KR200289671Y1 - Sterilization and Purification System with Ceramic Filter Coated Photocatalysts and Ultraviolet-ray Lamp in Air Treatment Equipment System - Google Patents
Sterilization and Purification System with Ceramic Filter Coated Photocatalysts and Ultraviolet-ray Lamp in Air Treatment Equipment System Download PDFInfo
- Publication number
- KR200289671Y1 KR200289671Y1 KR2020020003394U KR20020003394U KR200289671Y1 KR 200289671 Y1 KR200289671 Y1 KR 200289671Y1 KR 2020020003394 U KR2020020003394 U KR 2020020003394U KR 20020003394 U KR20020003394 U KR 20020003394U KR 200289671 Y1 KR200289671 Y1 KR 200289671Y1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- air
- photocatalyst
- ceramic filter
- filter support
- titanium oxide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
본 고안은 냉난방 중앙 집중식 공조설비의 덕트에 부착하여 악취제거 및 부유균 살균이 가능한 광촉매 공기 살균정화기에 관한 것이다. 산화티탄을 주성분으로 하는 광촉매가 코팅된 세라믹 필터 지지체에 4 ~ 250와트 자외선 램프에서 발생된 빛을 조사되는 촉매층을 통과하는 각종 냄새 등과 부유균으로 오염된 냉난방 공조기 순환시스템 공기를 정화하는 공기 살균정화기에 관한 것이다.The present invention relates to a photocatalyst air sterilization purifier capable of removing odor and sterilizing airborne bacteria by attaching to a duct of an air conditioning centralized air conditioning system. Air sterilizer for purifying the air of air-conditioning and air conditioning circulation system contaminated with various odors and airborne bacteria through photocatalyst coated ceramic filter support mainly composed of titanium oxide. It is about.
Description
냉난방 설비를 중앙 집중식으로 하면 냉난방 공조설비의 설치비용이 개별적으로 설치한 것 보다 작고 관리가 쉬운 이점이 있지만, 에너지 절약 차원에서 일정량의 내부 공기를 순환하여 사용하므로 결국 내부 공기는 오염물질의 농도가 높아지고, 국부적인 오염이 발생할 경우 전체가 오염되는 문제점이 있다. 생활수준의 향상으로 냉방, 난방, 방음 등의 고효율화와 에너지 절약이라는 차원에서 외부 공기와 더욱 더 차단된 밀폐된 공간에서 생활하는 시간이 증가되어 내부 생활환경과밀접한 관련이 있는 각종 오염 물질에 노출되게 되었다.Centralized heating and cooling facilities have the advantage that the installation cost of air-conditioning and air-conditioning equipment is smaller and easier to manage than individual installations.However, in order to save energy, internal air circulates due to the concentration of pollutants. There is a problem in that the whole is contaminated when the local pollution occurs. Improved living standards increase the time spent in a closed space that is more isolated from the outside air in order to improve the efficiency of energy saving, heating, soundproofing, etc., and to expose to various pollutants that are closely related to the internal living environment. It became.
이러한 이유로 실내에서 근무하는 사람들은 두통, 안질, 졸음, 집중력 저하, 후두염, 알레르기성 질환, 어지러움 등과 같은 내부 공기 오염에 의한 증상을 호소하고 있다. 이처럼 실내 공기는 근무자의 건강과 직결되기 때문에 실내공간에서 활동함에 따라 자연 배출되는 각종 오염물질과 부유균 및 곰팡이 등을 인체에 해가 없이 안전하게 제거 가능한 살균정화기가 필요하다.For this reason, people who work indoors complain of symptoms caused by internal air pollution, such as headaches, eye drops, drowsiness, poor concentration, laryngitis, allergic diseases, and dizziness. As such, indoor air is directly connected to the health of the workers, and therefore, it is necessary to have a sterilization purifier that can safely remove various pollutants, suspended bacteria, and molds, which are naturally discharged as they are active in the indoor space.
기존의 공조시설은 냄새제거를 위하여 활성탄 필터를 일정 기간마다 교체 해야하고, 뿐만 아니라 적정 기간 초과 시는 오염물질이 농축되어 병원균이 자라는 담체로서 뿐만 아니라 악취를 발생하는 원인이 되기도 하였다.Existing air conditioning facilities have to replace the activated carbon filter every certain period to remove the odor. In addition, when the appropriate time is exceeded, contaminants are concentrated, causing not only the carrier to grow pathogens, but also causing odors.
소독약품을 이용한 살균 및 냄새제거는 사용할 때는 효과가 있으나, 지속적이지 못하고 식료품, 의약품 취급장소 등 소독약제에 의한 오염 우려가 있는 장소나 사람이 밀집한 장소 등은 사용상 제약이 있고 특유의 냄새가 발생되는 문제점이 있다.Disinfection and sterilization using disinfectant is effective when used, but it is not continuous and places where people may be contaminated by disinfectant such as groceries, pharmaceuticals, etc. There is a problem.
오존의 산화력을 이용하여 균을 살균 및 탈취하는 방법도 제시되고 있으나 미반응 오존은 오히려 인체에 해로울 수 있어 적용에 한계가 있다.Although the method of sterilizing and deodorizing bacteria by using the oxidizing power of ozone has been proposed, unreacted ozone may be harmful to the human body, and thus there is a limit in application.
