KR20110098248A - 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치에 관한 것으로, 실내용 공기정화장치를 건축물의 일사량이 많은 벽면 창틀에 고정하고, 태양광이 직접 장치에 조사되게 하여 태양광으로 에너지를 축적하면서 광합성 작용 및 액포 작용을 수행하는 광합성 생물을 이용한 필터를 통해, 실내의 공기에 포함된 이산화탄소를 감소시키고 각종 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치는, 창틀에 고정되며 내부에 소정의 공간을 마련하도록 양측면에는 사각판재가 부착된 프레임부와; 상기 프레임부의 내부에서 소정의 기울기를 가지도록 구성된 광합성 식물이 층구조를 이루되 서로 지그재그로 배열되는 경사부 층 구조로 다수개 형성되는 광합성 생물 필터부와; 상기 프레임부의 상부에 위치하면서 외부의 태양을 집광하는 집광부와; 상기 프레임부 일측에는 집광부에서 변환된 전기에너지를 공급하는 전원부와; 상기 프레임부의 상단 일측에서 프레임부 내의 광합성 생물 필터부로 물을 공급하는 급수부와; 상기 프레임부 내부의 습도와 온도조절, 물의 공급량을 조절을 위한 조절부와; 상기 프레임부의 측면에 각각 외부 공기 흡입과 정화된 내부 공기 배출하도록 공기 순환을 위한 공기순환팬과; 상기 프레임부에 각각 구성된 집광부, 전원부, 급수부, 조절부, 공기순환팬을 제어하는 제어부;로 구성된다.

Description

창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치{A window type indoor air purifier using photosynthetic organisms}
본 발명은 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 실내용 공기정화장치를 건축물의 일사량이 많은 벽면 창틀에 고정하고, 태양광이 직접 장치에 조사되게 하여 태양광으로 에너지를 축적하면서 광합성 작용 및 액포 작용을 수행하는 광합성 생물을 이용한 필터를 통해, 실내의 공기에 포함된 이산화탄소를 감소시키고 각종 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치에 관한 것이다.
근래 웰빙(Well-being)이 유행하며 삶의 질 향상에 많은 관심과 투자가 이루어지고 있다.
이는 생활하는 공간에 관해서도 적용되어 실내의 생활환경 문제에 대해 많은 관심이 쏠리고 있다.
여러 생활환경 문제 가운데 공기에 대해서는 환경오염에 따르는 여러 오염물질이 특별한 정화 장치 없이 실내로 바로 유입되고 있다.
또한, 새집증후군에서와 같이 건축 자재나 벽지에서 집 스스로가 만드는 유해물질 또한 실내에 높은 농도로 존재하고 있다.
이러한 오염물질은 거주자의 두통, 피로감, 어지러움, 집중력저하와 같은 질환을 일으킨다.
이러한 문제로 공기정화 장치가 널리 보급되고 있는 추세이다.
하지만 종래의 공기정화 장치는 다공성 재질의 필터 또는 전기집진 방식의 필터를 이용하고 있는데 이러한 필터들만으로 분진을 비롯한 각종 휘발성 유기화합물(VOC, Volatile Organic Compound), 산소라디칼(Oxygen radical)과 이로부터 파생되는 여러 산소화합물을 포함하는 활성산소, 이산화탄소, 그리고 질소산화물과 같은 오염물질을 효과적으로 제거하지 못하는 문제점이 있었다.
또는 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 부수 효과를 기대하고 있는데 반해 정서적 풍요로움이나 심미적 기능을 가질 수는 있으나 "맑은 공기"에 대한 효과는 크지 않다.
최근 아파트나 사무실, 지하시설물, 고층빌딩 등과 같은 폐쇄된 공간에서 오랜 시간을 보내는 사람들에게 나타나는 이상 증상, 즉 빌딩증후군을 보이는 사람들이 증가하고 있다.
이러한 빌딩증후군의 완화를 위해 실내조경 시설물을 설치하기도 하였으나 종래의 실내조경 시설물들은 공기를 맑게 하고 실내환경을 개선하는데 있어서 다소 미흡한 것들이었다.
최근에는 향기를 질병의 예방과 치료 목적에 적극 이용하는 아로마테라피(Aromatherapy)가 널리 각광받고 있으며, 아로마테라피에 사용할 수 있는 다양한 종류의 기능성 허브가 알려져 있다.
