KR20020091103A - 탈취장치 - Google Patents

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Abstract

탈취장치는, 공기가 관통하여 흐르는 공기유동 통로(2i)를 내부에 형성하는 케이스본체(2a)와; 상기 케이스본체 내의 공기유동 통로에 설치되어 오존을 발생시키는 제1, 제2 램프유닛(8, 10)과; 상기 케이스본체 내의 공기유동 통로에 설치되어 광촉매필터를 구비한 제1, 제2, 제3 광촉매필터(7, 9, 11)와; 상기 제1, 제2 램프유닛(8, 10)과 상기 광촉매필터의 적어도 한쪽의 하류측에 설치되고, 악취성분을 흡수하는 활성탄에 산화철, 수산화칼륨, 질산니켈 중의 적어도 한 성분을 첨착하여 형성되는 첨착탄을 포함한다. 이러한 구조에 의하면, 공기유로를 통하여 악취성분을 함유하는 오염공기가 한번 지날 때, 탈취효과는 향상되고, 사용연한을 늘릴 수 있으며, 상기 첨착탄의 유지보수가 간단해진다.

Description

탈취장치{Deodorizing device}
종래의 탈취장치의 일 예가, 일본특허공보 2000-316961호에 개시되어 있다. 상기 탈취장치는 오염공기의 유로 내에 배치되어, 유기화합물 또는 질소화합물을 흡착하여 산화분해하는 광촉매층과, 상기 광촉매층의 하류 측에서 유황계 악취성분을 탈취하는 유황계 악취탈취층을 각각 포함하고 있다.
따라서, 상기 탈취장치에 의하면, 주로 아세트알데히드 가스로 이루어지는 악취성분이 광촉매층의 광촉매에 의해 제거·분해되고, 유황을 함유하는 악취성분은 상기 광촉매층의 하류측의 유황계 악취탈취층에 의해 탈취된다.
그러나, 이와 같은 종래의 탈취장치는, 아세트알데히드 등은 광촉매층에 있는 광촉매에 의해 제거·분해되는 한편, 유황계 악취성분은 유황계 악취탈취층에 의해 탈취된다. 그리고, 광촉매층과 유황계 악취탈취층에 의해 탈취되는 악취성분이 서로 다르다. 따라서, 이러한 악취성분을 함유하는 오염공기가 광촉매층과 유황계 악취탈취층을 통하여 1회 통과하는 동안에 아세트알데히드 등을 함유하는 악취성분과, 악취성분을 함유하는 유황은 단 한번만 탈취된다. 따라서, 각 악취성분이충분히 탈취되고 제거될 수 없어서 문제점을 야기한다.
광촉매와 오존을 조합하여 구성된 탈취유닛의 하류 측에 배치된 오존처리물질을 구비한 종래의 탈취장치의 또 다른 일 예가 일본특개평 9-206558호에 기재되어 있다. 그러나, 이것은 활성탄을 오존처리물질로서 단순히 사용하고 있기 때문에, 유황계 악취성분의 탈취효과가 충분하지 않다.
본 발명은 이와 같은 사정을 고려하여 창안된 것으로, 그 목적은, 악취성분을 포함하는 오염공기를 공기유로를 통하여 1회 통과시킬 때의 탈취효과의 향상과, 흡착재 수명의 연장과, 장비 유지보수의 간단화를 가능하게 하는 탈취장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 악취가스 중의 악취성분을 제거하기 위한 탈취장치에 관한 것이다.
도 1은, 상부덮개가 제거된 본 발명의 제1 실시예에 따른 탈취장치의 평면도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 탈취장치의 상부덮개가 장착된 상태에서 도 1의 선 II-II에서 본 단면도이다.
도 3은, 도 1과 도 2에 도시된 탈취장치의 일부를 단면으로 표시한 우측면도이다.
도 4는, 도 1에 도시된 탈취장치의 오존에 의한 아세트알데히드의 제거율을 나타내는 그래프이다.
도 5는, 도 1에 도시된 탈취장치의 황화수소의 탈취효율을 나타내는 그래프이다.
도 6은, 상부덮개가 제거된 본 발명에 제2 실시예에 따른 탈취장치의 평면도이다.
도 7은, 도 6에 도시된 탈취장치의 상부덮개가 장착된 상태에서 도 6의 선 VII-VII 에서 본 단면도이다.
도 8은, 도 6과 도 7에 도시된 탈취장치의 일부를 단면으로 표시한 우측면도이다.
도 9는, 도 6에 도시된 탈취장치의 공기유동 방향에서의 첨착탄유닛의 두께와 공기유속 사이의 관계를 나타내는 테이블이다.
도 10은, 도 6에 도시된 탈취장치의 공기유동 방향에서의 첨착탄유닛의 두께와 공기유속 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은, 도 6에 도시된 상부덮개를 감지하는 리미트스위치의 기능을 설명하기 위한 요부의 도해이다.
도 12는, 도 6에 도시된 첨착탄을 감지하는 리미트스위치의 기능을 설명하기 위한 요부의 도해이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
공기가 관통하는 공기유로를 내부에 형성하는 본체케이스와;
상기 본체케이스 내의 공기유로에 설치되어 오존을 발생시키는 오존 발생기와;
상기 본체케이스 내의 공기유로에 설치되어 광촉매필터가 구비되어 있는 광촉매필터유닛과 ;
상기 오존발생기와 광촉매필터의 적어도 한쪽의 하류 측에 설치되어, 악취성분을 흡착하는 활성탄에 산화철, 수산화칼륨, 질산니켈 중의 적어도 한 성분을 첨착(添着)시켜서 형성되는 첨착탄(添着炭)을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취장치를 제공한다.
본 발명의 탈취장치는 유황계(유황을 함유하는) 악취의 탈취에 유효하다. 또한, 아래의 기술에서 유황계 악취가스는 그 화학식에 황(S)을 포함하고 있는 유황계 가스를 의미한다. 또한, 광촉매필터유닛은 광촉매필터와 필터를 활성화시키기 위한 광원으로 구성될 수 있는 데, 광원은 일체형으로 필터에 장착되거나 독립적으로 장착될 수 있다. 또한, 태양광을 광촉매필터의 광원으로써 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 본체케이스 내의 공기유로에 악취가스를 함유하는 오염공기를 통과시키면, 악취성분은 오존발생기에 의해 발생한 오존에 의해 산화 분해되어 탈취된 후, 광촉매필터에 의해 추가적으로 산화 분해되고, 첨착탄에 의해 추가적으로 흡착되어 탈취된다. 따라서, 오염공기가 본체케이스 내의 공기유로를 1회 통과함으로써, 오염공기 중의 악취성분은 오존발생기, 광촉매필터 및 첨착탄에 의해 3중으로 탈취되기 때문에, 황화수소(H2S), 메틸메르캡탄(CH3SH), 에틸메르캡탄 (C2H5SH), 메틸설파이드(H3SCH3), 메틸디설파이드(CH3SSCH3)의 탈취효과가 높다.
또한, 본 발명에 따르면 아래에 기술된 것과 같은 오존발생기, 광촉매필터 및 첨착탄 각각의 탈취 효과 이상의 주목할만한 추가적인 효과가 이루어진다.
첨착탄이 활성탄에 수산화칼륨(KOH)을 첨착하여 형성되는 경우에는, 상기 수산화칼륨(KOH)이 알칼리성이기 때문에, 산성인 유황계 악취성분은 다음의 식(1)에 보여진 바와 같이 포착되기 쉽다.
H2S + KOH →K - HS + H2O --- (1)
단지 활성탄만의 경우에는, 오존의 분위기에 있으면, 이 활성탄(C)은 다음의식(2)에 보여진 바와 같이 오존(O3)에 의해 산화되기 쉽다. 이 활성탄은 쉽게 산화되고 열화된다.
2O3+ C →2O2+ CO2--- (2)
그러나, 본 실시예에서는 이 활성탄 표면에는 수산화칼륨도 존재하고 있기 때문에, 이 오존에 의한 활성탄의 산화에 따른 열화를 수산화칼륨에 의해 충분히 방지 내지 줄일 수가 있어, 활성탄의 수명을 길게 할 수가 있다.
또한, 유황계 악취성분이 황화수소인 경우에, 오존과 황화수소가 반응하면 다음의 식(3)에 보여진 바와 같이 아황산 가스가 발생하고, 다음의 식(4)에 보여진 바와 같이 유황이 또한 발생한다.
H2S + O3→ H2O + SO2--- (3)
H2S + O3→S + H2O + O2--- (4)
그러나, 아황산가스와 유황은 본체케이스 내에서 오존, 광촉매 또는 첨착탄에 의해 탈취처리를 받게 되므로, 유황계 악취성분의 외부로의 방출은 방지되거나 상당히 감소될 수 있다.
또한, 첨착탄이 활성탄에 산화철 또는 질산니켈을 첨착한 구성을 가지는 경우에도, 유황계 악취성분을 효율적으로 탈취할 수가 있다. 말하자면, 산화철 (Fe2O3)은 다음 식(5)에 보여진 바와 같이 탈황작용에 의해 황화수소를 분해된다.
Fe2O3+ 3H2S → Fe2S3+ 3H2O --- (5)
또한, 질산니켈은 촉매작용을 통하여 유황계 악취성분이 활성탄에 흡수되는 것을 증진시키고, 또한 오존을 산소로 분해할 수 있다. 따라서, 본체케이스 외부로 악취성분이 방출되는 것을 방지하거나 상당히 줄일 수 있다.
또한, 첨착탄은 오존발생기와 광촉매필터의 하류 측에 배치되어 있기 때문에 오염공기가 첨착탄을 통과할 때, 악취성분은 오존발생기와 광촉매필터에 의해 두 번 탈취된다. 따라서 악취농도가 첨착탄의 상류 측에서는 줄어들게 된다. 이러한 이유로 인해, 첨착탄에 의해 흡수되는 악취성분의 양은 줄어들 수 있으므로, 첨착탄의 수명은 연장될 수 있고, 첨착탄의 교환횟수를 줄일 수 있어, 유지보수의 간단화를 꾀할 수 있다.
