KR200494084Y1 - 광촉매필터를 이용한 공기청정기 - Google Patents

광촉매필터를 이용한 공기청정기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 광촉매필터를 이용한 공기청정기에 관한 것이다. 광촉매필터를 이용한 공기청정기는, 일단부에 공기흡입구가 형성되며 타면에 공기배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 공기흡입구를 통하여 공기를 흡입하여 상기 공기배출구로 배출하는 흡입팬; 상기 공기흡입구를 통과한 공기가 유동하는 복수 개의 제1 공기유동구가 형성된 회로기판; 상기 회로기판과 상기 흡입팬 사이에 개재되며, 상기 회로기판을 바라보는 판재의 표면에 자외선을 받아 유기화합물질을 분해하는 이산화티탄 입자인 광촉매입자가 화학기상증착(chemical vapor deposition) 방식으로 도포되고 공기가 유동하는 복수 개의 제2 공기유동구가 형성된 광촉매판; 상기 하우징 전면에 형성된 필터삽입홈에 삽입되고 상기 하우징 내부로 흡입되는 공기에서 입자성물질을 제거하는 필터부재:및 상기 광촉매판을 바라보며 상기 회로기판 상에 실장되며, 상기 광촉매입자에 자외선을 조사하는 복수 개의 UV LED 소자를 포함하되, 상기 제2 공기유동구는 상기 광촉매판을 절곡하여 루버(louver) 형태로 형성하고, 상기 제1 공기유동구는 상기 회로기판의 길이 방향을 따라 연장된 장공형 절개부 형태로 복수 개가 서로 병렬로 배열되며, 상기 광촉매판에 형성된 상기 제2 공기유동구와 서로 교차 배열되고, 상기 광촉매판은 복수 개로 형성되어 상기 회로기판을 사이에 두고 서로 중첩되어 배치되며, 상기 UV LED 소자는 상기 회로기판의 양면에 각각 실장되어 복수 개의 상기 광촉매판에 각각 자외선을 조사하고, 복수 개의 상기 광촉매판은 상기 제2 공기유동구의 공기유동 방향을 서로 다르게 배열하여 복수 개의 상기 광촉매판 사이로 유동하는 공기의 이동 경로를 증가시키고, 상기 광촉매판은 상기 회로기판과 마주보는 면에, 샌드블러스트 가공한 후, 상기 이산화티탄 입자로 이루어진 미세입자를 분사하여 형성한 미세요철이 형성되고, 상기 광촉매입자가 상기 미세요철에 도포되어 부착되고, 상기 회로기판과 상기 광촉매판은 상기 필터부재와 상기 흡입팬 사이에 개재되어 상기 필터부재를 통과한 공기가 상기 제1 공기유동구와 상기 제2 공기유동구를 순차적으로 통과한다.

Description

광촉매필터를 이용한 공기청정기{Air purifier using photocatalyst filter}
본 고안은 광촉매필터를 이용한 공기청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공기정화능력을 향상시킬 수 있는 광촉매필터를 이용한 공기청정기에 관한 것이다
최근 들어 우리나라의 공기질은 급격히 악화되고 있다. 급격한 중국 산업화의 결과로 발생하는 대기 오염 물질이 황사에 실려 우리 나라로 상륙하고 있으며, 이에 따라 우리나라의 대기 중 휘발성 유기화합물과 파티클을 포함하는 유해 중금속 농도는 우려의 수준을 넘고 있다.
또한 건물 내부에 거주하는 경우에 있어서도 미세 먼지, 휘발성 유기화합물, 포름알데이드, 부유 세균 등의 오염물질이 실내 공기를 오염시키고 있으며, 이로 인해, 코, 눈, 목의 건조와 통증, 재채기, 코막힘, 피로 등과 같은 건물병증후군(sick building syndrome)이 발생하는 것으로 보고되고 있다.
이와 같은 환경 속에 오염된 공기를 정화시킬 수 있는 공기 정화 장치의 매출이 증가하고 있는 추세이다. 현재 상용되고 있는 일 종류의 공기 정화 장치는, 내부에 각종 필터를 구비하고 있으며, 오염된 공기를 유입하여 필터를 통해 오염 입자를 물리적으로 여과시키거나 흡착시켜 걸러냄으로써, 공기를 정화시킨다.
