KR102518306B1 - 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기 - Google Patents
광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기에 관한 것으로, 바이러스와 세균을 포함하는 오염공기를 유입시키는 팬; 상기 바이러스와 세균을 제거하는 공기정화부; 상기 팬 및 공기정화부를 제어하는 제어부; 및 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이러스와 세균으로 오염된 공기를 살균할 수 있는 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용하여 바이러스와 세균으로 오염된 공기를 살균할 수 있는 공기청정기에 관한 것이다.
전이금속이 도핑된 금속산화물 촉매로 금속 산화물의 반도체에 대하여 밴드갭(Band Gap)에 상당하는 광 에너지를 전달함으로써 가전자대에서 전도체로 여기 된 전자와 그 빠진 자리의 정공이 주변 물질과 반응함으로써 일어나는 광촉매 반응이 발생된다.
공기청정에 사용되고 있을 때는 반도체 금속산화물 등의 분말 주변에 풍부하게 존재하는 산소나 물과 정공이 반응하여 생성되는 Hydroxyl Radical(OH˚)등의 활성종이 바이러스나 세균을 산화 분해하는 원리를 활용하고 있다.
또한, 공기청정기는 오존발생 위험성이 높은 이오나이저 방식 또는 살균 저감 능력이 낮은 UV 자외선 단독 방식을 사용하고 있다.
최근에는 일반적으로 사용하고 있는 광촉매 공기청정기의 경우 촉매반응을 위해 광촉매가 활성화되기 위한 조건인 자외선(350~380nm)의 조사가 상시적으로 이루어져야 하며, 조사량, 조사 각도, 광량 등의 조건에 따라 공기청정 효율이 달라지는 문제점이 있으며, 특히 UV램프(UV LED포함)의 수명이 아주 짧고 가격이 고가라는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용하여 바이러스와 세균으로 오염된 공기를 살균할 수 있는 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기는 바이러스와 세균을 포함하는 오염공기를 유입시키는 팬; 상기 바이러스와 세균을 제거하는 공기정화부; 상기 팬 및 공기정화부를 제어하는 제어부; 및 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 공기정화부는 바이러스와 세균과 접촉하면서 살균하는 광화학반응 나노복합촉매필터; 자외선을 조사하는 UV램프; 및 상기 광화학반응 나노복합촉매필터를 통과한 공기에 잔존하는 부생성물인 오존을 제거하는 오존제거촉매필터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광화학반응 나노복합촉매필터와 오존제거촉매필터는 고정프레임 양측에 공기가 유동할 수 있는 복수개의 원통관 또는 다각형관에 광화학반응 나노복합촉매 물질이 코팅된 것을 특징으로 한다.
상기 나노복합촉매 물질은 자외선과 가시광선에서의 산화 및 환원 반응이 활성화되도록 Ni(NO3)2과 Graphene이 혼합된 전구체에 담지하는 것을 특징으로 한다. 상기 UV램프는 고정프레임의 내부 중앙에 고정되며, 254nm의 파장을 가지는 UV LED를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 광화학반응 나노복합촉매필터는 다공을 갖는 원통관 또는 다각형관에 광화학반응 나노복합촉매 물질이 코팅되어 바이러스와 세균을 포함하는 오염공기와 관통 상태로 접촉하며, 상기 UV램프의 빛을 받아 반응하면서 정화이온인 OH라디칼(OH-), 과산화수소음이온(H₂O₂ - ), 산소음이온(O₂ - )을 생성하여 바이러스와 세균을 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용하여 바이러스와 세균으로 오염된 공기를 제거하여 신선한 공기를 공급하여 질병 예방과 건강한 생활을 영위할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기정화부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기정화부를 나타낸 분해 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
그러면 본 발명에 따른 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기의 바람직한 실시예에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기를 나타낸 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 공기정화부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기는 바이러스와 세균을 포함하는 오염공기를 유입시키는 팬(110)과, 상기 바이러스와 세균을 제거하는 공기정화부(120), 상기 팬(110) 및 공기정화부(120)를 제어하는 제어부(130), 및 전원을 공급하는 전원공급부(140)를 포함하여 구성된다.
상기 팬(110)은 외형을 형성하면서 구성품들이 내장되는 함체형의 부재인 케이스(10) 전면 일측에 형성하여 오염된 공기를 흡입시킨다. 이때 흡입되는 오염공기를 공기정화부(120)를 통해 바이러스 및 세균을 제거하여 배출할 수 있다.
