WO2018030815A1 - 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치 - Google Patents

촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치 Download PDF

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WO2018030815A1
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catalyst
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light
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김재호
김기홍
박지용
심호창
지용준
고재우
박태용
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Hanon Systems Corp
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • A61L9/20—Ultraviolet radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B60H2003/0675—Photocatalytic filters

Definitions

  • the present invention relates to a catalyst device and a vehicle air conditioner including the same. More particularly, the light source unit and the catalyst are used to purify the air flowing into the interior of the air conditioning case, and to stably sterilize the evaporator and to protect the occupant in a large amount of weight. It is to provide a catalyst device and a vehicle air conditioner including the same that can realize the maximum performance of sterilization and deodorization for the evaporator by adjusting the optimum distance and angle between the parts.
  • a vehicle air conditioner is a device for cooling or heating an interior of a vehicle by heating or cooling the air in the vehicle or introducing the outside air into a vehicle, or circulating the air in the interior of the vehicle.
  • the heater core for the heating operation and the air cooled or heated by the evaporator or the heater core are selectively blown to each part of the vehicle interior by using a blower mode switching door.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2549032 (registered date 1997.05.30, name: automotive deodorizer air conditioner) has been disclosed with a vehicle deodorizer air conditioner.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional automotive deodorizer cooling device.
  • the conventional vehicle deodorizer cooling apparatus includes an outside air inlet 21 and an inside air inlet 22 in a case 20, and the outside air inlet 21 and the inside air inlet 22.
  • An intake door 23 for selectively opening and closing is provided to be rotatable.
  • An actuator 30 is connected to the rotational shaft of the intake door 23 and controlled by the control means 31.
  • the intake door 23 is provided on the downstream side with a blower 25 for blowing air introduced from the outside air inlets 21 and 22 to the downstream side, and the blower 25 includes a fan 32 and the fan ( It consists of a motor 33 for rotating 32.
  • an evaporator 26 is installed to cool the air by exchanging heat with the air passing therethrough.
  • An air passage 28 formed on the downstream side of the evaporator 26 is provided with a catalyst filter 27 for generating active oxygen by irradiation of long wavelength light.
  • the catalytic filter 27 generates active oxygen by irradiation of the ultraviolet lamp 29, and oxidatively decomposes the substance causing the odor to the oxidative compound of extremely low concentration.
  • the ultraviolet lamp 29 is disposed between the evaporator 26 and the catalytic filter 27.
  • a metal catalyst filter 34 for removing ozone contained in the flowing air is provided on the downstream side of the catalyst filter 27, a metal catalyst filter 34 for removing ozone contained in the flowing air is provided.
  • Unexplained reference numeral 35 is a temperature sensor
  • 36 is a sensor for sensing the odor level
  • 37 is a fan switch
  • 24 is an air discharge port.
  • the conventional automotive deodorizer air conditioner has a mercury inside the ultraviolet lamp 29 used as a light source of the catalyst, mercury is harmful to the human body and can not be applied to vehicles due to various environmental requirements There is this.
  • the catalyst filter 27 is installed on the downstream side of the evaporator 26, so that the odor generated by the evaporator 26 is adsorbed and deodorized, there is a problem that the filter has to be replaced due to the decrease in the amount of air flow.
  • the conventional automotive deodorizer air conditioner has a problem that the assembly of the ultraviolet lamp 29 and the catalyst filter 27 as a separate component is reduced.
  • the present invention has been made to solve the problems described above, according to an embodiment of the present invention between the light source unit and the catalyst unit to purify and deodorize the evaporator while purifying the air introduced into the air conditioning case It is to provide a catalyst device and a vehicle air conditioner including the same that can sterilize and deodorize the evaporator by adjusting the separation distance and angle to a specific distance and a specific angle to concentrate the light energy to the catalyst unit in an optimal state.
  • Catalytic apparatus according to an embodiment of the present invention case 140; A light source unit 120 facing the inner side of the case 140 to irradiate light toward the inner side of the case 140; A catalyst unit 130 disposed on an inner side of the case 140 and causing a photocatalytic reaction by light irradiated by the light source unit 120; And the catalyst unit 130 is positioned between the light source unit 120 and the catalyst unit 130 at a first separation distance L so that the maximum light energy Pmax of the light source unit 120 is concentrated. do.
  • the light source unit 120 is characterized in that any one of ultraviolet light having a first wavelength region or visible light having a second wavelength region is selectively used.
  • the first separation distance L is a lower surface area of the catalyst unit 130 based on a vertical distance between the light source unit 120 and the catalyst unit 130 when the light amount P is irradiated from the light source unit 120. It is characterized in that the space is maintained at a distance corresponding to the 2/3 * P intensity covered only.
  • the first separation distance (L) is the catalyst portion length * 1/2 * tan / 2 is maintained.
  • the first separation distance L from the catalyst unit 130 based on the light source unit 120 is characterized in that 15mm is maintained.
  • the diffusion angle of the light source unit 120 based on the maximum light energy of the light source unit 120 ( ) Is more than 20 degrees and less than 60 degrees.
  • the light source unit 120 is characterized in that an LED is used.
  • the light source unit 120 is characterized in that composed of any one or a plurality.
  • the catalyst unit 130 is characterized in that the horizontal length and the vertical length is extended to the same length.
  • the first wavelength region is characterized in that the light amount P is maintained in a range between 180 nm and 380 nm.
  • the second wavelength region is characterized in that the light amount (P) is maintained in the range between 380nm ⁇ 760nm.
  • the second wavelength region is characterized in that the light amount P is maintained in the range between 400 nm and 500 nm.
  • the catalyst unit 130 In order to reflect the light source irradiated from the light source unit 120 to the catalyst unit 130 includes a reflecting plate 160 disposed in a state facing the light source unit 120 inside the case 140.
  • the reflector 160 is disposed at a position between 2/3 * P and 1/3 * P based on the light amount P.
  • the catalyst unit 130 is characterized in that the porosity is maintained at 80% or more.
  • a catalyst apparatus and an air conditioner for a vehicle including the same, including: an air conditioning case 300 in which a vent 310 through which air is discharged is formed by forming a space in which the introduced air is transferred; An evaporator 410 provided inside the air conditioning case 300; A heater core 420 provided at a rear side of the air conditioning case 300 in an air flow direction; And the catalyst device 100 according to any one of claims 1 to 14.
  • the catalytic device 100 is characterized in that provided in the front side of the evaporator 410 in the air flow direction.
