WO2013085099A1

WO2013085099A1 - 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치

Info

Publication number: WO2013085099A1
Application number: PCT/KR2012/000226
Authority: WO
Inventors: 백영옥
Original assignee: 진우통상(주)
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-06-13

Abstract

본 발명은 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치에 관한 것으로, 작동수를 분해하여 액상오존수를 만들도록 하여 그 효능이 극히 우수한 액상오존수를 제조하는 것이 가능하여 정화 효율이 우수할 뿐만 아니라, 기체 오존 또는 NOX에 의한 악취 발생의 염려가 없고, 작동수의 산성화에 따른 중화제를 투입할 필요가 없으며, 액상오존수의 오존 농도를 관리/조절하는 것이 극히 용이한 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치에 관한 것이다.

Description

액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치

본 발명은 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치에 관한 것으로, 악취성분이 함유된 공기를 정화하는 악취 정화장치에 있어서, 악취성분을 포함하는 오염물질이 함유된 공기가 인입되는 흡입구(111)가 일 측에 형성되고, 타 측에는 정화된 공기가 배출되는 배기구(112)가 형성된 본체(110)와, 작동에 필요한 작동수를 공급하는 급수원(120)과, 상기 급수원(120)과 연결되어, 상기 작동수를 전기분해하여 액상오존수로 만드는 액상오존수 발생기(130)와, 상기 본체(110)의 내부에 상기 흡입구(111) 측에 설치되며, 상기 액상오존수 발생기(130)로부터 공급되는 상기 액상오존수가 타고 흘러내리는 제 1 금속 필터(141)를 포함하여 구성되는 금속 필터 유닛(140)과, 상기 본체(110)의 하부에 상기 금속 필터 유닛(140)의 하측에 설치되며, 오염물질이 함유된 상기 액상오존수를 모아 배출하는 집수 배출구(114)와, 상기 집수 배출구(114)에서 배출된 오염물질이 함유된 상기 액상오존수를 정화하여 상기 급수원(120)으로 돌려보내는 액상오존수 정화 유닛(180)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치(100)에 관한 것이다.

일반적으로, 악취 성분을 포함하는 오염물질을 함유한 공기는 음식 조리 시설, 요양원이나 병원 등의 실내공간에서 많이 발생한다. 이러한 악취 성분을 포함하는 오염물질을 함유한 공기가 발생하는 실내공간에는 필수적으로 공기의 배출 또는 정화장치가 필요하게 되는바, 기존에는 단순히 외기로 오염물질 함유 공기를 배출하는 배기 장치만이 사용되어 왔다.

그러나, 이와 같은 단순한 배기 장치는, 유해한 오염물질이 함유된 공기를 그대로 외기로 방출하므로, 환경 오염에 심각한 영향을 미친다는 문제점이 있었다. 또한, 냉방이나 난방이 이루어지는 실내공간에서 단순한 배기는 냉방/난방 효율을 떨어트린다는 문제가 있었다.

이러한 기존의 단순한 배기 장치의 문제점을 해결하기 위하여, 오염물질을 함유한 공기를 정화시키는 정화장치에 관한 다양한 실시예가 제안되어 실시되어 왔으며, 그 일 실시예로는 도 1에 도시한 것과 같이 오존을 이용한 악취 정화장치가 있었다.

이러한 기존의 오존을 이용한 악취 정화장치는, 오존이 분해되며 발생하는 활성 산소(O)가 가지는 강력한 산화력을 이용하여 악취를 유발하는 오염물질 또는 공기중의 세균 등과 활성 산소가 결합하여 산화시키며 탈취 및 살균 작용을 하는 원리를 이용하는 것이다.

위와 같은 기존의 오존을 이용한 악취 정화장치는 오존의 발생을 위하여 도 1에 도시한 것과 같이 공기 중에서 전기 방전에 의한 스파크 등을 이용하여 아래의 화학식 1에 표현한 것과 같은 과정을 거쳐 공기 중의 산소가 분해/결합되어 기체상의 오존을 발생시키는 원리를 사용하였다.

