KR100862754B1 - 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를이용한 자외선램프 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를 이용한 자외선램프에 관한 것으로, 자외선램프의 둘레에 끼워지도록 관통구멍이 형성되어서, 상기 자외선램프의 둘레에 다수 배열되며, 외주면 둘레에 복수의 결합홈들이 형성되는 스페이서들; 상기 스페이서들의 둘레에 삽입되어서 그 내주면과 상기 자외선램프의 둘레 사이에 살균공간이 형성되도록 하는 광촉매필터; 상기 스페이서의 결합홈들에 결합되어서 상기 스페이서들의 자유단들을 지지하고, 상기 광촉매필터가 상기 스페이서의 둘레에 원활히 삽입되도록 안내하며, 상기 광촉매필터의 내주면에 지지되어서 상기 광촉매필터가 처지는 것을 방지하는 원형졸대; 상기 광촉매필터의 양단과 상기 자외선램프의 양단에 감겨져서 상기 광촉매필터를 상기 자외선램프에 고정하는 수축튜브; 상기 수축튜브 둘레에 씌워져서 상기 자외선램프의 양단을 마감하는 마감캡;으로 이루어진다.
따라서, 스페이서들이 서로 견고하게 지지되고, 광촉매필터가 스페이서의 둘레에 원활하게 삽입되며, 광촉매필터가 자외선램프에 결합된 상태에서 처지지 않도록 할 뿐 아니라 자외선램프에 전달되는 충격을 상쇄한다.
자외선램프, 스페이서, 원형졸대, 링형지지부, 연결부, 광촉매필터
Description
본 발명은 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를 이용한 자외선램프에 관한 것으로, 더 상세하게는 스페이서들이 서로 견고하게 지지되고, 광촉매필터가 스페이서의 둘레에 원활하게 삽입되며, 광촉매필터가 자외선램프에 결합된 상태에서 처지지 않도록 할 뿐 아니라 자외선램프에 전달되는 충격을 상쇄하는 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를 이용한 자외선램프에 관한 것이다.
광촉매란 광(光)을 받으면 촉매 반응을 일으키는 물질이다. 광촉매 중 이산화티타늄이 가장 많이 사용되고 있다. 이는 이산화티타늄이 내산성, 내알카리성 등이 좋으며 인체에 무해하기 때문이다. 각종 오염물질을 무해한 물질로 변화시켜 주는 친환경적 소재이다.
이산화티타늄 광촉매는 n형 반도체로서 자외선(400nm)을 받으면 전자(Electron), 전공대(Electron Hole)가 형성되어 강한 산화력을 가진 하이드록시 라티칼(-OH)과 슈퍼 옥사이드을 생성한다. 이 하이드록시 라디칼과 슈퍼 옥사이드가 유기 화합물을 산화 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시킨다.
이런 원리로 공기 중의 오염물질을 산화, 분해시켜 무해한 물과 탄산가스로 변화시키고 수중의 오염 물질인 유기화합물을 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시키게 된다. 또한 세균도 유기 화합물이므로 광촉매의 강한 산화작용에 의해 산화분해 되어 살균된다.
자외선(ultraviolet rays, 紫外線)은, 약 397∼10nm에 이르는 파장으로 된 넓은 범위의 전자기파의 총칭으로서, 화학작용이 강하며 파장에 따라 근자외선(파장 290nm 이상), 수정범위(水晶範圍)의 자외선(수정을 투과하는 290∼190nm), 슈만선(190∼120nm), 라이만선(120∼60nm), 밀리컨선(60nm 이하) 등으로 세분하거나, 190nm 이하의 파장을 가지는 자외선을 원자외선(遠紫外線)이라고도 한다.
이러한 자외선은, 살균작용이 있으며 특히 250nm 부근의 파장을 가진 것은 큰 살균력을 가지고 있어서 1cm2 당 100μW의 강도를 가진 자외선을 1분간 쪼이면 대장균, 디프테리아균, 이질균 등은 99%가 죽는다. 그런데 물은 비교적 자외선을 잘 투과시키므로, 예를 들면 우물물의 살균, 소독에는 자외선 조사가 효과가 있지만, 자외선에 불투명한 식기, 의류 등에서는 표면살균만 된다.
자외선은 가시광선보다도 파장이 짧으므로 형광작용, 광전작용도 강하다. 그 중 형광작용은 형광등에 널리 이용되고 있으며, 곰팡이의 검출, 보석류의 감정, 선광(選鑛) 등에 응용된다.
