KR20210032268A - Air purification system using microbubble and its air purification method - Google Patents

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Abstract

The proposed technology relates to an air purification system using microbubbles and an air purification method thereof. More particularly, the present invention relates to an air purification system using microbubbles for removing indoor and outdoor fine dust and carbon dioxide, and an air purification method thereof. According to the present invention, the air purification system using microbubbles comprises: a first removal tank having a chamber shape and accommodating a first solution therein; a second removal tank having a chamber shape and accommodating a second solution therein; a first air pump for introducing external air that needs to be purified into the inside of the first solution; a microbubble pump for introducing the air collected on the upper side of the first solution inside the first removal tank into the inside of the second solution; and a second air pump for discharging the air collected on the upper side of the second solution inside the second removal tank to the outside.

Description

마이크로버블을 이용한 공기정화시스템 및 이의 공기정화방법{Air purification system using microbubble and its air purification method}Air purification system using microbubble and its air purification method}

제안기술은 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템 및 이의 공기정화방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내외 미세먼지 및 이산화탄소 제거를 위한 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템 및 이의 공기정화방법에 관한 발명이다.The proposed technology relates to an air purification system using microbubbles and an air purification method thereof, and more particularly, to an air purification system using microbubbles for removing indoor and outdoor fine dust and carbon dioxide, and an air purification method thereof.

일반적으로, 사람들이 머물거나 거주하는 실내 공간은 가정, 사무실, 실내 작업장 등의 내부 공간을 의미할 수 있는데, 이러한 내부 공간에는 호흡에 의해 인체로부터 배출되는 이산화탄소(CO2) 등을 포함하는 다양한 오염물질들이 공기 중에 포함되어 있다.In general, the indoor space in which people stay or reside may refer to internal spaces such as homes, offices, and indoor workplaces.These internal spaces contain various pollutions including carbon dioxide (CO 2) discharged from the human body by breathing. Substances are contained in the air.

여기에서, 공기 중에 포함되는 오염물질로는, 예컨대 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 아황산가스(SO2), 미세먼지(PM10), 곰팡이 등이 있을 수 있다.Here, the pollutants contained in the air may include, for example, carbon dioxide (CO 2 ), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), sulfur dioxide (SO 2 ), fine dust (PM10), mold, etc. have.

이와 같이, 공기 중에 분포하는 오염물질들은 복합적으로 작용하여 인체에 영향을 미치는데, 주로 호흡기 질환 및 폐 질환, 알레르기성 질환, 구토, 초조함, 현기증 등을 유발할 수 있으며, 특히 장기간 고농도의 오염물질에 노출될 경우에는 암 등을 유발할 수도 있다.In this way, contaminants distributed in the air act in combination and affect the human body, mainly causing respiratory diseases, lung diseases, allergic diseases, vomiting, irritability, dizziness, etc., especially for long-term high concentrations of contaminants. If exposed, it may cause cancer.

따라서, 실내 공기질이 인체에 미치는 영향을 고려할 때, 실내 공간에서의 공기질(Indoor Air Quality)을 정화시켜주는 것이 필요한데, 이의 일환으로 다양한 공기 정화 필터들이 장착된 공기정화기의 사용이 보편화되고 있다.Accordingly, when considering the effect of indoor air quality on the human body, it is necessary to purify the indoor air quality, and as part of this, the use of air purifiers equipped with various air purification filters is becoming common.

그러나, 일반적인 상용 공기정화기의 경우, 주기적으로 공기 청정 필터를 교체해 주어야 하는 문제가 있을 뿐만 아니라 청정 부분이 먼지와 악취 제거와 최근의 가습기능 추가에 제한된 한계점을 갖고 있으므로, 근본적인 실내 공기 청정 기능을 할 수 없는 실정이다.However, in the case of a general commercial air purifier, not only has the problem of having to periodically replace the air cleaning filter, but also the cleaning part has limited limitations in removing dust and odors and the addition of the recent humidification function, so it can perform a fundamental indoor air cleaning function. It cannot be done.

아울러, 최근 미세먼지 문제가 심각해지면서 실내 환기가 원활히 이루어지지 않고 있으며, 이에 따라 실내 이산화탄소가 급격히 증가되어 이산화탄소로 인해 다양한 문제가 발생된다.In addition, as the problem of fine dust has recently become serious, indoor ventilation is not smoothly performed, and accordingly, indoor carbon dioxide is rapidly increased, causing various problems due to carbon dioxide.

