KR20200044333A - Purification apparatus - Google Patents
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- F24F2003/1614—
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Abstract
Description
실시 예는 정화 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a purification device.
최근 대기 오염, 미세먼지, 황사 등으로 인하여 실내 공기를 정화하기 위한 공기 청정기에 대한 수요가 증가하면서, 다양한 방식의 공기 청정기가 생산되고 있다. 예를 들어, 현재 양산되는 공기 청정기에는 부직포 형태의 필터 내지 전기집진 방식의 정전 필터 등이 사용되고 있으나, 이러한 필터로는 먼지를 거르는 것은 가능하지만 악취를 제거하거나 세균을 살균하는 것은 곤란하다.Recently, as demand for air cleaners for purifying indoor air has increased due to air pollution, fine dust, and yellow dust, various types of air cleaners have been produced. For example, a non-woven type filter or an electrostatic filtration type electrostatic filter is currently used in the mass-produced air cleaner, but it is possible to filter dust, but it is difficult to remove odors or sterilize bacteria.
이러한 문제를 해결하기 위해 탈취, 살균 등의 공기 정화 기능을 수행할 수 있는 광촉매 물질을 이용하는 필터 기술이 연구되고 있다. 광촉매 물질은 자외선을 받으면 라디칼을 생성하는데, 이러한 라디칼이 가지는 강한 산화력에 의해 미생물을 살균할 수 있고, 악취를 유발하는 냄새 물질을 분해시킬 수도 있다.In order to solve this problem, a filter technology using a photocatalytic material capable of performing air purification functions such as deodorization and sterilization has been studied. The photocatalytic material generates radicals when it receives ultraviolet rays. It can sterilize microorganisms by the strong oxidizing power of these radicals and decompose odorous substances that cause odor.
이와 같은 광촉매 물질을 이용하기 위해서는, 광촉매 물질이 활성화되도록 광을 조사하는 별도의 광원이 구비될 필요가 있다. 여기서, 광원은 자외선(UV, ultraviolet) 램프 또는 자외선 LED로 구현될 수 있다.In order to use such a photocatalyst material, it is necessary to be provided with a separate light source for irradiating light so that the photocatalyst material is activated. Here, the light source may be embodied as an ultraviolet (UV) lamp or an ultraviolet LED.
그러나, 자외선 램프는 안정적인 출력을 유지하기 위해 수은(Hg)과 같은 유해 화학물질을 포함하여 환경오염을 유발하고, 낮은 출력으로 인해 그 수명이 매우 짧으며, 광촉매를 활성화시키기 위한 적절한 파장을 선택적으로 조사할 수 없어 탈취 효율이 떨어지는 문제가 있다.However, UV lamps cause environmental pollution by including harmful chemicals such as mercury (Hg) in order to maintain a stable output, and their lifetime is very short due to low output, and selectively select an appropriate wavelength for activating a photocatalyst. There is a problem in that deodorization efficiency is poor because it cannot be investigated.
또한, 자외선 LED는 높은 소비전력으로 인해 방열에 취약하고, 방열 특성을 개선하기 위해 별도의 방열판과 냉각 순환 유로를 설치할 경우 비용이 증가하고 제품이 대형화되는 문제가 있다.In addition, UV LEDs are vulnerable to heat dissipation due to high power consumption, and if separate heat sinks and cooling circulation channels are installed to improve heat dissipation characteristics, costs increase and the product becomes large.
아울러, 냄새 물질을 분해하는 광촉매 필터는 포집된 세균의 번식을 방지하기 위해 일정한 주기로 교체할 필요가 있으나, 소비자 입장에서는 공기 청정기의 필터 교체를 위해 적지 않은 비용을 감당해야 하므로 가급적 필터의 수명을 연장하고, 포집이나 냄새탈취 성능을 향상시킬 수 있는 기술적 필요가 대두되고 있다.In addition, the photocatalytic filter that decomposes odor substances needs to be replaced at regular intervals in order to prevent the growth of captured bacteria, but the consumer needs to cover a considerable cost to replace the filter of the air purifier, thereby extending the life of the filter as much as possible. And, there is an increasing technical need to improve the performance of capture and odor deodorization.
이에, 실시 예는 탈취 효율을 향상시키고, 필터의 교체 주기 내지 수명을 연장시킬 수 있으면서도, 자연 대류에 의해 방열 특성을 개선할 수 있는 정화 장치를 제공하기 위한 것이다.Thus, the embodiment is to provide a purifying device capable of improving the deodorizing efficiency and extending the replacement cycle or life of the filter while improving heat dissipation characteristics by natural convection.
실시 예에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be solved in the embodiment is not limited to the technical problem mentioned above, and another technical problem not mentioned will be clearly understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs from the following description. Will be able to.
일 실시 예에 의한 정화 장치는, 광촉매 필터; 상기 광촉매 필터에 광을 조사하여 광촉매 반응을 활성화하는 광원 모듈;을 포함하고, 상기 광원 모듈은 발광하는 광의 파장 중 상대적인 세기가 가장 강한 광의 파장이 380nm 내지 420nm이고, 상기 광촉매 필터는 산화 텅스텐을 포함하고, 상기 광원 모듈과 상기 광촉매 필터는 소정 거리 이격될 수 있다.Purification apparatus according to an embodiment, a photocatalyst filter; A light source module that activates a photocatalytic reaction by irradiating light to the photocatalyst filter, wherein the light source module has a wavelength of 380 nm to 420 nm, which has the strongest relative intensity among the wavelengths of light emitted, and the photocatalyst filter includes tungsten oxide. And, the light source module and the photocatalyst filter may be spaced a predetermined distance.
여기서, 상기 소정 거리는 7.5mm 내지 12mm 일 수 있다.Here, the predetermined distance may be 7.5mm to 12mm.
상기 정화 장치는 흡입구 및 토출구를 더 포함하고, 상기 광 촉매 필터는, 흡입구에 가까이 배치되고, 상기 광원 모듈은, 상기 토출구에 가까이 배치될 수 있다.The purification device may further include an inlet and an outlet, and the photocatalytic filter may be disposed close to the inlet, and the light source module may be disposed close to the outlet.
