KR101849596B1 - 공기정화장치, 방법 및 이를 포함하는 축사 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기정화장치, 이를 포함하는 축사 관리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 공기정화장치는 축사의 일단과 연결되고, 축사로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 제1 정화하는 제1 정화장치 및 축사의 타단 및 제1 정화장치와 연결되고, 제1 정화장치로부터 배출된 공기에 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 제2 정화하며, 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 축사로 재공급하는 제2 정화장치를 포함한다.
Description
본 발명은 축사 관리 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축사의 공기에 포함된 악취를 정화하고, 정화된 공기를 축사로 재공급하여 환경조건을 안정적으로 유지 관리하는 공기정화장치, 이를 포함하는 축사 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 축사는 가축 관리의 능률화와 자연의 기상으로부터 가축을 보호하는 두 가지 기능을 가진다. 따라서, 축사는 위치, 방향, 통풍, 채광, 환기, 보온이 양호하고, 사료 주기, 청소, 위생관리에 적절한 설비가 갖추어져야 한다.
한편, 축사는 내부 및 외부 환경에 따라 동적으로 변하기 때문에 가축 생육에 적합한 시설 내부의 환경을 조성하기 위해 많은 노력을 필요하다. 하지만 공간상의 취약점과 함께 축사 내부의 온도, 습도 등을 지속적으로 관리해야 한다는 어려움이 있다.
특히, 축사의 악취를 저감시키는 설비에 관련하여 자동화 사례가 많이 적용되지 않고 있는 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 축사를 실시간으로 모니터링하고, 축사 내부의 공기를 이중 구조로 정화하며, 최종 정화된 공기가 축사에서 재사용되도록 관리하는 공기정화장치, 이를 포함하는 축사 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 축사 관리 시스템은 축사의 일단과 연결되고, 상기 축사로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 상기 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 제1 정화하는 제1 정화장치 및 상기 축사의 타단 및 상기 제1 정화장치와 연결되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기에 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 상기 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 제2 정화하며, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 정화장치를 포함한다.
또한 상기 제1 정화장치는, 일단에 설치되고, 상기 축사로부터 배출된 공기가 유입되는 제1 유입구, 상부에 설치되고, 상기 유입된 공기에 물을 상부에서 하부 방향으로 분사하여 상기 제1 정화를 수행하는 물분사부, 하부에 설치되고, 상기 제1 정화에 사용된 물을 외부로 배출하는 제1 배출관, 타단에 설치되고, 상기 제1 정화된 공기를 상기 제2 정화장치로 배출하는 제1 배출구 및 내부에 설치되고, 상기 유입된 공기가 상기 제1 유입구에서 상기 제1 배출구로 흐르도록 기류를 발생시키는 제1 송풍팬를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 물분사부는, 상기 축사로부터 배출되는 공기의 온도와 동일하거나, 높은 온도의 물을 분사하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2 정화장치는, 일단에 설치되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기가 유입되는 제2 유입구, 내부에 설치되고, 길이방향으로 이산화 타이타늄(TiO2)이 코팅된 복수의 광촉매필터가 연속적으로 형성되며, 상기 유입된 공기에 포함된 악취 입자를 흡착하여 상기 제2 정화를 수행하는 필터부, 내부에 설치되고, 상기 필터부를 향해 자외선을 조사하여 상기 복수의 광촉매필터에 흡착된 악취 입자를 제거하는 자외선 조사부, 타단에 설치되고, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 배출구 및 내부에 설치되고, 상기 유입된 공기가 상기 제2 유입구에서 상기 제2 배출구로 흐르도록 기류를 발생시키는 제2 송풍팬를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2 정화장치는, 내부에 설치되고, 상기 복수의 광촉매필터 사이에 와류가 생성되도록 기류를 발생시키는 와류 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 필터부는, 상기 복수의 광촉매필터 중 흡착면이 상기 자외선 조사부를 대향하도록 지그재그 형상을 이루며 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복수의 광촉매필터는, 상기 제2 유입구에서 상기 제2 배출구 방향으로 갈수록 필터입자를 더 작게 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축사 관리 시스템은 축사의 내부에 설치되고, 환경정보 및 영상정보를 수집하는 정보수집장치, 상기 축사의 외부에 설치되고, 상기 축사와 연결되어 상기 축사로부터 배출되는 공기를 정화하며, 상기 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 공기정화장치, 상기 축사의 내부에 설치되고, 온도, 습도, 조명 및 환풍 중 적어도 