KR20210008274A - 다단으로 형성되는 필터 조립체를 포함하는 공기 정화 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기 정화 시스템에 관한 것으로, 오염 공기를 유입시키는 흡기팬(110); 상기 흡기팬(110)에서 공급받은 오염 공기의 습도를 조절하는 습도조절장치(120); 상기 습도조절장치(120)에서 공급받은 오염 공기를 여과 처리하는 하나 이상의 필터 조립체(200); 상기 필터 조립체(200)에서 배출되는 정화 공기를 냉각시키는 냉각 장치(130); 및 상기 냉각 장치(130)에서 배출된 정화 공기를 배출시키는 배기팬(140)을 포함하는 공기 정화 시스템을 제공한다.

Description

다단으로 형성되는 필터 조립체를 포함하는 공기 정화 시스템 및 제어 방법{An air purification system and control method comprising a multistage filter assembly}
본 발명은 필터 조립체 및 오존 역세 모듈을 포함하는 공기 정화 시스템에 관한 것으로, 구체적으로, 필터와 UV 산화 장치가 한 쌍으로 구비되는 필터 조립체가 다단으로 형성되고 다양한 오존 역세 모듈을 포함하는 공기 정화 시스템에 관한 것이다.
인구 증가, 도시화, 산업발달에 따른 환경 오염으로 인해 미세먼지와 공기 속 유해 물질의 종류는 점차 다양하게 증가하였다. 이러한 물질은 사람의 호흡 활동을 통해 체내에 침투되어 각종 질환을 발생시켜 사망률을 높이게 되어, 심각한 사회적 문제로 대두되었다.
언급한 바와 같이, 이러한 미세먼지 및 유해 공기 속 물질은 사람의 건강을 위협할 수 있는 물질로써 고순도로 처리가 가능한 필터로 여과하거나 전기 집진, 흡착, 산화 공정 등을 통해 제거하여 배출 및 재사용하여야 한다. 이 중 필터에 대한 관심이 높아져 필터의 투과성 향상, 수명 연장, 내오염성 증진, 운영 프로토콜 기술 등의 개선을 통해 광범위하게 개발되었다.
한편, 미세먼지 및 유해공기 제거를 위한 공기 정화 시스템에 프리필터, 제습필터, 헤파필터, 그리고 활성탄 기반의 복합필터 등 다양한 종류의 필터가 적용된다.
공기 정화 시스템에 적용된 필터는 입자성 물질, 유기화합물, 중금속 등으로 오염됨에 따라 발생하는 필터 폐색 등의 문제들이 발생해 주기적으로 교체를 해야할 필요가 있다. 필터 교체로 인해 2차 산업폐기물이 발생되는 문제와 유지관리를 위한 비용이 발생되는 것이다. 이는 사용자의 부담을 가중시켰다. 또한, 다수의 필터 적용으로 인해 시스템의 규모가 커짐으로써 부지 면적이 넓어지는 문제도 있었다.
이러한 문제를 막기 위한 필터 성능회복을 위한 기법으로는 물, 공기를 통한 물리화학적 역세정(physical/chemical backwash), 회복세정(cleaning in place, CIP), 유지화학세정(Maintenance chemical cleaning, MCC), 고압분사 표면세척 등 다양한 방법을 적용할 수 있다. 화학약품을 사용할 시 세정폐액 처리 등의 2차적인 처리문제와 세척 및 헹굼 단계로 인해 시스템의 가동률을 낮추는 등 유지관리측면에서 운영효율을 낮추게 되는 문제가 발생했다.
따라서, 본 출원인은 2차적인 폐액 처리 문제와 헹굼 단계를 생략하기 위해 화학약품을 사용하지 않으면서 기존에 적용되고 있는 성능회복기법의 효율을 높일 수 있는 방안을 개발하고자 하였다.
