KR101944759B1

KR101944759B1 - 세정식 공기 정화장치

Info

Publication number: KR101944759B1
Application number: KR1020180003733A
Authority: KR
Inventors: 백영석
Original assignee: 주식회사 퓨리
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2019-02-01

Abstract

본 발명은 각종 이물질과 오염물질을 포함하는 공기를 담체, 활성탄, 필터 및 수처리를 통해 용해, 흡착, 살균 및 정화시키는 장치에 관한 것으로, 오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제1사이펀부재가 설치된 제1수처리조; 상기 제1수처리조 아래에 설치되고 상부 내측에 여과망이 설치되며 하단에 거름망이 설치되고 양측면에 공기가 유출입하는 스크린이 설치되며 유입된 공기에 포함된 이물질 및 오염물질을 흡착하는 활성탄을 수납하는 공기정화필터; 상기 공기정화필터 아래에 설치되고 공기정화필터에서 낙하된 물에 잔류하는 미생물을 살균하는 요오드수지가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제2사이펀부재가 설치된 살균조; 상기 살균조 아래에 설치되어 일정 용량의 물을 저수하는 공간을 갖는 수조; 상기 수조에 저수된 물을 펌핑하여 일정한 유량의 물을 제1수처리조로 공급하는 펌프; 상기 공기정화필터 일측에 설치되어 오염된 공기가 공기정화필터를 거치도록 흡입하여 정화된 일정 습도의 공기를 송풍하는 송풍팬을 포함하여 이루어짐으로써, 본 발명은 오염공기의 정화능력 향상, 정화된 공기 중의 습도유지 및 공기 정화장치의 신뢰성을 향상시킨 이점이 있다.

Description

세정식 공기 정화장치{Apparatus for Purification Air of Washing Type}

본 발명은 공기를 정화하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 이물질과 오염물질을 포함하는 공기를 담체, 활성탄, 필터 및 수처리를 통해 용해, 흡착, 살균 및 정화시키는 세정식 공기 정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 학교, 병원, 상가, 지하철역, 축산 시설물, 원예 시설물 등의 건축물 실내에는 먼지나 이물질 및 미생물성 오염물질이 부유하고 있으며, 이들 오염물질은 전염성, 알레르기성, 호흡기 질환을 유발하는 원인을 제공한다. 더욱이 현대인은 대략 90% 이상을 실내에서 생활하고 많은 양의 공기를 주변 사람들과 함께 호흡하고 있다. 따라서 실내공기의 질은 국민생활보건에 있어 큰 의미를 갖는다.

기존의 공기정화 살균장비는 미세먼지를 포집하기 위하여 펄프 또는 유리섬유질의 HEPA필터를 사용하여 포집하였으나 사용 시간의 경과에 따른 압력 손실 등 효율이 떨어지고 주기적으로 고가의 필터를 교체하여야 하는 문제점이 있었다.

또한, 악취 제거를 위해서는 활성탄 카본 필터 등을 이용하여 악취를 흡착하였으나 일정 시간이 경과하면 더 이상 흡착이 되지 않고 오히려 흡착되었던 악취를 배출하는 단점이 있다. 또한, 살균을 위해서는 자외선과 음이온방식의 살균기를 많이 사용하고 있으나 자외선 방식만의 살균기는 전기 소비전력이 많은 단점이 있고, 음이온 방식의 살균기는 살균의 신뢰성에 많은 문제가 있다.

실내공기 중의 이산화탄소의 농도를 줄이기 위해서는 환기장치를 많이 사용하고 있으나, 실내공기 중의 많은 에너지가 밖으로 배출되어 에너지의 손실이 많은 단점이 있다. 그리고 종래의 수처리 방식의 공기정화장치는 정화수를 적기에 교체하여야 하지만, 적기에 교체되지 않거나 또는 공기가 정화되지 않으면 역으로 오염된 공기를 실내로 배출하는 문제점이 있다.

또한, 축산에 있어서, 축산관련종사자와 더불어 가축의 건강과 생산성을 유지하기 위하여 축사 내부의 공기 상태는 매우 중요하게 인식되어 있으며, 과거 소규모의 농장단위에서 규모가 크고 집약적인 농장으로 급속하게 변하면서부터 축사 내의 공기오염과 관련한 문제점이 대두되었다. 이러한 축사내의 공기에는 황화수소(Hydrogen Sulphide , H2S), 이산화탄소(Carbon Dioxide , CO2), 암모니아(Ammonia , NH3), 메탄(Methane , CH4) 등의 유해가스 및 먼지가 포함되어 있으며, 이러한 유해가스와 먼지는 축사 내에서 작업을 하는 작업자들의 건강을 심각하게 위협하는 문제점으로 작용할 뿐만 아니라 사육되는 동물들 역시 오염 공기를 호흡할 때 AR(전염성비염), 흉막폐렴, SEP(유행성폐렴) 또는 닭의 CRD(기관지염), ILT(바이러스성 기관지염)등을 유발하여 잦은 질병 감염으로 인한 성장속도의 둔화와 생식능력을 저하시키는 원인을 제공한다.

한편, 종래의 축사는 공기 청정을 위해 축사 시설물의 벽체에 많은 환기구를 형성하여 자연통기를 이용한 환기에 의존하고 있으나, 하절기에는 더위와 추위에 그대로 노출되는 단점으로 인해 과도한 냉방이나 난방 시설을 구축해야 할 뿐만 아니라 외부로부터 야생동물에 의한 병원균의 전염 우려가 높은 폐단이 있었다.

