KR20200002400U - 정수 장치 및 정수 유닛 - Google Patents
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Abstract
정수 장치는 케이스(100) 및 광촉매 유닛(200)을 포함하고, 관체(110), 적어도 하나의 자외선 형광관(120) 및 전력 유닛(130)이 구비되고, 상기 관체(110)는 수용 공간이 구비되는 원통 형상 구조이며, 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)은 상기 수용 공간에 설치되고, 상기 전력 유닛(130)은 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)과 커플링되어 전력을 제공하며; 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛(200)은 섬유 형상을 구비하고, 상기 정수 장치가 용기 바디(500) 내부에 정의된 물수용 공간(510)에 설치될 경우, 상기 케이스(100)의 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)은 상기 물수용 공간(510)을 향해 자외선을 투사할 수 있고, 상기 물수용 공간(510)에 부유되어 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)과 일정 거리를 유지하며, 광촉매 반응을 발생시켜 상기 정수 장치가 살균 및 유기물질을 분해하는 기능을 제공하도록 한다. 이외에, 본 고안은 상기 광촉매 유닛(200)을 포함하는 정수 유닛을 더 공개한다.
Description
본원 고안은 2018년 3월 30일에 중국 타이완에 제출한 출원번호가 107204142인 출원 및 중국지식재산권에 제출한 출원번호가 201820535697.6인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는 바, 전문 내용을 본 특허에 인용된다.
본 고안은 정수 장치에 관한 것으로, 특히, 자외선 및 광촉매를 통해 살균 및 유기물질을 분해하는 기능을 제공하는 정수 장치에 관한 것이다.
예로부터, 일광법은 가장 편리하고 가장 저렴한 소독 방법으로 알려져왔지만, 이의 단점은 반드시 좋은 날씨 환경에서만 그 효과를 얻을 수 있다는 것이다. 이외에, 태양광에서 살균 효과가 가장 우수한 것은 UV(Ultraviolet, 자외선)의 Ｃ-파장 대역이지만, 지구의 오존층은 약 99%의 자외선 방사를 차단하여, 지면에 도달할 수 있는 Ｃ-파장 대역은 매우 적다.
보다 효율적이고 집중적인 살균을 위해, 인공 UV(Ultraviolet, 자외선) 방사원이 개발되었고, 원리는 특정 가스에 전류를 통과시켜, 충격에 의해 이를 여기 상태로 변환시키는 것이며, 상기 특정 가스가 여기 상태에서 원래 상태로 돌아올 경우, 여분의 에너지가 방출되면서 UV(Ultraviolet, 자외선)를 생성한다.
살균이 빠르고, 간단하며, 화학적 잔류물이 없으므로, UV(Ultraviolet, 자외선) 살균 기술은 보편적으로 청정 용수가 필요되는 많은 분야에서도 응용되고, 예를 들어, 전자 반도체, 광전기 및 정밀 기계 등 산업은 공법 과정에서 대량의 순수를 사용하여 약품 처리 후 부착된 오염을 세정해야 한다.
패널 제조산업을 예로 들면, 이의 공법은 어레이(Array), 패널 조립(Cell) 및 모듈 공법(Module) 등 공정으로 나눌 수 있고, 대부분의 산업은 중앙급수의 방법으로 청정 용수를 제공하여 사용하지만, 관로가 길어 쉽게 오염의 온상이 된다. 알려진 기술적 해결수단의 정수 장치는 모두 살균을 목적으로 하기에, UV(Ultraviolet, 자외선)의 Ｃ-파장 대역 조사에 초점을 맞추고 있지만, 어레이(Array) 공정일 경우, 많은 유기물질이 세정되어, 물에 일정 농도의 유기산염 및 이미노(imino nitrogen)가 함유되고, 박테리아 성장을 위한 영양분을 제공하는 것 외에, 후속 공정의 유기물 부착, 심지어는 패널의 불량 화소 또는 화질 휘도 불균일(MURA) 등 문제를 더 초래할 수 있다.