게다가, 상기 언급된 특성들을 가지는 탈취장치에 있어, 오존 발생기는 주로 파장이 185nm과 254nm인 빛을 조사하는 광원인 것이 바람직하다.
이러한 특징에 따르면, 오존 발생기는 파장 185nm와 254nm를 가지는 자외선을 조사하는 광원이며, 이러한 광원은 코로나(corona) 방전기 등과 비교해볼 때, 염가이고 경량이며, 유지보수가 간단하기 때문에, 탈취장치로서의 비용절감, 경량화 및 유지보수와 광원의 교환을 쉽게 할 수 있다.
즉, 코로나 방전에 의해 오존을 발생시키는 공지의 오존발생기에서는, 코로나를 방전할 때, 산화질소와 같은 부산물이 생기므로, 이러한 부산물을 제거하기 위해 추가적인 수단을 제공하는 것이 필요하며, 그 결과 장치의 대형화 및 비용증가가 발생한다. 이와는 반대로, 자외선 광원을 사용함에 따라, 부산물이 형성되지 않으므로, 장치는 작게 만들어질 수 있으며, 생산비용을 절감할 수 있다.
또한, 이러한 탈취장치에 있어서, 광촉매필터는 광촉매제를 불소수지로 유리울(glass wool)에 고정하여 형성하는 게 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광촉매필터는, 유리울에 광촉매를 불소수지로 고정하여 형성되기 때문에, 물로 세척할 수 있다. 그러므로, 먼지 등이 부착되어 있는 광촉매필터의 광촉매에 의해 형성된 촉매독(poison)을 세척하여, 광촉매필터를 언제나 간단히 재생할 수가 있다.
또한, 탈취장치에 있어, 오존을 발생시키는 광원은 광촉매필터의 공기유동방향 양측에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광촉매필터의 공기유동방향 양측에 오존발생광원을 설치하고 있기 때문에, 광촉매필터의 상류 측과 하류 측에서 악취가스를 2중으로 탈취할 수 있다. 또한, 오존발생광원으로부터 조사되는 자외선 또는 오존에 의해 광촉매필터의 광촉매막을 여기(勵起)하여 활성화할 수가 있기 때문에, 광촉매막에 의한 탈취효과를 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 탈취장치에서는, 첨착탄은 통기(通氣)되는 용기에 수용되고, 이 첨착탄용기와 광촉매필터는 본체케이스에 착탈가능하게 일체로 구성되는 게 바람직하다.
본 발명에 의하면, 첨착탄유닛과 광촉매필터유닛은 본체케이스에 착탈가능하게 장착되어 있다. 따라서, 첨착탄과 광촉매필터를 쉽고도 신속히 교환할 수가 있어, 유지보수의 간단화를 꾀할 수 있다.
또한, 탈착장치에 있어, 첨착탄유닛과 광촉매필터유닛을 본체케이스 내에서착탈가능하게 지지하는 지지부와, 상기 지지부 내에서 첨착탄유닛과 광촉매필터를 탄성적으로 지지하는 탄성체를 구비하는 것이 바람직하다.
이러한 특징에 의하면, 지지부재 내의 첨착탄유닛과 광촉매필터는 본체케이스 내에서 탄성부재에 의해 탄성적으로 지지되기 때문에, 본체케이스 내의 공기유동 등에 의하여 첨착탄유닛과 광촉매필터유닛이 본체케이스 내의 지지부 내에서 덜컹거리는 것을 방지할 수가 있고, 지지부 내면과 첨착탄유닛과 광촉매필터유닛 사이에 공간이나 틈이 형성되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 첨착탄유닛과 광촉매필터유닛을 통과하지 않는 공기유량을 줄일 수 있다. 요컨대, 거의 모든 공기유동을 첨착탄유닛과 광촉매필터유닛에 유동시킬 수 있다.
또한, 광촉매필터는, 그 공기유동면을 굴곡시킨 굴곡면을 갖추고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광촉매필터의 공기유동면이 굴곡되어 있기 때문에, 상기 광촉매필터의 공기유동면적, 이를테면, 광촉매막의 표면적의 확대를 꾀할 수 있으며, 따라서 광촉매필터의 탈취능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 탈취장치에 있어, 본체케이스에서 공기를 외부로 배출하기 위한 배출수단은 첨착탄의 하류 측에 설치되는 게 바람직하다.
본 구조에 의하면, 상기 배출수단은 상기 첨착탄의 하류 측에 설치되어 있으므로, 본체케이스 내의 공기유동의 효율은 증가될 수 있으며, 탈취기능을 가지는 오존발생기와 광촉매필터와 첨착탄을 통과하는 공기유동이 실현될 수 있어 탈취효율이 증가된다.
또한, 상기 탈취장치에 있어, 오존발생기에 의해 생성된 오존이 본체케이스 밖으로 누설되고 있는 것을 감지한 경우, 오존발생기의 작동을 막거나 정지시키기 위해 본체케이스 내에 설치되는 안전장치를 추가적으로 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 본체케이스 밖으로 오존의 "누설"은, 탈취장치가 작동하는 동안에 본체케이스 밖으로 누설되는 오존의 누설량이 허용값을 초과하는 경우를 의미한다. 이러한 허용값은, 일본산업위생학회(NIPPON SANGYOU EISEI GAKKAI)가 규정하고 있는 데, 참고치로서 작업환경(8시간/일 및 40시간/주)에서 밀폐된 상태에서 평균적으로 허용되는 오존농도는 0.1 ppm 이다. 오존발생기로서는, 금속세선 봉입형 (metal fine wire seal type), 금속산화물 분체 봉입형(metal oxide powder seal type), 확산드리프트형(diffusion-drift type), 질소방전광 무성방전 중첩형 (nitrogen discharge light silent discharge superimposing type), 회전전극형(rotating electrode type), 극저온동작 글로우방전형(cryogenic operative glow discharge type), 이중방전형(double-discharge type), 코로나방전형(corona discharge type), 전해법형(electrolytic method type)의 각 오존발생기 중의 하나가 채택될 수 있다.
안전장치가, 오존발생기에 의해 생성된 오존이 본체케이스 밖으로 누설되고 있는 상태, 본체케이스의 개폐덮개가 열린 채로 유지되고 있는 상태, 그리고 첨착탄유닛이 첨착탄 등의 교환을 위해 본체케이스에 미리 설정되어 있는 부분에 설치되지 않아서 오존이 첨착탄에 의해 흡수되지 않고 본체케이스 밖으로 누설되는 상태를 감지한 경우, 오존발생기의 작동은 이 안전장치에 의해 작동 전에 강제적으로저지되거나, 혹은 작동 중에 정지된다. 이러한 이유 때문에 오존의 발생이 저지되거나 정지되므로, 본체케이스 밖으로 누설되는 오존의 양은 허용값을 초과하는 것이 방지된다. 그 결과, 이 탈취장치를 운용하는 작업자의 안전이 향상될 수 있다.
또한, 상기 탈취장치에 있어, 본체케이스에서의 공기유량이 10~18 m3/hr 인 경우, 4~6 mm의 입자직경을 가지는 첨착탄이 공기유동 방향으로 70~130 mm의 두께를 가지는 유닛케이스를 채우도록 하는 것이 바람직하며, 유닛케이스는 본체케이스에 분리 가능하게 장착되어 있다.
또한, 여기서 "공기유량"은 공기유속과 공기유로의 단면적으로부터 얻어질 수 있다는 것을 주목해야 한다.
본 특징에 따르면, 첨착탄유닛에 있어, 4~6 mm의 그레인 지름을 가지는 첨착탄이, 본체케이스의 공기유로에서 공기유량이 10~18 m3/hr 일 때, 공기유동 방향으로 70~130 mm의 두께를 가지는 유닛케이스를 채우고 있으므로, 오염공기의 탈취량은 첨착탄유닛의 공기유동 때에 압력손실을 줄이면서 증가될 수 있다.
말하자면, 공기유동 방향으로 첨착탄유닛의 두께가 130 mm를 초과하는 경우, 공기유동의 저항은 증가하여, 활성탄유닛의 공기유동 압력손실이 증대하고, 공기유동장치의 공기유동능력은 감소되어, 공기유로에서의 오염공기유량은 줄어들고, 오염공기는 본체케이스의 공기유동 입구의 측면에서 누설될 수 있다는 문제가 발생한다.
다른 한편으로, 공기유동방향에 있어 첨착탄의 두께가 70 mm 보다 작은 경우, 압력손실은 줄어들 수 있으나, 공간을 채우고 있는 첨착탄의 양이 줄어들게 되므로 본체케이스 밖으로 누설되는 오염공기가 증가하게 되는 문제가 발생한다.
따라서, 상기에서 언급한 바와 같이, 공기유동방향에서의 첨착탄유닛의 두께를 70~130 mm로 설정함으로써, 오염공기의 탈취량은 첨착탄유닛의 공기유동시에 압력손실을 줄이면서 증가될 수 있다.
또한, 상기 탈취장치에서 첨착탄유닛은 공기유동방향으로의 두께를 조절할 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다.
본 구조에 따르면, 처리될 오염공기의 악취량의 변동에 따라 공기유동방향에서의 첨착탄유닛의 두께를 적절히 조절함으로써, 공기유동방향에서 첨착탄유닛의 두께는 조절 가능하므로, 채워지는 첨착탄의 양을 쉽고도 신속하게 조절할 수 있다.
또한, 탈취장치에 있어, 본체케이스는 개폐덮개를 구비하고 있고, 상기에서 언급한 안전장치는 개폐덮개가 열려있는 상태를 감지했을 경우, 오존발생기의 작동을 저지하거나 정지시키기 위한 제1 감지수단을 포함하고 있다.
본 구조에 따르면, 탈취장치가 작동하는 동안에 본체케이스의 개폐덮개가 열려있는 경우, 리미트스위치 같은 안전장치의 제1 감지수단에 의해 열린 상태가 감지되며, 추가적으로 오존발생기의 구동전원은 제1 감지 수단에 의해 차단되어 오존발생기의 작동을 강제적으로 저지하거나 정지시킨다.
본 구조에 따르면, 본체케이스에서의 오존발생은 저지 또는 정지되므로, 본체케이스 밖으로 오존이 누설되는 것을 방지하거나 상당히 줄일 수 있다.
