KR20160025210A - 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치 - Google Patents

일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치에 관한 것으로서, 내부에 수용공간이 형성되고, 일측과 타측에 각각 공기유입구와 공기배출구가 형성된 집진본체와, 상기 집진본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 공기유입구를 통해 외부의 공기를 내부로 유입함과 아울러 상기 공기배출구를 통해 상기 집진본체의 내부공기를 외부로 배출하는 압송유닛 및 상기 집진본체의 내부 일측에 설치되고, 내부에 일산화탄소 촉매필터가 설치되며, 상기 집진본체로 유입된 공기 중 일산화탄소(CO)를 제연함과 아울러 공기 내의 이물질을 필터링하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 일산화탄소 촉매필터를 이용하여 흡연부스 내 공기중에 포함된 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐 아니라 분진발생에 따른 2차 오염을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치{Air cleaner for smoking booth using CO2 catalysis filter}
본 발명은 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡연부스 내부의 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐 아니라 분진발생에 따른 2차 오염을 미연에 방지할 수 있는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 담배는 대부분 순수한 잎담배 외에 담배의 향을 좋게 하기 위한 각종의 향료, 담배맛을 맵지 않도록 일정습도를 유지하기 위한 글리세린 등의 보습제, 담배불이 꺼지지 않도록 하기 위한 조연제 등이 첨가되면서 흡연 시 발생되는 연기에 아크로레인, 페놀, 벤조피렌, 일산화탄소, 질소화합물, 나이트로자민, 니코틴 등 많은 발암물질과 몸에 해로운 성분이 다량 함유되어 있다.
이에 근래에는 타인의 간접흡연을 방지하기 위해 노출된 공공장소, 거리, 건물 등에 금연구역을 추가함과 아울러 별도의 흡연구역을 지정하고 있을 뿐 아니라 일부는 흡연구역의 담배 연기가 금연구역의 비흡연자에게 확산되지 않도록 흡연구역에 공기정화장치가 구비된 흡연부스를 설치하고, 흡연부스 내에서 흡연하도록 하고 있다.
도1은 종래의 흡연부스를 도시한 도면이다.
도1에서 보는 바와 같이 종래의 흡연부스(100)는 일반적으로 밀폐된 밀폐부스(110)와, 밀폐부스(110)의 일측에 설치되고 밀폐부스(110)의 내부공기를 외부로 배출하는 환풍유닛(120)으로 구성되어 환풍유닛(120)을 통해 밀폐부스 내의 담배연기를 외부로 배출하고 있으나, 이러한 환풍유닛(120)만으로 담배연기를 외부로 배출하는데는 한계가 있어 환기율이 낮을 뿐 아니라 담배연기를 외부로 직접 배출하여 배출된 담배 연기가 주변에 위치한 비 흡연자에게 전달되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라 종래의 흡연부스(100)는 환풍유닛(120)이 주로 밀폐부스(110)의 상부에 설치되는 바 일반기체보다 비중이 무거운 일산화탄소가 밀폐부스(110)의 하층부에 분포되면서 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있는 방법이 없었다.
이와 같이 종래의 흡연부스(100)는 일산화탄소가 효과적으로 제거되지 않아 흡연자가 내부에 잔존하는 일산화탄소에 장시간 노출되는 경우 일시적으로 일산화탄소 중독현상이 나타나는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 흡연부스 내부의 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐 아니라 분진발생에 따른 2차 오염을 미연에 방지할 수 있는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 공기정화장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 내부에 수용공간이 형성되고, 일측과 타측에 각각 공기유입구와 공기배출구가 형성된 집진본체와, 상기 집진본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 공기유입구를 통해 외부의 공기를 내부로 유입함과 아울러 상기 공기배출구를 통해 상기 집진본체의 내부공기를 외부로 배출하는 압송유닛 및 상기 집진본체의 내부 일측에 설치되고, 내부에 일산화탄소 촉매필터가 설치되며, 상기 집진본체로 유입된 공기 중 일산화탄소(CO)를 제연함과 아울러 공기 내의 이물질을 필터링하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치를 제공한다.
