KR101839844B1 - 이산화염소의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기의 살균, 이산화염소(ClO2)의 농도를 일정하게 유지하면서 이산화염소 용액을 순환시켜 재활용하는, 이산화염소의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치 및 그 방법에 관한 것으로서,
살균 소독 탈취 장치(200)는 일측에 설치되는 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220) 및 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)와, 각각의 저장조(220, 230)로부터 용액을 공급받아 혼합하며 이들의 화학반응에 의해 형성된 이산화염소 용액을 배출하는 혼합기(250)와, 장치(200)의 상부에 설치되어 장치(200)의 하부에 저류하는 이산화염소 용액을 분사할 수 있는 분사 노즐(211, 212)과, 장치(200)의 중앙부에 설치되어 분사 노즐(211, 212)로부터 분사되거나, 혼합기(250)에서 분사되는 이산화염소 용액이 떨어지는 충전물 층(260)과, 각 저장조(220, 230)로부터 혼합기(250)로의 용액 공급을 제어하는 에어펌프(240) 및 솔레노이드 밸브(241)와, 장치(200)의 하부에 저류하고 있는 이산화염소 용액을 상부의 분사 노즐(211, 212)로 공급하는 순환 펌프(210)를 포함하고,
살균 소독 탈취 공정의 초기에는 상기 혼합기(250)를 통해 이산화염소 용액을 배출하고, 일정 시간 이후에는 상기 분사 노즐(211, 212)을 통해 장치(200) 하부의 이산화염소 용액을 분사하되 장치(200) 내부의 이산화염소 농도가 일정 이하이면 상기 혼합기(250)를 통해 이산화염소 용액을 추가로 배출하여 장치(200) 내부의 이산화염소 농도를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.
살균 소독 탈취 장치(200)는 일측에 설치되는 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220) 및 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)와, 각각의 저장조(220, 230)로부터 용액을 공급받아 혼합하며 이들의 화학반응에 의해 형성된 이산화염소 용액을 배출하는 혼합기(250)와, 장치(200)의 상부에 설치되어 장치(200)의 하부에 저류하는 이산화염소 용액을 분사할 수 있는 분사 노즐(211, 212)과, 장치(200)의 중앙부에 설치되어 분사 노즐(211, 212)로부터 분사되거나, 혼합기(250)에서 분사되는 이산화염소 용액이 떨어지는 충전물 층(260)과, 각 저장조(220, 230)로부터 혼합기(250)로의 용액 공급을 제어하는 에어펌프(240) 및 솔레노이드 밸브(241)와, 장치(200)의 하부에 저류하고 있는 이산화염소 용액을 상부의 분사 노즐(211, 212)로 공급하는 순환 펌프(210)를 포함하고,
살균 소독 탈취 공정의 초기에는 상기 혼합기(250)를 통해 이산화염소 용액을 배출하고, 일정 시간 이후에는 상기 분사 노즐(211, 212)을 통해 장치(200) 하부의 이산화염소 용액을 분사하되 장치(200) 내부의 이산화염소 농도가 일정 이하이면 상기 혼합기(250)를 통해 이산화염소 용액을 추가로 배출하여 장치(200) 내부의 이산화염소 농도를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공기의 살균, 소독 및 탈취를 위한 이산화염소(ClO2)의 농도를 일정하게 유지하면서, 이산화염소 용액을 순환시켜 재활용하는 장치에 관한 것이다.
이산화염소(ClO2)는 일반적으로 높은 산화력 때문에 살균, 소독 및 탈취를 위한 용도로 널리 사용되고 있다.
이러한 이산화염소 제조장치로서 특허문헌 1(공개특허공보 2005-16034호, 2005. 2. 21. 공개)에는 이산화염소 가스의 발생 농도를 자유 자재로 조절하는 것을 개시하고 있다.
그렇지만, 특허문헌 1 발명의 이산화염소 제조장치는 반응실 내에서의 반응에 따른 용존 이산화염소 가스의 농도가 매우 낮은 반응 완료 폐액을 배출관로(8)를 통해서 폐액 저류탱크(9)에 저류하도록 하는 구성을 가지는 것으로, 이산화염소가 포함된 용액의 순환이라는 기능을 충실하게 실행할 수 없었다.
특허문헌 2(일본 공개특허공보 2002-143278호, 2002. 5. 21. 공개)에는 액상 안정화 이산화염소 용기(10)와 액화 이산화탄소 용기(12)로부터 공급되는 이산화염소 및 이산화탄소가 혼합용기(14)에서 혼합되어, 소망하는 공간으로 가스 방출기(22)를 통해서 공급되는 것을 개시하고 있다.
그렇지만, 상기 특허문헌 2 발명은 이산화염소 가스와 함께 이산화탄소도 함께 공급된다는 문제점과 함께, 이산화염소의 일정한 농도 유지가 곤란하였다.
