KR101505584B1 - 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조업 작업장이나 FRP 처리시설 등의 공장 또는 주거용 건물이나 빌딩 등에 설치되어, 내부의 공기를 흡기하여, 외부로 배출할 때 공기 중에 포함된 분진(발생먼지)이 비산된 물과 혼합되어 제거될 수 있도록 하는 발생먼지 정화 장치에 관한 것으로, 물을 토출하여 비산시키는 회전체가, 회전 반대 방향으로 형성된 토출구를 통해 회오리 형태로 분사되는 물의 수압에 의하여 회전함으로써, 전동 모터 등의 구동수단이 없이도 비산된 물을 이용하여 정화가 가능한 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치에 관한 것이다.

Description

회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치{AIR CLEANER USING WATER}

본 발명은 제조업 작업장이나 FRP 처리시설 등의 공장 또는 주거용 건물이나 빌딩 등에 설치되어, 내부의 공기를 흡기하여, 외부로 배출할 때 공기 중에 포함된 분진(발생먼지)이 비산된 물과 혼합되어 제거될 수 있도록 하는 발생먼지 정화 장치에 관한 것으로, 물을 토출하여 비산시키는 회전체가, 회전 반대 방향으로 형성된 토출구를 통해 회오리 형태로 분사되는 물의 수압에 의하여 회전함으로써, 전동 모터 등의 구동수단이 없이도 비산된 물을 이용하여 정화가 가능한 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 발생먼지(분진) 정화 장치는 먼지나 오염물질 등의 이물질이 많이 발생하는 공장 또는 주거용 건물이나 빌딩 등의 천정에 설치되어 내부의 공기를 강제로 순환시켜, 분진을 제거한 후 정화된 공기를 실외로 배출하여 실내의 공기 환경을 쾌적하게 유지할 수 있도록 하는 장치를 말한다.

이러한 발생먼지 정화 장치는 공기에 포함된 분진을 필터로 여과하거나, 고전압으로 대전시켜 집진하거나, 물에 흡착 침전시켜, 분진을 제거하며, 이러한 정화 방식들을 단순 적용하거나 또는 여러 가지의 방식을 조합하여 공기를 정화시킨다.

이중 필터 여과식 발생먼지 정화 장치는 필터 사이로 공기가 강제로 순환되면서 각종 분진을 필터에서 걸러주기 때문에 정화능력이 뛰어나지만, 주기적으로 필터를 교환해줘야 하기 때문에 유지 보수를 위한 필터 교체 비용이 정기적으로 많이 발생하는 단점이 잇다.

그리고 전기 집진식 발생먼지 정화 장치는 필터가 없기 때문에 필터를 교환할 필요가 없다는 장점이 있으나, 전기 집진판에 먼지가 쌓이면 정화능력이 떨어지고, 필터 여과식에 비해 정화능력이 약하다는 단점이 있다.

상기 필터 여과식 및 전기 집진식과 같은 건식 발생먼지 정화 장치에 비하여, 분진을 물에 흡착 침전시키는 습식 발생먼지 정화 장치는 흡기된 공기를 물에 접촉시켜 분진이 혼합되도록 하고, 오염된 물을 포집하여, 저장된 물에 분진이 침전되는 방식이기 때문에, 필터 교환이 필요 없고, 소음이 적으며, 정화 능력이 좋은 장점을 갖게 된다.

그러나 종래의 습식 발생먼지 정화 장치는 일반적으로 전기 모터의 구동을 통해 물 분사 장치를 회전시켜 분사되는 물이 비산하여 분진과의 흡착 효율을 향상시키는 바,

일반적으로 천정 등에 설치된 배기 덕트 상에 습식 발생먼지 정화 장치를 설치하는 경우, 구조적으로 복잡하고 대형화되며, 전기 모터 사용에 따른 초기 설치비용이 고가이고, 유지 보수 측면에서도 물과 분진에 의하여 누전 등의 고장이 자주 발생하기 때문에 안전한 방수 설계와 적절한 관리가 선행되지 않으면 그 사용이 제한적이고, 사용 중 많은 불편함이 존재한다.