최근에는 도 1a 내지 도 1c에 도시한 바와 같이 광촉매필터를 이용한 자외선램프가 개발되어서 사용되고 있다. 이는, 유리섬유(2)에 이산화티타늄을 도포하여서 자외선램프(1)의 둘레에 씌운다. 그리고 양단에 수축튜브(3)를 씌워서 유리섬유(2)를 자외선램프(1)에 고정시킨다.
이러한 종래의 광촉매필터를 이용한 자외선램프는, 자외선램프(1)를 점등시키면 유리섬유(2)의 광촉매가 자외선을 받아 전자, 전공대가 형성되어 강한 산화력을 가진 하이드록시라디칼과 수퍼옥사이드를 생성하며 이들이 대기중의 오염물질을 산화, 분해시키므로 공기를 정화시키게 된다.
그런데 이러한 종래 광촉매필터를 이용한 자외선램프는, 자외선램프(1)의 빛이 광촉매에 전달되어서 이 광촉매로 인한 공기 정화효과는 발생되지만, 자외선램프(1)에 의한 살균효과는 현저히 떨어진다.
즉, 유리섬유(2)가 자외선램프(1)에 밀착되어 있기 때문에 자외선램프(1)의 표면과 실내 공기와의 접촉이 최소화된다. 따라서 강한 자외선이 대기중에 충분히 조사되면서 실내의 공기를 살균처리하지 못하므로 공기 정화능력이 그만큼 저하되었다.
도 2a 및 도 2b는 상술한 종래의 광촉매필터를 이용한 자외선램프를 개선하여 출원한 광촉매필터를 이용한 자외선램프(특허출원 제10-2008-5908호)에 관한 것으로, 이는, 자외선램프(4)와, 자외선램프의 둘레에 다수 배열되는 스페이서(5)들과, 스페이서(5)들의 둘레에 삽입되어서 그 내주면과 자외선램프(4)의 둘레 사이에 살균공간이 형성되도록 하는 광촉매필터(6)와, 광촉매필터(6)의 양단과 자외선램프(4)의 양단에 감겨져서 광촉매필터(6)를 자외선램프(4)에 고정하는 수축튜브(7)와, 수축튜브(7) 둘레에 씌워져서 자외선램프(4)의 양단을 마감하는 마감캡(8)으로 이루어진다.
이러한 종래 광촉매필터를 이용한 자외선램프는, 자외선램프(4) 둘레에 다수의 스페이서(5)들이 등간격으로 결합되어 있으므로 광촉매필터(6)를 자외선램프(4) 둘레에 감으면 광촉매필터(6)의 내주면과 자외선램프(4)의 외주면 사이에 살균공간이 형성되도록 한 것이며, 실내의 공기가 이 살균공간으로 출입하면서 자외선램프(4)에 충분히 노출되어서 자외선램프(4)에 의한 살균효과를 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.
그런데 이러한 종래 광촉매를 이용한 자외선램프는 몇 가지 문제점이 있다.
첫째, 광촉매필터(6)를 스페이서(5)들의 둘레에 삽입시키는 작업이 매우 어렵다. 광촉매필터(6)는 원통형상으로 제조되어서 스페이서(5)들의 둘레에 삽입된다. 삽입된 상태에서 스페이서(5)들의 둘레에 지지되도록 비교적 타이트하게 삽입된다. 이러한 광촉매필터(6)를 스페이서(5)들의 둘레에 삽입시킬 경우, 광촉매필터(6)의 일측 단부가 각각의 스페이서(5)들을 통과할 때마다 스페이서(5)의 측면에 걸린다. 따라서 광촉매필터(6)의 단부 둘레를 벌리고 각각의 스페이서(5)들의 둘레에 일일이 씌워야 하므로 그 작업이 매우 번잡하였다.
둘째, 광촉매필터(6)를 스페이서(5)들의 둘레에 비교적 쉽게 삽입시키려면 스페이서(5)의 직경보다 광촉매필터(6)의 직경을 더 크게 하면 된다. 그런데 광촉 매필터(6)의 직경을 크게 한 상태에서 스페이서(5)의 둘레에 삽입하면 도 2b에 도시한 바와 같이 스페이서(5) 사이의 광촉매필터(6)가 팽팽한 상태로 유지되지 못하고 처짐이 발생되며, 이에 따라 살균공간이 제대로 형성되지 못하는 문제점이 있다.
