KR20230051860A - 제습, 탈취 및 항균이 가능한 mof를 이용한 공기정화기 및 이를 이용한 공기정화방법 - Google Patents

제습, 탈취 및 항균이 가능한 mof를 이용한 공기정화기 및 이를 이용한 공기정화방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230051860A
KR20230051860A KR1020210134748A KR20210134748A KR20230051860A KR 20230051860 A KR20230051860 A KR 20230051860A KR 1020210134748 A KR1020210134748 A KR 1020210134748A KR 20210134748 A KR20210134748 A KR 20210134748A KR 20230051860 A KR20230051860 A KR 20230051860A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
air
regeneration
wind
mof
Prior art date
Application number
KR1020210134748A
Other languages
English (en)
Inventor
백재현
홍성호
Original Assignee
주식회사 에이올코리아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이올코리아 filed Critical 주식회사 에이올코리아
Priority to KR1020210134748A priority Critical patent/KR20230051860A/ko
Publication of KR20230051860A publication Critical patent/KR20230051860A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/15Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0438Cooling or heating systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/223Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material containing metals, e.g. organo-metallic compounds, coordination complexes
    • B01J20/226Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF], zeolitic imidazolate frameworks [ZIF]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20Casings or covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/90Cleaning of purification apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20Organic adsorbents
    • B01D2253/204Metal organic frameworks (MOF's)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F2003/1458Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification using regenerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20Casings or covers
    • F24F2013/205Mounting a ventilator fan therein

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

제습, 탈취 및 항균작용이 가능한 MOF를 이용한 휴대용 공기정화기에 대한 것으로, 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간과 연통되는 내부커버를 포함하는 흡착부; 상기 내부공간에 위치하고 MOF 성분의 흡착제로 구성되는 충진부; 상기 충진부를 재생하기 위하여 상기 흡착부와 탈착이 가능한 재생부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

제습, 탈취 및 항균이 가능한 MOF를 이용한 공기정화기 및 이를 이용한 공기정화방법 {Air purifier using MOF capable of dehumidifying, deodorizing and antibacterial and air purification method using the same}
본 발명은 제습, 탈취 및 항균작용이 가능한 MOF를 이용한 공기정화기와 이를 이용한 공기정화방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 금속유기골격체(MOF)를 흡착제로 이용하고, 흡착제의 기능을 재생하는 재생부를 구비함으로써, 장기간 공기정화가 가능한 공기정화기와 이를 이용한 정화방법에 대한 것이다.
특허문헌 001은 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기로서, 하단부에 외기를 흡입하는 복수 개의 통풍공을 포함하는 상부케이스; 상기 상부 케이스의 내부에 배치되어, 상기 통풍공에서 흡입된 외기를 이슬점 이하로 냉각시켜 공기에 포함된 수증기를 응축시키는 냉각판; 상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 냉각판 상측에 위치하여, 상기 냉각판에서 냉각된 공기를 다시 가열하는 방열판; 상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 냉각판과 상기 방열판의 사이에 위치하여, 상기 냉각판으로부터 열을 흡수하여 상기 방열판으로 열을 전달하는 펠티에 소자; 상기 상부케이스의 내부에 배치되며, 상기 방열판 상측면에 위치하여, 상기 냉각판에서 제습된 공기를 배출하는 송풍팬; 상기 상부케이스의 상측면에 위치하여, 상기 송풍팬을 거친 공기가 배출되는 배출공; 상기 상부케이스의 하측면과 접촉하여 결합하 는 하부케이스; 및 상기 하부케이스의 내부 공간에 위치하여, 상기 냉각판에서 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저장소를 포함하는 기술을 제공한다.
