KR20210157822A - 식물을 이용한 공기 정화 시스템 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따르면 식물을 이용한 공기 정화 시스템은, 식물 화분(pot)이 탈부착 가능한 식물부; 및 외부로부터 공기를 유입하고, 유입된 공기가 상기 식물부를 통과하여 외부로 토출되도록 공기를 유동시키는 공기 조화부를 포함할 수 있다.
Description
이하의 설명은 식물을 이용한 공기 정화 시스템에 관한 것이다.
현재 한국의 공기청정기 판매량은 약 300만대 이상으로, 공기청정기 보급률은 60%에 다다를 것으로 전망하고 있다. 건강에 대한 가치가 상승함에 따라 공기 청정기 시장 또한 성장세가 가파르며 앞으로 건강에 대한 가치를 채울 수 있는 제품이 각광받을 것으로 예상된다.
일반적으로 공기청정기는 저렴한 가격대비 성능이 뛰어나지만 이산화탄소 및 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)를 제거할 수 없다는 단점이 존재하였다. 여기서, 휘발성 유기 화합물이란, 대기 중에서 질소산화물과 공존하면 햇빛의 작용으로 광화학반응을 일으켜 오존 및 팬(PAN: 퍼옥시아세틸 나이트레이트) 등 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학 스모그를 유발하는 물질을 통틀어 일컫는 말이다. 이는 대기 오염 물질이며 발암성을 지닌 독성 화학물질로서 광화학산화물의 전구물질이기도 하다. 또한 지구온난화의 원인 물질이며 악취를 일으키기도 한다.
황사, 미세먼지 및 휘발성 유기화합물(VOCs) 등 각종 대기 오염 물질에 의한 실내 공기질 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 공기 정화 시스템에 대한 요구가 지속적으로 증대되고 있다.
본 발명의 목적은 황사, 미세먼지 및 휘발성 유기화합물(VOCs) 등 각종 대기 오염 물질에 의한 실내 공기질 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 공기 정화 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따르면 식물을 이용한 공기 정화 시스템은, 식물 화분(pot)이 탈부착 가능한 식물부; 및 외부로부터 공기를 유입하고, 유입된 공기가 상기 식물부를 통과하여 외부로 토출되도록 공기를 유동시키는 공기 조화부를 포함할 수 있다.
상기 식물부는, 복수 개의 서브 식물부를 포함하고, 상기 복수 개의 서브 식물부는 각각, 상기 식물 화분이 삽입 가능한 포트가 형성된 거치 플레이트; 및 상기 거치 플레이트의 하측에 위치하고, 상기 식물 화분의 적어도 일부가 물에 잠길 수 있도록 물을 수용하는 물받이를 포함할 수 있다.
상기 거치 플레이트 및 상기 물받이 사이의 공간은, 상기 포트와, 상기 공기 조화부로부터 토출되는 공기가 유입되는 유입구를 제외한 나머지 부분이 폐쇄되도록 형성됨으로써, 상기 공기 조화부에서 토출된 공기는, 상기 거치 플레이트 및 상기 물받이 사이의 증발 공간으로 유입되고, 유입된 공기가 상기 증발 공간으로부터 상기 포트를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
상기 유입구의 면적은, 상기 포트의 면적보다 크게 형성됨으로써, 상기 증발 공간 내에서 가압된 공기가 상기 포트를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
상기 물받이는, 내부에 물을 수용하기 위한 수용벽을 포함하고, 상기 수용벽 중 상기 유입구 측에 위치하는 부분에는, 상기 포트를 향하여 절곡되는 절곡부가 형성될 수 있다.
상기 물받이는, 내부에 물을 수용하기 위한 수용벽을 포함하고, 상기 수용벽의 바닥부에는, 상기 복수 개의 서브 식물부 중 하측에 인접하게 위치하는 서브 식물부의 상기 거치 플레이트까지 연장 형성되어, 상호 인접한 서브 식물부 사이로 공기가 유통되는 것을 차단하는 연결부가 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 서브 식물부는, 상기 식물부의 전방에 상하 방향으로 배열되고, 상기 공기 조화부는 상기 식물부의 측면에 배치되고, 유입된 공기를 상기 식물부의 후방에 구비되는 후방 공간으로 토출하고, 상기 후방 공간에 유입된 공기는 상기 복수 개의 서브 식물부를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
상기 공기 조화부 및 상기 식물부 사이에는, 공기가 유통 가능한 적어도 하나 이상의 토출구가 형성된 구획판이 구비되고, 상기 식물을 이용하는 공기 정화 시스템은, 상기 공기 조화부의 공기 토출량을 제어할 수 있는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 구획판을 기준으로, 상기 공기 조화부에 배치될 수 있다.
상기 식물을 이용하는 공기 정화 시스템은, 물을 저장하기 위한 수조부; 상기 수조부로부터 상기 물받이로 물을 공급하기 위한 공급 유로; 및 상기 물받이로부터 상기 수조부를 향하여 직접적으로 또는 간접적으로 물을 회수하기 위한 회수 유로를 더 포함할 수 있다.
상기 공기 조화부는, 외부로부터 흡입되는 공기의 상류 측에 형성되어, 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 공기 흡입 홀이 형성된 흡입판; 상기 공기 흡입 홀을 통과한 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거하기 위한 필터; 및 상기 필터의 후류 측에 위치하고, 상기 식물부를 향하여 토출되는 공기의 유동을 형성하기 위한 송풍 팬을 포함할 수 있다.
상기 물받이는, 내부에 물을 수용하기 위한 수용벽; 및 상기 수용벽에 의해 둘러 쌓인 공간 내에 설치되고, 상기 수용벽의 나머지 부분보다 낮은 높이를 가짐으로써, 상기 물받이의 내부에 수용된 물이 일정한 수위를 초과할 정도로 물이 공급되면, 초과하여 공급된 양의 물이 상기 회수 유로로 흐르도록 하는 가이드 격벽을 포함할 수 있다.
상기 회수 유로는, 상기 수용벽에 의해 둘러 쌓인 공간 중 상기 가이드 격벽을 기준으로 상기 식물 화분이 위치하는 공간의 반대편에 위치한 공간에 연결될 수 있다.
상기 회수 유로는, 상기 복수 개의 서브 식물부 중 상측에 위치한 서브 식물부로부터 하측에 위치한 서브 식물부로 물을 안내하는 연결 유로; 및 상기 복수 개의 서브 식물부 중 어느 하나의 서브 식물부에 수용된 물이, 다른 서브 식물부를 바이패스하여, 직접적으로 상기 수조부로 흐르도록 안내하는 바이패스 유로를 포함하고, 상기 연결 유로 및 상기 바이패스 유로는, 상기 가이드 격벽을 기준으로 서로 반대편에 설치될 수 있다.
