KR20190079583A - 이동식 제연기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동식 제연기에 관한 것으로, 커피숍 및 음식점 등의 소정 공간을 갖는 흡연실에 이동가능하게 구비되어 있어, 흡연시 담배연기와 같은 유해성 공기를 흡입하여 1차 및 2차 필터, 모터, 전기집진기, 전기히터, 촉매를 통해 완전히 정화시킬 수 있고, 방향제 패드를 수용할 수 있도록 하여 방향에 효과가 있으며, 비흡연시에는 흡연시는 물론 실내의 공기를 정화시키는 역할을 수행할 수 있다.

Description

이동식 제연기{MOVEMENT EVACUATOR}

본 발명은 이동식 제연기에 관한 것으로서, 특히 부스 내 흡연자 및 실내환경의 오염을 인지하여 오염물질에 따라 최적의 공기를 도모하고, 담배연기에 포함된 유해성분을 제거하여 흡연자, 비흡연자의 건강권을 확보하고 필요에 따라 장소를 이동하여 연기필터링에 효율을 줄 수 있는 이동식 제연기에 관한 것이다.

일반적으로, 담배에는 4700여가지의 유해성분이 들어있으며, 그중 대표적인 것이 니코틴, 타르, 일산화탄소 등이다.

담배를 처음 피우거나 너무 많이 필 때 느끼는 구토, 현기증, 두통 등은 '니코틴'으로 인하여 생기는 증상으로, 흡입한 담배연기는 폐 속으로 깊숙히 들어가 혈액속으로 흡수되고 심장과 뇌에 전달된다.니코틴이 뇌에 도달하려면 약 7초 정도 걸린다.

뇌에 전달된 니코틴은 카페인처럼 흥분 작용을 함과 동시에 뇌세포 간 정보전달을 방해해 진정제 역할을 하지만 이것이 담배 중독의 원인이 된다. 니코틴은 말초혈관을 수축해 혈압을 높이고, 콜레스테롤을 증가시켜 동맥경화증을 악화시킨다. 소화기 궤양 등을 유발하기도 한다. 또 폐암을 비롯 구강암,인후암,방광암,췌장암 등 각종 암과 만성 폐질환 및 호흡기질환의 원인이 된다.

담배를 피우면 필터가 검게 되는 것이나 오랜 흡연자의 인지를 노랗게 물들이는 것이 바로 '타르'로서 200종 이상의 화합물로 되어 있으며 발암물질로서 폐암을 일으킨다.

또 담배연기 중 2-6%가 '일산화탄소'로, 흡연으로 인해 만성 '일산화탄소 중독(저산소증)'에 처하게 된다. 일산화탄소의 흡입이 계속되어 체내로의 산소공급이 부족해지면, 우선 산소결핍에 민감한 중추신경계(뇌, 척추)가 그 영향을 받아, 두통·현기증·이명·가슴두근거림·맥박증가·구토가 일어난다. 일산화탄소의 혈액 내 농도가 2%에 도달하면 중추신경계의 기능이 둔해지고 기억력이 감퇴된다.

그러나, 상기와 같이 흡연으로 인해서 흡연자의 가족이나 동료들이 간접흡연의 피해를 입게 됨에도 불구하고, 대부분의 가정, 사무실, 영업장소 등에서는 공공연히 흡연이 이루어지고 있고, 흡연으로 인해 발생되는 담배연기는 창문이나 환기시설(환풍기, 공기 정화기 등) 등에 의해서만 제거가 이루어지므로서, 비흡연자는 담배연기에 포함된 유해 성분에 노출될 수 밖에 없었으며, 실내공간에서 흡연이 이루어질 경우에 담배연기로부터 비흡연자를 보호하기 위한 적당한 장치가 없다.

이러한 흡연으로부터의 피해를 최소화하고자 근래에는 국가적으로 특정건물이나 장소 등에서 흡연을 제한하고 있으며, 특히 식당이나 건물 등에서도 별도의 흡연실을 설치하도록 강제 규정하고 있고, 담배연기로부터 인한 피해를 최소화하기 위한 다양한 장치들이 개발되고 있으며, 그 중 하나가 흡연부스이다.

