WO2019098432A1 - 실내 공기 리사이클 장치 - Google Patents

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WO2019098432A1
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  • the apparatus may further include an air compressor and a pressurizing device for compressing the air introduced from the outside to selectively supply the compressed air to the oxygen filtration module or the harmful gas removing module.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 실내 공기 리사이클 장치는, 유입되는 공기 중 이산화탄소를 산소로 변환시키는 유해가스제거 모듈; 및 상기 공기 중 질소가스는 여과 분리해서 배출시키고 산소를 토출시키는 산소여과 모듈;을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 유해가스제거 모듈에 의해 실내의 공기 중 이산화탄소 및 유해가스를 산소로 변환시킬 수 있음은 물론 산소여과 모듈에 의해 공기 중 질소가스를 분리하여 배출시키고 아울러 실내 공간으로 산소를 토출시킴으로써 실내 공간 내의 산소량을 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 실내 공간의 공기 질을 향상시킬 수 있다.

Description

실내 공기 리사이클 장치
실내 공기 리사이클 장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 유해가스 제거 모듈에 의해 실내의 공기 중 이산화탄소를 포함한 유해가스를 분리하여 배출시키고 아울러 실내 공간으로 산소를 토출시킴으로써 실내 공간 내의 산소량을 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 실내 공간의 공기 질을 향상시킬 수 있는 실내 공기 리사이클 장치가 개시된다.
최근 들어, 가장 이슈가 되고 있는 것이 미세먼지이다. 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.
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.
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.
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.
따라서, 공기의 질을 근본적으로 개선하기 위하여, 공기를 여과 분리하여 실내에 산소를 공급함은 물론 공기 중 이산화탄소 및 유해가스를 제거하는 새로운 구성의 실내 공기 리사이클 장치의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 유해가스 제거 모듈에 의해 실내의 공기 중 이산화탄소 및 유해가스를 저감시키고 아울러 실내 공간으로 산소를 토출시킴으로써 실내 공간 내의 산소량을 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 실내 공간의 공기 질을 향상시킬 수 있는 실내 공기 리사이클 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 실내 공기 리사이클 장치는, 유입되는 공기 중 이산화탄소 및 유해가스를 여과 분리해서 제거시키고 산소를 토출시키는 유해가스 제거 모듈을 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 산소 변환 모듈에 의해 실내의 공기 중 이산화탄소를 산소로 변환시킬 수 있음은 물론 유해가스를 분리하여 저감시키고 아울러 실내 공간으로 산소를 토출시킴으로써 실내 공간 내의 산소량을 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 실내 공간의 공기 질을 향상시킬 수 있다.
일측에 따르면, 상기 유해가스제거 모듈의 작동에 의해서 1차적으로 발생된 산소가 포함된 공기는 상기 산소여과 모듈로 이동되어 상기 유해가스 제거 모듈에서의 여과 분리 및 산소 토출을 위한 과정이 진행될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 유해가스제거 모듈은, 변환 하우징; 및 상기 변환 하우징 내에 구비된 흡입배드에 충진되어 상기 변환 하우징 내로 유입된 공기 중에서 이산화탄소를 산소로 변환시키는 그래뉼 타입의 그래뉼 정화제를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 유해가스제거 모듈은, 상기 그래뉼 정화제에 의해서 변환된 상기 산소가 포함되는 공기를 토출시키는 토출구를 더 포함하며, 상기 토출구의 내경은 상기 변환 하우징의 내부 공간의 내부 폭에 비해 상대적으로 작은 크기를 가질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 유해가스제거 모듈은 그래뉼 타입의 정화제를 포함하여 상기 공기 중의 이산화탄소를 산소로 변환시킬 수 있다.
