KR20210096418A - 이산화탄소 제거장치 - Google Patents

Abstract

이산화탄소 제거장치로서, 밀폐된 상온의 실내 공간에서 기능하고, 이산화탄소를 흡수하는 화학흡수제와, 상기 화학흡수제가 수용되는 용기와, 상기 화학흡수제에 여과되도록 이산화탄소를 포함하는 외부 공기를 상기 용기 안에 확산시키도록 구비되는 인입관을 포함하는 이산화탄소 흡수수단 및 상기 이산화탄소 흡수수단으로 인입되기 전에, 이산화탄소를 포함하는 외부 공기를 흡입하여 일정한 압축값을 가지도록 압축시키는 압력 변화수단을 포함하는 이산화탄소 제거장치를 제공한다.

Description

이산화탄소 제거장치{APPARATUS FOR REMOVING CARBON DIOXIDE}

본 발명은 이산화탄소(CO2) 제거 성능을 가진 장치에 관한 것이다.

이산화탄소 제거장치란, 이산화탄소가 포함된 공기를 화학 흡수제에 여과시켜 이산화탄소가 인위적으로 흡수 내지 제거되도록 기능하는 장치를 의미한다. 주로 화력 발전소 등에서 이산화탄소 배출량을 통제하기 위해 대규모로 설치하여 활용하고 있다.

종래의 이산화탄소 제거장치로는, 2015. 8. 12. 등록된 한국 등록특허 제10-1545604호(발명의 명칭 : 발전소 연도 가스의 이산화탄소 포집 방법 및 그 장치)(이하 '선행문헌'이라 한다)가 개시되어 있다. 그러나, 이는 발전소에 설치되는 고농도 대용량 이산화탄소 제거를 위한 장치로서 이산화탄소가 포함된 가스를 고온으로 가열하는 수단 등이 요구되어 일반적인 실내 공간의 이산화탄소 농도 개선을 위해 활용하기에는 비용과 규모 측면에서 적절하지 않다. 즉, 상기 선행문헌은 현실적으로 상온의 저농도 이산화탄소 환경에 설치하여 운용되기 어렵다.

이와 같이, 종래의 이상화탄소 제거장치는 밀폐된 실내 공간의 이산화탄소 농도를 개선하기 위한 수단으로 한계가 있다. 집안의 미세먼지를 제거하기 위해 공기청정기 등을 가동하면서 실내를 밀폐시키는 경우가 많은데, 이때 이산화탄소의 기준 농도를 상회하는 경우가 발생하게 된다. 특히, 실내 공간 중에서도 공부 또는 취침을 위한 가정용 공간은 이산화탄소 농도의 작은 변화가 집중도 등에 영향을 크게 미치기 때문에 이를 제어할 필요성이 크다.

본 발명은 상온의 저농도 이산화탄소 환경에 최적화된 이산화탄소 제거장치를 제공하되, 특히 밀폐된 실내 공간에서 이산화탄소 농도가 신속히 기준치 이하로 유지되도록 기능하는 개인용 내지 가정용 이산화탄소 제거장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 이산화탄소를 흡수하는 화학흡수제와, 상기 화학흡수제가 수용되는 용기와, 상기 화학흡수제에 여과되도록 이산화탄소를 포함하는 외부 공기를 상기 용기 안에 확산시키도록 구비되는 인입관을 포함하는 이산화탄소 흡수수단 및 상기 이산화탄소 흡수수단으로 인입되기 전에, 이산화탄소를 포함하는 외부 공기를 흡입하여 일정한 압축값을 가지도록 압축시키는 압력 변화수단을 포함하되, 상기 이산화탄소 흡수수단 및 압력 변화수단은, 밀폐된 상온의 실내 공간에서 기능하도록, 독립적인 구조물로 구현되거나, 다른 기계장치의 일 부분으로 부설된 구조물로 구현되도록 구비된다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 압력 변화수단과 전기적으로 연결되고, 상기 압력 변화수단에 의해 압축되는 공기의 압축값을 조절하도록 구비되는 제어수단을 포함하되, 상기 제어수단은, 독립적인 구조물로 구현되거나, 다른 기계장치의 일 부분으로 부설된 구조물로 구현되도록 구비된다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 외부 공기의 이산화탄소 농도를 감지하여 그 농도값을 상기 제어부에 제공하는 이산화탄소 감지센서를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 이산화탄소 흡수수단에서 배출되는 공기의 배출량을 조절하도록 구비된다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 압력 변화수단, 이산화탄소 흡수수단 및 제어수단은, 하우징의 내부에 구비된다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 압력 변화수단을 통해 이산화탄소 흡수를 가속화시킴으로써 상온의 실내 환경을 신속히 기준치 이하의 이산화탄소 농도 환경으로 변환시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 압력 변화수단의 압력값을 적절히 제어함으로써 화학흡수제의 종류와 농도에 따른 최적 흡수율, 시간의 흐름에 따른 흡수속도 저하 현상을 극복하고 안정적으로 이산화탄소 흡수량과 흡수속도가 유지될 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 이산화탄소 제거장치를 적용하여 구조화된 모습을 구체적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치와 관련하여 이산화탄소 압력요소에 따른 흡수율 관계를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치와 관련하여 시간 흐름에 따른 흡수속도의 변화를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치를 나타낸 것이다.