허브는 향이 있으면서 인간에게 이로운 식물을 말하는 것으로 인간의 기억과 감정, 신체기능 등을 활성화하는 것은 물론 주위 환경을 맑고 향기롭게 만들어 스트레스를 해소하고 신경을 안정화하며 심신의 균형을 잡아주는 등 몸과 마음, 감정 모두에 유익하다.
이에 따라 심미적, 생태적 기능은 물론 공기정화기능과 허브를 통한 아로마테라피 기능까지 동시에 만족시킬 수 있는 실내조경 시설물의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 실내용 공기정화장치를 건축물의 일사량이 많은 벽면 창틀에 고정하고, 태양광이 직접 장치에 조사되게 하여 태양광으로 에너지를 축적하면서 광합성 작용 및 액포 작용을 수행하는 광합성 생물을 이용한 필터를 통해, 실내의 공기에 포함된 이산화탄소를 감소시키고 각종 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치는, 창틀에 고정되며 내부에 소정의 공간을 마련하도록 양측면에는 사각판재가 부착된 프레임부와; 상기 프레임부의 내부에서 소정의 기울기를 가지도록 구성된 광합성 식물이 층구조를 이루되 서로 지그재그로 배열되는 경사부 층 구조로 다수개 형성되는 광합성 생물 필터부와; 상기 프레임부의 상부에 위치하면서 외부의 태양을 집광하는 집광부와; 상기 프레임부 일측에는 집광부에서 변환된 전기에너지를 공급하는 전원부와; 상기 프레임부의 상단 일측에서 프레임부 내의 광합성 생물 필터부로 물을 공급하는 급수부와; 상기 프레임부 내부의 습도와 온도조절, 물의 공급량을 조절을 위한 조절부와; 상기 프레임부의 측면에 각각 외부 공기 흡입과 정화된 내부 공기 배출하도록 공기 순환을 위한 공기순환팬과; 상기 프레임부에 각각 구성된 집광부, 전원부, 급수부, 조절부, 공기순환팬을 제어하는 제어부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 프레임부의 양측 사각판재는 투명 강화 유리로 형성되어 건물 외부로부터 태양의 일사량을 광합성 생물 필터부에 공급하면서 실내에서는 프레임부의 내부에 구비된 광합성 생물 필터부의 성장을 관람하게 되는 것을 포함함을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 프레임부에서 실내 측에 노출되는 사각판재를 LED 액정 패널로 구성하는 것을 더 포함함을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광합성 생물 필터부는, 길이방향으로 길게 형성되어 식물을 재배하기 위한 투명체로 된 식물재배 프레임과; 상기 식물재배 프레임의 바닥면에 전압을 인가받아 면상태로 발열되는 단열재가 구비된 면상발열체와; 상기 면상발열체 상부에 합성섬유로 소정의 층을 이루도록 열풍 결합된 제1 부직포와; 상기 제1 부직포의 상부에 천연섬유와 합성섬유로 이루어진 직물에 니들펀칭하여 제조된 제2 부직포와; 상기 제2 부직포의 상부에 천연섬유로 구성된 직물에 니들펀칭하여 제조된 제3 부직포와; 상기 제3 부직포의 상부에 식재되어 식물재배 프레임에 채워져 안치되는 광합성 생물; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광합성 생물 필터부는, 광합성 작용 및 액포 작용을 수행하는 광합성 생물을 수용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광합성 생물 필터부는, 광합성 생물이 생육할 수 있는 공간과 태양광 입사에 적합한 구조 및 투명 재질을 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광합성 생물 필터부는, 광합성 생물을 이용하여 유입된 외부공기의 이산화탄소 및 유해물질을 제거하여 외부로 배출하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 집광부는, 입사되는 태양광을 소정 각도로 굴절시켜 일정부위로 집광시키기 위한 반사면을 구성한 집광판과; 상기 집광판을 통해 수집된 광에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지; 로 이루어지는 것을 포함함을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 전원부는, 태양전지 또는 외부전원 중 어느 하나를 선택하여 전원을 공급되도록 하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 급수부에 의해 프레임 상단에서 내부로 물을 공급하면 소정의 기울기를 갖는 지그재그로 배열된 광합성 생물 필터부의 경사부 층 끝단을 통해 물이 하방으로 진행되도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 조절부는, 광합성 생물 필터부에 구성된 광합성 생물의 생명을 유지하고 활발한 활동을 하도록 광합성 생물 필터부의 온도 및 수분 조절을 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 조절부는, 광합성 생물 필터부의 온도 조절을 위한 면상 섬유장치를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 조절부는, 광합성 생물 필터부의 온도 조절을 위한 항온수조를 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 조절부는, 광합성 생물 필터부의 수분 조절 및 항온수조로 가열된 물의 순환 용도로 광합성 생물 필터부에 물을 순환시키는 펌프를 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 