KR20210068840A

KR20210068840A - 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치

Info

Publication number: KR20210068840A
Application number: KR1020190158369A
Authority: KR
Inventors: 박인선; 손옥재; 정창환
Original assignee: 주식회사 에스아이솔루션
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2021-06-10
Also published as: KR102297467B9; KR102297467B1

Abstract

본 발명에 따른 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치는 일측면에 공기 흡입구가 형성되고 타측면에 공기 배출구가 형성된 외부 케이스와, 상기 외부 케이스에 설치되어 외부 공기가 상기 공기 흡입구를 통해 상기 외부 케이스 내부로 흡입된 후 상기 공기 배출구를 통해 배출될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 송풍 유닛과,상기 송풍 유닛에 의해 외부 케이스의 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상하방향을 따라 지그재그로 유동시키며 상기 외부 케이스의 공기 배출구로 안내하는 가이드 유닛과, 상기 외부 케이스에 흡입된 공기 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 발생시키는 미세조류를 배양하는 배양 유닛과, 상기 배양 유닛의 배양액을 압송하여 상기 가이드 유닛의 상측에서 상기 가이드 유닛 내 공기 유동을 향해 분무하는 분무 유닛을 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따른 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치를 이용하면, 공기 중 이산화탄소 및 분진 등을 효율적으로 제거하고, 공기 중 산소농도를 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

미세조류를 이용한 대기오염 저감장치{Air cleaner using microalgae}

본 발명은 광합성하는 미세조류를 이용하여 대기 오염을 줄일 수 있는 대기오염 저감장치에 관한 것이다.

도심지역의 무분별한 개발은 극심한 대기오염과 도심 내부의 온도가 상승하는 열섬 현상 등 많은 문제를 발생시켰다. 특히, 최근에는 문제가 되고있는 미세먼지가 포함된 공기질에 관한 이슈가 더욱 부각되고 있다.

미세먼지는 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하는 것으로 석탄 또는 석유등의 화석연료를 태울때나 공장 또는 자동차 등의 배출가스에서 많이 발생한다. 때문에 도심지역의 개발이 진행될수록 대기오염으로 인한 미세먼지 문제가 점점 더 악화되고 있다.

따라서, 위와같은 미세먼지가 포함된 공기질과 관련한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 기술이 제안되었던 바, 특히, 바이오를 이용한 친환경 기술에 대한 관심이 고조되고 있으며, 바이오 기술중 미세조류의 광합성을 이용하여 공기를 정화하는 기술이 제안되었다.

상기 제안된 기술은 다음과 같다.

상기 제안된 기술은 미세조류를 이용한 실내공기 정화용 산소발생기(한국공개특허공보 제10-2010-0010921호)로서, 미세조류의 광합성 반응 시 발생하는 산소를 포집하여 오염된 실내 공기질을 향상시킴과 동시에 실내에 존재하는 과잉 이산화탄소를 제거할 수 있으며 성장이 다 완료된 미세조류는 건조 후 동물 사료 또는 화훼용 거름으로 재사용 가능하도록 구성되며, 따라서 실내공기 정화는 물론 부산물로 얻어지는 미세조류를 이용한 비료나 사료로 공급이 가능하여 친환경적인 장점이 있다.

그러나 상기 선행기술은 미세조류의 광합성 반응으로 유입되는 외부공기로부터 이산화탄소를 제거하고 산소를 공급하여 공기를 정화하는 점에서 본 발명과 유사하나 구체적인 구성이나 그 제어방법에 있어서 본 발명과 차이점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0010921호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 미세조류가 배양되는 배양액과 오염된 공기가 충분히 상호 작용하여 공기 오염이 현저히 줄어들 수 있고 공기 중 산소 농도가 높아질 수 있는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치는 일측면에 공기 흡입구가 형성되고, 타측면에 공기 배출구가 형성된 외부 케이스와; 상기 외부 케이스에 설치되어 외부 공기가 상기 공기 흡입구를 통해 상기 외부 케이스 내부로 흡입된 후 상기 공기 배출구를 통해 배출될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 송풍 유닛과; 상기 송풍 유닛에 의해 외부 케이스의 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상하방향을 따라 지그재그로 유동시키며 상기 외부 케이스의 공기 배출구로 안내하는 가이드 유닛과; 상기 외부 케이스에 흡입된 공기 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 발생시키는 미세조류를 배양하는 배양 유닛과; 상기 배양 유닛의 배양액을 압송하여 상기 가이드 유닛의 상측에서 상기 가이드 유닛 내 공기 유동을 향해 분무하는 분무 유닛;을 포함한다.

