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KR20090081930A - OH radical generator - Google Patents

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KR20090081930A
KR20090081930A KR1020080008111A KR20080008111A KR20090081930A KR 20090081930 A KR20090081930 A KR 20090081930A KR 1020080008111 A KR1020080008111 A KR 1020080008111A KR 20080008111 A KR20080008111 A KR 20080008111A KR 20090081930 A KR20090081930 A KR 20090081930A
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housing
air
lamp
titanium dioxide
inlet end
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Application number
KR1020080008111A
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Korean (ko)
Inventor
김건신
김태오
Original Assignee
김건신
김태오
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Publication date
Application filed by 김건신, 김태오 filed Critical 김건신
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Abstract

본원 발명은 유기물을 함유한 공기를 투과 유인하여 산화, 분해 및 살균하기 위한 OH 라디칼을 생성하는 장치로서, 외관을 이루며 전방측과 후방측에 공기와 함께 산소가 유입되는 유입단과 배출되는 배출단을 각각 가지며, 내주면에 이산화티탄을 피복한 하우징과, 상기 하우징의 내부를 통과하면서 상기 유입단에 연통 가능하게 배치된 과산화수소 발생기로부터 상기 유입단측에 유입되는 과산화수소를 기화시켜 혼입된 공기를 UV 램프에 노출된 이산화티탄 피복층 사이에서 생성되는 OH 라디칼을 거치면서 분해, 산화 및 살균되어, 상기 배출구를 통해 청정공기가 배출되도록, UV 램프가 상기 하우징 내에 배치되는 구성으로 하여, 이전의 단일방법으로 수행하던 살균기법보다 월등히 탁월한 분해, 산화 및 살균 효과를 가지도록 함으로써, 실내 휘발성 유기물질이나, 오염물질 및 병원성 세균 등을 제거하고, 새집 증후군 등 공조시스템과의 접목을 통하여 상시적인 실내공기 질의 개선을 도모할 수 있도록 하였다.The present invention is an apparatus for generating OH radicals for oxidizing, decomposing and sterilizing by permeating air containing organic matter, forming an appearance, and an inlet end and an outlet end in which oxygen is introduced together with air on the front side and the rear side. Each having a housing coated with titanium dioxide on an inner circumferential surface and a hydrogen peroxide flowing into the inlet end from a hydrogen peroxide generator arranged to communicate with the inlet end while passing through the inside of the housing to expose the mixed air to the UV lamp. Disinfection, oxidation and sterilization while passing through the OH radicals generated between the titanium dioxide coating layer, the UV lamp is disposed in the housing so that clean air is discharged through the outlet, the sterilization was carried out in the previous single method Indoor volatility by having a far superior decomposition, oxidation and sterilization effect than the technique By removing organic substances, pollutants and pathogenic bacteria, and combining with air conditioning system such as sick house syndrome, it is possible to improve the indoor air quality at all times.

Description

OH 라디칼 생성장치{OH radical generator}OH radical generator

본 발명은 자외선과 오존을 병행하여 이용한 고급 산화법(UV/O3 = A.O.P), 즉 광산화법을 이용하여 오존이 자외선 에너지에 의해 광분해되는 초기 반응 단계에서 과산화수소가 중간 물질로 생성되고, 자외선 에너지의 경로를 거쳐 OH 라디칼이 생성되도록 한 OH 라디칼 생성장치에 관한 것이다.In the present invention, hydrogen peroxide is formed as an intermediate in the initial reaction stage in which ozone is photolyzed by ultraviolet energy using advanced oxidation method (UV / O3 = AOP) using ultraviolet and ozone in parallel, and the path of ultraviolet energy The present invention relates to an OH radical generating device through which OH radicals are generated.

종래 좀이 슬지 않도록 햇볕에 내다쬐이고 바람에 쐬이는 일 등에서 자외선에 살균작용이 있다는 것을 알 수 있었다. 자외선 살균기구에 대해서는 아직 완전히 밝혀져 있지 않지만, 현재 조사에 의해 세포안의 핵산(DNA)이 변하여 신진대사에 장해를 초래하여 증식능력을 잃어 감소하는 특징이 있음으로 판단하고 있다.Conventionally, it can be seen that there is a bactericidal effect on ultraviolet rays, such as sun exposure and airing so that moths do not lie. Ultraviolet disinfection mechanisms are not yet fully understood, but it is judged that the current nucleic acid (DNA) in the cell is changed by the irradiation, causing the metabolism to be impaired, and the proliferative ability is lost and decreased.

이러한 자외선 살균에는 다음과 같은 특징이 있다.Such ultraviolet sterilization has the following characteristics.

1) 모든 균종에 대해 유효하다.1) Valid for all species.

2) 약물이나 가열 등에 의한 살균방업과 달리 피조사물에는 거의 변화를 주지 않는다.2) Unlike sterilization by drugs or heating, it hardly changes the irradiated objects.

3) 사용방법이 간단하고 경제적이다.3) Simple to use and economical.

4) 공기나 물의 살균에 가장 적당하다. 이는, 공기, 물 이외의 대부분의 물 질은 조사받은 표면에 한해 살균되기 때문이다.4) It is most suitable for sterilization of air or water. This is because most materials other than air and water are sterilized only on the irradiated surface.

5) 살균효과는 조사 중에 한하며 남아있지 않는다.5) The bactericidal effect is limited during the investigation and does not remain.

6) 자외선은 눈 및 피부에 대해 유해하기 때문에 안전상의 주의를 요한다.6) Ultraviolet rays are harmful to the eyes and skin, so care must be taken.

이러한 자외선의 살균효과는 자외선의 파장 및 조사량(방사강도 × 조사시간)에 관계된다. 이것은 균종에 따라서 거의 동일하며, 파장 250~260nm 부근이 가장 높다. 살균효과의 파장특성과 거의 일치하는 점에서 자외선의 조사에 의해 자외선은 핵산류에 흡수되어 변화하고, 신진대사에 장해를 초래하여 증식능력을 잃어 감소한다고 판단되어지고 있다. 균의 생존율은 자외선의 조사량 (방사강도 × 조사시간)에 대해서 대부분 지수관계적으로 감소한다.The bactericidal effect of ultraviolet rays is related to the wavelength and irradiation amount (radiation intensity x irradiation time) of ultraviolet rays. This is almost the same depending on the species, with the highest wavelength around 250-260 nm. In almost the same wavelength characteristics of the bactericidal effect, it is believed that ultraviolet rays are absorbed and changed by nucleic acids, which cause damage to metabolism and lose their proliferative capacity. The survival rate of bacteria is mostly exponentially reduced with respect to the amount of UV radiation (radiation intensity × irradiation time).

