, 라돈을 특수 용액이 도포된 집진필터에 흡착되도록 한다. 양이온화되어 필터에 흡착된 라돈은 이온상태로 있다가 주위에 있는 전자를 다시 흡수하여 중성 222Rn으로 존재(반감기 3.8일)하면서 α입자(He) 방출 후 폴로늄 201Po으로 변형 후 다시(반감기 3분) α입자를 재차 방출 후 최종적으로 안정한 납 214Pb으로 붕괴를 끝낸다. 여기서, α입자 헬륨은 인체에 무해하고 에너지가 매우 작으며 공기 중으로 방출된다.
아울러, 라돈 가스 제거기(1)는 방사형전기장부(30)가 양극으로 대전되며 접지(GND) 즉, 영(ZERO) 볼트로 설정 또는 커패시터(배터리충전기) 등과 연결되어 라돈에서 전자를 흡수해 접지 또는 커패시터 등으로 배출시킬 수 있다. 이와 같은, 라돈 가스 제거기(1)는 흡수한 전자를 배터리 충전기에 재충전하여 에너지를 재생하고 접지로 인하여 전압을 영 볼트(OV)로 설정되어 고전압 정전기 감전사고 등을 발생시키지 않고 안전하게 구동될 수 있다.
또한, 라돈 가스 제거기(1)는 공기보다 몇 배 무거운 라돈을 하단에서 공기와 함께 흡입할 수 있다. 더욱이, 라돈 가스 제거기(1)는 케이스(10), 선분메쉬망부(20), 방사형전기장부(30), 포집케이스부(40), 이온화 촉매 메쉬(200) 등 케이스(10) 내부에 설치되는 구성요소들이 공기의 흐름과 평행하게 설치되어, 흡입된 공기의 유동에 저항을 주지 않고 라돈을 신속하게 흡입하여 양이온화 시킬 수 있다.
이와 같은 라돈 가스 제거기(1)는 내부에 수용공간(100)이 형성된 케이스(10), 전원모듈(1200)을 포함하여 케이스(10) 상단에 설치되는 상단부(120), 케이스의 내부에 설치되는 선분메쉬망부(20) 및 방사형전기장부(30) 및 포집케이스부(40), 할로겐램프(1172)가 포함된 거치막대(1153) 및 이온화 촉매 메쉬(200)를 포함하여 앞서 언급한 특징을 나타낼 수 있다.
아울러, 라돈 가스 제거기(1)는 상단부(120), 선분메쉬망부(20), 방사형전기장부(30) 외에 하단부(110), 필터부(50), 상단연결판부(60), 송풍기부(70), 고정링부(80), 삼발고정부(90), 이온화 촉매 메쉬및 에어가이드부(210) 등을 더 포함하여 전술 한 특징을 보다 효과적 그리고 보다 원활하게 나타낼 수 있다.
도 2 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 라돈 가스 제거기(1)를 구성하는 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1의 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 필터, 메쉬망, 방사형 핀모듈 들을 종합적으로 조합 고정시키는 삼발고정부를 확대한 도면이고, 도 4는 도 2의 고정링부에 여러 개의 제2방사전기장모듈이 연결된 상태의 평면도이다. 그리고 도 5는 도 3의 삼발고정부에 방사형전기장부와 선분메쉬망부가 고정링부에 한 단위로 연결되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 방사형전기장부에 필터부가 부착된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 평면 상태와 제1,2선분메쉬모듈, 제1,2필터, 제1,2방사전기장모듈의 나선형 및 적층형 미세 핀 구성과 배치를 확대하여 구체적으로 나타낸 도면이다. 그리고 도 8은 도 5의 필터부를 포집케이스부에 삽입한 상태를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8의 포집케이스부의 하단에 이온화 촉매 메쉬가 연결된 상태를 나타낸 도면이고, 도 10은 도 9의 포집케이스부에 에어가이드부가 연결된 상태를 나타낸 도면이다. 그리고 도 11은 도 10의 포집케이스부에 연결판모듈이 연결된 상태를 나타낸 도면이고, 도 12는 도 11의 연결판모듈에 송풍기부가 연결된 상태를 나타낸 도면이고, 도 13은 도 12의 구조를 케이스에 삽입한 상태를 나타낸 도면이다. 그리고 도 14 및 도 15는 도 1의 하단부의 구조를 나타낸 도면이고, 도 16 및 도 17은 케이스에 하단부가 연결되는 구조를 나타낸 도면이다. 그리고 도 18은 도 17의 케이스에 연결되는 상단부(전원모듈부 및 디스플레이)를 나타낸 뒤집어 놓은 도면이다.
