KR20130111093A

KR20130111093A - 흄 후드 및 그의 오염물질 제거 및 정화방법

Info

Publication number: KR20130111093A
Application number: KR1020120033619A
Authority: KR
Inventors: 이민수; 김기정
Original assignee: (주)지오필테크
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10
Also published as: KR101339877B1

Abstract

본 발명의 흄 후드는 본체와; 상기 본체의 내부에 마련되는 작업챔버와; 상기 작업챔버의 전방에 상하방향으로 슬라이딩 개폐 가능하게 설치되는 도어와; 상기 본체의 작업챔버의 상부에 마련되어 작업챔버에서 발생된 유해물질을 외부로 배출시키는 배기덕트와; 상기 배기덕트의 내부에 설치되어 배기덕트의 내부로 진입한 오염물질을 제거, 정화하는 오염물질 제거 및 정화모듈과; 상기 배기덕트의 내부에 설치되는 터보송풍기;를 포함하며, 상기 배기덕트 내부의 오염물질 제거 및 정화모듈 전방에 설치되고, 촉매펌프와 접속되어 배기덕트의 내부로 진입한 오염물질에 촉매를 분사하여 입자를 확대하는 촉매분사노즐;을 더 포함하는 것이고,
본 발명의 흄 후드의 유해물질 제거 및 정화방법은 터보송풍기를 가동하는 단계와; 마이크로컨트롤러가 배기덕트 배기유출구로 배출되는 가스의 유속, 풍속 및 작업챔버의 개구면적을 통해 면속도를 계산하는 단계와; 마이크로컨트롤러가 상기 계산된 면속도에 의해 터보송풍기를 펄스폭변조(PWM)로 운전 제어하는 단계와; 유입가스측정모듈에서 배기덕트 유입구를 통해 배기덕트 내부로 유입되는 유입가스의 입자 사이즈 및 가스농도를 측정하는 단계와; 마이크로컨트롤러가 상기 유입가스의 입자 사이즈와 일정 크기미만이면서 가스농도가 높은가를 판단하는 단계와; 상기 유입가스의 입자 사이즈가 일정 크기 미만이면서 가스 농도가 높으면 마이크로컨트롤러가 촉매펌프를 가동하여 촉매분사노즐로 촉매를 분사하는 단계와; 오염물질 제거 및 정화모듈을 통해 오염물질을 제거, 정화하는 단계;로 이루어지는 것이다.

Description

흄 후드 및 그의 오염물질 제거 및 정화방법{A FUME HOOD AND AN AIR PURIFICATION METHOD THEREOF}

본 발명은 흄 후드(FUME HOOD) 및 그의 오염물질 제거 및 정화방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 흄 후드에서 실험을 수행할 때 발생하는 유해가스, 악취, 부유세균, 미세먼지 등의 고농도 오염물질을 정화 및 살균 처리하여 배출할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 흄 후드(FUME HOOD)는 인체에 유해한 가스, 악취, 증기 등으로 이루어진 유해기체를 외부로 강제 배기시켜 쾌적한 실험환경을 유지하면서 각종 실험을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 흄 후드 기술의 일예로서, 한국공개특허공보 제10-2005-0068352호(공개일자 2005.07.05.)의 크린 흄 후드가 개시되어 있다.

상기 흄 후드는 본체의 내부에 각종 실험기구를 놓을 수 있는 작업플레이트가 구비된 작업챔버가 마련되고, 작업챔버의 전방에 도어가 상하로 슬라이딩 개폐가능하게 설치되며, 본체의 상부에 작업챔버에서 발생된 유해물질을 외부로 배출시키는 배기덕트가 마련된 형태로 구성된다.

상기 흄 후드를 사용하여 실험을 할 때에는 작업챔버의 전방에 마련된 도어를 적절하게 개방한 상태에서 작업플레이트에 놓여진 실험기구를 이용하여 실험을 수행하게 되며, 실험중에 작업챔버에서 발생되는 각종 유해가스 및 오염물질은 배기덕트를 통해 외부로 배출된다.

