KR20190062720A - 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상하로 적층되며, 인접하는 두 다공판에 공기가 통과하는 통과홀의 위치가 상호 다르게 형성되어 정화효율을 높인 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 소정의 내부공간을 가지며 하부에서 상방으로 공기가 이동할 수 있도록 공기통로가 형성되어 있는 본체부와, 상기 본체부의 내부에 설치되어 공기를 상기 본체부의 하부에서 상방으로 이동시켜 상기 본체부의 외부로 토출하는 송풍부와, 상기 본체부의 내부에 설치되며 상기 송풍부에 의해 이동하는 공기 중에 포함된 오염물을 제거하기 위한 필터유닛을 포함하되, 상기 필터유닛은 필터바디와, 상기 필터바디에 상하로 소정간격 이격되도록 적층되는 복수개의 다공판들과,상기 필터바디에 설치되어 상기 다공판을 향해 광을 조사하는 광조사부를 포함하는 광촉매 필터부를 구비하고, 상기 다공판은 광촉매코팅 되어 있으며 공기가 통과할 수 있도록 다수의 통과홀들이 형성되되, 인접하는 두 다공판은 통과홀 형성위치가 상호 일치하지 않도록 형성된다.
본 발명에 따른 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 소정의 내부공간을 가지며 하부에서 상방으로 공기가 이동할 수 있도록 공기통로가 형성되어 있는 본체부와, 상기 본체부의 내부에 설치되어 공기를 상기 본체부의 하부에서 상방으로 이동시켜 상기 본체부의 외부로 토출하는 송풍부와, 상기 본체부의 내부에 설치되며 상기 송풍부에 의해 이동하는 공기 중에 포함된 오염물을 제거하기 위한 필터유닛을 포함하되, 상기 필터유닛은 필터바디와, 상기 필터바디에 상하로 소정간격 이격되도록 적층되는 복수개의 다공판들과,상기 필터바디에 설치되어 상기 다공판을 향해 광을 조사하는 광조사부를 포함하는 광촉매 필터부를 구비하고, 상기 다공판은 광촉매코팅 되어 있으며 공기가 통과할 수 있도록 다수의 통과홀들이 형성되되, 인접하는 두 다공판은 통과홀 형성위치가 상호 일치하지 않도록 형성된다.
Description
본 발명은 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하로 적층되며, 인접하는 두 다공판에 공기가 통과하는 통과홀의 위치가 상호 다르게 형성되어 정화효율을 높인 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치에 관한 것이다.
최근 미세먼지와 같은 환경문제로 인해 공기 청정기에 대한 관심이 높아지고 있다.
일반적으로 공기청정기에 적용되는 공기의 정화방법으로는 활성탄과 같은 필터를 이용하는 방법과, 식물을 이용하는 방법, 공기를 순환시키는 방법 등이 있으며, 이에 더하여 광촉매필터를 이용하는 방법이 있다.
광촉매필터는 광촉매필터에 빛을 조사하여 산소, 수소 등의 발생으로 유해균을 제거하고 공기를 정화시키는 것이다.
이러한 광촉매 필터는 저온 하에서도 휘발성 화합 물질의 분해률이 높고 고효율 항균기능이 있으며, 촉매 성분의 변화가 없이 공기를 정화시키기 때문에 장시간 사용이 가능하며, 전기 및 열의 소모가 없어서 추가 비용이 소모되지 않고 수명이 영구적인 특징이 있다.
한편 광촉매 필터에 의한 정화 성능을 향상시키기 위한 다각적인 연구가 이루어지고 있으나, 상기 광촉매 필터가 장착되는 광촉매 필터 유닛의 구조적인 개선 및 연구는 미진한 실정이다.
대부분의 종래기술에 따른 광촉매 필터는 공기 흐름에 대해 가로막 형태로 배치하기 때문에 흐르는 공기가 어느 일정 부위에만 밀집되는 경우에 특정 영역의 광촉매필터에서만 정화가 이루어지고 나머지 대부분에서는 공기의 정화를 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 또한 공기 흐름상 한번 밀집된 부분은 계속 밀집된 오염공기가 지나기 때문에 과도한 오염공기의 흐름으로 인해 미처 정화되지 못하고 오염공기를 흘러 보낼 우려도 있다.