복수개가 상하방향에 대하여 수직방향으로 일렬 배열되어 가이드 통로들을 구획하며 각 가이드 통로의 상단을 통한 공기 유동은 차단하고 각 하단에 공기가 옆 가이드 통로로 유동될 수 있도록 하측 연결 통로를 형성하는 제1군의 가이드 패널과; 복수개가 상기 제1군의 가이드 패널 사이마다 하나씩 일렬로 배열되어 가이드 통로들을 구획하며, 각 상단에 공기가 옆 가이드 통로로 유동될 수 있도록 상측 연결 통로를 형성하고 각 가이드 통로의 하단을 통한 공기 유동은 차단하는 제2군의 가이드 패널;을 포함하며, 각각의 가이드 패널은 상하방향으로 수직하게 설치되며 그 양면에 각각 미세패턴이 형성될 수 있다.

상기 각각의 가이드 패널의 양면 하측부에는 배양액이 상기 가이드 패널의 폭방향을 따라 각 가이드 패널의 가운데에서 양 가장자리로 낙하되도록 안내하는 배양액 가이드가 결합될 수 있다.

상기 분무 유닛은 상기 각각의 가이드 패널의 상단에 상하로 결합되며, 배양액이 압송되는 내부 공간이 형성되고, 양쪽 가이드 통로로 각각 압송된 배양액이 분무되는 분무홀들이 형성된 분무관을 포함할 수 있다.

상기 배양 유닛은 상기 외부 케이스의 내부에 설치되며, 일측에 상기 외부 케이스에 흡입된 공기가 흡입되는 공기 흡입구가 형성되고 타측에 그 흡입된 공기가 배출되는 공기 배출구가 형성되며, 내부 상측부에 상기 가이드 유닛이 내장되고, 내부 하측부에 미세조류가 배양되는 배양액이 저장되는 내부 케이스를 포함하며; 상기 제1군의 가이드 패널은 상기 내부 케이스의 상면과 상기 배양액의 최대 수위보다 높은 위치 사이에 설치되어 상기 제1군의 가이드 패널의 하단과 상기 배양액의 수면과의 사이로 상기 하측 연결 통로를 형성하며; 상기 제2군의 가이드 패널은 상기 내부 케이스의 상면으로부터 상하로 일정 간격을 두고 설치되어 상기 상측 연결 통로를 형성하며, 상기 내부 케이스의 하면까지 설치될 수 있다.

상기 가이드 패널들은 그 일렬방향을 따라 상기 내부 케이스의 가운데를 중심으로 일정 간격을 두고 좌우 둘로 나뉘어 상기 내부 케이스의 가운데로 공기 유동을 배출시키며; 상기 내부 케이스의 상측에는 상기 내부 케이스의 가운데 공간과 연결되는 상기 송풍 유닛의 송풍구 케이스가 설치될 수 있다.

상기 가이드 유닛은 상기 제1군, 2군의 가이드 패널들의 일렬방향을 따라 상기 내부 케이스의 가운데를 중심으로 일정 간격을 두고 좌우에 각각 하나씩 설치되어 상기 내부 케이스의 가운데로 공기 유동을 배출시키며; 상기 배양 유닛은 상기 내부 케이스의 가운데 빈 공간에 설치되어 상기 미세조류에 광원을 제공하는 광원부를 포함할 수 있다.

상기 하측 연결 통로가 일정하게 유지될 수 있도록 상기 배양액 수위에 따라 상기 가이드 유닛 또는 상기 배양액이 저장된 배양조를 상하 이동시키는 상하구동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 대기오염 저감장치는 미세조류가 공기 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 공급해주고 미세조류 배양액에 의해 공기 중 분진 등 미세물질이 제거될 수 있어 공기 오염이 저감될 수 있고 또 공기 중 산소 농도가 높아질 수 있다.

특히 본 발명의 경우, 가이드 유닛의 제1,제2가이드 판이 상하로 수직하게 설치되고 가이드 유닛 상측에서 배양액이 분무되기 때문에 공기 중 분진 등 미세물질이 낙하하는 배양액 및 중력에 의해 쉽게 배양조로 떨어져 포집될 수 있고, 이때 분진 등 미세물질에 의한 제1,제2가이드 판의 오염이 방지될 수 있다.

