WO2022154258A1 - 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템 - Google Patents

광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템 Download PDF

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WO2022154258A1
WO2022154258A1 PCT/KR2021/018123 KR2021018123W WO2022154258A1 WO 2022154258 A1 WO2022154258 A1 WO 2022154258A1 KR 2021018123 W KR2021018123 W KR 2021018123W WO 2022154258 A1 WO2022154258 A1 WO 2022154258A1
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WO
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air
case
water tank
water
microalgae
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/018123
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English (en)
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Inventor
손옥재
정창환
Original Assignee
주식회사 조인트리
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/175—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using biological materials, plants or microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
    • F24F2013/205—Mounting a ventilator fan therein

Definitions

  • the present invention is a wall-mounted air purification system based on photosynthetic microalgae that can reduce air pollution by using photosynthetic microalgae.
  • Fine dust refers to particulate matter that floats or is blown down in the atmosphere, and is generated a lot when burning fossil fuels such as coal or oil, or from exhaust gas from factories or automobiles. Therefore, as the development of urban areas progresses, the problem of fine dust caused by air pollution is getting worse.
  • the proposed technique is as follows.
  • the proposed technology is an oxygen generator for indoor air purification using microalgae (Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2010-0010921), which captures oxygen generated during the photosynthetic reaction of microalgae to improve polluted indoor air quality and at the same time Excess carbon dioxide present in the room can be removed and the microalgae that have completed growth can be reused as animal feed or manure for flowers after drying. It has the advantage of being eco-friendly because it can be supplied.
  • the prior art is similar to the present invention in that it removes carbon dioxide from the external air introduced into the photosynthesis reaction of microalgae and purifies the air by supplying oxygen, but there is a difference from the present invention in a specific configuration or control method thereof.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and it can be installed harmoniously and simply on the wall surface of a bus or subway platform, air pollution can be significantly reduced, and photosynthetic microalgae-based wall-mounted air that can increase oxygen concentration in the air
  • An object of the present invention is to provide a purification system.
  • the photosynthetic microalgae-based wall-mounted air purification system for solving the above problems includes a water tank in which a microalgae culture medium that generates oxygen by consuming carbon dioxide in the air is stored, an air intake is formed on one side and the other side a case having an air outlet formed in the case, and a blower installed in the case to generate a blowing force so that external air is sucked into the water tank through the air inlet and then discharged through the air outlet;
  • the air inlet and the air outlet are formed above the culture solution level of the case and further include an intake guide for guiding the air sucked into the air intake to the lower side of the water tank.
  • the intake guide may form an intake portion by partitioning between a side surface of the case in which the air inlet is formed and the water tank portion, and an opening hole communicating with the water tank portion may be formed at a lower side of the intake guide.
  • At least a part of the front surface of the case may be formed of a transparent window through which the water tank part is visible, and the inner surface of the rear surface of the case water tank part side may be formed in a moth-eye structure.
  • the case may be provided with a water supply valve connected to at least one of a recovery pipe and a water pipe for guiding water obtained in the dehumidification process to supply water to the water tank.
  • the case further includes a dehumidifying unit in which the air discharged through the air outlet is dehumidified via the air outlet and discharged to the outside, and connected to the water supply valve through the return pipe, wherein the dehumidifying unit includes water discharged to the return pipe. It may include a distillation filter to filter the.
  • microalgae consume carbon dioxide in the air and supply oxygen, and fine substances such as dust in the air can be precipitated and removed in the culture medium, so air pollution can be reduced.
  • concentration of oxygen in the air may increase. Therefore, the present invention is suitable for a bus or subway platform where a lot of smoke is generated.
  • the present invention can be simply installed without harming harmony with the surrounding wall-mounted type.
  • FIG. 1 is a front view of a wall-mounted air purification system based on photosynthetic microalgae according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front internal configuration view of the system shown in FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the A-A direction shown in FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of an intake guide in the system shown in FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a front internal configuration diagram of a wall-mounted air purification system based on photosynthetic microalgae according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front internal configuration diagram of a wall-mounted air purification system based on photosynthetic microalgae according to a third embodiment of the present invention.
