KR102634256B1 - 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버스정류장, 지하철, 휴게시설, 흡연부스 등의 다중 이동거점에 설치되어 공기 중에 포함된 미세먼지, 유해가스 등의 각종 오염물질을 수막에 의해 효과적으로 제거하는 한편 미관상 폭포수 분위기를 연출하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치는 전방에 외기가 유입되는 유입구(110)가 형성되고, 후방에 정화된 공기가 배출되는 배출구(120)가 형성되는 케이스(100); 상기 케이스(100)의 내측에 설치되어 외기를 케이스(100) 내부로 흡입하는 송풍팬(200); 상기 유입구(110) 측에 설치되어 물이 흘러내리면서 수막을 형성시켜 이와 접촉되는 공기를 정화시키는 습식 정화부(300); 상기 케이스(100)의 내측 하부에 설치되어 상기 습식 정화부(300)로 물을 순환 공급하는 물순환공급부(400); 상기 케이스(100)의 전방 일측에 설치되어 각종 영상정보를 표시하는 디스플레이부(500); 및 상기 케이스(100)의 전방 하측에 설치되어 폭포수의 물줄기를 연출하는 물줄기 연출부(600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치{Apparatus for wet air purification using waterfall method}
본 발명은 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버스정류장, 지하철, 휴게시설, 흡연부스 등의 다중 이동거점에 설치되어 공기 중에 포함된 미세먼지, 유해가스 등의 각종 오염물질을 수막에 의해 효과적으로 제거하는 한편 미관상 폭포수 분위기를 연출하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기 중에는 황사, 미세먼지, 세균 및 유해가스 등의 각종 환경 오염원이 포함되어 있다.
특히, 국내에서는 다중 이용시설 등의 실내공기질관리법을 제정하여 공공의 장소에서 지켜야 할 기준을 제시하고 매년 측정, 유지관리하고 있다.
하지만, 현재까지 다중 이용시설 등에 적용할 수 있는 기술이 없다. 다만, 공조기를 이용하여 환기시켜 주는 방법만이 유일한 대안으로 사용되고 있다.
최근 지하철 등의 다중 이용시설의 실내 공기질 관리가 강화되는 추세이다. 이에 따라, 지하철 역사의 실내 공간에 공기청정기가 설치되고 있다.
기존의 공기청정기는 헤파 필터(Hepa filter)를 이용하여 공기 중의 미세한 입자를 제거하는 것이 일반적이다.
하지만, 헤파 필터는 정전기 방식으로 미세먼지를 흡착해서 포집하므로, 유입되는 공기 중에 수분 또는 유증기가 많을 경우 여과 성능이 급격히 떨어질 수 있다. 또한, 잦은 필터 교체로 인하여 유지관리 비용이 많이 소요되고, 폐필터는 소각되어야 하는 폐기물이기 때문에 폐기물 소각처리에 따른 온실가스가 배출되는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 기술의 일례가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 입구 측에 흡기팬이 설치되고, 출구 측에 배기팬이 설치되며, 외부 몸체를 이루는 케이스부; 상기 입구와 연이어지도록 상기 케이스부 내에 설치되어, 상기 입구를 통해 유입되는 외기를 통과시켜 상기 외기 중의 미세입자를 집진함으로써 제거하는 집진부; 상기 집진부와 연결되도록 상기 케이스부 내에 설치되어, 상기 집진부를 지나 유입되는 상기 외기를 통과시켜 상기 외기 중의 유해물질을 분해하여 제거한 뒤 상기 출구를 통해 배출하는 광촉매부; 및 상기 흡배기팬, 상기 집진부, 및 상기 광촉매부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 복합식 다기능 공기정화장치에 대해 개시되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 집진부가 전극 집진 방식으로 이루어졌기 때문에 필터를 교체할 필요가 없다는 장점이 있으나, 집진부에 먼지가 쌓이면 정화 능력이 떨어지는 문제점이 있다.
