KR20050088873A - Air purifier of liquid trapping type - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체(공기)정화기에 관한 것으로서, 기체(공기) 오염물을 포집하기 위한 액체를 담기 위한 용기; 필요한 경우에 상기 용기 내에 고정되거나 유동적으로 장입된 담체; 상기 용기 상단부에 연결되는 기체(공기) 유출구; 상기 용기에 담긴 액체에 피처리 기체를 기포로 분배하기 위하여 상기 용기내에 장착되는 에어레이터; 상기 용기 내에서 상기 액체와 접촉되는 위치에서 상기 용기의 벽면, 상기 에어레이터 및/또는 상기 담체에 담지되거나 상기 액체에 분말로 분산된 광촉매; 상기 광촉매를 여기하기 위하여 광촉매를 효과적으로 조사하도록 고정된 조사 수단; 상기 에어레이터에 연결되는 기체(공기) 유입구; 및 상기 에어레이터에 기체(공기)를 공급하기 위하여 상기 에어레이터 또는 상기 용기 상단부에 연결되는 블로워로 이루어지는 기체(공기)정화기가 제공된다.The present invention relates to a gas (air) purifier, comprising: a container for containing a liquid for capturing gas (air) contaminants; A carrier fixed or fluidly charged in the container, if necessary; A gas (air) outlet connected to the upper end of the container; An aerator mounted in the vessel for dispensing the gas to be processed into the liquid contained in the vessel; A photocatalyst supported on the wall surface of the vessel, the aerator and / or the carrier, or dispersed in powder in the liquid at a position in contact with the liquid in the vessel; Irradiation means fixed to irradiate the photocatalyst effectively to excite the photocatalyst; A gas (air) inlet connected to the aerator; And a blower connected to the aerator or the upper end of the vessel to supply gas (air) to the aerator.

본 발명에 의하여 이러한 오염물을 극성 또는 용해도 차이에 의하여 액체에 포집하고 액체에 포집된 오염물은 촉매 코팅면에 양친매성 효과와 미세다공성 구조에 의하여 집적하고 촉매면의 강한 산화와 환원 효과에 의하여 무해 자원 원소화(예를 들면 H₂O, N₂, CO₂)하여 희박 오염 기체를 효율적으로 정화할 수 있으며 매스 트랜스퍼와 조사 필드의 증가라는 문제를 동시에 해결하였다. 또한 액체의 증발에 의한 보충 외에는 살균이나 오염물의 잦은 청소가 필요없고 블로워를 제외한 작동 부위가 없어 구조가 간결하다According to the present invention, these contaminants are collected in the liquid by polarity or solubility difference, and the contaminants collected in the liquid are accumulated by the amphipathic effect and the microporous structure on the catalyst coating surface and are harmless resources due to the strong oxidation and reduction effect of the catalyst surface. Elementalization (eg H ₂ O, N ₂ , CO ₂ ) can effectively purify lean contaminant gases and simultaneously solve the problem of increased mass transfer and irradiation field. In addition, it requires no sterilization or frequent cleaning of contaminants except replenishment by liquid evaporation.

Description

액체 포집형 공기정화기{air purifier of liquid trapping type} Air purifier of liquid trapping type

본 발명은 액체포집 방식의 기체정화기에 관한 것이다. The present invention relates to a gas purifier of the liquid collection method.

현대인에게서 실내 생활의 비중이 점점 늘어감에 따라 실내공기 오염에 대한 관심이 점점 높아가고 있다. 여러 발표 자료에 의하여 실내공기의 오염은 외부공기 보다 훨씬 심각한 수준에 있다고 보고되고 있다. 실내공기 오염은 일부는 차량 배기가스에서 기인한 외부 대기의 유입에 의하여 발생하는 것이고 일부는 건축자재와 내장재 등의 용제와 접착제에서 기인하는 휘발성 유기물질(VOC's)과 포름알데히드 등이고 또한 일부는 주방의 음식의 조리과정에서 발생하는 가스 또는 생활에 부수되는 조건에 의하여 생성되는 곰팡이류, 진드기, 박테리아, 바이러스등과 같은 미생물에 의한 것이다. 이러한 미세먼지, 유해성 유기물질(HOC's), 휘발성 유기물질과 미생물과 같은 오염물질은 어린이나 병약자 뿐만 아니라 건강한 사람에게도 위해를 가할 수 있다.As the proportion of indoor living in modern people is increasing, interest in indoor air pollution is increasing. According to various publications, indoor air pollution is reported to be much more serious than outside air. Indoor air pollution is partly caused by the inflow of external air from vehicle exhaust gas, and partly by volatile organic substances (VOC's) and formaldehyde originating from solvents and adhesives such as building materials and interior materials, and partly by kitchens. It is caused by microorganisms such as fungi, mites, bacteria, viruses, etc., produced by the gas generated in the cooking process of food or by conditions accompanying life. Contaminants such as fine dust, hazardous organic substances (HOC's), volatile organic substances and microorganisms can harm healthy people as well as children and the sick.