상기 정화 장치는 헤파 필터를 더 포함하고, 상기 헤파 필터는, 상기 광촉매 필터를 감싸며 배치되되, 상기 광촉매 필터 보다 상기 유입구에 더 가까이 배치될 수도 있다.The purification device further includes a hepa filter, and the hepa filter is disposed to surround the photocatalyst filter, but may be disposed closer to the inlet than the photocatalyst filter.
상기 광촉매 필터는, 흡착제가 충진된 다공성 구조의 표면에 광촉매제가 코팅될 수 있다.In the photocatalyst filter, a photocatalyst may be coated on a surface of a porous structure filled with an adsorbent.
또한, 상기 광원 모듈은, 기판 및 상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광 소자 패키지를 포함하고, 상기 복수의 발광 소자 패키지는 등간격으로 배치되며, 상기 기판은, 수평 방향의 최대 폭을 갖되 상기 수평 방향의 최대 폭은 25mm 내지 35mm 일 수 있다.Further, the light source module includes a substrate and a plurality of light emitting device packages disposed on the substrate, the plurality of light emitting device packages are arranged at equal intervals, and the substrate has a maximum width in a horizontal direction, but the horizontal The maximum width of the direction may be 25 mm to 35 mm.
그리고, 상기 기판의 직경은 상기 광촉매 필터의 내경 보다 작게 형성될 수 있다.In addition, the diameter of the substrate may be formed smaller than the inner diameter of the photocatalyst filter.
또한, 상기 광원 모듈은, 상기 복수의 발광 소자 패키지의 일부 또는 전부를 선택적으로 구동시킬 수도 있다.Further, the light source module may selectively drive some or all of the plurality of light emitting device packages.
한편, 상기 흡입구로 유입된 유체는 상기 광촉매 필터 및 상기 광원 모듈을 지나 상기 토출구로 배출될 수 있다.Meanwhile, the fluid introduced into the suction port may be discharged through the photocatalyst filter and the light source module to the discharge port.
일 실시 예에 따른 정화 장치는 공기의 토출경로와 대면할 수 있도록 필터의 상단으로부터 소정 간격 이격시켜 광원 모듈을 배치함으로써, 자연 대류에 의해 방열 특성을 개선할 수 있다.The purification apparatus according to an embodiment may improve heat dissipation characteristics by natural convection by disposing a light source module at a predetermined distance from the top of the filter so as to face the discharge path of air.
또한, 일 실시 예에 따른 광원 모듈은 광촉매 필터의 표면에 코팅된 광촉매 물질의 최대 활성화 파장과 정합되는 파장 대역의 광을 출력하므로 광촉매 반응 성능이 향상되고, 필터의 교체 주기 내지 수명이 연장될 수 있다. In addition, the light source module according to an embodiment outputs light in a wavelength band matching the maximum activation wavelength of the photocatalyst material coated on the surface of the photocatalyst filter, thereby improving the photocatalytic reaction performance and extending the replacement cycle or life of the filter. have.
본 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in this embodiment are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정화 장치의 배치를 나타내는 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 A-A'선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 B-B'선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 4의 (a) 내지 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 모듈의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광원 모듈의 사시도를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 405nm LED와 백색 LED 간 소비전력에 따른 아세트알데하이드의 제거율을 비교하는 그래프이다.1 is a perspective view showing the arrangement of a purification device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line B-B 'shown in FIG. 1.
4A to 4B show perspective views of a light source module according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a light source module according to another embodiment of the present invention.
6 is a graph comparing the removal rate of acetaldehyde according to power consumption between a 405nm LED and a white LED according to an embodiment.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시 예를 상세히 설명한다. 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 실시 예들은 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로의 조합이 가능하다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiment may be variously changed and have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, it is not intended to limit the embodiment to a specific disclosure form, it should be understood that includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the embodiment. Therefore, embodiments may be combined in various forms without departing from the spirit of the invention.
또한, 실시 예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시 예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시 예의 범위를 한정하는 것이 아니다.In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the embodiments are only for describing the embodiments, and do not limit the scope of the embodiments.
실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, when described as being formed on the "top (top)" or "bottom (bottom) (on or under)" of each element, the top (top) or bottom (bottom) (on or under) ) Includes both two elements directly contacting each other or one or more other elements formed indirectly between the two elements. In addition, when expressed as "up (up)" or "down (down) (on or under)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.In addition, relational terms, such as "top / top / top" and "bottom / bottom / bottom" as used below, do not necessarily require or imply any physical or logical relationship or order between such entities or elements, It can also be used to distinguish one entity or element from another.
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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
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 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, can be interpreted as having meanings that are consistent with meanings in the context of related technologies, and are interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not work.
