KR20200016011A - Combined filter for purifying air - Google Patents

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KR20200016011A
KR20200016011A KR1020180091176A KR20180091176A KR20200016011A KR 20200016011 A KR20200016011 A KR 20200016011A KR 1020180091176 A KR1020180091176 A KR 1020180091176A KR 20180091176 A KR20180091176 A KR 20180091176A KR 20200016011 A KR20200016011 A KR 20200016011A
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김양기
신상철
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김양기
신상철
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, an air purification composite filter comprises: a filter housing; an alkali metal purification material filter provided in the filter housing, and filled with an alkali metal purification material for converting oxide in introduced air into oxygen or reducing harmful gas in the air; and an adsorption filter provided in the filter housing, and filled with an adsorption material for adsorbing the harmful gas. According to the present invention, as the humidity decreases, the adsorption filter adsorbs the harmful gas, and the alkali metal purification material filter generates oxygen by an interactive exchange reaction of the oxide included in the air and the alkali metal purification material. Also, as the humidity increases, the adsorption filter discharges the adsorbed harmful gas, and the alkali metal purification material filter can remove the discharged harmful gas by a reaction with the alkali metal purification material.

Description

공기 정화 복합 필터{Combined filter for purifying air}Combined filter for purifying air

공기 정화 복합 필터가 개시된다. 보다 상세하게는, 알칼리금속정제물질을 구비한 알칼리금속정제물질 필터와 흡착 물질을 구비한 흡착 필터가 복합적으로 구성됨으로써 습도에 따라 각각의 필터가 적절히 반응함으로써 유해가스를 제거함은 물론 산소를 발생시킴으로써 공기 정화의 효율을 향상시킬 수 있는, 공기 정화 복합 필터가 개시된다.An air purification composite filter is disclosed. More specifically, the combination of the alkali metal purification material filter having an alkali metal purification material and the adsorption filter having an adsorption material is combined, each filter reacts according to the humidity to remove the harmful gas as well as to generate oxygen An air purification composite filter, which can improve the efficiency of air purification, is disclosed.

몇 년 전만 해도 미세먼지 문제가 그렇게 크게 대두되지 않았는데, 요새는 하루가 멀다 하고 미세먼지에 대한 정보가 쏟아지고 있으며, 그에 따른 물품들이 개발되어 활발하게 사용되고 있다. 예를 들면, 기존 마스크와는 다른 미세먼지 마스크가 별도로 개발되어 사용되고 있다. 또한 대부분의 가정에 공기청정기가 구비되어 사용되고 있는 실정이다. A few years ago, the problem of fine dust was not so great, the fortress is a long day away and information about the fine dust is being poured, and the goods are being developed and used actively. For example, a fine dust mask different from the existing mask is developed and used separately. In addition, most households are equipped with an air cleaner.

현대인들의 대략 90퍼센트 이상은 관공서, 밀집시설, 빌딩 등과 같은 밀폐 공간에서 생활하고 있다. 따라서 밀폐된 실내 공간의 공기질이 상당히 중요하다. 그러나 밀폐 공간의 단열 구조상 그에 구비된 공조기는 흡배기 역할을 하나 공기의 질 관리는 할 수 없으며, 아울러 황사, 미세먼지 등으로 인해 창문을 개방하지 못함으로써 이산화탄소 등의 유해가스가 농축되고 따라서 산소 결핍으로 실내 공기는 점점 더 악화될 우려가 있다. 한편, WHO는 실내 오염물질이 대기 오염물질보다 폐에 전달될 확률이 대략 1000배 높다는 연구 결과를 내놓았다. 아울러 WHO는 실내 공기 오염에 의한 사망자수간 연간 최대 600만명에 이른다는 발표를 하였다. 다시 말해, 실내 공기를 청정하게 유지하는 것이 현 시대의 화두가 되고 있는 것이다. About 90 percent of modern people live in confined spaces such as government offices, dense buildings, and buildings. Therefore, the air quality of the enclosed indoor space is very important. However, due to the insulation structure of the enclosed space, the air conditioner provided therein acts as an intake / exhaust system, but cannot control air quality. Also, due to yellow dust and fine dust, the window cannot be opened, concentrating harmful gases such as carbon dioxide, and thus, Indoor air is likely to get worse. The WHO, meanwhile, found that indoor pollutants are approximately 1000 times more likely to be delivered to the lungs than air pollutants. In addition, the WHO has announced a maximum of 6 million deaths per year due to indoor air pollution. In other words, keeping indoor air clean has become a hot topic in our time.

