KR20210071382A - Apparatus of reducing fine dust using photocatalysts nano particle with solar energy and operating method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a fine dust removal system using solar energy and a nanoparticle photocatalyst and a method for operating the same. According to the present invention, the nanoparticle photocatalyst is operated by direct sunlight by day, the nanoparticle photocatalyst at night is operated by sunlight generated by supply of energy a solar panel generates by day, and thus airborne fine dust and pollutants can be removed in an eco-friendly manner. In addition, the system has a tree shape to supplement the surrounding appearance. The present invention includes: an artificial tree body portion fixedly installed in a tree shape at a specific ground position; at least one leaf solar generation unit fixedly installed at a part of the side surface of the upper portion of the artificial tree body portion, having a leaf shape, and having an upper side surface provided with a solar generation plate; a position adjustment gear unit fixedly installed at the upper end part of the artificial tree body portion and rotating to a position selected out of the 360-degree direction of a plane by a control signal; and a nanoparticle photocatalyst unit fixedly installed at the upper end part of the position adjustment gear unit, spraying a nanoparticle photocatalyst substance in response to the control signal, irradiated with sunlight and ultraviolet rays, and decomposing nearby airborne fine dust and pollutants. The photocatalyst is operated by sunlight by day and sunlight or infrared rays are generated and the photocatalyst is operated using accumulated electric power at night, in case of rain, or on a cloud day. Accordingly fine dust and pollutant removal can be performed while providing the effect of an artistic sculpture balanced with the surrounding environment, eco-friendly, and visually friendly.

Description

태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 및 그 운용방법{Apparatus of reducing fine dust using photocatalysts nano particle with solar energy and operating method thereof} [0001] Apparatus of reducing fine dust using photocatalysts nano particle with solar energy and operating method thereof

본 발명은 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 주간에 직접 내리쬐는 태양광에 의하고 야간에는 솔라패널이 주간에 발전한 에너지의 공급으로 발생된 태양광에 의하여 나노입자 광촉매를 작용시키므로 대기 중의 미세먼지와 오염물질을 친환경적으로 제거하고 나무 모양으로 조성되어 주변 미관을 보완하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system for removing fine dust using solar energy and a nanoparticle photocatalyst, and a method for operating the same. Since the nanoparticle photocatalyst is activated by sunlight, it is environmentally friendly to remove fine dust and pollutants in the atmosphere and is made in the shape of a tree to complement the surrounding aesthetics. it's about

일반적으로 도로변이나 공업단지 등과 가까운 지역은 신선하면서 깨끗한 공기를 공급하는 주변환경 또는 설비가 부족한 경우 혼탁한 공기에 의하여 생활 및 건강에 큰 불편을 초해하게 된다. 또한, 주기적으로 건조하면서 황사가 부는 계절에 미세먼지에 의하여 호흡기를 포함하는 다양한 질환이 많이 발생하는 실정이다. In general, in areas close to roadsides or industrial complexes, if the surrounding environment or facilities supplying fresh and clean air are insufficient, the turbid air causes great inconvenience to life and health. In addition, in the season when the yellow dust blows with the periodic drying, various diseases including the respiratory system occur frequently due to fine dust.

한편, 광촉매(photocatalyst)란 광화학(photochemistry)과 촉매(catalyst)가 결합된 의미로 빛에너지에 의하여 활성을 나타내는 촉매를 말한다. 일반적으로 촉매란 촉매 자신은 변화하지 않으면서 화학반응의 속도를 빠르게 또는 느리게 조절하는 역할을 하는 것으로서, 화학반응 과정에서는 열이나 기타 에너지원들이 사용되는데, 광촉매의 경우에는 화학반응에 사용되는 에너지로 빛을 사용한다. 햇빛이나 또는 인공 광에 의한 빛에너지를 촉매에 조사하면 빛에너지를 흡수한 촉매가 활성을 나타내어 유기물들을 산화 또는 환원시키는 역할을 한다. Meanwhile, a photocatalyst is a combination of photochemistry and a catalyst, and refers to a catalyst that exhibits activity by light energy. In general, a catalyst serves to speed up or slow down the rate of a chemical reaction without changing the catalyst itself. In the process of a chemical reaction, heat or other energy sources are used. In the case of a photocatalyst, it is the energy used in the chemical reaction. use light When light energy from sunlight or artificial light is irradiated to the catalyst, the catalyst that absorbs the light energy is activated and plays a role in oxidizing or reducing organic matter.

광촉매의 기능이 있을 때에는 빛 에너지를 흡수하는 것이 반드시 필요하다. 널리 이용되고 있는 기존 광촉매인 산화티타늄 또는 이산화티타늄(TiO2)이 흡수할 수 있는 것은 빛의 파장이 약 380 nm 이하의 자외선이다. 이러한 산화티타늄의 광촉매반응은 자외선이 조사될 때에만, 자외선의 광량만큼 반응이 일어난다. When a photocatalyst function exists, it is absolutely necessary to absorb light energy. Titanium oxide or titanium dioxide (TiO2), which is a widely used conventional photocatalyst, can absorb ultraviolet rays with a wavelength of about 380 nm or less. Such a photocatalytic reaction of titanium oxide takes place only when ultraviolet rays are irradiated, as much as the amount of light of ultraviolet rays.

이하의 설명에서 산화티타늄 또는 이산화티타늄은 같은 의미이고 문맥에 적합하게 선택적으로 사용하기로 한다. In the following description, titanium oxide and titanium dioxide have the same meaning and are used selectively as appropriate for the context.

이러한 산화티타늄은 백색 안료나 고주파용 콘덴서 소재, 저반사 코팅 등의 광학 재료, 쎈서 및 보호재료 등으로 매우 광범위하게 이용되고 있으며 특히 무한한 응용 가능성을 지닌 새로운 환경 개선형 광촉매 소재로써 매우 활발하게 연구되어지고 있다. Titanium oxide is widely used as a white pigment, high-frequency capacitor material, optical material such as low-reflection coating, sensor and protective material, etc. In particular, it has been actively studied as a new environment-improving photocatalyst material with infinite application potential. is losing

반도체 재료인 이산화티타늄의 광활성에 관한 연구는 1972년 후지시마 교수에 의하여 발표된 혼다-후지시마 효과가 시초이다. 이산화티타늄 전극과 백금 전극으로 이루어진 전지에 광을 조사하면 약 -0.5V에서 물의 분해가 일어나며 이산화티타늄 전극의 표면에서 산소가 발생하고 백금 전극의 주변에서 수소가 발생한다. 이는 물의 통상적인 산화 분해 전위인 +1.23 V에 크게 못 미치는 전위에서 발생하는 특이한 현상으로 후지시마 교수는 이러한 현상을 자외선에 의해 이산화티타늄의 가전자띠(valance band)의 전도띠(conduction band)로 전이되며 이때 발생하는 정공에 의하여 물의 산화가 일어나 수소를 발생시키는 것으로 설명하였다. The study on the photoactivity of titanium dioxide, a semiconductor material, started with the Honda-Fujishima effect announced by Professor Fujishima in 1972. When a battery composed of a titanium dioxide electrode and a platinum electrode is irradiated with light, water decomposition occurs at about -0.5 V, oxygen is generated on the surface of the titanium dioxide electrode, and hydrogen is generated around the platinum electrode. This is a unique phenomenon that occurs at a potential far lower than +1.23 V, which is the normal oxidative decomposition potential of water. Professor Fujishima transferred this phenomenon to the conduction band of the valance band of titanium dioxide by ultraviolet light. It has been explained that the oxidation of water is caused by the holes generated at this time to generate hydrogen.

티타늄 광물은 지구상에서 9 번째로 흔한 광물이며 지맥의 0.6 %, 지표의 약 1 % 정도를 차지한다. Titanium mineral is the ninth most common mineral on Earth, accounting for 0.6% of the lei and about 1% of the Earth's surface.

반도체 성질의 광촉매 물질에 고유의 띠에너지-반도체 물질 내에는 전자가 채워지지 않은 전도띠(Conduction Band, E cb)와 전자가 채워져 있는 공유띠(Valaence Band, E vb)라는 원자궤도들의 선형결합으로 이루어진 분자궤도가 존재한다. 이에 따라, 이 두 띠의 사이에는 전자가 점유할 수 없는 금지된 공간이 존재한다. 이를 띠에너지(Eg)라 하며, 그 크기는 E cb -E vb 에 해당한다. 이러한 빛에너지를 받고 E vb 내의 전자(e-)가 여기된 후(Excitation) 생성된 전자(e-)와 정공(h+) 쌍이 유익하게 쓰이는 광화학 시스템은 기존 반응기 설계의 제약을 해소할 수 있는 빛의 전달을 가능하게 한다. The band energy inherent in the photocatalyst material of the semiconductor nature-In the semiconductor material, it is a linear combination of atomic orbitals called the conduction band (E cb) without electrons and the shared band (E vb) filled with electrons. There are molecular orbitals. Accordingly, there is a forbidden space between these two bands that electrons cannot occupy. This is called band energy (Eg), and its magnitude corresponds to E cb -E vb . The photochemical system in which electrons (e-) in E vb are excited (excitation) after receiving such light energy and the electron (e-) and hole (h+) pairs are beneficially used is a light that can overcome the limitations of the existing reactor design. to enable the transmission of

광화학 반응의 과정을 거쳐 빛에너지를 화학에너지 또는 전기에너지로 전환시키는 것은 생성된 전자/정공이 광촉매에 흡착되거나 확산층(Diffusion Layer) 내에 있는 물질을 환원/산화시키거나, 구성된 전극회로에 의하여 전류를 생성시킴으로 가능하다. 이를 활용하면 주변의 유기물질을 분해하는 환경정화는 물론, 물분해 수소제조, 태양전지 등에 활용할 수 있는 장점이 있다. The conversion of light energy into chemical energy or electrical energy through the process of photochemical reaction means that the generated electrons/holes are adsorbed to the photocatalyst, reduce/oxidize the material in the diffusion layer, or generate an electric current by the configured electrode circuit. It is possible by creating If this is used, it can be used for environmental purification by decomposing surrounding organic substances, as well as water decomposition hydrogen production, solar cells, etc.

