KR102605214B1 - Air purification apparatus including a titanium oxide filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치에 있어서, 길이방향을 따라 배치되어 산화티타늄에 UV를 조사하는 UV램프와; 상기 UV램프가 중앙영역에 배치되도록 상기 UV램프의 양단부를 지지하는 UV램프지지부와; 상기 UV램프지지부의 단부에 결합되어 상기 UV램프의 길이방향을 따라 배치되며, 길이방향을 따라 슬라이드홈이 형성된 필터지지부와; 상기 슬라이드홈에 슬라이딩 삽입되며, 양극산화를 통해 표면에 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된 광촉매필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화티타늄 필터를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 양극산화를 통하여 표면에 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된 광촉매필터를 포함하며, 광촉매필터의 조립 및 분리가 가능하여 보수가 용이한 효과를 얻을 수 있다.The present invention relates to an air purifying device including a titanium oxide filter, comprising: a UV lamp disposed along the longitudinal direction to irradiate UV light to titanium oxide; a UV lamp support part supporting both ends of the UV lamp so that the UV lamp is disposed in the central area; a filter support part coupled to an end of the UV lamp support part and disposed along the longitudinal direction of the UV lamp, and having a slide groove formed along the longitudinal direction; The technical gist is to include a titanium oxide filter that is slidably inserted into the slide groove and includes a photocatalyst filter on which a titanium oxide nanotube structure is formed on the surface through anodic oxidation. As a result, it includes a photocatalyst filter with a titanium oxide nanotube structure formed on the surface through anodic oxidation, and the photocatalyst filter can be assembled and separated to achieve the effect of easy repair.
Description
본 발명은 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양극산화를 통하여 표면에 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된 광촉매필터를 포함하며, 광촉매필터의 조립 및 분리가 가능하여 보수가 용이한 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air purifying device including a titanium oxide filter, and more specifically, to a photocatalyst filter on which a titanium oxide nanotube structure is formed on the surface through anodic oxidation. The photocatalyst filter can be assembled and separated, allowing for repair. It relates to an air purification device including a convenient titanium oxide filter.
현대사회는 산업의 발달로 환경 오염이 심각해지고 있으며, 특히 교통 및 공장들의 집중화되는 경향이 심해져 도시에서의 대기오염이 나날이 극심해지고 있다. 이러한 오염된 공기가 그대로 일반 가정 또는 공공시설 등으로 옮겨지며, 이로 인해 공기에 오염된 병원균 및 세균이 증가하는 현상을 초래하고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 일반 가정 또는 공공시설에는 공기정화장치를 설치하는 곳이 증가하고 있는 추세이다. 공기를 정화하는 기술로는 유기오염물질, 특히 난분해성 유기화합물의 경우 강력한 산화제 또는 촉매를 사용하여 처리하는 고도산화처리법(advanced oxidation process, AOP)을 적용하는데, 고도산화처리법에는 오존(O3)을 이용한 방법, 과산화수소수(H2O2)를 이용하는 방법, UV를 이용하는 방법과 최근에 주목받고 있는 광촉매 산화법 등이 있다. 이 중 난분해성 유기화합물을 처리하는데 있어서는 광촉매 산화법이 가장 효과적인 방법으로 알려져 있다.In modern society, environmental pollution is becoming more serious due to the development of industry. In particular, air pollution in cities is becoming more severe day by day due to the tendency for transportation and factories to become more centralized. This polluted air is transferred directly to homes or public facilities, causing an increase in pathogens and bacteria polluted in the air. Therefore, in order to solve these problems, the number of places installing air purification devices in general homes or public facilities is increasing. As a technology to purify the air, an advanced oxidation process (AOP) is applied to organic pollutants, especially non-decomposable organic compounds, using a strong oxidizing agent or catalyst. The advanced oxidation process uses ozone (O 3 ). There are methods using , a method using hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), a method using UV, and a photocatalytic oxidation method that has recently been attracting attention. Among these, photocatalytic oxidation is known to be the most effective method for treating non-decomposable organic compounds.
