JP2007531561A

JP2007531561A - 遠心羽根車を用いた空気浄化装置

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Publication number: JP2007531561A
Application number: JP2006552048A
Authority: JP
Inventors: ジャンシクユン
Original assignee: キムタエ−スー
Priority date: 2004-02-07
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2007-11-08
Also published as: BRPI0506637A; EP1718849A1; RU2372500C2; RU2006130377A; EP1718849A4; MXPA06008922A; WO2005075799A1

Abstract

本発明は空気中の汚染物質を洗浄水を用いて捕集して、空気と洗浄水を比重差によって遠心分離し、空気を浄化する遠心羽根車を用いた湿式空気浄化装置に関するものであり、保護グリル４００と、空気導管４０５に位置する洗浄水タンク４０１と、遠心羽根車４０８が設けられた電動機４３３と、空気浄化装置４０７内部に位置するベアリング４３４と、トラップ４４１と、出口管４３２に設けられた湿度調節機４４２とを含む。
したがって、本発明による遠心型の湿式空気浄化装置は、フィルタを使用せず、遠心力によって効率よく清浄な空気を放出し、家庭、事務室、自動車室内、工場の粉塵発生場所、内燃機関、排出ガスの浄化装置として使用することができる。

Description

本発明は１次的に空気中の微粒子状のほこり、有害ガス、匂い粒子、病源菌、及びバクテリアを洗浄水を用いて湿式で捕集し、２次的に気体と液体の比重差（１：１０００）を用いて、空気中の汚染洗浄水を遠心分離して空気を浄化し、高速回転する遠心羽根車を用いて、強力な遠心力を有する渦流の発生構造に基いて、空気又は気体をフィルターなしで浄化する遠心型の空気浄化装置に関するものである。

従来の空気浄化技術では、一般的にバグフィルター方式を用いているが、細菌微粒子状ほこりが完全に浄化されず、粉塵が含まれた空気が吸引されると、フィルタークロス（濾布）表面に累積され、フィルター詰まりによって集塵率が急激に低下され、細菌の温床となり、定期的な交換による維持補修の問題点があり、廃棄されたフィルター不織布、ガラスファイバーの材料によって２次環境汚染物質の原因になっている。また、乾式で構成された遠心型の空気浄化機は、体に有害な０．１μm大きさの微粒子状のほこり、水銀蒸気、有害ガスを浄化させる機能がほとんどないと知られている。

本発明は、遠心羽根車を用いた自動車排出ガス湿式浄化システムの付属装置として、大韓民国実用新案出願第２０-２００２-００３３２０１号（同一出願人及び発明者）に出願した事があり、さらに効率よく気液分離する構造及び作動原理を有していて、分割出願した“遠心型の空気浄化装置”実用登録第２０-０３２８６５１号と、特許公開１０-２００４-００４３１３８及び“遠心羽根車を用いた空気浄化装置”特許公開１０-２００４-００９９１９３（同一出願人及び発明者）に基づいた発明として、空気に含まれた細菌、ほこり、微細粒子及び、その他の汚染物質を洗浄水を用いて捕集した後、電動機によって高速回転する遠心型の羽根車を用いて、遠心分離力を発生する流体流れの原理に基いて、気体と空気の比重差（１：１０００）に基いて空気を９９％の浄化効率として清浄にする。

一般的に空気浄化装置には、フィルターが利用されているが、長期間利用する場合、フィルター詰まりによる効率低下及び、細菌の温床となり、定期的な交換が必要で、維持補修が困難となり、ガラスファイバーの廃棄物によって環境汚染を加重させている。また、乾式で構成された遠心型の空気浄化機は、体に有害な０．１μm 大きさの微粒子状のほこり、有害ガスを捕集する浄化機能がなく、単純に空気中のほこりを制限的に遠心分離除去する構造として、空気浄化効率が低いと知られている。

大気中の空気には、細菌、病源菌、砂、有害ガス、煙、ほこり、油分、水分、タイヤ粉塵、花粉及び、０．１μm 大きさの匂い粒子などを含めた各種汚染物質が混合されているので、体の健康に有害であり、前記フィルター装置以外電気、集塵装置、プラズマを含めた空気浄化装置の空気浄化効率が低いものと知られている。

本発明は前記のような従来の問題点を改善するためのものであり、環境汚染防止技術分野で、空気又は大気中の汚染物質を水で浄化することが２次、３次環境汚染を防止する親環境清浄理論に基いた技術として、空気中の微細粒子状のほこり、病源菌及び、有害ガスを湿式で洗浄水を用いて捕集し、空気から汚染物質を捕集した汚染洗浄水を気体と液体の比重差に基いた遠心分離力を用いて、９９％以上の浄化効率及び病源菌、ウイルス及びにおい粒子を含めた０．１μm 大きさの微細粒子を捕集し、浄化する作動原理及び構造を有している。