이하, 실시 예에 의한 정화 장치를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, a purification device according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정화 장치의 배치를 나타내는 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A'선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.1 is a perspective view showing an arrangement of a purification device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'shown in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광촉매를 이용한 정화 장치(10)는 하우징(100), 필터부(200), 광원 모듈(300), 및 송풍팬(400)을 포함할 수 있다.1 and 2, the
하우징(100)은 정화 장치(10)의 다른 구성 요소들을 그 내부에 포함하며 정화 장치(10)의 전체적인 외관을 형성하는 것으로서 원통형으로 이루어질 수 있다. 다만, 하우징(100)의 형상은 이에 한정되지 아니한다.The
하우징(100)은 외부의 공기를 유입하는 흡입구(110)와 하우징(100) 내부에서 정화된 공기를 배출하는 토출구(120)를 포함할 수 있다. 하우징(100)의 측부와 하부에 배치된 흡입구(110)를 통해 오염 물질이 포함된 공기가 유입되고, 하우징(100)의 상부에 배치된 토출구(120)를 통해 악취 물질이 분해된 공기가 외부로 배출될 수 있다.The
흡입구(110)는 하우징(100)의 적어도 일부분이 관통되어 형성되는 다수 개의 관통공(110a)을 포함할 수 있으며, 관통공(110a)은 하우징(100)을 기준으로 어느 방향에서라도 공기 흡입이 가능하도록 하우징(100)의 외주면을 따라 원주 방향으로 고르게 형성될 수 있다. 이와 같이, 하우징(100)의 외주면을 따라 다수 개의 관통공이 형성됨으로써, 공기의 흡입량이 증가할 수 있다.The
토출구(120)는 다수 개의 그릴(120a)이 환형 형상으로 배치될 수 있으며, 그릴(120a)은 하우징(100)의 내부에서 정화된 공기가 하우징(100)의 상방으로 배출될 수 있도록 공기의 토출경로를 안내할 수 있다.The
한편, 하우징(100)은 광원 모듈(220)이 위치하는 높이에서는 자외선이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 관통공이 형성되지 않고, 자외선을 차단할 수 있는 알루미늄 등으로 내측면이 코팅되거나 그 부분 자체가 알루미늄 등으로 형성될 수 있다.On the other hand, the
필터부(200)는 흡입구(110)를 통하여 외부로부터 흡입된 공기의 오염 물질을 제거하는 적어도 하나의 필터(210, 220)를 포함하고, 적어도 하나의 필터(210, 220) 각각은 내부가 비어 있는 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것에 불과하고, 필터(210, 220)의 형상은 하우징(100)의 형상에 따라 달라질 수도 있다.The
한편, 다수 개의 관통공(110a)을 통과한 공기는 필터부(200)의 외주면을 관통하여 그 내부로 유입되며, 필터부(200)의 상단에 형성된 개구부(230)를 통하여 필터부(200)로부터 배출될 수 있다.Meanwhile, the air that has passed through the plurality of through
여기서, 적어도 하나의 필터(210, 220)는 헤파 필터(210) 및 광촉매 필터(220) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the at least one
헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Air) 필터(210)는 하우징(100)의 내부로 유입된 공기가 처음으로 거치게 되는 부분으로서 공기에 포함된 오염 물질 중 입자상 물질-예컨대, 미세먼지, 곰팡이, 유해세균 등-을 여과하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 헤파 필터(210)는 입경 0.3μm의 입자를 99% 이상 제거할 수 있는 고효율의 필터일 수 있다.The HEPA (High Efficiency Particulate Air)
또한, 다른 실시 예에 의하면 헤파 필터(210)의 외측에 프리 필터(미도시)가 형성될 수도 있다. 프리 필터(미도시)는 헤파 필터(210) 보다 먼저 공기와 접할 수 있으며, 큰 입자를 여과하도록 함으로써 헤파 필터(210)의 여과 효율을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, according to another embodiment, a pre-filter (not shown) may be formed outside the
헤파 필터(210)로부터 여과된 공기는 헤파 필터(210)의 내측에 배치된 광촉매 필터(220)를 통과하면서 살균, 탈취, 향균 등이 이루어져 정화된 상태로 필터부(200) 상단의 개구부(230)로 배출될 수 있다. 여기서, 헤파 필터(210)는 광촉매 필터(220)를 감싸며 배치되고, 광촉매 필터(220) 보다 유입구(110)에 더 가까이 배치될 수 있다.The air filtered from the
광촉매 필터(220)는 흡착제가 충진된 다공성 구조의 표면에 광촉매제가 코팅되어 형성될 수 있으며, 광원 모듈(300)로부터 소정 파장 대역의 광을 제공 받아 광촉매 반응을 발생시킬 수 있다. 이때, 흡착제는 광촉매에 의한 경쟁반응에서 암모니아(ammonia)와 아세트산(acetic acid)보다 늦게 반응하는 아세트알데하이드(acetaldehyde)의 분해 효율을 높이기 위해 암모니아와 아세트산을 먼저 흡착할 수 있다. 여기서, 일 실시 예에 따른 흡착제는 활성탄(Activated carbon), 제올라이트(zeolite), 해포석(sepiolite) 등을 포함하고, 광촉매제는 산화텅스텐(WO3), 실리콘산화물(SiO2) 또는 지르코늄산화물(ZnO) 등을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하고 본 발명의 범주는 이에 한정되지 아니한다.The
광촉매 필터(220)에 충진된 흡착제는 여과된 공기 중에 포함된 암모니아와 아세트산과 같은 악취 물질-예컨대, VOCs(휘발성 유기화합물), VICs(휘발성 무기화합물), 유해가스 등의 가스상 물질-을 흡착 제거하며, 표면에 코팅된 광촉매제는 소정 파장 대역의 광과 광촉매 반응을 통해 아세트알데하이드와 같은 흡착되지 아니한 악취 물질을 분해함으로써 탈취 및 향균 효율을 향상시킬 수 있다.The adsorbent filled in the
보다 상세히, 광촉매 반응에 의해 광촉매제가 여기되면 광촉매 필터(220)의 표면에서 강한 산화력을 가진 하이드록시 라디칼(OH-) 및/또는 슈퍼옥사이드 이온(O2-)이 생성될 수 있고, 이때 생성된 하이드록시 라디칼(OH-)이 광촉매 필터(220)를 통과하는 공기 중에 포함된 아세트알데하이드와 같은 악취 물질을 분해하여 인체에 해를 주지 않는 물과 이산화탄소로 변화시킬 수 있다. 따라서 공기 중에 포함된 냄새 입자 및 악취 물질은 대부분 산화되어 제거될 수 있다.A and / or the superoxide ion (O 2-) can be generated, this time generated - in more detail, when the photocatalyst I excited by the photocatalytic reaction the hydroxy radical (OH) that has a strong oxidizing power on the surface of the
