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KR20240118933A - Active hybrid filter system for integrated management of airborne harmful factors - Google Patents

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KR20240118933A
KR20240118933A KR1020230010601A KR20230010601A KR20240118933A KR 20240118933 A KR20240118933 A KR 20240118933A KR 1020230010601 A KR1020230010601 A KR 1020230010601A KR 20230010601 A KR20230010601 A KR 20230010601A KR 20240118933 A KR20240118933 A KR 20240118933A
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KR
South Korea
Prior art keywords
voc
active hybrid
filter
visible light
filter system
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020230010601A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤기로
이선영
이화성
이호익
도성준
김상준
이진희
김현탁
Original Assignee
한국생산기술연구원
한국화학연구원
한양대학교 에리카산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은 공기부유 유해인자 통합관리를 위한 능동형 하이브리드 필터 시스템을 개시한다. 본 발명의 능동형 하이브리드 필터 시스템은 계층형(gradient) 복합 섬유 방진필터, 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터 및 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터를 포함하고, 공기에 부유하는 유해 인자를 통합하여 관리할 수 있는 효과가 있다.The present invention discloses an active hybrid filter system for integrated management of airborne harmful factors. The active hybrid filter system of the present invention includes a gradient composite fiber dust-proof filter, an electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter, and a visible light-responsive photocatalytic filter for volatile organic compounds (VOC), and harmful substances floating in the air. There is an effect of integrated management.

Description

공기부유 유해인자 통합관리를 위한 능동형 하이브리드 필터 시스템 {ACTIVE HYBRID FILTER SYSTEM FOR INTEGRATED MANAGEMENT OF AIRBORNE HARMFUL FACTORS}Active hybrid filter system for integrated management of airborne harmful factors {ACTIVE HYBRID FILTER SYSTEM FOR INTEGRATED MANAGEMENT OF AIRBORNE HARMFUL FACTORS}

본 발명은 공기부유 유해인자 통합관리를 위한 능동형 하이브리드 필터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an active hybrid filter system for integrated management of airborne harmful factors.

일상생활을 영위하는 주택, 사무실, 도서관, 병원, 학교 등의 실내에는 먼지뿐만 아니라 유해가스 등 각종 유기물질이 있어 실내 공기는 자연적으로 오염되게 마련이다.Indoors such as houses, offices, libraries, hospitals, and schools where we live our daily lives contain not only dust but also various organic substances such as harmful gases, so indoor air is naturally polluted.

공기 정화기는 공기를 강제로 유동시키면서 그 공기의 유동 통로에 필터를 두어 공기 중에 섞여 있는 먼지나 불순물을 걸러주는 장치이다. 통상적인 공기 정화기는 필터를 통해 집진을 하고, 여러 가지 방식으로 공기에 포함되어 있는 유해가스를 제거하는 방식을 취하고 있다.An air purifier is a device that forces air to flow and places a filter in the air flow passage to filter out dust or impurities mixed in the air. A typical air purifier collects dust through a filter and removes harmful gases contained in the air in various ways.

공기 정화기에서 집진을 할 때에는 통상적으로 큰 먼지를 걸러주는 프리필터부터, 미세한 먼지를 걸러주는 헤파 필터의 순으로 정화를 하게 된다. 이는 상대적으로 고가의 헤파 필터가 큰 먼지를 거름으로 인해 그 수명이 단축되는 것을 방지하기 위한 것이다.When dust is collected in an air purifier, purification is usually done in the following order: the pre-filter, which filters large dust, and the HEPA filter, which filters fine dust. This is to prevent the lifespan of the relatively expensive HEPA filter from being shortened due to filtering out large dust.

또한, 공기 정화기 내에는 유해 가스를 제거할 수 있는 필터가 설치되기도 한다. 유해 가스를 제거하는 방법에는 여러 가지가 있으나, 활성탄 등을 이용하여 공기 중의 유해 가스를 흡착함으로써 유해 가스를 제거하는 방식이 일반적이다.Additionally, a filter that can remove harmful gases may be installed in the air purifier. There are many ways to remove harmful gases, but the most common method is to remove harmful gases by adsorbing them in the air using activated carbon.

