KR20190020442A - Air purifier unit with ultraviolet photo catalysis and air purifier apparatus comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자외선 광촉매를 이용하는 공기 정화 유닛 및 그를 포함하는 공기 정화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air purification unit using an ultraviolet photocatalyst and an air purification apparatus including the same.
최근에는 환경적인 문제의 대두로 환경의 정화에 많은 관심을 가지고 있다. 특히 공해물질의 과다한 배출 등에 의하여 대기 환경이 많이 오염되고 있으며, 사람들이 생활하는 실내의 공기 역시 각종 오염물질로 인하여 오염되고 있을 뿐만 아니라 세균 또는 바이러스 등에 의한 감염이 사회적 문제로 이슈화되기도 한다.In recent years, environmental problems have led to a great deal of interest in the purification of the environment. Especially, the air pollution is polluted by the excessive discharge of pollutants, and the indoor air in which people live is also polluted by various pollutants, and infection caused by bacteria or virus is also a social issue.
특히 실내 공기의 오염은 사람의 인체에 육체적 또는 정신적 악영향을 끼치는 것으로 알려져 있으며, 더욱이 노약자 등에게는 치명적인 영향을 미치기도 한다.In particular, indoor air pollution is known to cause physical or mental harm to the human body, and it can also have a fatal impact on the elderly.
이러한 상황을 개선하여, 쾌적하고 건강한 실내 또는 폐쇄공간의 환경을 제공하기 위하여 공기 정화 장치가 개발되어 먼지, 악취, 세균, 바이러스 등의 오염물질에 의하여 오염되어 있는 실내 또는 폐쇄공간의 공기를 정화공기로 정화시키는 용도로 활용되고 있다.In order to provide a pleasant and healthy indoor or closed environment by improving the situation, an air purifier has been developed to purify air in a room or a closed space that is contaminated by contaminants such as dust, odors, bacteria, viruses, And is being used to purify it.
일반적인 공기 정화 방법으로 사용되는 필터식, 복합식, 음이온식, 습식 공기 정화 장치를 장시간 사용할 경우 필터나 물통에 세균이 번식하고, 이로 인해 2차 오염원이 발생하여 인체에 해로운 영향을 미치게 된다. 필터의 2차 오염을 막기 위해 필터 제작 과정에서 항균 코팅 처리를 하지만, 코팅 성분 중 옥타이리소씨아졸리논(Octylisothiazolinone; OIT)와 같은 유해물질은 인체에 해로운 영향을 미친다.When a filter type, a complex type, an anion type, or a wet type air cleaning device used as a general air purification method is used for a long time, bacteria propagate in a filter or a water bottle, thereby causing a secondary pollution source, which has a harmful effect on the human body. In order to prevent secondary contamination of the filter, antimicrobial coating is applied during the filter manufacturing process. However, harmful substances such as octylisothiazolinone (OIT) among the coating components have harmful effects on the human body.
새집 증후군의 원인 물질로 알려진 벤젠, 톨루엔, 포름알데히드, 그리고 바이러스, 박테리아가 환기가 잘 되지 않는 실내공간에서 노출될 경우, 필터를 통해서 깨끗한 공기를 거르는 방법 이외에 화학 및 물리적인 방법으로는 처리 및 제거가 쉽지 않다. 고농도의 오존을 주입해서 실내공기오염 물질을 제거하는 기술도 있으나, 오존의 강한 살균력은 인체에 해로운 영향을 줄 수 있다. 또한, 병원이나 식당의 벽면에서 사용되는 자외선 살균 램프는 빠른 유속 조건에서는 공기 중 오염물질의 제거 효율이 낮으므로, 신속한 환기 능력을 요구하는 공기 정화 장치의 조건을 만족할 수 없다. When benzene, toluene, formaldehyde, viruses, and bacteria, known as causative agents of sick house syndrome, are exposed in a room with poor ventilation, they can be treated and removed by chemical and physical methods other than filtering air through a filter It is not easy. There is also a technology to remove indoor air pollutants by injecting high concentration of ozone, but the strong sterilizing power of ozone can harm human body. In addition, ultraviolet sterilizing lamps used in the walls of hospitals and restaurants can not satisfy the requirements of air purifiers that require rapid ventilation ability because the efficiency of air pollutants removal is low at high flow rates.
따라서 처리 이후에 잔류 오존이 나오는 음이온식 공기 정화기나, 자외선 램프 단독으로 오존 저감 기술 없이 공기 정화기에 사용한다면 오존의 강한 살균력과 특유의 비릿한 냄새 때문에 실내공기의 2차 오염원이 될 수도 있다.Therefore, when used in an anion type air purifier that produces residual ozone after the treatment, or an air purifier without an ozone abatement technique alone, it may become a secondary source of indoor air due to strong sterilizing power of ozone and characteristic odor.
