KR20050111948A - 광촉매 살균·정수장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수도관 또는 음용수기기(정수기, 냉온수기, 음료 자동판매기, 샤워기등)등의 최종 출수구에 직접 결합되거나, 수로의 중간에 직접 결합되는 광촉매 살균·정수장치에 관한 것으로서, 수로와 연결되는 몸체(10); 몸체(10) 내부에 설치되어 자외선을 발생하는 다수개의 자외선LED(23)(123)를 가지는 자외선발생유니트(20)(120); 및 자외선LED(23)(123)로부터 발생되는 자외선에 의하여 광촉매반응을 일으키는 광촉매부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 광촉매(TiO2)와 자외선 LED를 이용한 광촉매 살균·정수장치에 관한 것이다.
광촉매란, 조사되는 자외선과 같은 빛에 의하여 촉매반응을 진행시키는 물질로서, 접촉되는 각종 오염물질들을 산화/분해시킴으로써 오염물질을 효과적으로 제거한다. 이러한 광촉매는 오염물질을 완전히 산화/분해시킴으로써 2차 오염을 배제시킬 수 있고, BOD, COD 및 색도, 냄새 제거능력도 탁월하며, 오염물을 분해시키지만 자신은 그대로 존재하는 촉매의 일종이므로 사용 수명이 거의 반영구적이다. 따라서, 이러한 광촉매의 기능을 이용하여 실생활을 좀더 풍요롭게 하기 위한 다양한 연구, 개발이 진행되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 추세를 반영하여 안출된 것으로서, 광촉매와 자외선 LED를 이용하여 물을 정수할 수 있는 광촉매 살균·정수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 일반 수도관이나 음용수 기기(정수기, 냉온수기, 음료 자동판매기, 샤워기등)등이나 수로에 직접 결합시킴으로써 좀더 편리하게 사용할 수 있도록 할 수 있는 광촉매 살균·정수장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치는,
수로와 연결되는 몸체(10); 상기 몸체(10) 내부에 설치되어 자외선을 발생하는 다수개의 자외선LED(23)(123)를 가지는 자외선발생유니트(20)(120); 및 상기 자외선LED(23)(123)로부터 발생되는 자외선에 의하여 광촉매반응을 일으키는 광촉매부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 몸체(10)는, 그 측부에 설치되는 것으로서 물이 유입되는 수로와 결합되는 유입관(11)과, 하단에 형성된 것으로서 정수된 물이 토출되는 토출구(13)를 포함하거나, 또는 일측단에 설치되는 것으로서 물이 유입되는 유입관과 결합되는 제1컨넥터(16)와, 타측단에 설치되는 것으로서 정수된 물이 유출되는 유출관과 결합되는 제2컨넥터(17)를 포함할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광촉매부(30)는, 상기 몸체(10)의 내부에 차곡차곡 적층되는 광촉매코팅판으로 구성되고, 상기 광촉매코팅판은 광촉매가 코팅되는 환형의 망으로 이루어진다.
본 발명에 있어서, 상기 광촉매부(130)는, 상기 몸체(10)의 내부에 수납되는 것으로서, 광촉매가 코팅된 망이 말려져 구성되고, 상기 광촉매부(130) 내부에는 상기 자외선LED(123)가 수납되는 석영관(124)이 설치된다.
본 발명에 있어서, 상기 자외선LED(23)(123)로 인가하기 위한 전원을 생산하는 태양전지(25)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제1실시예를 도시한 도면이고, 도 2a 및 2b 는 도 1에 채용되는 광촉매부를 발췌하여 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제1실시예는, 물이 유입되는 수로와 연결되는 몸체(10)와, 몸체(10) 내부에 설치되어 자외선을 발생하는 다수개의 자외선LED(23)를 가지는 자외선발생유니트(20)와, 자외선LED(23)으로부터 발생되는 자외선에 의하여 광촉매반응을 일으키는 광촉매부(30)를 포함한다.
몸체(10)의 측부에는 수로와 결합되는 유입관(11)이 설치되고, 상단에는 나사공(12)이, 그리고 하단에는 정수된 물이 토출되는 토출구(13)가 형성된다. 이때, 나사공(12)에는 볼트부(12a)가 형성된 뚜껑이 설치되는데, 볼트부(12a)에는 나사공(12)과의 밀봉이 확실히 이루어지도록 하는 실링(미도시)이 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의하여, 뚜껑을 열고 닫음에 따라 몸체(10) 내부가 개방되던지 폐쇄된다.