유해 가스를 제거하는 다른 방법으로는 광촉매 물질을 활성화시키는 빛을 조사하고, 그 주변으로 공기를 유동시켜, 광촉매 반응을 통해 유동하는 공기 내에 있는 유해 가스를 제거하는 방식이 있다.Another method of removing harmful gases is to irradiate light that activates a photocatalytic material, flow air around it, and remove harmful gases in the flowing air through a photocatalytic reaction.

오염된 실내 공기를 필터를 사용하는 공기정화기로 유기물질을 제거할 수 없다. 이에 실내 공기 중의 먼지와 더불어 유기물질을 제거할 수 있는 기술이 요구되는 실정이다.Organic substances cannot be removed from polluted indoor air with an air purifier that uses a filter. Accordingly, there is a need for technology that can remove organic substances as well as dust from indoor air.

한국등록특허 제10-2358721호Korean Patent No. 10-2358721

본 발명의 목적은 상기 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 공기에 부유하는 유해 인자를 통합관리하기 위한 능동형 하이브리드 필터 시스템을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to solve the above problems and provide an active hybrid filter system for integrated management of harmful factors floating in the air.

본 발명의 다른 목적은 분진 여과 및 집진용 고효율 계층형 복합섬유 방진필터를 포함하는 능동형 하이브리드 필터 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an active hybrid filter system including a highly efficient hierarchical composite fiber dust filter for dust filtration and dust collection.

본 발명의 또 다른 목적은 고응답성 전기화 기반 능동형 VOC 저감필터를 포함하는 능동형 하이브리드 필터 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an active hybrid filter system including a highly responsive electrification-based active VOC reduction filter.

본 발명의 또 다른 목적은 유실된 VOC 제거용 가시광 촉매 필터를 포함하는 능동형 하이브리드 필터 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an active hybrid filter system including a visible light catalytic filter for removing lost VOC.

본 발명의 또 다른 목적은 파과 시점 및 잔여수명을 자가 진단할 수 있는 능동형 하이브리드 필터 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an active hybrid filter system capable of self-diagnosing the breakthrough point and remaining life.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본발명의 능동형 하이브리드 필터 시스템(10)은 계층형(gradient) 복합 섬유 방진필터(100); 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200); 및 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300);를 포함한다.According to one aspect of the present invention, the active hybrid filter system 10 of the present invention includes a gradient composite fiber dust filter 100; Electrification-based volatile organic compounds (VOC) reduction filter (200); and a volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter (300).

또한, 상기 계층형 복합 섬유 방진필터(100)가 섬유 보호층, 계층형 복합섬유층 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 멤브레인층으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the hierarchical composite fiber dust filter 100 may include one or more types selected from the group consisting of a fiber protective layer, a hierarchical composite fiber layer, and a polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane layer.

또한, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 멤브레인층이 연신 폴리테트라플루오로에틸렌(expanded PTFE, ePTFE)를 포함할 수 있다.Additionally, the polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane layer may include expanded polytetrafluoroethylene (expanded PTFE, ePTFE).

또한, 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)가 VOC 흡착용 활성 탄소섬유(activated carbon fiber, ACF); 및 상기 ACF 상에 담지된 VOC 저감 촉매;를 포함할 수 있다.In addition, the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200 includes activated carbon fiber (ACF) for VOC adsorption; and a VOC reduction catalyst supported on the ACF.

또한, 상기 VOC 저감 촉매가 비귀금속을 포함하는 합금촉매일 수 있다.Additionally, the VOC reduction catalyst may be an alloy catalyst containing a non-precious metal.

또한, 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)가 활성 탄소섬유를 줄히팅을 통해 발열체로 사용할 수 있다.Additionally, the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200 can use activated carbon fiber as a heating element through string heating.