공기순환팬은, 외부의 공기를 흡수하고, 광합성 생물 필터부에 의해 정화된 공기를 외부로 배출 순환시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 공기순환팬은, 효과적인 공기의 정화를 위해 광합성 생물 필터부 내부에서 공기의 흐름을 연장시키는 미로형 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치의 다른 실시예로 상기 프레임부에 소정의 분할된 공간을 마련하게 되는 모듈 프레임부와; 상기 모듈 프레임부에 분할 구성된 하나의 층에 광합성 생물 필터부를 구비한 프레임 블록이 계합하여 모듈화 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 모듈 프레임부에 다수의 프레임 블록이 각각 계합되어 하나의 프레임부를 구성하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 모듈 프레임부에 계합된 프레임 블록은 결합과 함께 연통되는 수직한 공기순환통로가 일측에 마련되고 타측에 급수부의 펌프에 의해 하방으로 물 공급시 물이 흐르도록 각 모듈 프레임부의 밑면에 소정의 물순환통로를 마련되는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 광합성 작용 및 액포 작용을 수행하는 광합성 생물을 이용한 필터를 통해, 실내의 공기에 포함된 이산화탄소를 감소시키고 각종 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 각종 식물을 포함하는 광합성 생물의 생육 지지 기반하는 부직포 등을 사용하여 높은 수분 이동성과 함수성을 가지며 면상 발열체에 의한 저온 시 온도 유지를 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
아울러, 광합성 생물 필터부의 내부공간에 채워진 광합성 생물이 식재된 상태에서 실내공기를 흡입하여 이를 정화한 뒤 다시 실내로 공급하는 공기정화 시스템으로써 식물에 의한 공기정화기능에 의해 실내환경을 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.
이같이, 실내공기 정화를 위한 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치는 실내의 공기오염물질(휘발성 유기화합물질, 오존, 일산화탄소, 이산화탄소, 질소산화물, 아황산가스)을 정화하고, 야간의 이산화탄소를 감소시킬 수 있으며, 실내먼지나 공기중 미생물을 감소시키는 장점이 있다.
또한 본 발명은 여름철에는 냉방, 겨울철에는 난방 및 가습기의 역활을 하고, 공기정화장치를 가동시 태양광으로 축적된 전기에너기를 사용하므로 에너지를 절약할 수 있는 장점이 있다.
또한 온실은 아늑하고, 본능적으로 그리워하는 고향과 같은 분위기를 주어 피로와 스트레스를 감소시키며, 식물에 따라서는 휘발성물질(피톤치드)을 방출하므로 심신을 안정시키고, 식물을 볼 때 알파파가 증가하고 델타파가 감소되므로 원예치료의 효과가 있을 뿐만 아니라 작업능률을 향상시키는 각별한 효과가 있으므로 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치의 정면 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치의 일측 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치의 광합성 생물 필터부를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치의 창틀 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치의 다른 실시예의 LED 액정 패널 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치의 다른 실시예의 모듈화 구조를 나타낸 도면.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
창틀에 고정되며 내부에 소정의 공간을 마련하도록 양측면에는 사각판재가 부착된 프레임부와;
상기 프레임부의 내부에서 소정의 기울기를 가지도록 구성된 광합성 식물이 층구조를 이루되 서로 지그재그로 배열되는 경사부 층 구조로 다수개 형성되는 광합성 생물 필터부와;
상기 프레임부의 상부에 위치하면서 외부의 태양을 집광하는 집광부와;
상기 프레임부 일측에는 집광부에서 변환된 전기에너지를 공급하는 전원부와;
상기 프레임부의 상단 일측에서 프레임부 내의 광합성 생물 필터부로 물을 공급하는 급수부와;
상기 프레임부 내부의 습도와 온도조절, 물의 공급량을 조절을 위한 조절부와;
상기 프레임부의 측면에 각각 외부 공기 흡입과 정화된 내부 공기 배출하도록 공기 순환을 위한 공기순환팬과;
상기 프레임부에 각각 구성된 집광부, 전원부, 급수부, 조절부, 공기순환팬을 제어하는 제어부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치를 제공함으로써 달성하였다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치는 실내용 공기정화장치를 건축물의 일사량이 많은 벽면 창틀(10)에 고정하고, 태양광이 직접 장치에 조사되게 하여 태양광으로 에너지를 축적하면서 광합성 작용 및 액포 작용을 수행하는 광합성 생물(126)을 이용한 필터를 통해, 실내의 공기에 포함된 이산화탄소를 감소시키고 각종 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.
