KR102593190B1 - 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치는 급수된 물을 활용하여 나노기포수를 발생시키는 기포발생부와, 상기 기포발생부와 연결되어 나노기포수를 분사하는 분사부와, 상기 기포발생부 및 상기 분사부와 연계되어 상기 기포발생부와 상기 분사부를 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.

Description

나노기포수를 이용한 미스트 분사장치{Mist spraying device using nano bubble water}
본 발명은 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉난방 시스템 최적화 및 공기질을 개선할 수 있는 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치에 관한 것이다.
일반적으로 버스 승강장, 건물, 가로 및 공원 광장 등 이용자들이 많은 공간은 미세먼지가 많고 공기오염에 따른 공기질이 떨어짐에 따라 이용자들의 건강에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.
날씨가 무더운 여름철에는 도심 속 열섬화가 발생하게 되며, 특히 버스 승강장, 건물, 가로 및 공원 광장 등 이용자들이 많은 공간에는 열섬화를 완화하고 미세먼지 제거와 공기질 개선을 위한 노력이 절실히 요구되고 있다.
이에 따라, 도심 속의 열섬화를 완화하고 미세먼지 제거와 공기질 개선을 위해 쿨링 미스트를 분사하는 장치들이 개발되었으나, 실제 사용 과정에서 효과가 크지 않고, 활용성이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2189472호(2020.12.14)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉난방 시스템 최적화 및 공기질을 개선할 수 있는 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치는 급수된 물을 활용하여 나노기포수를 발생시키는 기포발생부와, 상기 기포발생부와 연결되어 나노기포수를 분사하는 분사부와, 상기 기포발생부 및 상기 분사부와 연계되어 상기 기포발생부와 상기 분사부를 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.
상기 기포발생부는 급수된 물이 임시저장되는 물탱크와, 상기 물탱크와 연결되어 물이 일 방향으로 이동되도록 하는 제1펌프와, 상기 제1펌프와 연결되어 물을 활용하여 나노기포수를 발생시킨 후 상기 물탱크로 회수시키는 나노기포수 발생장치와, 상기 물탱크와 연결되어 상기 나노기포수 발생장치를 통해 회수된 물을 상기 분사부로 이동되도록 하는 제2펌프를 구비할 수 있다.
상기 제1펌프와 상기 제2펌프는 급수 후 순차적으로 작동할 수 있다.
상기 분사부는 상하방향으로 길게 구비되는 몸체와, 상기 몸체에 구비되어 상기 기포발생부를 통해 회수된 물이 분사되도록 하는 다수의 분사노즐과, 상기 몸체의 상단에 구비되어 야간 시 시야 확보를 돕는 조명기구를 구비할 수 있다.
상기 제어부와 연계되어 미세먼지 농도 및 온도를 계측하는 계측장치가 더 구비되고, 상기 계측장치는 미세먼지 농도를 계측하는 농도계측센서와 외부온도를 계측하는 온도계측센서를 구비할 수 있다.
상기 제어부는 상기 농도계측센서를 통해 계측된 미세먼지 농도에 따라 상기 기포발생부에서 상기 분사부로의 공급압을 조절하고, 온도계측센서를 통해 계측된 외부온도에 따라 상기 분사부의 작동을 제어할 수 있다.
상기 기포발생부에는 급수되는 물에 함유된 이물질을 제거하는 필터와, 상기 필터를 통해 이물질이 제거된 물을 살균하는 UV 살균장치가 구비될 수 있다.
본 발명의 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치에 의하면, 냉난방 시스템 최적화 및 공기질을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치를 나타낸 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치를 나타낸 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치의 미세먼지 제거율을 나타낸 그래프.
도 4는 도 1에 도시된 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치의 변형 예를 나나타낸 개념도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치를 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치를 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 1에 도시된 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치의 미세먼지 제거율을 나타낸 그래프이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치(10)는 급수된 물을 활용하여 나노기포수를 발생시키는 기포발생부(100)와, 기포발생부(100)와 연결되어 나노기포수를 분사하는 분사부(200)와, 기포발생부(100) 및 분사부(200)와 연계되어 기포발생부(100)와 분사부(200)를 제어하는 제어부(300)를 구비할 수 있다.