따라서 유입되는 공기의 흐름이 광촉매필터 전면에 고루 퍼져 흐르도록 하여 공기정화효율을 향상시키기 위한 필터유닛이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 상호 타공위치가 다른 통과홀들을 갖는 적층되는 다공판을 포함한 광촉매 필터유닛을 이용해 공기정화의 성능을 극대화할 수 있는 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 소정의 내부공간을 가지며 하부에서 상방으로 공기가 이동할 수 있도록 공기통로가 형성되어 있는 본체부와, 상기 본체부의 내부에 설치되어 공기를 상기 본체부의 하부에서 상방으로 이동시켜 상기 본체부의 외부로 토출하는 송풍부와, 상기 본체부의 내부에 설치되며 상기 송풍부에 의해 이동하는 공기 중에 포함된 오염물을 제거하기 위한 필터유닛을 포함하되, 상기 필터유닛은 필터바디와, 상기 필터바디에 상하로 소정간격 이격되도록 적층되는 복수개의 다공판들과,상기 필터바디에 설치되어 상기 다공판을 향해 광을 조사하는 광조사부를 포함하는 광촉매 필터부를 구비하고, 상기 다공판은 광촉매코팅 되어 있으며 공기가 통과할 수 있도록 다수의 통과홀들이 형성되되, 인접하는 두 다공판은 통과홀 형성위치가 상호 일치하지 않도록 형성된다.
상기 필터유닛은 상기 광촉매 필터부의 하부에 마련되어 공기 중에 포함된 미세먼지를 걸러낼 수 있는 여과필터와, 상기 광촉매 필터부의 상부에 마련되어 상기 광촉매 필터부를 통과한 공기 중에 포함된 오염물을 제거하기 위한 흡착필터를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 필터바디는 내부공간을 갖는 육면체이고, 내부에 상기 다공판이 탈부착 가능하게 장착되도록 상기 다공판의 장착을 위한 복수의 장착홈이 상하로 이격되도록 형성되어 있으며, 상기 다공판이 장착되는 장착홈의 사이에 상기 광조사부를 형성하는 엘이디램프가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 본체부는 도자기로 형성될 수 있다.
상기 광촉매는 이산화티타늄(TiO2)이고, 상기 흡착필터는 활성탄 또는 제올라이트 중 어느 하나이거나, 둘을 혼합하여 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 상호 타공된 통과홀의 위치가 다른 복수개의 다공판들이 적층되어 필터를 형성함에 따라 공기가 각 다공판을 통과해 상부로 이동할 때, 다공판의 표면과 접촉하는 접촉시간이 증가하여 공기 정화효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치의 일 실시예의 사시도,
도 2는 필터유닛을 도시한 부분절단 사시도,
도 3은 필터유닛의 상호 적층되는 다공판들을 발췌하여 도시한 분리사시도,
도 4는 필터유닛을 공기가 통과하는 상태를 개략적으로 표시한 개념도이다.
도 2는 필터유닛을 도시한 부분절단 사시도,
도 3은 필터유닛의 상호 적층되는 다공판들을 발췌하여 도시한 분리사시도,
도 4는 필터유닛을 공기가 통과하는 상태를 개략적으로 표시한 개념도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 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.
도면을 참조하면, 본 발명의 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치(10)는 본체부(100)와, 상기 본체부(100)의 내부에 설치되는 송풍부(120)와, 필터유닛(200)을 포함한다.
상기 본체부(100)는 송풍부(120) 및 필터유닛(200)이 설치될 수 있도록 내부공간을 갖는 육면체 형상으로 형성되어 있는데, 본체부(100)의 형상은 이에 한정되지 않고 원통형 또는 다각기둥 형태로 형성될 수 있다.
본체부(100)의 측면에는 다수의 흡입홀(110)들이 형성되어 있어서 공기가 본체부(100)의 내부로 유입될 수 있다. 그리고 본체부(100)의 상부에는 필터유닛(200)을 통과한 공기가 상부로 배출될 수 있도록 토출홀이 형성되어 있는데, 상기 토출홀을 통해 이물질이 본체부(100)의 내부로 유입되는 것을 차단하고, 송풍팬과 충돌하는 것을 방지하기 위한 보호그릴이 마련될 수 있다.
상기 본체부(100)는 도자기로 형성될 수 있다. 도자기는 친환경 소재로서, 외부 충격에 대하여 취약한 특성이 있으나, 표면이 매끄럽게 형성되어 고급스러운 질감을 높일 수 있다.
상기 송풍부(120)는 본체부(100)의 내부에 설치되어 본체부(100) 외부의 공기를 본체부(100)의 내부를 통과해 상방으로 배출하게 한다.
상기 필터유닛(200)은 상기 본체부(100)의 내부에 설치되어 공기중의 오염물질을 제거한다.
이를 위해 필터유닛(200)은 필터바디와, 필터바디의 하부에 마련되는 여과필터(220)와, 필터부에 형성되는 다수의 다공판(230)들로 이루어진 광촉매 필터부와, 상기 필터바디의 상부에 마련되는 흡착필터(250)를 포함한다.
상기 필터바디는 하부에서 상부로 공기가 이동할 수 있게 공기의 이동통로가 형성되어 있다.
