KR20220058023A - A Photocatalytic Filter Having Light Scatterer - Google Patents

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KR20220058023A
KR20220058023A KR1020200143265A KR20200143265A KR20220058023A KR 20220058023 A KR20220058023 A KR 20220058023A KR 1020200143265 A KR1020200143265 A KR 1020200143265A KR 20200143265 A KR20200143265 A KR 20200143265A KR 20220058023 A KR20220058023 A KR 20220058023A
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인경필
남승하
이강홍
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(주) 세라컴
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Abstract

The present invention relates to a photocatalytic filter having a light scattering layer, which can effectively transmit UV rays when harmful gases decompose using the ultra violet (UV) generated from a light source. The photocatalytic filter comprises: a housing forming a circumferential surface of the photocatalytic filter; a light reflecting plate, which is installed on a rear surface of the housing and has an inlet hole through which harmful gases are introduced; a light source support plate installed on one side of the light reflecting plate and for fixing the light source; a light scatterer, which is installed on one side of the light source, and has a plurality of light scattering holes embedded therein; and a photocatalytic material support, which is installed on one side of the light scatterer, has a plurality of through holes, and has a surface coated with a photocatalytic material.

Description

광 산란체를 구비하는 광촉매 필터{A Photocatalytic Filter Having Light Scatterer}A Photocatalytic Filter Having Light Scatterer

본 발명은 광촉매 필터에 관한 것이다. 다 구체적으로, 본 발명은 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a photocatalytic filter. More specifically, the present invention relates to a photocatalytic filter having a light scattering body.

광촉매는 어떤 화학반응에서 자신은 변하지 않고 반응속도를 변화시키거나 또는 화학반응을 개시시키는 촉매의 한 종류로서, 그 촉매 작용이 빛 에너지를 받아 일어나는 점에 특징이 있다.A photocatalyst is a type of catalyst that changes the reaction rate or initiates a chemical reaction without changing itself in a certain chemical reaction, and is characterized in that the catalysis takes place by receiving light energy.

광촉매 반응 시에는, 활성 산소종이 발생하는데, 활성 산소종은 일반적인 산소보다 활성이 크고 불안정하며 높은 에너지를 갖고 있어서 유기물질과 쉽게 산화반응을 일으켜 미생물을 분해할 수 있다.During the photocatalytic reaction, reactive oxygen species are generated. Active oxygen species are more active and unstable than general oxygen and have high energy, so they can easily oxidize with organic materials to decompose microorganisms.

이와 같이 광촉매 물질을 초미립자로 만들어 무기질 바인더와 배합하고, 고경도 내산형 투명막을 형성하도록 액상으로 제조하여 패널, 유리나 거울, 타일, 필름 들과 같은 다양한 형태의 지지체의 표면에 이를 도포하여 일정한 경화 과정을 거치면 해당 지지체에 코팅이 되어 광촉매 필터가 된다.In this way, the photocatalyst material is made into ultra-fine particles, mixed with an inorganic binder, and liquid is prepared to form a high-hardness acid-resistant transparent film, which is then applied to the surface of various types of supports such as panels, glass, mirrors, tiles, and films for a constant curing process. After passing through, the support is coated and becomes a photocatalytic filter.

한편, 광을 조사하는 광원은 점형태의 발광체에서 방사상으로 퍼져나가게 되는데, 비표면적이 넓도록 구성된 광촉매 물질 지지체의 표면을 골고루 사용하지 못하고 일부만 사용하여 광촉매 효율이 높지 못하는 문제가 발생한다.On the other hand, the light source irradiating light spreads radially from the dotted light emitting body, but the surface of the photocatalyst material support configured to have a large specific surface area is not evenly used and only a portion is used, which causes a problem that the photocatalytic efficiency is not high.