한편 상기 흄 후드에 있어서 작업챔버에서 발생되는 유해가스 및 오염물질을 배기덕트를 통해 그대로 배출하게 되면 대기 환경을 크게 오염시키게 되므로 배기덕트의 내부에 카본필터와 집진기, 탈취기 등을 설치하여 유해가스 및 오염물질을 제거할 수 있도록 하는 예가 많다.

그러나 종래의 흄 후드에 있어서는 실험과정에서 발생하는 유해가스 및 오염물질의 오염정도 및 발생량에 관계없이 배기덕트에 설치된 송풍기가 가동되므로 실내의 냉난방효율이 저하되고 필터의 교체주기가 빨라지게 되는 등의 문제가 있었다.

이에 작업챔버의 도어의 개폐정도에 따라 가변적으로 배기량을 조절할 수 있는 제어장치를 구비하는 흄 후드가 제안된 바 있다.

상기 종래의 흄 후드는 도어의 개폐 정도에 따른 개방위치를 감지하는 위치센서, 배기덕트로 배출되는 유해 기체의 풍속을 조절하는 댐퍼, 및 상기 댐퍼의 개방 정도에 따라 배기덕트를 거쳐 배기팬으로 배출되는 풍속을 감지하는 유속센서를 구비하여, 상기 위치센서의 개방위치에 따라 댐퍼의 배출량 및 유속센서로 풍속을 감지 제어하여 배기량을 조절하도록 된 것이다.

그러나 상기 종래의 흄 후드는 도어 개폐정도에 따라 배기량을 산출하고 산출된 배기량으로 배기가 이루어지도록 배기팬을 가속 또는 감속 제어하는 방식, 다시 말하면 도어의 개폐에 의해 배기량을 자동 제어하는 방식이기 때문에 배기팬의 제어효율 및 에너지효율이 떨어지게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 작업챔버에서 실험을 할 때에 발생되는 유해가스, 악취, 부유세균, 미세먼지 등의 오염물질을 보다 효율적으로 제거하고 정화하여 외부로 배출할 수 있도록 하는 흄 후드 및 그의 오염물질 제거 및 정화방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흄 후드는 본체와; 상기 본체의 내부에 마련되는 작업챔버와; 상기 작업챔버의 전방에 상하방향으로 슬라이딩 개폐 가능하게 설치되는 도어와; 상기 본체의 작업챔버의 상부에 마련되어 작업챔버에서 발생된 유해물질을 외부로 배출시키는 배기덕트와; 상기 배기덕트의 내부에 설치되어 배기덕트의 내부로 진입한 오염물질을 제거, 정화하는 오염물질 제거 및 정화모듈과; 상기 배기덕트의 내부에 설치되는 터보송풍기;를 포함하며, 상기 배기덕트 내부의 오염물질 제거 및 정화모듈 전방에 설치되고, 촉매펌프와 접속되어 배기덕트의 내부로 진입한 오염물질에 촉매를 분사하여 입자를 확대하는 촉매분사노즐;을 더 포함한다.

본 발명의 흄 후드에 있어서 오염물질 제거 및 정화모듈은 일정 크기 이상의 큰 분진을 제거하는 프리필터와; 상기 프리필터의 후방에 설치되고, 가스입자 및 미세먼지를 - 극성을 띄게 하는 이오나이저와; 상기 이오나이저의 후방에 설치되고, 극성을 띤 입자를 포집하는 콜렉터와; 상기 콜렉터의 후방에 설치되는 애프터필터와; 상기 애프터필터의 후방에 설치되고, 잔류가스, 세균 및 바이러스를 이온화에너지로 제거하는 이온클러스터와; 상기 이온클러스터의 후방에 설치되는 자외선램프 및 촉매필터;를 포함한다.