일측에 따르면, 상기 산소여과 모듈은, 여과 하우징; 및 상기 여과 하우징 내에 구비되며, 상기 여과 하우징 내로 유입된 공기와 반응하여 질소가스를 배출하고 산소를 토출시키는 제올라이트가 충진된 제올라이트 배드를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 외부로부터 유입된 공기를 압축시켜서 압축된 공기를 상기 산소 여과 모듈 또는 상기 유해가스 제거 모듈로 선택적으로 제공하는 에어 컴프레셔 및 가압 장치를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 에어 가압장치와 상기 유해가스 제거 모듈 간은 공기의 이동이 가능한 이동 라인으로 연결되며, 상기 산소 여과 모듈과 상기 이동 라인이 별도의 연결 라인에 의해 연결되어 상기 유해가스제거 모듈에 의해 반응된 산소가 포함된 공기는 상기 이동 라인으로 이동되어 상기 산소여과 모듈로 제공될 수 있다,
일측에 따르면, 상기 산소여과 모듈은 전자석 밸브와 연결되며, 상기 이동 라인과 상기 전자석 밸브가 우회 라인으로 연결되어, 상기 우회 라인을 통해 제공되는 공기의 양을 조절함으로써 상기 전자석 밸브를 통해 토출되는 상기 산소의 이용 유량이 조절될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 산소 여과 모듈 또는 상기 유해가스 제거 모듈의 작동을 제어하는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제어 모듈은, 상기 산소 여과 모듈 또는 상기 유해가스 제거 모듈의 작동을 제어하는 디스플레이 제어부; 상기 디스플레이 제어부의 제어에 의해서 전력의 공급을 제어하는 전력 제어부; 및 상기 실내 공기 리사이클 장치가 배치되는 공간의 이산화탄소 농도, 산소 농도 또는 유해가스 농도를 감지하는 감지 제어부를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 사용자가 휴대 가능한 중앙 관제 어플리케이션을 더 포함하며, 상기 중앙 관제 어플리케이션과 상기 제어 모듈 간의 무선 송수신에 의해 상기 산소 여과 모듈 또는 상기 유해가스 제거 모듈의 선택적인 원격 조절이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유해가스제거 모듈에 의해 실내의 공기 중 이산화탄소를 산소로 변환시킬 수 있음은 물론 산소여과 모듈에 의해 공기 중 질소를 분리하여 배출시키고 아울러 실내 공간으로 산소를 토출시킴으로써 실내 공간 내의 산소량을 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 실내 공간의 공기 질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기 리사이클 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 공기의 순환과 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기 리사이클 장치의 상호 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 실내 공기 리사이클 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 실내 공기 리사이클 장치의 구현 도면이다.
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
100 : 실내 공기 리사이클 장치
110 : 제어 모듈
111 : 디스플레이 제어부
113 : 전력 제어부
115 : 청전기팬
117 : 헤파필터
119 : LED 표시등
120 : 에어 컴프레셔
123, 125 : 전자석 밸브
130 : 산소 변환 모듈
150 : 유해가스 제거 모듈
155 : 에어 가압 장치
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.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기 리사이클 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 공기의 순환과 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기 리사이클 장치의 상호 관계를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 실내 공기 리사이클 장치의 구성을 도시한 도면이며, 도 4는 도 1에 도시된 실내 공기 리사이클 장치의 구현 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기 리사이클 장치(100)는 총 3개의 모듈을 포함할 수 있다. 첫째 모듈은, 본 장치의 전체적인 작동을 제어함을 물론 실내 공기의 질을 감지하고 구성들에게 전력을 제공하는 제어 모듈(110)이다. 둘째 모듈은, 제어 모듈(110)에 의해 1차적으로 필터링된 공기 중에서 이산화탄소 및 유해가스를 저감시키는 유해가스제거 모듈(130)이다. 그리고 셋째 모듈은 제어 모듈(110)에 의해 필터링된 공기 중에서 질소가스를 분리한 후 질소가스는 외부로 배출시키고 산소는 실내 공간으로 토출시키는 산소여과 모듈이다. 여기서, 유해가스제거 모듈(130)과, 산소여과 모듈(150)은 상호 연결되어 유해가스제거 모듈(130)에 의해 생성된 산소가 포함된 공기는 다시 산소여과 모듈(150)로 제공됨으로써 그 공기로부터 유해가스를 제거하는 청정 작업을 다시 한 번 실행할 수 있다.
