가시광선 LED와 광촉매 필터가 자동차 시트의 좁은 공간을 최소한의 통기 저항을 유지하면서 가시광선 LED의 파장을 광촉매 필터에 조사하여 광촉매가 활성화 되도록 하여 유해한 가스를 제거함으로써, 쾌적한 자동차실내 환경을 유지하는 자동차 시트용 광촉매 필터 및 이를 구비하는 자동차 시트에 관한 것이다.
기술분야
자동차 시트용 광촉매 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가시광선 LED와 광촉매 필터가 자동차 시트의 좁은 공간을 최소한의 통기 저항을 유지하면서 가시광선 LED의 파장을 광촉매 필터에 조사하여 광촉매가 활성화 되도록 하여 유해한 가스를 제거함으로써, 쾌적한 자동차 실내 환경을 유지하는 자동차 시트용 광촉매 필터 및 이를 구비하는 자동차 시트에 관한 것이다.
배경기술
일반적으로, 차량에는 차량 내부의 공기를 환기시키기 위해 외부의 공기를 차량 실내로 유입시키거나, 이미 유입되어 있는 공기를 재순환하여 가열 및 냉각시킬 수 있는 HVAC(Heating, Ventilating and Air Conditioning) 시스템이 장착되어 있다. HVAC 시스템에서, 차량의 실내 공기 정화를 위하여 에어컨 필터와 이오나이져가 사용되고 있다. 에어컨 필터 또는 이오나이져는 차량 운전자의 건강과 실내 쾌적성에 대한 요구로 인하여, 외부 물질 유입에 의한 내부 부품 파손방지의 기본 기능 외에 초미세먼지의 포집 기능 및 유해가스 제거를 가질 수 있다.
또한, 일반적으로 공기정화 장치는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기를 제공하기 위한 것으로, 건강 및 웰빙을 무엇보다 중요시하는 현대 사회에서 공해로 오염된 공기 중의 초미세먼지 및 각종 유해 성분을 제거해주는 기능을 하는 공기정화기의 필요성이 증대하고 있다. 이러한 문제로 인해 실내 및 개인 위생을 쾌적한 상태로 유지하고자 하는 욕구가 점차 증대되고 있다. 또, 이런문제를 해소하기 위한 수단으로 자동차 실내의 유입 유해가스 및 내장재에서 발생되는 유해가스를 제거하기 위하여 새로운 필터가 요구되고 있다. 특히 전기자동차, 자율주행자동차에서 실내의 면적이 확대됨에 따라 성능이고도화되는 경향과 더불어, 필터 종류 및 설치 방법에 대한 다양한 개발이 활발해지고 있다.
광촉매재를 이용한 LED 광촉매 모듈 광촉매에 광을 조사하여 광촉매가 활성화되도록 하는 광공급부; 상기 광공급부 상부에 이격 형성되어 오염된 공기를 정화하는 광촉매 정화부 및 상기 광촉매정화부 상부에 이격 형성되어 상기 광촉매정화부에 의해 정화된 공기를 빨아들여 외부로 배출되도록 하는 배출부;를 포함하고, 상기 광촉매정화부가 상기 광촉매재로 코팅된 다수의 광촉매기공이 벌집 형태로 조합된 세라믹 허니컴 구조체를 포함하며, 상기 광촉매재는 다공성 금속산화물막;및 상기 다공성 금속산 화물막의 표면에 형성된 금속입자를 포함하는 LED 광촉매 모듈에 관한 것이 제시되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1은 차량 실내 시트 내에 좁은 공간으로 인하여 LED등을 비추고 콜게이터 광촉매 필터를 통하게 되면 공기가 통과되는 유로의 방향에 막혀 공기가 통과할 수가 없다. 이는 공기가 통과되는 정면 또는 후면에 설치하여 공기의 통과가 크고 그 역할을 할 수 있다.
