KR102390161B1 - 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치 - Google Patents

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Abstract

정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치가 개시되어 있다.
개시된 본 발명은 상측에는 유해가스를 흡인하기 위한 흡기구가 마련되고, 하측에는 정화된 공기를 외부로 배출하기 위한 배기구가 마련되며, 내측의 상기 흡기구 및 배기구 사이에는 수납부가 마련된 본체 케이스; 상기 흡기구를 통해 유입되는 유해가스에 포함된 큰 입자의 먼지와 이물질을 걸러 주는 프리필터; 및 상기 수납부 내에 설치된 채, 상기 흡기구를 통해 유입되는 유해가스에 포함된 유해물질 및 미세입자상의 이물질을 걸러줌과 함께 바이러스를 살균하는 모듈형의 정화시스템;을 포함하되,
상기 정화시스템은, 상기 프리필터를 통과한 유해가스에 포함된 휘발성 유기화합물을 사방(四方)에서 입체적으로 걸러주는 입체필터; 상기 입체필터의 하위에 배치된 채, 상기 흡기구를 통해 유해가스를 흡인하고 정화된 공기를 상기 배기구를 통해 강제 배출하는 압송팬; 상기 압송팬의 하위에 배치되며, 상기 압송팬 및 유해가스에 자외선을 조사하여 유해 바이러스를 살균하는 UV램프; 상기 UV램프의 하위에 배치되며, 상기 프리필터에 의해 걸러지지 않은 유해가스 내의 미세입자를 걸러주는 해파필터; 상기 해파필터의 하위에 배치되며, 상기 입체필터에 의해 걸러지지 않은 휘발성 유기화합물의 잔량을 걸러주는 평판필터;로 구성되고,
상기 입체필터 및 평판필터의 수명을 예측하는 수명예측모듈을 더 포함하되,
상기 수명예측모듈은, 상기 입체필터 및 평판필터의 출구측에 설치된 채, 각 필터를 통과한 공기에 포함된 휘발성 유기화합물의 농도를 실시간으로 감지하는 VOC 농도센서; 상기 VOC 농도센서로부터 전송되어온 휘발성 유기화합물의 농도 누적값을 저장하는 농도값 저장부; 상기 압송팬의 가동시간을 누적 카운트 하는 가동시간 카운터부; 및 상기 농도값 저장부와 가동시간 카운터부로부터 전송되어온 누적 농도값 및 가동시간 누적값을 취합한 취합값과 기 설정된 임계값을 비교하여 잔여수명값을 산출하는 제어부;로 구성되며,
상기 수명예측모듈은 실험실의 시약 저장장치 내부에 보관 중인 시약을 관리하는 지능형 실험실 관리모듈과 연동되도록 하는 연동부를 더 포함하되, 상기 연동부는 상기 시약 저장장치로부터 시약이 인출되었다는 신호를 전달 받은 경우, 상기 압송팬이 가동되도록 가동신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치가 제공된다.

Description

정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치{Hazardous gas purification apparatus with built-in purification system}
본 발명은 유해가스 정화장치에 관련한 것으로, 더 상세하게는 정화시스템을 스탠드형과 이동형에 호환적으로 설치 가능하도록 모듈화 한, 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치에 관한 것이다.
실험실이나 각종 화학물질로 특정의 실험을 실시하거나 제품을 제조하는 실험실 또는 작업장 등에는 많은 종류의 화학물질의 보유와, 다양한 실험이 진행되고 있기 때문에 유해 물질들이 가스화되어 공기가 오염될 수 있으며, 실험자는 소량이더라도 유해한 물질에 의해 피폭 될 경우 건강상의 문제를 일으킬 수 있다.
또한, 가스화 된 유해 화학 물질은 화재나 폭발 등 사고를 유발 할 수 있는 원인으로 작용 될 수 있고, 분석 하는 각종 데이터에 미치는 교차 오염의 원인이 될 수 있으며, 실험실이나 작업장의 대기 중에 가스화 되어있는 유해인자는 덕트를 통해 밖으로 정화되지 않고 실내에 잔존하여 축적되기도 한다.
이러한 유해 물질의 종류로는 미세먼지, 이산화탄소, 포름알데하이드, 휘발성 유기화합물 등이 대부분이지만 적지 않은 실험실이나 작업장 등에서 질산 및 황산 등 강한 산을 사용하는 실험실에서는 더욱 위험한 상황에 노출되어 있는 실정이다.