특허문헌 2에는 외부 공기를 내부로 흡입하는 흡기구와, 내부를 거친 공기를 외부로 배출하는 배기구를 가지며, 하측 수평 격벽에 의해 흡기 공간과 장착 공간이 구획되며, 상측 수평 격벽에 의해 장착 공간과 배기 공간이 구획되며, 상기 장착 공간에 흡기 공간과 배기 공간과 통하게 덕트가 설치된 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되어 상기 흡기구로부터 외부 공기를 상기 하우징 내부로 흡입해서 상기 배기구로 송출하는 송풍기; 상기 덕트의 중앙에 통하게 연결된 필터 케이싱에 수용되어 상기 송풍기에 의해 공기를 통과시키면서 공기 중의 미세먼지를 걸러내며, 상기 필터 케이싱에 대해 수평 방향으로 슬라이딩되어 출입되도록 안내되는 세라믹 필터; 상기 하우징의 장착 공간에 장착되어, 흡입된 공기를 가열해서 가열된 공기가 상기 세라믹 필터를 통과하면서 살균 작용하게 하는 공기 가열기; 및 설정 모드에 따라 상기 송풍기와 공기 가열기를 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 이용시설용 공기청정기에 대해 개시되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 세라믹 필터의 가격이 고가이기 때문에 제품 단가가 상승되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1867580호(2018.06.14. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-2403513호(2022.05.30. 공고)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 버스정류장, 지하철, 휴게시설, 흡연부스 등의 다중 이동거점에 설치되어 공기 중에 포함된 미세먼지, 유해가스 등의 각종 오염물질을 수막에 의해 효과적으로 제거할 수 있는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 수막 필터에 의해 각종 오염물질을 필터링하고, 수막 필터에 공급되는 용수를 UV 살균하며, 용수에 천연 세정제를 공급하여 미생물 생장을 방지하는 하이브리드 방식을 채택함으로써 공기 정화 효율 및 용수의 살균효과를 높일 수 있는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 물순환공급부의 순환펌프에 공급되는 전기를 태양광 에너지로 이용하고, 빗물을 저장 후 재활용하여 용수로 이용함으로써 친환경적이고 에너지 소비를 절감할 수 있는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 습식 정화부의 수막과 자연스러운 조화를 이루면서 디자인 패널의 물줄기 형태와 물흐름판의 표면에 물이 흐르는 형태의 조합에 의해 폭포수 물줄기 모양이 연출되도록 함으로써 심미감을 불러일으킬 수 있는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치는 전방에 외기가 유입되는 유입구(110)가 형성되고, 후방에 정화된 공기가 배출되는 배출구(120)가 형성되는 케이스(100); 상기 케이스(100)의 내측에 설치되어 외기를 케이스(100) 내부로 흡입하는 송풍팬(200); 상기 유입구(110) 측에 설치되어 물이 흘러내리면서 수막을 형성시켜 이와 접촉되는 공기를 정화시키는 습식 정화부(300); 상기 케이스(100)의 내측 하부에 설치되어 상기 습식 정화부(300)로 물을 순환 공급하는 물순환공급부(400); 상기 케이스(100)의 전방 일측에 설치되어 각종 영상정보를 표시하는 디스플레이부(500); 및 상기 케이스(100)의 전방 하측에 설치되어 폭포수의 물줄기를 연출하는 물줄기 연출부(600);를 포함하며, 상기 습식 정화부(300)는, 상하로 이격된 상측 관부(311)와 하측 관부(312)에 스트링(313)을 조밀하게 권취하여 스트링(313)을 타고 물이 흐르면서 물의 표면장력에 의하여 얇은 수막을 형성시키는 수막 필터유닛(310); 상기 수막 필터유닛(310)의 전방 하측에 설치되어 수막 필터유닛(310)을 통해 오염물질이 함유된 오염수를 물순환공급부(400)로 배출하는 드레인유닛(320); 및 상기 수막 필터유닛(310)의 후방에 설치되어 원활한 수막 형성을 위하여 수막 필터유닛(310)을 통과하는 공기의 흐름을 전환시키는 흐름전환유닛(330);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구(110)에는 상기 습식 정화부(300)를 보호하는 동시에 공기 유입은 가능하도록 보호망(130)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구(110)의 일측에는 습식 정화부(300)를 향해 빛을 조사하는 LED 모듈(140)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 물순환공급부(400)는, 상기 케이스(100)에 인입 또는 인출 가능하도록 결합되며, 원수가 유입되어 집수되는 집수조(411)와, 필터부재(420)에 의해 여과된 정수가 저장되는 정화수조(412)를 구비하는 물탱크(410); 상기 물탱크(410)의 내부에 착탈 가능하게 수납되어 상기 집수조(411)의 원수를 여과하는 필터부재(420); 상기 정화수조(412)의 내부에 설치되어 정수를 순환시키는 순환펌프(430); 및 상기 순환펌프(430)와 습식 정화부(300)에 연결되는 순환관(440);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집수조(411)의 상부에는 UV 살균기(460)를 전원과 연결하기 위한 복수의 접속포트(451)가 돌출 구비된 차폐판(450)이 설치되고, 상기 차폐판(450)의 하부에는 UV-A 또는 UV-C 파장 대역을 갖는 LED 광원이 다수 배열되어 자외선 광을 조사하여 집수조(411) 내부로 유입되는 원수 또는 오염수를 살균하는 UV 