이에, 상온에서 공기를 살균처리할 수 있는 방법으로 보편적으로 이용되고 있는 방법이 단파장 자외선 살균법인데, 여기에서 이용되고 있는 자외선 영역은 약 252nm의 단파장으로, 고에너지에 의해 살균력이 우수하다. 그러나, 공기 중에서의 투과력이 불량하여 공기 중에 함유된 균을 살균하는 데에는 얻어지는 효과가 미약하며, 특히 미세먼지가 다량 함유된 공기에서의 효과는 저조하다. 따라서, 이러한 단파장의 자외선 살균법은 표면 살균처리를 요하는 식기 등의 살균처리에 주로 이용되고 있는 실정이다.Thus, a method that is commonly used as a method for sterilizing air at room temperature is a short wavelength ultraviolet sterilization method, the ultraviolet region used here is a short wavelength of about 252nm, excellent sterilization power by high energy. However, the effect obtained is poor for sterilizing bacteria contained in the air due to poor permeability in the air, and particularly in the air containing a large amount of fine dust. Therefore, such a short wavelength ultraviolet sterilization method is mainly used for sterilization of tableware or the like requiring surface sterilization.

여기에서, 이산화티탄의 광촉매 반응기구를 살펴보면 다음과 같다.Here, looking at the photocatalytic reactor of titanium dioxide as follows.

TiO2 -> e- + h+ (1)TiO2-> e- + h + (1)

OH- + H+ -> OH· (2)OH- + H +-> OH

또는 H2O + h+ -> OH· + H+Or H 2 O + h +-> OH + H +

O2 + e- -> O2- (3)O2 + e--> O2- (3)

이산화티탄은 380nm 이하 파장의 자외선을 흡수하여 (1)식에 나타낸 바와 같이 전자(e-)와 정공(正孔; h+)를 생성한다. 생성된 정공은 (2)식에서와 같이 이산화티탄 표면상의 OH- 이온 또는 물을 산화하여 히드록실 라디칼(OH·)을 생성한다. 생성된 OH·이 수용액중의 유기물을 분해하고 멸균하는데 이용된다. (1)식에서 발생한 전자는 유입되는 산소를 환원시켜 (3)식에 나타낸 바와 같이, 슈퍼옥시드(O2-)를 생성시킨다. 생성된 O2- 역시 강한 살균력을 나타낸다.Titanium dioxide absorbs ultraviolet rays having a wavelength of 380 nm or less to generate electrons (e-) and holes (h +) as shown in Equation (1). The resulting holes oxidize OH- ions or water on the titanium dioxide surface to produce hydroxyl radicals (OH ·) as in equation (2). The produced OH · is used to decompose and sterilize the organic matter in the aqueous solution. The electrons generated in the formula (1) reduce the incoming oxygen to produce superoxide (O2-), as shown in the formula (3). The produced O2- also exhibits strong bactericidal power.

이에 본원에서는 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 예의 연구한 결과, 이산화티탄을 하우징의 내측면에 피복처리하고, 광반응에 이용되는 파장 영역의 빛을 하우징의 중앙에 길이방향으로 배치하여, 공기 중의 VOC 유기물질 등과 같은 오염물질을 효과적으로 산화, 분해 및 살균시킬 수 있는 OH 라디칼 생성장치를 도출함을 그 해결과제로 하고 있는 것이다.Therefore, in the present application, as a result of intensive studies to solve the above problems, the titanium dioxide is coated on the inner surface of the housing, and the light in the wavelength region used for the photoreaction is longitudinally disposed in the center of the housing, The challenge is to derive an OH radical generating device that can effectively oxidize, decompose and sterilize pollutants such as VOC organic matter.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 OH 라디칼 생성장치는, In order to achieve the above object, the OH radical generating device according to the present invention,

유기물을 함유한 공기를 투과 유인하여 산화, 분해 및 살균하기 위한 OH 라디칼을 생성하는 장치에 있어서,A device for permeating air containing organics to generate OH radicals for oxidation, decomposition and sterilization,

외관을 이루며 전방측과 후방측에 공기와 함께 산소가 유입되는 유입단과 배 출되는 배출단을 각각 가지며, 내주면에 이산화티탄을 피복한 하우징과,A housing having an inlet end and an outlet end in which oxygen is introduced together with air on the front side and the rear side, and having a titanium dioxide coating on the inner circumferential surface;

상기 하우징의 내부를 통과하면서 상기 유입단에 연통 가능하게 배치된 과산화수소 발생기로부터 상기 유입단측에 유입되는 과산화수소를 기화시켜 혼입된 공기를 UV 램프에 노출된 이산화티탄 피복층 사이에서 생성되는 OH 라디칼을 거치면서 분해, 산화 및 살균되어, 상기 배출구를 통해 배출되도록, UV 램프가 상기 하우징 내에 배치된 것을 특징으로 한다.While passing through the housing, the hydrogen peroxide flowing into the inlet end is vaporized from the hydrogen peroxide generator disposed in communication with the inlet end, and the mixed air passes through the OH radicals generated between the titanium dioxide coating layer exposed to the UV lamp. UV lamps are disposed in the housing so as to be decomposed, oxidized and sterilized and discharged through the outlets.

또한, 상기 하우징 내에는 이산화티탄을 피복시킨 다수의 관이 길이방향을 따라 길게 배치된 구성으로 이루어지도록 함이 바람직하다.In addition, the housing is preferably made of a configuration in which a plurality of tubes coated with titanium dioxide are arranged long along the longitudinal direction.

또, 상기 UV 램프의 자외선 파장은 315∼450 nm 을 채용함이 바람직하다.Moreover, it is preferable to employ | adopt 315-450 nm as the ultraviolet wavelength of the said UV lamp.

또한, 상기 하우징의 배출단 내측에는 공기 유인을 위한 흡입팬 및 구동모터가 배치되도록 함이 바람직하다.In addition, it is preferable to arrange the suction fan and the driving motor for air attraction inside the discharge end of the housing.

또, 상기 하우징의 유입단에는 이물질을 필터링하기 위한 스트레이너가 배치되도록 함이 바람직하다.In addition, the inlet end of the housing is preferably arranged so that the strainer for filtering foreign matter.

또한, 상기 하우징의 유입단과 UV 램프의 선단 사이에 하우징의 내벽 간 거리 이상의 길이가 과산화수소가 혼입되는 혼입 영역이 되도록 상기 UV 램프가 상기 유입단으로부터 이격 배치되도록 함이 바람직하다.In addition, it is preferable that the UV lamp is spaced apart from the inlet end so that the length of the distance between the inlet end of the housing and the tip of the UV lamp is greater than the distance between the inner wall of the housing and the mixing area in which hydrogen peroxide is mixed.

이하, 본 발명에 따른 OH 라디칼 생성장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an OH radical generating device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OH 라디칼 생성장치의 내부 구조를 나타낸 종단면 구조도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing the internal structure of the OH radical generating device according to an embodiment of the present invention.

