KR20160098631A - 효율이 증가된 광촉매필터 구조를 구비하는 공기정화기 - Google Patents

효율이 증가된 광촉매필터 구조를 구비하는 공기정화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동일한 단면 형상을 가지는 다수의 공기유동로가 나란히 배치된 형태, 즉 허니컴 타입의 광촉매필터를 설치함에 있어서 효율이 증가된 형태로 설치할 수 있는 구조에 관한 것이다.
본 발명은 광원; 및 상기 광원으로부터 상기 광원이 바라보는 면에 이격 설치되는 광촉매 필터;를 포함하고, 상기 광촉매 필터는 상기 광원을 바라보는 방향으로 공기유동로가 형성되는 셀(83)이 복수개 인접하여 평행하게 형성된 구조이며, 상기 광촉매 필터는 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 광촉매 필터들은 공기 유동방향을 따라 직렬로 인접하여 배치된다.

Description

효율이 증가된 광촉매필터 구조를 구비하는 공기정화기{Air Purifier Having Efficiency-Enhanced Photocatalytic Filter Structure}
본 발명은 광촉매필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 단면 형상을 가지는 다수의 공기유동로가 나란히 배치된 형태, 즉 허니컴 타입의 광촉매필터를 설치함에 있어서 효율이 증가된 형태로 설치할 수 있는 구조에 관한 것이다.
산화티타늄(TiO2)은 그것이 코팅되는 기질의 종류와 관계 없이 높은 부착력을 유지하며, 산화티타늄에 광여기 반응을 일으킬 수 있는 광원(주로 자외선)이 제공되면 광촉매 활성을 나타낸다.
특히 산화티타늄을 이용한 광촉매 반응은 항균, 탈취 등의 효과를 가지고 있어서 공기 정화용으로 많이 사용되고 있다. 가령, 공기가 산화티타늄이 코팅된 광촉매 필터(TiO2 ceramic form filter)를 통과하도록 하면서, 광촉매 필터에 자외선을 조사하여 광촉매 반응이 일어나도록 함으로써, 공기의 악취를 탈취하는 방식은 현재 널리 사용되어 오고 있는 탈취 방식이다.
산화티타늄은 그 자체로 사용되기보다는 지지체(base) 상에 코팅된 형태로 사용되는 것이 일반적이므로, 산화티타늄이 코팅된 광촉매 필터의 형상은 지지체의 형상에 의해 결정되는 것이 대부분이다.
이러한 광촉매필터의 형태는 대부분 허니컴 타입이다. 허니컴 타입의 광촉매필터는 동일한 형태의 공기유동로가 2차원 평면 상에서 나란히 배치된 형태의 필터라 할 수 있다.
이러한 허니컴 타입의 광촉매필터는 획일적인 형태로 생산되어 판매되고 있고, 광촉매필터에 단순히 자외선을 조사하는 방식으로 공기정화기 내에 설치되고 있는 실정이며, 광촉매필터의 형태나 그 설치 구조에 따라 발생하는 광촉매반응 효율에 대해서는 별다른 연구가 이루어지고 있지 않다.
하지만, 광촉매필터는 다른 물리적인 필터 방식, 즉 미세한 기공으로 공기만 통과하고 미세물질은 걸러주는 필터와 대비하였을 때, 공기가 한번 통과하는 것만으로 공기 내에 정화하고자 하는 물질이 거의 다 제거되는 방식이 아니기 때문에, 한번 통과할 때 얼마나 높은 비율의 정화 대상 물질이 제거되는지가 성능의 척도라 할 수 있다.
본 발명은 이러한 정화 효율을 높이고자 하는 데에서 비롯된 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 광촉매반응 효율을 높일 수 있는 허니컴 구조의 광촉매필터 규격 및 설치 방안을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 광원; 및 상기 광원으로부터 상기 광원이 바라보는 면에 이격 설치되는 광촉매 필터;를 포함하고, 상기 광촉매 필터는 상기 광원을 바라보는 방향으로 공기유동로가 형성되는 셀(83)이 복수개 인접하여 평행하게 형성된 구조이며, 상기 광촉매 필터는 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 광촉매 필터들은 공기 유동방향을 따라 직렬로 인접하여 배치되며, 상기 인접 배치된 복수 개의 광촉매 필터들 중 적어도 어느 하나는 인접한 광촉매 필터에 대해 셀이 서로 어긋나도록 배치되는 공기 정화기를 제공한다.