특히, 필터의 성능회복기법을 통한 유지관리기술을 통해 전력비, 필터 교체비 등 유지관리비용 절감과 2차 산업폐기물 발생량 최소화가 가능한 공기 정화 시스템을 개발하고자 하였다.
또한, 시스템 규모를 축소함으로써 부지면적을 최소화할 수 있는 공기 정화 시스템도 개발하고자 하였다.
관련 특허공보를 살펴본다.
한국 공개특허공보 제10-2006-0118508호는 공기처리방법 및 공기처리기에 관한 것으로, 필터에 자외선을 비추기 위한 자외선 광원을 포함하고, 필터 하류에 냉각기를 두어 공기를 냉각할 수 있으며, 냉각기 하류에 습도센서를 설치하고, 습도센서로부터 프로세서가 습도데이터를 받으며, 프로세서가 냉각기를 제어하여 UV처리실을 나가는 공기의 온도와 습도를 조절할 수 있는 공기처리기에 관한 것이다.
그러나, 공기질에 따른 정화 수준을 조절할 수 없고, 필터의 성능회복기법을 제시하지 않아 해결하고자 하는 문제가 여전히 발생했다.
한국공개특허공보 제10-2006-0118508호 한국등록특허공보 제10-0565775호
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 공기 정화 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
구체적으로, 짧은 필터 교체주기에 따른 산업폐기물 발생으로 인해 발생하는 환경 오염 문제를 해결하고자 한다.
또한, 짧은 필터 교체주기 및 공기 정화 시스템의 가동에 발생하는 유지관리비를 절감하고자 한다.
또한, 다수의 필터 성능 회복 수단을 구비하지 않고도 뛰어난 필터 성능 회복을 가능하게 하고자 한다.
또한, 공기 정화를 위한 오염 물질 제거 효율이 부족해 시스템 규모가 커짐에 따라 발생하는 부지 면적이 넓어지는 문제를 해결하고자 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 오염 공기를 유입시키는 흡기팬(110); 상기 흡기팬(110)에서 공급받은 오염 공기의 습도를 조절하는 습도조절장치(120); 상기 습도조절장치(120)에서 공급받은 오염 공기를 여과 처리하는 하나 이상의 필터 조립체(200); 상기 필터 조립체(200)에서 배출되는 정화 공기를 냉각시키는 냉각 장치(130); 및 상기 냉각 장치(130)에서 배출된 정화 공기를 배출시키는 배기팬(140)을 포함하는 공기 정화 시스템을 제공한다.
또한, 상기 필터 조립체(200)는, 상기 습도조절장치(120)에서 공급받은 공기를 여과 처리하는 필터(210); 및 상기 필터부(210)와 한 쌍으로 구비되며 상기 필터에 UV광을 제공하는 UV 산화 장치(220)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필터 조립체(200)는 다단으로 형성되고, 상기 필터 조립체(200) 각각의 후단에는 상기 냉각 장치(130)의 전단과 연결되는 배출 통로(203)가 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 UV 산화 장치(220)에서 배출되는 오존을 저장하는 오존 저장조(320)를 더 포함하고, 상기 오존 저장조(320)에 저장된 오존을 이용하여 상기 필터(210)를 오존 역세척하는 것이 바람직하다.
