KR102557244B1 - 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치 - Google Patents

가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치 Download PDF

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KR102557244B1
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Abstract

본 발명은 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치에 관한 것으로, 그 목적은 가정 또는 사무실에서 사용되어지는 조명등 장치에 가시광선 영역에서 광촉매 활성을 갖는 가시광 감응형 광촉매부가 교체가능하게 설치되어 실내공기의 질을 향상시킬 수 있는 가시광 활성 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 천장 또는 벽체에 연결설치되고 하나 이상의 투광홀이 구비된 조명등 케이스와, 조명등 케이스내에 설치되고 가시광선을 조사하는 광원과, 투광홀이 폐쇄되도록 조명등 케이스에 장탈착가능하게 설치되고 가시광 감응형 광촉매를 구비하는 광촉매부를 포함하도록 구성되거나, 천장 또는 벽체에 연결설치되고 하나 이상의 투광홀이 구비된 조명등 케이스와, 조명등 케이스내에 설치되고 가시광선을 조사하는 광원과, 상기 광원에서 조사되는 가시광이 투광되는 조명등 케이스의 일측에 코팅되는 광촉매층을 포함하도록 되어 있다.

Description

가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치{Lighting Devices having visible Light-responsive Photocatalyst}
본 발명은 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치에 관한 것으로, 조명등 장치에 자외선이 아닌 가시광 감응형의 광촉매층이 구비되도록 하여, 가정 또는 사무공간내의 공기 질을 향상시킬 수 있는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치에 관한 것이다.
일반적으로 현대인들은 시간의 약 90 % 이상을 가정, 사무공간 등과 같은 실내에서 보내고 있으며, 실내에 있는 동안 휘발성 유기화합물, 라돈 및 생물학적 유기체와 같은 기상의 다양한 오염물질에 노출되고 있다. 이와 같은 현대인의 생활패턴으로 인해 실내 공간에서의 공기 질(In door Air Quality)의 중요성이 국내·외적으로 새로운 환경문제의 주제로 대두되고 있다.
상기와 같은 실내공기의 질을 개선하기 위한 방안으로 광촉매가 주로 사용되어지고 있으나, 상기 광촉매는 광(자외선)이 촉매면에 조사되어 수산화 래디칼 이온과 과산화 래디칼 이온이 생성되고, 이들의 강한 산화력에 의해 광촉매 표면에 흡착된 물질을 분해하는 반응 메카니즘을 가지는 것으로, 이들 촉매는 광 즉 자외선이 존재하는 한정된 조건하에서만 반응이 수행되므로, 실내에서 LED, 형광등 등의 가시광선이 주로 나오는 환경에서는 반응이 형성되지 않아 광촉매의 효과를 기대할 수 없었다.
즉, 광촉매(photocatalyst)는 빛에너지를 흡수하여 광화학 반응을 개시하고, 촉매로서 광화학 반응을 촉진하는 화합물을 말한다. 이와 같은 광촉매는 밴드캡 이상의 에너지를 갖는 자외선을 조사하여 가전자대에서 전도대로의 전자의 천이가 일어나고 가전자대에서 홀이 형성되며, 이 전자와 정공은 분말의 표면으로 확산되고, 산소 및 수분에 접촉하여 산화환원 반응을 일으키거나 열을 발생시킨다. 즉, 전자는 산소를 환원시켜 슈퍼옥사이드음이온(O2-)을 생성시키고, 가전자대의 정공은 수분을 산화해서 히드록시기 라디칼(hydroxyl radical,OH-)을 형성한다. 이때 생성된 히드록시기 라디칼은 유기물질들을 산화분해할 수 있기 때문에 공기중에 존재하는 악취물질, 바이러스 및 박테리아 같은 세균 등을 물과 이산화탄소로 산화분해하게 된다.
또한, 광촉매로 널리 사용되어지는 이산화티타늄(TiO2)은, 388㎚ 이하의 자외선을 흡수하여 반응함으로써 전자(전도대)와 정공(가전자대)이 생성되며, 생성된 전자와 정공은 10-12 내지 10-9 초 만에 재결합하지만, 재결합하기 전에 오염물질 등이 표면에 흡착하게 되면 전자와 정공에 의해 오염물질이 분해된다.
