KR101442155B1 - 광섬유 필터를 이용한 공기청정기 - Google Patents

광섬유 필터를 이용한 공기청정기 Download PDF

Info

Publication number
KR101442155B1
KR101442155B1 KR1020130038042A KR20130038042A KR101442155B1 KR 101442155 B1 KR101442155 B1 KR 101442155B1 KR 1020130038042 A KR1020130038042 A KR 1020130038042A KR 20130038042 A KR20130038042 A KR 20130038042A KR 101442155 B1 KR101442155 B1 KR 101442155B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
filter
light source
light
optical fiber
Prior art date
Application number
KR1020130038042A
Other languages
English (en)
Inventor
박현설
여정구
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020130038042A priority Critical patent/KR101442155B1/ko
Priority to PCT/KR2013/003988 priority patent/WO2013168984A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101442155B1 publication Critical patent/KR101442155B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18Radiation
    • A61L9/20Ultraviolet radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/804UV light

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

광섬유를 통해 공급된 광을 이용하여 필터에 포집된 세균, 진균, 바이러스 등의 유해 미생물을 살균하거나 흡착된 오염물질을 분해하는 공기청정기가 개시된다. 본 발명에 따른 공기청정기는, 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물과, 상기 다공성 구조물 내에 배치되고 상기 다공성 구조물의 단부를 통해 노출된 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터; 공기청정기 몸체 일부에 배치되고, 상기 공기정화용 필터가 장착 및 분리될 수 있도록 수용하는 필터 장착부; 및 상기 공기청정기 몸체 일부에 고정 배치되고, 상기 적어도 하나의 광섬유의 단부를 향해 자외선을 포함하는 광을 조사하는 광원부를 포함한다.

Description

광섬유 필터를 이용한 공기청정기{Air cleaning device using air filter having optical fiber}
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더 상세하게는, 공기 중에 포함된 먼지, 유해 미생물, 그리고 가스상 오염물질을 제거하는 공기청정기에 관한 것이다.
본 발명은 공기에 함유된 각 종 오염물질을 효과적으로 제거하기 위한 공기청정기 기술에 해당되며, 보다 구체적으로는 공기청정기에 적용가능한 공기중 부유 세균, 곰팡이, 바이러스와 같은 유해 미생물에 대한 항균 및 멸균기술과 휘발성유기화합물(volatile organic compounds, VOCs) 등과 같은 오염물질을 흡착 및 분해하는 기술에 대한 것이다.
공기청정기에 적용되고 있는 종래의 항균 및 멸균기술로는 항균 물질을 필터 표면에 코팅한 항균필터기술, 이온클러스터를 필터 전단에 발생시켜 이온이 필터에 포집된 미생물에 부착됨으로써 미생물을 사멸하는 항균기술 등이 있으나, 필터에 먼지가 지속적으로 쌓여 미생물에 대한 보호벽 역할을 하기 때문에 종래기술로는 유해한 미생물을 효과적으로 사멸시킬 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 필터 표면에 자외선을 조사하여 미생물을 사멸시키는 방법이 시도되었으나, 자외선이 필터의 표면에만 조사되고 필터 내부에 포집된 미생물은 사멸시키지 못한다는 단점이 있었다.
VOCs 처리기술에는 열소각, 흡착, 흡수, 응축, 생물여과, 촉매소각, 광촉매산화, 막분리 등이 있으며, 본 발명은 이들 중 흡착 기술을 이용한 공기청정기와 관련된다. 공기청정기에 적용되는 대부분의 VOCs 처리방법은 흡착기술과 광촉매 산화기술이다. 종래의 VOCs 흡착기술은 활성탄소 소재를 주로 이용하는데 포화 흡착량에 한계가 있어 주기적으로 새로운 흡착제로 교체해야 하기 때문에 비용이 증가한다. 종래 광촉매산화기술은 처리기체와 광촉매와의 접촉시간이 짧기 때문에 1회 통과시의 VOCs 제거효율이 매우 낮다는 단점이 있다.
한편, 종래 기술 문헌으로서, 한국 특허공개공보 제2009-0061228호에는 멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터가 개시된 바 있다. 활성탄소섬유 또는 활성탄 입자 등의 흡착제를 전기 전도성이 있는 구조물에 충전하여 만든 필터에 백금나노 등의 촉매를 코팅하고, 거기에 고전압을 인가함으로써 전기적 자극에 의해 촉매를 활성화 시켜 포집된 세균, 바이러스, VOCs 등을 촉매산화 또는 소각시키는 기능성 필터가 개시되었다. 또한, 한국 특허공개공보 제2004-0102514호에는 이온 클러스터를 이용한 실내공기 정화장치가 개시된 바 있다. 이 장치는 유전체에 밀착된 고전압 전극과 접지 전극을 이용하여 이온 클러스터를 발생시킴으로써 악취와 VOCs를 제거하는 것이다. 그러나 이러한 종래의 기술들로는 인체에 유해한 물질을 발생시키지 않으면서 안전하고 효과적으로 VOCs를 제거하는 데에 한계가 있다.
대한민국 공개특허 10-2009-0061228 대한민국 공개특허 10-2004-0102514
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 광섬유를 포함하는 여과재로 구성된 필터에 있어서 광섬유 표면을 통해 자외선, 가시광, 또는 자연광을 발산함으로써, 필터 내부에 포집된 세균, 진균, 바이러스 등 인체에 유해한 미생물을 짧은 시간 내에 효과적으로 사멸시킬 수 있고, 상기 여과재에 광촉매를 코팅하여 살균 효과를 높일 수 있는 공기청정기를 제공하는 데 목적이 있다. 또한 본 발명은 공기중의 VOCs 제거하기 위해 흡착제를 사용하되 광촉매 산화기술 또는 자외선 직접조사 기술을 적용하여 흡착제에 흡착된 VOCs를 분해함으로써 공기정화용 필터의 장기간 사용이 가능하고, 동시에 종래의 광촉매 기술 적용 제품보다 VOCs 제거 성능이 향상된 공기청정기를 제공하는 데에 그 목적이 있다. 또한, 우수한 항균, 멸균 및 VOCs 제거 성능을 가지면서도 유지 및 관리가 편리하고 경제적인 공기청정기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 한 실시 형태에 따른 공기청정기는, 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물과, 상기 다공성 구조물 내에 배치되고 상기 다공성 구조물의 단부를 통해 노출된 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터; 공기청정기 몸체 일부에 배치되고, 상기 다공성 필터가 장착 및 분리될 수 있도록 수용하는 필터 장착부; 및 상기 공기청정기 몸체 일부에 고정 배치되고, 상기 적어도 하나의 광섬유의 단부를 향해 자외선을 포함하는 광을 조사하는 광원부를 포함할 수 있다.