또한, 역세척수가 저장되고 필터(210)와 연결되는 역세척수 공급부(340); 및 상기 역세척수 공급부(340)의 역세척수를 공급받아 오존수를 생성하는 오존 발생 장치(330)를 더 포함하고, 상기 오존 발생 장치(330)에서 생성된 오존수는 상기 오존 저장조(320)에 저장되며, 상기 오존 저장조(320)에 저장된 오존수 또는 상기 역세척수 공급부(340)의 역세척수를 이용하여 상기 필터(210)를 역세척하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필터(210)와 연결되는 컴프레서(350)를 더 포함하고, 상기 컴프레서(350)의 고압 공기 공급 라인에 상기 오존 발생 장치(330)가 더 연결되어, 상기 필터(210)로 고압 공기 또는 오존을 포함하는 고압 공기를 공급하여 상기 필터를 역세척하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기 정화 시스템 내의 오염 공기의 습도를 실시간 센싱하는 습도센서; 상기 공기 정화 시스템 내의 정화 공기의 온도를 실시간 센싱하는 온도센서; 및 상기 온도센서 및 상기 습도센서의 센싱 값을 제공받는 제어부(500)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부(500)가 상기 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값과 일치하는 것으로 판단할 경우, 기설정된 제어 방법을 유지하고, 상기 제어부(500)가 상기 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값보다 낮은 것으로 판단할 경우, 상기 습도조절장치(120)를 이용해 습윤제 분무 감소 또는 열풍량을 감소시키고, 상기 제어부(500)가 상기 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값보다 높은 것으로 판단할 경우, 상기 습도조절장치(120)를 이용해 습윤제 분무 증가 또는 열풍량을 증가시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부(500)가 상기 온도센서의 온도 값을 기설정된 제어 범위에서 벗어난 것으로 판단할 경우, 상기 냉각 장치(130)를 가동하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기 정화 시스템은 한 쌍으로 건물 벽체에 상기 흡기팬(110)이 외기와 접하도록 거울 대칭으로 설치되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법에 있어서, (a1) 제어부(500)가 상기 공기 정화 시스템의 외측에 위치하는 대기질 측정 센서의 실시간 정보를 수집하는 단계; (a2) 상기 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위 내인지 판단하는 단계; (a3) 상기 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위 내로 판단할 경우 상기 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 유지하는 단계; (a4) 상기 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위보다 낮은 것으로 판단할 경우 상기 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 감소시키는 단계; 및 (a5) 상기 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위보다 높은 것으로 판단할 경우 상기 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 증가시키는 단계;를 포함하는 공기 정화 방법을 제공한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 공기 정화 시스템을 이용한 필터 역세척 방법에 있어서, (b1) 제어부(500)가 상기 필터 조립체(200)의 상기 필터(210)의 막간 차압을 측정하는 단계; (b2) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 이상인지 여부를 판단하는 단계; (b3) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 이상인 것으로 판단할 경우, 상기 오존 역세 모듈(300)을 제어하여 오존 또는 오존수를 제조하는 단계; (b4) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)를 상기 오존 역세 모듈(300)의 상기 오존 및 상기 오존수를 이용해 역세척하는 단계; (b5) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 미만인 것으로 판단할 경우, 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)를 상기 컴프레서(350) 및 상기 역세척수 공급부(340)를 이용해 역세척하는 단계; 및 (b6) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)의 표면을 린싱하는 단계;를 포함하는 필터 역세척 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 공기 정화 시스템에 의해 필터교체주기와 산업폐기물 발생량 저감, 유지관리비를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템은 시스템 내에서 자체적으로 산화제를 생성하고, 세척 시 산화제를 통해 필터오염물질의 제거효율 증가 및 저항발생 최소화로 세척주기와 필터수명 연장을 유도할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템은 다중구조의 복합필터 적용을 통해 시스템 규모를 축소하여 부지면적을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템은 공기의 체류시간이 일정하게 유지되는 구조를 포함하여 공기의 흐름을 제어하여 처리효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템에 포함되는 복합필터는 다단으로 처리됨에 따라 여과, 흡착, 광촉매 효율을 높일 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기 정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기 정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기 정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 공기 정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템을 이용한 제어 방법 중 습도 조절 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템을 이용한 제어 방법 중 오염 공기 농도에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템을 이용한 제어 방법 중 필터의 역세척 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, '오염 공기'는 본 발명에 따른 공기 정화 시스템에 유입된 정화되지 않은 공기를 의미한다.
이하에서, '정화 공기'는 본 발명에 따른 공기 정화 시스템의 필터 조립체(200)에 의해 여과 처리된 공기를 의미한다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
또한, 기술되는 실시예는 발명의 설명을 위해 예시적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 정화 시스템을 상세히 설명한다.
