KR100499315B1 - Air purifiers using photocatalyst - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 및 실리카겔을 이용한 공기정화기에 관한 것으로서, 본 발명의 공기 정화기는 공기중에서 흡입된 먼지 등의 유해 물질을 정화하고 각종 세균 및 곰팡이를 살균함과 동시에 악취를 제거하는 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터(16)로 구성되며, 상기 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터(16) 사이에 상기 광촉매와 반응하여 살균 및 탈취기능을 배가시키는 자외선 램프(17)가 설치되어 오염된 실내공기를 보다 더 쾌적하게 정화할 수 있다.The present invention relates to an air purifier using a photocatalyst coated metal plate and silica gel. The air purifier of the present invention purifies harmful substances such as dust inhaled in the air, sterilizes various bacteria and molds, and removes odors. Consists of a photocatalyst coated metal plate filter 16, an ultraviolet lamp 17 is installed between the photocatalyst coated metal plate filter 16 to double the sterilization and deodorization function by reacting with the photocatalyst. The air can be purified more comfortably.
Description
본 발명은 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 및 실리카겔을 이용한 공기정화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광촉매가 코팅된 금속의 플레이트 및 실리카겔을 자외선 램프에 노출시켜 광촉매 반응이 일어나도록 함으로써 그 반응을 통해 공기 중의 오염 물질을 분해 처리하는, 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 및 실리카겔을 이용한 공기정화기에 관한 것이다.The present invention relates to a metal plate coated with a photocatalyst and an air purifier using silica gel, and more particularly, a photocatalytic reaction occurs by exposing a photocatalyst coated metal plate and silica gel to an ultraviolet lamp to cause a photocatalytic reaction to occur in the air. It relates to a photocatalyst coated metal plate and an air purifier using silica gel for decomposing contaminants.
일반적으로 광촉매를 이용한 광화학 반응은, 공기 및 수용액 내의 다양한 종류의 유해 물질을 상온-상압하에서 완전 분해 처리하여 무해한 물질로 바꿀 수 있으며, 공기 및 수용액내의 미생물을 살균시킬 수도 있다.In general, photochemical reactions using photocatalysts can convert various kinds of harmful substances in air and aqueous solutions into harmless substances by completely decomposing them at room temperature and atmospheric pressure, and may also sterilize microorganisms in air and aqueous solutions.
이와 같이 광촉매를 이용한 광화학 반응은 광원만을 반응에 사용하고 광촉매를 반영구적으로 사용할 수 있어 다른 환경 오염 처리 기술과는 달리 제 2의 유해 물질을 생성하는 문제점이 없다. 또한, 광촉매로서 사용되는 이산화티타늄(TiO₂)은 치약, 내복, 종이 등에 백색 염료로서 널리 사용되고 있는 인체에 무해한 물질로서 일반 생활에 광범위하게 사용될 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서, 근래에는 이와 같은 이산화티타늄 광촉매를 이용한 광화학 반응으로 환경 오염물을 처리하는 연구가 활발히 진행되고 있다.As such, the photochemical reaction using the photocatalyst can use only the light source for the reaction and semi-permanently use the photocatalyst, so unlike other environmental pollution treatment techniques, there is no problem of generating a second harmful substance. In addition, titanium dioxide (TiO₂) used as a photocatalyst has a merit that can be widely used in general life as a material harmless to the human body widely used as a white dye in toothpaste, underwear, paper, and the like. Therefore, in recent years, researches for treating environmental pollutants by photochemical reactions using such titanium dioxide photocatalysts have been actively conducted.