내부에 배치된 가시광 발광 소자; 및 상기 본체 내부에 배치된 광촉매 필터를 포함하고, 상기광촉매 필터는 표면에 산소 함유 작용기를 갖는 메탈폼(metal foam) 기재와 상기 메탈폼 기재의 표면에 코팅된 광촉매 코팅층을 포함하며, 상기 광촉매 코팅층은 가시광 활성 광촉매 입자 및 상기 메탈폼 기재 표면의 산소 함유 작용기와 화학적으로 결합된 실리카(silica) 바인더를 포함하는 공기 정화 모듈과 이의 제조방법을 제공 단계를 포함 것이 개시되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 2은 가시광 발광 소자와 유해가스가 광촉매 필터의 공간 사이에 흘러가면서 접촉해야 되는데 광촉매 필터의 거리가 한정되어 있지 않고 배출 팬을 위쪽에서 하면 콜게이터 필터 또는 메탈 허니컴 필터로 구성되는 가는 섬유들 사이로 공기가 통하기 때문에 압력손실이 증가하여 풍량이 적어지고 소음 발생등이 크게 할 수 있다.
공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 정화함과 더불어 증발기를 살균 및 탈취하며, 광촉매 장치에서 발생되는 열을 효율적으로 방열하여 살균 및 탈취 성능을 지속적으로 유지할 수 있는 광촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치에 관한 것이다. 그러나, 상기 특허문헌 3에는 광촉매에서 발생되는 열을 증발기에 활용하고 원기둥 형상의 담지체를 포함하는 촉매부를 형성하고, 광원과 담지체의 밑면 끝단과의 거리가 일정하도록 형성함으로써, 광원으로부터 조사되는 광의 도달거리가 일정하여 탈취 및 살균 능력을 극대화할 수 있는 광촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다,
최대 광 에너지(Pmax)가 집중되도록 상기 광원부와 상기 촉매부 사이가 이격거리(L) 및 광각도 것을 특징을 포함 것을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 기존의 광촉매 시스템은 유로의 저항을 줄이면서 광량을 최대로 하기에는 충분한 효과가 없으며 좁은 면적에서의 공간 확보 및 광촉매 필터의 유해가스 제거를 위한 광촉매 필터 시스템에 대한 효과를 나타낸다고는 하지만, 자동차 실내 시트 공조 장치 시스템에서 충분한 효과를 발휘하지 못하고, 유해가스에 대한 필터링 성능도 부족하여 개선의 여지가 많았다
해결하려는 과제
상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하고 보다 우수한 을 해결 과제로 한다. 자동차 시트 광촉매 필터를 제공하는 것 이에, 본 발명자들은 자동차 시트 광촉매 필터 개선 문제점을 해소하고자 노력한 결과, 가시광선 LED와 광촉매 필터 위치 및 필터 형상에 따른 것을 이용하여 자동차 시트 광촉매 필터를 제시하는 것이다.
가시광선 LED와 광촉매 필터 위치 및 필터 형상를 이용한 광촉매 필터를 제공함으로써, 상기 광촉매 필터층을 통과하면서 유해가스 제거 기능이 개선됨을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다. 따라서 본 발명의 목적은 다양한 광촉매 물질이 코팅된 필터, 즉 금속 메탈폼, 세라믹 허니컴, 활성탄 허니컴, 콜게이트, 절곡형 필터등을 가시광선 LED를 이용하여 그 광량을 필터 형태에 비추면서 광촉매 물질의 특성이 부여된 필터와 복합화하여, 우수한 유해가스 정화 성능을 가지는 새로운 구성의 자동차 시트 광촉매 필터를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 자동차 시트 광촉매 필터 시스템을 이용하여 포집, 분해를 반복하여 반 영구적으로 사용함으로서 필터의 교체 시기를 연장하는 방법을 제공하는데 있다. 위와 같은 과제 해결을 위하여, 본 발명은 광촉매 필터를 구비하는 자동차 시트를 제공한다.
발명의 효과
가시광선 LED 광촉매 필터 방법은 자동차 시트 내에 설치할 수 있으며, 자동차 실내에서 발생되는 각종 유해가스를 제거하며 또한 항균도, 방미도, 부유바이러스, 부유세균 제거함으로써, 필터에 유입되는 다양한 유해균과 바이러스, 유해가스, 악취가스 등의 흡착 및 제거 효율 등 다양한 필터 기능을 발휘하므로 매우 우수한 가시광선 LED 광촉매 필터로 사용할 수 있는 효과뿐만 아니라, 장기간 사용에 따른 장점을 가지고 있다.