이와 같은 이산화탄소의 증가는 특히 다중 이용시설의 경우 더욱 두드러짐에 따라 미세먼지는 물론 이산화탄소를 동시에 제거할 수 있는 공기정화장치 또는 시스템의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.As such an increase in carbon dioxide is particularly pronounced in the case of multi-use facilities, the development of an air purification device or system capable of simultaneously removing carbon dioxide as well as fine dust is urgently required.

한국등록특허 제10-0824431호Korean Patent Registration No. 10-0824431

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 기존의 공기 정화 장치에서 제거하지 못하는 이산화탄소의 제거가 가능한 공기정화시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an air purification system capable of removing carbon dioxide that cannot be removed by an existing air purification device.

또한, 공기 중에 포함된 각종 세균 또는 박테리아의 살균 효과를 유도할 수 있는 공기정화시스템을 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an air purification system capable of inducing a sterilizing effect of various bacteria or bacteria contained in the air.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템에 있어서,In the air purification system using microbubbles of the present invention for achieving the above object,

챔버형상이며, 내부에 제1용액이 수용되는 제1제거조;A first removal tank in the shape of a chamber and in which the first solution is accommodated;

챔버형상이며, 내부에 제2용액이 수용되는 제2제거조;A second removal tank in the shape of a chamber and in which a second solution is accommodated;

정화가 요구되는 외부 공기를 제1용액의 내부로 유입시키는 제1에어펌프;A first air pump for introducing external air that needs to be purified into the first solution;

제1제거조의 내부에서 제1용액의 상부 측에 포집된 공기를 제2용액의 내부로 유입시키는 마이크로버블용 펌프; 및A microbubble pump for introducing air collected at an upper side of the first solution in the first removal tank into the inside of the second solution; And

제2제거조의 내부에서 제2용액의 상부 측에 포집된 공기를 외부로 배출하는 제2에어펌프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a second air pump for discharging the air collected on the upper side of the second solution from the inside of the second removal tank to the outside.

제1용액은 물 보다 점도가 큰 것을 특징으로 한다.The first solution is characterized by having a higher viscosity than water.

제1용액은 실리콘 오일인 것을 특징으로 한다.The first solution is characterized in that it is a silicone oil.

제2용액은 해수인 것을 특징으로 한다.The second solution is characterized in that it is seawater.

제2용액은 pH 8 이상이며, 온도는 20℃ 이하인 것을 특징으로 한다.The second solution has a pH of 8 or more and a temperature of 20° C. or less.

마이크로버블용 펌프로부터 배출되는 공기는 100㎛이하의 마이크로 버블 형태인 것을 특징으로 한다.The air discharged from the microbubble pump is characterized in that it is in the form of microbubbles of 100㎛ or less.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템의 공기정화방법에 있어서,In the air purification method of the air purification system using microbubbles of the present invention for achieving the above object,

제1에어펌프에 의해 제1제거조에 수용된 제1용액의 내부로 외부 공기가 유입되는 단계;Introducing external air into the inside of the first solution accommodated in the first removal tank by the first air pump;

외부 공기에 포함된 미세먼지 중 일부가 제1용액에 포집되는 단계;Collecting some of the fine dust contained in the outside air in the first solution;

외부 공기에 의해 제1제거조의 내부 공기 압력이 상승하는 단계;Increasing the internal air pressure of the first removal tank by external air;

제1제거조의 내부에서 제1용액의 상부 측에 포집된 공기가 마이크로버블용 펌프에 의해 제2제거조에 수용된 제2용액의 내부로 유입되는 단계;Introducing the air collected on the upper side of the first solution from the inside of the first removal tank into the inside of the second solution accommodated in the second removal tank by a microbubble pump;

제2용액의 내부로 유입된 공기에 포함된 미세먼지가 제2용액에 포집되는 단계;Collecting fine dust contained in the air introduced into the second solution in the second solution;

제2제거조의 내부에서 제2용액의 상부 측에 포집된 공기가 제2에어펌프에 의해 외부로 배출되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And discharging the air collected on the upper side of the second solution from the inside of the second removal tank to the outside by the second air pump.