본원 발명은, "응용 AOP System"의 소개. 1. A.O.P(Advanced Oxidation Process) 광산화법과, Photo catalyst System (광촉매법)을 접목시킨 세계 최초의 "응용 A.O.P System" 이다.The present invention introduces "Application AOP System." 1. A.O.P (Advanced Oxidation Process) It is the world's first “Application A.O.P System” that combines photo-oxidation method and photo catalyst system.

자외선과 오존을 병행하여 이용한 고급 산화 법(UV / O3 = A.O.P)을 光산화법이라고 하는데, 본 광산화법은 오존이 자외선 에너지에 의해 光분해 되는 초기반응 단계에서 과산화수소가 중간물질로 생성되고, 여러 경로를 거쳐 OH radical을 생성하게 된다.Advanced oxidation using UV and ozone (UV / O3 = AOP) is called photooxidation. In this photooxidation method, hydrogen peroxide is formed as an intermediate in the initial reaction stage where ozone is decomposed by ultraviolet energy. It generates OH radical through.

OH radical은, 자외선과 오존의 유기물질에 대한 분해력, 산화력, 살균력이 기존보다 대략 100배 이상 증대시킨다.OH radical increases UV, ozone decomposition, oxidation and sterilization power of organic substances by about 100 times.

여기에서, 광산화법에 의한 유기물질의 제거반응은,Here, the removal reaction of the organic substance by the photooxidation method,

1. 오존(O3)과 직접적으로 반응하여 제거되는 경로,1. A pathway that is removed by reacting directly with ozone (O3),

2. OH radical에 의해 제거되는 경로,2. the path removed by OH radical,

3. 자외선(UV)에 의해 光분해 되는 경로로 대별되는데, 3. It is classified as a path of photolysis by ultraviolet rays (UV),

이것은, 오존을 단독으로 사용했을 경우보다 100배 이상의 월등한 상승작용 효과(Synergy effect)를 얻을 수 있다. This can obtain a synergy effect that is 100 times higher than when ozone is used alone.

OH Radical을 중간생성물질로 생성하여 공기나 수중오염 물질인 유기물을 산화 처리하는 것은, A.O.P공법의 뛰어난 장점이며, 기존의 산화제인 염소, 이산화염소, 과망산 칼륨 등 보다 훨씬 강력한 산화력을 가지고 있을 뿐 아니라 오존만 사용하였을 경우보다 경제적, 효율적으로 공기나 수 처리에 응용할 수 있게 되는 것 이다.Oxidation of organic matter, such as air or water pollutants, by producing OH Radical as an intermediate product, is an excellent advantage of the AOP method and has much stronger oxidizing power than conventional oxidants such as chlorine, chlorine dioxide, and potassium permanganate. In addition, it can be applied to air or water treatment more economically and efficiently than using ozone alone.

본 발명에 따른 유기물을 함유한 공기를 투과 유인하여 산화, 분해 및 살균하기 위한 OH 라디칼을 생성하는 장치로서, 사용되는 자외선은 315∼450nm의 장파장의 자외선이다.An apparatus for generating OH radicals for permeating, containing, and oxidizing, decomposing and sterilizing air containing organic substances according to the present invention, wherein the ultraviolet rays used are ultraviolet rays having a long wavelength of 315 to 450 nm.

또, 상기한 파장 영역의 자외선의 영향을 좋게 받기 위하여 이산화티탄은 합성수지재관이나 하우징에 겔-졸(Gel-Sol)법에 의해 피복처리하여 다층막으로 고정화한다.Titanium dioxide is coated with a synthetic resin tube or a housing by a gel-sol method and immobilized in a multilayer film in order to be affected by the ultraviolet rays in the above-described wavelength range.

또한, 상기 OH 라디칼 생성장치(10)는, 외관을 이루며 전방측과 후방측에 공기와 함께 산소가 유입되는 유입단과 배출되는 배출단을 각각 가지며, 내주면에 이산화티탄을 피복한 피복층(3)을 갖는 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 내부를 통과하면서 상기 유입단에 연통 가능하게 배치된 노즐(41)-구비 과산화수소 발생기(40)로부터 상기 유입단측에 유입되는 과산화수소를 기화시켜 혼입된 공기를 지지구(4)에 의해 플로팅 배열된 UV 램프(2)에 노출된 이산화티탄 피복층 사이에서 생성되는 OH 라디칼을 거치면서 분해, 산화 및 살균되어, 상기 배출구를 통해 배출되도록, UV 램프(2)가 상기 하우징(1) 내에 배치된 구성으로 되어 있다.In addition, the OH radical generating device 10 has an outer end and an inlet end through which oxygen is introduced together with air on the front side and the rear side, and an outlet end through which the oxygen is introduced, and the coating layer 3 coated with titanium dioxide on the inner circumferential surface thereof. Vaporized and mixed with the hydrogen peroxide flowing into the inlet end from the nozzle (41) -equipped hydrogen peroxide generator (40) disposed in communication with the inlet end while passing through the housing (1). UV lamp 2 so that air is decomposed, oxidized and sterilized through the OH radicals generated between the titanium dioxide coating layer exposed to the UV lamp 2 arranged by the support 4 and discharged through the outlet. ) Is arranged in the housing 1.

또한, 상기 하우징(1) 내에는 이산화티탄을 피복시킨 하나 또는 다수의 관(1a, 1b, 1c, …)이 UV 램프(2)와 함께 길이방향을 따라 길게 배치되어 있다.In the housing 1, one or more tubes 1a, 1b, 1c, ... coated with titanium dioxide are arranged along the longitudinal direction along with the UV lamp 2.

또, 상기 하우징(1)의 배출단 내측에는 공기 유인을 위한 흡입팬(20) 및 구동모터(M)가 배치되어 있다.In addition, a suction fan 20 and a driving motor M for discharging air are disposed inside the discharge end of the housing 1.

또한, 상기 하우징(1)의 유입단에는 이물질을 필터링하기 위한 스트레이 너(11)가 배치되어 있다.In addition, a strainer 11 for filtering a foreign substance is disposed at the inlet end of the housing 1.

또, 상기 하우징(1)의 유입단과 UV 램프(1)의 선단 사이에 하우징(1)의 내벽 간 거리 이상의 길이가 과산화수소가 혼입되는 혼입 영역(13)이 되도록 상기 UV 램프(1)가 상기 유입단으로부터 이격 배치되도록 함이 바람직하다.Further, the UV lamp 1 is introduced into the inflow end of the housing 1 and the end of the UV lamp 1 such that the length of the distance between the inner wall of the housing 1 or more is the mixing area 13 in which hydrogen peroxide is mixed. It is preferred to be spaced apart from the stage.