미세먼지(분진, fine dust, particle dust matter)는 지름이 50 - 70 마이크로미터(um) 굵기인 머리카락의 약 1/10 정도 크기인 10 마이크로미터(um) 이하이며 호흡하거나 세포속으로 침투되는 경우 어린이와 노약자는 물론 건강한 사람까지도 면역성이 떨어지면서 심각한 질환에 직면하는 경우가 있을 수 있다. 한편, 초미세먼지는 입자의 크기가 2.5 마이크로미터(um) 이하인 먼지를 지칭한다.Fine dust (fine dust, particle dust matter) is less than 10 micrometers (um), which is about 1/10 the size of a hair with a diameter of 50 - 70 micrometers (um), and when it breathes or penetrates into cells Even healthy people, as well as children and the elderly, may face serious diseases as their immunity declines. On the other hand, ultrafine dust refers to dust having a particle size of 2.5 micrometers (um) or less.

최근 주변 국가와 일부지역의 급속한 공업화 및 사막화 가속 등에 의하여 대기 중에 많은 양의 분진, 미세먼지가 포함된 상태로 유입되고 이러한 먼지가 포함된 공기를 직접 호흡하는 경우 호흡기 질환 등을 유발하는 연구사례가 매우 많이 보고되고 있는 실정이다. Recently, due to the rapid industrialization and acceleration of desertification in neighboring countries and some regions, a large amount of dust and fine dust are introduced into the atmosphere, and when the air containing such dust is directly inhaled, there are research cases that cause respiratory diseases. It has been reported a lot.

그러므로 미세먼지를 포함하는 주변환경의 공기를 정화할 친환경적 기술의 개발 필요성이 매우 크게 대두되고 있으며 현실적으로 매우 시급하게 해결할 과제 중에 하나이다. Therefore, the need for the development of an eco-friendly technology to purify the air in the surrounding environment including fine dust is very high, and it is one of the tasks to be solved very urgently in reality.

주변환경의 공기정화를 위한 종래기술은 미세먼지를 차단하지 못하고 미세먼지에 포함된 각종 유해 세균, 병균, 곰팡이 등을 정화시키는 기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-1102616호(2011. 12. 28.)에 의한“미세먼지용 공기정화장치가 구비된 태양광 발전장치”가 있다. The prior art for air purification in the surrounding environment is a technology that does not block fine dust and purifies various harmful bacteria, germs, molds, etc. contained in fine dust, Republic of Korea Patent Registration No. 10-1102616 (2011. 12. 28. ) by “Solar power generation device equipped with an air purifier for fine dust”.

도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 것으로 태양광을 이용한 미세먼지 제거장치의 기능구성 도시도 이다. 1 is a functional configuration diagram of an apparatus for removing fine dust using sunlight according to an embodiment of the prior art.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래기술을 상세히 설명하면 건축물의 스라브에 고정되는 태양광 발전장치(64)에 설치되는 태양광 발전판(82)과 고정시키는 프레임(51)과 축전기(60)와 태양광 발전판(82)의 하부에 연동되는 냉각관이 삽입되는 응축수 포집판(80)을 구비하고, 냉각관에는 냉동기(62)를 연결하며 응축수 포집판(80)의 하측에 유도관(92)을 형성하며 흡습포로 응축수가 공급되도록 구성되는 응축수 흡수장치(90)에 있어서, 냉각관에는 유입구와 유도대가 형성되는 응축수 포집판(80)을 서로 대칭으로 대향되게 설치하고, 냉각관과 응축수 포집판(80) 사이에는 흡습포를 삽입하되 흡습포에는 여과공기 흡입구가 천공된 흡입관을 삽입하고 흡입펌프에 의하여 응축수를 흡입하도록 구성된다. Hereinafter, when the prior art is described in detail with reference to the accompanying drawings, the photovoltaic plate 82 installed in the photovoltaic device 64 fixed to the slab of the building, the frame 51 and the capacitor 60 for fixing, and A condensate collecting plate 80 is provided in which a cooling tube interlocked to the lower portion of the solar power generation plate 82 is inserted, and a refrigerator 62 is connected to the cooling tube, and an induction tube 92 is provided on the lower side of the condensed water collecting plate 80 . ), and in the condensate absorption device 90 configured to supply condensed water to the hygroscopic cloth, the condensate collecting plate 80 having the inlet and the guide band formed in the cooling pipe is installed to face each other symmetrically, and the cooling pipe and the condensate are collected A moisture absorbent cloth is inserted between the plates 80, but a suction pipe with a perforated suction port for filtered air is inserted into the absorbent cloth, and the condensed water is sucked by a suction pump.

종래기술은 태양광 발전판(82)이 발전한 전력으로 구동되는 냉동기(62)가 냉매를 냉각관으로 공급하면서 발생된 응축수를 응축수포집판(80)으로 포집하고 포집된 응축수의 수분이 흡수된 흡습포를 이용하여서 대기 중의 미세먼지를 걸러 주는 기술이다. In the prior art, the condensed water generated while the refrigerator 62 driven by the power generated by the solar power generation plate 82 supplies the refrigerant to the cooling tube is collected by the condensate collecting plate 80, and the moisture of the collected condensate is absorbed. It is a technology that filters fine dust in the air using a sieve.

이러한 종래기술은 냉동기(62)를 구동하면서 부가적으로 생성되는 응축수와 흡습포를 이용하여 미세먼지를 걸러주는 장점이 있으나 넓은 설치면적이 필요하고 주변환경의 미관을 해치며 구동소음이 비교적 크게 발생되는 등의 문제를 여전히 해소하지 못하고 있다. This prior art has the advantage of filtering fine dust by using condensate and moisture-absorbing cloth, which are additionally generated while driving the refrigerator 62, but requires a large installation area, impairs the aesthetics of the surrounding environment, and generates relatively large driving noise. It still has not been able to solve problems such as

따라서 주변환경의 미관을 해지지 아니하면서 설치면적이 적고 구동소음이 발생하지 않으면서 미세먼지와 오염물질를 친환경적으로 제거하며 시각적인 즐거움을 주는 미세먼지 제거장치 관련 기술을 개발할 필요가 있다. Therefore, it is necessary to develop a technology related to a fine dust removal device that eco-friendlyly removes fine dust and pollutants without compromising the aesthetics of the surrounding environment, has a small installation area, and does not generate driving noise.

대한민국 특허 등록번호 제10-1102616호(2011. 12. 28.) ‘미세먼지용 공기정화장치가 구비된 태양광 발전장치’Republic of Korea Patent Registration No. 10-1102616 (2011. 12. 28.) ‘Solar power generation device equipped with air purification device for fine dust’ 대한민국 특허 출원번호 제10-2012-0103024호(2012. 09. 17.) ‘공기정화 및 산소공급을 위한 인공 나무 장치’Republic of Korea Patent Application No. 10-2012-0103024 (2012. 09. 17.) ‘Artificial tree device for air purification and oxygen supply’

상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 본 발명은 주간에 태양광으로 광촉매를 작용시켜 미세먼지와 오염물질을 제거하고 야간과 비 또는 흐린 날은 축전된 전기에너지로 적외선을 발생시켜 작용되는 광촉매에 의하여 미세먼지와 오염물질을 제거하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 및 그 운용방법을 제공한다. The present invention devised to solve the problems and needs of the prior art as described above removes fine dust and pollutants by acting on a photocatalyst with sunlight during the daytime, and generates infrared rays with stored electrical energy at night and on rainy or cloudy days Provided are a fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst that removes fine dust and pollutants by means of a photocatalyst and an operating method thereof.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템은 지상의 지정된 특정 위치에 나무의 외관 형상으로 고정 설치되는 인공나무몸체부; 상기 인공나무몸체부의 상부 측면 일부분에 고정 설치되고 잎사귀 형상을 하며 상측면에 태양광발전판이 설치되는 하나 이상 다수의 잎사귀태양광발전부; 상기 인공나무몸체부의 상단 부분에 고정 설치되고 해당 제어신호에 의하여 평면의 360도 방향 중 선택된 어느 한 위치로 회동하는 위치조절기어부; 상기 위치조절기어부의 상측 끝부분에 고정 설치되고 해당 제어신호에 의하여 나노입자 광촉매 물질을 분사하며 태양광 또는 자외선을 조사받고 주변 대기의 미세먼지와 오염물질을 분해하는 나노입자광촉매부; 를 포함할 수 있다. The fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst of the present invention devised to achieve the above object includes: an artificial tree body that is fixedly installed in the shape of a tree at a specific location on the ground; One or more leaf photovoltaic power generation units that are fixedly installed on a portion of the upper side of the artificial tree body, have a leaf shape, and have a photovoltaic panel installed on the upper side; a position control gear part fixed to the upper part of the artificial tree body part and rotating to any one position selected from among 360 degrees of the plane by a corresponding control signal; a nanoparticle photocatalyst unit that is fixedly installed on the upper end of the position control gear unit and sprays a nanoparticle photocatalytic material according to a corresponding control signal, receives sunlight or ultraviolet light, and decomposes fine dust and pollutants in the surrounding atmosphere; may include.