이를 참조하면, 본 발명은 이산화탄소 제거장치(10)에 관한 것으로서, 압력 변화수단(110) 및 이산화탄소 흡수수단(120)을 포함한다.

여기서, 이산화탄소 제거를 위한 '장치(apparatus)'라 함은, 후술할 도 2의 실시예와 같이 이산화탄소 제거 기능을 수행하는 독립적인 구조물을 포함하는 것은 물론이고, 공기청정기와 같은 다른 목적의 기계장치의 일 부분으로서 부설된 구조물까지 포함할 수 있다.

상기 압력 변화수단(110)은, 본 장치의 흡입부(210)로 인입된 일정 농도의 이산화탄소가 포함된 공기를 압축시키는 압축기(compressor)를 포함한다. 상기 압력 변화수단(110)에 의해 압축된 공기는 연결부(220)에 의해 상기 이산화탄소 흡수수단(120)으로 공급되도록 구비된다.

상기 이산화탄소 흡수수단(120)은, 상기 압력 변화수단(110)을 통과하여 변화된 압력을 지닌 공기를 화학 작용을 통해 이산화탄소 만을 제거 내지 흡수하도록 기능한다.

구체적으로, 상기 이산화탄소 흡수수단(120)은, 일 실시예로서, 용기(121), 화학 흡수제(122), 인입관(123) 및 배출관(124)을 포함할 수 있다.

상기 용기(121)는 폐쇄된 내부 공간을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 용기는 후술할 인입관(123), 배출관(124)의 배치 및 흡수공간 등을 고려하여 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.

상기 용기(121)에는 이산화탄소용 화학 흡수제(122)가 다수 수용됨으로써 이를 통과하는 공기의 이산화탄소가 흡수 내지 제거될 수 있다. 상기 이산화탄소용 화학 흡수제(122)는, 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소칼륨(NHCO3), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산칼륨(K2CO3) 등이 적어도 하나 이상 포함될 수 있다.

상기 인입관(123)은 상기 압력 변화수단(110)을 통과한 일정 압력의 공기가 상기 용기(121) 내로 인입되도록 구비된다.

구체적으로, 상기 인입관(123)은 상기 용기(121)의 중심부에 위치됨으로써 공기가 용기 안에서 효율적으로 확산될 수 있게 된다. 또한 상기 인입관(123)은 상기 용기(110) 내에서 일정한 거리만큼 연장되어 단부가 형성됨으로써 용기(110) 안에 구비된 상기 화학 흡수제(122)와의 접촉이 극대화될 수 있다.