상기 복수 개의 서브 식물부는, 상하 방향으로 배열되고, 상기 회수 유로는, 상기 복수 개의 서브 식물부 중 상측에 위치한 서브 식물부로부터 하측에 위치한 서브 식물부로 물을 안내하는 연결 유로를 포함하고, 상기 공급 유로는, 상기 복수 개의 서브 식물부 중 가장 상측에 위치하는 서브 식물부의 물받이로 물을 공급함으로써, 상기 복수 개의 서브 식물부 각각의 물받이는 상측에서부터 하측으로 배열된 순서에 따라 순차적으로 물이 충진될 수 있다.
상기 복수 개의 서브 식물부 중 적어도 하나 이상의 서브 식물부는, 하측으로 인접한 서브 식물부에 체결 또는 분리 가능한 제 1 체결부; 및 상측으로 인접한 서브 식물부에 체결 또는 분리 가능한 제 2 체결부를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 서브 식물부는 서로 체결되어 하나의 기둥을 형성하고, 상기 복수 개의 서브 식물부는 각각, 상기 하나의 기둥을 기준으로 적어도 어느 한쪽으로 길게 연장된 형상을 가질 수 있다.
상기 공급 유로는, 상기 수조부로부터 상기 하나의 기둥의 내부를 따라서 상측으로 연장되는 메인 유로; 및 상기 메인 유로로부터 분지되어 상기 복수 개의 서브 식물부 각각의 물받이로 물을 공급하는 분지 유로를 포함할 수 있다.
상기 식물을 이용한 공기 정화 시스템은, 상기 공기 조화부 및 상기 수조부를 수용하는 베이스; 및 상기 베이스로부터 상측으로 연장되는 적어도 하나 이상의 기둥을 더 포함하고, 상기 복수 개의 서브 식물부는, 상하 방향으로 배열되도록 상기 적어도 하나 이상의 기둥에 연결되고, 상기 적어도 하나 이상의 기둥을 통하여, 상기 복수 개의 서브 식물부의 내부 공간 및 상기 베이스의 내부 공간이 서로 연통되고, 상기 적어도 하나 이상의 기둥에, 상기 공급 유로 또는 상기 회수 유로가 배치될 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 기둥은, 상기 공기 조화부의 연직 방향에 위치하며, 상기 공기 조화부로부터 토출되는 공기를 상측으로 안내하는 제 1 기둥; 및 상기 수조부의 연직 방향에 위치하며, 상기 수조부로부터 공급되는 물을 상측으로 안내하고, 상기 복수 개의 서브 식물부로부터 회수되는 물을 하측으로 안내하는 제 2 기둥을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 흡기된 공기가 먼저 필터부를 통과하고, 다음으로 식물부를 통과하면서, 다단계에 걸쳐 정화 작용을 함으로써, 공기질 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 식물부가 공기 흡입측이 아닌 토출측에 마련되어, 정화 효율을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 식물부는 특정 수위를 유지토록 하는 물받이에 잠기도록 설치되어, 하이드로볼 등의 토양기반재와, 숯 등의 활성탄이 물에 적셔진 상태를 유지하여, 식물 뿌리에 수분을 공급할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 추가적인 필터를 제공하지 않고도, 물받이에 담긴 물의 지속적인 증발을 통하여, 유통되는 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 절개선 Ⅱ-Ⅱ를 따라서 절개한 단면도이다.
도 3은 도 1의 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라서 절개한 단면도 및 부분 확대도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 식물 화분의 분해 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 블록도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 정면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 서브 식물부의 사시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 정면도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 측면도이다.
도 12은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1의 절개선 Ⅱ-Ⅱ를 따라서 절개한 단면도이다.
도 3은 도 1의 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라서 절개한 단면도 및 부분 확대도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 식물 화분의 분해 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 블록도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 정면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 서브 식물부의 사시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 정면도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 측면도이다.
도 12은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 절개선 Ⅱ-Ⅱ를 따라서 절개한 단면도이고, 도 3은 도 1의 절개선 Ⅲ-Ⅲ을 따라서 절개한 단면도 및 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템(1)은, 일반적인 공기 청정기에 비하여, 이산화탄소 및 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 시각적으로 보이는 식물들을 통하여, 사용자의 정서적인 안정감도 향상시킬 수 있다. 공기 정화 시스템(1)은, 식물부(11), 복수 개의 식물 화분(12), 공기 조화부(13), 수조부(15) 및 제어부(19)를 포함할 수 있다.
식물부(11)에는, 복수 개의 식물 화분(12)이 탈부착 가능하게 배치될 수 있다. 식물을 성장 정도 및 상태에 따라서, 개별 식물 화분(12)을 교체함으로써, 식물의 관리상의 편의성을 증진시킬 수 있다. 예를 들어, 식물부(11)는, 공기 조화부(13)의 측방에 위치할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 공기 조화부(13)의 다른 측방에 또 다른 식물부(11)를 추가 배치함으로써, 하나의 공기 조화부(13)를 이용하여, 복수 개의 식물부(11)로 공기를 공급하는 것이 가능하다. 예를 들어, 식물부(11)는, 수조부(15)의 상방에 위치할 수 있다. 이와 같은 배치에 의하면, 식물부(11)로부터 낙하하는 물이 쉽게 수조부(15)로 안내될 수 있으므로, 수조부(15) 및 식물부(11) 사이에 물이 순환하는 구조를 보다 간단하게 제공할 수 있다. 식물부(11)는, 복수 개의 서브 식물부(111), 광원(112) 및 후방 공간(113)을 포함할 수 있다.
복수 개의 서브 식물부(111)는, 식물부(111)의 전방에 상하 방향으로 배열될 수 있다. 복수 개의 서브 식물부(111)는 각각, 거치 플레이트(1111), 물받이(1113) 및 유입구(1115)를 포함할 수 있다.
거치 플레이트(1111)에는, 식물 화분(12)이 삽입 가능한 포트(1111a)가 형성될 수 있다. 포트(1111a)의 테두리부는, 식물 화분(12)의 플랜지부를 지지할 수 있다. 거치 플레이트(1111)는, 예를 들어, 전방으로 일정한 각도로 기울어진 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 형상에 의하면, 식물 화분(12)을 보다 용이하게 탈부착 할 수 있고, 상하로 인접한 한 쌍의 거치 플레이트(1111) 사이의 공간만으로 식물의 생장 공간이 제한되는 것을 방지할 수 있으면서도, 식물부(11)의 전면이 식물로 풍성해 보이도록 할 수 있다.
물받이(1113)는, 거치 플레이트(1111)의 하측에 위치하고, 식물 화분의 적어도 일부가 물에 잠길 수 있도록 물을 수용할 수 있다. 물받이(1113)는, 내부에 물을 수용하기 위한 수용벽(11131, 도 5 참조)을 포함할 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 수용벽(11131)이 물받이(1113)의 외관의 일부를 형성할 수도 있으나, 이와 달리, 물받이(1113)의 외관을 형성하는 케이스가 별도로 존재하고, 해당 케이스의 내부에 수용벽(11131)이 별도로 구비될 수도 있음을 밝혀 둔다.
예를 들어, 수용벽(11131)의 바닥부에는, 복수 개의 서브 식물부(111) 중 하측에 인접하게 위치하는 서브 식물부(111)의 거치 플레이트(1111)까지 연장 형성되는 연결부(11131a)가 형성될 수 있다. 연결부(11131a)에 의하면, 상호 인접한 한 쌍의 서브 식물부(111) 사이로 공기가 유통되는 것을 차단할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 공기 조화부(13)로부터 토출된 공기가, 식물 화분(12)을 통하여 필터링되지 않고, 외부로 직접적으로 토출되는 것을 방지함으로써, 필터링 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 필요에 따라서, 식물부(11, 도 3 참조)의 일측, 예를 들면, 최상측에 서브 식물부(111, 도 1 참조)가 생략된 바이패스 구멍(미도시)이 형성될 수도 있다. 바이패스 구멍에 의하면, 공기 조화부(13)로부터 토출된 공기가 서브 식물부(111)를 통과하는 과정에서 발생되는 압력 손실을 줄여줄 수 있으므로, 높은 풍량 또는 풍속으로 공기를 토출시킬 수 있다. 또한, 바이패스 구멍의 주변에 방향 물질을 배치시킬 수도 있다.
수용벽(11131) 중 공기가 유입되는 유입구(1115, 도 3 참조) 측에 위치하는 부분에는, 포트(1111a)를 향하여 절곡되는 절곡부(11131b)가 형성될 수 있다. 다시 말하면, 절곡부(11131b)는, 수용벽(11131) 중 유입구(1115) 쪽 단부에 위치하는 부분으로, 공기가 토출되는 방향을 향하여 절곡된 형상을 가질 수 있다. 절곡부(11131b)에 의하면, 경사지게 삽입되는 식물 화분(12)의 측방을 지지함으로써, 식물 화분(12)이 안정적으로 거치되게 할 수 있다. 또한, 절곡부(11131b)의 형상에 의하면, 물받이(1113)에 수용된 물이 증발되어 형성되는 수증기가 후방 공간(113)으로 역류하는 문제를 줄여주는 효과도 기대할 수 있다.
유입구(1115)는, 공기 조화부(13)로부터 토출되는 공기가 후방 공간(113)을 거쳐서 유입되는 구멍이다. 예를 들어, 거치 플레이트(1111) 및 물받이(1113) 사이의 공간은, 포트(1111a)와, 유입구(1115)를 제외한 나머지 부분이 폐쇄되도록 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 공기 조화부(13)에서 토출된 공기는, 거치 플레이트(1111) 및 물받이(1113) 사이의 공간으로 유입된 후, 포트(1111a)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
한편, 상술한 공간에는, 물받이(1113)에 수용된 물이 증발되어, 다습한 공기가 존재하게 된다. 이와 같은 관점에서, 상술한 공간을 "증발 공간"이라고 지칭할 수 있다. 증발 공간은 내부에 포함된 수분에 의해 미세 먼지 등의 대기 오염 물질을 걸러내는 기능을 수행할 수 있으므로, 하나의 필터로써 기능하게 된다. 따라서, 증발 공간은, 식물 화분(12)을 통과하기 전에 공기를 미리 필터링 시킬 수 있고, 이와 같이 수분에 의해 포집된 대기 오염 물질은 물받이(1113)에 수용된 물으로 낙하하여 제거될 수 있다. 대기 오염 물질이 선행하여 제거되는 만큼, 식물 화분(12)에 의한 정화 능력을 확보할 수 있으므로, 결과적으로, 전체 공기 정화 시스템(1)의 정화 능력을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 유입구(1115)의 면적은, 포트(1111a)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 이와 같이, 입구 보다 출구가 좁은 유로의 구조를 갖는 증발 공간에 의하면, 증발 공간 내에서 공기가 가압되고, 가압된 공기가 빠른 속도로 외부로 배출되면서, 물받이(1113)에 담긴 물의 증발 속도를 증대시킬 수 있다.
광원(112)은, 식물부(11)의 전방에 배치되어, 무드등으로 기능하거나, 식물 화분(12)의 생장에 도움이 되는 빛을 방출하거나, 및/또는 제어부(19)에 의해 제어되어 사용자에게 특정한 정보를 알리는 빛을 방출할 수 있다. 광원(112)은, 서브 식물부(111)의 하측, 예를 들면, 물받이(1113)의 하면에 배치될 수 있다. 이와 같은 배치에 의하면, 별도로 광원(112)을 설치하기 위한 브라켓 등의 지지 구조물 없이도, 하측으로 인접하게 배치된 서브 식물부(111) 상에 거치되는 식물 화분(12)에 빛을 공급할 수 있다.
후방 공간(113)은, 식물부(11)의 후방에 구비될 수 있다. 공기 조화부(13)로부터 후방 공간(113)에 유입된 공기는, 복수 개의 서브 식물부(111)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 예를 들어, 후방 공간(113)에는, 공기 조화부(13)의 토출구(138)로부터, 서브 식물부(111)의 유입구(1115)까지 공기의 유동을 방해하는 격벽이 존재하지 않을 수 있다. 다시 말하면, 후방 공간(113)은, 격벽에 의해 구획되지 않는 하나의 공간일 수 있다. 후방 공간(113)에 의하면, 복수 개의 서브 식물부(111)에서 증발되는 공기가 직접적으로 공기 조화부(13)로 유입되는 것을 방지하는 버퍼 공간으로써 기능할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 것처럼, 토출구(138)를 통해 후방 공간(113)으로 유입되는 공기의 흐름 방향이, 후방 공간(113)으로부터 토출되는 공기의 흐름 방향과 수직하게 마련되면, 서브 식물부(111)의 좌측 및 우측 중 어느 한 쪽으로 편향하여 공기가 토출되는 문제를 줄여줄 수 있다. 다시 말하면, 서브 식물부(111) 중 공기 조화부(13)로부터 가까운 쪽으로 공기가 편향하여 토출되는 문제를 줄여줌으로써, 전체 공기 조화 시스템(1)에서 토출되는 공기의 균일도를 향상시킬 수 있다.
공기 조화부(13)는, 외부로부터 공기를 유입하고, 유입된 공기가 식물부(11)를 통과하여 외부로 토출되도록 공기를 유동시킬 수 있다. 공기 조화부(13)는, 흡입판(131), 필터(133), 송풍 팬(135), 공기질 감지 센서(137), 토출구(138) 및 디스플레이(139)를 포함할 수 있다.
흡입판(131)은, 공기 조화부(13)의 외면의 일부를 형성하는 부분으로써, 외부로부터 흡입되는 공기의 상류 측에 형성되는 공기 흡입 홀을 구비할 수 있다. 흡입판(131)에 의하면, 공기 흡입 홀의 직경보다 큰 이물질이 공기 조화부(13)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
필터(133)는, 흡입판(131)의 공기 흡입 홀을 통과한 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거할 수 있다. 필터(133)는, 미세 먼지 등의 미세한 입자를 제거하기 위한 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air filter, HEPA filter) 등을 포함할 수 있다. 필터(133)에 의하면, 식물부(11)로 토출되는 공기의 질을 향상시킴으로써, 식물부(11)에 의한 필터링 효과를 보다 증대시킬 수 있다.
송풍 팬(135)은, 필터(133)의 후류 측에 위치하고, 식물부(11)를 향하여 토출되는 공기의 유동을 형성할 수 있다. 송풍 팬(135)은, 예를 들어, 도 1에 도시되는 공기 조화부(13)의 길이 방향을 따라서, 복수 개 배치되어 복수 개의 서브 식물부(111)를 통하여 공기가 균등하게 토출되도록 할 수 있다. 송풍 팬(135)은, 도 2에 도시되는 것처럼, 후방 공간(113)을 통하여 식물부(11)의 측방으로 공기를 공급할 수 있다. 예를 들어, 식물부(11)가 공기 조화부(13)의 양쪽에 위치할 경우, 양쪽으로 각각 공기를 공급할 수 있도록, 복수 개의 송풍부(135) 및 복수 개의 토출구(138)가 마련될 수 있다.
공기질 감지 센서(137)는, 미세 먼지 등 대기 오염 물질의 수준을 감지하여, 제어부(19)로 전달할 수 있다. 공기질 감지 센서(137)는, 예를 들어, 공기 조화부(13)의 내부에 설치될 수 있으며, 이와 달리, 공기 조화부(13)의 외부나, 식물부(11) 또는 수조부(13)의 내외부에도 설치될 수 있다는 점을 밝혀 둔다. 반대되는 기재가 없는 이상 공기질 감지 센서(137)는, 통상의 기술자에게 널리 알려진 어떠한 수단이라도 가능하며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
토출구(138)는, 공기 조화부(13) 및 식물부(11) 사이를 구획하는 구획판(P)에 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 토출구(138)는, 송풍 팬(135)의 개수 및 위치에 대응하도록, 구획판(P)의 상하 방향으로 복수 개 이격 형성될 수 있다. 구획판(P) 및 토출구(138)에 의하면, 송풍 팬(135)에 의하여 식물부(11)로 토출되는 공기의 압력 손실은 최소화하면서도, 식물부(11)로부터 공기 조화부(13)로 공기가 역류하는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 식물부(11) 주변의 다습한 공기가 유입되어, 공기 조화부(13)의 내부에 구비되는 각종 전자 부품들을 손상시키는 문제를 방지할 수 있다.
디스플레이(139)는, 식물부(11), 공기 조화부(13), 수조부(15) 또는 주변 공기질의 상태에 대한 시각적인 정보를 사용자에게 출력할 수 있다. 예를 들어, (i) 식물부(11)에서 물을 순환되는 시키는 유로의 개폐 상태나, (ii) 미세 먼지를 포함한 각종 대기 오염 물질의 수준, 현재 온도 및 습도, 또는 현재의 송풍량 등에 대한 정보나, (iii) 수조부(15)에 수용된 물의 수위에 대한 정보 등을 사용자에게 알려줄 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(139)는, 도 1에 도시된 것처럼 공기 조화부(13)의 전면에 설치될 수 있으나, 이는 하나의 예시에 불과하며, 공기 조화부(13)가 아닌, 식물부(11) 또는 수조부(15)에도 설치될 수 있다는 점을 밝혀 둔다.
수조부(15)는, 식물부(11)에 공급하기 위한 물을 저장하는 공간으로써, 식물부(11)의 일측, 예를 들면, 하측에 위치할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 식물부(11)와 순환되는 물의 경로를 보다 줄여줄 수 있다. 수조부(15)는, 물 주입부(153) 및 수위 체크 윈도우(155)를 포함할 수 있다.
물 주입부(153)는, 수조부(15)의 내부에 물을 충진시킬 수 있는 서비스 홀이다. 물 주입부(153)는, 예를 들어, 사용자가 물을 쉽게 충진할 수 있도록, 수조부(15)의 상부에 형성될 수 있다.
수위 체크 윈도우(155)는, 수조부(15)의 물 주입부(153)를 개방하지 않고도, 외부에서 수조부(15)에 저장된 물의 양을 확인할 수 있는 투명한 부분이다. 수위 체크 윈도우(155)는, 예를 들어, 수조부(15)의 전면 또는 측면에 상하 방향으로 길게 형성될 수 있다.
제어부(19)는, 공기 조화부(13)의 공기 토출량 및/또는 식물부(11)의 물의 순환 등을 제어할 수 있다. 제어부(19)는, 예를 들어, 구획판(P)을 기준으로 공기 조화부(13)에 배치됨으로써, 서브 식물부(111)로부터 증발되는 다습한 공기가 제어부(19)로 유입되어, 제어부(19)를 손상시키는 문제를 방지할 수 있다. 제어부(19)에 대한 구체적인 설명은 도 6을 통하여 후술하기로 한다.
이상 상술한 구조에 의하면, 외부로부터 흡입되는 공기는, (i) 흡입판(131)에 의해 1차적으로 정화되고, (ii) 필터(133)에 의해 2차적으로 정화되고, (iii) 거치 플레이트(1111) 및 물받이(1113) 사이의 증발 공간에서 증발된 수분에 의해 3차적으로 정화되고, (iv) 식물 화분(12)의 내부에 적셔진 상태로 제공되는 수용된 토양 기반재 및 활성탄과, 식재된 식물의 뿌리에 의해 4차적으로 정화될 수 있다. 특히, 식물 화분(12)에 의하면, 기존의 공기 청정기와 달리, 이산화탄소 및 휘발성 유기 화합물(VOCs)까지 제거할 수 있다. 또한, 설계된 바와 같이, 식물 화분(12)에 의한 정화 작용을 가장 마지막에 수행되게 하고, 다른 정화 기능들이 선행하여 다단계로 수행되도록 함으로써, 이산화탄소 및 휘발성 유기 화합물의 제거 효율을 월등하게 향상시킬 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 식물 화분의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 식물 화분(12)은, 식물이 식재되는 부분으로써, 화분 베이스(121) 및 화분 커버(122)를 포함할 수 있다.
화분 베이스(121)는, 하이드로볼 등의 토양기반재와, 숯 등의 활성탄을 수용할 수 있다. 토양기반재 및 활성탄은, 수분을 머금어서, 그에 접촉되는 식물의 뿌리에 수분 및 양분을 제공하는 한편, 이와 접촉하여 통과하는 공기에 포함된 대기 오염 물질을 포집하는 기능을 한다. 화분 베이스(121)의 상부는 개구되고, 측면 및 하면에는, 내부로 물 받이(1113)의 물이 유입되게 하는 복수 개의 구멍이 형성될 수 있다.
화분 커버(122)는, 화분 베이스(121)의 상부의 적어도 일부를 차폐하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 화분 커버(122)는, 화분 베이스(121)에 탈부착 가능하게 마련될 수 있다. 화분 베이스(121)는, 지지 플레이트(1221) 및 고정 레그(1222)를 포함할 수 있다.
지지 플레이트(1221)는, 거치 플레이트(1111)로부터 식물 화분(12)을 꺼낼 때, 화분 베이스(121)의 내부에 수용된 토양기반재 등이 유실되는 것을 방지할 수 있다.
고정 레그(1222)는, 지지 플레이트(1221)의 하면으로부터 돌출되는 부분으로, 화분 베이스(121)의 내부에 수용된 토양 기반재 등의 사이에 삽입됨으로써, 화분 커버(122)가 화분 베이스(121)에 대하여 이탈되지 않게 할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
도 5를 참조하면, 공기 정화 시스템(1)은, 복수 개의 서브 식물부(111) 및 수조부(15) 사이에서 순환하는 물을 안내하기 위한 공급 유로(17) 및 회수 유로(18)를 포함할 수 있다. 공급 유로(17) 및 회수 유로(18)는, 예를 들어, 식물부(11)의 후방에 위치하는 후방 공간(113, 도 2 참조) 상에 설치될 수 있다.
공급 유로(17)는, 수조부(15)로부터 물받이(1113)로 공급되는 물을 안내할 수 있다. 공급 유로(17)는, 예를 들어, 복수 개의 서브 식물부(111) 중 가장 상측에 위치한 서브 식물부(111)의 물받이(1113)로 물을 공급하고, 하측 방향으로 배치된 서브 식물부(111)로 순차적으로 물이 공급될 수 있다. 다시 말하면, 복수 개의 서브 식물부(111) 각각의 물받이(1113)는, 상측에서부터 하측으로 배열된 순서에 따라 순차적으로 물이 충진될 수 있다.
회수 유로(18)는, 물받이(1113)로부터 수조부(15)를 향하여 직접적으로 또는 간접적으로 회수되는 물을 안내할 수 있다. 회수 유로(18)는, 연결 유로(181) 및 바이패스 유로(182)를 포함할 수 있다.
연결 유로(181)는, 복수 개의 서브 식물부(111) 중 상측에 위치한 서브 식물부(111)로부터 하측에 위치한 서브 식물부(111)로 물을 안내할 수 있다. 한편, 본원에 표현된 "유로"란 유체가 흐르는 길을 의미하는 것으로, 반드시 도 5등에 도시된 것처럼, 유체를 감싸는 배관 등이 존재하여야 하는 것은 아님을 밝혀 둔다. 예를 들어, 상호 인접한 2개의 서브 식물부(111) 각각의 물받이(1113)가 상하 방향으로 상호 오버랩되게 설치될 경우, 상측의 물받이(1113)의 바닥부에 천공된 구멍이 연결 유로(181)로 기능할 수 있을 것임을 통상의 기술자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.
바이패스 유로(182)는, 복수 개의 서브 식물부(111) 중 어느 하나의 서브 식물부(111)에 수용된 물이, 다른 서브 식물부(111)를 바이패스하여, 직접적으로 수조부(15)로 흐르도록 안내할 수 있다. 바이패스 유로(182) 상에는, 바이패스 유로(182)의 연통 상태를 전환시킬 수 있는 밸브(1821)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 밸브(1821)는, 사람이 직접 조절할 수 있는 수동식 개폐 밸브일 수도 있고, 제어부(19)에 의해 자동으로 조작될 수 있는 전자식 개폐 밸브일 수도 있다. 예를 들어, 밸브(1821)는, 각각의 물받이(1113)의 숫자에 대응하여 복수 개로 마련될 수 있다. 밸브(1821)는 정상 동작시에 폐쇄된 상태를 유지하고, 내부 점검 및 교체 등이 요구될 때 개방됨으로써, 각각의 물받이(1113)에 수용된 물이 신속하게 배출되도록 할 수 있다.
수조부(15)는, 공급 유로(17)로 물을 공급하기 위한 펌프(151)와, 내부에 수용된 물의 수위를 감지하기 위한 수위 감지 센서(157)를 포함할 수 있다.
수위 감지 센서(157)는 예를 들어, 온/오프 형태로 유체의 접촉 여부를 감지함으로써, 특정 수위를 초과했는지 여부를 감지하는 센서일 수 있다. 이 경우, 수위 감지 센서(157)는, 다양한 수위를 감지하기 위하여 수조부(15)의 높이 방향을 따라서 복수 개로 설치될 수 있다. 다른 예로, 레이저 거리 센서 등과 같이, 수조부(15) 내부에서 연속적으로 변화하는 수위를 감지하는 센서일 수도 있다. 한편, 상술한 방식 이외에도 통상의 기술자에게 알려진 다양한 방식의 센서가 적용될 수 있다는 점을 밝혀 둔다.
복수 개의 서브 식물부(111)에 구비되는 물받이(1113)는, 내부에 물을 수용하기 위한 수용벽(11131)과, 수용벽(11131)에 의해 둘러 쌓인 공간 내에 설치되는 가이드 격벽(11132)을 포함할 수 있다.
가이드 격벽(11132)은, 수용벽(11131)의 나머지 부분보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 물받이(1113)의 내부에 수용된 물이 일정한 수위를 초과할 정도로 물이 공급되면, 초과하여 공급된 양의 물은 다른 부분이 아닌 가이드 격벽(11132)을 넘어서 흐르도록 한다. 여기서, 가이드 격벽(11132)을 넘어서 흐르는 물은, 회수 유로(18)를 통하여, 그 하측에 위치하는 다른 서브 식물부(111)의 물받이(1113)로 안내될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 전자적인 센서 또는 제어 수단을 구비하지 않고도, 각각의 물받이(1113)에 일정한 수위의 물이 충진될 수 있다.
또한 나아가, 상측에 위치하는 물받이(1113)로부터 하측에 위치하는 물받이(1113)까지 순차적으로 일정한 수위의 물이 충진될 수 있으므로, 지속적인 물의 증발에 따라서, 식물부(11)를 순환하는 전체 물의 양이 부족해지는 경우에도, 최소한 상측에 위치하는 물받이(1113)에는 충분한 물이 공급될 수 있다. 다시 말하면, 수조부(15)에 충분한 물이 공급되지 못한 상황에서, 가장 하측에 위치한 서브 식물부(111)의 식물부터 시들게 된다. 결과적으로, 수조부(15)의 물이 부족한 경우라도, 식물부(11)의 전체 식물이 시들어 버리는 문제를 방지하고, 최하측에 위치하는 서브 식물부(111)의 식물의 상태를 통해 사용자가 이를 확인할 수 있으므로, 최하측에 위치하는 서브 식물부(111)의 식물 화분(12)만 교체함으로써, 전체 공기 조화 시스템(1)의 관리의 편의성 및 효율을 증대시킬 수 있다.
가이드 격벽(11132)이 구비되는 경우, 회수 유로(18) 중 연결 유로(181)는, 수용벽(11131)에 의해 둘러 쌓인 공간 중 가이드 격벽(11132)을 기준으로 식물 화분(12)이 위치하는 공간의 반대편에 위치한 공간에 연결될 수 있다. 또한, 바이패스 유로(182)는, 가이드 격벽(11132을 기준으로, 연결 유로(181)의 반대편에 설치될 수 있다. 이와 같은 구조를 통하여, 가이드 격벽(11132)이 존재하더라도, 물받이(1113)의 물을 수조부(15)로 직접적으로 배출할 수 있게 된다.
도 6은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템(1)은, 입력부(I) 및 출력부(O)를 포함할 수 있다.
입력부(I)는, 사용자로부터 소정의 명령을 입력받을 수 있는 매체를 의미하며, 예를 들어, 디스플레이(139) 상의 터치 패널이나, 공기 정화 시스템(1) 상에 구비된 물리적인 조작 버튼이나, 스마트폰 등 원격으로 정보를 입력받을 수 있는 사용자 단말기 등을 포함할 수 있다.
출력부(O)는, 다양한 감각을 통하여 사용자가 인지할 수 있는 형태로 정보를 출력할 수 있는 매체를 의미하며, 제어부(19)로부터 전달받은 다양한 정보, 예를 들면, 수조부(15)의 수위 또는 대기 오염 물질의 수준 등을 출력할 수 있다. 출력부(O)는, 예를 들어, 디스플레이(139) 상의 화면이나, 광원(112)이나, 공기 정화 시스템(1) 상에 구비된 스피커나, 스마트폰 등 원격으로 정보를 출력할 수 있는 사용자 단말기 등을 포함할 수 있다.
제어부(19)는, 수위 감지 센서(157), 공기질 감지 센서(137) 및 사용자 인터페이스(I)로부터 수신된 정보에 기초하여, 송풍 팬(135), 펌프(151), 밸브(1821) 및 출력부(O)를 제어할 수 있다.
제어부(19)는, 수위 감지 센서(157)로부터 입력받은 정보에 기초하여, 수조부(15)의 물이 설정 수위보다 낮은 것으로 판단되면, 출력부(O)를 통하여 사용자에게 물이 부족하다는 정보를 전달할 수 있다. 예를 들어, 제어부(19)는 광원(112)의 색상을 변경하거나, 점멸하는 방식 등으로 이를 전달할 수 있다.
제어부(19)는, 공기질 감지 센서(137)로부터 입력받은 정보에 기초하여, 공기의 질이 설정 수준보다 떨어지는 것으로 판단되면, 송풍 팬(135)의 회전수를 증가시킴으로써, 송풍량을 증가시키거나, 펌프(151)의 출력을 높임으로써 식물부(11)를 순환하는 물의 순환량을 증가시킬 수 있다.
제어부(19)는, 입력부(I)로부터 동작 중지 명령 등 물받이(1113)의 물을 모두 배출시키는 명령을 입력받을 경우, 밸브(1821)를 개방시킬 수 있다.
제어부(19)는, 입력부(I)로부터 입력받은 정보에 기초하여, 광원(112)의 온/오프 상태나, 색상을 변경할 수도 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 정면도이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 서브 식물부의 사시도이고, 도 9는 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템(2)은, 복수 개의 서브 식물부(211) 및 광원(212)을 구비하는 식물부(21)와, 식물 화분(22)과, 흡입판(231) 및 필터(233)를 구비하는 공기 조화부(23)와, 펌프(251)를 구비하는 수조부(25)와, 공급 유로(27)와, 회수 유로(28)와, 제어부(29)를 포함할 수 있다.
공기 조화부(23) 및 수조부(25)는, 식물부(21)의 하측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 공기 조화부(23) 및 수조부(25)는, 하나의 케이싱의 내부에 설치될 수 있으며, 상기 하나의 케이싱을 포함한 공기 조화부(23) 및 수조부(25)를 통칭하여, "베이스(B)"라고 할 수도 있다. 이 경우, 흡입판(231)은, 베이스(B)의 외면에 형성되는 것으로 이해할 수 있다.
복수 개의 서브 식물부(211)는, 예를 들어, 상호 탈부착 가능할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 설치 공간이나, 희망하고자 하는 공기 조화 공간에 맞추어 전체 공기 정화 시스템(2)의 높이를 간편하게 조절할 수 있다. 한편, 이와 달리, 복수 개의 서브 식물부(211)가 일체로 형성되는 것도 가능하다는 점을 밝혀 둔다.
서브 식물부(211)는, 복수 개의 포트(2111a)가 형성된 거치 플레이트(2111)와, 수용벽(21131) 및 가이드 격벽(21132)을 구비하는 물받이(2113)를 포함할 수 있다.
복수 개의 서브 식물부(211) 중 적어도 하나 이상의 서브 식물부(211)는, 하측으로 인접한 서브 식물부(211)에 체결 또는 분리 가능한 제 1 체결부(21131b)와, 상측으로 인접한 서브 식물부(211)에 체결 또는 분리 가능한 제 2 체결부(21131c)를 포함할 수 있다. 제 1 체결부(21131b) 및 제 2 체결부(21131c)는, 수용벽(21131)의 일측에 해당하는 기둥 형상의 부재의 상단 및 하단에 각각 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 체결부(21131b) 및 제 2 체결부(21131c)는, 각각 상호 형합되는 돌기 및 홀 형상으로 제공될 수 있다.
한편, 복수 개의 서브 식물부(211)는 도 7에 도시되는 것처럼, 서로 체결되어 하나의 기둥(C)을 형성할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 서브 식물부(211)는 각각, 하나의 기둥(C)을 기준으로 적어도 어느 한쪽으로 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 7과 같이, 상하 방향으로 상호 인접한 서브 식물부(211)는, 서로 다른 방향(예를 들면, 좌우 방향으로 서로 반대되는 방향)으로 연장됨으로써, 하나의 기둥(C)을 중심으로 외측으로 균등하게 공기를 조화시킬 수 있다.
도시된 것처럼 하나의 기둥(C)의 내벽은, 공기 조화부(23)에 의한 공기의 공급 경로로 기능하는 동시에, 회수 유로(28)로 기능할 수 있다. 이 경우 회수 유로(28)를 별도로 마련하지 않아도 되므로, 제작의 용이성을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 하나의 기둥(C)의 내벽을 회수 유로(28)로 활용할 경우, 수조부(25)는, 하나의 기둥(C)의 연직 방향에 위치하도록 배치시킴으로써, 물의 순환을 위한 구조를 보다 간단하게 제공할 수 있다.
공급 유로(27)는, 수조부(25)로부터 하나의 기둥의 내부를 따라서 상측으로 연장되는 메인 유로(271)와, 메인 유로(271)로부터 분지되어 복수 개의 서브 식물부(211) 각각의 물받이(2113)로 물을 공급하는 분지 유로(272)를 포함할 수 있다.
상술한 구조에 의하면, 하나의 기둥(C)의 내부에, 공급 유로(27), 회수 유로(28) 및 공기 조화부(23)의 송풍 경로가 모두 배치되는 것으로 이해할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 정면도이고, 도 11은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 측면도이고, 도 12은 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조를 나타내기 위한 개략도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따른 식물을 이용한 공기 정화 시스템(3)은, 복수 개의 서브 식물부(311) 및 광원(312)을 구비하는 식물부(31)와, 흡입판(331) 및 필터(333)를 구비하는 공기 조화부(33)와, 펌프(351)를 구비하는 수조부(35)와, 공급 유로(37)와, 회수 유로(38)와, 제어부(39)를 포함할 수 있다.
공기 조화부(33) 및 수조부(35)는, 식물부(31)의 하측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 공기 조화부(33) 및 수조부(35)는, 하나의 케이싱의 내부에 설치될 수 있으며, 상기 하나의 케이싱을 포함한 공기 조화부(33) 및 수조부(35)를 통칭하여, "베이스(B)"라고 할 수도 있다. 이 경우, 흡입판(331)은, 베이스(B)의 외면에 형성되는 것으로 이해할 수 있다.
복수 개의 서브 식물부(311)는, 복수 개의 포트(3111a)가 형성된 거치 플레이트(3111)와, 수용벽(31131) 및 가이드 격벽(31132)을 구비하는 물받이(3113)를 포함할 수 있다. 한편, 가이드 격벽(31132)은, 반드시 바닥부로부터 돌출되어 있어야 하는 것은 아니며, 도 12에 도시된 것처럼, 물받이(3113) 중에서 나머지 부분보다 높이가 낮게 형성됨으로써, 물받이(3113)에 초과 공급된 물이 회수 유로(38)로 흘러 들어가도록 안내하는 부분을 의미하는 것임을 밝혀 둔다.
예를 들어, 복수 개의 서브 식물부(311) 중 적어도 하나 이상의 서브 식물부(311)는, 상호 탈부착 가능하도록, 제 1 체결부(31131b) 및 제 2 체결부(31131c)를 포함할 수 있다. 한편, 이와 달리, 복수 개의 서브 식물부(311)가 일체로 형성되는 것도 가능하다는 점을 밝혀 둔다.
복수 개의 서브 식물부(211)는 도 10 및 도 11에 도시되는 것처럼, 서로 체결되어 적어도 하나 이상의 기둥(C)을 형성할 수 있다. 다시 말하면, 공기 조화 시스템(3)은, 베이스(B)로부터 상측으로 연장되는 적어도 하나 이상의 기둥(C)을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.
복수 개의 서브 식물부(311)는, 상하 방향으로 배열되도록 적어도 하나 이상의 기둥(C)에 연결될 수 있다. 적어도 하나 이상의 기둥(C)을 통하여, 복수 개의 서브 식물부(311)의 내부 공간 및 베이스(B)의 내부 공간이 서로 연통되고, 적어도 하나 이상의 기둥(C)에, 공급 유로(37) 또는 회수 유로(38)가 배치될 수 있다. 한편, 별도의 배관 없이도, 기둥(C)의 내벽이 회수 유로(38)로 기능할 수도 있다는 점을 상술한 바와 같다.
예를 들어, 기둥(C)은 복수 개로 마련되고, (i) 공기 조화부(33)의 연직 방향에 위치하며, 공기 조화부(33)로부터 토출되는 공기를 상측으로 안내하는 제 1 기둥(C)과, (ii) 수조부(35)의 연직 방향에 위치하며, 수조부(35)로부터 공급되는 물을 상측으로 안내하고, 복수 개의 서브 식물부(311)로부터 회수되는 물을 하측으로 안내하는 제 2 기둥(C)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공급 유로(37)는 제 2 기둥(C)에 배치되고, 제 1 기둥(C)에는 배치되지 않을 수도 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제 1 기둥(C)을 통하여 송풍되는 공기의 압력 손실을 줄여줄 수 있다.
공급 유로(37)는, 수조부(35)로부터 제 2 기둥(C)의 내부를 따라서 상측으로 연장되는 메인 유로(371)와, 메인 유로(371)로부터 분지되어 복수 개의 서브 식물부(311) 각각의 물받이(3113)로 물을 공급하는 분지 유로(372)를 포함할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
Claims (19)
- 식물 화분(pot)이 탈부착 가능한 식물부; 및
외부로부터 공기를 유입하고, 유입된 공기가 상기 식물부를 통과하여 외부로 토출되도록 공기를 유동시키는 공기 조화부를 포함하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 식물부는, 복수 개의 서브 식물부를 포함하고, 상기 복수 개의 서브 식물부는 각각,
상기 식물 화분이 삽입 가능한 포트가 형성된 거치 플레이트; 및
상기 거치 플레이트의 하측에 위치하고, 상기 식물 화분의 적어도 일부가 물에 잠길 수 있도록 물을 수용하는 물받이를 포함하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 거치 플레이트 및 상기 물받이 사이의 공간은, 상기 포트와, 상기 공기 조화부로부터 토출되는 공기가 유입되는 유입구를 제외한 나머지 부분이 폐쇄되도록 형성됨으로써,
상기 공기 조화부에서 토출된 공기는, 상기 거치 플레이트 및 상기 물받이 사이의 증발 공간으로 유입되고, 유입된 공기가 상기 증발 공간으로부터 상기 포트를 통하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 유입구의 면적은, 상기 포트의 면적보다 크게 형성됨으로써, 상기 증발 공간 내에서 가압된 공기가 상기 포트를 통하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 물받이는, 내부에 물을 수용하기 위한 수용벽을 포함하고,
상기 수용벽 중 상기 유입구 측에 위치하는 부분에는, 상기 포트를 향하여 절곡되는 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 물받이는, 내부에 물을 수용하기 위한 수용벽을 포함하고,
상기 수용벽의 바닥부에는, 상기 복수 개의 서브 식물부 중 하측에 인접하게 위치하는 서브 식물부의 상기 거치 플레이트까지 연장 형성되어, 상호 인접한 서브 식물부 사이로 공기가 유통되는 것을 차단하는 연결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 복수 개의 서브 식물부는, 상기 식물부의 전방에 상하 방향으로 배열되고,
상기 공기 조화부는 상기 식물부의 측면에 배치되고, 유입된 공기를 상기 식물부의 후방에 구비되는 후방 공간으로 토출하고,
상기 후방 공간에 유입된 공기는 상기 복수 개의 서브 식물부를 통하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
상기 공기 조화부 및 상기 식물부 사이에는, 공기가 유통 가능한 적어도 하나 이상의 토출구가 형성된 구획판이 구비되고,
상기 식물을 이용하는 공기 정화 시스템은, 상기 공기 조화부의 공기 토출량을 제어할 수 있는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 구획판을 기준으로, 상기 공기 조화부에 배치되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 식물을 이용하는 공기 정화 시스템은,
물을 저장하기 위한 수조부;
상기 수조부로부터 상기 물받이로 물을 공급하기 위한 공급 유로; 및
상기 물받이로부터 상기 수조부를 향하여 직접적으로 또는 간접적으로 물을 회수하기 위한 회수 유로를 더 포함하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 공기 조화부는,
외부로부터 흡입되는 공기의 상류 측에 형성되어, 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 공기 흡입 홀이 형성된 흡입판;
상기 공기 흡입 홀을 통과한 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거하기 위한 필터; 및
상기 필터의 후류 측에 위치하고, 상기 식물부를 향하여 토출되는 공기의 유동을 형성하기 위한 송풍 팬을 포함하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 물받이는,
내부에 물을 수용하기 위한 수용벽; 및
상기 수용벽에 의해 둘러 쌓인 공간 내에 설치되고, 상기 수용벽의 나머지 부분보다 낮은 높이를 가짐으로써, 상기 물받이의 내부에 수용된 물이 일정한 수위를 초과할 정도로 물이 공급되면, 초과하여 공급된 양의 물이 상기 회수 유로로 흐르도록 하는 가이드 격벽을 포함하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 회수 유로는,
상기 수용벽에 의해 둘러 쌓인 공간 중 상기 가이드 격벽을 기준으로 상기 식물 화분이 위치하는 공간의 반대편에 위치한 공간에 연결되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 회수 유로는,
상기 복수 개의 서브 식물부 중 상측에 위치한 서브 식물부로부터 하측에 위치한 서브 식물부로 물을 안내하는 연결 유로; 및
상기 복수 개의 서브 식물부 중 어느 하나의 서브 식물부에 수용된 물이, 다른 서브 식물부를 바이패스하여, 직접적으로 상기 수조부로 흐르도록 안내하는 바이패스 유로를 포함하고,
상기 연결 유로 및 상기 바이패스 유로는, 상기 가이드 격벽을 기준으로 서로 반대편에 설치되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 복수 개의 서브 식물부는, 상하 방향으로 배열되고,
상기 회수 유로는, 상기 복수 개의 서브 식물부 중 상측에 위치한 서브 식물부로부터 하측에 위치한 서브 식물부로 물을 안내하는 연결 유로를 포함하고,
상기 공급 유로는, 상기 복수 개의 서브 식물부 중 가장 상측에 위치하는 서브 식물부의 물받이로 물을 공급함으로써, 상기 복수 개의 서브 식물부 각각의 물받이는 상측에서부터 하측으로 배열된 순서에 따라 순차적으로 물이 충진되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 복수 개의 서브 식물부 중 적어도 하나 이상의 서브 식물부는,
하측으로 인접한 서브 식물부에 체결 또는 분리 가능한 제 1 체결부; 및
상측으로 인접한 서브 식물부에 체결 또는 분리 가능한 제 2 체결부를 포함하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 복수 개의 서브 식물부는 서로 체결되어 하나의 기둥을 형성하고,
상기 복수 개의 서브 식물부는 각각, 상기 하나의 기둥을 기준으로 적어도 어느 한쪽으로 길게 연장된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 16 항에 있어서,
상기 공급 유로는,
상기 수조부로부터 상기 하나의 기둥의 내부를 따라서 상측으로 연장되는 메인 유로; 및
상기 메인 유로로부터 분지되어 상기 복수 개의 서브 식물부 각각의 물받이로 물을 공급하는 분지 유로를 포함하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 10 항에 있어서,
상기 식물을 이용한 공기 정화 시스템은,
상기 공기 조화부 및 상기 수조부를 수용하는 베이스; 및
상기 베이스로부터 상측으로 연장되는 적어도 하나 이상의 기둥을 더 포함하고,
상기 복수 개의 서브 식물부는, 상하 방향으로 배열되도록 상기 적어도 하나 이상의 기둥에 연결되고,
상기 적어도 하나 이상의 기둥을 통하여, 상기 복수 개의 서브 식물부의 내부 공간 및 상기 베이스의 내부 공간이 서로 연통되고,
상기 적어도 하나 이상의 기둥에, 상기 공급 유로 또는 상기 회수 유로가 배치되는 것을 특징으로 하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
- 제 18 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 기둥은,
상기 공기 조화부의 연직 방향에 위치하며, 상기 공기 조화부로부터 토출되는 공기를 상측으로 안내하는 제 1 기둥; 및
상기 수조부의 연직 방향에 위치하며, 상기 수조부로부터 공급되는 물을 상측으로 안내하고, 상기 복수 개의 서브 식물부로부터 회수되는 물을 하측으로 안내하는 제 2 기둥을 포함하는 식물을 이용한 공기 정화 시스템.
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| KR102497902B1 (ko) | 2023-02-10 |
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