KR100717716B1 - 공기정화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공기정화시스템에 관한 것으로서, 일단은 외부로 노출되고 타단은 소정의 설치공간 내에 배치되는 덕트부재; 상기 덕트부재 내에 상하방향으로 위치한 외측파이프 및 내측파이프가 서로 일정 간격을 두고 설치되어지고 그 벽면을 따라 상기 덕트부재의 상부로 부터 공급된 물이 연속하여 낙하 안내되도록 하는 낙수안내부; 상기 낙수에 흡착되어 상기 낙수에 의해 유입된 외부공기 내의 분진이나 미세먼지가 제거되도록 상기 덕트부재 수직구간의 내벽과 외측파이프 사이의 공간과 상기 외측파이프와 내측파이프 사이의 공간 내로 유입시키는 복수의 공기유입부; 상기 덕트부재의 하부에 형성되어 낙수를 집수하는 낙수집수부; 및 상기 낙수집수부에 모인 물을 덕트 상부까지 끌어올려 상기 덕트부재 수직구간의 내벽과 외측파이프의 내,외주면 및 내측파이프의 외주면에 공급하여 흘러내리도록 하고 낙수집수부에 물이 회수되면 위의 방법을 반복하도록 하는 낙수순환부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 유입되는 외부공기 내의 분진이나 미세먼지를 낙수에 의한 흡착방식으로 정화하여 공급하되 물을 순환시키면서 재사용할 수 있어 장기간 혹은 지속적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 높은 정화효율로 인해 내부에서 발생한 미세먼지나 분진이 대기 중으로 방출되는 것을 억제할 수 있으며, 수질 오염을 일으키지 않으면서도 미생물이 발생하는 것을 저지할 수 있다.

지하철, 역사, 공기정화, 시스템, 공기질 개선

Description

공기정화시스템{Air conditioning system}

도 1은 종래기술에 따른 공기정화시스템에 대한 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기정화시스템에 대한 개략적인 사시도,

도 3은 도 2의 횡단면도,

도 4는 공기 흐름을 안내하는 안내날개의 사시도로서, (a)는 내측파이프의 외벽에 설치되는 안내날개의 사시도, (b)는 외측파이프의 외벽에 설치되는 안내날개의 사시도,

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화시스템에 대한 개략적인 사시도,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화시스템을 상부에서 바라본 상태를 도시한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 내측파이프 12 : 덕트부재

13 : 수직구간 14 : 수평구간

15 : 외측파이프 16 : 매쉬망

17a, 17b : 안내날개 18a 18b : 낙수안내홈

20a, 20b : 분배관 21a, 21b : 노즐

22a, 22b : 급수관 23 : 낙수집수부

24a, 24b : 순환펌프 25 : 제1정수부

26 : 제2정수부 27 : 살균부

본 발명은, 공기정화시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유입되는 외부공기 내의 분진이나 미세먼지를 낙수에 의한 흡착방식으로 정화하여 공급하되 물을 순환시키면서 재사용할 수 있어 장기간 혹은 지속적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 높은 정화효율로 인해 내부에서 발생한 미세먼지나 분진이 대기 중으로 방출되는 것을 억제할 수 있으며, 수질 오염을 일으키지 않으면서도 미생물이 발생하는 것을 저지할 수 있는 공기정화시스템에 관한 것이다.

지하철은 시민들이 이용하는 대표적인 운송수단 중의 하나이다. 따라서 시민들이 이용하는 지하철 역사 내의 공기는 항시 깨끗한 상태로 유지되어야만 한다. 이에, 곳곳에 소규모의 공기청정기 등을 설치해 놓고는 있지만, 역사의 내부와 같이, 실질적으로 밀폐되고 넓은 공간을 갖는 장소에서 소규모의 공기청정기 등을 이 용하여 공기를 정화하는 데에는 한계가 있다.

