KR101443596B1 - 경사를 통한 누적된 미세입자 제거 기능을 가지는 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기의 싸이클론 흐름을 통해 원심력을 발생시킴으로써 공기 내의 이물질을 제거하며, 모듈 형태로 제작되어 공기정화가 필요한 장소에서 용이하게 복수개를 결합하여 필요한 규모에 맞는 공기정화시설을 설치할 수 있고, 장치 내부에 미세입자가 쌓이게 되면 경사지게 만들어서 용이하게 미세입자를 제거할 수 있는 구성을 가지는 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명에서는 흐름통로부재(11), 축부재(12) 및 날개(13)를 포함하는 싸이클론 흐름 형성부재(10)와; 복수개의 측벽, 정면판(22), 중간 격벽(23) 및 후면판(24)을 포함하고 상기 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 내부에 배치되어 있는 상자형 본체(20)를 포함하여 구성되며; 상기 후면판(24)에는 유출관(240)이 결합되어 있어서 외부공기가 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 통과하면서 미세먼지가 흩어지게 만들어서 외부공기로부터 미세입자를 제거된 상태로 상기 유출관(240)을 통해 본체(20)의 외부로 배출되는데, 상기 흐름통로부재(11)의 후방을 아래로 움직이게 하는 기울임작동부재가 구비되어 있어서, 상기 기울임작동부재에 의해 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 후방으로 하향 경사지게 하여 축부재(12)의 중공 내에 쌓인 미세입자가 축부재(12) 밖으로 배출되도록 하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 싸이클론 방식의 공기정화장치가 제공된다.

Description

경사를 통한 누적된 미세입자 제거 기능을 가지는 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치{Module type Air Filtering Apparatus using Cyclone Structure}

본 발명은 측류 방식의 싸이클론 구조로 이루어져 공기의 흐름을 통해 원심력을 발생시킴으로써 공기 내의 먼지 등의 이물질을 제거하는 공기정화장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 모듈 형태로 제작되어, 공기정화가 필요한 장소에서 용이하게 복수개를 결합하여 필요한 규모에 맞는 공기정화시설을 설치할 수 있도록 함과 동시에, 장치 내부에 먼지 등의 미세입자가 쌓이게 되면 경사지게 만들어서 용이하게 미세입자를 제거할 수 있는 구성을 가지는 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치에 관한 것이다.

외부로부터 실내로 공기가 유입될 때, 또는 실내의 공기를 순환시킬 때, 공기 중의 먼지와 같은 이물질을 걸러내기 위한 장치로서, 축류 방식 싸이클론(axial-flow type cyclone) 구조를 가지는 공기정화장치가 공지되어 있다. 대한민국 등록특허 제10-1082023호에는 이와 같은 싸이클론 방식의 공기정화장치의 일예로서 미세먼지 저감장치가 개시되어 있다.

상기한 대한민국 등록특허 제10-1082023호에 개시된 미세먼지 저감장치는 복수개의 싸이클론 흐름 형성부재가 하나의 장치로 일체화되어 있으므로, 일단 공기정화장치를 제작한 후에는 싸이클론 흐름 형성부재의 개수를 더 늘리거나 줄일 수 없다는 한계가 있다.

한편, 위에서 예시한 싸이클론 방식의 공기정화장치에 구비되는 싸이클론 흐름 형성부재는, 중앙의 축부재와, 상기 축부재를 감싸는 날개로 이루어지는데, 부재의 재료 경감 및 장치의 경량화를 위하여 축부재를 속이 비어 있는 통형상 부재로 제작할 수 있다. 그런데, 이 경우 공기의 흐름에 의해, 통형상 부재로 이루어진 축부재 내부에 먼지 등의 오염물질이 쌓이는 현상이 발생하게 되는데, 종래기술에서는 이렇게 쌓인 먼지 등의 오염물질을 제거할 수 있는 방법이 구체적으로 제시되지 못하였다.

대한민국 등록특허공보 제10-1082023호(2011. 11. 10. 공고) 참조.