하나의 환경조건을 제어하는 복수의 액추에이터 및 상기 정보수집장치로부터 수집된 환경정보 및 영상정보를 이용하여 상기 축사의 내부를 모니터링하고, 상기 모니터링된 결과를 이용하여 상기 공기정화장치 및 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 제어서버를 포함하되, 상기 공기정화장치는, 상기 축사의 일단과 연결되고, 상기 축사로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 상기 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 제1 정화하는 제1 정화장치 및 상기 축사의 타단 및 상기 제1 정화장치와 연결되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기에 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 상기 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 제2 정화하며, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 정화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어서버는, 상기 축사의 공기에 포함된 악취가 기 설정된 수치보다 높다고 판단하면 상기 제1 정화장치 및 상기 제2 정화장치가 구동되도록 제어하고, 상기 축사 내부의 환경조건이 기 설정된 범위에 미포함된다고 판단하면 상기 액추에이터가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 공기 정화 방법은 공기정화장치가 축사로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 상기 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 제1 정화하는 단계 및 상기 공기정화장치가 상기 제1 정화된 공기에 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 상기 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 제2 정화하고, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 축사 관리 시스템 및 방법은 제어서버를 통하여 축사를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링된 결과를 이용하여 축사의 내부 환경 및 공기 정화에 대한 제어를 수행한다.
또한 축사 내부로부터 배출되는 공기에 포함된 악취 입자와 먼지를 물 분사를 이용한 제1 정화 및 광촉매필터와 자외선을 이용한 제2 정화로 높은 정화율을 가질 수 있다.
또한 제2 정화된 공기를 축사 내부로 재공급함으로써, 외부 공기가 공급되어 환경조건을 안정화시키는 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 축사 관리 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1의 제1 정화장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 제2 정화장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1의 제2 정화장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공기 정화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1의 제1 정화장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 제2 정화장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1의 제2 정화장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공기 정화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 축사 관리 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 축사 관리 시스템(100)은 축사(150)를 실시간으로 모니터링하고, 축사(150) 내부의 공기를 이중 구조로 정화한다. 축사 관리 시스템(100)은 최종 정화된 공기를 축사(150)에서 재사용되도록 관리한다. 여기서, 축사(150)는 가축이 사육되는 공간으로써, 일정한 환경조건이 유지된다. 가축은 소, 돼지, 닭, 말 등 다양한 종류일 수 있다. 축사 관리 시스템(100)은 정보수집장치(10), 복수의 액추에이터(20), 공기정화장치(50) 및 제어서버(60)를 포함하고, 사용자단말(70)을 더 포함한다.
정보수집장치(10)는 축사(150)의 내부에 설치되고, 환경정보 및 영상정보를 수집한다. 환경정보는 축사(150) 내부의 온도, 습도, 조도, 공기에 포함된 이산화탄소 및 악취 함유량에 대한 정보일 수 있고, 영상정보는 축사(150)의 각 구역에서 촬영된 영상에 대한 정보일 수 있다. 이를 위해, 정보수집장치(10)는 각종 센서 및 카메라를 포함하고, 각종 센서 및 카메라는 축사(150)의 각 영역별로 중복되지 않게 설치된다. 센서는 온도센서, 습도센서, 광센서, 이산화탄소센서, 암모니아(NH3) 센서, 황화수소(H2S) 센서, 휘발성 유기화합물(VOC) 센서 등을 포함한다. 여기서, 온도센서, 습도센서, 광센서 및 이산화탄소 센서는 축사(150) 내부의 환경조건을 측정하는 센서이고, 암모니아 센서, 황하수소 센서, 휘발성 유기화합물 센서는 암모니아, 황하수소, 휘발성 유기화합물과 같은 악취 입자를 측정하는 센서이다.
복수의 액추에이터(20)는 축사(150)의 내부에 설치되고, 온도, 습도 조명 및 환풍 중 적어도 하나의 환경조건을 제어한다. 액추에이터(20)는 전기, 유압, 압축 공기 등을 사용하는 원동기로써, 냉난방 장치, 스프링클러, 이산화탄소 발생기, 조명등, 환풍기 등을 포함한다.
