KR20210037029A - Photocatalytic filter module and air cleaning device using the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a photocatalyst module and an air purification device using the same. The air purification device can remove various indoor pollutants including volatile organic compounds, viruses, and bacteria. The photocatalyst module comprises: a light source unit (110) outputting ultraviolet light; and photocatalyst units (120, 120') including a photocatalytic material and spaced apart from the light source unit (110) by a predetermined distance (d).

Description

광촉매 모듈 및 이를 이용한 공기정화장치{PHOTOCATALYTIC FILTER MODULE AND AIR CLEANING DEVICE USING THE SAME}Photocatalyst module and air purification device using the same {PHOTOCATALYTIC FILTER MODULE AND AIR CLEANING DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 광촉매 모듈 및 이를 이용한 공기정화장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 휘발성 유기화합물, 바이러스, 세균을 포함한 다양한 실내 오염물질을 제거하는 광촉매 모듈 및 이를 이용한 공기정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photocatalytic module and an air purification apparatus using the same, and more particularly, to a photocatalytic module for removing various indoor pollutants including volatile organic compounds, viruses, and bacteria, and an air purification apparatus using the same.

공기정화장치란 쾌적한 환경을 제공하기 위하여 실내의 공기를 정화하는 장치를 말하는 것으로서, 최근 대기오염의 심각성으로 인하여 신선한 공기를 호흡하려는 요구가 급증하고 있으며 이러한 요구는 웰빙을 추구하는 현대인에게 있어서 매우 당연한 현상이다.Air purifier refers to a device that purifies indoor air in order to provide a pleasant environment, and recently, due to the seriousness of air pollution, the demand to breathe fresh air is increasing rapidly, and this demand is very natural for modern people seeking well-being. It is a phenomenon.

일반적으로 대기오염은 공장이나 자동차에서 나오는 매연, 각종 소각시설, 휘발성 유기화합물 등의 유입으로 공기의 물리, 화학적 변화가 일어나 각종 피부질환이나 호흡기질환 등 다양한 질환을 유발시키고 있다.In general, air pollution causes various diseases such as various skin diseases or respiratory diseases due to physical and chemical changes in the air due to the inflow of smoke from factories or automobiles, various incineration facilities, and volatile organic compounds.

특히, 휘발성 유기화합물(VOCs)은 증기압이 높아 대기중으로 쉽게 증발되고, 대기중에서 질소산화물과 공존시 태양광의 작용을 받아 광화학 반응을 일으켜 오존 및 peroxyacetylnitrate(PAN) 등 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학 스모그를 유발하는 탄화수소화합물로서 물질의 휘발성(레이드 증기압이 103 kPa 이상), 사용량, 인체 위해도(발암성) 등을 감안하여 선정된 벤젠, 포름알데히드, 클로로포름 등 37종 물질이 고시되어 있다. In particular, volatile organic compounds (VOCs) are easily evaporated into the atmosphere due to their high vapor pressure, and when they coexist with nitrogen oxides in the atmosphere, they generate photochemical reactions under the action of sunlight to generate photochemical oxidizing substances such as ozone and peroxyacetylnitrate (PAN) to generate photochemical smog. 37 substances such as benzene, formaldehyde, chloroform, etc., selected in consideration of the volatility of the substance (laid vapor pressure of 103 kPa or more), usage, and human harm (carcinogenicity) as the causing hydrocarbon compound, have been announced.

또한, 벤젠은 혈구감소 및 재생 불량성 빈혈을 일으킬 뿐만 아니라 발암성 물질이며 포름 알데히드는 알레르기성 피부염, 폐기능 저하 등을 일으킨다. In addition, benzene not only causes blood cell reduction and aplastic anemia, but also a carcinogenic substance, and formaldehyde causes allergic dermatitis and lung function decline.

이러한 VOCs는 주로 연료가 불완전 연소할 때나 석유류 제품의 휘발, 유기용제 및 페인트의 증발로 발생하며 특히, 우리 생활 주변에서 쉽게 발견되는 자동차, 저유소, 주유소, 세탁소, 인쇄 및 출판시설, 각종 도장시설 등과 석유정제 및 석유화학 제조시설 등 대규모 사업장으로 유기용제를 다량으로 사용하는 곳에서 발생된다.These VOCs are mainly generated when fuel is incompletely burned, volatilization of petroleum products, evaporation of organic solvents and paints, and in particular, automobiles, oil storage stations, gas stations, laundry, printing and publishing facilities, and various painting facilities, which are easily found in our daily life. It occurs in large-scale business sites such as petroleum refining and petrochemical manufacturing facilities, where organic solvents are used in large quantities.

오염물질pollutant 주요 발생원Major sources 인체영향Human body effect 먼지, 중금속Dust, heavy metal 대기중 먼지가 실내로 유입, 실내 바닥의 먼지, 생활 활동 등Airborne dust enters the room, indoor floor dust, daily activities, etc. 규폐증, 진폐증, 탄폐증,
석면폐증 등Silicosis, pneumoconiosis, ammunition,
Asbestosis, etc. 석면asbestos 단열재, 절연재, 석면타일,
석면브레이크, 방열재 등Insulation, insulation, asbestos tile,
Asbestos brake, heat dissipation material, etc. 피부질환, 호흡기질환,
석면증, 폐암, 중피증Skin disease, respiratory disease,
Asbestosis, lung cancer, mesothelial disease 담배연기
(각종 가스, HC, PAHs,
먼지 등)Cigarette smoke
(Various gases, HC, PAHs,
Dust, etc.) 담배, 궐련, 파이프 담배 등Tobacco, cigarettes, pipe tobacco, etc. 두통, 피로감, 기관지염,
폐렴, 기관지천식, 폐암Headache, fatigue, bronchitis,
Pneumonia, bronchial asthma, lung cancer 연소가스
(CO, NO2, SO2 등)Flue gas
(CO, NO2, SO2, etc.) 각종 난로, 연료연소, 가스렌지Various stoves, fuel combustion, gas stove 만성 폐질환, 기도저항 증기,
중추신경 영향Chronic lung disease, airway resistance steam,
Central nervous system effects 오존ozone 복사기기, 생활용품, 연소기기Copying equipment, household goods, combustion equipment 기침, 두통, 천식,
알레르기성 질환Cough, headache, asthma,
Allergic disease 라돈radon 흙, 바위, 지하수, 화강암,
콘크리트, 석고보드Soil, rocks, groundwater, granite,
Concrete, gypsum board 폐암 등Lung cancer, etc. 포름알데히드Formaldehyde 각종 합판, 보드, 가구, 단열재,
소취제, 담배연기, 화장품, 옷감Various plywood, board, furniture, insulation,
Deodorant, cigarette smoke, cosmetics, cloth 눈, 코, 목 자극증상, 기침,
설사, 어지러움, 구토 등Eye, nose and throat irritation, cough,
Diarrhea, dizziness, vomiting, etc. 미생물성 물질
(곰팡이, 박테리아,
바이러스, 꽃가루 등)Microbial material
(Fungi, bacteria,
Virus, pollen, etc.) 가습기, 냉방장치, 냉장고,
애완동물Humidifier, air conditioner, refrigerator,
Pets 알레르기성 질환,
호흡기 질환 등Allergic diseases,
Respiratory diseases, etc. 휘발성 유기화합물
(벤젠, 톨루엔,
스틸렌, 알데히드,
케톤 등)Volatile organic compounds
(Benzene, toluene,
Styrene, aldehyde,
Ketones, etc.) 페인트, 접착제, 스프레이,
연소과정, 세탁소, 의복, 방향제,
건축자재, 왁스Paint, glue, spray,
Combustion process, laundry, clothing, air freshener,
Construction materials, wax 피로감, 정신착란, 두통,
안질, 구토, 현기증,
중추신경 억제작용 등Fatigue, confusion, headache,
Eye problems, vomiting, dizziness,
Central nerve suppression, etc. 악취stink 외부 악취가 실내로 유입,
체취, 음식물의 부패 등External odor enters the room,
Body odor, food spoilage, etc. 식욕감퇴, 구토, 불면,
알레르기증 등Loss of appetite, vomiting, insomnia,
Allergies, etc.