本発明は環境汚染防止技術分野で、空気又は大気中の汚染物質を水で浄化することが２次、３次環境汚染を防止する親環境清浄理論に基いた技術として、フィルターがなくて定期的な交換、維持補修及び２次環境汚染廃棄物がない特徴として、地球環境保護に貢献することができる。したがって、本発明による遠心型の湿式空気浄化装置は、小型軽量構造に基いて病院、無菌実験室、工場の粉塵発生場所及び煙突煙道ガス、自動車室内、事務室及び一般家庭の換気目的のクーラ（エアコン）、温風機のエアクリーナー及び内燃機関のターボチャージャー、排出ガス浄化装置に利用することができる。

従来の乾式遠心型の空気浄化機と本発明技術との浄化効率比較表は次の表１の通りである。

図１及び図６に示したように、空気中の汚染物質を洗浄水を用いて捕集して、空気と洗浄水を比重差によって遠心分離して、空気を浄化する遠心羽根車を用いた空気浄化装置において、空気浄化装置４０７の入口側に設けた空気導管４０５と、洗浄水を霧化して汚染物質を捕集した空気を誘引するように、ベンチュリ管４０２に設けた霧化調節バルブ４０３と、ベンチュリ管４０２の下部に設けた洗浄水タンク４０１と、空気導管４０５の吸入口に設けた保護グリル４００と、空気浄化装置４０７の内部で隔離板４６０の上部に固定して設けた電動機４３３と、電動機４３３にベアリング４３４及び回転軸４３５を介して回転するように設けた遠心羽根車４０８と、ハウジング４０９の内部で電動機４３３とベアリング４３４を固定した排気筒４１３と、排気筒４１３の円周面に形成した多数の通気口４５０と、排気筒４１３の下部に設けた排気管４３２と、排気筒４１３の下部に設けた排水口４２３と、図９に示したように排気筒４１３の下部に設けた排水口４２３と、排気筒４２４の下部に位置した排水筒４１９と、排水筒４１９の下部で排水口４１１を介して設けたトラップ４４１と、図７に示すように遠心力を有する渦流が軸方向に所定の距離を通過するように、ハウジング４０９と排気筒４１３の間に形成した環状の１次渦流室５０４と、図８に示すように排気筒４１３の内部に形成した２次渦流室５０６とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図５、７、及び８に示すように、渦流を効率よく発生するように、ハウジング４０９と排気筒４１３の間に形成した環状の１次渦流室５０４で、排気筒４１３の外周面に形成した螺旋形溝４１６とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図１に示すように、遠心羽根車４０８を高速回転するように電動機４３３の上部に設けた増速装置４３６とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図４に示すように、流体摩擦抵抗を最小化し、渦流を効率よく発生するように、流路ガイド４０８Ａを結合した遠心羽根車４０８とを含んでなる、遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図６に示すように、浄化空気の湿度を調節するように、排気管４３２に設けた湿度調節機４４２とを含んでなる、遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図６に示すように有害ガス浄化用、匂い粒子除去用、香り発散用化学物質を用いることができる洗浄水タンク４０１とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。図２及び３に示すように、遠心羽根車４０８のように吸入空気を渦流形態に変換させて、遠心力を発生させるタービン翼とを含んでなる、遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図１０に示すように、空気浄化装置４０７の上部に設けた電動機４３３と、電動機４３３の下部に設けた増速装置４３６と、増速装置４３６に付着した中空の回転軸４３５と、中空の回転軸４３５に挿入した遠心羽根車４０８と、遠心羽根車４０８を支持するように、排気筒４１３の固定設けたベアリング４３４とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図１０及び１１に示すように、浄化空気の排出通路を形成した中空の回転軸４３５とを含んでなる、遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図１２に示すように、粉塵発生場所に移動して、粉塵及び有害ガスを浄化するように、空気浄化装置４０７に連結した空気導管４０５の吸入口に設けたフレキシブルホース６０４と、フレキシブルホース６０４の吸入口に設けた保護網６００とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図１３に示すように排出ガス管に設置して、粉塵及び有害ガスを浄化するように、空気浄化装置４０７に連結した空気導管４０５の吸入口に設けた保護網７００と、空気導管４０５に設けた霧化室７０３Ａと、霧化室７０３Ａに空気管を介して連結した霧化用空気供給装置７９４と、霧化室７０３Ａに水配管を介して連結した移送ポンプ７９６と、移送ポンプ７９６に水配管を介して連結した水タンク７０１と、水タンク７０１に水配管に連結した移送ポンプ７９２と、移送ポンプ７９２に水配管に連結したトラップ４４１に水配管に連結した汚廃水浄化装置７９０とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図１４に示すように、内燃機関のターボチャージャー用空気浄化機として利用するように、空気浄化装置８０７の入口に設けた空気導管８０５と、洗浄水を霧化して汚染物質を捕集するように、空気導管８０５に連結して設けたベンチュリ管８０２と、霧化量を調節するようにベンチュリ管８０２に設けた霧化調節バルブ８０３と、ベンチュリ管８０２に設けた洗浄水タンク８０１と、空気導管８０５の吸入口に設けた保護網８００と、空気浄化装置８０７の内部で隔離板８６０に支持されるベアリング８３４と、ベアリング８３４の上部に設けた遠心羽根車８０８と、遠心羽根車８０８に回転軸を介して連結され、排出ガス管８０４の内部で排出ガスの噴射力により回転力を発生するタービン８３３Ａと、ハウジング８０９の内部で遠心羽根車８０８とベアリング８３４を固定する排気筒８１３と、排気筒８１３の円周面に形成した多数の通気口８５０と、排気筒８１３に設置して内燃機関の吸気管と連結させた排気管８３２と、排気筒８１３の下部に設けた排水口８２３と、排気筒８１３の下部で多数の排水口８２２を有する排水板８２４と、排水板８２４の下部に位置する排水筒８１９と、排水筒８１９の下部で排水口８１１を介して設けたトラップ８４１と、遠心力を有する渦流が軸方向に所定の距離を通過するようにハウジング８０９と、排気筒８１３の間に形成した環状の１次渦流室８０４と、排気筒８１３の内部に形成した２次渦流室８０６及び、洗浄水を再生するようにトラップ８４１と、洗浄水タンクの間で水配管８９１に連結した洗浄水フィルター８９０と、移送ポンプ８９２とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

