WO2023171850A1 - 통형 광촉매 필터가 구비되는 공기정화장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an air purification device, and more specifically, to purify the air using a photocatalyst filter, by increasing the irradiation path of ultraviolet rays irradiated from an ultraviolet lamp to the photocatalyst filter, thereby increasing the time for which ultraviolet rays are irradiated to the photocatalyst filter. It relates to an air purification device that can improve the efficiency of purifying polluted air by forming a vortex in the space where polluted air flows and increasing the time the polluted air is in contact with the photocatalyst filter.
- air purification methods include methods using filters such as activated carbon, methods using plants, methods of circulating air, and methods using photocatalyst filters.
- the method of using a photocatalyst filter is to irradiate ultraviolet rays to the photocatalyst filter to purify polluted air that comes in contact with the photocatalyst filter.
- ultraviolet rays are irradiated to the photocatalyst filter, a negative charge is formed on the surface of the photocatalyst filter. It forms electrons with electricity and holes with positive electricity.
- the holes form hydroxides, which have a particularly strong oxidizing effect, and have a stronger oxidizing power than sterilizing chlorine or hypochlorous acid ozone.
- the oxidizing power Through the oxidizing power, all organic substances are decomposed into carbon dioxide and water, purifying polluted air.
- photocatalyst materials used include TiO 2 , ZnO, CdS, Zr0 2 , V 2 0 3 , W0 3 , SrTiO 2 , etc.
- TiO 2 does not change even when exposed to light, so it can be used semi-permanently.
- photocatalytic filters have a high decomposition rate of volatile compounds even at low temperatures and have a highly efficient antibacterial function. They purify the air without changing the catalyst components, so they can be used for a long time. They do not consume electricity or heat, so there is no additional cost. It has a semi-permanent lifespan.
- the present invention was developed to solve this problem, and the purpose of the present invention is to provide an air purifying device that can increase the irradiation time of ultraviolet rays irradiated to a photocatalyst filter.
- Another object of the present invention is to provide an air purifying device that can increase the time and area in which contaminated air is in contact with a photocatalyst filter.
- another object of the present invention is to provide an air purification device that can easily separate the photocatalyst filter and the ultraviolet lamp.
- the present invention is an air purification device that purifies polluted air and discharges it as purified air. It is made of stainless steel (SUS) coated with titanium dioxide (TiO 2 ) on the inner side and has a column shape with both sides open. is provided, and is provided with an air flow space through which contaminated air can pass in the longitudinal direction, through which contaminated air can pass while contacting the air flow space, and a plurality of spaced apart parallel to each other on one side and the other side of the longitudinal direction.
- SUS stainless steel
- TiO 2 titanium dioxide
- a photocatalyst filter having two air circulation holes, spaced apart from the inner surface of the photocatalyst filter, provided in the air flow space of the photocatalyst filter, and comprising an ultraviolet lamp that irradiates ultraviolet rays to the inner surface of the photocatalyst filter, Ultraviolet rays irradiated from an ultraviolet lamp come into contact with the photocatalyst filter to purify the contaminated air, and ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet lamp are reflected by one side of the photocatalyst filter and then move to another side opposite to the other side.
- An air purifying device is provided that can increase the time and area in which the ultraviolet rays contact the photocatalyst filter by irradiating from the side.
- the photocatalyst filter is provided on the outside of the photocatalyst filter to be spaced apart from the photocatalyst filter and surrounds the photocatalyst filter, the inner surface is formed as a reflective surface, and the outer surface reflects ultraviolet rays escaping from the photocatalyst filter to the photocatalyst filter.
- the air circulation hole is formed in an elongated shape inclined diagonally, and the diagonal direction of the air circulation hole formed on one side of the photocatalyst filter is the diagonal direction of the air circulation hole formed on the other side of the photocatalyst filter. It is desirable that they are in different directions.
- a first vortex forming protrusion of a predetermined size is provided on the front edge of the photocatalyst filter where the contaminated air is introduced and at the rear edge of the photocatalyst filter where the purified air is discharged.
- the first vortex forming jaw generates a vortex in the contaminated air to increase the contact time between the contaminated air and the photocatalyst filter.
- a second vortex-forming ridge is formed on the edge of the air inlet hole and protrudes to a predetermined size to resist the direction in which the air flows, and the second vortex-forming ridge generates a vortex in the contaminated air. , it is desirable to increase the contact time between the contaminated air and the photocatalyst filter.
- the present invention has the following excellent effects.
