KR20150112711A - 흡연부스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기정화살균장치를 포함하는 흡연부스에 있어서, 상기 공기정화살균장치는, 흡연부스 내의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 필터와 촉매를 통과시켜 정화, 살균, 탈취 및 산화를 수행한 후 흡연부스 내로 배출함으로써, 흡연부스 내의 대류현상과 정화가 이루어지도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이와 같은 흡연부스는 'μm'단위까지의 미세분진을 제거할 수 있으며, 종래 담배연기 정화방식에서 필터의 장기간 사용시 발생되던 담배찌든냄새가 발생되지 않도록 한다.
또한 센서가 구비되어 센서로부터 감지된 공기질과 기 저장된 단계별 임계값을 비교하여 경보를 발생하고, 감지된 공기질에 따라 공기정화살균장치의 작동을 제어함으로써, 효율적인 정화가 이루어지도록 하며, 작동에 따른 에너지소비를 최소화할 수 있다.
또한 메탈폼(Metal form)에 이산화망간 및 이산화티타늄 촉매를 코팅하여 탈취 및 산화 촉매의 성능이 향상되도록 함으로써, 악취성분과 오존을 제거할 수 있다.

Description

흡연부스{SMOKING BOOTH}

본 발명은 흡연시 발생되는 담배연기를 정화하는 흡연부스에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 흡연부스 내부에서 대류현상이 발생되어 밀폐상태에서 공기를 정화할 수 있는 흡연부스에 관한 것이다.

또한 본 발명은 'μm'단위까지의 미세분진을 제거할 수 있는 흡연부스에 관한 것이다.

또한 본 발명은 종래 담배연기 정화방식에서 필터의 장기간 사용시 발생되던 담배찌든냄새가 발생되지 않는 흡연부스에 관한 것이다.

또한 본 발명은 메탈폼(Metal form)에 이산화망간 및 이산화티타늄 촉매를 코팅하여 탈취 및 산화 촉매의 성능이 향상되도록 함으로써, 악취성분과 오존을 제거할 수 있는 흡연부스에 관한 것이다.

또한 본 발명은 센서가 구비되어 센서로부터 감지된 공기질과 기 저장된 단계별 임계값을 비교하여 경보를 발생하고, 감지된 공기질에 따라 공기정화살균장치의 작동을 제어할 수 있는 흡연부스에 관한 것이다.

백화점이나 학교 등과 같은 대형 건축물, 공항이나 지하철 등과 같은 공공시설의 경우, 많은 사람들이 이용하는 장소로써, 정부에서는 2003년 7월 1일부로 개정된 국민건강증진법에서 대형건축물이나 공공시설 내부에서 흡연하는 행위를 전면적으로 금지함을 법제화하였으며, 흡연시에는 흡연자뿐만 아니라 건물주에게도 벌금을 부과하도록 하여 실내에서 흡연하는 행위를 원천적으로 차단하고 있다.

그러나 이러한 법제화에도 실질적인 관리가 어려워, 공공장소에서의 흡연이 공공연하게 이루어지고 있으며, 이에 비흡연자가 간접흡연에 노출되고, 심지어 이웃간의 분쟁이 발생되는 등 큰 피해를 주고 있다.

이에 따라 정부에서는 금연구역의 확대와 동시에 흡연장소를 마련하는 등 간접흡연의 피해를 최소화하고자 금연에 대한 다양한 정책을 마련하고 있다.

한편, 국민건강증진법 시행규칙 별표 2 "금연구역을 알리는 표지와 흡연실을 설치하는 기준·방법(제6조제3항 관련)"을 살펴보면, 흡연을 할 수 있는 시설을 설치하는 기준 및 방법이 명시되어 있다.

흡연실의 설치 기준으로는 관리자는 가급적 실외에 흡연실을 설치하되, 부득이한 경우 건물 내에 흡연실을 설치할 수 있다고 기재되어 있으며, 흡연실의 설치 방법으로는 건물 내에 흡연실을 설치하는 경우, 담배 연기가 실내로 유입되지 않도록 실내와 완전히 차단된 밀폐 공간으로 하여야 한다고 명시되어 있다.

따라서 간접흡연의 피해를 최소화하고, 공공장소에서도 흡연을 할 수 있도록 다양한 흡연 시설이 요구된다.

이러한 흡연시설 중 하나로, 등록특허공보 제10-1327179호에 담배연기 제거용 제연장치가 기재되었다.

도 1은 위에 기재된 담배연기 제거용 제연장치를 나타낸 사시도로, 그 구성은 공간이 마련된 하우징(1); 상기 공간의 공기에 포함된 니코틴보다 큰 입자를 제거하고 니코틴 및 냄새를 제거하는 유해성분 제거부(2); 및 상기 유해성분 제거부(2)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 배기팬(3);을 포함하되,

상기 유해성분 제거부(2)는 유입공기에 포함된 니코틴 입자보다 큰 입자를 제거하는 전처리부(4); 상기 전처리부(4)를 통과한 공기에 니코틴을 제거하는 전기집진기(5); 상기 전기집진기(5)를 통과한 공기에 포함된 냄새를 제거하는 촉매부(6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 종래 담배연기 제거용 제연장치는 전처리부(4)에 의해 니코틴의 입자보다 큰 입자를 제거하고, 전기집진기(5)에서 분진(미립자)을 제거함으로써, 담배연기로 인한 외부 오염을 방지하도록 구성된다.

