KR102502447B1 - Air purificaiton device with filter for adsorbing volatile organic compounds - Google Patents
Air purificaiton device with filter for adsorbing volatile organic compounds Download PDFInfo
- Publication number
- KR102502447B1 KR102502447B1 KR1020210083401A KR20210083401A KR102502447B1 KR 102502447 B1 KR102502447 B1 KR 102502447B1 KR 1020210083401 A KR1020210083401 A KR 1020210083401A KR 20210083401 A KR20210083401 A KR 20210083401A KR 102502447 B1 KR102502447 B1 KR 102502447B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- filter
- air
- weight
- air purifier
- powder
- Prior art date
Links
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 title claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 143
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 20
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 claims description 11
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 10
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 45
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 10
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 5
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 5
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 4
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 229910001649 dickite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 208000008842 sick building syndrome Diseases 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- -1 that is Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
- B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
- A61L9/205—Ultraviolet radiation using a photocatalyst or photosensitiser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
- B01D39/2058—Carbonaceous material the material being particulate
- B01D39/2062—Bonded, e.g. activated carbon blocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
- B01D46/0028—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions provided with antibacterial or antifungal means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/80—Type of catalytic reaction
- B01D2255/802—Photocatalytic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
본 발명은 휘발성유기화합물 흡착용 필터가 구비된 공기정화장치에 관한 것으로서, 상기 휘발성유기화합물 흡착용 필터는 (a) 탄소 분말과 점토광물 분말을 혼합하여 혼합 분말을 준비하는 단계, (b) 상기 혼합 분말에 바인더 및 분산 용매를 첨가한 후 습식 혼합하여 도우(dough)를 제조하는 단계, (c) 상기 도우를 압출 성형하여 성형체를 제조하는 단계, (d) 상기 성형체를 건조하는 단계 및 (e) 상기 성형체를 소성하는 단계에 의하여 제조된 필터로서, 원료 물질을 이용하여 바로 적용 가능한 필터 형태로 제조함으로써 흡착성능 개선 및 재생이 가능하여 비용절감은 물론 환경친화적 효과를 높일 수 있다.The present invention relates to an air purifier equipped with a filter for adsorbing volatile organic compounds, wherein the filter for adsorbing volatile organic compounds comprises the steps of (a) preparing a mixed powder by mixing carbon powder and clay mineral powder; (b) Preparing a dough by adding a binder and a dispersing solvent to the mixed powder and then wet-mixing the dough, (c) extruding the dough to prepare a molded body, (d) drying the molded body, and (e) ) As a filter manufactured by the step of sintering the molded body, it is possible to improve adsorption performance and regenerate by preparing a filter that can be directly applied using raw materials, thereby reducing costs and enhancing environmental friendliness.
Description
본 발명은 휘발성유기화합물(VOC; Volatile Organic Compounds) 흡착용 필터를 구비한 공기정화장치에 관한 것으로, 상기 필터는 공기 중에 포함되는 오염된 성분 중 휘발성유기화합물을 흡착하여 필터링하는 필터로서 탄소분말 성분을 직접 압출성형하여 일정한 형태로 제조한 활성탄 성형 필터이다.The present invention relates to an air purifier equipped with a filter for adsorbing volatile organic compounds (VOC), wherein the filter is a filter for adsorbing and filtering volatile organic compounds among polluted components contained in the air, and includes carbon powder components. It is an activated carbon molded filter prepared in a certain shape by direct extrusion molding.
공기 중에 포함된 인체에 해로운 물질들은 여러 가지가 있지만 이중 가장 비중을 많이 차지하는 휘발성유기화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)은 인체를 직접적으로 반응시켜 오랜 시간 동안 노출될 경우 매우 강한 악영향을 나타내게 하며 환경적으로도 광화학반응 등을 통해 오존과 스모그의 원인물질이 되고 대기환경을 악회시키는 주 원인이 된다.There are many substances harmful to the human body contained in the air, but VOC (Volatile Organic Compounds), which account for the most proportion, directly reacts to the human body, causing very strong adverse effects when exposed for a long time. It also becomes a causative substance of ozone and smog through photochemical reactions and is the main cause of deteriorating the atmospheric environment.
또한 최근의 극도의 산업 발전을 통한 공장 등에서 방출되는 화학 가스나 자동차 등의 증가로 인해 자동자의 주 기관인 엔진에서 화석연료를 태움으로 인해 발생되어 방출되는 다양한 매연 가스, 그리고 일반 집이나 음식점 등에서 음식을 만들 때 발생되는 다양한 VOC 형 가스들은 점차적으로 늘어가는 추세이다.In addition, due to the recent increase in chemical gases emitted from factories, etc. through extreme industrial development, automobiles, etc., various exhaust gases generated and emitted from burning fossil fuels in engines, the main engine of automobiles, and food The variety of VOC-type gases generated during production is gradually increasing.
이러한 환경적 공기분야의 악화는 점진적으로 늘어나기 때문에 대기환경 및 미래의 환경에도 영향을 미칠것이라는 예측이 많이 나오고 있으며, 이에 따라 국제적으로는 국가간의 협약을 통해 이를 방지하려는 조약 등을 진행하고 있으며, 사회적으로 각종 캠페인을 이용하여 줄여나가자는 노력이 점차로 커지고 있다.Since the deterioration of the environmental air sector gradually increases, there are many predictions that it will affect the atmospheric environment and the future environment, and accordingly, internationally, treaties to prevent this through agreements between countries are in progress. Efforts to reduce it by using various social campaigns are gradually increasing.
반면 이러한 노력에도 불구하고, 도시에 가까이 사는 사람들에게는 도시에의 발전에 따른 많은 효과로 인한 영향을 피할 수 없으며 새로이 집을 구입하거나 자동차를 구입할 때에도 새집 증후군, 새차 증후군 등으로 불리우는 각종 희귀 현상들이 발생할 정도로 사회적으로 문제가 되고 있는 실정이다.On the other hand, despite these efforts, people who live close to the city cannot avoid the effects of the many effects of urban development, and even when buying a new house or car, various rare phenomena called sick house syndrome or new car syndrome occur. It is a social problem.
이에 각 산업체에서는 이렇게 발생한 가스형 오염물들을 제거하기 위해 공청화장치 또는 공기조화장치를 만들어 내고 있으며 사회적으로도 '미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법', '실내 공기질관리법', '건축물의 설비기준 등에 관한 규칙', '서울시 녹색건축물 설비 기준 고시' 등 다양한 방법으로 실내 공기질을 관리할 것을 강제하고 있다.Accordingly, each industry is producing public cleaning devices or air conditioning devices to remove gaseous pollutants generated in this way, and socially, 'Special Act on the Reduction and Management of Fine Dust', 'Indoor Air Quality Management Act', 'Facility Standards of Buildings', etc. It is compulsory to manage indoor air quality through various methods such as 'Regulations on Seoul Metropolitan Government' and 'Notification of Standards for Green Building Facilities in Seoul'.
이중 대기환경보전법과 악취방지법은 체계적인 배출규제가 요구되어지고 있으며, 이에 따라 인쇄시설, 자동차나 선박 따위에 대한 페인트도장시설, 섬유염색시설, 페인트제조시설, 저유소, 화학공정시설 등에서 발생되어 대기로 배출되는 휘발성유기화합물의 배출허용한도를 50ppm 미만으로 고시하여, VOC저감설비를 요구하고 있는 실정이다.Among them, the Clean Air Conservation Act and the Odor Prevention Act require systematic emission regulation, and accordingly, emissions from printing facilities, automobile and ship painting facilities, textile dyeing facilities, paint manufacturing facilities, oil depots, and chemical processing facilities are released into the atmosphere. The permissible emission limit of discharged volatile organic compounds is notified as less than 50 ppm, and VOC reduction facilities are required.
이러한 상황에서 휘발성유기화합물을 점진적으로 보다 높은 수준으로 처리하고자하는 노력으로 인해 여러 가지 방안들이 나와 있지만 1회용 필터를 사용하는 등 비 친환경적인 결과로 인해 이 또한 해결되어야 하는 문제이다.In this situation, various methods have been proposed due to efforts to gradually treat volatile organic compounds at higher levels, but this is also a problem to be solved due to non-environmental results such as using a disposable filter.
특히, 종래의 공기정화장치에서 휘발성유기화합물을 필터링하기 위한 목적으로 활성탄 및 촉매금속 성분을 펠렛 형태로 구성하고 이를 일정 간격으로 격리해 주기 위해 벌집모양의 금속망을 이용하여 각 칸에 상기의 펠렛을 일정 비율로 넣거나, 부직포나 망사형의 프리필터등의 표면에 점착시켜 고정하는 방법이 이용되어 왔다. 그러나, 상기와 같은 공기정화장치의 경우 비표면적이 상대적으로 좁아 오염공기의 처리 속도가 늦으며, 진동과 같은 물리적 움직임에 펠렛 형태 서로 간에 마찰 등으로 활성탄이나 촉매금속 분말이 발생하여 새로운 오염물을 만드는 문제가 있었다.In particular, in a conventional air purifier, for the purpose of filtering volatile organic compounds, activated carbon and catalytic metal components are formed in the form of pellets, and a honeycomb metal mesh is used to isolate them at regular intervals. A method of fixing it by putting it in a certain ratio or by sticking it to the surface of a nonwoven fabric or mesh type pre-filter has been used. However, in the case of the air purifier as described above, the specific surface area is relatively small, so the processing speed of contaminated air is slow, and activated carbon or catalytic metal powder is generated due to friction between pellets in physical motion such as vibration to create new pollutants. There was a problem.
상기한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 대기의 오염 등으로 인해 휘발성유기화합물이 포함된 공기를 필터링할 때 필터링 장치내에 활성탄이나 촉매금속을 펠렛형으로 제작하여 지지체에 삽입하거나 고정하여 처리하는 방식에서 벗어나 탄소분말 성분을 직접 압출성형하여 일정한 형태로 만들고 같은 시간에 많은 공기를 접하여 처리할 수 있도록 비표면적을 넓혀 그 효율을 극적으로 향상시기고, 또한 지지체 없이도 일정한 위치를 차지할 수 있는 독립적인 구조로 분리하여 이를 적용할 수 있도록 만들어진 흡착필터를 포함하는 공기정화장치를 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is a method of manufacturing activated carbon or catalytic metal in the form of pellets in a filtering device and inserting or fixing it into a support when filtering air containing volatile organic compounds due to air pollution. It is an independent structure that can directly extrude the carbon powder component to form a certain shape, increase the specific surface area so that it can contact and process a lot of air at the same time, dramatically improve its efficiency, and occupy a certain position without a support. It is to provide an air purifying device including an adsorption filter made to be separated and applied.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above. The objects of the present invention will become more apparent from the description that follows, and will be realized by means and combinations thereof set forth in the claims.