실내공기를 정화하는 다양한 공기정화기가 사용되고 있다. 가장 널리 알려진 공기정화방식은 건식 필터방식이다. 그러나 미세 먼지를 제거하는 HEPA필터라 하더라도 바이러스를 걸러내지는 못할 뿐만 아니라 필터 방식으로는 세균을 살균할 수 있는 어떠한 조건도 되지 않는다. 또한 필터를 자주 교체해 주지 않으면 공기정화기 주위가 오히려 세균의 온상이 될 수 있다. Various air purifiers are used to purify indoor air. The most widely known air purification method is a dry filter method. However, even a HEPA filter that removes fine dust does not filter out viruses and does not provide any condition for sterilizing bacteria. Also, if the filter is not changed frequently, the air purifier can be a breeding ground for bacteria.

다른 방법으로는 습식 필터방식이 있다. 습식 필터방식으로는 가장 오래전 부터 사용되오던 것으로 공기를 분무 상태의 물과 접촉하여 오염물을 제거하거나 보조적 기구의 도움으로 수막을 형성하여 이 수막으로 공기를 통과시키는 이른 바 "물 필터" 방식이 있다. 공기가 통과하는 수막은 일반적으로 보조적 기구에 형성된 미세한 구멍에 의하여 만들어 지고 처리가 진행됨에 따라 이러한 기구들은 심하게 오염되는 2차적 오염문제가 제기된다.Another method is a wet filter. The wet filter method has been used for a long time, so-called "water filter" method in which air is contacted with sprayed water to remove contaminants or a water film is formed with the aid of an assistive device to pass air through the water film. . Air passages are usually made by micropores formed in ancillary devices, and as the process progresses, these devices pose secondary pollution problems, which are severely contaminated.

이 외에 은 입자, 광촉매, 자외선 방식 등이 선전되고 있으나 실험실의 시료 수준을 떠나서 연속적으로 흐르는 공기흐름속에서 공기와의 짧은 접촉시간에 효과 달성이 이루어 지는지 불확실하다. 특히, 근자에 문제가 되는 사스, 인플루엔자 등 바이러스에 대해서는 효과적인 방책이 없다. In addition, silver particles, photocatalysts, and ultraviolet light are advertised, but it is uncertain whether the effect can be achieved in a short contact time with air in a continuously flowing air stream beyond the laboratory sample level. In particular, there are no effective measures against viruses such as SARS and influenza, which are a problem in the near root.

특히 광촉매 방식은 유해성 유기물질(HOC's), 휘발성 유기물질(VOC's)을 분해하여 인체에 무해한 원소자원화하는 뛰어난 효과에도 불구하고 자정작용 응용분야를 제외하고는 실질적인 응용에는 제한되고 있다. 공기의 정화는 오염물질의 함량이 매우 낮은 희박개스를 순간적인 접촉에 의해 달성하여야 하고 광촉매 방식은 광촉매 표면에 대한 물질이동의 높임과 광촉매 표면에 대한 조사광 필드의 세기의 증가라는 두가지 상충되는 목표를 달성하는 것이 한계가 있기 때문이다. In particular, the photocatalytic method is limited to practical applications except for self-cleaning applications, despite the excellent effect of decomposing harmful organic substances (HOC's) and volatile organic substances (VOC's) and making them harmful to humans. Purification of air must be achieved by instantaneous contact of lean gas with very low pollutant content, and the photocatalyst method has two conflicting goals: increased mass transfer to the photocatalytic surface and increased intensity of the irradiated light field to the photocatalytic surface. This is because there is a limit to achieving this.

본 발명의 목적은 작동 부위가 적어 구조가 단순하고 2차 오염의 문제가 적은 고병원성 바이러스를 포함하는 오염된 실내 공기의 정화에 사용될 수 있는 공기정화기를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide an air purifier which can be used for the purification of contaminated indoor air containing high pathogenic viruses with a small structure and a simple structure and low secondary contamination.

본 발명의 다른 목적은 광촉매의 분해에 의한 자정작용에 의하여 원칙적으로 유지 보수가 필요없는 공기정화기를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide an air purifier that is maintenance-free in principle by the self-cleaning action by decomposition of the photocatalyst.

본 발명의 또 다른 목적은 희박 오염물질을 효율적으로 처리할 수 있는 기체정화기를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a gas purifier capable of efficiently treating lean contaminants.

본 발명에 의하여, 공기 오염물을 포집하기 위한 액체를 담기 위한 용기; 상기 용기 상단부에 연결되는 공기 유출구; 상기 용기에 담긴 액체에 피처리 공기를 기포로 분배하기 위하여 상기 용기내에 장착되는 에어레이터; 상기 에이레이터에 연결되는 공기 유입구; 상기 에이레이터에 공기를 공급하기 위하여 상기 에어레이터 또는 상기 용기 상단부에 연결되는 블로워; 필요한 경우에 상기 에어레이터 하류 또는 상기 공기유출구에 연결되는 음이온 발생 수단으로 이루어지는 공기정화기가 제공된다. According to the present invention, there is provided a container for containing a liquid for collecting air pollutants; An air outlet connected to the upper end of the container; An aerator mounted in the container for dispensing the air to be treated into the bubble in the liquid contained in the container; An air inlet connected to the aerator; A blower connected to the aerator or the upper end of the vessel to supply air to the aerator; If necessary, there is provided an air purifier consisting of anion generating means connected downstream of the aerator or to the air outlet.

