KR100313891B1 - 광촉매필터, 그 제조방법 및 그를 이용한 공기정화장치 - Google Patents

광촉매필터, 그 제조방법 및 그를 이용한 공기정화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재에 견고히 코팅되어 에어컨 등의 가정용 기기에 사용이 적합한 광촉매필터, 그 제조방법 및 그를 이용한 공기정화장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 소정 형상의 기재와, 상기 기재의 표면에 코팅되며 무기질층을 형성하는 프릿과 다공성 표면층를 형성하는 첨가제를 주성분으로 하는 법랑층과, 상기 법랑층에 코팅되며 광촉매, 제올라이트 및 분산용매로 이루어지는 광촉매액과 결합제를 주성분으로 하는 광촉매층을 포함하는 광촉매필터를 제공한다. 또한 본 발명은 이물질을 제거하기 위하여 전처리되며 소정 형상을 가지는 기재 표면에 무기질층을 형성하는 프릿과 다공성 표면층를 형성하는 첨가제를 주성분으로 하는 법랑층을 코팅하는 단계와, 상기 법랑층에 광촉매, 제올라이트 및 분산용매로 이루어지는 광촉매액과 결합제를 주성분으로 하는 광촉매층을 코팅하는 단계를 포함하는 광촉매필터의 제조방법을 제공한다.

Description

광촉매필터, 그 제조방법 및 그를 이용한 공기정화장치{photocatalyst filter, method for fabricating the same and air cleaner using the same}
본 발명은 광촉매필터, 그 제조방법 및 그를 이용한 공기정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어컨 등의 각종 가정용 기기에 사용이 적합한 광촉매필터, 그 제조방법 및 그를 이용한 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정 또는 산업 현장 등에서는 각종 공기정화장치가 사용된다. 예를 들어 쓰레기 소각로나 공장의 굴뚝 등에서는 배출가스 중에 포함된 유해물질이나 먼지 등을 제거하기 위하여 공기정화장치를 이용한다. 그리고 가정에서도 청정한 환경을 유지하기 위하여 공기정화기가 사용되며, 에어콘, 팬히터, 진공청소기 등에서도 공기를 정화하는 각종 필터가 장착된다.
종래에는 공기를 정화하기 위하여 일반적으로 폴리프로필렌(PP)수지 섬유 또는 폴리에틸렌(PE)수지 섬유를 이용하는 부직포 형태의 필터를 사용하거나, 전기집진방식의 정전필터 등을 사용하였다. 그러나 이러한 형식의 필터로는 먼지를 거르는 것은 가능하지만 그 구조상 악취를 제거하거나 세균을 살균하는 것은 곤란하였다.
따라서 탈취를 위하여 활성탄으로 만들어진 별도의 탈취필터를 사용하기도 하였다. 그러나 활성탄을 이용한 탈취필터는 탈취성능 및 내구성이 좋지 않았고, 공기중에 포함된 유해한 미생물을 살균할 수은 없었다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 광에너지에 의하여 활성화되어 살균 및 탈취기능을 갖는 광촉매물질을 이용한 소위 광촉매기술이 연구 개발되고 있으며, 대표적인 광촉매가 산화티타늄(TiO2)이다.
산화티타늄과 같은 광촉매는 유기물과의 흡착력이 뛰어나며, 또한 광에너지에 노출되면 여기(勵起)되어 여러형태의 라디칼(radical)을 형성시켜 주어 강한 산화력에 의하여 미생물을 살균하고, 동시에 라디칼이 악취를 유발하는 냄새물질과 반응하면서 이를 분해하기 때문이다.
도 1을 참조하여 광촉매반응 메커니즘을 설명하면 다음과 같다.