상기 인공나무몸체부는 지름이 다른 원통형상의 각 일측 끝단이 연결된 상태로 결합되고 큰 지름의 원통형상은 하측 끝단에 원형 브라켓을 구비하여 지상에 고정 설치되며 작은 지름의 원통형상 상측 끝단에는 상기 위치조절 기어부가 설치되는 나무기둥몸체부; 상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 주변의 환경을 측정하며 구성된 각 가능부를 제어하고 광케이블로 연결된 상기 나노입자광촉매부를 광촉매 동작시키는 나노제어관리부; 를 포함할 수 있다. The artificial tree body part is coupled with one end of a cylindrical shape having different diameters connected to each other, and the cylindrical shape of a large diameter is fixed to the ground by having a circular bracket at the lower end, and the position adjustment gear is provided at the upper end of the cylindrical shape of a small diameter. wooden post body to be installed; a nano control management unit installed in an inner part of the wooden column body, measuring the surrounding environment, controlling each possible unit, and photocatalytically operating the nanoparticle photocatalyst connected by an optical cable; may include.

상기 나노제어관리부는 상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 주변 대기의 미세먼지 농도와 현재 위치의 태양 고도와 주변의 밝기를 각각 측정하는 센서모듈부; 상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되며 상기 센서모듈부에 접속하고 구성된 각 기능부에 해당 제어신호를 각각 출력하며 각각의 운용상태를 모니터링하는 인공나무제어부; 상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 태양광 또는 자외선을 발생하여 출력하는 자외선발생부; 상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 상기 자외선발생부에서 발생된 자외선을 상기 나노입자광촉매부에 정합상태로 연결된 하나 이상 다수의 광케이블과 정합상태로 연결되는 광섬유정합부; 상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되며 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 상기 잎사귀태양광발전부에서 발전한 전력을 인가받고 축전하여 저장하는 인공나무축전부; 를 포함할 수 있다. The nano control management unit is installed in the inner portion of the wooden column body, the sensor module unit for measuring the concentration of fine dust in the surrounding atmosphere, the current position of the sun, and the brightness of the surroundings, respectively; an artificial tree control unit installed in an inner part of the wooden post body, connected to the sensor module unit, outputting a corresponding control signal to each configured functional unit, and monitoring each operation state; an ultraviolet generating unit installed in an inner part of the wooden post body and generating and outputting sunlight or ultraviolet rays according to a corresponding control signal of the artificial tree control unit; an optical fiber matching unit installed in an inner part of the wooden column body and connected to one or more optical cables connected to the nanoparticle photocatalyst in a matching state with the ultraviolet rays generated from the ultraviolet generating unit in a matching state; an artificial tree power storage unit installed in an inner part of the tree post body and receiving, storing, and storing the power generated by the leaf solar power generation unit according to a corresponding control signal of the artificial tree control unit; may include.

상기 잎사귀태양광발전부는 원형, 타원형, 별형, 마름모형, 삼각형을 포함하는 다각형, 기하학적형 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 형상을 하며 평판으로 이루어지고 상기 나무기둥몸체부의 상부 측면 일부분에 곡선형상 연결가지로 연결 설치되는 잎사귀패널부; 상기 잎사귀패널부의 태양을 향하는 상측면에 원형, 타원형, 별형, 마름모형, 삼각형을 포함하는 다각형, 기하학적형 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 형상을 하며 크기가 다른 하나 이상 다수가 고정 설치되며 발전된 전력을 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 상기 인공나무축전부에 인가하는 나노태양전지부; 를 포함하여 이루어질 수 있다. The leaf solar power generation unit has any one or any one or more shapes selected from polygons, geometric shapes including circular, oval, star, rhombus, and triangle, and is made of a flat plate, and is connected in a curved shape to a portion of the upper side of the wooden column body a leaf panel unit connected to a branch; Power generated by having one or more shapes selected from polygons and geometric shapes including circular, oval, star, rhombus, and triangle on the upper side of the leaf panel unit facing the sun and having one or more different sizes fixedly installed a nano solar cell unit for applying to the artificial tree power storage unit according to the control signal of the artificial tree control unit; may be included.

상기 위치조절기어부는 상기 나무기둥몸체부의 상측 끝단 일부분이면서 일직선 상의 어느 일부분에 하나가 설치되거나 해당 중심선을 기준으로 대응되는 양측에 각각 하나씩 두 개가 설치되며 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 제 1 톱니모터어세이부: 상기 나무기둥몸체부의 상측 끝단 일부분이면서 상기 제 1 톱니모터어세이부가 설치된 일직선과 직교하는 일전선상의 어느 일부분에 하나가 설치되거나 해당 중심선을 기준으로 대응되는 양측에 각각 하나씩 두 개가 설치되며 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 제 2 톱니모터어세이부: 상기 제 1 톱니모터어세이부와 상기 제 2 톱니모터어세이부의 상측부에 안착된 상태로 설치되고 구형상 외주면 하반구 부분에 상기 제 1 톱니모터어세이부와 상기 제 2 톱니모터어세이부의 해당 톱니에 각각 대응되는 톱니형상을 해당 직교선 상에 각각 형성하되 치겹합하며 상기 제 1 톱니모터어세이부와 상기 제 2 톱니모터어세이부의 구동에 의하여 360도 범위에서 회동하는 구형기어부; 상기 구형기어부의 톱니형상이 형성되지 아니한 상반구 부분에 접촉하고 상기 구형기어부가 회동하되 상측부로 이탈하지 않도록 고정시키는 회동고정베어링부; 상기 구형기어부의 상반구 중앙 부분에 일측 끝단부분이 수직선상으로 고정설치되는 봉형상의 연결막대부; 를 포함하여 이루어질 수 있다. The position adjustment gear part is a part of the upper end of the wooden pole body part, and one is installed in any part on a straight line, or two are installed on each side corresponding to the center line based on the corresponding center line, and according to the control signal of the artificial tree control part, the forward direction or A first toothed motor assembly unit driven to rotate in the reverse direction: One is installed on any part of the line orthogonal to the straight line where the first toothed motor assembly unit is installed, which is a part of the upper end of the wooden column body, or corresponds to the corresponding center line A second toothed motor assay part that is installed on each side of which is two and is rotated in the forward or reverse direction by the corresponding control signal of the artificial tree control unit: the first toothed motor assembly part and the second toothed motor assembly part Installed in a state seated on the side and formed in the lower hemisphere of the spherical outer peripheral surface, tooth shapes corresponding to the corresponding teeth of the first and second toothed motor assembly parts are formed on the orthogonal lines, respectively. and a spherical gear unit rotating in a 360 degree range by driving the first toothed motor assembly unit and the second toothed motor assembly unit; a rotation fixed bearing part which contacts the upper hemisphere part in which the serration of the spherical gear part is not formed and fixes the spherical gear part to rotate but not to be separated from the upper part; a rod-shaped connecting rod having one end fixed in a vertical line to the central portion of the upper hemisphere of the spherical gear unit; may be included.

상기 나노입자광촉매부는 상기 위치조절기어부를 구성하는 연결막대부의 타측 끝단부분에 고정설치되고 방패연 형상을 하는 방패연몸체부; 상기 방패연몸체부에 2개 이상 다수가 고정 설치되며 상기 안공나무몸체부의 광섬유정합부에 연결된 다수의 광섬유를 광섬유관통공으로 정합 연결 설치하여 태앙광 또는 자외선에 조사에 의하여 주변의 미세먼지와 오염물질을 산화 또는 환원시켜 분해하는 광촉매블럭부; 상기 방패연몸체부의 각 귀퉁이 부분에 설치되고 상기 인공나무몸체부의 해당 제어신호에 의하여 나노입자 크기의 산화티타늄을 주변에 분사하는 나노입자배출부; 를 포함하여 이루어질 수 있다. The nanoparticle photocatalyst part is fixedly installed at the other end of the connecting rod constituting the position control gear part and has a shield shield body part having a shield shield shape; Two or more are fixedly installed in the shield kit body part, and a plurality of optical fibers connected to the optical fiber matching part of the ophthalmic tree body are matched and connected through optical fiber through-holes to remove fine dust and pollutants from the surroundings by irradiation with sunlight or ultraviolet rays. a photocatalyst block that decomposes by oxidation or reduction; a nano particle discharge unit installed at each corner of the shield soft body and spraying nano-sized titanium oxide around the artificial tree body according to a corresponding control signal; may be included.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법은 인공나무몸체부와 잎사귀태양광발전부와 위치조절기어부와 나노입자광촉매부를 포함하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법에 있어서, 상기 인공나무몸체부에 의하여 운용을 시작하는 해당 제어명령 신호가 입력된 것으로 판단되면 태양광이 조사되는지 판단하는 제 1 과정; 상기 제 1 과정에서 태양광이 조사되는 것으로 판단되면 태양고도센서부를 구동하여 태양의 고도를 확인하고 상기 위치조절기어부를 제어하여 상기 나노입자광촉매부가 태양 방향을 향하도록 자세제어시키는 제 2 과정; 상기 인공나무몸체부에 의하여 주변 대기의 미세먼지와 오염물질을 광촉매 분해하고 주변 대기 중의 미세먼지의 농도를 검출하여 기준값 이상인지를 판단하는 제 3 과정; 상기 제 3 과정에서 기준값 이상의 미세먼지 농도가 검출되면 상기 나노입자광촉매부를 제어하여 나노입자의 산화티타늄을 대기 중으로 분사하고 상기 제 1 과정으로 궤환하거나 종료로 진행하는 제 4 과정; 을 포함할 수 있다.The method of operating a fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst of the present invention devised to achieve the above object is an artificial tree body part, leaf solar power generation part, position control gear part, and nanoparticle photocatalyst part. A method of operating a system for removing fine dust using solar energy and nanoparticle photocatalyst, comprising: a first step of determining whether sunlight is irradiated when it is determined that a corresponding control command signal to start operation by the artificial tree body is input; a second process of controlling the attitude of the nanoparticle photocatalyst to face the sun by driving the solar altitude sensor unit to check the altitude of the sun and controlling the position control gear unit when it is determined that sunlight is irradiated in the first process; a third process of photocatalytically decomposing fine dust and pollutants in the surrounding air by the artificial tree body part, detecting the concentration of fine dust in the surrounding air, and determining whether it is greater than or equal to a reference value; a fourth process of controlling the nanoparticle photocatalyst unit to spray titanium oxide of nanoparticles into the atmosphere when the concentration of fine dust greater than the reference value is detected in the third process, and feeding back to the first process or proceeding to completion; may include.