특허문헌 002는 소형 제습기에 대한 것으로서, 본체; 상기 본체 내부에 순서대로 삽입된 활성탄유닛과 방향제유닛; 상기 본체의 상부에 결합되며, 팬과 상기 팬을 회전시키는 모터와 상기 모터가 설치된 케이스로 구성된 구동유닛; 상기 본체 하부에 결합되며, 제습제 알갱이와 상기 제습제 알갱이를 담는 케이스로 구성된 제습유닛; 및 상기 제습유닛의 하부에 결합되며, 상기 구동유닛에 전원을 공급하는 전원유닛;을 포함하는 기술을 제공한다.
특허문헌 003은 열전소자를 이용한 제습기에 관한 것으로서, 열전소자를 이용한 제습기에 있어서, 복수 개의 통풍공이 형성된 상부케이스와, 상기 상부케이스 내측에 배치되며, 상기 통풍공을 통해 외기를 흡입하는 흡입팬과, 중심부 에 상기 흡입팬을 수용하며, 다수개의 방열핀을 갖는 방열부와, 상기 방열부의 하단면과 접촉형성되는 열전소자와, 상기 열전소자의 하단면에 접촉형성되는 결로부와, 상기 상부케이스와 결합되어 상기 흡입팬, 방열부, 열전 소자 및 결로부를 내부에 수용하도록 형성되며, 저면부에는 상기 결로부에 생성된 응축수 배출을 위한 배출공이 형성된 하부케이스와, 상기 열전소자의 주변부에 배치되며, 상기 흡입팬과 열전소자를 제어하는 제어부;를 포함하는 기술을 제공한다.
특허문헌 004는 본 발명은 공기청정 필터 및 이를 이용한 공기 정화기에 관한 것이며, 상세하게는 무전원 정전 필터 및 이를 이용한 공기 정화기의 소형화 및 정화 용량 확대에 관한 것으로서, 본 발명은 원통형의 제1하우징과; 상기 제1하우징과 길이는 동일하고 소경부와 대경부를 테이퍼부로 연결하여서, 상기 제1하우징내에 상기 제1하우징(10)과 동일 축선으로 소경부의 외주면에는 필터 삽입 공간부를, 대경부의 외주면에는 통기로가 형성되게 삽입한 제2하우징과; 상기 필터 삽입 공간부 및 대경부내에 설치한 제1 및 제2필터를 포함하는 기술을 제공한다.
KR 10-2261531 (등록일자:2021년 06월 01일) KR 10-2015-0129466 (공개일자:2015년 11월 20일) KR 20-0480011 (등록일자:2016년 03월 28일) KR 10-1098468 (등록일자:2011년 12월 19일)
본 발명은 MOF를 이용한 휴대용 공기정화기와 이를 이용한 공기정화방법을 제공한다. 또한, 공기정화기의 특이성이 구비된 내부구성과 흡착제의 배치 및 재생작용을 이용하여 효과적인 공기정화방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 제습, 탈취 및 항균작용이 가능한 MOF를 이용한 휴대용 공기정화기에 대한 발명이며, 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간과 연통되는 내부커버를 포함하는 흡착부; 상기 내부공간에 위치하고 MOF 성분의 흡착제로 구성되는 충진부; 상기 충진부를 재생하기 위하여 상기 흡착부와 탈착이 가능한 재생부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 제습, 탈취 및 항균작용이 가능한 MOF를 이용한 휴대용 공기정화기에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 흡착제는 Fe 기반의 MOF 및/또는 Al 기반의 MOF를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 제습, 탈취 및 항균작용이 가능한 MOF를 이용한 휴대용 공기정화기에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 재생부는 공기의 유동을 유발하는 팬; 및 열을 발산하는 히터;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 앞에서 제시한 공기정화기를 이용하는 일체형 공기정화방법에 대한 발명으로, 상기 충진부에 열과 바람를 공급하여 상기 충진부의 공기정화기능을 재생시키는 재생단계; 상기 재생단계 후, 상기 열 공급을 차단하고, 상기 바람을 공급하는 가동단계; 상기 가동단계 후, 상기 바람의 공급을 차단하고, 재생된 상기 충진부에 의해 