이외에, UV(Ultraviolet, 자외선) Ｃ-파장 대역의 파장이 짧고, 상대적으로 투과 거리도 비교적 짧기에, 조사할 수 없는 사각 영역에 대한 살균이 불완전하여, 처리할 수 있는 물의 유효량도 제한되며, 알려진 기술적 해결수단은 다수의 형광관 또는 순환 디자인을 사용하여 해결하지만, 이 역시 에너지 소모가 더욱 많은 문제를 초래한다.
UV(Ultraviolet, 자외선)의 진공(Vacuum) 파장 대역은, 비록 살균 능력은 Ｃ-파장 대역에 미치지 못하지만, 물 분자 결합이 분해되어 생성되는 히드록실 라디칼(OH-)은 물 속의 유기물을 분해하는데 사용되지만, 이의 파장이 Ｃ-파장 대역보다 더 짧고, 투과 거리도 더욱 짧아, 광촉매(photo catalyst)와 함께 자주 사용된다.
석영 유리관은 UV(Ultraviolet, 자외선) Ｃ-파장 대역에 대한 투과율이 가장 높고, 열팽창 계수가 매우 작으며, 심한 온도 변화에 견딜 수 있고, 또한 불산을 제외한 다른 산과 화학반응을 일으키지 않으므로, 자외선 형광관의 관체로 자주 사용된다.
도 1을 참조하면, 이는 기존의 기술적 해결수단의 정수 장치의 구조 모식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 용기 바디(10)에는 물 수용 공간이 구비되고, 기존의 기술적 해결수단은 석영 유리관(20)의 표면에 광촉매(photo catalyst)를 코팅하여 UV가 유기물질을 분해하는 효율을 향상시키지만, 히드록실 라디칼(OH-)은 광촉매(photo catalyst) 표면에서만 발생되기에, 유기물질을 분해하는 범위도 석영 유리관(20) 부근으로 제한된다. 따라서, 기존의 기술적 해결수단은 다수의 형광관 또는 순환 디자인을 사용하여 해결하지만, 여전히 에너지 소모 및 처리될 수 없는 조사 사각 영역 등 문제를 초래한다.
또한, UV(Ultraviolet, 자외선)는 비 가시광선이기에, 사용자는 형광등을 사용하는 습관으로 자주 이의 작동 여부를 평가하여, 고장난 형광관을 계속 사용하여 살균 또는 유기물 분해의 목적을 달성하지 못한다. 기존의 기술적 해결수단은 타이머로 자외선 형광관의 남은 수명을 카운트 다운하여 사용자에게 교체 시기를 상기시켜 주지만, 정확도가 떨어지고 개별 자외선 형광관의 차이를 고려하지 못하는 등 문제가 있으므로, 본 기술분야에서 새로운 정수 장치가 절실히 필요된다.
본 고안의 목적은, 광촉매 유닛이 섬유 형상이고, 석영 유리관과 소정 거리를 두어, 광촉매 반응이 더 이상 석영 유리관 표면에만 제한되지 않으며, 수체와 접촉하는 표면적을 증가시켜 광촉매 반응의 범위를 확장할 수 있고, 조사 사각 영역을 감소시킬 수 있는 정수 장치를 제공하려는데 있다.
