KR102449482B1 - 하이브리드 광촉매 정화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유입된 유체의 저항에 의해 광촉매회전체(300)를 회전시키면서 광촉매회전체(300)의 유체 이동경로를 따라 이동되며, 이때 광촉매회전체(300)가 유입된 유체의 속도를 제어하여 유체의 체류시간을 제어함과 동시에 광촉매회전체(300)의 광촉매 물질과 광화학반응으로 발생하는 수산화기를 이용하여 유체를 정화시키는 하이브리드 광촉매 정화 장치에 관한 것으로서, 일측에 유입구(101) 타측에 배출구(102)가 형성되면서 내부에 관로(103)를 가진 소정의 가로길이로 형성된 케이스(100)와, 상기 케이스(100)의 내부에 중심에 가로길이로 배치된 UV램프축(200)과, 상기 UV램프축(200)의 외주면에 나선형으로 배치되어 내경이 UV램프축(200) 외경에 비해 작게 형성되어 UV램프축(200) 외주로부터 이격되게 배치된 광촉매회전체(300) 및, 상기 광촉매회전체(300)의 양단에 위치한 광촉매회전체(300)의 내주면에 외주면이 결합 고정되면서 내주면과 접촉하는 UV램프축(200) 외주 접촉면에 회전베어링(410)이 마련된 회전가이드(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 하이브리드 광촉매 정화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유입된 유체의 저항에 의해 광촉매회전체를 회전시키면서 광촉매회전체의 유체 이동경로를 따라 이동되며, 이때 광촉매회전체가 유입된 유체의 속도를 제어하여 유체의 체류시간을 제어함과 동시에 광촉매회전체의 광촉매 물질과 광화학반응으로 발생하는 수산화기를 이용하여 유체를 정화시키는 하이브리드 광촉매 정화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광촉매 정화장치는 이산화티탄(Ti02)으로 된 전해질을 접촉시켜 음전하와 양전하를 가지는 전자와 정공으로 분리되는 광촉매에 광화학반응이 가능한 램프의 빛을 조사하여 발생되는 OH-(수산화기)를 통해서 오염된 기체나 액체를 정화하는 장치이다.
이와 같은 광촉매 정화장치는 광촉매가 코팅된 복수의 광촉매판과, 광촉매판에 광화학반응이 가능한 빛을 발생하는 램프로 구성되는 것으로 종래기술 문헌들에 개시되고 있다.
그러나, 상기 종래기술들은 광촉매를 통해 공기 등의 유체를 정화시키는 효과가 있지만, 정화장치의 활용도가 떨어져 좁은 공간이나 특정공간에 선별적으로 적용하는 데에는 문제가 있었다.
또한, 상기 종래기술의 문제점은 정화장치의 공기 흡입구와 배출구가 방향성을 가진 구조로 이루어짐으로써 유체의 순환이 흡입구와 배출구 사이를 빠르게 통과하여 오염된 공기의 정화효율이 떨어지는 문제가 있었다.
그리고, 상기 종래기술의 문제점들과 더불어 정화장치 자체 내부에 수용 또는 흐름과정 중에 광화학 반응을 충분히 일으켜 정화효율을 높이도록 하는 기술을 사용할 수 있는 광촉매 정화 장치의 개발이 요구된다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 정화장치 내부로 유입되는 유체의 저항에 의해 회전됨과 아울러 회전되는 광촉매회전체의 방향성을 따라 유체의 이동경로에 대한 방향성을 제어하여 정화장치 내에 유체의 체류시간을 증가시켜 정화효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 광촉매 정화장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 정화장치 내에 유입된 유체가 광촉매회전체를 회전시키면서 동시에 유체가 나선방향으로 이동되어 정화장치 내의 정화사각지대를 방지하여 정화효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 광촉매 정화 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 일실시예는 일측에 유입구 타측에 배출구가 형성되면서 내부에 관로를 가진 소정의 가로길이로 형성된 케이스와,
상기 케이스의 내부에 중심에 가로길이로 배치된 UV램프축과,
상기 UV램프축의 외주면에 나선형으로 배치되어 내경이 UV램프축 외경에 비해 작게 형성된 광촉매회전체 및,
상기 광촉매회전체의 양단에 위치한 광촉매회전체의 내주면에 외주면이 결합 고정되면서 내주면과 접촉하는 UV램프축 외주 접촉면에 회전베어링이 마련된 회전가이드를 포함하는 하이브리드 광촉매 정화 장치를 제공한다.
