KR100969304B1 - 선회류를 이용한 습식 공기청정기 - Google Patents

Abstract

선회류를 이용하여 오염공기 속에 포함된 분진과 오염가스의 제거효율을 향상시키며 쾌적한 습도를 유지하는 습식 공기청정기가 개시된다. 상기의 공기청정기는 세정액을 저장하고 소정의 위치에 청정공기 배출구가 형성된 수조; 상기 수조 위에 설치된 통 형상의 처리 타워; 상기 처리 타워 상단에 설치되어 상기 오염공기를 상기 처리 타워 내부로 공급하는 공급 팬; 상기 공급 팬 하부에 상기 처리 타워 내부에 설치되어 상기 공급된 오염공기를 선회시키는 선회류 생성유닛; 및 상기 선회류 생성유닛 하부에 설치되어 상기 수조에 저장된 세정액을 분무하는 분무노즐을 포함하며, 상기 선회류 생성유닛은, 상기 처리 타워에 고정되는 지지 축; 및 상기 지지 축의 측면에서 스파이럴(spiral) 형상으로 돌출 형성된 다수의 가이드 베인을 포함한다.

세정, 액적, 흡수, 다중이용시설, 분무, 스프레이, 응집, 응결, 포집

Description

선회류를 이용한 습식 공기청정기{Air Cleaner using Vortex}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 특히 선회류를 이용하여 오염공기 속에 포함된 분진과 오염가스의 제거효율을 향상시키며 쾌적한 습도를 유지하는 습식 공기청정기에 관련한다.

우리나라에서는 다중이용시설 등의 실내공기질관리법을 제정하여 공공의 장소에서 지켜야 할 기준을 제시하고 매년 측정, 유지관리토록 하고 있지만 아직 대부분이 기준치 이내이며 지하철 역사, 지하상가 등만이 조치가 시급한 실정이다. 그러나 현재까지는 이러한 다중이용시설 등에 적용할 수 있는 기술이 없다. 다만, 공조기를 이용하여 환기시켜주는 방법만이 유일한 대안으로 사용되어 왔다.

시중에 판매 중인 공기청정기는 가정용이나 사무실용으로밖에 사용할 수 없기 때문에 다중이용시설 등에 적합한 기술개발이 시급한 형편이다. 다중이용시설에서는 공조기 후단에 방지시설을 설치하여 유해물질을 제거하는 것이 가장 좋지만, 현재 공조기 후단에 방지시설 설치공간이 없을 뿐만 아니라 배관 등의 호환성이 없다.

또한, 기존의 공기청정기는 필터방식으로 미세먼지가 워낙 작은 입자(10㎛ 이내의 입자) 크기를 가지기 때문에 이를 제거하기 위해 보통 9개에서 최대 12개까지의 필터를 사용하고 있다. 이와 같이, 많은 필터를 사용하다 보니 유지관리가 어렵고 교체주기도 기억하기 어렵고 교체하지 않고 사용하는 경우도 많다. 필터를 교체한다 하더라도 필터의 수가 많기 때문에 유지관리비용이 많이 드는 단점이 있다.

더욱이, 상기의 건식필터 방식의 공기청정기에 의하면, 입자상 물질은 필터에서 걸려 제거되지만, 가스상 물질은 워낙 종류가 많고 필터에 잘 걸러지지 않는 단점이 있다. 때문에 탈취제나 살균제 등의 화학약품을 첨가한다.

따라서, 본 발명의 목적은 선회류를 이용하여 오염공기 속에 포함된 분진과 오염가스의 제거효율을 향상시키며 쾌적한 습도를 유지하는 습식 공기청정기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다중이용시설에 곧바로 적용할 수 있는 습식 공기청정기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 오염공기에 포함된 입자상, 가스상 물질을 모두 흡수 세정할 수 있는 습식 공기청정기를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 상온이고 환경오염물질과 다량의 분진을 포함하는 오염공기를 처리하기 위한 공기청정기로서, 세정액을 저장하고 소정의 위치에 청정공기 배출구가 형성된 수조; 상기 수조 위에 설치된 통 형상의 처리 타워; 상기 처리 타워 상단에 설치되어 상기 오염공기를 상기 처리 타워 내부로 공급하는 공급 팬; 상기 공급 팬 하부에 상기 처리 타워 내부에 설치되어 상기 공급된 오염공기를 선회시키는 선회류 생성유닛; 및 상기 선회류 생성유닛 하부에 설치되어 상기 수조에 저장된 세정액을 분무하는 분무노즐을 포함하며, 상기 선회류 생성유닛은, 상기 처리 타워에 고정되는 지지 축; 및 상기 지지 축의 측면에서 스파이럴(spiral) 형상으로 돌출 형성된 다수의 가이드 베인을 포함하는 습식 공기청정기에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 선회류 생성유닛은, 상기 처리 타워에 고정되는 지지 축; 및 상기 지지 축의 측면에서 스파이럴(spiral) 형상으로 돌출 형성된 다수의 가이 드 베인을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 가이드 베인의 측면 끝은 상기 처리 타워의 내벽과 접촉하여 연결될 수 있다.