살균기(460)가 복수개로 설치되며, 상기 UV 살균기(460)는 집수조(411) 내의 물속에 잠기도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정화수조(412)의 일측에는 내부에 유기산 및 피톤치드를 혼합한 세정제가 저장되며, 일정 시간 간격으로 정화수조(412) 내부로 세정제를 주입시키는 세정제 주입기(470)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물줄기 연출부(600)는, 상기 습식 정화부(300)의 하부에 이웃하여 개폐 가능하게 결합되며, 물줄기 형태로 형성되는 디자인 패널(610); 상기 디자인 패널(610)에 의해 커버되며, 입체 구조를 갖는 표면에 물이 흐르고 상부 및 하부에 수조(621)가 각각 구비되는 물흐름판(620); 상기 물흐름판(620)의 표면에 빛을 조사하는 조명부재(630); 및 상기 물흐름판(620)의 하부측 수조에 집수된 물을 순환관을 통해 상부측 수조로 공급하는 공급펌프(640);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물줄기 연출부(600)는, 상기 습식 정화부(300)의 하부에 이웃하여 개폐 가능하게 결합되며, 물줄기가 굴곡을 따라 흐르는 형태로 형성되는 디자인 패널(610); 상기 디자인 패널(610)의 내측에 설치되어 빛을 조사하는 발광부재(650);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(100)의 일측에는 주변 환경정보를 측정하는 복합 센서모듈(480)이 설치되고, 상기 복합 센서모듈(480)에 의해 측정된 환경정보는 디스플레이부(500)에 표시되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(100)의 내측에는 태양광 패널(710)에서 생성된 전기에너지를 저장하는 배터리(720)가 설치되고, 상기 배터리(720)는 상기 물순환공급부(400)의 순환펌프(430)에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치는 공기 중에 포함된 미세먼지, 유해가스 등의 각종 오염물질을 수막에 의해 효과적으로 제거하여 공기질 개선은 물론 미관상 폭포수 분위기를 연출하는 효과가 있다.
또한, 수막 필터에 의해 각종 오염물질을 필터링하고, 수막 필터에 공급되는 용수를 UV 살균하며, 용수에 천연 세정제를 공급하여 미생물 생장을 방지하는 하이브리드 방식을 채택함으로써 공기 정화 효율 및 용수의 살균효과를 높이는 효과가 있다.
또한, 물순환공급부의 순환펌프에 공급되는 전기를 태양광 에너지로 이용하고, 빗물을 저장 후 재활용하여 용수로 이용함으로써 친환경적이고 에너지 소비를 절감하는 효과가 있다.
또한, 습식 정화부의 수막과 자연스러운 조화를 이루면서 디자인 패널의 물줄기 형태와 물흐름판의 표면에 물이 흐르는 형태의 조합에 의해 폭포수 물줄기 모양이 연출되도록 함으로써 심미감을 불러일으키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치를 나타낸 배면도.
도 3은 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치에서 보호망을 분리한 상태를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치에서 케이스를 제외한 구성을 나타낸 후방 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치의 습식 정화부를 나타낸 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치의 물순환공급부를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치의 물줄기 연출부를 나타낸 분해 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 물줄기 연출부의 다른 실시예를 나타낸 후방 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 제어부의 제어 흐름을 나타낸 블록도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치는 버스정류장, 지하철, 휴게시설, 흡연부스 등의 다중 이동거점에 설치되어 공기 중에 포함된 미세먼지, 유해가스 등의 각종 오염물질을 수막에 의해 효과적으로 제거하는 한편 미관상 폭포수 분위기를 연출할 수 있는 것으로, 케이스(100), 송풍팬(200), 습식 정화부(300), 물순환공급부(400), 디스플레이부(500) 및 물줄기 연출부(600)를 포함한다.
상기 케이스(100)는 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 내부에는 송풍팬(200), 습식 정화부(300), 물순환공급부(400) 등이 장착된다.
상기 케이스(100)의 내측에는 각종 구성품들을 지지 및 고정하기 위한 프레임(미도시)이 설치된다.
상기 케이스(100)는 전방에 외기가 유입되는 유입구(110)가 형성되고, 후방에 정화된 공기가 배출되는 배출구(120)가 형성된다.
상기 케이스(100)의 상부에는 통풍구(154)가 형성되고, 하부에는 복수의 바퀴(155)가 구비될 수 있다.
상기 케이스(100)의 후방에는 상부 커버와 하부 커버가 각각 개폐 가능하게 설치될 수 있다.
상기 유입구(110)에는 상기 습식 정화부(300)를 보호하는 동시에 공기 유입은 가능하도록 보호망(130)이 설치된다. 상기 보호망(130)은 이물질 및 벌레 등의 유입을 차단하는 방충망을 적용할 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유입구(110)의 둘레에는 전방 및 상부가 개방된 틀 형태의 가이드 프레임(111)이 설치된다. 따라서, 상기 가이드 프레임(111)의 상부를 통해 보호망(130)을 삽입하거나 또는 외부로 분리해낼 수 있다.