  • the catalytic device 100 is characterized in that it is provided on the rear side of the evaporator 410 in the air flow direction.
  • the catalyst device and the vehicle air conditioner including the same may sterilize and deodorize an evaporator using an LED or visible light so that a passenger in a vehicle does not cause a problem due to heavy metal poisoning. .
  • the catalyst device and the vehicle air conditioner including the same may improve the deodorizing effect of the catalyst by placing the catalyst at a position where the light energy irradiated from the light source is maximized.
  • the catalyst device and the vehicle air conditioner including the same according to an embodiment of the present invention are intended to reduce the size of the catalyst portion and to improve the deodorization effect to achieve stable sterilization regardless of the change in the amount of catalyst.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional vehicle deodorizer cooling device.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a catalyst device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the state in which FIG. 2 is assembled
  • Figure 4 is a view showing the separation interval of the conventional light source and the catalyst unit.
  • FIG 5 is a view showing a separation interval between the light source unit and the catalyst unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a reflector provided in the catalyst device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a graph showing the deodorization state according to the elapsed time through the catalyst device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a vehicle air conditioner according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a catalyst device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the assembled state of FIG. 2
  • FIG. 4 is a view showing a separation distance between a conventional light source unit and a catalyst unit
  • 5 is a diagram illustrating a separation interval between the light source unit and the catalyst unit according to the first embodiment of the present invention.
  • the catalyst device 100 includes a body 110, a light source unit 120 for irradiating ultraviolet light, a catalyst unit 130, and a case. 140 and the sealing part 150 are comprised.
  • the catalyst unit 130 and the catalyst unit 130 which are positioned and cause a photocatalytic reaction by the light irradiated by the light source unit 120 are configured to concentrate the maximum light energy Pmax of the light source unit 120. 120 is located between the catalyst 130 and the first separation distance (L).
  • the catalyst unit 130 can concentrate the maximum light energy (Pmax) of the light source unit 120 can perform a stable deodorization to the evaporator regardless of the size reduction.
  • the light source unit 120 and the catalyst unit 130 may be positioned at the first separation distance L to easily concentrate the maximum light energy Pmax to prevent deterioration of deodorization efficiency due to size reduction. .
  • the body 110 provides a space in which the light source unit 120 and the catalyst unit 130 to be described later can be stably installed while being assembled with the case 140 and each other.
  • Body 110 is formed with a receiving portion 111, the substrate 122 is seated, the substrate 122 is provided with a light source unit 120 for irradiating ultraviolet (UV) light having a first wavelength region on the upper surface. do.
  • UV ultraviolet
  • the case 140 may have upper and lower cases assembled with each other, or may be separately configured with left and right cases and assembled with each other.
  • any one of ultraviolet light having a first wavelength region or visible light having a second wavelength region may be selectively used.
  • the LED is used as the light source unit 120, even when sterilization is performed on the evaporator, it is harmless to the driver's safety in the vehicle, and the repair is easy even when a failure occurs. Therefore, the safety of the occupants and the sterilization efficiency of the evaporator can be improved at the same time.
  • a socket 102 for power supply is installed on the substrate 122, it may be stably supplied when power is supplied to the light source unit 120.
  • the light source unit 120 may be stably operated.
  • the LED is used as the light source unit 120, it can be safely used because it does not cause any problem to the health of the passengers with stable sterilization for the evaporator.
  • the catalyst unit 130 Prior to the description of the light source unit 120, the catalyst unit 130 has a horizontal length and a vertical length extending to the same length, for example, a length of 44mm * 44mm length.
  • the extended length of the explosive portion 130 is relatively shorter than the length used in the prior art, and when the ultraviolet light is irradiated to the light source portion 120 of the catalyst portion 130, the amount of light energy is changed to An investigation is made.
  • Figure 5 is a view showing the separation interval between the light source and the catalyst unit according to an embodiment of the present invention.
  • the separation distance L between the conventional light source unit 12 and the catalyst unit 13 is a first separation between the light source unit 120 and the catalyst unit 130 according to the present invention.
  • the distance is relatively short relative to the distance (L).
  • the length of the conventional catalyst portion 13 also extends relatively longer than the present invention.
  • the conventional separation distance L is maintained at a separation distance of 5 mm.
  • the maximum light energy Pmax irradiated to the catalyst units 13 and 130 is different from the conventional and the present invention.
  • the maximum light energy Pmax of the catalyst unit 13 is spaced at a distance corresponding to 1/3 * P intensity based on 5 mm, which is a vertical distance spaced between the conventional light source unit 12 and the catalyst unit 13. State is maintained.
  • the first separation distance L between the catalyst unit 130 and the light source unit 120 is the light source unit 120 and the catalyst unit ( Based on the vertical distance between the 130 is spaced by a distance corresponding to the 2 / 3 ⁇ P intensity that covers only the lower surface area of the catalyst unit 130.
  • the definition of the region is a region in which the light amount P is concentrated when the catalyst unit 130 is viewed from the side, and the entire range of the actual light amount P corresponds to 1/3 * P.
  • the maximum light energy Pmax of ultraviolet light irradiated toward the catalyst unit 13 was made at 1/3 * P of the light source unit 12.
  • the manufacturing cost is increased due to the increase in the size of the catalyst 13, so the deodorizing effect on the evaporator is excellent, but the cost is increased.
  • the size of the catalyst unit 130 is reduced in order to improve the conventional problem as described above, and the first separation distance L between the light source unit 120 and the catalyst unit 130 is spaced apart by a specific distance. .
  • the maximum light energy Pmax irradiated from the light source unit 120 may be irradiated to the maximum to cause an effect of performing a stable deodorization of the evaporator without reducing the efficiency caused by the size reduction of the catalyst unit 130.
  • the size of the catalyst unit 130 is reduced compared to the related art, since the light energy of the light source unit 120 may be more concentrated, an unnecessary dead zone may not be generated.
  • 15 mm of the first separation distance L may be maintained with respect to the catalyst unit 130 based on the light source unit 120.
  • the first separation distance L is 15 mm long when the vertical separation distance from the light source unit 120 is adjusted to satisfy 2/3 * P corresponding to the maximum light energy Pmax of the light source unit 120. At the maximum light energy (Pmax) of the light source unit 120 is concentrated.
  • the length of the catalyst portion * 1/2 * tan ⁇ / 2 is maintained.
  • the first separation distance L is correlated with the size of the case 140 and the maximum light energy of the light source unit 120.
  • the first separation distance L may be calculated by using the above formula and applied to an actual product.