그러나 388㎚ 이하의 자외선이 인체에 지속적으로 노출되면 피부암의 발생 원인이 되는 등 환경적인 문제점이 있어, 현재 다수의 가정에서 사용하고 있는 조명용 LED 램프에서는 자외선이 발광되지 않고 가시광선만 존재하기에 자외선에 반응하는 광촉매인 티타늄산화물(TiO2)을 촉매물질로 사용하더라도 공기정화에 큰 효과가 발생되지 않는 문제점이 있었다.
등록특허공보 등록번호 10-1910930(2018.10.17) 등록특허공보 등록번호 10-1721027(2017.03.23) 등록특허공보 등록번호 10-2219256(2021.02.17) 등록특허공보 등록번호 10-2337156(2021.12.03)
본 발명의 목적은 가정 또는 사무실에서 사용되어지는 조명등 장치에 가시광선 영역에서 광촉매 활성을 갖는 가시광 감응형 광촉매부가 설치되어 실내공기의 질을 향상시킬 수 있는 가시광 활성 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 조명 효율을 저하시키지 않으면서 실내공기에 대한 정화가 이루어질 수 있는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 광원이 직접 노출되지 않는 간접 조명의 효과를 달성하면서 실내공기에 대한 정화가 이루어질 수 있는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 천장 또는 벽체에 연결설치되고 하나 이상의 투광홀이 구비된 조명등 케이스와, 조명등 케이스내에 설치되고 가시광선을 조사하는 광원과, 투광홀이 폐쇄되도록 조명등 케이스에 설치되고 가시광 감응형 광촉매를 구비하는 광촉매부를 포함하도록 되어 있다.
본 발명은 천장 또는 벽체에 연결설치되고 하나 이상의 투광홀이 구비된 조명등 케이스와, 조명등 케이스내에 설치되고 가시광선을 조사하는 광원과, 상기 광원에서 조사되는 가시광이 투광되는 조명등 케이스의 일측에 코팅되는 광촉매층을 포함하도록 되어 있다.
본 발명은 조명등 케이스에 하나 이상의 투광홀이 형성되고, 상기 투광홀이 가시광 감응형 광촉매부에 의해 폐쇄되며, 투광홀을 통해 조사되는 광원의 빛(약 380㎚ 내지 약 780㎚ 파장범위의 가시광선)에 의해 광촉매가 활성화되도록 되어 있어, 별도의 공기정화장치 없이 조명등 장치가 설치된 공간에 대한 공기정화가 이루어지는 효과가 있다.
본 발명은 가시광이 투광되는 조명등 케이스의 일측에 가시광 감응형 광촉매층이 코팅되어 있어, 별도의 공기정화장치 없이 조명등 장치가 설치된 공간에 대한 공기정화가 이루어지는 효과가 있다.
본 발명은 조명 효율 등 조명 기능에 영향을 주지 않으면서, 조명장치에서 조사되는 빛에 의한 안정적인 활성으로 촉매 반응이 이루어지므로, 조명장치 주위공기에 대한 유해물질 제거, 탈취 및 살균이 이루어지는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 내부구성을 보인 예시도
도 2 는 도 1 에 따른 본 발명의 구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 내부구성을 보인 또다른 예시도
도 4 는 도 3 에 따른 본 발명의 구성을 보인 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 변형된 구성을 보인 예시도
도 1 은 본 발명에 따른 내부구성을 보인 예시도를, 도 2 는 도 1 에 따른 본 발명의 구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 내부구성을 보인 또다른 예시도를, 도 4 는 도 3 에 따른 본 발명의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로,
본 발명은 천장 또는 벽체에 설치되고 하나 이상의 투광홀(11)이 구비된 조명등 케이스(10); 조명등 케이스(10)내에 설치되는 광원(20); 조명등 케이스에 형성된 투광홀(11)이 폐쇄되도록 조명등 케이스(10)에 설치되는 가시광 감응형 광촉매를 구비하는 광촉매부(30);를 포함하도록 되어 있다.