한편, 상기 광촉매회전체는 다수 개의 통공이 형성되는 하이브리드 광촉매 정화 장치를 제공한다.
한편, 상기 UV램프축 외주면에 근접한 광촉매회전체의 내주면에 주름부가 요철형태로 광촉매회전체의 나선길이에 대응되게 방사형으로 배열되는 하이브리드 광촉매 정화 장치를 제공한다.
한편, 상기 유입구에 위치한 회전가이드에 선단에 결합 고정되며, 외경은 광촉매회전체의 외경에 비해 작게 형성되며, 상기 유입구에 유입된 유체의 마찰로 회전되는 임펠라가 더 포함되는 하이브리드 광촉매 정화 장치를 제공한다.
한편, 상기 유입구 및 배출구에 위치한 회전가이드를 상호 연결하며, 상기 광촉매회전체의 피치의 간격에 비해 큰 피치 간격으로 UV램프축 외주면에 나선형으로 복수 개의 회전보조날개가 형성되되, 상기 UV램프축 외주면과 광촉매회전체의 내주면 사이에 위치하도록 하는 하이브리드 광촉매 정화 장치를 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 하이브리드 광촉매 정화장치 내부로 유입되는 유체의 저항에 의해 광촉매회전체가 회전되어 별도의 동력원이 필요하지 않으며, 유입된 유체의 가속을 제어하도록 유체의 흐름이 직선이 아닌 회전형으로 통과하면서 유체의 저항을 감소시키도록 하는 스크류형태의 광촉매회전체를 가지어 정화장치 내에 유체의 체류시간을 늘려 충분한 광촉매반응을 일으키도록 하여 정화효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 광촉매 정화 장치의 단면 구조도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 광촉매 정화 장치에서 UV램프축과 광촉매회전체가 결합된 상태의 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 광촉매 정화 장치에서 광촉매회전체의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 광촉매 정화 장치에서 충돌제어부가 형성된 광촉매회전체이 UV램프축에 결합된 일부 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 광촉매 정화 장치에서 UV램프축과 광촉매회전체가 결합된 상태의 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 광촉매 정화 장치에서 광촉매회전체의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 광촉매 정화 장치에서 충돌제어부가 형성된 광촉매회전체이 UV램프축에 결합된 일부 사시도.
상기한 목적을 달성하기 위해 하기와 같은 실시예를 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명의 일실시예는 일측에 유입구(101) 타측에 배출구(102)가 형성되면서 내부에 관로(103)를 가진 소정의 가로길이로 형성된 케이스(100)와,
상기 케이스(100)의 내부에 중심에 가로길이로 배치된 UV램프축(200)과,
상기 UV램프축(200)의 외주면에 나선형으로 배치되어 내경이 UV램프축(200) 외경에 비해 작게 형성된 광촉매회전체(300) 및,
상기 광촉매회전체(300)의 양단에 위치한 광촉매회전체(300)의 내주면에 외주면이 결합 고정되면서 내주면과 접촉하는 UV램프축(200) 외주 접촉면에 회전베어링(410)이 마련된 회전가이드(400)를 포함하는 하이브리드 광촉매 정화 장치(10)를 제공한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 상기 원통형의 가로길이를 가진 케이스(100)는 일측에 유입구(101) 및 타측에 배출구(102)가 형성되며, 상기 흡입구(101) 및 배출구(102)에는 동력에 의해 가동되는 팬(미도시)이 배치될 수 있으며, 상기 흡입구(101)를 통해 유체가 유입되어 케이스(100) 내에 배치된 매개체에 의해 광촉매반응 및 광화학반응에 의해 유체를 살균하여 배출구(102)로 정화된 유체가 배출되게 된다.
도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 UV램프축(200)은 케이스(100)의 내부 중앙에 내속되어 가로길이로 형성되며, 특히 케이스(100)의 가로길이에 대응된 가로길이로 UV램프축(200)이 형성된다.
