KR102469750B1 - Air cleaning device for vehicle having evaporator with excellent durability - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 증발기 내부에 설치되고 자외선 LED가 구비된 자외선 조사모듈 및 상기 증발기 하우징의 내주면에 형성된 부식방지막을 포함하는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 차량의 증발기 내부에 자외선 LED가 형성되어 있는 자외선 조사 모듈을 형성하되, 상기 자외선 LED의 광조사에 의해 발생할 수 있는 증발기 하우징의 부식이나 변형 등의 손상을 방지할 수 있도록, 증발기 하우징 내주면에 부식방지막을 형성하는 효과가 있다.The present invention relates to an air purifier for a vehicle having an evaporator installed inside an evaporator of a vehicle and including an ultraviolet irradiation module equipped with an ultraviolet LED and a corrosion protection film formed on an inner circumferential surface of the evaporator housing.
According to the present invention, an ultraviolet irradiation module in which an ultraviolet LED is formed inside the evaporator of the vehicle is formed, and damage such as corrosion or deformation of the evaporator housing that may occur due to light irradiation of the ultraviolet LED is prevented, so that the evaporator It has the effect of forming a corrosion protection film on the inner circumferential surface of the housing.
Description
본 발명은 증발기를 포함하는 자동차용 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 증발기 내부에 자외선 LED가 형성되어 있는 자외선 조사 모듈을 형성하되, 상기 자외선 LED의 광조사에 의해 발생할 수 있는 증발기 하우징의 부식이나 변형 등의 손상을 방지할 수 있도록, 증발기 하우징 내주면에 부식방지막을 형성한 증발기를 포함하는 자동차용 공기정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air purifier for a vehicle including an evaporator, and more particularly, to form an ultraviolet irradiation module in which an ultraviolet LED is formed inside the evaporator of the vehicle, and the evaporator that can be generated by light irradiation of the ultraviolet LED The present invention relates to an air purifier for a vehicle including an evaporator in which a corrosion protection film is formed on an inner circumferential surface of an evaporator housing to prevent damage such as corrosion or deformation of the housing.
냉매사이클이라 함은 압축기(냉매를 고온 고압의 기체상태로 배출), 응축기(고온 고압의 냉매 기체를 상온 고압의 액상으로 변환), 모세관(냉매를 저온 저압으로 감압), 증발기(기화되면서 열교환)를 통과하면서 열교환 되도록 한 것으로, 증발기에서 주위에 열교환 된 공기를 이를 송풍 팬으로 실내로 불어 넣어 실내를 혹은 냉장고 등을 쿨링(Cooling)하게 되는 것이다. 냉매사이클을 이용한 냉동 및 냉방기기 및 장치는 가정용 에어컨이나 자동차용 에어컨 등이 대표적이다. 이외에도 쇼 케이스, 냉동고 등 다양한 종류가 있다.The refrigerant cycle refers to a compressor (discharges refrigerant as a high-temperature, high-pressure gas), a condenser (converts a high-temperature, high-pressure refrigerant gas into a high-temperature, high-pressure liquid), a capillary (reduces the refrigerant to a low-temperature, low-pressure), and an evaporator (heat exchanges as it evaporates). It is to exchange heat while passing through the evaporator, and the air that has been heat-exchanged around the evaporator is blown into the room by a blower fan to cool the room or the refrigerator. Refrigeration and air-conditioning devices and devices using a refrigerant cycle are representative of home air conditioners and automobile air conditioners. In addition, there are various types such as showcases and freezers.
차량에는 여름철과 같이 실내 온도가 높을 때 차량의 실내를 적정온도와 습도로 제어하여 실내를 쾌적하게 유지할 수 있도록 에어컨 시스템이 구비되어 있다. 차량의 에어컨 시스템은 증기 압축 냉동 사이클로서, 응축기(condenser), 압축기(compressor), 팽창 밸브(expantion valve), 증발기(evaporator), 건조기(dryer)의 주요 부품으로 구성된다. 냉동사이클은 냉매가스를 충진하거나 사용도중 보충하기 위한 냉매 가스 주입 포트가 마련되어 있다. 이러한 포트는 고압측 포트(HP)와 저압측 포트(LP)로 나뉘어져 있는데 고압측 포트(HP)는 압축기와 응축기 사이에 설치되고, 저압측 포트는 팽창밸브와 증발기 사이에 위치되어 있다. 그러나 종래의 자동차용 에어컨은 냉매시스템이 작동하는 과정에 압축기 내의 오일과 냉매가스 속에 포함되어 있는 수분 혹은 공기에 의해 냉매 물질이 화학적으로 변하거나 그 변화에 따라 냉동시스템을 구성하는 순환로의 내벽에 산화 피막이나 스케일이 형성되게 된다. An air conditioner system is provided in a vehicle to keep the interior of the vehicle comfortable by controlling the interior of the vehicle to an appropriate temperature and humidity when the interior temperature is high, such as in summer. An air conditioning system of a vehicle is a vapor compression refrigeration cycle, and is composed of major parts such as a condenser, a compressor, an expansion valve, an evaporator, and a dryer. The refrigerating cycle is provided with a refrigerant gas injection port for filling or replenishing refrigerant gas during use. These ports are divided into a high pressure side port (HP) and a low pressure side port (LP). The high pressure side port (HP) is installed between the compressor and the condenser, and the low pressure side port is located between the expansion valve and the evaporator. However, in conventional automotive air conditioners, the refrigerant material is chemically changed by moisture or air contained in the oil and refrigerant gas in the compressor during the operation of the refrigerant system, or the inner wall of the circuit constituting the refrigeration system is oxidized according to the change. A film or scale is formed.