상기 광촉매 필터의 높이(h)는 2 mm 이상이고, 직렬로 인접된 복수 개의 광촉매 필터들의 총 높이는 30 mm 이하일 수 있다.
상기 광촉매 필터의 높이(h)는 2 ~ 15 mm 일 수 있다.
상기 셀의 내부 이격간격(g)은 1 ~ 3 mm 일 수 있다.
상기 셀의 조밀도는 50~400 cpsi(cell/inch2)일 수 있다.
인접하는 광촉매 필터와 셀이 서로 어긋나도록 배치된 광촉매 필터는 상기 인접하는 광촉매 필터와 셀의 조밀도가 동일할 수 있다.
상기 광원은 기판(55)에 설치된 UV LED(57)이며, 상기 광촉매 필터의 전면(front face)에서 측정한 자외선의 세기(irradiance)는 10~20mW/cm2일 수 있다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 광원; 및 상기 광원으로부터 상기 광원이 바라보는 면에 이격 설치되는 광촉매 필터;를 포함하고, 상기 광촉매 필터는 상기 광원을 바라보는 방향으로 공기유동로가 형성되는 셀(83)이 복수개 인접하여 평행하게 형성된 구조이며, 상기 광촉매 필터는 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 광촉매 필터들은 공기 유동방향을 따라 직렬로 인접하여 배치되며, 복수 개의 광촉매 필터들 중 서로 인접한 적어도 어느 두 광촉매 필터의 셀의 조밀도는 서로 상이한 공기 정화기를 제공한다.
상기 광촉매 필터의 높이(h)는 2 mm 이상이고, 직렬로 인접된 복수 개의 광촉매 필터들의 총 높이는 30 mm 이하일 수 있다.
상기 광촉매 필터의 높이(h)는 2 ~ 15 mm 일 수 있다.
상기 셀의 내부 이격간격은 1 ~ 3 mm 일 수 있다.
상기 셀의 조밀도는 50~400 셀/inch2일 수 있다.
상기 광원은 기판(55)에 설치된 UV LED(57)이며, 상기 광촉매 필터의 전면(front face)에서 측정한 자외선의 세기(irradiance)는 10~20mW/cm2일 수 있다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,광원; 및 상기 광원으로부터 상기 광원이 바라보는 면에 이격 설치되는 광촉매 필터;를 포함하고, 상기 광촉매 필터는 상기 광원을 바라보는 방향으로 공기유동로가 형성되는 셀(83)이 복수개 인접하여 평행하게 형성된 구조이며, 상기 광촉매 필터는 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 광촉매 필터들은 공기 유동방향을 따라 직렬로 인접하여 배치되며, 직렬로 인접된 복수 개의 광촉매 필터들의 총 높이는 10 mm ~ 30 mm 이며, 상기 셀의 조밀도는 400~800 셀/inch2인 공기 정화기를 제공한다.
상기 광원은 기판(55)에 설치된 UV LED(57)이며, 상기 광촉매 필터의 전면(front face)에서 측정한 자외선의 세기(irradiance)는 10~20mW/cm2일 수 있다.