이처럼 실내 공기의 질을 높이는 것에 대한 문제가 대두되고 있는데, 현재 개발된 제품에는 각각의 한계를 갖는다. 예를 들면, 에어컨은 공기를 차갑게 하고, 공기청정기는 공기 중 먼지를 제거하며, 가습기는 공기에 습기를 제공하고, 제습기는 공기 중 습기를 제거하는 기능을 갖고 있으나, 이러한 기능은 실제로 공기의 질을 그다지 향상시키지 못한다. 실내의 먼지를 제거한다고 공기의 질이 근본적으로 개선되지 않기 때문이다. The problem of improving the quality of the indoor air is emerging, but the current product has its own limitations. For example, an air conditioner cools the air, an air purifier removes dust from the air, a humidifier provides moisture to the air, and a dehumidifier removes moisture from the air. Does not improve much. Removing dust in the room does not fundamentally improve the quality of the air.

실내의 공기 질을 향상시키기 위해서는 근본적으로 공기 중에 있는 이산화탄소 및 유해가스를 제거해야 함은 물론 공기 중에 함유된 산소의 양을 증대시켜야만 한다. 산소의 양에 따라 공기 질이 결정되는 것이다. 이에 산소를 발생시키는 제습기에 대해서 대한민국 출원번호 10-2015-0136206호로 출원된 바 있으나, 산소를 발생시킬 뿐 이산화탄소와 같은 유해가스는 제거할 수 없는 제한적인 구조를 가졌다. In order to improve indoor air quality, it is essential to remove carbon dioxide and harmful gases in the air and to increase the amount of oxygen contained in the air. The quality of the air depends on the amount of oxygen. The dehumidifier for generating oxygen has been filed with the Republic of Korea Application No. 10-2015-0136206, but has a limited structure that can not remove the harmful gases such as carbon dioxide to generate oxygen.

따라서, 공기의 질을 근본적으로 개선하기 위하여, 공기 중의 유해가스를 저감시킴은 물론 이산화탄소를 산소로 변환시켜 공급할 수 있는 새로운 구성의 공기 정화 복합 필터의 개발이 요구되는 실정이다. Therefore, in order to fundamentally improve the quality of air, there is a need for the development of a new air purification composite filter capable of reducing harmful gas in the air and converting carbon dioxide into oxygen and supplying it.

이에, 본 발명의 실시예에 따른 목적은, 알칼리금속정제물질을 구비한 알칼리금속정제물질 필터와 흡착 물질을 구비한 흡착 필터가 복합적으로 구성됨으로써 습도에 따라 각각의 필터가 적절히 반응함으로써 유해가스를 제거함은 물론 산소를 발생시킴으로써 공기 정화의 효율을 향상시킬 수 있는, 공기 정화 복합 필터를 제공하는 것이다.Accordingly, an object according to an embodiment of the present invention is that the alkali metal purification material filter having an alkali metal purification material and the adsorption filter having an adsorption material are composed in combination, so that each filter reacts appropriately according to the humidity to generate harmful gas. It is to provide an air purification composite filter that can improve the efficiency of air purification by removing oxygen as well as generating oxygen.

본 발명의 실시예에 따른 공기 정화 복합 필터는, 필터 하우징; 상기 필터 하우징 내에 구비되며, 유입되는 공기 중 산화물을 산소로 변화시키거나 상기 공기 중의 유해가스를 저감시키는 알카리금속정제물질이 충진된 알카리금속정제물질 필터; 및 상기 필터 하우징 내에 구비되며, 상기 유해가스를 흡착하는 흡착 물질이 충진된 흡착 필터;를 포함하며, 습도가 낮아질수록, 상기 흡착 필터에서는 상기 유해가스를 흡착하고, 상기 알카리금속정제물질 필터에서는 상기 공기에 포함된 산화물과 상기 알카리금속정제물질의 상호 교환 반응에 의해 산소를 발생시키며, 습도가 높아질수록, 상기 흡착 필터에 흡착된 상기 유해가스가 배출되고 배출된 상기 유해가스를 상기 알카리금속정제물질 필터에서 상기 알카리금속정제물질과의 반응에 의해 제거할 수 있다.Air purification composite filter according to an embodiment of the present invention, the filter housing; An alkali metal purification material filter provided in the filter housing and filled with an alkali metal purification material for converting an oxide in the air into oxygen or reducing a harmful gas in the air; And an adsorption filter provided in the filter housing and filled with an adsorption material for adsorbing the noxious gas. The humidity decreases, the adsorption filter adsorbs the noxious gas, and the alkali metal purifier filter is used. Oxygen is generated by the interchange reaction between the oxide contained in the air and the alkali metal purification material, and as the humidity increases, the harmful gas adsorbed on the adsorption filter is discharged and the harmful gas discharged is discharged from the alkali metal purification material. It can be removed by reaction with the alkali metal purification material in the filter.

