WO2023022442A1 - 백금 촉매 필터를 포함하는 공기 정화 장치 - Google Patents

백금 촉매 필터를 포함하는 공기 정화 장치 Download PDF

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WO2023022442A1
WO2023022442A1 PCT/KR2022/012034 KR2022012034W WO2023022442A1 WO 2023022442 A1 WO2023022442 A1 WO 2023022442A1 KR 2022012034 W KR2022012034 W KR 2022012034W WO 2023022442 A1 WO2023022442 A1 WO 2023022442A1
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WO
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air
filter
flow rate
suction fan
temperature
Prior art date
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PCT/KR2022/012034
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English (en)
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김기호
김도경
전세형
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(주)케스피온
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
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    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, 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
    • F24F8/15—Treatment, 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
    • F24F8/167—Treatment, 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 using catalytic reactions
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    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/80—Self-contained air purifiers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/30—Velocity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present invention relates to an air purifying device including a platinum catalytic filter, and more particularly, to purify air by operating under conditions in which the temperature of the platinum catalytic filter in the air purifying device and the flow rate of air flowing into the platinum catalytic filter are optimally combined. It relates to an air purification device in which the filtering performance of the device is optimized.
  • the air purifier has a cleaning action that removes harmful compounds such as VOC (Volatile Organic Compounds), a dedusting action that removes particles in the air such as yellow dust and fine dust, and odors such as cigarette and sweat odors. It performs the function of purifying indoor air through deodorizing action and sterilization action that removes bacteria, mold, mites, etc.
  • VOC Volatile Organic Compounds
  • dedusting action that removes particles in the air such as yellow dust and fine dust
  • odors such as cigarette and sweat odors.
  • the temperature of the platinum catalyst is maintained at a higher temperature than necessary, a lot of energy is consumed to maintain the temperature, and the temperature inside the air purifier becomes higher than necessary, causing problems during summer use. Conversely, the temperature of the platinum catalyst When the temperature is less than a certain level, the activity of the platinum catalyst is lowered, and there is a problem in that it does not fulfill its role as a filter.
  • the present invention is to solve this problem.
  • An object of the present invention is to investigate the conditions necessary for maintaining the filtering performance of a platinum catalytic filter in an air purifier equipped with a platinum catalytic filter, optimize the performance of the air purifier based on this, and save energy input to the air purifier. It is to provide an air purifier that can.
  • the present invention is to provide an air purifier capable of exhibiting a complex filtering effect by combining a plurality of filters in a space-saving manner.
  • the present invention is to provide an air purifier capable of efficiently removing bacteria and viruses harmful to the human body along with various harmful substances in the air.
  • the present invention is to provide an air purifying device capable of improving an air purifying function by filtering air sucked into the air purifying device in multiple stages.
  • the present invention is to provide an air purifier with improved filtering efficiency of a platinum catalyst by operating under an optimal combination of the flow rate of air introduced into the platinum catalyst filter after the primary filtering and the temperature of the platinum catalyst filter.
  • An air purifier for achieving the above technical problem includes a platinum catalytic filter for filtering air sucked through an air intake, and the flow rate of air passing through the platinum catalytic filter is about 2 m/s. It is characterized by the following.
  • the temperature of the platinum catalytic filter may be about 250°C or higher.
  • the flow rate of air passing through the platinum catalytic filter may be about 0.4 m/s to about 1.5 m/s, or the temperature of the platinum catalytic filter may be about 260° C. to about 300° C. .
  • the flow rate of air passing through the platinum catalytic filter may be about 0.4 m/s to about 0.8 m/s, or the temperature of the platinum catalytic filter may be about 260° C. to about 275° C. .
  • a method for controlling an air purifier according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a first step of measuring a flow rate in an air duct of the air purifier; and a second step of decelerating or stopping the first suction fan when the flow rate measured in the first step exceeds a predetermined upper limit.
  • the first suction fan in the second step, when the flow rate measured in the first step is less than a predetermined lower limit, the first suction fan may be accelerated.
  • the predetermined upper limit may be 2 m/s.
  • a method for controlling an air purifier according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a first step of measuring a flow rate in an air duct of the air purifier; and a second step of decelerating or stopping the first suction fan and/or the second suction fan when the flow rate measured in the first step exceeds a predetermined upper limit.
  • the first suction fan and/or the second suction fan may be accelerated.
  • a control method of an air purifier includes a first step of measuring a heater temperature of a platinum catalyst filter of the air purifier; a second step of measuring a flow rate in a blower path of an air purifier when the heater temperature of the platinum catalytic filter measured in the first step is less than a reference temperature; and a third step of decelerating or stopping driving the first suction fan and/or the second suction fan when the flow rate measured in the second step exceeds a predetermined upper limit.
  • a fourth step of heating a heater of the platinum catalytic filter may be included.
  • the reference temperature is the temperature of the platinum catalyst heater at which the temperature of the platinum catalyst filter reaches about 250° C.
  • the predetermined upper limit may be about 2 m/s.
  • the air sucked into the air purifier is filtered in multiple stages, thereby improving air purifying performance.
  • the optimum energy required to maintain the filtering performance of the platinum catalyst filter is input to maintain the filter performance, and at the same time, the input energy is reduced to have the effect of increasing the efficiency of the air purifier as a whole. do.
  • An embodiment of the present invention may have the effects described above. However, this does not mean that a specific embodiment must have all of the above-described effects or only include the above-described effects, so it should not be understood that the scope of rights of the disclosed technology is limited thereby. Other effects not described above will also be clearly understood by those skilled in the art as effects inherent from the description of the claims.
  • FIG 1 shows the appearance of an air purifying device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of an air purifying device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a diagram for explaining a second filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a flow of air passing through a second filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the flow rate and air purification performance of a blower path according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a platinum catalyst plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a heater temperature and air purifying performance of a platinum catalytic filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling air flow rate in a blowing path by a first control unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a method of controlling a heater temperature of a platinum catalyst filter by a second controller according to an embodiment of the present invention.
  • the word "about” means that a numerical value or numerical range such as flow rate, temperature, etc. indicated together is not an absolute value, but a numerical value including a typical measurement error, which is displayed under the premise that the effect of the present invention can be achieved. Even if there is a slight difference from the numerical value, it should be interpreted as being within the scope of the present invention.
  • one component when it is described that one component is “connected” to another component, it should be understood that it includes the case where it is directly connected as well as the case where it is connected through another component in the middle, and “direct connection” or “direct connection” It should be understood that one component is connected to another component only when it is described as “connected” without other components in the middle. Likewise, other expressions describing relationships between components should be understood in the same sense.
  • the air purifier 10 includes a body 100, a first air intake 110, a second air intake 320, a first filter ( 200), a second filter 300, and an air outlet 130.
  • the main body 100 forms the outer shape of the air purifying device 10, and includes an inner space formed inside the main body 100, and a first filter 200 and a second filter 300 to be described later in the inner space.
  • the second air intake port 320, the first suction fan 240 and the second suction fan 310 may be included.
  • the first air inlet 110 is installed on the outer cover 120 on one side of the front side of the main body 100 or/and installed at any location of the cover constituting the outer edge of the main body 100. It can be installed in a niche space.
  • the first air inlet 110 is a path through which indoor air is introduced into the air purifier 10 .
  • the air outside the main body flows into the main body 100 of the air purifying device 10 through the first air inlet 110 by the driving of the first suction fan 240, and the air introduced into the main body 100 may flow into the first filter 200.
  • the first filter 200 primarily filters the air sucked in from the first air inlet 110 .
  • the first filter 200 is disposed between the first air intake 110 and the first suction fan 240 through the first air intake 110. It may be composed of an ultra-fine filter 210 for filtering the introduced air, a deodorization filter 220 and a dust collection filter 230. According to one embodiment of the present invention, the ultrafine filter 210, the deodorization filter 220 and the dust collection filter 230 may be stacked and combined with each other.
  • the ultra-fine filter 210 is for removing relatively large household dust
  • the deodorization filter 220 filters out volatile chemicals and miscellaneous odors that cause sick house syndrome
  • the dust collection filter 230 has a diameter of 0.3 ⁇ m.
