JP6309645B2 - 可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品 - Google Patents

Description

本発明は、可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品に関するものである。

最近の建物は、エネルギーを節減するために外部気体の導入を最小化し、気密化されることで、室内空気汚染がますます深刻化する傾向である。これによって、室内汚染物質に対する各種法的規制が次第に強化されている。

最近の建物は、エネルギーを節減するために外部気体の導入を最小化し、気密化されることで、室内空気汚染がますます深刻化する傾向である。これによって、室内汚染物質に対する各種法的規制が次第に強化されている。

一方、家庭または会社などに設置される家電製品が作動する過程で、室内汚染物質が家電製品内で発生して沈着されたり、家電製品から排出されることがある。このような室内汚染物質は、不快な臭いを誘発し、使用者の衛生に悪影響を与える虞がある。

例えば、空気調和機、除湿機、空気清浄機、冷蔵庫または洗濯機のように、水分を含む空気または水を使用する家電製品の場合、家電製品の内部または外部にホコリや微生物などによる汚染が発生することがある。

具体的に、前記室内汚染物質は、（１）微細ホコリ、石綿などのような粒子状汚染物質、（２）二酸化炭素、ホルムアルデヒド、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：volatile organic comopounds）などのような気体相汚染物質、および（３）ウイルス、カビ、バクテリアなどの生物学的汚染物質に区分することができる。このような空気中の室内汚染物質を分解するために、光触媒が用いられている。

光触媒（photocatalyst）とは、光を受けて化学反応を促す物質をいい、このような光触媒による反応を光化学反応という。光触媒の例としては、金属酸化物、色素、葉緑素（クロロフィル）などがある。このうち、金属酸化物である二酸化チタン（ＴｉＯ₂）が最も多く用いられ、これは、物理的、化学的に安定で人体に無害である長所を持っている。

例えば、大韓民国特許登録第１０−０６１５５１５号では、光触媒の固定化方法およびこれを利用した光触媒吸着剤を開示しており、具体的にアナターゼ（anatase）二酸化チタンを比表面積が広い活性炭、カーボンブラックなどのような吸着剤に担持させる方法を開示している。しかし、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）は、紫外線帯域（λ＜３８５ｎｍ）で反応するので適用範囲が狭く、室内で多く使用されている蛍光灯を活用することが難しく、紫外線光源によって関連製品の劣化および機械的物性（例えば、強度）の低下が憂慮される。

最近では、酸化チタン光触媒を可視光線帯域（λ＞３８５ｎｍ）で反応できるように改質して使用する方案が提案されている。例えば、二酸化チタンに金属物質（Ｍｎ、Ａｇ、Ｃｕなど）または非金属物質を一定比率でドーピングする方案、二酸化チタン自体の表面を改質する方案、および半導体物質との複合体を形成する方案などが提案されている。

具体的に、大韓民国特許登録第１０-０９３５５１２号では、二酸化チタン光触媒の製造方法およびこれによって製造された二酸化チタン光触媒を開示しており、硫黄とジルコニウムがドーピングされた二酸化チタン光触媒は、可視光線においても触媒活性を示し、表面特性などが優れ触媒活性が向上すると開示している。

大韓民国特許公開第１０-２０１３-００１９８３３号は、尿素（urea）を利用したＮ−ドーピングＴｉＯ₂およびＮ−ドーピングＴｉＯ₂複合可視光光触媒の製造方法に関するものであり、常温で合成した後、高温で焼成することで製造されたＮ−ドーピングＴｉＯ₂に金属酸化物をさらにドーピングすることで、可視光領域いおける触媒活性をさらに高めることができると開示している。

しかし、上記特許文献に開示されているように、二酸化チタンを改質する場合、改質に多くの時間が必要とされて光触媒効率が低下する問題点がある。従って、可視光線帯域で使用可能で、かつ組成が容易な光触媒の開発が求められている。

本発明は、このような問題点を解決するために、汚染物質の発生を減らすことができる、可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品を提供することを目的とする。

本発明に係る可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品には、外観を形成するケースと、前記ケースの内部または外部に備えられ、可視光領域の波長を有する光源によって反応または活性化される光触媒部が含まれ、前記光触媒部には、リン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）および二酸化チタン（ＴｉＯ₂）が設定された重量部を有するように構成されることを特徴とする。

また、前記ケースには、前記家電製品の外部で発生した外部光源を前記ケースの内部に導入するための１つ以上のガイドホールが含まれる。

また、前記ケースには、前記家電製品の外部で発生した外部光源を前記ケースの内部にガイドするための光ガイド部が含まれ、前記光ガイド部は、光が透過可能な透明材質から構成されることを特徴とする。

また、前記可視光領域の波長を有する光源は、前記ケース内に設置された照明源を介して照射されることを特徴とする。

また、前記照明源には、ＬＥＤ（Light Emitted Diode）または光ファイバーを利用したワイヤータイプの照明源が含まれる。

また、前記家電製品の外部で発生した外部光源を収集する光収集部と、前記光収集部で収集された光を前記照明源にガイドする光ケーブルがさらに含まれる。

また、前記光触媒部は、前記ケースの外部表面または内部表面に備えられることを特徴とする。

また、前記光触媒部は、前記リン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）と二酸化チタン（ＴｉＯ₂）が設定された溶媒によって分散し、溶液の形態でコーティングされて形成されることを特徴とする。

また、前記家電製品は、熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部を含む空気調和機であり、前記光触媒部は、前記熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部の表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする。

また、前記家電製品は、熱交換器、ファンおよびドレイン部を含む除湿機であり、前記光触媒部は、前記熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部の表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする。

また、前記家電製品は、前記ケースを構成するアウターケースおよびインナーケースと、食品を収納するための棚およびバスケットが含まれる冷蔵庫であり、前記光触媒部は、前記インナーケース、棚およびバスケットの表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする。

