KR20190090959A - 유체 처리 장치 - Google Patents

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정재학
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유체를 탈취 및 살균하는 광촉매 필터; 상기 광촉매 필터를 고정하는 프레임; 및 상기 프레임과 결합되는 광원부를 포함하고, 상기 광원부는 광원 지지부재; 및 상기 광원 지지부재 상에 제공되어 상기 광촉매 필터 상으로 광을 출사하는 발광 다이오드를 포함하고, 상기 프레임과 상기 광원 지지부재는 상기 광촉매 필터와 상기 발광 다이오드를 이격시키는 형태로 결합된 유체 처리 장치가 제공된다.

Description

유체 처리 장치{FLUID TREATMENT DEVICE}
본 발명은 유체 처리 장치에 관한 것으로, 상세하게는 공조기에 사용되는 유체 처리 장치에 관한 것이다.
공조기는 실내의 공기를 순환시키기 위한 장치이다. 공조기는 실내의 공기를 가열하거나 냉각함으로써 냉난방 기능 등을 수행할 수 있다. 공조기는 냉난방 기능 이외에도 실내 공기를 정화하는데 사용될 수 있다. 공조기는 미세 먼지, 벽지 또는 바닥 등에서 배출되는 화학 물질, 담배 연기 등의 실내 공기 오염 물질을 제거하는데 사용될 수 있다.
다만, 기존에 사용되는 공조기의 경우 공기 오염 물질을 필터를 이용하여 거르는데 그쳤다. 따라서, 기존에 사용되는 공조기를 이용하면 공기 오염 물질은 완전히 제거되지 않으며, 필터에 계속 남아있게 되었다. 이러한 형태의 공기 정화는 한계가 분명하다. 한가지 예로, 공조기가 공기 오염 물질을 제거하는 것이 아니기 때문에 수명이 다한 필터를 교환해주지 않으면, 공조기가 제 기능을 수행할 수 없다. 또한, 공조기에 남아있는 공기 오염 물질이 필터 교환 등의 작업 중 다시 공기 중으로 퍼져나갈 우려가 있다. 이에 따라, 공기 오염 물질을 원천적으로 제거할 수 있는 공조기의 필요성이 크다.
아울러, 고층 빌딩, 실내 대형 쇼핑몰 등이 늘어남에 따라, 공조기 대형화에 대한 필요성 또한 대두되고 있다. 따라서, 대형 건축물에 사용하기 적합한 대형화된 공조기에 대한 필요성 역시 크다.
본 발명은 공기 오염 물질을 원천적으로 제거할 수 있는 유체 처리 장치의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대형화된 공조기에 적용할 수 있는 유체 처리 장치 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유체를 탈취 및 살균하는 광촉매 필터; 상기 광촉매 필터를 고정하는 프레임; 및 상기 프레임과 결합되는 광원부를 포함하고, 상기 광원부는 광원 지지부재; 및 상기 광원 지지부재 상에 제공되어 상기 광촉매 필터 상으로 광을 출사하는 발광 다이오드를 포함하고, 상기 프레임과 상기 광원 지지부재는 상기 광촉매 필터와 상기 발광 다이오드를 이격시키는 형태로 결합된 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매 필터는 복수 개 제공되는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 상기 광촉매 필터들은 동일 평면상에 제공되는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레임은 상기 복수 개의 광촉매 필터들 사이에 제공되는 창살을 포함하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 상기 광촉매 필터간 거리는 상기 창살의 폭과 동일한 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발광 다이오드의 지향각의 크기는 120도 이하인 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매 필터와 상기 발광 다이오드 간 거리(L) 및 상기 광촉매 필터의 직경(D)에 대하여, D/L은 3.46 내지 3.50인 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레임은 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하고, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 상기 광촉매 필터가 제공되는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매 필터는 복수 개 제공되고, 상기 제1 프레임에 제공된 제1 창살 및 상기 제2 프레임에 제공된 제2 창살을 포함하고, 상기 제1 창살 및 상기 제2 창살 각각은 상기 복수 개의 광촉매 필터 사이에 제공되는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원 지지부재는 복수 개 제공되고, 상기 광원부는 상기 복수 개의 광원 지지부재들과 결합하는 보조 부재를 더 포함하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보조 부재는 금속을 포함하여, 상기 발광 다이오드 및 상기 광원 지지부재로부터 발생한 열을 제거하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원부는 하나의 상기 광원 지지부재 상에 제공되는 복수 개의 상기 발광 다이오드를 포함하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레임은 상기 프레임과 상기 광원 지지부재를 연결하는 결합부재를 더 포함하고, 상기 결합부재를 이용하여 상기 프레임과 상기 광원 지지부재 간 거리를 조절하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발광 다이오드는 복수 개 제공되고, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 상기 광촉매 필터를 사이에 두고 이격되어 제공되는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매 필터는 표면에 광촉매 물질이 코팅되며 소결된 복수 개의 비드들; 및 상기 비드들 사이에 배치된 포어(pore)를 포함하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비드는 알루미나(Al2O3), 산화 규소(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 질화규소(Si3N4), 탄화규소(SiC), 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매 물질은 이산화 티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화 아연(ZnO), 텅스텐 산화물(WO3), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발광 다이오드는 자외선 파장 대역을 포함하는 광을 출사하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매 필터 방향으로 유체를 보내는 송풍 장치를 더 포함하는 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매 필터 및 상기 광원부는 각각 복수 개 제공되고, 상기 교번적으로 직렬 배치된 유체 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 오염 물질을 원천적으로 제거할 수 있는 유체 처리 장치가 제공된다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 살균이 가능한 유체 처리 장치가 제공되며, 유체 처리 장치 가동 상태에서 유체 처리 장치 내부가 살균, 정화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유체 처리 장치의 정화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유체 처리 장치를 대형화된 공조기에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 유체 처리 장치의 Ⅰ-Ⅰ' 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 따른 유체 처리 장치의 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 사시도이며, 도 5b는 도 5a에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이다. 도 5c는 도 5a에 따른 유체 처리 장치의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 사시도이며, 도 8b는 도 8a에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이다. 도 8c는 도 8a에 따른 유체 처리 장치의 Ⅲ-Ⅲ' 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 필터의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 사시도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치에 대하여 발광 다이오드와 광촉매 필터간 거리에 따른 오염 물질 제거 성능을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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 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. 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, 부품 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. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치를 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는 정화 효율을 극대화하는 형태로 광원과 광촉매 필터가 배치된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치를 이용하면 오염 물질을 원천적으로 제거할 수 있다.
도 1에 따르면 유체 처리 장치는 광촉매 필터(100), 프레임(200), 및 광원부(300)를 포함한다.
광촉매 필터(100)는 광촉매 필터(100)를 통과하는 유체, 예를 들어, 공기를 정화한다. 이에 따라, 공기 중에 포함된 오염 물질은 광촉매 필터(100)에서 제거될 수 있다. 구체적으로, 광촉매 필터(100)는 공기를 물리적으로, 그리고 화학적으로 정화할 수 있다.
먼저, 물리적 정화에 대하여 설명하면, 공기 중의 오염 물질은 광촉매 필터(100)에서 흡착 제거될 수 있다. 이를 위하여 광촉매 필터(100)는 복수 개의 기공을 포함할 수 있다.
다음으로, 화학적 정화에 대하여 설명하면, 광촉매 필터(100)는 오염 물질을 분해, 살균할 수 있다. 광촉매 필터(100)의 표면에는 광촉매가 코팅되는데, 광촉매는 광을 조사 받았을 때 활성화될 수 있다. 광촉매가 활성화됨에 따라, 광촉매 반응이 발생하고 상기 반응에 의해 오염 물질이 분해, 살균될 수 있다.
