KR200182489Y1 - 광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구에 관한 것으로서, 광촉매가 혼합된 도료가 도장되어 반영구적인 항균효과를 가지므로 쾌적하고 위생적인 실내환경을 조성할 수 있는 광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구에 대한 것이다.

본 고안에 따르면, 실내외의 천장이나 벽 등에 설치되는 바디(12)와, 상기 바디(12)에 구비되어 램프(14)를 결합할 수 있도록 된 소켓(16)을 포함하여 구성되는 조명기구(10)에 있어서, 상기 조명기구(10)에는 산화티탄과 같은 광촉매가 혼합된 도료가 도장되어 상기 광촉매에 의한 항균효과를 얻을 수 있도록 된 것으로, 상기 광촉매는 그 표면에 철, 칼슘 또는 백금 등과 같은 금속이 코팅된 것을 특징으로 하는 광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구가 제공된다.

Description

광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구{lighting fixtures having antibiosis}

본 고안은 광촉매에 의한 향균기능이 부여된 조명기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광촉매가 혼합된 도료가 도장되어 반영구적인 항균효과를 가지므로 쾌적하고 위생적인 실내환경을 조성할 수 있는 광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구에 관한 것이다.

일반적으로 광촉매는 비교적 적은 에너지를 갖는 빛에너지에 의해 고에너지상태로 여기되는 물질로서, 자외선에 의해 전도대로 여기되어 전자를 방출하고 그 표면에는 플러스전기를 띤 정공이 생성된다. 이때 방출된 여기전자는 강한 환원력을 가지며, 정공은 강한 산화력을 가지는데, 이러한 여기전자와 정공의 산화환원력에 의해 각종 유기물질이 분해되거나 살균된다.

이러한 광촉매는 종래에는 주로 오폐수처리시 각종 독성, 난분해성 유기물질을 산화분해시키는데 사용되었다.

한편, 우리가 생활하는 공간속에는 수많은 먼지가 있으며, 이 먼지들은 유기물과 무기물로 이루어져 있다. 그리고 유기물먼지 중에는 각종 유독한 세균이 기생하므로 이러한 세균들을 제거할 수 있는 효과적인 수단이 요구된다.

본 고안은 상기의 문제점과 광촉매의 특성에 착안하여 제안된 것으로서, 본 고안의 목적은 광촉매가 혼합된 도료가 도장되어 반영구적인 항균효과를 가지므로 쾌적하고 위생적인 실내환경을 조성할 수 있는 새로운 구성의 광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에서 사용되는 항균도료의 항균성을 시험한 그래프

도 2은 고안의 일실시예를 보인 사시도

도 3는 본 고안의 다른 실시예를 보인 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 조명기구 12. 바디

14. 형광등 16. 소켓

본 고안에 따르면, 실내외의 천장이나 벽 등에 설치되는 바디(12)와, 상기 바디(12)에 구비되어 램프(14)를 결합할 수 있도록 된 소켓(16)을 포함하여 구성되는 조명기구(10)에 있어서, 상기 조명기구(10)에는 산화티탄과 같은 광촉매가 혼합된 도료가 도장되어 상기 광촉매에 의한 항균효과를 얻을 수 있도록 된 것으로, 상기 광촉매는 그 표면에 철, 칼슘 또는 백금 등과 같은 금속이 코팅된 것을 특징으로 하는 광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구가 제공된다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 고안의 일실시예를 보인 사시도이다.

본 고안은 실내외에 설치되는 조명기구에 관한 것으로, 천장에 매입되는 매입형 형광등기구를 예시한 것이다. 상기 형광등기구는 반사판역할을 하며 천장에 고정되는 바디(12)와, 상기 바디(12)의 하측면에 구비되어 형광등(14)을 결합할 수 있도록 된 소켓(16)을 포함하는 것으로, 상기 형광등기구(10)에는 항균기능을 가지는 항균도료가 도장된다.

상기 항균도료는 종래의 액상도료나 분체도료에 광촉매를 0.5~2중량% 첨가한 것이다. 일반적으로 광촉매는 400㎚정도의 비교적 적은 빛에너지에 의해서도 전도대로 여기되는 반도체물질로서, 산화티탄이 가장 대표적이다.

한편, 상기 산화티탄은 일반적으로 도료의 제조시 착색제로 사용되는 것이다. 그러나 종래의 도료에서 착색제로 사용된 산화티탄은 광촉매로서 작용하지 못하였다. 그 이유는 명백하지는 않지만 산화티탄이 광촉매로서 작용하기 위해서는 산화티탄이 광여기되어 전자가 방출되고 정공이 생성되어야 하나, 종래의 도료에서는 광여기된 산화티탄에서 방출되는 전자가 이동될 전도성물질이 산화티탄의 주변에 없어서 전자의 방출과 정공의 생성이 효과적으로 이루어지지 못하였기 때문인 것으로 가정된다. 따라서 본 고안에서는 상기 광촉매로 산화티탄의 표면에 철이나 백금, 칼슘 등과 같은 금속을 코팅시킨 것을 사용한다. 이와 같이 산화티탄에 ??이나 백금, 칼슘 등을 코팅시키면 산화티탄이 광여기되어 생성된 전자가 그 표면에 지지된 금속을 통해 용이하게 이동하므로 광촉매반응내에 있는 입자의 정공 또는 전자의 양이 증가된다. 따라서 광촉매에 의한 산화, 환원반응이 효과적으로 이루어진다. 또한, 이와 같이 표면에 금속이 코팅된 산화티탄을 혼합하여야만 상기 기존의 액상 또는 분체도료의 색상이 변화지 않으면서 광촉매효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기 항균도료의 제조시 상기 기존의 액상 또는 분체도료에 금속이 코팅된 산화티탄을 0.5~2중량% 혼한다. 도 1에 도시된 바와 같이 금속이 코팅된 산화티탄을 2중량% 이상 사용하여도 2중량% 사용하는 경우와 거의 동일한 수준의 효과밖에 얻을 수 없었다. 따라서 산화티탄이 고가라는 점을 감안할 때 2중량% 이상 사용하는 것은 경제적인 면에서 바람직하지 않다. 또한, 금속이 코팅된 산화티탄을 0.5중량% 이하 사용하는 경우에는 소요되는 수준의 효과를 기대할 수 없다.