따라서, 발생되는 오존의 양을 대폭 줄이면서도 공기의 유속을 고려하여 비교적 낮은 전압에서도 나노 물질 및 바이러스 제거에 효율적이면서도, 빠르게 유입되는 공기의 흐름이 광촉매 전면에 고루 퍼져 흐르도록 하여 공기 정화 효율을 향상시키기 위한 공기 정화 장치가 필요하다.Therefore, the amount of generated ozone is considerably reduced, and even though the flow rate of the air is taken into consideration, the flow of air rapidly flowing into the photocatalyst can be efficiently performed, and the air purification efficiency can be improved An air purifier is required.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 공기의 유동 특성을 고려하여 효율적으로 필터링이 가능하면서도, 빠른 유속 혹은 많은 유량 조건에서도 유입된 공기가 광촉매 전면에 충분히 반응하여 오염물질, 공기 중의 박테리아, 바이러스 및 오존을 동시에 신속히 제거하고, 공기 정화 장치의 2차 오염을 방지할 수 있는, 공기 정화 유닛 및 이를 포함하는 공기 정화 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for efficiently filtering air in consideration of air flow characteristics, An object of the present invention is to provide an air purifying unit and an air purifying apparatus including the air purifying unit capable of rapidly removing bacteria, viruses, and ozone in the air at the same time and preventing secondary contamination of the air purifying apparatus.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛은, 하우징; 상기 하우징 일 측에 형성되는 유입부; 상기 유입부로 들어온 공기를 여과하는 프리 필터(Pre-filter); 상기 프리 필터를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 진공 자외선(VUV, Vacuum UV) 램프를 포함하는 제1 자외선 조사부; 상기 제1 자외선 조사부를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 자외선 C 램프(UVC)를 포함하는 제2 자외선 조사부; 상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부에 형성된 광촉매부; 및 상기 하우징 타 측에 형성되는 배출부;를 포함한다.The air purifying unit using the ultraviolet photocatalyst according to the present invention comprises: a housing; An inlet formed on one side of the housing; A pre-filter for filtering air entering the inflow portion; A first ultraviolet irradiator formed in a flow path of air passing through the pre-filter and including a vacuum ultraviolet (VUV) lamp; A second ultraviolet irradiator formed in a flow path of air passing through the first ultraviolet irradiator and including an ultraviolet C lamp; A photocatalyst portion formed in the first ultraviolet ray irradiating portion and the second ultraviolet ray irradiating portion; And a discharge part formed on the other side of the housing.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 자외선 조사부는, 상기 제1 자외선 조사부에서 발생한 오존을 분해하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second ultraviolet ray irradiating unit may decompose ozone generated in the first ultraviolet ray irradiating unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매부는 주름형의 요홈이 형성된 내벽을 가진 중공 원통 형상이고, 상기 주름은 공기 흐름 방향에 평행하게 형성된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photocatalyst may have a hollow cylindrical shape with an inner wall having a corrugated groove formed therein, and the corrugation may be formed parallel to the air flow direction.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 주름은 인접 돌출부 간 간격이 5 mm 이하인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the corrugation may have a spacing between adjacent protrusions of 5 mm or less.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부 각각의 램프와 상기 광촉매부 간의 간격은 10 mm 이하인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the distance between the lamp of each of the first ultraviolet ray irradiating unit and the second ultraviolet ray irradiating unit and the photocatalyst unit may be 10 mm or less.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프리 필터는, 망, 부직포 및 극세 공극을 포함하는 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pre-filter may include at least one selected from the group consisting of a net, a non-woven fabric, and a polymer including micro voids.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기 정화 유닛은 정전기식 입자(ESP) 필터; 헤파(HEPA) 필터; 또는 둘 다를 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the air purification unit comprises an electrostatic particle (ESP) filter; HEPA filters; Or both.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기 정화 유닛은 균일한 전기장을 형성하는 한 쌍의 평행 판 전극을 포함하는 평행 판 전기식 필터(Parallel plate electric filter);를 더 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air purification unit may further include a parallel plate electric filter including a pair of parallel plate electrodes forming a uniform electric field.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 평행 판 전극에 인가되는 전압은 1 V 내지 10 kV 의 직류 전압인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the voltage applied to the parallel plate electrode may be a DC voltage of 1 V to 10 kV.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매부는, 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 광촉매 물질을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photocatalytic unit of titanium dioxide (TiO 2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), tungsten oxide (WO 3), tungsten oxide-titanium dioxide (WO 3 -TiO 2 , at least one photocatalyst material selected from the group consisting of zinc sulfide (ZnS), nickel oxide (NiO), and iron oxide (Fe 2 O 3 ).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징 내벽은, 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 코팅층을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inner wall of the housing is made of palladium (Pd), titanium (Ti), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten And a coating layer containing at least one selected from the group consisting of Ni, Co, Cr, Mn and Ba.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자외선 조사부는, 악취, 바이러스, 박테리아 및 휘발성 유기 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 오염 물질을 제거하고, 상기 제2 자외선 조사부는, 오존을 제거하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first ultraviolet ray irradiating unit removes contaminants including at least one selected from the group consisting of odor, viruses, bacteria, and volatile organic compounds, Lt; / RTI >
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자외선 조사부는, 10 nm 내지 200 nm 진공 자외선을 조사하는 것이고, 상기 제2 자외선 조사부는 200 nm 내지 280 nm 파장의 자외선 C를 조사하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first ultraviolet ray irradiating unit irradiates vacuum ultraviolet rays of 10 nm to 200 nm, and the second ultraviolet ray irradiating unit irradiates ultraviolet rays C of 200 nm to 280 nm wavelength.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자외선 조사부는 6.20 eV 내지 12.40 eV 범위의 진공 자외선 광자 에너지를 조사하는 것이고, 상기 제2 자외선 조사부는 4.43 eV 내지 6.20 eV 범위의 자외선 C(UVC)의 광자 에너지를 조사하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first ultraviolet ray irradiating unit irradiates vacuum ultraviolet ray photon energy in a range of 6.20 eV to 12.40 eV, and the second ultraviolet ray irradiating unit irradiates ultraviolet ray photon energy in a range of 4.43 eV to 6.20 eV Lt; / RTI > photon energy.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기 정화 유닛은 상기 유입부 및 상기 배출부 중 적어도 어느 하나에 연결된 송풍부;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air purification unit may further include a blowing unit connected to at least one of the inflow unit and the discharge unit.
본 발명의 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 장치는, 본체; 상기 본체 내부에 외부 전원으로부터 전력을 공급하는 전원부; 상기 전원부의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 본체부 내부에 본 발명의 일 실시예에 따르는 공기 정화 유닛;을 포함한다.An air purification apparatus using an ultraviolet photocatalyst according to the present invention comprises: a main body; A power supply unit for supplying power from an external power source to the inside of the main body; A control unit for controlling driving of the power supply unit; And an air purifying unit inside the body part according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따르는 공기 정화 유닛 및 그를 이용한 공기 정화 장치는 유입되는 공기의 유동 특성을 고려하여 다양한 필터를 이용하여 공기를 정화시키는 것을 특징으로 하여 종래 방식보다 집진효율이 뛰어나고, 낮은 전압으로도 이물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.The air purifying unit and the air purifying apparatus using the air purifying unit according to the present invention are characterized by purifying the air using various filters in consideration of the flow characteristics of the introduced air. Therefore, the dust collecting efficiency is better than the conventional method, There is an effect that can be removed.