광촉매 반응은 공기 중의 물과 산소로부터 슈퍼옥사이드 음이온 (O2 -) 및/또는 하이드록실 라디칼(OH·)이 생성되는 반응일 수 있다. 생성된 슈퍼옥사이드 음이온 (O2 -) 및/또는 하이드록실 라디칼(OH·)은 유기 오염 물질, 무기 오염 물질, 및 바이러스, 박테리아를 분해, 소독할 수 있다.
구체적으로, 유기 오염 물질의 경우, 슈퍼옥사이드 음이온 (O2 -) 및/또는 하이드록실 라디칼(OH·)과 반응하여 물과 이산화탄소로 분해될 수 있다. 아울러, 무기 오염 물질의 경우, 질소 산화물과 같은 산화물 형태로 분해될 수 있다. 세균 또는 박테리아의 경우 슈퍼옥사이드 음이온 (O2 -) 및/또는 하이드록실 라디칼(OH·)과 반응하여 불활성될 수 있다. 구체적으로, 슈퍼옥사이드 음이온 (O2 -) 및/또는 하이드록실 라디칼(OH·)은 세균 또는 박테리아의 DNA 및 세포막과 반응함으로써 세균 또는 박테리아를 불활성시킬 수 있다.
상술한 화학적 정화를 통해, 오염 물질을 원천적으로 제거할 수 있다. 종래의 필터는 물리적 여과만 제공하기 때문에 오염 물질을 원천적으로 제거할 수 없었다. 특히, 박테리아의 경우 필터에 흡착되어 있을 때 비활성 상태에 있기 때문에 시간이 지나도 사멸하지 않는다. 필터에 흡착된 박테리아는 언제든지 생명체와 만나서 다시 활성화될 수 있기 때문에, 물리적으로 박테리아를 흡착해두는 것은 임시방편에 지나지 않았다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는 박테리아를 불활성시킴으로써 박테리아를 원천적으로 제거할 수 있다.
광촉매 필터(100)는 프레임(200)에 의하여 고정된다. 이에 따라, 프레임(200)은 광촉매 필터(100)가 불필요하게 움직이는 것을 막을 수 있다. 구체적으로, 프레임(200)은 광촉매 필터(100)가 광촉매 필터(100)를 통과하는 유체 등에 의하여 불필요하게 움직이고 파손되는 것을 막는다. 아울러, 프레임(200)은 외부 충격으로부터 광촉매 필터(100)를 보호할 수 있다.
프레임(200)은 제1 프레임(210) 및 제2 프레임(220)을 포함할 수 있다.
제1 프레임(210)과 제2 프레임(220) 사이에는 광촉매 필터(100)가 제공될 수 있다. 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)이 서로 체결됨으로써, 그 사이에 제공된 광촉매 필터(100)는 고정되고 보호될 수 있다.
따라서, 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)은 서로 대응되는 형상을 가질 수 있다. 제1 프레임(210) 및 제2 프레임(220)의 형상에 제한은 없다. 다만, 광촉매 필터(100)를 효과적으로 고정하기 위하여 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)은 광촉매 필터(100)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도시된 것과 같이 광촉매 필터(100)가 직육면체인 경우, 제1 프레임(210) 및 제2 프레임(220)도 직육면체의 변에 대응하여 제공될 수 있다. 다만, 도시된 것과 다른 형상도 얼마든지 가능하다.
제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)은 전면에 개구를 포함한다. 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)에 포함된 개구에 의하여 광촉매 필터(100)가 노출될 수 있다. 아울러, 이에 따라 유체는 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)의 개구 및 그 안에 제공된 광촉매 필터(100)를 통과하여 빠져나갈 수 있다.
유체가 광촉매 필터(100)를 거치지 않고 빠져나가는 것을 막기 위해, 광촉매 필터(100)와 제1 프레임(210) 및 제2 프레임(220)은 빈틈없이 맞을 수 있다.
프레임(200)은 광원부(300)와 결합된다. 광원부(300)는 프레임(200)과 결합됨으로써, 유체 처리 장치 내에 제공된다. 광원부(300)는 발광 다이오드(310) 및 광원 지지부재(320)를 포함한다.
발광 다이오드(310)는 광원 지지부재(320) 상에 제공되며, 광촉매 필터(100) 상으로 광을 출사한다. 발광 다이오드(310)에서 출사된 빛에 의하여 광촉매 필터(100)는 활성화될 수 있다.
따라서, 발광 다이오드(310)에서 출사되는 빛은 광촉매 필터(100)를 활성화하는 파장의 빛을 포함한다. 발광 다이오드(310)가 출사하는 빛의 파장은 광촉매 필터(100)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 광촉매 필터(100)가 산화티타늄(TiO2) 광촉매를 포함하는 때, 발광 다이오드(310)가 출사하는 빛은 자외선을 포함할 수 있다.
광원 지지부재(320)는 발광 다이오드(310)를 지지한다. 발광 다이오드(310)는 광촉매 필터(100)에 광이 조사되는 면적이 최대가 되도록 광원 지지부재(320) 상에 고정된다.
광원 지지부재(320)는 발광 다이오드(310)와 전기적으로 연결되는 배선부(미도시)를 포함할 수 있다. 배선부는 발광 다이오드(310)와 전원 또는 제어부를 연결할 수 있다. 배선부는 광원 지지부재(320) 내부에 제공될 수 있고, 이에 따라 배선부가 유체 처리 장치를 지나는 유체에 의하여 손상되는 것을 막을 수 있다.
광원 지지부재(320)는 프레임(200)과 결합된다. 구체적으로, 광원 지지부재(320)와 프레임(200)은 광촉매 필터(100)와 발광 다이오드(310)를 이격시키는 형태로 결합될 수 있다. 이러한 결합에 의하여 발광 다이오드(310)와 광촉매 필터(100)간 거리가 최적화될 수 있다. 구체적으로, 광원 지지부재(320)와 프레임(200)간 결합에 의하여, 발광 다이오드(310)는 광촉매 필터(100)를 활성화시키기에 충분한 광량을 제공하면서도 광 조사 면적을 최대화할 수 있는 형태로 제공될 수 있다.
이하에서는 상술한 각 구성 요소의 결합 형태 등에 대하여 더 자세히 살펴보고자 한다.
도 2는 도 1에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이다.
도 2를 참고하면, 프레임(200)은 서로 체결되는 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)을 포함하며, 광촉매 필터(100)는 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220) 사이에 제공된다.
제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)은 각각 제1 엣지(211)와 제2 엣지(221)를 갖는다. 제1 엣지(211)와 제2 엣지(221) 각각은 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)의 개구 안쪽 방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 이에 따라, 제1 엣지(211)와 제2 엣지(221)는 광촉매 필터(100)가 유체가 흐르는 방향으로 이탈되지 않도록 광촉매 필터(100)를 잡아줄 수 있다.
제1 프레임(210)과 제2 프레임(220) 각각에서 제1 엣지(211)와 제2 엣지(221)가 제공되지 않은 영역은 개구로 정의할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(210)에서 제1 엣지(211)가 제공되지 않은 영역은 제1 개구(211h)로 정의할 수 있다.
제1 개구(211h)의 크기는 광촉매 필터(100)의 크기보다 작다. 따라서, 프레임(200)과 광촉매 필터(100)가 결합한 상태에서, 광촉매 필터(100)가 제1 개구(211h) 밖으로 돌출되어 나갈 우려가 없다. 다만 제1 개구(211h)는 광촉매 필터(100)를 지나는 유체의 흐름을 방해하지 않을 정도의 크기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도시하지는 않았으나, 제1 프레임(210)과 광촉매 필터(100) 사이에는 보조 필터가 추가로 삽입될 수 있다. 보조 필터는 프리 필터, 헤파(HEPA) 필터, 미디엄 필터, 울파(ULPA) 필터, 활성탄 필터 등일 수 있다.