상기 광원부는, 상기 공기정화용 필터의 단부가 고정되게 지지하는 필터 고정부; 및 상기 필터 고정부에 인접하게 배치되고, 상기 공기정화용 필터의 단부를 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함할 수 있다. 이때, 상기 광원부는 상기 광원의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되어 상기 광원에서 방출된 광을 상기 공기정화용 필터 측으로 반사하는 반사체를 더 포함할 수도 있다.
한편, 상기 광원부는, 상기 공기정화용 필터의 단부를 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원; 및 상기 광원을 둘러싸도록 배치되어 상기 광원에서 방출된 광을 상기 공기정화용 필터 측으로 반사하고, 상기 공기정화용 필터를 향해 연장된 부분이 상기 공기정화용 필터의 단부를 탄성적으로 가압하는 필터 고정부를 형성하는 반사체를 포함하는 것일 수도 있다.
전술한 여러 형태의 광원부에 있어서, 상기 광원은 선형 램프일 수도 있고, LED 패키지; 및 상기 LED 패키지가 일면에 실장되고, 그 반대면에 금속 방열판이 부착된, 메탈코어 인쇄회로기판을 포함하는 것일 수도 있다. 이때, 상기 LED 패키지는 상기 메탈코어 인쇄회로기판과 평행한 방향으로 광을 방출하는 사이드뷰 타입의 LED 패키지일 수 있다.
이와 다른 실시 형태에 있어서, 상기 광원부는, 상기 공기정화용 필터의 단부가 고정되게 지지하는 필터 고정부; 도광체로 이루어져 그 출사면이 상기 공기정화용 필터의 단부를 따라 길게 배치되는 선 형상을 이루도록 형성되고, 상기 출사면보다 좁은 입사면을 통해 입사한 광이 상기 선 형상의 출사면을 통해 고르게 출사되도록 하는 점-선 광원 변환부; 및 상기 점-선 광원 변환부의 입사면을 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 광원은 하나의 LED 패키지를 포함하는 것일 수 있고, 상기 입사면에 대응되는 형태로 자연광이 투과될 수 있도록 한 투광창을 포함하는 것일 수도 있다.
상기 광섬유 및 다공성 구조물은 광촉매로 코팅된 것일 수 있다. 한편, 상기 다공성 구조물은 오염물질을 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 흡착제는 활성탄소 섬유 또는 활성탄소 입자일 수 있고, 광촉매가 코팅된 것일 수도 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 공기청정기는, 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물과, 상기 다공성 구조물 내에 배치되고 상기 다공성 구조물의 단부를 통해 노출된 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터; 도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터의 상기 광섬유가 노출된 단부에 결합되고, 상기 공기정화용 필터의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터; 공기청정기 몸체 일부에 배치되고, 상기 공기정화용 필터가 장착 및 분리될 수 있도록 수용하는 필터 장착부; 및 상기 공기청정기 몸체 일부에 고정 배치되고, 상기 콜리메이터를 향해 자외선을 포함하는 광을 조사하는 광원부를 포함할 수 있다.
상기 광원부는, 상기 콜리메이터를 갖는 상기 공기정화용 필터의 단부가 고정되게 지지하는 필터 고정부; 및 상기 필터 고정부에 인접하게 배치되고, 상기 공기정화용 필터의 콜리메이터를 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 광원부는 상기 광원의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되어 상기 광원에서 방출된 광을 상기 공기정화용 필터 측으로 반사하는 반사체를 더 포함할 수도 있다.
한편, 상기 광원부는, 상기 공기정화용 필터의 콜리메이터를 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원; 및 상기 광원을 둘러싸도록 배치되어 상기 광원에서 방출된 광을 상기 공기정화용 필터 측으로 반사하고, 상기 공기정화용 필터를 향해 연장된 부분이 상기 콜리메이터를 갖는 상기 공기정화용 필터의 단부를 탄성적으로 가압하는 필터 고정부를 형성하는 반사체를 포함하는 것일 수도 있다.
전술한 여러 실시 형태의 광원부에 있어서, 상기 광원은 선형 램프일 수 있고, LED 패키지; 및 상기 LED 패키지가 일면에 실장되고, 그 반대면에 금속 방열판이 부착된, 메탈코어 인쇄회로기판을 포함하는 것일 수도 있다. 이때, 상기 LED 패키지는 상기 메탈코어 인쇄회로기판과 평행한 방향으로 광을 방출하는 사이드뷰 타입의 LED 패키지일 수 있다.
이와 다른 실시 형태에 있어서, 상기 광원부는, 상기 콜리메이터를 가지는 상기 공기정화용 필터의 단부가 고정되게 지지하는 필터 고정부; 도광체로 이루어져 그 출사면이 상기 공기정화용 필터의 콜리메이터를 따라 길게 배치되는 선 형상을 이루도록 형성되고, 상기 출사면보다 좁은 입사면을 통해 입사한 광이 상기 선 형상의 출사면을 통해 고르게 출사되도록 하는 점-선 광원 변환부; 및 상기 점-선 광원 변환부의 입사면을 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 광원은 하나의 LED 패키지를 포함하는 것일 수도 있고, 상기 입사면에 대응되는 형태로 자연광이 투과될 수 있도록 한 투광창을 포함하는 것일 수도 있다.