또한, 상기 탈취장치에 있어서, 안전장치는 첨착탄유닛이 본체케이스 내에 설정된 위치 외의 부위에 장착된 상태를 감지했을 때, 오존발생기의 작동을 저지하거나 정지하기 위한 제2 감지수단을 추가적으로 포함하는 것이 바람직하다.
본 구조에 따르면, 본체케이스에서 오존의 발생은 저지되거나 정지되므로, 본체케이스 밖으로 누설되는 오존의 누설량이 허용값을 초과하지 않도록 오존의 발생을 저지하거나 줄일 수 있다.
또한, 상기 탈취장치에 있어, 제1 및 제2 감지수단은 공기유동방향에서 첨착탄의 하류 측에 설치되는 것이 바람직하다.
본 구조에 따르면 제1, 제2 감지수단은 공기유동방향에서 오염공기와 오존의 악취성분을 흡수하기 위해 첨착탄유닛의 하류 측에 설치되어 있으므로, 이러한 제1 및 제2 감지수단은 악취성분과 오존에 직접 노출되는 것이 예방될 수 있다.
이 때문에, 제1 및 제2 감지수단이 악취성분 속의 오존의 산성가스에 의해 산성화되거나 열화되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명하는 데, 동일하거나 상당하는 부위에는 동일번호가 부여되어 있다.
도 1은 개폐되는 상부덮개를 본체케이스로부터 제거한 본 발명의 제1 실시예에 따른 탈취장치(1)의 평면도이고, 도 2는, 도 1의 탈취장치(1)의 상부덮개가 장착된 상태에서 도 1의 선 II-II에서 본 단면도이고, 도 3은, 도 2에 도시된 탈취장치의 일부를 단면으로 표시한 우측면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 탈취장치(1)는 단면이 사각형이고, 일측면(도 1에서는 좌측면)을 가지는 스테인레스강제의 통형상의 본체케이스(2)를 가지는데, 그 중앙부에 짧은 원통형관인 흡기관(3)이, 상기 흡기관(3)의 내, 외측 단부가 상기 본체케이스(2)의 내, 외측으로 조금 돌출되도록 상기 본체케이스(2)와 거의 동축으로 장착된다.
상기 흡기관(3)의 바깥 단부에는 도시되지 않은 흡기호스의 일단이 연결되고, 상기 흡기호스의 타단은 악취가스를 포함하는 오염공기를 배기하는 오염공기원에 연결되어 있다. 그러한 오염공기원의 일예로서, 예컨대 일본특개평 6-226629호에 기재된 안경용 플라스틱렌즈를 연삭가공하는 연삭기가 있다. 이 기계는 플라스틱렌즈의 연삭가공 시에 유황계 악취성분인 황화수소를 대량 발생시키는 것이어서, 설명된 실시예도 그러한 황화수소를 탈취하는 것을 목적으로 한다.
본체케이스(2)는 단면이 사각형인 한 면이 막힌 통형상인 케이스본체(2a)와, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 통형상의 케이스본체(2a)의 상단부에서 완전히 열려있는 개구단(2b)을 기밀이 유지되게 막는 사각형 평판 모양의 개폐덮개인 상부덮개(2c)를 구비하고 있다. 소요 두께의 패킹(2d)이 상부덮개(2c)의 내면 전체에 부착되어 있다.
상기 상부덮개(2c)는 복수개의 자물쇠(4)를 잠가서 본체케이스(2)의 개구 상단부(2b)에 완전히 눌려지고, 상기 상부덮개(2c)의 패킹(2d)은 상기 상부덮개(2c)를 탄성적으로 변형시키기 위해 상기 본체케이스(2)의 개구 상단부(2b)에 눌려서 개방된 상단에 기밀하게 밀착된다.
즉, 자물쇠(4)의 후크(4a)는 상부덮개(2c)의 외측면의 각 모서리부에 고정되고, 이들 후크(4a)에 걸릴 수 있는 고리 모양의 래취(4b)와, 상기 래취(4b)가 부착되는 레버(4c)와, 상기 레버(4c)의 일단을 회동 가능하게 지지하는 베이스(4d)를 갖춘 자물쇠 몸체(4e)는 개구상단(2b)측의 케이스본체(2a)의 각 모서리에 장착된다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 케이스본체(2a)는 흡기관(3)이 형성되어 있는 단부의 반대편 단부(도 2에서는 우단부)에 형성된 배기구(2e)를 구비하고, 배기팬(5)는 상기 배기구(2e)에 장착되어 있다. 상기 케이스본체(2a) 내에는 상기 배기팬(5)과 상기 흡기관(3)을 연통해서, 케이스본체(2a) 내에 공기를 화살표 방향으로 강제적으로 유동시키는 공기유로(2i)가 형성되어 있다.
상기 공기유로(2i) 내에는, 흡기관(3) 측의 공기유동 상류 측에서 배기팬(5) 측의 공기유동 하류 측을 향하여 제수(除水)·공기필터(6), 제1 광촉매필터(7), 제1 램프유닛(8), 제2 광촉매필터(9), 제2 램프유닛(10), 제3 광촉매필터(11) 및 흡착재유닛(12)을 이 순서로 소정의 간격을 두고 설치되어 있다.
상기제수·공기필터(6)는 오염공기 중의 수분과 플라스틱 렌즈의 연삭가공시에 발생하는 칩, 먼지 등을 여과하는, 예컨대 사각형 모양의 필터이다.
상기 공기필터(6)는 일체형으로 제공되기 위해 금속이나 수지로 만들어진 사각형 모양의 외부 프레임에 의해 트림된 외부 가장자리를 구비한다.
또한, 제1, 제2, 제3 광촉매필터(7, 9, 11)는 유리울 메쉬(glass wool mesh)로 형성된 본체를 가지는 공기필터를 구비한다. 공기유동 방향의 공기필터본체의 두 외면은 연속적인 굴곡을 보이도록 형성되어 표면적을 증가시킨다. 또한, 광촉매재와 양호한 내광성을 가지는 불소수지가 외부 굴곡면에 코팅되어 있고, 그 광촉매재로서는 산성표면을 가지는 산화티탄(TiO2)과 황화수소와 같은 산화가스의 흡착성이 높은 양성(兩性) 화합물의 산화아연(ZnO2) 중에서 적어도 하나를 사용하고 있다. 상기와 같은 구성을 가지는 필터의 외부 테두리부는, 금속제 또는 수지제로 형성된 사각형 모양의 외부프레임에 의해 가장자리가 트림되어 일체화된다.
제l, 제2 램프유닛(8, 10)은 오존발생기의 일례로서, U자형 같은 소정의 형상을 가지는 복수 개의 자외선램프(13)를 포함하는 데, 이러한 자외선램프(13)는 케이스본체(2a)의 축을 중심으로 그 양측에 설치되고, 좌우 한 쌍으로 1조의 램프유닛을 형성하고 있다. 각 자외선램프(13)는, 주로 약 185 nm과 254 nm의 파장을 가지는 자외선을 조사하여 그 주변에 오존을 발생시키는 오존발생기의 일례로서, 이들 자외선이 투과되는 U자형의 석영유리전구 안에 한 쌍의 전극을 설치하여 수은과 희박 가스(rare gas)를 소정의 압력으로 봉입하고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 자외선램프(13)는, 자외선램프(13)의 단일수용기(adopter)(13a)를 케이스본체(2a)의 내부 바닥면 상에 설치된 소켓(14)에 밀어 넣어서 상기 케이스본체(2a) 내에 서있는 상태로 설치된다. 상기의 각 소켓(14)은 도시하지 않은 점등장치의 변환장치에 전기적으로 접속되어, 상기 변환장치는 상기 케이스본체(2a)의 외측면에 장착된 전기부품상자(15) 내에 내장되어 있다. 또한, 상기 전기부품상자(15) 내에는 배기팬(5)의 전원 등도 내장되어 있다.
흡착재유닛(12)은 금속제 또는 수지재로 형성된 다공성상자 형태의 구조를 가지는데, 그것을 관통하여 공기가 화살표 방향으로 흐르고, 많은 첨착탄이 상기 다공성 상자를 채우고 있다. 이 첨착탄은, 그 활성탄의 바깥 면에, 산화철(FeO2), 수산화칼륨, 질산니켈 등 중 적어도 하나를 가하여 형성되는데, 그리하여 산성가스나 특정한 악취성분에 대하여 흡착력을 증대시킨다.
도 1에 도시한 바와 같이, コ 모양의 단면을 가지는 상하 한 쌍의 가이드레일(16a, 16b)은 바닥면(2h)에 수직인 상태로 상기 케이스본체(2a)의 상하 한 쌍의 측벽(2f, 2g)의 내면에 장착되고, 제수·공기필터(6)와 제1 내지 제3 광촉매필터 (7, 9, 11)와 흡착재유닛(12)의 외부프레임은 케이스본체(2a)의 개구상단(2b)을 통하여 상기 케이스본체(2a)에 끼워지거나 빼내진다.
제수·공기필터(6)와 제1 내지 제3 광촉매필터(7, 9, 11)와 흡착재유닛(12)은, 각 가이드레일(16a, 16b)과 제수·공기필터(6), 제1 내지 제3 광촉매필터(7, 9, 11), 흡착재유닛(12)의 각 외부프레임의 좌우 한 쌍의 측단부 중 공기유동 방향으로 상류 측에 위치하는 표면 사이에 상기 케이스본체(2a)의 높이 방향으로 요철을 되풀이하는 물결 모양의 탄성체의 일예인 스프링판을 개재시켜서 탄성적으로 지지되어 있어, 각 유닛(6, 7, 9, 11, 12)이 오염공기의 유동에 의해 상기 가이드레일(16a, 16b) 내에서 덜컹거리는 것을 예방한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 전방으로 테이퍼진 역원추모양의 네 개의 지지고무(18)는 상기 케이스본체(2a)의 바닥부(2h) 외면의 각 네 모서리에 장착되고, 본체케이스(2)는 요구되는 바닥이나 장비 테이블에 상기 지지고무(18)를 설치하여 정착될 수 있다. 더욱이, 상기 제1∼제3 광촉매필터(7, 9, 11)의 근방에, 상기 광촉매필터의 광촉매막을 여기하기 위한 전용의 자외선램프를 설치해도 된다.