오존(O3)은, THM 생성억제, 맛, 응집침전 개선효과 및 생물학적 활성도 증대 효과 등의 잇점과 강력한 산화력을 가지고 있으나, 실제 오존은, 대다수 유기물과의 반응이 느리거나, (맛, 냄새 유발물질, geosmin, MIB와 THM과 같은 포화탄화수소, 농약 등) 어떤 유기물과는 전혀 반응을 하지 않는 등, 유기물과의 반응이 매우 선택적인 것이 결점으로 지적되면서 새로운 공정을 개발하게 되었는데, 이것이 바로 고급 산화법, 즉 A.O.P (Advanced Oxidation Process) 광산화법이다. Ozone (O3) has strong oxidizing power and benefits such as THM production inhibition, taste, improvement of flocculation sedimentation and biological activity, but in fact, ozone has a slow reaction with most organic substances, , geosmin, saturated hydrocarbons such as MIB and THM, pesticides, etc.) It is pointed out that the reaction with organic matters is very selective, such as not reacting at all with organic matters. That is AOP (Advanced Oxidation Process) photooxidation method.

먼저, 오존(Ozone) 산화 시 유기물 분해 메커니즘은 다음과 같다.First, the mechanism of decomposition of organic matter during ozone oxidation is as follows.

Figure 112008006487625-PAT00001
Figure 112008006487625-PAT00001

또한, A.O.P(광산화) System의 유기물 분해 메커니즘은 다음과 같다.In addition, the organic decomposition mechanism of A.O.P (photooxidation) system is as follows.

Figure 112008006487625-PAT00002
Figure 112008006487625-PAT00002

다음에, 이해를 도모하기 위해 OH Radical(OH-)에 대하여 설명한다. Next, OH Radical (OH-) will be described for understanding.

OH Radical 은, A.O.P 공법이나 광촉매공법 등을 통하여, 인위적으로 오존을 분해시키거나 광분해 등과 같은 방법으로, 반응성이 높은 중간 생성물을 만들어 내는데, 이때 생성되는 물질이 바로 OH Radical 이다.OH Radical, through the A.O.P method or the photocatalytic method, artificially decomposes ozone or produces photoreactive intermediates to produce highly reactive intermediate products. The resulting material is OH Radical.

OH Radical은 수산화기라고 하며 오존분자와 반응하여 분해되고, 중간 경로를 거쳐 높은 전위차(3.08V)를 가지며, 모든 유기물과 매우 빠른 속도로 골고루 반응하는 특징이 있을 뿐만 아니라, 모든 오염물질의 살균, 소독, 분해하는 능력은 염소의 20배, 과산화수소보다 15배나 더욱 강력한 산화력을 발휘하며 오존자체만 사용했을 경우보다 2,000배, 자외선 단독 사용 시 보다 180배 이상 빠른 살균 속도를 가지고 있다.OH Radical, which is called hydroxyl group, reacts with ozone molecules and decomposes, has a high potential difference (3.08V) through an intermediate path, and is characterized by uniform reaction with all organic materials at a very high speed. Its ability to decompose is 20 times more powerful than chlorine and 15 times more powerful than hydrogen peroxide, 2,000 times faster than ozone alone, and 180 times faster than UV alone.

이런 OH Radical은, 각종 유기물질을 산화, 분해하는 강력한 효과를 발휘하면서도 순수 천연 물질로써 인체에는 무해한 친 환경 물질로 알려져 있다.Such OH Radicals are known as environmentally friendly substances that are harmless to the human body as pure natural substances while exhibiting powerful effects of oxidizing and decomposing various organic substances.

3. A.O.P(Advanced Oxidation Process) 공법의 종류3. Types of A.O.P (Advanced Oxidation Process)

① Photolysis of Ozone : OZONE + UV (오존에 자외선을 조사하는 방식)(광산화법)① Photolysis of Ozone: OZONE + UV (how UV is irradiated to ozone) (photooxidation method)

② Ozone + High pH (오존에 pH를 조절하는 방식)② Ozone + High pH (How to adjust pH in ozone)

③ Ozone + Hydrogen peroxide : PEROXONE (오존에 과산화수소를 주입하는 방식)③ Ozone + Hydrogen peroxide: PEROXONE (injecting hydrogen peroxide into ozone)

④ Photolysis of Hydrogen perozide : PEROXONE + UV(과산화수소에 자외선 조사방식) 등, 4 종류의 방법이 있다. ④ Photolysis of Hydrogen perozide: There are 4 types of methods, including PEROXONE + UV.

또한, Photo catalyst System(광촉매) 공법에서의 광촉매는, 광화학(photochemistry)과 촉매(catalyst)가 결합된 의미로, 빛 에너지에 의하여 활성을 나타내는 촉매를 말한다.In addition, the photocatalyst in the photocatalyst system (photocatalyst) method refers to a catalyst in which photochemistry and a catalyst are combined and exhibit activity by light energy.

일반적으로, 촉매란 촉매 자신은 변화하지 않으면서 화학변화(화학반응)의 속도를 빠르게 또는 느리게 조절하는 역할을 한다.In general, the catalyst serves to control the rate of chemical change (chemical reaction) quickly or slowly without changing the catalyst itself.

화학반응 과정에는 열이나 기타 에너지원들이 사용되는데, 광촉매의 경우에는 화학반응에 사용되는 에너지로 빛을 사용한다. 햇빛이나 또는 인공 광에 의한 빛 에너지를 촉매에 조사하면, 빛 에너지를 흡수한 촉매가 활성을 나타내어 유기물들을 산화, 환원시키는 역할을 한다. Heat or other energy sources are used in chemical reactions. In the case of photocatalysts, light is used as the energy used in chemical reactions. When the light energy of sunlight or artificial light is irradiated to the catalyst, the catalyst absorbing the light energy is active to oxidize and reduce organic substances.

또, 광촉매 메커니즘에서, 금속 산화물은, 가전자대(valence band : VB)와 전도대(conduction band : CB)로 구성된 분자궤도 함수로 이루어져 있다. 이 두 밴드간의 차( E = ECB - EVB = hν)를 밴드 갭(band gap)이라고 하며, 이 밴드 갭 에 너지가 대략 2.0∼4.0 eV(electron volts) 정도이면 반도체의 특성을 나타낸다. 여기에 해당되는 밴드 갭 에너지 차이를 갖는 반도체 화합물 중 대표적인 광촉매로는, TiO2, ZnO, Fe2O3, CdS, ZnS, SnO와 같은 화합물이 있다.In addition, in the photocatalyst mechanism, the metal oxide is composed of a molecular orbital function composed of a valence band (VB) and a conduction band (CB). The difference between these two bands (E = ECB-EVB = hν) is called a band gap, and when the band gap energy is about 2.0 to 4.0 eV (electron volts), it shows the characteristics of the semiconductor. Representative photocatalysts among semiconductor compounds having a corresponding band gap energy difference include compounds such as TiO 2, ZnO, Fe 2 O 3, CdS, ZnS, and SnO.

