KR20190131875A

KR20190131875A - 광도 제어를 이용한 공기질관리장치

Info

Publication number: KR20190131875A
Application number: KR1020180056807A
Authority: KR
Inventors: 김재형; 권봉기
Original assignee: 주식회사 비즈모델라인
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2018-05-17
Publication date: 2019-11-27

Abstract

본 발명의 광도 제어를 이용한 공기질관리장치에 따르면, 식물을 이용하여 공기의 질을 관리하기 위해, 육각 구조를 유지하는 프레임부와 지정된 식물의 잎부와 줄기부를 수용하면서 상기 잎부를 외부로 노출하는 수용부와 상기 식물의 뿌리부를 수용하는 몸체부를 포함하여 제작된 M(M≥4)개의 포트 모듈을 지정된 배치 구조로 배치하여 삽입 고정하는 M개의 포트 삽입부와, 내부의 공기를 외부로 토출하는 토출부와, 상기 토출부와 M개의 포트 삽입부 이외에 외부와의 공기 흐름을 차단하여 밀봉하는 하우징부와, 상기 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈을 경유하여 외부의 공기를 하우징부의 내부로 유입하기 위한 음압을 생성하면서 상기 토출부를 통해 내부의 공기를 외부로 토출하기 위한 양압을 생성하는 팬부와, 상기 하우징부의 외부에서 상기 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부로 적어도 하나의 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하는 광원부와, 외부의 공기의 질을 센싱하는 i(i≥1)개의 센서를 포함하는 센서부와, 상기 센서부를 통해 외부의 공기의 질을 센싱한 결과를 근거로 상기 광원부를 통해 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하도록 제어하는 제어모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

광도 제어를 이용한 공기질관리장치{Air Quality Management Equipment by Luminous Intensity Control}

본 발명은 광도 제어를 이용한 공기질관리장치에 관한 것으로서, 식물을 이용하여 공기의 질을 관리하기 위해, 육각 구조를 유지하는 프레임부와 지정된 식물의 잎부와 줄기부를 수용하면서 상기 잎부를 외부로 노출하는 수용부와 상기 식물의 뿌리부를 수용하는 몸체부를 포함하여 제작된 M(M≥4)개의 포트 모듈을 지정된 배치 구조로 배치하여 삽입 고정하는 M개의 포트 삽입부와, 내부의 공기를 외부로 토출하는 토출부와, 상기 토출부와 M개의 포트 삽입부 이외에 외부와의 공기 흐름을 차단하여 밀봉하는 하우징부와, 상기 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈을 경유하여 외부의 공기를 하우징부의 내부로 유입하기 위한 음압을 생성하면서 상기 토출부를 통해 내부의 공기를 외부로 토출하기 위한 양압을 생성하는 팬부와, 상기 하우징부의 외부에서 상기 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부로 적어도 하나의 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하는 광원부와, 외부의 공기의 질을 센싱하는 i(i≥1)개의 센서를 포함하는 센서부와, 상기 센서부를 통해 외부의 공기의 질을 센싱한 결과를 근거로 상기 광원부를 통해 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하도록 제어하는 제어모듈을 포함하여 구성되는 공기질관리장치에 관한 것이다.

최근 도시에 살고 있는 사람들이 하루 생활 중 90% 이상을 보내고 있는 실내 환경에 대한 관심도가 증가하고 있다. 특히 미세먼지나 황사 등 대기 오염이 심각해지면서 실내 공기 환경에 대한 쾌적성이 중요시 되고 있다.

그러나, 실내 공기환경(미세먼지 및 유해물질 등)에 대한 관심에 비해 실내 공기환경에 대한 주거환경 및 공공시설물의 공기환경에 대한 개선책이 단순히 공기청정기 또는 환기시스템 가동 등 미세먼지의 제거에만 의존하고 있으며, 전문 공기청정 장비를 사용할 경우 많은 비용이 들거나, 관리를 잘못할 경우 오히려 새로운 오염 물질을 발생시킬 수 있어 근본적인 해결책이 될 수 없는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0148170호(2016. 12. 26 공개)는 공기정화식물과 광물필터를 이용한 친환경 공기정화시스템에 관한 것으로, 공기가 통과 가능하며 식물을 식재할 수 있는 생육배지와, 생육배지에 식재되는 공기정화식물과, 생육배지를 통과하는 공기에 물을 공급하는 수분공급부와, 생육배지를 통과한 공기에 포함된 미세먼지를 필터링하도록 배치된 광물필터를 포함하는 구성을 지니고 있다.

