KR102013181B1

KR102013181B1 - 광촉매 탈취장치

Info

Publication number: KR102013181B1
Application number: KR1020190044116A
Authority: KR
Inventors: 황현성
Original assignee: 아페이론테크(주)
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2019-08-22

Abstract

광촉매 탈취장치가 개시된다. 상기 광촉매 탈취장치는 유체 입구부 및 유체 입구부의 반대편에 위치한 유체 출구부를 포함하는 원통 형상의 커버; 상기 커버 내면에 상기 커버의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되어 배열되고, 상기 커버의 높이에 대응하는 길이로 구비되어 상기 커버의 높이 방향에 평행하게 배치되는 복수의 자외선 발광다이오드 모듈; 상기 각각의 자외선 발광다이오드 모듈 사이의 간격 내에 배치되는 복수의 광촉매 실린더; 및 상기 복수의 광촉매 실린더 내에 수용되고, 상기 커버의 높이방향을 따라 일정 간격으로 배열된 둘 이상의 광촉매 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광촉매 탈취장치{PHOTOCATALYST DEODORIZING DEVICE}

본 발명은 광촉매 탈취장치에 관한 것으로 악취를 발생시키는 오염된 공기를 효율적으로 탈취할 수 있는 광촉매 탈취장치에 관한 것이다.

최근 산업발전에 따른 대기오염이 날로 심각해 지고 있고, 특히 산업현장에서 발생되는 유해가스에 노출되어 작업하는 근로자의 각종 호흡기 질환에 대한 문제가 심각하게 대두되고 있다.

일반적으로 악취성분은 인간의 후각을 자극하여 불쾌감을 줄 뿐만 아니라 건강상에 유해한 영향을 주는 물질이다. 또한, 휘발성 유기화합물은 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되고 대기 중에서 질소산화물들과 광화학 반응을 일으켜 광화학 스모그를 유발시키는 물질로 대기 중의 오존층을 파괴하고 인체에 매우 유해한 물질로 알려져 있다. 특히 많은 사람들이 상시 노출되는 실내 환경에서 특정된 연소 관련 오염원이 없는 상황에서도 일부 휘발성 유기화합물은 높은 농도로 나타날 수 있어 환경 보건학적 측면에서 그 제거의 중요성이 강조되고 있다.

악취성분을 살균 및 탈취하기 위해, 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 하는 정화장치가 알려져 있다.

최근에는 가스상의 오염물질을 정화할 수 있는 것으로서 광촉매물질에 자외선을 방사시켜 유입된 공기를 정화하는 방식이 이용되고 있다. 국내 실용신안등록 제254611호에는 공기와 광촉매판의 접촉시간을 증가할 수 있도록 나선형으로 연속되게 형성된 스크류 형태의 광촉매판이 채용된 나선형 광촉매판을 이용한 물과 공기 정화장치가 개시되어 있다. 그러나, 이러한 나선형 스크류 형태의 광촉매판 적용 방식은 유입된 공기가 나선형 스크류에 의해 형성된 유로를 통해 흐름이 바뀌지 않으면서 연속되게 흐름으로써, 공기의 진행방향을 가로지르는 방향에서의 중앙부분과 주변 부분 사이에서의 공기의 정화 반응도에 대한 편차가 큰 단점이 있다. 즉, 공기의 중앙부분은 주변부분 보다 상대적으로 광촉매판과의 접촉빈도가 적어 정화율이 떨어지는 단점이 있다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유해공기의 진행경로 상에서 유해공기 내의 오염원을 단계적으로 탈취하여 유해공기의 탈취효과가 증대될 수 있도록 한 광촉매 탈취장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 탈취장치는 유체 입구부 및 유체 입구부의 반대편에 위치한 유체 출구부를 포함하는 원통 형상의 커버; 상기 커버 내면에 상기 커버의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되어 배열되고, 상기 커버의 높이에 대응하는 길이로 구비되어 상기 커버의 높이 방향에 평행하게 배치되는 복수의 자외선 발광다이오드 모듈; 상기 각각의 자외선 발광다이오드 모듈 사이의 간격 내에 배치되는 복수의 광촉매 실린더; 및 상기 복수의 광촉매 실린더 내에 수용되고, 상기 커버의 높이방향을 따라 일정 간격으로 배열된 둘 이상의 광촉매 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 광촉매 실린더는 상기 커버의 내측방향으로 돌출되도록 일정 패턴의 주름부가 형성되며, 상기 광촉매 플레이트의 가장자리는 상기 주름부의 돌출방향 상단에 대응될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 둘 이상의 광촉매 플레이트 사이는 유체가 와류를 형성하면서 선회하는 탈취반응공간이다.