그리고, 상기 필터부는 상기 집진본체의 일측이 슬라이딩가능하게 설치되고, 중앙에 개구가 형성되는 필터케이스와, 상기 필터케이스 내부에 설치되고, 통과하는 공기 중에 포함된 타르를 포집하는 프리필터와, 상기 필터케이스의 내부 중 상기 프리필터의 하부에 설치되고, 통과하는 공기중에 포함된 0.3㎛이상의 이물질을 포집하는 헤파필터와, 상기 필터케이스의 내부 중 상기 헤파필터의 하부에 설치되고, 통과하는 공기 중에 포함된 휘발성 유기화합물을 포집하는 활성탄성섬유(Activated carbon fiber)필터 및 상기 필터케이스의 내부 중 상기 활성탄성섬유필터의 하부에 설치되고, 통과하는 공기 중에 포함된 일산화탄소를 제거하는 일산화탄소 촉매필터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필터부는 상기 필터케이스의 내부 일측에 설치되고, 상기 일산화탄소 촉매필터의 일측을 지지하여 상기 일산화탄소 촉매필터의 형태가 유지되도록 하는 필터가드를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 일산화탄소 촉매필터는 허니콤 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일산화탄소 촉매필터는 내부에 나노입자구조의 금속산화물 촉매가 충진될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 일산화탄소 촉매필터를 이용하여 흡연부스 내 공기중에 포함된 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐 아니라 분진발생에 따른 2차 오염을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도1은 종래의 흡연부스를 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치의 사시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치의 단면도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터부의 분해사시도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치의 동작을 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치의 사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치의 단면도이며, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터부의 분해사시도이다.
도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치(1)는 집진본체(10)와, 압송유닛(20) 및 필터부(30)를 포함하여 구성된다.
집진본체(10)는 대략 내부에 수용공간(11)이 형성된 직육면체 형상으로 형성되고, 흡연부스의 내부에 설치되며, 상부 일측에 흡연부스 내의 공기가 유입되는 공기유입구(12)가 형성되고, 하부 일측에 후술하는 필터부(30)를 통과한 공기가 외부로 배출되는 공기배출구(13)가 형성된다.
이러한, 집진본체(10)는 흡연부스 내의 공기가 내부로 유입되어 필터부(30)에 필터링 될 수 있도록 필터링 공간을 제공하는 역할을 한다.
그리고, 집진본체(10)는 상면 일측에 재떨이(14)를 구비하여 재떨이(14) 기능을 제공할 수 있다.
압송유닛(20)은 집진본체(10)의 내부 중 후술하는 필터부(30)의 하부에 설치되고, 흡연부스 내의 공기를 집진본체(10)의 내부로 강제흡인한 후 필터부(30)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 역할을 한다.
이러한 압송유닛(20)은 일반적인 환풍기가 사용될 수 있는 것으로서, 이는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.
필터부(30)는 집진본체(10)의 내부 중 압송유닛(20)의 상부에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 압송유닛(20)에 의해 집진본체(10)의 내부로 유입되는 공기에 포함된 이물질과 일산화탄소를 제거하는 역할을 한다.
이러한 필터부(30)는 대략 박스형상의 필터케이스(31)와, 프리필터(32)와, 활성탄필터(33), 헤파필터(34)와, 활성탄소섬유(Activated Carbon Fiber:ACF)필터(35)와, 일산화탄소 촉매필터(36) 및 필터가드(37)를 포함하여 구성된다.
필터케이스(31)는 앞서 설명한 바와 같이 대략 박스형상으로 형성되고, 중앙에 집진본체(10) 내부로 유입된 공기가 후술하는 필터들을 통과할 수 있도록 중앙에 개구가 형성된다.
그리고, 필터케이스(31)는 내부에 수용되는 필터들과 틈이 발생되지 않도록 필터들이 수용된 후 실링처리된다.
이러한 필터케이스(31)는 필터들, 즉 프리필터(32), 활성탄필터(33), 헤파필터(34), 활성탄소섬유필터(35)를 지지하는 역할을 한다.
