KR102246140B1 - 실외 미세먼지 정화기 및 이를 포함하는 실외 미세먼지 정화 시스템 - Google Patents

Abstract

실외 미세먼지 정화기의 상부에 마련되어 있으며, 외부에서 유입된 공기를 소정 높이 및 소정 거리로 분사하여, 실외 미세먼지 정화기로부터 정화되어 배출되는 공기가 소정 영역에 머무를 수 있도록 구획층을 형성하는 대기층 분리부, 상기 대기층 분리부의 하측에 형성되어 있으며, 바람의 방향에 따라 대기 중의 공기를 흡기하도록 작동하는 흡기부, 상기 흡기부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 흡기부를 통해 흡기된 공기를 전기 집진 방식으로 정화하는 정화부, 상기 정화부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 정화부에서 정화된 공기를 바람의 방향에 따라 외부로 배기하도록 작동하는 배기부, 상기 정화부에서의 정화 과정을 통해 생성된 미세먼지막을 제거하는 미세먼지막 제거부, 상기 배기부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 미세먼지막 제거부에 의해 제거된 미세먼지막을 포집하는 포집부, 및 상기 포집부의 일측에 연결되어 있으며, 포집된 미세먼지막을 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 실외 미세먼지 정화기 및 이를 포함하는 실외 미세먼지 정화 시스템이 개시된다.

Description

실외 미세먼지 정화기 및 이를 포함하는 실외 미세먼지 정화 시스템{Outdoor Particulate Matter Purifier and Outdoor Particulate Matter Purification System Having the Same}

본 발명은 실외 미세먼지 정화기 및 이를 포함하는 실외 미세먼지 정화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사람의 활동 공간인 지상에서부터 2.5미터 호흡 영역 내에 존재하는 오염된 공기가 흡기 및 정화된 후, 정화된 공기가 동일 영역으로 배출될 수 있도록 배출 구획층을 형성함으로써 미세먼지로 인한 피해를 최소화하고, 대기흐름에 따라 R형 동작과 L형 동작이 이루어져 실외 미세먼지 제거에 유용하며, 집진극에 흡착된 미세먼지막을 실외 미세먼지 정화기의 작동에 의해 자동 제거할 수 있어 실외 미세먼지 정화기의 형태가 커지거나, 사람이 이를 직접 제저해야 하는 어려움을 방지하고, 집진극의 교체가 요구되지 않으며, 복수의 실외 미세먼지 정화기가 상호 연동하여 작동함으로써 대기흐름에 호환하는 하나의 큰 공기의 흐름이 형성될 수 있어 소정 높이의 구획층에는 신선하고 오염되지 않은 공기의 영역이 형성될 수 있는 실외 미세먼지 정화기 및 이를 포함하는 실외 미세먼지 정화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공기 중에는 인체에 유해한 다량의 미세입자가 포함되어 있다.

이러한 미세먼지의 생성요인은 인위적 요인과 자연적 요인으로 나뉘어진다.

인위적 요인으로는, 석탄 화력발전시설, 산업단지 등의 고정식 발생원, 도시의 자동차, 해양의 선박, 건설현장의 중장비 같은 이동식 발생원, 건설현장, 산불, 쓰레기소각 등의 산발적 발생원 등이 있다.

자연적 요인으로는, 흙먼지, 바닷물의 소금화, 식물꽃가루 등이 있다.

이중 미세먼지 주요발생원인인 석탄발전소가 2022년까지 국내 4기(8기가와트)가 신규 추가 증설되고, 중국은 460여기(259기가와트)가 신규 증설 계획에 있어 향후 수 년간 미세먼지의 감소 보다는 지속적인 증가가 예상되는 상황이다.

의학적 기준으로 PM2.5㎍/㎥이하의 초미세먼지는 WHO(세계보건기구)에서 1급 발암물질로 지정해 인체피해를 경고하고 있다.

또한, 급성 노출 시에는 기도의 자극으로 인한 기침과 호흡 곤란이 발생하며, 천식이 악화되고 부정맥이 발생한다. 만성 노출 시에는 폐기능이 감소하고 만성 기관지염이 증가하며 사망률을 높일 수 있다. 특히, 심장이나 폐질환자, 아이와 노인, 임산부는 미세먼지 노출에 의한 영향이 더 크며 심지어 건강한 성인이어도 높은 농도에 노출되면 피해를 받게 된다.

미세먼지 농도가 10㎍/㎥ 증가시 심근경색 27배, 당뇨병 20배, 심부전환자 25배 사망률 증가가 보고되었고, 폐기능이 발달하는 어린이가 장기 노출되면 성인이 되었을 때 폐기능이 낮을 가능성이 5배에 육박하고, 심지어 고농도 미세먼지에 의한 어린이 직접 사망 사례도 보고 되었다. 가임기 여성에게는 저체중아 출산, 조산 등의 피해를 발생시킨다.

경제협력개발기구 OECD는 대기오염으로 인한 조기 사망자 수는 2010년 세계적으로 300만 명에서 2060년에는 600만 명∼900만 명으로 급증할 것이고, 또 대기오염 관련 질병으로 인한 의료비 증가와 농작물 수확 감소로 2060년 전 세계 GDP의 1% 정도인 약 3천15조 원의 손실이 발생할 것으로 전망했다.

또한, 2060년까지 대기오염으로 인한 조기 사망자 수가 한국을 포함해 인도, 중국, 우즈베키스탄에서 급증할 것이고, 적절히 대응하지 않으면 2060년 한국의 조기 사망률이 인구 100만 명당 1천109명으로 3배 이상 급증할 것이며, 이는 2060년 OECD 회원국 가운데 천 명이 넘는 국가는 한국이 유일할 것으로 경고했다.

2018년 통계청 보고서에서는 국민 10명당 8명이 넘는 국민들이 미세먼지에 대해 불안감을 가지고 있으며, 불안감을 느끼는 정도는 방사능과 화학물질 보다 더 심하다고 조사되었다. 이처럼 미세먼지는 국민들의 인체에 직접적인 피해뿐만 아니라,심리적으로도 큰 피해를 주고 있다.

정부에서도 미세먼지 피해대책으로 인공강우 연구, 미세먼지 저감조치발령, 산업현장 감시 등의 여러방법을 시도하고는 있으나, 결국 국민들에게는 마스크 착용과 고위험군의 외출자제 권고의 한계적인 방법에 그치고 있다.

실외 미세먼지 정화기 사례는 해외에서 볼 수 있는데, 이탈리아(어반퓨어존), 네덜란드(스모그프리타워), 중국(시안스모그타워)에 설치되어 있다.

중국의 20층 규모 시안스모그타워는 시설 면적이 축구장 면적의 절반 정도나 되고 정화 탑의 높이도 100m나 되는 것으로 알려져 있다. 정화 탑은 유리 온실 벽면이 필터로 만들어져 있다. 햇볕이 약하거나 없으면 성능은 떨어지게 마련이다.

중국은 시안 공기 정화 탑 1개를 설치하는데 토지구입비를 제외하고도 설치비만 200만 달러,22억 원이 넘는 돈을 들였다.

네덜란드의 경우, 23피트(7m)높이, 설치비용 5만4천 달러(약6천만원)인,스모그 프리 타워(Smog Free Tower)공기정화탑은 야외에 설치된 공기청정기로 타워 인근 10m 정도 거리의 미세먼지를 45% 줄여준다. 전기집진식으로 시간당 3만㎥의 공기를 걸러 낼 수 있지만, 초기 이후의 정화력 유지에 대한 문제점을 드러냈다.

네덜란드 에인트호번 기술대학 연구팀은 타워에서 10m 떨어진 곳까지 미세먼지(PM10)는 45%,초미세먼지(PM25)는 25%가량 줄어드는 효과가 있지만 바람이 불면 미세먼지 저감 효과가 떨어진다고 밝혔다.

이탈리아 어반퓨어존은 미세먼지 정화의 효용성보다 캠페인개념으로 설치되어 미세먼지의 심각성을 알리는데 그 목적이 있다.

이처럼 실외 미세먼지 정화기는 고비용이거나 규모가 너무 크고, 실외라는 자연환경 상태에서는 계획한 성능에 못 미치는 실효성 문제와 성능유지를 위한 면밀한 지속관리 부담 문제, 그리고 필요한 곳에 대한 설치 제한 등 다양한 문제점을 가지고 있다.

또한, 현재까지는 그 접근방법에 있어서 설계상 인체에 대한 피해를 줄이려는 직접 목적의 수단으로 보다는, 오염된 무한한 대기 전체를 대상으로 한 극소량의 희석 형태를 취하고 있어 발생과 해소라는 비대칭 공식의 딜레마에 놓여 있다.

실외 미세먼지 오염에 있어서 인체 피해에 대한 보다 직접적이고, 실효성 있는 해결책이 필요한 상황이다.