광촉매 기능이 가장 우수한 물질인 산화티타늄(TiO2)은 자외선을 조사하면 마이너스 전하를 띠는 전자(electron)와 플러스 전하를 띠는 정공(positive hole)을 만드는데, 전자와 정공은 대기 중의 물과 산소로부터 활성산소인 하이드록시기(-OH)와 과산소이온을 생성하게 된다. 생성된 하이드록시기와 과산소이온이 강력한 산화, 환원력을 갖고 있어 살균, 유기물 분해, 멸균, 탈취 등에 작용한다. 이러한 산화티타늄은 일반적으로 화학적 방법으로 분말형태로 제조되어 촉매담체에 코팅하여 사용되어 왔으나, 이러한 방법은 산화티타늄을 촉매담체에 부착하기 위하여 유무기 복합 바인더가 반드시 사용되어야 한다. 이 경우 바인더에 의해 촉매능이 현저히 떨어질 뿐만 아니라 지속적인 UV 조사로 인해 바인더가 열화되는 문제가 있어 그 우수한 광촉매 처리능에도 불구하고 실제적인 응용에는 한계가 있다. 또한 바인더가 추가되기 때문에 공기정화장치의 제조비용이 상승하여 비경제적인 문제점이 있다.Titanium oxide (TiO 2 ), the material with the best photocatalytic function, creates negatively charged electrons and positively charged holes (positive holes) when irradiated with ultraviolet rays. The electrons and holes are absorbed by water and oxygen in the air. From this, active oxygen, hydroxyl group (-OH), and peroxygen ion are generated. The generated hydroxyl group and peroxygen ion have strong oxidizing and reducing power, and are effective in sterilizing, decomposing organic matter, sterilizing, and deodorizing. This titanium oxide has generally been manufactured in powder form through a chemical method and used by coating it on a catalyst carrier. However, this method requires the use of an organic-inorganic composite binder to attach titanium oxide to the catalyst carrier. In this case, not only is the catalytic ability significantly reduced by the binder, but there is a problem of the binder deteriorating due to continuous UV irradiation, so there is a limit to practical application despite its excellent photocatalytic treatment ability. In addition, because the binder is added, the manufacturing cost of the air purification device increases, causing an uneconomical problem.
따라서 본 발명은 양극산화를 통하여 표면에 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된 광촉매필터를 포함하며, 광촉매필터의 조립 및 분리가 가능하여 보수가 용이한 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention provides an air purifying device including a titanium oxide filter that includes a titanium oxide nanotube structure formed on the surface through anodic oxidation, and is easy to repair by allowing assembly and separation of the photocatalyst filter.
상기한 목적은, 길이방향을 따라 배치되어 산화티타늄에 UV를 조사하는 UV램프와; 상기 UV램프가 중앙영역에 배치되도록 상기 UV램프의 양단부를 지지하는 UV램프지지부와; 상기 UV램프지지부의 단부에 결합되어 상기 UV램프의 길이방향을 따라 배치되며, 길이방향을 따라 슬라이드홈이 형성된 필터지지부와; 상기 슬라이드홈에 슬라이딩 삽입되며, 양극산화를 통해 표면에 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된 광촉매필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치에 의해서 달성된다.The above purpose includes a UV lamp disposed along the longitudinal direction to irradiate UV light to titanium oxide; a UV lamp support part supporting both ends of the UV lamp so that the UV lamp is disposed in the central area; a filter support part coupled to an end of the UV lamp support part and disposed along the longitudinal direction of the UV lamp, and having a slide groove formed along the longitudinal direction; This is achieved by an air purifying device including a titanium oxide filter that is slidably inserted into the slide groove and includes a photocatalyst filter on which a titanium oxide nanotube structure is formed on the surface through anodic oxidation.
여기서, 상기 UV램프지지부는 'X'자 막대형상으로 형성되어 'X'자의 교차점에 UV램프가 지지되며, 'X'자 막대형상으로 형성된 상기 UV램프지지부의 네 개 단부에 상기 필터지지부가 각각 결합되며, 상기 광촉매필터는 사각 단면의 내부공간을 이루도록 상기 필터지지부에 삽입되는 것이 바람직하다.Here, the UV lamp support part is formed in the shape of an 'X' bar, so that the UV lamp is supported at the intersection of the ' It is preferable that the photocatalytic filter is inserted into the filter support part to form an internal space of a square cross-section.
또한, 상기 필터지지부의 길이방향을 따라 중앙영역에 결합되어 상기 UV램프를 지지하는 보조UV램프지지부를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to include an auxiliary UV lamp support part that is coupled to the central area along the longitudinal direction of the filter support part and supports the UV lamp.
상기 필터지지부는 복수의 슬라이드홈을 포함하며, 상기 슬라이드홈은 90° 간격으로 이격 형성되며, 상기 광촉매필터는 사각 판상으로 형성되며, 한 쌍의 상기 슬라이드홈 사이에 복수 개가 일렬로 삽입 및 배치되는 것이 바람직하다.The filter support part includes a plurality of slide grooves, the slide grooves are spaced apart at 90° intervals, and the photocatalyst filter is formed in a square plate shape, and a plurality of the photocatalyst filters are inserted and arranged in a row between a pair of the slide grooves. It is desirable.