종래의 흡연부스는 단순하게 담배연기를 물과 습식과 건식필터를 이용하여 여과한 다음 배출하는 방식과 필터를 이용한 방법으로 담배연기 속에 포함된 각종 이물질과 먼지를 걸러내도록 한 것이다.

이러한 흡연부스는 내부의 쾌적한 환경을 유지하기 위해 담배연기를 정화 및 제거하기 위한 공기청정기가 설치되는 데, 일반적인 공기청정기는 실내에서 흡연시 발생하는 담배 연기 및 냄새를 정화 내지 제거하는데는 효율적이지 못한 단점이 있다. 즉, 공기청정기는 본체의 내부에 장착된 필터의 기능만으로 공기와 함께 흡기된 담배연기만 제거할 수 있을 뿐 담배 냄새 등은 제거하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 실내에서 발생하게 되는담배 연기 및 냄새 등을 효과적으로 흡기하여 분해 및 제거할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한국 특허등록 제20-0228802호 (2001년 04월 16일)

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 종래의 담배연기 정화 배출장치는, 흡연실과 같은 실내의 담배연기를 배출팬을 통해 흡입하여 단순히 외부로 배출하는 기능을 수행하는 장치로서, 많은 흡연자에 의한 담배연기의 제거 및 정화가 잘 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 외부로 배출되는 담배연기에 의해 흡연실 외부의 공기가 오염되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 커피숍 및 음식점 등의 소정 공간을 갖는 흡연실에 이동가능하게 구비되어서, 담배연기와 같은 유해성 공기를 흡입하여, 복수개의 필터망, 집진기, 히터 및 촉매를 통해 완전히 정화시킬 수 있고, 방향제 패드를 수용할 수 있도록 하여 향기로 인해 불쾌감을 줄일 수 있도록 할 수 있는 담배연기 정화용 집진장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 데드볼트의 결합 구조는 상기 과제를 해결하기 위해서 다음과 같이 구성된다.

상단에 유입구와 하단에 배출구가 관통된 챔버와, 상기 챔버의 내측 상면에 부착되어 상기 유입구와 연결되는 1차 필터와, 상기 1차 필터에 연결되고 상기 챔버 내부에 지지되어 수용되는 흡입펌프를 포함하고, 상기 흡입펌프의 하부에 배치되도록 상기 챔버 내부에 지지되어 수용되는 2차 필터를 포함하며, 상기 2차 필터의 하부에 배치되도록 상기 챔버 내부에 지지되는 전기 집진기와, 상기 전기 집진기의 하부에 배치되도록 상기 챔버 내부에 지지되는 히터가 형성되고, 상기 히터의 하부에 배치되도록 상기 챔버 내부에 지지되는 촉매를 포함하고, 상기 촉매 하부에 배치되도록 상기 챔버 내부에 지지되는 방향케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

*상기와 같이 구성된 본 발명은, 담배연기 중에 포함되어 인체에 해를 끼치는 타르, 니코틴을 포함한 각종 유해성분을 1,2차 걸쳐 집진하고, 최종적으로 촉매로 활성화되는 필터에 의해 담배연기 중에 포함된 각종 냄새까지도 탈취하므로서 흡연자에게는 다양한 흡연장소를 제공하게 되고, 수용된 방향제에 의해 향기로 인하여 불쾌감을 줄일 수 있으며, 필요에 따라 장소를 이동하여 공간을 확보하여 편리성을 제공하는데에 장점이 있다.