また、前記家電製品は、洗濯水が貯蔵されるタブおよび衣類が収納されるドラムが備えられる洗濯機であり、前記光触媒部は、前記タブおよびドラムの表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする。

また、前記家電製品は、食器の収納空間が形成されるタブおよび洗浄水が貯蔵されるサンプが含まれる食器洗浄機であり、前記光触媒部は、前記タブおよびサンプの表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする。

また、前記光触媒部には、ポリシリケート化合物を含む無機バインダーがさらに含まれる。

また、前記光触媒部は、前記リン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）は２０〜５０重量部、前記二酸化チタン（ＴｉＯ₂）は５〜４０重量部、前記無機バインダーは１０〜４０重量部を有するように構成されることを特徴とする。

他の側面による可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品には、ケースと、前記ケースの表面またはその内部に備えられる光触媒部が含まれ、前記光触媒部には、２０〜５０重量部のリン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）、５〜４０重量部の二酸化チタン（ＴｉＯ₂）および１０〜４０重量部の無機バインダーから構成され、可視光線によって反応または活性化されることを特徴とする。

また、前記ケース内部には、熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部が含まれ、前記光触媒部は、前記熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部の表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする。

また、前記ケースには、前記家電製品の外部で発生した外部光源を前記ケースの内部に導入するための１つ以上のガイド装置が含まれ、前記ガイド装置には、ガイド溝またはガイドホールが含まれる。

また、前記ガイド溝には、透明材質のカバー部材が設置されることを特徴とする。

また、前記ケースには、前記家電製品の外部で発生した外部光源を前記ケースの内部にガイドするための光ガイド部が含まれ、前記光ガイド部は、光が透過可能な透明材質から構成されることを特徴とする。

提案される実施例によれば、家電製品に親環境材料である可視光線に反応する光触媒部を備えることで、多様な有害物質を容易に分解し、坑菌および殺菌機能を発揮できる効果がある。

特に、家電製品のケースの内部または外部、熱交換器、送風ファン、ドレーン装置など汚染物質の生成が多発する部品に光触媒部を備えることで、家電製品の汚染を防止することができる長所がある。

また、前記光触媒部にリン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）、二酸化チタンおよびバインダー（binder）が所定割合で混合構成されることで、可視光領域の波長帯で効率を極大化することができる。

また、家電製品のケースに外部光源をガイドできるガイドホールを形成することで、自然光または室内建物に備えられる照明による光源（外部照明源）が家電製品の内部に導入されることで、光触媒反応のための別途の光源を設ける必要がない効果がある。

また、家電製品のケースを透明材質で形成することで、自然光または外部照明源が前記ケースを介して家電製品の内部に導入されるので、光触媒部反応が容易に行われる長所がある。

また、家電製品の内部に可視光領域の光を照射する照明源を設けることができるので、紫外線照明に比べて費用が安く寿命が相対的に長い長所がある。

本発明の第１実施例に係る光触媒部が備えられる家電製品の構成図ある。 本発明の第１実施例に係る光触媒部が備えられる家電製品の構成図ある。 本発明の第１実施例に係る光触媒部が所定表面にコーティングされた様子を見せる写真である。 本発明の第２実施例に係る家電製品の内部構成を示す図である。 本発明の第３実施例に係る家電製品の内部構成を示す図である。 本発明の第４実施例に係る家電製品の内部構成を示す図である。 本発明の第５実施例に係る家電製品の内部構成を示す図である。 本発明の第６実施例に係る光触媒部が備えられる家電製品の構成図ある。 本発明の第６実施例に係る光触媒部が備えられる家電製品の構成図ある。 本発明の第７実施例に係る家電製品の構成図ある。 本発明の第８実施例に係る家電製品の構成図ある。 本発明の第９実施例に係る家電製品の構成図ある。 本発明の第９実施例に係る家電製品の構成図ある。 本発明の第１０実施例に係る家電製品の構成図ある。 本発明の第１１実施例に係る家電製品の構成図ある。 本発明の第１２実施例に係る家電製品の構成図ある。 本発明の第１２実施例に係る家電製品の構成図ある。 本発明の第１３実施例に係る家電製品の構成図ある。

以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施例を説明する。なお、本発明の思想は、以下に開示される実施例に制限されるものではなく、本発明の思想を理解する当業者であれば、同じ思想の範囲内で他の実施例を容易に提案できるはずである。

図１および図２は、本発明の第１実施例に係る光触媒部が備えられる家電製品の構成図ある。

図１および図２に示すように、本発明の第１実施例に係る家電製品には空気調和機１００が含まれる。

前記空気調和機１００には、外観を形成し、内部に熱交換器１４０および送風ファン１６０が配置されるケース１１０と、前記ケース１１０の前方に結合され、空気調和機１００の前面外観を形成する前面パネル１２０が含まれる。前記ケース１１０は、分離型空気調和機である場合、室内に配置される室内機ケースであり、一体型空気調和機である場合、空気調和機自体のケースである。そして、広い意味で、前記前面パネル１２０は、前記ケース１１０の一構成として理解することができる。

前記ケース１１０には、室内空気が流入する吸入部１１１と、前記吸入部１１１を介して流入した空気が熱交換された後、室内空間に吐出されるようにする吐出部１１５が含まれる。前記吸入部１１１は、前記ケース１１０の上部で少なくとも一部分が開口されて形成され、前記吐出部１１５は、前記ケース１１０の下部で少なくとも一部分が開口されて形成される。そして、前記吸入部１１１には、異物の流入を防止するための吸入グリル１１２が形成され、前記吐出部１１５には、吐出グリル（図示されない）が形成される。