그러나, 에어컨이 구동되는 하절기의 경우에는 차량의 시동을 끄거나 에어컨 작동을 중지하게 되면, 잔류 응축수는 증발기 케이스의 응축수 드레인을 통해 배출하게 된다. 잔류 응축수가 증발기 케이스의 응축수 드레인을 통해 배출 후에도 표면장력으로 인하여 증발기의 표면에 응결된 상태로 남아 있게 된다. 증발기 표면에 남아 있는 잔류 응축수에는 각종 곰팡이균이나 세균 등이 번식되기 때문에, 이 후에 에어컨을 다시 가동하게 되면 공기와 함께 곰팡이균 및 세균이 차량의 실내로 유입되어 차량의 실내에 불쾌한 악취나 곰팡이 냄새를 유발시키게 된다. 필터 부재가 사용되는 동안 부착되는 다양한 종류의 세균 또는 박테리아 등에 의해서 오염되나, 필터 부재를 살균할 수 있는 장치를 구비하지 않고 있어, 필터 부재의 사용 수명이 단축되거나, 필터 부재에 의해서 여과되는 공기의 질이 악화된다.However, in the summer when the air conditioner is operated, when the engine of the vehicle is turned off or the air conditioner is stopped, residual condensate is discharged through the condensate drain of the evaporator case. Even after the residual condensate is discharged through the condensate drain of the evaporator case, it remains condensed on the surface of the evaporator due to surface tension. Since the residual condensate remaining on the surface of the evaporator breeds various fungi and bacteria, when the air conditioner is re-operated after that, the fungus and bacteria flow into the interior of the vehicle along with the air, causing unpleasant odors or moldy odors in the interior of the vehicle. will cause Although the filter member is contaminated by various kinds of germs or bacteria that are attached during use, there is no device capable of sterilizing the filter member, which shortens the lifespan of the filter member or reduces the air quality filtered by the filter member. quality deteriorates
차량용 에어컨의 세척 방법은 전용 세척(Cleaning) 용액, 자외선 광원(UV-Lamp), 에어필터(Air filter)를 활용하는 방법 등이 있다. 전용 세척 용액을 활용하는 방법은 시중에서 별도의 세척액을 사용하여 세척하는 방법으로서, 일정 시간이 지나면 효과가 사라져 매번 세척해야 하는 문제가 있으며, 전용 세척 용액 비용이 비싸고, 세척에 많은 시간이 소요되며, 차체에 손상을 주는 경우도 있다. 자외선 Lamp를 활용하는 방법은 효과가 지속되는 장점이 있으나, 자외선 Lamp의 수명이 짧고, 램프 타입이라서 충력에 약하며, on/off 시간이 오래 걸리며, 증발기 전체에 균일한 빛 조사가 어려움이 있다. 또한, 악취 강도나 발생 등에 반응하지 않고, 단순이 빛을 조사하는 초보적인 방식이다. 에어필터를 활용한 방법은, 가장 손쉽게 운전자가 취할 수 있는 방법으로 가장 저렴하다. 그러나, 필터는 먼지 등은 제거할 수 있으나 증발기의 오염이나 세균의 억제 또는 방지는 불가능하다.Methods for cleaning vehicle air conditioners include a method using a dedicated cleaning solution, an ultraviolet light source (UV-Lamp), and an air filter. The method of using a dedicated cleaning solution is a method of cleaning using a separate cleaning solution on the market, and there is a problem in that the effect disappears after a certain period of time and you have to wash it every time, the cost of the dedicated cleaning solution is expensive, and it takes a lot of time , which may damage the vehicle body. The method using an ultraviolet lamp has the advantage of lasting effect, but the lifespan of the ultraviolet lamp is short, it is a lamp type, so it is weak in charge, it takes a long time to turn on/off, and it is difficult to uniformly irradiate the entire evaporator with light. In addition, it is a rudimentary method of simply irradiating light without reacting to odor intensity or generation. The method using an air filter is the easiest and cheapest way for drivers to take. However, the filter can remove dust and the like, but it is impossible to suppress or prevent contamination of the evaporator or bacteria.
본 발명의 목적은 차량의 증발기 내부에 자외선 LED가 형성되어 있는 자외선조사 모듈을 형성하되, 상기 자외선 LED의 광조사에 의해 발생할 수 있는 증발기 하우징의 부식이나 변형 등의 손상을 방지할 수 있도록, 증발기 하우징 내주면에 부식방지막을 형성한 증발기를 포함하는 자동차용 공기정화장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to form an ultraviolet irradiation module in which an ultraviolet LED is formed inside the evaporator of the vehicle, to prevent damage such as corrosion or deformation of the evaporator housing that may occur due to light irradiation of the ultraviolet LED, To provide an air purifier for vehicles including an evaporator in which a corrosion protection film is formed on an inner circumferential surface of a housing.
또한, 차량의 증발기에서 발생되는 결로 현상으로 인한 곰팡이 및 바이러스의 발생으로 성인 및 영유아들의 악취 및 호흡기 감염을 방지하고, 증발기에 남아있는 잔류습기로 인한 악취 발생을 차단하여 쾌적한 운전환경을 도모할 수 있는 자동차용 공기정화장치를 제공하는 것이다.In addition, mold and viruses caused by dew condensation generated in the evaporator of the vehicle can prevent odor and respiratory infections in adults and children, and promote a pleasant driving environment by blocking the occurrence of odor due to residual moisture remaining in the evaporator. It is to provide an air purifying device for automobiles.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 차량의 증발기 내부에 설치되고 자외선 LED가 구비된 자외선 조사 모듈 및 상기 증발기 하우징의 내주면에 형성된 부식방지막을 포 함하는 것으로 구성된다.In order to achieve this object, an air purifier for a vehicle having an evaporator according to the present invention is installed inside the evaporator of the vehicle and includes an ultraviolet irradiation module equipped with an ultraviolet LED and a corrosion protection film formed on the inner circumferential surface of the evaporator housing. It consists of
상기 자외선 LED는 UV(자외선) C LED일 수 있다.The ultraviolet LED may be a UV (ultraviolet) C LED.
상기 자외선 LED는 200 nm 내지 280 nm의 파장 범위 및 4.43 eV 내지 6.20eV 범위의 광자 에너지를 갖는 자외선을 생성할 수 있다.The ultraviolet LED may generate ultraviolet light having a wavelength range of 200 nm to 280 nm and photon energy in a range of 4.43 eV to 6.20 eV.
상기 증발기의 내부에 광촉매 물질이 코팅된 광촉매 메쉬를 더 구비할 수 있다.A photocatalyst mesh coated with a photocatalytic material may be further provided inside the evaporator.
상기 광촉매 물질은 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택된 화합물을 포함하는 광촉매 물질일 수 있다.The photocatalytic material is titanium dioxide (TiO2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), tungsten oxide-titanium dioxide (WO 3 -TiO 2 ), zinc sulfide (ZnS), oxide It may be a photocatalytic material including a compound selected from the group consisting of nickel (NiO) and iron oxide (Fe 2 O 3 ).
상기 광촉매 메쉬는 외주면에 자외선 차단필름 층이 형성된 투명 아크릴 하우징 내부에 형성될 수 있다.The photocatalyst mesh may be formed inside a transparent acrylic housing having a UV blocking film layer formed on an outer circumferential surface thereof.
상기 장치는 상기 증발기의 수분, 악취, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 휘발성유기화합물질(Volatile Organic Compounds; VOCs), 대장균, 황색포도상구균, 곰팡이, 박테리아 및 바이러스로 이루어진 군에서 선택된 유해물질을 제거하는 장치일 수 있다.The device removes moisture from the evaporator, odor, nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), volatile organic compounds (VOCs), Escherichia coli, Staphylococcus aureus , it may be a device for removing harmful substances selected from the group consisting of fungi, bacteria and viruses.
상기 부식방지막은 Al, Ni, Cr, Ti 및 Zn으로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함할 수 있다.The anti-corrosion film may include an element selected from the group consisting of Al, Ni, Cr, Ti, and Zn.
상기 부식방지막은 상기 증발기의 코어 외주면과 커버의 내주면에 더 형성될 수 있다.The anti-corrosion film may be further formed on an outer circumferential surface of the core of the evaporator and an inner circumferential surface of the cover.
상기 부식방지막은 자외선을 반사할 수 있도록 상기 증발기 하우징의 내주면에 패터닝 처리되어 형성될 수 있다.The anti-corrosion film may be formed by patterning an inner circumferential surface of the evaporator housing to reflect ultraviolet rays.
상기 패터닝은 오목형 패터닝 또는 볼록형 패터닝으로 형성될 수 있다.The patterning may be formed by concave patterning or convex patterning.
상기 부식방지막은 상기 증발기 내주면에 나노 패터닝 처리 이후에 형성될 수 있다.The anti-corrosion film may be formed after nano-patterning treatment on an inner circumferential surface of the evaporator.