제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)은 각각 제2 프레임 고정부(232)와 제1 프레임 고정부(231)를 포함할 수 있다. 제1, 제2 프레임 고정부(231, 232)는 서로 대응되는 형상을 가지며 이에 따라 쉽게 결합될 수 있다. 제1, 제2 프레임 고정부(231, 232)의 결합에 의하여 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)이 결합된 상태로 고정될 수 있다. 제1, 제2 프레임 고정부(231, 232)의 결합 형태에는 제한이 없다. 제1, 제2 프레임 고정부(231, 232)는 도면에 도시된 것과 같이 클립 형태로 결합될 수 있으며, 슬라이드 방식, 나사 방식 등 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
제1, 제2 프레임 고정부(231, 232)는 서로 탈착 가능한 형태로 결합될 수 있다. 따라서, 발광 다이오드(310) 또는 광촉매 필터(100)를 교체할 때, 제1, 제2 프레임 고정부(231, 232)를 분리한 후 교체 작업을 수행할 수 있다.
제1, 제2 프레임 고정부(231, 232)는 각각 복수 개 제공될 수 있다. 구체적으로, 제1, 제2 프레임 고정부(231, 232)는 각각 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)의 외면을 따라 복수 개 제공될 수 있다. 아울러, 이에 따라 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)의 결합 안정성이 향상될 수 있다.
광원부(300)와 프레임(200)은 결합부재(240)를 통해 결합될 수 있다. 구체적으로, 결합부재(240)에 의하여 제2 프레임(220)과 광원 지지부재(320)가 결합될 수 있다. 이때 결합 방식에는 제한은 없으며, 도시된 것과 같이 나사식뿐만 아니라 클립식, 슬라이드식, 집게식 등 다양한 방식의 결합이 이용될 수 있다.
도면에 도시된 것과 같이 나사식 결합을 이용하는 경우, 결합부재(240)는 제2 프레임(220)에 제공된 돌출부와 광원 지지부재(320)를 관통하는 형태로 제공될 수 있다. 이때, 제2 프레임(220)에 제공된 돌출부는 광원 지지부재(320) 상에 제공된 발광 다이오드(310)와 광촉매 필터(100)간 거리가 최적 이격 거리가 되도록 제공될 수 있다. 따라서, 광촉매 필터(100)와 접하는 제2 엣지(221)와 돌출부는 서로 이격되어 제공될 수 있다.
발광 다이오드(310)는 광촉매 필터(100)를 마주보는 위치에 제공될 수 있다. 즉, 광원 지지부재(320)의 양면 중 광촉매 필터(100)와 마주보는 면에 발광 다이오드(310)가 제공될 수 있다.
아울러, 광원 지지부재(320)의 양면 중 발광 다이오드(310)가 제공된 면에는 반사부재가 더 제공될 수 있다. 반사부재는 발광 다이오드(310)로부터 출사된 빛을 광촉매 필터(100)쪽으로 반사시킨다. 이에 따라, 광촉매 필터(100)에 조사되는 광량이 증가할 수 있다.
도 3은 도 1에 따른 유체 처리 장치의 Ⅰ-Ⅰ' 단면도이다.
도 3에 따르면, 광촉매 필터(100), 제1 프레임(210), 제2 프레임(220), 및 광원부(300)가 결합한 상태에서, 발광 다이오드(310)와 광촉매 필터(100)는 최적 이격 거리(L)만큼 이격되어 있다.
최적 이격 거리(L)는 광촉매 필터(100)에 조사되는 광량 및 조사 범위를 최대로 할 수 있는 것이다. 이때 광촉매 필터(100)에 조사되는 광량은 광촉매 필터(100)을 활성시킬 수 있는 최소한의 광량 이상일 수 있다.
최적 이격 거리(L)에서 광촉매 필터(100)에 조사되는 빛은 광 조사 영역(A)만큼의 면적에 조사될 수 있다. 광 조사 영역(A)의 크기와 광촉매 필터 직경(D)의 크기는 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 광촉매 필터(100)의 실질적으로 모든 영역에 빛이 조사될 수 있다.
최적 이격 거리(L)와 광촉매 필터 직경(D)에 대하여, D/L은 약 3.46 내지 약 3.50일 수 있다. 최적 이격 거리(L)와 광촉매 필터 직경(D)이 상술한 관계를 가짐으로써, 광촉매 필터(100)를 활성시킬 수 있는 광량의 빛이 광촉매 필터(100)의 실질적으로 모든 영역에 조사될 수 있다.
발광 다이오드(310)의 지향각의 크기는 120도 이하일 수 있다. 상기와 같은 각도를 가짐으로써, 광촉매 필터(100)를 활성화 시킬 수 있는 광량의 빛이 최대한 넓은 영역에 조사될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임(100)과 광원 지지부재(320)는 광촉매 필터(100)와 발광 다이오드(310)를 최적 이격 거리(L)만큼 이격시키는 형태로 결합될 수 있다. 프레임(100)과 광원 지지부재(320)가 상술한 형태로 결합함으로써, 발광 다이오드(310)와 광촉매 필터(100)가 최적 이격 거리(L)를 유지하도록 구조적으로 안정될 수 있다. 아울러, 이에 따라 유체 처리 장치의 유체 처리 효율이 향상될 수 있다.
아울러, 제2 엣지(221)는 광학적으로 투명할 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드(310)로부터 출사된 광은 제2 엣지(221)에 의해 가려지지 않고, 광촉매 필터(100)에 조사될 수 있다. 이때, 광학적으로 투명한 것은 모든 파장 대역의 광을 투과하는 경우뿐만 아니라, 특정 파장 대역의 광을 투과하는 경우를 모두 포함한다.
상술한 실시예는 광원부(300)에 하나의 발광 다이오드(310)가 제공되는 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 광원부(300)에 복수 개의 발광 다이오드(310)가 제공되는 형태도 가능하다. 이하에서는 복수 개의 발광 다이오드(310)가 제공되는 경우에 대하여 설명하고자 한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 따른 유체 처리 장치의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c를 참고하면, 유체 처리 장치는 제1 발광 다이오드 내지 제3 발광 다이오드(311, 312, 313)를 포함한다.
이때, 제1 발광 다이오드(311)는 제1 광 조사 영역(A1)만큼의 영역에 광을 조사하고, 제2 발광 다이오드(312)는 제2 광 조사 영역(A2)만큼의 영역에 광을 조사한다. 제3 발광 다이오드(313)는 제3 광 조사 영역(A3)만큼의 영역에 광을 조사한다.
제1 발광 다이오드 내지 제3 발광 다이오드(311, 312, 313)는 제1 광 조사 영역 내지 제3 광 조사 영역(A1, A2, A3)이 중첩되지 않는 형태로 배치될 수 있다. 그러나, 도시된 것과 같이 제1 광 조사 영역 내지 제3 광 조사 영역(A1, A2, A3)은 일부 중첩될 수도 있다. 사용자는 제1 광 조사 영역 내지 제3 광 조사 영역(A1, A2, A3)이 최소한으로 중첩되되, 광이 조사되지 않은 영역이 없도록 제1 발광 다이오드 내지 제3 발광 다이오드(311, 312, 313)를 배치할 수 있다.
제1 광 조사 영역 내지 제3 광 조사 영역(A1, A2, A3)의 합은 광촉매 필터 직경(D) 이상일 수 있다. 이에 따라, 광촉매 필터(100)를 활성화시키기 충분한 양의 빛이 광촉매 필터(100)의 모든 영역에 도달할 수 있다.