상기 배출관(124)은, 상기 인입관(123)을 통해 나온 공기가 상기 화학 흡수제(122)를 통과하여 수렴하는 위치에 구비될 수 있다. 즉, 상기 배출관(124)은 상기 인입관(123)으로부터 상기 화학 흡수제(122)를 일부 또는 전부 통과함으로써 이산화탄소가 제거된 공기가 외부로 배출되도록 구비된다. 상기 배출관(124)은 연결부(240)를 통해 본 장치의 배출부(230)로 연결될 수 있다.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치(10)는, 이산화탄소가 포함된 공기를 인입시키기 전에 압력에 변화를 가함으로써 이산화탄소 제거 속도를 가속화시킬 수 있게 된다. 즉, 통상의 공기보다 높은 압력 값을 지닌 압축 공기를 이산화탄소 흡수수단에 인입시킴으로써 화학흡수제의 반응 속도를 높일 수 있게 된다.

이와 같이, 압력 변화수단(110)을 통해 공기를 압축한 후 이산화탄소를 흡수시킴으로써, 상온의 저농도 이산화탄소 환경에서도 효과적으로 이산화탄소 제거할 수 있게 된다. 다시 말해, 상온의 저농도 이산화탄소 환경을 지닌 밀폐된 가정용 공간의 이산화탄소 농도를 제어할 수 있는 수단이 마련될 수 있다. 예를 들어, 본 발명인 이산화탄소 제거장치를 종래의 공기청정기에 부착하거나 공기청정기의 일 부분으로 부설함으로써 이산화탄소 농도가 개선된 쾌적한 실내 공기를 제공할 수 있게 된다.

또한, 도 1의 실시예를 참조하면, 본 발명인 이산화탄소 제거장치(10)는, 상기 압력 변화수단(110)과 전기적으로 연결되어 이산화탄소 공기의 압력값을 조절하는 제어수단(130)를 포함할 수 있다(도 1에서 점선 표시는 전기적 연결을 의미한다).

이에 따라, 본 발명인 이산화탄소 제거장치(10)의 이산화탄소 흡수율(흡수량) 내지 흡수속도가 일정한 값을 지니도록 안정적으로 제어할 수 있게 된다. 즉, 상기 제어수단(130)에 의해, 상기 압력 변화수단(110)의 초기 압력값 또는 시간에 따른 압력값이 변화하도록 제어함으로써, 화학흡수제의 종류 내지 수량 등에 맞추어 이산화탄소 흡수율을 최적화하고, 시간의 흐름에 따라 이산화탄소 흡수속도가 저하되는 화학흡수제의 고유한 화학적 성질을 보완하여 일정한 흡수속도가 유지할 수 있게 된다. 화학흡수제의 이산화탄소 흡수속도 내지 흡수율의 기본적인 원리는 도 3 내지 도 4를 참조하여 뒤에서 자세히 설명한다.

또한, 도 1의 실시예를 참조하면, 본 발명인 이산화탄소 제거장치(10)는, 외부 공기의 이산화탄소 농도를 감지할 수 있는 이산화탄소 감지센서(140)를 더 포함할 수 있다. 이산화탄소 감지센서(140)를 구비함으로써, 상기 제어수단(130)를 통해 외부 이산화탄소 농도에 대응하여 이산화탄소 흡수율 내지 흡수속도를 제어할 수 있게 된다. 즉, 주변 이산화탄소 농도에 맞추어 이산화탄소 흡수율을 최적화할 수 있는 수단이 마련된다.

또한, 도 1의 실시예를 참조하면, 본 발명인 이산화탄소 제거장치(10)는, 상기 배출관(124)과 배출부(230) 사이에 레귤레이터(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 레귤레이터(150)가 구비됨으로써, 이산화탄소가 제거된 공기의 배출량을 조절하고 필요에 따라 물리적 개폐를 제어할 수 있게 된다. 또한 상기 레귤레이터(150)는 상기 제어수단(130)에 전기적으로 연결됨으로써(도면 미도시), 본 발명인 이산화탄소 제거장치(10)의 작동 여부 내지 이산화탄소 공기 배출량이 상기 압력 변화수단(110)의 압력값과 함께 일괄적으로 제어받을 수 있으며, 이에 장치의 온오프(on/off) 및 배출량까지 고려한 최적화된 실내 공기가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명인 이산화탄소 제거장치(10)는, 일 실시예로서, 이산화탄소 공기의 유량을 제어하기 위한 MFC(mass flow controller)를 포함할 수 있다. 상기 MFC는 상기 제어수단(130)와 전기적으로 연결됨으로써, 이산화탄소 흡수속도 내지 흡수율을 제어함에 있어 이산화탄소 공기의 유량을 변수로 삼을 수 있게 된다.

도 2는 도 1의 이산화탄소 제거장치를 적용하여 구조화된 모습을 구체적으로 나타낸 것이다.

이를 참조하면, 본 실시예는, 압력 변화수단(110)으로서 압축기를 포함하고, 압력 변화수단(110)에 의해 압축된 공기의 이산화탄소가 제거되도록 기능하는 이산화탄소 흡수수단(120)을 포함한다. 또한, 본 실시예는, 압력 변화수단(110)과 전기적으로 연결되어 이산화탄소 공기의 압력값을 조절하는 제어수단(130)를 포함하고, 외부 이산화탄소 농도값을 제어수단(130)에 제공하여 이에 대응하도록 구비되는 이산화탄소 감지센서(140)를 포함한다.

상기 압력 변화수단(110), 이산화탄소 흡수수단(120) 및 제어수단(130)가 내부에 구비되는 하우징(300)이 형성된다. 이산화탄소 감지센서(140)는 하우징(300)에 구비되되, 하우징(300) 외부에 부착되어 제어수단(130)에 외부 이산화탄소 농도값을 전기적 연결을 통해 제공하면서도, 사용자가 쉽게 주변 환경의 이산화탄소 농도값을 인지할 수 있도록 디스플레이를 포함하며, 디스플레이는 하우징(300)의 일면에 부착되도록 구비된다. 이에 사용자는 이산화탄소 감지센서(140)의 디스플레이를 통해 주변 이산화탄소 농도를 직관적으로 쉽게 인식할 수 있게 된다.

하우징(300)의 내부에 압력 변화수단(110), 이산화탄소 흡수수단(120) 및 제어수단(130) 등이 구비되어 원활히 기능하도록, 하우징(300)의 일면에는 흡입부(210)가 마련되어 외부 이산화탄소 공기를 압력 변화수단(110)에 공급하고, 하우징(300)의 내부에는 압력 변화수단(110)과 이산화탄소 흡수수단(120)을 이어주어 압축 공기가 전달하도록 형성되는 연결부(220)와, 이산화탄소 흡수수단(120)에 의해 이산화탄소가 제거된 공기가 다시 외부 환경으로 배출되도록 하우징(300)의 일면에는 배출부(230)가 마련된다.

본 실시예와 같이, 흡입부(210)와 배출부(230)는 하우징(300)의 동일한 일면에 마련됨으로써, 본 발명인 이산화탄소 제거장치(10)가 다른 목적의 기계장치(예를 들어, 공기청정기)의 일 부분으로서 부설되는 경우, 흡입부(210)와 배출부(230)가 마련된 하우징(300)의 일면만 노출되도록 구비되더라도 원활히 이산화탄소 제거 기능을 수행할 수 있게 된다.

본 실시예에 대해 이산화탄소 공기의 흐름에 따라 설명하면 다음과 같다. 하우징(300)의 일면에 마련된 흡입부(210)를 통해 외부 이산화탄소 공기가 흡입되면, 먼저 하우징(300)의 내부에 구비된 압력 변화수단(110)을 통해 일정한 압력값을 가지도록 압축되고, 이러한 압축 공기는 연결부(220)를 통해 이산화탄소 흡수수단(120)으로 공급되어 이산화탄소가 제거된 다음, 하우징(300)의 일면에 마련된 배출부(230)를 통해 다시 외부로 배출된다.

하우징(300)의 내부에는 압력 변화수단(100)의 압력값을 제어하는 제어수단(130)가 구비된다. 상기 제어수단(130)는 배출부(230)에서 나오는 공기의 품질을 일정하게 유지하도록 기능한다. 즉, 이산화탄소 흡수수단(120)의 흡수율(흡수량) 내지 흡수속도가 고정된 값을 가지도록 압력 변화수단(100)의 초기 압력값과 시간에 따른 압력의 변화값을 조절한다.

이 때, 하우징(300)에 마련된 이산화탄소 감지센서(140)는 외부 공기의 이산화탄소 농도를 감지하여 하우징(300)의 내부에 구비된 제어수단(130)에 그 값을 전달하며, 작동 시간 내지 화학흡수제의 종류 등의 다른 요소들과 함께 압력 변화수단(110)의 압력값을 결정하는데 영향을 미치게 된다.

이와 같이, 이산화탄소 제거수단 및 인입하는 공기의 압력요소를 제어하는 수단 등을 하우징(300) 안에 구조화함으로써, 이산화탄소 제어가 필요한 공간에 독립적으로 설치하거나 다른 목적의 기계장치(예를 들어, 공기청정기)에 부착하기 용이해진다.

이와 같이, 본 발명에 따른 이산화탄소 제거장치는 이산화탄소 제거가 요구되는 공간에 적시에 작동시켜 활용할 수 있게 된다. 특히, 상온의 저농도 이산화탄소 환경이 지배하는 집안 실내에도 용이하게 설치됨으로써, 이산화탄소의 기준 농도를 상회하는 밀폐된 공간의 실내 공기의 질을 효과적으로 개선시킬 수 있게 된다.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 제거장치와 관련하여 이산화탄소 흡수율 내지 흡수속도를 보여주는 그래프이다. 도 3은 이산화탄소 압력요소에 따른 흡수율 관계를 나타낸 것이고, 도 4는 시간 흐름에 따른 흡수속도의 변화를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 본 그래프는 이산화탄소 흡수수단(120)의 화학 흡수제(122)를 탄산나트륨(Na2CO3)로 하고 그 농도를 5%로 한정한 조건 하에서, 이산화탄소(CO2)의 평형부분압(세로축) 및 화학흡수제의 이산화탄소 흡수율 또는 흡수량(가로축)의 관계를 나타낸 것이다. 본 그래프에 따르면, 화학 흡수제(122)는 이산화탄소 공기의 압력요소에 따라 흡수율이 변화하며, 대체로 이산화탄소 공기의 압력이 증가할수록 흡수율이 비례하여 증가됨을 확인할 수 있다.

나아가, 이산화탄소 화학 흡수제(122)는 그 종류(탄산나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산칼슘 등)이나 농도(5%, 10%, 15% 등)에 따라 이산화탄소 흡수율이 상이한 값을 가진다. 즉, 화학 흡수 제(1220)의 종류와 농도값에 따라 최적의 이산화탄소 흡수가 구현될 수 있는 각각의 압력값이 존재하며, 이산화탄소 공기가 그 압력값에 이르면 실내 환경에 맞추어 이산화탄소 농도를 신속히 최적화시킬 수 있게 된다.

이에, 본 발명은 이산화탄소 흡수수단(120)의 화학 흡수제(122)의 종류와 양 등을 고려하여, 제어수단(130)를 통해 압력 변화수단(110)를 제어함으로써, 목적으로 삼는 이산화탄소 흡수율(흡수량)을 달성할 수 있게 된다.

또한, 제어수단(130)를 통해 압력 변화수단(110)의 압력값을 조절함으로써, 흡수 가능한 이산화탄소 총량이 증가될 수 있고, 이에 이산화탄소 흡수수단(120)에 사용되는 화학 흡수제(122)의 수명을 극대화함으로써, 비용과 유지관리 측면에서 유리해진다.

한편, 본 그래프는 이산화탄소 압력요소와 흡수율 또는 흡수량의 관계를 더욱 명확히 확인하기 위하여 온도요소와 관련하여 섭씨 약 40도의 조건 하에서 수행하였고, 이에 상온(섭씨 20도 내지 30도)과 아주 유사한 온도 조건 하에서 이산화탄소 제거가 원활히 수행될 수 있으면서 압력요소가 이산화탄소 흡수율 또는 흡수량에 일정한 영향을 미친다는 사실도 확인할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 그래프는 이산화탄소 흡수수단(120)의 화학 흡수제(122)를 탄산나트륨(Na2CO3)로 하고 그 농도를 5%로 한정한 조건 하에서, 시간의 흐름(가로축)에 따른 이산화탄소 흡수속도(기울기)의 관계를 나타낸 것이다. 본 그래프에 따르면, 위 한정 조건 하에서 이산화탄소 제거를 수행한지 30분이 경과하면서 그래프의 기울기가 점진적으로 완만해지며, 이산화탄소 흡수속도가 저감되는 것을 확인할 수 있다.