  • a HEPA filter High Efficiency Particulate Air filter: HEPA
  • HEPA High Efficiency Particulate Air filter
  • the air filtered by the first filter 200 may be secondarily filtered by the second filter 300.
  • the second filter 300 may be positioned on a flow path of air flowing toward the air outlet 130 via the first filter 200 to filter the primarily filtered air again.
  • the second filter 300 when viewing the air purifier from the front, may be located on the side of the first filter 200.
  • the second filter 300 is a filter for removing viruses and bacteria as well as harmful components in the air, and platinum (Pt) is supported on a carrier and heated to generate a platinum catalyst.
  • Pt platinum
  • a platinum catalytic filter that is activated and removes bacteria and viruses in the air along with harmful components in the air can be used.
  • the function of the platinum catalyst is sufficiently activated when the temperature is maintained above a certain level.
  • the amount of air passing through the platinum catalyst filter increases, heat is taken away by the air in contact with the platinum catalyst, and as the temperature of the platinum catalyst decreases, the activity of the platinum catalyst decreases.
  • the amount of air passing through the platinum catalytic filter is reduced, the amount of air that can be purified using the platinum catalytic filter per unit time is reduced. Therefore, in order to improve purification performance by the platinum catalyst, it is desirable to control the amount of air passing through the platinum catalyst so that as much air passes as possible while maintaining the temperature of the platinum catalyst at a certain level or higher.
  • the air outlet 130 is installed above the second filter, and a part of the air A2 filtered by the second filter and the air A1 filtered by the first filter It can be discharged outside the body.
  • all of the air A1 filtered through the first filter 200 may be secondarily filtered through the second filter 300, but according to another embodiment of the present invention 3, a portion of the air A1 filtered through the first filter 200 is filtered through the second filter 300, and the air A1 filtered through the first filter 200 ) and the air A2 filtered through the second filter 300 may be discharged through the air outlet 130, respectively.
  • the amount of air passing through the second filter 300 can be adjusted.
  • the amount of air passing through the second filter 300 may vary according to the size of the second air inlet 320 connected to the second filter 300 .
  • the air purifying device 10 can improve air purifying performance by filtering the air sucked into the device in multiple stages, and removes fine dust from the inflowing air as well as viruses. and germs to make the room more comfortable and protect the health of residents from viral diseases such as corona virus.
  • the air purifying device 10 may include a first suction fan 240 .
  • the first suction fan 240 is for sucking external air into the air purifying device 10, and is disposed on the opposite side of the first air intake 110 with the first filter 200 interposed therebetween. Regulates the flow of incoming air.
  • the flow rate of air introduced into the air purifier 10 may be controlled according to the rotational speed of the first suction fan 240 . That is, when the rotation speed of the first suction fan 240 increases, the flow of air introduced into the air purifier 10 increases, and when the rotation speed of the first suction fan 240 decreases, the air purifier (10) The flow of air introduced into the interior is reduced.
  • the air purifying device 10 has a second intake for sucking air filtered by the first filter 200 into the second filter 300.
  • a fan 310 may be further included, and the second suction fan 310 is positioned adjacent to the second air intake 320 located at the beginning of the air blower 330 .
  • the air introduced into the blowing passage 330 through the second air intake port 320 by the second suction fan 310 is passed along the blowing passage 330 to the second filter ( 300) and can be filtered secondarily by the second filter 300.
  • the second suction fan 310 is for sucking air into the second filter 330, and can control the flow of air introduced into the second filter 330.
  • the flow rate of air introduced into the second filter 330 may be controlled according to the rotational speed of the second suction fan 310 . That is, when the rotational speed of the second suction fan 310 increases, the flow of air introduced into the second filter 330 increases, and when the rotational speed of the second suction fan 310 decreases, the second filter ( 330) may decrease the flow of air.
  • the air purifier 10 may include the first suction fan 240 and may not include the second suction fan 310 .
  • the flow of air introduced into the second filter 330 may be adjusted according to the speed of the first suction fan 240 .
  • the speed of the first suction fan 240 increases, the speed of air introduced into the main body through the first filter 200 increases, and as a result, the air introduced into the second air intake port 320 increases. The speed of is also increased, and the flow of air flowing into the second filter 330 is increased.
  • the speed of the first suction fan 240 decreases, the flow of air introduced through the second air intake 320 decreases, so the flow rate of air introduced into the second filter 330 also decreases.
  • the area of the second air inlet 320 which is the entrance of the air blower 330, is formed smaller than the inlet area of the second filter, so that the second air intake 320 Air introduced into the air blower 330 through the air flow toward the second filter 300 may have a flow rate gradually decreased according to fluid dynamics.
  • the area of the second air inlet 320 which is the entrance of the air blower 330, is larger than the inlet area of the second filter, so that the second air intake 320 Air introduced into the air blower 330 through the air flow toward the second filter 300 may gradually increase the flow rate according to fluid dynamics.
  • the air introduced into the air blower 330 through the second air inlet 320 is passed through the second filter 300. ) and change (increase or decrease) the flow rate according to fluid dynamics.
  • an air guide member 340 may be installed in the air blower 330 to control the flow of air introduced into the air blower 330 .
  • the air guide member 340 is a kind of structure installed in the air blower 330 and can control the flow of air so that the air introduced into the air blower 330 evenly passes through the second filter 300 as a whole. there is.
  • the air guide member 340 is a kind of structure installed in the air blower 330 and can reduce the flow rate by blocking the flow of air.
  • a flow rate sensor 341 for measuring air flow rate may be included in the air flow path 330 .
  • the flow sensor 341 may be installed in the air guide member 340 .
  • the second filter ( 300) in consideration of the flow rate in the air blower 330 measured by the flow rate sensor 341 and the temperature of the second filter 300 or heater 360 to be described later, the second filter ( 300), it is possible to adjust the amount of air introduced, and through this, the purification performance of the platinum catalyst plate can be improved.
  • the air purifying device 10 includes a first suction fan 240 and/or a second suction fan 310 to control the amount of air introduced into the second filter 300.
  • operation can be adjusted.
  • both the first suction fan 240 and the second suction fan 310 may be accelerated to increase the flow rate of air introduced into the second filter 300 .
  • the desired flow rate of air may be precisely controlled by accelerating the first suction fan 240 or the second suction fan 310, or by accelerating one of them while decelerating (or maintaining) the other.
  • both the first suction fan 240 and the second suction fan 310 may be reduced in order to reduce the flow rate of air.
  • the desired flow rate of air may be precisely controlled by decelerating the first suction fan 240 or the second suction fan 310, or by accelerating (or maintaining) the other while decelerating one of them.
  • the air purifying device 10 may further include an air flow control panel 380 .
  • the air flow control panel 380 is formed in the air discharge path of the second filter 300 and can control the flow of air discharged from the second filter 300 .
  • the air flow control panel 380 may be coupled to the insulating case 350 so as to be positioned in an air discharge path of the second filter 300 among open sides of the insulating case 350 .
  • the air flow control panel 380 controls the speed at which the secondly filtered air A2 is discharged to the outside of the heat insulation case 350 while passing through the second filter 300, thereby providing secondary filtering.
  • the rest of the filtered air A2 is filtered through the first filter 200 (except for the air that has passed through the first filter 200 and flows into the second filter 300 for secondary filtering). air) can be prevented from joining directly.
  • some bacteria that may be included in the air may be removed when a high temperature is maintained for a relatively long time.
  • the time during which the air is exposed to a high temperature may be increased, thereby improving the killing effect of viruses and bacteria.
  • the secondary filtered air A2 can be controlled to be slowly discharged to the outside of the insulation case 350. .
  • FIG. 5 shows the relationship between the air flow rate (wind speed, m/s) measured by the flow sensor 341 and the harmful gas removal rate in the platinum catalyst filter.
  • the absolute amount of air passing through the second filter 300 is reduced, resulting in a reduction in harmful gas removal rate.
  • the harmful gas removal rate is as low as about 5%, and as the flow rate is gradually reduced, the removal rate tends to increase.
  • the flow rate is lowered to about 2 m/s or less, the removal rate rises rapidly (the slope of the curve), and the removal rate at a flow rate of about 0.7 m/s shows the maximum value of 25%.
