KR20230150416A - Air conditioning system - Google Patents

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KR20230150416A
KR20230150416A KR1020220049260A KR20220049260A KR20230150416A KR 20230150416 A KR20230150416 A KR 20230150416A KR 1020220049260 A KR1020220049260 A KR 1020220049260A KR 20220049260 A KR20220049260 A KR 20220049260A KR 20230150416 A KR20230150416 A KR 20230150416A
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air filter
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KR1020220049260A
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박대훈
한방우
김학준
김상복
박인용
이건희
이예완
홍기정
신동호
김영훈
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명은 공기 조화 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 공기 조화 시스템은 공기 유동 경로 상에 배치되고, 필터 표면에 항바이러스 물질이 코팅되어 입자 포집 및 바이러스 박멸을 수행하는 항바이러스 공기필터 및 사용 중 상기 항바이러스 공기필터에 항바이러스 물질을 코팅시켜 항바이러스 성능을 재생시키는 항바이러스 성능 재생부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an air conditioning system, and the air conditioning system according to the present invention is an antiviral air filter disposed on an air flow path and coated with an antiviral material on the surface of the filter to collect particles and eradicate viruses, and during use. It is characterized by comprising an antiviral performance regeneration unit that regenerates antiviral performance by coating the antiviral air filter with an antiviral material.

Description

공기 조화 시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM}Air conditioning system{AIR CONDITIONING SYSTEM}

본 발명은 공기 조화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항바이러스 공기필터를 이용하여 미세먼지와 같은 입자 포집 및 바이러스 박멸을 할 수 있는 공기 조화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioning system, and more specifically, to an air conditioning system that can collect particles such as fine dust and eradicate viruses using an antiviral air filter.

코로나바이러스감염증-19(COVID-19)는 신종코로나바이러스를 병원체로 하여 전파되는 감염증으로 2019년에 발병하여 현재까지 전 세계를 공포로 몰아 넣고 있다. 전문가들에 따르면 백신 및 치료제의 개발로 현재 대유행중인 COVID-19 감염증 문제를 곧 해결할 수 있다고 하더라도, 또 다른 바이러스가 주기적으로 유행할 수 있다고 보고되고 있다. Coronavirus disease-19 (COVID-19) is an infectious disease spread by a new coronavirus as a pathogen. It broke out in 2019 and continues to cause fear around the world. According to experts, even if the current pandemic COVID-19 infection problem can be solved soon with the development of vaccines and treatments, it is reported that another virus may periodically spread.

따라서, 바이러스 발병 시 미리 바이러스 전파를 차단시킬 수 있는 시스템을 마련하는 것이 필요하다. 특히, 바이러스가 유행할 때에 불특정 다수의 사람들이 이용하는 지하역사와 같은 대규모 공간을 통해 바이러스의 전파 가능성을 차단하는 것이 매우 중요하다. 지하역사 내 실내 공기는 에어필터가 포함된 공기 조화기로 관리되는데, 공기 조화기에 포함된 에어필터는 대부분 미세먼지를 여과하는데 초점이 맞춰져 있기 때문에 코로나바이러스와 같은 바이오에어로졸(bioaerosol)을 포함한 미생물 오염에 취약하다. 따라서, 지하역사 공기를 순환시키며 공기를 정화시키는 공기 조화기에 항바이러스 기술을 도입하는 것이 반드시 필요하다. 예를 들어, 에어필터 표면에 항바이러스 물질을 코팅시킨 항바이러스 에어필터를 사용하여 바이러스를 박멸시키는 방법으로 지하역사 내 감염의 확산을 방지할 수 있다. Therefore, it is necessary to establish a system that can block the spread of the virus in advance in the event of a virus outbreak. In particular, when a virus is prevalent, it is very important to block the possibility of spreading the virus through large-scale spaces such as underground stations used by an unspecified number of people. The indoor air in the underground station is managed by an air conditioner that includes an air filter. The air filter included in the air conditioner is mostly focused on filtering fine dust, so it does not prevent microbial contamination, including bioaerosols such as coronaviruses. weak. Therefore, it is essential to introduce antiviral technology into air conditioners that circulate and purify the air in underground stations. For example, the spread of infection within the underground station can be prevented by eradicating viruses using an antiviral air filter coated with an antiviral material on the surface of the air filter.

지하역사 내 공기조화기의 에어필터는 실내외 미세먼지를 포집하면서 필터의 기공이 막혀 압력손실(pressure drop)이 상승하게 되면 필터를 교체해야 한다. 항바이러스 공기필터의 경우 미세입자에 의해 상승하는 압력손실뿐만 아니라, 항바이러스 처리된 필터 표면에 먼지에 의해 가려져 필터의 항바이러스 성능이 급격하게 저하되는 부분도 필터의 수명에 크게 영향을 미치게 된다. 따라서, 항바이러스 공기필터의 수명을 최대화 시키기 위해 필터의 미세먼지 오염에 따른 항바이러스 성능 저하 정도를 정확히 예측하고 보완할 수 있는 기술 개발이 필요하다. The air filter of the air conditioner in the underground station collects indoor and outdoor fine dust, and if the pores of the filter become clogged and the pressure drop increases, the filter must be replaced. In the case of anti-viral air filters, not only the pressure loss caused by fine particles, but also the rapid deterioration of the anti-viral performance of the filter due to dust covering the anti-viral treated filter surface greatly affects the life of the filter. Therefore, in order to maximize the lifespan of antiviral air filters, it is necessary to develop technology that can accurately predict and compensate for the degree of deterioration in antiviral performance due to fine dust contamination of the filter.