다음에, 상기 구조의 탈취장치의 작용을 설명한다.
우선, 상기 상부덮개(2c)는 상기 케이스본체(2a)의 개구상단(2b)에 장착되고, 상기 케이스본체(2a)의 내부공간의 기밀이 유지되도록 상기 자물쇠(4)를 채워서 밀봉되게 잠가진다. 상기 배기팬(5)은 작동되고, 각 자외선램프(13)는 점등된다. 그 다음, 상기 본체케이스(2) 내부의 공기는 상기 배기팬(5)에 의해 외부로 배기되어 상기 본체케이스(2) 내부는 마이너스 압력상태가 되고, 악취성분을 함유하고 있는 오염공기는 도시되지 않은 흡입호스를 통하여 상기 흡입관(3)으로부터 상기 본체케이스(2)로 흡입된다.
상기 본체케이스(2) 내에 도입된 오염공기는 우선 제수에어필터(6)를 통과하여 수분, 칩, 먼지 등이 제거되고 난 다음, 제1 광촉매필터(7)를 통과하여, 황화수소(H2S)를 포함하는 유황계 악취성분이 산화 분해되고, 오염공기 중의 악취성분 중아세트알데히드(CH3CHO)와 같은 유기 화합물 및 암모니아 같은 질소화합물이 흡착되어 산화 분해된다.
그 다음, 오염공기가 오존발생기인 제1 자외선램프유닛(8)을 통과할 때, 2개의 자외선램프(13)로부터 조사되는 파장 185 nm과 254 nm의 자외선에 의해 오존이 발생하고 있는 영역을 통과한다. 따라서, 여기서 오염공기 중의 황화수소(H2S)가 오존에 의해 산화 분해되어 탈취된다. 이 하류 측에서는 제2 광촉매필터(9)에 의해 다시 오염공기 중의 아세트알데히드와 같은 유기화합물과 암모니아와 같은 질화화합물이 흡착되어, 산화 분해된다. 더구나, 하류측 자외선램프(13)의 상·하류 측에 설치된 제1 , 제2 광촉매필터(7, 9)의 광촉매막은 상기 자외선램프(13)와 발생된 오존에 의해 여기되고 활성화되기 때문에, 이들 제1, 제2 광촉매필터(7, 9)는 오염공기 내의 유기 화합물과 질소화합물에 대한 탈취효과를 지속할 수가 있다.
이후, 탈취처리를 받은 오염공기는 약 185 nm 및 254 nm 파장의 자외선의 조사를 통하여 발생된 오존에 의해 탈취되어, 추가적으로 산화 분해된다. 또한 그 다음, 오염공기 내의 아세트알데히드와 같은 유기화합물과 암모니아와 같은 질산화합물은 제3 광촉매필터(11)에 의해 흡착된 다음, 산화 분해되어 탈취된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 오염공기는 제수·공기필터(6), 제1∼제3 광촉매필터(7, 9, 11) 및 제1, 제2 자외선램프유닛(8, 10)에 의해 순차적으로 탈취된다. 그리고, 흡착재유닛(12)을 통과하여 악취성분이 활성탄 또는 첨착탄에 흡착되고 탈취된 다음, 공기는 배기팬(5)에 의해 외부로 배기된다.
이하에서, 상기 첨착탄의 작용, 효과를 설명한다.
첨착탄이 활성탄에 수산화칼륨(KOH)을 첨착하여 형성된 경우에는, 그 수산화칼륨이 알카리성이기 때문에, 산성인 유황계 악취성분은 다음의 식(1)에 나타나듯이 쉽게 포착된다.
H2S + KOH → K-HS + H20 --- (1)
단지 활성탄만의 경우에는, 오존의 분위기에 있으면, 이 활성탄(C)은 다음의 식(2)에 나타나듯이 오존(O3)에 의해 쉽게 산화된다. 이 활성탄은 쉽게 산화되고 열화된다.
2O3+ C →2O2+ CO2--- (2)
그러나, 본 실시예에서는 이 활성탄표면에 수산화칼륨이 존재하고 있기 때문에, 이 오존에 의한 활성탄의 산화에 기인한 열화를 수산화칼륨에 의해 상당히 방지 내지 절감할 수가 있어, 활성탄의 수명을 길게 할 수가 있다.
또한, 유황계 악취성분이 황화수소인 경우에, 오존과 황화수소가 상호 반응하여, 다음의 식(3)에서와 같이 아황산 가스가 발생하고, 다음의 식(4)에서와 같이 황산이 또한 발생한다.
H2S + 03→H20 + SO2--- (3)
H2S + 03→S + H20 + O2--- (4)
그러나, 아황산가스와 황산은 본체케이스 내에서 오존과 광촉매 혹은 첨착탄에 의한 탈취처리를 받기 때문에, 황산계 악취성분의 외부로의 방출은 방지되거나 상당히 절감될 수 있다.
또한, 첨착탄이 활성탄에 산화철 또는 질산니켈을 첨착한 구성을 가지는 경우에도, 유황계 악취성분을 효율적으로 탈취할 수가 있다. 즉, 다음의 식(5)에서와 같이, 산화철(Fe2O3)은 탈황작용에 의해 황화수소를 분해한다.
Fe2O3+ 3H2S →Fe2S3+ 3H2O --- (5)
또한, 질산니켈은 촉매작용을 통해 활성탄의 유황계 악취성분의 흡수를 증진시키고, 또한 오존을 산소로 분해하여 본체케이스 밖으로 악취성분이 방출되는 것을 방지하거나 상당히 줄일 수 있다.
그러므로, 상기의 특성을 가진 탈취장치에 따르면, 상기 케이스본체(2a) 내에 도입된 악취성분을 포함하는 오염공기는 상기 제수·공기필터(6)와 상기 제1∼제3 광촉매필터(7, 9, 11)와 상기 제1, 제2 램프유닛(8, 10)과 상기 흡착재유닛(12)에 의해 7단계로 탈취되기 때문에, 오염공기가 상기 흡기관(3)으로부터 공기유로(2i)를 지나서 상기 배기팬(5)을 통하여 외부로 배기되기까지의 1 패스로 악취성분은 충분히 탈취될 수 있다.
도 4는 오존발생기의 일례인 상기 자외선램프(8, 10)로부터 발생된 오존에 의한 아세트알데히드의 제거율을 나타내는 그래프이다. 즉, 그래프에서 곡선 A, B는 악취성분을 가지는 아세트알데히드가 소정의 농도(예컨대, 10 ppm)로 주입되었을 때, 광촉매막과 3개의 자외선램프(8, 10)와 3개의 살균램프가 설치되어 있는 내부체적 1 mm3의 밀폐용기 내에서 잔존하는 아세트알데히드의 잔존율(%)을 나타낸다. 실제적으로, 그래프에서 곡선 A는 오존을 발생시키는 3개의 살균램프와 광촉매막을 여기하는 광촉매 여기램프의 경우의 아세트알데히드 잔존율(%)을 나타내고, 한편 B는 오존을 발생시키지 않는 3개의 살균램프와 광촉매막을 여기하는 광촉매 여기램프의 경우의 아세트알데히드 잔존율(%)을 나타낸다. 도 4를 참조하여, 악취성분의 아세트알데히드는 곡선 B보다는 곡선 A의 경우, 높은 제거율을 가지고 제거될 수 있다.
도 5는 연삭기를 사용하여 플라스틱렌즈를 연삭가공할 때에 배기될 수 있는 황화수소(H2S)가 소정의 농도로 주입되어 있는 1 mm3의 밀폐용기 내에 설치된 본 발명의 탈취장치(1)를 사용하는 경우, 탈취효과를 곡선 C, D로 나타내는 그래프이고, 또한, 다른 탈취수단에 의한 탈취효과를 곡선 E, F, G, H로 나타내는 그래프이다.
즉, 곡선 C, D는 본 발명의 탈취장치(1)에 있어서 제l, 제2 램프유닛(8, 10)에 의해 발생시키는 오존과 제1∼제3 광촉매필터(7, 9, 11)의 광촉매와 흡착재유닛(12)의 활성탄(또는 첨착탄)의 기능적 조합에 의해 얻어지는 상기 황화수소를 포함하는 악취성분의 탈취효과를 나타내고, C, D 경우에 있어 공기유속은 각각 4.5 m/s 와 3.5 m/s 이다.
한쪽, 곡선 E는 상기 오존발생용 제1, 제2 램프유닛(8, 10)과 제1∼제3 광촉매필터(7, 9, 11)의 광촉매의 기능적 조합에 의해 얻어지는 탈취효과를 나타내고, 곡선 F는 오존발생용 제1, 제2 램프유닛(8, 10)만에 의해 얻어지는 탈취효과를 나타내고, 곡선 G는 제l∼제3 광촉매필터(7, 9, 11)와 상기 광촉매막을 여기하는 자외선을 조사하는 자외선램프의 기능적 조합에 의해 얻어지는 탈취효과를 나타내고, 곡선 H는 탈취수단을 마련하지 않고서 자연감쇠에 통한 황화수소의 감소를 나타내고 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 탈취장치를 사용함으로써 탈취효과(곡선 C, D)가 가장 현저하고, 상기 다른 탈취수단보다 가장 짧은 시간에 황화수소의 농도를 대폭 절감시킬 수 있다.
도 6은 개폐되는 상부덮개(102c)가 케이스본체(102a)로부터 제거된 상태인 본 발명의 제2 실시예에 따른 탈취장치(101)의 평면도이고, 도 7은 상부덮개(102c)가 케이스본체(102a)에 장착되어 있는 상태에서 도 6의 선 VII-VII에서 본 단면도이고, 도 8은 단면 일부를 나타내는 도 7의 우측면도이다.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 탈취장치(101)는 스테인레스강으로 만들어지고, 단면이 사각형이고 한쪽이 막힌 통형상을 가지는 본체케이스(102)를 구비한다. 본체케이스(102)는 단면이 사각형이고 한쪽이 막힌 통형상을 가지고 있으며, 사각형판의 형상인 상부덮개(102c)가 개폐되게 장착되는 개구상단(102b)을 가지는 케이스본체(102a)를 구비하며, 소정의 두께를 가지는 패킹(102d)이 상기 상부덮개(102c)의 전 내면에 고정된다.
