KR101190818B1

KR101190818B1 - 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치

Info

Publication number: KR101190818B1
Application number: KR1020100021944A
Authority: KR
Inventors: 신덕희
Original assignee: 신덕희
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2012-10-12
Also published as: WO2011112040A2; KR20110102762A; WO2011112040A3

Abstract

본 발명은 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 오염공기가 액상물질을 통과하며 이물질이 걸러지되, 상기 오염공기가 액상물질을 회전시키면서 통과하게 구성된 것임을 특징으로 하여,
오염공기에 포함된 이물질이 액상물질을 통과하며 액상물질에 흡착되어 제거됨으로써 확실하게 이물질을 걸러지게 되고, 오염공기가 액상물질을 통과할 때 액상물질과 함께 회전하면서 통과되기 때문에 빠르고 효과적으로 이물질을 걸러지게 되어 오염공기를 효과적으로 정화하여 줄 수 있게 되는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치에 관한 것이다.

Description

회전하는 액상물질을 이용한 정화장치{AIR PURIFYING APPARATUS USING WATER FILTER}

본 발명은 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치에 관한 것으로서, 특히 이물질이 나 미세먼지가 포함되어 오염된 공기(이하 '오염공기'라 한다.)가 액상물질을 통과하면서 정화됨으로써 신속하고 효율적으로 오염공기를 정화할 수 있도록 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치에 관한 것이다.

산업용 또는 가정용 진공청소기는 이물질과 미세먼지를 흡입 팬을 이용하여 공기와 함께 고속으로 흡입하게 구성되어 있다. 흡입된 이물질과 미세먼지 등은 청소기 내부에 마련되어 있는 먼지봉투와 같은 저장공간에 저장되고, 같이 흡입된 오염공기는 청소기 내부에 설치되어 있는 정화장치를 통해 정화되어 외부로 배출되는 것이며, 통상의 정화장치는 직물 또는 종이로 제작된 필터로 구성되어 있다.

그런데, 오염공기가 필터를 거친다 하더라도 미세먼지를 제거하는 것에는 한계가 있었다. 이는 직물 또는 종이로 형성된 필터의 성능에 한계가 있기 때문으로서, 그러한 이유로 인해 필터를 거쳐 외부로 배출되는 공기에 여전히 미세먼지가 포함되어 있게 되었다. 따라서, 청소기에서 배출되는 공기에 포함되어 있는 미세먼지로 인해 실내 공기는 더욱 오염되는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 필터를 개선하고자 하는 시도가 있었다. 예로, 필터 자체를 더욱 세밀한 조직으로 형성하여 미세먼지를 거르고자 하는 시도(건식필터)가 있었고, 다른 방법으로는 물을 이용하여 미세먼지를 흡착하여 제거하고자 하는 시도(습식필터)가 있었던 것이다.

여기서, 물을 이용한 필터에 대한 예를 들면,

첫째로, 직물 또는 종이로 만들어진 필터에 수분을 가하여 사용하는 습식필터가 제안되었다. 필터를 통과하는 오염공기에 포함된 미세먼지를 물이 가진 고유 성질을 이용하여 흡착하기 위한 구성이다.

그러나 상기와 같이 습식필터를 이용하는 구성은 수분이 함유된 필터를 오염공기가 쉽게 통과하지 못함에 따라 미세먼지를 신속하게 걸러 줄 수가 없었을 뿐만 아니라, 필터에 수분이 균일하게 흡수되어 있지 않을 경우 미세먼지를 만족할 만큼 충분히 흡착하지도 못하게 되는 문제가 발생한다. 더불어, 구조가 복잡하여 청소가 쉽지 않아 유해 세균이 번식하여 오히려 건강을 해치게 되는 문제가 있는 것이었다.

둘째로, 물 자체를 이용하여 미세먼지를 제거할 수 있도록 하는 물 필터가 제안된바 있다. 즉, 일정량의 액상물질이 저장된 공간을 오염공기가 지나면서 무게가 무거운 이물질은 낙하하고 미세먼지는 물의 표면에 흡착되게 하는 구성으로서, 국내 실용신안출원 제20-1997-0015981호에 개시된 것이 그것이다.

