WO2015182930A1 - 건조음식물 흡착제를 이용한 공기 청정기 - Google Patents

건조음식물 흡착제를 이용한 공기 청정기 Download PDF

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WO2015182930A1
WO2015182930A1 PCT/KR2015/005176 KR2015005176W WO2015182930A1 WO 2015182930 A1 WO2015182930 A1 WO 2015182930A1 KR 2015005176 W KR2015005176 W KR 2015005176W WO 2015182930 A1 WO2015182930 A1 WO 2015182930A1
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food waste
air
filter
waste
circulation fan
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김종훈
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주식회사 스마트카라
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0015—Throw-away type filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
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    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography

Definitions

  • the present invention relates to an air purifier using a dry food adsorbent, and more particularly, to an air purifier for purifying air by using a dry food dried from food waste as an adsorbent.
  • An air purifier is a device that purifies pollutants contained in the air and converts it into fresh air.
  • Commercially available products are particularly beneficial for allergy and asthma patients, eliminating cigarette smoke to reduce secondhand smoke damage.
  • Air cleaners use a lot of power and bring many environmental changes. Specifically, dust, pollen, pet hair, mold spores, house dust, mites excretion can cause allergies to sensitive people. In particular, tobacco smoke particles and volatile organic compounds can be fatal to health. Air cleaners are used to reduce these airborne contaminants and are especially useful for people with allergies and asthma. In addition, air cleaners can also reduce the need for regular house cleaning. Such air purifiers are mainly used in homes, and are efficiently used in various places such as offices and hospitals.
  • the air cleaner may include various types of air cleaning methods as follows to effectively remove various types of contaminants.
  • the filter method is the most mainstream method, in which air is sucked by a fan such as a fan or an air conditioner, and then purified by a filter to discharge the purified air again.
  • the air purifier adopting this method is a fine nonwoven fabric filter, usually called a high efficiency particulate air (HEPA) filter, which collects and filters particulates, and in the case of odor, uses activated carbon for adsorption.
  • HEPA high efficiency particulate air
  • some models employ a titanium dioxide photocatalyst instead of activated carbon or an ultra low penetration air (ULPA) filter, which is a finer filter than the HEPA filter.
  • ULPA ultra low penetration air
  • the ionic method discharges ions in the air by applying a high voltage to electrodes spaced at a certain distance, attaches them to airborne particles, and attracts them to the + (plus) electrode dust collector to remove particles.
  • the advantage is low power consumption and quietness. However, since there is basically no fan, it takes some time to purify, and the larger the room, the lower the effect.
  • the electrostatic precipitating method uses an electric discharge principle to purify the air contaminated with a dust collecting plate having a strong dust collecting power, such as an ionic method. It is called anion purifier. Unlike ionic fans, fans are used together. If the maintenance cost is low and the fine dust is used in a place where a large effect can be seen, in general, the collection efficiency is not as good as using a filter such as HEPA. The disadvantage is that periodic cleaning is required because the inside of the main body is easily dirty.
  • the water filter method uses water as a filter to remove contaminants using the adsorption force of the water.
  • a hybrid type that combines the characteristics of a filter type and an electrostatic precipitating air purifier is also used.
  • the air purifier and the food waste handler are recognized and used as a completely different device.
  • the dry food waste of food waste treatment device which has reached the appropriate technical level, it replaces the filter of the air purifier and solves the problem of the existing air purifier that needs to be replaced or cleaned regularly. It's time for a helpful skill.
  • An object of the present invention is to provide an air purifier using food waste to stably exhibit the function of the filter in order to increase the usability of the air purifier and to be used conveniently by consumers.
  • an air purifier using food waste includes a waste storage unit and a circulation fan.
  • the waste storage unit stores food waste.
  • the circulation fan is installed adjacent to the waste storage unit, and circulates the outside air in the form of dried hot air by circulating the food waste, thereby drying the food waste and purifying the outside air through the dried food waste. Let's do it.
  • the air purifier may further include an activated carbon filter at a position adjacent to the waste storage unit along a direction in which the circulation fan is blown.
  • the air purifier may further include a high efficiency particulate air (HEPA) filter at a position adjacent to the activated carbon filter along a direction in which the circulation fan is blown.
  • HEPA high efficiency particulate air
  • the HEPA filter according to an embodiment may be installed at a rear end of the activated carbon filter in a direction in which the circulation fan is blown.
