KR20100087530A - 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치에 관한 것이다. 특히 광화학 반응 램프로부터 조사되는 빛과 반응하는 정화용 메디아가 광촉매 물질의 코팅 여부와 관계없이 정화 작용을 가지도록 다단계로 구성되고, 상기 정화용 메디아는 스크류 형태, 또는 필터 형태, 또는 스크류와 필터의 복합 사용 형태로 다양하게 실시될 수 있는, 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 연결관으로 연결된 다수 개의 케이스; 상기 각각의 케이스에 삽입된 광화학 반응이 가능한 램프; 상기 각각의 케이스의 내부 공간에 설치된 정화용 메디아;를 포함하여 구성된 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치가 제공된다.

정화 장치, 광촉매, 다단계, 필터, 스크류

Description

광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치{Multistory typed purifying apparatus}

본 발명은 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치에 관한 것이다. 특히 광화학 반응 램프로부터 조사되는 빛과 반응하는 정화용 메디아가 광촉매 물질의 코팅 여부와 관계없이 정화 작용을 가지도록 다단계로 구성되고, 상기 정화용 메디아는 스크류 형태, 또는 필터 형태, 또는 스크류와 필터의 복합 사용 형태로 다양하게 실시될 수 있는, 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치에 관한 것이다.

[문헌 1] 한국 특허등록 제0874130호, 2008.12.09

정화 장치는 물 등의 액체 또는 공기 등의 기체에 포함된 세균, 휘발성 유기 화합물(VOC, Volatile Organic Compounds), 악취 등을 효과적으로 제거하기 위하여 광촉매 물질을 코팅한 메디아와, 상기 광촉매에 광 화학 반응을 일으키는 램프를 설치하여 구성된다.

상기와 같은 정화 장치에 있어, 그 작용을 효과적으로 이루어질 수 있도록, 상기 문헌 1에 개시된 발명과 같이 다단으로 구성하여 각 단마다 메디아와 램프를 설치하기도 한다.

이와 같은 다단계 정화 장치는 파장별로 독립된 여러 자외선 램프 또는 오존 램프 등이 케이스에 삽입설치되고, 이러한 케이스가 직렬 또는 병렬의 형태로 연결구성된다. 그리고 상기 각각의 케이스 내부에는 스크류형의 메디아가 주로 사용되고, 상기 메디아는 광촉매 물질이 코팅된다.

상기와 같이 다단으로 된 정화 장치는 파장이 다른 다수개의 광촉매 작용 램프를 사용하고, 메디아는 광촉매 물질을 코팅한 것을 사용한다. 따라서 종래의 구조에서는 형상이 복잡한 스크류의 제작이나 사용이 불편하고, 스크류에 광촉매 물질을 코팅함으로써 비용이 증대되며, 뿐만 아니라 스크류의 경사면은 램프로부터 나오는 빛의 조사 각도가 수직에 가깝게 되지 않아 광촉매의 작용 효과가 미미한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해소하여 보다 용이하게 제작할 수 있고, 제작에 드는 비용의 절감은 물론이고 정화 효율을 극대화시키도록 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스크류 형태의 메디아에는 광촉매 물질을 코팅하지 않고 다단계로 설치하거나, 스크류 대신에 광촉매 물질이 코팅된 것 또는 코팅안된 필터로 대체하여 사용하거나, 광촉매 물질이 코팅된 것 또는 코팅안된 스크류와 필터의 혼합 사용으로 구성된다.

이와 같은 본 발명은 스크류 형태의 메디아에서는 광촉매를 코팅하지 않고도 좋은 정화 효능을 얻을 수 있어 제작 비용의 절감이 가능하다. 그리고 스크류형 대신에 필터 형태의 메디아를 사용함으로써 광화학 반응이 보다 많이 일어나 효율 높은 정화 작용이 가능하다.

본 발명은 연결관(1)으로 연결된 다수 개의 케이스(2)와, 상기 케이스(2)의 내부에 삽입되는 램프(3)와, 상기 케이스(2)의 내부 공간에 설치되거나 충진되는 메디아를 포함하여 구성된다. 다수 개의 케이스(2) 중에서 처음의 것에는 유입구(4)가 형성되고, 나중의 것에는 유출구(5)가 형성된다.

상기 다수 개의 케이스(2)는 연결관(1)으로 직렬 또는 병렬의 형태로 다수 개 연결되고, 상기 각각의 케이스(2)에는 파장이 다른 자외선 램프(3)가 삽입되거나, 파장이 다른 자외선 램프(3)와 가시광선 램프(3)가 삽입되거나, 파장이 다른 자외선 램프(3)와 오존 램프(3)가 삽입되거나, 파장이 다른 자외선 램프(3)와 가시광선 램프(3)와 오존 램프(3)가 삽입설치되어, 파장별로 정화하는 구조를 가질 수 있다.

다수 개의 케이스(2) 중 어느 하나에 팬 또는 펌프가 부착될 수도 있고, 공기나 물의 흐름 관로상의 어느 곳에 팬 또는 펌프가 설치될 수도 있다. 물론 공기나 물의 흐름 압력이 있는 경우 팬 또는 펌프의 설치가 없을 수도 있다.