복수의 상기 광촉매필터는 상기 슬라이드홈에 일렬로 삽입 및 배치되며, 상기 광촉매필터에는 인접한 광촉매필터와 결합되는 필터결합부가 설치되는 것이 바람직하며, 상기 광촉매필터는 일면은 양극산화를 통해 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성되고, 타면은 양극산화가 이루어지지 않은 것이 바람직하다.A plurality of the photocatalyst filters are inserted and placed in a row in the slide groove, and the photocatalyst filter is preferably provided with a filter coupling portion that is coupled to an adjacent photocatalyst filter. One side of the photocatalyst filter is formed into a titanium oxide nanotube through anodic oxidation. It is preferable that the structure is formed and the other side is not anodized.
상기 UV램프, 상기 UV램프지지부, 상기 필터지지부 및 상기 광촉매필터로 이루어진 정화유니트를 포함하며, 상기 정화유니트는 높이방향 및 면적방향을 따라 복수 개가 적층되는 것이 바람직하며, 복수의 상기 정화유니트가 적층된 표면을 둘러싸는 백필터(bag filter)와; 상기 정화유니트 및 상기 백필터가 내부에 배치되는 덕트(duct)를 포함하는 것이 바람직하다.It includes a purification unit consisting of the UV lamp, the UV lamp support unit, the filter support unit, and the photocatalyst filter, wherein a plurality of the purification units are preferably stacked in a height direction and an area direction, and a plurality of the purification units are stacked. a bag filter surrounding the surface; It is preferable that the purification unit and the bag filter include a duct disposed therein.
상술한 본 발명의 구성에 따르면 양극산화를 통하여 표면에 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된 광촉매필터를 포함하며, 광촉매필터의 조립 및 분리가 가능하여 보수가 용이한 효과를 얻을 수 있다.According to the configuration of the present invention described above, it includes a photocatalyst filter on which a titanium oxide nanotube structure is formed on the surface through anodic oxidation, and the photocatalyst filter can be assembled and separated to achieve the effect of easy repair.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화장치의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기정화장치의 측면도이고,
도 4는 공기정화장치의 필터지지부 및 광촉매필터를 나타낸 사시도이고,
도 5는 필터지지부의 슬라이드홈을 나타낸 사시도이고,
도 6은 필터결합부를 나타낸 측면도이다.1 and 2 are perspective views of an air purifying device according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a side view of an air purifying device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a perspective view showing the filter support portion and photocatalyst filter of the air purification device;
Figure 5 is a perspective view showing the slide groove of the filter support part,
Figure 6 is a side view showing the filter coupling portion.
이하 본 발명에 따른 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치를 도면을 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, an air purifying device including a titanium oxide filter according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치(100)는, UV램프(110), UV램프지지부(130), 필터지지부(150) 및 광촉매필터(170)를 포함한다. 공기정화장치(100)에 포함된 UV램프(110), UV램프지지부(130), 필터지지부(150) 및 광촉매필터(170)는 이들로 이루어진 정화유니트(100a)로 구분될 수 있다. 이러한 정화유니트(100a)는 높이방향 및 면적방향을 따라 복수 개가 적층되도록 하며, 공기정화장치(100)는 복수의 정화유니트(100a)를 가지도록 형성될 수 있다.As shown in Figures 1 and 2, the air purification device 100 including a titanium oxide filter includes a UV lamp 110, a UV lamp support part 130, a filter support part 150, and a photocatalyst filter 170. do. The UV lamp 110, UV lamp support 130, filter support 150, and photocatalyst filter 170 included in the air purification device 100 can be divided into a purification unit 100a composed of these. A plurality of such purification units (100a) are stacked in the height direction and area direction, and the air purification device 100 may be formed to have a plurality of purification units (100a).
본 발명의 공기정화장치(100)는 또한 복수의 정화유니트(100a)가 적층된 표면을 둘러싸는 백필터(bag filter)와, 정화유니트 및 백필터가 내부에 배치되는 덕트(duct)를 더 포함할 수 있다. 여기서 백필터는 공기 중에 고체 입자를 포집하는 장치를 의미하며 덕트는 공기가 흐르는 장치를 의미하는데, 본 발명에서는 내부에 정화유니트(100a)가 배치되도록 지지하는 역할을 한다.The air purification device 100 of the present invention further includes a bag filter surrounding the surface on which the plurality of purification units 100a are stacked, and a duct in which the purification unit and the bag filter are disposed. can do. Here, the bag filter refers to a device that collects solid particles in the air, and the duct refers to a device through which air flows. In the present invention, it serves to support the placement of the purification unit (100a) inside.
