KR20190020441A - Air purifying drone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공기청정용 드론에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공중을 날아다니며 오염된 공기를 정화할 수 있는 공기청정용 드론에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근에는 환경적인 문제의 대두로 환경의 정화에 많은 관심을 가지고 있다. 특히 공해물질의 과다한 배출 등에 의하여 대기 환경이 많이 오염되고 있으며, 사람들이 생활하는 실내의 공기 역시 각종 오염 물질로 인하여 오염되고 있을 뿐만 아니라 세균 또는 바이러스 등에 의한 감염이 사회적 문제로 이슈화되기도 한다.In recent years, environmental problems have led to a great deal of interest in the purification of the environment. Especially, the air pollution is polluted by the excessive discharge of pollutants, and the indoor air in which people live is also polluted by various pollutants, and infection caused by bacteria or virus is also a social issue.
특히 실내 공기의 오염은 사람의 인체에 육체적 또는 정신적 악영향을 끼치는 것으로 알려져 있으며, 더욱이 노약자 등에게는 치명적인 영향을 미치기도 한다.In particular, indoor air pollution is known to cause physical or mental harm to the human body, and it can also have a fatal impact on the elderly.
이러한 상황을 개선하여, 쾌적하고 건강한 실내 또는 폐쇄공간의 환경을 제공하기 위하여 공기 정화 장치가 개발되어 먼지, 악취, 세균, 바이러스 등의 오염 물질에 의하여 오염되어 있는 실내 또는 폐쇄공간의 공기를 정화공기로 정화시키는 용도로 활용되고 있다.In order to provide a pleasant and healthy indoor or closed environment by improving the situation, an air purifier has been developed to purify air in a room or a closed space that is contaminated by contaminants such as dust, odors, bacteria, viruses, And is being used to purify it.
최근 중국발 황사 및 미세먼지 등으로 인해 깨끗한 공기에 대한 관심은 어느 때보다도 고조되고 있다. 웰빙 라이프에 대한 현대인의 관심의 연장선에서 이와 같은 깨끗한 공기에 대한 요구는 국내뿐 아니라 세계적으로 점점 더 확장되고 있으며 공기청정기와 관련된 시장 또한 급격히 확대되고 있는 추세이다.Recently, interest in clean air has been rising more than ever due to the dust and dirt from China. The demand for clean air is expanding not only in Korea but also in the world, and the market related to air cleaner is also rapidly expanding.
다만, 최근까지 개발되어 온 공기청정기는 바닥 또는 벽면에 위치하여 높은 위치의 공기나 특정 공간에 존재하는 공기들을 균질하게 또 빠른 시간 내에 정화시키기에 한계가 존재하였다. 또한, 별도의 공기를 유입시키는 진공 펌프를 포함하여 소음이 발생하고, 부피를 크게 차지하는 등의 문제도 존재하여, 새로운 개념의 공기청정 기술이 요구되고 있는 상황이었다.However, the air purifier developed until recently has a limitation in being able to purify the air in a high position or the air existing in a specific space in a homogeneous and quick time by being located on the floor or a wall surface. Also, there is a problem that a noise is generated and a large volume is occupied by including a vacuum pump for introducing separate air, and a new concept of air cleaning technology is required.
본 발명의 목적은 상술한 요구에 부응하기 위하여, 최근 발전하고 있는 드론 기술에 공기 정화 기술을 결합하여, 공기청정용 드론을 개발하고 높은 위치나 특정 공간에 존재하는 공기를 균질하게 정화시킬 수 있는 기술을 제공하기 위한 것이다. It is an object of the present invention to provide an air purifying drones which can combine the air purifying technology with the recently developed drones to meet the above-mentioned demand, Technology.
또한, 본 발명은 비행을 위한 로터로부터 발생된 공기의 유동을 이용하여, 전기식 필터의 공기 유입부로 오염된 공기를 유입시키는 방식으로, 별도의 진공 펌프 없이도 비행을 하면서 공기를 정화시킬 수 있는 드론 기술을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention uses a flow of air generated from a rotor for flight to introduce contaminated air into an air inlet of an electric filter, and a drone technology that can purify air while flying without a separate vacuum pump .
본 발명의 공기청정용 드론은, 본체부; 상기 본체부에 형성되는 전원부; 상기 본체부에 형성되는 날개부; 및 상기 날개부에 대향하여 형성되는 전기식 필터;를 포함한다.The air cleaning drones of the present invention comprise: a main body portion; A power supply unit formed in the main body unit; A wing portion formed on the body portion; And an electric filter formed opposite to the wing portion.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 날개부는 하나 이상의 로터를 포함하고, 상기 로터는 공기의 유동을 발생시켜 상기 전기식 필터의 공기 유입부로 공기를 유입시키는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the vane portion includes at least one rotor, and the rotor may generate a flow of air to introduce air into the air inlet portion of the electric filter.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 진공 펌프 프리(vacuum pump-free)인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning drone may be vacuum pump-free.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전기식 필터는 유입된 공기 중 입자를 정전기적 인력으로 제거하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the electrical filter may be to remove particles in the incoming air by electrostatic attraction.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전기식 필터는 대전부 및 채집부를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electric filter may include a charging section and a collecting section.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 대전부는 코로나 방전으로 공기 중 입자를 대전시키고, 상기 채집부는 전극부를 포함하고, 상기 대전된 공기 중 입자를 상기 전극부로 채집하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the charging unit charges particles in the air by a corona discharge, and the collecting unit includes an electrode unit, and collects particles of the charged air into the electrode unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 먼지 농도 감지 센서;를 더 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning dron may further include a dust concentration sensor.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 상기 전기식 필터의 공기 유입부에 형성된 프리 필터;를 더 포함하고, 상기 프리 필터는, 망; 부직포; 및 극세 공극을 포함하는 폴리머;로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air purifying dron further comprises a pre-filter formed in an air inlet of the electric filter, the pre-filter comprising: a mesh; Non-woven; And a polymer including microporous pores.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 광촉매 필터;를 더 포함하고, 상기 광촉매 필터는, 하우징; 상기 전기식 필터의 유로와 연결되고 상기 하우징 일 측에 형성되는 공기유입부; 상기 공기유입부로 들어온 공기의 유로에 형 성되고, 진공 자외선(VUV, Vacuum UV) 램프를 포함하는 제1 자외선 조사부; 상기 제1 자외선 조사부를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 자외선 C(UV-C)램프를 포함하는 제2 자외선 조사부; 상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부에 형성된 광 촉매부; 및 상기 하우징 타 측에 형성되는 공기 배출부;를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning drone further comprises a photocatalytic filter, wherein the photocatalytic filter includes: a housing; An air inlet connected to the flow path of the electric filter and formed at a side of the housing; A first ultraviolet irradiator formed in a flow path of air entering the air inlet and including a vacuum ultraviolet (VUV) lamp; A second ultraviolet irradiator formed in a flow path of air passing through the first ultraviolet irradiator and including an ultraviolet C (UV-C) lamp; A photocatalyst unit formed in the first ultraviolet irradiator and the second ultraviolet irradiator; And an air outlet formed on the other side of the housing.