화학식 1

그러나, 이러한 전기 방전을 이용한 기체상 오존의 발생 과정에서는, 기체상 오존은 특유의 악취가 있다는 문제점이 있는 것은 물론, 전기 방전에 의하여 공기 중에 포함된 질소(N)에 대해서도 화학 반응이 발생하여 아래의 화학식 2에 표현한 것과 같이 각종의 악취를 발생시키는 NOx 화합물이 발생한다는 문제점이 있었다.

화학식 2

한편, 기체상 오존에 의한 탈취/살균 작용을 원활하게 하기 위해서는 공기 중의 습도가 약 70%이상이 되는 것이 바람직하며, 기존에는 기체상 오존에 작동수 를 미스트(mist) 상태로 분사하여 작동수에 기체상 오존이 용존되도록 하여 오존수를 발생시키는 방식을 사용해 왔다. 그러나, 이러한 기존의 오존수 발생 방법은 단순히 작동수를 기체상 오존에 분사하여 용존시키는 방식을 사용하기에 그 용존 농도가 극히 낮을 수밖에 없으며, 오존수 내에서 오존이 비교적 큰 크기를 가지는 기포 형식으로 혼입되어 있는 데 불과한 경우가 많아 그 효능이 극히 떨어진다는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 바와 같이 전기 방전을 이용한 기체상 오존의 발생과정에서 함께 발생한 NOX화합물들이 작동수에 함께 용존되며 질산이 형성되므로, 작동수의 산도가 증가하므로 별도의 중화제를 지속적으로 투입하는 과정이 필요하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 작동수를 분해하여 액상오존수를 만들도록 하여 그 효능이 극히 우수한 액상오존수를 제조하는 것이 가능하여 정화 효율이 극히 우수하도록 하는 것을 그 과제로 한다.

또한, 기체 오존 또는 NOX에 의한 악취 발생의 염려가 없고, 작동수의 산성화에 따른 중화제를 투입할 필요가 없으며, 액상오존수의 오존 농도를 관리/조절하는 것이 극히 용이하도록 하는 것을 그 과제로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 악취성분이 함유된 공기를 정화하는 악취 정화장치에 있어서, 악취성분을 포함하는 오염물질이 함유된 공기가 인입되는 흡입구(111)가 일 측에 형성되고, 타 측에는 정화된 공기가 배출되는 배기구(112)가 형성된 본체(110)와, 작동에 필요한 작동수를 공급하는 급수원(120)과, 상기 급수원(120)과 연결되어, 상기 작동수를 전기분해하여 액상오존수로 만드는 액상오존수 발생기(130)와, 상기 본체(110)의 내부에 상기 흡입구(111) 측에 설치되며, 상기 액상오존수 발생기(130)로부터 공급되는 상기 액상오존수가 타고 흘러내리는 제 1 금속 필터(141)를 포함하여 구성되는 금속 필터 유닛(140)과, 상기 본체(110)의 하부에 상기 금속 필터 유닛(140)의 하측에 설치되며, 오염물질이 함유된 상기 액상오존수를 모아 배출하는 집수 배출구(114)와, 상기 집수 배출구(114)에서 배출된 오염물질이 함유된 상기 액상오존수를 정화하여 상기 급수원(120)으로 돌려보내는 액상오존수 정화 유닛(180)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액상오존수 발생기(130)는, 상기 작동수에 접하여 설치되는 양극판(131)과, 상기 양극판(131)과 음극판(133) 사이에 설치되는 양이온 교환막(132)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속 필터 유닛(140)은 하나 이상의 제 2 금속 필터(142)를 더 포함하여 구성되며, 상기 액상오존수 정화 유닛(180)은, 오염물질을 흡착하여 정화하는 데미스터 필터(181), 함유 오염물질 물청소 필터(182) 또는 활성탄 필터(183) 중 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체(110)의 내부에 상기 배기구(112) 측에 설치되며, 하나 이상의 활성탄 필터를 포함하여 구성되는 활성탄 필터 유닛(160)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 급수원(120)에 연결되어, 작동 중 부족해진 상기 작동수를 보충하는 외부 급수원(121);과, 상기 제 1 금속 필터의 전방에 설치되며, 상기 액상오존수 발생기(130)에 연결된 액상오존수 공급관(150)을 통하여 상기 액상오존수가 커튼형상으로 분사되어 형성되는 액상오존수 커튼(151);과, 상기 흡입구(111)에 더 설치되는 프레 필터(pre-filter)(170);와, 상기 배기구(112)에 더 설치되는 배기 송풍기(190);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하는 경우, 작동수를 분해하여 액상오존수를 만들도록 하여 그 효능이 극히 우수한 액상오존수를 제조하는 것이 가능하여 정화 효율이 극히 우수하다는 장점이 있다.