또는 다른 종류의 공기 정화 장치는 방전에 의한 이온화 방식을 이용하여 오염된 공기를 정화시킨다. 구체적으로 전극에 고전압을 인가하여 방전을 발생시키고, 이때 전극에서 생성되는 전자를 공기 중의 오염 입자에 부착시킨다.
전자가 부착된 입자는 전하를 띠게 됨으로써, 정전기적 인력에 의해 반대 전하가 걸려있는 집진판으로 이동함으로써, 오염 입자가 제거될 수 있다.
공기청정기란 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치를 지칭하는 것으로서, 일정한 실내 공간에 설치되어 공기 중에 포함된 오염물질 및 유해세균을 제거하고 쾌적한 실내 공기를 제공하는 역할을 한다.
이러한 공기청정기를 정화 방식에 따라 분류하면 필터방식, 전기집진방식, 이온발생방식 등으로 나눌 수 있다.
필터방식은 제품 내에 굵은 먼지를 제거하는 프리필터(또는 미디엄필터)와 미세입자를 제거하는 헤파(HEPA) 필터, 유해가스와 냄새를 제거하는 활성탄(카본)필터 등의 필터를 사용하는 방식이며, 특히 최근에는 물의 흡착력을 이용하여 먼지나 분진 등 기타 오염물질을 제거하는 워터필터도 많이 사용되고 있다.
한국 등록특허공보 제10-0946106호(발명의 명칭: 광촉매필터모듈을 가지는 공기청정기)에는 오염공기를 흡입하는 흡입구; 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기의 먼지를 제거하는 프리필터; 상기 공기의 냄새와 유해물질을 제거하는 탈취필터; 상기 필터링된 공기의 세균과 냄새를 분해 제거하기 위하여 플라즈마램프의 둘레에 콜게이트(Col-gate) 또는 허니콤 구조 형상의 튜브형 광촉매필터가 결합되는 광촉매필터모듈; 상기 공기의 세균과 냄새를 최종적으로 제거하는 흡착필터; 상기 흡입구에 공기를 흡입하는 송풍팬; 및 상기 살균 정화된 공기가 토출되는 토출구를 포함하는 광촉매필터모듈을 가지는 공기청정기가 제공된다.
그러나 종래 기술에 따른 공기청정기는 광촉매필터모듈이 플라즈마램프의 둘레에 콜게이트(Col-gate) 또는 허니콤 구조 형상의 튜브형 광촉매필터가 결합되는 구조로 광촉매 효과가 떨어지고 사용중에 발생되는 유해성 물질 때문에 공기정화 성능 효율이 낮으며 제품의 내구성이 떨어져 소모품의 교체 주기가 짧아 비용이 증가하고 제품의 크기를 소형화 할 수 없는 단점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-0946106호(발명의 명칭: 광촉매필터모듈을 가지는 공기청정기)
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 공기정화능력을 향상시킬 수 있는 광촉매필터를 이용한 공기청정기를 제공하는 것이다.