또한, 본 발명에 따르는 공기 정화 유닛 및 그를 이용한 공기 정화 장치는 진공 자외선, 자외선 C 또는 이 둘을 포함함으로써 빠른 유속 조건에서도 유입된 공기가 주름형 내벽에 걸쳐 골고루 지나면서 정화되도록 하여, 오염물질, 바이러스, 박테리아 및 오존을 동시에 신속히 제거하고 공기의 정화 효율을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 필터의 2차 오염을 방지하고, 유지 관리 및 성능을 향상시킬 수 있어 쾌적한 공기 질을 유지할 수 있다. 어린이집, 병원, 지하철 플랫폼 등과 같이 어린아이, 환자, 유동 인구가 많은 환기 장치에 설치하여 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄 소(CO), 이산화탄소(CO2), 휘발성유기화합물질(Volatile Organic Compounds; VOCs), 곰팡이, 박테리아 및 바이러스 등의 유해 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.Further, the air purifying unit and the air purifying apparatus using the same according to the present invention include the vacuum ultraviolet ray, the ultraviolet ray C, or both, so that the inflow air can be uniformly cleaned over the corrugated inner wall even at a high flow rate, Viruses, bacteria, and ozone can be removed at the same time and the purification efficiency of air can be improved. In addition, secondary pollution of the filter can be prevented, maintenance and performance can be improved, and a pleasant air quality can be maintained. (NOx), sulfur oxides (SOx), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), volatile organic compounds (CO2) Volatile organic compounds (VOCs), fungi, bacteria and viruses.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따르는 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 유닛의 주름형 요홈이 형성된 광촉매부의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은, 도 2의 A 부분의 종방향 확대 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따르는 공기 정화 유닛 내부를 통과하는 공기의 흐름을 나타내는 개념도이다. 1 is a schematic view showing a structure of an air purification unit using an ultraviolet photocatalyst according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a structure of a photocatalyst portion having a pleated groove of a photocatalytic unit according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a longitudinal enlarged cross-sectional view of a portion A in Fig.
4 is a conceptual diagram showing the flow of air passing through the inside of the air purifying unit according to the embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, terms used in this specification are terms used to appropriately express the preferred embodiments of the present invention, which may vary depending on the user, the intention of the operator, or the practice of the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification. Like reference symbols in the drawings denote like elements. Various modifications may be made to the embodiments described below. It is to be understood that the embodiments described below are not intended to limit the embodiments, but include all modifications, equivalents, and alternatives to them.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used only to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the embodiments. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the embodiments, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the embodiments may be unnecessarily blurred.
이하, 본 발명의 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛 및 그를 포함하는 공기 정화 장치에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an air purifying unit using an ultraviolet photocatalyst according to the present invention and an air purifying apparatus including the same will be described in detail with reference to embodiments and drawings.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따르는 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛의 구조를 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic view showing a structure of an air purification unit using an ultraviolet photocatalyst according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛은, 하우징(3); 상기 하우징 일 측에 형성되는 유입부(미도시); 상기 유입부로 들어온 공기를 여과하는 프리 필터(Pre-filter)(1); 상기 프리 필터를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 진공 자외선(VUV, Vacuum UV) 램프를 포함하는 제1 자외선 조사부(210); 상기 제1 자외선 조사부를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 자외선 C 램프(UVC)를 포함하는 제2 자외선 조사부(220); 상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부에 형성된 광촉매부(100); 및 상기 하우징 타 측에 형성되는 배출부(미도시);를 포함한다.An air purifying unit using an ultraviolet photocatalyst according to the present invention comprises a housing (3); An inlet (not shown) formed at one side of the housing; A pre-filter 1 for filtering the air entering the inflow portion; A first ultraviolet
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 유닛의 주름형 요홈이 형성된 광촉매부의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은, 도 2의 A 부분의 종방향 확대 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing the structure of a photocatalytic portion formed with a pleated groove of a photocatalytic unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of part A of FIG.
도 1 내지 도 3에는, 본 발명의 일 예의 공기 정화 유닛에 포함되는 제1 자외선 조사부(210) 및 제2 자외선 조사부(220)를 포함하는 자외선 조사부(200) 및 자외선 조사부를 둘러싸도록 형성되어 있는 광촉매부(100)가 도시되어 있다.1 to 3 show an ultraviolet irradiating
본 발명의 광촉매부(100)는, 내부에 중공형 원통 구조를 형성하도록 형성될 수있으며 주름형 요홈 구조를 포함하도록 형성될 수 있으며, 일 예로서 공기가 유입되는 부분(110), 공기가 배출되는 부분(120), 내벽(130), 주름형의 요홈(140) 및 광촉매 코팅층을 포함할 수 있다.The
도 2의 도면에서는 일 예로서 아래에서 위 방향으로의 화살표 방향으로 기류가 형성되는 것을 나타내었으나, 본 발명의 다른 일 예에서는 위에서 아래 방향으로 기류가 형성될 수도 있다.2, an airflow is formed in the direction of the arrow from below to the upper direction. However, in another example of the present invention, an airflow may be formed from the top to the bottom.