주변공기가 정화되는 것을 표현하기 위해 LED를 작동시키는 종료단계;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 앞에서 제시한 공기정화기를 이용하는 탈착형 공기정화방법에 대한 발명으로, 상기 충진부에 열과 바람를 공급하여 상기 충진부의 공기정화기능을 재생시키는 재생단계; 상기 재생단계 후, 상기 열 공급을 차단하고, 상기 바람을 공급하여 상기 흡착부를 냉각하는 냉각단계; 상기 냉각단계 후, 상기 흡착부를 상기 재생부로부터 분리하는 탈착단계; 상기 탈착단계 후, 분리된 상기 흡착부에 포함된 상기 충진부에 의해 주변공기가 정화되는 정화단계;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 제습,탈취 및 항균작용이 가능한 MOF를 이용한 공기정화기와 이를 이용한 공기정화방법에 대한 발명으로, 탈착이 가능한 공기정화기를 제공할 수 있다. 또한, 탈착이 가능한 공기정화기를 이용한 공기정화방법을 제공함으로써, 사용자가 원하는 공간에 효과적인 공기정화작용을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착제의 배치도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지를 구비한 공기정화기의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지의 교환을 나타낸 공기정화기의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화기의 세부 구성도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 제습, 탈취 및 항균작용이 가능한 MOF를 이용한 휴대용 공기정화기에 있어서, 내부공간(110)을 구비하고, 상기 내부공간(110)과 연통되는 내부커버(120)를 포함하는 흡착부(100); 상기 내부공간(110)에 위치하고 MOF 성분의 흡착제(210)로 구성되는 충진부(200); 상기 충진부(200)를 재생하기 위하여 상기 흡착부(100)와 탈착이 가능한 재생부(300);를 포함한다.
(실시예 1-2) 실시예 1-1에 있어서, 상기 흡착부(100)는 원통 형상의 외부커버(130);를 포함한다.
(실시예 1-3) 실시예 1-2에 있어서, 상기 외부커버(130)는 외면에 외부홈(131);을 구비한다.
(실시예 1-4) 실시예 1-1에 있어서, 상기 내부커버(120)는 외면에 내부홈(121);을 구비한다.
(실시예 1-5) 실시예 1-4에 있어서, 상기 내부커버(120)는 하부가 개방되어 있고, 상기 하부를 통해 상기 재생부(300)와 연동된다.
(실시예 1-6) 실시예 1-5에 있어서, 상기 내부커버(120)는 원뿔형상으로 형성된다.
본 발명의 휴대용 공기정화기는 흡착부(100), 충진부(200), 재생부(300)를 포함할 수 있다. 흡착부(100)는 내부공간(110)을 구비하고, 내부공간(110)에 내부커버(120)가 포함되며, 내부커버(120)는 내부홈(121)을 구비하여 내부공간(110)과 공간적으로 연통되어질 수 있다. 충진부(200)는 흡착부(100)의 내부공간(110)에 위치되는 흡착제(210)로 구성되며, MOF 성분의 흡착제(210)로 구성될 수 있다. 재생부(300)는 충진부(200)의 공기정화 및 항균기능을 재생하기 위한 구성이고, 흡착부(100)와 탈착이 가능할 수 있다. 이는 재생이 끝난 흡착부(100)는 재생부(300)와 분리하여 별도로 휴대하며 이용될 수 있다.
재생부(300)가 흡착제(210)의 기능을 재생하는 과정은, 재생부(300)에서부터 바람이나 열이 공급되는 과정을 수반할 수 있다. 이를 위해 내부커버(120)의 하부는 개방되어 있을 수 있다. 내부커버(120)의 하부로부터 공기나 바람이 공급되어 내부홈(121)을 통해 내부공간(110)으로 퍼져나갈 수 있다.
외부커버(130)의 외면에도 외부홈(131)이 구비될 수 있고, 이는 외부공기와 흡착제(210)가 공간을 공유하면서 주변의 외부공기를 정화시키기 위한 구성일 수 있다.