본 고안이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 광촉매필터를 이용한 공기청정기는, 일단부에 공기흡입구가 형성되며 타면에 공기배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 공기흡입구를 통하여 공기를 흡입하여 상기 공기배출구로 배출하는 흡입팬; 상기 공기흡입구를 통과한 공기가 유동하는 복수 개의 제1 공기유동구가 형성된 회로기판; 상기 회로기판과 상기 흡입팬 사이에 개재되며, 상기 회로기판을 바라보는 판재의 표면에 자외선을 받아 유기화합물질을 분해하는 이산화티탄 입자인 광촉매입자가 화학기상증착(chemical vapor deposition) 방식으로 도포되고 공기가 유동하는 복수 개의 제2 공기유동구가 형성된 광촉매판; 상기 하우징 전면에 형성된 필터삽입홈에 삽입되고 상기 하우징 내부로 흡입되는 공기에서 입자성물질을 제거하는 필터부재:및 상기 광촉매판을 바라보며 상기 회로기판 상에 실장되며, 상기 광촉매입자에 자외선을 조사하는 복수 개의 UV LED 소자를 포함하되, 상기 제2 공기유동구는 상기 광촉매판을 절곡하여 루버(louver) 형태로 형성하고, 상기 제1 공기유동구는 상기 회로기판의 길이 방향을 따라 연장된 장공형 절개부 형태로 복수 개가 서로 병렬로 배열되며, 상기 광촉매판에 형성된 상기 제2 공기유동구와 서로 교차 배열되고, 상기 광촉매판은 복수 개로 형성되어 상기 회로기판을 사이에 두고 서로 중첩되어 배치되며, 상기 UV LED 소자는 상기 회로기판의 양면에 각각 실장되어 복수 개의 상기 광촉매판에 각각 자외선을 조사하고, 복수 개의 상기 광촉매판은 상기 제2 공기유동구의 공기유동 방향을 서로 다르게 배열하여 복수 개의 상기 광촉매판 사이로 유동하는 공기의 이동 경로를 증가시키고, 상기 광촉매판은 상기 회로기판과 마주보는 면에, 샌드블러스트 가공한 후, 상기 이산화티탄 입자로 이루어진 미세입자를 분사하여 형성한 미세요철이 형성되고, 상기 광촉매입자가 상기 미세요철에 도포되어 부착되고, 상기 회로기판과 상기 광촉매판은 상기 필터부재와 상기 흡입팬 사이에 개재되어 상기 필터부재를 통과한 공기가 상기 제1 공기유동구와 상기 제2 공기유동구를 순차적으로 통과한다.
본 고안에 의하면, 휴대가능한 구조로 구현할 수 있으며, 회로기판과 광촉매판 사이의 공간에 공기가 머무는 시간을 증가시켜 유기화합물질의 분해율이 커져져 공기정화능력을 향상시킬 수 있다. 즉, 회로기판에 형성된 제1 공기유동구와 광촉매판에 형성된 제2 공기유동구를 서로 교차 배열하여 공기의 이동 경로를 증가시켜 회로기판과 광촉매판 사이의 공간에 공기가 머무는 시간을 증가시킨다.
또한, 미리 형성된 미세한 요철을 가지는 금속판 표면에 이산화티탄 입자가 도포되고, 광촉매판을 절곡하여 루버(louver) 형태로 제2 공기유동구를 형성함으로써, 이산화티탄 입자와 공기의 접촉면적이 증가되어 공기에 포함된 유기화합물질의 분해율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기의 사시도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 1의 A-A선과 수직한 B-B선상의 단면도이다.
도 5는 회로기판과 광촉매판을 확대도시한 단면도이다.
도 6은 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기에서 회로기판의 상하측에 광촉매판이 형성된 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기가 차량의 시트에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
본 고안의 이점과 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 수 있다.
그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 고안의 개시가 완전하도록 하고 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 고안의 실시예에 따른 광촉매필터를 이용한 공기청정기에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기의 사시도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기의 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 1의 A-A선과 수직한 B-B선상의 단면도이고, 도 5는 회로기판과 광촉매판을 확대도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기(100)는 하우징(110), 커버(120), 필터부재(130), 회로기판(140), 광촉매판(150), UV LED 소자(미도시) 및 흡입팬(160)을 포함한다.
하우징(110)은 전면에 필터삽입홈(111a)이 형성되고 필터삽입홈(111a) 중앙에 공기흡입구(111b)가 형성되며 타면에 공기배출구가 형성된다. 즉, 하우징(110)의 전면으로 공기가 유입되고 하우징(110) 내부에서 유입된 공기가 정화되어 하우징(110)의 후면으로 배출되는 구조이다. 하우징(110)은 플라스틱 재질로 제작할 수 있으며 경량화된 컴팩트한 크기로 광촉매필터를 이용한 공기청정기(100)를 구현할 수 있다. 하우징(110)의 형상은 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 전면과 후면이 유선형으로 볼록하게 돌출된 구조를 가질 수 있으며, 사용자가 한손으로 그립하여 공기청정기(100)가 필요로하는 영역에 쉽게 설치할 수 있는 휴대가능한 컴팩트한 사이즈로 제작할 수 있다.