아울러 배양액이 가이드 유닛의 상측에서 분무되고 제1,제2가이드 판의 표면에 마이크로 패턴이 형성되어 있기 때문에 노즐로부터 분무된 배양액과 공기가 상호 작용할 수 있는 시간이 충분하여 효율적으로 광합성에 의해 공기 중 이산화탄소가 배양액의 미세조류에 의해 소비되고, 미세조류에서 발생된 산소가 공기 중으로 공급될 수 있다.

또한 본 발명은 배양액 가이드에 의해 배양액이 가이드 패널의 가운데에서 양 가장자리로 낙하될 수 있기 때문에 공기의 습도가 높아지는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 배양액 수위에 따라 가이드 유닛 또는 배양조가 상하 이동될 수 있기 때문에 가이드 유닛과 배양액 사이가 항상 일정하게 유지될 수 있어 배양액 수위가 낮아지더라도 성능 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 대기오염 저감장치의 외형 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치의 일부 절개 외형 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 장치의 일부 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 장치의 정면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 장치의 정면 구성도이다.
도 6은 도 1에 도시된 장치의 가이드 유닛과 배양액 간 상호 작용을 도시한 구성도이다.
도 7은 도 1에 도시된 장치의 가이드 유닛의 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 장치의 가이드 유닛의 가이드 패널 측면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 장치의 가이드 유닛의 가이드 패널 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치의 정면 구성도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시 예에 따른 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치는, 외부 케이스(10)와, 송풍 유닛(20)과, 배양 유닛(30)과, 가이드 유닛(40)과, 분무 유닛(50)을 포함한다.

상기 외부 케이스(10)는 외관을 이루는 것으로 다양한 형상을 취할 수 있다. 본 실시예의 경우, 외부 케이스(10)는 직육면체 형상을 가진다. 외부 케이스(10)는 외형 뼈대를 형성하는 프레임(12)과, 프레임(12)의 6면에 결합되어 외관을 이루는 패널들을 포함할 수 있다. 또한 외부 케이스(10)는 바퀴(11)를 포함할 수 있다.

즉 외부 케이스(10)의 패널들은 프레임(12)의 상면을 덮는 상면 고정판(13)과, 프레임(12)의 바닥면을 덮는 바닥면 고정판(14)과, 프레임(12)의 좌,우측면을 각각 덮는 좌,우측 덮개판(15,16)과, 프레임(12)의 정면을 덮는 정면 덮개판(17), 그리고 프레임(12)의 배면을 덮는 커버판(18)을 포함할 수 있다.

외부 케이스(10)의 상면 고정판(13)에는 그 가운데 부분에 오염 저감 처리된 깨끗한 공기(2)가 외부로 배출될 수 있는 공기 배출구(13a)가 형성될 수 있다.

외부 케이스(10)의 바닥면 고정판(14)에는 바깥쪽에 외부 케이스(10)의 이동이 용이토록 바퀴(11)가 설치될 수 있다.

외부 케이스(10)의 좌,우측 덮개판(15,16)에는 각각 외부의 오염된 공기(2)가 외부 케이스(10)의 내부 공간으로 흡입될 수 있는 공기 흡입구(15a,16a)가 형성될 수 있다.

외부 케이스(10)의 정면 덮개판(17)에는 외부 케이스(10)의 내부 일부를 관찰할 수 있는 통창(17a)이 형성될 수 있다. 특히 외부 케이스(10)의 통창(17a)은 가이드 유닛(40)의 일부를 관찰할 수 있는 위치에 형성될 수 있다.

외부 케이스(10)의 정면 덮개판(17) 안쪽에는 외부 케이스(10)의 통창(17a)을 구획하여 외부 케이스(10)의 내부 다른 공간이 외부에서 보이지 않게 하는 창틀 프레임(17b)이 결합될 수 있다. 창틀 프레임(17b)은 외부 케이스(10)의 통창(17a)에 대응하는 형상이며, 외부 케이스(10)의 정면 덮개판(17)과 가이드 유닛(40) 사이 간격에 대응하는 두께로 형성될 수 있다.

외부 케이스(10)의 통창(17a)과 창틀 프레임(17b) 중 적어도 어느 하나는 투명창이 설치되어 덮어질 수 있다.

상기 송풍 유닛(20)은 외부 케이스(10)에 설치되어 오염된 외부 공기(2)가 외부 케이스(10)의 공기 흡입구(15a,16a)를 통해 외부 케이스(10) 내부로 흡입된 후 외부 케이스(10)의 공기 배출구(13a)를 통해 배출될 수 있도록 송풍력을 발생시킨다. 송풍 유닛(20)은 송풍팬(22)과, 팬 케이스(24)와, 통풍구 케이스(26)를 포함할 수 있다.

송풍팬(22)은 외부 케이스(10)의 상면 고정판(13)에 형성된 공기 배출구(13a)에 설치된다. 송풍팬(22)은 외부 케이스(10) 내부 공기(2)를 외부 케이스(10)의 공기 배출구(13a)로 압송할 수 있도록 상하방향을 축으로 회전 가능토록 설치되고, 외부 케이스(10) 내 공기(2)를 상하로 흡입하여 원심방향으로 배출시키는 원심팬으로 이루어질 수 있다. 송풍팬(22)은 일부가 외부 케이스(10)의 상면 고정판(13) 상측으로 돌출된 상태로 설치될 수 있다.

팬 케이스(24)는 외부 케이스(10)의 상면 고정판(13) 상측으로 돌출된 송풍팬(22)을 보호할 수 있도록 외부 케이스(10)의 상면 고정판(13) 상측에 상하방향으로 돌출된 형태로 결합될 수 있다. 팬 케이스(24)는 내부에 송풍팬(22)이 회전 가능토록 삽입 가능한 내부 공간이 형성된다. 팬 케이스(24)의 측면에는 원심팬인 송풍팬(22)에 의해 압송된 공기(2)가 배출될 수 있도록 배출구(24a)가 형성될 수 있다.

통풍구 케이스(26)는 후술할 배양 유닛(30)의 내부 케이스(32)의 공기 배출구(13a)와 외부 케이스(10)의 공기 배출구(13a)를 연결하여 공기가 송풍팬(22)의 송풍력에 의해 배출될 수 있도록 내부 케이스(32)의 상측에 설치되어 공기 배출통로를 구획한다. 즉 통풍구 케이스(26)는 내부 케이스(32)의 상부 프레임(12)과 외부 케이스(10)의 상면 고정판(13) 사이에 설치된다. 통풍구 케이스(26)는 사각 중공 배관 형상으로 형성되어 상하로 수직하게 설치될 수 있다. 통풍구 케이스(26)의 개방된 상면은 외부 케이스(10)의 공기 배출구(13a)와 연결되고, 통풍구 케이스(26)의 개방된 하면은 내부 케이스(32)의 공기 배출구(13a)와 연통되어 내부 케이스(32)의 가운데 공간과 연결된다.

상기 배양 유닛(30)은 외부 케이스(10)에 흡입된 공기(2) 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 발생시키는 미세조류를 배양하는 것으로, 내부 케이스(32)와, 광원부(34)를 포함할 수 있다.

내부 케이스(32)는 가이드 유닛(40)을 통과하는 공기(2) 중 이산화탄소를 바로 소비하고 공기(2) 중 분진이 바로 배양액(36)으로 떨어질 수 있도록 내부 상측부에 가이드 유닛(40)이 설치되며 내부 하측부에 미세조류가 배양되는 배양액(36)이 저장된다.

이러한 내부 케이스(32)는 외부 케이스(10)에 대응하여 대략 직육면체형으로 형성되어 외부 케이스(10)의 내부 가운데 설치될 수 있다.

내부 케이스(32)의 좌,우측면 상측부에는 각각 외부 케이스(10)의 공기 흡입구(15a,16a)를 통해 흡입된 공기(2)가 내부 케이스(32) 내부로 흡입될 수 있도록 공기 흡입구(32a)가 형성될 수 있다. 내부 케이스(32)의 공기 흡입구(32a)는 내부 케이스(32)의 좌,우측면에 홀로 형성될 수도 있고, 도시된 바와 같이 내부 케이스(32)의 상면과 좌,우측면 사이가 일정 간격 이격됨으로써 이루어질 수도 있다.

내부 케이스(32)의 정면에는 외부 케이스(10)의 통창(17a) 및 창틀 프레임(17b)에 대응하는 위치에 내부 케이스(32)의 내부가 보일 수 있도록 통창(32b)이 형성될 수 있다. 내부 케이스(32)의 통창(32b)에는 투명창에 의해 덮어질 수 있다.

내부 케이스(32)의 상면의 가운데 부분에는 외부 케이스(10)의 공기 배출구(13a)와 상하로 일렬로 배열되어 공기(2)가 배출되는 공기 배출구(32c)가 형성된다.

광원부(34)는 가이드 유닛(40)이 설치되지 않은 빈 공간인 내부 케이스(32)의 내부 좌우 가운데에 설치될 수 있다. 광원부(34) 중 일부는 내부 케이스(32)의 배면 패널에 설치될 수 있으며, 또 나머지 일부는 내부 케이스(32)의 바닥 고정판에 설치될 수 있다.