케이스(10)는 내부에 수용공간(100)이 형성되어 본 발명을 구성하는 복수 개의 구성요소들을 수용하는 하우징이 된다. 이러한 케이스(10)는 내부에 수용공간(100)이 형성되며 바닥면과 수직을 이루는 형상에 한해서 육각형 기둥 또는 팔각형 기둥 및 원통형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같은 케이스(10)에는 공기흡입홀(101) 및 공기배출홀(102)이 형성될 수 있다. 이때, 공기흡입홀(101) 및 공기배출홀(102)은 원형, 삼각형, 사각형 및 오각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 케이스(10)의 내부에는 공기배출홀(102)과 중첩되는 보호망(104) 그리고 공기흡입홀(101)과 중첩되는 제3공기필터(105)가 설치될 수 있다. 여기서, 제3공기필터(105)와 보호망(104)은 케이스(10)의 외부에서 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하며 이물질에 의해 선분메쉬망부(20)와 방사형전기장부(30) 사이에서 쇼트 스파크가 발생되지 않도록 한다. 아울러, 케이스(10)의 외측면에는 복수 개의 손잡이(103)가 설치될 수 있다. 여기서, 손잡이(103)는 사용자가 잡아 케이스(10)를 용이하게 이동시킬 수 있는 용도가 된다.
이러한 케이스(10)의 상단에는 상단부(120)가 개폐 가능하게 연결되고, 하단에는 하단부(110)가 개폐 가능하게 연결될 수 있다. 여기서, 상단부(120)는 케이스의 상단에 상단연결볼트(121)를 통해 개폐 가능하게 연결되어 외부로부터 케이스의 수용공간(100)으로 유입되는 이물질을 차단한다. 더욱이, 상단부(120)의 상단면 모듈의 저면에는 전원모듈(1200)이 설치된다. 전원모듈(1200)은 외부에서 인가되는 상용 전원 즉, 교류(Alternative Current)를 직류(Direct Current)로 변환하여 후술하는 선분메쉬망부(20), 방사형전기장부(30), 송풍기부(70), 공기 가열 흡입 램프모듈(117), 센서모듈(118) 등에 전기를 인가한다. 그리고 하단부(110)는 케이스의 하단에 힌지(1191)와 매미고리(1192)를 통해 개폐 가능하게 연결된다. 이와 같은 특징을 갖는 하단부(110)에 대해서는 후술하여 구체적으로 설명하도록 한다.
케이스(10)는 전술 한 상단부(120)와 하단부(110)를 통해 상단과 하단이 개폐되며 수용공간(100)에 선분메쉬망부(20), 방사형전기장부(30), 포집케이스부(40), 필터부(50), 상단연결판부(60), 송풍기부(70), 고정링부(80) 및 삼발고정부(90), 램프모듈부(117), 이온화 촉매 메쉬(200) 등을 수용할 수 있게 된다. 램프모듈부(117)는 배출 온도가 높아지므로 지역에 따라 10월부터 다음해 4월까지 여름 계절만 빼고 7개월만 사용하도록 한다.
선분메쉬망부(20)는 중공형(中空刑))의 제1메쉬망모듈(21)과 상기 제1메쉬망모듈(21)을 내부의 중앙에 수용 가능한 제2메쉬망모듈(22)을 포함한다.
선분메쉬망부(20)는 전원모듈(1200)을 통해 음극으로 대전된다. 선분메쉬망부(20)는 양이온화된 라돈을 인력으로 끌어당기고 양극인 방사형전기장부(30)는 양이온화된 라돈에 척력(Repulsive force)을 가해 두 배의 힘으로 라돈(A, 도 21 참조)을 선분메쉬망부(20)에 부착된 필터부(50)로 끌어당겨 흡착시키는 특성을 나타낸다.
이러한 선분메쉬망부(20)는 원통형의 외측메쉬망과 외측메쉬망의 내부 중앙에 위치하는 내측메쉬망을 포함한다. 여기서, 내측메쉬망은 제1메쉬망모듈(21)이 되고, 외측메쉬망은 제2메쉬망모듈(22)이 된다. 이러한 구조의 선분메쉬망부(20)는 음전극 고정용 도선(250)이 형성된 삼발고정부(90)에 고정되며 전원모듈(1200)의 음전극과 연결된다.
삼발고정부(90)는 선분메쉬망부(20)와 방사형전기장부(30)를 고정시키는 기구가 된다. 이러한 삼발고정부(90)는 도 3에 도시된 바와 같이 중앙홀(940)이 형성된 중앙모듈(94)에 제1막대모듈(91), 제2막대모듈(92) 및 제3막대모듈(93)이 외측에서 내측으로 하향 경사지며 연결된 구조로 형성될 수 있다. 즉, 삼발고정부(90)는 내측에서 외측으로 상향 경사진 구조로 형성될 수 있다. 또한, 삼발고정부(90)는 막대모듈(91~93)에 형성되어 방사형전기장부(30)를 고정시키는 기둥모듈고정홀(901)과 3개와 선분메쉬망부(20)를 고정시키는 제1, 2메쉬망모듈고정홀(902, 903)과 전원모듈(1200)의 양극과 연결되는 양전극 고정용 도선(240)과 전원모듈(1200)의 음극과 연결되는 음전극 고정용 도선(250)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
이러한 구조로 형성된 삼발고정부(90)는 기둥모듈고정홀(901)와 제1메쉬망모듈고정홀(902, 903)을 통해 선분메쉬망부(20)와 고정링부(80)에 연결된 방사형전기장부(30)를 일정한 방사형 미세핀 선분정기장 발생을 위하여 일정한 간격으로 안정하게 고정시킨다. 그리고 양전극 고정용 도선(240)과 음전극 고정용 도선(250)을 통해 방사형전기장부(30)와 선분메쉬망부(20)를 각각 양전하 및 음전하로 대전 시킨다. 아울러, 삼발고정부(90)는 형상적 특징에 기초하여 아래 측에서 유입되는 공기가 병목 현상 없이, 막대모듈 면을 따라 상승되며 공기가 원활하게 배출될 수 있도록 할 수 있다.