이러한 모듈(110, 130, 150)들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 장치 하우징 내에 슬림화되어 장착될 수 있다. 도 4는 본 실시예의 실내 공기 리사이클 장치(100)가 스탠드 타입으로 마련된 것을 도시한 것인데, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예의 장치는 포터블 타입으로도 마련될 수 있음은 당연하다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 제어 모듈(110)은, 본 장치의 주된 작동을 제어하는 디스플레이 제어부(111)와, 전력을 제공하는 전력 제어부(113)와, 그리고 공간 내의 이산화탄소 농도를 감지하거나 유해가스의 농도를 감지하는 감지 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 아울러 실내 공간으로 유입되는 공기를 우선적으로 정화시키는 청정기팬(115)과, 청정기팬(115)을 통과한 공기를 다시 한 번 필터링하는 헤파필터(117)를 포함할 수 있다. 청정기팬(115)의 모터에 작동에 의해 발생되는 음압을 이용하여 헤파필터(117)에서 공기의 필터링이 다시 한 번 발생되는 것이며, 필터링된 공기는 에어 컴프레셔(120)를 거쳐 산소 변환 모듈(130) 또는 유해가스 제거 모듈(150)로 제공될 수 있다.
여기서, 디스플레이 제어부(111)는, 복수 개의 터치센서를 포함할 수 있으며, 터치센서 각각을 터치함으로써 각각에 설정된 기능이 작동될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 제어부(111)의 화면에 구비된 LED 표시등 온/오프 센서를 터치하면 전력 제어부(113)로부터 LED 표시등(119)으로 전력을 공급하여 LED 표시등(119)을 켜거나 끌 수 있는 것이다.
본 실시예의 전력 제어부(113)는, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 디스플레이 제어부(111)로부터 주어지는 명령 신호에 의해 작동하는데, 예를 들면, 청정기팬(115), LED 표시등(119), 에어 컴프레셔 및 에어 가압장치(120), 전자석 밸브(125) 또는 그리드 모터(141) 등에 전력을 제공하여, 전력을 공급 받은 구성들이 작동될 수 있도록 한다.
감지 제어부는, 도시하지는 않았지만, 사용자의 디스플레이 제어부(111)의 터치 동작(또는 디스플레이 제어부(111)를 작동시키는 리모트 컨트롤러의 작동)에 따라 전력 제어부(113)로부터 전력을 제공 받아서, 실내 공기의 산소 농도 또는 이산화탄소 농도 또는 유해가스 농도 등을 감지하여 감지 정보를 디스플레이 제어부(111)에 보내고, 디스플레이 제어부(111)는 감지 정보에 기초하여 후술한 모듈들의 작동을 제어할 수 있다.
예를 들면, 감지 제어부는 실내 공간 내에서 사람이 호흡하는 것을 감지한 후 감지된 정보를 디스플레이 제어부(111)에 보내고, 디스플레이 제어부(111)는 받은 정보에 기초하여 후술할 유해가스제거 모듈(130) 또는 산소여과 모듈(150)의 작동 패턴을 제어할 수 있다. 예를 들면, 사람을 통해서 내뿜어지는 이산화탄소의 양 등을 감지하여 유해가스제거 모듈(130) 또는 산소여과 모듈(150)의 작동 속도 또는 온/오프 등을 제어할 수 있는 것이다.