상기 조명등 케이스(10)는, 천장 또는 벽체에 장탈착이 이루어지도록 설치되고, 내부에 광원이 설치되는 공간부(S)가 구비되어 있으며, 공간부(S)와 연통되도록 다수의 투광홀(11)이 형성되어 광원(20)으로부터 발생되는 빛이 외부로 발산되도록 구성되어 있다.
상기 투광홀(11)은 조명등 케이스(10)의 내부와 외부가 연통되도록 형성되어 있으며, 그 형성 위치 및 크기가 한정되는 것은 아니나, 실내조명에 영향이 발생되지 않는 범위내에서 하나 이상이 형성된다.
일 예로, 상기 투광홀(11)은, 조명등 케이스(10)의 측면을 따라 하나 이상이 형성되거나, 조명등 케이스(10)가 설치된 실내공간을 향하도록 일면에 하나 이상이 형성될 수 있다.
상기와 같이 투광홀(11)을 구비한 조명등 케이스(10)는, 설치 및 유지보수가 용이하도록 본체(10a)와 커버(10b)로 구성될 수 있다. 즉, 상기 조명등 케이스(10)는 천장 또는 벽체에 본체(10a)가 고정설치되고, 상기 본체(10a)에 커버(10b)가 장/탈착되도록 구성될 수 있으며, 이와 같이, 조명등 케이스(10)가 본체(10a)와 커버(10b)로 구성될 경우, 상기 투광홀(11)은 본체(10a) 또는, 커버(10b) 또는, 본체(10a)와 커버(10b)에 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 본체(10a)와 커버(10b)는 암수 끼움결합, 나사결합, 스프링소재에 의한 탄성결합, 레버의 회전에 따른 걸림결합 등등 조명장치에 사용되어지고 있는 공지의 결합에 의해 일체로 결합되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 커버(10b)는 광원으로부터 발생되는 빛의 투광이 이루어지도록 유리등 투명 재질로 이루어질 수 있는데, 도 5 에 도시된 바와 같이, 커버의 실내측 표면에 점 또는 선 형태의 패턴으로 가시광 감응형 광촉매에 의해 광촉매층(50)이 인쇄되어 반투명하게 구성될 수 있다.
이러한 패턴형상의 광촉매층(50)은, 소정의 조도를 구비하는 실내조명이 이루어지는 한편 광원이 직접 사람의 눈에 보이지 않도록 미세한 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 도 1 내지 도 4 에는 조명등 케이스(10)가 본체(10a)와 커버(10b)로 분리구성되고, 본체(10a)의 측면을 따라 다수의 투광홀(11)이 구비되며, 상기 투광홀(11)에 간섭되지 않도록 본체(10a)에 투명재질의 커버(10b)가 나사체결되는 고정구(10c)에 의해 결합되는 구성이 도시되어 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광원(20)은 전등, 형광등, LED 등등 가시광선에 의한 실내조명이 이루어지도록 소정의 조도를 구비하는 것이 사용된다. 일 예로, 상기 광원은 다수의 LED 가 배치된 LED 모듈이 사용되어질 수 있다. 상기 광원(20)에 대한 조명등 케이스(10)내 고정설치는 공지의 기술이 이용되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 광촉매부(30)는, 도 1 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 투광판(40)과, 상기 투광판(40)의 실내 공기와 직접 접촉하도록 외면에 구비되는 가시광 감응형 광촉매층(50)을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 광촉매부(30)는, 투광판(40)의 일면에 가시광 감응형 광촉매층(50)이 일체로 형성/부착되고, 투광홀(11)이 폐쇄되도록 조명등 케이스(10)에 설치될 수 있다.
즉, 상기 광촉매부(30)는, 조명등 케이스(10)에 구비된 가이드레일(12)을 따라 슬라이딩 장탈착되어 투광홀(11)이 폐쇄되도록 설치되거나, 벨크로 테입(13)에 의해 투광홀(11)이 폐쇄되도록 조명등 케이스(10)에 부착설치될 수 있다. 이때, 상기 광촉매부(30)는 조명등 케이스(10)의 외측에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 투광판(40)은 가시광선 및 300㎚∼400㎚의 파장영역 내의 자외선을 포함한 광선의 투과율이 70% 이상, 바람직하게는 약 90% 이상을 구비하는 것이 사용된다.