전술한 바와 같이, 정화 장치(10)의 공기 유동 경로에 따른 필터부(210)의 배치 순서에 의하면, 하우징(100) 내부로 흡입된 공기가 프리 필터(미도시) 및 헤파 필터(210)를 통과함으로써 공기 중에 포함된 오염 물질 중 입자상 물질이 여과되고, 광촉매 필터(220)에 충진된 흡작제를 통과하면서 암모니아와 아세트산과 같은 악취 물질이 흡착 제거되며, 광촉매 필터(220)의 광촉매 반응을 통해 아세트알데하이드 등 흡착되지 아니한 악취 물질이 분해되어 정화된 공기가 토출구(120)로 배출될 수 있다. 정리하면, 흡입구(110)로 유입된 유체는 헤파 필터(210), 광촉매 필터(220) 및 광원 모듈(300)을 지나 토출구(120)로 배출될 수 있다.As described above, according to the arrangement order of the
광원 모듈(300)은 기판(310) 및 기판(310)의 일 표면 상에 배치되는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(320)를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 발광 소자 패키지(320)를 광원(320)이라 칭하기로 한다.The
광원(320)은 광촉매 필터(220)의 표면에 코팅된 광촉매 물질을 활성화시키기 위하여 소정 파장 대역의 광을 광촉매 필터(220)로 조사할 수 있으며, 상기 소정 파장 대역은 발광 소자 패키지(320)가 발광하는 광의 파장 중 상대적인 세기가 가장 강한 광의 파장-예컨대, 피크 파장(peak wavelength)-을 의미한다.The
그리고, 광원(320)이 출력하는 상기 소정 파장 대역은 광촉매 물질의 활성화 파장 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소정 파장 대역은, 본 발명의 일 실시 예에 적용되는 광촉매 물질-예컨대, 산화 텅스텐(WO3)-의 분해 효율이 향상될 수 있도록 380nm 내지 420nm의 파장 대역을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 400nm 내지 410nm 일 수 있다.In addition, the predetermined wavelength band output from the
그 이유는, 광촉매 반응은 광촉매 필터(220)에 여기된 소정 파장 대역의 광에 의해 광촉매 물질이 라디칼 및/또는 이온으로 분해되는 반응을 의미하며, 광원(320)이 출력하는 상기 소정 파장 대역과 광촉매 물질의 활성화 파장 대역이 정합될 경우 광촉매 반응속도가 증가하고 탈취 내지 향균 효율이 향상되며, 광촉매 필터(220)의 교체 주기 또는 수명이 연장될 수 있기 때문이다. 이에 대한 구체적인 설명은 표 1 내지 도 6을 참조하여 후술하기로 한다. The reason is that the photocatalytic reaction means a reaction in which a photocatalytic material is decomposed into radicals and / or ions by light in a predetermined wavelength band excited by the
광원 모듈(300)은 필터부(200)의 상단으로부터 소정 간격 이격되되, 필터부(200)의 상단과 마주하여 배치될 수 있다. 또한, 광촉매 필터(220)는 흡입구(110)에 가까이 배치되고, 광원 모듈(300)은 토출구(120)에 가까이 배치될 수 있다. 또는, 광원 모듈(300)은 필터부(200)와 토출구(120) 사이에 배치되되, 송풍팬(400)의 하부에서 흡입된 공기의 토출 경로(fd)와 대면하여 위치할 수 있다. 여기서, 토출 경로를 따라 유동하는 공기의 흐름을 'fd'로 표시하고 있다.The
일반적으로 탈취 효율은 광촉매 반응속도에 따라 달라지며, 광촉매 반응속도를 증가시키기 위하여는 고출력의 광원(320)이 요구된다. 그러나 고출력의 광원(320)에서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 배출시키지 못할 경우, 광원(320)의 온도 상승에 따른 순전압의 감소로 인하여 발광효율이 저하될 뿐 만 아니라 광원(320)의 수명도 단축될 수 있다.In general, the deodorization efficiency depends on the photocatalytic reaction rate, and a high-
이에, 전술한 바와 같이 일 실시 예에 따른 광원 모듈(300)을 공기의 토출 경로(fd)와 대면하여 위치시킴에 따라 방열 특성이 개선될 수 있다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 광원 모듈(300)을 필터부(200)의 상단으로부터 소정 간격 이격시켜 배치할 경우, 광원(320)에서 발생되는 고온의 열이 자연 대류에 의하여 하우징(100)의 상방으로 유동되고, 공기 토출 경로(fd)와 동일한 방향으로 열 배출 경로(fh)가 형성되므로 방열 효율을 현저히 증진시킬 수 있는 효과가 있다. 여기서, 열 배출 경로를 따라 유동하는 공기의 흐름을 'fh'로 표시하고 있다.Accordingly, as described above, heat dissipation characteristics may be improved by positioning the
또한, 일 실시 예에 따른 광원 모듈(300)은 열 배출을 위한 별도의 방열판과 냉각 순환 유로가 필요하지 않으므로 비용이 절감되고 정화 장치(10)의 크기를 소형화시킬 수 있는 효과를 제공할 수도 있다.In addition, the
한편, 다른 실시 예에 따른 광원 모듈(300)은 적어도 하나의 광원(320)과 중첩되지 않도록 기판(310)의 중앙부 위에 배치된 방열판(미도시, Heatsink)을 더 포함할 수도 있다. 방열판(미도시)은 적어도 하나의 광원(320)에서 발생하는 열을 흡수하여 공기 토출 경로(fd)와 동일한 방향으로 발산할 수 있으며, 방열판(미도시)을 통하여 열 배출 효과가 향상될 수 있다.Meanwhile, the
그리고, 다른 실시 예에 따른 광원 모듈(300)은 복수 개의 광원(320)의 일부 또는 전부를 선택적으로 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 광원 모듈(300)에 포함된 구동 제어부(미도시)는 복수 개의 광원(320)을 블록 단위로 식별하기 위한 디밍 신호(DIM, Dimming)를 광원 구동부(미도시)로 공급하고, 광원 구동부(미도시)는 디밍 신호(DIM)에 응답하여 펄스 폭 변조(PWM, Pulse Width Modulation)로 복수 개의 광원(224)을 블록 단위로 개별 구동하여 블록 단위로 광의 방사조도(irradiance) 내지 방사휘도(radiance)를 개별 조정할 수 있다. 이처럼, 광원(320)에서 출력되는 광의 방사량을 개별 조정함으로써, 사용자에게 직접 노출되는 광량을 최소화하고, 광생물학적 안전규격(IEC 62471)에 적합한 기구적 설계 내지 개발이 용이하게 될 수 있다.In addition, the
송풍팬(400)은 필터부(200) 위에 배치되고, 모터(410)에 의해 회전될 수 있다. 송풍팬(400)이 구동되면, 흡입구(110)를 통하여 외부의 공기가 유입되고, 유입된 공기는 필터부(200)를 통과하며, 이 과정에서 전술한 바와 같이 공기 중의 오염 물질이 제거될 수 있다.The blowing
그리고 정화된 공기는 필터부(200) 상단의 개구부(230)를 통하여 송풍팬(400)으로 유입되고, 송풍팬(400)을 통과한 공기는 하우징(100)의 상방으로 유동되며 토출구(120)를 통하여 상방으로 토출될 수 있다.Then, the purified air flows into the blowing
이하에서는, 도 3을 참조하여 광원 모듈(300)과 필터부(200) 간의 배치 관계를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an arrangement relationship between the
도 3은 도 1에 도시된 B-B'선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.3 is a cross-sectional view taken along line B-B 'shown in FIG. 1.
