KR102509780B1 - 다수의 대기환경 오염가능 포인트에 대한 측정, 모니터링, 및 경보가 가능한 가스 모니터링 경보 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대기환경 오염가능 지역의 다수 포인트(지점)에 대한 가스 측정을 동시 또는 순차적으로 연속해서 수행하면서 가스 내지 미세먼지 농도 정보에 대한 모니터링과 위험 경보를 할 수 있는 다수의 대기환경 오염가능 포인트에 대한 측정, 모니터링, 및 경보가 가능한 가스 모니터링 경보 시스템을 개시한다.
이에, 본 발명은 제1개폐밸브가 각각 설치되고 대기환경 오염가능 지역 내의 다수 포인트에 일단이 각각 배치되는 다수의 흡기관(10)과; 제1펌프(P1)가 설치된 유입관(11)을 통해 상기 흡기관(10)의 타단과 연통되어 흡기관(10)을 통해 시스템 내로 유입된 공기에 대해 가스의 농도값을 센서를 통해 측정하는 가스 측정부(20)와; 제2개폐밸브가 설치된 배출관(31)을 통해 상기 가스 측정부(20)와 연결되고, 제2펌프(P2)의 가동에 의해 가스 측정부(20)에서 배출된 공기를 정화하여 배출하는 공기 정화부((30)와; 상기 제1개폐밸브, 제2개폐밸브, 제1펌프, 및 제2펌프의 가동을 제어하는 가동제어부(610), 측정된 농도값을 수집 분석하여 외부에 표시하는 디스플레이부(620), 상기 농도값이 설정 기준값 이상일 경우 위부로 위험을 경보하는 위험경보부(630), 및 상기 디스플레이부(620)에 의해 수집 분석된 농도값 데이터를 종이로 출력할 수 있게 하는 출력부(640)를 구비하는 컨트롤러(600)를 포함한다.

Description

다수의 대기환경 오염가능 포인트에 대한 측정, 모니터링, 및 경보가 가능한 가스 모니터링 경보 시스템{Gas monitoring and alarm system capable of measuring, monitoring, and alerting multiple air pollution potential points}

본 발명은 대기환경 오염가능 지역의 다수 포인트(지점)에 대한 가스 측정을 동시 또는 순차적으로 연속해서 수행하면서 가스 내지 미세먼지 농도 정보에 대한 모니터링과 경보가 가능한 시스템에 관한 것이다.

최근, 산업 시설에서는 다양한 방법으로 분진이나 대기오염 문제를 해소하고자 많은 노력을 하고 있다. 하지만 분진이나 미세먼지의 경우 기존의 방식의 시설만으로는 기술적, 경제적 관점에서 한계를 보이고 있으며, 인체 유해가스나 대기 오염물질 처리를 위한 여러 종류의 방지시설도 설치비 및 운영비 등의 문제로 산업 현장에서는 많은 그 운용에 많은 제약이 있는 실정이다.

특히, 앞으로 대기 환경 오염 규제에 관한 행정적 내지 사법적 단속이 더욱강화됨에 따라 분진이나 미세먼지 제거 그리고 악취 제거 나아가 유해 가스 정화 처리를 해결하기 위해 기업 입장에서는 부담이 더욱 증가할 것으로 예상된다.

종래 유해 가스 감지 및 경보 장치는 특정 지점에 설치되어 그 지점에서 국소적으로 유해 가스를 측정하는 구조가 일반적이다. 이러한 가스 측정 구조에서는 전체 위험 지역 또는 전체 대기환경 오염 지역에 대한 유해 가스 감지 효과나 경보 효과가 떨어지기 때문에 개별 지점마다 장치를 각각 설치해야 하고 그 결과 장치 설치비나 운용비가 많이 들게 되는 문제점이 있다.

이에, 하나의 장치로써 유해 가스 위험 지역의 다수 지점을 동시에 감지하고 모니터링할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.

한국 등록특허 제1793551호

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 대기환경 오염가능 지역의 다수 포인트(지점)에 대한 가스 측정을 동시 또는 순차적으로 연속해서 수행하면서 가스 내지 미세먼지 농도 정보에 대한 모니터링과 위험 경보를 할 수 있는 다수의 대기환경 오염가능 포인트에 대한 측정, 모니터링, 및 경보가 가능한 가스 모니터링 경보 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 가스 모니터링 경보 시스템은,

제1개폐밸브가 각각 설치되고 대기 환경 오염 가능 지역 내의 다수 포인트에 일단이 각각 배치되는 다수의 흡기관과; 제1펌프가 설치된 유입관을 통해 상기 흡기관의 타단과 연통되고, 상기 제1펌프가 가동하여 상기 흡기관을 통해 시스템 내로 유입된 공기에 대해 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 황화수소, 미세먼지, 및 가연성 가스의 농도값을 각각의 센서를 통해 측정하는 가스 측정부와; 제2개폐밸브가 설치된 배출관을 통해 상기 가스 측정부와 연결되고, 제2펌프의 가동에 의해 가스 측정부에서 배출된 공기를 정화하여 배출하는 공기 정화부와; 상기 제1개폐밸브, 제2개폐밸브, 제1펌프, 및 제2펌프의 가동을 제어하는 가동제어부, 상기 센서와 연결되어 센서에 의해 측정된 농도값을 수집 분석하여 외부에 표시하는 디스플레이부, 상기 농도값이 설정 기준값 이상인지 여부를 판단하여 설정 기준값 이상일 경우 위부로 위험을 경보하는 위험경보부, 및 상기 디스플레이부에 의해 수집 분석된 농도값 데이터를 종이로 출력할 수 있게 하는 출력부를 구비하는 컨트롤러를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러의 가동제어부는 상기 제1개폐밸브를 순차적으로 개방하면서 상기 제1펌프를 가동하여 대기 환경 오염 가능 지역 내의 다수 포인트의 공기를 각각의 흡기관을 통해 시스템 내로 유입시키되, 어느 한 흡기관을 통해 시스템 내로 유입된 공기에 대한 농도값 측정이 가스 측정부에서 완료되면, 상기 제2개폐밸브를 개방하면서 제2펌프를 가동하여 가스 측정부 내의 공기를 공기 정화부로 유입시킨 다음, 다른 어느 한 흡기관의 제1개폐밸브를 개방하면서 다시 상기 제1펌프를 가동한다.

