KR100445778B1 - Photocatalyic deodorization filter for air cleaner using plastic optical fibers - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광촉매가 코팅된 플라스틱 광섬유(POF:Plastic Optical Fiber)를 이용한 공기청정기용 광촉매 섬유필터를 개시한다. 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유를 이용한 공기청정기용 광촉매 탈취필터는 프레임과; 이 프레임에 탈착가능하게 설치되며, 코어에 광촉매가 코팅되어 있는 복수의 플라스틱 광섬유가 고정되어 있는 광섬유 번들필터부와; 프레임의 소정의 위치에 배치되며, 플라스틱 광섬유에 자외선을 방사하는 광원으로 이루어져 있다. 본 발명에 의하면, 가격이 저렴하고 취급이 용이한 플라스틱 광섬유를 지지체로 사용하고 광섬유 내부로 전달된 빛을 이용하여 광촉매를 활성화시킴으로써 광촉매의 이용율을 높여 오염물질 분해율을 대폭적으로 증대시키는 현저한 효과를 갖는다. 또한, 본 발명의 광촉매 탈취필터는 구조가 단순하고 쉽게 변형이 가능하므로 다양한 형태의 공기청정기용 필터로 적용이 가능하며, 단순히 물로 세척하여 재사용할 수 있으므로 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.The present invention discloses a photocatalyst fiber filter for an air cleaner using a photocatalyst coated plastic optical fiber (POF). The photocatalyst deodorizing filter for an air cleaner using the plastic optical fiber according to the present invention includes a frame; An optical fiber bundle filter unit detachably installed on the frame, the optical fiber bundle filter unit fixing a plurality of plastic optical fibers coated with a photocatalyst to a core; It is disposed at a predetermined position of the frame and consists of a light source that emits ultraviolet rays to the plastic optical fiber. According to the present invention, a plastic fiber optical fiber, which is inexpensive and easy to handle, is used as a support and the photocatalyst is activated by using the light delivered into the optical fiber, thereby increasing the utilization rate of the photocatalyst, thereby significantly increasing the decomposition rate of pollutants. . In addition, the photocatalyst deodorizing filter of the present invention can be applied as a filter for various types of air cleaners because the structure is simple and easily deformable, and can be used semi-permanently because it can be simply washed with water and reused.
Description
본 발명은 광촉매 필터에 관한 것으로, 보다 상세히는 광촉매가 코팅된 플라스틱 광섬유(POF:Plastic Optical Fiber)를 이용한 공기청정기용 광촉매 탈취필터에 관한 것이다.The present invention relates to a photocatalyst filter, and more particularly, to a photocatalyst deodorization filter for an air cleaner using a photocatalyst coated plastic optical fiber (POF).
주지하는 바와 같이, 반도체 성질의 광촉매 물질에 고유의 띠에너지 － 반도체 물질내에는 전자가 채워지지 않은 전도띠(Conduction Band, Ecb)와 전자가 채워져 있는 공유띠(Valence Band, Evb)라는 원자궤도들의 선형결합으로 이루어진 분자궤도가 존재한다. 이에 따라, 이 두 띠의 사이에는 전자가 점유할 수 없는 금지된 공간이 존재한다. 이를 띠에너지(Eg)라 하며, 그 크기는 Ecb-Evb에 해당한다. 띠에너지 이상의 빛에너지를 받고 Evb내의 전자(e-)가 여기(Excitation)된 후 생성된 전자 (e-)와 정공(h+) 쌍이 유익하게 쓰이는 광화학 시스템의 설계에 있어서 기존에 존재하던 반응기 설계의 제약을 해소할 수 있는 빛의 전달을 가능하게 한다.As is well known, the band energy inherent in semiconductor photocatalytic materials—conduction bands (E cb ) without electrons and valence bands (E vb ) filled with electrons in semiconductor materials. There is a molecular orbital consisting of linear combinations of orbits. Thus, there is a forbidden space between the two bands that cannot be occupied by the electrons. This is called the band energy (E g ), and its size corresponds to E cb -E vb . Receiving a band energy than light energy electrons in the E vb (e -) is excited electron (e -) generated (Excitation) after the hole reactor was (h +) pairs already exist in the design of photochemical system advantageously used It enables the transmission of light to remove the design constraints.
