KR101557197B1 - 수생식물을 이용한 냉방시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 수생식물을 이용한 냉방시스템은, 사각프레임의 몸체에 중공부를 형성하고, 상기 몸체 전면부가 개구된 본체와, 상기 본체 전면부에 구비되어, 수생식물을 식재할 수 있도록 메쉬망이 설치된 식생부와, 상기 본체 상부에 구비되어, 외부 공기를 흡입하여 상기 본체 내부로 유입하고, 상기 식생부를 관통하여 다시 외부로 상기 공기를 순환시키는 환기팬과, 상기 본체 하부에 구비되어, 물이 수용되도록 내부 공간이 형성되며 상기 내부 공간에 수중펌프가 설치되는 수조부와, 상기 본체 내부에 구비되어, 상기 수조부로부터 공급받은 물을 상기 식생부에 선택적으로 공급하는 물공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수생식물을 이용한 냉방시스템{Air conditioning systems using hydrophyte}

본 발명은 수생식물을 이용한 냉방시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 공기를 유입하여 수생식물의 뿌리 사이로 공기가 통과하여 실내 온도를 저감할 뿐만 아니라 정화된 공기를 제공할 수 있는 수생식물을 이용한 냉방시스템에 관한 것이다.

일반적으로 실내공기에는 생활활동에 따라 미세먼지가 많이 포함되어 있을 뿐만 아니라 미세먼지에 포함되는 미생물의 오염으로 건강에 악영향을 끼치게 된다.

이러한 실내의 공기를 정화하고자 베란다와 같은 빌딩의 실내 공간에 정원을 조성하거나 식물들을 가꾸면 정서적 풍요로움을 맛볼 수도 있고 수목이나 초화류 등의 식물은 인체에서 내뿜는 탄산가스를 흡수하고 인체에 필요한 산소를 배출해주고 있어 정원에 식물을 많이 가꾸게 되면 맑은 공기를 마실 수 있다는 부수효과를 기대하고 있는데 반해 정서적 풍요로움이나 심미적 기능을 가질 수는 있으나 "맑은 공기"에 대한 효과는 크지않다.

그리고, 여름철 실내의 온도조절을 위하여 증발된 기체상태의 냉매를 회수 압축하여 액체로 되돌리는 냉동사이클을 이용한 에어컨은 실내 온도를 낮추기 위한 목적으로 흡입되는 공기에 함유된 먼지로 인해 에어컨의 성능이 저하되는 것을 막기 위해 폴리프로필렌(PP) 수지 섬유 또는 폴리에틸렌(PE) 수지 섬유를 이용하는 부직포 형태의 필터를 구비하고 있는바, 단순히 먼지만 걸러줄 뿐 탈취성능이 떨어질 뿐더러 내구성이 좋지 않고, 공기 중에 포함된 유해한 미생물을 살균할 수 없다는 문제점이 있었다.

일상생활에서의 공기 중의 분진, 미세먼지를 비롯한 각종 부유물과 미생물의 제거는 최근 부각되고 있는 개인 건강문제에 있어 많은 관심을 받고 있으며 이를 해결하여 생활공간에 청결한 공기를 제공하고 인류의 건강을 위해 각종 공기정화장치를 구비한 에어컨의 개발과 설치가 지속적으로 증가하고 있으나, 현재까지 개발되어 사용되고 있는 공기정화장치는 단순한 고체 입자상의 분진을 제거하거나 악취 또는 유해가스를 제거하기 위한 목적으로 개발되어 사용되고 있으므로 입경이 미크론 단위의 오염물질은 실질적으로 제거되지 않을 뿐만 아니라, 공기 중의 각종 세균을 제거하기 위하여는 고가의 설비를 추가로 도입해야만 했었으므로 현실성이 떨어지는 문제가 지적되고 있는바 이러한 문제들을 해결할 수 있는 에어컨의 개발이 요구되었다.

이러한 실정에 따라 개발되어 있는 종래의 기술로서는 다음과 같이 개시되어 있다.

