KR101394120B1 - 미세 입자 발생장치 - Google Patents

Abstract

미세 입자 발생장치는, 고체 입자를 수용하며 상기 고체 입자가 유출되는 배출구를 포함하는 용기와, 상기 배출구를 가로질러 배치되고, 모터에 의해 회전하는 회전축 및 상기 배출구를 중심으로 상류측과 하류측에 각각 공기 입구 및 공기 출구가 형성되는 공기 유입관을 포함하고, 상기 회전축의 외면에는 상기 배출구와 대응하는 위치에 홈이 형성되고, 상기 회전축이 회전함에 따라서 상기 배출구를 통해 유출되는 상기 고체 입자가 상기 홈에 담겨 상기 공기 유입관 내로 유입되고, 상기 공기 유입관 내로 유입된 상기 고체 입자는 상기 공기 입구로부터 유입되는 공기에 실려 상기 공기 출구를 통해 외부로 방출된다.

Description

미세 입자 발생장치{Generator of Micro Particles}

본 발명은 미세 입자 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건조 상태의 고체 입자를 미세화하여 공기 중으로 방출하는 미세 입자 발생장치에 관한 것이다.

입자 발생장치란 미세한 입자를 공기 중에 실어 대기 중으로 방출시키는 장치다. 입자 발생장치 중에서 액상 입자 발생장치는 액상 상태의 입자를 대기 중으로 방출시킨다.

액상 입자 발생장치는 밴츄리(venturi) 원리(예를 들어, 스프레이)를 이용해 액상 물질을 대기 중으로 발생시킨다. 즉, 공기가 밴츄리 관을 빠르게 지나갈 때 생기는 저압에 의해 액상 물질이 관 내로 흡입되고, 흡입된 액상 물질은 공기와 함께 작은 액적 상태로 분사된다.

하지만, 이러한 액상 입자 발생장치는 액상의 입자를 발생시키기 위한 것으로, 액상에서 발생시킬 수 없는 입자(고체 파우더)를 공기 중으로 분사하는데 이용하기는 곤란하다. 예를 들어, 액상에서 화학 반응을 하는 입자나, 곡물(예를 들어, 각종 곡물 가루 등)과 같이 수분을 함유하면 서로 뭉쳐져서 미세 입자를 발생시키기가 곤란한 입자들이 이에 해당한다.

각종 독극물 실험이나 기타 실험 환경에서 액상으로 발생시키기 곤란한 건조 상태의 고체 입자를 미세한 형태로 공기 중으로 직접 분사하는 미세 입자 발생장치가 제공될 필요가 있다.

대한민국 실용신안등록공보 제20-0304964호

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건조한 고체 입자를 고르고 미세한 형태로 공기에 실어 대기중으로 분사할 수 있는 미세 입자 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면 고체 입자를 수용하며, 상기 고체 입자가 유출되는 배출구를 포함하는 용기; 상기 배출구를 가로질러 배치되고, 모터에 의해 회전하는 회전축; 및 상기 배출구를 중심으로 상류측과 하류측에 각각 공기 입구 및 공기 출구가 형성되는 공기 유입관을 포함하는 미세 입자 발생장치가 제공된다. 이때, 상기 회전축의 외면에는 상기 배출구와 대응하는 위치에 홈이 형성되고, 상기 회전축이 회전함에 따라서 상기 배출구를 통해 유출되는 상기 고체 입자가 상기 홈에 담겨 상기 공기 유입관 내로 유입되고, 상기 공기 유입관 내로 유입된 상기 고체 입자는 상기 공기 입구로부터 유입되는 공기에 실려 상기 공기 출구를 통해 외부로 방출된다.

일 실시예에 따르면 상기 배출구는 용기의 하면에 형성되고, 상기 공기 유입관은 상기 용기의 아래쪽에 배치될 수도 있다.

또한, 상기 용기의 하면은 상기 배출구를 중심으로 원뿔 형태로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 회전축의 외면에는 상기 회전축의 회전 중심을 중심으로 복수 개의 홈이 방사형으로 배치될 수도 있다.

또한, 상기 공기 유입관에는 상기 배출구의 상류측에 오리피스(orifice)가 형성되어 상기 배출구를 지나는 공기의 속도를 증가시킬 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 발생장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 미세 입자 발생장치의 측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직할 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용은 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 발생장치(1)의 정면도 및 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 미세 입자 발생장치(1)는 고체 입자(2)를 수용하는 용기(10)와, 용기(10)의 아래쪽에 배치되는 공기 유입관(40)을 포함한다. 본 실시예에 따른 고체 입자(2)는 수분을 함유하면 뭉침 현상이 발생하는 입자로 건조 상태로 용기(10) 내에 수용된다.

용기(10)의 하단면(11) 중앙에는 고체 입자(2)가 유출되는 배출구(12)가 형성된다. 용기(10)의 하단면(11)은 배출구(12)를 중심으로 원뿔형 형태로 형성되어 용기(10)에 수용된 고체 입자(2)가 중력에 의해 배출구(12) 쪽으로 용이하게 유출될 수 있다.

용기(10)의 아래쪽에는 배출구(12)를 가로지르도록 회전축(30)이 배치된다. 도 2에 도시된 바와 같이 회전축(30)의 직경은 배출구(12)의 폭과 실질적으로 동일하여 배출구(12)는 회전축(30)에 의해 실질적으로 폐쇄된다. 회전축(30)은 모터(20)에 의해 도 1의 화살표 방향으로 회전한다.

한편, 회전축(30)의 외면에는 회전축(30)의 회전 중심을 중심으로 방사형으로 복수의 홈(31)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 4개의 홈(31)이 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 홈(31)의 개수 및 크기는 적절히 조절될 수 있음이 이해될 것이다.

복수의 홈(31)은 배출구(12)의 바로 아래쪽에서 배출구(12)의 위치에 대응하는 위치에 형성된다.

공기 유입관(40)은 배출구(12)보다 상류측에 형성되는 공기 입구(41) 및 하류측에 형성되는 공기 출구(42)를 포함한다. 또한, 공기 입구(41)와 배출구(12) 사이에는 깔때기 형태의 차폐물(43)이 형성되어 작은 직경의 오리피스가 형성된다. 공기 입구(41)로 유입된 공기의 속도는 오리피스를 거치면서 매우 증가하여 제트(jet) 기류화된 공기가 배출구(12)를 지나 공기 출구(42)를 빠져나가게 된다.

이하에서는, 본 실시예에 따른 미세 입자 발생장치(1)에 의해 건조 상태의 고체 입자가 대기중으로 분사되는 과정을 설명한다.

용기(10)의 배출구(12)를 통해 낙하한 고체 입자(2)는 회전축(30)과 만난다. 회전축(30)은 배출구(12)를 실질적으로 폐쇄하고 있으므로 고체 입자(2)는 바로 용기(10) 밖으로 배출되지는 못한다.

회전축(30)이 회전함에 따라서 배출구(12) 쪽으로 몰려 있는 고체 입자(2)는 하나의 홈(31) 속으로 수용되고, 회전축(30)이 더 나아가 회전함에 따라서 홈(31)과 함께 회전한다. 회전축(30)이 회전하여 고체 입자(2)를 수용한 홈(31)이 공기 유입관(40) 쪽으로 노출되면 홈(31)에 담겨진 양의 고체 입자(2)가 공기 유입관(40)으로 낙하한다.

이때, 공기 유입관(40)에는 오리피스를 거친 제트 기류화된 공기가 공기 출구(42) 쪽으로 빠르게 유동하고 있으므로, 공기 유입관(40)으로 유입된 소정 량의 고체 입자(20)는 공기에 섞여 공기 출구(42)를 통해 대기중으로 비산하게 된다.

회전축(30)에는 복수의 홈(31)이 형성되어 있으므로, 회전축(30)의 회전에 따라 고체 입자(2)가 연속적으로 공기 유입관(40)으로 유입될 수 있다.

이와 같은 구성에 따르면, 모터에 의해 회전축(30)이 일정하게 회전하고, 일정한 간격으로 배치된 홈(31) 들에 의해 건조 상태의 미세 입자가 자동으로 일정하게 대기 중으로 분사된다.

또한, 용기(10) 내의 고체 입자(2)가 비교적 작은 치수의 회전축(30)의 홈(31)에 수용되는 과정에서 일부 뭉쳐 있던 고체 입자(2)가 일차적으로 분산되고, 소량의 고체 입자(2)가 매우 빠른 속도의 기류에 의해 이차적으로 분산되면서, 뭉쳐진 입자 없이 매우 균일하고 미세한 상태의 고체 입자를 대기 중으로 분사할 수 있다.

나아가, 본 실시예에 따른 미세 입자 발생장치(1)는 회전축(30)에 형성된 홈(31)의 개수 및 크기를 적절히 조절하여 공기 중으로 비산하는 고체 입자의 발생량을 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 고체 입자의 발생량은 모터(20)의 의한 회전축(30)의 회전수를 조절하여 제어할 수 있음이 이해될 것이다.

1: 미세 입자 발생장치
2: 고체 입자
10: 용기
11: 깔때기형 하단면
12: 배출구
20: 모터
30: 회전축
31: 홈
40: 공기 유입관
41: 공기 입구
42: 공기 출구

Claims (5)

1. 고체 입자를 수용하며, 상기 고체 입자가 유출되는 배출구를 포함하는 용기;
   상기 배출구를 가로질러 배치되고, 모터에 의해 회전하는 회전축; 및
   상기 배출구를 중심으로 상류측과 하류측에 각각 공기 입구 및 공기 출구가 형성되는 공기 유입관을 포함하고,
   상기 배출구는 용기의 하면에 형성되고,
   상기 공기 유입관은 상기 용기의 아래쪽에 배치되며,
   상기 회전축의 직경은 상기 배출구의 폭과 동일하게 형성되어, 상기 배출구가 상기 회전축에 의해 폐쇄되고,
   상기 회전축의 외면에는 상기 배출구와 대응하는 위치에 상기 배출구의 폭보다 작은 치수의 홈이 형성되고,
   상기 회전축이 회전함에 따라서 상기 배출구를 통해 유출되는 상기 고체 입자가 상기 홈에 담겨 상기 공기 유입관 내로 유입되고,
   상기 공기 유입관 내로 유입된 상기 고체 입자는 상기 공기 입구로부터 유입되는 공기에 실려 상기 공기 출구를 통해 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 미세 입자 발생장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 용기의 하면은 상기 배출구를 중심으로 원뿔 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 입자 발생장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전축의 외면에는 상기 회전축의 회전 중심을 중심으로 복수 개의 홈이 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 미세 입자 발생장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 공기 유입관에는 상기 배출구의 상류측에 오리피스가 형성되어 상기 배출구를 지나는 공기의 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 미세 입자 발생장치.

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