KR102389862B1 - 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공조기 시스템에 광촉매 반응기 및 축광성 광촉매 반응기 모듈을 적용하여 공기중의 유해물질 광분해 효율을 극대화하여 대기 오염물질인 VOCs, 극미세먼지이하, 바이러스, 박테리아 및 악취등을 동시에 제거하고 광촉매 반응으로 오염 공기를 신선한 공기로 변화시켜 사용자에게 지속적으로 공급할 수 있도록, 함체, 환기부(RA), 배기부(EA), 외기부(OA) 및 급기부(SA)가 구비되는 공조기에 있어서, 상기 급기부(SA)를 통해 공급되는 공기를 정화하도록 내부에 광촉매 반응 모듈(110)이 수용되도록 상기 내부에 착탈가능하게 모듈식으로 구비되는 필터케이스(100);와 상기 광촉매 반응 모듈(110)에 빛을 조사하도록 구비되는 필터발광수단(200);과 오염정보수집수단(310) , 외부통신모듈(320) 및 내부메모리(330)가 구비되며, 상기 필터발광수단(200)의 빛을 제어하도록 구비되는 공조제어부(300); 및 상기 공조제어부(300)와 네트워크로 연결되어 공조기 운전정보를 모니터링하도록 구비되는 공조운전서버(400);를 포함하는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하는 것에 관한 것이다.

Description

광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템 { AIR CONDITIONING SYSTEM EQUIPPED WITH PHOTOCATALYTIC REACTOR MODULE }
본 발명은 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공조기 시스템에 광촉매 반응기 및 축광성 광촉매 반응기 모듈을 적용하여 공기중의 유해물질 광분해 효율을 극대화하여 대기 오염물질인 VOCs, 극미세먼지이하, 바이러스, 박테리아 및 악취등을 동시에 제거하고 광촉매 반응으로 오염 공기를 신선한 공기로 변화시켜 사용자에게 지속적으로 공급할 수 있도록, 광촉매 반응 모듈, 필터발광수단 및 공조제어부를 포함하는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하는 것에 관한 것이다.
최근에는 산업의 발달로 환경 오염이 심각해지고 있으며 특히, 교통 및 공장들의 집중화되는 경향이 심해 대기오염이 나날이 극심해지고 있다. 이러한 오염된 공기가 그대로 일반가정 및 공공시설 등으로 옮겨져 인간의 호흡기 질환 및 암 발생을 유발하고 있다. 또한, 어린이 등에게는 심한 피부질환 및 피부암을 유발하고 있으며, 공기에 오염된 병원균이 증가하는 경향을 초래하고 있다.
이러한 급변하는 생활환경의 변화가 건강에 대한 인식을 높이는 결과를 초래했으며, 이에 따라 오염된 공기를 쾌적한 청정 공기로 바꾸는 공기 청정 기술에 대한 관심을 높아지게 되었으며, 최근에 광범위하세 발생한 코로나바이러스로 이러한 관심과 기술 개발에 대한 요구는 더욱 높아지고 있다.
초기의 공기를 청정 하는 방법에 있어서 숯을 이용한 방식은 다공체로서 습도조절, 탈취, 항균, 전자파차단, 정수 등의 탁월한 효능이 있으나, 냄새나 공기 오염이 심한 대형업소 등에서는 숯 자체를 자연적으로 이용한 방법은 큰 효과를 기대하기 어려운 실정이다.
또 다른 예로는 음극전극판과 집진판을 구성하여 두 판에 고전압을 공급하여 코로나방전시켜 먼지 등을 집진하거나 음이온이 방출되도록 공지되어 있으나 이러한 공기청정기는 단지 음이온과 오존을 발생토록 이루어져 있어 실내공기를 순환시켜 공기를 정화하지 못하고, 단지 필터를 통하여 공기를 정화하는 단순기능만 이루어져 내부를 살균하거나 음이온이 발생토록 하는 기능이 없는 치명적인 문제점이 있다.
여기에, 최근에는 자외선 램프의 자외선 방사를 이용한 공기 살균 방법이 공기 청정 기술의 주류를 이루고 있으나, 이는 자외선 램프의 특성상 주변의 온도, 풍속 변화(공조기내 풍속:2M/sec이상)에 따라 효율성의 편차가 심하여 일정 온도 이하로 내려가면, 자외선 조사량이 떨어져서 살균력이 약해진다는 문제점이 제기되는 실정이다.
