KR100285654B1

KR100285654B1 - 물과 기름을 이용한 공기 정화기

Info

Publication number: KR100285654B1
Application number: KR1019990001333A
Authority: KR
Inventors: 서정수
Original assignee: 서정수
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2001-03-15
Also published as: KR20000051088A

Abstract

본 발명에 따른 물과 기름을 이용한 공기정화기를 개시한다.

개시된 본 발명은 정화기본체(10)의 공기흡입구(12)를 통해 들어오는 오염된 공기가 경계막(14)에 안내되어 1차필터(20)를 통과하면서 1차로 정화되고, 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 통하여 분무되는 기름과 물에 의해 유해가스가 흡수되며, 2차필터(22)를 통과하면서 최종적으로 깨끗하게 정화되어 팬(18)을 통해 공기배출구(16)를 통해 빠져나가도록 구성되어 있는 한편, 정화기본체(10)의 하부에서 생기는 오염혼합물이 곡형저장부(30)에서 일시저장되어 기름/물분리개(34,36)가 구비된 분리저장탱크(32)로 들어가서 기름과 물로 분리되고, 기름/물필터(38,40)를 통해서 정화된 기름과 물이 기름/물탱크(42,44)에서 각각 저장되어 기름/물펌프(46,48)에 의해서 상기 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 통해 분무되도록 구성으로 되어, 물, 기름, 필터만을 교환하면 반영구적으로 사용할 수 있으므로 산업체 등에 광범위하게 적용할 수 있도록 한 것이다.

Description

물과 기름을 이용한 공기 정화기{ An apparatus for purifying exhaust gas by using water &oil }

본 발명은 물과 기름을 이용한 공기정화기에 관한 것으로, 특히 소각장이나 공장에서 굴뚝을 통해 나가는 오염된 공기를 물과 기름을 각각 미세하게 분무하여 오염물질을 흡착 또는 용해하여 정화할 수 있는 물과 기름을 이용한 공기정화기에 관한 것이다.일반적으로, 굴뚝은 공장에서 산업체의 열처리를 위하여 사용되거나 아파트단지 등에서 난방을 위해 사용되고 있다. 이러한 굴뚝은 연료가 타고난 후 연기만 빠져나가야 되는데, 연료가 탈 때 발생되는 유해가스나 분진 등이 연기와 함께 빠져나가므로 대기오염을 방지하기 위해서는 굴뚝에 유해가스나 분진을 흡수처리할 수 있는 정화장치를 설치하여야 한다.그런데, 소각시설이 갖추어진 장소를 제외하고는 공장이나 아파트에는 굴뚝을 통해 나가는 유해가스나 분진을 흡수처리하는 정화장치가 과다한 비용 등으로 인해 설치되지 않는 것이 사실이다.