이외에 축사 시설물에 자연 통기가 아닌 강제 환기를 위한 환기설비가 설치되어 있는 경우 실내 공기를 외부로 배출하고 외부의 공기를 실내로 끌어들이는 과정에서 내부의 적절한 실내 온도 유지가 어렵게 되어 별도의 냉방이나 난방 장치를 가동해야 하므로 경제적인 손실이 클 뿐만 아니라 오염 공기를 정화 과정 없이 외부로 배출하였을 때 주변 환경을 오염시키게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자 종래에는 다양한 방식의 공기 청정장치가 개발되었으나, 비교적 소형의 공간에 대한 공기청정은 가능하지만 큰 면적의 공간에 대해서는 그 효과가 미비한 단점으로 인해 여러 대의 공기 청정장치를 설치해야 하므로 경제적인 부담과 운영관리의 어려움이 큰 문제점이 있었다.

본 발명과 관련된 선행기술로서, 특허문헌1은 복수개의 단위 필터로 이루어진 필터가 세정시 회전토록 구성된 회전형 필터부(1)와; 회전하는 회전형 필터부를 구성하는 단위 필터의 내측면과 외측면을 세척토록 최전형 필터부의 내측 및 외측에 설치된 제1 노즐과 제 2 노즐을 이용 양면 세정토록 하는 양면 세정부(2); 및 세정에 사용된 용수를 복수개의 필터를 이용 정화 후 재활용하여 일부 원수와 함께 공급하는 세정수 순환공급부(3);로 구성된 회전형 필터 및 필터 양면 세정수단을 구비한 공기 여과장치가 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1200480호(2012.11.12., 공고)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 각종 이물질과 오염물질을 포함하고 있는 공기를 활성탄을 이용한 세정식 수처리를 통해 용해시켜 분해시키고, 수처리 과정에서 물을 반복적으로 승강시키면서 담체의 미생물을 활성화하여 미세먼지와 가스상 물질 및 유기오염물을 처리하며, 수처리에 사용된 물에 포함된 미생물을 요오드수지를 이용하여 살균 처리하고, 공기의 유입에 따른 전처리를 통한 먼지 제거와 정화된 공기의 배출에 따른 후처리를 거쳐 공기를 살균한 후 일정 습도의 정화된 공기를 공급하기 위한 것이 목적이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제1사이펀부재가 설치된 제1수처리조; 상기 제1수처리조 아래에 설치되고 상부 내측에 여과망이 설치되며 하단에 거름망이 설치되고 양측면에 공기가 유출입하는 스크린이 설치되며 유입된 공기에 포함된 이물질 및 오염물질을 흡착하는 활성탄을 수납하는 공기정화필터; 상기 공기정화필터 아래에 설치되고 공기정화필터에서 낙하된 물에 잔류하는 미생물을 살균하는 요오드수지가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제2사이펀부재가 설치된 살균조; 상기 살균조 아래에 설치되어 일정 용량의 물을 저수하는 공간을 갖는 수조; 상기 수조에 저수된 물을 펌핑하여 일정한 유량의 물을 제1수처리조로 공급하는 펌프; 상기 공기정화필터 일측에 설치되어 오염된 공기가 공기정화필터를 거치도록 흡입하여 정화된 일정 습도의 공기를 송풍하는 송풍팬을 포함하여 이루어진, 세정식 공기 정화장치를 제공한 것이 특징이다.

또한, 본 발명에서, 상기 공기정화필터 일측면에 설치되어 흡입되는 공기 중에 포함된 먼지를 걸러내는 부직포필터; 상기 공기정화필터 타측면에 설치되어 공기정화필터에서 배출되는 공기를 살균하는 요오드수지필터를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 살균조와 수조 사이에 제2월류관이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명은, 오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제1사이펀부재가 설치된 제1수처리조; 상기 제1수처리조 아래에 설치되고 상부 내측에 여과망이 설치되며 하단에 거름망이 설치되고 양측면에 공기가 유출입하는 스크린이 설치되며 유입된 공기에 포함된 이물질 및 오염물질을 흡착하는 활성탄을 수납하는 공기정화필터; 상기 공기정화필터 아래에 설치되고 공기정화필터에서 낙하된 물에 잔류하는 오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제2사이펀부재가 설치된 제2수처리조; 상기 제2수처리조 아래에 설치되어 일정 용량의 물을 저수하는 공간을 갖는 수조; 상기 수조에 저수된 물을 펌핑하여 일정한 유량의 물을 세척조로 공급하는 수중펌프; 상기 공기정화필터 일측에 설치되어 오염된 공기가 공기정화필터를 거치도록 흡입하여 정화된 일정 습도의 공기를 송풍하는 송풍팬; 오존발생기에서 발생된 오존과 분진 및 악취를 포함하는 오염공기를 내부에 설치된 송풍기로 흡입하는 흡입관; 상기 흡입관 출구와, 제1수처리조, 공기정화필터, 제2수처리조 및 수조 일측면 사이에 설치되어 송풍기를 통해 오존과 함께 흡입된 오염공기에 물을 분사하여 분진과 미세입자를 걸러내고 오존을 용해시키는 세척조; 상기 세척조로부터 물을 펌핑하여 제1수처리조로 공급하는 펌프를 포함하여 이루어진, 세정식 공기 정화장치를 제공한 것이 특징이다.