상기 UV램프축(200)은 수직단면이 원형이며, UV-C 램프, UV-A 또는 UV-B 램프 램프 중 택일된 어느 하나일 수 있으며, 또한 이에 한정하는 것은 아니며, 광화학반응을 일으키는 어떠한 램프일 수 있으며, 일예로 오존램프 또는 LED램프일 수 있다.
그리고, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 광촉매회전체(300)는 UV램프축(200)의 외주로 나선형의 스크류날개형태로 형성되며, 이때 광촉매회전체(300) 전체면에는 광촉매재가 코팅되어 있으며, 상기 광촉매재는 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스턴(WO3), 황화하연(Zn), 산화철(Fe2O3), 황화카드늄(CdS)의 공지의 재료에 의해서 형성될 수 있으며, 본 발명에서는 이산화티타늄(TiO2)을 실시예로 적용하여 설명한다.
상기 UV램프축(200)에서 발생된 빛이 광촉매회전체(300)에 코팅된 이산화티타늄의 광촉매 물질과 광화학반응을 하게 되면 이산화티타늄 광촉매물질은 극성을 가진 전자(e-)와 정공(h+)을 발생시키게 되고, 이때 발생된 전자와 정공은 흡입구를 통해 케이스 내부로 유입된 유체에 포함된 산소(O2) 및 물분자(H2O)와 충돌하여 OH-(수산화기)와 O2- 이온을 발생시킨다.
상기의 광화학반응으로 생성된 OH-(수산화기)과 O2- 음이온은 유기화합물을 산화분해시켜 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)로 변환시킴으로써 공기중의 세균을 제거하여 정화시키게 된다.
즉, 상기 OH-와 O2- 이온은 케이스(100)의 배출구(102)를 통해 외부로 유출되어 정화장치 주위의 유체와 표면에 존재하는 모든 병원성 오염물질과 반응하여 산화 분해시키게 된다.
상기 이산화티타늄은 빛 에너지를 받아 자신은 변하지 않으면서 다른 유기물질의 화학반응을 촉진시키는 매개체로 각종 오염물질을 무해한 물질로 변화시키는 친환경적 물질이다.
상기 UV램프축(200)의 외주면에 위치한 광촉매회전체(300)의 내주단은 UV램프축(200)에 면접되지 않고 들뜬상태로 UV램프축(200)에 나선형으로 감겨진 형태로서 UV램프축(200)의 외경에 비해 작은 내경을 가지며, 상기 광촉매회전체(300)의 외주단은 케이스(100)의 내주면에 근접하게 형성되며, 즉 광촉매회전체(300)의 외주면은 케이스(100)의 내주면과 면접 또는 미세 간격으로 이격되게 배치되는 구조를 가질 수 있다.
그리고, 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 회전가이드(400)는 UV램프축(200)이 고정된 상태에서 광촉매회전체가(300) UV램프축(200) 외주로 자유회전이 가능하도록 지지하게 되며, 상기 광촉매회전체(300)의 양단에 위치한 광촉매회전체(300)의 내주면에 외주면이 결합 고정되면서 내주면과 접촉하는 UV램프축(200) 외주 접촉면에서 광촉매회전체(300)의 회전동작을 지지하는 회전베어링(410)이 마련된 회전가이드(400)가 구비된다.
상기 회전베어링(410)은 회전가이드(400)의 외주면에 단면이 반구형인 원주형의 제1수용홈(미도시)이 형성되며, 상기 제1수용홈의 위치에 대응된 UV램프축(200) 선단 외주면에 단면이 반구형인 원주형의 제2수용홈(미도시)이 형성되어 제1, 2수용홈에 회전베어링(410)이 수용된다.
또한 회전가이드(400)에 회전베어링(410)이 마련되는 구조가 한정되는 것은 아니며, 회전베어링(410)과 같은 원리로 회전을 일으키는 어떠한 회전구조일 수 있다.