또한, 본 발명의 일 실시예로서, 상기 공기 정화부는 내부에 프리필터, 세미헤파필터, 및 헤파필터 중 어느 하나를 구비하여 장치로 유입된 공기 내의 분진 또는 미세먼지를 제거하는 집진부와, 상기 집진부의 하측에 설치되는 것으로서, 제1볼텍스발생구가 다수개 형성되고 하면에 광촉매제가 도포된 제1광촉매패널, 상기 제1광촉매패널 하측에 소정 거리로 이격되어 배치되고 통공이 다수개 관통 형성되며 상면에 광촉매제가 도포된 제2광촉매패널, 및 상기 제1광촉매패널과 제2광촉매채널 사이에 배치되고 상면과 하면에 각각 UV LED가 다수개 설치되어 상하측 양방향으로 UV를 조사하는 자외선조사패널을 구비하는 광촉매필터부와, 상기 광촉매필터부의 하측에 설치되는 것으로서, 제2볼텍스발생구가 다수개 형성되고 하면에 정화제가 도포된 제1정화패널, 상기 제1정화패널 하측에 소정 거리로 이격되어 배치되고 통공이 다수개 관통 형성되며 상면에 정화제가 도포된 제2정화패널, 및 상기 제1정화패널과 제2정화채널 사이에 배치되고 상하측 양방향으로 오존을 조사하는 오존 발생기가 설치되는 오존조사패널을 구비하는 오존 발생부를 포함한다.

또한, 일 실시예로서, 상기 광촉매제는 이산화티타늄, 벤토나이트, 견운모, 귀양석, 장석, 전기석, 빙정석, 돌로마이트, 수산화인듐, 수산화탄탈륨, 제올라이트, 산화텅스텐, 산화니오븀, 산화구리, 마그네슘, 망간, 산화니켈, 은, 지르코니아, 게르마늄, 산화아연, 티탄산칼슘, 산화주석, 이황화몰리브덴, 티탄산바륨, 니오브산칼륨, 및 규산나트륨 성분을 포함하며, 상기 정화제는 질석, 황산칼슘, 규조토, 일라이트, 활성탄, 세피올라이트, 버미큘라이트, 모데나이트, 활석, 녹섬석, 홍주석, 남정석, 펄라이트, 피트모스, 토르말린, 과망간산칼륨, 게르마늄, 흑운모, 탄산칼륨, 탄화규소, 산화알루미늄, 정장석, 황옥, 질석, 명반석, 산화마그네슘, 및 뮬라이트 성분을 포함한다.

또한, 바람직한 일 실시예로서, 상기 제1볼텍스발생구는 제1통기공, 상기 제1통기공의 외측에 방사상으로 관통 형성된 제2통기공, 각각 서로 다른 각도를 가지면서 상기 제2통기공의 하측에 각각 형성되는 제1날개편, 상기 제1통기공의 내측 가장자리를 따라 소정 간격으로 다수개 형성되는 제1수평지지편, 상기 제1수평지지편에서 하측으로 직립하며 상기 제1수평지지편에 각각 형성되는 제1수직지지편, 및 상기 제1수평지지편과 제1수직지지편에 대해 각각 소정 각도(a, b)를 이루며 상기 제1수직지지편에서 각각 연장되어 상기 제1통기공 내측에 다수개 배치되되 상기 제1수평지지편과 제1수직지지편에 대한 각도(a, b)가 서로 다르게 형성되는 제2날개편을 포함한다.

또한, 상기 제2볼텍스발생구는 제3통기공, 상기 제3통기공의 외측에 방사상으로 관통 형성된 제4통기공, 각각 서로 다른 각도를 가지면서 상기 제4통기공의 하측에 각각 형성되는 제3날개편, 상기 제3통기공의 내측 가장자리를 따라 소정 간격으로 다수개 형성되는 제2수평지지편, 상기 제2수평지지편에서 하측으로 직립하며 상기 제2수평지지편에 각각 형성되는 제2수직지지편, 및 상기 제2수평지지편과 제2수직지지편에 대해 각각 소정 각도(c, d)를 이루며 상기 제2수직지지편에서 각각 연장되어 상기 제3통기공 내측에 다수개 배치되되 상기 제2수평지지편과 제2수직지지편에 대한 각도(c. d)가 서로 다르게 형성되는 제4날개편을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 대기환경 오염가능 지역의 다수 포인트(지점)의 공기 또는 가스에 대한 농도 측정을 동시 또는 순차적으로 연속해서 할 수 있어 넓은 대기환경 오염가능 지역의 가스 정보를 일괄적으로 파악할 수 있을 뿐만 아니라 가스 측정을 위해 다수 대의 장치가 필요 없어 장치 운용비도 절감될 수 있다.