본 발명의 일 예에 따르면, 중공 원통형 구조의 광촉매부(100)는, 일 단부에 광촉매부 공기 유입부(110), 타 단부에 광촉매부 공기 배출부(120)가 형성될 수 있고, 상기 광촉매부 공기 유입부 및 광촉매부 공기 배출부를 연결하는 공기의 유로가 형성될 수 있다. 주름형의 요홈(140)이 형성된 내벽(130)에는 광촉매 물질이 코팅 형성된 광촉매 코팅층을 포함할 수 있다. 주름형 요홈(140)은 종방향 단면 상태에서 돌출된 산과 골이 등간격 배열된 다수개의 요홈을 포함하는 형태인 것일 수 있다. 광촉매부(100)의 중앙, 중공형 원통 구조의 내측 중공 부분에는 광 촉매에 자외선을 조사하는 자외선 조사부(200)가 위치할 수 있다. 상기 자외선 조사부는 관 형태로 형성될 수 있으며, 다양한 파장의 자외선을 조사할 수 있는 자외선 램프를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 상기 관 형태의 자외선 조사부는 자외선 램프 홀더(4, 5)에 의해 고정된 구조일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 측에 따르면, 상기 자외선 조사부의 자외선 램프는 상기 광촉매부의 중공형 원통 구조를 통과하는 형태로 배치된 것일 수 있다. 자외선 램프는 본체의 내벽에 코팅된 광촉매 물질의 활성화에 필요한 광원을 제공하여 살균작용이 이루어지도록 할 뿐만 아니라, 상기 자외선 램프 주위를 흐르는 공기에 대해서는 직접적으로 살균작용을 하는 역할을 수행한다. 이로써, 상기 광촉매 유닛은 상기 자외선 램프와 가까운 부분과 먼 부분 모두에 대해 살균 작용을 수행할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the ultraviolet lamp of the ultraviolet irradiation unit may be arranged to pass through the hollow cylindrical structure of the photocatalyst unit. The ultraviolet lamp provides a light source necessary for activating the photocatalyst material coated on the inner wall of the main body to perform a sterilizing action and also plays a role of directly sterilizing the air flowing around the ultraviolet lamp. Thus, the photocatalytic unit can perform a sterilizing action on both the portion close to the ultraviolet lamp and the portion far from the ultraviolet lamp.
자외선은 그 파장 범위에 따라 자외선 A (Ultraviolet A; UVA), 자외선 B(Ultraviolet B; UVB), 자외선 C(Ultraviolet C; UVC) 및 진공 자외선 (Vacuum Ultraviolet; VUV)으로 나뉘고, 파장이 짧아질수록 큰 광자 에너지를 갖는다.Ultraviolet rays are divided into ultraviolet A (UVA), ultraviolet B (UVB), ultraviolet C (UVC) and vacuum ultraviolet (VUV) depending on the wavelength range. It has large photon energy.
본 발명의 일 예에서, 상기 자외선 조사부는 조사하는 자외선의 종류에 따라 구간을 나누어 제1 자외선 조사부(210) 및 제2 자외선 조사부(220)를 포함하도록 형성될 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 제1 자외선 조사부에는 진공 자외선(VUV) 램프를 포함할 수 있고, 제2 자외선 조사부에는 자외선 C(UVC) 램프를 포함할 수 있다.In one example of the present invention, the ultraviolet ray irradiating unit may be formed to include the first ultraviolet
일 측에 따르면, 진공 자외선(VUV)의 185 nm 파장과 공기 중의 산소가 반응 하여 오존이 발생할 수 있다. 이러한 오존은 은 불완전한 기체 분자로서 작은 충격에도 산소로 환원되려는 성질이 있다. 이러한 과정에서 강력한 에너지를 발생하여 미생물 및 바이러스의 세포막을 파괴하며, 산화 작용에 의하여 악취분자의 결합구조를 무취분자로 정화시키고, 발생된 음이온은 먼지를 (-)로 대전하여 (+)이온과 미세 먼지를 집진하여 NO2, SO2, NH3와 같은 유해 물질을 정화시키도록 형성될 수 있다.According to one side, the 185 nm wavelength of vacuum ultraviolet (VUV) can react with oxygen in the air to generate ozone. This ozone is an incomplete gas molecule and has the property of being reduced to oxygen even with a small impact. In this process, strong energy is generated, destroying the cell membrane of microorganisms and viruses, and the binding structure of odor molecules is purified by odorant molecules by oxidizing action. The generated anions are charged with (-) And may be formed so as to purify harmful substances such as NO 2 , SO 2 and NH 3 by collecting fine dust.
그러나, 이러한 오존은 강한 살균력으로 인해 인체에 해로운 영향을 미칠 수도 있어 2차 오염원이 될 수 있다. 따라서, 공기 정화 기술에 있어서 발생되는 오존은 필수적으로 제거되어야 하며, 본 발명의 일 측면에서는 제2 자외선 조사부에서 자외선 C를 조사하여 VUV를 거쳐 발생한 오존을 제거하는 기술을 제공하는 것이다.However, such ozone can be a secondary source of contamination due to its strong sterilizing power which may have harmful effects on the human body. Therefore, the ozone generated in the air purification technology must be removed. In one aspect of the present invention, there is provided a technique for removing ozone generated through the VUV by irradiating ultraviolet rays C from a second ultraviolet irradiation unit.
제2 자외선 조사부에서 조사되는 자외선 C는 단파장 자외선 램프로서, 0.1초 이하의 짧은 조사 시간에서는 공기 살균 효율이 낮아 단독으로 공기 정화 유닛에서 사용하기에는 효과적이지 않을 수 있다. 그러나 본 발명의 일 측에서는, 진공 자외선과 자외선 C를 함께 사용함으로써 오존을 분해하고 효과적으로 공기를 정화할 수 있게 된다.The ultraviolet ray C irradiated from the second ultraviolet ray irradiating unit is a short wavelength ultraviolet ray lamp. Since the air sterilization efficiency is low at a short irradiation time of 0.1 second or less, it may not be effective for use in an air purifying unit alone. However, in one aspect of the present invention, by using the vacuum ultraviolet ray and the ultraviolet ray C together, the ozone can be decomposed and the air can be effectively purified.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 자외선 조사부는, 상기 제1 자외선 조사부에서 발생한 오존을 분해하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second ultraviolet ray irradiating unit may decompose ozone generated in the first ultraviolet ray irradiating unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매부는 주름형의 요홈이 형성된 내벽을 가진 중공 원통 형상이고, 상기 주름은 공기 흐름 방향에 평행하게 형성된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photocatalyst may have a hollow cylindrical shape with an inner wall having a corrugated groove formed therein, and the corrugation may be formed parallel to the air flow direction.
상기 광촉매부의 주름형의 요홈은 공기 유로를 지나가는 공기와 광촉매 코팅층과의 접촉 면적을 넓혀 반응 면적을 증대시키기 위해 설계된 구조이다. 상기 주름형의 요홈은 주름이 등간격으로 배열되어 구성되는 것일 수 있다. 본 발명의 광촉매부는 이러한 주름형 요홈 구조를 도입하여 공기 정화 효율을 극대화시키는 구성을 포함할 수 있다.The corrugated groove of the photocatalyst portion is designed to increase the contact area between the air passing through the air channel and the photocatalytic coating layer to increase the reaction area. The corrugated grooves may be formed such that corrugations are arranged at regular intervals. The photocatalyst part of the present invention may include such a structure that maximizes air purification efficiency by introducing such a corrugated hollow structure.