이에 반하여 광촉매를 이용한 공기 정화방법은 3차원적인 구멍이 잘 발달된 세라믹 필터형 반응기에 산화티탄이 주성분인 광촉매를 코팅하여 공조장치 유로에 설치하여 공기와 접촉하게 하고, 광촉매 표면에 자외선을 조사하여 광촉매 표면에 생성된 정공이 주변의 수분과 산소를 분해 또는 활성화하여 강력한 산화력을 지닌 OH라디칼과 활성산소를 생성하여 공기중에 함유된 오염 물질을 산화시키고 최종적으로 무해한 이산화탄소와 물로 분해하기 때문에 필터를 주기적으로 교환하거나, 부유균이 서식하는 등의 기존 공기 정화기의 문제점을 극복하였다. 또한 산화티탄 광촉매는 촉매로써 작용할 뿐 스스로 변화되지 않기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있고 빛이 있으면 효과가 반영구적으로 지속된다.On the other hand, in the air purification method using a photocatalyst, a photocatalyst composed mainly of titanium oxide is coated on a ceramic filter reactor having a well-developed three-dimensional hole and installed in an air conditioner flow passage to be in contact with air, and irradiated with ultraviolet light on the surface of the photocatalyst. The hole generated on the surface of the photocatalyst decomposes or activates the surrounding water and oxygen to generate OH radicals and active oxygen with strong oxidizing power, thereby oxidizing pollutants contained in the air and finally decomposing them into harmless carbon dioxide and water. Overcoming the problems of existing air purifiers, such as exchange, or inhabited by floating bacteria. In addition, since titanium oxide photocatalysts act as catalysts and do not change on their own, they can be used semi-permanently.
유해 오염물질이 광촉매 표면에서 분해되는 원리는 OH 라디칼이 보유하는 120kcal/mol 정도의 에너지에 비해 오염물질을 구성하는 C-C, C-N, C-H, O-H, N-H 등과 같은 원소들의 결합 에너지는 100kcal/mol 정도로 상대적으로 작아 대부분의 오염물질을 분해할 수 있다.The principle that harmful pollutants are decomposed on the surface of the photocatalyst is that the binding energy of elements such as CC, CN, CH, OH, NH, etc. that make up the pollutant is about 100 kcal / mol, compared to about 120 kcal / mol of energy possessed by OH radicals. It is small enough to decompose most pollutants.
기존의 항균제는 약효성분을 방출하여 균의 발육을 저지하거나, 사멸시키는 것에 반해 광촉매의 살균작용은 균의 세포내의 효소와 호흡계에 작용하는 효소 등을 파괴시켜 살균 또는 항균작용을 하며, 균이나 곰팡이의 원인이 되는 유기물을 분해하여 번식을 막고, 이들이 내놓는 독소도 분해한다.Existing antimicrobial agents inhibit the growth of bacteria by killing or killing germs, whereas photocatalyst sterilization or antibacterial activity destroys enzymes in the cells of cells and enzymes that act on the respiratory system. It breaks down the organic substances that cause the growth and prevents their toxins.
광촉매를 이용한 공기 정화방법은 광촉매에 자외선 램프를 이용하여 밴드갭 (band gap) 에너지 이상의 빛을 쬐여주어 광자가 흡수되고 공유 띠에서 전도 띠로 전자 여기가 일어나면서 공유 띠에는 정공 (Hole)이, 전도 띠에는 전자가 생성된다. 광촉매 표면에 생성된 정공은 주변의 수분과 산소를 분해 또는 활성화하여 강력한 산화력을 지닌 OH 라디칼과 활성산소를 생성하여 유기 오염물질을 산화시켜 분해한다.In the air purification method using a photocatalyst, an ultraviolet lamp is used to irradiate the photocatalyst with light above band gap energy, so that photons are absorbed and electron excitation occurs from the shared band to the conduction band. Electrons are generated in the band. Holes generated on the surface of the photocatalyst decompose or activate the surrounding water and oxygen to generate OH radicals and active oxygen, which have strong oxidizing power, to oxidize and decompose organic pollutants.
본 고안에서 사용하는 산화티탄(TiO₂)은 빛 에너지에 의해 활성이 높은 물질을 표면에 생성하여 화학반응을 촉진시키는 대표적인 물질로서 내산, 내알칼리성이 강하고 인체에 무해한 것으로 널리 알려져 있다.Titanium oxide (TiO₂) used in the present invention is a representative material that promotes chemical reactions by generating a highly active material on the surface by light energy and is widely known to be strong in acid and alkali resistance and harmless to the human body.
본 고안은 자외선과 광촉매를 이용하여 인체에 해를 끼치지 않으면서 사용 장소에 관계없이 안전하게 부유균이나, 냄새 등과 같은 오염물질을 지속적으로 제거할 수 있는 장치로 살균정화기의 용량에 따라 광촉매가 코팅된 세라믹 필터 촉매층(5)과 자외선 램프(4)를 교대로 반복하는 것을 조절하여 정화정도 조절이 가능하여, 설치장소의 다양한 부하조건을 수용할 수 있도록 제작 및 크기 변경 용이성을 강화시킨 공조기 공기 살균정화기이다.The present invention is a device that can safely remove contaminants such as suspended bacteria and odors regardless of the place of use by using ultraviolet rays and photocatalysts without harming the human body. Air filter sterilization of the air conditioner with enhanced ease of manufacture and size change to accommodate various load conditions at the installation site by controlling the repeated repetition of the ceramic filter catalyst layer 5 and the UV lamp 4 It is a purifier.