본 발명에 따른 광촉매 탈취장치에 의하면, 유해공기의 오염원을 탈취하는 복수의 광촉매 실린더 및 다수의 자외선 발광다이오드 모듈 내측에 둘 이상의 광촉매 플레이트를 배열하여서 유해공기를 단계적으로 탈취하도록 유해공기의 진행방향을 따라 순차적으로 나열되는 복수의 탈취반응공간을 구획할 수 있고, 따라서 유해공기의 진행경로 상에서 유해공기 내의 오염원을 단계적으로 탈취하여 유해공기의 탈취효과가 증대되는 이점이 있다.

또한, 광촉매 탈취장치 다수가 연결되어서 오염 정도가 심한 유해가스의 처리 및 대량의 유해가스를 처리 가능하며, 소량의 유해가스인 경우에는 탈취효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 탈취장치의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광촉매 탈취장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 탈취장치의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광촉매 탈취장치는 커버(110), 복수의 자외선 발광다이오드 모듈(120), 복수의 광촉매 실린더(130), 둘 이상의 광촉매 플레이트(141, 142, 143)를 포함한다.

커버(110)는 유체 유입구(111) 및 유체 유입구(111)의 반대편에 위치한 유체 출구부(112)를 포함하는 실린더 형태로 구비된다. 일 예로, 커버(110)는 상부 및 하부가 개구된 원통 형상일 수 있다.

복수의 자외선 발광다이오드 모듈(120)은 커버(110)의 높이에 대응하는 길이로 구비된다. 복수의 자외선 발광다이오드 모듈(120)은 커버(110) 내면에 커버(110)의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되어 배열되고, 이때 복수의 자외선 발광다이오드 모듈(120)은 커버(110)의 높이 방향에 평행하게 배치된다.

복수의 광촉매 실린더(130)는 각각의 자외선 발광다이오드 모듈(120) 사이의 간격 내에 배치된다. 복수의 광촉매 실린더(130)는 커버(110)의 내측방향으로 돌출되도록 일정 패턴의 주름부(131)가 형성된다. 주름부(131)는 다수의 돌출부(1311)와 각각의 돌출부(1311) 사이에 위치하는 다수의 홈부(1312)를 포함한다. 복수의 광촉매 실린더(130)의 내면에는 광촉매 물질이 도포되어 있다. 일 예로, 광촉매 물질은 이산화 티타늄일 수 있다.

둘 이상의 광촉매 플레이트(141, 142, 143)는 복수의 광촉맨 실린더(130) 내에 수용되고, 커버(110)의 높이방향을 따라 일정 간격으로 배열된다. 각각의 광촉매 플레이트(141, 142, 143)는 복수의 광촉매 실린더(130)의 축방향을 따라 이동하는 유체에 저항을 일으킨다. 광촉매 플레이트(141, 142, 143)의 표면에는 복수의 광촉매 실린더(130)에 도포된 광촉매 물질과 동일한 광촉매 물질이 도포될 수 있다. 일 예로, 광촉매 플레이트(141, 142, 143)는 3개일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 복수의 광촉매 실린더(130)에 대하여 유체 유입구(111)로부터 순차적으로 제1 광촉매 플레이트(141), 제2 광촉매 플레이트(142) 및 제3 광촉매 플레이트(143)로 명명하여 설명하기로 한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 탈취장치를 통과하는 유체의 오염물질이 정화되는 과정을 설명한다.

오염물질을 포함하는 유체, 예를 들면, 오염물질이 포함된 유해공기는 커버(110)의 유체 유입구(111)를 통해 광촉매 실린더(130)의 내부로 유입된다.

광촉매 실린더(130) 내부로 유입된 유해공기는 광촉매 실린더(130)의 높이 방향을 따라, 즉 커버(110)의 유체 출구부(112)를 향해 이동한다. 이때, 유해공기는 유체 유입부(111)에 마주하는 제1 광촉매 플레이트(141)의 면에 부딪힌후 제1 광촉매 플레이트(141)의 가장자리로 유도된 후, 제1 광촉매 플레이트(141)의 가장자리 및 광촉매 실린더(130)의 주름부(131)의 홈부(1312) 사이를 따라 제2 광촉매 플레이트(142) 방향으로 이동하게 된다.