본 발명의 일 측에 따르면, 공기 정화 유닛 내에 정화되는 공기의 품질 향상을 위해 여러 종류의 필터(프리필터, 항균필터, 탈취필터, 헤파필터) 등을 추가적으로 포함할 수 있다. 그러나, 다양한 필터를 추가로 포함할 경우, 압력 강하(pressure loss) 현상이 발생할 수 있고, 이로 인해 에너지 소모가 증가하는 문제가 생길 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 예에 따르는 광촉매부는, 주름형 요홈의 구조로 인해 주름 사이의 공기가 흐르는 면적이 상대적으로 커져서 상술한 압력 강하 현상을 최소화시킬 수 있다. 이로 인하여, 항균 및 탈취 필터보다 더 강한 성능과 넓은 영역의 오염가스 제거 기능을 나타낼 수 있고, 뿐만 아니라, 공기 정화에 필요한 에너지 소모와 소음량을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.According to one aspect of the present invention, various kinds of filters (prefilter, antibacterial filter, deodorization filter, HEPA filter) may be additionally included to improve the quality of the air to be purified in the air purification unit. However, if the various filters are additionally included, a pressure loss phenomenon may occur, which may cause an increase in energy consumption. However, the photocatalyst according to an embodiment of the present invention has a relatively large area of air flowing between the corrugations due to the structure of the corrugated grooves, thereby minimizing the above-described pressure drop phenomenon. Therefore, it has a stronger performance than the antibacterial and deodorizing filter and can exhibit the function of removing the polluted gas in a wide area, as well as the energy consumption and the noise amount required for air purification can be reduced.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 주름은 인접 돌출부 간 간격이 5 mm 이하인 것일 수 있다. 상기 인접 돌출부 간 간격은 3 mm 이하인 것이 바람직하다. 상기 인접 돌출부 간 간격은 2 mm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 인접 돌출부 간 간격은 0.1 mm 이상인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the corrugation may have a spacing between adjacent protrusions of 5 mm or less. The distance between adjacent projections is preferably 3 mm or less. More preferably, the distance between adjacent projections is 2 mm or less. The spacing between adjacent protrusions may be 0.1 mm or more.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부 각각의 램프와 상기 광촉매부 간의 간격은 10 mm 이하인 것일 수 있다. 상기 각각의 램프와 상기 광촉매부 간의 간격은 5 mm 이하인 것이 바람직하다. 상기 각각의 램프와 상기 광촉매부 간의 간격은 0.5 mm 이상인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the distance between the lamp of each of the first ultraviolet ray irradiating unit and the second ultraviolet ray irradiating unit and the photocatalyst unit may be 10 mm or less. The distance between each lamp and the photocatalyst is preferably 5 mm or less. The distance between each lamp and the photocatalyst may be 0.5 mm or more.
상기 간격은 광촉매부 내벽의 주름형의 요홈의 돌출된 산 부분과 들어간 골 부분의 평균위치와 상기 자외선 램프 각각의 표면 간의 거리이다. 상기 내벽과 상기 자외선 램프 사이의 간격이 너무 가깝거나 너무 멀면 주름형의 요홈에 코팅된 광촉매 코팅층이 진공 자외선(VUV), 자외선 C(Ultraviolet C) 또는 이 둘을 포함하는 광에 충분히 반응하지 못하게 될 수 있다.The distance is a distance between an average position of a projected mountain portion and a valley portion of a corrugated groove of the inner wall of the photocatalyst portion and a surface of each of the ultraviolet lamps. If the gap between the inner wall and the ultraviolet lamp is too close or too large, the photocatalytic coating layer coated on the corrugated groove will not sufficiently react to the light including the vacuum ultraviolet (VUV), ultraviolet C (C) .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프리 필터는, 망, 부직포 및 극세 공극을 포함하는 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pre-filter may include at least one selected from the group consisting of a net, a non-woven fabric, and a polymer including micro voids.
프리 필터는 유입부로 들어온 공기에 존재하는 크기가 상대적으로 큰 불순물 입자 등을 1차적으로 제거하는 기능을 수행한다.The pre-filter performs a function of primarily removing impurity particles or the like having a relatively large size existing in the air entering the inlet.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기 정화 유닛은 정전기식 입자(ESP) 필터(2); 헤파(HEPA) 필터(6); 또는 둘 다를 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the air purification unit comprises an electrostatic particle (ESP)
정전기식 입자 필터와 헤파 필터는 광촉매부로 인한 공기 정화 기능을 보충해주는 역할을 수행할 수 있다. 상기 필터는 설계에 따라 광촉매부 전 또는 후의 공기 유로에 형성될 수 있으며, 필요에 따라 둘 다 공기 정화 유닛 내에 구비되는 것일 수 있다. 상기 정전기식 입자 필터와 헤파 필터는 통상적으로 이용되는 정전기식 입자 필터 또는 헤파 필터를 이용할 수 있으며, 본 발명에서 그 종류를 특별히 한정하지 아니한다.The electrostatic particle filter and the HEPA filter can complement the air purification function of the photocatalyst part. The filter may be formed in the air passage before or after the photocatalyst according to the design, and may be both provided in the air purifying unit, if necessary. The electrostatic particle filter and the heparin filter may use a commonly used electrostatic particle filter or a heparin filter, and the kind thereof is not particularly limited in the present invention.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따르는 공기 정화 유닛 내부를 통과하는 공기의 흐름을 나타내는 개념도이다. 4 is a conceptual diagram showing the flow of air passing through the inside of the air purifying unit according to the embodiment of the present invention.
