KR101999595B1 - 실내외용 미세 먼지 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내외용 미세 먼지 제거장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 외기 흡입관, 외기 공급관 및 미세 먼지 포집박스를 구성하여 흡입수단의 흡입력에 의해 실내외 공기를 흡입하면서 미세 먼지 포집 박스에서 미세 먼지를 걸러 내어 포집하고 클린 공기를 다시 배출하도록 하되, 상기 실내외 공기의 미세 먼지는 미세 먼지 포집 박스에 채워진 세정수에 의해 미세 먼지를 흡착하여 제거하는 습식이나 외기 공급관 내부에서 충돌판에 의해 실내외 공기의 미세 먼지가 충돌하여 운동 에너지를 상실하면서 미세 먼지 포집박스 내부로 낙하되어 포집하는 건식에 의해 주변의 미세 먼지를 제거하므로 최근 국내는 물론 전세계적으로 큰 문제로 대두되고 있는 미세 먼지의 문제를 간단하고 초 저비용으로 경감시키도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

실내외용 미세 먼지 제거장치{FINE PARTICLE COLLECTED DEVICE}

본 발명은 실내외용 미세 먼지 제거장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 실내 또는 실외 공간에 설치하여 실내외 공기를 외기 흡입관을 통해 흡입하면서 흡입된 공기중에 포함되어 있는 미세 먼지를 필터 없이 습식 또는 건식 방식으로 포집한 후 클린 공기를 배출하므로 주변의 미세 먼지를 제거하는 실내외용 미세 먼지 제거장치에 관한 것이다.

최근 국내는 물론 전세계적으로 가장 심각한 환경 문제로 대두되고 있는 이슈가 미세먼지 문제이다.

상기 미세먼지는 대기 중에 포함된 미세 크기의 입자상 물질로, 화석 연료의 연소 또는 자동차의 매연, 공장의 배출 가스에서 배출되는 경우가 대부분이다.

이는 통상적으로 지름이 10㎛ 이하인 경우 미세먼지, 25㎛ 이하인 경우 초미세먼지로 분류한다.

이러한 미세먼지는 황산염, 질산염, 암모늄염 성분과 함께 금속 물질을 포함하며, 미세한 입자 크기 때문에 기관지뿐만 아니라 인체 내부로 침투하여 여러 가지 문제를 일으키게 되는 것이다.

이러한 미세먼지에 의한 대기 오염을 저감하기 위해 종래에는 미세먼지의 배출 자체를 억제하거나, 실내에서 미세먼지를 정화하는 방식을 주로 이용하는 바, 대기 중 미세먼지를 직접적으로 저감하여 대기질 개선을 위한 기술은 많이 알려진 바가 없었다.

이러한 문제점을 해결하고자 등록특허 제10-1669791호에서는 인공강우를 생성하여 실외의 미세먼지를 제거하기 위한 기술이 개시되었으나 이는 손쉽게 적용하기가 어렵고, 많은 비용이 소요되는 문제와 실제 거주하는 주변 지역의 미세 먼지를 저감시키는데 한계를 갖고 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하고자, 등록특허 제10-1928095호에서는 판상의 통전성 하전망, 미세먼지를 포집하는 판상의 포집체로 형성된 집진부를 실외에 설치하여 실내외 공기에 포함되어 있는 미세 먼지를 직접 제거하므로 실제 거주하는 주변 지역의 미세 먼지 농도를 저감시키도록 하였다. 그러나 상기 집진부는 설치 초기에 미세 먼지의 제거 효율이 우수하나 계속적으로 설치 사용시 미세 먼지가 많이 걸러질 수 록 점차 미세 먼지의 제거 효율이 떨어지고, 이를 개선하기 위해서 집진부를 자주 청소 또는 교체하여야 하는 등 사용상의 불편함으로 실질적인 효과를 이룰 수 없는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라 상기한 종래 기술은 실외 한정 사용하는 것으로 실내 또는 실외를 겸용 사용할 수는 없는 한계를 갖고 있었다.

