KR101516765B1

KR101516765B1 - 광촉매 공기 살균정화장치

Info

Publication number: KR101516765B1
Application number: KR1020140121188A
Authority: KR
Inventors: 이형민; 이승수
Original assignee: 티엠시(주)
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2015-05-06
Anticipated expiration: 2034-09-12

Abstract

본 발명은 실내공기를 광촉매에 의하여 살균정화처리하는 광촉매 살균정화장치에 관한 것으로, 특히 실내공기를 공기 필터유닛(30)을 통과시켜 그 유입공기의 이물질을 여과하는 동시에 공기필터 유닛(30)에 도포된 광촉매 입자의 자외선램프에 의한 광촉매반응으로써 1차로 살균처리하고, 여과 및 1차살균처리된 공기를 후방의 광촉매관(41A,41B)를 통과시켜 2차로 살균처리한 후 케이스(10)의 외부로 송출하여 실내에 깨끗하게 살균정화처리된 공기를 제공한다.

Description

광촉매 공기 살균정화장치{AIR STRILIZATION APPARATUS USING PHOTO CATALYST}

본 발명은 공기 살균정화장치에 관한 것으로, 특히 실내의 공기를 필터로써 여과한 후, 광촉매에 자외선을 조사하여 발생하는 작용기를 여과된 공기와 접촉시켜 살균 및 탈취하는 공기 살균정화장치에 관한 것이다.

실내의 공기를 살균 및 정화하는 장치로서, 이산화티타늄과 같은 광촉매를 이용하여 공기를 살균정화하는 장치에 현재 널리 알려져 사용되고 있다. 이러한 살균정화장치의 일예로서 아래 특허문헌1에 개시되어 알려져 있다.

KR

10-1192846

B1

상기한 특허문헌 1의 공기 살균기는 원적외선 램프로써 1차 살균처리하고, 1차 살균처리된 공기를 광촉매가 코팅된 평판형 살균필터부와 접촉통과시키면서 1차로 살균처리하도록 되어 있다. 이와 같이 종래의 공기 살균기는 광촉매가 코팅된 살균필터부에 의한 살균처리능력이 충분하지 않아 다른 종류의 살균기를 복수로 채택하여 적용하는 것이므로 구조가 복잡한 단점이 있고, 처리 능력에 있어서도 불충분하였다.

이에 본 발명은 상기 종래의 공기 살균기의 단점해결하고자 고안된 것으로서, 광촉매 살균유닛과 같이 단일 종류의 살균유닛으로서 실내의 공기를 살균정화할 수 있는 살균정화능력을 개선함으로써 구조를 간단하게 하여 한 공기 살균정화장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실내공기를 장치 내부로 흡입하여 여과하고, 여과된 공기를 광촉매 반응에 의해 살균처리하는 공기 살균정화장치이고, 일측 측벽에 공기 흡입구가 마련되고 타측 측벽에 살균처리된 공기를 배출하는 공기 배출구를 가진 케이스; 상기 케이스의 외측의 실내공기가 공기 흡입구를 통하여 케이스 내부로 흡입되어 케이스의 공기 배출구를 통하여 배출되는 공기흐름을 형성하는 송풍기; 상기 케이스의 공기 흡입구를 가로막도록 설치되어 이 공기 흡입구를 통하여 케이스 내부로 흡입되는 흡입 공기를 여과하는 적어도 하나 이상의 필터부재를 구비한 공기필터 유닛; 상기 공기필터 유닛를 통과하면서 여과된 공기를 광촉매 반응에 의해 살균처리하는 광촉매 살균유닛;을 포함한다.

본 발명의 상기 광촉매 살균유닛은 상기 공기필터 유닛의 후방에서 상하 방향으로 일정한 간격을 두고 수평방향으로 서로 평행하게 배치된 2개의 광촉매관과, 각 광촉매관마다 내부에 1개씩 배치되고 각각은 광촉매관의 중심축방향을 따라 배치된 자외선램프로 이루어지고, 상기 각 광촉매관은 상기 공기필터 유닛의 후면과 대향하는 일측벽이 중심축방향을 따라 일정한 폭으로 절개되어 개방부를 형성하고, 내측벽에는 광촉매로서 이산화티타늄이 코팅된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 상기한 구성의 살균 정화장치에 의하면, 실내공기가 살균정화장치 케이스의 내부를 통과하면서 필터 유닛에 의해 1차 여과처리된 후, 광촉매관의 개방부를 통하여 광촉매관의 내부로 유입된 후에 광촉매관의 광촉매 물질의 광촉매반응에 의해 살균처리되어 케이스의 공기 배출구를 통하여 실내로 공급되므로, 실내에 깨끗이 살균정화처리된 공기를 제공하게 된다.