이러한, 식물을 이용한 실내의 공기를 정화시키기 위한 실내용 공기정화장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임부(110), 광합성 생물 필터부(120), 집광부(130), 전원부(140), 급수부(150), 조절부(160), 공기순환팬(170), 제어부(180)로 이루어진다.
먼저, 상기 프레임부(110)는 내부에 소정의 공간을 마련하면서 양측면에 사각판재로 마감되어 창틀(10)에 고정되는 것이다.
이때, 상기 프레임부(110)의 양측 사각판재는 투명 강화 유리로 형성되어 건물 외부로부터 태양의 일사량을 광합성 생물 필터부(120)에 공급하면서 실내에서는 프레임부(110)의 내부에 구비된 광합성 생물 필터부(120)의 성장을 관람하게 되는 것이다.
여기서, 상기 프레임부(110)의 양측 사각판재를 다른 일 실시예로서 도 6에 도시한 바와 같이 프레임부(110)에서 구성되는 사각판재 중 실내 측에서 노출되는 사각판재를 LED 액정 패널(190)로 구성할 수 있다.
즉, 상기 프레임부(110)의 사각판재 중 건물의 외부로 노출되는 사각판재는 투명체로 구성하고, 실내측으로 노출되는 사각판재는 LED 액정 패널(190)로 구성하는 것이다.
상기 사각판재를 LED 액정 패널(190)로 구성하여 다양한 회사 로고 또는 광고 문구, 문양 등 다양한 형태로 구성하여 실내 디자인으로도 활용할 수 있다.
또한, 상기 LED 액정 패널(190)의 밝기 조절이 가능하게 구성하여 실내에서의 주위 환경의 조건에 따라 조절 가능하게 한다.
한편, 프레임부(110)의 내부에는 광합성 식물(126)을 구비한 광합성 생물 필터부(120)가 다수개로 구성된다.
상기 광합성 생물 필터부(120)는 소정의 기울기를 가지도록 구성하면서 층구조를 이루되 서로 지그재그로 배열되는 경사부 층 구조로 다수개 형성되는 것이다.
이러한, 상기 광합성 생물 필터부(120)는 길이방향으로 길게 형성되어 식물을 재배하기 위한 투명체로 된 식물재배 프레임(121)이 프레임부(110)의 내부에서 지그재그로 경사지게 위치한다.
아울러, 상기 식물재배 프레임(121)은 도 4에 도시한 바와 같이 프레임부(110)의 소정 공간에 장착될 수 있는 소정의 폭을 가지면서 길이방향으로 길게 형성되어 광합성 식물(126)을 재배하기 위한 투명체로 형성된다.
이때, 상기 식물재배 프레임(121)의 바닥면에는 면상발열체(122)가 구성되어 전압을 인가받아 면상태로 발열되는 단열재가 구비된다.
그리고, 상기 면상발열체(122) 상부에는 제1 부직포(123)가 형성되는데 합성섬유로 소정의 층을 이루도록 열풍 결합된 것이다.
상기 제1 부직포(123)의 상부에는 천연섬유와 합성섬유로 이루어진 직물에 니들펀칭하여 제조된 제2 부직포(124)가 형성된다.
상기 제2 부직포(124)의 상부에는 천연섬유로 구성된 직물에 니들펀칭하여 제조된 제3 부직포(125)가 층을 이루게 된다.
이러한, 상기 제3 부직포(125)의 상부에 광합성 생물(126)이 식재되어 식물재배 프레임(121)에 채워져 안치되는 것이다.
이같이, 광합성 생물 필터부(120)에 부직포 등을 사용하여 높은 수분 이동성과 함수성을 가지며 면상발열체(122)에 의한 저온 시 온도 유지를 할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 면상발열체(122)는 다양한 구조를 가질 수 있으며 본 발명에 사용가능한 면상발열체(122)는 일정한 저항을 가지고 있어 발열에 가능한 섬유, 혹은 저항체를 전극(127) 사이에 배치하여 전극(127)을 통하여 전달된 전류가 전도성 섬유를 지나면서 발열을 하게 된다.
이때 사용가능한 전도성 섬유, 혹은 저항체로는 금속으로 가공된 2차원 구조의 저항과 탄소섬유로 가공된 2차원 섬유구조체, 카본블랙(carbon black)이 함유된 섬유구조체를 사용한다.
그리고, 상기 면상발열체(122)를 구성하는 지지섬유구조체는 부직포, 직물, 편성물 모두 사용 가능하다. 광합성 생물(126)의 생육을 유지할 수 있는 온도는 고온의 온도가 요구되지 않으므로 면상발열체(122)를 코팅 혹은 라미네이팅 재료는 일반 섬유에서 사용되는 고분자 재료를 사용할 수 있다. 그러나 미생물 성장을 억제하기 위하여 PTFE 등으로 코팅하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 광합성 생물 필터부(120)는 광합성 작용 및 액포 작용을 수행하는 광합성 생물(126)을 수용하는 것이다.
또한, 상기 광합성 생물 필터부(120)는 광합성 생물(126)이 생육할 수 있는 공간과 태양광 입사에 적합한 구조 및 투명 재질을 가지는 것이다.
이렇게, 상기 광합성 생물 필터부(120)는 광합성 생물(126)을 이용하여 유입된 외부공기의 이산화탄소 및 유해물질을 제거하여 외부로 배출하는 것이다.
아울러, 상기 광합성 생물 필터부(120)에 의해 실내 공기를 정화하여 쾌적한 생활환경으로 유지가 가능하도록 광합성 식물(126)을 이용한 공기정화장치로 제작된다.
한편, 상기 광합성 생물 필터부(120)를 내부에 구성하는 프레임부(110)의 외부에는 실내용 공기정화장치를 제어하기 위한 다양한 제어장치들이 구성되는데 우선 프레임부(110)의 상부에는 집광부(130)가 위치하면서 외부의 태양을 집광하게 된다.
이러한, 상기 집광부(130)에는 건물의 외부로 노출되어 입사되는 태양광을 소정 각도로 굴절시켜 일정부위로 집광시키기 위한 반사면을 구성한 집광판(132)이 구성된다.
그리고, 상기 집광판(132)을 통해 수집된 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지(134)로 이루어진다.
이렇게, 상기 집광부(130)에 의해 모아진 전기에너지를 각각 분배하여 공급하는 전원부(140)는 프레임부(110) 일측에 위치한다.
상기 전원부(140)는 태양전지(134) 또는 외부전원 중 어느 하나를 선택하여 전원을 공급되도록 하는 것이다.
상기 전원부(140)는 태양광을 집광할 수 있는 시간에는 태양광을 집광하면서 태양전지(134)에 축적하여 야간 시 전기에너지로 사용하게 된다.
또한, 전원부(140)는 태양전지(134)에 축전된 전기에너지가 소량일 경우에 외부의 전기에너지를 공급받아 실내용 공기정화장치에 전달하여 계속적으로 운행이 가능하게 한다.
한편, 프레임부(110)의 상단 일측에는 프레임부(110) 내의 광합성 생물 필터부(120)로 물을 공급하는 급수부(150)가 구성된다.
상기 급수부(150)는 내부에 위치하는 광합성 생물 필터부(120)가 소정의 경사를 이루는 상측부의 프레임부(110) 측에 위치하여 공급받는 물을 광합성 생물 필터부(120)에 낙하시키게 된다.
상기 급수부(150)에 의해 프레임부(110) 상단에서 내부로 물을 공급하면 소정의 기울기를 갖는 지그재그로 배열된 광합성 생물 필터부(120)의 경사부 층 끝단을 통해 물이 하방으로 진행된다.
즉, 상기 급수부(150)에서 물을 하방으로 공급하면 경사지게 기울어진 광합성 생물 필터부(120)를 따라 지그재그로 물은 순차적으로 각각의 광합성 생물 필터부(120)에 공급이 이루어지게 된다.
한편, 상기 광합성 생물 필터부(120)가 존재하는 프레임부(110) 내부의 습도와 온도조절, 물의 공급량을 조절을 하기 위한 조절부(160)가 프레임부(110)의 상단 일측에 구성을 이룬다.
상기 조절부(160)는 광합성 생물 필터부(120)에 구성된 광합성 생물(126)의 생명을 유지하고 활발한 활동을 하도록 광합성 생물 필터부(120)의 온도 및 수분 조절을 하는 것이다.
이때, 조절부(160)는 프레임부(110) 내부에 구성된 광합성 생물 필터부(120)의 온도 조절을 위해 광합성 생물 필터부(120)의 면상발열체(122)를 제어 조절하여 적정 온도 조절을 하게 된다.
상기 조절부(160)는 광합성 생물 필터부(120)의 온도를 일정하게 유지하는 항온수조를 가지는 것이다.
또한, 상기 조절부(160)는 펌프를 조절하여 광합성 생물 필터부(120)의 수분 조절 및 항온수조로 가열된 물의 순환 용도로 광합성 생물 필터부(120)에 물을 순환시킨다.
즉, 상기 조절부(160)는 급수부(150)에서 물을 하방으로 공급하면 경사지게 기울어진 광합성 생물 필터부(120)를 따라 지그재그로 물은 순차적으로 각각의 광합성 생물 필터부(120)에 물 공급시 가열된 물의 순환을 조절하게 되는 것이다.
그리고, 상기 프레임부(110)의 측면에는 공기순환팬(170)이 상하에 구성되어 각각 외부 공기 흡입과 정화된 내부 공기 배출하도록 공기 순환 시킨다.
상기 공기순환팬(170)은 외부의 공기를 흡수하고, 광합성 생물 필터부(120)에 의해 정화된 공기를 외부로 배출 순환시키는 것이다.
이러한, 상기 공기순환팬(170)은 유도날개 내측으로 형성되어 프레임부(110)로 공기가 많이 유입되도록 하고 정화된 공기를 배출해주는 역할을 한다.
이때, 상기 공기순환팬(170)은 효과적인 공기의 정화를 위해 광합성 생물 필터부(120) 내부에서 공기의 흐름을 연장시키는 미로형 구조를 가지는 것이다.
이같이 공기 흐름을 위한 공기순환팬(170)과, 급수부(150)의 펌프 조절로 물 공급을 조절하는 조절부(160)와 프레임부(110)에 각각 구성된 집광부(130), 전원부(140), 급수부(150), 공기순환팬(170)은 모두 제어부(180)에 의해 제어되도록 한다.
이때, 상기 제어부(180)는 프레임부(110)의 상부에 구성된 집광부(130), 전원부(140), 급수부(150), 공기순환팬(170) 등을 구비하면서 먼지감지센서(도면 미 도시), 냄새감지센서, 습도감지센서, 온도감지센서 등을 구비할 수 있어 실내의 먼지, 냄새, 습도, 온도를 감지하게 설치한다.
상기 제어부(180)는 먼지감지센서나 냄새감지센서, 습도감지센서, 온도감지센서 등을 이용하여 실내 공기 중의 먼지나 냄새, 습도, 온도를 기 설정된 정보에 의해 감지하며, 제어하게 이루어질 수 있다
이와 같이, 본 발명의 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치는 도 5에 도시한 바와 같이 공기가 잘 통하는 창틀(10)이나 통풍이 잘 되는 곳에 설치해 두면 실내공기가 순환되는 과정에서 프레임부(110) 내측으로 유입되며 이 공기는 프레임 부(110) 내부의 광합성 생물 필터부(120)를 통과하면서 공기 중에 포함된 각종 유해물질인 벤젠, 클로로에틸렌, 포름알데히드, 미세먼지, 황사 및 꽃가루 등이 걸러진다. 그리고 정화된 공기가 배출되어 실내공기가 맑고 쾌적해지는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치의 다른 일 실시예로 기본적으로 식물을 이용한 실내의 공기를 정화시키기 위한 실내용 공기정화장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 사각 프레임부(110)와 집광부(130), 전원부(140), 급수부(150), 조절부(160), 공기순환팬(170), 제어부(180)는 기본적으로 구성한다.
여기서, 상기 사각 프레임부(110) 내에 소정의 분할된 공간을 마련하게 되어 모듈 프레임부(210)로 구성한다.
상기 프레임부(110)는 사각 프레임 형태에 소정의 공간이 층층이 마련되어 공간이 분할된 구성을 가진다.
이러한 상기 프레임부(110)에 하나의 분할 구성되는 모듈화된 모듈 프레임부(210)가 각각 삽입되어 장착되는 것이다.
아울러, 상기 모듈 프레임부(210)에 분할 구성된 하나의 층에 광합성 생물 필터부(120)를 구비한 프레임 블록(220)이 계합하여 모듈화 구조를 형성하는 것이다.