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 자외선 조사부는, 상기 제1 자외선 조사부에서 발생한 오존을 분해하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second ultraviolet ray irradiating unit may decompose ozone generated in the first ultraviolet ray irradiating unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매부는 주름형의 요홈이 형성된 내벽을 가진 중공 원통 형상이고, 상기 주름은 공기 흐름 방향에 평행하게 형성된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photocatalyst may have a hollow cylindrical shape with an inner wall having a corrugated groove formed therein, and the corrugation may be formed parallel to the air flow direction.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매부는, 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 광촉매 물질을 포함하는 것이고, 상기 하우징 내벽은, 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 코팅층을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photocatalytic unit of titanium dioxide (TiO 2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), tungsten oxide (WO 3), tungsten oxide-titanium dioxide (WO 3 -TiO 2), is to include zinc sulfide (ZnS), nickel oxide (NiO) and iron oxide (at least one catalytic material selected from the group consisting of Fe 2 O 3), the housing inner wall, palladium (Pd), titanium (Ti ), Platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), nickel (Ni), cobalt (Co), chromium (Cr), manganese And a coating layer containing at least one selected from the group consisting of a metal oxide and a metal oxide.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 상기 본체부에 형성되는 제어부;를 더 포함하고, 상기 날개부는 로터를 하나 이상 구비하고, 상기 제어부는 상기 로터의 회전 속도를 제어하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning drone further includes a control unit formed in the main body unit, wherein the blade unit includes at least one rotor, and the control unit controls the rotation speed of the rotor .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 쿼드콥터(quadcopter) 드론인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning drone may be a quadcopter dron.
본 발명에서 제공하는 공기청정용 드론은, 드론을 원하는 위치로 비행시켜 특정한 위치의 오염된 공기를 깨끗한 공기로 정화할 수 있고, 또는 밀폐된 실내와 같은 공간에서 높은 위치의 공기를 드론을 비행시키면서 깨끗한 공기로 정화할 수도 있는 효과가 있다.The air purifying drones provided in the present invention can purify the contaminated air at a specific position by flying the dron to a desired position or clean the air at a high position in a space such as a closed room by flying the drones It can be cleaned with clean air.
또한, 본 발명의 일 예에서 제공하는 공기청정용 드론은, 비행을 위한 로터로부터 발생된 공기의 유동을 이용하여 전기식 필터의 공기 유입부로 오염된 공기를 유입시킬 수 있어, 전력 소모가 적고, 흡입 펌프로 인한 추가적인 소음이 없으면서도 효과적으로 오염된 공기 중 입자를 끌어와서 효율적으로 공기를 정화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the air cleaning drill provided in the example of the present invention can use the flow of the air generated from the rotor for flight to infiltrate the contaminated air into the air inlet portion of the electric filter, thereby reducing power consumption, It is possible to efficiently purify the air by attracting particles in the contaminated air effectively without additional noise due to the pump.
또한, 본 발명의 일 예에서 제공하는 공기청정용 드론은, 비행을 위한 로터로부터 발생된 공기의 흐름이 전기식 필터의 공기 유입부를 거쳐 공기 배출부로 배출될 때까지 일직선 혹은 사선으로 형성될 수 있다. 또한 전기식 필터는 로터 바로 밑에 인접하여 형성될 수도 있고, 혹은 로터에 의해 만들어지는 공기의 유속이 너무 빠를 경우 조금 떨어져 배치되도록 형성될 수도 있다. 드론의 추진 방향에 영향을 주지 않고 안정적인 비행이 가능하도록 하는 효과가 있다. Also, the air cleaning drone provided in an example of the present invention may be formed straight or obliquely until the flow of the air generated from the rotor for flight is discharged to the air discharge portion through the air inlet portion of the electric filter. The electric filter may be formed adjacent to the rotor directly below, or may be formed to be slightly spaced apart if the flow rate of the air produced by the rotor is too high. This has the effect of enabling stable flight without affecting the propulsion direction of the drones.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따르는 공기청정용 드론의 각 부분의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예로 제조한 전기식 필터의 구조를 나타내는 개략도와, 본 발명의 실시예로 제조한 전기식 필터에서 공기가 정화되는 과정을 도시한 순서도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예로 제조한 공기청정용 전기식 필터에서 인가된 전압에 따른 채집 효율을 나타내는 그래프이다.
도 5는, 본 발명의 실시예로 제조한 공기청정용 전기식 필터에서, 공기의 유입 속도 별로 채집된 입자의 직경에 따른 채집 효율을 나타내는 그래프이다.1 is a schematic view showing the structure of each part of an air cleaning drone according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of an electric filter manufactured in an embodiment of the present invention, and a flowchart showing a process of purifying air in an electric filter manufactured in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the collection efficiency according to the voltage applied to the air cleaning electric filter manufactured by the embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the collection efficiency according to the diameter of the collected particles according to the air inflow rate in the air cleaning electric filter manufactured by the embodiment of the present invention. FIG.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.In the following, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Various modifications may be made to the embodiments described below. It is to be understood that the embodiments described below are not intended to limit the embodiments, but include all modifications, equivalents, and alternatives to them.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used only to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the embodiments. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the embodiments, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the embodiments may be unnecessarily blurred.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따르는 공기청정용 드론의 각 부분의 구조를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing the structure of each part of an air cleaning drone according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 공기청정용 드론의 각 부분의 구조의 특징들을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the features of the structure of each part of the air cleaning drone of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명의 공기청정용 드론은, 본체부; 상기 본체부에 형성되는 전원부; 상기 본체부에 형성되는 날개부; 및 상기 날개부에 대향하여 형성되는 전기식 필터;를 포함한다.The air cleaning drones of the present invention comprise: a main body portion; A power supply unit formed in the main body unit; A wing portion formed on the body portion; And an electric filter formed opposite to the wing portion.