또한 본 발명에 의하여, 기체 오염물을 포집하기 위한 액체를 담기 위한 용기; 필요한 경우에 상기 용기 내에 고정되거나 유동적으로 장입된 담체; 상기 용기 상단부에 연결되는 기체 유출구; 상기 용기에 담긴 액체에 피처리 기체를 기포로 분배하기 위하여 상기 용기내에 장착되는 에어레이터; 상기 용기 내에서 상기 액체와 접촉되는 위치에서 상기 용기의 벽면, 상기 에어레이터 및/또는 상기 담체에 담지되거나 상기 액체에 분말로 분산된 광촉매; 상기 광촉매를 여기하기 위하여 광촉매를 효과적으로 조사하도록 고정된 조사 수단; 상기 에어레이터에 연결되는 기체 유입구; 상기 에어레이터에 기체를 공급하기 위하여 상기 에어레이터 또는 상기 용기 상단부에 연결되는 블로워로 이루어지는 기체정화기가 제공된다. 본 발명은 기체에 함유된 고체성, 기체성 및 또는 액체성 희박 오염물을 광촉매에 의한 직접적 분해와 무해화를 배제하는 것은 아니지만 본 발명의 기본적 사상은 이러한 오염물을 극성 또는 용해도 차이에 의하여 액체에 포집하고 액체에 포집된 오염물은 촉매 코팅면에 양친매성 효과와 미세다공성 구조에 의하여 집적하고 촉매면의 강한 산화와 환원 효과에 의하여 무해 자원 원소화(예를 들면 H₂O, N₂, CO₂)하여 희박 오염 기체를 효율적으로 정화하고 매스 트랜스퍼와 조사 필드의 증가라는 문제를 동시에 해결하였으며 특히 액체를 물인 공기정화기로 사용될 때는 원칙적으로 액체의 증발에 의한 보충 외에는 살균이나 오염물의 잦은 청소가 필요없고 블로워를 제외한 작동 부위가 없어 구조가 간결하다는 데에 바탕을 두고 있으며 이러한 방식은 광촉매를 이용한 기체정화 기술에서 전혀 제안된 바가 없다.According to the present invention, there is also provided a container for containing a liquid for trapping gaseous contaminants; A carrier fixed or fluidly charged in the container if necessary; A gas outlet connected to the upper end of the container; An aerator mounted in the vessel for dispensing the gas to be processed into the liquid contained in the vessel; A photocatalyst supported on the wall surface of the vessel, the aerator and / or the carrier, or dispersed in powder in the liquid at a position in contact with the liquid in the vessel; Irradiation means fixed to irradiate the photocatalyst effectively to excite the photocatalyst; A gas inlet connected to the aerator; A gas purifier comprising a blower connected to the aerator or the upper end of the vessel is provided to supply gas to the aerator. Although the present invention does not exclude direct decomposition and harmlessness of solid, gaseous and / or liquid lean contaminants contained in the gas, the basic idea of the present invention is to capture such contaminants in the liquid by polarity or solubility difference. And contaminants collected in the liquid are accumulated by the amphipathic effect and the microporous structure on the catalyst coating surface, and harmless resource elementization (eg, H ₂ O, N ₂ , CO ₂ ) by the strong oxidation and reduction effect of the catalyst surface. It effectively solves the problem of lean polluted gas and increases the mass transfer and irradiation field at the same time.In particular, when the liquid is used as an air purifier with water, it does not require frequent sterilization or frequent cleaning of contaminants except replenishment by liquid evaporation. It is based on the compact structure because there is no moving parts except for No suggestion has been made in gas purification using photocatalysts.

본 발명들에서 사용되는 에어레이터는 용기 장입형일 수 있다. 이 경우에는 용기 상단에 배치된 블로워에 의하여 도관으로 상기 장입된 에어레이터에 500Aq 정도의 풍압으로 공기를 공급할 수 있다. 구조를 간단하게 하기 위해서는 용기 하단부에 연결 결합되는 다공성 판인 경우가 바람직하다. 이러한 다공성 판은 세라믹, 유리, 플라스틱 등으로 만들어 진다. 에어레이터와 다공성판은 비역류형이거나 체크밸브에 의하여 가동 중단시에 역류가 방지되도록 할 수 있다.The aerator used in the present inventions may be container loaded. In this case, it is possible to supply air at a wind pressure of about 500 Aq to the charged aerator through the conduit by a blower disposed at the top of the container. In order to simplify the structure, it is preferable that the porous plate is connected to the lower end of the container. Such porous plates are made of ceramic, glass, plastic, and the like. The aerator and the porous plate may be non-backflow type or check valves to prevent backflow during shutdown.

상기 용기는 바람직하게는 실린더 형이다. 상기 용기 내에 장입되는 액체는 인체에 무해하고 끓는 점이 비교적 높고 광촉매에 비교적 안정하고 광촉매 화학반응에 의하여 유해가스를 배출하지 않는 극성 또는 비극성 용매이다. 비극성 용매는 끓는 점이 비교적 높은 지방족 알칸이 바람직하다. 이들 용매는 극성 비극성을 함께 사용할 수 있다. 상기 기체는 바람직하게는 공기이고 상기 액체는 바람직하게는 물이고 필요한 경우에는 살균제 및/또는 아로마를 포함할 수 있다.The vessel is preferably cylindrical. The liquid charged into the container is a polar or nonpolar solvent which is harmless to the human body, has a relatively high boiling point, is relatively stable to the photocatalyst, and does not emit harmful gas by photocatalytic chemical reaction. Nonpolar solvents are preferably aliphatic alkanes having a relatively high boiling point. These solvents can be used together with polar nonpolarity. The gas is preferably air and the liquid is preferably water and may contain fungicides and / or aromas if necessary.