아울러 본 발명의 흄 후드는 본체의 전면에 설치되고, 터치스크린과 터치스크린 컨트롤러, 메인컨트롤보드와 마이크로컨트롤러가 설치되는 컨트롤 패널;을 더 포함한다.

상기 마이크로 컨트롤러에 환경센서모듈과 유입가스측정모듈, 유출가스측정모듈, 거리센서가 접속되고; 상기 메인컨트롤보드에 오염물질 제거 및 정화모듈과 터보송풍기, 촉매펌프가 접속된다.

본 발명의 흄 후드에 있어서 본체의 후면 패널과 작업챔버 후면 패널의 사이에는 배기덕트의 배기유입구와 연결되는 배기통로가 마련되고, 작업챔버 후면 패널의 하단과 중앙에 배기구멍이 마련된다.

본 발명의 흄 후드에 있어서 배기덕트의 일측에 마련되는 배기유입구에는 유입가스측정모듈이 설치되고, 배기덕트의 타측에 마련되는 배기유출구에는 유출가스측정모듈이 설치되며, 상기 유입가스측정모듈은 배기덕트 내부로 유입되는 오염물질의 입자의 사이즈를 측정하는 먼지센서 및 휘발성유기화합물(VOCs) 농도를 검출하는 가스센서를 포함하고, 유출가스측정모듈은 오존센서와 휘발성유기화합물(VOCs) 농도를 검출하는 가스센서를 포함한다.

한편 본 발명의 흄 후드의 유해물질 제거 및 정화방법은 본체와; 상기 본체의 내부에 마련되는 작업챔버와; 상기 작업챔버의 전방에 상하방향으로 슬라이딩 개폐 가능하게 설치되는 도어와; 상기 본체의 작업챔버의 상부에 마련되어 작업챔버에서 발생된 유해물질을 외부로 배출시키는 배기덕트와; 상기 배기덕트의 내부에 설치되어 배기덕트의 내부로 진입한 오염물질을 제거, 정화하는 오염물질 제거 및 정화모듈과; 상기 배기덕트의 내부에 설치되는 터보송풍기와; 상기 배기덕트 내부의 오염물질 제거 및 정화모듈 전방에 설치되고, 촉매펌프와 접속되어 배기덕트의 내부로 진입한 오염물질에 입자를 확대하는 촉매를 분사하는 촉매분사노즐과; 본체의 전면에 설치되고, 터치스크린과 터치스크린 컨트롤러, 메인컨트롤보드와 마이크로컨트롤러가 설치되는 컨트롤 패널;을 포함하며, 상기 마이크로 컨트롤러에 환경센서모듈과 유입가스측정모듈, 유출가스측정모듈, 거리센서가 접속되고, 상기 메인 컨트롤보드에 오염물질 제거 및 정화모듈과 터보송풍기, 촉매펌프가 접속된 흄 후드에 있어서,

터보송풍기를 가동하는 단계와; 마이크로컨트롤러가 배기덕트 배기유출구로 배출되는 가스의 유속, 풍속 및 작업챔버의 개구면적을 통해 면속도를 계산하는 단계와; 마이크로컨트롤러가 상기 계산된 면속도에 의해 터보송풍기를 펄스폭변조(PWM)로 운전 제어하는 단계와; 유입가스측정모듈에서 배기덕트 유입구를 통해 배기덕트 내부로 유입되는 유입가스의 입자 사이즈 및 가스농도를 측정하는 단계와; 마이크로컨트롤러가 상기 유입가스의 입자 사이즈와 일정 크기미만이면서 가스농도가 높은가를 판단하는 단계와; 상기 유입가스의 입자 사이즈가 일정 크기 미만이면서 가스 농도가 높으면 마이크로컨트롤러가 촉매펌프를 가동하여 촉매분사노즐로 촉매를 분사하는 단계와; 오염물질 제거 및 정화모듈을 통해 오염물질을 제거, 정화하는 단계;로 이루어진다.