자외선발생유니트(20)는, 몸체(10)의 내측부에 밀착되는 지지관(21)과, 그 지지관(21)에 설치되는 자외선LED(23)로 구성된다. 본원에서 사용되는 자외선LED(23)는 360nm 파장의 자외선을 발생하며, 이러한 파장대에서 광촉매부(30)는 물과의 광촉매 반응을 효율적으로 진행시킨다. 자외선 LED(23)는 긴 수명과 열이 발생하지 않는 장점이 있으며, 낮은 전압으로 동작이 가능하고 전기적으로 매우 안정적이고, 수명이 매우 길기 때문에 교체 주기가 일반적인 자외선램프에 비하여 매우 길다.
한편, 자외선LED(23)에서 소모되는 전력은 매우 작으며, 자외선LED(23)로 공급되는 전력은 태양전지(25)를 이용하여 충분히 생산할 수 있다. 따라서, 태양전지(25)를 몸체(10)의 외주면이나 본원의 광촉매 살균·정수장치가 설치되는 생수기 등의 본체에 설치될 경우, 별도로 외부 전원과 연결하지 않아도 된다.
광촉매부(30)는, 몸체(10)의 내부에 차곡차곡 적층되는 광촉매코팅판으로 구성되고, 광촉매코팅판은 광촉매가 코팅되는 환형의 망으로 이루어진다. 이러한 광촉매코팅판은 스테인레스로 된 미세망에 광촉매를 코팅함으로써 구현된다. 이러한 광촉매코팅판의 가장자리에는 자외선LED(23)가 수납될 수 있는 홈이 형성되는데, 도 2a 에 도시된 바와 같이 양단에 2 개의 홈(30a)이 형성될 수도 있고, 도 2b 에 도시된 바와 같이 대칭으로 4 개의 홈(30b)이 형성되게 할 수도 있다.
한편, 상기한 유입관(11)에는 유입되는 물의 흐름을 온/오프할 수 있는 밸브(14)가 설치되고, 밸브(14)에는 컵이나 손에 의하여 밀리는 밀림바아(15)가 유기적으로 결합되어 있다. 이러한 구조에 의하여, 밀림바아(15)를 밀게 되면 밸브(14)가 열리고, 열린 밸브(14)를 통하여 유입관(11)으로 물이 유입된다. 이러한 구조는 일반적인 것이므로 더 이상의 설명은 생략한다.
상기한 구조에 의하여, 유입관(11)을 통하여 유입되는 물은 몸체(10) 내부를 경유하는데, 이 과정에서 자외선발생유니트(20)에서 발생되는 자외선과, 그 자외선에 의하여 진행되는 광촉매부(30)의 광촉매반응에 의하여, 물 내부의 각종 세균이나 박테리아, 바이러스등이 효과적으로 제거된다.
다음, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제2실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제2실시예를 도시한 도면이다. 여기서, 제1실시예에서와 동일한 참조 부호는 동일 기능을 하는 동일 부재이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제2실시예는, 물이 유입되는 수로와 연결되는 몸체(10)와, 몸체(10) 내부에 설치되어 자외선을 발생하는 다수개의 자외선LED(23)를 가지는 자외선발생유니트(20)와, 자외선LED(23)으로부터 발생되는 자외선에 의하여 광촉매반응을 일으키는 광촉매부(30)를 포함한다.
이때, 몸체(10)의 일측단에는 수로, 엄밀히 말하였을 때 유입관과 결합되는 제1컨넥터(16)가 설치되고, 타측단에는 정수된 물이 유출되는 유출관과 결합되는 제2컨넥터(17)가 설치된다. 제1,2컨넥터(16)(17)는 다양한 구조로 구현할 수 있으며, 본 실시예에서는 외주에 나사가 형성된 나사부(16a)(17a)와, 그 나사부(16a)(17a)에 나사결합되는 너트부(16b)(17b)로 구성된 것을 사용하였다.
자외선발생유니트(20)는, 몸체(10)의 내측부에 밀착되는 지지관(21)과, 그 지지관(21)에 설치되는 자외선LED(23)로 구성되며, 자외선LED는 소모되는 전력이 작음에도 불구하고 고출력의 자외선을 발생하는 것을 사용한다.
한편, 자외선LED(23)에서 소모되는 전력은 매우 작으며, 자외선LED(23)로 공급되는 전력은 태양전지(25)를 이용하여 충분히 생산할 수 있다. 따라서, 태양전지(25)를 몸체(10)의 외주면이나 본원의 광촉매 살균·정수장치가 설치되는 장치의 본체에 설치될 경우, 별도로 외부 전원과 연결하지 않아도 된다.
광촉매부(30)는, 몸체(10)의 내부에 차곡차곡 적층되는 광촉매코팅판으로 구성되고, 이러한 광촉매코팅판은 광촉매가 코팅되는 환형의 망으로 이루어진다. 이러한 광촉매부(30)는 제1실시예에서 설명된 것과 동일한 것이기 때문에 더 이상의 설명은 생략한다.