또한, 상기 투광판(40)은, 투명재질로 이루어질 수 있으며, 그 재질이 한정되는 것은 아니나, 아크릴 또는 유리 등의 투명재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 가시광 감응형 광촉매층(50)은, 광원(20)으로부터 조사되는 가시광 영역(400㎚ 이상의 가시광선 영역)의 빛에 의해 활성되어 광촉매 기능을 구비하는 가시광 감응형 광촉매를 포함한다. 즉, 상기 가시광 감응형 광촉매는, 산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하여 가시광선 영역에서 광촉매 작용이 이루어지도록 구성될 수 있다.
상기 산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하는 가시광 감응형 광촉매는, 투광판(40)에 코팅액 형태로 도포 건조되어 광촉매층을 형성하거나, 투광판(40)에 필름형태로 부착코팅되어 광촉매층을 형성할 수 있다.
이때, 상기 산화철은 산화제일철(FeO), 산화제이철(Fe2O3)및 사산화삼철(Fe3O4), 산화철수산화물 등을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하는 가시광 감응형 광촉매는, 산화티탄(TiO2)과 산화철이 일정비율로 혼합된 것으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하는 가시광 감응형 광촉매는, 페롭스카이트계 화합물인 Sr(Ti1-xVx)O3-y, Sr(Ti1-xWx)O3-y 및 Cr 등을 코팅시킨 아나타제형 TiO2를 주성분으로 하는 코팅액으로 이루어져, 투광판(40)에 도포 경화됨으로써, 가시광 감응형 광촉매층(50)이 이루어지도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 가시광 감응형 광촉매는, 광촉매 분산액 100 중량부에 대하여, 인산에스테르계 음이온 계면활성제 0.01∼2.0중량부, 콜로이달 소듐실리케이트 0.01∼5.0중량부, 디메틸실록산(Dimethylsiloxane) 0.01∼1.0중량부, 장석 0.2∼3.0 중량부를 포함하되, 상기 광촉매 분산액은 페롭스카이트계 화합물인 Sr(Ti1-xVx)O3-y 분산액과 Sr(Ti1-xWx)O3-y 분산액 및, 아나타제형 코팅 이산화티타늄(TiO2) 분산액이 1 : 1 : 1.5∼2 중량비로 혼합된 것이 사용되어질 수 있다.
이때, 상기 Sr(Ti1-xVx)O3-y 분산액은, 증류수 100중량부에, Sr(Ti1-xVx)O3-y 1∼2 중량부를 분산시켜 형성되고, 상기 Sr(Ti1-xWx)O3-y 분산액은, 증류수 100중량부에, Sr(Ti1-xVx)O3-y 1∼2중량부를 분산시켜 형성되며, 상기 아나타제형 코팅 이산화티타늄(TiO2) 분산액은, 증류수 100중량부에, 크롬(Cr), 철(Fe), 구리(Cu), 망간(Mn) 중 선택된 하나 이상의 단독 성분 또는 합금에 의해 코팅된 이산화티타늄(TiO2) 1∼2중량부를 분산시켜 형성된 것으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 이루어진 가시광 감응형 광촉매는, 투명 에폭시 수지, 아크릴계 수지, 폴리비닐알콜 등의 수계 바인더 100 중량부에 약 2∼50 중량부, 바람직하게는 약 2∼20 중량부, 더욱 바람직하게는 약 2∼10 중량부가 분산된 후 투광판(40)에 코팅된다.
이와 같은 수계 바인더에 의한 코팅은, 친수성을 유지하면서, 광촉매층이 형성되도록 하여, 바인더에 의한 광촉매 입자의 노출 표면적 감소를 방지하여, 광촉매 성능이 효율적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다 .