- ultraviolet rays irradiated from an ultraviolet lamp are reflected on the photocatalyst filter and the external case, and as the irradiation path of ultraviolet rays irradiated to the photocatalyst filter increases, the contact time between the ultraviolet rays and the photocatalyst filter increases, It has the advantage of increasing the efficiency with which polluted air is purified.
- a plurality of air circulation holes are formed in the photocatalyst filter to allow contaminated air to pass through the air circulation holes, thereby increasing the contact time and area between the contaminated air and the photocatalyst filter to purify the contaminated air. It has the advantage of increasing the purification efficiency.
- a plurality of protruding ledges of a predetermined size are formed in the air flowing space, and the contaminated air forms a vortex in the photocatalyst filter, thereby increasing the contact time between the photocatalyst filter and the contaminated air. It has the advantage of increasing the purification efficiency of polluted air.
- the modularized photocatalyst filter and ultraviolet lamp can be easily separated, making it easy to replace and clean the photocatalyst filter and ultraviolet lamp, thereby easily maintaining the purification efficiency of the air purification device. It has advantages.
- FIG. 1 is a diagram showing the overall appearance of an air purifying device according to an embodiment of the present invention.
- Figure 2 is a diagram for explaining a photocatalytic filter of an air purifying device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram to explain in more detail the photocatalytic filter of the air purification device according to an embodiment of the present invention.
- Figure 4 is a view viewed from the side to explain the ultraviolet ray flow and air flow in the photocatalytic filter of the air purification device according to an embodiment of the present invention.
- Figure 5 is a side view to explain the air circulation hole formed in the photocatalyst filter of the air purifying device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a diagram showing the overall appearance of an air purifying device according to an embodiment of the present invention.
- the air purifying device 100 is a device that is placed on a table in the shape of a rectangular parallelepiped and purifies indoor air, and polluted air flowing in through a hole formed at the bottom ( a) is purified and discharged into purified air (b) through the hole formed at the top.
- the shape of the air purifying device 100 and the location of the hole are not particularly limited as long as it can purify the incoming contaminated air (a) and discharge the purified air (b).
- Figure 2 is a diagram for explaining the photocatalytic filter 110 of the air purifying device 100 according to an embodiment of the present invention.
- the air purifying device ( The photocatalyst filter 110 of 100 is provided inside the device case 101, and the photocatalyst filter 110 is surrounded by an external case 130.
- the external case 130 protects the photocatalyst filter 110 and the ultraviolet lamp 120, and serves as a passage through which polluted air (a) introduced from the outside passes.
- the contaminated air (a) also passes through the inner space (a-1) of the photocatalyst filter 110.
- the contaminated air (a) may pass through the space (a-2) between the photocatalyst filter 110 and the external case 130 and the internal space (a-1) of the photocatalyst filter 110. .
- an air purifying device 100 includes a photocatalytic filter 110. ) and an ultraviolet lamp 120.
- the ultraviolet lamp 120 irradiates ultraviolet rays to the photocatalyst filter 110 and purifies the contaminated air (a) through the oxidation effect of holes generated on the surface of the photocatalyst filter 120.
- the photocatalyst filter 110 has a column shape with both sides penetrating, and is provided with an air flow space (a'') on the inside through which contaminated air (a) can pass, and the inner and outer surfaces are made of titanium dioxide (TiO 2 ). It is coated.
- the photocatalyst filter 110 is made of stainless steel (SUS).
- SUS stainless steel
- Stainless steel (SUS) is a material that reflects ultraviolet rays, and ultraviolet rays irradiated to the photocatalyst filter 110 are reflected.
- the time for which the ultraviolet rays are irradiated to the photocatalyst filter 110 increases, thereby increasing the purification efficiency of the photocatalyst filter 110.
- a plurality of air circulation holes 111 are formed in parallel and spaced apart from each other on one longitudinal side and the other side of the photocatalytic filter 110.
- the photocatalyst filter 110 coated with titanium dioxide (TiO 2 ) increases air purification efficiency as the contact time with the contaminated air (a) increases, so contaminated air circulates in the air circulation hole 111. This can increase purification efficiency.
- the ultraviolet lamp 120 is spaced apart from the inner surface of the photocatalyst filter 110, is provided in the air flow space of the photocatalyst filter 110, and irradiates ultraviolet rays to the inner surface of the photocatalyst filter 110.
- the ultraviolet lamp 120 uses a UV-LED chip, and the UV-LED chip can operate at low power and can be used semi-permanently for a long period of time.
- the irradiated ultraviolet ray is UV-C with a wavelength of 100 to 280 nm, which reacts with the titanium dioxide (TiO 2 ) and purifies the contaminated air (a).