상기한 구조에 의하여, 제1컨넥터(16)와 결합된 유입관을 통하여 유입되는 물은 몸체(10) 내부를 경유하는데, 이 과정에서 자외선발생유니트(20)에서 발생되는 자외선과, 그 자외선에 의하여 진행되는 광촉매부(30)의 광촉매반응에 의하여, 물 내부의 각종 세균이나 박테리아, 바이러스등이 효과적으로 제거된 후, 제2컨넥터(17)와 결합된 유출관을 통하여 외부로 빠져나간다.
다음, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제3실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제3실시예를 도시한 도면이다. 여기서, 제1,2실시예에서와 동일한 참조부호는 동일 기능을 하는 동일 부재이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제3실시예는, 물이 유입되는 수로와 연결되는 몸체(10)와, 몸체(10) 내부에 설치되어 자외선을 발생하는 다수개의 자외선LED(123)를 가지는 자외선발생유니트(120)와, 자외선LED(123)으로부터 발생되는 자외선에 의하여 광촉매반응을 일으키는 광촉매부(130)를 포함한다.
몸체(10)의 측부에는 수로와 결합되는 유입관(11)이 설치되고, 상단에는 나사공(12)이, 그리고 하단에는 정수된 물이 토출되는 토출구(13)가 형성된다. 그리고, 나사공(12)에는 볼트부(12a)가 형성된 뚜껑이 설치되는데, 이러한 몸체(10)의 구조는 제1실시예에서 설명된 것과 동일하기 때문에 더 이상의 설명은 생략한다.
자외선발생유니트(120)는, 볼트부(12a)에 설치되는 석영관(124)과, 그 석영관(124) 내부에 수납되는 다수개의 자외선LED(123)으로 구성된다.
한편, 자외선LED(123)에서 소모되는 전력은 매우 작으며, 자외선LED(123)로 공급되는 전력은 태양전지(125)를 이용하여 충분히 생산할 수 있다. 따라서, 태양전지(125)를 몸체(10)의 외주면이나 본원의 광촉매 살균·정수장치가 설치되는 생수기 등의 본체에 설치될 경우, 별도로 외부 전원과 연결하지 않아도 된다.
광촉매부(130)는, 몸체(10)의 내부에 수납되는 것으로서, 광촉매가 코팅된 스테인레스 망을 말아서 구현한다.
한편, 상기한 유입관(11)에는 유입되는 물의 흐름을 온/오프할 수 있는 밸브(14)가 설치되고, 밸브(14)에는 컵이나 손에 의하여 밀리는 밀림바아(15)가 유기적으로 결합되어 있다. 이러한 구조에 의하여, 밀림바아(15)를 밀게 되면 밸브(14)가 열리고, 열린 밸브(14)를 통하여 유입관(11)으로 물이 유입된다. 이러한 구조는 일반적인 것이므로 더 이상의 설명은 생략한다.
상기한 구조에 의하여, 유입관(11)을 통하여 유입되는 물은 몸체(10) 내부를 경유하는데, 이 과정에서 자외선발생유니트(120)에서 발생되는 자외선과, 그 자외선에 의하여 진행되는 광촉매부(130)의 광촉매반응에 의하여, 물 내부의 각종 세균이나 박테리아, 바이러스등이 효과적으로 제거된다.
다음, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제4실시예를 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제4실시예를 도시한 도면이다. 여기서, 제1,2,3실시예에서와 동일한 참조 부호는 동일 기능을 하는 동일 부재이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제4실시예는, 물이 유입되는 수로와 연결되는 몸체(10)와, 몸체(10) 내부에 설치되어 자외선을 발생하는 다수개의 자외선LED(123)를 가지는 자외선발생유니트(120)와, 자외선LED(123)으로부터 발생되는 자외선에 의하여 광촉매반응을 일으키는 광촉매부(130)를 포함한다.
이때, 몸체(10)의 일측단에는 수로, 엄밀히 말하였을 때 유입관과 결합되는 제1컨넥터(16)가 설치되고, 타측단에는 정수된 물이 유출되는 유출관과 결합되는 제2컨넥터(17)가 설치된다. 이러한 제1,2컨넥터(16)(17)는 제2실시예에서 설명된 것과 동일하므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
한편, 자외선LED(123)에서 소모되는 전력은 매우 작으며, 자외선LED(123)로 공급되는 전력은 태양전지(125)를 이용하여 충분히 생산할 수 있다. 따라서, 태양전지(125)를 몸체(10)의 외주면이나 본원의 광촉매 살균·정수장치가 설치되는 장치의 본체에 설치될 경우, 별도로 외부 전원과 연결하지 않아도 된다.