고정링부(80)는 복수 개의 나선형 및 적층형 구조인 방사형 미세 핀(3021)들을 기둥모듈(301)에 하나로 조합하여 묶을 수 있다. 이러한 고정링부(80)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 링에 일정한 간격으로 고정홀(900)이 형성된 구조로 일정한 고밀도 방사형 전기장이 형성될 수 있다.
고정링부(80)는 복수 개의 나선형 및 적층형 구조인 방사형 미세 핀(3021)들을 기둥모듈(301)에 하나로 묶을 수 있고 양전압 또는 접지 로 설정될 수 있다. 이러한 고정링부(80)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 링에 일정한 간격으로 고정홀(900)이 형성된 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 고정링부(80)는 방사형전기장부(30) 상단 또는 하단 또는 상단과 하단에 연결되며 복수 개의 기둥모듈(301)을 하나의 모듈로 견고하게 고정시켜 단일화할 수 있다.
방사형전기장부(30)는 라돈에 강력한 많은 방사형 미세핀 전기장에 의해 전자를 흡수(Field Emission Electron)하여 라돈을 쉽게 양이온화 시킨다. 여기서 라돈은 1차로 고온의 이온화 촉메메쉬(200)를 통해 이온화가 촉진되고 2차로 램프모듈(117)를 통해 흡입공기의 온도가 상승되고 또한 이온화 촉매 매쉬 표면의 온도까지도 높여줘 이온화될 에너지에 빨리 도달하면서 3차적으로 방사형전기장부(30)에서 쉽게 양이온화율을 상승시킨다. 이러한 방사형전기장부(30)는 중앙모듈(94)에 연결되는 제1방사전기장모듈(31)과 고정링부(80)에 의해 하나로 묶이는 제2방사전기장모듈(32)로 같은 양극을 가지며 접지 형태로 구성된다. 여기서, 제1방사전기장모듈(31)과 제2방사전기장모듈(32)은 기둥모듈(301)과 기둥모듈(301)의 외주면에 방사형핀모듈(302)이 나선형 및 적층형으로 설치된 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 방사형핀모듈(302)은 방사형으로 설치된 복수 개의 핀(3021)으로 형성될 수 있다.
이러한 방사전기장모듈(31,32)은 제1메쉬망모듈(21)의 내부 및 제1메쉬망모듈(21)과 제2메쉬망모듈(22) 사이 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 일례로, 제1방사전기장모듈(31)은 제1메쉬망모듈(21)의 내부에 위치하고, 제2방사전기장모듈(32)은 제1메쉬망모듈(21)과 제2메쉬망모듈(22) 여러 개로 사이에 위치할 수 있다. 이와 같이 배치된 방사형전기장부(30)의 작동 특징에 대해서는 후술하여 구체적으로 설명하도록 한다.
선분메쉬망부(20) 사이에 설치된 방사형전기장부(30)는 상하 사방으로 고밀도 전기장을 발생시키며 케이스의 수용공간(100)으로 이온화 촉매 메쉬(200)와 램프모듈(117)에서 일부 이온화에너지를 받아 유입되는 라돈을 보다 높은 이온화율로 양이온화 시킨다. 이때, 라돈은 최외각 전자 결합에너지가 다른 불활성 기체에 비해 적다. 여기서, 라돈의 최외각전자 결합에너지는 1037.0kJ/mol이 될 수 있다. 이에, 라돈은 방사형전기장부(30)의 미세한 형상의 핀을 통해 발생되는 고밀도 전기장에 의해 전자를 쉽게 흡수(Field Emission Electron)하여 양이온화되어 접지로 이동하게 된다.