자외선 램프등에서 방출되는 소정크기 이상의 광에너지가 광촉매(P)에 조사되면 원자가전자대(Valence Band)의 전자가 전도대(Conduction Band)에 전이되어 전자(e-)와 정공(h-)이 생성된다. 이러한 전자와 정공은 매우 강한 산화력과 환원력을 가지고 있므므로 공기중의 수증기(H2O)나 산소(O2)등과 반응하여 OH라디칼, H라디칼, 슈퍼옥사이드엔아이온(O2 -) 등의 활성산소를 발생시킨다. 그리고 이러한 라디칼들은 다른 성분과 강한 결합력을 가지고 있기때문에 냄새물질의 결합을 파괴하게 되어 탈취작용이 이루어지게 된다. 즉, OH라디칼은 냄새를 유발하는 유기물의 결합을 깨고 직접 결합하게 되어 최종적으로 수증기와 이산화탄소가 남게 되므로 냄새성분이 제거된다.
또한 OH라디칼은 미생물을 살균시키는 강한 산화력을 갖고 있으므로 살균작용을 하게 된다. 즉 알레르겐이나 미생물은 아미노산이 폴리펩티드결합한 단백질이 주성분이고, OH라디칼은 이러한 아미노산의 폴리펩티드결합을 파괴함으로써 단백질을 변성시킨다. 따라서 알레르겐이 분해되고, 미생물이 살균되게 된다.
또한 전자나 정공이 유기물과 직접 결합하여 유기물의 결합을 깨는 반응을 하면서 결국 수증기와 이산화탄소가 남게 되어 탈취작용을 하게 된다.
결국 광촉매를 이용하면 상기와 같은 원리로 살균, 탈취 및 알레르겐 분해작용을 할 수 있게 된다.
그러나 상술한 바와 같은 광촉매의 우수한 성능에도 불구하고 종래에는 광촉매를 이용한 필터를 공기정화기나 가정용 에어컨 등에 사용하는 것이 극히 곤란하여, 광촉매를 이용한 공기정화는 그 이용범위가 극히 한정되어 있었다.
왜냐하면, 에어컨 등에 광촉매를 사용하려면 광촉매를 기재 즉 소정 형상의 프레임에 코팅시켜야 하는데 종래의 기술로는 광촉매가 기재에서 탈리되지 않도록 코팅하는 것이 매우 어려웠기 때문이다.
그 이유는 광촉매인 산화티타늄을 금속체 및 유리 등과 같은 무기질 기재에 코팅하는 경우에 광촉매는 이들과 친화력이 약하여 쉽게 탈리되기 때문이다. 또한 유기질 기재에 코팅되는 경우에는 광촉매반응에 의하여 유기물이 분해되기 때문이다.
즉 종래에는 광촉매를 필터의 프레임 역할을 하는 기재 즉 금속판이나 메쉬 등에 탈리되지 않도록 코팅하는 것이 어려웠다. 따라서 흡입용 팬이 설치되는 에어컨이나 공기정화기 등에 이를 사용하면 광촉매가 흩날리게 되어 가정용 기기 등에는 광촉매를 이용한 필터를 사용하는 것이 어려웠다.
따라서 종래에는 상술한 바와 같은 우수한 광촉매의 성능에도 불구하고 쓰레기 소각장 등 한정된 분야에서만 광촉매를 산포하여 사용하는 것이 대부분이었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기재에 견고히 부착되어 가정용 기기 등에 사용이 적합한 광촉매필터, 그 제조방법 및 그를 이용한 공기정화장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 광촉매의 반응 메커니즘을 개략적으로 도시한 반응도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광촉매필터의 제조방법을 도시한 공정도이다.
도 3A 내지 3D는 본 발명에 따른 광촉매필터의 여러 실시예의 표면을 확대하여 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 광촉매필터의 탈취효율을 나타낸 그래프로서, 법랑층의 성분비율에 따른 탈취효율을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 광촉매필터의 탈취효율을 나타낸 그래프로서, 광촉매액과 결합제의 성분비율에 따른 탈취효율을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 여러 실시예에 따른 광촉매필터의 탈취효율을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 광촉매필터를 적용한 전기집진기을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 광촉매필터를 적용한 에어콘을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9A 및 도 9B는 도 8의 광촉매필터의 설치상태를 나타낸 분해사시도 및 단면도이다.