일본 등록특허 제5486441호Japanese Patent No. 5486441

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 항바이러스 공기필터에 미세입자가 포집되어 항바이러스 성능이 떨어질 때 항바이러스 성능을 재생시켜주어 항바이러스 공기필터의 수명을 증가시킬 수 있는 공기 조화 시스템을 제공함에 있다.Therefore, the purpose of the present invention is to solve this conventional problem, and to increase the lifespan of the antiviral air filter by regenerating the antiviral performance when fine particles are collected in the antiviral air filter and the antiviral performance is reduced. To provide an air conditioning system that can

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 공기 유동 경로 상에 배치되고, 필터 표면에 항바이러스 물질이 코팅되어 입자 포집 및 바이러스 박멸을 수행하는 항바이러스 공기필터; 및 사용 중 상기 항바이러스 공기필터에 항바이러스 물질을 코팅시켜 항바이러스 성능을 재생시키는 항바이러스 성능 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템에 의해 달성될 수 있다. The above object is, according to the present invention, an antiviral air filter disposed on an air flow path and coated with an antiviral material on the surface of the filter to collect particles and eradicate viruses; and an antiviral performance regeneration unit that coats the antiviral air filter with an antiviral material during use to regenerate the antiviral performance.

여기서, 상기 항바이러스 공기필터의 압력 손실을 측정하는 센서; 및 상기 항바이러스 성능 재생부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서로부터 측정된 압력 손실 값에 따라 상기 항바이러스 성능 재생부를 동작시킬 수 있다. Here, a sensor measuring pressure loss of the anti-viral air filter; and a control unit that controls the operation of the antiviral performance regeneration unit, wherein the control unit operates the antiviral performance regeneration unit according to the pressure loss value measured from the sensor.

여기서, 상기 제어부는 상기 센서로부터 측정된 압력 손실 값이 설정된 값 보다 커지면 상기 항바이러스 공기필터의 교체 신호를 생성할 수 있다. Here, the control unit may generate a signal to replace the antiviral air filter when the pressure loss value measured by the sensor becomes greater than a set value.

여기서, 상기 제어부는 상기 센서로부터 측정된 압력 손실 값이 상기 항바이러스 공기필터의 교체를 위한 설정된 값 보다 작은 범위에서 상기 센서로부터 측정된 압력 손실 값에 따라 상기 항바이러스 성능 재생부를 동작시킬 수 있다. Here, the control unit may operate the antiviral performance regeneration unit according to the pressure loss value measured from the sensor in a range where the pressure loss value measured from the sensor is smaller than a set value for replacement of the antiviral air filter.

여기서, 상기 항바이러스 물질은 은나노 입자일 수 있다. Here, the antiviral substance may be silver nanoparticles.

여기서, 항바이러스 성능 재생부는 스파크 방전장치로 형성되어 상기 은나노 입자를 에어로졸 형태로 발생시켜 상기 항바이러스 공기필터를 코팅시킬 수 있다. Here, the antiviral performance regeneration unit is formed by a spark discharge device to generate the silver nanoparticles in the form of an aerosol to coat the antiviral air filter.

여기서, 상기 스파크 방전장치는 스파크 영역에 단극성 이온을 공급하는 이온 공급부를 더 포함할 수 있다. Here, the spark discharge device may further include an ion supply unit that supplies unipolar ions to the spark area.

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 공기 유동 경로 상에 배치되고, 필터 표면에 항바이러스 물질이 코팅되어 입자 포집 및 바이러스 박멸을 수행하는 항바이러스 공기필터; 상기 항바이러스 공기필터 전방의 상기 공기 유동 경로 상에 분기하는 분기 경로 상에 배치되고, 사용 중 상기 항바이러스 공기필터에 항바이러스 물질을 공급하여 코팅시켜 항바이러스 성능을 재생시키는 항바이러스 성능 재생부; 및 상기 분기 경로의 분기 지점에 형성되어, 상기 공기 유동 경로를 통해 피정화 공기가 상기 항바이러스 공기필터를 향하여 유입되도록 하거나 상기 분기 경로를 통해 상기 항바이러스 성능 재생부에서 생성된 항바이러스 물질이 상기 항바이러스 공기필터를 향하여 유입되도록, 상기 공기 유동 경로 또는 상기 분기 경로를 개폐하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템에 의해 달성될 수 있다. In addition, the above object is, according to the present invention, an antiviral air filter disposed on an air flow path and coated with an antiviral material on the surface of the filter to collect particles and eradicate viruses; an antiviral performance regeneration unit disposed on a branch path branching on the air flow path in front of the antiviral air filter, and supplying and coating the antiviral air filter with an antiviral material during use to regenerate antiviral performance; and is formed at a branch point of the branch path to allow purified air to flow toward the antiviral air filter through the air flow path, or to allow the antiviral material generated in the antiviral performance regeneration unit to flow through the branch path. This can be achieved by an air conditioning system that includes a valve that opens and closes the air flow path or the branch path to allow the air to flow toward the antiviral air filter.