본 발명에 의하면, 동일한 허니컴 구조의 광촉매필터를 설치함에 있어서도 그 설치방식을 달리함으로써 보다 광촉매반응 효율이 높은 공기정화기를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 서로 다른 셀 조밀도를 가지는 광촉매필터를 설치함으로써 자외선이 조사되는 면적이 넓어져서 광촉매반응 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 광촉매필터의 셀의 조밀도를 더욱 높일 수 있는 광촉매 필터 설치구조를 제공할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 광촉매필터와 광원을 나타낸 사시도,
도 2는 광촉매필터의 평면도,
도 3은 광촉매필터의 전면(front face)에 도달하는 자외선의 세기에 따른 아세트알데하이드(CH3CHO)의 분해율을 나타낸 그래프,
도 4는 서로 다른 셀 규격을 가지는 광촉매필터의 정면도와 측면도,
도 5는 광원에 대해 광촉매필터를 다양하게 설치한 구조를 나타낸 정면도와 측면도, 그리고
도 6은 도 5의 광촉매필터 설치 구조에 대한 탈취 실험 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명은 광촉매필터의 기하학적인 형태와 치수, 그리고 광촉매필터에 조사되는 자외선의 세기와 관련하여 광촉매필터의 광촉매반응 효율을 높일 수 있는 방안에 관한 것이고, 특히 광촉매필터를 제조함에 있어서 발생할 수 있는 기술적 한계를 극복하여 광촉매 효율을 더욱 높인 광촉매필터 설치 구조를 제공한다.
도 1은 광촉매필터와 광원을 나타낸 사시도이고, 도 2는 광촉매필터의 평면도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 광원은 UV LED(57)이다. UV LED(57)는 기판 상(55) 상에 배치되며, 광촉매필터(80)를 향하여 자외선을 조사하게 된다.
광촉매필터(80)는 도 2에 도시된 바와 같이 바둑판 무늬의 격자를 가지는 허니컴 형태의 세라믹 다공체에 광촉매물질인 TiO2(Titanium Dioxide)를 입혀 소결시킨 촉매부(81)와, 상기 촉매부의 측면을 감싸는 탄성 범퍼(82)로 이루어진다. 탄성 범퍼는 취성이 높은 세라믹 지지체(base)가 파손되는 것을 방지하며, 공기가 유동하는 덕트와 촉매부(81)를 밀착시켜, 덕트 내부를 유동하는 공기가 바이패스 하지 않고 모두 촉매부(81)의 공기유동로를 통해 지나가도록 해주는 기능을 한다.
촉매부의 전면(front face)과 UV LED(57) 사이의 거리는 UV LED 기판과 광촉매필터 간 거리에 따른 공기의 유동특성 변화 및 광촉매에 도달하는 자외선의 면적과 세기에 의해 달리 설정할 수 있다.
실험 결과, 촉매부의 전면(front face)에 조사되는 자외선의 세기(irradiance), 촉매부(81)에 형성된 셀(83)의 이격간격(g), 촉매부의 셀의 조밀도(cpsi, cell/inch2)에 따라 광촉매필터의 탈취 성능이 달라짐을 확인하였다.
도 3은 광촉매필터의 전면(front face)에 도달하는 자외선의 세기에 따른 아세트알데하이드(CH3CHO)의 분해율을 나타낸 그래프이다.
먼저 촉매부의 전면에 조사되는 자외선의 세기(irradiance)에 따라 광촉매의 탈취성능이 어떻게 변화하는지를 반복 측정해 보았다. 측정 결과 광촉매 표면의 단위면적 당 자외선의 세기가 14.67(mW/cm2)일 때까지는 자외선의 세기가 증가할수록 광촉매의 탈취효율이 증가함을 확인하였으나, 그 이상 증가할 때에는 더 이상 탈취효율이 오르지 않는 것을 확인할 수 있었다. 특히 이러한 경향은 상술한 셀(83)의 이격간격(g), 촉매부의 셀의 밀도(cpsi), 촉매부의 높이(h)에 관계 없이 일관적이었다.
또한 반복 실험 결과, 광촉매 표면의 단위면적 당 자외선의 세기 10(mW/cm2)보다 낮은 경우 광량이 부족해서였는지 광촉매 반응에 의한 탈취효율이 급격히 감소되고, 광촉매 표면의 단위면적 당 자외선의 세기 20(mW/cm2)보다 높은 경우 자외선의 세기를 높이기 위해 소모되는 전기에너지만 늘 뿐 광촉매 활성화에 의한 탈취 효율은 거의 증가하지 않았다.