  • the diffusion angle ⁇ of the light source unit 120 is maintained within 20 degrees to 60 degrees based on the maximum light energy.
  • the diffusion angle is applied when the catalyst unit 130 is positioned in the dotted area as shown in the drawing by the first separation distance L described above.
  • the maximum light energy may be irradiated within the range of the diffusion angle, and thus the efficiency of the catalyst 130 may be maintained to the maximum.
  • the light source unit 120 is irradiated toward the catalyst unit 130 at a total diffusion angle of about 120 degrees.
  • the LED is used in the light source unit 120 according to the present embodiment, since no harmful components are discharged or accompanied with a potential risk, the light source unit 120 can be safely used and easy to repair and replace even when a failure occurs, thereby improving the workability of the worker.
  • the LED irradiates UVA (Ultra Violet-A) light or UVC (Ultra Violet-C) light having a wavelength of 400 nm or less, and solves the problem of mercury use, which has been a problem in conventional mercury lamps, Investigations may be possible.
  • UVA Ultra Violet-A
  • UVC Ultra Violet-C
  • UVA Since UVA is relatively inexpensive, it is advantageous in terms of cost and can effectively activate the photocatalytic reaction of the catalyst unit 130. UVC is relatively expensive, but at the same time activates the photocatalytic reaction and can perform the sterilization function on its own to improve the sterilization efficiency.
  • the light source unit 120 may be configured as one or a plurality, and the number is not particularly limited.
  • the light amount P is maintained in a range of 180 nm to 360 nm, and irradiation is selectively directed toward the catalyst unit 130 in the above-described first wavelength region.
  • the first wavelength region may be irradiated to the catalyst unit 130 in an amount of light P in any of the above-described ranges, and in this case, the efficiency may be maintained with high efficiency, so that the catalyst unit may be formed at the above-described light amount. 130 is irradiated.
  • the light source unit 120 is composed of one or a plurality of, in this case a plurality of the same LED may be installed.
  • the light source unit 120 may be configured to irradiate an LED and visible light irradiated with ultraviolet light at the same time.
  • the light energy may be concentrated in the catalyst unit 130 due to different wavelengths, thereby improving efficiency.
  • the light amount P is maintained in a range between 380 nm and 760 nm, and irradiation is selectively directed toward the catalyst unit 130 in the above-described second wavelength region.
  • the light amount P may be maintained in a range of 400 nm to 500 nm. In this case, irradiation is selectively performed toward the catalyst unit 130 in the above-described second wavelength range.
  • the present embodiment is disposed to face the light source unit 120 from the inside of the case 140 to reflect the light source irradiated from the light source unit 120 to the catalyst unit 130.
  • Reflecting plate 160 is included.
  • the reflector 160 is disposed at a position between 2/3 * P and 1/3 * P based on the light amount P.
  • the reflective plate 160 may be disposed to be orthogonal to the catalyst unit 130, or may be disposed to be inclined at an angle within 5 degrees, and is not limited to the state shown in the drawings.
  • the catalyst unit 130 generates a photocatalytic reaction by the light irradiated by the light source unit 120 to generate peroxygen radicals.
  • the catalyst unit 130 generates a photocatalytic reaction by the light irradiated from the light source unit 120, and contaminants and evaporators introduced into the air conditioning case 300 by the oxidation of peroxygen radicals generated in the photocatalytic reaction. Remove fungi, various contaminants and odors in 410.
  • the catalyst unit 130 absorbs the light emitted from the light source unit 120, electrons in the valence band (VB) filled with electrons absorb light energy, and thus the conduction band (CB) in which the electrons are empty. Will be moved to).
  • VB valence band
  • CB conduction band
  • Holes which are empty electron sites of valence bands, oxidize water molecules on their surfaces, and become themselves intact, and oxidized water molecules form OH radicals.
  • excited electrons excited by the conduction band may react with oxygen to generate strong oxidative peroxygen radicals to sterilize the evaporator 410.
  • the catalyst unit 130 according to the present embodiment is formed to have a porosity of 80% or more and have a thickness of 5mm to 50mm.
  • the weight of the catalyst included in the catalyst unit 130 is maintained within the weight range of 10% to 30% of the total weight of the catalyst unit 130.
  • the catalyst consists of titanium oxide granulated to a size of 10 nanometers to 60 nanometers.
  • the titanium oxide (TiO 2 ) receives ultraviolet rays of 400 nm or less to generate peroxygen radicals, and the generated peroxygen radicals decompose organic materials to safe water and carbon dioxide.
  • the titanium oxide may be nano-particles to generate a large amount of peroxygen radical even when using a light source exhibiting a relatively weak ultraviolet wavelength.
  • the peroxygen radical generated in a large amount can remove various substances such as odors and bacteria as well as organic matter.
  • the catalyst unit 130 forms a surface area value of the nano-particle-ized titanium oxide to 330 m 2 / g or more, so that the number of particles that receive the same light energy per area is greater than that of conventional titanium oxide, so that the amount of peroxygen radicals is generated. Increases.
  • a graph illustrating a deodorization state according to elapsed time through the catalyst device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.
  • the X axis represents elapsed time
  • the Y axis represents deodorization concentration.
  • the deodorization concentration according to the elapsed time is shown in the graph shown in the drawings. Appears together.
  • the deodorization rate may be maintained at 81.2%, and thus the efficiency may be maintained even in size reduction.
  • the vehicle air conditioner 1000 includes an air conditioner 300, an evaporator 410, a heater core 420, and a catalyst device 100.
  • the introduced air is transferred, and a vent 310 is formed to form a space in which the evaporator 410 and the heater core 420 are mounted, and the air is discharged.
  • the air conditioning case 300 is formed with a vent 310 for discharging the air temperature controlled by the evaporator 410 and the heater core 420 into the vehicle interior.
  • the vent 310 includes a face vent 310, a defrost vent 310, and a floor vent 310.
  • the face vent 310 is a portion for discharging air to the front side (front seat) of the vehicle interior
  • the defrost vent 310 is a portion for discharging air toward the window of the vehicle interior
  • the floor vent 310 The air vent is discharged toward the bottom of the front seat of the vehicle interior, and the face vent 310, the defrost vent 310, and the floor vent 310 have an opening degree controlled through the respective mode door 310d.
  • a fan 214 for blowing air may be provided at the air inlet side of the air conditioning case 300, and the inside and outside air inlets 211 and the outside air inlet 212 may be selectively provided by the inside and outside air conversion doors 213.
  • the fan 214 is operated by opening and closing, the inside or outside air is transferred to the air conditioning case 300.