  • the flow velocity is further reduced to about 0.7 m/s or less, it can be seen that the harmful gas removal rate also decreases.
  • the flow rate of air passing through the platinum catalytic filter is preferably about 2 m/s or less, more preferably about 0.4 m/s to about 1.5 m/s, and most preferably about 0.4 m/s to about 1.5 m/s. It is about 0.8 m/s.
  • the first suction fan 240 and/or the second suction fan 310 may be adjusted to adjust the amount of air introduced into the second filter 300 .
  • the first suction fan 240 may control the total amount of air flowing into the air purifying device 10, and the second suction fan 310 may further control the amount of air flowing into the second filter 300.
  • the second suction fan 310 is selectively driven. The amount of the primarily filtered air sucked into the air blower 330 through the second air inlet 320 may be controlled by .
  • the second suction fan 310 when the second suction fan 310 does not operate, the amount of air sucked into the blowing path 330 through the second air intake port 320 is small, so that the primarily filtered air A1 A large portion is discharged from the inside of the main body through the air outlet 130 disposed above the main body, and as the driving speed of the second suction fan 310 increases, the blower 330 through the second air inlet 320 The amount of air sucked in increases.
  • the air purification device includes the first suction fan 240 but does not include the second suction fan 310 and controls the driving speed of the first suction fan 240 to purify the air.
  • the amount of air introduced into the second filter 300 as well as the total amount of air introduced into the device 10 may be adjusted.
  • the first suction fan 240 is a centrifugal fan that sucks air outside the main body from the front through the first air inlet 110 and pushes it in a centrifugal direction inside the main body
  • the second air inlet 320 is It is located on the side of the first suction fan 240 and may be arranged to naturally introduce some of the air A1 discharged in the centrifugal direction by the first suction fan 240 .
  • the air introduced into the second air inlet 320 passes through the second filter 300 through the blower 330 .
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling the air flow rate in a blowing passage by a first control unit according to an embodiment of the present invention. If the flow rate value measured by the flow sensor 341 in the blower 330 is, for example, 2 m/s or less, the temperature of the platinum catalytic filter is not greatly affected and the removal rate of harmful substances can be maintained at 9% or more. control to keep
  • step S104 the process moves to step S104 to control the driving speed of the first suction fan and/or the second suction fan.
  • the driving speed control of the first suction fan and/or the second suction fan in step S104 may stop the driving of the first suction fan and/or the second suction fan until the flow rate is 2 m/s or less, and the flow rate is 2 m/s or less. It may be controlled while lowering the driving speed of the first suction fan and/or the second suction fan step by step until it becomes s or less.
  • FIG. 6 shows a platinum catalyst plate according to an embodiment of the present invention.
  • the second filter 300 of the air purifying device 10 may be a platinum catalyst filter as shown in FIG. 6 .
  • the platinum catalytic filter may be coupled to the heat insulating case 350 and installed in the air purifying device 10 .
  • the platinum catalyst filter includes a plurality of catalyst plates 370 and heaters 360, and a platinum catalyst may be supported on a surface of the catalyst plate 370.
  • the plurality of catalytic plates 370 are spaced apart from each other at regular intervals and formed in a stacked form, and a ventilation space may be formed between the catalytic plates 370 that are adjacent to each other and face each other so that ventilation is possible.
  • the bar-shaped heater 360 is installed through the plurality of catalyst plates stacked in the longitudinal direction in the longitudinal direction, and the primarily filtered air A1 is ventilated between the plurality of catalyst plates 370. As it passes through the space, it collides with the surfaces of the plurality of catalyst plates 370 to perform secondary filtering.
  • the heater 360 may activate the platinum catalyst by heating the plurality of catalyst plates 370 .
  • the heater 360 is formed in a bar shape having a certain length and is disposed to pass through the plurality of catalyst plates 370 that are stacked, so that the plurality of catalyst plates 370 can be simultaneously heated.
  • the temperature of the plurality of catalyst plates 370 may be heated to approximately 200 °C to 300 °C in a state without air flow.
  • the platinum catalyst supported on the catalyst plate 370 is activated, and causes a catalytic reaction with air passing between the catalyst plates 370 to be included in the air. Harmful substances are removed. Specifically, environmental hormones such as volatile organic substances or formaldehyde contained in the air are changed to carbon dioxide and water harmless to the human body by a catalytic reaction, and biochemical contaminants such as molds, spores, bacteria, and viruses are also chemically burned by a catalytic reaction. Also, toxic substances such as carbon monoxide and nitrogen monoxide are changed into carbon dioxide, nitrogen and water by a catalytic reaction.
  • the second filter 300 of the air purifying device 10 may be a heat sterilization filter.
  • the heat sterilization filter can remove harmful substances, bacteria and viruses in the air by the heat generated by the heater.
  • the heat sterilization filter may have the same shape as the platinum catalyst filter shown in FIG. 6 . However, since platinum is not supported in the platinum catalyst filter part, it may simply have a function of removing harmful substances, bacteria and viruses by heat.
  • the heat sterilization filter may be coupled to the heat insulating case 350 and installed in the air purifying device 10 .
  • the heat sterilization filter includes a plurality of plates 370 and a heater 360, and the plate 370 may be made of a material having high thermal conductivity without carrying a catalytic material such as platinum on the surface.
  • the plurality of plates 370 are spaced apart from each other at regular intervals and formed in a stacked form, and a ventilation space may be formed to allow ventilation between the plates 370 that are adjacent to each other and face each other.
  • the bar-shaped heater 360 is installed through the plurality of plates 370 stacked in the longitudinal direction in the longitudinal direction, and the primarily filtered air A1 is passed between the plurality of plates 370. While passing through the ventilation space, secondary filtering is performed by the plurality of heated plates 370 and the high-temperature air layer.
  • the second suction fan 310 is provided to flow a part of the air A1 passing through the first filter 200 to the second filter 300. It may be, the second suction fan 310 may be located adjacent to the second air intake 320 located at the beginning of the blowing passage 330.
  • the area of the second air inlet 320 which is the entrance of the air blower 330, is formed to be different from the inlet area of the second filter, so that the second air intake 320 Air introduced into the blower 330 through the flow rate may change while flowing toward the second filter 300 .
  • the second suction fan By the selective operation of 310 , the amount of the primarily filtered air A1 sucked into the air blower 330 through the second air inlet 320 may be adjusted.
  • the second suction fan 310 when the second suction fan 310 does not operate, the amount of air sucked into the air blower 330 through the second air intake port 320 is small, and thus the primarily filtered air A1 is supplied to the main body. A large portion is discharged from the inside through the air outlet 130 disposed above the main body, and as the driving speed of the second suction fan 310 increases, it is sucked into the air blower 330 through the second air inlet 320. The amount of air that gets in will increase.
  • the removal rate of bacteria is 5% when the temperature of the platinum catalyst filter is about 198 ° C. After that, even if the temperature is raised, the removal rate of harmful gases does not rise significantly, but increases gradually, so that the temperature of the platinum catalyst filter is about At 258 ° C, the bacterial removal rate is about 9%. In addition, after the platinum catalyst filter temperature exceeded about 258 ° C, it showed a steep increase, and the removal rate rose to 19% at about 274 ° C.
  • Heater temperature, platinum catalytic filter temperature and harmful gas removal rate Heater temperature (°C) 260 300 340 360 400 Platinum catalyst filter temperature (°C) 198 228 258 274 304 Harmful gas removal rate (%) 5 6 9 19 22
  • the harmful gas removal rate represents an index of the degree of air purification.
  • the temperature of the platinum catalyst filter is about 250 ° C or higher, more preferably about 260 ° C to about 300 ° C, and most preferably about 260 ° C to about 275 ° C. It has been shown to be advantageous in maintaining a high harmful gas removal rate of the catalytic filter.
  • the flow rate of air passing through the platinum catalyst filter is about 2 m/s or less, and at the same time, the temperature of the platinum catalyst filter is adjusted to about 250° C. or more. More preferably, the flow rate of air passing through the platinum catalytic filter is about 0.4 m/s to about 1.5 m/s, and at the same time, the temperature of the platinum catalytic filter is controlled to be about 260° C. to about 300° C. Most preferably, the flow rate of air passing through the platinum catalytic filter is about 0.4 m/s to about 0.8 m/s, and at the same time, the temperature of the platinum catalytic filter is controlled to be about 260° C. to about 275° C.
