KR20100001034A - 발수코팅 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공기정화기의 하우징 내부에 장착되어 흡입팬에 의해 유입되는 공기를 여과하고, 여과하면서 발생한 이물질을 물세척하여 재활용이 가능하도록 발수제가 코팅된 발수코팅필터가 구성되고, 상기 발수코팅필터를 통과한 공기가 저온에서 저온촉매와 접촉하여 산화/환원되면서 오염물질을 제거하는 저온촉매복합필터가 구성되며, 상기 발수코팅필터와 저온촉매복합필터 사이에 장착되어 저온촉매복합필터를 일정한 주기로 가열하면서 저온촉매의 활성성능을 저하시키는 수분을 제거하는 예열히터가 구성되는 것으로, 발수코팅필터의 표면을 발수제로 코팅처리하여 제작하므로 물세척으로 인한 재활용이 가능할 뿐만 아니라 오염된 공기가 저온촉매복합필터의 여러 단계를 거쳐 통과하면서 먼지, 냄새, 세균, 휘발성 유기화합물 등의 오염물질을 효과적으로 정화하므로 쾌적한 실내환경을 제공하는 발수코팅 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기에 관한 것이다.

공기정화기, 발수코팅필터, 저온촉매복합필터

Description

발수코팅 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기{air cleaner having a repellent coating and low temperature catalyst}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발수코팅필터의 표면을 발수제로 코팅처리하여 물세척이 가능할 뿐만 아니라 오염된 공기가 저온촉매복합필터를 통과하면서 휘발성 유기화합물과 같은 오염물질을 제거하는 발수코팅 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기에 관한 것이다.

일반적으로 산업발전과 더불어 인위적으로 배출되는 화학물질들은 대기와의 반응성에 따라 여러 형태로 대기오염을 초래하고 있는데, 그 예로는 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)에 의한 산성비와 스모그현상, 온실가스(greenhouse gas)의 증가에 의한 지구온난화 현상(greenhouse effect), 그리고 프레온가스(CFC)에 의한 오존층파괴 등을 들 수 있다.

이와 더불어 최근에는 자동차 운행의 급증과 유류 및 유기용제의 과다 사용으로 인해 발생되는 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds)에 대한 관심 도가 전 세계적으로 매우 커지고 있다.

또한, 매년 반복하여 동남아 일대를 강타하는 호흡기 질환의 일종인 싸스(SARS)와 조류독감(AI) 등으로 인한 인류피해는 지속적으로 늘어가고 있는 추세이며, 이와 같은 바이러스성 세균들의 보다 효과적인 살균에 의한 안전한 실내환경을 필요로 하고 있다.

최근에는 상기와 같은 바이러스성 세균들로 인한 오염공기를 실시간으로 제거하는 공기청정기가 널리 보급되어 사용되고 있는 실정이다.

상기 공기청정기는 공기 중의 부유분진을 항균필터와 전기집진장치, 헤파필터 또는 광촉매필터 등으로 흡착시켜 정화하며, 가스상태의 오염물질은 활성탄필터로 흡착제거하는 구조로 되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 필터는, 비교적 짧은 사용주기를 가지고 있어 주기적으로 필터를 교체해야 하므로 많은 유지비용이 소요될 뿐만 아니라 재활용이 불가능함으로 인한 새로운 폐기물이 파생되어 환경을 오염시키는 원인이 되었다.