한국등록특허 제 10-0955369호 '식물성 추출액을 여과액으로 이용한 공기정화 에어컨'에서는 끈적임이 높은 식물성 추출액을 여과액으로 사용하여, 강제로

유입된 공기를 멸균과정을 거친 후 미세한 공기방울로 분산시켜 여과액을 통과하도록 하여 공기 중의 미세먼지, 각종 중금속 성분 및 유해가스 등을 완벽하게 여과액에서 흡수하여 배출할 수 있는 식물성 추출액을 여과액으로 이용한 공기정화 에어컨에 관한 것이다.

상기 종래 기술은 증발기, 압축기, 응축기, 송풍기를 별도로 구비하고, 공기를 흡입하는 1차 필터부를 통해 외부 공기를 흡입하여, 여과액의 내부에서 하부로부터 유입된 공기가 미세한 공기방울로 분산되어 여과액을 통과한 기포의 비산을 막아주는 2차 필터부를 통과하고 수분을 제거하기 위한 수분흡수필터를 거쳐 정화된 공기를 외부로 배출시키는 3차 필터부를 포함하여 구성됨으로써, 외부 공기 정화 장치적 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.

그리고, 약간의 점도와 함께 끈적이는 성질을 갖는 식물성 여과액을 사용함으로써, 누수 시 장치적 오염이 발생하는 문제가 있다.

한국등록특허 제 10-0955369호

본 발명은 외부 공기를 유입하여 수생식물의 뿌리 사이로 공기가 통과하여 실내 온도를 저감할 뿐만 아니라 정화된 공기를 제공할 수 있는 수생식물을 이용한 냉방시스템을 제공한다.

본 발명은 수조 내에 수용된 물이 폐사이클 구조로 순환되도록 함으로써 물의 낭비를 막고 재활용할 수 있는 수생식물을 이용한 냉방시스템을 제공한다.

본 발명은 단순한 구조로 설치장소 환경에 따라 제품의 크기 및 형상을 다양화할 수 있는 수생식물을 이용한 냉방시스템을 제공한다.

본 발명은 설치장소에 대한 쾌적한 환경을 제공하도록, 다양한 수생식물을 재배할 수 있으며, 식물 재배의 활용성을 높일 수 있는 수생식물을 이용한 냉방시스템을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템은, 사각프레임의 몸체에 중공부를 형성하고, 상기 몸체 전면부가 개구된 본체와, 상기 본체 전면부에 구비되어, 수생식물을 식재할 수 있도록 메쉬망이 설치된 식생부와,상기 본체 상부에 구비되어, 외부 공기를 흡입하여 상기 본체 내부로 유입하고, 상기 식생부를 관통하여 다시 외부로 상기 공기를 순환시키는 환기팬과, 상기 본체 하부에 구비되어, 물이 수용되도록 내부 공간이 형성되며 상기 내부 공간에 수중펌프가 설치되는 수조부와, 상기 본체 내부에 구비되어, 상기 수조부로부터 공급받은 물을 상기 식생부에 선택적으로 공급하는 물공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템은, 상기 본체의 후면부, 좌·우 측면부가 개구되며, 상기 개구된 부분에 메쉬망이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템은, 상기 환기팬이 상기 본체의 상부, 하부, 좌·우 측부 중 어느 하나 이상으로 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템에서 상기 물공급부는 상기 수중펌프에 의해 공급되는 물을 상기 식생부의 수생식물에 분사하도록 상기 본체 내부에 급수라인이 구비되고, 상기 급수라인의 단부에 설치되는 급수노즐을 더 포함하여 구성되며,

상기 급수노즐은 상기 본체의 상부, 하부, 좌·우 측부 중 어느 하나 이상으로 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템은, 상기 수조부의 수위, 온도를 감지하여 각 설정된 수위와 온도를 유지하여 상기 물공급부에 선택적으로 공급하도록 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 외부 공기를 유입하여 수생식물의 뿌리 사이로 공기가 통과하여 실내 온도를 저감할 뿐만 아니라 정화된 공기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 수조 내에 수용된 물이 폐사이클 구조로 순환되도록 함으로써 물의 낭비를 막고 재활용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 단순한 구조로 설치장소 환경에 따라 제품의 크기 및 형상을 다양화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 설치장소에 대한 쾌적한 환경을 제공하도록, 다양한 수생식물을 재배할 수 있으며, 식물 재배의 활용성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 구성을 나타낸 측단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 구성을 나타낸 사시도.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의　실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 구성을 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 구성을 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 구성을 나타낸 측단면도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 1 을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템은 사각프레임의 몸체를 형성한 본체(10), 수생식물을 식재할 수 있는 메쉬망이 설치된 식생부(11), 외부 공기를 흡입하는 환기팬(12), 물이 수용되는 수조부(20), 상기 물을 상기 식생부(11)에 공급하는 물공급부(22)를 포함하여 구성될 수 있다.