특허문헌 3(일본 공개특허공보 2007-523040호, 2007. 8. 16. 공개)에는 이산화염소 제조 방법으로서, 반응기(1)에 공급되는 공급라인(2)에서 황산이 공급되고, 공급라인(3)에서 염소산나트륨 및 과산화수소의 예비 혼합된 수용액이 공급되도록 하고, 반응기(1)에서 제조된 생성물을 흡수 타워(4)로 이동시키며, 흡수 타워(4)에서 물과 접촉되어 이산화염소를 포함하는 수용액을 생성하여 하부(5)로 취출하는 공정이 개시되어 있다.
그렇지만, 상기 특허문헌 3 발명은 저장탱크(8)에서 흡수되지 않은 프로세스가스를 대기 중으로 배출하도록 구성되었다. 따라서, 이산화염소 용액의 완전한 순환이 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.
이와 같이, 이산화염소는 경시 변화와, 오염된 공기와의 접촉으로 인한 변화 등으로 일정한 농도를 유지하지 곤란하거나, 순환시켜 재 사용하지 못하는 실정에 있었다.
따라서, 이산화염소를 오염된 공기와 접촉시키고 외부로 방출하여 소모시키거나, 물과 희석하여 분사시켜 살균 소독하고 있지만, 이와 같은 경우에도 소모량이 많아 경제성이 떨어지며, 물과 혼합하는 경우에는 즉각적인 탈취 효과가 떨어진다는 문제점이 있었다.
또한, 이산화염소는 특유의 냄새가 있는 것으로 사용자들이 거부감을 느끼면서 사용하고 있는 것이 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 특허문헌 1 내지 3이 가지는 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 안정적으로 이산화염소의 농도를 유지하면서, 이산화염소 용액이나 잔류 가스 등을 외부로 방출시키지 않는 순환 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 아래와 같은 구성으로 이루어진다.
오염공기 흡입구(100), 살균 소독 탈취 장치(200), 정화공기 공급구(600)로 이루어지는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치로서,
오염공기 흡입구(100)에서는 오염원으로부터 오염된 공기를 흡입하며, 살균 소독 탈취 장치(200)에서는 흡입된 오염공기를 살균 소독 탈취하며, 정화공기 공급구(600)에서는 살균 소독 탈취된 정화공기를 공급하도록 구성되며,
상기 살균 소독 탈취 장치(200)의 일측에는, 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220) 및 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)를 구비하며, 또한, 각각의 저장조(220, 230)로부터 용액을 공급받아 혼합하는 혼합기(250)를 구비하며,
또한, 상기 살균 소독 탈취 장치(200)의 상부에는, 상기 살균 소독 탈취 장치(200)의 하부에 저류하는 이산화염소 용액을 분사할 수 있는 분사 노즐(211, 212)을 구비하고,
또한, 상기 살균 소독 탈취 장치(200)의 중앙부에는, 분사 노즐(211, 212)로부터 분사되거나, 혼합기(250)에서 분사되는 이산화염소 용액이 떨어지는 충전물 층(260)이 설치된 것을 특징으로 하는, 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치이다.
또한, 본 발명은, 상기 살균 소독 탈취 장치(200)와 정화공기 공급구(600) 사이에 이산화염소 중화 장치(300)가 설치되며,
상기 이산화염소 중화 장치(300)는 상기 살균 소독 탈취 장치(200)에 의하여 정화된 공기에 잔존하는 산류의 냄새를 제거하고, 이산화염소를 중화시키는 것으로,
이산화염소 중화 장치(300)의 일측에는, 알칼리성 용액 저장조(320)를 설치하고, 이 알칼리 용액 저장조(320)로부터 용액을 공급받아 이산화염소 중화 장치(300)의 상부에서 분사하는 분사노즐(311)을 구비하며,
또한, 상기 분사노즐(311)은 상기 이산화염소 중화 장치(300)의 하부에 저류하는 알칼리 용액도 공급받아 분사할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치이다.
또한, 본 발명은 상기 살균 소독 탈취 장치(200)와 이산화염소 중화 장치(300) 사이에 제습장치(400)를 설치하여, 살균 소독 탈취 장치(200)에서 공급되는 공기의 습기를 제거하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치이다.
또한, 본 발명은 상기 이산화염소 중화 장치(300)와 정화공기 공급구(600) 사이에 제습장치(500)를 설치하여, 이산화염소 중화 장치(300)에서 공급되는 정화공기의 습기를 제거하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치이다.
또한, 본 발명은, 상기 살균 소독 탈취 장치(200)와 이산화염소 중화 장치(300) 사이에 제습장치(400)를 설치하고, 이산화염소 중화 장치(300)와 정화공기 공급구(600) 사이에 제습장치(500)를 설치하여, 살균 소독 탈취 장치(200)와 이산화염소 중화 장치(300)에서 공급되는 정화공기의 습기를 제거하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치이다.
또한, 본 발명은, 오염원으로부터 오염된 공기를 흡입하는 오염공기 흡입 단계(제1 단계),
살균 소독 탈취 장치(200)의 일측에 마련된 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220) 및 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)를 구비하며, 각각의 저장조로부터 용액을 공급받아 혼합하는 혼합기(250)로부터 이산화염소 용액을 분사하거나,
상기 제1 단계에서 흡입한 오염공기를 살균 소독 탈취 장치(200)의 바닥에 저류하는 이산화염소 용액을 순환 펌프(210)를 통하여 상기 살균 소독 탈취 장치(200)의 상부에 설치된 분사 노즐(211, 212)로부터 이산화염소 용액을 분사하는, 적어도 하나의 방법으로 오염공기를 살균 소독 탈취하는 살균 소독 탈취 단계(제2 단계),
상기 제2 단계에서 정화된 공기를 필요로 하는 공간에 공급하는 정화공기 공급 단계(제6 단계)로 이루어지는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법이다.
또한, 본 발명은, 상기 제2 단계에서
상기 살균 소독 탈취 장치(200)의 상부에 설치된 분사 노즐(211, 212)로부터 분사되거나 혼합기(250)에서 분사되는 이산화염소 용액이, 충전물 층(260)으로 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법이다.
또한, 본 발명은, 상기 제2 단계와 제6 단계 사이에, 제2 단계에서 정화된 정화공기에 남아 있는 산류의 잔여 냄새를 제거하고, 이산화염소를 중화하는 이산화염소 중화 단계(제4 단계)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법이다.
또한, 본 발명은, 상기 제2 단계와 제4 단계 사이에서 정화된 정화공기의 습기를 제거하는 1차 제습 단계(제3 단계)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법이다.
또한, 본 발명은, 상기 제4 단계 제6 단계 사이에서 정화된 정화공기의 습기를 제거하는 2차 제습 단계(제5 단계)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법이다.
또한, 본 발명은, 제2 단계에 이어서, 살균 소독 및 탈취된 정화공기의 습기를 제거하는 1차 제습 단계(제3 단계)를 가지며,
제3 단계에 이어서, 살균 소독 및 탈취되고, 1차 제습된 정화공기에 남아 있는 산류의 잔여 냄새를 제거하고, 이산화염소를 중화하는 이산화염소 중화 단계(제4 단계)를 더 가지며,
상기 제4 단계를 거친, 정화공기의 습기를 제거하는 2차 제습 단계(제5 단계)를 더 가지는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법이다.
상기와 같은 본 발명에 의하여, 설치가 자유롭고, 크기의 변경이 가능하며, 환경 및 필요에 따라 거부감 있는 이산화염소 가스의 냄새도 모두 제거시킬 수 있게 된다.
그리고, 오염 및 감염된 공기를 살균, 소독 및 탈취를 통해서 정화공기로 제조하며, 이산화염소 용액을 재 사용, 순환시킴으로써, 효율성을 높일 수 있으며, 인체 및 동식물과 환경에 무해하게 농도를 조절한 이산화염소를 활용하여, 공간 및 공기의 살균, 소독 및 탈취로 사후 처치 및 사전 방역으로 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 1)이다.
도 3은 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 2)이다.
도 4는 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 3)이다.
도 5는 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 4)이다.
도 6는 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 5)이다.
도 7은 특허문헌 1의 살균성 혼합 가스 공급 장치의 개략도이다.
도 8은 특허문헌 3의 이산화염소의 제조방법의 장치에 관한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 1)이다.
도 3은 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 2)이다.
도 4는 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 3)이다.
도 5는 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 4)이다.
도 6는 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균, 소독 및 탈취 방법의 각 단계를 나타내는 개략도(실시예 5)이다.
도 7은 특허문헌 1의 살균성 혼합 가스 공급 장치의 개략도이다.
도 8은 특허문헌 3의 이산화염소의 제조방법의 장치에 관한 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있는 것은 당연한 것이다. 또한 아래에 기재한 도면부호는 본 발명의 실시예에 따른 것으로, 도 1에 표시한 것을 의미하는 것이다. 다만, 도 7과 도 8의 도면에 나타낸 도면부호는 각각의 발명에 특유한 것이며, 본 발명과는 관련이 없는 것이다.
먼저, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 이산화염소(ClO2) 가스의 농도 유지와 이산화염소 용액의 순환 기능을 가진 살균 소독 및 탈취 장치는, 오염공기 흡입구(100), 살균 소독 탈취 장치(200), 이산화염소 중화 장치(300) 및 정화공기 공급구(600)로 구성되며, 필요에 따라, 제습 장치(400, 500)를 부가하여 구성된다.