도 10은 도 8의 광촉매필터의 설치상태의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 11A 내지 도 11C는 본 발명에 따른 광촉매필터의 변형예이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
P:광촉매 9:전기집진기
10:에어컨 20:흡입그릴(INLET GRILL)
22:토출그릴(OUTLET GRILL) 30:에어필터
40:광촉매필터 42, 44, 46:후크
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소정 형상의 기재와, 상기 기재의 표면에 코팅되며, 무기질층을 형성하는 프릿과 다공성 표면층를 형성하는 첨가제를 주성분으로 하는 법랑층과, 상기 법랑층에 코팅되며 광촉매, 제올라이트 및 분산용매로 이루어지는 광촉매액과 결합제를 주성분으로 하는 광촉매층을 포함하는 광촉매필터을 제공한다.
또한 본 발명은 이물질을 제거하기 위하여 전처리되며 소정 형상을 가지는 기재 표면에 무기질층을 형성하는 프릿과 다공성 표면층를 형성하는 첨가제를 주성분으로 하는 법랑층을 코팅하는 단계와, 상기 법랑층에 광촉매, 제올라이트 및 분산용매로 이루어지는 광촉매액과 결합제를 주성분으로 하는 광촉매층을 코팅하는 단계를 포함하는 광촉매필터의 제조방법을 제공한다.
여기서 상기 광촉매는 산화티타늄이고, 재올라이트는 구리이온 교환 제올라이트인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 전리부와 포집부를 구비하는 전기집진기에 있어서, 상기 전기집진기의 공기 유로상에는 상술한 광촉매필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 전지집진기를 제공한다.
또한 본 발명은 흡입그릴과 배출그릴이 형성된 본체와, 상기 흡입그릴에 장착되는 에어필터를 포함하는 에어컨에 있어서, 상기 흡입그릴 또는 배출그릴에는 상술한 광촉매필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 에어컨을 제공한다.
따라서 본 발명에 의하면 광촉매는 기재에 견고히 코팅되므로 각종 가정용 기기에 이를 사용하는 것이 가능하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 광촉매필터의 제조방법을 나타낸 공정도이고, 도 3A 내지 도 3D는 광촉매필터의 여러 실시예의 표면을 주사전자현미경(SEM:SCANNING ELECTRON MICROSCOPE)을 이용하여 100배 확대하여 나타낸 사진이다. 이를 참조하여, 본 발명에 따른 광촉매필터의 제조방법의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저 광촉매를 코팅할 기재(BASE MATERIAL) 즉 필터의 몸체가 되는 소정 형상의 프레임에 부착된 기름 등의 이물질을 제거한다(S1). 그리고 나서 상기 기재에 법랑(ENAMEL)을 코팅한다(S3). 그리고 법랑이 코팅된 표면에 광촉매를 코팅한다(S5). 여기서 항균성능 등을 강화하기 위하여 광촉매가 코팅된 표면에 살균제나 항균제를 추가로 코팅하는 것도 물론 가능하다(S7).
각각의 제조단계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
기재는 제조되는 광촉매필터의 내구성 등을 감안하여 금속체를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 알루미늄(Al)일 경우에 법랑이 기재에 잘 코팅되므로 이를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 그리고 상기 기재는 광촉매필터가 설치되는 기기 및 설치 위치 등을 고려하여 판상체 또는 메쉬 형상 등의 여러 가지 형태로 하는 것이 물론 가능하다.
먼저 기재에 코팅되는 법랑층의 성분을 설명하면 다음과 같다.
기재에 스프레이되는 법랑액은 유리의 원료, 즉 유리질인 프릿(frit), 각종첨가제 및 경화제로 구성된다.
상기 프릿은 SiO2가 주성분이며 무기질 표면층을 형성하여 언더코팅기능을 하며, 상기 첨가제는 다공질의 표면층을 형성하는 역할을 하는 것으로서 Al2O3,TiO2(Rutile), Li, Na, Ca 등과 같은 산화물과 알칼리금속이 주성분이다. 또한 상기첨가제에는 보통 붕산(Boric Acid), Na2NO2등 상기 첨가제을 안정화시키는 셋업제와, SiO2-Al2O3-H2O로 구성되어 상기 첨가제를 분산시키는 현탁부유액이 포함된다.