셋째, 합성수지재로 이루어진 스페이서(5)는 충격을 제대로 흡수하지 못하고 그대로 전달한다. 따라서 외부로부터 스페이서(5)에 충격이 전달된 경우 매우 취약한 자외선램프(4)에 그대로 전달되어서 자외선램프(4)가 파손되는 문제가 발생된다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스페이서들이 서로 견고하게 지지되도록 한 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를 이용한 자외선램프를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 광촉매필터를 스페이서들의 둘레에 용이하게 삽입시킬 수 있도록 한 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를 이용한 자외선램프를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스페이서의 둘레에 삽입된 광촉매필터가 처지지 않도록 한 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를 이용한 자외선램프를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 자외선램프의 둘레에 스페이서를 간편하게 착탈시킬 수 있도록 한 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를 이용한 자외선램프를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스페이서에 전달된 외부의 충격을 흡수, 상쇄하여서 자외선램프의 파손을 방지하도록 한 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를 이용한 자외선램프를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 광촉매필터 제조방법은, 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 중 어느 하나의 성분 이상으로 이루어진 항균금속성분과, 티타 늄(Ti), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 세륨(Ce), 아연(Zn) 중 어느 하나의 수산화물로 이루어진 무기수산화물을 공침법에 의해 화합물로 제조하고, 이를 수중에 분산하여 콜로이드화하여 콜로이드 용액을 만드는 단계와, 수산화티타늄(Ti(OH)2) 수분산액에 과산화수소를 참가하고 가열하여 과산화티타늄산 용액을 제조하는 단계와, 상기 과산화티타늄산 용액을 상기 콜로이드 용액과 혼합한 후 수열합성반응 과정을 통하여 항균금속성분 함유 이산화티타늄(TiO2) 결정체를 제조하는 단계와, 졸겔법을 이용하여 상기 항균금속성분 함유 이산화티타늄을 이산화규소(SiO2), 산화티타늄 중 어느 하나의 다공성 무기산화물로 입자표면을 코팅처리하여 마이크로캡슐(microcapsule)화하는 단계로 이루어진 광촉매액 준비단계; 유리섬유를 이용하여서 격자형태로 직조되며 자외선램프의 둘레에 씌워지도록 원통형 형상으로 이루어진 필터를 준비하는 필터 준비단계; 상기 필터를 35∼45℃의 온도로 가열하여 열처리하는 필터 열처리단계; 상기 광촉매 제조단계를 통해 제조된 광촉매액에 열처리된 상기 필터를 30∼45분 동안 침지시키는 광촉매액 침지단계; 상기 광촉매액이 침지된 필터가 한쌍의 압착롤러를 통과하도록 하여 과다 함침된 광촉매액을 짜내는 광촉매액 침지량 조절단계; 상기 광촉매액 침지량 조절단계를 거친 상기 필터를 건조기에 투입하여서 250∼300℃의 열풍으로 5∼10분간 건조시키는 건조단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광촉매필터는, 상술한 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광촉매필터를 이용한 자외선램프는, 자외선램프; 중앙에 상기 자외선램프의 둘레에 끼워지도록 관통구멍이 형성되어서, 상기 자외선램프의 둘레에 다수 배열되며, 외주면 둘레에 복수의 결합홈들이 형성되는 스페이서들; 상기 스페이서들의 둘레에 삽입되어서 그 내주면과 상기 자외선램프의 둘레 사이에 살균공간이 형성되도록 하는 광촉매필터; 상기 스페이서의 결합홈들에 결합되어서 상기 스페이서들의 자유단들을 지지하고, 상기 광촉매필터가 상기 스페이서의 둘레에 원활히 삽입되도록 안내하며, 상기 광촉매필터의 내주면에 지지되어서 상기 광촉매필터가 처지는 것을 방지하는 원형졸대; 상기 광촉매필터의 양단과 상기 자외선램프의 양단에 감겨져서 상기 광촉매필터를 상기 자외선램프에 고정하는 수축튜브; 상기 수축튜브 둘레에 씌워져서 상기 자외선램프의 양단을 마감하는 마감캡;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광촉매필터를 이용한 자외선램프는, 자외선램프; 상기 자외선램프의 둘레에 위치되어서 그 내주면과 상기 자외선램프의 둘레 사이에 살균공간이 형성되도록 하는 광촉매필터; 중앙이 상기 자외선램프의 둘레에 끼워지며 상기 자외선램프의 둘레에 다수 배열되는 링형지지부와, 상기 링형지지부에 이와 일체로 연결되어서 상기 링형지지부를 지지하고 상기 광촉매필터가 상기 링형지지부의 둘레에 원활히 삽입되도록 안내하며 상기 광촉매필터의 내주면에 지지되어서 상기 광촉매필터가 처지는 것을 방지하는 연결부로 이루어진 스페이서; 상기 광촉매필터의 양단과 상기 자외선램프의 양단에 감겨져서 상기 광촉매필터를 상기 자외선램프에 고정하는 수축튜브; 상기 수축튜브 둘레에 씌워져서 상 기 자외선램프의 양단을 마감하는 마감캡;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광촉매필터를 이용한 자외선램프의 다른 특징은, 상기 스페이서의 링형지지부는, 대응 일단이 힌지핀으로 결합되어서 상기 자외선램프의 둘레에 밀착되도록 오므리거나 벌릴 수 있도록 되어 있고, 대응 타단에 서로 착탈되도록 제1체결훅 및 제2체결훅이 형성되며, 둘레에 복수의 연결부들이 일체로 형성된 제1링형지지부 및 제2링형지지부로 이루어진다.