흡입팬(160)은 하우징(110) 내부에 설치되어 공기를 흡입하여 하우징(110) 외부에서 하우징(110) 내부로 공기가 유입되도록 한다. 즉, 흡입팬(160)은 하우징(110)의 필터삽입홈(111a) 중앙에 형성된 공기흡입구(111b)를 통하여 공기를 흡입하여 하우징(110) 후면의 공기배출구로 배출한다.
필터부재(130)는 하우징(110)의 필터삽입홈(111a)에 삽입 장착되어 흡입팬(160)에 의해 하우징(110) 내부로 흡입되는 공기에서 입자성물질을 제거한다. 필터부재(130)는 공기가 통과되는 기공을 포함하고 있고, 기공의 크기는 여과되는 입자성물질의 크기보다 작아서 입자성물질은 필터부재(130)를 통과하지 못하고 공기만 통과되어 공기에 포함된 입자성물질을 필터링할 수 있다. 필터부재(130)는 부직포, 직포 등과 같은 섬유로 이루어진 필터를 포함할 수 있으며, 하우징(110)으로 유입되는 공기에 포함된 금속성 물질, 먼지 등과 같은 입자성물질을 제거한다. 여기서, 필터부재(130)는 방취나 방독 기능을 가지는 필터를 포함할 수 있다. 그리고, 필터부재(130)는 지름이 2.5㎛ 이하의 초미세먼지(fine particulate matter)를 필터링할 수 있는 초미세 필터를 포함할 수 있다.
한편, 먼지는 입자의 크기에 따라 지름이 10㎛ 이하인 미세먼지, 지름이 2.5㎛ 이하인 초미세먼지로 분류되며, 10㎛ 이하의 미세먼지는 사람의 폐포까지 깊숙이 침투해 각종 호흡기 질환을 일으키는 직접적인 원인이 되고, 초미세먼지는 미세먼지의 4분의 1 크기밖에 되지 않는 아주 작은 먼지로, 사람의 눈에는 거의 보이지 않는다. 초미세필터는 폴리 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 아크릴 중 적어도 하나를 포함하는 섬유로 이루어진 부직포 또는 나노웹을 사용할 수 있다.
필터부재(130)는 입자성물질을 제거하기 위한 것으로, 입자성물질에 의한 오염도는 낮으나 유기화합물질 등의 오염도가 높은 지역에서는 사용되지 않을 수 있다. 즉, 하우징(110)에 반드시 필터부재(130)가 결합되지 않을 수 있으며, 하우징(110)의 일단부에 형성된 공기흡입구(111b)를 통하여 흡입된 공기가 이후 설명할 광촉매필터 구조인 회로기판(140)과 광촉매판(150)으로 바로 유입될 수 있다.
하우징(110) 내부에는 회로기판(140)과 광촉매판(150)이 서로 중첩되어 배치된다. 필터부재(130)를 통과한 공기는 회로기판(140)과 광촉매판(150)을 순차적으로 통과하여 외부로 배출된다.
회로기판(140)은 UV LED 소자(142)가 실장되어 광촉매판(150)에 자외선을 조사하며, 필터부재(130)와 흡입팬(160) 사이에 개재된다. 회로기판(140)은 공기가 통과하는 복수 개의 제1 공기유동구(141)가 형성된다. 제1 공기유동구(141)는 회로기판(140)의 일방향을 따라 장공 형태로 절개되어 형성될 수 있으며, 제1 공기유동구(141) 사이에 천공되지 않은 회로기판(140)의 나머지 부분에 UV LED 소자(142)가 실장될 수 있다. UV LED 소자(142)는 광촉매판(150)을 향하는 면에 실장될 수 있다. 즉, UV LED 소자(142)는 광촉매판(150)을 향하여 자외선을 조사하며, 광촉매판(150) 표면에 증착된 광촉매입자를 활성화하게 된다.
한편, 광촉매판(150)은 일종의 광촉매필터로서 회로기판(140)을 바라보는 면에 광촉매입자가 증착되어 있으며, 회로기판(140)과 흡입팬(160) 사이에 개재된다. 광촉매입자는 자외선을 받아 유기화합물질을 분해한다. 또한, 광촉매판(150)에는 회로기판(140)을 통과한 공기가 유동하는 복수 개의 제2 공기유동구(151)가 형성된다.제1 공기유동구(141)는 회로기판(140)의 길이 방향을 따라 연장된 장공형 절개부 형태로 복수 개가 서로 병렬로 배열되며, 제2 공기유동구(151)는 제1 공기유동구(141)와 서로 교차 배열될 수 있다.