그러나, 종래의 공기 정화기는 단순히 공기 중의 먼지 등의 유해 물질을 깨끗하게 제거해주는 항균 필터와, 상기 항균 필터가 거르지 못한 유해가스, 미세 먼지 등을 제거해주는 전기 집진기로만 구성되어 있어, 상기 공기 정화기로 유입되는 오염된 공기를 자체적으로 살균 및 탈취하지 못함으로써 실내공기를 제대로 정화하지 못하는 문제점이 있다.However, the conventional air purifier simply consists of an antibacterial filter that cleanly removes harmful substances such as dust in the air, and an electrostatic precipitator that removes harmful gas, fine dust, etc., which the antimicrobial filter does not filter, and thus flows into the air purifier. There is a problem that does not properly clean the indoor air by being unable to sterilize and deodorize the polluted air itself.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 공기 정화기에 광촉매로 코팅되어진 다수개의 금속 플레이트 및 실리카겔을 내장하고 상기 금속 플레이트 사이에 자외선 램프를 설치하여 상기 자외선이 광촉매와 반응함으로써 실내의 오염된 공기를 항균/탈취하도록 하는, 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 및 실리카겔을 이용한 공기정화기를 제공함에 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the object is to incorporate a plurality of metal plates and silica gel coated with a photocatalyst in the air purifier and to install an ultraviolet lamp between the metal plates the ultraviolet light photocatalyst The present invention provides an air purifier using silica gel and a metal plate coated with a photocatalyst, which reacts with and deodorizes contaminated air in the room.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기정화기 내부로 흡흡입된 공기에서 먼지 등의 유해 물질을 깨끗하게 정화하고 각종 세균 및 곰팡이를 살균함과 동시에 악취를 제거하기 위하여 광촉매가 코팅된 다수개의 금속 플레이트로 이루어지는 금속 플레이트 필터를 내장하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, a plurality of the photocatalyst is coated in order to clean the harmful substances such as dust in the air sucked into the air purifier and to sterilize various bacteria and molds and to remove odors at the same time A metal plate filter comprising a metal plate is incorporated.
또한, 상기 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터 사이에는 상기 광촉매와 반응하여 살균 및 탈취기능을 배가시키도록 하는 자외선 램프가 설치되면 바람직하다.In addition, it is preferable that an ultraviolet lamp is installed between the photocatalyst coated metal plate filter to double the sterilization and deodorization functions by reacting with the photocatalyst.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 및 실리카겔을 이용한 공기정화기의 사시도로서, 공기정화기(10)의 외관은 외부의 공기를 내부로 흡입하는 흡입구(12)가 상기 공기정화기(10)의 하부 일측에 구비되고 상부에는 공기정화기(10)에 의해 정화된 공기가 외부로 배출되는 배출구(13)가 형성되며, 상기 공기정화기(10) 내부의 자외선 램프(17)와 공기를 흡입하는 횡형팬(20)(도 2 참조)에 전원을 공급하고 제어하는 제어부(15)가 상기 흡입구(12)의 반대쪽에 형성된다. 상기 자외선 램프(17)가 있는 부분은 투명재질로 되어 있어 밖에서 전원의 온/오프(ON/OFF) 확인이 가능하다.1 is a perspective view of an air purifier using a photocatalyst-coated metal plate and silica gel according to an embodiment of the present invention, the exterior of the air purifier 10 is an inlet 12 for sucking outside air into the air; A discharge port 13 is provided on one side of the lower side of the purifier 10 and discharges the air purified by the air purifier 10 to the outside. The ultraviolet lamp 17 and the air inside the air purifier 10 are formed. A control unit 15 for supplying and controlling power to the horizontal fan 20 (see FIG. 2) that sucks in is formed on the opposite side of the suction port 12. The UV lamp 17 is part of the transparent material it is possible to check the power on / off (ON / OFF) from the outside.