  • the photosynthetic microalgae-based wall-mounted air purification system includes a case 10 , a blower 20 , and an intake guide 30 .
  • the case 10 may be formed in various structures to form an exterior, and for the purpose of installing a bus or subway platform, it may be formed in a wide and thin rectangular frame structure suitable for wall installation without disturbing the surroundings.
  • the case 10 includes a water tank unit 12 in which the microalgae culture medium for generating oxygen by consuming carbon dioxide in the air is stored.
  • a water tank unit 12 in which the microalgae culture medium for generating oxygen by consuming carbon dioxide in the air is stored.
  • an imitation plant or fish may be embedded together to improve aesthetics.
  • At least a portion of the front surface of the case 10 corresponding to the water tank 12 may be formed of a transparent window 10a through which the inside of the water tank 12 is visible. Therefore, natural light or light from the platform can be provided as a light source for photosynthesis of microalgae through the transparent window 10a, and an aquarium-like image is realized by imitation fish tank items in the water tank 12 to enhance the image of the surrounding environment. Aesthetics may be improved.
  • the inner surface of the rear surface of the water tank 12 side of the case 10 is formed in a moth-eye structure so that scale does not occur, so that the inside of the water tank 12 can always be maintained in a clean environment, and a transparent window ( The inside of the water tank 12 shown as 10a) can always be maintained as a clean image.
  • the moth-eye structure may be implemented in a non-adhesive film attachment method.
  • An air intake 14 is formed on one side of the case 10 so that external air can be sucked into the water tank 12 , and on the other side of the case 10 , the air purified through the water tank 12 can be discharged to the outside.
  • An outlet 16 is formed.
  • the air inlet 14 and the air outlet 16 of the case 10 are a simple way to prevent the culture solution in the water tank 12 from leaking through the air inlet 14, and the level of the culture solution in the water tank 12 is It may be formed at a higher position. That is, the air inlet 14 and the air outlet 16 of the case 10 may be formed on the upper side of the case 10 . In addition, it is preferable that the air inlet 14 and the air outlet 16 of the case 10 are separated so that the mutual air flow is not mixed or interfered.
  • the air inlet 14 of the case 10 is located on the left side of the case 10 , One is formed on the upper right side, respectively, and the air outlet 16 of the case 10 may be formed long left and right on the upper surface or the front upper side of the case 10 .
  • a HEPA filter (not shown) or the like may be installed in the air intake 14 of the case 10 to primarily catch fine dust or the like.
  • An activated carbon filter (not shown) capable of removing an unpleasant odor may be installed at the air outlet 16 of the case 10 .
  • a water supply valve 18 connected to the water tank 12 is installed on one side of the case 10 so that water can be easily supplied to the water tank 12 when the culture solution in the water tank 12 is reduced.
  • the water supply valve 18 may be formed at a position higher than the maximum water level of the culture solution in the water tank 12 so as not to flow back through the water supply valve 18 .
  • a water pipe may be connected to the water supply valve 18 .
  • a recovery pipe for guiding water obtained in the dehumidification process of the dehumidifier to the water tank 12 of the case 10 is connected. Since the water obtained in the dehumidification process is sterilized water, it is preferable that a distillation filter is installed in the water supply valve 18 together.
  • the blower 20 is installed in the case 10 to generate blowing force so that external air is sucked into the water tank 12 through the air inlet 14 and then discharged through the air outlet 16 .
  • the blower 20 may be installed in the air inlet 14 or installed in the air outlet 16. Since the air discharged through the air outlet 16 passes through the culture medium in the water tank 12, the humidity is high. It may be installed in the relatively less humid air intake 14 .
  • the intake guide 30 guides the air sucked through the air intake 14 formed on the upper side of the case 10 to the lower side of the water tank 12, so that the air sucked through the air intake 14 is sufficiently supplied to the water tank. (12) It can be made to be able to purify the air by the inner culture medium.
  • the intake guide 30 may have any structure.