또한, 본 발명에서, 상기 세척조 하부 내측에 분진 및 미세입자를 걸러내는 에지 와이어스크린이 사선방향으로 설치되며, 세척조 일측에 세척조의 청소를 위한 청소구가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제2수처리조와 수조 사이에 제2월류관이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제1수처리조 하부 내측에 담체를 지지하는 지지망이 설치되고, 제1수처리조 내부에서 일정 수위 이상으로 물이 차면 제1월류관을 통해 공기정화필터로 배출되도록 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 공기정화필터 내에 수평의 상하 및 좌우로 일정 간격을 두고 흡기 쪽이 배기 쪽보다 큰 직경으로 이루어진 콘 형상의 공간부를 형성하는 원뿔형 망이 복수로 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 담체에 미생물을 부착하여 생물막을 조성할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 담체는 오염물질, 부유물, 유기물질, 미립자 및 중금속을 여과하는 기능을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제1사이펀부재와 제2사이펀부재는 각각 하단이 개방된 통 모양의 외관과, 외관 내부에 일정 높이로 삽입 고정되며 상하단이 개방된 내관으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 담체의 미생물을 활성화하여 물속의 녹아 있는 미세먼지 구성물질인 가스상물질과 유기오염물질 등을 처리하고, 활성탄을 이용한 수처리로 공기 및 세척용 물에 포함하고 있는 각종 이물질과 오염물질을 흡착, 용해, 분해 및 정화시켜 배출하며, 요오드수지를 이용한 수처리로 물을 살균하고, 사이펀부재에 의해 물을 승강시켜 미생물의 반응 또는 접촉 살균이 이루어지도록 함으로써, 오염공기의 정화능력 향상, 정화된 공기 중의 습도유지 및 공기 정화장치의 신뢰성을 향상시킨 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1실시 예로, 세정식 공기 정화장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세정식 공기 정화장치를 측면에서 나타낸 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 제2실시 예로, 세정식 공기 정화장치를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제3실시 예로, 세정식 공기 정화장치를 나타낸 구성도이다.
도 6은 도 5의 작용을 나타낸 흐름도이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도면들 및 이를 참조한 설명은 본 발명에 관하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시된 것이며, 본 발명의 사상 및 범위를 한정하려는 의도로 제시된 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 세정식 공기 정화장치의 제1실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에서, 공기 정화장치(1)는 담체(16)가 채워지고 제1사이펀부재(11)가 설치된 제1수처리조(10), 활성탄(23)이 채워진 공기정화필터(20), 요오드수지(35)가 채워지고 제2사이펀부재(31)가 설치된 살균조(30), 수처리 후 낙하된 물을 저수하는 수조(40), 오염된 공기를 흡입하여 정화된 공기를 배출하는 송풍팬(52), 수조(40)에서 제1수처리조(10)로 일정 유량의 물을 펌핑하는 펌프(54), 그리고 공기정화필터(20) 전면과 후면에서 전처리와 후처리를 위하여 각각 설치된 부직포필터(50) 및 요오드수지필터(51)가 선택적으로 설치된다.

제1수처리조(10)는 물에 포함된 오염물을 흡착하고 여과하는 복수의 담체(16)가 내부에 채워진다. 그리고 제1수처리조(10)로 유입된 물을 사이펀 작용으로 공기정화필터(20)로 배출하는 제1사이펀부재(11)가 설치된다. 제1수처리조(10)에는 일정 높이 이상으로 담체(16)를 고정 지지하는 지지망(15)이 설치된다. 더욱이 제1수처리조(10)에는 제1사이펀부재(11)를 통해 물을 배출함과 더불어 제1수처리조(10) 내에서 일정 높이 이상의 물이 공급될 때 월류된 물을 공기정화필터(20)로 배출하는 제1월류관(14)이 설치되어 있다. 또한, 제1사이펀부재(11)는 하단이 개방된 통 모양의 외관(12)이 지지망(15) 위에 고정되고, 외관(12) 내부에 일정 높이로 삽입 고정되며 상하단이 개방된 내관(13)으로 구성된다. 즉, 제1사이펀부재(11)는 외관(12)의 하단으로부터 유입된 물의 수위가 점차 높아져 내관(13)의 상단보다 높아지면 물의 수위가 외관(12)의 하단면과 동일하게 될 때까지 제1수처리조(10)에 공급된 물을 외관(12) 및 내관(13)을 통하여 사이펀 작용에 의하여 공기정화필터(20)로 배출이 이루어지도록 한다. 다시 말해, 제1수처리조(10) 내의 물의 수위가 외관(12)의 하단면에 까지 이른 후 외관(12)의 하단으로 공기가 유입되면 외관(12)과 내관(13) 사이 공간의 압력이 외부압력과 동일하게 되어 내관(13)으로 배출되던 물은 더 이상 배출되지 않게 되고, 제1수처리조(10)로의 물의 펌핑에 의해 다시 제1수처리조(10) 내의 물의 수위가 높아져 물의 승강은 반복적으로 이루어지게 된다.

또한, 제1수처리조(10)에 채워진 복수의 담체(16)는 지지망(15)을 통해 올라오는 물에 섞인 각종 오염물들을 흡착하고 여과한다. 담체(16)는 표면적이 넓은 모양이나 형상인 것이 좋고, 스펀지와 같이 물을 흡수하는 기공이 형성되어 있어야 하고, 미생물이 부착되어 자랄 수 있는 것이 좋다. 담체(16)에 미생물을 부착하여 생물막을 조성함으로써 흡착된 오염물(특히, 유기물질)이 물의 승강과 더불어 산소가 공급되면서 활성화된 미생물에 의해 분해되도록 하는 것이 좋다. 또한, 담체(16)는 오염물질, 부유물, 유기물질, 미립자 및 중금속 등을 여과하는 기능을 포함한 것이 좋다.

공기정화필터(20)는 제1수처리조(10) 아래에 설치된다. 공기정화필터(20) 상부 내측에는 여과망(21)이 설치되고, 하단에는 거름망(22)이 설치된다. 그리고 공기정화필터(20) 양측면에는 공기가 유출입하는 스크린(24)이 각각 설치되고, 공기정화필터(20) 내부에는 유입된 공기에 포함된 이물질 및 오염물질 등을 흡착하는 활성탄(23)이 수납된다. 활성탄(23)은 다양한 모양 및 형상으로 구성되지만, 공기 및 물과의 접촉면적을 확대하기 위하여 표면적이 넓고 기공이 많은 것이 좋다. 활성탄(23)은 일정 크기의 펠릿형태로 제공되어도 좋다. 더욱이, 공기정화필터(20) 내부의 세척과 활성탄(23)의 교환 등을 위하여 공기정화필터(20) 상단은 제1수처리조(10)와 분리가 가능하도록 착탈식으로 설치되는 것이 좋다. 또한, 공기정화필터(20)에서는 오염된 공기 중의 휘발성물질(VOC) 등을 흡착하여 물로 용해 및 분해하면서 활성탄의 수명을 연장한다.

살균조(30)는 공기정화필터(20) 아래에 설치된다. 살균조(30) 내부에는 공기정화필터(20)에서 낙하된 물에 잔류하는 미생물을 살균하는 요오드수지(35)가 내부에 채워진다. 그리고 살균조(30)로 유입된 물을 사이펀 작용으로 수조(40)로 배출하는 제2사이펀부재(31)가 설치된다. 살균조(30)에는 일정 높이 이상으로 요오드수지(35)를 고정 지지하는 지지망(36)이 설치된다. 더욱이 살균조(30)에는 제2사이펀부재(31)를 통해 물을 배출함과 더불어 살균조(30) 내에서 일정 높이 이상의 물이 공급될 때 월류된 물을 수조(40)로 배출하는 제2월류관(34)이 설치되어 있다. 또한, 제2사이펀부재(31)는 하단이 개방된 통 모양의 외관(32)이 지지망(36) 위에 고정되고, 외관(32) 내부에 일정 높이로 삽입 고정되며 상하단이 개방된 내관(33)으로 구성된다. 즉, 제2사이펀부재(31)는 공기정화필터(20)에서 낙하되어 살균조(30)에 채워진 물이 외관(32)의 하단으로부터 유입되어 그 수위가 점차 높아져 내관(33)의 상단보다 높아지면 물의 수위가 외관(32)의 하단면과 동일하게 될 때까지 살균조(30)에 공급된 물을 외관(32) 및 내관(33)을 통하여 사이펀 작용에 의하여 수조(40)로 배출이 이루어지도록 한다. 다시 말해, 살균조(30) 내의 물의 수위가 외관(32)의 하단면에 까지 이른 후 외관(32)의 하단으로 공기가 유입되면 외관(32)과 내관(33) 사이 공간의 압력이 외부압력과 동일하게 되어 내관(33)으로 배출되던 물은 더 이상 배출되지 않게 되고, 살균조(30)로의 물의 공급에 의해 다시 살균조(30) 내의 물의 수위가 높아져 물의 승강은 반복적으로 이루어지게 된다.

요오드수지(35)는 일정 크기의 입자 형태로 요오드수지(35) 사이에 공극이 형성된다. 요오드수지(35)는 물속에 잔류하는 미생물을 살균하는 기능을 포함한다. 더욱이 살균조(30) 내에 설치된 제2사이펀부재(31)에 의한 물의 승강에 의해 살균조(30)에 유입된 물은 요오드수지(35)와 접촉시간이 길어져 보다 효과적인 미생물 살균이 이루어지도록 한다. 요오드수지(35)는 겔 요오드화 강염기성 음이온으로 관능기가 제4급 암모늄 이온이고, 입도는 0.8~1.2mm으로 접촉 살균력을 이용하여 수중의 미생물을 살균하는 효과를 갖는다. 또한, 요오드수지는 트리아이오다이드 이온이 음이온 수지에 강하게 결합하여 용출되지 않으며, 트리아이오다이드 수지에 직접 접촉하는 미생물 이외에는 환경에 미치는 영향이 거의 없다. 또한, 내구성이 좋아 오랫동안 사용이 가능하고, 관리가 쉬운 장점이 있다. 또한, 트리아이오다이드의 접촉 살균력을 효율적으로 유지하기 위하여 사이펀 기능으로 물의 흐름이 상향과 하향이 반복적으로 이루어지게 한다.

수조(40)는 살균조(30) 아래에 설치된다. 수조(40)는 일정 용량의 물을 저수하는 공간을 갖는 것이다. 수조(40)는 살균조(30)와 제2월류관(34)으로 연결되어 있다.

펌프(54)는 수조(40)에 저수된 물을 펌핑하여 일정한 유량의 물이 제1수처리조(10)로 공급되도록 하는 것이다. 펌프(54)는 외장형으로 설치되는 것이 좋다.

송풍팬(52)은 공기정화필터(20) 일측에 고정설치된다. 송풍팬(52)은 오염된 공기가 공기정화필터(20)를 거치도록 흡입하여 정화된 일정 습도의 공기를 송풍하는 것이다. 따라서 공기정화필터(20) 앞단에는 오염공기를 흡입하는 관이 설치되는 것이 좋고, 공기정화필터(20) 일측에 설치되는 송풍팬(52)에는 정화된 공기를 배출하는 관이 설치되는 것이 좋다. 더욱이 오염공기가 산재해 있는 공간과 정화된 공기를 배출하는 공간은 분리되어 있는 것이 좋다.

또한, 부직포필터(50)는 공기정화필터(20) 일측면에 설치되어 흡입되는 공기 중에 포함된 먼지를 걸러내는 것이고, 요오드수지필터(51)는 공기정화필터(20) 타측면에 설치되어 공기정화필터(20)에서 배출되는 공기를 살균하는 것이다. 부직포필터(50)는 송풍팬(52)의 작동에 의하여 오염된 공기를 흡입하여 1차적으로 먼지를 걸러주는 전처리 기능을 수행하는 것이고, 요오드수지필터(51)는 공기정화필터(20)에서 정화된 공기에 포함된 미생물을 살균하여 배출하는 후처리 기능을 수행하는 것이다.

또한, 본 발명에서 송풍팬(52)의 구동, 펌프(54)의 제어 등을 위하여 제어장치가 구비되는 것이 좋고, 작동상태를 가시적으로 표시하는 디스플레이가 설치될 수 있다. 또한, 흡입되는 공기의 오염정도와 배출되는 공기의 정화정도, 수조에 저수된 물, 담체, 활성탄, 요오드수지, 부직포필터, 요오드수지필터 등의 교환시기 등을 감지하는 복수의 센서 등이 포함될 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 세정식 공기 정화장치의 제1실시 예의 작용을 설명한다.

먼저, 수조(40) 위에 요오드수지(35)가 채워지고 제2사이펀부재(31)가 결합된 살균조(30)를 설치하고, 살균조(30) 위에 활성탄(23)이 채워지고 활성탄(23) 위에 여과망(21)이 결합된 공기정화필터(20)를 설치한다. 그리고 공기정화필터(20) 위에는 담체(16)가 채워지고 제1사이펀부재(11)가 결합된 제1수처리조(10)를 설치한다. 공기정화필터(20) 일측, 즉, 입구 쪽에는 흡입되는 공기의 전처리를 위한 부직포필터(50)가 결합되고, 공기정화필터(20) 타측, 즉, 출구 쪽에는 배출되는 공기의 후처리를 위한 요오드수지필터(51)가 설치된다. 또한, 부직포필터(50) 또는 요오드수지필터(51)에는 공기를 흡입하기 위한 송풍팬(52)이 설치된다. 또, 수조(40)와 제1수처리조(10) 사이에는 일정량의 물을 펌핑하는 펌프(54)가 송수관으로 연결된다. 더욱이 수조(40)와 살균조(30) 사이에 제2월류관(34)이 설치되고 제1수처리조(10)에도 제1월류관(14)이 설치된다. 수조(40), 살균조(30), 공기정화필터(20) 및 제1수처리조(10)는 세척과 청소를 위하여 각각 분리 결합되는 구조로 이루어지는 것이 좋다.

수조(40)에 일정량의 물을 채우고 펌프(54)를 작동시키면, 수조(40)의 물이 펌핑되어 송수관을 통해 제1수처리조(10)의 지지망(15) 아래로 투입된다. 이때, 제1수처리조(10)에 채워진 담체(16)는 공급된 물을 흡수한다. 담체(16)는 미생물 생물막으로 처리되어 있어 흡수된 물에 포함된 오염물질, 부유물, 유기물질, 미립자 및 중금속 등을 여과 및 분해한다. 그리고 제1사이펀부재(11)는 외관(12) 내측으로 올라온 물을 내관(13)을 통해 지속적으로 배출하는 동안 제1수처리조(10) 내에 일정 높이의 물이 배출되도록 하는 사이펀기능을 수행한다. 또한, 제1수처리조(10) 내에서 제1사이펀부재(11)에 의한 물의 배출량보다 많은 물이 채워지면 제1월류관(14)을 통해 배출된다. 더욱이 공기 정화장치(1)에서 물의 순환으로 인하여 제1사이펀부재(11)의 사이펀 효과는 발생 및 중단이 반복되어 공기 정화장치(1)에서의 물의 흐름은 일정 간격으로 되풀이하여 일어났다 쉬었다를 반복한다.

다음으로, 공기정화필터(20)는 제1사이펀부재(11)의 내관(13) 및 제1월류관(14)을 통해 아래로 배출된 물을 상부에 설치된 여과망(21)에서 이물질을 걸러낸다. 그리고 여과망(21)을 거친 물은 공기정화필터(20) 내에 채워진 활성탄(23)을 따라 내려가는 동안 활성탄(23) 사이이 공극과 활성탄(23)의 기공들에 물에 포함된 이물질과 공기중 오염물질이 용해되고 흡착된다. 즉, 송풍팬(52)의 작동으로 오염공기가 부직포필터(50)를 통해 전처리된 후 유입되면 오염공기가 활성탄(23) 사이의 공극을 통해 지나가는 동안 활성탄(23) 표면에 오염공기중 오염물질이 흡착되거나 활성탄(23)을 따라 낙하하는 물에 의하여 오염공기중 오염물질이 용해되면서 활성탄(23)도 세척된다. 따라서 공기정화필터(20)를 거친 정화된 공기는 요오드수지필터(51)를 통과하면서 살균된 후 배출된다.

또한, 공기정화필터(20)에서 배출된 물에는 잔존하는 오염물질이 포함된 채 살균조(30)로 배출되고, 살균조(30)는 물에 포함된 미생물들을 요오드수지(35)의 살균작용에 의하여 요오드수지(35) 표면에 접촉되면서 살균 처리된다. 그리고 제2사이펀부재(31)는 외관(32) 내측으로 올라온 물을 내관(33)을 통해 지속적으로 배출하는 동안 살균조(30) 내에 일정 높이의 물이 배출되도록 하는 사이펀기능을 수행한다. 또한, 살균조(30) 내에서 제2사이펀부재(31)에 의한 물의 배출량보다 많은 물이 채워지면 제2월류관(34)을 통해 배출된다. 더욱이 공기 정화장치(1)에서 물의 순환으로 인하여 제2사이펀부재(31)의 사이펀 효과는 발생 및 중단이 반복된다.

이후, 살균조(30)의 제2사이펀부재(31)의 내관(33) 및 제2월류관(34)을 통해 아래로 배출된 물은 수조(40)로 낙하하여 저수된다. 수조(40)에 저수된 물은 펌프(54)의 작동으로 송수관을 통해 제1수처리조(10)로 다시 지속적인 공급이 이루어지면서 송풍팬(52)에 의해 흡입된 오염된 공기는 공기정화필터(20)를 거치면서 정화된 후 배출된다. 더욱이 공기정화필터(20)를 거친 후 배출되는 공기는 활성탄(23)에 흡수된 물과의 접촉에 의하여 수분이 증발되면서 일정의 습도를 가진 상태에서 배출되므로 가습효과도 기대할 수 있다.

그러므로 송풍팬(52)의 작동으로 오염된 공기가 공기정화필터(20)로 유입되면 오염공기는 흡착 및 용해되어 정화되고 물은 살균조(30)를 거치면서 살균되며 제1수처리조(10)에서 공기정화필터(20)를 거치면서 오염된 오염수가 다시 정수 처리되는 과정이 이루어진다.

한편, 본 발명의 제2실시 예에 따른 도 3 및 도 4에서, 공기정화필터(20) 내에 수평의 상하 및 좌우로 일정 간격을 두고 흡기 쪽이 배기 쪽보다 큰 직경으로 이루어진 콘 형상의 공간부를 형성하는 원뿔형 망(25)이 복수로 설치될 수 있다. 즉, 원뿔형 망(25)은 송풍팬(52)에서 공기정화필터(20)를 통해 흡기하는 동안 흡기되는 입구 쪽의 직경이 크고, 배기되는 출구 쪽은 입구 쪽보다 상대적으로 작다. 그 이외의 구성은 상술한 제1실시 예와 동일하므로, 물론 원뿔형 망(25)이 설치된 공기정화필터(20) 내에는 활성탄(23)이 채워진다.

따라서 송풍팬(52)의 흡기에 의하여 원뿔형 망(25)의 입구로 흡입된 공기는 출구로 갈수록 속도가 빨라진다. 이는 원뿔형 망(25) 입구에서 흡입된 공기는 직경이 큰 단면적을 통과한 후 점점 더 직경이 작아지는 단면적을 지나면서 속도는 빨라지게 된다. 그리고 원뿔형 망(25)을 통과하는 공기는 속도가 빨라지면서 주변의 온도를 하강시킨다. 그러므로 공기정화필터(20)에서 송풍팬(52)을 통과한 공기는 흡입될 때의 온도보다 낮아지게 되므로 원뿔형 망(25)이 적용된 공기정화필터(20)가 설치된 공기 정화장치를 하절기에 사용하게 되면 냉각된 시원한 공기를 배출하게 된다.

또한, 본 발명의 제3실시 예에 따른 도 5에서, 제1수처리조(10), 공기정화필터(20), 제2수처리조(17) 및 수조(40), 그리고 송풍팬(52)과 펌프(54)가 적용된 공기 정화장치(1)에 흡입관(60), 세척조(70) 및 수중펌프(80) 등이 적용된 것이다. 여기서, 제1수처리조(10), 공기정화필터(20), 제2수처리조(17) 및 수조(40) 간의 결합관계와 물의 흐름은 상술한 제1실시 예의 제1수처리조(10), 공기정화필터(20), 살균조(30) 및 수조(40)와 동일하다.

상기 제3실시 예는 소나 돼지 또는 닭 등의 가축을 사육하는 축사나 분뇨처리장 또는 하수처리장 등 악취를 발생하는 곳에서 유용하게 적용할 수 있도록 한 것이다.

제1수처리조(10)는 오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체(16)가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제1사이펀부재(11)가 설치된다. 공기정화필터(20)는 제1수처리조(10) 아래에 설치되고 상부 내측에 여과망(21)이 설치되며 하단에 거름망(22)이 설치되고 양측면에 공기가 유출입하는 스크린(24)이 설치되며 유입된 공기에 포함된 이물질 및 오염물질을 흡착하는 활성탄(23)을 수납하는 것이다. 또한, 공기정화필터(20) 아래에는 제2수처리조(17)가 설치되는데 공기정화필터에서 낙하된 물에 잔류하는 오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제2사이펀부재(31) 설치된다. 수조(40)는 제2수처리조(17) 아래에 설치되어 일정 용량의 물을 저수하는 공간을 갖는 것이다. 펌프(54)는 세척조(70)에 저수된 물을 펌핑하여 일정한 유량의 물을 송수관을 통해 제1수처리조(10)로 공급한다. 송풍팬(52)은 공기정화필터(20) 일측에 설치되어 오염된 공기가 공기정화필터(20)를 거치도록 흡입하여 정화된 일정 습도의 공기를 송풍하는 것이다.

더욱이 공기 정화장치(1)는 오존발생기(61)에서 발생된 오존과 분진 및 악취를 포함하는 오염공기를 내부에 설치된 송풍기(62)로 흡입하는 흡입관(60)이 설치된다. 흡입관(60)은 분진과 악취를 흡입하는 입구와 오존발생기(61)에서 발생된 오존을 흡입하는 입구로 구분할 수 있다. 흡입관(60) 내에는 송풍기(62)가 설치되어 분진과 악취 및 오존을 흡입하면서, 오존의 공기의 정화 및 살균작용에 의해 악취가 제거될 수 있다.

세척조(70)는 흡입관(60)의 출구와, 제1수처리조(10), 공기정화필터(20), 제2수처리조(17) 및 수조(40) 일측면 사이에 설치된다. 세척조(70)는 송풍기(62)를 통해 오존과 함께 흡입된 오염공기에 물을 분사하여 분진과 미세입자를 걸러내고 오존을 용해시키는 것이다. 세척조(70) 상부 내측에는 수조(40)의 수중펌프(80)로부터 송수관을 통해 공급된 물에 포함된 이물질을 걸러내는 여과필터가 설치될 수도 있다. 그리고 세척조(70) 하부 내측에는 분진 및 미세입자를 걸러내는 에지 와이어스크린(72)이 사선방향으로 설치된다. 또한, 세척조(70) 일측에 세척조(70) 내부에 침전된 이물질과 오염물의 청소를 위하여 개폐할 수 있는 청소구(73)가 설치된다. 수중펌프(80)는 수조(40) 내에 설치되어 수조에 저수된 물을 펌핑하여 세척조(70)로 공급하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제3실시 예에 따른 작용을 도 6의 흐름도를 참조하여 설명한다.

도 6에서, 축사나 분뇨처리장 또는 하수처리장 등 악취를 발생하는 곳에 설치된 흡입관(60)으로부터 분진과 악취를 흡입한다(S1). 그리고 오존발생기(61)가 연결된 흡입관(60)에서 오존을 흡입한다(S2). 이때, 흡입관(60) 내에 설치된 송풍기(62)의 흡입 작용으로 분진과 악취 및 오존이 혼합되어 흡입된다. 오존은 악취와 혼합되는 동안 공기를 정화하고 소독 및 살균한다. 흡입관(60) 출구에서 악취와 혼합된 오존은 세척조(70)를 지나면서 분사되는 물에 의하여 용해된다(S3). 즉, 오존이 물에 녹으면서 용해된다. 더욱이 세척조(70)는 상부에서 샤워기에서 분출하는 것과 같이 물을 분사하여 흡입관(60)에서 배출되는 오존이 혼합된 악취를 용해시킨다(S4). 그리고 세척조(70) 하부에서 물에 용해된 이물질과 오염물질은 배수된다(S5). 세척조(70) 하부로 배수된 물은 에지 와이어스크린(72)을 거치는 동안 분진과 미세입자들이 걸러진다(S6). 세척조(70)의 에지 와이어스크린(72)을 거친 물은 펌프(54)의 작동으로 송수관을 통해 제1수처리조(10)로 공급된다(S7).

펌프(54)의 작동으로 송수관을 통해 제1수처리조(10)로 물이 공급되면, 제1수처리조(10)의 미생물이 부착된 생물막이 조성된 담체(16)의 작용과 제1사이펀부재(11)의 작용으로 물에 섞인 오염물(잔류 악취 및 오존 포함)이 흡착되고 분해 및 여과된다. 또한, 공기정화필터(20)에 채워진 활성탄(23)의 작용과 더불어 송풍팬(52)의 흡입으로 공기정화필터 양측면에 설치된 스크린(24)을 통해 공기정화필터(20)를 거친 정화된 공기가 배출된다. 더욱이 제2수처리조(17)에 채워진 담체(16)와 제2사이펀부재(31)의 작용을 통한 반응이 이루어져 물에 포함된 오염물질(잔류 악취 및 오존 포함), 부유물, 유기물질, 미립자 및 중금속 등을 다시 한 번 흡착, 분해 및 여과한다(S8). 제2수처리조(17)를 거친 물은 수조(40)로 저류된 후(S9), 수중펌프(80)의 작동으로 세척조(70)로 다시 물을 송수한다. 따라서 본 발명의 제3실시 예에서는 세척조(70)에서의 물 분사후에도 잔류하는 악취 및 오존을 미생물에 의해 다시 분해하고, 악취나 분진이 발생하는 곳에 공기 정화장치를 설치하는 경우에 유용하다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1: 공기 정화장치 10: 제1수처리조 11: 제1사이펀부재 12: 외관 13: 내관 14: 제1월류관 15,36: 지지망 16: 담체 17: 제2수처리조 20: 공기정화필터 21: 여과망 22: 거름망 23: 활성탄 24: 스크린 25: 원뿔형 망 30: 살균조 31: 제2사이펀부재 32: 외관 33: 내관 34: 제2월류관 35: 요오드수지 40: 수조 50: 부직포필터 51: 요오드수지필터 52: 송풍팬 54: 펌프 60: 흡입관 61: 오존발생기 62: 송풍기 70: 세척조 72: 에지 와이어스크린 73: 청소구 80: 수중펌프

Claims

오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제1사이펀부재가 설치된 제1수처리조(10);
상기 제1수처리조 아래에 설치되고 상부 내측에 여과망이 설치되며 하단에 거름망이 설치되고 양측면에 공기가 유출입하는 스크린이 설치되며 유입된 공기에 포함된 이물질 및 오염물질을 흡착하는 활성탄을 수납하는 공기정화필터(20);
상기 공기정화필터 아래에 설치되고 공기정화필터에서 낙하된 물에 잔류하는 미생물을 살균하는 요오드수지가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제2사이펀부재가 설치된 살균조(30);
상기 살균조 아래에 설치되어 일정 용량의 물을 저수하는 공간을 갖는 수조(40);
상기 수조에 저수된 물을 펌핑하여 일정한 유량의 물을 제1수처리조로 공급하는 펌프(54);
상기 공기정화필터 일측에 설치되어 오염된 공기가 공기정화필터를 거치도록 흡입하여 정화된 일정 습도의 공기를 송풍하는 송풍팬(52);을 포함하여 이루어진, 세정식 공기 정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공기정화필터 일측면에 설치되어 흡입되는 공기 중에 포함된 먼지를 걸러내는 부직포필터(50); 상기 공기정화필터 타측면에 설치되어 공기정화필터에서 배출되는 공기를 살균하는 요오드수지필터(51)를 더 포함하는, 세정식 공기 정화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 살균조와 수조 사이에 제2월류관이 설치된, 세정식 공기 정화장치.
오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제1사이펀부재가 설치된 제1수처리조(10);
상기 제1수처리조 아래에 설치되고 상부 내측에 여과망이 설치되며 하단에 거름망이 설치되고 양측면에 공기가 유출입하는 스크린이 설치되며 유입된 공기에 포함된 이물질 및 오염물질을 흡착하는 활성탄을 수납하는 공기정화필터(20);
상기 공기정화필터 아래에 설치되고 공기정화필터에서 낙하된 물에 잔류하는 오염물을 흡착 및 여과하는 복수의 담체가 내부에 채워지고 유입된 물을 사이펀 작용으로 배출하는 제2사이펀부재가 설치된 제2수처리조(17);
상기 제2수처리조 아래에 설치되어 일정 용량의 물을 저수하는 공간을 갖는 수조(40);
상기 수조에 저수된 물을 펌핑하여 일정한 유량의 물을 세척조로 공급하는 수중펌프(80);
상기 공기정화필터 일측에 설치되어 오염된 공기가 공기정화필터를 거치도록 흡입하여 정화된 일정 습도의 공기를 송풍하는 송풍팬(52);
오존발생기에서 발생된 오존과 분진 및 악취를 포함하는 오염공기를 내부에 설치된 송풍기로 흡입하는 흡입관(60);
상기 흡입관 출구와, 제1수처리조, 공기정화필터, 제2수처리조 및 수조 일측면 사이에 설치되어 송풍기를 통해 오존과 함께 흡입된 오염공기에 물을 분사하여 분진과 미세입자를 걸러내고 오존을 용해시키는 세척조(70);
상기 세척조로부터 물을 펌핑하여 제1수처리조로 공급하는 펌프(54);를 포함하여 이루어진, 세정식 공기 정화장치.
제 4 항에 있어서,
상기 세척조 하부 내측에 분진 및 미세입자를 걸러내는 에지 와이어스크린이 사선방향으로 설치되며, 세척조 일측에 세척조의 청소를 위한 청소구가 설치된, 세정식 공기 정화장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제2수처리조와 수조 사이에 제2월류관이 설치된, 세정식 공기 정화장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제1수처리조 하부 내측에 담체를 지지하는 지지망이 설치되고, 제1수처리조 내부에서 일정 수위 이상으로 물이 차면 제1월류관을 통해 공기정화필터로 배출되도록 설치된, 세정식 공기 정화장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 공기정화필터 내에 수평의 상하 및 좌우로 일정 간격을 두고 흡기 쪽이 배기 쪽보다 큰 직경으로 이루어진 콘 형상의 공간부를 형성하는 원뿔형 망이 복수로 설치된, 세정식 공기 정화장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 담체에 미생물을 부착하여 생물막을 조성한, 세정식 공기 정화장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 담체는 오염물질, 부유물, 유기물질, 미립자 및 중금속을 여과하는 기능을 포함하는, 세정식 공기 정화장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제1사이펀부재와 제2사이펀부재는 각각 하단이 개방된 통 모양의 외관과, 외관 내부에 일정 높이로 삽입 고정되며 상하단이 개방된 내관으로 이루어진, 세정식 공기 정화장치.