본 고안에 사용하는 광촉매 코팅 모노리스 형태의 세라믹 필터 지지체(도 2)는 공기 흐름저항은 작게, 접촉면적은 크게, 지지체 고정은 쉽게 하기 위하여 구멍은 잘 발달되어 있으면서 기계적 강도가 유지되는 알루미나를 주성분으로 하는 세라믹 물질로 알루미나, 코디어라이트, 물라이트, 일라이트, 탄화규소 등의 분말을 물 또는 기타 용매에 풀어 0.1~10mm 구멍이 잘 발달된 스펀지에 구멍이 막히지 않도록 스펀지 골격에 코팅시켜 성형한 후 900 ~ 1700℃로 소성 하는 과정에서 스펀지는 휘발하고 스펀지를 감싸고 있던 세라믹 부분이 용융 결합하여 스펀지와 같은 3차원적인 0.1~10mm 구멍이 인위적으로 생성되게 하였다.The photocatalyst-coated monolithic ceramic filter support (FIG. 2) used in the present invention is mainly composed of alumina, which has a well-developed hole and maintains mechanical strength, so that the air flow resistance is small, the contact area is large, and the support is easily fixed. It is a ceramic material which is made of alumina, cordierite, mullite, illite, silicon carbide, etc. by dissolving powder in water or other solvents and coating it on the sponge skeleton so that the hole is not clogged with a well-developed sponge. During the firing process at 900 to 1700 ° C, the sponge was volatilized and the ceramic part surrounding the sponge was melt-bonded to artificially generate three-dimensional 0.1-10 mm holes such as sponge.
이처럼 고온에서 소재 일부가 용융되어 제작된 세라믹 필터(도 2)는 높은 기계적 강도가 있으며, 유리, 금속 등과 같이 세공이 거의 없어 비표면적이 매우작고 흡착능력이 거의 없다. 이처럼 흡착능력이 없는 물질은 미세 세공이 발달하지 않아부유균이 숨을 수 없기 때문에 부유균을 살균하는 용도로 사용하면 더 효과적이다. 다공성 물질은 부유균이 자외선이 미치지 못하는 세공 속에 숨어버려 살균 효과를 반감한다.As such, the ceramic filter (FIG. 2) manufactured by melting a part of the material at a high temperature has high mechanical strength, and has no pores such as glass and metal, so that the specific surface area is very small and the adsorption capacity is hardly obtained. As such, the material without adsorption capacity is more effective when used for sterilizing suspended bacteria because the micro-pores do not develop, so the floating bacteria can not hide. Porous material hides the microorganisms in the pores that ultraviolet bacteria can not reach the antimicrobial effect.
공기 살균정화기에 사용하는 세라믹 필터 지지체(10) 표면에 흡착능력이 있는 물질을 코팅하여 오염물질을 흡착하는 특성을 부여하면 자외선이 조사되는 지지체의 표면에 오염물질의 밀도를 높여 광촉매 표면에 생성되는 OH 라디칼과의 반응가능성을 높여 흡착특성이 없는 지지체의 경우에 비해 오염물질의 제거효율이 높다.Coating the material with adsorption capacity on the surface of the ceramic filter support 10 used for the air sterilization purifier to adsorb contaminants to increase the density of the contaminants on the surface of the support irradiated with ultraviolet rays, which is generated on the surface of the photocatalyst. It increases the possibility of reaction with OH radicals, resulting in a higher removal efficiency of contaminants than a support without adsorptive properties.
흡착능력이 없는 세라믹 필터 지지체(10)를 공기 살균정화기에 광촉매 지지체로 사용한 경우 오염물질이 표면에 흡착하지 않고 지나치기 때문에 이들에 대한 접촉시간을 증가시키기 위해서 광촉매 코팅 층의 두께를 크게 하거나 촉매층의 수를 증가해야 함으로 압력강하가 커서 소음 및 비용 증가와 장치의 효율이 떨어질 수 있다.When the ceramic filter support 10 having no adsorption capacity is used as a photocatalyst support in an air sterilization purifier, contaminants do not adsorb on the surface, so that the thickness of the photocatalyst coating layer may be increased or the catalyst layer may be increased to increase the contact time. Increasing the number can lead to high pressure drops, which can increase noise and cost and reduce the efficiency of the device.
광촉매 반응이 일반 화학 반응과 달리 빛이 조사되는 표면에서만 진행됨으로 지지체 전체가 흡착특성을 보유할 필요가 없다. 즉 흡착력이 있는 실리카알루미나, 실리카겔, 제올라이트, 활성탄, 맥반석 등의 분말을 세라믹 필터 지지체(10)에 0.1 ~ 3mm 정도 코팅하여 고정하면, 용융에 의해 소멸되었던 흡착특성을 보완하고, 또한 흡착특성이 있는 물질의 성형시 취약한 기계적 강도를 보완하여 흡착특성이 있으면서 기계적 강도가 있는 광촉매 필터 반응기(7)로 사용 가능하다.Unlike the general chemical reaction, the photocatalytic reaction proceeds only at the surface to which light is irradiated, so that the entire support does not have to have adsorption characteristics. That is, when the powder of silica alumina, silica gel, zeolite, activated carbon, elvan, etc., which has adsorptive power, is coated on the ceramic filter support 10 by 0.1 to 3 mm and fixed, the adsorption characteristics that have been extinguished by melting are compensated for and It can be used as a photocatalyst filter reactor (7) having mechanical strength while having adsorption properties by supplementing the weak mechanical strength when forming the material.