그러나, 생육배지는 일종의 토양과 같은 것으로 공기의 질을 관리하기에 유익한 미생물 외에 유해한 미생물이나 공기 중에 부유하는 기타 다른 균이 침착하여 증식할 가능성이 있으며, 광물필터를 사용하여 필터 청소나 교환 등 관리의 번거로움이 존재할 수밖에 없다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 종래의 흙이나 생육배지 대신에 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n(n≥2)종의 암석 알갱이(예컨대, 맥반석, 펄라이트, 화산석, 다공질 세라믹 볼 등)와 활성탄이 수용되도록 하는 포트 모듈이 삽입되며, 광도 제어를 이용하여 공기질을 관리하는 공기질관리장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 광도 제어를 이용한 공기질관리장치는, 식물을 이용하여 공기의 질을 관리하기 위해, 육각 구조를 유지하는 프레임부와 지정된 식물의 잎부와 줄기부를 수용하면서 상기 잎부를 외부로 노출하는 수용부와 상기 식물의 뿌리부를 수용하는 몸체부를 포함하여 제작된 M(M≥4)개의 포트 모듈을 지정된 배치 구조로 배치하여 삽입 고정하는 M개의 포트 삽입부와, 내부의 공기를 외부로 토출하는 토출부와, 상기 토출부와 M개의 포트 삽입부 이외에 외부와의 공기 흐름을 차단하여 밀봉하는 하우징부와, 상기 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈을 경유하여 외부의 공기를 하우징부의 내부로 유입하기 위한 음압을 생성하면서 상기 토출부를 통해 내부의 공기를 외부로 토출하기 위한 양압을 생성하는 팬부와, 상기 하우징부의 외부에서 상기 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부로 적어도 하나의 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하는 광원부와, 외부의 공기의 질을 센싱하는 i(i≥1)개의 센서를 포함하는 센서부와, 상기 센서부를 통해 외부의 공기의 질을 센싱한 결과를 근거로 상기 광원부를 통해 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하도록 제어하는 제어모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 공기질관리장치는, 지정된 부피의 물을 보관하는 수조부와, 상기 수조부에 보관된 물을 지정된 높이까지 펌핑하는 펌프부와, 상기 펌프부를 통해 펌핑된 물의 위치에너지를 이용하여 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈 중 최상층에 구비된 지정 개수의 포트 모듈로 단위 시간 당 지정 부피의 물을 낙하 공급하는 물공급부와, M개의 포트 모듈 중 최하층에 구비된 지정 개수의 포트 모듈을 통해 배출되어 낙하한 물을 받아 상기 수조부로 전달하는 물받이부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 수조부에 보관된 물의 역류를 방지하는 역류방지부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제어모듈은, 상기 센서부를 통해 센싱된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값을 초과하는지 확인하고, 상기 검출된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값을 초과한 경우 상기 광원부를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부에 도달하는 가시광선의 광도 범위가 1,000 룩스 이상의 광도 범위를 유지하도록 제어할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제어모듈은, 상기 광원부를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부에 1,000 룩스 이상 광도 범위의 가시광선이 조사된 광합성 유지 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하거나 상기 센서부를 통해 센싱된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값의 미만인지 확인하고, 상기 광합성 유지 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하거나 상기 검출된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값 미만인 경우 상기 광원부를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부에 도달하는 가시광선의 광도 범위가 700 룩스 이하의 광도 범위를 유지하도록 제어할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 i개의 센서는, CO2를 검출하는 가스 센서, CO를 검출하는 가스 센서, NO를 검출하는 가스 센서, NO2를 검출하는 가스 센서, SO2를 검출하는 가스 센서, O3를 검출하는 가스 센서, VOC(Volatile Organic Compounds)를 검출하는 VOC 센서, 미세먼지를 검출하는 미세먼지 센서, 온도를 검출하는 온도 센서, 습도를 검출하는 습도 센서, 소리를 검출하는 소리 센서, 광도를 검출하는 광 센서 중 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 포트 모듈의 프레임부는, 육각 구조로 이루어지며 상기 육각 구조의 6개 꼭지점 중 중력 방향에 하나의 최하 측 꼭지점이 배치되는 육각 구조를 구현하고, 상기 포트 모듈의 수용부는, 육각 구조의 홀이 형성된 프레임부의 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점을 기준으로 선두 형태의 수용 공간을 형성하며 상기 포트 삽입부에 삽입 시 하우징부의 외부에 노출되고, 상기 포트 모듈의 몸체부는, 육각 구조 홀이 형성된 프레임부의 다른 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점을 기준으로 5각 단면 구조의 수용 공간을 형성하고 상기 수용 공간을 형성하는 하나 이상의 면 영역에 중력 방향 벡터 성분과 매칭되는 방향으로 정렬하여 타공된 복수의 배출홀을 구비하며 상기 포트 삽입부에 삽입 시 상기 하우징부의 내부에 수용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 수용부는, 상기 공기질관리장치의 내부 공간에 형성되는 음압을 이용하여 상기 공기질관리장치 외부의 공기를 상기 수용부의 수용 공간 내부로 흡입하기 위한 복수의 흡입홀을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 흡입홀은, 지정 개수의 포트 모듈을 공기질관리장치의 벽면에 삽입 시 상기 공기질관리장치에 구비된 팬부를 통해 발생하는 음압에 대응하여 상기 지정 개수의 포트 모듈을 통해 단위 시간 당 지정된 부피의 외부 공기를 유입 가능한 크기와 개수를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 수용부는, 흙 대신에 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n(n≥2)종의 암석 알갱이와 활성탄이 수용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 몸체부는, 흙 대신에 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n(n≥2)종의 암석 알갱이와 활성탄이 수용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 n종의 암석은, 맥반석(Elvan), 펄라이트(Pearlite), 화산석(Volcanic Stone), 다공질 세라믹 볼을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 n종의 암석 알갱이와 활성탄은, 직경 5mm(±2mm )의 불규칙한 모양의 크기, 직경 10mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기, 직경 20mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기, 직경 30mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 n종의 암석 알갱이와 활성탄은, 지정 개수의 포트 모듈을 공기질관리장치의 벽면에 삽입 시 상기 공기질관리장치에 구비된 팬부를 통해 발생하는 음압(Negative Pressure)에 대응하여 상기 지정 개수의 포트 모듈을 통해 단위 시간 당 지정된 부피의 외부 공기를 유입하기 위한 공극을 형성 가능한 모양의 크기를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 배출홀은, 상기 몸체부의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 양 하면 영역에 중력 방향 벡터 성분과 매칭된 방향으로 정렬하여 타공된 복수의 배출홀을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 중력 방향 벡터 성분은, 상기 몸체부의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 최하 측 모서리영역과 수직한 방향을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 몸체부는, 상기 배출홀을 구비한 몸체부의 외측 면 영역에 상기 배출홀을 통해 배출된 물이 중력 방향 벡터 성분과 매칭되는 방향으로 흐르도록 유도하기 위한 유로를 형성하는 유로홈을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 몸체부는, 상기 몸체부의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 양 측면 영역이나 후면 영역에 상기 수용부의 흡입홀을 통해 흡입되어 상기 수용부의 수용 공간과 몸체부의 수용 공간을 경유한 공기를 공기질관리장치의 내부로 토출하는 토출홀을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 포트 모듈은, 상기 몸체부와 분리되거나 상측 방향에서 결합되며 상기 몸체부에 결합 시 상기 프레임부의 육각 구조와 매칭되는 구조를 형성하며 상측 방향에서 중력 방향으로 낙하하는 물이 상기 몸체부의 수용 공간 내에 떨어지도록 상측 방향이 개방된 구조의 덮개부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 덮개부는, 상기 몸체부에 결합 시 상기 프레임부에 접하는 영역에 상기 프레임부의 육각 구조의 홀을 경유하는 외부 공기가 공기질관리장치의 내부로 직접 유입을 억제하는 차단막부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래의 흙이나 생육배지 대신에 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n(n≥2)종의 암석 알갱이(예컨대, 맥반석, 펄라이트, 화산석, 다공질 세라믹 볼 등)와 활성탄이 수용되도록 하는 포트 모듈을 제공함으로써, 탁월한 공기정화 기능은 물론 공기 중에 습도 유지, 신선한 공기 생산, 알러지 유발 요소 미연에 차단하는 이점과, 별도의 필터가 필요 없어, 필터 교환 및 관리에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 방법에 따른 광도 제어를 이용한 공기질관리장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 방법에 따른 공기의 질 관리를 위한 포트 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 방법에 따른 공기의 질 관리를 위한 포트 모듈 제조 과정을 구성적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 방법에 따른 광도 제어를 이용한 공기질관리장치에 대한 예시 도면이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