상기 유입구(110)의 일측에는 습식 정화부(300)의 수막을 향해 빛을 조사하는 LED 모듈(140)이 설치된다.
이때, 상기 LED 모듈(140)은 물이 흐르는 효과를 내기 위하여 푸른색으로 발광하는 LED 광원을 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(100)의 상부에는 사용자의 조작에 의해 제어부(800)에 제어명령을 입력할 수 있도록 복수의 제어스위치(810)가 설치된다. 상기 제어부(800)는 상기 송풍팬(200), 습식 정화부(300), 물순환공급부(400), 디스플레이부(500) 및 물줄기 연출부(600)의 작동을 제어한다.
상기 제어부(800)는 제어스위치(810)의 신호를 수신하여 사용자가 입력한 제어 명령에 따라 상기 송풍팬(200), 습식 정화부(300), 물순환공급부(400), 디스플레이부(500) 및 물줄기 연출부(600)의 작동을 제어한다.
상기 제어스위치(810)는 메인 전원, LED, 펌프, 송풍팬, UV 살균기 등을 각각 제어하는 스위치가 복수로 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(100)의 내부 일측에는 주변 환경정보를 측정하는 복합 센서모듈(480)이 설치되고, 상기 복합 센서모듈(480)에 의해 측정된 환경정보는 디스플레이부(500)에 표시된다.
상기 복합 센서모듈(480)은 농도센서, 산소센서, 미세먼지센서, 온습도센서, 오존센서 등을 포함할 수 있다. 상기 복합 센서모듈(480)은 주변 환경정보를 실시간으로 측정하고, 측정된 환경정보는 제어부(800)로 전송한다. 상기 제어부(800)는 해당 환경정보를 디스플레이부(500)에 제공한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 송풍팬(200)은 상기 케이스(100)의 내측에 설치되어 외기를 케이스(100) 내부로 흡입한다.
부연하면, 상기 송풍팬(200)은 상기 케이스(100)의 내측 중간부에 위치되는 것으로, 작동 시 외부의 공기를 케이스(100)의 유입구(110)로 흡입한 후 배출구(120)로 배출되도록 한다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 습식 정화부(300)는 상기 유입구(110) 측에 설치되어 물이 흘러내리면서 수막을 형성시켜 이와 접촉되는 공기를 정화시킨다.
이러한 습식 정화부(300)는 수막 필터유닛(310), 드레인유닛(320) 및 흐름전환유닛(330)을 포함한다.
상기 수막 필터유닛(310)은 상하로 이격된 상측 관부(311)와 하측 관부(312)에 스트링(313)을 조밀하게 권취하여 스트링(313)을 타고 물이 흐르면서 물의 표면장력에 의하여 얇은 수막을 형성시킨다.
상기 수막 필터유닛(310)은 장치의 규격에 따라 1개 또는 1개 이상으로 설치될 수 있다.
상기 수막 필터유닛(310)은 대한민국 등록특허공보 제10-1793695호(2017.11.03. 공고)에 개시되어 있는 공지의 기술로서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 드레인유닛(320)은 상기 수막 필터유닛(310)의 전방 하측에 설치되어 수막 필터유닛(310)을 통해 오염물질이 함유된 오염수를 물순환공급부(400)로 배출한다.
즉, 상기 드레인유닛(320)은 상기 수막 필터유닛(310)을 통해 흘러내린 오염수를 집수하도록 상부가 개방된 함체 구조로 이루어지며, 그 바닥면에는 집수된 오염물이 배출되도록 오염수 배출공(321)이 하나 또는 하나 이상으로 형성된다. 상기 오염수 배출공(321)을 통해 배출되는 오염수는 집수조(411)로 유입된다.
상기 흐름전환유닛(330)은 상기 수막 필터유닛(310)의 후방에 설치되어 원활한 수막 형성을 위하여 수막 필터유닛(310)을 통과하는 공기의 흐름을 전환시킨다.
상기 흐름전환유닛(330)은 전방 및 하부가 개방되고, 후방, 상부 및 양측이 폐쇄되도록 형성되는 케이스 형태의 제1 가이드(331)와, 상기 제1 가이드(331)의 하측에 상기 제1 가이드(331)로부터 후방측으로 이격 배치되어 공기가 배출되는 배기구(333)를 갖는 제2 가이드(332)로 이루어진다. 상기 제2 가이드(332)는 상부가 개방된 케이스 형태로 이루어진다.