그러나 전기집진기(5)의 사용시 스파크가 발생되는데, 이러한 스파크에 의해 전기집진기(5)에 손상이 발생되거나 화재가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

이에 전처리부(4)에서 사전에 큰 입자를 제거함으로써, 스파크의 발생을 최소화하는 점은 긍정적이나, 전처리부(4)가 오작동하거나 또는 전처리부(4)에서 미쳐 제거되지 못한 니코틴의 큰 입자가 전기집진기(5)로 이동되는 경우, 전기집진기(5)의 사고 및 화재발생 등 사고의 위험이 여전히 남아있는 문제점이 있다.

흡연시설 중 다른 하나로, 공개특허공보 제10-2012-0092468호에 간접흡연 방지를 위한 흡연자용 청정 부스시스템이 기재되었다.

위에 기재된 간접흡연 방지를 위한 흡연자용 청정 부스시스템은 외부의 공기를 내부공간으로 공급하는 외기 공급모듈; 담배연기로 오염된 내부공간의 공기를 외부로 배출시키는 공기 배출모듈; 내부공간의 공기를 정화시키는 공기 청정모듈; 및 상기 외기 공급모듈, 공기 배출모듈, 공기 청정모듈의 작동을 제어하는 제어모듈;을 포함하되, 상기 외기 공급모듈에 의해 외부의 공기가 지속적으로 공급되고, 상기 공기 배출모듈에 의해 담배연기로 오염된 공기가 지속적으로 배출되면서 상기 내부공간이 청정하게 유지되는 것을 특징으로 한다.

이러한 간접흡연 방지를 위한 흡연자용 청정 부스시스템은 공기 배출모듈이 구비되되, 공기 배출모듈은 슈퍼 클린룸 등에서 사용되는 파이널 필터(final filter)를 사용하여 0.1μm단위의 먼지나 바이러스를 제거할 수 있도록 구성된다.

그러나 담배연기에는 0.01 ~ 1.0μm의 입자가 250만개 이상 존재하는데, 종래 공기 배출모듈로는 이러한 담배연기의 70%는 필터링 할 수 없는 문제점이 있다.

즉 종래 공기 배출모듈을 통과한 공기는 전체 실내공기 중 극히 일부만 필터링 되며, 나머지는 그대로 배출되므로 공기 정화 효과가 미비한 문제점이 있다.

또한 종래 필터는 장기간 사용시 담배연기가 축적되어 담배찌든냄새가 발생되는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1327179호(2013.10.30.) 공개특허공보 제10-2012-0092468호(2012.08.21.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 필터와 촉매로 이루어진 공기정화모듈을 이용하여 담배연기를 정화함으로써, 화재 및 사고발생의 위험성이 없는 흡연부스를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 밀폐상태의 흡연부스 내부에서 대류현상이 발생되도록 하여 흡연부스 내의 정화효과를 향상시킬 수 있는 흡연부스를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 필터와 촉매가 순차적으로 적층되어 공기 중의 세균 및 바이러스 제거는 물론, 'μm'단위까지의 미세분진을 제거할 수 있는 흡연부스를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 종래 담배연기 정화방식에서 필터의 장기간 사용시 발생되던 담배찌든냄새가 전혀 발생되지 않는 흡연부스를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 메탈폼(Metal form)에 이산화망간 및 이산화티타늄 촉매를 코팅하여 탈취 및 산화 촉매의 성능이 향상되도록 함으로써, 악취성분과 오존을 제거할 수 있는 흡연부스를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 센서가 구비되어 센서로부터 감지된 공기질과 기 저장된 단계별 임계값을 비교하여 경보를 발생하고, 감지된 공기질에 따라 공기정화살균장치의 작동을 제어할 수 있는 흡연부스를 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 공기정화살균장치를 포함하는 흡연부스에 있어서, 공기정화살균장치는, 흡연부스 내의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 필터와 촉매를 통과시켜 정화, 살균, 탈취 및 산화를 수행한 후 흡연부스 내로 배출함으로써, 흡연부스 내의 대류현상과 정화가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 흡연부스를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은 밀폐상태의 흡연부스 내부에서 대류현상이 발생되도록 하여 흡연부스 내의 정화효과를 향상시킬 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한 본발명은 흡연부스 내에 필터와 촉매가 순차적으로 적층되는 공기정화모듈이 구비됨으로써, 공기중의 세균 및 바이러스 제거는 물론, 'μm'단위까지의 미세분진을 제거할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한 본 발명은 종래 담배연기 정화방식에서 필터의 장기간 사용시 문제시되던 담배찌든냄새가 전혀 발생되지 않는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한 본 발명은 메탈폼(Metal form)에 이산화망간 및 이산화티타늄 촉매를 코팅하여 탈취 및 산화 촉매의 성능이 향상되도록 함으로써, 악취성분과 오존을 제거할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한 본 발명은 센서가 구비되어 센서로부터 감지된 공기질과 기 저장된 단계별 임계값을 비교하여 경보를 발생하고, 감지된 공기질에 따라 공기정화살균장치의 작동을 제어함으로써, 효율적인 정화가 이루어지도록 하며, 작동에 따른 에너지소비를 최소화할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