특허등록 제10-0965105호Patent Registration No. 10-0965105

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 그 목적은 광원에서 발생되는 광이 광 산란체에서 산란되어 광촉매 물질 지지체의 더 많은 표면에 조사(노출)되도록 하는 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터를 제공함에 있다.The present invention was invented in view of the above problems, and its object is to have a photocatalyst having a light scattering body so that light generated from a light source is scattered by the light scattering body and irradiated (exposed) to more surfaces of the photocatalytic material support. To provide a filter.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터는, 광촉매 필터의 둘레면을 형성하는 하우징(100)과, 공기의 유동방향 상 후류에 해당하는 상기 하우징(100)의 일측에 설치되며, 복수개의 통공(141)이 형성되고 표면에 광촉매 물질이 코팅된 광촉매 물질 지지체(140)와, 공기의 유동방향 상 전류에 해당하는 상기 하우징(100)의 타측에 설치되며, 상기 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 광을 조사하는 복수개의 광원(121)이 고정되는 광원 지지판(120), 및 상기 광촉매 물질 지지체(140)와 상기 광원 지지판(120) 사이에 설치되며, 상기 광원(121)에서 조사되는 광을 산란시키도록 내부에 복수개의 광 산란구(131)가 내장되는 광 산란체(130)를 포함한다.A photocatalytic filter having a light scattering body according to the present invention for achieving the above object includes a housing 100 forming a circumferential surface of the photocatalytic filter, and one side of the housing 100 corresponding to a wake in the flow direction of air The photocatalyst material support 140 having a plurality of through holes 141 formed thereon and coated with a photocatalytic material on the other side of the housing 100 corresponding to the current in the flow direction of air, the photocatalyst The light source support plate 120 to which a plurality of light sources 121 irradiating light in the direction of the material support 140 are fixed, and the photocatalytic material support 140 and the light source support plate 120 are installed, and the light source 121 ) includes a light scattering body 130 having a plurality of light scattering spheres 131 built therein so as to scatter the light irradiated therein.

본 발명의 바람직한 일 태양에 따르면, 공기의 유동방향 상 상기 광원 지지판(120)보다 전류에 위치하도록 상기 광원 지지판(120)의 일측에 설치되며, 공기가 유입되는 유입공(111)이 형성되며 상기 광 산란체(130)에 의해 역방향으로 조사되는 광을 상기 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 반사시켜주는 광 반사판(110)을 더 포함한다.According to a preferred aspect of the present invention, it is installed on one side of the light source support plate 120 so as to be positioned at a current higher than the light source support plate 120 in the flow direction of air, and an inlet hole 111 through which air is introduced is formed. It further includes a light reflection plate 110 for reflecting the light irradiated in the reverse direction by the light scattering body 130 in the direction of the photocatalytic material support 140 .

상기 광 산란체(130)는 적어도 하나 이상의 층이 겹쳐지게 배치될 수 있다.The light scattering body 130 may be disposed to overlap at least one layer.

상기 광 산란체(130)의 광 산란구(131)는 유리구, 유리막대, 관통형 유리구, 관통형 유리막대 중 어느 하나일 수 있다.The light scattering sphere 131 of the light scattering body 130 may be any one of a glass sphere, a glass rod, a penetrating glass sphere, and a penetrating glass rod.

상기 광 산란체(130)의 광 산란구(131)는 석영(quart)구, 석영막대, 관통형 석영구, 관통형 석영막대 중 어느 하나일 수 있다.The light scattering sphere 131 of the light scattering body 130 may be any one of a quartz sphere, a quartz rod, a penetrating quartz sphere, and a penetrating quartz rod.

상기 광 촉매 물질 지지체(140)에 형성된 통공(141)은 사각형, 육각형, 마름모형, 원형 중 어느 하나로 형성될 수 있다. The through hole 141 formed in the photocatalytic material support 140 may be formed in any one of a quadrangle, a hexagon, a rhombus, and a circle.