공기 정화 시스템 구성의 설명
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 공기 정화 시스템의 구성을 설명한다.
본 발명의 공기 정화 시스템은 오존 역세 모듈(300)의 유무와 포함되는 구성에 따라 다양한 실시예를 제공한다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템의 제1 실시예에 따른 구성을 설명한다.
본 발명에 따른 공기 정화 시스템은 흡기팬(110), 습도조절장치(120), 필터 조립체(200), 냉각 장치(130), 배기팬(140), 및 이 시스템 구성들과 전기적으로 연결되는 제어부(500)를 포함한다.
흡기팬(110)은 오염 공기를 공기 정화 시스템의 내부로 유입시키며, 외기와 접하는 부분은 소정의 각도를 조절할 수 있도록 전기적으로 작동 가능한 방향 조절 날개를 포함한다.
또한, 흡기팬(110)은 양방향으로 전환 사용 가능하다.
습도조절장치(120)는 흡기팬(110)에서 공급받은 오염 공기의 습도를 조절한다.
습도조절장치(120)는 흡기팬(110)을 통해 시스템 내부로 유입된 오염 공기의 습도를 조절할 수 있는 소정의 습도 조절 장치들을 포함하는데, 종류에 한정되지는 않을 것이며, 바람직하게는 습윤제 분무 및 열풍량 조절이 가능한 장치들을 포함할 수 있다.
필터 조립체(200)는 습도조절장치(120)에서 공급받은 오염 공기를 여과 처리하여 정화시킨다.
필터 조립체(200)는 한 쌍으로 구비되는 필터(210) 및 UV산화 장치(220)를 포함하며, 필터 조립체(200)는 하나 이상의 다수 개로 형성될 수 있으며, 이에 따라 공기 정화 시스템 내에서 다단으로 형성될 수 있다.
필터(210)는 습도조절장치(120)에서 공급받은 오염 공기를 여과 처리하여 정화시키는 필터로서, 헤파, 프리 필터 등의 공기 정화를 위한 필터가 사용될 수 있으나, 바람직하게는 여과, 흡착, 산화 기능을 가진 폴리머, 기공형성제, 활성탄, 및 광촉매 물질을 합성하여 제조된 복합필터일 수 있다. 필터(210)가 복합필터일 경우 필터 조립체(200)의 구성에 의해 여과, 흡착, 광촉매 효율이 극대화될 수 있기 때문이다.
UV 산화 장치(220)는 필터부(210)와 한 쌍으로 구비되며, 필터(210)에 UV광을 제공한다.
UV 산화 장치(220)의 UV 조사량은 제어부(500)에 의해 제어될 수 있다.
한 쌍의 상기 필터(210) 및 UV 산화 장치(220), 즉, 다수 개의 필터 조립체(200) 각각의 후단에는 냉각 장치(130)의 전단과 연결되는 분기 배출 통로(203)가 위치한다.
분기 배출 통로(203)에 의해 공기 정화 시스템의 외부 공기의 농도에 따라 다수 개의 필터 조립체(200) 중 일부만을 이용해 배출 공기를 정화시킬 수 있는 것이다. 이를 위해 각각의 분기 배출 통로(203)를 제어하기 위한 다수의 밸브가 구비될 수 있다.
또한, 분기 배출 통로(203)는 다수 개의 필터 조립체(200) 각각의 후단에서 냉간 장치(130)의 전단으로 연결되기 때문에, 정화 공기가 UV 산화 장치(220)에 의해 온도가 높아지더라도 냉각됨으로써 원하는 온도로 조절될 수 있게 된다.
배기팬(140)은 다단으로 형성되는 필터 조립체(200)에서 선택적으로 여과됨으로써 정화된 후 냉각 장치(130)에서 배출된 정화 공기를 공기 정화 시스템의 외부로 배출시킨다.