본 발명 광촉필터를 이용한 자외선램프의 또 다른 특징은, 상기 제1링형지지부 및 제2링형지지부의 내주면에는, 상기 스페이서가 상기 자외선램프의 둘레에 밀착되도록 하고 상기 자외선램프에 전달되는 충격을 흡수하여 상쇄하도록 제1패드 및 제2패드가 더 구비된다.
이상에서와 같은 본 발명은, 자외선램프 둘레에 다수의 스페이서들이 등간격으로 결합되어 있으므로 광촉매필터를 자외선램프 둘레에 씌우면 광촉매필터의 내주면과 자외선램프의 외주면 사이에 살균공간이 형성된다. 따라서 실내의 공기가 살균공간으로 출입하면서 자외선램프에 충분히 노출되며 이에 따라 자외선램프에 의한 살균효과를 극대화시킬 수 있다.
또한, 다수의 스페이서들의 둘레에 원형졸대들이 끼워지므로 스페이서들의 둘레가 서로 견고하게 지지되며, 이에 따라 광촉매필터를 안정적으로 지지하게 된다.
스페이서들의 둘레에 구비된 원형졸대 또는 연결부들은 자외선램프의 길이방 향 및 광촉매필터의 삽입방향을 따라 배열되어 있다. 따라서 광촉매필터의 단부를 원형졸대들의 둘레 또는 연결부들의 둘레에 끼운 후 그 길이방향을 따라 당기면 광촉매필터가 원형졸대 또는 연결부를 따라 안내되면서 스페이서의 둘레에 원활히 삽입된다. 그러므로 광촉매필터를 스페이서의 둘레에 삽입시키는 작업을 매우 간편하고 신속하게 할 수 있다.
그리고, 자외선램프의 횡방향을 따라 다수의 스페이서들이 배열되어 있고, 자외선램프의 종방향을 따라 다수의 원형졸대 또는 연결부들이 배열되어 있으므로 스페이서의 둘레에 씌워진 광촉매필터가 처지지 않는다. 따라서 광촉매필터가 처지지 않도록 지지되므로 전체 미관을 해치지 않으며, 살균공간이 확실하게 확보된다.
이러한 본 발명은, 스페이서의 전체가 그 종방향을 따라 개폐할 수 있도록 제1링형지지부 및 제2링형지지부로 양분되어 있고, 그 대응 일측은 힌지핀으로 결합되고 있으며, 대응 타측은 서로 착탈되도록 제1체결훅 및 제2체결훅이 형성되어 있다. 따라서 제1링형지지부 및 제2링형지지부를 힌지핀을 중심으로 회동시켜서 펼친 후 그 내부에 자외선램프를 안착시키고 제1체결훅 및 제2체결훅이 서로 체결되도록 제1링형지지부 및 제2링형지지부를 합치면 자외선램프의 둘레에 스페이서가 간단히 결합된다. 그러므로 제1링형지지부 및 제2링형지지부를 펼치고 자외선램프를 안착시키며 제1링형지지부 및 제2링형지지부를 다시 합치는 비교적 간단한 작업으로 자외선램프의 둘레에 스페이서를 장착시킬 수 있으므로 그 작업이 매우 간편하고 신속하게 할 수 있다.
제1링형지지부 및 제2링형지지부의 내주면에는 제1패드 및 제2패드가 구비되 어 있으므로 제1링형지지부 및 제2링형지지부를 자외선램프의 둘레에 체결시키면 제1패드 및 제2패드가 자외선램프의 둘레에 밀착되면서 스페이서와 자외선램프가 서로 타이트하게 결합되도록 하며, 스페이서에 충격이 전달되어서 제1패드 및 제2패드가 이를 적절히 흡수하여 상쇄하므로 자외선램프의 파손을 방지시키게 된다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 광촉매필터를 이용한 자외선램프의 일실시예를 순차적으로 보인 개략적 측면도들이다.
이러한 본 발명은, 자외선램프(10), 스페이서(11), 광촉매필터(12), 원형졸대(13), 수축튜브(15), 마감캡(16)으로 이루어진다.