도 1은 종래 담배연기 제거용 제연장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 흡연부스에서 구조부재의 예를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스에서 공기정화살균장치가 설치된 예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스에서 공기정화살균장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스에서 공기정화모듈의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스에서 탈취촉매필터의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡연부스의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡연부스에서 제어부의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡연부스에서 탈취촉매필터와 재생유닛의 작동상태를 나타낸 사시도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 흡연부스 내에 공기정화살균장치를 설치하여 흡연시 발생되는 담배연기를 흡입하고, 흡입된 공기를 공기정화모듈을 통과시켜 정화한 후 흡연부스 내로 배출하는 것으로, 흡연부스 내부에서 대류현상이 발생되어 밀폐상태에서 공기를 정화할 수 있는 흡연부스에 관한 것이다.

또한 필터와 촉매가 설치된 공기정화모듈에 의해 'μm'단위까지의 미세분진을 제거할 수 있으며, 담배찌든냄새가 전혀 발생되지 않는 흡연부스에 관한 것이다.

또한 메탈폼(Metal form)에 이산화망간 및 이산화티타늄 촉매를 코팅하여 탈취 및 산화 촉매의 성능이 향상되도록 함으로써, 악취성분과 오존을 제거할 수 있는 흡연부스에 관한 것이다.

또한 공기질을 감지하는 센서가 구비되어 센서로부터 감지된 공기질과 기 저장된 단계별 임계값을 비교하여 경보를 발생하고, 감지된 공기질에 따라 공기정화살균장치의 작동을 제어할 수 있는 흡연부스에 관한 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스의 사시도이다.

본 발명에 따른 흡연부스는 실내 또는 실외에 설치되어 독립된 공간을 제공하는 것으로, 다수 개의 구조부재(10), 벽체(20), 도어(30) 및 공기정화살균장치(40)를 포함하여 구성된다.

이러한 흡연부스는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 박스 형태로 이루어질 수 있으나, 수용 인원 또는 설치되는 장소 등에 따라 다양한 형태로 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

구조부재(10)는 흡연부스의 구조에서 뼈대 역할을 하는 것으로, 기둥과 보로 이루어진다.

이러한 기둥과 보로 이루어진 구조부재(10) 사이는 벽과 천장이 구비됨으로써, 별도의 내부공간이 형성되도록 한다.

설계조건에 따라, 구조부재(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 프로파일구조로 이루어질 수 있다.

이에 따라 흡연부스 조립시 견고하고 용이하게 조립이 가능하다.

벽체(20)는 구조부재(10) 사이에 설치되며 벽과 천장으로 이루어진다.

이때, 벽체(20)는 강화유리 등으로 이루어질 수 있다.

도어(30)는 흡연부스 일측에 설치되어 개폐되는 것으로, 미닫이문 또는 여닫이문 등 다양한 종류로 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스에서 공기정화살균장치가 설치된 예를 나타낸 사시도이며, 도 5는 공기정화살균장치의 분해 사시도이다.

공기정화살균장치(40)는 흡연부스 내에 설치되어 공기를 정화하고 유해물질을 제거하는 기능을 수행하는 것으로, 케이스(100), 송풍팬(200), 공기정화모듈(300) 및 제어부(400)를 포함하여 구성된다.

케이스(100)는 공기정화살균장치(40)의 외측을 이루는 몸체로서, 전면에 결합되는 프론트케이스(110) 및 후면에 결합되는 케이스커버(120)로 구성된다.

또한 케이스(100)의 외측으로 오염된 공기가 유입되는 유입플레이트(111) 및 정화된 공기가 배출되는 배출플레이트(112)가 각각 형성된다.

또한 케이스(100)의 내부에는 공기정화모듈(300)과 송풍팬(200)이 설치된다.

즉 유입플레이트(111)로 유입된 공기는 내부에 설치된 공기정화모듈(300)을 거쳐 정화된 후, 송풍팬(200)에 의해 배출플레이트(112)를 통해 배출된다.

설계조건에 따라, 케이스(100)의 형상은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상으로 구성될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 공기정화모듈(300)과 송풍팬(200)을 내부에 설치할 수 있는 구조이면 다양한 형상으로 구성될 수 있다.

송풍팬(200)은 케이스(100) 내부에 설치되며, 유입플레이트(111)로 공기를 흡입하여 정화가 이루어지도록 한 후, 배출플레이트(112)를 통해 흡연부스 내로 배출되도록 하는 기능을 수행한다.

이때, 송풍팬(200)은 0.2m/s 이상의 풍량을 갖도록 구성될 수 있다.