본 발명의 흄 후드 및 그의 오염물질 제거 및 정화방법에 있어서는 작업챔버에서 실험을 진행하는 과정중에 발생하는 유해가스, 악취, 부유세균, 미세먼지 등의 오염물질을 배기덕트에 설치된 오염물질 제거 및 정화모듈을 통해 제거, 정화하여 외부로 배출할 수 있게 되며, 배기유출구로 배출되는 가스의 유속, 풍속 및 작업챔버의 개구면적으로 계산한 면속도를 통해 터보송풍기의 운전을 제어함으로써 터보송풍기 제어효율 및 에너지효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명의 흄 후드 및 그의 오염물질 제거 및 정화방법에 있어서는 배기덕트로 유입되는 가스의 입자 사이즈가 작고 가스농도가 높으면 촉매분사노즐로 촉매를 분사하여 입자 사이즈를 키우고 화학반응을 일으켜서 보다 효율적으로 오염물질을 제거할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 한 실시예의 사시도
도 2는 동 실시예의 오염물질 제거 및 정화모듈의 분해사시도
도 3은 동 실시예의 배기덕트의 횡단면도
도 4는 도 3의 A-A 선 단면도
도 5는 도 3의 B-B 선 단면도
도 6은 동 실시예의 제어블록도
도 7은 본 발명의 한 실시예의 오염물질 제거 및 정화 흐름도

이하 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 기술 내용을 첨부도면에 의거하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명의 한 실시예의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 오염물질 제거 및 정화모듈의 분해사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 동 실시예의 배기덕트의 횡단면도가 도시되어 있다.

그리고 도 4에는 도 3의 A-A 선 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 3의 B-B 선 단면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 동 실시예의 제어블록도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 6과 같이 본 발명의 흄 후드(1)는

본체(10)와; 상기 본체(10)의 내부에 마련되는 작업챔버(20)가 마련되고, 상기 작업챔버(20)의 전방에 상하방향으로 슬라이딩 개폐 가능하게 설치되는 도어(30)가 형성되며, 상기 본체(10)의 작업챔버(20)의 상부에 마련되어 작업챔버(20)에서 발생된 유해물질을 외부로 배출시키는 배기덕트(40)를 구비하고, 상기 배기덕트(40)의 내부에 설치되어 배기덕트(40)의 내부로 진입한 오염물질을 제거하고 정화하는 오염물질 제거 및 정화모듈(50)이 배치되며, 상기 배기덕트(40)의 내부 후방에 설치되는 터보송풍기(60);를 포함한다.

본 발명의 흄 후드(1)는 상기 배기덕트(40) 내부의 오염물질 제거 및 정화모듈(50) 전방에 설치되고, 촉매펌프(71)와 접속되어 배기덕트(40)의 내부로 진입한 오염물질에 부착하여 입자를 확대하는 촉매를 분사하는 촉매분사노즐(70)을 포함한다.

본 발명의 흄 후드(1)에 있어서 상기 오염물질 제거 및 정화모듈(50)은 일정 크기 이상(예를 들면 10이상)의 큰 분진을 제거하는 프리필터(51)를 구비하고, 상기 프리필터(51)의 후방에 설치되고, 가스입자 및 미세먼지를 - 극성을 띄게 하는 이오나이저(52)를 배치하며, 상기 이오나이저(52)의 후방에 설치되고, 극성을 띤 입자를 포집하는 콜렉터(53)와 상기 콜렉터(53)의 후방에 설치되는 애프터필터(54)와 상기 애프터필터(54)의 후방에 설치되고, 잔류가스, 세균 및 바이러스를 이온화에너지로 제거하는 이온클러스터(55)와 상기 이온클러스터(55)의 후방에 설치되는 자외선램프(56) 및 촉매필터(57)를 포함한다.

또한 본 발명의 흄 후드(1)는 본체(10)의 전면에 설치되는 컨트롤 패널(80)과 본체(10)의 하부에 설치되는 받침대(90)를 더 포함한다.