  • the bet inlet 211 is in communication with the inside of the vehicle and the bet is introduced, the outside air inlet 212 is in communication with the outside of the vehicle is introduced into the outside air.
  • the internal and external air conversion doors 213 are provided inside the inlet duct to open and close the internal air inlet 211 and the external air inlet 212, and the internal and external air conversion doors 213 are operated according to the setting of the vehicle occupant. Alternatively, the bet is controlled to selectively flow.
  • the evaporator 410 is a cool refrigerant flows to cool the air
  • the heater core 420 is a heated cooling water flows to heat the air
  • the air conditioning case 300 is provided with a temperature control door 320 to determine the degree that the air passing through the evaporator 410 passes through the heater core 420 therein.
  • the temperature control door 320 adjusts the opening degree of the warm air passage through which the air passing through the evaporator 410 passes through the heater core 420 and the cold air passage not passing through the heater core 420.
  • the catalyst device 100 has the characteristics as described above, it may be provided on the front side of the evaporator 410 in the air flow direction to sterilize and deodorize the evaporator 410.
  • the catalyst device 100 is provided at the rear side of the evaporator 410 in the air flow direction to not only sterilize and deodorize the evaporator 410, but also to the peroxygen radicals generated from the catalyst device 100. It may be introduced into the interior of the vehicle to clean the air inside the interior of the vehicle.
  • the vehicle air conditioner 1000 of the present invention is that the catalyst device 100 is mounted on one side of the air conditioning case 300, the catalyst device 100 is easy to install and detach, and thus check and repair It is easy and has the advantage of minimizing the disturbance of the air flow inside the air conditioning case 300 by the catalytic device (100).
  • Embodiments described in the present invention can be applied to the air conditioner provided in the vehicle as an example of a vehicle.

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Abstract

본 발명은 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스(140); 상기 케이스(140)의 내측면을 향해 광을 조사하기 위해 상기 케이스(140)의 내측과 마주보며 위치된 광원부(120); 상기 케이스(140)의 내측면에 위치되고, 상기 광원부(120)에 의해 조사된 광에 의해 광촉매 반응을 일으키는 촉매부(130); 및 상기 촉매부(130)는 상기 광원부(120)의 최대 광 에너지(Pmax)가 집중되도록 상기 광원부(120)와 상기 촉매부(130) 사이가 제1 이격거리(L)에 위치된 것을 특징으로 한다.

Description

촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치
본 발명은 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 정화하고 증발기에 대한 안정적인 살균과 타량에 탑승한 탑승자를 안전하게 보호하기 위해 광원부와 촉매부 사이의 최적 거리와 각도를 조절하여 상기 증발기에 대한 살균과 탈취의 최대 성능을 구현할 수 있는 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 공조 케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
선 출원된 일본 등록특허공보 제2549032호(등록일 1997.05.30, 명칭 : 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치)에는 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치가 개시된바 있다.
도 1은 종래의 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치를 도시한 단면도이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치는 케이스(20)에 외기 흡입구(21)와 내기 흡입구(22)가 구비되며, 외기 흡입구(21)와 내기 흡입구(22)를 선택적으로 개폐하는 인테이크 도어(23)가 회동 가능하게 구비된다. 인테이크 도어(23)의 회동 축에는 액추에이터(30)가 연결되어 제어 수단(31)에 의해 제어된다.
인테이크 도어(23)는 하류 측에 내, 외기 흡입구(21)(22)로부터 도입된 공기를 하류 측으로 송풍하기 위한 송풍기(25)가 설치되고, 송풍기(25)는 팬(32)과 상기 팬(32)을 회전시키는 모터(33)로 구성된다. 상기 송풍기(25)의 하류 측에는 증발기(26)가 내설되어 이를 통과하는 공기와 열교환 함으로써 공기를 냉각시킨다.
증발기(26)의 하류 측에 형성된 공기 통로(28)에는 장파장 빛의 조사에 의해 활성 산소를 발생시키는 촉매 필터(27)가 설치된다.
상기 촉매 필터(27)는 자외선 램프(29)의 조사에 의해 활성 산소가 발생되고, 상기 활성 산소가 악취를 일으키는 물질을 극 저농도의 피산화성 화합물까지 산화 분해한다. 상기 자외선 램프(29)는 증발기(26)와 촉매 필터(27)의 사이에 배치된다.
촉매 필터(27) 하류 측에는 유동 공기중에 포함되는 오존을 제거하기 위한 금속촉매 필터(34)가 설치된다. 미설명된 부호 35는 온도 센서이고, 36은 악취 레벨을 센싱하는 센서이며, 37은 팬 스위치이고, 24는 공기 토출구이다.
그러나 종래의 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치는 촉매의 광원으로 사용되는 자외선 램프(29)가 내부에 수은을 함유한 것으로서, 수은이 인체에 유해하고 여러 환경적 요건에 의해 차량에 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
또한 촉매 필터(27)는 증발기(26)의 하류 측에 설치되어 증발기(26)에서 발생되는 악취를 흡착하여 탈취시키므로 먼지량 과다 시 풍량 저하로 필터를 교체하여야 하는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 자동차용 탈취기 부착 냉방 장치는 자외선 램프(29)와 촉매 필터(27)가 개별 부품으로써 조립성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기를 살균 및 탈취하기 위해 광원부와 촉매부 사이의 이격 거리와 각도를 특정 거리와 특정 각도로 조절하여 최적의 상태로 상기 촉매부로 광 에너지를 집중시켜 증발기에 대한 살균 및 탈취를 실시할 수 있는 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 촉매 장치는 케이스(140); 상기 케이스(140)의 내측면을 향해 광을 조사하기 위해 상기 케이스(140)의 내측과 마주보며 위치된 광원부(120); 상기 케이스(140)의 내측면에 위치되고, 상기 광원부(120)에 의해 조사된 광에 의해 광촉매 반응을 일으키는 촉매부(130); 및 상기 촉매부(130)는 상기 광원부(120)의 최대 광 에너지(Pmax)가 집중되도록 상기 광원부(120)와 상기 촉매부(130) 사이가 제1 이격거리(L)에 위치된 것을 특징으로 한다.