前記吐出部１１５の一側には、前記吐出部１１５を開放または閉鎖するために動き可能に提供される吐出ベイン１３０が含まれる。前記吐出ベイン１３０が開放されると、前記ケース１１０内で調和された空気が室内空間に排出される。一例として、前記吐出ベイン１３０は、前記吐出ベイン１３０の下部が上方に回転して開放される。

前記ケース１１０の内部には、前記吸入部１１１から吸入された空気と熱交換される熱交換器１４０が設置される。前記熱交換器１４０には、冷媒が流動する冷媒チューブと、前記冷媒チューブと結合されて熱交換面積を増大させる熱交換ピンが含まれる。前記熱交換器１４０は、ファン１６０の吸入側を取り取り囲むように配置される。一例として、前記熱交換器１４０には、折り曲げられた多数の熱交換部が含まれる。

前記ファン１６０には、円周方向に吸入された空気を円周方向に吐出させる横流ファン１６０が含まれる。前記ファン１６０には、固定部材としてのファン本体１６１と、前記ファン本体１６１の一側に固定され、円周方向に離隔配置される多数のブレード１６５が含まれる。すなわち、前記ファン１００は、円周方向に沿って多数のブレード１６５が配列された形態を有する。

前記ケース１１０の内部には、前記ファン１６０の外周面近くに配置されて空気の流れをガイドする流路ガイド１７１、１７２が設置される。前記流路ガイド１７１、１７２には、リアガイド１７１およびスタビライザー１７２が含まれる。

前記リアガイド１７１は、前記ケース１１０の後側から前記横流ファン１００の吸入側に延長される。このようなリアガイド１７１は、前記ファン１６０が回転する時前記ファン１６０側に吸入空気が円滑にガイドされるようにする。また、前記リアガイド１７１は、前記ファン１６０によって流動する空気が前記ファン１６０から剥離する現象を防止することができる。

前記スタビライザー１７２は、前記ファン１６０の吐出側に配置される。前記スタビライザー１７２は、前記ファン１６０の外周面と離隔するように設置され、前記ファン１６０から吐出された空気が前記熱交換器１４０側に逆流することを防止する。前記リアガイド１７１とスタビライザー１７２は、前記ファン１６０の長さ方向に沿って延長される。

前記熱交換器１４０の下側には、空気と冷媒の熱交換過程で発生する凝縮水が貯蔵されるドレイン部１８０が提供される。

前記ケース１１０の内部には、前記吸入部１１１を介して吸入された空気中の異物をフィルタリングするためのフィルター１５０が提供される。前記フィルター１５０は、前記吸入部１１１の内側で、前記熱交換器１４０を取り囲むように配置される。前記フィルター１５０でフィルタリングされた空気は、前記熱交換器１４０側に流動することができる。

前記ケース１１０の内部または外部には、可視光によって反応または活性化される光触媒装置としての光触媒部１９０が提供される。

前記光触媒部１９０には、前記ケース１１０の外部表面に提供される第１光触媒部１９１が含まれる。前記第１光触媒部１９１は、前記前面パネル１２０を含むケース１１０の外面に提供される。

そして、前記光触媒部１９０には、前記ケース１１０の内部表面に提供される第２光触媒部１９２がさらに含まれる。前記第２光触媒部１９２は、前記ケース１１０の内部表面と、前記ケース１１０の内部に提供される部品の表面、一例として前記流路ガイド１７１、１７２または吐出ベイン１３０などの表面に提供される。

前記ケース１１０には、ケース１１０の外部で発生した光源（以下、外部光源）を前記ケース１１０の内部に伝達するための「ガイド装置」として、ガイドホールまたはガイド溝１１８が形成される。前記ガイドホール１１８は、前記ケース１１０の少なくとも一部分が貫通するように形成される。前記ガイドホール１１８は、１つまたはそれ以上の数で提供される。前記ガイド溝には、外部光源を通過させることができる透明材質のカバー部材が設置される。

前記外部光源には、前記空気調和機が設置される室内空間に存在する自然光または前記室内空間に設けられる照明源、一例として、建物の蛍光灯、白熱灯またはＬＥＤなどが含まれる。前記外部の光源から照射される光は、前記ガイドホール１１８を介して前記ケース１１０の内部に誘導され、前記第２光触媒部１９２を活性化させることができる。もちろん、前記ケース１１０の外部表面に提供される第１光触媒部１９１は、前記外部光源によって直接反応または活性化される。

以下、図面を参照して前記光触媒部１９０に対して説明する。

図３は、本発明の第１実施例に係る光触媒部が所定表面にコーティングされた様子を見せる写真である。

図３に示すように、本発明の第１実施例に係る光触媒部１９０には、多数の組成物が含まれる。具体的に、前記多数の組成物には、リン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）および無機バインダーが含まれる。一例として、前記リン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）は２０〜５０重量部、前記二酸化チタン（ＴｉＯ₂）は５〜４０重量部、前記無機バインダーは１０〜４０重量部で組成される。

前記光触媒部１９０は、前記多数の組成物が所定の溶媒と混合された溶液の形態で備えられ、前記ケース１１０の外部表面または内部表面などに結合される。前記光触媒部１９０は、コーティングによって前記ケース１１０に結合される。一例として、前記コーティングには、ディップコーティング、スプレーコーティング、スクリーン印刷などの方法を用いることができる。前記ディップコーティングの場合、乾燥温度はコーティング基材の特性によって異なり、例えば１４８〜１５２℃の範囲で９〜１１分間実施することができる。

このように、前記光触媒部１９０は、溶液の形態に製造されて前記ケース１１０にコーティングされ、これによって前記ケース１１０の表面に容易に結合することができる（結合力確保）。

前記多数の組成物に対して具体的に説明する。

（１）リン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）
リン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）は、可視光線領域で極めて高い酸化力を示す物質である。本発明のコーティング用組成物において、リン酸銀の含有量は２０〜５０重量部である。リン酸銀の含有量が２０重量部より少ない場合、触媒活性が低く現れ、５０重量部より多い場合、コストパフォーマンスが悪いだけでなく、分散性が低下して凝固・凝集（aggregation）が現れで、比表面積が減少する。

