KR101663371B1 - TiO2의 광촉매 반응을 이용한 모자 살균기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모자를 거치시킨 상태에서 TiO2와 자외선과의 반응으로 모자 내부를 살균할 수 있는 광촉매 반응을 이용한 모자 살균기에 관한 것이다.
본 발명의 광촉매 모자 살균기는 광촉매를 모자 내부에 분사한 후 자외선 조사하므로 광촉매에 의한 살균, 탈취, 항균 등의 성능이 매우 우수하다. 또한, 본 발명의 광촉매 모자 살균기는 모자 거치부 및 분무부를 구비하여 모자 살균에 적합한 컴팩터한 구조를 제공한다.

Description

TiO2의 광촉매 반응을 이용한 모자 살균기{Sterilizer for hat with TiO2 photocatalytic reaction}

본 발명은 TiO2의 광촉매 반응을 이용한 모자 살균기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모자를 거치시킨 상태에서 TiO2와 자외선과의 반응으로 모자 내부를 살균할 수 있는 광촉매 반응을 이용한 모자 살균기에 관한 것이다.

광촉매는 자신이 변화하지 않지만 광을 흡수함으로써 반응을 촉진시키는 물질을 말하는 것으로서 태양과 형광등 등에서 빛이 닿으면, 그 표면에 강력한 산화력이 생겨, 유기화합물과 세균 등에 접촉해 유해물질을 제거할 수 있는 환경정화재료이다.

광촉매는 태양광이나 형광등의 자외선을 받으면 마치 태양전지의 원리처럼 - 전기를 가진 전자(e-)와 +전기를 가진 정공(h+)이 형성된다. 그 중에서 정공(h+)은 특히 강력한 산화작용을 하는 수산화물(OH Radical)을 형성하여 살균용 염소나 차아 염소산 오존보다도 강력한 산화력을 갖게 된다.

또한 전자는 광촉매에 흡착되어 있는 산소를 산소이온으로 생성시키는데 이 산소이온은 산화반응의 중간체와 과산화물을 생성하든가 과산화수소를 통하여 물의 반응 등을 생성하며 그 반응에 따라 광촉매는 오염방지 효과, 공기정화 효과, 수질정화 효과, 살균 효과, 냄새 제거 효과 등이 있다.

이러한 광촉매 특성을 이용한 다양한 살균 장치가 사용되고 있다. 에를 들면, 도 1은 종래 광촉매를 이용한 신발 살균기의 상태도를 나타낸다. 도 1을 참고하면, 신발 살균기(110)는 측면패널, 상면패널, 저면패널, 후면패널의 조합으로 직사각형체를 이루어져 있다. 상기 신발 살균기는 신발을 수용하기 위한 신발수납실(111)이 형성되고, 신발수납(111)실의 전면을 개폐하는 개폐문이 구비되고, 상기 신발수납실(111)의 상부에 구성되고 상기 신발수납실(111)과 연통되면서 신발수납실(111)에 수납된 신발을 살균하는 살균장치(120)가 구성된 살균챔버(112)로 구성된다.

상기 살균장치(120)는 상기 살균챔버(112)의 일측면에 결합 되는 램프지지부와, 상기 램프지지부에 결합되는 자외선 램프(121)와, 상기 램프지지부에 결합 되고 자외선 램프(121)에서 발생 되는 자외선에 의해 광촉매 효과를 일으키는 이산화티타늄 메쉬캡(122)과, 상기 살균챔버(112)의 내부에 신발장 내의 공기를 순환시키기 위하여 설치된 송풍팬(123)과, 상기 자외선 램프(121)의 상부에는 자외선 램프(121)에서 발생되는 자외선을 반사시키는 반사판(124)을 포함하여 이루어져 있다. 종래기술의 광촉매 램프는 자외선 형광등의 외주면에 이산화티타늄이 코팅된 형태로서 즉 원형관 형태로 형성되어 송풍팬에 의해 압송되는 바람이 램프의 외주면 즉 이산화티타늄 막과 접촉되는 시간이 짧으면서 균일하게 접촉되지 아니하여 살균 등의 효율이 떨어지는 단점이 있다.

한편, 모자의 사용이 많아지고 있으나, 모자를 물 세탁하는 경우 형상이나 색깔의 변형 등이 생기기 쉬워 세탁을 꺼리고 있는 실정이다. 하지만, 모자 내부는 두피와 접촉되어 땀뿐만 아니라 세균에 항상 노출되어 있어 이를 살균 및 탈취할 필요성은 점점 커지고 있다.

본 발명은 살균 및 탈취 성능이 우수한 광촉매 살균기를 제공하는 것이다.

본 발명은 모자를 살균 및 탈취할 수 있는 광촉매 모자 살균기를 제공하는 것이다.

