KR100811094B1 - 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡착 성능이 우수한 광촉매가 결합된 제올라이트 필터를 구비한 공기정화기에서 공기를 흡입할 때 흡착 성능이 우수한 제올라이트가 흡착한 유해가스를 바로 광촉매와 자외선이 분해를 시켜주어 살균 효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명인 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치는,
상하로 공기유로가 형성되며, 공기정화를 위한 각 구성요소들을 구비하고 있는 본체(100)와;
상기 본체의 하단에 위치하여 공기를 흡입할 수 있도록 구동모터에 의해 동작하는 팬(110)과;
상기 팬의 상단에 위치하며, 광촉매가 결합된 제올라이트 필터 및 필터와 대응되고 UV램프가 구비된 하나 이상의 광촉매가 결합된 제올라이트 필터로 구성된 필터부(140)와;
상기 필터부의 상단에 위치하며, 흡입된 공기 중의 먼지 입자를 제거하는 정전 필터 혹은 헤파 필터로 이루어진 프리필터부(150)와;
상기 프리필터부 상단에 위치하여 공기를 인입하는 인입부(160)와;
상기 팬의 하단에 위치하며, 정화된 공기를 배출하는 배출부(170);를 포함하여 구성된다.
본 발명을 통해 흡착 성능이 우수한 광촉매가 결합된 제올라이트 필터와 UV램프를 제공하여흡착력을 높일 수 있으며 확실한 살균과 탈취 분해를 흡착과 동시에 할 수 있으며, UV램프 및 광촉매가 결합된 제올라이트 필터를 다수개로 구성함으로써, 오염된 공기가 최대한 많은 필터와 접촉하여 흡착될 확률을 높여 확실한 살균과 탈취 분해 효과를 제공할 수 있다.
광촉매, 제올라이트, 필터, UV램프, 공기정화기.
Description
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치를 나타낸 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치를 나타낸 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부의 다른 구성을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 한 개 이상 결합시킨 구성을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 한 개 이상 결합시킨 다른 구성을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치를 나타낸 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 한 개 이상 결합시킨 구성을 나타낸 도면이다.
도 8 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 한 개 이상 결합시킨 다른 구성을 나타낸 도면이다.
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매가 결합된 제올라이트의 모형도이다.
도10는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매가 결합된 제올라이트의 결합도이다.
도11은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터와 종래의 활성탄 필터의 유해가스 여과 모식도이다.
도12는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터와 종래의 필터의 성능 비교표이다.
도13은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터의 제조 방법에 대한 흐름도이다.
도14는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터의 제조 방법의 허니컴 필터를 코팅하는 단면용 로울러 코팅 장치를 나타낸 예시도이다.
도15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터의 제조 방법의 허니컴 필 터를 코팅하는 양면용 로울러 코팅 장치를 나타낸 예시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 제올라이트 20 : 이산화티타늄
30 : 바인더 40 : 광촉매 제올라이트 필터
100 : 본체 110 : 팬
120 : 제올라이트 필터 130 : UV램프
140 : 필터부 150 : 프리필터부
160 : 인입부 170 : 배출부
200 : 공기유도갓 200a : 전등갓
210 : 공기유도갓지지대 210a : 전등갓지지대
300 : 결합부
본 발명은 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡착 성능이 우수한 광촉매가 결합된 제올라이트 필터를 구비한 공기정화기에서 공기를 흡입할 때 흡착 성능이 우수한 제올라이트가 흡착한 유해가스를 바로 광촉매와 자외선이 분해를 시켜주어 살균 효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치에 관한 것이다.
종래에는 주로 PE, PVA, 우레탄 등의 기지에 활성탄을 코팅하여 공기정화장치의 필터로 사용하여 공기정화를 하였으나, 이러한 필터들은 흡착력이 높지 않고 다습한 환경에서는 사용이 제한적이며 선택적 흡착을 할 수 없고 광촉매에 의해서 기지가 분해되는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 산업의 발전에 따라 공기의 오염정도가 갈수록 심각해지지만 이에 따른 개선된 필터를 필요로 하고 있으며, 오염된 공기가 최대한 많은 필터와 접촉하여 흡착될 확률을 높여주여야만 광촉매 혹은 자외선을 이용한 살균 효과를 극대화시킬 수 있게 되지만 종래의 공기정화장치는 흡착률이 떨어지는게 현실이다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 흡착 성능이 우수한 광촉매가 결합된 제올라이트 필터와 UV램프를 제공함으로써, 흡착력을 높일 수 있으며 확실한 살균과 탈취 분해를 흡착과 동시에 할 수 있도록 구성된 공기정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 UV램프 및 광촉매가 결합된 제올라이트 필터를 다수개로 구성함으로써, 오염된 공기가 최대한 많은 필터와 접촉하여 흡착될 확률을 높여 확실한 살균과 탈취 분해 효과를 제공하는 공기정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 UV램프 및 광촉매가 결합된 제올라이트 필터를 이용하여 용도에 따른 여러 종류의 공기정화장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치는,
상하로 공기유로가 형성되며, 공기정화를 위한 각 구성요소들을 구비하고 있는 본체(100)와;
상기 본체의 하단에 위치하여 공기를 흡입할 수 있도록 구동모터에 의해 동작하는 팬(110)과;
상기 팬의 상단에 위치하며, 광촉매가 결합된 제올라이트 필터 및 필터와 대응되고 UV램프가 구비된 하나 이상의 광촉매가 결합된 제올라이트 필터로 구성된 필터부(140)와;
상기 필터부의 상단에 위치하며, 흡입된 공기 중의 먼지 입자를 제거하는 정전 필터 혹은 헤파 필터로 이루어진 프리필터부(150)와;
상기 프리필터부 상단에 위치하여 공기를 인입하는 인입부(160)와;
상기 팬의 하단에 위치하며, 정화된 공기를 배출하는 배출부(170);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 인입부에서 연장되어 공기유도갓을 지지하는 공기유도갓 지지대(210)와;
상기 공기유도갓 지지대(210)에 의해 지지되며, 인입부 상단에 위치하여 연기나 냄새, 유해가스를 모아주는 역할을 하는 공기유도갓(200);을 더 포함하여 구 성하는 것을 특징으로 한다.