그러나, 이러한 물 필터는 흡입된 오염공기가 물이 저장된 공간을 지나면서 물의 표면에 접하여 표면장력에 의해 미세먼지가 흡착되도록 하는 것이었는바, 물의 표면만을 이용해 미세먼지를 제거하고 있기 때문에 그 효율이 떨어진다는 단점이 있는 것이었다. 특히나 장시간 사용시 흡착된 이물질이나 미세먼지가 물속으로 신속하게 가라앉지 않게 되면 물 표면에 얇은 막을 형성할 수 있는데, 이렇게 되면 나중에 흡입되는 미세먼지는 흡착되지 못하고 그대로 배출될 수밖에 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 흡입된 오염공기 중에 포함된 이물질이나 미세먼지를 보다 효과적이고 신속하게 제거하여 깨끗하게 정화된 공기를 배출할 수 있도록 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치를 얻는데 그 목적이 있다.

본 발명에서는 흡입된 오염공기가 액상물질 통과하면서 이물질과 미세먼지가 액상물질에 흡착되어 걸러지도록 하되, 액상물질을 통과하는 오염공기가 액상물질을 회전시키면서 같이 회전하며 통과하도록 함으로써 이물질을 더욱 빠르고 효과적으로 흡착하여 걸러 오염공기를 정화하여 줄 수 있도록 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치를 제안함으로써 상기의 목적을 달성한다.

본 발명에 따르면, 오염공기에 포함된 이물질이 액상물질을 통과하며 액상물질에 흡착되어 제거됨으로써 확실하게 이물질을 걸러지게 되고, 오염공기가 액상물질을 통과할 때 액상물질과 함께 회전하면서 통과되기 때문에 빠르고 효과적으로 이물질을 걸러지게 되어 오염공기를 효과적으로 정화하여 줄 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 정화장치의 일부 절개 사시도,
도 2는 도 1의 정면방향 단면도,
도 3은 도 1의 측 방향 단면도로서 분사된 오염공기의 궤적을 보여주는 예시도,
도 4는 본 발명의 정화장치 본체에 경사면과 회전유도로가 형성된 상태를 보여주는 예시도,
도 5는 도 4의 정면방향 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 정화장치 본체의 내부 저면이 중앙부분에서 양쪽 가장자리로 갈수록 상향 경사지게 형성된 상태를 보여주는 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 정화장치의 다른 실시예를 정면방향 단면으로 보여주는 예시도,
도 8은 본 발명에 의한 정화장치의 다른 실시예를 측면방향 단면으로 보여주는 예시도,
도 9는 본 발명에 의한 정화장치가 적용된 청소기 본체의 구성을 보여주는 단면도,
도 10은 도 9의 청소기 본체가 적용된 가정용 청소기의 예시도.

본 발명에서는 이물질이 포함된 오염공기가 물로 대표되는 액상물질을 통과하면서 이물질이 제거되도록 하기 위해, 오염공기가 액상물질을 통과하며 이물질이 걸러지되, 상기 오염공기가 액상물질을 회전시키면서 통과하여 이물질을 빠르고 확실하게 걸러주게 구성된 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치를 제안한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 10을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 정화장치의 일부 절개 사시도, 도 2는 도 1의 정면방향 단면도, 도 3은 도 1의 측 방향 단면도로서 분사된 오염공기의 궤적을 보여주는 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 정화장치(100)는 내부가 비어 액상물질이 담기되 분사관(112)과 배출구(114)가 형성되는 본체(110)와, 상기 본체(110) 내부에 설치되는 회전유도판(120)을 기본 구성으로 한다.

본체(110)는 횡 방향으로 일정길이를 가지는 것으로서, 내부 단면 형상은 다양하게 형성할 수 있으나, 바람직하게는 원형 또는 타원 형상으로 형성하는 것이며, 내부의 형상과는 달리 외부의 형상은 어떠한 형태라도 가능하다. 이와 같이 내부 단면형상을 원형 또는 타원형으로 형성하는 것은 액상물질의 회전을 원활하게 함과 아울러 소음을 최대한 줄일 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 본체(110) 내부에 담기는 액상물질은 후술하는 분사관(112)과 배출구(114)의 구성 및 위치에 따라 본체(110)가 기울어지더라도 쏟아지지 않을 정도로 그 양을 달리하여 담아주게 된다.

상기 본체(110)는 2개로 분할되게 구성한 뒤 나사 결합 식으로 결합되게 하는 등이 방법으로 조립식으로 형성할 수 있다. 이는 본체(110) 내부에 액상물질을 담거나 담긴 액상물질을 배출할 때와 같이 본체(110)를 분해하여 줄 필요가 있을 경우를 위해 필요한 구성이다.