이에 따라, 도어(30)가 개방된 상태에서도 흡연시 발생되는 담배연기가 외부로 이동되지 않고 송풍팬(200)에 의해 공기정화살균장치(40)로 유입되어 정화가 이루어진 후, 배출되도록 한다.

다음으로 공기정화모듈(300)에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스에서 공기정화모듈의 분해사시도이다.

공기정화모듈(300)은 흡연부스 내에 설치되어 공기를 정화하고 유해물질을 제거하는 기능을 수행하는 것으로, 필터어셈블리(310), 메탈폼광촉매필터(320), 자외선램프(330), 탈취촉매필터(340), 탈취필터(350)를 포함하여 구성된다.

이러한 공기정화모듈(300)은 유입플레이트(111)에서 배출플레이트(112) 방향으로 필터어셈블리(310), 메탈폼광촉매필터(320), 자외선램프(330), 탈취촉매필터(340), 탈취필터(350)가 순차적으로 적층된다.

필터어셈블리(310)는 프리필터(311) 및 헤파필터(312)로 구성된다.

프리필터(311)는 공기정화살균장치(40)로 유입된 공기에 포함된 큰 먼지를 1차적으로 제거하며, 헤파필터(312)는 프리필터(311)의 후단에 설치되어 공기 중의 수분제거 및 미세먼지를 2차적으로 제거한다.

이러한 필터어셈블리(310)의 후단에는 메탈폼(Metal form)광촉매필터(320)가 설치되어 필터어셈블리(310)를 통과한 공기는 메탈폼광촉매필터(320)를 거치게 된다.

메탈폼광촉매필터(320)는 일반적으로 합금 재질로 제조되어 내부식성이 강해 수분에 대한 강한 성질을 가진다.

이때, 메탈폼광촉매필터(320)는 구리(Cu) 합금으로 제조될 수 있으며, 설계조건에 따라, 다양한 금속의 합금으로 제조될 수도 있다.

또한 메탈폼광촉매필터(320)는 금속의 산화 작용에 의하여 1차 살균 작용을 하고, 폼(Form) 형태의 다공성 물질로 제조됨으로써, 접촉면적이 증대되어 살균 성능을 극대화할 수 있으며, 다공성에 의한 압력 손실이 적은 이점을 가진다.

더 나아가 메탈폼광촉매필터(320)는 합금의 재질에 따라 전자기파를 차단할 수 있는 효과가 있다.

이러한 메탈폼광촉매필터(320)는 광화학 촉매 반응에 의하여 살균을 하는 부분으로서, 예를 들어, 구리 합금 폼 필터에 나노 사이즈 이산화티타늄(TiO₂) 촉매를 코팅한 필터가 사용될 수 있다. 메탈폼광촉매필터(320)는 후술되는 자외선램프(330)의 광에 의한 살균 작용을 극대화하기 위한 혼합 역할을 하며 완전한 살균 작용을 수행하게 된다.

메탈폼광촉매필터(320)를 통과한 공기는 자외선램프(330)에 조사된다.

자외선램프(330)는 자외선을 조사하여 미생물을 살균하는 기능을 수행한다.

이러한 자외선램프(330)는 작동시 오존이 발생되는데, 오존의 산화력에 의해 백금과 금을 제외한 모든 금속과 미생물 및 유기물질을 산화시킨다. 이때, 각종 세균의 세포벽과 원형질을 파괴하므로 염소보다 6~7배 정도의 강한 살균력을 지닌다.

또한 오존은 박테리아, 곰팡이, 이끼 및 바이러스 등을 10초 내에 99.9%이상 살균하는 것으로 알려져 있다.

설계조건에 따라, 자외선램프(330)는 공기의 진행 방향에 대해 수직한 방향으로 다수 개가 설치될 수 있다. 또한 자외선램프(330)는 공기의 진행 방향을 따라 1단 또는 다단으로 설치될 수 있다.

자외선램프(330)를 통과한 공기는 탈취촉매필터(340)에 유입된다.

이하, 탈취촉매필터(340)는 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연부스에서 탈취촉매필터의 정면도이다.

탈취촉매필터(340)는 추가적인 살균 기능을 비롯하여 악취성분과 일산화탄소 및 오존을 제거하고 미분해된 세균을 살균하는 기능을 수행한다.

이러한 탈취촉매필터(340)는 먼저, 구리합금 메탈폼을 질산(HNO3) 10% 용액에 10시간 정도 담갔다가 뺀 후에 증류수로 다시 세척하여 건조한다. 다음으로, 이산화망간 및 이산화티타늄 촉매를 제트 밀(Jet mill)을 이용하여 나노 사이즈로 분쇄한 후 이것을 무기 결합제, 물과 함께 혼합하여 코팅할 수 있는 슬러리를 제작한다.

여기에서, 제트 밀이란 수 기압 이상의 압축공기 또는 수증기를 특수한 노즐로부터 분출시켜 이 고속 제트류에 분쇄원료를 빨아들여 충분히 가속한 뒤 입자끼리를 충돌시키거나 또한 가속된 입자를 충돌판에 충돌시켜 분쇄하는 미분쇄기를 말한다. 제트 밀은 건식으로 수 nm의 제품을 사용할 때 사용되고, 특히 분쇄에 의한 발열이 적기 때문에 플라스틱, 약품, 안료 등 열에 민감한 물질의 분쇄에 적합하다. 끝으로, 건조가 끝난 메탈폼에 슬러리를 코팅한 후 건조시킨다.