UV램프(110)는 산화티타늄으로 이루어진 광촉매필터(170)에 UV를 조사하여 산화티타늄으로부터 전자 및 정공을 형성시키는 구성으로 이러한 전자 및 정공은 공기 중의 수분과 만나 하이드록시기 및 과산화이온을 만들게 되는 데, 이는 매우 강력한 산화력 및 환원력을 가지고 있어 공기의 살균, 유기물 분해, 멸균, 탈취가 가능하도록 한다. 이러한 역할을 수행하는 UV램프(110)는 길이방향을 따라 길게 배치되어 산화티타늄에 UV를 조사하는 구성이다. UV램프(110)는 파장에 따라 UV-A램프, UV-B램프, UV-C램프로 구분되는데, 본 발명과 같이 공기의 살균, 유기물 분해, 멸균, 탈취를 위해서는 100 내지 280nm 파장을 가지는 UV-C램프를 사용하는 것이 가장 바람직하다.The UV lamp 110 irradiates UV to the photocatalyst filter 170 made of titanium oxide to form electrons and holes from titanium oxide. These electrons and holes meet moisture in the air to create hydroxyl groups and peroxide ions. It has very strong oxidizing and reducing power, enabling sterilization of air, decomposition of organic matter, sterilization, and deodorization. The UV lamp 110, which performs this role, is arranged long along the longitudinal direction and irradiates UV to titanium oxide. The UV lamp 110 is divided into UV-A lamp, UV-B lamp, and UV-C lamp depending on the wavelength. As in the present invention, for sterilization of air, decomposition of organic matter, sterilization, and deodorization, UV lamp with a wavelength of 100 to 280 nm is used. -It is most desirable to use a C lamp.
길이방향을 따라 길게 형성된 막대형상의 UV램프(110)는 공기정화장치(100) 내에서 위치가 변동되지 않고 고정될 수 있도록 UV램프지지부(130)에 지지된다. 이 UV램프지지부(130)는 UV램프(110)가 공기정화장치(100)의 중앙영역에 배치되도록 UV램프(110)의 길이방향을 따라 양단부를 지지한다. 도 3에 도시된 바와 같이 UV램프지지부(130)의 형상은 막대가 교차되는 'X'자 막대형상으로 형성되며, 'X'자의 교차점에 해당하는 영역 즉 정 중앙 영역에 UV램프(110)가 지지된다. 경우에 따라서 UV램프(110)의 길이방향을 따라 중앙영역에 결합되어 UV램프(110)를 지지하는 보조UV램프지지부를 더 포함할 수 있다. 여기서 보조UV램프지지부는 UV램프지지부(130)와 동일하거나 유사한 형상으로 이루어질 수 있다.The bar-shaped UV lamp 110 formed long along the longitudinal direction is supported on the UV lamp support unit 130 so that it can be fixed without changing its position within the air purifying device 100. This UV lamp support part 130 supports both ends along the longitudinal direction of the UV lamp 110 so that the UV lamp 110 is disposed in the central area of the air purifying device 100. As shown in Figure 3, the shape of the UV lamp support part 130 is formed in the shape of an 'X'-shaped bar where the bars intersect, and the UV lamp 110 is located in the area corresponding to the intersection of the 'X', that is, the center area. Supported. In some cases, it may further include an auxiliary UV lamp support unit coupled to the central area along the longitudinal direction of the UV lamp 110 to support the UV lamp 110. Here, the auxiliary UV lamp support part may have the same or similar shape as the UV lamp support part 130.