이처럼, 상기 흐름전환유닛(330)은 상기 수막 필터유닛(310)을 통과한 공기가 상기 제1 가이드(331)의 후방 벽면을 통해 하향의 흐름으로 변환되고, 이어서 상기 제2 가이드(332)의 후방 벽면을 통해 공기의 흐름을 다시 한번 전환시켜 상향의 흐름으로 변환되어 배출되도록 한다.
그러므로, 상기 흐름전환유닛(330)에 의해 공기의 흐름을 가변시킴으로써 상기 수막 필터유닛(310)에 의한 원활한 수막 형성이 가능하도록 한다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 물순환공급부(400)는 상기 케이스(100)의 내측 하부에 설치되어 상기 습식 정화부(300)로 물을 순환 공급한다.
이러한 물순환공급부(400)는 물탱크(410), 필터부재(420), 순환펌프(430) 및 순환관(440)을 포함한다.
상기 물탱크(410)는 상부가 개방된 함체 구조로서, 상기 케이스(100)에 슬라이딩 인입 또는 인출 가능하도록 결합된다. 이를 위해, 상기 케이스(100)의 내측에 설치된 프레임 양측벽에는 슬라이드 레일(150)이 각각 설치된다. 또한, 상기 케이스(100)의 바닥면에는 바(bar) 형태의 가이드(153)가 설치된다.
상기 슬라이드 레일(150)은 상부 레일과 하부 레일의 내부로 가이드 레일(151)이 설치되되 상기 하부 레일의 일측에 고정브라켓(미도시)이 설치된다. 상기 고정브라켓은 상기 물탱크(410)의 외면에 고정된다.
상기 가이드 레일(151)의 일단에는 전후방으로 슬라이딩 이동되는 가이드 레일(151)을 록킹 또는 록킹 해제하는 록킹레버(152)가 설치된다.
한편, 상기 물탱크(410)는 원수가 유입되어 집수되는 집수조(411)와, 필터부재(420)에 의해 여과된 정수가 저장되는 정화수조(412)를 구비한다.
상기 정화수조(412)의 일측에는 정화수조(412) 내의 수질을 측정하기 위한 수질측정센서가 설치될 수 있다.
상기 집수조(411)의 하부 일측에는 밸브를 갖는 드레인관(413)이 설치된다. 또한, 상기 집수조(411)의 일측에는 상수도관이 연결되거나 또는 우수관이 연결될 수 있다.
일예로, 상기 집수조(411)에 우수관이 연결되는 경우에는 우수관 일측에 여과필터와 플라즈마 발생기가 설치될 수 있다. 상기 여과필터는 빗물에 포함된 이물질을 여과하는 기능을 수행하고, 상기 플라즈마 발생기는 여과필터를 통해 여과된 빗물에 플라즈마를 방출하여 살균시킨다. 즉, 플라즈마의 양이온 및 음이온은 유입된 빗물과 접촉하여 라디칼을 생성하여 빗물에 있는 미생물을 살균시킨다.
상기 필터부재(420)는 상기 물탱크(410)의 내부에 착탈 가능하게 수납되어 상기 집수조(411)의 원수를 여과한다. 즉, 상기 물탱크(410)의 내부 중간에는 필터부재(420)를 장착 또는 탈거할 수 있도록 수납케이스(414)가 설치된다.
상기 필터부재(420)는 상기 물탱크(410) 내부에서 구획벽 역할을 하여 상기 집수조(411)와 정화수조(412)가 구비되도록 한다.
상기 필터부재(420)에 의해 여과된 정수는 집수조(411)에 이웃하는 정화수조(412)로 유입된다.
상기 순환펌프(430)는 상기 정화수조(412)의 내부에 설치되어 정수를 순환시킨다.
상기 순환펌프(430)는 상기 정화수조(412)의 내부에 물에 잠기도록 설치되며, 상기 순환펌프(430)와 습식 정화부(300)에 연결된 순환관(440)의 일단부에 연결되어 정화수조(412) 내부의 물을 펌핑하여 상기 습식 정화부(300)의 수막 필터유닛(310)으로 순환되도록 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 집수조(411)의 상부에는 UV 살균기(460)를 전원과 연결하기 위한 복수의 접속포트(451)가 돌출 구비된 차폐판(450)이 설치된다.
상기 차폐판(450)의 하부에는 UV-A 또는 UV-C 파장 대역을 갖는 LED 광원이 다수 배열되어 자외선 광을 조사하여 집수조(411) 내부로 유입되는 원수 또는 오염수를 살균하는 UV 살균기(460)가 복수개로 설치된다.
상기 UV 살균기(460)는 집수조(411) 내의 물속에 잠기도록 배치되는 것이 바람직하다.