본 발명의 공기청정용 드론은 공중을 비행하면서 오염된 공기를 정화할 수 있는 기기로서, 원하는 위치로 비행할 수 있는 드론 장치이면서 구비되어 있는 전기식 필터를 이용하여 오염된 공기 내의 오염 입자 등을 채집하여 정화된 공기를 배출하는 것을 특징으로 한다. The air cleaning drone of the present invention is a device that can purify contaminated air while flying in the air. It can collect polluted particles in polluted air by using an electric filter provided as a dron device capable of flying to a desired position And the purified air is discharged.
공기청정용 드론의 본체부에는 전원부가 형성되어 있으며, 일 예로서 전원부는 배터리를 내장하는 구조일 수 있다. 상기 전원부는 전기식 필터의 구동 또는 드론의 비행에 필요한 추진력을 발생시키는데 전력을 공급하는 구조일 수 있다.A power source unit is formed in the body of the air cleaning drone, and the power source unit may include a built-in battery. The power supply unit may be a structure that supplies electric power to generate driving force required for driving the electric filter or flying the drones.
일 예로서 본체부의 일 측에는 날개가 형성될 수 있으며, 날개부는 비행하는 과정에서 드론의 균형을 유지하고 비행을 위한 공기의 유동을 발생시키는 역할을 수행할 수 있다. 상기 날개부는 드론의 효과적인 비행을 위해 다양한 설계 구조가 적용될 수 있으며, 적어도 두 개 이상인 수의 날개가 형성될 수도 있다. 일 예로서, 날개부는 세 개가 형성될 수도 있으며, 다른 일 예로서 날개부는 네 개가 형성될 수도 있다.For example, a wing may be formed on one side of the main body, and the wing may maintain the balance of the drones during flight and generate a flow of air for flight. The wing portion may have a variety of design structures for effective flight of the drones, and at least two or more wings may be formed. As one example, three wings may be formed, and in another example, four wings may be formed.
상기 날개부에 대향하여 전기식 필터가 형성될 수 있다. 일 예로서, 상기 전기식 필터는 정전기적 인력을 이용하여 오염된 입자를 채집하는 필터 구조가 적용될 수 있다. 일 예로서, 날개부가 두 개 형성될 경우 전기식 필터도 각각 하나씩 두 개가 형성될 수 있으며, 다른 일 예로서, 각각의 날개부 마다 두 개씩의 전기식 필터가 형성될 수도 있다.An electrical filter may be formed opposite the wing. As an example, the electrical filter may employ a filter structure that collects contaminated particles using electrostatic attraction. For example, when two wing portions are formed, two electric filters may be formed one by one, and in another example, two electric filters may be formed for each wing portion.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 날개부는 하나 이상의 로터를 포함하고, 상기 로터는 공기의 유동을 발생시켜 상기 전기식 필터의 공기 유입부로 공기를 유입시키는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the vane portion includes at least one rotor, and the rotor may generate a flow of air to introduce air into the air inlet portion of the electric filter.
본 발명의 또 다른 중요한 특징 중 하나는, 날개부에 하나 이상의 로터(회전 날개)를 포함하며, 상기 로터에서 발생된 공기의 유동으로 인해 오염된 공기가 자연스럽게 전기식 필터 내로 유입되도록 전기식 필터와 날개부의 로터를 배치한 것일 수 있다. 이를 위해 비행을 위한 로터로부터 발생된 공기의 흐름이 전기식 필터의 공기 유입부를 거쳐 공기 배출부로 배출될 때까지 일직선 혹은 사선으로 형성될 수 있다. 또한 전기식 필터는 로터 바로 밑에 인접하여 형성될 수도 있고, 혹은 로터에 의해 만들어지는 공기의 유속이 너무 빠를 경우 조금 떨어져 배치되도록 형성될 수도 있다. 상기 로터는 일 예로서 소형 프로펠러일 수도 있다. 상기 로터는 공기청정용 드론을 비행시키기 위한 공기의 유동을 발생시키는 것일 수 있다. 공기의 유동은 수직 방향으로 위에서 아래 방향으로 형성되는 것일 수도 있으며, 드론을 비행시키기에 적절한 공기의 유동이라면 그 외 다른 방향으로 형성될 수도 있다.Another important feature of the present invention is that one or more rotors (rotor blades) in the wing portion are provided to allow the contaminated air to flow naturally into the electric filter due to the flow of air generated in the rotor, The rotor may be arranged. For this purpose, the flow of the air generated from the rotor for flight can be formed straight or oblique until it is discharged to the air discharge portion through the air inlet portion of the electric filter. The electric filter may be formed adjacent to the rotor directly below, or may be formed to be slightly spaced apart if the flow rate of the air produced by the rotor is too high. The rotor may be, for example, a small propeller. The rotor may be one which generates a flow of air to fly the air cleaning drone. The flow of air may be formed vertically in a top-down direction, or may be formed in other directions if the flow of air is suitable for flying the drones.
상기 로터에서 발생된 공기는 전기식 필터에 형성된 공기 유입부로 유입될 수 있다. 일 예로서, 로터의 중심 축과 전기식 필터의 공기 유입부의 중앙 부분은 서로 수직을 이루는 위치에 배치되는 것일 수 있다. 이로써 본 발명의 공기청정용 드론은 효과적으로 공기를 전기식 필터 내로 유입시키는 구조를 형성할 수 있다.The air generated in the rotor may be introduced into the air inlet formed in the electric filter. As an example, the central axis of the rotor and the central portion of the air inlet of the electric filter may be arranged at positions perpendicular to each other. Thus, the air cleaning drone of the present invention can effectively form a structure for introducing air into the electric filter.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 진공 펌프 프리(vacuum pump-free)인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning drone may be vacuum pump-free.
일반적인 공기청정기는 공기를 강제로 끌어다 유입시키는 진공 펌프를 포함하도록 설계된다. 이러한 진공 펌프는 공기청정기의 부피를 증가시키는 원인이 되며, 소음 발생 및 전력 소모의 주된 원인이 되어 문제를 야기해 왔다. 그러나 본 발명의 일 예에서는, 상기 진공 펌프 없이 드론의 비행 과정에서 상기 날개부가 형성한 공기의 유동으로 인해 전기식 필터 내로 별도의 진공 펌프의 구비 없이 공기가 주입되는 기술을 이용하는 것이다. 이는 유체역학적 시뮬레이션을 통해 발생되는 공기의 유동과 전기식 필터의 공기 유입부와 전기식 필터 내의 공기가 흐르는 통로의 각도 및 형태를 적절히 설계함으로써 가능해질 수 있다.A typical air purifier is designed to include a vacuum pump that forces air into and out. Such a vacuum pump causes an increase in the volume of the air cleaner, and is a main cause of noise generation and power consumption, causing problems. However, according to one embodiment of the present invention, air is injected into the electric filter without a separate vacuum pump due to the flow of the air formed by the wing during the flight of the dron without using the vacuum pump. This can be achieved by appropriately designing the flow of air generated through the hydrodynamic simulation and the angle and shape of the air inlet of the electric filter and the passage of air in the electric filter.
이처럼 진공 펌프를 구비하지 않은 본 발명의 공기청정용 드론은 전력 소모가 적고, 진공 펌프에 의한 추가적인 소음이 없으면서도 효과적으로 오염된 공기 중 입자를 끌어와서 공기를 정화할 수 있는 측면이 있다.The air purifying drones of the present invention, which are not provided with a vacuum pump, are low in power consumption and can attract airborne particles effectively from the contaminated air even without additional noise by a vacuum pump.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전기식 필터는 유입된 공기 중 입자를 정전기적 인력으로 제거하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the electrical filter may be to remove particles in the incoming air by electrostatic attraction.
전기적 필터는 유입된 공기 중에 존재하는 오염 물질 입자를 양극과 음극으로 대전시키고, 구비된 전극판 표면으로 입자를 부착시킴으로써 오염 물질이 제거된 청정 공기를 배출하는 구조인 것일 수 있다.The electrical filter may be a structure for discharging clean air from which contaminants have been removed by charging the contaminant particles present in the introduced air to the anode and the cathode and attaching the particles to the surface of the electrode plate.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전기식 필터는 대전부 및 채집부를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electric filter may include a charging section and a collecting section.
대전부에서는 전기를 이용해 상술했던 공기 중의 오염 물질 입자를 양극과 음극을 띄도록 대전시킨다. 상기 채집부는 전극부를 포함하며, 전기가 가해진 전극부를 이용하여 양극 또는 음극을 띄도록 대전된 공기 중의 오염 물질 입자를 채집하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 대전부와 상기 채집부는 인접한 공간 구조로 설계될 수 있으며, 상기 전기식 필터 내에서 각각의 공간을 형성하는 구조로 설계될 수도 있다. 다만, 상기 대전부 및 채집부가 분리된 각각의 공간을 형성하는 구조로 설계될 때에는 대전부와 채집부 사이에 대전된 공기 중의 오염 물질을 포함하는 공기의 유동이 진행될 수 있는 유로가 형성될 수 있다.In the charging part, electricity is used to charge the contaminant particles in the air, which are described above, so as to have a positive electrode and a negative electrode. The collecting unit may include an electrode unit and may collect the contaminant particles in the charged air so as to have an anode or a cathode by using the electrode unit to which electricity is applied. The charging unit and the collecting unit may be designed to have an adjacent spatial structure, and may be designed to have a structure for forming respective spaces in the electric filter. However, when the charging unit and the collecting unit are designed to form the separate spaces, a flow path may be formed between the charging unit and the collecting unit so that the flow of the air including pollutants in the charged air may proceed .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 대전부는 코로나 방전으로 발생시킨 공기 이온으로 공기 중 입자를 대전시키고, 상기 채집부는 전극부를 포함하고, 상기 대전된 공기 중 입자를 상기 전극부로 채집하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the charging unit charges particles in the air with air ions generated by a corona discharge, and the collecting unit may include an electrode unit, and collecting particles of the charged air into the electrode unit .
본 발명에서 대전부는 다양한 수단을 이용하여 공기 중 오염 물질 입자를 대전시킬 수 있으나, 바람직한 대전 수단의 일 예로서 코로나 방전(corona discharge)을 이용할 수 있다. 코로나 방전이란, 공기와 같은 중성 유체 속의 높은 전위의 전극으로부터 발생하는, 지속적인 전류에 의한 반응으로 유체가 전극 주위에 플라즈마를 형성하도록 이온화되는 반응을 말한다. 상기 대전부에서 코로나 방전으로 공기 중 입자를 대전시키게 되면, 대전된 입자가 전달된 채집부는 전극부에 전기를 가하여, 대전된 공기 중 전극부의 극성과 반대 극성의 입자를 채집하도록 형성될 수 있다.In the present invention, the charging unit can charge the contaminant particles in the air by various means, but a corona discharge can be used as an example of a preferable charging unit. Corona discharge is a reaction in which a fluid is ionized so as to form a plasma around an electrode due to a reaction caused by a continuous current generated from an electrode having a high potential in a neutral fluid such as air. When the particles in the air are charged by the corona discharge in the charging part, the collecting part to which the charged particles are transferred can be formed to apply electricity to the electrode part and collect particles of the polarity opposite to the polarity of the electrode part in the charged air.
본 발명의 전기식 필터의 공기 흡입 유량 또는 주입되는 공기의 속도가 너무 큰 경우에는 오염 물질 입자의 채집 효율이 떨어져 전기식 필터가 효과적으로 공기를 정화하지 못하는 문제가 생길 수 있고, 전기식 필터의 공기 흡입 유량 또는 주입되는 공기의 속도가 너무 느린 경우에는 공기 정화에 필요한 시간이 지나치게 소요되어 전체적인 공기 정화 효율이 떨어지는 문제가 생길 수 있다.If the air intake flow rate of the electric filter of the present invention or the velocity of the air to be injected is too large, the pollution efficiency of the pollutant particles may be reduced and the electric filter may not effectively purify the air. If the velocity of the air to be injected is too slow, the time required for air purification may be too long, which may cause a problem of deteriorating the overall air purification efficiency.
본 발명의 전기식 필터에의 공기 흡입 유량은 드론의 날개부, 로터의 크기와 회전 속도, 전기식 필터에서의 압력 강하 정도, 전기식 필터 주변에 발생하는 공기의 유동 등을 고려하여 적절하게 결정되는 것일 수 있다. The air sucking flow rate to the electric filter of the present invention may be appropriately determined in consideration of the size and rotational speed of the rotor, the degree of pressure drop in the electric filter, the flow of air generated around the electric filter, etc. have.
또한, 전기식 필터는 공기의 흡입 유량이 지나치게 높을 경우 먼지 입자의 채집 효율이 감소할 수 있으므로, 드론의 구동 조건 및 적절한 수준의 먼지 입자의 채집 효율을 고려하여 결정되는 것일 수 있다. 상기 공기 흡입 유량은 전기식 필터의 공기 유입부 및 공기 배출부의 크기, 전극부 간 간격, 드론 로터와 전기식 필터 유입부 간의 거리 설계 등에 의해 조절되는 것일 수 있다.In addition, since the electric filter may reduce the collection efficiency of the dust particles when the air sucking flow rate is excessively high, it may be determined in consideration of the driving conditions of the drones and the collection efficiency of the dust particles at an appropriate level. The air intake flow rate may be controlled by the size of the air inlet and the air outlet of the electric filter, the distance between the electrode units, the distance between the dronal rotor and the electric filter inlet, and the like.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 먼지 농도 감지 센서;를 더 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning dron may further include a dust concentration sensor.