본 발명은 휘발성유기화합물의 흡착필터로서 탄소분말의 원료물질을 이용하여 바로 사용이 가능하도록 기공이 서로 연결되고 비표면적이 높은 구조물 형태로 성형하여 제작하고 이를 사용함으로써 적용이 편리하고, 분해조립이 용이하며, 탈취효율을 높이고, 필터의 수명은 연장시키며, 자체 소재간 마찰이나 충격을 통한 분말의 탈락을 극적으로 줄이고, 재생과정을 통해 버려짐이 없이 다시 사용될 수 있도록 함으로써 효율은 높이지만 비용은 절감시킬 수 있는 구조의 흡착필터를 구비하는 공기정화장치를 제공함에 있다.The present invention is an adsorption filter for volatile organic compounds, which is molded and manufactured in the form of a structure with interconnected pores and a high specific surface area so that it can be used immediately by using raw materials of carbon powder. It is easy, increases the deodorization efficiency, extends the lifespan of the filter, dramatically reduces the loss of powder through friction between materials or impact, and allows it to be used again without being discarded through the regeneration process, thereby increasing efficiency but reducing cost. It is to provide an air purifying device having an adsorption filter having a structure capable of doing so.
본 발명의 휘발성유기화합물의 흡착 필터는 탄소분말 성형필터로서, 공기청정기의 공기 유입구와 공기 배출구, 상세하게는 공기 유입구와 공기 배출구의 공기 유로 상에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 이러한 필터는 탄소 분말 20~60 중량%, 바람직하게는 30~50 중량%, 가장 바람직하게는 35~45 중량%, 및 팔리고르스카이트 및 카올린으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 점토광물 분말 40~80 중량%, 바람직하게는 50~70 중량%, 가장 바람직하게는 55~65 중량%가 혼합된 혼합 분말을 포함하되 압출 성형에 의해 일체로 형성된 것일 수 있으며, 이때 필터는 복수의 통기공을 갖는 필름 또는 폼의 형태일 수 있으며, 허니컴 등의 형상 및 구조일 수 있다.The volatile organic compound adsorption filter of the present invention is a carbon powder filter, and may be provided at least one on the air inlet and air outlet of the air purifier, in detail, on the air flow path of the air inlet and air outlet. Such a filter comprises 20 to 60% by weight of carbon powder, preferably 30 to 50% by weight, most preferably 35 to 45% by weight, and 40 to 40 to 40% by weight of one or more clay mineral powders selected from the group consisting of paligorscite and kaolin. 80% by weight, preferably 50 to 70% by weight, most preferably 55 to 65% by weight of mixed powder, but may be integrally formed by extrusion molding, wherein the filter has a plurality of ventilation holes It may be in the form of a film or foam, and may have a shape and structure such as honeycomb.
그리고, 상기 필터는 혼합 분말 100 중량부에 대하여, 바인더 1~20 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부, 및 분산 용매 50~70 중량부, 바람직하게는 55~65 중량부를 더 포함할 수 있다.The filter may further include 1 to 20 parts by weight of a binder, preferably 5 to 15 parts by weight, and 50 to 70 parts by weight of a dispersion solvent, preferably 55 to 65 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed powder. there is.
이하에서는 본 발명의 공기정화장치에 구비되는 탄소분말 성형 필터의 성분에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the components of the carbon powder molded filter provided in the air purifier of the present invention will be described in detail.
탄소 분말은 표면에 존재하는 수많은 기공으로 악취성분을 물리적으로 흡착하여 제거하는 역할을 하는 것으로, 활성탄, 활성탄소섬유, 숯, 탄소나노튜브, 흑연 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 활성탄일 수 있다. 여기서, 탄소 분말의 평균 입경은 1~40 ㎛, 바람직하게는 20~30 ㎛일 수 있다. 이는 탄소 분말의 평균 입경이 1 ㎛ 미만이면, 필터에 적용하였을 시 흡인과정 중 부하량이 크기 때문에 전력소모량이 크며, 공기청정기와 같은 장비의 수명을 단축시킬 수 있고, 40 ㎛를 초과하면, 흡인과정 중 공기의 투과성은 증가되나 필터링 및 흡착효과가 떨어질 수 있으므로 바람직하지 못하다. 탄소 분말의 평균 입경이 상기 범위내인 경우, 요오드 흡착력이 600~1200 ㎎/g일 수 있다.Carbon powder serves to physically adsorb and remove odor components with numerous pores on the surface, and at least one selected from the group consisting of activated carbon, activated carbon fibers, charcoal, carbon nanotubes, graphite and carbon black, preferably Preferably, it may be activated carbon. Here, the average particle diameter of the carbon powder may be 1 to 40 μm, preferably 20 to 30 μm. If the average particle diameter of the carbon powder is less than 1 μm, power consumption is large because the load during the suction process is large when applied to the filter, and the life span of equipment such as air purifiers can be shortened, and if it exceeds 40 μm, the suction process Although the permeability of the air is increased, the filtering and adsorption effect may be reduced, which is undesirable. When the average particle diameter of the carbon powder is within the above range, the iodine adsorption capacity may be 600 to 1200 mg/g.
상기 탄소 분말은 20~60 중량%, 바람직하게는 30~50 중량%, 가장 바람직하게는 35~45 중량%로 포함될 수 있다. 이는 탄소 분말이 20 중량% 미만이면, 필터의 공극률이 떨어지며 흡착 특성이 저하될 수 있고, 60 중량%를 초과하면, 내구성 및 기계적 특성이 떨어질 수 있으므로 바람직하지 못하다.The carbon powder may be included in an amount of 20 to 60% by weight, preferably 30 to 50% by weight, and most preferably 35 to 45% by weight. If the carbon powder content is less than 20% by weight, the porosity of the filter may decrease and adsorption properties may be deteriorated, and if the carbon powder content exceeds 60% by weight, durability and mechanical properties may be deteriorated, which is undesirable.
상기 점토광물 분말은 비표면적이 높아 활성탄의 흡착 성능을 향상시키며, 점토광물 특유의 성능으로 성형 시 성형성 증진효과를 높일 수 있다. 이러한 점토광물 분말로는 팔리고르스카이트 및 카올린이 0.5 내지 1.5: 1의 중량비, 바람직하게는 0.8 내지 1.2: 1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 팔리고르스카이트 및 카올린의 배합비가 0.5: 1 중량비 미만이거나 1.5: 1 초과이면 흡착 성능이 저하될 수 있다.The clay mineral powder has a high specific surface area to improve the adsorption performance of activated carbon, and can enhance the formability enhancement effect during molding due to the unique performance of the clay mineral. The clay mineral powder may be a mixture of paligorscite and kaolin in a weight ratio of 0.5 to 1.5:1, preferably 0.8 to 1.2:1. If the mixing ratio of paliggorskite and kaolin is less than 0.5:1 by weight or greater than 1.5:1, adsorption performance may deteriorate.
상기 팔리고르스카이트 (Palygorskite)는 침상으로 산출되는 2: 1 점토광물로서 규산4면체의 사슬구조에 의한 터널(tunnel)구조를 가지며 터널 내에 물분자를 함유하고, 화학식은 [Si8Mg2Al2O20(OH)2(OH)2·4H2O]이다. 또한, 아타풀자이트(attapulgite)와 같은 상업적으로 판매되는 제품을 구입하여 사용할 수 있다.The Palygorskite is a 2: 1 clay mineral produced in the form of needles. It has a tunnel structure by the chain structure of tetrahedrons of silicate and contains water molecules in the tunnel, and the chemical formula is [Si 8 Mg 2 Al 2 O 20 (OH) 2 (OH) 2 4H 2 O]. In addition, commercially available products such as attapulgite can be purchased and used.
상기 카올린은 가장 대표적인 점토광물이며 단위구조는 규산 4면체층과 알루미나 8면체층이 1: 1로 되는 구조를 가지며, 카올리나이트, 디카이트(dickite), 내크라이트(nacrite)의 구조가 다른 3종류의 광물과 층간수가 첨가된 할로이사이트(halloysite)를 포함할 수 있다. 할로이사이트 이외의 3광물의 화학조성식은 [Al2Si2O5(OH)4] 또는 [Al2O3·2SiO2·2H2O]이며 산화물의 중량 %는 SiO2, 46.5%; Al2O3, 39.5%; H2O, 14.0%로, 점토광물 중에서는 가장 일정한 조성을 가지고 있다. The kaolin is the most representative clay mineral, and the unit structure has a structure in which a silicic acid tetrahedral layer and an alumina octahedral layer are 1: 1, and three types of kaolinite, dickite, and nacrite structures are different. It may contain halloysite to which minerals and interlayer water are added. The chemical formula of the three minerals other than halloysite is [Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ] or [Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O], and the weight % of the oxide is SiO 2 , 46.5%; Al 2 O 3 , 39.5%; H 2 O, 14.0%, has the most consistent composition among clay minerals.
