KR20210025868A - 미세 먼지 제거 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서 제공하는 미세먼지 제거 시스템은 복수개의 광 발전 패널, 복수개의 세정액 미스트를 분사하는 분사 노즐을 포함하는 상부패널부, 상부로 세정액 미스트를 포함하는 공기를 순환하는 팬 모듈, 팬 모듈로 인해 공급되는 공기와 상부로부터 공급되는 응축된 세정액의 충돌을 유도하는 제1차 필터 모듈, 제1차 필터 모듈로부터 공급되는 공기의 원심력을 유도하는 원심력 유도 장치, 음이온 발생램프 및 응축된 세정액을 전달받는 분출구를 포함하는 제2차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈로부터 공급되는 공기를 공급받고, 음이온 발생 램프를 포함하고, 응결되는 응축된 세정액을 제2차 필터모듈의 분출구로 전달하는 제3차 필터 모듈, 열전소자를 이용하여 제3차 필터 모듈에 공급된 공기를 냉각 및 응축시키는 수분 응축 모듈, 배터리 및 컨트롤러를 포함하는 제어모듈 및 제1차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈의 공기 유로를 형성하는 필터부 하우징을 포함하는 필터부 및 압력 펌프를 포함하여 상부 패널부로 세정액을 공급하는 펌프부를 포함한다.
Description
본 발명은 미세 먼지 제거 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 미스트 세정액을 이용하여 미세 먼지를 응축시켜 회수하는 미세 먼지 제거 시스템에 관한 것이다.
미세먼지 또는 분진(粉塵)은 눈에 보이지 않을 정도로 입자가 작은 먼지이다. 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화탄소 등을 포함하는 대기오염 물질로 자동차, 공장, 조리 과정 등에서 발생하여 대기 중 장기간 떠다니는 입경 10μm 이하의 미세한 먼지이다.
미세먼지가 인체에 미치는 영향에 대한 다양한 역학조사가 실시되었고, 특히 10μm 이하의 미세먼지 입자가 취약집단의 질병발생률과 사망률을 높이는 등 인체에 해로운 영향을 미칠 가능성이 높다는 것이 밝혀졌다. 이후 각 국에서 대기오염대책이 마련되었으며, 미세먼지가 인체와 환경에 미치는 해로운 영향을 줄이기 위해 대기오염기준도 마련하였다.
이러한 미세먼지를 제거하기 위한 다양한 방법이 적용되고 있으나, 실외에서 미세먼지를 제거하기 위한 장치는 아직까지 개발되고 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물을 이용하여 미세먼지를 포착하고 이를 응결시키는 방법으로 미세먼지를 회수하는 미세 먼지 제거 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하고자, 본 발명에서 제공하는 미세먼지 제거 시스템은 복수개의 광 발전 패널, 복수개의 세정액 미스트를 분사하는 분사 노즐을 포함하는 상부패널부, 상부로 세정액 미스트를 포함하는 공기를 순환하는 팬 모듈, 팬 모듈로 인해 공급되는 공기와 상부로부터 공급되는 응축된 세정액의 충돌을 유도하는 제1차 필터 모듈, 제1차 필터 모듈로부터 공급되는 공기의 원심력을 유도하는 원심력 유도 장치, 음이온 발생램프 및 응축된 세정액을 전달받는 분출구를 포함하는 제2차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈로부터 공급되는 공기를 공급받고, 음이온 발생 램프를 포함하고, 응결되는 응축된 세정액을 제2차 필터모듈의 분출구로 전달하는 제3차 필터 모듈, 열전소자를 이용하여 제3차 필터 모듈에 공급된 공기를 냉각 및 응축시키는 수분 응축 모듈, 배터리 및 컨트롤러를 포함하는 제어모듈 및 제1차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈의 공기 유로를 형성하는 필터부 하우징을 포함하는 필터부 및 압력 펌프를 포함하여 상부 패널부로 세정액을 공급하는 펌프부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상부패널부의 복수개의 광 발전 패널은, 중심부에 위치한 메인 광발전 패널부, 메인 패널부의 주변부에 형성되는 복수개의 서브 광발전 패널부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수개의 분사 노즐은 서브 광발전 패널부의 주변부에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 필터부는 하단부에 복수개의 흡입필터를 포함하고, 상단부에 복수개의 배출필터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1차 필터 모듈은, 복수개의 오프닝을 포함하고 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성되는 1차 중심 몸체, 1차 중심 몸체을 수평방향으로 가로질러 형성되는 세정액 이송 격벽부, 복수개의 오프닝을 포함하고, 세정액 이송 격벽부와 수평방향으로 연장되어 형성되며, 주변부로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성되는 1차 필터 날개를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 물 이송 격벽부는 1차 필터 날개로 응축된 세정액이 이동될 수 있도록 중심부가 솟아있는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2차 필터 모듈은 상부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성되는 제2차 중심 몸체, 제2차 중심 몸체를 둘러싸고 형성되어 내부에 공간을 형성하는 제2차 주변 몸체, 복수개의 오프닝을 포함하고 제2차 중심 몸체와 제2차 주변 몸체의 공간의 바닥부를 형성하는 제2차 중심 바닥부, 복수개의 오프닝을 포함하고 제2차 중심 바닥부에서 연장되어 형성되는 제2차 주변 바닥부, 중심에 세정액 유입구를 포함하고, 제2차 필터 모듈의 상부를 커버하며, 복수개의 UV 