본 발명에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 차량의 증발기 내부에 자외선 LED가 형성되어 있는 자외선 조사 모듈을 형성하되, 상기 자외선 LED의 광조사에 의해 발생할 수 있는 증발기 하우징의 부식이나 변형 등의 손상을 방지할 수 있도록, 증발기 하우징 내주면에 부식방지막을 형성할 수 있는 효과가 있다.An air purifier for a vehicle having an evaporator according to the present invention forms an ultraviolet irradiation module in which an ultraviolet LED is formed inside the evaporator of the vehicle, and corrosion or deformation of the evaporator housing that may occur due to light irradiation of the ultraviolet LED To prevent damage to the evaporator housing, there is an effect of forming a corrosion protection film on the inner circumferential surface.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치가 구비되는 차량의 증발기 주변 구성요소들의 모습을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치에서 나선형의 요홈이 형성된 내벽에 코팅된 광촉매 코팅층과 진공 자외선 사이의 공기 흐름을 나타내는 단면을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치에서 사용할 수 있는 자외선 파장 범위를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치에서 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 반응 메커니즘을 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 및 UV LED 광 패널의 모습을 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 광촉매 TiO2의 정화작용을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 주변 구성 및 이산화티타늄(TiO2) 광촉매에 코팅된 Mesh 구조의 반응 메커니즘을 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징 내주면에 형성되는 음각 또는 양각의 부식방지막 패턴의 모습을 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징 내부 모습을 나타낸 사진이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징 커버의 모습을 나타낸 사진이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징에 코어가 설치되어 있는 모습을 나타낸 사진이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징에 코어가 설치되어 있지 않은 모습을 나타낸사진이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징을 측면에서 촬영한 모습을 나타낸 사진이다.1 is a schematic diagram showing the appearance of components around an evaporator of a vehicle equipped with an air purifier for a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a cross-section of air flow between a photocatalyst coating layer coated on an inner wall in which a spiral groove is formed in an air purifier for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention and a vacuum ultraviolet ray.
3 is a schematic diagram showing a UV wavelength range that can be used in an air purifying device for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalytic reaction mechanism in an air purifier for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram showing the appearance of the evaporator and UV LED light panel of the air purifier for automobiles having an evaporator according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing the purification action of the photocatalyst TiO 2 in the air purifier for automobiles having an evaporator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing the reaction mechanism of a mesh structure coated with a titanium dioxide (TiO2) photocatalyst and a peripheral configuration of an air purifier for a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram showing the shape of an intaglio or embossed anti-corrosion film pattern formed on the inner circumferential surface of an evaporator housing of an air purifier for a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention.
9 is a photograph showing the inside of an evaporator housing of an air purifier for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention.
10 is a photograph showing an appearance of an evaporator housing cover of an air purifier for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention.
11 is a photograph showing a state in which a core is installed in an evaporator housing of an air purifier for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention.
12 is a photograph showing a state in which a core is not installed in an evaporator housing of an air purifier for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention.
13 is a photograph showing an evaporator housing of an air purifier for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention taken from the side.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 구체적인 수치는 실시예에 불과하다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, in describing the embodiments of the present invention, specific numerical values are merely examples.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치가 구비되는 차량의 증발기 주변 구성요소들의 모습을 나타낸 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치에서 나선형의 요홈이 형성된 내벽에 코팅된 광촉매 코팅층과 진공 자외선 사이의 공기 흐름을 나타내는 단면을 나타낸 모식도이다. 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치에서 사용할 수 있는 자외선 파장 범위를 나타낸 모식도가 도시되어 있다.1 is a schematic diagram showing the appearance of components around the evaporator of a vehicle equipped with an air purifier for a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a schematic diagram showing a cross-section showing the air flow between the photocatalyst coating layer coated on the inner wall in which the spiral groove is formed in the air purifier for automobiles equipped with an evaporator and vacuum ultraviolet rays. 3 is a schematic diagram showing a UV wavelength range that can be used in an air purifier for a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치에서 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 반응 메커니즘을 나타내는 모식도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 및 UV LED 광 패널의 모습을 나타낸 모식도가 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 광촉매 이산화티타늄(TiO2)의 정화작용을 나타낸 모식도가 도시되어 있다.4 is a schematic diagram showing a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalytic reaction mechanism in an air purifier for a vehicle having an evaporator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows an evaporator according to an embodiment of the present invention. A schematic diagram showing the appearance of an evaporator and a UV LED light panel of an air purifier for a vehicle having a photocatalytic titanium dioxide ( A schematic diagram showing the purification action of TiO 2 ) is shown.
도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 주변 구성 및 이산화티타늄(TiO2) 광촉매에 코팅된 메쉬(Mesh) 구조의 반응 메커니즘을 나타내는 모식도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징 내주면에 형성되는 음각 또는 양각의 부식방지막 패턴의 모습을 나타낸 모식도가 도시되어 있으며, 도 9에는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징 내부 모습을 나타낸 사진이 개시되어 있다.7 is a schematic diagram showing the reaction mechanism of a mesh structure coated on a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalyst and a peripheral configuration of an air purifier for a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention, 8 is a schematic diagram showing the shape of an intaglio or embossed anti-corrosion film pattern formed on the inner circumferential surface of an evaporator housing of an air purifier for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. A photograph showing the inside of an evaporator housing of an air purifier for a vehicle having an evaporator is disclosed.
도 10에는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징 커버의 모습을 나타낸 사진이 개시되어 있고, 도 11에는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징에 코어가 설치되어 있는 모습을 나타낸 사진이 개시되어 있으며, 도 12에는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징에 코어가 설치되어 있지 않은 모습을 나타낸 사진이 개시되어 있다.10 is a photograph showing the appearance of an evaporator housing cover of an air purifier for a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention. A photograph showing a state in which a core is installed in an evaporator housing of an air purifier for automobiles is disclosed, and FIG. A photograph showing a non-existent appearance is disclosed.
도 13에는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치의 증발기 하우징을 측면에서 촬영한 모습을 나타낸 사진이 개시되어 있다.FIG. 13 is a photograph showing an evaporator housing of an air purifier for a vehicle equipped with an evaporator according to an embodiment of the present invention taken from the side.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 차량의 증발기 내부에 설치되고 자외선 LED가 구비된 자외선 조사 모듈 및 상기 증발기 하우징의 내주면에 형성된 부식방지막을 포함하는 것으로 구성될 수 있다.Referring to these drawings, an air purifier for a vehicle having an evaporator according to the present invention is configured to include an ultraviolet irradiation module installed inside the evaporator of the vehicle and equipped with an ultraviolet LED, and a corrosion protection film formed on the inner circumferential surface of the evaporator housing. It can be.
즉, 본 발명에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 차량의 증발기 내부에 자외선 LED가 형성되어 있는 자외선 조사 모듈을 형성하되, 상기 자외선 LED의 광조사에 의해 발생할 수 있는 증발기 하우징의 부식이나 변형 등의 손상을 방지할 수 있도록, 증발기 하우징 내주면에 부식방지막을 형성할 수 있다. That is, the air purifier for a vehicle having an evaporator according to the present invention forms an ultraviolet irradiation module in which an ultraviolet LED is formed inside the evaporator of the vehicle, and the corrosion of the evaporator housing that may occur due to the light irradiation of the ultraviolet LED To prevent damage such as deformation, a corrosion protection film may be formed on the inner circumferential surface of the evaporator housing.