또한, 기체 오존 또는 NOX에 의한 악취 발생의 염려가 없고, 작동수의 산성화에 따른 중화제를 투입할 필요가 없으며, 액상오존수의 오존 농도를 관리/조절하는 것이 극히 용이하다는 장점이 있다.

한편, 활성탄 필터에 잔류 수분이 도달하지 않아 세균 번식이나 곰팡이의 발생의 염려가 없다는 장점이 있다.

도 1: 기존 발명의 일 실시예에 의한 기체 오존 발생기를 이용한 악취 정화장치의 전체 구성 모식도.

도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치의 전체 구성 모식도.

도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치의 주요부 사시도.

도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치의 액상오존수 발생기의 작동 원리 설명도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명의 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치는 도 1에 도시한 것과 같이 크게, 본체(110), 급수원(120), 액상오존수 발생기(130), 금속 필터 유닛(140), 액상오존수 정화 유닛(180)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

먼저, 본체(110)에 관하여 설명한다. 상기 본체(110)는 도 2 에 도시한 것과 같이, 실내공간에서 발생된 악취성분을 포함하는 오염물질이 함유된 공기가 인입되는 흡입구(111)가 일 측에 형성되고, 타 측에는 오염물질이 정화된 공기를 다시 상기 실내공간으로 내보내는 배기구(112)가 형성되어 있다. 한편, 작동되는 공기의 순환을 위하여 공기 순환 수단이 더 구비되는 것이 일반적이며, 이러한 상기 공기 순환 수단은 상기 흡입구(111) 측, 상기 본체(110)의 내부 또는 상기 배기구(112) 측 중 어느 한 곳 이상에 설치되는 것이 가능하나, 상기 공기 순환 수단의 오염 방지 및 안정적인 작동을 위하여 도 2에 도시한 것과 같이 상기 배기구(112)에 더 연결되어 더 설치되는 배기 송풍기(190)로 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 급수원(120)에 관하여 설명한다. 상기 급수원(120)은 도 2에 도시한 것과 같이, 작동에 필요한 작동수를 저장하고 공급하는 기능을 가진다. 한편, 상기 급수원(120)으로는 도 2에 도시한 것과 같이, 상기 액상오존수 정화 유닛(180)을 통하여 정화된 작동수가 다시 공급되도록 하여, 작동수를 빈번하게 추가로 공급하지 않아도 되도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 급수원(120)에는 작동 중 부족해진 상기 작동수를 보충하는 것이 가능하도록 도 2에 도시한 것과 같이 외부 급수원(121)이 더 연결되는 것이 바람직하다.

다음으로, 액상오존수 발생기(130)에 관하여 설명한다. 상기 액상오존수 발생기(130)는 도 2에 도시한 것과 같이, 상기 급수원(120)과 연결되어 상기 작동수를 분해하여 액상오존수로 만드는 기능을 가진다. 상기 액상오존수 발생기(130)는 도 4에 도시한 것과 같이, 상기 작동수에 접하여 설치되는 양극판(131)과, 상기 양극판(131)과 음극판(133) 사이에 설치되는 양이온 교환막(132)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 양극판(131)에 접촉한 상기 작동수에서는 아래 화학식 3 및 도 4에 표시한 것과 같이, 물분자가 전기 분해되어 원자수준의 오존이 발생하여 작동수에 용존하여 있는 액상오존수가 생성되게 된다.