상기 광섬유 및 다공성 구조물은 광촉매로 코팅된 것일 수 있다. 한편, 상기 다공성 구조물은 오염물질을 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 흡착제는 활성탄소 섬유 또는 활성탄소 입자일 수 있고, 광촉매가 코팅된 것일 수도 있다.
본 발명의 어느 실시 형태에 따른 공기청정기에는 공기청정기의 기술적 특징을 반영하여 다음과 같은 기술적 특징을 갖는 공기청정기용 필터 조립체들이 채용될 수 있다. 본 발명의 한 실시 형태에 따른 공기청정기용 필터 조립체는, 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물과, 상기 다공성 구조물 내에 배치되고 상기 다공성 구조물의 단부를 통해 노출된 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터; 및 도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터의 상기 광섬유가 노출된 단부에 결합되고, 상기 공기정화용 필터의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터;를 포함할 수 있다.
다른 실시 형태에 따른 공기청정기용 필터 조립체는, 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하고 상기 적어도 하나의 광섬유가 평면적인 층을 이루되 상기 층의 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있도록 분포된 광섬유층과, 상기 광섬유층과 평행한 층을 이루고 그 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물을 포함하는, 공기정화용 필터; 및 도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터의 단부에 연결되게 결합되고, 상기 공기정화용 필터의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터; 를 포함할 수 있다.
또다른 실시 형태에 따른 공기청정기용 필터 조립체는, 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 다수의 광섬유와, 상기 다수의 광섬유와 함께 불규칙적으로 혼합 분포된 부직포 형태의 다공성 구조물을 포함하는 공기정화용 필터; 및 도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터의 단부에 연결되게 결합되고, 상기 공기정화용 필터의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터; 를 포함할 수 있다.
전술한 여러 가지 형태의 공기청정기용 필터 조립체에 있어서, 상기 흡착층을 구성하는 흡착제는 활성탄소 섬유 또는 활성탄소 입자일 수 있다. 상기 흡착층을 구성하는 흡착제는 광촉매가 코팅된 것일 수도 있다. 이때, 상기 광촉매는 상기 광섬유층에서 발산된 광에 의해 활성화되어 상기 흡착층에 흡착된 가스상 오염물질을 분해하는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 광섬유를 포함하는 다공성 구조물로 구성된 필터에 있어서 광섬유 표면을 통해 자외선, 가시광, 또는 자연광을 발산함으로써, 다공성 구조물 내부에 포집된 세균, 진균, 바이러스 등 인체에 유해한 미생물을 짧은 시간 내에 효과적으로 사멸시킬 수 있고, 상기 다공성 구조물 및 광섬유에 광촉매를 코팅하여 살균 효과를 높일 수 있으며, 따라서 기존 항균 필터의 단점인 먼지입자가 여과재 섬유표면에 지속적으로 포집됨으로써 발생하였던 살균 효율 저하 문제를 극복할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 공기중의 VOCs 제거하기 위해 흡착제를 사용하되 광촉매 산화기술 또는 자외선 직접조사 기술을 적용하여 흡착제에 흡착된 VOCs를 분해함으로써 공기정화용 필터의 장기간 사용이 가능하고, 동시에 종래의 광촉매 기술 적용 제품보다 VOCs 제거 성능을 향상시키는 효과를 거둘 수 있다. 또한, 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터와 상기 필터의 적어도 일부분에 자외선을 포함하는 광을 조사하는 광원부의 사이에서 광을 효율적으로 전달하면서도 필터와 광원부 사이의 결합 및 분리를 용이하게 함으로써, 우수한 항균 및 멸균 또는 VOCs 제거 성능을 가지면서도 유지 및 관리가 편리하고 경제성이 높다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 공기청정기를 도시한 개념도이다.
도 2는 상기 도 1의 공기청정기에 채용된 공기청정기용 필터 조립체의 예를 도시한 사시도이다.
도 3은 램프형 광원부와 공기정화용 필터의 결합구조를 보이는 분해 사시도 이다.
도 4는 램프형 광원부와 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이다.
도 5는 LED형 광원부와 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이다.
도 6은 LED형 광원부와 공기정화용 필터의 결합구조를 보이는 분해 사시도이다.
도 7은 램프형 광원부와 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이다.
도 8은 램프형 광원부와 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합구조를 보이는 분해 사시도이다.
도 9는 램프형 광원부와 부분 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이다.
도 10은 부분 콜리메이터형 공기정화용 필터를 보이는 사시도이다.
도 11은 LED형 광원부와 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이다.
도 12는 점-선 광원 변환부와 콜리메이터형 공기정화용 필터를 보이는 평면도이다.
도 13은 점-선 광원 변환부와 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 사시도이다.
도 14는 점-선 광원 변환부를 적용한 공기청정기의 예를 보이는 개념도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 형태에 따른 실시예들을 설명한다. 실시예들을 통해 본 발명의 기술적 사상이 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명이 이하에 설명된 실시예들에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있는 것이라는 점은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 한편 서로 다른 실시예에 사용된 동일한 도면 부호는 동일한 특성을 갖는 구성요소 임을 나타내는 것으로서, 어느 한 실시예에서 설명된 구성요소와 동일한 도면 부호를 갖는 구성요소에 대한 설명은 불필요한 중복을 방지하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 공기청정기를 도시한 개념도이다. 본 도면은 공기청정기 내부의 필터 장착부 내에 공기청정기용 필터 조립체(500)가 장착된 모습을 보인다. 공기청정기의 몸체(101) 일부는 공기가 통과하는 덕트를 형성하고, 덕트 내의 공기 흐름을 가로 막는 형태로 공기청정기용 필터 조립체(500)가 배치될 수 있도록 필터 장착부를 제공한다. 상기 필터 장착부는 통상적으로 판 형상을 갖는 공기청정기용 필터 조립체(500)의 장착 및 분리가 용이하도록 안내하는 슬릿 형태의 구조물일 수 있고, 공기청정기용 필터 조립체(500)의 테두리 부분을 지지하는 계단 형태의 구조물일 수도 있다. 그 외에도 다양한 형태로 제공될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
상기 필터 장착부에 인접한 부분에는 공기청정기용 필터 조립체(500)의 단부와 마주 보도록 광원부(110)가 배치된다. 상기 광원부(110)는 공기청정기의 몸체(101)에 고정되게 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 광원부(110)는 공기청정기용 필터 조립체(500)가 장착되면 그 단부를 향해 자외선을 포함하는 광을 조사하고, 공기정화용 필터의 교체 시기가 되어 상기 공기청정기용 필터 조립체(500)를 공기청정기로부터 분리하면 공기청정기 내부의 고정된 위치에 그대로 남겨진다.