또한, 상기 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300)가 유리섬유 울(glass fiber wool); 및 상기 유리섬유 울 상에 담지된 가시광 반응 광촉매;를 포함할 수 있다.In addition, the volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalyst filter 300 is made of glass fiber wool; and a visible light-reactive photocatalyst supported on the glass fiber wool.

또한 상기 가시광 반응 광촉매가 금속산화물 및 전이금속 디칼코겐화합물을 포함하는 이종접합 촉매일 수 있다.Additionally, the visible light reaction photocatalyst may be a heterojunction catalyst containing a metal oxide and a transition metal dichalcogen compound.

또한 상기 가시광 반응 광촉매가 가시광 반응에 의해 VOC 제거를 하기 위한 광촉매일 수 있다.Additionally, the visible light-reactive photocatalyst may be a photocatalyst for VOC removal through visible light reaction.

또한, 상기 가시광 반응 광촉매가 TiO2/MoS2를 갖는 이종접합 촉매를 포함할 수 있다.Additionally, the visible light reaction photocatalyst may include a heterojunction catalyst having TiO 2 /MoS 2 .

또한, 상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)를 추가로 포함하고, 상기 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200) 및 VOC 가시광 반응 광촉매 필터(300)에 동시에 연결되어 있을 수 있다.In addition, the active hybrid filter system further includes a penetration and remaining life self-diagnosis sensor 400, and the penetration and remaining life self-diagnosis sensor 400 is the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter. It may be simultaneously connected to (200) and the VOC visible light reaction photocatalytic filter (300).

또한, 상기 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200) 및 VOC 가시광 반응 광촉매 필터(300) 중 1종 이상의 저항 또는 정전용량(capacitance)을 측정하여 자가진단 센서(400)의 파과도 및 잔여수명을 자가 진단할 수 있다.In addition, the penetration and remaining life self-diagnosis sensor 400 is configured to measure the resistance or capacitance of at least one of the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200 and the VOC visible light response photocatalytic filter 300. It is possible to self-diagnose the breakthrough and remaining life of the self-diagnosis sensor 400 by measuring .

또한, 상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 펄스형 전류 인가부(500)를 추가로 포함하고, 상기 펄스형 전류 인가부(500)가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)에 펄스형 전류를 인가하는 것일 수 있다.In addition, the active hybrid filter system further includes a pulse-type current applicator 500, and the pulse-type current applicator 500 provides a pulse-type effect to the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200. It may be applying a current.

또한, 상기 펄스형 전류 인가부(500)가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)에 펄스형 전류를 인가함에 의해 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)에 필터링된 휘발성 유기화합물을 열분해하여 제거할 수 있다.In addition, the pulse-type current applicator 500 applies a pulse-type current to the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200, thereby reducing the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200. Volatile organic compounds filtered can be removed by thermal decomposition.

또한, 상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300)의 후단에 가시광 램프(600)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the active hybrid filter system may further include a visible light lamp 600 at the rear of the volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter 300.

또한, 상기 가시광 램프가 상기 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300)에 가시광을 조사할 수 있다.Additionally, the visible light lamp may irradiate visible light to the volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter 300.

본 발명의 능동형 하이브리드 필터 시스템은 공기에 부유하는 유해 인자를 통합하여 관리할 수 있다.The active hybrid filter system of the present invention can manage harmful factors floating in the air by integrating them.

또한, 본 발명의 능동형 하이브리드 필터 시스템(10)은 분진 여과 및 집진용 고효율 계층형 복합섬유 방진필터(100)를 포함할 수 있다.In addition, the active hybrid filter system 10 of the present invention may include a high-efficiency hierarchical composite fiber dust filter 100 for dust filtration and dust collection.

또한, 본 발명의 능동형 하이브리드 필터 시스템(10)은 고응답성 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)를 포함할 수 있다.Additionally, the active hybrid filter system 10 of the present invention may include a highly responsive electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200.