도 5를 참조하면, 광촉매판(150)은 판재의 표면에 광촉매입자(150b)가 도포되어 있다. 광촉매판(150)으로 사용되는 판재는 판금가공이 쉬운 금속판재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정될 것은 아니며 유리판, 플라스틱판, 목재판, 종이판 등 이산화티탄입자가 증착될 수 있는 판재라면 어떠한 것도 가능하다. 광촉매입자(150b)는 이산화티탄(TiO2) 입자일 수 있으며, 광촉매판(150)에 화학기상증착(chemical vapor deposition) 방식으로 도포될 수 있다. 광촉매입자(150b)는 자외선을 받아 공기 속에 포함된 유기화합물을 분해하는 역할을 한다.
한편, 광촉매판(150)은 표면에 미세요철(150a)이 형성될 수 있다. 미세요철(150a)은 광촉매입자(150b) 보다 작은 형태의 요철형태로 이루어질 수 있으며, 공기와 접촉 면적을 극대화할 수 있다. 이러한 미세요철(150a)은 샌드블라스트 방식으로 금속판 표면에 미세입자를 분사하여 형성할 수 있다. 미세요철(150a)은 공기와의 접촉면적을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 광촉매입자(150b)가 금속판에 더 잘 부착될 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다. 광촉매입자(150b)는 미세요철(150a)보다 작아 접촉면적이 비약적으로 늘어나며, 제1 공기유동구(141)와 제2 공기유동구(151)의 교차 배열 방식에 의해 공기와의 접촉 시간도 늘어나게 되어 유기화합물질의 분해 능력이 비약적으로 증가하게 된다.
하우징(110)은 제1 케이스(111)와 제2 케이스(112)로 구성될 수 있으며, 상측영역이 되는 제1 케이스(111)가 하측영역이 되는 제2 케이스(112)에 결합되어 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기의 외관을 형성할 수 있다.
하우징(110)의 전면이 되는 제1 케이스(111)의 외주면에 필터삽입홈(111a)이 형성되고 필터삽입홈(111a) 중앙에 공기흡입구(111b)가 형성된다. 여기서, 필터부재(130)가 필터삽입홈(111a)에 삽입 장착된다. 필터삽입홈(111a)의 외측영역(필터삽입홈(111a)이 사각형상인 경우 적어도 둘 이상의 모서리영역)에 형성된 복 수개의 결합홈(111c), 및 복 수개의 결합홈(111c)에 각각에 형성된 복 수개의 나사삽입홀(111d)이 더 마련될 수 있다.
복 수개의 결합홈(111c)에 결합될 수 있는 복 수개의 결합돌기(121)가 필터삽입홈(111a)을 덮는 커버(120)에 형성될 수 있다. 이때, 복 수개의 결합돌기(121) 각각의 말단(122)만 복 수개의 결합홈(111c) 각각에 삽입되어 커버(120)가 제1 케이스(111)의 필터삽입홈(111a)에 결합될 수 있도록, 복 수개의 결합돌기(121) 각각의 말단(122)은 단차가 형성될 수 있다. 즉, 복 수개의 결합돌기(121) 각각의 말단(122)의 폭(직경, 단면적 등으로 표현할 수도 있음)이 복 수개의 결합돌기(121)의 폭보다 작게 하여 복 수개의 결합돌기(121) 각각의 말단(122)에 단차를 형성할 수 있다. 여기서, 복 수개의 결합돌기(121) 각각의 말단(122)이 복 수개의 결합홈(111c) 각각에 삽입되는 경우 상대적으로 폭이 큰 복 수개의 결합돌기(121) 영역은 복 수개의 결합홈(111c)에 삽입되지 않고 필터삽입홈(111a)에 지지됨으로써, 커버(120)와 제1 케이스(111) 사이에 공기가 유입될 수 있는 공간이 형성된다.