본체(10)는 사각프레임의 형상으로 몸체 내부에 중공부를 형성한다. 상기 본체(10)의 몸체 전면부가 개구되며, 상기 개구된 부분에 아래에서 설명할 식생부(11)가 구비된다. 상기 본체(10)는 각각의 부속 장치들을 지지하는 역할을 한다.

상기 본체(10)의 외부 형상은 사각, 삼각, 구 형상 등으로 다양하게 설계변경이 가능하다.

식생부(11)는 상기 본체(10)의 개구된 전면부를 차폐하도록 구비된다. 상기 식생부(11)는 격자형 또는 지그재그형의 메쉬망이 설치되어, 상기 메쉬망에 수생식물을 식재할 수 있다. 상기 수생식물은 서로간의 뿌리가 서로 엉키면서 상기 메쉬망 표면을 타고 성장한다.

일반적으로 수생식물 및 야생화 등과 같은 양지식물은 태양의 직사광선 아래와 같은 충분한 광조건에서 잘 생육하고 약광조건에서는 생육이 나빠지거나 또는 불가능하다.

이와 같은 양지식물 중 특히 허브(Herb)는 지구상에 자생하는 식물로 향기가 있으며 씨앗과 꽃, 잎, 줄기, 뿌리 등을 약용과 방향제 등으로 이용함으로써 인간의 생활에 도움이 되는 식물로서 허브의 잎이나 꽃, 줄기를 말려서 장식용으로 집안의 어느곳이든 걸어 놓을 경우 은은한 허브의 천연향 때문에 실내공기가 상쾌하고 향긋하므로, 뇌를 자극하여 긴장과 피로를 풀어줄 뿐만 아니라, 치매예방, 기억력증진, 스트레스해소, 감기예방, 진통, 소염, 지혈 등 다양한 분야에 광범위하게 활용되고 있는 식물이다.

상기 식생부(11)는 상기와 같은 수생식물들을 다양하게 식재하여 재배할 수 있도록 지지프레임 역할을 한다.

환기팬(12)은 상기 본체(10) 상부에 복수개 연속적으로 구비된다. 상기 환기팬(12)은 외부의 공기 및 미세먼지를 흡입하여 상기 본체(10) 내부로 유입하도록 유도한다. 유입된 공기는 상기 식생부(11)의 수생식물 뿌리 사이로 통과하면서, 상기 미세먼지는 필터링되고, 정화된 공기가 외부로 배출되어 실내 온도를 저감하는 역할을 한다.

수조부(20)는 직육면체형상으로 내부에 물이 수용되도록 공간이 형성되며, 상기 본체(10) 하부에 구비된다. 상기 수조부(20)의 내부 공간에 수중펌프(21)가 더 구비되어 상기 수조부(20)의 물을 펌핑력으로 끌어올려 상기 식생부(11)의 수생식물에 공급하는 역할을 한다. 상기 수조부(20)는 상기 본체(10) 외면을 둘러싸도록 형성되어, 상기 식생부(11)에 공급되었던 물이 다시 수조 내부로 유입되어 상기 물이 순환될 수 있도록 함과 동시에 외부로 비산되지 않도록 하기 위함이다.

물공급부(22)는 상기 본체(10) 내부에 구비된다. 상기 물공급부(22)는 상기 식생부(11)측으로 물의 공급 경로를 제공하는 급수라인(23)과 상기 급수라인(23)을 통해서 상기 식생부(11)의 수생식물에 물을 분사하도록 상기 급수라인(23) 단부에 설치되는 급수노즐(24)로 구성된다.

구체적으로, 상기 물공급부(22)는 상기 본체(10) 상부측에 구비될 수 있으며, 상기 수조펌프의 펌핑력에 의해 공급되는 물이 상기 급수라인(23)을 따라 상기 분사노즐을 통해 상기 식생부(11)의 상단부에 분사되면서, 상기 식생부(11)의 상단부부터 하단부까지 물이 하강하면서 전체적으로 물을 공급할 수 있는 역할을 한다.

상기 수조부(20)의 일측에 제어부(30)가 더 구비된다. 상기 제어부(30)는 상기 수조부(20)의 수위, 온도를 감지하여 각 설정된 수위와 온도를 유지하여 상기 물공급부(22)에 선택적으로 물을 공급하도록 제어하는 역할을 한다.

상기 제어부(30)는 상기 수조부(20)의 수위를 조절하는 수위센서 및 온도를 조절하는 온도센서를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 수위센서 및 온도센서는 상기 수조부(20)의 수위 및 온도를 측정하여 감지신호로 출력하도록 하며, 설정된 수위 및 온도를 사용자가 조작할 수 있도록 리모컨, 스위치 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.

상기 제어부(30)는 리모컨, 스위치 등의 조작신호로 기능 설정 및 상기 환기팬(12), 상기 수중펌프(21), 상기 물공급부(22) 등을 각각 제어할 수 있다.

도 3을 참고하면, 상기 본체 내부에 냉각모듈(13)이 더 구비될 수 있다.

상기 냉각모듈(13)은 판상의 열전반도체 소자로 구성되며, 직류전류를 공급하면 일측면은 흡열(냉각)되고, 타측면은 발열되도록 구성된다. 상기 타측면의 일측에 발열된 공기를 방출하기 위하여 방열판 또는 냉각팬을 설치하여 상기 발열된 공기의 온도를 저감하여 상기 본체(10) 상단부에 형성된 방출구(14)를 통해 외부로 다시 방출하도록 구성된다.

상기 냉각모듈(13)의 위치는 상기 일측면의 흡열부(13a)를 상기 식생부(11)를 향하여 배치하여 상기 환기팬(12)으로부터 유입되는 공기가 상기 흡열부(13a)를 통해 냉각되어, 다시 상기 식생부(11)를 통해 외부로 배출되도록 한다.

그리고, 상기 냉각모듈(13)의 위치를 변경하여 상기 타측면의 발열부(13b)를 상기 식생부(11)를 향하여 배치하면 난방효과를 가질 수 있으며, 상기 냉각모듈(13)의 위치를 변경하는 방법 이외에도 전류의 극성을 바꾸면 상기 흡열부(13a)는 발열부로, 상기 발열부(13b)는 흡열부로 서로 바뀌게 되는 특성을 이용하여 구성될 수도 있다.

상기 냉각모듈(13)은 흡열 및 발열의 구성으로 냉·난방의 효율을 증가시키는 역할을 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 본체(110)의 전면부 뿐만아니라 후면부, 좌·우 측면부을 포함하여 상기 본체(110) 전체가 개구되어 상기 개구된 부분에 메쉬망(111)이 더 형성되어, 공기정화 및 실내 온도 저감의 효율을 보다 증대시킬 수 있다.

그리고, 상기 환기팬(112)은 외부 공기 유입과 배출을 용이하게 하기 위하여 상기 본체(110)의 상부, 하부 및 좌·우 측부 중 어느 하나 이상으로 복수개 구비될 수 있다. 상기 본체(110)의 상부 및 하부 또는 좌·우 측부에 복수개가 각각 연속적으로 구비될 수 있고, 상기 본체(110)의 상부 및 하부, 상부 및 좌·우 측부, 하부 및 좌·우 측부 등으로 복수개가 조합되어 구비될 수 있다.

상기 환기팬(112)의 설치위치와 설치갯수는 공기유입의 효율에 따라 다양하게 설계변경이 가능하다.

또한, 상기 급수노즐(124)은 상기 본체(110)의 상부, 하부, 좌·우 측부 중 어느 하나 이상으로 복수개 구비될 수 있다. 상기 급수노즐(124)이 상기 본체(110) 각각의 위치에서 하나 이상으로 조합되어, 상기 식생부에 물이 공급되지 않았던 세부영역까지 고르게 물을 공급할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 수생식물을 이용한 냉방시스템의 작용을 도 1 내지 도 2를 참고하여 설명하기로 한다.