도 3을 참조하면, 소정의 지향각을 갖는 광원(320)의 광 출사 특성에 기인하여, 기판(310)의 직경(d1)은 광촉매 필터(220)의 내경(d2) 보다 작게 형성될 수 있다. 그 이유는, 기판(310)의 직경(d1)이 광촉매 필터(220)의 내경(d2) 보다 클 경우, 광촉매 필터(220)의 표면에 조사되는 광량이 감소함에 따라 조도 효율이 떨어지기 때문이다. 여기서, 기판(310)의 직경(d1)은 25mm 내지 35mm 범위이고, 광촉매 필터(220)의 내경(d2)은 90mm 내지 100mm 범위일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 3, due to the light emission characteristics of the
또한, 광원 모듈(300)은 필터부(200)의 상단으로부터 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 여기서, 광원 모듈(300)과 필터부(200) 간의 이격 거리(h1)는 적어도 하나의 광원(320)에서 방출되는 광이 광촉매 필터(220)의 상단에 조사될 수 있을 정도의 높이를 의미하며, 적어도 하나의 광원(320)의 지향각에 따라 광의 균일도와 조도를 고려하여 가변될 수 있다.In addition, the
예를 들어, 적어도 하나의 광원(320)의 지향각을 θ, 적어도 하나의 광원(320)과 광촉매 필터(220) 간의 수평선 상의 거리를 d3라고 가정할 때, 광원 모듈(300)과 광촉매 필터(220) 간의 이격 거리(h1)는 하기의 수학식 1로 정의할 수 있다.For example, assuming that the directivity angle of the at least one
도 3을 참조하면, 광촉매 필터(h2)의 높이는 150mm 내지 200mm 일 수 있고, 광원 모듈(300)과 광촉매 필터(220) 간의 이격 거리(h1)는 0.05h2 내지 0.06h2일 수 있다. 예를 들어, 상기 이격 거리(h1)는 7.5mm 내지 12mm 일 수 있다.Referring to FIG. 3, the height of the photocatalyst filter h 2 may be 150 mm to 200 mm, and the separation distance h 1 between the
또한, 상기 수학식 1로부터 광촉매 필터(220)에 조사되는 광의 균일도, 조도를 고려하여 광원 모듈(300)과 광촉매 필터(220) 간의 이격 거리(h1)가 조절될 수 있다. 만일, 이격 거리(h1)가 너무 커지게 되면 광촉매 필터(220)에 조사되는 광의 조도가 저하되어, 촉매의 활성화가 낮아질 수 있다. 그리고, 이격 거리(h1)가 너무 작아지게 되면, 광원과 마주보는 영역과 그 주변 영역에서 활성화의 차이가 너무 커져 필터부가 효율적으로 동작되기에 부족할 수 있다. 따라서, 상기 수학식 1에 따라 이격 거리(h1)가 결정될 수 있다.In addition, the separation distance h 1 between the
그리고 광원 모듈(300)은 필터부(200)의 상단 중앙에 배치될 수 있으며, 이때 적어도 하나의 광원(320)과 광촉매 필터(220) 간의 수평선 상의 거리(d3)는 상기의 수학식 2와 같이, 광촉매 필터(220)의 내경(d2)과 기판(310)의 직경(d1) 간 차이의 절반에 해당될 수 있다. 다만, 본 발명의 범주는 이에 한정되지 아니하고, 광원 모듈(300)은 광촉매 반응속도가 증대될 수 있는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광촉매 필터(220)가 원통형으로 제작되는 경우 광원(320)은 원통형 광촉매 필터(220)의 중심축과 동일한 중심축을 가질 수 있다. 그러나, 광촉매 필터(220)가 육면체 등 다각형 형상의 평면을 갖는 경우, 광원(320)은 상기 평면의 광 균일도를 고려하여 배치될 수 있고, 광촉매 필터(220)의 중심축과 상이한 중심축을 가질 수도 있다.In addition, the
이하에서는, 도 4를 참조하여 기판(310) 위에 배치되는 적어도 하나의 광원(320)의 배열 상태를 설명하기로 한다.Hereinafter, an arrangement state of at least one
도 4의 (a) 내지 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원 모듈의 사시도를 나타낸다. 도 4의 (a)는 기판(310) 위에 6개의 광원(320)이 소정 간격으로 배열된 형태를, 도 4의 (b)는 기판(310) 위에 9개의 광원(320)이 소정 간격으로 배열된 형태를 각각 나타내는 일 례이다.4A to 4B show perspective views of a light source module according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) shows a form in which six
도 4의 (a) 내지 (b)를 참조하면, 적어도 하나의 광원은 기판(310) 위에 방사형으로 배치되는 복수 개의 광원(320)을 포함할 수 있다. 다만, 복수 개의 광원(320)의 배치 형태는 이에 한정되지 아니하고, 기판(310)의 형상에 따라 달라질 수 있다.Referring to FIGS. 4A to 4B, at least one light source may include a plurality of
또한, 일 실시 예에 따른 복수 개의 광원(320)의 개수는 3개 내지 15개 일 수 있다. 다만, 본 발명의 범주는 이에 한정되지 아니하고, 복수 개의 광원(320)의 개수는 기판(310)의 직경(d1)에 따라 3개 보다 작거나 15개 보다 크게 형성될 수도 있다. 여기서, 기판(310)의 직경(d1)은, 도 4의 (a) 내지 (b)에 도시된 기판(310)의 수평 방향으로 최대 폭을 의미하고, 수평 방향의 최대 폭은 25mm 내지 35mm 범위일 수 있다.Further, the number of the plurality of
그리고 복수 개의 광원(320)은 기판(310) 위에 소정 간격으로 서로 이격되어 배열될 수 있으며, 소정 간격은 등간격(da, db)을 포함할 수 있다. 다만, 복수 개의 광원(320)은 기판(310)의 형상에 따라 등간격이 아닌 서로 다른 간격을 갖도록 배열될 수도 있다.In addition, the plurality of
또한, 인접하는 복수 개의 광원(320) 간의 소정 간격은 기판(310)의 크기, 광원(320)의 개수 및/또는 광원(320)의 지향각에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 소정 간격은 광원(320)의 지향각이 작을수록, 광원(320)의 개수가 많을수록 작아질 수 있다.In addition, a predetermined distance between a plurality of adjacent