상기 용기 또는 촉매 담체는 금속, 유리, 세라믹, 플라스틱 등이 사용된다. 상기 용기로 사용되는 금속은 내식성을 고려하여 스텐레스, 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다. 상기 조사 수단은 바람직하게는 자외선 램프이다. 상기 조사 수단은 상기 용기 중심축에 배치된 투명 슬리브내에 장착되는 것이 또한 바람직하다. 경우에 따라서는 상기 용기가 투명할 때 상기 조사 수단은 상기 용기를 감싸는 별도의 콘테이너 내주면 가까이에 등 간격으로 배치된 두 개 이상의 길다란 자외선 램프로 이루어질 수 있다. 이 경우에 상기 콘테이너 내주면은 빛반사체 물질이 코팅되어 있는 것이 바람직하다. The vessel or catalyst carrier may be a metal, glass, ceramic, plastic or the like. The metal used as the container is preferably stainless steel, aluminum or aluminum alloy in consideration of corrosion resistance. The irradiation means is preferably an ultraviolet lamp. The irradiation means is also preferably mounted in a transparent sleeve disposed on the vessel central axis. In some cases, when the container is transparent, the irradiating means may consist of two or more elongated ultraviolet lamps arranged at equal intervals near the inner circumferential surface of a separate container surrounding the container. In this case, the inner peripheral surface of the container is preferably coated with a light reflector material.

상기 용기 내에 별도로 설치되는 담체는 용기 내에 고정되어 있는 배플 또는 용기 내에 장입된 비드일 수 있다. 상기 배플은 통기성 구조 또는 불통기성 구조로서 상기 조사 수단에 의하여 잘 조사되도록 배치된다. 바람직하게는 용기의 중심축에 장착되어 있는 상기 조사 수단에 직각으로 배치된다. 상기 투명성 용기와 상기 램프 슬리브는 수정, 파이렉스, 유리, 화학적으로 안정한 플라스틱 또는 화학적으로 안정한 다른 고체 등으로 이루어진다. 상기 비드는 용기 내에서 유입된 기체의 흐름에 의하여 액체 내에서 유동할 수 있다. The carrier separately installed in the container may be a baffle fixed in the container or a bead loaded in the container. The baffle is arranged to be well irradiated by the irradiation means as a breathable structure or a non-breathable structure. Preferably it is arranged at right angles to said irradiating means mounted on the central axis of the container. The transparent container and the lamp sleeve are made of quartz, pyrex, glass, chemically stable plastic or other solid chemically stable and the like. The beads may flow in the liquid by the flow of gas introduced into the vessel.

광촉매로 사용되는 화합물에는 티타늄 산화물을 비롯하여 예를 들면 지르코늄, 비소, 아연, 주석 또는 세륨의 산화물 또는 카드뮴의 산화물 또는 황화물등이 있다. 이러한 반도체성 재료는 특정 에너지 준위 보다 높은 에너지 주파수의 빛을 흡수하여 정공과 전자를 생성하고 생성된 전자와 정공은 강력한 산화 환원 작용에 의하여 접촉되는 산소 수소 또는 물 등과의 반응에 의하여 라디칼을 형성하고 형성된 라디칼은 후속 분해 반응으로 이루어져 고급 산화공정(advanced oxidation process)을 구성한다. 광촉매 화합물 중에서 이산화티탄은 미분말의 제조가 용이하고 인체에 무해하고 화학적으로 안정하기 때문에 가장 많이 사용된다. 조촉매로서 백금족 금속, Au, Ag, Cu, Ni, Rh, Sn, Co 등의 금속이나 루테늄 산화물, 니켈 산화물 등이 사용될 수 있다.Compounds used as photocatalysts include titanium oxides, for example, oxides of zirconium, arsenic, zinc, tin or cerium or oxides or cadmium sulfides. The semiconducting material absorbs light of a higher energy frequency than a specific energy level to generate holes and electrons, and the generated electrons and holes form radicals by reaction with oxygen hydrogen or water, which are contacted by a strong redox effect. The radicals formed consist of subsequent decomposition reactions to make up the advanced oxidation process. Among the photocatalytic compounds, titanium dioxide is most used because it is easy to prepare fine powder, harmless to human body and chemically stable. As the promoter, a metal such as platinum group metal, Au, Ag, Cu, Ni, Rh, Sn, Co, ruthenium oxide, nickel oxide, or the like can be used.