상기한 바와 같은 본 발명의 공기 조화 시스템에 따르면 항바이러스 공기필터가 사용되는 시스템에 간단하게 설치되어 항바이러스 공기필터의 필터 수명을 최대화시킬 수 있다는 장점이 있다. According to the air conditioning system of the present invention as described above, there is an advantage that the filter life of the antiviral air filter can be maximized by simply installing it in a system where an antiviral air filter is used.

또한, 자동화 시스템을 구축하여 대중이용시설, 지하철, 공항 등 다양한 곳에서 활용 가능하며, 코로나바이러스19와 같은 팬데믹을 효과적으로 방지할 수 있다는 장점도 있다. In addition, by building an automated system, it can be used in various places such as public facilities, subways, and airports, and has the advantage of effectively preventing pandemics such as COVID-19.

또한, 필터의 수명을 최대화시켜 생성되는 필터 폐기물을 최소화시킬 수 있고 필터 교체에 따른 비용을 줄일 수 있다는 장점도 있다. Additionally, it has the advantage of maximizing the life of the filter, minimizing filter waste generated, and reducing the cost of filter replacement.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화 시스템에 있어서 항바이러스 공기필터의 항바이러스 성능을 재생시키는 개념을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3은 항바이러스 물질 코팅면밀도 및 먼지 오염에 따른 항바이러스 공기필터의 압력손실 변화를 실험한 결과를 도시한다.
도 4는 항바이러스 물질 코팅면밀도 및 먼지 오염에 따른 항바이러스 성능을 실험한 결과를 도시한다.
도 5는 항바이러스 물질의 재코팅에 따른 항바이러스 성능의 변화(a) 및 압력 손실 및 포집 성능의 변화(b)를 실험한 결과를 도시한다.
도 6은 항바이러스 물질의 재코팅에 따른 필터의 수명 변화를 설명하는 도면이다. 1 is a diagram illustrating the concept of regenerating the antiviral performance of an antiviral air filter in an air conditioning system according to the present invention.
Figure 2 is a diagram showing an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the results of an experiment on the change in pressure loss of the antiviral air filter according to the antiviral material coating surface density and dust contamination.
Figure 4 shows the results of testing antiviral performance according to antiviral material coating surface density and dust contamination.
Figure 5 shows the results of an experiment on the change in antiviral performance (a) and the change in pressure loss and collection performance (b) according to recoating of the antiviral material.
Figure 6 is a diagram illustrating changes in the lifespan of the filter according to recoating with antiviral material.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of the embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기 조화 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to drawings for explaining an air conditioning system according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화 시스템에 있어서 항바이러스 공기필터의 항바이러스 성능을 재생시키는 개념을 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템을 도시하는 도면이고, 도 3은 항바이러스 물질 코팅면밀도 및 먼지 오염에 따른 항바이러스 공기필터의 압력손실 변화를 실험한 결과를 도시하고, 도 4는 항바이러스 물질 코팅면밀도 및 먼지 오염에 따른 항바이러스 성능을 실험한 결과를 도시하고, 도 5는 항바이러스 물질의 재코팅에 따른 항바이러스 성능의 변화(a) 및 압력 손실 및 포집 성능의 변화(b)를 실험한 결과를 도시하고, 도 6은 항바이러스 물질의 재코팅에 따른 필터의 수명 변화를 설명하는 도면이다. FIG. 1 is a diagram illustrating the concept of regenerating the antiviral performance of an antiviral air filter in an air conditioning system according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an air conditioning system according to an embodiment of the present invention. Figure 3 shows the results of testing the pressure loss change of the antiviral air filter according to the surface density of the antiviral material coating and dust contamination, and Figure 4 shows the results of testing the antiviral performance according to the surface density of the antiviral material coating and dust contamination. 5 shows the results of testing the change in antiviral performance (a) and the change in pressure loss and collection performance (b) according to recoating of the antiviral material, and Figure 6 shows the results of the experiment showing the change in antiviral performance (a) and the change in pressure loss and collection performance (b) according to recoating of the antiviral material. This is a diagram explaining changes in the lifespan of the filter.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템은 항바이러스 공기필터(100) 및 항바이러스 성능 재생부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. An air conditioning system according to an embodiment of the present invention may be configured to include an antiviral air filter 100 and an antiviral performance regeneration unit 120.

항바이러스 공기필터(100)는 공기 유동 경로(10) 상에 배치되어 공기 중에 포함된 미세먼지와 같은 입자를 포집하고 공기 중에 부유하는 바이러스를 박멸시켜 공기조화를 수행한다. The antiviral air filter 100 is disposed on the air flow path 10 and performs air conditioning by collecting particles such as fine dust contained in the air and eradicating viruses floating in the air.