상기 점토광물 분말은 40~80 중량%, 바람직하게는 50~70 중량%, 가장 바람직하게는 55~65 중량%로 포함될 수 있다. 점토광물 분말이 40 중량% 미만이면 점토성분이 감소하여 성형 시 성형성이 저하될 수 있고, 80 중량%를 초과하면 탄소 분말의 함량이 상대적으로 줄어 들어 유해물질 및 오염물질에 대한 흡착 효능이 저조해질 수 있다.The clay mineral powder may be included in an amount of 40 to 80% by weight, preferably 50 to 70% by weight, and most preferably 55 to 65% by weight. If the amount of clay mineral powder is less than 40% by weight, the clay component may decrease and moldability may deteriorate during molding, and if it exceeds 80% by weight, the content of carbon powder is relatively reduced, resulting in poor adsorption efficiency for harmful substances and contaminants. it can be done
상기 바인더는 탄소 분말 및 점토광물 분말의 도우(dough)가 균일 안정하게 하고 결착을 잘 유지하도록 하는 역할을 하는 물질로, 카복시메틸셀룰로스(Carboxymethyl cellulose, CMC), 메틸셀룰로스(Methyl cellulose, MC) 및 하이드록시프로필메틸셀룰로스(Hydroxypropyl methylcellulose, HPMC)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 메틸셀룰로스(Methyl cellulose, MC)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 언급한 바인더 외에 폴리바이닐부티랄(Polyvinyl butyral)과 같은 유기바인더 또는 탄산바륨(BaCO3)과 같은 무기바인더를 필요에 따라 추가로 첨가 혼합하여 사용할 수 있다.The binder is a material that serves to ensure that the dough of carbon powder and clay mineral powder is uniformly stable and well bound, and is composed of carboxymethyl cellulose (CMC), methyl cellulose (MC), and It may be at least one selected from the group consisting of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), preferably methyl cellulose (MC), but is not limited thereto, and in addition to the above-mentioned binder, polyvinyl butyral ( An organic binder such as polyvinyl butyral) or an inorganic binder such as barium carbonate (BaCO 3 ) may be additionally added and mixed as necessary.
상기 바인더는 혼합 분말 100 중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부로 첨가될 수 있다. 이는 바인더가 1 중량부 미만이면 혼합 분말 간의 결합이 불충분하여 내구성이 떨어질 수 있고, 20 중량부를 초과하면 탄소 분말 및 점토광물 분말이 고르게 분산되기 어려울 수 있다. 바인더의 함량이 상기 범위 내인 경우, 탄소 분말과 점토광물 분말을 보다 효과적으로 결합시킬 수 있다.The binder may be added in an amount of 1 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed powder. If the amount of the binder is less than 1 part by weight, bonding between the mixed powders may be insufficient and durability may be deteriorated, and if the amount of the binder exceeds 20 parts by weight, it may be difficult to evenly disperse the carbon powder and the clay mineral powder. When the content of the binder is within the above range, the carbon powder and the clay mineral powder can be more effectively combined.
상기 분산 용매는 정제수, 메탄올(Methyl alcohol), 에탄올(Ethyl alcohol), 글리세린(Glycerin), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 부틸렌글리콜(Butylene glycol) 및 프로필렌글리콜(Propylene glycol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 정제수를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 바인더의 종류에 따라 그 종류를 달리하여 적용할 수 있다. 분산 용매는 혼합 분말 100 중량부에 대하여, 50~70 중량부, 바람직하게는 55~65 중량부로 첨가될 수 있다. 이는 분산 용매가 50 중량부 미만이면 탄소 분말 및 점토광물 분말이 고르게 분산되기 어렵고, 70 중량부를 초과하면 필터 제조 시 보형성 유지가 어려울 수 있다.The dispersion solvent is 1 selected from the group consisting of purified water, methanol, ethanol, glycerin, ethyl acetate, butylene glycol, and propylene glycol. More than one species, preferably purified water, can be used, but is not limited thereto, and different types may be applied depending on the type of binder. The dispersion solvent may be added in an amount of 50 to 70 parts by weight, preferably 55 to 65 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed powder. If the dispersion solvent is less than 50 parts by weight, it is difficult to evenly disperse the carbon powder and clay mineral powder, and if it exceeds 70 parts by weight, it may be difficult to maintain shape retention during filter manufacture.
이하에서는 도 1을 참고로 하여 본 발명의 공기청정장치에 구비되는 탄소분말 성형필터의 제조방법을 설명한다. 공기청정기용 탄소분말 성형필터의 각 성분의 함량 및 한정사유에 대해서는 상기에서 자세히 설명하였으므로 생략한다.Hereinafter, with reference to FIG. 1, a method of manufacturing a carbon powder molded filter provided in the air cleaning device of the present invention will be described. Since the contents and reasons for limitation of each component of the carbon powder filter for air purifiers have been described in detail above, they will be omitted.
우선, 탄소 분말과 점토광물 분말을 혼합하여 혼합 분말을 준비한다.First, a mixed powder is prepared by mixing carbon powder and clay mineral powder.
탄소 분말 20~60 중량%, 바람직하게는 30~50 중량%, 가장 바람직하게는 35~45 중량% 및 점토광물 분말 40~80 중량% 바람직하게는 50~70 중량%, 가장 바람직하게는 55~65 중량%로 혼합하여 혼합 분말을 준비할 수 있다. 이때, 탄소 분말은 볼 밀(Ball mill), 어트리션 밀(Attrition mill), 제트 밀(Jet mill), 회전밀(Rotary mill) 및 진동 밀(Vibration mill) 중 선택되는 어느 하나의 장비를 이용하여 탄소 분말의 평균 입경이 1~40 ㎛, 바람직하게는 20~30 ㎛가 되도록 분쇄할 수 있다. 이와 같이 분쇄하는 작업을 실시함에 의해 표면적이 넓어져 공기 중으로부터 유해 물질 흡착 및 제거 효율이 더욱 향상될 수 있으며, 요오드 흡착력은 600~1200 ㎎/g의 범위 내일 수 있다. 탄소 분말은 활성탄, 활성탄소섬유, 숯, 탄소나노튜브, 흑연 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 활성탄일 수 있다.20-60% by weight of carbon powder, preferably 30-50% by weight, most preferably 35-45% by weight and 40-80% by weight of clay mineral powder, preferably 50-70% by weight, most preferably 55-45% by weight A mixed powder can be prepared by mixing at 65% by weight. At this time, the carbon powder uses any one equipment selected from a ball mill, an attrition mill, a jet mill, a rotary mill, and a vibration mill. Thus, the carbon powder may be pulverized to have an average particle diameter of 1 to 40 μm, preferably 20 to 30 μm. By performing such a grinding operation, the surface area is widened, so that the efficiency of adsorption and removal of harmful substances from the air can be further improved, and the iodine adsorption capacity can be in the range of 600 to 1200 mg/g. The carbon powder may be at least one selected from the group consisting of activated carbon, activated carbon fibers, charcoal, carbon nanotubes, graphite, and carbon black, preferably activated carbon.
점토광물 분말은 팔리고르스카이트 및 카올린로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 팔리고르스카이트 및 카올린이 0.5 내지 1.5: 1의 중량비, 바람직하게는 0.8 내지 1.2: 1의 중량비로 혼합된 것일 수 있으며, 평균 입경이 1~50 ㎛를 갖도록 분쇄하는 작업을 실시할 수 있다. Clay mineral powder is a mixture of at least one selected from the group consisting of paligorscite and kaolin, preferably at a weight ratio of 0.5 to 1.5: 1, preferably 0.8 to 1.2: 1. It may be, and a grinding operation may be performed to have an average particle diameter of 1 to 50 μm.
다음으로, 혼합 분말에 바인더 및 분산 용매를 첨가한 후 습식 혼합하여 도우(Dough)를 제조한다.Next, after adding a binder and a dispersing solvent to the mixed powder, wet mixing is performed to prepare dough.
상기 혼합 분말 준비 단계에서 제조된 혼합 분말 100 중량부에 대하여, 바인더 1~20 중량부, 바람직하게는 바인더 5~15 중량부, 및 분산 용매 50~70 중량부, 바람직하게는 55~65 중량부로 첨가한 다음 믹서기를 이용하여 습식 혼합하여 도우(Dough)를 제조할 수 있다.Based on 100 parts by weight of the mixed powder prepared in the mixed powder preparation step, 1 to 20 parts by weight of a binder, preferably 5 to 15 parts by weight of a binder, and 50 to 70 parts by weight of a dispersion solvent, preferably 55 to 65 parts by weight Dough may be prepared by adding and then wet mixing using a mixer.
그 후 도우(Dough)를 성형하여 성형체를 제조한다.After that, the dough is molded to produce a molded body.
상기 습식 혼합 단계에서 제조된 도우(Dough)는 형틀을 이용한 압출 성형, 레이저 가공, 프레스 금형, 사출 가공 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 성형을 실시할 수 있으며, 바람직하게는 정해진 필터 형상으로 제조된 성형틀을 이용한 압출 성형법으로 성형체를 제조할 수 있다. 이때 성형체는 복수의 통기공이 형성된 필름(film) 또는 폼(form) 형태일 수 있으며, 허니컴(honeycomb), 파이버(fiber), 격자(lattice) 또는 주름(corrugate), 바람직하게는 허니컴(honeycomb) 형상 및 구조를 갖도록 제조될 수 있다. 또한 성형체의 크기는 가로 및 세로가 각각 30~50 mm, 바람직하게는 35~45 mm, 두께는 5~15 mm, 바람직하게는 8~12 mm로 제조될 수 있다.The dough prepared in the wet mixing step may be molded by any one method selected from extrusion molding using a mold, laser processing, press mold, and injection processing, preferably manufactured in a predetermined filter shape. A molded body can be manufactured by an extrusion molding method using a mold. At this time, the molded body may be in the form of a film or form in which a plurality of ventilation holes are formed, and may be honeycomb, fiber, lattice or corrugate, preferably honeycomb. It can be manufactured to have a shape and structure. In addition, the size of the molded body may be manufactured to be 30 to 50 mm in width and 50 mm in length, preferably 35 to 45 mm, and 5 to 15 mm in thickness, preferably 8 to 12 mm in thickness.
상술한 바와 같은 형태 및 형상으로 제조된 성형체를 공기청정기에 적용할 경우 탄소 분말의 비표면적이 넓어 세균이나 바이러스, 곰팡이, 미세먼지, 악취 등의 냄새 성분과 오염물질의 흡착 능력이 우수할 수 있으며, 이렇게 흡착된 유해물질은 미세기공 내에 흡착되어 물리적으로 안정한 상태를 유지하며 탈취 효율이 증대될 수 있다.When the molded body manufactured in the shape and shape as described above is applied to an air purifier, the specific surface area of the carbon powder is large, and the ability to adsorb odor components and contaminants such as bacteria, viruses, molds, fine dust, and odors can be excellent. In this way, the adsorbed harmful substances are adsorbed into the micropores to maintain a physically stable state, and the deodorization efficiency can be increased.
그리고 성형체를 건조한다.Then, the molded body is dried.