필터부(50)는 선분메쉬망부(20)에 부착되며 양이온화된 라돈 입자를 선분 전기장 힘으로 점착시킨다, 라돈 양이온 입자를 특수용액이 도포된 필터에 마치 주입(Implantation)시켜 외부로 배출되지 않도록 한다. 이러한 필터부(50)는 제1필터(51)와 제2필터(52)를 포함한다. 제1필터(51)는 제1메쉬망모듈(21)의 내측에 부착된다. 그리고 제2필터(52)는 제2메쉬망모듈(22)의 내측에 부착된다. 이와 같은 제1필터(51)와 제2필터(52)는 글리세린이 혼합된 특수 용액으로 도포된 다양한 구조 중 부직포 형태로 형성될 수 있다. 이에, 필터부(50)는 흡착력을 갖고 휘발하지 않으므로 몇 년 동안 흡착력을 유지한다. 제1메쉬망모듈(21)로는 동시에 양 면으로 이동하는 양이온화된 라돈 입자와 제2메쉬망모듈(22)로는 한 면으로 이동하는 양이온화된 라돈 입자가 점착되도록 한다.
포집케이스부(40)는 이와 같은 필터부(50)를 내부에 수용할 수 있다. 포집케이스부(40)는 하단에 케이스하단홀(401)이 형성된 원통형으로 형성될 수 있다. 이러한 포집케이스부(40)의 내부에는 필터부(50) 외에 송풍부(70)가 설치될 수 있다. 그리고 포집케이스부(40)의 하단에는 라돈 이온화율을 상승시키는 이온화 촉매 매쉬(200)와 램프모듈(117), 에어가이드부(210)가 설치되고, 포집케이스부(40)의 상단에는 상단연결판부(60) 설치될 수 있다.
포집케이스부(40)는 송풍부(70)에 의해 외부 하단에서 유입되는 공기가 이온화 촉매 메쉬(200) 및 케이스하단홀(401)을 통해 선분메쉬망부(20)와 방사형전기장부(30) 사이로 원활하게 유입되도록 한다. 여기서, 이온화 촉매 메쉬(200)와 램프모듈(117)은 송풍기부(70)를 통해 포집케이스부(40)의 케이스하단홀(401)로 하단에서 유입되는 라돈의 양이온화율을 촉진시킨다.
특히, 이온화 촉매 메쉬(200)는 다층 금속 망으로 형성되어 포집케이스부(40)의 하단부에 설치되며 외부에서 유입되는 라돈의 이온화를 촉진시킬 수 있다. 일례로, 이온화 촉매 메쉬(200)는 라돈의 양이온화가 촉진시킬 수 있도록 스테인레스 망에 구리(Cu)-백금(Pt), 구리(Cu)-팔라듐(Pd)의 복합 코팅된 다층 금속 망으로 형성되어 외부에서 유입되는 라돈의 이온화를 촉진시킬 수 있다. 아울러, 에어가이드부(210)는 도 10에 도시된 바와 같이, 내측에서 외측으로 하향 경사져 이온화 촉매 메쉬(200)와 포집케이스부(40) 사이에 설치될 수 있다. 이러한 형상의 에어가이드부(210)는 유입되는 공기에 의해 지속적으로 공간 하단에 위치한 공기를 케이스(10) 상단 포집케이스 외부공간으로 유출되는 것을 막으며 모두 포집케이스(40)내로 공기 전량을 유입되도록 유도한다. 또한, 에어가이드부(210)는 형상적 특징에 의해 큰 소음을 발생시키지 않고 공기가 케이스하단홀(401) 및 이온화 촉매 메쉬(200)로 흡입공기 전량을 용이하게 유입되도록 한다.
여기서, 상단연결판부(60)는 포집케이스부(40)에 송풍부(70)가 안정적으로 연결될 수 있도록 한다. 이러한 상단연결판부(60)는 도 11에 도시된 바와 같이, 포집케이스부(40)의 상단의 외주면에 일정하게 이격되어 설치된 커넥터모듈(61)과 중앙에 제2홀(620)을 포함하여 커넥터모듈(61)의 상단에 고정되는 연결판모듈(62)을 포함한다. 상단연결판부(60)는 커넥터모듈(61)과 연결판모듈(62)이 하나로 연결되며 포집케이스부(40)의 강성을 향상시키는 보강재 역할을 할 수도 있다.
송풍부(70)는 인가된 전기로 구동하며 공기를 케이스 하단부로부터 흡입해 상단으로 배출시킨다. 이러한 송풍부(70)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상단연결판부(60)의 상단에 연결되어 구동하며 케이스의 공기흡입홀(101)로 공기를 유입하여 공기배출홀(102)로 배출시킨다. 이러한 송풍부(70)는 내부에 팬수용공간(710)이 형성되어 하단이 상단연결판부(60)의 상단에 설치되는 조립키트모듈(71)과 전기가 인가되었을 때, 구동하는 팬(Fan) 모듈(72)을 포함할 수 있다.
팬 모듈(72)은 조립키트모듈(71)에 고정되고 조립키트모듈(71)을 통해 제2홀(620)과 중첩되는 위치에 설치되어, 포집케이스부(40)의 하단으로부터 원활하게 라돈 기체가 혼합된 공기를 흡입할 수 있도록 한다.