다음으로, 셀의 내부 이격 간격(g)이 3mm 이상인 경우에는 셀 조밀도가 너무 낮아 내벽의 면적 자체가 크게 떨어지므로 탈취효율이 떨어짐을 확인할 수 있었다. 즉 광촉매필터는 자외선이 조사되는 영역의 표면에 라디칼이 발생하여 공기를 정화하게 되는 것인데, 셀의 내부 이격 간격이 너무 크게 되면 그만큼 자외선이 조사되는 내벽의 면적이 크게 줄어들게 되어 탈취효율이 떨어지는 것이다. 따라서 셀의 내부 이격 간격이 좁아져서 내벽이 면적이 크면 클수록 탈취효율은 좋아진다고 볼 수 있다.
하지만 셀의 내부 이격 간격이 1mm 이하로 좁아지는 경우에는 공기 저항이 높아지기 시작하여 탈취효율이 좋아지는 정도가 현저하게 줄어들면서, 오히려 제작하기 매우 어렵게 된다. 즉 본 발명에 따른 광촉매 필터는 허니컴 타입의 다공성 세라믹 지지체를 제작하고, 광촉매물질(가령 TiO2 분말)이 분산된 물에 상기 지지체를 담궈 광촉매물질이 지지체의 표면에 골고루 도포되도록 한 후, 이를 건조 및 소결하여 제작하는데, 지지체의 각 셀의 내부 이격 간격이 너무 좁게 되면, 지지체 자체의 제작이 용이하지 않을뿐더러, 물의 표면 장력 등 다양한 원인에 의해 광촉매물질을 분산한 물이 셀의 내부로 침투되지 않는 등 제작 자체가 어렵다.
이를 셀의 밀도 관점에서 살펴보면, 셀의 조밀도가 50 cell/inch2보다 더 낮은 경우에는 내부 이격 간격(g)이 3mm 이상 커져 내벽의 면적 자체가 크게 떨어지므로 탈취효율이 떨어지고, 셀의 조밀도가 400 cell/inch2 이상인 경우에는 내부 이격 간격이 1mm 이하로 좁아지게 되는데, 이 때에는 제작이 어려워 생산단가가 증가하게 되는 반면, 공기유동로를 통과하는 공기에 가해지는 유동 저항도 커져 탈취효율의 향상은 별로 크지 않다.
한편, 광촉매필터(80)의 높이(h)가 2mm 이하로 얇아지면, 광촉매필터 자체의 강도가 약해져 사용하기 어렵다. 광촉매필터(80)의 높이(h)가 커지면 커질수록 자외선이 조사되는 내면의 면적의 증가하므로 그만큼 광촉매효율도 높아지게 된다. 하지만 높이가 30mm 이상 너무 크면 어차피 광원으로부터 먼 부분의 내면에는 자외선이 도달하지 못하거나 그 세기가 매우 약해지기 때문에, 탈취효율은 높아지지 않으면서 비용만 커지는 원인이 된다.
본 발명은 위와 같은 특징과 함께 더욱 개선된 사항을 포함하는데, 이는 광촉매필터를 통과하는 공기의 저항을 높이지 않고, 광촉매필터의 제작비용을 증가시키지 않으면서도, 자외선이 조사되는 광촉매필터의 표면적을 증가시켜 광촉매반응 효율을 높인 광촉매필터 설치 구조이다.
도 4는 서로 다른 셀 규격을 가지는 광촉매필터의 정면도와 측면도, 도 5는 광원에 대해 광촉매필터를 다양하게 설치한 구조를 나타낸 정면도와 측면도, 그리고 도 6은 도 5의 광촉매필터 설치 구조에 대한 탈취 실험 그래프이다.
제1광촉매필터(80a)와 제2광촉매필터(80b)는 서로 다른 규격을 가지는 광촉매필터이다. 가령 제1광촉매필터(80a)는 외부 치수는 동일하지만 셀의 개수가 100 cpsi 이고, 제2광촉매필터(80b)는 외부 치수는 동일하지만 셀의 개수가 200 cpsi 이다.