그리고 필터바디는 전체적으로 육면체 형상으로 형성되어 있는데, 필터바디의 크기와 모양은 필요에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
필터바디에는 다공판(230)의 장착을 위한 장착홈들이 형성되어 있다.
상기 필터바디의 장착홈은 여과필터(220)가 장착되는 제1 장착홈(211)과, 다공판(230)들이 장착되는 제2 장착홈(212)들과, 흡착필터(250)가 장착되는 제3 장착홈(213)을 포함할 수 있다.
상기 여과필터(220)는 공기 중에 포함되어 있는 미세먼지, 입자상의 오염물질들을 여과하기 위한 것으로서, 헤파필터가 적용될수 있다. 상기 여과필터(220)도 필터바디에 탈부착 가능하도록 형성되어서, 여과필터(220)에 오염물질들이 많이 걸러져 여과성능이 저하되면 필터를 교체할 수 있다.
상기 광촉매필터는 광촉매반응을 통해 입자상의 오염물질이나 가스상의 오염물질을 제거한다.
이를 위해 광촉매필터는 제2 장착홈(212)에 끼워지는 다공판(230)들과, 상기 다공판(230)으로 광을 조사하기 위한 광조사부(240)를 포함한다.
상기 다공판(230)은 광촉매에 의해 코팅이 이루어진 것인데, 광촉매로는 이산화티타늄(TiO2)이 적용되는 것이 바람직하다.
아울러 상기 다공판(230)에는 통과홀(231)들이 형성되어 있는데, 적층되는 인접한 두 다공판(230)의 통과홀(231)들이 동일 위치에 통과홀(231)이 형성되지 않도록 되어 있다. 따라서 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 통과홀(231)을 통과한 공기가 상측 다공판(230)의 막혀있는 면에 충돌한 후 통과홀(231)을 향해 이동한 후 통과홀(231)을 통과함으로써 다공판(230)과의 접촉시간 및 거리가 증가하도록 형성된다.
상기 다공판(230)들이 제2 장착홈(212)에 탈부착 가능하게 형성되어 있기 때문에 다공판(230)의 필터성능이 저하되면 다공판(230)을 새것으로 용이하게 교체하여 필터성능을 유지할 수 있다.
상기 광조사부(240)는 상기 다공판(230)들의 사이에 위치하도록 상기 필터바디의 내벽에 설치된다. 상기 광조사부(240)는 자외선을 조사할 수 있는 엘이디램프가 적용될 수 있는데, 광조사부(240)에서 조사되는 광은 가시광선 영역의 광을 조사할 수도 있다.
상기 광조사부(240)에서 다공판(230)으로 광이 조사되면 다공판(230)에 코팅된 광촉매인 이산화티타늄에 의한 광산화와 광환원 반응에 의해 공기중에 포함되어 있는 가스상 오염물질이나 병원균 등이 제거된다.
본 실시예의 경우 네 개의 다공판(230)이 상하로 적층되도록 설치되어 있는데, 상기 다공판(230)의 간격, 개수는 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상기 다공판(230)을 통과하면서 광촉매에 의해 오염물질이 제거된 공기는 광촉매필터의 상부에 마련되는 흡착필터(250)에서 재차 오염물질이 제거된 후 본체부(100)의 외부로 토출된다.
상기 흡착필터(250)는 활성탄이나 제올라이트가 단독으로 적용되거나 혼합되어 적용될 수 있는데, 상기 활성탄 또는 제올라이트의 기공을 통과하면서 공기 중의 가스상 오염물질이 흡착된다.
이상에서 설명한 본 발명의 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치(10)의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 송풍부(120)가 구동하면 본체부(100)의 내부를 통과해 공기가 이동하도록 공기의 유동이 시작되며, 상기 본체부(100)의 내부로 유입된 공기는 필터유닛(200)을 통과하면서 정화된 후 본체부(100)의 상부를 통해 본체부(100)의 외부로 토출된다.
필터유닛(200)에서의 공기 정화 과정을 살펴보면, 먼저 본체부(100)의 내부로 유입된 공기는 여과필터(220)를 통과한다. 상기 여과필터(220)에서는 일정크기 이상의 공기중 이물질이 여과될 수 있도록 형성되어 있어서 미세먼지와 같은 공기 중의 미세 이물질이 제거된다.