반도체 화합물에 밴드 갭과 같거나 큰 에너지를 가지는 파장의 빛(315-450 nm)을 조사하면, 그 빛 에너지를 흡수하여 VB의 전자는 CB로 여기(excited)되고, 촉매 내부에 정공과 전자가 발생한다. 정공(hole, hVB+)은 VB에서, 여기전자(excited electron, e-CB )는 CB에서 형성되어, 정공-전자 쌍(hole+-e- pair: charge pair) 을 이루게 된다.When a semiconductor compound is irradiated with light having a wavelength equal to or greater than that of a band gap (315-450 nm), the light energy is absorbed to excite the electrons of VB to CB, and holes and electrons Occurs. Holes (hVB +) are formed in VB and excited electrons (e-CB) are formed in CB to form a hole + -e-pair (charge pair).

정공은 촉매 표면에 흡착된 수분을 산화하여 산화력이 강한 히드록시라디칼(hydroxyl radical : OH-)을 생성하거나 또는 흡착된 유기물을 직접 산화시킨다.Holes oxidize moisture adsorbed on the surface of the catalyst to produce oxidative hydroxy radicals (OH-) or directly oxidize adsorbed organics.

전도대의 전자는 흡착된 산소에 전자를 줌으로써 슈퍼옥시드인 O2-를 생성시키고, 생성된 O2-는 유기물 또는 물 등과 산화 반응한다. 이산화티타늄(TiO2)인 경우, 아나타제(anatase)형은 3.2 eV에 해당되는 380 nm 파장이하, 루틸(rutile)형에서는 3.0 eV 에 해당되는 415 nm 이하의 파장이 여기 광이 된다. 이 정공과 전자가 TiO2 표면에 확산 이동하여 표면에 흡착되어 있는 물질과 반응하는 촉매를 말한다. 최근, 광촉매 공법을 이용한 새집증후군처리나 실내(100)의 공기 질 개선 등은, 실내에 영향을 미칠 수 있는 자연광선(태양)이 지극히 제한적이며, 또한 인위적인 방법으로 자외선(300nm이상)을 상시적으로 실내(100)에 조사시키기에는 인체에 미치는 영향이 너무 위험하기 때문에 지향되고 있다.Electrons in the conduction band generate superoxide O2- by giving electrons to the adsorbed oxygen, and the produced O2- oxidizes with organic matter or water. In the case of titanium dioxide (TiO 2), the excitation light has a wavelength of 380 nm or less corresponding to 3.2 eV for an anatase type and 415 nm or less corresponding to 3.0 eV for a rutile type. It refers to a catalyst in which these holes and electrons diffuse and move to the surface of TiO2 to react with a substance adsorbed on the surface. Recently, the treatment of sick house syndrome using the photocatalytic method and the improvement of the air quality of the room 100 have limited natural light (sun) that may affect the room, and the ultraviolet ray (300 nm or more) is constantly applied in an artificial manner. In order to irradiate the room 100, the effect on the human body is too dangerous because it is directed.

가시광선(형광등이나 백열등에서 나오는 자외선)에 의하여 실내(100)에서 상 시적으로 광촉매(Tio2, 등)가 광반응을 할 수 있다면 이 보다 더 확실한 유해물질의 제거방법은 없겠지만, 유감스럽게도 아직까지 가시광선에 반응할 수 있는 촉매가 개발되지 못하고 있다는 것이 오늘날 과학기술의 한계이다.If the photocatalyst (Tio2, etc.) can always be photoreacted in the room 100 by visible light (ultraviolet light from fluorescent or incandescent lamps), there is no clear way to remove harmful substances, but unfortunately still The lack of a catalyst that can react to light is a limitation of today's technology.

현재, 이의 연구가 활발하게 진행되고 있지만 앞으로 해결해야 할 과제이며 숙제라고 생각한다. 따라서, 광반응의 조건인 강력한 자외선 없는 광촉매는, 무용지물에 불과하다.Currently, the research is being actively conducted, but I think it is a task to be solved and homework. Therefore, the strong ultraviolet-free photocatalyst which is a condition of photoreaction is nothing but a useless thing.

상기 A.O.P 공법은, 아래의 3가지 방법, 즉The A.O.P method, the following three methods, namely

① Photolysis of Ozone : OZONE + UV (오존에 자외선을 조사하는 방식(광산화법)① Photolysis of Ozone: OZONE + UV (How to irradiate ozone with ultraviolet light (photooxidation method)

③ Ozone + Hydrogen peroxide : PEROXONE (오존에 과산화수소를 주입하는 방식),③ Ozone + Hydrogen peroxide: PEROXONE (injecting hydrogen peroxide into ozone),

④ Photolysis of Hydrogen perozide : PEROXONE + UV.④ Photolysis of Hydrogen perozide: PEROXONE + UV.

을 접목하여 새로운 A.O.P공법을 응용한 후, 여기에 다시 "Photo catalyst System"(광촉매)공법을 추가 접목 시켜서 (Ozone + UV) + (Hydrogen peroxide + UV + Ozone) + (Tio2 + UV) 를 생성시킬 수 있다.After applying the new AOP method by applying the new method, the photo catalyst system (photocatalyst) method is further added to create (Ozone + UV) + (Hydrogen peroxide + UV + Ozone) + (Tio2 + UV). Can be.

이것은 획기적이고 기발한 시도를 통하여 개발하게 된 "응용 A.O.P System" 이다.This is the "Application A.O.P System" developed through groundbreaking and original attempts.

또한, 응용 AOP System"의 개발공법에 따른 장비의 이론적인 원리와 형태는 다음과 같다.In addition, the theoretical principle and form of equipment according to the development method of "Applied AOP System" are as follows.

먼저, 응용 AOP System 장비의 원리는 다음과 같다.First, the principle of the applied AOP system equipment is as follows.

A.O.P( Advanced Oxidation Process) (光酸化 공법)의 Photolysis of Ozone : OZONE + UV AOP(오존에 자외선을 조사하는 방식)과 Ozone + Hydrogen peroxide : PEROXONE AOP(오존에 과산화수소를 주입하는 방식), Photolysis of Hydrogen perozide : PEROXONE + UV.(과산화수소에 자외선조사 방식)을 접목, Photo catalyst System(광촉매 공법)의 TiO2 + UV 을 혼합하여 두 공법을 접목시킴으로서, A.O.P에서 단점으로 나타나는 오존(O3)의 생성량을 현저히 줄이고, Photo catalyst에서 결점으로 나타나는 강력한 자외선(315~450nm)의 직접조사를 통하여, 촉매가 충분히 UV에 반응할 수 있도록 함으로써, 두 공법의 공동목적인 OH Radical의 생성량을 극대화시킨 것이다.Photolysis of Ozone of AOP (Advanced Oxidation Process): OZONE + UV AOP (Ozone UV irradiation method) and Ozone + Hydrogen peroxide: PEROXONE AOP (Injection of hydrogen peroxide into ozone), Photolysis of Hydrogen perozide: By combining PEROXONE + UV. (Hydrogen peroxide irradiation method) and TiO2 + UV of Photo catalyst system (photocatalytic method), the two methods are combined to reduce the amount of ozone (O3) that is a disadvantage in AOP. In addition, through direct irradiation of strong ultraviolet light (315 ~ 450nm), which is a defect in the photo catalyst, the catalyst can be sufficiently reacted to UV, thereby maximizing the production of the common purpose OH Radicals of the two processes.