또한, 필터삽입홈(111a)에 형성된 복 수개의 나사삽입홀(111d)과 연통되는 복 수개의 나사삽입홈(미도시)이 형성된 제1돌기(112a)가 제2 케이스(112)에 형성될 수 있다. 이때, 커버(120)의 복 수개의 결합돌기(121)에 관통홀(미도시)이 형성되어 있으면, 커버(120)의 복 수개의 결합돌기(121)에 형성된 관통홀, 필터삽입홈(111a)의 복 수개의 나사삽입홀(111d), 및 제2 케이스(112)의 제1돌기(112a)에 형성된 복 수개의 나사삽입홈은 연통되어 커버(120)의 외측에서 나사를 삽입할 수 있고, 나사결합에 의하여 커버(120), 제1 및 제2 케이스(112)를 결합할 수 있다. 그리고, 제2 케이스(112)에 복 수개의 나사삽입홈(미도시)이 형성된 제2돌기(112b)를 형성하고, 광촉매판(150)에 제2돌기(112b)의 복 수개의 나사삽입홈과 연통되는 관통홀(152)을 형성하면, 광촉매판(150)의 관통홀(152)과 제2돌기(112b)의 복 수개의 나사삽입홈에 나사를 삽입하여 나사결합에 의하여 광촉매판(150)을 제2 케이스(112)에 결합시킬 수 있다. 이때, 커버(120)는 투명기판을 사용할 수 있다. 그러므로, 흡입팬(160)이 장착된 제2 케이스(112)에 광촉매판(150)이 결합되고 광촉매판(150) 상측에 회로기판(140)이 배치된 상태에서 제2 케이스(112)에 제1 케이스(111)가 올려지고, 제1 케이스(111)의 필터삽입홈(111a)에 필터부재(130)가 삽입된 후, 커버(120)가 제1 케이스(111) 및 제2 케이스(112)에 나사결합되어 광촉매필터를 이용한 공기청정기를 조립할 수 있다.
한편, 광촉매판(150)의 제2 공기유동구(151)는 광촉매판(150)을 절곡하여 루버(louver) 형태로 형성할 수 있다. 제2 공기유동구(151)를 루버 형태로 형성하면, 공기가 제2 공기유동구(151)로 신속하게 빠져나가지 못하고 광촉매판(150)에 공기의 접촉시간이 길어져 공기에 포함된 유기화합물질의 분해율을 증가시킬 수 있다.
오염물질의 제거 과정에 관하여 구체적으로 설명하면, 하우징(110) 내부에 흡입팬(160), 광촉매판(150), 회로기판(140)과 필터부재(130)가 순차적으로 배치되어 공기는 반대로 필터부재(130), 회로기판(140), 광촉매판(150) 및 흡입팬(160)을 통과하여 외부로 배기된다. 즉, 흡입팬(160)이 구동되어 하우징(110) 외부에서 내부로 공기를 흡입하면, 필터부재(130)를 통과한 공기가 회로기판(140)에 형성된 복수 개의 제1 공기유동구(141)에서 유동하면서 통과한다. 제1 공기유동구(141)를 통과한 공기는 광촉매판(150)으로 이동하며, 광촉매판(150) 표면의 광촉매입자(150b)와 접촉을 하게 된다. 이때, 자외선을 받은 광촉매입자(150b)는 공기 속에 포함된 유기화합물질을 분해하며, 정화된 공기는 흡입팬(160)으로 유입된다. 흡입팬(160)으로 유입된 공기는 하우징(110) 밖으로 배출된다.