또한, 오염된 공기를 살균/탈취하기 위해서는 별도의 UV램프나 가시광선램프를 필요로 하므로 내부구조가 복잡해짐과 아울러 제조원가를 상승시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은, 상술한 바와 같은 종래의 제반결함을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 오염된 공기를 여과하는 발수코팅필터의 표면을 발수제로 코팅처리하여 제작하므로 물세척으로 인한 재활용이 가능할 뿐만 아니라 오염된 공기가 저온촉매복합필터의 여러 단계를 거쳐 통과하면서 효과적으로 정화되므로 쾌적한 실내환경을 제공하는 발수코팅 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기정화기의 하우징 내부에 장착되어 흡입팬에 의해 유입되는 공기를 여과하고, 여과하면서 발생한 이물질을 물세척하여 재활용이 가능하도록 발수제가 코팅된 발수코팅필터와;

상기 발수코팅필터를 통과한 공기가 저온에서 저온촉매와 접촉하여 산화/환원되면서 오염물질을 제거하는 저온촉매복합필터와;

상기 발수코팅필터와 저온촉매복합필터 사이에 장착되어 저온촉매복합필터를 일정한 주기로 가열하면서 저온촉매의 활성성능을 저하시키는 수분을 제거하는 예열히터가 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 공기중의 오염물질을 제거하는 발수코팅필터의 표면이 발수제로 코팅되어 있으므로 걸러진 먼지입자들을 손쉽게 물세척으로 제거하여 반복적으로 사용할 수 있어 경제적인 효과가 있다.

또한, 예열히터가 저온촉매필터를 일정주기로 가열하여 저온촉매의 활성성능을 저하시키는 수분을 제거하므로 산화 활성능력을 일정하게 유지시킬 뿐만 아니라 발수코팅필터를 통해 유입되는 공기가 저온촉매필터,나노실버필터, 활성탄필터, 알레르겐필터로 이루어진 저온촉매복합필터의 여러 단계를 통과하면서 먼지, 냄새, 세균, 휘발성유기화합물 등의 오염물질을 효율적으로 정화하므로 쾌적한 실내환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 공기정화기(10)의 하우징(11) 내부에 장착되어 흡입팬(30)에 의해 유입되는 공기를 여과하고, 여과하면서 발생한 이물질을 물세척하여 재활용이 가능하도록 발수제가 코팅된 발수코팅필터(100)가 구성되고, 상기 발수코팅필터(100)를 통과한 공기가 저온에서 저온촉매와 접촉하여 산화/환원되면서 오염물질을 제거하는 저온촉매복합필터(200)가 구성되며, 상기 발수코팅필터(100)와 저온촉매복합필터(200) 사이에 장착되어 저온촉매복합필터(200)를 일정한 주기로 가열하면서 저온촉매의 활성성능을 저하시키는 수분을 제거하는 예열히터(300)가 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 발수제는 불소계수지 또는 실리콘실란트 중 어느 하나로 코팅하는 것이 바람직하다.

상기 불소계수지는 폴리불소화 비닐, 폴리테트라플루오르에틸렌, 테트라플루 오르알킬비닐에스테르 공중합체 또는 비닐에스테르-플루오르올레핀 공중합체 중 어느 하나임이 바람직하다.

또한, 저온촉매복합필터(200)는, 저온촉매필터(210)와, 오염된 공기를 살균/항균하는 나노실버필터(220), 악취물질을 흡착하여 탈취하는 활성탄필터(230), 알레르기를 일으키는 알레르겐물질을 제거하는 알레르겐필터(240)가 순차적으로 구비된다.

상기 저온촉매필터(210)는, 알루미늄 소재로 형성되어 다수개의 기공이 형성된 다공판의 표면에 나노입자의 활성탄이 접착되고, 접착된 활성탄의 표면에 저온촉매가 접착된다.

상기 저온촉매는, 구리(Cu),망간(Mn), 산화철(Fe2O3), 코발트(Co), 바나듐(V), 티타늄(Ti) 중 두 개 이상의 성분으로 이루어진다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부의 오염된 공기가 공기청정기(10) 내부의 흡입팬(30)의 흡입력에 의해 하우징(11) 내부로 흡입되며, 흡입된 공기는 프리필터(20)를 통과하면서 공기 중에 포함된 입자가 큰 먼지를 제거하게 된다.

상기 프리필터(20)를 통과하면서 입자가 큰 먼지가 제거된 오염공기는 발수제가 코팅된 발수코팅필터(100)를 통과하면서 미세먼지, 병원성세균 등의 오염물질을 제거하게 된다.