이하, 도 14 내지 도 18을 참조하여 앞서 간략하게 기술한 하단부 그리고 상단부에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 하단부(110)는 저 면에 설치된 지지모듈(113)을 통해 바닥면에 케이스(10)가 안정적으로 설 수 있도록 한다. 이러한 하단부(110)는 바닥면모듈(111), 제1공기필터(112), 하단프레임모듈(114), 중간판모듈(115), 제2공기필터(116), 램프모듈(117), 센서모듈(118) 및 지지모듈(113)을 포함한다.
바닥면모듈(111)은 중앙에 제1홀(1110)이 형성된 판이 된다. 이러한 바닥면모듈(111)의 상면에는 제1홀(1110)을 덮는 제1공기필터(112)가 부착될 수 있다. 아울러 바닥면모듈(111)의 상면의 외측에 하단프레임모듈(114)이 설치될 수 있다.
하단프레임모듈(114)의 상단면에 안착되는 중간판모듈(115)이 설치된다. 여기서, 중간판모듈(115)은 중앙에 반원 형상으로 형성된 제1반홀(1151)과 제2반홀(1152) 그리고 제1반홀(1151)과 제2반홀(1152) 사이에 형성된 거치막대(1153)를 포함한다. 중간판모듈(115)의 거치막대(1153)에는 반사경(1171)과 반사경(1171)에 설치되는 할로겐 램프(1172) 일례로, 할로겐 램프 등으로 구성되는 램프모듈(117)이 설치될 수 있다. 여기서, 램프모듈(117)은 반사경(1171)을 통해 할로겐 램프(1172)에서 출력되는 빛을 상, 좌우 360도 방향으로 조사하여, 이온화 촉매 메쉬(200)와 라돈이 혼합된 기체의 온도를 상승시키며 초기 1차의 라돈의 이온화에너지 그리고 2차적으로 라돈의 이온화에너지를 높여 양이온화율을 촉진시킨다. 또한, 반사경(1171)을 통해 열이 바닥면 방향으로 전달되지 않도록 하여 바닥에 있는 물체의 화재를 방지하면서 제2공기필터(116) 및 제1공기필터(112) 등이 연소되지 않도록 한다. 이를 통해 램프모듈(117)은 화재가 일어나지 않도록 한다. 아울러, 중간판모듈(115)의 상면의 외측에는 제1반홀(1151)과 제2반홀(1152)을 통과하는 라돈량을 감지하는 센서모듈(118)이 설치될 수 있다. 이때, 센서모듈(118)은 상단부(120)에 형성된 전원모듈(1200)로부터 공급되는 전기로 구동된다. 여기서, 제2공기필터(116)는 중간판모듈(115)의 상면 또는 하면에 부착되며 반원 형상의 제1반홀(1151)과 제2반홀(1152)을 덮을 수 있다. 이러한 제2공기필터(116)는 공기 중에 포함되는 먼지를 걸러낼 수 있다.
바닥면모듈(111)의 하면에는 제1홀(1110)에서 외측으로 이격되어 제1홀(1110)의 외측에 일정한 간격으로 지지모듈(113)이 설치될 수 있다. 이때, 지지모듈(113)은 바닥면모듈(111)이 지면에서부터 일정 높이 떨어질 수 있도록 하며 지면과 바닥면모듈(111) 사이로 공기가 유입될 수 있다.
하단부(110)는 하단프레임모듈(114)을 통해, 케이스(10)의 하단에 수용되며 케이스(10)에 고정되고, 고정된 상태에서 바닥면모듈(111)을 케이스(10)가 지면에 안정적으로 설 수 있도록 한다.
다음으로, 상단부(120)는 하면에 도시된 바와 같은 전원모듈(1200)을 포함한다. 여기서, 고압 승압 회로(122), 커패시터(충전식배터리, 123), SMPS(124), 메인 PCB 및 디스플레이 PCC(125)등을 포함할 수 있다. 이러한 상단부(120)는 선분메쉬망부(20) 및 방사형전기장부(30)에 전기를 안정적으로 인가할 수 있다. 그리고 방사형전기장부(30)에서 형성된 전기를 안전하게 저장할 수 있도록 하며, 저장된 전기에너지를 재사용할 수 있도록 한다.
이하, 도 19 내지 및 도 21을 참조하여, 라돈 가스 제거기가 외부의 공기 및 공기보다 몇 배 무거운 라돈 가스를 하단에서 흡입 후, 라돈 가스를 전기장에 의해 필터부에 흡착/제거한 후 상단으로 신선한 공기만을 배출하는 원리에 대해 구체적으로 설명한다.
도 19는 도 1의 라돈 가스 제거기가 작동하며 외부의 공기 및 라돈 가스를 하단에서 흡입한 후, 라돈 가스를 제거한 후 상단으로 신선한 공기만을 배출하는 상태를 나타낸 도면이고, 도 20은 방사형전기장부와 선분메쉬망부 사이의 전기장 방향 및 전자 이동 경로를 나타낸 도면이다. 그리고 도 21은 미세 핀 한 가닥에서 강력한 고밀도 전기장에 의해 전자(Field Emission Electron)를 잃은 라돈이 선분메쉬망부 및 필터부로 이동하는 상태를 나타낸 도면이다.