상술한 광화학 반응의 과정을 거쳐 빛에너지를 화학에너지 또는 전기에너지로 전환시키는 것은 생성된 전자/정공이 광촉매에 흡착되어 있거나 확산층 (Diffusion Layer)내에 있는 물질들을 환원/산화시키거나, 구성된 전극회로에 의하여 전류를 생성시킴으로써 가능하다. 따라서, 주위의 유독물질은 CO2, H2O등의 무해한 물질로 분해되므로 광촉매에 의한 공기청정 원리를 활용하면 주변의 유기물질을 분해하는 환경정화를 이룰 수 있다.The conversion of light energy into chemical energy or electrical energy through the above-described photochemical reaction process reduces or oxidizes the generated electrons / holes adsorbed to the photocatalyst or in the diffusion layer, or By generating a current. Therefore, since the surrounding toxic substances are decomposed into harmless substances such as CO 2 and H 2 O, utilizing the air cleaning principle by the photocatalyst can achieve environmental purification to decompose the surrounding organic substances.
한편, 종래기술에 의한 공기청정기는 악취제거를 위하여 주로 오존이나 활성탄을 사용하고 있으며, 최근에는 광촉매를 종이에 혼입하거나 세라믹 및 유리섬유에 코팅하여 빛을 외부에서 조사하는 광촉매기술이 사용되고 있다.On the other hand, the air purifier according to the prior art mainly uses ozone or activated carbon to remove odors, and recently, photocatalyst technology for irradiating light from outside by incorporating photocatalyst into paper or coating on ceramic and glass fiber is used.
또한, 종래의 원통형 램프의 사용으로 인한 반응기 형태 및 재질에 제한이 있어 이를 해결하기 위하여 광화학 반응기에 광섬유가 사용되고 있다. 광섬유는 코어 이외의 모든 외피를 제거하고 코어의 표면에 광촉매를 코팅함으로써 광섬유의 한쪽 끝에서 조사된 빛의 계속적인 반사 및 굴절에 의하여 빛을 흡수할 수 있어 주변 물질을 분해할 수 있는 광화학 반응이 일어날 수 있다. 이에 따라, 반응기 형태 및 재질이 다양해 질 수 있고, 빛의 전달이 가능하므로 외부 자연광을 이용할 수 있고 반응기와 광원을 분리할 수 있기 때문에 위험한 지역 및 고립된 공간, 지하 상업시설등에서도 환경정화가 가능해 진다.In addition, there is a limitation in the shape and material of the reactor due to the use of the conventional cylindrical lamps in order to solve this problem, optical fibers are used in the photochemical reactor. The optical fiber absorbs light by the continuous reflection and refraction of light irradiated from one end of the optical fiber by removing all the shells other than the core and coating the photocatalyst on the surface of the core, so that the photochemical reaction is possible. Can happen. Accordingly, the type and material of the reactor can be varied, and the light can be transmitted, so that the external natural light can be used, and the reactor and the light source can be separated, thereby enabling environmental purification in hazardous areas, isolated spaces, and underground commercial facilities. Lose.
이와 같이 광섬유을 광화학반응에 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 현재까지 광화학반응에 사용되고 있던 광섬유는 외피로 피복된 코어의 재질이 석영 (Quartz)인 석영 광섬유(QOF; Quartz Optical Fiber)이다. 석영 광섬유는 가격이 비싸기는 하지만 빛 전달효율이 뛰어나 광화학반응의 광섬유로 사용되고 있다. 석영 광섬유를 사용한 기술은 1977년 미국의 올리스(Ollis) 교수가 처음으로 제안하였다(AICHE J., 1977, 23, 415). 그 후, 석영 광섬유(QOF)에 관한 기술이 미국 캘리포니아 공대의 호프만(Hoffmann) 교수에 의하여 계속적으로 연구되어 논문 (Environ Sci. Tech., 1995, 29, 2974)등에 발표되었고, 또한 관련기술내용이 미국특허 제5,875,384호에 개시되어 있다. 한편, 기상 휘발성유기물질(Volatile Organic Compound)과 관련하여 석영 광섬유 다발의 제작방법이 대한민국 공개특허공보 공개번호 제2000-17691호에 개시되어 있다.As such, researches using optical fibers for photochemical reactions are being actively conducted. The optical fibers used for photochemical reactions are quartz optical fibers (QOF), in which the core of the shell is coated with quartz. Quartz fiber is expensive, but it is used as optical fiber for photochemical reaction because of its excellent light transmission efficiency. The technology using quartz fiber was first proposed in 1977 by Professor Ollis of the United States (AICHE J., 1977, 23, 415). Subsequently, the technology of quartz optical fiber (QOF) was continuously studied by Professor Hoffmann of the California Institute of Technology, published in the paper (Environ Sci. Tech., 1995, 29, 2974), US Patent No. 5,875,384. Meanwhile, a method of manufacturing a quartz optical fiber bundle in relation to a vapor volatile organic compound is disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2000-17691.