램프를 고정하는 제2차 필터 모듈 커버, 및 제2차 중심 바닥부 및 제2차 주변 바닥부 아래에 형성되고 중심부가 낮게 형성되어 응축된 세정액을 중심으로 유도하는 제2차 응축 세정액 받이를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2차 응축 세정액 받이는 제1차 필터 모듈의 제1차 중심 몸체 내부로 응축된 세정액을 전달하는 복수개의 유출구를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제3차 필터 모듈은, 하부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성되는 제3차 중심 몸체, 상부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 제3차 중심 몸체를 둘러싸고 형성되어 내부에 공간을 형성하는 제3차 주변 몸체, 복수개의 오프닝을 포함하고 제3차 중심 몸체와 제3차 주변 몸체의 공간의 바닥부를 형성하는 제3차 중심 바닥부, 제3차 중심 바닥부 아래에 형성되고 중심부가 낮게 형성되어 응축된 세정액을 중심으로 유도하는 제3차 응축 세정액 받이를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2차 응축 세정액 받이의 중심부에는 유출홀이 형성되고, 제2차 필터 모듈의 중심에 세정액 유입구와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 수분 응축 모듈은, 제3차 필터 모듈의 상부에 위치하는 방열팬, 방열팬의 상부에 위치하는 열교환기, 열교환기의 상부에 위치하는 냉매 저장 탱크를 포함하고, 방열팬과 열교환기 사이에 열전소자가 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2차 필터 모듈의 제2차 중심 몸체 및 제2차 주변 몸체에는 이산화티탄 에멀젼이 코팅된 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제3차 필터 모듈의 제3차 중심 몸체 및 제3차 주변 몸체에는 이산화티탄 에멀젼이 코팅된 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 세정액은 물인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 자체적인 태양광 발전 전원을 이용하여 별도의 외부 전원 없이 반영구적으로 미세먼지 제거 장치를 구동할 수 있다.
특히 실외에서 적용할 수 있는 대규모의 미세 먼지를 제거할 수 있는 기능을 제공할 수 있으며, 도심에서 미세먼지 농도가 높은 곳에 우선적으로 설치하여 도시 공기질 관리가 가능하게 된다.
또한 버스정류장과 같은 사람들이 많이 이동하는 지역에 설치함으로써 실외에서 국부적으로 미세먼지를 제거한 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 제거시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2a 및 도 2 b는 도 1의 실시예의 미세 먼지 제거 시스템의 필터부를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3 b는 도 1의 실시예의 미세 먼지 제거 시스템의 필터부 중 주요부를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 4b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 팬 모듈, 제1차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈, 제3차 필터 모듈 및 수분 응축 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제1차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제2차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제3차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 수분 응축 모듈을 나타내는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 상부 패널부를 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2 b는 도 1의 실시예의 미세 먼지 제거 시스템의 필터부를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3 b는 도 1의 실시예의 미세 먼지 제거 시스템의 필터부 중 주요부를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 4b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 팬 모듈, 제1차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈, 제3차 필터 모듈 및 수분 응축 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제1차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제2차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제3차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 수분 응축 모듈을 나타내는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 상부 패널부를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 본 발명의 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한 다른 도면에서라도 참조 부호를 참고할 수 있는 경우에는 현재 도면에서 설명하는 구성요소를 설명하는 경우에도 다른 도면에 기재된 도면부호를 첨부하여, 다른 도면에서 추가적으로 참고할 수 있도록 기재하였다.