図１５に示すように内燃機関の排出ガスを湿式で浄化するように、空気浄化装置９０７の入口に設けた空気導管９０５と、洗浄水を霧化して汚染物質を捕集するように空気導管９０５に連結して設けたベンチュリ管９０２と、霧化量を調節するようにベンチュリ管９０２に設けた霧化調節バルブ９０３と、ベンチュリ管９０２に設けた洗浄水タンク９０１と、空気導管９０５の吸入口に設けた保護網９００と、空気浄化装置９０７の内部で隔離板９６０に支持されるベアリング９３４と、ベアリング９３４の上部に設けた遠心羽根車９０８と、遠心羽根車９０８に回転軸を介して連結され、排出ガス管９０４の内部で排出ガスの噴射力により回転力を発生するタービン９３３Ａと、ハウジング９０９の内部で遠心羽根車９０８とベアリング９３４を固定する排気筒９１３と、排気筒９１３円周面に形成した多数の通気口９５０と、排気筒９１３に設置して内燃機関の吸気管と連結させた排気管９３２と、排気筒９１３の下部に設けた排水口９２３と、排気筒９１３の下部で多数の排水口９２２を有する排水板９２４と、排水板９２４の下部に位置する排水筒９１９と、排水筒９１９の下部で排水口９１１を介して設けたトラップ９４１と、遠心力を有する渦流が軸方向に所定の距離を通過するようにハウジング９０９と、排気筒９１３の間に形成した環状の１次渦流室９０４と、排気筒９１３の内部に形成した２次渦流室９０６、洗浄水を再生するようにトラップ９４１と、洗浄水タンクの間で水配管９９１に連結した洗浄水フィルター９９０と、移送ポンプ９９２とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものである。

前記のように本発明による構成を示した添付図面に対してさらに詳細に説明する。

図１は本発明による遠心羽根車を用いた湿式空気浄化装置の構造図に示したように、空気中の汚染物質を浄化するために電動機４３３によって回転軸４３５及び、クラッチ４３６に固定されて連結した遠心羽根車４０８が高速回転するようになる。ここで、低速モーターを利用する場合にも増速装置４３６を付設して、遠心羽根車４０８を高速回転することができる。

図２及び図３に示したように、空気誘引及び遠心力を発生する３次元流体力学構造を有する回転軸４３５に固定された遠心羽根車４０８が回転しながら、矢印の表示のように、空気を誘引して円周方向に遠心力を発生する。

ここで、遠心羽根車４０８の羽根の一端は、空気浄化機の内部に誘引された空気の流れに対する渦流の強さを補強して、気液分離を効率よく行われる遠心分離力を強化するために円周上で直角に形成することが好ましい。

さらに遠心羽根車４０８の概念は、気体を渦流形態に変換させて遠心力を発生させる目的を有するタービン翼を含む。

図４に示したように、遠心羽根車４０８に流入ガイド４０８Ａを帽子をかぶせるように結合して付着すれば、流入される空気は従来のシュラウド固定面と回転する遠心羽根車の間で流体摩擦抵抗が流入して、圧力損失を防止して遠心分離効果を改善することができ、また、遠心羽根車４０８の末端部分で後向傾斜角を有する翼状を円周面に直角を形成する形状に変換すれば、さらに遠心分離効果を改善することができる。本発明では前記のように遠心分離効果が改善するように、遠心羽根車４０８に流路ガイド４０８Ａを結合した改良遠心羽根車を利用することができる。

図５に示したように、渦流を効率よく発生するようにハウジング４０９と、排気筒４１３の間に形成した環状の１次渦流室５０４で、排気筒４１３の外周面に形成した螺旋形溝４１６を形成することができ、螺旋形溝４１６の外周面とハウジング４０９の内周面の間の円環通路で、比重差による遠心力により分離した汚染洗浄水は下部へ流れるが、空気はラビリンス効果によって流れず、螺旋形溝４１６に沿って流れて遠心力を保持する。

図６は本発明による湿式空気浄化装置の部品配置図に示したように、空気中には大きな粒子形態の固形物があれば、空気浄化装置の破損になることを防止して、遠心羽根車４０８の保護のために空気導管４０５の入口には、一定の大きさの固形物の流入を遮断する前置フィルター又は、保護網（PREFILTER、４００）が設置され、汚染粉塵を捕集するように洗浄水タンク４０１には、水又は洗浄用化学物質を含めた洗浄液が入っている。したがって、洗浄水は空気浄化装置４０７の内部に設けた電動機４３３の回転により、ベアリング４３４に支持されて高速回転する遠心羽根車４０８によって誘引され、空気導管４０５を通る空気の流れの負圧発生によって、ベンチュリ管４０２を介して空気中に霧化しながら、空気中の汚染物質を捕集して浄化することができる。ここで、霧化調節バルブ４０３は、ベンチュリ管４０２の流量通過面積を調節し、空気の流れの負圧発生によって洗浄水タンク４０１から空気導管４０５に流入する洗浄水の流量を使用目的に応じて調節する装置である。

図１に示したように、洗浄水と空気は共に高速回転する遠心羽根車４０８の吸入力で、空気浄化装置４０７の内部に誘引されながら、空気管４０５で流路ガイド４２０に囲まれた高速回転状態の遠心羽根車４０８の羽根を円周方向に、矢印に示すように、通過する空気の流れに強力な遠心分離力を発生させる。ここで、空気浄化装置の入口管４３１と外部空気管４０５は、ファスナー４９２を介して連結されている。

したがって、空気の流れは、矢印に示すようにハウジング４０９の内側面と排気筒４１３の外側面の間で、螺旋形空気の流れを維持しながら、空気の流れ方向に下降しながら、気液分離作用を行い、重い比重の液体成分はハウジング４０９の内側面に液体の凝着力で付着する状態で、自重によって排水板４２４に形成された多数の排水口４２２を介して排水筒４１９に集まり、さらに排水管４１１を介してドレン容器であるトラップ４４１に収去される。

一方、排気筒４１３の内部である２次渦流室５０６から分離した余分の液体又は洗浄水は、排水口４２３を介して重力によって下方へ排水筒４１９の内部である排水槽５０８に排水され、前記のようにトラップ４１１に集まり、空気の流れと共に空気浄化装置に誘引された液体成分を含み、トラップ４１１を介して外部に排出される。ここで隔離板４６０は、電動機４３３側に空気の流れが流入することを防止して固定する部品構造である。

したがって、浄化された空気は、排気筒４１３に円周方向に付着した排気管４３２又は、外部配管を連結しているファスナー４９４を介して空気又は大気に排出される。ここで、トラップ４４１は、洗浄水は排出して空気の漏出を防止する機能があり、油空圧部品技術分野ではよく知られた部品として、圧縮空気中のオイル、水分及びスラッジは排出し、圧縮空気の漏洩を防止する機能がある。

添付図面を基いて詳細に説明すれば、次のようである。

図８は図１のＢＢ断面図、１次渦流室に示すように、高速回転する遠心羽根車４０８を通過した空気は、ハウジング４０９の内面と排気筒４１３の間で形成した１次渦流室５０４で、矢印に示すように、螺旋形の流れを維持しながら、強力な遠心分離力で比重差による気液分離作用を行いながら空気中の汚染物質を浄化する。

一方、図９は図１のＣＣ断面図、２次渦流室に示すように、１次渦流室５０４を通過した空気は、排気筒４１３の円周面に形成した多数の通気口４５０を介して、排気筒４１３の内部に形成した２次渦流室５０６で、もう一度遠心分離するように、螺旋形の流れを維持しながら、空気から余分の汚染洗浄水を分離し、清浄空気だけを排出するようにした除湿構造を構成したものである。

図１０は図１のＤＤ断面図、排水路に示したように、１次渦流室から分離された液体又は洗浄水は、ハウジング４０９の下部で位置した排水板４２４に円周方向に形成した多数の排水口４２２を介して、重力によって下方へ排水され、２次渦流室５０６から分離された余分の液体又は洗浄水は、排水口４２３を介して重力によって下方へ排水される。

前記のように、汚染空気が空気浄化機４０７の内部に流入すれば、電動モーター４３３の高速回転による渦流れの状態に変換しながら、汚染物質を捕集した洗浄水は、気体と液体の比重差（１：１０００）に基いて、高速回転による強力な遠心力により前記１次渦流室と２次渦流室から分離される。

したがって、分離された洗浄水は、水の凝着力に基いて空気の流れによって消えず、ハウジング４０９の内周面に沿って落下しながら、トラップ４４１を介して排出される。一方、分離された清浄空気は、トラップ４４１の機能によって汚染した洗浄水のように、トラップ４４１を介して排出されず、排出管４３２を介して大気に排出される。

図１０は、本発明による他の実施例の空気浄化装置の構造図に示すように、空気浄化装置４０７の上部に設けた電動機４３３と、電動機４３３の下部に設けた増速装置４３６と、増速装置４３６に付着した中空の回転軸４３５と、中空の回転軸４３５に挿入した遠心羽根車４０８と、遠心羽根車４０８を支持するように排気筒４１３の固定設けたベアリング４３４とを含んでなる遠心羽根車を用いた空気浄化装置を構成したものであり、空気浄化装置４０７の上部に設けた電動機４３３に設けて、１次渦流室から分離された液体又は、洗浄水の浄化効率をさらに改善することができる。一方、清浄空気は、図１１の矢印で示すように２次渦流室５０６から分離された余分の液体又は洗浄水を除去した後、電動機４３３によって回転する中空の回転軸４３５を通って排気口４３２を介して排出される。

図１１は、本発明による他の実施例の粉塵浄化用、湿式空気浄化装置の配置図に示すように、精密機械、鋳物、食品製造、化学製品、穀物飼料、セメント、石綿、金属製錬を含めた産業体工場の粉塵発生場所で空気中の粉塵を浄化するように、空気導管４０５の空気吸入入口に設けたフレキシブルホース６０４と、フレキシブルホース６０４の空気吸入入口に設けたグリル、前置フィルター、スクリーン又は保護網６００を構成し、長さが長くて柔軟なフレキシブルホース６０４を集塵発生場所に容易に移動し、前記のような湿式捕集方式で粉塵は、洗浄水で捕集される。したがって、図１に示すような遠心羽根車を利用する湿式空気浄化装置４０７の内部に誘引し、前記のような方法で粉塵を捕集した汚染された洗浄水を除去し、清浄空気のみを大気に排出することができる。ここで、保護網６００は大きな粒子形態の流入を防止する。

図１２は本発明による他の実施例の煙道（排気）ガス用、湿式空気浄化装置の配置図に示すように、産業体工場の煙突を含めた有害ガスが排出される排出ガス管に設置し、空気中の粉塵及び有害ガスを浄化するように、空気浄化装置４０７と連結された空気導管４０５の空気吸入入口に設けた保護網７００と、空気導管４０５に設けた霧化室７０３Ａと、霧化室７０３Ａに空気配管を介して連結した霧化用空気供給機７９４と、霧化室７０３Aに水道管を介して連結した移送ポンプ７９６と、移送ポンプ７９６に水道管を介して連結した水タンク７０１と、水タンク７０１に水道管を介して連結した移送ポンプ７９２と、移送ポンプ７９２に水道管を介して連結し、トラップ４４１と水道管を介して連結した汚廃水浄化装置７９０を構成したものであり、空気浄化装置４０７が作動すれば、空気導管４０５を介して有害ガスが流入され、霧化室７０３Ａを通る。

一方、霧化室７０３Ａには、水配管を介して連結した移送ポンプ７９６に移送された洗浄水は、霧化室７０３Ａに空気管を介して連結した霧化用空気供給機７９４で送る空気の流れに霧化された状態で、霧化室７０３Ａで有害ガスを湿式捕集するようになる。したがって、図１に示すような遠心羽根車を用いた湿式空気浄化装置４０７の内部に誘引し、前記のような方法で有害ガスを捕集した汚染された洗浄水を除去し、清浄空気のみを大気に排出することができる。

一方、汚染した洗浄水はトラップ４４１を介して排出され、水配管を介して汚廃水浄化装置７９０に回収され、洗浄水で汚染物質を除去して浄化され、浄化された洗浄水は、移送ポンプ７９２を用いて水配管を介して水タンク７０１に移送される。したがって、水タンク７０１から水配管を介して連結した移送ポンプ７９６を用いて、霧化室７０３Ａで霧化用洗浄水に再生して利用することができるので、洗浄水を節約して汚水を河川に流さずに地球環境を保護することができる。ここで、保護網７００は大きな粒子形態の流入を防止する。

図１３は、本発明による排気を用いたターボチャージャー用湿式空気浄化装置の構造図に示したように、本発明による排気を用いたターボチャージャー用湿式空気浄化装置は、従来の自動車用ターボ構造のように排気の流れで回転力を得る構造を有して、構造の差は遠心力を有する渦流が軸方向に所定の距離を通過するようにハウジング８０９と、排気筒８１３の間に形成した環状の１次渦流室８０４と、排気筒８１３の内部に形成した２次渦流室８０６を付加設けるように構成した。

空気中の汚染物質を従来のフィルターエレメントなしに湿式で捕集して浄化するように、空気浄化装置８０７の入口側に設けた空気導管８０５と、洗浄水を霧化して汚染物質を捕集した空気を誘引するように、空気導管８０５と連結して設けたベンチュリ管８０２と、洗浄水の霧化量を調節するようにベンチュリ管８０２に設けたスプレーノズルである霧化調節バルブ８０３と、ベンチュリ管８０２に連結して設けた洗浄水タンク８０１を構成して、従来の内燃機関のターボチャージャーに基いて、フィルターエレメントなしに吸入空気を浄化するようにしたものである。

内燃機関から排出する排気圧（３−５気圧）によって、排出ガス管８０４を通る気体の流れによって回転し、遠心分離力が発生するタービン８３３Ａが回転すると、回転軸８３５に連結した遠心羽根車８０８は、従来のターボチャージャーのように高速回転する。

したがって、空気導管８０５の吸入口に設けた前置フィルター８００を介して、矢印で示すように、空気が吸入されて、洗浄水タンク８０１からベンチュリ管８０２を介して霧化調節バルブ８０３であるスプレーノズルを介して霧化された洗浄水が、空気の流れに噴射されて希釈し、空気中の汚染物質を捕集し、図１に示した空気浄化装置４０７の電動機４３３の回転力を代替して、排出ガス管４０４を通る気体の流れによって回転して遠心分離力が発生するように、空気浄化装置８０７の内部に誘引し、空気と汚染洗浄水は、比重差による遠心分離力によって浄化する方法は同じなので、ここでは重複説明を省略する。

したがって、自動車、航空機、船舶及び一般機械を含めた動力源として利用する内燃機関に装着したターボチャージャーに流入される吸入空気を浄化するように、排気筒８１３の円周面に形成した多数の通気口８５０と、排気筒８１３に設けた排気管８３２を介して内燃機関のシリンダーに移送されるので、フィルター詰まり、圧力損失による出力低下の問題点を有する従来のフィルターエレメントなしに吸入空気を浄化することができる。

一方、少量の洗浄水を搭載して自動車の内燃機関に利用するように、排気筒８１３の下部に設けた排水口８２３と、排気筒８１３の下部で多数の排水口８２２を有する排水板８２４と、排水板８２４の下部に位置した排水筒８１９と、排水筒８１９の下部で排水口８１１を介して設けたトラップ８４１を用いて汚染洗浄水を回収し、フィルター８９０を通過させて浄化した後、移送ポンプ８９２を用いて洗浄水タンク８０１に移送して洗浄水を回収して再使用するので、少量の洗浄水を搭載して自動車の内燃機関に利用することができる。

図１４は本発明による排気を用いた排気浄化用湿式空気浄化装置の構造図に示すように、本発明による空気浄化装置の他の実施例は、内燃機関の排出ガスを浄化するために、内燃機関と連結された排出ガス管９０４を通る気体の流れによって回転して遠心分離力が発生するように、遠心羽根車９０８の回転軸９３５の他の先端に設けたタービン９３３Ａとを含んでなる遠心羽根車を用いた湿式空気浄化装置を構成し、内燃機関から排出される排気圧の流れにタービン９３３Ａを回転させて回転軸９３５を介してタービン９３３Ａで回転力を受け、遠心羽根車９０８を高速回転して、図１に示すように、内燃機関の排出ガスを排出ガス管４０４と連結された空気導管４０５に誘引し、本発明によるハウジング４０９と排気筒４１３の間で軸方向の所定長さを有するように形成する１次渦流室５０４と、排気筒４１３の内部に形成する２次渦流室５０６を付加した空気浄化装置４０７の構造及び作動原理を用いて、湿式で浄化して排気管４９２を介して大気に排出することができる。

前記のように本発明による他の実施例の排気の流れに作動する空気浄化装置は、出力が低下されるフィルター詰まりと、不織布を素材で製造したフィルターを利用しないようにするために、自動車及び航空機の空気過給機であるターボチャージャーの構造に、図１に示すように、本発明によるハウジング４０９と、排気筒４１３の間に形成した１次渦流室５０４と、排気筒４１３の内部に形成した２次渦流室５０６を付加し、ターボチャージャーの吸入空気を浄化する。

ここで、内燃機関に吸入する空気中の汚染物質を浄化するように、排気ガス管９０４の排気流れの噴射力によって高速に回転するタービンを用いた遠心羽根車を用いた空気浄化装置は、前置フィルター及びベンチュリ管を有する洗浄水タンクを有している構成として、回転９３５を介して回転可能となるように支持するベアリング９３４と、ハウジング９０９の内部で回転軸９３５とベアリング９３４を固定するように設けた排気筒９１３と、内燃機関の空気流路管と締結するファスナーと、ドレン容器であるトラップ９４１と連結するように設けた排水口９１１を含み、排水口９１１から排出された汚染物質を有する洗浄水は、濾過フィルター９９０を介して浄化した後洗浄水タンクに循環させ、所定の容量で長期間利用することができる。

前記のように、本発明による空気浄化装置は小型、軽量、高性能空気浄化機能を有していて、病院の衛生室、無菌実験室、工場、自動車室内、事務室及び一般家庭で空気清浄換気目的のクーラ（エアコン）、温風機の空気清浄分野及び内燃機関では、ターボチャージャー装置、排出ガス浄化装置として利用することができる。

一方、本発明では、空気は大気中の一般的な気体成分、水蒸気、アンモニア、オゾン、窒素、酸素、アルゴンガスを含めた相対的に小さい比重の気体状態の連続流動体を含んで定義する。

高速回転する遠心羽根車を用いて遠心力を有する渦流が発生することで、微粒子状のほこり、有害ガス、匂い粒子及び病源菌をフィルターなしに遠心分離することができる。フィルターがなくて定期的な交換、維持補修及び２次環境汚染廃棄物が無く、地球環境保護に貢献することができる。従って、本発明による遠心型の湿式空気浄化装置は、小型、軽量構造に基いて、病院、無菌実験室、工場の粉塵発生場所及び煙突煙道（排気）ガス、自動車室内、事務室及び一般家庭での換気目的のクーラ（エアコン）、温風機のエアクリーナー及び内燃機関のターボチャージャー、排出ガス浄化装置に利用する。

本発明による遠心羽根車を用いた湿式空気浄化装置の構造図。本発明による遠心羽根車の作動原理上面図。本発明による遠心羽根車の作動原理側面図。発明による他の実施例の遠心羽根車の正面及び側面構造図。本発明による渦流発生用スパイラル溝の構造図。本発明による遠心羽根車を用いた湿式空気浄化装置の部品構成図。１次渦流室を示す図１のＢ‐Ｂ断面図。２次渦流室を示す図１のＣ‐Ｃ断面図。排水路を示す図１のＤ‐Ｄ断面図。本発明による他の実施例の空気浄化装置の構造図。空気取り入れ排出パイプを示す図１０のＡ‐Ａ断面図。本発明による他の実施例の粉塵浄化用の湿式空気浄化装置の部品構成図。本発明による他の実施例の煙道（排気）ガス用湿式空気浄化装置の部品構成図。本発明による他の実施例のターボチャージャー用湿式空気浄化装置の部品構成図。本発明による他の実施例の排気浄化用の湿式空気浄化装置の部品構成図。

符号の説明

４０３霧化調節バルブ
４０７空気浄化装置
４０８遠心羽根車
４１６螺旋形溝
４３３電動機
４４１トラップ

Claims

空気中の汚染物質を洗浄水を用いて捕集して、空気と洗浄水を比重差によって遠心分離して、空気を浄化する遠心羽根車を用いた空気浄化装置において、空気浄化装置４０７の入口側に設けた空気導管４０５と、洗浄水を霧化して汚染物質を捕集した空気を誘引するように、ベンチュリ管４０２に設けた霧化調節バルブ４０３と、ベンチュリ管４０２の下部に設けた洗浄水タンク４０１と、空気導管４０５の吸入口に設けた保護グリル４００と、空気浄化装置４０７の内部で隔離板４６０の上部に固定して設けた電動機４３３と、電動機４３３にベアリング４３４及び回転軸４３５を介して回転するように設けた遠心羽根車４０８と、ハウジング４０９の内部で電動機４３３とベアリング４３４を固定した排気筒４１３と、排気筒４１３の円周面に形成した多数の通気口４５０と、排気筒４１３の下部に設けた排気管４３２と、排気筒４１３の下部に設けた排水口４２３と、排気筒４１３の下部に設けた排水口４２３と、排気筒４２４の下部に位置した排水筒４１９と、排水筒４１９の下部で排水口４１１を介して設けたトラップ４４１と、遠心力を有する渦流が軸方向に所定の距離を通過するように、ハウジング４０９と排気筒４１３の間に形成した環状の１次渦流室５０４と、排気筒４１３の内部に形成した２次渦流室５０６とを含んでなることを特徴とする遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
渦流を効率よく発生するように、ハウジング４０９と排気筒４１３の間に形成した環状の１次渦流室５０４で、排気筒４１３の外周面に形成した螺旋形溝４１６とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
遠心羽根車４０８を高速回転するように電動機４３３の上部に設けた増速装置４３６とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
流体摩擦抵抗を最小化し、渦流を効率よく発生するように、流路ガイド４０８Ａを結合した遠心羽根車４０８とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
浄化空気の湿度を調節するように、排気管４３２に設けた湿度調節機４４２とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
有害ガス浄化用、匂い粒子除去用、香り発散用化学物質を用いることができる洗浄水タンク４０１とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
遠心羽根車４０８のように吸入空気を渦流形態に変換させて、遠心力を発生させるタービン翼とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
空気浄化装置４０７の上部に設けた電動機４３３と、電動機４３３の下部に設けた増速装置４３６と、増速装置４３６に付着した中空の回転軸４３５と、中空の回転軸４３５に挿入した遠心羽根車４０８と、遠心羽根車４０８を支持するように、排気筒４１３の固定設けたベアリング４３４とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
浄化空気の排出通路を形成した中空の回転軸４３５とを含んでなることを特徴とする請求項８記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
粉塵発生場所に移動して、粉塵及び有害ガスを浄化するように、空気浄化装置４０７に連結した空気導管４０５の吸入口に設けたフレキシブルホース６０４と、フレキシブルホース６０４の吸入口に設けた保護網６００とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
排出ガス管に設置して、粉塵及び有害ガスを浄化するように、空気浄化装置４０７に連結した空気導管４０５の吸入口に設けた保護網７００と、空気導管４０５に設けた霧化室７０３Ａと、霧化室７０３Ａに空気管を介して連結した霧化用空気供給装置７９４と、霧化室７０３Ａに水配管を介して連結した移送ポンプ７９６と、移送ポンプ７９６に水配管を介して連結した水タンク７０１と、水タンク７０１に水配管に連結した移送ポンプ７９２と、移送ポンプ７９２に水配管に連結したトラップ４４１に水配管に連結した汚廃水浄化装置７９０とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
内燃機関のターボチャージャー用空気浄化機として利用するように、空気浄化装置８０７の入口に設けた空気導管８０５と、洗浄水を霧化して汚染物質を捕集するように、空気導管８０５に連結して設けたベンチュリ管８０２と、霧化量を調節するようにベンチュリ管８０２に設けた霧化調節バルブ８０３と、ベンチュリ管８０２に設けた洗浄水タンク８０１と、空気導管８０５の吸入口に設けた保護網８００と、空気浄化装置８０７の内部で隔離板８６０に支持されるベアリング８３４と、ベアリング８３４の上部に設けた遠心羽根車８０８と、遠心羽根車８０８に回転軸を介して連結され、排出ガス管８０４の内部で排出ガスの噴射力により回転力を発生するタービン８３３Ａと、ハウジング８０９の内部で遠心羽根車８０８とベアリング８３４を固定する排気筒８１３と、排気筒８１３の円周面に形成した多数の通気口８５０と、排気筒８１３に設置して内燃機関の吸気管と連結させた排気管８３２と、排気筒８１３の下部に設けた排水口８２３と、排気筒８１３の下部で多数の排水口８２２を有する排水板８２４と、排水板８２４の下部に位置する排水筒８１９と、排水筒８１９の下部で排水口８１１を介して設けたトラップ８４１と、遠心力を有する渦流が軸方向に所定の距離を通過するようにハウジング８０９と、排気筒８１３の間に形成した環状の１次渦流室８０４と、排気筒８１３の内部に形成した２次渦流室８０６及び、洗浄水を再生するようにトラップ８４１と、洗浄水タンクの間で水配管８９１に連結した洗浄水フィルター８９０と、移送ポンプ８９２とを含んでなることを特徴とする遠心羽根車を用いた空気浄化装置。
内燃機関の排出ガスを湿式で浄化するように、空気浄化装置９０７の入口に設けた空気導管９０５と、洗浄水を霧化して汚染物質を捕集するように空気導管９０５に連結して設けたベンチュリ管９０２と、霧化量を調節するようにベンチュリ管９０２に設けた霧化調節バルブ９０３と、ベンチュリ管９０２に設けた洗浄水タンク９０１と、空気導管９０５の吸入口に設けた保護網９００と、空気浄化装置９０７の内部で隔離板９６０に支持されるベアリング９３４と、ベアリング９３４の上部に設けた遠心羽根車９０８と、遠心羽根車９０８に回転軸を介して連結され、排出ガス管９０４の内部で排出ガスの噴射力により回転力を発生するタービン９３３Ａと、ハウジング９０９の内部で遠心羽根車９０８とベアリング９３４を固定する排気筒９１３と、排気筒９１３円周面に形成した多数の通気口９５０と、排気筒９１３に設置して内燃機関の吸気管と連結させた排気管９３２と、排気筒９１３の下部に設けた排水口９２３と、排気筒９１３の下部で多数の排水口９２２を有する排水板９２４と、排水板９２４の下部に位置する排水筒９１９と、排水筒９１９の下部で排水口９１１を介して設けたトラップ９４１と、遠心力を有する渦流が軸方向に所定の距離を通過するようにハウジング９０９と、排気筒９１３の間に形成した環状の１次渦流室９０４と、排気筒９１３の内部に形成した２次渦流室９０６、洗浄水を再生するようにトラップ９４１と、洗浄水タンクの間で水配管９９１に連結した洗浄水フィルター９９０と、移送ポンプ９９２とを含んでなることを特徴とする遠心羽根車を用いた空気浄化装置。