공기 살균정화기의 광촉매 코팅 세라믹 필터 반응기(7)의 배치 방법은 오염원의 특성과 설치 장소의 특성에 따라 흡착력이 없는 광촉매 코팅 세라믹 필터 지지체(10)와 흡착력이 있는 물질을 코팅한 필터 지지체를 단독 또는 혼합 사용 가능하여 다양하게 응용 가능하다.The method of arranging the photocatalyst coated ceramic filter reactor 7 of the air sterilizing purifier is based on the characteristics of the pollutant and the place of installation, and the photocatalyst coated ceramic filter support 10 having no adsorption power and the filter support coated with the adsorptive material alone or alone. It can be mixed and used for various applications.
본 고안의 도 1의 세라믹 필터 반응기(7)와 자외선 램프(6)를 교대로 설치하는 방법을 도 4와 같이 세라믹 필터 지지체(10)를 적층하고, 자외선 램프(6)를 집적하면 세라믹 필터 반응기(7)와 램프(6) 하나씩 고정하는 것보다 제작이 쉽고 공기 정화기의 부피를 줄일 수 있다. 또한 여러 장의 지지체를 중복하므로 진동 및 충격에 의한 기계적 강도를 향상시킬 수 있어 응용 범위를 넓힐 수 있으며, 제작공정을 단순화시킴으로 원가절감을 할 수 있는 장점이 있다.A method of alternately installing the ceramic filter reactor 7 and the ultraviolet lamp 6 of FIG. 1 according to the present invention may be achieved by stacking the ceramic filter support 10 as shown in FIG. 4 and integrating the ultraviolet lamp 6. (7) and lamps (6) are easier to manufacture than fixing one by one, and can reduce the volume of the air purifier. In addition, overlapping the support of several sheets can improve the mechanical strength due to vibration and shock can be extended to the application range, there is an advantage that can reduce the cost by simplifying the manufacturing process.
세라믹 필터 지지체(10) 제조 과정에서 세라믹 필터의 모형으로 사용하는 스펀지에 램프나 석영관이 들어갈 구멍을 미리 뚫어 세라믹 필터를 제조함으로 소결시킨 후에 자르거나 구멍을 뚫는 어려운 공정을 생략하여 광촉매 코팅 지지체를 고정하는 장치를 단순화하고 제작 및 크기 변경이 쉬운 특징이 있다.In the manufacturing process of the ceramic filter support 10, the photocatalyst coated support is omitted by eliminating the difficult process of cutting or drilling after sintering by manufacturing a ceramic filter by previously drilling a hole for a lamp or a quartz tube into a sponge used as a model of the ceramic filter. It simplifies the fastening device and is easy to manufacture and resize.
본 고안의 세라믹 필터 지지체(10)에 코팅하는 광촉매는 아나타제 형 산화티탄 결정을 직접 지지체에 코팅하거나, 티타늄알콕사이드(Ti(OCnH2n+1)4, n=2~4)나, 이를 가수분해하여 만든 무정형 산화티탄을 세라믹 필터 지지체에 코팅하여 지지체와 함께 열처리하여 아나타제 형 산화티탄으로 전환되는 전구체를 사용할 수 있다.The photocatalyst coated on the ceramic filter support 10 of the present invention is made by coating anatase-type titanium oxide crystals directly on the support, or by using titanium alkoxide (Ti (OCnH 2 n + 1) 4, n = 2 to 4) or hydrolyzing the same. A precursor that is coated with an amorphous titanium oxide on a ceramic filter support and heat treated with the support to be converted into an anatase type titanium oxide can be used.
Titanium ethoxide, Titanium isopropoxide, Titanium propoxide, Titaniumbutoxide 등의 티타늄알콕사이드를 알코올에 희석하여 지지체에 코팅 한 후 400 ~ 700℃로 열처리하면 아나타제 형 산화티탄으로 전환되는 과정에서 산화티탄이 지지체 표면에 견고하게 고정되는 특성이 있다.Titanium alkoxides such as Titanium ethoxide, Titanium isopropoxide, Titanium propoxide, and Titaniumbutoxide are diluted in alcohol and coated on the support, and then heat treated at 400 ~ 700 ℃ to fix the titanium oxide firmly on the surface of the support during conversion to anatase type titanium oxide. There is a characteristic.
또한 광촉매의 결정형태가 아나타제 형 산화티탄에 무정형의 산화티탄을 1 ~ 100% 혼합하여 지지체에 코팅 후, 지지체와 같이 100℃ 이상의 온도로 열처리하면 무정형 산화티탄이 아나타제 형의 산화티탄으로 전환되면서 지지체에 견고히 부착되어 공기 마찰에 의해 광촉매가 지지체에서 탈락됨을 방지하고, 미립자 산화티탄과 함께 사용함으로 표면적을 크게 하여 광반응 효율 향상과 촉매 탈락방지를 통한 촉매수명 연장 효과를 달성할 수 있다.In addition, the crystal form of the photocatalyst is mixed with 1-100% of amorphous titanium oxide to anatase-type titanium oxide and coated on the support, and then heat-treated at a temperature of 100 ° C. or higher like the support to convert the amorphous titanium oxide into anatase-type titanium oxide. It is firmly attached to prevent the photocatalyst from falling off from the support by air friction, and can be used in conjunction with the fine particle titanium oxide to increase the surface area to achieve the effect of improving the photoreaction efficiency and catalyst life through preventing catalyst dropout.