즉, 예를 들어 대한민국 등록특허 제10-0908474호 "습식 공기 청정기"의 경우, 물을 분사하는 회전분사부(30; 이하 종래기술을 도시한 도 1과, 본 발명을 도시한 도 2 내지 도 5의 도면 부호는 상호 무관함.)를 회전시키기 위하여 축(32)과 연결된 전기모터(10)가 흡입부(7) 상에 배치되어 있는데, 먼지 및 각종 오염물질을 포함하는 분진이 흡입부로 흡입됨에 따라 전기모터의 고장이 자주 발생되는 문제점이 있으며,

상기 등록특허의 도면과 다르게, 회전분사부(30)의 축 하측에 전기모터가 구비될 경우, 정화가 이루어진 다음 오염된 물이 자중에 의해 낙하하여, 물의 일부가 상기 전기모터로 침투, 유입될 수 있기 때문에, 전기모터가 수분에 직접 노출되므로, 전기모터의 방수 설계가 매우 중요하며, 방수성을 확보하더라도 주기적인 점검이 이루어지지 않으면 수분의 침투에 의한 누전 등의 고장이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

분사되는 물을 비산시켜 분진 정화 능력을 향상시킴과 동시에, 이를 위한 별도의 물 분사 및 비산 장치를 필요로 하지 않으며, 특히 전기모터를 사용하지 않음으로써, 제조 단가를 절감하고, 고장의 발생을 최소화하여 유지 보수 관리가 쉽게 이루어지도록 회전체의 회전 반대 방향으로 관통 형성된 토출구를 도입하여, 상기 토출구를 통해 회오리 형태로 분사되는 물의 수압을 이용해 회전체의 회전과 물의 비산이 동시에 이루어질 수 있는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 고정축 상에서 회전하는 회전체로 물의 공급이 안정적으로 이루어질 수 있도록 고정축 내부에 형성된 중공부와, 상기 중공부 일측에 구비된 물 공급구와, 상기 중공부와 상기 회전체의 저장부가 연통되도록 고정축을 관통하여 형성된 하나 이상의 배출공으로 구성된 물 공급수단을 포함하는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 회전체에서 분사되는 물의 압력이 일정 압력 이상으로 적절하게 유지되며, 제작이 용이하도록, 저장부와, 토출구를 갖는 몸체와, 상기 저장부의 개구부를 밀폐하는 분체로 구성된 회전체를 포함하는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 회전체에서 토출되는 물의 비산 및 정화된 공기의 배출이 용이하도록 상기 회전체에 결합되어 동반 회전하는 배기팬을 포함하는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치는

흡기된 공기를 외부로 배출할 때 공기 중에 포함된 분진이, 비산되는 물과 혼합되어 제거될 수 있도록 하는 발생먼지 정화 장치에 있어서,

배기 덕트에 설치되며, 물 공급수단을 구비한 고정축; 및

상기 고정축 상에서 회전하도록 결합되며, 상기 물 공급수단으로부터 공급되는 물을 토출하여 비산시키는 회전체;를 포함하여 이루어지되,

상기 회전체는

상기 물 공급수단으로부터 공급된 물이 저장되는 저장부와,

회전체의 회전 반대 방향으로 외주면을 관통하여 상기 저장부와 연통된 복수개의 토출구를 포함하여 이루어져,

상기 토출구를 통해 회오리 형태로 분사되는 물의 수압에 의하여 상기 회전체가 회전하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치에서

상기 물 공급수단은

상기 고정축 내부에 형성되어 있는 중공부와,

상기 중공부 일측에 구비되어 있는 물 공급구와,

상기 중공부와 상기 저장부가 연통되도록 상기 고정축을 관통하여 형성된 하나 이상의 배출공으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치에서

상기 회전체는

상기 저장부와, 상기 토출구, 그리고 상기 저장부의 일측에 형성된 개구부를 갖는 몸체와,

상기 몸체의 개구부를 밀폐하는 분체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치는

상기 토출구로 분사되는 수압에 의하여 상기 회전체와 동반 회전하도록 결합된 배기팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치는 물이 분사되는 토출구를 회전체의 회전 반대 방향으로 형성함으로써, 공기 중에 포함된 분진을 정화시키기 위해 회오리 형태로 분사되는 물의 수압에 의하여 회전체가 회전하므로, 회전체를 회전시키기 위한 별도의 전기 모터가 필요하지 않아 제작이 편리하며, 고장 발생 염려를 줄여 사용 중 유지 관리를 쉽게 할 수 있는 효과가 있다