배기팬(140) 또한 흡기팬(110)과 함께 양방향 전환 사용이 가능하며, 외기와 접하는 부분은 소정의 각도를 조절할 수 있도록 전기적으로 작동 가능한 방향 조절 날개를 포함한다.
이에 따라, 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템이 한 쌍으로 건물 벽체에 흡기팬(110)이 외기와 접하도록 거울 대칭으로 설치될 경우, 한 쌍의 공기 정화 시스템이 접하는 외기의 풍량을 비교하여 풍량이 많은 쪽에 위치하는 공기 정화 시스템을 흡기를 위해 사용하고, 풍량이 상대적으로 적은 쪽에 위치하는 공기 정화 시스템을 배기를 위해 사용함으로써 최소한의 전력으로 건물을 환기시키며 정화 공기를 제공할 수 있다.
이 때, 흡기팬(110) 및 배기팬(140)에 위치하는 방향 조절 날개를 제어하여 풍향을 고려하여 최대한의 풍속을 유지한 채 풍량을 흡기 가능하도록 제어하여 최소한의 전력으로 건물의 환기 효과를 극대화시킬 수 있다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기 정화 시스템을 설명한다. 제2 실시예에 따른 공기 정화 시스템은 오존 역세 모듈(300)을 포함하며, 제1 실시예에 따른 공기 정화 시스템과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략한다.
제 2 실시예에 따른 공기 정화 시스템의 오존 역세 모듈(300)은 오존 저장조(320)를 포함한다.
오존 저장조(320)에 UV 산화 장치(220)에서 배출되는 오존이 저장된다. 다른 실시예에서 오존 저장조(320)와 연결되는 장치와 라인들에 형성된 밸브들을 제어함에 따라 오존 저장조(320)에 오존수도 저장될 수 있다.
오존 저장조(320)에 저장된 오존을 이용하여 오염된 필터(210)를 오존 역세척할 수 있는 것이다.
이 실시예에 따른 공기 정화 시스템에 의해 UV 산화 장치(220)에서 발생하는 오존을 필터를 성능 회복시키는데 사용하게 되어 환경 오염 방지의 효과를 기대할 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 오존 역세 모듈(300)을 포함하는 공기 정화 시스템을 설명한다. 이전 실시예와 중복되는 공기 정화 시스템의 구성에 대한 설명은 생략한다.
제3 실시예에 따른 공기 정화 시스템의 오존 역세 모듈(300)은 역세척수 공급부(340) 및 오존 발생 장치(330)를 더 포함한다.
역세척수 공급부(340)는 필터(210)를 역세척시키기 위한 역세척수가 저장된다. 역세척수는 물 또는 세정액을 포함하는 세정수로, 필터(210)를 오염시키지 않는 유체라면 제한되지 않을 것이다.
오존 발생 장치(330)는 역세척수 공급부(340)의 역세척수를 공급받아 역세척수에 오존을 공급하여 오존수를 생성할 수 있다.
오존 발생 장치(330)에 의해 생성된 오존수는 오존 저장조(320)에 저장되며, 오존 저장조(320)에 저장된 오존수를 이용하여 필터(210)가 오존 역세척되거나, 역세척수 만을 이용해 필터(210)가 역세척됨으로써 필터(210)의 성능이 회복된다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 오존 역세 모듈(300)을 포함하는 공기 정화 시스템을 설명한다. 이전 실시예와 중복되는 공기 정화 시스템의 구성에 대한 설명은 생략한다.
제4 실시예에 따른 공기 정화 시스템의 오존 역세 모듈(300)은 컴프레서(350)를 더 포함한다.
컴프레서(350)는 필터(210)와 연결된다.
컴프레서(350)의 고압 공기 공급 라인에 오존 발생 장치(330)가 연결되어, 컴프레서(350)가 오존 발생 장치(330)의 오존을 포함하여, 필터(210)에 오존을 포함하는 고압 공기를 공급하여 필터(210)를 오존 역세척시키거나 컴프레서(350)의 고압 공기 만으로 역세척시켜 필터(210)의 성능을 회복시키는 것이다.