광촉매부(130)는, 몸체(10)의 내부에 수납되는 것으로서, 광촉매가 코팅된 스테인레스 망을 말아서 구현한다.
이 외에, 본원의 광촉매 살균·정수장치의 제1,2,3,4실시예는, 자외선LED(23)(123)로 인가하기 위한 전원을 공급하는 DC전원공급부를 채용할 수 있으며, 이 경우 DC전원공급부는 배터리가 될 것이다.
또한, 태양전지로부터 발생된 전기를 저장시켜주는 충전장치를 채용함으로써, 낮에 태양전지에 의하여 충분히 충전되고, 이후 야간에는 충전장치에 충전된 전원으로 자외선LED(23)(123)를 작동시킬 수 있다.
상기한 구조에 의하여, 제1컨넥터(16)와 결합된 유입관을 통하여 유입되는 물은 몸체(10) 내부를 경유하는데, 이 과정에서 자외선발생유니트(120)에서 발생되는 자외선과, 그 자외선에 의하여 진행되는 광촉매부(130)의 광촉매반응에 의하여, 물 내부의 각종 세균이나 박테리아, 바이러스등이 효과적으로 제거된 후, 제2컨넥터(17)와 결합된 유출관을 통하여 외부로 빠져나간다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치에 따르면, 일반 수도관이나 음용수 기기(정수기, 냉온수기, 음료 자동판매기, 샤워기등)등의 최종 출수구에 직접 결합시키거나, 수로의 중간에 결합시키는 구조를 가짐으로써 설치가 보다 용이하다.
또한, 자외선발생유니트에서 발생된 자외선과, 광촉매부에서 진행되는 광촉매 반응에 의하여, 물속에 포함된 박테리아, 세균, 바이러스 및 곰팡이균, 더 나아가 미세 이물질까지 제거할 수 있으므로 더욱 깨끗한 물로의 정수가 가능하다.
그리고, 사용되는 자외선LED는 낮은 전압으로 동작하고 전기적으로 매우 안전하며, 교체주기가 매우 길기 때문에, 본원의 광촉매 살균·정수장치의 유지비용이 매우 저렴하다.
도 1은 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제1실시예를 도시한 도면,
도 2a 및 2b 는 도 1에 채용되는 광촉매부를 발췌하여 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제2실시예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제3실시예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 광촉매 살균·정수장치의 제4실시예를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
10 ... 몸체 11 ... 유입관
12 ... 나사공 12a ... 볼트부
13 ... 토출구 14 ... 밸브
15 ... 밀림바아 16, 17 ... 제1,2컨넥터
16a, 16a ... 나사부 16b, 17b ... 너트부
20, 120 ... 자외선발생유니트
21 ... 지지관 23, 123 ... 자외선LED
25, 125 ... 태양전지 30, 130 ... 광촉매(TiO2)부
30a, 30b ... 홈
Claims (7)
- 수로와 연결되는 몸체(10);상기 몸체(10) 내부에 설치되어 자외선을 발생하는 다수개의 자외선LED(23)(123)를 가지는 자외선발생유니트(20)(120); 및상기 자외선LED(23)(123)로부터 발생되는 자외선에 의하여 광촉매반응을 일으키는 광촉매부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 살균·정수장치.
- 제1항에 있어서, 상기 몸체(10)는,그 측부에 설치되는 것으로서 물이 유입되는 수로와 결합되는 유입관(11)과, 하단에 형성된 것으로서 정수된 물이 토출되는 토출구(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 살균·정수장치.
- 제1항에 있어서, 상기 몸체(10)는,일측단에 설치되는 것으로서 물이 유입되는 유입관과 결합되는 제1컨넥터(16)와, 타측단에 설치되는 것으로서 정수된 물이 유출되는 유출관과 결합되는 제2컨넥터(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 살균·정수장치.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 광촉매부(30)는,상기 몸체(10)의 내부에 차곡차곡 적층되는 광촉매코팅판으로 구성되고, 상기 광촉매코팅판은 광촉매가 코팅되는 환형의 망으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 살균·정수장치.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,상기 광촉매부(130)는, 상기 몸체(10)의 내부에 수납되는 것으로서, 광촉매가 코팅된 망이 말려져 구성되고,상기 광촉매부(130) 내부에는 상기 자외선LED(123)가 수납되는 석영관(124)이 설치되는 것을 특징으로 하는 광촉매 살균·정수장치.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,상기 자외선LED(23)(123)로 인가하기 위한 전원을 생산하는 태양전지(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 살균·정수장치.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,상기 자외선LED(23)(123)로 인가하기 위한 전원을 공급하는 DC전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 살균·정수장치.
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