도 6은 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기에서 회로기판의 상하측에 광촉매판이 형성된 상태를 도시한 단면도이고, 도 7은 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기가 차량의 시트에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 고안에서는 광촉매판(150)을 회로기판(140)의 상측 및 하측 각각에 배치하여 구성할 수 있다. 여기서, 회로기판(140)의 상면 및 하면 각각에 복 수개의 UV LED 소자(142)가 실장되어 있고 회로기판(140)의 상면에 실장된 복 수개의 UV LED 소자(142)는 회로기판(140)의 상측에 배치된 제1 광촉매판(170)의 광촉매입자에 자외선을 조사하여 회로기판(140)의 상측과 제1 광촉매판(170) 사이의 제1 공간에서 유동하는 공기에 포함된 유기화합물질을 분해하고, 회로기판(140)의 하면에 실장된 복 수개의 UV LED 소자(142)는 회로기판(140)의 하측에 배치된 제2 광촉매판(180)의 광촉매입자에 자외선을 조사하여 회로기판(140)의 하측과 제2 광촉매판(180) 사이의 제2 공간에서 유동하는 공기에 포함된 유기화합물질을 분해한다. 즉, 광촉매판은 복수 개로 형성되어 회로기판(140)을 사이에 두고 서로 중첩되어 배치되며, UV LED 소자(142)는 회로기판(140)의 양면에 각각 실장되어 복수 개의 광촉매판(170,180)에 각각 자외선을 조사하도록 구성되는 것이다. 여기서, 복수 개의 광촉매판(170,180) 사이로 유동하는 공기의 이동 경로가 증가되도록, 복수 개의 광촉매판(170,180)은 제2 공기유동구(171,181)의 공기유동 방향을 서로 다르게 배열할 수 있다.
이러한 본 고안의 일 실시예에 의한 광촉매필터를 이용한 공기청정기는 다양한 영역 및 장치에 설치될 수 있으며, 예를 들어, 도 7과 같은 자동차의 시트(200)의 후면에 광촉매필터를 이용한 공기청정기(100)가 장착되어 자동차 실내의 공기를 정화시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예들을 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서도 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100:광촉매필터를 이용한 공기청정기
110:하우징 120:커버
130:필터부재 140:회로기판
141:제1 공기유동구 142: UV LED 소자
150,170,180:광촉매판 151,171,181:제2 공기유동구
160:흡입팬 200:시트

Claims (1)

  1. 일단부에 공기흡입구가 형성되며 타면에 공기배출구가 형성된 하우징;
    상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 공기흡입구를 통하여 공기를 흡입하여 상기 공기배출구로 배출하는 흡입팬;
    상기 공기흡입구를 통과한 공기가 유동하는 복수 개의 제1 공기유동구가 형성된 회로기판;
    상기 회로기판과 상기 흡입팬 사이에 개재되며, 상기 회로기판을 바라보는 판재의 표면에 자외선을 받아 유기화합물질을 분해하는 이산화티탄 입자인 광촉매입자가 화학기상증착(chemical vapor deposition) 방식으로 도포되고 공기가 유동하는 복수 개의 제2 공기유동구가 형성된 광촉매판;
    상기 하우징 전면에 형성된 필터삽입홈에 삽입되고 상기 하우징 내부로 흡입되는 공기에서 입자성물질을 제거하는 필터부재:및
    상기 광촉매판을 바라보며 상기 회로기판 상에 실장되며, 상기 광촉매입자에 자외선을 조사하는 복수 개의 UV LED 소자를 포함하되,
    상기 제2 공기유동구는 상기 광촉매판을 절곡하여 루버(louver) 형태로 형성하고,
    상기 제1 공기유동구는 상기 회로기판의 길이 방향을 따라 연장된 장공형 절개부 형태로 복수 개가 서로 병렬로 배열되며, 상기 광촉매판에 형성된 상기 제2 공기유동구와 서로 교차 배열되고,
    상기 광촉매판은 복수 개로 형성되어 상기 회로기판을 사이에 두고 서로 중첩되어 배치되며, 상기 UV LED 소자는 상기 회로기판의 양면에 각각 실장되어 복수 개의 상기 광촉매판에 각각 자외선을 조사하고,
    복수 개의 상기 광촉매판은 상기 제2 공기유동구의 공기유동 방향을 서로 다르게 배열하여 복수 개의 상기 광촉매판 사이로 유동하는 공기의 이동 경로를 증가시키고,
    상기 광촉매판은 상기 회로기판과 마주보는 면에, 샌드블러스트 가공한 후, 상기 이산화티탄 입자로 이루어진 미세입자를 분사하여 형성한 미세요철이 형성되고, 상기 광촉매입자가 상기 미세요철에 도포되어 부착되고,
    상기 회로기판과 상기 광촉매판은 상기 필터부재와 상기 흡입팬 사이에 개재되어 상기 필터부재를 통과한 공기가 상기 제1 공기유동구와 상기 제2 공기유동구를 순차적으로 통과하는 광촉매필터를 이용한 공기청정기.
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