이 때, 컴프레서(350)는 오존 발생 장치(330)와 연결된 상태이기 때문에, 컴프레서(350)의 고압을 이용해 필터(210)에 오존 저장조(320)에 저장된 오존 또는 오존수도 고압으로 필터(210)를 역세척시킬 수 있다.
즉, 하나의 컴프레서(350)로 고압 공기, 고압 오존 공기, 고압 오존수를 필터(210)에 제공하여 필터(210)를 효과적으로 성능 회복 시킬 수 있게 되는 것이다. 이 때, 제4 실시예는 제2 실시예의 구성을 포함하기 때문에 역세척수도 별도로 필터(210)에 제공 가능하다.
제어부(500)는 공기 정화 시스템의 다수의 장치들과 전기적으로 연결되어 각각을 제어할 수 있다.
제어부(500)는 제1 내지 제4 실시예에 따른 공기 정화 시스템을 운영하기 위해 각 라인에 위치하는 다수의 밸브(일부 미도시)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(500)는 공기 정화 시스템 내의 오염 공기의 습도를 실시간으로 센싱하는 습도센서와 공기 정화 시스템 내의 정화 공기의 냉각 장치(130)의 전단에 위치하여 정화 공기의 온도를 실시간 센싱하는 온도센서의 센싱 값을 제공받아 공기 정화 시스템을 제어할 수 있다.
제어부(500)에 의한 제어방법의 바람직한 예를 들면, 제어부(500)가 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값과 일치하는 것으로 판단할 경우, 기설정된 제어 방법을 유지한다. 제어부(500)가 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값보다 낮은 것으로 판단할 경우, 습도조절장치(120)를 이용해 습윤제 분무 감소 또는 열풍량을 감소시킨다. 제어부(500)가 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값보다 높은 것으로 판단할 경우, 습도조절장치(120)를 이용해 습윤제 분무 증가 또는 열풍량을 증가시킨다.
또한, 제어부(500)가 온도센서의 온도 값을 기설정된 제어 값에서 벗어난 것으로 판단할 경우, 제어 값으로의 온도 조절을 위해 냉각 장치(130)를 가동할 것이다.
공기 정화 시스템을 이용한 제어 방법의 설명
도 5 내지 도 7를 참조하여 본 발명에 따른 공기 정화 시스템의 제어 방법을 설명한다.
도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템의 습도에 따른 제어 방법을 설명한다.
먼저, 제어부(500)가 습도센서의 센싱 값을 제공받는 단계가 수행된다.
다음으로, 제어부(500)가 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값과 일치하는 것으로 판단할 경우, 기설정된 제어 방법을 유지한다.
다음으로, 제어부(500)가 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값보다 낮은 것으로 판단할 경우, 습도조절장치(120)를 이용해 습윤제 분무 감소 또는 열풍량을 감소시킨다.
다음으로, 제어부(500)가 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값보다 높은 것으로 판단할 경우, 습도조절장치(120)를 이용해 습윤제 분무 증가 또는 열풍량을 증가시킨다.
이후, 제어부(500)가 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값과 일치하는 것으로 판단할 경우, 기설정된 제어 방법을 유지하며, 습도에 따른 제어가 종료된다.
도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템의 대기질 농도에 따른 제어 방법을 설명한다.
먼저, 제어부(500)가 공기 정화 시스템의 외측에 위치하는 대기질 측정 센서의 실시간 정보를 수집하는 단계가 수행된다.
여기서, 제어부(500)가 수집하는 대기질 측정 센서의 대기질 농도 정보는 포름알데히드, 휘발성 유기화합물, 벤젠, 라돈 등 다양한 유기물, 활성 및 비활성기체의 농도와 산화계수 정보를 포함한다.
다음으로, 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위 내인지 판단하는 단계가 수행된다.