상기 상부덮개(102c)는, 판두께 방향으로 관통하도록 좌측단부에 짧은 원통형 관을 가지는 흡입관(103)을 구비하는데, 상기 흡입관(103)의 내외 단부는 본체케이스(102)로부터 각각 조금 내외 쪽으로 돌출하고 있다.
상기 흡입관(103)의 바깥 단부에 흡입호스(미도시)의 일단이 연결되는데, 그 타단은 악취가스를 함유하는 오염공기를 배기하는 오염공기원에 연결된다. 그러한 오염공기원은 일예로, 일본 특개평 226629호에 개시되어 있듯이, 안경 등의 플라스틱렌즈를 연삭하기 위한 연삭기를 포함한다. 이 연삭기는 연삭 시에 플라스틱 렌즈에 포함된 황산계 악취성분과 같은 많은 황산수소를 발생시킨다. 그러므로 본 실시예는 황산수소를 탈취하는 것도 목적으로 한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 상부덮개(102c)는 복수 개의 자물쇠(104)를 잠궈서 상기 본체케이스(102)의 개구 상단(102b)에 완전히 눌러지고, 상기 상부덮개(102c)의 패킹(102d)은 상기 상부덮개(102c)를 탄성적으로 변형시키기 위해 상기 본체케이스(102)의 개구 상단(102b)에 눌러져서 개방된 상단을 기밀이 유지되도록 밀착시키고 있다.
즉, 상기 자물쇠(104)의 후크(104a)는 상기 상부덮개(102c)의 외측면의 각 모서리부에 고정되고, 상기 후크(104a)에 걸릴 수 있는 고리 모양의 래취(104b)와, 상기 래취(104b)가 부착되는 레버(104c)와, 상기 레버(104c)의 일단을 회동 가능하게 지지하는 베이스(104d)를 갖춘 자물쇠 몸체(104e)는 개구상단(102b) 측의 케이스본체(102a)의 각 모서리에 장착된다.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 케이스본체(102a)는 상기 흡기관(103)이 형성되어 있는 단부의 반대편 단부(도 7에서는 우단부)에 형성된 배기구(102e)를 구비하고 있고, 배기팬(105)은 공기유동장치의 일예로서, 케이스본체 (102a)의 외측으로부터 상기 배기구(102e)에 장착되어 있다. 상기 배기팬(105)은예를 들면, 145 mm의 내경을 가진다. 상기 케이스본체(102a) 내에는 이 배기팬(5)과 흡기관(3)을 서로 통하게 하여, 상기 케이스본체(102a)에서 공기를 화살표 방향으로 강제적으로 유동시키는 공기유로(2i)가 형성되어 있다.
상기 공기유로(102i) 내에는, 흡기관 측의 공기유동 상류 측으로부터 배기팬 측의 공기유동 하류측을 향하여 제수·공기필터(106), 제1 광촉매필터(107), 제1 램프유닛(108), 제2 광촉매필터(109), 첨착탄유닛(110)을 이 순서로 소정의 간격을 두고 설치되어 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제수·공기필터(106)는 흡입관(103)으로부터 본체케이스(102) 쪽으로 흡입되는 오염공기 중의 수분과, 플라스틱 렌즈의 연삭가공 시에 발생하는 칩, 먼지 등을 여과하는 예컨대, 사각형 모양의 필터이다. 상기 공기필터(106)는 일체형으로 형성되기 위해 금속이나 수지로 만들어진 구형의 외부프레임에 의해 트림(trim)된 외부 가장자리를 구비한다.
또한, 제1, 제2 광촉매필터(107, 109)는 유리울 메쉬로 형성된 본체를 가지는 공기필터를 구비한다. 공기유동 방향의 공기필터본체의 양 외면은 연속적인 굴곡을 보이도록 형성되어 표면적을 증가시킨다. 또한, 광촉매재와 양호한 내광성을 가지는 불소수지가 외부 굴곡면에 코팅되어 있고, 그 광촉매재로서는 산성표면을 가지는 산화티탄(TiO2)과, 황화수소와 같은 산화가스의 흡착성이 높은 양성 화합물인 산화아연(ZnO2) 중에 적어도 하나를 사용하고 있다. 상기에 언급된 구성을 가지는 필터의 외부 테두리부는 금속제 또는 수지제로 형성된 사각형의 외부프레임에의해 트림되고 일체화된다.
상기 램프유닛(108)은 오존발생기의 일례로서, U자형과 같은 소정의 형상을 가지는 복수 개의 자외선램프(111)를 포함하는 데, 이러한 자외선램프(111)는 케이스본체(102a)의 축을 중심으로 양측에 설치되고, 좌우 한 쌍으로 1조의 램프유닛을 형성하고 있다. 설치되는 램프의 수는 제한되지 않는다. 각 자외선램프(111)는, 주로 약 185 nm과 254 nm의 파장을 가지는 자외선을 조사하여, 그 주변에 오존을 발생시키는 오존발생기의 일례로서, 이들 자외선이 투과되는 U자형의 석영유리전구 안에 한 쌍의 전극을 설치하여 수은과 희박 가스를 소정의 압력으로 봉입하고 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 자외선램프(111)는, 전기를 받아들이는 핀을 케이스본체(102a)의 내부 바닥면 상에 설치된 소켓(112)에 탈착가능하게 밀어 넣어서 케이스본체(102a) 내에 직립되게 설치된다. 각 소켓(112)은 도시하지 않은, 점등장치의 변환장치에 전기적으로 접속되어, 이 변환장치는 케이스본체(102a)의 외측면에 장착된 전기부품상자(113) 내에 내장되어 있다. 또한, 상기 전기부품상자(113) 내에는 상기 배기팬(105)의 전원 등을 포함하는 전기부품들이 내장되어 있다.
상기 흡착재유닛(110)은 금속제 또는 수지재로 형성된 다공성상자 형태의 구조를 가지는데, 그것을 관통하여 공기가 화살표 방향으로 흐르고, 많은 첨착탄(미도시)이 상기 다공성상자를 채우고 있다. 상기 첨착탄은 산화철(FeO2), 수산화칼륨,질산니켈 등 중 적어도 하나를 4 mm ~ 6 mm의 그레인 지름과 6 mm의 길이를 가지는 작은 기둥 형상의 펠릿(pellet)형 활성탄의 외면에 가하여 형성되는데, 그리하여 산성가스나 특정한 악취성분에 대하여 흡착력을 증대시킨다. 본 실시예에서는, 수산화칼륨이 첨착된 첨착탄이 사각형 통형상의 유닛케이스(110a)를 채우고 있다.
상기 첨착탄유닛(110)의 사각형 통형상의 유닛케이스(110a)는 공기유동 방향에 있어 그 두께를 조절할 수 있는 구조를 가진다. 즉, 상기 사각형 통형상의 유닛케이스(110a)는 일단이 개구인 다공성 사각원통형 내부박스(110b)와, 상기 내부박스보다 조금 크고, 상기 내부박스(110b)의 개구단부가 끼워 넣는 방식으로 꽉 끼워지는 개구단부를 가지는 다공성 사각형 통형상의 외부박스(110c)로 구성되는데, 내부박스(110b)와 외부박스(110c)는 도 6에 화살표로 도시된 바와 같이, 공기유동방향으로 대향하며 끼워진다.
상기 내부박스(110b)와 외부박스(110c)는 대향하는 평판(110b1, 110c1)을 가지는 데, 그 사이에 측면을 관통하는 한 쌍의 조절볼트(110d, 110e)가 도 7에 도시된 바와 같이 상하 두 곳에 삽입되고, 너트(110f, 110f)는 삽입된 단부에 고정된다.
따라서, 상기 외부박스(110c)에서 공기유동 방향으로 상기 내부박스(110b)를 움직임으로써 공기유동 방향에서 상기 유닛케이스(110a)의 두께는 쉽고도 원활하게 조절될 수 있고, 상기 유닛케이스(110a)의 두께는 복수 개의 관통볼트(110d, 110e)와 너트(110f, 110f)에 의해 고정된다.
또한, 상기 유닛케이스(110a)에 의하면, 서로 다른 크기를 가지는 복수 개의유닛케이스를 미리 준비할 필요는 없으며, 따라서 비용절감을 이룰 수 있다.
다음, 본 첨착탄유닛(110)에 있어, 공기유동 방향으로의 두께는 공기유량 10 m3/hr 내지 20 m3/hr 에서는 70 mm 내지 130 mm 으로 설정된다.
도 9는, 공기유동방향에서 최적의 두께값을 얻기 위해서 상기 첨착탄유닛 (10)의 두께를 다양하게 변화시키면서 상기 케이스본체(2) 내에서 공기유속의 변화를 보여주는 실험결과에 근거한 테이타 테이블이다. 도 10은 상기의 실험결과를 보여주는 그래프이다.
본 실험에서, 공기유량 10 m3/hr 내지 20 m3/hr에서 두께 70 mm 내지 130 mm의 상기 첨착탄유닛(110)을 사용할 경우, 고효율의 높은 탈취효과를 얻을 수 있다는 게 판명되었다.
첨착탄의 두께가 70 mm 보다 작은 경우, 공기유동 저항이 감소되고, 공기유량이 21.8 m3/hr 로 증가하나, 첨착탄의 첨착량은 감소하여, 상기 배기팬(5)으로부터의 배기가스 내의 악취성분은 증가하고, 충분한 탈취효과를 얻을 수 없다.
한편, 상기 첨착탄유닛(110)의 두께가 130 mm 보다 큰 경우, 배기가스 내의 악취성분이 상기 탈취장치(101)의 흡기관(103)에 연결되어 있는 오염공기 발생원(source)인, 예를 들면 연삭기로부터 누설되는 문제가 야기된다. 이것은 공기유동방향으로의 상기 첨착탄유닛(110)의 두께가 증가하여 압력손실이 증가하고, 상기 배기팬(105)의 흡입력이 감소하기 때문인데, 따라서 소정시간당 탈취량이 감소된다.