즉, 상기 모듈 프레임부(210)에 다수의 프레임 블록(220)이 각각 계합되어 하나의 프레임부(110)를 구성하게 되는 것이다.
이때, 상기 프레임부(110)에 계합된 다수의 모듈 프레임부(210)는 서로 전기적으로 연결되어 제어부(180)에 의해 통합적으로 제어가 가능하게 결합되면서 상기 모듈 프레임부(210)에 계합된 프레임 블록(220)은 결합과 함께 연통되는 수직한 공기순환통로(212)가 일측에 마련되고 타측에 급수부의 펌프에 의해 하방으로 물 공급시 물이 흐르도록 각 모듈 프레임부(210)의 밑면에 소정의 물순환통로(214)를 마련되어 급수부(150)에서 공급하는 물이 순차적으로 하방으로 흐르면 공급된다.
아울러, 상기 프레임부(110)에 다수개로 장착되는 모듈 프레임부(210)는 개별적으로 교체가 가능하면서 개별적인 광합성 생물(126) 관리가 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치는 광합성 생물 필터부(120)에 의해 실내 공기를 정화하여 쾌적한 생활 환경으로 유지가 가능하도록 광합성 식물을 이용한 공기정화장치로 제작된다.
특히 섬유 소재를 토양 대신 사용하여 여기에 식물을 포함하는 각종 광합성 생물을 생육시키고 이를 포함하는 장치를 창가 또는 창문 대신 부착, 사용하여 태양광의 흡수를 통한 광합성 작용으로 실내공기에 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거할 수 있도록 한다.
본 발명의 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치는 전원을 공급하기 위한 전원부(140)와, 광합성 생물(126)을 이용하여 이산화탄소를 및 유해물질을 제거하는 광합성 생물 필터부(120), 상기 광합성 생물 필터부(120)의 온도 및 수분 조절을 위한 조절부(160), 장치 내의 공기 순환을 위한 공기순환팬(170), 상기 전원부(140), 광합성 생물 필터부(120), 조절부(160)를 제어하는 제어부(180)로 구성되어, 상기와 같이 광합성을 통한 이산화탄소 제거 및 액포를 통한 유해물질 흡수를 수행하는 광합성 생물 필터부(120)를 통해, 건물 내부의 공기에 포함되어 있는 이산화탄소와 오염물질을 효과적으로 제거함과 동시에 산소량을 증가시켜 쾌적한 환경을 만들 수 있다.
아울러, 상기 실내용 공기 정화장치는 창틀(10)에 고정하고, 태양광이 직접 장치에 조사되게 하여 광합성 및 공기정화를 이루게 한다.
이때, 본 장치는 기존 주택 및 사무실 등의 창문을 대신하여 사용할 수 있다.
본 발명의 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치은 사무실 창틀(10)에 적용하는 것이 바람직하나. 이에 한정되지 않고 아파트, 주택, 사무실, 커피숍, 상가 등을 포함한 각종 건물의 실내의 적합한 장소에 설치하여 공기 중에 포함한 각종 유해물질이 함유된 공기를 효과적으로 정화할 수 있으며, 특히 신축한 빌딩의 경우 냄새 제거와 유해물질 흡수에 효과적이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10:창틀 110:프레임부
120:광합성 생물 필터부 121:식물재배 프레임
122:면상발열체 123:제1 부직포
124:제2 부직포 125:제3 부직포
126:광합석 생물 127:전극
130:집광부 132:집광판
134:태양전지 140:전원부
150:급수부 160:조절부
170:공기순환팬 180:제어부
190:LED 액정 패널 210:모듈 프레임부
212:공기순환통로 214:물순환통로
220:프레임 블록

Claims (19)

  1. 식물을 이용한 실내의 공기를 정화시키기 위한 공기정화 장치에 있어서,
    창틀에 고정되며 내부에 소정의 공간을 마련하도록 양측면에는 사각판재가 부착된 프레임부와;
    상기 프레임부의 내부에서 소정의 기울기를 가지도록 구성된 광합성 식물이 층 구조를 이루되 서로 지그재그로 배열되는 경사부 층 구조로 다수개 형성되는 광합성 생물 필터부와;
    상기 프레임부의 상부에 위치하면서 외부의 태양을 집광하는 집광부와;
    상기 프레임부 일측에는 집광부에서 변환된 전기에너지를 공급하는 전원부와;
    상기 프레임부의 상단 일측에서 프레임부 내의 광합성 생물 필터부로 물을 공급하는 급수부와;
    상기 프레임부 내부의 습도와 온도조절, 물의 공급량을 조절을 위한 조절부와;
    상기 프레임부의 측면에 각각 외부 공기 흡입과 정화된 내부 공기 배출하도록 공기 순환을 위한 공기순환팬과;
    상기 프레임부에 각각 구성된 집광부, 전원부, 급수부, 조절부, 공기순환팬을 제어하는 제어부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부의 양측 사각판재는 투명 강화 유리로 형성되어 건물 외부로부터 태양의 일사량을 광합성 생물 필터부에 공급하면서 실내에서는 프레임부의 내부에 구비된 광합성 생물 필터부의 성장을 관람하게 되는 것을 포함함을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레임부에서 실내 측에 노출되는 사각판재를 LED 액정 패널로 구성하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광합성 생물 필터부는,