라돈 가스 제거기(1)는 도 19에 도시된 바와 같이 송풍부(70)가 구동하여 케이스(10) 외부의 공기 그리고 라돈(A)을 공기흡입홀(101)로 흡입하여 1차적으로 고온의 이온화 촉매 메쉬(200)를 통과하고 2차적으로 램프모듈(117)을 통과하므로 이온화 에너지를 받은 후, 방사형전기장부(30)와 선분메쉬망부(20) 사이에 강력한 고밀도 전기장으로 라돈(A)을 극대로 양이온화 시킨 후, 집진 하며 청정공기 만을 배출할 수 있다. 여기서, 양이온화된 라돈(A)은 방사형 미세핀 한 가닥 주의의 강력한 고밀도 양극 전기장은 양이온 라돈을 반발력으로 밀어내고 음극 선분 메쉬망에서는 인력으로 끌어당기는 총합의 힘으로 라돈을 강력하게 필터부(50)쪽으로 이동시켜 점착시킨다.
양전극으로 대전된 방사형전기장부(30)와 음전극으로 대전된 선분메쉬망부(20) 사이 다시 말해, 양전극으로 대전된 제2방사전기장모듈(32)과 음전극으로 대전된 제2메쉬망모듈(22) 사이와 음전극으로 대전된 제2메쉬망모듈(22)과 양전극으로 대전된 제1방사전기장모듈(31) 사이 그리고 양전극으로 대전된 제2방사전기장모듈(32)과 음전극으로 대전된 제2메쉬망모듈(22) 사이에 고밀도의 전기장이 상하좌우 3차원적으로 형성될 수 있다(도 20 참조). 즉, 방사형전기장부(30)와 선분메쉬망부(20) 사이에는 선분(String chaos) 전기장이 360°방향으로 형성된다. 고밀도의 선분 전기장은 도 21의 오른쪽에 도시된 바와 같이, 라돈 가스의 최외각 전자를 방사형전기장부(30)의 미세 핀(3021)으로 흡수되도록 하며 라돈 가스를 양이온화 시킨다. 이때, 방사형전기장부(30)의 핀(3021)으로 유입되는 전자는 접지 또는 커패시터(배터리충전기)로 빠져나가게 된다. 아울러 이렇게 빠져나가는 전자는 전원모듈(1220)의 커패시터에 충전되며 전기로 재사용될 수 있다.
도 22a, 도 22b 및 도22c를 통해 이온화 촉매 메쉬의 구조와 기능을 보면 다음과 같다. 도 22a는 이온화 촉매 메쉬의 복합 코팅 다층 구조의 단면적이고, 도 22b는 다층 스테인레스 메쉬망 금속에 코팅 성분과 라돈 기체의 이동 경로를 나타내는 그림이다. 여기서 스테인레스 금속 망에 1차적으로 구리(Cu) 코팅되고 2차 백금(Pt)으로 추가 코팅된 외각 구리-백금 메쉬망(201)과 지그재그 형태이며 1차 구리(Cu)가 코팅된 후 2차 팔라듐(Pd)으로 추가 코팅된 중심부 구리-팔라듐 메쉬망(202), 구리(Cu) 코팅 후 백금으로 2차 코팅된 내부 안쪽의 구리-백금 메쉬망(203)으로 된 다층 구조로 복합 코팅되어있다. 여기서 스테인레스 금속망의 베이스에 구리(Cu)를 코팅하는 것은 두 가지의 기능을 갖고 있다. 첫째 백금과 팔라듐 코팅의 접착 강도를 높여주고, 둘째 스텐래스망 표면에 구리(Cu)가 코팅됨으로 메쉬망의 표면에만 집중적으로 온도 상승이 일어난다. 스테인레스는 열전도율이 낮아 온도는 스테인레스 와이어 내부까지 올라가지 않고 표면 백금과 팔라듐의 온도만 전반적으로 올려줘 충돌하는 라듐에 이온화 촉매 역할과 열 에너지까지 추가되어 이온화율을 상승시킬 수 있다. 도 22b에서 라돈 기체는 외각 백금 메쉬망(201)에 먼저 충돌이 일어나 다양한 방향으로 산란되면서 중심부 팔라듐 메쉬망(202)에 2차적으로 충돌 후 다시 산란하여 내부 백금 메쉬망(203)에 3차적으로 충돌하여 이온화 에너지와 열 에너지 일부를 얻는다. 도 22c는 공기가 외각 백금 메쉬망(201), 중심부 팔라듐 메쉬망(202), 내부 백금 메쉬망(203)으로 구성된 다층 망과 충돌하여 산란하는 현상을 유체역학 프로그램으로 시믈레이션한 공기 흐름 도면이다. 이 3층의 순서는 조건에 따라 코팅 순서와 층수는 변경될 수 있다.