  • the intake guide 30 divides the left and right sides of the case 10 in which the air intake 14 is formed and the water tank 12 to form an intake 13, and an opening communicating with the water tank 12 on the lower side.
  • the hole may be formed or may be simply formed in a short plate structure. That is, the inner space of the case 10 may be divided into a central water tank 12 and a pair of intake portions 13 formed on the left and right sides of the water tank 12 .
  • the intake guide 30 is installed long in the vertical direction inside the case 10, as shown in FIG. 4, the upper opening is connected to the air intake 14 of the case 10, and the lower opening is connected to the water tank part ( 12) It may consist of a pipe structure connected to the lower side.
  • the case 10 may be provided with an exhaust guide 40 for guiding the purified air discharged through the air outlet 16 of the case 10 to the front of the case 10 opposite to the wall surface.
  • the exhaust guide 40 may have a plate structure. That is, the exhaust guide 40 may have a structure inclined forward toward the upper side with respect to the vertical direction so that the discharge direction of the purified air is directed forward.
  • the exhaust guide 40 may be installed on the upper surface of the case 10 when the air outlet 16 of the case 10 is formed on the upper surface of the case 10 and behind the air outlet 16 of the case 10. , when the air outlet 16 of the case 10 is formed on the front side of the case 10 , it may be installed on the front side of the case 10 above the air outlet 16 of the case 10 . Accordingly, it is possible to block the air discharged through the water tank 12 by the exhaust guide 40 so as not to be directed to the wall surface so that dew condensation or mold does not occur on the wall surface.
  • a separate light source may be additionally installed inside the case 10 so that photosynthesis of microalgae is actively performed.
  • the air intake 14 of the case 10 is formed in the center of the upper surface of the case 10
  • the air outlet 16 of the case 10 may be formed at a position higher than the level of the culture solution in the water tank unit 12 on the upper left and right sides of the case 10 .
  • the intake guide 30 is installed vertically in the center of the water tank 12 in the case 10 , the upper opening part is connected to the air intake port 14 of the case 10 , and the lower opening part is the water tank part 12 . It is positioned at a predetermined distance from the bottom surface and the air sucked into the air intake 14 of the case 10 may be sucked into the lower portion of the water tank 12 .
  • the intake guide 30 has a light source 50 installed therein so that the photosynthetic action of microalgae can be performed smoothly, and may be formed of a transparent tube so that the light source can be emitted to the water tank 12 .
  • the blower 20 may be installed at the air inlet 14 or the air outlet 16 of the case 10 .
  • the air intake 14 is formed on the left and right side surfaces of the case 10, the air outlet 16 is formed on the upper surface of the case 10, and the intake guide 30 is the same as the first embodiment of the present invention described above. The same may be made of a plate structure.
  • a dehumidifying unit 60 composed of a dehumidifying air conditioning cycle connected to the air outlet 16 of the case 10 may be integrally formed on the outside of the case 10 .
  • the dehumidifying unit 60 is installed on the upper surface of the case 10 so as to be stacked up and down, and an air intake 14 through which the air passing through the water tank 12 is sucked is formed on the bottom surface, and the air on the upper surface or the front surface or the left and right side surfaces.
  • An outlet 16 may be formed.
  • the dehumidification unit 60 includes a water container in which water obtained in the dehumidification process is stored, and the water tank of the dehumidification unit 60 is connected to the water supply valve 18 of the case 10 and the recovery pipe 62 through the recovery pipe 62 .
  • both the water tank part 12 and the dehumidification part 60 can be easily managed.
  • the level of the culture solution in the water tank 12 and the water level obtained in the water tank of the dehumidifying unit 60 are sensed through a sensor, and when the water level obtained in the water tank of the dehumidifying unit 60 increases, automatically recovery pipe 62
  • the management of the dehumidifying unit 60 and the water tank 12 can be made easier.
  • the return pipe of the dehumidification unit 60 is alternately detachably connected to the water pipe, or a dedicated water supply valve in which the water pipe is connected separately from the recovery pipe 62 may be additionally configured. have.
  • a distillation filter for filtering the water discharged to the recovery pipe may be configured in the water tank of the dehumidifying unit 60 .
  • the dehumidifier 60 checks the humidity of the surrounding air through a sensor so that, when the surrounding environment is dry, humidification is also possible by the purified air passing through the water tank 12 separately from the operation of the water tank 12 . It can be disabled by itself.
  • the air discharged through the air outlet 16 of the case 10 is dehumidified via the dehumidifying unit 60 and then discharged to the outside, the air passes through the culture medium and the humidity increases. and can always provide the final comfortable air at all times. Therefore, it is suitable for use in humid subway platforms, etc., and in the case of bus platforms, it can be used even in summer when humidity is high. can

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Abstract

본 발명에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템은, 공기 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 발생시키는 미세조류 배양액이 저장되는 수조부를 포함하며 일측에 공기흡입구가 형성되고 타측에 공기배출구가 형성된 케이스와, 상기 케이스에 설치되어 외부공기가 상기 공기흡입구를 통해 상기 수조부로 흡입된 후 상기 공기배출구를 통해 배출될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 송풍기를 포함하며; 상기 공기흡입구 및 상기 공기배출구는 상기 케이스의 배양액 수위보다 높은 상측에 형성되고, 상기 공기흡입구로 흡입된 공기를 상기 수조부의 하측으로 안내하는 흡기가이드를 더 포함한다. 이와 같이 본 발명에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템을 이용하면, 버스나 지하철승강장 벽면에 조화롭고 간소하게 설치될 수 있으며, 공기 중 이산화탄소 및 분진 등을 효율적으로 제거하고, 공기 중 산소농도를 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템
본 발명은 광합성 미세조류를 이용하여 대기오염을 줄일 수 있는 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템이다.
도심지역의 무분별한 개발은 극심한 대기오염과 도심 내부의 온도가 상승하는 열섬 현상 등 많은 문제를 발생시켰다. 특히, 최근에는 문제가 되고있는 미세먼지가 포함된 공기질에 관한 이슈가 더욱 부각되고 있다.
미세먼지는 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하는 것으로 석탄 또는 석유등의 화석연료를 태울때나 공장 또는 자동차 등의 배출가스에서 많이 발생한다. 때문에 도심지역의 개발이 진행될수록 대기오염으로 인한 미세먼지 문제가 점점 더 악화되고 있다.
따라서, 위와같은 미세먼지가 포함된 공기질과 관련한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 기술이 제안되었던 바, 특히, 바이오를 이용한 친환경 기술에 대한 관심이 고조되고 있으며, 바이오 기술중 미세조류의 광합성을 이용하여 공기를 정화하는 기술이 제안되었다.
상기 제안된 기술은 다음과 같다.
상기 제안된 기술은 미세조류를 이용한 실내공기 정화용 산소발생기(한국공개특허공보 제10-2010-0010921호)로서, 미세조류의 광합성 반응 시 발생하는 산소를 포집하여 오염된 실내 공기질을 향상시킴과 동시에 실내에 존재하는 과잉 이산화탄소를 제거할 수 있으며 성장이 다 완료된 미세조류는 건조 후 동물 사료 또는 화훼용 거름으로 재사용 가능하도록 구성되며, 따라서 실내공기 정화는 물론 부산물로 얻어지는 미세조류를 이용한 비료나 사료로 공급이 가능하여 친환경적인 장점이 있다.
그러나 상기 선행기술은 미세조류의 광합성 반응으로 유입되는 외부공기로부터 이산화탄소를 제거하고 산소를 공급하여 공기를 정화하는 점에서 본 발명과 유사하나 구체적인 구성이나 그 제어방법에 있어서 본 발명과 차이점이 있다.
또한 최근에는 이산화탄소 등이 많이 발생되는 버스나 지하철 승강장 등 공공장소에도 환경 특성에 적합한 공기정화시스템에 대한 요구 및 수요가 현저히 증가하고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 버스나 지하철 승강장의 벽면에도 조화롭고 간소하게 설치 가능하며 공기 오염이 현저히 줄어들 수 있고 공기 중 산소 농도가 높아질 수 있는 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템은, 공기 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 발생시키는 미세조류 배양액이 저장되는 수조부를 포함하며 일측에 공기흡입구가 형성되고 타측에 공기배출구가 형성된 케이스와, 상기 케이스에 설치되어 외부공기가 상기 공기흡입구를 통해 상기 수조부로 흡입된 후 상기 공기배출구를 통해 배출될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 송풍기를 포함하며; 상기 공기흡입구 및 상기 공기배출구는 상기 케이스의 배양액 수위보다 높은 상측에 형성되고, 상기 공기흡입구로 흡입된 공기를 상기 수조부의 하측으로 안내하는 흡기가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 흡기가이드는 상기 공기흡입구가 형성된 케이스의 측면과 상기 수조부 사이를 구획하여 흡기부를 형성하며, 하측에 상기 수조부와 연통되는 개구홀이 형성될 수 있다.
상기 케이스의 전면 중 적어도 일부는 상기 수조부가 보이는 투명창으로 이루어지고, 상기 케이스의 수조부 측 배면 내측면은 모스아이(Moth-eye)구조로 형성될 수 있다.
상기 케이스에는 제습과정에서 수득된 물을 안내하는 회수관과 수도관 중 적어도 어느 하나와 연결되어 상기 수조부에 물을 공급하는 급수밸브가 설치될 수 있다.
상기 케이스에는 상기 공기배출구를 통해 배출된 공기가 경유하여 제습된 후 외부로 배출되고, 상기 회수관을 통해 상기 급수밸브와 연결되는 제습부를 더 포함하며, 상기 제습부에는 상기 회수관으로 배출되는 물을 여과하는 증류필터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템은, 미세조류가 공기 중 이산화탄소를 소비하고 산소를 공급하며, 공기 중 분진 등 미세물질이 배양액에 침전 제거될 수 있어 공기 오염이 저감될 수 있고 공기 중 산소농도가 높아질 수 있다. 따라서 본 발명은 매연이 많이 발생되는 버스나 지하철 승강장에 적합하다. 또한 본 발명은 벽면 설치형으로 주변과의 조화를 해치지 않으면서 간소하게 설치될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템의 정면 내부 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A방향 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 시스템 중 흡기가이드의 또 다른 실시예를 보여주는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템의 정면 내부 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템의 정면 내부 구성도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템은 케이스(10)와, 송풍기(20)와, 흡기가이드(30)를 포함한다.
상기 케이스(10)는 외관을 이루는 것으로 다양한 구조로 형성될 수 있는데, 버스나 지하철 승강장 설치 목적의 경우 주변을 방해하지 않으면서 벽면 설치에 적합하도록 넓고 얇은 사각액자구조로 형성될 수 있다.
케이스(10)는 공기 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 발생시키는 미세조류 배양액이 저장되는 수조부(12)를 포함한다. 케이스(10)의 수조부(12)에는 심미감 향상을 위해 모조 식물이나 물고기 등이 함께 내장될 수 있다.
케이스(10)의 전면 중 수조부(12)와 대응되는 적어도 일부는 수조부(12) 내부가 보이는 투명창(10a)으로 이루어질 수 있다. 따라서 투명창(10a)을 통해 자연광이나 승강장의 전등불빛이 미세조류 광합성 작용을 위한 광원으로 제공될 수 있으며, 수조부(12) 내 모조 어항물품들에 의해 수족관과 같은 이미지를 구현하여 주변 환경의 심미감이 향상될 수 있다.
아울러 케이스(10)의 수조부(12) 측 배면 내측면은 물때가 생기지 않게 모스아이(Moth-eye)구조로 형성되어 수조부(12) 내부가 항상 깨끗한 환경으로 유지될 수 있고 또한 투명창(10a)으로 보이는 수조부(12) 내부가 항상 깨끗한 이미지로 유지될 수 있다. 모스아이구조는 비점착성 필름 부착방식으로 구현될 수 있다.
케이스(10)의 일측에는 외부공기가 수조부(12)로 흡입될 수 있도록 공기흡입구(14)가 형성되고, 타측에는 수조부(12)를 경유하여 정화된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 공기배출구(16)가 형성된다.
케이스(10)의 공기흡입구(14) 및 공기배출구(16)는 수조부(12) 내 배양액이 공기흡입구(14)를 통해 누수되지 않게 방지하는 간소한 방편으로서, 수조부(12) 내 배양액 수위보다 높은 위치에 형성될 수 있다. 즉 케이스(10)의 공기흡입구(14) 및 공기배출구(16)는 케이스(10)의 상측부에 형성될 수 있다. 또한 케이스(10)의 공기흡입구(14) 및 공기배출구(16)는 상호 공기 유동이 혼합되거나 간섭되지 않도록 분리되는 것이 바람직한 바, 케이스(10)의 공기흡입구(14)는 케이스(10)의 좌,우측면 상측에 각각 하나씩 형성되고, 케이스(10)의 공기배출구(16)는 케이스(10)의 상면 또는 전면 상측부에 좌우로 길게 형성될 수 있다.
케이스(10)의 공기흡입구(14)에는 미세먼지 등을 1차적으로 걸려낼 수 있게 헤파필터(미도시) 등이 설치될 수 있다. 케이스(10)의 공기배출구(16)에는 불쾌한 냄새를 제거할 수 있는 활성탄 필터(미도시) 등이 설치될 수 있다.
또한 케이스(10)의 일측에는 수조부(12) 내 배양액이 줄어들면 쉽게 수조부(12)에 물을 공급할 수 있도록 수조부(12)와 연결된 급수밸브(18)가 설치된다. 급수밸브(18)는 급수밸브(18)를 통해 역류되지 않게 수조부(12) 내 배양액 최대 수위보다 높은 위치에 형성될 수 있다.
급수밸브(18)에는 수도관이 연결될 수 있다. 또는 지하철승강장 등 실내, 특히 지하 공공시설에는 제습기가 많이 사용되고 있는 바, 제습기의 제습과정에서 수득된 물을 케이스(10)의 수조부(12)로 안내하는 회수관이 연결된다. 제습과정에서 수득된 물은 소독된 물이므로 급수밸브(18)에는 증류필터가 함께 설치되는 것이 바람직하다.
상기 송풍기(20)는 케이스(10)에 설치되어 외부공기가 공기흡입구(14)를 통해 수조부(12)로 흡입된 후 공기배출구(16)를 통해 배출될 수 있도록 송풍력을 발생시킨다. 송풍기(20)는 공기흡입구(14)에 설치되거나 공기배출구(16)에 설치될 수 있는데, 공기배출구(16)를 통해 배출되는 공기는 수조부(12) 내 배양액을 경유하여 습도가 높은 편이므로 상대적으로 덜 습한 공기흡입구(14)에 설치될 수 있다.
상기 흡기가이드(30)는 케이스(10)의 상측부에 형성된 공기흡입구(14)로 흡입된 공기를 수조부(12)의 하측으로 안내하여, 공기흡입구(14)로 흡입된 공기가 충분히 수조부(12) 내 배양액에 의해 공기정화될 수 있게 할 수 있다. 흡기가이드(30)는 어떠한 구조이든 가능하다.
흡기가이드(30)는 공기흡입구(14)가 형성된 케이스(10)의 좌,우측면과 수조부(12) 사이를 구획하여 흡기부(13)를 형성하며 하측에 수조부(12)와 연통되는 개구홀이 형성되거나 짧게 형성된 플레이트 구조로 간소하게 이루어질 수 있다. 즉 케이스(10)의 내부공간은 중앙의 수조부(12)와, 수조부(12) 좌,우에 형성되는 한 쌍의 흡기부(13)로 구획될 수 있다.
또는 흡기가이드(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(10)의 내부에 상하방향으로 길게 설치되며 상단 개방부가 케이스(10)의 공기흡입구(14)에 연결되고 하단 개방부가 수조부(12) 하측에 연결되는 배관 구조로 이루어질 수 있다.
한편 케이스(10)에는 케이스(10)의 공기배출구(16)를 통해 배출되는 정화된 공기를 벽면과 반대쪽인 케이스(10)의 전방으로 안내하는 배기가이드(40)가 설치될 수 있다. 배기가이드(40)는 플레이트 구조로 이루어질 수 있다. 즉 배기가이드(40)는 정화된 공기의 배출방향이 전방을 향하도록 상하방향에 대하여 상측으로 갈수록 전방으로 경사진 구조일 수 있다. 배기가이드(40)는 케이스(10)의 공기배출구(16)가 케이스(10)의 상면에 형성된 경우 케이스(10)의 상면에 케이스(10)의 공기배출구(16)보다 후방에 설치될 수 있고, 케이스(10)의 공기배출구(16)가 케이스(10)의 전면에 형성된 경우 케이스(10)의 전면에 케이스(10)의 공기배출구(16)보다 상측에 설치될 수 있다. 이에 따라 벽면에 결로현상이나 곰팡이 등이 생기지 않게 배기가이드(40)에 의해 수조부(12)를 경유해 배출된 공기가 벽면으로 향하지 않게 차단시킬 수 있다.
한편 케이스(10)의 내부에는 미세조류의 광합성이 활발하게 이루어지도록 별도의 광원이 추가 설치될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템에 대한 작용효과를 상세히 설명하면, 다음과 같다.
송풍기(20)의 송풍력에 의해 외부공기가 케이스(10)의 공기흡입구(14)를 통해 케이스(10)의 흡입부로 흡입되고, 흡기가이드(30)에 의해 수조부(12)의 하측으로 안내된다. 수조부(12)에 흡입된 공기 중 이산화탄소는 미세조류의 광합성 작용에 의해 제거되고, 아울러 산소가 발생된다. 그리고 흡입된 공기 중 분진과 같은 미세먼지가 배양액에 침전되어 제거될 수 있다. 이와 같이 산소량이 증가되고, 미세먼지가 제거된 정화된 공기는 케이스(10)의 공기배출구(16)를 통해 외부로 배출된다.
이하 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템을 상세히 설명하면, 다음과 같다. 다만 상술한 본 발명의 제1실시예와 중복 설명은 생략할 수 있다.
케이스(10)의 내부공간 대부분이 수조부(12)로 이루어지며, 케이스(10)의 공기흡입구(14)가 케이스(10)의 상면 중앙에 형성되고, 케이스(10)의 공기배출구(16)가 케이스(10)의 좌,우측면 상측에 수조부(12) 내 배양액 수위보다 높은 위치에 형성될 수 있다.
흡기가이드(30)는 케이스(10) 내 수조부(12) 중앙에 상하로 길게 설치되며, 상단 개방부가 케이스(10)의 공기흡입구(14)가 연결되고, 하단 개방부가 수조부(12)의 바닥면과 일정 거리를 두고 위치되어 케이스(10)의 공기흡입구(14)로 흡입된 공기가 수조부(12)의 하측부로 흡입될 수 있다.
흡기가이드(30)는 미세조류의 광합성 작용이 원활하게 이루어지도록 그 내부에 광원(50)이 설치되며, 광원이 수조부(12)로 발산될 수 있도록 투명관으로 이루어질 수 있다.
송풍기(20)는 케이스(10)의 공기흡입구(14) 또는 공기배출구(16)에 설치될 수 있다.
이하 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템을 상세히 설명하면, 다음과 같다. 다만 상술한 본 발명의 제1실시예와 중복 설명은 생략할 수 있다.
케이스(10)의 좌,우측면에 공기흡입구(14)가 형성되고, 케이스(10)의 상면에 공기배출구(16)가 형성되며, 흡기가이드(30)가 상술한 본 발명의 제1실시예와 같이 플레이트 구조로 이루어질 수 있다.
케이스(10)의 외측에는 케이스(10)의 공기배출구(16)와 연결되는 제습공기조화사이클로 이루어진 제습부(60)가 일체로 구성될 수 있다. 제습부(60)는 케이스(10)의 상면에 상하 적층되게 설치되어 저면에 수조부(12)를 경유한 공기가 흡입되는 공기흡입구(14)가 형성되고, 상면 또는 전면 또는 좌,우측면에 공기배출구(16)가 형성될 수 있다. 제습부(60)에는 제습과정에서 수득된 물이 저장되는 물통이 포함되는데, 제습부(60)의 물통이 케이스(10)의 급수밸브(18)와 회수관(62)을 통해 연결됨으로써 제습부(60)의 물통에 수득된 물을 케이스(10)의 수조부(12)에 급수로 공급할 수 있으므로 수조부(12)와 제습부(60) 모두 쉽게 관리할 수 있다. 이때 수조부(12) 내 배양액 수위 및 제습부(60)의 물통에 수득된 물의 수위를 센서를 통해 감지하여 제습부(60)의 물통에 수득된 물의 수위가 높아지면 자동으로 회수관(62)을 통해 수조부(12)로 급수하여 제습부(60)의 물통을 비움과 동시에 수조부(12)의 급수도 함께 하여 제습부(60) 및 수조부(12)의 관리가 보다 쉬워질 수 있다. 아울러 케이스(10)의 급수밸브(18)에는 제습부(60)의 회수관이 수도관과 교대로 탈착 가능토록 연결되거나, 회수관(62)과 별도로 수도관이 연결되는 전용 급수밸브가 추가 구성될 수 있다.
제습부(60)의 물통에는 회수관으로 배출되는 물을 여과하는 증류필터가 구성될 수 있다.
한편 제습부(60)는 주변 공기의 습도를 센서를 통해 확인하여 주변 환경이 건조할 경우에는 수조부(12)를 경유한 정화된 공기에 의해 가습도 가능토록 수조부(12) 작동과 별개로 단독으로 작동 중지될 수 있다.
따라서 케이스(10)의 공기배출구(16)를 통해 배출된 공기가 제습부(60)를 경유하여 제습된 후 외부로 배출되므로 공기가 배양액을 경유하며 습도가 높아질 수 밖에 없는데 본 발명은 이러한 문제를 해결하고 언제나 최종적으로 쾌적한 공기를 제공할 수 있다. 따라서 습한 지하철승강장 등에서 사용하기에 적합하고, 버스승강장의 경우 습도가 높은 여름철에도 사용할 수 있으며 건조한 봄,가을에는 제습부(60)를 작동시키지 않고 공기를 배출하여 보다 쾌적한 환경을 조성하는데 도움이 될 수 있다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 공기 중 이산화탄소를 소비하여 산소를 발생시키는 미세조류 배양액이 저장되는 수조부를 포함하며 일측에 공기흡입구가 형성되고 타측에 공기배출구가 형성된 케이스와, 상기 케이스에 설치되어 외부공기가 상기 공기흡입구를 통해 상기 수조부로 흡입된 후 상기 공기배출구를 통해 배출될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 송풍기를 포함하며;
    상기 공기흡입구 및 상기 공기배출구는 상기 케이스의 배양액 수위보다 높은 상측에 형성되고, 상기 공기흡입구로 흡입된 공기를 상기 수조부의 하측으로 안내하는 흡기가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기가이드는 상기 공기흡입구가 형성된 케이스의 측면과 상기 수조부 사이를 구획하여 흡기부를 형성하며, 하측에 상기 수조부와 연통되는 개구홀이 형성된 것을 특징으로 하는 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스의 전면 중 적어도 일부는 상기 수조부가 보이는 투명창으로 이루어지고, 상기 케이스의 수조부 측 배면 내측면은 모스아이(Moth-eye)구조로 형성된 것을 특징으로 하는 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스에는 제습과정에서 수득된 물을 안내하는 회수관과 수도관 중 적어도 어느 하나와 연결되어 상기 수조부에 물을 공급하는 급수밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 케이스에는 상기 공기배출구를 통해 배출된 공기가 경유하여 제습된 후 외부로 배출되고, 상기 회수관을 통해 상기 급수밸브와 연결되는 제습부를 더 포함하며, 상기 제습부에는 상기 회수관으로 배출되는 물을 여과하는 증류필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광합성 미세조류 기반 벽면 설치형 공기정화시스템.
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