이와 같이 본 발명에 의하면, 광원에서 발생된 광은 광 산란체에서 산란되어 광촉매 물질 지지체의 더 많은 표면에 조사(노출) 됨으로 결국 광촉매 효율이 높아지는 효과가 있다. 또한, 광 반사판을 추가로 설치하여 광 산란체로 인해 발생되는 역방향으로의 광을 광촉매 물질 지지체로 반사시켜 시킴으로써 결국 광촉매 물질 지지체의 더 많은 표면에 조사(노출) 됨으로 광촉매 효율을 더욱 높아는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the light generated from the light source is scattered by the light scattering body and irradiated (exposed) to more surfaces of the photocatalytic material support, thereby increasing the photocatalytic efficiency. In addition, a light reflection plate is additionally installed to reflect the light in the reverse direction generated by the light scattering body to the photocatalyst material support, which in turn is irradiated (exposed) to more surfaces of the photocatalytic material support, thereby further increasing the photocatalytic efficiency. .

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터의 측단면도,
도 2 내지 도 5는 도 1의 광촉매 물질 지지체의 다양한 실시예를 나타낸 정면도,
도 6은 도 1의 광 반사판의 정면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터의 시험예의 결과 그래프이다.1 is a side cross-sectional view of a photocatalytic filter having a light scattering body according to a preferred embodiment of the present invention;
2 to 5 are front views showing various embodiments of the photocatalytic material support of FIG. 1;
6 is a front view of the light reflection plate of FIG. 1;
7 is a graph showing the results of a test example of a photocatalytic filter having a light scattering body according to an embodiment of the present invention.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Prior to the description of the present invention, the following specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of describing embodiments according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms, It should not be construed as being limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.In addition, since the embodiment according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein.

이하 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터는, 광촉매 필터의 둘레면을 형성하는 하우징(100)과, 하우징 내부에 공기의 유동방향 상 순차적으로 설치되는 광 반사판(120), 광원 지지판(120), 광 산란체(130) 및 광촉매 물질 지지체(140)를 포함한다. 여기서 공기의 의미는 유해가스를 포함하는 공기를 의미하며, 도 1에 도시된 바와 같이 공기의 흐름은 도면의 우측에서 좌측으로 이동하게 된다.Referring to FIG. 1 , a photocatalytic filter having a light scattering body according to a preferred embodiment of the present invention includes a housing 100 forming a circumferential surface of the photocatalytic filter, and sequentially installed in the air flow direction inside the housing. It includes a light reflection plate 120 , a light source support plate 120 , a light scattering body 130 , and a photocatalytic material support 140 . Here, air means air containing noxious gas, and as shown in FIG. 1 , the air flow moves from the right to the left in the drawing.

광촉매 물질 지지체(140)는 공기의 유동방향 상 맨 후류에 해당하는 하우징(100)의 일측에 설치되며, 복수개의 통공(141)이 형성되고 표면에 광촉매 물질이 코팅된다.The photocatalytic material support 140 is installed on one side of the housing 100 corresponding to the most downstream in the flow direction of air, a plurality of through holes 141 are formed, and a photocatalytic material is coated on the surface.

광촉매 물질로는 TiO2(anatase), TiO2(rutile), ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, WO3 및 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO2) 등이 사용될 수 있다. 그러나 실제로 광촉매 반응에 사용할 수 있는 반도체 물질로는 광학적으로 활성이 있으며 광부식이 없어야 하고, 또한 생물학적, 화학적으로 비활성이어야 하며, 가시광이나 자외선 영역의 빛을 이용할 수 있어야 하고 경제적으로도 저렴해야 사용이 가능하다. 이와 같은 연유로 산화티탄(TiO2)은 자원으로서 매우 풍부하기 때문에 가격이 저렴하고, 내구성, 내마모성이 우수하여 주 광촉매 물질로 사용되며, 특히 광촉매 조건과 활성화에서 볼 때 빛을 받아도 자신을 변화하지 않기 때문에 반영구적인 사용이 가능하여 대표적인 광촉매 물질로 사용된다.As the photocatalytic material, TiO 2 (anatase), TiO 2 (rutile), ZnO, CdS, ZrO 2 , SnO 2 , V 2 O 2 , WO 3 and perovskite-type composite metal oxide (SrTiO 2 ), etc. may be used. However, as a semiconductor material that can actually be used for photocatalytic reaction, it must be optically active and free from photocorrosion, and must be biologically and chemically inactive, and must be able to use light in the visible or ultraviolet range and be economically inexpensive. Do. For this reason, titanium oxide (TiO 2 ) is very abundant as a resource, so it is inexpensive and has excellent durability and abrasion resistance, so it is used as a main photocatalytic material. It can be used semi-permanently, so it is used as a representative photocatalyst material.