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 및 실리카겔을 이용한 공기정화기의 내부 구성도로서, 상기 공기정화기(10)의 구성은 공기중에서 흡입된 먼지 등의 유해 물질을 정화하기 위해 광촉매로 코팅된 금속 플레이트 필터(16)와, 상기 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터(16)와 반응하여 살균 및 탈취기능을 배가시키기 위한 자외선 램프(17)와, 상기 금속 플레이트 필터(16)의 일측에 형성되어 상기 금속 플레이트(16)에서 정화하지 못한 미립자 오염물질을 정화하는 광촉매가 코팅된 실리카 겔 필터(18)와, 상기 실리카 겔 필터(18)의 일측에 형성되어 외부공기를 공기정화기(10) 내부로 흡입하는 횡형팬(20)과, 상기 자외선 램프(17)와 횡형팬(20)에 전원을 공급하고 제어하는 제어부(15)로 이루어진다.2 is an internal configuration diagram of an air purifier using a photocatalyst coated metal plate and silica gel according to an embodiment of the present invention, the configuration of the air purifier 10 to purify harmful substances such as dust inhaled in the air A metal plate filter 16 coated with a photocatalyst, an ultraviolet lamp 17 for reacting with the photocatalyst coated metal plate filter 16 to double sterilization and deodorization functions, and the metal plate filter 16 A silica gel filter 18 coated with a photocatalyst formed on one side to purify particulate contaminants not purified by the metal plate 16, and formed on one side of the silica gel filter 18 to provide external air purifier ( 10) a horizontal fan 20 to be sucked into the inside, and a control unit 15 for supplying and controlling power to the ultraviolet lamp 17 and the horizontal fan 20.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터의 분해도이다. 3 is a perspective view of a metal plate filter coated with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded view of a metal plate filter coated with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 광촉매가 코딩된 금속 플레이트 필터(16)는 공기정화기 본체에서 착탈수단(23)에 의해 분리가 가능하다.As shown in FIG. 4, the photocatalyst-coded metal plate filter 16 may be separated from the air purifier body by the detachable means 23.
상기 금속 플레이트 필터(16)는 광촉매 TiO₂로 코팅된 다수개의 금속 플레이트(16')가 일정한 홈이 형성된 고정바(21)(도 2참조)에 의해 고정되어 있어 공기 흡입구(12)를 통해 흡입된 오염된 공기가 다수개의 금속 플레이트(16') 사이를 통과하면서 정화되는 것이다.The metal plate filter 16 is fixed by a fixed bar 21 (see FIG. 2) in which a plurality of metal plates 16 ′ coated with the photocatalyst TiO₂ are formed with constant grooves, and are sucked through the air inlet 12. The contaminated air is purified as it passes between the plurality of metal plates 16 '.
또한, 상기 금속 플레이트 필터(16)의 상부에는 실리카 겔 필터(18)가 구성되어 있어 상기 금속 플레이트 필터(16)에서 거르지 못한 미립자의 오염물질을 흡착함과 동시에 광촉매 정화하여 공기배출구(13)로 배출하게 되는 것이다.In addition, a silica gel filter 18 is formed on the upper portion of the metal plate filter 16 to adsorb contaminants of fine particles not filtered by the metal plate filter 16 and to purify the photocatalyst to the air outlet 13. Will be discharged.
도 4는 상기 금속 플레이트 필터(16)를 분해한 것으로 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터(16)는 다수개의 금속 플레이트(16')가 고정바(21)에 의해 연결되기 위해 상기 금속 플레이트(16')의 중간중간에 홀(27)이 형성되어 있으며, 또한 광촉매와 반응을 일으키는 자외선 램프(17)가 설치되기 위하여 상기 금속 플레이트(16) 중간에 램프 홈(25)이 형성된다.4 is an exploded view of the metal plate filter 16. The metal plate filter 16 coated with the photocatalyst has a metal plate 16 'in which a plurality of metal plates 16' are connected by fixing bars 21. As shown in FIG. The hole 27 is formed in the middle of the metal plate, and the lamp groove 25 is formed in the middle of the metal plate 16 so as to install the ultraviolet lamp 17 which reacts with the photocatalyst.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured in this way in more detail as follows.
