KR20220101608A

KR20220101608A - 공기질을 개선하기 위한 자동식 쓰레기 슈트 공기 배출 방법

Info

Publication number: KR20220101608A
Application number: KR1020227012540A
Authority: KR
Inventors: 일라이어스 야민; 알렉산더 야민
Original assignee: 일라이어스 야민; 알렉산더 야민
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-07-19
Also published as: EP4031200A4; CN114430686A; US20220370676A1; WO2021055733A1; EP4031200A1

Abstract

본 설명은 폐기물 처리 쓰레기 슈트(waste disposal garbage chutes)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 깨끗하고 위생적인 폐기물 공간 환경을 제공하기 위해 자동식 공기질 감지 하드웨어 및 배출 장치를 활용하는 쓰레기 슈트가 있는 처리 슈트 및 수집실 내부 및 주변의 자동식 공기질 관리에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시스템은 공기 클리닝 사이클을 결정하기 위한 공기 센서, 및 UV 광을 공기 중 미립자로 반사하는 반사 요소를 제공하도록 내부에 정반사 표면이 있는 공기 흡입 포트를 사용하여, 죽은 박테리아 및 균류를 수집하여 수집 저장소에 정착시키는 대전된 중력식 유체 필라멘트 공기 필터에 들어가기 전에 박테리아 및 균류의 99 %를 죽이는 3 단계 설계를 포함한다. 그런 다음, 저장소의 유체는 자동식 공기 클리닝 시스템에서 재사용할 수 있도록 유체를 클리닝하기 위해 추가로 필터링된다.

Description

공기질을 개선하기 위한 자동식 쓰레기 슈트 공기 배출 방법

쓰레기 슈트(garbage chutes)가 있는 대형 건물의 폐기물 관리는 쓰레기 슈트의 베이스에 위치된 수집실을 활용하여, 건물 임차인이 고층 건물의 각 층에 그들의 폐기물을 버린다. 상기 폐기물은 슈트를 따라 수집실로 이동하여 쓰레기통에 버려진다. 일반적으로 이러한 폐기물은 공기 중에 떠다니는 다양한 단백질로 인해 인간에게 건강 문제를 일으킬 수 있는 불쾌한 냄새 또는 악취를 갖는다.

불쾌한 악취를 감지하는 사람은 일반적으로 수동으로 배출 팬을 켜서, 악취가 집중된 수집 영역에서 악취를 끌어내어 이를 주변 영역의 공기와 혼합되어 희석되는 환경으로 배출시키거나 또는 공기 중 단백질의 백만분율(parts per million)을 감소시킨다.

공기 오염 센서는 주변 영역의 공기 오염의 존재를 검출하고 모니터링하는 장치이다. 이들은 실내 및 실외 환경 모두에 사용될 수 있다. 다양한 유형의 대기 오염 센서가 있고 일부는 특정 측면에 특화되어 있지만, 대부분은 오존, 미립자 물질, 일산화탄소, 이산화황, 및 아산화질소의 5 개의 성분에 중점을 둔다. 과거에는 센서가 매우 비쌌지만, 기술 발전으로 이러한 센서는 보다 저렴해지고 인구 전체에 널리 보급되고 있다. 이러한 센서는 다양한 목적을 수행하는 데 도움이 될 수 있으며, 인간의 눈의 범위를 넘어선 환경 문제에 주의를 기울일 수 있도록 도움이 될 수 있다.

EPA는 공기질 시스템(AQS)을 통해 공기질 데이터의 저장소를 유지하며, 여기에는 미국에서만 10,000 개 초과의 모니터로부터의 데이터를 저장한다. 과학적 증거에 따르면, 대도시 및 산업화된 도시에서는 실내 공기 오염이 실외 오염보다 더 나쁠 수 있다는 것을 나타내었다. 가정 내, 요리 및 난방, 및 가전 제품 및 가정 장식에 사용되는 많은 제품 및 화학 물질이 실내 공기 오염 물질의 주요 원인이다. 우리가 가정에서 사용하는 모든 것이 오염에 기여하고, 환경을 가능하게는 악화시킬 수 있다. 이는 공기 중 오염 물질이 침전 및 정체되어 부패하기 시작하여 유해한 가스, 단백질 및 균류를 방출하여 공기 중에 떠돌아 인간의 폐로 들어가 호흡기 질환 및 건강 문제를 일으키기 때문이다. 공기 오염으로 인해 매년 전 세계적으로 700 만 명이 조기 사망한다. 오염 물질이 호흡기를 통해 몸에 들어오면, 이들은 혈액에 흡수되어 몸 전체를 이동할 수 있으며, 심장 및 다른 중요한 기관에 직접적인 손상을 줄 수 있다.