상기 도우 성형 단계 단계에서 제조된 성형체를 열풍건조, 가열건조, 자연건조(상온건조) 또는 항온항습건조기 등의 장비를 이용하여 30~120 ℃, 바람직하게는 40~70 ℃의 온도 및 습도 20~70 %, 바람직하게는 30~50 %로 건조를 실시할 수 있다. 상기 건조 온도가 30 ℃ 미만이면, 건조하는데 소요되는 시간이 길어 업무 효율이 저조할 수 있고, 120 ℃를 초과하면, 필요이상의 온도 조건으로 인하여 제조비용이 상승될 수 있으므로 상기한 범위로 실시하는 것이 바람직하며, 성형체의 제형에 따라 시간은 조절할 수 있다.The molded body manufactured in the dough molding step is dried at a temperature of 30 to 120 ° C, preferably 40 to 70 ° C and humidity of 20 to 70 ° C using equipment such as hot air drying, heat drying, natural drying (room temperature drying) or constant temperature and humidity dryer. Drying may be performed at 70%, preferably 30 to 50%. If the drying temperature is less than 30 ° C, the time required for drying is long and work efficiency may be low, and if it exceeds 120 ° C, manufacturing costs may increase due to higher temperature conditions than necessary. Preferably, the time can be adjusted according to the formulation of the molded article.
마지막으로 성형체를 소성한다.Finally, the molded body is fired.
상기 성형체 건조 단계에서 건조가 완료된 성형체를 400~700 ℃, 바람직하게는 500~600 ℃의 온도로 소성을 실시하되, 승온 속도를 1.0∼5.0 ℃/min로 조절하면서 소성 온도까지 상승시키는 것이 바람직하다. 상기 소성 온도가 400 ℃ 미만이면 불완전한 소결로 인해 성형체의 기계적 특성이 좋지 않을 수 있고, 700 ℃를 초과하면 과도한 입자의 성장으로 인해 활성탄의 기공 통기성이 저하되어 흡착 성능이 저하될 수 있으므로 상기 언급한 범위로 소성을 실시하는 것이 바람직하다.In the step of drying the molded body, the dried molded body is fired at a temperature of 400 to 700 ° C, preferably 500 to 600 ° C. . If the firing temperature is less than 400 ° C, the mechanical properties of the molded article may be poor due to incomplete sintering, and if it exceeds 700 ° C, the pore air permeability of the activated carbon may be reduced due to excessive particle growth, and thus the adsorption performance may be deteriorated. It is preferable to perform firing within the range.
상기 승온 속도가 1.0 ℃/min 미만이면 소성 온도까지 도달하는데 걸리는 시간이 오래 걸려 생산성이 저조할 수 있고, 승온 속도가 5.0 ℃/min 를 초과하면 급격한 온도 상승으로 인해 기공의 분포가 균일하지 못하고, 균열의 발생으로 필터의 품질이 저하될 수 있다.If the heating rate is less than 1.0 ° C / min, it takes a long time to reach the sintering temperature, and productivity may be low. The quality of the filter may deteriorate due to the occurrence of cracks.
또한, 소성은 질소(N2), 아르곤(Ar), 헬륨(He)과 같은 비활성 가스 분위기에서 수행하거나, 공기(air) 또는 산소(O2) 분위기 하에서 실시될 수 있다.In addition, the firing may be performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen (N 2 ), argon (Ar), or helium (He), or may be performed in an air (air) or oxygen (O 2 ) atmosphere.
상술한 바와 같이 소성이 완료되면, 본 발명의 탄소분말 성형필터가 수득될 수 있다. 상술한 바와 같은 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 공기청정기용 탄소분말 성형필터는 필름, 폼, 또는 허니컴의 형태로 적어도 하나 이상을 결합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 70~90장을 결합하여 사용할 수 있으나 앞서 언급한 장수로 한정하는 것은 아니다.When the firing is completed as described above, the carbon powder molded filter of the present invention can be obtained. The carbon powder molded filter for an air purifier of the present invention manufactured by the manufacturing method as described above can be used by combining at least one in the form of a film, foam, or honeycomb, and preferably by combining 70 to 90 sheets. It can be used, but is not limited to the longevity mentioned above.
본 발명의 공기정화장치에 구비되는 탄소분말 성형필터는 종래의 필터처럼 교환해야 하는 것이 아닌 열풍건조로 탄소분말 성형필터에 흡착된 유해가스, 즉 휘발성유기화합물을 제거하여 재사용할 수 있다.The carbon powder molded filter provided in the air purifier of the present invention can be reused by removing harmful gases, that is, volatile organic compounds, adsorbed to the carbon powder molded filter by hot air drying rather than having to be replaced like conventional filters.
상기 유해가스가 흡착된 탄소분말 성형필터의 열풍건조는 90~150 ℃, 바람직하게는 100~150 ℃, 보다 바람직하게는 100~140℃, 보다 더 바람직하게는 100~130℃, 가장 바람직하게는 110~130℃에서 18시간 이상, 바람직하게는 18~100시간, 보다 바람직하게는 18~80시간, 보다 더 바람직하게는 18~72 시간, 가장 바람직하게는 24~72시간 동안 이루어진다. 상술한 온도 및 시간 조건을 만족하지 못한 경우 탄소분말 성형필터로부터 암모니아, 포름알데히드, 톨루엔 등의 유해가스가 탈착되지 못할 수 있으며, 재사용 시 90% 이상의 유해가스 제거 효율이 달성되기 어려울 수 있다.The hot air drying of the carbon powder molding filter adsorbed with the harmful gas is 90 to 150 ° C, preferably 100 to 150 ° C, more preferably 100 to 140 ° C, even more preferably 100 to 130 ° C, most preferably 110 to 130 ° C. for 18 hours or more, preferably 18 to 100 hours, more preferably 18 to 80 hours, still more preferably 18 to 72 hours, and most preferably 24 to 72 hours. If the above-mentioned temperature and time conditions are not satisfied, harmful gases such as ammonia, formaldehyde, and toluene may not be desorbed from the carbon powder molded filter, and it may be difficult to achieve a harmful gas removal efficiency of 90% or more when reused.
상기 언급한 재생방법을 통해 탄소분말 성형필터를 반영구적으로 재생하여 사용할 수 있으므로 필터 교체 비용을 절감할 수 있다.Since the carbon powder molded filter can be semi-permanently regenerated and used through the above-mentioned regeneration method, filter replacement costs can be reduced.
본 발명의 공기정화장치는 상술한 탄소분말 성형필터 이외에 프리필터(50), 미디움필터(80), 헤파필터(60), 이온필터(70), 및 광촉매필터(90)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 필터 또는 이들 필터가 2이상 구비된 모듈, 또는 UV 광원(91)등의 구조물을 포함할 수 있다.The air purifying device of the present invention includes any one selected from the group consisting of a pre-filter (50), a medium filter (80), a HEPA filter (60), an ion filter (70), and a photocatalyst filter (90) in addition to the aforementioned carbon powder molded filter. It may include a structure such as one filter, a module having two or more of these filters, or a
상기 프리필터(50)는 공기 중에 포함된 굵은 입자(동물의 털, 보푸라기, 머리카락, 큰 먼지 등)를 필터링하는 망사 구조 또는 부직포 구조의 필터를 말한다.The pre-filter 50 refers to a mesh structure or non-woven fabric filter filtering coarse particles (animal hair, lint, hair, large dust, etc.) contained in the air.
상기 헤파필터(60)는 공기 중에 포함된 미세먼지(0.3 um 이상의 크기)를 물리적으로 필터링하는 필터를 말한다.The
상기 미디움필터(80)는 상기 프리필터의 필터링 효율보다 높지만 헤파필터의 필터링 효율보다 낮은 필터로서 프리필터 또는 헤파필터 대신에 사용하거나 프리필터 및 헤파필터 사이에 구비될 수 있다.The
또한, 상기 프리필터(50), 헤파필터(60), 및 미디움필터(80)는 이들 중의 어느 하나만을 포함할 수 있다.In addition, the pre-filter 50, the
상기 이온필터(70)는 공기 중에 포함된 VOC를 유해하지 않게 화학적으로 분해하여 필터링하는 필터를 말한다.The
상기 UV 광원(91)은 공기 중에 포함된 유해한 세균 및 바이러스를 사멸시키기 위한 것이다.The
상기 광촉매필터(90)는 광촉매가 포함된 필터로서 광촉매에 의하여 공기 중에 포함된 VOC를 분해 또는 흡착하여 필터링하는 필터를 말한다.The
하나의 예로서, 상기 광촉매필터는 통상의 필터일 수 있으나, 본 출원인이 특허출원 제10-2020-0143265호로 출원한 광촉매필터일 수 있다. 따라서, 본 명세서는 상기 특허출원에 기술된 내용을 포함할 수 있으며, 본 출원인의 광촉매필터를 본 명세서에서는 편의상 광촉매모듈이라 한다.As an example, the photocatalytic filter may be a conventional filter, but may be a photocatalytic filter filed by the present applicant in Patent Application No. 10-2020-0143265. Therefore, this specification may include the contents described in the patent application, and the photocatalytic filter of the present applicant is referred to as a photocatalyst module in this specification for convenience.
보다 구체적으로, 상기 광촉매모듈(150)은 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 광촉매 필터의 둘레면을 형성하는 하우징(100)과, 하우징 내부에 공기의 유동방향 상 순차적으로 설치되는 광 반사판(120), 광원 지지판(120), 광 산란체(130) 및 광촉매 물질 지지체(140)를 포함한다. 여기서 공기의 의미는 유해가스를 포함하는 공기를 의미하며, 도 2에 도시된 바와 같이 공기의 흐름은 도면의 우측에서 좌측으로 이동하게 된다.More specifically, as shown in FIG. 2 , the
상기 광촉매 물질 지지체(140)는 공기의 유동방향 상 맨 후류에 해당하는 하우징(100)의 일측에 설치되며, 복수개의 통공(141)이 형성되고 표면에 광촉매 물질이 코팅된다.The
상기 광촉매 물질은 TiO2(anatase), TiO2(rutile), ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, WO3 및 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO2) 등이 사용될 수 있다.Examples of the photocatalytic material include TiO 2 (anatase), TiO 2 (rutile), ZnO, CdS, ZrO 2 , SnO 2 , V 2 O 2 , WO 3 , and perovskite-type composite metal oxide (SrTiO 2 ).