상기 공기정화부(120)는 바이러스와 세균과 접촉하면서 살균하는 광화학반응 나노복합촉매필터(121), 자외선을 조사하는 UV램프(122), 및 상기 광화학반응 나노복합촉매필터(121)를 통과한 공기에 잔존하는 부생성물인 오존을 제거하는 오존제거촉매필터(123)를 포함할 수 있다.
상기 광화학반응 나노복합촉매필터(121)와 오존제거촉매필터(123)는 고정프레임(11) 양측에 공기가 유동할 수 있는 복수개의 원통관 또는 다각형관에 광화학반응 나노복합촉매 물질이 코팅될 수 있다.
여기서, 상기 광화학반응 나노복합촉매 물질은 자외선과 가시광선에서의 산화 및 환원 반응이 활성화되도록 Ni(NO3)2과 Graphene이 혼합된 전구체에 담지한 용액으로 코팅할 수 있다.
상기 UV램프(122)는 고정프레임(123)의 내부 중앙에 고정되며, 사용 용도에 따라 파장을 달리하는 UV LED를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 254nm의 파장을 가지는 UV LED를 사용할 수 있다.
상기 광화학반응 나노복합촉매필터(121)는 다공을 갖는 원통관 또는 다각형관에 광화학반응 나노복합촉매 물질이 코팅되어 바이러스와 세균을 포함하는 오염공기와 관통 상태로 접촉하며, 자연속 태양광과 같은 조도의 254nm UV램프(122)의 빛을 받아 반응하면서 OH라디칼(OH-), 과산화수소음이온(H₂O₂ - ), 산소음이온(O₂ - ) 등 다량의 정화이온 등을 생성하여 바이러스와 세균을 제거할 수 있다.
상기 오존제거촉매필터(123)는 광화학반응 나노복합촉매필터(121) 후면에 형성하여 나노복합촉매필터(121)를 통과한 공기에 잔존하는 부생성물인 오존을 처리할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 케이스 11: 고정프레임
110: 팬(fan) 120: 공기정화부
121: 광촉매필터 122: 오존제거촉매필터
123: 나노복합광촉매필터 130: 제어부
123: UV램프 140: 전원공급부
110: 팬(fan) 120: 공기정화부
121: 광촉매필터 122: 오존제거촉매필터
123: 나노복합광촉매필터 130: 제어부
123: UV램프 140: 전원공급부
Claims (6)
- 바이러스와 세균을 포함하는 오염공기를 유입시키는 팬;
상기 바이러스와 세균을 제거하는 공기정화부;
상기 팬 및 공기정화부를 제어하는 제어부; 및
전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하되,
상기 공기정화부는,
바이러스와 세균과 접촉하면서 살균하는 광화학반응 나노복합촉매 필터와,
자외선을 조사하는 UV램프, 및
상기 광화학반응 나노복합촉매 필터를 통과한 공기에 잔존하는 부생성물인 오존을 제거하는 오존제거촉매 필터를 포함하며,
상기 광화학반응 나노복합촉매 물질은 자외선과 가시광선에서의 산화 및 환원 반응이 활성화되도록 Ni(NO3)2과 Graphene이 혼합된 전구체에 담지하는 것을 특징으로 하는 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 광화학반응 나노복합촉매필터와 오존제거촉매필터는 고정프레임 양측에 공기가 유동할 수 있는 복수개의 원통관 또는 다각형관에 광화학반응 나노복합촉매 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 UV램프는 고정프레임의 내부 중앙에 고정되며, 254nm의 파장을 가지는 UV LED를 사용하는 것을 특징으로 하는 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기. - 제1항에 있어서,
상기 광화학반응 나노복합촉매필터는 다공을 갖는 원통관 또는 다각형관에 광화학반응 나노복합촉매 물질이 코팅되어 바이러스와 세균을 포함하는 오염공기와 관통 상태로 접촉하며, 상기 UV램프의 빛을 받아 반응하면서 정화이온인 OH라디칼(OH-), 과산화수소음이온(H₂O₂ - ), 산소음이온(O₂ - )을 생성하여 바이러스와 세균을 제거하는 것을 특징으로 하는 광화학반응 나노복합촉매필터를 이용한 공기청정기.
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