상기 제 1 과정에서 태양광이 조사되지 않는 것으로 판단되면 상기 나노입자광촉매부를 초기위치로 자세조절하며 자외선을 발생시키고 광섬유를 통하여 상기 나노입자광촉매부에 인가하는 제 5 과정; 을 더 포함할 수 있다. a fifth step of adjusting the posture of the nanoparticle photocatalyst to an initial position when it is determined that sunlight is not irradiated in the first step, generating ultraviolet rays, and applying the nanoparticle photocatalyst through an optical fiber; may further include.

상기와 같은 구성의 본 발명은 주간의 태양광에 의하여 광촉매를 작용시키고 미세먼지와 오염물질을 제거하며, 태양광으로 발전된 전력을 축전하고, 야간과 비 또는 흐린 날에는 축전된 전력을 이용하여 태양광 또는 적외선을 발생하여 광촉매를 작용시키므로 미세먼지와 오염물질을 제거하며 주변환경과 조화되는 친환경적이며 시각적으로 친근감 있는 미술 조형물을 제공하는 장점이 있다. The present invention of the above configuration acts as a photocatalyst by daytime sunlight, removes fine dust and pollutants, stores electric power generated by sunlight, and uses the stored electric power at night and on rainy or cloudy days. By generating light or infrared rays to act as a photocatalyst, it removes fine dust and pollutants, and has the advantage of providing an environmentally friendly and visually friendly art sculpture that harmonizes with the surrounding environment.

도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 것으로 태양광을 이용한 미세먼지 제거장치의 기능구성 도시도,
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템의 기능블록 구성도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 나노입자광촉매부의 상세한 확대 기능 구성도,
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 나노제어관리부의 상세 기능구성 블록도,
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 위치조절기어부의 상세 기능구성 블록도,
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법 순서도,
그리고
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 나노입자 크기 광촉매의 산화력과 환경개선 능력을 설명하는 도면이다.
1 is a functional configuration diagram of an apparatus for removing fine dust using sunlight according to an embodiment of the prior art;
2 is a functional block diagram of a fine dust removal system using solar energy and a nanoparticle photocatalyst according to an embodiment of the present invention;
3 is a detailed enlarged functional configuration diagram of a nanoparticle photocatalyst according to an embodiment of the present invention;
4 is a detailed functional configuration block diagram of a nano control management unit according to an embodiment of the present invention;
5 is a detailed functional configuration block diagram of a position control gear unit according to an embodiment of the present invention;
6 is a flowchart of a method of operating a fine dust removal system using solar energy and a nanoparticle photocatalyst according to an embodiment of the present invention;
And
7 is a view for explaining the oxidation power and environment improvement ability of a nanoparticle-sized photocatalyst according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all transformations, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

미세먼지 제거용액에는 여러 가지 종류가 있을 수 있으며, 이하에서는 설명과 이해를 간단하게 하기 위하여 미세먼지 제거용액으로 나노입자 크기의 산화티타늄 용액을 위주로 설명하기로 하되, 나노입자 크기의 산화티타늄 용액을 미세먼지 제거용액으로 국한하거나 제한하지 아니함은 매우 명백하다. There may be various types of fine dust removal solutions, and in the following, nano particle size titanium oxide solutions will be mainly described as fine dust removal solutions for simple explanation and understanding, but nano particle size titanium oxide solutions are used. It is very clear that it is not limited or limited to the fine dust removal solution.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템의 기능블록 구성도 이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 나노입자광촉매부의 상세한 확대 기능 구성도 이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 나노제어관리부의 상세 기능구성 블록도 이고, 도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 위치조절기어부의 상세 기능구성 블록도 이다. 2 is a functional block diagram of a fine dust removal system using solar energy and a nanoparticle photocatalyst according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a detailed enlargement of the nanoparticle photocatalyst according to an embodiment of the present invention. It is a functional configuration diagram, and FIG. 4 is a detailed functional configuration block diagram of a nano control management unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a detailed functional configuration block diagram of a positioning gear part according to an embodiment of the present invention .

이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 상세히 설명하면 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템(900)은 인공나무몸체부(1000), 잎사귀태양광발전부(2000), 위치조절기어부(3000), 나노입자광촉매부(4000)를 포함하는 구성이다. Hereinafter, when described in detail with reference to all the accompanying drawings, the fine dust removal system 900 using solar energy and a nanoparticle photocatalyst is an artificial tree body 1000, a leaf solar power generation unit 2000, a position control gear unit ( 3000), a configuration including a nanoparticle photocatalyst unit (4000).

인공나무몸체부(1000)는 나무의 외관과 유사한 형상으로 형성되며 지상의 지정된 특정 위치에 고정설치 시킨다. 인공나무몸체부(1000)는 나무의 외관과 유사하다고 유추 해석할 수 있을 수 있는 형상이면 충분하다. 인공나무몸체부(1000)는 나무기둥몸체부(1100)와 나노제어관리부(1200)를 포함하는 구성이다. The artificial tree body part 1000 is formed in a shape similar to the appearance of a tree and is fixedly installed at a specified specific location on the ground. It is sufficient if the artificial tree body part 1000 has a shape that can be analogically interpreted as being similar to the appearance of a tree. The artificial tree body unit 1000 is configured to include a tree column body unit 1100 and a nano control management unit 1200 .

나무기둥몸체부(1100)는 지름이 서로 다른 원통형상의 각 일측 끝단이 연결된 상태로 결합되고 큰 지름의 원통형상은 하측 끝단에 원형 브라켓(플랜지)을 구비하며 볼트와 너트 등을 이용하여 지상의 선택된 특정 위치에 고정 설치되고 작은 지름 원통형상의 상측 끝단 부분에는 위치조절 기어부(3000)가 고성 설치된다. The wooden post body 1100 is coupled with one end of a cylindrical shape having different diameters connected to each other, and the cylindrical shape of a large diameter is provided with a circular bracket (flange) at the lower end, and is selected on the ground using bolts and nuts, etc. The position adjustment gear part 3000 is installed in a fixed position at the upper end of the small-diameter cylindrical shape.

나무기둥몸체부(1100)는 기둥 형상이 원통형상, 타원형상, 다양한 다각형상, 복합 기하학적 형상 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있고 그 외측면은 나무 형상으로 보이도록 하는 부착물이 설치, 부탁되거나 색상 처리될 수 있다. The wooden column body 1100 may be made of any one selected from among a cylindrical shape, an elliptical shape, a various polygonal shape, and a complex geometric shape, and the outer surface thereof may be installed, attached, or color treated to make it look like a tree. can

나노제어관리부(1200)는 나무기둥몸체부(1100)의 내부 일부분에 설치되고 주변의 환경을 측정하며 구성된 각 가능부를 제어와 감시하고 광케이블로 연결된 나노입자광촉매부(4000)를 광촉매 동작시킨다. The nano control management unit 1200 is installed in the inner part of the wooden column body 1100, measures the surrounding environment, controls and monitors each possible unit configured, and operates the photocatalytic nanoparticle photocatalyst unit 4000 connected by an optical cable.

나노제어관리부(1200)는 센서모듈부(1210), 인공나무제어부(1220), 자외선발생부(1230), 광섬유정합부(1240), 인공나무축전부(1250)를 포함하는 구성이다. 나노제어관리부(1200)의 각 센서는 최적의 기능과 효과를 위하여 필요한 위치에 설치될 수 있음은 매우 당연하다. The nano control management unit 1200 is configured to include a sensor module unit 1210 , an artificial tree control unit 1220 , an ultraviolet light generator 1230 , an optical fiber matching unit 1240 , and an artificial tree power storage unit 1250 . It is very natural that each sensor of the nano control management unit 1200 may be installed at a necessary position for optimal function and effect.

센서모듈부(1210)는 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 주변 대기의 미세먼지 농도와 현재 위치의 태양 고도와 주변의 밝기를 각각의 해당 센서를 이용하여 측정한다. The sensor module unit 1210 is installed in the inner part of the wooden column body and measures the concentration of fine dust in the surrounding atmosphere, the current position of the sun, and the brightness of the surroundings by using the respective sensors.