이를 해결하기 위하여, 본 출원인은 제10-2013-0054579호(활성탄 필터 모듈 및 이를 갖는 유해가스 정화 및 정화장치)와, 제10-2009-0013526호(유해가스 정화 및 중화장치)를 특허 출원한 바 있다. 전자의 특허는 스탠드형 정화장치이고, 후자의 특허는 이동형 정화장치이다.
상기 스탠드형 정화장치는 상하 길이가 긴 형태적 특성상 소정 위치에 고정시킨 채 사용하며, 상기 이동형 정화장치는 상대적으로 상하 길이가 짧아서 이동이 수월하므로 정화가 필요한 위치까지 이동시켜 사용한다.
여기서, 상기 스탠드형 정화장치와 이동형 정화장치는 상하 길이에 차이가 있으므로 이에 비례하여 각각의 내부에 설치되는 필터의 크기 및 구성에 차이가 있다. 때문에, 필터를 제작하는 제작자 입장에서는 스탠드형 필터와 이동형 필터를 따로따로 제작해야하므로, 각각의 필터를 제작하기 위한 별도의 설비를 갖춰야 하는 등 제작상 불리한 점이 있고, 이로 인하여 제작비 또한 상승할 수 밖에 없었다.
문헌 1 : 등록특허공보 제1549649호(2015.08.27 등록) 문헌 2 : 등록특허공보 제0941666호(2010.02.03 등록)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 정화시스템을 스탠드형과 이동형에 호환적으로 설치 가능하도록 모듈화 한 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치를 제공함에 있다.
본 발명의 이 목적은 휘발성 유해물질을 1차적으로 걸러주는 필터를, 사방(四方) 여과구조의 입체필터를 적용하여 유해가스가 각 방향으로 분산되어 필터링되도록 함으로써 필터의 수명을 연장시킬 수 있음과 함께 풍량 및 풍속저항을 감쇠시킬 수 있는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치를 제공함에 있다.
본 발명의 삼 목적은 수명예측모듈에 의해 유기화합물 여과필터의 수명을 정확하게 예측하여 사용자로 하여금 교환시기를 미리 인지할 수 있도록 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치를 제공함에 있다.
본 발명의 사 목적은 지능형 실험실 관리모듈과 연동되도록 하여 시약 저장장치로부터 시약이 인출됨과 동시에 압송팬이 작동되도록 한 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 상측에는 유해가스를 흡인하기 위한 흡기구가 마련되고, 하측에는 정화된 공기를 외부로 배출하기 위한 배기구가 마련되며, 내측의 상기 흡기구 및 배기구 사이에는 수납부가 마련된 본체 케이스; 상기 흡기구를 통해 유입되는 유해가스에 포함된 큰 입자의 먼지와 이물질을 걸러 주는 프리필터; 및 상기 수납부 내에 설치된 채, 상기 흡기구를 통해 유입되는 유해가스에 포함된 유해물질 및 미세입자상의 이물질을 걸러줌과 함께 바이러스를 살균하는 모듈형의 정화시스템;을 포함하되, 상기 정화시스템은, 상기 프리필터를 통과한 유해가스에 포함된 휘발성 유기화합물을 사방(四方)에서 입체적으로 걸러주는 입체필터; 상기 입체필터의 하위에 배치된 채, 상기 흡기구를 통해 유해가스를 흡인하고 정화된 공기를 상기 배기구를 통해 강제 배출하는 압송팬; 상기 압송팬의 하위에 배치되며, 상기 압송팬 및 유해가스에 자외선을 조사하여 유해 바이러스를 살균하는 UV램프; 상기 UV램프의 하위에 배치되며, 상기 프리필터에 의해 걸러지지 않은 유해가스 내의 미세입자를 걸러주는 해파필터; 상기 해파필터의 하위에 배치되며, 상기 입체필터에 의해 걸러지지 않은 휘발성 유기화합물의 잔량을 걸러주는 평판필터;로 구성된 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 본체 케이스는 일정 장소에 고정하여 사용하는 스탠드형, 위치를 이동시켜 사용하며 상기 스탠드형에 비해 낮은 높이의 이동형 중 어느 하나인 것을 포함하되, 상기 정화시스템은 상기 스탠드형 또는 이동형의 수납부에 호환적으로 설치될 수 있다.