한편, 본 실시예의 실내 공기 리사이클 장치(100)는, 전술한 것처럼, 실내의 공기 중 이산화탄소를 산화시켜 산소로 변환시킴은 물론 유해가스를 분리하여 배출시키면서 이 과정으로 인해 생성된 산소를 재공급함으로써, 실내 공간 내에서 이산화탄소 및 유해가스는 제거하고 산소의 양은 증대시켜 실내 공기의 질을 현저히 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 3을 참고하여 구체적으로 설명하면, 본 실시예의 실내 공기 리사이클 장치(100)는, 이산화탄소 및 유해가스를 저감할 수 있는 유해가스 저감 모듈(130)과, 질소가스를 분리배출하고 산소를 토출시키는 산소여과 모듈(150)과, 전술한 헤파필터(117)를 지난 공기를 압축시키는 에어 컴프레셔 및 에어 가압 장치(120, 155)로 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 에어 컴프레셔 및 에어가압장치(120)에는 에어 컴프레셔 및 에어가압장치(120)의 작동으로 인한 소음의 크기를 줄이기 위한 방음용 케이스(121)가 덮어져 있으며, 방음용 케이스(121)에는 3개의 솔레노이드 밸브(123, 125)가 장착될 수 있다. 3개의 솔레노이드 밸브 중 좌측과 중앙의 솔레노이드 밸브(123)는 산소 토출 용량을 조절하기 위한 밸브(123)이고, 우측 솔레노이드 밸브(125)는 유해가스 제거 모듈(130) 및 산소여과 모듈(150)을 선택적으로 사용하기 위한 밸브이다.
본 실시예의 유해가스제거 모듈(130)은, 이산화탄소를 산소로 변환시키는 것인데, 이로 인해 실내의 이산화탄소의 양은 감소되고 반대로 산소량을 증대될 수 있다.
본 실시예의 유해가스제거 모듈(130)은, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 모듈의 틀을 형성하는 변환 하우징(131)과, 변환 하우징(131) 내에 내장된 흡입배드(133)에 충진되어 변환 하우징(131) 내로 유입되는 공기에서 유해가스를 제거하면서 이산화탄소를 산소로 변환시키는 펠렛 정화제(미도시)와, 펠렛 정화제에 의해서 이산화탄소로부터 변환된 산소가 포함되는 공기를 토출시키는 토출구(137)를 포함할 수 있다. 다만 본 실시예에서는 이산화탄소를 산소로 변환시키기 위하여 펠렛 타입의 펠렛 정화제가 사용된다고 하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 그래뉼 타입의 정화제가 사용될 수 있음은 당연하다.
도 2를 참조하면, 유해가스제거 모듈(130)의 하우징(131) 내측과 산소여과 모듈(150)의 하우징(151) 내측에는 각각 팬(135, 155)이 구비되는데, 이 팬(135, 155)들이 작동하여 음압 및 양압을 발생시킬 수 있고, 이로 인해 유해가스제거 모듈(130) 및 산소여과 모듈(150)의 경로를 따라 공기의 이동이 원활하게 이루어질 수 있다. 여기서 팬(155)은 전술한 바와 같이 에어 컴프레셔(120)와 함께 작동하는 에어 가압 장치(155)일 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 변환 하우징(131)의 내부 공간의 크기(내부 폭의 크기)에 비해 토출구(137)의 크기(내경의 크기)를 작게 하는데, 이를 통해 압력과 열을 생성하여 이산화탄소가 산소로 변환되는 반응이 보다 활발하게 이루어질 수 있다.
한편, 전술한 유해가스제거 모듈(130)에 의해서, 교환 반응에 의해 산소를 발생시킬 수 있고, 이산화탄소를 비롯하여 유해가스가 산화될 수 있고, 공기 중의 악취를 제거할 수 있으며 또한 산소라디칼을 발생시켜 살균 작용을 할 수도 있다.
먼저, 유해가스제거 모듈(130)의 교환 반응에 의한 산소 발생에 대해 설명하면, 금속 산화물(MO2), 즉 본 실시예의 펠렛 정화제를 구성하는 알칼리성 금속물질이 반응하면 산소가 발생될 수 있다.
아울러 질소산화물 또는 황산화물과 금속 산화물이 반응하는 경우에도 알칼리 금속이 반응하고 산소가 발생된다. 이처럼, 유해가스 제거 모듈(130)의 펠렛 정화제에 의해서 이산화탄소가 제거되고 대신에 산소가 발생되는 것이다. 다른 말로, 이산화탄소와 산소의 교환 반응이 발생되는 것이다.