이때, 메탈폼을 100 내지 200℃ 로 가열하여 열전도도에 따른 구리합금에 열 충격을 준 후 표면에 코팅 물질을 입히면 코팅량이 증가되고 코팅된 물질의 탈리가 억제되는 효과가 있다.

이와 같은 방법에 의해 제조된 탈취촉매필터(340)에 의하면 메탈폼에 코팅할 수 있는 양의 한계, 즉 단위 부피당 코팅량(50g/L)에 한계를 극복하고, 단위 부피 당 코팅량을 100g/L 로 늘릴 수 있으며, 코팅 후 떨어지는 현상(탈리)도 억제될 수 있다.

코팅량 증가에 따른 탈리 현상은 산에 의한 메탈폼에 기공을 만들고 메탈의 열 충격에 의한 코팅 방법으로 억제하도록 하였다.

따라서, 이러한 코팅 기술에 의하여 기존의 광촉매보다 광화학 촉매 반응이향상되며, 탈취 및 산화 촉매의 성능도 향상될 수 있다.

설계조건에 따라, 탈취촉매필터(340)는 도 7에 도시된 바와 같이, 필터부(341) 및 스포크(342)를 포함하여 구성될 수 있다.

필터부(341)는 탈취촉매필터(340)의 사용되는 부분과 사용되지 않는 부분을 구분하기 위하여 다수 개로 이루어질 수 있다.

즉 다수 개로 이루어진 필터부(341) 중 선택된 부분에서 탈취 및 산화가 이루어지도록 할 수 있다.

스포크(342)는 탈취촉매필터(340)의 중앙과 외측단을 연결하는 것으로, 필터부(341)와 필터부(341) 사이에 각각 구비되어 다수 개의 필터부(341)를 구획한다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 필터부(341)와 스포크(342)를 6개씩 구비함으로써, 탈취촉매필터(340)를 6등분 되도록 할 수 있다.

한편, 자외선램프(330)는 작동시 오존이 발생되는데, 이러한 오존은 살균효과가 우수하지만 촉매에서 탈취할 경우, C-H, C=O, COO-기를 포함하는 중간체가 촉매에 축적되어 촉매의 탈취성능을 저하시킨다.

따라서 오존-촉매식에 의하여 탈취, 정화 및 살균을 할 경우 오존을 완전히 제거할 수 있는 촉매를 사용하여 구성될 수 있다.

이에, 본 발명에 따른 흡연부스에서는 구리 합금 메탈폼에 이산화망간(CuO-y-MnO₂) 및 이산화티타늄(TiO₂) 촉매를 코팅함으로써, 살균작용이 끝난 오존을 제거한다.

설계조건에 따라, 메탈폼에 은(Ag) 촉매를 더 코팅할 수도 있다.

이러한 메탈폼은 오존제거율이 높을 뿐만 아니라 아민, 알데히드, 트리메틸아민 등을 제거하는 특징이 있다.

이에, 메탈폼에 이산화망간, 이산화티타늄 및 은 촉매를 코팅함으로써, 오존 및 일산화탄소제거율과 살균력을 극대화할 수 있다.

또한 탈취촉매필터(340)는 공기와 접촉면적을 최대로 넓히기 위하여 메탈폼 또는 메탈 하니컴의 형상에 촉매가 코팅될 수 있다.

여기에서, 메탈폼은 페라이트계(Fe-Cr-Al) 재질로 구성되는 것으로, 내부식성 및 강도를 증진시키고, 1,000℃에서도 변형되지 않는다.

또한 접촉면적이 일반 다공질 금속보다 3배 이상 크며, 이에 촉매성능이 뛰어나고, 촉매의 접착성이 우수하여 탈리가 되지 않는 이점이 있다.

이때, 코팅량은 1.5g/in²으로 도포되도록 구성될 수 있으며, 수분 또는 열에 의해 탈리 되지 않도록 변성 실리카를 이용하여 코팅될 수 있다. 또한, 300℃ 이상으로 소성하는 것으로 탈리 현상을 개선할 수 있으며, 이에 따라, 흡착 성능 및 탈취 효율이 증대된다.

이러한 탈취촉매필터(340)를 통과한 공기는 탈취필터(350)로 유입된다.

탈취필터(350)는 냄새제거를 위한 필터로, 활성탄 또는 제올라이트를 종이필터에 코팅하여 구성될 수 있다.

이러한 탈취필터(350)는 낮은 압력 손실에서 최대의 탈취 효과를 발휘할 수 있다.

설계조건에 따라, 공기정화모듈(300)은 천연향필터(도면에 미표시)가 더 구비될 수 있으며, 이에 탈취필터(350)를 통과한 공기는 천연향필터를 통과하면서 아로마향을 비롯하여 과일향, 꽃향 등의 천연향이 공기에 함유될 수 있도록 구성될 수 있다.