그러나, 종래의 오존방식에 의한 공기청정은 오존의 과잉발생에 따라 인체에 매우 유해한 영향을 미치는 문제점이 있다. 또한, 활성탄 방식에 의한 공기청정은 활성탄의 흡착용량이 제한되어 있어 필터를 자주 교체해 주어야 하는 단점이 있으며, 만일 활성탄 필터를 자주 교체하지 않으면 활성탄에 흡착된 악취물질이 오히려 오염원으로 작용하는 부작용이 있다. 그리고, 종래에 환경정화를 위하여 사용되는 석영 광섬유는 상술한 바와 같이 가격이 매우 비싸며 또한 쉽게 파손되기 때문에 취급이 대단히 어려운 단점이 있다. 이에 따라, 환경정화를 위하여 사용되는 석영 광섬유는 실험 및 연구용으로만 제한적으로 사용되고 있는 실정이다.However, the air cleaning according to the conventional ozone method has a problem that has a very harmful effect on the human body according to the excessive generation of ozone. In addition, the air cleaning by the activated carbon method has a disadvantage in that the adsorption capacity of the activated carbon is limited, so the filter must be replaced frequently, and if the activated carbon filter is not replaced frequently, the odorous substance adsorbed on the activated carbon may act as a pollution source. . In addition, the quartz optical fiber conventionally used for environmental purification has a disadvantage of being extremely difficult to handle because it is very expensive and easily broken as described above. Accordingly, the quartz optical fiber used for environmental purification is limitedly used only for experiment and research.
본 발명은 광화학 반응에의 빛 전달매체로 석영 광섬유 대신에 플라스틱 광섬유를 채용한다. 플라스틱 광섬유는 듀퐁사에 의하여 1964년 최초로 개발된 후에 미쓰비시 레이온사에 의하여 1983년부터 생산되기 시작하였다. 플라스틱 광섬유는 단가가 저렴하고(고순도 광학용 석영 원가의 30%이고, 생산비는 약 0.12＄/m) 외피가 제거되었을 경우도 매우 유연하고 질겨 취급이 용이하다는 장점을 가지고 있다.반면에, 플라스틱 광섬유는 근자외선 빛의 손실율이 석영 광섬유에 비하여 약 10배이상 크고 열처리가 불가능한 커다란 단점이 있다. 또한, 250nm이하의 파장을 갖는 자외선에 의하여 변질된다는 단점이 있다.The present invention employs a plastic optical fiber instead of a quartz optical fiber as a light transmission medium for the photochemical reaction. Plastic optical fiber was first developed by DuPont in 1964 and then started production in 1983 by Mitsubishi Rayon. Plastic optical fiber has the advantages of low cost (30% of the high purity optical quartz cost and production cost of about 0.12m / m) and very flexible and tough handling even when the outer shell is removed. The loss of near-ultraviolet light is about 10 times higher than that of quartz fiber and has a large disadvantage that heat treatment is impossible. In addition, there is a disadvantage that it is altered by ultraviolet light having a wavelength of 250nm or less.
플라스틱 광섬유가 상술한 바와 같은 단점들을 보유하고 있지만, 외피가 제거된 부분의 길이 및 코어의 직경등의 선택, 실온건조등의 번들 제작과정 중의 변화로 상당히 보완될 수 있으며, 또한 광화학 반응에 사용되는 파장이 주로 388nm이고 태양광에는 250nm대의 파장빛이 존재하지 않는 등의 해결방안들이 존재한다. 이와 같이 플라스틱 광섬유를 광화학반응에 사용하기 위하여는 우선적으로 플라스틱 광섬유의 외피를 용이하게 제거할 수 있는 방법의 개발이 선행되어야 한다. 본 발명에 이용되는 플라스틱 광섬유의 제작방법은 본 출원인에 의하여 특허출원된 제10-2001-25829호에 상세히 설명되어 있다.Although plastic optical fibers have the disadvantages described above, they can be significantly compensated by changes in bundle manufacturing processes such as the length of the stripped part and the diameter of the core, room temperature drying, etc. There are solutions such as the wavelength is mainly 388nm and sunlight does not exist in the 250nm wavelength light. In order to use the plastic optical fiber in the photochemical reaction as described above, development of a method of easily removing the outer surface of the plastic optical fiber should be preceded. The manufacturing method of the plastic optical fiber used in the present invention is described in detail in Patent Application No. 10-2001-25829 filed by the applicant.