한국등록특허 제10-1112441호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 사람의 활동 공간인 지상에서부터 2.5미터 호흡 영역 내에 존재하는 오염된 공기가 흡기 및 정화된 후, 정화된 공기가 동일 영역으로 배출될 수 있도록 배출 구획층을 형성함으로써 미세먼지로 인한 피해를 최소화할 수 있는 실외 미세먼지 정화기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대기흐름에 따라 R형 동작과 L형 동작이 이루어지므로, 바람이 어느 방향으로 불어도 미세먼지 제거가 가능한 실외 미세먼지 정화기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 집진극에 흡착된 미세먼지막을 실외 미세먼지 정화기의 작동에 의해 자동 제거할 수 있어 실외 미세먼지 정화기의 형태가 커지거나, 사람이 이를 직접 제저해야 하는 어려움을 방지하고, 집진극의 교체가 요구되지 않는 실외 미세먼지 정화기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 복수의 실외 미세먼지 정화기가 상호 연동하여 작동함으로써, 대기흐름에 호환하는 하나의 큰 공기의 흐름이 형성될 수 있어 소정 높이의 구획층에는 신선하고 오염되지 않은 공기의 영역이 형성되는 실외 미세먼지 정화 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실외 미세먼지 정화기는, 상기 실외 미세먼지 정화기의 상부에 마련되어 있으며, 외부에서 유입된 공기를 소정 높이 및 소정 거리로 분사하여, 실외 미세먼지 정화기로부터 정화되어 배출되는 공기가 소정 영역에 머무를 수 있도록 구획층을 형성하는 대기층 분리부, 상기 대기층 분리부의 하측에 형성되어 있으며, 바람의 방향에 따라 대기 중의 공기를 흡기하도록 작동하는 흡기부, 상기 흡기부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 흡기부를 통해 흡기된 공기를 전기 집진 방식으로 정화하는 정화부, 상기 정화부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 정화부에서 정화된 공기를 바람의 방향에 따라 외부로 배기하도록 작동하는 배기부, 상기 정화부에서의 정화 과정을 통해 생성된 미세먼지막을 제거하는 미세먼지막 제거부, 상기 배기부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 미세먼지막 제거부에 의해 제거된 미세먼지막을 포집하는 포집부, 및 상기 포집부의 일측에 연결되어 있으며, 포집된 미세먼지막을 외부로 배출하는 배출부를 포함할 수 있다.

상기 대기층 분리부는, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하여 오른쪽 방향으로 분사하고, 흡기된 공기가 와류를 형성하여 분사 속도를 증가시키는 R형 가속기를 구비하는, R형 터빈 서큘레이터, 및 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 흐를 때, 공기를 흡기하여 왼쪽 방향으로 분사하고, 흡기된 공기가 와류를 형성하여 분사 속도를 증가시키는 L형 가속기를 구비하는, L형 터빈 서큘레이터를 포함할 수 있다.

상기 흡기부는, 상기 실외 미세먼지 정화기의 일측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하는 R형 제1 흡기부, 상기 실외 미세먼지 정화기의 타측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하는 L형 제1 흡기부, 상기 R형 제1 흡기부의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하는 R형 제2 흡기부, 상기 L형 제1 흡기부의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하는 L형 제2 흡기부, 및 상기 R형 제1 흡기부, 상기 R형 제2 흡기부, 상기 L형 제1 흡기부, 및 상기 L형 제2 흡기부를 통해 흡기된 공기가 이동하는 메인 흡기부를 포함할 수 있다.

상기 R형 제1 흡기부는, 공기 중의 미세먼지 수치를 측정하는 R형 제1 흡기 감지센서, 흡기된 공기가 이동하는 R형 제1 흡기관, 및 흡기된 공기가 상기 메인 흡기부로 이동 가능하게 허용하는 R형 제1 흡기밸브를 포함할 수 있다.

상기 L형 제1 흡기부는, 공기 중의 미세먼지 수치를 측정하는 L형 제1 흡기 감지센서, 흡기된 공기가 이동하는 L형 제1 흡기관, 및 흡기된 공기가 상기 메인 흡기부로 이동 가능하게 허용하는 L형 제1 흡기밸브를 포함할 수 있다.

상기 R형 제2 흡기부는, 공기 중의 미세먼지 수치를 측정하는 R형 제2 흡기 감지센서, 흡기된 공기가 이동하는 R형 제2 흡기관, 흡기된 공기가 상기 메인 흡기부로 이동 가능하게 허용하는 R형 제2 흡기밸브를 포함할 수 있다.

상기 L형 제2 흡기부는, 공기 중의 미세먼지 수치를 측정하는 L형 제2 흡기 감지센서, 흡기된 공기가 이동하는 L형 제2 흡기관, 및 흡기된 공기가 상기 메인 흡기부로 이동 가능하게 허용하는 L형 제2 흡기밸브를 포함할 수 있다.

상기 메인 흡기부는, 메인 흡기관, 상기 메인 흡기관의 하부에 위치되어 있으며, 상기 L형 제2 흡기부 및 상기 R형 제2 흡기부로부터 흡기된 공기의 이동 속도를 증가시키는 제1 흡기팬, 및 상기 메인 흡기관의 상부에 위치되어 있으며, 상기 R형 제1 흡기부 및 상기 L형 제1 흡기부로부터 흡기된 공기의 이동 속도를 증가시키는 제2 흡기팬을 포함할 수 있다.

상기 정화부는, 상기 흡기부를 통해 흡기된 공기 내의 미세먼지에 전하를 부여하는 적어도 하나의 방전극, 및 상기 방전극에 의하여 전하가 부여된 미세먼지가 흡착되는 복수의 집진극을 포함하고, 상기 복수의 집진극 각각은 상이한 축상에 위치되어 있는 돌출부를 구비할 수 있다.

상기 배기부는, 상기 실외 미세먼지 정화기의 일측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 상기 정화부에서 정화된 공기를 배출하는 L형 제1 배기부, 상기 실외 미세먼지 정화기의 타측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 상기 정화부에서 정화된 공기를 배출하는 R형 제1 배기부, 상기 L형 제1 배기부의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 상기 정화부에서 정화된 공기를 배출하는 L형 제2 배기부, 상기 R형 제1 배기부의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 상기 정화부에서 정화된 공기를 배출하는 R형 제2 배기부, 및 상기 정화부에서 정화된 공기가 수용되어 있으며, 상기 L형 제1 배기부, 상기 R형 제1 배기부, 상기 L형 제2 배기부, 및 상기 R형 제2 배기부로 정화된 공기를 분배 이동시키는 챔버, 및 일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 이동되어 외부로 배출되는 메인 배기부를 포함할 수 있다.

상기 L형 제1 배기부는, 정화되어 배출되는 공기 중의 미세먼지를 측정하는 L형 제1 배기 감지센서, 일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동하는 L형 제1 배기관, 상기 L형 제1 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 L형 제1 배기팬, 및 상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 L형 제1 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 L형 제1 배기밸브를 포함할 수 있다.

상기 R형 제1 배기부는, 정화되어 배출되는 공기 중의 미세먼지를 측정하는 R형 제1 배기 감지센서, 일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동하는 R형 제1 배기관, 상기 R형 제1 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 R형 제1 배기팬, 및 상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 R형 제1 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 R형 제1 배기밸브를 포함할 수 있다.

상기 L형 제2 배기부는, 정화되어 배출되는 공기 중의 미세먼지를 측정하는 L형 제2 배기 감지센서, 일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동하는 L형 제2 배기관, 상기 L형 제2 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 L형 제2 배기팬, 및 상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 L형 제2 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 L형 제2 배기밸브를 포함할 수 있다.

상기 R형 제2 배기부는, 정화되어 배출되는 공기 중의 미세먼지를 측정하는 R형 제2 배기 감지센서, 일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동하는 R형 제2 배기관, 상기 R형 제2 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 R형 제2 배기팬, 및 상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 R형 제2 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 R형 제2 배기밸브를 포함할 수 있다.

상기 챔버는, 일단이 상기 정화부에 연결되어 있으며, 상기 챔버 내에 위치되어 있는 히팅관, 상기 히팅관 내에 마련되어 있는 히팅 코일, 및 상기 챔버 내의 소정 위치에 마련되어 있는 온도 센서를 포함할 수 있다.

상기 메인 배기부는, 일단이 상기 챔버에 연결되어 있는 메인 배기관, 상기 메인 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 메인 배기팬, 및 상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 메인 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 메인 배기밸브를 포함할 수 있다.

상기 미세먼지막 제거부는, 상기 대기층 분리부의 상부에 위치하는 집수조, 일단은 상기 집수조에 연결되어 있고, 타단은 상기 정화부에 연결되어 있는 집수관, 상기 집수조와 상기 집수관이 연결되는 위치에 마련된 제1 입수 밸브, 상기 집수관과 상기 정화부가 연결되는 위치에 마련된 제2 입수 밸브, 및 상기 정화부 내의 복수의 집진극 사이에 위치하며, 상기 복수의 집진극에 흡착되어 있는 미세먼지막을 제거하는 복수의 양방향 팬을 포함할 수 있다.

상기 포집부는, 상기 배기부에 연결되어 있는 포집밸브, 상기 포집밸브의 하측에 위치되어 있으며, 제거된 미세먼지막을 포집하는 포집필터, 및 상기 포집필터에 포집된 미세먼지막을 제거하는 팬을 포함할 수 있다.

상기 배출부는, 상기 포집부에 연결되어 있으며, 상기 포집부에 포집되어 있는 미세먼지막이 이동하여 배출되는 배출관, 상기 배출관의 일단에 형성되어 있는 제1 배출 밸브, 상기 배출관의 타단에 형성되어 있는 제2 배출 밸브, 및 상기 배출관의 하단부에 형성되어 있으며, 상기 제2 배출 밸브를 통과한 미세먼지를 걸러주는 거름망을 포함할 수 있다.

상기 배출부는, 상기 배출관과 병렬방향으로 상기 배출관의 하측에 위치되어 있는 역류관, 상기 배출관과 상기 역류관의 연결부위에 마련되어 있는 역류밸브, 및 상기 역류관 내에 위치되어 있는 워터레벨센서를 더 포함할 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실외 미세먼지 정화 시스템은, 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기, 및 상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기와 통신가능하게 연결되어 있으며, 상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기로부터 소정의 데이터를 수신하고, 상기 소정의 데이터를 저장 및 분석하는 서버, 및 상기 서버와 통신가능하게 연결되어 있으며, 상기 소정의 데이터 및 분석 데이터를 상기 서버로부터 수신하는 센터를 포함할 수 있다.