쓰레기 수집실에 이러한 오염 물질이 집중되어 있기 때문에, 이를 처리하는 개인은 노출로 인한 장기적인 건강상 위험을 받을 위험에 있게 된다. 따라서, 인간이 건강에 해로울 수 있는 농축된 공기 중 단백질의 영향을 받지 않고 공기를 환경으로 방출하기 전에 공기 입자를 클리닝하는 2 가지 기본 문제를 해결할 필요성이 존재한다. 공기 중 오염 물질의 쓰레기 폐기물 부산물은 매우 작은 입자 및 액체 방울의 복잡한 혼합물로 구성된다. 입자 오염은 산(예를 들어, 질산염 및 황산염), 유기 화학 물질, 금속, 및 토양 또는 먼지 입자를 포함하는, 여러 성분으로 구성된다.

쓰레기 더미에는 기저귀, 썩은 생선, 육류 및 야채, 유통 기한이 지난 다양한 제품 등과 같은 수많은 부패 물질이 포함되어 있다. 공기 및 쓰레기에 존재하는 박테리아는 쓰레기를 분해하고, 암모니아, 이산화탄소 및 메탄과 같은 다양한 가스를 방출한다. 또한, 쓰레기의 내용물 중 일부는 서로 반응하여, 황 및 질소의 산화물과 같은 가스를 방출한다. 쓰레기를 태우면 매우 유독한 일산화탄소 가스가 공기 중으로 방출되므로, 쓰레기 소각을 활용한 처리는 실행 가능한 솔루션이 아니다.

"좋음" 공기질 지수(AQI)는 0 내지 50 이다. 공기질은 만족스러운 것으로 간주되며, 공기 오염은 위험이 거의 또는 전혀 발생하지 않는다. "보통" AQI는 51 내지 100 이다. 공기질은 허용 가능하지만, 일부 오염 물질의 경우, 극소수의 사람들에게 보통 정도의 건강 문제가 있을 수 있다.

본 출원에서 기술의 범위 또는 사상을 벗어남이 없이 충분한 설명이 제공되었고 다른 수정이 이루어질 수 있다는 것이 명백해질 것이다.

예시적인 실시예에 따르면, 공기질을 개선하기 위한 자동식 쓰레기 슈트 공기 배출 방법에 대한 설계는 7 개의 구성 요소로 구성되는데, 즉, 제1 공기질 임계값을 감지하는 수단, 상기 임계값을 동작 또는 기능으로 변환하는 수단, 정반사 흡입 포트 또는 슈트로 공기를 끌어들이는 작용 또는 기능을 위한 수단, 상기 흡입 포트 또는 슈트의 경계로 들어가는 공기 중 미립자로 운반되는 박테리아 및 균류를 죽이는 수단, 죽은 박테리아 및 균류 미립자의 제1 스테이지를 제2 스테이지 수집 봉쇄 장치로 통과시키는 수단, 죽은 박테리아 및 균류 미립자를 제3 스테이지 은 라이닝된(silver lined) 저장소 봉쇄 영역으로 모으기 위한 제2 스테이지 수집 봉쇄 장치를 위한 수단, 제3 스테이지 봉쇄 저장소에서 수집된 상기 죽은 박테리아 및 균류의 적절한 처리를 위해 수집된 사멸균 및 균류를 단일의 교체형 봉쇄 필터로 필터링하는 수단이다.