부연하면, 상기 UV 살균기(460)는 파란색 UVA와 투명 UVC 파장 대역을 조사하는 LED 광원을 혼합하여 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 투명 UVC 파장 대역을 조사하는 LED 광원만을 사용하는 경우 UV 살균기(460)에 전원이 제대로 들어왔는지 알 수가 없고, 기타 안전상 문제를 예방하기 위함이다.
한편, 상기 UV 살균기(460)는 대한민국 등록특허공보 제10-1872887호(2018.06.29. 공고)에 개시되어 있는 공지의 기술로서, 자외선 광(UV)의 특정 파장 대역을 갖는 LED 광원이 다수 배열된 다각기둥 형태로 마련되어 UV 살균 작용을 하는 UV 살균모듈과, 일단이 상기 UV 살균모듈의 일측에 연결되어 상기 자외선 광의 조사 시 발산되는 열을 전달받는 히트파이프와, 내부 중심에 상기 히트파이프의 일 영역이 관통 결합되어 상기 히트파이프를 통해 전달된 열을 발산하여 냉각시키는 방열부재를 포함하며, 상기 UV 살균모듈은, 다각 기둥 형태로 형성되어 중앙에 상기 히트파이프의 타 영역이 관통 결합하도록 소정의 결합공이 천공되는 지그부와, 상기 지그부의 서로 인접하지 않는 적어도 하나 이상의 외측면에 각각 길이방향으로 나란히 배열되어 하나의 열을 이루도록 설치된 LED부를 포함하는 자외선 LED를 이용한 수조용 살균 장치를 적용할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 정화수조(412)의 일측에는 내부에 유기산 및 피톤치드를 혼합한 세정제가 저장되며, 일정 시간 간격으로 정화수조(412) 내부로 세정제를 주입시키는 세정제 주입기(470)가 설치된다.
부연하면, 상기 세정제는 사포닌 함유 식물 추출물 50~60 중량부, 모과 추출물 5~10 중량부, 편백나무 추출물 10~20 중량부, 은행잎 추출물 1~5 중량부, 레몬껍질 오일 혼합물 5~10 중량부를 포함할 수 있다.
상기 사포닌 함유 식물 추출물의 함량은 50~60 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 사포닌 함유 식물 추출물의 함량이 50 중량부 미만이면 세정 및 항균 효과가 미미하고, 60 중량부를 초과하면 비경제적이면서 세정 효과가 오히려 저하되는 문제가 있다.
상기 모과 추출물의 함량은 5~10 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 모과 추출물의 함량이 5 중량부 미만이면 항균 증진 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과하면 산성이 강하여 바람직하지 않다.
상기 편백나무 추출물의 함량은 10~20 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 편백나무 추출물의 함량이 10 중량부 미만이면 소취 및 항균 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하면 편백 향이 너무 과도하여 오히려 거부감이 들 수 있다.
상기 은행잎 추출물의 함량은 1~5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 은행잎 추출물의 함량이 1 중량부 미만이면 수계 청정 및 정화 장치의 손상 방지 효과가 미미하고, 5 중량부를 초과하면 함량 증가에 따른 효과의 상승이 미미하여 비경제적이다.
상기 레몬껍질 오일 혼합물의 함량은 5~10 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 레몬껍질 오일 혼합물의 함량이 5 중량부 미만이면 살균 작용 및 이물질 분리 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과하면 함량 증가에 따라 효능이 저하될 우려가 있다.
위와 같은 특성을 갖는 세정제는 물에 혼합하거나 또는 배출되는 물에 혼합하여 사용함으로써, 오염물이 축적되는 것을 방지함은 물론 미생물의 생장을 방지하여 습식 정화부(300)의 공기 정화 효율이 저하되는 것을 방지하며, 화학성분을 배제하고 인체에 무해한 천연 추출물을 이용하여 친환경적이고 안전함은 물론 우수한 세정력을 발휘하는 효과가 있다.
도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이부(500)는 상기 케이스(100)의 전방 일측에 설치되어 각종 영상정보를 표시한다. 상기 디스플레이부(500)에 표시되는 영상정보는 서버로부터 수신받거나 저장된 영상일 수도 있다.
상기 영상정보는 각종 광고, 기상 정보, 생활 정보, 미세먼지, 오존, 기온, 대기오염 정보 등이 해당된다.
상기 디스플레이부(500)는 사용자의 조작을 통해 작동하는 터치스크린(미도시)을 포함한다. 따라서, 상기 터치스크린을 통해 장치를 제어하고, 조작할 수 있다.
특히, 상기 디스플레이부(500)는 영상 송출 또는 조작을 위하여 복수개로 구성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 물줄기 연출부(600)는 상기 케이스(100)의 전방 하측에 설치되어 폭포수의 물줄기를 연출한다.
이러한 물줄기 연출부(600)는 디자인 패널(610), 물흐름판(620), 조명부재(630) 및 공급펌프(640)를 포함한다.