도 5를 참조하면, 기판(55)에 대해서 광촉매필터를 (a) 내지 (d)와 같이 서로 다르게 설치하고 아세트알데하이드에 대한 탈취 실험을 하였다. 구체적으로, (a)는 100 cpsi 의 광촉매필터 하나만 설치한 경우, (b)는 100 cpsi 의 광촉매필터를 2개 겹치되 2개를 정렬함으로써 마치 (a)의 광촉매필터보다 높이가 2배인 형태로 된 경우, (c)는 100 cpsi 의 광촉매필터를 2개 겹치되 2개의 광촉매필터의 전면(front face)의 격벽이 도시된 바와 같이 모두 보여지도록 설치한 경우, (d)는 100 cpsi 의 광촉매필터와 200 cpsi의 광촉매필터를 서로 정렬하되 100 cpsi의 광촉매필터가 광원에 더 가깝게 위치하도록 한 경우이다.
실험은 1m3의 챔버에 아세트알데하이드를 초기농도 10ppm으로 조성한 후, 23 ± 5 ℃, 상대습도 55 ± 15 % 의 조건에서, 도 5의 (a)의 광촉매필터 설치 구조를 구현한 후, 챔버 내부에 설치된 팬에 의해 공기가 광촉매필터의 공기유동로를 통과하도록 한 상태에서 자외선을 조사하며, 시간이 지남에 따라 아세트알데하이드의 농도 변화를 측정한 것이다. 자외선 광원은 365 nm의 피크파장을 가지는 자외선을 발생시키는 서울바이오시스 사의 “Z5” UV LED를 3개 사용하였으며, 광원과 광촉매필터 전면(front face) 사이의 거리는 20mm, 광촉매필터의 전면에서 측정한 평균 자외선 세기(Irradiance)는 14.67mW/cm2이다.
물론 동일한 조건에서 도 5의 (b), (c) 및 (d)에 대한 실험 역시 진행하였다.
실험 결과는 도 6에 도시된 바와 같다.
(a)와 (b)를 비교하면 광촉매필터의 높이가 더 큰 (b)의 경우 광촉매반응 효율이 더 높음을 확인할 수 있고, 이는 앞서 설명한 사항(광촉매필터의 높이가 높을수록 광촉매반응 효율이 좋아진다는 설명)과 일치한다.
이러한 실험 결과를 고려하면, 가령 셀의 조밀도를 높게 한 광촉매필터를 제작함에 있어서 광촉매필터의 높이를 줄이면 물의 표면 장력 등의 영향을 고려하더라도 광촉매필터 내면에 골고루 광촉매물질을 도포하기 수월해지므로, 셀의 조밀도를 더 높여 필터를 제작하는 것이 가능하다.
따라서 셀의 조밀도가 400 셀/inch2 이상의 영역에서도 높이를 2mm 정도로 작게 한 광촉매필터를 복수 개 제작하여 직렬로 배치하면, 총 높이 10mm 이상의 고 조밀도 광촉매필터를 제작할 수 있게 된다.
다음으로, (b)와 (c)를 비교하면, 두 광촉매필터를 서로 어긋나게 배치한 경우가 두 광촉매필터를 일치시켜 배치한 경우보다 더 반응효율이 높다. 이러한 실험 결과로부터, 두 광촉매필터를 서로 어긋나게 배치함으로써 그만큼 자외선이 조사되는 광촉매필터의 표면적이 넓어지기 때문에 (c)의 경우가 더 반응효율이 높게 됨을 알 수 있다.
따라서, 가령 생산단가의 증가폭이 크지 않은 정도로 셀의 조밀도를 높게 책정하여 개별의 광촉매필터를 생산하고, 이를 설치함에 있어서 도 5의 (c)와 같이 서로 어긋 배열하면, 가격 상승 폭을 최소화하면서도 더욱 광촉매반응 효율이 높은 공기정화기를 만들 수 있게 된다.
이처럼 도 5의 (c)와 같은 구조는, 두 광촉매필터를 서로 어긋나게 배치함으로써 그만큼 자외선이 조사되는 광촉매필터의 표면적이 넓어지면서도 공기가 유동하는 공기유동로의 단면적은 공기의 유동방향을 따라 어디에서도 동일하므로(즉 앞의 광촉매필터를 통과한 공기가 뒤의 광촉매필터를 통과할 때에도 동일한 유동 저항을 받는다), 공기 유동 손실을 최소화하면서도 자외선이 조사되는 단면적을 더욱 넓힐 수 있다는 데에 의의가 있다.