특히, 본 발명은 측벽이 절개되어 개방되어 광촉매관의 내부로 살균처리하고자 하는 공기의 유입이 원활하여 단위 광촉매관당 살균처리능력을 향상시킬 수 있으므로, 적은 갯수의 광촉매관으로써 우수한 살균처리능력을 보유한다.

또한, 본 발명의 공기 살균처리장치는 상기 공기필터 유닛이, 상기 공기 흡입구의 내측에서 공기 흡입구에 밀착하게 배치된 전방 다공판과, 이 전방 다공판과의 사이에 일정한 간격의 공간을 형성하도록 상기 전방 다공판과 일정한 간격을 두고 평행하게 배치된 후방 다공판과, 상기 전방 다공판의 후면에 밀착설치된 전방 내측 필터와, 상기 전방 내측 필터와 일정한 간격을 두고 후방 다공판의 내측면에 밀착설치된 후방 내측 필터로 이루어지고, 상기 전방 내측 필터와 후방 내측 필터의 사이의 공간에는 자외선 램프가 배치되고, 상기 전방 내측 필터와 후방 내측 필터에는 광촉매로서 이산화티타늄 나노입자가 도포된 것에 특징이 있다.

이러한 구조에 의해, 광촉매관의 광촉매작용에 의해 살균처리되는 공기가 필터유닛을 거치면서 여과되는 동시에 필터 유닛에 도포된 광촉매입자가 필터 유닛 내부에 구비된 자외선램프에 의해 살균처리되므로, 살균능력을 배가할 수 있다.

상기한 본 발명에 의하면, 광촉매관의 측벽이 개방되어 광촉매관의 내부로 살균처리하고자 하는 공기의 유입이 원활해지므로 광촉매관당 공기의 살균처리능력을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 적은 갯수의 광촉매관으로써 우수한 살균처리능력을 제공한다.

또한 광촉매관의 광촉매작용에 의해 살균처리되는 공기를 먼저 필터유닛을 거치면서 그 유입공기의 이물질을 여과하는 동시에 필터 유닛에 도포된 광촉매 입자가 자외선램프에 의한 광촉매반응하여 실내 공기를 1차로 살균처리하므로, 살균능력을 배가할 수 있다.

도 1은 본 발명의 공기 살균정화장치의 내부 구조를 투시하여 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 공기 살균정화장치의 측단면도이고,
도 3은 도 2의 'A-A'방향에서 도시한 본 발명의 공기 살균정화장치의 평단면도이다.
도 4는 도 3은 광촉매관의 변형예를 도시한 확대단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 공기 살균정화장치의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 살균정화장치(100)는 정면 일측 측벽에 공기 흡입구(11)가 마련되고 상부 측벽에 살균처리된 공기를 배출하는 공기 배출구(12)를 가진 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 외측의 실내공기가 공기 흡입구(11)를 통하여 케이스(10) 내부로 흡입되어 케이스(10)의 공기 배출구(12)를 통하여 배출되는 공기흐름을 형성하는 송풍기(20)과, 상기 케이스(10)의 공기 흡입구(11)를 가로막도록 설치되어 이 공기 흡입구(11)를 통하여 케이스(10) 내부로 흡입되는 흡입 공기를 여과하는 적어도 하나 이상의 필터부재를 구비한 공기필터 유닛(30)과, 상기 공기필터 유닛(30)를 통과하면서 여과된 공기를 광촉매 반응에 의해 살균처리하는 광촉매 살균유닛(40)을 포함한다.

그리고, 상기 광촉매 살균유닛(40)은, 상기 공기필터 유닛(30)의 후방에서 상하 방향으로 일정한 간격을 두고 수평방향으로 서로 평행하게 배치되어 지지브라켓(42)으로 지지된 2개의 광촉매관(41A,41B)과, 각 광촉매관(41A,41B)마다 내부에 1개씩 배치되고 각각은 광촉매관(41A,41B)의 중심축방향을 따라 배치된 자외선램프(43A,43B)로 이루어진다. 상기 자외선 램프(43A,43B)는 일측 선단에서에서 고정브라켓(46)으로 지지된다.

바람직하게는 상기 2개의 광촉매관(41A,41B)은 공기필터 유닛(30)의 후면을 전체적으로 커버하도록 배치된다. 이러한 배치구조에 의해 공기필터 유닛(30)을 통과하면서 여과되면서 1차로 광촉매에 의해 살균처리된 공기가 전부 광촉매관쪽으로 유동하여 광촉매관에서 2차로 광촉매에 의해 완전히 살균처리되게 한다.

그리고, 상기 각 광촉매관(41A,41B)은 상기 공기필터 유닛(30)의 후면과 대향하는 일측벽이 중심축방향을 따라 일정한 폭으로 절개되어 개방부(44A,44B)를 형성하고, 내측벽면에는 광촉매로서 이산화티타늄(TiO2)이 코팅되어 있다.

상기 각 광촉매관(41A,41B)은 스테인레스강 또는 구리재의 단일의 금속 판재를 단면 'C'형상으로 벤딩하여 만들고, 그 내측벽면에 광촉매를 코팅하여 만들어진다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광촉매관(41A,41B)은 제조원가나 광촉매반응의 효율성을 고려하여, 바람직하게는 플라스틱재로 단면 'C'형상의 커버를 성형하고, 표면에 광촉매를 코팅한 구리재의 박판을 커버와 같은 'C'형상으로 성형하여 커버의 내측벽면에 부착하여 만들 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 전체를 구리재 또는 스테인레스강의 금속판재로 만들고 내측벽면에 광촉매를 코팅하여 만드는 것에 비하여 상대적으로 제조가 간편하고 제조원가도 낮추면서 광촉매반응의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

상기 광촉매관(41A,41B)의 내벽에 코팅되는 광촉매는, 광촉매관(41A,41B) 내측에 배치된 자외선램프(43A,43B)로부터 조사되는 자외선에 의해, 광촉매반응하여 유입되는 공기에 포함된 유기물질(세균)을 분해하여 처리한다.

상기 공기필터 유닛(30)은 상기 공기 흡입구(11)의 내측에서 공기 흡입구(11)에 밀착하게 배치된 전방 다공판(32)과, 이 전방 다공판(32)과의 사이에 일정한 간격의 공간을 형성하도록 상기 전방 다공판(32)과 일정한 간격을 두고 평행하게 배치된 후방 다공판(33)과, 상기 전방 다공판(32)의 후면에 밀착설치된 전방 내측 필터(34)와, 상기 전방 내측 필터(34)와 일정한 간격을 두고 후방 다공판(33)의 내측면에 밀착설치된 후방 내측 필터(35)로 이루어진다.

그리고, 상기 전방 내측 필터(34)와 후방 내측 필터(35)의 사이의 공간에는 광촉매 살균유닛(40)의 자외선 램프와 동일한 자외선 램프(36)가 배치되고, 상기 전방 내측 필터(34)와 후방 내측 필터(35)에는 광촉매로서 이산화티타늄 나노입자가 도포된다.

따라서, 실내 공기가 케이스(10)의 공기 흡입구(11)를 통하여 유입되는 실내공기는 전방 다공판(32)와 전방 내측 필터(34)를 통과하면서 먼지 등과 같은 이물질이 여과되고, 이 때 필터에 도포된 광촉매 나노입자들은 자외선램프(36)의 자외선에 의해 광촉매 반응을 하면서 유입공기를 1차적으로 살균처리한다.

그리고나서, 후방 내측 필터(35)를 통과하면서 상기 전방 내측 필터(34)를 통과할때와 마찬가지로 여과 및 광촉매 살균처리된다. 이렇게 여과되고 동시에 1차 광촉매에 의해 1차 살균처리된 공기는 필터 유닛(30)의 후방에 대향하게 배치된 광촉매 살균유닛(40)에서 재차 광촉매분해반응에 의한 2차 살균처리된 후, 케이스(10)의 상측 측벽에 구비된 공기 배출구(12)를 통하여 케이스(10)의 외측의 실내로 배출되어 실내에 살균정화처리된 공기를 제공하게 된다. 본 발명의 공기 살균정화장치를 일정한 시간동안 연속적으로 운전하면, 본 발명의 장치는 실내 공기를 장치 케이스의 내부를 거쳐 실내로 다시 순환시키는 작업에 의해 실내 공기를 살균정화처리한다.

100: 본 발명에 따른 광촉매 공기 살균정화장치
10: 케이스
11: 공기 유입구
12: 공기 배출구
20: 송풍기
30: 공기필터 유닛
40: 광촉매 살균유닛
41A,41B: 광촉매관
42: 지지브라켓
43A,43B: 자외선램프
44A,44B: 개방부
46: 고정 브라켓
47A,47B: 커버관
48A, 48B: 광촉매판

Claims

일측 측벽에 공기 흡입구(11)가 마련되고 타측 측벽에 살균처리된 공기를 배출하는 공기 배출구(12)를 가진 케이스(10); 상기 케이스(10)의 외측의 실내공기를 공기 흡입구(11)를 통하여 케이스(10) 내부로 강제흡입하여 케이스(10)의 공기 배출구(12)를 통하여 강제배출하는 송풍기(20); 상기 케이스(10)의 공기 흡입구(11)를 통하여 케이스(10) 내부로 흡입되는 흡입 공기를 여과하는 적어도 하나 이상의 필터부재를 구비한 공기필터 유닛(30); 상기 공기필터 유닛(30)를 통과하면서 여과된 공기를 광촉매 반응에 의해 살균처리하는 광촉매 살균유닛(40);을 포함하여, 실내공기를 장치 내부로 흡입하여 여과하고, 여과된 공기를 광촉매 반응에 의해 살균처리하는 광촉매 공기 살균정화장치에 있어서,
상기 공기필터 유닛(30)은
상기 공기 흡입구(11)의 내측에서 공기 흡입구(11)에 밀착하게 배치된 전방 다공판(32)과, 상기 전방 다공판(32)과 일정한 간격을 두고 평행하게 배치되어 전방 다공판(32)과의 사이에 일정한 간격의 공간을 형성하는 후방 다공판(33)과, 이산화티타늄 나노입자가 도포되어 상기 전방 다공판(32)의 후면에 밀착설치된 전방 내측 필터(34)와, 이산화티타늄 나노입자가 도포되어 상기 전방 내측 필터(34)와 일정한 간격을 두고 후방 다공판(33)의 내측면에 밀착설치된 후방 내측 필터(35)와, 상기 전방 내측 필터(34)와 후방 내측 필터(35)의 사이의 공간에 배치되어 상기 전방 및 후방 내측필터(35)에 도포된 이산화티타늄 나노입자에 자외선을 조사하는 자외선 램프(36)로 이루어지며,
상기 광촉매 살균유닛(40)은
상기 공기필터 유닛(30)의 후방 다공판(33)의 배면에 상하방향으로 일정한 간격을 두고 서로 평행하게 배치되고, 각각은 공기필터 유닛(30)의 가로 폭방향을 따라 배치되는 2개의 광촉매관(41A,41B)과, 상기 각 광촉매관(41A,41B)마다 내부에 중심축방향을 따라 배치된 자외선램프(43A,43B)로 이루어지고,
상기 각 광촉매관(41A,41B)은, 일측벽이 중심축방향을 따라 일정한 폭으로 절개되어 개방부(44A,44B)를 형성한 플라스틱재의 단면 'C'형상의 커버관(47A,47B)과, 상기 커버관(47A,47B)과 동일한 'C'형 단면 형상으로 구부림성형하여 만들어져 상기 커버관(47A,47B)의 내측벽에 밀착삽입되어 결합되고, 표면에 광촉매로서 이산화티타늄이 도포된 광촉매판(48A,48B)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 공기 살균정화장치.
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