본 발명에 따르면, 공기정화시스템 작동 시 별도의 필터가 필요하지 않기 때문에 생산 원가를 줄일 수 있으며, 필터 교체에 따른 유지 보수 및 작업 공수 또한 발생하지 않는 효과가 있다.According to the present invention, since a separate filter is not required during operation of the air purification system, production cost can be reduced, and maintenance and work man-hours due to filter replacement are not generated.

또한, 두 번에 나뉘어 진행되는 미세먼지 및 초미세먼지 제거 과정을 통해 미세먼지 및 초미세먼지의 제거율이 대폭 향상되며, 기존 공기정화장치에서 제거하지 못하는 이산화탄소의 제거가 가능한 효과가 있다.In addition, the removal rate of fine dust and ultra-fine dust is greatly improved through the process of removing fine dust and ultra-fine dust, which is carried out in two separate steps, and there is an effect that it is possible to remove carbon dioxide that cannot be removed by the existing air purifier.

또한, 공기 중에 포함된 각종 세균 또는 박테리아의 살균 효과를 유도할 수 있는 효과가 있다. In addition, there is an effect that can induce a sterilizing effect of various bacteria or bacteria contained in the air.

도 1은 본 발명에 따른 공기정화시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 표면장력에 따른 기포 크기의 변화를 나타내는 그래프.
도 3은 pH에 따른 이산화탄소의 용해도를 나타내는 그래프.
도 4는 온도에 따른 이산화탄소의 용해도를 나타내는 그래프.
도 5는 염화나트륨(NaCl)의 농도에 따른 항균 효과를 나타내는 그래프.1 is a schematic configuration diagram of an air purification system according to the present invention.
Figure 2 is a graph showing the change in the bubble size according to the surface tension.
3 is a graph showing the solubility of carbon dioxide according to pH.
4 is a graph showing the solubility of carbon dioxide according to temperature.
5 is a graph showing the antibacterial effect according to the concentration of sodium chloride (NaCl).

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The features and effects of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description in connection with the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. I will be able to. Since the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, and it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. The terms used in the present application are only for describing specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템 및 이의 공기정화방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내외 미세먼지 및 이산화탄소 제거를 위한 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템 및 이의 공기정화방법에 관한 발명이다.The present invention relates to an air purification system using microbubbles and an air purification method thereof, and more particularly, to an air purification system using microbubbles for removing indoor and outdoor fine dust and carbon dioxide, and an air purification method thereof.

도 1에는 본 발명에 따른 공기정화시스템의 개략적인 구성도가 도시되어 있다.1 is a schematic configuration diagram of an air purification system according to the present invention.

본 발명의 공기정화시스템은 챔버형상이며, 내부에 제1용액(11)이 수용되는 제1제거조(10)와, 챔버형상이며, 내부에 제2용액(21)이 수용되는 제2제거조(20)와, 정화가 요구되는 외부 공기를 상기 제1용액(11)의 내부로 유입시키는 제1에어펌프(30)와, 상기 제1제거조(10)의 내부에서 상기 제1용액(11)의 상부 측에 포집된 공기를 상기 제2용액(21)의 내부로 유입시키는 마이크로버블용 펌프(40)와, 상기 제2제거조(20)의 내부에서 상기 제2용액(21)의 상부 측에 포집된 공기를 외부로 배출하는 제2에어펌프(50)를 포함하여 구성된다.The air purification system of the present invention has a chamber shape, a first removal tank 10 in which a first solution 11 is accommodated, and a second removal tank in a chamber shape and in which a second solution 21 is accommodated. (20), a first air pump (30) for introducing external air required for purification into the interior of the first solution (11), and the first solution (11) in the interior of the first removal tank (10). ), a microbubble pump 40 for introducing the air collected at the upper side of the second solution 21 into the interior of the second solution 21, and an upper portion of the second solution 21 in the interior of the second removal tank 20 It is configured to include a second air pump 50 for discharging the air collected on the side to the outside.

상기 제2제거조(20)는 상기 제1제거조(10)의 일측에 위치할 수 있다.The second removal tank 20 may be located on one side of the first removal tank 10.

상기 제1제거조(10)는 밀폐된 수용 공간을 가지며, 상기 제1용액(11)은 상기 제1제거조의 상기 수용 공간의 40% 내지 70%의 공간을 차지하는 것이 바람직하다.It is preferable that the first removal tank 10 has a sealed accommodation space, and the first solution 11 occupies 40% to 70% of the accommodation space of the first removal tank.