또한, 대기환경 오염가능 지역의 다수 포인트(지점)에 대한 가스 정보를 동시에 일괄적으로 모니터링 또는 관제할 수 있으며, 기준치 이상의 가스가 검출될 때에는 신속히 경보해줌으로써 사업장의 안전을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 모니터링 경보 시스템의 외부 구성을 개략적을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 모니터링 경보 시스템의 가동(구동) 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 컨트롤러의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 광촉매필터부의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 오존 발생부의 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1광촉매패널 또는 제1정화패널의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 M1 표시 영역을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6의 M2 표시 영역을 나타내는 도면이다.

본 발명의 가스 모니터링 경보 시스템은 다수의 흡기관(10)의 일단을 대기환경 오염가능 지역(A) 내의 가스 측정을 하고자 하는 지점(포인트)에 각각 배치하여, 다수 포인트(지점)에 대한 공기(가스) 농도 측정을 일괄적으로 수행할 수 있는 것이다.

이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하며 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명에서 대기환경 오염 가능 지역의 일 예로는, 유해가스나 미세먼지가 발생될 가능성이 높은 지역인 축사나 공장 등이 될 수 있으며, "포인트"의 용어는 대기환경 오염 가능 지역 내의 국소 지점을 나타낸다.

도 2에서 본 발명의 흡기관(10)은 제1펌프(P1)의 가동에 의해 대기환경 오염가능 지역(A)의 다수 포인트(P1, P2, P3, P4, … Pn)의 공기를 흡입하는 관 또는 호스로서, 관로 상에 제1개폐밸브(V1, V2, V3, V4,… Vn)가 각각 설치되어 관로가 개폐 제어되며, 도 2에 도시된 바와 같이 일단은 대기환경 오염가능 지역(A) 내의 다수 포인트(P1, P2, P3, P4, … Pn)에 배치되고 타단은 유입관(11)과 연통된다.

본 발명의 흡기관(10)은 원하는 만큼 다수개로 설치될 수 있는데, 도 2에서는 포인트(P1)에 일단이 배치되는 흡기관(10P1) 상에는 제1개폐밸브(V1)이 설치되는 것으로 표현하였고, 포인트(P2)에 일단이 배치되는 흡기관(10P2) 상에는 제1개폐밸브(V2)이 설치되는 것으로 표현하였으며, 포인트(P3)에 일단이 배치되는 흡기관(10P3) 상에는 제1개폐밸브(V3)이 설치되는 것으로 표현하였고, 포인트(P4)에 일단이 배치되는 흡기관(10P4) 상에는 제1개폐밸브(V4)이 설치되는 것으로 표현하였으며, 설명의 편의를 위해 N번째는 포인트(Pn), 흡기관(10Pn), 제1개폐밸브(Vn)으로 표현하였다.

따라서, 제1개폐밸브(V1, V2, V3, V4,… Vn)가 개방되면 흡기관(10P1, 10P2, 10P3, 10P4, … 10Pn) 또는 포인트(P1, P2, P3, P4, … Pn)는 유입관(11)과 연통된다.

상기 유입관(11)은 흡기관(10)과 가스 측정부(20)를 연통시키는 관으로서, 관로 상에 포인트(P1, P2, P3, P4, … Pn) 지점의 공기를 흡입시키기 위한 제1펌프(P1)가 설치된다. 바람직한 실시예로서, 상기 제1펌프(P1)는 공지의 진공 펌프일 수 있다.

상기 제1펌프(P1)가 가동되면 상기 흡기관(10)을 통해 본 발명의 시스템 내로 또는 가스 측정부(20)로 공기가 유입된다.

본 발명의 가스 측정부(20)는 시스템 장비 내부에 설치되되 제1펌프(P1)가 설치된 유입관(11)을 통해 상기 흡기관(10)의 타단과 연통되고, 내부에 센서를 구비하여 상기 제1펌프(P1)가 가동하여 상기 흡기관(10)을 통해 시스템 내로 유입된 공기에 대해 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 황화수소, 미세먼지, 및 가연성 가스의 농도값을 각각의 센서를 통해 측정한다.

상기 센서는 공지의 산소 측정센서(1), 일산화탄소 측정센서(2), 이산화탄소 측정센서(3), 황화수소 측정센서(4), 미세먼지 측정센서(5), 및 가연성 가스 측정센서(6)로 이루어지며, 가스 측정부(20) 내부에서 각각 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 황화수소, 미세먼지, 및 가연성 가스의 농도값을 측정하여 디스플레이부(620)로 전송한다. 상기 가연성 가스는 메탄 가스 또는 LP가스 등 공지의 가연성 가스가 해당된다.

본 발명의 공기 정화부(30)는 제2개폐밸브(32)가 설치된 배출관(31)을 통해 상기 가스 측정부(20)와 연결되고, 제2펌프(P2)의 가동에 의해 가스 측정부(20)에서 배출된 공기를 정화하여 배출한다.

즉, 상기 공기 정화부(30)는 다수 포인트의 공기에 대해 가스 농도 측정이 완료되면 본 발명의 시스템에서 공기를 외부로 배출하기 전에 정화시키는 것이다.

상기 공기 정화부(30)는 공기 진행(유동) 방향으로 집진부(300), 광촉매필터부(400), 및 오존 발생부(500)를 구비한다.

상기 집진부(300)는 공기 정화부(30)의 최상측에 설치되어 상기 배출관(31)에서 배출되어 공기 정화부(30)로 유입된 공기에 대해 미세먼지나 분진을 먼저 제거하는 것이다.