환기팬(12)의 구동에 의해 외부의 공기가 본체(10) 내부로 유입된다. 유입된 공기는 상기 냉각모듈(13)의 흡열부(13a)에 의해 냉각된 공기가 상기 본체(10)의 메쉬망에 식재된 식생부(11)의 수생식물 뿌리 사이를 관통하게 되면서, 상기 공기 속 미세먼지는 필터링되고, 상기 공기는 상기 수생식물에 의해 정화된 공기가 다시 외부로 배출된다.

반대로, 상기 냉각모듈(13)의 위치를 변경하거나, 전류의 극성을 변경하여, 상기 냉각모듈(13)의 발열부(13b)에 의해 더운 공기가 상기 식생부(11)를 통해 외부로 배출되면서 난방의 효과를 가질 수 있다.

한편, 제어부(30)는 수위센서 및 온도센서를 통해서 기설정 또는 사용자에 의해 설정된 수위 및 온도를 유지하도록 하고, 환기팬(12)의 동작 및 물공급부(22)에 공급되는 물의 양도 제어할 수 있다.

수조부(20)의 물을 상기 물공급부(22)를 통해 상기 식생부(11)의 수생식물에 공급하고, 상기 식생부(11)를 통과한 물은 다시 수조부(20)로 유입되어, 상기 수조부(20)에 수용된 물이 페사이클 구조로 순환되도록 함으로써, 물의 낭비를 최소화 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 단순한 구조로 설치장소 환경에 따라 제품의 크기 및 형상을 다양화하고, 설치장소에 대한 쾌적한 환경을 제공하도록, 다양한 수생식물을 재배할 수 있으며, 식물 재배의 활용성을 높일 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 실시예는 상기 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 따라서, 본 발명의 실시예는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10, 110. 본체 11, 111. 식생부(메쉬망)
12, 112. 환기팬 20, 120. 수조부
21, 121. 수중펌프 22. 물공급부
23. 급수라인 24, 124. 급수노즐
30. 제어부

Claims (5)

1. 사각프레임의 몸체에 중공부를 형성하고, 상기 몸체 전면부가 개구된 본체;
   상기 본체 전면부에 구비되어, 수생식물을 식재할 수 있도록 메쉬망이 설치된 식생부;
   상기 본체 상부에 구비되어, 외부 공기를 흡입하여 상기 본체 내부로 유입하고, 상기 식생부를 관통하여 다시 외부로 상기 공기를 순환시키는 환기팬;
   상기 본체 하부에 구비되어, 물이 수용되도록 내부 공간이 형성되며 상기 내부 공간에 수중펌프가 설치되는 수조부;
   상기 본체 내부에 구비되어, 상기 수조부로부터 공급받은 물을 상기 식생부에 선택적으로 공급하는 물공급부; 및
   상기 본체 내부에 구비되어, 판상의 열전반도체 소자의 일측면은 흡열되고, 타측면은 발열되어, 상기 열전반도체 소자에 전류를 공급하면 냉각된 공기 및 발열된 공기를 상기 식생부에 선택적으로 공급하여 냉방 및 난방의 효율을 증가시키는 냉각모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수생식물을 이용한 냉방시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 본체의 후면부, 좌·우 측면부가 개구되며, 상기 개구된 부분에 메쉬망이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 수생식물을 이용한 냉방시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 환기팬은 상기 본체의 상부, 하부, 좌·우 측부 중 어느 하나 이상으로 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 수생식물을 이용한 냉방시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 물공급부는 상기 수중펌프에 의해 공급되는 물을 상기 식생부의 수생식물에 분사하도록 상기 본체 내부에 급수라인이 구비되고, 상기 급수라인에 설치되는 급수노즐을 더 포함하여 구성되며,
   상기 급수노즐은 상기 본체의 상부, 하부, 좌·우 측부 중 어느 하나 이상으로 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 수생식물을 이용한 냉방시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 수조부의 수위, 온도를 감지하여 각 설정된 수위와 온도를 유지하여 상기 물공급부에 선택적으로 공급하도록 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수생식물을 이용한 냉방시스템.
   
   

Images