도 2는 상기 도 1의 공기청정기에 채용된 공기청정기용 필터 조립체의 예를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터(50)를 여러 차례 절곡하여 공기와 접촉하는 표면적으로 늘린 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 전면과 배면이 개방된 하우징(501) 내에 W의 간격마다 L의 깊이로 절곡된 공기정화용 필터(50)를 포함하는 공기청정기용 필터 조립체(500)를 제공할 수 있다. 상기 공기청정기용 필터 조립체(500)는, 광섬유와 흡착제를 포함하는 공기정화용 필터(50)를 포함하는 것으로서, 상기 공기정화용 필터(50)의 일 단부를 통해 노출된 광섬유의 단부에 광을 조사하기 위해 상기 하우징(501)의 일부에 슬릿(502)이 형성되고, 상기 슬릿(502)을 통해 상기 공기정화용 필터(50)의 단부가 노출되도록 할 수 있다. 본 도면에 도시되지는 않았으나 다른 실시 형태에 따르면, 상기 공기정화용 필터(50)의 단부에는 투명한 도광체로 이루어진 콜리메이터(미도시)가 마련되어, 광을 상기 공기정화용 필터(50)의 단면으로 집중되도록 할 수도 있다.
여기서, 공기정화용 필터(50)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 상기 공기정화용 필터(50)는 적어도 하나의 광섬유와 흡착제를 포함한다. 흡착제는 활성탄소 섬유 또는 활성탄소 입자 등으로 이루어져 필터를 이루는 다공성 구조물 내에 부착되어 있으면서 이를 투과하는 공기로부터 휘발성유기화합물(VOCs)과 같은 가스상 오염물질을 포함하는 오염물질을 흡착하는 기능을 수행한다. 상기 다공성 구조물은 섬유로 이루어진 부직포일 수 있고, 기타 직물일 수도 있다. 활성탄소 단섬유로 이루어진 부직포와 같이 흡착제 자체가 다공성 구조물을 이루는 것일 수도 있다. 흡착된 휘발성유기화합물(VOCs)은 광섬유로부터 발산되는 자외선 등의 광에 의해 분해될 수 있다. 또한 광섬유에서 발산되는 자외선 등에 의해 상기 다공성 구조물 및 흡착제에 포집된 세균, 진균, 바이러스 등 인체에 유해한 미생물을 효과적으로 사멸시킬 수 있다.
도 3은 램프형 광원부와 공기정화용 필터의 결합구조를 보이는 분해 사시도 이고, 도 4는 램프형 광원부와 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이다. 본 실시 형태에 따르면, 공기청정기 내부의 필터 장착부에 인접한 부분에 공기청정기 몸체(101)와 일체로 형성된 브라켓(102)이 배치되고, 상기 브라켓(102)에 의해 광원부가 고정된다. 상기 광원부는 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원으로서 선형 램프(111)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 선형 램프(111)는 그 표면에서 방사상으로 광을 방출하므로, 방출된 광이 공기정화용 필터(50) 쪽으로 진행하도록 하는 반사체(112)를 더 포함할 수 있다. 상기 반사체(112)로는 반사율이 높은 백색 또는 금속 광택을 띤 표면을 가지는 것이면 어느 소재로 이루어진 것이든 가능하나, 상기 선형 램프(111) 등의 광원에서 발생하는 열을 고르게 전도하여 발산하는 기능을 고려하여 금속 소재로 만들어진 것일 수 있다. 상기 반사체(112)는 선형 램프(111)에서 방출되는 광 중에서 상기 공기정화용 필터(50)와 다른 방향으로 방출되는 광을 상기 공기정화용 필터(50) 방향으로 반사시키는 형태인 것이 유리하다.
또한, 상기 반사체(102)는 상기 선형 램프(111)를 둘러싸는 부분으로부터 상기 공기정화용 필터(50) 쪽으로 연장되고, 그 연장된 부분이 상기 공기정화용 필터(50)의 두께보다 조금 좁게 열린 형상을 가질 수 있다. 이렇게 연장된 부분이 상기 공기정화용 필터(50)의 단부를 탄성적으로 가압하여 지지하는 필터 고정부(114)를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 공기정화용 필터(50)의 단부를 상기 필터 고정부(114)에 밀어 넣고 빼는 방식으로 공기정화용 필터(50)를 장착하고 분리할 수 있다. 상기 필터 고정부가 상기 반사체와 분리된 별도의 부재일 수도 있음은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 집게나 클램프 등의 형태로 상기 공기정화용 필터(50)의 단부를 고정할 수도 있다.
이렇게 장착되는 공기정화용 필터(50)에는 적어도 하나의 광섬유(51)가 포함되고, 상기 광섬유(51)는 일 단부가 상기 공기정화용 필터(50)의 단부를 통해 노출될 수 있다. 이 부분을 통해 상기 광원부에서 방출된 광이 상기 광섬유(51) 내부로 입사한다. 입사된 광은 상기 광섬유(51)의 길이 방향을 따라 진행하면서 광섬유 표면을 통해 광의 일부가 발산된다. 이렇게 해서 상기 공기정화용 필터(50) 내부의 다공성 구조물 사이사이에 자외선을 포함하는 광이 전달된다. 이러한 기능을 갖는 광섬유(51)의 한 예로서, 공기의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 코어와, 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 가지고 상기 코어를 둘러싸는 클래드층, 및 상기 클래드층이 부분적으로 제거된 광 발산부를 포함하는 광섬유(51)를 채용할 수 있다. 이러한 광섬유(51)에서 광의 주된 부분은 상기 코어를 따라 진행하고, 광의 일부분은 상기 광 발산부에서 상기 코어의 노출된 표면을 통해 상기 광섬유(51) 외부로 발산된다. 상기 광발산부는 상기 클래드층을 부분적으로 식각하여 제거함으로써 형성될 수 있고, 그 식각하는 방법에 따라, 상기 광섬유(51)의 표면에 고르게 분포될 수도 있고, 특정 부분(예컨대, 광섬유층과 흡착층이 접하는 면)에 집중되게 분포될 수도 있고, 광섬유(51)에서 상기 광원부로부터의 거리에 따라 빈도수가 달라지도록 분포될 수도 있다. 한편, 광섬유(51)의 코어와 클래드층의 굴절율 차이를 전술한 형태의 광섬유에 비해 상대적으로 작게 함으로써 광 손실율이 높은, 즉 광의 진행 과정에서 많은 양의 광이 외부로 발산되는 형태의 광섬유를 채용할 수도 있다.
상기 공기정화용 필터(50)는 흡착제가 포함된 다공성 필터로서, 활성탄소 섬유로 이루어진 부직포일 수도 있고, 일반 섬유 부직포 등과 같은 다공성의 기재에 활성탄소 입자가 부착된 형태의 층일 수도 있다. 상기 공기정화용 필터(50)는 흡착제가 포함된 흡착층과 광섬유(51)가 포함된 광섬유층이 각각 한 층 이상 적층된 구조일 수도 있고, 단일 층의 다공성 구조물 사이에 적어도 하나 이상의 광섬유(51)가 포함된 구조일 수도 있다.
여기서 상기 흡착제는 공기중의 세균, 진균, 바이러스 등 인체에 유해한 미생물 또는 휘발성유기화합물(VOCs)과 같은 가스상 오염물질을 포함하는 오염물질을 흡착하는 기능을 수행하는 것으로서, 광촉매로 코팅된 것일 수 있다. 광촉매는 졸겔(sol-gel)법 등에 의해 제조되고 분무 또는 도포에 의해 상기 흡착제에 코팅될 수 있다. 상기 광촉매로는 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화텅스텐(WO3) 등과 같이 자외선, 가시광선 또는 이들의 혼합광에 의해 활성화되어 VOCs를 이산화탄소와 물과 같은 무해한 물질로 분해하는 특성을 갖는 물질들이 적용될 수 있다.
도 5는 LED형 광원부와 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이고, 도 6은 LED형 광원부와 공기정화용 필터의 결합구조를 보이는 분해 사시도이다. LED형 광원부는 자외선을 포함하는 광을 방출하는 LED 패키지(115)와 상기 LED 패키지(115)가 표면에 실장되는 메탈코어 인쇄회로기판(116)을 포함할 수 있다. 상기 메탈코어 인쇄회로기판(116)은 상기 LED 패키지(115)가 실장되는 면은 전기적 접점을 제외한 부분이 절연막으로 이루어지고, 그와 반대되는 면에는 금속 방열판이 배치된 것일 수 있다. 상기 금속 방열판은 역시 금속 소재로 이루어진 반사체(112)와 접촉하여 상기 LED 패키지(115)에서 발생하는 열을 효과적으로 발산시킬 수 있다. 상기 LED 패키지(115)는 상기 메탈코어 인쇄회로기판(116)과 평행하게 장착되는 상기 공기정화용 필터(50)를 향해 광을 방출하도록 일명 사이드뷰 타입의 LED 패키지일 수 있다.
이때, 상기 반사체(112)는 그 바닥면 형상이 상기 메탈코어 인쇄회로기판(116)과 밀착되도록 평평하게 형성될 수 있고, 바닥면과 마주보는 부분이 상기 공기정화용 필터(50)를 탄성적으로 가압하여 지지하는 필터 고정부(114)를 이루도록 형성될 수 있다.
도 7은 램프형 광원부와 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이고, 도 8은 램프형 광원부와 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합구조를 보이는 분해 사시도이다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 공기정화용 필터(50)의 단부에는 도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터(50)의 상기 광섬유가 노출된 단부에 결합되고, 상기 공기정화용 필터(50)의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터(50)의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터(55)가 설치될 수 있다. 이러한 콜리메이터(55)의 소재로는 투명한 플라스틱, 예컨대 PC 또는 PMMA 등의 소재가 사용될 수 있고, 상기 광섬유(51)와 동일한 소재가 사용될 수도 있다. 상기 콜리메이터(55)는 선형 램프(111) 등의 광원과 마주보는 입사면(56)에서 입사된 광을 상대적으로 두께가 얇은 상기 공기정화용 필터(50)의 단부로 집중시키는 역할을 할 뿐만 아니라, 콜리메이터(55)를 갖는 상기 공기정화용 필터(50)의 단부가 상기 광원부의 필터 고정부(114)에 쉽게, 그리고 단단하게 장착될 수 있도록 하는 역할도 할 수 있다.
도 9는 램프형 광원부와 부분 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이고, 도 10은 부분 콜리메이터형 공기정화용 필터를 보이는 사시도이다. 본 실시 형태에 따르면, 부분 콜리메이터형 공기정화용 필터(52)를 채용할 수 있다. 즉, 공기정화용 필터(52)가 광섬유층(511)과 흡착층(512)으로 이루어진 다층 구조를 가지고, 상기 광섬유층(511)이 상기 흡착층(512)의 단부로부터 외부로 연장된 부분에 형성된 콜리메이터(55)를 가질 수 있다. 콜리메이터(55)의 소재 및 형상이나 상기 광섬유층(511)에 결합된 형태는 상기 도 7 및 도 8의 실시 형태에서 설명한 것과 거의 동일하며 다만, 공기정화용 필터(50) 전체가 아닌 상기 광섬유층(511)이 연장된 부분에만 결합된다는 점에서 차이가 있다.
