KR20230093676A - 광촉매 코팅 유리를 포함하는 유해 물질 제거 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광촉매 코팅 유리를 포함하는 유해 물질 제거 장치에 관한 것으로, 램프 하우징(110) 내에 배치된 UV LED 램프(100); 및 강화 유리 층(500);을 포함하고, 상기 램프 하우징(110)은 상기 강화 유리 층 하단에 위치하고, 상기 강화 유리 층(500) 일측면에는 광촉매 층(200)이 부착되고, 그 대향하는 측면에는 UV 필터층(300)이 부착되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 광촉매 코팅 유리를 포함하는 유해물질 제거 장치에 관한 것이다.
최근 들어 다양한 오염물질로 인한 공기의 오염이 많이 발생하고 있다. 특허, 황사 또는 미세 먼지로 인한 공기질의 오염은 사람의 건강을 크게 위협하고 있다. 이러한 이유로 인하여 광촉매(TiO2)가 다양한 분야에 활용되고 있다. 상기 광촉매는 UV(자외선)을 받으면 그 특유의 물리, 화학 작용으로 인하여 살균, 탈취 효과를 갖는 것으로 알려져 있다.
예를 들어, 국내 공개특허공보 제2006-0081685호에는 액자 형식의 공기청정기에 관한 것으로 조명이 비치는 그림 전면에 광촉매 및 은나노졸이 코딩된 유리를 설치하여 주간에는 자연광에 의해, 야간에는 인공 조명에 의해 살균 및 탈취 효과를 일으키는 기능성 액자가 개시되어 있다.
또한, 국개 등록특허공보 제2021420호에는 광촉매가 코딩된 유리 기재 및 알루미늄 기재를 구비하고, 상기 유리 기재의 투과율과 상기 알루미늄 기재의 반사율을 이용하여, 한정적인 공간에서 빛에 대한 투과와 반사를 활용함으로써 공기 중의 유해 가스를 효과적으로 제거하는 공기필터가 개시되어 있다.
또한, 국내 공개특허공보 제2018-0010610호에는 스마트폰 및 태블릿PC 강화 유리 표면에 광촉매인 TiO2용액과 방호성 용액을 함께 코팅하여 오염방지, 항균효과를 동시에 갖는 광촉매를 활용한 스마트폰 및 태블릿PC 강화 유리 박테리아 살균 방법이 개시되어 있다.
또한, 국개 등록특허공보 제2337156호에는 발열기능 및 엘이디 조명이 설치된 엘이디 모듈 본체; 상기 엘이디 모듈 본체 하부에 결합되어 엘이디 모듈 본체를 밀폐하는 밀폐커버; 상기 밀폐커버 커버와 이격되어 정화 공간이 형성되게 고정되는 정화커버; 및 상기 밀폐커버 하부와 정화커버에 코팅되어 정화 및 오염을 방지하는 광촉매층을 구비한 광촉매 엘이디 모듈 조명장치가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은, 강화 유리 층의 주연에 UV LED 램프를 배치하고 상기 강화 유리 층의 일측면에 광촉매 층을 부착하고 그리고 그 대향하는 측면에 UV 필터층 및 UV 차단층을 부착하여, 상기 UV LED 램프에서 발광된 자외선이 상기 강화 유리 층 내에 형성된 광 도파로를 통하여 전파되고 상기 광촉매 층에 도달하여 공기 정화 및 유해 물질을 제거하는 유해 물질 제거 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유해 물질 제거 장치는: 강화 유리 층 주연에 배치되고 평행한 자외선을 방출하며 방출되는 그 입사각을 조절할 수 있는 UV LED 광원; 상기 강화 유리 층 일측면에 부착된 광촉매 층; 광촉매 층에 대향하는 측면에 부착된 UV 필터층; 및 상기 UV 필터층 위에 부착된 UV 차단층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로 서술하면, 본 발명은 광촉매 코팅 유리를 포함하는 유해 물질 제거 장치에 관한 것으로, 램프 하우징(110) 내에 배치된 UV LED 램프(100); 및 강화 유리 층(500);을 포함하고, 상기 램프 하우징(110)은 상기 강화 유리 층 하단에 위치하고, 상기 강화 유리 층(500) 일측면에는 광촉매 층(200)이 부착되고, 그 대향하는 측면에는 UV 필터층(300)이 부착되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 UV 필터층(300) 위에 UV 차단층(400)이 더 부착될 수 있다. 상기 UV LED 램프(100)는 평행한 자외선을 방출하기 위하여 비구면 렌즈를 더 포함하고, 상기 UV LED 램프(100)는 상기 강화 유리 층(500)으로의 방출된 상기 자외선의 입사각(150)을 조절하기 위하여 상기 램프 하우징(110) 하단에 일정한 각도로 기울어져 부착되는 것을 특징으로 한다. 상기 유해 물질 제거 장치는 상기 입사각(150)을 조정함으로써, 상기 광촉매 층(200)의 활성화 정도를 조절할 수 있다. 상기 입사각(150)의 크기는 15° 내지 70°이고, 바람직하게는 35° 내지 55°이다. 상기 UV 필터층(300)은 상기 강화 유리 층(500)의 경계면에서 전반사되지 않고 그 외부로 조향되는 자외선을 상기 강화 유리 층(500) 내부로 재-조향시키도록 절두형 볼록 렌즈 형상의 구성 요소를 포함한다. 또한, 상기 광촉매 층(200), 상기 UV 필터층(300), 및 상기 UV 차단층(400)은 투명한 소재, 반투명한 소재, 또는 불투명한 소재 중에서 선택된 소재로 제조된다.