제1 공기질 임계값을 감지하는 수단은 공기 입자 센서로 구성되며, 이에 의해 상기 센서는 상기 공기 미립자 센서에 의해 생성된 판독값을 결정하는 처리 유닛에 연결된다. 상기 공기 미립자 센서는 다양한 미립자뿐만 아니라 다른 유해 가스도 감지할 수 있고, 상기 미립자 및 유해 가스의 상기 정량적 값을 십억분율/백만분율에 상응하는 값으로 변환한다. 공기질이 임계값, 예를 들어, 50 AQI를 초과하면, 제2 작용 또는 기능이 시작된다.

이것은 많은 방법으로 달성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, MQ135 공기질 센서는 상기 MQ135에 의해 생성된 감지 값을 처리하는 마이크로 제어기 유닛(MCU)에 연결된다. MCU에서 실행되는 알고리즘은 임계값, 및 상기 미리 설정된 임계값이 초과되면 취해져야 할 작용을 결정할 것이다.

상기 임계값을 작용 또는 기능으로 변환하는 방법은 공기질 센서의 측정값을 메모리에 임시로 저장되는 정수로 변환하는 알고리즘으로 구성된다. 이 측정값이 미리 설정된 임계값보다 큰 특정 값에 도달하면, 인수가 출력을 호출하여 공기질 센서 측정값에 해당하는 작용 또는 기능을 시작한다. 다음은 코드 예이다:

int relay3= 13;

int relay2= 12;

int relay1 = 11;

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(relay1, OUTPUT);

pinMode(relay2, OUTPUT);

pinMode(relay3, OUTPUT);

}

void loop() {

float sensor_voltage;

float RS_air; // Get the value of RS via in a clear air

float R0; // Get the value of R0 via in H2

float sensorValue;

/*--- Get an arbitration of data by testing 500 times ---*/

for(int x = 0 ; x < 500 ; x++)

{

sensorValue = sensorValue + analogRead(A0);

}

sensorValue = sensorValue/500.0;

/*-----------------------------------------------*/

sensor_voltage = sensorValue/1024*5.0;

RS_air = (5.0-sensor_voltage)/sensor_voltage; // omit *RL

R0 = RS_air/9.8; // The ratio of RS/R0 is 9.8 in a clear air

Serial.println(R0);

delay(2500);

if (R0 > = 51)

{

digitalWrite(relay1, HIGH); // Turn on UV Lamp

delay(1500);

digitalWrite(relay2, HIGH); Turn on Fluid Pumps

delay(1500);

digitalWrite(relay3, HIGH); Turn on Fan now for 5 minutes

delay(1000*60*5); // 5 minute timer and go back and read for another cycle

}

공기를 정반사 흡입 포트 또는 슈트로 끌어들이는 작용 또는 기능을 위한 수단은 공기 중 미립자가 앞서 언급한 MCU 알고리즘의 인수에 저장된 미리 설정된 임계값을 초과하는 것으로 결정된 후에 켜지는 팬으로 구성된다. 제1 공기 입자 센서는 공기 중 미립자를 검출하고, 감지된 요소를 1024 증분으로 0 내지 5 볼트의 전기 값으로 변환한다. 이 값이 50 백만분율을 초과하면, 릴레이가 대기 오염 물질을 챔버로 안내하는 데 사용되는 일련의 구성 요소를 켠다. 이 챔버는 빛을 반사할 수 있는 정반사 재료로 제조된다. 이 정반사 표면은 바운스되는 UV 광선을 균일하게 분배하는 역할을 하여 박테리아 및 균류 공기 중 미립자와 충돌하여 접촉 시 이들을 죽이다. 공기 미립자 흡입 포트는 박테리아의 수집이 표면에 형성되는 것을 방지하기 위해 코팅된 반사 표면과 같은 반짝이는 거울로 제조되거나 또는 이를 포함할 수 있다.

상기 흡입 포트 또는 슈트의 경계로 들어가는 공기 중 미립자로서 운반되는 박테리아 및 균류를 죽이는 방법은 UVC 광으로 구성되고, 이 UVC 광은 자외선 광 스펙트럼의 일부이고, 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 다른 병원체를 죽이는 데 매우 효과적이게 하는 자외선 광의 고주파를 방출한다. UV 광으로 박테리아를 죽이려면 185 내지 254 나노미터(nm)의 살균 파장의 사용을 필요로 한다. UVGI(Ultraviolet germicidal irradiation)(자외선 살균 조사)는 단파장 자외선(UV-C)을 사용하여 핵산을 파괴하고 DNA를 붕괴하여 중요한 세포 기능을 수행할 수 없도록 함으로써 미생물을 죽이거나 또는 비활성화하는 소독 방법이다.