도 6에 도시한 바와 같이, コ 모양의 단면을 가지는 복수 개의 상하 한 쌍의 가이드레일(114a, 114b)은 상기 케이스본체(102a)의 상하 한 쌍의 측벽(102f, 102g)의 내면에 장착된다. 상기 가이드레일(114a, 114b)은, 도 6에 도시된 바와 같이(공기유동방향인 상류 측에서 하류측으로) 제수·공기필터(106)와 제1, 제2 광촉매필터(107, 109)와 흡착재유닛(110)의 외부프레임의 좌우측 단부가 상기 케이스본체(102a)의 개구상단(102b)을 통하여 상기 케이스본체(102a)의 내부바닥면 (102h)으로 분리 가능하게 삽입되도록 안내하는 가이드레일이다.
상기 제수·공기필터(106)와 상기 제1, 제2 광촉매필터(107, 109)와 상기 흡착재유닛(110)은, 각 가이드레일(114a, 114b)과 제수·공기필터(106), 제1 및 제2 광촉매필터(107, 109), 첨착탄유닛(110)의 각 부재의 외부프레임의 좌우 한 쌍의 측단부 중 공기유동 방향으로 상류 측에 위치하는 표면 사이에 상기 케이스본체 (102a)의 높이 방향으로 요철을 되풀이하는 물결 모양의 탄성체의 일예인 스프링판을 개재시키어 탄성적으로 지지되어 있어, 각 부재와 유닛(106, 107, 109, 110)이 오염공기의 유동에 의해 상기 가이드레일(114a, 114b) 내에서 덜컹거리는 것을 방지한다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 전방으로 테이퍼진 역원추모양의 4개의 지지고무(116)는 상기 케이스본체(102a)의 바닥부(102h) 외면의 각 네 모서리에 장착되고, 상기 본체케이스는 원하는 바닥이나 장비 테이블에 상기 지지고무(116)를 설치하여 장착될 수 있다. 또한, 상기 제1, 제2 광촉매필터(107, 109)의 근방에, 오존발생기로 보통 사용되는 자외선램프(111)와 독립되게 상기 광촉매필터의 광촉매막을 여기하기 위한 전용의 자외선램프를 설치해도 된다.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 감지수단의 일예로서 상부덮개를 감지하기 위한 리미트스위치(116)와 제2 감지수단의 일예로서 첨착탄유닛의 감지를 위한 리미트스위치(117)가 상기 첨착탄유닛(110)의 공기유동방향의 하류측에 설치되어 있다. 또한, 상부덮개 경고램프(118)와 첨착탄 경고램프(119)가 상기 케이스본체 (102a)의 이를테면, 전방에 배치되어 있다.
상기 상부덮개 경고램프(118)는 상부덮개(102c)의 장착오류, 이를테면 상기 상부덮개(102c)가 케이스본체(102a)의 개구 상단(102b)으로부터 이동되어 있거나, 개구 상단(102b)에 상부덮개(102c)가 장착되어 있지 않은 사실을 경고램프의 점등이나 플래시를 통해 경고하기 위한 경고램프이다. 상기 첨착탄 경고램프(119)는, 상기 케이스본체(102a)의 개구 상단으로부터 외부로 누출되는 오존의 누출량이 허용치를 초과하는 경우를 감지했을 때, 상기 케이스본체(102a)에서 소정의 위치로 상기 첨착탄유닛(110)이 삽입되지 않았음을 경고하기 위한 경고램프이다.
상부덮개의 감지를 위한 상기 리미트스위치(116)는 일종의 안전장치로서, 상부덮개(102c)가 상기 케이스본체(102a)의 개구 상단(102b)으로부터 이동되어 있거나, 상기 개구 상단(102b)에 상기 상부덮개(102c)가 장착되어 있지 않아서 상기 개구 상단(102b)이 열린 상태를 감지한 경우, 경고램프의 점등 같은 필요한 경고작동을 하거나, 오존을 발생하는 상기 자외선램프(111)의 점등을 멈추어(작동을 멈추어) 오존의 발생을 정지시키거나 저지한다. 상기 리미트스위치(117)는 제1 마이크로스위치 (116a)와 상기 마이크로스위치(116a)의 작동을 스위치하여 조절하는 작동핀(116b)을 구비한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 상기 제1 마이크로스위치(116a)는 도시되지 않은 스위치포인트와 상기 스위치포인트를 스위치하고 조절하기 위한 회전 가능한 레버(116c)와 상기 레버(116c)의 전방 자유단에 장착된 회전 가능한 로울러(116d)를 구비한다.
상기 레버(116c)는 상기 로울러(116d)가 상기 케이스본체(102a)의 내부로 돌출되는 작동정지위치와, 도 9에 도시된 바와 같이 레버가 아래쪽으로 회전되는 작동위치 사이에서 회전하는 데, 이리하여 스위치포인트를 변환하게 되고, 상기 레버(116c)는 복원스프링 등에 의해 작동정지위치로 환원된다.
도 6, 도 7 및 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 제1 마이크로스위치(116a)는 공기유동방향으로 상기 첨착탄유닛(110)의 하류 측에 있는 상기 본체케이스(102) 오른쪽 단부의 평판(102j)의 상단부 외면에 부착되어 있고, 상기 제1 마이크로스위치 (116a)가 장착되는 측면에는 평판 두께 방향으로 관통하는 제1 소(小)구멍(102k)이 평판(102j)에 형성되어 있다. 상기 제1 마이크로스위치(116a)의 레버(116c)는 상기 제1 소구멍(102k)으로 삽입되어, 상기 로울러(116d)는 상기 케이스본체(102a) 쪽으로 조금 돌출된다.
상기 로울러(116d)의 돌출부 위쪽에 위치한 상기 작동핀(116b)은 상기 상부덮개(102c)의 후방 측단부의 내면에서 아래방향으로 돌출되고, 상기 케이스본체(102a)의 개구상단(102b)에 상기 상부덮개(102c)를 강하게 누르도록 설치된다. 그리고, 상기 상부덮개(102c)가 자물쇠(104)에 의해 잠가질 때, 상기 작동핀(116b)은 상기 레버(116d)를 회전시켜 상기 소구멍(102k)에 밀어 넣은 다음, 상기 마이크로스위치(116a)를 가지는 스위치포인트를 작동차단/정지접촉으로부터 제1 작동접촉으로 바꾸기 위해 변환된다.
말하자면, 상기 스위치접촉은 전원에 연결된 전기공급회로의 상기 상부덮개 경고램프(118) 같은 경고수단을 구동하고, 상기 자외선램프(111)의 점등을 차단 혹은 정지하는 작동차단/정지접촉과, 상기 오존발생용 자외선램프(111)를 점등하기 위해 제1 작동접촉 사이에서, 두 접촉을 스위치하고 제어하기 위해서 상기 스위치접촉은 작동된다. 그리고, 상기 스위치접촉은 작동차단/정지접촉에 스위치되기 위해 복원스프링 등에 의해 항상 강제된다.
한편, 첨착탄감지용 리미트스위치(117)는 안전장치로서, 상기 첨착탄유닛(110)이 상기 케이스본체(102a)의 소정의 위치에 삽입되지 않았을 때, 상기 첨착탄 경고램프(119)를 점등하거나 플래시 위하여 요구되는 경고수단을 구동하여 상기 케이스본체(102a)로부터 외부로 누설되는 오존의 누설량이 허용치를 초과하는 상태를 감지토록 하고, 이 때에 상기 첨착탄유닛(110)이 삽입되지 않은 것을 경고하는 경보를 발생시킴과 동시에, 오존을 발생시키는 상기 자외선램프(111)의 점등(작동)이 소멸되거나(정지되거나), 첨착탄유닛 감지용 상기 리미트스위치 (117)는 자외선램프의 점등을 사전에 방지하기 위해 작동한다. 이러한 안전장치에는 제2 마이크로스위치가 포함된다.
도 12에 도시한 바와 같이, 상기 제2 마이크로스위치(117a)는 스위치접촉을 포함하고, 스위치접촉을 변환하고 제어하기 위한 회전 가능한 레버(117b)와 상기레버(117b)의 자유단에 장착된 회전 가능한 로울러(117c)를 구비하고 있다.
상기 레버(117b)는 로울러(117c)가 케이스본체(102a)의 내부로 돌출되는 작동차단/정지위치와, 도 12에 도시된 바와 같이 레버가 오른쪽으로 회전되는 작동위치 사이에서 회동하는 데, 이리하여 스위치포인트를 변환하게 되고, 상기 레버 (116c)는 복원스프링 등에 의해 작동차단/정지위치로 환원된다.
도 6, 도 7 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제2 마이크로스위치(117a)는 전기부품상자(113)에 설치되고, 공기유동방향으로 상기 첨착탄유닛(110)의 하류측 외면에 거리를 두고 대향하는 상기 케이스본체(102a)의 측벽, 예를 들면 측벽 (102g)의 외면의 하부에 부착된다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 케이스본체(102a)는 상기 제2 마이크로스위치(117a)가 부착되는 측벽(102g)의 장착면에 형성되는 데, 제2 소구멍(121)은 평판두께 방향으로 관통한다. 상기 제2 마이크로스위치(117a)의 상기 레버(117b)는 상기 로울러(117c)가 상기 케이스본체(102a) 쪽으로 조금 돌출되도록 상기 제2 소구멍(121)으로 삽입된다. 즉, 상기 로울러(117c)는 상기 첨착탄유닛(110)을 상기 가이드레일(114a, 114b)의 안내를 따라 상기 케이스본체(102a) 쪽으로 삽입할 때, 삽입통로 쪽으로 돌출한다.
따라서, 상기 첨착탄유닛(110)이 상기 케이스본체(102a) 내로 삽입될 때, 상기 첨착탄유닛(110)의 일 측단부의 외부 바닥면은 상기 로울러(117c)와 접하면서 그것을 바깥으로 밀어낸다. 그리고 상기 레버(117b)는 측방향으로 회동하여 그것을 제2 소구멍(121) 쪽으로 밀어내어, 제2 마이크로스위치(117a)의 스위치접촉을 작동차단/정지접촉으로부터 제2 작동접촉으로 변환시킨다.
