KR102040031B1 - 회전식 링 노즐을 갖는 비산먼지 억제용 살수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살수거리와 살수반경을 극대화하는 비산먼지 억제용 살수장치를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 원통 모양의 케이싱에 전동기를 직결한 날개차가 내장된 송풍기, 송풍기의 바람이 배출되는 케이싱의 출구에 연결되고 송풍기로부터 유입된 바람이 빠져나가는 출구쪽으로 갈수록 점차 내경이 좁아지는 원뿔대통 형상으로 형성된 컨센트레이트, 컨센트레이트의 출구쪽 선단부에 구비되고 유체를 분산하여 분사시키는 링 노즐, 링 노즐이 회전하도록 지지하는 회전링, 링 노즐에 유체를 공급하는 공급관, 공급관을 중심으로 링 노즐이 회전하도록 설치된 스위블 조인트를 포함하는 비산먼지 억제용 살수장치를 개시한다.

Description

회전식 링 노즐을 갖는 비산먼지 억제용 살수장치{WATER SPRINKLER APPARATUS FOR INHIBITING GENERATION OF FLYING DUST}

본 발명은 비산먼지가 발생하는 각종 자재를 임시로 한데에 쌓아 두는 야적장(yard) 등의 장소에서 비산먼지의 발생을 억제하는데 사용하는 살수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전식 링 노즐을 이용하여 공기의 직진성을 높이고 풍량을 증대시켜 살수거리와 살수반경을 극대화함으로써 넓은 면적에 걸쳐 효율적으로 유체(물)를 분사할 수 있는 비산먼지 발생 억제용 살수장치에 관한 것이다.

일반적으로 골재 공장, 시멘트 공장, 공사장, 야적장, 건설폐기물 재활용 처리장 등은 각종 파쇄설비의 가동이나 차량이 사토 등의 자재를 운반 또는 하역하는 과정에서 비산먼지가 다량으로 발생하고, 이는 환경피해와 대기오염 피해를 유발함은 물론 공기 중에 떠다니다가 호흡기를 통해 인체에 침투하여 각종 호흡기 질환과 심혈관 질환 등을 유발하기 때문에 이를 억제하기 위한 필요 조치와 시설을 설치하고 있다.

예컨대, 물을 가압하여 파이프로 송수하고 노즐로 분사하는 살수차나 스프링클러를 이용하여 야적장의 자재 주위에 물을 흩어 뿌려서 비산먼지 발생을 억제하고 있다.

그런데 이러한 종래의 살수차나 스프링클러를 이용한 방식은 대개 자재의 주위에서 물을 흩어 뿌리는 특성상 살수면적 및 살수범위가 좁고 압력이 낮아 물방울이 큰 데다 주위의 환경과 바람에 따라 살수 상태가 좌우되므로 넓은 면적의 장소에서는 비산먼지의 발생 억제를 위한 효율이 상당히 낮을 수밖에 없는 문제점이 있다.

즉, 바람의 세기나 방향 및 먼지 발생 정도와 상관없이 살수가 이루어지기 때문에 바람이 있을 때에는 바람의 영향으로 먼지가 날리는 방향과 다른 방향으로 흩날림에 따라 바람이 부는 방향 쪽은 먼지의 비산을 억제할 수 없는 한계가 있다.

이를 해결하기 위해 제안된 특허문헌 1 및 특허문헌 2는 분사 방향과 각도를 조절하여 미세먼지가 발생하는 특정한 곳을 향해 집중적으로 물을 뿌릴 수 있는 장점이 있으나, 노즐을 통해 분출되는 공기가 팽창과 동시에 주위의 공기와 혼합되면서 유속이 저하되고, 이로 인해 살수거리와 살수반경이 짧아 먼지 발생량에 비해 불필요하게 많은 양의 물을 낭비하는 문제점이 있다.

여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.