오염된 공기를 정화하는 일반적인 방법으로는 외부 공기를 이용한 환기 방법과, 활성탄과 같은 필터를 이용하는 방법, 식물을 이용하는 방법, 공기를 순환시키는 방법 등이 있으며, 이에 더하여 광촉매 필터를 이용하는 방법이 있다. General methods of purifying contaminated air include a ventilation method using outside air, a method using a filter such as activated carbon, a method using plants, a method of circulating air, and the like, and in addition to this, there is a method using a photocatalytic filter.

공기 중에서 광촉매 반응의 핵심은 광촉매 필터에 빛을 조사시킴으로써 빛에 의해 공기 중의 물과 산소가 분해되면서 히드록실 라디칼, 산소 산화 물질(oxygen species) 및 오존이 발생하는 것이다. The core of the photocatalytic reaction in the air is to generate hydroxyl radicals, oxygen species, and ozone as water and oxygen in the air are decomposed by light by irradiating light to the photocatalytic filter.

이와 같은 물질들은 불안정하기 때문에 오염물질과 반응하거나 시간이 지나면 산화력을 잃게 된다. Because these substances are unstable, they react with pollutants or lose their oxidizing power over time.

또한, 새집 증후군의 원인 물질로 알려진 벤젠, 톨루엔, 포름알데히드, 바이러스 및 박테리아가 환기가 잘 되지 않는 실내공간에서 노출될 경우, 필터를 이용한 방법 이외에 화학 및 물리적인 방법으로는 처리 및 제거가 쉽지 않다. In addition, when benzene, toluene, formaldehyde, viruses, and bacteria, which are known to cause sick house syndrome, are exposed in a poorly ventilated indoor space, it is not easy to treat and remove by chemical and physical methods other than the method using a filter. .

또한, 고농도의 오존을 주입해서 실내공기오염 물질을 제거하는 기술도 있으나, 오존의 강한 살균력은 인체에 해로운 영향을 줄 수 있다. In addition, there is a technology for removing indoor air pollutants by injecting high concentration of ozone, but the strong sterilizing power of ozone can have a detrimental effect on the human body.

또한, 병원이나 식당의 벽면에서 사용되는 자외선 살균 램프는 빠른 유속 조건에서는 공기 중 오염물질의 제거 효율이 낮으므로, 신속한 환기 능력을 요구하는 공기 정화 장치의 조건을 만족할 수 없다. In addition, since ultraviolet sterilization lamps used on walls of hospitals or restaurants have low efficiency of removing pollutants from the air under fast flow conditions, they cannot meet the conditions of air purification devices that require rapid ventilation.

또한, 처리 이후에 잔류 오존이 나오는 음이온식 공기청정기나, 자외선 램프 단독으로 오존 저감 기술 없이 공기청정기에 사용한다면 오존의 강한 살균력과 특유의 비릿한 냄새 때문에 실내공기의 2차 오염원이 될 수 있는 문제점이 있다.In addition, if anion-type air purifier that emits residual ozone after treatment, or an air purifier without ozone reduction technology with an ultraviolet lamp alone, there is a problem that it can become a secondary pollutant of indoor air due to its strong sterilization power and its peculiar fishy smell. have.

한국 공개특허공보 공개번호 제10-2003-0033545호(발명의 명칭: 휘발성 유기화합물 제거를 위한 광촉매 반응 장치 및 방법)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0033545 (Name of invention: photocatalytic reaction device and method for removing volatile organic compounds)

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 휘발성 유기화합물, 바이러스, 세균을 포함한 다양한 실내 오염물질을 제거하는 광촉매 모듈 및 이를 이용한 공기정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide a photocatalytic module that removes various indoor pollutants including volatile organic compounds, viruses, and bacteria, and an air purification device using the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 광촉매 모듈로서, 자외선 광을 출력하는 광원부가 설치되고, 상기 광원부와 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부가 설치된다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention is a photocatalyst module, in which a light source unit for outputting ultraviolet light is installed, and a photocatalyst unit having a photocatalytic material is installed spaced apart from the light source unit by a predetermined distance (d).

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 모듈은 상기 광원부와 광촉매부 사이에 공기 이동로를 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, the photocatalytic module according to the embodiment is characterized in that an air passage is formed between the light source unit and the photocatalyst unit.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매부는 평판 형상의 기판부 또는 요철 형상의 기판부에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.In addition, the photocatalyst according to the embodiment is supported by a plate-shaped substrate portion or an uneven-shaped substrate portion.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 모듈은 상기 공기 이동로를 통과하는 공기에 와류가 발생되도록 하는 와류 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the photocatalytic module according to the embodiment is characterized in that it further comprises a vortex generator for generating a vortex in the air passing through the air passage.

또한, 상기 실시 예에 따른 광원부는 수은(Hg) 램프, 자외선 LED 가운데 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the light source according to the embodiment is characterized in that it is made of one of a mercury (Hg) lamp and an ultraviolet LED.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 물질은 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3) 가운데 선택된 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the photocatalytic material according to the above embodiment is titanium dioxide (TiO2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), tungsten oxide (WO3), tungsten oxide-titanium dioxide (WO3-TiO2), zinc sulfide (ZnS). , Nickel oxide (NiO) and iron oxide (Fe2O3).

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 물질은 기판부에 스퍼터링 또는 e-beam 진공 증착을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the photocatalytic material according to the above embodiment is characterized in that it is formed on the substrate through sputtering or e-beam vacuum deposition.

또한, 상기 실시 예에 따른 기판부는 플렉서블(Flexable)한 재질, 리지드(Rigid)한 가운데 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate portion according to the embodiment is made of one of a flexible material and a rigid material.

또한, 상기 실시 예에 따른 기판부는 자외선 C(또는 심자외선) 파장의 투과율이 높은 재질로 구성되고, 상기 기판부는 광촉매 물질이 패터닝되어 상기 기판부를 투과한 자외선을 통해 자외선 살균 효과를 갖도록 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate portion according to the embodiment is made of a material having a high transmittance of an ultraviolet C (or deep ultraviolet) wavelength, and the substrate portion is patterned with a photocatalytic material to have an ultraviolet sterilization effect through ultraviolet rays transmitted through the substrate portion. It is done.

또한, 상기 실시 예에 따른 기판부는 부직포, 종이, 세라믹, 금속 가운데 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate portion according to the embodiment may be one of nonwoven fabric, paper, ceramic, and metal.

또한, 상기 실시 예에 따른 기판부는 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 가운데 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate portion according to the embodiment is palladium (Pd), titanium (Ti), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), nickel (Ni), and cobalt. It is characterized in that it contains at least one of (Co), chromium (Cr), and manganese (Mn).

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 자외선 광을 출력하는 광원부와, 상기 광원부와 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부가 설치된 광촉매 모듈; 및 상기 광원부에서 출력되는 빛에 여기되어 광전자를 방출하여 공기중에 부유하는 유해물질 입자가 음이온으로 하전되도록 동작하고, 상기 하전된 유해물질 입자와 전기적 인력을 형성하여 상기 유해물질 입자를 집진하는 집진부를 포함한다.In addition, an air purifying apparatus using a photocatalytic module according to an embodiment of the present invention includes a light source unit for outputting ultraviolet light, and a photocatalytic module provided with a photocatalyst unit having a photocatalytic material spaced apart from the light source unit by a predetermined distance (d); And a dust collecting unit that is excited by the light output from the light source to emit photoelectrons, thereby causing the particles of harmful substances floating in the air to be charged with negative ions, and forming an electrical attraction with the charged particles of the harmful substances to collect the particles of the harmful substances. Includes.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 광촉매 모듈과 집진부로 여과 대상 공기를 공급하는 팬 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air purifying apparatus using the photocatalyst module according to the above embodiment is characterized in that it further comprises a photocatalyst module and a fan driving unit supplying the air to be filtered to the dust collecting unit.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 광촉매 모듈과, 집진부와, 팬 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air purifying apparatus using the photocatalyst module according to the embodiment may further include a photocatalyst module, a dust collecting unit, and a control unit for controlling operations of the fan driving unit.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 집진부에 설치되어 포집된 유해물질 입자를 유도가열을 통해 제거하는 유해물질 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air purifying apparatus using the photocatalytic module according to the above embodiment is characterized in that it further comprises a toxic substance removing unit installed in the dust collecting unit to remove the collected toxic substance particles through induction heating.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 포집된 유해물질 입자에 의한 상기 집진부의 오염도를 측정하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air purification apparatus using the photocatalytic module according to the embodiment is characterized in that it further comprises a sensor unit for measuring the degree of contamination of the dust collecting unit by the collected harmful substance particles.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 광촉매부가 평판 형상의 기판부 또는 요철 형상의 기판부에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air purifying apparatus using the photocatalytic module according to the embodiment is characterized in that the photocatalyst is supported by a plate-shaped substrate portion or an uneven-shaped substrate portion.

또한, 상기 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기정화정치는 광촉매 모듈이 광원부와 광촉매부 사이에 형성된 공기 이동로를 통과하는 공기에 와류가 발생되도록 와류 발생부를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the air purification politics using the photocatalyst module according to the above embodiment is characterized in that the photocatalyst module includes a vortex generator to generate a vortex in the air passing through the air passage formed between the light source unit and the photocatalyst unit.

본 발명은 자외선/광촉매 방식을 통해 광에너지에 의한 화학적 반응을 유도하여 공기중에 존재하는 유해한 유기물질, 황화수소, 암모니아, NOx, SOx 등의 가스를 제거할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of inducing a chemical reaction by light energy through an ultraviolet/photocatalytic method to remove harmful organic substances, hydrogen sulfide, ammonia, NOx, SOx, and other gases existing in the air.

또한, 본 발명은 발생된 광전자를 통해 먼지 등을 대전시켜 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of being able to effectively remove dust or the like by charging through the generated photoelectrons.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광촉매 모듈의 구조를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광촉매 모듈의 구조를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광촉매 모듈의 구조를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광촉매 모듈의 구조를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기 정화장치를 나타낸 블록도. 1 is an exemplary view showing the structure of a photocatalytic module according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing the structure of a photocatalytic module according to another embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing the structure of a photocatalytic module according to another embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing the structure of a photocatalytic module according to another embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing an air purification apparatus using a photocatalytic module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 광촉매 모듈 및 이를 이용한 공기정화장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a photocatalyst module and an air purification apparatus using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In the present specification, the expression that a certain part "includes" a certain component does not exclude other components, but means that other components may be further included.

또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.In addition, terms such as "... unit", "... group", and "... module" mean units that process at least one function or operation, which can be classified into hardware, software, or a combination of the two.

(제1 실시 예)(Example 1)

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광촉매 모듈의 구조를 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view showing the structure of a photocatalytic module according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 광촉매 모듈(100)은 자외선 광을 출력하는 광원부(110)와, 상기 광원부(110)로부터 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부(120)와, 상기 광촉매부(120)를 지지하는 기판부(130)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the photocatalytic module 100 includes a light source unit 110 that outputs ultraviolet light, a photocatalyst unit 120 having a photocatalytic material spaced apart from the light source unit 110 by a predetermined distance (d), and the It is configured to include a substrate portion 130 supporting the photocatalyst portion 120.