오염된 외부의 공기를 흡입하여 정화하는 광촉매를 이용한 공기정화기(10)는 광촉매 TiO₂가 금속 플레이트(16')의 표면에 코팅되어 상기 공기정화기(10)에 내장됨으로써 공기를 탈취, 항균하여 깨끗한 공기를 배출하게 되는 것이다.The air purifier 10 using the photocatalyst to purify the contaminated external air by purifying the photocatalyst TiO₂ is coated on the surface of the metal plate 16 'and embedded in the air purifier 10 to deodorize and antibacterial to clean air. Will be discharged.
먼저, 사용자가 상기 공기정화기(10)의 케이스 외부에 노출되어 있는 제어부(15)를 작동시키면 공기정화기(10) 내부에 형성된 횡형팬(20) 및 자외선 램프(17)가 작동하게 된다.First, when the user operates the control unit 15 exposed outside the case of the air purifier 10, the horizontal fan 20 and the ultraviolet lamp 17 formed inside the air purifier 10 are operated.
상기 횡형팬(20)은 내장된 모터에 의해 동작하여 외부의 오염된 공기를 상기 공기정화기(10)의 흡입구(12)를 통해 내부로 빨아들이게 되고, 흡입된 공기는 광촉매로 코팅된 다수개의 금속 플레이트(16')를 통과하게 된다.The horizontal fan 20 is operated by a built-in motor to suck the outside polluted air into the inside through the inlet 12 of the air purifier 10, the sucked air is a plurality of metal coated with a photocatalyst Pass through plate 16 '.
여기서, 상기 광촉매로 코팅된 금속 플레이트(16')는, 금속 플레이트(16')를 100℃~140℃로 열처리하여 상온의 광촉매 용액(TiO₂)에 담그거나, 공기압으로 광촉매를 금속 플레이트(16')의 표면에 분사하여 고열로 건조시켜 광촉매 코팅을 하는 것이다.Here, the metal plate 16 'coated with the photocatalyst may be heat-treated at 100 ° C to 140 ° C to immerse the metal plate 16' in a photocatalyst solution (TiO₂) at room temperature, or the metal plate 16 'by air pressure. Spray on the surface of) to dry at high heat to the photocatalyst coating.
이와 같이 다수개의 금속 플레이트(16')는 홈이 새겨진 고정바(21)에 의해 고정되어 공기를 정화시키는 필터역할을 하게 되는데, 이때 상기 금속 플레이트 필터(16) 중간에 설치되는 자외선 램프(17)는 상기 금속 플레이트 필터(16)에 코팅된 광촉매와 반응하여 오염된 공기를 더 효율적으로 항균, 탈취하게 되는 것이다.In this way, the plurality of metal plates 16 'are fixed by the grooved fixing bar 21 to serve as a filter for purifying the air. In this case, the ultraviolet lamp 17 installed in the middle of the metal plate filter 16 is provided. Reacts with the photocatalyst coated on the metal plate filter 16 to more effectively antibacterial and deodorize the contaminated air.
상기 자외선 램프(17)는 금속 플레이트(16')의 중간에 형성된 홈(25)에 끼워져 상기 금속 플레이트(16') 표면에 골고루 자외선을 방출하여 반응효과를 높이며, 광촉매인 TiO2의 활성도를 가장 높게 해주는 387.5nm 를 포함하는 315~400nm의 파장을 갖는 근자외선(UVA)을 사용함으로써 광촉매 활성도를 극대화시킨다. 또한, 상기 공기정화기(10) 케이스의 자외선 램프(17)부분은 투명재질로 형성되어 공기정화기(10)의 온/오프(ON/OFF)를 상태를 사용자가 쉽게 식별할 수 있도록 한다.The ultraviolet lamp 17 is inserted into the groove 25 formed in the middle of the metal plate 16 'to emit ultraviolet light evenly on the surface of the metal plate 16' to increase the reaction effect and to maximize the activity of the TiO 2 photocatalyst. Maximize photocatalytic activity by using near-ultraviolet (UVA) with a wavelength of 315-400nm, including 387.5nm, to make it higher. In addition, the UV lamp 17 portion of the air purifier 10 case is formed of a transparent material so that the user can easily identify the ON / OFF state of the air purifier 10.