KR 10-1231725 B1(2013.02.04) KR 10-2013-0142260 A(2013.12.30) KR 10-1673270 B1(2016.11.01) KR 10-2002-0094996 A(2002.12.20) KR 20-0428708 Y1(2006.10.09) JP P3845654 B1(2006.08.25) KR 10-1884134 B1(2018.07.25)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 기존의 살수차나 스프링클러 등이 지닌 기술적 한계 및 문제점을 해결하고자 하는 발상에서 착안하여, 공기의 직진성을 높이고 풍량을 증대시켜 살수거리와 살수반경을 극대화함으로써 넓은 면적에 걸쳐 균등하고 효율적으로 물 등의 유체를 분사할 수 있는 새로운 구조의 비산먼지 억제용 살수장치를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 공기의 직진성을 높여 살수거리와 살수반경을 극대화할 수 있도록 하는 비산먼지 억제용 살수장치를 제공하는 데 있는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 공기의 분출 압력 및 속도를 증대시킬 수 있도록 하는 비산먼지 억제용 살수장치를 제공하는 데 있는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 유체의 사용효율을 최대화할 수 있도록 하는 비산먼지 억제용 살수장치를 제공하는 데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적 수단 및 원리는, 원통 모양의 케이싱 내에 전동기를 직결한 날개차가 장착된 송풍기, 상기 송풍기의 공기가 배출되는 상기 케이싱의 출구에 연결되어 공기의 흐름을 안내하고, 상기 송풍기로부터 유입된 공기가 빠져나가는 출구쪽으로 갈수록 점차 내경이 좁아지는 원뿔대통 형상으로 형성된 컨센트레이트, 상기 컨센트레이트의 출구쪽 선단부에 구비되고, 유체를 분산하여 분사시키는 다수 개의 스프레이 노즐이 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 원형으로 배열된 링 노즐, 상기 링 노즐의 안쪽 둘레에 다수 개가 일정한 간격을 두고 부착되고, 공기의 흐름에 따라 상기 링 노즐을 회전시키는 블레이드, 상기 컨센트레이트의 출구쪽 선단부와 상기 링 노즐 사이에 장치되고, 상기 링 노즐이 상기 컨센트레이트에 대하여 자유로이 회전하도록 지지하는 회전링, 상기 컨센트레이트의 내부 중앙에 급수펌프로부터 상기 링 노즐에 유체를 공급하기 위해 장착된 공급관 및 상기 링 노즐이 상기 공급관을 중심으로 자유로이 회전하도록 상기 공급관의 일부에 관 이음으로 설치된 스위블 조인트를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 회전식 링 노즐을 갖는 비산먼지 억제용 살수장치를 제시한다.

이로써 본 발명은 공기의 직진성을 높이고 풍량을 증대시켜 살수거리와 살수반경을 극대화할 수 있다.

따라서 비산먼지가 발생하는 자재를 임시로 한데에 쌓아 두는 야적장(yard) 등에서 바람의 영향을 최소화하면서 넓은 면적에 걸쳐 균등하고 효율적으로 물을 분사할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은 상기 컨센트레이트의 안쪽 둘레에 형성되고, 상기 송풍기로부터 유입된 공기가 출구쪽으로 빠져나가면서 회전력을 일으키도록 유도하는 트위스트 베인을 더 포함하여 구성됨으로써, 바람의 영향으로 유체가 흩날리는 것을 방지하고, 아울러 특정 지점에 물 뿌림이 집중됨 없이 넓은 면적에 더욱 효과적으로 분사할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 트위스트 베인은, 상기 컨센트레이트의 안쪽에서 상기 링 노즐과 함께 회전하도록 상기 공급관의 바깥쪽 둘레 일부에 일체로 형성되고, 상기 공급관의 출구쪽 선단부에 상기 링 노즐과 통하도록 형성되고, 유체를 2개 이상의 방향으로 나누어 상기 링 노즐에 효과적으로 전달하는 분배관이 형성되며, 상기 공급관에 걸리는 하중을 지지하면서 상기 링 노즐과 상기 공급관을 동시에 회전시키는 베어링 유닛이 상기 공급관의 출구쪽 선단부에 구비됨으로써 송풍기로부터 토출되는 공기가 트위스트 베인의 회전으로 인하여 선회 운동하는 상태로 링 노즐에 유입되면서 분사 거리 및 분사 면적을 증가시켜 적은 유량으로도 넓은 면적에 걸쳐 한층 더 효율적으로 분사할 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양(aspect)은, 송풍기로부터 토출되는 공기가 컨센트레이트와 링 노즐을 통과하는 과정에서 직진성 회오리바람으로 변하여 압력과 속도를 높여 증폭된 상태의 제트류 효과를 나타내면서 고르고 균등한 분포로 분출함으로써 외부 공기와 혼합되지 않는 퍼텐셜 코어(potential core)를 향상시켜 기류의 직진성을 높일 수 있다.