상기 소정의 데이터 및 분석 데이터는, 상기 실외 미세먼지 정화기의 설치장소, 시간별 공기 중 미세먼지 수치, 정화된 공기 중 미세먼지 수치, 온도, 습도, 실외 미세먼지 정화기의 오작동, 실외 미세먼지 정화기에 대한 충격감지를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기는 마스터 실외 미세먼지 정화기, 및 상기 마스터 실외 미세먼지와 이격된 위치에 설치되어 있으며, 상기 마스터 실외 미세먼지 정화기와 상호 연동하여 작동하는 슬래이브 실외 미세먼지 정화기를 포함하고, 상기 마스터 실외 미세먼지 정화기와 상기 슬래이브 실외 미세먼지 정화기는 바람의 방향에 따라 상호 연동하여 작동하여 대기흐름에 호환하는 공기의 흐름을 형성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 정화된 공기가 사람의 실외 활동 공간으로 배출될 수 있도록 배출 구획층을 대기층 분리부를 통해 형성함으로써 미세먼지로 인한 인체 피해를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 바람의 방향에 따라 R형 동작에 의한 정화 공정과 L형 동작에 의한 정화 공정이 수행되므로, 바람이 어느 방향으로 불어도 미세먼지 제거가 가능한 장점이 있다.

또한, 집진극에 흡착된 미세먼지를 미세먼지 제거부의 작동에 의해 제거할 수 있으므로, 집진극에 흡착된 미세먼지막의 제거를 위해 집진극을 교체할 필요가 없고, 그 결과 유지보수의 편리함과 경제성을 도모할 수 있다.

또한, 복수의 실외 미세먼지 정화기가 상호 연동하여 작동함으로써, 대기흐름에 호환하는 하나의 큰 공기의 흐름이 형성될 수 있어 소정 높이의 구획층에는 신선하고 오염되지 않은 공기의 영역이 형성되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 외관을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 대기층 분리부부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 흡기부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 정화부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 복수의 집진극 중 일 집진극을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 배기부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 바람이 왼쪽에서 오른쪽으로 불 때의 외부 공기의 흡기와 정화된 공기의 배기과정(R형 작동)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 바람이 왼쪽에서 오른쪽으로 불 때의 정화 과정(R형 작동)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 10 바람이 오른쪽에서 왼쪽으로 불 때의 외부 공기의 흡기와 정화된 공기의 배기과정(L형 작동)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 11은 바람이 오른쪽에서 왼쪽으로 불 때의 정화 과정(L형 작동)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 미세먼지막 제거부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 포집부와 배출부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지막 제거부, 포집부 및 배출부부분이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 배출부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 포집부, 배출부, 시료채취부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 실외 미세먼지 정화기와 슬래이브 실외 미세먼지 정화기가 상호 연동하여 작동하는 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 외관을 개략적으로 도시한 것이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기(1000)는 본체(M), 대기층 분리부(100), 흡기부(200), 정화부(300), 배기부(400), 미세먼지막 제거부(500), 포집부(600) 및 배출부(700)를 포함할 수 있다.

상기 본체(M)의 외부에는 대기의 공기 오염 농도에 따라 색상 변화를 표시하는 측정표시부가 포함될 수 있다.

상기 대기층 분리부(100)는 상기 실외 미세먼지 정화기(1000)의 상부에 마련되어 있으며, 외부에서 유입된 공기를 소정 거리로 강하게 분사하여, 정화된 공기의 외부 배출시 소정 구역 내에만 정화된 공기가 머무를 수 있도록 소정의 구획층을 형성한다.

사람들이 외부 활동시 활동 영역의 높이가 한정되어 있는데, 대기층 분리부(100)가 공기를 강하게 분사하면 정화되어 외부로 배출된 공기는 사람들의 활동 영역(높이)에 머무르게 된다. 그 결과 사람들의 외부 활동시 미세먼지로 인한 피해를 최소화할 수 있다.

상기 흡기부(200)는 상기 대기층 분리부(100)의 하측에 형성되어 있으며, 바람의 방향에 맞추어 대기 중의 공기를 유연하게 흡기한다.

상기 정화부(300)는 상기 흡기부(200)를 통해 흡기된 공기를 전기 집진 방식으로 정화한다.

상기 배기부(400)는 상기 정화부(300)에서 정화된 공기를 외부로 배기한다.

상기 미세먼지막 제거부(500)는 상기 정화부(300)에서의 정화 과정을 통해 생성되어 정화부(300)의 집진극에 흡착된 미세먼지막을 제거한다.

상기 포집부(600)는 제거된 미세먼지막을 포집한다.

상기 배출부(700)는 포집부의 일측에 연결되어 있으며, 포집된 미세먼지막을 외부로 배출한다.

이하에서는, 실외 미세먼지 정화기(1000)의 각 구성요소를 보다 자세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 대기층 분리부부분을 개략적으로 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 대기층 분리부(100)는 R형 터빈 서큘레이터(110) 및 L형 터빈 서큘레이터(120)를 포함할 수 있다.

상기 R형 터빈 서큘레이터(110)는 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하여 오른쪽 방향으로 분사한다.

상기 R형 터빈 서큘레이터(110)는 R형 흡기구(111), R형 흡배기관(112), R형 가속기(113) 및 R형 배기구(114)를 포함할 수 있다.

상기 R형 터빈 서큘레이터(110)를 통한 공기의 분사 과정을 설명하면 다음과 같다.

바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때, 상기 R형 흡기구(111)내로 외부 공기가 흡기되고, 흡기된 공기는 상기 R형 흡배기관(112)을 통해 이동한다.

이때, 흡기된 공기는 상기 R형 흡배기관(112) 내에 마련되어 있는 상기 R형 가속기(113)를 통과하면서 와류가 형성되어 이동속도가 증가하게 되고, 이동 속도가 증가된 공기는 상기 R형 배기구(114)를 통해 외부로 빠른 속도로 분사된다.

상기 L형 터빈 서큘레이터(120)는 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하여 왼쪽 방향으로 분사한다.

상기 L형 터빈 서큘레이터(120)는 L형 흡기구(121), L형 흡배기관(122), L형 가속기(123) 및 상기 L형 배기구(124)를 포함할 수 있다.

상기 L형 터빈 서큘레이터(120)를 통한 공기의 분사 과정은 상기 R형 터빈 서큘레이터(110)를 통한 공기의 분사 과정과 방향만 상이할 뿐 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.

이렇듯 본 발명에 따르면, 대기층 분리부를 통해 실외 미세먼지 정화기로부터 공기가 강하게 분사되어 지상으로부터 소정 높이까지 소정의 구획층이 형성되므로, 실외 미세먼지 정화기에서 정화되어 외부로 배출된 공기는 소정 구획측 내에 머무를 수 있게 된다. 그 결과 사람들이 주로 활동하는 지상으로부터 소정 영역에는 정회된 공기가 머무를 수 있게 되어 미세먼지로 인해 피해를 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 흡기부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 흡기부(200)는 R형 제1 흡기부(210), L형 제1 흡기부(220), R형 제2 흡기부(230), L형 제2 흡기부(240), 및 메인 흡기부(250)를 포함할 수 있다.

R형 제1 흡기부(210)는 실외 미세먼지 정화기의 일 측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기한다.

상기 R형 제1 흡기부(210)는 공기 중의 미세먼지 수치를 감지하는 R형 제1 흡기 감지센서(211), 흡기된 공기가 이동하는 R형 제1 흡기관(212), 및 흡기된 공기가 상기 메인 흡기부(250)로 이동 가능하게 하는 R형 제1 흡기밸브(213)를 포함할 수 있다.

L형 제1 흡기부(220)는 실외 미세먼지 정화기의 타 측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기한다.

상기 L형 제1 흡기부(220)는 공기 중의 미세먼지 수치를 감지하는 L형 제1 흡기 감지센서(221), 흡기된 공기가 이동하는 L형 제1 흡기관(222), 흡기된 공기가 상기 메인 흡기부(250)로 이동 가능하게 하는 L형 제1 흡기밸브(223)를 포함할 수 있다.

R형 제2 흡기부(230)는 상기 R형 제1 흡기부(210)의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기한다.

상기 R형 제2 흡기부(230)는 공기 중의 미세먼지 수치를 감지하는 R형 제2 흡기 감지센서(231), 흡기된 공기가 이동하는 R형 제2 흡기관(232), 흡기된 공기가 상기 메인 흡기부(250)로 이동 가능하게 하는 R형 제2 흡기밸브(233)를 포함할 수 있다.

L형 제2 흡기부(240)는 상기 L형 제1 흡기부(220)의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기한다.

상기 L형 제2 흡기부는(240)는 공기 중의 미세먼지 수치를 감지하는 L형 제2 흡기 감지센서(241), 흡기된 공기가 이동하는 L형 제2 흡기관(242), 흡기된 공기가 상기 메인 흡기부(250)로 이동 가능하게 하는 L형 제2 흡기밸브(243)를 포함할 수 있다.

상기 메인 흡기부(250)는 메인 흡기관(251), 제1 흡기팬(252), 및 제2 흡기팬(253)을 포함할 수 있다.

상기 메인 흡기관(251)은 상기 R형 제1 흡기부(210), 상기 R형 제2 흡기부(230), 상기 L형 제1 흡기부(220), 및 상기 L형 제2 흡기부(240)와 연결되어 있으며, 상기 R형 제1 흡기부(210), 상기 R형 제2 흡기부(230), 상기 L형 제1 흡기부(220), 및 상기 L형 제2 흡기부(240)를 통해 흡기된 공기가 이동하게 된다.