항바이러스 공기필터(100)의 미세기공을 통해 공기는 통과하나 미세입자는 필터 표면에 포집될 수 있고, 항바이러스 공기필터(100) 표면에 코팅된 항바이러스 물질에 의해 공기 중에 부유하는 바이러스와 같은 미생물을 박멸시킬 수 있다. 이때, 필터 표면에 코팅되는 항바이러스 물질은 은나노 입자일 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Air passes through the micropores of the antiviral air filter 100, but fine particles may be collected on the filter surface, such as viruses floating in the air due to the antiviral material coated on the surface of the antiviral air filter 100. It can eradicate microorganisms. At this time, the antiviral material coated on the filter surface may be silver nanoparticles, but is not necessarily limited thereto.

본 발명에 따른 공기 조화 시스템은 지하역사, 공항, 대중 이용 시설 등과 같이 대규모 공간에 설치되어 공기조화를 수행할 수 있는데, 상기 공간 내의 공기를 순환시키는 경로 또는 외부의 공기를 상기 공간 내로 유입시키는 경로 상에 항바이러스 공기필터(100)가 배치될 수 있다. The air conditioning system according to the present invention can be installed in large-scale spaces such as underground stations, airports, public facilities, etc. to perform air conditioning. A path that circulates air in the space or a path that introduces external air into the space. An anti-viral air filter 100 may be placed on it.

항바이러스 성능 재생부(120)는 항바이러스 공기필터(100)의 사용 중에 항바이러스 공기필터(100)에 항바이러스 물질을 코팅시켜 약해진 항바이러스 성능을 재생시킨다. The antiviral performance regeneration unit 120 regenerates the weakened antiviral performance by coating the antiviral air filter 100 with an antiviral material while the antiviral air filter 100 is in use.

이때, 본 발명에서는 항바이러스 성능 재생부(120)는 항바이러스 공기필터(100) 전방에 배치되어, 항바이러스 물질을 미세입자 형태로 공급하여 필터 표면을 코팅시킬 수 있다. At this time, in the present invention, the antiviral performance regeneration unit 120 is disposed in front of the antiviral air filter 100, and can supply antiviral material in the form of fine particles to coat the filter surface.

일 예로, 항바이러스 성능 재생부(120)는 스파크 방전장치로 형성되어 은나노 입자를 에어로졸 형태로 발생시켜 항바이러스 공기필터(100)를 코팅시킬 수 있다. 스파크 방전장치에는 Rod 타입의 은 전극을 300㎛ 간격으로 이격 배치시키고 스위칭 회로가 내장되어 있는 고전압 발생기를 이용해 펄스 폭 변조 교류 전원을 인가하면, 전극 양단 사이에 전압이 상승하게 된다. 전극 사이의 전압이 스파크 방전 개시 전압이 되면, 전극 사이의 공기 절연 파괴로 인해 순간적으로 전기적 에너지가 전극 사이로 방전되어 스파크가 발생하게 된다. 스파크 방전장치 안으로 유입된 이송유체(carrier gas)는 방전에 의해 방출된 전자와의 충돌에 의해 이온화된다. 이온화된 이송유체와 방출된 전자는 은 전극과 충돌을 일으키며 국부적으로 전극 표면의 온도를 초고온으로 만들어 전극 표면을 기화시킨다. 기화된 은 가스는 유동을 타고 방전 영역을 벗어나며 급속히 냉각되어, 응축 및 응집 과정을 통해 은나노 에어로졸이 될 수 있다. As an example, the antiviral performance regeneration unit 120 may be formed using a spark discharge device to generate silver nanoparticles in the form of an aerosol to coat the antiviral air filter 100. In the spark discharge device, rod-type silver electrodes are placed at 300㎛ intervals and pulse width modulated AC power is applied using a high voltage generator with a built-in switching circuit, causing the voltage between both ends of the electrodes to rise. When the voltage between the electrodes reaches the spark discharge starting voltage, electrical energy is instantly discharged between the electrodes due to the breakdown of air insulation between the electrodes, generating a spark. The carrier gas flowing into the spark discharge device is ionized by collision with electrons emitted by the discharge. The ionized transport fluid and the emitted electrons collide with the silver electrode, locally raising the temperature of the electrode surface to extremely high temperatures and vaporizing the electrode surface. The vaporized silver gas flows out of the discharge area and cools rapidly, becoming a silver nano aerosol through condensation and agglomeration processes.

이때, 이온 공급부(미도시)는 스파크 영역에 다양의 단극성 이온을 주입시킬 수 있다. 스파크 영역에 단극성 이온을 주입할 경우 응축된 에어로졸이 순간적으로 단극성으로 하전되어 에어로졸 간의 전기적 척력에 의해 응집이 극한으로 억제되어 약 2~3nm 수준의 매우 작은 은나노 에어로졸을 얻을 수 있다. 응집이 억제된 은나노 입자는 응집된 은나노 입자에 비해 비표면적이 넓고 코팅 균일도를 향상시킬 수 있기 때문에, 필터(100)에 코팅되었을 때 항바이러스 성능을 더욱 높일 수 있다. At this time, the ion supply unit (not shown) can inject various unipolar ions into the spark area. When unipolar ions are injected into the spark area, the condensed aerosol is momentarily unipolarly charged, and aggregation is extremely suppressed by the electrical repulsion between aerosols, making it possible to obtain very small silver nano aerosols of about 2 to 3 nm. Since silver nanoparticles with suppressed aggregation have a larger specific surface area and can improve coating uniformity compared to aggregated silver nanoparticles, antiviral performance can be further improved when coated on the filter 100.