    길이방향으로 길게 형성되어 식물을 재배하기 위한 투명체로 된 식물재배 프레임과;
    상기 식물재배 프레임의 바닥면에 전압을 인가받아 면상태로 발열되는 단열재가 구비된 면상발열체와;
    상기 면상발열체 상부에 합성섬유로 소정의 층을 이루도록 열풍 결합된 제1 부직포와;
    상기 제1 부직포의 상부에 천연섬유와 합성섬유로 이루어진 직물에 니들펀칭하여 제조된 제2 부직포와;
    상기 제2 부직포의 상부에 천연섬유로 구성된 직물에 니들펀칭하여 제조된 제3 부직포와;
    상기 제3 부직포의 상부에 식재되어 식물재배 프레임에 채워져 안치되는 광합성 생물; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광합성 생물 필터부는,
    광합성 작용 및 액포 작용을 수행하는 광합성 생물을 수용하는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 광합성 생물 필터부는,
    광합성 생물이 생육할 수 있는 공간과 태양광 입사에 적합한 구조 및 투명 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 광합성 생물 필터부는,
    광합성 생물을 이용하여 유입된 외부공기의 이산화탄소 및 유해물질을 제거하여 외부로 배출하는 것을 포함함을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 집광부는,
    입사되는 태양광을 소정 각도로 굴절시켜 일정부위로 집광시키기 위한 반사면을 구성한 집광판과;
    상기 집광판을 통해 수집된 광에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지; 로 이루어지는 것을 포함함을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전원부는,
    태양전지 또는 외부전원 중 어느 하나를 선택하여 전원을 공급되도록 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 급수부에 의해 프레임 상단에서 내부로 물을 공급하면 소정의 기울기를 갖는 지그재그로 배열된 광합성 생물 필터부의 경사부 층 끝단을 통해 물이 하방으로 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는,
    광합성 생물 필터부에 구성된 광합성 생물의 생명을 유지하고 활발한 활동을 하도록 광합성 생물 필터부의 온도 및 수분 조절을 하는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 조절부는,
    광합성 생물 필터부의 온도 조절을 위한 면상발열체를 조절하게 되는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 조절부는,
    광합성 생물 필터부의 온도 조절을 위한 항온수조를 가지는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 조절부는,
    광합성 생물 필터부의 수분 조절 및 항온수조로 가열된 물의 순환 용도로 광합성 생물 필터부에 물을 순환시키는 펌프를 가지는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 공기순환팬은,
    외부의 공기를 흡수하고, 광합성 생물 필터부에 의해 정화된 공기를 외부로 배출 순환시키는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 공기순환팬은,
    효과적인 공기의 정화를 위해 광합성 생물 필터부 내부에서 공기의 흐름을 연장시키는 미로형 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부에 소정의 분할된 공간을 마련하게 되는 모듈 프레임부와;
    상기 모듈 프레임부에 분할 구성된 하나의 층에 광합성 생물 필터부를 구비한 프레임 블록이 계합하여 모듈화 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 모듈 프레임부에 다수의 프레임 블록이 각각 계합되어 하나의 프레임부를 구성하는 것을 포함함을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 모듈 프레임부에 계합된 프레임 블록은 결합과 함께 연통되는 수직한 공기순환통로가 일측에 마련되고 타측에 급수부의 펌프에 의해 하방으로 물 공급시 물이 흐르도록 각 모듈 프레임부의 밑면에 소정의 물순환통로를 마련되는 것을 포함함을 특징으로 하는 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치.


KR1020100017769A 2010-02-26 2010-02-26 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치 KR101131614B1 (ko)

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