상기 제1 흡기팬(252)은 상기 메인 흡기관(251)의 하부에 위치되어 있으며, 상기 L형 제2 흡기부(240)와 상기 R형 제2 흡기부(230)로부터 흡기된 공기의 이동 속도를 증가시킨다.

상기 제2 흡기팬(253)은 상기 메인 흡기관(251)의 상부에 위치되어 있으며, 상기 R형 제1 흡기부(210) 및 상기 L형 제1 흡기부(220)로부터 흡기된 공기의 이동 속도를 증가시킨다.

R형 제1 흡기 감지센서(211), L형 제1 흡기 감지센서(221), R형 제2 흡기 감지센서(231), L형 제1 흡기 감지센서(241)에 의해 공기 중의 미세먼지가 측정되면, 측정값은 실외 미세먼지 정화기(1000, 도 1)의 외표면에 마련되어 있는 디스플레이부(D, 도 1)를 표시될 수 있다. 또한, 실외 미세먼지 정화기(1000)의 외표면의 조명부에서 상기 측정값이 단계별(좋음, 보통, 나쁨, 매우 나쁨 등)로 분류되어 점등될 수 있다.

이외에도, 상기 디스플레이부(D)에는 휘발성 유기화합물이나 질소산화물 등의 대기오염 물질의 측정 수치가 표시될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 정화부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 상기 정화부(300)는 적어도 하나의 방전극(310) 및 복수의집진극(320)을 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 방전극(310)는 상기 흡기부(200)를 통해 흡기된 공기 내의 미세먼지에 전하를 부여한다.

상기 복수의 집진극(320)에는 상기 방전극(310)에 의하여 전하가 부여된 미세먼지가 흡착된다.

본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 적어도 하나의 방전극(310)이 제1 방전극(311) 및 제2 방전극(312)으로 이루어져 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 1개의 방전극, 3개 이상의 방전극을 포함할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 복수의 집진극(320)이 제1 집진극(321), 제2 집진극(322), 제3 집진극(323), 제4 집진극(324) 및 제5 집진극(325)으로 이루어져 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 2개 이상이면 가능하다.

도 6은 도 5에 도시된 복수의 집진극 중 일 집진극을 개략적으로 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 집진극(321)은 4개의 브라켓(321a, 321b, 321c, 321d)을 포함할 수 있다.

일 브라켓(321a)의 확대 도면을 살펴보하면, 복수의 삼각형 돌출부(A, B, C, E, F, G, H, I, J, K, L, M)가 상기 브라켓(321a)에 형성되어 있다.

종 방향으로 배열되어 있는 돌출부(A, E, H, K)의 경우, 동일축 상에 위치되어 있지 않고, 상이한 축상에 위치되어 있어 비대칭 구조를 형성한다.

종 방향으로 배열되어 있는 돌출부(B, F, I, L)와 종 방향으로 배열되어 있는 돌출부(C, G, J, M) 각각의 경우에도 동일한 비대칭 구조를 형성할 수 있다.

또한, 앞 뒤 브라켓의 경우 나선형 구조를 형성할 수 있다.

본 실시예에서는 삼각형의 돌출부를 구비하는 형태이나, 대안의 다른 실시예에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 삼각형을 겹쳐놓은 형상의 돌출부(T)를 구비할 수 있으며, 이러한 돌출부가 복수개 브라켓에 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 배기부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 상기 배기부(400)는 L형 제1 배기부(410), R형 제1 배기부(420), L형 제2 배기부(430), R형 제2 배기부(440), 챔버(450) 및 메인 배기부(460)를 포함할 수 있다.

L형 제1 배기부(410)는 상기 실외 미세먼지 정화기의 일 측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 상기 정화부(300)에서 정화된 공기를 배출할 수 있다. L형 제1 배기부(410)의 세부 구성은 다음과 같다.

상기 L형 제1 배기부(410)는 L형 제1 배기 감지센서(411), L형 제1 배기관(412), L형 제1 배기팬(413) 및 L형 제1 배기밸브(414)를 포함할 수 있다.

상기 L형 제1 배기 감지센서(411)는 정화되어 외부로 배출되는 공기 중의 미세먼지 수치를 측정할 수 있다.

상기 L형 제1 배기관(412)은 일단이 상기 챔버(450)에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동한다.

상기 L형 제1 배기팬(413)은 상기 L형 제1 배기관(412)의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시킬 수 있다.

상기 L형 제1 배기밸브(414)는 개방시 상기 챔버(450)에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 L형 제1 배기관(412)으로 이동 가능하게 허용한다.

상기 R형 제1 배기부(420)는 상기 실외 미세먼지 정화기의 타 측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 상기 정화부(300)에서 정화된 공기를 배출할 수 있다. R형 제1 배기부(420)의 세부 구성은 다음과 같다.

상기 R형 제1 배기부(420)는 R형 제1 배기 감지센서(421), R형 제1 배기관(422), R형 제1 배기팬(423) 및 R형 제1 배기밸브(424)를 포함할 수 있다.

상기 R형 제1 배기 감지센서(421)는 정화되어 외부로 배출되는 공기 중의 미세먼지 수치를 측정할 수 있다.

상기 R형 제1 배기관(422)은 일단이 상기 챔버(450)에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동한다

상기 R형 제1 배기팬(423)은 상기 R형 제1 배기관(422)의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시킬 수 있다.

상기 R형 제1 배기밸브(424)는 개방시 상기 챔버(450)에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 R형 제1 배기관(422)으로 이동 가능하게 허용한다.

상기 L형 제2 배기부(430)는 상기 L형 제1 배기부(410)의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 상기 정화부(300)에서 정화된 공기를 배출할 수 있다. L형 제2 배기부(430)의 세부 구성은 다음과 같다.

상기 L형 제2 배기부(430)는 L형 제2 배기 감지센서(431), L형 제2 배기관(432), L형 제2 배기팬(433) 및 L형 제2 배기밸브(434)를 포함할 수 있다.

상기 L형 제2 배기 감지센서(431)는 정화되어 외부로 배출되는 공기 중의 미세먼지 수치를 측정할 수 있다.

상기 L형 제2 배기관(432)은 일단이 상기 챔버(450)에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동한다.

상기 L형 제2 배기팬(433)은 상기 L형 제2 배기관(432)의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시킬 수 있다.

상기 L형 제2 배기밸브(434)는 개방시 상기 챔버(450)에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 L형 제2 배기관(432)으로 이동 가능하게 허용한다.

상기 R형 제2 배기부(440)는 상기 R형 제1 배기부(420)의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 상기 정화부(300)에서 정화된 공기를 배출할 수 있다. R형 제2 배기부(440)의 세부 구성은 다음과 같다.

상기 R형 제2 배기부(440)는 R형 제2 배기 감지센서(441), R형 제2 배기관(442), R형 제2 배기팬(443) 및 R형 제2 배기밸브(444)를 포함할 수 있다.

상기 R형 제2 배기 감지센서(441)는 정화되어 외부로 배출되는 공기 중의 미세먼지 수치를 측정할 수 있다.

상기 R형 제2 배기관(442)은 일단이 상기 챔버(450)에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동한다.

상기 R형 제2 배기팬(443)은 상기 R형 제2 배기관(442)의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시킬 수 있다.

상기 R형 제2 배기밸브(444)는 개방시 상기 챔버(450)에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 R형 제1 배기관(442)으로 이동 가능하게 허용한다.

R형 제1 배기 감지센서(421), L형 제1 배기 감지센서(411), R형 제2 배기 감지센서(441), L형 제2 배기 감지센서(431)에 의해, 정화된 공기 중의 미세먼지가 측정되면, 측정값은 실외 미세먼지 정화기(1000, 도 1)의 외표면에 마련되어 있는 디스플레이부(D, 도 1)를 표시될 수 있다.

상기 챔버(450)는 상기 정화부(300)에서 정화된 공기가 수용되어 있으며, 정회된 공기를 L형 제1 배기부(410), R형 제1 배기부(420), L형 제2 배기부(430), R형 제2 배기부(440)로 분배 이동시킬 수 있다.

상기 챔버(450)는 히팅관(451), 히팅 코일(452), 및 온도 센서(453)를 포함할 수 있다.

상기 히팅관(451)은 일단이 상기 정화부(300)에 연결되어 있으며, 상기 챔버 내(450)에 위치되어 있을 수 있다.

상기 히팅 코일(452)은 상기 히팅관(451) 내에 마련되어 있을 수 있다.

상기 온도 센서(453)는 상기 챔버(450) 내의 소정 위치에 마련되어 있으며, 적어도 하나 이상 마련될 수 있다.

상기 챔버(450)는 히팅관 밸브(454)를 더 포함할 수 있다. 상기 히팅관(451) 내부로 물이 들어가면 히팅 코일(452)과 물이 접촉되고 그 결과 누전으로 인한 화재가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 상기 히팅관 밸브(454)의 설치가 필요하다.

상기 메인 배기부(460)는 일단이 상기 챔버(450)에 연결되어 있으며, 상기 챔버(450)에 수용되어 있는 정화된 공기를 이동시킬 수 있다.

상기 메인 배기부(460)의 세부 구성은 다음과 같다.

상기 메인 배기부(460)는 메인 배기관(461), 메인 배기팬(462), 및 메인 배기팬(463)을 포함할 수 있다.

상기 메인 배기관(461)은 일단이 상기 챔버(450)에 연결되어 있다.

상기 메인 배기팬(462)은 상기 메인 배기관(461)의 소정 위치에 마련되어 있으며, 정화된 공기의 이동 속도를 증가시킬 수 있다.

상기 메인 배기밸브(463)는 개방시 상기 챔버(450)에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 메인 배기관(461)으로 이동 가능하게 허용한다.