또한, 이러한 종래 건물 내의 설비를 관리하는 기술에는, 건물 내의 공조기기, 실내 공기 질(Indoor Air Quality) 모니터링 기기, 조명 기기 등을 관리하는 기술에서 공조기는 건물 내의 재실자의 쾌적도와 가장 밀접한 기기이나 그 관리의 중요성이 큼에도 운전자의 수작업만 의존하여 전력 낭비, 공기질의 합리적인 관리가 불비하여 소비전력 사용과 공기질 유지가 정상범위 내인지를 제대로 관리하지 못하는 실정이다.
국내 등록실용신안공보 제20-0207209호 2000.10.06. 등록 국내 등록실용신안공보 제20-0154615호 1999.05.21. 등록
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 문제점 내지는 필요성을 해결하기 위한 것으로, 공조기 시스템에 광촉매 반응기 및 축광성 광촉매 반응기 모듈을 적용하여 공기중의 유해물질 광분해 효율을 극대화하여 대기 오염물질인 VOCs, 극미세먼지이하, 바이러스, 박테리아 및 악취등을 동시에 제거하고 광촉매 반응으로 오염 공기를 신선한 공기로 변화시켜 사용자에게 지속적으로 공급할 수 있도록, 광촉매 반응 모듈, 필터발광수단 및 공조제어부를 포함하는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 함체, 환기부(RA), 배기부(EA), 외기부(OA) 및 급기부(SA)가 구비되는 공조기에서 상기 급기부(SA)를 통해 공급되는 공기를 정화하도록 내부에 광촉매 반응 모듈(110)이 수용되도록 상기 내부에 착탈가능하게 모듈식으로 구비되는 필터케이스(100)와 상기 광촉매 반응 모듈(110)에 빛을 조사하도록 구비되는 필터발광수단(200)과 오염정보수집수단(310) , 외부통신모듈(320) 및 내부메모리(330)가 구비되며, 상기 필터발광수단(200)의 빛을 제어하도록 구비되는 공조제어부(300) 및 상기 공조제어부(300)와 네트워크로 연결되어 공조기 운전정보를 모니터링하도록 구비되는 공조운전서버(400)를 포함하여 광분해 기능성을 갖는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 필터케이스(100)가 내부에 상기 광촉매 반응 모듈이 수용되도록 가로재(120)와 세로재(130)와 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 전후를 감싸며 내부에 수용공간이 형성되도록 메쉬재(140)로 구비되어 광촉매 물질과 오염 정화 대상 공기의 접촉이 원활하게 이루어지는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 필터케이스(100)가 전단에서 후단으로 진행하며 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)가 복수로 적층 배치되되, 서로 어긋나게 배치되며, 전후좌우에서 서로 탈부착가능하도록 탈부착수단이 구비되어 모듈화가 가능한 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 세로재(130)는 탄성력을 갖으며 후방에서 전방으로 휘어지게 세로만곡선(121)으로 구비되며, 상기 메쉬재(140)는 허니콤보형상을 이루며 전방향으로 만곡지게 돌출되는 메쉬만곡면(141)이 구비되어 상기 필터케이스(100) 사이에 공극(150)이 형성되도록 구비되어 광촉매 활성화가 최대로 발생하는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 필터발광수단(200)이 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 길이 진행 방향을 따라 일측 또는 양측에 배치되어 상기 광촉매 반응 모듈로 빛을 조사하도록 구비되되 상기 필터발광수단(200)은 복수의 UV-LED 램프로 구비되어 인체에 무해하고 소비전력이 최소화되는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 공조제어부(300)는 상기 오염정보수집수단(310)을 통해 수집한 오염정보를 상기 외부통신모듈(320)을 통해 상기 공조운전서버(400)에 전달하도록 구비되며, 상기 공조운전서버(400)는 온도정보, 기상정보 및 수신된 상기 오염정보를 이용하여 공조기 운전 시간, 상기 필터발광수단(200) ON 시간 및 운전 필요 에너지를 산출하도록 구비되어 운영 효율과 운영 기준을 관리할 수 있는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400) 중 어느 하나에 적어도 네트워크로 연결되며 운영자어플리케이션(510)이 설치되는 운영자단말기(500)를 더 포함하되, 상기 공조운전서버(400)는 산출된 상기 운전 시간 필요 에너지를 상기 운영자단말기(500)에 전달하도록 구비되고 운영자가 상기 운영자어플리케이션(510)을 통해 공조기 구동을 승인하는 경우에만 상기 운영자단말기(500)가 승인한 정보를 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400)를 통해 수신하여 공조기를 ON 하도록 구비되어 운전 소비 전력을 관리 가능하게 하는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 광촉매 반응 모듈(110)은 제올라이트 재질의 구형 비드의 표면에 광촉매 이산화티타늄(TiO2)과 흑연탄소질화물(g-C3N4)을 균일하게 코팅하여 형성되는 축광성 광촉매 비드(111)가 복수개가 적층되어 각각의 상기 광촉매 비드(111) 사이에 비드공극(111a)가 형성되도록 구비되고 상기 급기부(SA) 후단, 상기 필터케이스(100)의 전단에는 프리필터(160), 카본필터(170) 및 헤파필터(180)가 순차적으로 배치되되, 상기 프리필터(160), 상기 