따라서, 상기 케이스(100)의 유입구(101)로 유입된 유체가 유입구(101)에 인접한 광촉매회전체(300)의 선단부와 충돌하면서 동시에 나선형의 광촉매회전체(300)가 회전되며, 이때 회전가이드(400)가 회전베어링(410)에 의해 자유회전을 유도하게 되며, 이에 상기 광촉매회전체(300)의 회전으로 유체가 광촉매회전체(300)의 나선궤적을 따라 회전되면서 UV램프축(200)의 UV램프에 의해 조사되는 빛이 광촉매회전체(300)의 이산화티타늄 광촉매 물질과 광화학반응을 하여 강한 OH라디칼, H라디칼 등을 발생시켜 유체 내의 각종 유기물, 오염물질 등을 살균, 산화, 분해하게 된다.
그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 UV램프축(200) 외주면에 근접한 광촉매회전체(300)의 내주면에 충돌제어부(302)가 요철형태로 광촉매회전체(300)의 나선길이에 대응되게 방사형으로 배열되는 하이브리드 광촉매 정화 장치(10)를 제공한다.
상기 광촉매회전체(300)의 내주면에 충돌제어부(302)가 형성됨으로서 유체의 이동에 따라 광촉매회전체(300)의 내주단과 UV램프축(200)의 외주면 사이의 공간으로 유체가 유입되면서 UV램프축(200)과의 마찰을 증가함과 함께 유체의 이동속도를 제어 및 광촉매회전체(300)의 회전을 유도하게 되며, 즉 충돌제어부(302)에 유체가 충돌하면서 광촉매회전체(300)의 회전을 유도하며, 충돌 후 유체가 UV램프축(200) 외부로 확산함과 함께 광촉매회전체(300)의 나선방향과 대응된 방향으로 유체가 자연스럽게 이동하는 유체와 충돌제어부(302)와 충동된 유체와 충돌하면서 유체의 이동속도를 지연시키게 된다.
상술한 바와 같은 충돌제어부(302)는 광촉매회전체(300)의 내주단으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 작아지는 형태를 가지거나 광촉매회전체(300)의 내주단에 이르기까지 동일한 폭으로 형성될 수 있으며, 또한 충돌제어부(302)가 광촉매회전체(300)의 면(面) 중앙을 기준으로 양측이 각각 삼각형태로서 상호 대칭형태이면서 상호 연결된 마름모형태로 형성되며, 상기 광촉매회전체(300)의 면(面) 중앙으로 갈수록 점진적으로 돌출되는 구조로 형성된다.
상기 충돌제어부(302)가 마름모형태이면서 돌출면이 구분된 삼각면부로 형성됨으로서 유체와의 충돌시 저항면적을 증대하여 광촉매회전체(300)의 회전력을 유도하며, 충돌후 유체의 확산범위를 넓혀 케이스(100) 내의 체류시간을 증가시켜 유체의 정화효율을 향상시키게 된다.
그리고, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 광촉매회전체(300)는 다수 개의 통공(301)이 형성되는 하이브리드 광촉매 정화 장치(10)를 제공한다.
상기 통공(301)을 통해 유체가 자유롭게 통과하여 광촉매반응에 의해 생성된 수산화라디칼과의 접촉효율을 높이게 된다.
그리고, 상기 케이스(10)) 유입구(101)에 위치한 회전가이드(400)에 선단에 결합 고정되며, 외경은 광촉매회전체(300)의 외경에 비해 작게 형성되며, 상기 유입구(101)에 유입된 유체의 마찰로 회전되는 임펠라(미도시)가 더 포함되는 하이브리드 광촉매 정화 장치(10)를 제공한다.
상기 케이스(100)의 유입구(101)를 통해 유입된 유체와의 마찰력인 저항에 의해 초기 광촉매회전체(300)의 회전에 동력을 제공하도록 임펠라가 설치되며, 상기 임펠라는 유체의 풍속에 의해 쉽게 회전이 가능하도록 설계되며, 상기 임펠라의 회전으로 광촉매회전체(300) 선단 내부에 고정된 회전가이드(400)가 회전베어링(410)에 의해 회전되면서 동시에 광촉매회전체(300)가 회전을 하게 된다.
그리고, 도면에 미도시되었지만 상기 유입구(101) 및 배출구(102)에 위치한 회전가이드(400)를 상호 연결하며, 상기 광촉매회전체(300)의 피치의 간격에 비해 큰 피치 간격으로 UV램프축(200) 외주면에 나선형으로 하나 또는 복수 개의 회전보조날개(미도시)가 형성되되, 상기 UV램프축(200) 외주면과 광촉매회전체(300)의 내주면 사이에 위치하도록 하는 하이브리드 광촉매 정화 장치(10)를 제공한다.
상기 케이스(100) 내의 유체에 체류시간을 증가시키도록 하기 위해 광촉매회전체(300)는 UV램프축(200)에 나선형으로 감겨져 피키 간의 간격이 좁게 형성된다.
상기 회전보조날개(미도시)는 유입구(101) 및 배출구(102)에 위치한 회전가이드(400)를 상호 연결하며, 즉 회전보조날개의 양단이 대응된 위치의 회전가이드(400) 단부에 각각 연결되며, UV램프축(200) 외주에 복수 개의 회전보조날개가 배치된다.
그리고, 상기 회전보조날개의 외주면과 광촉매회전체(300)의 내주면 사이에 이격공간(미도시)이 형성되도록 광촉매회전체(300) 내주면의 내경이 더 크게 형성되며, 즉 회전가이드(400)의 외주면에 위치한 광촉매회전체(300)의 내주면 내경은 회전가이드(400)의 외경과 동일하면서 회전보조날개가 위치한 광촉매회전체(300)의 내주면 내경에 비해 작은 내경을 가진다.
상기 회전보조날개의 피치 간 간격은 광촉매회전체(300) 피치 간의 간격에 비해 큰 피치 간격으로 형성되며, 이때 회전보조날개의 단면은 수직판재형태로 형성되며, 상기 회전보조날개의 내주면은 UV램프축(200) 외주면에 면접되거나 미세간격으로 이격되게 배치되는 구조를 가질 수 있다.
그리고, 상기 회전보조날개의 나선방향이 광촉매회전체(300)의 나선방향과 동일한 정방향으로 형성되어 광촉매회전체(300)의 내주단과 UV램프축(200)의 외주면 사이에 위치한 회전보조날개의 회전으로 UV램프축(200)과의 충돌로 소실되는 유체의 흐름을 유지시키며, 상기 회전보조날개와 유체와의 마찰로 미세입자로 분산되면서 방출되는 자외선과 광촉매에 의해 전자가 형성되어 강한 산화력이 발생하며, 이때 OH라디칼(하디록시 메디칼), H라디칼(슈퍼옥사이드)의 생성으로 미세입자의 유기화합물을 산화 분해시켜 물과 탄산가스로 순간 변화하여 바이러스, 세균을 사멸시키게 된다.
또한, 상기 회전보조날개의 나선방향이 광촉매회전체(300)의 나선방향과 반대인 역방향으로 형성되어 회전보조날개의 회전으로 회전보조날개에 접촉한 유체가 광촉매회전체(300)를 따라 이동하는 유체와 충돌하여 광촉매회전체(300)를 따라 이동하는 유체의 이동속도를 지연시키게 된다.
또한, 도면에 미도시되었지만 상기 회전가이드(400) 단부 각각의 외주단 사이에 회전보조날개(미도시)가 형성된다면 회전가이드 단부 각각의 내주단 사이에 공기마찰가이드(미도시)가 원주방향으로 복수 개가 형성되며,
상기 공기마찰가이드는 경사진 마찰판(미도시) 한 쌍이 상호 대칭형태로 이격되게 형성되어 UV램프축(200) 외주 방향으로 갈수록 폭이 점진적으로 커지는 형태이며, 상기 회전가이드(400)의 내주면에 마주한 마찰판 단부와 마찰판 단부 사이에 통공된 확산공간(미도시)을 형성하는 구조를 가지는 하이브리드 광촉매 정화 장치(10)를 제공한다.
상기 공기마찰가이드는 회전가이드(400)와 회전가이드(400) 사이의 가로길이에 대응된 가로길이를 가지면서 경사진 마찰판 한 쌍이 상호 대칭형태로 형성되며, 즉 수직단면이 정삼각형태로 형성되되, 상부 및 하부가 개방된 형태를 가진다.