보다 구체적으로 도 4의 (a) 내지 (b)를 함께 참조하면, 도 4의 (a)에 도시된 6개의 광원(320) 각각의 지향각(θa)은 도 4의 (b)에 도시된 9개의 광원(320) 각각의 지향각(θb) 보다 클 수 있고, 도 4의 (a)에 도시된 인접하는 복수 개의 광원(320_1a, 320_2a, 320_3a) 간의 소정 간격(da)은 도 4의 (b)에 도시된 인접하는 복수 개의 광원(320_1b, 320_2b, 320_3b) 간의 소정 간격(db)에 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 기판(310)의 직경(d1)이 30mm일 때, 도 4의 (a)에 도시된 6개의 광원(320_1a, 320_2a, 320_3a) 간의 소정 간격(da)은 9mm이고, 도 4의 (b)에 도시된 9개의 광원(320_1b, 320_2b, 320_3b) 간의 소정 간격(db)은 6mm일 수 있다.More specifically, referring to FIGS. 4A to 4B, the directivity angle θ a of each of the six
한편, 다른 실시 예에 따르면, 기판(310) 위에 배열되는 복수 개의 광원(320) 위에 렌즈(미도시)를 형성할 수도 있다. 여기서, 광원(320) 위에 형성된 렌즈(미도시)는 소정의 굴절율을 가지며, 기판(310) 위에 배열되는 복수 개의 광원(320)의 개수에 따라 방사되는 광의 지향각을 조절할 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment, a lens (not shown) may be formed on a plurality of
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광원 모듈을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a light source module according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광원 모듈의 사시도를 나타낸다. 상술한 실시 예와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.5 is a perspective view of a light source module according to another embodiment of the present invention. The content overlapping with the above-described embodiment will not be described again, and will be described based on differences.
도 5의 (a) 내지 (b)에 도시된 바와 같이, 다른 실시 예에 따른 광원 모듈은 도 4에 도시된 광원 모듈(300)과 달리, 기판(310)의 중앙부에 방열부(330)가 더 배치될 수 있다.As shown in (a) to (b) of Figure 5, the light source module according to another embodiment, unlike the
도 5의 (a)를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 광원 모듈(300a)은 적어도 하나의 광원(320)과 중첩되지 않도록 기판(310)의 중앙부 위에 배치된 방열부(330, Heatsink)를 더 포함할 수 있다.Referring to (a) of FIG. 5, the light source module 300a according to another embodiment further includes a
방열부(330)는 적어도 하나의 광원(320)에서 발생되는 열을 흡수하여 공기 토출 경로와 동일한 방향으로 발산할 수 있으며, 방열부(330)를 통하여 열 배출 효과가 향상될 수 있다. 이때, 방열부(330)에서 발산되는 열은 자연 대류에 의하여 하우징의 상방으로 유동되므로 별도의 냉각 순환 유로가 생략될 수 있으며, 부품 수를 줄이는 효과를 제공할 수 있다.The
또한, 도 5의 (b)를 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 광원 모듈(300b)은 방열부(330)의 외주면을 둘러싸되, 일단은 기판(310)에 결합되고 타단은 개구가 형성된 조명 갓 형태의 반사부(340)를 더 포함할 수 있다.In addition, referring to (b) of FIG. 5, the
반사부(340)는 상측 방향으로 갈수록 내경이 좁아지는 형태이고, 방열 기능을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 금속 재질의 일 례로 알루미늄(Al), 구리(Cu), 구리 합금 등을 포함할 수 있으나, 본 발명의 범주가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
반사부(340)는 적어도 하나의 광원(320)에서 방사되는 광을 반사하여 지향각을 조절함으로써 광촉매 필터(220)의 표면에 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에, 광촉매 필터(220)의 조사면에 도달하는 단위 면적당 조도 값이 증가됨에 따라 광촉매 반응속도가 향상되고, 탈취 효율이 더 개선될 수 있다.The
또한, 반사부(340)는 광원(320)의 지향각을 조절함과 동시에, 적어도 하나의 광원(320)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수도 있다. 구체적으로, 광원(320)에서 발생한 열의 일부는 자연 대류를 통하여 외부로 방출되고, 나머지 일부는 기판(310)에 전도될 수 있다. 이처럼, 기판(310)에 전도된 열은 방열부(330)을 경유하여 반사부(340) 타단에 형성된 개구를 통해 외부로 발산되거나, 기판(310)에 결합된 반사부(340)를 통해 신속하게 외부로 배출될 수 있다. 다시 말해서, 반사부(340)는 방열 면적을 넓히는 효과를 제공할 수 있으며, 방열 특성이 더 개선될 수 있다.In addition, the
도 6은 일 실시 예에 따른 405nm LED와 백색 LED 간 소비전력에 따른 아세트알데하이드의 제거율을 비교하는 그래프이다. 여기서, 405nm LED는 405nm 파장의 광을 출력하는 발광 다이오드를 의미할 수 있다.6 is a graph comparing the removal rate of acetaldehyde according to power consumption between a 405nm LED and a white LED according to an embodiment. Here, the 405nm LED may mean a light emitting diode that outputs light having a wavelength of 405nm.