상기 제1용액(11)은 물 보다 점도가 높은 특성을 갖는다. 이로 인해 상기 제1에어펌프(30)를 통한 상기 제1용액(11)으로의 상기 외부 공기 유입 시 상기 제1용액(11) 내에서 발생되는 버블의 상승 속도가 느려지게 된다. The first solution 11 has a viscosity higher than that of water. Accordingly, when the external air is introduced into the first solution 11 through the first air pump 30, the rising speed of the bubbles generated in the first solution 11 is slowed.

즉, 상기 제1용액(11) 내에서 발생되는 버블이 물 보다 상대적으로 오랜 시간 상기 제1용액(11) 내에 머무르게 된다.That is, bubbles generated in the first solution 11 stay in the first solution 11 for a relatively longer time than water.

상기 제1용액(11) 내에서 발생되는 버블의 상승 시 저속 특성은 상기 외부 공기 내에 포함된 각종 미세먼지 및 유해가스 등을 상기 제1용액(11)이 포집할 수 있는 충분한 시간을 제공하게 된다.When the bubbles generated in the first solution 11 rise, the low-speed characteristics provide sufficient time for the first solution 11 to collect various fine dusts and harmful gases contained in the external air. .

상기 제1용액(11)으로는 물 보다 점도가 100배 내지 1000배 높은 실리콘 오일인 것이 바람직하다.The first solution 11 is preferably a silicone oil having a viscosity of 100 to 1000 times higher than that of water.

물의 경우 점도가 1cSt이며, 상기 실리콘 오일의 경우 일반적으로 100cSt 내지 1000cSt의 점도를 갖는다.In the case of water, the viscosity is 1 cSt, and in the case of the silicone oil, the viscosity is generally 100 cSt to 1000 cSt.

도 2에는 표면장력에 따른 기포 크기의 변화를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.2 is a graph showing the change in the bubble size according to the surface tension.

Young-Laplace 법칙에 따르면 액체 내에서 생성된 버블의 내부 압력과 그 외부 압력 간의 압력차가 액체의 표면장력에 비례한다.According to Young-Laplace's law, the pressure difference between the internal pressure of a bubble created in a liquid and its external pressure is proportional to the surface tension of the liquid.

즉, 액체의 표면장력이 작을수록 액체 내에서 생성된 버블의 내부 압력과 그 외부 압력 간의 압력차가 적으며, 액체의 표면장력이 클수록 상기 압력차가 커진다.That is, the smaller the surface tension of the liquid, the smaller the pressure difference between the internal pressure of the bubble generated in the liquid and the external pressure thereof, and the greater the surface tension of the liquid, the greater the pressure difference.

상기 압력차는 버블의 크기와 안정성에 영향을 주기 때문에 표면장력이 작은 경우 상기 버블의 크기가 보다 커질 수 있고, 상기 버블의 안정성은 보다 안정될 수 있다.Since the pressure difference affects the size and stability of the bubble, when the surface tension is small, the size of the bubble may be larger, and the stability of the bubble may be more stable.

상기 실리콘 오일의 경우 표면장력이 20~21 dyn/cm로 물의 72 dyn/cm 보다 작기 때문에 상기 실리콘 오일 내에서 생성된 버블의 내부 압력과 그 외부 압력 간의 압력차가 낮아 상기 실리콘 오일 내에서 발생되는 버블의 크기와 안정성이 증가한다.In the case of the silicone oil, since the surface tension is 20 to 21 dyn/cm, which is less than 72 dyn/cm of water, the pressure difference between the internal pressure and the external pressure of the bubbles generated in the silicone oil is low. Increases its size and stability.

상기 제1에어펌프(30)를 통해 상기 제1용액(11)으로 유입된 정화가 요구되는 외부 공기는 버블 형태로 상승하게 되고, 이때 상기 외부 공기에 포함된 미세먼지 및 각종 유해가스 중 일부가 1차 제거된다.The external air that needs to be purified flowing into the first solution 11 through the first air pump 30 rises in the form of a bubble, and at this time, some of the fine dust and various harmful gases contained in the external air It is first removed.

상기 제1용액(11)으로 유입된 상기 외부 공기는 상기 버블이 터지면서 상기 제1제거조(10)의 내부에서 상기 제1용액(11) 상부 측의 공기층으로 이동한다.The external air introduced into the first solution 11 moves from the inside of the first removal tank 10 to the air layer above the first solution 11 as the bubble bursts.