또한, 상기 광원부(110)와 광촉매부(120) 사이에는 공기 이동로(101)가 형성되어 여과 대상 공기가 이동하며 정화될 수 있도록 한다.In addition, an air passage 101 is formed between the light source unit 110 and the photocatalyst unit 120 to allow the air to be filtered to move and be purified.

상기 광원부(110)는 다수의 자외선 광원(111)으로 이루어지고, 상기 자외선 광원(111)은 공기 이동방향을 따라 일정 간격으로 배열된다.The light source unit 110 includes a plurality of ultraviolet light sources 111, and the ultraviolet light sources 111 are arranged at regular intervals along the air movement direction.

또한, 상기 광원부(110)는 수은(Hg) 램프, 자외선 LED 가운데 하나로 이루어진 자외선 광원(111)으로 구성될 수 있다.In addition, the light source unit 110 may be composed of an ultraviolet light source 111 made of one of a mercury (Hg) lamp and an ultraviolet LED.

또한, 상기 광원부(110)는 100 nm 내지 200 nm의 파장 범위의 극자외선, 200 nm 내지 280 nm의 파장 범위의 자외선 C(Ultraviolet C, 또는 심자외선)를 포함할 수 있고, 바람직하게는 극자외선과 자외선 C가 함께 조사될 수도 있다.In addition, the light source unit 110 may include extreme ultraviolet rays in a wavelength range of 100 nm to 200 nm, ultraviolet rays C (ultraviolet C, or deep ultraviolet rays) in a wavelength range of 200 nm to 280 nm, preferably extreme ultraviolet rays. And ultraviolet C may be irradiated together.

상기 극자외선의 파장과 공기 중의 산소가 반응하여 발생하는 오존은 미생물과 바이러스의 세포막을 파괴하고, 산화 작용에 의하여 악취분자의 결합구조를 무취분자로 정화시킨다.Ozone generated by the reaction between the wavelength of the extreme ultraviolet rays and oxygen in the air destroys cell membranes of microorganisms and viruses, and purifies the bonded structure of malodorous molecules into odorless molecules by oxidation.

또한, 발생된 음이온은 먼지를 (-)로 대전하여 (+)이온과 미세 먼지를 집진하여 NO2, SO2, NH3와 같은 유해 물질을 정화시키도록 형성될 수 있다. In addition, the generated negative ions may be formed to charge the dust with (-) to collect (+) ions and fine dust to purify harmful substances such as NO2, SO2, and NH3.

또한, 자외선 C의 파장은 곰팡이, 미생물, 병원균, 바이러스 등에 조사되면 세포내의 DNA를 손상시킴으로써 이들의 증식능력을 억제시킬 수 있고, 특수 물질에 화학 반응을 일으켜 살균 기능을 수행한다.In addition, when the wavelength of ultraviolet C is irradiated with fungi, microorganisms, pathogens, viruses, etc., it can inhibit their proliferation capacity by damaging the DNA inside the cells, and it performs a sterilization function by causing a chemical reaction to a special substance.

상기 광촉매부(120)는 광촉매제로서 기판부(130)의 일측면에 설치되고, 광원부(110)에서 조사되는 자외선에 의해 광촉매제의 표면에 전자-정공을 생성하며, 이들은 공기중의 수산기와 반응하여 수산화물을 생성함으로써, 강력한 산화제로 기능하여 살균과 함께 다양한 종류의 유기화합물의 분해가 이루어질 수 있도록 한다.The photocatalyst part 120 is installed on one side of the substrate part 130 as a photocatalyst, and generates electron-holes on the surface of the photocatalyst by ultraviolet rays irradiated from the light source part 110, and these By reacting to generate hydroxide, it functions as a strong oxidizing agent, allowing sterilization and decomposition of various types of organic compounds.

상기 광촉매부(120)의 광촉매 물질은 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3) 가운데 선택된 적어도 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.The photocatalytic material of the photocatalyst unit 120 is titanium dioxide (TiO2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), tungsten oxide (WO3), tungsten oxide-titanium dioxide (WO3-TiO2), and zinc sulfide (ZnS). , Nickel oxide (NiO) and iron oxide (Fe2O3).

또한, 상기 광촉매 물질은 기판부(130)에 스퍼터링 또는 e-beam 진공 증착을 통해 형성될 수 있다.In addition, the photocatalytic material may be formed on the substrate 130 through sputtering or e-beam vacuum deposition.

또한, 상기 광원부(110)와 광촉매부(120) 사이의 이격 거리(d)는 2mm 내지 11mm로 이루어지고, 상기 이격 거리(d)가 너무 가깝거나 또는 너무 멀면 광촉매 물질이 자외선과 충분히 반응하지 못한다.In addition, the separation distance (d) between the light source unit 110 and the photocatalyst unit 120 is made of 2mm to 11mm, and if the separation distance (d) is too close or too far, the photocatalytic material does not sufficiently react with ultraviolet rays. .

상기 기판부(130)는 평판형상의 부재로서, 광촉매부(120)가 지지될 수 있도록 한다.The substrate portion 130 is a plate-shaped member and allows the photocatalyst portion 120 to be supported.

또한, 상기 기판부(130)는 부직포나, 종이 등과 같이 플렉서블(Flexable)한 재질로 구성될 수 있고, 세라믹이나 금속 등과 같이 리지드(Rigid)한 재질로 구성될 수도 있다.In addition, the substrate unit 130 may be formed of a flexible material such as nonwoven fabric or paper, or may be formed of a rigid material such as ceramic or metal.

또한, 상기 기판부(130)는 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 가운데 적어도 하나를 포함하여 코팅될 수 있다.In addition, the substrate portion 130 is palladium (Pd), titanium (Ti), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), nickel (Ni), cobalt It may be coated with at least one of (Co), chromium (Cr), and manganese (Mn).

즉, 광촉매의 성능을 보완하며, 오염된 공기와 반응하여 살균, 탈취, 정화 등이 이루어질 수 있도록 한다.That is, it complements the performance of the photocatalyst and reacts with contaminated air to allow sterilization, deodorization, and purification to be performed.

또한, 상기 기판부(130)는 자외선 C(또는 심자외선) 파장의 투과율이 높은 재질, 예를 들면, 석영 글라스로 구성될 수 있다.In addition, the substrate 130 may be made of a material having a high transmittance of ultraviolet C (or deep ultraviolet) wavelength, for example, quartz glass.