실험은 산화 텅스텐(WO3)이 코팅된 기판을 진공 하에 3L 가스 백(gas bag) 내에 넣어 밀봉하고 2.5ppm의 아세트알데하이드를 주입한 상태에서, 405nm LED와 백색 LED 별로 30분 간 소정의 소비전력을 인가하여 진행되었으며, 액체크로마토그래피(HLPC, High Performance Liquid Chromatography) 분석을 통하여 아세트알데하이드의 제거율을 측정하였다. 이에 대하여, 먼저 하기의 표 1을 참조하여 실험 결과를 설명하기로 한다.In the experiment, the substrate coated with tungsten oxide (WO3) was sealed in a 3L gas bag under vacuum, and 2.5 ppm of acetaldehyde was injected, and a predetermined power consumption for 30 minutes per 405 nm LED and white LED was applied. It was carried out by application, and the removal rate of acetaldehyde was measured through liquid chromatography (HLPC, High Performance Liquid Chromatography) analysis. In this regard, the experimental results will be first described with reference to Table 1 below.
하기의 표 1은 405nm LED와 백색 LED 간 소비전력에 따른 아세트알데하이드의 제거율을 측정한 실험 결과를 나타낸다. 여기서, 아세트알데하이드의 제거율은, 아세트알데하이드의 초기 농도 대비 광촉매 반응에 의하여 제거된 농도의 비율을 백분율로 환산한 값을 의미한다.Table 1 below shows the experimental results of measuring the removal rate of acetaldehyde according to the power consumption between the 405nm LED and the white LED. Here, the removal rate of acetaldehyde means a value obtained by converting the ratio of the concentration removed by the photocatalytic reaction to the initial concentration of acetaldehyde as a percentage.
표 1을 참조하면, 아세트알데하이드의 제거율은 광원 모듈에 포함된 광원으로 백색 LED를 사용한 경우 보다 405nm LED를 사용한 경우에 더 월등한 것을 알 수 있다. 전술한 바와 같이, 아세트알데하이드의 제거율은 광촉매 활성화에 의한 탈취 효율과 연관성이 있으며, 제거율이 높을수록 탈취 효과가 우수한 것으로 판단할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the removal rate of acetaldehyde is superior to that of a 405nm LED when a white LED is used as a light source included in the light source module. As described above, the removal rate of acetaldehyde is related to the deodorization efficiency by photocatalytic activation, and it can be determined that the higher the removal rate, the better the deodorization effect.
또한, 백색 LED가 아닌 405nm LED을 사용할 경우 더 적은 소비전력으로 동일한 광촉매 반응 성능 내지 탈취 효과가 발현될 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 표 1에 나타난 바와 같이 백색 LED의 소비전력이 6.6W일 때의 아세트알데하이드의 제거율(81%)은 405nm LED의 소비전력이 3.3W일 때의 아세트알데하이드의 제거율(80%)과 거의 유사한 것을 알 수 있다. 이때, 광원에 인가되는 전류는 각각 백색 LED의 경우 380mA, 405nm LED의 경우 170mA로 대략 절반 가까이 감소됨을 알 수 있다.In addition, it can be seen that when using a 405nm LED rather than a white LED, the same photocatalytic reaction performance or deodorization effect can be expressed with less power consumption. For example, as shown in Table 1, the removal rate of acetaldehyde when the power consumption of the white LED is 6.6W (81%) is the removal rate of acetaldehyde when the power consumption of the 405nm LED is 3.3W (80%). Almost similar. At this time, it can be seen that the current applied to the light source is reduced to approximately 380mA for the white LED and 170mA for the 405nm LED, respectively.
이를 환언하면, 405nm LED는 백색 LED에 비하여 광촉매 반응 대비 소비전력이 우수하므로 광원의 개수를 증가시켜 탈취 성능을 더 향상시킬 수 있고, 405nm LED는 백색 LED에 비하여 광촉매 반응 대비 인가전류가 작으므로 방열 특성이 개선되는 효과를 얻을 수 있다.In other words, since the 405nm LED has superior power consumption compared to the photocatalytic reaction compared to the white LED, the number of light sources can be increased to further improve the deodorization performance, and the 405nm LED has less applied current compared to the white LED, so the heat dissipation is smaller. The effect of improving the characteristics can be obtained.
이하에서는, 상기 표 1의 실험 결과를 반영하여 405nm LED와 백색 LED 간 소비전력에 따른 아세트알데하이드의 제거율을 비교한 그래프를 설명하기로 한다.Hereinafter, a graph comparing the removal rate of acetaldehyde according to power consumption between the 405nm LED and the white LED will be described by reflecting the experimental results in Table 1 above.
도 6에 도시된 바와 같이, 그래프의 x축은 소비전력(W)을, y축은 아세트 알데하이드의 제거율(%)을 나타낸다.6, the x-axis of the graph represents the power consumption (W), and the y-axis represents the removal rate (%) of acetaldehyde.
도 6을 참조하면, 아세트알데하이드의 제거율은 소비전력의 증가에 따라 비선형적으로 증가함을 알 수 있다. 그 이유는, 소비전력이 증가할수록 광원에서 출력되는 광량이 증가하고, 광촉매 물질의 활성화 반응속도가 향상되기 때문이다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the removal rate of acetaldehyde increases nonlinearly with increasing power consumption. The reason is that as the power consumption increases, the amount of light output from the light source increases, and the activation reaction speed of the photocatalyst material increases.
또한, 광원에서 출력되는 광의 파장에 따른 아세트알데하이드의 제거율은 도 6에 도시된 바와 같이 405nm 파장 대역에서 우수한 것을 확인할 수 있다. 실험 결과, 405nm LED의 출력 파장 대역이 광촉매 물질인 산화 텅스텐(WO3)의 최대 활성화 파장 대역과 정합되기 때문이다. 다만, 이는 예시적인 것에 불과하고, 본 발명의 범주가 반드시 405nm LED에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 380nm 내지 420nm의 피크 파장을 가지는 LED라면 본 발명의 광원에 적용될 수 있다.In addition, it can be seen that the removal rate of acetaldehyde according to the wavelength of light output from the light source is excellent in the 405 nm wavelength band as shown in FIG. 6. This is because the output wavelength band of the 405 nm LED matches the maximum activation wavelength band of the photocatalytic material tungsten oxide (WO 3 ). However, this is only exemplary, and the scope of the present invention is not necessarily limited to the 405nm LED. For example, as described above, an LED having a peak wavelength of 380 nm to 420 nm can be applied to the light source of the present invention.