시스템의 전체적인 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 제거시스템을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 미세 먼지 제거 시스템(1000)은 상부패널부(100), 필터부(200) 및 펌프부(300)를 포함한다.
상부패널부(100)는 복수개의 광 발전 패널(101, 102) 및 복수개의 세정액 미스트를 분사하는 분사 노즐(103)을 포함한다. 상부 패널은 광발전 패널(101, 102)을 이용하여 전기를 생산하고, 이를 이용하여 미세 먼지 제거 시스템(1000)을 구동할 수 있다. 또한 복수개의 분사 노즐(103)은 세정액 미스트를 분사하여 전체적으로 시스템 주변에 미스트를 이용하여 미세 먼지를 포착할 수 있도록 한다.
필터부(200)는 팬 모듈(220), 제1차 필터 모듈(230), 제2차 필터 모듈(240), 제3차 필터 모듈(250), 수분 응축 모듈(260), 제어 모듈(270) 및 하우징(214)를 포함한다. 필터부는 주변에서 미세먼지를 포착한 세정액 미스트를 포함하는 공기를 흡입하여, 공기 내 포함된 세정액 미스트를 응결시켜 미세먼지를 회수할 수 있는 기능을 담당한다. 상세한 설명은 구체적인 도면을 참조하여 설명한다.
펌프부(300)는 필터부(200) 하단에 위치하며, 내부에 압력 펌프를 포함하며, 외부로부터 세정액을 끌어들여 상부 패널부로 세정액을 공급한다. 여기서 세정액은 물을 사용할 수 있다.
본 발명에서 미세먼지 제거에 적용되는 기술은 스크러버 기술이다. 스크러버는 오염물질을 습식공정으로 제거하는 장치를 뜻하며 세정집진기 라고도 칭한다. 스크러버의 원리는 세정액과 직접적인 접촉에 의해 충돌과 차단, 응축의 원리로 먼지입자를 제거한다.
스크러버의 경우 가연성, 폭발성 먼지를 안정적으로 처리할 수 있으며, 제거 가능한 입자의 크기는 1 μm 이상이다. 단일장치에서 미세먼지와 가스를 동시에 처리하기 위하여 배출가스의화학적 특성에 준하여 산 또는 알칼리성 세정액을 사용할 수 있다. 연소공정에서 발생하는 고온가스를 냉각시키는 효과가 있고, 그로 인하여 집진효율의 변화를 가져올 수 있다.
물을 이용해 초미세먼지 입자를 키운 뒤, 관성충돌과 세정을 통해 미세먼지를 제거한다. 관성충돌은 매개체 흐름에 따라 움직이는 입자가 관성 때문에 곡선의 유선을 쫓아가지 못하고 매개체 표면에서 벗어나는 것을 말한다.
초미세먼지의 경우 매개체 흐름에 상관없이 불규칙하게 움직이는 브라운 운동을 하기 때문에 관성충돌 제거방식이 불가능한데, 온도차를 이용해 공기 내 수분을 응축성장 시키면서 미세먼지의 입자를 동시에 키워 세정 효율을 높일 수 있다.
필터부
도 2a 및 도 2 b는 도 1의 실시예의 미세 먼지 제거 시스템의 필터부를 나타내는 도면이다. 도 3a 및 도 3 b는 도 1의 실시예의 미세 먼지 제거 시스템의 필터부 중 주요부를 나타내는 도면이다.
도 2a를 먼저 참조하면, 본 실시예의 필터부(200)는 하부로부터 미세먼지를 포획한 세정액 미스트를 포함하는 공기를 흡입하고, 내부의 필터부(200)에서 일반적으로 물이 사용되는 세정액을 응축하여 미세먼지를 제거한 상태의 공기를 배출한다. 응축된 물은 하부로 흘러내리게 된다.
도 2b 및 도 3a을 참조하면, 본 실시예의 필터부(200)의 외부 하우징이 제거된 상태의 도면이 도시된다. 필터부(200)는 하부의 지지대(211), 흡입 필터(212), 흡입용 내부 필터(213), 팬 모듈, 제1차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈, 제3차 필터모듈, 수분 응축 모듈을 포함하는 필터부 주요 구성부, 배출 필터(215) 및 상부 하우징(216)을 포함한다. 상부 하우징(216) 내에는 배터리(272) 및 컨트롤러(271)를 포함하는 제어모듈(270)이 위치한다.