자외선램프(10)는, uv320∼400nm의 파장을 갖는 램프를 사용한다. 이러한 파장의 자외선램프(10)는 작업자의 눈에 손상을 주지 않으면서 살균효과가 뛰어나다.
이러한 자외선램프(10) 둘레에는 후술할 스페이서(11)들에 의해 광촉매필터(12)가 씌워지더라도 광촉매필터(12)와 자외선램프(10)의 사이에는 살균공간(14)이 형성된다. 따라서 실내의 공기가 살균공간(14) 내에서 자외선램프(10)에 의해 충분히 살균처리된다.
스페이서(11)는, 중앙에 자외선램프(10)의 둘레에 끼워지도록 관통구멍(11a)이 형성되어서, 자외선램프(10)의 둘레에 다수 배열되며, 외주면 둘레에 복수의 결 합홈(11b)들이 형성된다.
원형졸대(13)는, 스페이서(11)의 결합홈(11b)들에 결합되어서 스페이서(11)들의 자유단들을 지지하고, 광촉매필터(12)가 스페이서(11)의 둘레에 원활히 삽입되도록 안내하며, 광촉매필터(12)의 내주면에 지지되어서 광촉매필터(12)가 처지는 것을 방지한다.
광촉매필터(12)는, 스페이서(11)들의 둘레에 감겨져서 광촉매필터(12)의 내주면과 자외선램프(10)의 둘레 사이에 살균공간(14)이 형성되도록 하며, 이러한 광촉매필터(12)는, 도 6에 도시한 바와 같은 순서로 제조된다.
먼저, 광촉매액 준비단계(S10)를 갖는다.
이 단계(S10)는, 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 중 어느 하나의 성분 이상으로 이루어진 항균금속성분과, 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 세륨(Ce), 아연(Zn) 중 어느 하나의 수산화물로 이루어진 무기수산화물을 공침법에 의해 화합물로 제조하고, 이를 수중에 분산하여 콜로이드화하여 콜로이드 용액을 만드는 단계를 갖는다.
다음, 수산화티타늄(Ti(OH)2) 수분산액에 과산화수소를 참가하고 가열하여 과산화티타늄산 용액을 제조하는 단계를 갖는다.
그리고, 과산화티타늄산 용액을 콜로이드 용액과 혼합한 후 수열합성반응 과 정을 통하여 항균금속성분 함유 이산화티타늄(TiO2) 결정체를 제조하는 단계를 갖는다.
마지막으로, 졸겔법을 이용하여 항균금속성분 함유 이산화티타늄을 이산화규소(SiO2), 산화티타늄 중 어느 하나의 다공성 무기산화물로 입자표면을 코팅처리하여 마이크로캡슐(microcapsule)화하는 단계로 이루어진다.
이러한 광촉매액 준비단계(S10)를 통해서 광촉매액이 준비되면, 필터 준비단계(S20)를 갖는다. 이는, 유리섬유를 이용하여서 격자형태로 직조되며 자외선램프(10)의 둘레에 씌워지도록 원통형 형상으로 제조된다.
필터 준비단계(S20)에서 원통형 필터가 준비되면, 이 필터를 35∼45℃의 온도로 가열하여 열처리하는 필터 열처리단계(S30)가 있게 된다. 이 필터 열처리단계(S30)를 통해서 필터는, 후술할 광촉매액이 침지되기에 적합한 온도로 가열된다.
필터 열처리단계(S30) 후, 광촉매액 준비단계(S10)를 통해 준비된 광촉매액에 열처리된 필터를 30∼45분 동안 침지시키는 광촉매액 침지단계(S40)를 갖는다.
광촉매 침지단계(S40) 후, 광촉매액이 침지된 필터가 한쌍의 압착롤러(미도시)를 통과하도록 하여 과다 함침된 광촉매액을 짜내는 광촉매액 침지량 조절단계(S50)를 갖는다.
여기서 광촉매액 침지량 조절은 한쌍의 압착롤러의 간격을 조절하여서 이룰 수 있다. 즉, 한쌍의 압착롤러의 간격을 좁히면 필터가 그만큼 더 압착되므로 침지량이 감소되고, 한쌍의 압착롤러의 간격을 넓히면 필터가 덜 압착되므로 침지량을 증가된다.
광촉매액 침지량 조절단계(S50)를 거친 후, 필터를 건조기(미도시)에 투입하여서 250∼300℃의 열풍으로 5∼10분간 건조시키는 건조단계(S60)를 갖는다.
이와 같이 제조된 광촉매필터(12)는 uv320∼400nm 파장의 자외선램프(10)에 광반응하여 활성산소를 생성하고, 이에 생성된 활성산소는 염소나 오존보다 산화력이 높아 살균력이 뛰어나다.