인공나무제어부(1220)는 나무기둥몸체부(1100)의 내부 일부분에 설치되며 센서모듈부(1210)에 접속하고 구성된 각 기능부에 해당 제어신호를 각각 출력하며 각각의 운용상태를 모니터링한다. The artificial tree control unit 1220 is installed in a portion of the interior of the tree column body 1100, is connected to the sensor module unit 1210, outputs corresponding control signals to each configured functional unit, respectively, and monitors each operation state.

자외선발생부(1230)는 나무기둥몸체부(1100)의 내부 일부분에 설치되고 인공나무제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 태양광 또는 자외선을 발생하여 출력한다. 자외선발생부(1230)는 필요에 의하여 적외선을 발생 출력하는 구성이 포함될 수 있다. 자외선발생부(1230)는 와트급 출력 이상의 백색광 다이오드로 이루어 질 수 있으며 바람직하게는 출력 5 와트(W)급 이상의 백색광 다이오드 2 개 이상으로 이루어진다. The ultraviolet generating unit 1230 is installed in an inner part of the wooden post body 1100 and generates and outputs sunlight or ultraviolet rays according to the corresponding control signal of the artificial tree control unit 1220 . The ultraviolet generating unit 1230 may include a configuration for generating and outputting infrared rays as needed. The UV generator 1230 may be formed of a white light diode having a watt-level output or higher, and preferably, includes two or more white light diodes having an output of 5 watts (W) or higher.

광섬유정합부(1240)는 나무기둥몸체부(1100)의 내부 일부분에 고정 설치되고 자외선발생부(1230)에서 발생된 자외선을 상기 나노입자광촉매부에 정합상태로 연결된 하나 이상 다수의 광케이블과 정합상태로 연결된다. 광케이블은 각 케이블당 지름이 0.1 내지 0.3 밀리미터 범위이며 바람직하게는 0.2 밀리미터를 사용하므로 백색광 또는 자외선의 전달이 원활하고 곡선 처리가 용이하다. The optical fiber matching unit 1240 is fixedly installed on the inner part of the wooden column body 1100 and matches the ultraviolet rays generated from the ultraviolet light generating unit 1230 with one or more optical cables connected to the nanoparticle photocatalyst in a matching state. is connected to The optical cable has a diameter in the range of 0.1 to 0.3 millimeters for each cable, and preferably 0.2 millimeters is used, so that the transmission of white light or ultraviolet light is smooth and curved processing is easy.

인공나무축전부(1250)는 나무기둥몸체부(1100)의 내부 일부분에 설치되며 인공나무제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 잎사귀태양광발전부(2000)에서 발전한 전력을 인가받고 축전하여 저장하며, 방전하여 해당 동작전원으로 공급한다. The artificial tree power storage unit 1250 is installed in a part of the interior of the tree pillar body 1100 and receives and stores the power generated by the leaf solar power generation unit 2000 according to the corresponding control signal of the artificial tree control unit 1220. It is discharged and supplied to the corresponding operating power source.

잎사귀태양광발전부(2000)는 인공나무몸체부(1000)의 상부 측면 일부분에 고정 설치되고 잎사귀 형상을 하며 상측면에 태양광발전판이 설치되는 하나 이상 다수로 이루어진다. The leaf solar power generation unit 2000 is fixedly installed on a portion of the upper side of the artificial tree body unit 1000, has a leaf shape, and consists of one or more solar panels installed on the upper side.

잎사귀태양광발전부(2000)는 잎사귀패널부(2100)와 나노태양전지부(2200)를 포함하는 구성이다. The leaf solar power generation unit 2000 is configured to include a leaf panel unit 2100 and a nano solar cell unit 2200 .

잎사귀패널부(2100)는 원형, 타원형, 별형, 마름모형, 삼각형을 포함하는 다각형, 기하학적형 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 형상을 하며 평판으로 이루어지고 나무기둥몸체부(1100)의 상부 측면 일부분에 곡선형상 연결가지로 연결 설치된다. The leaf panel part 2100 has any one or any one or more shapes selected from polygons, geometric shapes including circles, ovals, stars, rhombuses, and triangles, and is made of a flat plate, and a portion of the upper side of the wooden column body 1100 It is connected and installed with a curved connecting branch.

나노태양전지부(2200)는 잎사귀패널부(2100)의 태양을 향하는 상측면에 원형, 타원형, 별형, 마름모형, 삼각형을 포함하는 다각형, 기하학적형 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 형상을 하며 크기가 다른 하나 이상 다수가 고정 설치되고 발전된 전력을 인공나무제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 인공나무축전부(1250)에 인가하여 축전되고 저장되도록 한다. The nano solar cell unit 2200 has any one or any one or more shapes selected from polygons, geometric shapes including circular, oval, star, rhombus, and triangle on the upper side of the leaf panel unit 2100 facing the sun, and has a size One or more other is fixed and the generated power is applied to the artificial tree power storage unit 1250 according to the corresponding control signal of the artificial tree control unit 1220 to be stored and stored.

위치조절기어부(3000)는 인공나무몸체부(1000)의 상측 끝단 부분에 고정 설치되고 해당 제어신호에 의하여 평면의 360도 방향 중 선택된 어느 한 위치로 회동한다. The position adjustment gear part 3000 is fixedly installed on the upper end of the artificial tree body part 1000 and rotates to any one position selected from the 360 degree direction of the plane by the corresponding control signal.

위치조절기어부(3000)는 제 1 톱니모터어세이부(3100)와 제 2 톱니모터어세이부(3200)와 구형기어부(3300)와 회동고정베어링부(3400)와 연결막대부(3500)를 포함하는 구성이다. The position control gear unit 3000 includes a first toothed motor assembly unit 3100 and a second toothed motor assembly unit 3200 and a spherical gear unit 3300 and a rotation fixed bearing unit 3400 and a connecting rod unit 3500. is a configuration that

제 1 톱니모터어세이부(3100)는 나무기둥몸체부(1100)의 상측 끝단 일부분이면서 일직선 상의 어느 일부분에 하나가 고정 설치되거나 해당 중심선을 기준으로 대응되는 양측에 각각 하나씩 두 개가 고정 설치되며, 인공나무제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전 구동한다. The first toothed motor assembly part 3100 is a part of the upper end of the wooden column body 1100, and one is fixed to any part on a straight line, or two are fixedly installed, one on each side of the corresponding center line, and one on each side of the corresponding center line. According to the corresponding control signal of the tree control unit 1220, rotation is driven in the forward or reverse direction.

제 2 톱니모터어세이부(3200)는 나무기둥몸체부(1100)의 상측 끝단 일부분이면서 제 1 톱니모터어세이부(3100)가 설치된 일직선과 직교하는 일전선상의 어느 일부분에 하나가 고정 설치되거나 해당 중심선을 기준으로 대응되는 양측에 각각 하나씩 두 개가 고정 설치되며, 인공나무제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전 구동한다. The second toothed motor assembly part 3200 is a part of the upper end of the wooden column body 1100 and the first toothed motor assembly part 3100 is installed on any part of the line orthogonal to the straight line installed or fixed to the center line. Two are fixedly installed, one on each side corresponding to the reference, and are rotationally driven in the forward or reverse direction by the corresponding control signal of the artificial tree control unit 1220 .

제 1 톱니모터어세이부(3100)와 제 2 톱니모터어세이부(3200)는 각각 외측이 원형 톱니로 이루어지고, 내측 또는 일 측면에 회전모터 또는 스텝모터로 이루어지며 회전력 또는 토르크는 충분하게 출력하는 구성으로 설명한다. The first toothed motor assembly unit 3100 and the second toothed motor assembly unit 3200 are each made of circular teeth on the outside, and a rotation motor or step motor on the inside or one side, and the rotational force or torque is sufficiently output configuration is described.

구형기어부(3300)는 하반구 외주표면에 제 1 톱니모터어세이부(3100)에 대응되는 구성이며 대응되는 위치에 형성된 제 1 구형표면톱니부(3310)와 제 2 톱니모터어세이부(3200)에 대응되는 구성이며 대응되는 위치에 형성된 제 2 구형표면톱니부(3320)가 형성된 구성이다. The spherical gear part 3300 is a configuration corresponding to the first toothed motor assembly part 3100 on the outer peripheral surface of the lower hemisphere, and the first spherical surface toothed part 3310 and the second toothed motor assembly part 3200 formed in corresponding positions. A configuration corresponding to and a configuration in which the second spherical surface sawtooth portion 3320 formed at a corresponding position is formed.

제 1 구형표면톱니부(3310)와 제 2 구형표면톱니부(3320)는 구형기어부(3300)의 구형 표면을 따라 밖으로 돌출되는 것으로 도시되어 있으나 필요에 의하여 구형 표면을 따라 내부에 삽입된 형상으로 구성될 수 있음은 매우 당연하다. The first spherical surface toothed portion 3310 and the second spherical surface toothed portion 3320 are shown to protrude out along the spherical surface of the spherical gear portion 3300, but are inserted inside along the spherical surface as needed. It is very natural that it can be composed of

구형기어부(3300)는 제 1 톱니모터어세이부(3100)와 제 2 톱니모터어세이부(3200)의 상측부에 안착된 상태로 설치되고 구형상 외주면 하반구 부분에 제 1 톱니모터어세이부(3100)와 제 2 톱니모터어세이부(3200)의 해당 톱니에 각각 대응되는 톱니형상을 해당 직교선 상에 각각 돌출 형성하되 치겹합되도록 형성하며 제 1 톱니모터어세이부(3100)와 제 2 톱니모터어세이부(3200)의 각 구동에 의하여 360도 범위에서 회동하여 선택된 어느 하나의 위치로 이동된다. The spherical gear part 3300 is installed in a state seated on the upper side of the first toothed motor assembly part 3100 and the second toothed motor assembly part 3200, and the first toothed motor assembly part ( 3100) and the second toothed motor assembly part 3200, respectively, the tooth shape corresponding to the corresponding tooth is formed to protrude on the corresponding orthogonal line, but formed to be toothed, and the first toothed motor assembly part 3100 and the second toothed motor By each driving of the assay unit 3200, it is rotated in a 360 degree range and moved to any one selected position.

회동고정베어링부(3400)는 구형기어부(3300)의 톱니형상이 형성되지 아니한 상반구 부분에 접촉하고 구형기어부(3300)가 360도 범위에서 원활하게 회동하되 상측부 방향으로 이탈하지 않도록 고정시키는 구성이다. The rotation fixed bearing part 3400 is in contact with the upper hemisphere part in which the serration shape of the spherical gear part 3300 is not formed, and the spherical gear part 3300 rotates smoothly in a range of 360 degrees, but is fixed so as not to depart in the upper direction. It is a configuration that makes

회동고정베어링부(3400)는 구형기어부(3300)의 상반구와 접촉하는 사이에 윤활패드를 더 구비하여 구형기어부(3300)의 360도 범위 회동을 더욱 원활하게 할 수 있다. The rotation fixed bearing part 3400 may further include a lubricating pad between the spherical gear part 3300 and the upper hemisphere of the spherical gear part 3300 to further smooth the 360 degree rotation of the spherical gear part 3300 .

연결막대부(3500)는 구형기어부(3300)의 상반구 중앙 부분에 일측 끝단부분이 수직선상으로 고정설치되며 봉형상을 하고, 봉의 단면은 원형, 타원형, 별형, 다각형 중에서 선택된 어느 하나의 형상을 한다. The connecting rod part 3500 has one end part fixed in a vertical line to the central part of the upper hemisphere of the spherical gear part 3300 and has a rod shape, and the cross section of the rod is any one shape selected from a circle, an oval, a star, and a polygon do

회동고정베어링부(3400)는 구형기어부(3300)가 회동하되 상측부 방향으로 이탈하지 않도록 고정시키면서 연결막대부(3500)가 방해받지 않고 360도로 회동하도록 개구부가 형성된다. An opening is formed in the rotation fixed bearing part 3400 so that the spherical gear part 3300 rotates, but the connecting rod part 3500 rotates 360 degrees without being disturbed while fixing it so as not to depart in the upper direction.

나노입자광촉매부(4000)는 위치조절기어부(3000)의 상측 끝단 부분에 고정 설치되고 해당 제어신호에 의하여 나노입자 광촉매 물질을 분사하며 태양광 또는 자외선을 조사받고 주변 대기의 미세먼지와 오염물질을 분해한다. The nanoparticle photocatalyst unit 4000 is fixedly installed at the upper end of the position control gear unit 3000, sprays the nanoparticle photocatalytic material according to the control signal, is irradiated with sunlight or ultraviolet light, and removes fine dust and pollutants from the surrounding atmosphere. disassemble

나노입자광촉매부(4000)는 방패연몸체부(4100)와 광촉매블럭부(4200)와 나노입자배출부(4300)를 포함하는 구성이다. The nanoparticle photocatalyst unit 4000 is configured to include a shield smoke body unit 4100 , a photocatalyst block unit 4200 , and a nanoparticle discharge unit 4300 .

방패연몸체부(4100)는 위치조절기어부를 구성하는 연결막대부의 타측 끝단부분에 고정설치되고 방패연 형상을 한다. The shield kite body part 4100 is fixedly installed on the other end of the connecting rod constituting the positioning gear part and has a shield kite shape.

각각의 광촉매블럭부(4200)는 다수의 광촉매셀(4202)이 가로와 세로 방향이면서 균일한 간격으로 구비되는 정사각형상의 블록이며 각각의 광촉매셀(4202)은 태양광 또는 자외선의 조사에 의하여 주변의 미세먼지와 오염물질을 산화 또는 환원시켜 분해한다. Each photocatalyst block unit 4200 is a square block in which a plurality of photocatalytic cells 4202 are provided at uniform intervals in the horizontal and vertical directions. It decomposes by oxidizing or reducing fine dust and pollutants.

각 광촉매셀(4202)은 하나가 하나의 광촉매 기능을 하는 광촉매 장치 또는 광촉매로 이루어진 구성이다. Each photocatalyst cell 4202 is composed of a photocatalyst device or a photocatalyst, each serving as a photocatalyst.

즉, 방패연몸체부(4100)의 상측면 표면에는 다수의 광촉매블럭부(4200)를 가로와 세로 방향으로 각각 조밀하게 다수 고정 설치하며 인공나무몸체부(1000)의 광섬유정합부(1240)에 연결된 다수의 광섬유를 각각의 광섬유관통공(4201)과 정합 연결되도록 설치하여 태양광이 조사되는 시간에는 태양광에 의하여 광촉매로 작용하지만, 태앙광이 조사되지 않는 눈비가 오거나 흐린날, 야간 등의 경우에 해당 제어신호에 의하여 자외선발생부(1230)로부터 발생된 자외선을 광섬유를 통하여 인가(조사)받으며 이와 같이 인가(조사)받은 자외선에 의하여 광촉매로 작용하므로 주변의 미세먼지와 오염물질을 산화 또는 환원시켜 분해하는 작용을 연속적으로 진행한다. That is, a plurality of photocatalyst block parts 4200 are densely fixed and installed on the upper surface of the shield kit body part 4100 in the horizontal and vertical directions, respectively, and connected to the optical fiber matching part 1240 of the artificial tree body part 1000. A plurality of optical fibers are installed so as to be matched with each optical fiber through hole 4201, and act as a photocatalyst by sunlight during the time when sunlight is irradiated, but in the case of rain, snow, cloudy days, nights, etc. where sunlight is not irradiated UV generated from the UV generator 1230 according to the control signal is applied (irradiated) through the optical fiber and acts as a photocatalyst by the applied (irradiated) UV light, thereby oxidizing or reducing surrounding fine dust and pollutants. The decomposition action proceeds continuously.

나노입자배출부(4300)는 미세먼지 제거용액을 수용 보관하는 나노입자용액통(4310)과 나노입자용액통(4310)의 상측면 일부분에 설치되고 인공나노제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 솔레노이드 밸브가 동작하므로 나노입자용액통(4310)에 수용된 나노입자 산화티나늄 용액을 대기 중에 분사하는 나노입자분사노즐(4320)을 포함하는 구성이다. The nanoparticle discharge unit 4300 is installed on a portion of the upper side of the nanoparticle solution container 4310 and the nanoparticle solution container 4310 for receiving and storing the fine dust removal solution, and by the corresponding control signal of the artificial nano control unit 1220 Since the solenoid valve operates, it is configured to include a nanoparticle spray nozzle 4320 for spraying the nanoparticle titanium oxide solution accommodated in the nanoparticle solution container 4310 into the atmosphere.

이러한 미세먼지 제거용액은 직경 5 나노미터 이하 크기이며 인체에 영향을 미치지 않는 나노입자 산화티나늄 용액이 포함될 수 있다. This fine dust removal solution has a diameter of 5 nanometers or less and may include a nanoparticle titanium oxide solution that does not affect the human body.

나노입자배출부(4300)는 방패연몸체부(4100)의 각 귀퉁이 부분의 상측방향 일부분에 설치되고 인공나무몸체부(1000)의 인공나노제어부(1220)로부터 인가되는 해당 제어신호에 의하여 나노입자용액통(4310)에 수용된 나노입자 크기의 산화티타늄(TiO2) 용액을 주변에 분사한다. 이때 분사되는 산화티타늄 나노입자는 지름이 10 내지 5 나노미터 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값이다. 나노입자의 지름 값이 작을수록 표면적이 넓어지게 되므로 광촉매 분해 효과가 커진다. Nanoparticle discharge unit 4300 is installed in the upper direction part of each corner of the shield soft body part 4100, and the nanoparticle solution by the corresponding control signal applied from the artificial nano control part 1220 of the artificial tree body part 1000 The nanoparticle-sized titanium oxide (TiO2) solution accommodated in the barrel 4310 is sprayed around. At this time, the injected titanium oxide nanoparticles have a diameter of any one value selected from the range of 10 to 5 nanometers. The smaller the diameter value of the nanoparticles, the larger the surface area, so the photocatalytic decomposition effect increases.

도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법 순서도 이고, 도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 나노입자 크기 광촉매의 산화력과 환경개선 능력을 설명하는 도면이다. 6 is a flow chart of a method of operating a fine dust removal system using solar energy and a nanoparticle photocatalyst according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an oxidizing power and environment of a nanoparticle size photocatalyst according to an embodiment of the present invention It is a drawing explaining the improvement ability.

이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 상세히 설명하면 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법은 인공나무몸체부(1000)와 잎사귀태양광발전부(2000)와 위치조절기어부(3000)와 나노입자광촉매부(4000)를 포함하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법에 있어서, 인공나무몸체부에 의하여 운용을 시작하는 해당 제어명령 신호가 입력된 것으로 판단되면(S110), 태양광이 조사되는지 판단한다(S120). Hereinafter, when described in detail with reference to all the accompanying drawings, the method of operating a fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst is an artificial tree body unit 1000, a leaf solar power generation unit 2000, and a position control gear unit 3000 ) and the nanoparticle photocatalyst unit 4000, in the method of operating a fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst, when it is determined that the corresponding control command signal to start operation by the artificial tree body is input (S110), it is determined whether sunlight is irradiated (S120).

제 1 과정에서 태양광이 조사되는 것으로 판단되면(S120) 센서모듈부(1210)에 구비된 태양고도센서부를 구동하여 태양의 고도를 확인하고 위치조절기어부를 제어하여 나노입자광촉매부가 태양 방향을 향하도록 자세조절 제어 시킨다(S130). When it is determined that sunlight is irradiated in the first process (S120), the solar altitude sensor unit provided in the sensor module unit 1210 is driven to check the altitude of the sun, and the position control gear unit is controlled to direct the nanoparticle photocatalyst unit toward the sun. Posture adjustment control to do so (S130).

인공나무몸체부에 의하여 주변 대기의 미세먼지와 오염물질을 광촉매 분해하고(S140), 주변 대기 중의 미세먼지의 농도를 검출하여 기준값 이상인지를 판단한다(S150). The artificial tree body part photocatalytically decomposes fine dust and pollutants in the surrounding air (S140), and detects the concentration of fine dust in the surrounding air to determine whether it is greater than or equal to a reference value (S150).

제 3 과정에서 기준값 이상의 미세먼지 농도가 검출되면 나노입자광촉매부를 제어하여 나노입자의 산화티타늄을 대기 중으로 분사하고(S160) 제 1 과정(S120)으로 궤환하거나 종료로 진행한다(S170). When the concentration of fine dust greater than the reference value is detected in the third process, the nanoparticle photocatalyst is controlled to spray titanium oxide of nanoparticles into the atmosphere (S160), and the process returns to the first process (S120) or proceeds to the end (S170).

광촉매로 사용되는 재료에는 여러 가지가 있으나 산화티타늄이 포함됨은 매우 당연하다. There are many materials used as a photocatalyst, but it is very natural that titanium oxide is included.

한편, 첨부된 도 7 에서는 광촉매의 강력한 산화력 설명을 위한 도시도 이다. 즉, 휘발성유기화합물, 악취물질, 박테리아, 바이러스를 산화시켜 파괴하는 OH 라디칼, 오존, 과산화수소, 염소의 각 파괴력과 대비하였고 광촉매의 산화력이 더 우수하다는 것을 설명하고 있다. Meanwhile, FIG. 7 is a diagram for explaining the strong oxidizing power of a photocatalyst. In other words, it was compared with the destructive powers of OH radicals, ozone, hydrogen peroxide, and chlorine, which oxidize and destroy volatile organic compounds, odor substances, bacteria, and viruses, and it explains that the photocatalyst has better oxidizing power.

또한, 각종 곰팡이균, 세균, 바이러스, 집먼지 진드기, 유독물질, 냄새, 연기, 휘발성유기화합물, 알레르기 물질을 처리하는 환경개선 능력을 비교한 것이다. 즉, 알려진 헤파필터, 집진필터, 오존, 자외선, 공기청정기의 환경개선 능력과 광촉매의 환경개선 능력을 비교하여 광촉매가 전반적으로 모든 대상에서 우수한 환경개선 능력을 가지고 있음을 설명하고 있다. In addition, the environmental improvement ability of treating various molds, bacteria, viruses, house dust mites, toxic substances, odors, smoke, volatile organic compounds, and allergens was compared. In other words, by comparing the environmental improvement ability of known HEPA filters, dust collecting filters, ozone, ultraviolet rays, and air purifiers with the environmental improvement ability of photocatalysts, it is explained that photocatalysts generally have excellent environmental improvement abilities in all subjects.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. Although the present invention has been described in detail with respect to the described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims.

900 : 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템
1000 : 인공나무몸체부 1100 : 나무기둥몸체부
1200 : 나노제어관리부 1210 : 센서모듈부
1220 : 인공나무제어부 1230 : 자외선발생부
1240 : 광섬유정합부 1250 : 인공나무축전부
2000 : 잎사귀태양광발전부 2100 : 잎사귀패널부
2200 : 나노태양전지부 3000 : 위치조절기어부
3100 : 제 1 톱니모터어세이부 3200 : 제 2 톱니제어어세이부
3300 : 구형기어부 3310 : 제 1 구형표면톱니부
3320 : 제 1 구형표면톱니부 3400 : 회동고정베어링부
3500 : 연결막대부 4000 : 나노입자광촉매부
4100 : 방패연몸체부 4200 : 광촉매블럭부
4201 : 광섬유관통구 4300 : 나노입자배출부
4310 : 나노입자용액통 4320 : 나노입자분사노즐
900: Fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst
1000: artificial tree body part 1100: wooden column body part
1200: nano control management unit 1210: sensor module unit
1220: artificial tree control unit 1230: UV generating unit
1240: optical fiber matching unit 1250: artificial tree power storage unit
2000: leaf solar power generation unit 2100: leaf panel unit
2200: nano solar cell unit 3000: position control gear unit
3100: first tooth motor assembly unit 3200: second tooth control assembly unit
3300: spherical gear part 3310: first spherical surface tooth part
3320: first spherical surface tooth part 3400: rotation fixed bearing part
3500: connecting rod part 4000: nanoparticle photocatalyst part
4100: shield kit body part 4200: photocatalyst block part
4201: optical fiber through hole 4300: nano particle discharge part
4310: nano particle solution container 4320: nano particle injection nozzle

Claims (8)