본 발명의 공기청정용 드론은 먼지 농도 감지 센서를 포함하여, 공기를 청정하는 중에 현재 대기의 먼지 농도를 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 이로써 상기 공기청정용 드론은 공기 중 먼지 농도를 확인해가면서 공기 정화 작업을 수행할 수 있다. 또한 본 발명의 일 측에 따르면 먼지 농도가 높은 구역을 찾아 드론을 비행시키면서 공기를 정화하는 작업을 수행할 수 있다. 이 때, 본 발명의 공기청정용 드론의 일 측에는 상기 감지된 먼지 농도를 보여주는 표시부가 포함될 수 도 있다.The air cleaning drones of the present invention may include a sensor for measuring the concentration of dust in the air while cleaning the air, including a dust concentration detection sensor. Thus, the air cleaning drone can perform an air cleaning operation while confirming the dust concentration in the air. In addition, according to one aspect of the present invention, it is possible to purify the air while flying the drones by finding a region having a high dust concentration. At this time, a display unit may be included on one side of the air cleaning drone of the present invention to show the detected dust concentration.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 상기 전기식 필터의 공기 유입부에 형성된 프리 필터;를 더 포함하고, 상기 프리 필터는, 망; 부직포; 및 극세 공극을 포함하는 폴리머;로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air purifying dron further comprises a pre-filter formed in an air inlet of the electric filter, the pre-filter comprising: a mesh; Non-woven; And a polymer including microporous pores.
상기 프리 필터는 전기식 필터로 유입되는 공기 중의 큰 오염 물질 입자를 1차적으로 물리적 제거 역할을 수행하는 것일 수 있다.The pre-filter may be one that performs a primary physical removal of large contaminant particles in the air entering the electrical filter.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 광촉매 필터;를 더 포함하고, 상기 광촉매 필터는, 하우징; 상기 전기식 필터의 유로와 연결되고 상기 하우징 일 측에 형성되는 공기유입부; 상기 공기유입부로 들어온 공기의 유로에 형 성되고, 진공 자외선(VUV, Vacuum UV) 램프를 포함하는 제1 자외선 조사부; 상기 제1 자외선 조사부를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 자외선 C(UV-C)램프를 포함하는 제2 자외선 조사부; 상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부에 형성된 광 촉매부; 및 상기 하우징 타 측에 형성되는 공기 배출부;를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning drone further comprises a photocatalytic filter, wherein the photocatalytic filter includes: a housing; An air inlet connected to the flow path of the electric filter and formed at a side of the housing; A first ultraviolet irradiator formed in a flow path of air entering the air inlet and including a vacuum ultraviolet (VUV) lamp; A second ultraviolet irradiator formed in a flow path of air passing through the first ultraviolet irradiator and including an ultraviolet C (UV-C) lamp; A photocatalyst unit formed in the first ultraviolet irradiator and the second ultraviolet irradiator; And an air outlet formed on the other side of the housing.
본 발명의 광촉매 필터는, 내부에 중공형 원통 구조를 형성하도록 형성될 수있으며 주름형 요홈 구조를 포함하도록 형성될 수 있으며, 일 예로서 광촉매 필터로 공기가 유입되는 부분, 공기가 배출되는 부분, 내벽, 내벽에 형성된 주름형의 요홈 및 광촉매 코팅층을 포함할 수 있다.The photocatalytic filter of the present invention may be formed to have a hollow cylindrical structure therein and may include a corrugated hollow structure. For example, the photocatalytic filter may include a portion where air is introduced into the photocatalytic filter, An inner wall, a corrugated groove formed in the inner wall, and a photocatalytic coating layer.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 광촉매 필터의 단면을 도시하고 있다.2 is a cross-sectional view of a photocatalytic filter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 예에 따르면, 중공 원통형 구조의 광촉매 필터(400)는, 일 단부에 광촉매 필터 공기 유입부, 타 단부에 광촉매 필터 공기 배출부가 형성될 수 있고, 상기 광촉매부 공기 유입부 및 광촉매부 공기 배출부를 연결하는 공기의 유로가 형성될 수 있다. 주름형의 요홈이 형성된 내벽(430)에는 광촉매 물질이 코팅 형성된 광촉매 코팅층을 포함할 수 있다. 주름형 요홈(440)은 종방향 단면 상태에서 돌출된 산과 골이 등간격 배열된 다수개의 요홈을 포함하는 형태인 것일 수 있다. 광촉매 필터의 중앙, 중공형 원통 구조의 내측 중공 부분에는 광 촉매에 자외선을 조사하는 자외선 조사부가 위치할 수 있다. 상기 자외선 조사부는 관 형태로 형성될 수 있으며, 다양한 파장의 자외선을 조사할 수 있는 자외선 램프를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 상기 관 형태의 자외선 조사부는 자외선 램프 홀더에 의해 고정된 구조일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the hollow cylindrical cylindrical
본 발명의 일 측에 따르면, 상기 자외선 조사부의 자외선 램프는 상기 광촉매부의 중공형 원통 구조를 통과하는 형태로 배치된 것일 수 있다. 자외선 램프는 본체의 내벽에 코팅된 광촉매 물질의 활성화에 필요한 광원을 제공하여 살균작용이 이루어지도록 할 뿐만 아니라, 상기 자외선 램프 주위를 흐르는 공기에 대해서는 직접적으로 살균작용을 하는 역할을 수행한다. 이로써, 상기 광촉매 유닛은 상기 자외선 램프와 가까운 부분과 먼 부분 모두에 대해 살균 작용을 수행할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the ultraviolet lamp of the ultraviolet irradiation unit may be arranged to pass through the hollow cylindrical structure of the photocatalyst unit. The ultraviolet lamp provides a light source necessary for activating the photocatalyst material coated on the inner wall of the main body to perform a sterilizing action and also plays a role of directly sterilizing the air flowing around the ultraviolet lamp. Thus, the photocatalytic unit can perform a sterilizing action on both the portion close to the ultraviolet lamp and the portion far from the ultraviolet lamp.