- the outer case 130 is provided on the outside of the photocatalyst filter 110 to be spaced apart from the photocatalyst filter 110 and surrounds the photocatalyst filter 110, and its inner surface is formed as a reflective surface, and the photocatalyst Ultraviolet rays that escape from the filter 110 are reflected to the photocatalyst filter 110.
- Figure 4 is a view viewed from the side to explain the ultraviolet ray flow and air flow of the air purifying device according to an embodiment of the present invention.
- ultraviolet rays irradiated to one side of the photocatalyst filter 110 are reflected and irradiated to the other side opposite to the one side, and then one side of the photocatalyst filter 110 is irradiated. It is reflected from each side, increasing the irradiation path of the ultraviolet rays, thereby increasing the time for irradiating the ultraviolet rays to the photocatalytic filter 110.
- ultraviolet rays irradiated to one side of the photocatalyst filter 110 may be reflected and irradiated to the other side of the photocatalyst filter 110 opposite to one side.
- ultraviolet rays passing through the air circulation hole 111 are reflected by the outer case 130, and the reflected ultraviolet rays are reflected again by the outer surface of the photocatalytic filter 110. You can.
- the ultraviolet rays passing through the air circulation hole 111 are reflected by the external case 130, and the reflected ultraviolet rays pass through the air circulation hole 111 again,
- the inner surface of the photocatalyst filter 110 may be irradiated.
- the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet lamp 120 are reflected by the photocatalyst filter 110 and the external case 130, thereby increasing the irradiation path of the ultraviolet rays, thereby irradiating the ultraviolet rays to the photocatalyst filter 120.
- the efficiency with which the contaminated air (a) is determined is improved by increasing the time.
- the photocatalyst filter 110 may be provided with a first vortex forming protrusion 112 that forms a vortex in the contaminated air (a) flowing into the air flow space.
- the first vortex forming protrusion 112 allows air to flow around the edges of the front edge of the photocatalyst filter 110 where the contaminated air (a) is introduced and the rear edge of the photocatalyst filter 110 where the purified air (b) is discharged. It is formed to protrude to a certain size to resist direction.
- the first vortex forming jaw 112 generates a vortex in the contaminated air (a), thereby increasing the contact time between the contaminated air (a) and the photocatalytic filter 110.
- the vortex refers to a phenomenon in which a part of the fluid flow swirls in the direction opposite to the main stream, and a vortex is formed on the opposite side of the direction in which the air flows based on the first vortex forming ridge 112, thereby forming the photocatalyst.
- the contact time between the filter 110 and the contaminated air (a) can be increased.
- contaminated air (a) introduced from the outside forms a vortex (a') by the first vortex forming jaw 112, and the contaminated air (a) flows into the photocatalyst filter.
- the time in contact with (110) can be increased.
- a second vortex forming protrusion 113 may be formed in the air circulation hole 111 to form a vortex in the contaminated air (a) flowing into the air circulation hole 111.
- the second vortex forming protrusion 113 protrudes to a predetermined size to resist the direction in which air flows on the edge of the air inlet hole (a), and generates a vortex in the contaminated air (a). , increasing the contact time between the contaminated air (a) and the photocatalytic filter 110.
- contaminated air (a) introduced from the outside forms a vortex (a'') by the second vortex forming jaw 113 and forms a vortex (a'') of the photocatalytic filter 110.
- the time during which the contaminated air (a) is in contact with the photocatalyst filter 110 can be increased.
- Figure 5 is a view viewed from the side to explain the air circulation hole formed in the photocatalyst filter of the air purification device according to an embodiment of the present invention.
- the air circulation hole 111 has an oblique rectangular shape. It is formed in an elongated shape inclined to the diagonal direction of the air circulation hole 111 formed on one side of the photocatalyst filter 110 and the diagonal direction of the air circulation hole 111 formed on the other side of the photocatalyst filter 110. may be in different directions.
- the air circulation hole 111 may be formed in a diagonal direction f on one side of the photocatalyst filter 110, and the air circulation hole 111 may be formed in a diagonal direction on the other side of the photocatalyst filter 110. It can be formed in the direction of g.
- the reason is that the air circulation holes 111 are formed in different directions, so that the air flows in different directions in the air flow space (a''), so that the air forms a larger vortex. .
- the residence time of the air in the photocatalyst filter can be increased, thereby improving the efficiency of purifying the contaminated air (a).
- the photocatalyst filter 110, the ultraviolet lamp 120, and the external case 130 may be modularized into a single photocatalyst filter module, It is provided in a detachable manner in the device case 101.