한편, 응용 AOP System 장비의 이해를 위한 시스템의 가동순서는 다음과 같다.On the other hand, the operating sequence of the system for understanding the applied AOP system equipment is as follows.

(1) 대기 중의 산소를 장비로 흡입한다. (1) Inhale oxygen from the atmosphere into the equipment.

(2) TiO2+UV. UV+O3. UV+O3+H2O2.의 원리에 따라 제작된 장비를 통과한다.(2) TiO 2 + UV. UV + O3. Pass the equipment manufactured according to the principle of UV + O3 + H2O2.

(3) 장비에서 생성된 강력한 OH Radical, O3 등을 실내(100)에 분사, 살포한다. (3) Spray and spray the strong OH Radical, O3, etc. generated in the equipment to the room 100.

(4) 실내(100)에서 발생하는 휘발성 유기화합물(TVOC)과 포름알데히드(HCHO) 등의 유해물질을 광산화, 광분해하고 바이러스, 병원성 세균 등을 완벽하게 살균, 제거한다.(4) Photooxidation and photolysis of harmful substances such as volatile organic compounds (TVOC) and formaldehyde (HCHO) generated in the room 100 and completely sterilization and removal of viruses and pathogenic bacteria.

(5) 환기를 통하여 산화, 분해된 잔류물질을 배출하고 나면, 실내(100)는 즉시 쾌적한 상태로 환원된다.(5) After exhausting the oxidized and decomposed residual material through ventilation, the room 100 immediately returns to a comfortable state.

본원발명은, 공조시스템(30)과 접목 시에는, 공조시스템 자체의 강제 순환장치만으로 공기의 순환이 가능하므로, 흡입팬을 요하지 않는다.The present invention does not require a suction fan since the air can be circulated only by a forced circulation device of the air conditioning system itself when the air conditioning system 30 is combined.

본원 발명에서, 이산화티탄이 피복처리되는 하우징(1)은 파이렉스가 가장 적당한데, 이는 관에 따라서 투과되는 빛의 파장영역이 상이하기 때문이다. 석영은 약 252nm의 빛을 투과하여 단파장을 이용한 살균법에 적당하며, 유리는 약 400nm의 빛을 투과하기 때문에 산화, 분해 및 살균력 등이 너무 떨어진다. 반면, 파이렉스는 315∼450nm 영역의 빛을 투과하기 때문이다.In the present invention, the housing 1 to which titanium dioxide is coated is most suited to Pyrex because the wavelength range of light transmitted along the tube is different. Quartz transmits light of about 252nm, which is suitable for sterilization using short wavelengths, and glass transmits light of about 400nm. Pyrex, on the other hand, transmits light in the 315-450 nm region.

본 발명에 따른 공기 살균처리법에 광촉매로 이용되는 이산화티탄을 하우징(1)에 피복시키는 방법으로 겔-졸법을 이용한다.The gel-sol method is used as a method of covering the housing 1 with titanium dioxide used as a photocatalyst in the air sterilization method according to the present invention.

이 방법은 하우징(1)에 피복처리하고자 하는 무기분체의 졸상의 용액에 기판을 담근 후 인장 속도를 일정하게 하여 기판을 꺼내어 열처리함으로써 겔화시키는 피복처리법이다. 이러한 처리법을 이용하여 하우징(1)에 무기분체를 피복처리하는 경우 졸액의 겔화를 방지하는 것이 중요한데, 이산화티탄의 피복처리에 있어서는 겔화 방지제로서 질산용액을 이용하거나, 또는 겔화 방지제로서 1차적으로 사염화티탄을 이용하여, 에밀아세톤아세테이트를 부가적으로 첨가하여 겔화를 이중으로 방지하였다.This method is a coating treatment method in which the substrate is immersed in a sol-like solution of the inorganic powder to be coated on the housing 1, followed by gelation by removing the substrate by heat treatment at a constant tensile rate. It is important to prevent gelation of the sol solution when the inorganic powder is coated on the housing 1 by using such a treatment method. In the coating treatment of titanium dioxide, nitric acid solution is used as the gelling inhibitor, or tetrachloride is primarily used as the gelling inhibitor. Using titanium, an additional ethyl acetone acetate was added to prevent gelation double.

이산화티탄을 하우징(1)에 피복시키는 방법을 단계적으로 나누어 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The method of coating titanium dioxide on the housing 1 will be described in detail in steps as follows.

[이산화티탄의 졸(Sol)액 제조][Production of Sol Solution of Titanium Dioxide]

티타늄-이소프로필레이트(Ti[OCH(CH3)2]4)을 에탄올에 용해시킨 후, 여기에 용액의 겔(Gel)화를 방지하기 위해 사염화티탄(TiCl4)을 첨가한다. 여기에 다시 겔화 방지제로 에틸아세톤아세테이트를 첨가하여 충분히 교반시킨 후, 에탄올과 물을 서서히 가하면서 교반시켜서 투명한 졸상의 용액을 얻는다.Titanium-isopropylate (Ti [OCH (CH3) 2] 4) is dissolved in ethanol and then titanium tetrachloride (TiCl4) is added thereto to prevent gelation of the solution. Ethyl acetone acetate is added to this as an anti-gelling agent and the mixture is sufficiently stirred, followed by stirring with ethanol and water gradually added to obtain a clear sol solution.

용액의 투명도가 떨어지거나 용액을 장기 보존하고자 하는 경우에는 에틸렌글리콜을 첨가한다.Add ethylene glycol if the solution is less transparent or if you want to preserve the solution for a long time.

[이산화티탄 피복처리][Titanium Dioxide Coating]

피복시킬 하우징(1)이나 기판을 아세톤등으로 잘 씻어낸 후, 건조시켜 이산화티탄 졸액 중에 넣어 담근 후 인장속도를 7∼13cm/min로 조절하여 액수면 위로 인장시킨다. 이때, 이산화티탄의 피복두께는 85∼140nm가 된다. 이 보다 더 두껍게 피복시키고자 하는 경우, 피복처리후 열처리과정을 거친 후 2, 3차에 걸쳐 피복처리 및 열처리 과정을 반복시킴으로써, 2중 3중의 다층막을 형성시켜 피복 두께를 두껍게 할 수 있었다. 이산화티탄의 피복 두께 측정은 엘리소-미터 모델 오토 EL-Ⅱ(Elliso-meter model Auto EL-Ⅱ ; Rudolph社 제품, 미국)을 이용하여 굴절율차를 이용한 광학간섭에 의한 간접측정법을 사용한다.After the housing 1 or the substrate to be coated is washed well with acetone or the like, dried and soaked in a titanium dioxide sol solution, the tensile speed is adjusted to 7 to 13 cm / min and stretched over the water surface. At this time, the coating thickness of titanium dioxide is 85 to 140 nm. In order to make the coating thicker than this, the coating treatment and the heat treatment process were repeated two or three times after the heat treatment process after the coating treatment, thereby forming a double multilayer film to increase the coating thickness. The coating thickness of titanium dioxide was measured using an indirect measurement method by optical interference using a refractive index difference using an Elso-meter model Auto EL-II (manufactured by Rudolph, USA).