일 실시예서, 상기 집진부(300)는 내부에 프리필터, 세미헤파필터, 및 헤파필터 중 어느 하나를 구비하여 이루어질 수 있으며, 상기 프리필터, 세미헤파필터, 헤파필터는 공지의 기술이 채택될 수 있다.

상기 광촉매필터부(400)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 집진부(300)의 하측에 설치되는 것으로서, 제1볼텍스발생구(40)가 다수개 형성되고 하면에 광촉매제가 도포된 제1광촉매패널(410), 상기 제1광촉매패널(410) 하측에 소정 거리로 이격되어 배치되고 통공(421)이 다수개 관통 형성되며 상면에 광촉매제가 도포된 제2광촉매패널(420), 및 상기 제1광촉매패널(410)과 제2광촉매채널(420) 사이에 배치되고 상면과 하면에 각각 UV LED(431)가 다수개 설치되어 상하측 양방향으로 UV를 조사하는 자외선조사패널(430)을 구비한다.

상기 광촉매필터부(400)는 상측에서 하측 방향으로 유동하며 통과하는 공기에 대해 공기 정화 내지 탈취 또는 유해 가스 제거를 수행하는 것으로서, 상기 광촉매필터부(400)는 내측 상하면에 광촉매제가 도포되어 있고, 내측 상하면 사이에 UV LED를 상하방으로 설치하여 UV(자외선)가 도 4에 도시된 바와 같이 상하측 양방향으로 조사되도록 구성된다.

상기 제1광촉매패널(410)은 상기 집진부(300)에서 배출된 공기를 제1볼텍스발생구(40)를 통해 광촉매필터부(400)의 내부로 유입시키되 상기 제1볼텍스발생구(40)를 통과한 공기가 광촉매필터부(400) 내부에서 난류 유동하도록 한다.

다시 말해, 상기 제1볼텍스발생구(40)는 상측에서 하측으로 유동해서 통과하는 공기에 대해 난류가 형성되도록 하는 것으로서, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 중앙 부위에 관통 형성된 제1통기공(41), 상기 제1통기공(41)의 외측에 방사상으로 관통 형성된 제2통기공(42), 각각 서로 다른 각도를 가지면서 상기 제2통기공(42)의 하측에 각각 형성되는 제1날개편(43), 상기 제1통기공(41)의 내측 가장자리를 따라 소정 간격으로 다수개 형성되는 제1수평지지편(44), 상기 제1수평지지편(44)에서 하측으로 직립하며 상기 제1수평지지편(44)에 각각 형성되는 제1수직지지편(45), 및 상기 제1수평지지편(44)과 제1수직지지편(45)에 대해 각각 소정 각도(a, b)를 이루며 상기 제1수직지지편(45)에서 각각 연장되어 상기 제1통기공(41) 내측에 다수개 배치되되 상기 제1수평지지편(44)과 제1수직지지편(45)에 대한 각도(a, b)가 서로 다르게 형성되는 제2날개편(46)을 포함한다.

도 6 내지 도 8은 설명을 편의를 위해 제1광촉매패널(410), 제1정화패널(510), 제1볼텍스발생구(40), 및 제2볼텍스발생구(50)를 뒤집어서 상방향을 향하도록 한 상태에서 도시하였다, 도 6 내지 도 8과 같이 뒤집어서 도시하면 공기의 유동 방향이 도면의 점선 화살표 방향이 되나, 실제 시스템 내부에서는 그 반대 방향(상측에서 하측 방향)으로 공기가 유동한다.

보다 구체적으로 설명하면, 집진부(300)를 통과한 공기는 제1광촉매패널(410)에 형성된 제1볼텍스발생구(40)의 제1통기공(41)과 제2통기공(42)을 통해 광촉매필터부(400) 내부로 유입되는데, 유입될 때 제1날개편(43)과 제2날개편(46) 등에 의해 공기의 유동에 난류가 발생하게 되는 것이다.

즉, 상기 제1날개편(43)이 제2통기공(42) 하측에 [도 6과 도 8에서 뒤집어서 도시하였기 때문에 제1날개편이 제2통기공 상측에 표현됨] 소정 각도를 가지면서 각각 경사지면서 방사상으로 형성되어 제2통기공(42)을 통과하는 공기의 유동에 난류를 발생시키게 되고, 상기 제2날개편(46)이 제1통기공(41) 내측에서 각각 소정 각도를 가지면서 다수개 형성되어 제1통기공(41)을 통과하는 공기의 유동에 난류를 발생시키게 된다. 물론, 상기 제1수평지지편(44)과 제1수직지지편(45)도 제1통기공(41)을 통과하는 공기에 대해 난류를 발생시키는 역할을 한다.

본 발명에서는, 난류 발생을 극대화시키기 위해 상기 제1날개편(43)과 제2날개편(46)이 각각 서로 다른 각도로 형성된다.

보다 상세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1날개편(43)은 제2통기공(42)에 대해 각도(E1)을 이루며 형성되는데, 다수개로 형성되는 제1날개편(43)의 각도(E1)가 제각각 서로 다르게 형성됨으로써 제2통기공(42)을 통과하는 공기에 대해 난류를 발생시키는 효과가 극대화된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 다수개로 형성되는 상기 제2날개편(46)은 제1수평지지편(44)과 이루는 각도(a) 및 제1수직지지편(45)와 이루는 각도(b)가 제각각 서로 다르게 형성됨으로써, 제1통기공(41)을 통과하는 공기에 대해 난류를 발생시키는 효과가 극대화된다.