또한, 차량 에어컨의 증발기에 남아 있던 잔류 습기를 제거함으로써, 증발기에 남아 있던 잔류 습기로 인한 악취 발생을 원천적으로 차단할 수 있고, 이로 인해 항상 쾌적한 운전환경을 제공할 수 있고, 증발기의 결로 현상으로 인해 발생하는 곰팡이 및 바이러스의 영향으로 성인 및 영유아들에 대한 악취 및 호흡기 감염을 방지할 수 있다.In addition, by removing the residual moisture remaining in the evaporator of the vehicle air conditioner, it is possible to fundamentally block the generation of odor due to the residual moisture remaining in the evaporator, thereby providing a always pleasant driving environment, and due to condensation in the evaporator It is possible to prevent odor and respiratory infections for adults and infants due to the effects of fungi and viruses.
구체적으로, 자동차 에어컨 시스템 중 증발기로부터 나오는 탈취 및 살균을 높이기 위해 기존의 에어컨 시스템 증발기 전(前)면에 UV LED와 메쉬 구조의 TiO2 망을 추가로 사용함으로서 탁월한 탈취 및 살균 효과를 통해 소비자와 세균 및 바이러스의 접촉을 방지하게 된다.Specifically, in order to increase deodorization and sterilization from the evaporator of the automobile air conditioner system, UV LED and mesh structured TiO 2 net are additionally used on the front of the evaporator of the existing air conditioner system, thereby providing excellent deodorization and sterilization effects to consumers and consumers. It prevents the contact of germs and viruses.
본 발명은 차량용 공기순환시스템 중 에어컨(Air conditioner)의 증발기(Evaporator)에 적용되어 에어컨의 살균 및 탈취 효과를 극대화하고, 장치 내부에 수분 발생과 외부공기에 포함된 이물질 등의 유입으로 발생하는 악취 및 세균 번식 문제를 해결하기 위해 UV-LED를 이용한 살균과 TiO2 광촉매 반응을 통한 악취 제거를 이용할 수 있다.The present invention is applied to the evaporator of an air conditioner among vehicle air circulation systems to maximize the sterilization and deodorization effect of the air conditioner, and odors caused by the inflow of moisture and foreign substances contained in the outside air inside the device. And sterilization using UV-LED and odor removal through TiO 2 photocatalytic reaction can be used to solve the problem of bacterial propagation.
구체적으로 TiO2 코팅을 통해 그물망(Mesh)을 제작하고 광촉매 반응 및 살균 반응 활성화를 위한 UV-C type LED(270 nm 내지 280 nm)를 증발기(Evaporator) 전(前)면부에 일정한 간격으로 배열하는 것으로 상기 살균장치를 구현할 수 있다. 이 때, UV-C type과 Mesh type을 사용하는 이유는 강력한 자외선 에너지(약 4.4 eV 내지 4.6 eV)로 인한 살균 효율성 극대화와 표면적 증가에 따른 TiO2 광촉매 반응을 통한 탈취 특성을 향상시키기 위함이다.Specifically, a mesh is produced through TiO 2 coating and UV-C type LEDs (270 nm to 280 nm) are arranged at regular intervals on the front surface of the evaporator to activate photocatalytic reaction and sterilization reaction. As such, the sterilization device can be implemented. At this time, the reason for using the UV-C type and the Mesh type is to maximize sterilization efficiency due to strong ultraviolet energy (about 4.4 eV to 4.6 eV) and improve deodorization characteristics through TiO 2 photocatalytic reaction according to the increase in surface area.
상기 UV-LED와 TiO2 광촉매를 통해 기존의 에어컨 공기 살균 및 정화에 적용되었던 전용 세척(Cleaning) 용액, 자외선 LED(UV-Lamp), 에어필터(Air filter) 등의 경제적 측면, 내구성 측면, 환경적 측면의 한계를 극복하고 고효율의 우수한 특성을 갖는 Air solution 시스템을 제작할 수 있다.Through the UV-LED and TiO2 photocatalyst, the cleaning solution, ultraviolet LED (UV-Lamp), air filter, etc., which were applied to the existing air conditioner air sterilization and purification, are economical, durable, and environmentally friendly. It is possible to overcome the limitations of the side and manufacture an air solution system with excellent characteristics of high efficiency.
공기 흐름은 도 1에서와 같이 차량 내, 외부, 에어필터, 증발기(에바포레이터), 차량내부의 블로어 모터에 의해 흐른다. 에어필터는 차량 내외부 공기의 필터이다. 블로어 모터는 차량 내외부의 공기를 흡입하는 역할을 한다. 증발기는 블로어 모터가 흡입한 공기를 냉매(Refriegerant)를 통해 차갑게 만들어 준다. 이후 차가워진 공기가 차량의 덕트를 통해서 각 통풍구로 이동 차량 내부 온도가 감소한다. 증발기에서 열을 빼앗긴 공기가 차가워지며 공기가 함유하고 있는 수분이 응축된다. 이러한 수분이 응축된 부분에서 각종 세균, 미생물이 번식하여 악취의 원인이 된다.As shown in FIG. 1 , the air flows through the inside and outside of the vehicle, the air filter, the evaporator (evaporator), and the blower motor inside the vehicle. The air filter is a filter for air inside and outside the vehicle. The blower motor serves to suck air from inside and outside the vehicle. The evaporator cools the air sucked in by the blower motor through the refrigerant. Then, the cooled air moves to each vent through the duct of the vehicle, and the temperature inside the vehicle decreases. The air that has been deprived of heat by the evaporator is cooled and the moisture contained in the air is condensed. In the condensed part of this moisture, various bacteria and microorganisms propagate and cause odor.
증발기(Evaporator)는 에어컨 구성요소 중 가장 중요한 요소이다. 액체인 냉매가 상대적으로 고온인 외부 공기와 접촉하고, 공기가 함유하는 수분이 열을 냉매에 빼앗겨 응축하며, 응축된 부분에서 각종 세균, 곰팡이 번식하고, 악취의 원인이 된다. 따라서, UV-LED와 TIO2 광 촉매 물질을 이용한 탈취 및 살균효과로 Evaporator 개선 효과 기대할 수 있다.The evaporator is one of the most important components of an air conditioner. The liquid refrigerant comes into contact with relatively high-temperature external air, and moisture contained in the air takes away heat from the refrigerant and condenses. Therefore, the effect of improving the evaporator can be expected through deodorization and sterilization effects using UV-LED and TIO2 photocatalyst.
에어컨 공기 살균장치는 도 2에서와 같이 예를 들어 공기 유입부, 공기 배출부 및 상기 공기 유입부와 상기 유출구 사이에 배치된 관로를 포함하는 증발기 본체, 상기 증발기 본체 내에 배열되는 자외선 파장을 갖는 UV-LED (Ultraviolet light emitting diode; UV LED) 모듈, 즉 살균 특성을 나타내는 UV-C영역의 자외선 LED(본 발명에서는 280nm급 자외선 LED적용)와 광촉매 기능을 갖는 UV-A 파장(본 발명에서는 365nm급 자외선 LED적용)의 UV-LED로 구성된 모듈로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the air conditioner air sterilization apparatus includes, for example, an evaporator body including an air inlet, an air outlet, and a conduit disposed between the air inlet and the outlet, UV rays having an ultraviolet wavelength arranged in the evaporator body. -LED (Ultraviolet light emitting diode; UV LED) module, that is, an ultraviolet LED in the UV-C range (in the present invention, a 280 nm class ultraviolet LED is applied) exhibiting sterilization properties and a UV-A wavelength having a photocatalytic function (in the present invention, a 365 nm class It can be composed of a module composed of UV-LED of UV LED application).