공기정화장치(50)는 축사(150)의 외부에 설치되고, 축사(150)와 연결되어 축사(150)로부터 배출되는 공기를 정화하며, 정화된 공기 중 적어도 일부를 축사(150)로 재공급한다. 공기정화장치(50)는 제1 정화장치(30) 및 제2 정화장치(40)를 포함한다.
제1 정화장치(30)는 축사(150)의 일단과 연결되게 설치되어 축사(150)로부터 배출되는 공기를 정화한다. 제1 정화장치(30)는 물을 분사하여 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 정화하는 제1 정화를 수행한다.
제2 정화장치(40)는 축사(150)의 타단 및 제1 정화장치(30)와 연결되게 설치되어 제1 정화장치(30)로부터 배출되는 공기를 정화한 후, 축사(150)로 적어도 일부의 공기를 재공급한다. 제2 정화장치(40)는 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 정화하는 제2 정화를 수행한다. 바람직하게는, 광촉매필터는 나노입자로 형성된 이산화 타이타늄(TiO2) 메쉬(mash)필터일 수 있다.
제어서버(50)는 정보수집장치(10)로부터 수집된 환경정보 및 영상정보를 이용하여 축사(150)의 내부를 모니터링한다. 제어서버(50)는 모니터링된 결과를 이용하여 복수의 액추에이터(20), 제1 정화장치(30) 및 제2 정화장치(40)의 구동을 제어한다.
상세하게는, 제어서버(50)는 수집된 환경정보 중 조명, 온도, 습도 및 환풍 중 적어도 하나의 환경조건이 기 설정된 범위에 미포함된다고 판단되면 복수의 액추에이터(20)를 제어한다. 즉, 제어서버(50)는 기 설정된 범위에 미포함되는 환경조건에 해당되는 액추에이터를 구동시켜 기 설정된 범위에 환경조건이 포함되도록 제어한다. 여기서, 기 설정된 범위는 축사(150)에서 일정하게 유지되어야 하는 기준에 대한 환경조건 범위일 수 있다.
제어서버(50)는 수집된 환경정보 중 축사(150)의 공기에 포함된 악취 입자 및 먼지가 기 설정된 수치보다 높다고 판단되면 제1 정화장치(30) 및 제2 정화장치(40)를 제어한다. 즉, 제어서버(50)는 제1 정화장치(30) 및 제2 정화장치(40)가 구동시켜 기 설정된 수치보다 공기에 포함된 악취 입자 및 먼지가 낮아지도록 제어한다. 여기서, 기 설정된 수치는 공기에 포함된 악취 입자 및 먼지의 함량을 판단하는 기준 수치로써, 일반적인 공기의 보통수준에 해당하는 수치일 수 있다.
또한 제어서버(50)는 수집된 영상정보를 이용하여 축사(150) 내부의 현재 상황을 실시간으로 모니터링한다. 제어서버(50)는 영상정보 중 화재, 붕괴, 파손 등과 같은 비상상황이 포함되면 경보신호를 발생시킬 수 있다.
사용자단말(60)은 제어서버(50)로부터 모니터링된 결과를 수신한다. 이를 통해, 사용자는 실시간으로 축사(150) 내부에 대한 모니터링을 할 수 있다. 바람직하게는, 사용자단말(60)은 특별한 이벤트 발생 시, 알람을 발생시켜 사용자가 실시간 확인을 도와줄 수 있다. 여기서, 특별한 이벤트 발생은 액추에이터(20) 구동, 제1 정화장치(30) 및 제2 정화장치(40) 구동 및 비상상황에 의한 경보신호 발생 등일 수 있다.
한편, 축사 관리 시스템(100)은 정보수집장치(10), 복수의 액추에이터(20), 제1 정화장치(30), 제2 정화장치(40), 제어서버(50) 및 사용자단말(60) 사이에 통신망(70)을 구축하여 서로 간에 정보를 송수신할 수 있도록 한다. 통신망(70)은 백본망과 가입자망으로 구성될 수 있다. 백본망은 X.25 망, Frame Relay 망, ATM망, MPLS(Multi Protocol Label Switching) 망 및 GMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switching) 망 중 하나 또는 복수의 통합된 망으로 구성될 수 있다. 가입자망은 FTTH(Fiber To The Home), ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), 케이블망, 지그비(zigbee), 블루투스(bluetooth), Wireless LAN(IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n), Wireless Hart(ISO/IEC62591-1), ISA100.11a(ISO/IEC 62734), COAP(Constrained Application Protocol), MQTT(Multi-Client Publish/Subscribe Messaging), WIBro(Wireless Broadband), Wimax, 3G, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 4G 및 차세대 통신망인 5G일 수 있다. 일부 실시예로, 통신망(70)은 인터넷망일 수 있고, 이동 통신망일 수 있다.