도 4에 도시된 바와 같이 필터지지부(150)는 UV램프(110)와 마찬가지로 긴 막대형상으로 UV램프지지부(130)의 단부에 결합되어 UV램프(110)의 길이방향을 따라 배치되며, 광촉매필터(170)를 지지하는 역할을 한다. 광촉매필터(170)를 지지하기 위해 필터지지부(150)에는 길이방향을 따라 광촉매필터(170)를 삽입하기 위한 슬라이드홈(151)이 형성된다. 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 슬라이드홈(151)은 광촉매필터(170)가 필터지지부(150)에 지지될 때 슬라이드홈(151)에 삽입된 후 슬라이딩 이동하여 해당 위치에 배치되도록 이루어지며, 이때 슬라이드홈(151)에는 복수 개의 광촉매필터(170)가 배치될 수 있다. 이와 같이 슬라이드홈(151)에 광촉매필터(170)가 슬라이딩 삽입된 후 사용하다가 후에 공기정화장치(100)를 수리하거나 광촉매필터(170)의 교체가 이루어져야 할 경우, 광촉매필터(170)를 슬라이드홈(151)으로부터 슬라이딩시켜 외부로 꺼낸 후 새 광촉매필터(170)를 삽입할 수 있다. 즉 본 발명과 같이 필터지지부(150)에 광촉매필터(170)가 접착제 또는 체결을 통한 결합이 아닌 슬라이드홈(151)에 삽입 및 배치될 경우 공기정화장치(100)의 유지 및 보수가 용이하다는 장점이 있다.As shown in Figure 4, the filter support part 150, like the UV lamp 110, has a long rod shape and is coupled to the end of the UV lamp support part 130 and disposed along the longitudinal direction of the UV lamp 110, and is a photocatalytic filter. It plays a supporting role in (170). In order to support the photocatalyst filter 170, a slide groove 151 for inserting the photocatalyst filter 170 is formed in the filter support portion 150 along the longitudinal direction. As shown in Figure 5(a) and Figure 5(b), the slide groove 151 slides after being inserted into the slide groove 151 when the photocatalyst filter 170 is supported on the filter support part 150. It is made to be placed at the corresponding position, and at this time, a plurality of photocatalyst filters 170 may be placed in the slide groove 151. In this way, if the air purification device 100 needs to be repaired or the photocatalyst filter 170 needs to be replaced after being used after the photocatalyst filter 170 is slidably inserted into the slide groove 151, the photocatalyst filter 170 is inserted into the slide groove 151. After sliding it from (151) and taking it out, a new photocatalytic filter (170) can be inserted. That is, when the photocatalyst filter 170 is inserted and placed in the slide groove 151 rather than joined to the filter support part 150 through adhesive or fastening as in the present invention, the air purification device 100 is easy to maintain and repair. There is.
이러한 필터지지부(150)는 광촉매필터(170)가 삽입되는 슬라이드홈(151)이 복수 개로 이루어지도록 포함하며, 복수 개의 슬라이드홈(151)은 90° 간격으로 이격 형성되는 것이 바람직하다. 필터지지부(150) 및 광촉매필터(170)를 이용하여 내부에 공간이 이루어지는 정화유니트(100a)를 형성할 때 광촉매필터(170)가 하우징 역할을 수행하게 되며, 이를 위해 필터지지부(150)에는 최소한 두 개의 슬라이드홈(151)이 형성되어야 한다. 두 개의 슬라이드홈(151)이 90°로 이격될 경우 슬라이드홈(151)에 삽입되는 광촉매필터(170) 또한 90°로 배치되며, 이를 통해 총 네 개의 필터지지부(150)와 광촉매필터(170)를 이용하여 사각 단면을 가지는 내부 공간이 형성될 수 있다. 필터지지부(150)에는 최소한 두 개의 슬라이드홈(151)이 형성되어야 하지만 복수의 정화유니트(100a)가 적층되는 구조로 공기정화장치(100)를 구성할 경우 정화유니트(100a)의 적층이 가능하도록 도 5의 (b)와 같이 네 개의 슬라이드홈(151)이 형성되는 것이 가장 바람직하다. 네 개의 슬라이드홈(151)이 필터지지부(150)에 형성될 경우 정화유니트(100a)가 적층되지 않고 단일로 사용될 때에는 네 개의 슬라이드홈(151) 중 두 개만 사용할 수 있다.This filter support unit 150 includes a plurality of slide grooves 151 into which the photocatalytic filter 170 is inserted, and the plurality of slide grooves 151 are preferably formed at 90° intervals. When forming the purification unit 100a with an internal space using the filter support 150 and the photocatalyst filter 170, the photocatalyst filter 170 serves as a housing, and for this purpose, the filter support 150 contains at least Two slide grooves 151 must be formed. When the two slide grooves 151 are spaced apart at 90°, the photocatalyst filter 170 inserted into the slide groove 151 is also arranged at 90°, resulting in a total of four filter supports 150 and photocatalyst filters 170. An internal space having a square cross-section can be formed using . At least two slide grooves 151 must be formed in the filter support part 150, but when the air purification device 100 is configured with a structure in which a plurality of purification units 100a are stacked, stacking of the purification units 100a is possible. It is most preferable that four slide grooves 151 are formed as shown in (b) of FIG. 5. When four slide grooves 151 are formed in the filter support portion 150, when the purification units 100a are not stacked and are used singly, only two of the four slide grooves 151 can be used.