또한 유기물을 이산화탄소와 물로 분해하며 탈취력도 뛰어나다. 이러한 광촉매필터(12)가 씌워진 자외선램프(10)는 업소의 무드램프(mood lamp)로 사용될 수도 있고, 식품공장, 도축장, 사육장 등의 공기정화시설에 설치하여 사용할 수 있다.
수축튜브(15)는, 광촉매필터(12)의 양단과 자외선램프(10)의 양단에 감겨져서 광촉매필터(12)를 자외선램프(10)에 고정시킨다. 이러한 수축튜브(15)는 그 역할을 고려할 때 탄력을 갖는 밴드로 이루어지는 것이 바람직하다.
마감캡(16)은, 수축튜브(15) 둘레에 씌워져서 자외선램프(10)의 양단을 마감한다. 따라서 수축튜브(15)가 마감캡(16)들에 의해 씌워지면서 외부로 노출되지 않으므로 본 발명의 전체 미감을 해치지 않는다.
이러한 구성의 본 발명은, 다음과 같이 조립되어 사용된다. 먼저, 도 3a에 도시한 자외선램프(10)의 둘레에 도 3b 및 도 3c와 같은 스페이서(11)의 관통구 멍(11a)들을 끼운다.
자외선램프(10)에 결합되는 스페이서(11)의 갯수는 자외선램프(10)의 길이에 따라 조절할 수 있다. 자외선램프(10)의 길이가 비교적 긴 경우 더 많은 갯수의 스페이서(11)를 삽입시켜서 권취될 광촉매필터(12)의 여러 부위를 적절히 지지할 수 있도록 한다.
자외선램프(10)에 스페이서(11)가 삽입되면 도 3d 및 도 3e에 도시한 바와 같이 스페이서(11)의 결합홈(11b)들에 원형졸대(13)를 끼운다. 그리고 도 3f에 도시한 바와 같은 원통형 광촉매필터(12)를 스페이서(11)의 둘레에 씌우고, 도 3g에 도시한 바와 같이 광촉매필터(12)의 양단과 자외선램프(10)의 양단에 수축튜브(15)를 씌운다. 수축튜브(15)는 탄력을 갖는 밴드로 이루어지므로 광촉매필터(12)의 양단을 자외선램프(10)에 탄력적으로 고정시키는 역할을 한다.
자외선램프(10)의 양단에 수축튜브(15)가 씌워지면 도 3h와 같이 수축튜브(15) 둘레에 마감캡(16)을 씌운다. 이 마감캡(16)에 의해 수축튜브(15)는 외부로 노출되지 않는다.
이러한 본 발명은, 다음과 같은 장점을 갖는다.
첫째, 자외선램프(10) 둘레에 다수의 스페이서(11)들이 등간격으로 결합되어 있으므로 광촉매필터(12)를 자외선램프(10) 둘레에 씌우면 광촉매필터(12)의 내주면과 자외선램프(10)의 외주면 사이에 살균공간(14)이 형성된다. 따라서 실내의 공기가 살균공간(14)으로 출입하면서 자외선램프(10)에 충분히 노출되며 이에 따라 자외선램프(10)에 의한 살균효과를 극대화시킬 수 있다.
둘째, 다수의 스페이서(11)들의 둘레에 원형졸대(13)들이 끼워지므로 스페이서(11)들의 둘레가 서로 견고하게 지지되며, 이에 따라 광촉매필터(12)를 안정적으로 지지하게 된다.
셋째, 스페이서(11)들의 둘레에 구비된 원형졸대(13)들은 자외선램프(10)의 길이방향 및 광촉매필터(12)의 삽입방향을 따라 배열되어 있다. 따라서 광촉매필터(12)의 단부를 원형졸대(13)들의 둘레에 끼운 후 그 길이방향을 따라 당기면 광촉매필터(12)가 원형졸대(13)를 따라 안내되면서 스페이서(11)의 둘레에 원활히 삽입된다. 그러므로 광촉매필터(12)를 스페이서(11)의 둘레에 삽입시키는 작업을 매우 간편하고 신속하게 할 수 있다.
넷째, 자외선램프(10)의 횡방향을 따라 다수의 스페이서(11)들이 배열되어 있고, 자외선램프(10)의 종방향을 따라 다수의 원형졸대(13)들이 배열되어 있으므로 스페이서(11)의 둘레에 씌워진 광촉매필터(12)가 처지지 않는다. 따라서 광촉매필터(12)가 처지지 않도록 지지되므로 전체 미관을 해치지 않으며, 살균공간(14)이 확실하게 확보된다.