따라서, 본 발명은 가격이 저렴하고 취급이 용이한 플라스틱 광섬유를 이용하여 광촉매 이용효율을 높여 오염물질 분해율을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 플라스틱 광섬유를 이용한 공기청정기용 광촉매 탈취필터를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to provide a photocatalyst deodorization filter for an air cleaner using a plastic optical fiber that can significantly increase the decomposition rate of pollutants by increasing the efficiency of photocatalyst by using a plastic fiber optic that is inexpensive and easy to handle.
본 발명의 다른 목적은 광촉매와 유해물질과의 접촉시간을 최대한 증가시키며 압력손실을 최소화시킬 수 있는 플라스틱 광섬유를 이용한 공기청정기용 광촉매 탈취필터를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a photocatalyst deodorizing filter for an air cleaner using a plastic optical fiber which can maximize the contact time between the photocatalyst and the harmful substance and minimize the pressure loss.
본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간단하고 변형이 용이하여 다양한 형태의 공기청정기용 필터로 채용할 수 있는 플라스틱 광섬유를 이용한 공기청정기용 광촉매 탈취필터를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a photocatalyst deodorization filter for an air cleaner using a plastic optical fiber that can be employed as a filter for various types of air cleaners because of its simple structure and easy deformation.
도 1은 본 발명에 적용되는 코어에 광촉매가 코팅된 플라스틱 광섬유의 작용원리를 나타내는 개념도,1 is a conceptual diagram showing the principle of operation of a plastic optical fiber coated with a photocatalyst on the core applied to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유를 이용한 공기청정기용 광촉매 탈취필터의 하나의 실시예의 분해사시도,Figure 2 is an exploded perspective view of one embodiment of a photocatalyst deodorizing filter for an air cleaner using a plastic optical fiber according to the present invention,
도 3은 도 2의 광촉매 탈취필터의 구성을 나타내는 사시도,3 is a perspective view showing the configuration of the photocatalyst deodorization filter of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 광촉매 탈취필터의 다른 실시예를 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing another embodiment of the photocatalyst deodorizing filter according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 광촉매 탈취필터의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도,5 is a perspective view showing another embodiment of the photocatalyst deodorizing filter according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 광촉매 탈취필터의 적용예를 나타내는 공기청정기의 개략적인 분해도이다.6 is a schematic exploded view of an air cleaner showing an application example of the photocatalyst deodorization filter according to the present invention.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
1: 외피 2: 코어1: jacket 2: core
3: 광섬유의 일단 5: 광촉매3: one end of optical fiber 5: photocatalyst
10: 플라스틱 광섬유 20: 번들필터부10: plastic optical fiber 20: bundle filter unit
22: 구멍 30: 프레임22: hole 30: frame
40: 자외선램프40: UV lamp
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유를 이용한 광촉매 탈취필터는 프레임과; 이 프레임에 탈착가능하게 설치되며, R이 극성원소인 CH3CR의 작용기를 갖는 플라스틱 광섬유의 외피는 그 코어를 손상시키지 않는 용액에 침지되어 제거되고, 코어에 광촉매가 코팅되며, 코어에 광촉매가 코팅된 플라스틱 광섬유는 섭씨 80도이하의 온도에서 건조되고, 플라스틱 광섬유가 복수로 고정되어 있는 광섬유 번들필터부와; 프레임의 소정의 위치에 배치되며, 플라스틱 광섬유에 자외선을 방사하는 광원으로 이루어져 있다. 바람직하기로는 광원은 자외선램프로서 자외선램프는 프레임의 중앙에 배치되고, 광섬유 번들필터부는 자외선 램프의 양측에 설치된다.In order to achieve the above object, a photocatalyst deodorization filter using a plastic optical fiber according to the present invention comprises a frame; The outer shell of the plastic optical fiber detachably installed in the frame, having the functional group of CH 3 CR in which R is a polar element, is immersed and removed in a solution which does not damage the core, the photocatalyst is coated on the core, and the photocatalyst is coated on the core. The coated plastic optical fiber is dried at a temperature of 80 degrees Celsius or less, and an optical fiber bundle filter unit in which a plurality of plastic optical fibers are fixed; It is disposed at a predetermined position of the frame and consists of a light source that emits ultraviolet rays to the plastic optical fiber. Preferably, the light source is an ultraviolet lamp and the ultraviolet lamp is disposed at the center of the frame, and the optical fiber bundle filter unit is installed at both sides of the ultraviolet lamp.