상기 디자인 패널(610)은 상기 습식 정화부(300)의 하부에 이웃하여 개폐 가능하게 결합되며, 물줄기 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 디자인 패널(610)은 투명의 유리 재질 또는 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.
상기 물흐름판(620)은 상기 디자인 패널(610)에 의해 커버되며, 파형 주름, 계단 등의 입체 구조를 갖는 표면에 물이 흐르고, 상부 및 하부에 수조(621)가 각각 구비된다. 이러한 물흐름판(620)은 석재 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 조명부재(630)는 상기 물흐름판(620)의 표면에 빛을 조사하여 조명 효과는 물론 외부에서 물의 흐름을 볼 수 있게 한다.
상기 공급펌프(640)는 상기 물흐름판(620)의 하부측 수조에 집수된 물을 순환관을 통해 상부측 수조로 공급한다.
상기 공급펌프(640)는 물흐름판(620)의 상부측 수조와 하부측 수조 사이에 연결된 순환관의 일측에 설치되어 하부측 수조에 집수된 물을 펌핑하여 순환시킨다.
이러한 구성을 갖는 물줄기 연출부(600)에 의하면, 습식 정화부의 수막과 자연스러운 조화를 이루면서 디자인 패널의 물줄기가 굴곡을 따라 흐르는 형태와 물흐름판의 표면에 물이 흐르는 형태의 조합에 의해 폭포수 물줄기 모양이 연출되도록 함으로써 심미감을 불러일으키는 효과가 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 다른 실시예의 물줄기 연출부(600)는, 상기 습식 정화부(300)의 하부에 이웃하여 개폐 가능하게 결합되며, 물줄기가 굴곡을 따라 흐르는 형태로 형성되는 디자인 패널(610)과, 상기 디자인 패널(610)의 내측에 설치되어 빛을 조사하는 발광부재(650)를 포함할 수 있다.
상기 디자인 패널(610)은 폭포수와 유사하게 흰색과 푸른색이 조합된 색상으로 코팅 또는 도포된 유리 재질 또는 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.
상기 발광부재(650)는 LED 광원으로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 디자인 패널(610)의 내측에서 빛을 발광하여 디자인 패널(610)의 형태에 따른 폭포수 물줄기 모양이 연출되도록 한다.
도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(100)의 내측에는 태양광 패널(710)에서 생성된 전기에너지를 저장하는 배터리(720)가 설치되고, 상기 배터리(720)는 상기 물순환공급부(400)의 순환펌프(430)에 전원을 공급할 수 있다. 이 밖에도, 상기 태양광 패널(710)로부터 생성된 직류를 교류로 전환하는 인버터(미도시)가 설치된다.
상기 태양광 패널(710)은 도로 주변에 설치되는 지상 구조물에 설치되는 것으로, 지상 구조물로는 가로등, 신호등, 전봇대, 버스정류장, 파고라 등을 이용할 수 있다.
상기 배터리(720)는 인산철 배터리, 리튬이온 배터리 등을 사용할 수 있으며 그 종류에 특별한 제약은 없다.
이처럼, 상기 물순환공급부(400)의 순환펌프(430)에 태양광 발전에 의해 생성된 전기를 활용함으로써 에너지 소비 절감 및 탄소 배출량을 저감하는 효과가 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
100 : 케이스 110 : 유입구
111 : 가이드 프레임 120 : 배출구
130 : 보호망 140 : LED 모듈
150 : 슬라이드 레일 151 : 가이드 레일
152 : 잠금홀더 153 : 가이드
154 : 통풍구 155 : 바퀴
200 : 송풍팬 300 : 습식 정화부
310 : 수막 필터유닛 311 : 상측 관부
312 : 하측 관부 313 : 스트링
320 : 드레인유닛 321 : 오염수 배출공
330 : 흐름전환유닛 331 : 제1 가이드
332 : 제2 가이드 333 : 배기구
400 : 물순환공급부 410 : 물탱크
411 : 집수조 412 : 정화수조
413 : 드레인관 414 : 수납케이스
420 : 필터부재 430 : 순환펌프
440 : 순환관 450 : 차폐판
451 : 접속포트 460 : UV 살균기
470 : 세정제 주입기 480 : 복합 센서모듈
500 : 디스플레이부 600 : 물줄기 연출부
610 : 디자인 패널 620 : 물흐름판
621 : 수조 630 : 조명부재
640 : 공급펌프 650 : 발광부재
710 : 태양광 패널 720 : 배터리
800 : 제어부 810 : 제어스위치

Claims (11)

  1. 전방에 외기가 유입되는 유입구(110)가 형성되고, 후방에 정화된 공기가 배출되는 배출구(120)가 형성되는 케이스(100);
    상기 케이스(100)의 내측에 설치되어 외기를 케이스(100) 내부로 흡입하는 송풍팬(200);
    상기 유입구(110) 측에 설치되어 물이 흘러내리면서 수막을 형성시켜 이와 접촉되는 공기를 정화시키는 습식 정화부(300);