카본필터(170) 및 상기 헤파필터(180)의 메쉬는 순차적으로 점차 조밀해지도록 구비되어 극 미세먼지 필터링, 냄새 제거를 동시에 처리할 수 있는 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하려는 것이다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시 예와 관련된 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템은 함체, 환기부(RA), 배기부(EA), 외기부(OA) 및 급기부(SA)가 구비되며, 상기 급기부(SA)를 통해 공급되는 공기를 정화하도록 내부에 광촉매 반응 모듈(110)이 수용되도록 상기 내부에 착탈가능하게 모듈식으로 구비되는 필터케이스(100);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광촉매 반응 모듈(110)에 빛을 조사하도록 구비되는 필터발광수단(200);를 포함할 수 있다.
여기에, 오염정보수집수단(310) , 외부통신모듈(320) 및 내부메모리(330)가 구비되며, 상기 필터발광수단(200)의 빛을 제어하도록 구비되는 공조제어부(300);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공조제어부(300)와 네트워크로 연결되어 공조기 운전정보를 모니터링하도록 구비되는 공조운전서버(400);를 포함할 수 있다.
이때, 상기 광촉매 반응 모듈(110)은 광촉매 반응기 또는 축광성 반응기 중 어느 하나 또는 두가지 모두로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 필터케이스(100)는 내부에 상기 광촉매 반응 모듈이 수용되도록 가로재(120)와 세로재(130)와 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 전후를 감싸며 내부에 수용공간이 형성되도록 메쉬재(140)로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 필터케이스(100)는 전단에서 후단으로 진행하며 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)가 복수로 적층 배치되되, 서로 어긋나게 배치되며, 전후좌우에서 서로 탈부착가능하도록 탈부착수단이 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 세로재(130)는 탄성력을 갖으며 후방에서 전방으로 휘어지게 세로만곡선(121)으로 구비되며, 상기 메쉬재(140)는 허니콤보형상을 이루며 전방향으로 만곡지게 돌출되는 메쉬만곡면(141)이 구비되어 상기 필터케이스(100) 사이에 공극(150)이 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 필터발광수단(200)은 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 길이 진행 방향을 따라 일측 또는 양측에 배치되어 상기 광촉매 반응 모듈로 빛을 조사하도록 구비되며 상기 필터발광수단(200)은 복수의 UV-LED 램프로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 공조제어부(300)는 상기 오염정보수집수단(310)을 통해 수집한 오염정보를 상기 외부통신모듈(320)을 통해 상기 공조운전서버(400)에 전달하도록 구비되며, 상기 공조운전서버(400)는 온도정보, 기상정보 및 수신된 상기 오염정보를 이용하여 공조기 운전 시간, 상기 필터발광수단(200) ON 시간 및 운전 필요 에너지를 산출하도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 이때, 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400) 중 어느 하나에 적어도 네트워크로 연결되며 운영자어플리케이션(510)이 설치되는 운영자단말기(500)를 더 포함하되, 상기 공조운전서버(400)는 산출된 상기 운전 시간 필요 에너지를 상기 운영자단말기(500)에 전달하도록 구비되고 운영자가 상기 운영자어플리케이션(510)을 통해 공조기 구동을 승인하는 경우에만 상기 운영자단말기(500)가 승인한 정보를 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400)를 통해 수신하여 공조기를 ON 하도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 광촉매 반응 모듈(110)은 제올라이트 재질의 구형 비드의 표면에 광촉매 이산화티타늄(TiO2)과 흑연탄소질화물(g-C3N4)을 균일하게 코팅하여 형성되는 축광성 광촉매 비드(111)가 복수개가 적층되어 각각의 상기 광촉매 비드(111) 사이에 비드공극(111a)가 형성되도록 구비되며, 상기 급기부(SA) 후단, 상기 필터케이스(100)의 전단에는 프리필터(160), 카본필터(170) 및 헤파필터(180)가 순차적으로 배치되되, 상기 프리필터(160), 상기 카본필터(170) 및 상기 헤파필터(180)의 메쉬는 순차적으로 점차 조밀해지도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이에 본 발명은 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 제공하여,
첫째, 공조기 시스템에 광촉매 반응기 및 축광성 광촉매 반응기 모듈을 적용하여 공기중의 유해물질 광분해 효율을 극대화하여 대기 오염물질인 VOCs, 극미세먼지이하, 바이러스, 박테리아 및 악취등을 동시에 제거하고 광촉매 반응으로 오염 공기를 신선한 공기로 변화시켜 사용자에게 지속적으로 공급하는 효과가 있다.