한편, 프릿과 첨가제의 배합비율은 50:50 - 80:20 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 65:35 - 75:25중량%이다. 그리고 경화제는 프릿과 첨가제에 대하여 5-20중량%인 것이 바람직하다.
왜냐하면 도 3a에 도시한 바와 같이, 상기와 같이 구성하면 법랑 코팅층이 다공질이 되어, 그 표면위에 광촉매를 코팅할 때 상기 광촉매가 잘 침투되어 코팅성이 증가되기 때문이다. 도 4는 프릿과 첨가제의 배합비율을 달리하여 제조된 광촉매필터의 탈취효율을 측정한 그래프로서, 트리메칠아민을 20ppm으로 하고 20문 경과후 잔류농도를 측정하여 흡착효율을 계산한 것이다. 이 그래프에서 알 수 있는 바와 같이 프릿과 첨가제의 배합비율이 70:30중량%인 경우에 탈취효율이 가장 우수하다.
상술한 바와 같이 배합된 법랑액을 기재에 스프레이 도포한다. 그리고 나서 400-600℃에서 약 1시간동안, 더욱 바람직하게는 550℃에서 20분 동안 열처리한다. 그리고 나서 상온의 공기중에서 냉각시킨다.
도 3A은 기재에 법랑이 코팅된 상태의 표면을 확대한 사진으로서, 여기서 볼 수 있는 바와 같이, 표면이 다공질인 것을 알 수 있다.
다음으로 법랑층에 광촉매를 코팅하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 법랑층에 코팅될 광촉매층의 구성성분을 설명하면, 광촉매층은 광촉매와 분산용매가 혼합된 광촉매액과, 결합제로 이루어진다.
상세히 설명하면, 광촉매액은 아나타제(Anatase)상의 TiO2분말이 주성분이며, 여기에 이소 프로필 알콜, 메탄올, 물 등의 분산용매가 혼합된다. 여기서 산화티타늄분말은 분산용매에 대해 10-30중량%인 것이 바람직하다. 그리고 결합제는 SiO2가 주성분이며 산화티타늄의 코팅성을 증가시키고 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
한편, 광촉매액과 결합제의 배합비율은 10:90 - 40:60중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20:80 - 30:70중량%이다. 왜냐하면 결합제 사용량이 너무 많으면 산화티타늄의 광촉매 기능이 떨어지며, 너무 적으면 접착력이 떨어지기 때문이다.
그 다음에는 상술한 광촉매액과 결합제를 법랑층에 스프레이 도포한다. 그 다음에는 산화티타늄의 내구성을 최대로 하면서 산화티타늄이 변질되지 않게 하기 위하여 100-350℃에서 약 1시간 이내, 바람직하게는 200℃에서 30분 동안 열처리하고 상온의 공기중에서 냉각시키면 광촉매필터의 제조가 완료된다.
도 5는 광촉매액과 결합제의 혼합비율을 달리하여 제조된 광촉매필터의 탈취효율을 조사하여 나타낸 그래프이다.
이때 측정조건은 6L 챔버에 광촉매필터를 넣고 냄새가스인 트리메칠아민을 160ppm 주입한 뒤 60분 단위로 잔류농도를 측정하여 탈취효율을 계산한 것이다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 광촉매액과 결합제의 배합비율에 따라 냄새흡착율이달라짐을 알 수 있으며, 광촉매액과 결합제의 비율이 30:70중량%인 경우에 탈취효율이 비교적 변하지 않고 고르게 유지됨을 알 수 있다.
본 발명에 따른 광촉매필터의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 실시예에 의한 광촉매필터의 제조공정도 상술한 실시예와 동일하다. 다만, 상술한 실시예에서는 산화티타늄을 광촉매액의 주성분으로 사용하였으나, 본 실시예에서는 광촉매액의 주성분으로서 산화티타늄과 제올라이트(Zeolite)을 혼합하여 사용한다.