본 고안의 다른 목적은, 더욱 많은 양의 물을 처리할 경우, 더욱 많은 형광관을 사용하여 더욱 많은 에너지 소모 문제를 초래하지 않고, 광촉매 유닛의 수를 증가하여 목적을 달성할 수 있는 정수 장치를 공개하려는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은, 자외광선 강도 감지유닛이 구비되어, 자외선 형광관의 조사 강도 값이 기본 값보다 낮을 때 교체 알림 기능을 제공할 수 있는 정수 장치를 공개하려는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은, 미립자 계수 유닛이 구비되어, 상기 물 수용 공간의 광촉매 유닛이 열화(degradation)되어 광촉매 미립자의 농도 값이 기본 값보다 높을 때 교체 알림 기능을 제공할 수 있는 정수 장치를 공개하려는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 정수 장치를 제공하고, 상기 정수 장치는 케이스 및 적어도 하나의 광촉매 유닛을 포함하고, 상기 케이스는 관체, 적어도 하나의 자외선 형광관 및 전력 유닛이 구비되고, 상기 관체는 수용 공간이 구비되는 원통 형상 구조이며, 상기 적어도 하나의 자외선 형광관은 상기 수용 공간에 설치되고, 상기 전력 유닛은 상기 적어도 하나의 자외선 형광관과 커플링되어 전력을 제공하며; 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛은 섬유 형상을 구비하고, 상기 정수 장치가 용기 바디 내부에 정의된 물 수용 공간에 설치될 경우, 상기 케이스의 상기 적어도 하나의 자외선 형광관은 상기 물 수용 공간을 향해 자외선을 투사할 수 있고, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛은 상기 물 수용 공간에 부유되어 상기 적어도 하나의 자외선 형광관과 일정 거리를 유지하며, 광촉매 반응을 발생시켜 상기 정수 장치가 살균 및 유기물질을 분해하는 기능을 제공하도록 한다.
일 실시예에서, 상기 관체는 석영 유리관이다.
일 실시예에서, 상기 자외선의 파장은 185 nm 및/또는 254 nm이다.
일 실시예에서, 상기 전력 유닛은 1회용 전지, 충전 전지 또는 교류 전원이다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛의 형상은 중실 원통 형상, 중공 원통 형상, 내부 나사가 구비된 중공 원통 형상, 표면 기공이 구비된 중공 원통 또는 내부 나사 및 표면 기공이 구비된 중공 원통이다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛의 재료는 이산화티타늄, 산화아연, 이산화주석 또는 황화카드뮴이다.
일 실시예에서, 상기 정수 장치는 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛이 안착되도록 상기 용기 바디 내부에 설치되는 적어도 하나의 고정 지지대를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 관체 내부에는 상기 적어도 하나의 자외선 형광관을 감지하는 자외광선 강도 감지유닛이 더 구비된다.
일 실시예에서, 상기 정수 장치는 상기 용기 바디에 설치되는 출수구 및 상기 출수구에 설치되는 상기 물 수용 공간의 광촉매 미립자 농도 값을 감지하는 미립자 계수 유닛을 더 포함한다.
본 고안은 정수 유닛을 더 공개하고, 상기 정수 유닛은 물 수용 공간에 부유되어 자외선 광원과 일정 거리를 유지하며, 광촉매 반응을 발생시켜 상기 정수 유닛이 살균 및 유기물질을 분해하는 기능을 제공하도록 하는 섬유 형상의 광촉매 유닛이 구비된다.
일 실시예에서, 상기 광촉매 유닛의 형상은 중실 원통 형상, 중공 원통 형상, 내부 나사가 구비된 중공 원통 형상, 표면 기공이 구비된 중공 원통 또는 내부 나사 및 표면 기공이 구비된 중공 원통이다.
일 실시예에서, 상기 광촉매 유닛의 재료는 이산화티타늄, 산화아연, 이산화주석 또는 황화카드뮴이다.
도 1은 기존의 기술적 해결수단의 정수 장치의 구조 모식도이다.
도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예의 정수 장치의 구조 모식도이다.
도 3은 본 고안의 바람직한 다른 실시예의 정수 장치의 구조 모식도이다.
도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예의 정수 장치의 구조 모식도이다.
도 3은 본 고안의 바람직한 다른 실시예의 정수 장치의 구조 모식도이다.
본 고안의 목적, 기술적 해결수단 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 이하, 첨부된 도면을 참조하여, 구체적 실시예와 결부하여 본 고안을 더 상세히 설명할 것이다.