도 2는 도 1의 제1 정화장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 정화장치(30)는 제1 유입구(31), 물분사부(32), 제1 배출관(33), 제1 배출구(34) 및 제1 송풍팬(35)을 포함한다.
제1 유입구(31)는 축사(150)와 연결된 제1 정화장치(30)의 일단에 설치되고, 축사(150)로부터 배출되는 공기가 유입된다. 제1 유입구(31)는 밸브(미도시)를 포함하여 축사(150)로부터 유입되는 공기의 흐름을 제어할 수 있다.
물분사부(32)는 제1 정화장치(30)의 상부에 설치되고, 제1 유입구(31)로부터 유입된 공기에 물을 분사하여 제1 정화를 수행한다. 물분사부(32)는 물을 상부에서 하부 방향으로 분사하여 유입된 공기에 포함된 악취 입자 및 먼지를 씻어 낸다. 여기서, 물분사부(32)는 축사(150)로부터 배출되는 공기의 온도가 최대한 손실되지 않고 보존될 수 있도록 축사(150)로부터 배출되는 공기의 온도와 동일하거나, 높은 온도의 물을 분사할 수 있다.
제1 배출관(33)은 제1 정화장치(30)의 하부에 설치되고, 물분사부(32)로부터 씻겨 내린 물을 외부로 배출한다. 여기서, 외부로 배출된 물은 외부 정화시설을 통하여 정화될 수 있다.
제1 배출구(34)는 제2 정화장치(40)와 연결된 제1 정화장치(30)의 타단에 설치되고, 제1 정화된 공기를 제2 정화장치(40)로 배출한다. 여기서, 제1 정화된 공기는 큰 악취 입자 및 먼지가 제거되고, 미세한 악취 입자만 포함된 상태일 수 있다. 또한 제1 배출구(34)는 밸브(미도시)를 포함하여 제2 정화장치(40)로 배출되는 공기의 흐름을 제어할 수 있다.
제1 송풍팬(35)은 제1 정화장치(30)의 내부에 설치되고, 유입된 공기가 제1 유입구(31)에서 제1 배출구(34)로 흐르도록 기류를 발생시킨다. 이를 통해, 유입된 공기는 기류 방향을 따라 일정하게 이동될 수 있다.
도 3은 도 1의 제2 정화장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 4는 도 1의 제2 정화장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 정화장치(40)는 제2 유입구(41), 필터부(42), 자외선 조사부(43), 제2 배출구(44) 및 제2 송풍팬(45)을 포함하고, 와류 송풍팬(46) 및 제2 배출관(47)을 더 포함한다.
제2 유입구(41)는 제1 정화장치(30)와 연결된 제2 정화장치(40)의 일단에 설치되고, 제1 정화장치(30)로부터 배출된 공기가 유입된다. 여기서, 제1 정화장치(30)로부터 배출된 공기는 제1 정화된 공기이다. 제2 유입구(41)는 밸브(미도시)를 포함하여 제1 정화장치(30)로부터 유입되는 공기의 흐름을 제어할 수 있다.
필터부(42)는 제2 정화장치(40)의 내부에 설치되고, 길이방향으로 인산화 타이타늄이 코팅된 복수의 광촉매필터가 연속적으로 형성된다. 필터부(42)는 유입된 공기에 포함된 미세한 악취 입자를 흡착하여 제2 정화를 수행한다. 바람직하게는, 필터부(42)는 복수의 광촉매필터 중 흡착면(48)이 후술되는 자외선 조사부(43)를 대향하도록 지그재그 형상을 이루며 형성된다. 즉, 필터부(43)는 일반적으로 복수의 광촉매필터가 수직방향으로 형성된 것과 대비하여 지그재그 형상의 기울기를 가짐으로써, 추후 자외선이 조사될 때 조사되는 면적을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 필터부(42)는 기울기를 가짐에 따라 자외선의 조사로 생성되는 물이 용이하게 하부로 흐를 수 있도록 할 수 있다.