화학식 3

이 경우, 상기 액상오존수는 오존이 기포의 형태로 용존되어 있는 기존의 기체 용존식 오존수에 비하여, 전기 분해 반응에 의하여 생성되므로 그 용존 농도를 극히 증대시키면서 균일하게 용존되도록 하는 것이 가능하므로, 더욱 효율적인 정화 작용이 가능하게 된다. 또한, 발생된 오존은 발생시부터 작동수에 용존되어 있는 상태로, 공기 중으로 방출되지 않으므로 오존 특유의 악취가 발생하지 않는다. 또한, 전기분해 반응은 작동수에서만 일어나므로, 공기 중의 질소는 영향을 받지 않아 NOx 화합물이 발생하지 않으므로, NOx 화합물에 의한 악취나 작동수의 산성화가 발생하지 않게 된다.

다음으로, 금속 필터 유닛(140)에 관하여 설명한다. 상기 금속 필터 유닛(140)은 도 2에 도시한 것과 같이, 상기 본체(110)의 내부에 상기 흡입구(111) 측에 설치된다. 상기 금속 필터 유닛(140)은 도 2에 도시한 것과 같이, 제 1 금속 필터(141)를 포함하여 구성되는데, 상기 제 1 금속 필터(141)에는 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이,상기 액상오존수 발생기(130)로부터 공급되는 상기 액상오존수가 타고 흘러내리면서, 상기 금속 필터 유닛(140)을 통과하는 오염물질을 포함하는 공기 내의 오염물질이 상기 액상오존수에 포집됨과 동시에, 상기 액상오존수와 반응하여 탈취 및 유기물 분해작용이 발생하면서 정화된다. 또한, 오염물질을 포함한 공기의 온도 역시 낮아지게 된다. 이 경우, 상기 제 1 금속 필터(141)에 상기 액상오존수가 공급되도록 하는 실시예로는 대단히 다양한 실시예가 가능하며, 그 일 실시예로는 도 3에 도시한 것과 같이 상기 제 1 금속 필터(141)의 상측에 액상오존수 공급관(150)을 설치하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 금속 필터 유닛(140)은 도 2에 도시한 것과 같이, 하나 이상의 제 2 금속 필터(142)를 더 포함하여 구성되도록 하여, 상기 제 1 금속 필터(141)를 통과한 공기에 혼입되어 있는 수분을 걸러내면서 추가적으로 오염물질을 포집하여 흘러내리도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 제 1 금속 필터(141) 및 상기 제 2 금속 필터(142)를 구성하는 실시예로는 대단히 다양한 실시예가 가능하며, 그 일 실시예로는 상기 제 1 금속 필터(141) 및 상기 제 2 금속 필터(142)가 금속 메쉬(mesh) 재질이 적층되어 구성되는 것이 가능하다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이, 상기 제 1 금속 필터의 전방에 설치되며, 상기 액상오존수 발생기(130)에 연결된 액상오존수 공급관(150)을 통하여 상기 액상오존수가 커튼형상으로 분사되어 형성되는 액상오존수 커튼(151)을 더 포함하도록 하여, 미리 큰 오염물질 등을 씻어 내리는 것이 가능하도록 하여 더욱 효율적인 오염물질제거가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 활성탄 필터 유닛(160)에 관하여 설명한다. 상기 활성탄 필터 유닛(160)은 도 2에 도시한 것과 같이, 상기 본체(110)의 내부에 상기 배기구(112) 측에 더 설치되며, 하나 이상의 활성탄 필터를 포함하여 구성된다. 상기 활성탄 필터 유닛(160)은 탈취 및 함유 오염물질을 흡착하는 기능을 가지는 것과 동시에, 아래 화학식 2에 표시한 것과 같이 공기에 함유되어 있는 오존을 분해하는 기능을 가진다.