다음으로, 상기 각 구성의 장치에 대해서 작용 관계를 설명한다.
(1) 오염공기 흡입구(100)
정화를 필요로 하는 공간 등으로부터 오염된 공기를 흡입하는 구성이다. 이 구성은 블로어 등에 의해 오염된 공기를 흡입하며, 필요에 따라 필터(101) 등을 거쳐 각종 먼지나, 부유물을 제거하고, 오염된 공기만을 흡입하도록 한다. 물론 필터(101)는 주기적으로 세척하거나 교체할 수 있도록 하며, 특별히 성분이나 크기를 한정할 필요는 없다.
(2) 살균 소독 탈취 장치(200)
오염된 공기가 살균 소독 및 탈취되도록 하는 구성이다.
이 살균 소독 탈취 장치(200)는 첫째, 장치(200)의 하부에 저류하고 있는 이산화염소 용액을, 순환 펌프(210)에 의하여 장치(200) 상부에서 분사 노즐(211, 212)에 의하여 장치(200) 하측으로 분사되도록 하여 이루어지는 구성(이하 '제1 구성'이라 한다)을 가진다.
둘째, 장치(200)의 일측에 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220)와 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)를 가지며, 각각의 저장조(220, 230)에서 공급되는 용액을 혼합시키는 혼합기(250)로 구성되며, 이 혼합기(250)에서 혼합된 혼합 용액이 장치(200) 하측으로 분사되도록 하여 이루어진 구성(이하 '제2 구성'이라 한다)도 가진다. 또한 각 저장조(220, 230)로부터 혼합기(250)로의 용액의 공급은 에어펌프(240) 및 솔레노이드 밸브(241)에 의하여 이루어진다.
또한, 이산화염소 용액의 농도는 사용되는 공간의 크기 및 환경에 따라, 공급된 이산화염소 용액의 농도를 측정하여 적절한 농도로 조절하여 사용한다. 예를 들어, 이산화염소 용액 1.0ml 물 1.0L에 혼합하면, 즉 1.0ml/L으로 하면, 1ppm이 되며, 이산화염소 가스는 2.8㎎/㎥이면, 1ppm이 되는 것이다.
본 발명의 상기 장치(200)의 최초 작동시에는 상기 제2 구성에 의하여 이산화염소가 공급되지만, 일정 시간 작동된 후에는 상기 제1 구성만에 의하여 이산화염소가 공급되거나 또는 제1 구성과 제2 구성이 함께 작동되어 이산화염소가 공급된다.
그리고, 살균 소독 탈취 장치(200)의 중간 부분에는 이산화염소에 부식되지 않는 PVC등의 소재로 이루어진 충전물 층(260)을 만들어, 오염된 공기가 이 부분을 통화하면서 살균 소독 및 탈취가 보다 효과적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
(3) 이산화염소 중화 장치(300)
살균 소독 탈취장치(200)로부터 공급되는 공기에는 오염된 공기와 이산화염소 가스가 혼합되는 과정에서, 산류의 잔여 냄새 등이 남게 된다. 이산화염소 중화장치(300)는 이러한 산류의 잔여 냄새를 제거하고, 이산화염소를 중화시키기 위한 장치이다.
상기 살균 소독 탈취 장치(300)는 첫째, 장치(300)의 하부에 저류하고 있는 알칼리성 용액을 순환 펌프(310)에 의하여 장치(300) 상부에서 분사 노즐(311)에 의하여 하측으로 분사되도록 하여 이루어는 구성(이하 '제3 구성'이라 한다)을 가진다.
둘째, 장치(300)의 일측에 알칼리성 용액 저장조(320)를 가지며, 이 알칼리성 용액 저장조(320)에서 공급되는 용액을 장치(300)의 하측으로 분사되도록 하며, 이 경우 상기 제3 구성에서 사용하고 있는 분사 노즐(311)을 함께 사용할 수 있다(이하 '제4 구성'이라 한다). 물론 별도의 분사 노즐을 사용해도 된다. 알칼리성 용액 저장조(320)로부터 분사 노즐(311)로의 용액의 공급은 에어펌프(340) 및 솔레노이드 밸브(341)에 의하여 이루어진다.
본 발명의 상기 장치(300)의 최초 작동시에는 상기 제4 구성에 의하여 알칼리성 용액이 공급되지만, 일정 시간 작동된 후에는 상기 제 3 구성에만 의하여 알칼리성 용액이 공급되거나, 또는 상기 제3 구성 및 제4 구성이 함께 작동되어 알칼리성 용액이 공급된다.