  • the circulation fan may blow the dried hot air so that the food waste has a moisture content of 6% or more and less than 7%.
  • the circulation fan according to an embodiment may be installed at an upper portion of the waste storage unit to blow the dried hot air to the food waste in a downward direction.
  • the air purifier according to an embodiment may further include a dense unit installed in the waste storage unit to concentrate the food waste.
  • the present invention can further extend the replacement cycle of deodorized activated carbon filters and expensive HEPA filters to filter out fine dust as most dust is adsorbed on the surface of dried food waste having a specific surface area comparable to that of activated carbon. have.
  • the present invention can perform the food waste treatment function and the air cleaning function together, it is possible to solve the two household appliances of similar price range by purchasing one product, thereby further securing excellent economy and marketability.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an air purifier using food waste according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view illustrating an activated carbon filter of the air cleaner of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a photograph showing the microstructure of the HEPA filter of the air purifier shown in FIG.
  • Figure 4 is a photograph showing the microstructure of the dried plant tissue in the food waste used in the air purifier shown in FIG.
  • Figure 5 is a photograph showing the microstructure of the meat tissue of the food waste used in the air cleaner shown in FIG.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an air purifier using food waste according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing an activated carbon filter of the air purifier shown in FIG.
  • the air cleaner 100 includes a waste storage unit 200 and a circulation fan 300.
  • the food waste 10 is stored in the waste storage unit 200.
  • the waste storage unit 200 may be stored in a state in which the food waste 10 is crushed, or a separate crusher (not noticed) may be installed to crush the food waste 10.
  • the food waste 10 is used and left in the home or restaurant, it can be mainly divided into plant waste or meat waste.
  • the waste storage unit may be additionally provided with a compacting unit 210 for densifying the food waste 10 to improve the filtering function of the air cleaner 100 to be described later.
  • the dense part 210 may include a bar structure arranged to extend in the horizontal direction so that the food waste 10 is collected on the surface thereof.
  • the circulation fan 300 is installed adjacent to the waste storage unit 200.
  • the circulation fan 300 blows and circulates the outside air in the form of dried hot air to the food waste 10. Accordingly, the circulation fan 300 may dry the food waste 10 and at the same time purify the outside air through the dried food waste 10.
  • the air cleaner 100 may further include an activated carbon filter 400 at a position adjacent to the waste storage unit 200 along the direction in which the circulation fan 300 is blown.
  • the activated carbon filter 400 has a built-in multiple deodorization function may deodorize some of the purified air by passing through the food waste 10 by the circulation fan 300.
  • the activated carbon filter 400 may have a multiple structure as shown in FIG. 2 for the deodorization function.
  • the activated carbon filter 400 may have a structure that is fully compatible with other existing air cleaners 100.
  • the food waste 10 passes through the crushed and dried food waste 10 as described above. Has a specific surface area that is close to that of the activated carbon filter 400.
  • the activated carbon filter 400 has a specific surface area of about 1000 m 2 / g, whereas the ground food waste may have a specific surface area of about 600 m 2 / g.
  • the specific surface area of the food waste is different from the activated carbon filter 400, the difference is sufficiently compensated considering the amount of the food waste 10 that is substantially higher than that of the activated carbon filter 400.
  • the adsorption function as the filter can be sufficiently performed.
  • the circulation fan 300 may be installed in the upper portion of the waste storage unit 200 to blow the dried hot air to the food waste 10 in the downward direction. This is, after the air flowing from the circulation fan 300 passes through the food waste 10, the bottom of the waste storage unit 200 or the outlet of the side lower than the height filled with the food waste 10 (not shown) To flow back into the activated carbon filter 400 having the deodorizing function.
  • Figure 3 is a photograph showing the microstructure of the HEPA filter of the air cleaner shown in Figure 1
  • Figure 4 is a photograph showing the microstructure of the dried plant tissue of the food waste used in the air cleaner shown in Figure 1
  • 5 is a photograph showing the microstructure of the meat tissue of the food waste used in the air cleaner shown in FIG.
  • the air cleaner 100 is a fine nonwoven fabric that can more efficiently adsorb and remove fine dust at a position adjacent to the multiple activation filter along the direction in which the circulation fan 300 blows. It may further include a high efficiency particulate air (HEFA) filter (500).
  • HEFA high efficiency particulate air
  • the HEPA filter 500 exhibits a fine nonwoven structure as shown in the photograph of FIG. 3 to block or adsorb various dust particles.
  • the plant tissue of the dried food waste is identified as a microstructure substantially similar to the microstructure of the HEPA filter 500 of FIG. 3 as shown in the photo of FIG. 4 to perform the adsorption function of the HEPA filter 500.
  • the muscle tissue of the meat in the dried food waste 10 is formed of a porous structure of a fibrous sponge structure as shown in FIG. 5 to filter dust together with the collagen structure.
  • the food waste 10 contains a high water content, such as a water filter air purifier has the advantage of making the pollutants in the air to be purified to increase the adsorption rate, and after drying, the Figure 4 As shown in the photograph of FIG. 5, since the microstructure is substantially similar to the fibrous filter structure of the conventional HEPA filter 500, it may serve to filter dust. Accordingly.
  • the food waste 10 may be used as a medium for reducing pollutants in the air, regardless of whether the water content is substantially large.
  • the food waste 10 may be made of a state having a moisture content of about 6%, that is, more than 6%, less than 7% after grinding and drying. This is because if the air purifier 100 of the present invention is operated before the water content of the food waste 10 is much lower than 6%, the filtering function may be performed by the above-described water filter method. In addition, in this case, unlike the conventional water filter type air cleaner 100, the deodorization function of the filtered air may be processed by the activated carbon filter 400 embedded in the air cleaner 100.
  • the food waste 10 when the food waste 10 is applied as a filter of the air cleaner 100, in various stages of the pre-filter, the medium filter, the activated carbon filter 400, and the HEPA filter 500 of the existing air cleaner 100. Since most of the adsorbed dust is adsorbed from the food waste 10, the expensive filter replacement cycle is continuously reduced to only about 1/500 through the food waste 10 generated continuously, thereby reducing the cost. In addition, it can also increase the convenience of consumers.
  • the present invention as most of the dust is adsorbed on the surface of the dried food waste (10) having a specific surface area comparable to the activated carbon, activated carbon filter 400 having a deodorizing function, expensive HEPA filter to filter out fine dust ( 500)
  • the replacement cycle may be extended further.
  • the present invention can perform the food waste (10) treatment function and the air cleaning function together, it is possible to solve the two household appliances of similar price range by purchasing a single product, further securing excellent economics and marketability Can be.
  • the present invention can be used as a filter of the air cleaner without discarding the food waste that can be generated throughout the life, not only can reduce the processing cost required to discard the food waste, but also environmentally friendly requirements through It can be widely used to satisfy.

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Abstract

음식 폐기물을 이용한 공기 청정기는 폐기물 저장부 및 순환 팬을 포함한다. 상기 폐기물 저장부에는 음식 폐기물이 저장된다. 상기 순환 팬은 상기 폐기물 저장부와 인접하게 설치되며, 상기 음식 폐기물에 외부 공기를 건조된 열풍 형태로 송풍하여 순환시킴으로써 상기 음식 폐기물을 건조시킴과 동시에 상기 건조되는 음식 폐기물을 통해서 상기 외부 공기를 정화시킨다.

Description

건조음식물 흡착제를 이용한 공기 청정기
본 발명은 건조음식물 흡착제를 이용한 공기 청정기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기로부터 건조된 건조음식물을 흡착제로 활용하여 공기를 정화시키는 공기 청정기에 관한 것이다.
공기 청정기는 공기에 포함되어 있는 오염 물질을 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치이다. 시판중인 상품들은 특히 알레르기, 천식 환자에게 이로우며, 간접 흡연 피해를 줄이기 위해 담배 연기를 제거한다.
공기 청정기는 전력을 적게 사용하면서도 많은 환경적인 변화를 가져다 준다. 구체적으로, 먼지, 꽃가루, 애완동물의 털, 곰팡이 포자, 집먼지, 진드기의 배설물들은 민감한 사람에게 알레르기를 일으킬 수 있다. 특히, 담배 연기 입자와 휘발성유기화합물들은 건강에 치명적일 수 있다. 공기 청정기는 이러한 공기상의 오염 물질들을 줄이기 위해 사용되며 특히 알레르기와 천식에 시달리는 사람들에게 유용하다. 이 밖에도 공기 청정기는 주기적으로 해야 하는 집안 청소의 필요성도 덜어줄 수 있다. 이러한 공기 청정기는 주로 가정에서 쓰이며, 그 용도상 사무실, 병원 등 다양한 장소에서 효율적으로 활용되고 있다.
이때, 상기 공기 청정기는 다양한 종류의 오염 물질을 효과적으로 제거하기 위하여 아래와 같이 다양한 종류의 공기 청정 방식을 포함할 수 있다.
첫 번째로, 필터식 방법은 가장 주류가 되고 있는 방식으로, 선풍기나 에어컨과 같이 팬을 이용해 공기를 흡입한 후, 필터로 정화하여 정화된 공기를 다시 배출하는 방식이다. 이 방식을 채용한 공기 청정기는 보통 HEPA(high efficiency particulate air) 필터라는 미세한 부직포의 필터로 미립자를 집진 및 여과하며, 냄새의 경우는 활성탄을 이용해 흡착하는 방법을 사용하고 있다. 전기방전 효과인 '플라즈마 효과'를 이용한 기술인 전기 집진 방식을 같이 사용하고 있는 모델도 있다. 이 밖에도 활성탄 대신에 이산화티탄 광촉매를 채용하거나, HEPA 필터보다 세밀한 필터인 ULPA(ultra low penetration air) 필터를 채용한 모델도 있다.
두 번째로, 이온식 방법은 일정한 거리를 띄워 둔 전극에 고전압을 흘려 공중에 이온을 방전시켜 공기 중의 미립자에 부착시키고, +(플러스)극의 집진판에 끌어당겨 입자를 제거하는 방식이다. 소비 전력이 적고 조용하다는 것이 장점이다. 다만, 기본적으로 팬이 없기 때문에 정화될 때까지는 다소 시간이 걸리고, 방이 넓을수록 효과가 떨어진다는 것이 단점이다.
세 번째로, 전기집진식 방법은 이온식 방법과 같이 전기적인 방전 원리를 이용하여 강력한 집진력을 가진 집진판으로 오염된 공기를 정화하는 방식으로 이 방식을 채용한 공기 청정기를 다른 말로 무필터 정화기, 또는 음이온 정화기라고 한다. 이온식과는 달리 팬이 같이 사용된다. 유지비용이 적고, 미세먼지가 많은 곳에서 사용하면 큰 효과를 볼 수 있으나, 일반적으로 집진 효율은 HEPA 등의 필터를 이용하는 것보다 좋지 않다. 본체 내부도 쉽게 더러워지기 때문에 주기적인 청소가 필요하다는 것이 단점이다.
네 번째로, 워터필터식 방법은 물을 필터처럼 사용하는 방식으로 물의 흡착력을 이용해 오염 물질을 제거하는 것이 특징이다. 물에 전기적 성질을 추가하여 집진력을 높인 제품, 또는 물 자체를 샤워시켜서 사용하는 방식도 있다. 물을 이용하므로 추가 비용은 들지 않지만, 집진하는 데만 그치고 냄새를 탈취하는 기능은 없다는 것이 단점이다.
이 밖에도 필터식과 전기집진식 공기 청정기의 특성을 결합시킨 복합형 방식도 사용되고 있다.
한편, 공기 청정기가 주로 사용되는 가정에서 정상적인 생활을 영위할 때 필연적으로 생길 수밖에 없는 음식 폐기물의 분리수거에 대한 비용이 최근 상승하면서 다수의 주방용 음식물 쓰레기 처리장치가 개발되고 있는 실정이다.
이에, 가정 내에서 맑은 공기 확보와 음식 폐기물의 지속적인 처리가 필수임에도 불구하고, 공기 청정기와 음식 폐기물 처리기는 전혀 다른 장치로 인식되어 사용되고 있는 것이 현실이다.
따라서, 적정 기술수준에 오른 음식 폐기물 처리장치의 건조 음식 폐기물을 이용하여 공기 청정기의 필터를 대신하고, 정기적으로 필터를 교체하거나 청소해야 하는 기존 공기 청정기의 문제를 해결하여 더 나은 생활환경을 구축하는데 도움이 되는 기술이 꼭 필요한 시점이다.
본 발명의 목적은 공기 청정기의 활용성을 높이고 소비자들이 편리하게 사용할 수 있게 하기 위해 필터의 기능을 안정적으로 발휘할 수 있도록 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기는 폐기물 저장부 및 순환 팬을 포함한다.
상기 폐기물 저장부에는 음식 폐기물이 저장된다. 상기 순환 팬은 상기 폐기물 저장부와 인접하게 설치되며, 상기 음식 폐기물에 외부 공기를 건조된 열풍 형태로 송풍하여 순환시킴으로써 상기 음식 폐기물을 건조시킴과 동시에 상기 건조되는 음식 폐기물을 통해서 상기 외부 공기를 정화시킨다.
일 실시예에 따른 상기 공기 청정기는 상기 순환 팬이 송풍하는 방향을 따라 상기 폐기물 저장부와 인접한 위치에 활성탄 필터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 공기 청정기는 상기 순환 팬이 송풍하는 방향을 따라 상기 활성탄 필터와 인접한 위치에 HEPA(high efficiency particulate air) 필터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 HEPA 필터는 상기 순환 팬이 송풍하는 방향을 따라 상기 활성탄 필터의 후단에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 순환 팬은 상기 음식 폐기물이 6% 이상, 7% 미만의 수분함량을 갖도록 상기 건조된 열풍을 송풍할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 순환 팬은 상기 폐기물 저장부의 상부에 설치되어 상기 음식 폐기물에 상기 건조된 열풍을 하부 방향으로 송풍할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 공기 청정기는 상기 폐기물 저장부에 설치되어 상기 음식 폐기물이 밀집되도록 하는 밀집부를 더 포함할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 실시예들에 따르면, 음식 폐기물을 공기 청정기의 필터로 적용할 경우 기존 공기 청정기의 프리필터, 미디엄필터, 활성탄 필터, HEPA 필터의 여러 단계에서 흡착되었던 먼지가 대부분 상기 음식 폐기물에서 흡착됨으로써, 지속적으로 발생되는 음식 폐기물을 통해 고가의 필터교환 주기를 500분의 1 수준에 불과할 정도로 줄여 이에 따른 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 소비자의 편익도 증진시킬 수 있다.
특히, 본 발명은 대부분의 먼지가 활성탄에 버금가는 비표면적을 갖는 건조된 음식 폐기물 표면에 흡착됨에 따라, 탈취 기능을 하는 활성탄 필터, 미세먼지를 걸러내는 고가의 HEPA 필터 교체 주기도 추가로 연장할 수 있다.
또한, 본 발명은 음식 폐기물 처리 기능과 공기청정 기능을 같이 수행할 수 있으므로, 두 가지 비슷한 가격대의 가전기기를 한 가지 제품을 구입하는 것으로 해결할 수 있어 뛰어난 경제성과 시장성도 추가로 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기 청정기의 활성탄 필터를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기 청정기의 HEPA 필터의 미세 조직을 나타낸 사진이다.
도 4는 도 1에 도시된 공기 청정기에 사용되는 음식 폐기물 중 건조된 식물 조직의 미세 구조를 나타낸 사진이다.
도 5는 도 1에 도시된 공기 청정기에 사용되는 음식 폐기물 중 육류 조직의 미세 구조를 나타낸 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 공기 청정기의 활성탄 필터를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기(100)는 폐기물 저장부(200) 및 순환 팬(300)을 포함한다.
상기 폐기물 저장부(200)에는 음식 폐기물(10)이 저장된다. 구체적으로, 상기 폐기물 저장부(200)에는 상기 음식 폐기물(10)이 분쇄된 상태로 저장되거나, 이에 별도의 분쇄기(미고시)가 장착되어 상기 음식 폐기물(10)을 분쇄할 수 있다. 여기서, 상기 음식 폐기물(10)은 가정 또는 식당에서 사용되고 남은 폐기물로, 주로 식물형 폐기물 또는 육류형 폐기물로 구분될 수 있다. 이때, 상기 폐기 저장부에는 이하에서 설명할 상기 공기 청정기(100)의 필터링 기능을 향상시키기 위해 상기 음식 폐기물(10)을 밀집시키는 밀집부(210)가 추가 설치될 수 있다. 상기 밀집부(210)는 상기 음식 폐기물(10)이 그 표면에 포집되도록 가로 방향으로 길게 배치된 막대(bar) 구조를 포함할 수 있다.
상기 순환 팬(300)은 상기 폐기물 저장부(200)와 인접하게 설치된다. 상기 순환 팬(300)은 상기 음식 폐기물(10)에 외부 공기를 건조된 열풍 형태로 송풍하여 순환시킨다. 이에, 상기 순환 팬(300)은 상기 음식 폐기물(10)을 건조시킴과 동시에 상기 건조되는 음식 폐기물(10)을 통해서 상기 외부 공기를 정화시킬 수 있다.
이에, 상기 공기 청정기(100)는 상기 순환 팬(300)이 송풍하는 방향을 따라 상기 폐기물 저장부(200)와 인접한 위치에 활성탄 필터(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 활성탄 필터(400)는 다중 탈취기능이 내장되어 상기 순환 팬(300)에 의해서 상기 음식 폐기물(10)을 통과하여 일부 정화된 공기를 탈취시킬 수 있다. 이러한 활성탄 필터(400)는 상기의 탈취 기능을 위하여 도 2에서와 같이 다중 구조로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 활성탄 필터(400)는 기존의 다른 공기 청정기(100)와도 완벽하게 호환되는 구조를 가질 수 있다.
이렇게, 상기 순환 팬(300)에 의해 상기 활성탄 필터(400)로 공기가 들어가기 전에 상기의 설명에서와 같이 상기 분쇄하여 건조된 음식 폐기물(10)을 통과하게 되는데, 상기 건조된 음식 폐기물(10)은 상기 활성탄 필터(400)에 버금 갈 정도로 비표면적이 넓은 특성을 가지고 있다.
구체적으로, 상기 활성탄 필터(400)의 경우 약 1000 ㎡/g의 비표면적을 갖는데 반해 상기 분쇄 건조된 음식물 쓰레기는 약 600㎡/g의 비표면적을 가질 수 있다. 이때, 상기 음식물 쓰레기의 비표면적이 상기 활성탄 필터(400)와 차이는 있지만, 이는 지속적으로 발생되는 음식 폐기물(10)의 상기 활성탄 필터(400)보다 상당히 많은 량을 고려하면 상기의 차이는 충분히 보상되어 그 필터로서의 흡착 기능을 충분히 수행할 수 있다.
이러한 음식 폐기물(10)의 비표면적을 활용하면 공기 중의 각종 유해먼지를 흡착할 수 있는 흡착제로서 사용될 수 있을 뿐 아니라 상기 음식 폐기물(10)은 지속적으로 배출됨에 따라 별도로 흡착용 필터를 갈아 줄 필요가 없다는 장점이 있다.
한편, 상기 순환 팬(300)은 상기 폐기물 저장부(200)의 상부에 설치되어 상기 음식 폐기물(10)에 상기 건조된 열풍을 하부 방향으로 송풍할 수 있다. 이는, 상기 순환 팬(300)으로부터 유입되는 공기가 상기 음식 폐기물(10)을 통과한 후, 상기 폐기물 저장부(200)의 바닥 또는 상기 음식 폐기물(10)이 채워진 높이보다 낮은 측면의 배출구(미도시)로 흘러나와 상기 탈취 기능을 하는 활성탄 필터(400)로 다시 유입되도록 하기 위해서이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기 청정기의 HEPA 필터의 미세 조직을 나타낸 사진이고, 도 4는 도 1에 도시된 공기 청정기에 사용되는 음식 폐기물 중 건조된 식물 조직의 미세 구조를 나타낸 사진이며, 도 5는 도 1에 도시된 공기 청정기에 사용되는 음식 폐기물 중 육류 조직의 미세 구조를 나타낸 사진이다.
도 3 내지 도 5를 추가적으로 참조하면, 상기 공기 청정기(100)는 상기 순환 팬(300)이 송풍하는 방향을 따라 상기 다중 활성화 필터와 인접한 위치에 미세 먼지를 보다 효율적으로 흡착 제거할 수 있는 미세 부직포로 되어 있는 HEFA(high efficiency particulate air) 필터(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 HEPA 필터(500)는 도 3의 사진에서와 같이 미세 부직포 구조를 나타내어 각종 먼지 입자를 막거나 흡착할 수 있다. 이에, 상기 건조된 음식 페기물 중 식물 조직은 도 4의 사진에서와 같이 상기 도 3의 HEPA 필터(500)의 미세 구조와 실질적으로 유사한 미세 구조로 확인되어 상기 HEPA 필터(500)의 흡착 기능을 수행할 수 있고, 상기 건조된 음식 폐기물(10) 중 육류의 근육 조직은 도 5에서와 같이 섬유상의 스폰지 구조인 다공성 구조로 형성되어 콜라겐 구조물과 함께 먼지를 필터링할 수 있는 것이 확인되었다.
한편, 상기 음식 폐기물(10)에 수분이 높게 포함되어 있을 경우에는 워터필터식 공기 정화기처럼 정화 대상인 공기 내의 오염 물질을 습윤하게 만들어 흡착율을 더 높일 수 있다는 장점이 있고, 건조된 후에는 상기 도 4 및 도 5의 사진에서와 같이, 기존의 HEPA 필터(500)의 섬유상 필터 조직과 실질적으로 유사한 미세구조를 가지므로 먼지에 대한 필터링 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라. 상기 음식 폐기물(10)은 실질적으로 수분 함량 여부와 크게 관계없이 공기 중 오염 물질을 줄이는 매개체로 사용할 수 있다.
또한, 상기 음식 폐기물(10)은 분쇄 건조된 후 6% 대, 즉 6% 이상, 7% 미만의 수분함량을 갖는 상태로 만들어진 것을 사용할 수 있다. 이는, 상기 음식 폐기물(10)의 수분 함량이 6% 미만으로 많이 낮아지기 전에 본 발명의 공기 청정기(100)를 가동하면 상기에서 설명한 워터필터 방식으로 필터링 기능을 수행할 수 있기 때문이다. 또한, 이 경우 기존 워터필터식 공기 청정기(100)와 달리 상기 필터링된 공기의 탈취 기능을 상기 공기 청정기(100)에 내장된 활성탄 필터(400)로 처리할 수 있다는 장점도 있다.
이와 같이, 상기 음식 폐기물(10)을 상기 공기 청정기(100)의 필터로 적용할 경우 기존 공기 청정기(100)의 프리필터, 미디엄필터, 활성탄 필터(400), HEPA 필터(500)의 여러 단계에서 흡착되었던 먼지가 대부분 상기 음식 폐기물(10)에서 흡착됨으로써, 지속적으로 발생되는 음식 폐기물(10)을 통해 고가의 필터교환 주기를 500분의 1 수준에 불과할 정도로 줄여 이에 따른 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 소비자의 편익도 증진시킬 수 있다.
특히, 본 발명은 대부분의 먼지가 활성탄에 버금가는 비표면적을 갖는 건조된 음식 폐기물(10) 표면에 흡착됨에 따라, 탈취 기능을 하는 활성탄 필터(400), 미세먼지를 걸러내는 고가의 HEPA 필터(500) 교체 주기도 추가로 연장할 수 있다.
또한, 본 발명은 음식 폐기물(10) 처리 기능과 공기청정 기능을 같이 수행할 수 있으므로, 두 가지 비슷한 가격대의 가전기기를 한 가지 제품을 구입하는 것으로 해결할 수 있어 뛰어난 경제성과 시장성도 추가로 확보할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 생활 전반에 걸쳐 발생될 수밖에 없는 음식 폐기물을 폐기하지 않고 이를 공기 청정기의 필터로 사용함으로써, 상기 음식 폐기물을 폐기하는데 소요되던 처리 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통한 친환경적인 요구도 만족시키는데 널리 활용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 음식 폐기물이 저장되는 폐기물 저장부; 및
    상기 폐기물 저장부와 인접하게 설치되며, 상기 음식 폐기물에 외부 공기를 건조된 열풍 형태로 송풍하여 순환시킴으로써 상기 음식 폐기물을 건조시킴과 동시에 상기 건조되는 음식 폐기물을 통해서 상기 외부 공기를 정화시키는 순환 팬을 포함하는 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 순환 팬이 송풍하는 방향을 따라 상기 폐기물 저장부와 인접한 위치에 활성탄 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 순환 팬이 송풍하는 방향을 따라 상기 활성탄 필터와 인접한 위치에 HEPA(high efficiency particulate air) 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 HEPA 필터는 상기 순환 팬이 송풍하는 방향을 따라 상기 활성탄 필터의 후단에 설치된 것을 특징으로 하는 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 순환 팬은 상기 음식 폐기물이 6% 이상, 7% 미만의 수분함량을 갖도록 상기 건조된 열풍을 송풍하는 것을 특징으로 하는 음식 폐기물을 이용한 공기 청정기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 순환 팬은 상기 폐기물 저장부의 상부에 설치되어 상기 음식 폐기물에 상기 건조된 열풍을 하부 방향으로 송풍하는 것을 특징으로 하는 음식물 폐기물을 이용한 공기 청정기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 폐기물 저장부에 설치되어 상기 음식 폐기물이 밀집되도록 하는 밀집부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 폐기물을 이용한 공기 청정기.
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