본 고안은 산화티탄 전구체를 사용하므로 열처리 과정에서 산화티탄이 지지체 표면에 견고하게 부착되는 이점이 있고, 아나타제 산화티탄을 그대로 사용하면 지지체에 부착력은 상대적으로 약하나 산화티탄 표면적을 크게 할 수 있는 장점을 설치 장소의 조건에 따라 코팅하는 광촉매의 종류를 적절하게 조정 가능하다.The present invention uses a titanium oxide precursor, so that the titanium oxide is firmly attached to the surface of the support during the heat treatment process, and when the anatase titanium oxide is used as it is, the adhesion to the support is relatively weak, but the surface area of the titanium oxide can be increased. The kind of photocatalyst to coat can be adjusted suitably according to the conditions of an installation place.
광촉매 표면에 생성된 정공과 전자는 재결합 속도를 지연 시켜 광분해 반응의 활성을 증진시키는 목적으로 백금, 팔라듐, 은, 루테늄, 니켈, 텅스텐, 아연 등의 금속 또는 산화물을 산화티탄의 0.001 ~ 30%을 단독 또는 혼합된 상태로 첨가하여 지지체에 코팅하여 사용하거나, 산화티탄을 지지체에 코팅 후 상기의 금속을 산화티탄의 표면에 코팅하는 방법으로 오염물질을 분해하는 활성종의 생성을 크게 하여 분해반응 활성을 높게 할 수 있다.Holes and electrons generated on the surface of the photocatalyst may be used to reduce the recombination rate to increase the activity of the photolysis reaction, thereby reducing the metal or oxide of platinum, palladium, silver, ruthenium, nickel, tungsten, and zinc to 0.001 to 30% of the titanium oxide. It is added alone or in a mixed state to coat the support, or by coating titanium oxide on the support and then coating the metal on the surface of the titanium oxide to increase the generation of active species to decompose contaminants to increase the decomposition reaction activity. Can be raised.
도 1은 광촉매 코팅 세라믹 필터 지지체(10)와 자외선 램프(6)로 구성된 광촉매 분해기(8)와 먼지제거 필터(4, 5)와 덕트 접속부(2, 3)로 구성된 공기 살균 정화기의 도면1 is a view of an air sterilizing purifier composed of a photocatalytic cracker 8 composed of a photocatalyst coated ceramic filter support 10 and an ultraviolet lamp 6, a dedusting filter 4, 5, and a duct connection 2, 3.
도 2는 구멍이 잘 발달된 세라믹 필터 지지체(10)의 구조를 나타내는 도면2 is a view showing the structure of a ceramic filter support 10 with well-developed holes
도 3은 광촉매 코팅 세라믹 지지체(10)가 금속 재질의 케이스(9)에 고정된 필터형 반응기(7)의 도면도 4는 자외선 램프를 삽입할 수 있는 구멍이 있는 세라믹 필터 지지체(10)를 적층하여 구성한 일체형 광촉매 반응기(12)의 도면FIG. 3 shows a filter reactor 7 in which a photocatalyst coated ceramic support 10 is fixed to a metal case 9. FIG. 4 shows a ceramic filter support 10 having a hole into which an ultraviolet lamp can be inserted. Of the integrated photocatalytic reactor 12 constructed by
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
(1) 오염된 공기 (2) 덕트 송입관 연결부(1) contaminated air (2) duct inlet connection
(2a) 공기 유입구 (2b) 정화공기 배출구(2a) air inlet (2b) purge air outlet
(3) 덕트 연결부 (4) 큰 먼지 제거용 필터(3) Duct Connections (4) Large Dust Removal Filters
(5) 전기집진기 또는 미세 먼지 제거 필터 (6) 자외선 램프(5) Electrostatic precipitator or fine dust removal filter (6) UV lamp
(7) 세라믹 필터형 지지체 반응기 (8) 광촉매 분해기(9) 세라믹 지지체 고정 케이스 (10) 세라믹 필터 지지체(11) 석영관 또는 유리관(12) 자외선 램프가 집적된 일체형 광촉매 반응기(13) 램프, 지지체, 고정 용기 (14) 덕트 송풍관(15) 살균 및 정화 처리된 공기(7) Ceramic filter type support reactor (8) Photocatalytic cracker (9) Ceramic support fixing case (10) Ceramic filter support (11) Quartz or glass tube (12) Integrated photocatalytic reactor with integrated UV lamp (13) Lamp, support , Fixed Vessel (14) Duct Blower (15) Sterilized and Purified Air
도 1은 광촉매 반응기(8)와 공조기 덕트에 연결부로 구성된 공기 살균 정화기의 도면으로 오염공기 입구(2a), 큰먼지 및 섬유상 부유물질 제거용 필터(4), 전기집진장치 또는 미세 먼지 제거용 필터(5), 자외선 램프(6), 광촉매가 코팅된 세라믹 필터 필터형 반응기(7), 정화 처리된 공기의 출구(2b)로 구성되어 있다.1 is a view of an air sterilization purifier composed of a photocatalytic reactor 8 and a connection to an air conditioner duct, showing a contaminated air inlet 2a, a filter for removing large dust and fibrous suspended solids, an electrostatic precipitator or a filter for removing fine dust (5), ultraviolet lamp 6, ceramic filter filter reactor 7 coated with photocatalyst, and outlet 2b of purified air.