상기 발수코팅필터(100)는 폴리프로필렌으로 된 섬유조직의 표면에 폴리불소 화 비닐, 폴리테트라플루오르에틸렌, 테트라플루오르알킬비닐에스테르 공중합체 또는 비닐에스테르-플루오르올레핀 공중합체와 같은 발수제를 코팅 처리하거나 발수제를 스프레이장치에 저장하여 섬유조직의 표면에 분사하여 도포할 수도 있다.

상기와 같이 발수제가 코팅된 발수코팅필터(100)는 물세척이 가능하게 되어 일정시간 사용 후 이물질을 물로 세척하여 재사용할 수 있는 것이다.

상기 발수코팅필터(100)를 통해 유입된 공기는 저온촉매복합필터(200)의 저온촉매필터(210)로 유입되어 오염된 공기가 50℃이하의 저온에서 저온촉매와 접촉하여 산화/환원반응을 일으키면서 다이옥신(Dioxin), 포름알데히드(HCHO), 휘발성유기화합물질(VOCs)과 바이러스성 세균 등의 오염물질을 분해/제거하게 된다.

또한, 상기 발수코팅필터(100)를 통해 저온촉매복합필터(200)로 유입된 공기에 수분을 함유하고 있을 경우 저온촉매의 활성성능이 현저하게 저하되므로, 이러한 현상을 방지하도록 발수코팅필터(100)와 저온촉매복합필터(200) 사이에 예열히터(300)가 구비되는 것이다.

상기 예열히터(300)는 공기청정기(10)에 인가되는 전원으로 일정한 주기로 작동하게 되며, 예열히터(300)의 작동으로 발생하는 열에 의해 저온촉매복합필터(200)에 잔존하는 수분을 가열하여 제거함으로 항상 일정한 저온촉매의 활성성능을 유지하게 된다.

이러한 저온촉매복합필터(200)는, 저온촉매필터(210), 나노실버필터(220), 활성탄필터(230), 알레르겐필터(240)가 순차적으로 장착되어 구성되어 진다.

상기 저온촉매필터(210)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 알루미늄 소재로 형성 된 다공판에 2.5mm이하의 기공이 형성되며, 상기 다공판의 표면에 나노입자의 활성탄이 접착되고, 이렇게 접착된 활성탄의 표면에는 저온촉매가 접착된다.

상기 다공판과 저온촉매 사이에 접착된 활성탄은, 기공 사이를 통과하는 공기가 저온촉매의 표면에 접촉량을 증가시키게 된다.

상기 저온촉매는 구리(Cu),망간(Mn), 산화철(Fe2O3), 코발트(Co), 바나듐(V), 티타늄(Ti)중 두개 이상의 성분으로 이루어짐이 바람직하다.

상기와 같이 발수코팅필터(100)와 예열히터(300)를 통해 흡입된 공기가 저온촉매복합필터(200)의 저온촉매와 산화/환원되면서 오염물질을 제거하게 된다.

상기 저온촉매필터(210)의 후방에는 세균번식을 억제하는 나노실버필터(220)가 구비되며, 상기 나노실버필터(220)는 지구상에서 항균성이 가장 강한 금속인 은을 망에 코팅하여 구성되므로 저온촉매필터(100)에서 유입되는 공기를 항균작용하면서 필터 구석의 세균번식을 억제하게 된다.

또한, 상기 나노실버필터(220)는 수지로 형성되는 망에 나노은을 코팅처리하거나, 수지로 망을 형성할 때 나노은 입자를 첨가하는 방법에 의해 제조되는 것이 바람직하다.

상기 나노실버필터(220)의 후방에는 활성탄필터(230)가 구비되며, 활성탄 표면에 형성된 미세기공에 오염된 공기가 흡착되면서 냄새를 탈취하는 것이다.