이하, 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유를 이용한 광촉매 탈취필터의 실시예들을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a photocatalyst deodorization filter using a plastic optical fiber according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 이용되는 플라스틱 광섬유의 제작을 위하여 본 출원인에 의하여 특허출원된 제10-2001-25829호의 상세한 설명이 본 발명에 포함된다.First, a detailed description of No. 10-2001-25829, filed by the applicant for the manufacture of plastic optical fibers used in the present invention, is included in the present invention.
도 1을 참조로 하여 본 발명에 따라 코어에 광촉매가 코팅된 플라스틱 광섬유의 작용에 대한 원리를 설명한다. 플라스틱 광섬유(10)는 불소가 치환된 폴리메틸 메타크리레이트(F-PMMA: Fluoro-Polymethyl Methacrylate) 재질의 외피(1)와 폴리메틸 메타크리레이트(PMMA) 재질의 코어(2)로 이루어져 있다. 광섬유의 끝단(3)으로부터 광(L)이 입사되고, 광섬유에 입사된 광은 반사와 굴절을 반복하면서 다른 끝단(4)으로 전송된다. 이 과정에서 굴절되어 코어(2)의 외부로 나오는 빛인 굴절광(L1)은 코어의 표면에 코팅되어 있는 광촉매(5)에 의하여 흡수되어 광촉매(5)를 활성화시키며, 나머지 빛은 반사광(L2)으로 계속 전송된다. 굴절광(L1)에 의하여 활성화되는 광촉매(5)는 광촉매 주변의 유독유기물(S)를 분해하여 제거한다.Referring to Figure 1 will be described the principle of the action of a plastic optical fiber coated with a photocatalyst in the core according to the present invention. Plastic optical fiber 10 is composed of a fluorine-substituted polymethyl methacrylate (F-PMMA: Fluoro-Polymethyl Methacrylate) shell (1) and a polymethyl methacrylate (PMMA) core (2). Light L is incident from the end 3 of the optical fiber, and the light incident on the optical fiber is transmitted to the other end 4 while repeating reflection and refraction. Refracted light L1, which is light refracted in this process and exits the core 2, is absorbed by the photocatalyst 5 coated on the surface of the core to activate the photocatalyst 5, and the remaining light is reflected light L2. Will continue to be sent. The photocatalyst 5 activated by the refracted light L1 decomposes and removes the toxic organic substances S around the photocatalyst.
다음으로, 도 2와 도 3을 참조하면, 도 2와 도 3은 본 발명에 따라 코어에 광촉매가 코팅된 복수의 플라스틱 광섬유가 다발로 형성된 플라스틱 광섬유를 이용한 광촉매 탈취필터의 일실시예의 구성을 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, 도 1에 나타낸 광촉매가 코팅된 광섬유(10)가 복수개 만들어지면 각각의 광섬유는 광섬유 번들필터부(20)에 의하여 다발로 형성된다. 번들필터부(20)는 사각형상체로, 양측판은 구멍(22)들이 형성되어 있으며, 구멍(22)들에 광섬유(10)의 단부가 삽입되고 광섬유(10)는 에폭시접착제로 고정된다. 광섬유 번들은 본 발명의 광촉매 탈취필터를 공기가 원활하게 통과할 수 있도록 압력손실이 작으면서 필터링효과를 증대시키기 위하여 최대한 밀집하게 배열시킨다. 도 2의 원내의 확대도면은 다발로 형성된 복수의 플라스틱 광섬유의 예시를 나타내고 있다.Next, referring to Figures 2 and 3, Figures 2 and 3 shows the configuration of an embodiment of a photocatalyst deodorizing filter using a plastic optical fiber formed of a bundle of a plurality of plastic optical fibers coated with a photocatalyst in the core according to the present invention . As illustrated, when a plurality of optical catalysts 10 coated with a photocatalyst shown in FIG. 1 are made, each optical fiber is bundled by the optical fiber bundle filter unit 20. Bundle filter portion 20 is a rectangular body, both sides of the plate is formed with holes 22, the ends of the optical fiber 10 is inserted into the holes 22 and the optical fiber 10 is fixed with an epoxy adhesive. The optical fiber bundle is arranged as densely as possible to increase the filtering effect while reducing the pressure loss so that air can pass smoothly through the photocatalyst deodorizing filter of the present invention. An enlarged view of the circle in FIG. 2 shows an example of a plurality of plastic optical fibers formed in a bundle.