도 1는 본 발명에 의한 개폐도어를 개방했을 때의 내부구성을 나타내는는 사시도.
도 2은 도 2의 F-F'선을 따라 취한 정면을 나타내는 단면도.
도 3는 도 2의 G-G'선을 따라 취한 측면을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 본체의 상면을 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 도 3의 A-A'선을 따라 취한 전기 집진기의 구성을 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 도 3의 B-B'선을 따라 취한 전기 히터의 구성을 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명에 의한 도 3의 C-C'선을 따라 취한 촉매의 구성을 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명에 의한 도 3의 D-D'선을 따라 취한 방향제 패드를 나타내는 평면도.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 개폐도어를 개방했을 때의 내부구성을 나타내는는 사시도이고, 도 3은 도 2의 F-F'선을 따라 취한 정면을 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2의 G-G'선을 따라 취한 측면을 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 본체의 상면을 나타내는 평면도이고, 도 6는 본 발명에 의한 도 3의 A-A'선을 따라 취한 전기 집진기의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 도 3의 B-B'선을 따라 취한 전기 히터의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 8은 본 발명에 의한 도 3의 C-C'선을 따라 취한 촉매의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 9은 본 발명에 의한 도 3의 D-D'선을 따라 취한 방향제 패드를 나타내는 평면도이다.

도 2, 도 3 및 도 4에서와 같이 본체(90) 상단에 다수의 유입구(103)가 관통되어 담배연기가 흡입되도록 이루어진 챔버(100)와, 상기 챔버(100)의 내측 상면에 부착되어 상기 유입구(103)와 연결되는 1차 필터(110)가 포함되는데, 상기 1차 필터(110)는 다수의 구멍이 관통된 박스가 구성되고 상기 박스 안에 숯과 흡착 탈취 세라믹 볼이 포함되어 있어서 타르, 니코틴, 황 등, 이와 같은 화학 성분이 유입되어 1차적으로 이물질은 제거하게 된다.

1차적으로 이물질이 걸러진 공기는, 상기 1차 필터(110)에 연결되고 상기 챔버(100) 내부에 지지되어 수용되는 흡입펌프(120)의 작동에 의하여 계속 외부의 공기가 흡입되도록 구성되어 있고, 상기 흡입펌프(120)의 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되어 수용되는 2차 필터(130)에서도 1차 필터(110)와 같이 형성되어 1차 필터(110)에서 걸러지지 못한 불순물들을 2차적으로 제거하도록 한다. 더불어, 흡입펌프(120)와 같이 장착된 제어 시스템으로 히터(150)와 흡입펌프(120)의 팬을 컨트롤할 수 있도록 하여 후술하는 팬과 히터(150)의 온도를 조절할 수 있도록 구성되어 진다.

또한, 상기 2차 필터(130)의 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되는 전기 집진기(140)는 일반적인 집진기이므로 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 먼지, 일산화탄소 및 이산화탄소 등의 미세먼지를 거슬러 3차적으로 제거하고 걸러진 공기들은 전기 집진기(140) 하부에 관통된 구멍에서 히터(150) 쪽으로 하향하여 보내어 진다.

도 7 및 도 8에서와 같이 전기 집진기(140)로부터 걸러져 내려온 공기는, 상기 전기 집진기(140)의 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되는 히터(150)에 의하여 가열되면서 수분을 건조시킬 수 있다. 건조된 공기는 히터(150)의 하부로 내려가서 촉매(160)로 이동하게 된다.

상기 히터(150)의 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되는 촉매(160)안에 히터(150')가 내포되어 있으며, 촉매(160)는 히터(150')에 의해 가열되어지고, 그로 인해 온도가 높아진 촉매(160)는 화학 반응속도가 활성화 되고 반응속도가 빨라지면서 반응물의 양이 늘어나게 된다. 촉매(160)의 이러한 반복 작용에 의해 촉매(160)의 재생으로 활발해지는 분자 운동에 의해 화학작용을 하여 이물질들의 중화작용이 이루어져 마지막으로 불순물들이 제거될 수 있다.

더욱 상세히는, 상기 촉매(160)는 산화철(Fe₂O₃)나노 촉매로 이루어진 것으로서, 담배연기가 들어오면 '불완전연소'가 일어나면서 일산화탄소(CO)가 나오는데 이를 다시 처리해 인체에 무해한 이산화탄소(CO₂)로 배출시킨다. 이렇게 촉매를 나노구조로 가공하는 것은 표면적을 크게 만들어 촉매 반응이 활발하게 일어나도록 하기 위해서다.