둘째, 함체, 환기부(RA), 배기부(EA), 외기부(OA) 및 급기부(SA)가 구비되는 공조기에서 상기 급기부(SA)를 통해 공급되는 공기를 정화하도록 내부에 광촉매 반응 모듈(110)이 수용되도록 상기 내부에 착탈가능하게 모듈식으로 구비되는 필터케이스(100)와 상기 광촉매 반응 모듈(110)에 빛을 조사하도록 구비되는 필터발광수단(200)과 오염정보수집수단(310) , 외부통신모듈(320) 및 내부메모리(330)가 구비되며, 상기 필터발광수단(200)의 빛을 제어하도록 구비되는 공조제어부(300) 및 상기 공조제어부(300)와 네트워크로 연결되어 공조기 운전정보를 모니터링하도록 구비되는 공조운전서버(400)를 포함하여 광분해 기능을 극대화하는 효과가 있다.
셋째, 상기 필터케이스(100)가 내부에 상기 광촉매 반응 모듈이 수용되도록 가로재(120)와 세로재(130)와 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 전후를 감싸며 내부에 수용공간이 형성되도록 메쉬재(140)로 구비되어 광촉매 물질과 오염 정화 대상 공기의 접촉이 원활하게 이루어진다.
넷째, 상기 필터케이스(100)가 전단에서 후단으로 진행하며 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)가 복수로 적층 배치되되, 서로 어긋나게 배치되며, 전후좌우에서 서로 탈부착가능하도록 탈부착수단이 구비되어 모듈화가 가능하여 부분 교체가 가능하다.
다섯째, 상기 세로재(130)는 탄성력을 갖으며 후방에서 전방으로 휘어지게 세로만곡선(121)으로 구비되며, 상기 메쉬재(140)는 허니콤보형상을 이루며 전방향으로 만곡지게 돌출되는 메쉬만곡면(141)이 구비되어 상기 필터케이스(100) 사이에 공극(150)이 형성되도록 구비되어 광촉매 활성화가 최대로 발생하는 효과가 있다.
여섯째, 상기 필터발광수단(200)이 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 길이 진행 방향을 따라 일측 또는 양측에 배치되어 상기 광촉매 반응 모듈로 빛을 조사하도록 구비되되 상기 필터발광수단(200)은 복수의 UV-LED 램프로 구비되어 인체에 무해하고 소비전력이 최소화된다.
일곱째, 상기 공조제어부(300)는 상기 오염정보수집수단(310)을 통해 수집한 오염정보를 상기 외부통신모듈(320)을 통해 상기 공조운전서버(400)에 전달하도록 구비되며, 상기 공조운전서버(400)는 온도정보, 기상정보 및 수신된 상기 오염정보를 이용하여 공조기 운전 시간, 상기 필터발광수단(200) ON 시간 및 운전 필요 에너지를 산출하도록 구비되어 운영 효율과 운영 기준을 관리할 수 있다.