도 4를 보면, 본 발명의 일 예로서 제공된 공기 정화 유닛으로 오염된 공기가 유입되어, 프리 필터에서 비교적 큰 불순물이 걸러지고, 그 뒤에 정전기식 입자 필터를 거친 후, 제1 자외선 조사부에서 진공 자외선이 조사된 광촉매로부터 발생한 오존을 이용하여 공기가 정화되고 제2 자외선 조사부에서 오존이 제거된 상태에서 헤파 필터를 한번 더 통과하여 깨끗한 공기가 배출되는 과정이 도시되어 있다. 정전기식 필터, 헤파 필터의 구성은 도 4에서는 일 예로서, 광촉매부 전 및 후에 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명에서 그 순서를 특별히 제한하지는 않는다.4, air contaminated by the air purifying unit provided as an example of the present invention is introduced, relatively large impurities are filtered in the pre-filter, and after passing through the electrostatic particle filter, the ultraviolet ray The clean air is discharged through the HEPA filter once in a state where the air is purified using the ozone generated from the irradiated photocatalyst and the ozone is removed from the second ultraviolet ray irradiation unit. The configuration of the electrostatic filter and the HEPA filter is shown before and after the photocatalyst as an example in FIG. 4, but the order of the electrostatic filter and the HEPA filter is not particularly limited in the present invention.
한편, 도 4에는 도시되어 있지 않으나, 본 발명의 일 측면에서는 공기 정화 유닛의 내부에 평행 판 전기식 필터를 추가적으로 포함하도록 구성할 수 있다.Although not shown in FIG. 4, in one aspect of the present invention, a parallel plate type filter may be additionally included in the air purifying unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기 정화 유닛은 균일한 전기장을 형성하는 한 쌍의 평행 판 전극을 포함하는 평행 판 전기식 필터(Parallel plate electric filter);를 더 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air purification unit may further include a parallel plate electric filter including a pair of parallel plate electrodes forming a uniform electric field.
상기 평행 판 전기 필터는 적어도 한 쌍의 평행하게 배치된 평면으로 구성된, 평행 판 전극을 포함하는 것일 수 있다. 이 때 평행 판 전극 사이에는 직류 전원이 가해질 수 있다. 상기 평행 판 전극 사이의 공간은 일정한 두께를 가지는 직사각형의 단면으로 형성될 수 있다. The parallel plate electric filter may comprise a parallel plate electrode consisting of at least a pair of parallel arranged planes. At this time, DC power may be applied between the parallel plate electrodes. The space between the parallel plate electrodes may be formed in a rectangular cross section having a constant thickness.
본 발명의 일 예에서, 상기 평행 판 전기식 필터는 공기 정화 유닛 내에 내부 챔버 내에 형성될 수 있고, 상기 내부 챔버 일 측에는 평행 판 전기식 필터의 공기 유입관이 형성될 수 있고, 타 측에는 평행 판 전기실 필터의 공기 배출관이 형성될 수 있다. 이 때, 상기 평행 판 전기식 필터를 효과적으로 구동하기 위해서, 상기 내부 챔버 내의 공기의 순환 흐름을 형성하는 것이 공기의 체류 시간을 늘려 공기 정화 효율을 향상시키는데 유리할 수 있다. 따라서 상기 평행 판 전기식 필터의 공기 유입관과 공기 배출관은 내부 체류 시간을 증가시키는 구조로 설계되는 것일 수 있다. 상기 공기 유입관과 공기 배출관의 단면은 원형으로 형성될 수 있고, 필요한 경우 어떠한 형태로도 구현 가능하다. 예를 들면, 사각형 단면, 육각형 등으로 구현될 수 있다.In one example of the present invention, the parallel plate electric filter may be formed in the inner chamber in the air purifying unit, an air inlet pipe of a parallel plate electric filter may be formed on one side of the inner chamber, An air discharge pipe of the air discharge pipe can be formed. At this time, in order to effectively drive the parallel plate type filter, forming a circulating flow of air in the inner chamber may be advantageous for increasing air retention time to improve air cleaning efficiency. Therefore, the air inlet pipe and the air outlet pipe of the parallel plate electric filter may be designed to increase the internal residence time. The cross section of the air inlet pipe and the air outlet pipe may be formed in a circular shape and may be formed in any form if necessary. For example, a rectangular cross section, a hexagon, or the like.
상기 공기 유입관을 통해 내부 챔버 내부로 유입되는 공기 중, 정화가 필요한 불순물들-예를 들어 나노 입자, 바이러스 등-은 상기 내부 챔버의 평행판 사이에 가해지는 전압에 의하여 공기 유출관으로 빠져나가지 못하고 상기 내부 챔버 내부로 포집될 수 있다. 상기 내부 챔버는 불순물들을 포집 후, 별도로 분리하여 내부를 청소할 수 있는 구조로 제작될 수 있다.Impurities which need to be purified (for example, nanoparticles, viruses, etc.) out of the air flowing into the inner chamber through the air inlet pipe are discharged into the air outlet pipe by the voltage applied between the parallel plates of the inner chamber And can be trapped inside the inner chamber. The inner chamber may be constructed such that the impurities can be collected and then separated to clean the interior.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 평행 판 전극에 인가되는 전압은 1 V 내지 10 kV 의 직류 전압인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the voltage applied to the parallel plate electrode may be a DC voltage of 1 V to 10 kV.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매부는, 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 광촉매 물질을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photocatalytic unit of titanium dioxide (TiO 2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), tungsten oxide (WO 3), tungsten oxide-titanium dioxide (WO 3 -TiO 2 , at least one photocatalyst material selected from the group consisting of zinc sulfide (ZnS), nickel oxide (NiO), and iron oxide (Fe 2 O 3 ).
상기 광촉매 물질들은 자외선을 받아서 각각의 화학 반응에 의해 활성화되고, 자외선 빛과 발생되는 오존을 이용하여 공기를 정화시킬 수 있다.The photocatalyst materials are activated by respective chemical reactions upon receiving ultraviolet rays, and air can be purified by using ultraviolet light and generated ozone.