광촉매의 원리로는 반도체의 에너지 준위 원리로 설명되는데, 반도체는 일정 영역의 에너지가 가해지면 전자들이 가전자대의 에너지 레벨에서 전도대의 에너지 레벨로 상승하게 된다. 이때 전도대에는 전자(e-)들이 형성되고, 가전자대에는 정공(h+)들이 형성되어 강한 산화작용이나 환원작용에 의해 유해물질을 분해시키는 다양한 반응을 일으킬 수 있는 상태가 된다The principle of photocatalysis is explained by the principle of the energy level of a semiconductor. In a semiconductor, when energy of a certain region is applied, electrons rise from the energy level of the valence band to the energy level of the conduction band. At this time, electrons (e-) are formed in the conduction band, and holes (h+) are formed in the valence band.

촉매물질로 산화티탄은 빛을 받아 발생한 전자(e-)는 공기중의 산소를 O2-로 만들어 활성이 강한 산소로 만들고, 정공(h+)은 공기중에 있는 H2O의 전자를 빼앗아 수산라디칼(-OH)되는데 이런 활성산소와 수산라디칼은 높은 산화 환원 전위를 가지고 있기 때문에 NOx, SOx, 휘발성유기화합물(VOCs) 및 각종 악취 물질을 분해 시켜 인체에 무해한 CO2나 H2O등으로 만드는 역할을 한다. 이런 원리로 악취 제거는 물론 축산폐수, 오수, 공장폐수의 BOD를 낮추거나, 색도, 난분해성 오염물질, 환경호르몬 등을 제거하기도 하고 병원성대장균, 황색포도상구균, O-157균 등의 각종 병원균이나 박테리아를 99%까지 살균시키는 데 사용된다.As a catalyst material, titanium oxide is a catalyst material. Electrons (e-) generated by light convert oxygen in the air into O 2 - to make oxygen with strong activity, and holes (h+) take electrons from H2O in the air to form hydroxyl radicals (- OH), these active oxygen and hydroxyl radicals have a high oxidation-reduction potential, so they decompose NOx, SOx, volatile organic compounds (VOCs) and various odorous substances to make CO 2 or H 2 O harmless to the human body. . This principle not only removes odors, but also lowers the BOD of livestock wastewater, sewage and factory wastewater, removes color, hard-to-decompose pollutants, and environmental hormones. Used to kill up to 99% of bacteria.

또한 빛을 받게 되면 산화티탄을 구성하는 산소원자 2개가 공기중의 H2O와 반응하여 친수성이 매우 놓은 친수기(-OH)가 형성되어 산회티탄 표면은 오명물질의 부착을 방지하는 내오염성을 가지게 되며 부착된 오염물질을 공기의 흐름이나 물을 흐름을 통해 쉽게 세척이 가능하게 되는 자정성(self-cleaning)을 가지고 있어 사용상에 더욱 유리하다.Also, when exposed to light, two oxygen atoms constituting titanium oxide react with H 2 O in the air to form a highly hydrophilic hydrophilic group (-OH). It has a self-cleaning property that makes it possible to easily wash the attached contaminants through the flow of air or water, which is more advantageous for use.

광촉매 물질 지지체는 광촉매 물질을 초미립자로 만들어 무기질 바인더와 배합하고, 고경도 내산형 투명막을 형성하도록 액상으로 제조하여, 다양한 모양의 지지체에 이를 발라 일정한 경화 과정을 거치면 해당 지지체에 코팅이 되어 광촉매 필터에 사용되는 광촉매 물질로 사용되어질 수 있다.The photocatalyst material support is made of ultra-fine particles of the photocatalyst material, mixed with an inorganic binder, and made into a liquid to form a high hardness acid-resistant transparent film, applied to various shaped supports and subjected to a certain curing process, then the support is coated and applied to the photocatalytic filter It can be used as a photocatalytic material used.