  • the temperature of the platinum catalytic filter as described above is mainly controlled by a heater that heats the platinum catalytic filter, and the relationship between the temperature of the heater and the temperature of the platinum catalytic filter may vary depending on the location or type of the heater. Therefore, those skilled in the art can understand that the correlation between the heater temperature and the platinum catalyst temperature according to an embodiment of the present invention shown in Table 1 and FIG. 7 is only exemplary, and any air purification according to the teachings herein The temperature range of the heater that can reach the desired platinum catalyst temperature range in the device will be suitably determined.
  • the reference temperature and the reference flow rate can be variably adjusted according to the user's preference. assumed to be s.
  • the reference temperature and reference flow rate may be set differently by the user according to the specifications of the system and the operating environment.
  • the heater temperature of the platinum catalyst filter is measured (S201), and if the temperature is higher than the reference temperature of 340° C., the current state is maintained.
  • the flow rate value measured by the flow sensor 341 is 2 m / s or less, the flow rate in the blower is in a good state, so after heating the heater of the platinum catalyst filter (S207), again After measuring the temperature (S202), it moves to the next step S203 or S204 according to the result.
  • the first control unit and the second control unit may be separately controlled or may be controlled together.

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Abstract

본 발명은 공기 정화 장치의 제어방법으로서, 상기 공기 정화 장치의 백금 촉매 필터의 히터온도를 측정하는 단계; 상기 백금 촉매 필터의 히터온도를 측정하는 단계에서 측정된 상기 백금 촉매 필터의 히터온도가 기준 온도 미만인 경우, 공기 정화 장치의 송풍로 내에 설치되는 유속센서의 유속을 측정하는 단계; 상기 유속센서의 유속을 측정하는 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 상한을 초과하는 경우, 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬을 감속하거나 정지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 공기 정화 장치의 제어방법을 제공한다. 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 제어방법에 의해 공기 정화 장치내의 백금 촉매 필터의 온도와 백금 촉매 필터에 유입되는 공기의 유속을 제어하여 공기 정화 장치의 필터링 성능을 최적으로 제어할 수 있는 효과를 달성하게 된다.

Description

백금 촉매 필터를 포함하는 공기 정화 장치
본 발명은 백금 촉매 필터를 포함하는 공기 정화 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공기 정화 장치내의 백금 촉매 필터의 온도와 백금 촉매 필터에 유입되는 공기의 유속이 최적의 조합인 조건에서 작동됨으로써 공기 정화 장치의 필터링 성능이 최적화된 공기 정화 장치에 관한 것이다.
현대인들은 일상 생활의 대부분을 사무실이나 주거지 등의 실내에서 보내고 있으며, 이러한 이유로 실내 환경에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 실내 공간의 공기질을 향상시키기 위하여 다양한 종류의 공기 정화 장치가 사용되고 있다.
공기 정화 장치는 휘발성유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds) 등의 유해 화합물을 제거하는 청정작용, 황사, 미세먼지 등의 공기중의 입자들을 제거하는 탈진작용, 담배냄새, 땀냄새 등의 악취를 제거하는 탈취작용, 및 세균, 곰팡이, 진드기 등을 제거하는 살균작용 등을 통하여, 실내 공기를 정화하는 기능을 수행한다.
특히 2019년 이후 전세계적으로 유행하고 있는 신종 코로나 바이러스에 대비하기 위해, 종래의 황사, 미세먼지, 곰팡이, 휘발성유기화합물 등의 오염물질에 추가하여 바이러스를 제거할 수 있는 공기 정화 장치에 관한 사회적 관심이 높아지고, 관련 연구 개발도 활발히 이루어지고 있다.
이와 같이, 공기 정화 장치는 공기 중의 다양한 종류의 유해 물질들을 한꺼번에 정화하여야 하므로, 여러 종류의 필터가 복합적으로 사용되는 경우가 많다. 그런데, 다른 필터와 서로 적층할 수 없는 형태의 필터를 사용하는 경우에는 공기 정화 장치 내부에 많은 공간이 필요하게 되거나, 각 필터의 정화 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 예를 들어, 백금 촉매 필터는 유해물질의 제거와 더불어 세균, 바이러스 등의 제거에도 탁월한 효과가 있으나, 다른 필터와 적층하여 배치할 수 있는 형태가 아니고, 필터링 성능을 유지하기 위하여 백금 촉매가 일정 이상의 온도로 유지되어야 한다.
다만 백금 촉매의 온도를 필요 이상으로 고온으로 유지하면, 온도 유지에 많은 에너지가 소모되고, 또한 공기 정화 장치 내부의 온도가 필요 이상으로 고온이 되어 여름철 사용시 문제가 되기도 하며, 반대로 백금 촉매의 온도가 일정 온도에 미치지 못하는 경우 백금 촉매의 활성이 떨어지게 되어, 필터로서 역할을 다하지 못하는 문제가 있는데, 본 발명은 이를 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 백금 촉매 필터를 구비한 공기 정화 장치에서 백금 촉매 필터의 필터링 성능의 유지에 필요한 조건을 구명하고, 이를 토대로 공기 정화 장치의 성능을 최적화하는 동시에 공기 정화 장치에 투입되는 에너지를 절약할 수 있는 공기 정화 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 복수의 필터를 공간 절약적으로 결합하여 복합적인 필터링 효과를 발휘할 수 있는 공기 정화 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 공기 중의 각종 유해물질과 더불어 인체에 해로운 세균 및 바이러스를 효율적으로 제거할 수 있는 공기 정화 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 공기 정화 장치로 내부로 흡입되는 공기를 다단계로 필터링 함으로써 공기 정화 기능을 향상시킬 수 있는 공기 정화 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 1차 필터링 이후 백금 촉매 필터로 유입되는 공기의 유속과 백금 촉매 필터 온도가 최적의 조합하에서 작동됨으로써 백금 촉매의 필터링 효율이 향상된 공기 정화 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치는 공기 흡입구로 흡입한 공기를 필터링하는 백금 촉매 필터를 포함하고, 상기 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 2m/s 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 백금 촉매 필터의 온도가 약 250℃ 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 0.4m/s 내지 약 1.5m/s이거나, 상기 백금 촉매 필터의 온도가 약 260℃내지 약 300℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 0.4m/s 내지 약 0.8m/s이거나, 상기 백금 촉매 필터의 온도가 약 260℃ 내지 약 275℃일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 제어방법은 상기 공기 정화 장치의 송풍로 내의 유속을 측정하는 제1 단계; 및 상기 제1 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 상한을 초과하는 경우 제1 흡입팬을 감속하거나 정지하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2단계에서 상기 제1 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 하한에 미달하는 경우 제1 흡입팬을 가속할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 미리 정해진 상한은 2m/s일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 제어방법은 상기 공기 정화 장치의 송풍로 내의 유속을 측정하는 제1 단계; 및 상기 제1 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 상한을 초과하는 경우 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬을 감속하거나 정지하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 단계에서 상기 제1 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 하한에 미달하는 경우 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬을 가속할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 제어방법은 상기 공기 정화 장치의 백금 촉매 필터의 히터 온도를 측정하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 측정된 상기 백금 촉매 필터의 히터 온도가 기준 온도 미만인 경우, 공기 정화 장치의 송풍로 내의 유속을 측정하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 상한을 초과하는 경우, 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬을 감속하거나 구동을 정지하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 단계에서 측정된 상기 유속이 상기 미리 정해진 상한 이하인 경우, 상기 백금 촉매 필터의 히터를 가열하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기준 온도는 백금 촉매 필터의 온도가 약 250℃에 이르게 하는 백금 촉매 히터의 온도이고, 상기 미리 정해진 상한은 약 2m/s일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 필터를 공간 절약적으로 결합하여 복합적인 필터링 효과를 달성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 정화 장치 내부로 흡입되는 공기를 다단계로 필터링 함으로써 공기 정화 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 중의 각종 유해물질과 더불어 인체에 해로운 세균 및 바이러스를 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 1차 필터링 이후 백금 촉매 필터로 유입되는 공기의 유량을 조절하고, 유속을 줄여 백금 촉매 필터의 필터링 성능을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 백금 촉매 필터의 필터링 성능의 유지에 필요한 최적의 에너지를 투입하여 필터 성능을 유지하고 동시에 투입 에너지를 감축하여 전체적으로 공기 정화 장치의 효율을 증가하는 효과를 가지게 된다.