아울러 스프레이 노즐을 통해 분사되는 유체(물)와 자연스럽게 혼합됨으로써 살수거리와 살수반경을 극대화하여 넓은 면적에 걸쳐 균등하고 효율적으로 물을 분사할 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시 태양(aspect)은, 송풍기로부터 토출되는 공기가 컨센트레이트를 통과하는 과정에서 트위스트 베인에 의해 회전력을 일으켜 직진성 회오리바람으로 바뀌어 분출되고, 아울러 스프레이 노즐을 통해 유체(물)가 빙빙 돌면서 분사되므로 살수거리와 살수반경을 극대화하여 넓은 면적에 걸쳐 균등하고 효율적으로 물을 분사할 수 있다.

또한, 컨센트레이트의 내부에서 트위스트 베인이 회전하면서 송풍기로부터 토출되는 공기가 링 노즐의 안쪽으로 유입되기 전에 선회 운동(예선회)을 시킴으로써 공기의 분출 압력 및 속도를 높여 풍량이 증폭된 상태의 제트류 효과를 나타내어 더욱 강한 압력 및 속도로 세차게 분출하도록 유도할 수 있다.

즉, 컨센트레이트의 배출구 쪽으로 둘레를 빙빙 돌면서 나오는 공기가 스프레이 노즐을 통해 분사되는 유체와 최대한 빠른 속도로 서로 합쳐지고 증폭됨으로써 직진성이 극대화되어 흩날리거나 유실되지 않고 특정 지점에 집중됨이 없이 넓은 면적에 고르게 분사할 수 있다.

게다가 링 노즐이 회전하면서 유체를 분사하는 구조이기 때문에 유체의 사용량을 최소화할 수 있음은 물론 유체의 과다 분사 및 침투로 인한 자재의 손상이나 작업 손실을 줄일 수 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예 1에 따른 비산먼지 억제용 살수장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예 1에 따른 비산먼지 억제용 살수장치를 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예 1에 따른 비산먼지 억제용 살수장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예 1에 따른 비산먼지 억제용 살수장치 중 링 노즐의 국부를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예 2에 따른 비산먼지 억제용 살수장치를 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예 3에 따른 비산먼지 억제용 살수장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예 3에 따른 비산먼지 억제용 살수장치를 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예 3에 따른 비산먼지 억제용 살수장치 중 공급관과 스위블 조인트 및 트위스트 베인을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미이다.

즉, 본 명세서에서 설시하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.

그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명 및 지칭할 수 있다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

한편, 이하의 설명에서 유체라 함은 일반적인 물을 의미할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 변형이 쉽고 흐르는 성질을 가지고 있으며, 형상이 정해지지 않은 특징을 가지는 다양한 상태의 액체일 수 있다. 이를테면, 유체는 특정 성분을 추가적으로 함유하고 있는 물일 수도 있다.

[실시 예 1]

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예 1에 따른 비산먼지 억제용 살수장치는 별도의 프레임 등에 의해 지지된 채 일정한 높이로 설치되어 살수 방향과 각도를 임의로 조절할 수 있으며, 크게 송풍기(10), 컨센트레이트(20), 링 노즐(30), 회전링(40), 공급관(50) 및 스위블 조인트(60)를 포함하고 있다.

송풍기(10)는 외부의 공기를 흡입하여 컨센트레이트(20) 내부로 압송하기 위해 공기의 유동을 일으키는 날개차(13)와, 이 날개차(13)로 들어가고 나오는 유동을 안내하는 케이싱(11)으로 이루어져 있다.

즉, 송풍기(10)는 원통 모양의 케이싱(11) 내에 전동기(12)를 직결한 날개차(13)가 내장되어 있다.

여기서 케이싱(11)의 공기 입구 쪽 단부에 공기의 공급 및 유입을 원활하게 하기 위하여 에어 퍼널(14)을 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 전동기(12)로는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻으며, 컨트롤러 등으로부터 신호 전류에 의해 시동(구동) 및 운전이 용이하고, 부하에 적합한 기종을 선택하기 쉽고, 소음 및 진동이 작고, 배기공해가 없는 통상의 전동 모터를 채용할 수 있다.

컨센트레이트(20)는 송풍기(10)에서 압송되는 공기를 모아주고 압력 및 속도를 증가시키기 위한 것으로, 송풍기(10)로부터 토출되는 공기가 들어오는 입구쪽이 송풍기(10)의 공기가 토출되는 케이싱(11)의 출구쪽과 통하도록 연결되어 있고, 송풍기(10)로부터 유입된 공기가 빠져나가는 출구쪽으로 갈수록 점차 내경(단면적)이 좁아지고 내부가 빈 원뿔대통 형상으로 형성되어 있다.