[열처리[이산화티탄의 겔화]][Heat treatment [gelation of titanium dioxide]]

상기와 같이 하여 이산화티탄이 피복시킨 하우징(1)이나 기판을 상온에서 3시간 이상 자연 건조시킨 후 300℃∼500℃로 열처리한다. 이때, 피복시 함유된 유기물질등이 소각되어 제거된다. 이렇게 열처리된 하우징(1)을 상온까지 냉각시켜 사용한다.As described above, the housing 1 or the substrate coated with titanium dioxide is naturally dried at room temperature for at least 3 hours, and then heat-treated at 300 ° C to 500 ° C. At this time, the organic substances contained in the coating are incinerated and removed. The heat-treated housing 1 is cooled to room temperature and used.

본 발명의 제조방법에 따라 제조된 이산화티탄이 피복처리된 파리렉스관은 320nm∼12㎛의 빛을 투과시킬 수 있으며, 따라서 이산화티탄에 의한 광반응에 유효한 UV 315∼450nm의 빛을 효과적으로 이용할 수 있다. 따라서, 빛의 효율을 증가시킬 수 있으며, 이에 의한 살균효과 역시 증가시킬 수 있다. 이러한 효과는 후술하는 시험예를 통하여 확인된다.The Parylene tube coated with titanium dioxide prepared according to the manufacturing method of the present invention can transmit light of 320 nm to 12 μm, and thus can effectively use light of UV 315 to 450 nm effective for photoreaction with titanium dioxide. have. Therefore, it is possible to increase the efficiency of light, thereby increasing the sterilization effect. This effect is confirmed through the following test example.

본 발명에 따른 OH 라디칼 생성장치는 상기한 과정에 의해 제조된 이산화티탄을 피복시킨 하우징(1) 속에 자외선 하우징(1)를 설치하고, 또는 파이렉스판을 사용하는 경우 여러장의 파이렉스판을 상자형태로 만들어 그 내부에 자외선 하우징(1)를 설치하여 자외선을 조사하면 처리하고자 하는 수용액을 하우징(1)이나 상자 외부에 접촉시켜 통과시킴으로써 살균시킨다.In the OH radical generating device according to the present invention, an ultraviolet housing (1) is installed in a housing (1) coated with titanium dioxide prepared by the above-described process, or when using a pyrex plate, a plurality of pyrex plates are formed in a box shape. When the ultraviolet housing 1 is installed inside the ultraviolet ray to irradiate ultraviolet rays, the aqueous solution to be treated is sterilized by contacting the housing 1 or the outside of the box.

이하, 본 발명의 비제한적인 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to non-limiting examples of the present invention.

[실시예 1]Example 1

티타늄-이소프로필레이트(TIPT) 568.5g을 에탄올 737.1g에 용해시킨후 여기에 사염화티탄 64.5g과 에틸아세톤아세테이트 130g을 각각 넣어 충분히 교반시켰다. 얻은 졸액에 에탄올 1105.7g과 물 144g을 섞은 혼합액을 첨가하여 충분히 교반하여 투명한 졸상의 이산화티탄 용액을 얻었다.After dissolving 568.5 g of titanium-isopropylate (TIPT) in 737.1 g of ethanol, 64.5 g of titanium tetrachloride and 130 g of ethyl acetone acetate were added thereto, followed by sufficient stirring. To the obtained sol solution, a mixed solution of 1105.7 g of ethanol and 144 g of water was added and stirred sufficiently to obtain a transparent sol-like titanium dioxide solution.

한편, 하우징(1)을 아세톤으로 잘 씻어낸 후 건조시켰다. 하우징(1)을 상기 투명한 졸액에 담근 후 13cm/min속도로 끌어 올렸다. 이를 상온에서 3시간 자연건조시킨 후 400℃에서 2시간 열처리하여 피복 두께 140nm의 이산화티탄이 피복처리된 하우징(1)을 얻었다.On the other hand, the housing 1 was washed well with acetone and dried. The housing 1 was immersed in the transparent sol solution and pulled up at a speed of 13 cm / min. This was naturally dried at room temperature for 3 hours, and then heat-treated at 400 ° C. for 2 hours to obtain a housing 1 coated with titanium dioxide having a thickness of 140 nm.

이렇게 하여 제조한 이산화티탄을 피복시킨 여러개의 하우징(1)을 병렬로 배열하고, 하우징(1) 내부에 자외선등을 설치하여 빛을 비추면서 수용액을 접촉시켜 살균하였다.Thus prepared several housings 1 coated with titanium dioxide were arranged in parallel, and ultraviolet rays were installed inside the housing 1 to sterilize by contacting the aqueous solution while shining light.

[실시예 2]Example 2

파이렉스판을 아세톤으로 잘 씻어낸 후 상기 실시예 1에서 제조한 이산화티탄 졸상의 용액에 담근후 13cm/min속도로 끌어 올렸다. 이를 상온에서 3시간 자연건조시킨 후 400℃에서 2시간 열처리하여 피복 두께 140nm의 이산화티탄이 피복처리된 파이렉스판을 얻었다.The Pyrex plate was washed well with acetone and then immersed in the solution of the titanium dioxide sol phase prepared in Example 1, followed by pulling up at a speed of 13 cm / min. This was naturally dried at room temperature for 3 hours and then heat-treated at 400 ° C. for 2 hours to obtain a Pyrex plate coated with titanium dioxide having a thickness of 140 nm.

이렇게 제조된 여러개의 파이렉스판을 원통형으로 만들어 이 원통형 하우징(1)에 자외선 하우징(1)(2)를 설치하고 빛을 비추면서 내부에 공기를 접촉 통과시켜 산화, 분해 및 살균하였다.The pyrex plates manufactured as described above were made into cylindrical shapes, and ultraviolet housings (1) and (2) were installed in the cylindrical housings (1) and oxidized, decomposed, and sterilized by passing air through the inside while shining light.

시험예로서는, 처리공기를 유속 1ℓ/min으로 상기의 OH 라디칼 생성장치를 통과시켜 3초동안 분해, 산화 및 살균 처리하였으며, 1개는 대조군으로 산화, 분해 및 살균 처리를 하지 않았다. 이때 처리수의 온도는 처리전 19℃였으며, 처리후 19.2℃였다.As a test example, the treated air was passed through the OH radical generator at a flow rate of 1 L / min for 3 seconds to decompose, oxidize and sterilize, and one of them was not oxidized, decomposed and sterilized as a control. At this time, the temperature of the treated water was 19 ℃ before treatment, 19.2 ℃ after treatment.