제2 광촉매 플레이트(142) 방향으로 이동하여 제1 광촉매 플레이트(141)를 지난 유해공기는 제2 광촉매 플레이트(142)의 면에 부딪힌다. 이때, 제2 광촉매 플레이트(142)의 가장자리 및 광촉매 실린더(130)의 홈부(1312) 사이의 통로는 협소하므로 제2 광촉매 플레이트(142)에 부딪힌 유해공기 중 일부는 제2 광촉매 플레이트(142)의 가장자리 및 광촉매 실린더(130)의 홈부(1312) 사이를 통과하지만 대부분의 유해공기는 역으로 제1 광촉매 플레이트(141)를 향하도록 방향전환 되고 방향전환된 유해공기는 제1 광촉매 플레이트(141)의 면에 부딪혀서 다시 제2 광촉매 플레이트(142)를 향하도록 방향전환되는 과정을 통해서 제1 광촉매 플레이트(141) 및 제2 광촉매 플레이트(142) 사이의 제1 탈취반응공간(113)에서 와류현상을 일으키면서 선회하여서 복수의 자외선 발광다이오드 모듈(120)로부터 조사되는 광 및 광촉매 실린더(130)의 내면에 도포된 광촉매 물질과 접촉하고, 이에 따라 유해공기는 제1 탈취반응공간(113)에서 1차로 오염물질 일부가 탈취된다.

이어서, 제1 탈취반응공간(113)에서 선회하는 유해공기는 탈취되는 과정에서 제2 광촉매 플레이트(142)의 가장자리 및 광촉매 실린더(130)의 주름부(131)의 홈부(1312) 사이를 따라 제3 광촉매 플레이트(143) 방향으로 이동한다. 제3 광촉매 플레이트(143) 방향으로 이동한 유해공기는 제1 광촉매 플레이트(141) 및 제2 광촉매 플레이트(142) 사이의 제1 탈취반응공간(113)에서와 같이 제2 광촉매 플레이트(142) 및 제3 광촉매 플레이트(143) 사이의 제2 탈취반응공간(114)에서 와류현상을 일으켜서 선회하여서 복수의 자외선 발광다이오드 모듈(120)로부터 조사되는 광 및 광촉매 실린더(130)의 내면에 도포된 광촉매 물질과 접촉하고, 이에 따라 유해공기는 제2 탈취반응공간(114)에서 2차로 오염물질 일부가 탈취된다.

이어서, 제2 탈취반응공간(114)에서 선회하면서 오염물질이 최종 탈취된 유해공기는 제3 광촉매 플레이트(143)의 가장자리 및 광촉매 실린더(130)의 주름부(131)의 홈부(1312) 사이를 따라 커버(110)의 유체 출구부(112)로 배출된다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 탈취장치는 유해공기의 오염원을 탈취하는 복수의 광촉매 실린더(130) 및 다수의 자외선 발광다이오드 모듈(120) 내측에 둘 이상의 광촉매 플레이트(141, 142, 143)를 배열하여서 유해공기를 단계적으로 탈취하도록 유해공기의 진행방향을 따라 순차적으로 나열되는 복수의 탈취반응공간(113, 114)을 구획할 수 있고, 따라서 유해공기의 진행경로 상에서 유해공기 내의 오염원을 단계적으로 탈취하여 유해공기의 탈취효과가 증대되는 이점이 있다.

한편, 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 탈취장치는 도 4와 같이 다수가 연결되어서 오염 정도가 심한 유해가스의 처리 및 대량의 유해가스를 처리 가능하며, 소량의 유해가스인 경우에는 탈취효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims

유체 입구부 및 유체 입구부의 반대편에 위치한 유체 출구부를 포함하는 원통 형상의 커버;
상기 커버 내면에 상기 커버의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되어 배열되고, 상기 커버의 높이에 대응하는 길이로 구비되어 상기 커버의 높이 방향에 평행하게 배치되는 복수의 자외선 발광다이오드 모듈;
상기 각각의 자외선 발광다이오드 모듈 사이의 간격 내에 배치되는 복수의 광촉매 실린더; 및
상기 복수의 광촉매 실린더 내에 수용되고, 상기 커버의 높이방향을 따라 일정 간격으로 배열된 둘 이상의 광촉매 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
광촉매 탈취장치.
제1항에 있어서,
상기 광촉매 실린더는 상기 커버의 내측방향으로 돌출되도록 일정 패턴의 주름부가 형성되며,
상기 광촉매 플레이트의 가장자리는 상기 주름부의 돌출방향 상단에 대응되는 것을 특징으로 하는,
광촉매 탈취장치.
제1항에 있어서,
상기 둘 이상의 광촉매 플레이트 사이는 유체가 와류를 형성하면서 선회하는 탈취반응공간인 것을 특징으로 하는,
광촉매 탈취장치.