제어부(400)는 공기정화살균장치(40)의 작동을 제어한다. 즉, 제어부(400)는 송풍팬(200)과 공기정화모듈(300)을 제어한다.

이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 흡연부스는 공기정화살균장치를 설치하여 흡연시 발생되는 담배연기를 흡입하고, 흡입된 공기를 공기정화모듈을 통과시켜 정화한 후 흡연부스 내로 배출하는 것으로, 흡연부스 내부에서 대류현상이 발생되어 밀폐상태에서 공기를 정화할 수 있다.

또한 필터와 자외선램프의 연쇄적인 촉매반응에 의해 공기 중의 세균 및 바이러스 제거는 물론, 'μm'단위까지의 미세분진을 제거할 수 있다.

또한 종래 담배연기 정화방식에서 필터의 장기간 사용시 문제시되던 담배찌든냄새가 전혀 발생되지 않도록 한다.

또한 메탈폼(Metal form)에 이산화망간 및 이산화티타늄 촉매를 코팅하여 탈취 및 산화 촉매의 성능이 향상되도록 함으로써, 악취성분과 오존을 제거할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡연부스의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡연부스에서 제어부의 구성도이다.

도 2 내지 도 7에서 이미 서술한 내용 중에서 중복되는 부분은 서술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 흡연부스는 공기질 감지센서(500), 도어 감지센서(600) 및 표시부(700)를 더 포함하여 구성된다.

공기질 감지센서(500)는 흡연부스 내의 공기질을 감지하는 기능을 수행한다.

설계조건에 따라, 공기질 감지센서(500)는 일산화탄소, 이산화탄소 또는 니코틴 등의 가스에 반응하는 반도체를 이용하여 담배연기를 감지할 수 있는 반도체식 센서로 구성될 수 있다.

이러한 반도체식 센서는 담배연기의 농도를 즉각적으로 측정할 수 있는 이점이 있다.

설계조건에 따라, 미세분진을 감지할 수 있는 물리화학적 센서가 함께 사용될 수 있음은 물론이다.

도어 감지센서(600)는 도어(30)의 개폐상태를 감지하는 기능을 수행한다.

표시부(700)는 공기질 감지센서(500)와 도어 감지센서(600)에서 감지된 값에 근거하여 경보를 발생하는 기능을 수행한다.

이러한 표시부(700)는 공기질 감지센서(500)로부터 감지된 값과 제어부(400)에 기 저장된 임계값과의 비교를 통해 경보를 발생한다.

또한 도어 감지센서(600)에서 도어(30)가 개방된 상태로 감지되는 경우, 경보를 발생한다.

이때, 표시부(700)는 흡연부스의 벽체(20)에 설치되거나 또는 공기정화살균장치(40)에 설치될 수 있으며, 음성메시지 또는 경보음으로 경보를 발생하도록 구성될 수 있다.

설계조건에 따라, 디스플레이(도면부호 미표시)가 더 구비되어 도어(30)의 개폐 상태를 표시해주거나 또는 공기질 감지센서(500)로부터 감지된 공기질의 정도를 표시해주도록 구성될 수 있다.

제어부(400)는 공기정화살균장치(40)의 작동을 제어하는 것으로, 데이터베이스(410), 공기질경보발생모듈(420), 도어경보발생모듈(430) 및 작동제어모듈(440)을 포함하여 구성된다.

데이터베이스(410)는 공기의 오염 정도에 따른 단계별 임계값이 저장되며, 이를 기초로 공기질 감지센서(500)에서 감지되는 값에 따라 공기의 오염 정도가 결정된다.

임계값은 공기질 감지센서(500)에 대한 데이터이며, 백분율 등으로 나타낼 수 있다.

예를 들어, 데이터베이스(410)에 저장되는 임계값은 0 ~ 25%는 쾌적, 25 ~ 50%는 낮은 오염, 50 ~ 75%는 보통 오염, 75 ~ 100%는 높은 오염을 의미하도록 구성될 수 있다.

공기질경보발생모듈(420)은 공기질 감지센서(500)에서 감지된 값과 데이터베이스(410)에 기 저장된 임계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 경보를 발생한다.

예를 들어, 공기질 감지센서(500)에서 감지된 값과 기 저장된 임계값을 비교한 후, 감지된 값이 50 ~ 75% 범위 안에 포함되면 이를 보통 오염으로 간주하고, 표시부(700)를 통해 경보가 발생되도록 한다.

이때, 표시부(700)는 단계별 임계값에 따라 각각 다르게 경보를 발생되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 감지된 값에 따라 디스플레이를 통해 문구와 함께 녹색, 노란색, 주황색 또는 빨간색 등의 LED가 표시되도록 구성될 수 있다.

도어경보발생모듈(430)은 도어 감지센서(600)로부터 도어(30)가 개방된 상태로 감지된 경우, 표시부(700)를 통해 경보가 발생되도록 한다.

작동제어모듈(440)은 공기정화살균장치(40)의 작동을 제어한다.

이때, 작동제어모듈(440)은 기 저장된 임계값과 공기질 감지센서(500)에서 감지된 값의 비교 결과에 따라, 송풍팬(200)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.