도 3b를 참조하면, 본 실시예의 필터부(200)는 팬 모듈(220), 제1차 필터 모듈(230), 제2차 필터 모듈(230), 제3차 필터 모듈(240), 수분 응축 모듈(260), 제어 모듈(270)을 포함한다.
팬 모듈(220)은 상부 방향으로 필터부 내로 공급된 세정액 미스트를 포함하는 공기를 순환한다. 팬 모듈(220)은 추가적으로 라디에이터를 더 포함할 수 있다.
제1차 필터 모듈(230)은 팬 모듈로 인해 공급되는 세정액 미스트를 포함하는 공기와 상부로부터 공급되는 응축수의 충돌을 유도한다.
제2차 필터 모듈(240)은 제1차 필터 모듈로부터 공급되는 공기의 원심력을 유도하는 원심력 유도 장치, 음이온 발생램프 및 응축수를 전달받는 분출구를 포함한다.
제3차 필터 모듈(250)은 제2차 필터 모듈로부터 공급되는 상기 공기를 공급받고, UV 램프를 포함하고, 응결되는 응축수를 상기 제2차 필터모듈의 상기 분출구로 전달한다.
수분 응축 모듈(260)은 열전소자를 이용하여 상기 제3차 필터 모듈에 공급된 세정액 미스트를 포함하는 공기의 수분을 냉각 및 응축시킨다.
제어 모듈(270)은 광발전 패널로부터 생성된 전기를 저장할 수 있는 배터리(272) 및 전체적인 시스템의 구동을 제어하는 컨트롤러(271)를 포함한다.
필터부 하우징(214)은 제1차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈의 외부를 감싸고 내부에서 순환되는 공기 유로를 형성한다.
도 4a 및 4b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 팬 모듈, 제1차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈, 제3차 필터 모듈 및 수분 응축 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전체적인 공기의 순환 구조를 살펴볼 수 있다.
팬 모듈(220)은 미세 먼지를 포획된 세정액 미스트를 포함하는 외부의 공기를 흡입하여 상부로 전송한다. 이때에 제1차 필터 모듈에서는 직접적으로 상부로 이 공기를 전달하지 않고,
(a) 제1차 필터 모듈
도 5a 및 도 5b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제1차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 5b를 참조하면, 제1차 필터 모듈(230)은 1차 중심 몸체(231), 세정액 이송 격벽부(233) 및 1차 필터 날개(232)를 포함한다.
1차 중심 몸체(231)는 복수개의 오프닝을 포함하고 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성된다. 세정액 이송 격벽부(233)은 1차 중심 몸체(231)을 수평방향으로 가로질러 형성된다. 1차 필터 날개(232)는 복수개의 오프닝을 포함하고, 상기 세정액 이송 격벽부(233)와 수평방향으로 연장되어 형성되며, 주변부로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성된다.
하부로부터 유입되는 공기는 1차 중심 몸체의 하부에 있는 오프닝을 통과하여 1차 필터 날개(232)의 오프닝을 통과하며 이동한다. 세정액 이송 격벽부(233)가 1차 중심 몸체(231)을 가로막고 있으므로, 공기는 1차 필터 날개(232)를 우회하여 다시 1차 중심 몸체(231)의 상부로 이동된다.
이때에 2차 필터 모듈로부터 수집되는 응결된 세정액이 상부에서 아래 방향으로 흘러내리게 되어 1차적으로 미세먼지를 포함하는 미스트를 가지는 공기는 응결된 세정액과 충돌하여 필터링 효과가 증대된다.
특히, 세정액 이송 격벽부(233)는 1차 필터 날개(232)로 응축된 세정액이 이동될 수 있도록 중심부가 솟아있는 형상으로 형성될 수 있다. 이로써 상부로부터 공급되는 응결된 세정액인 물은 세정액 이송 격벽부(233)에 머무르지 않고, 1차 필터 날개(232)로 흘러 들어 유입되는 공기와 충돌할 수 있는 기회를 더 발생시킨다.