도시된 것과 같이 광원부가 제1 발광 다이오드(311), 제2 발광 다이오드(312), 및 제3 발광 다이오드(313)를 포함하는 때, 최적 이격 거리(L)는 상대적으로 작아질 수 있다. 구체적으로, 광원부가 한 개의 발광 다이오드를 포함하는 경우보다 최적 이격 거리(L)가 작아질 수 있다.
제1 발광 다이오드 내지 제3 발광 다이오드(311, 312, 313)가 광촉매 필터(100)와 보다 가깝게 위치함에 따라, 광촉매 필터(100)에 조사되는 광량이 증가할 수 있다. 이에 따라, 광촉매 필터(100)를 활성화하기 위한 활성화 에너지 이상의 빛을 광촉매 필터(100)에 보다 쉽게 공급할 수 있다. 아울러, 제1 발광 다이오드 내지 제3 발광 다이오드(311, 312, 313)로부터 출사된 광이 자외선을 포함하는 경우, 출사된 광에 의한 자외선 살균 효과가 향상될 수 있다.
도면에는 제1 발광 다이오드 내지 제3 발광 다이오드(311, 312, 313)가 동일 선상에 나란히 배치되어 있는 실시예가 도시되어 있다. 그러나, 제1 발광 다이오드 내지 제3 발광 다이오드(311, 312, 313)의 배치 형태는 광촉매 필터(100)의 형상 및 발광 다이오드의 특성에 따라 달라질 수 있다.
아울러, 발광 다이오드(310)는 탈착 가능하게 광원 지지부재(320) 상에 제공되기 때문에, 사용자는 필요에 따라 광원 지지부재(320)로부터 발광 다이오드(310)를 탈착할 수 있으며 원하는 위치에 재부착할 수 있다. 이에 따라, 특정 발광 다이오드(310)에 문제가 생겼을 때, 사용자는 광원부(300) 전체를 교체할 필요 없이 문제가 생긴 발광 다이오드(310)만을 간편하게 교체할 수 있다.
이상에서는 하나의 광촉매 필터(100)와 복수 개의 발광 다이오드(311, 312, 313)를 포함하는 유체 처리 장치에 대하여 서술하였다. 그러나, 광촉매 필터(100)는 복수 개 제공될 수 있다. 이하에서는 광촉매 필터(100)가 복수 개 제공되는 형태에 대하여 서술하고자 한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 사시도이며, 도 5b는 도 5a에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이다. 도 5c는 도 5a에 따른 유체 처리 장치의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c에 따르면, 유체 처리 장치는 행 방향으로 나란히 배치된 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)를 포함한다. 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103) 각각은 열 방향으로 복수 개 제공될 수 있다. 따라서, 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)는 동일 평면상에 행렬을 이루는 형태로 배치될 수 있다. 그러나, 도시된 것은 예시적인 것에 불과하며, 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)의 형상에 따라 다양한 형태로 복수 개의 광촉매 필터가 배치될 수 있다.
프레임(200)은 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)을 고정하기 위한 창살을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220) 각각은 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103) 사이에 제공되는 제1 창살(211a, 211b)과 제2 창살(221a, 221b)을 포함한다. 제1 창살(211a, 211b)은 제1 프레임(210) 일측에 제공되는 제1 엣지와 일체로 제공될 수 있다. 제2 창살(221a, 221b)은 제2 프레임(220) 일측에 제공되는 제2 엣지와 일체로 제공될 수 있다.
제1 창살(211a, 211b)은 다시 창살의 연장 방향에 따라 제1 세로 창살(211a)과 제1 가로 창살(211b)로 나눌 수 있다. 제2 창살(221a, 221b)도 마찬가지로 창살의 연장 방향에 따라 제2 세로 창살(221a)과 제2 가로 창살(221b)로 나눌 수 있다. 제1, 제2 세로 창살(211a, 221a)과 제1, 제2 가로 창살(211b, 221b)이 서로 수직하게 교차해야 하는 것은 아니다. 제1, 제2 세로 창살(211a, 221a)과 제1, 제2 가로 창살(211b, 221b)은 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)의 형상에 따라 예각 또는 둔각을 갖는 형태로 교차할 수 있다.
제1, 제2 세로 창살(211a, 221a)과 제1, 제2 가로 창살(211b, 221b)의 폭은 서로 인접한 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)간 거리와 동일할 수 있다. 따라서, 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)와 제1 프레임(210) 및 제2 프레임(220)이 결합한 상태에서 각 구성요소는 실질적으로 빈틈 없이 결합할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 광촉매 필터(101, 102, 103)가 제공되는 경우에도 구조적 안정성이 향상될 수 있다.
아울러, 제1 창살(211a, 211b)은 상단에 돌출부를 가질 수 있고, 제2 창살(221a, 221b)는 하단에 돌출부를 가질 수 있다. 상기 돌출부는 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)가 유체 흐름 방향으로 이탈하는 것을 막을 수 있다.
제1 창살(211a, 211b) 및 제2 창살(221a, 221b)은 발광 다이오드로부터 출사된 광을 가리지 않도록 광학적으로 투명할 수 있다. 이때, 광학적으로 투명한 것은 모든 파장 대역의 광을 투과하는 경우뿐만 아니라, 특정 파장 대역의 광을 투과하는 경우를 모두 포함한다.
제2 프레임(220)은 보조 부재 결합부(250) 및 보강 부재(260)를 더 포함할 수 있다. 보조 부재 결합부(250)는 광원부의 보조 부재와 결합할 수 있는 부분이다. 보조 부재 결합부(250)에 대해서는 후술하고자 한다.
보강 부재(260)는 제2 프레임(220)의 구조적 안정성을 향상시키기 위한 것이다. 복수 개의 광촉매 필터가 제공되어 제2 프레임(220)의 크기가 커질 때, 제2 프레임(220)에 보강 부재(260)를 제공함으로써 제2 프레임(220) 구조적 강성을 높일 수 있다.
광원부는 제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g) 사이의 거리는 모두 동일하거나 일부 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g)는 두 개 또는 세 개씩 짝지어 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 광원 지지부재(320a)와 제2 광원 지지부재(320b)간 거리는 제2 광원 지지부재(320b)와 제3 광원 지지부재(320c)간 거리보다 짧을 수 있다,
제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g)는 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)에 광촉매를 활성할 수 있는 광량의 빛을 최대한 넓은 범위에 조사할 수 있는 형태로 배치될 수 있다.
제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g) 각각은 복수 개의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4 광원 지지부재(320d)는 제1 발광 다이오드 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)를 포함할 수 있다.
제1 발광 다이오드 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)는 서로 이격되어 배치된다. 제1 발광 다이오드 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315) 중 인접한 발광 다이오드간 거리는 서로 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 발광 다이오드들 중 제1 발광 다이오드(311)와 제2 발광 다이오드(312)는 제1 광촉매 필터(101)와 대응되도록 조금 더 가까이 위치할 수 있다. 또한, 이에 따라 제2 발광 다이오드(312)와 제3 발광 다이오드(313)간 거리는 상대적으로 멀 수 있다.
제1 발광 다이오드 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)는 제1 광촉매 필터 내지 제3 광촉매 필터(101, 102, 103)에 광촉매를 활성할 수 있는 광량의 빛을 최대한 넓은 범위에 조사할 수 있는 형태로 배치될 수 있다.
제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g) 각각에 동일한 개수의 발광 다이오드가 제공되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 제4 광원 지지부재(320d)에는 5개의 발광 다이오드가 제공되지만, 제3 광원 지지부재(320c)에는 3개의 발광 다이오드만 제공될 수도 있다.
또한, 제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g)에 제공된 복수 개의 발광 다이오드들이 행렬(matrix) 형태로 배치되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 복수 개의 발광 다이오드들은 지그재그 형태로 배치될 수도 있다.
제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g)의 배치 형태 및 제1 발광 다이오드 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)의 배치 형태는 제1 내지 제3 광원 필터(101, 102, 103)의 배치 형태에 따라 달라질 수 있다.
아울러, 제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g) 및 제1 발광 다이오드 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)은 제1 창살(211a, 211b) 및 제2 창살(221a, 221b)에 의해 가려지지 않는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 평면상에서 보았을 때, 제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g)는 제1 가로 창살(211a) 및 제2 가로 창살(221a)과 교번적으로, 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
제1 내지 제7 광원 지지부재(320a ~ 320g)의 일 측에는 커넥터(318)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 제4 광원 지지부재(320d)는 가장 우측에 제공되는 커넥터(318)를 포함할 수 있다. 커넥터(318)는 제1 발광 다이오드 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)와 배선부에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 배선부는 제4 광원 지지부재(320d) 내부에 제공될 수 있다. 커넥터는 나아가 외부 전원 또는 제어부와 제1 발광 다이오드 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)를 연결하는 교두보로 기능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유체 처리 장치는 복수 개의 광촉매 필터들을 포함할 수 있다. 복수 개의 광촉매 필터들은 창살을 포함하는 제1 프레임(210) 및 제2 프레임(220)에 의하여 고정되는 바, 구조적으로 안정적이다. 아울러, 복수 개의 광촉매 필터들을 활성화하기 위하여 광원부는 복수 개의 광원 지지부재들과 복수 개의 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 유체 처리 장치에 복수 개의 광촉매 필터들이 제공되는 경우에도 모든 광촉매 필터들이 활성화될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 복수 개의 광촉매 필터들을 포함하는 때에도, 유체 처리 장치는 구조적으로 안정되며 유체 처리 효율이 높다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는 대형화된 공조기에 적용할 수 있다. 구체적으로, 여러 개의 광촉매 필터를 동일 평면 상에 배치함으로써, 단위 시간당 유체 처리량을 늘릴 수 있기 때문에, 유체 처리량이 많은 대형화된 공조기에 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치를 적용할 수 있다.
세라믹 재질의 광촉매 필터는 일정 크기 이상으로 만들기가 어렵다. 대형 광촉매 필터를 만드는 과정에서 광촉매 필터 뒤틀림이 발생하기 쉽기 때문이다. 아울러, 광촉매 필터의 뒤틀림을 방지하기 위해서는 광촉매 필터의 두께를 크게 해야 하는데, 이 경우 광촉매 필터를 통과하는 유체의 유량이 지나치게 적어질 수 있다. 따라서, 광촉매 필터를 일정 크기 이상으로 만드는 것은 매우 어렵다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 여러 개의 광촉매 필터를 동일 평면상에 배치할 수 있기 때문에 대형 광촉매 필터 없이도 단위 시간당 유체 처리량을 늘릴 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이다.
도 6을 참고하면, 앞서 서술한 것과 마찬가지로 복수 개의 광촉매 필터(100)가 제공되는 것을 볼 수 있다. 다만, 광촉매 필터(100) 각각은 일 방향으로 연장된 직사각형 형태를 갖는다.
아울러, 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)은 광촉매 필터(100)의 형상과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 프레임(210)에 제공된 제1 창살(211a)과 제2 프레임(220)에 제공된 제2 창살(221a)는 직사각형 형상의 광촉매 필터(100)를 감싸는 형태로 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 창살(211a) 및 제2 창살(221a)은 각각 가로 방향으로 연장되는 창살만을 포함할 수 있으며, 가로 방향으로 연장되는 창살과 교차하는 창살은 포함하지 않을 수 있다.
상술한 실시예에서는 발광 다이오드가 광촉매 필터의 일면에 광을 조사하도록 배치되었다. 그러나, 필요에 따라 발광 다이오드의 배치 형태를 달리할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드가 광촉매 필터의 양면에 광을 조사하도록 배치할 수도 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 단면도이다.
도 7a에 따르면, 광원부는 상부 광원 지지부재(321) 및 하부 광원 지지부재(322)를 포함한다. 상부 광원 지지부재(321)는 제1 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)를 포함하고, 하부 광원 지지 부재(322)는 제6 내지 제10 발광 다이오드(311' ~ 315')를 포함한다. 제1 내지 제5 발광 다이오드(311 ~ 315)와 제6 내지 제10 발광 다이오드(311' ~ 315')는 서로 마주보는 위치에 제공될 수 있다. 다만, 발광 다이오드의 배치 형태는 도면에 도시된 것에 한정되지 않는다.
도 7b에 따르면, 상부 광원 지지부재(321)는 제1, 제3, 제5 발광 다이오드(311, 313, 315)를 포함하고, 하부 광원 지지부재(322)는 제2, 제4 발광 다이오드(312, 314)를 포함한다. 제1, 제3, 제5 발광 다이오드(311, 313, 315)와 제2, 제4 발광 다이오드(312, 314)는 서로 평면상에서 중첩되지 않도록 교번적으로 배치된다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 것과 같이, 광원부가 상부 광원 지지부재(321) 및 하부 광원 지지부재(322)를 포함하는 때, 광촉매 필터(100)의 양면에 빛이 조사될 수 있다. 이에 따라, 광 조사 면적이 더 넓어질 수 있다. 아울러, 광 조사 면적이 넓어짐에 따라 더 많은 양의 광촉매가 활성화되고 이에 따라 단위 시간당 유체 처리 능력이 향상될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 사시도이며, 도 8b는 도 8a에 따른 유체 처리 장치의 분해 사시도이다. 도 8c는 도 8a에 따른 유체 처리 장치의 Ⅲ-Ⅲ' 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c에 따르면, 광원부는 복수 개의 광원 지지부재(320)들과 결합하는 보조 부재(330)를 더 포함한다.
보조 부재(330)는 복수 개의 광원 지지부재(320)들과 결합하는 동시에, 제2 프레임(220)과 결합할 수 있다. 구체적으로, 보조 부재(330)는 제2 프레임(220)에 제공된 보조 부재 결합부(250)를 통하여 제2 프레임(220)과 결합될 수 있다. 보조 부재 결합부(250)에서 이용하는 결합 방식에는 제한이 없다.
보조 부재(330)와 제2 프레임(220)이 보조 부재 결합부(250)를 통하여 결합되는 때, 제2 프레임(220)과 광원 지지부재(320)를 결합시키기 위한 결합부재는 생략될 수 있다. 광원 지지부재(320)는 보조 부재(330)와 결합하고, 보조 부재(330)가 제2 프레임(220)과 결합함으로써, 유체 처리 장치 내에 광원 지지부재(320)가 제공될 수 있다.
광원 지지부재(320)와 보조 부재(330)간 결합 방식에도 제한이 없다. 예를 들어, 광원 지지부재(320)와 보조 부재(330)는 접착제에 의해 결합될 수도 있다. 또는 두 구성요소는 나사, 클립과 같은 방식으로 결합될 수도 있다.
광원 지지부재(320)와 보조 부재(330)는 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 특정 광원 지지부재(320)에 이상이 생겼을 때, 문제되는 광원 지지부재(320)만 교체할 수 있다.
복수 개의 광원 지지부재(320)들을 보조 부재(330)를 통하여 유체 처리 장치에 제공함으로써 구조적 안정성이 향상될 수 있다. 구체적으로, 광원 지지부재(320)들이 개별적으로 제2 프레임(220)과 결합하면, 광원 지지부재(320)의 숫자가 늘어남에 따라 각각의 광원 지지부재(320)를 제2 프레임(220)과 연결하기 위한 결합부재 및 돌출부의 숫자가 기하 급수적으로 늘어난다. 제2 프레임(220)에 돌출부가 늘어날수록 제2 프레임(220)의 강성이 떨어질 수 있다는 문제가 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 광원 지지부재(320)들이 하나의 보조 부재(330) 상에 제공되고, 보조 부재(330)가 제2 프레임(220)과 결합하기 때문에 광원 지지부재(320)의 수가 늘어나도 제2 프레임(220)의 강성이 떨어질 우려가 없다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면 유체 처리 장치 내에 많은 수의 광원 지지부재(320)와 발광 다이오드(310)를 제공할 수 있고, 이에 따라 유체 처리 장치의 대형화가 더 용이하다.
아울러, 보조 부재(330)가 금속을 포함하는 때, 보조 부재(330)는 높은 열전도성을 갖고, 이에 따라 발광 다이오드(310) 및 광원 지지부재(320)로부터 발생한 열을 제거할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 단면도이다.
도 9에 따르면, 제2 프레임(220)과 광원 지지부재(320)는 결합부재(240)에 의해 결합된다. 이때, 결합부재(240)는 나사식으로 제2 프레임(220)과 광원 지지부재(320)를 결합할 수 있다.
아울러, 필요에 따라 사용자는 결합부재(240)를 조작하여 발광 다이오드(310)와 광촉매 필터(110)간 거리를 조절할 수 있다.
도 10에 따르면, 제1 프레임(210) 및 제2 프레임(220)의 내벽에는 반사부재(270)가 더 제공된다. 반사부재(270)는 발광 다이오드(310)로부터 출사된 광을 광촉매 필터(100)쪽으로 반사한다. 이에 따라, 광촉매 필터(100)에 도달하는 광의 양이 늘어날 수 있고, 광촉매 활성이 늘어날 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 필터의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광촉매 필터(100)는 상대적으로 넓은 상면과 하면을 갖는 직육면체 형상으로 제조될 수 있다.
광촉매 필터(100)는 공기와의 접촉 면적을 최대화 하기 위한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 필터(100)는 격자 모양으로 형성될 수 있으며 각 격자마다 광촉매 필터(100)의 상하를 관통하는 다수의 개구(110)가 마련될 수 있다. 그러나, 광촉매 필터(100)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 공기와의 접촉 면적을 높일 수 있다면 다른 구조를 가질 수도 있다.
광촉매 필터(100)는 또한, 상하를 관통하는 개구(110) 대신, 그 내부에 다수의 포어(pore)가 형성될 수도 있다. 이때 광촉매 필터(100)는 표면에 광촉매 물질이 코팅되며 소결된 복수 개의 비드들을 포함할 수 있다. 포어(pore)는 상기 비드들 사이에 배치됨으로써, 공기와의 접촉 면적을 최대화한다.
광촉매 필터(100)에는 광원부로부터 출사된 광과 반응함으로써 공기를 처리하는 광촉매가 포함된다. 광촉매의 반응에 대한 사항을 상술한 바와 같다.
광촉매 물질은 이산화 티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화 아연(ZnO), 텅스텐 산화물(WO3), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 중에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 광촉매의 표면에서 생성된 정공과 전자는 재결합 속도가 대단히 빠르기 때문에 광화학 반응에 이용하는 데에는 한계가 있으므로, Pt, Ni, Mn, Ag, W, Cr, Mo, Zn 등의 금속 또는 그것들의 산화물을 첨가하여 정공과 전자의 재결합 속도를 지연시킬 수 있다. 정공과 전자의 재결합 속도가 지연되는 경우 산화 및/또는 분해시키고자 하는 대상 물질과의 접촉 가능성이 증가되며, 그 결과 반응도가 높아질 수 있다. 뿐만 아니라 산화물 첨가에 의해 광촉매 밴드갭을 조절하여 성능을 향상 시킬 수도 있다. 상술한 광촉매 반응을 이용하면 공기를 살균, 정화, 탈취 처리 등을 할 수 있다. 특히 살균의 경우, 균 세포내의 효소와 호흡계에 작용하는 효소 등을 파괴시켜 살균 또는 항균작용을 하는 것으로 균이나 곰팡이의 번식을 막고, 이들이 내놓는 독소도 분해할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 있어서 광촉매로는 티타늄 산화물(TiO2)가 사용될 수 있다. 티타늄 산화물은 자외선을 받아 과산소 라디칼을 생성하며, 생성된 과산소 라디칼은 유기물을 분해하여 무해한 물과 이산화탄소로 분해한다. 산화티타늄은 나노 입자화되어 비교적 값이 약한 자외선 파장을 나타내는 광원을 사용하여도 다량의 과산소 라디칼을 생성할 수 있다. 따라서, 유기물의 분해 능력이 우수하고, 환경 변화에도 지속적인 내구성 및 안정성을 가지며, 반영구적인 효과를 갖는다. 또한, 다량으로 발생된 과산소 라디칼은 유기물뿐만 아니라 악취, 세균 등 다양한 물질을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광촉매는 촉매로서 작용할 뿐, 스스로 변화되는 것은 아니므로, 반영구적으로 사용할 수 있고, 대응 광이 제공되는 한 효과가 반영구적으로 지속될 수 있다.
상기 광촉매 물질이 코팅되어 있는 기재 또는 비드는 알루미나(Al2O3), 산화 규소(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 질화규소(Si3N4), 탄화규소(SiC), 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
아울러, 광촉매 필터(100)는 표면에 물리적 흡착을 위한 흡착제를 더 포함할 수 있다. 흡착제는 제올라이트(zeolite)와 같은 다공성 물질일 수 있다. 흡착제는 광촉매 물질과 함께 사용되는 바, 흡착제 표면에 오염 물질이 붙더라도 광촉매 물질에 의하여 오염 물질이 제거될 수 있다. 이에 따라, 광촉매 필터(100)를 장기간 사용하더라도 흡착제의 흡착 성능이 크게 저하되지 않을 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 사시도이다.
도 12에 따르면, 유체 처리 장치는 송풍 장치(400)를 더 포함한다. 송풍 장치(400)는 특히 유체 처리 장치가 처리하는 유체가 기체 상태인 경우에 사용될 수 있다. 송풍 장치(400)에 의하여 유체의 흐름이 빨라질 수 있고, 시간당 광촉매 필터(100)로 유입되는 유체의 양이 증가할 수 있다. 이에 따라, 시간당 유체 처리 장치가 처리하는 유체의 양이 늘어날 수 있다.
아울러, 송풍 장치(400) 앞에 하나의 광원부(300)와 하나의 광촉매 필터(100)가 제공되는 형태로 도시되어 있으나, 실시예에 따라 송풍 장치(400) 앞에 복수 개의 광원부(300) 및 복수 개의 광촉매 필터(100)가 교번적으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 유체 처리 장치로 시간당 유입되는 유체의 양이 늘어나도 유체 처리 장치에 의한 정화 정도가 저하되지 않을 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치에 대하여 발광 다이오드와 광촉매 필터간 거리에 따른 오염 물질 제거 성능을 나타낸 그래프이다.
도 13과 도 14에 따른 실험 데이터는 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매 필터 하나와 발광 다이오드 하나를 이용하여 얻은 것이다. 구체적으로, 광촉매 필터는 가로 약 33mm, 세로 약 33mm, 두께 약 10mm인 것을 이용하였으며, 발광 다이오드는 약 365nm의 파장의 빛을 출사하는 것에 300 mA의 전류를 공급하여 이용하였다. 발광 다이오드 후방에는 광촉매 필터 방향으로 유체를 공급하기 위한 송풍 장치를 설치하였으며, 송풍 장치는 12V로 구동되어 0.12 m3/min의 비율로 유체를 공급한다.
도 13과 도 14에는 발광 다이오드와 광촉매 필터 사이의 거리를 각각 10mm, 20mm, 30mm, 40mm로 하였을 때, 180분동안 10 ppm 농도의 아세트알데히드 가스를 얼마나 정화할 수 있는지에 대한 데이터가 도시되어있다.
실험 결과, 이격 거리가 약 10mm일 때, 약 3시간 동안 약 32.1%의 아세트알데히드를 제거할 수 있었으며, 약 20mm일 때, 약 35.3%의 아세트알데히드를 제거할 수 있었다. 또한 이격 거리가 약 30mm일 때 약 30.5%의 아세트알데히드를 제거할 수 있었으며, 약 40mm일 때 약 28.0%의 아세트알데히드를 제거할 수 있었다.
이러한 실험 결과는 발광 다이오드와 광촉매 필터간 이격 거리가 약 20mm일 때, 광촉매 필터를 활성화하기 충분한 광량을 최대 면적에 조사할 수 있기 때문인 것으로 판단된다. 발광 다이오드와 광촉매 필터간 이격 거리별 광량과 조사 면적은 아래 표 1과 같다.
이격 거리 조사 영역 직경 조사 영역 면적 단위 면적당 광 조사량
10 mm 34.64 mm 9.42 cm2 21.72 mW/cm2
20 mm 69.28 mm 37.68 cm2 20.23 mW/cm2
30 mm 103.92 mm 84.78 cm2 15.52 mW/cm2
40 mm 138.56 mm 150.71 cm2 11.81 mW/cm2
상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 발광 다이오드와 광촉매 필터간 이격 거리가 약 20mm일 때, 광촉매 필터를 활성화하기 충분한 광량(약 20.23 mW/cm2)을 확보할 수 있었다. 이격 거리가 약 10mm일 때는 광량은 이격 거리가 20mm일 때보다 많았지만 조사 면적이 약 1/4로 크게 감소하였다.
따라서, 발광 다이오드와 광촉매 필터간 이격 거리가 약 20mm일 때, 광촉매 필터를 활성화하기 충분한 광량을 가장 넓은 면적에 조사할 수 있는 것으로 판단되며, 이러한 예측은 도 13 및 도 14에 도시되어 있는 아세트알데히드 제거 효율 차이로 증명될 수 있다.
100: 광촉매 필터 200: 프레임
210: 제1 프레임 220: 제2 프레임
300: 광원부 310: 발광 다이오드
320: 광원 지지부재 330: 보조부재

Claims (20)

  1. 유체를 탈취 및 살균하는 광촉매 필터;
    상기 광촉매 필터를 고정하는 프레임; 및
    상기 프레임과 결합되는 광원부를 포함하고,
    상기 광원부는
    광원 지지부재; 및
    상기 광원 지지부재 상에 제공되어 상기 광촉매 필터 상으로 광을 출사하는 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 프레임과 상기 광원 지지부재는 상기 광촉매 필터와 상기 발광 다이오드를 이격시키는 형태로 결합된 유체 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매 필터는 복수 개 제공되는 유체 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    복수 개의 상기 광촉매 필터들은 동일 평면상에 제공되는 유체 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 복수 개의 광촉매 필터들 사이에 제공되는 창살을 포함하는 유체 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    복수 개의 상기 광촉매 필터간 거리는 상기 창살의 폭과 동일한 유체 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드의 지향각의 크기는 120도 이하인 유체 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매 필터와 상기 발광 다이오드 간 거리(L) 및
    상기 광촉매 필터의 직경(D)에 대하여,
    D/L은 3.46 내지 3.50인 유체 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하고,
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 상기 광촉매 필터가 제공되는 유체 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광촉매 필터는 복수 개 제공되고,
    상기 제1 프레임에 제공된 제1 창살 및 상기 제2 프레임에 제공된 제2 창살을 포함하고,
    상기 제1 창살 및 상기 제2 창살 각각은 상기 복수 개의 광촉매 필터 사이에 제공되는 유체 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광원 지지부재는 복수 개 제공되고,
    상기 광원부는 상기 복수 개의 광원 지지부재들과 결합하는 보조 부재를 더 포함하는 유체 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보조 부재는 금속을 포함하여, 상기 발광 다이오드 및 상기 광원 지지부재로부터 발생한 열을 제거하는 유체 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 하나의 상기 광원 지지부재 상에 제공되는 복수 개의 상기 발광 다이오드를 포함하는 유체 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 프레임과 상기 광원 지지부재를 연결하는 결합부재를 더 포함하고,
    상기 결합부재를 이용하여 상기 프레임과 상기 광원 지지부재 간 거리를 조절하는 유체 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 복수 개 제공되고,
    상기 복수 개의 발광 다이오드는 상기 광촉매 필터를 사이에 두고 이격되어 제공되는 유체 처리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매 필터는
    표면에 광촉매 물질이 코팅되며 소결된 복수 개의 비드들; 및
    상기 비드들 사이에 배치된 포어(pore)를 포함하는 유체 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비드는 알루미나(Al2O3), 산화규소(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 질화규소(Si3N4), 탄화규소(SiC), 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 유체 처리 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 광촉매 물질은 이산화 티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화 아연(ZnO), 텅스텐 산화물(WO3), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 유체 처리 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 자외선 파장 대역을 포함하는 광을 출사하는 유체 처리 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매 필터 방향으로 유체를 보내는 송풍 장치를 더 포함하는 유체 처리 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매 필터 및 상기 광원부는 각각 복수 개 제공되고,
    상기 교번적으로 직렬 배치된 유체 처리 장치.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102211993B1 (ko) * 2020-05-04 2021-02-08 한국공조엔지니어링 주식회사 헤파필터 장착용 살균모듈과 이를 포함하는 공기청정기 또는 공기조화기
KR102351680B1 (ko) * 2021-03-12 2022-01-14 위아비 주식회사 광촉매 필터 모듈
KR102459078B1 (ko) * 2022-06-15 2022-10-26 주식회사 화인아이앤씨 항바이러스 기능을 갖는 전열교환기
KR102458760B1 (ko) * 2022-06-15 2022-10-26 주식회사 화인아이앤씨 항바이러스 기능을 가지는 스탠드형 전열교환기
KR102522050B1 (ko) * 2022-03-10 2023-04-14 경명현 살균 기능을 구비한 공기 청정기
KR20230139038A (ko) * 2022-03-25 2023-10-05 주식회사 제이너 유브이 엘이디 모듈 및 이를 장착한 공기 조화기

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102469482B1 (ko) * 2020-02-11 2022-11-23 (주)에이스원 광 촉매 필터 모듈 및 이를 포함하는 공기 청정기
US11759542B2 (en) * 2020-08-26 2023-09-19 Randy A. Mount System for reducing airborne contaminants
KR20220084475A (ko) * 2020-12-14 2022-06-21 현대자동차주식회사 광촉매가 구비된 차량용 공조장치
IT202100025853A1 (it) * 2021-10-08 2023-04-08 Fmi Fan Motors Italia Srl Sistema di sanificazione per aria o altro fluido aeriforme e procedimento per utilizzarlo.

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2600103B2 (ja) * 1993-12-09 1997-04-16 工業技術院長 光触媒フィルター及びその製造方法
JP2000325445A (ja) 1999-05-18 2000-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd フィルタ装置およびそれを備えた空気循環装置
JP2000325724A (ja) 1999-05-18 2000-11-28 Equos Research Co Ltd 空気清浄用フィルタ
KR100445778B1 (ko) * 2001-07-23 2004-08-25 주식회사 엔비오 플라스틱 광섬유를 이용한 공기청정기용 광촉매 탈취필터
JP4045163B2 (ja) 2001-10-24 2008-02-13 株式会社山武 マイナスイオン発生装置及び空気清浄装置
US6783740B2 (en) 2002-09-30 2004-08-31 Northrop Grumman Corporation Sintered glass bead filter with active microbial destruction
RU2262455C1 (ru) * 2004-06-30 2005-10-20 Московский автомобильно-дорожный институт (Государственный технический университет) Очиститель воздуха от газообразных примесей
US20060086252A1 (en) 2004-10-26 2006-04-27 Huang Hsi C Air purifier
JP2006280428A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Koha Co Ltd 除菌脱臭フィルタおよび除菌脱臭装置
RU48815U1 (ru) * 2005-05-26 2005-11-10 Институт Катализа Имени Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Устройство для очистки и обеззараживания воздуха (варианты)
JP2008114131A (ja) 2006-11-02 2008-05-22 Covalent Materials Corp セラミックフォーム
US8367050B2 (en) * 2007-04-18 2013-02-05 Panasonic Corporation Photocatalytic material and photocatalytic member and purification device using the photocatalytic material
JP2008264713A (ja) 2007-04-23 2008-11-06 Nitta Ind Corp ガス用フィルタ
KR101353581B1 (ko) 2007-05-11 2014-01-22 서울반도체 주식회사 자외선 발광 다이오드를 이용한 유체 정화 장치
KR100915669B1 (ko) * 2007-07-25 2009-09-04 삼성중공업 주식회사 자동화장비용 세팅 지그
FR2919811B1 (fr) * 2007-08-08 2010-10-15 Saint Gobain Quartz Sas Media pour filtre photocatalytique
KR100997006B1 (ko) * 2008-08-20 2010-11-25 안병훈 공기정화가 가능한 ｌｅｄ 조명등
WO2011135686A1 (ja) 2010-04-28 2011-11-03 株式会社オー・ティー・エー 光触媒フィルタユニットおよび空気清浄装置
KR101880051B1 (ko) * 2010-11-03 2018-07-20 엘지이노텍 주식회사 자외선 엘이디가 구비된 공기청정기
JP2012125756A (ja) * 2010-11-22 2012-07-05 Pearl Lighting Co Ltd 光触媒脱臭装置
RU2480244C2 (ru) * 2011-05-30 2013-04-27 Закрытое акционерное общество "ЭКАТ" Устройство очистки воздуха
US8911670B2 (en) 2011-08-03 2014-12-16 Honeywell International Inc. LED activated photocatalyst air filter
US20130052090A1 (en) 2011-08-31 2013-02-28 John R. Bohlen Photo-catalytic air purifier system with illuminated angled substrate
JPWO2013047710A1 (ja) 2011-09-28 2015-03-26 株式会社タカヤナギ 光触媒構造体、光触媒構造体の製造方法及び空気清浄装置
KR101338130B1 (ko) * 2012-05-09 2013-12-06 전자부품연구원 실내 공기 살균 기능을 겸비한 조명 장치, 그리고 실내 공기 살균 및 조광 방법
KR20140003240A (ko) * 2012-06-29 2014-01-09 서울바이오시스 주식회사 유체 정화 장치
US8900519B2 (en) * 2012-07-27 2014-12-02 Mark D. Krosney Air sterilization and disinfection apparatus and method
EA027566B1 (ru) * 2012-12-20 2017-08-31 Общество С Ограниченной Ответственностью "Красное Поле" Фотокаталитический элемент для очистки и обеззараживания воздуха и воды и способ его изготовления
KR102187220B1 (ko) * 2013-08-09 2020-12-04 서울바이오시스 주식회사 분기가능한 공기 배관을 구비하는 공기 정화 장치
JP2015062640A (ja) 2013-09-26 2015-04-09 シャープ株式会社 光触媒フィルターユニットおよびそれを備えた空気清浄装置
JP5943391B2 (ja) 2013-10-03 2016-07-05 東洋興商株式会社 光触媒脱臭装置
KR20150071255A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 서울바이오시스 주식회사 자외선 발광 다이오드가 구비된 공기청정기
KR102014759B1 (ko) * 2014-01-22 2019-08-27 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치
KR102259353B1 (ko) * 2014-07-16 2021-06-02 엘지전자 주식회사 살균 탈취 장치
JP6730272B2 (ja) 2014-11-06 2020-07-29 ソウル バイオシス カンパニー リミテッドＳｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｕｖ ｌｅｄ及び光触媒フィルターを使用した小型空気清浄器
US10596294B2 (en) 2014-11-28 2020-03-24 Seoul Viosys Co., Ltd. Air cleaner
KR20160068075A (ko) * 2014-12-04 2016-06-15 서울바이오시스 주식회사 복합 기능 광촉매 모듈
WO2016093677A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Seoul Viosys Co., Ltd. Photocatalytic module for automobile air conditioner and automobile air conditioner having the same
KR20160098685A (ko) * 2015-02-10 2016-08-19 서울바이오시스 주식회사 다중 파장의 자외선을 이용한 공간 살균 방법 및 이를 적용한 살균 모듈
JP6151736B2 (ja) * 2015-03-31 2017-06-21 株式会社トクヤマ 紫外線殺菌装置
KR101928956B1 (ko) 2015-05-11 2018-12-13 주식회사 에코셋 자외선 램프 및 이를 포함하는 유체 살균 정화 장치
KR101935813B1 (ko) * 2015-07-14 2019-04-03 한온시스템 주식회사 광촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치
KR101769205B1 (ko) * 2015-08-21 2017-08-17 엘지전자 주식회사 냉장고
KR20170026966A (ko) 2015-08-31 2017-03-09 서울시립대학교 산학협력단 광촉매 비드, 이를 구비하는 광촉매 필터 및 광촉매 필터의 제조 방법
US10835631B2 (en) * 2015-10-06 2020-11-17 Nitto Denko Corporation Photocatalytic element
SG11201808757VA (en) * 2015-12-11 2018-11-29 Aps Japan Co Ltd Photocatalytic air cleaning structure for air cleaner, air cleaner having the air cleaning structure, and photocatalytic filter for use in the air cleaning structure
CN205664497U (zh) 2016-06-02 2016-10-26 陈楚松 Led光源照射型光触媒空气净化器
JP3207938U (ja) 2016-09-29 2016-12-08 株式会社 シリコンプラス 取り付け型空気清浄器
WO2018074864A1 (en) * 2016-10-19 2018-04-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Photocatalyst filter and air conditioner including the same
KR102629959B1 (ko) 2017-01-24 2024-01-31 삼성전자주식회사 광촉매 필터를 포함하는 전자장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102211993B1 (ko) * 2020-05-04 2021-02-08 한국공조엔지니어링 주식회사 헤파필터 장착용 살균모듈과 이를 포함하는 공기청정기 또는 공기조화기
KR102351680B1 (ko) * 2021-03-12 2022-01-14 위아비 주식회사 광촉매 필터 모듈
KR102522050B1 (ko) * 2022-03-10 2023-04-14 경명현 살균 기능을 구비한 공기 청정기
KR20230139038A (ko) * 2022-03-25 2023-10-05 주식회사 제이너 유브이 엘이디 모듈 및 이를 장착한 공기 조화기
KR102459078B1 (ko) * 2022-06-15 2022-10-26 주식회사 화인아이앤씨 항바이러스 기능을 갖는 전열교환기
KR102458760B1 (ko) * 2022-06-15 2022-10-26 주식회사 화인아이앤씨 항바이러스 기능을 가지는 스탠드형 전열교환기

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