본 발명의 흄 후드(1)에 있어서 본체(10)의 후면 패널(11)과 작업챔버 후면 패널(21)의 사이에는 배기덕트(40)의 일측에 마련되는 배기유입구(41)와 연결되는 배기통로가 마련되고, 작업챔버 후면 패널(21)의 하단과 중앙에 배기구멍(22)이 마련된다.

따라서 작업챔버(20)의 내부에서 실험을 실시할 때에 발생된 유해가스, 악취, 부유세균, 미세먼지 등의 오염물질은 작업챔버 후면 패널(21)의 배기구멍(22) 및 배기통로, 배기유입구(41)를 통해 배기덕트(40)의 내부로 진입할 수 있게 되고, 배기덕트(40)의 내부에 설치된 오염물질 제거 및 정화모듈(50)을 통과하는 과정에서 정화된 후 배기덕트(40)의 타측에 마련되는 배기유출구(42)를 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.

본 발명의 흄 후드(1)에 있어서 배기덕트(40)의 일측에 마련되는 배기유입구(41)에는 유입가스측정모듈(100)이 설치되고, 배기덕트(40)의 타측에 마련되는 배기유출구(42)에는 유출가스측정모듈(110)과 배출가스 유속을 측정하는 피토튜브(113)가 설치된다.

상기 유입가스측정모듈(100)은 배기덕트(40) 내부로 유입되는 오염물질의 입자의 사이즈를 측정하는 먼지센서(101) 및 휘발성유기화합물(VOCs; Volatile Organic Compounds) 농도를 검출하는 가스센서(102)를 포함하고, 유출가스측정모듈(110)은 오존센서(111)와 휘발성유기화합물(VOCs) 농도를 검출하는 가스센서(112)를 포함한다.

한편 본 발명의 흄 후드(1)에 있어서 컨트롤 패널(80)에는 터치스크린(81)과 터치스크린 컨트롤러(82), 메인컨트롤보드(83)와 마이크로컨트롤러(84)가 설치된다.

도 6과 같이 마이크로 컨트롤러(84)에는 환경센서모듈(120)과 유입가스측정모듈(100), 유출가스측정모듈(110), 거리센서(130)가 접속되고, 메인 컨트롤보드(83)에는 오염물질 제거 및 정화모듈(50)과 터보송풍기(60), 촉매펌프(71)가 접속된다.

상기 환경센서모듈(120)은 온도센서(121)와 습도센서(122)를 포함하며, 작업챔버 도어(30)의 개방정도를 측정하는 거리센서(130)는 본체(10)의 전면 상단에 설치된다.

도면부호중 미설명부호 43은 연결관이다.

한편 도 7에는 본 발명의 한 실시예의 오염물질 제거 및 정화 흐름도가 도시되어 있다.

도 7과 같이 본 발명의 흄 후드의 유해물질 제거방법은

터보송풍기(60)를 가동하는 단계(S1)와;

마이크로컨트롤러(84)가 배기덕트 배기유출구(42)로 배출되는 가스의 유속, 풍속 및 작업챔버(20)의 개구면적을 통해 면속도를 계산하는 단계(S2)와;

마이크로컨트롤러(84)가 상기 계산된 면속도에 의해 터보송풍기(60)를 펄스폭변조(PWM;Pulse Width Modulation)로 운전 제어하는 단계(S3)와;

유입가스측정모듈(100)에서 배기덕트 유입구(41)를 통해 배기덕트(40) 내부로 유입되는 유입가스의 입자 사이즈 및 가스농도를 측정하는 단계(S4)와;

마이크로컨트롤러(84)가 상기 유입가스의 입자 사이즈와 일정 크기미만(예를 들면 1 미만)이면서 가스농도가 높은가를 판단하는 단계(S5)와;

상기 유입가스의 입자 사이즈가 일정 크기 미만(예를 들면 1 미만)이면서 가스 농도가 높으면 마이크로컨트롤러(84)가 촉매펌프(71)를 가동하여 촉매분사노즐(70)로 촉매를 분사하는 단계(S6)와;

오염물질 제거 및 정화모듈(50)을 통해 오염물질을 제거, 정화하는 단계(S7);로 이루어진다.