상기 가이드 유닛(40)은 내부 케이스(32)의 내부에 설치되며, 송풍 유닛(20)에 의해 흡입된 공기(2)를 상하방향을 따라 지그재그로 유동시키며 외부 케이스(10)의 공기 배출구(13a) 측으로 안내한다.

이러한 가이드 유닛(40)은 제1군의 가이드 패널(42)들과, 제2군의 가이드 패널(44)들을 포함한다.

제1군의 가이드 패널(42)들은 복수개가 상하방향에 대하여 수직방향으로 일렬 배열된다. 바람직하게는 제1군의 가이드 패널(42)들은 외부 케이스(10)의 공기 흡입구(15a,16a)가 형성된 좌,우측면 덮개판(15,16)과 대향되도록 좌우방향으로 일렬 배열된다. 제1군의 가이드 패널(42)들에 의해 좌우방향을 따라 가이드 통로(40a)들을 여러 개로 구획한다.

그리고 제1군의 가이드 패널(42)들은 각 가이드 통로(40a)의 상단을 통한 가이드 통로(40a)들 간 공기 유동은 차단하고, 각 하단에 가이드 통로(40a)들을 연결시켜 공기(2)가 옆 가이드 통로(40a)로 유동될 수 있도록 하측 연결 통로(42a)를 형성한다. 이를 위해 제1군의 가이드 패널(42)들은 내부 케이스(32)의 상면과 배양액(36)의 최대 수위보다 높은 위치 사이에 설치될 수 있다. 이에 따라서 제1군의 가이드 패널(42)들의 상단이 내부 케이스(32)의 상면 측에 밀접됨으로써 제1군의 가이드 패널(42) 상측을 통한 공기 유동이 차단될 수 있다. 이때 제1군의 가이드 패널(42)들은 직접 내부 케이스(32)의 상면에 밀접될 수도 있으나, 분무 유닛(50)의 분무관(54)과의 결합을 위해 분무관(54)을 사이에 두고 내부 케이스(32)의 상면에 밀접되어 공기 유동을 차단할 수 있다. 그리고 제1군의 가이드 패널(42)들이 배양액(36)의 최대 수위보다는 높은 위치에 설치됨으로써 제1군의 가이드 패널(42)의 하단과 배양액(36)의 수면과의 사이 공간이 상기한 하측 연결 통로(42a)가 된다.

특히 제1군의 가이드 패널(42)들은 각각 상하방향으로 수직으로 설치되며, 그 양면, 즉 좌,우측면에 각각 요철인 미세패턴이 형성된다. 제1군의 가이드 패널(42)의 미세패턴은 마이크로 단위 내지 나노 단위로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 공기(2) 중 분진 등 이물질이 쉽게 내부 케이스(32)의 하측부, 즉 배양액(36) 속으로 가라앉아 제거될 수 있으며, 이때 분진 등 이물질이 제1군의 가이드 패널(42)들에 달라붙어 제1군의 가이드 패널(42)들을 오염시킬 염려가 없어 유지 보수가 용이하다. 아울러 제1군의 가이드 패널(42)들의 양면에 각각 형성된 미세패턴들 때문에 분무된 배양액(36)과 공기가 충분히 상호 작용될 수 있다.

이러한 제1군의 가이드 패널(42)들은 그 전,후 끝단이 각각 내부 케이스(32)의 정,배면 패널에 밀접된 상태로 볼트 등의 체결부재에 의해 내부 케이스(32)에 체결됨으로써 내부 케이스(32)에 고정될 수 있다.

제2군의 가이드 패널(44)들 또한 상하 수직하게 설치되며, 그 양면에 각각 미세패턴이 형성되고, 전,후 양 끝단이 각각 내부 케이스(32)에 체결될 수 있다. 제2군의 가이드 패널(44)들은 복수개가 제1군의 가이드 패널(42) 사이마다 하나씩 좌우방향을 따라 일렬로 배열되어 제1군의 가이드 패널(42) 사이의 가이드 통로(40a)들을 또 한 번 좌우 구획한다. 제2군의 가이드 패널(44)들은 내부 케이스(32)의 상면으로부터 상하로 일정 간격 이격 설치되어 각 상단에 공기가 옆 가이드 통로(40a)로 유동될 수 있도록 상측 연결 통로(44a)를 형성한다. 이때 제2군의 가이드 패널(44)들과 내부 케이스(32)의 상면과의 사이 거리는 제2군의 가이드 패널(44)들의 상단에 분무 유닛(50)의 분무관(54)이 상하방향으로 결합되는 바, 분무관(54)이 설치되더라도 상측 연결 통로(44a)가 형성될 수 있도록 결정된다. 제2군의 가이드 패널(44)들은 각 가이드 통로(40a)의 하단을 통한 공기 유동은 차단할 수 있도록, 바람직하게는 내부 케이스(32)의 하면까지 설치될 수 있다. 즉 제2군의 가이드 패널(44)의 하단이 내부 케이스(32)의 하면에 밀접됨으로써 공기 유동이 차단될 수 있다.

한편, 각각의 제1군,제2군의 가이드 패널(42,44)의 양면 하측부에는 배양액 가이드(46)가 결합된다. 배양액 가이드(46)는 배양액(36)이 제1군,제2군의 가이드 패널(42,44)의 폭방향, 즉 전후방향을 따라 각 제1군,제2군의 가이드 패널(42,44)의 가운데에서 전,후 양 가장자리로 낙하되도록 안내한다. 이를 위해 배양액 가이드(46)는 산모양의 바(bar)로 이루어질 수 있다. 따라서 공기(2) 중 습도가 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있다.

상기한 가이드 유닛(40)은 2세트로 구성될 수 있다. 즉 가이드 유닛(40)은 제1군,제2군의 가이드 패널(42,44)들의 일렬방향, 즉 좌우방향을 따라 내부 케이스(32)의 가운데를 중심으로 일정 간격을 두고 좌우에 하나씩 설치되어 내부 케이스(32)의 가운데로 공기 유동을 배출시킨다.

상기 분무 유닛(50)은 배양 유닛(30)의 배양액(36)을 압송하여 가이드 유닛(40)의 상측에서 가이드 유닛(40) 내 공기 유동을 향해 분무하는 것으로, 펌프(52)와, 분무관(54)을 포함할 수 있다.

펌프(52)는 내부 케이스(32)의 내부 하측부에 저장된 배양액(36)을 가이드 유닛(40) 상측에 배관된 분무관(54)으로 압송한다. 펌프(52)는 외부 케이스(10) 내부에 설치되되, 내부 케이스(32) 아래에 설치될 수 있다.

분무관(54)은 각각의 제1군, 제2군의 가이드 패널(42,44)의 상단에 상하로 결합된다. 분무관(54)은 제1군, 제2군의 가이드 패널(42,44)에 대응하여 전후로 길게 설치된다. 분무관(54)은 배양액(36)이 전후로 압송되는 내부 공간이 형성된다. 분무관(54)은 각각의 분무관(54)을 중심으로 좌우 양쪽 가이드 통로(40a)로 각각 압송된 배양액(36)이 분무되는 분무홀들이 형성된다. 즉 분무관(54)의 분무홀들은 분무관(54)의 좌,우측면 측에 각각 형성되며, 전후로 일렬로 복수개 형성된다. 분무관(54)의 분무홀들에는 노즐이 구성될 수 있다.

한편 내부 케이스(32)의 상측에는 펌프(52)와 분무관(54)들 사이에서 펌프(52)에 의해 압송된 배양액을 각 분무관(54)으로 분배하는 분배 밸브유닛(56)이 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치에 대한 작용효과를 상세히 설명하면, 다음과 같다.

송풍팬(22)이 구동되면, 그 송풍력에 의해 외부 공기(2)가 외부 케이스(10)의 공기 흡입구(15a,16a)를 통해 외부 케이스(10) 내부로 흡입된 다음, 내부 케이스(32)의 공기 흡입구(32a)를 통해 내부 케이스(32) 내부로 흡입된다. 내부 케이스(32) 내부로 흡입된 공기(2)는 가이드 유닛(40)을 따라 내부 케이스(32)의 가장자리에서 가운데의 공기 배출 통로를 향해 상하로 지그재그 유동된다. 내부 케이스(32)의 가운데 공기 배출 통로로 배출된 공기(2)는 통풍구 케이스(26)를 지나 외부 케이스(10)의 공기 배출구(13a)를 통해 팬 케이스(24) 내부로 흡입된다. 팬 케이스(24)로 흡입된 공기(2)는 송풍팬(22)의 원심방향으로 팬 케이스(24)로부터 외부로 배출된다.