그리고, 이산화염소 중화 장치(300)의 중간 부분에는 알칼리성 용액이나 이산화염소 등에 부식되지 않는 PVC등의 소재로 이루어진 충전물 층(360)을 만들어, 정화공기가 이 부분을 통화하면서 산류의 잔여 냄새를 제거하고, 이산화염소를 효과적으로 중화시키도록 하는 것이 바람직하다.
(4) 정화공기 공급구(600)
상기 살균 소독 탈취 장치(200) 등을 거쳐 정화된 정화공기를 정화가 필요한 공간으로 공급하기 위한 구성이다.
도 1에는 정화공기 공급구(600)가 이산화염소 중화 장치(300)를 거친 후에 연결되는 것으로 표시하고 있으나, 이산화염소 중화 장치(300)를 거치지 않고, 살균 소독 탈취 장치(200)를 거쳐서 곧바로 연결될 수도 있다.
그리고, 이산화염소 중화 장치(300)를 거쳐 연결되는 경우에는, 살균 소독 탈취된 정화공기에 잔류하는 산류의 냄새를 제거하고, 또한, 이산화염소 가스의 중화를 거친, 정화공기가 필요한 공간으로 공급된다.
정화공기 공급구(600)가 살균 소독 탈취 장치(200)를 거쳐 직접 공급되는 경우에는 이산화염소 가스가 잔존하고 있으므로, 오염원을 직접 살균 소독 및 탈취할 수 있다. 이산화염소 가스는 공기 중 확산 속도가 매우 빠르므로, 짧은 시간 내에 오염원을 정화할 수 있게 되는 것이다.
또한, 정화공기 공급구(600)에는 블로어를 설치하거나, 에어콘, 덕트 등의 공조시스템과 연결하여 단시간 내에 넓은 공간을 정화할 수 있도록 할 수 있다. 특히, 돈사나 양계장에 정화공기를 공급하는 경우에는 온도 조절을 위한 발열원을 통과시킬 수도 있다. 돼지나 닭의 경우에는 실내 공기의 급격한 변화가 있는 경우에는 호흡기성 질환에 걸릴 가능성이 있으므로, 이를 예방하기 위해서 상기와 같은 구성을 부가할 수도 있다.
(5) 제습 장치(400, 500)
상기 살균 소독 탈취 장치(200)와 이산화염소 중화 장치(300)의 사이 및 이산화염소 중화 장치(300)와 정화공기 공급구(600)의 사이에는 다양한 제습 장치(400, 500)를 설치할 수 있다.
이러한, 제습장치를 설치함으로써, 살균 소독 및 탈취를 보다 확실하게 할 수 있다.
다음으로 본 발명의 이산화염소 용액의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기의 살균 소독 및 탈취 장치를 작동하는 방법을 각 단계별로 나누어 구체적으로 설명한다.
가. 오염공기 흡입 단계(제1 단계)
제1 단계는, 오염원으로부터의 오염공기를 오염공기 흡입구(100)를 통해서 흡입하는 단계이다. 그리고, 오염공기 흡입구(100)에는 각종 먼지나 부유물 등을 제거하고. 필요에 따라 물로 간단히 세척이 가능하도록 필터(101)를 설치해 둘 수 있다.
나. 살균 소독 탈취 단계(제2 단계)
제2 단계는, 살균 소독 탈취 단계이다.
상기 제2 단계는, 상기 제2 구성에 의하여, 살균 소독 탈취 장치(200)의 일측에 마련된 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220)와, 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)로부터 각각 에어 펌프(240) 및 솔레노이드 밸브(241)를 통하여 공급되는 용액을 혼합하는 혼합기(250)를 통해서 고 농도의 이산화염소 용액을 하부로 분사하여, 제1 단계에서부터 흡입되는 오염 공기를 살균 소독 탈취하는 단계(이하 '이산화염소 공급 단계'라 한다)를 포함한다.
또한, 상기 제2 구성에 의하여, 이산화염소가 제조되고, 혼합기(250)를 통해서 공급되면서 일정 시간이 경과하게 되면, 살균 소독 탈취 장치(200)의 하부에 이산화염소 용액이 저류하게 된다. 그리고, 이렇게 저류하는 이산화염소 용액을 상기 구성 1에 의하여 이산화염소 용액을 살균 소독 탈취 장치(200) 하부로 분사시켜, 제1 단계에서부터 흡입되는 오염 공기를 살균 소독 탈취하는 단계(이하 '이산화염소 투입 단계'라 한다)를 포함한다.
그리고, 상기 이산화염소 공급 단계 및 이산화염소 투입 단계는 각각 진행될 수도 있으며, 또한 함께 진행될 수도 있다.