등록특허 제10-1928095호(2018년12월05일) 등록특허 제10-1915588호(2018년10월31일)

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 실내 또는 실외 공간에 설치하여 실내외 공기를 외기 흡입관을 통해 흡입하면서 흡입된 공기중에 포함되어 있는 미세 먼지를 필터 없이 습식 또는 건식 방식으로 포집한 후 클린 공기를 배출하므로 주변의 미세 먼지를 제거하도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은 외측에 흡입공이 관통 형성된 외기 흡입관과, 상기 흡입관 후방에서 미세 먼지를 포함하는 실내외 공기를 흡입하는 흡입수단과, 상기 외기 흡입관에 연결되는 외기 공급관 및, 상기 외기 공급관을 통해 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지를 걸러내어 포집하고 클린 공기를 배출공을 통해 외부로 배출하는 미세 먼지 포집박스로 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 미세 먼지 포집박스는 내부 공간의 상부로 공기층, 하부로 미세 먼지를 흡착 제거하기 위한 세정수를 채우고, 상기 외기 공급관의 하단을 미세 먼지 포집박스 내부로 연장 형성하되, 상기 외기 공급관 하단 원주상에 등각 형성되는 절개 홈의 하부가 세정수에 잠기도록 형성하여 외기 공급관을 통해 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지가 수직 하강하면서 세정수에 흡착되어 걸러 내도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 외기 공급관의 내부 중앙에 수직으로 축부를 형성하고, 상기 축부 외측에 하향 경사를 이루는 충돌판을 나선 방향을 따라 부분적으로 형성하여 상기 외기 공급관으로 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지가 충돌판에 충돌하면서 운동 에너지를 상실하여 미세 먼지 포집박스로 낙하되어 걸러 내도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 미세 먼지 포집박스는 내부 바닥이 외기 공급관의 수직 하부 위치에서 반대측으로 갈수록 하향 경사를 이루는 경사부로 형성하여 구성함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 외기 흡입관, 외기 공급관 및 미세 먼지 포집박스를 구성하여 흡입수단의 흡입력에 의해 실내외 공기를 흡입하면서 미세 먼지 포집 박스에서 미세 먼지를 걸러 내어 포집하고 클린 공기를 다시 배출하도록 하되, 상기 실내외 공기의 미세 먼지는 미세 먼지 포집 박스에 채워진 세정수에 의해 미세 먼지를 흡착하여 제거하는 습식이나 외기 공급관 내부에서 충돌판에 의해 실내외 공기의 미세 먼지가 충돌하여 운동 에너지를 상실하면서 미세 먼지 포집박스 내부로 낙하되어 포집하는 건식에 의해 주변의 미세 먼지를 제거하므로 최근 국내는 물론 전세계적 큰 문제로 대두되고 있는 미세 먼지의 문제를 간단하고 초 저비용으로 경감시키는 효과를 갖는 것이다.

특히, 필터 없이 실내외 공기의 미세 먼지를 제거하면서 종래와 같이 필터 청소나 교체 없이 지속적으로 사용할 수 있어 효율성이 우수하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 측 단면도.
도 3은 도 2의 작동 상태를 보여주는 측 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 보여주는 측 단면도.
도 5는 도 4의 작동 상태를 보여주는 측 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예를 보여주는 측 단면도.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 실내외용 미세 먼지 제거장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 외기 흡입관(10), 흡입수단(20), 외기 공급관(30) 및, 미세 먼지 포집박스(40)로 구성하여 이루어지는 것이다.

상기 외기 흡입관(10)은 원통형 관 형태로 구성하여 선단 및 외측에 흡입공(11)을 관통 형성하되, 상기 흡입관 외측의 흡입공은 길이 방향을 따라 원주상에 장공 형태로 형성하여 흡입관이 수평 설치되는 범위에서 미세 먼지가 포함된 실내 또는 실외 공기를 흡입할 수 있도록 구성하는 것이다.

상기 흡입 수단(20)은 외기 흡입관 후방에 설치하여 미세 먼지를 포함하는 실내외 공기를 흡입하는 흡입력을 제공하되, 상기 흡입수단(20)은 모터(21)에 의해 회전 구동하는 흡입팬(22)이나 그 밖에 다양한 형태로 형성할 수 있는 것이다.

상기 외기 공급관(30)은 원통형 관 형태로 구성하여 외기 흡입관(10) 후방에 연결 구성하되, 수직으로 형성하여 미세 먼지 포집박스(40) 상부로 연결되게 구성한다.

상기 미세 먼지 포집박스(40)는 외기 공급관을 통해 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지를 걸러 내어 포집하고 클린 공기를 배출공(44)을 통해 외부로 배출하도록 구성하는 것이다.

상기 미세 먼지 포집박스(40)는 습식 또는 건식 타입으로 구성할 수 있는데, 습식 타입의 경우에 도 2 및 도 3에서와 같이 미세 먼지 포집박스의 내부 공간(41)의 상부로 공기층, 하부로 미세 먼지를 흡착 제거하기 위한 세정수를 채우고, 상기 외기 공급관(30)의 하단을 미세 먼지 포집박스 내부로 연장 형성하되, 상기 외기 공급관 하단 원주상에 등각 형성되는 절개 홈(31)의 하부가 세정수에 잠기도록 형성하여 외기 공급관을 통해 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지가 수직 하강하면서 세정수에 흡착되어 걸러 내도록 구성하는 것이다.

