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KR102814126B1 - 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템 - Google Patents

호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템 Download PDF

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KR102814126B1
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Abstract

본 발명은 오염 대기지역에서 호흡용 공기 충전기에 맑은 공기를 투입하기 위한 대기 공기 정화 및 살균 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 호흡용 공기 충전기에 공기 투입 시 먼지 입자 제거단계, 세균 및 바이러스 제거단계, 공기 가열단계 및 냉각단계, 공기 가습단계, CO2 제거단계, 냄새 제거단계, O2 투입단계 등의 과정으로 대기 중의 공기를 처리하여 맑은 공기를 투입하는 새로운 대기 공기 정화 및 살균 방식을 구현함으로써, 대규모 화재 환경에서 대기가 오염되어 있는 상태에서도 구조 및 구난을 위한 신선하고 깨끗한 호흡용 공기를 만들어낼 수 있고, 냄새를 완전히 제거하여 맑고 깨끗한 공기를 만들어낼 수 있으며, 코로나 19 등의 세균 및 바이러스를 제거한 공기를 만들어낼 수 있는 등 공기 호흡기에 신선하고 살균된 공기를 공급할 수 있는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템을 제공한다.

Description

호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템{AIR PURIFICATION AND STERILIZATION SYSTEM FOR BREATHING AIR COMPRESSOR}
본 발명은 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염 대기지역에서 호흡용 공기 충전기에 맑은 공기를 투입하기 위한 대기 공기 정화 및 살균 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 호흡용 공기 충전기(High pressure breathing air compressor)는 소방서, 방역본부, 재해본부, 군부대 등에서 구조 및 작전상황 시 사람이 호흡을 할 수 있는 공기 호흡기에 공기를 고압으로 충전해주는 장치이다.
예를 들면, 화재 시 인명 구조작업을 하는 소방관, 방역작업을 수행하는 작업자, 수중 스포츠를 즐기는 사람이나 수중 작업을 하는 작업자, 의료용 목적으로 호흡용 공기를 필요로 하는 사람 등의 경우 호흡용 공기 충전기를 통해 공기를 충전시킨 공기 호흡기를 이용하여 호흡하게 된다.
이러한 공기 호흡기는 사용 후에 잔량이 줄어든 경우 새로운 호흡용 공기를 충전하여 사용하게 되고, 또 사용하지 않더라도 약 3∼4개월 정도 장기간 미사용 상태로 방치해 놓은 경우 공기 호흡기 내부 공기의 오염을 방지하기 위해 내부 잔여 공기를 배출시킨 다음에 새로운 호흡용 공기를 충전하여 사용하게 된다.
현재 공기 호흡기에 새로운 호흡용 공기를 충전한 제품으로는 호흡용 공기 충전기를 사용하여 일반적인 공기(산소 약 20% 및 질소 약 80%)를 고압으로 압축한 후, 용기에 담아서 유통하는 제품, 산소와 질소를 액체 상태로 용기에 별도로 담겨서 시중에 유통하는 제품 등이 있다.
보통 호흡용 공기를 생산하는 호흡용 공기 충전기는 다단 압축식 고압 압축기를 사용하여 대기 중의 공기를 흡입한 후, 산소 혹은 질소의 농도를 20∼90%의 비율로 조절하여 호흡용 공기를 만들고, 이를 사용자나 사용처에 공급하는 방식으로 운용된다.
일 예로서, 호흡용 공기는 산소의 경우 20∼21% 농도, 이산화탄소는 1,000ppm 이하, 일산화탄소는 5ppm 이하, 냄새는 인지되지 않을 것 등의 규정이 국내외의 대표적인 기준으로서, 공기를 충전하기 전에 오염된 대기가 유입 시 이를 사전에 정화하여 충전이 가능한 공기를 만들어주는 필요하다.
그리고, 공기 호흡기 등과 같은 최종 사용처에 호흡용 공기를 공급하는 호흡용 공기 충전기에는 공기 속에 포함되어 있는 수분, 유분 등과 같은 이물질을 수집하는 유수분리기가 갖추어져 있으며, 이러한 유수분리기를 거쳐서 수분과 유분이 걸러진 깨끗한 공기가 최종 사용처로 공급된다.
특히, 산불, 대형 화재, 터널 화재 등 대규모 화재 환경에서는 대기가 오염되어 호흡용 공기 충전기의 사용이 불가능한 경우가 발생되는데, 이때의 오염된 공기 속에서도 구조 및 구난 활동을 펼치고 있는 소방관, 구급대원 등에게는 대기 공기를 정화하여 공급받을 수 있는 장치의 필요성이 요구된다.
한편, 호흡용 공기 충전기에서 제공되는 호흡용 공기를 사용하는 사람들, 예를 들면 화재 시 인용 구조작업을 하는 소방관 등의 경우 각종 세균과 바이러스에 오염되지 않은 깨끗하게 정화된 공기를 제공하기 위한 철저한 대비가 필요한 실정이다.
이와 더불어, 최근에 발생된 코로나 사태에서 알려진 바와 같이 바이러스 및 세균은 공기 중에서도 전파될 수 있기 때문에 이에 대한 대책마련이 시급하다.
등록특허공보 제10-1043201호 등록특허공보 제10-2258265호 공개특허공보 제10-2000-0036267호 공개특허공보 제10-2008-0007076호 공개특허공보 제10-2019-0128034호
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 호흡용 공기 충전기에 공기 투입 시 먼지 입자 제거단계, 세균 및 바이러스 제거단계, 공기 가열단계 및 냉각단계, 공기 가습단계, CO2 제거단계, 냄새 제거단계, O2 투입단계 등의 과정으로 대기 중의 공기를 처리하여 맑은 공기를 투입하는 새로운 대기 공기 정화 및 살균 방식을 구현함으로써, 대규모 화재 환경에서 대기가 오염되어 있는 상태에서도 구조 및 구난을 위한 신선하고 깨끗한 호흡용 공기를 만들어낼 수 있고, 냄새를 완전히 제거하여 맑고 깨끗한 공기를 만들어낼 수 있으며, 코로나 19 등의 바이러스나 세균을 제거한 공기를 만들어낼 수 있는 등 공기 호흡기에 신선하고 살균된 공기를 공급할 수 있는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 다음과 같은 특징이 있다.