본 발명의 실시예에서는 비표면적이 넓도록 상기 광촉매 물질 지지체로서 골판지(corrugate) 구조, 달갈판 구조 등 골과 마루가 반복되는 주름진 구조를 채용하는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, it is preferable to employ a corrugated structure in which valleys and floors are repeated, such as a corrugate structure and a dalgalpan structure, as the photocatalytic material support to have a large specific surface area.

광 촉매 물질 지지체(140)에는 공기가 통과하는 통공(141)이 형성되어 있으며, 도 2 내지 도 5에 형성된 바와 같이 통공(41)의 단면은 사각형, 육각형, 마르모형, 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기와 같이 다양한 형상의 통공(141)을 둘러싸는 벽면 즉, 광촉매 물질 지지체의 표면에는 광 촉매 물질이 코팅되어 있으며, 따라서 이를 통과하는 공기 속의 유해물질이 광촉매 작용에 의해 제거되게 된다.A through hole 141 through which air passes is formed in the photocatalytic material support 140, and the cross-section of the through hole 41 as formed in FIGS. can As described above, the photocatalytic material is coated on the wall surrounding the through hole 141 of various shapes, that is, the surface of the photocatalytic material support, and thus harmful substances in the air passing therethrough are removed by the photocatalytic action.

광원 지지판(120)은 공기의 유동방향 상 전류에 해당하는 하우징(100)의 타측에 설치되며, 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 광을 조사하는 복수개의 광원(121)이 고정된다.The light source support plate 120 is installed on the other side of the housing 100 corresponding to the current in the flow direction of air, and a plurality of light sources 121 irradiating light in the direction of the photocatalytic material support 140 are fixed.

산화티탄을 이용한 광촉매의 경우 anatase형의 산화티탄은 밴드갭이 3.2eV로 알려져 있어서 이를 이용하여 동일한 에너지를 줄 수 있는 에너지를 광파장으로 환산하면 380nm로 380nm보다 짧은 파장을 가진 파장의 빛, 즉 자외선(UV:Ultraviolet ray)을 쪼이면 그 효과를 얻을 수 있어서 광파장에 많은 의존성을 가지고 있다. 따라서, 광촉매 물질로 산화티탄을 적용하는 경우 상기 광원(121)은 380nm보다 짧은 파장을 갖는 UV lamp, UV LED, 기타 UV 발광체 등이 적용될 수 있다.In the case of a photocatalyst using titanium oxide, anatase-type titanium oxide has a band gap of 3.2 eV, so if the energy that can give the same energy using this is converted into an optical wavelength, it is 380 nm. The effect can be obtained by irradiating (UV:Ultraviolet ray), so it has a lot of dependence on the wavelength of light. Accordingly, when titanium oxide is applied as a photocatalytic material, the light source 121 may be a UV lamp, UV LED, or other UV light emitting material having a wavelength shorter than 380 nm.

광 산란체(130)는 광촉매 물질 지지체(140)와 광원 지지판(120) 사이에 설치되며, 광원(121)에서 조사되는 광을 산란시키도록 내부에 복수개의 광 산란구(131)가 내장된다.The light scattering body 130 is installed between the photocatalytic material support 140 and the light source support plate 120 , and a plurality of light scattering spheres 131 are built therein to scatter the light irradiated from the light source 121 .

도 1에서는 광 산란체(130)가 한 개의 층이 배치된 것이 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 광원의 수, 산찬구의 개수나 부피, 하우징의 크기 등에 따라 복수 개의 층이 겹쳐지게 배치될 수 있다.1 illustrates that the light scattering body 130 is arranged in one layer, but the present invention is not limited thereto, and a plurality of layers are overlapped according to the number of light sources, the number or volume of scatterers, and the size of the housing. can be placed.