도 1에는 본 발명에 있어서 항바이러스 공기필터(100)의 항바이러스 성능을 재생시키는 개념을 설명하는 도면이다. Figure 1 is a diagram illustrating the concept of regenerating the antiviral performance of the antiviral air filter 100 in the present invention.

필터의 미세입자 포집 성능은 압력손실로 판단될 수 있다. 통상적으로 미세먼지 오염에 의해 필터의 압력손실이 초기에 비해 2배가 되는 경우 포집 성능이 저하되어 필터를 교체한다. The fine particle collection performance of a filter can be judged by pressure loss. Typically, when the pressure loss of the filter doubles from the initial level due to fine dust contamination, the filter is replaced because the collection performance deteriorates.

항바이러스 공기필터(100)이 경우에는 미세입자 포집 성능뿐만 아니라 항바이러스 성능도 함께 고려되어 필터를 교체해야 한다. 항바이러스 공기필터(100) 표면에 미세입자가 포집하게 되면 필터(100) 표면에 코팅된 항바이러스 물질이 가려지게 되어 항바이러스 성능이 급격하게 떨어지게 된다. In the case of the antiviral air filter 100, the filter must be replaced considering not only fine particle collection performance but also antiviral performance. When fine particles are collected on the surface of the antiviral air filter 100, the antiviral material coated on the surface of the filter 100 is obscured, and the antiviral performance is drastically reduced.

항바이러스 공기필터(100)의 경우에 미세먼지 오염에 의해 필터의 압력손실이 초기에 비해 2배로 늘어나는 것보다 필터(100)의 항바이러스 성능이 먼저 저하되는데, 종래에는 항바이러스 성능이 기준치 이하가 되면 필터의 미세입자 포집 성능과 상관없이 필터(100)로써의 기능을 하지 못한다고 판단하여 필터(100)를 교체했다. In the case of the antiviral air filter 100, the antiviral performance of the filter 100 deteriorates first rather than the pressure loss of the filter being doubled compared to the initial level due to fine dust contamination. Conventionally, the antiviral performance was below the standard level. When this happens, it was determined that the filter 100 did not function as a filter regardless of its fine particle collection performance, and the filter 100 was replaced.

하지만, 본 발명에서는 항바이러스 성능이 떨어질 때 항바이러스 성능 재생부(120)에 의해 항바이러스 공기필터(100)에 항바이러스 물질을 재코팅시키는 방법으로 항바이러스 성능을 재생시켜 필터(100)를 사용할 수 있다. 미세먼지 포집 성능이 떨어질 때(예를 들어, 압력손실이 초기에 비해 2배로 늘어날 때)까지 항바이러스 성능 재생부(120)에 의해 재코팅을 반복하며 항바이러스 성능을 재생시키며 필터(100)를 사용할 수 있다. However, in the present invention, when the antiviral performance decreases, the antiviral performance is regenerated by recoating the antiviral material on the antiviral air filter 100 by the antiviral performance regeneration unit 120, so that the filter 100 can be used. You can. Recoating is repeated by the antiviral performance regeneration unit 120 until the fine dust collection performance decreases (for example, the pressure loss doubles compared to the initial level), the antiviral performance is regenerated, and the filter 100 is reused. You can use it.

도 3은 항바이러스 물질 코팅면밀도 및 먼지 오염에 따른 필터의 압력손실의 변화의 실험 결과를 도시한다. 실험 결과에 따르면 항바이러스 물질 코팅면밀도는 필터(100)의 압력손실 변화에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 또한, 미세먼지 오염도에 따른 압력손실은 대체로 비례함을 알 수 있다. 따라서, 미세입자가 필터(100) 표면에 포집됨에 따라서 압력손실이 커져 미세먼지 포집 성능이 점차로 떨어지게 되나, 항바이러스 물질의 코팅은 미세먼지 포집 성능에 큰 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있다. Figure 3 shows the experimental results of changes in pressure loss of the filter according to antiviral material coating surface density and dust contamination. According to the experimental results, it can be seen that the antiviral material coating surface density does not have a significant effect on the change in pressure loss of the filter 100. In addition, it can be seen that the pressure loss according to the level of fine dust pollution is generally proportional. Therefore, as fine particles are collected on the surface of the filter 100, the pressure loss increases and the fine dust collection performance gradually decreases, but it can be confirmed that the coating of the antiviral material does not significantly affect the fine dust collection performance.