담체나 용기 내벽에 광촉매를 담지하는 방법은 금속을 소결하거나, 화학증착, 진공증착, 졸겔법에 의하여 코팅하는 방법 등이 있다. 예를 들면, 광촉매 분말을 기재 분말과 혼합하여 성형 소결하거나 성형된 기재에 졸겔법에 의하여 코팅하고 경화시키거나 바인더와 함께 슬러리화하여 기재표면에 코팅시키고 소성한다. 필요하다면 고화시킨 뒤에 촉매가 표면에 드러나도록 표면을 연마한다. 또는 CVD법에 의하여 촉매 성분을 기화시켜 기재의 표면에 합입시킨다. 기재로서 플라스틱이 사용될 때는 광촉매에 안정한 기재를 사용하던지 불활성인 층을 코팅한 후에 광촉매를 코팅하여야 한다. 광촉매에 불활성인 플라스틱 재료로는 테플론, 실리콘 등이 알려져 있다. 광촉매 비드는 크기, 중량과 모양에서 본질적으로 동일하게 만들어진다. 유체의 종류와 공급압력에 따라 광촉매 비드는 다공성의 정도 기재 재질의 선택에 따라 적절하게 제조될 수 있다. 광촉매를 코팅하는 방법으로는 일반적으로 졸겔법을 응용한 방법이 널리 사용된다. 예를 들면 금속 또는 준금속 산화물 졸 즉 세라믹 졸을 바람직하게는 실리카졸, 티타니아졸 및/또는 알루미나졸을 바인더로 사용하여 광촉매 분말이 분산된 슬러리를 제조하고 이러한 슬러리를 담체 또는 용기 벽에 코팅하거나 담체에 세라믹 층을 도포 소성한 후에 워시코트(wash-coat)방식으로 광촉매 산화물 졸을 코팅하고 건조한 후에 소성한다. 또는 광촉매 산화물 졸을 포함하는 하나 이상의 세라믹 졸 혼합물을 코팅하고 건조한 후에 소성한다. 상기 조촉매 금속 또는 금속 산화물 조촉매는 용해성 염을 슬러리에 혼합하고 산화 또는 환원 분위기에서 소성하여 탑재될 수 있다.The method of supporting the photocatalyst on the carrier or the inner wall of the container includes a method of sintering metal, coating by chemical vapor deposition, vacuum deposition, sol-gel method, and the like. For example, the photocatalyst powder is mixed with the base powder to be molded and sintered or coated on the molded substrate by the sol-gel method and cured or slurried together with a binder to be coated on the surface of the substrate and baked. If necessary, after the solidification, the surface is polished to expose the catalyst. Alternatively, the catalyst component is vaporized by CVD to incorporate the surface of the substrate. When plastic is used as a substrate, the photocatalyst should be coated after using a stable substrate for the photocatalyst or after coating an inert layer. Teflon, silicon, etc. are known as a plastic material inert to a photocatalyst. Photocatalyst beads are made essentially the same in size, weight and shape. Depending on the type of fluid and the supply pressure, the photocatalyst beads may be appropriately prepared depending on the degree of porosity and the selection of the base material. As a method of coating a photocatalyst, the method which applied the sol-gel method is generally used widely. For example, a metal or metalloid oxide sol, i.e., a ceramic sol, is preferably used as a binder to prepare a slurry in which the photocatalytic powder is dispersed, and the slurry is coated on a carrier or container wall. After coating and firing the ceramic layer on the carrier, the photocatalytic oxide sol is coated by a wash-coat method and dried and then fired. Or at least one ceramic sol mixture comprising a photocatalytic oxide sol, dried and calcined. The promoter metal or metal oxide promoter may be loaded by mixing soluble salts in a slurry and firing in an oxidizing or reducing atmosphere.

본 발명의 공기정화기는 음이온발생수단을 추가적으로 포함할 수 있다. 음이온발생수단은 잘 알려진 바와 같이 양 극간에 5KV 내지 100KV의 전압을 걸어 방전하는 영역에 공기를 통과시키는 구조이다. 비교적 낮은 전압에서 많은 음이온을 얻기 위하여 단일 방전 구조 보다 다수개의 천공이 형성된 천공판과 방전 간격을 두고 위치하는 상기 천공에 대응하는 다수개의 방전침이 형성된 천공판으로 된 구조가 바람직하다. 음이온발생수단은 알려진 바와 같이 상기 양극판과 전기회로, 제어장치와 전압컨버터로 이루어진다. 음이온 발생수단은 음이온성 공기와 함께 오존을 발생시킨다. 오존의 발생은 인가된 전압에 비례하는 것으로 알려져 있다. 오존은 대기권 상부에서 자외선 차단으로 유익하지만 인체에 위험한 물질로서 FDA(미연방식약청)에서는 실내 농도를 50ppb를 한계치로 규정하고 있다. 오존은 백금족 금속이나 이산화망간의 촉매 산화에 의하여 무해한 산소로 변환되는 것은 잘 알려져 있다. 본 발명에서 음이온 발생장치는 상기 공기유출구 직전이나 에어레이터 직전에 연결 결합되는 것이 바람직하다. 상기 공기유출구 직전에 연결 결합되면 공기중에 바로 방출되기 때문에 효율이 우수하고 양질의 수성 음이온을 얻을 수 있고 에어레이터 직전에 연결 결합되면 오염물질에 음전하를 띄게하여 오염물질의 제거효율이 좋고 오존의 발생을 억제할 수 있는 반면에 음이온 생성 효율이 떨어진다.The air purifier of the present invention may further include anion generating means. Anion generating means is a structure that allows air to pass through the discharge area by applying a voltage of 5KV to 100KV between the two poles as is well known. In order to obtain a large number of negative ions at a relatively low voltage, a structure consisting of a perforated plate having a plurality of perforations formed therein rather than a single discharge structure and a perforated plate having a plurality of discharge needles corresponding to the perforations positioned at discharge intervals is preferable. As known, the negative ion generating means comprises the positive electrode plate, the electric circuit, the control device and the voltage converter. Anion generating means generates ozone together with anionic air. The generation of ozone is known to be proportional to the applied voltage. Ozone is beneficial for sun protection in the upper part of the atmosphere, but it is dangerous to humans. The FDA has set a limit of 50 ppb for indoor concentration. It is well known that ozone is converted into harmless oxygen by catalytic oxidation of platinum group metal or manganese dioxide. In the present invention, it is preferable that the negative ion generating device is connected and connected immediately before the air outlet or just before the aerator. When connected immediately before the air outlet, it is immediately discharged into the air, so it is possible to obtain high efficiency and good quality anion, and when connected immediately before the aerator, it has a negative charge on the pollutant, resulting in good removal efficiency and generation of ozone. On the other hand, while anion production efficiency is low.