상기 광 산란체(130)에 내장되는 광 산란구(131)는 다양한 재질 및 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 광 산란구(131)는 유리 재질로 형성되며 구(球) 형상을 갖는 유리구, 구형상 이외의 형상을 갖는 유리막대, 구 형상을 갖되 중앙부가 관통된 관통형 유리구, 관통형 유리막대 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 또한 광 산란구(131)는 석영(quart) 재질로 형성되며 구(球) 형상을 갖는 석영구, 구형상 이외의 형상을 갖는 석영막대, 관통형 석영구, 관통형 석영막대 중 어느 하나가 적용될 수 있다.The light scattering spheres 131 embedded in the light scattering body 130 may have various materials and various shapes. For example, the light scattering sphere 131 is formed of a glass material and has a glass sphere having a spherical shape, a glass rod having a shape other than a spherical shape, a penetrating glass sphere having a spherical shape but having a central portion penetrated, and a penetrating type. Any one of the glass rods may be applied. In addition, the light scattering sphere 131 is formed of a quartz material, and any one of a quartz sphere having a spherical shape, a quartz rod having a shape other than a spherical shape, a penetrating quartz sphere, and a penetrating quartz rod is applied. can

광원(121)은 점 형태의 발광체에서 광이 방사상으로 퍼져나가는데 비표면적이 넓도록 구성된 광촉매 물질 지지체의 표면을 고루 사용하지 못하게 된다. 따라서 본 발명은 광촉매 물질 지지체의 표면을 더욱 많이 사용할 수 있도록 광촉매 물질 지지체(140)와 광원(121) 사이에 광 산란체(130)를 설치하고, 이에 의해 광원에서 조사되는 광은 산란되어 광촉매 물질 지지체(140)의 더 많은 표면에 조사되거나 노출됨으로 인해 결국은 광촉매 효과를 높일 수 있는 이점이 있다.The light source 121 is not able to evenly use the surface of the photocatalyst material support configured to have a large specific surface area while the light spreads radially from the dotted light emitting body. Therefore, in the present invention, the light scattering body 130 is installed between the photocatalytic material support 140 and the light source 121 so that the surface of the photocatalytic material support can be more used, and thereby the light irradiated from the light source is scattered and the photocatalytic material Due to irradiation or exposure to more surfaces of the support 140, there is an advantage in that the photocatalytic effect can be eventually increased.

본 발명에 의하면 상술한 광촉매 효과를 더욱 높이기 위해 광 반사판(110)이 더 구비될 수 있다.According to the present invention, the light reflection plate 110 may be further provided to further enhance the above-described photocatalytic effect.

광 반사판(110)은 공기의 유동방향 상 광원 지지판(120)보다 전류에 위치하도록 상기 광원 지지판(120)의 일측(도면상 우측)에 설치된다. 광 반사판(110)은 공기가 유입되는 유입공(111)이 형성되며, 광 산란체(130)에 의해 역방향으로 조사되는 광을 상기 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 반사시켜주는 역할을 한다. 즉, 광 반사판(110)에 의해 광원에서 조사된 광은 광촉매 물질 지지체(140)의 더 많은 표면에 조사되거나 노출됨으로 인해 결국은 광촉매 효과를 높일 수 있는 이점이 있다.The light reflection plate 110 is installed on one side (right side in the drawing) of the light source support plate 120 so as to be located in a current rather than the light source support plate 120 in the flow direction of the air. The light reflection plate 110 has an inlet hole 111 through which air is introduced, and serves to reflect the light irradiated in the reverse direction by the light scattering body 130 in the direction of the photocatalytic material support 140 . That is, since the light irradiated from the light source by the light reflection plate 110 is irradiated or exposed to more surfaces of the photocatalytic material support 140 , there is an advantage in that the photocatalytic effect can be eventually increased.

도 1 및 도 6을 참조하면, 광 반사판(110)에는 유입공(111)이 일정 간격을 두고 규칙적으로 배치되며, 유입공(111)이 형성되지 않는 부분에 광이 반사되게 된다. 따라서, 도 1에서처럼 반사 효율을 높이기 위해 유입공(110)이 위치하는 곳과 대응되는 위치에 광원(121)이 배치되는 것이 바람직하다.Referring to FIGS. 1 and 6 , inlet holes 111 are regularly arranged at regular intervals in the light reflection plate 110 , and light is reflected in portions where the inlet holes 111 are not formed. Accordingly, as shown in FIG. 1 , it is preferable that the light source 121 be disposed at a position corresponding to the position where the inlet hole 110 is located in order to increase the reflection efficiency.