다음으로, 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위 내로 판단할 경우 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 유지하는 단계가 수행된다.
다음으로, 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위보다 낮은 것으로 판단할 경우 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 감소시키는 단계가 수행된다.
다음으로, 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위보다 높은 것으로 판단할 경우 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 증가시키는 단계가 수행된다.
UV 조사량 제어 이후, 제어부(500)가 수집한 실시간 대기질의 농도가 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위보다 높은 것으로 판단될 경우, 제어부(500)가 오염 공기를 공기 정화 시스템의 필터 조립체(200)에 의해 다단 처리할 수 있도록 제어하는 단계가 수행된 후, 제어가 종료된다.
도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 공기 정화 시스템의 제어 방법 중 필터(210) 성능 회복 방법 즉, 필터(210)의 역세척 방법을 설명한다.
먼저, 제어부(500)가 필터 조립체(200)의 필터(210)의 막간 차압을 측정하는 단계가 수행된다.
다음으로, 제어부(500)가 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 이상인지 여부를 판단하는 단계가 수행된다.
다음으로, 제어부(500)가 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 이상인 것으로 판단할 경우, 오존 역세 모듈(300)을 제어하여 오존/오존수를 제조하는 단계가 수행된다.
다음으로, 제어부(500)가 필터(210)를 오존 역세 모듈(300)의 오존/오존수를 이용해 역세척하는 단계가 수행된다. 이 후, 제어부(500)가 필터(210)를 컴프레서(350)의 고압 공기 및 역세척수 공급부(340)의 역세척수를 이용해 역세척하는 단계가 더 수행될 수 있다. 이 경우, 필터(210)를 두 단계로 역세척함으로써 필터(210) 재생 효과를 극대화시킬 것이다.
다음으로, 제어부(500)가 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 미만인 것으로 판단할 경우, 제어부(500)가 필터(210)를 컴프레서(350)의 고압 공기 및 역세척수 공급부(340)의 역세척수를 이용해 역세척하는 단계가 수행된다.
이 후, 제어부(500)가 필터(210)의 표면을 린싱하는 단계를 수행하고 제어가 종료된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
1000: 공기 정화 시스템
110: 흡기팬
120: 습도조절장치
130: 냉각 장치
140: 배기팬
200: 필터 조립체
203: 분기 배출 통로
210: 필터
220: UV 산화 장치
300: 오존 역세 모듈
320: 오존 저장조
330: 오존 발생 장치
340: 역세척수 공급부
350: 컴프레서
500: 제어부

Claims (12)

  1. 오염 공기를 유입시키는 흡기팬(110);
    상기 흡기팬(110)에서 공급받은 오염 공기의 습도를 조절하는 습도조절장치(120);
    상기 습도조절장치(120)에서 공급받은 오염 공기를 여과 처리하는 하나 이상의 필터 조립체(200);
    상기 필터 조립체(200)에서 배출되는 정화 공기를 냉각시키는 냉각 장치(130); 및
    상기 냉각 장치(130)에서 배출된 정화 공기를 배출시키는 배기팬(140)을 포함하는,
    공기 정화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 조립체(200)는,
    상기 습도조절장치(120)에서 공급받은 공기를 여과 처리하는 필터(210); 및
    상기 필터부(210)와 한 쌍으로 구비되며 상기 필터에 UV광을 제공하는 UV 산화 장치(220)를 포함하는,
    공기 정화 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터 조립체(200)는 다단으로 형성되고,
    상기 필터 조립체(200) 각각의 후단에는 상기 냉각 장치(130)의 전단과 연결되는 배출 통로(203)가 위치하는,
    공기 정화 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 UV 산화 장치(220)에서 배출되는 오존을 저장하는 오존 저장조(320)를 더 포함하고,
    상기 오존 저장조(320)에 저장된 오존을 이용하여 상기 필터(210)를 오존 역세척하는,
    공기 정화 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    역세척수가 저장되고 필터(210)와 연결되는 역세척수 공급부(340); 및
    상기 역세척수 공급부(340)의 역세척수를 공급받아 오존수를 생성하는 오존 발생 장치(330)를 더 포함하고,