본 발명의 흄 후드(1)에 있어서 작업챔버(20)에서 실험을 실시할 때에 터보송풍기(60)가 가동되면 작업챔버(20) 내부의 유해가스, 악취, 부유세균, 미세먼지 등의 오염물질은 작업챔버 후면 패널(21)의 배기구멍(22) 및 배기통로, 배기유입구(41)를 통해 배기덕트(40)의 내부로 진입하게 되며, 배기덕트(40)의 내부에 설치된 오염물질 제거 및 정화모듈(50)을 통과하는 과정에서 제거, 정화된 후 배기덕트(40)의 배기유출구(42)를 통해 외부로 배출된다.

상기 오염물질 제거, 정화과정에 있어서 배기유입구(41)에 설치된 유입가스측정모듈(100)은 먼지센서(101)를 통해 배기덕트(40)로 유입되는 입자의 사이즈를 측정하고, 가스센서(102)를 통해 휘발성유기화합물(VOCs) 농도를 검출하게 된다.

그리고 상기 먼지센서(101)의 측정값 및 가스센서(102)의 검출값이 입력되는 마이크로컨트롤러(84)는 오염물질 입자의 사이즈가 일정 크기 이상(예를 들면 1 이상)이고 가스농도가 높은 경우에 오염물질 제거 및 정화모듈(50)의 이오나이저(52)와 콜렉터(53)를 펄스폭변조(PWM) 방식으로 가동하고 이온클러스터(55), 자외선램프(56)를 작동하여 분진 및 가스를 제거하게 된다.

또한 마이크로컨트롤러(84)는 배기덕트(40)의 배기유입구(41)로 유입되는 오염물질 입자 사이즈가 일정 크기 미만(예를 들면 1 미만)이지만 가스농도가 높은 경우에 촉매펌프(71)를 가동하게 되며, 촉매펌프(71)가 가동되면 촉매분사노즐(70)에서 촉매물질이 분사되어 가스상 입자의 사이즈가 커지게 되는 동시에 화학반응이 일어나게 된다.

일반적으로 순수 가스상 입자의 경우 사이즈가 0.01이하인 경우가 대부분이고, 이러한 경우 이오나이저(52)와 콜렉터(53)에 의한 전기집진효율이 현저하게 떨어지게 되는데, 본 발명의 흄 후드(1)의 경우 오염물질 입자 사이즈가 작으면 촉매분사노즐(70)로 촉매를 분사함으로써 입자 크기 확대와 화학반응을 도모하여 기존 전기집진효율 0.1 97%이상의 효율에서 0.01 99.9%이상의 효율로 향상시키게 된다.

상기 이오나이저(52)와 콜렉터(53)에 의한 전기집진으로도 제거되지 않은 물질은 이온클러스터(55)의 이온화에너지에 의해 제거되며, 마이크로컨트롤러(84)는 농도에 따라 이온클러스터(55)를 인버터 제어하게 된다.

그리고 자외선램프(58)는 잔류한 가스 및 악취와 이온클러스터에서 발생한 부유물질인 오존을 제거하게 되는데, 마이크로컨트롤러(84)는 유출가스측정모듈(110)의 가스센서(112) 및 오존센서(111)에서 감지한 휘발성유기화합물(VOCs) 농도와 오존농도에 따라 자외선램프(58)의 운전을 제어하게 된다.

즉, 마이크로컨트롤러(84)는 유출가스측정모듈(110)의 오존센서(111)에서 검출한 오존의 농도가 0.05ppm이하가 되도록 자외선램프(56)의 운전을 제어하게 되며, 예를 들면 가스농도, 오존농도에 따라 자외선램프(56)의 출력을 365 또는 254로 바꿔가며 촉매반응 및 살균, 탈취를 진행한다.