바람직하게, 상기 스탠드형의 흡기구는 상측의 전면(前面) 및 양 측면에 마련되고, 배기구는 하측의 전면 및 양 측면에 마련되며, 상기 이동형의 흡기구는 상면에 마련되고, 배기구는 하측의 전면(前面) 및 양 측면에 마련되며, 상기 흡기구에는 자바라관이 연결되고, 상기 자바라관의 말단에는 나팔관이 연결될 수 있다.
바람직하게, 상기 입체필터는 필터케이스 및 상기 필터케이스에 내재되는 필터여재로 구성되되, 상기 필터케이스는 각 면에 다수의 기공이 형성된 사각틀 형상의 내통; 상기 내통에 비해 큰 외경을 가진 채 상기 내통의 외부에 이격상태로 배치되며, 각 면에 다수의 기공이 형성된 사각틀 형상의 외통; 상기 내통 및 외통의 개방된 상부를 밀폐되게 덮는 상판; 및 상기 내통 및 외통의 하부에 결합되되, 내통과 외통 사이 구간은 밀폐하고, 내통의 내주면 영역은 개구하는 하판;을 포함하며, 상기 필터여재는 상기 내통과 외통의 이격된 공간에 내재될 수 있다.
바람직하게, 상기 입체필터 및 평판필터의 필터여재는, 활성탄 필터여재와 무기산화물 필터여재가 1 내지 10 : 10 내지 1의 중량비로 혼합되어 이루어지되, 상기 활성판 필터여재의 비 표면적은 200 내지 1000m2/g이고, 무기산화물 필터여재의 기공크기는 0.03 내지 0.9㎛으로 될 수 있다.
바람직하게, 상기 입체필터 및 평판필터의 수명을 예측하는 수명예측모듈을 더 포함하되, 상기 수명예측모듈은, 상기 입체필터 및 평판필터의 출구측에 설치된 채, 각 필터를 통과한 공기에 포함된 휘발성 유기화합물의 농도를 실시간으로 감지하는 VOC 농도센서; 상기 VOC 농도센서로부터 전송되어온 휘발성 유기화합물의 농도 누적값을 저장하는 농도값 저장부; 상기 압송팬의 가동시간을 누적 카운트 하는 가동시간 카운터부; 및 상기 농도값 저장부와 가동시간 카운터부로부터 전송되어온 누적 농도값 및 가동시간 누적값을 취합한 취합값과 기 설정된 임계값을 비교하여 잔여수명값을 산출하는 제어부;로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 수명예측모듈은, 상기 잔여수명값을 그래프화하여 출력하거나 또는 잔여수명일로 환산하여 숫자로 출력하는 디스플레이부; 및 상기 취합값이 잔여수명값에 근접하였을 때 이를 경고하여 주는 경고등 또는 알람스피커를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부에서 산출된 잔여수명값은 통신모듈을 통하여 관리자 PC 또는 관리자 모바일폰으로 전송될 수 있다.
바람직하게, 상기 수명예측모듈은 실험실의 시약 저장장치 내부에 보관 중인 시약을 관리하는 지능형 실험실 관리모듈과 연동되도록 하는 연동부를 더 포함하되, 상기 연동부는 상기 시약 저장장치로부터 시약이 인출되었다는 신호를 전달 받은 경우, 상기 압송팬이 가동되도록 가동신호를 송출할 수 있다.
바람직하게, 상기 지능형 실험실 관리모듈은 인출된 시약의 종류를 감별하여 그 신호를 상기 연동부로 송출하고, 연동부는 그 신호에 따라 상기 압송팬의 RPM을 제어할 수 있다.