다음으로, (b)와 (d)를 비교하면, 셀의 조밀도가 서로 다른 두 광촉매필터(80a,80b)를 배치한 경우가 셀의 조밀도가 같은 두 광촉매필터(80a,80b)를 배치한 경우보다 반응효율이 더 높음을 확인할 수 있다. 이러한 실험 결과 역시, 셀의 조밀도가 서로 다른 두 필터를 배치함으로써 그만큼 자외선이 조사되는 광촉매필터의 표면적이 넓어지기 때문에 (d)의 경우가 더 반응효율이 높게 됨을 알 수 있다.
마찬가지로 이러한 실험 결과를 고려하면, 가령 생산단가의 증가폭이 크지 않은 정도로 셀의 조밀도를 높게 책정하여 서로 다른 조밀도를 가지는 개별의 광촉매필터를 생산하고, 이를 설치함에 있어서 도 5의 (d)와 같이 외곽이 서로 일치하게 배열하면, 가격 상승 폭을 최소화하면서도 더욱 광촉매반응 효율이 높은 공기정화기를 만들 수 있게 된다. 이처럼 외곽선이 서로 일치하는 구조는 광촉매필터 설치를 더욱 간단하게 할 수 있는 이점이 있다.
또한 셀의 조밀도가 높은 광촉매필터(80b)를 2개 나란히 배열한 것과 비교하더라도, 도 5의 (d)와 같은 형태는, 자외선이 조사되는 광촉매필터의 표면적이 넓어지는 이점을 누리면서도 공기 유동로의 단면적의 크기가 일정 구간에서는 상대적으로 크게 되어 공기 저항을 줄일 수 있다는 데에 의의가 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
55: 기판
57: UV LED
80,80a,80b: 광촉매필터
81: 촉매부
82: 탄성 범퍼
83: 셀

Claims (15)

  1. 광원; 및
    상기 광원으로부터 상기 광원이 바라보는 면에 이격 설치되는 광촉매 필터;를 포함하고,
    상기 광촉매 필터는 상기 광원을 바라보는 방향으로 공기유동로가 형성되는 셀(83)이 복수개 인접하여 평행하게 형성된 구조이며,
    상기 광촉매 필터는 복수 개 구비되고,
    상기 복수 개의 광촉매 필터들은 공기 유동방향을 따라 직렬로 인접하여 배치되며,
    상기 인접 배치된 복수 개의 광촉매 필터들 중 적어도 어느 하나는 인접한 광촉매 필터에 대해 셀이 서로 어긋나도록 배치되는 공기 정화기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광촉매 필터의 높이(h)는 2 mm 이상이고, 직렬로 인접된 복수 개의 광촉매 필터들의 총 높이는 30 mm 이하인 공기 정화기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 광촉매 필터의 높이(h)는 2 ~ 15 mm 인 공기 정화기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀의 내부 이격간격(g)은 1 ~ 3 mm 인 공기 정화기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀의 조밀도는 50~400 cpsi(cell/inch2)인 공기 정화기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    인접하는 광촉매 필터와 셀이 서로 어긋나도록 배치된 광촉매 필터는 상기 인접하는 광촉매 필터와 셀의 조밀도가 동일한 공기 정화기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원은 기판(55)에 설치된 UV LED(57)이며,
    상기 광촉매 필터의 전면(front face)에서 측정한 자외선의 세기(irradiance)는 10~20mW/cm2인 공기정화기.
  8. 광원; 및
    상기 광원으로부터 상기 광원이 바라보는 면에 이격 설치되는 광촉매 필터;를 포함하고,
    상기 광촉매 필터는 상기 광원을 바라보는 방향으로 공기유동로가 형성되는 셀(83)이 복수개 인접하여 평행하게 형성된 구조이며,
    상기 광촉매 필터는 복수 개 구비되고,
    상기 복수 개의 광촉매 필터들은 공기 유동방향을 따라 직렬로 인접하여 배치되며,
    복수 개의 광촉매 필터들 중 서로 인접한 적어도 어느 두 광촉매 필터의 셀의 조밀도는 서로 상이한 공기 정화기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 광촉매 필터의 높이(h)는 2 mm 이상이고, 직렬로 인접된 복수 개의 광촉매 필터들의 총 높이는 30 mm 이하인 공기 정화기.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 광촉매 필터의 높이(h)는 2 ~ 15 mm 인 공기 정화기.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 셀의 내부 이격간격은 1 ~ 3 mm 인 공기 정화기.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 셀의 조밀도는 50~400 셀/inch2인 공기 정화기.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 광원은 기판(55)에 설치된 UV LED(57)이며,
    상기 광촉매 필터의 전면(front face)에서 측정한 자외선의 세기(irradiance)는 10~20mW/cm2인 공기정화기.