이 때에, 투입되는 이산화염소 용액의 농도를 일정하게 유지하기 위해서, 제1 구성에 의한 이산화염소 투입 단계와 제2 구성에 의한 이산화염소 공급 단계의 진행을 적절하게 조작할 수 있다.
즉, 제2 구성에 의한 이산화염소 공급 단계에서는, 이산화염소 용액을 분사하는 경우에는, 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220)와 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)에서 각각 공급되는 용액을 조정하므로써, 원하는 이산화염소의 농도를 만들어 낼 수 있다. 예를 들어, 아염소산나트륨(NaClO2) 용액을 9.3ml/min, 황산 용액을 3.3ml/min으로 공급하게 되면 약 1,000ppm의 이산화염소 용액이 만들어진다.
다음으로, 살균 소독 탈취 단계에서 일정한 농도의 이산화염소를 제공하기 위해서는, 예를 들어 제1 구성에 의한, 이산화염소 투입 단계에서, 살균 소독 탈취 장치(200)의 하부에 저류하는 이산화염소의 농도에 따라, 제2 구성에 의한 이산화염소 공급 단계에서의 아염소산나트륨 및 산 용액의 양을 조절하는 것에 의하여, 달성할 수 있다.
예를 들어, 살균 소독 탈취 단계에서 100ppm의 이산화염소 용액을 투입하고자 하는 경우에는, 아래 표 1과 같이, 장치(200) 하부에 저류되는 이산화염소 용액의 농도에 따라, 아염소산나트륨(NaClO2) 용액과 황산 용액의 공급량을 조절하는 것에 의하여, 이산화염소 용액의 농도를 일정하게 유지할 수 있다.
| 용액 농도 | |||||
| (1) 농도 | 60 ppm | 70ppm | 80 ppm | 90 ppm | 100 ppm |
| (2-1)용액 | 0.374ml/분 | 0.279ml/분 | 0.186ml/분 | 0.093ml/분 | 0ml/분 |
| (2-2)용액 | 0.134ml/분 | 0.1ml/분 | 0.067ml/분 | 0.033ml/분 | 0ml/분 |
| 최종 농도 | 100ppm | 100ppm | 100ppm | 100ppm | 100ppm |
상기 (1) 농도는 장치(200) 하부에 저류하는 이산화염소의 농도{장치(200) 하부에 저류된 이산화염소의 용액 량을 1L로 했을 경우임}를 나타내며, 상기 (2-1)용액은 아염소산나트륨(NaClO2)의 공급량을 나타내며, (2-2)용액은 황산의 공급량을 나타내는 것이다.
상기와 같은 공급량의 조정은 장치(200) 하부에 저류하는 이산화염소 용액의 농도를 측정하는 센서(도면에 도시하지 않음)에 의하여 얻은 정보를 기준으로, 아염소산나트륨(NaClO2)과 산 용액의 공급량을 조절하는 것으로 간편하게 이루어질 수 있다.
그리고, 분사 노즐(211, 212)은 이산화염소에 부식되지 않는 PVC, PP, 테프론 및 백금 도금 등의 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.
또한, 살균 소독 탈취 장치(200)의 중간 부분에는 이산화염소에 부식되지 않는 PVC등의 소재로 이루어진 충전물 층(260)을 만들어, 오염된 공기가 이 부분을 통과하면서 살균 소독 및 탈취가 보다 효과적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
다. 1차 제습 단계(제3 단계)
제3 단계는, 상기 살균 소독 탈취 장치(200)와 상기 이산화염소 중화 장치(300)의 사이에 제습 장치(400)를 설치하여, 상기 살균 소독 탈취 장치(200)에서 이루어진 정화공기의 습기를 제거하는 단계이다.
이렇게 습기를 제거함으로써, 다음 단계인 이산화염소 중화 단계(제5 단계)에서의 중화 효율을 높일 수 있게 된다.
이 때에 사용하는 제습장치(400)로는 세척 후 재 사용이 가능하고, 반 영구적으로 사용할 수 있는 필터 등을 사용하는 것이 바람직하다.
물론, 이 단계는 본 발명에서 있어서 필수적인 구성은 아니다.
라. 이산화염소 중화 단계(제4 단계)
제4 단계는, 제2 단계 또는 제3 단계를 거친 정화공기에 포함되어 있는 산류의 잔여 냄새와 이산화염소 가스를 중화시키는 단계이다.
물론, 이 단계도 본 발명에 있어서 필수적인 구성은 아니다. 정화를 필요로 하는 오염원의 환경에 따라서는 이 과정이 불필요할 수 있기 때문이다. 예를 들어 하수종말 처리장과 같은 사람이나 동식물이 거주하지 않는 환경에서는 이산화염소에 의하여 직접적으로 정화하는 것이 바람직하므로, 이러한 경우에는 상기 제4 단계를 생략할 수 있다.
상기 제4 단계는, 상기 제4 구성에 의하여, 이산화염소 중화 장치(300)의 일측에 마련된 알칼리 용액 저장조(320)로부터 에어 펌프(340) 및 솔레노이드 밸브(341)를 통하여 공급되는 알칼리 용액을 분사 노즐(311)을 통해서 이산화염소 중화 장치(300)의 하부로 분사하여, 제2 단계 또는 제3 단계에서부터 공급되는 정화공기를 중화시키는 단계(이하 '알칼리 용액 공급 단계'라 한다)를 포함한다.
또한, 상기 제 4 구성에 의하여, 알칼리 용액이 공급되면서 일정 시간이 경과하게 되면, 이산화염소 중화 장치(300)의 하부에 알칼리 용액이 저류하게 된다. 그리고, 이렇게 저류하는 알칼리 용액을 상기 구성 3에 의하여 알칼리 용액을 이산화염소 중화 장치(300) 하부로 분사시켜, 제2 단계 또는 제3 단계에서부터 공급되는 정화공기를 중화시키는 단계(이하 '알칼리 용액 투입 단계'라 한다)를 포함한다.
그리고, 상기 알칼리 용액 공급 단계와 알칼리 용액 투입 단계는 각각 진행될 수도 있으며, 또한 함께 진행될 수도 있다.
이렇게 하여, 제4 단계에서는, 제2 단계 또는 제3 단계를 거친 정화공기에 포함되어 있는 산류의 잔여 냄새와 이산화염소의 중화 과정을 거쳐 정화된 공기를 얻게 된다.
마. 2차 제습 단계(제5 단계)
제5 단계는, 이산화염소 중화 장치(300)를 거친 정화공기의 습기를 제거하는 단계이다.
이 단계는 제3 단계와 마찬가지의 과정을 거치며 이루어지며, 여기에서는 알칼리성 용액에 의한 습기도 제거하게 된다.
바. 정화공기 공급 단계(제6 단계)
제6 단계는, 상기 모든 단계를 거친 정화공기를 필요로 하는 공간 등으로 공급하는 단계이다.
예를 들어, 식당, 병원, 공항, 축사 등과 같이, 사람이나 동식물이 있는 공간의 경우에는 제5 단계인 이산화염소 중화 단계를 거치도록 하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 분뇨처리시설(자원 공동화 시설), 하수종말처리장 등의 오염 시설의 경우에는 제5 단계인 이산화염소 중화단계를 거치지 않아도 된다.
그리고, 이 단계에서는 블로어를 통해서 에어컨 및 덕트 등의 공조시스템을 이용하게 되면, 보다 효과적으로 정화공기를 공급할 수 있게 된다.
100 : 오염공기 흡입구
101 : 필터
200 : 살균 소독 탈취 장치
300 : 이산화염소 중화 장치
400, 500 : 제습 장치
600 : 정화공기 공급구(600)
210, 310 : 순환 펌프
211, 212, 311 : 분사 노즐
240, 340 : 에어 펌프
241, 341 : 솔레노이드 밸브
220 : 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조
230 : 산류(유기산 및 무기산) 저장조
240 : 에어 펌프
250 : 혼합기
260, 360 : 충전물 층
320 : 알칼리성 용액 저장조
101 : 필터
200 : 살균 소독 탈취 장치
300 : 이산화염소 중화 장치
400, 500 : 제습 장치
600 : 정화공기 공급구(600)
210, 310 : 순환 펌프
211, 212, 311 : 분사 노즐
240, 340 : 에어 펌프
241, 341 : 솔레노이드 밸브
220 : 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조
230 : 산류(유기산 및 무기산) 저장조
240 : 에어 펌프
250 : 혼합기
260, 360 : 충전물 층
320 : 알칼리성 용액 저장조
Claims (11)
- 오염공기 흡입구(100), 살균 소독 탈취 장치(200), 정화공기 공급구(600)로 이루어지는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치로서,
오염공기 흡입구(100)에서는 오염원으로부터 오염된 공기를 흡입하며, 살균 소독 탈취 장치(200)에서는 흡입된 오염공기를 살균 소독 탈취하며, 정화공기 공급구(600)에서는 살균 소독 탈취된 정화공기를 공급하도록 구성되며,
상기 살균 소독 탈취 장치(200)는 일측에 설치되는 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220) 및 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)와, 각각의 저장조(220, 230)로부터 용액을 공급받아 혼합하며 이들의 화학반응에 의해 형성된 이산화염소 용액을 배출하는 혼합기(250)와, 장치(200)의 상부에 설치되어 장치(200)의 하부에 저류하는 이산화염소 용액을 분사할 수 있는 분사 노즐(211, 212)과, 장치(200)의 중앙부에 설치되어 분사 노즐(211, 212)로부터 분사되거나, 혼합기(250)에서 분사되는 이산화염소 용액이 떨어지는 충전물 층(260)과, 각 저장조(220, 230)로부터 혼합기(250)로의 용액 공급을 제어하는 에어펌프(240) 및 솔레노이드 밸브(241)와, 장치(200)의 하부에 저류하고 있는 이산화염소 용액을 상부의 분사 노즐(211, 212)로 공급하는 순환 펌프(210)를 포함하고,