한편, 인입부에서 연장되어 전등갓을 지지하는 전등갓 지지대(210a)와;
상기 전등갓 지지대(210a)에 의하여 지지되며, 인입부 상단에 위치하는 전등갓(200a);을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 UV램프는,
상기 광촉매가 결합된 제올라이트 필터의 중앙에 위치하여 빛을 조사하는 것을 특징으로 한다.
상기 UV램프는,
상기 광촉매가 결합된 제올라이트 필터의 상단에 위치하여 빛을 조사하는 것을 특징으로 하며, 필터부와 필터부 사이에 결합부(300)를 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치는,
공기를 위에서 흡입하여 정화 과정을 거친 후 아래로 배출하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치를 나타낸 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치를 나타낸 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부의 다른 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치는,
상하로 공기유로가 형성되며, 공기정화를 위한 각 구성요소들을 구비하고 있는 본체(100)와;
상기 본체의 하단에 위치하여 공기를 흡입할 수 있도록 구동모터에 의해 동작하는 팬(110)과;
상기 팬의 상단에 위치하며, 광촉매가 결합된 제올라이트 필터(120) 및 필터와 대응되고 UV램프(130)가 구비된 하나 이상의 광촉매가 결합된 제올라이트 필터로 구성된 필터부(140)와;
상기 필터부의 상단에 위치하며, 흡입된 공기 중의 먼지 입자를 제거하는 정전 필터 혹은 헤파 필터로 이루어진 프리필터부(150)와;
상기 프리필터부 상단에 위치하여 공기를 인입하는 인입부(160)와;
상기 팬의 하단에 위치하며, 정화된 공기를 배출하는 배출부(170);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 UV램프(130)는,
상기 광촉매가 결합된 제올라이트 필터의 중앙에 위치하여 빛을 조사하는 것을 특징으로 한다.
상기 필터부(140)는 팬의 상단에 위치하여 광촉매가 결합된 제올라이트 필 터(120) 및 필터와 대응되고 UV램프(130)가 구비된 하나 이상의 광촉매가 결합된 제올라이트 필터로 구성된다.
또한, 상기 필터부(140)를 한 개 이상 결합시켜 필터의 성능을 우수하게 할 수 있는데, 예를 들어 도4 내지 도5에 도시한 바와 같이 필터부와 필터부 사이에 결합부(300)를 구성하여 필터의 성능을 우수하게 할 수 있다.
즉, 장소나 가스의 농도에 따라 필터부를 2단 이상 구성할 수도 있다.
이때, 바람직하게는 상기 결합부의 상하측과 각각 대응되는 필터부의 하측 및 상측을 연결하기 위해 나사 결합하게 되지만 결합수단을 나사 결합으로 한정하지 않는다.
상기와 같이, 흡착 성능이 우수한 광촉매가 결합된 제올라이트 필터(120)와 UV램프(130)를 제공함으로써, 흡착력을 높일 수 있으며 확실한 살균과 탈취 분해를 흡착과 동시에 할 수 있는 장점을 가지게 되는 것이다. 또한, UV램프 및 광촉매가 결합된 제올라이트 필터를 필터부(140)에 다수 개로 구성함으로써, 오염된 공기가 최대한 많은 필터와 접촉하여 흡착될 확률을 높여 확실한 살균과 탈취 분해 효과를 제공하게 된다.
이러한 특성을 통해 종래에 주로 PE, PVA, 우레탄 등의 기지에 활성탄을 코팅하여 공기정화장치의 필터로 사용하여 공기정화를 하는 단점을 개선하여 본 발명의 필터를 통해 흡착력이 높이고 다습한 환경에서는 사용이 가능하며 선택적 흡착을 할 수 있고 광촉매에 의해서 기지가 분해되게 된다.
본 발명인 공기정화장치의 동작 원리를 설명하자면, 도1에 도시한 대로 오염 된 공기가 인입부(160)를 통해 인입이 되면, 프리필터부(150)를 통해 흡입된 공기 중의 먼지 입자를 제거하고, 먼지가 제거된 공기는 필터부를 거치게 된다.