前記リン酸銀は、硝酸銀（ＡｇＮＯ３）や塩化銀（ＡｇＣｌ）をリン酸ナトリウム（ＮａＰＯ４）とイオン交換反応させて製造する。そして、前記リン酸銀は、光触媒に適用時比表面積を増加させるために、ナノメートルまたはマイクロメートル単位の大きさで形成される。

一例として、前記リン酸銀は、平均粒径２０〜５０ｎｍの粉末形態で用いることができ、または溶媒を利用して液相合成することで溶媒内に分散した形態で用いることができる。前記溶媒は、一般的にリン酸銀を溶解できるものであれば使用可能であるが、好ましくは水とエタノールの３：４の混合溶液を用いることができる。ここで、液相合成されたリン酸銀の平均粒子のサイズも２０〜５０ｎｍの範囲に形成される。

一方、前記リン酸銀の粒子のサイズは、均一で微細であるので、物質が持つ比表面積（単位、ｍ²／ｇ）が増加するので、コーティング母材への付着力が高まり触媒活性が優れるものとなる。

リン酸銀は、可視光線領域で極めて高い酸化力を発揮するので、一般的な光触媒（ＴｉＯ₂、ＷＯ３、ＢｉＶＯ４等）に比べて、酸素発生量（単位、μｍｏｌ）が高く、青色染料であるＭＢ（methylene blue）の分解時間（単位、ｍｉｎ）が優れる。そして、リン酸銀は、３８５ｎｍ以上、平均５００ｎｍの可視光線波長帯の光エネルギーを必要とするので、蛍光灯のような一般光源においても簡単に触媒活性反応を示す。

前記リン酸銀は、その自体の坑菌（バクテリア、カビなど）性能と、リン酸銀による低エネルギー（可視光波長領域）で二酸化チタンとの同時活性によって有機物（微生物、悪臭成分）の分解効率のシナジー効果を有することができる。

（２）二酸化チタン（ＴｉＯ₂）
二酸化チタン（ＴｉＯ₂）は、紫外線の照射下で高い活性を示し、酸、塩基、有機溶媒に浸食されない化学的な安定性を有する光触媒の代表的な物質である。

前記多数の組成物において、二酸化チタンの含有量は５重量部〜４０重量部の範囲に形成される。前記範囲より低く含まれる場合、リン酸銀の単独使用と類似する効果を示し十分な可視光触媒機能を発揮できず、全般的な触媒活性が低下する。反面、前記範囲より高い場合、触媒活性補助剤の役割をする二酸化チタンの比率が過大となるので、可視光領域での光活性度が不良となる。

前記二酸化チタンは、ＴｉＣｌ₄を前駆体として合成することができ、この場合、二酸化チタンの結晶構造はアナターゼ（anatase）の形態を有することができる。

前記二酸化チタンは、平均粒径２０〜２５ｎｍの粉末形態、または、溶媒を利用して液相合成されて溶媒内に分散した形態で用いることができる。前記溶媒は、二酸化チタンを溶解できるものであれあ使用可能であるが、好ましくは水とエタノールの３：４の混合溶液を用いることができる。ここで、液相合成された二酸化チタンの平均粒子のサイズも２０〜２５ｎｍの範囲に形成される。

（３）無機バインダー
前記多数の組成物には、無機バインダーが含まれる。前記無機バインダーは、ポリシリケート化合物を含む。前記ポリシリケート化合物は、コロイダルシリカ（ＳｉＯ₂）および金属アルコキシドからなることができる。

前記コロイダルシリカは、略２０ｎｍの大きさを有することができる。そして、前記金属アルコキシドは、シリコンアルコキシド（（Ｃ₂Ｈ₅Ｏ）₄Ｓｉ、Ｃ₉Ｈ₂₀Ｏ₅Ｓｉ）、チタニウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシドおよびこれらの組合からなる群から選択されるものを用いることができる。

前記無機バインダーは、溶媒として水（Ｈ₂Ｏ）およびエタノール（Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ）の３：４混合物に分散した形態で用いることができる。

前記無機バインダーにおいて、コロイダルシリカ（ＳｉＯ₂）は１０〜３０重量部の範囲で用いることができる。前記範囲より低い場合、バインダーの役割を十分に発揮できないので、コーティング後他の組成物と基材の分離現象が発生し、前記範囲より高い場合、光触媒粒子がバインダーによって遮られで触媒活性が低下する。

前記無機バインダーにおいて、金属アルコキシド（（Ｃ₂Ｈ₅Ｏ）₄Ｓｉ）と金属アルコキシド（Ｃ₉Ｈ₂₀Ｏ₅Ｓｉ）は、それぞれ３〜１０重量部と１０〜３０重量部の範囲で用いることができる。前記範囲を超える場合、コーティング母材に対する付着力が低下してコーティングをできなくなる。

一方、無機バインダーには、その他成分がさらに含まれる。前記その他成分は、最終生成されるコーティング用組成物の特性を考慮して、当業者が選択することができる。例えば、安定化剤、酸触媒、硬化剤、金属添加剤などを含むことができる。

安定化剤は、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、鉄アセチルアセトン、アルカノールアミンおよびこれらの組合からなる群から選択されるものを用いることができる。安定化剤は、無機バインダー内で、好ましくは０.１〜０.５重量部の範囲で用いることができる。

酸触媒は、リン酸金属触媒、塩酸金属触媒、硝酸金属触媒、リン酸-塩酸複合金属触媒およびこれらの組合からなる群から選択されるものを用いることができる。酸触媒は、無機バインダー内で、好ましくは０.０１〜０.５重量部の範囲で用いることができる。