도 2를 참조하면, 이는 본 고안의 바람직한 일 실시예의 정수 장치의 구조 모식도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 정수 장치는 케이스(100); 및 적어도 하나의 광촉매 유닛(200)를 포함한다.
상기 케이스(100)에는 관체(110), 적어도 하나의 자외선 형광관(120) 및 전력 유닛(130)이 구비된다. 상기 관체(110)는 수용 공간이 구비되는 원통 형상 구조이고, 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)은 상기 수용 공간에 설치되며, 상기 전력 유닛(130)은 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)과 커플링되어 전력을 제공한다.
상기 적어도 하나의 광촉매 유닛(200)은 섬유 형상이다.
여기서, 상기 정수 장치가 용기 바디(500) 내부에 정의된 물 수용 공간(510)에 설치될 경우, 상기 케이스(100)의 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)은 상기 물 수용 공간(510)을 향해 자외선을 투사할 수 있고, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛(200)은 상기 물 수용 공간(510)에 부유되어 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)과 일정 거리를 유지하며, 광촉매 반응을 발생시켜 상기 정수 장치가 살균 및 유기물질을 분해하는 기능을 제공하도록 한다.
여기서, 상기 관체(110)는 예를 들어 석영 유리관이지만, 이에 제한되지 않으며; 상기 자외선의 파장은 185 nm 및/또는 254 nm이고; 상기 전력 유닛(130)은 예를 들어 1회용 전지, 충전 전지 또는 교류 전원이지만, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서, 본 고안의 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛(200)은 중공 원통 형상일 수 있고, 원통 전체가 고밀도의 광촉매 재료이며, 표면에도 광촉매 재료가 균일하게 분포되어 있고, 내부에는 크기가 불균일한 공동 구조가 구비되어, 상기 물 수용 공간의 수체(미도시)를 투과시키는데 유리하다.
상기 적어도 하나의 광촉매 유닛(200)의 형상은 예를 들어 중실 원통 형상, 중공 원통 형상, 내부 나사가 구비된 중공 원통 형상, 표면 기공이 구비된 중공 원통 또는 내부 나사 및 표면 기공이 구비된 중공 원통이지만, 이에 제한되지 않으며, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛(200)의 재료는 예를 들어 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 이산화주석(SnO2) 또는 황화카드뮴(CdS)이지만, 이에 제한되지 않는다.
본 고안의 정수 장치는 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛(200) 및 수체(미도시)와 접촉되는 표면적을 향상시킴으로써, 광촉매 반응의 효율 및 히드록실 라디칼(OH-)의 농도를 증가시켜, 살균 및 물 속의 유기물질을 분해하는 처리 범위를 확장시킬 수 있다.
또한, 이산화티타늄(TiO2)과 같은 광촉매(photo catalyst) 재료의 에너지 갭은 약 3.2 eV이고, 파장이 387.5 nm인 광파가 휴대하는 에너지에 해당되며, 즉, 반드시 파장이 적어도 387.5 nm보다 작은 UV(Ultraviolet, 자외선)를 제공해야만 이산화티타늄(TiO2)이 광촉매 반응을 생성할 수 있다.
이외에, UV(Ultraviolet, 자외선)는 비 가시광선이므로, 사용자는 습관적으로 형광등의 표준으로 작동 여부를 평가하여, 고장난 자외선 형광관이 계속 사용되고, 제때에 교체하지 못하여 필요를 만족시키지 못한다.
기존의 기술적 해결수단은 자외선 형광관의 남은 사용 수명을 제공하는 카운트 다운 기능이 구비된 타이머를 사용하여, 사용자에게 자외선 형광관을 교체하도록 상기시키는데, 여전히 정확도가 떨어지고 개별 자외선 형광관의 차이를 고려하지 못하는 등 문제가 있다.