상기한 과제의 해결수단에 따르면, 본 발명은 정화시스템의 규격 및 구성을 일원화하여 키가 큰 스탠드형 정화장치와 키가 작은 이동형 정화장치에 호환 장착이 가능토록 함으로써 생산성 향상 및 생산단가를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명은 휘발성 유해물질을 1차적으로 걸러주는 필터를, 사방(四方) 여과구조의 입체필터를 적용하여 유해가스가 각 방향으로 분산되어 필터링되도록 함으로써 필터의 수명을 연장시킬 수 있음과 함께 풍량 및 풍속저항을 감쇠시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 유기화합물 여과필터의 수명을 정확하게 예측하여 사용자에게 알려줌으로써 필터 교체의 지연을 방지할 수 있고, 필터 관리의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 지능형 실험실 관리모듈과 연동되도록 하여 시약 저장장치로부터 시약이 인출됨과 동시에 압송팬이 자동으로 작동되어 실험자에게 편의를 제공하고, 시약의 종류에 따라 압송팬의 회전속도가 자동으로 조절됨으로써 안전성에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유해가스 정화장치로서, 본체 케이스는 절취하고, 입체필터는 분리한 상태의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 유해가스 정화장치의 유해가스 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 정화시스템의 구성을 나타낸 계략도,
도 4는 본 발명에 따른 정화시스템의 필터케이스 분해 사시도,
도 5는 도 4의 평단면도,
도 6은 본 발명에 따른 수명예측모듈의 블록도이다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 유해가스 정화장치로서, 본체 케이스는 절취하고, 입체필터는 분리한 상태의 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 유해가스 정화장치의 유해가스 흐름도, 도 3은 본 발명에 따른 정화시스템의 구성을 나타낸 계략도, 도 4는 본 발명에 따른 정화시스템의 필터케이스 분해 사시도, 도 5는 도 4의 평단면도, 도 6은 본 발명에 따른 수명예측모듈의 블록도이다.
첨부도면에 도시된 바와 같이, 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치(이하, '유해가스 정화장치'라 축약함)(100)는 실험실, 연구실, 화학제품 생산시설, 병원 등에서 연구 업무 수행 또는 제품 생산 시 발생되는 휘발성 유기화합물, 악취, 흄과 같은 유해가스를 효과적으로 정화 및 중화시키기 위한 것이다.
본 발명에 따른 유해가스 정화장치(100)는 설치형태에 따라 스탠드형과 이동형으로 구분될 수 있다. 스탠드형은 상하 길이가 길어서 특정 위치에 고정 배치한 채 사용하고, 이동형은 상대적으로 상하 길이가 짧고 바퀴가 장착되어 있어서 원하는 장소로 이동시켜서 사용할 수 있다.
본 발명의 유해가스 정화장치(100)는 스탠드형 또는 이동형 등의 유형에 관계없이 그 내부에 장착되는 정화시스템을 모듈화하고 이를 공용으로 사용할 수 있도록 구성한 것에 특징을 갖는다.
이를 위한 본 발명의 유해가스 정화장치(100)는 본체 케이스(110) 및 모듈형의 정화시스템(120)을 포함할 수 있다.
상기 본체 케이스(110)는 상측에 유해가스를 흡인하기 위한 흡기구(111)가 마련되고, 하측에는 정화된 공기를 외부(실내)로 배출하기 위한 배기구(112)가 마련되며, 내측의 상기 흡기구(111) 및 배기구(112) 사이에는 상기 정화시스템(120)을 수납하기 위한 수납부(113)가 마련될 수 있다.
상기 본체 케이스(110)는 유형에 따라 상하 길이가 긴 스탠드형(stand type) 케이스가 적용될 수 있고, 또는 상대적으로 상하 길이가 짧은 이동형이 적용될 수 있다. 본 실시예는, 상기한 본체 케이스(110)의 유형에 관계없이 수납부(113)의 크기는 동일하며, 또한 이에 수납되는 정화시스템(120)도 동일한 크기 및 구성을 갖도록 범용화 하였다.
따라서, 본체 케이스(110)의 유형에 따라 정화시스템의 크기 및 구성을 달리 하였던 종전과는 달리 정화시스템을 범용적으로 모듈화 함으로써 생산성 향성 및 생산비용을 절감할 수 있다.
상기 본체 케이스(110) 중, 스탠드형의 경우는 도 1 및 2의 좌측도면과 같이 상측의 전면(前面) 및 양 측면에 3방향의 흡기구(111)가 마련되고, 하측의 전면(前面) 및 양 측면에 3방향의 배기구(112)가 마련될 수 있다.
상기 본체 케이스(110) 중, 이동형의 경우는 도 1 및 2의 우측도면과 같이 상면에 흡기구(111)가 마련되고, 하측의 전면(前面) 및 양 측면에 3방향의 배기구(112)가 마련될 수 있다.