일측에 따르면, 상기 흡착 필터는 흡착 물질로서 활성탄이 충진된 활성탄 필터이며, 습도가 낮아질수록, 상기 알칼리금속정제물질 필터에 충진된 상기 알칼리금속정제물질(MO2)은 상기 공기에 포함된 산화물 중 질산화물, 황산화물 또는 탄산화물과 다음의 화학식에 의해 반응하여 산소를 발생시킬 수 있다.According to one side, the adsorption filter is an activated carbon filter filled with activated carbon as an adsorption material, the lower the humidity, the alkali metal purification material (MO2) filled in the alkali metal purification material filter is nitric oxide in the oxide contained in the air , Sulfur oxides or carbonates can be reacted with the following chemical formula to generate oxygen.

MO2 + NO2 → MNO2↓ + O2↑MO2 + NO2 → MNO2 ↓ + O2 ↑

MO2 + SO3 → MSO3↓ + O2↑MO2 + SO3 → MSO3 ↓ + O2 ↑

MO2 + CO2 → MCO3↓ + O2↑MO2 + CO2 → MCO3 ↓ + O2 ↑

일측에 따르면, 습도가 높아질수록, 상기 활성탄 필터는 상기 공기로부터 수분을 빨아들이면서 상기 활성탄의 기공 내에 흡착되어 있던 유해가스를 배출하고, 상기 알칼리금속정제물질 필터에 충진된 상기 알칼리금속정제물질은 상기 공기 중의 수분과 반응하여 산소라디칼을 발생시키고, 상기 활성탄 필터에서 배출된 상기 유해가스와 상기 산소라디칼이 반응하여 상기 유해가스를 제거하면서 산소 또는 수분을 발생시킬 수 있다. According to one side, as the humidity increases, the activated carbon filter sucks moisture from the air and discharges harmful gases adsorbed in pores of the activated carbon, and the alkali metal purified material filled in the alkali metal purified material filter is Oxygen radicals may be generated by reacting with moisture in the air, and the harmful gases discharged from the activated carbon filter may react with the oxygen radicals to generate oxygen or moisture while removing the harmful gases.

일측에 따르면, 상기 활성탄 필터로부터 배출되는 상기 유해가스는 벤젠, 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스틸렌 및 아세트알데히드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 휘발성유기화합물(VOCs)이며, 상기 휘발성유기화합물은 산소라디칼과 반응하여 산소 또는 수분을 발생시킬 수 있다. According to one side, the harmful gas discharged from the activated carbon filter is a volatile organic compound (VOCs) containing at least one of benzene, formaldehyde, toluene, xylene, ethylene, styrene and acetaldehyde, the volatile organic compound is It can react with oxygen radicals to generate oxygen or moisture.

일측에 따르면, 상기 필터 하우징 내에 구비되어, 유입되는 공기 중 먼지와 부유 물질을 미리 필터링하는 프리 필터를 더 포함할 수 있다. According to one side, it may further include a pre-filter provided in the filter housing, for pre-filtering the dust and suspended matter in the incoming air.

일측에 따르면, 상기 필터 하우징 내에 구비되어, 상기 프리 필터를 통과한 공기 중 미세먼지를 제거하는 헤파 필터를 더 포함할 수 있다. According to one side, it may further include a hepa filter provided in the filter housing, to remove fine dust in the air passing through the pre-filter.

일측에 따르면, 상기 필터 하우징 내의 후미 부분에 장착되어, 음압을 발생시켜 상기 필터 하우징의 공기 유입구 내로 공기가 흡입되도록 하는 음압 발생 팬을 더 포함할 수 있다.  According to one side, it may further include a negative pressure generating fan mounted on the rear portion of the filter housing, to generate a negative pressure to suck air into the air inlet of the filter housing.

본 발명의 실시예에 따르면, 알칼리금속정제물질을 구비한 알칼리금속정제물질 필터와 흡착 물질을 구비한 흡착 필터가 복합적으로 구성됨으로써 습도에 따라 각각의 필터가 적절히 반응함으로써 유해가스를 제거함은 물론 산소를 발생시킴으로써 공기 정화의 효율을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the alkali metal purifier filter having the alkali metal purifying material and the adsorption filter having the adsorbing material are combined to remove the harmful gas by appropriately reacting each filter according to the humidity. By generating the can improve the efficiency of the air purification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 복합 필터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing the configuration of an air purification composite filter according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the configuration and application according to an embodiment of the present invention. The following description is one of several aspects of the invention that can be claimed, and the following description forms part of the detailed description of the invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 복합 필터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing the configuration of an air purification composite filter according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 복합 필터(100)는, 활성탄 및 알칼리금속정제물질을 이용하여 유해가스를 제거함은 물론 산소를 발생시키는 일체형 필터로서, 필터 하우징(101)과, 필터 하우징(101) 내에 구비되어 필터 하우징(101)의 공기 유입구를 통해 유입되는 공기 중 산화물을 산소로 변환시킴은 물론 유해가스를 저감 또는 제거하는 알칼리금속정제물질 필터(130)와, 필터 하우징(101) 내에 구비되어 유해가스를 흡착하는 흡착 물질이 충진된 흡착 필터(140)를 포함할 수 있다. As shown in the drawing, the air purification composite filter 100 according to an embodiment of the present invention is an integrated filter that removes harmful gases and generates oxygen by using activated carbon and an alkali metal refining material, and a filter housing 101. And an alkali metal purifier filter 130 provided in the filter housing 101 to convert oxides in the air introduced through the air inlet of the filter housing 101 into oxygen, as well as to reduce or remove harmful gases. The filter housing 101 may include an adsorption filter 140 filled with an adsorption material that adsorbs harmful gases.