(b) 제2차 필터 모듈
도 6a 및 도 6b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제2차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 6a를 참조하면, 제2차 필터 모듈(240)은 복수개의 음이온 발생 램프(L241, L242, ... , L246)를 포함한다. 음이온 발생 램프(L241, L242, ... L246)는 음이온을 발생시켜 미세먼지의 응집도를 향상시킨다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 제2차 필터 모듈(240)은 공기의 원심력을 유도하는 원심력 유도 장치(241), 상부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성되는 제2차 중심 몸체(242), 제2차 중심 몸체(242)를 둘러싸고 형성되어 내부에 공간을 형성하는 제2차 주변 몸체(244), 복수개의 오프닝을 포함하고 상기 제2차 중심 몸체(242)와 상기 제2차 주변 몸체(244)의 공간의 바닥부를 형성하는 제2차 중심 바닥부(245), 복수개의 오프닝을 포함하고 상기 제2차 중심 바닥부에서 연장되어 형성되는 제2차 주변 바닥부(246), 중심에 세정액 유입구(249)를 포함하고, 상기 제2차 필터 모듈의 상부를 커버하며, 상기 복수개의 음이온 발생 램프(L241, L242, ... L246)를 고정하는 제2차 필터 모듈 커버(247) 및 제2차 중심 바닥부(245) 및 제2차 주변 바닥부(246) 아래에 형성되고 중심부가 낮게 형성되어 응축된 세정액을 중심으로 유도하는 제2차 응축 세정액 받이(243)를 포함한다.
도 6b를 다시 참조하면, 제1차 필터 모듈(230) 및 제2차 필터 모듈(240)이 같이 도시되었다. 제1차 필터 모듈(230)을 통과한 공기는 제2차 중심 몸체(242) 내부에 위치하는 원심력 유도 장치(241)를 통과한다. 이를 통해 공기는 나선방향으로 회전하여 이동하는데, 이때에 원심력이 발생한다. 이 경우 제3차 필터 모듈(250)에서 생성된 응축된 세정액이 상부에서 회수되고 있으므로, 이 응축수와 회전하는 공기가 충돌한다.
이 공기는 제2차 중심 몸체(242)의 상부에 형성되는 오프닝을 통과하여 음이온 발생 램프가 있는 공간으로 이동한다. 발생된 음이온은 미세 먼지의 응집도를 향상시켜 미스먼지를 포함하는 세정액 미스트가 응축된 세정액으로 더 쉽게 변환하도록 돕는다.
다시 이 공기는 제2차 중심 바닥부(245)를 통하여 하부로 이동한다. 제2차 중심 바닥부(245)의 하부에는 제2차 응축 세정액 받이(243)이 형성되며, 제2차 응축 세정액 받이(243)이는 오프닝을 포함하고 있지 않으므로, 제2차 주변 바닥부(246)의 오프닝을 통해 상부로 이동하게 된다.
한편, 제2차 응축 세정액 받이(243)로 수집된 응축된 세정액은 복수개의 유출구(243h)를 통하여 제1차 필터 모듈(230)으로 이동한다. 전체적으로 공기는 위로 상승하고, 응축된 세정액은 중력에 의해 아래 방향으로 이동하는데, 위로 상승하는 공기와 아래로 이동하는 응축된 세정액이 충돌하는 구간이 많이 형성될수록 미세먼지를 포함하는 세정액 미스트가 응축하여 응축된 세정액으로 형성될 가능성이 높아 진다.
특히, 제2차 필터 모듈(240)의 제2차 중심 몸체(242) 및 제2차 주변 몸체(244)에는 이산화티탄 에멀젼이 코팅될 수 있다. 이것은 초발수성 특성을 갖도록 수분응축장치의 표면을 이산화 티타늄으로 처리하는 것이다. 이 경우 수분을 포함하는 공기가 이산화 티타늄이 처리된 표면에 접촉하여 물이 생성되는 경우 곧바로 흘러내리도록 하여 스크러버 효과를 극대화 할 수 있다.
(c) 제3차 필터 모듈
도 7a 및 도 7b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 제3차 필터 모듈을 나타내는 도면이다.
도 7a를 먼저 참고하면, 제3차 필터 모듈(250)은 복수개의 UV 램프(L251, L252)를 포함한다. UV 램프(L251, L252)는 자외선을 생성시키고 표면에 코팅된 이산화 티탄과 반응하여 산화제를 발생시킨다. 이것은 미세먼지와 같은 오염물질을 제거할 수 있다.