상호 마주한 회전가이드(400) 각각의 단부 외주단에 상호 연결되는 회전보조날개가 배치된다면 상기 회전가이드(400) 각각의 단부 내주단에 상호 연결되는 공기마찰가이드가 원주방향으로 등간격의 복수 개가 배치되는 구조를 가진다.
또한, 상기 회전보조날개의 배치되지 않고, 양측 회전가이드(400) 사이에 공기마찰가이드만이 설치되는 구조를 가질 수 있다.
상기 회전보조날개의 내주면과 공기마찰가이드의 외측면 사이가 면접 또는 미세 간격으로 이격되게 형성되는 구조를 가질 수 있다.
그리고, 상기 공기마찰가이드를 구성하는 마찰판과 마찰판 사이에 있어서, 상기 UV램프축(200) 외주면에 위치한 양측 마찰판 하단 사이의 간격은 회전보조날개의 내주면에 위치한 양측 마찰판 상단 사이의 간격에 비해 큰 폭으로 형성되며, 이때 상기 UV램프축(200)의 외주면에 마찰된 유체가 양측 마찰판 사이로 유입되어 UV램프축(200)의 외주면으로 갈수록 점점 넓혀지는 공간으로 인해 마찰판 간에 유입된 많은 양의 유체가 UV램프축(200) 외주면으로 인도하여 UV램프축(200)과의 접촉효율을 향상시키며, 이때 양측 마찰판 간의 확산공간을 통해 원호형의 방사방향으로 빠르게 배출된 유체가 다시 회전보조날개 및 광촉매회전체(300)의 회전되는 날개에 충돌되면서 UV램프축(200) 외주면과 다시 접촉 그리고 UV램프축(200)과 충돌된 유체가 공기마찰가이드의 내측으로 유입 등 반복적인 수행과정을 통해 UV램프축(200)과의 광촉매반응 수율을 높이게 된다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
광촉매 정화 장치 10 케이스 100 유입구 101
배출구 102 UV램프축 200 광촉매회전체 300
통공 301 충돌제어부 302 회전가이드 400
배출구 102 UV램프축 200 광촉매회전체 300
통공 301 충돌제어부 302 회전가이드 400
Claims (8)
- 일측에 유입구(101) 타측에 배출구(102)가 형성되면서 내부에 관로(103)를 가진 소정의 가로길이로 형성된 케이스(100)가 구비되고,
상기 케이스(100)의 내부에 중심에 가로길이로 배치된 UV램프축(200)이 구비되고,
상기 UV램프축(200)의 외주면에 나선형으로 배치되어 내경이 UV램프축(200) 외경에 비해 작게 형성되어 UV램프축(200) 외주로부터 이격되게 배치된 광촉매회전체(300)가 구비되고,
상기 광촉매회전체(300)의 양단에 위치한 광촉매회전체(300)의 내주면에 외주면이 결합 고정되면서 내주면과 접촉하는 UV램프축(200) 외주 접촉면에 회전베어링(410)이 마련된 회전가이드(400)가 구비되고,
상기 유입구(101) 및 배출구(102)에 위치한 회전가이드(400)를 상호 연결하며, 상기 광촉매회전체(300)의 피치의 간격에 비해 큰 피치 간격으로 UV램프축(200) 외주면에 나선형으로 하나 또는 복수 개의 회전보조날개가 형성되되, 상기 UV램프축(200) 외주면과 광촉매회전체(300)의 내주면 사이에 위치하며,
상기 회전가이드(400) 각각의 단부 외주단 사이에 회전보조날개가 형성된다면 회전가이드(400) 각각의 단부 내주단에 상호 연결되는 공기마찰가이드가 원주방향으로 등간격의 복수 개로 배치되며,
상기 공기마찰가이드는 경사진 마찰판 한 쌍이 상호 대칭형태로 이격되게 형성되며,
상기 공기마찰가이드를 구성하는 마찰판과 마찰판 사이에 있어, 상기 UV램프축(200) 외주면에 위치한 양측 마찰판 하단 사이의 간격은 회전보조날개의 내주면에 위치한 양측 마찰판 상단 사이의 간격에 비해 큰 폭으로 형성되며, 이때 상기 UV램프축(200)의 외주면에 마찰된 유체가 양측 마찰판 사이로 유입되어 UV램프축(200)의 외주면으로 갈수록 점점 넓어지는 확산공간을 형성하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 광촉매 정화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 광촉매회전체(300)는 UV램프축(200)의 외주로 나선형의 스크류날개형태로 형성되며, 이때 광촉매회전체(300) 전체면에는 광촉매재가 코팅되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 광촉매 정화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 UV램프축(200) 외주면에 근접한 광촉매회전체(300)의 내주면에 충돌제어부(302)가 요철형태로 광촉매회전체(300)의 나선길이에 대응되게 방사형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 광촉매 정화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 광촉매회전체(300)는 다수 개의 통공(301)이 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 광촉매 정화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 케이스(100)의 유입구(101)에 위치한 회전가이드(400)에 선단에 결합 고정되며, 외경은 광촉매회전체(300)의 외경에 비해 작게 형성되며, 상기 유입구(101)에 유입된 유체의 마찰로 회전되는 임펠라가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 광촉매 정화 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 회전보조날개의 나선방향이 광촉매회전체(300)의 나선방향과 반대인 역방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 광촉매 정화 장치. - 삭제
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001113267A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Akira Aoyanagi | 光触媒使用有害物質分解装置 |
| KR200254611Y1 (ko) * | 2001-08-01 | 2001-12-01 | 김형호 | 나선형 광촉매판을 이용한 물과 공기 정화 장치 |
| JP2004358327A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Solve Corporation Co Ltd | 流体管又は紫外線発光体の収容管のクリーニング装置 |
| KR101182162B1 (ko) * | 2009-12-17 | 2012-09-12 | 김정숙 | 광촉매를 이용한 수족관용 물 정화장치 |
| KR20130004645A (ko) * | 2011-07-04 | 2013-01-14 | 서정섭 | 자외선 및 광촉매를 이용한 살균장치 |
| KR101601246B1 (ko) | 2014-03-14 | 2016-03-17 | 윤병용 | 공기 정화장치 |
| KR20200004690A (ko) * | 2018-07-04 | 2020-01-14 | 이재섭 | 공기살균장치 |
| KR102084828B1 (ko) | 2017-04-06 | 2020-03-09 | 김우성 | 다양한 구조의 메디아를 이용한 광촉매 정화장치 |
| KR20200065890A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 서울바이오시스 주식회사 | 유체처리 모듈 및 유체처리 모듈을 포함하는 보관 장치 |
| KR102174986B1 (ko) | 2018-10-05 | 2020-11-06 | 주식회사 제이에스테크 | 정화효율성을 향상시킨 공기정화장치 |
-
2022
- 2022-05-24 KR KR1020220063724A patent/KR102449482B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001113267A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Akira Aoyanagi | 光触媒使用有害物質分解装置 |
| KR200254611Y1 (ko) * | 2001-08-01 | 2001-12-01 | 김형호 | 나선형 광촉매판을 이용한 물과 공기 정화 장치 |
| JP2004358327A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Solve Corporation Co Ltd | 流体管又は紫外線発光体の収容管のクリーニング装置 |
| KR101182162B1 (ko) * | 2009-12-17 | 2012-09-12 | 김정숙 | 광촉매를 이용한 수족관용 물 정화장치 |
| KR20130004645A (ko) * | 2011-07-04 | 2013-01-14 | 서정섭 | 자외선 및 광촉매를 이용한 살균장치 |
| KR101601246B1 (ko) | 2014-03-14 | 2016-03-17 | 윤병용 | 공기 정화장치 |
| KR102084828B1 (ko) | 2017-04-06 | 2020-03-09 | 김우성 | 다양한 구조의 메디아를 이용한 광촉매 정화장치 |
| KR20200004690A (ko) * | 2018-07-04 | 2020-01-14 | 이재섭 | 공기살균장치 |
| KR102174986B1 (ko) | 2018-10-05 | 2020-11-06 | 주식회사 제이에스테크 | 정화효율성을 향상시킨 공기정화장치 |
| KR20200065890A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 서울바이오시스 주식회사 | 유체처리 모듈 및 유체처리 모듈을 포함하는 보관 장치 |
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