도 4는 항바이러스 물질 코팅면밀도 및 먼지 오염에 따른 항바이러스 성능을 실험한 결과를 도시한다. 실험 결과에 따르면 항바이러스 성능의 경우 코팅면밀도가 증가할수록 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 미세먼지 오염도가 낮아질수록 항바이러스 성능이 확연히 증가함을 확인할 수 있다. 전술한 바와 같이 필터(100) 표면에 미세먼지가 포집되면 필터(100) 표면에 코팅된 항바이러스 물질이 미세먼지에 의해 가려지게 되어 필터(100)의 항바이러스 성능이 떨어지게 된다. Figure 4 shows the results of testing antiviral performance according to antiviral material coating surface density and dust contamination. According to the experimental results, it can be seen that antiviral performance increases as the coating surface density increases. In addition, it can be seen that as the level of fine dust pollution decreases, antiviral performance clearly increases. As described above, when fine dust is collected on the surface of the filter 100, the antiviral material coated on the surface of the filter 100 is obscured by the fine dust, thereby deteriorating the antiviral performance of the filter 100.

도 5는 항바이러스 물질의 재코팅에 따른 항바이러스 성능의 변화(a) 및 압력 손실 및 포집 성능의 변화(b)를 실험한 결과를 도시한다. 재코팅 면밀도가 3.0*109 particles cm-2가 될 때, 항바이러스 성능이 90%까지 재생되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 항바이러스 물질을 재코팅하더라도 재코팅 면밀도에 따라 압력손실 및 포집 성능에는 큰 변화가 없음을 확인할 수 있다. Figure 5 shows the results of an experiment on the change in antiviral performance (a) and the change in pressure loss and collection performance (b) according to recoating of the antiviral material. It can be seen that when the recoating area density is 3.0*10 9 particles cm -2 , the antiviral performance is restored up to 90%. In addition, it can be seen that even if the antiviral material is re-coated, there is no significant change in pressure loss and collection performance depending on the re-coating area density.

따라서, 상기 실험 내용을 종합하면 항바이러스 물질의 재코팅을 통해 항바이러스 공기필터(100)의 다른 성능(특히, 필터의 미세먼지 포집 성능)에는 변화 없이 항바이러스 성능만 다시 재생시킬 수 있음을 확인할 수 있다. Therefore, summarizing the above experimental details, it can be confirmed that only the antiviral performance can be restored without changing the other performances of the antiviral air filter 100 (in particular, the fine dust collection performance of the filter) through recoating of the antiviral material. You can.

종래에는 미세먼지 포집 성능과 상관없이 항바이러스 성능이 기준 이하가 되면 항바이러스 공기필터(100)를 교체해서 사용하였으나, 본 발명에서는 미세먼지가 쌓여서 항바이러스 성능이 기준 이하가 되더라도 미세먼지 포집 성능이 기준 이하가 되지 않는다면 항바이러스 물질을 코팅시켜 항바이러스 성능을 재생시켜 필터를 사용할 수 있다. 따라서, 필터의 교체 주기가 길어질 수 있다. Conventionally, the antiviral air filter 100 was replaced and used when the antiviral performance fell below the standard regardless of the fine dust collection performance. However, in the present invention, even if the antiviral performance fell below the standard due to accumulation of fine dust, the fine dust collection performance was maintained. If it does not fall below the standard, the filter can be used by regenerating its antiviral performance by coating it with an antiviral material. Therefore, the replacement cycle of the filter may be prolonged.

도 6의 상측 그래프는 항바이러스 공기필터(100)의 미세먼지 포집 성능에 따른 교체 주기를 나타낸다. 미세먼지 포집 성능을 기초로 하였을 때 초기에 비해 압력손실이 대체로 2배가 되는 70일이 필터(100)의 교체 주기가 된다. The upper graph of FIG. 6 shows the replacement cycle according to the fine dust collection performance of the antiviral air filter 100. Based on fine dust collection performance, the replacement cycle of the filter 100 is 70 days, when the pressure loss is generally doubled compared to the initial period.

도 6의 하측 그래프는 동일 항바이러스 공기필터(100)의 항바이러스 성능을 나타내는데, 먼지가 필터(100)에 포집됨에 따라서 40일이 경과하였을 때 항바이러스 성능이 50%이하로 떨어지게 된다. 종래에는 항바이러스 성능이 기준 이하가 되는 40일 경과시에 항바이러스 공기필터(100)를 교체하여 사용하였다. 하지만, 본 발명에서는 항바이러스 성능 재생부(120)에 의해 항바이러스 성능을 다시 상승시켜 사용하므로 미세먼지 포집 성능이 기준치 이하가 될 때인 70일까지 항바이러스 공기필터(100)를 사용할 수 있어서, 필터(100)의 교체 주기를 늘릴 수가 있다. The lower graph of FIG. 6 shows the antiviral performance of the same antiviral air filter 100. As dust is collected in the filter 100, the antiviral performance drops to less than 50% after 40 days. Conventionally, the antiviral air filter 100 was replaced and used after 40 days when the antiviral performance fell below the standard. However, in the present invention, the antiviral performance is increased again by the antiviral performance regeneration unit 120, so the antiviral air filter 100 can be used for up to 70 days when the fine dust collection performance falls below the standard value, so the filter The replacement cycle of (100) can be increased.

도 6은 극한의 상황을 모사하여 실험을 했기 때문에 항바이러스 성능의 재생 횟수가 1회에 불과하나, 상황에 따라서 더 많은 횟수로 필터(100)의 항바이러스 성능을 재생시킬 수도 있다. In Figure 6, since the experiment was conducted simulating an extreme situation, the number of times the antiviral performance is regenerated is only once, but the antiviral performance of the filter 100 may be regenerated more times depending on the situation.