본 발명의 일 실시예는 상기 기재된 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 상기 기재된 효과를 전부 가져야 한다거나 상기 기재된 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다. 상기 기재되지 않은 다른 효과들도 청구범위의 기재로부터 내재된 효과로서 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 외관을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 필터를 통과하는 공기의 유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍로의 유속과 공기 정화성능의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백금 촉매 플레이트를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백금 촉매 필터의 히터 온도와 공기 정화 성능의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 제어부에 의한 송풍로 내의 공기 유속 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 제어부에 의한 백금 촉매 필터의 히터 온도의 제어방법을 나타낸다.
본 발명에 관한 설명에서 사용하는 용어는 다음과 같이 이해되어야 한다. 먼저, 본 명세서에서 단수형 또는 복수형으로 표현된 부분은 필수불가결한 경우를 제외하고는 단수형 및 복수형인 경우를 모두 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 의미로서만 사용되고, 구성요소의 순서나 중요도를 한정하기 위한 것이 아니며 어떠한 방식으로든 이들 용어들에 의하여 권리범위가 한정되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용된 "약"이라는 단어는 함께 표시된 유속, 온도 등의 수치값 또는 수치범위가 절대적인 수치가 아니라 통상적인 측정 오차를 포함하는 수치로서, 본 발명의 효과를 달성할 수 있는 전제하에서 표시된 수치와 약간의 차이가 있더라도 본 발명의 범위에 속할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 "연결"되어 있다고 기재한 경우에는 직접 연결된 경우와 함께, 중간에 다른 구성요소를 통하여 연결된 경우도 포함하는 것으로 이해되어야 하며, "직접 연결" 또는 "바로 연결"되어 있다고 기재한 경우에만 중간에 다른 구성요소가 없이 하나의 구성요소와 다른 구성요소가 연결된 것으로 이해되어야 한다. 마찬가지로 구성요소들 사이의 관계를 설명하는 다른 표현들도 동일한 취지로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는, 본체(100), 제1 공기 흡입구(110), 제2 공기 흡입구(320), 제1 필터(200), 제2 필터(300), 공기 배출구(130)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 공기 정화 장치(10)의 외형을 형성하는 것으로서, 본체(100) 내부에 형성되는 내부 공간을 포함하며, 내부 공간에 후술할 제1 필터(200), 제2 필터(300), 제2 공기 흡입구(320), 제1 흡입팬(240) 및 제2 흡입팬(310)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 공기 흡입구(110)는 본체(100)의 정면 일측 외측커버(120)에 설치되거나 또는/그리고 본체(100)의 외곽을 이루는 커버의 임의의 개소에 설치된 틈새 공간에 설치될 수 있다. 제1 공기 흡입구(110)는 실내의 공기가 공기 정화 장치(10)의 내부로 유입되기 위한 경로이다.
제1 흡입팬(240)의 구동에 의해 제1 공기 흡입구(110)를 통해 본체 외부의 공기가 공기 정화 장치(10)의 본체(100) 내부로 유입되며, 본체(100) 내부로 유입된 공기는 제1 필터(200)로 유입될 수 있다. 제1 필터(200)는 제1 공기 흡입구(110)로부터 흡입된 공기를 1차적으로 필터링한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필터(200)는 제1 공기 흡입구(110)와 제1 흡입팬(240)의 사이에 배치되어 제1 공기 흡입구(110)를 통해 유입된 공기를 필터링하는 극세필터(210), 탈취필터(220) 및 집진필터(230)로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 극세필터(210), 탈취필터(220) 및 집진필터(230)는 서로 적층되어 결합될 수 있다.
상기 극세필터(210)는 상대적으로 크기가 큰 생활먼지를 제거하기 위한 것이고, 상기 탈취필터(220)는 새집증후군을 일으키는 휘발성 화학물질과 잡냄새를 걸러주는 것이며, 집진필터(230)는 0.3㎛ 이하 사이즈의 미세먼지를 제거하기 위한 것으로서, 헤파필터(High Efficiency Particulate Air filter: HEPA)를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 필터(200)에 의해 필터링 된 공기(도 3의 A1)는 제2 필터(300)에 의해 2차적으로 필터링될 수 있다. 제2 필터(300)는 제1 필터(200)를 거쳐 공기 배출구(130)를 향해 유동하는 공기의 유동 경로상에 위치하여 1차적으로 필터링 된 공기를 다시 한번 필터링할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기정화장치를 정면에서 보았을 때, 제2 필터(300)는 제1 필터(200)의 측면에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 필터(300)는 공기중의 유해성분과 더불어 바이러스와 세균을 제거하기 위한 필터로서, 담체에 백금(Pt)을 담지하고 열을 가열함에 따라 백금 촉매가 활성화되어 공기 중의 유해성분과 더불어 공기 중의 세균 및 바이러스를 제거하는 백금 촉매 필터를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백금 촉매 필터는 일정 이상의 온도를 유지하는 경우에 백금 촉매의 기능이 충분히 활성화된다. 그런데 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 양이 많아지면, 백금 촉매에 접촉하는 공기에 의하여 열을 빼앗기게 되고, 백금 촉매의 온도가 낮아지면서 백금 촉매의 활성이 떨어진다. 반면, 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 양이 줄어들면, 단위 시간 동안 백금 촉매 필터를 이용하여 정화될 수 있는 공기의 양이 줄어들게 된다. 따라서, 백금 촉매에 의한 정화 성능을 높이기 위해서는, 백금 촉매의 온도를 일정 이상으로 유지하면서도 최대한 많은 공기가 통과하도록 백금 촉매를 통과하는 공기의 양을 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 배출구(130)는 제2 필터의 상방에 설치되어, 제2 필터에 의해 필터링 된 공기(A2)와 제1 필터에 의해 필터링된 공기(A1)의 일부를 본체 외부로 배출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기(A1)가 전부 제2 필터(300)를 통해 2차적으로 필터링될 수 있으나, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기(A1)의 일부분이 제2 필터(300)를 통해 필터링되고, 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기(A1)의 나머지 부분과 제2 필터(300)를 통해 필터링 된 공기(A2)가 각각 공기배출구(130)를 통해 배출될 수 있다. 후자의 경우, 제2 필터(300)를 통과하는 공기의 양을 조절할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 제2 필터(300)와 연결된 제2 공기 흡입구(320)의 크기에 따라서 제2 필터(300)를 통과하는 공기의 양이 달라질 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는 장치 내부로 흡입되는 공기를 다단계로 필터링 함으로써 공기 정화 성능을 향상시킬 수 있으며, 유입되는 공기 중의 미세먼지를 제거할 뿐 아니라, 바이러스와 세균을 사멸시켜 실내를 더욱 쾌적하게 하고 코로나 바이러스 등의 바이러스 질환으로부터 거주자의 건강을 지켜줄 수 있다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는 제1 흡입팬(240)을 포함할 수 있다. 제1 흡입팬(240)은 상기 공기 정화 장치(10) 내부로 외부 공기를 흡입하기 위한 것으로서, 제1 필터(200)를 사이에 두고 제1 공기 흡입구(110)의 반대측에 배치되며, 본체내로 유입되는 공기의 유동을 조절한다. 구체적으로, 제1 흡입팬(240)의 회전 속도에 따라 공기 정화 장치(10) 내부로 유입되는 공기의 유동량을 제어할 수 있다. 즉, 제1 흡입팬(240)의 회전 속도가 빨라지는 경우 공기 정화 장치(10) 내부로 유입되는 공기의 유동이 증가하고, 제1 흡입팬(240)의 회전 속도가 느려지는 경우 공기 정화 장치(10) 내부로 유입되는 공기의 유동이 감소하는 것이다.