여기서, 상기 이동형의 흡기구(111)에는 자바라관(114)이 연결되고, 상기 자바라관의 말단에는 나팔관(115)이 연결될 수 있다.
한편, 상기 본체 케이스(110)의 흡기구(111)와 정화시스템(120) 사이에는 흡기구를 통해 유입되는 유해가스에 포함된 큰 입자의 먼지와 이물질을 걸러 주는 프리필터(116)가 설치될 수 있다. 상기 프리필터(116)는 상기 필터모듈(120)의 일 구성으로 포함될 수 있으나, 위치적으로 정화시스템(120)과 떨어져 있는 관계로 현실적으로 일체화 하기에 어려움이 있다. 그러나, 일체화가 가능한 구조적 개선이 동반된다면 정화시스템(120)에 포함시키는 것이 바람직하다.
상기 정화시스템(120)은 상기 수납부(113) 내에 설치된 채, 상기 흡기구(111)를 통해 유입되는 유해가스에 포함된 유해물질 및 미세입자상의 이물질을 걸러주는 역할을 하는 것으로, 본 실시예에서 정화시스템(120)은 그 크기 및 구성이 동일하도록 일원화하여, 스탠드형이나 이동형에 호환적으로 설치할 수 있다는 장점을 갖는다. 일원화는 하나의 프레임에 하기의 요소들을 적층 배치하는 방안이 가장 효율적이나 이에 한정하지 않는다.
이러한 정화시스템(120)은 상기 프리필터(116)를 통과한 유해가스에 포함된 휘발성 유기화합물을 사방(四方)에서 입체적으로 걸러주는 입체필터(121)와, 상기 입체필터의 하위에 배치된 채, 상기 흡기구(111)를 통해 유해가스를 흡인하고 정화된 공기를 상기 배기구(112)를 통해 강제 배출하는 압송팬(122)와, 상기 압송팬의 하위에 배치되며, 상기 압송팬 및 유해가스에 자외선을 조사하여 유해 바이러스를 살균하는 UV램프(123)와, 상기 UV램프의 하위에 배치되며, 상기 프리필터(116)에 의해 걸러지지 않은 유해가스 내의 미세입자를 걸러주는 해파필터(124)와, 상기 해파필터의 하위에 배치되며, 상기 입체필터(121)에 의해 걸러지지 않은 휘발성 유기화합물의 잔량을 걸러주는 평판필터(125)로 구성될 수 있다.
상기 입체필터(121)는 필터케이스(121a) 및 상기 필터케이스에 내재되는 필터여재(121b)로 구성될 수 있다.
상기 필터케이스(121a)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 각 면에 다수의 기공(121a-2)이 형성된 사각틀 형상의 내통(121a-1)과, 상기 내통에 비해 큰 외경을 가진 채 상기 내통의 외부에 이격상태로 배치되며, 각 면에 다수의 기공(121a-4)이 형성된 사각틀 형상의 외통(121a-3)과, 상기 내통(121a-1) 및 외통(121a-3)의 개방된 상부를 밀폐되게 덮는 상판(121a-5)과, 상기 내통(121a-1) 및 외통(121a-3)의 하부에 결합되되, 내통과 외통 사이 구간은 밀폐하고, 내통의 내주면 영역은 개구(121a-7)하는 하판(121a-6)으로 구성될 수 있다.
상기 필터여재(121b)는 상기 내통(121a-1)과 외통(121a-3)의 이격된 공간(s) 사이에 분말상으로 내재될 수 있다. 여기서, 필터여재 분말은 상기 내통 및 외통의 기공의 공경보다 크게 됨은 당연할 것이다.
상기한 입체필터(121)는 전후좌우면이 모두 필터링이 가능하므로 사방으로부터 유해가스가 유입되어 유해가스에 포함된 휘발성 유기화합물을 입체적으로 걸러주게 된다. 특히, 유해가스가 각 방향으로 분산된 채 필터링됨으로써 필터의 수명을 연장시킬 수 있고, 풍량 및 풍속저항을 감쇠시킬 수 있는 호조건을 갖추게 된다.