한편, 유해가스 제거 모듈(130)에 의해서 유독가스 또는 유해가스가 산화됨으로써 제거될 수 있고 산소를 발생시킬 수 있다. 예를 들면 금속 산화물과 공기 중의 수증기가 반응하는 경우 산소라디칼이 발생되면서, 이를 테면 알데이드, 암모니아 등이 제거되고 산소를 발생시킬 수 있다.
산소 유해가스제거 모듈(130)에 의해서 산소라디칼을 발생시켜 항균력 또는 살균력을 생성할 수도 있다. 예를 들면, 금속 산화물과 공기 중의 수증기가 반응하여 산소라디칼을 발생시키면서 미생물 또는 유기물을 발생시킬 수 있고, 이를 통해 살균 작용을 할 수 있는 것이다.
본 실시예의 펠렛 정화제로는 산소 펠렛이 사용되는데, 교체 주기는 6개월 내지 1년, 바람직하게는 6개월 이며, 단순한 작업에 의해 교체할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 유해가스제거 모듈(130)의 경우, 공기 중의 이산화탄소를 산소로 변환시킴으로써 실내 공간 내의 이산화탄소량을 감소시키면서 산소량을 증대시킬 수 있어 실내 공간의 공기 질을 향상시킬 수 있게 한다. 아울러, 유해가스를 제거할 수 있음은 물론 실내 공간을 살균시킬 수 있다.
한편, 유해가스제거 모듈(130)이 실내 공간 내의 이산화탄소를 산소로 변환시키는 모듈인 반면에, 본 실시예의 산소여과 모듈(150)은 실내 공기 중의 질소가스를 분리하여 외부로 배출시키면서 동시에 산소를 실내 공간으로 토출 즉 재공급하는 것이다. 다시 말해 산소여과 모듈(150)은 산소의 순도를 높이는 모듈이라 할 수 있다.
이러한 산소여과 모듈(150)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 모듈의 틀을 형성하는 제거 하우징(151)과, 제거 하우징(151) 내에 구비되며 제올라이트가 충진되는 2개의 제올라이트 배드(153)와, 제올라이트 배드(153)로의 흡기를 제어하는 그리드 모터(141)를 포함할 수 있다.
제올라이트 배드(153)는 압축된 공기를 제올라이트와 반응시켜 질소가스 등을 외부로 배출시키고 실내 공간으로 산소를 토출시킨다. 즉, 실내 공간으로 산소를 재공급하는 것이다. 여기서, 제올라이트 배드(153)에 구비되는 제올라이트는 교체 주기가 대략 2년 내지 3년, 바람직하게는 2년으로서, 작업에 의해 쉽게 교체할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 제올라이트 배드(153)를 통과한 공기는 전자석 밸브(123)에 의해서 이용 유량이 조절될 수 있다. 에어 컴프레셔 및 에어 가압 장치(120, 155)에서 산소여과 모듈(150)의 제올라이트 배드(153)로 연결되는 이동 라인(142)에 별도의 우회 라인(143)을 두고, 이 우회 라인(143)을 전자석 밸브(123)와 연결시킴으로써 전자석 밸브(123)를 통해서 토출되는 산소의 이용 유량을 조절할 수 있는 것이다. 예를 들어 이용 유량이 증대되면 공기의 유입으로 토출되는 산소의 순도가 저하되기 때문에 전술한 것처럼 우회 라인(143)을 두어 순도를 조절할 수 있는 것이다. 이 때 토출되는 산소의 이용 유량은 예를 들면 1.5L/min일 수 있으며, 1.5L/min 기준으로 산소의 순도는 80±5 이상일 수 있으나. 이에 한정되는 것은 아니다.