이 때, 균수의 측정은 다음의 Endo배지, YM배지, Neutrient배지에 도포시켜 30℃에서 하루 동안 배양한 후 균체의 수를 측정한 바, 거의 사멸된 것으로 판명되었다.At this time, the number of bacteria was determined to be almost dead after the number of cells after incubation for 30 days at 30 ℃ by applying to the following Endo medium, YM medium, Neutrient medium.

따라서, 이전의 단일방법으로 수행하던 살균기법보다 월등히 탁월한 분해, 산화 및 살균 효과를 가지고, 실내 휘발성 유기물질이나, 오염물질 및 병원성 세균 등을 제거하고, 새집 증후군 등 공조시스템과의 접목을 통하여 상시적인 실내공기 질의 개선을 도모할 수 있게 되는 등의 매우 뛰어난 효과를 도출할 수 있게 되는 것이다.Therefore, it has much better decomposition, oxidation and sterilization effect than the sterilization method performed by the previous single method, and removes volatile organic substances, contaminants and pathogenic bacteria, etc., and integrates them with air conditioning system such as sick house syndrome. It is possible to derive a very excellent effect such as to improve the indoor air quality.

상술한 바와 같이, 산소를 투입함과 동시에, 장파장의 자외선을 이용하고, 이산화티탄을 하우징에 피복시켜서 광촉매로 사용하는 경우 우수한 산화, 분해 및 살균 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.As described above, it can be seen that excellent oxidation, decomposition and sterilization effects can be obtained when oxygen is added and at the same time using a long wavelength ultraviolet ray and the titanium dioxide is coated on the housing and used as a photocatalyst.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OH 라디칼 생성장치를 나타낸 내부 구조도,1 is an internal structure showing an OH radical generating device according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 OH 라디칼 생성장치를 나타낸 내부 구조도, 및2 is an internal structural view showing an OH radical generating device according to a second embodiment of the present invention, and

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 OH 라디칼 생성장치가 공조시스템과 연계되어 사용되는 상태를 나타낸 개략 구조도.Figure 3 is a schematic structural diagram showing a state in which the OH radical generating device according to the third embodiment of the present invention is used in conjunction with the air conditioning system.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

1 ... 하우징 2 ... UV 램프   1 ... housing 2 ... UV lamp

3 ... 이산화티타늄 피복층 4 ... 지지구   3 ... titanium dioxide coating layer 4 ... support

11 ... 스트레이너 20 ... 흡입팬  11 ... strainer 20 ... suction fan

40 ... 과산화수소 발생기 41 ... 노즐  40 ... hydrogen peroxide generator 41 ... nozzle

Claims (6)

유기물을 함유한 공기를 투과 유인하여 산화, 분해 및 살균하기 위한 OH 라디칼을 생성하는 장치에 있어서,A device for permeating air containing organics to generate OH radicals for oxidation, decomposition and sterilization, 외관을 이루며 전방측과 후방측에 공기와 함께 산소가 유입되는 유입단과 배출되는 배출단을 각각 가지며, 내주면에 이산화티탄을 피복한 하우징과,A housing having an inlet end and an outlet end in which oxygen is introduced together with air on the front side and the rear side, and having a titanium dioxide coating on the inner circumferential surface; 상기 하우징의 내부를 통과하면서 상기 유입단에 연통 가능하게 배치된 과산화수소 발생기로부터 상기 유입단측에 유입되는 과산화수소를 기화시켜 혼입된 공기를 UV 램프에 노출된 이산화티탄 피복층 사이에서 생성되는 OH 라디칼을 거치면서 분해, 산화 및 살균되어, 상기 배출구를 통해 청정공기가 배출되도록, UV 램프가 상기 하우징 내에 배치된 것을 특징으로 하는 OH 라디칼 생성장치.While passing through the housing, the hydrogen peroxide flowing into the inlet end is vaporized from the hydrogen peroxide generator disposed in communication with the inlet end, and the mixed air passes through the OH radicals generated between the titanium dioxide coating layer exposed to the UV lamp. And an UV lamp disposed in the housing so as to be decomposed, oxidized and sterilized so that clean air is discharged through the outlet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하우징 내에는 이산화티탄을 피복시킨 다수의 관이 길이방향을 따라 개별 UV 램프와 함께 길게 배치된 것을 특징으로 하는 OH 라디칼 생성장치.The OH radical generating device, characterized in that a plurality of tubes coated with titanium dioxide in the housing is arranged long along with the individual UV lamp along the longitudinal direction. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 UV 램프의 자외선 파장은 315∼450 nm 인 것을 특징으로 하는 OH 라디칼 생성장치.Ultraviolet wavelength of the UV lamp is 315 to 450 nm, characterized in that the OH radical generating device. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 하우징의 배출단 내측에는 공기 유인을 위한 흡입팬 및 구동모터가 배치된 것을 특징으로 하는 OH 라디칼 생성장치.An OH radical generating device, characterized in that a suction fan and a drive motor for air attraction inside the discharge end of the housing is disposed. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하우징의 유입단에는 이물질을 필터링하기 위한 스트레이너가 배치된 것을 특징으로 하는 OH 라디칼 생성장치.An OH radical generating device, characterized in that a strainer is disposed at the inlet of the housing to filter foreign matter. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 하우징의 유입단과 UV 램프의 선단 사이에 하우징의 내벽 간 거리 이상의 길이가 과산화수소가 혼입되는 혼입 영역이 조성되도록 상기 UV 램프가 상기 유입단으로부터 이격 배치된 것을 특징으로 OH 라디칼 생성장치.And the UV lamp is spaced apart from the inlet end such that a mixing area in which hydrogen peroxide is mixed is formed between the inlet end of the housing and the tip of the UV lamp.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015008964A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 주식회사 웰리스 Air sterilizer
CN108211712A (en) * 2018-01-23 2018-06-29 江苏华纳环保科技有限公司 A kind of UV photodissociation oxidation unit
WO2021259976A1 (en) 2020-06-24 2021-12-30 Zöllner GmbH Treatment of gases

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015008964A1 (en) * 2013-07-16 2015-01-22 주식회사 웰리스 Air sterilizer
CN108211712A (en) * 2018-01-23 2018-06-29 江苏华纳环保科技有限公司 A kind of UV photodissociation oxidation unit
CN108211712B (en) * 2018-01-23 2024-04-05 江苏华纳环保科技有限公司 UV photodissociation oxidation unit
WO2021259976A1 (en) 2020-06-24 2021-12-30 Zöllner GmbH Treatment of gases
DE102020116666A1 (en) 2020-06-24 2021-12-30 Zöllner GmbH Treatment of gases

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