하나의 구체적 예로서, 상기 광촉매 물질 지지체는 광촉매 물질을 초미립자로 만들어 무기질 바인더와 배합하고, 고경도 내산형 투명막을 형성하도록 액상으로 제조하여, 다양한 모양의 지지체에 이를 발라 일정한 경화 과정을 거치면 해당 지지체에 코팅이 되어 광촉매 필터에 사용되는 광촉매 물질로 사용되어질 수 있다.As a specific example, the photocatalyst material support is made into ultra-fine particles, mixed with an inorganic binder, prepared in a liquid form to form a high-hardness, acid-resistant transparent film, applied to supports of various shapes, and subjected to a predetermined curing process. It can be coated on and used as a photocatalytic material used in a photocatalytic filter.
하나의 구체적 예로서, 상기 광촉매 물질 지지체는 비표면적이 넓도록 상기 광촉매 물질 지지체로서 골판지(corrugate) 구조, 달갈판 구조 등 골과 마루가 반복되는 주름진 구조를 채용하는 것이 바람직하다.As one specific example, the photocatalyst material support preferably adopts a corrugated structure, a corrugated structure, or a corrugated structure in which ribs and crests are repeated as the photocatalyst material support so as to have a large specific surface area.
상기 광촉매 물질 지지체(140)에는 공기가 통과하는 통공(141)이 형성되어 있으며, 그 통공(41)의 단면은 사각형, 육각형, 마름모형, 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기와 같이 다양한 형상의 통공(141)을 둘러싸는 벽면 즉, 광촉매 물질 지지체의 표면에는 광촉매 물질이 코팅되어 있으며, 따라서 이를 통과하는 공기 속의 유해물질이 광촉매 작용에 의해 제거되게 된다.A through
상기 광원 지지판(120)은 공기의 유동방향 상 전류에 해당하는 하우징(100)의 타측에 설치되며, 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 광을 조사하는 복수개의 광원(121)이 고정된다.The light
산화티탄을 이용한 광촉매의 경우 anatase형의 산화티탄은 밴드갭이 3.2eV로 알려져 있어서 이를 이용하여 동일한 에너지를 줄 수 있는 에너지를 광파장으로 환산하면 380nm로 380nm보다 짧은 파장을 가진 파장의 빛, 즉 자외선(UV:Ultraviolet ray)을 쪼이면 그 효과를 얻을 수 있어서 광파장에 많은 의존성을 가지고 있다. 따라서, 광촉매 물질로 산화티탄을 적용하는 경우 상기 광원(121)은 380nm보다 짧은 파장을 갖는 UV 램프, UV LED, 기타 UV 발광체 등이 적용될 수 있다.In the case of a photocatalyst using titanium oxide, the band gap of anatase-type titanium oxide is known to be 3.2eV, so when the energy that can give the same energy is converted into light wavelength using this, it is 380nm, which is light with a wavelength shorter than 380nm, that is, ultraviolet light. (UV:Ultraviolet ray), the effect can be obtained, so it has a lot of dependence on the light wavelength. Therefore, when titanium oxide is used as a photocatalytic material, the
상기 광 산란체(130)는 광촉매 물질 지지체(140)와 광원 지지판(120) 사이에 설치되며, 광원(121)에서 조사되는 광을 산란시키도록 내부에 복수개의 광 산란구(131)가 내장된다.The
도 2에서는 광 산란체(130)가 한 개의 층이 배치된 것이 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 광원의 수, 산찬구의 개수나 부피, 하우징의 크기 등에 따라 복수 개의 층이 겹쳐지게 배치될 수 있다.In FIG. 2 , one layer of the
상기 광 산란체(130)에 내장되는 광 산란구(131)는 다양한 재질 및 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 광 산란구(131)는 유리 재질로 형성되며 구(球) 형상을 갖는 유리구, 구형상 이외의 형상을 갖는 유리막대, 구 형상을 갖되 중앙부가 관통된 관통형 유리구, 관통형 유리막대 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 또한 광 산란구(131)는 석영(quart) 재질로 형성되며 구(球) 형상을 갖는 석영구, 구형상 이외의 형상을 갖는 석영막대, 관통형 석영구, 관통형 석영막대 중 어느 하나가 적용될 수 있다.The
상기 광원(121)은 점 형태의 발광체에서 광이 방사상으로 퍼져나가는데 비표면적이 넓도록 구성된 광촉매 물질 지지체의 표면을 고루 사용하지 못하게 된다. 따라서 광촉매 물질 지지체의 표면을 더욱 많이 사용할 수 있도록 광촉매 물질 지지체(140)와 광원(121) 사이에 광 산란체(130)를 설치하고, 이에 의해 광원에서 조사되는 광은 산란되어 광촉매 물질 지지체(140)의 더 많은 표면에 조사되거나 노출됨으로 인해 결국은 광촉매 효과를 높일 수 있는 이점이 있다.In the
상기 광촉매모듈(150)은 상술한 광촉매 효과를 더욱 높이기 위해 광 반사판(110)이 더 구비될 수 있다.The
상기 광 반사판(110)은 공기의 유동방향 상 광원 지지판(120)보다 전류에 위치하도록 상기 광원 지지판(120)의 일측(도면상 우측)에 설치된다. 광 반사판(110)은 공기가 유입되는 유입공(111)이 형성되며, 광 산란체(130)에 의해 역방향으로 조사되는 광을 상기 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 반사시켜주는 역할을 한다. 즉, 광 반사판(110)에 의해 광원에서 조사된 광은 광촉매 물질 지지체(140)의 더 많은 표면에 조사되거나 노출됨으로 인해 결국은 광촉매 효과를 높일 수 있는 이점이 있다.The
하나의 구체적 예로서, 상술한 필터 및 구조물을 구비하는 본 발명에 따른 공기정화장치는 도 3 및 4에서 볼 수 있는 구조 및 배열로 구성될 수 있다.As one specific example, the air purifier according to the present invention having the above-described filter and structure may be configured with the structure and arrangement shown in FIGS. 3 and 4 .
구체적으로, 도 3은 본 발명에 따른 공기정화장치의 일 예로서, 외부로부터 공기를 빨아들일 수 있는 공기 유입구(10), 공기를 유입하는데 물리적인 압력을 이용할 수 있도록 구성된 블로워팬(30) 또는 단방향팬(200), 유입 공기 중에 포함된 외부로부터 굵은 입자를 거를 수 있는 망사 구조 또는 부직포 구조의 프리필터(50) 또는 미디움필터(80), 유입 공기 중에 포함된 미세먼지를 물리적으로 거르기 위한 헤파필터(60) 또는 미디움필터(80), 유입 공기 중에에 포함된 VOC를 흡착하여 거르기 위한 탄소분말성형필터(40), 유입 공기 중에 포함된 VOC를 유해하지 않게 화학적인 분해를 하게 하는 이온필터(70), 광촉매필터(90), 또는 광촉매모듈(150), 유입 공기 중에 포함된 세균성 물질을 사멸시키기 위한 UV 광원(90), 공기의 흐름을 제어하기 위한 개폐 구조 댐퍼, 각종 필터를 통해 정화된 공기를 내보낼 수 있는 공기 배출구(20), 유입구에서 각종 필터를 및 팬을 지나 배출구로 이어지는 공기통로(92) 등으로 구성될 수 있다. 또한 상기의 필터들 중의 2이상을 하나의 구조물처럼 제조한 필터 모듈이 포함될 수 있다.Specifically, Figure 3 is an example of an air purifying device according to the present invention, an
또한, 구체적으로, 도 4는 본 발명에 따른 공기정화장치의 일 예로서, 상기 공기정화장치는 일정 공간의 공기, 즉 실내 공기만을 흡입, 처리, 배출하지 않고, 다른 공간의 공기, 즉 실외의 공기를 빨아들여 환기를 시킬 수 있는 장치로 구성될 수 있다. 즉, 실외 공기를 빨아들이는 실외측 유입구(OA; Out Air)(11), 실외측 유입구를 막거나 열 수 있는 댐퍼(93), 빨아들인 실외 공기에 포함된 미세먼지, VOC, 세균성 물질 들을 처리할 수 있는 프리필터(50), 미디움필터(80), 헤파필터(60), 이온필터(70), 광촉매필터(90), 광촉매모듈(150) 등의 필터류 또는 필터 모듈류, 실외로부터 실내로 공기를 보낼 수 있도록 압력을 제공하는 실내 흡기용 블로워팬(32), 필터를 통해 정화된 공기를 실내로 보낼 수 있도록 구성한 실내측 배출구(SA: Supply Air)(12), 실내측 배출구를 막거나 열 수 있는 댐퍼(93), 실내의 오래된 오염된 공기를 빨아 들이는 실내측 유입구(RA; Room Air) (12), 실내측 유입구를 막거나 열 수 있는 댐퍼(93), 실내측 유입구를 통해 빨아들인 공기에 포함된 입자를 걸리낼 수 있는 헤파필터(60) 또는 부직포 구조의 미디움필터(80), 실내로부터 실외로 공기를 보낼 수 있도록 압력을 제공하는 실내 배기용 블로워팬(31), 실내 공기를 바깥을 배출시킬 수 있는 실외측 배출구(EA; Exaust Air) (12), 실외측 배출구를 막거나 열 수 있는 댐퍼(93), 실내 공기를 외부로 내보낼 때 낭비되는 실내 공기의 냉방 에너지 또는 난방 에너지를 일시적으로 빼앗아 실외 공기를 내부로 들여올 때 다시 실외 공기를 본래의 실내 공기의 온도에 유사하도록 실내 공기에서 빼앗았던 에너지를 되돌려주는 열교환소자(95) 등으로 구성될 수 있다.Further, specifically, FIG. 4 is an example of an air purifying device according to the present invention. The air purifying device does not inhale, treat, or discharge only air in a certain space, that is, indoor air, but air in another space, that is, outdoor air. It may be composed of a device capable of sucking in air and ventilating it. That is, the outdoor inlet (OA; Out Air) 11 that sucks in the outdoor air, the
본 발명에 따른 탄소분말 성형 필터가 구비된 공기정화장치는 바로 적용 가능하도록 제조한 탄소분말 성형 필터를 포함함으로써 구조가 간단하고, 필터의 교체 주기를 연장시킬 수 있으므로 필터의 수명특성이 개선됨과 동시에 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.The air purifier equipped with a carbon powder molded filter according to the present invention has a simple structure by including a carbon powder molded filter manufactured to be applied immediately, and since the filter replacement cycle can be extended, the life characteristics of the filter are improved and at the same time It has the advantage of reducing costs.