UV램프지지부(130) 또한 'X'자로 형성되기 때문에 네 개의 단부에 필터지지부(150)가 각각 결합되고, 네 개의 단부에 필터지지부(150)가 결합됨에 의해 광촉매필터(170)는 사각 단면의 내부 공간을 이루도록 필터지지부(150)에 삽입될 수 있다. 경우에 따라서 사각 단면이 아닌 육각 단면 등과 같은 단면으로 정화유니트(100a) 내부 공간의 단면을 형성할 경우 필터지지부(150)에 형성되는 슬라이드홈(151) 간의 이격 각도는 변경될 수 있다. 하지만 판상의 광촉매필터(170)가 필터지지부(150)에 삽입되기 때문에 정화유니트(100a) 내부 공간의 단면은 원형으로 형성되기는 어렵다.Since the UV lamp support part 130 is also formed in the shape of an ' It can be inserted into the filter support part 150 to form an internal space. In some cases, when the cross-section of the internal space of the purification unit 100a is formed with a cross-section such as a hexagonal cross-section rather than a square cross-section, the separation angle between the slide grooves 151 formed in the filter support portion 150 may be changed. However, since the plate-shaped photocatalytic filter 170 is inserted into the filter support part 150, it is difficult for the cross-section of the inner space of the purification unit 100a to be circular.
광촉매필터(170)는 슬라이드홈(151)에 슬라이딩 삽입되며, 양극산화를 통해 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된다. 종래의 공기정화장치는 산화티타늄 분말을 바인더와 혼합한 후 이를 플레이트에 도포하여 광촉매필터를 제조하였으나, 이는 산화티타늄 분말이 바인더에 묻혀 공기정화 기능을 제대로 수행하지 못한다는 단점이 있었다. 따라서 본 발명의 광촉매필터(170)는 바인더를 사용하지 않고 양극산화를 통해 산화티타늄 나노튜브 구조체를 표면에 형성시키고, 이러한 산화티타늄 나노튜브 구조체가 공기정화 기능을 수행하도록 한다. 이때 광촉매필터(170)는 양면이 모두 양극산화되어 산화티타늄 나노튜브 구조체를 형성할 수 있는데, 이는 정화유니트(100a)가 복수 개로 적층될 때 적층되는 영역 즉 복수의 정화유니트(100a) 간의 계면에 해당하는 광촉매필터(170)는 양면이 모두 양극산화되는 것이 바람직하다. 하지만 정화유니트(100a)가 단일로 형성되거나 적층되는 정화유니트(100a) 중 최외곽에 배치되는 광촉매필터(170)의 경우 일반은 양극산화를 통해 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성되고, 타면은 양극산화가 이루어지지 않는 것이 바람직하다. 광촉매필터(170)의 일면에만 양극산화를 수행하는 방법으로는 광촉매필터(170)를 형성하기 위한 플레이트가 전해액에 침지될 때 전해액이 타면에 접촉되지 않도록 테이프 또는 폴리머 등으로 코팅한 후 양극산화를 수행하는 방법을 이용할 수 있다.The photocatalyst filter 170 is slidably inserted into the slide groove 151, and a titanium oxide nanotube structure is formed through anodic oxidation. Conventional air purification devices manufactured photocatalyst filters by mixing titanium oxide powder with a binder and applying it to a plate, but this had the disadvantage that the titanium oxide powder was buried in the binder and did not properly perform the air purification function. Therefore, the photocatalytic filter 170 of the present invention forms titanium oxide nanotube structures on the surface through anodic oxidation without using a binder, and these titanium oxide nanotube structures perform an air purifying function. At this time, both sides of the photocatalytic filter 170 can be anodized to form a titanium oxide nanotube structure, which is formed at the stacked area when a plurality of purification units 100a are stacked, that is, at the interface between the plurality of purification units 100a. It is preferable that both sides of the corresponding photocatalytic filter 170 are anodized. However, in the case of the photocatalytic filter 170 disposed on the outermost part of the purification unit 100a, which is formed singly or stacked, a titanium oxide nanotube structure is generally formed through anodization, and the other side is anodized. It is desirable that this does not occur. A method of performing anodic oxidation on only one side of the photocatalyst filter 170 is to coat the plate for forming the photocatalyst filter 170 with a tape or polymer to prevent the electrolyte from contacting the other side when immersed in the electrolyte and then anodize. There are ways to do this.