도 3에서와 같이 자외선은 200 ~ 400nm 파장대의 빛을 뜻한다. 해당 파장의 에너지로 인해 살균 및 멸균 효과 (미생물, 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등)가 있다. 즉, 상기 자외선은 미생물의 DNA 구조를 파괴하여 불활성화 시키는 소독 방식으로 이용된다.As shown in FIG. 3, ultraviolet light refers to light in a wavelength range of 200 to 400 nm. Due to the energy of the corresponding wavelength, there is a sterilization and sterilization effect (microorganisms, bacteria, viruses, fungi, etc.). That is, the ultraviolet ray is used as a disinfection method for destroying and inactivating the DNA structure of microorganisms.
상기 자외선 C(UVC)는, 200 nm 내지 280 nm, 바람직하게는, 270 nm 내지 280 nm의 파장 범위 및 4.43 eV 내지 6.20 eV, 바람직하게는, 4.4 eV 내지 4.6 eV 범위의 광자 에너지를 포함하는 것일 수 있다. 상기 자외선 C LED 모듈은, 200 nm 내지 280 nm의 파장 범위의 UVC(Ultraviolet C)를 포함하고, 단파 자외선(short wave UV) 또는 원자외선(deep UV)에 해당한다. 살균에 주로 사용된다.The ultraviolet C (UVC) includes a wavelength range of 200 nm to 280 nm, preferably, 270 nm to 280 nm, and a photon energy in the range of 4.43 eV to 6.20 eV, preferably, 4.4 eV to 4.6 eV. can The ultraviolet C LED module includes UVC (Ultraviolet C) in a wavelength range of 200 nm to 280 nm, and corresponds to short wave UV or deep UV. It is mainly used for sterilization.
자외선은 그 파장 범위에 따라 자외선 A(Ultraviolet A; UVA), 자외선 B(Ultraviolet B; UVB), 자외선 C(Ultraviolet C; UVC) 및 진공 자외선(Vacuum Ultraviolet; VUV)으로 나뉜다. 자외선 A(UVA)는 315 nm 내지 400 nm의 파장 범위를 가지고, 장파 자외선(long wave UV) 또는 원자외선(deep UV)을 포함하며, 태양 빛의 대부분에 해당한다. 경화, 광촉매에 주로 사용된다. 자외선 B(UVB)는 280 nm 내지 315 nm 파장 범위를 가지고, 오존층에 의해서 대부분 흡수한다. 의학에 많이 사용된다. 자외선 C(UVC)의 파장은 곰팡이, 미생물, 병원균, 바이러스 등에 조사되면 세포내의 DNA를 손상시킴으로써 이들의 증식능력을 억제시킬 수 있다.Ultraviolet rays are divided into ultraviolet A (UVA), ultraviolet B (UVB), ultraviolet C (UVC), and vacuum ultraviolet (VUV) according to their wavelength range. Ultraviolet A (UVA) has a wavelength range of 315 nm to 400 nm, includes long wave UV or deep UV, and corresponds to most of the sunlight. It is mainly used for curing and photocatalysis. Ultraviolet B (UVB) has a wavelength range of 280 nm to 315 nm and is mostly absorbed by the ozone layer. It is used a lot in medicine. When the wavelength of ultraviolet C (UVC) is irradiated to fungi, microorganisms, pathogens, viruses, etc., it can damage the DNA in cells and inhibit their proliferative ability.
상기 자외선 C LED 모듈은, 파장이 짧아질수록 큰 광자 에너지 갖는다. 상기 자외선 C LED 모듈은, 4.43 eV 내지 6.20 eV 범위의 자외선 C(UVC)의 광자 에너지를 포함하는 것일 수 있다. 자외선 C(UVC)의 254 nm 파장은 4.88 eV 광자 에너지를 가지는 것일 수 있다. UVA(Ultraviolet A)의 광자 에너지는 3.10 eV 내지 3.94 eV이고, UVB(Ultraviolet B)의 광자 에너지는 3.94 eV 내지 4.30 eV인 것일 수 있다.The ultraviolet C LED module has a higher photon energy as the wavelength becomes shorter. The ultraviolet C LED module may include photon energy of ultraviolet C (UVC) in the range of 4.43 eV to 6.20 eV. The 254 nm wavelength of ultraviolet C (UVC) may have a photon energy of 4.88 eV. Photon energy of Ultraviolet A (UVA) may be 3.10 eV to 3.94 eV, and photon energy of Ultraviolet B (UVB) may be 3.94 eV to 4.30 eV.
상기 자외선 LED는 선택적인 단일 파장으로 인한 미생물 제거 성능이 우수하다. 또한, 낮은 소비전력과 높은 수명을 가지며, 낮은 열 발생량을 가진다. 또한, 광재활현상 방지에 우수하다. 광재활현상이란, 살균선(200~300nm)을 조사 받은 불활성화한 세균이 살아가는데 필요한 빛(350~500nm)영역의 빛을 받게 되어 되살아나는 현상이다. UV LED는 자외선 파장의 선택적인 발생으로 인해 세균이 살아가는데 필요한 빛이 조사되지 않아 UV Lamp보다 우수하다.The ultraviolet LED is excellent in microorganism removal performance due to a selective single wavelength. In addition, it has low power consumption, high lifespan, and low heat generation. In addition, it is excellent in preventing the optical rehabilitation phenomenon. Photorehabilitation is a phenomenon in which inactivated bacteria irradiated with germicidal rays (200-300nm) are revived by receiving light in the range of light (350-500nm) necessary for survival. UV LED is superior to UV Lamp because it does not irradiate the light necessary for bacteria to live due to the selective generation of ultraviolet wavelengths.
상기 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 상기 증발기의 내부에 광촉매 물질이 코팅된 광촉매 메쉬를 더 구비할 수 있다.The air purifier for a vehicle having the evaporator may further include a photocatalyst mesh coated with a photocatalyst material inside the evaporator.
상기 광촉매 물질은, 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 것일 수 있다. 상기 광촉매 물질은 광촉매제로서 메쉬 상에 코팅되어 자외선 C(UVC)의 조사에 의해 금속 표면에 전자-정공을 생성하며 이들은 공기 중의 수산기(H2O)와 반응을 일으켜 수산화물 라디칼(OH)을 생성하게 된다. 이러한 수산화물 라디칼(OH)은 매우 강력한 산화제로써 살균 및 다양한 종류의 유기화합물의 분해를 담당할 수 있다. 메쉬 광촉매는 자외선 C(UVC)와 접촉 면적을 증가시켜 반응 면적이 증대되는 것일 수 있다.The photocatalytic material is titanium dioxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), tungsten oxide-titanium dioxide (WO 3 -TiO 2 ), zinc sulfide (ZnS) , Nickel oxide (NiO) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) It may include at least one material selected from the group consisting of. The photocatalyst material is coated on a mesh as a photocatalyst and generates electron-holes on the metal surface by irradiation of ultraviolet C (UVC), which reacts with hydroxyl groups (H 2 O) in the air to generate hydroxide radicals (OH). will do These hydroxide radicals (OH) are very strong oxidizing agents and can be responsible for sterilization and decomposition of various types of organic compounds. The mesh photocatalyst may increase a reaction area by increasing a contact area with ultraviolet C (UVC).