이러한 다층 구조의 공기정화용 필터(52)는 오염된 공기로부터 세균, 진균, 바이러스 등 인체에 유해한 미생물 또는 휘발성유기화합물(VOCs)과 같은 가스상 오염물질을 포함하는 오염물질을 효과적으로 흡착할 수 있을 뿐만 아니라, 흡착층(512)들의 구석구석에 상기 광섬유층(511)에서 발산된 광이 조사되도록 함으로써 그에 따른 직접적 살균 및 분해 작용 또는 광촉매 작용에 의해 VOCs 등의 가스상 오염물질이 분해되도록 할 수 있다. 이는 종래의 기술에서 충분한 흡착 효과를 얻기 위해 두꺼운 두께를 갖는 단일 흡착층(미도시)의 표면에 자외선 등의 광을 직접 조사하는 경우에 비해, 흡착된 가스상 오염 물질을 분해 처리하여 흡착제를 재생하는 측면에서 상당히 큰 장점이 된다.
도 11은 LED형 광원부와 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 단면도이다. 본 실시 형태에 따르면, 광원부의 구성은 LED 패키지(115) 및 메탈코어 인쇄회로기판(116)을 이용한 상기 도 5 내지 도 6에 도시된 실시 형태와 동일하고, 콜리메이터(55)가 부가된 공기정화용 필터(50)의 구성은 상기 도 7 내지 도 8에 도시된 실시 형태와 동일할 수 있다. 다만, 콜리메이터(55)의 형상을 상기 반사체(112)의 필터 고정부(114) 형상에 맞게 변형할 수 있다.
도 12는 점-선 광원 변환부와 콜리메이터형 공기정화용 필터를 보이는 평면도이고, 도 13은 점-선 광원 변환부와 콜리메이터형 공기정화용 필터의 결합상태를 보이는 사시도이다. 본 실시 형태에 따른 공기청정기는 하나의 점광원(117)과, 상기 점광원(117)에서 방출된 자외선을 포함하는 광이 선형 램프 등의 선광원에서 방출된 것과 유사한 형태로 방출되도록 변환하는 점-선 광원 변환부(118)를 포함할 수 있다. 상기 점-선 광원 변환부(118)는 도광체로 이루어지고, 그 출사면(120)이 상기 공기정화용 필터(50)의 콜리메이터(55)의 입사면(56)과 마주보도록 길게 배치되는 선 형상을 이루도록 형성되고, 상기 출사면(120)의 한쪽 끝과 접하는 면에 상기 출사면(120)보다 좁은 입사면(119)을 가짐으로써, 상기 입사면(119)을 통해 입사한 광이 상기 선 형상의 출사면(120)을 통해 고르게 출사되도록 형성된다. 이러한 점-선 광원 변환부(118)는 길쭉한 비대칭의 쐐기 형상을 가질 수 있다. 상기 입사면(119)으로 입사된 광은 쐐기 형상의 빗면에서 반사될 때마다 반사 각도가 상기 출사면(120)에 수직한 방향에 가깝도록 조금씩 꺾여서, 상기 출사면(120)에서 전반사 조건을 벗어날 때 상기 콜리메이터(55)를 향해 출사하게 된다.
점-선 광원 변환부(118)의 구조가 잘 보이도록 하기 위해, 상기 도 12 및 도 13에는 도시되지 않았으나, 상기 점-선 광원 변환부(118)와 점광원(117)을 둘러싸는 반사체를 더 포함할 수 있고, 상기 반사체를 연장하여 또는 별도의 구조물로서 상기 공기정화용 필터(50)의 일부분을 고정하는 필터 고정부를 포함할 수 있다.
도 14는 점-선 광원 변환부를 적용한 공기청정기의 예를 보이는 개념도이다. 본 실시 형태에 따른 공기청정기는 자외선을 포함하는 광을 방출하는 별도의 광원을 채용하지 않고, 자외선을 포함하는 외부광, 예컨대 태양광을 상기 공기정화용 필터(50) 내의 광섬유에 공급하는 구성을 가질 수 있다. 본 실시 형태에 따르면, 공기청정기 몸체 하우징(103)의 일부분에 외부광이 투과할 수 있는 투광창(104)을 설치하고, 상기 도 12 내지 도 13의 실시 형태에 채용된 점-선 광원 변환부(118)를 그 입사면(119)이 상기 투광창(104)을 향하도록 설치할 수 있다. 이와 같은 구성을 통해 태양광 등의 외부광이 상기 공기정화용 필터(50) 내부의 광섬유를 통해 흡착제에 고르게 공급되도록 할 수 있다. 다만, 외부광을 활용하기 위해 상기 점-선 광원 변환부(118)가 반드시 필요한 것은 아니고, 공기정화용 필터(50)의 단부에 배치된 콜리메이터(55)를 외부광에 대해 노출시키는 슬릿 형태의 투광창을 채용하는 등 다양한 구성이 가능하다.