상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 먼지제거필터를 이용하여 대기 중의 공기에 포함되어 있는 먼지 입자를 제거하는 먼지 입자 제거부와, UV 램프를 이용하여 먼지 입자 제거부에서 공급되는 공기 속의 세균과 바이러스를 제거하는 세균 및 바이러스 제거부와, 홉칼라이트 촉매를 이용하여 세균 및 바이러스 제거부에서 공급되는 공기 속의 CO를 CO2로 전환시키는 CO2 전환부와, 이산화탄소 제거제를 이용하여 CO2 전환부에서 공급되는 공기 속의 CO2를 흡착하는 CO2 흡착부와, 활성탄을 이용하여 CO2 흡착부에서 공급되는 공기 속의 냄새를 제거하는 냄새 제거부와, 산소공급장치를 이용하여 냄새 제거부에서 공급되는 공기 속에 순수 산소를 투입함과 더불어 순수 산소가 포함되어 있는 공기를 호흡용 공기 충전기로 공급하는 산소 투입부를 포함하는 것이 특징이다.
바람직한 실시예로서, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 세균 및 바이러스 제거부와 CO2 전환부 사이에 배치되어 공기를 가열하는 수단으로서, 전열 히터를 이용하여 세균 및 바이러스 제거부에서 공급되는 공기를 가열함과 더불어 가열한 공기를 CO2 전환부로 공급하는 공기 가열부를 더 포함할 수 있다.
이러한 공기 가열부는 공기가 들어오는 공기 가열부 입구와 공기가 나가는 공기 가열부 출구를 가지면서 내부에는 파워로부터 전원을 공급받는 전열 히터를 수용하는 공기 가열부 하우징과, 상기 공기 가열부 출구에 설치되어 공기의 온도를 감지하는 공기 가열부 온도센서 및 상기 공기 가열부 온도센서에서 입력되는 온도값에 기초하여 전열 히터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 CO2 전환부와 CO2 흡착부 사이에 배치되어 공기를 냉각 및 가습하는 수단으로서, 냉각팬과 가습기를 이용하여 CO2 전환부에서 공급되는 공기를 순차적으로 냉각 및 가습함과 더불어 냉각 및 가습한 공기를 CO2 흡착부로 공급하는 공기 냉각부와 공기 가습부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공기 냉각부는 공기가 들어오는 공기 냉각부 입구와 공기가 나가는 공기 냉각부 출구를 가지면서 내부에는 파워로부터 전원을 공급받는 냉각팬을 수용하는 공기 냉각부 하우징과, 상기 공기 냉각부 출구에 설치되어 공기의 온도를 감지하는 공기 냉각부 온도센서 및 상기 공기 냉각부 온도센서에서 입력되는 온도값에 기초하여 냉각팬의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 공기 가습부는 공기가 들어오는 공기 가습부 입구와 공기가 나가는 공기 가습부 출구를 가지면서 가습기의 배출구측과 연결되는 공기 가습부 하우징과, 상기 공기 가습부 출구에 설치되어 공기의 습도를 감지하는 공기 가습부 습도센서 및 상기 공기 가습부 습도센서에서 입력되는 습도값에 기초하여 가습기의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 먼지 입자 제거부는 공기가 들어오는 먼지 입자 제거부 입구와 공기가 나가는 먼지 입자 제거부 출구, 그리고 먼지 배출구를 가지는 먼지 입자 제거부 하우징을 포함할 수 있으며, 이러한 먼지 입자 제거부에서 먼지제거필터는 먼지 입자 제거부 출구를 수용하는 구조로 설치됨과 더불어 5 마이크론 이상의 먼지를 여과하는 부직포 필터로 이루어질 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 세균 및 바이러스 제거부는 공기가 들어오는 세균 및 바이러스 제거부 입구와 공기가 나가는 세균 및 바이러스 제거부 출구를 가지면서 내부에는 파워로부터 전원을 공급받는 UV 램프를 수용하는 세균 및 바이러스 제거부 하우징을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 CO2 전환부는 공기가 들어오는 CO2 전환부 입구와 공기가 나가는 CO2 전환부 출구를 가지는 CO2 전환부 하우징과, 상기 CO2 전환부 하우징의 내부에서 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접 설치되는 다수의 홀을 가지는 CO2 전환부 분산판, 홉칼라이트 촉매를 가운데 두고 배치되는 CO2 전환부 1차 부직포 필터 및 CO2 전환부 2차 부직포 필터를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 CO2 흡착부는 공기가 들어오는 CO2 흡착부 입구와 공기가 나가는 CO2 흡착부 출구를 가지는 CO2 흡착부 하우징과, CO2 흡착부 하우징의 내부에서 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접 설치되는 다수의 홀을 가지는 CO2 흡착부 분산판, 이산화탄소 제거제를 가운데 두고 배치되는 CO2 흡착부 1차 부직포 필터 및 CO2 흡착부 2차 부직포 필터를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 냄새 제거부는 공기가 들어오는 냄새 제거부 입구와 공기가 나가는 냄새 제거부 출구를 가지는 냄새 제거부 하우징과, 상기 냄새 제거부 하우징의 내부에서 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접 설치되는 다수의 홀을 가지는 냄새 제거부 분산판, 활성탄을 가운데 두고 배치되는 냄새 제거부 1차 부직포 필터 및 냄새 제거부 2차 부직포 필터를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 또한, 상기 산소 투입부는 공기가 들어오는 산소 투입부 입구와 공기가 나가는 산소 투입구 출구를 가지면서 산소공급장치의 배출구측과 연결되는 산소 투입부 하우징과, 상기 산소 투입부 출구에 설치되어 산소 농도를 감지하는 산소 투입부 O2 센서 및 상기 산소 투입부 O2 센서에서 입력되는 산소 농도값에 기초하여 산소공급장치의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 먼지 입자 제거단계, 세균/바이러스 제거단계, 공기 가열단계 및 냉각단계, 공기 가습단계, CO2 제거단계, 냄새 제거단계, O2 투입단계 등의 과정을 거쳐 대기 중의 공기에 포함되어 있는 먼지, 냄새, 이산화탄소, 각종 바이러스 등을 정화 및 살균하는 새로운 대기 공기 정화 및 살균 시스템을 적용함으로써, 공기 중의 미세먼지 물론 냄새를 제거할 수 있고, 특히 코로나 19 등의 세균 및 바이러스 등을 완전히 박멸하여 공기 호흡기 등의 사용처에 신선하고 살균된 공기를 공급할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 공기 예열 후 CO를 CO2로 전환시키고, 계속해서 CO2가 포함되어 있는 공기를 냉각 및 가습하는 방식을 적용함으로써, 궁극적으로 공기 중의 일산화탄소를 다양하고 저렴하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 먼지, 세균, 바이러스, 일산화탄소, 냄새 등을 제거한 후, 순수 O2를 투입한 상태의 공기를 호흡용 공기 충전기에 공급하는 방식을 적용함으로써, 호흡용 공기 속의 충분한 산소 농도를 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템을 나타내는 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템을 나타내는 블럭도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 대기 중의 굵은 먼지 및 미세 먼지를 제거하는 수단으로 먼지 입자 제거부(11)를 포함한다.