도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는, 제1 필터(200)에 의해 필터링 된 공기를 제2 필터(300)내로 빨아들이기 위한 위한 제2 흡입팬(310)을 더 포함할 수 있으며, 제2 흡입팬(310)은 송풍로(330)의 초입에 위치한 제2 공기 흡입구(320)에 인접하여 위치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 흡입팬(310)에 의해 제2 공기 흡입구(320)를 통과하여 송풍로(330)로 유입된 공기는 송풍로(330)를 따라 제2 필터(300)로 유동하며 제2 필터(300)에 의해 2차적으로 필터링될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 흡입팬(310)은 상기 제2 필터(330)로 공기를 흡입하기 위한 것으로서, 제2 필터(330)로 유입되는 공기의 유동을 조절할 수 있다. 구체적으로, 제2 흡입팬(310)의 회전 속도에 따라 제2 필터(330) 내부로 유입되는 공기의 유동량을 제어할 수 있다. 즉, 제2 흡입팬(310)의 회전 속도가 빨라지는 경우 제2 필터(330)로 유입되는 공기의 유동이 증가하고, 제2 흡입팬(310)의 회전 속도가 느려지는 경우 제2 필터(330)로 유입되는 공기의 유동이 감소할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 정화 장치(10)는 제1 흡입팬(240)은 포함하고, 제2 흡입팬(310)을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 제2 필터(330)로 유입되는 공기의 유동은 제1 흡입팬(240)의 속도에 따라서 조정될 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입팬(240)의 속도가 증가하면, 제1 필터(200)를 통하여 본체내로 유입되는 공기의 속도가 증가하고, 그 결과로 제2 공기 흡입구(320)로 유입되는 공기의 속도도 증가하여, 제2 필터(330)로 유입되는 공기의 유동이 증가한다. 반대로, 제1 흡입팬(240)의 속도가 감소하면, 제2 공기 흡입구(320)를 통하여 유입되는 공기의 유동이 감소하므로, 제2 필터(330)로 유입되는 공기의 유속도 감소하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 송풍로(330)의 초입인 상기 제2 공기 흡입구(320)의 면적은 상기 제2 필터의 입구 면적보다 작게 형성되어, 상기 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330)로 유입된 공기는 제2 필터(300)를 향해 유동하면서 유체 역학에 따라 유속이 점차 감소하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 송풍로(330)의 초입인 상기 제2 공기 흡입구(320)의 면적은 상기 제2 필터의 입구 면적보다 크게 형성되어, 상기 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330)로 유입된 공기는 제2 필터(300)를 향해 유동하면서 유체 역학에 따라 유속이 점차 빨라지게 할 수 있다.
결국, 상기 제2 공기 흡입구(320)의 면적을 상기 제2 필터의 입구 면적과 상이하게 함으로써, 상기 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330)로 유입된 공기가 제2 필터(300)를 향해 유동하면서 유체 역학에 따라 유속이 변화(증가 또는 감소)하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 송풍로(330)에는 송풍로(330)로 유입된 공기의 흐름을 조절하는 공기 가이드 부재(340)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 공기 가이드 부재(340)는 송풍로(330) 내에 설치되는 일종의 구조물로서, 송풍로(330)로 유입된 공기가 제2 필터(300)를 전체적으로 고르게 통과하도록 공기의 흐름을 조절할 수 있다. 예를 들어, 공기 가이드 부재(340)는 송풍로(330) 내에 설치되는 일종의 구조물로서, 공기의 흐름을 방해하여 유속을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 송풍로(330) 내에 공기 유속을 측정하는 유속 센서(341)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유속 센서(341)는 공기 가이드 부재(340)에 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유속센서(341)에서 측정한 상기 송풍로(330) 내의 유속과 후술하는 제2 필터(300) 또는 히터(360)의 온도를 고려하여, 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있고, 이를 통하여 백금 촉매 플레이트의 정화 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 정화 장치(10)는 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 양을 조절하기 위하여, 제1 흡입팬(240) 및/또는 제2 흡입팬(310)의 동작을 조정할 수 있다. 예를 들어, 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 유속을 증가시키기 위하여, 제1 흡입팬(240) 및 제2 흡입팬(310)을 모두 가속할 수 있다. 또는, 제1 흡입팬(240) 또는 제2 흡입팬(310)을 가속하거나, 둘 중 하나를 가속하면서 다른 하나를 감속(또는 유지)하여 원하는 공기의 유속을 정밀하게 제어할 수도 있다. 다른 예로서, 공기의 유속을 감소시키기 위하여, 제1 흡입팬(240) 및 제2 흡입팬(310)을 모두 감속할 수 있다. 또는, 제1 흡입팬(240) 또는 제2 흡입팬(310)을 감속하거나, 둘 중 하나를 감속하면서 다른 하나를 가속(또는 유지)하여 원하는 공기의 유속을 정밀하게 제어할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)는 공기 유동 제어판(380)을 더 포함할 수 있다. 도 6를 참조하면, 공기 유동 제어판(380)은 제2 필터(300)의 공기 배출 경로에 형성되며, 제2 필터(300)로부터 배출되는 공기의 유동을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 유동 제어판(380)은 단열 케이스(350)의 개방된 측면 중 제2 필터(300)의 공기 배출 경로에 위치하도록 단열 케이스(350)에 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 유동 제어판(380)은 제2 필터(300)를 통과하면서 2차 필터링 된 공기(A2)가 단열 케이스(350) 외부로 배출되는 속도를 제어함으로써, 2차 필터링 된 공기(A2)가 제1 필터(200)를 통해 필터링 된 공기의 나머지 부분(제1필터(200)를 통과한 공기 중 2차 필터링을 위해 제2 필터(300)로 유입되는 공기를 제외한 나머지 공기)과 바로 합류하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 내에 포함될 수 있는 일부 세균의 경우 고온이 비교적 오랜 시간 유지되어야 제거되는 경우가 있는데, 공기 유동 제어판(380)은 2차 필터링 된 공기(A2)가 바로 토출되지 않고 단열 케이스(350)에서 머무르는 시간을 증가시킴으로써, 공기가 고온에 노출되는 시간을 증가시켜 바이러스 및 세균의 사멸 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 유동 제어판(380)에는 복수의 공기유동홀(381)을 포함함으로써, 2차 필터링 된 공기(A2)가 단열 케이스(350) 외부로 천천히 배출되도록 제어할 수 있다.
도 5는 유속센서(341)에서 측정한 공기의 유속(풍속, m/s)과 백금 촉매 필터에서의 유해가스 제거율 사이의 관계를 도시하고 있다.
먼저, 공기의 유속이 지나치게 느려지면, 제2 필터(300)를 통과하는 공기의 절대양이 줄어들게 되어, 유해가스 제거율이 감소하게 된다. 예를 들어, 도 5에서 공기의 유속이 약 4.3m/s일때 유해가스 제거율이 약 5%로 낮은 수치를 보였고, 유속을 서서히 줄여나감에 따라 제거율은 상승하는 추세를 볼 수 있다. 그런데, 유속이 약 2m/s 이하로 낮아지면 제거율이 상승하는 추세(곡선의 기울기)가 급격히 높아지며, 약 0.7m/s의 유속에서 제거율이 25%로 최대값을 나타냈다. 유속이 약 0.7m/s 이하로 더 줄어들면, 유해가스 제거율도 감소하는 것을 볼 수 있다.
본 발명에 따르면, 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속은 약 2m/s 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 약 0.4m/s 내지 약 1.5 m/s, 가장 바람직하게는 약 0.4 m/s 내지 약 0.8 m/s이다.
상기 도 5에서와 같은 실험 데이터를 이용하여 유속센서(341)의 측정값을 고려하여 제1 흡입팬(240) 및/또는 제2 흡입팬(310)의 가동 속도와 가동 여부를 결정할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 양을 조절하기 위하여 제1 흡입팬(240) 및/또는 제2 흡입팬(310)을 조정할 수 있다. 제1 흡입팬(240)은 공기 정화 장치(10)로 유입되는 전체 공기 양을 조절할 수 있고, 제2 흡입팬(310)에 의하여 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 양을 추가로 조절할 수 있다. 구체적으로, 제1 흡입팬(240)의 구동에 의해 제1 공기 흡입구(110)로부터 흡입된 공기가 제1 필터(200)에 의해 1차로 필터링 된 후, 제2 흡입팬(310)의 선택적 구동에 의해 상기 1차로 필터링된 공기가 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330) 내로 흡입되는 양이 조절될 수 있다.