이에 본 발명은 굴뚝을 통해 나가는 유해가스나 분진을 물과 기름을 분사하여 이중으로 흡수처리하여 깨끗한 공기만을 외부로 방출할 수 있는 물과 기름을 이용한 공기정화기를 제공하는데 그 목적이 있다.상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하부에 공기흡입구가 형성됨과 아울러 상부에 팬을 구비한 공기배출구가 형성되며, 상기 공기흡입구에서 나오는 오염된 공기를 위쪽에서 아래쪽으로 안내하는 경계막이 설치된 정화기본체와; 상기 정화기본체의 경계막 하부둘레를 따라 수평으로 설치되고 자갈과 스텐레스가 혼합되어 일정두께로 층을 이루는 1차필터와, 상기 정화기본체의 상부에 스텐레스가 비규칙적으로 뒤섞여 적층되고 양측보다 중앙이 높게 형성된 2차필터 및, 이 2차필터의 중앙에서 상기 1차필터쪽으로 연통설치되고 상기 2차필터에 접촉되는 부분에 다수의 홀이 형성된 유도관으로 구성된 필터링수단; 상기 정화기본체의 측벽을 따라 설치된 기름분사노즐과, 이 기름분사노즐에 이웃하게 설치된 물분사노즐로 구성된 분사수단; 상기 정화기본체의 하부에 상기 1,2차필터와 유도관을 통해 나오는 오염혼합물을 항상 일정양으로 일시 저장하는 곡형저장부과, 이 곡형저장부에서 배출관을 통해 나오는 오염혼합물을 분리저장하는 분리저장탱크 및, 이 분리저장탱크의 내부에서 유동하면서 기름과 물을 분리하는 기름/물분리개로 구성된 기름/물분리수단; 상기 분리저장탱크에서 상기 기름/물분리개를 통해서 분리된 기름과 물을 정화하는 기름/물필터와, 이들 기름/물필터를 통하여 정유한 기름과 물을 저장하는 기름/물탱크 및, 이들 기름/물탱크로부터 기름과 물을 인출하여 상기 기름분사노즐과 물분사노즐을 작동시키는 기름/물펌프로 구성된 기름/물공급수단; 을 포함하여 이루어져 있다.이와 같은 본 발명에 따른 물과 기름을 이용한 공기정화기에 의하면, 정화기본체의 공기흡입구를 통해 들어오는 오염된 공기가 1차필터를 통과하면서 1차로 정화되고, 기름분사노즐과 물분사노즐을 통하여 분무되는 기름과 물에 의해 유해가스가 흡수되며, 2차필터를 통과하면서 최종적으로 깨끗하게 정화되어 공기배출구를 통해 빠져나가도록 구성되어 있다. 그리고, 오염혼합물은 곡형저장부, 분리저장탱크, 기름/물필터, 기름/물탱크를 순차적으로 거치면서 정유되어 기름/물펌프에 의해 순환하여 기름분사노즐과 물분사노즐을 통해서 분무되도록 되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물과 기름을 이용한 공기정화기를 도시한 전체구성도,도 2는 도 1의 정화기본체부분을 확대도시한 상세도,

도 3a와 도 3b는 기름분리개와 물분리개를 각각 도시한 사시도이다.* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *10 : 정화기본체 12 : 공기흡입구14 : 경계막 16 : 공기배출구18 : 팬 20 : 1차필터22 : 2차필터 24 : 유도관26 : 기름분사노즐 28 : 물분사노즐30 : 곡형저장부 32 : 분리저장탱크34 : 기름분리개 36 : 물분리개38 : 기름필터 40 : 물필터42 : 기름탱크 44 : 물탱크46 : 기름펌프 48 : 물펌프

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 예시도면에 따라 상세하게 설명한다.도 1은 본 발명에 따른 물과 기름을 이용한 공기정화기를 도시한 전체구성도이고, 도 2는 도 1의 정화기본체부분을 확대도시한 상세도이다.본 발명에 따른 공기정화기는 도 1에 도시된 바와 같이, 공기흡입구(12)와 공기배출구(16)를 구비한 정화기본체(10)와, 이 정화기본체(10)의 공기흡입구(12)로 들어온 오염된 공기를 필터링하는 필터링수단, 상기 정화기본체(10)의 측벽에 설치되어 기름과 물을 분사하는 분사수단, 상기 정화기본체(10)의 하부에서 오염혼합물을 사용할 수 있는 기름과 물로 분리하는 기름/물분리수단 및, 상기 분사수단으로 기름과 물을 각각 공급하는 기름/물공급수단을 포함하여 구성되어 있다.상기 정화기본체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하부에 오염된 공기가 들어오는 공기흡입구(12)가 형성되어 있고, 이 공기흡입구(12)의 외측에 오염된 공기를 위쪽에서 아래쪽으로 안내하는 경계막(14)이 설치되어 있다. 그리고, 정화기본체(10)의 상부에 정화된 공기가 빠져나가는 공기배출구(16)가 형성되어 있고, 이 공기배출구(16)의 내부에 공기를 흡입하는 팬(18)이 설치되어 있다. 여기서, 정화기본체(10)는 오염된 공기가 공기흡입구(12)로 들어와서 정화된 공기만이 공기배출구(16)로 빠져나가도록 밀폐형으로 되어 있다. 그리고, 상기 정화기본체(10)는 오염된 공기가 완전히 정화되도록 공기흡입구(12)와 공기배출구(16)의 통로에 비해 훨씬 넓은 공간을 구비하는 것이 바람직하다.상기 필터링수단은 정화기본체(10)의 경계막(14) 하부둘레를 따라 수평으로 설치된 1차필터(20)와, 상기 정화기본체(10)의 상부에 양측보다 중앙이 높게 형성된 2차필터(22) 및, 이 2차필터(22)의 중앙에서 상기 1차필터(20) 쪽으로 연통설치된 유도관(24)으로 구성되어 있다. 상기 1차필터(20)는 자갈과 스텐레스가 혼합되어 일정두께로 층을 이루어 공기흡입구(12)에서 경계막(14)을 통해 들어 오염된 공기를 1차적으로 정화하는 역할을 한다. 이 때 1차필터(20)에서는 주로 탄소분진이 걸러지게 된다. 상기 2차필터(22)는 스텐레스가 비규칙적으로 뒤섞여 엉킨채로 적층되어 있고, 상기 1차필터(20)와 일정거리를 두고 설치되되 중앙부분이 양측보다 높게 형성되어 분사된 기름과 물입자가 가장자리로 흘러내리도록 되어 있다. 이 때 2차필터(22)에서는 분사된 기름과 물 입자를 통과한 공기를 최종적으로 걸러내어 깨끗한 공기만을 내보내는 역할을 한다. 여기서, 2차필터(22)는 상부층과 하부층로 나뉘어지고, 상부층이 하부층보다 입자가 더 밀집하게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 유도관(24)은 2차필터(22)에 접촉되는 부분에 다수의 홀(24a)이 형성되어 상기 팬(18)에 의해 기름이나 물입자가 빨려 올라가는 것을 방지하는 역할을 한다.상기 분사수단은 정화기본체(10)의 측벽을 따라 설치된 기름분사노즐(26)과 이 기름분사노즐(26)에 이웃하게 설치된 물분사노즐(28)로 구성되어 있다. 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)은 상기 1차필터(20)와 제2차필터(22) 사이에서 1차필터(20)를 통과한 오염된 공기를 향해 분무하도록 되어 있다. 즉 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 통해 분사되는 기름과 물은 오염된 공기의 오염물질을 흡착 또는 용해하는 역할을 한다. 여기서, 기름은 일산화탄소가스를 흡수하는 역할을 하고, 물은 아황산가스나 공기중의 분진을 흡수하는 역할을 한다. 여기서 사용되는 기름은 경유를 사용하는 것이 바람직하고, 석유를 사용할 수도 있다.이와 같이 1차필터를 통과한 오염된 공기는 기름과 물분무 입자들에 의해 일산화탄소가스, 아황산가스 및 분진이 걸러지고, 최종적으로 2차필터(22)를 통과하면서 깨끗한 공기로 바뀌어 공기배출구(16)로 빠져나가게 된다.도 1로 돌아가서 기름/물분리수단을 설명한다.기름/물분리수단은 정화기본체(10)의 하부에 설치되어 상부로부터의 오염혼합물을 항상 일정양으로 일시저장하는 곡형저장부(30)와, 이 곡형저장부(30)에서 배출관(30a)을 통해 나오는 오염혼합물을 분리저장하는 분리저장탱크(32) 및, 상기 분리저장탱크(32)의 내부에서 유동하면서 기름과 물을 분리하는 기름/물분리개(34,36)으로 구성되어 있다. 상기 곡형저장부(30)는 오염된 공기로부터 오염물이 상기 1,2차필터(20,22)와 유도관(24)을 통해 걸러지고 분무된 기름과 물에 의해 흡착되어 만들어진 오염혼합물을 일시 저장하게 된다. 여기서, 곡형저장부(30)는 하부관이 N자형으로 되어 오염혼합물이 일정량이 될 때 배출관(30a)을 통해서 빠져나가도록 되어 있다. 상기 분리저장탱크(32)는 곡형저장부(30)의 배출관(30a)으로부터 오염혼합물을 받아들이고, 상기 기름분리개(34)와 물분리개(36)를 통해서 기름과 물을 분리저장하게 된다. 그리고 분리저장탱크(32)는 하부에 배출구(32a)가 형성되어 있고, 일측에 상기 배출관(30a)이 연통되어 있으며, 타측 상부에 기름배출관(32b)이 연통설됨과 아울러 하부에 물배출관(32c)이 연통설치되어 있다. 분리저장태크(32)는 원통형으로 되고 상부를 개방할 수 있는 구조로 되는 것이 바람직하다.도 3a와 도 3b를 참조하여 기름분리개와 물분리개를 설명한다.기름분리기(34)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 일정두께를 갖고 선단둘레을 따라 폭연장부(34a)가 형성되어 있고, 기름보다 비중이 가벼운 재질로 되어 기름위에 뜨도록 되어 있다. 여기서, 기름분리기(34)의 폭연장부(34a)는 상기 기름배출관(32b)의 통로를 최소한 덮을 수 있을 정도로 형성되는 것이 바람직하다.그리고, 물분리기(36)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 일정두께를 갖고 선단둘레를 따라 폭연장부(36a)가 형성되어 있고, 표면에 다수의 관통홀(36b)이 형성되어 있는 한편, 물보다 가볍고 기름보다 무거운 재질로 되어 물과 기름의 경계층에 뜨도록 되어 있다. 여기서, 상기 물분리기(36)의 폭연장부(36a)는 수위가 낮아질 때 기름이 물배출관(32c)으로 빠져나가지 않도록 하는 역할을 하고, 상기 관통홀(34b)은 배출관(30a)으로부터 유입되는 오염혼합물중 물과 기름보다 무거운 슬러지가 아래쪽으로 내려오게 하는 역할을 한다.다시 도 1로 돌아가서 기름/물공급수단을 설명한다.기름/물공급수단은 분리저장탱크(32)에서 상기 기름/물분리개(34,36)를 통해서 분리된 기름과 물을 정화하는 기름/물필터(38,40)와, 이들 기름/물필터(38,40)를 통하여 정유한 기름과 물을 저장하는 기름/물탱크(42,44) 및, 상기 기름/물탱크(42,44)로부터 기름과 물을 인출하여 상기 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 작동시키는 기름/물펌프(46,48)로 구성되어 있다. 상기 기름필터(38)는 기름배출관(32b) 상에 설치되어 상기 분리저장탱크(32)로부터 내려오는 기름을 정화시키는 역할을 한다. 상기 물필터(40)는 물배출관(32c) 상에 설치되어 상기 분리저장탱크(32)로부터 분리된 오염된 물을 정화시키는 역할을 한다. 여기서, 물필터(40)는 석회석 성분이 내장된 필터를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 기름탱크(42)는 하부에 기름을 넣거나 빼내는 배출구(42a)가 구비되어 있고, 일측으로 공급관(42b)이 정화기본체(10)까지 연결설치되어 기름펌프(46)에 의해 기름이 압송되도록 되어 있다. 상기 물탱크(44)는 하부에 물을 넣거나 빼내는 배출구(44a)가 구비되어 있고, 일측으로 공급관(44b)이 정화기본체(10)까지 연결설치되어 물펌프(48)에 의해 물이 압송되도록 되어 있다. 그리고, 상기 기름펌프(46)와 물펌프(48)는 기름/물탱크(42,44)로부터 각각 기름과 물을 인출하여 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 통해 정화기본체(10)에 분사하는 역할을 한다.본 발명에 따른 물과 기름을 이용한 공기정화기에 작동과정을 도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.정화기본체(10)의 공기흡입구(12)로 오염된 공기가 들어올 경우, 팬(18)에 의해 오염된 공기는 경계막(14)을 통해 1차필터(20)를 통과한다. 이 때 오염된 공기에서 탄소분진 등이 걸러지게 된다. 그 후 1차정화된 오염된 공기는 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 통해서 분무되는 기름과 물에 의해 흡착되면서 2차로 정화된다. 이 때 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)은 기름/물탱크(42,44)로부터 기름펌프(46)와 물펌프(48)를 통해서 각각 기름과 물을 공급받아 분사되도록 되어 있다. 여기서, 분무된 기름에 의해서 일산화탄소를 흡수하는 역할을 하고, 분무된 물은 아황산가스나 공기중의 분진을 흡수하는 역할을 한다. 분무된 기름과 물을 통과하여 2차정된 공기는 2차필터(22)를 거치면서 완전히 정화된 공기가 팬(18)을 통해 외부로 빠져나가게 된다. 이 때, 2차필터(22) 중앙에 삽입설치된 유도관(24)은 팬(18)에 의해 기름이나 물입자가 빨려 올라가는 것을 방지하는 역할을 한다.한편, 오염된 공기에서 나오는 이물질은 분무된 물/기름과 함께 곡형저장부(30)에 일시적으로 저장된 후, 배출관(30a)을 통해 분리저장탱크(32)로 들어 가게 된다. 이 때 분리저장탱크(32)에서는 혼합물이 기름/물분리개(34,36)를 통해 기름과 물로 각각 분리되어 기름/물필터(38,40)를 통하여 기름탱크(42)와 물탱크(44)에 저장된다. 저정된 기름과 물은 기름/물펌프(46,48)를 통하여 정화기본체(10)에 설치된 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 작동시킨다.이와 같이 본 발명에 따른 물과 기름을 이용한 공기정화기에 의하면, 정화기본체(10)의 공기흡입구(12)를 통해 들어오는 오염된 공기가 경계막(14)에 안내되어 1차필터(20)를 통과하면서 1차로 정화되고, 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 통하여 분무되는 기름과 물에 의해 유해가스가 흡수되며, 2차필터(22)를 통과하면서 최종적으로 깨끗하게 정화되어 팬(18)을 통해 공기배출구(16)를 통해 빠져나가도록 구성되어 있는 한편, 오염혼합물이 곡형저장부(30), 분리저장탱크(32), 기름/물필터(38,40), 기름/물탱크(42,44)를 순차적으로 거치면서 정유되어 기름/물펌프(46,48)에 의해 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 통해 분무되도록 구성으로 되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 물과 기름을 이용한 공기정화기에 의하면, 정화기를 아프트나 공장의 굴뚝 등에 손쉽게 설치하여 대기중으로 방출하는 요염물질을 저렴한 비용으로 깨끗하게 정화시킬 수 있다. 그리고, 물, 기름, 필터만을 교환하면 반영구적으로 사용할 수 있으므로 산업체 등에 광범위하게 적용할 수 있는 것이다.

Claims

(정정) 하부에 공기흡입구(12)가 형성됨과 아울러 상부에 팬(18)을 구비한 공기배출구(16)가 형성되며, 상기 공기흡입구(12)에서 나오는 오염된 공기를 위쪽에서 아래쪽으로 안내하는 경계막(14)이 설치된 정화기본체(10);

상기 정화기본체(10)의 경계막(14) 하부둘레를 따라 수평으로 설치되고 자갈과 스텐레스가 혼합되어 일정두께로 층을 이루는 1차필터(20)와, 상기 정화기본체(10)의 상부에 스텐레스가 비규칙적으로 뒤섞여 적층되고 양측보다 중앙이 높게 형성된 2차필터(22) 및, 이 2차필터(22)의 중앙에서 상기 1차필터(20) 쪽으로 연통설치되고 상기 2차필터(22)에 접촉되는 부분에 다수의 홀(24a)이 형성된 유도관(24)으로 구성된 필터링수단;

상기 정화기본체(10)의 측벽을 따라 설치된 기름분사노즐(26)과 이 기름분사노즐(26)에 이웃하게 설치된 물분사노즐(28)로 구성된 분사수단;

상기 정화기본체(10)의 하부에 설치되어 상기 1,2차필터(20,22)와 유도관(24)을 통해 나오는 오염혼합물을 항상 일정양으로 일시저장하는 곡형저장부(30)와, 이 곡형저장부(30)에서 배출관(30a)을 통해 나오는 오염혼합물을 분리저장하는 분리저장탱크(32) 및, 상기 분리저장탱크(32)의 내부에서 유동하면서 기름과 물을 분리하는 기름/물분리개(34,36)로 구성된 기름/물분리수단;

상기 분리저장탱크(32)에서 상기 기름/물분리개(34,36)를 통해서 분리된 기름과 물을 정화하는 기름/물필터(38,40)와 이들 기름/물필터(38,40)를 통하여 정유한 기름과 물을 저장하는 기름/물탱크(42,44) 및, 이들 기름/물탱크(42,44)로부터 기름과 물을 인출하여 상기 기름분사노즐(26)과 물분사노즐(28)을 작동시키는 기름/물펌프(46,48)로 구성된 기름/물공급수단; 을 포함한 물과 기름을 이용한 공기정화기.
제 1 항에 있어서,

(정정) 상기 기름분리기(34)는 기름보다 비중이 가벼운 재질로 되어 기름위에 뜨게 되는 한편, 상기 물분리기(36)는 물보다 가볍고 기름보다 무거운재질로 되어 물과 기름경계층에 뜨게 되는 것을 특징으로 하는 물과 기름을 이용한 공기정화기.