도 7a 및 7b를 참조하면, 제3차 필터 모듈(250)은 하부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성되는 제3차 중심 몸체(253), 상부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 상기 제3차 중심 몸체(253)를 둘러싸고 형성되어 내부에 공간을 형성하는 제3차 주변 몸체(251), 복수개의 오프닝을 포함하고 제3차 중심 몸체(253)와 제3차 주변 몸체(251)의 공간의 바닥부를 형성하는 제3차 중심 바닥부(255), 제3차 중심 바닥부(255) 아래에 형성되고 중심부가 낮게 형성되어 응축된 세정액을 중심으로 유도하는 제3차 응축 세정액 받이(257)를 포함한다.
필터부 하우징(214) 및 제3차 주변 몸체(251)로 형성되는 유로를 통하여 이동한 공기는 제3차 주변 몸체(251) 상부에 형성되는 오프닝을 통하여 제3차 주변 몸체(251) 및 제3차 중심 몸체(253)으로 형성되는 공간으로 유입된다. 내부로 유입되는 공기는 제3차 중심 몸체(253)의 하부에 형성되는 오프닝을 통하여 제3차 중심 몸체(253) 내부로 유입된다.
이때에 상부에는 방열팬(263a, 263b)이 위치하여 접촉하는 공기를 냉각시켜 미세먼지를 포함하는 세정액 미스트를 가지는 공기가 응축되어 응축된 세정액을 형성할 수 있게 한다. 응축된 세정액이 형성되는 경우 제3차 중심 바닥부(255)의 오프닝을 통하여 아래로 유입되고, 제3차 응축 세정액 받이(257)의 중심부에 형성된 유출홀(256)를 통하여 제2차 필터 모듈의 중심에 형성된 세정액 유입구(249)와 연결된다.
제2차 필터 모듈(240)과 마찬가지로, 제3차 필터 모듈(250)의 제3차 중심 몸체(253) 및 제2차 주변 몸체(251)에는 이산화티탄 에멀젼이 코팅될 수 있다. 이것은 초발수성 특성을 갖도록 수분응축장치의 표면을 이산화 티타늄으로 처리하는 것과, 자외선을 발생시키는 UV 램프(L251, L252)와 상호 작용하여 산화제를 형성시키는 기능을 한다.
(d) 수분 응축 모듈
도 8a 및 도 8b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 필터부 중 수분 응축 모듈을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 8b를 참조하면, 수분 응축 모듈(260)은, 제3차 필터 모듈(250)의 상부에 위치하는 방열팬(263a, 263b), 방열팬(263a, 263b)의 상부에 위치하는 열교환기(267), 열교환기(267)의 상부에 위치하는 냉매 저장 탱크(261)를 포함한다. 방열팬(263a, 263b)과 열교환기(267) 사이에 열전소자(264)가 위치한다.
열전소자(264)는 광 발전모듈에서 생성되는 전력을 바탕으로 평상 구동 시에는 하부의 열을 상부로 이동하는 역할을 담당한다. 배선(265)을 통하여 상부에 배터리(272) 및 컨트롤러(271)를 포함하는 제어모듈(270)과 연결되어 전력을 공급받는다.
방열팬(263a, 263b)과 열교환기(267) 사이에서 열을 전달하며, 열교환기(267)에는 상부에 위치하는 냉매 저장 탱크(261)로부터 공급되는 냉매가 순환된다. 열교환기(267) 측의 밸브(266a, 266b)와 냉매 저장 탱크(261) 측의 밸브(262a, 262b)를 연결하여 순환한다.
광발전 패널에서 생성된 전기를 이용하여 열전소자를 작동하고, 이를 통해 공급된 공기 내에 세정액 미스트가 응결할 수 있는 저온을 제공한다.
열전소자는 직류 전류를 이용하여, 냉각, 가열 및 온도 제어를 자유롭게 할 수 있는 반도체 소자이다. 열전소자는 직류 전류가 흐를 때 소자 양면에 온도차를 발생시킨다. 온도가 낮은 쪽에서 열을 흡수하고, 온도가 높은 쪽에서 열을 방출하여, 열전소자의 저온 방면에서 고온 방면으로 열을 밀어 올리는 열 펌프의 역할을 한다.
전류의 극성을 바꾸면 열 펌핑 방향 및 전류량이 바뀌기 때문에 펌핑 되는 열량의 방향을 변화시킬 수 있다. 이로 인해 냉각, 가열 및 온도 제어가 가능하다.
상부 패널부
도 9a 및 도 9b는 도1의 실시예의 미세먼지 제거 시스템의 상부 패널부를 나타내는 도면이다.