상기 먼지 입자 제거부(11)는 내부에 설치되어 있는 먼지제거필터(10)를 이용하여 대기 중에 포함되어 있는 일정 크기의 먼지 입자, 예를 들면 5 마이크론 이상의 크기를 가지는 먼지 입자를 제거하는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 상기 먼지 입자 제거부(11)는 공기가 들어오는 측면부의 먼지 입자 제거부 입구(43)와 공기가 나가는 상단부의 먼지 입자 제거부 출구(44), 그리고 제거한 먼지를 회수하기 위한 하단부의 먼지 배출구(45)를 가지면서 싸이클론 구조로 이루어진 먼지 입자 제거부 하우징(46)을 포함한다.
그리고, 상기 먼지 입자 제거부 하우징(46)의 내부에 설치되는 원통형의 먼지제거필터(10)는 하우징과 동축 구조를 이루면서 먼지 입자 제거부 출구(44)를 수용하는 구조, 즉 원통형 필터 중심부의 중공 영역이 먼지 입자 제거부 출구(44)와 연통되는 구조로 설치된다.
이렇게 설치되는 먼지제거필터(10)는 부직포 필터로 이루어져 5 마이크론 이상의 먼지를 여과할 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 먼지 입자 제거부 하우징(46)의 내부로 먼지와 알갱이 흙먼지 등이 유입되면, 이러한 먼지나 알갱이 흙먼지는 공기와 함께 하우징 내부에서 회전하게 되고, 이때 굵은 먼지는 하우징 벽면을 따라 분리되면서 하부로 흘러 내려서 하부에 모이게 되며, 작은 먼지들은 하우징 내부에 설치되어 있는 먼지제거필터(10)에 걸러지게 된다.
여기서, 상기 먼지 입자 제거부 하우징(46)의 하부로 모인 먼지는 먼지 배출구(45)에 설치되어 있는 개폐 밸브(미도시)에 의해 필요 시 외부로 배출시켜서 제거가 가능하게 되고, 상기 먼지 입자 제거부 출구(44)를 통해 빠져나간 정화된 공기는 배관 등을 거쳐 세균 및 바이러스 제거부(13)로 보내지게 된다.
또한, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 공기 속의 세균과 바이러스를 살균 처리하는 수단으로 세균 및 바이러스 제거부(13)를 포함한다.
상기 세균 및 바이러스 제거부(13)는 내부에 설치되어 있는 UV 램프(12)를 이용하여 공기 속의 세균과 바이러스를 살균 처리하는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 상기 세균 및 바이러스 제거부(13)는 공기가 들어오는 한쪽의 세균 및 바이러스 제거부 입구(47)와 공기가 나가는 반대쪽의 세균 및 바이러스 제거부 출구(48)를 가지는 원통형의 세균 및 바이러스 제거부 하우징(49)과, 상기 세균 및 바이러스 제거부 하우징(49)의 내부에 하우징 축선을 따라 나란하게 동축 구조로 배치되면서 지지대(73)에 의해 고정되는 구조로 설치되는 UV 램프(12)와, 상기 세균 및 바이어스 제거부 하우징(49)의 외측에 설치되면서 UV 램프(12)에 전원을 공급하기 위해 UV 램프(12)와 전기적으로 연결되는 파워(27), 예를 들면 220V/60Hz의 파워(27)를 포함한다.
이에 따라, 상기 세균 및 바이러스 제거부 하우징(49)의 내부로 공기가 유입되면, 이때의 공기는 UV 램프(12)의 주변을 따라 흐르게 되고, 이렇게 공기의 흐름이 UV 램프(12)의 주변으로 유도되는 과정에서 UV 램프(12)에서 조사되는 자외선에 의해 공기 속에 포함되어 있는 세균과 바이러스가 살균 처리될 수 있게 된다.
여기서, 상기 UV 램프(12)는 음이온 및 오존 발생이 없는 타입을 선정하는 것이 바람직하며, 그 이유는 사람이 흡입하는 호흡용 공기이기 때문에 음이온과 오존이 없어야 한다.
또한, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 CO2 흡착 효율을 최대한 높여주는 수단으로 공기 가열부(24)를 포함한다.
상기 공기 가열부(24)는 세균 및 바이러스 제거부(13)와 CO2 전환부(15) 사이에 배치되며, 공기 중의 CO를 CO2로 전환하기에 앞서 공기를 가열하는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 상기 공기 가열부(24)는 공기가 들어오는 한쪽의 공기 가열부 입구(25)와 공기가 나가는 반대쪽의 공기 가열부 출구(26)를 가지는 원통형의 공기 가열부 하우징(28)과, 상기 공기 가열부 하우징(28)의 내부에 하우징 축선을 따라 나란하게 동축 구조로 배치되면서 브라켓(미도시)에 의해 고정되는 구조로 설치되는 코일형의 전열 히터(23)와, 상기 공기 가열부 하우징(28)의 외측에 설치되면서 전열 히터(23)에 전원을 공급하기 위해 전열 히터(23)와 전기적으로 연결되는 파워(27), 예를 들면 220V/60Hz의 파워(27)를 포함한다.
그리고, 상기 공기 가열부 출구(26)에는 공기의 온도를 감지하는 공기 가열부 온도센서(29)가 설치되는 동시에 이렇게 설치되는 공기 가열부 온도센서(29)에서 감지한 온도값은 전열 히터(23)의 작동을 제어하는 컨트롤러(30)에 입력된다.