이때, 필터부를 구성하고 있는 광촉매가 결합된 제올라이트 필터(120)와 UV램프(130)에 먼지가 제거된 공기가 유입되는데, 흡착 성능이 우수한 광촉매가 결합된 제올라이트 필터를 통해 흡착하여 광분해를 하게 되고, UV램프(130)를 통해 확실한 살균을 하여 먼지 제거 및 살균 및 탈취된 공기가 배출부(170)를 통해 외부로 나가게 되는 것이다.
도 2 는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치를 나타낸 사시도이다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치는,
인입부에서 연장되어 공기유도갓을 지지하는 공기유도갓 지지대(210)와;
상기 공기유도갓 지지대(210)에 의해 지지되며, 인입부 상단에 위치하여 연
기나 냄새, 유해가스를 모아주는 역할을 하는 공기유도갓(200);을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
인입부에서 연장되어 공기유도갓을 지지하는 공기유도갓 지지대(210)를 구성하여 공기정화장치에 전등을 구성함으로써, 미적인 부분을 가미할 수도 있다.
따라서, 가정용, 업소용, 호텔용으로 원하는 위치에 폭넓게 사용할 수 있는 장점을 가지게 된다.
또한, 도2에 도시한 바와 같이, 테이블을 구성하여 공기정화 기능 및 테이블 로서도 사용할 수 있게 된다.
상기 공기유도갓 내부에는 한 개 이상의 전구를 구성하게 된다.
상기 공기유도갓(200)은 연기나 냄새, 유해가스를 모아주는 역할을 하게 되는데, 일반적인 공기정화장치는 아래에서 공기를 흡입하여 위로 내뿜는 방식을 채택하고 있으나, 본 발명인 공기정화장치는 아래에서 공기를 흡입할 수 있도록 구성할 수도 있지만, 바람직하게는 공기를 위에서 빨아들여 아래로 내뿜어주는 방식을 채택하도록 구성되어 있다. 이러한 이유는 담배연기나 기타 연기, 유해가스는 공기보다 가벼워 금방 위로 이동하므로 상층부에 있는 공기를 빨아들여 정화시켜 아래로 배출하기 위해서이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부의 다른 구성을 나타낸 도면이다.
광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부의 다른 구성에 따른 UV램프는,
광촉매가 결합된 제올라이트 필터의 상단에 위치하여 빛을 조사하는 것을 특징으로 한다.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 광촉매가 결합된 제올라이트 필터의 상단에 UV램프 위치시켜 한 세트 이상 원하는 세트를 구성할 수 있으며, 동작원리는 도 1에 설명한 바와 같이 동작하게 된다.
본 발명에서의 필터는 제올라이트 필터로 필터부를 구성하여 설명하고 있지만 필터부에 구성되는 필터를 제올라이트 필터에 한정하지 않고 기타 필터로도 대 체가 가능하다.
또한, 본 발명인 공기정화장치는 실시예로서 원통형 구조를 하고 있지만, 원통형 이외에 사각형 혹은 삼각형 등 다른 형상으로 변경할 수도 있다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치를 나타낸 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 한 개 이상 결합시킨 구성을 나타낸 도면이다.
도 8 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 한 개 이상 결합시킨 다른 구성을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명인 공기정화장치는
인입부에서 연장되어 전등갓을 지지하는 전등갓 지지대(210a)와;
상기 전등갓 지지대(210a)에 의하여 지지되며, 인입부 상단에 위치하는 전등
갓(200a);을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
인입부에서 연장되어 전등갓을 지지하는 전등갓 지지대(210a)를 구성하여 공기정화장치에 전등을 구성함으로써, 미적인 부분을 가미할 수도 있다.
따라서, 가정용, 업소용, 호텔용의 인테리어용으로 원하는 위치에 폭넓게 사용할 수 있는 장점을 가지게 된다.
또한, 도2에 도시한 바와 같이, 테이블을 구성하여 공기정화 기능 및 테이블로서도 사용할 수 있게 된다.
상기 전등갓 내부에는 한 개 이상의 전구를 구성하게 된다.
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 한 개 이상 결합시킬 경우를 나타내는 도면으로 필터부와 필터부 사이에 연결부(300)를 구성하여 결합시키게 된다.
도 8 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 한 개 이상 결합시킬 경우의 다른 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명인 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터의 제조 방법 및 특징에 대해 다음과 같이 상세히 설명하도록 한다.
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매가 결합된 제올라이트의 모형도이다.
도9에 도시한 바와 같이, 제올라이트의 기공을 막지 않는 이산화티타늄과의 결합구조를 만들게 되는데 제올라이트는 기공의 크기가 조절되는 무기재료로서 6~7 Å(옹스트롱)으로 조절 가능하며 6~7 Å(옹스트롱) 이상 혹은 이하로도 제조할 수 있다.
제올라이트(10)의 기공이 이산화티타늄(20)보다 크기가 작게 하여 바인더(30)로 안정적으로 결합되는 구조를 가지도록 한다.