도 9a 및 9b를 참조하면, 상부패널부(100)의 복수개의 광 발전 패널(101, 102)은, 중심부에 위치한 메인 광발전 패널부(101), 메인 패널부의 주변부에 형성되는 복수개의 서브 광발전 패널부(102)를 포함한다.
특히, 복수개의 분사 노즐(103)은 서브 광발전 패널부(102)의 주변부에 형성되어 전체적으로 해바라기 형상을 가지도록 할 수 있다. 상부패널부(100)는 고정 브라캣(105)을 통하여 지지되며, 하부로부터 공급되는 세정액을 분사 노즐(103)을 통해 분무한다. 따라서 주변부에 세정액 미스트를 형성한다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
100 : 상부패널부
101, 102 : 광 발전 패널
103 : 분사 노즐
200 : 필터부
220 : 팬 모듈
230 : 제1차 필터 모듈
240 : 제2차 필터 모듈
250 : 제3차 필터 모듈
260 : 수분 응축 모듈
270 : 제어모듈
300 : 펌프부
101, 102 : 광 발전 패널
103 : 분사 노즐
200 : 필터부
220 : 팬 모듈
230 : 제1차 필터 모듈
240 : 제2차 필터 모듈
250 : 제3차 필터 모듈
260 : 수분 응축 모듈
270 : 제어모듈
300 : 펌프부
Claims (14)
- 복수개의 광 발전 패널(101, 102), 복수개의 세정액 미스트를 분사하는 분사 노즐(103)을 포함하는 상부패널부(100);
상부로 상기 세정액 미스트를 포함하는 공기를 순환하는 팬 모듈(220),
상기 팬 모듈로 인해 공급되는 상기 공기와 상부로부터 공급되는 응축된 세정액의 충돌을 유도하는 제1차 필터 모듈(230),
상기 제1차 필터 모듈로부터 공급되는 상기 공기의 원심력을 유도하는 원심력 유도 장치(241), 음이온 발생램프 및 응축된 세정액을 전달받는 분출구를 포함하는 제2차 필터 모듈(240),
상기 제2차 필터 모듈로부터 공급되는 상기 공기를 공급받고, 음이온 발생 램프를 포함하고, 응결되는 상기 응축된 세정액을 상기 제2차 필터모듈의 상기 분출구로 전달하는 제3차 필터 모듈(250),
열전소자를 이용하여 상기 제3차 필터 모듈에 공급된 상기 공기를 냉각 및 응축시키는 수분 응축 모듈(260),
배터리(272) 및 컨트롤러(271)를 포함하는 제어모듈(270), 및
상기 제1차 필터 모듈, 제2차 필터 모듈의 공기 유로를 형성하는 필터부 하우징(214)을 포함하는 필터부(200); 및
압력 펌프를 포함하여 상기 상부 패널부로 세정액을 공급하는 펌프부(300);
를 포함하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제1항에 있어서,
상기 상부패널부(100)의 복수개의 광 발전 패널(101, 102)은,
중심부에 위치한 메인 광발전 패널부(101);
상기 메인 패널부의 주변부에 형성되는 복수개의 서브 광발전 패널부(102)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제2항에 있어서,
상기 복수개의 분사 노즐(103)은 상기 서브 광발전 패널부(102)의 주변부에 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제1항에 있어서,
상기 필터부(200)는 하단부에 복수개의 흡입필터(212)를 포함하고,
상단부에 복수개의 배출필터(215)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제1항에 있어서,
상기 제1차 필터 모듈은,
복수개의 오프닝을 포함하고 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성되는 1차 중심 몸체(231);
상기 1차 중심 몸체(231)을 수평방향으로 가로질러 형성되는 세정액 이송 격벽부(233);
복수개의 오프닝을 포함하고, 상기 세정액 이송 격벽부(233)와 수평방향으로 연장되어 형성되며, 주변부로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성되는 1차 필터 날개(232)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제5항에 있어서,
상기 세정액 이송 격벽부(233)는 상기 1차 필터 날개(232)로 상기 응축된 세정액이 이동될 수 있도록 중심부가 솟아있는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제1항에 있어서,
상기 제2차 필터 모듈(240)은.