지상의 지정된 특정 위치에 나무의 외관 형상으로 고정 설치되는 인공나무몸체부;
상기 인공나무몸체부의 상부 측면 일부분에 고정 설치되고 잎사귀 형상을 하며 상측면에 태양광발전판이 설치되는 하나 이상 다수의 잎사귀태양광발전부;
상기 인공나무몸체부의 상단 부분에 고정 설치되고 해당 제어신호에 의하여 평면의 360도 방향 중 선택된 어느 한 위치로 회동하는 위치조절기어부;
상기 위치조절기어부의 상측 끝부분에 고정 설치되고 해당 제어신호에 의하여 나노입자 광촉매 물질을 분사하며 태양광 또는 자외선을 조사받고 주변 대기의 미세먼지와 오염물질을 분해하는 나노입자광촉매부; 를 포함하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템.
An artificial tree body that is fixedly installed in the shape of a tree at a specific location on the ground;
One or more leaf photovoltaic power generation units that are fixedly installed on a portion of the upper side of the artificial tree body, have a leaf shape, and have a photovoltaic panel installed on the upper side;
a position control gear part fixed to the upper part of the artificial tree body part and rotating to any one position selected from among 360 degrees of the plane by a corresponding control signal;
a nanoparticle photocatalyst unit that is fixedly installed on the upper end of the position control gear unit and sprays a nanoparticle photocatalytic material according to a corresponding control signal, receives sunlight or ultraviolet light, and decomposes fine dust and pollutants in the surrounding atmosphere; A fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalysts, including:
제 1 항에 있어서,
상기 인공나무몸체부는
지름이 다른 원통형상의 각 일측 끝단이 연결된 상태로 결합되고 큰 지름의 원통형상은 하측 끝단에 원형 브라켓을 구비하여 지상에 고정 설치되며 작은 지름의 원통형상 상측 끝단에는 상기 위치조절 기어부가 설치되는 나무기둥몸체부;
상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 주변의 환경을 측정하며 구성된 각 가능부를 제어하고 광케이블로 연결된 상기 나노입자광촉매부를 광촉매 동작시키는 나노제어관리부; 를 포함하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템.
The method of claim 1,
The artificial tree body part
One end of a cylindrical shape with different diameters is connected in a state of being connected, a cylindrical shape with a large diameter is fixed to the ground with a circular bracket at the lower end, and the upper end of a cylindrical shape with a small diameter is a wooden column body in which the positioning gear unit is installed part;
a nano control management unit installed in an inner part of the wooden column body, measuring the surrounding environment, controlling each possible unit, and photocatalytically operating the nanoparticle photocatalyst connected by an optical cable; A fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalysts, including:
제 2 항에 있어서,
상기 나노제어관리부는
상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 주변 대기의 미세먼지 농도와 현재 위치의 태양 고도와 주변의 밝기를 각각 측정하는 센서모듈부;
상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되며 상기 센서모듈부에 접속하고 구성된 각 기능부에 해당 제어신호를 각각 출력하며 각각의 운용상태를 모니터링하는 인공나무제어부;
상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 태양광 또는 자외선을 발생하여 출력하는 자외선발생부;
상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되고 상기 자외선발생부에서 발생된 자외선을 상기 나노입자광촉매부에 정합상태로 연결된 하나 이상 다수의 광케이블과 정합상태로 연결되는 광섬유정합부;
상기 나무기둥몸체부의 내부 일부분에 설치되며 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 상기 잎사귀태양광발전부에서 발전한 전력을 인가받고 축전하여 저장하는 인공나무축전부; 를 포함하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템.
3. The method of claim 2,
The nano control management unit
a sensor module unit installed in an inner part of the wooden column body and measuring the concentration of fine dust in the surrounding atmosphere, the solar altitude of the current location, and the brightness of the surroundings, respectively;
an artificial tree control unit installed in an inner part of the wooden post body, connected to the sensor module unit, outputting a corresponding control signal to each configured functional unit, and monitoring each operation state;
an ultraviolet generating unit installed in an inner part of the wooden post body and generating and outputting sunlight or ultraviolet rays according to a corresponding control signal of the artificial tree control unit;
an optical fiber matching unit installed in an inner part of the wooden column body and connected to one or more optical cables connected to the nanoparticle photocatalyst in a matching state with the ultraviolet rays generated from the ultraviolet generating unit in a matching state;
an artificial tree power storage unit installed in an inner part of the tree post body and receiving, storing, and storing the power generated by the leaf solar power generation unit according to a corresponding control signal of the artificial tree control unit; A fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalysts, including:
제 2 항에 있어서,
상기 잎사귀태양광발전부는
원형, 타원형, 별형, 마름모형, 삼각형을 포함하는 다각형, 기하학적형 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 형상을 하며 평판으로 이루어지고 상기 나무기둥몸체부의 상부 측면 일부분에 곡선형상 연결가지로 연결 설치되는 잎사귀패널부;
상기 잎사귀패널부의 태양을 향하는 상측면에 원형, 타원형, 별형, 마름모형, 삼각형을 포함하는 다각형, 기하학적형 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 형상을 하며 크기가 다른 하나 이상 다수가 고정 설치되며 발전된 전력을 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 상기 인공나무축전부에 인가하는 나노태양전지부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템.
3. The method of claim 2,
The leaf solar power generation unit
A leaf which has any one or any one or more shapes selected from polygons including circles, ovals, stars, rhombuses, and triangles, and is made of a flat plate and connected to a portion of the upper side of the wooden column body with a curved connecting branch panel unit;
Power generated by having any one or more shapes selected from polygons and geometric shapes including circular, oval, star, rhombus, and triangle on the upper side facing the sun of the leaf panel part and having one or more different sizes fixedly installed a nano solar cell unit for applying to the artificial tree power storage unit according to the control signal of the artificial tree control unit; A fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst, characterized in that it comprises a.
제 4 항에 있어서,
상기 위치조절기어부는
상기 나무기둥몸체부의 상측 끝단 일부분이면서 일직선 상의 어느 일부분에 하나가 설치되거나 해당 중심선을 기준으로 대응되는 양측에 각각 하나씩 두 개가 설치되며 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 제 1 톱니모터어세이부:
상기 나무기둥몸체부의 상측 끝단 일부분이면서 상기 제 1 톱니모터어세이부가 설치된 일직선과 직교하는 일전선상의 어느 일부분에 하나가 설치되거나 해당 중심선을 기준으로 대응되는 양측에 각각 하나씩 두 개가 설치되며 상기 인공나무제어부의 해당 제어신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 제 2 톱니모터어세이부:
상기 제 1 톱니모터어세이부와 상기 제 2 톱니모터어세이부의 상측부에 안착된 상태로 설치되고 구형상 외주면 하반구 부분에 상기 제 1 톱니모터어세이부와 상기 제 2 톱니모터어세이부의 해당 톱니에 각각 대응되는 톱니형상을 해당 직교선 상에 각각 형성하되 치겹합하며 상기 제 1 톱니모터어세이부와 상기 제 2 톱니모터어세이부의 구동에 의하여 360도 범위에서 회동하는 구형기어부;
상기 구형기어부의 톱니형상이 형성되지 아니한 상반구 부분에 접촉하고 상기 구형기어부가 회동하되 상측부로 이탈하지 않도록 고정시키는 회동고정베어링부;
상기 구형기어부의 상반구 중앙 부분에 일측 끝단부분이 수직선상으로 고정설치되는 봉형상의 연결막대부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템.
5. The method of claim 4,
The positioning gear unit
As a part of the upper end of the wooden pole body, one is installed in any part on a straight line, or two are installed on each side corresponding to the center line based on the corresponding center line, and the artificial tree control unit rotates in the forward or reverse direction by the corresponding control signal. 1st toothed motor assembly part:
One is installed on any part of the line orthogonal to the straight line orthogonal to the straight line where the first toothed motor assembly part is installed while being a part of the upper end of the wooden post body part, or two are installed, one on each side corresponding to the center line, and the artificial tree A second toothed motor assay unit that rotates in the forward or reverse direction by the corresponding control signal of the control unit:
The first toothed motor assembly part and the second toothed motor assembly part are installed in a seated state on the upper side, and the corresponding teeth of the first toothed motor assembly part and the second toothed motor assembly part are installed on the lower hemisphere part of the spherical outer peripheral surface. A spherical gear unit that forms a tooth shape corresponding to each on a corresponding orthogonal line, but is toothed and rotates in a range of 360 degrees by driving the first toothed motor assembly unit and the second toothed motor assembly unit;
a rotation fixed bearing part which contacts the upper hemisphere part in which the serration of the spherical gear part is not formed and fixes the spherical gear part so as not to be separated from the upper part while the spherical gear part rotates;
a rod-shaped connecting rod having one end fixed in a vertical line to the central portion of the upper hemisphere of the spherical gear unit; A fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst, characterized in that it comprises a.
제 5 항에 있어서,
상기 나노입자광촉매부는
상기 위치조절기어부를 구성하는 연결막대부의 타측 끝단부분에 고정설치되고 방패연 형상을 하는 방패연몸체부;
상기 방패연몸체부에 2개 이상 다수가 고정 설치되며 상기 안공나무몸체부의 광섬유정합부에 연결된 다수의 광섬유를 광섬유관통공으로 정합 연결 설치하여 태앙광 또는 자외선에 조사에 의하여 주변의 미세먼지와 오염물질을 산화 또는 환원시켜 분해하는 광촉매블럭부;
상기 방패연몸체부의 각 귀퉁이 부분에 설치되고 상기 인공나무몸체부의 해당 제어신호에 의하여 나노입자 크기의 산화티타늄을 주변에 분사하는 나노입자배출부; 를 포함하여 이루어지는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템.
6. The method of claim 5,
The nanoparticle photocatalyst unit
a shield kit body part fixedly installed on the other end of the connecting rod constituting the position control gear part and having a shield kite shape;
Two or more are fixedly installed in the shield kit body part, and a plurality of optical fibers connected to the optical fiber matching part of the ophthalmic tree body are matched and connected through optical fiber through-holes to remove fine dust and pollutants from the surroundings by irradiation with sunlight or ultraviolet rays. a photocatalyst block for decomposition by oxidation or reduction;
a nano particle discharge unit installed at each corner of the shield soft body and spraying nano-sized titanium oxide around the artificial tree body according to a corresponding control signal; A system for removing fine dust using solar energy and nanoparticle photocatalysts, including:
인공나무몸체부와 잎사귀태양광발전부와 위치조절기어부와 나노입자광촉매부를 포함하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법에 있어서,
상기 인공나무몸체부에 의하여 운용을 시작하는 해당 제어명령 신호가 입력된 것으로 판단되면 태양광이 조사되는지 판단하는 제 1 과정;
상기 제 1 과정에서 태양광이 조사되는 것으로 판단되면 태양고도센서부를 구동하여 태양의 고도를 확인하고 상기 위치조절기어부를 제어하여 상기 나노입자광촉매부가 태양 방향을 향하도록 자세제어시키는 제 2 과정;
상기 인공나무몸체부에 의하여 주변 대기의 미세먼지와 오염물질을 광촉매 분해하고 주변 대기 중의 미세먼지의 농도를 검출하여 기준값 이상인지를 판단하는 제 3 과정;
상기 제 3 과정에서 기준값 이상의 미세먼지 농도가 검출되면 상기 나노입자광촉매부를 제어하여 나노입자의 산화티타늄을 대기 중으로 분사하고 상기 제 1 과정으로 궤환하거나 종료로 진행하는 제 4 과정; 을 포함하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법.
In the method of operating a fine dust removal system using solar energy and nanoparticle photocatalyst, including an artificial tree body, leaf photovoltaic power generation unit, position control gear unit, and nanoparticle photocatalyst unit,
a first process of determining whether sunlight is irradiated when it is determined that a corresponding control command signal to start operation by the artificial tree body is input;
a second process of controlling the attitude of the nanoparticle photocatalyst to face the sun by driving the solar altitude sensor unit to check the altitude of the sun and controlling the position control gear unit when it is determined that sunlight is irradiated in the first process;
a third process of photocatalytically decomposing fine dust and pollutants in the surrounding air by the artificial tree body part, detecting the concentration of fine dust in the surrounding air, and determining whether it is greater than or equal to a reference value;
a fourth process of controlling the nanoparticle photocatalyst to spray titanium oxide of nanoparticles into the atmosphere when the concentration of fine dust greater than or equal to the reference value is detected in the third process, and feeding back to or ending the first process; A method of operating a system for removing fine dust using solar energy and nanoparticle photocatalysts, including:
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 과정에서 태양광이 조사되지 않는 것으로 판단되면 상기 나노입자광촉매부를 초기위치로 자세조절하며 자외선을 발생시키고 광섬유를 통하여 상기 나노입자광촉매부에 인가하는 제 5 과정; 을 더 포함하는 태양광 에너지와 나노입자 광촉매를 이용한 미세먼지 제거 시스템 운용방법.

8. The method of claim 7,
a fifth step of adjusting the posture of the nanoparticle photocatalyst to an initial position when it is determined that sunlight is not irradiated in the first step, generating ultraviolet rays, and applying the nanoparticle photocatalyst through an optical fiber; A method of operating a fine dust removal system using solar energy and a nanoparticle photocatalyst further comprising a.

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