한편, 상기한 필터케이스(31)는 앞서 설명한 바와 같이 집진본체(10)의 내부 일측에 슬라이딩 결합가능하게 결합됨으로써 탈부착이 용이하여 각 필터의 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있다.
프리필터(32)는 필터케이스(31)의 내부 중 최상단에 배치되는 것으로서, 헤파필터(34)의 전 처리용으로, 10~30㎛의 입자를 80%이상 집진하여 담배연기의 타르성분을 포집하는 역할을 한다.
활성탄필터(33)는 프리필터(32)의 하부에 배치되고, 통과하는 공기 내에 포함된 유해물질(Nox.Sox.탄화수소등)을 제거하는 것으로서, 담배연기의 냄새와 휘발성 유기화합물의 악취를 제거하는 역할을 한다.
헤파필터(34)는 활성탄필터(33)의 하부에 배치되고, 담배연기성분중에 0.3㎛이상의 입자를 99.97%이상 제거하는 역할을 한다.
활성탄소섬유필터(35)는 헤파필터(34)의 하부에 배치되고, 전단의 필터를 통과한 공기에 포함된 다이옥신등과 같은 독성기체, 즉 휘발성 유기화합물을 제거하는 것으로서, 접착섬유, 폴리아크릴로니트릴섬유, 피치계 탄소섬유 등 유기섬유를 원료로 고온탄소화, 활성화 공정처리를 거쳐 제작되는 것으로서, 흡착재료로 비표면적이 크고 흡착용량이 높으며 흡탈착 속도가 빠르고 정화효과가 높은 특징이 있다.
이러한 활성탄소섬유는 활성탄소를 직물형상으로 형성되는 바 매우 경량이고, 분진발생이 적어 분진발생에 따른 2차 오염을 미연에 방지할 수 있을 뿐 아니라 100℃의 온풍이나 스팀으로 간단히 재사용이 가능하여 재사용에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있는 특징이 있다.
그리고, 상기한 바와 같이 직물형상으로 형성된 활성탄소섬유필터(35)는 제연면적 또는 이물질의 흡착면적이 증대될 수 있도록 복수회 절곡형성될 수 있다.
일산화탄소 촉매필터(36)는 활성탄소섬유필터(35)의 하부에 배치되고, 활성탄소섬유필터(35)를 통과한 공기 내의 일산화탄소를 제거하는 역할을 한다.
이러한 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터(36)는 분자조합 기술을 이용한 나노입자구조의 금속산화물 촉매가 충진된 것으로서, 상기한 금속산화물 촉매는 담체, 즉 실리카, 알루미나, 규조토, 활성탄, 제올라이드 등을 사용하지 않은 것이다.
이에 일산화탄소 촉매필터(36)는 분진이 발생되지 않아 분진발생에 따른 2차 오염을 미연에 방지할 수 있고, 빠른 촉매반응(평균 < 0.5초)과 넓은 비표면적(BET, >200m2/g)으로 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐 아니라 상온에서도 높은 제거효율(>95%)로 별도의 추가열원이 불필요하여 귀금속 촉매에 비해 설비비용을 최소화할 수 있으면서도 운전비용을 크게 절감할 수 있는 특징이 있다.
또한, 일산화탄소 촉매필터(36)는 600℃의 고온에서도 구조적인 안정성이 우수할 뿐 아니라 2년 이상의 수명을 갖는 바 유지비용 또한 현저하게 절감할 수 효과가 있다.
한편, 이러한 일산화탄소 촉매필터(36)는 과립이나, 펠렛 형태로 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 표면적이 증대되도록 하여 일산화탄소의 제거효율을 크게 향상시킬 수 있도록 허니콤 형태로 형성된다.