본 발명은 위와 같은 종래기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 모듈 형태로 제작되어, 공기정화가 필요한 장소에서 용이하게 복수개를 결합하여 필요한 규모에 맞는 공기정화시설을 설치할 수 있도록 하는 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 싸이클론 방식의 공기정화장치에서, 싸이클론 흐름 형성부재의 중앙에 위치하는 축부재 내부에 먼지 등의 오염물질이 쌓이게 되면 축부재를 경사지게 만들어서 용이하게 오염물질을 제거할 수 있는 구성을 가지는 오염물질 제거 기능의 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 외부공기가 통과하는 흐름통로부재와, 상기 흐름통로부재 내에 구비된 중공형의 축부재와, 상기 축부재와 흐름통로부재 사이에 구비되어 외부공기의 싸이클론 흐름을 만드는 날개를 포함하는 싸이클론 흐름 형성부재와; 복수개의 측벽, 정면판, 중간 격벽 및 후면판을 가지고 있고 상기 싸이클론 흐름 형성부재가 내부에 배치되어 있는 본체를 포함하며; 상기 후면판에는 유출관이 결합되어 있어서 외부공기가 싸이클론 흐름 형성부재를 통과하면서 외부공기로부터 미세입자가 흩어져 제거된 상태가 되어, 상기 외부공기를 상기 유출관을 통해 본체의 외부로 배출되는데, 상기 흐름통로부재의 후방을 아래로 움직이게 하는 기울임작동부재가 구비되어 있어서, 상기 기울임작동부재에 의해 싸이클론 흐름 형성부재를 후방으로 하향 경사지게 하여 축부재의 중공 내에 쌓인 미세입자가 축부재 밖으로 배출되도록 하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 싸이클론 방식의 공기정화장치가 제공된다.

위와 같은 본 발명에 있어서, 상기 정면판과 상기 흐름통로부재의 전방단부 및 상기 중간 격벽과 상기 흐름통로부재의 후방단부는 각각 변형가능한 연결링으로 연결될 수 있으며, 더 나아가 상기 기울임작동부재는, 상기 흐름통로부재의 측면에 일단이 연결되고 타단은 측벽을 관통하여 본체의 외부로 돌출되는 기울임 레버로 이루어지며; 상기 기울임 레버를 움직여서 상기 흐름통로부재의 후방이 하향으로 내려가도록 함으로써 싸이클론 흐름 형성부재가 경사지게 되는 구성을 가질 수 있다.

또한 위와 같은 본 발명에서, 횡방향으로 마주하는 측벽과 상기 흐름통로부재의 외면사이에 횡방향으로 연장되는 한 쌍의 회전축을 설치하여 상기 흐름통로부재와 측벽 사이를 상기 회전축에 의해 연결하여 지지함과 동시에 상기 회전축을 중심으로 싸이클론 흐름 형성부재가 회전하여 하향 경사지게 하는 구성을 가질 수도 있으며, 상기 본체의 측벽 중에서 상기 본체의 상,하면을 이루는 상,하 측벽은, 중간 격벽 설치 위치의 뒤쪽으로 상부 및 하부로 개방부가 형성되어 있으며; 복수개로 적층되어 사용되고; 복수개로 적층되었을 때 해당 층의 위쪽에 위치하는 공기정화장치로부터 포집된 미세입자는, 해당 층에서 포집된 미세 입자와 함께 상기 개방부에 의해 아래 방향으로 낙하되는 구성을 가질 수도 있다.