여덟째, 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400) 중 어느 하나에 적어도 네트워크로 연결되며 운영자어플리케이션(510)이 설치되는 운영자단말기(500)를 더 포함하되, 상기 공조운전서버(400)는 산출된 상기 운전 시간 필요 에너지를 상기 운영자단말기(500)에 전달하도록 구비되고 운영자가 상기 운영자어플리케이션(510)을 통해 공조기 구동을 승인하는 경우에만 상기 운영자단말기(500)가 승인한 정보를 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400)를 통해 수신하여 공조기를 ON 하도록 구비되어 운전 소비 전력을 관리할 수 있다.
아홉째, 상기 광촉매 반응 모듈(110)은 제올라이트 재질의 구형 비드의 표면에 광촉매 이산화티타늄(TiO2)과 흑연탄소질화물(g-C3N4)을 균일하게 코팅하여 형성되는 축광성 광촉매 비드(111)가 복수개가 적층되어 각각의 상기 광촉매 비드(111) 사이에 비드공극(111a)가 형성되도록 구비되고 상기 급기부(SA) 후단, 상기 필터케이스(100)의 전단에는 프리필터(160), 카본필터(170) 및 헤파필터(180)가 순차적으로 배치되되, 상기 프리필터(160), 상기 카본필터(170) 및 상기 헤파필터(180)의 메쉬는 순차적으로 점차 조밀해지도록 구비되어 극 미세먼지 필터링, 냄새 제거를 동시에 처리할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 4 는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 전체적인 구성을 설명하기 위한 3D도면이다.
도 5 및 6 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 비드를 설명하기 위한 3D도면이다.
도 7 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 결합돌출 및 결합홈을 설명하기 위한 3D도면이다.
도 8 내지 11 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 세로만곡선 및 메쉬만곡면을 설명하기 위한 3D도면이다.
도 12 내지 14 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 필터를 설명하기 위한 3D도면이다.
도 15 내지 20 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 사용상태를 설명하기 위한 3D도면이다.
도 21 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 동작을 나타내는 블럭도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
도 1 내지 4 는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 전체적인 구성을 설명하기 위한 3D도면이며, 도 5 및 6 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 비드를 설명하기 위한 3D도면이며, 도 7 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 결합돌출 및 결합홈을 설명하기 위한 3D도면이며, 도 8 내지 11 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 세로만곡선 및 메쉬만곡면을 설명하기 위한 3D도면이며, 도 12 내지 14 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 필터를 설명하기 위한 3D도면이며, 도 15 내지 20 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 사용상태를 설명하기 위한 3D도면이며, 도 21 은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템의 동작을 나타내는 블럭도면이다.
본원 발명의 일 실시 예와 관련된 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템은 함체, 환기부(RA), 배기부(EA), 외기부(OA) 및 급기부(SA)가 구비된다.
여기에, 상기 급기부(SA)를 통해 공급되는 공기를 정화하도록 내부에 광촉매 반응 모듈(110)이 수용되도록 내부에 착탈가능하게 모듈식으로 구성되는 필터케이스(100)가 구비되는 것이다.
또한, 상기 광촉매 반응 모듈(110)에 빛을 조사하여 광촉매 반응을 발생하도록 필터발광수단(200)이 구성된다.
여기에, 오염정보수집수단(310) , 외부통신모듈(320) 및 내부메모리(330)가 구비되며, 상기 필터발광수단(200)의 빛을 제어하도록 공조제어부(300)가 구성된다.
이때, 상기 공조제어부(300)와 네트워크로 연결되어 공조기 운전정보를 모니터링하도록 공조운전서버(400)가 구성되는데, 상기 공조운전서버(400)는 스마트 폰, 퍼스널 컴퓨터 또는 서버 컴퓨터로 구성이 될 수 있다.
이때, 상기 광촉매 반응 모듈(110)은 광촉매 반응기 또는 축광성 반응기 중 어느 하나 또는 두가지 모두로 구비되는 것으로 축광성 반응기가 적용되는 경우에는 상기 필터발광수단(200)의 개입없는 암시야 환경에서도 광촉매 반을 작용이 가능하도록 구비되는 것이다.
여기서, 상기 필터케이스(100)는 내부에 상기 광촉매 반응 모듈이 수용되도록 가로재(120)와 세로재(130)와 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 전후를 감싸며 내부에 수용공간이 형성되도록 메쉬재(140)로 구비되며, 상기 필터케이스(100)는 전단에서 후단으로 진행하며 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)가 복수로 적층 배치되되, 서로 어긋나게 배치되며, 전후좌우에서 서로 탈부착가능하도록 탈부착수단이 구비되어 부분 교체가 가능하도록 구성되는 것이다.