본 발명의 광촉매 물질들의 광촉매 반응의 중요한 특징 중 하나는 진공 자외선을 이용하여 오염물질을 분해하는 것이다. 진공 자외선은 기존의 자외선보다 파장이 짧고 강한 광자 에너지를 포함하고 있다. 진공 자외선 빛은 공기중의 산소를 분해하여 오존을 발생시킬 수 있다.One of the important features of the photocatalytic reaction of the photocatalytic materials of the present invention is to decompose contaminants using vacuum ultraviolet rays. Vacuum ultraviolet light has shorter wavelength than conventional ultraviolet light and contains strong photon energy. Vacuum ultraviolet light can decompose oxygen in the air to generate ozone.
본 발명의 자외선 광촉매를 이용한 공기정화 유닛을 이용하면, 광촉매 활성화를 이용하여 오염물질이 제거될 수 있다. 또한, 진공 자외선에 의해서도 오염물질이 분해될 수 있으며, 진공 자외선으로부터 발생된 오존과 분해된 오존에 의해서도 오명물질이 제거될 수 있다.When the air purification unit using the ultraviolet photocatalyst according to the present invention is used, contaminants can be removed using photocatalytic activation. In addition, contaminants can be decomposed by vacuum ultraviolet rays, and the stigma can be removed by ozone generated from vacuum ultraviolet rays and decomposed ozone.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하우징 내벽은, 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 코팅층을 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the inner wall of the housing is made of palladium (Pd), titanium (Ti), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten And a coating layer containing at least one selected from the group consisting of Ni, Co, Cr, Mn and Ba.
상기 코팅층의 소재 금속들은 촉매제로써 일부 취약한 광촉매 성능을 상호 보완하는 것이며, 오염된 실내공기와 효과적으로 반응(살균, 탈취, 정화 등 화학반응)할 수 있는 소재로 선택된 성분일 수 있다.The metal materials of the coating layer complement each other with some weak photocatalytic performance as a catalyst and can be selected as a material capable of effectively reacting with the polluted room air (chemical reaction such as sterilization, deodorization, purification, etc.).
예를 들어, 이산화티타늄(TiO2) 표면에 코팅된 팔라듐(Pd) 입자는 진공 자외선(VUV) 광에 의해서 산화된 후, 광촉매 반응 시 여기된 전자가 팔라듐(Pd) 표면에서 오존과 반응하고 분해하여 전자의 재결합을 막아 광촉매의 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다.For example, palladium (Pd) particles coated on titanium dioxide (TiO 2 ) surface are oxidized by vacuum ultraviolet (VUV) light, and then excited electrons in the photocatalytic reaction react with ozone at the surface of palladium (Pd) Thereby preventing the recombination of electrons and improving the efficiency of the photocatalyst.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자외선 조사부는, 악취, 바이러스, 박테리아 및 휘발성 유기 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 오염 물질을 제거하고, 상기 제2 자외선 조사부는, 오존을 제거하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first ultraviolet ray irradiating unit removes contaminants including at least one selected from the group consisting of odor, viruses, bacteria, and volatile organic compounds, Lt; / RTI >
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자외선 조사부는, 10 nm 내지 200 nm 진공 자외선을 조사하는 것이고, 상기 제2 자외선 조사부는 200 nm 내지 280 nm 파장의 자외선 C를 조사하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first ultraviolet ray irradiating unit irradiates vacuum ultraviolet rays of 10 nm to 200 nm, and the second ultraviolet ray irradiating unit irradiates ultraviolet rays C of 200 nm to 280 nm wavelength.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 자외선 조사부는 6.20 eV 내지 12.40 eV 범위의 진공 자외선 광자 에너지를 조사하는 것이고, 상기 제2 자외선 조사부는 4.43 eV 내지 6.20 eV 범위의 자외선 C(UVC)의 광자 에너지를 조사하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first ultraviolet ray irradiating unit irradiates vacuum ultraviolet ray photon energy in a range of 6.20 eV to 12.40 eV, and the second ultraviolet ray irradiating unit irradiates ultraviolet ray photon energy in a range of 4.43 eV to 6.20 eV Lt; / RTI > photon energy.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기 정화 유닛은 상기 유입부 및 상기 배출부 중 적어도 어느 하나에 연결된 송풍부(7);를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air purification unit may further include a blowing unit (7) connected to at least one of the inflow unit and the discharge unit.
상기 송풍부는 공기 정화 유닛 내를 통과하는 공기의 유속, 풍량을 가속 혹은 감속시킬 수 있는 기능을 수행할 수 있으며, 본 발명의 공기 정화 유닛은 송풍부를 구비하여 공기 정화 속도를 조절할 수 있다. 상기 송풍부는 일반적으로 모터에 의해 구동하는 팬이 적용될 수 있으나, 송풍을 발생시키는 수단이라면 어떠한 장치라도 사용 가능하다. 상기 송풍부는 상기 배출부에 배치되어 구동될 수 있지만, 상기 유입부에도 배치될 수 있고 둘 다에 배치될 수도 있다. The air blowing unit may perform a function of accelerating or decelerating the air flow rate and air flow rate through the air purifying unit. The air purifying unit of the present invention may include an air blowing unit to adjust the air purifying rate. Generally, a fan driven by a motor may be used as the blowing unit, but any device may be used as long as the blowing unit generates blowing air. The blower may be disposed and driven in the discharge portion, but may be disposed in the inlet portion and disposed in both.
상기 송풍부는, 상기 공기 정화 유닛이 예를 들어, 가정용 공기 정화기에서 사용될 경우 실내 분위기에 요구되는 적절한 수준의 풍량인 1 m3/min 내지 50 m3/min 범위의 정격 풍량을 발생시키도록 구성할 수 있다.The blower may be configured to generate a rated air volume in the range of 1 m 3 / min to 50 m 3 / min, which is an appropriate level of air volume required for an indoor ambience when used in, for example, a household air purifier .