따라서 통상적으로는 전동차 운행과 이용객에 의해 발생된 분진이나 미세먼지를 제거하기 위해 상대적으로 깨끗한 외부공기를 역사의 내부로 유입시켜 이를 활용하고, 역사 내에서 오염된 내부공기는 다시 외부로 배출하는 방법을 사용하고 있다. 하지만, 근자에 들어서는 자동차나 공장 등에서 발생한 가스로 인해 외부공기 역시 오염이 심각한 상태이므로 외부공기를 그대로 사용할 수는 없다. 이에, 도 1과 같은 시스템을 적용하고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 공기정화시스템에 대한 개략적인 구성도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 지하철 역사 등에서 사용될 수 있는 종래의 공기정화시스템은 덕트 구조를 갖는다. 즉, 내부가 빈 상태의 덕트부재(212)의 일단은 외부 노면 등에 노출되어 있고, 타단은 역사의 내부에 배치되어 있다. 덕트부재(212)의 상단에는 다수의 공기통공(212a)이 형성되어 있다. 그리고 공기의 이동방향을 따라 덕트부재(212) 내에는 부직포 필터(221)와 철망(222)이 배치되어 있다. 부직포 필터(221)와 철망(222)은 공기의 통과 방식을 이용하여 공기통공(212a)을 통해 유입된 외부공기 내의 분진이나 미세먼지를 제거하기 위한 수단으로 사용된다.

이러한 구성에 의해 도시 않은 송풍팬이 동작하면, 외부공기는 덕트부재(212)의 일단에 형성된 다수의 공기통공(212a)을 통해 지하철 역사 내로 유입된다. 유입된 후, 덕트부재(212)의 경로를 따라 이동하다가 부직포 필터(221)와 철망(222)을 거치면서 분진이나 미세먼지가 제거된다. 그리고는 역사 내의 원하는 위치 로 이동하여 역사 내부에 포진한다. 따라서 역사 내에서 오염된 내부공기는 정화될 수 있게 된다. 이처럼 종래에서는 소위, 필터에 의해 공기를 정화하는 필터정화방식을 이용하여 역사 내의 공기를 정화하고 있는 것이다.

그런데, 이러한 종래기술은 단순히 공기에 의한 필터정화방식이므로 필터의 한계로 인해 장기간 혹은 지속적으로 사용할 수 없을 뿐만 아니라 정화효율이 떨어져 내부에서 발생한 미세먼지나 분진이 대기 중으로 방출되는 것을 억제할 수 없다. 특히, 필터정화방식으로는 미생물이 발생하는 것을 저지할 수 없다. 이에, 약품을 사용하여 미생물이 발생하는 것을 저지하는 방안을 고려해볼 수도 있지만 이럴 경우, 약품사용에 따른 비용이 발생할 뿐만 아니라 약품에 의해 오히려 수질 오염이 발생할 수도 있다.

본 발명의 목적은, 유입되는 외부공기 내의 분진이나 미세먼지를 낙수에 의한 흡착방식으로 정화하여 공급하되 물을 순환시키면서 재사용할 수 있어 장기간 혹은 지속적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 높은 정화효율로 인해 내부에서 발생한 미세먼지나 분진이 대기 중으로 방출되는 것을 억제할 수 있으며, 수질 오염을 일으키지 않으면서도 미생물이 발생하는 것을 저지할 수 있는 공기정화시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 모든 오염물질이 낙하하는 낙수에 의한 처리방식에 의해 처리됨으로써 보다 확실한 정화작용을 수행할 수 있으며, 간단한 구조를 가지 므로 지하철을 포함하여 어떠한 장소일지라도 용이하게 설치, 시공할 수 있을 뿐만 아니라 관리가 용이하여 시공 및 관리 비용을 낮출 수 있어 경쟁력을 확보할 수 있는 공기정화시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 일단은 외부로 노출되고 타단은 소정의 설치공간 내에 배치되는 덕트부재; 상기 덕트부재 내에 두개의 관이 상하방향을 따라 길게 배치되어 상기 덕트부재의 상부로부터 하방으로 소정량의 낙수를 연속하여 낙하 안내하는 낙수안내부; 상기 낙수에 흡착되어 상기 낙수에 의해 유입된 외부공기 내의 분진이나 미세먼지가 제거되도록 상기 복수의 낙수안내부 사이에 형성되어 외부공기를 상기 덕트부재를 따라 상기 설치공간 내로 유입시키는 복수의 공기유입부; 상기 덕트부재의 하부에 형성되어 낙수를 집수하는 낙수집수부; 및 상기 낙수집수부에 저장된 낙수의 재사용을 위해 상기 낙수를 순환시키는 낙수순환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화시스템에 의해 달성된다.