도 2는 세라믹 필터 지지체 구조를 나타낸 그림으로 0.1~10mm 구멍이 3차원으로 잘 발달된 구조로 공기의 흐름 저항이 작고, 광촉매 세라믹 반응기(7)로써 제작이 쉬운 장점이 있다. 또한 광촉매를 직접 코팅하여 사용하거나 흡착특성이 있는 다공성 물질을 얇게 코팅한 후 광촉매를 코팅하여 사용할 수 있다.도 3은 세라믹 필터형 반응기(7)의 도면으로 스텐레스 스틸 케이스(9)에 광촉매가 코팅된 세라믹 필터형 지지체(10)를 고정시켰다.Figure 2 is a diagram showing the structure of the ceramic filter support structure with a well developed 0.1 ~ 10mm hole in three dimensions has the advantage of low air flow resistance, easy to manufacture as a photocatalytic ceramic reactor (7). In addition, the photocatalyst may be used by directly coating or thinly coating a porous material having adsorption characteristics and then using the photocatalyst. FIG. 3 is a diagram of a ceramic filter type reactor 7 and a photocatalyst is coated on a stainless steel case 9. The ceramic filter type support 10 was fixed.
도 4는 자외선 램프(6)가 삽입되는 석영관(11)이 들어갈 수 있는 구멍이 있는 세라믹 필터 지지체(10)를 적층하고, 자외선 램프(6) 또는 석영관 또는 유리관(6)을 삽입하여 고정시킨 일체형 세라믹 필터 지지체 반응기(12)의 도면이다. 도 1처럼 자외선 램프(6)와 세라믹 필터 지지체(10)를 개별적으로 고정을 하지 않음으로써 살균정화기의 부피를 줄일 수 있고, 장치를 간편화시킴으로 원가절감을 할 수 있는 공기 살균정화기 모듈이다.4 is laminated with a ceramic filter support 10 having a hole into which the quartz tube 11 into which the ultraviolet lamp 6 is inserted can be inserted, and fixed by inserting the ultraviolet lamp 6 or the quartz tube or the glass tube 6. Figure 1 shows the integrated ceramic filter support reactor 12. As shown in FIG. 1, the volume of the sterilizing purifier can be reduced by not fixing the ultraviolet lamp 6 and the ceramic filter support 10 individually, and the air sterilizing purifier module can reduce the cost by simplifying the apparatus.
본 고안에 사용하는 광촉매를 코팅하는 지지체의 구조(도2)는 빛의 조사와 공기의 흐름 저항이 작은 0.1 ~ 10mm 크기의 구멍이 3차원으로 연결되어 있는 구조이고, 재질은 주성분이 산화알루미늄과 산화실리콘인 코디어라이트, 일라이트, 뮬라이트, 알루미나와 탄화규소 등을 고온에서 용융하여 가공함으로 기계적 강도가 우수한 세라믹 필터형 지지체(10)를 제조하여 사용하여 세라믹 필터형 지지체 반응기(7,12)제작의 편의성을 강화하였다.The structure of the support for coating the photocatalyst used in the present invention (Fig. 2) is a structure in which a hole of a size of 0.1 to 10 mm is small in three dimensions connected with light irradiation and air flow resistance. Ceramic filter type support reactor (7, 12) by producing and using ceramic filter type support (10) having excellent mechanical strength by melting and processing silicon oxide cordierite, elite, mullite, alumina and silicon carbide at high temperature Enhanced production convenience.
흡착력이 있는 미세세공이 있는 물질의 분말을 세라믹 필터(10) 표면에 0.1 ~ 3mm 두께로 코팅하여 흡착특성이 없는 세라믹 필터 지지체를 공기 살균정화기로 사용하므로 오염물질의 광분해반응 효율을 상대적으로 증대하여 세라믹 필터의 수량 및 두께를 감소시키는 효과로 비용의 절감, 소음 감소, 압력손실 감소 등 다양한 효과를 얻을 수 있다.Since the powder of fine pores with adsorption power is coated on the surface of the ceramic filter 10 with a thickness of 0.1 to 3 mm, the ceramic filter support having no adsorption characteristics is used as an air sterilization purifier, thereby increasing the photolysis reaction efficiency of contaminants relatively. By reducing the quantity and thickness of ceramic filters, various effects such as cost reduction, noise reduction, and pressure loss can be obtained.
본 고안은 흡착능력이 있는 물질을 세라믹 필터지지체 표면에 코팅하므로 써 고온성형 세라믹 필터 지지체의 비 흡착특성과 흡착성 물질의 취약성을 상호 보완하였다.The present invention coats the surface of the ceramic filter support with a material having adsorption capacity, thereby compensating the non-adsorption characteristics of the high temperature molded ceramic filter support and the fragility of the adsorbent material.