이에 따라, 상기 제1제거조(10)의 공기층은 내부 공기 압력이 상승하게 되어 압축되고, 압축된 상기 제1제거조(10)의 공기층의 내부 공기는 상기 마이크로버블용 펌프(40)를 통해 상기 제2제거조(20)의 상기 제2용액(21) 내부로 유입된다.Accordingly, the air layer of the first removal tank 10 is compressed by increasing the internal air pressure, and the compressed air inside the air layer of the first removal tank 10 is passed through the microbubble pump 40. It is introduced into the second solution 21 of the second removal tank 20.

상기 마이크로버블용 펌프(40)는 유입구와 배출구가 각각 구비되어 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 상기 배출구를 통해 배출될 때 마이크로버블이 발생되도록 구성된다.The microbubble pump 40 is provided with an inlet port and an outlet port, respectively, and is configured to generate microbubbles when the air introduced through the inlet port is discharged through the outlet port.

상기 마이크로버블은 5㎛ 이하의 육안으로 확인할 수 없는 초미세 기포로써, 일반 버블의 1/2000 크기로 피부의 모공인 25㎛ 보다 미세한 공기 입자이다.The microbubbles are ultra-fine bubbles of 5 μm or less that cannot be seen with the naked eye, and are air particles having a size of 1/2000 of the normal bubble and finer than 25 μm, which is the pore of the skin.

상기 마이크로버블은 소멸 시 40KHz의 초음파를 발생시키고, 140db의 높은 음압을 발생시키며, 순간적으로 4000~6000의 고열이 발생된다.When the microbubble disappears, it generates 40KHz of ultrasonic waves, generates a high sound pressure of 140db, and instantaneously generates a high temperature of 4000~6000.

즉, 일반 버블은 수중에서 상승하여 표면에서 파열되지만, 마이크로버블은 수중에서 압력에 의해 축소되며 다양한 에너지를 발생시키면서 소멸된다.In other words, normal bubbles rise in water and rupture at the surface, but microbubbles are reduced by pressure in water and disappear while generating various energies.

상기와 마이크로버블을 발생시키기 위한 상기 마이크로버블용 펌프(40)는 다양한 형태로 적용될 수 있으며, 바람직하게는 마이크로 멤브레인을 이용한 전단 마이크로 버블장치가 사용된다.The microbubble pump 40 for generating the microbubbles and the above may be applied in various forms, and preferably a shear microbubble device using a micromembrane is used.

상기 제1제거조(10)의 공기층에 수용된 압축 공기는 상기 마이크로버블용 펌프(40)를 통해 상기 제2용액(21)의 내부로 유입되며, 이때 상기 압축 공기는 상기 마이크로버블용 펌프(40)에 의해 마이크로버블 형태로 유입된다.The compressed air accommodated in the air layer of the first removal tank 10 is introduced into the second solution 21 through the microbubble pump 40, wherein the compressed air is the microbubble pump 40 ) In the form of microbubbles.

상기 마이크로버블용 펌프(40)로부터 배출되는 공기는 100㎛이하의 마이크로 버블 형태가 된다.The air discharged from the microbubble pump 40 has a microbubble shape of 100 μm or less.

상기 제2용액(21)의 내부로 유입된 마이크로버블 형태의 압축 공기 내에 포함된 미세먼지 즉, 제1제거조(10)에서 제거되지 않고 상기 제2제거조(20)로 유입되는 미세먼지 또는 각종 유해가스는 상기 제2제거조(20) 내부의 상기 제2용액에(21) 의해 2차 제거 과정을 거치게 된다.Fine dust contained in the compressed air in the form of microbubbles introduced into the inside of the second solution 21, that is, fine dust that is not removed from the first removal tank 10 and flows into the second removal tank 20, or Various harmful gases are subjected to a secondary removal process by the second solution 21 inside the second removal tank 20.

상기 제2용액(21)으로는 상기 제2제거조(20)로 유입되는 미세먼지 또는 각종 유해가스 중 이산화탄소의 효과적인 제거를 위해 해수가 적용되는 것이 바람직하다.Seawater is preferably applied as the second solution 21 to effectively remove carbon dioxide from fine dust or various harmful gases flowing into the second removal tank 20.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 공기정화시스템의 공기정화방법은,The air purification method of the air purification system of the present invention configured as described above,

제1에어펌프(30)에 의해 제1제거조(10)에 수용된 제1용액(11)의 내부로 외부 공기가 유입되는 단계;Introducing external air into the first solution 11 accommodated in the first removal tank 10 by the first air pump 30;

상기 외부 공기에 포함된 미세먼지 중 일부가 상기 제1용액(11)에 포집되는 단계;Collecting some of the fine dust contained in the external air in the first solution (11);

상기 외부 공기에 의해 상기 제1제거조(10)의 내부 공기 압력이 상승하는 단계;Increasing the internal air pressure of the first removal tank 10 by the external air;

상기 제1제거조(10)의 내부에서 상기 제1용액(11)의 상부 측에 포집된 공기가 마이크로버블용 펌프(40)에 의해 제2제거조(20)에 수용된 제2용액(21)의 내부로 유입되는 단계;The second solution 21 accommodated in the second removal tank 20 by the microbubble pump 40 in the air collected from the inside of the first removal tank 10 on the upper side of the first solution 11 Flowing into the interior of the;

상기 제2용액(21)의 내부로 유입된 공기에 포함된 미세먼지가 상기 제2용액(21)에 포집되는 단계;Collecting fine dust contained in the air introduced into the second solution (21) in the second solution (21);

상기 제2제거조(20)의 내부에서 상기 제2용액(21)의 상부 측에 포집된 공기가 제2에어펌프(50)에 의해 외부로 배출되는 단계;를 포함하여 진행된다.The process includes a step of discharging the air collected on the upper side of the second solution 21 from the inside of the second removal tank 20 to the outside by the second air pump 50.

도 3에는 pH에 따른 이산화탄소의 용해도를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.3 is a graph showing the solubility of carbon dioxide according to pH.

상기 해수를 이용한 이산화탄소의 제거 과정은 하기의 화학식 1에서와 같이, 상기 해수로 유입된 압축 공기 내 이산화탄소는 상기 해수 내에 포함된 2가 칼슘이온에 의해 석회석(CaCO3)로 생성됨에 따라 제거된다.In the process of removing carbon dioxide using seawater, as shown in Formula 1 below, carbon dioxide in the compressed air introduced into the seawater is removed as limestone (CaCO 3 ) is generated by divalent calcium ions contained in the seawater.

Figure pat00001
Figure pat00001

pH 8의 해수 조건에서는 대부분의 용존 CO2가 HCO3 -나 CO3 2-로 존재하며, 이는 용존 Ca2+ 이온과 결합하여 CaCO3를 생섬함으로써 지속적인 Ca2+ 이온 농도의 감소를 초래한다.Under seawater conditions of pH 8, most of the dissolved CO 2 exists as HCO 3 - or CO 3 2- , which is combined with dissolved Ca 2+ ions to produce CaCO 3 , resulting in a continuous decrease in the concentration of Ca 2+ ions.

따라서 상기 제2용액(21)으로 적용되는 해수는 이산화탄소의 용해도가 높은 pH 8 이상으로 적용되는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that seawater applied as the second solution 21 is applied at a pH of 8 or higher, which has a high solubility of carbon dioxide.

도 4에는 온도에 따른 이산화탄소의 용해도를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.4 is a graph showing the solubility of carbon dioxide according to temperature.

상기 해수의 온도가 낮아질수록 이산화탄소의 용해도가 증가하기 때문에 20℃ 이하의 수온을 갖는 해수를 이용한다면 이산화탄소를 석회석(CaCO3)으로 포집시키기 용이하다.Since the solubility of carbon dioxide increases as the temperature of the seawater decreases, it is easy to trap carbon dioxide as limestone (CaCO 3) if seawater having a water temperature of 20°C or less is used.

도 5에는 염화나트륨(NaCl)의 농도에 따른 항균 효과를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.5 is a graph showing the antibacterial effect according to the concentration of sodium chloride (NaCl).

상기 해수의 염기 조건, 상기 해수 내에 포함되는 염화나트륨(NaCl), 상기 마이크로버블에 의해 발생되는 활성산소 등에 의해 본 발명의 공기정화시스템에서는 세균 또는 박테리아 등을 살균시키는 효과 또한 기대할 수 있다.The effect of sterilizing bacteria or bacteria can also be expected in the air purification system of the present invention due to the basic conditions of the seawater, sodium chloride (NaCl) contained in the seawater, and free radicals generated by the microbubbles.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the relevant technical field, the spirit of the present invention described in the claims to be described later. And it will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention within a range not departing from the technical field.