또한, 나노촉매는 담배연기의 가스성분 중 가장 많은 양을 차지하는 1급 발암물질인 아세트알데히드를 100% 제거하는 흡연실 공기정화용으로 사용되는 것이다. 이 외에도 니코틴, 타르 등 담배의 입자성분 역시 100% 제거해 인체에 무해한 물과 이산화탄소로 바꿔준다. 이러한 촉매로 만든 공기정화기를 흡연실에 설치하면 약 5평 규모 흡연실에서 10명 동시에 피운 담배연기를 30분 내에 약 80%이상, 1시간 내에는 100% 처리할 수 있다. 기존 흡연실에서 담배연기 제거에 쓰이는 필터는 가스상 물질의 제거를 위한 활성탄 필터를 사용하지만, 아세트알데히드 등 가스상 물질의 제거 효과가 적고, 흡연실과 같은 시설에서는 흡착성능이 빨리 감소해 2주마다 교체해야해 관리가 어려웠다. 나노촉매는 필터에 코팅한 나노촉매 표면에서 공기 중의 오존을 분해시켜 발생된 산소라디칼을 이용하여 담배연기 성분을 분해하는 기술이다. 담배연기의 가스상 성분 중 가장 많은 양을 차지하는 아세트알데히드와 니코틴, 타르 등 총 휘발성 유기화합물을 이용하여 본 개발 촉매의 성능을 평가한 결과, 98% 이상 분해하는 성능이 확인되었다. 이러한 효과로, 담배 연기의 주요 성분인 가스상 VOCs 유해물질을 효과적으로 처리할 수 있어 흡연실 및 대기 공기의 질을 개선할 수 있으며, VOCs 물질에 대해 선택성이 좋은 반영구적 나노 촉매를 이용함으로써 유지보수 소요 비용을 대폭 줄일 수 있고, VOCs 물질에 대해 선택성이 좋은 반영구적 나노촉매를 이용함으로써 처리 시스템에 필요한 흡착 활성탄 사용량 및 교환 횟수를 줄여, 유지보수 소요 비용을 대폭 줄일 수 있다.

또한, 상기 촉매(160) 하부에서 마지막으로 걸러져서 나온 공기들이 아래로 배출되고, 상기 촉매(160) 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되는 방향케이스(170)의 상부로부터 유입된 공기들은 본체(90) 하단에 관통된 다수의 배출구를 통해 중화된 공기가 배출되면서 향도 같이 어우러져 나와서 공기 중에 향이 분산되어 공기를 쾌적하게 만들도록 할 수 있다.

100: 챔버 110: 1차 필터
120: 흡입 펌프 130: 2차 필터
140: 전기 집진기 150, 150' : 히터
160: 촉매 170: 방향 케이스

Claims (2)

1. 상단에 유입구(103)와 하단에 배출구(105)가 관통된 챔버(100)와,
   상기 챔버(100)의 내측 상면에 부착되어 상기 유입구(103)와 연결되는 1차 필터(110)와,
   상기 1차 필터(110)에 연결되고 상기 챔버(100) 내부에 지지되어 수용되는 흡입펌프(120)와,
   상기 흡입펌프(120)의 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되어 수용되는 2차 필터(130)와,
   상기 2차 필터(130)의 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되는 전기 집진기(140)와,
   상기 전기 집진기(140)의 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되는 히터(150)와,
   상기 히터(150)의 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되는 촉매(160)와,
   상기 촉매(160)안에 내포되어 있는 히터(150')를 포함하고,
   상기 1차 필터(110)는 다수의 구멍이 관통된 박스가 구성되고 상기 박스 안에 숯과 흡착 탈취 세라믹 볼이 포함되어 있어서 타르, 니코틴, 황 성분이 유입되어 1차적으로 제거되며,
   흡입펌프(120)와 같이 장착된 제어 시스템으로 히터(150)와 흡입펌프(120)의 팬을 컨트롤할 수 있도록 하고,
   상기 촉매(160)는 산화철(Fe₂O₃)나노 촉매로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 제연기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 촉매(160) 하부에 배치되도록 상기 챔버(100) 내부에 지지되는 방향케이스(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 제연기.

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