여기서, 상기 컨트롤러(30)에는 작업자가 공기 가열부 하우징(28) 내의 온도상태를 현장에서 직접 확인할 수 있는 모니터(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 공기 가열부 하우징(28)의 내부로 들어온 공기는 전열 히터(23)의 주변을 따라 흐르면서 가열된 후에 CO2 전환부(15)로 보내지게 된다.
이때, 상기 공기 가열부 출구(26)에 있는 공기 가열부 온도센서(29)는 공기 가열부 출구(26)를 빠져나가는 공기의 온도를 감지하고, 이렇게 감지한 온도값은 컨트롤러(30)에 입력되도록 함으로써, 컨트롤러(30)는 전열 히터(23)의 출력 제어를 통해 공기의 온도를 70∼80℃ 정도로 제어할 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 공기 가열부 출구(26)를 빠져나가는 공기의 온도, 즉 CO2 전환부(15)로 공급되는 공기의 온도가 70℃ 이하이면 전열 히터(23)에 전원을 인가하여 공기를 가열하고, 또 공기의 온도가 80℃ 이상이면 전열 히터(23)의 전원을 차단하여 공기 및 장치가 가열되는 것을 방지한다.
이와 같이, 상기 CO2 전환부(15)로 공급되는 공기의 온도를 공기 가열부(24)를 이용하여 소정의 온도로 가열함으로써, CO2 전환부(15)에 속해 있는 CO 제거제, 예를 들면 홉칼라이트촉매(14)를 최대치로 활성화시켜서 홉칼라이트촉매(14)가 최적의 흡착 효율을 발휘할 수 있도록 하고(예컨대, 홉칼라이트촉매는 70℃ 이상에서 일산화탄소의 흡착율이 최대치가 된다), 결국 CO2 전환부(15)에서의 최대 전환 효율을 확보할 수 있게 된다.
또한, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 홉칼라이트 촉매(14)를 이용하여 공기 속의 CO를 CO2로 전환시키는 수단으로 CO2 전환부(15)를 포함한다.
이를 위하여, 상기 CO2 전환부(15)는 공기가 들어오는 한쪽의 CO2 전환부 입구(50)와 공기가 나가는 반대쪽의 CO2 전환부 출구(51)를 가지는 원통형의 CO2 전환부 하우징(52)과, 상기 CO2 전환부 하우징(52)의 내부에 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접되면서 적층되는 구조로 설치되는 CO2 전환부 분산판(54), CO2 전환부 1차 부직포 필터(55), 홉칼라이트 촉매(14) 및 CO2 전환부 2차 부직포 필터(56)를 포함한다.
그리고, 상기 CO2 전환부 분산판(54)은 원판 형태의 플레이트로서, 이러한 CO2 전환부 분산판(54)에는 플레이트 두께를 관통하는 다수 개의 홀(53)이 형성되어 있어서 이곳을 통해 필터측 전체 면적에 걸쳐 공기가 분산될 수 있게 된다.
여기서, 상기 CO2 전환부 1차 부직포 필터(55)와 CO2 전환부 2차 부직포 필터(56)는 5 마이크론 이상의 규격으로 이루어져 내부 약재(홉칼라이트)가 외부로 흘러나오는 것을 막아주는 역할을 하게 된다.
특히, 상기 홉칼라이트(Hopcalite-CuMnOx) 촉매는 CO를 CO2로 전환시켜주는 촉매로서, 겔 형태를 유지하면서 CO2 전환부 하우징(52)의 내부에 설치될 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 CO2 전환부 하우징(52)의 CO2 전환부 입구(50)로 들어온 공기는 CO2 전환부 분산판(54), CO2 전환부 1차 부직포 필터(55), 홉칼라이트 촉매(14) 및 CO2 전환부 2차 부직포 필터(56)를 차례로 경유한 후에 CO2 전환부 출구(51)를 빠져나가게 되고, 이러한 흐름 과정을 거치는 동안 홉칼라이트 촉매(14)에 의해 공기 중의 일산화탄소가 이산화탄소로 전환된다.
보통 공기 중의 일산화탄소를 제거하는 것이 힘들기 때문에 상대적으로 다양하고 저렴한 방식으로 제거가 쉬운 이산화탄소로 전환시킨 후에 이를 제거하는 방법을 적용함으로써 궁극적으로는 공기 중의 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
또한, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 이산화탄소의 흡착 효율을 높이기 위한 수단으로 공기를 냉각시키는 공기 냉각부(33)를 포함한다.
상기 공기 냉각부(33)는 CO2 전환부(15)와 공기 가습부(34) 사이에 배치되어 공기를 냉각시키는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 상기 공기 냉각부(33)는 공기가 들어오는 한쪽의 공기 냉각부 입구(35)와 공기가 나가는 반대쪽의 공기 냉각부 출구(36)를 가지는 원통형의 공기 냉각부 하우징(37)을 포함한다.
그리고, 상기 공기 냉각부 하우징(37)의 하부 일측에는 솔레노이드 밸브(74)가 설치되며, 이렇게 설치되는 솔레노이드 밸브(74)는 하우징 내부에 모이는 수분, 즉 공기 중 수분이 상분리가 일어나 하부에 고이는 수분을 외부로 배출시키는 용도로 사용된다.
이러한 공기 냉각부 하우징(37)의 내부 상측에는 파워(27)로부터 전원을 공급받는 라디에이터(열교환기) 구조의 냉각팬(31)이 설치되고, 이때의 냉각팬(31)은 컨트롤러(30)의 출력 제어에 의해 작동되면서 하우징 내의 공기를 냉각시키는 역할을 하게 된다.
이와 더불어, 상기 공기 냉각부 출구(36)에는 공기의 온도를 감지하는 공기 냉각부 온도센서(38)가 설치되는 동시에 이렇게 설치되는 공기 냉각부 온도센서(38)에서 감지한 온도값은 냉각팬(31)의 작동을 제어하는 컨트롤러(30)에 입력된다.
여기서, 상기 컨트롤러(30)에는 작업자가 공기 냉각부(33) 내의 온도값, 즉 디지털 표시계로 표시한 온도값을 현장에서 직접 확인할 수 있는 모니터(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 공기 냉각부 하우징(37)의 내부로 들어온 공기는 냉각팬(31)에서 토출되는 찬 공기에 의해 냉각된 후 공기 가습부(34)측으로 보내지게 된다.