번들필터부(20)는 사각형의 프레임(30)에 지지된다. 프레임(30)은 번들필터부(20)를 세척하여 재사용할 수 있도록 탈착이 가능한 구조로 되어 있고, 플라스틱 또는 알루미늄으로 제작된다. 프레임(30)의 중앙부에는 번들필터부(20)로 광촉매를 여기시키기 위하여 자외선을 방사하는 자외선램프(40)가 고정적으로 설치되어 있다. 자외선램프(40)는 350∼400㎚의 파장을 갖는 자외선을 방출하며, 방출된 빛은 번들필터부(20)의 각각의 광섬유(10)에 입사되고, 이에 따라 도 1과 관련하여 상술한 작용이 실행된다. 자외선램프(40)는 번들필터부(20)를 향하는 양측면은 개방되어 있으며, 빛의 산란을 막고 램프를 보호하기 위하여 전후면은 폐쇄되어 있다. 본 실시예는 자외선램프를 채용하고 있으나, 램프대신에 자외선을 방출하는 발광다이오드(LED)를 사용하여 빛의 효율과 직진성을 높일 수 있다.The bundle filter unit 20 is supported by the rectangular frame 30. Frame 30 has a structure that can be removable so that the bundle filter unit 20 can be washed and reused, it is made of plastic or aluminum. In the center portion of the frame 30, an ultraviolet lamp 40 for emitting ultraviolet light is fixedly installed to excite the photocatalyst by the bundle filter unit 20. The ultraviolet lamp 40 emits ultraviolet rays having a wavelength of 350 to 400 nm, and the emitted light is incident on each of the optical fibers 10 of the bundle filter unit 20, and thus the operation described above with reference to FIG. 1. Is executed. UV lamp 40 is open to both sides toward the bundle filter unit 20, the front and rear surfaces are closed to prevent light scattering and to protect the lamp. The present embodiment employs an ultraviolet lamp, but can improve light efficiency and straightness by using a light emitting diode (LED) emitting ultraviolet light instead of the lamp.
다음으로, 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유를 이용한 광촉매 탈취필터의 다른 실시예의 구성을 설명한다. 도 4를 참조하면, 자외선램프(42)가 내측으로 빛을 조사하도록 프레임(30)의 양측단부에 각각 설치되며, 이에 따라 번들필터부(20)는 자외선램프(42)의 내측에 지지된다. 또한 도 5를 참조하면, 자외선램프(44)는 프레임(30)의 일측단부에 하나만 설치되며, 하나의 자외선램프 (40)에 대응하여 하나의 번들필터부(20)가 프레임(30)에 착탈가능하게 지지되어 있다.Next, with reference to Figures 4 and 5 will be described the configuration of another embodiment of the photocatalyst deodorizing filter using a plastic optical fiber according to the present invention. Referring to FIG. 4, the ultraviolet lamps 42 are respectively installed at both end portions of the frame 30 so as to irradiate light inwards, and thus the bundle filter unit 20 is supported inside the ultraviolet lamps 42. 5, only one ultraviolet lamp 44 is installed at one end of the frame 30, and one bundle filter unit 20 is attached to or detached from the frame 30 in correspondence to one ultraviolet lamp 40. Possibly supported.
지금부터는 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유를 이용한 광촉매 탈취필터의 작용에 대하여 설명한다.The operation of the photocatalyst deodorization filter using the plastic optical fiber according to the present invention will now be described.