상기 배기부(400)는 배기순환 제1 흡기 밸브(471) 및 배기 순환관(472)을 더 포함할 수 있다. 고농도 상태에서 정화된 공기의 청정도가 충분하지 않을 때, 흡기관으로 다시 유입하여 일련의 정화 과정을 다시 진행될 수 있도록 한다.

아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡기부, 정화부 및 배기부를 통한 외부 공기의 흡기, 미세먼지 정화 및 정화된 공기의 배기 과정을 설명한다.

도 8은 바람이 왼쪽에서 오른쪽으로 불 때의 외부 공기의 흡기와 정화된 공기의 배기과정(R형 작동)을 개략적으로 도시한 것이다. 도 9는 바람이 왼쪽에서 오른쪽으로 불 때의 정화 과정(R형 작동)을 개략적으로 도시한 것이다.

도 8 및 9를 참조하면, R형 제1 흡기 감지센서(211, 도 4)에 의해 측정된 공기 중 미세먼지 측정값이 기 설정된 값을 초과하면 실외 미세먼지 정화기는 작동을 개시힌다.

R형 제1 흡기부(210)로 흡기된 공기는 R형 제1 흡기관(212)으로 이동한다. R형 제1 흡기관(212)과 메인 흡기관(251) 사이에 위치하는 R형 제1 흡기밸브(213)는 개방되도록 제어되고, 개방된 R형 제1 흡기밸브(213)를 통해 R형 제1 흡기관(212) 내의 공기는 상기 메인 흡기부(250)의 메인 흡기관(251)으로 이동하게 된다.

이때, 상기 메인 흡기관(251)으로 이동된 공기는 상기 메인 흡기관(251)의 상부에 위치되어 있는 제2 흡기팬(253)에 의해 이동 속도가 증가하게 된다.

상기 메인 흡기관(251)을 이동하던 공기는 상기 정화부(300)로 인입된다.

상기 정화부(300)로 인입된 공기는 제1 방전극(311) 및 제2 방전극(312)을 통과하는데, 이때 공기 내의 미세먼지에는 전하가 부여된다.

R형 제1 흡기 감지센서(211)에 의한 미세먼지 측정값에 따라 제1 방전극(311) 및 제2 방전극(312)의 작동은 동시에 또는 선택적으로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 상기 미세먼지 측정값이 소정 값 이하이면 제1 방전극(311)만 작동되고, 소정값을 초과하면(미세먼지 농도가 심한 경우) 제1 방전극(311) 및 제2 방전극(312)이 모두 작동될 수 있다.

전하가 부여된 미세먼지를 포함하는 공기는 복수의 집진극(320)을 통과하는데, 이때 전하가 부여된 미세먼지는 복수의 집진극(320)에 흡착된다. 본 실시예에서는, 복수의 집진극(320)은 제1 집진극(321), 제2 집진극(322), 제3 집진극(323), 제4 집진극(324) 및 제5 집진극(325)으로 이루어져 있다.

제1 집진극(321)에서 제5 집진극(325)으로 갈수록 집진극에 흡착되는 미세먼지의 양은 점점 줄어들게 된다.

R형 제1 흡기 감지센서(211)에 의한 미세먼지 측정값에 따라 제1 집진극(321), 제2 집진극(322), 제3 집진극(323), 제4 집진극(324) 및 제5 집진극(325)의 작동은 동시에 또는 선택적으로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 상기 미세먼지 측정값이 소정 값 이하이제1 집진극(321), 제3 집진극(323), 제5 집진극(325)만 작동되고, 소정값을 초과하면(미세먼지 농도가 심한 경우) 제1 집진극(321), 제2 집진극(322), 제3 집진극(323), 제4 집진극(324) 및 제5 집진극(325)이 모두 작동될 수 있다.

한편, 제1 흡기팬(252)의 가동에 의해 외부 공기는 R형 제2 흡기부(230)로 흡기된다. 흡기된 공기는 R형 제2 흡기관(232)으로 이동한다. R형 제2 흡기관(232)과 메인 흡기관(251) 사이에 위치하는 R형 제2 흡기밸브(233)는 개방되도록 제어되고, 개방된 R형 제2 흡기밸브(233)를 통해 R형 제2 흡기관(232) 내의 공기는 상기 메인 흡기부(250)의 메인 흡기관(251)으로 이동하게 된다.

이때, 상기 메인 흡기관(251)으로 이동된 공기는 상기 메인 흡기관(251)의 하부에 위치되어 있는 제1 흡기팬(252)에 의해 이동 속도가 증가하게 된다.

상기 메인 흡기관(251)을 이동하던 공기는 상기 정화부(300)로 인입된다.

상기 정화부(300)에서의 정화 공정은 앞서 설명한 내용과 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.

상기 정화부(300)에서 미세먼지가 제거된 공기는 챔버(450) 내로 이동하게 된다.

챔버(450) 내로 이동된 공기는 L형 제1 배기부(410), L형 제2 배기부(430), 및 메인 배기부(460)로 이동되어 외부로 배출된다.

먼저, L형 제1 배기부(410)를 통한 공기의 배기 과정을 보다 상세히 설명하면, L형 제1 배기밸브(414)는 개방되도록 제어되고, 개방된 L형 제1 배기밸브(414)를 통해 챔배(450) 내의 공기는 L형 제1 배기관(412)으로 이동한다. 이동된 공기는 L형 제1 배기팬(413)에 의해 그 이동 속도가 증가된다. L형 제1 배기관(412)에서 이동하던 공기는 L형 제1 배기관(412)의 개구부를 통해 외부로 배출된다.

L형 제2 배기부(430)를 통한 공기의 배기 과정을 상세히 설명하면, L형 제2 배기밸브(434)는 개방되도록 제어되고, 개방된 L형 제2 배기밸브(434)를 통해 챔배(450) 내의 공기는 L형 제2 배기관(432)으로 이동한다. 이동된 공기는 L형 제2 배기팬(433)에 의해 그 이동 속도가 증가된다. L형 제2 배기관(432)에서 이동하던 공기는 L형 제2 배기관(432)의 개구부를 통해 외부로 배출된다.

메인 배기부(460)를 통한 공기의 배기 과정을 상세히 설명하면, 메인 배기밸브(463)는 개방되도록 제어되고, 개방된 메인 배기밸브(463)를 통해 챔배(450) 내의 공기는 메인 배기관(461)으로 이동한다. 이동된 공기는 메인 배기팬(462)에 의해 그 이동 속도가 증가된다. 메인 배기관(461)에서 이동하던 공기는 메인 배기관(461)의 개구부를 통해 외부로 배출된다.

도 10 바람이 오른쪽에서 왼쪽으로 불 때의 외부 공기의 흡기와 정화된 공기의 배기과정(L형 작동)을 개략적으로 도시한 것이다. 도 11은 바람이 오른쪽에서 왼쪽으로 불 때의 정화 과정(L형 작동)을 개략적으로 도시한 것이다.

도 10 및 11을 참조하면, L형 제1 흡기부(220)로 흡기된 공기는 L형 제1 흡기관(222)으로 이동한다. L형 제1 흡기관(222)과 메인 흡기관(251) 사이에 위치하는 L형 제1 흡기밸브(223)는 개방되도록 제어되고, 개방된 L형 제1 흡기밸브(223)를 통해 L형 제1 흡기관(212) 내의 공기는 상기 메인 흡기부(250)의 메인 흡기관(251)으로 이동하게 된다.

이때, 상기 메인 흡기관(251)으로 이동된 공기는 상기 메인 흡기관(251)의 상부에 위치되어 있는 제2 흡기팬(253)에 의해 이동 속도가 증가하게 된다.

상기 제2 흡기팬(253)을 통과한 공기는 정화부(300)로 인입된다.

도 11에 도시된 정화부에서의 정화 공정을 거치면서 공기에 포함된 미세먼지는 복수의 집진극(321~325)이 흡착된다. 정화 공정의 자세한 설명은 앞서 설명한 것과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.

한편, 제1 흡기팬(252)의 가동에 의해 외부 공기는 L형 제2 흡기부(240)로 흡기된다. 흡기된 공기는 L형 제2 흡기관(242)으로 이ㅇ동한다. L형 제2 흡기관(242)과 메인 흡기관(251) 사이에 위치하는 L형 제2 흡기밸브(243)는 개방되도록 제어되고, 개방된 L형 제2 흡기밸브(243)를 통해 L형 제2 흡기관(242) 내의 공기는 상기 메인 흡기부(250)의 메인 흡기관(251)으로 이동하게 된다.

이때, 상기 메인 흡기관(251)으로 이동된 공기는 상기 메인 흡기관(251)의 하부에 위치되어 있는 제1 흡기팬(252)에 의해 이동 속도가 증가하게 된다.

상기 제1 흡기팬(252)을 통과한 공기는 메인 흡기관(251) 및 상기 제2 흡기팬(253)을 통과한 후, 정화부(300)로 인입된다.

정화부(300)에서 미세먼지 제거를 통한 정화 공정은 앞서 설명한 것과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.

정화부(300)에서 미세먼지가 제거된 공기는 챔버(450) 내로 이동하게 된다.

챔버(450) 내로 이동된 공기는 R형 제1 배기부(420), R형 제2 배기부(440), 및 메인 배기부(460)로 이동되어 외부로 배출된다.

먼저, R형 제1 배기부(420)를 통한 공기의 배기 과정을 보다 상세히 설명하면, R형 제1 배기밸브(424, 도 7)는 개방되도록 제어되고, 개방된 R형 제1 배기밸브(424)를 통해 챔버(450) 내의 공기는 R형 제1 배기관(422)으로 이동한다. 이동된 공기는 R형 제1 배기팬(423)에 의해 그 이동 속도가 증가된다. R형 제1 배기관(422)에서 이동하던 공기는 R형 제1 배기관(422)의 개구부를 통해 외부로 배출된다.