본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치는 날개가 구비된 축부재를 중공 부재로 제작하므로 장치의 자중을 경감할 수 있고 사용 재료를 줄일 수 있어 원감절감을 통한 경제성 향상도 이룰 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치는, 본체 내에서 싸이클론 흐름 형성부재를 후방으로 하향경사지게 만들 수 있으므로, 외부공기가 싸이클론 흐름 형성부재를 통과한 후 유출관으로 빠져나가는 과정에서 축부재의 중공 내면에 미세입자가 쌓이더라도 싸이클론 흐름 형성부재 자체를 하향경사지게 기울여져서 축부재의 중공 내면에 쌓인 미세입자를 용이하게 제거할 수 있으며, 싸이클론 흐름 형성부재를 청결하게 유지할 수 있고, 축부재에 쌓인 미세입자로 인한 외부공기의 2차 오염을 방지하여 더욱 깨끗하게 정화된 공기를 본체 밖으로 내보낼 수 있게 되는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치는, 공기정화시설을 이루는 모듈이 될 수 있기 때문에, 필요한 개수를 적층 조립함으로써 원하는 크기와 규모의 공기정화시설을 용이하게 구축할 수 있게 되는 장점이 있고, 더 나아가 소형화가 용이하기 때문에, 하나의 공기정화장치만을 덕트 등의 입구에 설치하여 사용할 수 있으며, 따라서 그 사용범위가 넓어진다는 장점도 가지고 있다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치를 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치를 분해한 상태를 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치를 바라보는 방향을 달리하여 도시한 도 1의 선 A-A에 따른 반단면 사시도이다.
도 7 및 도 8은 각각 도 5 및 도 6에 대응되는 반단면 사시도로서, 중앙의 축부재도 단면 상태로 도시한 반단면 사시도이다.
도 9에는 도 1의 선 A-A에 따른 본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치의 개략적인 단면도이다.
도 10은 도 9에 대응되는 단면도로서 싸이클론 흐름 형성부재 자체가 하향경사지게 기울여져서 축부재의 중공 내면에 쌓인 미세입자를 제거하는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 11은 복수개의 본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치를 수직 및 수평방향으로 연결시켜 사용하는 일예에 대한 개략적인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 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 작용이 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 모듈형 싸이클론 방식의 공기정화장치(100)(이하, "공기정화장치"라고 약칭함)를 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이고, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 공기정화장치(100)를 분해한 상태를 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해 사시도이다. 도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 공기정화장치(100)를 바라보는 방향을 달리하여 도시한 반단면 사시도이고, 도 7 및 도 8은 각각 도 5 및 도 6에 대응되는 반단면 사시도로서, 중앙의 축부재(12)도 단면 상태로 도시한 반단면 사시도이다.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 공기정화장치(100)는, 싸이클론 흐름 형성부재(10)와, 상기 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 내부에 배치되어 있는 상자형 본체(20)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 싸이클론 흐름 형성부재(10)는, 외부공기가 통과하는 통로가 되도록 통형상 부재로 이루어진 흐름통로부재(11)와, 외부공기가 흐르는 방향과 나란하게 상기 흐름통로부재(11)의 중앙에 위치하는 축부재(12)와, 상기 축부재(12)의 외측면과 상기 흐름통로부재(11)의 내면 사이에 구비되어 외부공기가 흐를 때 싸이클론 흐름을 만들도록 하는 날개(13)를 포함하여 구성된다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명에서 상기 축부재(12)는 전방(축부재의 길이 방향으로 공기가 유입되어 오는 쪽)이 막혀 있지만 후방(축부재의 길이 방향으로 공기가 흘러 나가는 쪽)은 개방되어 있고 속은 비어 있는 중공(中空)형상의 부재로 이루어져 있다. 상기 축부재(12)의 직경은 흐름통로부재(11)의 직경보다 작고 상기 축부재(12)의 외측면과 상기 흐름통로부재(11)의 내면 사이에는 꼬여있는 형상의 날개(13)가 구비되어 있으므로, 외부공기가 축부재(12)의 길이방향으로 전방으로부터 유입되어 상기 흐름통로부재(11)와 축부재(12) 사이의 간격을 통해서 흘러가서 후방으로 빠져나가는 과정에서 외부공기가 날개(13)를 따라 회전하면서 싸이클론 흐름을 만들어서 지나가게 된다.