계속해서, 상기 금속 플레이트 필터(16)를 통과한 공기는 실리카 겔 필터(18)에서 다시한번 정화되는데, 이는 상기 금속 플레이트 필터(16)에서 정화되지 못한 미립자 오염물질이 흡착됨과 동시에 광촉매로 깨끗하게 정화되어 상부에 형성된 배출구(13)를 통해 외부로 배출되는 것이다.Subsequently, the air passing through the metal plate filter 16 is once again purified by the silica gel filter 18, which is cleanly purified by the photocatalyst while adsorbing particulate contaminants not purified by the metal plate filter 16. It is to be discharged to the outside through the discharge port 13 formed on the top.
여기서, 상기 실리카 겔 필터(18)는 실리카 겔 또는 실리카겔 소재의 투명한 입자에 광촉매를 코팅하여 형성되며, 오염된 공기의 이동은 상기 실리카 겔 필터(18) 상부에 형성된 횡형팬(20)에 의해 배출구(13)를 통해 외부로 배출되게 되는 것이다.Here, the silica gel filter 18 is formed by coating a photocatalyst on the transparent particles of silica gel or silica gel material, the movement of contaminated air is discharged by the horizontal fan 20 formed on the silica gel filter 18 It is to be discharged to the outside through (13).
또한, 상기 금속 플레이트 필터(16)는 상기 공기정화기(10)의 본체에서 착탈수단(23)에 의해 쉽게 분리가 되어 상기 금속 플레이트 필터(16)의 교체나 청소시 사용자는 용이하게 필터의 교체 및 청소를 할 수 있는 것이다. In addition, the metal plate filter 16 is easily separated from the main body of the air purifier 10 by the detachable means 23 so that the user can easily replace the filter when replacing or cleaning the metal plate filter 16. You can clean it.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 공기정화기 내부의 광촉매가 코팅된 금속 플레이트는 자외선 램프와 반응하여 실내의 오염된 공기를 탈취 및 항균하고, 상기 금속 플레이트 상부의 광촉매로 코팅된 실리카 겔 필터부가 금속 플레이트 필터부가 정화하지 못한 미립자 오염공기를 흡착 및 정화함으로써 실내에 보다 쾌적한 공기를 제공하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the metal plate coated with the photocatalyst inside the air purifier reacts with an ultraviolet lamp to deodorize and antibacterial the contaminated air in the room, and the silica gel filter unit coated with the photocatalyst on the upper metal plate. By adsorbing and purifying particulate contaminated air that the metal plate filter unit has not purified, there is an effect of providing more comfortable air to the room.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 및 실리카겔을 이용한 공기정화기의 사시도이고,1 is a perspective view of an air purifier using a photocatalyst-coated metal plate and silica gel according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 및 실리카겔을 이용한 공기정화기의 내부 구성도이고,2 is an internal configuration diagram of an air purifier using a photocatalyst-coated metal plate and silica gel according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터의 사시도이고,3 is a perspective view of a metal plate filter coated with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매가 코팅된 금속 플레이트 필터의 분해도이다. 4 is an exploded view of a metal plate filter coated with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 공기정화기 12 : 흡입구10 air purifier 12 intake port
13 : 배출구 15 : 제어부13: outlet 15: control unit
16 : 금속 플레이트 필터 16' : 금속 플레이트16: metal plate filter 16 ': metal plate
17 : 자외선 램프 18 : 실리카 겔 필터17: UV lamp 18: silica gel filter
20 : 횡형팬 21 : 고정바20: horizontal fan 21: fixed bar
23 : 착탈수단 25 : 램프홈23: detachable means 25: lamp groove
27 : 홀27: hall
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