또한, 본 발명의 공기정화장치에 구비된 탄소분말 성형필터는 점토광물 분말로 비표면적이 높은 팔리고르스카이트 및 카올린을 사용함으로써 활성탄의 흡착 성능을 향상시키며, 점토광물 특유의 성능으로 성형 시 성형성 증진효과를 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, the carbon powder molded filter provided in the air purifier of the present invention improves the adsorption performance of activated carbon by using paligorskite and kaolin, which have a high specific surface area as clay mineral powder, and has a unique clay mineral performance. It has the advantage of increasing the sexual enhancement effect.
또한, 본 발명의 공기정화장치에 구비된 탄소분말 성형필터는 재생 사용이 가능하므로 필터 교체 비용을 감소하며 폐기물의 감소로 인한 환경 오염을 방지할 수 있다.In addition, since the carbon powder molded filter provided in the air purifier of the present invention can be recycled and used, filter replacement costs can be reduced and environmental pollution due to waste reduction can be prevented.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above. It should be understood that the effects of the present invention include all effects that can be inferred from the following description.
도 1은 본 발명의 공기정화장치에 구비된 흡착필터의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 공기정화장치에 구비될 수 있는 광촉매모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 일구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 일 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소분말 성형 필터의 탈취 효율 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 종래 펠렛형 활성탄 필터의 탈취 효율 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험예 3에서 사용된 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 아세트알데히드 제거 효율실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 톨루엔 제거 효율실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 포름알데히드 제거 효율실험 결과를 나타낸 도면이다.1 is a process chart for explaining a manufacturing method of an adsorption filter provided in an air purifier of the present invention.
2 is a diagram showing the structure of a photocatalyst module that may be included in the air purifying device of the present invention.
3 is a view showing a structure of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a structure of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the results of an experiment on deodorization efficiency of a carbon powder molded filter according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a view showing the results of the deodorization efficiency test of the conventional pellet-type activated carbon filter according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing an apparatus used in Experimental Example 3 according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing the results of an acetaldehyde removal efficiency test of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing the results of toluene removal efficiency test of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing the results of a formaldehyde removal efficiency test of an air purifier according to an embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and the spirit of the present invention will be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited by the following examples.
실시예 1. 탄소분말 성형필터 제조Example 1. Manufacturing carbon powder molded filter
25 ㎛의 평균 입경을 갖는 활성탄 분말 45 g, 팔리고르스카이트 분말 25 g, 카올린 분말 30 g이 혼합된 혼합 분말에 메틸셀룰로스 10g, 정제수 61g를 첨가한 후 습식 혼합하여 도우(dough)를 제조하였다. 상기 도우(dough)를 허니컴(honeycomb) 구조 및 형상을 갖도록 성형틀을 이용하여 압출 성형한 후 항온항습건조기를 이용하여 100 ℃에서 건조한 다음 550 ℃에서 소성하여 탄소분말 성형필터를 제조하였으며, 탄소분말 성형필터는 가로 40 mm X 세로 40 mm X 두께 10 mm로 제작하였다.10 g of methylcellulose and 61 g of purified water were added to a mixture of 45 g of activated carbon powder having an average particle diameter of 25 μm, 25 g of paligorgite powder, and 30 g of kaolin powder, and then wet mixed to prepare a dough. . The dough was extruded using a mold to have a honeycomb structure and shape, dried at 100 ° C using a constant temperature and humidity dryer, and then fired at 550 ° C to prepare a carbon powder molded filter. Carbon powder The molded filter was manufactured with a width of 40 mm X a length of 40 mm X a thickness of 10 mm.
실시예 2. 필터 제조Example 2. Filter manufacturing
25 ㎛의 평균 입경을 갖는 활성탄 분말 40g, 팔리고르스카이트 분말 30g, 카올린 분말 30g이 혼합된 혼합 분말을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소분말 성형필터를 제조하였다.A carbon powder molded filter was prepared in the same manner as in Example 1, except that a mixture of 40 g of activated carbon powder, 30 g of paligorsky powder, and 30 g of kaolin powder having an average particle diameter of 25 μm was used.
비교예 1. 펠렛형 활성탄 필터 제조Comparative Example 1. Preparation of Pellet Type Activated Carbon Filter
펠렛 형상으로 성형한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was molded into a pellet shape.
비교예 2. 필터 제조Comparative Example 2. Filter Manufacturing
50㎛의 평균 입경을 갖는 활성탄을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.A filter was prepared in the same manner as in Example 1, except that activated carbon having an average particle diameter of 50 μm was used.
비교예 3 내지 비교예 9. 필터 제조Comparative Examples 3 to 9. Filter Preparation
하기 표 1에 기재된 성분 비율로 혼합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.A filter was prepared in the same manner as in Example 1, except for mixing in the component ratios shown in Table 1 below.
비교예 10 내지 비교예 14. 필터 제조Comparative Examples 10 to 14. Filter Preparation
하기 표 2에 기재된 온도 조건으로 건조 및 소성을 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.A filter was prepared in the same manner as in Example 1, except that drying and firing were performed under the temperature conditions shown in Table 2 below.
실험예 1. 필터의 구조에 따른 탈취 효율 평가Experimental Example 1. Evaluation of deodorization efficiency according to the structure of the filter
실시예 1 및 비교예 1에 따른 필터의 유해가스 5개 물질(암모니아, 초산, 아세트알데히드, 톨루엔, 포름알데히드)에 대한 제거 효율을 평가하기 위해 ㈜동광엔비화성 연구소에 측정을 의뢰하였다.In order to evaluate the removal efficiency of the filter according to Example 1 and Comparative Example 1 for five harmful gases (ammonia, acetic acid, acetaldehyde, toluene, and formaldehyde), measurements were requested to Dongkwang Envi Chemical Research Institute.
우선, 가로 40mm X 세로 40mm X 두께 10mm 로 제작된 실시예 1의 필터 80개를 가로 320mm, 세로 400mm로 붙여서 실제 공기청정기에 장착하고, 초기 가스 농도를 측정하였다. 그 다음 대상가스가 담지된 챔버(8㎡)를 30분간 가동시킨 후에 다시 가스농도를 측정하여 유해가스 제거 효율을 산출하였다. 그 결과는 도 5 및 도 6에 나타내었다.First, 80 filters of Example 1 made of 40 mm in
도 5는 실험예 1에서 실시예 1에 따른 실험 결과를 나타낸 도면이고, 도 6은 실험예 1에서 비교예 1에 따른 실험 결과를 나타낸 도면이다.5 is a view showing the experimental results according to Example 1 in Experimental Example 1, and FIG. 6 is a view showing the experimental results according to Comparative Example 1 in Experimental Example 1.
도 5 및 도 6을 참조하면, 비교예 1의 탈취 효율이 81.13%에 불과한 반면 실시예 1의 탈취 효율은 91.52% 로 비교예 1에 비해 높았다. 이에 활성탄을 펠렛 타입으로 제조하여 지지체에 삽입 고정하는 방법보다 원료 물질을 이용하여 필터 형태로 제조하는 방법이 암모니아, 초산, 톨루엔 등과 같은 유해가스 제거 효율에 더 효과적임을 확인할 수 있었다.5 and 6, the deodorization efficiency of Comparative Example 1 was only 81.13%, whereas the deodorization efficiency of Example 1 was 91.52%, which was higher than that of Comparative Example 1. Accordingly, it was confirmed that the method of manufacturing activated carbon in a filter form using raw materials is more effective in removing harmful gases such as ammonia, acetic acid, and toluene than the method of manufacturing activated carbon in a pellet type and inserting and fixing it in a support.
실험예 2. 탈취 효율 평가Experimental Example 2. Evaluation of deodorization efficiency
혼합 분말의 성분 혼합비율과 건조 및 소성 온도의 조건에 따른 유해가스 제거 효율을 평가하기 위해 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 실시하여 5개 물질에 대한 평균 제거율 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In order to evaluate the harmful gas removal efficiency according to the mixing ratio of the mixed powder and the drying and firing temperature conditions, the experiment was conducted in the same manner as in Experimental Example 1, and the average removal rate results for the five materials are shown in Table 3 below.
표 3을 참조하면, 실시예 2가 비교예들에 비해 우수한 탈취 효율을 보이는 것을 확인하였다. 비교예 2는 50 ㎛의 활성탄 분말을 사용하여 탈취 효율이 저조하였고, 특히 비교예 3 및 4는 활성탄 분말을 소량 포함함으로 인해 다른 비교예들에 비해 탈취 효율이 저조하였다. 그에 반해 비교예 7 내지 비교예 9는 활성탄 분말을 다량 함유하였으며, 탈취 효율이 활성탄 분말 함유량에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나 활성탄 함량이 높은 비교예 7 내지 비교에 9는 탈취 효율은 높은 반면에 성형 및 건조 시 형상 불량이 발생하여 수율이 저하되는 문제가 있었다. 실시예 1 및 2와 비교한 비교예 11 및 14는 소성 온도에 따른 탈취효율을 확인할 수 있었는데, 건조온도 또는 소성온도가 증가할수록 탈취 효율이 저하되는 것을 확인하였다.Referring to Table 3, it was confirmed that Example 2 showed superior deodorization efficiency compared to Comparative Examples. Comparative Example 2 had low deodorization efficiency by using 50 μm activated carbon powder, and in particular, Comparative Examples 3 and 4 had low deodorization efficiency compared to other Comparative Examples because they included a small amount of activated carbon powder. In contrast, Comparative Examples 7 to 9 contained a large amount of activated carbon powder, and it could be confirmed that the deodorization efficiency increased with the amount of activated carbon powder. However, Comparative Examples 7 to 9 having a high activated carbon content had a problem in that the yield was reduced due to shape defects occurring during molding and drying, while the deodorization efficiency was high. In Comparative Examples 11 and 14 compared to Examples 1 and 2, the deodorization efficiency according to the firing temperature was confirmed, and it was confirmed that the deodorization efficiency decreased as the drying temperature or firing temperature increased.