부연하면, 전술한 에어 컴프레셔 및 에어 가압 장치(120,155)에서 압축되어 제올라이트 배드(153)로 이동한 공기는 2개의 제올라이트 배드(153) 내에 예를 들면1.4바아(bar)의 압력을 순차적으로 생성할 수 있다. 제올라이트 배드(153) 내의 제올라이트는 압력이 가해짐으로써 질소를 필터링하고 산소를 내보낼 수 있다. 아울러 필터링된 질소는 압력이 해제되는 방향으로 배출되는데, 이 때 배출되는 질소의 압력이 사라지면서 냉각이 이루어진다. 냉각된 질소는 에어 컴프레셔(120)로 제공되어 에어 컴프레셔(120)의 유도 냉각에 사용될 수 있다.
한편, 도 1을 참조하면, 본 실시예의 유해가스제거 모듈(130)과 산소여과 모듈(150)은 상호 연결되는 구조를 갖는다. 다시 말해, 1차적으로 에어 컴프레셔 및 에어 가압 장치(120)에서 제공되는 공기는 유해가스제거 모듈(130)로 제공되어 이산화탄소의 산소 변환을 먼저 실행한 후, 1차적으로 반응한 공기를 산소여과 모듈(150)로 보냄으로써 고압 환경 가운데 다시 공기와 제올라이트를 반응시켜 유해가스를 제거함은 물론 산소를 다시 토출시킬 수 있는 것이다. 결과적으로, 공기에서 이산화탄소를 저감시킴은 물론 고농도, 고순도의 산소의 출력을 발생시킬 수 있게 된다.
한편, 본 실시예의 실내 공기 리사이클 장치(100)는, 사용자가 휴대 가능한 중앙 관제 어플리케이션(미도시)과 연동하여 작동될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 소지한 스마트폰에 중앙 관제 어플리케이션이 구비되고, 이러한 중앙 관제 어플리케이션과 제어 모듈(110)이 무선으로 송수신 가능하여 유해가스제거 모듈(130) 또는 산소여과 모듈(150)의 선택적인 원격 조절을 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유해가스제거 모듈(130)에 의해 실내의 공기 중 이산화탄소를 산소로 변환시킬 수 있음은 물론 산소여과 모듈(150)에 의해 공기 중 유해가스를 분리하여 배출시키고 아울러 실내 공간으로 산소를 토출시킴으로써 실내 공간 내의 산소량을 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 실내 공간의 공기 질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
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.

Claims (12)

  1. 유입되는 공기 중 이산화탄소를 산소로 변환시키는 유해가스제거 모듈; 및
    상기 공기 중 질소가스는 여과 분리해서 배출시키고 산소를 토출시키는 산소여과 모듈;
    을 포함하는, 실내 공기 리사이클 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유해가스제거 모듈의 작동에 의해서 1차적으로 발생된 산소가 포함된 공기는 상기 산소여과 모듈로 이동되어 상기 산소여과 모듈 에서의 여과 분리 및 산소 토출을 위한 과정이 진행되는, 실내 공기 리사이클 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유해가스제거 모듈은,
    변환 하우징; 및
    상기 변환 하우징 내에 구비된 흡입배드에 충진되어 상기 변환 하우징 내로 유입된 공기 중에서 이산화탄소를 산소로 변환시키는 펠렛 타입의 펠렛 정화제를 포함하는, 실내 공기 리사이클 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유해가스제거 모듈은,
    상기 펠렛 정화제에 의해서 변환된 상기 산소가 포함되는 공기를 토출시키는 토출구를 더 포함하며,
    상기 토출구의 내경은 상기 변환 하우징의 내부 공간의 내부 폭에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는, 실내 공기 리사이클 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유해가스제거 모듈은 그래뉼 타입의 정화제를 포함하여 상기 공기 중의 이산화탄소를 산소로 변환시키는, 실내 공기 리사이클 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 산소여과 모듈은,
    제거 하우징; 및