본 발명의 반응 유니트는 필터수단을 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 필터 수단은 단일 필터일 수 있으나, 프리필터+필요한 경우에 활성탄+HEPA필터일 수 있다. 이러한 필터수단은 사용시간이 지나면 간단히 분리 결합될 수 있도록 카트리지로 되어 상기 공기정화기의 공기유입구에 결합 사용되는 것이 바람직하다.The reaction unit of the present invention may further comprise a filter means. The filter means may be a single filter, but may be a prefilter + activated carbon + HEPA filter if necessary. Such a filter means is preferably used as a cartridge so that it can be easily separated after the use time is coupled to the air inlet of the air purifier.

이하 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명에 있어서 한 실시예의 개략적인 단면도와 평면도를 예시한다. 스텐레스 용기(10)의 내벽에는 알루미나 층이 침적, 소성에 의하여 베이스 층으로 도포되고 그 위에 티타니아 층으로 졸겔법에 의하여 도포되어 있다. 1 illustrates a schematic cross-sectional view and a plan view of one embodiment in the present invention. On the inner wall of the stainless container 10, an alumina layer is applied as a base layer by deposition and firing, and thereon a titania layer is applied by a sol-gel method.

공기유입구(12)를 통하여 유입된 공기는 블로워(1)에 의하여 수압을 이길 정도로 약간 가압되어 다공성 판(2)으로 된 역류방지형 에어레이터에 의하여 미세기포로 분배되고 액체(또는 물)(5)과 접촉하면서 상승한다. 용해도와 극성의 차이에 의하여 공기 중의 오염물은 액체에 포집되고 수세된 공기는 상부 공기유출구(8)를 배출된다. 도시되지는 않았지만 다공성 판 밑에 천공판과 천공침으로 이루어진 음이온 발생수단을 배치하면 오염물에 대한 액체(특히 물)포집효과를 훨씬 크게 할 수 있다. 액체(5)에 포집된 오염물은 농도가 높아지면 결집하고 내벽의 광촉매 코팅층에 투명성 슬리브(3)를 통한 자외선 램프(4)의 조사에 의해 여기된 광촉매의 양친매성 효과와 다공성 구조에 의하여 쉽게 집적되고 광촉매화학에 의하여 분해되어 원소 자원화하여 물 또는 순수 공기와 가까운 성분으로 분해된다.The air introduced through the air inlet 12 is slightly pressurized by the blower 1 to overcome the hydraulic pressure, and is distributed to the microbubbles by the backflow prevention aerator made of the porous plate 2 and the liquid (or water) 5 Rises in contact with Due to the difference in solubility and polarity, contaminants in the air are collected in the liquid and the washed air discharges the upper air outlet 8. Although not shown, by placing an anion generating means consisting of a perforated plate and a perforation needle under the porous plate, the effect of collecting liquid (especially water) on contaminants can be much greater. The contaminants collected in the liquid 5 are concentrated at high concentrations and easily accumulated by the amphiphilic effect of the photocatalyst excited by the irradiation of the ultraviolet lamp 4 through the transparent sleeve 3 on the photocatalyst coating layer on the inner wall and the porous structure. It is decomposed by photocatalytic chemistry and becomes an elemental resource to decompose into water or pure air.