기포발생부(100)에 대해 자세히 살펴보면, 기포발생부(100)는 급수된 물이 임시저장되는 물탱크(110)와, 물탱크(110)와 연결되어 물이 일 방향으로 이동되도록 하는 제1펌프(120)와, 제1펌프(120)와 연결되어 물을 활용하여 나노기포수를 발생시킨 후 물탱크(110)로 회수시키는 나노기포수 발생장치(130)와, 물탱크(110)와 연결되어 나노기포수 발생장치(130)를 통해 회수된 물을 분사부(200)로 이동되도록 하는 제2펌프(140)를 구비할 수 있다.
물탱크(110)는 급수된 물을 장기간 보관하기 위한 것이 아닌 나노기포수 발생장치(130)를 통해 발생한 나노기포수가 회수되도록 하기 위한 것으로써 저수 목적이 아니므로 소형으로 구비될 수 있다.
나노기포수 발생장치(130)는 크기가 작아 공동주택 등 거주공간에도 사용 가능하고, 분사부(200)에서의 쿨링 기능에 더하여 미세먼지 및 세균 제거 기능을 발휘함으로써 냉난방 시스템 최적화 및 공기질을 개선할 수 있다.
제1펌프(120)는 물탱크(110)로 급수된 물을 나노기포수 발생장치(130)를 이동시키고, 제1펌프(120)는 물탱크(110)로 회수된 나노기포수를 분사부(200)로 이동시키는 역할을 하며, 급수 후 제1펌프(120)와 제2펌프(140)가 순차적으로 작동하여 물 공급, 나노기포수 발생 및 분사부(200)로의 나노기포수 공급이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 분사부(200)는 상하방향으로 길게 구비되는 몸체(210)와, 몸체(210)에 구비되어 기포발생부(100)를 통해 회수된 물이 분사되도록 하는 다수의 분사노즐(220)과, 몸체(210)의 상단에 구비되어 야간 시 시야 확보를 돕는 조명기구(230)를 구비할 수 있다.
분사부(200)는 기포발생부(100)에서 공급받은 나노기포수를 미스트 형태로 분사되도록 함으로써 나노기포수를 통한 미세먼지 및 세균 제거 기능과 미스트 분사를 통한 쿨링 기능을 동시에 발휘할 수 있다.
몸체(210)의 길이, 분사노즐(220)의 개수, 규격, 분사각도 및 토출압 등은 분사부(200)가 설치되는 위치나 요구되는 미세먼지 및 세균 제거성능에 따라 달라질 수 있으며, 야간 시 보행자의 통행이 없거나 빛 공해를 유발할 수 있는 위치에 설치된 분사부(200)에는 조명기구(230)가 생략될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치(10)는 제어부(300)와 연계되어 미세먼지 농도 및 온도를 계측하는 계측장치(400)를 더 구비할 수 있으며, 계측장치(400)는 미세먼지 농도를 계측하는 농도계측센서(410)와 외부온도를 계측하는 온도계측센서(420)를 구비할 수 있다.
제어부(300)는 농도계측센서(410)를 통해 계측된 미세먼지 농도에 따라 기포발생부(100)에서 분사부(200)로의 공급압을 조절하고, 온도계측센서(420)를 통해 계측된 외부온도에 따라 분사부(200)의 작동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 미세먼지 농도를 계측하는 농도계측센서(410)에서 평소보다 농도가 짙거나 일시적으로 농도가 짙어진 것이 계측되었을 경우, 제어부(300)는 기포발생부(100)의 제2펌프(140)를 제어하여 분사부(200)로의 공급압을 조절할 수 있으며, 이외에도 물탱크(110)에 급수되는 급수량을 늘리고 나노기포수 발생장치(130)를 통해 발생하는 나노기포수량을 늘려 분사부(200)로 공급되는 나노기포수의 양을 증가시킴으로써 미세먼지 농도에 따라 유연하게 대응하도록 할 수 있다.
또한, 외부온도를 계측하는 온도계측센서(420)에서 겨울철이나 우천 시 등과 같이 지속적으로 낮은 기온이 유지되거나 일시적으로 온도가 낮아진 것이 계측되었을 경우, 제어부(300)는 분사부(200)를 제어하여 분사부(200)를 통해 분사 자체가 되지 않도록 하여 불필요한 분사로 인해 분사노즐(220)이 얼어붙는 등의 문제를 사전에 차단할 수 있으며, 보행자 등에게 통행의 불편함을 제공하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치(10)는 실험을 통해 미세먼지 제거효율을 검증하였고, 실험 결과는 도 3에 도시된 바와 같이 도출되었다.
실험 결과를 살펴보면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치(10)가 자연감쇠 대비 50% 이상의 미세먼지 제거율을 보이는 것을 나타나 자연감쇠 대비 2배 이상의 미세먼지 제거 효과를 발휘하는 것으로 볼 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치(10)의 변형 예에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 도 1에 도시된 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치의 변형 예를 나나타낸 개념도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치(10)는 급수된 물을 활용하여 나노기포수를 발생시키는 기포발생부(100)와, 기포발생부(100)와 연결되어 나노기포수를 분사하는 분사부(200)와, 기포발생부(100) 및 분사부(200)와 연계되어 기포발생부(100)와 분사부(200)를 제어하는 제어부(300)를 구비할 수 있다.
그리고 기포발생부(100)는 급수된 물이 임시저장되는 물탱크(110)와, 물탱크(110)와 연결되어 물이 일 방향으로 이동되도록 하는 제1펌프(120)와, 제1펌프(120)와 연결되어 물을 활용하여 나노기포수를 발생시킨 후 물탱크(110)로 회수시키는 나노기포수 발생장치(130)와, 물탱크(110)와 연결되어 나노기포수 발생장치(130)를 통해 회수된 물을 분사부(200)로 이동되도록 하는 제2펌프(140)를 구비하며, 분사부(200)는 상하방향으로 길게 구비되는 몸체(210)와, 몸체(210)에 구비되어 기포발생부(100)를 통해 회수된 물이 분사되도록 하는 다수의 분사노즐(220)과, 몸체(210)의 상단에 구비되어 야간 시 시야 확보를 돕는 조명기구(230)를 구비할 수 있다.
한편, 기포발생부(100)에는 급수되는 물에 함유된 이물질을 제거하는 필터(150)와, 필터(150)를 통해 이물질이 제거된 물을 살균하는 UV 살균장치(160)가 추가로 구비되어 물이 상수도 등으로부터 물탱크(110)로 급수되기 이전에 물속 이물질 제거 및 살균을 함으로써 깨끗한 물이 기포발생부(100)와 분사부(200)를 통해 분사되도록 할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치(10)는 미스트 분사의 쿨링 기능과 나노기포수 발생장치(130)의 미세먼지 및 세균 제거 기능을 발휘함으로써 냉난방 시스템 최적화 및 공기질을 개선할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치
100: 기포발생부 110: 물탱크
120: 제1펌프 130: 나노기포수 발생장치
140: 제2펌프 150: 필터
160: UV 살균장치 200: 분사부
210: 몸체 220: 분사노즐
230: 조명기구 300: 제어부
400: 계측장치 410: 농도계측센서
420: 온도계측센서

Claims (7)

  1. 급수된 물을 활용하여 나노기포수를 발생시키는 기포발생부와,
    상기 기포발생부와 연결되어 나노기포수를 분사하는 분사부와,
    상기 기포발생부 및 상기 분사부와 연계되어 상기 기포발생부와 상기 분사부를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 기포발생부는 급수된 물이 임시저장되는 물탱크와, 상기 물탱크와 연결되어 물이 일 방향으로 이동되도록 하는 제1펌프와, 상기 제1펌프와 연결되어 물을 활용하여 나노기포수를 발생시킨 후 상기 물탱크로 회수시키는 나노기포수 발생장치와, 상기 물탱크와 연결되어 상기 나노기포수 발생장치를 통해 회수된 물을 상기 분사부로 이동되도록 하는 제2펌프를 구비하고,
    상기 제1펌프와 상기 제2펌프는 급수 후 순차적으로 작동하고,
    상기 분사부는 상하방향으로 길게 구비되는 몸체와, 상기 몸체에 구비되어 상기 기포발생부를 통해 회수된 물이 분사되도록 하는 다수의 분사노즐과, 상기 몸체의 상단에 구비되어 야간 시 시야 확보를 돕는 조명기구를 구비하고,
    상기 제어부와 연계되어 미세먼지 농도 및 온도를 계측하는 계측장치가 더 구비되고, 상기 계측장치는 미세먼지 농도를 계측하는 농도계측센서와 외부온도를 계측하는 온도계측센서를 구비하고,
    상기 제어부는 상기 농도계측센서를 통해 계측된 미세먼지 농도에 따라 상기 기포발생부에서 상기 분사부로의 공급압을 조절하고, 온도계측센서를 통해 계측된 외부온도에 따라 상기 분사부의 작동을 제어하고,
    상기 기포발생부에는 급수되는 물에 함유된 이물질을 제거하는 필터와, 상기 필터를 통해 이물질이 제거된 물을 살균하는 UV 살균장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 나노기포수를 이용한 미스트 분사장치.
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