또한, 본 발명은 유해 물질 제거 방법에 관한 것으로, 램프 하우징(110) 내에 배치된 UV LED 램프(100)에 방출된 자외선을 강화 유리 층(500)을 통하여 상기 강화 유리 층(500)의 일측면에 부착된 광촉매 층(200)에 조사하는 단계; 및 상기 광촉매 층(200)에 조사되는 입사각(150)을 조절하기 위하여 상기 UV LED 램프(100)를 상기 램프 하우징(110) 하단에 일정한 각도로 기울여 부착하는 단계;를 포함한다. 상기 광촉매 층(200)에 대향하는 측면에 UV 필터층(300)을 부착하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 UV 필터층(300) 위에 UV 차단층(400)을 부착하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 유해 물질 제거 장치는 평행한 자외선을 방출하며 방출되는 그 입사각을 조절할 수 있는 UV LED 광원; 강화 유리 층 일측면에 부착된 광촉매 층; 및 광촉매 층에 대향하는 측면에 부착된 UV 필터층;을 포함함으로써, 상기 강화 유리 층 내에 형성된 광 도파로를 통하여 자외선을 전파시켜 면 UV LED 광원을 사용하지 않고도 상기 강화 유리 층 전체로 자외선을 조명하여 광촉매 층에 자외선을 조향할 수 있고, UV 필터층에 의해 상기 강화 유리 층의 광촉매 층이 부착되지 않은 일측면으로 조향되는 자외선이 상기 강화 유리 층쪽으로 재-조향되도록 상기 자외선의 방향을 조정하여 상기 광촉매 층으로 조향되는 자외선 량을 증가시켜 에너지 효율을 증대시키는 효과가 있다. 또한, 부가적으로 상기 UV 필터층 위에 UV 차단층 더 포함하여, UV 필터층을 투과한 자외선을 부가적으로 차단하여 사용자에게 유해한 자외선의 누출을 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유해 물질 제거 장치의 일 실시예를 도시한다.
도 2는 광촉매가 자외선과 반응하여 살균, 탈취 효과를 발휘하는 물리적, 화학적 과정을 도시한다.
도 3은 본 발명의 UV LED 램프, 강화 유리 층, 광촉매 층, 및 UV 필터층의 일 실시예를 도시한다.
도 4는, 도 3의 일부분을 확대한 확대도로서, 본 발명의 광촉매 층에 자외선이 입사하는 입사각을 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 UV LED 램프, 강화 유리 층, 광촉매 층, 및 UV 필터층에 UV 차단층을 더 부가한 일 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 유해 물질 제거 방법의 개략적인 순서도를 도시한다.
도 2는 광촉매가 자외선과 반응하여 살균, 탈취 효과를 발휘하는 물리적, 화학적 과정을 도시한다.
도 3은 본 발명의 UV LED 램프, 강화 유리 층, 광촉매 층, 및 UV 필터층의 일 실시예를 도시한다.
도 4는, 도 3의 일부분을 확대한 확대도로서, 본 발명의 광촉매 층에 자외선이 입사하는 입사각을 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 UV LED 램프, 강화 유리 층, 광촉매 층, 및 UV 필터층에 UV 차단층을 더 부가한 일 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 유해 물질 제거 방법의 개략적인 순서도를 도시한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본원에 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 서술하기 위한 비-제한적인 일례에 불과함으로써 첨부된 도면에 도시된 형태 또는 구조에 의해 본 발명의 기술적 사상이 한정되거나 제한 해석되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 유해 물질 제거 장치(10)의 일 실시예를 도시한다. 도 1의 일 실시예에 따르면, UV LED 램프(100)는 램프 하우징(110) 내에 배치되고, 상기 램프 하우징(110)은 강화 유리 층(500) 하단에 위치한다.