상기 광촉매 물질은 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 반응 메커니즘을 나타내는 도면이다. 도 4를 통하여 이산화티타늄(TiO2)의 광촉매 반응 메커니즘을 설명한다. 이산화티타늄(TiO2)은 밴드갭 에너지(bandgap energy)가 3.2 eV인 반도체이다. 밴드갭(band gap) 이상의 진공 자외선(VUV) 광 에너지를 받은 티타늄은 표면에서 전자(e-)가 전자대(valence band)에서 전도대(conduction band)로 여기되면서 전자 홀(h+)을 형성하고 수산화물 라디칼(Hydroxyl radical), 산소 종(Oxygen species)과 같은 강력한 산화물을 형성한다. 이산화티타늄(TiO2)은 루틸(rutile), 아나타제(anantase), 브루카이트(brookite) 상으로 존재하며, 이중 아나타제 TiO2가 광촉매 활성을 나타낸다. 빛에 의한 촉매의 활성화에 의해 정공과 전자가 생성된다. 반응물이 주반응 흐름에서 벗어나 촉매 표면으로 확산(외부확산)된다. 생성된 정공이 촉매 내부에서 촉매 표면으로 확산(내부확산)과 동시에 생성된 전자가 촉매 내부에서 금속쪽으로 확산(내부확산)된다. 정공과 반응물이 반응(환원형→산화형)됨과 동시에 전자와 반응물이 반응(산화형→환원형)한다.The photocatalytic material is a diagram showing a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalytic reaction mechanism. A photocatalytic reaction mechanism of titanium dioxide (TiO 2 ) will be described through FIG. 4 . Titanium dioxide (TiO 2 ) is a semiconductor with a bandgap energy of 3.2 eV. Titanium, which has received vacuum ultraviolet (VUV) light energy above the band gap, forms electron holes (h+) as electrons (e-) are excited from the valence band to the conduction band on the surface, forming hydroxide It forms strong oxides such as Hydroxyl radical and Oxygen species. Titanium dioxide (TiO 2 ) exists in rutile, anantase, and brookite phases, and the dual anatase TiO 2 exhibits photocatalytic activity. Activation of the catalyst by light generates holes and electrons. Reactants diffuse out of the main reaction stream and onto the catalyst surface (outdiffusion). The generated holes diffuse from the inside of the catalyst to the surface of the catalyst (internal diffusion), and the generated electrons diffuse from the inside of the catalyst toward the metal (internal diffusion). Holes and reactants react (reduction type → oxidation type) and electrons and reactants react (oxidation type → reduction type) at the same time.
상기 광촉매 물질은 병원, 식당에서 살균, 부패방지를 하는 학균 작용을 한다. 아파트에서 공기 중의 유해물질을 제거하여 대기정화를 한다. 암모니아 황화수소 등의 악취 흡착분해로 탈취 작용을 한다. 터널 및 건물 외벽에서 표면 부착 가능한 유기물질 분해 제거하는 방오 작용을 한다. 또한, 폐수처리장에서 오/폐수 유해성 유기화합물을 분해하여 제거한다.The photocatalytic material acts as a fungicide to sterilize and prevent spoilage in hospitals and restaurants. It purifies the air by removing harmful substances from the air in the apartment. It deodorizes by adsorbing and decomposing odors such as ammonia and hydrogen sulfide. It acts as an antifouling agent that decomposes and removes organic substances that can be attached to the surface of tunnels and building outer walls. In addition, it decomposes and removes harmful organic compounds in wastewater/wastewater in wastewater treatment plants.
상기 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 수분, 악취, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 휘발성유기화합물질(Volatile Organic Compounds; VOCs), 곰팡이, 박테리아 및 바이러스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 제거하는 것일 수 있다. 특히, 에어컨에서 발견되는 세균으로서, 살모넬라균, 대장균, 진드기, 곰팡이, 레지오넬라균, 녹농균 제거에 효과적이다.The air purifying device for a vehicle equipped with the evaporator removes moisture, odor, nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), volatile organic compounds (VOCs), It may be to remove at least one selected from the group consisting of fungi, bacteria and viruses. In particular, as bacteria found in air conditioners, it is effective in removing Salmonella, Escherichia coli, mites, mold, Legionella, and Pseudomonas aeruginosa.
상기 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 도 5에서와 같이, 증발기 및 UV LED 광 패널을 통해 구현될 수 있다. UV LED(UV-C, UV-A)파장을 적용하여 패널 소형화 및 슬립화 기술, 방열 설계 기술, 고신뢰성 모듈 설계 기술, 고균일 광분포 제어 기술, 광학계 설계 기술, UV용 소재 설계 기술을 통해 구현될 수 있다.As shown in FIG. 5 , the air purifier for a vehicle having the evaporator may be implemented through an evaporator and a UV LED light panel. Through application of UV LED (UV-C, UV-A) wavelength, panel miniaturization and slipping technology, heat dissipation design technology, high reliability module design technology, high uniform light distribution control technology, optical system design technology, and UV material design technology can be implemented
또한, 상기 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 UV LED를 기반으로 한 항균/살균 기능 (곰팡이균 억제)을 한다. UV LED의 광출력 제어를 통한 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 활성화를 한다. UV LED와 이산화티타늄(TiO2)을 이용한 탈취, 항균 등 차량 실내 공기 정화를 한다..In addition, the air purifier for automobiles equipped with the evaporator performs an antibacterial/sterilization function (suppression of fungus) based on UV LED. Activate the titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalyst by controlling the light output of the UV LED. It purifies the air inside the vehicle such as deodorization and antibacterial using UV LED and titanium dioxide (TiO 2 ).
도 6은 광촉매 TiO2의 정화작용을 나타낸다. 본 발명은 또한, 부품 모듈화를 통한 Clean Air Condition system을 제공하며, TiO2를 활용한 공기정화 장치를 제공한다. 또한, 365nm UV-LED를 적용한 광촉매 활성화를 제공하며, 편리한 유지 관리를 위한 부품 모듈화할 수 있다.6 shows the purification action of the photocatalyst TiO 2 . The present invention also provides a Clean Air Condition system through component modularization, and provides an air purifying device using TiO 2 . In addition, it provides photocatalyst activation by applying 365nm UV-LED, and parts can be modularized for convenient maintenance.