(실시예 1-7) 실시예 1-1에 있어서, 상기 흡착부(100)의 상부에 습도계(140);을 포함한다.
흡착부(100)는 상부에 습도계(140)를 더 포함할 수 있다. 습도계(140)는 주변의 습도를 측정하여 후술할 바와 같이 재생부(300)에 구비되어 있는 팬(310)이나 히터(320)를 피드백하기 위한 기초정보로 이용할 수 있다.
(실시예 1-8) 실시예 1-1에 있어서, 상기 흡착부(100)는 상기 재생부(300)와 선택적으로 결합이 가능한 탈착구(150);를 포함한다.
흡착부(100)는 재생부(300)와 탈착이 가능하며, 전술한 바와 같이 흡착부(100)의 내부공간(110)에 위치하는 충진부(200)의 기능적인 성능을 재생한 후, 흡착부(100)는 재생부(300)와 분리되어 원하는 공간의 주변공기를 정화하거나 항균작용을 제공할 수 있다. 이를 위해 흡착부(100)는 재생부(300)와 탈착을 가능하게 하는 탈착구(150)를 포함할 수 있다.
(실시예 1-9) 실시예 1-1에 있어서, 상기 내부공간(110)을 구획하여 형성되는 복수개의 카트리지(160); 각각의 상기 카트리지(160)에 구비되는 구획공간(161); 상기 구획공간(161)에 배치되는 상기 흡착제(210);를 포함한다.
(실시예 1-10) 실시예 1-9에 있어서, 상기 카트리지(160)는 상기 흡착부(100)와 분리가 가능하고, 이웃한 상기 카트리지(160)들간의 위치교환이 가능하게 구성된다.
본 발명의 내부공간(110)은 복수개의 카트리지(160)에 의하여 구획될 수 있다. 카트리지(160)는 내부공간(110)을 구획하여 구비되는 각각의 구획공간(161)을 포함할 수 있다. 각각의 구획공간(161)에는 흡착제(210)가 나뉘어서 배치될 수 있다.
또한, 복수의 카트리지(160)는 서로 위치교환이 가능한 구조로 형성될 수 있다. 이는 재생부(300)와 근접한 위치의 카트리지(160)에 포함되는 흡착제(210)와 재생부(300)와 멀게 위치한 카트리지(160)에 포함되는 흡착제(210)는 공기정화기능과 재생속도 및 효율 등이 상이할 수 있다. 따라서, 카트리지(160)간에 위치를 서로 교환하여 흡착제(210)가 골고루 이용되면서 주변공기를 정화 및 항균할 수 있도록 할 수 있다.
(실시예 2-1) 실시예 1-1에 있어서, 상기 흡착제(210)는 Fe 기반의 MOF 및/또는 Al 기반의 MOF를 포함한다.
(실시예 2-2) 실시예 2-1에 있어서, 상기 흡착제(210)는 구형상으로 형성된다.
(실시예 2-3) 실시예 2-1에 있어서, 상기 Fe 기반의 MOF는 “MIL-100-Fe”로 구성되고, 상기 Al 기반의 MOF는 “CAU-10-H”로 구성된다.
(실시예 2-4) 실시예 2-1에 있어서, 주변의 상대습도를 30% 이상으로 유지하고자 할 경우, 상기 흡착제(210)는 Fe 기반의 MOF로 구성되고, 주변의 상대습도를 30% 이하로 유지하고자 할 경우, 상기 흡착제(210)는 Al 기반의 MOF로 구성된다.