이때, 상기 공기 냉각부 출구(36)에 있는 공기 냉각부 온도센서(38)는 공기 냉각부 출구(36)를 빠져나가는 공기의 온도를 감지하고, 이렇게 감지한 온도값은 컨트롤러(30)에 입력되도록 함으로써, 컨트롤러(30)는 냉각팬(31)의 출력 제어를 통해 공기의 온도를 50℃ 이하 정도로 제어할 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 공기 냉각부 출구(36)를 빠져나가는 공기의 온도, 즉 공기 가습부(34)를 거쳐 CO2 흡착부(17)로 공급되는 공기의 온도가 50℃ 이하이면 냉각팬(31)을 가동시키지 않고, 공기의 온도가 50℃를 초과하게 되면 냉각팬(31)을 가동시킨다.
이렇게 공기의 온도를 50℃ 이하로 유지시키는 이유는 50℃ 이하에서 CO2 흡착부(17)가 최적의 흡착 기능을 발휘하기 때문이고, 결국 CO2 흡착부(17)에서의 흡착 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 이산화탄소를 흡착하기에 앞서 공기를 가습하여 공기의 습도를 소정의 상태로 만들어주는 수단으로 공기 가습부(34)를 포함한다.
상기 공기 가습부(34)는 CO2 전환부(15)와 CO2 흡착부(17) 사이, 다시 말해 공기 냉각부(33)와 CO2 흡착부(17) 사이에 배치되어 CO2 흡착부(17)측으로 공급되는 공기의 습도를 RH40% 이상의 습도 조건으로 만들어주는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 상기 공기 가습부(34)는 공기가 들어오는 한쪽의 공기 가습부 입구(39)와 공기가 나가는 반대쪽의 공기 가습부 출구(40)를 가지는 원통형의 공기 가습부 하우징(41)과, 상기 공기 가습부 하우징(41)의 외부에 배치됨과 더불어 내부에는 일정량의 물을 저장하고 있으면서 공기 가습부 하우징(41)의 일측과 연결되어 내부로 가습 공기를 공급하는 가습기(32)와, 상기 공기 가습부 하우징(41)의 외측에 설치되면서 가습기(32)측에 전원을 공급하는 파워(미도시)를 포함한다.
그리고, 상기 공기 가습부 출구(40)에는 공기의 습도를 감지하는 공기 가습부 습도센서(42)가 설치되는 동시에 이렇게 설치되는 공기 가습부 습도센서(42)에서 감지한 습도값은 가습기(32)의 작동을 제어하는 컨트롤러(30)에 입력된다.
여기서, 상기 컨트롤러(30)에는 작업자가 공기 가습부 하우징(41) 내의 습도를 현장에서 직접 확인할 수 있는 모니터(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 공기 가습부 하우징(41)의 내부로 들어온 공기는 가습기(32)측에서 공급되는 가습공기와 섞이면서 소정의 습도 상태를 유지할 수 있게 된다.
이때, 상기 공기 가습부 출구(40)에 있는 공기 가습부 습도센서(42)는 공기 가습부 출구(40)를 빠져나가는 공기의 습도를 감지하고, 이렇게 감지한 습도값은 컨트롤러(30)에 입력되도록 함으로써, 컨트롤러(30)는 가습기(32)의 출력 제어를 통해 공기의 습도가 RH40% 이상이 되도록 제어할 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 공기 가습부 출구(40)를 빠져나가는 공기의 습도, 즉 CO2 흡착부(17)로 공급되는 공기의 습도가 40% 이하이면 가습기(32)에 전원을 인가하여 공기를 가습하고, 또 공기의 습도가 40%를 초과하게 되면 가습기(32)의 전원을 차단하여 공기가 과도하게 가습되는 것을 방지한다.
이와 같은 공기 가습부(34)는 RH40% 이상의 습도 조건에서 공기 중의 이산화탄소의 흡착 효율이 최대로 증가하므로 이를 위한 수분 공급을 위한 장치, 즉 CO2 흡착부(17)의 최적 효율을 위해 공기를 가습하는 장치이다.
이렇게 상기 CO2 흡착부(17)로 공급되는 공기의 습도를 공기 가습부(34)를 이용하여 소정의 습도로 가습함으로써, 후속 CO2 흡착부(17)에서의 이산화탄소 흡착 효율을 최대로 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 소석회(Sodalime) 등과 같은 이산화탄소 제거제(16)를 이용하여 CO2 전환부(15)측에서 공급되는 공기 속의 CO2를 흡착하는, 즉 CO2 전환부(15)를 빠져나와 공기 냉각부(33)와 공기 가습부(34)를 거친 공기 속의 후에 CO2를 흡착하는 수단으로 CO2 흡착부(17)를 포함한다.
이를 위하여, 상기 CO2 흡착부(17)는 공기가 들어오는 한쪽의 CO2 흡착부 입구(57)와 공기가 나가는 반대쪽의 CO2 흡착부 출구(58)를 가지는 원통형의 CO2 흡착부 하우징(59)과, 상기 CO2 흡착부 하우징(59)의 내부에 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접되면서 적층되는 구조로 설치되는 CO2 흡착부 분산판(60), CO2 흡착부 1차 부직포 필터(61), 이산화탄소 제거제(16), 예를 들면 소석회 및 CO2 흡착부 2차 부직포 필터(62)를 포함한다.
그리고, 상기 CO2 흡착부 분산판(60)은 원판 형태의 플레이트로서, 이러한 CO2 흡착부 분산판(60)에는 플레이트 두께를 관통하는 다수 개의 홀(53)이 형성되어 있어서 이곳을 통해 필터측 전체 면적에 걸쳐 공기가 분산될 수 있게 된다.
여기서, 상기 CO2 흡착부 1차 부직포 필터(61)와 CO2 흡착부 2차 부직포 필터(62)는 5 마이크론 이상의 규격으로 이루어져 이산화탄소 제거제(16)에 흡착되어 있는 이산화탄소를 가두어두는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 상기 CO2 흡착부 하우징(59)의 CO2 흡착부 입구(57)로 들어온 공기는 CO2 흡착부 분산판(60), CO2 흡착부 1차 부직포 필터(61), 이산화탄소 제거제(16) 및 CO2 흡착부 2차 부직포 필터(62)를 차례로 경유한 후에 CO2 흡착부 출구(58)를 빠져나가게 되고, 이러한 흐름 과정을 거치는 동안 이산화탄소 제거제(16) 내에 공기 중의 이산화탄소가 흡착된다.