한편, 상기 세로재(130)는 탄성력을 갖으며 후방에서 전방으로 휘어지게 세로만곡선(121)으로 구비되며, 상기 메쉬재(140)는 허니콤보형상을 이루며 전방향으로 만곡지게 돌출되는 메쉬만곡면(141)이 구비되어 상기 필터케이스(100) 사이에 공극(150)이 형성되도록 구비되어 진입 공기가 상기 필터케이스(100) 사이 상기 공극(150)에 일시 머무르거나 통과하도록 하여 1차 광촉매 반응, 2 차 광촉매 반응등 순차 반응 전후로 공간이 일시 머무를 수도 있도록 하여 순간적인 공기압을 수용 배려하는 것이다.
여기서, 상기 필터발광수단(200)은 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 길이 진행 방향을 따라 일측 또는 양측에 배치되어 상기 광촉매 반응 모듈로 빛을 조사하도록 구비되며 상기 필터발광수단(200)은 복수의 UV-LED 램프로 구비되어 저전력, 인체무해 환경을 조성한다.
이때, 상기 공조제어부(300)는 상기 오염정보수집수단(310)을 통해 수집한 오염정보를 상기 외부통신모듈(320)을 통해 상기 공조운전서버(400)에 전달하도록 구비되며, 상기 공조운전서버(400)는 온도정보, 기상정보 및 수신된 상기 오염정보를 이용하여 공조기 운전 시간, 상기 필터발광수단(200) ON 시간 및 운전 필요 에너지를 산출하도록 구비되며, 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400) 중 어느 하나에 적어도 네트워크로 연결되며 운영자어플리케이션(510)이 설치되는 운영자단말기(500)를 더 포함하되, 상기 공조운전서버(400)는 산출된 상기 운전 시간 필요 에너지를 상기 운영자단말기(500)에 전달하도록 구비되고 운영자가 상기 운영자어플리케이션(510)을 통해 공조기 구동을 승인하는 경우에만 상기 운영자단말기(500)가 승인한 정보를 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400)를 통해 수신하여 공조기를 ON 하도록 구비되는 것이다.
여기서, 상기 공조운전서버(400)는 산출된 필요 에너지와 수집된 오염정보를 이용하여 공조시스템의 운전속행 또는 일시정지를 공조제어부(300)에 전달하도록 구비될 수도 있는 것이다.
한편, 상기 광촉매 반응 모듈(110)은 제올라이트 재질의 구형 비드의 표면에 광촉매 이산화티타늄(TiO2)과 흑연탄소질화물(g-C3N4)을 균일하게 코팅하여 형성되는 축광성 광촉매 비드(111)가 복수개가 적층되어 각각의 상기 광촉매 비드(111) 사이에 비드공극(111a)가 형성되도록 구비되며, 상기 급기부(SA) 후단, 상기 필터케이스(100)의 전단에는 프리필터(160), 카본필터(170) 및 헤파필터(180)가 순차적으로 배치되되, 상기 프리필터(160), 상기 카본필터(170) 및 상기 헤파필터(180)의 메쉬는 순차적으로 점차 조밀해지도록 구비되는 것이 밞직하다.
이상에서 일 실시 예를 통해 설명된 본원 발명의 광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템을 이용하면, 공조기 시스템에 광촉매 반응기 및 축광성 광촉매 반응기 모듈을 적용하여 공기중의 유해물질 광분해 효율을 극대화하여 대기 오염물질인 VOCs, 극미세먼지이하, 바이러스, 박테리아 및 악취등을 동시에 제거하고 광촉매 반응으로 오염 공기를 신선한 공기로 변화시켜 사용자에게 지속적으로 공급하는 효과가 있으며, 함체, 환기부(RA), 배기부(EA), 외기부(OA) 및 급기부(SA)가 구비되는 공조기에서 상기 급기부(SA)를 통해 공급되는 공기를 정화하도록 내부에 광촉매 반응 모듈(110)이 수용되도록 상기 내부에 착탈가능하게 모듈식으로 구비되는 필터케이스(100)와 상기 광촉매 반응 모듈(110)에 빛을 조사하도록 구비되는 필터발광수단(200)과 오염정보수집수단(310) , 외부통신모듈(320) 및 내부메모리(330)가 구비되며, 상기 필터발광수단(200)의 빛을 제어하도록 구비되는 공조제어부(300) 및 상기 공조제어부(300)와 네트워크로 연결되어 공조기 운전정보를 모니터링하도록 구비되는 공조운전서버(400)를 포함하여 광분해 기능을 극대화하며, 상기 필터케이스(100)가 내부에 상기 광촉매 반응 모듈이 수용되도록 가로재(120)와 세로재(130)와 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 전후를 감싸며 내부에 수용공간이 형성되도록 메쉬재(140)로 구비되어 광촉매 물질과 오염 정화 대상 공기의 접촉이 원활하게 이루어지며, 상기 필터케이스(100)가 전단에서 후단으로 진행하며 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)가 복수로 적층 배치되되, 서로 어긋나게 배치되며, 전후좌우에서 서로 탈부착가능하도록 탈부착수단이 구비되어 모듈화가 가능하여 부분 교체가 가능하며, 상기 세로재(130)는 탄성력을 갖으며 후방에서 전방으로 휘어지게 세로만곡선(121)으로 구비되며, 상기 메쉬재(140)는 허니콤보형상을 이루며 전방향으로 만곡지게 돌출되는 메쉬만곡면(141)이 구비되어 상기 필터케이스(100) 사이에 공극(150)이 형성되도록 구비되어 광촉매 활성화가 최대로 발생하는 효과가 있으며, 상기 필터발광수단(200)이 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 길이 진행 방향을 따라 일측 또는 양측에 배치되어 상기 광촉매 반응 모듈로 빛을 조사하도록 구비되되 상기 필터발광수단(200)은 복수의 UV-LED 램프로 구비되어 인체에 무해하고 소비전력이 최소화되며, 상기 공조제어부(300)는 상기 오염정보수집수단(310)을 통해 수집한 오염정보를 상기 외부통신모듈(320)을 통해 상기 공조운전서버(400)에 전달하도록 구비되며, 상기 공조운전서버(400)는 온도정보, 기상정보 및 수신된 상기 오염정보를 이용하여 공조기 운전 시간, 상기 필터발광수단(200) ON 시간 및 운전 필요 에너지를 산출하도록 구비되어 운영 효율과 운영 기준을 관리할 수 있으며, 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400) 중 어느 하나에 적어도 네트워크로 연결되며 운영자어플리케이션(510)이 설치되는 운영자단말기(500)를 더 포함하되, 상기 공조운전서버(400)는 산출된 상기 운전 시간 필요 에너지를 상기 운영자단말기(500)에 전달하도록 구비되고 운영자가 상기 운영자어플리케이션(510)을 통해 공조기 구동을 승인하는 경우에만 상기 운영자단말기(500)가 승인한 정보를 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400)를 통해 수신하여 공조기를 ON 하도록 구비되어 운전 소비 전력을 관리할 수 있으며, 상기 광촉매 반응 모듈(110)은 제올라이트 재질의 구형 비드의 표면에 광촉매 이산화티타늄(TiO2)과 흑연탄소질화물(g-C3N4)을 균일하게 코팅하여 형성되는 축광성 광촉매 비드(111)가 복수개가 적층되어 각각의 상기 광촉매 비드(111) 사이에 비드공극(111a)가 형성되도록 구비되고 상기 급기부(SA) 후단, 상기 필터케이스(100)의 전단에는 프리필터(160), 카본필터(170) 및 헤파필터(180)가 순차적으로 배치되되, 상기 프리필터(160), 상기 카본필터(170) 및 상기 헤파필터(180)의 메쉬는 순차적으로 점차 조밀해지도록 구비되어 극 미세먼지 필터링, 냄새 제거를 동시에 처리할 수 있다.
이상 본 발명은 바람직한 일실시 예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허 청구 범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 도응한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석 되어야 될 것이다.