한편, 필터부(42)는 복수의 광촉매필터를 제2 유입구(41)에서 제2 배출구(45) 방향으로 갈수록 필터입자를 더 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 필터부(42)는 악취 입자의 흡착을 효율적으로 할 수 있다.
자외선 조사부(43)는 제2 정화장치(40)의 내부에 설치되고, 필터부(42)를 향해 자외선을 조사하여 복수의 광촉매필터에 흡착된 악취 입자를 제거한다. 바람직하게는, 자외선 조사부(42)는 상부 및 하부에 설치되어 자외선 조사가 이루어지는 면적이 넓어지도록 할 수 있다. 자외선 조사부(43)가 자외선을 필터부(42)에 조사하면 필터부(42)의 코팅된 광촉매가 자외선과 광화학반응을 일으켜 물을 생성한다. 이 때, 생성된 물은 필터부(42)에 흡착된 악취 입자와 함께 하부로 흘러내린다.
상세하게는, 복수의 광촉매필터에 형성된 이산화 타이탄늄은 자외선 조사부(48)에서 조사된 자외선과 접촉되면 전자 및 정공을 발생시킨다. 이 때, 전자 및 정공은 각각 공기 중에 산소(O2) 및 수증기(H2O)와 반응을 일으켜 이산화 타이타늄의 표면에 2종의 활성산소인 슈퍼옥사이드 음이온 및 수산라디칼을 생성한다. 여기서, 수산라디칼은 높은 산화 및 환원 전위를 가지고 있기 때문에 NOx, SOx, 휘발성 유기화합물 및 각종 악취 정화에 탁월하다. 수산라디칼은 오염물질, 환경호르몬 등을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 균류, 박테리아 등을 99% 이상 살균하는 등 대상물질을 산화시킨다. 또한 필터부(42)는 자외선 조사부(43)로부터 자외선이 조사되면 이산화 타이타늄을 구성하는 산소 2개 중 하나가 공기 중의 수증기와 반응하여 친수성이 매우 좋은 친수가(-OH)를 생성함으로써, 광촉매필터 표면에 오염물질의 부착을 방지하는 내오염성을 갖게 되고, 부착된 오염물질을 강우나 물에 의해 쉽게 세척될 수 있게 하는 자정성(self-cleaning)을 가진다.
제2 배출구(44)는 축사(150)와 연결된 제2 정화장치(40)의 타단에 설치되고, 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 축사(150)로 배출한다. 즉, 제2 정화된 공기는 축사(150)가 설치되는 환경에 따라 전체가 축사(150)에 재공급되거나, 일부가 축사(150)로 재공급되고, 나머지 일부가 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 제2 배출구(44)는 제2 정화된 공기를 외부로 배출하는 경우, 외부와 연결된 보조 배출구(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제2 송풍팬(45)은 제2 정화장치(40)의 내부에 설치되고, 유입된 공기가 제2 유입구(41)에서 제2 배출구(44)로 흐르도록 기류를 발생시킨다. 바람직하게는, 제2 송풍팬(45)은 제2 유입구(41)에 인접한 제2 정화장치(40)의 일단에 설치될 수 있다. 제2 송풍팬(45)은 일정한 속도로 팬이 회전되어 기류가 일정한 속도로 발생되도록 할 수 있다.
와류 송풍팬(46)은 제2 정화장치(40)의 내부에 설치되고, 복수의 광촉매필터 사이에 와류가 생성되도록 기류를 발생시킨다. 와류 송풍팬(46)은 복수의 광촉매필터 사이마다 와류를 생성시켜 광촉매필터가 있는 공간에 공기가 머무는 시간을 늘릴 수 있다. 이를 위해, 와류 송풍팬(46)은 상부 및 하부에 설치되되, 자외선 조사부(43)가 광촉매필터와 더 가까운 위치가 되도록 배치될 수 있다.
제2 배출관(47)은 제2 정화장치(40)의 하부에 설치되고, 광화학반응으로 생성된 물을 외부로 배출한다. 제2 배출관(47)은 와류 송풍팬(46)보다 하부에 설치될 수 있다.
여기서, 도면에는 도시되지 않았지만 제2 정화장치(40)는 광화학반응으로 생성된 물이 자외선 조사부(43) 및 와류 송풍팬(46)에 스며들지 않도록 가이드 배관(미도시)을 더 포함할 수 있다. 즉, 가이드 배관은 물이 제2 배출관(47)으로 흘러가도록 유도한다.