즉 공기질경보발생모듈(420)에서 공기질의 감지값과 기 저장된 단계별 임계값의 비교 결과에 따라, 송풍팬(200)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 공기질경보발생모듈(420)에서 비교한 결과, 공기질 감지센서(500)에서 감지된 값이 25 ~ 50% 범위 안에 포함되는 경우, 오염정도를 낮은 오염으로 간주하고, 이에 따라 송풍팬(200)이 작동되도록 한다.

즉 공기질 감지센서(500)에서 감지된 값이 75 ~ 100% 범위에 포함되는 경우, 오염도를 높은 오염으로 간주하고 송풍팬(200)의 구동속도를 증대시키며, 공기질 감지센서(500)에서 감지된 값이 0 ~ 25% 범위에 포함되는 경우, 오염도를 쾌적으로 간주하고 송풍팬(200)의 구동속도를 저하시켜 평균속도를 유지하도록 함으로써, 공기정화살균장치(40)의 효율적인 운용이 가능하다.

이에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡연부스는 도어 감지센서(600)가 구비되어 도어의 개방시 경보를 발생하며, 공기질 감지센서(500)가 구비되어 공기의 오염 정도를 감지하고, 감지된 값과 기 저장된 단계별 임계값을 비교하여 경보를 발생하며, 감지된 공기질에 따라 공기정화살균장치(40)의 작동을 제어할 수 있다.

따라서 흡연부스 내의 공기의 오염 정도에 따라 공기정화살균장치(40)를 효율적으로 운용할 수 있으며, 흡연시 발생되는 담배연기가 흡연부스 외부로 배기되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡연부스에서 탈취촉매필터와 재생유닛의 작동상태를 나타낸 사시도이다.

도 2 내지 도 9에서 이미 서술한 내용 중에서 중복되는 부분은 서술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡연부스에서 탈취촉매필터(340)는 살균 기능을 비롯하여 악취성분과 일산화탄소 및 오존을 제거하고 미분해된 세균을 살균하는 기능을 수행하는 것으로, 탈취촉매필터(340) 작동시 필터부(341)에 포집되는 분진을 제거할 수 있도록 재생유닛(360)을 더 포함하여 구성된다.

이때, 탈취촉매필터(340)는 구동유닛(345)이 구비되어 회전 가능하게 구성될 수 있다.

구동유닛(345)은 탈취촉매필터(340)를 회전되도록 하는 것으로, 도면부호는 미표시하였으나, 도 10에 도시된 바와 같이, 제어신호에 의해 구동되는 모터 및 모터의 회전력을 전달하는 벨트 등으로 구성될 수 있다.

이때, 구동유닛(345)은 타이머 또는 송풍팬(200)의 작동시간에 근거하여 작동되도록 구성될 수 있다. 이에, 탈취촉매필터(340)는 일정하게 회전과 정지가 반복될 수 있다.

이에 따라, 다수 개의 필터부(341)로 구획된 탈취촉매필터(340)는 구동유닛(345)에 의해 회전됨으로써, 다수 개의 필터부(341) 중 일부만 사용되도록 구성될 수 있다.

이하, 회전되는 탈취촉매필터(340)는 재생유닛(360)을 참조하여 상세히 설명한다.

재생유닛(360)은 탈취촉매필터(340) 일부에 열을 인가하여 포집된 분진을 제거하는 것으로, 히터본체(361) 및 히터(362)를 포함하여 구성된다.

히터본체(361)는 후술되는 히터(362)에 열을 발생시키는 기능을 수행한다.

히터(362)는 히터본체(361)에 결합되어 히터본체(361)에서 발생된 열을 탈취촉매필터(340)에 인가하는 기능을 수행한다.

이때, 히터(362)는 탈취촉매필터(340)의 상부와 하부에 각각 이격되어 형성될 수 있다.

이러한 히터(362)는 다수 개의 필터부(341) 중 하나의 필터부(341)에 위치하여 열을 인가하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라, 탈취촉매필터(340)의 일부에서는 추가적인 살균 기능을 비롯하여 악취성분과 일산화탄소 및 오존을 제거하고 미분해된 세균을 살균하는 기능을 수행하며 흡착 및 포집이 이루어지도록 하고, 나머지 일부에서는 포집된 분진을 제거할 수 있다.

또한 탈취촉매필터(340)는 구동유닛(345)에 의해 회전되어 다수 개의 필터부(341)에 각각 열이 인가됨으로써, 탈취촉매필터(340) 전체에 걸쳐 분진이 제거될 수 있다.

즉 탈취촉매필터(340)는 구동유닛(345)의 구동에 따라 회전된 위치에서 공기가 통과되는 부분과 공기가 통과되지 않는 부분으로 구분되고, 이에, 공기가 통과되는 부분은 필터의 기능을 수행하며, 공기가 통과되지 않는 부분은 히터(362)에 의해 열이 인가되어 포집된 분진을 제거하는 기능을 수행한다.