상부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성되며 내부에 상기 원심력 유도 장치(241)를 포함하는 제2차 중심 몸체(242);
상기 제2차 중심 몸체(242)를 둘러싸고 형성되어 내부에 공간을 형성하는 제2차 주변 몸체(244);
복수개의 오프닝을 포함하고 상기 제2차 중심 몸체(242)와 상기 제2차 주변 몸체(244)의 공간의 바닥부를 형성하는 제2차 중심 바닥부(245);
복수개의 오프닝을 포함하고 상기 제2차 중심 바닥부에서 연장되어 형성되는 제2차 주변 바닥부(246);
중심에 세정액 유입구(249)를 포함하고, 상기 제2차 필터 모듈의 상부를 커버하며, 상기 복수개의 음이온 발생 램프(L241, L242, ... L246)를 고정하는 제2차 필터 모듈 커버(247); 및
상기 제2차 중심 바닥부(245) 및 제2차 주변 바닥부(246) 아래에 형성되고 중심부가 낮게 형성되어 응축된 세정액을 중심으로 유도하는 제2차 응축 세정액 받이(243)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제7항에 있어서,
상기 제2차 응축 세정액 받이(243)는 상기 제1차 필터 모듈의 제1차 중심 몸체(231) 내부로 상기 응축된 세정액을 전달하는 복수개의 유출구(243h)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제1항에 있어서,
상기 제3차 필터 모듈(250)은.
하부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 중심부에 위치하며 실린더 형상으로 형성되는 제3차 중심 몸체(253);
상부에 복수개의 오프닝을 포함하고, 상기 제3차 중심 몸체(253)를 둘러싸고 형성되어 내부에 공간을 형성하는 제3차 주변 몸체(251);
복수개의 오프닝을 포함하고 상기 제3차 중심 몸체(253)와 상기 제3차 주변 몸체(251)의 공간의 바닥부를 형성하는 제3차 중심 바닥부(255);
상기 제3차 중심 바닥부(255) 아래에 형성되고 중심부가 낮게 형성되어 응축된 세정액을 중심으로 유도하는 제3차 응축 세정액 받이(257)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제7항에 있어서,
상기 제3차 응축 세정액 받이(257)의 중심부에는 유출홀(256)이 형성되고, 상기 제2차 필터 모듈의 중심에 세정액 유입구(249)와 연결되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제1항에 있어서,
수분 응축 모듈(260)은,
상기 제3차 필터 모듈(250)의 상부에 위치하는 방열팬(263a, 263b);
상기 방열팬(263a, 263b)의 상부에 위치하는 열교환기(267);
상기 열교환기(267)의 상부에 위치하는 냉매 저장 탱크(261)를 포함하고,
상기 방열팬(263a, 263b)과 열교환기(267) 사이에 상기 열전소자(264)가 위치하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제7항에 있어서,
상기 제2차 필터 모듈(240)의 제2차 중심 몸체(242) 및 제2차 주변 몸체(244)에는 이산화티탄 에멀젼이 코팅된 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제9항에 있어서,
상기 제3차 필터 모듈(250)의 제3차 중심 몸체(253) 및 제3차 주변 몸체(251)에는 이산화티탄 에멀젼이 코팅된 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
- 제1항에 있어서,
상기 세정액은 물인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 제거 시스템(1000).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190105797A KR20210025868A (ko) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 미세 먼지 제거 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190105797A KR20210025868A (ko) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 미세 먼지 제거 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210025868A true KR20210025868A (ko) | 2021-03-10 |
Family
ID=75148802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190105797A KR20210025868A (ko) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 미세 먼지 제거 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210025868A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102429331B1 (ko) | 2022-03-31 | 2022-08-04 | (주)다모아테크 | 자연풍을 이용한 미세먼지 제거장치 |
| KR102628820B1 (ko) | 2022-12-19 | 2024-01-24 | (주)다모아테크 | 자연풍을 이용한 미세먼지 흡착 및 살균 바인더 |
-
2019
- 2019-08-28 KR KR1020190105797A patent/KR20210025868A/ko active IP Right Grant
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102429331B1 (ko) | 2022-03-31 | 2022-08-04 | (주)다모아테크 | 자연풍을 이용한 미세먼지 제거장치 |
| WO2023191491A1 (ko) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | (주)다모아테크 | 자연풍을 이용한 미세먼지 제거장치 |
| KR102628820B1 (ko) | 2022-12-19 | 2024-01-24 | (주)다모아테크 | 자연풍을 이용한 미세먼지 흡착 및 살균 바인더 |
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