도 5는 본 발명에 따른 공기 정화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 축사 관리 방법은 축사(150)를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링된 결과를 이용하여 축사(150)의 내부 환경 및 공기 정화에 대한 제어를 수행한다.
S91단계에서, 공기정화장치(50)는 제1 정화를 수행한다. 공기정화장치(50)는 축사(150)로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 정화한다. 이 때, 공기정화장치(50)는 축사(150)로부터 배출되는 공기의 온도가 최대한 손실되지 않고 보존될 수 있도록 축사(150)로부터 배출되는 공기의 온도와 동일하거나, 높은 온도의 물을 분사할 수 있다.
S93단계에서, 공기정화장치(50)는 제2 정화 및 제2 정화된 공기를 축사(150)로 재공급한다. 공기정화장치(50)는 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 악취 입자를 정화한다. 이 때, 공기정화장치(50)는 복수의 광촉매필터 중 흡착면이 자외선이 조사되는 방향에 대향되도록 지그재그 형상을 이루며 형성된다. 이를 통해, 공기정화장치(50)는 광촉매필터에 조사되는 자외선의 면적을 최대한 높여 광화학반응이 효과적으로 진행되도록 할 수 있다. 또한 공기정화장치(50)는 제2 정화된 공기를 축사(150)에 재공급함으로써, 외부 공기가 공급되어 환경조건을 안정화시키는 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 정보수집장치 20: 액추에이터
30: 제1 정화장치 31: 제1 유입구
32: 물분사부 33: 제1 배출관
34: 제1 배출구 35: 제1 송풍팬
40: 제2 정화장치 41: 제2 유입구
42: 필터부 43: 자외선 조사부
44: 제2 배출구 45: 제2 송풍팬
46: 와류 송풍팬 47: 제2 배출관
48: 흡착면 50: 공기정화장치
60: 제어서버 70: 사용자단말
80: 통신망 100: 축사 관리 시스템
150: 축사
30: 제1 정화장치 31: 제1 유입구
32: 물분사부 33: 제1 배출관
34: 제1 배출구 35: 제1 송풍팬
40: 제2 정화장치 41: 제2 유입구
42: 필터부 43: 자외선 조사부
44: 제2 배출구 45: 제2 송풍팬
46: 와류 송풍팬 47: 제2 배출관
48: 흡착면 50: 공기정화장치
60: 제어서버 70: 사용자단말
80: 통신망 100: 축사 관리 시스템
150: 축사
Claims (10)
- 축사의 일단과 연결되고, 상기 축사로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 상기 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 제1 정화하는 제1 정화장치; 및
상기 축사의 타단 및 상기 제1 정화장치와 연결되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기에 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 상기 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 제2 정화하며, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 정화장치;를 포함하되,
상기 제2 정화장치는,
일단에 설치되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기가 유입되는 제2 유입구;
내부에 설치되고, 길이방향으로 이산화 타이타늄(TiO2)이 코팅된 복수의 광촉매필터가 연속적으로 형성되며, 상기 유입된 공기에 포함된 악취 입자를 흡착하여 상기 제2 정화를 수행하는 필터부;
내부에 설치되고, 상기 필터부를 향해 자외선을 조사하여 상기 복수의 광촉매필터에 흡착된 악취 입자를 제거하는 자외선 조사부;
타단에 설치되고, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 배출구; 및
내부에 설치되고, 상기 유입된 공기가 상기 제2 유입구에서 상기 제2 배출구로 흐르도록 기류를 발생시키는 제2 송풍팬;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제1 정화장치는,
일단에 설치되고, 상기 축사로부터 배출된 공기가 유입되는 제1 유입구;
상부에 설치되고, 상기 유입된 공기에 물을 상부에서 하부 방향으로 분사하여 상기 제1 정화를 수행하는 물분사부;
하부에 설치되고, 상기 제1 정화에 사용된 물을 외부로 배출하는 제1 배출관;
타단에 설치되고, 상기 제1 정화된 공기를 상기 제2 정화장치로 배출하는 제1 배출구; 및
내부에 설치되고, 상기 유입된 공기가 상기 제1 유입구에서 상기 제1 배출구로 흐르도록 기류를 발생시키는 제1 송풍팬;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치. - 제 2항에 있어서,
상기 물분사부는,
상기 축사로부터 배출되는 공기의 온도와 동일하거나, 높은 온도의 물을 분사하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제2 정화장치는,
내부에 설치되고, 상기 복수의 광촉매필터 사이에 와류가 생성되도록 기류를 발생시키는 와류 송풍팬;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치. - 제 1항에 있어서,
상기 필터부는,