이온화 촉매 메쉬(200)와 램프모듈(117)로 1,2차 이온화 에너지를 받은 라돈은 방사형전기장부(30)으로부터 보다 쉽게 최대로 양이온화되고 도 21에 도시된 바와 같이, 척력(Repulsive force)이 가해지고, 음전하를 띠는 선분메쉬망부(20)을 통해 인력(Attractive force)이 작용되며 두 배의 힘으로 가속되면서 빠르고 강하게 필터부(50)로 이동하여 접착될 수 있다.
이를 통해, 양이온화된 라돈 가스는 필터부(50)에 마치 주입(Implantation)된 것처럼 부착되며 유동하는 공기에 의해 쉽게 탈리 되지 않을 수 있다. 아울러, 방사형전기장부(30), 선분메쉬망부(20) 및 필터부(50)는 공기 유동 방향과 평행하게 배치되어, 공기 유동에 방해를 주지 않고 양이온화된 라돈이 쉽게 강력한 고밀도 전기장에 의해 필터부에 흡입되도록 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
1: 라돈 가스 제거기
10: 케이스
100: 수용공간 101: 공기흡입홀
102: 공기배출홀 103: 손잡이
104: 보호망 105: 제3공기필터
110: 하단부 120: 상단부
121: 상단연결볼트 1220: 전원모듈
111: 바닥면모듈
1110: 제1홀
112: 제1공기필터 113: 지지모듈
114: 하단프레임모듈
115: 중간판모듈
1151: 제1반홀 1152: 제2반홀
1153: 거치막대
116: 제2공기필터 117: 램프모듈
1171: 반사경 1172: 할로겐 램프
118: 센서모듈
119: 고정모듈
1191: 힌지 1192: 매미고리
20: 선분메쉬망부
21: 제1메쉬망모듈 22: 제2메쉬망모듈
30: 방사형전기장부
31: 제1방사전기장모듈 32: 제2방사전기장모듈
301: 기둥모듈 302: 방사형핀모듈
3021: 핀
40: 포집케이스부 401: 케이스하단홀
50: 필터부
51: 제1필터 52: 제2필터
60: 상단연결판부
61: 커넥터모듈 62: 연결판모듈
620: 제2홀
70: 송풍기부
71: 조립키트모듈 710: 팬수용공간
72: 팬 모듈
80: 고정링부 800: 고정홀
90: 삼발고정부
91: 제1막대모듈 92: 제2막대모듈
93: 제3막대모듈
200: 이온화 촉매 메쉬 201: 외각 백금 메쉬망
202: 중심부 팔라듐 메쉬망 203: 내부 백금 메쉬망
210: 에어가이드부
220: 보호망부
240: 양전극 고정용 도선 250: 음전극 고정용 도선

Claims (8)

  1. 상단에 교류를 직류로 변화하는 전원모듈(1200)을 포함하는 상단부(120)가 설치되는 케이스(10);
    중공형(中空刑)의 제1메쉬망모듈(21)과 상기 제1메쉬망모듈(21)을 내부의 중앙에 수용 가능한 제2메쉬망모듈(22)을 포함하여, 상기 케이스의 수용공간(100)에 설치되며 상기 전원모듈(1200)의 음극단자에 연결되는 선분메쉬망부(20);
    상기 선분메쉬망부(20)의 내부에 배치되며 상기 전원모듈(1200)의 양극단자에 연결되어 상기 선분메쉬망부(20)와 전기장을 형성하며 외부에서 유입되는 라돈을 양이온화 시키는 방사형전기장부(30);
    내부에 상기 선분메쉬망부(20) 및 상기 방사형전기장부(30)를 수용하는 포집케이스부(40);
    금속 망으로 형성되어 상기 포집케이스부(40)의 하단부에 설치되어 외부에서 유입되는 라돈의 이온화를 촉진시키는 이온화 촉매 메쉬(200);
    일면에 상기 상단부(120)를 향해 빛을 조사하는 램프모듈(117)이 구비되며 상기 케이스의 하단에 설치되는 하단부(110);
    상기 제1메쉬망모듈(21)의 내측에 부착되는 제1필터(51)와 상기 제2메쉬망모듈(22)의 내측에 부착되는 제2필터(52)는 공기 유통 방향과 평행한 방향으로 설치되어 공기 유통을 방해하지 않는 구조를 포함하는 필터부(50);
    상기 포집케이스부(40)의 상단의 외주면에 일정하게 이격되어 설치된 커넥터모듈(61)과 중앙에 제2홀(620)을 포함하여 상기 커넥터모듈(61)의 상단에 고정되는 연결판모듈(62)을 포함하는 상단연결판부(60);
    하단이 상기 상단연결판부(60)의 상단에 설치되는 조립키트모듈(71)과, 전기를 인가받아 구동하며 공기를 빨아들여 배출하는 팬(Fan) 모듈(72)이 구비된 송풍기부(70)를 포함하는, 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방사형전기장부(30)는,