한편 본 발명의 흄 후드(1)에 있어서 마이크로컨트롤러(84)는 에너지효율 및 부품효율을 최적화하기 위해 터보송풍기(60)의 운전을 제어한다.

즉, 본 발명의 흄 후드(1)에 있어서는 마이크로컨트롤러(84)가 배기덕트(40)의 배기유출구(42)에 설치된 피토튜브(113)를 이용하여 배출되는 가스의 유속 및 풍량을 계산하고, 거리센서(120)를 이용하여 작업챔버 도어(30)의 개폐여부 및 열린 정도를 계산하며, 유속과 풍량, 도어 개방정도로 개구면의 유속을 계산하여 터보송풍기(60)의 운전을 펄스폭변조(PWM)로 제어한다.

계산수식 및 방법은 아래와 같은 방법으로 한다.

유속측정

(단, 기준온도는 23로 한다)

: 유속 (

)

: 중력가속도 (

)

: 동적압력 (

) (1

= 0.101972

)

: 공기밀도 : (

)

풍량 계산식

: 풍량 (

)

: 유속 (

)

: 관의 단면적 (

) (터치 & 프로그램에서 수정 가능)

면속도

: 면속도

: 풍량 (

)

: 관의 단면적 (

) (터치 & 프로그램에서 수정 가능)

(a : 설정값 / b : 거리센서 측정값)

예) 차압센서의 값이 125Pa일 때 유속은

풍속이 14.369m/s일 때 풍량은 (단, 배관사이즈는 미리 설정)

배관규격이 200일 때

풍량이 27.27/min일 때 면풍속은 (단, 면의 가로는 미리 정하고 세로는 거리센서로 측정)

가로는 90cm이고 센서 값이 50cm일 때 (단위는 m기준으로 계산)

한편 본 발명의 흄 후드(1)에 있어서 사용자가 터치스크린(81)을 통해 상기 면속도의 표준값을 증감 설정하게 되면 메인컨트롤러(84)는 상기 증감값에 따른 펄스폭변조(PWM)신호를 내보내고, 그에 따라 터보송풍기(60)가 자동으로 운전된다.

상기에서 메인컨트롤러(84)는 오염물질이 개방된 작업챔버(20)의 밖으로 유출될 수 있는 유속 0.4m/s이하로는 운전되지 않도록 터보송풍기(60)를 제어하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1 : 흄 후드
10 : 본체
20 : 작업챔버
30 : 도어
40 : 배기덕트
50 : 오염물질 제거 및 정화모듈
51 : 프리필터
52 : 이오나이저
53 : 콜렉터
54 : 애프터필터
55 : 이온클러스터
56 : 자외선램프
57 : 촉매필터
60 : 터보송풍기
70 : 촉매분사노즐
71 : 촉매펌프
80 : 컨트롤패널
83 : 메인컨트롤보드
84 : 마이크로컨트롤러
100 : 유입가스측정모듈
110 : 유출가스측정모듈
130 : 거리센서

Claims

본체(10)와;
상기 본체(10)의 내부에 마련되는 작업챔버(20)와;
상기 작업챔버(20)의 전방에 개폐 가능하게 설치되는 도어(30)와;
상기 본체(10)의 작업챔버(20)의 상부에 마련되어 작업챔버(20)에서 발생된 유해물질을 외부로 배출시키는 배기덕트(40)와;
상기 배기덕트(40)의 내부에 설치되어 배기덕트(40)의 내부로 진입한 오염물질을 제거하고 정화하는 오염물질 제거 및 정화모듈(50)과;
상기 배기덕트(40)의 내부에 설치되는 터보송풍기(60);
상기 배기덕트(40) 내부의 오염물질 제거 및 정화모듈(50) 전방에 설치되고, 촉매펌프(71)와 접속되어 배기덕트(40)의 내부로 진입한 오염물질에 부착하여 입자크기를 확대하는 촉매를 분사하는 촉매분사노즐(70);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흄 후드.
제1항에 있어서,
상기 오염물질 제거 및 정화모듈(50)은 분진을 제거하는 프리필터(51)와;
상기 프리필터(51)의 후방에 설치되고, 가스입자 및 미세먼지를 - 극성을 띄게 하는 이오나이저(52)와;
상기 이오나이저(52)의 후방에 설치되고, 극성을 띤 입자를 포집하는 콜렉터(53)와;
상기 콜렉터(53)의 후방에 설치되는 애프터필터(54)와;
상기 애프터필터(54)의 후방에 설치되고, 잔류가스, 세균 및 바이러스를 이온화에너지로 제거하는 이온클러스터(55)와;
상기 이온클러스터(55)의 후방에 설치되는 자외선램프(56) 및 촉매필터(57);를 포함하는 것을 특징으로 하는 흄 후드.
제1항에 있어서,
본체(10)의 전면에 설치되고, 터치스크린(81)과 터치스크린 컨트롤러(82), 메인컨트롤보드(83)와 마이크로컨트롤러(84)가 설치되는 컨트롤 패널(80);을 더 포함하며,
상기 마이크로 컨트롤러(84)에 환경센서모듈(120)과 유입가스측정모듈(100), 유출가스측정모듈(110), 거리센서(130)가 접속되고;
상기 메인컨트롤보드(83)에 오염물질 제거와 정화모듈(50)과 터보송풍기(60), 촉매펌프(71)가 접속된 것을 특징으로 하는 흄 후드.
제1항에 있어서,
본체(10)의 후면 패널(11)과 작업챔버 후면 패널(21)의 사이에 배기덕트(40)의 배기유입구(41)와 연결되는 배기통로가 마련되고, 작업챔버 후면 패널(21)의 하단과 중앙에 배기구멍(22)이 마련된 것을 특징으로 하는 흄 후드.
제1항에 있어서,
배기덕트(40)의 일측에 마련되는 배기유입구(41)에 유입가스측정모듈(100)이 설치되고, 배기덕트(40)의 타측에 마련되는 배기유출구(42)에 유출가스측정모듈(110)이 설치되며,
상기 유입가스측정모듈(100)은 배기덕트(40) 내부로 유입되는 오염물질의 입자의 사이즈를 측정하는 먼지센서(101) 및 휘발성유기화합물(VOCs) 농도를 검출하는 가스센서(102)를 포함하고, 유출가스측정모듈(90)은 오존센서(111)와 휘발성유기화합물(VOCs) 농도를 검출하는 가스센서(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흄 후드.
제1항 내지 제5항의 흄 후드장치를 이용하여 유해물질을 제거하고 정화하는 제어단계는,
터보송풍기(60)를 가동하는 단계(S1)와;
마이크로컨트롤러(84)가 배기덕트 배기유출구(42)로 배출되는 가스의 유속, 풍속 및 작업챔버(20)의 개구면적을 통해 면속도를 계산하는 단계(S2)와;
마이크로컨트롤러(84)가 상기 계산된 면속도에 의해 터보송풍기(60)를 펄스폭변조(PWM)로 운전 제어하는 단계(S3)와;
유입가스측정모듈(100)에서 배기덕트 유입구(41)를 통해 배기덕트(40) 내부로 유입되는 유입가스의 입자 사이즈 및 가스농도를 측정하는 단계(S4)와;
마이크로컨트롤러(84)가 상기 유입가스의 입자 사이즈와 일정 크기미만이면서 가스농도가 높은가를 판단하는 단계(S5)와;
상기 유입가스의 입자 사이즈가 일정 크기 미만이면서 가스 농도가 높으면 마이크로컨트롤러(84)가 촉매펌프(71)를 가동하여 촉매분사노즐(70)로 촉매를 분사하는 단계(S6)와;
오염물질 제거 및 정화모듈(50)을 통해 오염물질을 제거, 정화하는 단계(S7);로 이루어지는 흄 후드의 유해물질 제거 및 정화방법.