상기 살균 소독 탈취 장치(200)와 정화공기 공급구(600) 사이에 상기 살균 소독 탈취 장치(200)에 의하여 정화된 공기에 잔존하는 산류의 냄새를 제거하고, 이산화염소를 중화시키는 이산화염소 중화 장치(300)가 설치되고,
상기 이산화염소 중화장치(300)는 일측에 설치된 알칼리 용액 저장조(320)로부터 용액을 공급받아 장치(300)의 상부에서 분사하는 분사노즐(311)을 구비하되, 상기 분사노즐(311)은 장치(300)의 하부에 저류하는 알칼리 용액도 공급받아 분사할 수 있도록 구성되며,
살균 소독 탈취 공정의 초기에는 상기 혼합기(250)를 통해 이산화염소 용액을 배출하고, 일정 시간 이후에는 상기 분사 노즐(211, 212)을 통해 장치(200) 하부의 이산화염소 용액을 분사하되 장치(200) 내부의 이산화염소 농도가 일정 이하이면 상기 혼합기(250)를 통해 이산화염소 용액을 추가로 배출하여 장치(200) 내부의 이산화염소 농도를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는, 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 살균 소독 탈취 장치(200)와 이산화염소 중화 장치(300) 사이에 제습장치(400)를 설치하여, 살균 소독 탈취 장치(200)에서 공급되는 공기의 습기를 제거하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치. - 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 이산화염소 중화 장치(300)와 정화공기 공급구(600) 사이에 제습장치(500)를 설치하여, 이산화염소 중화 장치(300)에서 공급되는 공기의 습기를 제거하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 장치. - 삭제
- 오염원으로부터 오염된 공기를 흡입하는 오염공기 흡입 단계(제1 단계),
살균 소독 탈취 장치(200)의 일측에 마련된 아염소산나트륨(NaClO2) 저장조(220) 및 산류(유기산 및 무기산) 저장조(230)를 구비하며, 각각의 저장조로부터 용액을 공급받아 혼합하는 혼합기(250)로부터 이산화염소 용액을 분사하거나,
상기 제1 단계에서 흡입한 오염공기를 살균 소독 탈취 장치(200)의 바닥에 저류하는 이산화염소 용액을 순환 펌프(210)를 통하여 상기 살균 소독 탈취 장치(200)의 상부에 설치된 분사 노즐(211, 212)로부터 이산화염소 용액을 분사하는, 적어도 하나의 방법으로 오염공기를 살균 소독 탈취하는 살균 소독 탈취 단계(제2 단계),
상기 제2 단계에서 정화된 정화공기에 남아 있는 산류의 잔여 냄새를 제거하고, 이산화염소를 중화하는 이산화염소 중화 단계(제4 단계) 및,
상기 제4 단계에서 이산화염소가 중화된 정화공기를 필요로 하는 공간에 공급하는 정화공기 공급 단계(제6 단계)를 포함하고,
상기 제2 단계의 초기에는 상기 혼합기(250)를 통해 이산화염소 용액을 분사하야 오염공기를 살균 소독 탈취하고, 일정 시간 이후에는 상기 분사 노즐(211, 212)을 통해 분사되는 장치(200) 하부의 이산화염소 용액을 이용하여 오염공기를 살균 소독 탈취하되 장치(200) 내부의 이산화염소 농도가 일정 이하이면 상기 혼합기(250)를 통해 이산화염소 용액을 추가로 배출하여 장치(200) 내부의 이산화염소 농도를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제2 단계에서는 상기 살균 소독 탈취 장치(200)의 상부에 설치된 분사 노즐(211, 212)로부터 분사되거나 상기 혼합기(250)에서 분사되는 이산화염소 용액이, 충전물 층(260)으로 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법. - 삭제
- 제6항에 있어서,
상기 제2 단계와 제4 단계 사이에서 정화된 정화공기의 습기를 제거하는 1차 제습 단계(제3 단계)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법. - 제6항 또는 제9항에 있어서,
상기 제4 단계와 제6 단계 사이에서 정화된 정화공기의 습기를 제거하는 2차 제습 단계(제5 단계)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소(ClO2)의 농도 유지와 순환 기능을 가진 공기 살균 소독 및 탈취 방법.
- 삭제
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