상기 복수의 광촉매필터 중 흡착면이 상기 자외선 조사부를 대향하도록 지그재그 형상을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치. - 제 1항에 있어서,
상기 복수의 광촉매필터는,
상기 제2 유입구에서 상기 제2 배출구 방향으로 갈수록 필터입자를 더 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 공기정화장치. - 축사의 내부에 설치되고, 환경정보 및 영상정보를 수집하는 정보수집장치;
상기 축사의 외부에 설치되고, 상기 축사와 연결되어 상기 축사로부터 배출되는 공기를 정화하며, 상기 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 공기정화장치;
상기 축사의 내부에 설치되고, 온도, 습도, 조명 및 환풍 중 적어도 하나의 환경조건을 제어하는 복수의 액추에이터; 및
상기 정보수집장치로부터 수집된 환경정보 및 영상정보를 이용하여 상기 축사의 내부를 모니터링하고, 상기 모니터링된 결과를 이용하여 상기 공기정화장치 및 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 제어서버를 포함하되,
상기 공기정화장치는,
상기 축사의 일단과 연결되고, 상기 축사로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 상기 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 제1 정화하는 제1 정화장치; 및
상기 축사의 타단 및 상기 제1 정화장치와 연결되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기에 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 상기 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 제2 정화하며, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 정화장치;를 포함하고,
상기 제2 정화장치는,
일단에 설치되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기가 유입되는 제2 유입구;
내부에 설치되고, 길이방향으로 이산화 타이타늄(TiO2)이 코팅된 복수의 광촉매필터가 연속적으로 형성되며, 상기 유입된 공기에 포함된 악취 입자를 흡착하여 상기 제2 정화를 수행하는 필터부;
내부에 설치되고, 상기 필터부를 향해 자외선을 조사하여 상기 복수의 광촉매필터에 흡착된 악취 입자를 제거하는 자외선 조사부;
타단에 설치되고, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 배출구; 및
내부에 설치되고, 상기 유입된 공기가 상기 제2 유입구에서 상기 제2 배출구로 흐르도록 기류를 발생시키는 제2 송풍팬;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 축사 관리 시스템. - 제 8항에 있어서,
상기 제어서버는,
상기 축사의 공기에 포함된 악취가 기 설정된 수치보다 높다고 판단하면 상기 제1 정화장치 및 상기 제2 정화장치가 구동되도록 제어하고,
상기 축사 내부의 환경조건이 기 설정된 범위에 미포함된다고 판단하면 상기 액추에이터가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 축사 관리 시스템. - 공기정화장치가 축사로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 상기 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 제1 정화하는 단계; 및
상기 공기정화장치가 상기 제1 정화된 공기에 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 상기 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 제2 정화하고, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 단계;를 포함하되,
상기 공기정화장치는,
상기 축사의 일단과 연결되고, 상기 축사로부터 배출된 공기에 물을 분사하여 상기 공기 중에 포함된 악취 입자 및 먼지를 제1 정화하는 제1 정화장치; 및
상기 축사의 타단 및 상기 제1 정화장치와 연결되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기에 광촉매필터 및 자외선을 이용하여 상기 제1 정화된 공기에 남은 악취 입자를 제2 정화하며, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 정화장치;를 포함하고,
상기 제2 정화장치는,
일단에 설치되고, 상기 제1 정화장치로부터 배출된 공기가 유입되는 제2 유입구;
내부에 설치되고, 길이방향으로 이산화 타이타늄(TiO2)이 코팅된 복수의 광촉매필터가 연속적으로 형성되며, 상기 유입된 공기에 포함된 악취 입자를 흡착하여 상기 제2 정화를 수행하는 필터부;
내부에 설치되고, 상기 필터부를 향해 자외선을 조사하여 상기 복수의 광촉매필터에 흡착된 악취 입자를 제거하는 자외선 조사부;
타단에 설치되고, 상기 제2 정화된 공기 중 적어도 일부를 상기 축사로 재공급하는 제2 배출구; 및
내부에 설치되고, 상기 유입된 공기가 상기 제2 유입구에서 상기 제2 배출구로 흐르도록 기류를 발생시키는 제2 송풍팬;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 방법.
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