또한, 본 발명의 능동형 하이브리드 필터 시스템(10)은 유실된 VOC 제거용 가시광 반응 광촉매 필터(300)를 포함할 수 있다.Additionally, the active hybrid filter system 10 of the present invention may include a visible light-reactive photocatalytic filter 300 for removing lost VOCs.

또한, 본 발명의 능동형 하이브리드 필터 시스템(10)은 파과 시점 및 잔여수명을 자가 진단할 수 있는 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)를 포함할 수 있다.Additionally, the active hybrid filter system 10 of the present invention may include a breakthrough and remaining life self-diagnosis sensor 400 capable of self-diagnosing the breakthrough point and remaining life.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명 하나의 실시예에 따른 능동형 하이브리드 필터 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명 하나의 실시예에 따른 능동형 하이브리드 필터 시스템에 구성된 계층형(gradient) 복합 섬유 방진필터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명 하나의 실시예에 따른 능동형 하이브리드 필터 시스템에 구성된 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명 하나의 실시예에 따른 능동형 하이브리드 필터 시스템에 구성된 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명 하나의 실시예에 따른 능동형 하이브리드 필터 시스템에 구성된 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서를 나타낸 도면이다.Since these drawings are for reference in explaining exemplary embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be interpreted as limited to the attached drawings.
1 is a diagram schematically showing an active hybrid filter system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a hierarchical (gradient) composite fiber dust-proof filter configured in an active hybrid filter system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing an electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter configured in an active hybrid filter system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a volatile organic compound (VOC) visible light-reactive photocatalytic filter configured in an active hybrid filter system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a breakthrough and remaining life self-diagnosis sensor configured in an active hybrid filter system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.

그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, the following description is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. .

본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, or a combination thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features or It should be understood that numbers, steps, operations, components, or combinations thereof do not preclude the existence or addition possibility.

또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Additionally, terms including ordinal numbers, such as first, second, etc., which will be used below, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 "형성되어" 있다거나 "적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Additionally, when a component is referred to as being "formed" or "laminated" on another component, it may be formed or laminated directly on the entire surface or one side of the surface of the other component, but may also mean that the component is "formed" or "laminated" on another component. It should be understood that other components may exist.

이하, 공기부유 유해인자 통합관리를 위한 능동형 하이브리드 필터 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, an active hybrid filter system for integrated management of airborne pollutants will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is defined only by the scope of the claims described below.

도 1 내지 5는 각각 본 발명 하나의 실시예에 따른 능동형 하이브리드 필터 시스템(10), 계층형(gradient) 복합 섬유 방진필터(100), 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200), 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300) 및 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 to 5 show an active hybrid filter system 10, a gradient composite fiber dust filter 100, and an electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200, respectively, according to an embodiment of the present invention. This is a diagram schematically showing the volatile organic compound (VOC) visible light response photocatalyst filter 300 and the penetration rate and remaining life self-diagnosis sensor 400.

도 1 내지 5를 참고하면, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본발명의 능동형 하이브리드 필터 시스템(10)은 계층형(gradient) 복합 섬유 방진필터(100); 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200); 및 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300);를 포함한다.Referring to Figures 1 to 5, according to one aspect of the present invention, the active hybrid filter system 10 of the present invention includes a hierarchical (gradient) composite fiber dustproof filter 100; Electrification-based volatile organic compounds (VOC) reduction filter (200); and a volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter (300).

또한, 상기 계층형 복합 섬유 방진필터(100)가 섬유 보호층, 계층형 복합섬유층 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 멤브레인층으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the hierarchical composite fiber dust filter 100 may include one or more types selected from the group consisting of a fiber protection layer, a hierarchical composite fiber layer, and a polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane layer.

또한, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 멤브레인층이 연신 폴리테트라플루오로에틸렌(expanded PTFE, ePTFE)를 포함할 수 있다.Additionally, the polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane layer may include expanded polytetrafluoroethylene (expanded PTFE, ePTFE).