[시험예 1][Test Example 1]

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 광촉매 필터의 일 실시예를 다음과 같이 측정하였다.An embodiment of the photocatalytic filter according to the present invention as described above was measured as follows.

1입방 미터의 챔버안에 NH3 가스를 주입하여 이를 초기치 NH3 농도가 10ppm이 되도록 준비하였고, 이 안에 광촉매 물질 지지체로 평방인치당 셀(cell) 300개를 가진 구조물을 20mm 두께로 준비하여 이에 광촉매 물질 TiO2를 졸겔법으로 코팅한 것을 장착하여다. 그리고 이를 비추는 촉매 활성용 광원으로 365nm 파장의 UV광을 발광하는 LED를 직/병렬로 구성하여 정격전압을 인가하여 측정하였다. 그리고 분당 풍량 1.87CMM의 풍량을 가진 송풍기를 설치하여 NH3 가스가 일정하게 광원으로부터 활성화된 광촉매 물질 지지체 사이로 통과되도록 구성하여 일정 시간이 지난 다음 분해되고 남은 NH3의 양으로 평가하여 NH3 제거율을 측정하였다.NH 3 gas was injected into a 1 cubic meter chamber to prepare an initial NH 3 concentration of 10 ppm, and a structure with 300 cells per square inch as a photocatalytic material support was prepared in a thickness of 20 mm to prepare a photocatalytic material TiO 2 The sol-gel method is coated with the mounting. And as a light source for catalytic activity to illuminate it, LEDs emitting UV light of 365 nm wavelength were configured in series/parallel, and the rated voltage was applied to measure. And a blower with an air flow rate of 1.87CMM per minute is installed so that the NH 3 gas is constantly passed between the photocatalytic material support activated from the light source . measured.

이와 비교하기 위해 도 1에서와 같이 광 산란체(130)과, 광 반사판(110)을 광원에서 광촉매 물질 지지체의 방향과 그 반대방향에 설치한 것과, 광 산란체와 광 반사판을 설치하지 않을 것을 비교하여 측정한 결과는 아래 표 1 및 도 7과 같다.For comparison, as in FIG. 1 , the light scatterer 130 and the light reflection plate 110 are installed in the opposite direction from the direction of the photocatalytic material support in the light source, and the light scatterer and the light reflection plate are not installed. Comparatively measured results are shown in Table 1 and FIG. 7 below.

NH3 제거율NH3 Removal Rate 10분 경과10 minutes passed 20분 경과20 minutes passed 광산란체, 광반사판 없음No light scatterer, no light reflector 39%39% 45%45% 광산란체, 광반사판 사용Use of light scatterers and light reflectors 60%60% 65%65% 제거율 상승increased removal rate 21%P.증가21% P. increase 20%P.증가20% P. increase

상기 표 1과 같이 광 산란체(130)와 광 반사판(110)이 없을때에는 10분/20분 경과시 각각 39%, 45%의 제거율을 나타내었고, 광 산란체(130)와 광 반사판(110)을 설치시 제거율이 상승되어 각각 60%, 65%의 결과가 되었다.As shown in Table 1, in the absence of the light scatterer 130 and the light reflection plate 110, the removal rates were 39% and 45%, respectively, after 10 minutes/20 minutes, respectively, the light scatterer 130 and the light reflection plate 110 ), the removal rate increased, resulting in 60% and 65%, respectively.

따라서, 광 산란을 통한 광의 분산을 높였으며, 광 반사판을 이용하여 반대편으로 나올 수 있는 산란광을 다시 광 촉매 물질 지지체로 보내주기 때문에 광촉매의 효과를 극대화 시킬 수 있는 것이다.Therefore, the dispersion of light through light scattering is increased, and the effect of the photocatalyst can be maximized because the scattered light, which can come out to the opposite side using the light reflection plate, is sent back to the photocatalyst material support.