본 발명의 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 장치는, 본체; 상기 본체 내부에 외부 전원으로부터 전력을 공급하는 전원부; 상기 전원부의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 본체부 내부에 본 발명의 일 실시예에 따르는 공기 정화 유닛;을 포함한다.An air purification apparatus using an ultraviolet photocatalyst according to the present invention comprises: a main body; A power supply unit for supplying power from an external power source to the inside of the main body; A control unit for controlling driving of the power supply unit; And an air purifying unit inside the body part according to an embodiment of the present invention.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, if the techniques described are performed in a different order than the described methods, and / or if the described components are combined or combined in other ways than the described methods, or are replaced or substituted by other components or equivalents Appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (16)
상기 하우징 일 측에 형성되는 유입부;
상기 유입부로 들어온 공기를 여과하는 프리 필터(Pre-filter);
상기 프리 필터를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 진공 자외선(VUV, Vacuum UV) 램프를 포함하는 제1 자외선 조사부;
상기 제1 자외선 조사부를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 자외선 C 램프(UVC)를 포함하는 제2 자외선 조사부;
상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부에 형성된 광촉매부; 및
상기 하우징 타 측에 형성되는 배출;를 포함하는,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
housing;
An inlet formed on one side of the housing;
A pre-filter for filtering air entering the inflow portion;
A first ultraviolet irradiator formed in a flow path of air passing through the pre-filter and including a vacuum ultraviolet (VUV) lamp;
A second ultraviolet irradiator formed in a flow path of air passing through the first ultraviolet irradiator and including an ultraviolet C lamp;
A photocatalyst portion formed in the first ultraviolet ray irradiating portion and the second ultraviolet ray irradiating portion; And
And a discharge formed on the other side of the housing,
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 제2 자외선 조사부는, 상기 제1 자외선 조사부에서 발생한 오존을 분해하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the second ultraviolet ray irradiating unit decomposes ozone generated in the first ultraviolet ray irradiating unit,
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 광촉매부는 주름형의 요홈이 형성된 내벽을 가진 중공 원통 형상이고, 상기 주름은 공기 흐름 방향에 평행하게 형성된 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the photocatalyst portion is in the form of a hollow cylinder having an inner wall formed with a corrugated groove and the corrugation is formed in parallel with the air flow direction,
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 주름은 인접 돌출부 간 간격이 5 mm 이하인 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method of claim 3,
Wherein the folds have a spacing between adjacent protrusions of 5 mm or less.
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부 각각의 램프와 상기 광촉매부 간의 간격은 10 mm 이하인 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein a distance between the lamp of each of the first ultraviolet ray irradiating unit and the second ultraviolet ray irradiating unit and the photocatalyst unit is 10 mm or less,
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 프리 필터는, 망, 부직포 및 극세 공극을 포함하는 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the pre-filter comprises at least one selected from the group consisting of a net, a non-woven fabric, and a polymer comprising micro-pores.
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 공기 정화 유닛은 정전기식 입자(ESP) 필터; 헤파(HEPA) 필터; 또는 둘 다를 더 포함하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
The air purification unit may include an electrostatic particle (ESP) filter; HEPA filters; Or both. ≪ RTI ID = 0.0 >
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 공기 정화 유닛은 균일한 전기장을 형성하는 한 쌍의 평행 판 전극을 포함하는 평행 판 전기식 필터(Parallel plate electric filter);를 더 포함하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the air cleaning unit further comprises a parallel plate electric filter including a pair of parallel plate electrodes forming a uniform electric field.
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 평행 판 전극에 인가되는 전압은 1 V 내지 10 kV 의 직류 전압인 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
9. The method of claim 8,
Wherein the voltage applied to the parallel plate electrode is a DC voltage of 1 V to 10 kV.
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 광촉매부는, 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 광촉매 물질을 포함하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
The photocatalyst portion may be formed of at least one selected from the group consisting of TiO 2 , ZnO, SnO 2 , WO 3 , WO 3 -TiO 2 , ZnS, which comprises at least one catalytic material selected from the group consisting of nickel oxide (NiO) and iron oxide (Fe 2 O 3),
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 하우징 내벽은, 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 코팅층을 포함하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the inner wall of the housing is made of a material selected from the group consisting of palladium (Pd), titanium (Ti), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), nickel (Ni), cobalt Wherein the coating layer comprises at least one selected from the group consisting of chromium (Cr), manganese (Mn), and barium (Ba).
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 제1 자외선 조사부는, 악취, 바이러스, 박테리아 및 휘발성 유기 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 오염 물질을 제거하고,
상기 제2 자외선 조사부는, 오존을 제거하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the first ultraviolet ray irradiating unit removes contaminants including at least one selected from the group consisting of odor, virus, bacteria, and volatile organic compounds,
And the second ultraviolet ray irradiating unit removes ozone,
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 제1 자외선 조사부는, 10 nm 내지 200 nm 진공 자외선을 조사하는 것이고,
상기 제2 자외선 조사부는 200 nm 내지 280 nm 파장의 자외선 C를 조사하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
The first ultraviolet ray irradiating unit irradiates vacuum ultraviolet rays of 10 nm to 200 nm,
And the second ultraviolet ray irradiating part irradiates an ultraviolet ray C having a wavelength of 200 nm to 280 nm.
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 제1 자외선 조사부는 6.20 eV 내지 12.40 eV 범위의 진공 자외선 광자 에너지를 조사하는 것이고,
상기 제2 자외선 조사부는 4.43 eV 내지 6.20 eV 범위의 자외선 C(UVC)의 광자 에너지를 조사하는 것인,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the first ultraviolet radiation portion irradiates vacuum ultraviolet photon energy in a range of 6.20 eV to 12.40 eV,
Wherein the second ultraviolet irradiator irradiates photon energy of ultraviolet C (UVC) in the range of 4.43 eV to 6.20 eV.
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 공기 정화 유닛은 상기 유입부 및 상기 배출부 중 적어도 어느 하나에 연결된 송풍부;를 더 포함하는,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the air purifying unit further comprises a blowing unit connected to at least one of the inlet and the outlet,
Air purification unit using ultraviolet photocatalyst.
상기 본체 내부에 외부 전원으로부터 전력을 공급하는 전원부;
상기 전원부의 구동을 제어하는 제어부; 및
상기 본체부 내부에 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따르는 공기 정화 유닛;을 포함하는,
자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 장치.
main body;
A power supply unit for supplying power from an external power source to the inside of the main body;
A control unit for controlling driving of the power supply unit; And
An air purifying unit according to any one of claims 1 to 15 inside the body part;
Air purification system using ultraviolet photocatalyst.
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