본 발명에서 항바이러스 공기필터(100)의 압력 손실을 측정하는 센서(140) 및 항바이러스 성능 재생부(120)의 동작을 제어하는 제어부(150)를 더 포함할 수 있다.In the present invention, a sensor 140 that measures the pressure loss of the antiviral air filter 100 and a control unit 150 that controls the operation of the antiviral performance regeneration unit 120 may be further included.

제어부(150)는 센서(140)로부터 측정된 압력 손실 값에 따라 항바이러스 성능 재생부(120)를 동작시킬 수 있다. 전술한 바와 같이 미세먼지가 포집됨에 따라서 미세먼지가 필터(100)에 코팅된 항바이러스 물질을 가려서 항바이러스 성능이 저하된다. 이에, 본 발명에서는 항바이러스 공기필터(100)의 압력 손실을 측정하여 측정값이 설정된 값에 도달하면 제어부(150)의 제어신호에 의해 항바이러스 성능 재생부(120)를 동작시켜 필터(100)의 항바이러스 성능을 재생시킬 수 있다. 이때, 제어부(150)는 센서(140)가 측정한 압력 손실 값이 필터(100) 교체를 위해 설정된 값보다 커지게 되면 항바이러스 공기필터(100)의 교체신호를 생성하여 알릴 수가 있다. The control unit 150 may operate the antiviral performance regeneration unit 120 according to the pressure loss value measured by the sensor 140. As described above, as fine dust is collected, the fine dust obscures the antiviral material coated on the filter 100, thereby reducing antiviral performance. Accordingly, in the present invention, the pressure loss of the anti-viral air filter 100 is measured, and when the measured value reaches a set value, the anti-viral performance regeneration unit 120 is operated by a control signal from the control unit 150 to control the filter 100. The antiviral performance of can be restored. At this time, the control unit 150 can generate and notify a replacement signal for the antiviral air filter 100 when the pressure loss value measured by the sensor 140 becomes greater than the value set for replacement of the filter 100.

즉, 본 발명에서는 센서(140)로부터 측정된 압력 손실 값이 항바이러스 공기필터(100)의 교체를 위해 설정된 값보다 작은 범위에서 압력 손실 값에 따라 항바이러스 성능 재생부(120)를 동작시킬 수 있다. That is, in the present invention, the antiviral performance regeneration unit 120 can be operated according to the pressure loss value in a range where the pressure loss value measured from the sensor 140 is smaller than the value set for replacement of the antiviral air filter 100. there is.

도 2에서는 본 발명에 따른 공기 조화 시스템의 일 예를 도시한다. Figure 2 shows an example of an air conditioning system according to the present invention.

오염된 공기가 유동하는 공기 유동 경로(10) 상에 항바이러스 공기필터(100)가 배치된다. 항바이러스 공기필터(100) 전방의 공기 유동 경로(10) 상에는 분기하는 분기 경로(20)가 형성되고, 분기 경로(20)에 전술한 항바이러스 성능 재생부(120)가 배치될 수 있다. An anti-viral air filter 100 is disposed on the air flow path 10 through which contaminated air flows. A branching path 20 is formed on the air flow path 10 in front of the antiviral air filter 100, and the antiviral performance regeneration unit 120 described above may be disposed in the branching path 20.

이때, 분기 경로(20)의 분기점에는 공기 유동 방향을 제어하는 밸브(130)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 삼방 밸브로 형성될 수 있다. 도 2의 (a)에 도시되어 있는 것과 같이 공기조화 동작시에는 공기 유동 경로(10)를 통해 먼지와 바이러스를 포함하는 오염공기가 항바이러스 공기필터(100)를 향하고, 분기 유로(20)의 공기는 항바이러스 공기필터(100)를 향하여 유입되는 것은 차단하도록 밸브(130)가 제어될 수 있다. 또한, 도 2의 (b)에 도시되어 있는 것과 같이 항바이러스 성능 재생 동작시에는 항바이러스 성능 재생부(120)에서 생성된 항바이러스 물질이 분기 경로(20)를 통해 항바이러스 공기필터(100)를 향하여 유입되도록 하고, 분기점을 통해 오염공기가 항바이러스 공기필터(100)를 향하여 유입되는 것을 차단하도록 밸브(130)가 제어될 수 있다. 상기 밸브(130)는 제어부(150)의 동작에 따라 자동 제어되는 자동 밸브일 수 있다. At this time, a valve 130 that controls the air flow direction may be formed at a branch point of the branch path 20. For example, it may be formed as a three-way valve. As shown in (a) of FIG. 2, during air conditioning operation, contaminated air containing dust and viruses is directed to the antiviral air filter 100 through the air flow path 10, and is directed to the branch flow path 20. The valve 130 may be controlled to block air from flowing into the antiviral air filter 100. In addition, as shown in (b) of FIG. 2, during the antiviral performance regeneration operation, the antiviral substance generated in the antiviral performance regeneration unit 120 is supplied to the antiviral air filter 100 through the branch path 20. The valve 130 may be controlled to allow contaminated air to flow toward and block contaminated air from flowing toward the antiviral air filter 100 through the branch point. The valve 130 may be an automatic valve that is automatically controlled according to the operation of the control unit 150.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It is considered to be within the scope of the claims of the present invention to the extent that anyone skilled in the art can make modifications without departing from the gist of the invention as claimed in the claims.