또한, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 활성탄(18)을 이용하여 CO2 흡착부(17)에서 공급되는 공기 속의 냄새를 제거하는 수단으로 냄새 제거부(19)를 포함한다.
이를 위하여, 상기 냄새 제거부(19)는 공기가 들어오는 한쪽의 냄새 제거부 입구(63)와 공기가 나가는 반대쪽의 냄새 제거부 출구(64)를 가지는 원통형의 냄새 제거부 하우징(65)과, 상기 냄새 제거부 하우징(65)의 내부에 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접되면서 적층되는 구조로 설치되는 냄새 제거부 분산판(66), 냄새 제거부 1차 부직포 필터(67), 활성탄(18) 및 냄새 제거부 2차 부직포 필터(68)를 포함한다.
그리고, 상기 냄새 제거부 분산판(66)은 원판 형태의 플레이트로서, 이러한 냄새 제거부 분산판(66)에는 플레이트 두께를 관통하는 다수 개의 홀(53)이 형성되어 있어서 이곳을 통해 필터측 전체 면적에 걸쳐 공기가 분산될 수 있게 된다.
여기서, 상기 냄새 제거부 1차 부직포 필터(67)와 냄새 제거부 2차 부직포 필터(68)는 5 마이크론 이상의 규격으로 이루어져 겔 형태로 되어 있는 활성탄(18)이 외부로 새어 나오는 것을 막아주는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 상기 냄새 제거부 하우징(65)의 냄새 제거부 입구(63)로 들어온 공기는 냄새 제거부 분산판(66), 냄새 제거부 1차 부직포 필터(67), 활성탄(18) 및 냄새 제거부 2차 부직포 필터(68)를 차례로 경유한 후에 냄새 제거부 출구(64)를 빠져나가게 되고, 이러한 흐름 과정을 거치는 동안 활성탄(18)에 의해 공기 중의 냄새가 흡착 제거될 수 있게 된다.
또한, 상기 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 산소공급장치(20)를 이용하여 냄새 제거부(19)에서 공급되는 공기 속에 순수 산소를 투입하는 수단으로 산소 투입부(22)를 포함한다.
이를 위하여, 상기 산소 투입부(22)는 공기가 들어오는 한쪽의 산소 투입부 입구(69)와 공기가 나가는 반대쪽의 산소 투입부 출구(70)를 가지는 원통형의 산소 투입부 하우징(71)과, 상기 산소 투입부 하우징(71)의 외부에 배치되면서 산소 투입부 하우징(71)의 일측과 솔레노이드 밸브를 통해 연결되어 하우징 내부로 순수 산소를 공급하는 산소공급장치(20)와, 상기 산소 투입부 하우징(71)의 외측에 설치되면서 산소공급장치(20)측에 전원을 공급하는 파워(미도시)를 포함한다.
그리고, 상기 산소 투입부 출구(70)에는 산소의 농도를 감지하는 O2 센서(72)가 설치되는 동시에 이렇게 설치되는 O2 센서(72)에서 감지한 산소 농도값은 산소공급장치(20)의 작동을 제어하는 컨트롤러(30)에 입력된다.
여기서, 상기 컨트롤러(30)에는 작업자가 산소 투입부 하우징(71) 내의 산소 농도를 현장에서 직접 확인할 수 있는 모니터(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 산소 투입부 하우징(71)의 내부로 들어온 공기는 산소공급장치(20)측에서 공급되는 순수 산소와 섞이게 되고, 결국 전체적인 공기이 산소 농도가 소정의 상태로 유지될 수 있게 된다.
이때, 상기 산소 투입부 출구(70)에 있는 O2 센서(72)는 산소 투입부 출구(70)를 빠져나가는 공기 중의 산소 농도를 측정하고, 이렇게 측정한 산소 농도값은 컨트롤러(30)에 입력되도록 함으로써, 컨트롤러(30)는 산소공급장치(20)의 출력 제어를 통해 공기 중의 산소 농도가 20∼21% 정도가 되도록 제어할 수 있게 된다.
일 예로서, 상기 산소 투입부(22)는 공기 중의 산소 농도를 감지하여 부족 시 순수 100% 산소의 공급을 조절하여 하우징 내부의 공기와 희석시킴으로써 최적의 산소 농도인 20∼21% 정도의 산소 농도로 유지되도록 하는 역할을 한다.
여기서, 상기 산소 투입부 하우징(71)의 하부에는 고압 산소 실린더 타입의 산소공급장치(20)가 솔레노이드 밸브와 감압기(미도시)를 매개로 연결된다.
이에 따라, 공기가 배출되어 나가는 측의 O2 센서(72)에서 감지한 산소 농도가 19.9% 이하이면 솔레노이드 밸브를 열어서 산소공급장치(20)로부터 하우징 내부로 순수 산소 100% 농도의 산소를 투입함으로써 하우징 내부의 공기와 혼합되게 하여 부족한 산소 농도를 증가시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 대기 공기 정화 및 살균 시스템은 오염 대기지역에서 호흡용 공기 충전기에 맑은 공기를 투입하기 위한 시스템으로서, 호흡용 공기 충전기(21)로 들어가는 대기 중의 먼지를 제거하고 세균 및 바이러스를 살균하고 이산화탄소를 제거하고 냄새를 제거하고 순수 산소를 투입하는 단계를 포함한다.
오염 대기지역에서 호흡용 공기를 만들기 위하여 대기는 다음과 같은 단계를 거친 후에 호흡용 공기 충전기(21)로 들어가게 된다.
즉, 대기는 먼지 입자 제거단계→세균 및 바이러스 제거단계→공기 가열단계→CO2 전환단계→공기 냉각단계→공기 가습단계→CO2 제거단계→냄새 제거단계→순수 산소 투입단계를 거쳐 정화 및 살균 처리된 후에 호흡용 공기 충전기(21)로 들어가게 된다.
