KR102364500B1 - Air Purifying System Using Ozone - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오존을 이용한 공기 정화 시스템에 관한 것으로서, 오염된 공기를 흡입하고, 오존을 형성하여 오염된 공기와 오존의 혼합 가스를 형성하는 오존 발생 수단(120); 상기 오존 발생 수단(120)에서 발생한 오존 중에서 오염 물질과 반응하지 못하고 잔존하는 오존을 제거하는 오존 분해 필터(700); 및 상기 오존 발생 수단(120)과 상기 오존 분해 필터(700)의 사이에 형성되되, 제한된 공간 내에서 오염된 공기와 오존의 혼합 가스가 이동하는 경로를 증가시킬 수 있도록 굴곡된 형태로 형성된 배관을 포함하는 경로 확장부(600)를 포함하되, 상기 경로 확장부(600) 내주면에는 와류 발생부(622)가 형성되어 있어서 상기 오염된 공기와 오존의 혼합 가스에 와류를 발생시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an air purification system using ozone, comprising: ozone generating means (120) for sucking polluted air and forming ozone to form a mixed gas of polluted air and ozone; an ozone decomposition filter 700 for removing ozone remaining in the ozone generated by the ozone generating means 120 without reacting with pollutants; and a pipe formed between the ozone generating means 120 and the ozone decomposing filter 700 and formed in a curved shape to increase the path through which the mixed gas of polluted air and ozone moves in a limited space. It is characterized in that it includes a path extension unit 600 that includes a vortex current generating unit 622 formed on the inner circumferential surface of the path extension unit 600 to generate a vortex in the mixed gas of the contaminated air and ozone.

Description

오존을 이용한 공기 정화 시스템 {Air Purifying System Using Ozone}Air Purifying System Using Ozone

본 발명은 오존을 이용하여 공기를 정화하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 더 자세하게는 오존을 이용하여 축사 등과 같은 고농도 악취 물질을 포함한 상태의 공기에 대한 탈취/살균이 가능하면서도 잔존 오존의 양을 최소화할 수 있는 정화 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a system for purifying air using ozone, and more particularly, it is possible to deodorize/sterilize air in a state containing high concentration odor substances such as livestock houses using ozone while minimizing the amount of residual ozone. It relates to a possible purification system.

축사와 같은 밀폐된 실내의 공기 중에는 악취성분 및 먼지 뿐만 아니라, 각종 세균과 바이러스의 밀도가 높아지게 된다. 적절한 사육 환경을 유지하기 위해서는 축사의 환기가 무엇보다도 중요하다. 그렇지만 축사에서 배출되는 악취를 포함한 공기가 그대로 배출될 경우 축사 주변에 거주하는 주민들의 거주 환경에 직접적인 영향을 미치게되므로, 축사에서 발생한 악취 문제를 해결하기 위한 적절한 수단이 없는 상황에서는 축사는 기피 시설로 남을 수 밖에 없다. In the air in a closed room such as a barn, the density of various bacteria and viruses as well as odor components and dust increases. In order to maintain an appropriate breeding environment, ventilation of the barn is of utmost importance. However, if the air containing the odor emitted from the barn is discharged as it is, it directly affects the living environment of the residents living around the barn. can only remain

축사 등과 같은 악취 발생 시설 내에서의 악취를 감소시킴과 동시에 살균 효과를 얻기 위해서, 축사 내에 오존을 공급하는 방식이 제안되고 있다(특허문헌 3). 오존의 살균 및 악취 제거 효과와 관련해서는 많은 연구 결과가 있어왔고, 이를 이용한 제품들도 다수 만들어지고 있다. 특히 저온 플라즈마 반응을 이용하여 발생하는 오존에 의해 공기 중에 포함된 악취 성분 또는 휘발성 유기 화합물 등의 오염물질을 제거하는 방식은 현재에도 일부 축사에 적용되고 있다. 그렇지만, 오존은 악취 제거 및 살균과 같은 효과를 가지고 있음에도 불구하고, 오존 농도가 필요(대략 0.1 ppm) 이상으로 높아질 경우에는 오존이 가축 및 인체에 유해하게 작용하기 때문에 오존을 이용할 때에는 축사 실내에 있는 인력과 가축에 대한 관리가 반드시 필요하였다.In order to reduce odors in odor generating facilities such as livestock houses and to obtain a sterilization effect, a method of supplying ozone into livestock houses has been proposed (Patent Document 3). There have been many research results regarding the sterilization and odor removal effects of ozone, and many products using it have been made. In particular, a method of removing contaminants such as odor components or volatile organic compounds contained in the air by ozone generated using a low-temperature plasma reaction is still being applied to some livestock houses. However, even though ozone has effects such as odor removal and sterilization, if ozone concentration becomes higher than necessary (approximately 0.1 ppm), ozone acts harmfully to livestock and human body. Management of manpower and livestock was essential.