상기의 램프(3)는 광화학 반응이 가능한 어떠한 램프라도 가능한 것으로, 오존 램프, UV-C 램프, UV-A 램프 등 다양할 수 있다.

즉, 유체가 다수 개의 케이스(2)를 순차적으로 거치면서, 각각에 설치된 광화학 반응이 가능한 램프(3)에 의해 정화나 살균 등이 이루어진다. 특히 자외선 램프(3)를 파장대별로 설치할 경우 파장에 의한 특징적인 정화나 살균 등이 이루어진다. 그리고 가시광선 램프나 오존 램프 등을 설치할 수도 있는데, 이 경우에도 정화된다. 즉, 다수개의 케이스(2)를 포함하여 연결 사용하는 구조는 각각의 기능과 반응 효과를 구별하여 그 효능을 증대시키게 된다.

본 발명에 사용될 수 있는 자외선 램프의 경우 파장별로 램프를 각각 케이스(2)에 설치하여 사용할 수 있다. 일반적으로 자외선은 파장별로 UV-A(315~400nm), UV-B(280~315nm), UV-C(200~280nm)로 분류되고, 상기의 파장대별로 자외선을 조사하여 각각 별도로 광화학 반응을 일으키게 된다.

예를 들어, 상부로 가면서 UV-A(315~400nm) 영역의 자외선 램프(3), UV-B(280~315nm) 영역의 자외선 램프(3), UV-C(200~280nm) 영역의 자외선 램프(3)를 순차적으로 설치할 수 있다. 물론 순서는 상관없이 설치할 수 있고, 오존 램프는 첫 단계 또는 자외선 램프(3)의 사이에 설치할 수도 있다.

이와 같이 자외선의 영역별로 따라 램프를 설치하게 되면, 자외선 영역별로 살균에 좋은 것, 탈취에 좋은 것, VOC 분해에 좋은 것 등으로 세분화할 수 있어 그 효과 또한 증대된다.

상기와 같은 광화학 반응이 가능한 다양한 램프를 다수 개 사용함으로써, 메디아를 광촉매 물질로 코팅하지 않아도 램프에 의해서만 정화가 가능하게 된다. 따라서 본 발명의 기본적인 실시예는 도 1에 도시되어 있는데, 연결관(1)으로 연결된 다수 개의 케이스(2); 상기 각각의 케이스(2)에 삽입된 광화학 반응이 가능한 램프(3); 상기 각각의 케이스(2)의 내부 공간에 설치된 정화용 메디아;를 포함하여 구성된 다단계 정화 장치에서, 상기 메디아로서 스크류가 사용되되, 광촉매 물질이 코팅되지 않은 스크류(6a)임을 특징으로 한다. 즉, 스크류(6a)는 종래와 다르게 광촉매 물질이 코팅되지 않은 것에 특징이 있다.

상기 실시예의 스크류(6a)는 종래와 다르게 광촉매 물질이 코팅되지 않았지만, 다양한 종류의 램프(3)에 의해 정화 작용이 가능하게 된다. 특히 파장이 다른 여러개의 자외선 램프 등을 사용할 경우에 더욱 그러하다. 즉, 자외선이나 가시광선의 파장에 따라 탈취, 유기물질 분해, 살균, 항균의 능력이 다르기 때문에, 주요 한 기능이 다른 것들을 연결함으로써 물이나 공기의 정화, 정수, 청정, 살균처리의 목적 효과를 동시에 얻을 수 있게 된다.

그리고 본 발명은 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같은 다양한 실시예를 가지는데, 이들은 모두 기본적인 실시예에서 메디아만 다르게 구성한 것이다.

따라서 도 2와 같이 메디아의 다른 실시예를 가질 수 있는데, 이는 메디아가 광촉매 물질이 코팅되지 않은 필터(7a)임을 특징으로 한다.

상기의 필터(7a)는 케이스(2)와 램프(3)의 사이 공간에 충진되는 것으로, 그물형, 섬유사형, 허니컴형, 필렛형, 기타 다공성 필터류이다. 필터(7a)를 사용할 경우, 램프(3)로부터 오는 빛과의 반응이 스크류보다 좋아진다. 이는 스크류의 경우 경사면이 램프(3)을 향하여 비스듬하게 위치되어 빛이 반사되거나 빛이 조사되지 않는 부분이 생기게 된다.

그러나 필터(7a)의 경우 어떠한 방향에서 빛이 조사되더라도 반응할 수 있게 되어 스크류보다 정화 효능이 더 증대된다. 그리고 광촉매 물질이 코팅되지 않았지만, 다수 개의 램프(3) 작용에 의해 정화의 효과가 달성된다.

그리고 본 발명은 도 3과 같이 메디아의 다른 실시예를 가진다. 즉, 메디아는 광촉매 물질이 코팅된 필터(7b)임을 특징으로 한다.