상기 입체필터(121) 및 평판필터(125)의 필터여재는 공통적으로 휘발성 유기화합물을 여과하기 위한 것으로서, 활성탄 필터여재와 무기산화물 필터여재가 1 내지 10 : 10 내지 1의 중량비로 혼합되어 이루어질 수 있다.
상기 활성탄 필터여재는 중공부 및 기공이 형성된 지지체를 포함하며, 상기 지지체의 비표면적은 200 내지 1000m2/g이고, 무기산화물 필터여재 역시 중공부 및 기공이 형성된 지지체를 포함하되, 기공의 크기는 0.03 내지 0.9㎛로 될 수 있다.
이와 같이, 활성탄 필터여재와 무기산화물 필터여재의 지지체를 중공사화함으로써 유해가스가 반응하는 표면적을 향상시킬 수 있고, 반응활성점을 높일 수 있으며, 압력손실(제어풍속 0.4m/s이상을 유지하기 위하여 300Pa 이상)을 줄임으로서 에너지 절약에 도움이 된다.
상기 평판필터(125)는 도시된 바와 같이 유해가스의 진로방향에 대하여 직각을 이루도록 수평 설치될 수 있고, 이와는 다르게 유해가스의 진로방향과 예각을 이루도록 구배지게 설치될 수도 있다.
상기 실시예에 따른 상기 입체필터(121)와 평판필터(125)는 아세트알데하이드(CH3CHO), 톨루엔(C7H8), 폼알데하이드(CH2O)등 주 오염물질 4종 이상에 대한 평균정화율 97%이상 상회한다.
상기 압송팬(122)은 상기 입체필터(121)의 하위에 배치된 채, 실내의 유해가스를 상기 흡기구(111)를 통해 유입되도록 흡인하고, 상기 필터모듈(120)을 경유하여 상기 배기구(112)로 배기되도록 강제 압송하는 역할을 한다.
상기 압송팬(122)은 축류팬 또는 원심팬을 적용할 수 있는데, 유해가스의 진로에 따라 선택 적용될 수 있다.
상기 UV램프(123)는 8W급 UVC LED가 사용될 수 있고, 파장범위는 200 내지 280nm인 것이 사용될 수 있다. 이 경우 바이러스 제거율은 97%를 상회하게 된다. 참고로, 바이러스 제거율은 Influenza A virus들과 2가지로 희석된 바이러스 액을 반응사켜 확인한 결과치가 97%이상 이어야 한다.
한편, 본 발명에 따른 유해가스 정화장치(100)는 상기 입체필터(121)와 평판필터(125)의 수명을 예측하는 수명예측모듈(130)을 더 포함할 수 있다.
상기 수명예측모듈(130)은 상기 입체필터(121) 및 평판필터(125)의 각 출구측에 설치된 채, 각 필터를 통과한 공기에 포함된 휘발성 유기화합물의 농도를 실시간으로 감지하는 VOC 농도센서(131)와, 상기 VOC 농도센서로부터 전송되어온 휘발성 유기화합물의 농도 누적값을 저장하는 농도값 저장부(132)와, 상기 압송팬(122)의 가동시간을 누적 카운트 하는 가동시간 카운터부(133)와, 상기 농도값 저장부(132)와 가동시간 카운터부(133)로부터 전송되어온 누적 농도값 및 가동기간 누적값을 취합한 취합값과 기 설정된 임계값을 비교하여 잔여수명값을 산출하는 제어부(134)로 구성될 수 있다.
예컨데, 상기 임계값은 농도값과 가동시간을 곱하여 최대 수명값을 지정해 놓고, 농도값 저장부(132) 및 가동시간 카운터부(133)에 의한 누적값을 취합하여 상기 임계값과 비교함으로 잔여수명값을 산출할 수 있다.
여기서, 잔여수명값은 그래프화하여 디스플레이부(미도시)를 통해 출력하거나 또는 잔여수명값을 잔여수명일로 환산하여 상기 디스플레이부를 통해 출력할 수 있다. 상기 디스플레이부는 상기 본체 케이스(110) 표면이라면 어디든 설치가 가능하나, 사용자가 가시적으로 잘 보일 수 있는 곳에 설치하는 것이 바람직하다.
상기 제어부(134)에서 산출된 잔여수명값은 통신모듈을 통하여 관리자 PC 또는 관리자 모바일폰으로 전송될 수 있다. 이로써 관리자가 유해가스 정화장치(100) 근방에 위치하지 않고도 원거리에서 입체필터(121)와 평판필터(125)의 수명관리가 가능하다.
더하여, 본 발명에 따른 유해가스 정화장치(100)는 누적값이 임계값에 가까워지면 이를 사용자에게 경고할 수 있도록 경고등이나 경광등이 추가로 설치될 수 있다.
상기 수명예측모듈(130)은 본 발명에 따른 유해가스 정화장치(100)가 설치되는 실험실의 시약 저장장치의 내부에 보관 중인 시약을 관리하는 지능형 실험실 관리모듈(1)과 연동되도록 하는 연동부(135)를 더 포함할 수 있다.
상기 연동부(135)는 상기 시약 저장장치로부터 시약이 인출되었다는 신호를 전달 받은 경우, 상기 압송팬(122)이 가동되도록 가동신호를 송출하여 압송팬이 자동으로 가동되도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 지능형 실험실 관리모듈(1)은 인출된 시약의 종류를 감별하여 그 신호를 상기 연동부(135)로 송출하고, 연동부는 그 신호에 따라 상기 압송팬(130)의 RPM을 제어할 수 있다.
즉, 시약 저장장치에는 여러 종류의 시약들이 보관되어 있는데, 각 시약들은 실험과정에서 발생되는 유해가스의 양과 독성에 차이가 있음을 감안하여 각 시약별로 유해가스 발생량 및 유독성에 대한 데이터를 제어부(134)에 미리 저장해 놓는다.
이로부터, 지능형 실험실 관리모듈(1)로부터 특정 시약이 인출되었다는 신호가 연동부(135)로 전달되면 제어부(134)에 미리 저장된 해당 시약의 유해가스 발생량 및 유동성 데이터를 근거하여 압송팬(122)의 회전속도를 빠르게 또는 느리게 제어한다. 이로써 실험자가 압송팬(122)을 인위적으로 조절할 필요없이 시약에 따라 자동으로 조절되도록 함에 따라 실험 중 잔류 유해가스가 실험자에게 또는 실험실 내부로 유입되는 것을 사전에 예방할 수 있다. 이는 안전성 차원에서 반드시 필요한 구성이다.
한편, 상기에서는 압송팬(122)의 RPM이 시약의 종류에 따라 자동으로 조절되는 것을 설명하였으나, 이에 한정하지 않으며 실험자가 본체 케이스(110)의 외부에 마련된 조작버튼(미도시)을 임의로 조작하여 압송팬(122)의 RPM을 수동으로 조절하는 것도 가능하다.
상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.
100 : 유해가스 정화장치 110 : 본체 케이스
111 : 흡기구 112 : 배기구
113 : 수납부 116 : 프리필터(pre-filter)
120 : 정화시스템 121 : 입체필터
121a : 필터케이스 121a-1 : 내통
121a-3 : 외통 121a-5 : 상판
121a-6 : 하판 121b : 필터여재
122 : 압송팬 123 : UV램프
124 : 해파필터 125 : 평판필터
130 : 수명예측모듈

Claims (10)

  1. 상측에는 유해가스를 흡인하기 위한 흡기구가 마련되고, 하측에는 정화된 공기를 외부로 배출하기 위한 배기구가 마련되며, 내측의 상기 흡기구 및 배기구 사이에는 수납부가 마련된 본체 케이스; 상기 흡기구를 통해 유입되는 유해가스에 포함된 큰 입자의 먼지와 이물질을 걸러 주는 프리필터; 및 상기 수납부 내에 설치된 채, 상기 흡기구를 통해 유입되는 유해가스에 포함된 유해물질 및 미세입자상의 이물질을 걸러줌과 함께 바이러스를 살균하는 모듈형의 정화시스템;을 포함하되,
    상기 정화시스템은, 상기 프리필터를 통과한 유해가스에 포함된 휘발성 유기화합물을 사방(四方)에서 입체적으로 걸러주는 입체필터; 상기 입체필터의 하위에 배치된 채, 상기 흡기구를 통해 유해가스를 흡인하고 정화된 공기를 상기 배기구를 통해 강제 배출하는 압송팬; 상기 압송팬의 하위에 배치되며, 상기 압송팬 및 유해가스에 자외선을 조사하여 유해 바이러스를 살균하는 UV램프; 상기 UV램프의 하위에 배치되며, 상기 프리필터에 의해 걸러지지 않은 유해가스 내의 미세입자를 걸러주는 해파필터; 상기 해파필터의 하위에 배치되며, 상기 입체필터에 의해 걸러지지 않은 휘발성 유기화합물의 잔량을 걸러주는 평판필터;로 구성되고,