한편, 이와 같은 구성의 싸이클론 흐름 형성부재(10)는 상자형 본체(20) 내에 위치하게 되는데, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 상자형 본체(20)는 복수개의 측벽(21a, 21b, 21c, 21d), 정면판(22), 중간 격벽(23) 및 후면판(24)을 포함하고 있다. 구체적으로 복수개의 측벽(21a, 21b, 21c, 21d)에 의해 형성되는 공간 내에 상기 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 배치되는데, 상기 측벽의 전방으로는 정면판(22)이 구비된다. 상기 정면판(22)에는 중앙 관통공이 형성되어 있고 상기 중앙 관통공에 상기 흐름통로부재(11)의 전방단부가 끼워지게 된다. 상기 정면판(22)은 흐름통로부재(11)의 길이 방향 전방단부를 지지하는 기능을 수행함과 동시에 흐름통로부재(11)의 외면과 측벽 내면 사이의 간격으로 외부공기가 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

특히, 본 발명에서는 후술하는 것처럼 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 기울어질 때, 정면판(12)과 흐름통로부재(11)간의 연결을 안정적으로 유지하기 위하여, 상기 정면판(22)의 중앙 관통공 가장자리와 흐름통로부재(11)의 전방단부 가장자리는 연결링(220)으로 연결되어 있다. 즉, 고무, 합성수지 등과 같이 변형이 가능한 재질로 이루어진 연결링(220)이 상기 정면판(22)의 중앙 관통공과 흐름통로부재(11)의 전방단부 사이에 일체로 위치하는 것이다.

중간 격벽(23)은 상자형 본체(20)의 내부를 가로질러 배치되는 부재로서, 상기 흐름통로부재(11)의 후방단부가 끼워지는 중앙 관통공이 형성되어 있다. 즉, 중간 격벽(23)의 중앙 관통공에 상기 흐름통로부재(11)의 후방단부가 끼워지는 것이다. 상기 중간 격벽(23)의 중앙 관통공 가장자리와 상기 흐름통로부재(1)의 후방단부 가장자리 사이에도 상기한 연결링(220)이 존재한다. 이와 같이 중간 격벽(23)이 존재함으로 인하여, 흐름통로부재(11)의 내부를 통과한 외부공기가 다시 측벽 내면과 흐름통로부재(11)의 외면 사이의 간격으로 유입되는 것이 방지된다. 또한 고무, 합성수지 등과 같이 변형이 가능한 재질로 이루어진 연결링이 상기 중간 격벽(23)의 중앙 관통공과 흐름통로부재(11)의 후방단부 사이에 위치하여 상기 중간 격벽(23)의 중앙 관통공 가장자리와 흐름통로부재(11)의 후방단부 가장자리가 연결되므로, 후술하는 것처럼 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 기울어질 때, 중간 격벽(23)과 흐름통로부재(11)간의 연결이 안정적으로 유지된다.

상기 흐름통로부재(11)는 그 길이 방향으로 전방단부가 정면판(22)에 의해 지지되고 후방단부는 중간 격벽(23) 내에 지지되어 있으므로, 본체(20) 내에서 길이 방향으로 측벽의 내면과 간격을 두고 위치하게 되지만, 필요에 따라서는 도면에 예시된 것처럼 좌우로(횡방향으로) 마주하는 좌우 측벽(21c, 21d)과 흐름통로부재(11)의 외면사이에 횡방향으로 연장되는 한 쌍의 회전축(28)을 설치하여 상기 흐름통로부재(11)와 좌우 측벽(21c, 21d) 사이를 회전축(28)에 의해 연결하여 지지할 수도 있다. 상기 회전축(28)은 후술하는 것처럼 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 기울일 때, 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 회전하게 되는 기준 축으로서 기능하게 되지만, 상기 회전축(28)은 흐름통로부재(11)를 지지하는 기능도 수행하므로, 싸이클론 흐름 형성부재(10)의 전방단부와 후방단부를 각각 정면벽(22)과 중간 격벽(23)이 지지할 때, 싸이클론 흐름 형성부재(10)의 자중으로 인하여 연결링(220)에 변형 등의 손상이 생기는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 본체(20)의 상,하면을 이루는 상,하 측벽(21a, 21b)은, 중간 격벽(23) 설치 위치의 뒤쪽의 후방에 상부 및 하부로 개방부(27)가 형성되어 있다. 즉, 도면에 도시된 실시예의 경우, 본체(20)의 길이 방향으로 중간 격벽(23)의 설치 위치 후방으로는, 좌우 측벽(21c, 21d)은 후면판(24)까지 연장되어 있지만, 상하 측벽(21a, 21b)에는 개방부(27)가 형성되어 있는 것이다. 후술하는 것처럼, 본 발명에 따른 공기정화장치(100)를 복수개로 적층하여 사용할 경우, 상기 개방부(27)는 위쪽에 위치하는 공기정화장치로부터 포집된 미세 입자와, 해당 공기정화장치(100)에서 포집된 미세 입자를 아래 방향으로 낙하되도록 하는 기능을 한다. 필요에 따라서는 좌우 측벽(21c, 21d)에도 개방 구멍을 더 형성할 수도 있다.

후면판(24)은 상기 중간 격벽(23)과 종방향으로 간격을 두고 위치하여 본체(20)의 후방면을 형성하는데, 상기 후면판(24)과 중간 격벽(23) 사이의 간격에 상기 축부재(12)의 단부가 위치하게 된다. 또한 상기 후면판(24)에는 미세 입자가 제거되어 정화된 공기가 본체(20)의 외부로 배출되는 유출관(240)이 종방향으로 결합되어 있는데, 도면에 도시된 것처럼, 상기 유출관(240)의 전방 단부는 후면판(24)을 관통하여 상기 후면판(24)과 중간 격벽(23) 사이의 간격에 위치할 수도 있으며, 더 나아가 상기 유출관(240)의 전방 단부는 축부재(12)의 후방단부를 지나 축부재(12)의 중공 내부로 소정 거리 진입하여 위치할 수도 있다.

도 9에는 상기한 본 발명의 공기정화장치(100)의 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 도 9에서 점선으로 표시된 화살표는 외부공기의 흐름을 나타내는 것이다. 도 9에 도시된 것처럼, 외부공기는 축부재(12)는 전방 즉, 흐름통로부재(11)의 개방된 전방단부를 통해서 유입되어 상기 흐름통로부재(11)와 축부재(12) 사이의 간격을 통해서 흐르면서 날개(13)를 따라 회전하면서 싸이클론 흐름을 이루면서 흐름통로부재(11)의 후방단부로 빠져나가게 된다. 이렇게 흐름통로부재(11)의 후방단부로 빠져나온 외부공기에 포함되어 있던 미세입자는 싸이클론 흐름의 원심력에 의해 중간 격벽(23)과 후면판(24) 사이의 공간에서 흩어지게 되고, 흩어진 미세입자는 중력에 의해 하부 측벽(21b)에 형성된 개방부(27)를 통해서 낙하하게 된다.

미세입자가 흩어져 제거된 외부공기는 주로 후면판(24)에 결합된 유출관(240)을 통해서 본체(20) 밖으로 배출되어 실내 등으로 공급된다. 앞서 설명한 것처럼 본 발명에서는 자중의 경감, 재료의 절감 등을 위하여 축부재(12)가 중공 부재로 이루어져 있는데, 흐름통로부재(11)의 후방단부로 빠져나온 외부공기의 일부는 다시 축부재(12)의 중공 내부로 유입된 후에 유출관(240)으로 빠져나가게 된다. 이와 같이 축부재(12)의 중공으로 재유입되는 외부공기에는 미쳐 원심력에 의해 분리되지 못한 미세입자가 일부 포함되어 있고, 이와 같이 축부재(12)의 중공으로 유입된 후 유출관(240)으로 빠져나가는 과정에서 미세입자가 축부재(12)의 중공 내면에 쌓이게 되는 현상이 발생한다.

본 발명에서는 이와 같이 축부재(12)의 중공 내면에 쌓여 있는 미세입자를 제거하기 위하여, 앞서 언급한 것처럼, 본체(20) 내에서 싸이클론 흐름 형성부재(10) 자체를 그 후방단부가 전방단부보다 아래로 내려가도록 하향으로 기울어지게 하는 구성을 가지고 있는 것이다.

이를 위해서 본 발명에는 싸이클론 흐름 형성부재(10)의 후방단부가 아래로 내려가도록 기울이기 위한 기울임작동부재가 구비되어 있다. 도면에 예시된 실시예에서는, 상기 기울임작동부재는 기울임 레버(50)로 이루어져 있는데, 구체적으로 상기 흐름통로부재(11)의 측면에 일단이 연결되고 타단은 좌측 또는 우측 측벽(21c, 21d)을 관통하여 본체(20)의 외부로 돌출되는 바(bar) 부재로 이루어진 기울임 레버(50)에 의해 기울임작동부재가 구현되어 있다. 상기 기울임 레버(50)가 돌출하게 되는 측벽에는 기울임 레버(50)가 상,하로 움직일 수 있도록 상하 방향으로 길게 연장된 관통 구멍으로 이루어진 가이드공(51)이 형성되어 있다.

따라서 사용자가 기울임 레버(50)를 아래로 당기게 되면 싸이클론 흐름 형성부재(10)의 후방단부가 아래로 내려가게 되어 본체(20) 내에서 싸이클론 흐름 형성부재(10) 자체가 하향경사지게 기울어지며, 그에 따라 축부재(12)의 중공 내면에 쌓여 있던 미세입자는 하향경사에 의해 흘러가서 축부재(12) 밖으로 배출되어 개방부(27)로 낙하된다. 도 10에는 도 9에 대응되는 단면도로서 축부재(12)가 기울어진 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 도 10에서 점선은 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 경사지기 전의 상태를 보여주는 것이며, 실선은 싸이클론 흐름 형성부재(10) 자체가 하향경사지게 기울여져서 축부재(12)의 중공 내면에 쌓인 미세입자를 제거하는 상태를 보여준다.

이와 같이 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 하향경사로 기울어질 때, 흐름통로부재(11)의 전방단부에 해당하는 평면과 후방단부에 해당하는 평면은 각각 정면판(22)과 중간 격벽(23)의 면과 각도를 가지게 되는데, 전술한 것처럼, 고무, 합성수지 등과 같이 변형이 가능한 재질로 이루어진 연결링(220)이 구비되어 있으므로, 이와 같은 흐름통로부재(11)의 하향 경사 상태에서도 상기 정면판(22)의 중앙 관통공과 흐름통로부재(11)의 전방단부 사이, 그리고 중간 격벽(23)의 중앙 관통공과 흐름통로부재(11)의 후방단부 사이의 연결은 계속 유지된다.

앞서 설명한 것처럼, 회전축(28)을 더 구비하는 경우, 싸이클론 흐름 형성부재(10)는 회전축(28)을 중심으로 회전하게 된다. 특히, 도면에 도시되지 아니하였지만, 회전축(28)에 코일형태로 꼬인 탄성스프링을 더 구비할 수 있으며 이 경우, 사용자가 기울임 레버(50)를 아래로 당겼다가 놓게 되면 탄성스프링의 탄성력에 의해 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 자동적으로 수평상태로 회복될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 공기정화장치(100)는, 본체(20) 내에서 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 후방으로 하향경사지게 하여 축부재(12) 내에 쌓인 먼지 등의 미세입자를 용이하게 제거할 수 있으며, 그에 따라 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 청결하게 유지할 수 있고, 축부재(12)에 쌓인 미세입자로 인한 외부공기의 2차 오염을 방지하여 더욱 깨끗하게 정화된 공기를 본체(20) 밖으로 내보낼 수 있게 되는 장점이 있다.

위의 실시예에서는 사용자가 수동으로 조작하여 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 기울이는 기울임 레버(50)에 의해 기울임작동부재가 구현되는 것으로 설명되었으나, 본 발명에서 기울임작동부재는 이와 같이 수동 조작되는 기울임 레버(50)에 한정되지 아니하며, 기울임작동부재는 예를 들어 회전축(28)에 설치된 전동모터로 구현될 수도 있다. 즉, 전동모터의 작동에 의해 회전축(28)이 자동으로 회전하여 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 기울일 수도 있는 것이다. 더 나아가 기울임작동부재는, 본체(20)의 하부 측벽(21b)을 관통하여 흐름통로부재(11)와 연결되는 인출끈의 형태로 구현될 수 있는데, 인출끈을 아래로 당겨서 흐름통로부재(11)의 후방을 아래로 기울임으로써 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 경사지게 할 수도 있는 것이다. 또한 기울임작동부재는, 본체의 상부 측벽(21a)을 관통하는 가압봉으로 이루어질 수도 있는데, 가압봉을 아래로 움직여서 가압봉이 흐름통로부재(11)를 밀어줌으로써 흐름통로부재(11)의 후방이 아래로 움직여서 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 기울이게 할 수도 있는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 공기정화장치(100)는 복수개를 수직하게 적층하여 연결하거나 또는 수평하게 연속시켜 연결하여 사용할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 공기정화장치(100)는, 하나의 단위 즉, 모듈이 되기 때문에 필요한 규모의 공기정화시설에 맞추어서 복수개를 결합하여 사용할 수 있는 것이다.

도 11에는 복수개의 본 발명에 따른 공기정화장치(100)를 수직 및 수평방향으로 연결시켜 사용하는 일예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 공기정화장치(100)를 복수개로 적층하되 개방부(27)가 상하로 연통되도록 적층설치한다. 이 때, 최하층의 공기정화장치(100)의 하부 측벽에 형성된 개방부 아래에는 미세입자 포집통 등이 위치할 수 있다. 특히, 도면에 도시된 것처럼, 프레임(200)을 설치하고, 각각의 프레임에 공기정화장치(100)를 삽입함으로써, 복수개의 공기정화장치(100)를 수직하게 적층할 수 있다. 이렇게 복수개의 공기정화장치(100)가 적층된 경우, 각각의 공기정화장치(100)에서 외부공기가 각각의 싸이클론 흐름 형성부재(10)를 통과하면서 미세입자가 원심력에 의해 외부공기로부터 분리되고, 분리된 미세입자는 수직하게 연통된 개방부(27)를 통해 낙하하여 최저층에서 수집된다.

위에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 공기정화장치(100)는 공기정화시설을 이루는 모듈이 될 수 있기 때문에, 본 발명에 의하면 필요한 개수의 공기정화장치(100)를 이용하여 원하는 크기와 규모의 공기정화시설을 용이하게 구축할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 공기정화장치(100)는 소형화가 용이하기 때문에, 하나의 공기정화장치(100)만을 덕트 등의 입구에 설치하여 사용할 수 있으며, 따라서 그 사용범위가 넓어진다는 장점도 가지고 있다.

10: 싸이클론 흐름형성부재
11: 흐름통로부재
12: 축부재
13: 날개
20: 본체

Claims (5)

1. 외부공기가 통과하는 통로가 되도록 통형상 부재로 이루어지고 전방은 개방되어 있는 흐름통로부재(11), 상기 흐름통로부재(11)의 내부 중앙에 위치하며 공기가 유입되어 오는 전방은 막혀 있지만 공기가 흘러 나가는 후방은 개방되어 있고 속은 비어 있는 중공(中空)형상의 부재로 이루어진 축부재(12), 및 꼬여있는 형상을 가지며 축부재(12)의 외측면과 흐름통로부재(11)의 내면 사이에 구비되어 있는 날개(13)를 포함하여 구성되어 있는 싸이클론 흐름 형성부재(10)와;
   복수개의 측벽, 상기 측벽의 전방에 구비되며 중앙 관통공이 형성되어 있는 정면판(22), 중간 격벽(23), 및 후면판(24)을 가지고 있어서 상자형상을 가지는 본체(20)를 포함하며;
   중간 격벽(23)은 상자형상의 상기 본체(20)의 내부를 가로질러서 배치되는데, 흐름통로부재(11)의 후방단부가 끼워지는 중앙 관통공이 형성되어 있고;
   흐름통로부재(11)의 전방단부는 상기 정면판(22)의 중앙 관통공에 끼워져서, 정면판(22)과 흐름통로부재(11)의 전방단부가 변형가능한 연결링(220)으로 연결되고, 흐름통로부재(11)의 후방단부는 중간 격벽(23)의 중앙 관통공에 끼워져서 중간 격벽(23)과 흐름통로부재(11)의 후방단부가 변형가능한 연결링(220)으로 연결되도록, 싸이클론 흐름 형성부재(10)는 상자형상의 본체(20)의 내부에 배치되어 있으며;
   후면판(24)은 중간 격벽(23)의 후방으로 간격을 두고 위치하여 본체(20)의 후방면을 형성하며;
   후면판(24)과 중간 격벽(23) 사이의 간격에는 축부재(12)의 단부가 위치하고;
   후면판(24)에는 유출관(240)이 결합되어 있으며;
   외부공기가 싸이클론 흐름 형성부재(10)의 전방으로부터 유입되어 흐름통로부재(11)와 축부재(12) 사이의 간격을 통해서 흐르는 과정에서 날개(13)의 꼬여있는 형상을 따라 회전하면서 싸이클론 흐름을 만들어서 지나가서 흐름통로부재(11)의 후방단부로 빠져나가면서 외부공기에 포함되어 있던 미세입자는 싸이클론 흐름의 원심력에 의해 중간 격벽(23)과 후면판(24) 사이의 공간에서 흩어지게 되고, 흐름통로부재(11)의 후방단부로 빠져나온 외부공기는 유출관(240)으로 유입되어 본체(20)의 외부로 배출되는데,
   횡방향으로 마주하는 측벽과 흐름통로부재(11)의 외면사이에 횡방향으로 연장되는 한 쌍의 회전축(28)이 설치되어 흐름통로부재(11)와 측벽 사이를 회전축(28)에 의해 연결하여 지지함과 동시에, 회전축(28)을 중심으로 싸이클론 흐름 형성부재(10)가 회전하게 되어, 정면판(22)과 흐름통로부재(11)의 전방단부를 연결하는 연결링(220) 및 중간 격벽(23)과 흐름통로부재(11)의 후방단부를 연결하는 연결링(220)이 변형되면서 흐름통로부재(11)의 후방이 하향으로 내려가도록 함으로써 싸이클론 흐름 형성부재(10)의 후방이 하향 경사지게 기울어지는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 싸이클론 방식의 공기정화장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   흐름통로부재(11)의 측면에 일단이 연결되고 타단은 측벽을 관통하여 본체(20)의 외부로 돌출되는 기울임 레버(50)가 구비되어 있고,
   기울임 레버(50)가 움직이게 되면 흐름통로부재(11)의 후방이 하향으로 내려가게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 싸이클론 방식의 공기정화장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   본체(20)의 측벽 중에서 상기 본체(20)의 상,하면을 이루는 상,하 측벽(21a, 21b)은, 중간 격벽(23) 설치 위치의 뒤쪽으로 상부 및 하부로 개방부(27)가 형성되어 있으며;
   본체(20)는 복수개로 적층되고;
   본체(20)가 복수개로 적층되었을 때, 상,하층의 본체에 형성된 개방부(27)는 상하로 연통되며;
   각 층의 본체(20)에서 중간 격벽(23)과 후면판(24) 사이의 공간에서 흩어져서 외부공기로부터 분리된 미세입자는, 개방부(27)를 통하여 아래 방향으로 낙하되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 싸이클론 방식의 공기정화장치.

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