이와 아울러 펌프(52)가 구동되어 배양조 내 배양액(36)이 노즐로 압송되며, 노즐로 압송된 배양액(36)이 가이드 유닛(40)을 향해 분무된다. 노즐로부터 분무된 배양액(36)이 가이드 유닛(40)의 상측에서부터 흘러내려 가면, 공기(2) 중 분진 등 미세물질이 배양액(36)과 함께 배양조로 떨어져 나가며, 배양액(36) 중 미세조류가 공기(2) 중 이산화탄소가 흡수하며, 공기(2)에 산소를 공급한다. 이때 가이드 유닛(40) 내 공기(2)가 상하로 지그재그 유동하며 제1군, 제2군의 가이드 패널(42,44)에 미세패턴이 형성되어 있기 때문에 분무된 배양액(36)과 공기의 상호작용시간이 충분히 확보될 수 있어 효율적으로 공기 중 오염이 제거될 수 있으며 공기(2) 중 산소 농도가 높아질 수 있다. 또한 배양액(36)이 가이드 유닛(40)의 하측에 저수되기 때문에 저수된 배양액(36)에 의해서도 공기(2) 중 이산화탄소가 배양액(36)의 미세조류에 흡수되고, 산소가 공급된다. 따라서 오염된 공기(2)가 외부 케이스(10)에 흡입되어 오염 저감 처리되고, 오염이 저감되고 산소 농도가 높아진 청정한 공기가 외부 케이스(10) 밖으로 배출되어 공급될 수 있다.

이하 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치를 상세히 설명하면, 다음과 같다.

본 발명의 제2실시예에 따른 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치는, 상술한 본 발명의 제1실시예와 비교하여 가이드 유닛(140)과 배양액(136)이 저수된 배양조(137) 조 중 어느 하나를 배양조(137) 내 배양액(136) 수위에 따라 상하 이동시키거나 상하 길이를 조절하는 위치조절유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 예로써 위치조절유닛은 배양조(137)의 상하 위치를 조절할 수 있다. 즉 위치조절유닛은 수위센서(160)와, 리프트(162)와, 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

수위센서(160)는 배양조(137) 측에 설치되어 배양조(137) 내 배양액(136)의 수위를 체크한다.

리프트(162)는 가이드 유닛(140) 하측에 설치된 배양조(137)를 받치도록 배양조(137) 밑에 설치될 수 있다. 특히 리프트(162)는 내부 케이스(132) 밑에 설치되며, 내부 케이스(132)의 바닥면에는 리프트(162)가 상하 출입 가능토록 출입구가 형성될 수 있다.

제어부는 수위센서(160) 결과에 따라 리프트(162)를 구동시킨다.

즉 수위센서(160) 감지결과 배양조(137) 내 배양액(136) 수위가 높으면 배양조(137)가 내부 케이스(132)의 바닥면 위에 안착되도록 리프트(162)를 내리고, 수위센서(160) 감지결과 배양조(137) 내 배양액(136) 수위가 낮으면 리프트(162)를 구동하여 배양조(137)를 내부 케이스(132)의 바닥면 위로 들어 올린다.

이에 따라서 배양조(137) 내 배양액(136) 수위가 낮아지더라도 가이드 유닛(140)과 배양조(137) 내 배양액(136)과의 거리가 항상 일정하게 유지되어 성능이 항상 일정하게 유지될 수 있다. 또한 가이드 유닛(140)에 의한 공기 유동 경로가 항상 일정하여 송풍력 또한 가이드 유닛(140)에 항상 일정하게 작용할 수 있다.

이때 가이드 유닛(140)의 제2군의 가이드 패널(144)들은 배양조(137)의 상하 이동을 방해하지 않도록 그 하측부가 배양조(137) 내 배양액(136) 속에 담수되되, 배양조(137)의 바닥면과 일정 간격을 유지하며 설치될 수 있다.

한편 본 발명의 또 다른 실시예로써 위치조절유닛은 배양조 내 배양액 수위에 따라 가이드 유닛 자체를 상하 이동시킬 수도 있고, 또는 위치조절유닛은 액추에이터를 이용하여 배양조 내 배양액 수위에 따라 가이드 유닛의 제1,제2가이드 판의 상하 길이를 늘리거나 줄일 수 있다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10; 외부 케이스 12; 프레임
20; 송풍 유닛 22; 송풍팬
24; 팬 케이스 26; 통풍구 케이스
30; 배양 유닛 32; 내부 케이스
34; 광원부 36; 배양액
40; 가이드 유닛 42; 제1군의 가이드 패널
44; 제2군의 가이드 패널 46; 배양액 가이드
50; 분무 유닛 52; 펌프
54; 분무관