시스템 및 서비스 구성정보 상세 명세서
가시광선 LED, 광촉매 필터 및 송풍팬을 포함하는 자동차 시트용 광촉매 필터. 제1항에 있어서, 상기 광촉매는 Pt-WO3, Ag-WO3, Ag-TiO2, Fe-TiO2, Pt-TiO2, Ag-BiVO4 및 Pt-BiVO4 중에서 선택되는 하나 이상의 촉매를 사용하여 함침법, 광증착법 또는 산화-환원법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터.
제1항에 있어서, 상기 광촉매 필터는 광촉매가 필터층에 코팅되고, 상기 코팅은 스프레이 또는 함침법에 의해이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터. 제1항에 있어서, 상기 자동차 시트 광촉매 필터는 금속 메탈폼, 세라믹 허니컴, 활성탄 허니컴, 세라믹 콜게이트, 활성탄 콜게이트 및 절곡형 필터층 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매필터.
제1항에 있어서, 상기 자동차 시트 광촉매 필터의 공기 유로를 확보하기 위한 공간율은 30% 내지 95%이고,상기 자동차 시트 광촉매 필터의 충진 밀도는 50% 내지 95%이며 상기 자동차 시트 광촉매 필터는 가시광선 LED 빛을 투과시키는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매필터.
제1항에 있어서, 상기 광촉매 필터에 포함되는 광촉매 물질의 비표면적은 50m 2/g 내지 약 500m 2/g인 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터. 상기 광촉매 필터에 포함되는 광촉매 물질의 비표면적은 100m 2/g 내지 3,000m 2/g이고, 상기 광촉매 필터는 세라믹 및 활성탄 중에서 선택되는 하나 이상의 유해가스 포집 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터.
상기 광촉매 물질의 부착량은 광촉매재 100 중량% 중 0.01 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터. 제4항에 있어서, 상기 금속 메탈폼 광촉매 필터는 가시광선 LED와 수직 방향으로 빛을 비추어도 가시광선 LED 빛이 하부까지 도달하고 상기 금속 메탈폼 광촉매의 두께를 5mm, 10mm 또는 15mm로 조절하여 장착하면 두께에 따라 관로의 저항이 발생 하고 풍량이 줄어들지만, 유해가스의 포집 및 분해 성능이 향상되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매필터.
상기 금속 메탈폼 광촉매 필터는 가시광선 LED를 위쪽 5mm, 아래쪽 10mm로 지그재그 형태로 위쪽 10mm, 아래쪽 5mm의 금속 메탈폼을 장착하여, 통기성 금속 메탈폼 사이로 공기가 통하고 유로의 관로를 통과하면서 관로의 저항을 줄이고, 유해가스 포집 및 분해 성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터.
상기 광촉매 필터는 메탈폼 필터 및 상기 메탈폼 필터에 15~85도 각도로 장착되는 허니컴 필터 및 콜게이터 필터 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터. 상기 각도는 45도이고, 상기 각도에 따라 가시광선 LED가 일정한 거리를 두고 배치되고, 유로의 관로를 확보하면서 사출물 구조도 직선이 아닌 사선 모양으로 변경되며, 이에 따라 상기 광촉매 필터는 위쪽, 아래쪽 또는 중앙쪽에 가시광선 LED를 배치하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터.
상기 광촉매 필터는 금속 메탈폼, 허니컴 세라믹, 활성탄 세라믹, 콜게이터 세라믹, 콜게이터 활성탄, 활성탄 및 세라믹 절곡형 필터층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터. 상기 광촉매 필터는 절곡한 후에 필터 조립을 띠 또는 사출물로 양쪽 사이드를 위쪽만 막아 필터가 위쪽 방향에서 흐르고 뒤쪽 방향으로 공기가 유입 유출될 때, 양 옆으로 공기가 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터.
상기 광촉매 필터의 위쪽에 가시광선 LED를 설치하고, 양 옆의 띠를 공기가 통하도록 맨 위쪽과 맨 아래쪽에서만 핫멜트 또는 고정 띠로 고정시켜 관로를 개방함으로써 공기를 잘 통하게 하고, 절곡 산수, 산 간격, 및 일반 절곡 모양 또는 M 절곡 모양으로 자동차 시트 유로를 확보하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 광촉매 필터.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 광촉매 필터를 구비하는 자동차 시트.
자동차 시트용 광촉매 필터 | 현대자동차 특허에 대하여 정리하였습니다.
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