상기와 같이, 안정적인 나노 결합 구조가 되어야 흡착 분해성능이 최적화될 수 있게 된다.
상기한 바인더는 바람직하게는 SiO2를 사용한다.
제올라이트의 공극을 막지 않는 이산화티타늄의 결합구조를 만들게 된다.
이 과정을 생략하고 슬러리를 만드는 단계에서 제올라이트, 광촉매, 바인더와 펄프 및 기타 재료를 넣고 교반하여 결합시킬 수 있으나 이러한 방법은 광촉매와 제올라이트가 선택적으로 먼저 결합된다는 보장이 없고, 광촉매끼리 혹은 제올라이트끼리 뭉쳐있는 경우가 많이 발생한다. 또한 제올라이트와 광촉매가 구조적으로 결합되어 있지 않기 때문에 사용 중 제올라이트와 광촉매가 서로 분리될 가능성이 많다.
이산화티타늄, 제올라이트, 실리카(SiO2)와 같은 무기 혹은 금속의 나노입자화로 인해 촉매기능의 변화, 활성 선택성의 향상이 이루어진다.
일반적으로 입자가 작아짐으로써 나타나는 효과는 총원자중에서 표면원자가 차지하는 비율이 증가하고, 원자 간의 상호작용이 미치는 범위가 한정되는 것으로 인한 양자 사이즈 효과로 인해 이상적인 에너지 준위가 형성된다.
나노입자를 만드는 방법에는 물리적인 방법과 화학적인 방법이 있는데, 물리적인 방법은 다양한 것을 만드는 데 유리하고 화학적 방법은 이온을 환원하여 원자로 바꾸고 그것을 응집해서 나노입자를 만들기 때문에 한 번에 많은 나노입자를 균일하게 만들 수 있다.
상기 이산화티타늄은 그의 산화물의 밴드갭 에너지(아나타제 결정에서 3.2eV)보다 높은 에너지를 받아 전자-정공의 짝을 생성(즉 분극 상태를 발생)함으로써, 광촉매 작용을 나타낸다.
또한, 은 등의 금속을 광촉매로서 기능을 하는 물질(TiO2 미립자)에 담지시 킴으로써 광촉매 효율을 향상시킬 수 있는 것이 알려져 있다. 즉, 분극 상태에 있어서의 전자 및 정공은 그 수명이 대단히 짧고, 외부물질을 산화 환원하기 전에(광촉매 작용을 발휘하기 전에) 다시 결합하여 소멸하는 경우가 있다. 이 소멸(전자 및 정공의 감소)이 광촉매재료의 반응효율을 저하시키는 큰 요인이 되었다.
도10는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정
화장치의 필터부를 구성하는 광촉매가 결합된 제올라이트의 결합도이다.
도5에 도시한 바와 같이, 보통 휘발성 유기화합물(VOC)의 크기는 대부분 3~4 Å(옹스트롱)이므로 이 휘발성 유기화합물들을 흡착하고 서서히 탈착되어 이산화티타늄 광촉매가 분해하기 위해서는 제올라이트의 기공 크기를 6~7 Å(옹스트롱)으로 다소 크게 하여야 한다.
다시 말하자면, 종래의 활성탄 필터의 기공크기와 구조가 도면에 도시한 대로 일정하지 않아 선택적 흡착이 불가능하고 수분 흡착성이 높아 다습한 환경에서는 사용함에 제한적인 단점이 있으나, 본 발명의 필터는 기공의 크기가 일정하여 선택적 흡착이 가능하고 흡착된 휘발성 유기화합물들을 광촉매가 분해하여 기공을 비워주어 새로운 휘발성 유기화합물들의 흡착이 가능하게 된다.
부연 설명하면, 제올라이트는 합성하여 만들기 때문에 선택적 흡착이 가능하지만 활성탄 필터는 기공이 200~500 Å(옹스트롱)이 되는 것이 많고 기공크기와 구조가 일정하지 않아 크기가 작은 휘발성 유기화합물이 흡착되지 않고 흘러가는 문제점을 가지고 있으며, 흡착한 유해가스는 작은 충격이나 센 바람에 의해서 쉽게 탈착되어 광촉매가 미처 분해하기도 전에 방출되는 문제점이 있고, 선택적 흡착 또 한 안 되는 것이다.
도11은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터와 종래의 활성탄 필터의 유해가스 여과 모식도이다.
도12는 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기는정화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터와 종래의 필터의 성능 비교표이다.
도12에 도시한 필터는 부직필터, 우레탄 필터로 도시한 바와 같이, 이러한 필터들은 선택적 여과가 불가능하고 흡착 성능이 떨어질 뿐만 아니라, 광 분해성이 없어 스스로 재생되지 않기 때문에 그래프에 나타낸 것처럼 성능이 저하되므로 주기적인 교환이 필요하게 된다.
한편, 습도에 따른 수분 흡착율 비교표를 참조하면 활성탄은 습도의 영향을 많이 받기 때문에 습도가 높은 환경에서는 수분을 먼저 흡착하여 기공이 막혀 유해가스를 흡착할 기공이 존재하지 않아 사용이 제한적이거나 제습을 위한 다른 장치들이 필요하게 된다.