광촉매필터(170)는 사각 판상으로 형성되며, 한 쌍의 슬라이드홈(151) 사이에 복수 개가 일렬로 삽입 및 배치되는 것이 바람직하다. 이때 광촉매필터(170)는 대략 정사각형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 하나의 광촉매필터(170)를 UV램프(110)의 길이에 맞게 길게 형성하여 슬라이드홈(151)에 삽입하여도 무방하지만, 광촉매필터(170)의 사이즈가 커질수록 양극산화하기 위한 전해액과 챔버 등의 사이즈가 증가하여 제조비용이 증가한다는 단점이 있다. 또한 광촉매필터(170)의 성능이 감소하여 새 광촉매필터(170)로 교환체여야 할 경우 광촉매필터(170)가 본 발명과 같이 복수 개로 배치될 때에는 필요한 영역에만 교체할 수 있어 공기정화장치(100)의 유지비용이 절감된다는 장점이 있다.The photocatalytic filter 170 is formed in a square plate shape, and it is preferable that a plurality of photocatalytic filters 170 are inserted and arranged in a row between a pair of slide grooves 151. At this time, it is preferable that the photocatalytic filter 170 is formed in a substantially square shape. One photocatalyst filter 170 may be formed to be long to match the length of the UV lamp 110 and inserted into the slide groove 151. However, as the size of the photocatalyst filter 170 increases, the electrolyte and chamber for anodization are required. The disadvantage is that the manufacturing cost increases as the size increases. In addition, when the performance of the photocatalyst filter 170 decreases and it must be replaced with a new photocatalyst filter 170, when the photocatalyst filter 170 is arranged in plural as in the present invention, it can be replaced only in the necessary area, so the air purification device 100 ) has the advantage of reducing maintenance costs.
이와 같이 복수의 광촉매필터(170)가 슬라이드홈(151)에 일렬로 삽입 및 배치될 경우 광촉매필터(170)에는 인접한 광촉매필터(170)와 결합되되도록 도 6에 도시된 바와 같이 필터결합부(190)가 설치된다. 필터결합부(190)는 두 개의 광촉매필터(170) 간에 서로 분리되지 않도록 형성되며 결합 방식에 대해서는 제한되지 않는다.In this way, when a plurality of photocatalyst filters 170 are inserted and placed in a row in the slide groove 151, the photocatalyst filter 170 is provided with a filter coupling portion (as shown in FIG. 6) so that it can be coupled to the adjacent photocatalyst filter 170. 190) is installed. The filter coupling portion 190 is formed so that the two photocatalytic filters 170 are not separated from each other, and there are no restrictions on the coupling method.
종래의 공기정화장치의 경우 산화티타늄을 분말을 바인더와 혼합하여 플레이트에 도포하는 형식으로 광촉매필터를 형성하였으나, 이는 산화티타늄 분말이 제 역할을 수행하지 못한다는 단점이 있었다. 이에 비해 본 발명의 경우 양극산화를 통하여 표면에 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된 광촉매필터(170)를 포함하며, 광촉매필터(170)의 조립 및 분리가 가능하여 보수가 용이하다는 장점이 있다.In the case of conventional air purification devices, a photocatalytic filter was formed by mixing titanium oxide powder with a binder and applying it to a plate, but this had the disadvantage that the titanium oxide powder did not perform its function. In contrast, the present invention includes a photocatalyst filter 170 on which a titanium oxide nanotube structure is formed on the surface through anodic oxidation, and has the advantage of easy repair because the photocatalyst filter 170 can be assembled and separated.