Claims

일측면에 공기 흡입구가 형성되고, 타측면에 공기 배출구가 형성된 외부 케이스와;
상기 외부 케이스에 설치되어 외부 공기가 상기 공기 흡입구를 통해 상기 외부 케이스 내부로 흡입된 후 상기 공기 배출구를 통해 배출될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 송풍 유닛과;
상기 송풍 유닛에 의해 외부 케이스의 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상하방향을 따라 지그재그로 유동시키며 상기 외부 케이스의 공기 배출구로 안내하는 가이드 유닛과;
상기 외부 케이스에 흡입된 공기 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 발생시키는 미세조류를 배양하는 배양 유닛과;
상기 배양 유닛의 배양액을 압송하여 상기 가이드 유닛의 상측에서 상기 가이드 유닛 내 공기 유동을 향해 분무하는 분무 유닛;
을 포함하는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드 유닛은
복수개가 상하방향에 대하여 수직방향으로 일렬 배열되어 가이드 통로들을 구획하며 각 가이드 통로의 상단을 통한 공기 유동은 차단하고 각 하단에 공기가 옆 가이드 통로로 유동될 수 있도록 하측 연결 통로를 형성하는 제1군의 가이드 패널과;
복수개가 상기 제1군의 가이드 패널 사이마다 하나씩 일렬로 배열되어 가이드 통로들을 구획하며, 각 상단에 공기가 옆 가이드 통로로 유동될 수 있도록 상측 연결 통로를 형성하고 각 가이드 통로의 하단을 통한 공기 유동은 차단하는 제2군의 가이드 패널;을 포함하며,
각각의 가이드 패널은 상하방향으로 수직하게 설치되며 그 양면에 각각 미세패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치.
청구항 2에 있어서,
상기 각각의 가이드 패널의 양면 하측부에는 배양액이 상기 가이드 패널의 폭방향을 따라 각 가이드 패널의 가운데에서 양 가장자리로 낙하되도록 안내하는 배양액 가이드가 결합된 것을 특징으로 하는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치.
청구항 2에 있어서,
상기 분무 유닛은 상기 각각의 가이드 패널의 상단에 상하로 결합되며, 배양액이 압송되는 내부 공간이 형성되고, 양쪽 가이드 통로로 각각 압송된 배양액이 분무되는 분무홀들이 형성된 분무관을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치.
청구항 2에 있어서,
상기 배양 유닛은 상기 외부 케이스의 내부에 설치되며, 일측에 상기 외부 케이스에 흡입된 공기가 흡입되는 공기 흡입구가 형성되고 타측에 그 흡입된 공기가 배출되는 공기 배출구가 형성되며, 내부 상측부에 상기 가이드 유닛이 내장되고, 내부 하측부에 미세조류가 배양되는 배양액이 저장되는 내부 케이스를 포함하며;
상기 제1군의 가이드 패널은 상기 내부 케이스의 상면과 상기 배양액의 최대 수위보다 높은 위치 사이에 설치되어 상기 제1군의 가이드 패널의 하단과 상기 배양액의 수면과의 사이로 상기 하측 연결 통로를 형성하며;
상기 제2군의 가이드 패널은 상기 내부 케이스의 상면으로부터 상하로 일정 간격을 두고 설치되어 상기 상측 연결 통로를 형성하며, 상기 내부 케이스의 하면까지 설치되는 것을 특징으로 하는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치 .
청구항 5에 있어서,
상기 가이드 유닛은 상기 제1군, 2군의 가이드 패널들의 일렬방향을 따라 상기 내부 케이스의 가운데를 중심으로 일정 간격을 두고 좌우에 각각 하나씩 설치되어 상기 내부 케이스의 가운데로 공기 유동을 배출시키며;
상기 내부 케이스의 상측에는 상기 내부 케이스의 가운데 공간과 연결되는 상기 송풍 유닛의 송풍구 케이스가 설치되는 것을 특징으로 하는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치.
청구항 5에 있어서,
상기 가이드 패널들은 그 일렬방향을 따라 상기 내부 케이스의 가운데를 중심으로 일정 간격을 두고 좌우 둘로 나뉘어 상기 내부 케이스의 가운데로 공기 유동을 배출시키며;
상기 배양 유닛은 상기 내부 케이스의 가운데 빈 공간에 설치되어 상기 미세조류에 광원을 제공하는 광원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치.
청구항 5에 있어서,
상기 하측 연결 통로가 일정하게 유지될 수 있도록 상기 배양액 수위에 따라 상기 가이드 유닛 또는 상기 배양액이 저장된 배양조를 상하 이동시키는 상하구동부를 더 포함하는 미세조류를 이용한 대기오염 저감장치.