다양한 유해가스를 제거하고 감염병균에 저항하기 위해서 흡착 및 항균 소재로써 금속유기골격체(metal-organic framework, 이하 “MOF”)를 공기질 관리를 위한 흡착제(210)로써 이용할 수 있다. MOF는 실내 주요 공기오염물질인 휘발성유기화합물과 실외 주요 공기 오염물질인 질소산화물 및 황산화물의 흡착능력에도 탁월한 효과를 확보할 수 있다. 또한 이는 제습능력도 매우 높기 때문에 제습기로의 적용도 가능할 수 있다. 본 발명에서는 금속유기골격체가 적용된 휴대용 공기 정화기를 제작하여 개인공간에서 활용이 가능할 수 있도록 한다. 흡착부(100)는 탈착이 가능한 구조로, 재생부(300)로부터 탈착이 되기 때문에 전원이 없는 환경에서도 포터블하게 사용될 수 있고, 본체와 결합시 재생이 되어 흡착제(210)의 교체없이 재사용이 가능할 수 있다.
본 발명의 흡착제(210)는 다양항 형상의 입자들로 구성될 수 있으나, 바람직하게는 부피대비 표면적을 넓히고 생산성을 증가시키기 위하여 구형상으로 형성될 수 있다.
MIL-100 계열의 MOF는 수열법을 이용하여 제조할 수 있다. 구체적으로, 1L 테프론 라이닝 오토클레이브에 Fe(NO3)3·9H2O, TPA 및 물을 1:0.7:56의 몰비로 혼합하여 합성용액을 제조하고, 160℃에서 8시간 동안 반응시킨 후, 물과 에탄올로 세척하고 여과 및 건조하는 과정을 통해 제조할 수 있다. 이러한 MIL-100의 금속이온은 미생물의 세포에 침투하여 멤브레인을 파괴하는 방식으로 살균을 수행할 수 있다.
Fe 기반의 MOF는 수분 흡착률이 Al 기반의 MOF보다 낮을 수 있다. 따라서 상대적으로 고습으로 주변공간을 유지하고 할 경우에는 Al 기반의 MOF보다 Fe 기반의 MOF로 흡착제(210)를 구성하는 것이 바람직하다.
(실시예 2-5) 실시예 2-1에 있어서, 상기 흡착제(210)는 상기 내부공간(110)의 하단에 Fe 기반의 MOF(211)가 배치되고, 상기 내부공간(110)의 상단에 Al 기반의 MOF(212)가 배치된다.
본 발명의 흡착제(210)는 Fe 기반의 MOF 또는 Al 기반의 MOF 중 어느 하나를 선택하여 단일적으로 흡착제(210)를 구성할 수도 있으나, 이들의 혼합으로 구성될 수 있다. 그러나 규칙이나 상관관계없이 혼합하는 것이 아닐 수 있다. 예컨대 고습도를 유지하고자 하는 경우에는 Fe 기반의 MOF의 비율을 높이고 저습도를 유지하고자 하는 경우에는 Al 기반의 MOF 비율을 높일 수 있다. 바람직하게는 아래 표와 같이 구성될 수 있다.
Figure pat00001
(실시예 3-1) 실시예 1-1에 있어서, 상기 재생부(300)는 공기의 유동을 유발하는 팬(310); 및 열을 발산하는 히터(320);를 포함한다.
(실시예 3-2) 실시예 3-1에 있어서, 상기 재생부(300)는 상기 팬(310)에서 발생하는 바람이 통과하는 노즐(330);을 포함한다.
(실시예 3-3) 실시예 3-2에 있어서, 상기 노즐(330)은 상기 바람을 상기 내부커버(120)의 내부로 확산하는 것;을 포함한다.
재생부(300)는 팬(310)과 히터(320)를 포함할 수 있다. 팬(310)과 히터(320)는 각각 바람을 생성하고 열을 발산하는 구성일 수 있다. 이렇게 생성된 바람과 열은 노즐(330)을 통과하면서 흡착부(100)로 제공될 수 있다. 노즐(330)은 열과 바람을 내부커버(120)의 내부로 확산시키고, 내부커버(120)를 통해 흡착부(100)의 내부공간(110)으로 제공되어 흡착부(100)에게 전달될 수 있다.