R형 제2 배기부(440)를 통한 공기의 배기 과정을 상세히 설명하면, R형 제2 배기밸브(444)는 개방되도록 제어되고, 개방된 R형 제2 배기밸브(434)를 통해 챔배(450) 내의 공기는 R형 제2 배기관(442)으로 이동한다. 이동된 공기는 R형 제2 배기팬(443)에 의해 그 이동 속도가 증가된다. R형 제2 배기관(442)에서 이동하던 공기는 R형 제2 배기관(442)의 개구부를 통해 외부로 배출된다.

메인 배기부(460)를 통한 공기의 배기 과정을 상세히 설명하면, 메인 배기밸브(463)는 개방되도록 제어되고, 개방된 메인 배기밸브(463)를 통해 챔버(450) 내의 공기는 메인 배기관(461)으로 이동한다. 이동된 공기는 메인 배기팬(462)에 의해 그 이동 속도가 증가된다. 메인 배기관(461)에서 이동하던 공기는 메인 배기관(461)의 개구부를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 바람의 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 불 때는 R형 동작에 의한 정화 공정이 수행되고, 바람의 방향이 오른쪽에서 왼쪽으로 불 때는 L형 동작에 의한 정화 공정이 수행되므로, 바람이 어느 방향으로 불어도 실외 미세먼지가 용이하게 제거될 수 있는 장점이 있다.

또한, 앞서 설명한 대기층 분리부(100)에 의한 구획층 형성 동작도 함께 이루어지기 때문에 외부로 배출된 정화된 공기는 사람들의 활동 영역 내에 머무르게 되어 실외 미세먼지로 인한 피해를 최소할 수 있다.

다음은, 동절기, 실외 미세먼지 정화기를 통해 배출되는 공기를 히팅하는 과정을 설명하기로 한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 부분을 개략적으로 도시한 것이다.

도 12을 참조하면, 상기 챔버(450)에는 히팅관(451)이 형성되어 있다, 상기 히팅관(451) 내에는 히팅 코일(452)이 마련되어 있다.

또한, 상기 챔버(450)에는 상기 히팅관(451)의 외측으로 온도 센서(453)가 마련되어 있다. 본 실시예에서는 챔버(450)내에 온도 센서(453)가 2개 마련되어 있으나, 대안의 다른 실시예에서는 온도센서가 1개 또는 3개 이상 마련될 수 있다.

챔버 내의 정화 공기의 온도는 상기 온도 센서(453)에 의해 측정된다. 측정값이 기 설정값을 초과하게 되면, 히팅 코일(452)에 전압이 인가도록 제어되고 가열이 개시된다.

상기 가열에 의해 상기 챔버(450)에 수용되어 있는 정화 공기는 데워지고, 데워진 공기는 R형 제1 배기부(420), R형 제2 배기부(440), L형 제1 배기부(410), L형 제2 배기부(430), 및 메인 배기부(460)를 통해 외부로 배출된다.

이렇게 데워진 공기가 외부로 배출되면, 인체에 접촉시 차가움을 느낄 수 없게 될 뿐만 아니라, 공기의 과확산으로 인한 대류 현상도 억제할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 미세먼지막 제거부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.

도 13을 참조하면, 상기 미세먼지막 제거부(500)는 집수조(510), 집수관(520), 제1 입수 밸브(530), 제2 입수 밸브(540) 및 복수의 양방향 팬(550)을 포함할 수 있다.

상기 집수조(510)는 대기층 분리부(100, 도 3)의 상부에 위치할 수 있다.

상기 집수관(520)은 일단은 상기 집수조(510)에 연결되어 있고, 타단은 상기 정화부(300)에 연결될 수 있다.

상기 제1 입수 밸브(530)는 상기 집수조(510)와 상기 집수관(520)이 연결되는 위치에 마련될 수 있다.

상기 제2 입수 밸브(540)는 상기 집수관(520)과 상기 정화부(300)가 연결되는 위치에 마련될 수 있다.

상기 복수의 양방향 팬(550)은 상기 정화부(300) 내의 복수의 집진극(320, 도 5) 사이에 위치하며, 상기 복수의 집진극(320)에 흡착되어 있는 미세먼지막을 제거하는 역할을 한다.

대안의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 미세먼지막 제거부는, 집진극이 위치되어 있는 영역에 적어도 하나의 워터레벨 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 워터레벨 센서는 집진극 위치 영역에 상기 집수조로부터 공급되는 물의 양이 어느 정도인지 센싱하다. 이러한 센싱값에 기초하여 집수조로부터 공급되는 물의 양이 조절될 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 포집부와 배출부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.

도 14를 참조하면, 상기 포집부(600)는 포집밸브(610), 포집필터(620) 및 팬(630), 감지센서(640), 감지센서 밸브(650) 및 워터레벨센서(660)를 포함할 수 있다.

상기 포집밸브(610)는 배기부(400)의 챔버(450, 도 7)와 연결되어 있다. 본 실시예에서는, 상기 포집밸브(610)가 제1 포집밸브(611) 및 제2 포집밸브(612)를 포함하는 구성이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 포집필터(620)는 상기 포집밸브(610)의 하측에 위치되어 있으며, 제거된 미세먼지를 포집한다. 본 실시예에서는, 상기 포집필터(620)는 제1 포집필터(621) 및 제2 포집필터(622)를 포함하는 구성이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 팬(630)은 상기 포집필터(620)의 하측에 위치되어 있으며, 포집된 미세먼지를 제거한다. 본 실시예에서는 상기 팬(630)은 제1 팬(631) 및 제2 팬(632)를 포함하는 구성이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 감지센서(640)는 포집부의 미세먼지 포집누적값을 측정한다.

상기 감지센서 밸브(650)는 상기 감지센서(640)에 의한 포집누적값 측정시, 개방되도록 제어된다.

상기 워터레벨 센서(660)는 포집부 내의 물 양의 레벨을 측정한다.

대안의 다른 실시예에서는, 상기 포집부(600)는 감지센서(640), 감지센서 밸브(650) 및 워터레벨센서(660)를 생략할 수 있다.

한편, 상기 배출부(700)는 제1 배출 밸브(710), 배출관(720), 제2 배출 밸브(730), 및 거름망(740)을 포함할 수 있다.

상기 제1 배출 밸브(710)는 포집부(700)에 연결되어 있다.

상기 배출관(720)는 상기 제1 배출 밸브(710)에 연결되어 있으며 미세먼지가 이동하는 관이다

상기 제2 배출 밸브(730)는 상기 제1 배출 밸브(710)의 반대측 상기 배출관(720)의 하단부에 마련되어 있다.

상기 거름망(740)은 상기 제2 배출 밸브(730)를 통과한 미세먼지를 걸러주는 역할을 하며, 상기 배출관(720)의 최하단부에 마련되어 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지막 제거부, 포집부 및 배출부를 통한 미세먼지막 제거 및 배출 과정을 설명하기로 한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지막 제거부, 포집부 및 배출부 부분이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 9 및 15를 참조하면, 정화부(300)에서의 정화공정이 수행되면 복수의 집진극(321~325)에는 미세먼지가 흡착되어 미세먼지막이 형성된다.

이러한 미세먼지막은 크게 두 가지 방법으로 제거될 수 있다.

일 방법은, 상기 복수의 집진극(321~325) 사이에 마련되어 있는 복수의 양방향 팬(550)을 가동시켜 바람을 생성시키고, 생성된 바람에 의해 상기 복수의 집진극(321~325)에 형성되어 있는 미세먼지막을 털어 제거할 수 있다.

다른 방법에 따르면, 상기 집수조(510)에 수용되어 있는 물(수도물, 비 등)은 제1 입수 밸브(530)가 개방되면서 집수관(520)으로 방출되고, 상기 집수관(520)을 흐르는 물은 제2 입수 밸브(540)를 통해 상기 정화부(300)로 유입된다. 이때, 상기 정화부(300)의 방전극(310)이 끝나는 지점에 위치되어 있는 제3 입수 밸브(560)는 닫혀 있도록 제어되기 때문에 상기 정화부(300)로 유입된 물은 상기 방전극(310) 방향으로 흐르지 않고 복수의 집진극(321-325)이 설치되어 있는 방향으로 흐르게 된다.

또한, 미세먼지막 제거 공정에서는 정화부(300)의 배기밸브(330)는 폐쇄되도록 제어되기 때문에, 정화부(300)로 유입된 물은 배기부(400)의 챔버(450) 방향으로 흘러나가지 않고, 복수의 집진극(321-325)의 설치되어 있는 영역에 머물러 있게 된다.

소정 시간이 경과하면서 복수의 집진극(321-325)이 흡착되어 있는 미세먼지막은 물에 의해 불려지고, 불려진 미세먼지막은 복수의 집진극(321-325)으로부터 떨어져 나가게 된다. 이때, 복수의 양방향 팬(550)을 가동시키게 되면, 잔잔했던 물에 소용돌이가 생성되므로 미세먼지막의 제거 효율은 더욱 향상될 수 있다.

이렇게 제거된 미세먼지막은 챔버(450)를 거쳐 포집부(600)로 이동하게 된다.

상기 포집부(600)의 포집밸브(610)는 개방되어 있으며, 제거된 미세먼지막은 포집밸브(610)를 지나 포집필터(620)에 포집된다.

포집필터(620)에 포집된 미세먼지막은 배출부(700)를 통해 배출된다.

이때, 감지센서 밸브(650)를 개방하고 감지센서(640)에 의해 포집누적값을 측정한다. 측정된 포집누적값이 기 설정값을 초과하는 경우, 포집밸브(610)를 폐쇄하고, 팬(630)을 가동시킨다. 이후, 포집필터(620)에 포집된 미세먼지막을 배출부(700)를 통해 배출시킨다.