여기서, 상기 덕트부재는, 상하방향을 따라 길게 형성되어 있는 수직구간; 및 상기 수직구간에 대해 가로방향으로 형성되어 있는 수평구간을 포함한다.

상기 낙수집수부는 상기 수평구간에 형성되어 있되, 상기 수평구간의 저면에서 하향 함몰되게 형성되어 상기 덕트부재와 일체로 형성되어 있는 것이 제조상 편리하다.

상기 낙수안내부는 덕트 상부로 공급된 물이 벽면을 따라 흘러내리도록 하는 안내역할을 하는 부분으로서, 덕트부재 수직공간내에서 상하방향으로 배치되어진 외측파이프와 내측파이프로 구성되는데, 덕트부재 수직공간의 벽 내부에 외측파이프가, 외측파이프 내부에 내측파이프가 수용될 수 있도록 일정간격을 두고 배치된다.

물과 접촉하는 벽면, 즉 덕트부재 수직공간의 벽 내부와, 외측파이프의 내,외주면, 내측파이프의 외주면 상에는 접촉면적을 크게하기 위해 매쉬망을 부착할 수도 있다.

또한, 덕트부재 수직공간의 벽 내부와, 외측파이프의 내주면에는 좌, 우측의 어느 한 부위를 제외하고는 주면을 따라 낙수안내홈이 형성되어져 있다.

상기 낙수순환부는, 일단은 상기 낙수집수부에 배치되고 타단은 상기 덕트부재의 수직구간을 따라 상측으로 연장되어 상기 덕트부재의 상부로 낙수집수부에 집수된 물을 공급하는 급수관; 및 상기 급수관과 연결되며 상기 내측파이프 및 외측파이프사이의 공간과 덕트부재 수직구간과 외측파이프 사이의 공간에 위치하는 환형의 급수관; 및 급수관의 하부에 상기 파이프의 벽면을 향하도록 다수개가 일정 간격을 두고 배치되어진 노즐; 및 상기 급수관에 마련되는 상기 낙수집수부에 집수된 물을 펌핑하는 순환펌프를 포함한다.

상기 급수관에는 낙수집수부에 집수된 물을 살균 또는 정수하는 적어도 하나의 살균/정수부가 더 마련되어 있을 수 있다.

상기 덕트부재의 상단을 선택적으로 차폐하는 커버를 더 포함할 수 있다.

상기 덕트부재 내에 마련되어 정화된 공기를 제습하는 제습부를 더 포함할 수 있다.

상기 덕트부재 내에 마련되어 정화된 공기를 살균 또는 탈취하는 살균/탈취부를 더 포함할 수 있다.

상기 덕트부재 수직구간의 내벽과 외측파이프의 외주면 사이의 공간과, 외측파이프의 내주면과 내측파이프의 외주면 사이의 공간은 덕트의 상부로부터 유입된 공기가 통과하는 공간으로서, 공기유입부로 작용한다.

상기 덕트부재는 사각 단면을 가질 수 있다.

상기 덕트부재의 수직구간은 원형 단면을 가질 수도 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 대해 상세히 설명하며, 실시예의 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기정화시스템에 대한 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 횡단면도이며, 도 4는 공기 흐름을 안내하는 안내날개의 사시도로서, (a)는 내측파이프의 외벽에 설치되는 안내날개의 사시도, (b)는 외측파이프의 외벽에 설치되는 안내날개의 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 공기정화시스템은 지하철 역사 내에 설치될 수 있다. 물론, 지하철 역사 외에도 사료공장, 소각장, 화력발전소 등의 다양한 건출물에도 본 발명의 사상이 적용될 수 있다. 공기정화시스템은 크게, 덕트부재(12), 낙수안내부(미도시함), 공기유입부(미도시함), 낙수집수부(23) 및 낙수순환부(미도시함)를 포함한다.