도 3을 참조하면, 이는 본 고안의 바람직한 다른 실시예의 정수 장치의 구조 모식도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 정수 장치의 상기 관체(110) 내부에 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)의 조사 강도 값을 감지하는 자외광선 강도 감지유닛(300)이 더 구비됨으로써, 상기 적어도 하나의 자외선 형광관(120)의 현재 상황을 더욱 정확하게 알 수 있고, 또한 상기 조사 강도 값이 기본 값보다 낮을 때 교체 알림 기능을 제공할 수 있으며, 이의 작용 원리는 기존의 기술로서, 여기에서 반복적으로 서술하지 않는다.
상기 정수 장치는 예를 들어 상기 용기 바디(500) 내부에 설치되는 적어도 하나의 고정 지지대(미도시)를 더 포함하여 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛(200)을 안착하지만, 이에 제한되지 않는다.
상기 정수 장치는 상기 용기 바디(500)에 설치되는 출수구(520) 및 상기 출수구(520)에 설치되는 미립자 계수 유닛(400)을 더 포함하고, 상기 미립자 계수 유닛(400)은 상기 물 수용 공간(510)의 광촉매 미립자 농도 값을 감지하여, 상기 광촉매가 열화되어 상기 광촉매 미립자 농도 값이 기본 값보다 높을 때 교체 알림 기능을 제공할 수 있으며, 상기 미립자 계수 유닛(400)은 예를 들어 미립자를 감지 및 계수하는 광학센서이지만, 이에 제한되지 않고, 이의 작용 원리는 기존의 기술로서, 여기에서 반복적으로 서술하지 않는다.
이외에, 본 고안은 정수 유닛을 더 공개하고, 상기 정수 유닛은 물 수용 공간에 부유되어 자외선 광원과 일정 거리를 유지하며, 광촉매 반응을 발생시켜 상기 정수 유닛이 살균 및 유기물질을 분해하는 기능을 제공하도록 하는 섬유 형상의 상기 광촉매 유닛이 구비된다(모두 미도시).
이하, 본 고안의 원리에 대해 설명한다.
UV(Ultraviolet, 자외선)의 작용 원리:
UV(Ultraviolet, 자외선)는 파장이 가시광선보다 짧은 10 ~ 400 nm 전자파를 지칭한다. UV(Ultraviolet, 자외선)는 서기 1801년에 발견되었고, 1877년에 영국 과학자들은 UV(Ultraviolet, 자외선)로 고초균 및 스포어균을 사멸하는 실험을 수행하여, 이가 살균 능력이 있다는 것을 입증하였으며, 1965년에 Sykes 등은 파장이 240 ~ 280 nm 사이에 있는 UV(Ultraviolet, 자외선)의 살균 작용이 가장 우수하다는 것을 발견했다.
UV(Ultraviolet, 자외선)의 살균 메커니즘은 그 이온화 방사선의 에너지로 미생물의 세포막을 투과할 때, 미생물의 핵산, 데옥시리보핵산(DNA) 및 리보핵산(RNA) 등에 의해 흡수되어, 이의 구조 및 핵산 분자 결합이 파괴되고 활성이 사멸되어, 살균 목적을 달성한다.
모든 미생물에서, 그람음성균(gram negative rods)이 UV(Ultraviolet, 자외선)에 대해 가장 민감하여 가장 쉽게 죽고, 다음으로는 포도상구균(Staphylococcus spp.), 연쇄상구균(Streptococcus spp.) 및 박테리아 스포어이다.
DNA는 Ｃ-파장 대역의 254 nm 파장에서 가장 큰 흡수 피크를 가지고, 254 nm 자외광선의 살균 능력은 약 강렬한 태양광 직사의 약 1600 배이므로, 살균 효과가 가장 우수한 파장으로 간주되었다. 그러나, 파장이 비교적 짧아, 상대적으로 투과 거리도 비교적 짧기에, 조사할 수 없는 사각 영역의 살균이 불완전하다.