도 2는 광촉매가 자외선과 반응하여 살균, 탈취 효과를 발휘하는 물리적, 화학적 과정을 도시한다. 상기 광촉매에 자외선을 쪼이게 되면 표면에서 전자(음전하) 및 정공(양전하)이 발생하고, 전자는 산소와 반응하여 슈퍼옥사이드 음이온(O2 -)이 생성되고, 정공은 공기 중의 수분과 반응하여 하이드록실 라이칼(hydroxyl radical, 중성 OH)이 생성된다. 이 때 생성된 하이드록실 라디칼은 유기물질들을 산화분해 할 수 있는 능력이 매우 뛰어나기 때문에 공기 속에서 존재하는 악취물질, 바이러스, 박테리아 같은 세균 등을 분해하여 물과 이산화탄소로 바꾸어 강력한 살균 및 탈취 효능을 발휘하는 것으로 알려져 있다.
도 3은 본 발명의 UV LED 램프(100), 강화 유리 층(500), 광촉매 층(200), 및 UV 필터층(300)의 일 실시예를 도시한다. 상기 UV LED 램프(100)는 평행한 자외선을 방출하며 방출되는 그 입사각을 조절할 수 있다. 상기 UV LED 램프(100)는 자외선을 평행하게 방출하기 위하여 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 평행한 상기 자외선의 입사각을 조절하기 위하여 UV LED 램프(100)가 램프 하우징(110) 하단에 일정한 각도로 기울어져 부착될 수 있다. 상기 강화 유리 층(500)을 중심으로 상기 광촉매 층(200)의 대향하는 측면에는 UV 필터층(300)이 부착된다. 상기 UV 필터층(300)은 상기 강화 유리 층(500)의 경계면에서 전반사되지 않고 그 외부로 조향되는 자외선을 상기 강화 유리 층(500) 내부로 재-조향하기 위한 구성으로서, 절두형 볼록 렌즈 형상의 구성 요소를 포함할 수 있다.
도 4는, 도 3의 일부분을 확대한 확대도로서, 본 발명의 광촉매 층(200)에 자외선이 입사하는 입사각(150)을 예시적으로 도시한다. 상기 입사각(150)은 VU LED 램프(100)가 상기 램프 하우징(110)에 부착되는 기울기를 조절하여 조정될 수 있다. 상기 입사각(150)을 조정함으로써, 상기 광촉매 층(200)에 조향되는 자외선 량을 조절할 수 있으며, 결과적으로 광촉매 층(200)의 활성화 정도를 조절할 수 있다. 상기 입사각(150)이 너무 큰 경우, 예를 들어, 75° 내지 85°인 경우 입사각(150)이 너무 크기 때문에 상기 강화 유리 층(500) 내의 도파로로 전파사되는 자외선보다 상기 강화 유리 층(500) 외부로 조향되는 자외선이 더 커지고, 상기 광촉매 층(200) 중에서 상기 UV LED 램프(100)에 가까운 근위 부분의 광촉매 층(200)만이 활성화되고 상기 광촉매 층(200) 중에서 상기 UV LED 램프(100)에서 먼 원위 부분의 광촉매 층(200)은 활성화되지 않는다. 반대로, 상기 입사각(150)이 너무 작은 경우, 예를 들어, 0° 내지 10°인 경우 입사각(150)이 너무 작기 때문에 상기 UV LED 램프(100)에서 방출된 대부분의 자외선이 광촉매 층(200)에 도달하지 못하고 상기 강화 유리 층(500) 내에 형성된 도파로를 통해 상기 강화 유리 층(500) 상단으로 조향된다. 따라서, 상기 입사각(150)은 15° 내지 70°일 수 있으며, 바람직하게는 35° 내지 55°일 수 있다.
도 5는 본 발명의 UV LED 램프(100), 강화 유리 층(500), 광촉매 층(200), 및 UV 필터층(300)에 부가하여 UV 차단층(400)을 더 포함한 일 실시예를 도시한다. 상기 UV 필터층(300) 위에 UV 차단층(400)이 부착될 수 있다. 상기 UV 차단층(400)은 상기 UV 필터층(300)으로 조향된 자외선 중 상기 강화 유리 층(500)으로 재-조향되지 않고 상기 UV 필터층(300)을 투과한 자외선을 차단하기 위한 구성 요소이다. 또한, 상기 광촉매 층(200), 상기 UV 필터층(300), 및 상기 UV 차단층(400)은 투명하거나 반투명한 소재로 제조될 수 있으며, 필요에 따라서 불투명한 소재로 제조될 수도 있다.