도13은 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정
화장치의 필터부를 구성하는 광촉매 제올라이트 필터의 제조 방법에 대한 흐름도이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 광촉매 제올라이트 필터 제조 방법은,
제올라이트 분말과 이산화티타늄 분말 및 바인더를 넣고 혼합 교반하고 소성 하여 광촉매를 결합하는 단계(S100)와;
제올라이트와 광촉매가 결합된 분말을 물, 펄프, 세라믹 화이버, 글래스 화이버, 바인더를 넣고 교반하여 슬러리를 만드는 단계와;
슬러리를 정형화된 판에 균질하게 편 후에 증발시켜 시트로 만드는 시트화단계(S110)와;
표면적을 높이기 위해 시트를 파형화하는 파형화단계(S120)와;
시트와 시트사이에 접착제를 사용하여 결합하는 적층단계(S130)와;
적층이 완료된 시트를 적당한 크기로 자르는 절단단계(S140)와;
절단면에 광활성을 높이기 위해 광촉매를 2차 코팅하고 건조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 광촉매를 결합하는 단계는,
먼저 제올라이트 분말과 광촉매 분말을 잠시 교반하여 혼합한 후, 적정량의 물을 가하여 교반 혼합하여 완전하게 제올라이트, 광촉매, 그리고 물이 혼합되도록 한다. 제올라이트와 광촉매가 혼합된 슬러리를 만든 다음, 이후, 광촉매 제올라이트의 슬러리를 물이 1/4정도 남을 때까지 건조하고 여기에 바인더(SiO2)를 첨가하여 교반 혼합한다. 그 후 슬러리의 온도를 서서히 상승시키면서 교반 혼합하여 제올라이트/바인더/광촉매를 포함하는 슬러리를 만든다. 온도를 올리는 과정에서 후술하는 코어/쉘 효과에 의하여 제올라이트가 광촉매를 안정적으로 감싸는 형태로 만들어지며 바인더는 광촉매와 제올라이트의 코어/쉘 구조를 좀 더 안정하게 유지하기 위한 지지체로서의 작용을 하게 된다. 그리고 온도를 200~250도 정도 까지 가 열하여 건조한다. 이렇게 하여, 이산화티타늄의 표면에 제올라이트층이 형성된 다르게 표현하면 제올라이트 표면에 이산화티타늄 광촉매가 나노 구조적으로 결합된 안정적인 구조체를 얻을 수 있다.
제올라이트는 광촉매와 안정된 결합을 위하여 사이즈가 20nm~2000nm인 것을 사용할 수 있으나 바람직하게는 30~50nm인 것을 사용한다.
또한, 광촉매 슬러리는 아나타제 타입의 미립자가 수계매질 중에 단순 분산되는 것이다.
이산화티타늄/제올라이트 구조를 가지는 헤테로 나노입자의 생성메커니즘은 다음과 같이 설명되어 진다.
우선 이산화티타늄 입자와 제올라이트 입자는 바인더인 실리카에 배위된다.
이때, 가열하면 이산화티타늄 나노입자가 형성되고 계속해서 가열하면 이산화티타늄 나노입자 위로 제올라이트 입자가 석출되어 제올라이트 쉘을 형성한다.
이것은 이산화티타늄과 제올라이트의 산화환원전위의 차이로 인해 코어/쉘 구조를 형성하는 것이며, 제올라이트 입자가 실리카와 강하게 배위되어 있기 때문에 자유롭게 움직일 수 없지만, 이산화티타늄 나노입자는 비교적 약하게 배위되어 있어 그 부근의 이산화티타늄 나노입자들이 모여 쉽게 클러스터를 형성할 수 있기 때문이다.
이산화티타늄 입자의 클러스터가 형성되면 그 주변에 제올라이트 나노입자가 모이게 된다.
제올라이트는 기공의 크기가 조절되는 무기재료로서 기공의 크기를 6~7 Å (옹스트롱)으로 조절 가능하며 6~7 Å(옹스트롱) 이상 혹은 이하로도 제조할 수 있다. 보통 휘발성 유기화합물(VOC)의 크기가 3~4 Å(옹스트롱)이므로 제올라이트 기공의 크기를 다소 크게 하여야 한다.
상기 제올라이트의 합성은 수열합성법(水熱合成法)으로 합성한다.
수열합성법은 고온고압으로 물의 존재 하에서 행하여지는 물질의 합성법으로 제올라이트는 이러한 합성법을 이용하여 합성한다. 제올라이트를 합성할 때의 원료는 통상 실리카, 알루미나, 광화제(鑛化劑, 알칼리, 불화물) 및 물이 포함된다.
Si, Al은 제올라이트 골격을 구성하는 성분이고, 광화제는 이러한 금속성분을 물중에 용해시키는 역할을 한다. 또한, 광화제에 포함되어있는 양이온은 최종적으로 골격이 갖는 음전하를 없애는 역할도 한다.
Si/Al의 커다란 고(高)실리카 제올라이트를 합성할 경우에는 구조규정제로서 비교적 용적이 커다란 유기화합물을 첨가한다. 원료를 혼합해서 반응성이 높은 비정질의 하이드로 겔을 조제하고, 이것을 오토클레이브에 넣고 소정온도(~250도)에서 가열하면 제올라이트가 생성된다.
제올라이트는 거의 준안정 상으로서 얻어지기 때문에 합성은 온도나 원료의 조성뿐만 아니라, 원료의 종류, 혼합방법, pH, 교반법, 반응용기 등의 다양한 인자의 영향을 받는다.
목적에 알맞은 구조나 특성을 가지는 제올라이트를 얻기 위해서는 상기한 합성조건을 적절히 선택하는 것이 필요하다. 그리고 합성 후에 이온교환을 행하여서 보다 상세한 구조나 특성을 제어하는 것이 가능하다.
상기한 제올라이트는 합성하여 제조하기 때문에 크기 조절이 가능하지만 활성탄의 크기가 500 Å(옹스트롱)으로 유기화합물(VOC)에 비해 너무 크기 때문에 흡착효율이 떨어지며, 흡착할 수 있는 표면적의 크기가 단위 면적당 제올라이트보다 작다.
상기 시트화단계는,
딱딱한 고체로 변한 광촉매가 결합된 제올라이트 덩어리를 파쇄하여 가루로 만든다. 이때 가루가 된 광촉매 코팅된 제올라이트 구조체 가루와 펄프 가루와 바인더를 혼합하여 증류수를 섞는다.
구조체 가루와 펄프 가루, 바인더의 비율은 바람직하게는 4:8:1로 하여 혼합하고 혼합된 가루와 증류수를 1:1로 섞는다.
묽은 겔로 변한 가루를 슬러리라고 한다.
슬러리를 정형화된 판에 균질하게 편 후에 상온에서 증발하게 하면 시트가 마련된다.
시트로 수분이 15%가 될 때까지 상온에서 수분을 증발시킨다. 약 15% 정도 수분을 함유한 시트를 파형화하게 된다.
상기 파형화단계는,
시트를 파형화하는 것은 시트를 구불구불하게 접음으로서 좁은 면적에서 표면적을 최대한 높이기 위한 것이다. 또한, 시트를 겹쳤을때 시트간에 공간을 확보하기 위함이다.
시트가 파형화된 예로는 두꺼운 박스를 절단한 단면을 보면 이해가 가능하 다. 본 발명의 파형화 단계도 동일한 원리로서 다소 수분을 함유한 시트를 파형 압착기에 넣고 열을 가해줌으로써 완료된다.
파형화가 완료된 시트는 측단면은 '
'형태에서 ' 
'형태로 변했음을 알 수 있다.
상기 적층단계는,
파형화하는 단계를 거친 시트는 적층하는 단계를 거친다. 적층은 장수에 제한이 없지만 바람직하게는 20장 내지 30장으로 할 수 있다. 적층한 시트는 측단면으로 '
'의 모양을 갖는다. 시트와 시트 사이는 접착제로 채워 시트간에 결합하도록 한다.
파형화된 시트는 적층하지 않고 종이를 말듯이 둥글게 말 수도 있다. 이때, 가로의 길이는 다양하게 할 수 있지만 60cm가 적당하며 지름도 필요에 따라서 다양한 사이즈로 만들 수 있지만 10~60cm가 적당하다.
상기 절단단계는,
적층이 완료된 시트는 적당한 크기로 자른다. 예컨대, 가로 30cm 세로 30cm두께 1~3cm의 정사각형으로 자를 수 있으며, 용도에 따라서 다양한 두께로 절단이 가능하지만 자외선 광원이 투과하기 위해서는 1~5cm가 적당하다.
절단된 시트는 하나의 필터로도 활용되게 된다.
상기 광촉매를 2차 코팅하고 건조하는 단계는,
적당한 크기로 절단된 허니컴필터(Honey Comb Filter)는 그대로 필터로 사용 할 수도 있으나 절단면이 공기와 가장먼저 접촉하게 되고 자외선을 가장 많이 받는 곳이므로 광분해성능을 한 층 높이기 위해서 광촉매를 절단면에 코팅하는 단계를 거쳐야 된다. 정단면에 광촉매를 코팅하기 위해서는 먼저 광촉매 졸(TiO2 Sol)을 만들어야 되는데 광촉매 분말로는 아나타제 구조로 크기는 5~25nm사이즈의 것을 사용하며 더욱 바람직하게는 7~10nm의 것을 사용한다. 상기 파우더를 물 베이스로 분산을 한 다음 바인더로 3nm 사이즈의 SiO2를 사용한다.
광촉매와 SiO2는 wg/% 기준으로 8:2의 비율이 바람직하다. 상기 광촉매 졸(Sol)을 허니컴의 절단면에 코팅하는 방법으로는 스프레이 코팅, 딥(Deep)코팅과 같은 방법이 있으나 스프레이 코팅은 많은 량의 분말을 표면에 코팅하기가 어렵고 딥코팅 방법은 코팅 후 허니컴 필터가 변형되기 쉬우며 건조하는데 많은 시간과 에너지가 필요하다. 그러므로 본 허니컴 필터를 코팅하는 방법으로 로울러 코팅이라는 새로운 코팅 방법을 안출하고 이를 실현하기 위한 로울러 코팅 장치를 도9 내지 도10에 나타내었다.
도14 내지 도15에서 제시한 바와 같이, 허니컴 필터는 광촉매 코팅액이 묻어있는 로울러 위를 지나가며 한 면이 코팅이 되고 이 허니컴 필터는 뒤집어져 1차 건조 라인을 지나가고 이어서 다른 면이 코팅이 되며, 다시 뒤집어져 코팅된 면이 위로 올라오게 하여 2차 건조의 과정을 거쳐 코팅이 완료된다. 코팅이 완료된 허니컴은 건조 트레이(미도시)에 적재되어 건조실로 옮겨져 열풍으로 건조되어 완성된다.
완성된 필터는 이산화티타늄이 코팅된 제올라이트 필터로서 크기가 3 Å(옹 스트롱) 이하인 휘발성 유기화합물이 우선적으로 제올라이트의 미세공에 흡착되게 된다. 기존 활성탄은 미세공이 500 Å(옹스트롱)이라서 휘발성 유기화합물보다 크기가 상대적으로 크므로 활성탄 미세공에 흡착되는 휘발성 유기화합물 분자는 개수가 제한적이다.
그러나, 제올라이트의 미세공은 가공 여건에 따라 6 Å(옹스트롱) 내지 30 Å(옹스트롱)이므로 휘발성 유기화합물 분자가 흡착될 수 있는 미세공을 단위 면적당 활성탄에 비하여 400 배 내지 700배 이상을 제공할 수 있으므로 휘발성 유기화합물 분자의 흡착량을 늘릴 수 있다.
본 발명에 적용되는 제올라이트 필터는 제올라이트에 흡착된 휘발성 유기화합물은 일정기간 흡착된 채로 미세공에 있다가 바람이나 온도의 상승으로 서서히 미세공 주위로 나오게 되며 미세공 주위에 있는 이산화티타늄에 의하여 분해되게 된다.
이산화티타늄은 촉매로서 자신은 변하지 아니하고 유해한 가스 분자등을 분해하여 무해하도록 하는 광촉매로서 이에 대한 설명은 이미 공지된 것으로 생략한다.
미세공 주위의 휘발성 유기화합물은 이산화티타늄에 노출되어 분해되게 되며 촉매 작용을 촉진하기 위하여 UV 램프등을 조사하기도 한다.
원적외선을 다량으로 방출하는 천연 광물인 제올라이트를 특수한 공정을 거쳐 슬러리(Slurry) 상태의 담체를 얻은 후, 이를 광촉매인 이산화티타늄 (TiO2)을 이용하여 항균력과 탈취력 및 흡착기능이 향상되도록 제조한 무기 흡착 광촉매제와 일정량 충분히 교반시켜서 슬러리(Slurry) 상태의 광촉매가 혼합된 무기 흡착제를 얻은 다음, 이를 본 발명의 제조방법으로 광촉매제가 결합된 제올라이트를 가진 구조체, 즉 광촉매 제올라이트필터를 제조하여 흡착기능과 광분해기능을 극대화시킬 수 있도록 하였다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치는,
흡착 성능이 우수한 광촉매가 결합된 제올라이트 필터와 UV램프를 제공하여흡착력을 높일 수 있으며 확실한 살균과 탈취 분해를 흡착과 동시에 할 수 있으며, UV램프 및 광촉매가 결합된 제올라이트 필터를 다수개로 구성함으로써, 오염된 공기가 최대한 많은 필터와 접촉하여 흡착될 확률을 높여 확실한 살균과 탈취 분해 효과를 제공한다.
Claims (7)
- 상하로 공기유로가 형성되며, 공기정화를 위한 각 구성요소들을 구비하고 있는 본체(100)와;상기 본체의 하단에 위치하여 공기를 흡입할 수 있도록 구동모터에 의해 동작하는 팬(110)과;상기 팬의 상단에 위치하며, 광촉매가 결합된 제올라이트 필터 및 필터와 대응되고 UV램프가 구비된 하나 이상의 광촉매가 결합된 제올라이트 필터로 구성된 필터부(140)와;상기 필터부의 상단에 위치하며, 흡입된 공기 중의 먼지 입자를 제거하는 정전 필터 혹은 헤파 필터로 이루어진 프리필터부(150)와;상기 프리필터부 상단에 위치하여 공기를 인입하는 인입부(160)와;상기 팬의 하단에 위치하며, 정화된 공기를 배출하는 배출부(170)와;상기 인입부에서 연장되어 공기유도갓을 지지하는 공기유도갓 지지대(210)와;상기 공기유도갓 지지대(210)에 의해 지지되며, 인입부 상단에 위치하여 연기나 냄새, 유해가스를 모아주는 역할을 하는 공기유도갓(200);을 포함하여 구성하되,상기 UV램프는,상기 광촉매가 결합된 제올라이트 필터의 중앙에 위치하여 빛을 조사하며, 상기 필터부와 필터부 사이에 결합부(300)를 구성하는 것을 특징으로 하고, 공기를 위에서 흡입하여 정화 과정을 거친 후 아래로 배출하는 것을 특징으로 하는 광촉매 제올라이트 필터를 이용한 공기정화장치.
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITTO20100478A1 (it) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Ecocity S R L | Dispositivo di purificazione di aria ambiente |
| CN105221459A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-06 | 无锡桥阳机械制造有限公司 | 一种带净化功能的风扇 |
| CN105221458A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-06 | 无锡桥阳机械制造有限公司 | 一种带净化功能的风扇 |
| CN105221460A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-06 | 无锡桥阳机械制造有限公司 | 一种带净化功能的风扇 |
| CN105604965A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-05-25 | 无锡桥阳机械制造有限公司 | 一种带净化功能的风扇 |
| CN105903293A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-31 | 深圳市中建南方环境股份有限公司 | 一种多面多角度的空气过滤器 |
| KR20190020442A (ko) * | 2017-08-21 | 2019-03-04 | 울산과학기술원 | 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛 및 그를 포함하는 공기 정화 장치 |
| CN112793398A (zh) * | 2019-11-13 | 2021-05-14 | 株式会社维拓美科 | 车载空气净化器用复合过滤器模块 |
| KR102313683B1 (ko) * | 2021-04-16 | 2021-10-18 | 유석희 | 다공성 코팅 폼을 이용한 공기정화장치 |
| KR20220072420A (ko) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 김두만 | 공기정화 살균기 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000254452A (ja) * | 1999-03-15 | 2000-09-19 | Sharp Corp | 空気清浄機 |
| KR20030001655A (ko) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | 양오봉 | 실내 공기 정화를 위한 저온 촉매와 광촉매 결합 시스템 |
| KR20030043627A (ko) * | 2001-11-22 | 2003-06-02 | 원종만 | 실내공기의 살균 정화기 |
| KR200389244Y1 (ko) | 2005-04-12 | 2005-07-07 | 주식회사세이크 | 자외선과 광촉매를 사용하여 실내 공기의 살균하고 냄새를탈취하는 기능이 있는 전기스탠드 |
| KR20050074717A (ko) * | 2004-01-14 | 2005-07-19 | (주) 빛과환경 | 광촉매 필터 유니트 및 이를 이용한 공기정화장치 |
| KR20070046281A (ko) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | (주) 성림에스포 | 산업용 병합식 공기정화기 |
-
2006
- 2006-09-26 KR KR1020060093733A patent/KR100811094B1/ko not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000254452A (ja) * | 1999-03-15 | 2000-09-19 | Sharp Corp | 空気清浄機 |
| KR20030001655A (ko) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | 양오봉 | 실내 공기 정화를 위한 저온 촉매와 광촉매 결합 시스템 |
| KR20030043627A (ko) * | 2001-11-22 | 2003-06-02 | 원종만 | 실내공기의 살균 정화기 |
| KR20050074717A (ko) * | 2004-01-14 | 2005-07-19 | (주) 빛과환경 | 광촉매 필터 유니트 및 이를 이용한 공기정화장치 |
| KR200389244Y1 (ko) | 2005-04-12 | 2005-07-07 | 주식회사세이크 | 자외선과 광촉매를 사용하여 실내 공기의 살균하고 냄새를탈취하는 기능이 있는 전기스탠드 |
| KR20070046281A (ko) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | (주) 성림에스포 | 산업용 병합식 공기정화기 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITTO20100478A1 (it) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Ecocity S R L | Dispositivo di purificazione di aria ambiente |
| CN105221459A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-06 | 无锡桥阳机械制造有限公司 | 一种带净化功能的风扇 |
| CN105221458A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-06 | 无锡桥阳机械制造有限公司 | 一种带净化功能的风扇 |
| CN105221460A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-06 | 无锡桥阳机械制造有限公司 | 一种带净化功能的风扇 |
| CN105604965A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-05-25 | 无锡桥阳机械制造有限公司 | 一种带净化功能的风扇 |
| CN105903293A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-31 | 深圳市中建南方环境股份有限公司 | 一种多面多角度的空气过滤器 |
| KR20190020442A (ko) * | 2017-08-21 | 2019-03-04 | 울산과학기술원 | 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛 및 그를 포함하는 공기 정화 장치 |
| KR102027031B1 (ko) | 2017-08-21 | 2019-11-04 | 울산과학기술원 | 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛 및 그를 포함하는 공기 정화 장치 |
| CN112793398A (zh) * | 2019-11-13 | 2021-05-14 | 株式会社维拓美科 | 车载空气净化器用复合过滤器模块 |
| KR20220072420A (ko) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 김두만 | 공기정화 살균기 |
| KR102567970B1 (ko) * | 2020-11-25 | 2023-08-16 | 김두만 | 공기정화 살균기 |
| KR102313683B1 (ko) * | 2021-04-16 | 2021-10-18 | 유석희 | 다공성 코팅 폼을 이용한 공기정화장치 |
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