상기 광원부(120)는 제1파장 영역을 갖는 자외선 또는 제 2파장 영역을 갖는 가시 광 중의 어느 하나가 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 이격 거리(L)는 상기 광원부(120)에서 광량(P)이 조사될 경우 상기 광원부(120)와 촉매부(130) 사이의 수직 거리를 기준으로 상기 촉매부(130)의 하면 영역만 커버되는 2/3*P세기에 해당되는 거리로 이격된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 이격 거리(L)는 촉매부 길이*1/2 * tan
Figure PCTKR2017008691-appb-I000001
/2 가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부(120)를 기준으로 상기 촉매부(130)와의 제1 이격 거리(L)는 15mm가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부(120)의 최대 광 에너지를 기준으로 상기 광원부(120)의 확산각(
Figure PCTKR2017008691-appb-I000002
)은 20도 이상 60도 이내인 것을 특징으로 한다.
상기 광원부(120)는 엘이디가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부(120)는 1개 또는 복수개 중의 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 촉매부(130)는 가로 길이와 세로 길이가 동일 길이로 연장된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 파장 영역은 광량(P)이 180nm ~ 380nm 사이의 범위가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 파장 영역은 광량(P)이 380nm ~ 760nm 사이의 범위가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 파장 영역은 광량(P)이 400nm ~ 500nm 사이의 범위가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부(120)에서 조사된 광원을 상기 촉매부(130)로 반사하기 위해 상기 케이스(140)의 내측에서 상기 광원부(120)와 마주보는 상태로 배치된 반사판(160)을 포함한다.
상기 반사판(160)은 상기 광량(P)을 기준으로 2/3*P ~ 1/3*P 사이의 위치에 배치된다.
상기 촉매부(130)는 기공도가 80% 이상이 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 유입된 공기가 이송되는 공간을 형성하여 공기가 토출되는 벤트(310)가 형성되는 공조케이스(300); 상기 공조케이스(300) 내부에 구비되는 증발기(410); 공기 흐름 방향으로 상기 공조케이스(300) 후측에 구비되는 히터코어(420); 및 상기 제 1항 내지 제 14항 중 선택되는 어느 한 항에 의한 촉매 장치(100)를 포함한다.
상기 촉매 장치(100)는 공기 흐름방향으로 상기 증발기(410) 전측에 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 촉매 장치(100)는 공기 흐름방향으로 상기 증발기(410) 후측에 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 차량에 탑승한 탑승객이 중금속 중독으로 인한 문제점이 발생되지 않도록 엘이디 또는 가시광을 이용하여 증발기에 대한 살균과 탈취를 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 광원부에서 조사된 광 에너지가 최대가 되는 위치에 촉매부를 위치시켜 상기 촉매부의 탈취 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는촉매부의 크기는 소형화 하고, 탈취 효과는 향상시켜 촉매량의 변화에 상과 ㄴ없이 안정적인 살균을 도모하고자 한다.
도 1은 종래의 차량용 탈취기 부착 냉방 장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 촉매 장치를 도시한 분해사시도.
도 3은 도 2가 조립된 상태의 종 단면도.
도 4는 종래의 광원부와 촉매부의 이격 간격을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 광원부와 촉매부 사이의 이격 간격을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 촉매 장치에 구비된 반사판을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 촉매 장치를 통해 경과 시간에 따른 탈취 상태를 도시한 그래프.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 차량용 공조장치를 나타낸 도면.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 따른 촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 촉매 장치를 도시한 분해사시도이고, 도 3은 도 2가 조립된 상태의 종 단면도이며, 도 4는 종래의 광원부와 촉매부의 이격 간격을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 광원부와 촉매부 사이의 이격 간격을 도시한 도면 이다.
첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 촉매 장치(100)는 몸체(110)와, 자외선 광을 조사하는 광원부(120)와, 촉매부(130)와, 케이스(140)와, 씰링부(150)를 포함하여 구성된다.
일 예로 케이스(140)와, 상기 케이스(140)의 내측면을 향해 광을 조사하기 위해 상기 케이스(140)의 내측과 마주보며 위치된 광원부(120)와, 상기 케이스(140)의 내측면에 위치되고, 상기 광원부(120)에 의해 조사된 광에 의해 광촉매 반응을 일으키는 촉매부(130) 및 상기 촉매부(130)는 상기 광원부(120)의 최대 광 에너지(Pmax)가 집중되도록 상기 광원부(120)와 상기 촉매부(130) 사이가 제1 이격거리(L)에 위치된다.
특히 본 실시 예에 의한 촉매부(130)는 상기 광원부(120)의 최대 광 에너지(Pmax)가 집중되도록 하여 사이즈 축소와 상관없이 증발기에 대한 안정적인 탈취를 실시할 수 있다.
또한 상기 광원부(120)와 상기 촉매부(130) 사이가 제1 이격 거리(L)에 위치시켜 최대 광 에너지(Pmax)를 용이하게 집중 시켜 사용할 수 있어 사이즈 축소에 따른 탈취 효율 저하를 예방할 수 있다.
몸체(110)는 케이스(140)와 서로 간에 조립되면서 후술할 광원부(120)와 촉매부(130)가 안정적으로 설치 가능한 공간을 제공한다.
몸체(110)는 수용부(111)가 형성되어 있어 기판(122)이 안착되고, 상기 기판(122)은 상면에 제1 파장 영역을 갖는 자외선(UV)광을 조사하는 광원부(120)가 구비된다.
상기 케이스(140)는 도면에 도시된 바와 같이 상하부 케이스가 서로 간에 조립되거나, 별도로 좌우측 케이스로 구성되어 서로 간에 조립되는 것도 가능할 수 있다.
본 실시 예에 의한 광원부(120)는 제1파장 영역을 갖는 자외선 또는 제 2파장 영역을 갖는 가시 광 중의 어느 하나가 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 광원부(120)는 엘이디가 사용되므로 증발기에 대한 살균이 이루어지는 경우에도 차량에 탑승한 운전자의 안전에 무해하고, 고장이 발생되는 경우에도 수리가 용이 해진다. 따라서 탑승자의 안전과 증발기의 살균 효율을 동시에 향상시킬 수 있다.
기판(122)에는 전원 공급을 위한 소켓(102)이 설치되므로, 상기 광원부(120)에 전원을 공급하고자 할 때 안정적으로 공급할 수 있다. 또한 상기 기판(122)에 구비된 소자(미도시) 또는 광원부(120)에 몸체(110)와 케이스(140)가 상호간에 조립될 경우 광원부(120)의 안정적인 작동을 도모할 수 있다.
광원부(120)는 엘이디가 사용되므로 증발기에 대한 안정적인 살균과 함께 탑승객의 건강에 전혀 문제를 유발하지 않으므로 안전하게 사용할 수 있다.
광원부(120)에 대한 설명에 앞서 촉매부(130)는 가로 및 세로 길이가 동일 길이로 연장되는데, 일 예로 가로 44mm * 세로 44mm의 길이로 연장된다.
상기 폭매부(130)의 연장된 길이는 종래에 사용하던 길이에 비해 가로 길이가 상대적으로 짧아지면서 상기 촉매부(130)광원부(120)로 자외선 광을 조사할 경우 광 에너지의 광량이 변화된 상태로 조사가 이루어진다.
즉 광원부(120)에서 조사된 자외선 광은 촉매부(130)와 이격된 길이 변화로 인해 최대 광 에너지(Pmax)가 집중되는 위치가 변화되며 이에 대해 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
첨부된 도 4는 종래의 광원부와 촉매부의 이격 간격을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 광원부와 촉매부 사이의 이격 간격을 도시한 도면이다.
첨부된 도 4 내지 도 5를 참조하면, 종래의 광원부(12)와 촉매부(13) 사이의 이격 거리(L)는 본 발명에 의한 광원부(120)와 촉매부(130) 사이의 제1 이격 거리(L)에 비해 상대적으로 짧은 거리로 이격된다.
종래의 촉매부(13)의 길이 또한 본 발명에 비해 상대적으로 길게 연장되는데, 일 예로 종래의 이격 거리(L)는 5mm 의 이격거리가 유지된다.
이 경우 동일한 사양을 갖는 광원부(12, 120)에서 자외선 광이 조사될 경우 촉매부(13, 130)에 조사되는 최대 광 에너지(Pmax)는 종래와 본 발명이 상이해진다.
상기 종래의 광원부(12)와 촉매부(13) 사이의 이격된 수직 거리인 5mm를 기준으로 상기 촉매부(13)의 최대 광 에너지(Pmax)는 1/3*P세기에 해당되는 거리로 이격된 상태가 유지된다.
이에 반해 본 실시 예에 의한 촉매부(130)와 광원부(120) 사이의 제1 이격 거리(L)는 상기 광원부(120)에서 광량(P)이 조사될 경우 상기 광원부(120)와 촉매부(130) 사이의 수직 거리를 기준으로 상기 촉매부(130)의 하면 영역만 커버되는 2/3θP세기에 해당되는 거리로 이격된다.
여기서 하면 영역의 정의는 촉매부(130)를 측면에서 바라볼 때 광량(P)이 집중되는 영역으로 실제 광량(P)이 미치는 전체 범위는 1/3*P에 해당된다.
종래의 경우 촉매부(13)를 향해 조사되는 자외선 광의 최대 광 에너지(Pmax)는 상기 광원부(12)의 1/3*P에서 이루어 졌다. 이 경우 촉매부(13)의 사이즈 증가로 인해 제조 원가가 상승하여 증발기에 대한 탈취 효과는 우수하나 비용이 증가된다.
본 실시 예는 위와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 촉매부(130)의 사이즈를 축소하고, 상기 광원부(120)와 촉매부(130) 사이의 제1 이격 거리(L)를 특정 거리로 이격 시켰다.
그리고 상기 광원부(120)에서 조사된 최대 광 에너지(Pmax)가 최대로 조사되도록 하여 상기 촉매부(130)의 사이즈 축소에 따른 효율 감소 없이 증발기의 안정적인 탈취를 실시할 수 있는 효과를 유발할 수 있다.
또한 촉매부(130)는 사이즈가 종래에 비해 감소하였으나, 상기 광원부(120)의 광 에너지를 보다 집중시킬 수 있으므로 불필요한 데드 존도 발생되지 않는 효과를 유발할 수 있다.
일 예로 본 실시 예에 의한 제1 이격 거리(L)는 상기 광원부(120)를 기준으로 상기 촉매부(130)와 15mm가 유지된다. 상기 제1 이격 거리(L)는 광원부(120)의 최대 광 에너지(Pmax)에 해당되는 2/3*P를 만족하기 위해 상기 광원부(120)와의 수직 이격 거리를 조절해 볼 경우 전술한 15mm 길이에서 광원부(120)의 최대 광 에너지(Pmax)가 집중 된다.
이 경우 광원부(120)의 자외선 광이 상기 촉매부(130)에 최대로 집중되면서 면적이 감소되는 경우에도 촉매부(130)의 효율이 우수하게 유지된다.
본 실시 예에 의한 제1 이격 거리(L)는 촉매부 길이*1/2 * tanθ/2 가 유지된다. 제1 이격 거리(L)는 케이스(140)의 크기와 광원부(120)의 최대 광 에너지와 상관 관계가 있으며 위의 수식을 이용하여 최적의 거리를 계산하고 실제 제품에 적용시켜 사용할 수 있다.
본 실시 예에 의한 광원부(120)는 최대 광 에너지를 기준으로 상기 광원부(120)의 확산각(θ)은 20도 이상 60도 이내가 유지된다. 상기 확산각은 전술한 제1 이격 거리(L)에 의해 도면에 도시된 바와 같이 점선의 영역안에 상기 촉매부(130)가 위치될 경우 적용 된다.
이 경우 상기 확산각의 범위 이내에서 최대 광 에너지가 조사될 수 있고 이를 통해 촉매부(130)의 효율이 최대로 유지될 수 있다. 참고로 광원부(120)는 120도 전후 범위의 전체 확산각으로 촉매부(130)를 향해 조사된다.
본 실시 예에 의한 광원부(120)는 엘이디가 사용되므로 유해 성분이 배출되거나 잠재적인 위험성이 수반되지 않으므로 안전하게 사용할 수 있고 고장 발생시에도 수리 및 교체가 용이하여 작업자의 작업성이 향상된다.
상기 엘이디는 400nm 이하의 파장을 갖는 UVA(Ultra Violet-A) 광 또는 UVC(Ultra Violet-C) 광을 조사하는데, 기존의 수은 램프에서 문제점이었던 수은 사용의 문제를 해결하고 작은 전력으로 효과적인 빛의 조사가 가능해질 수 있다.
UVA는 비교적 저가이기 때문에 비용적인 측면에서 유리하고 촉매부(130)의 광 촉매 반응을 효과적으로 활성화시킬 수 있다. UVC는 비교적 고가이나 광 촉매 반응을 활성화시키는 작용을 함과 동시에 자체적으로 살균 기능을 수행하여 살균 효율을 향상시킬 수 있다.
참고로 광원부(120)는 1개 또는 복수개로 구성될 수 있으며 특별히 개수를 한정하지 않는다.