(실시예 3-4) 실시예 3-2에 있어서, 상기 노즐(330)은 위치를 고정하는 고정체(331); 상기 내부커버(120)의 하부를 통해 상기 내부커버(120)의 내부로 삽입되는 돌출구(332); 상기 고정체와 상기 돌출구를 연결하는 바디(333);를 포함한다.
노즐(330)은 팬(310)이나 히터(320)에서 발생되는 바람이나 열을 흡착부(100)로 확산시키는 구성일 수 있다. 따라서 노즐(330)의 하부에서부터 바람이나 열이 전달되어 오고, 이를 돌출구를 통해 내부커버(120)의 안쪽으로 확산시킬 수 있다. 내부커버(120)의 안쪽은 내부공간(110)과 연동되어 있으므로, 내부공간(110)에 위치하는 충진부(200)로 열과 바람을 전달하는 것을 목적으로 할 수 있다. 열과 바람을 통해 흡착제(210)에 흡착되어 있는 유해가스나 수분을 제거하여 재생할 수 있다. 재생된 흡착제(210)는 재활용되어 제습이나 항균효과를 제공할 수 있다.
(실시예 3-5) 실시예 3-1에 있어서, 상기 재생부(300)는 작동상태를 나타내는 LED(340);를 포함한다.
(실시예 3-6) 실시예 3-1에 있어서, 상기 재생부(300)는 터치를 감지하는 리드 센서(350); 온도를 측정하는 열전대(360);를 포함한다.
리드 센서(Reed Sensor)는 자기장을 이용하여 외부터치나 자극을 감지하는 센서로, 재생부(300)의 팬(310)이나 히터(320)의 작동을 제어하거나 LED의 발광을 제어할 수 있다.
열전대(TC Sensor)는 온도센서의 한 종류로서, 넓은 범위의 온도를 측정하기 위해 두 종류의 금속으로 만든 센서일 수 있다. K타입, J타입, T타입, E타입, R타입 등이 있다. 본 발명은 위의 두 센서 자체에 특징이 있는 것은 아니므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
(실시예 4-1) 실시예 1-1의 공기정화기를 이용하는 일체형 공기정화방법에 있어서, 상기 충진부(200)에 열과 바람를 공급하여 상기 충진부(200)의 공기정화기능을 재생시키는 재생단계(S100); 상기 재생단계 후, 상기 열 공급을 차단하고, 상기 바람을 공급하는 가동단계(S200); 상기 가동단계 후, 상기 바람의 공급을 차단하고, 재생된 상기 충진부(200)에 의해 주변공기가 정화되는 것을 표현하기 위해 LED를 작동시키는 종료단계(S300);를 포함한다.
(실시예 5-1) 실시예 1-1의 공기정화기를 이용하는 탈착형 공기정화방법에 있어서, 상기 충진부(200)에 열과 바람를 공급하여 상기 충진부(200)의 공기정화기능을 재생시키는 재생단계(P100); 상기 재생단계 후, 상기 열 공급을 차단하고, 상기 바람을 공급하여 상기 흡착부(100)를 냉각하는 냉각단계(P200); 상기 냉각단계 후, 상기 흡착부(100)를 상기 재생부(300)로부터 분리하는 탈착단계(P300); 상기 탈착단계 후, 분리된 상기 흡착부(100)에 포함된 상기 충진부(200)에 의해 주변공기가 정화되는 정화단계(P400);를 포함한다.
본 발명의 공기정화방법은 일체형과 탈착형으로 구분될 수 있다. 일체형은 흡착부(100)가 재생부(300)와 결합된 상태에서 주변공기를 정화하는 방법이며, 탈착형은 흡착부(100)가 재생부(300)로부터 분리되어 흡착부(100)를 휴대하면서 원하는 공간의 공기를 정화하는 방법일 수 있다.