도2는 본 발명에 있어서 다른 실시예의 개략적인 단면도와 평면도를 예시한다. 외부 콘테이너(15)에 의해 둘러싸인 수정유리 용기(10) 내벽에는 실리카와 티타니아 졸에 티타니아 미분말이 혼합된 슬러리에 의하여 도포되고 소성된 광촉매 층이 형성되어 있다. 공기유입구(12)를 통하여 유입된 공기는 블로워(1)에 의하여 수압을 이길 정도로 약간 가압되어 다공성 판(2)으로 된 역류방지형 에어레이터에 의하여 미세기포로 분배되고 액체(또는 물)(5)과 접촉하면서 상승한다. 용해도와 극성의 차이에 의하여 공기 중의 오염물은 액체에 포집되고 수세된 공기는 상부 공기유출구(8)를 배출된다. 액체 속에 이산화티탄과 실리카와 알루미나로 된 세라믹 분말을 혼합하여 소결한 비드상의 촉매 담지체(6)를 장입한다. 비드상의 촉매 담지체(6)는 임의적인 것으로 반드시 필요하지는 않다. 상기 기포 상의 공기는 용기 내벽 또는 비드상의 촉매와 접촉하여 일부 분해되고 나머지는 액체(5)에 포집된다. 액체에 포집된 오염물은 농도가 높아지면 결집하고 내벽 또는 비드 상의 광촉매 코팅층에 투명성 용기(10)를 통한 자외선 램프(4)의 조사에 의해 여기된 광촉매의 양친매성 효과와 다공성 구조에 의하여 쉽게 집적되고 광촉매화학에 의하여 분해되어 원소 자원화하여 물 또는 순수 공기와 가까운 성분으로 분해된다.Figure 2 illustrates a schematic cross-sectional view and a plan view of another embodiment in the present invention. On the inner wall of the crystal glass container 10 surrounded by the outer container 15, a photocatalyst layer applied and baked by a slurry in which a fine titania powder is mixed with silica and titania sol is formed. The air introduced through the air inlet 12 is slightly pressurized by the blower 1 to overcome the hydraulic pressure, and is distributed to the microbubbles by the backflow prevention aerator made of the porous plate 2 and the liquid (or water) 5 Rises in contact with Due to the difference in solubility and polarity, contaminants in the air are collected in the liquid and the washed air discharges the upper air outlet 8. A bead-shaped catalyst carrier 6 sintered by mixing titanium dioxide, ceramic powder of silica and alumina in a liquid is charged. The bead-shaped catalyst carrier 6 is optional and is not necessary. The air on the bubbles is partially decomposed in contact with the catalyst on the inner wall of the vessel or on the beads and the rest is trapped in the liquid 5. The contaminants collected in the liquid are easily collected by the amphipathic effect and the porous structure of the photocatalyst excited by the irradiation of the ultraviolet lamp 4 through the transparent container 10 to the photocatalyst coating layer on the inner wall or the beads. It is decomposed by photocatalytic chemistry to be an elemental resource and decomposed into components close to water or pure air.

본 발명의 공기정화기는 광촉매의 살균효과와 분해효과에 의하여 바이러스를 포함한 실내 미생물 뿐만 아니라 오존, 알데하이드류, 휘발성 유기물질(VOC's), 유해한 유기물질(HOC's), 일산화탄소 등을 제거할 수 있고 설치 후에 살균제의 첨가라든지 필터의 교체와 같은 메인티넌스의 필요성이 없고 원칙적으로 2차 오염이 거의없다. 또한, 본 발명은 제품이 콤팩트하고 조립부품이 작아 경제적으로 제조할 수 있고 유지 보수가 용이하다.The air purifier of the present invention can remove ozone, aldehydes, volatile organic substances (VOC's), harmful organic substances (HOC's), carbon monoxide, etc., as well as indoor microorganisms, including viruses, by disinfecting and decomposing effects of photocatalysts. There is no need for maintenance, such as adding fungicides or replacing filters, and in principle there is little secondary contamination. In addition, the present invention is compact in product and small assembly parts can be economically manufactured and easy to maintain.

도1은 본 발명에 있어서 한 실시예의 개략적인 단면도와 평면도1 is a schematic cross-sectional view and a plan view of an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명에 있어서 다른 실시예의 개략적인 단면도와 평면도2 is a schematic cross-sectional view and a plan view of another embodiment in the present invention;

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings

1: 블로워 2: 에어레이터1: blower 2: aerator

3: 램프슬리브 4: 자외선램프3: lamp sleeve 4: UV lamp

10: 용기 8: 공기유출구10: Vessel 8: Air Outlet

12: 공기유입구 12: air inlet

Claims (13)