도 7은 본 발명의 일실시예에 해당하는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치에 적용될 수 있는 에어컨 공기 살균장치의 구성을 나타내는 것이다. 메쉬 구조(Mesh structure) 이산화티타늄(TiO2), 아나타제(Anatase) 이산화티타늄(TiO2), 메쉬(Mesh) 구조로 반응 표면적 향상된다. UV-C LED는 270~280nm 파장대의 자외선 사용하여 4.4~4.6 eV의 강력한 자외선 에너지의 살균력이 있다. 공조커버(에어컨 송출구)와 연동한 교체 시스템(System)은 튜브(Tube)형식의 시스템(System) 구성으로 공조커버 교환과 동시에 이산화티타늄(TiO2)을 세척 또는 교환할 수 있다. 차량 매니아들이 하던 훈증식, 액체식 에바 클리닝 제품에 비해서 쉬운 초보자 접근성을 가진다.7 shows the configuration of an air conditioner air sterilization apparatus that can be applied to an air purifier for a vehicle having an evaporator corresponding to an embodiment of the present invention. Mesh structure Titanium dioxide (TiO 2 ), Anatase Titanium dioxide (TiO 2 ), mesh structure improves the reaction surface area. UV-C LED has sterilization power of strong ultraviolet energy of 4.4~4.6 eV by using ultraviolet rays in the wavelength range of 270~280nm. The replacement system interlocked with the air conditioning cover (air conditioner outlet) has a tube-type system configuration, and can clean or replace titanium dioxide (TiO 2 ) at the same time as the air conditioning cover is replaced. Compared to fumigation-type, liquid-type EVA cleaning products used by vehicle enthusiasts, it has easy beginner accessibility.
한편, 본 발명에 따른 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 증발기 하우징 내부에서 자외선 조사 모듈에 의한 UV LED 조사 시 플라스틱(plastic) 벽면이 부식되는 문제점을 해결함과 동시에, 살균 특성을 극대화할 수 있도록, 에어컨의 내부 또는 상기 증발기의 내주면과 상기 코어의 외주면은 UV 반사도가 우수한 Al, Ni, Cr, Ti 및 Zn으로 이루어진 군에서 선택된 원소를 포함하는 부식방지막을 형성할 수 있다.On the other hand, the air purifier for automobiles equipped with an evaporator according to the present invention solves the problem of plastic wall surface corrosion when UV LED is irradiated by an ultraviolet irradiation module inside the evaporator housing, and at the same time, it is possible to maximize sterilization characteristics. An anti-corrosion film containing an element selected from the group consisting of Al, Ni, Cr, Ti and Zn having excellent UV reflectivity may be formed on the inside of the air conditioner or the inner circumferential surface of the evaporator and the outer circumferential surface of the core.
예를 들어, 상기 증발기 플라스틱 커버 안쪽에 Al 코팅을 통해서 플라스틱 소재를 UV-C파장의 빛으로부터 보호할 수 있다. Al Coating은 가장 저렴하고 보편적인 코팅방법이며 UV영역에서 약 90%이상의 반사율을 갖고 있다. 또한, 다양한 Patterning을 통해 Evaporator로 들어가는 빛의 총량을 증가시키고, 수직으로 입사 가능하도록 플라스틱 커버의 내부 표면을 패터닝하여 내부 부식 방지 및 살균 특성을 극대화할 수 있다.For example, the plastic material can be protected from UV-C wavelength light through Al coating on the inside of the plastic cover of the evaporator. Al coating is the cheapest and most common coating method and has a reflectance of about 90% or more in the UV range. In addition, the total amount of light entering the evaporator can be increased through various patterning, and the internal surface of the plastic cover can be patterned to enable vertical incidence to maximize internal corrosion prevention and sterilization properties.
또한, 상기 증발기를 둘러싸는 플라스틱 컵 내부 표면에 다양한 구조로 Patterning된 플라스틱 사출물에 Al Coating Pattering된 Al coating으로 Evaporator에 고른 빛 조사가 가능하도록 부식방지막을 구현할 수 있다.In addition, an anti-corrosion film can be implemented to enable uniform light irradiation to the evaporator with Al coating patterned Al coating on the plastic injection molding patterned in various structures on the inner surface of the plastic cup surrounding the evaporator.
이 경우, 빛의 행로 제어를 통해 효과적인 UV-LED의 사용이 가능해지고, 수직성 높은 빛이 증발기 내부로 도달하도록 할 수 있으며, 증발기 내부에 조사된 자외선이 증발기 내부 끝까지 고르게 도달하도록 하여 UV 빛으로부터 플라스틱 소재를 균일하게 보호할 수 있다. 패턴의 형태는 Negative pattern(오목한 형태의 패턴)과 Positive pattern(볼록한 형태의 패턴) 또는 이들의 혼합 패턴 등을 적용할 수 있다.In this case, effective use of UV-LED is possible through control of the path of light, and highly vertical light can reach the inside of the evaporator, and UV irradiated inside the evaporator can reach the inside of the evaporator evenly to reach the inside of the evaporator. The plastic material can be uniformly protected. As for the shape of the pattern, negative pattern (concave pattern), positive pattern (convex pattern) or a mixture of these patterns can be applied.
플라스틱 내부의 패터닝을 통한 빛 행로 제어 및 패터닝의 크기 등의 조건은 시뮬레이션에 의해 최적화할 수 있다. 코팅 또는 패터닝 소재는 Al, 외에 Ni, 플라스틱 표면과의 접착력이 매우 좋은 Ti등도 가능하며, Ti/Al 등과 같이 두 가지 이상의 물질(원소)을 사용하는 것도 가능하다.Conditions such as light path control and patterning size through patterning inside the plastic can be optimized by simulation. The coating or patterning material may be Al, as well as Ni, Ti, which has very good adhesion to the plastic surface, and it is also possible to use two or more materials (elements) such as Ti/Al.
또한, 상기 부식방지막을 상기 증발기의 코어 외주면과 커버의 내주면에 더 형성되도록 하여, 증발기에 포함되는 각 구성요소들 전체적으로 부식이나 변형을 방지하여 증발기의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다. In addition, the corrosion protection film is further formed on the outer circumferential surface of the core and the inner circumferential surface of the cover of the evaporator to prevent corrosion or deformation of the entire components included in the evaporator, thereby further improving durability of the evaporator.