광촉매 물질이 코팅안된 필터(7a)의 경우에도 램프(3) 작용에 의해 정화가 이루어지고, 광촉매 물질이 코팅된 필터(7b)의 경우 광화학 반응이 가능한 다양한 램프(3)와의 작용으로 더욱 그 기능이 향상된다.

그리고 도 4에 도시된 실시예는, 메디아 중 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅 되지 않은 스크류(6a)이고, 다른 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅되지 않은 필터(7a)임을 특징으로 한다.

도 4와 같은 실시예에서 스크류(6a)와 필터(7a)는 하나 이상 사용될 수 있고, 스크류(6a)와 필터(7a)가 번갈아 가면서 배열될 수 있으며, 동일한 타입의 메디아가 연속으로 배치될 수도 있다.

그리고 도 5에 도시된 실시예는, 메디아 중 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅되지 않은 스크류(6a)이고, 다른 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅된 필터(7b)임을 특징으로 한다. 도 5의 실시예는 도 4의 경우에 비하여 광촉매 물질이 코팅된 필터(7b)를 사용함에 특징이 있다. 따라서 광화학 반응이 더욱 촉진된다.

그리고 도 6에 도시된 실시예는, 메디아 중 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅된 스크류(6b)이고, 다른 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅되지 않은 필터(7a)임을 특징으로 한다.

그리고 도 7에 도시된 실시예는, 메디아 중 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅된 스크류(6b)이고, 다른 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅된 필터(7b)임을 특징으로 한다.

상기의 다양한 실시예에서 스크류(6b)와 필터(7b)는 광촉매 물질이 코팅된 것인데, 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO₂)을 비롯한 광화학 작용을 하는 다양한 광촉매이다.

따라서 광촉매가 코팅된 메디아가 사용된 경우는 자외선 램프나 가시광선 램 프 등에 의해 조사되는 빛과 함께 광화학 반응이 일어나 케이스(2)를 통과하는 오염된 물이나 공기를 정화하고, 탈취하고, 살균하는 등의 효과를 더욱 크게 달성하게 된다.

물론, 본 발명은 다수 개의 광화학 반응이 가능한 램프(3)를 사용하므로, 상기와 같은 광촉매 물질이 코팅되지 않는 메디아를 사용하여도 정화 작용이 일어난다.

따라서 유입구(4)를 통해 정화하고자 하는 공기나 액체가 들어오면, 다수 개의 케이스(2)내부를 통해 유출구(5)로 흘러 나가면서 정화가 일어난다. 케이스(2) 간의 연결은 연결관(1)을 통해 이루어지고, 각각의 케이스(2) 내부에서 각 램프(3)에 의해 정화가 이루어진다.

또한 본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이, 스크류(6a) 또는 스크류(6b) 타입의 메디아에 통공(8)과 요홈(9)을 형성시켜 유체의 흐름을 원활히 할 수 있다. 통공(8)의 경우에는 스크류(6a) 또는 스크류(6b)의 어떠한 부분에라도 다수개 형성시키면 된다. 요홈(9)은 케이스(2)와 접촉되는 외측 가장자리 부분에 반원형으로 형성된 경우이다. 따라서 요홈(9)을 통한 유체의 흐름에 의해 구석진 곳에서의 유체의 정체를 방지하여 원활한 흐름이 있도록 하여 정화의 효율을 증대시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명은 상기의 모든 실시예에서 본 바와 같이 모두 다단계로 구성되어 있어, 광촉매의 코팅이 없더라도 램프(3)만에 위해 정화가 가능하게 된다.

도 1 내지 도 7은 메디아의 다양한 형식에 따른 실시 예시도

도 8은 스크류형 메디아의 다른 실시예

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 연결관 2 : 케이스

3 : 램프 4 : 유입구

5 : 유출구 6a, 6b : 스크류

7a, 7b : 필터 8 : 통공

9 : 요홈

Claims (9)

1. 연결관(1)으로 연결된 다수 개의 케이스(2); 상기 각각의 케이스(2)에 삽입된 광화학 반응이 가능한 램프(3); 상기 각각의 케이스(2)의 내부 공간에 설치된 정화용 메디아;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메디아는 광촉매 물질이 코팅되지 않은 스크류(6a)임을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 메디아는 광촉매 물질이 코팅되지 않은 필터(7a)임을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 메디아는 광촉매 물질이 코팅된 필터(7b)임을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 메디아 중 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅되지 않은 스크류(6a)이고, 다른 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅되지 않은 필터(7a)임을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 메디아 중 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅되지 않은 스크류(6a)이고, 다른 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅된 필터(7b)임을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 메디아 중 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅된 스크류(6b)이고, 다른 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅되지 않은 필터(7a)임을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 메디아 중 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅된 스크류(6b)이고, 다른 하나 이상은 광촉매 물질이 코팅된 필터(7b)임을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.
9. 제 2항 또는 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크류(6a) 또는 스크류(6b)에는 통공(8) 또는 요홈(9)이 형성되거나, 또는 통공(8)과 요홈(9)이 동시에 형성됨을 특징으로 하는 광화학 반응 램프를 이용한 다단계 정화 장치.

Images