여과필터(220)를 통과한 공기는 광촉매 필터부를 통과하면서 가스상 오염물질이 제거된다. 즉, 광촉매 필터부에서는 광조사부(240)에서 광촉매 코팅이 이루어진 다공판(230)을 향해 광을 조사하여 다공판(230)에서 광산화와 광환원 반응을 통해 공기 중에 포함된 가스상의 오염물질을 제거하게 되는데, 특히 상기 공기가 상방으로 이동하기 위해 다공판(230)의 통과홀(231)을 통과할 때, 상기 통과홀(231)들의 형성위치가 상하방향 상에서 서로 일치하지 않아 다공판(230)의 포면과 여러차례 충돌 및 접촉하도록 유도함으로써 상기 광촉매 필터부에서 공기와 다공판(230)의 접촉시간 및 접촉면적이 극대화되어 광촉매에 의한 공기 정화 효율을 높인다.
적층된 다수의 다공판(230)들을 통과하면서 오염물질이 제거된 공기는 최종적으로 흡착필터(250)를 통과하면서 잔류한 나머지 오염물질까지 제거된 후 본체부(100)의 외부로 배출된다.
상기 광촉매 필터부는 필터바디에 다공판(230) 및 여과필터(220)나 흡착필터(250)를 탈부착 가능하게 결합할 수 있기 때문에 일정 시간을 주기로 다공판(230)과 여과필터(220), 흡착필터(250)를 교체하여 공기정화 성능을 일정수준으로 유지할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
10: 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치
100: 본체부
110: 흡입홀
120: 송풍부
200: 필터유닛
210: 필터바디
211: 제1 장착홈
212: 제2 장착홈
213: 제3 장착홈
220: 여과필터
230: 다공판
231: 통과홀
240: 광조사부
250: 흡착필터
100: 본체부
110: 흡입홀
120: 송풍부
200: 필터유닛
210: 필터바디
211: 제1 장착홈
212: 제2 장착홈
213: 제3 장착홈
220: 여과필터
230: 다공판
231: 통과홀
240: 광조사부
250: 흡착필터
Claims (5)
- 소정의 내부공간을 가지며 하부에서 상방으로 공기가 이동할 수 있도록 공기통로가 형성되어 있는 본체부와;
상기 본체부의 내부에 설치되어 공기를 상기 본체부의 하부에서 상방으로 이동시켜 상기 본체부의 외부로 토출하는 송풍부와;
상기 본체부의 내부에 설치되며 상기 송풍부에 의해 이동하는 공기 중에 포함된 오염물을 제거하기 위한 필터유닛을 포함하되,
상기 필터유닛은 필터바디와,
상기 필터바디에 상하로 소정간격 이격되도록 적층되는 복수개의 다공판들과,상기 필터바디에 설치되어 상기 다공판을 향해 광을 조사하는 광조사부를 포함하는 광촉매 필터부를 구비하고,
상기 다공판은 광촉매코팅 되어 있으며 공기가 통과할 수 있도록 다수의 통과홀들이 형성되되, 인접하는 두 다공판은 통과홀 형성위치가 상호 일치하지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 필터유닛은 상기 광촉매 필터부의 하부에 마련되어 공기 중에 포함된 미세먼지를 걸러낼 수 있는 여과필터와,
상기 광촉매 필터부의 상부에 마련되어 상기 광촉매 필터부를 통과한 공기 중에 포함된 오염물을 제거하기 위한 흡착필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 필터바디는 내부공간을 갖는 육면체이고, 내부에 상기 다공판이 탈부착 가능하게 장착되도록 상기 다공판의 장착을 위한 복수의 장착홈이 상하로 이격되도록 형성되어 있으며,
상기 다공판이 장착되는 장착홈의 사이에 상기 광조사부를 형성하는 엘이디램프가 형성되는 것을 특징으로 하는 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 본체부는 도자기로 된 것을 특징으로 하는 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 광촉매는 이산화티타늄(TiO2)이고,
상기 흡착필터는 활성탄 또는 제올라이트 중 어느 하나이거나, 둘을 혼합하여 형성한 것을 특징으로 하는 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020170161208A KR20190062720A (ko) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20190062720A true KR20190062720A (ko) | 2019-06-07 |
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ID=66849841
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| KR1020170161208A KR20190062720A (ko) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 적층된 다공판을 구비하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치 |
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| KR (1) | KR20190062720A (ko) |
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| WO2022064514A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | Umeandus Technologies India Private Limited | Passive ambient air filtration device |
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| KR20040102487A (ko) | 2003-05-28 | 2004-12-08 | (주) 나노팩 | 광촉매가 코팅된 담체를 이용한 유동층 광화학반응기 및광촉매 필터 및/또는 흡착성 광촉매 필터를 이용한 필름형광화학반응기를 포함하는 공기정화장치 및 이의 용도 |
| KR101516765B1 (ko) | 2014-09-12 | 2015-05-06 | 티엠시(주) | 광촉매 공기 살균정화장치 |
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2017
- 2017-11-29 KR KR1020170161208A patent/KR20190062720A/ko not_active Application Discontinuation
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