아울러, 미세먼지를 포함한 먼지 그리고 기타 부유 물질을 필터링하기 위한 프리 필터(110) 및 헤파 필터(120)를 더 포함하며, 또한 필터 하우징(101) 내에서 공기의 흐름을 형성되도록 하는 음압 발생 팬(150)을 더 포함할 수 있다. In addition, the filter further includes a pre-filter 110 and a hepa filter 120 for filtering dust and other suspended matter including fine dust, and further includes a negative pressure generating fan for forming a flow of air in the filter housing 101. 150) may be further included.

이러한 구성에 의해서, 습도에 따라 알칼리금속정제물질 필터(130) 및 흡착 필터가 작동함으로써 공기 중의 산화물을 산소로 변환시킬 수 있음은 물론 유해가스를 제거할 수 있다. 특히, 습도에 따라 흡착 필터(140) 및 알칼리금속정제물질 필터(130)의 작동이 다르게 이루어지는데, 습도가 낮은 경우 흡착 필터(140)의 작동이 활발하게 이루어져 유해가스의 흡착 효율을 높일 수 있고, 반대로 습도가 높은 경우 알칼리금속정제물질 필터(130)의 작동이 활발하게 이루어져 유해가스의 완전 분해가 이루어짐은 물론 산소의 변환 효율을 증대시킬 수 있다.With this configuration, by operating the alkali metal purifier filter 130 and the adsorption filter according to the humidity, it is possible to convert oxides in the air into oxygen as well as to remove harmful gases. In particular, the operation of the adsorption filter 140 and the alkali metal purifier filter 130 is different depending on the humidity, when the humidity is low, the operation of the adsorption filter 140 is active to increase the adsorption efficiency of harmful gases. On the contrary, when the humidity is high, the operation of the alkali metal purification material filter 130 is actively performed, thereby completely decomposing the harmful gas and of course increasing the conversion efficiency of oxygen.

각 구성에 대해서 설명하면, 먼저 본 실시예의 필터 하우징(101)은, 장치의 외관을 이루는 것으로서, 그 내에 전술한 여러 필터들이 장착될 수 있다. 다시 말해, 필터 하우징(101) 내에 알칼리금속정제물질 필터(130) 및 흡착 필터(140)를 포함한 여러 필터들이 내장됨으로써 본 공기 정화 복합 필터(100)는 일체형을 이룰 수 있는 것이다. 이러한 필터 하우징(101)에는 외부의 공기가 유입되는 공기 유입구(미도시) 및 필터링된 정화 공기가 배출되는 공기 배출구(미도시)가 구비될 수 있으며, 필터링된 공기를 다시 공기 유입구 방향으로 순환시키기 위한 순환 라인이 구비될 수도 있다. Each configuration will be described. First, the filter housing 101 of the present embodiment constitutes the appearance of the device, and various filters described above may be mounted therein. In other words, the various air filters including the alkali metal purifier filter 130 and the adsorption filter 140 are built in the filter housing 101, so that the present air purification composite filter 100 may be integrated. The filter housing 101 may be provided with an air inlet (not shown) through which the outside air is introduced and an air outlet (not shown) through which the filtered purge air is discharged, thereby circulating the filtered air back toward the air inlet. A circulation line may be provided.

본 실시예의 프리 필터(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 필터 하우징(101) 내의 선단부에 구비됨으로써 외부로부터 유입되는 공기로부터 다소 굵은 먼지 또는 기타 부유 물질을 미리 필터링한다. 이러한 프리 필터(110)에 의해 일정 크기의 먼지 및 부유 물질을 제거된 공기가 다음의 구성인 헤파 필터(120)로 이동될 수 있다.As shown in FIG. 1, the pre-filter 110 according to the present exemplary embodiment is provided at the front end portion of the filter housing 101 to preliminarily filter some coarse dust or other suspended matter from air introduced from the outside. The air from which dust and suspended matter of a predetermined size is removed by the prefilter 110 may be moved to the HEPA filter 120 having the following configuration.