도 4는 본 발명의 광촉매필터를 이용한 자외선램프의 다른 실시예를 보인 개략적 측면도 및 부분 발췌 사시도로써, 이는, 자외선램프(10)와, 자외선램프(10)의 둘레에 위치되어서 그 내주면과 자외선램프(10)의 둘레 사이에 살균공간(14)이 형성되도록 하는 광촉매필터(12)와, 자외선램프(10) 및 광촉매필터(12) 사이에 구비 되는 스페이서(20)와, 광촉매필터(12)의 양단과 자외선램프(10)의 양단에 감겨져서 광촉매필터(12)를 자외선램프(10)에 고정하는 수축튜브(15)와, 수축튜브(15) 둘레에 씌워져서 자외선램프(10)의 양단을 마감하는 마감캡(16)으로 이루어진다.
여기서, 본 발명의 특징인 스페이서(20)는, 중앙이 자외선램프(10)의 둘레에 끼워지며 자외선램프(10)의 둘레에 다수 배열되는 링형지지부(21)와, 링형지지부(21)에 이와 일체로 연결되어서 링형지지부(21)를 지지하고 광촉매필터(12)가 링형지지부(21)의 둘레에 원활히 삽입되도록 안내하며 광촉매필터(12)의 내주면에 지지되어서 광촉매필터(12)가 처지는 것을 방지하는 연결부(22)로 이루어진다.
이러한 본 발명의 광촉매를 이용한 자외선램프는, 스페이서(20)의 전체가 일체로 이루어진다. 즉, 링형지지부(21)와 연결부(22)가 일체로 형성되어 있다. 따라서 스페이서(20)의 단부 구멍과 자외선램프(10)의 단부를 대향시킨 후 밀어 끼우면 스페이서(20)가 자외선램프(10)에 간단히 결합된다. 그러므로 자외선램프(10)의 둘레에 스페이서(20)를 설치하는 작업이 매우 간편하고 신속하게 할 수 있다.
도 5는 스페이서(30)의 또 다른 실시예를 보인 개략적 사시도로써, 이는 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)로 이루어진 링형지지부(31)와, 힌지핀(34)과, 연결부(35)와, 제1패드(36) 및 제2패드(37)로 이루어진다.
제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)는, 대응 일단이 힌지핀(34)으로 결합되어서 자외선램프(10)의 둘레에 밀착되도록 오므리거나 벌릴 수 있도록 되어 있고, 대응 타단에 서로 착탈되도록 제1체결훅(32a) 및 제2체결훅(33a)이 각각 형성 되며, 둘레에 복수의 연결부(35)들이 일체로 형성되어 있다.
제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)의 내주면에는, 스페이서(30)가 자외선램프(10)의 둘레에 밀착되도록 하고 자외선램프(10)에 전달되는 충격을 흡수하여 상쇄하도록, 제1패드(36) 및 제2패드(37)가 구비되어 있다.
이러한 본 발명의 광촉매필터를 이용한 자외선램프는, 스페이서(30)의 전체가 그 종방향을 따라 개폐할 수 있도록 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)로 양분되어 있고, 그 대응 일측은 힌지핀(34)으로 결합되고 있으며, 대응 타측은 서로 착탈되도록 제1체결훅(32a) 및 제2체결훅(33a)이 형성되어 있다.
따라서 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)를 힌지핀(34)을 중심으로 회동시켜서 펼친 후 그 내부에 자외선램프(10)를 안착시키고 제1체결훅(32a) 및 제2체결훅(33a)이 서로 체결되도록 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)를 합치면 자외선램프(10)의 둘레에 스페이서(30)가 간단히 결합된다. 그러므로 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)를 펼치고 자외선램프(10)를 안착시키며 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)를 다시 합치는 비교적 간단한 작업으로 자외선램프(10)의 둘레에 스페이서(30)를 장착시킬 수 있으므로 그 작업이 매우 간편하고 신속하게 할 수 있다.
또한, 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)의 내주면에는 제1패드(36) 및 제2패드(37)가 구비되어 있으므로 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)를 자외선램프(10)의 둘레에 체결시키면 제1패드(36) 및 제2패드(37)가 자외선램프(10)의 둘레에 밀착되면서 스페이서(30)와 자외선램프(10)가 서로 타이트하게 결 합된다.