즉, 하기의 실시예는 본 발명의 수 많은 실시예 중에 바람직한 합집합 형태의 실시예 예에 해당하며, 하기의 실시예에서 특정 구성(또는 단계)를 생략하는 실시예, 또는 특정 구성(또는 단계)에 구현된 기능을 특정 구성(또는 단계)로 분할하는 실시예, 또는 둘 이상의 구성(또는 단계)에 구현된 기능을 어느 하나의 구성(또는 단계)에 통합하는 실시예, 특정 구성(또는 단계)의 동작 순서를 교체하는 실시예 등은, 하기의 실시예에서 별도로 언급하지 않더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속함을 명백하게 밝혀두는 바이다. 따라서 하기의 실시예를 기준으로 부분집합 또는 여집합에 해당하는 다양한 실시예들이 본 발명의 출원일을 소급받아 분할될 수 있음을 분명하게 명기하는 바이다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도면1은 본 발명의 실시 방법에 따른 광도 제어를 이용한 공기질관리장치의 구성을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면1은 광도 제어를 이용하여 공기의 질을 관리하는 벽면형 공기질관리장치(100)의 구성을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면1을 참조 및/또는 변형하여 상기 공기질관리장치(100)에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성부가 생략되거나, 또는 세분화되거나, 또는 합쳐진 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면1에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면1a는 본 발명에 따른 공기질관리장치(100)와 상기 공기질관리장치(100)에 삽입되는 포트 모듈(200)을 도시하고 있으며, 도면1b는 복수개의 포트 모듈(200)이 삽입된 공기질관리장치(100)를 도시하고 있다.

상기 포트 모듈(200)은 육각 구조를 유지하는 프레임부와 지정된 식물의 잎부와 줄기부를 수용하면서 상기 잎부를 외부로 노출하는 수용부와 상기 식물의 뿌리부를 수용하는 몸체부를 포함하여 제작되어, 상기 공기질관리장치(100)의 포트 삽입부(105)에 삽입되는 것을 특징으로 한다. 상기 포트 모듈(200)에 대한 보다 상세한 설명은 하기의 도면2 내지 3을 통해 기술하기로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 공기질관리장치(100)는 포트 삽입부(105), 토출부(110), 하우징부(115), 팬부(120), 광원부(150), 수조부(125), 펌프부(130) 및 물공급부(135)를 구비하여 구성될 수 있다.

도면1a, 도면1b를 참조하면, 상기 포트 삽입부(105)는 M(M≥4)개의 포트 모듈(200)을 지정된 배치 구조로 배치하여 삽입 고정하며, 상기 포트 모듈(200)에 대응하여 M개가 구비될 수 있다.

상기 토출부(110)는 상기 공기질관리장치(100)의 내부의 공기를 외부로 토출할 수 있다.

상기 하우징부(115)는 상기 토출부(110)와 M개의 포트 삽입부(105) 이외에 외부와의 공기 흐름을 차단하여 밀봉할 수 있다.

상기 팬부(120)는 상기 M개의 포트 삽입부(105)에 삽입된 M개의 포트 모듈(200)을 경유하여 외부의 공기를 상기 하우징부(115)의 내부로 유입하기 위한 음압(Negative Pressure)을 생성하면서 상기 토출부(110)를 통해 내부의 공기를 외부로 토출하기 위한 양압(Positive Pressure)을 생성할 수 있다.

상기 광원부(150)는 상기 하우징부(115)의 외부에서 상기 M개의 포트 삽입부(105)에 삽입된 M개의 포트 모듈(200)에 수용된 식물의 잎부로 적어도 하나의 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사할 수 있다.

상기 수조부(125)는 지정된 부피의 물을 보관할 수 있으며, 상기 펌프부(130)는 상기 수조부(125)에 보관된 물을 지정된 높이까지 펌핑할 수 있다.

상기 믈공급부(135)는 상기 펌프부(130)를 통해 펌핑된 물의 위치에너지를 이용하여 M개의 포트 삽입부(105)에 삽입된 M개의 포트 모듈(200) 중 최상층에 구비된 지정 개수의 포트 모듈(200)로 단위 시간 당 지정 부피의 물을 낙하 공급할 수 있다.

도면1a, 도면1b를 참조하면, 상기 공기질관리장치(100)는 물받이부(140), 역류방지부(145)를 더 구비할 수 있다.

상기 물받이부(140)는 M개의 포트 모듈(200) 중 최하층에 구비된 지정 개수의 포트 모듈(200)을 통해 배출되어 낙하한 물을 받아 상기 수조부(125)로 전달하며, 상기 역류방지부(145)는 상기 수조부(125)에 보관된 물의 역류를 방지한다.

도면1a, 도면1b를 참조하면, 상기 공기질관리장치(100)는 외부의 공기의 질을 센싱하는 i(i≥1)개의 센서를 포함하는 센서부(155)와, 상기 센서부(155)를 통해 외부의 공기의 질을 센싱한 결과를 근거로 상기 광원부(150)를 통해 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하도록 제어하는 제어모듈(160)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 공기질관리장치(100)가 설치된 공간에 사람이 많이 들어와 호흡을 하여 이산화탄소(CO2) 농도가 증가하는 경우(=CO2 자체는 인체에 유해하지 않으나 졸림), 식물의 광합성을 통해 식물의 산소 배출량을 증가시키기 위해, 상기 광원부(150)에서 방출된 가시광선이 지정된 배치 구조의 배치된 각 포트 모듈(200)에 수용된 잎부에 도달하는 광도가 지정된 룩스 이상이 되도록 제어할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 제어모듈(160)은 상기 센서부(155)를 통해 센싱된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값을 초과하는지 확인하고, 상기 검출된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값을 초과한 경우 상기 광원부(150))를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈(200)에 수용된 식물의 잎부에 도달하는 가시광선의 광도 범위가 1,000 룩스 이상의 광도 범위를 유지하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어모듈(160)은 상기 광원부(150)를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈(200)에 수용된 식물의 잎부에 1,000 룩스 이상 광도 범위의 가시광선이 조사된 광합성 유지 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하거나 상기 센서부(155)를 통해 센싱된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값의 미만인지 확인하고, 상기 광합성 유지 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하거나 상기 검출된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값 미만인 경우 상기 광원부(150)를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈(200)에 수용된 식물의 잎부에 도달하는 가시광선의 광도 범위가 700 룩스 이하의 광도 범위를 유지하도록 제어할 수 있다.

한편, 도면1a, 도면1b를 참조하면, 상기 공기질관리장치(100)는 외부의 공기의 질을 센싱하는 i(i≥1)개의 센서를 포함하는 센서부(155)와, 상기 센서부(155)를 통해 외부의 공기의 질을 센싱한 결과를 근거로 상기 팬부(120)에 의해 발생되는 음압 또는 양압의 세기를 지정된 세기로 제어하는 제어모듈(160)을 구비할 수 있다.

여기서 상기 i개의 센서는 CO2를 검출하는 가스 센서, CO를 검출하는 가스 센서, NO를 검출하는 가스 센서, NO2를 검출하는 가스 센서, SO2를 검출하는 가스 센서, O3를 검출하는 가스 센서, VOC(Volatile Organic Compounds)를 검출하는 VOC 센서, 미세먼지를 검출하는 미세먼지 센서, 온도를 검출하는 온도 센서, 습도를 검출하는 습도 센서, 소리를 검출하는 소리 센서, 광도를 검출하는 광 센서 중 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.

도면2는 본 발명의 실시 방법에 따른 공기의 질 관리를 위한 포트 모듈의 구성을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면2는 식물을 이용하여 공기의 질을 관리하는 벽면형 공기질관리장치(100)의 벽면(일측면)에 형성된 하나 이상의 포트 삽입부(105)에 삽입되며, 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 둘 이상의 이종의 암석 알갱이와 활성탄을 수용하는 포트 모듈(200)의 구성을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면2를 참조 및/또는 변형하여 상기 도면1의 공기질관리장치(100)에 삽입되는 상기 포트 모듈(200)에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성부가 생략되거나, 또는 세분화되거나, 또는 합쳐진 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면2에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

또한, 도면2는 본 발명에 따른 포트 모듈(200)의 구성을 보다 상세하게 인지할 수 있도록 도면2a, 도면2b, 도면2c로 세분화 하여 도시하였으며, 상기 도면2a는 포트 모듈(200)의 측면도, 도면2b는 포트 모듈(200)의 정면도, 도면2c는 포트 모듈(200)의 평면도를 도시하였음을 밝힌다.

본 발명에 따르면, 상기 포트 모듈(200)은 프레임부(205), 수용부(210), 몸체부(220)를 구비하여 구성될 수 있다.

도면2a, 도면2b, 도면2c를 참조하면, 상기 프레임부(205)는 육각 구조의 홀이 형성된 육각 구조로 이루어지며 상기 벽면형 공기질관리장치(100)의 벽면에 형성된 포트 삽입부(105)에 삽입 시 상기 육각 구조의 6개 꼭지점 중 중력 방향에 하나의 최하 측 꼭지점이 배치되고 중력 방향과 평행하게 양 측변이 배치되는 배치 구조로 구현될 수 있다.

도면2a, 도면2b, 도면2c를 참조하면, 상기 수용부(210)는 상기 육각 구조 홀이 형성된 프레임부(205)의 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점과 양 하변과 양 하측 꼭지점 및 상기 양 측변의 적어도 일부를 포함하는 5각 단면 구조의 일부 홀 영역을 선두(Head of Ship) 형태로 확장한 수용 공간을 형성하며 상기 벽면형 공기질관리장치(100)의 벽면에 형성된 포트 삽입부(105)에 삽입 시 상기 공기질관리장치(100)의 벽면 외부에 노출되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 수용부(210)는 도면2a 및 도면2b와 같이, 상기 공기질관리장치(100)의 내부 공간에 형성되는 음압(Negative Pressure)을 이용하여 상기 공기질관리장치(100) 외부의 공기를 상기 수용부의 수용 공간 내부로 흡입하기 위한 복수의 흡입홀(215)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이 때 상기 복수의 흡입홀(215)을 통해 흡입된 공기는 상기 수용부(210)의 수용 공간과 상기 몸체부(220)의 수용 공간을 경유하여 상기 공기질관리장치(100)의 내부 공간으로 유동될 수 있다.

또한, 상기 흡입홀(115)은 지정 개수의 포트 모듈(200)을 공기질관리장치(100)의 벽면에 삽입 시 상기 공기질관리장치(100)에 구비된 팬부를 통해 발생하는 음압에 대응하여 상기 지정 개수의 포트 모듈(200)을 통해 단위 시간 당 지정된 부피의 외부 공기를 유입 가능한 크기와 개수를 포함하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 수용부(210)는 흙이 아닌 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n(n≥2)종의 암석 알갱이와 활성탄이 수용될 수 있다. 여기서, 상기 n개의 암석 알갱이와 활성탄의 배합 비율은 기본적으로 1:1:1:1:1:1일 수 있으며, 상기 공기질관리장치(100)가 설치되는 환경(예: 사무실, 학교, 공장, 식당 등)에서 발생하는 유해물질의 종류나 발생량 등에 따라 그에 대응하는 특정 암석이나 활성탄의 배합 비율을 증가시킬 수 있다.

예컨대, 유기질이 풍부한 흙은 식물의 생장에 유리하지만 공기의 질을 관리하기에 유익한 미생물 이외에 유해한 미생물이나 공기 중에 부유하는 병원균 등도 침착하여 증식할 수 있으므로, 본 발명에서는 공기의 질을 관리하기에 적합하도록 상기 흙을 사용하지 않는 대신 상기 암석 알갱이와 활성탄을 사용하게 된다.

도면2a 및 도면2c를 참조하면, 상기 몸체부(220)는 상기 육각 구조 홀이 형성된 프레임부(205)의 다른 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점과 양 하변과 양 하측 꼭지점 및 상기 양 측변의 적어도 일부를 포함하는 5각 단면 구조의 일부 홀 영역을 확장한 수용 공간을 형성하고 상기 수용 공간을 형성하는 하나 이상의 면 영역에 중력 방향 벡터 성분과 매칭되는 방향으로 정렬하여 타공된 복수의 배출홀(225)을 구비하며 상기 벽면형 공기질관리장치(100)의 벽면에 형성된 포트 삽입부(105)에 삽입 시 상기 공기질관리장치(100)의 내부에 수용되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 몸체부(220)도 흙이 아닌 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n(n≥2)종의 암석 알갱이와 활성탄이 수용될 수 있다. 여기서, 상기 n개의 암석 알갱이와 활성탄의 배합 비율은 기본적으로 1:1:1:1:1:1일 수 있으며, 상기 공기질관리장치(100)가 설치되는 환경(예: 사무실, 학교, 공장, 식당 등)에서 발생하는 유해물질의 종류나 발생량 등에 따라 그에 대응하는 특정 암석이나 활성탄의 배합 비율을 증가시킬 수 있다.

여기서, 상기 수용부(210) 및 몸체부(220)에 수용되는 상기 n종의 암석 알갱이는 맥반석(Elvan), 펄라이트(Pearlite), 화산석(Volcanic Stone), 다공질 세라믹 볼을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 맥반석의 경우, 유해물질 제거 및 중금속 분해 작용과, 오염물질 및 중금속 등의 흡착·분해 작용, 시멘트 등의 독성중화·항균·방충 및 탈취 작용이 뛰어날 뿐만 아니라, 수질 조절(약알칼리성화) 및 정수 작용을 하고, 풍부한 용존 산소량으로 방부 작용을 억제시켜 생체에 활력을 주며, 공명·공진·흡수 작용 및 원적외선 방사 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

상기 펄라이트의 경우, 물의 여과 조작에서 여과 효율을 향상시키는 수단의 하나로 이용되는 비반응성 물질로서, 여과재 표면에 추가적인 층을 형성하여 여과재 층을 보호하고, 고형물이 압축되어 형성되는 케이크의 압축률을 떨어뜨려 투과성을 유지시킴으로써 물의 흐름을 원활하게 유지하는 것으로 알려져 있다.

상기 화산석의 경우, 화산쇄설물 중의 하나로, 물에 대한 저항력이 작고 쉽게 막히지 않으며 물이나 공기가 균일하게 분포되며, 산성이나 알칼리성이 높은 물을 자동적으로 중성에 가깝게 조정하는 기능을 가지고 있고, 다양한 무기성분함유로 인하여 식물의 수경재배용 배지로서 적합한 것으로 알려져 있다.

상기 다공질의 세라믹 볼의 경우, 100도 이상에서 소성한 세라믹볼로서 유해물질이 없고 원적외선 방사율이 높으며, 내부의 기공에 수용성 천연 항균제를 투입하여, 토양 및 동식물에 해로운 균발생을 억제시키고 곰팡이 방지 및 여과 능력으로 자연적인 활성을 제공하는 것으로 알려져 있다.

이와 더불어, 상기 활성탄은, 미세한 기공으로 개방되어 산소로 처리된 탄소로, 수질 정화 필터를 위하여 가장 많이 사용되는 재료 중 하나이며, 높은 정도의 다공성(porosity)과 결과적으로 얻어지는 높은 표면적으로 물에서 휘발성 유기 화합물, 살충제 및 벤젠 등과 같은 탄소에 흡착되는 오염물질을 제거하는데 이상적으로 만드는 것으로 알려져 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 포트 모듈(200)은 종래의 일반적으로 사용되던 흙 대신에 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n종의 암석 알갱이와 활성탄을 수용하여 공기 질 관리와 관련된 상기 암석 알갱이와 활성탄의 주요 기능들이 시너지를 이루도록 배합됨으로써, 자체적으로 적극적으로 공기 질 관리는 물론 식물을 이용한 간접적인 공기 질 관리까지 가능하도록 하여, 실내에서 최적의 조건으로 공기 질을 관리할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 상기 n종의 암석 알갱이와 활성탄은 직경 5mm(±2mm )의 불규칙한 모양의 크기, 직경 10mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기, 직경 20mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기, 직경 30mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 n종의 암석 알갱이와 활성탄은 지정 개수의 포트 모듈(200)을 공기질관리장치(100)의 벽면에 삽입 시 상기 공기질관리장치(100)에 구비된 팬부(120)를 통해 발생하는 음압(Negative Pressure)에 대응하여 상기 지정 개수의 포트 모듈(200)을 통해 단위 시간 당 지정된 부피의 외부 공기를 유입하기 위한 공극을 형성 가능한 모양의 크기로 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 n종의 암석 알갱이와 활성탄의 크기는 고정된 것이 아니라, 당업자의 구현 과정에 따라 공기질관리장치(100)에 몇 개의 포트 모듈이 삽입되고, 팬부(120)에 의해 얼마의 압력이 발생하는지에 따라 동적으로 산출될 수 있음은 자명하다.

도면2a 및 도면2c를 참조하면, 상기 몸체부(220)에 구비되는 복수의 배출홀(225)은 상기 몸체부(220)의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 양 하면 영역에 중력 방향 벡터 성분과 매칭된 방향으로 정렬하여 타공될 수 있으며, 여기서 상기 중력 방향 벡터 성분은 상기 몸체부(220)의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 최하 측 모서리영역과 수직한 방향을 포함할 수 있다.

한편, 도면2a를 참조하면, 상기 몸체부(220)는 상기 배출홀(225)을 구비한 몸체부(220)의 외측 면 영역에 상기 배출홀(225)을 통해 배출된 물이 중력 방향 벡터 성분과 매칭되는 방향으로 흐르도록 유도하기 위한 유로를 형성하는 유로홈(230)을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 유로홈(230)은 상기 유로를 따라 유동하여 상기 5각 단면 구조의 최하 측 모서리영역까지 유동한 물의 표면장력을 최소화하는 요철 구조를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대 종래와 같이 일반적으로 유로홈(230)이 없는 원통형 구조의 포트 모듈의 경우, 그냥 배출홀(225)을 통해 배출된 물이 외측 표면을 따라 흘러 이동하다가 표면장력에 의해 아래 방향으로 응집되다가 중력에 따라 한꺼번에 낙하하게 되고 이는 한번에 비교적 많은 양의 물이 한꺼번에 낙하하게 되어 "똑~ 똑~"하는 물 떨어지는 소음이 심하게 나는 경우가 많았으나, 본 발명에 따르면 상기 배출홀(225)을 통해 배출된 물이 유로홈(230)을 따라 소량씩 이동하게 되고, 또한 상기 유로홈(230)을 따라 5각 단면 구조의 최하 측 모서리영역에 도달한 물이 상기 유로홈(230)의 요철 구조에 의해 표면장력을 방해 받게 되어 크게 뭉치지 못하고 응집되지 않고 소량씩 조용히 낙하할 수 있게 된다.