- the reason is that when dust or foreign substances accumulate in the photocatalyst filter module, the contact between the ultraviolet rays and the photocatalyst filter 110 is reduced, and the purification performance of the photocatalyst filter 110 is reduced, so the user cannot use the photocatalyst filter module. This is to maintain the performance of the air purifying device 100 by easily removing it from the device case 101, cleaning and replacing the photocatalytic filter module.
- the irradiation efficiency of ultraviolet rays can be increased by reflecting ultraviolet rays irradiated from the inner center of the photocatalyst filter to the photocatalyst filter and the external case, and by using the jaw formed on the photocatalyst filter.
- air purification efficiency can be increased.
- modularizing the photocatalyst filter, ultraviolet lamp, and external case it is easy to clean and replace the air. It has the advantage of easily maintaining the purification efficiency of the purification device.
- the present invention does not consume electricity or heat, so there is no additional cost, and it can sterilize polluted air with high efficiency at low temperatures for a long time, so it can be used not only in lodging facilities, shopping centers, cultural facilities, and medical institutions, but also in general homes.
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Abstract
본 발명은 공기정화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광촉매 필터를 이용하여 공기를 정화하되, 자외선 램프에서 광촉매 필터로 조사되는 자외선의 조사경로를 증대시켜, 광촉매 필터에 자외선이 조사되는 시간을 증대시킬 수 있고, 오염공기가 흐르는 공간에 와류를 형성시켜, 광촉매 필터에 오염공기가 접촉하는 시간을 증대시킴으로써, 오염공기가 정화되는 효율을 증대시킬 수 있는 공기정화장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 공기정화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광촉매 필터를 이용하여 공기를 정화하되, 자외선 램프에서 광촉매 필터로 조사되는 자외선의 조사경로를 증대시켜, 광촉매 필터에 자외선이 조사되는 시간을 증대시킬 수 있고, 오염공기가 흐르는 공간에 와류를 형성시켜, 광촉매 필터에 오염공기가 접촉하는 시간을 증대시킴으로써, 오염공기가 정화되는 효율을 향상시킬 수 있는 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공기의 정화방법으로는 활성탄과 같은 필터를 이용하는 방법, 식물을 이용하는 방법, 공기를 순환하는 방법, 광촉매 필터를 이용하는 방법 등이 있다.
이러한 공기의 정화방법 중 광촉매 필터를 이용하는 방법은 광촉매 필터에 자외선을 조사하여, 광촉매 필터에 접촉하는 오염공기가 정화되게 하는 방법으로, 먼저, 자외선이 광촉매 필터에 조사되면, 광촉매 필터의 표면에 마이너스 전기를 가진 전자와 플러스 전기를 가진 정공을 형성시킨다.
이때, 정공은 특히 강력한 산화작용을 하는 수산화물을 형성하여 살균용 염소나 차아염소산 오존보다도 강력한 산화력을 갖게 되며, 산화력을 통해 모든 유기물을 이산화탄소와 물로 분해시켜, 오염된 공기를 정화시킨다.
또한, 사용되는 광촉매 물질로는 TiO2, ZnO, CdS, Zr02, V203, W03, SrTiO2 등이 있으며, 이중 TiO2는 자체가 빛을 받아도 변하지 않아 반영구적으로 사용이 가능하다.
이러한 광촉매 필터는 저온 하에서도 휘발성 화합물질의 분해률이 높고 고효율 항균기능이 있으며, 촉매 성분의 변화가 없이 공기를 정화시키기 때문에 장시간 사용이 가능하며, 전기 및 열의 소모가 없어서 추가 비용이 소모되지 않고, 수명이 반영구적인 특징이 있다.
하지만, 종래에는 광촉매 필터에 조사되는 자외선을 지속적으로 유지하지 못하여, 자외선이 광촉매 필터에 조사되는 효율이 낮은 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 광촉매 필터에 접촉되는 오염공기는 정화가 이루어지고 나머지 대부분에서는 공기의 정화가 제대로 이루어지지 않을 수 있는 문제점이 있었으며, 과도한 오염공기가 흐를 경우 오염공기가 순환되지 못하여, 광촉매 필터와 충분한 접촉을 못함으로써, 정화되지 않은 오염공기를 흘려보낼 수 있다는 문제점이 있었다.