예를 들어 공기 덕트에서 빠르게 움직이는 공기의 경우, 노출 시간이 짧으므로, 복수 개의 UV 램프 또는 심지어 램프의 뱅크(banks)를 도입함으로써 UV 강도를 증가시켜야 한다. 일 실시예에 따르면, 공기 덕트는 다가오는 공기 중 병원체의 경로로 집중된 UV 광을 반사하는 정반사 트로퍼(trougher)를 이용한다. 팬은 내부 정반사 8각형 형상의 튜브(tube)(45 도 각도를 갖는 튜브)를 통해 공기를 팬 덕트로 끌어당기고, 이 팬 덕트에서는 죽은 박테리아 또는 균류를 수집하는 데 사용되는 유체에 적셔진 공기 필터로 인해 속도가 느려진다. 이 유체에 적셔진 공기 필터는 또한 공기, 미립자의 속도를 늦추고 고강도 UV 램프에 공기 중 모든 박테리아 및 균류 미립자를 죽일 수 있는 시간을 제공하는 흡입 포트에서의 난기류 또는 역압을 생성하는 장벽으로서 역할을 한다.

제1 스테이지의 죽은 박테리아 및 균류 미립자를 제2 스테이지 수집 봉쇄 장치로 통과시키는 수단은 필터로 구성되고, 이 필터는 상단으로부터 공급되는 유체 중력으로 적셔져, 봉쇄 저장소의 펌프가 상기 저장소로부터, 공기 필터의 상단에 유체를 분무하는 상단 분산 튜브로 유체를 펌핑한다. 그런 다음 이 유체는 상기 필터를 적시고, 초과분은 유체 봉쇄 저장소로 흘러간다. 유체 메커니즘은 입자를 끌어당기는 이온으로 채워진다. 미립자를 포함하는 유체가 중력에 의해 유체 봉쇄 저장소로 끌어당겨지면, 새로운 유체가 남겨지고, 이 새로운 유체는 그 후 더 많은 미립자를 모아 유체 봉쇄 저장소로 흐른다.

상기 필터의 표면에 있는 셀룰러 페이브멘팅(cellular pavementing)은 접촉 시 세균을 죽이는 소독제를 포함하는 항생제 용액에 상기 공기 중 미립자를 도입시킬 것이고, 이에 따라 상기 유체가 중력을 통해 수집 봉쇄 영역으로 떨어진다. 깨끗한 공기는 공기 중 미립자 포화 공기를 대체하는 상기 필터를 통과하여, 상기 공기를 안전한 AQI 수준으로 클리닝하여, 인간 및 환경을 보다 쾌적하거나 더 안전하게 만든다.

제2 스테이지 수집 봉쇄 장치가 죽은 박테리아 및 균류 미립자를 제3 스테이지 은 라이닝된 저장소 봉쇄 영역으로 모으기 위한 수단은 유체 봉쇄 영역 내에 유지되는 유체 수위 제한 장치를 포함하는 자가 채움 유체 저장조로 구성된다. 상기 유체 봉쇄 영역은 명암 복구(light and dark repair)로 알려진 현상인 DNA 재조합을 시작한 임의의 세균을 죽일 수 있는 2차 소독제로 작용하는 은 코팅으로 라이닝되어 있다. 이것은 각각 광재활성화 및 염기 삭제 복구이고, 여기서 제1 미립자 진입 튜브에서 제1 UV 광에 의해 손상된 DNA를 세포가 복구할 수 있다.

제3 요소 유체 봉쇄 장치를 은으로 라이닝하고 고체 블록 용해성 소독제 성분의 제4 요소를 제공함으로써, 박테리아를 유체 봉쇄 영역으로 운반하는 유체는 상기 박테리아 및 균류를 추가로 용해하여, 임의의 남아 있는 박테리아를 죽이고, 박테리아 배출을 인간이 호흡하기에 안전한 허용 가능한 범위로 감소시키고 환경의 전반적인 공기질 지수(AQI)를 개선할 것이다.

제3 스테이지 봉쇄 저장소에 수집된 상기 죽은 박테리아 및 균류의 적절한 처리를 위해 수집된 죽은 박테리아 및 균류를 하나의 교체형 봉쇄 필터로 필터링하기 위한 수단은 유체 필터로 구성되고, 이에 따라 유체 봉쇄 영역의 유체는 상기 유체 포함 영역에 과도한 박테리아 및 균류 축적을 보장하기에 충분한 유체 클리닝 시스템을 사용하여 미립자에 대한 필터로서 역할을 하는 필터 구성 요소로 상기 유체를 펌핑한다. 유체 포함 영역은 수집된 죽은 미립자 및 가능하게는 매우 적은 비율의 살아있는 미립자로 채워진 유체를 수용할 것이다. 유체 필터는 2 개의 다른 기술을 사용하여 미립자를 제거한다. 물리적 필터링은 더 큰 불순물을 제거하기 위해 물을 스트레이닝하는(strains) 것을 의미한다. 즉, 물리적 필터는 얇은 거즈 조각 또는 매우 미세한 섬유 막으로 달리 알려진 체이다. 필터링의 또 다른 방법은 통과할 때 불순물을 화학적으로 제거하는 활성 재료를 통해 물을 통과시키는 것을 포함하는 화학적 필터링이다. 일 실시예에 따르면, 유체 봉쇄 영역에서 상기 유체를 클리닝하기 위해 스트레이닝 및 화학적 필터링이 모두 이용된다.

따라서, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일반적인 목적은 신규한 쓰레기 수집실의 공기질 클리닝 시스템과 방법 및 관련 구성 요소 및 프로세스를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 및 추가 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 바람직한 실시예에 대한 다음 설명을 읽을 때 당업자에게 용이하게 명백해질 것이다.

도 1은 마이크로 제어기 유닛(MCU), MQ135 공기질 센서, 전동 팬, 제어 소프트웨어의 지능형 통합을 위한 PC, MQ135에서 수집된 결과로부터 MCU 및 무선 제어 옵션으로의 동작 또는 기능을 나타내는 릴레이를 포함하는 공기질 클리닝 시스템의 개략도이다.
도 2는 공기질 감지를 위한 MQ135, 처리를 위한 MCU, 및 공기질 임계값 이벤트에 작용하는 릴레이의 기본 요소들을 포함하는 개략도의 단순화된 도면이다.
도 3은 각진 튜빙(angular tubing)의 굴절 각도에서 굴절되는 UVC 광을 보여주는 정반사 코팅이 있는 흡입 튜브의 3D 렌더링이다.
도 4는 제1 MQ135 센서, 흡입 각진 튜빙 흡입 슈트, 팬, 필터 구성 요소, 유체 저장 구성 요소, 및 용이한 유지 보수를 위해 상기 유체를 클리닝하기 위한 필터를 포함하는 공기질 관리 시스템의 도면이다.

공기 중 미립자는 쓰레기 슈트 아래에 있는 쓰레기 수집실에서 고농도로 생성되며, 위 층에 있는 임차인은 슈트를 사용하여 그들의 폐기물을 떨어뜨린다. 쓰레기 슈트 내부로 폐기물이 떨어지면서, 쓰레기의 떨어지는 속도를 늦추도록 의도되는 영역과 충돌한다. 이러한 영역은 상기 쓰레기 폐기물에 의해 영향을 받는 각도가 있다. 많은 경우에, 쓰레기 폐기물은 봉지 내에 있고, 이 봉지는 폐기물이 상기 봉지로부터 분리되도록 파손되어, 썩거나 부패하는 박테리아 및 균류를 포함하는 폐기물 재료가 퍼지거나 노출되도록 허용한다. 본 출원에서, 우리는 폐기물 수집 시설에 대한 보다 안전하고 건강한 환경을 보장하기 위해, 상기 폐기물 박테리아 및 균류에 의해 방출되는 미립자 및 가스를 검출하고 이를 공기로부터 필터링하는 간단한 방법을 제안한다.

일 실시예에 따르면, 공기질 개선 또는 클리닝 시스템은 공기질 센서를 포함한다. 본 실시예에서, MQ135는 공기질 센서로서 예시된다. MP135는 센서 판독값을 데이터로 변환한 다음 미리 설정된 임계값 변수에 따라 작동하는 MCU에 연결된다. 미리 설정된 임계값이 초과되면, MCU는 일 실시예에 따른 자동식 쓰레기 슈트 공기 배출 시스템의 적절한 작동을 허용하는 일련의 동작을 활성화한다. 여기에는 박테리아 및 균류의 소독제를 위한 최적의 광 스펙트럼인 150 nm 초과 내지 300 nm 미만의 광파를 각각 작동시키는 제1 요소 고출력 UVC 램프, 상기 각진 튜빙의 모든 영역을 커버하는 광파를 굴절시키기에 충분한 각도를 갖는 정반사 표면을 갖는 제2 각진 튜빙, 공기 중 박테리아 및 균류를 포함하는 외부 공기를 상기 각진 튜빙으로 끌어들여 공기 중 미립자를 포함하는 상기 공기가 고출력 UVC 광선에 의해 공격을 받는 상기 정반사 코팅된 각진 튜빙의 압력을 감소시키는 제3 유도 팬, 공기 중 미립자 및 박테리아 및 균류가 모두 수집되거나 포획되도록 추가로 보장하는 소독제(화학 물질)를 갖는 유체를 포함하는 필터인 제4 요소, 및 상기 소독제를 포함하는 상기 유체를 수집하고 상기 소독된 유체를 모든 살아있는 유해한 박테리아 및 균류가 소독되도록 추가로 보장하는 은 라이닝된 용기에 저장하는 제5 요소가 포함된다.

MQ-135 가스 센서는 공기질 제어 장비에 사용되며, NH3, NOx, 알코올, 벤젠, 연기, CO2 및 다른 유해 미립자의 검출 또는 측정에 적합하다. MQ-135 가스 센서는 깨끗한 공기에서 더 높은 저항을 갖는 SnO2를 가스 감지 재료로 적용한다. 오염 가스가 증가하면, 가스 센서의 저항이 감소한다. 이 값은 값을 정수로 변환하고 임계값과 비교하는 MCU를 활용하여 결정될 수 있다.

int sensorValue;

int digitalValue;

void setup()

{

Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600

pinMode(13, OUTPUT);

pinMode( 3, INPUT);

}

void loop()

{

sensorValue = analogRead(0); // read analog input pin 0

digitalValue = digitalRead(2);

if(sensorValue>51)

{

digitalWrite(13, HIGH); // Action or function if value exceeds the threshold

delay(1000*60*5); // Runs action for 5 minutes and then rechecks air quality status

}

else

digitalWrite(13, LOW); //Action stopped

Serial.println(sensorValue, DEC); // prints the value read to a computer (101 fig 1)

Serial.println(digitalValue, DEC);

delay(1000); // wait 100ms for next reading

}

이 코드에서, MCU는 MQ135의 아날로그 입력을 초당 10 번 판독한다. 이러한 공기질 농도의 지속적인 판독은 제안된 클리닝 장치 활성화에 따라 쓰레기 슈트 수집실에서 증가 및 감소할 것이다. 코드가 50 백만분율(50 ppm) 이상을 검출하면, 릴레이(핀(13))가 5 분 동안 활성화된다. 이 릴레이는 공기 중 오염 물질의 임계값이 AQI(공기질 지수) 50 초과로 검출되는 경우 취해지는 조치를 나타낸다.

릴레이의 작동은 상기 공기 제염 프로세스(air decontamination process)의 요구 사항에 따라 일련의 이벤트를 시작할 수 있다. 이러한 이벤트에는 수집된 공기 중 오염 물질의 제1 스테이지를 소독하기 위해 적절한 범위의 UV 광을 제공하는 UVC 램프, 오염 물질을 추가로 소독하고 수집하기 위해 적절한 화학 물질을 추가로 포함하는 습식 필터, 및 상기 공기질 지수(AQI)를 개선하기 위해 공기의 오염을 제거하는 습식 필터 스테이지에서 수집된 세균을 죽이기 위한 소독제로서 역할도 하는 은 라이닝을 추가로 포함하는 유체 수집 통이 포함된다.

도 1은 MCU(125)에 가변 센서 판독값을 제공하는 아날로그 버스(141)에 의해 연결된 MQ135(105)의 제1 요소를 포함하는 개략도를 보여준다. 상기 가변 센서 판독값이 임계값 사전 설정 값에 도달하면, MCU(125)는 팬(119)이 켜지게 하는 릴레이 제어기(121)에 높은 출력 전압을 전달한다. 이것은 공기 흐름을 시작시킨다. 무선(115) 또는 유선 버스(RS232)는 실시예에 따른 공기질 개선 애플리케이션의 정보를 모니터링하는 PC에 링크될 수 있다.

MQ135는 모든 요소가 같은 전압을 공유하는 VCC(127) 및 GND(133)에 연결된 5V에서 작동한다. 상기 PC에는 원격 서버 애플리케이션 또는 네트워크를 통해 하드웨어의 동작을 모니터링하고, 제어하고 그리고 보고하는 관련 NEP(자연 이벤트 처리) 로직이 포함되어 있다.

도 2는 릴레이(272)에 연결된 MCU(255)의 디지털 입력 및 아날로그 입력 모두에 연결된 공기질 센서(267)를 사용하여 이벤트를 작동시키는 회로의 기본 요소를 보여주는 기본 개략도이고, 여기서 상기 릴레이의 접촉기는 팬, UVC 램프 및 적절한 유체 흐름을 제어하는 데 필요한 펌프(도시되지 않음)를 제어하는 모터에 연결된다. 릴레이, MCU(255) 및 공기질 센서(267)는 VCC(199) 및 GND(201)에 연결된다.

도 3은 정반사 코팅(311)을 포함하고 이로써 UVC 광선(322)이 각진 튜빙(315)의 반사 표면(311)에 의해 제공되는 다양한 각도에서 반사되는 각진 튜빙(315)의 개구로 유입되는 더러운 공기(303)를 보여준다. 상기 각진 튜빙은 각진 튜빙 포트(315)의 정반사 벽(311)에서 굴절되는 충분한 UVC 광선(322)을 상기 각진 튜빙(315)의 내부에 제공하는 UVC 광원(330)을 포함한다. 배기 공기(333)는 UVC 챔버(315) 정반사(311) 코팅된 각진 흡입 포트(315)를 빠져나가는 깨끗한 공기이다.

도 4는 공기 중 미립자를 포함하며 유입되는 더러운 공기(303)가 상기 정반사식(322) 각진 튜빙(315) 내부로 들어가는 흡입 포트(315) 외부에 있는 제1 공기질 센서(378)를 포함하는 결합 시스템이고, 여기서 박테리아 및 균류를 포함하는 상기 공기 미립자는 UVC 광(330)으로 공격을 받고, 여기서 상기 UVC 광선은 각진 튜빙(315) 내부의 정반사 코팅(322)에서 반사된다. MCU(377)는 팬(401)의 외부 주변 장치, 상기 살아있는 박테리아 및 균류를 추가로 제염(decontamination)하기 위해 은 라이닝된 유체 챔버(431)에서 소독제 유체를 펌핑하는 제1 유체 펌프(412)에 대한 제어를 제공한다. 펌프(422)가 유체를 습식 필터(445)의 상단으로 밀어내는 것에 의해 중력이 죽은 박테리아 및 균류를 포함하는 액적을 다시 저장소(431)로 끌어들인다. 유체 흡입은 유체를 적절한 레벨로 유지하는 플로트 시스템(430)에 의해 제어된다. 마지막으로, 필터 챔버(415)의 필터(420)는 상기 유해한 미립자를 포획한 유체에서 발견되는 임의의 오염 제거제를 필터링하는 데 사용되고, 상기 필터 챔버(415)를 개방하고 유체 필터(420)를 제거하고 이를 주기적으로 새로운 것으로 교체함으로써 쉽게 폐기될 수 있다. 정화된 공기(333)는 습식 필터를 빠져나간다.

Claims

폐기물 수집실의 공기 중 미립자를 모니터링하는, 쓰레기 수집실의 자동식 공기질 클리닝 시스템으로서, 상기 시스템은,
공기 중의 미립자를 감지하도록 구성된 공기질 센서;
마이크로 제어기 유닛(MCU)
을 포함하고,
상기 마이크로 제어기 유닛(MCU)은, 상기 감지된 미립자에 기초하여,
상기 공기를 소독하기 위해 UVC 광원에 의해 방출된 UVC 광선을 집중적으로 굴절시키는 정반사식 각진 튜빙(angular tubing) 내에 수용된 상기 UVC 광원을 활성화 또는 비활성화하고,
상기 공기의 역압 정체 공기 흐름을 제공하기 위해 습식 필터 뒤에 위치되는 팬 소스(fan source)를 활성화 또는 비활성화하고,
상기 습식 필터를 포화 상태로 유지하는 소독제 유체 흐름, 과잉 소독제 유체를 포획하기 위한 유체 저장소, 및 상기 유체 저장소를 깨끗하게 유지하는 교체형 필터를 활성화 또는 비활성화하도록 구성되는 것인, 자동식 공기질 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
소독 사이클에서의 증발에 의해 손실되는 유체를 지속적으로 채우는 수단
을 더 포함하는, 자동식 공기질 클리닝 시스템.
제2항에 있어서,
지속적으로 채워지는 상기 유체는, 세균 및/또는 병원체를 죽이는 데 사용되는 소독제로 화학적으로 처리되는 것인, 자동식 공기질 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 UVC 램프는 정반사 코팅된 각진 흡입 포트 내에 수용되는 것인, 자동식 공기질 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 MCU는, 공기 흐름의 적절한 정체 또는 제한 및 공기 중 박테리아 및 균류에 대한 UVC 광 노출의 타이밍을 보장하기 위해, 상기 습식 필터에 의해 유발되는 역압 정체 공기 흐름을 활성화하도록 구성되는 것인, 자동식 공기질 클리닝 시스템.
제1항에 있어서,
상기 습식 필터는, 공기 흐름의 충분한 평균 자유 경로(mean free path)(MFP) 및 증가된 표면적을 갖는 셀룰러 페이브멘팅(cellular pavementing) 양자 모두를 제공하면서 공기의 통과를 허용하도록 다공성인 것인, 자동식 공기질 클리닝 시스템.
제6항에 있어서,
상기 셀룰러 페이브멘팅은 UVC 광 노출 및 소독제의 1차 상호 작용으로 인해 용해(lyse)되는 유해한 박테리아 및 균류인 것인, 자동식 공기질 클리닝 시스템.
시스템으로서,
공기 중 오염된 유체 내에 포획된 공기 중 오염물에 대한 소독제의 장기간 노출을 추가로 제공하는, 중력식의 은 라이닝된(silver lined) 유체 수집 용기에서 쓰레기실의 상기 공기 중 오염된 유체를 필터링하기 위한 수단
을 포함하는, 시스템.
제8항에 있어서,
상기 수단은, 소독 유체를 이용한 상기 중력식 은 라이닝된 용기의 적절한 채움 레벨을 보장하도록 추가로 구성되는 것인, 시스템.
제9항에 있어서,
상기 소독 유체는 습식 공기 필터의 상단 위로 펌핑되고, 상기 은 라이닝된 유체 수집 용기에 과량의 상기 소독 유체가 다시 중력에 의해 공급되는 것인, 시스템.
제8항에 있어서,
상기 수단은 상기 은 라이닝된 유체 수집 용기에 수용된 상기 오염된 유체를 필터링 및 제염(decontamination)하도록 추가로 구성되는 것인, 시스템.
제11항에 있어서,
상기 수단은, 상기 은 라이닝된 유체 수집 용기에서 상기 오염된 유체를 제염하는 데 사용되는 필터를 교체하기 위한 액세스를 허용하도록 추가로 구성되는 것인, 시스템.