본 실시예의 헤파 필터(120)는, 알칼리금속정제물질 필터 다음에 배치되어, 공기 중에 포함된 초미세먼지 또는 미세먼지들을 거르기 위한 고성능 필터로서, 미세먼지가 제거된 공기를 다음의 구성인 알랄리금속정제물질 필터(130)로 보낼 수 있다. 이러한 헤파 필터(120)는 하우징 내로 들어온 미세먼지 등이 분진화되어 다시 공기 중으로 흘러가는 것을 막아주는 역할을 한다. The HEPA filter 120 of the present embodiment is disposed after the alkali metal purifier filter and is a high-performance filter for filtering ultrafine dust or fine dust contained in the air. The metal filter material 130 may be sent to. The hepa filter 120 serves to prevent fine dust and the like that are introduced into the housing from being dusted and flowing back into the air.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 필터 하우징(101)의 외부에는(또는 내부 공간에는) 필터 하우징(101) 내에서 공기의 흐름이 발생될 수 있도록 하는 음압 발생 팬(150)이 장착될 수 있다. 음압 발생 팬(150)은 종래의 팬 방식이 아닌 음압을 이용하여 공기를 흡입시키는 힘을 발생시키기 때문에 종래의 팬 방식에 비해 상대적으로 많은 양의 공기를 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시킬 수 있으며, 따라서 공기 정화의 효율성을 증대시킬 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 1, the outside of the filter housing 101 of the present embodiment (or in the inner space) is a negative pressure generating fan 150 to allow the flow of air in the filter housing 101 is generated Can be mounted. Since the negative pressure generating fan 150 generates a force for sucking air by using a negative pressure rather than the conventional fan method, the negative pressure generating fan 150 may generate a suction force capable of sucking a relatively large amount of air compared to the conventional fan method. Therefore, the efficiency of air purification can be increased.

한편, 도시하지는 않았지만, 필터 하우징(101)의 외부(앞 부분 또는 뒷 부분)에는, 공기 압축을 위한 에어 컴프레셔(미도시)가 장착될 수 있다. 이러한 에어 컴프레셔에 의해서 압축된 공기를 필터 하우징(101)으로 제공할 수 있거나, 필터 하우징(101)에서 제공된 공기를 압축하여 외부 공간으로 제공할 수 있다.Although not shown, an air compressor (not shown) for air compression may be mounted on the outside (front or rear) of the filter housing 101. The air compressed by the air compressor may be provided to the filter housing 101, or the air provided from the filter housing 101 may be compressed to be provided to the external space.

한편, 전술한 것처럼, 본 실시예의 경우, 알칼리금속정제물질 필터(130) 및 흡착 필터(140)가 습도에 따라 상호 다르게 작동함으로써 유해가스를 제거함은 물론 산소를 생성할 수 있다. 가령 습도가 낮은 경우 흡착 필터(140)의 작동이 활발하게 이루어져 유해가스의 흡착 효율을 높일 수 있고, 반대로 습도가 높은 경우 알칼리금속정제물질 필터(130)의 작동이 활발하게 이루어져 유해가스의 완전 분해가 이루어짐은 물론 산소의 변환 효율을 증대시킬 수 있는 것이다.On the other hand, as described above, in the case of the present embodiment, the alkali metal purifier filter 130 and the adsorption filter 140 operates differently depending on the humidity to remove harmful gases, as well as to generate oxygen. For example, when the humidity is low, the operation of the adsorption filter 140 is actively performed to increase the adsorption efficiency of harmful gases. On the contrary, when the humidity is high, the alkali metal purification material filter 130 is actively operated to completely decompose harmful gases. Of course, it is possible to increase the conversion efficiency of oxygen.

본 실시예의 알칼리금속정제물질 필터(130)는, 그 내에 알칼리금속정제물질(MO2: Metal Oxide)가 내장되어 일차적으로 산화물과 반응하여 산소를 발생시킬 수 있다. The alkali metal refined material filter 130 according to the present exemplary embodiment may include an alkali metal refined material (MO 2: Metal Oxide) embedded therein to primarily react with an oxide to generate oxygen.

가령, 습도가 낮아질수록, 본 실시예의 알카리금속정제물질 필터(130)에서는 공기에 포함된 산화물과 알카리금속정제물질의 산화 반응(교환 반응)에 의해 산소를 발생시킬 수 있다. 다시 말해 알칼리금속정제물질과 산화물의 교환 반응에 의해서 산소가 발생되는 것이다. 이는 다음의 화학의 식과 같다.For example, as the humidity is lowered, the alkali metal purifier filter 130 according to the present embodiment may generate oxygen by an oxidation reaction (exchange reaction) between the oxide contained in the air and the alkali metal purifier. In other words, oxygen is generated by an exchange reaction between an alkali metal refiner and an oxide. This is represented by the following chemical formula.