또한, 광촉매 필터에 먼지나 이물질이 쌓일 경우, 조사되는 자외선과 광촉매 필터의 접촉이 줄어들어 정화능력이 저하될 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광촉매 필터에 조사되는 자외선의 조사 시간을 증대시킬 수 있는 공기정화장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 오염공기와 광촉매 필터가 접촉되는 시간 및 면적을 증대시킬 수 있는 공기정화장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 광촉매 필터와 자외선 램프를 용이하게 분리할 수 있는 공기정화장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 오염공기를 정화하여 정화공기로 배출하는 공기정화장치로서, 내측면이 이산화타이타늄(TiO2)으로 코팅된 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 양측면이 개방된 기둥형상으로 구비되고, 길이방향으로 오염공기가 지나갈 수 있는 공기흐름공간이 구비되며, 상기 공기흐름공간을 오염공기가 접촉하며 지나갈 수 있고, 길이방향의 일측면과 타측면에 각각 서로 나란하게 이격된 다수개의 공기순환홀이 형성되는 광촉매 필터, 상기 광촉매 필터의 내측면과는 이격되고, 상기 광촉매 필터의 공기흐름공간에 구비되며, 상기 광촉매 필터의 내측면으로 자외선을 조사하는 자외선 램프를 포함하고, 상기 자외선 램프에서 조사되는 자외선은 상기 광촉매 필터와 접촉하여, 상기 오염공기를 정화하고, 상기 자외선 램프에서 조사된 자외선은 상기 광촉매 필터의 어느 일측면에 의해 반사된 후 상기 어느 일측면과 대향되는 다른 일측면으로 조사되어, 상기 자외선이 상기 광촉매 필터와 접촉하는 시간 및 면적을 증대시킬 수 있는 공기정화장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 광촉매 필터의 외부에 상기 광촉매 필터와 이격되어 상기 광촉매 필터를 감싸도록 구비되며, 내측면이 반사면으로 형성되며, 상기 광촉매 필터에서 벗어난 자외선을 상기 광촉매 필터로 반사하는 외부케이스를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기순환홀은 사선방향으로 기울어진 길쭉한 형상으로 형성되며, 상기 광촉매 필터의 일측면에 형성된 공기순환홀의 사선방향과 상기 광촉매 필터의 타측면에 형성된 공기순환홀의 사선방향은 서로 다른방향인 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 광촉매 필터의 상기 오염공기가 유입되는 전방 모서리 및 상기 정화공기가 배출되는 후방모서리의 테두리에는 공기가 흐르는 방향에 저항할 수 있도록 소정크기로 돌출된 제1 와류형성턱이 형성되며, 상기 제1 와류형성턱은 상기 오염공기에 와류를 발생시켜, 상기 오염공기와 상기 광촉매 필터의 접촉시간을 증대키는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기유입홀의 테두리에는 공기가 흐르는 방향에 저항할 수 있도록 소정크기로 돌출되는 제2 와류형성턱이 형성되며, 상기 제2 와류형성턱은 상기 오염공기에 와류를 발생시켜, 상기 오염공기와 상기 광촉매 필터의 접촉시간을 증대시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 공기정화장치에 의하면, 자외선 램프에서 조사되는 자외선이 광촉매 필터 및 외부케이스에 반사되어, 광촉매 필터에 조사되는 자외선의 조사경로가 증대됨에 따라 자외선과 광촉매 필터가 접촉하는 시간을 증대시킴으로써, 오염공기가 정화되는 효율을 증대시킬 수 있는 장점을 지닌다.
또한, 본 발명의 공기정화장치에 의하면, 광촉매 필터에 다수개의 공기순환홀을 형성하여, 오염공기가 공기순환홀을 경유하게 함으로써, 오염공기와 광촉매 필터의 접촉 시간 및 면적의 증대를 통해 오염공기의 정화효율을 증대시킬 수 있는 장점을 지닌다.
또한, 본 발명의 공기정화장치에 의하면, 공기가 흐르는 공간에 소정크기로 돌출된 다수개의 턱을 형성하여, 광촉매 필터에 오염공기가 와류를 형성함으로써, 광촉매 필터와 오염공기의 접촉시간의 증대를 통해 오염공기의 정화효율을 증대시킬 수 있는 장점을 지닌다.
또한, 본 발명의 공기정화장치에 의하면, 묘듈화된 광촉매 필터 및 자외선 램프를 손쉽게 분리하여, 광촉매 필터 및 자외선 램프의 교체 및 청소를 용이하게 함으로써, 공기정화장치의 정화효율을 용이하게 유지할 수 있는 장점을 지닌다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 전체적인 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 광촉매 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 광촉매 필터를 더욱 자세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 광촉매 필터에서 자외선 흐름 및 공기 흐름을 설명하기 위한 측면에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 광촉매 필터에 형성된 공기순환홀을 설명하기 위해 측면에서 바라본 도면이다.
100 : 공기정화장치 110 : 광촉매 필터
111 : 공기순환홀 112 : 제1 와류형성턱
113 : 제2 와류형성턱 120 : 자외선 램프
130 : 외부케이스 a : 오염공기
b : 정화공기
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 전체적인 모습을 보여주는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 직육면체 형상으로 탁상에 올려져 실내의 공기를 정화하는 장치로서, 하단에 형성된 홀을 통해 유입되는 오염공기(a)를 정화하여, 상단에 형성된 홀을 통해 정화공기(b)로 배출한다.
여기서, 상기 공기정화장치(100)의 형태와 홀의 위치는 유입된 오염공기(a)를 정화하고, 정화공기(b)를 배출할 수 있다면, 특별히 제한되는 바가 없다.
또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)의 광촉매 필터(110)를 설명하기 위한 도면으로, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)의 광촉매 필터(110)는 장치케이스(101)의 내부에 구비되며, 상기 광촉매 필터는(110)는 외부케이스(130)로 둘러쌓여 구비된다.
여기서, 상기 외부케이스(130)는 상기 광촉매 필터(110) 및 자외선 램프(120)를 보호하며, 외부에서 유입된 오염공기(a)가 지나가는 통로 역할을 한다.
또한, 상기 오염공기(a)는 상기 광촉매 필터(110)의 내측공간(a-1)으로도 지나간다.
즉, 상기 오염공기(a)는 상기 광촉매 필터(110)와 상기 외부케이스(130) 사이의 공간(a-2)과 상기 광촉매 필터(110)의 내부공간(a-1)에 함께 지나갈 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치를 더욱 자세하게 설명하기 위한 도면으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 공기정화장치(100)는 광촉매 필터(110) 및 자외선 램프(120)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 자외선 램프(120)는 상기 광촉매 필터(110)로 자외선을 조사하여, 광촉매 필터(120) 표면에 발생되는 정공의 산화작용을 통해 오염공기(a)를 정화한다.
상기 광촉매 필터(110)는 양측면이 관통된 기둥형상으로 내측에 오염공기(a)가 지나갈 수 있는 공기흐름공간(a'')이 구비되고, 내측면 및 외측면이 이산화타이타늄(TiO2)으로 코팅되어 있다.
또한, 상기 광촉매 필터(110)는 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 제작되며, 상기 스테인리스 스틸(SUS)은 자외선을 반사하는 재질로, 상기 광촉매 필터(110)로 조사되는 자외선은 반사된다.
즉, 자외선의 조사경로가 길어짐에 따라 상기 자외선이 상기 광촉매 필터(110)에 조사되는 시간이 길어져, 광촉매 필터(110)의 정화 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 광촉매 필터(110)의 길이방향 일측면과 타측면에는 각각 서로 나란하게 이격된 다수개의 공기순환홀(111)이 형성된다
여기서, 상기 이산화타이타늄(TiO2)이 코팅된 상기 광촉매 필터(110)는 오염공기(a)와 접촉하는 시간이 증대될수록 공기 정화 효율이 증대되기 때문에 상기 공기순환홀(111)에 오염공기가 순환되게하여 정화효율을 증대시킬 수 있다.
상기 자외선 램프(120)는 상기 광촉매 필터(110)의 내측면과 이격되고, 상기 광촉매 필터(110)의 공기흐름공간에 구비되며, 상기 광촉매 필터(110)의 내측면으로 자외선을 조사한다.
여기서, 상기 자외선 램프(120)는 UV-LED 칩을 사용하며, 상기 UV-LED 칩은 저전력으로 작동가능하며, 반영구적으로 장기간 사용 가능하다.
또한, 조사되는 자외선으로는 100~280㎚ 파장의 UV-C로, 상기 이산화타이타늄(TiO2)과 반응하여, 오염공기(a)를 정화시킨다.
또한, 상기 외부케이스(130)는 상기 광촉매 필터(110)의 외부에서 상기 광촉매 필터(110)와 이격되어 상기 광촉매 필터(110)를 감싸도록 구비되며, 내측면이 반사면으로 형성되며, 상기 광촉매 필터(110)에서 벗어난 자외선이 상기 광촉매 필터(110)로 반사되게 한다.
보다 구체적으로, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 자외선 흐름 및 공기 흐름을 설명하기 위한 측면에서 바라본 도면이다.
여기서, 도 4를 참조하면, 상기 광촉매 필터(110)의 어느 일측면에 조사된 자외선은 반사되어, 상기 어느 일측면과 대향되는 다른 일측면으로 조사되며, 이후 조사되는 광촉매 필터(110)의 일측면마다 반사되어, 상기 자외선의 조사경로를 증대시킴으로써, 상기 자외선과 상기 광촉매 필터(110)에 조사하는 시간을 증대시킨다.
일 예로, 도 4의 c의 경우 광촉매 필터(110)의 어느 일측면에 조사된 자외선은 반사되어, 어느 일측면과 대향되는 광촉매 필터(110)의 다른 일측면으로 조사될 수 있다.
다른 예로, 도 4의 d의 경우 상기 공기순환홀(111)을 통과한 자외선은 상기 외부케이스(130)에 의해 반사되며, 반사된 자외선은 상기 광촉매 필터(110)의 외측면에 의해 다시 반사될 수 있다.
또 다른 예로, 도 4의 e의 경우 상기 공기순환홀(111)을 통과한 자외선은 상기 외부케이스(130)에 의해 반사되며, 반사된 자외선은 상기 공기순환홀(111)을 다시 통과하여, 상기 광촉매 필터(110)의 내측면에 조사될 수 있다.
즉, 상기 자외선 램프(120)에서 조사되는 자외선은 상기 광촉매 필터(110) 및 상기 외부케이스(130)에 의해 반사되어, 상기 자외선의 조사경로를 증대시킴으로써, 상기 광촉매 필터(120)에 자외선의 조사시간의 증대에 의해 상기 오염공기(a)가 정하되는 효율을 향상시킨다.
또한, 상기 광촉매 필터(110)에는 상기 공기흐름공간으로 유입되는 오염공기(a)에 와류를 형성시키는 제1 와류형성턱(112)이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 와류형성턱(112)은 상기 광촉매 필터(110)의 상기 오염공기(a)가 유입되는 전방 모서리 및 상기 정화공기(b)가 배출되는 후방모서리의 테두리에 공기가 흐르는 방향에 저항할 수 있도록 소정크기로 돌출되어 형성된다.
이때, 상기 제1 와류형성턱(112)은 상기 오염공기(a)에 와류를 발생시켜, 상기 오염공기(a)와 상기 광촉매 필터(110)의 접촉시간을 증대시시킨다
여기서, 상기 와류는 유체의 흐름의 일부가 본류와 반대되는 방향으로 소용돌이치는 현상을 의미하며, 상기 제1 와류형성턱(112)를 기준으로 공기가 흐르는 방향의 반대편에 와류를 형성하여, 상기 광촉매 필터(110)와 상기 오염공기(a)의 접촉 시간을 증대시킬 수 있다.
일 예로, 도 4의 a'의 경우 외부에서 유입된 오염공기(a)는 상기 제1 와류형성턱(112)에 의해 와류(a')을 형성하여, 상기 오염공기(a)가 상기 광촉매 필터(110)와 접촉되는 시간을 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 공기순환홀(111)에는 상기 공기순환홀(111)로 유입되는 오염공기(a)에 와류를 형성시키는 제2 와류형성턱(113)이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제2 와류형성턱(113)은 상기 공기유입홀(a)의 테두리에 공기가 흐르는 방향에 저항할 수 있도록 소정크기로 돌출되며, 상기 오염공기(a)에 와류를 발생시켜, 상기 오염공기(a)와 상기 광촉매 필터(110)의 접촉시간을 증대시킨다.
일 예로, 도 4의 a''의 경우 외부에서 유입된 오염공기(a)는 상기 제2 와류형성턱(113)에 의해 와류(a'')를 형성함과 함께 상기 광촉매 필터(110)의 내측면으로 유입되어, 상기 오염공기(a)가 상기 광촉매 필터(110)와 접촉되는 시간을 증대시킬 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치의 광촉매 필터에 형성된 공기순환홀을 설명하기 위해 측면에서 바라본 도면으로, 도 4를 참조하면, 상기 공기순환홀(111)은 사선방형으로 기울어진 길쭉한 형상으로 형성되며, 상기 광촉매 필터(110)의 일측면에 형성된 공기순환홀(111)의 사선방향과 상기 광촉매 필터(110)의 타측면에 형성된 공기순환홀(111)의 사선방향은 서로 다른 방향일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 광촉매 필터(110)의 일측면에는 공기순환홀(111)이 사선방향인 f의 방향으로 형성될 수 있으며, 상기 광촉매 필터(110)의 타측면에는 공기순환홀이 다른 사선방향인 g의 방향으로 형성될 수 있다.
그 이유는 상기 공기순환홀(111)이 서로 다른 방향으로 형성되어, 상기 공기흐름공간(a'')에서 공기가 흐르는 방향을 서로 상이하게 함으로써, 상기 공기가 보다 큰 와류를 형성하도록 하기 위함이다.
이에 따라, 상기 공기가 광촉매 필터에 체류하는 시간을 증대시켜, 오염공기(a)가 정화되는 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치(100)는 상기 광촉매 필터(110), 상기 자외선 램프(120) 및 상기 외부케이스(130)는 하나의 광촉매 필터 모듈로 모듈화 되어 있을 수 있고, 상기 장치케이스(101)에 착탈식으로 구비된다.
그 이유는 상기 광촉매 필터 모듈에 먼지나 이물질이 쌓일 경우, 상기 자외선과 상기 광촉매 필터(110)의 접촉이 줄어들어, 상기 광촉매 필터(110)의 정화성능이 저하되기 때문에, 사용자가 상기 광촉매 필터 모듈을 상기 장치케이스(101)에서 용이하게 탈락시켜, 상기 광촉매 필터 모듈을 청소하고, 교체함으로써, 공기정화장치(100)의 성능을 유지하기 위함이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기정화장치에 의하면, 광촉매 필터 내부 중심에서 조사되는 자외선을 광촉매 필터와 외부케이스로 반사시켜, 자외선의 조사효율을 증대시킬 수 있으며, 광촉매 필터에 형성된 턱을 이용해 공기흐름공간에 와류를 형성시켜, 오염공기와 광촉매 필터의 접촉시간을 증대시킴으로써, 공기정화 효율을 증대시킬 수 있으며, 광촉매 필터, 자외선 램프 및 외부케이스를 모듈화시켜, 용이하게 청소 및 교체함으로써, 공기정화장치의 정화효율을 용이하게 유지할 수 있는 장점을 지닌다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 전기 및 열의 소모가 없어 추가비용이 소모되지 않으며, 저온에서 고효율로 오염된 공기를 장시간 살균할 수 있어, 숙박시설, 쇼핑센터, 문화시설, 의료기관 뿐만 아니라 일반 가정에서도 이용가능하다.
Claims (5)
- 오염공기를 정화하여 정화공기로 배출하는 공기정화장치로서,양측면이 관통된 기둥형상으로 내측에 오염공기가 지나갈 수 있는 공기흐름공간이 구비되고, 내측면이 이산화타이타늄(TiO2)으로 코팅된 스테인리스스틸(SUS) 재질로 제작되는 광촉매 필터;상기 광촉매 필터의 내측면과는 이격되고, 상기 광촉매 필터의 공기흐름공간에 구비되며, 상기 광촉매 필터의 내측면으로 자외선을 조사하는 자외선 램프를 포함하고,상기 광촉매 필터의 길이방향 일측면과 타측면에는 각각 서로 나란하게 이격된 다수개의 공기순환홀이 형성되고, 상기 자외선 램프에서 조사되는 자외선은 상기 광촉매 필터와 접촉하여, 상기 오염공기를 정화하고, 조사된 자외선은 상기 광촉매 필터의 어느 일측면에 의해 반사된 후 상기 어느 일측면과 대향되는 다른 일측면으로 조사되어, 상기 자외선이 상기 광촉매 필터와 접촉하는 시간 및 면적을 증대시킬 수 있는 공기정화장치.
- 제 1항에 있어서,상기 광촉매 필터의 외부에 상기 광촉매 필터와 이격되어 상기 광촉매 필터를 감싸도록 구비되고, 내측면이 반사면으로 형성되며, 상기 광촉매 필터에서 벗어난 자외선을 상기 광촉매 필터로 반사하는 외부케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
- 제 1항에 있어서,상기 공기순환홀은 사선방향으로 기울어진 길쭉한 형상으로 형성되며, 상기 광촉매 필터의 일측면에 형성된 공기순환홀의 사선방향과 상기 광촉매 필터의 타측면에 형성된 공기순환홀의 사선방향은 서로 다른방향인 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
- 제 1항에 있어서상기 광촉매 필터의 상기 오염공기가 유입되는 전방 모서리 및 상기 정화공기가 배출되는 후방모서리의 테두리에는 공기가 흐르는 방향에 저항할 수 있도록 소정크기로 돌출된 제1 와류형성턱이 형성되며, 상기 제1 와류형성턱은 상기 오염공기에 와류를 발생시켜, 상기 오염공기와 상기 광촉매 필터의 접촉시간을 증대시키는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
- 제 1항에 있어서,상기 공기유입홀의 테두리에는 공기가 흐르는 방향에 저항할 수 있도록 소정크기로 돌출되는 제2 와류형성턱이 형성되며, 상기 제2 와류형성턱은 상기 오염공기에 와류를 발생시켜, 상기 오염공기와 상기 광촉매 필터의 접촉시간을 증대시키는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
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|---|---|---|---|
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Ref document number: 22931097 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |