KR20200108388A

KR20200108388A - 타워형 공기정화장치 및 이의 공기정화 방법

Info

Publication number: KR20200108388A
Application number: KR1020190172750A
Authority: KR
Inventors: 김현민
Original assignee: 김현민
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2020-09-18

Abstract

본 발명은 미세먼지 등의 대기오염을 정화하기 위해, 옥외에 설치하여 가동하는 타워형 공기정화장치에 관한 것으로, 상세하게는 공기 중의 대기오염 물질을 용이하게 분리하여 정화하기 위해, 본체의 주요 구성부를 모듈화하여 타워 형태로 조합한 것으로, 대기오염 측정정보에 따라 공기정화 알고리즘을 마련하는 컨트롤러에 의해, 장치에 설치된 송풍기, 안개 분사기, 이온 방사기, 세정수 분사기 및 흡착 브러시의 가동을 최적화 제어하여, 흡입되는 대량의 공기를 빠르게 정화하는 것으로, 장치가 독립적으로 가동되거나, 기상센터에서 대기오염 지역별로 최적화한 공기정화 알고리즘을 마련하여, 원격제어를 통해 집단으로 가동할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 흡착 브러시는, 공기정화 알고리즘에 의해, 흡입되는 공기의 오염물질과 농도에 따라 회전과 하전이 최적화 제어되어, 안개입자에 흡수되고 이온에 의해 하전 되는, 오염입자를 빠르게 흡착하여 공기를 정화하는 것으로, 일반적인 공기정화용 필터를 사용하지 않기 때문에, 가동비용이 적게 들고 유지보수가 용이하여, 경제적으로 대기오염을 정화할 수 있는 것이다.
이를 위해, 본 발명의 타워형 공기정화장치는, [공기 흡입부(안개 분무기+이온 방사기+세정수 분사기 설치)+공기 확산부+공기 정화부+오염물질 수집부+오염물질 침전부+오염물질 배출부]로 이루어진 주요 구성부를 수직으로 조합한 것으로, 대기오염 센서정보에 따른 공기정화 알고리즘에 의해, 컨트롤러가 공기정화장치를 독립적으로 가동하거나, 네트워크로 연결된 원격제어센터의 공기정화 알고리즘에 의해 장치가 원격제어 되어, 효과적으로 공기정화를 수행할 수 있는 것이다.

Description

타워형 공기정화장치 및 이의 공기정화 방법{TOWER TYPE AIR PURIFICATION APPARATUS AND ITS AIR PURIFICATION METHOD}

본 발명은 미세먼지 등의 대기오염을 정화하기 위해, 옥외에 설치하여 가동하는 타워형 공기정화장치에 관한 것으로, 상세하게는 공기 중의 대기오염 물질을 용이하게 분리하여 정화하기 위해, 본체의 주요 구성부를 모듈화하여 타워 형태로 조합한 것으로, 대기오염 측정정보에 따라 공기정화 알고리즘을 마련하는 컨트롤러에 의해, 장치에 설치된 송풍기, 안개 분사기, 이온 방사기, 세정수 분사기 및 흡착 브러시의 가동을 최적화 제어하여, 흡입되는 대량의 공기를 빠르게 정화하는 것으로, 장치가 독립적으로 가동되거나, 기상센터에서 대기오염 지역별로 최적화한 공기정화 알고리즘을 마련하여, 원격제어를 통해 집단으로 가동할 수 있는 것이다.

날이 갈수록 심해지는 미세먼지, 초미세먼지, 황사, 분진 등에 의한 대기오염 공해는, 지역과 국경을 초월하여 지구적으로 심각한 환경문제가 되고 있으나, 마땅한 해결수단이 없어서 대기오염 경보에 따른 외출자제와 마스크 착용에만 의존하는 실정으로, 대기오염으로 인해 일상생활과 건강관리에 피해가 가중되고 있다.

이에 따라, 각국 정부에서는 다양한 방법으로 미세먼지 저감대책을 내놓고 있으나, 늘어나는 자동차와 산업공해 및 화재, 각종 분진발생 등으로, 미세먼지와 초미세먼지의 발생은 갈수록 심해져서, 미세먼지 공해가 국민건강을 재난수준으로 위협하는 가장 큰 위해요소가 되고 있다.

미세먼지 흡착용 필터를 사용하는 가정용 및 산업용 공기정화기는, 다양한 방식으로 개발되어 널리 보급되고 있으나, 일반적인 공기정화 필터를 사용하는 기존의 공기정화기 방식으로는, 막대한 양의 대기오염 정화를 감당할 수 없으므로, 아직까지는 이를 효과적으로 해결할만한, 마땅한 대기오염 정화장치가 거의 없는 실정이다.

이에 따라, 일부 지역에서는 미세먼지가 심한 날마다, 안개 분사기를 설치한 청소차량이 도로를 주행하며 상공에 안개 입자를 분사하거나, 가로변에서 안개입자를 공중으로 분무하는 안개 분무기를 설치하여 가동하고 있으며, 일부 국가에서는 도심 지역에 초대형 공기정화탑을 설치하여 시험 가동하고 있다. 또한, 항공기를 이용한 인공강우 시험도 시도하며, 미세먼지 농도를 낮추기 위해 노력하고 있다.

그러나 미세오염이 심한 날에 특정지역에 한하여 일시적으로 시행하는, 청소차량의 안개입자 분사나 항공기에 의한 인공강우는, 기상조건과 지역에 따라 적용범위가 한정되어, 미세먼지 저감효과는 미미한 실정이며, 일부 국가에서 시범적으로 운영하는 초대형 공기정화탑도, 필요한 건설부지와 설치비용이 많이 들고, 공기정화용 필터를 교체해야 하는 비용문제 등으로, 대량 보급이 어려운 상황이다.

*대기오염은 황사, 미세먼지, 초미세먼지, 분진, 꽃가루 등 오염물질 성분이 다양하고, 기상조건에 따라 대기오염 물질과 농도가 다르고, 대기오염 지역이 광대하여, 공기정화 필터를 사용하는 일반적인 공기정화 방식은, 매일같이 교체해야 하는 막대한 공기정화 필터를 감당할 수 없으므로, 현실적으로 사용이 어렵다.

따라서, 다양한 성분의 대기오염 물질과 농도에 대응하여, 대량의 공기정화를 효과적으로 수행할 수 있는 공기정화 수단이 요구됨에 따라, 건물 옥상이나 도로변, 하천변 등에 용이하게 설치되어, 일반적인 공기정화 필터를 사용하지 않으면서도, 대량의 공기를 빠르게 정화할 수 있는, 혁신적인 공기정화장치와 공기정화 방법이 절실하게 필요한 상황이다.

본 발명은 미세먼지 등의 대기오염을 정화하기 위해, 옥외에 설치하여 가동하는 타워형 공기정화장치에 관한 것으로, 상세하게는 공기 중의 대기오염 물질을 용이하게 분리하여 정화하기 위해, 본체의 주요 구성부를 모듈화하여 타워 형태로 조합한 것으로, 대기오염 측정정보에 따라 공기정화 알고리즘을 마련하는 컨트롤러에 의해, 장치에 설치된 송풍기, 안개 분사기, 이온 방사기, 세정수 분사기 및 흡착 브러시를 최적화 제어하여, 흡입되는 대량의 공기를 빠르게 정화하는 것으로, 장치가 독립적으로 가동되거나, 기상센터에서 지역별로 최적화한 공기정화 알고리즘을 네트워크로 제공하여, 원격제어를 통해 집단으로 가동할 수 있는, 타워형 공기정화장치와 공기정화 방법을 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 타워형 공기정화장치는, [공기 흡입부(안개 분무기+이온 방사기+세정수 분사기 설치)+공기 확산부+공기 정화부+오염물질 수집부+오염물질 침전부+오염물질 배출부]로 주요 구성부를 마련한 것으로, 대기오염 센서정보에 따른 공기정화 알고리즘에 의해, 컨트롤러가 공기정화장치를 독립적으로 가동하거나, 기상센터의 공기정화 알고리즘에 의해, 장치가 원격제어 되어 공기정화를 수행하는, 타워형 공기정화장치와 공기정화 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 과제해결 수단은 다음과 같다.

본 발명에 따른 타워형 공기정화장치는, 1대 이상의 송풍기가 설치되어, 공기를 흡입하는 깔대기 형상의 공기 흡입부; 상기 공기 흡입부에 다수 설치되어, 안개입자를 분무하는 안개 분무기; 상기 공기 흡입부에 다수 설치되어, 이온을 방사하는 이온 방사기; 상기 공기 흡입부에 다수 설치되어, 세정수를 분사하는 세정수 분사기; 상기 공기 흡입부의 하부에 설치되어, 흡입되는 공기를 확산시키는 공기 확산부; 상기 공기 확산부의 하부에 설치되어, 적어도 1개 이상의 흡착 브러시가 설치된 공기 정화부; 상기 공기 정화부의 하부에 설치되어, 상기 공기 정화부에서 나오는 오염물질을 수집하는 오염물질 수집부; 상기 오염물질 수집부의 하부에 설치되어, 둘레의 통풍구를 통해 정화되는 공기를 방출하며, 상기 오염물질 수집부에서 나오는 오염물질을 수집하여 침전하는 오염물질 침전부; 상기 오염물질 침전부의 하부에 설치되어, 침전되는 오염물질을 배출하는 오염물질 배출부;와

본체에 설치되고 원격제어센터와 네트워크로 연결되어, 마련된 공기정화 알고리즘에 의해 상기 각 구성부의 가동을 제어하는 컨트롤러; 본체에 설치되어, 상기 컨트롤러에 대기오염 측정정보를 제공하는 대기오염 센서;로 이루어진 타워 형상의 공기정화장치로서,

상기 대기오염 센서의 측정정보에 따른 상기 컨트롤러의 공기정화 알고리즘에 의해, 상기 송풍기와 상기 안개 분무기, 상기 이온 방사기, 상기 세정수 분사기 및 상기 흡착 브러시의 가동을 제어하여, 상기 공기 흡입부와 상기 공기 정화부 및 상기 오염물질 수집부와 상기 오염물질 침전부를 통해, 흡입된 공기를 정화하여 방출하는 타워형 공기정화장치를 제공한다.

상기한 과제의 해결 수단을 더욱 향상시켜, 본 발명의 타워형 공기정화장치를 효과적으로 실시하기 위하여, 주요 구성요소의 해결 수단을 더 포함하면 다음과 같다.

상기 오염물질 수집부와 상기 오염물질 침전부는, 오염물질 수집과 침전을 용이하게 하기 위해, 각각 깔대기 형상으로 성형한 것이다. 또한, 상기 오염물질 수집부와 상기 오염물질 침전부의 사이에는, 정화된 공기의 배출과 오염물질 수집을 위해, 상호간에 거리가 떨어진 이격 공간을 형성한 것이다.

상기 흡착 브러시는, 본체가 회전하며 공기 중의 오염입자를 흡착하여 공기정화를 하는 것으로, 상기 컨트롤러의 공기정화 알고리즘에 의해, 회전 속도가 최적화 제어되어 공기를 정화하는 것이다. 또한, 상기 흡착 브러시는, 전도성이 있는 다수의 브러시용 핀을 파이프형 본체에 나선형으로 배열하여 브러시 형태로 한 것으로, 본체의 회전시 나선형 형태의 브러시가 공기를 아래쪽으로 밀어내며, 오염입자를 흡착할 수 있도록 브러시를 구성한 것이다.

또한, 상기 흡착 브러시는, 상기 컨트롤러의 제어에 의해 하전되는 것으로, 하전된 브러시가 상기 이온 방사기의 이온에 의해 하전된 오염입자를 정전 흡착하여, 공기를 정화하는 것이다. 또한, 상기 흡착 브러시는, 전도성과 내구성을 위해 탄소나노튜브 물질을 코팅하거나, 탄소나노튜브 물질이 함유된 플라스틱으로 만든 브러시용 핀으로 브러시를 구성한 것이다.

상기 공기 정화부는, 장치의 크기에 따라 적어도 2개 이상의 상기 흡착 브러시를 수직 또는 수평으로 배열하여, 각각 회전되도록 설치하는 것이다. 또한, 상기 공기 정화부의 내부 둘레에는, 오염입자를 흡착한 상기 흡착 브러시의 회전시 원심력에 의해 배출되는, 오염물질을 수집하는 다수의 오염물질 수집판을 더 포함하여 설치한 것이다.

상기 송풍기의 위에는, 송풍기로 유입되는 비와 눈을 차단하기 위해, 송풍기 흡입구와 이격 거리를 갖는 방수 커버를 더 포함하여 설치한 것이다. 눈이나 먼지가 쌓이지 않도록, 경사 형태로 설치되는 상기 방수 커버의 상단에는 솔라 패널을 구비하여, 상기 솔라 패널로 태양광발전을 한 전기를 장치에 활용하여, 가동 에너지를 절감하는 것도 바람직하다.

상기 컨트롤러는, 상기 원격제어센터에 의해 제어 기능이 원격제어 모드로 전환되는 것으로, 원격제어로 전환시 상기 원격제어센터의 공기정화 알고리즘에 의해, 장치의 공기정화 기능이 수행되는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치가 공기정화 방법를 수행하는 과제의 해결 수단은 다음과 같다.

본 발명에 따른 타워형 공기정화장치가 공기정화 방법은,

컨트롤러가 공기정화 알고리즘에 의해 각 구성부의 제어를 시작하는 단계; 대기오염 센서를 가동하여, 공기의 오염물질과 오염농도를 측정하는 단계; 공기 흡입부의 송풍기를 제어하여, 외부 공기를 흡입하는 단계; 공기 흡입부의 안개 분무기를 제어하여, 흡입되는 공기에 안개를 분무하는 단계; 공기 흡입부의 이온 방사기를 제어하여, 흡입되는 공기에 이온을 방사하는 단계; 공기 정화부의 흡착 브러시를 제어하여, 흡착 브러시의 회전과 하전을 통해 공기중의 오염입자를 흡착하고 방출하는 단계; 공기 흡입부의 세정수 분사기를 제어하여, 흡입되는 공기에 세정수를 가늘게 분사하고, 흡착 브러시와 공기 정화부의 내부를 세정하는 단계; 오염물질 배출부의 배출기를 제어하여, 오염물질 침전부에 침전되는 오염물질을 배출하는 단계;를 통해, 흡입되는 공기를 효과적으로 정화하는 것이다.

상기한 과제의 해결 수단을 더욱 향상시켜, 본 발명의 타워형 공기정화장치를 통해 공기정화를 효과적으로 실시하기 위하여, 효율적인 공기정화 방법으로서 공기정화 알고리즘을 갖는 해결 수단을 더 포함하면 다음과 같다.

상기 컨트롤러의 공기정화 알고리즘은,

(a) 상기 공기정화 알고리즘이 시작되는 단계;

(b) 대기오염 센서를 가동하여, 공기 중의 오염물질 및 오염농도를 측정하는 단계;

(c) 장치내 각 구성부의 감시용 센서정보를 수집하는 단계;

(d) 공기 흡입부의 송풍기를 제어하여, 정화되는 공기에 따라 흡입되는 풍량을 가변하여 공기를 흡입하는 단계;

(e) 상기 (b)의 대기오염 측정정보를 바탕으로, 공기정화 알고리즘에 의해 공기정화 방법을 선택하는 단계(예; 미세먼지/황사 농도가 높은가? 높으면 YES, 낮으면 NO);

(f) 상기 (e) 단계에서 미세먼지/황사 농도가 설정값 보다 낮으면, 공기정화 알고리즘에 의해 아래와 같이 공기정화 과정을 수행하는 공기정화 제1 방법;

(1) 공기 흡입부의 이온 방사기를 제어하여, 흡입되는 공기에 이온을 방사하는 단계.

(2) 공기 정화부의 흡착 브러시를 하전 제어하여, 하전되는 흡착 브러시로 공기 중의 오염입자를 정전 흡착하는 단계.

(3) 공기 흡입부의 안개 분무기를 제어하여, 흡입되는 공기에 안개를 분무하는 단계.

(4) 공기 정화부의 흡착 브러시를 회전 제어하여, 공기정화 알고리즘에 의해 회전 속도를 가변하여 오염입자를 흡착하고, 흡착되는 오염물질을 방출하는 단계.

(5) 공기 흡입부의 세정수 분사기를 제어하여, 분사되는 세정수로 흡착 브러시와 공기 정화부의 내부를 세정하는 단계.

(6) 대기오염 측정정보와 각 구성부의 기능감시 센서정보를 기반으로, 상기 (1)단계부터 (5)단계까지의 과정을 반복하며 공기정화를 수행하는 단계.

(g) 상기 (e) 단계에서 미세먼지/황사 농도가 설정값 보다 높으면, 공기정화 알고리즘에 의해 아래와 같이 공기정화 과정을 수행하는 공기정화 제2 방법;

(1) 공기 흡입부의 안개 분무기를 제어하여, 흡입되는 공기에 안개를 분무하는 단계.

(2) 공기 흡입부의 세정수 분사기를 제어하여, 흡입되는 공기(황사/고농도 오염입자)에 세정수를 가늘게 분사하여, 공기 중의 오염입자를 흡착하고 흡착 브러시를 세정하는 단계.

(3) 공기 정화부의 흡착 브러시를 회전 제어하여, 공기정화 알고리즘에 의해 회전 속도를 가변하여, 오염입자를 흡착하고 흡착되는 오염물질을 방출하는 단계.

(4) 공기 흡입부의 세정수 분사기를 제어하여, 강하게 분사되는 세정수로 흡착 브러시와 공기 정화부의 내부를 세정하는 단계.

(5) 대기오염 측정정보와 각 구성부의 기능감시 센서정보를 기반으로, 상기 (1)단계부터 (4)단계까지의 과정을 반복하며 공기정화를 수행하는 단계.

(h) 오염물질 침전부의 감시용 센서정보를 토대로, 오염물질 배출부의 배출기를 제어하여, 오염물질 침전부의 하부에 침전되는 오염물질을 수집통에 배출하는 단계;로 공기정화를 효과적으로 수행하는 것이다.

본 발명의 타워형 공기정화장치는, 미세먼지 등의 대기오염을 정화하기 위해 옥외에 설치하여 가동하는 것으로, 건물 옥상과 도로변 및 하천변 등에 설치하여, 갈수록 심해지는 대기오염으로부터 국민건강을 지키는, 대기오염 정화장치로 유용하게 사용할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 타워형 공기정화장치는, 반영구적으로 사용할 수 있는 본 발명에 따른 흡착 브러시를 사용하여, 공기 중의 오염입자를 빠르게 흡착하여 공기정화를 수행하는 것으로, 일반적인 공기정화 필터를 사용하지 않기 때문에, 가동비용이 적게 들고 유지보수가 용이하여, 경제적으로 대기오염을 정화할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 타워형 공기정화장치는, 대기오염의 종류인 미세먼지, 초미세먼지, 황사, 분진, 꽃가루 등을 효과적으로 정화하기 위해, 본 발명에 따른 공기정화 알고리즘에 의해, 대기오염 센서정보에 따라 장치가 독립적으로 가동되거나, 기상센터를 통해 대기오염 지역별로 최적화된 공기정화 알고리즘을 마련하여, 원격제어를 통해 설치된 장치들을 집단으로 가동할 수 있으므로, 효과적으로 넓은 지역의 대기오염을 빠르게 정화할 수 있어서 유용하다.

도 1은 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 주요 구성부를 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기 흡입부에서, 이온 방사와 안개를 분무하고, 공기 정화부에서 흡착 브러시를 가동하여, 공기정화를 수행하는 과정을 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기 흡입부에서, 안개 분무와 세정수를 분사하고, 공기 정화부에서 흡착 브러시를 가동하여, 공기정화를 수행하는 과정을 나타내는 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 상부에, 방수 커버와 안전용 링을 설치하여, 본 발명을 실용화한 일 실시예를 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 흡착 브러시의 일 실시예 형태를 나타내는 개념도.
도 6은 제작하는 공기정화장치의 크기에 따라, 본 발명에 따른 흡착 브러시를 수평으로 4개 배열하여 설치한, 일 실시예를 보여주는 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 각 기능을 제어하는 구성을 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법에서, 공기정화 알고리즘의 일 실시예를 나타내는 순서도.

본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은, 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한, 아래의 상세한 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 주요 구성부를 나타내는 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치는, 상부에 적어도 1대 이상의 송풍기(11)가 설치된 공기 흡입부(10)와 공기 정화부(30) 및 오염물질 수집부(40)와 오염물질 침전부(50)를 3각 구조의 지지대에 지지하여, 타워 형태로 조합한 것으로, 송풍기(1l)에 의해 흡입되는 공기 중의 대기오염 물질을 용이하게 분리하여 정화하기 위해, 본체의 주요 구성부(10, 40, 50)을 깔대기 구조로 형성한 것이다.

이하 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치를 통해, 대기오염으로 오염된 공기를 흡입하여 공기정화가 이루어지는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기 흡입부에서, 이온 방사와 안개를 분무하고, 공기 정화부에서 흡착 브러시를 가동하여, 공기정화를 수행하는 과정을 나타내는 개념도이고, 제 3 도는, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기 흡입부에서, 안개 분무와 세정수를 분사하고, 공기 정화부에서 흡착 브러시를 가동하여, 공기정화를 수행하는 과정을 나타내는 개념도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 송풍기(11)는 적은 에너지로 많은 양의 공기를 흡입하기 위하여, 깔대기 구조로 형성된 공기 흡입부(10)의 입구와 거리를 두고 상부 쪽에 위치시켜 가동하는 것으로, 송풍기(11)의 가동시 위쪽에서 송풍(A) 되는 바람의 기류에 의해, 측면의 공기(B)도 함께 흡입되어, 공기 흡입부(10)의 안으로 대량의 공기가 흡입될 수 있는 것이다. 제작하는 공기정화장치의 크기와 공기정화 처리능력에 따라, 송풍기(11)는 1대의 대형 송풍기를 흡입구에 설치하거나, 다수의 송풍기를 흡입구에 조합하여 설치하는 것도 가능하며, 흡입구의 구조에 따라 측면에도 다수의 송풍기를 설치하는 것도 바람직하다.

또한, 공기 흡입부(10)의 배출구를 통해 안쪽으로 흡입되는 공기는, 반원 형상의 공기 확산판(21)에 의해 사방으로 넓게 확산 되어, 위로 올라가려는 상승기류와 흡입되는 기류에 의해 와류현상이 발생 되어, 공기 중의 오염입자는 다수의 안개 분무기(12)가 분무하는 안개입자와 혼합되는 과정에서 안개입자에 흡수되는 것이다. 안개입자와 오염입자의 원활한 혼합을 위해, 공기 확산판(21)에 공기확산용 팬을 추가하여 회전시키는 것도 바람직하다.

따라서, 공기 흡입부(10)와 공기 확산부(20)를 통해, 공기 중의 오염입자는 분무 되는 안개입자에 의해 흡수되어, 이를 흡착 브러시(31)가 최적화로 회전하며, 수많은 브러시용 핀으로 오염입자를 흡수한 안개입자를 때리면서 흡착하는 것이다. 흡착 브러시(31)는 다수의 브러시용 핀이 나선형으로 배열되어 있으므로, 회전시 나선형 날개 형상에 의해, 공기를 아래로 밀어내면서 오염입자를 흡수한 안개입자를 빠르게 흡착하여, 대량의 공기정화가 효과적으로 이루어지는 것이다. 더욱 상세하게는 도 5와 도 6의 설명을 통해, 흡착 브러시(31)의 상세한 구조과 작용효과를 설명한다.

도 2는, 대기오염 농도가 낮은 미세먼지나 초미세먼지를 정화하는 과정을 설명하기 위한 개념도로서, 공기 흡입부(10)에서 송풍기(11)로 흡입하는 공기(A, B)를 공기 확산판(21)으로 넓게 확산시키고, 흡입되는 공기의 오염물질과 농도에 따른 공기정화 알고리즘에 의해, 컨트롤러(70)가 다수의 안개 분무기(12)와 다수의 이온 방사기(13)를 교차 또는 동시에 가동하여, 흡입되는 공기에 이온을 방사하고 안개를 분무하여, 안개입자에 흡수되고 이온으로 하전된 오염입자(안개입자+오염물질)를, 하전된 흡착 브러시(31)가 최적화 속도로 회전(D)하며 빠르게 흡착하여, 효과적으로 공기정화를 수행하는 과정을 나타내는 것이다.

이온 방사기(13)는, 흡입되는 공기의 오염입자를 충분히 이온화시키기 위해, 깔대기 구조로 이루어진 공기 흡입부(10)의 입구에서 흡입되는 공기에 이온을 방사하고, 그림과 같이, 공기 흡입부(10)의 안쪽 벽에서도 확산되는 공기에 이온을 방사하는 것이다. 따라서, 이온 방사기(13)는, 공기정화장치의 크기와 흡입되는 공기량에 따라, 다수의 이온 방사기(13)를 공기 흡입부(10)의 내/외부에 설치하는 것이다. 컨트롤러(70)에 의해 제어되는 이온 방사기(13)는, 공기정화 알고리즘에 의해, 이온 방사의 방향과 이온 방사량이 흡입되는 공기에 최적화되어 방사되는 것이다.

공기 정화부(30)에서 상기한 공기정화 과정을 통해, 오염입자(안개입자+오염물질)를 흡착한 흡착 브러시(31)가 빠르게 회전(D)하면, 흡착 브러시(31)에 흡착된 오염입자는, 원심력에 의해 공기 정화부(30)의 내벽으로 배출되어 오염물질이 되고, 배출된 오염물질(41)은 흡착 브러시(31)가 회전하는 바람에 쓸려서, 깔대기 형상의 오염물질 수집부(40)에 수집되어, 배출구를 통해 아래로 떨어지는 것이다.

이를 통해, 정화되는 공기(C)는 오염물질 수집부(40)의 배출구를 빠져나와, 오염물질 침전부(50)의 통풍구를 통해 외부로 배출되고, 배출구에서 낙하 되는 오염물질(41)은 오염물질 침전부(50)에서 수집되어, 배출구에서 나오는 공기의 힘에 의해 출렁이는 침전수(51)에 의해 빠르게 침전되는 것이다. 오염물질 침전량이 일정한 수위에 오르면, 감시 센서에 의해 오염물질 배출부(60)의 배출기(61)가 가동되어, 배관을 통해 오염물질을 수집통에 배출하는 것이다. 오염물질 배출시 여과기를 추가하면, 오염물질의 수집 처리가 용이하여 바람직하다.

또한, 오염물질 수집부(40)와 오염물질 침전부(50)는, 오염물질(41) 수집과 침전을 용이하게 하기 위해, 각각 깔대기 형상으로 성형한 것이며, 오염물질 수집부(40)와 오염물질 침전부(50)의 사이에는, 정화된 공기(C)의 배출과 오염물질 수집을 위해, 상호간에 일정한 거리가 떨어진 V자 형태의 이격 공간을 형성하여 설치하는 것도 바람직하다. 또한, 오염물질 침전부(50)에는, 오염물질 침전을 효과적으로 이루기 위해, 초음파 발생기나 버블 발생기를 추가 설치하여, 침전수(51)에 초음파나 버블을 방사하는 것도 바람직하다.

상기 공기정화를 수행하는 과정에서, 공기정화 알고리즘에 의해 감시 센서로 내부의 청결상태를 감지하여, 주기적으로 다수의 세정수 분사기(14)를 가동시켜, 흡착 브러시(31)와 공기 정화부(30) 및 공기 흡입부(10)의 내벽을 깨끗하게 세정하도록 하여, 공기정화장치가 항상 최적의 가동 상태를 유지하도록 한 것이다. 세정 상황에 따라, 세정수에 친환경 세정제를 추가하여 사용하는 것도 바람직하다.

본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 핵심 장치인 흡착 브러시(31)는, 본 발명에 따른 컨트롤러(70)의 공기정화 알고리즘에 의해, 대기오염 정화에 알맞게 제어되는 것으로, 측정되는 대기오염 물질과 농도에 따라, 공기정화 과정에서 주기적으로 펄스 전압에 의해 하전 되거나, 최적화 속도로 회전(D)하여, 공기 중의 오염입자를 빠르고 효과적으로 흡착하여, 방출할 수 있도록 창안된 것이다. 상기 공기정화 알고리즘에 의한, 대기오염 정화방법은 아래의 도 8에서 상세히 설명한다.

도 3은, 대기오염 농도가 높은 황사나 미세먼지를 정화하는 과정을 설명하기 위한 개념도로서, 공기 흡입부(10)에서 송풍기(11)로 흡입하는 공기(A, B)를 공기 확산판(21)을 통해 넓게 확산시키고, 컨트롤러에 의해 다수의 안개 분무기(12)와 다수의 세정수 분사기(14)를 교차 또는 동시에 가동하여, 통 안에서 확산되는 오염된 공기에 안개입자를 분무하고 세정수를 가늘게 분사하여, 안개입자와 세정수에 흡수된 오염입자(안개입자+오염물질, 세정수+오염물질)를 공기 정화부(30)의 흡착 브러시(31)가 최적화 회전(D)하며 빠르게 흡착하여, 효과적으로 공기정화를 수행하는 과정을 나타내는 것이다.

이어서, 공기 정화부(30)에서 배출되는 정화된 공기(C)와 오염물질(41)은, 오염물질 수집부(40)에서 오염물질(41)이 수집되어 아래로 떨어지고, 오염물질 침전부(50)의 이격 공간을 통해, 정화되는 공기(C)는 외부로 방출되며, 오염물질 침전부(50)로 떨어지는 오염물질(41)은 침전수(51)에 의해 침전된 후에, 오염물질 배출부(60)에서 오염물질을 외부로 배출하는 것이다. 도 3의 상세한 공기정화 과정은 도 2에서 설명한 공기정화 단계와 유사하므로, 중복되는 설명은 생략한다.

도 3의 설명과 같이, 황사나 농도가 높은 미세먼지는, 오염물질의 특성상 흡착 브러시(31)와 공기 정화부(30)의 내부 구성물에 강하게 흡착되는 성질이 있으므로, 안개 분무만으로는 내부의 세정효과가 떨어질 수 있으므로, 흡입되는 공기에 다량의 안개 분무와 함께 다량의 세정수를 가늘게 분사하여, 분사되는 안개입자와 세정수에 의해 오염입자의 흡수율을 높이고, 가늘게 분사되는 세정수에 의해 내부의 세정효과도 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

따라서, 본 발명의 공기정화 방법은, 장치에 흡입되는 대기오염의 물질과 농도에 따라, 공기정화 과정을 최적화 수행할 수 있는 효과적인 공기정화 수단이 필요하므로, 이를 원활하게 자동으로 해결하기 위해, 대기오염 측정정보를 기반으로 공기정화 알고리즘을 마련하여, 장치의 단독 가동이나 기상센터의 원격제어에 의해, 항상 대기오염에 최적화한 공기정화 과정을 수행할 수 있도록 한 것이다.

*도 4는 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 상부에, 방수 커버와 안전용 링을 설치하여, 본 발명을 실용화한 일 실시예를 나타내는 개념도이다.

도 4는 도 1에 도시된, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 개념도에 안전한 실용화를 위해, 송풍기(11)와 공기 흡입부(10) 및 오염물질 침전부(50)의 이격 공간에, 비둘기나 동물 등의 침입을 예방하는 안전용 링(17)을 설치하고, 송풍기(11)의 위쪽에는 흡입구로 들어오는 비와 눈의 유입을 막기 위해, 방수 커버(15)를 경사 형태로 설치한 것이다. 침입 안전성을 높이기 위해, 안전용 링(17)의 안쪽 둘레에 철망을 추가하여 설치하는 것도 무방하다.

또한, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치는, 에너지 절감을 위해 방수 커버(15)의 경사면에 태양광발전용 솔라 패널(16)을 추가로 설치하여, 솔라 패널(16)에서 발전되는 전기를 공기정화장치의 보조 전원으로 활용하는 것도 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치는, 3각 구조의 지지대(18)에 의해 견고하게 지지 되는 것으로, 공기정화장치를 구성하는 주요 구성부(10, 11, 15, 17, 30, 40, 50, 60)를 모듈 형태로 제작하여, 3각 구조의 지지대(18) 사이에 모듈을 타워 형태로 조합한 것이므로, 모듈 단위로 교체나 유지보수가 용이한 것이다.

따라서, 주요 구성부를 모듈 형태로 마련한, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치는, 대형으로 제작해도 이동과 설치가 용이하여, 건물 옥상이나 도로변, 하천변 등에 용이하게 설치하여 경제적으로 운영할 수 있으며, 외부 재질은 녹슬지 않는 스테인레스와 FRP 성형품을 사용하므로, 유지보수가 용이하여 반영구적으로 사용할 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 흡착 브러시의 일 실시예 형태를 나타내는 개념도이고, 도 6은 제작하는 공기정화장치의 크기에 따라, 본 발명에 따른 흡착 브러시를 수평으로 4개 배열하여 설치한, 일 실시예를 보여주는 개념도이다.

도 5는, 본 발명에 따른 흡착 브러시(31)의 일 실시예 형태를 나타낸 것으로, 반원형 공기 확산판(21)의 안쪽에 내장된 모터로 회전하는 본체는, 다수의 브러시용 핀(32)을 나선형으로 배열하여 브러시 형태를 한 것이며, 공기정화를 빠르게 수행하기 위해, 흡착 브러시(31)가 회전(D)하는 것을 기호로 표현한 것이다. 흡착 브러시(31)의 상단에는 공기 확산판(21)이 설치된 것을 나타낸 것으로, 공기정화장치의 크기에 따라, 이들을 한 조로 구성하여, 다수를 수직이나 수평으로 배열하여 설치하는 것도 바람직하다.

흡착 브러시(31)는, 본체가 회전(D)하며 공기정화 기능을 수행하는 것으로, 대기오염 측정정보에 따른 컨트롤러(70)의 공기정화 알고리즘에 의해, 회전 속도가 최적화 제어되어, 공기 중의 오염입자를 흡착하여 공기정화를 하는 것이다. 흡착 브러시(31)는, 전도성이 있는 다수의 브러시용 핀(32)을 본체에 나선형으로 배열하여, 브러시 형태로 구성한 것으로, 본체의 회전시 나선형 브러시의 날개 형상에 의해, 공기를 아래로 밀어내며 오염입자를 빠르게 흡착할 수 있도록, 브러시를 구성한 것이다.

또한, 흡착 브러시(31)의 미세먼지 흡착율을 높이기 위한 실시 예로서, 피아노 강선 등을 여러 가닥 모아서 칫솔모처럼 만든 브러시용 핀(32)을, 파이프형 본체에 나선형으로 다수 배열하여 브러시 형태로 제작한 후에, 전도성 물질로 코팅하는 것도 바람직하다.

또한, 흡착 브러시(31)는, 컨트롤러(70)의 제어에 의해, 펄스 전압으로 하전되는 것으로, 하전된 브러시가 이온 방사기(13)의 이온에 의해 하전된, 오염입자를 정전 흡착하여 공기를 정화하는 것이며, 흡착 브러시(31)는 전도성과 내구성을 위해 탄소나노튜브 물질을 코팅하거나, 탄소나노튜브 물질이 함유된 플라스틱으로 만든 브러시용 핀(32)으로 브러시를 구성하는 것도 바람직하다.

도 6은, 본 발명에 따른 흡착 브러시(31)의 다른 실시예 형태를 나타낸 것으로, 제작하는 공기정화장치의 크기에 따라 흡착 브러시(31)를 수평으로 4개 배열하여 설치한 실시예로서, 배열된 흡착 브러시(31)의 사이에 오염물질 수집판(33)을 다수 설치하여, 오염물질을 흡착한 흡착 브러시(31)가 회전(D)하며 흡착된 오염물질을 원심력에 의해 배출할 때, 배출된 오염물질이 오염물질 수집판(33)에 부딪쳐서 더욱 빠르게 수집되는 것이다.

따라서, 공기 정화부(30)는, 제작하는 장치의 크기에 따라 적어도 2개 이상의 흡착 브러시(31)를 수직 또는 수평으로 배열하여, 각각 회전(D) 되도록 설치하는 것이며, 공기 정화부(30)의 내부 둘레에는, 다수의 오염물질 수집판(33)을 더 포함하여 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 공기 정화부(30)는 제작하는 장치의 크기에 맞게, 흡착 브러시(31)의 폭과 높이를 최적상태로 설정하여 설치하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 각 기능을 제어하는 구성을 나타내는 구성도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치는, 마련된 컨트롤러(70)의 공기정화 알고리즘에 의해, 장치로 구성된 송풍기(11), 안개 분무기(12), 이온 방사기(13), 세정수 분사기(14), 흡착 브러시(31), 배출기(61)를 최적화 제어하여 가동하는 것으로, 대기오염 센서(71)를 가동하여 대기오염 측정정보를 수집하고, 각 구성부(11, 12, 13, 14, 31, 61)의 기능감시 센서를 통해 기능감시 센서정보(72)를 수집하여, 장치의 가동 상태를 실시간 감시하고, 주기적으로 내부에 세정수를 분사하여 청결상태를 유지하는 것으로, 상기 공기정화 알고리즘에 의해 공기정화 과정을 최적화하여 수행하는 것이다.

또한, 컨트롤러(70)는 기상정보센터(200)의 기상정보를 전송받는 원격제어센터(100)에 의해, 제어 기능이 원격제어 모드로 전환되는 것으로, 원격제어로 전환될 경우에는 원격제어센터(100)의 공기정화 알고리즘에 의해, 장치의 구성부(11, 12, 13, 14, 31, 61)가 원격제어 되어, 공기정화 기능이 수행되는 것이다.

본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법을 상세히 설명하면, 다음과 같다.

본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법은,

컨트롤러(70)가 공기정화 알고리즘에 의해, 각 구성부의 제어를 시작하는 단계; 대기오염 센서(71)를 가동하여, 공기의 오염물질과 오염농도를 측정하는 단계; 공기 흡입부(10)의 송풍기(11)를 제어하여, 외부 공기를 흡입하는 단계; 공기 흡입부(10)의 안개 분무기(12)를 제어하여, 흡입되는 공기에 안개를 분사하는 단계; 공기 흡입부(10)의 이온 방사기(13)를 제어하여, 흡입되는 공기에 이온을 방사하는 단계; 공기 정화부(30)의 흡착 브러시(31)를 제어하여, 흡착 브러시(31)의 회전과 하전을 통해, 공기중의 오염입자를 흡착하고 방출하는 단계; 공기 흡입부(10)의 세정수 분사기(14)를 제어하여, 흡입되는 공기에 세정수를 가늘게 분사하고, 흡착 브러시(31)와 공기 정화부(30)의 내부를 세정수로 세정하는 단계; 오염물질 배출부(60)의 배출기(61)를 제어하여, 오염물질 침전부(50)에 침전되는 오염물질을 외부로 배출하는 단계;를 통해, 흡입되는 공기를 효과적으로 정화하는 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법으로 사용하는, 공기정화 알고리즘의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.

도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법으로 사용하는 공기정화 알고리즘은,

(a) 상기 공기정화 알고리즘이 시작되는 단계(300);

(b) 대기오염 센서(71)를 가동하여, 공기 중의 오염물질 및 오염농도를 측정하는 단계(310);

(c) 장치내 각 구성부의 감시용 센서정보(72)를 수집하는 단계(320);

(d) 공기 흡입부의 송풍기(11)를 제어하여, 정화되는 공기에 따라 흡입되는 풍량을 가변하여 공기를 흡입하는 단계;(330);

(e) 상기 (b)의 대기오염 측정정보를 바탕으로, 공기정화 알고리즘에 의해 공기정화 방법을 선택하는 단계(340, 예; 미세먼지/황사 농도가 높은가? 높으면 YES, 낮으면 NO);

(f) 상기 (e) 단계에서 미세먼지/황사 농도가 설정값 보다 낮으면, 공기정화 알고리즘에 의해, 아래와 같이 공기정화 과정을 수행하는 제1 방법;

(1) 공기 흡입부의 이온 방사기(13)를 제어하여, 흡입되는 공기에 이온을 방사하는 단계(350).

(2) 공기 정화부의 흡착 브러시(31)를 하전 제어하여, 하전되는 흡착 브러시로 공기 중의 오염입자를 정전 흡착하는 단계(360).

(3) 공기 흡입부의 안개 분무기(12)를 제어하여, 흡입되는 공기에 안개를 분무하는 단계(370).

(4) 공기 정화부의 흡착 브러시(31)를 회전 제어하여, 공기정화 알고리즘에 의해 회전 속도를 가변하여, 오염입자를 흡착하고 흡착되는 오염물질을 방출하는 단계(380).

(5) 공기 흡입부의 세정수 분사기(14)를 제어하여, 분사되는 세정수로 흡착 브러시와 공기 정화부의 내부를 세정하는 단계(390).

(6) 대기오염 측정정보와 장치내 각 구성부의 감시용 센서정보(72)를 기반으로, 상기 (1) 단계부터 (5) 단계까지의 과정을 반복하며 공기정화 수행.

(g) 상기 (e) 단계에서 미세먼지/황사 농도가 설정값 보다 높으면, 공기정화 알고리즘에 의해, 아래와 같이 공기정화 과정을 수행하는 공기정화 제2 방법;

(h) 오염물질 침전부의 감시용 센서정보를 토대로, 오염물질 배출부의 배출기를 제어하여, 오염물질 침전부의 하부에 침전되는 오염물질을 수집통에 배출하는 단계;로 공기정화를 수행하는 것이다.

본 발명은 미세먼지 등의 대기오염을 정화하기 위해, 옥외에 설치하여 가동하는 타워형 공기정화장치로서, 반영구적으로 사용할 수 있는 본 발명에 따른 흡착 브러시를 사용하여, 안개입자와 이온을 이용하여, 효율적인 방식으로 공기정화를 하는 것으로, 일반적인 공기정화용 필터를 사용하지 않기 때문에 가동비용이 적게 들며, 주요 구성부를 모듈화하여 설치와 유지보수가 용이하여, 경제적으로 대기오염을 효과적으로 정화할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 타워형 공기정화장치는, 대기오염의 종류인 미세먼지, 초미세먼지, 황사, 분진, 꽃가루 등을 효과적으로 정화하기 위해, 대기오염 측정정보에 따른 공기정화 알고리즘에 의해, 장치가 독립적으로 가동되거나, 기상센터의 원격제어에 의해, 대기오염 지역별로 최적화한 공기정화 알고리즘에 따라, 집단으로 가동할 수 있으므로, 전국에 장치를 설치하여 운용할 경우에는, 효과적으로 넓은 지역의 대기오염을 빠르게 정화할 수 있는 것이다.

10 : 공기 흡입부 11 : 송풍기
12 : 안개 분무기 13 : 이온 방사기
14 : 세정수 분사기 15 : 방수 커버
16 : 솔라 패널 17 : 안전용 링
18 : 지지대 20 : 공기 확산부
21 : 공기 확산판 30 : 공기 정화부
31 : 흡착 브러시 32 : 브러시용 핀
33 : 오염물질 수집판 40 : 오염물질 수집부
41 : 오염물질 50 : 오염물질 침전부
51 : 침전수 60 : 오염물질 배출부
61 : 배출기 70 : 컨트롤러
71 : 대기오염 센서 72 : 기능감시 센서정보
100 : 원격제어센터 200 : 기상정보센터
A : 위쪽 흡입 공기 B : 측면 흡입 공기
C : 정화된 공기 배출 D : 흡착 브러시 회전
300 : 공기정화 알고리즘 시작 310 : 대기오염 센서 가동
320 : 감시용 센서 가동 330 : 송풍기 제어
340 : 미세먼지/황사 농도 판단 350 : 이온 방사기 제어
360 : 흡착 브러시 하전 제어 370 : 안개 분무기 제어
380 : 흡착 브러시 회전 제어 390 : 세정수 분사기 제어

Claims

공기를 정화하여 방출하는 타워형 공기정화장치로서,
1대 이상의 송풍기가 설치되어, 공기를 흡입하는 공기 흡입부;
상기 공기 흡입부에 설치되어, 안개입자를 분무하는 안개 분무기;
상기 공기 흡입부에 설치되어, 이온을 방사하는 이온 방사기;
상기 공기 흡입부에 설치되어, 세정수를 분사하는 세정수 분사기;
상기 공기 흡입부의 하부에 설치되어, 흡입되는 공기를 확산시키는 공기 확산부;
상기 공기 확산부의 하부에 설치되고, 적어도 1개 이상의 흡착 브러시를 포함하는 공기 정화부;
상기 공기 정화부의 하부에 설치되어, 상기 공기 정화부에서 나오는 오염물질을 수집하는 오염물질 수집부;
상기 오염물질 수집부의 하부에 설치되어, 통풍구를 통해 정화되는 공기를 방출하며, 상기 오염물질 수집부에서 나오는 오염물질을 수집하여 침전하는 오염물질 침전부; 및
상기 오염물질 침전부의 하부에 설치되어, 침전되는 오염물질을 배출하는 오염물질 배출부를 포함하는 타워형 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
공기정화 알고리즘에 의해, 상기 송풍기, 안개 분무기, 이온 방사기, 세정수 분사기 및 흡착 브러시 중 적어도 하나의 가동을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 타워형 공기정화장치.
제 2 항에 있어서,
상기 컨트롤러에 대기오염 측정정보를 제공하는 대기오염 센서를 더 포함하고,
상기 대기오염 측정정보를 기반으로 마련되는 상기 공기정화 알고리즘에 의해, 상기 공기 흡입부, 상기 공기 정화부, 상기 오염물질 수집부 및 상기 오염물질 침전부를 통하여 공기를 정화하여 방출하는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공기 흡입부, 상기 오염물질 수집부 및 상기 오염물질 침전부는, 각각 깔대기 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 오염물질 수집부와 상기 오염물질 침전부의 사이에는, 상호간에 거리가 떨어진 이격 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치.
제 2 항에 있어서,
상기 흡착 브러시는, 회전에 의해 공기 중의 오염입자를 흡착하고, 상기 공기정화 알고리즘에 의해 회전 속도가 최적화 제어되는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 흡착 브러시는, 나선형으로 배열되는 전도성이 있는 다수의 브러시용 핀을 포함하는 타워형 공기정화장치.
제 2 항에 있어서,
상기 흡착 브러시는, 상기 컨트롤러의 제어에 의해 하전되어, 이온에 의해 하전된 오염입자를 정전 흡착하는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 흡착 브러시는, 탄소나노튜브 물질로 코팅되거나 탄소나노튜브 물질이 함유된 플라스틱으로 형성되는 브러시용 핀을 포함하는 타워형 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 흡착 브러시는 적어도 2개 이상 수직 또는 수평으로 배열되어, 각각 회전되는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공기 정화부의 내부 둘레에는, 상기 흡착 브러시에서 배출되는 오염물질을 수집하는 오염물질 수집판이 설치되는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 송풍기의 상측에 상기 송풍기의 흡입구와 이격 거리를 갖도록 설치되는 방수 커버를 더 포함하는 타워형 공기정화장치.
제 2 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 원격제어센터와 네트워크로 연결되어 원격제어 모드로 전환 가능하고, 상기 원격제어 모드로 전환시 상기 원격제어센터의 공기정화 알고리즘에 의해 상기 송풍기, 안개 분무기, 이온 방사기, 세정수 분사기 및 흡착 브러시 중 적어도 하나의 가동을 제어하는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치.
타워형 공기정화장치의 공기정화 방법으로서,
컨트롤러가 공기정화 알고리즘에 의해 제어를 시작하는 단계;
대기오염 센서를 가동하여, 공기의 오염물질과 오염농도를 측정하는 단계;
공기 흡입부의 송풍기를 제어하여, 외부 공기를 흡입하는 단계;
공기 흡입부의 안개 분무기를 제어하여, 흡입되는 공기에 안개를 분무하는 단계;
공기 흡입부의 이온 방사기를 제어하여, 흡입되는 공기에 이온을 방사하는 단계;
공기 정화부의 흡착 브러시를 제어하여, 흡착 브러시의 회전과 하전을 통해, 공기중의 오염입자를 흡착하고 방출하는 단계;
공기 흡입부의 세정수 분사기를 제어하여, 흡입되는 공기에 세정수를 분사하고, 흡착 브러시와 공기 정화부의 내부를 세정하는 단계; 및
오염물질 배출부의 배출기를 제어하여, 오염물질 침전부에 침전되는 오염물질을 배출하는 단계를 포함하는 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 공기정화 알고리즘은,
(a) 상기 공기정화 알고리즘이 시작되는 단계;
(b) 대기오염 센서를 가동하여, 공기 중의 오염물질 및 오염농도를 측정하는 단계;
(c) 장치내 각 구성부의 감시용 센서정보를 수집하는 단계;
(d) 공기 흡입부의 송풍기를 제어하여, 정화되는 공기에 따라 흡입되는 풍량을 가변하여 공기를 흡입하는 단계;
(e) 상기 공기 중의 오염물질 및 오염농도를 포함하는 대기오염 측정정보를 바탕으로, 공기정화 방법을 선택하는 단계; 및
(f) 오염물질 침전부의 감시용 센서정보를 토대로, 오염물질 배출부의 배출기를 제어하여, 오염물질 침전부의 하부에 침전되는 오염물질을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 공기정화 알고리즘은, 상기 공기정화 방법을 선택하는 단계에서 미세먼지/황사 농도가 설정값 보다 낮으면,
(1) 상기 흡입되는 공기에 이온을 방사하는 단계를 수행하고,
(2) 상기 흡착 브러시를 하전 제어하여, 하전되는 흡착 브러시로 공기 중의 오염입자를 정전 흡착하는 단계를 수행하고,
(3) 상기 흡입되는 공기에 안개를 분무하는 단계를 수행하고,
(4) 상기 흡착 브러시를 회전 제어하여 회전 속도를 가변하여, 상기 오염입자를 흡착하고 방출하는 단계를 수행하고,
(5) 상기 흡착 브러시와 공기 정화부의 내부를 세정하는 단계를 수행하고,
상기 대기오염 측정정보와 상기 감시용 센서정보를 기반으로, 상기 (1) 내지 (5)의 과정을 반복하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 공기정화 알고리즘은, 상기 공기정화 방법을 선택하는 단계에서 미세먼지/황사 농도가 설정값 보다 높으면,
(1) 상기 흡입되는 공기에 안개를 분무하는 단계를 수행하고,
(2) 상기 세정수 분사기를 제어하여, 흡입되는 공기에 세정수를 분사하여, 공기 중의 오염입자를 흡착하고 흡착 브러시를 세정하는 단계를 수행하고,
(3) 상기 흡착 브러시를 회전 제어하여 회전 속도를 가변하여, 상기 오염입자를 흡착하고 방출하는 단계를 수행하고,
(4) 상기 흡착 브러시와 공기 정화부의 내부를 세정하는 단계를 수행하고,
상기 대기오염 측정정보와 상기 감시용 센서정보를 기반으로, 상기 (1) 내지 (4)의 과정을 반복하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 타워형 공기정화장치의 공기정화 방법.