100: 공기정화장치
100a: 정화유니트
110: UV램프
130: UV램프지지부
150: 필터지지부
151: 슬라이드홈
170: 광촉매필터
190: 필터결합부100: Air purification device
100a: Purification unit
110: UV lamp
130: UV lamp support
150: Filter support part
151: Slide home
170: Photocatalyst filter
190: Filter coupling part
Claims (10)
길이방향을 따라 배치되어 산화티타늄에 UV를 조사하는 UV램프와;
상기 UV램프가 중앙영역에 배치되도록 상기 UV램프의 양단부를 지지하는 UV램프지지부와;
상기 UV램프지지부의 단부에 결합되어 상기 UV램프의 길이방향을 따라 배치되며, 길이방향을 따라 슬라이드홈이 형성된 필터지지부와;
상기 슬라이드홈에 슬라이딩 삽입되며, 양극산화를 통해 표면에 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성된 광촉매필터와;
상기 UV램프, 상기 UV램프지지부, 상기 필터지지부 및 상기 광촉매필터로 이루어진 정화유니트를 포함하고,
상기 슬라이드홈은 상기 필터지지부에 90° 간격으로 이격하여 복수 개 형성되고,
상기 광촉매필터는 사각 판상으로 형성되고, 한 쌍의 상기 슬라이드홈 사이에 복수 개가 일렬로 삽입 및 배치되고,
상기 정화유니트는 하나의 상기 필터지지부를 중심으로 상기 필터지지부에 90° 간격으로 이격하여 복수 개 형성된 상기 슬라이드홈이 형성된 방향 및 상기 UV램프가 배치된 길이방향과 동일 방향을 따라 복수 개가 적층되는 것을 특징으로 하는 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치.In the air purification device including a titanium oxide filter,
A UV lamp disposed along the longitudinal direction to irradiate UV light to titanium oxide;
a UV lamp support part supporting both ends of the UV lamp so that the UV lamp is disposed in the central area;
a filter support part coupled to an end of the UV lamp support part and disposed along the longitudinal direction of the UV lamp, and having a slide groove formed along the longitudinal direction;
a photocatalyst filter that is slidably inserted into the slide groove and has a titanium oxide nanotube structure formed on its surface through anodic oxidation;
Comprising a purification unit consisting of the UV lamp, the UV lamp support part, the filter support part, and the photocatalytic filter,
A plurality of slide grooves are formed on the filter support part at 90° intervals,
The photocatalytic filter is formed in a square plate shape, and a plurality of photocatalytic filters are inserted and arranged in a row between a pair of the slide grooves,
The purification unit is a plurality of units stacked in the same direction as the direction in which the slide grooves are formed and the longitudinal direction in which the UV lamp is disposed, with a plurality of slide grooves formed at 90° intervals on the filter support unit with one filter support unit as the center. An air purifying device including a titanium oxide filter.
상기 UV램프지지부는 'X'자 막대형상으로 형성되어,
상기 UV램프는 상기 UV램프지지부의 교차점에 지지되고, 상기 필터지지부는 상기 UV램프지지부의 네 개 단부에 각각 결합되며,
상기 광촉매필터는 상기 필터지지부에 삽입되어 사각 단면의 내부공간을 이루는 것을 특징으로 하는 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치.
According to clause 1,
The UV lamp support part is formed in an 'X' bar shape,
The UV lamp is supported at an intersection of the UV lamp support portion, and the filter support portion is coupled to each of the four ends of the UV lamp support portion,
An air purifying device including a titanium oxide filter, wherein the photocatalytic filter is inserted into the filter support portion to form an internal space of a square cross-section.
상기 필터지지부의 길이방향을 따라 중앙영역에 결합되어 상기 UV램프를 지지하는 보조UV램프지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치.According to clause 1,
An air purifying device including a titanium oxide filter, characterized in that it includes an auxiliary UV lamp support part coupled to a central area along the longitudinal direction of the filter support part and supporting the UV lamp.
복수의 상기 광촉매필터는 상기 슬라이드홈에 일렬로 삽입 및 배치되며, 상기 광촉매필터에는 인접한 광촉매필터와 결합되는 필터결합부가 설치되는 것을 특징으로 하는 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치.According to clause 1,
An air purifying device including a titanium oxide filter, wherein the plurality of photocatalyst filters are inserted and arranged in a row in the slide groove, and the photocatalyst filter is provided with a filter coupling portion that is coupled to an adjacent photocatalyst filter.
상기 광촉매필터는 일면은 양극산화를 통해 산화티타늄 나노튜브 구조체가 형성되고, 타면은 양극산화가 이루어지지 않은 것을 특징으로 하는 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치.According to clause 1,
An air purifying device including a titanium oxide filter, wherein one side of the photocatalytic filter has a titanium oxide nanotube structure formed through anodic oxidation, and the other side is not anodic oxidation.
복수의 상기 정화유니트가 적층된 표면을 둘러싸는 백필터(bag filter)와;
상기 정화유니트 및 상기 백필터가 내부에 배치되는 덕트(duct)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화티타늄 필터를 포함하는 공기정화장치.According to clause 1,
a bag filter surrounding a surface on which a plurality of the purification units are stacked;
An air purifying device including a titanium oxide filter, characterized in that it includes a duct in which the purifying unit and the bag filter are disposed.
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