상기 본체(110)에 형성되는 분사관(112)은 본체(110) 내부 벽면이 이루는 원에 접선방향으로 오염공기를 분사하게 형성된다. 따라서, 분사관(112)을 통해 오염공기가 고속으로 분사되면 분사된 오염공기는 자연스럽게 본체(110) 내부 벽면을 따라 회전을 하게 된다. 이때, 본체(110) 내부에 액상물질이 담겨 있을 경우 분사되는 오염공기가 액상물질을 회전시키면서 같이 회전을 하게 되는바, 오염공기가 자연스럽게 액상물질을 관통하면서 이물질이 액상물질에 흡착되게 되는 것이다.

상기 분사관(112)은 본체(110) 내부 벽면이 이루는 원에 접선방향으로 오염공기를 분사하기만 하면 어떠한 형태로 어느 위치에라도 형성하는 것이 가능하다. 바람직하게는 일정 길이를 가진 관을 본체(110) 좌?우 방향을 기준으로 중앙에 형성하되 수직 하방을 향하게 하여 수직 하방으로 본체(110) 내부 벽면에 오염공기를 분사하게 형성하는 것이다. 이와 같이 형성하면 분사관(112)을 통해 분사되는 오염공기는 액상물질을 중앙 부분을 회전시킬 경우 그 회전력이 좌?우로 비교적 균일하게 전달될 수 있게 된다.

상기 본체(110)에 형성되는 배출구(114)는 상기 분사관(112)을 통해 분사된 공기가 본체(110)에 담긴 액상물질을 관통한 뒤 외부로 배출되는 통로 역할을 하는 것이다. 즉, 액상물질을 관통하면서 정화된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 하는 통로이다.

상기 배출구(114)는 정화된 공기가 원활하게 배출될 수 있도록 그 입구가 본체(110)에 담겨 있는 액상물질에 잠기지 않는 위치에 설치되어야 한다. 바람직하게는 일정한 길이를 가진 관을 본체(110)의 상부 중앙에 나사 결합하는 등의 방법으로 세워 설치함으로써 본체(110)가 기울어질 경우 상기 배출구(114)를 통해 액상물질이 새나가지 않도록 구성하는 것이다.

한편, 상기 설명한 분사관(112)과 배출구(114)에는 각각 공기가 역류하거나 액상물질이 새나가는 것을 방지할 수 있는 역류방지장치를 공지의 수단을 채택하여 형성하여 주는 것이 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 본체(110) 내부에는 회전유도판(120)이 설치되어 액상물질과 오염공기의 회전을 유도함과 아울러 액상물질이 배출구(114)로 새나가지 않게 구성된다.

회전유도판(120)은 판 형태로 형성된 것으로서, 상기 본체(110) 내부에서 담긴 물 상부에서 배출구(114)의 입구 아래쪽에 설치된다. 앞쪽 끝단이 본체(110)의 내부 벽면에 닿게 설치하는 것이 바람직하며, 본체(110) 내부 벽면에 용접을 하여 형성하거나 나사와 같은 고정수단을 이용하여 착탈되게 설치할 수 있다.

상기 회전유도판(120)은 상기 분사관(112) 쪽, 다시 말해 본체(110)의 앞쪽에서 뒤쪽을 향해 하향 경사지게 형성되어 있다. 따라서, 분사관(112)을 통해 분사되는 오염공기와, 상기 오염공기에 의해 회전되는 액상물질이 일 방향으로 원활하게 회전하도록 함과 아울러 액상물질이 회전하는 도중 배출관(114)쪽로 새나가는 것을 막아주게 된다.

상기 회전유도판(120)은 본체(110) 좌?우 폭을 기준으로 3/4~2/5의 폭으로 형성된다. 바람직하게는 좌?우 폭을 기준으로 1/3 정도의 폭을 가지게 형성되는 것이다. 이를 통해 본체(110)의 중앙부에서 액상물질이 집중하여 회전되게 할 수 있고, 따라서 액상물질의 회전속도를 향상시켜 줄 수 있게 된다.

여기서, 상기 분사관(112)을 통해 분사된 오염공기는 액상물질과 함께 회전하면서 액상물질을 관통한 뒤 정화되어 상기 회전유도판(120)의 좌측과 우측을 지나 배출구(114)를 통해 외부로 배출된다.

상기 회전유도판(120)은 원활하게 회전이 유도되도록 위로 볼록하게 형성하여 주는 것이 바람직하다. 그리고 상기 회전유도판(120)의 양측 가장자리는 아래쪽을 향해 꺾이게 구성할 수 있다. 이를 통해 액상물질의 회전이 회전유도판(120) 안에서 집중되게 할 수 있게 된다. 더불어 상기 회전유도판(120)은 분사관(112) 쪽으로 갈수록 폭이 줄어들게 형성할 수 있는바, 의도적으로 병목현상을 유도함으로써 유속을 증가시켜 줄 수 있게 된다.