10 : 제1제거조
11 : 제1용액
20 : 제2제거조
21 : 제2용액
30 : 제1에어펌프
40 : 마이크로버블용 펌프
50 : 제2에어펌프10: First removal tank
11: first solution
20: 2nd removal tank
21: second solution
30: first air pump
40: microbubble pump
50: second air pump

Claims (7)

챔버형상이며, 내부에 제1용액이 수용되는 제1제거조;
챔버형상이며, 내부에 제2용액이 수용되는 제2제거조;
정화가 요구되는 외부 공기를 상기 제1용액의 내부로 유입시키는 제1에어펌프;
상기 제1제거조의 내부에서 상기 제1용액의 상부 측에 포집된 공기를 상기 제2용액의 내부로 유입시키는 마이크로버블용 펌프; 및
상기 제2제거조의 내부에서 상기 제2용액의 상부 측에 포집된 공기를 외부로 배출하는 제2에어펌프;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템.A first removal tank in the shape of a chamber and in which the first solution is accommodated;
A second removal tank in the shape of a chamber and in which a second solution is accommodated;
A first air pump for introducing external air requiring purification into the first solution;
A microbubble pump for introducing the air collected on the upper side of the first solution from the inside of the first removal tank into the inside of the second solution; And
And a second air pump for discharging the air collected on the upper side of the second solution from the inside of the second removal tank to the outside.
Air purification system using microbubbles, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 제1용액은 물 보다 점도가 큰 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템.The method of claim 1,
The first solution is an air purification system using microbubbles, characterized in that the viscosity is greater than that of water. 제2항에 있어서,
상기 제1용액은 실리콘 오일인 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템.The method of claim 2,
The air purification system using microbubbles, wherein the first solution is silicone oil. 제1항에 있어서,
상기 제2용액은 해수인 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템.The method of claim 1,
Air purification system using microbubbles, characterized in that the second solution is seawater. 제4항에 있어서,
상기 제2용액은 pH 8 이상이며, 온도는 20℃ 이하인 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템.The method of claim 4,
The second solution is an air purification system using microbubbles, characterized in that the pH is 8 or more and the temperature is 20°C or less. 제1항에 있어서,
상기 마이크로버블용 펌프로부터 배출되는 공기는 100㎛ 이하의 마이크로 버블 형태인 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템.The method of claim 1,
Air purification system using microbubbles, characterized in that the air discharged from the microbubble pump is in the form of microbubbles of 100 μm or less. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템의 공기정화방법에 있어서,
제1에어펌프에 의해 제1제거조에 수용된 제1용액의 내부로 외부 공기가 유입되는 단계;
상기 외부 공기에 포함된 미세먼지 중 일부가 상기 제1용액에 포집되는 단계;
상기 외부 공기에 의해 상기 제1제거조의 내부 공기 압력이 상승하는 단계;
상기 제1제거조의 내부에서 상기 제1용액의 상부 측에 포집된 공기가 마이크로버블용 펌프에 의해 제2제거조에 수용된 제2용액의 내부로 유입되는 단계;
상기 제2용액의 내부로 유입된 공기에 포함된 미세먼지가 상기 제2용액에 포집되는 단계;
상기 제2제거조의 내부에서 상기 제2용액의 상부 측에 포집된 공기가 제2에어펌프에 의해 외부로 배출되는 단계;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 공기정화시스템의 공기정화방법.In the air purification method of an air purification system using microbubbles according to any one of claims 1 to 6,
Introducing external air into the inside of the first solution accommodated in the first removal tank by the first air pump;
Collecting some of the fine dust contained in the external air in the first solution;
Increasing the internal air pressure of the first removal tank by the external air;
Introducing the air collected on the upper side of the first solution from the inside of the first removal tank into the inside of the second solution accommodated in the second removal tank by a microbubble pump;
Collecting fine dust contained in the air introduced into the second solution in the second solution;
Including; the step of discharging the air collected on the upper side of the second solution inside the second removal tank to the outside by a second air pump;
Air purification method of an air purification system using microbubbles, characterized in that.
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