배출부(700)를 통한 미세먼지막의 배출 과정을 보다 상세히 설명하면, 배출부(700)의 제1 배출 밸브(710)가 개방되도록 제어되고, 미세먼지막은 상기 제1 배출 밸브(710)를 통과하여 배출관(720)으로 이동한다. 제2 배출 밸브(730)도 개방되도록 제어되어 상기 미세먼지막은 제2 배출 밸브(730)를 통과한다.

이때, 상기 제2 배출 밸브(730)의 후단에는 거름망(740)이 설치되어 있어서, 미세먼지막은 거름망(740)에 걸러지고, 물만 외부로 배출되게 된다.

다음은 미세먼지막의 제거 후 물기 건조 과정에 대하여 설명하기로 한다.

도 12를 다시 참조하면, 동절기, 챔버(450) 내에 물기가 남아 있는 경우, 챔버(450)의 히팅 코일(452)에 전압을 인가하여 가열을 개시한다. 상기 가열에 의해 상기 챔버(450) 내에 남아 있는 물기는 건조된다.

도 16은 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 배출부를 개략적으로 도시한 것이다.

도 16을 참조하면, 상기 배출부(800)는 제1 배출 밸브(810), 배출관(820), 제2 배출 밸브(830), 거름망(840), 및 역류관(850), 역류밸브(860), 및 워터레벨센서(870)를 포함할 수 있다.

제1 배출 밸브(810), 배출관(820), 제2 배출 밸브(830), 거름망(840)은 앞서 도 14를 참조하여 설명했던 제1 배출 밸브(710), 배출관(720), 제2 배출 밸브(730), 거름망(740)의 구성과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.

상기 역류관(850)은 상기 배출관(720)과 병렬방향으로 상기 배출관(720)의 하측에 마련되어 있다. 상기 배출관(720)과 상기 역류관(850)의 연결 부위에는 역류밸브(860)가 마련되어 있다.

상기 워터레벨센서(870)는 상기 역류관(850) 내에 위치되어 있다.

상기 배출부(800)는 여름철 우기, 하수관의 역류에 의한 실외 미세먼지 정화기의 기능 장애 발생과 피해를 방지하기 위한 것이다.

예를 들면, 강우시 또는 강우 직후, 미세먼지막의 제거 공정을 작동시키기 전에, 상기 역류밸브(860)를 개방시키고 상기 워터레벨센서(870)에 의한 측정을 개시한다. 측정값이 기 설정된 측정값을 초과하는 경우, 제1 배출 밸브(810)와 제2 배출 밸브(830)를 폐쇄하고, 관제센터에 역류 경보 신호를 전송할 수 있다.

역류 경보 신호를 전송받은 관제센터는 실외 미세먼지 정화기 주변의 영상 화면을 분석한다. 침수 우려가 확인되면, 실외 미세먼지 정화기 내의 모든 밸브를 폐쇄하고 실외 미세먼지 정화기의 모든 기능의 작동을 정지시킬 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화기의 포집부, 배출부, 시료채취부 부분을 개략적으로 도시한 것이다.

도 17을 참조하면, 실외 미세먼지 정화기는 포집부(600), 배출부(700), 시료채취부(900)를 포함할 수 있다.

상기 포집부(600)와 상기 배출부(700)의 구성은 도 14를 참조하여 설명한 구성과 동일하므로, 그 설명을 생략하기로 한다.

상기 시료채취부(900)는 시료채취관(910), 시료채취 제1 밸브(920), 및 시료채취 제2 밸브(930)를 포함할 수 있다.

상기 시료채취관(910)의 일단에는 상기 시료채취 제1 밸브(920)가 형성되어 있고, 타단에는 상기 시료채취 제2 밸브(930)가 형성되어 있다.

상기 시료채취 제1 밸브(920)는 상기 포집부(600)와 연결된 부분에 위치되어 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 미세먼지 정화 시스템(2000)은 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기, 서버, 센터, 및 단말을 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기(2100)는 상호 연동되어 있다.

상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기(2100)는 마스터 실외 미세먼지 정화기(2100a) 및 상기 마스터 실외 미세먼지 정화기(2100a)에 연결되어 있는 슬래이브 실외 미세먼지 정화기(2100b)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 하나의 마스터 실외 미세먼지 정화기와 복수의 슬래이브 실외 미세먼지 정화기를 포함하는 구성이나, 대안의 다른 실시예에서는 하나의 마스터 실외 미세먼지 정화기의 구성일 수 있고, 또는 하나의 마스터 실외 미세먼지 정화기와 하나의 슬래이브 실외 미세먼지 정화기로 이루어진 구성일 수 있다.

상기 서버(2200)는 상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기(2100), 보다 상세하게는, 마스터 실외 미세먼지 정화기(2100a)와 통신가능하게 연결되어 있으며, 상기 마스터 실외 미세먼지 정화기(2100a)를 매개로, 상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기(2100)로부터 소정의 데이터를 수신하고, 상기 소정의 데이터를 저장 및 분석한다.

상기 센터(2300)는 상기 서버(2200)와 통신가능하게 연결되어 있으며, 상기 소정의 데이터를 상기 서버(2200)로부터 수신하고, 수신된 데이터를 바탕으로, 실외 미세먼지 정화기의 작동 상황이나 미세먼지 수치 등을 확인하고, 이에 대한 적절한 조치를 취하는 신호를 전송한다.

이때, 소정의 데이터는 상기 실외 미세먼지 정화기의 설치장소, 시간별 공기 중 미세먼지 수치, 정화된 공기 중 미세먼지 수치, 온도, 습도, 실외 미세먼지 정화기의 오작동, 실외 미세먼지 정화기에 대한 충격감지를 포함할 수 있다.

상기 단말(2400)은 상기 서버(2200)와 통신가능하게 연결되어 있으며, 상기 소정의 데이터를 상기 서버(2200)로부터 수신한다. 상기 단말(2400)을 통해 센터가 아닌 외부에 있는 작업자도 실외 미세먼지 정화기의 운영상황이나 미세먼지 측정치 등을 용이하게 확인할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 단말(2400)이 포함되어 있는 구성이나, 대안의 다른 실시예에서는 상기 단말(2400)은 생략가능하다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 실외 미세먼지 정화기와 슬래이브 실외 미세먼지 정화기가 상호 연동하여 작동하는 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 19를 참조하면, 마스터 실외 미세먼지 정화기(2100a)의 양측으로 소정거리 이격된 위치에 슬래이브 실외 미세먼지 정화기(2100b)가 각각 설치되어 있다.

예를 들면, 바람의 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 부는 경우, 마스터 실외 미세먼지 정화기(2100a)는 R형 작동을 결정하고, 슬래이브 실외 미세먼지 정화기(2100b)에도 R형 작동을 명령한다.

마스터 실외 미세먼지 정화기(2100a)와 슬래이브 실외 미세먼지 정화기(2100b)가 R형 작동을 개시하면, 대기부 분리부(100, 도 3)도 R형 작동을 개시하게 된다. 그 결과, 대기흐름에 호환하는 하나의 큰 공기의 흐름이 형성되어, 소정 높이의 구획층에는 신선하고 오염되지 않은 공기의 영역(F)이 형성되고, 상기 소정의 구획층의 상부에는 오염된 대기 영역(P)이 형성된다.

따라서, 사람들이 주로 활동하는 영역에는 신선하고 오염되지 않은 공기만 존재하게 되므로 실외 미세먼지로 인한 피해를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

100 대기층 분리부
110 R형 터빈 서큘레이터 120 L형 터빈 서큘레이터
200 흡기부
210 R형 제1 흡기부 220 L형 제1 흡기부
230 R형 제2 흡기부 240 L형 제2 흡기부
250 메인 흡기부
300 정화부
310 방전극 320 집진극
400 배기부
410 L형 제1 배기부 420 R형 제1 배기부
430 L형 제2 배기부 440 R형 제2 배기부
450 챔버 460 메인 배기부
500 미세먼지막 제거부
510 집수조 520 집수관
530 제1 입수 밸브 540 제2 입수 밸브
550 양방향 팬
600 포집부
610 포집밸브 620 포집필터
630 팬 640 감지센서
650 감지센서 밸브 660 워터레벨센서
700 배출부
710 제1 배출 밸브 720 배출관
730 제2 배출 밸브 740 거름망

Claims (25)