또한, 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)가 VOC 흡착용 활성 탄소섬유(activated carbon fiber, ACF); 및 상기 ACF 상에 담지된 VOC 저감 촉매;를 포함할 수 있다.In addition, the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200 includes activated carbon fiber (ACF) for VOC adsorption; and a VOC reduction catalyst supported on the ACF.

또한, 상기 VOC 저감 촉매가 비귀금속을 포함하는 합금촉매일 수 있다.Additionally, the VOC reduction catalyst may be an alloy catalyst containing a non-precious metal.

또한, 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)가 활성 탄소섬유를 줄히팅을 통해 발열체로 사용할 수 있다.Additionally, the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200 can use activated carbon fiber as a heating element through string heating.

또한, 상기 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300)가 유리섬유 울(glass fiber wool); 및 상기 유리섬유 울 상에 담지된 가시광 반응 광촉매;를 포함할 수 있다.In addition, the volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalyst filter 300 is made of glass fiber wool; and a visible light-reactive photocatalyst supported on the glass fiber wool.

또한, 상기 가시광 반응 광촉매가 금속산화물 및 전이금속 디칼코겐화합물을 포함하는 이종접합 촉매일 수 있다.Additionally, the visible light reaction photocatalyst may be a heterojunction catalyst containing a metal oxide and a transition metal dichalcogen compound.

또한, 상기 가시광 반응 광촉매가 가시광 반응에 의해 VOC 제거를 하기 위한 광촉매일 수 있다.Additionally, the visible light-reactive photocatalyst may be a photocatalyst for VOC removal through visible light reaction.

또한, 상기 가시광 반응 광촉매가 TiO2/MoS2를 갖는 이종접합 촉매를 포함할 수 있다.Additionally, the visible light reaction photocatalyst may include a heterojunction catalyst having TiO 2 /MoS 2 .

또한, 상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)를 추가로 포함하고, 상기 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200) 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300)에 동시에 연결되어 있을 수 있다.In addition, the active hybrid filter system further includes a penetration and remaining life self-diagnosis sensor 400, and the penetration and remaining life self-diagnosis sensor 400 is the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter. (200) Volatile organic compounds (VOC) may be simultaneously connected to the visible light reactive photocatalytic filter (300).

또한, 상기 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200) 및 VOC 가시광 반응 광촉매 필터(300) 중 1종 이상의 저항 또는 정전용량(capacitance)을 측정하여 자가진단 센서(400)의 파과도 및 잔여수명을 자가 진단할 수 있다.In addition, the penetration and remaining life self-diagnosis sensor 400 is configured to measure the resistance or capacitance of at least one of the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200 and the VOC visible light response photocatalytic filter 300. It is possible to self-diagnose the breakthrough and remaining life of the self-diagnosis sensor 400 by measuring .

또한, 상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 펄스형 전류 인가부(500)를 추가로 포함하고, 상기 펄스형 전류 인가부(500)가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)에 펄스형 전류를 인가하는 것일 수 있다.In addition, the active hybrid filter system further includes a pulse-type current applicator 500, and the pulse-type current applicator 500 provides a pulse-type effect to the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200. It may be applying a current.

또한, 상기 펄스형 전류 인가부(500)가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)에 펄스형 전류를 인가함에 의해 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200)에 필터링된 휘발성 유기화합물을 열분해하여 제거할 수 있다.In addition, the pulse-type current applicator 500 applies a pulse-type current to the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200, thereby reducing the electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200. Volatile organic compounds filtered can be removed by thermal decomposition.

또한, 상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300)의 후단에 가시광 램프(600)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the active hybrid filter system may further include a visible light lamp 600 at the rear of the volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter 300.

또한, 상기 가시광 램프가 상기 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300)에 가시광을 조사할 수 있다.Additionally, the visible light lamp may irradiate visible light to the volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter 300.

[실시예] [Example]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to preferred embodiments. However, this is for illustrative purposes only and does not limit the scope of the present invention.