도 3B에 도시한 바와 같이 법랑층에 산화티타늄을 주성분으로 하는 광촉매액을 코팅하는 경우에는 표면이 매끄럽고 기공이 적어서 광촉매층의 표면적이 적게 된다. 그러나 도 3C에 도시한 바와 같이, 산화티타늄에 제올라이트를 혼합하여 코팅하면 표면이 울퉁불통해지고 기공이 많아져 표면적이 커져 탈취성능 등이 향상되기 때문이다.
더 나아가서 제올라이트대신에 금속이온 함유 제올라이트 예를 들어 구리이온 교환 제올라이트를 혼합하여 광촉매액을 만들면 더욱 바람직하다. 왜냐하면 구리이온 교환 제올라이트를 사용하는 경우에 구리성분이 살균작용을 하기 때문이다.
구리이온 교환 제올라이트(Cu-A)는 제올라이트 분말을 CuCl2수용액에 함침시켜 제올라이트 내의 Na이온을 Cu(II)이온으로 교환하고, 100-110℃의 공기중에서 건조한 후 H2분위기에서 200℃로 3시간 소성함으로써 제조된다.
상술한 바와 같이 제올라이트 또는 구리이온 교환 제올라이트를 혼합하여 사용하는 경우의 바람직한 성분비율은 다음과 같다.
산화티타늄과 제올라이트(또는 구리이온 교환 제올라이트)의 혼합물은 분산용매에 대해 10-30중량%인 것이 바람직하다. 그리고 광촉매액(산화티타늄분말, 제올라이트 또는 구리이온 교환 제올라이트, 분산용매의 혼합물)과 결합제의 배합비율은 20:80-30:70중량% 인 것이 바람직하다.
또한 본 실시예에서는 제올라이트를 산화티타늄에 혼합하여 법랑층에 코팅하는 것을 설명하였지만, 제올라이트를 법랑에 먼저 혼합하여 기재에 코팅하는 것도 가능하다. 다만 이 경우는 도 3D에 도시한 바와 같이, 제올라이트를 산화티타늄과 혼합한 경우보다 표면이 매끄러워지므로 광촉매필터의 효율이 떨어진다.
한편, 광촉매와 활성탄을 섞어서 법랑의 표면층을 코팅하여도 된다. 왜냐하면 활성탄은 산화티타늄에 비하여 가격이 싸고 저렴한 제조 원가를 얻을 수 있기 때문이다.
광촉매를 코팅시에 광촉매물질에 항균제 또는 살균제와 같은 부원료를 혼합하여서 사용하거나, 광촉매를 코팅한 뒤에 항균제나 살균제를 코팅하여도 된다. 상기 항균제 또는 살균제는 Ag, Cu 중 1종을 혼합하여서 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써 내구성을 더욱 향상시킴은 물론 탈취와 더불어 항균, 살균기능까지 가지는 광촉매필터를 얻을 수 있다.
도 6는 본 발명의 각 실시예에 따른 광촉매필터의 탈취효율을 측정한 그래프로서 초기에 20ppm의 트리메칠아민를 넣고 30분단위로 잔류농도를 측정하여 나타낸 것이다. A는 법랑층에 산화티타늄만을 코팅한 광촉매필터(이하 A형 광촉매필터)이고, B는 산화티타늄에 제올라이트를 혼합하여 코팅한 광촉매필터(이하 B형 광촉매필터)이고, C는 먼저 법랑에 제올라이트를 혼합한 뒤 산화티타늄을 코팅한 광촉매필터(이하 C형 광촉매필터)이다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, C형, A형, B형 광촉매필터 순서로 트리메칠아민 흡착율이 우수해짐을 알 수 있다. 그 이유는 도 3B 내지 도 3D에 도시한 바와 같이 B형 광촉매필터의 표면적이 가장 넓기 때문이라고 생각된다.
도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 광촉매필터의 적용예를 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 광촉매필터가 적용되는 전기집진기(Electrostatic precipitator)를 설명하면 다음과 같다.