자외선은 그 파장 범위에 따라 자외선 A (Ultraviolet A; UVA), 자외선 B(Ultraviolet B; UVB), 자외선 C(Ultraviolet C; UVC) 및 진공 자외선 (Vacuum Ultraviolet; VUV)으로 나뉘고, 파장이 짧아질수록 큰 광자 에너지를 갖는다.Ultraviolet rays are divided into ultraviolet A (UVA), ultraviolet B (UVB), ultraviolet C (UVC) and vacuum ultraviolet (VUV) depending on the wavelength range. It has large photon energy.
본 발명의 일 예로서, 상기 자외선 조사부는 조사하는 자외선의 종류에 따라 구간을 나누어 제1 자외선 조사부(21) 및 제2 자외선 조사부(22)를 포함하도록 형성될 수 있다. 본 발명의 일 예에서, 제1 자외선 조사부에는 진공 자외선(VUV) 램프를 포함할 수 있고, 제2 자외선 조사부에는 자외선 C(UVC) 램프를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the ultraviolet ray irradiating unit may include a first ultraviolet ray irradiating unit 21 and a second ultraviolet ray irradiating unit 22, which are divided into sections according to the type of ultraviolet ray to be irradiated. In one example of the present invention, the first ultraviolet irradiation part may include a vacuum ultraviolet (VUV) lamp, and the second ultraviolet irradiation part may include an ultraviolet C (UVC) lamp.
일 측에 따르면, 진공 자외선(VUV)의 185 nm 파장과 공기 중의 산소가 반응 하여 오존이 발생할 수 있다. 이러한 오존은 은 불완전한 기체 분자로서 작은 충격에도 산소로 환원되려는 성질이 있다. 이러한 과정에서 강력한 에너지를 발생하여 미생물 및 바이러스의 세포막을 파괴하며, 산화 작용에 의하여 악취분자의 결합구조를 무취분자로 정화시키고, 발생된 음이온은 먼지를 (-)로 대전하여 (+)이온과 미세 먼지를 집진하여 NO2, SO2, NH3와 같은 유해 물질을 정화시키도록 형성될 수 있다.According to one side, the 185 nm wavelength of vacuum ultraviolet (VUV) can react with oxygen in the air to generate ozone. This ozone is an incomplete gas molecule and has the property of being reduced to oxygen even with a small impact. In this process, strong energy is generated, destroying the cell membrane of microorganisms and viruses, and the binding structure of odor molecules is purified by odorant molecules by oxidizing action. The generated anions are charged with (-) And may be formed so as to purify harmful substances such as NO 2 , SO 2 and NH 3 by collecting fine dust.
그러나, 이러한 오존은 강한 살균력으로 인해 인체에 해로운 영향을 미칠 수도 있어 2차 오염원이 될 수 있다. 따라서, 공기 정화 기술에 있어서 발생되는 오존은 필수적으로 제거되어야 하며, 본 발명의 일 측면에서는 제2 자외선 조사부에서 자외선 C를 조사하여 VUV를 거쳐 발생한 오존을 제거하는 기술을 제공하는 것이다.However, such ozone can be a secondary source of contamination due to its strong sterilizing power which may have harmful effects on the human body. Therefore, the ozone generated in the air purification technology must be removed. In one aspect of the present invention, there is provided a technique for removing ozone generated through the VUV by irradiating ultraviolet rays C from a second ultraviolet irradiation unit.
제2 자외선 조사부에서 조사되는 자외선 C는 단파장 자외선 램프로서, 0.1초 이하의 짧은 조사 시간에서는 공기 살균 효율이 낮아 단독으로 공기 정화 유닛에서 사용하기에는 효과적이지 않을 수 있다. 그러나 본 발명의 일 측에서는, 진공 자외선과 자외선 C를 함께 사용함으로써 오존을 분해하고 효과적으로 공기를 정화할 수 있게 된다.The ultraviolet ray C irradiated from the second ultraviolet ray irradiating unit is a short wavelength ultraviolet ray lamp. Since the air sterilization efficiency is low at a short irradiation time of 0.1 second or less, it may not be effective for use in an air purifying unit alone. However, in one aspect of the present invention, by using the vacuum ultraviolet ray and the ultraviolet ray C together, the ozone can be decomposed and the air can be effectively purified.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 자외선 조사부는, 상기 제1 자외선 조사부에서 발생한 오존을 분해하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second ultraviolet ray irradiating unit may decompose ozone generated in the first ultraviolet ray irradiating unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매부는 주름형의 요홈이 형성된 내벽을 가진 중공 원통 형상이고, 상기 주름은 공기 흐름 방향에 평행하게 형성된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photocatalyst may have a hollow cylindrical shape with an inner wall having a corrugated groove formed therein, and the corrugation may be formed parallel to the air flow direction.
상기 광촉매부의 주름형의 요홈은 공기 유로를 지나가는 공기와 광촉매 코팅층과의 접촉 면적을 넓혀 반응 면적을 증대시키기 위해 설계된 구조이다. 상기 주름형의 요홈은 주름이 등간격으로 배열되어 구성되는 것일 수 있다. 본 발명의 광촉매부는 이러한 주름형 요홈 구조를 도입하여 공기 정화 효율을 극대화시키는 구성을 포함할 수 있다.The corrugated groove of the photocatalyst portion is designed to increase the contact area between the air passing through the air channel and the photocatalytic coating layer to increase the reaction area. The corrugated grooves may be formed such that corrugations are arranged at regular intervals. The photocatalyst part of the present invention may include such a structure that maximizes air purification efficiency by introducing such a corrugated hollow structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광촉매부는, 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 광촉매 물질을 포함하는 것이고, 상기 하우징 내벽은, 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 코팅층을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photocatalytic unit of titanium dioxide (TiO 2), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), tungsten oxide (WO 3), tungsten oxide-titanium dioxide (WO 3 -TiO 2), is to include zinc sulfide (ZnS), nickel oxide (NiO) and iron oxide (at least one catalytic material selected from the group consisting of Fe 2 O 3), the housing inner wall, palladium (Pd), titanium (Ti ), Platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), nickel (Ni), cobalt (Co), chromium (Cr), manganese And a coating layer containing at least one selected from the group consisting of a metal oxide and a metal oxide.
상기 광촉매 물질들은 자외선을 받아서 각각의 화학 반응에 의해 활성화되고, 발생되는 오존을 이용하여 공기를 정화시킬 수 있다. 상기 코팅층의 소재 금속들은 촉매제로써 일부 취약한 광촉매 성능을 상호 보완하는 것이며, 오염된 실내공기와 효과적으로 반응(살균, 탈취, 정화 등 화학반응)할 수 있는 소재로 선택된 성분일 수 있다. The photocatalyst materials are activated by respective chemical reactions upon receiving ultraviolet rays, and air can be purified by using generated ozone. The metal materials of the coating layer complement each other with some weak photocatalytic performance as a catalyst and can be selected as a material capable of effectively reacting with the polluted room air (chemical reaction such as sterilization, deodorization, purification, etc.).
예를 들어, 이산화티타늄(TiO2) 표면에 코팅된 팔라듐(Pd) 입자는 진공 자외선(VUV) 광에 의해서 산화된 후, 광촉매 반응 시 여기된 전자가 팔라듐(Pd) 표면에서 오존과 반응하고 분해하여 전자의 재결합을 막아 광촉매의 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다.For example, palladium (Pd) particles coated on titanium dioxide (TiO 2 ) surface are oxidized by vacuum ultraviolet (VUV) light, and then excited electrons in the photocatalytic reaction react with ozone at the surface of palladium (Pd) Thereby preventing the recombination of electrons and improving the efficiency of the photocatalyst.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 상기 본체부에 형성되는 제어부;를 더 포함하고, 상기 날개부는 로터를 하나 이상 구비하고, 상기 제어부는 상기 로터의 회전 속도를 제어하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning drone further includes a control unit formed in the main body unit, wherein the blade unit includes at least one rotor, and the control unit controls the rotation speed of the rotor .
상술한 바와 같이 상기 로터의 회전 속도는 전기식 필터로의 공기의 유량을 결정하는 본 발명의 중요한 구성이 될 수 있으며, 또한 상기 로터의 회전 속도 제어는 본 발명의 공기청정용 드론의 비행 움직임 제어와 직접적으로 연관되는 구성일 수 있다.As described above, the rotation speed of the rotor can be an important configuration of the present invention for determining the flow rate of air to the electric filter, and the rotation speed control of the rotor can be performed by controlling the flying motion control of the air cleaning drone May be a directly related configuration.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기청정용 드론은 쿼드콥터(quadcopter) 드론인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air cleaning drone may be a quadcopter dron.
실시예Example
본 발명의 일 실시예로서, 본 발명에서 제공하는 전기식 필터를 제조하고 그성능을 평가하였다. As an embodiment of the present invention, an electric filter provided in the present invention was manufactured and its performance was evaluated.
도 3은, 본 발명의 실시예로 제조한 전기식 필터의 구조를 나타내는 개략도와, 전기식 필터에서 공기가 정화되는 과정을 도시한 순서도이다.FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of an electric filter manufactured in an embodiment of the present invention, and a flowchart showing a process of purifying air in an electric filter.
질량 유량계(Mass Flow Controller, MFC)를 이용하여 3 lpm(liter per minute) 유량의 깨끗한 공기에 분무기를 이용하여 0.1 ㎛의 폴리스티렌 비드를 주입하여 오염된 공기를 형성하였다. 이 오염된 공기를 분사하면서 다른 질량 유량계를 이용하여 측정된 13 lpm 유량의 깨끗한 공기와 혼합하여 본 발명의 실시예로서 제조한 전기식 필터에 주입시켰다.Polystyrene beads were injected into clean air at a flow rate of 3 lpm (liter per minute) using a mass flow controller (MFC) using a sprayer to form contaminated air. The contaminated air was mixed with clean air having a flow rate of 13 lpm measured using another mass flow meter while being injected into an electric filter manufactured as an embodiment of the present invention.
이 때 전기식 필터 내부는, 공기 유입부(Inlet)와 공기 배출부(Outlet)를 포함하고, 내부에 탄소 섬유(Carbon fiber)를 이용하여 코로나 방전을 발생시켜 공기 중 오염 물질을 대전시키는 구성을 포함하며, 대전된 공기 중 오염 물질을 평행하게 구비된 알루미늄 전극판 표면으로 채집하는 구성을 포함하고 있다.In this case, the inside of the electric filter includes an air inlet portion and an air outlet portion, and a corona discharge is generated by using a carbon fiber in the inside of the electric filter to charge pollutants in the air And collecting contaminants in the charged air into the surface of an aluminum electrode plate provided in parallel.
도 4는, 본 발명의 실시예로 제조한 공기청정용 전기식 필터에서 인가된 전압에 따른 채집 효율을 나타내는 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing the collection efficiency according to the voltage applied to the air cleaning electric filter manufactured by the embodiment of the present invention. FIG.
도 4의 그래프를 통해, 본 발명의 실시예로 제조한 공기청정용 전기식 필터는 인가전압 6 kV 에서 대략 70 % 정도의 채집 효율을 보이며, 7 kV 에서는 90 % 이상, 8 kV 이상에서는 95 % 이상의 채집 효율을 보이는 것을 확인할 수 있다. 이는 본 발명에서 제공하는 공기청정용 전기식 필터가 6 kV 이상의 인가 전압에서, 바람직하게는 7 kV 이상의 인가 전압에서 공기 중 오염 물질 제거에 높은 효율을 보임을 나타내는 것이다.4, the air cleaning electric filter manufactured by the embodiment of the present invention exhibits a collection efficiency of about 70% at an applied voltage of 6 kV, 90% or more at 7 kV, 95% or more at 8 kV or more And the collection efficiency is shown. This shows that the air cleaning electric filter provided in the present invention shows high efficiency in removing pollutants in the air at an applied voltage of 6 kV or more, preferably 7 kV or more.
도 5는, 본 발명의 실시예로 제조한 공기청정용 전기식 필터에서, 공기의 유입 속도 별로 채집된 입자의 직경에 따른 채집 효율을 나타내는 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing the collection efficiency according to the diameter of the collected particles according to the air inflow rate in the air cleaning electric filter manufactured by the embodiment of the present invention. FIG.
도 5의 그래프를 통해, 본 발명의 실시예로 제조한 공기청정용 전기식 필터는 공기 유입 속도(유입 량)에 따라서 다른 채집 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 실시예로 제조한 공기청정용 전기식 필터는 공기 유입 속도가 빠를 수록, 채집 효율이 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 실시예로 제조한 공기청정용 전기식 필터는 0.53 m/s 이하의 유입 속도에서 (1 ㎛ 이하)오염 물질의 입자 직경과 무관하게 90 % 이상의 채집 효율을 나타내는 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있다.5, it can be confirmed that the air cleaning electric filter manufactured by the embodiment of the present invention exhibits different collection efficiency depending on the air inflow rate (inflow amount). It can be confirmed that the higher the air inflow rate, the lower the collection efficiency of the air cleaning electric filter manufactured by the embodiment of the present invention. It can be seen that the air cleaning electric filter manufactured according to the embodiment of the present invention exhibits excellent efficiency in collecting efficiency of 90% or more regardless of the particle diameter of the pollutant at an inflow rate of 0.53 m / s or less have.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, if the techniques described are performed in a different order than the described methods, and / or if the described components are combined or combined in other ways than the described methods, or are replaced or substituted by other components or equivalents Appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (14)
상기 본체부에 형성되는 전원부;
상기 본체부에 형성되는 날개부; 및
상기 날개부에 대향하여 형성되는 전기식 필터;를 포함하는,
공기청정용 드론.
A body portion;
A power supply unit formed in the main body unit;
A wing portion formed on the body portion; And
And an electric filter formed opposite to the wing portion,
Air cleaning drone.
상기 날개부는 하나 이상의 로터를 포함하고,
상기 로터는 공기의 유동을 발생시켜 상기 전기식 필터의 공기 유입부로 공기를 유입시키는 것인,
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the wing portion includes at least one rotor,
Wherein the rotor generates a flow of air to introduce air into the air inlet of the electric filter.
Air cleaning drone.
상기 공기청정용 드론은 진공 펌프 프리(vacuum pump-free)인 것인,
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the air cleaning drone is a vacuum pump-free.
Air cleaning drone.
상기 전기식 필터는 유입된 공기 중 입자를 정전기적 인력으로 제거하는 것인,
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the electrical filter removes particles in the incoming air with electrostatic attraction.
Air cleaning drone.
상기 전기식 필터는 대전부 및 채집부를 포함하는 것인
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the electric filter includes a charging section and a collecting section
Air cleaning drone.
상기 대전부는 코로나 방전으로 공기 중 입자를 대전시키고,
상기 채집부는 전극부를 포함하고, 상기 대전된 공기 중 입자를 상기 전극부로 채집하는 것인,
공기청정용 드론.
6. The method of claim 5,
The charging unit charges the particles in the air by a corona discharge,
Wherein the collecting portion includes an electrode portion, and collects particles of the charged air into the electrode portion.
Air cleaning drone.
상기 공기청정용 드론은 먼지 농도 감지 센서;를 더 포함하는 것인,
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the air cleaning drone further comprises a dust concentration sensor.
Air cleaning drone.
상기 공기청정용 드론은 상기 전기식 필터의 공기 유입부에 형성된 프리 필터;를 더 포함하고,
상기 프리 필터는, 망; 부직포; 및 극세 공극을 포함하는 폴리머;로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the air cleaning drone further comprises a pre-filter formed in the air inlet of the electric filter,
The prefilter includes a mesh; Non-woven; And a polymer comprising microporous voids. ≪ RTI ID = 0.0 >
Air cleaning drone.
상기 공기청정용 드론은 광촉매 필터;를 더 포함하고,
상기 광촉매 필터는,
하우징;
상기 전기식 필터의 유로와 연결되고 상기 하우징 일 측에 형성되는 공기유입부;
상기 공기유입부로 들어온 공기의 유로에 형성되고, 진공 자외선(VUV, Vacuum UV) 램프를 포함하는 제1 자외선 조사부;
상기 제1 자외선 조사부를 통과한 공기의 유로에 형성되고, 자외선 C(UV-C)램프를 포함하는 제2 자외선 조사부;
상기 제1 자외선 조사부 및 제2 자외선 조사부에 형성된 광촉매부; 및
상기 하우징 타 측에 형성되는 공기 배출부;를 포함하는 것인,
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the air cleaning drone further comprises a photocatalytic filter,
In the photocatalytic filter,
housing;
An air inlet connected to the flow path of the electric filter and formed at a side of the housing;
A first ultraviolet irradiating unit formed in a flow path of air entering the air inlet unit and including a vacuum ultraviolet (VUV) lamp;
A second ultraviolet irradiator formed in a flow path of air passing through the first ultraviolet irradiator and including an ultraviolet C (UV-C) lamp;
A photocatalyst portion formed in the first ultraviolet ray irradiating portion and the second ultraviolet ray irradiating portion; And
And an air outlet formed on the other side of the housing.
Air cleaning drone.
상기 제2 자외선 조사부는, 상기 제1 자외선 조사부에서 발생한 오존을 분해하는 것인,
공기청정용 드론.
10. The method of claim 9,
Wherein the second ultraviolet ray irradiating unit decomposes ozone generated in the first ultraviolet ray irradiating unit,
Air cleaning drone.
상기 광촉매부는 주름형의 요홈이 형성된 내벽을 가진 중공 원통 형상이고, 상기 주름은 공기 흐름 방향에 평행하게 형성된 것인,
공기청정용 드론.
10. The method of claim 9,
Wherein the photocatalyst portion is in the form of a hollow cylinder having an inner wall formed with a corrugated groove and the corrugation is formed in parallel with the air flow direction,
Air cleaning drone.
상기 광촉매부는, 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화텅스텐-이산화티타늄(WO3-TiO2), 황화아연(ZnS), 산화니켈(NiO) 및 산화철(Fe2O3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 광촉매 물질을 포함하는 것이고,
상기 하우징 내벽은, 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 로듐(Rh), 금(Au), 은(Ag), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 코팅층을 포함하는 것인,
공기청정용 드론,
10. The method of claim 9,
The photocatalyst portion may be formed of at least one selected from the group consisting of TiO 2 , ZnO, SnO 2 , WO 3 , WO 3 -TiO 2 , ZnS, will comprising at least one catalytic material selected from the group consisting of nickel oxide (NiO) and iron oxide (Fe 2 O 3),
Wherein the inner wall of the housing is made of a material selected from the group consisting of palladium (Pd), titanium (Ti), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), silver (Ag), tungsten (W), nickel (Ni), cobalt Wherein the coating layer comprises at least one selected from the group consisting of chromium (Cr), manganese (Mn), and barium (Ba).
Air cleaning drone,
상기 공기청정용 드론은 상기 본체부에 형성되는 제어부;를 더 포함하고,
상기 날개부는 로터를 하나 이상 구비하고,
상기 제어부는 상기 로터의 회전 속도를 제어하는 것인,
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the air cleaning drone further comprises a control unit formed in the main body,
The wing portion includes at least one rotor,
Wherein the control unit controls the rotation speed of the rotor.
Air cleaning drone.
상기 공기청정용 드론은 쿼드콥터(quadcopter) 드론인 것인,
공기청정용 드론.
The method according to claim 1,
Wherein the air cleaning drone is a quadcopter dron.
Air cleaning drone.
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