따라서, 제1볼텍스발생구(40)를 통과하여 광촉매필터부(400) 내부로 유입된 공기는 난류 유동하여 유속이 떨어지고 광촉매필터부(400) 내부에서 머무는 시간이 길어져 UV LED(431)에서 조사되는 UV(자외선)에 오래 노출되게 됨으로써, 그 만큼 공기 정화 효율이 높아지게 되는 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 광촉매제는 제1광촉매패널(410)의 하면과 제2광촉매패널(420)의 상면에 각각 도포되는데, 상기 광촉매제는 이산화티타늄, 벤토나이트, 견운모, 귀양석, 장석, 전기석, 빙정석, 돌로마이트, 수산화인듐, 수산화탄탈륨, 제올라이트, 산화텅스텐, 산화니오븀, 산화구리, 마그네슘, 망간, 산화니켈, 은, 지르코니아, 게르마늄, 산화아연, 티탄산칼슘, 산화주석, 이황화몰리브덴, 티탄산바륨, 니오브산칼륨, 및 규산나트륨 성분을 포함하여 이루어진다.

상기 광촉매제에 이산화티타늄 성분 이외에 상기 다른 성분들도 함께 포함됨으로써 UV에 대한 광촉매 효과가 극대화될 수 있다.

상기 자외선조사패널(430)은 공기가 통과할 수 있는 공지의 구조(예를 들면, 메쉬 구조 또는 격자 형태 구조)를 가지되 도 4에 도시된 바와 같이 상측 방향과 하측 방향으로 각각 UV를 조사하도록 상하면에 각각 UV LED(431)이 설치된다. 상기 UV LED(431)는 공지의 기술이 채택된다.

광촉매필터부(400) 내부에서 UV LED(431)에 의해 1차 정화된 공기는 제2광촉매패널(420)에 다수개 관통 형성된 통공(421)을 통해 하측으로 빠져나가게 된다.

상기 오존 발생부(500)는 상기 광촉매필터부(400)의 하측에 설치되는 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 제2볼텍스발생구(50)가 다수개 형성되고 하면에 정화제가 도포된 제1정화패널(510), 상기 제1정화패널(510) 하측에 소정 거리로 이격되어 배치되고 통공(521)이 다수개 관통 형성되며 상면에 정화제가 도포된 제2정화패널(520), 및 상기 제1정화패널(510)과 제2정화채널(520) 사이에 배치되고 상하측 양방향으로 오존을 조사하는 오존 발생기(531)가 설치되는 오존조사패널(530)을 구비한다.

본 발명의 오존 발생부(500)는 광촉매필터부(400)와 마찬가지로 내부로 유입된 공기가 빠른 속도로 통과하지 않고 오존에 의한 악취 제거 효율을 높이기 위해 제1정화패널(510)에 난류 발생을 위한 제2볼텍스발생구(50)가 형성된다.

상기 제2볼텍스발생구(50)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 제3통기공(51), 상기 제3통기공(51)의 외측에 방사상으로 관통 형성된 제4통기공(52), 각각 서로 다른 각도를 가지면서 상기 제4통기공(52)의 하측에 각각 형성되는 제3날개편(53), 상기 제3통기공(51)의 내측 가장자리를 따라 소정 간격으로 다수개 형성되는 제2수평지지편(54), 상기 제2수평지지편(54)에서 하측으로 직립하며 상기 제2수평지지편(54)에 각각 형성되는 제2수직지지편(55), 및 상기 제2수평지지편(54)과 제2수직지지편(55)에 대해 각각 소정 각도(c, d)를 이루며 상기 제2수직지지편(55)에서 각각 연장되어 상기 제3통기공(51) 내측에 다수개 배치되되 상기 제2수평지지편(54)과 제2수직지지편(55)에 대한 각도(c. d)가 서로 다르게 형성되는 제4날개편(56)을 포함한다.

도 6 내지 도 8에서 괄호 도면 부호는 오존 발생부(500)의 구성을 나타내는 것으로서, 구조와 기능이 중복되는 것은 상세한 설명을 생략하고, 마찬가지로 제1정화패널(510)과 제2볼텍스발생구(50)를 뒤집어서 상방향을 향하도록 한 상태에서 도시하였는 바, 실제 시스템 내부의 공기 유동 방향은 상측에서 하측 방향으로 유동하는 것이나, 도 6 내지 도 8과 같이 뒤집어서 도시하면 공기의 유동 방향이 도면의 점선 화살표 방향이 된다.

상기 광촉매필터부(400)에서 나온 공기는 오존 발생부(500)의 제1정화패널(510)의 제2볼텍스발생구(50)를 통해 오존 발생부(500) 내부로 유입되는데, 마찬가지로 제3통기공(51)을 통과하는 공기는 제4날개편(56) 등에 의해 난류 유동하게 되고, 제4통기공(52)을 통과하는 공기는 제3날개편(53)에 의해 난류 유동하게 된다.

또한, 상기 제3날개편(53)은 마찬가지로 제4통기공(52)에 대해 각도(E2)을 이루며 형성되는데, 다수개로 형성되는 제3날개편(53)의 각도(E2)가 제각각 서로 다르게 형성됨으로써 제4통기공(52)을 통과하는 공기에 대해 난류를 발생시키는 효과를 극대화된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 다수개로 형성되는 상기 제4날개편(56)은 제2수평지지편(54)과 이루는 각도(c) 및 제2수직지지편(55)와 이루는 각도(d)가 제각각 서로 다르게 형성됨으로써, 제3통기공(51)을 통과하는 공기에 대해 난류를 발생시키는 효과가 극대화된다.