100 : 하우징 110 : 광 반사판
111 : 유입공 120 : 광원 지지판
121 : 광원 130 : 광 산란체
131 : 광 산란구 140 : 광촉매 물질 지지체
141 : 통공100: housing 110: light reflector
111: inlet hole 120: light source support plate
121: light source 130: light scattering body
131: light scattering sphere 140: photocatalytic material support
141: through hole

Claims (6)

광촉매 필터의 둘레면을 형성하는 하우징(100);
공기의 유동방향 상 후류에 해당하는 상기 하우징(100)의 일측에 설치되며, 복수개의 통공(141)이 형성되고 표면에 광촉매 물질이 코팅된 광촉매 물질 지지체(140);
공기의 유동방향 상 전류에 해당하는 상기 하우징(100)의 타측에 설치되며, 상기 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 광을 조사하는 복수개의 광원(121)이 고정되는 광원 지지판(120); 및,
상기 광촉매 물질 지지체(140)와 상기 광원 지지판(120) 사이에 설치되며, 상기 광원(121)에서 조사되는 광을 산란시키도록 내부에 복수개의 광 산란구(131)가 내장되는 광 산란체(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터.a housing 100 forming a circumferential surface of the photocatalytic filter;
a photocatalytic material support 140 installed on one side of the housing 100 corresponding to the wake in the flow direction of air, a plurality of through holes 141 are formed and a photocatalytic material is coated on the surface;
a light source support plate 120 installed on the other side of the housing 100 corresponding to the current in the flow direction of air, and to which a plurality of light sources 121 irradiating light in the direction of the photocatalytic material support 140 are fixed; and,
The light scattering body 130 installed between the photocatalytic material support 140 and the light source support plate 120 and having a plurality of light scattering spheres 131 built therein to scatter the light irradiated from the light source 121 . ); A photocatalytic filter comprising a light scattering body. 청구항 1에 있어서,
공기의 유동방향 상 상기 광원 지지판(120)보다 전류에 위치하도록 상기 광원 지지판(120)의 일측에 설치되며, 공기가 유입되는 유입공(111)이 형성되며 상기 광 산란체(130)에 의해 역방향으로 조사되는 광을 상기 광촉매 물질 지지체(140) 방향으로 반사시켜주는 광 반사판(110)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터.The method according to claim 1,
It is installed on one side of the light source support plate 120 so as to be positioned at a current higher than the light source support plate 120 in the flow direction of the air, and an inlet hole 111 through which air is introduced is formed, and is reversed by the light scattering body 130 . A photocatalytic filter having a light scattering body, characterized in that it further comprises a light reflecting plate 110 for reflecting the light irradiated to the photocatalytic material support 140 in the direction. 청구항 1에 있어서,
상기 광 산란체(130)는 적어도 하나 이상의 층이 겹쳐지게 배치되는 것을 특징으로 하는 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터.The method according to claim 1,
The light scattering body 130 is a photocatalytic filter having a light scattering body, characterized in that at least one or more layers are overlapped. 청구항 1에 있어서,
상기 광 산란체(130)의 광 산란구(131)는 유리구, 유리막대, 관통형 유리구, 관통형 유리막대 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터.The method according to claim 1,
The light scattering sphere 131 of the light scattering body 130 is a photocatalytic filter having a light scattering body, characterized in that any one of a glass sphere, a glass rod, a through-type glass sphere, and a through-type glass rod. 청구항 1에 있어서,
상기 광 산란체(130)의 광 산란구(131)는 석영(quart)구, 석영막대, 관통형 석영구, 관통형 석영막대 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터.The method according to claim 1,
The light scattering sphere 131 of the light scattering body 130 is a quartz sphere, a quartz rod, a penetrating quartz sphere, or a penetrating quartz rod. 청구항 1에 있어서,
상기 광 촉매 물질 지지체(140)에 형성된 통공(141)은 사각형, 육각형, 마름모형, 원형 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 산란체를 구비하는 광촉매 필터.The method according to claim 1,
A photocatalytic filter having a light scattering body, characterized in that the through hole 141 formed in the photocatalytic material support 140 is formed in any one of a quadrangle, a hexagon, a rhombus, and a circle.
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