10: 유해 물질 제거 장치
100: UV LED 램프
110: 램프 하우징
150: UV 입사각
200: 광촉매 층
300: UV 필터층
400: UV 차단층
500: 강화 유리 층
100: UV LED 램프
110: 램프 하우징
150: UV 입사각
200: 광촉매 층
300: UV 필터층
400: UV 차단층
500: 강화 유리 층
Claims (16)
- 유해 물질 제거 장치에 있어서,
램프 하우징(110) 내에 배치된 UV LED 램프(100); 및
강화 유리 층(500);을 포함하고,
상기 램프 하우징(110)은 상기 강화 유리 층 하단에 위치하고,
상기 강화 유리 층(500) 일측면에는 광촉매 층(200)이 부착되고, 그 대향하는 측면에는 UV 필터층(300)이 부착되는,
유해 물질 제거 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 UV 필터층(300) 위에 UV 차단층(400)이 더 부착되는,
유해 물질 제거 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 UV LED 램프(100)는 평행한 자외선을 방출하기 위하여 비구면 렌즈를 더 포함하고, 상기 UV LED 램프(100)는 상기 강화 유리 층(500)으로의 방출된 상기 자외선의 입사각(150)을 조절하기 위하여 상기 램프 하우징(110) 하단에 일정한 각도로 기울어져 부착되는,
유해 물질 제거 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 입사각(150)을 조정함으로써, 상기 광촉매 층(200)의 활성화 정도를 조절하는,
유해 물질 제거 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 입사각(150)의 크기는 15° 내지 70°인,
유해 물질 제거 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 입사각(150)의 크기는 35° 내지 55°인,
유해 물질 제거 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 UV 필터층(300)은 상기 강화 유리 층(500)의 경계면에서 전반사되지 않고 그 외부로 조향되는 자외선을 상기 강화 유리 층(500) 내부로 재-조향시키도록 절두형 볼록 렌즈 형상의 구성 요소를 포함하는,
유해 물질 제거 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 광촉매 층(200), 상기 UV 필터층(300), 및 상기 UV 차단층(400)은 투명한 소재, 반투명한 소재, 또는 불투명한 소재 중에서 선택된 소재로 제조되는,
유해 물질 제거 장치. - 유해 물질 제거 방법에 있어서,
램프 하우징(110) 내에 배치된 UV LED 램프(100)에 방출된 자외선을 강화 유리 층(500)을 통하여 상기 강화 유리 층(500)의 일측면에 부착된 광촉매 층(200)에 조사하는 단계; 및
상기 광촉매 층(200)에 조사되는 입사각(150)을 조절하기 위하여 상기 UV LED 램프(100)를 상기 램프 하우징(110) 하단에 일정한 각도로 기울여 부착하는 단계;를 포함하는,
유해 물질 제거 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 광촉매 층(200)에 대향하는 측면에 UV 필터층(300)을 부착하는 단계;를 더 포함하는,
유해 물질 제거 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 UV 필터층(300) 위에 UV 차단층(400)을 부착하는 단계;를 더 포함하는,
유해 물질 제거 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 UV LED 램프(100)는 평행한 자외선을 방출하기 위하여 비구면 렌즈를 더 포함하는,
유해 물질 제거 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 입사각(150)의 크기는 15° 내지 70°인,
유해 물질 제거 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 입사각(150)의 크기는 35° 내지 55°인,
유해 물질 제거 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 UV 필터층(300)은 상기 강화 유리 층(500)의 경계면에서 전반사되지 않고 그 외부로 조향되는 자외선을 상기 강화 유리 층(500) 내부로 재-조향시키도록 절두형 볼록 렌즈 형상의 구성 요소를 포함하는,
유해 물질 제거 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 광촉매 층(200), 상기 UV 필터층(300), 및 상기 UV 차단층(400)은 투명한 소재, 반투명한 소재, 또는 불투명한 소재 중에서 선택된 소재로 제조되는,
유해 물질 제거 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020210182507A KR20230093676A (ko) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 광촉매 코팅 유리를 포함하는 유해 물질 제거 장치 |
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| KR1020210182507A KR20230093676A (ko) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 광촉매 코팅 유리를 포함하는 유해 물질 제거 장치 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060081685A (ko) | 2006-06-24 | 2006-07-13 | 권대웅 | 디스플레이 앞유리에 광촉매와 은나노를 코팅한 자동식공기청정 기능을 갖춘 액자 |
| KR20180010610A (ko) | 2016-07-21 | 2018-01-31 | 김태헌 | TiO2를 활용한 스마트폰 및 태블릿PC 강화유리 박테리아 살균 |
| KR102021420B1 (ko) | 2019-02-27 | 2019-09-16 | 우태영 | 광촉매 프리코트를 이용한 유리 및 알루미늄 구조체 공기필터 및 이의 제조방법 |
| KR102337156B1 (ko) | 2021-03-12 | 2021-12-09 | 에이펙스인텍 주식회사 | 광촉매 엘이디 모듈 조명장치 |
-
2021
- 2021-12-20 KR KR1020210182507A patent/KR20230093676A/ko active IP Right Grant
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| KR102337156B1 (ko) | 2021-03-12 | 2021-12-09 | 에이펙스인텍 주식회사 | 광촉매 엘이디 모듈 조명장치 |
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