따라서, 제2볼텍스발생구(50)를 통과하여 오존 발생부(500) 내부로 유입된 공기는 난류 유동하여 유속이 떨어지고 오존 발생부(500) 내부에서 머무는 시간이 길어져 오존 발생기(531)에서 조사(방출)되는 오존에 오래 노출되게 됨으로써, 그 만큼 공기 정화, 살균, 및 악취 제거 효율이 높아지게 되는 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 정화제는 제1정화패널(510)의 하면과 제2정화패널(520)의 상면에 각각 도포되는데, 상기 정화제는 질석, 황산칼슘, 규조토, 일라이트, 활성탄, 세피올라이트, 버미큘라이트, 모데나이트, 활석, 녹섬석, 홍주석, 남정석, 펄라이트, 피트모스, 토르말린, 과망간산칼륨, 게르마늄, 흑운모, 탄산칼륨, 탄화규소, 산화알루미늄, 정장석, 황옥, 질석, 명반석, 산화마그네슘, 및 뮬라이트 성분을 포함하여 이루어진다.

상기 성분들은 오존과 반응하여 공기를 정화하는 효과 및 공기 내에서 악취를 유발하는 성분(인자)을 제거(분리/분해/비활성화)하는 효과를 극대화시킨다.

상기 오존조사패널(530)은 공기가 통과할 수 있는 공지의 구조(예를 들면, 메쉬 구조 또는 격자 형태 구조)를 가지되 도 5에 도시된 바와 같이 상측 방향과 하측 방향으로 각각 오존을 조사(방출)할 수 있도록 오존 발생기(531)가 설치된다. 상기 오존 발생기(531)는 공지의 기술이 채택된다.

오존 발생부(500) 내부에서 정화제와 오존에 의해 공기가 재차 정화되고 악취가 제거된 공기는 제2정화패널(520)에 다수개 관통 형성된 통공(521)을 통해 하측으로 빠져나가게 된다.

오존 발생부(500)에서 배출된 공기는 도 2에 도시된 바와 같이 배기구(34)와 연통된 배기관(33)을 통해 외부로 최종 배출된다. 본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 배기관(33)의 관로 상에 제2펌프(P2)가 설치되는데, 상기 제2펌프(P2)는 컨트롤러(600)의 가동제어부(610)의 제어에 따라 가동하여 가스 측정부(20)에서 있는 공기를 공기 정화부(30)를 거쳐 배출되도록 하는 것이다.

본 발명의 컨트롤러(600)는 상기 제1개폐밸브(V1, V2, V3, V4,… Vn)들, 제2개폐밸브(32), 제1펌프(P1), 및 제2펌프(P2)의 개폐와 가동을 제어하는 가동제어부(610), 상기 센서(1, 2, 3, 4, 5, 6)와 연결되어 센서에 의해 측정된 농도값을 수집 분석하여 외부에 표시하는 디스플레이부(620), 상기 농도값이 설정 기준값 이상인지 여부를 판단하여 설정 기준값 이상일 경우 위부로 위험을 경보하는 위험경보부(630), 및 상기 디스플레이부(620)에 의해 수집 분석된 농도값 데이터를 종이로 출력할 수 있게 하는 출력부(640)를 구비한다.

상기 가동제어부(610)는 상기 제1개폐밸브(V1, V2, V3, V4,… Vn)를 순차적으로 개방하면서 상기 제1펌프(P1)를 가동하여 대기환경 오염가능 지역(A) 내의 다수 포인트(P1, P2, P3, P4, … Pn)의 공기를 각각의 흡기관(10P1, 10P2, 10P3, 10P4, … 10Pn)을 통해 시스템 내로 유입시키되, 어느 한 흡기관을 통해 시스템 내로 유입된 공기에 대한 농도값 측정이 가스 측정부(20)에서 완료되면, 상기 제2개폐밸브(32)를 개방하면서 제2펌프(P2)를 가동하여 가스 측정부(20) 내의 공기를 공기 정화부((30)로 유입시킨 다음, 다른 어느 한 흡기관의 제1개폐밸브를 개방하면서 다시 상기 제1펌프를 가동하도록 제어한다.

구체적인 예를 들어 보다 상세히 설명하면, 상기 가동제어부(610)는 포인트(P1)의 공기를 시스템 내로 유입시킬 경우, 제1개폐밸브(V1)만 개방하고 나머지 제1개폐밸브(V2, V3, V4,… Vn)와 제2개폐밸브(32)는 폐쇄시킨 다음 제1펌프(P1)를 가동하여 가스 측정부(20)에서 포인트(P1)의 공기에 대해서만 측정이 이루어지도록 제어한다.

이어서, 상기 가동제어부(610)는 포인트(P1)의 공기에 대한 가스 농도 측정이 완료되면 모든 제1개폐밸브(V1, V2, V3, V4,… Vn)는 폐쇄시킨 상태에서 제2개폐밸브(32)만 개방하고 제2펌프(P2)를 가동하여 가스 측정부(20)에 존재하는 포인트(P1)의 공기를 공기 정화부(30)로 유입시킨 다음 정화시킨 후 배기구(34)로 배출시키도록 제어한다.

그리고, 상기 가동제어부(610)는 제2펌프(P2)를 가동시켜 가스 측정부(20)에 존재하는 포인트(P1)의 공기를 배출시킨 다음, 다른 어느 한 흡기관 예를 들면 포인트(P2)의 공기를 시스템 내로 유입시키기 위해, 제1개폐밸브(V2)만 개방하고 나머지 제1개폐밸브(V1, V3, V4,… Vn)와 제2개폐밸브(32)는 폐쇄시키며 제1펌프(P1)를 가동하여 가스 측정부(20)에서 포인트(P2)의 공기에 대해서만 측정이 이루어지도록 제어한다. 배치되는 흡기관의 수에 따라 측정 가능한 포인트의 수도 변경될 수 있는 것은 물론이고, 다수의 포인트에 대한 공기 측정 순서도 설정에 따라 다양하게 변경될 수 있는 것이다.