즉, 상기 기판부(130)는 광촉매 물질이 패터닝 되어 상기 기판부(130)를 투과하는 자외선 C를 이용하여 광촉매 모듈 외부에 자외선 살균 효과가 발생되도록 구성될 수 있다.That is, the substrate portion 130 may be configured to generate an ultraviolet sterilization effect outside the photocatalytic module by using the ultraviolet C transmitted through the substrate portion 130 by patterning the photocatalytic material.

(제2 실시 예)(Second Example)

우선, 동일한 구성요소에 대하여 동일한 도면부호를 사용하고, 동일한 구성요소에 대한 반복적인 설명은 생략한다.First, the same reference numerals are used for the same components, and repetitive descriptions of the same components are omitted.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광촉매 모듈의 구조를 나타낸 예시도이다.2 is an exemplary view showing the structure of a photocatalytic module according to another embodiment of the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 광촉매 모듈(100a)은 자외선 광을 출력하는 광원부(110)와, 상기 광원부(110)로부터 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부(120')와, 상기 광촉매부(120')를 지지하는 기판부(130')를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the photocatalyst module 100a includes a light source unit 110 that outputs ultraviolet light, a photocatalyst unit 120 ′ having a photocatalytic material spaced apart from the light source unit 110 by a certain distance d, It is configured to include a substrate portion 130' supporting the photocatalyst portion 120'.

제2 실시 예에 따른 광촉매 모듈(100a)은 요철 형상으로 이루어진 광촉매부(120')와 기판부(130')의 구성에서 제1 실시 예에 따른 광촉매 모듈(100)과 차이점이 있다.The photocatalyst module 100a according to the second embodiment is different from the photocatalyst module 100 according to the first embodiment in the configuration of the photocatalyst unit 120 ′ and the substrate unit 130 ′ having an uneven shape.

즉, 광촉매부(120')와 기판부(130')의 구성은 제1 실시 예에 따른 광촉매부(120) 및 기판부(130)의 구성과 동일하지만, 요철 형상으로 구성된 광촉매부(120')와 기판부(130')를 통해 공기 이동로를 따라 이동하는 공기가, 광촉매부(120')와 접촉하는 면적을 증가시켜 광촉매 반응 면적이 증가할 수 있도록 구성함으로써, 광촉매 반응, 살균 및 정화 효율이 향상될 수 있도록 한다.That is, the configurations of the photocatalyst unit 120' and the substrate unit 130' are the same as those of the photocatalyst unit 120 and the substrate unit 130 according to the first embodiment, but the photocatalyst unit 120' is formed in an uneven shape. ) And the air moving along the air passage through the substrate unit 130', by increasing the area in contact with the photocatalyst unit 120', thereby increasing the photocatalytic reaction area, photocatalytic reaction, sterilization, and purification Allows efficiency to be improved.

(제3 실시 예)(Third Example)

도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광촉매 모듈의 구조를 나타낸 예시도이다.3 is an exemplary view showing the structure of a photocatalytic module according to another embodiment of the present invention.

도 3에 나타낸 바와 같이, 광촉매 모듈(100b)은 자외선 광을 출력하는 광원부(110)와, 상기 광원부(110)로부터 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부(120)와, 상기 광촉매부(120)를 지지하는 기판부(130)와, 와류 발생부(140)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the photocatalytic module 100b includes a light source unit 110 that outputs ultraviolet light, a photocatalyst unit 120 having a photocatalytic material spaced apart from the light source unit 110 by a predetermined distance (d), and the It is configured to include a substrate unit 130 supporting the photocatalyst unit 120 and a vortex generation unit 140.

제3 실시 예에 따른 광촉매 모듈(100b)은 공기가 이동하는 공기 이동로(101)의 유입구에 와류(150)가 발생되도록 설치된 와류 발생부(140)의 구성에서 제1 실시 예에 따른 광촉매 모듈(100)과 차이점이 있다.The photocatalyst module 100b according to the third embodiment is a photocatalyst module according to the first embodiment in the configuration of the vortex generation unit 140 installed so that the vortex 150 is generated at the inlet of the air passage 101 through which air moves. There is a difference from (100).

상기 와류 발생부(140)는 공기 이동로(101)를 통과하는 공기에 회전운동에 의해 주류와 반대방향으로 소용돌이치는 와류 흐름을 형성함으로써, 공기의 이동 시간과 불규칙성을 증가시켜 공기와 광촉매부(120)의 접촉 면적 및 반응 시간이 증가될 수 있도록 한다.The vortex generator 140 forms a vortex flow swirling in a direction opposite to the mainstream by a rotational motion in the air passing through the air passage 101, thereby increasing the movement time and irregularities of the air and the air and the photocatalyst unit ( 120) to increase the contact area and reaction time.

또한, 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 공기 이동로(101)의 유입구에 하나의 와류 발생부(140)가 설치된 것을 실시 예로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 와류 발생부(140)가 공기 이동로(101)를 따라 일정 간격으로 배치되거나 또는 불규칙하게 배치되어 구성될 수도 있다.In addition, in the present embodiment, for convenience of description, one vortex generation unit 140 is installed at the inlet of the air passage 101, but is not limited thereto, and a plurality of vortex generation units 140 May be arranged at regular intervals or irregularly arranged along the air movement path 101.

(제4 실시 예)(Example 4)

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광촉매 모듈의 구조를 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary view showing the structure of a photocatalytic module according to another embodiment of the present invention.

도 4에 나타낸 바와 같이, 광촉매 모듈(100c)은 자외선 광을 출력하는 광원부(110)와, 상기 광원부(110)로부터 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부(120')와, 상기 광촉매부(120')를 지지하는 기판부(130')와 와류 발생부(140)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the photocatalyst module 100c includes a light source unit 110 for outputting ultraviolet light, a photocatalyst unit 120 ′ having a photocatalytic material spaced apart from the light source unit 110 by a predetermined distance d, It is configured to include a substrate portion 130' and a vortex generator 140 for supporting the photocatalyst portion 120'.

제4 실시 예에 따른 광촉매 모듈(100c)은 공기가 이동하는 공기 이동로(101)의 유입구에 와류(150)가 발생되도록 설치된 와류 발생부(140)의 구성에서 제2 실시 예에 따른 광촉매 모듈(100a)과 차이점이 있다.The photocatalytic module 100c according to the fourth embodiment is a photocatalytic module according to the second embodiment in the configuration of the vortex generator 140 installed so that the vortex 150 is generated at the inlet of the air passage 101 through which air moves. There is a difference from (100a).

즉, 공기 이동시, 광촉매부(120')와 공기가 접촉하는 면적을 증가시켜 광촉매 반응 면적이 증가할 수 있도록 요철 형상으로 구성된 광촉매부(120')와 기판부(130')의 구성에 부가하여 공기가 이동하는 공기 이동로(101)의 유입구에 와류(150)가 발생되도록 와류 발생부(140)를 추가 구성함으로써, 광촉매 반응, 살균 및 정화 효율이 향상될 수 있도록 한다.That is, in addition to the configuration of the photocatalyst unit 120' and the substrate unit 130' configured in an uneven shape so that the photocatalytic reaction area can be increased by increasing the area in which the photocatalyst unit 120' and the air contact when air moves, By further configuring the vortex generator 140 to generate the vortex 150 at the inlet of the air passage 101 through which the air moves, the photocatalytic reaction, sterilization and purification efficiency can be improved.

따라서, 상기 와류 발생부(140)에서 발생된 와류 흐름과, 요철 형상의 광촉매부(120') 및 기판부(130')의 형상을 이용하여 공기가 접촉하는 광촉매 반응 면적을 증가시켜 광촉매 반응이 더욱 향상될 수 있도록 한다. Therefore, by using the vortex flow generated in the vortex generator 140 and the shape of the concave-convex photocatalyst unit 120' and the substrate unit 130', the photocatalytic reaction area is increased by increasing the photocatalytic reaction area in contact with air. It can be further improved.

또한, 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 공기 이동로(101)의 유입구에 하나의 와류 발생부(140)가 설치된 것을 실시 예로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 와류 발생부(140)가 공기 이동로(101)를 따라 일정 간격으로 배치되거나 또는 불규칙하게 배치되어 구성될 수도 있다.In addition, in the present embodiment, for convenience of description, one vortex generation unit 140 is installed at the inlet of the air passage 101, but is not limited thereto, and a plurality of vortex generation units 140 May be arranged at regular intervals or irregularly arranged along the air movement path 101.

다음은 본 발명의 광촉매 모듈을 이용한 공기 정화장치를 도 5를 참조하여 설명한다.Next, an air purification apparatus using the photocatalytic module of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광촉매 모듈을 이용한 공기 정화장치를 나타낸 블록도이다. 5 is a block diagram showing an air purification apparatus using a photocatalytic module according to an embodiment of the present invention.

도 5에 나타낸 바와 같이, 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치는 자외선 광을 출력하는 광원부(110)와, 상기 광원부(110)와 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부(120)가 설치된 광촉매 모듈(100)과, 집진부(200)와, 팬 구동부(300)와, 제어부(400)와, 유해물질 제거부(500)와 센서부(600)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the air purifying apparatus using a photocatalytic module includes a light source unit 110 that outputs ultraviolet light, and a photocatalyst unit 120 having a photocatalytic material spaced apart from the light source unit 110 by a predetermined distance (d). The installed photocatalyst module 100, a dust collecting unit 200, a fan driving unit 300, a control unit 400, a toxic substance removing unit 500 and a sensor unit 600 are configured to be included.

본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 제1 실시 예에 따른 광촉매 모듈(100)로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 내지 제4 실시 예에 따른 광촉매 모듈(100a, 100b, 100c)로 변경 실시할 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다.In this embodiment, the photocatalytic module 100 according to the first embodiment is described for convenience of explanation, but the present invention is not limited thereto, and the photocatalytic module 100a, 100b, and 100c according to the second to fourth embodiments is changed. It will be apparent to those skilled in the art that this can be done.

즉, 평판 형상의 광촉매부(120)와 기판부(130)로 이루어진 광촉매 모듈(100)을 대체하여 요철 형상의 광촉매부(120')와 기판부(130')로 이루어진 광촉매 모듈(100a)로 구성할 수도 있고, 광원부(110)와 광촉매부(120, 120') 사이에 형성된 공기 이동로(101)를 통과하는 공기에 와류(150)가 발생되도록 와류 발생부(140)를 설치한 광촉매 모듈(100b, 100c)로 변경하여 구성할 수도 있다.That is, by replacing the photocatalytic module 100 composed of the flat plate-shaped photocatalyst part 120 and the substrate part 130, the photocatalytic module 100a composed of the concave-convex photocatalyst part 120' and the substrate part 130'. A photocatalytic module in which a vortex generator 140 is installed so that a vortex 150 is generated in the air passing through the air passage 101 formed between the light source unit 110 and the photocatalyst unit 120, 120'. It can also be configured by changing to (100b, 100c).

상기 집진부(200)는 광촉매 모듈(100)에 설치되어 광원부(110)에서 출력되는 빛에 여기되어 광전자를 방출하여 공기중에 부유하는 유해물질 입자가 음이온으로 하전되도록 동작한다.The dust collecting unit 200 is installed in the photocatalytic module 100 and is excited by the light output from the light source unit 110 to emit photoelectrons, and thus, the harmful substance particles floating in the air are charged with negative ions.

또한, 상기 집진부(200)는 상기 하전된 유해물질 입자와 전기적 인력을 형성하여 상기 유해물질 입자가 집진되도록 한다.In addition, the dust collecting unit 200 forms an electric attraction with the charged particles of the harmful material so that the particles of the harmful material are collected.

또한, 상기 집진부(200)는 광전자에 의해 음이온으로 하전된 유해물질 입자와 쿨롱력에 의한 전기적 인력을 형성하여 상기 집진부(200)로 이동되도록 알루미늄이나 구리와 같은 전도성을 갖는 금속부재와, 집진부(200)로 이동한 유해물질 입자를 포집하는 섬유부재와, 광원부(110)에서 출력되는 자외선에 여기되어 광전자를 방출하는 메탈부재를 포함하여 구성된다.In addition, the dust collecting unit 200 is a metal member having a conductivity such as aluminum or copper so as to form an electrical attraction due to the coulomb force and harmful substance particles charged with negative ions by photoelectrons and move to the dust collecting unit 200, and a dust collecting unit ( 200), and a fiber member that collects particles of harmful substances, and a metal member that is excited by ultraviolet rays output from the light source unit 110 to emit photoelectrons.

또한, 상기 집진부(200)는 광전자의 방출이 더욱 활성화될 수 있도록 자외선이 조사되면, 가전자대의 전자가 여기하는 광촉매가 추가 구성될 수 있다.In addition, when ultraviolet rays are irradiated so that the emission of photoelectrons is further activated, a photocatalyst to which electrons in the valence band are excited may be additionally configured.

상기 팬 구동부(300)는 광촉매 모듈(100)과 집진부(200)로 여과 대상 공기가 공급되도록 동작한다.The fan driving unit 300 operates to supply air to be filtered to the photocatalytic module 100 and the dust collecting unit 200.

상기 제어부(400)는 광촉매 모듈(100)과, 집진부(200)와, 팬 구동부(300)의 동작을 제어하는 구성으로서, 공기 정화동작이 수행되면, 상기 광촉매 모듈(100)의 광원부(110)와 팬 구동부(300)가 동작하도록 제어신호를 출력한다.The control unit 400 is configured to control the operation of the photocatalyst module 100, the dust collecting unit 200, and the fan driving unit 300, and when the air purification operation is performed, the light source unit 110 of the photocatalyst module 100 And outputs a control signal so that the fan driver 300 operates.

또한, 상기 제어부(400)는 집진부(200)의 섬유부재 및 메탈부재는 접지시키고, 금속부재는 (+) 전극을 걸어주어 광전효과에 의한 광전자들이 집진부(200)에서 발생되도록 한다.In addition, the control unit 400 grounds the fiber member and the metal member of the dust collecting unit 200 and attaches a (+) electrode to the metal member so that photoelectrons due to the photoelectric effect are generated in the dust collecting unit 200.

또한, 상기 제어부(400)는 공기 정화동작의 수행 후, 일정 시간이 경과하거나 또는 미세먼지 농도를 측정하는 센서부(600)로부터 출력되는 미세먼지 농도를 미리 설정된 미세먼지 제거 판단용 기준값과 비교하여 미세먼지 농도가 상기 기준값 이상이면 유해물질 제거부(500)로 온(On) 제어신호를 출력한다.In addition, after performing the air purification operation, the control unit 400 compares the fine dust concentration output from the sensor unit 600 for measuring the fine dust concentration or after a certain time has passed with a preset reference value for determining fine dust removal. When the fine dust concentration is greater than or equal to the reference value, an ON control signal is output to the toxic substance removing unit 500.

또한, 상기 제어부(400)는 유해물질 제거부(500)의 동작 후 미세먼지 농도가 기준값 이하가 되면, 오프(Off) 제어신호를 출력한다.In addition, the control unit 400 outputs an off control signal when the fine dust concentration becomes less than a reference value after the operation of the toxic substance removing unit 500.

상기 유해물질 제거부(500)는 집진부(200)에 설치되고, 상기 집진부(200)에 포집된 유해물질 입자를 유도 가열을 통해 제거하는 구성으로서, 미세먼지를 이루는 오염물질과 유도 가열을 통해 제거될 수 있도록 한다.The toxic substance removing unit 500 is installed in the dust collecting unit 200 and is configured to remove the toxic substance particles collected in the dust collecting unit 200 through induction heating, and is removed through induction heating and contaminants forming fine dust. To be able to be.

즉, 상기 유해물질 제거부(500)는 미세먼지를 이루는 주요 오염물질은 많은 금속물로 구성된 황산염과, 천연의 다양한 광물로 구성된 질산염 등의 덩어리와, 석탄, 석유 등의 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성된다.That is, in the process of burning fossil fuels such as coal and petroleum, the major pollutants forming fine dust are lumps of sulfates composed of many metals, nitrates composed of various natural minerals, and fossil fuels such as coal and petroleum. It is composed of carbons, soot, and minerals from dirt on the surface.

여기서, 전자기 유도에 의해 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 가열하는 유도 가열은 유해물질 제거부(500)를 통해 전자기유도에 의해 유도된 2차 전류가 피가열 재료인 금속, 탄소 등의 전기전도체, 즉 황산염, 질산염, 탄소류의 검댕, 광물 등에 흐르게 하여 줄열(Joule's heat)에 의한 유도 가열을 통해 용융시켜 제거되도록 한다.Here, in the induction heating, which converts electrical energy into thermal energy by electromagnetic induction and heats it, the secondary current induced by electromagnetic induction through the hazardous substance removal unit 500 is an electrical conductor such as metal or carbon, which is a material to be heated, that is, Sulfates, nitrates, carbon soot, minerals, etc. are allowed to flow and melted and removed through induction heating by Joule's heat.

상기 센서부(600)는 포집된 유해물질 입자 및 미세먼지의 농도에 의한 집진부(200)의 오염도를 측정하여 제어부(400)로 출력한다.The sensor unit 600 measures the degree of contamination of the dust collection unit 200 according to the concentration of the collected harmful substance particles and fine dust, and outputs it to the control unit 400.

따라서, 자외선/광촉매 방식을 통해 광에너지에 의한 화학적 반응을 유도하여 공기중에 존재하는 유해한 유기물질, 황화수소, 암모니아, NOx, SOx 등의 가스를 제거할 수 있고, 광전자를 통해 먼지 등을 대전시켜 효과적으로 제거할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to remove harmful organic substances, hydrogen sulfide, ammonia, NOx, SOx, and other gases existing in the air by inducing a chemical reaction by light energy through the ultraviolet/photocatalytic method, and effectively charge dust through photoelectrons. Can be removed.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although it has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, reference numerals in the claims of the present invention are provided for clarity and convenience of description, and are not limited thereto. In the process of describing the embodiments, the thickness of the lines shown in the drawings, the size of components, etc. May be exaggerated for clarity and convenience of description, and the above-described terms are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of users and operators. Should be made based on the contents throughout this specification.

100, 100a, 100b, 100c : 광촉매 모듈
101 : 공기 이동로
110 : 광원부
111 : 자외선 광원
120, 120' : 광촉매부
130, 130' : 기판부
140 : 와류 발생부
150 : 와류
200 : 집진부
300 : 팬 구동부
400 : 제어부
500 : 유해물질 제거부
600 : 센서부100, 100a, 100b, 100c: photocatalytic module
101: air passage
110: light source
111: ultraviolet light source
120, 120': photocatalyst
130, 130': substrate part
140: vortex generator
150: eddy current
200: dust collecting unit
300: fan drive
400: control unit
500: hazardous substance removal unit
600: sensor unit

Claims (17)

자외선 광을 출력하는 광원부(110)가 설치되고,
상기 광원부(110)와 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부(120, 120')가 설치되되,
상기 광원부(110)와 광촉매부(120, 120') 사이에 공기 이동로(101)를 형성한 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.A light source unit 110 that outputs ultraviolet light is installed,
The photocatalyst parts 120 and 120 ′ having a photocatalyst material are provided spaced apart from the light source unit 110 by a predetermined distance (d),
A photocatalytic module, characterized in that an air passage 101 is formed between the light source unit 110 and the photocatalyst units 120 and 120'. 제 1 항에 있어서,
상기 광촉매부(120, 120')는 평판 형상의 기판부(130) 또는 요철 형상의 기판부(130')에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 1,
The photocatalyst module (120, 120') is a photocatalytic module, characterized in that supported by a plate-shaped substrate portion (130) or an uneven-shaped substrate portion (130'). 제 2 항에 있어서,
상기 공기 이동로(101)를 통과하는 공기에 와류(150)가 발생되도록 하는 와류 발생부(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 2,
A photocatalytic module further comprising a vortex generator 140 for generating a vortex 150 in the air passing through the air passage 101. 제 3 항에 있어서,
상기 광원부(110)는 수은(Hg) 램프, 자외선 LED 가운데 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 3,
The light source unit 110 is a photocatalytic module, characterized in that consisting of one of a mercury (Hg) lamp and an ultraviolet LED. 제 3 항에 있어서,
상기 광촉매 물질은 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3) 가운데 선택된 적어도 어느 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 3,
The photocatalytic material is titanium dioxide (TiO2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), tungsten oxide (WO3), tungsten oxide-titanium dioxide (WO3-TiO2), zinc sulfide (ZnS), nickel oxide (NiO). And at least one material selected from iron oxide (Fe2O3). 제 3 항에 있어서,
상기 광촉매 물질은 기판부(130, 130')에 스퍼터링 또는 e-beam 진공 증착을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 3,
The photocatalytic material is formed by sputtering or e-beam vacuum deposition on the substrate portions 130 and 130'. 제 3 항에 있어서,
상기 기판부(130, 130')는 플렉서블(Flexable)한 재질, 리지드(Rigid)한 가운데 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 3,
A photocatalytic module, wherein the substrate portions 130 and 130 ′ are made of one of a flexible material and a rigid material. 제 7 항에 있어서,
상기 기판부(130, 130')는 자외선 C(또는 심자외선) 파장의 투과율이 높은 재질로 구성되고,
상기 기판부(130, 130')는 광촉매 물질이 패터닝되어 상기 기판부(130, 130')를 투과한 자외선을 통해 자외선 살균 효과를 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 7,
The substrate portions 130 and 130 ′ are made of a material having a high transmittance of an ultraviolet C (or deep ultraviolet) wavelength,
The photocatalytic module, wherein the substrate portions 130 and 130 ′ are patterned with a photocatalytic material to have an ultraviolet sterilization effect through ultraviolet rays transmitted through the substrate portions 130 and 130 ′. 제 7 항에 있어서,
상기 기판부(130, 130')는 부직포, 종이, 세라믹, 금속 가운데 하나인 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 7,
The substrate portion (130, 130') is a photocatalytic module, characterized in that one of non-woven fabric, paper, ceramic, metal. 제 7 항에 있어서,
상기 기판부(130, 130')는 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 가운데 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈.The method of claim 7,
The substrate portions 130 and 130' include palladium (Pd), titanium (Ti), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), nickel (Ni), A photocatalytic module comprising at least one of cobalt (Co), chromium (Cr), and manganese (Mn). 자외선 광을 출력하는 광원부(110)와, 상기 광원부(110)와 일정 거리(d) 이격되어 광촉매 물질을 구비한 광촉매부(120, 120')가 설치된 광촉매 모듈(100, 100a, 100b, 100c); 및
상기 광원부(110)에서 출력되는 빛에 여기되어 광전자를 방출하여 공기중에 부유하는 유해물질 입자가 음이온으로 하전되도록 동작하고, 상기 하전된 유해물질 입자와 전기적 인력을 형성하여 상기 유해물질 입자를 집진하는 집진부(200)를 포함하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.A photocatalytic module (100, 100a, 100b, 100c) in which a light source unit 110 that outputs ultraviolet light and a photocatalyst unit (120, 120') provided with a photocatalytic material are spaced apart from the light source unit 110 by a certain distance (d) ; And
Excited by the light output from the light source unit 110 to emit photoelectrons and operate to charge the harmful material particles floating in the air with negative ions, and to collect the harmful material particles by forming an electrical attraction with the charged harmful material particles. Air purification device using a photocatalytic module including a dust collecting unit 200. 제 11 항에 있어서,
상기 광촉매 모듈(100, 100a, 100b, 100c)과 집진부(200)로 여과 대상 공기를 공급하는 팬 구동부(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.The method of claim 11,
An air purifying apparatus using a photocatalytic module, characterized in that it further comprises a fan driving unit (300) for supplying the air to be filtered to the photocatalytic module (100, 100a, 100b, 100c) and the dust collecting unit (200). 제 12 항에 있어서,
상기 광촉매 모듈(100, 100a, 100b, 100c)과, 집진부(200)와, 팬 구동부(300)의 동작을 제어하는 제어부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.The method of claim 12,
The photocatalytic module (100, 100a, 100b, 100c), the dust collecting unit 200, and the air purification apparatus using a photocatalytic module, characterized in that it further comprises a control unit (400) for controlling the operation of the fan driving unit (300). 제 13 항에 있어서,
상기 집진부(200)에 설치되어 포집된 유해물질 입자를 유도가열을 통해 제거하는 유해물질 제거부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.The method of claim 13,
An air purifying apparatus using a photocatalytic module, further comprising a toxic substance removing unit 500 installed in the dust collecting unit 200 to remove the collected toxic substance particles through induction heating. 제 14 항에 있어서,
포집된 유해물질 입자에 의한 상기 집진부(200)의 오염도를 측정하는 센서부(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.The method of claim 14,
Air purification apparatus using a photocatalytic module, characterized in that it further comprises a sensor unit 600 for measuring the degree of contamination of the dust collecting unit 200 by the collected harmful substance particles. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광촉매부(120, 120')는 평판 형상의 기판부(130) 또는 요철 형상의 기판부(130')에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.The method according to any one of claims 11 to 15,
The photocatalyst parts 120 and 120 ′ are supported by a plate-shaped substrate part 130 or an uneven-shaped substrate part 130 ′. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광촉매 모듈(100b, 100c)은 광원부(110)와 광촉매부(120, 120') 사이에 형성된 공기 이동로(101)를 통과하는 공기에 와류(150)가 발생되도록 와류 발생부(140)를 구비한 것을 특징으로 하는 광촉매 모듈을 이용한 공기정화장치.The method according to any one of claims 11 to 15,
The photocatalyst module (100b, 100c) includes a vortex generation unit (140) to generate a vortex (150) in the air passing through the air passage 101 formed between the light source unit (110) and the photocatalyst unit (120, 120'). Air purification device using a photocatalytic module, characterized in that provided.
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