본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유를 이용한 광촉매 탈취필터가 적용되는 공기청정기에 대하여 설명한다. 도 6a는 실내 공기청정기의 일예를 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, 전면그릴커버(60)의 후방에는 송풍팬(68)의 작동에 따라 공기중의 큰입자를 1차여과하는 프리필터(Prefilter)(62)와 이 프리필터를 통과한 미세입자를 2차여과하는 헤파필터(HEPA;High Efficiency Particulate Air Filter)(64)가 배치되어 있으며, 헤파필터(64)에 후속하여 활성탄필터(66)가 위치하고 있다. 활성탄필터(66)는 휘발성유기화합물(VOCs; Volatile Organic Compounds), 악취, 가스와 담배연기를 흡착한다. 활성탄필터는 탈취필터의 기능을 수행하고 있으나 일정한 시간이 경과하면 활성탄에 의하여 흡착된 오염물질이 부착되어 오히려 오염원으로 작용하는 문제점이 있다. 따라서, 도 6b와 같이 본 발명에 따른 광촉매 탈취필터(67)로 종래의 활성탄필터(66)를 대체하면, 단순한 물세척만으로도 광촉매 탈취필터를 반영구적으로 사용할 수 있게 된다. 헤파필터(64)를 통과한 오염물질은 광촉매가 코팅된 광섬유 번들의 내부로 조사되는 자외선에 의하여 광촉매가 여기되어 광촉매 탈취필터(67)에서 분해, 탈취, 살균된다.In order to help the understanding of the present invention will be described an air purifier to which a photocatalyst deodorization filter using a plastic optical fiber according to the present invention. 6A shows an example of an indoor air cleaner. As shown in the drawing, the rear of the front grill cover 60 has a prefilter 62 which first filters large particles in the air according to the operation of the blowing fan 68 and the fine particles passing through the prefilter. A HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) 64 for filtration of particles is disposed, and an activated carbon filter 66 is positioned after the HEPA filter 64. The activated carbon filter 66 adsorbs volatile organic compounds (VOCs), odors, gases and tobacco smoke. The activated carbon filter performs the function of a deodorizing filter, but when a certain time elapses, a contaminant adsorbed by the activated carbon attaches to the contaminant. Therefore, if the conventional activated carbon filter 66 is replaced with the photocatalyst deodorization filter 67 according to the present invention as shown in FIG. 6B, the photocatalyst deodorization filter can be used semi-permanently by simple water washing. The contaminants passing through the HEPA filter 64 are excited by the ultraviolet rays irradiated into the optical fiber bundle coated with the photocatalyst, and decomposed, deodorized, and sterilized by the photocatalyst deodorization filter 67.
이상은 본 발명의 실시예를 설명한 것이나, 본 발명의 보호범위가 상기 실시예들에만 한정되는 것이 아님은 물론이며, 상기한 실시예들에서 나타낸 구체적인 형상등은 본 발명에 있어서 구체화된 예시를 나타낸 것으로 상기한 실시예이외에도, 특허청구범위내에서 다양하게 변경가능한 것이다.As described above, the embodiments of the present invention are described, but the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and the specific shapes and the like shown in the above-described embodiments show examples specified in the present invention. In addition to the above-described embodiment, various modifications are possible within the scope of the claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유를 이용한 광촉매 탈취필터는 가격이 저렴하고 취급이 용이한 플라스틱 광섬유를 지지체로 사용하고 광섬유 내부로 전달된 빛을 이용하여 광촉매를 활성화시킴으로써 광촉매의 이용율을 높여 오염물질 분해율을 대폭적으로 증대시키는 현저한 효과를 갖는다. 또한, 본 발명의 광촉매 탈취필터는 구조가 단순하고 쉽게 변형이 가능하므로 다양한 형태의 공기청정기 필터로 적용이 가능하며, 단순히 물로 세척하여 재사용할 수 있으므로 반영구적으로 사용할 수 있다.As described above, the photocatalyst deodorization filter using the plastic optical fiber according to the present invention uses a low cost, easy-to-use plastic optical fiber as a support, and activates the photocatalyst by using light transmitted into the optical fiber to increase the utilization rate of the photocatalyst. It has a remarkable effect of greatly increasing the decomposition rate of pollutants. In addition, the photocatalyst deodorizing filter of the present invention can be applied to various types of air purifier filters because the structure is simple and easily deformable, and can be used semi-permanently because it can be simply washed with water and reused.
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