덕트부재(12)는 내부가 빈 관상체로서 사각 단면 또는 원형단면을 갖는다. 덕트부재(12)는 그 위치에 따라 상하방향을 따라 길게 형성되어 있는 수직구간(13)과, 수직구간(13)의 하단에서 수직구간(13)에 대해 가로방향으로 형성되어 있는 수평구간(14)으로 이루어져 있다. 하지만, 이는 하나의 실시예에 불과할 뿐, 수평구간(14)이 없더라도 무방하다.

이러한 덕트부재(12)의 수직구간(13) 상부는 외부로 노출되게 배치되고 나머지는 전부 소정의 설치공간에 배치된다. 전술한 바와 같이, 설치공간이란 지하철의 역사 내부 또는 사료공장, 소각장, 화력발전소 등의 내부가 될 수 있다.

낙수안내부(15)는 덕트부재(12)의 수직구간(13) 내에 길게 배치되어 수직구간(13)의 상단으로부터 하단까지 하측으로 소정량의 낙수를 연속하여 낙하 안내하는 역할을 한다. 이러한 낙수안내부(15)는 덕트 상부로 공급된 물이 벽면을 따라 흘러내리도록 하는 안내역할을 하는 부분으로서, 덕트부재(12) 수직공간(13)내에서 상하방향으로 배치되어진 외측파이프(15)와 내측파이프(11)로 구성되는데, 덕트부재(12) 수직공간(13)의 벽 내부에 외측파이프(15)가, 외측파이프(15) 내부에 내측파이프(11)가 수용될 수 있도록 일정간격을 두고 배치된다.

또한, 물과 접촉하는 벽면, 즉 덕트부재(12) 수직공간(13)의 벽 내부와, 외측파이프(15)의 내,외주면, 내측파이프(11)의 외주면 상에는 접촉면적을 크게하기 위해 매쉬망(16)을 부착할 수도 있다.

상기 매쉬망(16)은 공기 및 물과의 접촉면적을 증가시키기 위한 것으로서, 금속으로 된 매쉬망 이외에도 굴곡면을 가지는 소재라면 무엇이든지 응용될 수 있을 것이다.

한편, 덕트부재(12) 수직공간(13)의 벽 내부와, 외측파이프의 내주면에는 좌, 우측의 어느 한 부위를 제외하고는 주면을 따라 낙수안내홈(18a(18b)이 형성되어져 있다.

상기 낙수안내홈(18b)(18a)은 낙수의 흐름을 유도하기 위한 것으로, 대개의 경우 상기 외측파이프의 내주면 등에 홈부로 구성될 것이지만, 돌출턱과 같은 형태로 구성될 수도 있을 것이다.

따라서, 벽면을 타고 내려온 물이 상기 낙수안내홈(18b)(18a)을 따라 한쪽으로 모이게되고 낙수 집수부(23)를 벗어나서 떨어지지 않도록 한다.

상기 덕트부재(12) 수직구간(13)의 내벽과 외측파이프(15)의 외주면 사이의 공간과, 외측파이프(15)의 내주면과 내측파이프(11)의 외주면 사이의 공간은 덕트의 상부로부터 유입된 공기가 통과하는 공간으로서, 공기유입부로 작용한다.

상기 공기유입부 내부의 공간에는 공기와 벽면을 타고 흐르는 물과의 접촉을 원활하도록 하기 위해, 안내날개(17a)(17b)를 각각 구성할 수 있다.

즉, 도 4의 (a)(b)에 도시된 바와 같이 다수개의 스크류 형태로 날개로 이루어진 안내날개(17a)(17b)가 상기 내측파이프(11)의 외주면과 외측파이프(15)의 외주면에 각각 결합되어져있다.

안내날개(17a)(17b)는 필요에 따라 축방향으로 다수개 설치될 수도 있으며, 덕트 상부로 유입된 공기가 와류를 형성하게 되어 벽면을 타고 흐르는 물과 접촉이 원활하도록 하여, 필터링 기능을 향상시킬 수 있는 것이다.

공기유입부를 통해 유입된 외부공기는 덕트부재(12)의 수직구간(13)을 따라 이동하는 동안 하측으로 흘러내리는 낙수에 흡착된다. 따라서 외부공기 내에 잔존하는 분진이나 미세먼지 등은 낙수에 흡착되어 모두 제거될 수 있다. 결국, 수평구간(14) 측으로 향하는 공기에는 분진이나 미세먼지가 모두 제거된 상태의 깨끗한 공기가 이동한다.

낙수집수부(23)는 덕트부재(12)의 하부에 마련되어 낙수안내부를 통해 낙하한 낙수를 집수한다. 낙수집수부(23)로 탱크와 같은 별도의 부재를 장착할 수도 있지만, 경우에 따라서는 수평구간(14)의 저면에서 하향 함몰되게 형성할 수 있다. 따라서 덕트부재(12)의 성형시, 낙수집수부(23) 역시 일체로 성형될 수 있다.

낙수순환부는, 일단은 상기 낙수집수부(23)에 배치되고 타단은 상기 덕트부재(12)의 수직구간(13)을 따라 상측으로 연장되어 상기 덕트부재(12)의 상부로 낙수집수부(23)에 집수된 물을 공급하는 급수관(22a)(22b); 및 상기 급수관(22a)(22b)과 연결되며 상기 내측파이프(11) 및 외측파이프(15)사이의 공간과 덕트부재(12) 수직구간(13)과 외측파이프(15) 사이의 공간에 위치하는 환형의 분배관(20a)(20b); 및 분배관(20a)(20b)의 하부에 상기 파이프의 벽면을 향하도록 다수개가 일정 간격을 두고 배치되어진 노즐(21a)(21b); 및 상기 급수관(22a)(22b)에 마련되는 상기 낙수집수부(23)에 집수된 물을 펌핑하는 순환펌프(24a)(24b)를 포함한다.

상기 낙수순환부는 낙수집수부(22)에 저장된 낙수의 재사용을 위해 낙수를 순환시키는 구조로서, 이러한 낙수순환부(24)로 인해 물을 계속공급하지 않아도 되는 이점이 있다.

이 때, 낙수집수부(23)에 집수된 물(낙수)에는 외부공기의 분진이나 미세먼지가 포함되어 있으므로 이를 재사용하기에는 다소 무리가 따른다. 이에, 본 실시예의 경우, 낙수순환부에는 낙수집수부(23)에 집수된 물을 정수 및 살균하는 제1, 2정수부(25)(26)와 살균부(27)가 더 마련되어 있다.

물의 순환방향을 따라 차례로 제1정수부(25), 제2정수부(26)와 살균부(27)를 나타낸다. 이에, 순환펌프가 동작하면 낙수집수부(23)에 집수된 물은 살균부(27), 제1 및 제2정수부(25,26)를 거치면서 살균되고 정수되어 깨끗한 물로 변화된 다음, 급수관(22a)(22b)을 통해 덕트 상부로 공급되어진다.

이러한 구성을 갖는 공기정화시스템의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 낙수접수부(23)에 저장된 물이 순환펌프(24a)(24b)의 동작에 의해 급수관(22a)(22b)을 따라 덕트 상부로 각각 공급되어진다.

상기 급수관(22a)(22b)은 각각 구부러져서 환형의 분배관(20a)(20b)에 각각 연결되고, 상기 분배관(20a)(20b)은 내측파이프(11)의 외주면과 외측파이프(15)의 내주면 사이의 공간과, 외측파이프(15)의 외주면과 덕트부재(12) 수직구간(13)의 내벽 사이의 공간에 각각 위치하며, 그 하부에는 다수개의 노즐(21a)(21b)이 상기 벽면을 향하도록 설치되어 있으므로, 상기 급수관(22a)(22b)을 통해 공급된 물은 분배관(20a)(20b)과 노즐(21a)(21b)을 경유하여 덕트부재(12) 수직구간(13)의 내벽면, 외측파이프(15)의 외주면 및 내주면, 내측파이프(11)의 외주면을 따라 흘러내리게 된다.

여기에서 노즐은 이를 통해 공급된 물이 상기 벽면을 빠짐없이 충분히 적실 수 있을 정도로 배치되어야 하므로, 다수개가 일정 간격을 두고 배치되어진다.

덕트부재(12) 수직구간(13)의 내벽면과 외측파이프(15) 사이의 공간과, 외측파이프(15)와 내측파이프(11)사이의 공간을 통해 덕트 상부로부터 유입된 공기(송풍팬(미도시함)이 동작함으로써 외부공기가 유입된다.)는 이 공간 즉, 공기유입부를 통해 덕트 하부로 흐르는 동안에 덕트부재(12) 수직구간(13)의 내벽면, 외측파이프(15)의 외주면 및 내주면, 내측파이프(11)의 외주면에 접촉하게되며, 이때 공기중에 포함되어있는 먼지 등의 부유물은 상기 벽면위에 흐르는 물에 닿아 함께 흐르게 된다.

따라서 외부공기 내에 잔존하는 분진이나 미세먼지 등은 낙수에 흡착되어 모두 제거되며, 그 후, 수평구간(14)을 통해 원하는 공간으로 향한다.

벽면을 타고 흘러내리는 물은 낙수집수부(23)에 모이게 되고, 낙수 집수부(23)에 모인 물은 순환펌프(24a)(24b)의 동작에 의해 다시 급수관(22a)(22b)에 공급되므로 순환하게 된다.

한편, 낙수집수부(23)에 집수된 물(낙수)은 제1 및 제2정수부(25)(26), 살균부(27)를 거치면서 살균되고 정수되어 깨끗한 물로 변화된 다음, 급수관(22a)(22b)을 통해 상승하여 다시 분배관(20a)(20b)과 노즐(21a)(21b)로 향한다. 그리고는 상기의 동작을 반복한다.

이와 같을 경우, 유입되는 외부공기 내의 분진이나 미세먼지를 낙수에 의한 흡착방식으로 정화하여 공급하되 물을 순환시키면서 재사용할 수 있어 장기간 혹은 지속적으로 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 높은 정화효율로 인해 내부에서 발생한 미세먼지나 분진이 대기 중으로 방출되는 것을 억제할 수 있다. 또한 약품을 사용하지 않기 때문에 수질 오염을 일으키지 않으면서도 미생물이 발생하는 것을 저지할 수 있게 된다.

그리고 모든 오염물질이 낙하하는 낙수에 의한 처리방식에 의해 처리됨으로써 보다 확실한 정화작용을 수행할 수 있으며, 간단한 구조를 가지므로 지하철을 포함하여 어떠한 장소일지라도 용이하게 설치, 시공할 수 있을 뿐만 아니라 관리가 용이하여 시공 및 관리 비용을 낮출 수 있어 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.

또한, 물과 접촉하는 벽면, 즉 덕트부재(12) 수직공간(13)의 벽 내부와, 외측파이프(15)의 내,외주면, 내측파이프(11)의 외주면 상에 매쉬망(16)을 부착할 경우, 공기 또는 물과의 접촉면적이 증가되므로 먼지 등 부유물의 제거 효과를 향상시킬 수 있다.

덕트부재(12) 수직공간(13)의 벽 내부와, 외측파이프의 내주면에는 좌, 우측의 어느 한 부위를 제외하고는 주면을 따라 낙수안내홈(18a)(18b)이 각각 형성될 수도 있는데, 이는 낙수의 흐름을 유도하기 위한 것으로, 벽면을 타고 내려온 물이 상기 낙수안내홈(18b)(18a)을 따라 한쪽으로 모이게되고 낙수집수부(23)를 벗어나서 떨어지지 않도록 한다.

상기 공기유입부 내부의 공간에는 공기와 벽면을 타고 흐르는 물과의 접촉을 원활하도록 하기 위해, 안내날개(17a)(17b)를 각각 구성할 수 있는데, 이때 덕트 상부로 유입된 공기가 와류를 형성하게 되어 벽면을 타고 흐르는 물과 접촉이 원활하게되므로 필터링 기능이 향상되어진다.

한편, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 공기정화시스템에 대한 개략적인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 공기정화시스템을 위에서 바라본 상태를 도시한 평면도이다.

여기에서 보면, 내측파이프(111), 외측파이프(115)의 구조와, 급수관(122b), 분배관(120b) 및 노즐(121b)의 구조는 제 1의 실시예와 다를 바 없지만, 분배관(120b)의 형태, 급수관(122a)과 분배관(120a)의 연결구조 등에서는 제 1의 실시예와 차이가 있다.

즉, 도 5에 도시된 제 2실시예에서는, 내측파이프(111)의 상부에는 주면상 에서 회전하는 회전부(123)가 결합되고, 상기 회전부(123)에는 외측 방사방향으로 2개 이상의 분배관(120a)이 서로 대칭을 이루도록 신장되어 있으며, 상기 분배관(120a)의 단부는 막혀있고 상기 회전부(123)의 회전하는 쪽 반대방향으로 형성된 노즐(121a)이 상기 분배관(120a) 위에 다수 형성되어 있다.

또한, 상기 회전부(123)에는 상기 급수관(122a)과 분배관(120a)이 서로 연통되도록 유로가 형성되어 있다.

상기 분배관(120a)은 회전축을 중심으로 대칭이 되며, 도시된 예에서와 같이 2개의 분배관으로 이루어질 경우 위에서 볼때 "S"자의 형태로 구성될 수 있다.

이와 같이 분배관이 "S"자 형태로 휘어진 곡선일 경우 외측 파이프의 내주면과 더 인접하기 쉬우므로, 노즐을 통해 물을 분사할 시에 벽면의 전 면적에 걸쳐 고르게 분사할 수 있는 것이다.

이러한 구성을 갖는 공기정화시스템의 제 실시예에 대한 동작을 설명하면 다 음과 같다.

낙수집수부에 저장된 물이 순환펌프의 동작에 의해 급수관(122a)(122b)을 따라 덕트 상부로 각각 공급되는 과정은 제 1실시예와 동일하다.

상기 급수관(122b)은 각각 구부러져서 환형의 분배관(120b)에 각각 연결되고, 상기 분배관(120b)은 외측파이프(115)의 외주면과 덕트부재 수직구간(113)의 내벽 사이의 공간에 각각 위치하며, 그 하부에는 다수개의 노즐(121b)이 상기 벽면을 향하도록 설치되어 있으므로, 상기 급수관(122b)을 통해 공급된 물은 분배관(120b)과 노즐(121b)을 경유하여 덕트부재 수직구간(113)의 내벽면, 외측파이프(115)의 외주면을 따라 흘러내리게 된다. 이 과정 역시 제 1실시예와 동일하다.

한편, 급수관(122a)을 통해 공급된 물은 회전부(123)와 분배관(120a)을 경유하여 노즐(121a)에서 분사되는데, 상기 노즐(121a)은 회전부(123)의 회전하는 쪽 반대방향으로 형성되어 있으므로, 노즐(121a)을 통해 물이 분사될 시에 작용 반작용의 원리에 의해 회전축을 중심으로 분사되는 쪽의 반대방향으로 회전하게 된다.

이와 같이 회전하면서 노즐(121a)을 통해 물을 분사하게 되며 상기 분배관(120a)은 "S"자 형태로 휘어져 있으므로, 분사된 물은 외측파이프(115)의 내주면에 골고루 공급되어진다.

이때, 급수관(122a)을 통해 공급되는 물의 압력과, 노즐(121a)의 구멍크기 등에 의해 물 분사의 세기 및 회전부(123)의 회전속도가 결정되므로, 사용자는 필요에 따라 물의 압력과 노즐 크기 등을 조절하여 사용하게된다.

이러한 제 2실시예의 구조는 도시된 실시예에서와 같이 회전부(123)를 1개로 구성할 수도 있겠으나, 경우에 따라서는 상기 내측 파이프(111)의 주면상에 일정 간격을 두고 2개 이상 배치할 수도 있다.

이때에도 상기 회전부(123)와 급수관(122a) 및 분배관(120a) 등의 구조는 위에서 설명한 내용과 동일하다.

덕트부재(112) 수직구간(113)의 내벽면과 외측파이프(115) 사이의 공간과, 외측파이프(115)와 내측파이프(111) 사이의 공간을 통해 덕트 상부로부터 유입된 공기(송풍팬(미도시함)이 동작함으로써 외부공기가 유입된다.)는 이 공간 즉, 공기유입부를 통해 덕트 하부로 흐르는 동안에 덕트부재 수직구간(113)의 내벽면, 외측파이프(115)의 외주면 및 내주면, 내측파이프(111)의 외주면에 접촉하게되며, 이때 공기중에 포함되어있는 먼지 등의 부유물은 상기 벽면 위에 흐르는 물에 닿아 함께 흐르게 된다.

따라서 외부공기 내에 잔존하는 분진이나 미세먼지 등은 낙수에 흡착되어 모두 제거된다.

벽면을 타고 흘러내리는 물은 제 1실시예에서와 마찬가지로 낙수집수부에 모이게 되고, 낙수 집수부에 모인 물은 순환펌프의 동작에 의해 다시 급수관(122a)(122b)에 공급되므로 순환하게 된다.

이상 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하였지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유입되는 외부공기 내의 분진이나 미세먼지를 낙수에 의한 흡착방식으로 정화하여 공급하되 물을 순환시키면서 재사용할 수 있어 장기간 혹은 지속적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 높은 정화효율로 인해 내부에서 발생한 미세먼지나 분진이 대기 중으로 방출되는 것을 억제할 수 있으며, 수질 오염을 일으키지 않으면서도 미생물이 발생하는 것을 저지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 목적은, 모든 오염물질이 낙하하는 낙수에 의한 처리방식에 의해 처리됨으로써 보다 확실한 정화작용을 수행할 수 있으며, 간단한 구조를 가지므로 지하철을 포함하여 어떠한 장소일지라도 용이하게 설치, 시공할 수 있을 뿐만 아니라 관리가 용이하여 시공 및 관리 비용을 낮출 수 있어 경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 외부로부터 유입된 공기를 정화하여 배출하기 위한 덕트부재와, 덕트부재 내부에 물을 분사하기 위한 급수관 및 노즐과, 먼지를 포함한 물을 집진하여 상기 급수간 및 노즐에 재차 공급하기 위한 낙수 집수부로 이루어진 공기 정화시스템에 있어서,

   상기 덕트부재 내부에는 외측파이프가 위치하고, 그 내부에는 내측파이프가 위치하되, 서로간에는 일정간격만큼 방사방향으로 이격되어 그 사이의 공간을 통해 외기가 유입될 수 있도록 구성되고,

   상기 노즐은 덕트부재 수직공간의 벽 내부와, 외측파이프의 내, 외주면, 및 내측파이프의 외주면을 향하도록 위치하되, 상기 물과 접촉하는 벽면의 상부에는 접촉면적을 크게 하기 위해 매쉬망을 부착한 것을 특징으로 하는 공기정화시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 덕트부재 수직공간의 벽 내부와, 외측파이프의 내주면에는 좌, 우측의 어느 한 부위를 제외하고는 주면을 따라 낙수안내홈이 형성되어진 것을 특징으로 하는 공기정화시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 공기유입부 내부의 공간에는 공기와 벽면을 타고 흐르는 물과의 접촉을 원활하도록 하기 위해 스크류팬 형태의 안내날개가 설치된 것을 특징으로 하는 공기정화시스템.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 분배관은 상기 급수관과 연결되며, 상기 내측파이프 및 외측파이프 사이의 공간과 덕트부재 수직구간과 외측파이프 사이의 공간에 환형 으로 위치하는 것을 특징으로 하는 공기정화시스템.
7. 제1항에 있어서, 내측파이프의 상부에는 주면상에서 회전하는 회전부가 결합되고, 상기 회전부에는 외측 방사방향으로 2개 이상의 분배관이 서로 대칭을 이루도록 신장되어 있으며, 상기 분배관의 단부는 막혀있고 상기 회전부의 회전하는 쪽 반대방향으로 형성된 노즐이 상기 분배관 위에 다수 형성되어 있으며, 상기 회전부에는 상기 급수관과 분배관이 서로 연통되도록 유로가 형성되어진 것을 특징으로 하는 공기정화시스템.

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