또한, 상기 가시광 감응형 광촉매는, 산화철의 표면에 산화티탄이 코팅된 것으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 가시광 감응형 광촉매는, 산화철 입자를 TIP 용액(Titanium isopropoxide와 isopropylalcohol이 혼합된 용액)에 혼합하여 교반(약 1∼2시간)하면서 가시광선이 포함된 빛을 약 1∼2 시간 쪼여 광반응시킨 후, 광반응이 완료된 혼합 용액을 원심분리(약 2,000∼3,000rpm)함으로써, 산화철 입자의 표면에 산화티탄이 코팅되도록 이루어질 수 있다.
이와 같이 가시광선이 포함된 빛의 조사에 의해 산화철 입자 표면에 산화티탄이 코팅된 광촉매는, 자외선이 포함된 빛의 조사에 의해 산화철 입자 표면에 산화티탄이 코팅된 광촉매 보다 가시광에 대한 광활성이 더 우수한 효과가 발생된다. 즉, 가시광선이 조사되어 산화철 입자표면에 산화티탄이 코팅된 가시광 감응형 광촉매는, 접촉각이 감속되고, 우수한 항균성을 구비할 뿐 아니라, 시간이 경과될 수록 항균성이 높이지는 효과를 구비하게 된다.
이와 같이 이루어진 가시광 감응형 광촉매는, 투명 에폭시 수지, 아크릴계 수지, 폴리비닐알콜 등의 수계 바인더 100 중량부에 약 2∼50 중량부, 바람직하게는 약 2∼20 중량부, 더욱 바람직하게는 약 2∼10 중량부가 분산된 후 투광판에 도포건조되어 광촉매층(50)을 형성하게 된다.
또한 상기 가시광 감응형 광촉매는, 기상증착법에 의해 이산화티탄 광촉매 표면에 산화철 나노입자가 증착된 것으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 가시광 감응형 광촉매는, 산화철 증착량이 0.05∼1.5wt% 를 구비하도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 산화철 증착량이 0.05wt% 미만일 경우, 광학 밴드갭 값의 변화가 미미하여, 가시광 광촉매 활성을 기대할 수 없으며, 상기 산화철 증착량이 1.5wt% 를 초과할 경우, 이산화티탄의 표면에 형성된 산화철 나노입자의 크기가 증가되어 오히려 가시광 광촉매 활성이 감소되는 현상이 발생된다.
이와 같이, 산화철 증착량이 0.05∼1.5wt% 을 구비하게 될 경우, 산화철 증착량 증가에 따라 이산화티탄 표면에 증착된 산화철 입자의 크기는 ∼5㎚ 이하에서 ∼20㎚ 이하를 구비하게 된다. 즉, 산화철 증착량의 증가에 따라 이산화티탄 표면에 증착된 산화철 입자의 크기는 증가되어, 산화철 증착량이 1.5wt%일 경우, 약 20㎚ 이하의 크기를 구비하게 되며, 이와 같이 산화철 입자의 크기가 약 20㎚ 이하로 제어될 경우, 가시광 조사하에서 광촉매 활성이 증가되게 된다.
상기 온도조절 기상증착에 의해 이산화티탄 광촉매의 표면에 산화철 나노입자의 증착되도록 하는 것은 공지의 증착방법에 의해 이루어지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 가시광 감응형 광촉매는, 이산화티탄 광촉매의 표면에 산화철 나노입자가 증착된 후 500℃∼800℃, 바람작하게는 약 550℃∼750℃로 약 1∼2시간 열처리되어, 이산화티탄 광촉매의 표면이 친수성 개질되도록 한 것으로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 열처리가 이루어질 경우, 열처리된 이산화티탄 광촉매는 광학 밴드갭 값이 크게 감소하여 가시광선의 흡수효율이 증가되어, 가시광 조사하에서 광촉매 활성이 증가되는 특성을 구비하게 된다. 이때, 상기 산화티탄은 아나타제 또는 루타일 또는 이들의 혼합된 형태가 사용되어질 수 있으며, 바람직하게는 아나타제형이 사용된다.
이와 같이 이산화티탄 광촉매의 표면에 산화철 나노입자가 증착된 가시광 감응형 광촉매는, 투명 에폭시 수지, 아크릴계 수지, 폴리비닐알콜 등의 수계 바인더 100 중량부에 약 2∼50 중량부, 바람직하게는 약 2∼20 중량부, 더욱 바람직하게는 약 2∼10 중량부가 분산된 후 투광판에 도포건조되어 광촉매층을 형성하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 투광홀(11) 및 광촉매부(30)를 구비하면서, 광원으로부터 발생되는 빛의 투광이 이루어지는 조명등 케이스(10)의 일측 즉, 커버의 실내측 표면에 에 도 5 에 도시된 바와 같이, 가시광 감응형 광촉매에 의해 점 또는 선 형태의 패턴의 광촉매층(50)이 인쇄 또는 코팅되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 투광홀(11)의 형성 및 광촉매부(30)의 설치없이, 광원으로부터 발생되는 빛의 투광이 이루어지는 조명등 케이스(10)의 일측에 도 5 에 도시된 바와 같이, 가시광 감응형 광촉매에 의해 점 또는 선 형태의 패턴의 광촉매층(50)이 인쇄 또는 코팅되도록 구성될 수 있다.
즉, 본 발명은, 본 발명은 천장 또는 벽체에 연결설치되고 투광홀이 구비된 조명등 케이스와, 조명등 케이스내에 설치되고 가시광선을 조사하는 광원과, 상기 광원에서 조사되는 가시광이 투광되는 조명등 케이스의 일측에 코팅되는 광촉매층을 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 점 또는 선 형태의 패턴의 광촉매층(50)은, 소정의 조도를 구비하는 실내조명이 이루어지는 한편 광원이 직접 사람의 눈에 보이지 않도록 미세한 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
또한, 본 발명에 기재된 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하고 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이므로, 본 발명의 구성요소들이 기재된 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다.
(10) : 조명등 케이스 (11) : 투광홀
(12) : 가이드레일 (13) : 벨크로 테입
(20) : 광원 (30) : 광촉매부
(40) : 투광판 (50) : 광촉매층
(100) : 조명등 장치

Claims (10)

  1. 천장 또는 벽체에 연결설치되는 본체와, 광원으로부터 발생되는 빛의 투광이 이루어지는 재질로 이루어진 커버로 분리구성되고, 본체의 측면을 따라 하나 이상의 투광홀이 구비된 조명등 케이스;
    조명등 케이스내에 설치되고 가시광선이 조사되는 광원;
    본체의 투광홀이 폐쇄되며 조명등 케이스의 외측에 위치하도록, 조명등 케이스에 구비된 가이드레일을 따라 슬라이딩 장탈착되는 투광판;
    실내공기와 직접 접촉되도록 투광판의 외면에 구비되는 가시광 감응형 광촉매층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1 에 있어서;
    상기 투광판(40)은 가시광선 및 300㎚∼400㎚의 파장영역 내의 자외선을 포함한 광선의 투과율이 70% 이상인 재질로 이루어지고,
    상기 광촉매층은, 산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하는 가시광 감응형 광촉매를 함유하는 것을 특징으로 하는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 3 에 있어서;
    산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하는 가시광 감응형 광촉매는,
    광촉매 분산액 100 중량부에 대하여, 인산에스테르계 음이온 계면활성제 0.01∼2.0중량부, 콜로이달 소듐실리케이트 0.01∼5.0중량부, 디메틸실록산(Dimethylsiloxane) 0.01∼1.0중량부, 장석 0.2∼3.0 중량부를 포함하되, 상기 광촉매 분산액은 페롭스카이트계 화합물인 Sr(Ti1-xVx)O3-y 분산액과 Sr(Ti1-xWx)O3-y 분산액 및, 아나타제형 코팅 이산화티타늄(TiO2) 분산액이 1 : 1 : 1.5∼2 중량비로 혼합되되,
    상기 Sr(Ti1-xVx)O3-y 분산액은, 증류수 100중량부에, Sr(Ti1-xVx)O3-y 1∼2 중량부를 분산시켜 형성되고, 상기 Sr(Ti1-xWx)O3-y 분산액은, 증류수 100중량부에, Sr(Ti1-xVx)O3-y 1∼2중량부를 분산시켜 형성되며, 상기 아나타제형 코팅 이산화티타늄(TiO2) 분산액은, 증류수 100중량부에, 크롬(Cr), 철(Fe), 구리(Cu), 망간(Mn) 중 선택된 하나 이상의 단독 성분 또는 합금에 의해 코팅된 이산화티타늄(TiO2) 1∼2중량부를 분산시켜 형성된 것을 특징으로 하는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치.