    상기 오존 발생 장치(330)에서 생성된 오존수는 상기 오존 저장조(320)에 저장되며, 상기 오존 저장조(320)에 저장된 오존수 또는 상기 역세척수 공급부(340)의 역세척수를 이용하여 상기 필터(210)를 역세척하는,
    공기 정화 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 필터(210)와 연결되는 컴프레서(350)를 더 포함하고,
    상기 컴프레서(350)의 고압 공기 공급 라인에 상기 오존 발생 장치(330)가 더 연결되어,
    상기 필터(210)로 고압 공기 또는 오존을 포함하는 고압 공기를 공급하여 상기 필터를 역세척하는,
    공기 정화 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 정화 시스템 내의 오염 공기의 습도를 실시간 센싱하는 습도센서;
    상기 공기 정화 시스템 내의 정화 공기의 온도를 실시간 센싱하는 온도센서; 및
    상기 온도센서 및 상기 습도센서의 센싱 값을 제공받는 제어부(500)를 더 포함하는,
    공기 정화 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부(500)가 상기 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값과 일치하는 것으로 판단할 경우, 기설정된 제어 방법을 유지하고,
    상기 제어부(500)가 상기 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값보다 낮은 것으로 판단할 경우, 상기 습도조절장치(120)를 이용해 습윤제 분무 감소 또는 열풍량을 감소시키고,
    상기 제어부(500)가 상기 습도센서의 습도 값을 기설정된 제어 값보다 높은 것으로 판단할 경우, 상기 습도조절장치(120)를 이용해 습윤제 분무 증가 또는 열풍량을 증가시키는,
    공기 정화 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부(500)가 상기 온도센서의 온도 값을 기설정된 제어 범위에서 벗어난 것으로 판단할 경우, 상기 냉각 장치(130)를 가동하는,
    공기 정화 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 공기 정화 시스템은 한 쌍으로 건물 벽체에 상기 흡기팬(110)이 외기와 접하도록 거울 대칭으로 설치되는,
    공기 정화 시스템.
  11. 제 3 항에 따른 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법에 있어서,
    (a1) 제어부(500)가 상기 공기 정화 시스템의 외측에 위치하는 대기질 측정 센서의 실시간 정보를 수집하는 단계;
    (a2) 상기 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위 내인지 판단하는 단계;
    (a3) 상기 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위 내로 판단할 경우 상기 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 유지하는 단계;
    (a4) 상기 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위보다 낮은 것으로 판단할 경우 상기 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 감소시키는 단계; 및
    (a5) 상기 제어부(500)가 대기질의 농도가 설정 범위보다 높은 것으로 판단할 경우 상기 UV 산화 장치(220)의 UV 조사량을 증가시키는 단계;를 포함하는,
    공기 정화 방법.
  12. 제 6 항에 따른 공기 정화 시스템을 이용한 필터 역세척 방법에 있어서,
    (b1) 제어부(500)가 상기 필터 조립체(200)의 상기 필터(210)의 막간 차압을 측정하는 단계;
    (b2) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 이상인지 여부를 판단하는 단계;
    (b3) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 이상인 것으로 판단할 경우, 상기 오존 역세 모듈(300)을 제어하여 오존 또는 오존수를 제조하는 단계;
    (b4) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)를 상기 오존 역세 모듈(300)의 상기 오존 및 상기 오존수를 이용해 역세척하는 단계;
    (b5) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)의 막간 차압이 기설정된 기준 값 미만인 것으로 판단할 경우, 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)를 상기 컴프레서(350) 및 상기 역세척수 공급부(340)를 이용해 역세척하는 단계; 및
    (b6) 상기 제어부(500)가 상기 필터(210)의 표면을 린싱하는 단계;를 포함하는,
    필터 역세척 방법.
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