또한, 상기 부식방지막은 상기 증발기 내주면 등에 나노 패터닝 처리를 수행한 이후 여기에 부식방지막이 형성되도록 함으로써, 상기 Al, Ni, Cr, Ti 및 Zn 등의 부식방지막에 포함되는 원소들의 표면 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the anti-corrosion film further improves the surface adhesion of elements included in the anti-corrosion film, such as Al, Ni, Cr, Ti, and Zn, by forming an anti-corrosion film thereon after performing a nano-patterning treatment on the inner circumferential surface of the evaporator. can make it
상기 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치는 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 탈취 모듈을 더 포함할 수 있다. 즉, 자동차 에어컨 내부에 있는 증발기(Evaporator)에 적용될 수 있는 구조로서, 곰팡이로 인한 악취 제거 효과 및 효율 향상으로 단일 구조의 고효율 탈취 모듈(Module)로서 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 탈취 모듈을 포함할 수 있다.The air purifier for vehicles having the evaporator may further include a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalytic deodorization module. That is, as a structure that can be applied to the evaporator inside an automobile air conditioner, it can include a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalyst deodorization module as a high-efficiency deodorization module in a single structure by removing odor caused by mold and improving efficiency. can
이러한 TiO2 광촉매 탈취 모듈은 고효율 UV-A LED와 표면적이 증가된 메쉬(Mesh) 타입에 TiO2 coating을 통한 표면적 극대화 할 수 있으며, 자외선을 조사시 TiO2(광촉매) 내부의 화학작용으로 인한 화합물 형성하여 탈취, 살균, 항균, 유기물질 분해 등의 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어 자동차 토출구 부분에 원통 형태의 광촉매 모듈 적용 시, 아크릴 원통 형안에 TiO2 광촉매 mesh를 4-5겹 고정시킨 후, 원통 구조의 아랫부분에 2열로 365nm 대역의 UV-LED 부착하는 형태로 구현될 수 있다.This TiO 2 photocatalyst deodorization module can maximize the surface area through TiO 2 coating on a mesh type with high-efficiency UV-A LED and increased surface area . It can be formed to show effects such as deodorization, sterilization, antibacterial, and decomposition of organic substances. In addition, for example, when applying a cylindrical photocatalyst module to the outlet of a car, 4-5 layers of TiO 2 photocatalyst mesh are fixed in the acrylic cylinder, and then UV-LEDs of the 365nm band are attached in two rows to the lower part of the cylindrical structure. can be implemented in the form
예를 들어, 원통 형태의 광촉매 모듈은 에어컨의 토출구 부분에 들어갈 원통 형태의 광촉매 모듈의 경우 예를 들어 외경 100~110mm, 내경 85~95mm로 형성하고, Ti mesh에 TiO2 용액을 Spray방법으로 코팅하여, 모듈에 일정한 간격으로 삽입하여 구현할 수 있다. 또한, LED부착을 쉽게 하기 위해 원통 구조 아랫부분에 깊이 5mm 홈을 파서 LED 부착 내부의 모습이 외부에서 보일 수 있도록 아크릴로 제작할 수 있으며, UV-A LED로 부터 인체를 보호하기 위해 자외선 차단 필름으로 외부를 코팅하는 구조로 구현될 수 있다. 또한, Mesh 고정을 위해 모듈에 홈을 파서 mesh를 끼워 넣는 방식과 앞뒤로 고무밴드를 넣어 mesh를 고정하는 방안 등도 사용될 수 있다.For example, in the case of a cylindrical photocatalyst module to be inserted into the outlet of an air conditioner, the cylindrical photocatalyst module is formed with an outer diameter of 100 to 110 mm and an inner diameter of 85 to 95 mm, and the TiO 2 solution is coated on the mesh by the spray method. Thus, it can be implemented by inserting into the module at regular intervals. In addition, to facilitate LED attachment, a 5mm deep groove is dug at the bottom of the cylindrical structure, and it can be made of acrylic so that the inside of the LED attachment can be seen from the outside. It may be implemented as a structure that coats the outside. In addition, a method of inserting a mesh into a module by digging a groove to fix the mesh and a method of fixing the mesh by inserting rubber bands in the front and back may also be used.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Those skilled in the art in the field to which the present invention belongs can make various modifications and variations from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and it will be said that not only the claims to be described later, but also all modifications equivalent or equivalent to these claims belong to the scope of the present invention. .
Claims (12)
상기 증발기의 하우징 내주면에 형성된 부식방지막;
을 포함하고,
상기 자외선 LED는 UV-C 유형(type)의 LED로서 270~280nm 파장대의 자외선 사용하여 4.4~4.6 eV의 광자에너지를 갖는 것이며,
상기 차량의 증발기 내부에 구비되며, 메쉬(Mesh) 구조이고, 아나타제(Anatase) 유형(type)이며 메쉬(Mesh) 표면 구조를 갖는 이산화티타늄(TiO2)로 형성된 이산화티타늄(TiO2) 망을 포함하고,
상기 부식방지막은 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2가지 원소를 포함하며,
상기 증발기를 구비한 공기정화장치의 상기 차량 내부 공기 토출구에는 광촉매 메쉬가 4 내지 5겹 고정된 원통 구조의 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 탈취 모듈로서 UV LED를 구비하며 외경 100~110mm, 내경 85~95mm의 사이즈를 갖는 광촉매 탈취 모듈이 형성되는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
An ultraviolet irradiation module installed inside the evaporator of the vehicle and equipped with an ultraviolet LED, and
a corrosion protection film formed on an inner circumferential surface of the housing of the evaporator;
including,
The ultraviolet LED is a UV-C type LED and has a photon energy of 4.4 to 4.6 eV using ultraviolet rays in a wavelength range of 270 to 280 nm,
It is provided inside the evaporator of the vehicle and has a mesh structure, an anatase type, and a titanium dioxide (TiO 2 ) network formed of titanium dioxide (TiO 2 ) having a mesh surface structure. do,
The anti-corrosion film includes at least two elements selected from the group consisting of aluminum (Al), nickel (Ni) and titanium (Ti),
A titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalyst deodorizing module having a cylindrical structure in which 4 to 5 layers of photocatalyst mesh are fixed to the air discharge port inside the vehicle of the air purifier equipped with the evaporator is equipped with a UV LED and has an outer diameter of 100 to 110 mm and an inner diameter of 85 to 85 mm. An air purifier for a vehicle having an evaporator in which a photocatalyst deodorizing module having a size of 95 mm is formed.
상기 증발기의 내부에 광촉매 물질이 코팅된 광촉매 메쉬를 더 구비하는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
According to claim 1,
An air purifier for a vehicle having an evaporator further comprising a photocatalyst mesh coated with a photocatalyst material inside the evaporator.
상기 광촉매 물질은 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택된 화합물을 포함하는 광촉매 물질인 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
According to claim 4,
The photocatalyst material is titanium dioxide (TiO2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), tungsten oxide (WO3), tungsten oxide-titanium dioxide (WO3-TiO2), zinc sulfide (ZnS), nickel oxide (NiO) and iron oxide (Fe2O3).
상기 광촉매 메쉬는 외주면에 자외선 차단필름 층이 형성된 투명 아크릴 하우징 내부에 형성되는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
According to claim 4,
The photocatalyst mesh is an air purifier for a vehicle having an evaporator formed inside a transparent acrylic housing having a UV blocking film layer formed on an outer circumferential surface thereof.
상기 증발기의 수분, 악취, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 휘발성유기화합물질(Volatile Organic Compounds; VOCs), 대장균, 황색포도상구균, 곰팡이, 박테리아 및 바이러스로 이루어진 군에서 선택된 유해물질을 제거하는 장치인 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
According to claim 1,
Moisture, odor, nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), volatile organic compounds (VOCs), Escherichia coli, Staphylococcus aureus, mold, An air purifier for automobiles equipped with an evaporator, which is a device that removes harmful substances selected from the group consisting of bacteria and viruses.
상기 부식방지막은 상기 증발기의 코어 외주면과 커버의 내주면에 더 형성되어 있는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
According to claim 1,
The anti-corrosion film is further formed on the outer circumferential surface of the core and the inner circumferential surface of the cover of the evaporator.
상기 부식방지막은 자외선을 반사할 수 있도록 상기 증발기의 하우징 내주면에 패터닝 처리되어 형성되어 있는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
According to claim 1,
The anti-corrosion film is patterned and formed on the inner circumferential surface of the housing of the evaporator to reflect ultraviolet rays.
상기 패터닝은 오목형 패터닝 또는 볼록형 패터닝으로 형성되는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
According to claim 10,
The patterning is an air purifier for a vehicle having an evaporator formed by concave patterning or convex patterning.
상기 부식방지막은 상기 증발기의 내주면에 나노 패터닝 처리 이후에 형성되는 증발기를 구비한 자동차용 공기정화장치.
According to claim 1,
The anti-corrosion film is an air purifier for a vehicle having an evaporator formed after nano-patterning treatment on an inner circumferential surface of the evaporator.
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