본 발명은 구조가 간단하고 조작이 간편한 광촉매 모자 살균기를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 양상은

모자 살균용 광촉매 용액을 보관하는 저장부(10) ;

상기 저장부로부터 광촉매 용액을 공급받아 광촉매 용액을 모자 내측으로 분사하는 분무부(20) ;

광촉매 반응이 일어나도록 상기 분무된 광촉매에 자외선을 조사하는 자외선 램프(30) ; 및

모자를 거치하되, 거치된 모자의 내측에 상기 분무부의 노즐이 하나 이상 위치하도록 형성되는 모자 거치부(40)를 포함하는 모자 살균기에 관계한다.

본 발명의 광촉매 모자 살균기는 광촉매를 모자 내부에 분사한 후 자외선 조사하므로 광촉매에 의한 살균, 탈취, 항균 등의 성능이 매우 우수하다. 또한, 본 발명의 광촉매 모자 살균기는 모자 거치부 및 분무부를 구비하여 모자 살균에 적합한 컴팩터한 구조를 제공한다.

도 1은 종래 광촉매를 이용한 신발 살균기의 상태도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일구현에 따른 광촉매 모자 살균기의 개략도이다.
도 3은 도 2의 분해도이다.
도 4는 도 2에 확산부가 부착된 것을 보여준다.
도 5는 본 발명의 다른 구현예에 따른 광촉매 모자 살균기의 개략도이다.
도 6은 도 5의 초음파 분무 장치의 작동을 나타내는 개념도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일구현에 따른 광촉매 모자 살균기의 개략도이고, 도 3은 도 2의 분해도이고, 도 4는 도 2에 확산부가 부착된 것을 보여주고, 도 5는 본 발명의 다른 구현예에 따른 광촉매 모자 살균기의 개략도이고, 도 6은 도 5의 초음파 분무 장치의 작동을 나타내는 개념도이다.

도 2 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 광촉매 모자 살균기는 저장부(10), 분무부(20), 자외선 램프(30) 및 모자 거치부(40)를 포함한다.

상기 저장부(10)는 모자 살균용 광촉매 용액을 보관하여 이를 상기 분무부(20)에 제공한다. 상기 광촉매 용액(11)은 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화아연(ZnO), 이산화철(Fe2O3) 중에서 어느 하나의 산화물을 물 등 용매에 분산시켜 사용할 수 있으며, 원료의 가격이 저렴하고, 안정되어 인체에 무해한 이산화티타늄이 바람직하다.

상기 저장부(10)의 위치나 형상에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 도 2와 같이 모자 살균기의 하부에 원통형으로 형성될 수 있으며, 또한, 모자 살균기와 분리되어 형성될 수도 있다.

상기 분무부(20)는 상기 저장부로부터 광촉매 용액을 공급받아 광촉매 용액을 모자 내측으로 분사한다.

상기 분무부(20)는 노즐(21), 상기 노즐로 용액을 이송하는 펌프(22) 및 이송부(23)를 포함할 수 있다.

도 2에 상기 용액 저장부(10)로부터 광촉매 용액을 흡입하여 상기 노즐(21)로 이송하는 펌프(22) 및 호스 등 이송부(23)가 도시되어 있다.

상기 노즐(21)은 거치된 모자 내측을 향해 상방향으로 분사되는 구조가 바람직하다.

상기 노즐(21)은 미세 안개 입자를 형성할 수 있는 공지의 노즐을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 노즐의 내부에서 광촉매 용액과 혼합되는 압축공기에 의해 안개화하는 노즐을 사용할 수 있다. 또한, 미세안개를 방출하기 위해 다단으로 안개화를 수행하는 공지된 노즐들을 사용할 수 있다.

상기 자외선 램프(30)는 광촉매 반응이 일어나도록 상기 분무된 광촉매에 자외선을 조사한다.

상기 자외선 램프(30)는 하나 이상의 자외선 광원을 구비하여 형성된다.

상기 모자거치부(40)는 모자를 거치하되, 거치된 모자의 내측에 상기 분무부의 노즐 및 상기 자외선 램프가 하나 이상 위치한다.

상기 모자 거치부(40)는 상기 자외선 램프(30) 및 노즐(21)이 위치하는 지지판(41)과 상기 지지판(41)에서 돌출하여 모자를 고정하는 고정대(42)를 포함할 수 있다.

상기 노즐(21)은 상기 지지판(41)에 하나 이상 형성될 수 있으며, 바람직하게는 중앙에 형성된 홀(411)에 나사 결합되어 고정될 수 있다.

상기 자외선 램프(30)는 상기 모자 거치부(40)에 복수개 부착되어 모자 내부로 자외선을 조사할 수 있다. 바람직하게는 상기 자외선 램프(30)는 상기 지지판(41)에 하나 이상 형성될 수 있으며, 상기 지지판 내주연을 따라 복수 개 삽입 고정될 수 있다.

상기 고정대(42)는 모자가 거치되는 구조이면 제한 없이 사용할 수 있으나, 다만, 모자가 상기 고정대에 삽입되고 결과적으로 모자 내측에 상기 분무 노즐(21)과 자외선 램프(30)가 위치할 수 있는 구조인 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 고정대(42)는 도 2와 같이, 모자 형상이 유지될 수 있도록 반구 형상의 틀을 사출 성형하여 사용할 수 있다. 상기 고정대(42)에는 모자의 안측이 삽입되어 거치된다.