냄새 및 부유균으로 오염된 공기(1)가 큰 먼지 제거필터(4)를 통과하면 섬유상 물질과 큰 입자들이 제거되고, 전기집진기 또는 미세 먼지 제거(5)에서 미세 먼지가 제거된다. 냄새 및 부유균은 자외선 램프(6)가 조사된 광촉매 코팅 세라믹 필터 촉매층(7)을 통과하면서 제거된다. 이 반응을 위해 사용되는 에너지는 4 ~ 250 와트 자외선 램프나 블랙라이트 램프이며, 램프의 용량과 수량은 설치장소의 오염도에 따라 다양하게 변경할 수 있다.When the air (1) contaminated with odors and suspended bacteria passes through the large dust removal filter (4), the fibrous material and the large particles are removed, and the fine dust is removed by the electrostatic precipitator or the fine dust removal (5). Odor and suspended bacteria are removed while passing through the photocatalyst coated ceramic filter catalyst layer 7 irradiated with the ultraviolet lamp 6. The energy used for this reaction is a 4- to 250-watt UV lamp or a black light lamp, and the capacity and quantity of the lamps can vary depending on the contamination of the installation site.
공조시설이 설치된 건물은 에너지 절약을 위하여 일정량을 순환하여 사용하기 때문에 한 장소에서 부유 병원균이나, 냄새 등의 기타 오염물질이 유입되면 건물 전체가 순식간에 오염이 되는 특성이 있다.The air-conditioned building uses a certain amount of circulation to save energy, so if the floating pathogens and other pollutants such as odors are introduced from one place, the whole building becomes polluted in an instant.
본 고안이 설치된 공조시설은 지속적으로 공기중의 냄새 등의 오염물질과 부유균의 살균을 인체에 해로운 자외선이 외부로 유출되지 않으면서 약제 살포나 오존 등의 사용 없이 가능함으로 병원의 수술실, 중환자실, 입원실처럼 부유균을 차단해야 하는 장소와 의약품, 화장품, 식품 등의 생산시설 및 상주 인원이 거주하는 공간에 안전하고 지속적인 살균 및 오염물질 제거로 국부적인 오염이 전체를 오염시키는 중앙집중식 공조설비의 단점을 해소하고, 실내 근무자의 환경을 쾌적하게 유지 할 수 있다.The air-conditioning facility equipped with the present invention can continuously sterilize pollutants such as odors in the air and airborne germs without the use of spraying drugs or ozone without the harmful ultraviolet rays to the outside. Of centralized air conditioning facilities where local pollution is contaminated by safe and continuous disinfection and removal of pollutants in places where floating bacteria should be blocked, such as hospitals, hospitals, and production facilities such as medicine, cosmetics, and food It can eliminate the disadvantages and keep the indoor worker's environment comfortable.
본 고안에 사용되는 광촉매 코팅 필터 지지체(10)는 고온에서 용융 제작하여 기계적 강도가 우수한 세라믹 판 형태로 공기의 유통과 빛의 조사가 쉬운 구조를 제공한다. 표면에 흡착력이 있는 물질을 코팅하여 오염물질을 흡착 고정하여 광분해반응 효율을 증대하여 세라믹 필터 지지체(10)를 단독으로만 사용하는 경우에 비해 지지체 수량 및 두께를 감소시키는 효과가 있어 비용 절감, 소음 감소, 압력손실 감소 효과가 있다.The photocatalyst coating filter support 10 used in the present invention is manufactured by melting at a high temperature to provide a structure in which the flow of air and light irradiation are easy in the form of a ceramic plate having excellent mechanical strength. Coating the material with adsorption force on the surface to increase the photolysis reaction efficiency by adsorbing and fixing contaminants, thereby reducing the quantity and thickness of the support compared to the case of using the ceramic filter support 10 alone, thereby reducing costs and noise. Reduces pressure loss.
본 고안은 세라믹 필터 지지체(10)에 코팅하는 광촉매를 아나타제 산화티탄 전구체를 사용하므로, 열처리 과정에서 산화티탄과 지지체의 부착력 향상하여, 아나타제 산화티탄을 그대로 사용시 표면적을 크게 할 수 있는 장점과 부착력이 약하다는 단점을 보완하여 설치 장소의 조건에 따라 코팅하는 광촉매 종류를 조정할 수 있다.The present invention uses the anatase titanium oxide precursor to the photocatalyst coated on the ceramic filter support 10, thereby improving the adhesion between the titanium oxide and the support during the heat treatment process, the advantage and adhesion can increase the surface area when using anatase titanium oxide as it is To compensate for the weakness, the type of photocatalyst to be coated can be adjusted according to the conditions of the installation site.
본 고안을 부유균에 대한 확실한 감염방지 대책은 없는 병원에 적용할 경우 장시간 환자와 접하는 의사나 간호사들의 부유균에 의한 감염을 예방할 수 있고, 저항력이 약해진 환자의 이차 감염을 예방하여 환자의 치료효과를 크게 증진시킬수 있어 의료비 절감과 국민의 건강 향상에 크게 기여할 수 있다.When the present invention is applied to a hospital without clear infection prevention measures against floating bacteria, it can prevent infection by floating bacteria of doctors or nurses who are in contact with patients for a long time and prevent secondary infection of patients with weakened resistance It can greatly contribute to reducing medical expenses and improving the health of the people.