먼저, 상기 먼지 입자 제거부(11)에서는 필터링 과정을 통해 대기 중의 공기에 포함되어 있는 약 5마이크론 정도의 크기를 갖는 먼지 입자를 제거하는 단계가 실시된다.
다음, 상기 세균 및 바이러스 제거부(13)에서는 UV 자외선 조사 과정을 통해 먼지 입자 제거부(11)에서 공급되는 공기 속의 세균과 바이러스를 제거하는 단계가 실시된다.
다음, 상기 공기 가열부(24)에서는 히팅 과정을 통해 세균 및 바이러스 제거부(13)에서 공급되는 공기를 가열하는 단계가 실시된다.
다음, 상기 CO2 전환부(15)에서는 홉칼라이트촉매 반응을 통해 공기 가열부(24)에서 공급되는 공기 속의 CO를 CO2로 전환하는 단계가 실시된다.
다음, 상기 공기 냉각부(33)에서는 냉각공기와의 열교환 과정을 통해 CO2 전환부(15)에서 공급되는 공기를 냉각하는 단계가 실시된다.
다음, 상기 공기 가습부(34)에서는 가습 과정을 통해 공기 냉각부(33)에서 공급되는 공기를 가습하는 단계가 실시된다.
다음, 상기 CO2 흡착부(17)에서는 이산화탄소 제거제와의 반응을 통해 공기 가습기(34)에서 공급되는 공기 속의 이산화탄소를 제거하는 단계가 실시된다.
다음, 상기 냄새 제거부(19)에서는 활성탄과의 반응을 통해 CO2 흡착부(17)에서 공급되는 공기 속의 냄새를 제거하는 단계가 실시된다.
다음, 산소 투입부(22)에서는 순수 산소의 공급을 통해 냄새 제거부(19)에서 공급되는 공기의 산소 농도를 맞춰주는 단계가 실시된다.
다음, 위의 각 단계를 거친 후 만들어진 맑은 공기는 호흡용 공기 충전기(21)로 공급된다.
한편, 상기 공기를 가열하는 단계, 공기를 냉각하는 단계 및 공기를 가습하는 단계는 선택적으로 적용될 수 있다.
따라서, 대기가 먼지 입자 제거단계→세균 및 바이러스 제거단계→공기 가열단계→CO2 전환단계→공기 냉각단계→공기 가습단계→CO2 제거단계→냄새 제거단계→순수 산소 투입단계를 순차적으로 걸칠 수 있게 되거나, 또는 대기가 먼지 입자 제거단계→세균 및 바이러스 제거단계→CO2 전환단계→CO2 제거단계→냄새 제거단계→순수 산소 투입단계를 순차적으로 거칠 수도 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 먼지 입자 제거단계, 세균 및 바이러스 제거단계, 공기 가열단계 및 냉각단계, 공기 가습단계, CO2 제거단계, 냄새 제거단계, O2 투입단계 등의 과정을 통해 대기 중의 공기를 살균 및 정화하여 깨끗하고 안전한 호흡용 공기를 만들 수 있는 새로운 타입의 대기 공기 정화 및 살균 시스템을 제공함으로써, 대기가 오염되어 있는 상태에서도 구조 및 구난을 위한 신선하고 깨끗한 호흡용 공기를 만들어낼 수 있고, 냄새를 완전히 제거하여 맑고 깨끗한 공기를 만들어낼 수 있으며, 코로나 19 등의 세균 및 바이러스를 제거한 공기를 만들어낼 수 있다.
10 : 먼지제거필터 11 : 먼지 입자 제거부
12 : UV 램프 13 : 세균 및 바이러스 제거부
14 : 홉칼라이트 촉매 15 : CO2 전환부
16 : 이산화탄소 제거제 17 : CO2 흡착부
18 : 활성탄 19 : 냄새 제거부
20 : 산소공급장치 21 : 호흡용 공기 충전기
22 : 산소 투입부 23 : 전열 히터
24 : 공기 가열부 25 : 공기 가열부 입구
26 : 공기 가열부 출구 27 : 파워
28 : 공기 가열부 하우징 29 : 공기 가열부 온도센서
30 : 컨트롤러 31 : 냉각팬
32 : 가습기 33 : 공기 냉각부
34 : 공기 가습부 35 : 공기 냉각부 입구
36 : 공기 냉각부 출구 37 : 공기 냉각부 하우징
38 : 공기 냉각부 온도센서 39 : 공기 가습부 입구
40 : 공기 가습부 출구 41 : 공기 가습부 하우징
42 : 공기 가습부 습도센서 43 : 먼지 입자 제거부 입구
44 : 먼지 입자 제거부 출구 45 : 먼지 배출구
46 : 먼지 입자 제거부 하우징 47 : 세균 및 바이러스 제거부 입구
48 : 세균 및 바이러스 제거부 출구 49 : 세균 및 바이러스 제거부 하우징
50 : CO2 전환부 입구 51 : CO2 전환부 출구
52 : CO2 전환부 하우징 53 : 홀
54 : CO2 전환부 분산판 55 : CO2 전환부 1차 부직포 필터
56 : CO2 전환부 2차 부직포 필터 57 : CO2 흡착부 입구
58 : CO2 흡착부 출구 59 : CO2 흡착부 하우징
60 : CO2 흡착부 분산판 61 : CO2 흡착부 1차 부직포 필터
62 : CO2 흡착부 2차 부직포 필터 63 : 냄새 제거부 입구
64 : 냄새 제거부 출구 65 : 냄새 제거부 하우징
66 : 냄새 제거부 분산판 67 : 냄새 제거부 1차 부직포 필터
68 : 냄새 제거부 2차 부직포 필터 69 : 산소 투입부 입구
70 : 산소 투입부 출구 71 : 산소 투입부 하우징
72 : O2 센서 73 : 지지대
74 : 솔레노이드 밸브

Claims (12)

  1. 먼지제거필터(10)를 이용하여 대기 중의 공기에 포함되어 있는 먼지 입자를 제거하는 먼지 입자 제거부(11);
    UV 램프(12)를 이용하여 먼지 입자 제거부(11)에서 공급되는 공기 속의 세균과 바이러스를 제거하는 세균 및 바이러스 제거부(13);
    홉칼라이트 촉매(14)를 이용하여 세균 및 바이러스 제거부(13)에서 공급되는 공기 속의 CO를 CO2로 전환시키는 CO2 전환부(15);
    이산화탄소 제거제(16)를 이용하여 CO2 전환부(15)에서 공급되는 공기 속의 CO2를 흡착하는 CO2 흡착부(17);
    활성탄(18)을 이용하여 CO2 흡착부(17)에서 공급되는 공기 속의 냄새를 제거하는 냄새 제거부(19);
    산소공급장치(20)를 이용하여 냄새 제거부(19)에서 공급되는 공기 속에 순수 산소를 투입함과 더불어 순수 산소가 포함되어 있는 공기를 호흡용 공기 충전기(21)로 공급하는 산소 투입부(22);
    를 포함하고,