1. 실외 미세먼지 정화기에 있어서,
   본체;
   상기 본체의 양측에 각각 장착되고, 바람의 방향에 따라 대기 중의 공기를 흡기하도록 작동하는 흡기부;
   상기 흡기부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 흡기부를 통해 흡기된 공기를 전기 집진 방식으로 정화하는 정화부;
   상기 정화부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 정화부에서 정화된 공기를 바람의 방향에 따라 외부로 배기하도록 작동하는 배기부;
   상기 정화부에서의 정화 과정을 통해 생성된 미세먼지막을 제거하는 미세먼지막 제거부;
   상기 배기부의 일단에 연결되어 있으며, 상기 미세먼지막 제거부에 의해 제거된 미세먼지막을 포집하는 포집부; 및
   상기 포집부의 일측에 연결되어 있으며, 포집된 미세먼지막을 외부로 배출하는 배출부;를 포함하되,
   상기 포집부는,
   상기 배기부에 연결되어 있는 포집밸브;
   상기 포집밸브의 하측에 위치되어 있으며, 상기 제거된 미세먼지막을 포집하는 포집필터; 및
   상기 포집필터에 포집된 미세먼지막을 제거하는 팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 실외 미세먼지 정화기의 상부에 마련되어 있으며, 외부에서 유입된 공기를 소정 높이 및 소정 거리로 분사하여, 실외 미세먼지 정화기로부터 정화되어 배출되는 공기가 소정 영역에 머무를 수 있도록 구획층을 형성하는 대기층 분리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 대기층 분리부는,
   바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하여 오른쪽 방향으로 분사하고, 흡기된 공기가 와류를 형성하여 분사 속도를 증가시키는 R형 가속기를 구비하는, R형 터빈 서큘레이터; 및
   바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 흐를 때, 공기를 흡기하여 왼쪽 방향으로 분사하고, 흡기된 공기가 와류를 형성하여 분사 속도를 증가시키는 L형 가속기를 구비하는, L형 터빈 서큘레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 흡기부는,
   상기 실외 미세먼지 정화기의 일측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하는 R형 제1 흡기부;
   상기 실외 미세먼지 정화기의 타측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하는 L형 제1 흡기부;
   상기 R형 제1 흡기부의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하는 R형 제2 흡기부;
   상기 L형 제1 흡기부의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 공기를 흡기하는 L형 제2 흡기부; 및
   상기 R형 제1 흡기부, 상기 R형 제2 흡기부, 상기 L형 제1 흡기부, 및 상기 L형 제2 흡기부를 통해 흡기된 공기가 이동하는 메인 흡기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 R형 제1 흡기부는,
   공기 중의 미세먼지 수치를 측정하는 R형 제1 흡기 감지센서;
   흡기된 공기가 이동하는 R형 제1 흡기관; 및
   흡기된 공기가 상기 메인 흡기부로 이동 가능하게 허용하는 R형 제1 흡기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 L형 제1 흡기부는,
   공기 중의 미세먼지 수치를 측정하는 L형 제1 흡기 감지센서;
   흡기된 공기가 이동하는 L형 제1 흡기관; 및
   흡기된 공기가 상기 메인 흡기부로 이동 가능하게 허용하는 L형 제1 흡기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
7. 제4 항에 있어서,
   상기 R형 제2 흡기부는,
   공기 중의 미세먼지 수치를 측정하는 R형 제2 흡기 감지센서;
   흡기된 공기가 이동하는 R형 제2 흡기관;
   흡기된 공기가 상기 메인 흡기부로 이동 가능하게 허용하는 R형 제2 흡기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
8. 제4 항에 있어서,
   상기 L형 제2 흡기부는,
   공기 중의 미세먼지 수치를 측정하는 L형 제2 흡기 감지센서;
   흡기된 공기가 이동하는 L형 제2 흡기관; 및
   흡기된 공기가 상기 메인 흡기부로 이동 가능하게 허용하는 L형 제2 흡기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
9. 제4 항에 있어서,
   상기 메인 흡기부는,
   메인 흡기관;
   상기 메인 흡기관의 하부에 위치되어 있으며, 상기 L형 제2 흡기부 및 상기 R형 제2 흡기부로부터 흡기된 공기의 이동 속도를 증가시키는 제1 흡기팬; 및
   상기 메인 흡기관의 상부에 위치되어 있으며, 상기 R형 제1 흡기부 및 상기 L형 제1 흡기부로부터 흡기된 공기의 이동 속도를 증가시키는 제2 흡기팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 정화부는,
    상기 흡기부를 통해 흡기된 공기 내의 미세먼지에 전하를 부여하는 적어도 하나의 방전극; 및
    상기 방전극에 의하여 전하가 부여된 미세먼지가 흡착되는 복수의 집진극;을 포함하고,
    상기 복수의 집진극 각각은 상이한 축상에 위치되어 있는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 배기부는,
    상기 실외 미세먼지 정화기의 일측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 상기 정화부에서 정화된 공기를 배출하는 L형 제1 배기부;
    상기 실외 미세먼지 정화기의 타측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 상기 정화부에서 정화된 공기를 배출하는 R형 제1 배기부;
    상기 L형 제1 배기부의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 불 때 상기 정화부에서 정화된 공기를 배출하는 L형 제2 배기부;
    상기 R형 제1 배기부의 대각선 방향 하단측에 형성되어 있으며, 바람이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 불 때 상기 정화부에서 정화된 공기를 배출하는 R형 제2 배기부; 및
    상기 정화부에서 정화된 공기가 수용되어 있으며, 상기 L형 제1 배기부, 상기 R형 제1 배기부, 상기 L형 제2 배기부, 및 상기 R형 제2 배기부로 정화된 공기를 분배 이동시키는 챔버; 및
    일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 이동되어 외부로 배출되는 메인 배기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 L형 제1 배기부는,
    정화되어 배출되는 공기 중의 미세먼지를 측정하는 L형 제1 배기 감지센서;
    일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동하는 L형 제1 배기관;
    상기 L형 제1 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 L형 제1 배기팬; 및
    상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 L형 제1 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 L형 제1 배기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 R형 제1 배기부는,
    정화되어 배출되는 공기 중의 미세먼지를 측정하는 R형 제1 배기 감지센서;
    일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동하는 R형 제1 배기관;
    상기 R형 제1 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 R형 제1 배기팬; 및
    상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 R형 제1 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 R형 제1 배기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
14. 제11 항에 있어서,
    상기 L형 제2 배기부는,
    정화되어 배출되는 공기 중의 미세먼지를 측정하는 L형 제2 배기 감지센서;
    일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동하는 L형 제2 배기관;
    상기 L형 제2 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 L형 제2 배기팬; 및
    상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 L형 제2 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 L형 제2 배기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
15. 제11 항에 있어서,
    상기 R형 제2 배기부는,
    정화되어 배출되는 공기 중의 미세먼지를 측정하는 R형 제2 배기 감지센서;
    일단이 상기 챔버에 연결되어 있으며, 정화된 공기가 이동하는 R형 제2 배기관;
    상기 R형 제2 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 상기 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 R형 제2 배기팬; 및
    상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 R형 제2 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 R형 제2 배기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
16. 제11 항에 있어서,
    상기 챔버는,
    일단이 상기 정화부에 연결되어 있으며, 상기 챔버 내에 위치되어 있는 히팅관;
    상기 히팅관 내에 마련되어 있는 히팅 코일; 및
    상기 챔버 내의 소정 위치에 마련되어 있는 온도 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
17. 제11 항에 있어서,
    상기 메인 배기부는,
    일단이 상기 챔버에 연결되어 있는 메인 배기관;
    상기 메인 배기관의 소정 위치에 마련되어 있으며, 정화된 공기의 이동 속도를 증가시키는 메인 배기팬; 및
    상기 챔버에 수용되어 있는 정화된 공기가 상기 메인 배기관으로 이동 가능하게 허용하는 메인 배기밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
18. 제2 항에 있어서,
    상기 미세먼지막 제거부는,
    상기 대기층 분리부의 상부에 위치하는 집수조;
    일단은 상기 집수조에 연결되어 있고, 타단은 상기 정화부에 연결되어 있는집수관;
    상기 집수조와 상기 집수관이 연결되는 위치에 마련된 제1 입수 밸브;
    상기 집수관과 상기 정화부가 연결되는 위치에 마련된 제2 입수 밸브; 및
    상기 정화부 내의 복수의 집진극 사이에 위치하며, 상기 복수의 집진극에 흡착되어 있는 미세먼지막을 제거하는 복수의 양방향 팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
19. 삭제
20. 제1 항에 있어서,
    상기 배출부는,
    상기 포집부에 연결되어 있으며, 상기 포집부에 포집되어 있는 미세먼지막이 이동하여 배출되는 배출관;
    상기 배출관의 일단에 형성되어 있는 제1 배출 밸브;
    상기 배출관의 타단에 형성되어 있는 제2 배출 밸브; 및
    상기 배출관의 하단부에 형성되어 있으며, 상기 제2 배출 밸브를 통과한 미세먼지를 걸러주는 거름망;을 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
21. 제20 항에 있어서,
    상기 배출부는,
    상기 배출관과 병렬방향으로 상기 배출관의 하측에 위치되어 있는 역류관;
    상기 배출관과 상기 역류관의 연결부위에 마련되어 있는 역류밸브; 및
    상기 역류관 내에 위치되어 있는 워터레벨센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
22. 제1 항에 있어서,
    상기 본체의 외부에는 대기의 공기 오염 농도에 따라 색상 변화를 표시하는 측정표시부;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화기.
23. 제1 항 내지 제18 항, 제20 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기;
    상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기와 통신가능하게 연결되어 있으며, 상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기로부터 소정의 데이터를 수신하고, 상기 소정의 데이터를 저장 및 분석하는 서버; 및
    상기 서버와 통신가능하게 연결되어 있으며, 상기 소정의 데이터 및 분석 데이터를 상기 서버로부터 수신하는 센터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화시스템.
24. 제23 항에 있어서,
    상기 소정의 데이터 및 분석 데이터는,
    상기 실외 미세먼지 정화기의 설치장소, 시간별 공기 중 미세먼지 수치, 정화된 공기 중 미세먼지 수치, 온도, 습도, 실외 미세먼지 정화기의 오작동, 실외 미세먼지 정화기에 대한 충격감지를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화 시스템.
25. 제23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 실외 미세먼지 정화기는
    마스터 실외 미세먼지 정화기; 및
    상기 마스터 실외 미세먼지와 이격된 위치에 설치되어 있으며, 상기 마스터 실외 미세먼지 정화기와 상호 연동하여 작동하는 슬래이브 실외 미세먼지 정화기;를 포함하고,
    상기 마스터 실외 미세먼지 정화기와 상기 슬래이브 실외 미세먼지 정화기는 바람의 방향에 따라 상호 연동하여 작동하여 대기흐름에 호환하는 공기의 흐름을 형성하는 것을 특징으로 하는 실외 미세먼지 정화 시스템.

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