UV(Ultraviolet, 자외선) 진공(Vacuum) 파장 대역의 파장은 100 ~ 200 nm 사이에 있고, 여기서, 185 nm 자외광선은 비록 살균 효과가 254 nm 자외광선에 미치지 못하지만, 647 kJ/mole의 고 에너지를 가지므로, 물 속의 유기물질의 화학 결합을 파괴하여 이산화탄소 및 물로 분해할 수 있으며, 하기의 반응식(1)과 같다.
H2O(185 nm UV에 의해 조사) → H+ + OH-
유기물질 + OH- → CO2 + H2O (1)
185 nm 자외광선은 471 kJ/mole에 불과하여 도달할 수 없는 해리 에너지를 갖는 254 nm 자외광선을 강화할 수 있고, 각 화학 결합 및 해리 에너지는 하기 표 1과 같다.
| 화학 결합 | 해리 에너지 (kJ/mole) |
화학 결합 | 해리 에너지 (kJ/mole) |
| CH3-H | 434 | CH3-Br | 291 |
| CH3-CH3 | 368 | H-O(H2O) | 499 |
| CH3-C2H5 | 357 | CH3-OH(알코올) | 383 |
| CH3-COOH | 403 | CH3-O(에스테르) | 532 |
| CH2-CH2 | 718 | CH3CO-OH | 448 |
| CH≡CH | 960 | 벤젠-OH | 458 |
| CO-O | 271 | 벤젠-CH3 | 417 |
| CH3-F | 452 | CH3-NH2(아민) | 333 |
| CH3-CI | 345 | CH3-S | 274 |
이외에, 185nm 자외광선은 반응식(1)에 표시된 것 외에, 물 분자에서 직접 히드록실 라디칼(OH-)을 생성하여 물 속의 유기물질의 화학 결합을 해리할 수 있고, 254nm 자외광선과 공동으로 작용할 경우, 물 속의 산소 분자는 반응식(2)와 같이 오존(O3) 및 산소 라디칼(O-)을 형성하고, 나아가 히드록실 라디칼(OH-)을 생성할 수 있다.
각 산화물의 산화 전위는 표 2와 같고, 185 nm 자외광선 및 254 nm 자외광선의 공동작용에 의해 생성된 히드록실 라디칼(OH-) 및 오존(O3)은 산화 전위가 비교적 높으므로, 물 속의 유기물질의 화학 결합을 해리하는 능력이 더욱 강해질 수록, 물 속의 유기물질을 효과적으로 분해할 수 있다.
| 산화물 | 산화 전위 | 산화물 | 산화 전위 | 산화물 | 산화 전위 |
| OH- | 2.8 | MnO4 | 1.68 | ClO2 | 0.95 |
| O3 | 2.07 | HOCl | 1.49 | I2 | 0.54 |
| H2O2 | 1.76 | Cl2 | 1.36 | O2 | 0.4 |
그러나, 185 nm 및 254 nm 자외광선은 모두 파장이 짧고 투과 거리가 짧은 특성을 가지므로, 이의 작용 범위도 제한을 받는다.
광촉매의 작용 원리:
광촉매(photo catalyst)는 UV(Ultraviolet, 자외선)에 의해 조사된 후, 이의 에너지 전자를 흡수하여 바닥 상태에서 높은 에너지 준위로 여기되고, 가전자대(valence band)의 하나의 전자를 전도대(conduction band)로 끌어 올려 한 쌍의 자유 전자-정공을 생성한다. 여기서, 전자는 산소 분자와 과산화 라디칼(O2 -)을 생성하고, 정공은 물 분자와 히드록실 라디칼(OH-)을 생성하며, 상기 라디칼은 모두 물 속의 유기물질을 이산화탄소 및 물로 분해시켜 정화하는 효과를 달성할 수 있다.
이외에, 광촉매 반응에 의해 생성된 대량의 히드록실 라디칼(OH-)도 박테리아 표면에 산화환원반응을 발생하여 살균 효과를 달성할 수 있으며, 이는 기존의 기술로서, 여기서 반복적으로 서술하지 않는다.
비록, 반도체 재료는 광촉매 특성을 가지지만, 일부 반도체 재료는 산성 또는 알칼리성 환경에서 쉽게 변질되고, 화학적 또는 광화학적 부식성을 발생하며, 필요되는 구동 에너지가 보편적으로 비교적 높기에 정수용으로 사용하기에 적합하지 않다.
흔히 사용하는 광촉매 재료는 산화아연(ZnO), 이산화주석(SnO2) 및 황화카드뮴(CdS) 등이 있고, 여기서, 이산화티타늄(TiO2)은 저용해성, 고안정성, 무도성, 저렴 및 실온에서의 작업 가능 등 장점을 가지므로, 광범위하게 사용되고 있다.
비록, 광촉매(photo catalyst) 및 UV(Ultraviolet, 자외선)에 의해 조사된 후 살균 및 물 속의 유기물질을 분해하는 효과를 달성하지만, 이러한 반응은 모두 광촉매(photo catalyst) 표면에서만 발생된다. 따라서, 광촉매(photo catalyst) 및 수체와 접촉하는 표면적을 어떻게 증가시키는가 하는 것은 중요한 과제이다.
본 고안의 광촉매(photo catalyst) 유닛은 섬유 형상이고, 광촉매(photo catalyst) 재료에 의해 조성된 폴리머로서, 이미 기존의 기술적 해결수단인 석영 유리관의 표면에 고팅하는 것이 아니고, 석영 유리관에 소정 거리를 두고 물흐름 방향에 따라 흔들리며, 고정 지지대에 설치될 수도 있고, 모두 석영 유리관과 접촉하지 않는다.
비록 살균 및 물 속의 유기물질을 분해하는 광촉매 반응은 광촉매(photo catalyst) 유닛 표면에서만 발생되지만, 본 고안은 광촉매 유닛이 석영 유리관과 탈리하여, 상기 광촉매 반응은 석영 유리관의 표면에서만 제한되어 발생되는 것이 아니고, 본 고안의 광촉매(photo catalyst) 유닛은 수와 접촉하는 표면적을 증가시켜 살균 및 물 속의 유기물질을 분해하는 처리 범위를 증가시켜, 이미 기존의 기술적 해결수단의 조사 사각 영역의 문제를 대폭 감소시킬 수 있다.
이외에, 더욱 많은 양의 물을 처리해야 할 경우, 본 고안도 더욱 많은 형광관을 사용하여 더욱 많은 에너지 소모 문제를 초래하지 않고, 광촉매(photo catalyst) 유닛의 수를 증가하여 목적을 달성할 수 있다.
공개되는 상기 디자인을 통해야만, 본 고안은 하기와 같은 장점을 가진다.
1. 본 고안의 정수 장치는, 광촉매 유닛이 섬유 형상이고, 석영 유리관과 소정 거리를 두어, 광촉매 반응이 더 이상 석영 유리관 표면에만 제한되지 않으며, 수체와 접촉하는 표면적을 증가시켜 광촉매 반응의 범위를 증가할 수 있고, 조사 사각 영역도 감소시킬 수 있다.
2. 본 고안의 정수 장치는, 더욱 많은 량의 물을 처리할 경우, 더욱 많은 형광관을 사용하여 더욱 많은 에너지 소모 문제를 초래하지 않고, 광촉매 유닛의 수를 증가하여 목적을 달성할 수 있다.
3. 본 고안의 정수 장치는, 자외광선 강도 감지유닛이 구비되어, 자외선 형광관의 조사 강도 값이 기본 값보다 낮을 때 교체 알림 기능을 제공할 수 있다.
4. 본 고안의 정수 장치는, 미립자 계수 유닛이 구비되어, 상기 물 수용 공간의 광촉매 유닛이 열화되어 광촉매 미립자의 농도 값이 기본 값보다 높을 때 교체 알림 기능을 제공할 수 있다.