화학식 4

한편, 상기 본체(110)의 하부에 상기 금속 필터 유닛(140)의 하측에는 도 2에 도시한 것과 같이 상기 금속 필터 유닛(140)으로부터 흘러내린 오염물질이 함유된 상기 액상오존수를 모아 배출하는 집수 배출구(114)가 설치된다. 또한, 도 2에 도시한 것과 같이, 상기 집수 배출구(114)에서 배출된 오염물질이 함유된 상기 액상오존수를 정화하여 상기 급수원(120)으로 돌려보내는 액상오존수 정화 유닛(180)이 설치된다. 이 경우, 상기 액상오존수 정화 유닛(180)은 도 2에 도시한 것과 같이, 오염물질을 흡착하여 정화하는 데미스터 필터(181), 함유 오염물질 물청소 필터(182) 또는 활성탄 필터(183) 중 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 다양한 필터들의 설치예로는 도 2에 도시한 것과 같이 오염물질을 흡착하여 정화하는 데미스터 필터(181)와, 상기 데미스터 필터(181)를 통과한 상기 액상오존수에 함유된 오염물질을 제거하는 함유 오염물질 물청소 필터(182)와, 상기 함유 오염물질 물청소 필터(182)를 통과한 상기 액상오존수에 함유된 오염물질을 흡착 제거하고 오존을 제거하거나 환원시키는 활성탄 필터(183)를 더 포함하는 순서로 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

악취성분이 함유된 공기를 정화하는 악취 정화장치에 있어서,

악취성분을 포함하는 오염물질이 함유된 공기가 인입되는 흡입구(111)가 일 측에 형성되고, 타 측에는 정화된 공기가 배출되는 배기구(112)가 형성된 본체(110);

작동에 필요한 작동수를 공급하는 급수원(120);

상기 급수원(120)과 연결되어, 상기 작동수를 전기분해하여 액상오존수로 만드는 액상오존수 발생기(130);

상기 본체(110)의 내부에 상기 흡입구(111) 측에 설치되며, 상기 액상오존수 발생기(130)로부터 공급되는 상기 액상오존수가 타고 흘러내리는 제 1 금속 필터(141)를 포함하여 구성되는 금속 필터 유닛(140);

상기 본체(110)의 하부에 상기 금속 필터 유닛(140)의 하측에 설치되며, 오염물질이 함유된 상기 액상오존수를 모아 배출하는 집수 배출구(114);

상기 집수 배출구(114)에서 배출된 오염물질이 함유된 상기 액상오존수를 정화하여 상기 급수원(120)으로 돌려보내는 액상오존수 정화 유닛(180); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치(100).
청구항 1에 있어서,

상기 액상오존수 발생기(130)는,

상기 작동수에 접하여 설치되는 양극판(131)과, 상기 양극판(131)과 음극판(133) 사이에 설치되는 양이온 교환막(132)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치(100).
청구항 2에 있어서,

상기 금속 필터 유닛(140)은 하나 이상의 제 2 금속 필터(142)를 더 포함하여 구성되며,

상기 액상오존수 정화 유닛(180)은,

오염물질을 흡착하여 정화하는 데미스터 필터(181), 함유 오염물질 물청소 필터(182) 또는 활성탄 필터(183) 중 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치(100).
청구항 3에 있어서,

상기 본체(110)의 내부에 상기 배기구(112) 측에 설치되며, 하나 이상의 활성탄 필터를 포함하여 구성되는 활성탄 필터 유닛(160); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치(100).
청구항 4에 있어서,

상기 급수원(120)에 연결되어, 작동 중 부족해진 상기 작동수를 보충하는 외부 급수원(121);

상기 제 1 금속 필터의 전방에 설치되며, 상기 액상오존수 발생기(130)에 연결된 액상오존수 공급관(150)을 통하여 상기 액상오존수가 커튼형상으로 분사되어 형성되는 액상오존수 커튼(151);

상기 흡입구(111)에 더 설치되는 프레 필터(pre-filter)(170);

상기 배기구(112)에 더 설치되는 배기 송풍기(190); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액상오존수 발생기를 이용한 악취 정화장치(100).