그리고 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치는 고정축 내부에 형성된 중공부와, 고정축의 외주면에 관통 형성된 배출공을 통해 회전체의 저장부로 물이 바로 공급되므로, 별도의 배관 연결이 필요하지 않으며, 이에 따라 습식 발생먼지 정화 장치의 구조를 단순화시켜 작동 안정성을 확보하고, 설치 및 유지 보수를 쉽게 실시할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치는 저장부와, 토출구를 갖는 몸체와 저장부의 개구부를 밀폐하는 분체로 구성된 회전체를 도입하여, 회전체의 제작 및 결합이 용이하며, 토출구의 형성 각도를 설치 장소나 발생먼지 정화 장치의 필요 사양 등에 맞게 쉽게 조정하여 형성할 수 있는 장점이 있다.

나아가 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치는 회전체와 함께 동반하여 회전하는 배기팬을 도입하여, 물의 비산에 따른 정화 기능을 향상시킴과 동시에, 정화된 공기를 강제로 배출시켜, 내부 공기의 강제 순환 및 정화 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 습식 발생먼지 정화 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치의 결합 사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치를 도시방향을 달리하여 도시한 분해 사시도들.
도 4는 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치의 제1 실시예의 설치 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치의 제2 실시예의 설치 상태를 개략적으로 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

설명에 앞서, 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치는 제조업의 작업장, FRP 처리시설 등과 같은 공장 뿐만 아니라, 일반 가정용 복합 건물이나 빌딩 등과 같은 주거용 시설에도 설치되어 사용될 수 있는 것으로,

'고농도 발생먼지'란, 특히 공장 시설에서 발생하는 오염된 공기(분진)의 정화에 적합함을 강조하기 위한 용어로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 '오염된 공기'로 통칭하여 설명한다.

본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2 및 도 4를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 이를 기준으로 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치는 실내에서 흡기한 공기를 외부로 배출할 때 공기 중에 포함된 분진이, 비산되는 물과 혼합되어 제거될 수 있도록 하는 장치로써,

도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 배기 덕트(D1)(D2)에 고정, 설치되는 고정축(10)과, 상기 고정축(10)에서 회전하도록 결합된 회전체(20) 및 배기팬(30)으로 대별된다.

여기서 배기 덕트(D1)(D2)는 일반 가정이나, 공장과 같은 건물의 실내 천정에 설치된 배기관과 연결된 관로(도 4 참고.), 또는 공장 굴뚝(도 5 참고.) 등 오염된 공기를 외부로 배출하기 위한 것으로, 흡기구(1)에 설치된 흡기팬(2)을 통해 오염된 공기를 빨아들여 배기구(3)를 통해 외부로 배출할 수 있는 모든 형태의 구조물을 포괄하는 개념이다.

상기 고정축(10)은 파이프 형상의 부재로써, 상기 배기 덕트(D1)(D2) 상에 고정, 설치되며, 내부에 길이 방향으로 관통 형성된 중공부(11)를 갖고, 중공부(11) 일측에 물 공급구(12)가 구비되어 있다.

그리고 상기 고정축(10)은 하나 이상의 배출공(13)이 외주면을 따라 관통 형성되어, 중공부(11)와 연통된 배출공(13)들 둘레를 따라 회전 결합부(14)가 형성되며, 중공부(11)의 양측 개구부에 캡부재(11A)(11B)가 결합되어, 고정축(10) 자체가 물 공급수단(S)으로 활용될 수 있도록 한다.

상기 물 공급구(12)는 후술하는 탱크부(42)에 설치된 양수 펌프(43)와 연결된 공급관(44)이 결합되는 것으로,

캡부재(11A, 11B)에 의하여 중공부(11)의 양측에 폐쇄된 상태에서, 고정축(10)의 중공부(11)로 공급된 물이 배출공(13)으로 배출되는 구조의 물 공급수단(S)이 형성된다.

이러한 물 공급수단(S)은 회전체(20)에 물의 공급이 계속적으로 이루어지는 것에 기인한 것으로, 회전체(20)의 회전 구조 상 일반 파이프 배관을 연결하기 어려운 것에 착안한 것이다.

즉, 본 발명은 배기 덕트(D1)(D2)를 따라 유동하는 오염된 공기에 물을 분사시켜, 오염된 공기 중에 포함된 분진과 물이 혼합되면서 정화가 이루어지는데,

분사되는 물의 정화력을 향상시키기 위해선 물이 미세한 입자의 물방울 상태로 비산되면서 분사되는 것이 바람직하고,

이를 위하여 회전체(20)의 회전에 의한 원심력을 이용하는 경우, 회전체(20)가 계속하여 회전할 때, 일반 파이프 배관을 회전체(20)에 연결시키는 것이 어려운 것에 착안한 구성이다.

미설명 부호 15는 고정축(10)을 배기 덕트(D1)(D2)의 중앙에 고정, 설치되도록 하는 설치공으로, 설치 프레임(4; 도 5 참고)의 일측이 상기 설치공(15)에 결합되고, 설치 프레임(4)의 타측이 배기 덕트(D1)(D2)의 내측면에 결합되어 발생먼지 정화 장치가 배기 덕트(D1)(D2) 상에 고정, 설치될 수 있도록 한다.

그리고 상기 고정축(10), 보다 엄밀하게는 배출공(13)이 형성된 회전 결합부(14) 상에서 회전하도록 결합되는 회전체(20)는 원통형 부재로써, 내부에 저장부(22)가 형성되어 있으며, 저장부(22) 둘레의 외주면을 따라 복수개의 토출구(23)가 회전체(20)의 회전 반대 방향으로 형성된다.

따라서 상기 배출공(13)으로 배출된 물이 상기 저장부(22)에 저장된 후 상기 토출구(23)를 통해 소정의 수압 이상으로 분사되어 회전체(20)의 회전 구동력이 발생한다.

즉, 저장부(22)에 저장되는 물이 회전체(20)의 회전 반대 방향으로 형성된 토출구(23)를 통해 분사됨에 따라, 분사되는 수압에 의하여 회전체(20)가 분사 반대 방향으로 회전하게 되고, 이렇게 분사된 물은 원심력에 의하여, 회오리 형태로 분사되어 미세한 입자의 물방울로 비산된다.

이렇게 비산된 물은 배기 덕트(D1)(D2)를 유동하는 오염된 공기와 접촉하여, 물과 분진이 혼합되면서 정화되고, 따라서 정화된 공기만이 배기구(3)를 통해 배출된다.

상기 회전체(20)는 저장부(22)가 밀폐된 상태에서 내측의 배출공(13)과 연결되면서 토출구(23)가 연통된 구조이므로,

제작의 편의를 위하여, 회전체(20)는 상기 저장부(22)와, 상기 토출구(23), 그리고 상기 저장부(22)의 일측에 형성된 개구부를 갖는 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 개구부를 밀폐하도록 결합되는 분체(26)로 구성된다.

이 경우 몸체(21)와 분체(26)가 분리, 결합되는 구조이기 때문에, 토출구(23) 형성 시 각도 조절이 용이하며, 저장부(22)의 청소 및 부품의 교체 작업 등을 쉽게 실시할 수 있는 장점이 있다.

상기 몸체(21)와, 분체(26)의 중앙에는 고정축(10)과의 수밀성을 확보함과 동시에, 회전체(20)의 회전이 용이하도록 밀봉 베어링(seal bearing; 24, 27)이 장착된다.

이때 본 발명은 상기 고정축(10) 상에 배출공(13)들로 형성된 회전 결합부(14)가 두 개 이상 구비되고, 각 회전 결합부(14)마다 상기 회전체(20)가 결합되어, 공기 정화에 사용되는 물의 비산량을 증대시킬 수 있으며,

도면에서는 한 쌍의 회전체(20)(20')가 고정축(10)의 길이 방향으로 소정 간격 이격하여 설치된 것을 확인할 수 있다.

이때 상기 회전체(20)(20')들은 각각 인접한 다른 회전체와 반대 방향으로 회전하도록 설치된다.

즉, 제1 회전체(20)의 토출구(23)들이 각각 저장부(22)에서 시계 방향으로 관통 형성된 구조이면, 제1 회전체(20)에 인접 배열된 제2 회전체(20')의 토출구(23)들은 각각 저장부(22)에서 시계 반대 방향으로 관통 형성되어, 제1 회전체(20)가 시계 반대 방향으로 회전하면서 분사된 물이 회오리 형태로 비산되고, 제2 회전체(20')가 시계 방향으로 회전하면서 분사된 물이 회오리 형태로 비산되도록 함으로써, 비산된 물을 이용한 정화 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 회전체들은 상기 회전 결합부(14)에 결합된 후 고정링(19)이 회전 결합부(14)에 끼워지면서 고정된다.

한편 본 발명은 상기 회전체(20)에 결합되어 동반 회전하는 배기팬(30)을 더 포함한다.

상기 배기팬(30)은 회전체(20)의 몸체(21) 일측에 구비된 돌출 결합부(25)에 볼트 결합되는 것으로 외주면에 복수개의 배기 날개(31)가 배기구(3)를 향하도록 형성되어, 회전체(20)와 함께 회전할 때 배기 덕트(D1)(D2) 상의 공기를 강제로 배기구(3)로 배출되도록 한다.

즉, 배기 덕트(D1)(D2)의 흡기구(1) 등에 흡기팬(2)이 설치되어 있으나, 배기 덕트(D1)(D2)의 길이가 길어지면 흡기팬(2)에 의한 공기의 배출 압력이 약해질 수 있으므로, 발생먼지 정화 장치 자체에 별도의 배기팬(30)을 도입하여, 오염된 공기의 흡기 및 정화된 공기의 배출이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 보다 바람직하다.

이때 본 발명은 회전체(20)의 회전뿐만 아니라, 배기팬(30)의 회전 역시 물의 분사 압력을 이용하게 되므로, 회전 구동을 위한 전기 모터 등을 고정축(10)이나, 배기 덕트(D1)(D2) 상에 설치할 필요가 없기 때문에, 전력 소모량을 최소화함과 동시에, 물과 분진 등에 의한 모터의 고장 발생을 방지할 수 있다.

상기 배기 날개(31)의 표면, 보다 엄밀하게는 배기 방향의 전면에는 와류 돌출부(34)가 형성되어, 풍압 발생 시 공기의 와류를 발생시켜, 물의 비산 및 오염된 공기의 정화 효율을 향상시킨다.

미설명 부호 32는 배기팬(30)의 몸통에 배기 날개(31)가 소정 각도로 기울어지게 결합되도록 하는 결합판이고, 33은 배기 날개를 고정시키는 볼트이다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참고(이하 도 4 및 도 5에 도시되지 않은 도면 부호는 도 2, 도 3a 및 도 3b 참고.)하여, 상기한 구조의 발생먼지 정화 장치가 설치되는 배기 덕트(D1)(D2)의 구조에 따른 실시예를 설명한다.

먼저 제1 실시예로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정축(10)은 수평형 배기 덕트(D1)에 고정 설치된다.

이 경우 수평형 배기 덕트(D1)는 일종의 배기관 형태로써, 분진과 혼합된 물이 자중에 의하여 자연 배출될 수 있도록 흡기구(1)가 배기구(3)보다 높은 경사진 구조로 설치된다.

그리고 상기 배기구(3)는 공장 굴뚝과 같은 배출관로(40)와 연결되어, 정화된 공기는 배출관로(40)의 상부에 형성된 배기부(41)로 최종 배출되고, 분진이 혼합된 물은 배출관로(40)의 하부에 구비된 탱크부(42)로 낙하하여 저장된다.

상기 배기부(41)에는 물과 혼합되지 않은 분진을 여과할 수 있는 필터가 더 설치될 수 있다.

그리고 상기 탱크부(42)는 오염된 물의 저장과 함께, 깨끗한 원수를 물 공급수단(S), 즉 고정축(10)의 물 공급구(12)로 공급될 수 있도록 한다.

즉, 상기 탱크부(42)에는 배기 덕트(D1)를 통해 오염된 물이 저장되는데, 탱크부(42)에 저장된 물에서 분진의 침전이 이루어지고, 분진이 침전된 상층수(원수)를 다시 양수 펌프(43)를 통해 펌핑하여 상기 고정축(10)으로 깨끗한 원수가 공급될 수 있도록 한다.

따라서 탱크부(42)에 소정 양의 원수를 채워서 저장한 상태에서 발생먼지 정화 장치를 가동시키면, 깨끗한 원수가 고정축(10)으로 공급되어 공기를 정화하고,

오염된 물은 다시 탱크부(42)에 저장되면서, 분진이 침전된 상태에서 양수 펌프(43)가 깨끗한 상층수만을 다시 펌핑하여 고정축(10)에 공급하게 되므로, 물의 재사용을 통한 수도사용 비용을 절감할 수 있으며,

사용자는 오염 물질의 발생양에 따라 탱크부(42)를 소정 주기별(예를 들어 1년에 1회, 또는 각 분기별)로 청소해 주는 것만으로 발생먼지 정화 장치의 유지 관리를 행할 수 있어 매우 편리하다.

이때 상기 탱크부(42) 상에는 수위 감지기(45)가 설치되어 저장되는 물의 양을 일정하게 유지할 수 있도록 한다.

즉, 계속된 발생먼지 정화 장치의 가동으로 인해 탱크부(42)의 물이 일정 수위 이하로 낮아지게 되면 원수 공급구(40a)를 개방하여 깨끗한 원수가 탱크부(42)에 보충되도록 하고, 탱크부(42)의 물이 적정 수위에 도달하게 되면 원수의 보충을 중단하고, 깨끗한 상층수만을 재사용함으로써 발생먼지 정화 장치를 가동할 수 있다.

한편 배기 덕트(D1)의 배기구(3)에서 오염된 물이 탱크부(42)로 낙하되면, 낙하 충격으로 인하여 저장된 물에 와류가 발생하여, 침전된 분진이 상승하게 되므로, 이를 방지하기 위하여, 배기 덕트(D1)의 배기구(3)에는 하측으로 절곡 형성된 안내관(3a)이 결합되며,

상기 안내관(3a)은 하부에 수평으로 설치된 평판부재(46)가 결합된다.

상기 평판부재(46)는 안내관(3a)에서 낙하하는 물의 충격을 1차적으로 흡수한 상태에서 외변 둘레로 물이 흘러 내려가 탱크부(42)에 저장된 물에 침전된 분진이 섞이는 것을 방지한다.

미설명 부호 47은 탱크부(42)에 저장된 물의 온도를 일정 온도(대략 25℃)로 일정하게 유지시키는 온도 조절기이며, 부호 48은 탱크부(42)의 청소 등을 위한 서비스 도어이다.

다음 제2 실시예로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정축(10)은 수직형 배기 덕트(D2)에 고정, 설치된다.

이 경우, 수직형 배기 덕트(D2)는 일종의 굴뚝으로써, 흡기구(1) 둘레에 탱크부(42)가 구비되며, 탱크부(42)에 구비된 상향 원추형 경사판(49)에 상기 고정축(10)이 결합되어 평판부재(46)의 기능을 대신하게 된다.

즉, 제2 실시예는 제1 실시예와 다르게, 흡기된 공기가 상승 배출되는 것에서만 차이가 있을 뿐, 다른 상기한 구성이 동일(또는 생략)하게 적용될 수 있으며,

다만, 수직형 배기 덕트(D2)의 구조 상 정화에 사용된 물이 배기 덕트(D2) 하부로 바로 자연 낙하되므로, 이를 방지하기 위하여, 원추형 경사판(49)을 통해 흡기구(1) 둘레의 탱크부(42)에 오염된 물이 저장될 수 있도록 한다.

이를 위하여 배기 덕트(D1)는 흡기구(1) 둘레에 상기 탱크부(42)가 형성되며, 탱크부(42)에서 입설된 고정 프레임(49a; 도면에서는 고정 프레임이 흡기구와 탱크부를 밀폐한 것으로 도시되어 있으나, 고정 프레임들 사이에 연통 공간이 형성되는 구조임.)에 원추형 경사판(49)이 설치되고, 원추형 경사판(49)의 중앙 상단부에 고정축(10)의 일측(보다 바람직하게는 물 공급구(12)가 구비되어 있는 방향) 단부가 결합된 상태에서 설치 프레임(4)를 통해 고정축(10)이 직립된 상태로 고정, 설치된다.

따라서 수직형 배기 덕트(D2)의 흡기구(1)를 통해 흡기된 오연된 공기는 원추형 경사판(49)에 의하여 탱크부(42) 둘레로 안내되어 상승되면서, 비산된 물과 접촉하여 분진 정화가 이루어지고,

정화된 공기는 수직형 배기 덕트(D2)의 배기부(41)를 통해 상승 배출되며, 오염된 물은 자중에 의하여 낙하하여 원추형 경사판(49)에 의해 탱크부(42)로 안내, 포집된다.

도면에 도시되지 않았으나, 제2 실시예에서 상기 탱크부(42) 상에 제1 실시예의 구성들(양수 펌프(43), 온도 조절기(47) 등)이 설치되는 형태도 가능하며, 제1 실시예와 제2 실시예가 복합적으로 적용된 상태에서 별도의 공급관이 제2 실시예의 물 공급구(12)에 직접 연결되는 형태도 가능하다.

이상으로 본 발명을 설명함에 있어, 설명의 편의를 위하여, 대형 공장의 수평형 배기 덕트(D1) 또는 공장 굴뚝과 같은 수직형 배기 덕트(D2)에 설치된 실시예를 대표적으로 설명하였으나,

배기 덕트(D1)(D2)의 본질은 상술한 바와 같이, 오염된 공기를 흡기하여 외부로 배출하는 모든 형태의 구조물을 포함하는 것으로, 도면과 다른 구조의 배기 덕트나 소형 발생먼지 정화 장치에 구비된 배기관 상에 상기 물 공급수단(S)을 포함하는 고정축(10), 회전체(20), 배기팬(30)을 비롯한 다른 구성들이 설치되어 구비될 수 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

D1, D2 : 배기 덕트 1 : 흡기구
2 : 흡기팬 3 : 배기구
3a : 안내관 4 : 설치 프레임
10 : 고정축 11 : 중공부
11A, 11B : 캡부재 12 : 물 공급구
13 : 배출공 14 : 회전 결합부
15 : 설치공 19 : 고정링
20, 20' : 회전체 21 : 몸체
22 : 저장부 23 : 토출구
24, 27 : 밀봉 베어링 25 : 돌출 결합부
26 : 분체
30 : 배기팬 31 : 배기 날개
32 : 결합판 33 : 볼트
34 : 와류 돌출부
40 : 배출관로 40a : 원수 공급구
41 : 배기부 42 : 탱크부
43 : 양수 펌프 44 : 공급관
45 : 수위 감지기 46 : 평판부재
47 : 온도 조절기 48 : 서비스 도어
49 : 원추형 경사판 49a : 고정 프레임

Claims (4)

1. 흡기된 공기를 외부로 배출할 때 공기 중에 포함된 분진이, 비산되는 물과 혼합되어 제거될 수 있도록 하는 발생먼지 정화 장치에 있어서,
   배기 덕트에 설치되며, 물 공급수단을 구비한 고정축; 및
   상기 고정축 상에서 회전하도록 결합되며, 상기 물 공급수단으로부터 공급되는 물을 토출하여 비산시키는 회전체;를 포함하여 이루어지되,
   상기 회전체는
   상기 물 공급수단으로부터 공급된 물이 저장되는 저장부와,
   회전체의 회전 반대 방향으로 외주면을 관통하여 상기 저장부와 연통된 복수개의 토출구를 포함하여 이루어져,
   상기 토출구를 통해 회오리 형태로 분사되는 물의 수압에 의하여 상기 회전체가 회전하는 것을 특징으로 하는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 물 공급수단은
   상기 고정축 내부에 형성되어 있는 중공부와,
   상기 중공부 일측에 구비되어 있는 물 공급구와,
   상기 중공부와 상기 저장부가 연통되도록 상기 고정축을 관통하여 형성된 하나 이상의 배출공으로 구성되는 것을 특징으로 하는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전체는
   상기 저장부와, 상기 토출구, 그리고 상기 저장부의 일측에 형성된 개구부를 갖는 몸체와,
   상기 몸체의 개구부를 밀폐하는 분체로 구성되는 것을 특징으로 하는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 토출구로 분사되는 수압에 의하여 상기 회전체와 동반 회전하도록 결합된 배기팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회오리 분사수를 이용한 고농도 발생먼지 정화 장치.

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