상기 상술한 구체적인 실시예는 본 고안의 목적, 기술적 해결수단 및 유익한 효과를 더욱 상세히 설명했고, 상기 내용은 본 고안의 구체적인 실시예일 뿐이며, 본 고안을 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 하고, 본 고안의 사상 및 원칙 내에서 진행한 모든 보정, 등가 교체 및 개선 등은 모두 본 고안의 보호범위에 포함되어야 한다.
10: 용기 바디 20: 석영 유리관 100: 케이스
110: 관체 120: 자외선 형광관 130: 전력 유닛
200: 광촉매 유닛 300: 자외광선 강도 감지유닛
400: 미립자 계수 유닛 500: 용기 바디
510: 물 수용 공간 520: 출수구
110: 관체 120: 자외선 형광관 130: 전력 유닛
200: 광촉매 유닛 300: 자외광선 강도 감지유닛
400: 미립자 계수 유닛 500: 용기 바디
510: 물 수용 공간 520: 출수구
Claims (12)
- 케이스 및 적어도 하나의 광촉매 유닛을 포함하고,
상기 케이스는 관체, 적어도 하나의 자외선 형광관 및 전력 유닛이 구비되고, 상기 관체는 수용 공간이 구비되는 원통 형상 구조이며, 상기 적어도 하나의 자외선 형광관은 상기 수용 공간에 설치되고, 상기 전력 유닛은 상기 적어도 하나의 자외선 형광관과 커플링되어 전력을 제공하며;
상기 적어도 하나의 광촉매 유닛은 섬유 형상을 구비하고,상기 정수 장치가 용기 바디 내부에 정의된 물 수용 공간에 설치될 경우, 상기 케이스의 상기 적어도 하나의 자외선 형광관은 상기 물 수용 공간을 향해 자외선을 투사할 수 있고, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛은 상기 물 수용 공간에 부유되어 상기 적어도 하나의 자외선 형광관과 일정 거리를 유지하며, 광촉매 반응을 발생시켜 상기 정수 장치가 살균 및 유기물질을 분해하는 기능을 제공하도록 하는 정수 장치. - 제1항에 있어서, 상기 관체는 석영 유리관인 것을 특징으로 하는 정수 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 자외선의 파장은 185 nm 및/또는 254 nm 것을 특징으로 하는 정수 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 전력 유닛은 1회용 전지, 충전 전지 또는 교류 전원인 것을 특징으로 하는 정수 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛의 형상은 중실 원통 형상, 중공 원통 형상, 내부 나사가 구비된 중공 원통 형상, 표면 기공이 구비된 중공 원통 또는 내부 나사 및 표면 기공이 구비된 중공 원통인 것을 특징으로 하는 정수 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛의 재료는 이산화티타늄, 산화아연, 이산화주석 또는 황화카드뮴인 것을 특징으로 하는 정수 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광촉매 유닛이 안착되도록 상기 용기 바디 내부에 설치되는 적어도 하나의 고정 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 관체 내부에는 자외광선 강도 감지유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기 바디에 설치되는 출수구 및 상기 출수구에 설치되는 미립자 계수 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
- 물 수용 공간에 부유되어 자외선 광원과 일정 거리를 유지하며, 광촉매 반응을 발생시켜 상기 정수 유닛이 살균 및 유기물질을 분해하는 기능을 제공하도록 하는 섬유 형상의 광촉매 유닛이 구비되는 정수 유닛.
- 제10항에 있어서, 상기 광촉매 유닛의 형상은 중실 원통 형상, 중공 원통 형상, 내부 나사가 구비된 중공 원통 형상, 표면 기공이 구비된 중공 원통 또는 내부 나사 및 표면 기공이 구비된 중공 원통인 것을 특징으로 하는 정수 유닛.
- 제10항에 있어서, 상기 광촉매 유닛의 재료는 이산화티타늄, 산화아연, 이산화주석 또는 황화카드뮴인 것을 특징으로 하는 정수 유닛.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |