KR100982400B1 - 정화장치용 광촉매판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정화 장치에 사용되는 광촉매판에 관한 것으로, 광촉매판이 일정 간격으로 이격된 두 개의 투명 평판과, 상기 투명 평판의 사이에 삽입된 광촉매 분말 또는 광촉매 물질이 양면에 도포된 기판으로 구성되어, 광촉매의 변형이나 물리화학적 성질의 변화가 없고, 오염된 물이나 공기 등의 저항에 견딜 수 있는 효과가 있으며, 이로써 오염된 물이나 공기 등을 정화하는 능력이 향상된 정화 장치에 사용되는 광촉매판에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 정화장치에 설치되고, 자외선에 의한 광화학적 반응으로 공기나 물을 정화하는 광촉매판을 구성함에 있어서, 상기 광촉매판은 일정 간격을 두고 평행되게 설치된 두 장의 투명 평판과, 상기 투명 평판의 사이 공간에 충진된 광촉매 분말로 구성된 정화장치용 광촉매판이 제공된다.

정화장치, 광촉매, 투명 평판

Description

정화장치용 광촉매판{Photocatalytic sheet for purifying apparatus}

본 발명은 정화 장치에 사용되는 광촉매판에 관한 것으로, 광촉매판이 일정 간격으로 이격된 두 개의 투명 평판과, 상기 투명 평판의 사이에 삽입된 광촉매 분말 또는 광촉매 물질이 양면에 도포된 기판으로 구성되어, 광촉매의 변형이나 물리화학적 성질의 변화가 없고, 오염된 물이나 공기 등의 저항에 견딜 수 있는 효과가 있으며, 이로써 오염된 물이나 공기 등을 정화하는 능력이 향상된 정화 장치에 사용되는 광촉매판에 관한 것이다.

[문헌 1] 한국 실용신안등록 제20-0204810호, 2000.09.18

상기 문헌 1의 발명과 같이, 광촉매판은 오염된 물이나 공기를 정화하는 정화장치의 핵심 부품으로서, 광촉매의 광화학적 작용을 이용한다. 일반적으로 전극으로 이용되는 반도체에 화학적 안정성과 취급이 용이성 및 공급이 편리한 이산화티탄(TiO2)으로 된 전해질을 접촉시켜 음전하와 양전하를 가지는 정공으로 분리되는 광촉매에 자외선 램프로서 자외선을 조사하여 이때 발생되는 수산화 래디칼에 의해 살균 및 탈취를 하게 된다.

종래의 정화장치는 평판 형태의 광촉매판 다수 장이 일정 간격으로 적층되고, 상기 광촉매판을 관통하는 자외선 램프가 설치된 구조이다. 오염된 공기나 물은 광촉매판의 사이를 통과하고, 광촉매판의 광촉매는 자외선 빛을 받아 오염된 물과 공기를 정화하는 구조이다.

이 때 사용되는 종래의 광촉매판은 [문헌 1]의 발명과 같이, 다공질로 된 박판기판의 상하면으로 분사된 금강사 또는 세라믹과 같은 광물질에 이산화티타늄이 도포되어 구성된다.

상기와 같은 구조의 광촉매판은 광촉매가 흐르는 물이나 공기에 노출되어 있어 흐름 저항으로 작용하고, 이에 의해 도포면이 이탈하거나 손상을 받게 되어 광화학적인 정화의 능력이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 광촉매 분말 또는 광촉매 물질이 양면에 도포된 기판이 두 장의 투명 평판 사이에 삽입된 구조를 제공하게 된다.

상기와 같이 광촉매 물질이 투명 평판 사이에 삽입된 구조에 의하여, 이산화티타늄 등의 광촉매 물질이 오염된 물이나 공기의 흐름에 직접 접촉되지 않아 손실되거나 기능저하가 되지 않게 된다. 따라서 광촉매판의 내구성이 향상되고, 정화 처리의 능력이 향상되게 된다.

본 발명은 정화장치(100)에 설치되고, 자외선에 의한 광화학적 반응으로 공기나 물을 정화하는 광촉매판(50)에 관한 것으로, 상기 광촉매판(50)은 일정 간격을 두고 평행되게 설치된 두 장의 투명 평판(1)과, 상기 투명 평판(1)의 사이 공간에 충진된 광촉매 분말(2)로 구성된다.

다른 실시예의 광촉매판(50)은 일정 간격을 두고 평행되게 설치된 두 장의 투명 평판(1)과, 양면에 광촉매 물질(3)이 도포되어 상기 투명 평판(1)의 사이 공간에 삽입되어 압착된 기판(4)으로 구성된다. 상기 기판(4)은 양측의 투명 평판(1)에 의해 압착되는 구조이다. 물론 상기의 광촉매 물질(3)은 광촉매 분말(2)일 수도 있다.

상기 투명 평판(1)은 유리, 유리 섬유, 레진(resin), 아크릴(acryle), 세라믹 중에서 하나 이상 선택된 것으로, 단일물 또는 혼합물 모두가 가능하고, 두 장의 투명 평판(1)이 이루는 간격은 0.5~3mm 정도가 바람직하다. 상기 레진은 폴리에스터(polyester), 에폭시(epoxy) 등의 수지이다.

그리고 상기의 광촉매 물질(3)은 광촉매 분말(2)과, 유리 또는 유리섬유 또는 고분자 물질 또는 수지 또는 금속이나 비금속 중에서 하나 이상 선택된 물질과 균일하게 혼합된 것이다.

그리고 상기의 기판(4)은 평판 형태의 얇은 막(film)이거나, 100~200메쉬의 메쉬망으로 구성할 수 있다. 메쉬망일 경우에는 메쉬의 크기가 100~200 정도일 경우가 광촉매 물질(3)의 도포에 가장 이상적이다.

또한 상기의 광촉매판(50)에는 다수개의 램프 삽입공(5)이 형성될 수도 있고, 또는 다수개의 통공(6)이 형성될 수도 있으며, 다수개의 램프 삽입공(5)과 통공(6)이 함께 형성될 수도 있다.

상기에 있어서, 투명 평판(1)의 사이 공간에 광촉매 분말(2) 또는 광촉매 물질(3)이 도포된 기판(4)이 삽입되면, 가장자리는 실링 처리하면 된다. 그리고 광촉매판(50)에 관통된 램프 삽입공(5)과 통공(6)의 가장자리를 실링처리하여 광촉매 분말(2)이 유실되지 않게 하고, 또한 유체가 투명 평판(1)의 내부로 유입되지 않도록 하는 구조이다.

이와 같은 구조를 가진 광촉매판(50)을 이용한 정화장치(100)의 중요 구성부분이 도 1에 도시되어 있다. 즉 다수 장의 광촉매판(50)이 일정 간격으로 배치되고, 자외선 램프(7)가 광촉매판(50)에 형성된 램프 삽입공(5)에 삽입된 구조이다. 따라서 도 2와 같이 물이나 공기 등 정화하고자 하는 유체를 광촉매판(50)이 설치된 위치로 통과시키게 되면, 자외선 램프(7)에 의해 발생된 자외선이 광촉매판(50)의 광촉매를 활성화시켜 물이나 공기 등을 정화하게 된다.

즉, 광촉매판(50)에 자외선 램프(7)에 의한 자외선이 조사되면, 이산화티타늄 등의 광촉매 물질(3) 또는 광촉매 분말(2)이 음전하를 가지는 전자와 양전하를 가지는 정공으로 분리되고 이에 산소 또는 수산기가 결합되어 발생되는 열자로 각종 오폐물에 혼합된 병균과 악취를 살균 및 분해하는 것은 공지된 기술이다.

그리고 자외선 램프(7)는 다양한 배열을 가질 수 있다. 즉 광촉매판(50)의 가로 방향, 세로 방향의 설치 간격이 다양하고, 설치 갯 수가 다양하며, 램프의 종류 또한 다양하게 배치할 수 있다.

즉, 광촉매판(50)을 관통하여 설치되는 램프는 파장이 다른 자외선 램프(7)가 삽입되거나, 파장이 다른 자외선 램프(7)와 가시광선 램프가 삽입되거나, 파장이 다른 자외선 램프(7)와 오존 램프가 삽입되거나, 파장이 다른 자외선 램프(7)와 가시광선 램프와 오존 램프가 삽입설치되어, 파장별로 정화하는 구조를 가질 수도 있다.

따라서 자외선 파장별로 UV-A(315~400nm), UV-B(280~315nm), UV-C(200~280nm)의 자외선이 조사되어, 각각 별도로 광화학 반응이 행해진다. 오존 램프는 유체의 유입되는 부분 또는 다른 자외선 램프(7)의 사이에 설치할 수 있다.

이와 같이 자외선의 영역별로 따라 램프를 설치하게 되면, 자외선 영역별로 살균에 좋은 것, 탈취에 좋은 것, VOC 분해에 좋은 것 등으로 세분화할 수 있어 그 효과 또한 증대된다.

본 발명은 광촉매 물질(3) 또는 광촉매 분말(2)이 직접 유체와 접하지 않는 구조이다. 즉, 투명한 투명 평판(1) 사이에 광촉매 분말(2)이나 기판(4)에 부착된 광촉매 물질(3)가 있으므로, 자외선은 투명 평판(1)을 투과하여 내부에 위치된 광촉매 분말(2)이나 광촉매 물질(3)에 작용하게 된다. 이와 같이 투명 평판(1)이 정화의 중요 기능을 하는 광촉매 분말(2) 등을 보호함으로써 유체에 의한 손상이 방지된다.

그리고 유체는 광촉매판(50)에 뚫린 통공(6)을 통하여 인접된 다른 공간으로 이동할 수도 있는데, 이는 도 3에 도시되어 있다. 이와 같이 정화하고자 하는 유체의 흐름 경로가 통공(6)을 통해 다른 부분으로 흐를 수 있게 되어, 흐름 저항이 적은 곳으로 이동되어 통기 또는 통수의 효과가 좋아진다.

도 1은 광촉매판이 다수 장 설치된 정화장치의 예시도

도 2는 광촉매판이 다수 장 설치된 정화장치의 부분 상세도

도 3은 유체가 광촉매판의 사이로 흐르는 상태도

도 4는 일실시예의 광촉매판의 일부 절개 상세 사시도

도 5는 도 4의 실시예의 단면도

도 6은 다른 실시예의 광촉매판의 일부 절개 상세 사시도

도 7은 도 6의 실시예의 단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 투명 평판 2 : 광촉매 분말

3 : 광촉매 물질 4 : 기판

5 : 램프 삽입공 6 : 통공

7 : 자외선 램프 50 : 광촉매판

100 : 정화장치

Claims (5)

1. 정화장치(100)에 설치되고, 자외선에 의한 광화학적 반응으로 공기나 물을 정화하는 광촉매판(50)을 구성함에 있어서, 상기 광촉매판(50)은 일정 간격을 두고 평행되게 설치된 두 장의 투명 평판(1)과, 상기 투명 평판(1)의 사이 공간에 충진된 광촉매 분말(2)로 구성됨을 특징으로 하는 정화장치용 광촉매판.
2. 정화장치(100)에 설치되고, 자외선에 의한 광화학적 반응으로 공기나 물을 정화하는 광촉매판(50)을 구성함에 있어서, 상기 광촉매판(50)은 일정 간격을 두고 평행되게 설치된 두 장의 투명 평판(1)과, 양면에 광촉매 물질(3)이 도포되어 상기 투명 평판(1)의 사이 공간에 삽입되어 압착된 기판(4)으로 구성됨을 특징으로 하는 정화장치용 광촉매판.
3. 제 2항에 있어서, 상기 광촉매 물질(3)은 광촉매 분말(2)과, 유리 또는 유리섬유 또는 고분자 물질 또는 수지 또는 금속이나 비금속 중에서 하나 이상 선택된 물질과 균일하게 혼합된 것임을 특징으로 하는 정화장치용 광촉매판.
4. 제 2항에 있어서, 상기 기판(4)은 100~200메쉬의 메쉬망임을 특징으로 하는 정화장치용 광촉매판.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 광촉매판(50)에는 다수개의 램프 삽입공(5)과, 다수개의 통공(6)이 형성됨을 특징으로 하는 정화장치용 광촉매판.

Images