정리하면, 출력 파장 대역이 380nm 이상이고 420nm 이하인 LED를 사용하고, 광원의 개수를 증가시킴에 따라 광촉매 필터에 의한 탈취 성능을 높일 수 있음을 확인할 수 있다.In summary, it can be seen that an LED having an output wavelength band of 380 nm or more and 420 nm or less is used, and as the number of light sources is increased, deodorization performance by a photocatalyst filter can be improved.
실시 예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시 예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시 형태로 구현될 수도 있다.Although only a few are described as described above in connection with the embodiments, various forms of implementation are possible. The technical contents of the above-described embodiments may be combined in various forms, unless the technologies are incompatible with each other, and may be implemented as a new embodiment.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects, but should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (10)
상기 광촉매 필터에 광을 조사하여 광촉매 반응을 활성화하는 광원 모듈;을 포함하고,
상기 광원 모듈은 발광하는 광의 파장 중 상대적인 세기가 가장 강한 광의 파장이 380nm 내지 420nm이고,
상기 광촉매 필터는 산화 텅스텐을 포함하고,
상기 광원 모듈과 상기 광촉매 필터는 소정 거리 이격된, 정화 장치.Photocatalyst filter;
Includes a; a light source module for activating a photocatalytic reaction by irradiating light to the photocatalyst filter,
In the light source module, the wavelength of light having the strongest relative intensity among the wavelengths of light emitting light is 380 nm to 420 nm,
The photocatalyst filter includes tungsten oxide,
The light source module and the photocatalyst filter, the purification device spaced a predetermined distance.
상기 소정 거리는 7.5mm 내지 12mm인, 정화 장치.According to claim 1,
The predetermined distance is 7.5mm to 12mm, purification device.
흡입구 및 토출구를 더 포함하고,
상기 광 촉매 필터는, 흡입구에 가까이 배치되고,
상기 광원 모듈은, 상기 토출구에 가까이 배치되는, 정화 장치.According to claim 2,
Further comprising an inlet and outlet,
The photocatalytic filter is disposed close to the inlet,
The light source module, the purification device is disposed close to the discharge port.
헤파 필터를 더 포함하고,
상기 헤파 필터는, 상기 광촉매 필터를 감싸며 배치되되, 상기 광촉매 필터 보다 상기 유입구에 더 가까이 배치되는, 정화 장치.According to claim 3,
More hepa filters,
The HEPA filter is disposed around the photocatalyst filter, and is disposed closer to the inlet than the photocatalyst filter.
상기 광촉매 필터는, 흡착제가 충진된 다공성 구조의 표면에 광촉매제가 코팅된, 정화 장치.According to claim 4,
The photocatalyst filter, the purification device, the photocatalyst is coated on the surface of the porous structure filled with the adsorbent.
상기 광원 모듈은, 기판 및 상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광 소자 패키지를 포함하고,
상기 복수의 발광 소자 패키지는 등간격으로 배치되는, 정화 장치.According to claim 4,
The light source module includes a substrate and a plurality of light emitting device packages disposed on the substrate,
The plurality of light emitting device packages are disposed at equal intervals, the purification device.
상기 기판은, 수평 방향의 최대 폭을 갖고,
상기 수평 방향의 최대 폭은 25mm 내지 35mm 인, 정화 장치.The method of claim 6,
The substrate has a maximum width in the horizontal direction,
The maximum width of the horizontal direction is 25mm to 35mm, the purification device.
상기 기판의 직경은, 상기 광촉매 필터의 내경 보다 작은, 정화 장치.The method of claim 7,
The diameter of the substrate is smaller than the inner diameter of the photocatalyst filter, the purification device.
상기 광원 모듈은, 상기 복수의 발광 소자 패키지의 일부 또는 전부를 선택적으로 구동시키는, 정화 장치.The method of claim 8,
The light source module, the purification device for selectively driving a part or all of the plurality of light emitting device packages.
상기 흡입구로 유입된 유체는 상기 광촉매 필터 및 상기 광원 모듈을 지나 상기 토출구로 배출되는, 정화 장치.According to claim 2,
The fluid flowing into the suction port is discharged through the photocatalyst filter and the light source module to the discharge port.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111678218A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-18 | 盐城工学院 | Indoor air purification device using photocatalyst |
KR102355888B1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-01-25 | 한경대학교 산학협력단 | Ionizer for air purification with improved photochemical reaction using photocatalyst and uv-c led |
WO2022035004A1 (en) * | 2020-08-13 | 2022-02-17 | 주식회사 미로 | Air purifier |
EP4012279A1 (en) * | 2020-12-11 | 2022-06-15 | LG Electronics Inc. | Air cleaner |
WO2022158752A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | 엘지전자 주식회사 | Air purifier |
WO2023274802A1 (en) | 2021-07-01 | 2023-01-05 | Blueair Ab | Air purifier |
WO2023112285A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 三菱電機株式会社 | Blower device |
-
2018
- 2018-10-19 KR KR1020180124914A patent/KR20200044333A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111678218A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-18 | 盐城工学院 | Indoor air purification device using photocatalyst |
WO2022035004A1 (en) * | 2020-08-13 | 2022-02-17 | 주식회사 미로 | Air purifier |
CN114521224A (en) * | 2020-08-13 | 2022-05-20 | 美路株式会社 | Air purifier |
KR102355888B1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-01-25 | 한경대학교 산학협력단 | Ionizer for air purification with improved photochemical reaction using photocatalyst and uv-c led |
EP4012279A1 (en) * | 2020-12-11 | 2022-06-15 | LG Electronics Inc. | Air cleaner |
WO2022158752A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | 엘지전자 주식회사 | Air purifier |
KR20220106349A (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-29 | 엘지전자 주식회사 | Air cleaner |
WO2023274802A1 (en) | 2021-07-01 | 2023-01-05 | Blueair Ab | Air purifier |
WO2023274801A1 (en) | 2021-07-01 | 2023-01-05 | Blueair Ab | Air purifier |
WO2023112285A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 三菱電機株式会社 | Blower device |
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