즉, 전원에 연결된 전기공급회로의 상기 첨착탄 경고램프(119) 같은 경고수단을 구동하고(점등하고), 상기 자외선램프(111)의 점등을 차단 혹은 정지하는 차단/정지 접촉작동과, 상기 오존발생용 자외선램프(111)를 점등하기 위해 제2 작동접촉 사이에서, 두 접촉을 절환하고 제어하기 위해서 상기 스위치접촉은 작동된다. 그리고, 상기 스위치접촉은 작동차단/정지접촉에 스위치되기 위해, 복귀 스프링 등에 의해 항상 강제된다.
또한, 상기 제2 마이크로스위치(117a)의 제2 작동접촉은 상기 제1, 제2 마이크로스위치(116a, 117a)의 제1, 제2 스위치접촉이 각각 제1, 제2 작동접촉에 절환되도록 상기 제1 마이크로스위치(116a)의 제1 작동접촉에 직렬로 전기적으로 연결되고, 전원공급회로로부터의 전원은 상기 자외선램프(111)에 공급되어 점등(작동)을 일으킨다. 그리고 상기 경우를 제외한 다른 경우에서는 자외선램프(111)의 점등은 차단되거나 정지된다. 또한, 상기 상부덮개 경고램프(118)와 상기 첨착탄 경고램프(119)는 상기 케이스본체(102a)의 전면 외에 다른 곳에 장착될 수도 있다.
다음, 상기 구조의 탈취장치(101)의 사용과 기능은 다음과 같다.
도시되지 않은 전원스위치를 우선 작동시킨다. 다음, 상기 본체케이스(102)의 전면에 설치된 상기 상부덮개 경고램프(118)와 상기 첨착탄 경고램프(119)가 점등 혹은 플래시되어 경고를 발하는 지 확인한다.
예를 들면, 만일 상기 첨착탄 경고램프(119)가 점등 혹은 플래시되어 경우라면, 상기 첨착탄유닛(110)이 상기 본체케이스(102)의 소정의 위치에 삽입되지 않았음을 발견하게 되고, 이 때에 상기 첨착탄유닛(110)을 소정의 위치에 삽입한다.
다음, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 첨착탄(110)의 외부 바닥면은 상기 제2 마이크로스위치(117a)의 상기 로울러(117c)에 접하면서, 도 12에서 보는 바와 같이 그것을 아래쪽으로 밀어낸다. 그리고 상기 마이크로스위치(117a)의 스위치접촉을 작동차단/정지접촉으로부터 제2 작동접촉으로 변환시킨다. 이러한 스위치 작동에 의해, 상기 첨착탄 경고램프(118)의 점등 혹은 플래시는 소멸되고, 상기 자외선램프(111)는 작동상태(점등을 할 수 있는)로 된다.
또한, 이 때, 상기 상태에 추가하여 상기 상부덮개 경고램프(118)를 점등하거나 플래시하여 경고가 발생하는 경우, 상기 상부덮개(102c)는 상기 케이스본체(102a)의 개구 상단(102b) 위로 덮게 되고, 그 다음 자물쇠(4)는 잠가진다.
도 11에 도시한 바와 같이, 상기 상부덮개(102c)가 상기 케이스본체(102a)의 개구 상단(102b)에 놓여질 때, 상기 상부덮개(102c)의 작동핀(116b)은 상기 리미트스위치(116)의 상기 로울러(116d)에 접하면서, 그것을 상기 제1 소구멍(102k)의 측면에 밀어내고, 그 다음 상기 레버(116d)를 회전시켜 마이크로스위치의 스위치접촉을 작동차단/정지접촉으로부터 제1 작동접촉으로 스위치한다.
이러한 이유 때문에, 상기 상부덮개 경고램프(118)의 점등 혹은 플래시는 소멸되고, 제1 작동 접촉은 상기 제2 작동접촉에 직렬로 연결되고, 또한 전원회로에 연결되어, 전원은 점등(구동)되는 상기 자외선램프(111)에 공급된다.
따라서, 상기 배기팬(105)은 상기 자외선램프(111)의 점등에 따라 구동되며,상기 본체케이스(102) 내의 공기는 상기 배기팬(105)의 작동에 의해 외부로 배출됨으로써, 상기 본체케이스(102) 내에서는 마이너스 압력 상태가 된다. 따라서, 악취성분을 가지는 오염공기는 도시되지 않은 흡입호스를 통하여 상기 흡입관(103)으로부터 상기 본체케이스(102) 쪽으로 흡입된다.
상기 본체케이스(102) 내에 도입된 오염공기는 우선 제수·에어필터(106)를 통과하여 수분, 칩, 먼지 등이 제거된 후, 제1 광촉매필터(107)를 통과하여, 악취성분 중의 아세트알데히드(CH3CHO)와 같은 유기 화합물 및 암모니아와 같은 질소화합물이 흡착되어 산화 분해된다. 또한, 황화수소(H2S)를 포함하는 유황계 악취성분이 산화 분해된다.
그 다음, 오염공기가 오존발생기인 상기 자외선램프유닛(108)을 통과할 때, 오염공기는 상기 자외선램프(111)로부터 조사되는 파장 185 nm과 254 nm의 자외선에 의해 오존이 발생하고 있는 영역을 통과한다. 따라서, 여기서 오염공기 중의 황화수소가 오존에 의해 산화 분해되어 탈취된다. 또한, 상하류 양측에서는 상기 자외선램프(111)로부터 조사된 자외선이 제 1 및 제2 광촉매필터(107, 109)의 광촉매막을 벗어남으로써 오염공기 중의 아세트알데히드와 같은 유기화합물과 암모니아와 같은 질산화합물은 흡수되어 산화 분해된다. 더구나, 제1 및 제2 광촉매필터(107, 109)의 광촉매막을 벗어나서 상기 자외선램프(111)로부터의 자외선과 오존에 의해 활성화되기 때문에, 유기화합물과 질산화합물에 대한 제1 및 제2 광촉매필터(107, 109)의 탈취작용은 효율적으로 유지된다.
상기에서와 같이, 오염공기는 제수·공기필터(106), 제1 및 제2 광촉매필터 (107, 109), 자외선램프유닛(108)에 의해 순차적으로 탈취된 후, 첨착탄유닛(110)을 통과하여 오염공기 내의 악취성분이 첨착탄에 의해 흡착된 다음, 탈취되어 상기 배기팬(5)을 통하여 외부로 배기된다.
한편, 상기 상부덮개(102c)가 상기 케이스본체(102a)의 개구 상단(102b)에 장착되지 않은 경우, 상기 상부덮개 경고램프(118)는 상기 상부덮개(102c)가 소정의 위치에 장착되지 않은 사실을 경고하고, 상기 자외선램프(111)의 점등(작동)을 차단하기 위하여 점등되거나 플래시된다. 그 결과, 각 자외선팸프(111)의 점등을 통하여 오존이 발생하고, 상기 케이스본체(102a)의 상기 개구 상단(102b)을 통한 외부로의 누출은 방지될 수 있다.
또한, 상기 탈취장치(101)가 작동하는 동안에, 즉 상기 자외선램프(111)가 점등하는 동안에, 상기 상부덮개(102c)가 어떠한 이유 때문에 상기 케이스본체 (102a)로부터 제거될 때, 상기 상부덮개(102c)의 제거는 상기 상부덮개감지 리미트스위치(116)에 의해 감지되고, 현재 점등하고 있는 상기 자외선램프(111)로의 전원공급은 정지되고 강제적으로 소멸된다. 그 결과, 오존이 상기 본체케이스(102)로부터 외부로 누설되는 것을 방지하거나 줄일 수 있으며, 따라서 인체에 대한 안전기능을 향상시킨다.
또한, 예를 들면 상기 첨착탄유닛(110)의 교환 때문에 상기 케이스본체 (102a)의 소정의 위치에 상기 첨착탄유닛(110)을 삽입하지 않은 경우, 상기 첨착탄유닛(110)이 삽입되지 않은 것을 경고하기 위하여 상기 첨착탄 경고램프(119)는 점등되고 플래시된다. 그리고, 각 자외선램프(111)의 점등(작동)은 방지되어, 오존이 상기 자외선램프(111)로부터 발생되는 것이 방지된다. 따라서, 상기 첨착탄에 의한 오존의 흡수는 방지되고, 또한 상기 본체케이스(102) 외부로 오존이 누설되는 것을 방지하거나 효율적으로 제한할 수 있다.
즉, 오존발생용 자외선램프는 상기 첨착탄유닛(110)이 상기 케이스본체 (102a)의 소정의 위치에 삽입되어 놓여지고, 상기 상부덮개(102c)가 상기 케이스본체(102a)의 개구 상단(102b)에 장착된 것이 확실할 때에만 점등(작동)될 수 있다. 그러므로, 상기 본체케이스(102)의 외부로 누설되는 오존에 대한 두려움은 극도로 감소되고, 인체에 대한 안전성은 증가될 수 있다.
또한, 상기의 실시예에서, 오존 발생기의 일 예로서 상기 자외선램프(8, 10, 111)가 기술되어 있는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않으며, 오존 발생기로서 예컨대 금속세선 봉입형(metal fine wire seal type), 금속산화물 분체 봉입형 (metal oxide powder seal type), 확산드리프트형(diffusion-drift type), 질소방전광 무성방전 중첩형(nitrogen discharge light silent discharge superimposing type), 회전전극형(rotating electrode type), 극저온동작 글로우방전형(cryogenic operative glow discharge type), 이중방전형(double-discharge type), 코로나방전형(corona discharge type), 전해법형(electrolytic method type) 등의 각 장치가 채택될 수 있다.
금속세선 봉입형 오존발생기는, 원료기체를 통과시키는 외관 유리용기와, 냉각공기를 통과시키기 위해 상기 외관 유리용기 내에 설치된 스테인레스제의 내부관을 포함하는 데, 내부전극의 일단은 기밀이 유지되게 장착되고, 지름 방향으로 내부전극에 대향하는 외부 전극은 금속세선이 외부전극과 내부전극 사이의 유리용기 내에 배치되는 방식으로 용기의 외면에 설치된다.
금속산화물 분체 봉입형 오존발생기는, 무성방전 생성공간에 각종의 산화물을 채운 것이다.
확산드리프트형 오존발생기는, 오존발생효율 감소의 요인의 하나로서 생각되는 후속 방전에 의해 생성되는 오존의 파괴를 가능한 회피하여, 생성된 오존을 방전장으로부터 비방전장으로 신속히 보내서, 오존생성량을 증가시키기 위한 구조를 가진 발생기이다.
질소방전광 무성방전 중첩형 오존발생기는, 산소무성방전에 질소방전광조사를 통해 오존을 생성하는 오존발생기이다.
회전전극형 오존발생기는, 예컨대 염화비닐제의 원주모양의 회전체의 표면에 끼워 넣은 복수 개의 접지측 선모양의 전극과, 구리막대 등으로 이루어지는 고압측 전극 사이에서, 방전을 통한 전리에 의해 오존을 생성하는 것인 데, 원반모양의 전극을 회전시키어 오존을 발생시키는 것도 있다.
극저온동작 글로우방전형(또는 크리핑(creeping)방전형) 오존발생기는, 액체질소에 담겨서, 저기압(0.5∼2 Torr)의 글로우방전 또는 고주파크리핑방전에 의해 오존을 발생시키는 것이다. 또한, 크리핑방전형 오존발생기는 강제냉각을 행하지 않고, 유리관 내부의 CuSO4용액과 유리관 외주에 감겨진 스테인레스선 사이에 교류전압(5.5 kV)을 인가하여, 유리관 외측에 크리핑방전을 발생시키어, 공기 또는 산소 속에서 오존을 발생시키는 것이다.
이중방전형 오존발생기는, 예비방전을 발생시켜, 음극 부근에 다량의 초기 전자를 공급하여, 이것에 따라 주방전(main discharge)을 발생시키는 이중방전에 의해 오존을 발생시키는 것이다.
코로나방전형 오존발생기는, 공기 중에서 양의 스트리머펄스코로나(streamer pulse corona)에 의해 오존을 생성하는 것이다. 근사적인 로코스키(rogowskii)(평판전극) 또는 볼전극의 형상을 가지는 음극을 포함하는데, 블레이드 형상의 4∼6 개의 양극이 그 속에 설치되고, 간격은 10∼25 mm이다.
전해법형 오존발생기는, 수중의 전해질 대신에 고체 전해질로서 기능하는 이온교환 수지막을 사용한 수(水)전해식 오존발생기의 하나의 실용적인 예를 포함한다. 그러한 오존발생기에서 0. 2∼120 g/hr의 오존량이 발생된다.
또한, 상기의 각 실시예에서, 제1 내지 제3 광촉매필터(7, 9, 11, 107, 109)의 필터본체의 양측면은 공기유동 방향으로 수직으로 연속적인 물결모양을 가진다. 그러나, 본 발명은 그러한 실시예에 한정되지 않고, 제1 내지 제3 광촉매필터(7, 9, 11, 107, 109)의 필터본체는 공기유동방향을 따라 형성된 물결모양의 구부려진 면을 가질 수도 있다. 그러한 수정에 따르면, 오염공기와 제1 내지 제3 광촉매필터(7, 9, 11, 107, 109) 사이의 접촉면적은 증가하여, 케이스본체(2a, 102a) 내에서 공기유동 저항을 줄여 압력손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 탈취효과를 높일 수 있다.
또한, 상기 실시예에서, U자 형상의 제1, 제2 램프유닛(8, 10, 108)은 수직방향으로 설치되는데, 직선관의 축이 공기유동 방향에 대해 수직방향으로 향한다. 그러나, 이러한 제1, 제2 램프유닛(8, 10, 108)은 직선관의 축이 공기유동 방향에 대해 거의 수평방향으로 향하게 수평으로 설치될 수 있다. 그러한 배치에 따르면, 케이스본체(2a, 102a) 내에서 공기유동 저항은 감소될 수 있으며, 또한 압력손실도 줄일 수 있다. 따라서, 제1, 제2 램프유닛(8, 10, 108)이 수평방향으로 설치되어 있고, 제1 내지 제3 광촉매필터가 필터본체의 곡면의 구부려진 방향이 공기유동 방향에 거의 평행하도록 형성되어 있는 경우에는, 좀 더 향상된 압력손실의 감소를 달성할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면, 본체케이스 내에 형성된 공기유로를 통하여 악취가스를 함유하는 오염공기를 통과시키면, 악취성분은 오존발생기에 의해 발생한 오존에 의해 산화 분해되어 탈취된 후, 광촉매필터에 의해 추가적으로 산화 분해되고, 첨착탄의 흡수를 통해 추가적으로 탈취된다. 따라서, 오염공기가 본체케이스 내의 공기유로를 1회 통과함으로써, 오염공기 중의 악취성분은 오존발생기, 광촉매필터 및 첨착탄에 의해 3중 탈취되기 때문에, 황화수소(H2S), 메틸메르켑탄 (CH3SH), 에틸메르캡탄(C2H5SH), 메틸설파이드(H3SCH3), 메틸디설파이드(CH3SSCH3)는 높은 효율을 가지고 탈취될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 아래에 기술한 바와 같이, 각 오존 발생기, 광촉매필터 및 첨착탄의 탈취효과 이상의 주목할만한 추가적인 효과를 얻을 수 있다.
즉, 첨착탄이 활성탄에 수산화칼륨(KOH)을 침착하여 형성되는 경우에는, 상기 수산화칼륨이 알칼리성이기 때문에, 산성인 유황계 악취성분은 포착되기 쉽다. 또한, 첨착탄의 활성탄의 표면이 오존 분위기에 있기 때문에, 활성탄은 오존에 의해 쉽게 산화되고 열화된다. 그러나, 이 활성탄 표면에는 수산화칼륨도 존재하고 있기 때문에, 이 오존에 의한 활성탄의 산화 및 열화를 수산화칼륨에 의해 충분히 방지 내지 줄일 수가 있어, 활성탄의 수명을 길게 할 수가 있다.
또한, 수산화칼륨이 오염공기 내의 황화수소를 흡수하고, 황화수소가 흡수된 상태에서 오존과 반응하여 황화수소 외의 다른 반응물을 생성한다. 이러한 반응물이 악취성분을 포함하더라도, 활성탄 혹은 수산화칼륨에 의해 흡수되어 케이스본체 외부로 악취성분이 흘러나가는 것을 방지하거나 상당히 줄일 수 있다.
이에 추가하여, 첨착탄은 오염공기가 첨착탄을 통과하여 지날 때, 오존발생기와 광촉매필터의 하류측에 설치되기 때문에, 악취성분은 오존발생기와 광촉매필터에 의해 이중으로 탈취되어, 첨착탄의 상류 측에서는 악취농도가 줄어든다. 이 때문에, 첨착탄에 의해 흡수되는 악취성분의 양을 줄일 수 있어, 첨착탄의 사용시간을 증가시킬 수 있으며, 첨착탄의 교환요구가 감소되어 유지보수를 간단히 하는 데 기여한다.
또한, 악취성분을 흡수하는 탈취성능이 높은 첨착탄이 공기유동 통로에서 하류측에 설치되기 때문에, 첨착탄의 하류측으로부터 배출되는 오염공기의 악취농도를 줄일 수 있다.

Claims (14)

  1. 공기유로를 내부에 형성하는 본체케이스와;
    상기 본체케이스 내의 공기유로에 공기유동이 자유롭게 설치되어, 오존을 발생시키는 오존발생기와;
    상기 본체케이스 내의 공기유로에 공기유동이 자유롭게 설치되어, 광촉매필터를 구비한 광촉매필터유닛과;
    상기 본체케이스 내의 공기유로에 있어서 오존발생기와 광촉매필터의 적어도 한쪽의 하류측에 공기유동이 자유롭게 설치되어, 악취성분을 흡착하는 활성탄에 산화철, 수산화칼륨, 질산니켈 중의 적어도 한 성분을 첨착하여 형성되는 첨착탄과;
    를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오존발생기는, 주로 185nm와 254nm의 파장의 빛을 조사하는 광원인 것을 특징으로 탈취장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광촉매필터는, 유리울에 광촉매를 불소수지에 의해 고정하여 형성되는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광촉매필터의 공기유동방향 양측에 오존을 발생하는 광원을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 첨착탄은 공기유동이 자유로운 용기에 수용되고, 이 첨착탄 용기와 상기 광촉매필터는 상기 본체케이스에 착탈이 자유롭게 유닛으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 첨착탄유닛과 광촉매필터를 상기 본체케이스 내에서 착탈이 자유롭게 지지하는 지지부와, 이 지지부 내에서 첨착탄유닛과 상기 광촉매필터를 각각 탄성적으로 지지하는 탄성체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광촉매필터는, 그 공기유동면을 굴곡시킨 굴곡면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  8. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체케이스 내의 공기를 외부에 배기하는 배기수단을 상기 첨착탄의 하류측에 설치한 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 본체케이스 내에 설치되고, 상기 오존발생기에 의해 발생한 오존이 상기 본체케이스 밖으로 누설되는 상태를 검출할 때, 그 오존발생기의 운전을 저지 또는 정지시키는 안전 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 첨착탄은, 상기 본체케이스 내의 공기유로의 공기유량이 10∼18 m3/hr인 때, 입자직경이 4∼6mm 인 첨착탄을 공기유동방향의 두께가 70∼130mm인 유닛케이스 내에 충전하여, 상기 본체케이스에 착탈이 자유롭게 유닛으로 구성되어 있는 것을 특징으로 탈취장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 첨착탄유닛케이스는, 그 통풍방향의 두께 조절이 자유롭게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 본체케이스는, 개폐가 자유로운 개폐덮개를 구비하고, 상기 안전장치는, 상기 개폐덮개가 개방되어 있는 상태를 검출할 때, 상기 오존발생기의 운전을 저지 또는 정지시키는 제1 검출수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 안전장치는, 상기 첨착탄유닛이 상기 본체케이스 내의 소정 개소에 설치되어 있지 않은 상태를 검출할 때, 상기 오존발생기의 운전을 저지 또는 정지시키는 제2 검출수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제1, 제2 검출수단은, 상기 첨착탄유닛의 공기유동방향 하류측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 탈취장치.
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