    전자를 흡수하여 라돈을 양이온화 시키는 복수 개의 미세핀을 포함하는 기둥모듈(301)과, 복수 개의 기둥모듈(301) 각각에 배치된 방사형핀모듈(302)을 포함하여, 상기 선분메쉬망부(20)의 내부에 배치되며 상기 전원모듈(1200)의 양극단자에 연결되고,
    상기 이온화 촉매 메쉬(200)는,
    스테인레스 금속 망에 1차 구리(Cu)-2차 백금(Pt)으로 코팅된 외각 백금 메쉬망(201)과,
    지그재그 곡선 형태로 형성되어 1차 구리(Cu)-2차 팔라듐(Pd)으로 코팅된 중심부 팔라듐 메쉬망(202)과,
    1차 구리(Cu)-2차 백금으로 코팅된 내부 안쪽의 백금 메쉬망(203)을 포함하여,
    라돈 기체가 외각 백금 메쉬망(201)에 먼저 충돌이 일어나 다양한 방향으로 산란되도록 하며, 중심부 팔라듐 메쉬망(202)에 2차 충돌하면서 다시 산란하여 내부 백금 메쉬망(203)에 3차 충돌하여 이온화 에너지와 열에너지를 얻는, 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하단부(110)는,
    중앙에 제1홀(1110)이 형성된 바닥면모듈(111)과,
    상기 바닥면모듈(111)에 부착되며 상기 제1홀(1110)을 덮는 제1공기필터(112)와,
    상기 바닥면모듈(111)의 상면에 설치되는 하단프레임모듈(114)과,
    중앙에 반원 형상으로 형성된 제1반홀(1151)과 제2반홀(1152) 그리고 상기 제1반홀(1151)과 상기 제2반홀(1152) 사이에 형성된 거치막대(1153)를 포함하여 상기 하단프레임모듈(114)의 상단면에 안착되는 중간판모듈(115)과,
    상기 중간판모듈(115)의 하면에 부착되며 상기 제1반홀(1151)과 상기 제2반홀(1152)을 덮는 제2공기필터(116)와,
    상기 중간판모듈(115)의 상기 거치막대(1153)에 설치되는 상방향 반사경(1171)과 상기 반사경(1171)에 설치되는 할로겐램프(1172)를 포함하는 램프모듈(117)과,
    상기 중간판모듈(115)의 상면에 설치되며 상기 제1반홀(1151)과 상기 제2반홀(1152)을 통과하는 라돈을 감지하는 센서모듈(118) 및
    상기 제1홀(1110)에서 외측으로 이격되어 상기 바닥면모듈(111)에 일정한 간격으로 설치된 지지모듈(113)을 포함하는, 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    내부에 형성된 복수 개의 고정홀(800)을 포함하여, 상기 고정홀(800)에 복수 개의 방사형 구조의 미세 핀 또는 적층형 구조의 미세 핀을 구성하는 기둥모듈(301)의 상단 또는 복수 개의 기둥모듈(301)의 하단을 고정시키는 고정링부(80);
    내부에 기둥모듈고정홀(901)이 형성된 복수 개의 막대모듈(91~93)을 포함해, 복수 개의 막대모듈이 외측에서 내측으로 하향 경사지며 일단이 하나로 만나는 삼발고정부(90)를 더 포함하는, 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기.
  6. 제2항에 있어서, 상기 이온화 촉매 메쉬(200)는,
    내측에서 외측으로 하향 경사지는 구조로 형성되며 상기 포집케이스부(40)의 사이에 설치되는 에어가이드부(210)를 더 포함하는, 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기.
  7. 제2항에 있어서, 상기 케이스(10)는,
    하단에 형성된 복수 개의 공기흡입홀(101)과,
    상단에 형성된 복수 개의 공기배출홀(102)과,
    상기 케이스(10)의 내부에 상기 공기배출홀(102)과 중첩되도록 설치된 보호망(104)과,
    상기 공기흡입홀(101)과 중첩되도록 설치된 제3공기필터(105)를 더 포함하는, 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 램프모듈(117)은,
    열을 방출하며 외부에서 유입되는 공기와 이온화 촉매 메쉬의 온도를 상승시키며 이온화 에너지를 공급하여 상기 방사형전기장부(30)와 선분메쉬망부(20)사이를 지나는 라돈의 양이온화를 촉진시키고,
    상기 반사경(1171)은,
    하방 설치된 제2공기필터(116)에 열 전달을 차단하면서 동시에 이온화 촉매 메쉬의 온도를 상승시키면서 상단으로 올라가는 라돈에 열을 제공하여 라돈의 양이온화율을 촉진시키는, 이온화 촉매 메쉬를 포함하는 라돈 가스 제거기.
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