MO2 + CO2 → MCO3↓ + O2↑ ... 식 1MO2 + CO2 → MCO3 ↓ + O2 ↑ ... equation 1

MO2 + NO2 → MNO2↓ + O2↑ ... 식 2MO2 + NO2 → MNO2 ↓ + O2 ↑ ... Equation 2

MO2 + SO3 → MSO3↓ + O2↑ ... 식 3MO2 + SO3 → MSO3 ↓ + O2 ↑ ... equation 3

상기 식 1을 보면, 알칼리금속정제물질과 이산화탄소가 상호 반응하는 경우, MCO3 앙금이 생기고 산소가 발생될 수 있다. 다시 말해 이산화탄소가 제거되고 산소가 발생되는 것이다. 마찬가지로, 식 2 및 3을 살펴보면, 알칼리금속정제물질과 이산화질소 및 아황산이 상호 반응하는 경우, 앙금들이 생기고 산소가 발생되는 것을 알 수 있다. Referring to Equation 1, when the alkali metal purification material and carbon dioxide react with each other, MCO 3 sediment may be generated and oxygen may be generated. In other words, carbon dioxide is removed and oxygen is generated. Similarly, looking at Equations 2 and 3, it can be seen that when the alkali metal refining material, nitrogen dioxide and sulfurous acid react with each other, sediments are formed and oxygen is generated.

한편, 습도가 낮은 경우, 흡착 필터(140) 즉 본 실시예의 활성탄 필터(140)에서는 공기 중에 있는 유해가스를 활성탄이 흡착할 수 있다. 이 때 활성탄과 유해가스 사이에 화학 반응이 발생되는 것이 아니고, 단지 활성탄의 기공이 유해가스를 흡착하여 잡아두고 있는 것으로, 활성탄 필터(140)에 의해서 공기 중의 유해가스를 제거할 수 있는 것이다. 부연하면, 습도가 낮아질수록 유해가스에 대한 흡착력이 높아지고, 습도가 높아지면 공기 중 수분을 빨아들이면서 활성탄의 기공 내 흡착 되어 있던 유해가스를 배출할 수 있는 것이다.On the other hand, when the humidity is low, the activated carbon can adsorb harmful gases in the air in the adsorption filter 140, that is, the activated carbon filter 140 of the present embodiment. At this time, the chemical reaction does not occur between the activated carbon and the noxious gas, but only the pores of the activated carbon adsorb and trap the noxious gas, so that the noxious gas in the air can be removed by the activated carbon filter 140. In other words, the lower the humidity, the higher the adsorption power to the harmful gas, and the higher the humidity, the air absorbs moisture in the air and can discharge the harmful gas adsorbed in the pores of the activated carbon.

이처럼 습도가 낮은 경우에도, 알칼리금속정제물질 필터(130)와 활성탄 필터(140)가 각각이 다르게 반응함으로써, 알칼리금속정제물질 필터(130)에서는 교환 반응에 의해 산소를 발생시킬 수 있는 것이고, 활성탄 필터(140)에서는 유해가스를 흡착하여 공기 중의 유해가스의 양을 저감시킬 수 있는 것이다. In this case, even when the humidity is low, the alkali metal purifier filter 130 and the activated carbon filter 140 react differently, so that the alkali metal purifier filter 130 may generate oxygen by an exchange reaction. The filter 140 may adsorb harmful gases to reduce the amount of harmful gases in the air.

한편, 본 실시예의 알칼리금속정제물질 필터(130)에서는, 습도가 높아질수록(습도가 설정된 습도보다 높은 경우), 알칼리금속정제물질이 공기 중의 수분과 반응하여 산소라디칼([O])을 발생시킬 수 있다. 아울러, 활성탄 필터(140)는 공기로부터 수분을 빨아들이면서 활성탄의 기공 내에 흡착되어 있던 유해가스를 배출시키는데, 이 때 활성탄 필터(140)에서 배출된 유해가스와 전술한 산소라디칼이 반응하여 유해가스를 제거하면서 산소를 발생시킬 수 있다.On the other hand, in the alkali metal purification material filter 130 of this embodiment, the higher the humidity (when the humidity is higher than the set humidity), the alkali metal purification material reacts with moisture in the air to generate oxygen radicals ([O]). Can be. In addition, the activated carbon filter 140 discharges the harmful gas adsorbed in the pores of the activated carbon while sucking moisture from the air. At this time, the harmful gas discharged from the activated carbon filter 140 reacts with the above-described oxygen radicals to generate harmful gas. Oxygen can be generated while removing.