이때, 상기 미세 먼지 포집박스(40)는 내부 바닥이 외기 공급관(30)의 수직 하부 위치에서 반대측으로 갈수록 하향 경사를 이루는 경사부(43)로 형성하여 세정수에 의해 걸러 낸 미세 먼지를 한 곳에 모으도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 미세 먼지 포집박스(40)는 도 6에서와 같이 하부에 출몰 가능한 서랍(46)을 형성하여 상기 서랍에 미세 먼지를 수거하여 간단하게 제거하도록 구성할 수 있는 것이다. 그리고 상기 흡입 수단의 모터(21)는 직류, 교류 또는 도면에서와 같이 쏠라판(60)을 설치하여 태양광에 의해 구동하도록 구성할 수 있는 것이다.

또한, 건식 타입의 경우에 도 4 및 도 5에서와 같이 상기 외기 공급관(30)의 내부 중앙에 수직으로 축부(33)를 형성하고, 상기 축부 외측에 하향 경사를 이루는 충돌판(34)을 나선 방향을 따라 부분적으로 형성하여 상기 외기 공급관(30)으로 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지가 충돌판에 충돌하면서 운동 에너지를 상실하여 미세 먼지 포집박스로 낙하되어 걸러 내도록 구성하는 것이다.

이때, 상기 충돌판(34)을 나선 방향을 따라 부분적으로 형성함에 의해 실내외 공기를 나선 방향이 아닌 나선 방향과 직선 방향이 혼합되는 다 방향으로 유도하도록 하면서 실내외 공기의 미세 먼지가 충돌판(34)에 효과적으로 충돌할 수 있도록 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 미세 먼지 포집박스(40) 하부에 스폰지와 같은 흡착부재(47)를 설치하여 미세 먼지 포집박스로 낙하되는 미세 먼지가 흡착부재(47)에 흡착되어 모이도록 할 수 있고, 상기 흡착부재(47)도 전술한 도 6에서와 같이 서랍 형태로 형성하여 구성할 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 미세 먼지 포집박스(40)의 상부나 측면에 개폐 도어를 별도 형성하여 내부 청소나 그 밖의 설치 작업을 간단히 수행하도록 구성할 수 있는 것이다.

미 설명 부호로서, 45는 미세 먼지 포집박스(40) 일측 하부에 형성되어 흡착수와 함께 흡착된 미세 먼지를 배출하거나 내부를 청소한 세척수 등을 배출하기 위한 드레인 밸브를 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명의 장치는 미세 먼지가 심각한 주변의 실외 장소 또는 실내 장소에 고정 설치하거나 이동 설치하여 미세 먼지가 포함된 실내외 공기를 흡입하면서 별도의 필터 없이도 실내외 공기의 미세 먼지를 효과적으로 제거한 후 클린 상태로 배출하도록 사용하는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 외기 흡입관(10) 후방에 설치되는 흡입 수단(20)의 흡입팬(22)이 모터(21)에 의해 회전 구동하면서 흡입력을 발생시켜 외기 흡입관에 형성된 흡입공(11)을 통해 주변의 미세 먼지가 포함된 실내외 공기를 흡입하도록 하는 것이다.

여기서, 상기 외기 흡입관(10)은 원통형 관 형태로 길이 방향을 따라 원주상에 장공 형태의 흡입공(11)을 형성하고 있어 상기 외기 흡입관이 설치되는 주변의 넓은 범위에서 미세 공기가 포함되어 있는 실내외 공기를 흡입할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 미세 먼지가 포함된 실내외 공기가 외기 흡입관(10)을 통해 흡입되면 상기 외기 흡입관에 수직으로 연결된 외기 공급관(20)을 통해 미세 먼지 포집박스(30)로 공급된다.

이때, 도 3과 같은 습식 타입의 경우에 상기 미세 먼지 포집박스(30) 내부의 상부로 공기층, 하부로 세정수를 채우고, 상기 외기 공급관(30)의 하부가 세정수에 일부 잠기도록 연장 형성하여서 상기 외기 공급관(20)을 통해 흡입 공급되는 실내외 공기가 미세 먼지 포집박스(30) 내부로 강하게 하강하면서 공급되도록 하는 것이다.

이와 같이 상기 미세 먼지 포집박스(30) 내부로 강하게 하강 공급되는 실내외 공기는 포집박스 내부에 채워져 있는 세정수에 부딪히면서 실내외 공기에 포함된 미세 먼지를 세정수에 의해 흡착하고, 상기 미세 먼지가 제거된 클린 공기는 외기 공급관 하단 외측의 절개 홈(31)을 통해 미세 먼지 포집박스(30) 상부로 안내되어 배출공(44)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

그리고 상기 미세 먼지 포집박스(30)의 세정수에 흡착된 미세 먼지는 하부로 가라앉게 되는데, 상기 포집박스 하부면이 경사부(43)에 의해 경사를 이루고 있어 외기 공급관 하부(30)에서 걸러진 미세 먼지가 타측으로 경사 안내되어 모아지면서 간단히 수거할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 5와 같은 건식 타입의 경우에 상기 외기 공급관(30) 내부 중앙에 수직으로 형성된 축부(33)에 하향 경사를 이루는 충돌판(34)이 나선 방향을 따라 부분적으로 형성되어 있어 상기 외기 공급관(30)으로 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지가 외기 공급관(30)을 통해 공급되는 과정에서 충돌판(34)에 반복적으로 충돌하면서 운동 에너지를 상실하여 미세 먼지 포집박스(40)로 낙하되어 걸러 내게 되는 것이다.

이와 같은 건식 타입의 경우에 실내외 공기의 미세 먼지를 세정수에 의해 흡착하여 제거하는 것이 아니라 외기 공급관(30)에서 충돌판(34)에 부딪히는 충돌 과정에 의해 운동 에너지를 상실하게 하면서 낙하시켜 하부 흡착부재(47)에 흡착되게 하여 제거하므로 전술한 바와 같이 미세 먼지가 제거된 클린 공기를 포집박스의 배출공(44)을 통해 외부로 배출하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 외기 흡입관(10), 외기 공급관(230) 및 미세 먼지 포집박스(40)로 구성하여 흡입수단(20)의 흡입력에 의해 실내외 공기를 흡입하면서 미세 먼지 포집 박스(40)에서 미세 먼지를 걸러 내어 포집하고 클린 공기를 실외로 다시 배출하는데, 상기 실내외 공기의 미세 먼지는 미세 먼지 포집 박스에 채워진 세정수에 의해 흡착하여 제거하거나 외기 공급관 내부에서 충돌판에 의해 충돌하여 운동 에너지를 상실하면서 낙하되어 포집하므로 필터 사용 없이 주변의 미세 먼지를 효과적으로 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

10: 외기 흡입관 11: 흡입공
20: 흡입수단 30: 외기 공급관
31: 절개 홈 33: 축부
34: 충돌판 40: 미세 먼지 포집박스
41: 내부 공간 43: 경사부
44: 배출공

Claims (4)

1. 외측에 흡입공(11)이 관통 형성된 외기 흡입관(10)과,
   상기 외기 흡입관 후방에서 미세 먼지를 포함하는 실내외 공기를 흡입하는 흡입수단(20)과,
   상기 외기 흡입관에 연결되는 외기 공급관(30) 및,
   상기 외기 공급관을 통해 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지를 걸러내어 포집하고 클린 공기를 배출공(44)을 통해 외부로 배출하는 미세 먼지 포집박스(40)로 구성되는 실내외용 미세 먼지 제거장치에 있어서,
   상기 외기 공급관(30)의 내부 중앙에 수직으로 축부(33)를 형성하고, 상기 축부 외측에 하향 경사를 이루는 충돌판(34)을 나선 방향을 따라 부분적으로 형성하여 상기 외기 공급관(30)으로 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지가 충돌판에 충돌하면서 운동 에너지를 상실하여 미세 먼지 포집박스(40)로 낙하되어 걸러 내지도록 구성한 것을 특징으로 하는 실내외용 미세 먼지 제거장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 미세 먼지 포집박스(40)는 내부 공간(41)의 상부로 공기층, 하부로 미세 먼지를 흡착 제거하기 위한 세정수를 채우고,
   상기 외기 공급관(30)의 하단을 미세 먼지 포집박스 내부로 연장 형성하되, 상기 외기 공급관 하단 원주상에 등각 형성되는 절개 홈(31)의 하부가 세정수에 잠기도록 형성하여 외기 공급관을 통해 공급되는 실내외 공기의 미세 먼지가 수직 하강하면서 세정수에 흡착되어 걸러 내도록 구성한 것을 특징으로 하는 실내외용 미세 먼지 제거장치.
   
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 미세 먼지 포집박스(40)는 내부 바닥이 외기 공급관(30)의 수직 하부 위치에서 반대측으로 갈수록 하향 경사를 이루는 경사부(43)로 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 실내외용 미세 먼지 제거장치.

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