필터가드(37)는 대략 막대형상으로 형성되고, 필터케이스(31)의 내부 일측 설치되며, 일산화탄소 촉매필터(36)의 일측을 지지함으로써 허니콤 형태로 형성되는 일산화탄소 촉매필터(36)의 형상이 유지될 수 있도록 함과 아울러 공기유입압력 또는 외부요인에 의해 일산화탄소 촉매필터(36)의 형상이 변형되는 것을 미연에 방지하는 역할을 한다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치의 동작을 도시한 도면이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치(1)의 동작을 첨부된 도5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 압송유닛(20)이 구동되면서 공기유입구(12)를 통해 외부의 공기, 즉 흡연부스 내의 공기가 집진본체(10)의 내부로 유입되고, 유입된 공기는 압송유닛(20)에 의해 압송되면서 필터부(30)로 이동된다.
필터부(30)로 이동된 공기는 프리필터(31)를 통과하면서 담배연기의 타르 성분이 포집되고, 활성탄필터(32)를 통과하면서 휘발성 유기화합물이 포집되어 공기 중 악취가 제거된다.
그리고, 헤파필터(33)를 통과하면서 담배연기성분 중 0.3㎛이상의 미세입자가 제거되고, 활성탄소섬유필터(35)를 통과하면서 독성기체가 제거되며, 활성탄소섬유필터(35)를 통과한 공기가 일산화탄소 촉매필터(36)를 통과하는 경우 일산화탄소 촉매필터(36)에서 공기 내에 포함된 일산화탄소를 포집하면서 통과하는 공기는 일산화탄소가 제거되어 정화된다.
이와 같이 정화된 공기는 압송수단(20)으로 이동되어 압송수단(20)에 의해 외부로 배출된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 집진본체 11 : 수용공간
12 : 공기유입구 13 : 공기배출구
14 : 재떨이 20 : 압송유닛
30 : 필터부 31 : 필터케이스
32 : 프리필터 33 : 활성탄필터
34 : 헤파필터 35 : 활성탄소섬유필터
37 : 필터가드

Claims (5)

  1. 내부에 수용공간이 형성되고, 일측과 타측에 각각 공기유입구와 공기배출구가 형성된 집진본체와;
    상기 집진본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 공기유입구를 통해 외부의 공기를 내부로 유입함과 아울러 상기 공기배출구를 통해 상기 집진본체의 내부공기를 외부로 배출하는 압송유닛; 및
    상기 집진본체의 내부 일측에 설치되고, 내부에 일산화탄소 촉매필터가 설치되며, 상기 집진본체로 유입된 공기 중 일산화탄소(CO)를 제연함과 아울러 공기 내의 이물질을 필터링하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는
    상기 집진본체의 일측이 슬라이딩가능하게 설치되고, 중앙에 개구가 형성되는 필터케이스와;
    상기 필터케이스 내부에 설치되고, 통과하는 공기 중에 포함된 타르를 포집하는 프리필터와;
    상기 필터케이스의 내부 중 상기 프리필터의 하부에 설치되고, 통과하는 공기중에 포함된 0.3㎛이상의 이물질을 포집하는 헤파필터와;
    상기 필터케이스의 내부 중 상기 헤파필터의 하부에 설치되고, 통과하는 공기 중에 포함된 휘발성 유기화합물을 포집하는 활성탄성섬유(Activated carbon fiber)필터; 및
    상기 필터케이스의 내부 중 상기 활성탄성섬유필터의 하부에 설치되고, 통과하는 공기 중에 포함된 일산화탄소를 제거하는 일산화탄소 촉매필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터부는
    상기 필터케이스의 내부 일측에 설치되고, 상기 일산화탄소 촉매필터의 일측을 지지하여 상기 일산화탄소 촉매필터의 형태가 유지되도록 하는 필터가드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 일산화탄소 촉매필터는 허니콤 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 일산화탄소 촉매필터는 내부에 나노입자구조의 금속산화물 촉매가 충진되는 것을 특징으로 하는 일산화탄소 촉매필터를 이용한 흡연부스용 공기정화장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180089281A (ko) * 2017-01-31 2018-08-08 노호양 데미스터 필터를 이용한 흡연시 배출되는 연기, 니코틴, 타르, 유해세균을 제거하는 개인용 이동식 흡연장치
KR102266710B1 (ko) * 2020-11-17 2021-06-21 주식회사 애니텍 미세먼지 유입 차단 기능을 갖춘 스마트 게이트

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