일체형 공기정화방법은 재생단계, 가동단계, 종료단계를 포함할 수 있다. 재생단계는 충진부(200)에 포함되는 흡착제(210)의 공기정화, 제습 및 항균기능을 재생시키는 단계이며, 이는 재생부(300)에 구비되어 있는 팬(310)과 히터(320)에 의하여 이루어질 수 있다. 이후 히터(320)에 의한 열 공급은 차단하고 바람만 공급하여 공기정화기능을 수행할 수 있다. 바람의 공급은 팬(310)에서 바람이 외부로 확산될 수도 있고, 주변의 공기를 팬(310)이 흡수하여 공급될 수도 있다. 주변의 공기를 팬(310)이 흡수하는 것은 흡착제(210)에 흡착되어 있던 유해물질이나 수분을 흡수하여 제거하기 위한 방법일 수 있다. 이후, 바람의 공급을 차단하여 재생된 충진부(200)에 의하여 주변공기가 정화되는 단계가 포함될 수 있다. 이때는 LED를 작동하여 재생된 흡착제(210)에 의하여 공기정화기능이 작동되고 있다는 것을 표현할 수 있다.
탈착형 공기정화방법은 재생단계, 냉각단계, 탈착단계, 정화단계를 포함할 수 있다. 재생단계는 일체형 공기정화방법에서와 같이 기능이 약화된 흡착제(210)의 기능을 열과 바람을 통해 재생하는 과정이다. 이후, 냉각단계는 열 공급을 차단하고 바람을 공급하는 단계일 수 있다. 이는 흡착부(100)를 재생부(300)로부터 분리하는 과정에서 과열된 흡착부(100)에 의하여 화상을 입는 것을 방지하기 위함일 수 있다. 이후, 재생된 흡착제(210)가 포함되어 있는 흡착부(100)를 재생부(300)로부터 분리하는 탈착단계를 포함할 수 있다. 분리된 흡착부(100)를 이용자가 원하는 공간에 배치함으로써 주변공간의 공기를 정화하거나, 제습 및 항균작용을 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 흡착부 110 : 내부공간
120 : 내부커버 130 : 외부커버
140 : 습도계 150 : 탈착구
160 : 카트리지 200 : 충진부
210 : 흡착제 300 : 재생부
310 : 팬 320 : 히터
330 : 노즐

Claims (5)

  1. 제습, 탈취 및 항균작용이 가능한 MOF를 이용한 휴대용 공기정화기에 있어서,
    내부공간(110)을 구비하고, 상기 내부공간(110)과 연통되는 내부커버(120)를 포함하는 흡착부(100);
    상기 내부공간(110)에 위치하고 MOF 성분의 흡착제(210)로 구성되는 충진부(200); 및
    상기 충진부(200)를 재생하기 위하여 상기 흡착부(100)와 탈착이 가능한 재생부(300);를 포함하는 공기정화기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착제(210)는 Fe 기반의 MOF 및/또는 Al 기반의 MOF를 포함하는 공기정화기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 재생부(300)는 공기의 유동을 유발하는 팬(310); 및 열을 발산하는 히터(320);를 포함하는 공기정화기.
  4. 청구항 1의 공기정화기를 이용하는 일체형 공기정화방법에 있어서,
    상기 충진부(200)에 열과 바람를 공급하여 상기 충진부(200)의 공기정화기능을 재생시키는 재생단계(S100);
    상기 재생단계 후, 상기 열 공급을 차단하고, 상기 바람을 공급하는 가동단계(S200); 및
    상기 가동단계 후, 상기 바람의 공급을 차단하고, 재생된 상기 충진부(200)에 의해 주변공기가 정화되는 것을 표현하기 위해 LED를 작동시키는 종료단계(S300);를 포함하는 일체형 공기정화방법.