상기 가동제어부(610)가 제1개폐밸브(V1, V2, V3, V4,… Vn)를 순차적으로 개방하는 이유는 다수 포인트의 공기를 각각 개별적으로 측정하기 위함이다. 다수 포인트의 공기를 동시에 흡입해서 측정하면 공기가 섞여 다수 포인트에 대한 가스 농도 측정에 의미가 없는 것이다.

또한, 제2개폐밸브(32)와 제2펌프(P2)를 제어하여 가스 측정부(20)의 공기를 배출시킨 다음에 다른 어느 한 흡기관의 제1개폐밸브를 개방하여 다른 어느 한 포인트의 공기를 유입시키는 이유는, 가스 측정부(20)에 이미 농도 측정이 완료된 공기가 잔존하고 있으면 다음 다른 포인트의 공기와 섞이기 때문에, 먼저 측정된 포인트의 공기는 다음 포인트의 공기가 유입되기 전에 가스 측정부(20)에서 확실히 배출시키기 위함이다. 그 결과, 각각의 포인트에 대한 공기 농도값이 정확하게 측정될 수 있다. 물론, 가스 측정부(20)에서 측정이 완료된 공기를 공기 정화부(30)로 유입시켜 정화시키기 위함도 있다.

본 발명의 디스플레이부(620)는 상기 각종 센서(1, 2, 3, 4, 5, 6)와 연결되어 센서에 의해 측정된 각각의 농도값을 수집 분석하여 저장하고, 수집 분석된 농도값 데이터를 외부에 표시하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 수집 분석된 농도값을 외부에 표시하도록 데이터시스템 외측의 디스플레이창(621) 또는 외부에 별도로 설치되는 디스플레이단말기(621A)를 구비할 수 있으며, 공지의 기술로 스마트폰(S) 상에서도 표시될 수 있도록 구현될 수도 있다.

본 발명의 위험경보부(630)는 상기 센서에 의해 전송된 상기 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 황화수소, 미세먼지, 및 가연성 가스의 농도값이 기 설정된 기준값 이상일 경우 외부로 위험을 경보하는 것이다. 상기 위험경보부(630)의 구체적인 구성과 구현은 공지의 기술이 채택될 수 있으며, 도 1과 같이 외측에 경고등(631)을 구비하여 구현할 수도 있다.

본 발명의 출력부(640)는 상기 디스플레이부(620)에 의해 수집 분석된 농도값 데이터를 사용자 등이 문서로 기록하여 확인하기 편리하도록 수집 분석된 가스 농도값 데이터 자료를 종이로 출력할 수 있게 하는 것으로서, 구체적인 구성과 구현은 공지의 기술이 채택될 수 있으며, 도 1과 같이 외측에 데이터 출력구(641)를 통해 이에 대한 종이가 프린터되어 배출될 수 있도록 구현될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 가스 모니터링 경보 시스템은 대기환경 오염가능 지역의 다수 포인트(지점)의 공기 또는 가스에 대한 농도 측정을 동시 또는 순차적으로 연속해서 할 수 있어 넓은 대기환경 오염가능 지역의 가스 정보를 일괄적으로 파악할 수 있을 뿐만 아니라 가스 측정을 위해 다수 대의 장치가 필요 없어 장치 운용비도 절감될 수 있으며, 대기환경 오염가능 지역의 다수 포인트(지점)에 대한 가스 정보를 동시에 일괄적으로 모니터링 또는 관제할 수 있다.

또한, 기준치 이상의 가스가 검출될 때에는 신속히 경보해줌으로써 사업장의 안전이 확보될 수 있는 것이다.

10: 흡기관, 20: 가스 측정부, 30: 공기 정화부,
600: 컨트롤러, 610: 가동제어부, 620: 디스플레이부,
630: 위험경보부, 640: 출력부, P1: 제1펌프.

Claims (1)

1. 제1개폐밸브가 각각 설치되고 대기환경 오염가능 지역 내의 다수 포인트에 일단이 각각 배치되는 다수의 흡기관(10)과;
   제1펌프(P1)가 설치된 유입관(11)을 통해 상기 흡기관(10)의 타단과 연통되고, 상기 제1펌프(P1)가 가동하여 상기 흡기관(10)을 통해 시스템 내로 유입된 공기에 대해 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 황화수소, 미세먼지, 및 가연성 가스의 농도값을 각각의 센서를 통해 측정하는 가스 측정부(20)와;
   제2개폐밸브가 설치된 배출관(31)을 통해 상기 가스 측정부(20)와 연결되고, 제2펌프(P2)의 가동에 의해 가스 측정부(20)에서 배출된 공기를 정화하여 배출하는 공기 정화부((30)와;
   상기 제1개폐밸브, 제2개폐밸브, 제1펌프, 및 제2펌프의 가동을 제어하는 가동제어부(610), 상기 센서와 연결되어 센서에 의해 측정된 농도값을 수집 분석하여 외부에 표시하는 디스플레이부(620), 상기 농도값이 설정 기준값 이상인지 여부를 판단하여 설정 기준값 이상일 경우 외부로 위험을 경보하는 위험경보부(630), 및 상기 디스플레이부(620)에 의해 수집 분석된 농도값 데이터를 종이로 출력할 수 있게 하는 출력부(640)를 구비하는 컨트롤러(600)를 포함하고,
   상기 컨트롤러(600)의 가동제어부(610)는 상기 제1개폐밸브를 순차적으로 개방하면서 상기 제1펌프를 가동하여 대기환경 오염가능 지역 내의 다수 포인트의 공기를 각각의 흡기관을 통해 시스템 내로 유입시키되, 어느 한 흡기관을 통해 시스템 내로 유입된 공기에 대한 농도값 측정이 가스 측정부(20)에서 완료되면, 상기 제2개폐밸브를 개방하면서 제2펌프를 가동하여 가스 측정부(20) 내의 공기를 공기 정화부((30)로 유입시킨 다음, 다른 어느 한 흡기관의 제1개폐밸브를 개방하면서 다시 상기 제1펌프를 가동하며,
   상기 공기 정화부(30)는,
   내부에 프리필터, 세미헤파필터, 및 헤파필터 중 어느 하나를 구비하여 장치로 유입된 공기 내의 분진 또는 미세먼지를 제거하는 집진부(300)와,
   상기 집진부(300)의 하측에 설치되는 것으로서, 제1볼텍스발생구(40)가 다수개 형성되고 하면에 광촉매제가 도포된 제1광촉매패널(410), 상기 제1광촉매패널(410) 하측에 소정 거리로 이격되어 배치되고 통공(421)이 다수개 관통 형성되며 상면에 광촉매제가 도포된 제2광촉매패널(420), 및 상기 제1광촉매패널(410)과 제2광촉매채널(420) 사이에 배치되고 상면과 하면에 각각 UV LED(431)가 다수개 설치되어 상하측 양방향으로 UV를 조사하는 자외선조사패널(430)을 구비하는 광촉매필터부(400)와,
   상기 광촉매필터부(400)의 하측에 설치되는 것으로서, 제2볼텍스발생구(50)가 다수개 형성되고 하면에 정화제가 도포된 제1정화패널(510), 상기 제1정화패널(510) 하측에 소정 거리로 이격되어 배치되고 통공(521)이 다수개 관통 형성되며 상면에 정화제가 도포된 제2정화패널(520), 및 상기 제1정화패널(510)과 제2정화채널(520) 사이에 배치되고 상하측 양방향으로 오존을 조사하는 오존 발생기(531)가 설치되는 오존조사패널(530)을 구비하는 오존 발생부(500)를 포함하고,
   상기 광촉매제는,
   이산화티타늄, 벤토나이트, 견운모, 귀양석, 장석, 전기석, 빙정석, 돌로마이트, 수산화인듐, 수산화탄탈륨, 제올라이트, 산화텅스텐, 산화니오븀, 산화구리, 마그네슘, 망간, 산화니켈, 은, 지르코니아, 게르마늄, 산화아연, 티탄산칼슘, 산화주석, 이황화몰리브덴, 티탄산바륨, 니오브산칼륨, 및 규산나트륨 성분을 포함하며,
   상기 정화제는,
   질석, 황산칼슘, 규조토, 일라이트, 활성탄, 세피올라이트, 버미큘라이트, 모데나이트, 활석, 녹섬석, 홍주석, 남정석, 펄라이트, 피트모스, 토르말린, 과망간산칼륨, 게르마늄, 흑운모, 탄산칼륨, 탄화규소, 산화알루미늄, 정장석, 황옥, 질석, 명반석, 산화마그네슘, 및 뮬라이트 성분을 포함하며,
   상기 제1볼텍스발생구(40)는,
   제1통기공(41), 상기 제1통기공(41)의 외측에 방사상으로 관통 형성된 제2통기공(42), 각각 서로 다른 각도를 가지면서 상기 제2통기공(42)의 하측에 각각 형성되는 제1날개편(43), 상기 제1통기공(41)의 내측 가장자리를 따라 소정 간격으로 다수개 형성되는 제1수평지지편(44), 상기 제1수평지지편(44)에서 하측으로 직립하며 상기 제1수평지지편(44)에 각각 형성되는 제1수직지지편(45), 및 상기 제1수평지지편(44)과 제1수직지지편(45)에 대해 각각 소정 각도(a, b)를 이루며 상기 제1수직지지편(45)에서 각각 연장되어 상기 제1통기공(41) 내측에 다수개 배치되되 상기 제1수평지지편(44)과 제1수직지지편(45)에 대한 각도(a, b)가 서로 다르게 형성되는 제2날개편(46)을 포함하고,
   상기 제2볼텍스발생구(50)는,
   제3통기공(51), 상기 제3통기공(51)의 외측에 방사상으로 관통 형성된 제4통기공(52), 각각 서로 다른 각도를 가지면서 상기 제4통기공(52)의 하측에 각각 형성되는 제3날개편(53), 상기 제3통기공(51)의 내측 가장자리를 따라 소정 간격으로 다수개 형성되는 제2수평지지편(54), 상기 제2수평지지편(54)에서 하측으로 직립하며 상기 제2수평지지편(54)에 각각 형성되는 제2수직지지편(55), 및 상기 제2수평지지편(54)과 제2수직지지편(55)에 대해 각각 소정 각도(c, d)를 이루며 상기 제2수직지지편(55)에서 각각 연장되어 상기 제3통기공(51) 내측에 다수개 배치되되 상기 제2수평지지편(54)과 제2수직지지편(55)에 대한 각도(c. d)가 서로 다르게 형성되는 제4날개편(56)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 대기환경 오염가능 포인트에 대한 측정, 모니터링, 및 경보가 가능한 가스 모니터링 경보 시스템.

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