도 1에 도시된 것과 같이 악취 제거 후 잔존하는 오존을 제거하기 위하여, 이산화망간 오존 분해 필터를 오존 발생 장치 후단에 장착함으로써, 잔존 오존에 의한 위험성을 감소시키는 기술이 제안되고 있다. 그렇지만 제한된 공간 내에서 오존 발생 장치와 오존 분해 필터를 사용하게 될 경우, 오존과 오염된 공기의 혼합 가스가 바로 오존 분해 필터에 도달하게 된다. 이러한 경우 오염된 공기와 오존이 충분히 반응할 수 있는 시간 및 공간을 확보하지 못하여, 오존에 의한 악취 감소/살균 효과가 감소하는 문제점이 있다. As shown in FIG. 1 , in order to remove ozone remaining after odor removal, a technique for reducing the risk of residual ozone by installing a manganese dioxide ozone decomposition filter at the rear end of the ozone generator has been proposed. However, when the ozone generator and ozone decomposition filter are used in a limited space, the mixed gas of ozone and polluted air directly reaches the ozone decomposition filter. In this case, it is not possible to secure a time and space for sufficiently reacting the polluted air with ozone, so there is a problem in that the odor reduction/sterilization effect by ozone is reduced.

등록특허공보 제10-1581236호 (공고일: 2015.12.31.)Registered Patent Publication No. 10-1581236 (Announcement date: 2015.12.31.) 공개특허공보 제10-0485756호 (공고일: 2005.04.28.)Laid-Open Patent Publication No. 10-0485756 (Announcement date: 2005.04.28.) 등록특허공보 제10-0506813호 (공고일: 2005.08.09.)Registered Patent Publication No. 10-0506813 (Announcement date: 2005.08.09.)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오존 발생 장치에서 발생한 오존이 오존 분해 필터에 도달하기 전에, 오존과 공기 중의 오염뮬질이 반응할 수 있는 충분한 시간을 확보함으로써, 공기 정화 시스템의 악취 제거/살균 효과를 극대화시키는 것을 목적으로 한다. 더 나아가, 오존과 공기 중 오염물질이 고르게 섞일 수 있도록 함과 동시에, 오존과 공기 중 오염물질 반응하는 과정이 높은 압력 하에서 이루어도록 함으로써 반응 효율을 극대화시키는 것을 또 다른 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art, by securing sufficient time for ozone and pollutants in the air to react before the ozone generated in the ozone generating device reaches the ozone decomposition filter, thereby providing an air purification system It aims to maximize the odor removal/sterilization effect of Furthermore, it is another object to maximize reaction efficiency by allowing ozone and pollutants in the air to be evenly mixed, and at the same time, by allowing ozone and pollutants in the air to react under high pressure.

본 발명은 오존을 이용한 공기 정화 시스템에 관한 것으로서, 오염된 공기를 흡입하고, 오존을 형성하여 오염된 공기와 오존의 혼합 가스를 형성하는 오존 발생 수단(120); 상기 오존 발생 수단(120)에서 발생한 오존 중에서 오염 물질과 반응하지 못하고 잔존하는 오존을 제거하는 오존 분해 필터(700); 및 상기 오존 발생 수단(120)과 상기 오존 분해 필터(700)의 사이에 형성되되, 제한된 공간 내에서 오염된 공기와 오존의 혼합 가스가 이동하는 경로를 증가시킬 수 있도록 굴곡된 형태로 형성된 배관을 포함하는 경로 확장부(600)를 포함하되, 상기 경로 확장부(600) 내주면에는 와류 발생부(622)가 형성되어 있어서 상기 오염된 공기와 오존의 혼합 가스에 와류를 발생시키는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an air purification system using ozone, comprising: ozone generating means (120) for sucking polluted air and forming ozone to form a mixed gas of polluted air and ozone; an ozone decomposition filter 700 for removing ozone remaining in the ozone generated by the ozone generating means 120 without reacting with pollutants; and a pipe formed between the ozone generating means 120 and the ozone decomposing filter 700 and formed in a curved shape to increase the path through which the mixed gas of polluted air and ozone moves in a limited space. It is characterized in that it includes a path extension unit 600 that includes a vortex current generating unit 622 formed on the inner circumferential surface of the path extension unit 600 to generate a vortex in the mixed gas of the contaminated air and ozone.

상기 경로 확장부(600)는 하나 이상의 굴곡 배관 유닛(610) 및 상기 굴곡 배관 유닛(610)을 연결하기 위하여 상기 굴곡 배관 유닛(610)의 종단에 설치되는 커넥터(620)를 포함하되, 상기 굴곡 배관 유닛(610)는 제한된 공간 내에서 배관의 증가시키기 위하여 복수 개의 영역에서 굴곡된 부분을 포함하고 있으며, 상기 커넥터(620)의 내주면에는 상기 와류 발생부(622)가 구비되어 있는 것을 또 다른 특징으로 한다. The path extension part 600 includes at least one bent piping unit 610 and a connector 620 installed at the end of the bent piping unit 610 to connect the bent piping unit 610, The piping unit 610 includes bent portions in a plurality of regions to increase the number of piping in a limited space, and the vortex generating unit 622 is provided on the inner circumferential surface of the connector 620. Another feature is that do it with

더 나아가, 오존 발생 수단(120)에 의하여 형성된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스는 압축부(400)에 의하여 대기압보다 높게 압축된 상태로 상기 경로 확장부(600)로 공급될 수 있다. 상기 압축부(400)는 오존 발생 수단(120)으로부터 공급된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스를 압축하는 압축기(430); 및 상기 압축기(430)로부터 공급되는 오존과 오염된 공기의 혼합 가스를 저장하는 제1 탱크(410) 및 제2 탱크(420)를 포함하되, 상기 제1 탱크(410)를 충진하는 동안에는, 상기 제2 탱크(410)에 저장된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스가 상기 경로 확장부(600)로 공급되고, 상기 제2 탱크(420)를 충진하는 동안에는, 상기 제1 탱크(420)에 저장된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스가 상기 경로 확장부(600)로 공급되는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the mixed gas of ozone and contaminated air formed by the ozone generating means 120 may be supplied to the path expansion unit 600 in a state of being compressed higher than atmospheric pressure by the compression unit 400 . The compression unit 400 includes a compressor 430 for compressing a mixed gas of ozone and contaminated air supplied from the ozone generating means 120; and a first tank 410 and a second tank 420 for storing a mixed gas of ozone and contaminated air supplied from the compressor 430, but while the first tank 410 is filled, the A mixed gas of ozone and polluted air stored in the second tank 410 is supplied to the path expansion unit 600 and the ozone stored in the first tank 420 is filled while the second tank 420 is being filled. It is characterized in that the mixed gas of the over-contaminated air is supplied to the path extension unit 600 .

마지막으로, 오존 분해 필터(700)로부터 정화된 공기가 유출되는 경로에는 오존 감지 센서가 구비되되, 상기 오존 감지 센서로 측정된 오존 밀도가 기준치 이하일 경우에는 상기 오존 발생 수단(120)에 의하여 형성된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스를 바로 경로 확장부(600)로 공급하고, 상기 오존 감지 센서로 측정된 오존 밀도가 기준치 이상일 경우에는 상기 오존 발생 수단(120)에 의하여 형성된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스를 압축부(400)로 공급하여 대기압 이상으로 압력을 높인 다음 경로 확장부(600)로 공급하는 것을 특징으로 한다. Finally, an ozone detection sensor is provided in the path through which the purified air flows out of the ozone decomposition filter 700 , and when the ozone density measured by the ozone detection sensor is less than or equal to a reference value, the ozone formed by the ozone generating means 120 . The mixed gas of the overcontaminated air is directly supplied to the path extension unit 600 , and when the ozone density measured by the ozone sensor is equal to or greater than the reference value, the ozone formed by the ozone generating means 120 and the contaminated air are mixed It is characterized in that the gas is supplied to the compression unit 400 to increase the pressure above atmospheric pressure, and then supplied to the path expansion unit 600 .

본 발명에 따른 오존을 이용한 공기 정화 시스템에서는 오존 발생 장치로부터 오존 분해 필터까지 이어지는 경로를 증가시키는 경로 확장부를 구비함으로써, 오존과 오염물질이 반응하는 시간을 증가시킴으로써 공기 정화 효율을 증대시킨다. In the air purification system using ozone according to the present invention, the air purification efficiency is increased by increasing the time for ozone and pollutants to react by providing a path extension unit that increases the path from the ozone generator to the ozone decomposition filter.

그리고 오존 발생 장치로부터 오존 분해 필터까지 이어지는 경로 내에 와류 발생 장치(Vortex Generator)가 구비되어 오존과 오염물질이 원활하게 혼합되도록 한다. In addition, a vortex generator is provided in the path from the ozone generator to the ozone decomposition filter so that ozone and pollutants are mixed smoothly.

더 나아가, 대기압보다 높은 압력 상태로 오존과 오염물질의 혼합 가스를 와류 발생 장치가 구비된 경로 확장부에 공급함으로써 오존과 오염물질의 혼합 및 반응이 더 원활하게 이루어지도록 한다. Furthermore, by supplying the mixed gas of ozone and pollutants at a pressure higher than atmospheric pressure to the path expansion unit provided with the vortex generating device, the mixing and reaction of ozone and pollutants is made more smoothly.

도 1은 종래 기술에 따른 오존 발생 장치와 오존 분해 필터의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 종래 기술에 따른 오존 발생 장치를 도시한 것이다.
도 3 내지 6은 본 발명에 따른 오존을 이용한 공기 정화 시스템의 전체적인 구성 및 작동상태를 도시한 것이다.
도 7은 각종 본 발명에 따른 공기 정화 시스템을 이루는 구성 요소의 제어 계통을 도시한 것이다.
도 8은 시간에 따른 제1 밸브 및 제2 밸브의 작동 방식을 도시한 것이다.
도 9 및 도 10은 경로 확장부의 구성을 도시한 것이다.
도 11은 와류 발생부의 구성을 도시한 것이다. 1 shows the configuration of an ozone generating device and an ozone decomposing filter according to the prior art.
Figure 2 shows an ozone generating device according to the prior art.
3 to 6 show the overall configuration and operating state of the air purification system using ozone according to the present invention.
7 is a view showing the control system of various components constituting the air purification system according to the present invention.
Fig. 8 shows the operation manner of the first valve and the second valve according to time.
9 and 10 show the configuration of the path extension unit.
11 shows the configuration of the vortex generator.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오존을 이용한 공기 정화 시스템의 전체적인 구성을 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the overall configuration of the air purification system using ozone according to the present invention will be described with reference to the drawings. Specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are only exemplified for the purpose of describing embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described herein, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 오존을 이용한 공기 정화 시스템의 전체적인 구성을 도시한 것이다. 우선 오존 발생 수단(120)은 플라즈마에 의하여 오존을 발생시키는 장치이다. 도 2에 도시된 오존 발생 장치는 본 발명의 발명자가 개발하고 특허등록(등록번호 제10-1800230호)을 받은 것으로서, 흡입구를 통하여 흡입된 공기를 이용하여 오존 발생 유닛에 의하여 오존을 발생시킨 뒤, 오존을 배출구로 배출하는 구조를 가지고 있다. 구체적으로 오존 발생 유닛의 구성을 도 2(b)을 통하여 살펴보면, 전원공급구(131)가 전기전도체(134,135)에 전력을 공급하면, 세라믹 튜브(136)와 전기 전도체(134) 사이에 플라즈마가 발생하고, 플라즈마는 다시 오존을 생성하게 된다. 본 발명에 따른 오존을 이용한 공기 정화 장치에서는 도 2에 도시된 것과 같은 형태의 오존 발생 장치를 이용할 수 있지만, 종래에 제시된 다양한 형태의 오존 발생 장치를 이용하는 것도 가능할 것이다. 3 shows the overall configuration of an air purification system using ozone according to the present invention. First, the ozone generating means 120 is a device for generating ozone by plasma. The ozone generating device shown in FIG. 2 was developed by the inventor of the present invention and obtained a patent registration (registration No. 10-1800230), and after generating ozone by the ozone generating unit using the air sucked through the suction port , it has a structure that discharges ozone to the outlet. Specifically, looking at the configuration of the ozone generating unit through FIG. 2( b ), when the power supply port 131 supplies power to the electrical conductors 134 and 135 , plasma is generated between the ceramic tube 136 and the electrical conductor 134 . and the plasma again generates ozone. In the air purification apparatus using ozone according to the present invention, an ozone generating apparatus of the type shown in FIG. 2 may be used, but it will be possible to use various types of ozone generating apparatuses presented in the prior art.

흡입팬(110)에 의하여 오존 발생 수단(120) 내로 오염된 공기가 유입되고, 유입된 공기는 오존 발생 수단(120)에 의하여 발생한 오존과 혼합된다. 이 순간부터 오존과 공기 중에 포함된 오염물질의 반응은 시작된다. 오존과 오염된 공기의 혼합 가스(이하, “혼합 가스”라 칭한다)는 배관을 따라서 경로 확장부(600)로 전달되고, 다시 오존 분해 필터(700)로 전달된다. 오존 분해 필터(700)는 오염물질과 반응하지 못하고 잔존하여 있는 오존을 제거한 다음, 배기팬(810)을 통하여 외부로 배출된다. 여기서 경로 확장부(600)는 오존과 오염 물질이 반응할 수 있는 충분한 시간을 확보하기 위한 요소로서, 그 구체적인 구성은 추후 설명하도록 한다. Contaminated air is introduced into the ozone generating unit 120 by the suction fan 110 , and the introduced air is mixed with the ozone generated by the ozone generating unit 120 . From this moment, the reaction between ozone and pollutants contained in the air begins. A mixed gas of ozone and polluted air (hereinafter, referred to as “mixed gas”) is delivered to the path expansion unit 600 along the pipe, and then again to the ozone decomposition filter 700 . The ozone decomposition filter 700 does not react with the pollutants and removes the remaining ozone, and then is discharged to the outside through the exhaust fan 810 . Here, the path extension unit 600 is an element for securing sufficient time for ozone and pollutants to react, and a detailed configuration thereof will be described later.

필요에 따라서는 오존과 오염 물질의 반응을 촉진하기 위하여 경로 확장부에 혼합 가스의 압력을 대기압보다 높은 상태로 만들어서 공급할 수 있는데, 이는 오존과 오염 물질의 반응이 압력이 높은 상태에서 촉진됨과 동시에, 추후 설명할 와류 발생에 유리한 효과를 얻기 위한 것이다. 구체적으로 혼합 가스는 압축기(430)에 의하여 압축된 상태로 제1 탱크(410) 또는 제2 탱크(420)에 저장되고, 제1 탱크(410) 또는 제2 탱크(420)에 저장된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스는 고압의 상태로 경로 확장부(600)에 공급된다. 이와 더불어, 제1 탱크(410) 및 제2 탱크(420) 내부는 고압 상태(2atm ~ 10 atm)를 형성하게 되므로, 제1 탱크(410) 및 제2 탱크(420) 내부에서는 오존과 오염물질의 반응이 촉진된다. If necessary, in order to promote the reaction between ozone and pollutants, the pressure of the mixed gas may be made higher than atmospheric pressure and supplied to the path extension part. This is to obtain an advantageous effect of vortex generation, which will be described later. Specifically, the mixed gas is stored in the first tank 410 or the second tank 420 in a compressed state by the compressor 430 , and ozone and pollution stored in the first tank 410 or the second tank 420 . The mixed gas of the air is supplied to the path expansion unit 600 in a high pressure state. In addition, since the inside of the first tank 410 and the second tank 420 forms a high pressure state (2 atm ~ 10 atm), ozone and pollutants inside the first tank 410 and the second tank 420 of the reaction is accelerated.

오존과 오염된 공기의 혼합 가스의 압력은 특정 범위로 한정되지 아니하나, 대기압 이상의 압력으로 오존과 오염된 공기가 경로 확장부(600)로 공급되면 반응 효율이 증가가 나타나며, 장치의 운용 효율 및 배관의 내구성 등을 고려할 때 대략 2 atm ~ 5 atm 범위 내에서 필요에 따라 선택할 수 있다. 압축기(430)의 종류 역시 특별히 제한되지 아니하며, 왕복동식, 회전식, 터보식 중 필요에 따라 선택할 수 있다. 제1 탱크(410) 및 제2 탱크(420)는 압축된 혼합 가스를 저장할 수 있는 내구성을 가지는 압력 탱크를 채택하는 것이 바람직하다. The pressure of the mixed gas of ozone and polluted air is not limited to a specific range, but when ozone and polluted air are supplied to the path extension unit 600 at a pressure higher than atmospheric pressure, the reaction efficiency increases, and the operating efficiency and Considering the durability of the pipe, it can be selected as needed within the range of about 2 atm to 5 atm. The type of the compressor 430 is also not particularly limited, and may be selected from among a reciprocating type, a rotary type, and a turbo type as needed. It is preferable that the first tank 410 and the second tank 420 adopt a pressure tank having durability capable of storing the compressed mixed gas.

이하, 도 4 내지 6을 참조하여, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템의 작동 방식을 설명하도록 한다. 도 4는 제1 작동 상태에서의 혼합 가스의 흐름을 도시한 것으로서, 제1 작동 상태는 혼합 가스의 압축 없이 공기 정화 시스템이 작동하는 상태를 나타낸다. 통상적으로 공기 중의 오염도가 낮고, 그로 인하여 오존 발생 수단(120)에서 공급하는 오존의 양도 상대적으로 적을 때 작동하는 방식이다. 흡입팬(110)에 의하여 흡입된 오염된 공기는 오존 발생 수단(120)을 거치면서 오존과 혼합된 상태가 된다. 이 때, 제3 밸브(230) 및 제4 밸브(240)의 작동에 의하여 혼합 가스는 압축 수단을 거치지 않고 바로 경로 확장부(600)로 전달된다. 여기서 제3 밸브(230) 및 제4 밸브(240)는 3-방향 밸브(3-way valve)를 사용하여 혼합 가스의 이동 경로를 선택할 수 있게 된다. 더 바람직하게는 제3 밸브(230) 및 제4 밸브(240)는 제어수단에 의하여 전동모터로 구동되거나, 혹은 솔레노이드로 구동되어 원격으로 제어될 수 있는 것이 바람직하다. Hereinafter, an operation method of the air purification system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 . 4 illustrates a flow of the mixed gas in a first operating state, wherein the first operating state represents a state in which the air purification system operates without compression of the mixed gas. In general, this is a method that operates when the degree of pollution in the air is low, and therefore the amount of ozone supplied from the ozone generating means 120 is relatively small. The polluted air sucked in by the suction fan 110 is mixed with ozone while passing through the ozone generating means 120 . At this time, by the operation of the third valve 230 and the fourth valve 240 , the mixed gas is directly transferred to the path extension unit 600 without going through a compression means. Here, the third valve 230 and the fourth valve 240 may select a movement path of the mixed gas using a 3-way valve. More preferably, the third valve 230 and the fourth valve 240 may be remotely controlled by being driven by an electric motor or by a solenoid by a control means.

도 5 및 도 6은 각각 제2 작동상태 및 제3 작동상태를 도시한 것인데, 제1 작동상태가 지속적으로 유지되는 것임에 반하여, 제2 작동상태와 제3 작동상태는 일정 주기로 번갈아가면서 반복된다. 우선 제3 밸브(230)는 혼합 가스가 압축수단 쪽으로 유입될 수 있도록 고정된다. 혼합 가스는 압축기(430)를 거치면서 소정 압력으로 제1 탱크(410)로 공급된다. 여기에서 제1 밸브(210)는 제3 및 제4 밸브와 마찬가지로 3-방향 밸브로서, 압축기(430)로부터 유입된 혼합 가스를 제1 탱크(410) 또는 제2 탱크(420)로 선택적으로 흐르도록 하는 기능을 가진다. 더 나아가, 제2 밸브(220) 역시 3-방향 밸브로서, 유출되는 경로는 경로 확장부(600)로 고정되어 있으나, 유입되는 경로가 제1 탱크(410) 또는 제2 탱크(420)로부터 선택적으로 형성되도록 제어된다. 5 and 6 show a second operating state and a third operating state, respectively. While the first operating state is continuously maintained, the second operating state and the third operating state are alternately repeated at a predetermined cycle. . First, the third valve 230 is fixed so that the mixed gas can be introduced toward the compression means. The mixed gas is supplied to the first tank 410 at a predetermined pressure while passing through the compressor 430 . Here, the first valve 210 is a three-way valve like the third and fourth valves, and selectively flows the mixed gas introduced from the compressor 430 into the first tank 410 or the second tank 420 . It has the function to Furthermore, the second valve 220 is also a three-way valve, and the outflow path is fixed by the path extension part 600 , but the inflow path is optional from the first tank 410 or the second tank 420 . controlled to form

제2 작동상태에서는 압축기(430)로부터 공급되는 혼합 가스가 제1 탱크(410) 쪽으로 흐르도록 제1 밸브(210)가 제어된다. 그리고 제2 밸브(240)는 제1 탱크(410)와 연결되는 유로는 폐쇄되고, 제2 탱크(420)와 연결된 유로가 개방되어, 제2 탱크(420)에 저장되어 있던 고압의 혼합가스가 경로 확장부(600)로 공급된다.In the second operating state, the first valve 210 is controlled so that the mixed gas supplied from the compressor 430 flows toward the first tank 410 . And the second valve 240, the flow path connected to the first tank 410 is closed, the flow path connected to the second tank 420 is opened, the high-pressure mixed gas stored in the second tank 420 is released It is supplied to the path extension unit 600 .

반대로 제3 작동상태에서는 압축기(430)로부터 공급되는 혼합 가스가 제2 탱크(420)쪽으로 흐르도록 제1 밸브(210)가 제어된다. 그리고 제2 밸브(240)는 제2 탱크(420)와 연결되는 유로는 폐쇄되고, 제1 탱크(410)와 연결된 유로가 개방되어, 제1 탱크(410)에 저장되어 있떤 고압의 혼합가스가 경로 확장부(600)로 공급된다.Conversely, in the third operating state, the first valve 210 is controlled so that the mixed gas supplied from the compressor 430 flows toward the second tank 420 . And in the second valve 240, the flow path connected to the second tank 420 is closed, and the flow path connected to the first tank 410 is opened, so that the high-pressure mixed gas stored in the first tank 410 is released. It is supplied to the path extension unit 600 .

즉, 도 8에 도시된 것과 같이, 제1 탱크(410)가 혼합 가스로 충진되는 동안에 제2 탱크(420)에서는 배출이 이루어지고, 반대로 제1 탱크(410)에서 배출이 이루어지는 동안 제2 탱크(420)에서는 충진이 이루어지도록 제1 밸브(210)와 제2 밸브(220)가 서로 번갈아가며 유로의 폐쇄 및 개방을 반복하게 된다. That is, as shown in FIG. 8 , while the first tank 410 is filled with the mixed gas, the second tank 420 is discharged, and conversely, while the first tank 410 is discharged, the second tank At 420, the first valve 210 and the second valve 220 alternately close and open the flow path so that the filling is made.

도 7은 제어부의 구성을 도시한 블록도이다. 통상적으로 센서는 오존 분해 필터(700) 외측의 배기팬(810) 부근에 설치되는데, 오존 및 악취 물질의 농도를 측정하기 위한 것이다. 악취 물질의 농도에 따라서 제어부(900)는 오존 발생 장치 구동부(930) 및 팬 구동부(920)의 출력을 조절하게 된다. 그리고 오존의 농도에 따라서 제1 밸브 구동부(940), 제2 밸브 구동부(950), 제3 밸브 구동부(960), 그리고 제4 밸브 구동부(970)를 제어하게 된다.7 is a block diagram showing the configuration of a control unit. Typically, the sensor is installed in the vicinity of the exhaust fan 810 outside the ozone decomposition filter 700, for measuring the concentration of ozone and odor substances. The control unit 900 adjusts the outputs of the ozone generating device driving unit 930 and the fan driving unit 920 according to the concentration of the malodorous substance. In addition, the first valve driving unit 940 , the second valve driving unit 950 , the third valve driving unit 960 , and the fourth valve driving unit 970 are controlled according to the concentration of ozone.

우선, 오존 분해 필터(700) 외측에서 측정된 오존의 농도가 기준값(0.1 ppm) 이하인 경우에는 혼합 가스가 경로 확장부(600)를 거치면서 충분히 반응을 일으키고 있다는 것이므로, 제1 작동상태가 되도록 제3 밸브(230) 및 제4 밸브(240)를 제어한다. First, when the concentration of ozone measured outside the ozone decomposition filter 700 is less than or equal to the reference value (0.1 ppm), it means that the mixed gas is sufficiently reacting while passing through the path expansion unit 600, so it is necessary to obtain the first operating state. The third valve 230 and the fourth valve 240 are controlled.

만일 오존 분해 필터(700)외측에서 측정된 오존의 농도가 기준값보다 높을 경우에는, 경로 확장부(600)만으로는 충분한 반응 시간의 확보가 어렵다는 것이므로, 오존과 오염물질의 반응을 촉진하기 위하여 압축부(400)로 혼합 가스를 보내도록 제3 밸브 구동부(960) 및 제4 밸브 구동부(970)를 작동시킨다. 더 나아가, 제어부(900)는 제1 밸브 구동부(940) 및 제2 밸브 구동부(950)를 작동시켜서, 도 8에 도시된 것과 같이 일정 주기로 제1 밸브(210) 및 제2 밸브(220)가 작동하도록 제어함과 동시에, 압축기 구동부(980)를 작동시켜 압축기(430)가 구동되도록 한다. If the concentration of ozone measured from the outside of the ozone decomposition filter 700 is higher than the reference value, it is difficult to secure a sufficient reaction time with only the path extension unit 600, so the compression unit ( The third valve driving unit 960 and the fourth valve driving unit 970 are operated to send the mixed gas to 400 . Furthermore, the control unit 900 operates the first valve driving unit 940 and the second valve driving unit 950 so that the first valve 210 and the second valve 220 are operated at a predetermined period as shown in FIG. 8 . At the same time as controlling to operate, the compressor driving unit 980 is operated to drive the compressor 430 .

도 9는 경로 확장부(600)의 구성을 도시하고 있다. 경로 확장부(600)는 하나 이상의 굴곡 배관 유닛(610) 및 서로 인접한 굴곡 배관 유닛(610)들을 서로 연결하는 커넥터(620)로 구성된다. 굴곡 배관 유닛(610)은 S자형으로 굴곡되어 제한된 공간 내에서 유동 경로를 증가시킬 수 있는 구조로 형성된 배관으로서, 모듈화 되어 필요에 따라서 개수를 조절하여 현장에서 조립할 수 있도록 형성되는 것이 좋다. 그리고 커넥터(620)는 굴곡 배관 유닛(610)끼리 서로 연결하는 요소로서, 양단에 굴곡 배관 유닛(610)의 종단 부분과 체결될 수 있는 배관 삽입부(621)가 형성된다. 더 바람직하게는 커넥터(620)의 내주면에는 와류 발생부(622; Vortex Generator)가 형성되어 있어서, 혼합 가스가 커넥터(620)를 지나는 순간 와류가 발생하여 혼합 가스 내의 오존과 오염물질의 반응을 촉진하게 된다. 더 바람직하게는 혼합 가스의 압력이 높은 상태로 와류 발생부(622)를 지나게 되는 순간 와류의 발생은 더 촉진된다. 굴곡 배관 유닛(620)과 굴곡 배관 유닛(620) 사이마다 다수 개의 커넥터(620)가 소정 간격으로 설치되므로, 와류가 발생했다가 잠잠해지는 시점에 다시 와류가 발생하여 오존과 오염물질의 반응의 촉진 효과를 지속할 수 있게 된다. 9 shows the configuration of the path extension unit 600 . The path extension unit 600 includes one or more bent pipe units 610 and a connector 620 that connects the bent pipe units 610 adjacent to each other. The bent pipe unit 610 is bent in an S-shape and is formed to have a structure that can increase the flow path in a limited space. In addition, the connector 620 is an element that connects the bent pipe units 610 to each other, and pipe insertion parts 621 that can be fastened to the terminal portion of the bent pipe unit 610 are formed at both ends. More preferably, a vortex generator (Vortex Generator) is formed on the inner circumferential surface of the connector 620 , so that a vortex is generated the moment the mixed gas passes through the connector 620 , thereby promoting the reaction of ozone and contaminants in the mixed gas. will do More preferably, the moment when the pressure of the mixed gas passes through the vortex generating unit 622 in a high state, the generation of the vortex is further promoted. Since a plurality of connectors 620 are installed at predetermined intervals between the bent piping unit 620 and the bent piping unit 620, the vortex is generated again when the vortex is generated and then subsided, thereby promoting the reaction between ozone and pollutants. effect can be sustained.

도 11은 와류 발생부(622)의 다양한 형태를 도시하고 있다. 이러한 와류 발생부(Vortex Generator)는 항공기 날개에 형성됨으로써 공기 역학적으로 유리한 기술적 효과를 얻고자 하는 목적으로 종래에 사용되고 있는데, 본 발명에서는 이러한 와류 발생부를 배관 내의 흐름에 적용함으로써 오존과 오염물질의 반응을 촉진하는 효과를 가져오게 된다. 11 illustrates various forms of the vortex generator 622 . Such a vortex generator (Vortex Generator) is conventionally used for the purpose of obtaining an aerodynamically advantageous technical effect by being formed on an aircraft wing. In the present invention, the reaction of ozone and pollutants by applying such a vortex generator to a flow in a pipe has the effect of promoting

110: 흡입팬 120: 오존 발생 수단
130: 혼합기 공급부
210: 제1 밸브 220: 제2 밸브
230: 제3 밸브 240: 제4 밸브
410: 제1 탱크 420: 제2 탱크
430: 압축기 400: 압축부
600: 경로 확장부 610: 굴곡 배관 유닛
620: 커넥터 621: 배관 삽입부
622: 와류 발생부
700: 오존 분해 필터
810: 배기팬
900: 제어부 910: 센서부
920: 팬구동부 930: 오존발생장치 구동부
940: 제1 밸브 구동부 950: 제2 밸브 구동부
960: 제3 밸브 구동부 970: 제4 밸브 구동부110: suction fan 120: ozone generating means
130: mixer supply
210: first valve 220: second valve
230: third valve 240: fourth valve
410: first tank 420: second tank
430: compressor 400: compression unit
600: path extension 610: bent pipe unit
620: connector 621: pipe insert
622: vortex generating unit
700: ozone decomposition filter
810: exhaust fan
900: control unit 910: sensor unit
920: fan driving unit 930: ozone generating device driving unit
940: first valve driving unit 950: second valve driving unit
960: third valve driving unit 970: fourth valve driving unit

Claims (5)