  5. 청구항 1의 공기정화기를 이용하는 탈착형 공기정화방법에 있어서,
    상기 충진부(200)에 열과 바람을 공급하여 상기 충진부(200)의 공기정화기능을 재생시키는 재생단계(P100);
    상기 재생단계 후, 상기 열 공급을 차단하고, 상기 바람을 공급하여 상기 흡착부(100)를 냉각하는 냉각단계(P200);
    상기 냉각단계 후, 상기 흡착부(100)를 상기 재생부(300)로부터 분리하는 탈착단계(P300); 및
    상기 탈착단계 후, 분리된 상기 흡착부(100)에 포함된 상기 충진부(200)에 의해 주변공기가 정화되는 정화단계(P400);를 포함하는 탈착형 공기정화방법.
KR1020210134748A 2021-10-12 2021-10-12 제습, 탈취 및 항균이 가능한 mof를 이용한 공기정화기 및 이를 이용한 공기정화방법 KR20230051860A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210134748A KR20230051860A (ko) 2021-10-12 2021-10-12 제습, 탈취 및 항균이 가능한 mof를 이용한 공기정화기 및 이를 이용한 공기정화방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210134748A KR20230051860A (ko) 2021-10-12 2021-10-12 제습, 탈취 및 항균이 가능한 mof를 이용한 공기정화기 및 이를 이용한 공기정화방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230051860A true KR20230051860A (ko) 2023-04-19

Family

ID=86142379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210134748A KR20230051860A (ko) 2021-10-12 2021-10-12 제습, 탈취 및 항균이 가능한 mof를 이용한 공기정화기 및 이를 이용한 공기정화방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230051860A (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101098468B1 (ko) 2009-07-20 2011-12-26 김의웅 공기청정 필터 및 이를 이용한 공기정화기
KR20150129466A (ko) 2014-05-12 2015-11-20 김주연 소형 제습기
KR200480011Y1 (ko) 2014-06-27 2016-04-01 이경노 콤팩트 제습기
KR102261531B1 (ko) 2019-05-10 2021-06-08 계명대학교 산학협력단 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101098468B1 (ko) 2009-07-20 2011-12-26 김의웅 공기청정 필터 및 이를 이용한 공기정화기
KR20150129466A (ko) 2014-05-12 2015-11-20 김주연 소형 제습기
KR200480011Y1 (ko) 2014-06-27 2016-04-01 이경노 콤팩트 제습기
KR102261531B1 (ko) 2019-05-10 2021-06-08 계명대학교 산학협력단 펠티에 소자를 이용한 소형 제습기 및 그 구동 제어 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190107104A (ko) 흡착 장치에 의해 재순환-공기 모드에서 자동차의 객실 내의 co2가 가득찬 공기를 정화하기 위한 장치
JP2002276999A (ja) 空気換気浄化装置
US5937667A (en) System for the dehumidification of cooled air
JP2009090979A (ja) 小型デシカント空調装置
JP2012166128A5 (ko)
JP2012166128A (ja) 除湿装置
KR20230051860A (ko) 제습, 탈취 및 항균이 가능한 mof를 이용한 공기정화기 및 이를 이용한 공기정화방법
JP2004232954A (ja) 空気清浄器
US6152990A (en) Device for removing and retaining volatile compounds and method of employing the same
JP2015223579A (ja) 空気浄化装置
CN111251839A (zh) 空气净化装置
ES2700513T3 (es) Dispositivo de extracción de humos
JP2012215123A (ja) 排ガス清浄化装置
KR101362705B1 (ko) 유기 화합물 가스 농축장치
JP6545403B2 (ja) 脱臭装置
JP4352139B2 (ja) 小型デシカント空調装置
JP2002186822A (ja) 吸脱着装置
JP2000051333A (ja) 脱臭デバイスとこれを備えた空気調和機及び脱臭機
JP2005034776A (ja) 浄化装置
JP5835288B2 (ja) 空気清浄機
KR101331192B1 (ko) 실린더형 유기 화합물 가스 농축장치
JP2008086943A (ja) 除湿装置
JP4873950B2 (ja) 自動車空気清浄化システム
JPH04176316A (ja) 消臭装置
KR102531731B1 (ko) 필터용 재생 장치

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)