10: 공기 유동 경로
20: 분기 경로
100: 항바이러스 공기필터
120: 항바이러스 성능 재생부
130: 밸브
140: 센서
150: 제어부10: Air flow path
20: branch path
100: Antiviral air filter
120: Antiviral performance regeneration unit
130: valve
140: sensor
150: control unit

Claims (8)

공기 유동 경로 상에 배치되고, 필터 표면에 항바이러스 물질이 코팅되어 입자 포집 및 바이러스 박멸을 수행하는 항바이러스 공기필터; 및
사용 중 상기 항바이러스 공기필터에 항바이러스 물질을 코팅시켜 항바이러스 성능을 재생시키는 항바이러스 성능 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.An anti-viral air filter disposed on the air flow path and coated with an anti-viral material on the filter surface to collect particles and eradicate viruses; and
An air conditioning system comprising an antiviral performance regeneration unit that regenerates antiviral performance by coating the antiviral air filter with an antiviral material during use. 제 1 항에 있어서,
상기 항바이러스 공기필터의 압력 손실을 측정하는 센서; 및
상기 항바이러스 성능 재생부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 센서로부터 측정된 압력 손실 값에 따라 상기 항바이러스 성능 재생부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.According to claim 1,
A sensor that measures pressure loss of the antiviral air filter; and
Further comprising a control unit that controls the operation of the antiviral performance regeneration unit,
The control unit operates the anti-viral performance regeneration unit according to the pressure loss value measured from the sensor. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 센서로부터 측정된 압력 손실 값이 설정된 값 보다 커지면 상기 항바이러스 공기필터의 교체 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.According to claim 2,
The control unit is an air conditioning system characterized in that it generates a signal to replace the antiviral air filter when the pressure loss value measured by the sensor becomes greater than a set value. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 센서로부터 측정된 압력 손실 값이 상기 항바이러스 공기필터의 교체를 위한 설정된 값 보다 작은 범위에서 상기 센서로부터 측정된 압력 손실 값에 따라 상기 항바이러스 성능 재생부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.According to claim 2,
The control unit operates the antiviral performance regeneration unit according to the pressure loss value measured from the sensor in a range where the pressure loss value measured from the sensor is less than a set value for replacement of the antiviral air filter. Harmony system. 제 1 항에 있어서,
상기 항바이러스 물질은 은나노 입자인 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.According to claim 1,
An air conditioning system, wherein the antiviral material is silver nanoparticles. 제 1 항에 있어서,
항바이러스 성능 재생부는 스파크 방전장치로 형성되어 상기 은나노 입자를 에어로졸 형태로 발생시켜 상기 항바이러스 공기필터를 코팅시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.According to claim 1,
An air conditioning system wherein the antiviral performance regeneration unit is formed by a spark discharge device to generate the silver nanoparticles in the form of an aerosol to coat the antiviral air filter. 제 6 항에 있어서,
상기 스파크 방전장치는 스파크 영역에 단극성 이온을 공급하는 이온 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.According to claim 6,
The spark discharge device is an air conditioning system characterized in that it further includes an ion supply unit that supplies unipolar ions to the spark area. 공기 유동 경로 상에 배치되고, 필터 표면에 항바이러스 물질이 코팅되어 입자 포집 및 바이러스 박멸을 수행하는 항바이러스 공기필터;
상기 항바이러스 공기필터 전방의 상기 공기 유동 경로 상에 분기하는 분기 경로 상에 배치되고, 사용 중 상기 항바이러스 공기필터에 항바이러스 물질을 공급하여 코팅시켜 항바이러스 성능을 재생시키는 항바이러스 성능 재생부; 및
상기 분기 경로의 분기 지점에 형성되어, 상기 공기 유동 경로를 통해 피정화 공기가 상기 항바이러스 공기필터를 향하여 유입되도록 하거나 상기 분기 경로를 통해 상기 항바이러스 성능 재생부에서 생성된 항바이러스 물질이 상기 항바이러스 공기필터를 향하여 유입되도록, 상기 공기 유동 경로 또는 상기 분기 경로를 개폐하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.An anti-viral air filter disposed on the air flow path and coated with an anti-viral material on the filter surface to collect particles and eradicate viruses;
an antiviral performance regeneration unit disposed on a branch path branching on the air flow path in front of the antiviral air filter, and supplying and coating the antiviral air filter with an antiviral material during use to regenerate antiviral performance; and
It is formed at a branch point of the branch path to allow purified air to flow toward the antiviral air filter through the air flow path, or to allow the antiviral substance generated in the antiviral performance regeneration unit to flow into the antiviral air filter through the branch path. An air conditioning system comprising a valve that opens and closes the air flow path or the branch path to allow the air to flow toward the virus air filter.
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