상기 활성탄필터(230)의 후방에는 알레르겐필터(240)가 구비되며, 상기 알레르겐필터(240)는, 실내에 존재하는 집먼지, 집진드기, 곰팡이균 등과 같이 알레르기(Allergy)를 일으키는 알레르겐 물질을 흡착하여 제거하게 된다.

상기와 같이 저온촉매복합필터(200)의 여러 단계를 거치면서 정화/탈취된 공기는 하우징(11) 내부에 구비된 흡입팬(30)의 흡입력에 의해 하우징(11) 외부로 배출되어 쾌적한 실내환경을 제공할 수 있는 것이다.

또한, 상기 본 발명은, 도 5에 도시된 바와 같이, 저온촉매복합필터(200)와 예열히터(300)를 사용시 일일 24시간 사용할 경우 2년 3개월동안 탈취효율이 96%에서 86%로서 큰 차이가 없이 보존되는 것을 알 수 있으며, 저온촉매복합필터(200)만 사용할 경우에는 63%의 탈취효율을 나타냄을 알 수 있다.

또한, 저온촉매복합필터(200)를 사용하면서 마지막에 예열히터(300)를 가동하게 되면 63%의 탈취효율이 75%의 탈취효율로 다소 상승함을 알 수 있다.

그러나, 상기와 같은 저온촉매복합필터(200)가 아닌 일반필터를 사용시에는 50%이하의 수치를 나타내 원활한 탈취효율을 나타내지 못하는 것을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 분리사시도

도 2는 본 발명의 단면도

도 3은 본 발명의 사용상태도

도 4는 본 발명 저온촉매필터의 단면도

도 5는 본 발명에 의한 정화효율을 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 발수코팅필터 200: 저온촉매복합필터

210: 저온촉매필터 220: 나노실버필터

230: 활성탄필터 240: 알레르겐필터

300: 예열히터

Claims (6)

1. 공기정화기의 하우징 내부에 장착되어 흡입팬에 의해 유입되는 공기를 여과하고, 여과하면서 발생한 이물질을 물세척하여 재활용이 가능하도록 발수제가 코팅된 발수코팅필터와;

   상기 발수코팅필터를 통과한 공기가 저온에서 저온촉매와 접촉하여 산화/환원되면서 오염물질을 제거하는 저온촉매복합필터와;

   상기 발수코팅필터와 저온촉매복합필터 사이에 장착되어 저온촉매복합필터를 일정한 주기로 가열하면서 저온촉매의 활성성능을 저하시키는 수분을 제거하는 예열히터가 구성되는 것을 특징으로 하는 발수코팅 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 발수제는 불소계수지 또는 실리콘실란트 중 어느 하나임을 특징으로 하는 발수코팅 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 불소계수지는 폴리불소화 비닐, 폴리테트라플루오르에틸렌, 테트라플루 오르알킬비닐에스테르 공중합체 또는 비닐에스테르-플루오르올레핀 공중합체 중 어느 하나임을 특징으로 하는 발수코팅 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기.
4. 청구항 1에 있어서, 저온촉매복합필터는,

   저온촉매필터와, 오염된 공기를 살균/항균하는 나노실버필터, 악취물질을 흡착하여 탈취하는 활성탄필터, 알레르기를 일으키는 알레르겐물질을 제거하는 알레르겐필터가 순차적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 발수코팅필터 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기.
5. 청구항 4에 있어서, 저온촉매필터는,

   알루미늄 소재로 형성되어 다수개의 기공이 형성된 다공판의 표면에 나노입자의 활성탄이 접착되고, 접착된 활성탄의 표면에 저온촉매가 접착되는 것을 특징으로 하는 발수코팅필터 및 저온촉매복합필터가 내장된 공기정화기.
6. 청구항 5에 있어서, 저온촉매는,

   구리(Cu),망간(Mn), 산화철(Fe2O3), 코발트(Co), 바나듐(V), 티타늄(Ti) 중 두 개 이상의 성분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발수코팅필터 및 저온촉매복 합필터가 내장된 공기정화기.

Images