100 ... 필터케이스
110 ... 광촉매 반응 모듈
111 ... 비드
111a ... 비드공극
120 ... 가로재
121 ... 세로만곡선
130 ... 세로재
140 ... 메쉬재
141 ... 메쉬만곡면
150 ... 공극
160 ... 프리필터
170 ... 카본필터
180 ... 헤파필터
200 ... 필터발광수단
300 ... 공조제어부
310 ... 오염정보수집수단
320 ... 외부통신모듈
330 ... 내부메모리
400 ... 공조운전서버
500 ... 운영자단말기
510 ... 운영자어플리케이션
RA ... 환기부
EA ... 배기부
OA ... 외기부
SA ... 급기부

Claims (8)

  1. 함체, 환기부(RA), 배기부(EA), 외기부(OA) 및 급기부(SA)가 구비되는 공조기에 있어서,
    상기 급기부(SA)를 통해 공급되는 공기를 정화하도록 내부에 광촉매 반응 모듈(110)이 수용되도록 상기 내부에 착탈가능하게 모듈식으로 구비되는 필터케이스(100);
    상기 광촉매 반응 모듈(110)에 빛을 조사하도록 구비되는 필터발광수단(200);
    오염정보수집수단(310), 외부통신모듈(320) 및 내부메모리(330)가 구비되며, 상기 필터발광수단(200)의 빛을 제어하도록 구비되는 공조제어부(300); 및
    상기 공조제어부(300)와 네트워크로 연결되어 공조기 운전정보를 모니터링하도록 구비되는 공조운전서버(400);를 포함하되,
    상기 광촉매 반응 모듈(110)은 광촉매 반응기 또는 축광성 반응기 중 어느 하나 또는 두가지 모두로 구비되고,
    상기 공조제어부(300)는 상기 오염정보수집수단(310)을 통해 수집한 오염정보를 상기 외부통신모듈(320)을 통해 상기 공조운전서버(400)에 전달하도록 구비되며,
    상기 공조운전서버(400)는 온도정보, 기상정보 및 수신된 상기 오염정보를 이용하여 공조기 운전 시간, 상기 필터발광수단(200) ON 시간 및 운전 필요 에너지를 산출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
    광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터케이스(100)는,
    내부에 상기 광촉매 반응 모듈이 수용되도록 가로재(120)와 세로재(130)와 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 전후를 감싸며 내부에 수용공간이 형성되도록 메쉬재(140)로 구비되는 것을 특징으로 하는,
    광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터케이스(100)는,
    전단에서 후단으로 진행하며 상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)가 복수로 적층 배치되되, 서로 어긋나게 배치되며, 전후좌우에서 서로 탈부착가능하도록 탈부착수단이 구비되는 것을 특징으로 하는,
    광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 세로재(130)는,
    탄성력을 갖으며 후방에서 전방으로 휘어지게 세로만곡선(121)으로 구비되며, 상기 메쉬재(140)는 허니콤보형상을 이루며 전방향으로 만곡지게 돌출되는 메쉬만곡면(141)이 구비되어 상기 필터케이스(100) 사이에 공극(150)이 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
    광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터발광수단(200)은,
    상기 가로재(120)와 상기 세로재(130)의 길이 진행 방향을 따라 일측 또는 양측에 배치되어 상기 광촉매 반응 모듈로 빛을 조사하도록 구비되되, 상기 필터발광수단(200)은 복수의 UV-LED 램프로 구비되는 것을 특징으로 하는,
    광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400) 중 어느 하나에 적어도 네트워크로 연결되며 운영자어플리케이션(510)이 설치되는 운영자단말기(500)를 더 포함하되,
    상기 공조운전서버(400)는,
    산출된 상기 운전 시간 필요 에너지를 상기 운영자단말기(500)에 전달하도록 구비되고,
    운영자가 상기 운영자어플리케이션(510)을 통해 공조기 구동을 승인하는 경우에만 상기 운영자단말기(500)가 승인한 정보를 상기 공조제어부(300) 또는 상기 공조운전서버(400)를 통해 수신하여 공조기를 ON 하도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
    광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광촉매 반응 모듈(110)은,
    제올라이트 재질의 구형 비드의 표면에 광촉매 이산화티타늄(TiO2)과 흑연탄소질화물(g-C3N4)을 균일하게 코팅하여 형성되는 축광성 광촉매 비드(111)가 복수개가 적층되어 각각의 상기 광촉매 비드(111) 사이에 비드공극(111a)가 형성되도록 구비되며,
    상기 급기부(SA) 후단, 상기 필터케이스(100)의 전단에는 프리필터(160), 카본필터(170) 및 헤파필터(180)가 순차적으로 배치되되, 상기 프리필터(160), 상기 카본필터(170) 및 상기 헤파필터(180)의 메쉬는 순차적으로 점차 조밀해지도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
    광촉매 반응기 모듈이 구비되는 공조시스템.

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