예를 들어, 제2 흡입팬(310)이 작동을 하지 않으면, 상기 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330) 내로 흡입되는 공기의 양이 적어서, 상기 1차로 필터링된 공기(A1)는 본체 내부에서 본체 상방에 배치된 공기 배출구(130)를 통해 많은 부분이 배출되게 되며, 제2 흡입팬(310)의 구동 속도가 빠를수록 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330) 내로 흡입되는 공기의 양은 증가하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 정화 장치는 제1 흡입팬(240)은 포함하되 제2 흡입팬(310)은 포함하지 않고, 제1 흡입팬(240)의 구동 속도를 제어하여 공기 정화 장치(10)로 유입되는 전체 공기 양과 더불어 제2 필터(300)로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입팬(240)은 제1 공기 흡입구(110)를 통해 본체 외부의 공기를 정면에서 흡입하여 본체 내부의 원심 방향으로 밀어내는 원심팬이고, 제2 공기 흡입구(320)는 상기 제1 흡입팬(240)의 측면에 위치하여 제1 흡입팬(240)에 의하여 원심 방향으로 배출되는 공기(A1) 중 일부를 자연스럽게 유입하도록 배치될 수 있다. 제2 공기 흡입구(320)로 유입된 공기는 송풍로(330)를 통하여 제2 필터(300)를 통과하게 된다.
도 8은 본 발명의 일시예에 따른 제1 제어부에 의한 송풍로 내의 공기 유속 제어방법을 나타내는 순서도이다. 송풍로(330)내의 유속센서(341)에서 측정한 유속값이 예컨대 2m/s 이하이면, 백금 촉매 필터의 온도에 크게 영향을 미치지 않아 유해물질 제거율을 9% 이상으로 유지할 수 있으므로, 현 상태를 계속 유지하도록 제어한다.
만일 유속값이 2m/s를 초과하면 s104 단계로 이동하여 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬의 구동속도를 제어하게 된다.
S104 단계의 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬 구동 속도제어는 유속이 2m/s이하가 될 때까지 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬의 구동을 멈출 수도 있고, 유속이 2m/s이하가 될 때까지 단계적으로 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬의 구동 속도를 낮추어 가면서 제어할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백금 촉매 플레이트를 도시한 것이다.
본 발명이 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)의 제2 필터(300)는 도 6에 도시된 바와 같은 백금 촉매 필터일 수 있다. 백금 촉매 필터는 단열 케이스(350)에 결합되어, 상기 공기 정화 장치(10)에 설치될 수 있다. 백금 촉매 필터는 복수의 촉매 플레이트(370) 및 히터(360)를 포함하며, 촉매 플레이트(370)는 표면에 백금 촉매가 담지될 수 있다. 복수의 촉매 플레이트(370)는 서로 일정 간격으로 이격하여 적층된 형태로 형성되며, 서로 인접하여 대향하는 촉매 플레이트(370) 사이로 통기(通氣) 가능하도록 통기 공간이 형성될 수 있다. 또한, 바(bar)형상의 히터(360)는 길이 방향으로 적층되는 복수의 촉매 플레이트를 길이 방향으로 관통하여 설치되고, 1차 필터링 된 공기(A1)가 복수의 촉매 플레이트(370) 사이의 통기 공간으로 통과하면서, 복수의 촉매 플레이트(370)의 표면과 충돌하여 2차 필터링이 이루어지는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 히터(360)는 복수의 촉매 플레이트(370)를 가열하여 백금 촉매를 활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(360)는 일정한 길이를 갖는 바(Bar) 형상으로 형성되며 적층되는 복수의 촉매 플레이트(370)를 관통하여 배치되므로 복수의 촉매 플레이트(370)를 동시에 가열할 수 있다. 히터의 온도를 200℃내지 500℃로 조절하는 것에 의해 공기의 유동이 없는 상태에서 복수의 촉매 플레이트(370)의 온도를 대략 200℃내지 300℃까지 가열할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 촉매 플레이트(370)가 가열됨에 따라 촉매 플레이트(370)에 담지되는 백금 촉매가 활성화되고, 촉매 플레이트(370) 사이를 통과하는 공기와 촉매 반응을 일으켜 공기 안에 포함된 유해물질이 제거된다. 구체적으로, 공기안에 포함된 휘발성 유기물질이나 포름알데히드 같은 환경호르몬이 촉매 반응에 의해 인체에 무해한 이산화탄소와 물로 변화되고, 곰팡이, 포자, 세균 및 바이러스 등 생화학적 오염물질도 촉매 반응에 의해 화학 연소되어 제거되며, 일산화탄소와 일산화질소 등 독성 물질도 촉매 반응에 의해 이산화탄소, 질소와 물로 변화된다.
본 발명이 일 실시예에 따른 공기 정화 장치(10)의 제2 필터(300)는 열 살균 필터일 수 있다. 열 살균 필터는 히터에 의하여 발생한 열에 의하여 공기중의 유해물질, 세균 및 바이러스 등을 제거할 수 있다.
*예를 들어, 열 살균 필터는 도 6에 도시된 백금 촉매 필터와 동일한 형상을 가질 수 있다. 다만, 백금 촉매 필터 부분에 백금이 담지되지 않아서 단순히 열에 의하여 유해물질, 세균 및 바이러스 등을 제거하는 기능을 가질 수 있다. 열 살균 필터는 단열 케이스(350)에 결합되어, 상기 공기 정화 장치(10)에 설치될 수 있다. 열 살균 필터는 복수의 플레이트(370) 및 히터(360)를 포함하며, 플레이트(370)는 표면에 백금과 같은 촉매 물질이 담지되지 않고 다만 열 전도율이 높은 물질로 제조될 수 있다. 복수의 플레이트(370)는 서로 일정 간격으로 이격하여 적층된 형태로 형성되며, 서로 인접하여 대향하는 플레이트(370) 사이로 통기(通氣) 가능하도록 통기 공간이 형성될 수 있다. 또한, 바(bar)형상의 히터(360)는 길이 방향으로 적층되는 복수의 플레이트(370)를 길이 방향으로 관통하여 설치되고, 1차 필터링 된 공기(A1)가 복수의 플레이트(370) 사이의 통기 공간으로 통과하면서, 가열된 복수의 플레이트(370) 및 고온의 공기층에 의하여 2차 필터링이 이루어지는 것이다.
이미 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 필터(200)를 통과한 공기(A1)의 일부를 제2 필터(300)로 유동시키기 위해 제2 흡입팬(310)이 구비될 수 있는데, 제2 흡입팬(310)은 송풍로(330)의 초입에 위치한 제2 공기 흡입구(320)에 인접하여 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 송풍로(330)의 초입인 상기 제2 공기 흡입구(320)의 면적은 상기 제2 필터의 입구 면적과 상이하게 형성되어, 상기 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330)로 유입된 공기는 제2 필터(300)를 향해 유동하면서 유속이 변화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 흡입팬(240)의 구동에 의해 제1 공기 흡입구(110)로부터 흡입된 공기가 제1 필터(200)에 의해 1차로 필터링 된 후, 제2 흡입팬(310)의 선택적 구동에 의해 상기 1차로 필터링된 공기(A1)가 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330) 내로 흡입되는 양이 조절될 수 있다.
예컨데, 제2 흡입팬(310)이 작동을 하지 않으면, 상기 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330) 내로 흡입되는 공기의 양이 적어서, 상기 1차로 필터링된 공기(A1)는 본체 내부에서 본체 상방에 배치된 공기 배출구(130)를 통해 많은 부분이 배출되게 되며, 제2 흡입팬(310)의 구동 속도가 빠를수록 제2 공기 흡입구(320)를 통해 송풍로(330) 내로 흡입되는 공기의 양은 증가하게 된다.