    상기 제거 하우징 내에 구비되며, 상기 제거 하우징 내로 유입된 공기와 반응하여 질소가스를 배출하고 산소를 토출시키는 제올라이트가 충진된 제올라이트 배드를 포함하는, 실내 공기 리사이클 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    외부로부터 유입된 공기를 압축시켜서 압축된 공기를 상기 유해가스제거 모듈 또는 상기 산소여과 모듈로 선택적으로 제공하는 에어 컴프레셔 및 에어 가압장치를 더 포함하는, 실내 공기 리사이클 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 에어 컴프레셔와 상기 유해가스 제거 모듈 간은 공기의 이동이 가능한 이동 라인으로 연결되며,
    상기 유해가스제거 모듈과 상기 이동 라인이 별도의 연결 라인에 의해 연결되어 상기 유해가스제거 모듈에 의해 반응된 산소가 포함된 공기는 상기 이동 라인으로 이동되어 상기 산소여과 모듈로 제공되는, 실내 공기 리사이클 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 산소여과 모듈은 전자석 밸브와 연결되며,
    상기 이동 라인과 상기 전자석 밸브가 우회 라인으로 연결되어, 상기 우회 라인을 통해 제공되는 공기의 양을 조절함으로써 상기 전자석 밸브를 통해 토출되는 상기 산소의 이용 유량이 조절되는, 실내 공기 리사이클 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유해가스제거 모듈 또는 상기 산소여과 모듈의 작동을 제어하는 제어 모듈을 더 포함하는, 실내 공기 리사이클 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 유해가스제거 모듈 또는 상기 산소여과 모듈의 작동을 제어하는 디스플레이 제어부;
    상기 디스플레이 제어부의 제어에 의해서 전력의 공급을 제어하는 전력 제어부; 및
    상기 실내 공기 리사이클 장치가 배치되는 공간의 이산화탄소 농도, 산소 농도 또는 유해가스 농도를 감지하는 감지 제어부를 포함하는, 실내 공기 리사이클 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    사용자가 휴대 가능한 중앙 관제 어플리케이션을 더 포함하며,
    상기 중앙 관제 어플리케이션과 상기 제어 모듈 간의 무선 송수신에 의해 상기 유해가스제거 모듈 또는 상기 산소여과 모듈의 선택적인 원격 조절이 가능한, 실내 공기 리사이클 장치.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102280782B1 (ko) * 2021-02-08 2021-07-23 주식회사 오투트리 다중 모드의 선택적 운전이 가능한 실내용 산소 발생 장치
KR102309280B1 (ko) * 2021-06-24 2021-10-07 주식회사 에이피씨테크 자가발광 광촉매 혼성소재를 활용한 대형 공기청정기
KR102339217B1 (ko) * 2021-06-29 2021-12-15 주식회사 리벤츠 복합 공기 관리 기능이 탑재된 전열 교환기 및 전열 교환기를 이용한 유해물질 분석 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040052112A (ko) * 2002-12-13 2004-06-19 주식회사 케이피씨 산소발생 기능이 부가된 공기정화기
KR20040058590A (ko) * 2002-12-27 2004-07-05 웅진코웨이주식회사 공기정화제를 구비한 공기청정기
JP2007082958A (ja) * 2005-08-23 2007-04-05 Ikiken:Kk 酸素濃縮装置および酸素濃縮方法
KR100719954B1 (ko) * 2005-12-22 2007-05-21 웅진코웨이주식회사 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템
KR20100117730A (ko) * 2009-04-27 2010-11-04 (주)고체산소테크 산소발생식 공기정화제

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040052112A (ko) * 2002-12-13 2004-06-19 주식회사 케이피씨 산소발생 기능이 부가된 공기정화기
KR20040058590A (ko) * 2002-12-27 2004-07-05 웅진코웨이주식회사 공기정화제를 구비한 공기청정기
JP2007082958A (ja) * 2005-08-23 2007-04-05 Ikiken:Kk 酸素濃縮装置および酸素濃縮方法
KR100719954B1 (ko) * 2005-12-22 2007-05-21 웅진코웨이주식회사 산소발생 기능이 구비된 공기조화 시스템
KR20100117730A (ko) * 2009-04-27 2010-11-04 (주)고체산소테크 산소발생식 공기정화제

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods

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