본 발명의 모자 살균기는 상기 분무부에서 분사되는 광촉매를 모자 내부 전체로 확산시키는 팬(FAN)(50)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 팬(50)은 상기 지지판(41) 상에 위치할 수 있다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 모자 살균기는 확산부(60)를 추가로 구비할 수 있다. 상기 확산부(60)는 상기 지지판(41) 상에 고정되며, 반구형상 등의 아치 구조로 형성할 수 있다. 상기 확산부(60)의 중앙을 제외한 나머지 영역에는 미세 물방울이 통과할 수 있는 개구(61)들이 다수개 형성된다. 도 4를 참고하면, 상기 노즐(21)에서 분출된 미세 물방울이 물안개 형태로 공기 중으로 확산될 수 있으며, 특히, 도 5와 같이 확산부(60)를 구비하는 경우, 물안개가 측면으로 더욱 확산될 수 있다. 결과적으로 확산부를 구비하는 경우, 본 발명의 모자 살균기는 모자 내부에 골고루 광촉매 용액을 분사시킬 수 있다.

도 5는 초음파 분무기를 구비하는 모자 살균기를 나타낸다. 도 6은 도 5의 초음파 분무기의 작동을 보여준다. 도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 광촉매 모자 살균기는 저장부(110), 분무부(120), 자외선 램프(130) 및 모자 거치부(140)를 포함한다. 상기 살균기는 팬(150) 및 확산부(160)을 포함할 수 있다.

상기 저장부(110), 자외선램프(130), 모자 거치부(140), 팬(150) 및 확산부(160)는 앞에서 상술한 내용을 참고할 수 있다.

상기 분무부(120)는 이송된 용액이 소정 높이로 채워지는 제 2 용액 저장부(121), 상기 제 2 용액 저장부 내에 위치하는 초음파 분무기(122), 상기 제 2 용액 저장부(121)로 용액을 이송하는 펌프(123) 및 이송배관이 위치하는 수용부(124)를 포함한다.

초음파 분무기(122)는 공지된 것을 제한 없이 사용할 수 있다.

본 발명의 분무부(120)의 작동 과정을 살펴보면, 초음파 분무기(122)에 전기를 가하여 내부에 위치하는 초음파 진동부를 진동시키면, 이에 따라 제 2 용액 저장부(121) 내에 위치하는 광촉매 용액이 미립자로 변하여 분출구(노즐)를 통해 외부로 배출된다. 도 6을 참고하면, 배출된 광촉매 용액 미립자는 상기 확산부(160)에 부딪혀 측면으로 확산될 수 있다.

도 6의 확산부(160)가 도 4의 확산부(60)와 같이 중앙을 제외한 영역에 안개화된 미립자가 상승될 수 있도록 개구가 형성될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 모자 살균용 광촉매 용액을 보관하는 저장부(10) ;
   상기 저장부로부터 광촉매 용액을 공급받아 광촉매 용액을 모자 내측으로 분사하는 분무부(20) ;
   광촉매 반응이 일어나도록 상기 분무된 광촉매에 자외선을 조사하는 자외선 램프(30) ; 및
   모자를 거치하되, 거치된 모자의 내측에 상기 분무부의 노즐이 하나 이상 위치하도록 형성되는 모자 거치부(40)
   를 포함하는 모자 살균기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 광촉매 용액은 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화아연(ZnO), 이산화철(Fe2O3) 중에서 어느 하나의 산화물이 용매에 분산된 것을 특징으로 하는 모자 살균기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 분무부는 노즐, 상기 노즐로 용액을 이송하는 펌프 및 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모자 살균기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 분무부는 이송된 용액이 소정 높이로 채워지는 제 2 용액 저장부, 상기 제 2 용액 저장부 내에 위치하는 초음파 분무기, 상기 제 2 용액 저장부로 용액을 이송하는 펌프 및 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모자 살균기.
5. 제 4항에 있어서, 상기 분무부는 상기 초음파 분무기 상부에 위치하여 분무기 상방향으로 튀어 오른 물방울을 측면으로 퍼지게 하는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모자 살균기.
6. 제 5항에 있어서, 상기 확산부는 발생된 물안개가 통과할 수 있는 복수의 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 모자 살균기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 자외선 램프는 상기 모자 거치부에 복수개 부착되어 모자 내부로 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 모자 살균기.
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서, 상기 모자 거치부는 상기 자외선 램프 및 노즐이 위치하는 지지판과 상기 지지판에서 돌출하여 모자를 고정하는 고정대를 포함하는 것을 특징으로 하는 모자 살균기.
10. 제 1항에 있어서, 상기 살균기는 상기 분무부에서 분사되는 광촉매를 모자 내부 전체로 확산시키는 팬(FAN)을 포함하는 것을 특징으로 하는 모자 살균기.

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