테러 공격으로 알려진 탄저균은 치사율이 높다는 점도 있었지만 공기를 통하여 전염된다는 사실이 모든 사람들에게 공포의 대상이 될 정도로 부유균에 대한 살균대책이 미흡하였으나, 본 고안의 공기 살균정화기는 부유균 및 곰팡이 등과 각종 냄새 등의 오염물질을 제거할 수 있다.Anthrax, also known as a terrorist attack, had a high mortality rate, but the measures to disinfect airborne bacteria were insufficient so that the fact that they were transmitted through the air was feared by everyone. Contaminants such as odors can be removed.
의약품 및 화장품 제조시설의 경우 무균시설을 구비하고 유지하는데 막대한 비용을 지출하고, 내부에 사람이 근무하는 경우 부유균에 대한 살균이 어려워 실내에 천장에 자외선 램프를 설치하여 사람이 상주하지 않는 야간에만 자외선을 조사하여 살균하는 정도이다. 사람이 출입시 반입되는 공기에 의한 각종 부유균에 대한 살균은 현실적으로 어렵다. 광촉매 살균정화기를 적용하면 24 시간 실내공기를 살균 할 수 있을 뿐만 아니라 제조시설에서 발생하는 냄새까지도 제거가 가능하다는 장점이 있어 근무자의 작업환경 개선 및 제품 품질에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다In the case of pharmaceutical and cosmetic manufacturing facilities, it costs a huge amount to install and maintain a sterile facility, and if a person works inside, it is difficult to sterilize suspended bacteria, so install an ultraviolet lamp on the ceiling indoors only at night. It is about sterilizing by irradiation with ultraviolet rays. Sterilization of various airborne bacteria by air carried in and out of a person is practically difficult. The application of the photocatalyst sterilizer can not only sterilize indoor air for 24 hours but also removes the odor generated in the manufacturing facility, improving the working environment and reliability of product quality.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020020003394U KR200289671Y1 (en) | 2002-02-02 | 2002-02-02 | Sterilization and Purification System with Ceramic Filter Coated Photocatalysts and Ultraviolet-ray Lamp in Air Treatment Equipment System |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020020003394U KR200289671Y1 (en) | 2002-02-02 | 2002-02-02 | Sterilization and Purification System with Ceramic Filter Coated Photocatalysts and Ultraviolet-ray Lamp in Air Treatment Equipment System |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200289671Y1 true KR200289671Y1 (en) | 2002-09-16 |
Family
ID=73117171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020020003394U KR200289671Y1 (en) | 2002-02-02 | 2002-02-02 | Sterilization and Purification System with Ceramic Filter Coated Photocatalysts and Ultraviolet-ray Lamp in Air Treatment Equipment System |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200289671Y1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115455A2 (en) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | 주식회사 이엠따블유에너지 | Auxiliary cooling/heating apparatus for a vehicle |
-
2002
- 2002-02-02 KR KR2020020003394U patent/KR200289671Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115455A2 (en) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | 주식회사 이엠따블유에너지 | Auxiliary cooling/heating apparatus for a vehicle |
| WO2011115455A3 (en) * | 2010-03-18 | 2011-11-24 | 주식회사 이엠따블유에너지 | Auxiliary cooling/heating apparatus for a vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101554486B (en) | Photocatalyst sterilizing machine with chlorine dioxide disinfector | |
| CN203797803U (en) | Air cleaner | |
| US20230173133A1 (en) | Atmospheric plasma filter | |
| KR101771950B1 (en) | a cell for sterilized and purifying air using the photocatalyst | |
| KR20220115593A (en) | Method for manufacturing photocatalytic device, photocatalytic device, photocatalytic composition and gas decontamination device | |
| KR20220146465A (en) | air purification sterilization unit | |
| CN101590265A (en) | Horizontal indoor air UV sterilization and filtration purifier | |
| CN210921638U (en) | Medical air sterilizing purifier | |
| KR100945311B1 (en) | Visible ray reaction type hybrid photocatalyst filter and air cleaner | |
| CN109499234A (en) | Hospital environment air treatment system | |
| CN101469895A (en) | Simple multifunctional indoor air purifier | |
| KR200289671Y1 (en) | Sterilization and Purification System with Ceramic Filter Coated Photocatalysts and Ultraviolet-ray Lamp in Air Treatment Equipment System | |
| KR200357824Y1 (en) | Air sterilizer | |
| KR200282427Y1 (en) | Sterilization and Purification System using Photocatalyst Decomposer in Air Treatment System | |
| US20220111234A1 (en) | Personal air purifier | |
| CN211316410U (en) | Photocatalyst indoor air purification administers unmanned aerial vehicle | |
| CN212594990U (en) | Movable container type ICU circulating air purification system with expandable bed | |
| CN211876228U (en) | Air disinfection and purification device | |
| CN210179799U (en) | Air purification device capable of sterilizing and disinfecting for hospital | |
| CN103495335B (en) | A kind of purification of air device and purifying method thereof | |
| JP3337023B2 (en) | Water purification pot using titanium dioxide photocatalyst | |
| JP2003106583A (en) | Air cleaning device | |
| CN208059107U (en) | A kind of sterilize removes formaldehyde purifier | |
| CN211886239U (en) | Sterilization and odor removal device utilizing photocatalysis in air duct | |
| CN1981878B (en) | Air cleaning device, air cleaning system equipped with such a device and use of such a system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |