WO2021054638A1 - 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치 - Google Patents

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WO2021054638A1
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air
unit
fine dust
mixed
adsorption solution
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PCT/KR2020/011456
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박덕근
임수정
김성욱
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대한민국(행정안전부 국립재난안전연구원장)
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    • Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for reducing fine dust, and more particularly, to an apparatus for reducing fine dust using a lightweight mixed air for adsorbing and removing fine dust by generating air bubbles using mixed lightweight air.
  • fine dust refers to particulate matter floating in the air. It is generated a lot when burning fossil fuels such as coal and petroleum, or from exhaust gases such as factories and automobiles. It is divided into ultra-fine dust smaller than ⁇ m, and its composition may vary in the region of occurrence, season, and weather conditions.
  • an impeller and an impeller driving unit are provided to allow external air containing fine dust to flow into the first internal space, and the air introduced into the first internal space is transported.
  • each ion generating unit includes a plurality of ion generating units each configured to generate positive and negative ions, but the plurality of ion generating units are arranged in a parallel structure so that each ion generating unit is operated by the operation of the blower.
  • an ion generating device that induces coarsening of fine dust particles by releasing positive and negative ions into the flowing air, fine dust particles with positive ions and fine dust particles with negative ions are combined with each other.
  • the unit case is provided in the unit case to emit positive ions while generating plasma discharge by receiving power from the power supply unit and the power supply unit built in the unit case, and the unit case from the air entry side based on the flow direction of the air by the blower.
  • the unit case to emit negative ions while generating plasma discharge by receiving power from the first electrode unit and the power supply unit formed to protrude from the upper surface of the unit case.
  • Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 10-2002022
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and the problem to be solved of the present invention is to discharge air bubbles from the lower part in a wall-mounted or mobile type, and install an adsorption pad on the upper part to adsorb fine dust and defoaming.
  • the liquid surfactant aqueous solution is manufactured in a structure that is recycled by falling down to the bottom of the device to provide a device for reducing fine dust using a lightweight mixed air that reduces fine dust.
  • the present invention was created to improve the problems of the prior art as described above, as a device for reducing fine dust that adsorbs fine dust using mixed air, which is mixed by introducing external air and removed through adsorption of fine dust.
  • the device body A closed air mixing unit provided on a part of the device body and mixing external air inflow and helium gas; An adsorption solution preparation unit provided in a part of the device body and for preparing an adsorption solution for adsorbing fine dust;
  • a bubble generation unit connected to the air mixing unit and connected to the adsorption solution production unit to generate bubbles emitted to the outside by using the adsorption solution;
  • a flow control unit connected to the air mixing unit and the bubble generating unit, respectively, and controlling the flow of air to induce bubble generation in the bubble generating unit;
  • the air mixing unit, the adsorption solution production unit, the bubble generation unit, and the flow control unit respectively, which are installed on a part of the device body, and are respectively connected to the air mixing unit,
  • the air mixing unit a pressure gauge for adjusting the inflow amount of the external inlet air and helium gas; An air stirring tank for stirring while receiving the mixed air introduced through the pressure gauge; And a heating member installed in a portion of the air stirring tank to maintain the mixed air introduced through the pressure gauge at a set temperature.
  • the adsorption solution preparation unit may include a mixed adsorbent prepared by mixing clinoptilolite, porous feldspar, activated carbon, and binder powder as a binder at a set ratio of a set particle size; Mixed water for diluting the mixed adsorbent by being mixed at a set ratio in the mixed adsorbent; And a shaker configured to generate an adsorption solution by shaking and stirring the mixed adsorbent and the mixed water for a set period of time, and the mixed adsorbent is capable of ionic bonding to adsorb fine dust.
  • a mixed adsorbent prepared by mixing clinoptilolite, porous feldspar, activated carbon, and binder powder as a binder at a set ratio of a set particle size
  • Mixed water for diluting the mixed adsorbent by being mixed at a set ratio in the mixed adsorbent
  • a shaker configured to generate an adsorption solution by shaking and stirring the mixed
  • a set amount of starch syrup may be added to the adsorption solution to prevent blistering (foaming) due to evaporation of moisture and a decrease in atmospheric pressure, thereby improving the tension of air bubbles.
  • the bubble generating unit includes: an adsorption solution receiver in which the adsorption solution prepared in the adsorption solution preparation unit is accommodated and a bubble ejection port is formed in a part of the adsorption solution; A rotational aberration for moving the adsorption solution while rotating itself while the lower semicircle is immersed in the adsorption solution receiver; A spring attached to the outer boundary of the rotating aberration in a state of being spaced apart from each other at a distance set with a diameter of the size set to generate air bubbles when the rotating aberration is rotated; And a rotational aberration driver connected to the rotational aberration to provide power to rotate the rotational aberration.
  • the flow control unit may include an air passage connected to the air mixing unit and the bubble generation unit, respectively, to communicate the air mixing unit and the bubble generation unit;
  • a double blower installed on both sides of the air flow path to guide the air mixed in the air mixing unit to the bubble generating unit;
  • a blower driver connected to the double blower to provide power to operate the double blower.
  • the rotational speed of the double blower may be adjusted in conjunction with the rotational aberration by the control of the controller.
  • the air bubbles are removed through physical adsorption by the adsorption performance of purified water and the van der Waals force acting between the air bubbles and the fine dust during the ascent process. Even if one bubble falls due to the increased weight, the removal action can continue.
  • the surrounding fine dust is adsorbed even while descending due to the adsorption performance (chemical adsorption) of purified water (mixed water), so the ascending and descending process
  • adsorption performance chemical adsorption
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus for reducing fine dust using lightweight mixed air according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of the overall configuration of the fine dust reduction device.
  • 5 is a table showing the cation exchange capacity of the mixed adsorbent.
  • 6 is a graph showing an isothermal adsorption experiment of the mixed adsorbent.
  • first and second are used to distinguish one component from other components, and the scope of rights is not limited by these terms.
  • a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.
  • a component is referred to as being “connected” to another component, it should be understood that although it may be directly connected to the other component, another component may exist in the middle.
  • a component is referred to as being “directly connected” to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
  • other expressions describing the relationship between components that is, “between” and “just between” or “neighboring to” and “directly neighboring to” should be interpreted as well.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus for reducing fine dust using lightweight mixed air according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the apparatus for reducing fine dust
  • FIG. 3 is a detailed view of the rotation aberration
  • FIG. 4 is a table showing the cation exchange capacity of the mixed adsorbent, clinoptilolite and porous feldspar, by particle size
  • FIG. 5 is a table showing the cation exchange capacity of the mixed adsorbent
  • FIG. 6 is a table showing the isothermal adsorption experiment of the mixed adsorbent. It is a graph.
  • the present invention provides an apparatus body 100, an air mixing unit 110, and an adsorption solution manufacturing unit 120 ), a bubble generating unit 130, a flow control unit 140, and a controller 150.
  • the device body 100 may introduce and mix external air and remove it through adsorption of fine dust.
  • the air mixing unit 110 may be provided in a part of the device body 100 and may have a closed structure that mixes external air inflow and helium gas.
  • the air mixing unit 110 may include a pressure gauge 112, an air stirring tank 114, and a heating member 116. Specifically, the air mixing unit 110 may be operated manually by an operator or control the operation according to a program automatically set by the control of the controller 150.
  • the pressure gauge 112 may control the inflow amount of external inflow air and helium gas. Specifically, the pressure gauge 112 is provided on the outside of the air stirring tank 114 and installed in the air compressor 30 or the helium storage tank for introducing external air into the air stirring tank 114 under the control of the controller 150 As a result, the amount of air introduced into the air stirring tank 114 can be controlled.
  • the air stirring tank 114 may be stirred while receiving the mixed air introduced through the pressure gauge 112.
  • the heating member 116 is installed in a part of the air stirring tank 114 to maintain the mixed air introduced through the pressure gauge 112 at a set temperature.
  • the heating member 116 may be a heating wire, a cotton yarn heating element, etc. that is installed in a part of the air stirring tank 114 and radiates heat under the control of the controller 150 to provide warmth or heat insulation.
  • the air mixing unit 110 injects and agitates general air and helium gas at a constant pressure in the heated air stirring tank 114 to promote the rise of the air bubbles to produce lightweight air bubbles, and stirs the heated air.
  • the internal temperature of the bath 114 is to be maintained at 40°C or higher.
  • the mixing ratio of air and helium gas is composed of 24:1 using a pressure gauge 112, and may be configured to further include a pressure control valve to enable adjustment in a ratio of 20:1-30:1 according to atmospheric pressure. have.
  • the adsorption solution preparation unit 120 is provided in a part of the device body 100 and may prepare an adsorption solution for adsorbing fine dust.
  • the adsorption solution preparation unit 120 may include a mixed adsorbent 122, a mixed water 124, and a shaker 126.
  • the mixed adsorbent 122 may be prepared by mixing clinoptilolite (zeolite) of a set particle size, porous feldspar, activated carbon, and a binder powder as a binder at a set ratio.
  • the mixed adsorbent 122 has a blending ratio of clinoptilolite (zeolite), porous feldspar, activated carbon, and a binder powder as a surfactant for adsorption of heavy metals and organic compounds, which are hazardous substances contained in fine dust, as a binder powder. It can be composed of :4:1:1.
  • the mixed adsorbent 122 is capable of ionic bonding to adsorb fine dust.
  • the mixed water 124 may be mixed in a ratio set in the mixed adsorbent 122 to dilute the mixed adsorbent 122.
  • the mixed water 124 may generally be purified water.
  • the shaker 126 may shake and agitate the mixed adsorbent 122 and the mixed water 124 for a set time to generate an adsorption solution.
  • the tension of air bubbles can be improved by adding a set amount of starch syrup to the adsorption solution to prevent rupture due to evaporation of moisture and reduction of air pressure.
  • the surfactant which is a binder used in the present invention
  • a coconut activator that is rapidly decomposed in a natural environment can be used.
  • the particle size of the mixed adsorbent 122 is ideally 50-100 ⁇ m size.
  • the cation substitution capacity of the mixed adsorbent 122 is 430.1Cmol/kg, which is very high compared to the material before mixing, and the aqueous solution reacted with the mixed adsorbent 122 also exhibits a good pollutant removal rate.
  • An aqueous solution may be prepared by diluting the mixed water 124 with water and the mixed adsorbent 122 in a ratio of 10:1 and stirring for 10 minutes with a shaker.
  • Zeolite has a porous structure capable of accommodating various cations such as Na+, K+, Ca2+, and Mg2+. These ions are weakly bound in this material, so when they come into contact with a solution, they can easily ion-exchange with other cations.
  • Zeolite minerals that are mainly found in nature include analcime, chabazite, clinoptilolite, heulandite, natrolite, phillipsite, and fast zeolite. There is this.
  • Zeolite plays an ion-exchange role in various water purification processes, water softening processes, and many other fields.
  • zeolites can be used to separate molecules having a specific size and shape. have.
  • zeolites could be used to more precisely separate gases, such as removing water, carbon dioxide and sulfur dioxide from low-quality natural gas.