실시예: 능동형 하이브리드 필터 시스템Example: Active Hybrid Filter System

도 1 내지 5는 각각 본 발명 하나의 실시예에 따른, 능동형 하이브리드 필터 시스템(10), 계층형(gradient) 복합 섬유 방진필터(100), 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200), 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300), 및 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400)를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 to 5 show an active hybrid filter system 10, a gradient composite fiber dust filter 100, and an electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200, respectively, according to an embodiment of the present invention. , a diagram schematically showing a volatile organic compound (VOC) visible light response photocatalyst filter 300, and a penetration rate and remaining life self-diagnosis sensor 400.

도 1 내지 5를 참고하면, 계층형(gradient) 복합 섬유 방진필터(100), 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터(200), 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터(300), 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서(400), 펄스형 전류 인가부(500) 및 가시광 램프(600)를 포함하는 능동형 하이브리드 필터 시스템(10)을 제조하였다.Referring to Figures 1 to 5, a gradient composite fiber dust-proof filter 100, an electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter 200, a volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter 300, An active hybrid filter system (10) including a breakthrough and remaining life self-diagnosis sensor (400), a pulsed current applicator (500), and a visible light lamp (600) was manufactured.

10: 능동형 하이브리드 필터 시스템
100: 계층형 복합 섬유 방진필터
200: 전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터
300: 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터
400: 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서
500: 펄스형 전류 인가부
600: 가시광 램프10: Active hybrid filter system
100: Hierarchical composite fiber dust filter
200: Electrification-based volatile organic compound (VOC) reduction filter
300: Volatile organic compounds (VOC) visible light reaction photocatalytic filter
400: Breakthrough and remaining life self-diagnosis sensor
500: Pulse current applicator
600: Visible light lamp

Claims (16)

계층형(gradient) 복합 섬유 방진필터;
전기화 기반 휘발성 유기화합물(VOC) 저감필터; 및
휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터;를
포함하는 능동형 하이브리드 필터 시스템.Gradient composite fiber dust filter;
Electrification-based volatile organic compounds (VOC) reduction filter; and
Volatile Organic Compound (VOC) Visible Light Reactive Photocatalytic Filter;
Active hybrid filter system including. 제1항에 있어서,
상기 계층형 복합 섬유 방진필터가 섬유 보호층, 계층형 복합섬유층 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 멤브레인층으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템.According to paragraph 1,
An active hybrid filter system, wherein the hierarchical composite fiber dust-proof filter includes at least one selected from the group consisting of a fiber protective layer, a hierarchical composite fiber layer, and a polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane layer. 제2항에 있어서,
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 멤브레인층이 연신 폴리테트라플루오로에틸렌(expanded PTFE, ePTFE)를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템. According to paragraph 2,
An active hybrid filter system, wherein the polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane layer includes expanded polytetrafluoroethylene (expanded PTFE, ePTFE). 제1항에 있어서,
상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물 저감필터가,
VOC 흡착용 활성 탄소섬유(activated carbon fiber, ACF); 및
상기 ACF 상에 담지된 VOC 저감 촉매;를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템. According to paragraph 1,
The electrification-based volatile organic compound reduction filter,
Activated carbon fiber (ACF) for VOC adsorption; and
An active hybrid filter system comprising a VOC reduction catalyst supported on the ACF. 제4항에 있어서,
상기 VOC 저감 촉매가 비귀금속을 포함하는 합금 촉매인 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템. According to clause 4,
An active hybrid filter system, characterized in that the VOC reduction catalyst is an alloy catalyst containing a non-precious metal. 제1항에 있어서,
상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물 저감필터가 활성 탄소섬유를 줄히팅을 통해 발열체로 사용하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템. According to paragraph 1,
An active hybrid filter system, wherein the electrification-based volatile organic compound reduction filter uses activated carbon fiber as a heating element through string heating. 제1항에 있어서,
상기 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터가,
유리섬유 울(glass fiber wool); 및
상기 유리섬유 울 상에 담지된 가시광 반응 광촉매;를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템.According to paragraph 1,
The volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter,
glass fiber wool; and
An active hybrid filter system comprising a visible light-reactive photocatalyst supported on the glass fiber wool. 제7항에 있어서,
상기 가시광 반응 광촉매가 금속산화물 및 전이금속 디칼코겐화합물을 포함하는 이종접합 촉매인 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템.In clause 7,
An active hybrid filter system, wherein the visible light-reactive photocatalyst is a heterojunction catalyst containing a metal oxide and a transition metal dichalcogenide. 제8항에 있어서,
상기 가시광 반응 광촉매가 가시광 반응에 의해 VOC 제거를 위한 광촉매인 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템.According to clause 8,
An active hybrid filter system, characterized in that the visible light-reactive photocatalyst is a photocatalyst for VOC removal by visible light reaction. 제9항에 있어서,
상기 가시광 반응 광촉매가 TiO2/MoS2를 갖는 이종접합 촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템.According to clause 9,
An active hybrid filter system, wherein the visible light-reactive photocatalyst includes a heterojunction catalyst having TiO 2 /MoS 2 . 제1항에 있어서,
상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서를 추가로 포함하고,
상기 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서가 상기 전기화 기반 VOC 저감필터 및 VOC 가시광 반응 광촉매 필터에 동시에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템.According to paragraph 1,
The active hybrid filter system further includes a breakthrough and remaining life self-diagnosis sensor,
An active hybrid filter system, characterized in that the penetration rate and remaining life self-diagnosis sensor is simultaneously connected to the electrification-based VOC reduction filter and the VOC visible light response photocatalytic filter. 제11항에 있어서,
상기 파과도 및 잔여수명 자가진단 센서가 상기 전기화 기반 VOC 저감필터 및 VOC 가시광 반응 광촉매 필터 중 1종 이상의 저항 또는 정전용량(capacitance)을 측정하여 자가진단 센서의 파과도 및 잔여수명을 자가 진단하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템.According to clause 11,
The breakthrough and remaining life self-diagnosis sensor measures the resistance or capacitance of one or more of the electrification-based VOC reduction filter and the VOC visible light response photocatalyst filter to self-diagnose the breakthrough and remaining life of the self-diagnosis sensor. An active hybrid filter system characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 펄스형 전류 인가부를 추가로 포함하고,
상기 펄스형 전류 인가부가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물 저감필터에 펄스형 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템. According to paragraph 1,
The active hybrid filter system further includes a pulse-type current applicator,
An active hybrid filter system, characterized in that the pulse-type current applicator applies a pulse-type current to the electrification-based volatile organic compound reduction filter. 제13항에 있어서,
상기 펄스형 전류 인가부가 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물 저감필터에 펄스형 전류를 인가함에 의해 상기 전기화 기반 휘발성 유기화합물 저감필터에 필터링된 휘발성 유기화합물을 열분해하여 제거하는 것을 특징으로 하는 능동형 하이브리드 필터 시스템. According to clause 13,
An active hybrid filter, characterized in that the pulse-type current application unit thermally decomposes and removes volatile organic compounds filtered in the electrification-based volatile organic compound reduction filter by applying a pulse-type current to the electrification-based volatile organic compound reduction filter. system. 제1항에 있어서,
상기 능동형 하이브리드 필터 시스템이 상기 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터의 후단에 가시광 램프를 추가로 포함하는 것을 특징으로 능동형 하이브리드 필터 시스템.According to paragraph 1,
The active hybrid filter system is characterized in that the active hybrid filter system further includes a visible light lamp at a rear end of the volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter. 제15항에 있어서,
상기 가시광 램프가 상기 휘발성 유기화합물(VOC) 가시광 반응 광촉매 필터에 가시광을 조사하는 것을 특징으로 능동형 하이브리드 필터 시스템.According to clause 15,
An active hybrid filter system, wherein the visible light lamp irradiates visible light to the volatile organic compound (VOC) visible light reactive photocatalytic filter.
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KR102358721B1 (en) 2021-08-06 2022-02-09 (주)크린바이오 Air purification sterilizer

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