또한, 상기 수조에는 공급 펌프가 설치되고, 상기 공급 펌프의 구동에 의해 상기 수조의 세정액이 상기 분무노즐에 공급된다.

바람직하게, 상기 수조에는 상기 세정액의 수위를 확인하거나 상기 공급 펌프의 작동 여부를 감시하기 위한 감시창이 더 설치될 수 있다.

상기의 구조에 의하면, 선회류를 이용하고 분무된 세정액을 접촉시킴으로써 오염공기 속에 포함된 분진과 오염가스의 제거효율을 향상시키며 쾌적한 습도를 유지할 수 있다.

지하철 플랫폼 등과 같이 유동인구가 많은 곳에 설치하여 미세먼지, 냄새, VOC 등의 실내유해물질을 제거할 목적으로 다중이용시설에 곧바로 적용할 수 있다.

또한, 오염공기에 포함된 입자상, 가스상 물질을 모두 습식으로 흡수 세정할 수 있다.

처리 타워의 개수를 조절함으로써, 대용량 처리가 가능하며, 이동이나 부품 교체가 간단하고 유지관리가 용이하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 공기청정기를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1에 적용된 선회류 발생유닛을 나타내는 사시도이다.

본 발명에서 처리하는 오염공기는 상온이고 환경오염물질과 다량의 분진을 포함하며, 포름알데히드나 MEK 등 입자상 또는 가스상 물질을 모두 포함하고 있다.

도 1을 참조하면, 저면에 배치된 수조(10)는 물이나 수용액 등의 세정액을 저장하고 일정한 위치에 청정공기 배출구(18)가 형성된다. 수조(10)의 일측에는 세정액 주입구(12)와 세정액 배출구(14)가 각각 형성되며, 바람직하게 측면에 세정액의 수위를 확인하거나 내부에 설치된 펌프(32)의 작동 여부를 감시하기 위한 감시창(16)이 설치될 수 있다.

수조(10) 위에는 한 쌍의 원통 형상의 처리 타워(20, 22)가 분리 가능하게 설치되어 처리 타워(20, 22) 내부와 수조(10) 내부가 연통된다. 이 실시예에서는 한 쌍의 처리 타워가 설치되고 있지만, 이에 한정되지 않고 적어도 하나 이상이면 된다. 또한, 외관을 보기좋게 하기 위해서 처리 타워(20, 22)를 둘러싸는 별도의 케이스를 수조(10) 위에 설치할 수 있다.

처리 타워(20, 22)의 상단에는 오염공기를 처리 타워 내부로 공급하는 공급 팬(50, 52)이 설치된다.

공급 팬(50, 52) 하부에서 처리 타워(20, 22) 내부에는 선회류 생성유닛(40)이 각각 설치된다.

도 2를 참조하면, 선회류 생성유닛(40)은 처리 타워(20, 22)에 고정되는 지 지 축(42)과, 지지 축(42)의 측면에서 스파이럴(spiral) 형상으로 돌출 형성된 4개의 가이드 베인(43, 44, 45, 46)으로 구성된다. 바람직하게, 가이드 베인(43, 44, 45, 46)의 측면 끝은 처리 타워(20, 22)의 내벽에 접촉하여 연결되도록 함으로써 유입된 오염공기가 모두 가이드 베인(43, 44, 45, 46)을 경유하여 아래로 송풍되며, 이때 가이드 베인(43, 44, 45, 46)이 스파이럴 형상으로 형성되어 있기 때문에 송풍되는 오염공기는 선회류를 형성한다.

여기서, 선회류 생성유닛(40)에 있어서 다수의 단위 지지 축을 적층 결합하여 지지 축(42)을 형성한다면, 결합하는 지지 축(42)의 개수를 조절하여 가이드 베인(43, 44, 45, 46)의 길이를 조절할 수 있어 처리가스의 체류시간을 연장할 수 있다. 또한, 가이드 베인(43, 44, 45, 46)의 휘어지는 각도를 조절함으로써 선회류에 의한 원심력의 크기를 조절할 수 있다.

선회류 생성유닛(40) 하부에는 수조(10)에 설치된 공급 펌프(32)로부터 공급되는 물이나 수용액 등의 세정액을 분무하는 분무노즐(30)이 설치된다. 여기서, 도면에는 공급 펌프(32)와 분무노즐(30)을 연결하는 배관은 생략하였다.

이하, 상기의 구조를 갖는 공기청정기의 동작에 대해 설명한다.

공급 팬(50, 52)을 통하여 오염공기가 유입되면, 선회류 생성유닛(40)의 가이드 베인(43, 44, 45, 46)에 의해 유입된 오염공기는 선회한다.

이에 따라, 오염공기는 원심력을 갖게 되어 오염공기에 포함된 분진 입자가 액적과 충돌하여 부착되거나, 미립자 확산에 의해 입자간 상호 응집하거나, 오염가스의 증습(humidification)에 의해 입자간 상호 응집하거나, 입자를 핵으로 하여 증기가 응결 부착되거나, 또는 액막, 기포에 입자가 접촉하여 부착하는 형태로 포집 처리된다.

이와 같이, 오염공기가 선회함에 따라, 원심력에 의해 분진 입자가 하강하여 액적과 충돌하며 선회에 의해 체류시간이 길어짐에 따라 분진 및 가스 제거효율이 향상된다.

분진과 오염가스가 제거된 청정공기는 수조(10)의 청정공기 배출구(18)를 통하여 외부로 배출된다. 이때, 청정공기는 분무된 세정액과의 접촉에 의해 일정한 습도를 유지할 수 있어 쾌적해진다.

상기한 바와 같이, 처리 타워를 감싸는 별도의 케이스를 적용하는 경우에는, 청정공기 배출구(18)로부터 이어지는 덕트를 케이스 내부에 설치하여 케이스 상측에서 청정공기가 배출되도록 할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만 당업자의 수준에서 다양한 변경과 변형이 가능하다.

또한, 통상 분무압력이 높을수록, 액적이 미세할수록 오염가스 중의 분진 및 오염가스 처리 효율이 증대되므로, 펌프의 용량을 적절하게 선정하여 분무노즐에서의 세정액 분무압을 크게 할 수 있다.

또한, 수조 내에 액위검출센서를 설치하여 수조 내의 세정액의 레벨을 검출하도록 하여 설정 수위 이하로 내려갈 경우 세정액을 공급하도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 되며, 이하에 기재된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 공기청정기를 나타내는 구성도이다.

도 2는 도 1에 적용된 선회류 발생유닛을 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 수조 12 : 세정액 주입구

14 : 세정액 배출구 16 : 감시창

18 : 청정공기 배출구 20 : 처리 타워

40 : 선회류 생성유닛 50 : 공급 팬

Claims (6)

1. 상온이고 환경오염물질과 다량의 분진을 포함하는 오염공기를 처리하기 위한 공기청정기로서,

   세정액을 저장하고 소정의 위치에 청정공기 배출구가 형성된 수조;

   상기 수조 위에 설치된 통 형상의 처리 타워;

   상기 처리 타워 상단에 설치되어 상기 오염공기를 상기 처리 타워 내부로 공급하는 공급 팬;

   상기 공급 팬 하부에 상기 처리 타워 내부에 설치되어 상기 공급된 오염공기를 선회시키는 선회류 생성유닛; 및

   상기 선회류 생성유닛 하부에 설치되어 상기 수조에 저장된 세정액을 분무하는 분무노즐을 포함하며,

   상기 선회류 생성유닛은,

   상기 처리 타워에 고정되는 지지 축; 및 상기 지지 축의 측면에서 스파이럴(spiral) 형상으로 돌출 형성된 다수의 가이드 베인을 포함하는 것을 특징으로 하는 선회류를 이용한 습식 공기청정기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 지지 축은 다수의 단위 지지 축이 적층 결합된 것을 특징으로 하는 선회류를 이용한 습식 공기청정기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가이드 베인의 측면 끝은 상기 처리 타워의 내벽과 접촉하여 연결되는 것을 특징으로 하는 선회류를 이용한 습식 공기청정기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 수조에는 공급 펌프가 설치되고, 상기 공급 펌프의 구동에 의해 상기 수조의 세정액이 상기 분무노즐에 공급되는 것을 특징으로 하는 선회류를 이용한 습식 공기청정기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 수조에는 상기 세정액의 수위를 확인하거나 상기 공급 펌프의 작동 여부를 감시하기 위한 감시창이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 선회류를 이용한 습 식 공기청정기.

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