즉, 컨센트레이트(20)는 송풍기(10)로부터 유입되는 공기의 속도 및 동압(dynamic pressure)을 증대시키기 위해 그 출구쪽 단면적이 입구쪽 단면적에 비해 1/5 정도로 좁게 형성되어 있고, 또 컨센트레이트(20)의 입구쪽과 케이싱(11)의 출구쪽은 서로 마주하도록 동일한 단면적을 이루면서 플랜지 이음(flange coupling) 방식으로 결합되어 있다.

그리고 컨센트레이트(20)의 출구쪽 선단부에는 링 노즐(30) 및 공급관(60)을 안정적으로 장치하기 위한 회전링(40)이 구비되어 있다.

링 노즐(30)은 급수펌프(51)로부터 공급관(50)을 통해 공급되는 유체를 분산하여 분사시키기 위해 링 모양의 관로로 이루어져 컨센트레이트(20)의 출구쪽 선단부에 공급관(50)을 중심으로 자유로이 회전하도록 구비되어 있고, 그 둘레를 따라 유체를 분배하는 다수 개의 스프레이 노즐(31)이 일정한 간격을 두고 원형으로 배열되어 있다.

즉, 링 노즐(30)은 급수펌프(51)로부터 공급되는 유체에 표면적을 만들어서 분산시키는 스프레이 노즐(31)이 컨센트레이트(20)의 출구쪽 선단부의 원주 방향 둘레를 따라 다수 개가 일정한 간격을 두고 방사상으로 장착되어 있다.

그리고 링 노즐(30)과 공급관(50)의 출구쪽 선단부에는 유체를 2개 이상의 방향으로 나누어 링 노즐(30)에 효과적으로 전달하는 분배관(52)이 형성되어 있다.

즉, 링 노즐(30)은 분배관(52)을 통해 공급관(50)과 통하도록 연결되어 있다.

또한, 링 노즐(30)의 안쪽 둘레에는 바람에 의해 링 노즐(30)을 회전시키는 힘을 가하는 다수 개의 블레이드(32)가 일정한 간격을 두고 부착되어 있다.

즉, 블레이드(32)는 링 노즐(30)을 회전시키기 위해 공기의 흐름에 따라 작동하도록 구비되어 있다.

여기서 링 노즐(30)은 동일 회전축에 지름이 다른 2조 이상을 일정한 간격을 두고 또는 다단으로 설치할 수도 있고, 이 경우 각각의 링 노즐(30)과 공급관(50)이 통하도록 분배관(52)을 연결할 수 있다.

회전링(40)은 링 노즐(30)이 자유로이 회전하도록 지지하기 위해 컨센트레이트(20)의 출구쪽 선단부와 링 노즐(30) 사이에 장치되어 있다.

그리고 회전링(40)은 공기의 원활한 흐름을 방해하지 않도록 두께가 얇거나 가는 링 모양 및 형태로 형성되어 있다.

또한, 회전링(40)에는 자유 회전운동 및 구름운동을 원활하게 해주는 회전링 베어링(41)이 설치되어 있다.

즉, 회전링 베어링(41)은 내륜과 외륜 사이에 다수 개의 볼과 롤러를 넣어서 구름 접촉으로 마찰을 경감시키는 구조로 이루어져 그 내륜 부분은 컨센트레이트(20)의 중공과 통하도록 고정되어 있고, 외륜은 가운데에 컨센트레이트의 중공과 통하는 링 노즐(30)에 고정되어 있다.

여기서 회전링 베어링(41)은 외륜이 내륜에 대해 완만하게 360도 자유자재로 회전할 수 있도록 복렬 볼 베어링을 사용하는 것이 바람직하다.

공급관(50)은 급수펌프(51)로부터 링 노즐(30) 및 스프레이 노즐(31)로 유체(물)를 공급하기 위해 컨센트레이트(20)의 내부 중앙에 구비되어 있다.

즉, 외부의 급수펌프(51)에서 유체가 공급관(50)을 통하여 링 노즐(30)로 압송되면, 링 노즐(30)의 사방에 배열되어 있는 스프레이 노즐(31)을 통해 각기 정해진 위치로 분사된다.

여기서 공급관(50)은 통상의 밸브 및 커플링 등을 이용하여 급수펌프(51)와 관 이음으로 연결될 수 있다.