  8. 청구항 3 에 있어서;
    산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하는 가시광 감응형 광촉매는,
    산화철 입자를 TIP 용액(Titanium isopropoxide와 isopropylalcohol이 혼합된 용액)에 혼합하여 1∼2시간동안 교반하면서 가시광선이 포함된 빛을 1∼2 시간 쪼여 광반응시킨 후, 광반응이 완료된 혼합 용액을 2,000∼3,000rpm 으로 원심분리한 것을 특징으로 하는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치.
  9. 청구항 3 에 있어서;
    산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하는 가시광 감응형 광촉매는,
    기상증착법에 의해 이산화티탄 광촉매 표면에 산화철 증착량이 0.05∼1.5wt% 이 되도록 산화철 나노입자가 증착된 것을 특징으로 하는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치.
  10. 청구항 9 에 있어서;
    산화티탄(TiO2)과 산화철을 포함하는 가시광 감응형 광촉매는, 이산화티탄 광촉매의 표면에 산화철 나노입자가 증착된 후 500℃∼800℃로 1∼2시간 열처리된 것을 특징으로 하는 가시광 감응형 광촉매 기능이 구비된 조명등 장치.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030042569A (ko) * 2001-11-23 2003-06-02 신호유화주식회사 산화 티탄으로 코팅된 산화물 반도체 입자의 제조 방법
KR101299412B1 (ko) * 2013-02-04 2013-08-23 이용준 자외선 및 가시광선 반응형 광촉매가 코팅된 벽돌 및 그 제조방법
KR101721027B1 (ko) 2016-07-22 2017-04-18 주식회사 에스필코리아 가시광 감응형 광촉매 조성물 및 이를 이용하는 조명장치
KR101910930B1 (ko) 2018-03-26 2018-10-23 (주)에스케이지라이팅 가시광 감응형 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조명장치
KR102042655B1 (ko) * 2019-08-07 2019-11-08 주식회사 비츠로 공기이동공과 광촉매층을 갖는 조명기구
KR102219256B1 (ko) 2020-09-11 2021-02-24 주식회사 엘이디그린티 가시광 응답형 광촉매 조성물 및 이를 이용하는 조명장치
KR102337156B1 (ko) 2021-03-12 2021-12-09 에이펙스인텍 주식회사 광촉매 엘이디 모듈 조명장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030042569A (ko) * 2001-11-23 2003-06-02 신호유화주식회사 산화 티탄으로 코팅된 산화물 반도체 입자의 제조 방법
KR101299412B1 (ko) * 2013-02-04 2013-08-23 이용준 자외선 및 가시광선 반응형 광촉매가 코팅된 벽돌 및 그 제조방법
KR101721027B1 (ko) 2016-07-22 2017-04-18 주식회사 에스필코리아 가시광 감응형 광촉매 조성물 및 이를 이용하는 조명장치
KR101910930B1 (ko) 2018-03-26 2018-10-23 (주)에스케이지라이팅 가시광 감응형 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조명장치
KR102042655B1 (ko) * 2019-08-07 2019-11-08 주식회사 비츠로 공기이동공과 광촉매층을 갖는 조명기구
KR102219256B1 (ko) 2020-09-11 2021-02-24 주식회사 엘이디그린티 가시광 응답형 광촉매 조성물 및 이를 이용하는 조명장치
KR102337156B1 (ko) 2021-03-12 2021-12-09 에이펙스인텍 주식회사 광촉매 엘이디 모듈 조명장치

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