오존을 이용한 공기 정화 시스템에 관한 것으로서,
오염된 공기를 흡입하고, 오존을 형성하여 오염된 공기와 오존의 혼합 가스를 형성하는 오존 발생 수단(120);
상기 오존 발생 수단(120)에서 발생한 오존 중에서 오염 물질과 반응하지 못하고 잔존하는 오존을 제거하는 오존 분해 필터(700); 및
상기 오존 발생 수단(120)과 상기 오존 분해 필터(700)의 사이에 형성되되, 제한된 공간 내에서 오염된 공기와 오존의 혼합 가스가 이동하는 경로를 증가시킬 수 있도록 굴곡된 형태로 형성된 배관을 포함하는 경로 확장부(600)를 포함하며,
상기 경로 확장부(600) 내주면에는 와류 발생부(622)가 형성되어 있어서 상기 오염된 공기와 오존의 혼합 가스에 와류를 발생시키되,
상기 오존 발생 수단(120)에 의하여 형성된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스는 압축부(400)에 의하여 대기압보다 높게 압축된 상태로 상기 경로 확장부(600)로 공급되는 것을 특징으로 하는, 오존을 이용한 공기 정화 시스템.
It relates to an air purification system using ozone,
ozone generating means 120 which sucks in the polluted air and forms ozone to form a mixed gas of the polluted air and ozone;
an ozone decomposition filter 700 for removing ozone remaining in the ozone generated by the ozone generating means 120 without reacting with pollutants; and
It is formed between the ozone generating means 120 and the ozone decomposition filter 700, and includes a pipe formed in a curved shape so as to increase the movement path of the mixed gas of polluted air and ozone in a limited space. and a path extension unit 600 to
A vortex generator 622 is formed on the inner peripheral surface of the path extension part 600 to generate a vortex in the mixed gas of the contaminated air and ozone,
Ozone, characterized in that the mixed gas of ozone and contaminated air formed by the ozone generating means 120 is supplied to the path expansion unit 600 in a state of being compressed higher than atmospheric pressure by the compression unit 400 used air purification system.
 청구항 1에 있어서, 상기 경로 확장부(600)는 하나 이상의 굴곡 배관 유닛(610) 및 상기 굴곡 배관 유닛(610)을 연결하기 위하여 상기 굴곡 배관 유닛(610)의 종단에 설치되는 커넥터(620)를 포함하되,
상기 굴곡 배관 유닛(610)는 제한된 공간 내에서 배관의 증가시키기 위하여 복수 개의 영역에서 굴곡된 부분을 포함하고 있으며,
상기 커넥터(620)의 내주면에는 상기 와류 발생부(622)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는, 오존을 이용한 공기 정화 시스템.
The method according to claim 1, wherein the path expansion unit 600 is one or more bent piping units 610 and a connector 620 installed at the end of the bent piping unit 610 to connect the bent piping unit 610, including,
The curved piping unit 610 includes curved portions in a plurality of areas to increase the number of piping in a limited space,
An air purification system using ozone, characterized in that the vortex generator 622 is provided on an inner peripheral surface of the connector 620 .
 삭제delete 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 압축부(400)는 오존 발생 수단(120)으로부터 공급된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스를 압축하는 압축기(430); 및
상기 압축기(430)로부터 공급되는 오존과 오염된 공기의 혼합 가스를 저장하는 제1 탱크(410) 및 제2 탱크(420)를 포함하되,
상기 제1 탱크(410)를 충진하는 동안에는, 상기 제2 탱크(410)에 저장된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스가 상기 경로 확장부(600)로 공급되고,
상기 제2 탱크(420)를 충진하는 동안에는, 상기 제1 탱크(420)에 저장된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스가 상기 경로 확장부(600)로 공급되는 것을 특징으로 하는, 오존을 이용한 공기 정화 시스템.
The method according to claim 1 or 2, wherein the compression unit 400 is a compressor 430 for compressing a gas mixture of ozone and contaminated air supplied from the ozone generating means (120); and
Including a first tank 410 and a second tank 420 for storing a mixed gas of ozone and contaminated air supplied from the compressor 430,
During the filling of the first tank 410, a mixed gas of ozone and contaminated air stored in the second tank 410 is supplied to the path expansion unit 600,
While the second tank 420 is being filled, a mixed gas of ozone and contaminated air stored in the first tank 420 is supplied to the path expansion unit 600, air purification using ozone system.
 청구항 4에 있어서, 오존 분해 필터(700)로부터 정화된 공기가 유출되는 경로에는 오존 감지 센서가 구비되되,
상기 오존 감지 센서로 측정된 오존 밀도가 기준치 이하일 경우에는 상기 오존 발생 수단(120)에 의하여 형성된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스를 바로 경로 확장부(600)로 공급하고,
상기 오존 감지 센서로 측정된 오존 밀도가 기준치 이상일 경우에는 상기 오존 발생 수단(120)에 의하여 형성된 오존과 오염된 공기의 혼합 가스를 압축부(400)로 공급하여 대기압 이상으로 압력을 높인 다음 경로 확장부(600)로 공급하는 것을 특징으로 하는, 오존을 이용한 공기 정화 시스템.The method according to claim 4, Doedoe ozone detection sensor is provided in the path through which the purified air from the ozone decomposition filter 700 flows out,
When the ozone density measured by the ozone sensor is less than or equal to the reference value, the mixed gas of ozone and contaminated air formed by the ozone generating means 120 is directly supplied to the path extension unit 600,
When the ozone density measured by the ozone sensor is equal to or greater than the reference value, the ozone generated by the ozone generating means 120 and the mixed gas of contaminated air are supplied to the compression unit 400 to increase the pressure above atmospheric pressure and then expand the path Air purification system using ozone, characterized in that supplied to the unit (600).
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