    상기 세균 및 바이러스 제거부(13)와 CO2 전환부(15) 사이에 배치되면서 공기 중의 CO를 CO2로 전환하기에 앞서 공기를 가열함과 더불어 가열한 공기를 CO2 전환부(15)로 공급하여 CO2의 흡착 효율을 최대한 높여주는 수단으로 공기 가열부(24)를 더 포함하고,
    상기 공기 가열부(24)는 공기가 들어오는 공기 가열부 입구(25)와 공기가 나가는 공기 가열부 출구(26)를 가지면서 내부에는 파워(27)로부터 전원을 공급받는 전열 히터(23)를 수용하는 공기 가열부 하우징(28)과, 상기 공기 가열부 출구(26)에 설치되어 공기의 온도를 감지하는 공기 가열부 온도센서(29) 및 상기 공기 가열부 온도센서(29)에서 입력되는 온도값에 기초하여 전열 히터(23)의 작동을 제어하는 컨트롤러(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 CO2 전환부(15)와 CO2 흡착부(17) 사이에 배치되어 공기를 냉각 및 가습하는 수단으로서, 냉각팬(31)과 가습기(32)를 이용하여 CO2 전환부(15)에서 공급되는 공기를 순차적으로 냉각 및 가습함과 더불어 냉각 및 가습한 공기를 CO2 흡착부(17)로 공급하는 공기 냉각부(33)와 공기 가습부(34)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 공기 냉각부(33)는 공기가 들어오는 공기 냉각부 입구(35)와 공기가 나가는 공기 냉각부 출구(36)를 가지면서 내부에는 파워(27)로부터 전원을 공급받는 냉각팬(31)을 수용하는 공기 냉각부 하우징(37)과, 상기 공기 냉각부 출구(36)에 설치되어 공기의 온도를 감지하는 공기 냉각부 온도센서(38) 및 상기 공기 냉각부 온도센서(38)에서 입력되는 온도값에 기초하여 냉각팬(31)의 작동을 제어하는 컨트롤러(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 공기 가습부(34)는 공기가 들어오는 공기 가습부 입구(39)와 공기가 나가는 공기 가습부 출구(40)를 가지면서 가습기(32)의 배출구측과 연결되는 공기 가습부 하우징(41)과, 상기 공기 가습부 출구(40)에 설치되어 공기의 습도를 감지하는 공기 가습부 습도센서(42) 및 상기 공기 가습부 습도센서(42)에서 입력되는 습도값에 기초하여 가습기(32)의 작동을 제어하는 컨트롤러(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 먼지 입자 제거부(11)는 공기가 들어오는 먼지 입자 제거부 입구(43)와 공기가 나가는 먼지 입자 제거부 출구(44), 그리고 먼지 배출구(45)를 가지는 먼지 입자 제거부 하우징(46)을 포함하며, 상기 먼지제거필터(10)는 먼지 입자 제거부 출구(44)를 수용하는 구조로 설치됨과 더불어 5 마이크론 이상의 먼지를 여과하는 부직포 필터로 이루어지게 되는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 세균 및 바이러스 제거부(13)는 공기가 들어오는 세균 및 바이러스 제거부 입구(47)와 공기가 나가는 세균 및 바이러스 제거부 출구(48)를 가지면서 내부에는 파워(27)로부터 전원을 공급받는 UV 램프(12)를 수용하는 세균 및 바이러스 제거부 하우징(49)을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 CO2 전환부(15)는 공기가 들어오는 CO2 전환부 입구(50)와 공기가 나가는 CO2 전환부 출구(51)를 가지는 CO2 전환부 하우징(52)과, 상기 CO2 전환부 하우징(52)의 내부에서 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접 설치되는 다수의 홀(53)을 가지는 CO2 전환부 분산판(54), 홉칼라이트 촉매(14)를 가운데 두고 배치되는 CO2 전환부 1차 부직포 필터(55) 및 CO2 전환부 2차 부직포 필터(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 CO2 흡착부(17)는 공기가 들어오는 CO2 흡착부 입구(57)와 공기가 나가는 CO2 흡착부 출구(58)를 가지는 CO2 흡착부 하우징(59)과, CO2 흡착부 하우징(59)의 내부에서 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접 설치되는 다수의 홀(53)을 가지는 CO2 흡착부 분산판(60), 이산화탄소 제거제(16)를 가운데 두고 배치되는 CO2 흡착부 1차 부직포 필터(61) 및 CO2 흡착부 2차 부직포 필터(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 냄새 제거부(19)는 공기가 들어오는 냄새 제거부 입구(63)와 공기가 나가는 냄새 제거부 출구(64)를 가지는 냄새 제거부 하우징(65)과, 상기 냄새 제거부 하우징(65)의 내부에서 입구측에서부터 출구측까지 순차적으로 연접 설치되는 다수의 홀(53)을 가지는 냄새 제거부 분산판(66), 활성탄(18)을 가운데 두고 배치되는 냄새 제거부 1차 부직포 필터(67) 및 냄새 제거부 2차 부직포 필터(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 산소 투입부(22)는 공기가 들어오는 산소 투입부 입구(69)와 공기가 나가는 산소 투입구 출구(70)를 가지면서 산소공급장치(20)의 배출구측과 연결되는 산소 투입부 하우징(71)과, 상기 산소 투입부 출구(69)에 설치되어 산소 농도를 감지하는 산소 투입부 O2 센서(72) 및 상기 산소 투입부 O2 센서(72)에서 입력되는 산소 농도값에 기초하여 산소공급장치(20)의 작동을 제어하는 컨트롤러(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡용 공기 충전기에 사용하는 대기 공기 정화 및 살균 시스템.
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