그리고, 스페이서(30)에 충격이 전달되어서 제1패드(36) 및 제2패드(37)가 이를 적절히 흡수하여 상쇄하므로 자외선램프(10)의 파손을 방지시키게 된다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 광촉매필터를 이용한 자외선램프의 일실시예를 순차적으로 보이는 개략적 측면도들
도 2a 및 도 2b는 종래의 광촉매필터를 이용한 자외선램프의 다른 실시예를 보인 개략적 측면도들
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 광촉매필터를 이용한 자외선램프의 일실시예를 순차적으로 보인 개략적 측면도들
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 스페이서의 다른 실시예를 보인 개략적 측면도 및 발췌 사시도
도 5는 스페이서의 또 다른 실시예를 보인 개략적 사시도
도 6은 본 발명에 따른 광촉매필터의 제조방법을 보인 순서도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 자외선램프 11,20,30 : 스페이서
11a : 관통구멍 11b : 결합홈
12 : 광촉매필터 13 : 원형졸대
14 : 살균공간 15 : 수축튜브
16 : 마감캡 21,31 : 링형지지부
22,35 : 연결부 32 : 제1링형지지부
32a : 제1체결훅 33 : 제2링형지지부
33a : 제2체결훅 34 : 힌지핀
36 : 제1패드 37 : 제2패드
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- 자외선램프(10);중앙에 상기 자외선램프(10)의 둘레에 끼워지도록 관통구멍(11a)이 형성되어서, 상기 자외선램프(10)의 둘레에 다수 배열되며, 외주면 둘레에 복수의 결합홈(11b)들이 형성되는 스페이서(11)들;상기 스페이서(11)들의 둘레에 삽입되어서 그 내주면과 상기 자외선램프(10)의 둘레 사이에 살균공간(14)이 형성되도록 하는 광촉매필터(12);상기 스페이서(11)의 결합홈(11b)들에 결합되어서 상기 스페이서(11)들의 자유단들을 지지하고, 상기 광촉매필터(12)가 상기 스페이서(11)의 둘레에 원활히 삽입되도록 안내하며, 상기 광촉매필터(12)의 내주면에 지지되어서 상기 광촉매필터(12)가 처지는 것을 방지하는 원형졸대(13);상기 광촉매필터(12)의 양단과 상기 자외선램프(10)의 양단에 감겨져서 상기 광촉매필터(12)를 상기 자외선램프(10)에 고정하는 수축튜브(15);상기 수축튜브(15) 둘레에 씌워져서 상기 자외선램프(10)의 양단을 마감하는 마감캡(16);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매필터를 이용한 자외선램프.
- 자외선램프(10);상기 자외선램프(10)의 둘레에 위치되어서 그 내주면과 상기 자외선램프(10)의 둘레 사이에 살균공간(14)이 형성되도록 하는 광촉매필터(12);중앙이 상기 자외선램프(10)의 둘레에 끼워지며 상기 자외선램프(10)의 둘레에 다수 배열되는 링형지지부(21)(31)와, 상기 링형지지부(21)(31)에 이와 일체로 연결되어서 상기 링형지지부(21)(31)를 지지하고 상기 광촉매필터(12)가 상기 링형지지부(21)(31)의 둘레에 원활히 삽입되도록 안내하며 상기 광촉매필터(12)의 내주면에 지지되어서 상기 광촉매필터(12)가 처지는 것을 방지하는 연결부(22)(35)로 이루어진 스페이서(20)(30);상기 광촉매필터(12)의 양단과 상기 자외선램프(10)의 양단에 감겨져서 상기 광촉매필터(12)를 상기 자외선램프(10)에 고정하는 수축튜브(15);상기 수축튜브(15) 둘레에 씌워져서 상기 자외선램프(10)의 양단을 마감하는 마감캡(16);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매필터를 이용한 자외선램프.
- 제4항에 있어서, 상기 스페이서(30)의 링형지지부(31)는,대응 일단이 힌지핀(34)으로 결합되어서 상기 자외선램프(10)의 둘레에 밀착되도록 오므리거나 벌릴 수 있도록 되어 있고, 대응 타단에 서로 착탈되도록 제1체결훅(32a) 및 제2체결훅(33a)이 각각 형성되며, 둘레에 복수의 연결부(35)들이 일체로 형성된 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매필터를 이용한 자외선램프.
- 제5항에 있어서,상기 제1링형지지부(32) 및 제2링형지지부(33)의 내주면에는,상기 스페이서(30)가 상기 자외선램프(10)의 둘레에 밀착되도록 하고 상기 자외선램프(10)에 전달되는 충격을 흡수하여 상쇄하도록 제1패드(36) 및 제2패드(37)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 광촉매필터를 이용한 자외선램프.
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| KR1020080036734A KR100862754B1 (ko) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | 광촉매필터 제조방법 및 그 광촉매필터 및 광촉매필터를이용한 자외선램프 |
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