본 실시 예에 의한 제1 파장 영역은 광량(P)이 180nm ~ 360nm 사이의 범위가 유지되며, 전술한 제1 파장 영역의 범위에서 선택적으로 촉매부(130)를 향해 조사가 이루어진다.
일 예로 상기 제1 파장 영역은 광량(P)이 전술한 범위 중의 임의의 범위로 상기 촉매부(130)로 조사될 수 있으며, 이 경우 효율이 우수하게 유지될 수 있어 전술한 광량으로 촉매부(130)를 향해 조사된다.
상기 광원부(120)는 1개 또는 복수개 중의 어느 하나로 구성되는데, 이 경우 동일한 엘이디가 복수 개 설치될 수 있다.
상기 광원부(120)는 자외선 광을 조사하는 엘이디와 가시광이 동시에 조사되도록 구성될 수 있다. 이 경우 상이한 파장으로 인해 촉매부(130)로 광 에너지가 집중되면서 효율이 향상될 수 있다.
본 실시 예에 의한 제2 파장 영역은 광량(P)이 380nm ~ 760nm 사이의 범위가 유지되며, 전술한 제2 파장 영역의 범위에서 선택적으로 촉매부(130)를 향해 조사가 이루어진다.
또한 본 실시 예에 의한 제2 파장 영역은 광량(P)이 400nm ~ 500nm 사이의 범위가 유지될 수 있다. 이 경우 전술한 제2 파장 영역의 범위에서 선택적으로 촉매부(130)를 향해 조사가 이루어진다.
첨부된 도 6을 참조하면, 본 실시 예는 광원부(120)에서 조사된 광원을 상기 촉매부(130)로 반사하기 위해 상기 케이스(140)의 내측에서 상기 광원부(120)와 마주보는 상태로 배치된 반사판(160)을 포함한다. 상기 반사판(160)은 상기 광량(P)을 기준으로 2/3*P ~ 1/3*P 사이의 위치에 배치된다.
상기 반사판(160)은 상기 촉매부(130)와 직교되게 배치되거나, 5도 이내의 각도로 경사지게 배치될 수 있으며 도면에 도시된 상태로 한정하지 않는다.
본 실시 예에 의한 촉매부(130)는 상기 광원부(120)에 의해 조사되는 광에 의해 광 촉매 반응을 일으켜 과산소 라디칼을 발생시킨다. 상기 촉매부(130)는 상기 광원부(120)에서 조사되는 광에 의해 광 촉매 반응을 일으키며, 광 촉매 반응에서 발생된 과산소 라디칼의 산화 작용으로 공조 케이스(300) 내부로 유입되는 오염물질과 증발기(410) 내의 균류, 각종 오염물질 및 악취를 제거한다.
상기 촉매부(130)는 광원부(120)에서 조사되는 광을 흡수하게 되면, 전자가 채워져 있는 가전자대(Valence Band:VB)의 전자가 빛에너지를 흡수하여 전자가 비어있는 전도대(Conduction Band:CB)로 이동하게 된다.
가전자대의 빈 전자자리인 정공(Hole)은 표면에 물 분자를 산화시켜 자신은 원래의 상태로 되고, 산화된 물분자는 OH 라디칼을 형성한다.
또한 전도대로 여기된 여기 전자(Excited Electron)라 하는 전자는 산소와 반응하여 강한 산화력의 과산소 라디칼을 생성하여 증발기(410)에 대한 살균을 실시할 수 있다.
본 실시 예에 의한 촉매부(130)는 기공도가 80% 이상이 유지되고 5mm 내지 50mm의 두께를 가지도록 형성된다.
상기 촉매부(130)에 포함된 촉매의 중량은 상기 촉매부(130)의 전체 중량 대비 10%~30% 범위 이내의 중량이 유지된다. 상기 촉매는 10나노미터 내지 60나노미터 크기로 입자화된 산화티타늄으로 구성된다.
상기 산화티타늄(TiO2)은 400nm 이하의 자외선을 받아 과산소 라디칼을 생성하며, 생성된 과산소 라디칼은 유기물을 분해하여 안전한 물과 이산화탄소로 분해한다.
상기 산화티타늄은 나노 입자화되어 비교적 세기가 약한 자외선 파장을 나타내는 광원을 사용하여도 다량의 과산소 라디칼을 생성할 수 있다.
따라서, 유기물의 분해 능력이 우수하고, 환경 변화에도 지속적인 내구성 및 안정성을 가지며, 반영구적인 효과를 갖는다. 또한, 다량으로 발생된 과산소 라디칼은 유기물뿐만 아니라 악취, 세균 등 다양한 물질을 제거할 수 있다.
촉매부(130)는 나노 입자화된 산화티타늄의 표면적 값을 330m2/g 이상으로 형성함으로써, 통상의 산화티타늄에 비해 같은 면적당 광 에너지를 받는 입자수가 월등히 많이 존재하게 되어 과산소 라디칼의 발생량이 증가한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 촉매 장치를 통해 경과 시간에 따른 탈취 상태를 도시한 그래프에 대해 도 7을 참조하여 설명한다. 참고로 X축은 경과 시간이고, Y축은 탈취농도를 나타낸다.
첨부된 도 7을 참조하면, 본 실시 예에 의한 촉매부(130)의 구성으로 제1 이격 거리(L)로 광원부(120)와 이격될 경우 경과시간에 따른 탈취농도는 도면에 도시된 그래프와 같이 나타난다.
이와 같이 촉매부(130)를 통해 증발기에 대한 탈취를 실시할 경우 탈취율은 81.2%로 유지될 수 있어 사이즈 축소에도 효율이 우수하게 유지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 촉매 장치를 갖는 차량용 공조장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 8을 참조하면, 차량용 공조장치(1000)는 공조케이스(300)와, 증발기(410)와, 히터코어(420) 및 촉매 장치(100)를 포함한다.
상기 공조케이스(300)는 유입된 공기가 이송되고, 상기 증발기(410) 및 히터코어(420)가 장착되는 공간을 형성하며 공기가 토출되는 벤트(310)가 형성된다.
더욱 상세하게, 상기 공조케이스(300)는 상기 증발기(410) 및 히터코어(420)에 의해 온도 조절된 공기가 차량 실내로 토출되는 벤트(310)가 형성된다.
상기 벤트(310)는 페이스 벤트(310)(Face Vent), 디프로스트 벤트(310)(Defrost Vent), 및 플로어 벤트(310)(Floor Vent)를 포함한다.