한편, 상기 회전유도판(120)을 위로 볼록하게 형성하는 구성, 양측 가장자리를 아래쪽으로 꺾어주는 구성, 분사관(112) 쪽으로 갈수록 폭이 줄어들게 하는 구성은 필요에 따라 선택하여 적용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 정화장치 본체에 경사면과 회전유도로가 형성된 상태를 보여주는 예시도, 도 5는 도 4의 정면방향 단면도, 도 6은 본 발명에 의한 정화장치 본체의 내부 저면이 중앙부분에서 양쪽 가장자리로 갈수록 상향 경사지게 형성된 상태를 보여주는 예시도이다.

도 4와 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 정화장치는 본체(110)에 형성되는 배출구 주변에 본체(110) 내부를 향해 하향 경사지는 경사면(116)을 형성하여 줄 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 배출구(114)의 입구를 본체(110) 내측을 향해 일정 깊이로 위치되게 하고 그 가장자리를 경사지게 형성함으로써 경사면(116)을 형성하는 것이다. 상기 경사면(116)은 본체(110) 내부에서 회전하는 액상물질이 배출구(114) 입구 쪽으로 유입되는 것을 막아주는 역할을 하게 된다.

그리고 상기 본체(110) 내부 벽면에는 상기 회전유도판(120)을 따라 회전하는 액상물질의 궤적을 따라 회전유도로(118)가 일정 폭으로 형성된다. 상기 회전유도로(118)는 본체(110) 벽면에 오목하게 형성되는 것으로서 액상물질이 상기 회전유도로(118)를 따라 흐르면서 회전할 수 있도록 함으로써 보다 원활하게 회전할 수 있도록 유도하게 된다.

더불어 이상과 같은 본 발명에 의한 정화장치는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 본체(110)의 내부 저면이 중앙부분에서 양쪽 가장자리로 갈수록 상향 경사지게 할 수 있다. 이는 본체(110) 내부를 이루는 원이 중앙에서 가장자리로 갈수록 그 지름을 줄어들게 하되, 원의 중심 높이가 양쪽 가장자리로 갈수록 선형적으로 높아지도록 함으로써 형성할 수 있다. 이 구성은 액상물질을 본체(110)의 중앙부에 집중시킴으로써 보다 효과적인 회전을 가능케 하는 구성이다.

상기 경사면(116)과 회전유도로(118)의 구성 및 양쪽 가장자리로 갈수록 저면이 상향경사지게 형성되는 본체(110)의 구성들은 필요에 따라 선택적으로 채택할 수 있는 구성이다.

이상에서 설명한 본 발명에 의한 정화장치는 본체(110) 내부에 회전유도판(12)을 설치하지 않고도 동일한 목적을 달성하게 구성할 있다. 도 7은 본 발명에 의한 정화장치의 다른 실시예를 정면방향 단면으로 보여주는 예시도, 도 8은 본 발명에 의한 정화장치의 다른 실시예를 측면방향 단면으로 보여주는 예시도 이다.

도시된 바와 같이 본체(110) 내부에 양측이 개방된 원통형의 회전관(130)을 설치하여 주고, 상기 회전관(130) 중앙으로 분사관(112)을 설치하여 준다. 이때, 상기 회전관(130)은 분사관(112)의 말단에 착탈식으로 결합되게 함으로써 설치하여 주게 되는 것이다.

상기 분사관(112)은 상기 회전관(130)의 내부가 이루는 원에 접선방향으로 오염공기를 분사하게 설치된다. 따라서, 분사관(112)을 통해 분사된 오염공기가 회전관(130) 내부에 담겨지게 되는 액상물질을 회전시키면서 관통한 뒤 상기 회전관(130) 양측을 지나 배출구(114)로 배출되게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 정화장치는 청소기나 공기청정기등에 다양하게 적용할 수 있다. 이하, 본 발명에 의한 정화장치가 적용된 청소기의 예를 들어 그 적용 예를 설명한다. 도 9는 본 발명에 의한 정화장치가 적용된 청소기 본체의 구성을 보여주는 단면도, 도 10은 도 9의 청소기 본체가 적용된 가정용 청소기의 예시도 이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 정화장치(100)를 청소기 본체(200)에 설치하여 준다. 청소기 본체(200) 내부에 일정한 공간을 마련하고, 착탈식으로 설치하여 줄 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같이 정화장치(100)를 청소기 본체(200)에 설치하게 되면 청소시 흡입모터(220)에 의해 발생 되는 강력한 흡입력으로 흡입된 오염공기가 1차 여과부(210)를 거치면서 각종 이물질 등이 1차로 여과되고, 이후 연결관(230)을 지나 분사관(112)을 통해 본체(110) 내부로 분사된다.

상기와 같이 본체(110) 내부로 분사되는 오염공기는 본체(110) 내부에 담겨 있는 액상물질을 회전시키면서 같이 회전하게 되고, 이 과정에서 액상물질의 표면장력과 액상물질과 공기의 마찰에 의해 오염공기 속에 포함되어 있는 미세먼지를 포함한 이물질이 제거된 뒤 배출구(114)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

100 : 정화장치, 110 : 본체,
112 : 분사관, 114 : 배출구,
116 : 경사면, 118 : 회전유도로,
120 : 회전유도판, 130 : 회전관,
200 : 청소기 본체, 210 : 1차 여과부,
220 : 흡입모터, 230 : 연결관.

Claims

삭제
내부가 비어 액상물질이 담기되, 외부로부터 흡입된 오염공기를 상기 액상물질을 향해 분사하는 분사관(112)과, 상기 액상물질을 통과한 공기가 배출되는 배출구(114)가 형성된 본체(110);
상기 본체(110) 내부에서 상기 액상물질 상부에 설치되되, 상기 분사관(112)을 향해 하향경사지게 형성되는 회전유도판(120);을 포함하게 구성되어,
상기 분사관(112)을 통해 분사되는 오염공기가 상기 액상물질을 회전시키면서 통과하며 이물질이 걸러지는 것임을 특징으로 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
내부가 비어 액상물질이 담기되, 외부로부터 흡입된 오염공기를 상기 액상물질을 향해 분사하는 분사관(112)과 상기 액상물질을 통과한 공기가 배출되는 배출구(114)가 형성된 본체(110);
양측이 개방된 원통 형상으로서 상기 본체(110) 내부에서 일부 또는 전부가 상기 액상물질에 잠기게 횡으로 설치되되, 상기 분사관(112)의 말단에 결합되어 오염공기가 내부로 분사되게 형성되는 회전관(130);을 포함하여 구성되어,
상기 분사관(112)을 통해 분사되는 오염공기가 상기 회전관(130) 내부에 담긴 액상물질을 회전시키면서 통과하여 이물질이 걸러지는 것임을 특징으로 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제2 항에 있어서,
상기 본체(110)는 횡 방향으로 일정길이를 가지는 것으로서, 내부 단면 형상이 원형 또는 타원형을 이루게 구성되는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제2 항에 있어서,
상기 배출구(114)는 본체(110) 상부 중앙에 형성되되, 상기 배출구(114)가 형성된 관과 본체(110)가 연결되는 지점에는 상기 배출구(114)가 형성되는 관 외주를 따라 본체(110) 내부를 향해 하향 경사지는 경사면(116)이 형성되는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제4 항에 있어서,
상기 분사관(112)은 상기 본체(110) 중앙부에 형성되되, 내부 벽면이 이루는 원에 접선방향으로 오염공기를 분사하게 형성되어 액상물질의 회전을 유도하는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제6 항에 있어서,
상기 분사관(112)은 수직 하방을 향하게 형성되는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제6 항에 있어서,
상기 본체(110) 내부 벽면에는 분사관(112)에서 분사되는 공기의 진행방향을 따라 일정 폭으로 회전유도로(118)가 형성되어 액상물질의 회전을 집중시킬 수 있게 구성되는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제4 항에 있어서,
상기 본체(110)의 내부 저면이 중앙부분에서 양쪽 가장자리로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제2 항에 있어서,
상기 회전유도판(120)은 본체(110) 좌?우 폭의 3/4~2/5의 폭으로 형성되는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제10 항에 있어서,
상기 회전유도판(120) 양측 가장자리는 아래쪽을 향해 꺾여 있어 액상물질의 회전을 집중시킬 수 있게 구성되는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.
제11 항에 있어서,
상기 회전유도판(120)은 분사관(112) 쪽으로 갈수록 폭이 줄어들게 형성되어 유속을 증가시킬 수 있게 구성되는 것임을 특징으로 하는 회전하는 액상물질을 이용한 정화장치.