한편, 도면2a를 참조하면, 상기 몸체부(220)는 상기 수용부(210)의 흡입홀(215)을 통해 흡입된 공기를 공기질관리장치(100)의 내부로 토출하는 토출홀(235)과, 상기 포트 모듈(200)을 상기 공기질관리장치(100)의 포트 삽입부(105)에 안정적으로 삽입하도록 유도하는 유도부(245)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 토출홀(235)은 상기 몸체부(220)의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 양 측면 영역이나 후면 영역에 상기 수용부(210)의 흡입홀(215)을 통해 흡입되어 상기 수용부(210)의 수용 공간과 몸체부의 수용 공간을 경유한 공기를 공기질관리장치(100)의 내부로 토출할 수 있다.

상기 유도부(245)는 상기 공기질관리장치(100)의 포트 삽입부(105)에 삽입 과정에서 상기 수용부(210)의 수용 공간이나 상기 몸체부(220)의 수용 공간에 수용된 n(n≥2)종의 암석 알갱이와 활성탄의 이탈을 억제하고 안정적으로 삽입하도록 유도하기 위한 일 면을 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 포트 모듈(200)에 흙이 수용된 경우 흙은 약간의 점성이 있기 때문에 상기 공기질관리장치(100)의 포트 삽입구에 삽입하다가 약간 걸리거나 기울어져도 안 넘치나, 반면에 암석 알갱이나 활성탄은 점성이 없기 때문에 악간만 걸리거나 기울어져도 암석이나 활성탄이 이탈해서 바닥에 떨어질 수 있으며, 이를 방지하기 위해 상기 유도부(245)가 구비될 수 있다.

한편, 도면2a, 도면2b, 도면2c를 참조하면, 본 발명에 따른 포트 모듈(200)은 상기 몸체부(220)와 분리되거나 상측 방향에서 결합되며 상기 몸체부(220)에 결합 시 상기 프레임부(205)의 육각 구조와 매칭되는 구조를 형성하며 상측 방향에서 중력 방향으로 낙하하는 물이 상기 몸체부(220)의 수용 공간 내에 떨어지도록 상측 방향이 개방된 구조의 덮개부(250)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

도면2b를 참조하면, 상기 덮개부(250)는 상기 몸체부(220)에 결합 시 상기 프레임부(205)에 접하는 영역에 상기 프레임부(205)의 육각 구조의 홀을 경유하는 외부 공기가 공기질관리장치(100)의 내부로 직접 유입하는 것을 억제하기 위한 차단막부(260)를 구비하여 구성될 수 있다. 상기 차단막부(260)가 상기 외부 공기가 공기질관리장치(100)의 내부로 직접 유입되는 것을 억제함으로써, 상기 외부 공기는 수용부(210)와 몸체부(220)의 암석 알갱이와 활성탄을 거쳐 상기 공기질관리장치(100)의 내부로 유입될 수 있다.

또한, 도면2b를 참조하면, 상기 차단막부(260)에는 상기 수용부(210)에 수용된 식물의 뿌리부나 줄기부의 일부가 상기 몸체부(220) 방향으로 이어지게 관통하는 관통부(265)가 구비될 수 있다.

한편, 도면2a, 도면2b, 도면2c를 참조하면, 상기 덮개부(250)에는 상기 몸체부(220)에 결합 고정되기 위한 걸쇠부(255)가 구비될 수 있으며, 이경우 상기 몸체부(220)에는 상기 덮개부(250)의 결합 시 상기 덮개부(250)의 걸쇠부(255)와 결합되는 결합부(240)가 구비될 수 있다.

도면3은 본 발명의 실시 방법에 따른 공기의 질 관리를 위한 포트 모듈 제조 과정을 구성적으로 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면3은 식물을 이용하여 공기의 질을 관리하는 벽면형 공기관리장치(100)의 벽면에 형성된 지정 개수의 포트(pot) 삽입부(105)에 삽입될 포트 모듈(200)의 제조 방법을 구성적으로 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면3을 참조 및/또는 변형하여 상기 공기의 질 관리를 위한 포트 모듈(200)의 제조 과정에 대한 다양한 실시 방법을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면3에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

특히, 본 도면3은 상기 공기의 질 관리를 위한 포트 모듈(200)의 제조 과정을 보다 세분하게 표현하기 위해 각 과정에 대한 구성을 도면3a 내지 도면3e으로 순차적으로 도시하고, 도면3f를 통해 일례로 제조 완료된 포트 모듈을 도시하기로 한다.

우선, 도면3a를 참조하면, 육각 구조의 홀이 형성된 육각 구조로 이루어지며 상기 벽면형 공기관리장치의 벽면에 형성된 포트 삽입부(105)에 삽입 시 상기 육각 구조의 6개 꼭지점 중 중력 방향에 하나의 최하 측 꼭지점이 배치되고 중력 방향과 평행하게 양 측변이 배치되는 배치 구조를 구현하는 프레임부(205)와, 상기 육각 구조 홀이 형성된 프레임부(205)의 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점과 양 하변과 양 하측 꼭지점 및 상기 양 측변의 적어도 일부를 포함하는 5각 단면 구조의 일부 홀 영역을 선두 형태로 확장한 수용 공간을 형성하는 수용부(210)와, 상기 육각 구조 홀이 형성된 프레임부(205)의 다른 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점과 양 하변과 양 하측 꼭지점 및 상기 양 측변의 적어도 일부를 포함하는 5각 단면 구조의 일부 홀 영역을 확장한 수용 공간을 형성하고 상기 수용 공간을 형성하는 하나 이상의 면 영역에 중력 방향 벡터 성분과 매칭되는 방향으로 정렬하여 타공된 복수의 배출홀을 구비한 몸체부(220)를 포함하여 이루어진 포트 모듈(220)이 준비된다.

상기 도면3a와 같이 포트 모듈(200)이 준비된 후, 도면3b를 참조하면 상기 수용부(210)와 몸체부(220)의 수용 공간에 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n종의 암석 알갱이와 활성탄을 기 설정된 부피 이내로 수용하도록 한다.

상기 도면3b와 같이 상기 포트 모듈(200)이 상기 수용부(210)와 몸체부(220)의 수용 공간에 상기 n종의 암석 알갱이와 활성탄이 수용된 이후, 도면3c를 참조하면 상기 수용부(210)와 몸체부(220)의 수용 공간에 수용된 n종의 암석 알갱이와 활성탄 위에 지정된 식물을 거치한다.

상기 도면3c와 같이 상기 포트 모듈(200)의 수용부(210)와 몸체부(220)의 수용 공간에 수용된 n종의 암석 알갱이와 활성탄 위에 지정된 식물을 거치된 후, 도면3d를 참조하면 상기 프레임부(205)의 육각 구조와 매칭되는 구조를 형성하며 상측 방향에서 중력 방향으로 낙하하는 물이 상기 몸체부(220)의 수용 공간 내에 떨어지도록 상측 방향이 개방된 구조의 덮개부(250)를 상기 몸체부(220)에 결합한다.

상기 도면3d과 같이 상기 덮개부(250)가 상기 몸체부(220)에 결합된 후, 도면3e를 참조하면 상기 덮개부(250)의 개방된 구조를 통해 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n종의 암석 알갱이와 활성탄을 기 설정된 부피 이내로 추가 수용하도록 함으로써, 도면3f와 같이 본 발명에 따른 포트 모듈(200)의 제조가 완료된다.

도면4는 본 발명의 실시 방법에 따른 광도 제어를 이용한 공기질관리장치에 대한 예시 도면이다.

보다 상세하게 본 도면4는 본 발명에 따라 공기의 질 관리를 위한 포트 모듈(200)과 상기 포트 모듈(200)이 삽입된 공기질관리장치(100)를 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면4를 참조 및/또는 변형하여 상기 포트 모듈(200)과 상기 공기질관리장치(100)에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성이 생략되거나, 또는 구성이 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면4에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

본 발명에 따른 포트 모듈(200)은 육각 구조의 홀이 형성된 육각 구조로 이루어지며 상기 공기질관리장치(100)에 구비된 포트 삽입부(105)에 삽입 시 상기 육각 구조의 6개 꼭지점 중 중력 방향에 하나의 최하 측 꼭지점이 배치되고 중력 방향과 평행하게 양 측변이 배치되는 배치 구조를 구현하는 프레임부(205)와, 상기 육각 구조 홀이 형성된 프레임부(205)의 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점과 양 하변과 양 하측 꼭지점 및 상기 양 측변의 적어도 일부를 포함하는 5각 단면 구조의 일부 홀 영역을 선두 형태로 확장한 수용 공간을 형성하며 상기 포트 삽입부(105)에 삽입 시 상기 공기질관리장치(100)의 벽면 외부에 노출되는 수용부(210)와, 상기 육각 구조 홀이 형성된 프레임부(205)의 다른 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점과 양 하변과 양 하측 꼭지점 및 상기 양 측변의 적어도 일부를 포함하는 5각 단면 구조의 일부 홀 영역을 확장한 수용 공간을 형성하고 상기 수용 공간을 형성하는 하나 이상의 면 영역에 중력 방향 벡터 성분과 매칭되는 방향으로 정렬하여 타공된 복수의 배출홀을 구비하며 상기 포트 삽입부(105)에 삽입 시 상기 공기질관리장치(100)의 내부에 수용되는 몸체부(220)로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 식물을 이용하여 공기의 질을 관리하는 벽면형 공기질관리장치(100)는, M(M≥4)개의 포트 모듈(200)을 지정된 배치 구조로 배치하여 삽입 고정하는 M개의 포트 삽입부(105)와, 내부의 공기를 외부로 토출하는 토출부(110)와, 상기 토출부(110)와 M개의 포트 삽입부(105) 이외에 외부와의 공기 흐름을 차단하여 밀봉하는 하우징부(115)와, 상기 M개의 포트 삽입부(105)에 삽입된 M개의 포트 모듈(200)을 경유하여 외부의 공기를 하우징부(115)의 내부로 유입하기 위한 음압(Negative Pressure)을 생성하면서 상기 토출부(110)를 통해 내부의 공기를 외부로 토출하기 위한 양압(Positive Pressure)을 생성하는 팬부(120)와, 상기 하우징부(115)의 외부에서 상기 M개의 포트 삽입부(105)에 삽입된 M개의 포트 모듈(200)에 수용된 식물의 잎부로 적어도 하나의 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하는 광원부(150)와, 지정된 부피의 물을 보관하는 수조부(125)와, 상기 수조부(125)에 보관된 물을 지정된 높이까지 펌핑하는 펌프부(130)와, 상기 펌프부(130)를 통해 펌핑된 물의 위치에너지를 이용하여 M개의 포트 삽입부(105)에 삽입된 M개의 포트 모듈(200) 중 최상층에 구비된 지정 개수의 포트 모듈(200)로 단위 시간 당 지정 부피의 물을 낙하 공급하는 물공급부(135)를 포함하여 구성될 수 있다.

100 : 공기질관리장치 105 : 포트 삽입부
110 : 토출부 115 : 하우징부
120 : 팬부 125 : 수조부
130 : 펌프부 135 : 물공급부
140 : 물받이부 145 : 역류방지부
150 : 광원부 155 : 센서부
160 : 제어모듈
200 : 포트 모듈 205 : 프레임부
210 : 수용부 215 : 흡입홀
220 : 몸체부 225 : 배출홀
230 : 유로홈 235 : 토출홀
240 : 결합부 245 : 유도부
250 : 덮개부 255 : 걸쇠부
260 : 차단막부 265 : 관통부

Claims

식물을 이용하여 공기의 질을 관리하는 벽면형 공기질관리장치에 있어서,
육각 구조를 유지하는 프레임부와 지정된 식물의 잎부와 줄기부를 수용하면서 상기 잎부를 외부로 노출하는 수용부와 상기 식물의 뿌리부를 수용하는 몸체부를 포함하여 제작된 M(M≥4)개의 포트 모듈을 지정된 배치 구조로 배치하여 삽입 고정하는 M개의 포트 삽입부;
내부의 공기를 외부로 토출하는 토출부;
상기 토출부와 M개의 포트 삽입부 이외에 외부와의 공기 흐름을 차단하여 밀봉하는 하우징부;
상기 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈을 경유하여 외부의 공기를 하우징부의 내부로 유입하기 위한 음압을 생성하면서 상기 토출부를 통해 내부의 공기를 외부로 토출하기 위한 양압을 생성하는 팬부;
상기 하우징부의 외부에서 상기 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부로 적어도 하나의 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하는 광원부;
외부의 공기의 질을 센싱하는 i(i≥1)개의 센서를 포함하는 센서부; 및
상기 센서부를 통해 외부의 공기의 질을 센싱한 결과를 근거로 상기 광원부를 통해 지정된 광도 범위의 가시광선을 조사하도록 제어하는 제어모듈;을 포함하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서,
지정된 부피의 물을 보관하는 수조부;
상기 수조부에 보관된 물을 지정된 높이까지 펌핑하는 펌프부; 및
상기 펌프부를 통해 펌핑된 물의 위치에너지를 이용하여 M개의 포트 삽입부에 삽입된 M개의 포트 모듈 중 최상층에 구비된 지정 개수의 포트 모듈로 단위 시간 당 지정 부피의 물을 낙하 공급하는 물공급부; 및
M개의 포트 모듈 중 최하층에 구비된 지정 개수의 포트 모듈을 통해 배출되어 낙하한 물을 받아 상기 수조부로 전달하는 물받이부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서,
상기 수조부에 보관된 물의 역류를 방지하는 역류방지부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어모듈은,
상기 센서부를 통해 센싱된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값을 초과하는지 확인하고,
상기 검출된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값을 초과한 경우 상기 광원부를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부에 도달하는 가시광선의 광도 범위가 1,000 룩스 이상의 광도 범위를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어모듈은,
상기 광원부를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부에 1,000 룩스 이상 광도 범위의 가시광선이 조사된 광합성 유지 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하거나 상기 센서부를 통해 센싱된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값의 미만인지 확인하고,
상기 광합성 유지 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하거나 상기 검출된 CO2 검출량이 기 설정된 기준 값 미만인 경우 상기 광원부를 통해 방출되어 지정된 배치 구조로 배치된 각 포트 모듈에 수용된 식물의 잎부에 도달하는 가시광선의 광도 범위가 700 룩스 이하의 광도 범위를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 i개의 센서는,
CO2를 검출하는 가스 센서,
CO를 검출하는 가스 센서,
NO를 검출하는 가스 센서,
NO2를 검출하는 가스 센서,
SO2를 검출하는 가스 센서,
O3를 검출하는 가스 센서,
VOC(Volatile Organic Compounds)를 검출하는 VOC 센서,
미세먼지를 검출하는 미세먼지 센서,
온도를 검출하는 온도 센서,
습도를 검출하는 습도 센서,
소리를 검출하는 소리 센서,
광도를 검출하는 광 센서 중 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서,
상기 포트 모듈의 프레임부는, 육각 구조로 이루어지며 상기 육각 구조의 6개 꼭지점 중 중력 방향에 하나의 최하 측 꼭지점이 배치되는 육각 구조를 구현하고,
상기 포트 모듈의 수용부는, 육각 구조의 홀이 형성된 프레임부의 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점을 기준으로 선두 형태의 수용 공간을 형성하며 상기 포트 삽입부에 삽입 시 하우징부의 외부에 노출되고,
상기 포트 모듈의 몸체부는, 육각 구조 홀이 형성된 프레임부의 다른 일 측 면 방향에 구비되어 상기 육각 구조의 최하 측 꼭지점을 기준으로 5각 단면 구조의 수용 공간을 형성하고 상기 수용 공간을 형성하는 하나 이상의 면 영역에 중력 방향 벡터 성분과 매칭되는 방향으로 정렬하여 타공된 복수의 배출홀을 구비하며 상기 포트 삽입부에 삽입 시 상기 하우징부의 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 수용부는,
상기 공기질관리장치의 내부 공간에 형성되는 음압을 이용하여 상기 공기질관리장치 외부의 공기를 상기 수용부의 수용 공간 내부로 흡입하기 위한 복수의 흡입홀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 8항에 있어서, 상기 흡입홀은,
지정 개수의 포트 모듈을 공기질관리장치의 벽면에 삽입 시 상기 공기질관리장치에 구비된 팬부를 통해 발생하는 음압에 대응하여 상기 지정 개수의 포트 모듈을 통해 단위 시간 당 지정된 부피의 외부 공기를 유입 가능한 크기와 개수를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 수용부는,
흙 대신에 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n(n≥2)종의 암석 알갱이와 활성탄이 수용되는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 몸체부는,
흙 대신에 기 설정된 배합 비율로 배합된 지정된 n(n≥2)종의 암석 알갱이와 활성탄이 수용되는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 n종의 암석은,
맥반석(Elvan), 펄라이트(Pearlite), 화산석(Volcanic Stone), 다공질 세라믹 볼을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 n종의 암석 알갱이와 활성탄은,
직경 5mm(±2mm )의 불규칙한 모양의 크기,
직경 10mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기,
직경 20mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기,
직경 30mm(±5mm )의 불규칙한 모양의 크기 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 n종의 암석 알갱이와 활성탄은,
지정 개수의 포트 모듈을 공기질관리장치의 벽면에 삽입 시 상기 공기질관리장치에 구비된 팬부를 통해 발생하는 음압에 대응하여 상기 지정 개수의 포트 모듈을 통해 단위 시간 당 지정된 부피의 외부 공기를 유입하기 위한 공극을 형성 가능한 모양의 크기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 배출홀은,
상기 몸체부의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 양 하면 영역에 중력 방향 벡터 성분과 매칭된 방향으로 정렬하여 타공된 복수의 배출홀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 15항에 있어서, 상기 중력 방향 벡터 성분은,
상기 몸체부의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 최하 측 모서리영역과 수직한 방향을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 15항에 있어서, 상기 몸체부는,
상기 배출홀을 구비한 몸체부의 외측 면 영역에 상기 배출홀을 통해 배출된 물이 중력 방향 벡터 성분과 매칭되는 방향으로 흐르도록 유도하기 위한 유로를 형성하는 유로홈을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 몸체부는,
상기 몸체부의 수용 공간을 형성하는 5각 단면 구조의 양 측면 영역이나 후면 영역에 상기 수용부의 흡입홀을 통해 흡입되어 상기 수용부의 수용 공간과 몸체부의 수용 공간을 경유한 공기를 공기질관리장치의 내부로 토출하는 토출홀을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 1항에 있어서, 상기 포트 모듈은,
상기 몸체부와 분리되거나 상측 방향에서 결합되며 상기 몸체부에 결합 시 상기 프레임부의 육각 구조와 매칭되는 구조를 형성하며 상측 방향에서 중력 방향으로 낙하하는 물이 상기 몸체부의 수용 공간 내에 떨어지도록 상측 방향이 개방된 구조의 덮개부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.
제 19항에 있어서, 상기 덮개부는,
상기 몸체부에 결합 시 상기 프레임부에 접하는 영역에 상기 프레임부의 육각 구조의 홀을 경유하는 외부 공기가 공기질관리장치의 내부로 직접 유입을 억제하는 차단막부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도 제어를 이용한 공기질관리장치.