상기 페이스 벤트(310)는 차량 실내의 전측(앞좌석)으로 공기를 토출하는 부분이며, 상기 디프로스트 벤트(310)는 차량 실내의 차창 쪽으로 공기를 토출하는 부분이고, 상기 플로어 벤트(310)는 차량 실내의 앞좌석 바닥 쪽으로 공기를 토출하는 부분이며, 상기 페이스 벤트(310), 디프로스트 벤트(310), 및 플로어 벤트(310)는 각각의 모드도어(310d)를 통해 개도가 조절된다.
상기 공조케이스(300)의 공기가 유입되는 측에는 공기를 송풍하기 위한 팬(214)이 구비될 수 있으며, 내외기 전환도어(213)에 의해 내기 유입구(211) 및 외기 유입구(212)를 선택적으로 개폐함으로써 상기 팬(214)이 작동되면 내기 또는 외기를 상기 공조케이스(300)로 이송한다.
상기 내기 유입구(211)는 차량 내부와 연통되어 내기가 유입되며, 상기 외기 유입구(212)는 차량 외부와 연통되어 외기가 유입된다.
상기 내외기 전환도어(213)는 상기 유입덕트 내부에 구비되어 상기 내기 유입구(211) 및 외기 유입구(212)를 개폐하며, 상기 내외기 전환도어(213)는 차량 탑승객의 설정에 따라 작동되어 외기 또는 내기가 선택적으로 유입되도록 제어한다.
상기 증발기(410)는 차가운 냉매가 유동되어 공기를 냉각하며, 상기 히터코어(420)는 가열된 냉각수가 유동되어 공기를 가열하는 것으로서, 공기 흐름 방향으로 증발기(410) 및 히터코어(420)가 순차적으로 구비된다.
또한, 상기 공조케이스(300)는 내부에 증발기(410)를 통과한 공기가 히터코어(420)를 통과하는 정도를 결정하는 온도조절도어(320)가 구비된다.
다시 말해, 상기 온도조절도어(320)는 증발기(410)를 통과한 공기가 전량 히터코어(420)를 통과하는 온기통로와, 히터코어(420)를 통과하지 않는 냉기통로의 개도를 조절한다.
이 때, 상기 촉매 장치(100)는 상술한 바와 같은 특징을 가지며, 공기 흐름 방향으로 증발기(410) 전측에 구비되어 상기 증발기(410)를 살균 및 탈취하도록 할 수 있다.
또한, 상기 촉매 장치(100)는 공기 흐름 방향으로 증발기 (410) 후측에 구비되어 상기 증발기(410)을 일정 살균 및 탈취할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 촉매 장치(100)에서 발생되는 과산소 라디칼이 차량의 실내로 유입되어 차량의 실내 내부의 공기 청정도 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 공조장치(1000)는 상기 촉매 장치(100)가 공조케이스(300)의 일측에 장착되는 것으로서, 상기 촉매 장치(100)의 장착 및 탈착이 용이하며, 이에 따라 점검 및 수리가 용이하고, 촉매 장치(100)에 의해 공조케이스(300) 내부의 공기 흐름이 방해되는 것을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 기재된 실시 예들은 운송수단의 일 예인 차량에 구비된 공조장치에 적용하여 사용 가능 하다.

Claims (18)

  1. 케이스(140);
    상기 케이스(140)의 내측면을 향해 광을 조사하기 위해 상기 케이스(140)의 내측과 마주보며 위치된 광원부(120);
    상기 케이스(140)의 내측면에 위치되고, 상기 광원부(120)에 의해 조사된 광에 의해 광촉매 반응을 일으키는 촉매부(130); 및
    상기 촉매부(130)는 상기 광원부(120)의 최대 광 에너지(Pmax)가 집중되도록 상기 광원부(120)와 상기 촉매부(130) 사이가 제1 이격거리(L)에 위치된 것을 특징으로 하는 촉매장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부(120)는 제1파장 영역을 갖는 자외선 또는 제 2파장 영역을 갖는 가시 광 중의 어느 하나가 선택적으로 사용되는 촉매장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 이격 거리(L)는 상기 광원부(120)에서 광량(P)이 조사될 경우 상기 광원부(120)와 촉매부(130) 사이의 수직 거리를 기준으로 상기 촉매부(130)의 하면 영역만 커버되는 2/3*P세기에 해당되는 거리로 이격된 상태가 유지되는 촉매 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 이격 거리(L)는 촉매부 길이*1/2 * tan
    Figure PCTKR2017008691-appb-I000003
    /2 가 유지되는 촉매 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부(120)를 기준으로 상기 촉매부(130)와의 제1 이격 거리(L)는 15mm가 유지되는 촉매 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부(120)의 최대 광 에너지를 기준으로 상기 광원부(120)의 확산각(
    Figure PCTKR2017008691-appb-I000004
    )은 20도 이상 60도 이내인 것을 특징으로 하는 촉매 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부(120)는 엘이디가 사용되는 것을 특징으로 하는 촉매 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부(120)는 1개 또는 복수개 중의 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 촉매 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 촉매부(130)는 가로 길이와 세로 길이가 동일 길이로 연장된 것을 특징으로 하는 촉매 장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 파장 영역은 광량(P)이 180nm ~ 380nm 사이의 범위가 유지되는 촉매 장치.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 파장 영역은 광량(P)이 380nm ~ 760nm 사이의 범위가 유지되는 촉매 장치.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 파장 영역은 광량(P)이 400nm ~ 500nm 사이의 범위가 유지되는 촉매 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부(120)에서 조사된 광원을 상기 촉매부(130)로 반사하기 위해 상기 케이스(140)의 내측에서 상기 광원부(120)와 마주보는 상태로 배치된 반사판(160)을 포함하는 촉매 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 반사판(160)은 상기 광량(P)을 기준으로 2/3*P ~ 1/3*P 사이의 위치에 배치된 촉매 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 촉매부(130)는 기공도가 80% 이상이 유지되는 촉매 장치.
  16. 유입된 공기가 이송되는 공간을 형성하여 공기가 토출되는 벤트(310)가 형성되는 공조케이스(300);
    상기 공조케이스(300) 내부에 구비되는 증발기(410);
    공기 흐름 방향으로 상기 공조케이스(300) 후측에 구비되는 히터코어(420); 및
    상기 제 1항 내지 제 14항 중 선택되는 어느 한 항에 의한 촉매 장치(100)를 포함하는 차량용 공조장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 촉매 장치(100)는 공기 흐름방향으로 상기 증발기(410) 전측에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 촉매 장치(100)는
    공기 흐름방향으로 상기 증발기(410) 후측에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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