  14. 광원; 및
    상기 광원으로부터 상기 광원이 바라보는 면에 이격 설치되는 광촉매 필터;를 포함하고,
    상기 광촉매 필터는 상기 광원을 바라보는 방향으로 공기유동로가 형성되는 셀(83)이 복수개 인접하여 평행하게 형성된 구조이며,
    상기 광촉매 필터는 복수 개 구비되고,
    상기 복수 개의 광촉매 필터들은 공기 유동방향을 따라 직렬로 인접하여 배치되며,
    직렬로 인접된 복수 개의 광촉매 필터들의 총 높이는 10 mm ~ 30 mm 이며,
    상기 셀의 조밀도는 400~800 셀/inch2인 공기 정화기.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 광원은 기판(55)에 설치된 UV LED(57)이며,
    상기 광촉매 필터의 전면(front face)에서 측정한 자외선의 세기(irradiance)는 10~20mW/cm2인 공기정화기.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102021420B1 (ko) 2019-02-27 2019-09-16 우태영 광촉매 프리코트를 이용한 유리 및 알루미늄 구조체 공기필터 및 이의 제조방법
WO2021187860A1 (ko) * 2020-03-16 2021-09-23 한국건설기술연구원 항바이러스 성능을 갖는 광촉매 공조 필터 모듈
KR20210116338A (ko) * 2020-03-16 2021-09-27 한국건설기술연구원 항바이러스 성능을 갖는 광촉매 공조 필터 모듈
WO2022075416A1 (ja) * 2020-10-08 2022-04-14 東洋興商株式会社 光触媒フィルタおよび脱臭装置
US11585546B2 (en) 2018-02-20 2023-02-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Photocatalytic filter and air conditioning device comprising photocatalytic filter
KR102636485B1 (ko) * 2023-05-15 2024-02-15 (주)에이버츄얼 대면적 자외선 반응형 광융합 멸균촉매 필터

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11585546B2 (en) 2018-02-20 2023-02-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Photocatalytic filter and air conditioning device comprising photocatalytic filter
KR102021420B1 (ko) 2019-02-27 2019-09-16 우태영 광촉매 프리코트를 이용한 유리 및 알루미늄 구조체 공기필터 및 이의 제조방법
WO2020175847A1 (ko) 2019-02-27 2020-09-03 우태영 광촉매 프리코트를 이용한 유리 및 알루미늄 구조체 공기필터 및 이의 제조방법
WO2021187860A1 (ko) * 2020-03-16 2021-09-23 한국건설기술연구원 항바이러스 성능을 갖는 광촉매 공조 필터 모듈
KR20210116338A (ko) * 2020-03-16 2021-09-27 한국건설기술연구원 항바이러스 성능을 갖는 광촉매 공조 필터 모듈
CN115335090A (zh) * 2020-03-16 2022-11-11 韩国建设技术研究院 具有抗病毒性能的光触媒空调过滤器模块
CN115335090B (zh) * 2020-03-16 2024-03-29 韩国建设技术研究院 具有抗病毒性能的光触媒空调过滤器模块
WO2022075416A1 (ja) * 2020-10-08 2022-04-14 東洋興商株式会社 光触媒フィルタおよび脱臭装置
JP2022062318A (ja) * 2020-10-08 2022-04-20 東洋興商株式会社 光触媒フィルタおよび脱臭装置
KR102636485B1 (ko) * 2023-05-15 2024-02-15 (주)에이버츄얼 대면적 자외선 반응형 광융합 멸균촉매 필터

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