일반적으로 입자의 지름이 작아지면 입자의 표면에너지가 커서 다른 물질과의 혼합시 곤란함이 발생한다. 본 고안에서 사용되는 광촉매는 20~40㎚정도의 입자를 갖는데, 본 고안에서도 항균도료의 제조시 광촉매가 액상이나 분체도료에 고르게 잘 분산되도록 주의를 기울여야 한다. 만약 광촉매가 고르게 분산되지 않은 경우에는 광촉매를 많은 양을 사용하여도 기대되는 수준의 효과를 얻기가 어렵다. 바람직하게는 상기 도료와 표면에 금속이 코팅된 산화티탄의 혼합시 도료와 산화티탄을 공기주입공이 형성된 밀폐용기에 넣고, 상기 공기주입공을 통해 공기를 비교적 고속으로 주입하여 공기유입속도에 의해 금속이 코팅된 산화티탄이 도료에 효과적으로 분산, 혼합되도록 한다.

이와 같이 본 고안에 사용된 광촉매는 광에너지에 의해 광촉매가 여기되어 전자가 방출되어 그 표면에 정공이 생성되고, 이 여기전자와 정공은 강력한 산화제인 OH라디칼을 생성한다. 이때 생성된 OH라디칼은 강력한 산화제로서, 이 OH라디칼에 의해 대기중에 있는 각종 유독성 유기물질이나 세균이 분해, 산화된다. 한편, 이때 광촉매 자신은 산화환원반응에 직접 참여하지 않고 광촉매에 의해 생성된 여기전자와 정공에 의해 산화환원반응이 일어나므로 광촉매에 의해 반영구적인 항균효과를 얻을 수 있다.

실시예1

고려화학제품 제품명 EX4518인 분체도료에 칼슘이 코팅된 산화티탄을 0.8중량% 첨가하여 공기주입공이 형성된 밀폐용기에 담은 후, 상기 공기주입공을 통해 공기를 고속으로 주입하여 상기 도료와 산화티탄를 혼합하였다. 이와 같이 하여 제조된 혼합물을 조명기구용 철판에 도장하여 건조시켜 시험편을 만든 후, Escherichia coli ATCC 25922와, Pseudomonas aeruginosa ACTT 15442를 상기 시험편에 접촉시킨 상태에서 24시간 경과후의 생균수를 측정하였다. 이때 원적외선을 조사하면서 KICM FIR 1003시험방법에 의해 시험하였다. 이때 그 결과는 〈표 1>과 같았다.

〈표 1>

시험항목	시료구분	초기농도(개/㎖)	24시간후 농도(개/㎖)	세균감소율(%)
Escherichia coli ATCC 25922	종래의 도료를 사용한 경우	138	308
	본 고안에 의한 도료를 사용한 경우	138	14	95.5
Pseudomonas aeruginosa ACTT 15442	종래의 도료를 사용한 경우	110	228
	본 고안에 의한 도료를 사용한 경우	110	10	95.6

이와 같이 본 고안에 의한 도료 조성물은 종래의 일반적인 도료에 비해 항균효과가 우수함을 알 수 있다.

실시예2

칼슘이 코팅된 산화티탄의 혼합량을 달리하여 실시예 1과 동일한 방법으로 항균시험을 하였다. 그 결과는 도 1의 그래프와 같았다.

실시예 2의 결과에 의하면, 상기 산화티탄을 도료에 대해 2중량% 이상 사용한 경우에도 산화티탄을 2중량% 사용한 경우와 거의 동일한 수준의 향균효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

이상과 같이 본 고안에서는 광촉매가 혼합된 항균도료를 조명기구에 도장함으로써 햇빛이 비치지 않는 실내나 야간에도 조명빛에 의해 광촉매반응으로 항균기능을 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 광촉매가 혼합된 도료가 도장된 조명기구가 제공되며, 이러한 조명기구에 의하면 햇빛이 비치지 않는 실내나 야간에도 조명빛에 의한 광촉매반응으로 항균효과를 얻을 수 있다. 따라서 실내공기를 항상 쾌적하게 유지할 수 있다.

Claims (1)

1. 실내외의 천장이나 벽 등에 설치되는 바디(12)와, 상기 바디(12)에 구비되어 램프(14)를 결합할 수 있도록 된 소켓(16)을 포함하여 구성되는 조명기구(10)에 있어서, 상기 조명기구(10)에는 산화티탄과 같은 광촉매가 혼합된 도료가 도장되어 상기 광촉매에 의한 항균효과를 얻을 수 있도록 된 것으로, 상기 광촉매는 그 표면에 철, 칼슘 또는 백금 등과 같은 금속이 코팅된 것을 특징으로 하는 광촉매에 의한 항균기능이 부여된 조명기구