공기 오염물을 포집하기 위한 액체를 담기 위한 용기; 상기 용기 상단부에 연결되는 공기 유출구; 상기 용기에 담긴 액체에 피처리 공기를 기포로 분배하기 위하여 상기 용기내에 장착되는 에어레이터; 상기 에이레이터에 연결되는 공기 유입구; 상기 에이레이터에 공기를 공급하기 위하여 상기 에어레이터 또는 상기 용기 상단부에 연결되는 블로워; 및 필요한 경우에 상기 에어레이터 하류 또는 상기 공기유출구에 연결되는 음이온 발생 수단으로 이루어지는 공기정화기.A container for containing a liquid for collecting air pollutants; An air outlet connected to the upper end of the container; An aerator mounted in the container for dispensing the air to be treated into the bubble in the liquid contained in the container; An air inlet connected to the aerator; A blower connected to the aerator or the upper end of the vessel to supply air to the aerator; And anion generating means connected to said aerator downstream or said air outlet if necessary. 제1항에 있어서, 상기 용기는 실린더 형이고 상기 에어레이터가 상기 용기 하단부에 연결 결합되는 다공성 판인 공기정화기.The air purifier of claim 1, wherein the vessel is cylindrical and the aerator is a porous plate connected to a lower end of the vessel. 제2항에 있어서, 상기 액체는 물이고 필요한 경우에는 살균제 및/또는 아로마를 포함하는 공기정화기.3. An air purifier according to claim 2, wherein said liquid is water and, if necessary, comprises fungicides and / or aromas. 기체 오염물을 포집하기 위한 액체를 담기 위한 용기; 필요한 경우에 상기 용기 내에 고정되거나 유동적으로 장입된 담체 또는 광촉매; 상기 용기 상단부에 연결되는 기체 유출구; 상기 용기에 담긴 액체에 피처리 공기를 기포로 분배하기 위하여 상기 용기내에 장착되는 에어레이터; 상기 용기 내에서 상기 액체와 접촉되는 위치에서 상기 용기의 벽면, 상기 에어레이터 및/또는 상기 담체에 담지되는 광촉매; 상기 광촉매를 여기하기 위하여 광촉매를 효과적으로 조사하도록 고정된 조사 수단; 상기 에어레이터에 연결되는 기체 유입구; 및 상기 에어레이터에 기체를 공급하기 위하여 상기 에어레이터 또는 상기 용기 상단부에 연결되는 블로워로 이루어지는 기체정화기.A container for containing a liquid for collecting gaseous contaminants; Carriers or photocatalysts, if necessary, fixed or fluidly charged in the vessel; A gas outlet connected to the upper end of the container; An aerator mounted in the container for dispensing the air to be treated into the bubble in the liquid contained in the container; A photocatalyst supported on the wall surface of the vessel, the aerator and / or the carrier at a position in contact with the liquid in the vessel; Irradiation means fixed to irradiate the photocatalyst effectively to excite the photocatalyst; A gas inlet connected to the aerator; And a blower connected to the upper end of the aerator or the vessel to supply gas to the aerator. 제4항에 있어서, 상기 에어레이터가 상기 용기 하단부에 연결 결합되는 다공성 판인 기체정화기.The gas purifier of claim 4, wherein the aerator is a porous plate connected to a lower end of the container. 제5항에 있어서, 상기 용기는 실린더 형이고 상기 조사 수단은 상기 용기 중심축에 배치되는 기체정화기. A gas purifier according to claim 5, wherein the vessel is cylindrical and the irradiation means is disposed on the vessel central axis. 제6항에 있어서, 상기 기체는 공기이고, 상기 광촉매는 이산화티탄이고 상기 액체는 물이고 필요한 경우에 살균제, 아로마 및/또는 광촉매 분말을 더 포함하고 상기 조사 수단은 자외선 램프와 이를 둘러싼 투명 슬리브로 이루어지고 필요한 경우에 상기 에어레이터 하류 또는 상기 공기유출구에 연결되는 음이온 발생 수단을 더 포함하는 기체정화기. 7. The method of claim 6, wherein the gas is air, the photocatalyst is titanium dioxide and the liquid is water and, if necessary, further comprises a disinfectant, aroma and / or photocatalyst powder and the irradiation means comprises an ultraviolet lamp and a transparent sleeve surrounding it. And an anion generating means made and connected to said aerator downstream or said air outlet if necessary. 제5항에 있어서, 상기 용기를 감싸는 별도의 콘테이너를 더 포함하고 상기 용기가 자외선 투과성인 투명이고 상기 조사 수단은 상기 용기 바깥에서 상기 콘테이너 내주면 가까이에 등 간격으로 배치된 두 개 이상의 길다란 자외선 램프로 이루어지는 기체정화기. 6. The apparatus of claim 5, further comprising a separate container surrounding the container, wherein the container is transparent to UV light and the irradiating means is at least two long ultraviolet lamps disposed at equal intervals from the outside of the container to the inner circumference of the container. Gas purifier. 제8항에 있어서, 상기 에어레이터가 상기 용기 하단부에 연결 결합되는 다공성 판인 기체정화기.The gas purifier of claim 8, wherein the aerator is a porous plate connected to a lower end of the container. 제9항에 있어서, 상기 용기는 실린더 형인 기체정화기. 10. The gas purifier of claim 9, wherein the vessel is cylindrical. 제10항에 있어서, 상기 기체는 공기이고, 상기 광촉매는 이산화티탄이고 상기 액체는 물이고 필요한 경우에 살균제, 아로마 및/또는 광촉매 분말을 더 포함하고 상기 조사 수단은 자외선 램프이고 상기 콘테이너 내주면은 빛반사체 물질이 코팅되어 있고 필요한 경우에 상기 에어레이터 하류 또는 상기 공기유출구에 연결되는 음이온 발생 수단을 더 포함하는 기체정화기. 11. The method of claim 10, wherein the gas is air, the photocatalyst is titanium dioxide and the liquid is water and, if necessary, further comprises a disinfectant, aroma and / or photocatalyst powder, the irradiating means is an ultraviolet lamp and the inner circumferential surface of the container is light And a negative ion generating means coated with reflector material and, if necessary, connected to said aerator downstream or to said air outlet. 제5항 또는 제9항에 있어서, 상기 광촉매는 분말상으로 현탁되거나 비드상으로 담체에 담지되어 상기 액체내에서 유동되는 기체정화기.  The gas purifier according to claim 5 or 9, wherein the photocatalyst is suspended in powder form or supported on a carrier in a bead phase and flows in the liquid. 제12항에 있어서, 상기 용기는 실린더 형인 기체정화기. 13. The gas purifier of claim 12, wherein the vessel is cylindrical.