실험예 3. 풍량 측정Experimental Example 3. Air volume measurement
실시예 1 및 비교예 1에 따른 필터가 장착된 공기청정기를 도 7에 도시된 바와 같이 장치의 공기유입구에 설치하여 풍량 시험을 실시하였다.As shown in FIG. 7, air purifiers equipped with filters according to Example 1 and Comparative Example 1 were installed in the air inlet of the device and an air volume test was performed.
풍량 시험은 공기청정기를 정격 주파수, 정격 전압으로 운전하여 KSC 9304의 부속서 1에 따라 실시하였다. 즉, 공기 누설이 없도록 적당한 접속을 하고, 풍량에 따라 오리피스 또는 노즐을 교환하면서 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 여기서, 대조예는 활성탄 필터(실시예 1) 및 펠렛 타입 필터(비교예 1)가 장착되지 않은 공기청정기이다.The air volume test was conducted according to
표 4를 참조하면, 고 풍량을 요구하는 경우에도 요구된 풍량을 지원할 수 있도록 설계됐음을 확인할 수 있었다.Referring to Table 4, it was confirmed that it was designed to support the required air volume even when a high air volume was required.
실험예 4. 필터의 재생 특성 평가Experimental Example 4. Evaluation of Regeneration Characteristics of Filters
실시예 1에 따른 필터의 재생 특성을 확인하기 위하여 하기와 같은 방법으로 실험을 실시하였다.In order to confirm the regeneration characteristics of the filter according to Example 1, an experiment was conducted in the following manner.
우선, 가로 40mm X 세로 40mm X 두께 10mm 로 제작된 실시예 1의 필터 80개를 가로 320mm, 세로 400mm로 붙여서 실제 공기청정기에 장착하고, 대상가스가 담지된 챔버(8㎡)를 가동시켜 가스농도를 측정한 다음 30 분간 7회 반복하여 챔버(8㎡)를 가동시킨 후(가혹 시험 후)에 다시 가스농도를 측정하였다. 그리고 필터를 120 ℃에서 72 시간 건조하여 재생시킨 후 챔버(8㎡)를 가동시켜 유해가스를 측정하고 30 분간 5회 반복하여 챔버(8㎡)를 가동시킨 후(가혹 시험 후)에 다시 가스농도를 측정하였다. 마지막으로 필터를 120 ℃에서 24 시간 건조하여 재생시킨 후 챔버(8㎡)를 가동시켜 유해가스를 측정하고 산출한 결과를 각각 표 5에 나타내었다.First, 80 filters of Example 1 manufactured in a width of 40 mm X length of 40 mm X thickness of 10 mm are attached to a width of 320 mm and length of 400 mm and installed in an actual air purifier, and a chamber (8 m2) containing the target gas is operated to measure the gas concentration After the measurement was repeated 7 times for 30 minutes, the chamber (8 m 2 ) was operated (after the stress test), and the gas concentration was measured again. And after drying and regenerating the filter at 120 ℃ for 72 hours, the chamber (8㎡) is operated to measure harmful gases, and the chamber (8㎡) is operated by repeating 5 times for 30 minutes (after the stress test), and the gas concentration is again measured. was measured. Finally, after regenerating the filter by drying it at 120 ° C. for 24 hours, the chamber (8 m 2 ) was operated to measure harmful gases, and the calculated results are shown in Table 5, respectively.
표 5를 참조하면, 필터를 복수 회 재생시킨 후에도 유해가스 제거 효율이 96.67 % 이상으로 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 발명의 필터는 반영구적으로 사용 가능함을 알 수 있었다.Referring to Table 5, it was confirmed that the harmful gas removal efficiency was recovered to 96.67% or more even after the filter was regenerated multiple times. Accordingly, it was found that the filter of the present invention can be used semi-permanently.
실험예 5: 탄소분말 성형필터가 구비된 공기정화장치의 필터 효율 측정Experimental Example 5: Measurement of filter efficiency of an air purifier equipped with a carbon powder molded filter
도 3과 같은 구조를 갖는 공기정화장치에서 VOC 흡착 필터를 본 발명에 따른 실시예 1의 탄소분말 성형필터로 대체한 공기정화장치 및 비교예 1의 펠릿형 활성탄 필터로 대체한 공기정화장치의 공기 정화능을 비교하였다.In the air purifier having the structure shown in FIG. 3, the air purifier in which the VOC absorption filter is replaced with the carbon powder molded filter of Example 1 according to the present invention and the air purifier in which the pellet-type activated carbon filter of Comparative Example 1 is replaced The purification ability was compared.
구체적으로, 8M3의 밀폐된 챔버에 VOC 흡착 필터가 흡착하여 필터링해야 할 가스로서 아세트알데히드, 톨루엔, 및 포름알데히드 각각을 10ppm 농도로 넣었다. 이렇게 준비된 챔버내에 실시예 1의 탄소분말 성형필터가 구비된 공기정화장치와 비교예 1의 펠릿형 활성탄 필터가 구비된 공기정화장치를 넣고 일정시간별 가스 잔량을 측정하는 방식으로 필터링 목적의 가스 제거량을 측정하였다, 사용된 공기정화장치는 동일한 성능의 같은 공기정화장치를 사용하였으며, 시험에 사용된 원료인 활성탄의 겉보기 부피비는 탄소분말 성형필터에 비해 펠릿형 활성탄 필터가 2배(카본 분말 성형 필터 350cm3, 펠릿형 활성탄 716cm3) 사이의 양이 사용되어 상대적으로 탄소분말 성형필터가 활성탄을 적게 사용하였다. 시험에 사용된 가스량 검출은 해당가스의 검지관을 사용하여 측정하였다.Specifically, acetaldehyde, toluene, and formaldehyde were each introduced at a concentration of 10 ppm as gases to be filtered by the VOC adsorption filter in an 8M 3 sealed chamber. In the chamber prepared as described above, the air purifier equipped with the carbon powder molded filter of Example 1 and the air purifier equipped with the pellet-type activated carbon filter of Comparative Example 1 were placed in the prepared chamber, and the gas removal amount for filtering was measured by measuring the remaining gas amount for a certain period of time. The air purifier used was the same air purifier with the same performance, and the apparent volume ratio of activated carbon, which was the raw material used in the test, was twice as high as the pellet-type activated carbon filter compared to the carbon powder molded filter (carbon powder molded filter 350cm 3 , pellet-type activated carbon 716cm 3 ) was used, so the carbon powder molded filter used relatively less activated carbon. The amount of gas used in the test was detected using a gas detection tube.
이에 대한 결과로서 하기 표 6 내지 8과 도 8 내지 10에 아세트알데히드, 톨루엔, 및 포름알데히드의 제거율을 나타내었다.As a result of this, the removal rates of acetaldehyde, toluene, and formaldehyde are shown in Tables 6 to 8 and FIGS. 8 to 10 below.
상기 결과에서 볼 수 있듯이, 포름알데히드 가스의 경우 동일한 제거능을 나타내었지만, 아세트알데히드와 톨루엔 가스의 경우 모두 본 발명에 따른 활성탄 성형 필터가 구비된 공기정화장치가 종래의 펠릿형 활성탄 필터가 구비된 공기정화장치에 비하여 빠른 제거능을 보여 효율이 높음을 알 수 있었다.As can be seen from the above results, the same removal capacity was shown in the case of formaldehyde gas, but in the case of both acetaldehyde and toluene gas, the air purifier equipped with the activated carbon molded filter according to the present invention was equipped with a conventional pellet-type activated carbon filter. Compared to the purification device, it was found that the efficiency was high by showing the faster removal capacity.
실험예 6: 광촉매모듈 필터 효율 측정Experimental Example 6: Measurement of photocatalyst module filter efficiency
1입방 미터의 챔버안에 NH3 가스를 주입하여 이를 초기치 NH3 농도가 10ppm이 되도록 준비하였고, 이 안에 광촉매 물질 지지체로 평방인치당 셀(cell) 300개를 가진 구조물을 20mm 두께로 준비하여 이에 광촉매 물질 TiO2를 졸겔법으로 코팅한 것을 장착하여다. 그리고 이를 비추는 촉매 활성용 광원으로 365nm 파장의 UV광을 발광하는 LED를 직/병렬로 구성하여 정격전압을 인가하여 측정하였다. 그리고 분당 풍량 1.87CMM의 풍량을 가진 송풍기를 설치하여 NH3 가스가 일정하게 광원으로부터 활성화된 광촉매 물질 지지체 사이로 통과되도록 구성하여 일정 시간이 지난 다음 분해되고 남은 NH3의 양으로 평가하여 NH3 제거율을 측정하였다.NH 3 gas was injected into a 1 cubic meter chamber to prepare an initial NH 3 concentration of 10 ppm, and a 20 mm thick structure having 300 cells per square inch was prepared as a photocatalyst material support in this chamber. Mount TiO 2 coated with sol-gel method. In addition, LEDs emitting UV light with a wavelength of 365 nm were configured in series/parallel as a light source for catalytic activity and measured by applying a rated voltage. In addition, by installing a blower with an air volume of 1.87 CMM per minute, NH 3 gas is constantly passed between the photocatalyst material supports activated from the light source, and after a certain period of time, it is decomposed and evaluated by the amount of remaining NH 3 to determine the NH 3 removal rate. measured.
이와 비교하기 위해 도 1에서와 같이 광 산란체(130)와 광 반사판(110)을 광원에서 광촉매 물질 지지체의 방향으로 설치한 것과, 광 산란체와 광 반사판을 설치하지 않은 것을 비교하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.For comparison, as shown in FIG. 1, the
상기 표 9와 같이 광 산란체(130)와 광 반사판(110)이 없을 때는 10분/20분 경과시 각각 39% 및 45%의 제거율을 나타내었고, 광 산란체(130)와 광 반사판(110)을 설치시 제거율이 상승되어 각각 60% 및 65%의 결과가 되었다.As shown in Table 9, when the
따라서, 광 산란을 통한 광의 분산을 높였으며, 광 반사판을 이용하여 반대편으로 나올 수 있는 산란광을 다시 광촉매 물질 지지체로 보내주기 때문에 광촉매의 효과를 극대화 시킬 수 있었다.Therefore, the dispersion of light through light scattering is increased, and the effect of the photocatalyst can be maximized because scattered light that can come out on the other side is sent back to the photocatalyst material support using the light reflector.