공기 중에 있는 유해가스로는 벤젠, 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스틸렌, 아세트알데히드 등과 같은 휘발성유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds)이 있을 수 있는데, 이러한 유해가스들은 전술한 것처럼 습도가 낮을 때는 활성탄 필터(140)의 활성탄에 있는 기공에 흡착된다. 그런데 습도가 높아지는 경우 활성탄의 기공으로부터 전술한 유해가스들이 빠져나오게 되는데, 이 유해가스들은 알칼리금속정제물질 필터(130)에서 발생되는 산소라디칼과 반응하여 수분 또는 산소로 치환되면서 공기 중의 유해가스는 제거될 수 있는 것이다. 이는 다음과 같은 화학식으로 표현할 수 있다.Hazardous gases in the air may include volatile organic compounds (VOCs) such as benzene, formaldehyde, toluene, xylene, ethylene, styrene, acetaldehyde, etc. Adsorbed by pores in the activated carbon of the activated carbon filter 140. However, when the humidity increases, the above-mentioned harmful gases are released from the pores of the activated carbon, and these harmful gases are reacted with oxygen radicals generated from the alkali metal purifier filter 130 and replaced with moisture or oxygen to remove harmful gases in the air. It can be. This can be represented by the following formula.

Figure pat00001
... 식 4
Figure pat00001
... Expression 4

예를 들면, 알칼리금속정제물질 필터(130)의 알칼리금속정제물질과 공기 중의 수분(수증기)가 반응하는 경우 산소라디칼이 발생되면서, 이를테면 알데히드, 암모니아 등이 제거되고 산소를 발생시킬 수 있는 것이다.For example, when the alkali metal purifier of the alkali metal purifier filter 130 reacts with water (steam) in the air, oxygen radicals are generated, for example, aldehydes, ammonia, and the like may be removed to generate oxygen.

이처럼, 습도가 높은(높아지는) 경우에도, 먼저 알칼리금속정제물질 필터(130)로부터 발생되는 산소라디칼이 활성탄 필터로부터 배출되는 유해가스와 반응하여, 유해가스를 제거함은 물론 산소를 발생시킴으로써 공기 정화 효율을 증대시킬 수 있다. 다시 말해, 나쁜 공기는 제거 또는 저감시키고 이로 인해 정화된 공기를 원하는 장소에 제공할 수 있게 되는 것이다. As such, even when the humidity is high (higher), first, oxygen radicals generated from the alkali metal purifier filter 130 react with the harmful gas discharged from the activated carbon filter to remove the harmful gas and generate oxygen to purify the air. Can be increased. In other words, bad air can be removed or reduced, thereby providing the purified air to the desired place.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 알칼리금속정제물질을 구비한 알칼리금속정제물질 필터(130)와 활성탄을 구비한 활성탄 필터(140)가 복합적으로 구성됨으로써 습도에 따라 각각의 필터가 적절히 반응함으로써 유해가스를 제거함은 물론 산소를 발생시킴으로써 공기 정화의 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the alkali metal purification material filter 130 including the alkali metal purification material and the activated carbon filter 140 including the activated carbon are composed in combination, so that each filter reacts according to the humidity. By removing the harmful gas as well as generating oxygen has the advantage of improving the efficiency of air purification.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the described embodiments, it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

100: 공기 정화 복합 필터
101: 필터 하우징
110: 프리 필터
120: 헤파 필터
130: 알칼리금속정제물질 필터
140: 흡착(활성탄) 필터
150: 음압 발생 팬
100: air purification composite filter
101: filter housing
110: pre-filter
120: hepa filter
130: alkali metal purification material filter
140: adsorption (activated carbon) filter
150: negative pressure generating fan

Claims (7)