硬化剤は、脂肪族ポリアミン系、アクリロニトリル変成アミン、ポリアミド、アミドアミン、ジシアンジアミド、アミド樹脂、イソシアネート、メラミンおよびこれらの組合からなる群から選択されるものを用いることができる。硬化剤は、無機バインダー内で、好ましくは０.０５〜１重量部の範囲で用いることができる。

金属添加剤は、アルミニウム化合物を用いることができる。前記アルミニウム化合物は、アルミニウムイソプロポキシドと塩化アルミニウムを混合して用いることができる。前記金属添加剤は、無機バインダー内で、好ましくは０.０５〜０.５重量部の範囲で用いることができる。

このような構成を有する光触媒部１９０が前記ケース１１０の表面に備えられると、前記光触媒部１９０の触媒作用によって、水（Ｈ₂Ｏ）または酸素（Ｏ₂）などは活性酸素種（ＲＯＳ：Reactive Oxygen Species）に転換される。前記活性酸素種には、ヒドロキシルラジカル（ＯＨ−）、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）などが含まれる。

前記活性酸素種は、強力な殺菌（酸化）および脱臭作用をする。具体的に、前記活性酸素種は、有機物からなるバクテリアまたはカビなどの生物学的汚染物質だけでなく、トルエン、アンモニアなどのガス汚染物質を人体に無害な水と二酸化炭素に分解させることができる。

すなわち、本実施例に係るケース１１０の内部および外部に光触媒部が備えられることで、空気または水分によって発生し得る汚染物質の生成、すなわちホコリの蓄積または微生物の繁殖などを防止できる。

図４は本発明の第２実施例に係る家電製品の内部構成を示す図、図５は本発明の第３実施例に係る家電製品の内部構成を示す図、図６は本発明の第４実施例に係る家電製品の内部構成を示す図、図７は本発明の第５実施例に係る家電製品の内部構成を示す図である。

図４〜図７を参照して、本発明の多様な実施例を説明する。第１実施例で説明された光触媒部は、ケース１１０の内部または外部表面だけでなく、前記ケース１１０の内部に備えられる多様な部品にも備えられる。

具体的に、図４に示すように、本発明の第２実施例に係るケース１１０の内部には、前記熱交換器１４０の表面に結合される第３光触媒部１９３が提供される。前記第３光触媒部１９３は、溶液の形態で備えられて前記熱交換器１４０の表面にコーティングされ、これによって設定レベル以上の結合力を確保することができる。

前記熱交換器１４０の表面には、冷媒と空気の熱交換過程で発生する凝縮水によって、微生物のような汚染物質が生成する可能性があるが、前記第３光触媒部１９３が備えられることで、前記汚染物質の生成を抑制したり生成した汚染物質を除去できることになる。

図５に示すように、本発明の第３実施例に係るケース１１０の内部には、前記ファン１６０の表面に結合される第４光触媒部１９４が提供される。前記第４光触媒部１９４は、前記ファン１６０のファン本体１６１およびブレード１６５の表面に備えられる。そして、前記第４光触媒部１９４は、溶液の形態で備えられて前記ファン１６０の表面にコーティングされ、これによって、設定レベル以上の結合力を確保することができる。

前記ファン１６０の表面には、流動する空気中に含まれたホコリまたは空気中の水分によって発生する微生物のような汚染物質が生成する可能性があるが、前記第４光触媒部１９４が備えられることで、前記汚染物質の生成を抑制したり生成した汚染物質を除去できることになる。

図６に示すように、本発明の第４実施例に係るケース１１０の内部には、前記ドレイン部１８０の表面に結合される第５光触媒部１９５が提供される。前記第５光触媒部１９５は、溶液の形態で備えられて前記ドレイン部１８０の表面にコーティングされ、これによって、設定レベル以上の結合力を確保することができる。

前記ドレイン部１８０には、貯蔵された凝縮水によって発生する微生物のような汚染物質が生成する可能性があるが、前記第５光触媒部１９５が備えられることで、前記汚染物質の生成を抑制したり生成した汚染物質を除去できることになる。

図７に示すように、本発明の第５実施例に係るケース１１０の内部には、前記フィルター１５０の表面に結合される第６光触媒部１９６が提供される。前記第６光触媒部１９５は、溶液の形態で備えられて前記フィルター１５０の表面にコーティングされ、これによって、設定レベル以上の結合力を確保することができる。

前記フィルター１５０には、流動する空気中に含まれたホコリまたは空気中の水分によって発生する微生物のような汚染物質が生成する可能性があるが、前記第６光触媒部１９６が備えられることで、前記汚染物質の生成を抑制したり生成した汚染物質を除去できることになる。よって、フィルターにおける悪臭の発生を防止し、フィルターの再生効果または寿命延長効果を期待することができる。

図８および図９は、本発明の第６実施例に係る光触媒部が備えられる家電製品の構成図ある。

図８および図９に示すように、本発明の第６実施例に係る家電製品１００には、前記ケース１１０の内部に備えられて可視光線を照射する照明装置２１０、２１２、２１５が含まれる。

前記照明装置には、前記ケース１１０の内部の所定箇所に設置される基板（ＰＣＢ）２１２および光源としての照明源２１５が含まれる。前記基板２１２および照明源２１５は、光源固定部２１０によって前記ケース１１０に支持される。前記照明源２１５は、前記光触媒部１９０に向かって可視光線を照射することができる。前記照明源２１５には、一例として可視光領域の波長を有する光を照射するＬＥＤ（Light Emitted Diode）が含まれる。

前記照明装置２１０、２１２、２１５は、多数個提供することができる。一例として、前記照明装置２１０、２１２、２１５は、前記ケース１１０の前面部、すなわち前記前面パネル１２０の内側と、前記ケース１１０の後面部内側に配置することができる。

前記照明源２１５が可視光照明源として備えられることで、紫外線領域の波長を照射する光源に比べて、適用範囲が広く費用が安いという長所がある。そして、紫外線が前記ケース１１０の内部に繰返しまたは長期間照射される場合、ケース内部の部品に劣化が発生したり強度が弱くなる現象を防止することができる。

他の例として、前記照明源２１５には、光ファイバーを利用したワイヤータイプの照明源が含まれる。

図９では、前記第１光触媒部１９１および第２光触媒部１９２が備えられるケース１１０に前記照明装置が備えられる例が図示されたが、これとは異なり、第２〜第５実施例（図４〜図７）で説明されたケース１１０の構造に前記照明装置が備えられてもよい。

図１０は、本発明の第７実施例に係る家電製品の構成図ある。

図１０に示すように、本発明の第７実施例に係る空気調和機１００には、前記ケース１１０の内部に設置される照明源２２５および外部光源２２０を前記照明源２２５にガイドするガイド装置２２２、２２４が含まれる。図１０には、外部光源２２０として建物または室内空間などに備えられる照明灯を一例として図示したが、前記外部光源２２０には自然光を含むこともできる。前記外部光源２２０は、可視光領域の光を照射する。

前記ガイド装置２２２、２２４には、前記外部光源２２０の光（可視光線）を収集する光収集部２２２および前記光収集部２２２で収集された光を前記ケース１１０の内部、すなわち照明源２２５にガイドする光ケーブル２２４が含まれる。前記光収集部２２２は、前記ケース１１０または前記ケース１１０から離隔した所定箇所に設置することができる。前記光ケーブル２２４は、前記ケース１１０の内部に延長され、前記照明源２２５に結合される。

前記照明源２２５は、前記光ケーブル２２４を介して伝達された可視光線を前記ケース１１０の内部に照射することができる。前記照明源２２５に関する説明は、図９で説明した照明源に関する説明を援用する。一例として、前記照明源２２５には、ＬＥＤまたは光ファイバーを利用したワイヤータイプの照明源が含まれる。

図１１は、本発明の第８実施例に係る家電製品の構成図ある。

図１１に示すように、本発明の第８実施例に係る空気調和機１００のケース１１０には、外部光源を前記ケース１１０の内部にガイドするための光ガイド部１１９が含まれる。

前記光ガイド部１１９は、前記ケース１１０の一構成として、光を透過できる材質、一例として透明なプラスチック材質からなることができる。前記光ガイド部１１９は、前記ケース１１０の前面部または側面部に備えられる。

前記ケース１１０の上部には、吸入部１１１が備えられて外部光源を前記ケース１１０の内部にガイドすることができる。このような意味で、前記吸入部１１１はまた他の「光ガイド部」として機能をすることができる。

図１２および図１３は、本発明の第９実施例に係る家電製品の構成図ある。

図１２および図１３に示すように、本発明の第９実施例に係る家電製品には、除湿機３００が含まれる。

前記除湿機３００には、外形を形成するケース３１０が含まれる。前記ケース３１０は、空気を吸入するための吸入口３２１と、前記ケース３１０内で除湿された空気が吐出される多数の吐出口３２３、３２５が含まれる。

前記多数の吐出口３２３、３２５は、第１吐出口３２３および第２吐出口３２５が含まれる。一例として、前記第１吐出口３２３は、前記ケース３１０の上部に位置され、前記第２吐出口３２５は、前記ケース３１０の後面部に位置される。

前記ケース３１０には、前記第１吐出口３２３を開閉すると同時に前記第１吐出口３２３から吐出される除湿空気の吐出方向を調節するルーバー３３０がさらに含まれる。

前記ケース３１０には、前記第２吐出口３２５を開閉するためのキャップ３３５がさらに含まれる。前記キャップ３３５は、前記ケース３１０に分離可能に連結され、一例として回転動作によって前記ケース３１０に結合または前記ケース３１０から分離することができる。前記第２吐出口３２５が開放された状態で、前記第２吐出口３２５には、所定のホースが連結される。前記ホースを介して排出される除湿空気は、靴を乾燥させるために用いることができる。

前記ケース３１０には、湿空気を除湿するために、圧縮機３５１と、熱交換器としての凝縮機３５２および蒸発器３５４が含まれる。

具体的に、前記蒸発器３５４と凝縮機３５２は並列に配置することができる。そして、前記吸入口３２１を通過した空気は、前記蒸発器３５４を通過する過程で除湿され、前記凝縮機３５２を通過する過程で加熱（乾燥）される。前記熱交換器３５２、３５４の下側には、熱交換器３５２、３５４から発生する凝縮水を貯蔵するためのドレイン部３５６が提供される。

前記ケース３１０には、空気を流動させるためのファン３７０と、除湿された空気を吐出するための吐出ガイド３６０および除湿過程で発生した凝縮水を貯蔵する水タンク３８０がさらに含まれる。前記ファン３７０には、遠心ファンを含むことができる。具体的に、前記ファン３７０には、固定部材としてのファン本体３７１および回転可能に提供される多数のブレード３７５が含まれる。

前記吐出ガイド３６０には、第１吐出流路３６１および第２吐出流路３６２が含まれる。前記第１吐出流路３６１は前記第１吐出口３２３と整列され、前記第２吐出流路３６２は前記第２吐出口３２５と整列される。

前記ケース３１０には、除湿機を作動させるコマンドを入力するための操作部３４０がさらに含まれる。前記操作部３４０は、除湿モードを選択する選択部を含むことができる。

前記ケース３１０には、少なくとも１つ以上の光触媒部３９０が含まれる。前記光触媒部３９０の構成に関する説明は、第１実施例で説明された光触媒部の構成に関する説明を援用する。

前記光触媒部３９０には、前記ケース３１０の外部表面に備えられる第１光触媒部３９１と、前記ケース３１０の内部表面に備えられる第２光触媒部３９２と、熱交換器３５２、３５４の表面に備えられる第３光触媒部３９３と、前記ファン３７０の表面に備えられる第４光触媒部３９４および前記ドレイン部３５６の表面に備えられる第５光触媒部３９５のうち少なくとも１つ以上の光触媒部が含まれる。

一方、前記ケース３１０には、外部光源を前記ケース３１０の内部に導入するためのガイドホール３１８が形成される。前記ガイドホール３１８は、前記ケース３１０の少なくとも一部分が貫通されて形成される。このように、湿空気または水分が流動される除湿機に光触媒部が備えられることで、汚染物質の生成または増殖を抑制することができる。

他の実施例として、図示されないが、前記ケース３１０には、外部光源を導入するための光ガイド部（図１１の説明参照）が含まれる。

図１４は、本発明の第１０実施例に係る家電製品の構成図ある。

図１４に示すように、本発明の第１０実施例に係る除湿機３００ａのケース３１０内部には、可視光線を照射する照明装置２１０、２１２、２１５が含まれる。

前記照明装置２１０、２１２、２１５には、前記ケース３１０の内部の所定箇所に設置される基板（ＰＣＢ）２１２および照明源２１５が含まれる。前記基板２１２および照明源２１５は、光源固定部２１０によって前記ケース３１０に支持される。

前記照明装置２１０、２１２、２１５は、多数個提供することができる。そして、前記照明源２１５には、可視光領域の波長を有する光を照射するＬＥＤまたは光ファイバーを利用したワイヤータイプの照明源が含まれる。

図１５は、本発明の第１１実施例に係る家電製品の構成図ある。

図１５に示すように、本発明の第１１実施例に係る除湿機３００には、前記ケース３１０の内部に設置される照明源２２５および外部光源２２０を前記照明源２２５にガイドするガイド装置２２２、２２４が含まれる。前記外部光源２２０は、可視光領域の光を照射（または含む）する。

前記ガイド装置２２２、２２４には、前記外部光源２２０の光（可視光線）を収集する光収集部２２２および前記光収集部２２２で収集された光を前記ケース３１０の内部にガイドする光ケーブル２２４が含まれる。

前記光収集部２２２は、前記ケース３１０に設置してもよく、前記ケース３１０から離隔した所定箇所に設置することもできる。そして、前記光ケーブル２２４は、前記ケース３１０の内部に延長され、照明源２２５に結合される。

前記照明源２２５は、前記光ケーブル２２４を介して伝達された可視光線を前記ケース３１０の内部に照射することができる。一例として、前記照明源２２５には、ＬＥＤまたは光ファイバーを利用したワイヤータイプの照明源が含まれる。

図１６および図１７は、本発明の第１２実施例に係る家電製品の構成図ある。

図１６および図１７に示すように、本発明の第１２実施例に係る家電製品には、食品を冷蔵または冷凍保管するための冷蔵庫４００が含まれる。

前記冷蔵庫４００には、貯蔵空間を形成するケース４１０および前記ケース４１０の前方に結合されるドア４２１、４２２が含まれる。前記貯蔵空間には、冷凍室４０１および冷蔵室４０２が含まれる。そして、前記冷凍室４０１と冷蔵室４０２は、隔壁４０３によって区画されてもよい。

前記冷凍室４０１と冷蔵室４０２には、食品を収納できる棚４３０が備えられる。前記棚４３０は、多数個提供され、上下方向に離隔配置される。前記棚４３０によって、前記冷凍室４０１または冷蔵室４０２は、多数の空間に区画される。

前記ケース４１０には、前記冷蔵庫４００の外観を構成するアウターケース４１１および前記冷蔵庫４００の内部外観を構成するインナーケース４１２が含まれる。前記アウターケース４１１とインナーケース４１２は、相互結合され、その間には断熱材（図示されない）が配置される。そして、前記ドア４２１、４２２の裏面には、食品を収納できるバスケット４４０が設置される。前記バスケット４４０は、多数個提供され、相互離隔するように配置される。

前記ケース４１０の内部には、光触媒部４９０が備えられる。前記光触媒部４９０の構成に関する説明は、第１実施例の説明を援用する。前記光触媒部４９０は、前記インナーケース４１２、棚４３０およびバスケット４４０の少なくとも１つの表面に備えられる。

前記ケース４１０の内部には、可視光領域の波長を有する光を照射できる照明源２１５が設置される。一例として、前記照明源２１５は、前記インナーケース４１２に設置することができる。そして、前記照明源２１５は、多数個提供され、相互離隔配置される。多数個の照明源２１５は、前記棚４３０によって区画された空間の一側にそれぞれ設置される。

このように、冷蔵庫のケース内部に光触媒部が備えられ、前記光源は、前記光触媒部に向かって可視光線を照射できるので、冷蔵庫内部の湿っぽい条件下で発生または増殖する汚染物質を除去できる効果がある。

図１８は、本発明の第１３実施例に係る家電製品の構成図ある。

図１８に示すように、本発明の第１３実施例に係る冷蔵庫４００ａには、前記ケース４１０の内部に設置される照明源２２５および外部光源２２０を前記照明源２２５にガイドするガイド装置２２２、２２４が含まれる。

前記ガイド装置２２２、２２４には、前記外部光源２２０の光（可視光線）を収集する光収集部２２２および前記光収集部２２２で収集された光を前記ケース４１０の内部にガイドする光ケーブル２２４が含まれる。

前記光収集部２２２は、前記ケース４１０に設置してもよく、前記ケース１１０から離隔した所定箇所に設置することもできる。一例として、前記光収集部２２２は、前記ケース４１０の上面に設置される。

前記光ケーブル２２４は、前記ケース４１０の内部に延長され、照明源２２５に結合される。前記照明源２２５は、前記光ケーブル２２４を介して伝達された可視光線を前記ケース４１０の内部に照射することができる。一例として、前記照明源２２５には、ＬＥＤまたは光ファイバーを利用したワイヤータイプの照明源が含まれる。

以上の実施例では、家電製品を空気調和機、除湿機および冷蔵庫を一例として説明したが、他の実施例として、他の家電製品、例えば洗濯機または食器洗浄機にも同じ思想を適用することができる。

前記洗濯機には、洗濯水が貯蔵されるタブおよび衣類が収納されるドラムが含まれる。前記タブおよびドラムは、前記洗濯機のケース内部に提供される。そして、前記食器洗浄機には、食器の収納空間が形成されるタブおよび洗浄水が貯蔵されるサンプが含まれる。前記タブおよびサンプは、前記食器洗浄機のケース内部に提供される。

すなわち、洗濯機および食器洗浄機の内外部ケースの表面または内部部品（タブ、ドラムまたはサンプ）の表面に光触媒部を備え、前記光触媒部に向かって可視光線を照射することで光触媒を活性化させ、これによって、微生物の増殖を抑制して坑菌および脱臭効果を期待することができる。

本発明によれば、家電製品に親環境材料である可視光線に反応する光触媒部を備えることで、多様な有害物質を容易に分解し、坑菌および殺菌機能を発揮できるので、産業上の利用可能性が顕著である。

Claims (18)

1. 外観を形成するケースと、
   前記ケースの内部または外部に備えられ、可視光領域の波長を有する光源によって反応または活性化される光触媒部と、
   を含み、
   前記光触媒部は、リン酸銀（Ａｇ ₃ ＰＯ ₄ ）を２０〜５０重量部、二酸化チタン（ＴｉＯ ₂ ）を５〜４０重量部、無機バインダーを１０〜４０重量部を有するように構成され、
   前記無機バインダーには、コロイダルシリカ（ＳｉＯ ₂ ）および金属アルコキシドから構成されるポリシリケート化合物が含まれ、
   前記金属アルコキシドは、シリコンアルコキシド、チタニウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシドおよびこれらの組合からなる群から選択されることを特徴とする、可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
2. 前記ケースには、前記家電製品の外部で発生した外部光源を前記ケースの内部に導入するための１つ以上のガイドホールが含まれる、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
3. 前記ケースには、前記家電製品の外部で発生した外部光源を前記ケースの内部にガイドするための光ガイド部が含まれ、
   前記光ガイド部は、光が透過可能な透明材質から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
4. 前記可視光領域の波長を有する光源は、前記ケース内に設置された照明源を介して照射されることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
5. 前記照明源には、ＬＥＤ（Light Emitted Diode）または光ファイバーを利用したワイヤータイプの照明源が含まれる、請求項４に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
6. 前記家電製品の外部で発生した外部光源を収集する光収集部と、
   前記光収集部で収集された光を前記照明源にガイドする光ケーブルとをさらに含む、請求項４に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
7. 前記光触媒部は、前記ケースの外部表面または内部表面に備えられることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
8. 前記光触媒部は、前記リン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）と二酸化チタン（ＴｉＯ₂）が設定された溶媒によって分散し、溶液の形態でコーティングされて形成されることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
9. 前記家電製品は、熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部を含む空気調和機であり、
   前記光触媒部は、前記熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部の表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
10. 前記家電製品は、熱交換器、ファンおよびドレイン部を含む除湿機であり、
    前記光触媒部は、前記熱交換器、ファンおよびドレイン部の表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
11. 前記家電製品は、前記ケースを構成するアウターケースおよびインナーケースと、食品を収納するための棚およびバスケットが含まれる冷蔵庫であり、
    前記光触媒部は、前記インナーケース、棚およびバスケットの表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
12. 前記家電製品は、洗濯水が貯蔵されるタブおよび衣類が収納されるドラムが備えられる洗濯機であり、
    前記光触媒部は、前記タブおよびドラムの表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
13. 前記家電製品は、食器の収納空間が形成されるタブおよび洗浄水が貯蔵されるサンプ（sump）が含まれる食器洗浄機であり、
    前記光触媒部は、前記タブおよびサンプの表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする、請求項１に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
14. ケースと、
    前記ケースの表面またはその内部に備えられる光触媒部と、
    を含み、
    前記光触媒部は、２０〜５０重量部のリン酸銀（Ａｇ₃ＰＯ₄）、５〜４０重量部の二酸化チタン（ＴｉＯ₂）および１０〜４０重量部の無機バインダーから構成され、可視光線によって反応または活性化され、
    前記無機バインダーには、コロイダルシリカ（ＳｉＯ ₂ ）および金属アルコキシドから構成されるポリシリケート化合物が含まれ、
    前記金属アルコキシドは、シリコンアルコキシド、チタニウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシドおよびこれらの組合からなる群から選択されることを特徴とする、可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
15. 前記ケース内部には、熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部が含まれ、
    前記光触媒部は、前記熱交換器、ファン、フィルターおよびドレイン部の表面のうち少なくともいずれか１つに備えられることを特徴とする、請求項１４に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
16. 前記ケースには、前記家電製品の外部で発生した外部光源を前記ケースの内部に導入するための１つ以上のガイド装置が含まれ、
    前記ガイド装置には、ガイド溝またはガイドホールが含まれる、請求項１４に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
17. 前記ガイド溝には、透明材質のカバー部材が設置されることを特徴とする、請求項１６に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。
18. 前記ケースには、前記家電製品の外部で発生した外部光源を前記ケースの内部にガイドするための光ガイド部が含まれ、
    前記光ガイド部は、光が透過可能な透明材質から構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の可視光線用光触媒装置が備えられる家電製品。