    상기 입체필터 및 평판필터의 수명을 예측하는 수명예측모듈을 더 포함하되,
    상기 수명예측모듈은, 상기 입체필터 및 평판필터의 출구측에 설치된 채, 각 필터를 통과한 공기에 포함된 휘발성 유기화합물의 농도를 실시간으로 감지하는 VOC 농도센서; 상기 VOC 농도센서로부터 전송되어온 휘발성 유기화합물의 농도 누적값을 저장하는 농도값 저장부; 상기 압송팬의 가동시간을 누적 카운트 하는 가동시간 카운터부; 및 상기 농도값 저장부와 가동시간 카운터부로부터 전송되어온 누적 농도값 및 가동시간 누적값을 취합한 취합값과 기 설정된 임계값을 비교하여 잔여수명값을 산출하는 제어부;로 구성되며,
    상기 수명예측모듈은 실험실의 시약 저장장치 내부에 보관 중인 시약을 관리하는 지능형 실험실 관리모듈과 연동되도록 하는 연동부를 더 포함하되, 상기 연동부는 상기 시약 저장장치로부터 시약이 인출되었다는 신호를 전달 받은 경우, 상기 압송팬이 가동되도록 가동신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체 케이스는 일정 장소에 고정하여 사용하는 스탠드형, 위치를 이동시켜 사용하며 상기 스탠드형에 비해 낮은 높이의 이동형 중 어느 하나인 것을 포함하되,
    상기 정화시스템은 상기 스탠드형 또는 이동형의 수납부에 호환적으로 설치되는 것은 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스탠드형의 흡기구는 상측의 전면(前面) 및 양 측면에 마련되고, 배기구는 하측의 전면 및 양 측면에 마련되며,
    상기 이동형의 흡기구는 상면에 마련되고, 배기구는 하측의 전면(前面) 및 양 측면에 마련되며, 상기 흡기구에는 자바라관이 연결되고, 상기 자바라관의 말단에는 나팔관이 연결된 것을 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 입체필터는 필터케이스 및 상기 필터케이스에 내재되는 필터여재로 구성되되,
    상기 필터케이스는 각 면에 다수의 기공이 형성된 사각틀 형상의 내통; 상기 내통에 비해 큰 외경을 가진 채 상기 내통의 외부에 이격상태로 배치되며, 각 면에 다수의 기공이 형성된 사각틀 형상의 외통; 상기 내통 및 외통의 개방된 상부를 밀폐되게 덮는 상판; 및 상기 내통 및 외통의 하부에 결합되되, 내통과 외통 사이 구간은 밀폐하고, 내통의 내주면 영역은 개구하는 하판;을 포함하며,
    상기 필터여재는 상기 내통과 외통의 이격된 공간에 내재되는 것을 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 입체필터 및 평판필터의 필터여재는, 활성탄 필터여재와 무기산화물 필터여재가 1 내지 10 : 10 내지 1의 중량비로 혼합되어 이루어지되, 상기 활성탄 필터여재의 비 표면적은 200 내지 1000m2/g이고, 무기산화물 필터여재의 기공크기는 0.03 내지 0.9㎛인 것을 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 수명예측모듈은,
    상기 잔여수명값을 그래프화하여 출력하거나 또는 잔여수명일로 환산하여 숫자로 출력하는 디스플레이부; 및
    상기 취합값이 잔여수명값에 근접하였을 때 이를 경고하여 주는 경고등 또는 알람스피커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에서 산출된 잔여수명값은 통신모듈을 통하여 관리자 PC 또는 관리자 모바일폰으로 전송되는 것을 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 지능형 실험실 관리모듈은 인출된 시약의 종류를 감별하여 그 신호를 상기 연동부로 송출하고, 연동부는 그 신호에 따라 상기 압송팬의 RPM을 제어하는 것을 특징으로 하는 정화시스템이 내장된 유해가스 정화장치.
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