한편 제2 필터(300)내로 유입되는 공기의 양이 많을수록 그리고 제2 필터(300)를 통과하는 공기의 유속이 빠를수록 제2 필터(300)인 백금 촉매 플레이트의 온도가 낮아져 고온으로 유지하기 위하여 추가적인 에너지가 소모되거나 백금 촉매 플레이트의 냉각으로 바이러스와 세균의 사멸효과가 떨어지게 된다(도 5 참조).
도 7은 백금 촉매 필터를 가열하는 히터 온도와 유해가스 제거율의 관계를 나타낸다.
또한 도 7에서 괄호 속의 수치는 히터 온도에 따른 백금 촉매 필터의 온도를 나타내며, 히터의 온도와 필터의 온도 및 유해가스 제거율을 표 1에 기재하였다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 백금 촉매 필터 온도가 약 198℃일때 세균의 제거율은 5%를 나타내고 있는데, 이후 온도를 상승시켜도 유해가스 제거율은 크게 오르지 않고 완만히 상승하여, 백금 촉매 필터 온도가 약 258℃일때 세균 제거율은 약 9%로 나타난다. 그리고 백금 촉매 필터 온도가 약 258℃를 초과한 이후 가파른 상승세를 보여 약 274℃에서는 19%까지 제거율이 급 상승하였다가, 이후로는 세균 제거율이 크게 변하지 않음을 보여주고 있다.
히터 온도, 백금 촉매 필터의 온도 및 유해 가스 제거율
히터온도(℃) 260 300 340 360 400
백금촉매필터온도(℃) 198 228 258 274 304
유해가스제거율(%) 5 6 9 19 22
여기서 유해가스 제거율은 공기 정화 정도의 지표를 나타내는 것이다.
본 발명의 일시예에 따른 실험 결과를 종합하면, 백금 촉매 필터의 온도는 약 250℃이상, 더욱 바람직하게는 약 260℃ 내지 약 300℃, 가장 바람직하게는 약 260℃ 내지 약 275℃인 것이 백금 촉매 필터의 높은 유해 가스 제거율을 유지하는데 유리한 것으로 나타났다.
위에서도 설명한 바와 같이 일반적으로 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 빠를수록 백금 촉매 필터의 온도를 낮추게 되며, 이로 인해 유해 가스 제거 및 바이러스 사멸효과가 떨어지게 되므로, 백금 촉매 필터로 유입되는 공기의 유속의 조정은 백금 촉매 필터의 온도와의 상관 관계를 파악하여 조절할 필요가 있다.
따라서, 바람직하게는 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 2 m/s이하이고, 동시에 백금 촉매 필터의 온도가 약 250℃이상이 되도록 조절한다. 더욱 바람직하게는, 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 0.4m/s 내지 약 1.5 m/s이고, 동시에 백금 촉매 필터의 온도가 약 260℃ 내지 약 300℃가 되도록 조절한다. 가장 바람직하게는, 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 0.4 m/s 내지 약 0.8 m/s이고, 동시에 백금 촉매 필터의 온도가 약 260℃ 내지 약 275℃가 되도록 조절한다.
이상과 같은 백금 촉매 필터의 온도는 주로 백금 촉매 필터를 가열하는 히터에 의해 조절되며, 히터의 위치나 종류 등에 따라 히터 온도와 백금 촉매 필터의 온도 관계가 달라질 수 있다. 따라서 통상의 기술자는 표 1 및 도 7에 표시된 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 온도와 백금 촉매 온도의 상관 관계는 단지 예시적인 것임을 이해할 수 있고, 본 명세서에 교시한 내용에 따라 임의의 공기 정화 장치에서 바람직한 백금 촉매 온도 범위에 도달할 수 있는 히터의 온도 범위를 적절히 구할 수 있을 것이다.
도 9는 제2 제어부에 의한 히터 온도의 제어방법을 나타낸다. 아래 제어방법에서 기준온도와 기준유속은 사용자의 기호에 따라 가변적으로 조절이 가능하며, 본 실시예에서는 기준 히터온도를 340℃(백금 촉매 필터 온도 258℃에 해당)로, 그리고 기준유속을 2m/s로 상정하였다.
상기 기준온도와 기준유속은 시스템의 스펙과 가동 환경에 따라 사용자가 달리 설정할 수 있다.
백금 촉매 필터의 히터 온도를 측정하여(S201), 온도가 기준온도인 340℃ 이상이면 현 상태를 유지한다.
만일 온도가 340℃ 미만인 경우에, 유속센서(341)로 측정한 유속값이 2m/s이하인 경우라면, 송풍로 내의 유속은 양호한 상태이므로, 백금 촉매 필터의 히터를 가열한 후(S207), 재차 온도를 측정한 후(S202), 그 결과에 따라 다음 단계인 S203 혹은 S204로 이동한다.
온도가 340℃ 미만인 경우에, 유속센서(341)로 측정한 유속값이 2m/s를 초과하는 경우라면, 백금 촉매 필터의 히터 온도가 340℃에 도달할 때까지 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입패드의 구동속도를 제어한다(S205).
본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 제어부와 제2 제어부는 별개로 제어할 수도 있지만, 통합하여 제어할 수도 있다.
본 발명에 따른 공기 정화 장치내의 백금 촉매 필터의 온도와 백금 촉매 필터에 유입되는 공기의 유속을 제어하는 장치와 방법에 대하여 본원의 도면에 따라 상기와 같이 설명하였으나, 본 발명은 본원에 도시 및 설명된 구성 및 방법으로만 국한되는 것이 아니다. 또한, 본원에 개시된 것 이외의 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어가 본 발명의 구성으로 사용될 수 있고, 그 권리범위에 있어서도 본원에 개시된 구성 및 방법으로 한정되는 것이 아니다. 당해 기술분야의 통상의 기술자들은 본 발명이 추구하는 목적과 효과의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함을 이해할 것이다.

Claims (12)

  1. 공기 흡입구로 흡입한 공기를 필터링하는 백금 촉매 필터를 포함하는 공기 정화 장치에 있어서,
    상기 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 2m/s 이하인 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 백금 촉매 필터의 온도가 약 250℃ 이상인 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 0.4m/s 내지 약 1.5m/s이거나,
    상기 백금 촉매 필터의 온도가 약 260℃ 내지 약 300℃인 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 백금 촉매 필터를 통과하는 공기의 유속이 약 0.4m/s 내지 약 0.8m/s이거나,
    상기 백금 촉매 필터의 온도가 약 260℃ 내지 약 275℃인 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치.
  5. 공기 정화 장치의 제어방법으로서,
    상기 공기 정화 장치의 송풍로 내의 유속을 측정하는 제1 단계; 및
    상기 제1 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 상한을 초과하는 경우 제1 흡입팬을 감속하거나 정지하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 공기 정화 장치의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 단계에서 상기 제1 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 하한에 미달하는 경우 제1 흡입팬을 가속하는 것을 특징으로 공기 정화 장치의 제어방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 미리 정해진 상한은 약 2m/s인 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치의 제어방법.
  8. 공기 정화 장치의 제어방법으로서,
    상기 공기 정화 장치의 송풍로 내의 유속을 측정하는 제1 단계; 및
    상기 제1 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 상한을 초과하는 경우 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬을 감속하거나 정지하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 단계에서 상기 제1 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 하한에 미달하는 경우 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬을 가속하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치의 제어방법.
  10. 공기 정화 장치의 제어방법으로서,
    상기 공기 정화 장치의 백금 촉매 필터의 히터 온도를 측정하는 제1 단계;
    상기 제1 단계에서 측정된 상기 백금 촉매 필터의 히터 온도가 기준 온도 미만인 경우, 공기 정화 장치의 송풍로 내의 유속을 측정하는 제2 단계; 및
    상기 제2 단계에서 측정된 상기 유속이 미리 정해진 상한을 초과하는 경우, 제1 흡입팬 및/또는 제2 흡입팬을 감속하거나 구동을 정지하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 단계에서 측정된 상기 유속이 상기 미리 정해진 상한 이하인 경우, 상기 백금 촉매 필터의 히터를 가열하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치의 제어방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 기준 온도는 백금 촉매 필터의 온도가 약 250℃에 이르게 하는 백금 촉매 히터의 온도이고, 상기 미리 정해진 상한은 약 2m/s인 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치의 제어방법.
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