예를 들어, 탈취촉매필터(340)는 6개의 필터부(341)로 이루어진 경우, 구동유닛(345)에 의해 일정하게 회전과 정지가 반복되며, 히터(362)에 위치하는 필터부(341)에서는 인가되는 열에 의해 포집된 분진이 제거되어 필터부(341)가 재생되도록 하고, 나머지 필터부(341)에서는 공기중의 담배연기가 포집되도록 한다.

따라서 탈취촉매필터(340)에 포집되는 분진을 제거함으로써, 탈취촉매필터(340) 본연의 기능이 저하되는 것을 최소화하고 재생되도록 하여 반영구적으로 사용할 수 있도록 한다.

이러한 구성에 따라, 담배연기 정화시 정화, 살균, 탈취 및 산화를 수행함으로써, 흡연부스 내의 공기를 정화할 수 있다.

또한 탈취촉매필터(340)에 열을 인가함으로써, 탈취촉매필터(340)가 재생되도록 하여 반영구적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기에서 도 2 내지 도 10을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 2 내지 도 10의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

10 : 구조부재 20 : 벽체
30 : 도어 40 : 공기정화살균장치
100 : 케이스 110 : 프론트케이스
111 : 유입플레이트 112 : 배출플레이트
120 : 케이스커버 200 : 송풍팬
300 : 공기정화모듈 310 : 필터어셈블리
311 : 프리필터 312 : 헤파필터
320 : 메탈폼광촉매필터 330 : 자외선램프
340 : 탈취촉매필터 341 : 필터부
342 : 스포크 345 : 구동유닛
350 : 탈취필터 360 : 재생유닛
361 : 히터본체 362 : 히터
400 : 제어부 410 : 데이터베이스
420 : 공기질경보발생모듈 430 : 도어경보발생모듈
440 : 작동제어모듈 500 : 공기질 감지센서
600 : 도어 감지센서 700 : 표시부

Claims (8)

1. 공기정화살균장치(40)를 포함하는 흡연부스에 있어서,
   상기 공기정화살균장치(40)는 흡연부스 내의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 필터와 촉매를 통과시켜 정화, 살균, 탈취 및 산화를 수행한 후 흡연부스 내로 배출함으로써, 흡연부스 내의 대류현상과 정화가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 흡연부스.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기정화살균장치(40)는
   필터와 촉매가 설치되어 정화, 살균, 탈취 및 산화를 수행하는 공기정화모듈(300); 및 상기 공기정화살균장치(40)의 작동을 제어하는 제어부(400);을 포함하여 구성되되,
   상기 공기정화모듈(300)은
   먼지 및 수분을 제거하는 필터어셈블리(310);
   합금 재질로 제조되고 금속의 산화작용에 의해 살균을 하며 전파를 차단하는 메탈폼광촉매필터(320);
   자외선 광을 조사하여 살균을 하는 자외선램프(330);
   합금 재질로 제조된 메탈폼에 이산화망간(MnO₂)과 이산화티타늄(TiO₂) 촉매를 코팅하여 악취성분과 오존을 제거하는 탈취촉매필터(340); 및
   활성탄 필터 및 제올라이트 필터를 코팅하여 냄새를 제거하는 탈취필터(350);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡연부스.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 공기정화살균장치(40)는
   흡연부스 내의 공기의 오염 정도를 감지하는 공기질 감지센서(500);
   도어(30)의 개방상태를 감지하는 도어 감지센서(600); 및
   상기 공기질 감지센서(500) 및 도어 감지센서(600)에서 감지된 값에 근거하여 경보를 발생하는 표시부(700);를 더 포함하여 구성되되,
   상기 제어부(400)는 상기 공기질 감지센서(500)에서 감지된 값과 기 저장된 단계별 임계값을 비교하고 비교결과에 따라 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 흡연부스.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 메탈폼광촉매필터(320)는 구리 합금으로 제조된 것을 특징으로 하는 흡연부스.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 공기정화모듈(300)은 상기 탈취촉매필터(340)에 열을 인가하여 포집된 분진을 제거하는 재생유닛(360);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡연부스.
   
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 탈취촉매필터(340)는
   다수 개의 필터부(341); 및
   상기 필터부(341) 사이에 각각 상기 탈취촉매필터(340)의 중앙과 외측단을 연결하는 스포크(342); 를 포함하여 구성되되,
   상기 탈취촉매필터(340)는 구동유닛(345)에 의해 회전과 정지가 반복되며, 다수 개의 필터부(341) 중 선택된 하나는 재생유닛(360)에 의해 열이 인가되는 것을 특징으로 하는 흡연부스.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 재생유닛(360)은,
   열이 인가되는 온도와 시간이 제어되는 히터본체(361); 및
   상기 히터본체(361)에 결합되어 상기 탈취촉매필터(340)의 상부와 하부에 각각 이격되어 형성되며, 상기 히터본체(361)에 의해 가열되는 히터(362); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흡연부스.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기정화살균장치(40)는, 필터와 촉매가 순차적으로 적층되어 구성됨으로써, 연쇄적인 촉매반응에 의해 'μm'단위까지의 미세분진을 제거하는 것을 특징으로 하는 흡연부스.

Images