10: 공기 유입구 11: 실외측 유입구
12: 실내측 배출구
20: 공기 배출구 21: 실외측 배출구
22: 실내측 배출구 30: 블로워팬
31: 실내 배기용 블로워팬 32: 실내 흡기용 블로워팬
40: 활성탄 성형필터 50: 프리필터
60: 헤파필터 70: 이온필터
80: 미디움필터 90: 광촉매필터
91: UV 광원 92: 공기통로
93: 댐퍼 95: 열교환소자
100: 광촉매필터하우징 110: 광 반사판
111: 유입공 120: 광원 지지판
121: 광원 130: 광 산란체
131: 광 산란구 140: 광촉매 물질 지지체
141: 통공 150: 광촉매모듈10: air inlet 11: outdoor side inlet
12: indoor side outlet
20: air outlet 21: outdoor side outlet
22: indoor exhaust port 30: blower fan
31: blower fan for indoor exhaust 32: blower fan for indoor intake
40: activated carbon shaping filter 50: pre-filter
60: HEPA filter 70: ion filter
80: medium filter 90: photocatalyst filter
91: UV light source 92: air passage
93: damper 95: heat exchange element
100: photocatalyst filter housing 110: light reflector
111: inlet hole 120: light source support plate
121: light source 130: light scattering body
131: light scattering sphere 140: photocatalyst material support
141: through hole 150: photocatalyst module
Claims (8)
상기 활성탄 성형 필터는 평균 입경은 1~40 ㎛이고 요오드 흡착력은 600~1200 ㎎/g인 탄소 분말 35 내지 45 중량%와 팔리고르스카이트 및 카올린이 0.5 내지 1.5: 1의 중량비로 혼합된 점토광물 분말 55 내지 65 중량%가 혼합된 혼합 분말과, 상기 혼합 분말 100 중량부에 대하여 바인더 1~20 중량부 및 분산 용매 50~70 중량부로 이루어지되 압출 성형에 의해 일체로 형성되고, 공기 내에 포함된 휘발성유기화합물을 제거하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.An air purifier including at least one activated carbon molded filter provided on an air flow path of an air inlet and an air outlet of the air purifier,
The activated carbon molded filter is a clay mineral mixed with 35 to 45% by weight of carbon powder having an average particle diameter of 1 to 40 μm and an iodine adsorption capacity of 600 to 1200 mg/g, and palegorskite and kaolin in a weight ratio of 0.5 to 1.5: 1 It consists of a mixed powder in which 55 to 65% by weight of the powder is mixed, 1 to 20 parts by weight of a binder and 50 to 70 parts by weight of a dispersing solvent based on 100 parts by weight of the mixed powder, but integrally formed by extrusion molding and included in the air. An air purifier characterized in that for removing volatile organic compounds.
(a) 평균 입경은 1~40 ㎛이고 요오드 흡착력은 600~1200 ㎎/g인 탄소 분말 35 내지 45 중량%와 팔리고르스카이트 및 카올린이 0.5 내지 1.5: 1의 중량비로 혼합된 점토광물 분말 55 내지 65 중량%를 혼합하여 혼합 분말을 준비하는 단계;
(b) 상기 혼합 분말 100 중량부에 바인더 1~20 중량부 및 분산 용매 50~70 중량부를 첨가한 후 습식 혼합하여 도우(dough)를 제조하는 단계;
(c) 상기 도우(dough)를 성형하여 일체로 형성된 성형체를 제조하는 단계;
(d) 상기 성형체를 건조하는 단계; 및
(e) 상기 성형체를 500~600 ℃의 온도 및 승온속도 1.0 ~ 5.0 ℃/min에서 질소(N2), 아르곤(Ar), 및 헬륨(He)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비활성 가스 분위기, 또는 공기(air) 또는 산소(O2) 분위기 하에서 소성하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 공기정화장치.The method of claim 1, wherein the activated carbon molded filter,
(a) Clay mineral powder 55 in which 35 to 45% by weight of carbon powder having an average particle diameter of 1 to 40 μm and an iodine adsorption capacity of 600 to 1200 mg/g is mixed with paligorscite and kaolin at a weight ratio of 0.5 to 1.5: 1 to 65% by weight to prepare a mixed powder;
(b) preparing a dough by adding 1 to 20 parts by weight of a binder and 50 to 70 parts by weight of a dispersing solvent to 100 parts by weight of the mixed powder and then wet-mixing;
(c) forming an integrally formed molded body by molding the dough;
(d) drying the molded body; and
(e) at least one inert gas atmosphere selected from the group consisting of nitrogen (N 2 ), argon (Ar), and helium (He) at a temperature of 500 to 600 ° C. and a heating rate of 1.0 to 5.0 ° C./min; Or air (air) or oxygen (O 2 ) step of firing under an atmosphere; air purifier characterized in that manufactured by a method comprising the.
광촉매 필터의 둘레면을 형성하는 하우징(100);
공기의 유동방향 상 후류에 해당하는 상기 하우징(100)의 일측에 설치되며, 복수개의 통공(141)이 형성되고 표면에 광촉매 물질이 코팅된 광촉매 물질 지지체(140);
공기의 유동방향 상 전류에 해당하는 상기 하우징(100)의 타측에 설치되며, 상기 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 광을 조사하는 복수개의 광원(121)이 고정되는 광원 지지판(120); 및,
상기 광촉매 물질 지지체(140)와 상기 광원 지지판(120) 사이에 설치되며, 상기 광원(121)에서 조사되는 광을 산란시키도록 내부에 복수개의 광 산란구(131)가 내장되는 광 산란체(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.The method of claim 5, wherein the photocatalytic filter,
a housing 100 forming a circumferential surface of the photocatalytic filter;
a photocatalyst material support 140 installed on one side of the housing 100 corresponding to the downstream side of the air flow direction, formed with a plurality of through holes 141 and coated with a photocatalyst material;
A light source support plate 120 installed on the other side of the housing 100 corresponding to the current in the air flow direction and having a plurality of light sources 121 radiating light toward the photocatalyst material support 140 are fixed; and,
The light scattering body 130 installed between the photocatalyst material support 140 and the light source support plate 120, and having a plurality of light scattering spheres 131 embedded therein to scatter the light irradiated from the light source 121. ); An air purifier comprising a.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210083401A KR102502447B1 (en) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | Air purificaiton device with filter for adsorbing volatile organic compounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210083401A KR102502447B1 (en) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | Air purificaiton device with filter for adsorbing volatile organic compounds |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230000810A KR20230000810A (en) | 2023-01-03 |
KR102502447B1 true KR102502447B1 (en) | 2023-02-23 |
Family
ID=84924815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210083401A KR102502447B1 (en) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | Air purificaiton device with filter for adsorbing volatile organic compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102502447B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003126227A (en) | 2001-10-26 | 2003-05-07 | Iwasaki Kankyo Shisetsu Kk | Apparatus and method for treating polluted air |
KR102271900B1 (en) | 2020-02-19 | 2021-07-02 | (주) 세라컴 | Adsorption filter for air cleaner and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080098114A (en) | 2007-05-04 | 2008-11-07 | 정준원 | Air cleaner using phtocatalyst coated coarrugated cardboard and charcoal or activated carbon |
KR100997006B1 (en) * | 2008-08-20 | 2010-11-25 | 안병훈 | A LED Lamp of Air filter Type |
KR20120085079A (en) | 2011-01-21 | 2012-07-31 | 삼성전자주식회사 | Complex metal oxide catalyst, filter module and air cleaner comprising this catalyst |
KR20180083234A (en) | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 주식회사 테디아일랜드 | A water filter equipped a cylindrical bar,apply to an air purifier and a chimney dust reduction device |
KR20210065430A (en) * | 2019-11-27 | 2021-06-04 | 삼성전자주식회사 | Air Cleaner |
-
2021
- 2021-06-25 KR KR1020210083401A patent/KR102502447B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003126227A (en) | 2001-10-26 | 2003-05-07 | Iwasaki Kankyo Shisetsu Kk | Apparatus and method for treating polluted air |
KR102271900B1 (en) | 2020-02-19 | 2021-07-02 | (주) 세라컴 | Adsorption filter for air cleaner and method of manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230000810A (en) | 2023-01-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201036630Y (en) | Photocatalysis air purifier | |
CN100441966C (en) | Vertical light catalytic air purifier | |
US10188975B2 (en) | Honeycomb air filter and methods thereof | |
KR102271900B1 (en) | Adsorption filter for air cleaner and method of manufacturing the same | |
CN207815524U (en) | A kind of air purifier having except ozone function | |
CN200973848Y (en) | Air purifier in internal environment | |
CN2821447Y (en) | Light catalytic air purifier | |
CN101972573A (en) | Adsorption-degradation filter element and air purifier using same | |
CN1917907A (en) | Reactor unit for air-purifying and air purifier comprising the same | |
CN2747497Y (en) | Vertical photocatalysed air purifier | |
KR20200024993A (en) | Window multy filter | |
EP4032600A1 (en) | Air purification apparatus, and method for removing particulates, volatile organic compounds, and nitrous oxide | |
CN205919430U (en) | Air cleaning device | |
KR100992115B1 (en) | Manufacturing technique of ceramic filter for purification of indoor air pollution and ceramic filter module | |
CN202199268U (en) | Air purifier for catalyzing and degrading indoor formaldehyde | |
KR102502447B1 (en) | Air purificaiton device with filter for adsorbing volatile organic compounds | |
CN203687223U (en) | Multifunctional air purifier | |
CN105289290A (en) | Box-type photocatalytic air purification device | |
AU2018100807A4 (en) | An Air purification system | |
KR102172490B1 (en) | Multi-layered Filter Cartridge for Air Cleaning | |
CN104266336A (en) | Air purification filter and air refresher thereof | |
CN201871296U (en) | Adsorptive degradation filter element and air purification device using the filter element | |
CN201944957U (en) | Improved air purifier | |
CN202973378U (en) | Indoor tea table type air purifier | |
CN102679449A (en) | Improved air purifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |