KR101900036B1 - 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡기구(110)가 형성되는 흡기부(100), 나선형 유로를 형성하는 나선형집유부(200) 및 배기구(310)가 형성되는 배기부(300)를 포함하고, 상기 흡기부(100)는, 원통형상으로서 후단부와 연결되는 흡기구(110) 및 흡기팬(120), 전단부에 연결되는 폼필터(130) 및 전단부 하단에 연결되는 제1드레인밸브(140)를 포함하며, 상기 나선형집유부(200)는, 상기 흡기부(100)의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상의 바디(210), 전,후단부 각각에 바디(210)의 벽체와 이격되어 형성되는 스크류가이드(220), 상기 스크류가이드(220)에 연결되고 후단부에서 전단부까지 나선형 유로를 이루도록 형성되는 스크류(230), 상기 스크류가이드(220)와 바디(210) 벽체사이에 형성되는 집유챔버(240) 및 상기 바디(210) 하단부에 형성되는 제2드레인밸브(250)를 포함하고, 상기 배기부(300)는, 상기 나선형집유부(200)의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상으로서, 전단부에 배기구(310)가 형성되는 덮개(320)가 연결되고, 상기 덮개(320)에 형성되는 상기 배기구(310)의 중심을 가로지르도록 형성되는 지지대(330), 상기 지지대(330)의 중심과 폐쇄된 저면(342)의 중심이 샤프트(344)로 연결되며 저면(342)이 폐쇄된 원통형상으로서 상기 폼필터(130)의 공극보다 미세한 공극을 가지는 원통형주름필터(340), 하단에 연결되는 제3드레인밸브(350) 및 상기 덮개(320)와 연결되어 공기를 외부로 강제로 배출하는 배기팬(360)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 일반적으로 구이시 발생되는 가스를 처리없이 그대로 외부로 배출하게 됨으로써, 인체에 직접적인 건강상의 위해를 초래하고 2차 오염도 유발하는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 집진기의 규모를 소형화하고 그 구조를 단순화하여 설치가 용이하며, 또한 영세한 식당에서도 큰 비용없이 설치가 가능하여 구이로 발생하는 인체에 유해한 대기오염물질의 배출을 감축할 수 있다.
둘째, 본 발명의 중앙부에는 원심분리방식의 집유부를 설치하고, 후방에는 공극이 큰 폼필터를 전방에는 공극이 작은 주름필터를 제공함으로써 흡입에서 배출까지 다단계의 분리과정을 거쳐 효율적인 분리가 이루어지도록 할 수 있다.
셋째, 후방의 공극이 큰 폼필터와 전방의 공극이 작은 주름필터를 제공함으로써 효율적인 분리가 이루어짐과 동시에 각 필터의 교체주기를 연장해주는 효과가 있다.
넷째, 간단한 구조를 통해 팬의 수를 줄이거나 그 설치가 용이하며, 팬의 구동력을 제공하는 모터도 외부로 설치할 수 있는 등으로 구조적 안정을 기할 수 있고, 또한 집진기의 수명을 연장하는 효과가 있다.
다섯째, 집진기 벽체에 일정한 온도를 가할 수 있는 열선이나 오일멜팅관을 제공하여 필터링된 오일의 외부 배출이 용이하도록 하게 함으로써, 집진기 내부에 오일이 응고되어 발생하는 집진기 효율의 저하 문제, 고장발생 및 필터의 교체주기의 짧음 등으로 인한 비용문제 등을 해결할 수 있다.
여섯째, 개폐 가능한 드레인밸브를 제공하여, 필터링된 오일을 간편하게 외부로 배출하도록 할 수 있되, 오일을 일정량 저장시키고 배출시기를 조절할 수 있어 편의성을 더할 수 있다.

Description

나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기{A DUST COLLECTOR HAVING A SPIRAL OIL COLLECTING PART AND AN OIL MELTING PART}

본 발명은 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단계별 필터링을 하면서 스크류를 통한 회전력을 부여해 오일입자를 필터링 하는 원심분리방식과 공극을 달리하는 필터방식을 혼용하고, 드레인밸브를 각각 배치하여 오일을 외부로 배출할 수 있도록 하며, 내부벽체에 응고되는 오일을 멜팅하여 배출이 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는, 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기에 관한 것이다.

우리나라는 경제성장과 함께 식생활에 있어서도 많은 변화가 있어왔는데, 특히 서구의 식생활 습관이 도입되어 육류의 소비량이 증가한 점을 들 수 있다. 이는 가정뿐 아니라 외식산업 분야에서도 이러한 육류 소비량의 증가를 볼 수 있다. 이러한 육류 소비의 증가로 다양한 음식문화를 낳았으나, 대표적인 육류 소비의 원인중 하나는 구이이다. 이러한 구이는 고기를 굽는 과정에서 분진이나 그을음, 기름(오일미스트) 등을 발생시키고, 이를 덕트를 통해 외부로 배출하는 것이 통상적인 고기구이를 전문으로 하는 외식업체의 일반적인 모습이다.

한편, 오일미스트 집진기를 살펴보면, 이는 각종 산업현장이나 식당 등에서 발생하는 기름 입자가 다량 함유된 공기, 즉 오일 미스트를 흡입하여 기름과 공기를 각각 분리해 별도 배출하도록 구성되는 장치이다. 배출되는 기름은 별도로 포집 및 회수하여 재활용할 수 있고 정화된 공기를 배출하므로 작업환경을 상쾌하게 유지할 수 있는 등 그 활용도가 매우 높아 다양한 분야의 산업현장에서 오일 미스트 집진기가 사용되고 있다. 통상적인 오일 미스트 집진기는 크게 필터여과방식과 원심분리방식과 정전기력분리방식의 집진기로 구분할 수 있다. 필터여과방식의 집진기는 가장 일반적인 형태의 집진기 구성으로써 본체 내부에 송풍팬과 여과필터가 장착되어 오일 미스트를 흡입하여 필터에 의해 불투과성인 기름 입자는 걸러내고 정화된 공기만 배출시키도록 구성된다. 또한, 원심분리방식의 집진기는 원심분리 장치를 이용하여 회전기류를 형성하여 원심력을 이용하여 기름과 공기를 분리시키도록 구성된다. 원심분리 장치의 형태 및 구성은 분리 대상의 성질에 따라 다양하게 차별화할 수 있으므로 가장 적합하고 효율적인 구성의 개발이 필요하다. 또한, 정전기력분리방식의 집진기는 오일 미스트를 하전시켜 기름 입자를 응집시킨 후 분리하도록 구성된다.

이러한 원심분리방식과 필터여과방식을 함께 구성한 집진기의 선행기술로 등록실용신안공보 제20-0418713호를 들 수 있는데, 본체의 내부를 구성함에 있어서 상부와 하부에 송풍팬을 각각 설치하여 하부에서 오일 미스트를 원심분리하고 상부에서 필터에 의해 여과한 후 정화된 공기가 배출되도록 구성되고 있다.

상술한 배경기술의 문제점을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 종래 음식점용 집진기는 규모가 크고 영세한 식당에서 사용하기 부담스러운 금액에 판매가 되고 있다는 점, 고기구이로 발생하는 분진 등에 대한 대기오염물질의 법적규제기준이 없다는 점 등으로 인해, 일반적으로 구이시 발생되는 가스를 처리없이 그대로 외부로 배출하게 되는데, 이렇게 외부로 배출하는 미세먼지에는 유적 및 각종 유기성 에어로졸, 미연탄소분 등 유해 대기오염 물질을 포함하여 인체에 직접적인 건강상의 위해를 초래하고 2차 오염도 유발하는 문제점이 있었다.

둘째, 상술한 필터여과방식의 집진기의 경우 여과효율을 높이기 위해 필터를 빈번하게 교체해 주어야 하므로 유지비용면에서 비경제적인 면인 문제점이 있었다.

셋째, 원심분리방식의 집진기는 필터여과방식에 비해 유지비용은 낮출수 있으나 여과효율 역시 떨어져 미세입자가 분리되지 못하는 문제점이 있었다.

넷째, 상술한 등록실용신안공보 제20-0418713호는 두 가지 상이한 분리 방식을 접목하여 여과효율의 증대를 도모하였으나 내부 구성요소의 구조적 한계로 인해 하부와 상부 간에 기류의 원활한 흐름이 형성되지 않아 결국 하나 이상의 송풍팬의 설치가 불가피한 문제점이 있다. 아울러, 송풍팬을 구동하는 모터가 기류의 유로 상에 직접적으로 노출되는 구조를 이루므로 흡착되는 기름때 등에 의해 장치의 수명이 단축될 수 있는 문제점도 내포하고 있었다.

다섯째, 필터링된 오일이 집진기 외부로 배출되기 전 응고됨으로써 집진기 내부나 필터에 달라붙게 되고, 이러한 응고된 오일로 인해 집진기의 효율을 떨어뜨리거나 필터의 교체 주기를 짧게 만드는 등의 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0418713호(공고일자: 2006년06월14일)

본 발명인 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기가 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

첫째, 일반적으로 구이시 발생되는 가스를 처리없이 그대로 외부로 배출하게 되는데, 이렇게 외부로 배출하는 미세먼지에는 유적 및 각종 유기성 에어로졸, 미연탄소분 등 유해 대기오염 물질을 포함하여 인체에 직접적인 건강상의 위해를 초래하고 2차 오염도 유발하는 문제점이 있었는 바, 이를 해결하고자 한다.

둘째, 상술한 필터여과방식의 집진기의 문제점인 필터의 빈번한 교체로 인한 비경제적인 문제점을 해결하고자 한다.

셋째, 원심분리방식의 집진기의 문제점인 미세입자가 분리되지 못함으로써 생기는 비효율성을 해결하고자 한다.

넷째, 선행기술에 통상적으로 나타나는 기류의 흐름의 비원활성으로 인한 모터설치와 그 모터의 유로상에 직접 노출되는 구조로 인한 수명단축 등의 문제점을 해결하여 구조적 안정성 및 수명개선을 해결하고자 한다.

다섯째, 필터링된 오일이 집진기 외부로 배출되기 전에 응고되어 집진기 내부나 필터에 달라붙게 됨으로써 집진기의 효율을 떨어뜨리거나 필터의 교체 주기를 짧게 만드는 등의 문제점을 해결하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기는, 흡기구가 형성되는 흡기부, 나선형 유로를 형성하는 나선형집유부 및 배기구가 형성되는 배기부를 포함하고, 상기 흡기부는, 원통형상으로서 후단부와 연결되는 흡기구 및 흡기팬, 전단부에 연결되는 폼필터 및 전단부 하단에 연결되는 제1드레인밸브를 포함하며, 상기 나선형집유부는, 상기 흡기부의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상의 바디, 전,후단부 각각에 바디의 벽체와 이격되어 형성되는 스크류가이드, 상기 스크류가이드에 연결되고 후단부에서 전단부까지 나선형 유로를 이루도록 형성되는 스크류, 상기 스크류가이드 바디 벽체사이에 형성되는 집유챔버 및 상기 바디 하단부에 형성되는 제2드레인밸브를 포함하고, 상기 배기부는, 상기 나선형집유부의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상으로서, 전단부에 배기구가 형성되는 덮개가 연결되고, 상기 덮개에 형성되는 상기 배기구의 중심을 가로지르도록 형성되는 지지대, 상기 지지대의 중심과 폐쇄된 저면의 중심이 샤프트로 연결되며 저면이 폐쇄된 원통형상으로서 상기 폼필터의 공극보다 미세한 공극을 가지는 원통형주름필터, 하단에 연결되는 제3드레인밸브 및 상기 덮개와 연결되어 공기를 외부로 강제로 배출하는 배기팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡기부, 상기 나선형집유부 및 상기 배기부에 형성되는 오일멜팅부를 더 포함하며, 상기 오일멜팅부는, 상기 제1드레인밸브, 상기 제2드레인밸브 및 제3드레인밸브를 연결하는 선을 따라 상기 흡기부, 상기 나선형집유부 및 상기 배기부 각각의 하단부에 형성되는 하부열선, 상기 흡기부 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제1드레인밸브를 거치며 둥글게 형성되는 제1열선, 상기 나선형집유부 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제2드레인밸브를 거치며 둥글게 형성되는 제2열선 및 상기 배기부 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제3드레인밸브 거치며 둥글게 형성되는 제3열선을 포함하도록 할 수 있다.

또한, 상기 열선은 30∼50℃를 유지하며, 상기 30∼50℃의 온도 내에서 공기 중 포함된 오일의 종류에 따라 온도를 변화시킬 수 있는 온도조절기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 오일멜팅부는, 상기 흡기부 하부의 내부 벽체가 상기 제1드레인밸브를 향해 하방향의 구배를 형성하고, 상기 나선형집유부 하부의 내부벽체는 상기 제2드레인밸브를 향해 하방향의 구배를 형성하며, 상기 배기부 하부의 내부벽체는 상기 제3드레인밸브를 향해 하방향의 구배를 형성하도록 할 수 있다.

또한, 상기 오일멜팅부는, 공기가 흡입되는 덕트와 연결되어 상기 집유챔버 일단부로 인입되어 상기 집유챔를 지나 상기 집유챔버 타단부에서 인출되어 상기 흡기구로 연결되는 오일멜팅관을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 일반적으로 구이시 발생되는 가스를 처리없이 그대로 외부로 배출하게 됨으로써, 인체에 직접적인 건강상의 위해를 초래하고 2차 오염도 유발하는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 집진기의 규모를 소형화하고 그 구조를 단순화하여 설치가 용이하며, 또한 영세한 식당에서도 큰 비용없이 설치가 가능하여 구이로 발생하는 인체에 유해한 대기오염물질의 배출을 감축할 수 있다.

둘째, 본 발명의 중앙부에는 원심분리방식의 집유부를 설치하고, 후방에는 공극이 큰 폼필터를 전방에는 공극이 작은 주름필터를 제공함으로써 흡입에서 배출까지 다단계의 분리과정을 거쳐 효율적인 분리가 이루어지도록 할 수 있다.

셋째, 후방의 공극이 큰 폼필터와 전방의 공극이 작은 주름필터를 제공함으로써 효율적인 분리가 이루어짐과 동시에 각 필터의 교체주기를 연장해주는 효과가 있다.

넷째, 간단한 구조를 통해 팬의 수를 줄이거나 그 설치가 용이하며, 팬의 구동력을 제공하는 모터도 외부로 설치할 수 있는 등으로 구조적 안정을 기할 수 있고, 또한 집진기의 수명을 연장하는 효과가 있다.

다섯째, 집진기 벽체에 일정한 온도를 가할 수 있는 열선이나 오일멜팅관을 제공하여 필터링된 오일의 외부 배출이 용이하도록 하게 함으로써, 집진기 내부에 오일이 응고되어 발생하는 집진기 효율의 저하 문제, 고장발생 및 필터의 교체주기의 짧음 등으로 인한 비용문제 등을 해결할 수 있다.

여섯째, 개폐 가능한 드레인밸브를 제공하여, 필터링된 오일을 간편하게 외부로 배출하도록 할 수 있되, 오일을 일정량 저장시키고 배출시기를 조절할 수 있어 편의성을 더할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기를 간략히 도시한 분리사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기를 간략히 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기에 있어서 오일멜팅관을 간략히 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기에 있어서 열선의 배치를 설명하는 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기를 간략히 도시한 분리사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기를 간략히 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기에 있어서 오일멜팅관을 간략히 도시한 측면도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기에 있어서 열선의 배치를 설명하는 사시도로써 함께 설명한다.

종래 집진기는, 종래 음식점용 집진기는 규모가 크고 영세한 식당에서 사용하기 부담스러운 금액에 판매가 되고 있다는 점, 고기구이로 발생하는 분진 등에 대한 대기오염물질의 법적규제기준이 없다는 점 등으로 인해, 일반적으로 구이시 발생되는 가스를 처리없이 그대로 외부로 배출하게 되는데, 이렇게 외부로 배출하는 미세먼지에는 유적 및 각종 유기성 에어로졸, 미연탄소분 등 유해 대기오염 물질을 포함하여 인체에 직접적인 건강상의 위해를 초래하고 2차 오염도 유발하는 문제점이 있었고, 상술한 필터여과방식의 집진기의 경우 여과효율을 높이기 위해 필터를 빈번하게 교체해 주어야 하므로 유지비용면에서 비경제적인 면인 문제점이 있었으며, 원심분리방식의 집진기는 필터여과방식에 비해 유지비용은 낮출수 있으나 여과효율 역시 떨어져 미세입자가 분리되지 못하는 문제점이 있었고, 상술한 등록실용신안공보 제20-0418713호는 두 가지 상이한 분리 방식을 접목하여 여과효율의 증대를 도모하였으나 내부 구성요소의 구조적 한계로 인해 하부와 상부 간에 기류의 원활한 흐름이 형성되지 않아 결국 하나 이상의 송풍팬의 설치가 불가피한 문제점이 있다. 아울러, 송풍팬을 구동하는 모터가 기류의 유로 상에 직접적으로 노출되는 구조를 이루므로 흡착되는 기름때 등에 의해 장치의 수명이 단축될 수 있는 문제점도 내포하고 있었다. 또한, 필터링된 오일이 집진기 외부로 배출되기 전 응고됨으로써 집진기 내부나 필터에 달라붙게 되고, 이러한 응고된 오일로 인해 집진기의 효율을 떨어뜨리거나 필터의 교체 주기를 짧게 만드는 등의 문제점이 있었는 바 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 단계별 필터링을 제공하며, 필터의 공극을 달리하고, 원심분리방식을 도입하는 등으로 필터링의 효율을 높이고, 또한 집진기 내의 오일의 응고 부착에 의해 효율저하를 막기 위해 오일멜팅부를 구비하고 있다. 이하에서 구성요소별로 자세히 살펴보기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기는, 흡기구(110)가 형성되는 흡기부(100), 나선형 유로를 형성하는 나선형집유부(200) 및 배기구(310)가 형성되는 배기부(300)를 포함하고, 상기 흡기부(100)는, 원통형상으로서 후단부와 연결되는 흡기구(110) 및 흡기팬(120), 전단부에 연결되는 폼필터(130) 및 전단부 하단에 연결되는 제1드레인밸브(140)를 포함하며, 상기 나선형집유부(200)는, 상기 흡기부(100)의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상의 바디(210), 전,후단부 각각에 바디(210)의 벽체와 이격되어 형성되는 스크류가이드(220), 상기 스크류가이드(220)에 연결되고 후단부에서 전단부까지 나선형을 유로를 이루도록 형성되는 스크류(230), 상기 스크류가이드(220)와 바디(210) 벽체사이에 형성되는 집유챔버(240) 및 상기 바디(210) 하단부에 형성되는 제2드레인밸브(250)를 포함하고, 상기 배기부(300)는, 상기 나선형집유부(200)의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상으로서, 전단부에 배기구(310)가 형성되는 덮개(320)가 연결되고, 상기 덮개(320)에 형성되는 상기 배기구(310)의 중심을 가로지르도록 형성되는 지지대(330), 상기 지지대(330)의 중심과 폐쇄된 저면(342)의 중심이 샤프트(344)로 연결되며 저면(342)이 폐쇄된 원통형상으로서 상기 폼필터(130)의 공극보다 미세한 공극을 가지는 원통형주름필터(340), 하단에 연결되는 제3드레인밸브(350) 및 상기 덮개(320)와 연결되어 공기를 외부로 강제로 배출하는 배기팬(360)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 흡기부(100)는, 음식점 등에서 배출되는 대기오염물질이 이동되는 덕트(D)와 연결되어 1차로 필터링하는 역할을 수행하며, 상기 흡기부(100)는 원통형상으로서 후단부와 연결되는 흡기구(110) 및 흡기팬(120), 전단부에 연결되는 폼필터(130) 및 전단부 하단에 연결되는 제1드레인밸브(140)를 포함하도록 구성된다. 즉 원통의 후단부에 흡기구(110)와 흡기팬(120)이 장착되어 대기오염물질이 포함된 공기가 흡입되어 전단부로 이송되면서, 전단부에는 폼필터(130)가 장착되어 상기 폼필터(130)에 의해 필터링된 오일은 하부에 연결된 제1드레인밸브(140)로 배출되고, 1차 필터링된 공기는 다음 단계인 상기 나선형집유부(200)로 이동되는 방식이다. 각 구성요소별로 자세히 살펴보면 다음과 같다.

상기 흡기구(110)는 상기 덕트(D)와 연결되어 상기 대기오염물질이 포함된 공기가 흡입되는 구멍에 해당한다. 이러한 상기 흡기구(110)에는 흡기팬(120)이 연결되어 상기 공기를 강제 흡입되도록 하여 상기 배기부(300)의 배기팬(360)과 같이 이후 설명하는 나선형집유부(200)의 오일의 원심분리에 필요한 회전력을 제공하게 된다. 상기 흡기구(110)와 상기 흡기팬(120)은 상술한 바와 같이, 덕트(D), 흡기구(110), 흡기팬(120)의 순으로 연결될 수도 있고, 덕트(D), 흡기팬(120), 흡기구(110)의 순으로 연결될 수도 있다.

상기 폼필터(130)는 1차로 필터링하는 수단으로서, 스펀지와 같이 폼 형상의 필터를 사용할 수 있다. 1차 필터링 수단이므로 최후 즉 3차의 필터링 수단인 상기 원통형주름필터(340)의 공극보다 큰 공극을 가진다. 이러한 이유는 최초로 필터링 하기 때문에 공기 속에 가장 많은 대기오염물질이 내포되어 있어 이를 모두 필터링하려고 한다면 필터링의 시간이 많이 소요되며, 또한 필터의 교체주기 및 관리 등에서 많은 문제가 발생하게 되므로 순차적으로 단계별로 필터링하기 위함이다. 따라서 최초인 1차 필터링 단계에서는 대기오염물질 중 가장 굵은 입자만을 필터링 한 후 작은 입자는 다음 단계에서 순차적으로 필터링하게 하기 위해 3차 필터링 수단인 상기 원통형주름필터(340)의 공극보다 큰 공극을 갖게 하는 것이다. 또한, 상기 폼필터(130)는 상술한 단계적 필터링을 하더라도 주기적으로 교체를 요하는데, 상기 흡기부(100)의 후단부에 덮개(320) 형식으로 상기 흡기부(100)의 흡기구(110)가 연결되도록 하여 상기 덮개(320)를 분리함으로서 상기 흡기부(100) 전단부에 연결된 상기 폼필터(130)가 드러날 수 있도록 되어 간편하게 상기 폼필터(130)를 교체할 수 있는 구조를 제공하고 있다.

상기 제1드레인밸브(140)는, 상기 폼필터(130)에 의해 필터링된 오일이 외부로 배출되는 통로의 역할을 수행한다. 또한 밸브 형식으로 구성되어 개폐가 가능하여 오일의 일정량이 상기 흡기부(100)에 하부에 저장될 수 있고, 작업자의 선택에 따라 오일 배출 시기 등을 조절할 수 있게 된다.

상기 나선형집유부(200)는, 공기를 나선형으로 유동하게 하여 원심분리방식으로 오일을 필터링하며, 2차 필터링 수단이 된다. 상기 나선형집유부(200)는, 상기 흡기부(100)의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상의 바디(210), 전,후단부 각각에 바디(210)의 벽체와 이격되어 형성되는 스크류가이드(220), 상기 스크류가이드(220)에 연결되고 후단부에서 전단부까지 나선형 유로를 이루도록 형성되는 스크류(230), 상기 스크류가이드(220)와 바디(210) 벽체사이에 형성되는 집유챔버(240) 및 상기 바디(210) 하단부에 형성되는 제2드레인밸브(250)를 포함할 수 있다. 각 구성요소별로 상세히 살펴본다.

상기 바디(210)는, 원통형상의 외형을 형성하는 하우징 역할을 수행하며, 상기 흡기부(100)와 상기 배기부(300)와 각각 후단부와 전단부가 연결된다. 또한, 공기의 유동통로로서의 역할도 하게 된다.

상기 스크류가이드(220)는, 상기 스크류(230)를 고정하여 상기 바디(210)의 중앙부에 스크류(230)가 위치하도록 하는 역할을 하며, 상기 스크류가이드(220)에 의해 집유챔버(240)가 형성되어 오일이 저장될 장소를 제공하게 된다. 상기 스크류가이드(220)는 상기 바디(210)의 벽체와 이격되어 상기 바디(210)의 원통형상과 같이 둥글게 상기 벽체를 따라 형성된다. 이와 같이 상기 스크류가이드(220)가 상기 바디(210)의 벽체와 이격되어 형성되는 챔버가 상기 집유챔버(240)가 된다. 또한 상기 바디(210)의 전, 후방에 각각 형성됨으로써 상기 스크류(230)가 상기 바디(210)의 전, 후방에 형성된 상기 스크류가이드(220)에 각각 연결됨으로써 상기 스크류(230)를 고정하게 된다.

상기 스크류(230)는, 대기오염물질이 포함된 공기가 상기 바디(210)의 길이방향과 수직인 방향으로 회전하게 유도하는 역할을 하며, 상기 스크류(230)는 상기 바디(210)의 전, 후방에 연결된 상기 스크류가이드(220)에 각각 스크류(230)의 날이 연결되어 고정되고, 상기 후단부에서 전단부까지 나선형 유로를 이루도록 형성된다. 즉 상기 스크류(230)의 구조는 날과 중심축으로 구성되는데, 상술한 바와 같이 상기 날은 상기 바디(210)의 전,후방에 형성된 상기 스크류가이드(220)에 연결되어 고정될 수 있도록 하고, 상기 날은 나선형을 이루며, 중심축과 연결된다. 이러한 구조를 통해 상기 스크류(230)는 상기 바디(210)의 후방부에서 상기 전방부로 이어지는 나선형 유로를 형성하게 된다.

이러한 나선형 유로를 형성하는 이유는 상기 공기를 나선형 유로를 따라 이동하게 하면서 회전력을 부여하고, 상기 공기가 회전하면서 공기 속 무거운 입자인 오일 입자 등이 회전하는 최외곽쪽으로 치우치게 되면서 상기 바디(210)의 내부 벽체와 접촉하게 되고, 이러한 접촉으로 오일이 상기 바디(210)의 벽체에 접착하게 됨으로써 필터링이 되게 된다. 즉 원심분리방식의 필터링이 되도록 하기 위한 구조이다. 이때 필터링의 효율을 높이기 위해 상기 공기의 회전력에 영향을 적게 주면서 상기 바디(210)의 벽체와 접촉면적을 넓히는 방법을 제안해볼 수 있는데, 이러한 방법의 일례로 상기 바디(210)의 벽체에 상기 공기의 유동방향과 직각이 되도록 0.5~2cm 높이, 5~10cm 길이를 가지는 충돌플레이트를 다수 형성하고, 상기 충돌플레이트는 다수의 홀을 가지도록 할 수 있다. 즉 공기와 접촉을 증가시킴으로써 필터링의 효율을 높일 수 있게 된다.

상기 집유챔버(240)는, 상기 스크류가이드(220)와 상기 바디(210) 내부 벽체 사이의 공간으로서 공기가 원심분리방식에 의해 오일에 필터링 된 후 상기 집유챔버(240)에 일시적으로 저장되게 된다. 이러한 저장된 오일은 상기 제2드레인밸브(250)를 통해 외부로 배출되게 된다.

상기 제2드레인밸브(250)는 상기 집유챔버(240) 하단, 즉 상기 바디(210) 하단부에 형성되며, 이는 상기 집유챔버(240)에 저장된 오일이 외부로 유출되는 통로이며, 밸브를 통해 배출시기를 조절할 수 있도록 하고 있다.

상기 배기부(300)는, 상기 나선형집유부(200)를 거친 공기가 최후로 필터링되면서 외부로 배출되도록 하는 역할을 수행한다. 상기 배기부(300)는 상기 나선형집유부(200)의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상으로서, 전단부에 배기구(310)가 형성되는 덮개(320)가 연결되고, 상기 덮개(320)에 형성되는 상기 배기구(310)의 중심을 가로지르도록 형성되는 지지대(330), 상기 지지대(330)의 중심과 폐쇄된 저면(342)의 중심이 샤프트(344)로 연결되며 저면(342)이 폐쇄된 원통형상으로서 상기 폼필터(130)의 공극보다 미세한 공극을 가지는 원통형주름필터(340), 하단에 연결되는 제3드레인밸브(350) 및 상기 덮개(320)와 연결되어 공기를 외부로 강제로 배출하는 배기팬(360)을 포함할 수 있다.

상기 배기부(300)의 형상은 상기 바디(210)의 형상과 동일하게 원통형상이 된다. 이는 상기 바디(210)의 전단부와 상기 배기부(300)의 후단부가 연결되므로 동일한 형상을 한다.

상기 덮개(320)는 상기 배기부(300)의 전단부에 형성되어 공기를 외부로 배출하기 위한 배기구(310)가 형성되고 상기 원통형주름필터(340)를 고정하는 역할을 수행한다.상기 배기부(300)의 전단부에 상기 덮개(320)가 연결되는데, 상기 덮개(320)는 상기 배기구(310)가 형성되며, 상기 배기팬(360)이 연결될 수 있다.

상기 지지대(330)는 상기 원통형주름필터(340)를 고정하기 위한 지지 역할을 수행한다. 즉 상기 덮개(320)의 상기 배기구(310)의 중심을 가로지르도록 형성되어 상기 지지대(330)의 중심과 상기 원통형주름필터(340)의 폐쇄된 저면(342)의 중심부와 샤프트(344)로 연결된다.

상기 원통형주름필터(340)는, 최후의 필터링 수단으로서 3차 필터가 된다. 상기 원통형주름필터(340)는 원통형상의 벽체를 형성하고 저면(342)에 폐쇄된 형상으로서 원통형상의 벽체가 주름필터를 형성한다. 저면(342)의 중심과 상기 지지대(330)의 중심과 샤프트(344)로 연결되어 상기 덮개(320)에 상기 원통형주름필터(340)가 접촉되도록 연결된다. 즉 상기 나선형집유부(200)를 통과한 공기가 상기 저면(342)에 접촉되어 옆으로 이동하면서 상기 원통형상의 벽체에 형성된 주름필터를 관통하면서 필터링이 되는 것이다. 상기 원통형주름필터(340)는 상기 폼필터(130)의 공극보다 작은 공극을 형성하는데 이는 최후의 필터링 수단으로 1차, 2차 필터링을 거친 공기에 잔존하는 미세한 입자의 대기오염물질을 필터링하기 위함이다. 이러한 공극차이를 두는 이유는 상술한 바와 같이 필터링의 효율을 증가시키기 위함이다.(만일 1차 필터링과정에서 좁은 공극의 필터를 사용하는 경우 공기의 유속이 느려짐으로써 공기가 적체될 수 있고, 또한 필터의 교환주기가 빈번해질 수 밖에 없음)

상기 제3드레인밸브(350)는 상기 원통형주름필터(340)에 의해 필터링된 오일이 외부로 배출되는 통로의 역할을 수행하며, 이는 상기 배기부(300)의 하단에 연결되게 된다.

상기 배기팬(360)은 상기 덮개(320)의 배기구(310)와 연결되어 1차, 2차, 3차 필터링 된 공기를 외부로 배출하는 동력을 제공한다. 또한 2차 필터링 과정에서 공기의 회전력을 제공하는 수단이 된다.

또한, 상기 흡기부(100), 상기 나선형집유부(200) 및 상기 배기부(300)에 형성되는 오일멜팅부(400)를 더 포함하며, 상기 오일멜팅부(400)는, 상기 제1드레인밸브(140), 상기 제2드레인밸브(250) 및 제3드레인밸브(350)를 연결하는 선을 따라 상기 흡기부(100), 상기 나선형집유부(200) 및 상기 배기부(300) 각각의 하단부에 형성되는 하부열선(410), 상기 흡기부(100) 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제1드레인밸브(140)를 거치며 둥글게 형성되는 제1열선(420), 상기 나선형집유부(200) 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제2드레인밸브(250)를 거치며 둥글게 형성되는 제2열선(430) 및 상기 배기부(300) 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제3드레인밸브(350)를 거치며 둥글게 형성되는 제3열선(440)을 포함하고, 상기 열선은 30∼50℃를 유지하며, 상기 30∼50℃의 온도 내에서 공기 중 포함된 오일의 종류에 따라 온도를 변화시킬 수 있는 온도조절기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 오일멜팅부(400)는, 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기에 의해 필터링된 오일이 상기 집진기 내벽(특히 상기 바디(210)의 내벽)에 응고 접착되는 경우 이를 용융하여 원활하게 외부로 배출하도록 하기 위한 장치이다. 이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기의 하부와, 각 벽체를 따라 내부에 각각 열선을 구비하도록 할 수 있다. 본 발명은 통상적으로 고기구이 전문점에 사용되어 필터링되는 오일은, 돼지고기 기름, 쇠고기 기름, 닭고기 기름, 오리고기 기름 등이 될 것인데, 이러한 기름은 용융점이 30∼50℃ 사이가 되므로 이러한 온도를 유지할 수 있도록 한다. 다만 각 고기마다 용융점이 다르므로 예컨대 돼지고기 기름의 용융점은 33∼36℃, 쇠고기 기름의 용융점은 40~48℃가 된다. 따라서 각 기름(오일)의 종류마다 용융점이 다르므로 그에 맞추어 열선의 온도를 조절할 수 있도록 하는 온도조절기를 구비되도록 할 수 있다. 이러한 온도조절기를 통해 과다한 열을 발생치 않고도 적절한 운용이 가능한 바 에너지 절약차원에서 효율적이다. 또한 상기 제1열선(420), 상기 제2열선(430) 및 상기 제3열선(440)은 원통형상의 각 내부벽체를 따라 둥글게 형성되어 각 내부벽체에 응고 접착되는 오일을 용융시켜 하부로 이동시키는 유로를 형성함으로써 원활한 오일 배출에 도움을 줄 수 있다. 특히 상기 제2열선(430)의 경우 상기 제1열선(420) 및 상기 제3열선(440)과 달리 넓은 면적에 형성되어야 하는 바(상기 나선형집유부(200)가 상기 흡기부(100)와 상기 배기부(300)에 비해 면적이 넓기 때문이다), 상기 제2열선(430)은 여러 가닥의 열선이 상기 바디(210) 내부 벽체에 형성된다. 이때 상기 제2열선(430)을 상기 제2드레인밸브(250)를 거치도록 형성시키면 열선이 배치되지 않은 부분에서 응고되더라도 상기 제2열선(430)이 배치된 부분과 그 주변은 용융되어 이러한 용융된 부분이 유로가 되어 주변에서 용융된 오일이 이 유로를 따라 상기 제2드레인밸브(250)로 유입될 수 있게 된다. 이러한 구조는 제1열선(420) 및 제3열선(440)도 마찬가지이다. 상술한 구조로 형성되면 상기 제1드레인밸브(140), 제2드레인밸브(250) 및 제3드레인밸브(350)의 입구와 그에 따른 유로는 오일의 응고로 인해 막히는 현상을 제거할 수 있게 된다.

또한, 상기 열선 외에도 상기 오일멜팅부(400)는, 공기가 흡입되는 덕트(D)와 연결되어 상기 집유챔버(240) 일단부로 인입되어 상기 집유챔버(240)를 지나 상기 집유챔버(240) 타단부에서 인출되어 상기 흡기구(110)로 연결되는 오일멜팅관(450)을 더 포함하도록 할 수 있다. 이는 상기 오일멜팅부(400)의 효율을 높이기 위한 방법으로 제시되는 것으로 상기 덕트(D) 내의 공기는 고기가 구워지면서 데워진 공기이므로 온도가 높다. 이러한 열에너지를 가진 공기를 그대로 필터링해서 내보내기보다 본 발명의 내부로 끌어들여 그 열에너지를 이용하도록 고안하였는바, 상기 덕트(D)와 연결되는 오일멜팅관(450)을 상기 집유챔버(240) 하단부를 지나게 하여 상기 오일멜팅관(450)을 통과하는 공기의 열에너지로 상기 집유챔버(240) 하단부에 응고되는 오일을 용융하여 외부로 배출하는데 도움이 되도록 하고 있다.

또한, 상기 오일멜팅부(400)는, 상기 흡기부(100) 하부의 내부 벽체가 상기 제1드레인밸브(140)를 향해 하방향의 구배를 형성하고, 상기 나선형집유부(200) 하부의 내부벽체는 상기 제2드레인밸브(250)를 향해 하방향의 구배를 형성하며, 상기 배기부(300) 하부의 내부벽체는 상기 제3드레인밸브(350)를 향해 하방향의 구배를 형성하도록 할 수 있다. 이는 본 발명에 있어서 각 단계에서 필터링된 오일은 하단부로 모이게 되고, 하단부에서 각 단계에 해당하는 드레인밸브쪽으로 향하는 구배를 형성하면 필터링된 오일이 각 드레인밸브로 이동하기가 용이하며, 이에따라 하부에 접착 응고되는 절대적인 양도 줄어들게 할 수 있어 결과적으로 본 발명의 효율 상승과 수명 연장에 긍정적 효과를 가져올 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기는, 일반적으로 구이시 발생되는 가스를 처리없이 그대로 외부로 배출하게 됨으로써, 인체에 직접적인 건강상의 위해를 초래하고 2차 오염도 유발하는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 집진기의 규모를 소형화하고 그 구조를 단순화하여 설치가 용이하며, 또한 영세한 식당에서도 큰 비용없이 설치가 가능하여 구이로 발생하는 인체에 유해한 대기오염물질의 배출을 감축할 수 있으며, 본 발명의 중앙부에는 원심분리방식의 집유부를 설치하고, 후방에는 공극이 큰 폼필터를 전방에는 공극이 작은 주름필터를 제공함으로써 흡입에서 배출까지 다단계의 분리과정을 거쳐 효율적인 분리가 이루어지도록 할 수 있고, 후방의 공극이 큰 폼필터와 전방의 공극이 작은 주름필터를 제공함으로써 효율적인 분리가 이루어짐과 동시에 각 필터의 교체주기를 연장해주는 효과가 있다. 또한, 간단한 구조를 통해 팬의 수를 줄이거나 그 설치가 용이하며, 팬의 구동력을 제공하는 모터도 외부로 설치할 수 있는 등으로 구조적 안정을 기할 수 있고, 또한 집진기의 수명을 연장하는 효과가 있다.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

D: 덕트 100: 흡기부
110: 흡기구 130: 폼필터
140: 제1드레인밸브 200: 나선형집유부
210: 바디 220: 스크류가이드
230: 스크류 240: 집유챔버
250: 제2드레인밸브 300: 배기부
310: 배기구 320: 덮개
330: 지지대 340: 원통형주름필터
350: 제3드레인밸브 360: 배기팬
400: 오일멜팅부 410: 하부열선
420: 제1열선 430: 제2열선
440: 제3열선 450: 오일멜팅관

Claims (5)

1. 흡기구(110)가 형성되는 흡기부(100), 나선형 유로를 형성하는 나선형집유부(200) 및 배기구(310)가 형성되는 배기부(300)를 포함하고,
   상기 흡기부(100)는, 원통형상으로서 후단부와 연결되는 흡기구(110) 및 흡기팬(120), 전단부에 연결되는 폼필터(130) 및 전단부 하단에 연결되는 제1드레인밸브(140)를 포함하며,
   상기 나선형집유부(200)는, 상기 흡기부(100)의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상의 바디(210), 전,후단부 각각에 바디(210)의 벽체와 이격되어 형성되는 스크류가이드(220), 상기 스크류가이드(220)에 연결되고 후단부에서 전단부까지 나선형 유로를 이루도록 형성되는 스크류(230), 상기 스크류가이드(220)와 바디(210) 벽체사이에 형성되는 집유챔버(240) 및 상기 바디(210) 하단부에 형성되는 제2드레인밸브(250)를 포함하고,
   상기 배기부(300)는, 상기 나선형집유부(200)의 전단부와 후단부가 대응되도록 연결되는 원통형상으로서, 전단부에 배기구(310)가 형성되는 덮개(320)가 연결되고, 상기 덮개(320)에 형성되는 상기 배기구(310)의 중심을 가로지르도록 형성되는 지지대(330), 상기 지지대(330)의 중심과 폐쇄된 저면(342)의 중심이 샤프트(344)로 연결되며 저면(342)이 폐쇄된 원통형상으로서 상기 폼필터(130)의 공극보다 미세한 공극을 가지는 원통형주름필터(340), 하단에 연결되는 제3드레인밸브(350) 및 상기 덮개(320)와 연결되어 공기를 외부로 강제로 배출하는 배기팬(360)을 포함하고,
   상기 흡기부(100), 상기 나선형집유부(200) 및 상기 배기부(300)에 형성되는 오일멜팅부(400)를 더 포함하며,
   상기 오일멜팅부(400)는, 상기 제1드레인밸브(140), 상기 제2드레인밸브(250) 및 제3드레인밸브(350)를 연결하는 선을 따라 상기 흡기부(100), 상기 나선형집유부(200) 및 상기 배기부(300) 각각의 하단부에 형성되는 하부열선(410), 상기 흡기부(100) 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제1드레인밸브(140)를 거치며 둥글게 형성되는 제1열선(420), 상기 나선형집유부(200) 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제2드레인밸브(250)를 거치며 둥글게 형성되는 제2열선(430) 및 상기 배기부(300) 원통형상의 내부 벽체를 따라 상기 제3드레인밸브(350)를 거치며 둥글게 형성되는 제3열선(440)을 포함하고,
   상기 열선은 30∼50℃를 유지하며, 상기 30∼50℃의 온도 내에서 공기 중 포함된 오일의 종류에 따라 온도를 변화시킬 수 있는 온도조절기를 포함하며,
   상기 오일멜팅부(400)는, 상기 흡기부(100) 하부의 내부 벽체가 상기 제1드레인밸브(140)를 향해 하방향의 구배를 형성하고, 상기 나선형집유부(200) 하부의 내부벽체는 상기 제2드레인밸브(250)를 향해 하방향의 구배를 형성하며, 상기 배기부(300) 하부의 내부벽체는 상기 제3드레인밸브(350)를 향해 하방향의 구배를 형성하고,
   상기 오일멜팅부(400)는, 공기가 흡입되는 덕트(D)와 연결되어 상기 집유챔버(240) 일단부로 인입되어 상기 집유챔버(240)를 지나 상기 집유챔버(240) 타단부에서 인출되어 상기 흡기구(110)로 연결되는 오일멜팅관(450)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 나선형집유부와 오일멜팅부를 구비한 집진기.
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