필터 하우징;
상기 필터 하우징 내에 구비되며, 유입되는 공기 중 산화물을 산소로 변화시키거나 상기 공기 중의 유해가스를 저감시키는 알카리금속정제물질이 충진된 알카리금속정제물질 필터; 및
상기 필터 하우징 내에 구비되며, 상기 유해가스를 흡착하는 흡착 물질이 충진된 흡착 필터;
를 포함하며,
습도가 낮아질수록, 상기 흡착 필터에서는 상기 유해가스를 흡착하고, 상기 알카리금속정제물질 필터에서는 상기 공기에 포함된 산화물과 상기 알카리금속정제물질의 상호 교환 반응에 의해 산소를 발생시키며,
습도가 높아질수록, 상기 흡착 필터에 흡착된 상기 유해가스가 배출되고 배출된 상기 유해가스를 상기 알카리금속정제물질 필터에서 상기 알카리금속정제물질과의 반응에 의해 제거하는, 공기 정화 복합 필터.
Filter housings;
An alkali metal purification material filter provided in the filter housing and filled with an alkali metal purification material for converting an oxide in the air into oxygen or reducing a harmful gas in the air; And
An adsorption filter provided in the filter housing and filled with an adsorption material for adsorbing the noxious gas;
Including;
As the humidity decreases, the adsorption filter adsorbs the noxious gas, and the alkali metal purification material filter generates oxygen by an interchange reaction between the oxide contained in the air and the alkali metal purification material.
The higher the humidity, the harmful gas adsorbed on the adsorption filter is discharged and the harmful gas discharged by the alkali metal purification material filter by the reaction with the alkali metal purification material, the air purification composite filter.
제1항에 있어서,
상기 흡착 필터는 흡착 물질로서 활성탄이 충진된 활성탄 필터이며,
습도가 낮아질수록, 상기 알칼리금속정제물질 필터에 충진된 상기 알칼리금속정제물질(MO2)은 상기 공기에 포함된 산화물 중 질산화물, 황산화물 또는 탄산화물과 다음의 화학식에 의해 반응하여 산소를 발생시키는, 공기 정화 복합 필터.
MO2 + NO2 → MNO2↓ + O2↑
MO2 + SO3 → MSO3↓ + O2↑
MO2 + CO2 → MCO3↓ + O2↑
The method of claim 1,
The adsorption filter is an activated carbon filter filled with activated carbon as an adsorption material,
As the humidity decreases, the alkali metal purifier (MO2) filled in the alkali metal purifier filter reacts with nitric oxide, sulfur oxide or carbonate among oxides contained in the air by the following chemical formula to generate oxygen. Air purification composite filter.
MO2 + NO2 → MNO2 ↓ + O2 ↑
MO2 + SO3 → MSO3 ↓ + O2 ↑
MO2 + CO2 → MCO3 ↓ + O2 ↑
제2항에 있어서,
습도가 높아질수록, 상기 활성탄 필터는 상기 공기로부터 수분을 빨아들이면서 상기 활성탄의 기공 내에 흡착되어 있던 유해가스를 배출하고, 상기 알칼리금속정제물질 필터에 충진된 상기 알칼리금속정제물질은 상기 공기 중의 수분과 반응하여 산소라디칼을 발생시키고, 상기 활성탄 필터에서 배출된 상기 유해가스와 상기 산소라디칼이 반응하여 상기 유해가스를 제거하면서 산소 또는 수분을 발생시키는, 공기 정화 복합 필터.
The method of claim 2,
As the humidity increases, the activated carbon filter draws out moisture from the air and discharges harmful gases adsorbed in pores of the activated carbon, and the alkali metal purified material filled in the alkali metal purified material filter contains moisture in the air. And generating oxygen radicals by reacting with each other, wherein the harmful gases discharged from the activated carbon filter react with the oxygen radicals to generate oxygen or moisture while removing the harmful gases.
제3항에 있어서,
상기 활성탄 필터로부터 배출되는 상기 유해가스는 벤젠, 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스틸렌 및 아세트알데히드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 휘발성유기화합물(VOCs)이며, 상기 휘발성유기화합물은 산소라디칼과 반응하여 산소 또는 수분을 발생시키는, 공기 정화 복합 필터.
The method of claim 3,
The harmful gases discharged from the activated carbon filter are volatile organic compounds (VOCs) including at least one of benzene, formaldehyde, toluene, xylene, ethylene, styrene and acetaldehyde, and the volatile organic compounds react with oxygen radicals. To generate oxygen or moisture, air purification composite filter.
제1항에 있어서,
상기 필터 하우징 내에 구비되어, 유입되는 공기 중 먼지와 부유 물질을 미리 필터링하는 프리 필터를 더 포함하는, 공기 정화 복합 필터.
The method of claim 1,
And a pre-filter provided in the filter housing to pre-filter dust and suspended substances in the air introduced therein.
제2항에 있어서,
상기 필터 하우징 내에 구비되어, 상기 프리 필터를 통과한 공기 중 미세먼지를 제거하는 헤파 필터를 더 포함하는, 공기 정화 복합 필터.
The method of claim 2,
And a hepa filter provided in the filter housing to remove fine dust from the air passing through the pre-filter.
제1에 있어서,
상기 필터 하우징 내의 후미 부분에 장착되어, 음압을 발생시켜 상기 필터 하우징의 공기 유입구 내로 공기가 흡입되도록 하는 음압 발생 팬을 더 포함하는, 공기 정화 복합 필터.
According to the first,
And a negative pressure generating fan mounted to a rear portion of the filter housing to generate a negative pressure to allow air to be sucked into the air inlet of the filter housing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102238936B1 (en) * 2020-11-25 2021-04-14 현대엔지니어링 주식회사 Air cleaning system
KR102341929B1 (en) * 2021-05-26 2021-12-22 네오에스티지 주식회사 Air purification and sterilization system

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