    상기 케이스(100)의 내측 하부에 설치되어 상기 습식 정화부(300)로 물을 순환 공급하는 물순환공급부(400);
    상기 케이스(100)의 전방 일측에 설치되어 각종 영상정보를 표시하는 디스플레이부(500); 및
    상기 케이스(100)의 전방 하측에 설치되어 폭포수의 물줄기를 연출하는 물줄기 연출부(600);를 포함하며,
    상기 습식 정화부(300)는, 상하로 이격된 상측 관부(311)와 하측 관부(312)에 스트링(313)을 조밀하게 권취하여 스트링(313)을 타고 물이 흐르면서 물의 표면장력에 의하여 얇은 수막을 형성시키는 수막 필터유닛(310);
    상기 수막 필터유닛(310)의 전방 하측에 설치되어 수막 필터유닛(310)을 통해 오염물질이 함유된 오염수를 물순환공급부(400)로 배출하는 드레인유닛(320); 및
    상기 수막 필터유닛(310)의 후방에 설치되어 원활한 수막 형성을 위하여 수막 필터유닛(310)을 통과하는 공기의 흐름을 전환시키는 흐름전환유닛(330);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입구(110)에는 상기 습식 정화부(300)를 보호하는 동시에 공기 유입은 가능하도록 보호망(130)이 설치되는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입구(110)의 일측에는 습식 정화부(300)를 향해 빛을 조사하는 LED 모듈(140)이 설치되는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 물순환공급부(400)는, 상기 케이스(100)에 인입 또는 인출 가능하도록 결합되며, 원수가 유입되어 집수되는 집수조(411)와, 필터부재(420)에 의해 여과된 정수가 저장되는 정화수조(412)를 구비하는 물탱크(410);
    상기 물탱크(410)의 내부에 착탈 가능하게 수납되어 상기 집수조(411)의 원수를 여과하는 필터부재(420);
    상기 정화수조(412)의 내부에 설치되어 정수를 순환시키는 순환펌프(430); 및
    상기 순환펌프(430)와 습식 정화부(300)에 연결되는 순환관(440);을 포함하는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 집수조(411)의 상부에는 UV 살균기(460)를 전원과 연결하기 위한 복수의 접속포트(451)가 돌출 구비된 차폐판(450)이 설치되고,
    상기 차폐판(450)의 하부에는 UV-A 또는 UV-C 파장 대역을 갖는 LED 광원이 다수 배열되어 자외선 광을 조사하여 집수조(411) 내부로 유입되는 원수 또는 오염수를 살균하는 UV 살균기(460)가 복수개로 설치되며,
    상기 UV 살균기(460)는 집수조(411) 내의 물속에 잠기도록 배치되는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 정화수조(412)의 일측에는 내부에 유기산 및 피톤치드를 혼합한 세정제가 저장되며, 일정 시간 간격으로 정화수조(412) 내부로 세정제를 주입시키는 세정제 주입기(470)가 설치되는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 물줄기 연출부(600)는, 상기 습식 정화부(300)의 하부에 이웃하여 개폐 가능하게 결합되며, 물줄기 형태로 형성되는 디자인 패널(610);
    상기 디자인 패널(610)에 의해 커버되며, 입체 구조를 갖는 표면에 물이 흐르고 상부 및 하부에 수조(621)가 각각 구비되는 물흐름판(620);
    상기 물흐름판(620)의 표면에 빛을 조사하는 조명부재(630); 및
    상기 물흐름판(620)의 하부측 수조에 집수된 물을 순환관을 통해 상부측 수조로 공급하는 공급펌프(640);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 물줄기 연출부(600)는, 상기 습식 정화부(300)의 하부에 이웃하여 개폐 가능하게 결합되며, 물줄기가 굴곡을 따라 흐르는 형태로 형성되는 디자인 패널(610);
    상기 디자인 패널(610)의 내측에 설치되어 빛을 조사하는 발광부재(650);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 케이스(100)의 일측에는 주변 환경정보를 측정하는 복합 센서모듈(480)이 설치되고, 상기 복합 센서모듈(480)에 의해 측정된 환경정보는 디스플레이부(500)에 표시되는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스(100)의 내측에는 태양광 패널(710)에서 생성된 전기에너지를 저장하는 배터리(720)가 설치되고, 상기 배터리(720)는 상기 물순환공급부(400)의 순환펌프(430)에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 폭포수 방식을 적용한 습식 공기정화장치.
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