  • Surfactant is a substance that reduces its surface tension by adsorbing to the interface in a dilute solution.
  • anionic surfactants those that are ionized in an aqueous solution and the active agent becomes an anion are called anionic surfactants, and soap, alkyl benzene sulfonate, and the like belong to this.
  • a cationic surfactant what becomes a cation by ionization is called a cationic surfactant, and includes higher amine halides, quaternary ammonium salts, and alkylpyridinium salts.
  • amphoteric surfactants which include amino acids and the like.
  • the bubble generation unit 130 may be connected to the adsorption solution production unit 120 while being connected to the air mixing unit 110 to generate bubbles that are radiated to the outside by using the adsorption solution.
  • the bubble generating unit 130 may include an adsorption solution receiver 132, a rotational aberration 134, a spring 136, and a rotational aberration driver 138.
  • the adsorption solution receiver 132 may have a structure in which the adsorption solution prepared in the adsorption solution preparation unit 120 is accommodated and a bubble outlet 50 is formed in a part thereof.
  • the rotational aberration 134 may move the adsorption solution while rotating itself while the lower semicircle is immersed in the adsorption solution receiver 132. Specifically, the adsorption solution accommodated in the adsorption solution receiver 132 is lifted using the rotational aberration 134, bubbles are formed using the double blower 144, and discharged through the bubble outlet 50.
  • the spring 136 is attached at a distance (approximately 1 to 2°) set to a diameter (approximately 0.5cm to 2cm) of a size set on the outer boundary of the rotational aberration 134 in a spaced state when the rotational aberration 134 is rotated. Air bubbles may be generated.
  • the rotational aberration driver 138 may be connected to the rotational aberration 134 to provide power for the rotational aberration 134 to rotate.
  • the motors built into the rotational aberration driver 138 include DC motors, stepping motors, brushless motors, induction motors, linear motors, ultrasonic motors, coreless motors, etc. It is possible to select and use according to the working environment or situation among the motors.
  • the bubble generation principle in the bubble generation unit 130 is composed of an adsorption solution receiver 132 and a spring 136, and the rotation aberration 134 is rotated once by the lightweight mixed air introduced from the double blower 144. This is the principle that air bubbles are created as many times as the number of springs 136 rings.
  • the flow control unit 140 is connected to the air mixing unit 110 and the bubble generation unit 130, respectively, and controls the flow of air to induce bubble generation in the bubble generation unit 130.
  • the flow control unit 140 may include an air flow path 142, a double blower 144, and a blower driver 146.
  • the air flow path 142 may be connected to the air mixing unit 110 and the bubble generating unit 130, respectively, to communicate the air mixing unit 110 and the bubble generating unit 130.
  • the double blowers 144 may be installed on both sides of the air flow path 142 to guide the air mixed in the air mixing unit 110 to the bubble generating unit 130.
  • the blower driver 146 may be connected to the double blower 144 to provide power for the double blower 144 to operate.
  • the number of rotations of the double blower 144 may be configured to generate air bubbles (bubbles) of a certain size by synchronizing with the rotation of the bubble generating unit 130. Therefore, in order to generate bubbles of a set size, it is preferable to maintain a ratio of 1:50-1:200 between the number of rotations of the rotational aberration 134 of the bubble generation unit 130 and the rotational speed of the double blower 144.
  • the controller 150 is installed in a part of the device body 100 and is connected to the air mixing unit 110, the adsorption solution production unit 120, the bubble generation unit 130, and the flow control unit 140, respectively, and is connected to the air mixing unit. (110), it is possible to control the operation of the adsorption solution production unit 120, the bubble generation unit 130, and the flow control unit 140.
  • the number of rotations of the double blower 144 may be adjusted in conjunction with the number of rotations of the rotation aberration 134.
  • the number of rotations of the double blower 144 is about 2,000-6,000 per minute, and the number of rotations of the double blower 144 and the number of rotations 134 is preferably a ratio of 50:1-200:1.
  • the fine dust reduction apparatus 10 of the present invention can be operated through a controller 150 interlocked with any one of a mobile terminal, a Wi-Fi communication module, a Bluetooth communication module, and a ZigBee communication module.
  • the operator can use the fine dust reduction device 10 by adopting any one of a Bluetooth communication module, a Wi-Fi communication module, and a Zigbee communication module.
  • a Bluetooth communication module a Wi-Fi communication module
  • a Zigbee communication module a Wi-Fi communication module
  • it is not limited to the above method and can be used by selecting the best method. It is possible.
  • the fine dust reduction apparatus 10 of the present invention may adsorb fine dust by installing an adsorption pad or the like on a part of the upper part.
  • the air bubbles are removed through physical adsorption by the adsorption performance of purified water and the van der Waals force acting between the air bubbles and the fine dust during the ascent process. Even if one bubble falls due to the increased weight, the removal action can continue.
  • the surrounding fine dust is adsorbed even while descending due to the adsorption performance (chemical adsorption) of purified water (mixed water), so the ascending and descending process
  • adsorption performance chemical adsorption
  • the air bubbles of the device for reducing fine dust using lightweight mixed air of the present invention are removed through physical adsorption by the adsorption performance of purified water and the van der Waals force acting between the air bubbles and the fine dust during the ascending process. Even if the air bubbles adsorbed by dust fall due to the increased weight, the removal action can be sustained, so there is industrial applicability.

Abstract

본 발명은 혼합된 공기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 미세먼지 저감 장치로서, 외부의 공기를 유입하여 혼합하고 미세먼지의 흡착을 통해 제거하는 장치본체; 상기 장치본체의 일부분에 구비되어 외부공기유입과 헬륨가스를 혼합하는 밀폐형의 공기 혼합유닛; 상기 장치본체의 일부분에 구비되며 미세먼지를 흡착하는 흡착용액을 제조하는 흡착용액 제조유닛; 상기 공기 혼합유닛에 연결되면서 상기 흡착용액 제조유닛에 연결되어 상기 흡착용액을 이용하여 외부로 발산되는 기포를 생성하는 기포 생성유닛; 상기 공기 혼합유닛 및 상기 기포 생성유닛에 각각 연결되며 공기의 유동을 제어하여 상기 기포 생성유닛에서의 기포생성을 유도하는 유동제어유닛; 및 상기 장치본체의 일부분에 설치되며 상기 공기 혼합유닛, 흡착용액 제조유닛, 기포생성유닛 및 유동제어유닛에 각각 연결되어 상기 공기 혼합유닛, 흡착용액 제조유닛, 기포생성유닛 및 유동제어유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.

Description

경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치
본 발명은 미세먼지 저감 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼합된 경량 공기를 이용하여 기포를 생성하여서 미세먼지를 흡착하여 제거하는 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 미세먼지는 대기 중에 떠다니는 입자상 물질을 말하는데, 석탄, 석유 등의 화석연료를 태울 때나, 공장, 자동차 등의 배출가스에서 많이 발생하며, 입자의 크기가 10㎛보다 작은 미세먼지와 2.5㎛보다 작은 초미세먼지로 나뉘고, 그 성분은 발생 지역이나 계절, 기상조건 등에 달라질 수 있다.
이러한 미세먼지는 입자의 크기가 매우 작기 때문에 대기 중에 머물다 사람의 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 들어갈 수 있어 건강에 악영향을 미칠 수 있으며, 최근에는 공기 중 미세먼지의 농도가 점차 높아짐에 따라 실내외에서 공기 중의 미세먼지를 저감시키기 위한 장치들이 다양하게 개발되고 있다.
예를 들어, 종래의 미세먼지 제거 장치의 일예로는 미세먼지가 포함된 외부의 공기가 제1 내부 공간으로 유입되도록 하는 임펠러 및 임펠러 구동부가 마련되고, 상기 제1 내부 공간으로 유입된 공기가 이송경로를 따라 이송되도록 하는 본체부; 및 상기 본체부의 상측에 연결되며, 지면의 수직방향으로 연장형성되어 상기 이송경로를 따라 이송되는 공기에 포함된 미세먼지가 제거되도록 하는 미세먼지 제거부를 포함하고, 임펠러 구동부는 직경이 다른 두 개의 풀리가 적층되도록 마련된 변속풀리에 의해 임펠러의 동작과정에서 발생하는 소음이 저감되도록 한다.
이에 의해 공기에 포함된 미세먼지를 제거함과 동시에 미세먼지가 포함된 외부공기를 미세먼지 제거 장치의 본체 내부로 유입시키는 과정에서 발생하는 소음이 저감되도록 하는 구조이다.
또한, 종래 기술의 다른 실시예를 살펴보면, 양이온과 음이온을 각각 발생하도록 이루어진 다수의 이온발생유니트를 포함하되, 다수의 이온발생유니트는 병렬구조로 배치되어 각각의 이온발생유니트가 송풍기의 작동에 의해 유동하는 공기 중으로 양이온과 음이온을 방출하여 양이온이 부착된 미세먼지 입자와 음이온이 부착된 미세먼지 입자가 서로 결합되면서 미세먼지 입자의 조대화를 유도하는 이온발생장치로서, 각각의 이온발생유니트는, 유닛 케이스와 유닛 케이스에 내장된 전원공급부와 전원공급부로부터 전원을 공급받아 플라즈마방전을 일으키면서 양이온을 방출하도록 상기 유닛 케이스에 구비되되, 송풍기에 의한 공기의 유동방향을 기준으로 공기 진입측에서 유닛 케이스의 상면으로 돌출되게 형성된 제1전극부와 전원공급부로부터 전원을 공급받아 플라즈마방전을 일으키면서 음이온을 방출하도록 유닛 케이스에 구비되되, 송풍기에 의한 공기의 유동방향을 기준으로 공기 이탈측에서 유닛 케이스의 상면으로 돌출되게 형성된 제2전극부 및 제1전극부를 사이에 두고 마주하며, 유닛 케이스의 상면으로부터 돌출된 구조를 갖는 2개의 판재로 이루어져 제1전극부에 의해 발생되는 양이온이 두 판재의 사이로 유동하는 공기의 흐름에 편승하여 주변으로 비산되지 않고 유동할 수 있도록 하는 유로 가이드로 구성된다.
그러나, 종래에는 장치의 구조가 매우 복잡하여 생산성이 현저히 떨어지고, 미세먼지를 공기와 분리시키는 필터링 방식으로 미세먼지를 간접적으로 제거하기 때문에 미세먼지의 제거 효율이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
{선행기술문헌}
{특허문헌}
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-2002022호
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 벽면 부착 또는 이동형으로 하부에서 공기방울을 방출하고 상부는 흡착패트를 설치하여 미세먼지를 흡착하고 소포된 액상의 계면활성제 수용액은 기기의 하부로 떨어져 재순환 되는 구조로 제작되어 미세먼지를 저감하는 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 혼합된 공기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 미세먼지 저감 장치로서, 외부의 공기를 유입하여 혼합하고 미세먼지의 흡착을 통해 제거하는 장치본체; 상기 장치본체의 일부분에 구비되어 외부공기유입과 헬륨가스를 혼합하는 밀폐형의 공기 혼합유닛; 상기 장치본체의 일부분에 구비되며 미세먼지를 흡착하는 흡착용액을 제조하는 흡착용액 제조유닛; 상기 공기 혼합유닛에 연결되면서 상기 흡착용액 제조유닛에 연결되어 상기 흡착용액을 이용하여 외부로 발산되는 기포를 생성하는 기포 생성유닛; 상기 공기 혼합유닛 및 상기 기포 생성유닛에 각각 연결되며 공기의 유동을 제어하여 상기 기포 생성유닛에서의 기포생성을 유도하는 유동제어유닛; 및 상기 장치본체의 일부분에 설치되며 상기 공기 혼합유닛, 흡착용액 제조유닛, 기포생성유닛 및 유동제어유닛에 각각 연결되어 상기 공기 혼합유닛, 흡착용액 제조유닛, 기포생성유닛 및 유동제어유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기 혼합유닛은, 상기 외부 유입공기와 헬륨가스의 유입량을 조절하는 압력계; 상기 압력계를 통해서 유입된 혼합공기를 수용하면서 교반하는 공기 교반조; 및 상기 공기 교반조의 일부분에 설치되어 상기 압력계를 통해 유입된 혼합공기를 설정된 온도로 유지하는 발열부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 흡착용액 제조유닛은, 설정된 입자 크기의 클리놉틸로라이트, 다공질장석, 활성탄 및 결합제인 바인더 분말을 설정된 비율로 혼합하여 제조된 혼합 흡착제; 상기 혼합 흡착제에 설정된 비율로 혼합되어 상기 혼합 흡착제를 희석시키는 혼합수; 및 상기 혼합 흡착제와 상기 혼합수를 설정된 시간 동안 진탕하고 교반하여 흡착용액을 생성하는 진탕기;를 포함하고 상기 혼합 흡착제는, 이온결합이 가능하여 미세먼지를 흡착할 수 있다.
또한, 상기 흡착용액에 수분 증발과 기압감소에 따른 파포(소포)를 방지하기 위해 설정된 양의 물엿을 첨가하여 공기방울의 장력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 기포 생성유닛은, 상기 흡착용액 제조유닛에서 제조된 상기 흡착용액이 수용되며 일부분에 기포분출구가 형성되어 있는 흡착용액 수용기; 상기 흡착용액 수용기에 하부 반원이 잠긴 상태로 자체 회전하면서 상기 흡착용액을 이동시키는 회전수차; 상기 회전수차의 외부 경계에 설정된 크기의 직경으로 설정된 간격이 이격된 상태로 부착되어 상기 회전수차의 회전시 기포를 발생시키는 용수철; 및 상기 회전수차에 연결되어 상기 회전수차가 회전하는 동력을 제공하는 회전수차 구동기;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유동제어유닛은, 상기 공기 혼합유닛과 상기 기포 생성유닛에 각각 연결되어 상기 공기 혼합유닛과 상기 기포 생성유닛을 연통시키는 공기유로; 상기 공기유로의 양측에 각각 설치되어 상기 공기 혼합유닛에서 혼합된 공기를 상기 기포 생성유닛으로 유도하는 이중 블로어; 및 상기 이중 블로어에 연결되어 상기 이중 블로어가 작동하는 동력을 제공하는 블로어 구동기;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 이중 블로어의 회전수는 상기 회전수차와 연동해서 조절될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 공기방울은 상승하는 과정에서 정제수의 흡착성능과 공기방울과 미세먼지 사이에 작용하는 반데르발스 힘에 의해 미세먼지가 물리적 흡착을 통해 제거되며, 미세먼지를 흡착한 기포가 증가된 무게로 인해 하강하게 될 경우에도 제거작용은 지속될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 미세먼지를 흡착한 혼합공기방울이 소포된 경우 정제수(혼합수)의 흡착성능(화학적 흡착)에 의해 하강하는 동안에도 주변의 미세먼지를 흡착하게 되므로 상승 및 하강 과정에서 미세먼지를 제거하는 효과를 얻을 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치의 개념도이다.
도 2는 상기 미세먼지 저감 장치의 전체 구성 블럭도이다.
도 3은 상기 회전수차의 상세도이다.
도 4는 상기 혼합 흡착제인 클리놉틸로라이트와 다공질 장석의 입경별 양이온교환능을 나타낸 표이다.
도 5는 상기 혼합 흡착제의 양이온교환능을 나타낸 표이다.
도 6은 상기 혼합 흡착제의 등온흡착실험을 나타낸 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치의 개념도이고, 도 2는 상기 미세먼지 저감 장치의 전체 구성 블록도이며, 도 3은 상기 회전수차의 상세도이고, 도 4는 상기 혼합 흡착제인 클리놉틸로라이트와 다공질 장석의 입경별 양이온교환능을 나타낸 표이며, 도 5는 상기 혼합 흡착제의 양이온교환능을 나타낸 표이고, 도 6은 상기 혼합 흡착제의 등온흡착실험을 나타낸 그래프이다.
도 1내지 도 6에 도시된 바와 같이, 혼합된 공기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 미세먼지 저감 장치로서, 본 발명은 장치본체(100), 공기 혼합유닛(110), 흡착용액 제조유닛(120), 기포 생성유닛(130), 유동제어유닛(140) 및 컨트롤러(150)를 포함할 수 있다.
장치본체(100)는 외부의 공기를 유입하여 혼합하고 미세먼지의 흡착을 통해 제거할 수 있다.
공기 혼합유닛(110)은 장치본체(100)의 일부분에 구비되어 외부공기유입과 헬륨가스를 혼합하는 밀폐형의 구조일 수 있다.
공기 혼합유닛(110)은 압력계(112), 공기 교반조(114) 및 발열부재(116)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 공기 혼합유닛(110)은 작업자가 직접 수동으로 작동을 조작하거나 컨트롤러(150)의 제어에 의해 자동으로 설정된 프로그램 등에 따라 작동의 제어가 가능하다.
압력계(112)는 외부 유입공기와 헬륨가스의 유입량을 조절할 수 있다. 구체적으로, 압력계(112)는 공기 교반조(114)의 외측에 구비되며 컨트롤러(150)의 제어에 의해 외부 공기를 공기 교반조(114)로 유입시키는 에어 컴프레셔(30)나 헬륨 저장조에 각각 설치되어 공기 교반조(114)로의 공기 유입량을 제어할 수 있다.
공기 교반조(114)는 압력계(112)를 통해서 유입된 혼합공기를 수용하면서 교반할 수 있다.
발열부재(116)는 공기 교반조(114)의 일부분에 설치되어 압력계(112)를 통해 유입된 혼합공기를 설정된 온도로 유지할 수 있다. 구체적으로, 발열부재(116)는 공기 교반조(114) 내부의 일부분에 설치되어 컨트롤러(150)의 제어에 의해 열을 발산하여 보온이나 단열을 제공하는 열선, 면사발열체 등일 수 있다.
구체적으로, 공기 혼합유닛(110)은 공기방울의 상승을 촉진하기 위해 온열 공기 교반조(114)에 일반공기와 헬륨가스를 일정 압력으로 분사하고 교반하여 경량화된 공기방울을 제조하고, 온열 공기 교반조(114)의 내부온도는 40℃이상을 유지하도록 한다. 또한, 공기와 헬륨가스의 혼합비율은 압력계(112)를 사용하여 24:1로 구성하며 대기압에 따라 20:1 - 30:1의 비율로 조절이 가능하도록 압력조절밸브를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 미세먼지는 대부분 겨울과 봄에 발생하며 10℃이하의 기온에서 발생빈도가 높게 나타나는데, 공기방울은 공기에 비해 큰 밀도로 인해 가라앉으므로 온열 공기 교반조(114)에 일반 공기와 헬륨가스를 일정 압력으로 분사하여 경량혼합공기를 만들고 가열과정을 통해 밀도를 감소시킬 수 있다.
흡착용액 제조유닛(120)은 장치본체(100)의 일부분에 구비되며 미세먼지를 흡착하는 흡착용액을 제조할 수 있다.
흡착용액 제조유닛(120)은 혼합 흡착제(122), 혼합수(124) 및 진탕기(126)를 포함할 수 있다.
혼합 흡착제(122)는 설정된 입자 크기의 클리놉틸로라이트(제올라이트), 다공질장석, 활성탄 및 결합제인 바인더 분말을 설정된 비율로 혼합하여 제조될 수 있다. 구체적으로, 혼합 흡착제(122)는 미세먼지에 포함된 위해물질인 중금속 및 유기화합물의 흡착을 위해 클리놉틸로라이트(제올라이트), 다공질장석, 활성탄 및 계면활성제로서 결합제인 바인더 분말의 배합비율은 4:4:1:1 로 구성될 수 있다.
혼합 흡착제(122)는 이온결합이 가능하여 미세먼지를 흡착할 수 있다.
혼합수(124)는 혼합 흡착제(122)에 설정된 비율로 혼합되어 혼합 흡착제(122)를 희석시킬 수 있다. 여기서, 혼합수(124)는 일반적으로 정제수를 사용할 수 있다.
진탕기(126)는 혼합 흡착제(122)와 혼합수(124)를 설정된 시간 동안 진탕하고 교반하여 흡착용액을 생성할 수 있다.
흡착용액에 수분 증발과 기압감소에 따른 파포(소포)를 방지하기 위해 설정된 양의 물엿을 첨가하여 공기방울의 장력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 결합재인 계면활성제는 자연환경에서 분해가 빠른 코코넛활성제를 사용할 수 있다.
즉, 혼합 흡착제(122)의 입자 크기는 50-100㎛크기가 이상적이다. 또한, 혼합 흡착제(122)의 양이온 치환용량은 430.1Cmol/kg으로 혼합 이전의 재료에 비해 매우 높게 나타나며 혼합 흡착제(122)와 반응한 수용액도 양호한 오염원 제거율을 보인다. 혼합수(124)인 물과 혼합 흡착제(122)를 10:1비율로 희석하고 진탕기에 10분간 교반하여 수용액을 제조할 수 있다.
제올라이트는 Na+, K+, Ca2+, Mg2+ 와 같은 다양한 양이온을 수용할 수 있는 다공성 구조로 되어 있는데, 이러한 이온들은 이 물질 내에 약하게 결합하고 있어 용액과 접촉 시 다른 양이온으로 쉽게 이온-교환할 수 있다. 천연에서 주로 발견되는 제올라이트 광물로는 항석(analcime), 능비석(chabazite), 클리노프틸로이트(clinoptilolite), 휘비석(heulandite), 소다비석(natrolite), 회십자비석(phillipsite), 속비석 등이 있다.
제올라이트는 다양한 수질 정화 공정, 연수화 과정 및 기타 여러 분야에서 이온-교환 역할을 담당하고 있으며, 특히 화학에서는 특정 크기와 모양을 갖는 분자들을 분리하는 데 사용될 수 있어, 이를 이용한 분석법도 개발, 활용되고 있다.
또한 촉매나 흡착제로도 널리 사용되고 있는데, 여러 화학 반응에서 이들 물질의 잘 정렬된 기공-구조와 적절한 산성도를 활용하면 반응물들을 손쉽게 활성화할 수도 있다. 더 나아가 제올라이트는 낮은 품질의 천연가스로부터 물, 이산화 탄소, 이산화 황을 제거하는 것과 같이 가스를 보다 정밀하게 분리하는 데 쓰일 수 있을 것이다.
계면활성제(surfactant)는 묽은 용액 속에서 계면에 흡착하여 그 표면장력을 감소시키는 물질이다. 계면활성제 중 수용액에서 이온화하여 활성제의 주체가 음이온이 되는 것을 음이온 계면활성제라고 하는데, 비누, 알킬 벤젠설폰산염 등이 이에 속한다. 또 이온화하여 양이온이 되는 것을 양이온 계면활성제라 하는데, 고급 아민할로젠화물, 제사암모늄염, 알킬피리디늄염 등이 이에 속한다. 또한 양쪽이 다 되는 것을 양쪽성 계면활성제라고 하는데, 여기에는 아미노산 등이 속한다.
기포 생성유닛(130)은 공기 혼합유닛(110)에 연결되면서 흡착용액 제조유닛(120)에 연결되어 흡착용액을 이용하여 외부로 발산되는 기포를 생성할 수 있다.
기포 생성유닛(130)은 흡착용액 수용기(132), 회전수차(134), 용수철(136) 및 회전수차 구동기(138)를 포함할 수 있다.
흡착용액 수용기(132)는 흡착용액 제조유닛(120)에서 제조된 흡착용액이 수용되며 일부분에 기포분출구(50)가 형성되어 있는 구조일 수 있다.
회전수차(134)는 흡착용액 수용기(132)에 하부 반원이 잠긴 상태로 자체 회전하면서 흡착용액을 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 흡착용액 수용기(132)에 수용된 흡착용액을 회전수차(134)를 이용하여 들어올리고 이중 블로어(144)를 이용하여 기포를 형성하고 기포분출구(50)를 통한 배출이 가능하다.
용수철(136)은 회전수차(134)의 외부 경계에 설정된 크기의 직경(대략 0.5cm ~ 2cm)으로 설정된 간격(대략 1 ~ 2°)이 이격된 상태로 부착되어 회전수차(134)의 회전시 기포를 발생시킬 수 있다.
회전수차 구동기(138)는 회전수차(134)에 연결되어 회전수차(134)가 회전하는 동력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 회전수차 구동기(138)에 내장되는 모터로는 DC모터, 스테핑모터(stepping motor), 브러시리스 모터(brushless motor), 인덕션 모터, 리니어 모터, 초음파 모터 및 코어리스 모터(coreless motor) 등의 모터 중에서 작업환경이나 상황에 따라서 선택하여 사용이 가능하다.
구체적으로, 기포 생성유닛(130)에서의 기포 생성원리는 흡착용액 수용기(132)와 용수철(136)의 구성으로 이중 블로어(144)에서 유입되는 경량혼합공기에 의해 회전수차(134)가 1회전 할 때마다 용수철(136) 링의 숫자만큼 공기방울이 만들어지는 원리이다.
유동제어유닛(140)은 공기 혼합유닛(110) 및 기포 생성유닛(130)에 각각 연결되며 공기의 유동을 제어하여 기포 생성유닛(130)에서의 기포생성을 유도할 수 있다.
유동제어유닛(140)은 공기유로(142), 이중 블로어(144) 및 블로어 구동기(146)를 포함할 수 있다.
공기유로(142)는 공기 혼합유닛(110)과 기포 생성유닛(130)에 각각 연결되어 공기 혼합유닛(110)과 기포 생성유닛(130)을 연통시킬 수 있다.
이중 블로어(144)는 공기유로(142)의 양측에 각각 설치되어 공기 혼합유닛(110)에서 혼합된 공기를 기포 생성유닛(130)으로 유도할 수 있다.
블로어 구동기(146)는 이중 블로어(144)에 연결되어 이중 블로어(144)가 작동하는 동력을 제공할 수 있다.
구체적으로, 이중 블로어(144)의 회전수는 기포 생성유닛(130)의 회전과 동기화시켜 일정크기의 공기방울(기포)이 발생토록 구성할 수 있다. 따라서, 설정된 크기의 기포의 생성을 위해서 기포 생성유닛(130) 회전수차(134)의 회전수와 이중 블로어(144)의 회전수를 1:50 - 1:200의 비율을 유지하는 것이 바람직하다.
컨트롤러(150)는 장치본체(100)의 일부분에 설치되며 공기 혼합유닛(110), 흡착용액 제조유닛(120), 기포 생성유닛(130) 및 유동제어유닛(140)에 각각 연결되어 공기 혼합유닛(110), 흡착용액 제조유닛(120), 기포 생성유닛(130) 및 유동제어유닛(140)의 작동을 제어할 수 있다.
컨트롤러(150)의 제어에 의해 이중 블로어(144)의 회전수는 회전수차(134)의 회전수와 연동해서 조절될 수 있다. 구체적으로, 이중 블로어(144)의 회전수는 분당 2,000-6,000 정도로 하고, 이중 블로어(144)의 회전수와 회전수차(134)의 회전수는 50:1-200:1의 비율이 바람직하다.
본 발명의 미세먼지 저감 장치(10)는 모바일 단말기 등과 와이파이 통신모듈, 블루트스 통신모듈 및 지그비 통신모듈 중에서 어느 하나로 연동된 컨트롤러(150)를 통해서 작동이 가능하다.
즉, 작업자는 미세먼지 저감 장치(10)를 블루투스 통신모듈, 와이파이 통신모듈 및 지그비 통신모듈 중에서 어느 하나인 방식을 채택하여 사용이 가능하나 상기의 방식에만 국한하지 않고 최선의 방식을 선택하여 사용이 가능하다.
또한, 본 발명의 미세먼지 저감 장치(10)는 상부의 일부분에 흡착패트 등을 설치하여 미세먼지를 흡착할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 공기방울은 상승하는 과정에서 정제수의 흡착성능과 공기방울과 미세먼지 사이에 작용하는 반데르발스 힘에 의해 미세먼지가 물리적 흡착을 통해 제거되며, 미세먼지를 흡착한 기포가 증가된 무게로 인해 하강하게 될 경우에도 제거작용은 지속될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 미세먼지를 흡착한 혼합공기방울이 소포된 경우 정제수(혼합수)의 흡착성능(화학적 흡착)에 의해 하강하는 동안에도 주변의 미세먼지를 흡착하게 되므로 상승 및 하강 과정에서 미세먼지를 제거하는 효과를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
{부호의 설명}
10 : 미세먼지 저감 장치
30 : 에어 컴프레셔
50 : 기포분출구
70 : 무선통신모듈
100 : 장치본체
110 : 공기 혼합유닛
112 : 압력계
114 : 공기 교반조
116 : 발열부재
120 : 흡착용액 제조유닛
122 : 혼합 흡착제
124 : 혼합수
126 : 진탕기
130 : 기포 생성유닛
132 : 흡착용액 수용기
134 : 회전수차
136 : 용수철
138 : 회전수차 구동기
140 : 유동제어유닛
142 : 공기유로
144 : 이중 블로어
146 : 블로어 구동기
150 : 컨트롤러
본 발명 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치의 공기방울은 상승하는 과정에서 정제수의 흡착성능과 공기방울과 미세먼지 사이에 작용하는 반데르발스 힘에 의해 미세먼지가 물리적 흡착을 통해 제거되며, 미세먼지를 흡착한 기포가 증가된 무게로 인해 하강하게 될 경우에도 제거작용의 지속이 가능하여 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (6)

  1. 혼합된 공기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 미세먼지 저감 장치로서,
    외부의 공기를 유입하여 혼합하고 미세먼지의 흡착을 통해 제거하는 장치본체;
    상기 장치본체의 일부분에 구비되어 유입된 외부공기와 헬륨가스를 혼합하는 밀폐형의 공기 혼합유닛;
    상기 장치본체의 일부분에 구비되며 미세먼지를 흡착하는 흡착용액을 제조하는 흡착용액 제조유닛;
    상기 공기 혼합유닛에 연결되면서 상기 흡착용액 제조유닛에 연결되어 상기 흡착용액을 이용하여 외부로 발산되는 기포를 생성하는 기포 생성유닛;
    상기 공기 혼합유닛 및 상기 기포 생성유닛에 각각 연결되며 공기의 유동을 제어하여 상기 기포 생성유닛에서의 기포생성을 유도하는 유동제어유닛; 및
    상기 장치본체의 일부분에 설치되며 상기 공기 혼합유닛, 흡착용액 제조유닛, 기포생성유닛 및 유동제어유닛에 각각 연결되어 상기 공기 혼합유닛, 흡착용액 제조유닛, 기포생성유닛 및 유동제어유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착용액 제조유닛은,
    설정된 입자 크기의 클리놉틸로라이트, 다공질장석, 활성탄 및 결합제인 바인더 분말을 설정된 비율로 혼합하여 제조된 혼합 흡착제;
    상기 혼합 흡착제에 설정된 비율로 혼합되어 상기 혼합 흡착제를 희석시키는 혼합수; 및
    상기 혼합 흡착제와 상기 혼합수를 설정된 시간 동안 진탕하고 교반하여 흡착용액을 생성하는 진탕기;를 포함하고
    상기 혼합 흡착제는,
    이온결합이 가능하여 미세먼지를 흡착하는 것을 특징으로 하는 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착용액에 수분 증발과 기압감소에 따른 파포를 방지하기 위해 설정된 양의 물엿을 첨가하여 공기방울의 장력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기포 생성유닛은,
    상기 흡착용액 제조유닛에서 제조된 상기 흡착용액이 수용되며 일부분에 기포분출구가 형성되어 있는 흡착용액 수용기;
    상기 흡착용액 수용기에 하부 반원이 잠긴 상태로 자체 회전하면서 상기 흡착용액을 이동시키는 회전수차;
    상기 회전수차의 외부 경계에 설정된 크기의 직경으로 설정된 간격이 이격된 상태로 부착되어 상기 회전수차의 회전시 기포를 발생시키는 용수철; 및
    상기 회전수차에 연결되어 상기 회전수차가 회전하는 동력을 제공하는 회전수차 구동기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 유동제어유닛은,
    상기 공기 혼합유닛과 상기 기포 생성유닛에 각각 연결되어 상기 공기 혼합유닛과 상기 기포 생성유닛을 연통시키는 공기유로;
    상기 공기유로의 양측에 각각 설치되어 상기 공기 혼합유닛에서 혼합된 공기를 상기 기포 생성유닛으로 유도하는 이중 블로어; 및
    상기 이중 블로어에 연결되어 상기 이중 블로어가 작동하는 동력을 제공하는 블로어 구동기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 이중 블로어의 회전수는 상기 회전수차와 연동해서 조절되는 것을 특징으로 하는 경량 혼합공기를 이용한 미세먼지 저감 장치.
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