이에, 이산화탄소 흡수수단(120)의 화학 흡수제(122)의 고유한 화학적 성질에 따른 이산화탄소 흡수속도 저하 현상을 고려하여, 제어수단(130)를 통해 압력 변화수단(110)를 제어함으로써, 목적으로 삼는 이산화탄소 흡수속도가 시간이 흘러도 일정한 값이 유지되도록 조절할 수 있다.

한편, 본 그래프는 시간에 따른 이산화탄소 흡수속도의 관계를 더욱 명확히 확인하기 위하여 온도요소와 관련하여 섭씨 약 40도의 조건 하에서 수행하였고, 이에 상온(섭씨 20도 내지 30도)과 아주 유사한 온도 조건 하에서 화학 흡수제의 고유한 성질에 따라 이산화탄소 흡수속도 저감에 영향을 미친다는 사실을 확인할 수 있다.

이처럼, 본 발명인 이산화탄소 제거장치는, 위에서 설명한 도 3 내지 도 4에서 확인되는 화학적 원리에 기초하여, 압력 변화수단을 통해 이산화탄소 공기의 압력값을 증가시켜 이산화탄소 흡수를 가속화시킴으로써 신속히 상온의 실내 환경을 기준치 이하의 이산화탄소 농도 환경으로 변환시킬 수 있으며, 나아가 그 압력값을 적절히 제어함으로써 화학흡수제의 종류와 농도에 따른 최적 흡수율, 시간의 흐름에 따른 흡수속도 저하 현상을 극복하고 안정적으로 이산화탄소 흡수량과 흡수속도가 유지될 수 있도록 기능한다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명하다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10 : 이산화탄소 제거장치
110 : 압력 변화수단
120 : 이산화탄소 흡수수단
130 : 제어수단
140 : 이산화탄소 감지센서
150 : 레귤레이터
210 : 흡입부
220, 240 : 연결부
230 : 배출부
300 : 하우징

Claims (5)

1. 이산화탄소 제거장치로서,
   이산화탄소를 흡수하는 화학흡수제와, 상기 화학흡수제가 수용되는 용기와, 상기 화학흡수제에 여과되도록 이산화탄소를 포함하는 외부 공기를 상기 용기 안에 확산시키도록 구비되는 인입관을 포함하는 이산화탄소 흡수수단; 및
   상기 이산화탄소 흡수수단으로 인입되기 전에, 이산화탄소를 포함하는 외부 공기를 흡입하여 일정한 압축값을 가지도록 압축시키는 압력 변화수단을 포함하되,
   상기 이산화탄소 흡수수단 및 압력 변화수단은,
   밀폐된 상온의 실내 공간에서 기능하도록, 독립적인 구조물로 구현되거나, 다른 기계장치의 일 부분으로 부설된 구조물로 구현되는 이산화탄소 제거장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 압력 변화수단과 전기적으로 연결되고, 상기 압력 변화수단에 의해 압축되는 공기의 압축값을 조절하도록 구비되는 제어수단을 포함하되,
   상기 제어수단은, 독립적인 구조물로 구현되거나, 다른 기계장치의 일 부분으로 부설된 구조물로 구현되는 이산화탄소 제거장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   외부 공기의 이산화탄소 농도를 감지하여 그 농도값을 상기 제어부에 제공하는 이산화탄소 감지센서를 포함하는 이산화탄소 제거장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 이산화탄소 흡수수단에서 배출되는 공기의 배출량을 조절하도록 구비되는 레귤레이터를 포함하는 이산화탄소 제거장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 압력 변화수단, 이산화탄소 흡수수단 및 제어수단은, 하우징의 내부에 구비되는 이산화탄소 제거장치.

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