50: 공기정화용 필터 55: 콜리메이터
101: 공기청정기 몸체 110: 광원부
111: 선형 램프 112: 반사체
115: LED 패키지 116: 메탈코어 인쇄회로기판
117: 점광원 118: 점-선 광원 변환부

Claims (36)

  1. 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물과, 상기 다공성 구조물 내에 배치되고 상기 다공성 구조물의 단부를 통해 노출된 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터;
    공기청정기 몸체 일부에 배치되고, 상기 공기정화용 필터가 장착 및 분리될 수 있도록 수용하는 필터 장착부; 및
    상기 공기청정기 몸체 일부에 고정 배치되고, 상기 적어도 하나의 광섬유의 단부를 향해 자외선을 포함하는 광을 조사하는 광원부를 포함하는,
    공기청정기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 공기정화용 필터의 단부가 고정되게 지지하는 필터 고정부; 및
    상기 필터 고정부에 인접하게 배치되고, 상기 공기정화용 필터의 단부를 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 광원의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되어 상기 광원에서 방출된 광을 상기 공기정화용 필터 측으로 반사하는 반사체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 공기정화용 필터의 단부를 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원; 및
    상기 광원을 둘러싸도록 배치되어 상기 광원에서 방출된 광을 상기 공기정화용 필터 측으로 반사하고, 상기 공기정화용 필터를 향해 연장된 부분이 상기 공기정화용 필터의 단부를 탄성적으로 가압하는 필터 고정부를 형성하는 반사체를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은 선형 램프인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  6. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은,
    LED 패키지; 및
    상기 LED 패키지가 일면에 실장되고, 그 반대면에 금속 방열판이 부착된, 메탈코어 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 LED 패키지는 상기 메탈코어 인쇄회로기판과 평행한 방향으로 광을 방출하는 사이드뷰 타입의 LED 패키지인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 공기정화용 필터의 단부가 고정되게 지지하는 필터 고정부;
    도광체로 이루어져 그 출사면이 상기 공기정화용 필터의 단부를 따라 길게 배치되는 선 형상을 이루도록 형성되고, 상기 출사면보다 좁은 입사면을 통해 입사한 광이 상기 선 형상의 출사면을 통해 고르게 출사되도록 하는 점-선 광원 변환부; 및
    상기 점-선 광원 변환부의 입사면을 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 광원은 하나의 LED 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 광원은 상기 입사면에 대응되는 형태로 자연광이 투과될 수 있도록 한 투광창인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 광섬유 및 다공성 구조물은 광촉매로 코팅된 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 다공성 구조물은 오염물질을 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 흡착제는 활성탄소 섬유 또는 활성탄소 입자인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 흡착제는 광촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  15. 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물과, 상기 다공성 구조물 내에 배치되고 상기 다공성 구조물의 단부를 통해 노출된 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터;
    도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터의 상기 광섬유가 노출된 단부에 결합되고, 상기 공기정화용 필터의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터;
    공기청정기 몸체 일부에 배치되고, 상기 공기정화용 필터가 장착 및 분리될 수 있도록 수용하는 필터 장착부; 및
    상기 공기청정기 몸체 일부에 고정 배치되고, 상기 콜리메이터를 향해 자외선을 포함하는 광을 조사하는 광원부를 포함하는,
    공기청정기.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 콜리메이터를 갖는 상기 공기정화용 필터의 단부가 고정되게 지지하는 필터 고정부; 및
    상기 필터 고정부에 인접하게 배치되고, 상기 공기정화용 필터의 콜리메이터를 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 광원의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되어 상기 광원에서 방출된 광을 상기 공기정화용 필터 측으로 반사하는 반사체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 공기정화용 필터의 콜리메이터를 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원; 및
    상기 광원을 둘러싸도록 배치되어 상기 광원에서 방출된 광을 상기 공기정화용 필터 측으로 반사하고, 상기 공기정화용 필터를 향해 연장된 부분이 상기 콜리메이터를 갖는 상기 공기정화용 필터의 단부를 탄성적으로 가압하는 필터 고정부를 형성하는 반사체를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  19. 제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은 선형 램프인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  20. 제 16항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은,
    LED 패키지; 및
    상기 LED 패키지가 일면에 실장되고, 그 반대면에 금속 방열판이 부착된, 메탈코어 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 LED 패키지는 상기 메탈코어 인쇄회로기판과 평행한 방향으로 광을 방출하는 사이드뷰 타입의 LED 패키지인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  22. 제 15항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 콜리메이터를 가지는 상기 공기정화용 필터의 단부가 고정되게 지지하는 필터 고정부;
    도광체로 이루어져 그 출사면이 상기 공기정화용 필터의 콜리메이터를 따라 길게 배치되는 선 형상을 이루도록 형성되고, 상기 출사면보다 좁은 입사면을 통해 입사한 광이 상기 선 형상의 출사면을 통해 고르게 출사되도록 하는 점-선 광원 변환부; 및
    상기 점-선 광원 변환부의 입사면을 향해 자외선을 포함하는 광을 방출하는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 광원은 하나의 LED 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 광원은 상기 입사면에 대응되는 형태로 자연광이 투과될 수 있도록 한 투광창인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  25. 제 15항에 있어서,
    상기 광섬유 및 다공성 구조물은 광촉매로 코팅된 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  26. 제 15항에 있어서,
    상기 다공성 구조물은 오염물질을 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 흡착제는 활성탄소 섬유 또는 활성탄소 입자인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  28. 제 26항에 있어서,
    상기 흡착제는 광촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는,
    공기청정기.
  29. 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물과, 상기 다공성 구조물 내에 배치되고 상기 다공성 구조물의 단부를 통해 노출된 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 공기정화용 필터; 및
    도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터의 상기 광섬유가 노출된 단부에 결합되고, 상기 공기정화용 필터의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터;를 포함하는,
    공기청정기용 필터 조립체.
  30. 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하고 상기 적어도 하나의 광섬유가 평면적인 층을 이루되 상기 층의 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있도록 분포된 광섬유층과, 상기 광섬유층과 평행한 층을 이루고 그 두께 방향으로 공기가 투과할 수 있는 다공성 구조물을 포함하는 공기정화용 필터; 및
    도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터의 단부에 연결되게 결합되고, 상기 공기정화용 필터의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터; 를 포함하는,
    공기청정기용 필터 조립체.
  31. 일 단부에서 수광되어 길이 방향을 따라 진행하는 광의 일부가 그 표면을 통해 발산되는 다수의 광섬유와, 상기 다수의 광섬유와 함께 불규칙적으로 혼합 분포된 부직포 형태의 다공성 구조물을 포함하는 공기정화용 필터; 및
    도광체로 이루어져 상기 공기정화용 필터의 단부에 연결되게 결합되고, 상기 공기정화용 필터의 단부로부터 먼 쪽의 두께가 두껍고, 상기 공기정화용 필터의 단부에 가까워질수록 두께가 점점 얇아지도록 형성된 콜리메이터; 를 포함하는,
    공기청정기용 필터 조립체.
  32. 제 29항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광섬유 및 다공성 구조물은 광촉매로 코팅된 것을 특징으로 하는,
    공기청정기용 필터 조립체.
  33. 제 29항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공성 구조물은 오염물질을 흡착할 수 있는 흡착제를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기용 필터 조립체.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 흡착제는 활성탄소 섬유 또는 활성탄소 입자인 것을 특징으로 하는,
    공기청정기용 필터 조립체.
  35. 제 33항에 있어서,
    상기 흡착제는 광촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는,
    공기청정기용 필터 조립체.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 광촉매는 상기 광섬유층에서 발산된 광에 의해 활성화되어 상기 흡착제에 흡착된 가스상 오염물질을 분해하는 것을 특징으로 하는,
    공기청정기용 필터 조립체.
KR1020130038042A 2012-05-08 2013-04-08 광섬유 필터를 이용한 공기청정기 KR101442155B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130038042A KR101442155B1 (ko) 2013-04-08 2013-04-08 광섬유 필터를 이용한 공기청정기
PCT/KR2013/003988 WO2013168984A1 (ko) 2012-05-08 2013-05-08 광섬유 적용 공기정화용 필터 및 이를 포함하는 공기청정기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130038042A KR101442155B1 (ko) 2013-04-08 2013-04-08 광섬유 필터를 이용한 공기청정기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101442155B1 true KR101442155B1 (ko) 2014-09-19

Family

ID=51760591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130038042A KR101442155B1 (ko) 2012-05-08 2013-04-08 광섬유 필터를 이용한 공기청정기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101442155B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016195221A1 (ko) * 2015-06-05 2016-12-08 한온시스템 주식회사 광촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치
KR20190051727A (ko) 2017-11-07 2019-05-15 김보경 공기정화 겸용 환기장치
US20210205488A1 (en) * 2020-01-07 2021-07-08 Tru-UV, LLC Uv-c emitting fabric
KR20210137616A (ko) * 2020-05-11 2021-11-18 남부대학교산학협력단 공기 정화 장치 및 이를 이용한 공기 정화 방법
WO2021249668A1 (de) * 2020-06-11 2021-12-16 Smart United Holding Gmbh Leuchte und system mit wandartigen strahlungsfeldern zur verhinderung oder minimierung der verbreitung von krankheitserregern in raumluft
WO2024034915A1 (ko) * 2022-08-09 2024-02-15 엘지전자 주식회사 공기 조화기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1071322A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Seiwa Denki Kk 光触媒反応ファイバ及び光触媒反応装置
JPH11290695A (ja) * 1998-04-10 1999-10-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 光触媒フィルタ
JP2004168616A (ja) 2002-11-21 2004-06-17 Fujikura Ltd 光触媒ファイバおよび光触媒フィルタと製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1071322A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Seiwa Denki Kk 光触媒反応ファイバ及び光触媒反応装置
JPH11290695A (ja) * 1998-04-10 1999-10-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 光触媒フィルタ
JP2004168616A (ja) 2002-11-21 2004-06-17 Fujikura Ltd 光触媒ファイバおよび光触媒フィルタと製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016195221A1 (ko) * 2015-06-05 2016-12-08 한온시스템 주식회사 광촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치
US10143770B2 (en) 2015-06-05 2018-12-04 Hanon Systems Photocatalytic apparatus and HVAC equipment for vehicle comprising same
KR20190051727A (ko) 2017-11-07 2019-05-15 김보경 공기정화 겸용 환기장치
US20210205488A1 (en) * 2020-01-07 2021-07-08 Tru-UV, LLC Uv-c emitting fabric
KR20210137616A (ko) * 2020-05-11 2021-11-18 남부대학교산학협력단 공기 정화 장치 및 이를 이용한 공기 정화 방법
KR102436989B1 (ko) 2020-05-11 2022-08-25 남부대학교산학협력단 공기 정화 장치 및 이를 이용한 공기 정화 방법
WO2021249668A1 (de) * 2020-06-11 2021-12-16 Smart United Holding Gmbh Leuchte und system mit wandartigen strahlungsfeldern zur verhinderung oder minimierung der verbreitung von krankheitserregern in raumluft
WO2024034915A1 (ko) * 2022-08-09 2024-02-15 엘지전자 주식회사 공기 조화기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101442155B1 (ko) 광섬유 필터를 이용한 공기청정기
JP6317495B1 (ja) 空気清浄装置
US9974881B2 (en) Air purifying apparatus using ultra violet light emitting diode
KR101205771B1 (ko) 공기정화 기능을 갖는 조명 기구
KR20190035432A (ko) 공기청정기
KR20140003240A (ko) 유체 정화 장치
KR101400250B1 (ko) 광섬유 층을 적용한 공기정화용 필터와 이를 포함하는 공기청정기
FR2937871A1 (fr) Dispositif de decontamination d'air
WO2013168984A1 (ko) 광섬유 적용 공기정화용 필터 및 이를 포함하는 공기청정기
KR101523656B1 (ko) 광섬유 혼합 부직포 적용 항균 필터 및 이를 포함한 공기청정기
KR20110086403A (ko) 공기정화 장치를 구비한 조명기구
JP2014171572A (ja) 光触媒空気清浄フィルター
KR101431562B1 (ko) 광섬유층 적용 항균 필터 및 이를 포함하는 공기청정기
KR200340227Y1 (ko) 광촉매를 이용한 공기살균기
KR101397996B1 (ko) 광섬유 혼합 부직포 공기정화용 필터와 이를 포함하는 공기청정기
KR20150062549A (ko) 자외선 광조사부 및 메쉬형 필터를 구비하는 공기 정화 장치
JP3159067B2 (ja) 空気清浄装置
KR20120112921A (ko) 광촉매와 음이온을 이용한 공기 정화 장치
JP2001096114A (ja) 空気清浄機
KR20120000178U (ko) 공기정화 장치를 구비한 조명기구
JP2004181301A (ja) 触媒ハニカムおよび空気清浄機
KR102495732B1 (ko) 공기청정기용 필터
KR20160134069A (ko) 광조사 살균기능을 구비한 전기 집진 장치 및 이를 이용한 공기 청정기
KR20040005760A (ko) 측면발광광섬유를 이용한 오염물질 정화시스템
JP2001096169A (ja) 光触媒

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170921

Year of fee payment: 4