먼저 일반적인 전기집진기(9)를 설명하면, 흡입그릴(3)과 배출그릴(4)이 형성되는 본체(1)내부에는 흡입력을 발생시키는 팬(2)이 장착된다. 그리고 본체(1)내부에는 전리부(7)와 포집부(8)로 이루어지는 전기집진유닛이 설치된다. 또한 상기 전리부(7)의 전방에는 흡입공기 중의 먼지를 일차적으로 거르는 프리필터(5)가 설치되며, 포집부(8)의 후방에는 공기중의 냄새성분을 제거하는 탈취필터(6)가 설치된다. 여기서 상기 탈취필터(6)는 일반적으로 활성탄을 이용한 필터이다.
상기와 같이 구성된 전기집진기(9)의 동작을 설명하면, 팬(2)이 작동하면 먼지 등이 함유된 외기가 흡입그릴(3)로 유입되어 프리필터(5)에서 일차적으로 먼지가 걸러진다. 그 다음에 공기는 전리부(7)를 통과하면서 먼지입자들이 하전되고 하전된 먼지입자들은 포집부(8)에 포집된다. 전기집진유닛을 통과한 공기는 마지막으로 탈취필터(6)를 통과한 후 배출그릴(4)을 통하여 외부를 배출된다.
그런데 상기 탈취필터(6)는 활성탄을 이용한 필터이므로 탈취성능이 떨어지고 또한 살균이나 알레르겐의 분해성능은 없었다. 그리고 사용기간이 오래되면 탈취성능이 저하한다.
그러나 본 발명에 따른 광촉매필터를 전지집진기(9)의 유로상의 소정 위치에 설치하면 탈취효율을 높일 수 있다. 이때 본 발명에 따른 광촉매필터의 제조방법에 의하여 메쉬형태로 제조된 광촉매필터(6a)를 설치할 수도 있고, 광촉매필터를 별도로 설치하지 않고 본 발명에 따른 제조방법으로 전지집진기(9)의 일부 부품 예를 들어 전리부(7) 등에 직접 코팅하여 사용하는 것도 물론 가능하다.
다음에는 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 광촉매필터가 적용되는 에어컨을 설명하면 다음과 같다.
먼저 일반적인 에어컨(10)을 설명하면, 흡입그릴(20)과 배출그릴(22)이 형성되는 본체 내부에는 흡입력을 발생시키는 팬(18) 및 모터(16)가 장착된다. 그리고 본체 내부에는 열교환기(14), 압축기(12), 응축기(미도시) 등이 설치되어 냉동사이클을 이룬다. 그리고 흡입그릴(20)에는 흡입그릴 커버(20a)가 회전가능하도록 설치되며, 상기 흡입그릴(20)과 상기 흡입그릴 커버(20a)의 사이에는 먼지를 거르는 에어필터(30)가 설치된다. 일반적으로 상기 에어필터(30)는 부직포나 망사 형태의 필터로써 공기중의 먼지를 거르는 기능만이 있다.
그러나, 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 광촉매필터(40)를 흡입그릴(20)에 설치함으로써 에어컨(10)에 탈취기능을 부여할 수 있다.
도 9A 및 도 9B에 도시한 바와 같이, 상기 광촉매필터(40)는 상단에후크(42)를 형성하여 이를 흡입그릴(20)에 장착할 수 있다. 또한 도 10에 도시한 바와 같이 상단 및 하단에 각각 후크(44,46)를 형성하여 종래의 에어필터(30)에 일체로 장착할 수도 있다.
그리고 상기 광촉매필터(40)는 도 11A 내지 도 11C에 도시한 바와 같이, 플레이트형으로 구성하여도 되지만, 반달형 또는 산형으로 구성하여 표면적을 증가시키는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 광촉매필터(40)를 상술한 바와 같이 흡입그릴(20)에 설치하고, 상기 광촉매필터(40)에 코팅된 광촉매를 여기시킬 수 있는 에너지원을 에어컨(10)의 소정위치에 설치하여 공기정화유닛을 구성하는 것이 일반적이다.
그러나 에어콘의 에어필터(30)는 통상 소정 기간 사용후 이를 세척하여 햇빛에 말리는 것이 보통이다. 따라서 광촉매를 여기시키기 위한 별도의 에너지원을 에어컨에 설치하지 않고 에어필터(30)를 세척시에 광촉매필터(40)를 세척하고 소정 시간동안 자연광에서 말리면 상기 광촉매필터(40)에 흡착된 냄새물질의 일부는 세척되고 세척되지 않은 냄새물질을 광분해된다. 또한 유해한 미생물을 살균하고 알레르겐을 분해하는 것도 가능하다. 물론 본 발명에 따른 광촉매필터는 반영구적으로 사용하는 것이 가능하다.
본 실시예에서는 창문형 에어컨에 본 발명에 따른 광촉매필터를 사용하는 것을 도시 및 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며 패키지형 에어콘에 사용하는 것도 물론 가능하다. 또한 탈취성능이 요구되는 다른 가전제품 예를 들어 진공청소기, 팬히터 등에 본 발명에 따른 광촉매필터를 사용하는 것도 물론 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 광촉매필터, 그 제조방법 및 그를 이용한 공기정화장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 광촉매필터의 제조방법에 의하면 광??매를 기재에 견고히 코팅시켜 장시간 사용하여도 광촉매가 탈리되지 않는 광촉매필터를 제조할 수 있다. 즉 팬 등에 의한 흡입력에 의하여 공기 등이 흐르게 되어도 광촉매가 기재에서 탈리되지 않으므로 전기집진기(공기청정기), 에어콘, 팬히터, 진공청소기 등에 사용하는 것이 가능하다.
따라서 본 발명에 의한 광촉매필터를 상술한 에어콘 등에 사용하는 경우에 탈취성능을 향상시킬 뿐만아니라 유해 미생물의 살균 및 알레르겐의 분해가 가능하다는 이점이 있다.

Claims (13)

  1. 소정 형상의 기재과; 상기 기재의 표면에 코팅되며, 무기질층을 형성하는 프릿과 다공성 표면층를 형성하는 첨가제를 주성분으로 하는 법랑층과; 상기 법랑층에 코팅되며 광촉매, 제올라이트 및 분산용매로 이루어지는 광촉매액과 결합제를 주성분으로 하는 광촉매층을 포함하는 광촉매필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광촉매는 산화티타늄이며, 상기 제올라이트는 구리이온 함유 제올라이트인 것을 특징으로 하는 광촉매필터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광촉매층은 항균제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매필터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 법랑층은 프릿과 첨가제가 50:50 - 80:20중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 광촉매필터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광촉매층은 광촉매액과 결합제가 20:80 - 30:70중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 광촉매필터.
  6. 이물질을 제거하기 위하여 전처리되며 소정 형상을 가지는 기재 표면에 무기질층을 형성하는 프릿과 다공성 표면층를 형성하는 첨가제를 주성분으로 하는 법랑층을 코팅하는 단계와; 상기 법랑층에 광촉매, 제올라이트 및 분산용매로 이루어지는 광촉매액과 결합제를 주성분으로 하는 광촉매층을 코팅하는 단계를 포함하는 광촉매필터의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광촉매는 산화티타늄이며, 상기 제올라이트는 구리이온 함유 제올라이트인 것을 특징으로 하는 광촉매필터의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 법랑층 코팅후 400 - 600℃에서 1시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 광촉매필터의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 광촉매층 코팅후 100 - 350℃에서 1시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 광촉매필터의 제조방법.
  10. 전리부와 포집부를 구비하는 전기집진기에 있어서,
    상기 전기집진기의 공기 유로상에는 청구항 1 기재의 광촉매필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 전지집진기.
  11. 전리부와 포집부를 구비하는 전기집진기에 있어서,
    상기 전기집진기의 소정 부품에는 청구항 6 기재의 방법으로 법랑층 및 광촉매층이 코팅되는 것을 특징으로 특징으로 하는 전지집진기.
  12. 흡입그릴과 배출그릴이 형성된 본체와, 상기 흡입그릴에 장착되는 에어필터를 포함하는 에어컨에 있어서,
    상기 흡입그릴 또는 배출그릴에는 청구항 1 기재의 광촉매필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 에어컨.
  13. 제12항에 있어서, 상기 광촉매필터는 표면적을 향상시키기 위하여 주름지게 형성되는 것을 특징으로 하는 에어컨.
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