또한, 급수펌프(51)는 탱크에 저장된 유체를 일정량씩 압력작용으로 펌핑하여 스프레이 노즐(31)로 송수하기 위해 토출관의 압력이나 유량을 검출하여 회전수를 제어함으로써 비산먼지의 발생량에 따라 유체의 송수량을 자유롭게 조절할 수 있는 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

아울러 급수펌프(51)로는 구동모터 등과 같은 동력원의 구동력에 의해 가동하며, 그 동력원은 원격 조정으로 시동 및 정지 가능한 구조를 채용할 수도 있고, 예를 들어, 점도가 높은 균질의 액체를 원활하게 공급할 수 있도록 2개의 회전자의 맞물림에 의해 송액하는 고압펌프나 기어펌프를 채용할 수 있다.

스위블 조인트(60)는 링 노즐(30)이 공급관(50)을 중심으로 자유로이 회전 가능하도록 공급관(50)의 일부에 기밀성을 유지하는 관 이음으로 설치되어 있다.

즉, 스위블 조인트(60)는 컨센트레이트(20) 내의 공급관(50)에 대해 상대적으로 회전하는 링 노즐(30)이 간섭 없이 회전할 수 있도록 상하 2개로 나누어진 공급관(50)들의 사이를 연결하듯이 컨센트레이트(20)의 내부에 장치되어 있다.

여기서 스위블 조인트(60)로는 한쪽을 기준으로 다른 쪽이 베어링 등에 의해 자유롭고 원활한 회전이 가능하면서 유체가 누출되지 않도록 기밀성을 유지하는 통상의 스위블 조인트(swivel joint) 구조를 채용할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예 1에 따른 비산먼지 억제용 살수장치는 별도의 컨트롤러가 주변의 비산먼지 농도 측정값 및 풍속 측정값에 따라 자동으로 작동 및 유체의 분사량을 제어하고, 풍향에 따라 유체의 분사 방향을 조절하도록 제어하는 구조로 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예 1에 따른 비산먼지 억제용 살수장치는 작업자가 컨트롤 패널이나 리모트 컨트롤러 등을 조작하여 송풍기(10)를 가동하면, 송풍기(10)에서 공기의 유동을 일으켜 컨센트레이트(20)와 링 노즐(30)을 순차적으로 통과하도록 압송하고, 이 과정에서 압송 공기는 출구쪽으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 형상의 컨센트레이트(20)와 자유 회전하는 링 노즐(30)에 의해 회오리바람으로 바뀌고, 또 압력과 속도를 높여 증폭된 상태의 제트류 효과를 나타내면서 분출함으로써 외부 공기와 혼합되지 않는 퍼텐셜 코어(potential core)를 향상시켜 기류의 직진성을 높일 수 있다.

이와 함께 급수펌프(51)를 가동하면, 외부의 유체(물)가 압력작용으로 공급관(50)과 링 노즐(30)을 통하여 스프레이 노즐(31)로 공급되면서 미세 유체(물) 입자를 분사하는데, 이때 링 노즐(30)은 공기의 흐름에 따른 블레이드(32)의 작동으로 인해 회전하여 유체(물)가 빙빙 돌면서 분사되므로 와류를 일으키게 된다.

즉, 컨센트레이트(20)에서 분출되는 공기는 스프레이 노즐(31)을 통해 분사되는 유체(물) 입자와 자연스럽게 혼합됨으로써 유체(물) 입자가 흩날리거나 유실되지 않고 더 멀리 나가서 살수거리와 살수반경을 극대화할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시 예 1에 따른 비산먼지 억제용 살수장치는 유체(물) 입자를 넓은 면적에 걸쳐 균등하고 효율적으로 분사함으로써, 공기 중에 떠다니고 있는 미세먼지를 흡착하여서 보다 큰 물질로 만들어 자중에 의해 일정시간 내에 낙하시키므로 미세먼지의 발생 및 확산을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

[실시 예 2]

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예 2에 따른 비산먼지 억제용 살수장치는 크게 송풍기(10), 컨센트레이트(20), 링 노즐(30), 회전링(40), 공급관(50), 스위블 조인트(60) 및 트위스트 베인(70)을 포함하고 있다.

특히 트위스트 베인(70)은 송풍기(10)로부터 토출되어 컨센트레이트(20)의 내부로 유입된 공기가 출구쪽으로 빠져나가면서 회전력을 일으키도록 유도하기 위해 컨센트레이트(20)의 안쪽 둘레에 배치되어 있다.

즉, 트위스트 베인(70)은 송풍기(10)로부터 토출되어 컨센트레이트(20)의 내부로 유입된 공기가 그 출구쪽으로 빠져나갈 때 풍량이 전체 면에 걸쳐 고르게 분포하도록 조절하면서 직선 방향으로 더 멀리 나가게 하기 위해 두께가 얇고 길이가 긴 여러 개의 철판을 비틀어 꼬은 마치 꽈배기 형상으로 이루어져 컨센트레이트(20)의 안쪽 둘레에 고정되어 있다.

또한, 트위스트 베인(70)은 공기의 유입 속도 및 흐름을 최대한 빠르게 하여 공기가 한층 더 신속하면서 멀리까지 이동하도록 하기 위해 컨센트레이트(20)의 출구쪽으로 갈수록 점차 폭이 좁아지게 형성되어 있다.

여기서 트위스트 베인(70)은 공기의 회전력을 증대시켜 유체와의 혼합을 극대화하기 위해 이중 또는 삼중 구조로 이루어질 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예 2에 따른 비산먼지 억제용 살수장치는 작업자가 컨트롤 패널이나 리모트 컨트롤러 등을 조작하여 송풍기(10)를 가동하면, 송풍기(10)에서 공기의 유동을 일으켜 컨센트레이트(20)를 통과하도록 압송하고, 이 과정에서 압송 공기는 컨센트레이트(20)의 안쪽 면 둘레에 형성되어 있는 트위스트 베인(70)에 의해 회전력을 일으켜 회오리바람으로 바뀌고, 또 압력과 속도를 높여 증폭된 상태의 제트류 효과를 나타내면서 고르고 균등한 분포로 분출함으로써 외부 공기와 혼합되지 않는 퍼텐셜 코어(potential core)를 향상시켜 기류의 직진성을 높일 수 있다.

이와 함께 급수펌프(51)를 가동하면, 외부의 유체(물)가 압력작용으로 공급관(50)과 링 노즐(30)을 통하여 그 개개의 스프레이 노즐(31)로 공급되면서 미세 유체(물) 입자를 분사하는데, 이때 링 노즐(30)은 공기의 흐름에 따른 블레이드(32)의 작동으로 인해 회전하여 유체(물)가 빙빙 돌면서 분사되므로 와류를 일으키게 된다.

즉, 컨센트레이트(20)에서 분출되는 공기는 스프레이 노즐(31)을 통해 분사되는 유체(물) 입자와 자연스럽게 혼합됨으로써 유체(물) 입자가 흩날리거나 유실되지 않고 더 멀리 나가서 살수거리와 살수반경을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 유체(물)의 낭비를 줄일 수 있다.

아울러 컨센트레이트(20)의 내부 중심부에 장착되어 있는 트위스트 베인(70)이 회전력을 일으킴으로써 단일 컨센트레이트(20)를 통해 분출하는 공기의 압력 및 속도보다 더욱 강한 압력 및 속도로 세차게 분출하도록 유도할 수 있다.

여기서 본 발명의 실시 예 2에 따른 비산먼지 억제용 살수장치와 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예 1과 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 상술한 실시 예 1과 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

[실시 예 3]

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예 3에 따른 비산먼지 억제용 살수장치는 크게 송풍기(10), 컨센트레이트(20), 링 노즐(30), 회전링(40), 공급관(50), 스위블 조인트(60) 및 트위스트 베인(70)을 포함하고 있다.

특히 트위스트 베인(70)은 컨센트레이트(20)의 안쪽에서 링 노즐(30)과 함께 회전하도록 공급관(50)의 바깥쪽 둘레 일부에 일체로 형성되어 있다.

그리고 공급관(50)의 출구쪽 선단부에는 공급관(50)에 걸리는 하중을 지지하면서 링 노즐(30)과 공급관(50)을 동시에 회전시키는 베어링 유닛(53)이 구비되어 있다.

즉, 트위스트 베인(70)은 베어링 유닛(53)과 스위블 조인트(60) 사이의 공급관(50)에 일체로 형성되어 있고, 베어링 유닛(53)은 공급관(50)을 지지한 채로 링 노즐(30) 또는 회전링(40)에 고정되어 있으며, 스위블 조인트(60)는 송풍기(10)로부터 공기가 유입되는 컨센트레이트(20)의 입구쪽에 배치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예 3에 따른 비산먼지 억제용 살수장치는 컨센트레이트(20)의 내부 중심부에 장착된 트위스트 베인(70)이 링 노즐(30)과 함께 회전하면서 와류를 발생시킴으로써 컨센트레이트(20)를 통해 분출하는 공기의 압력 및 속도보다 더욱 강한 압력 및 속도로 세차게 분출하도록 유도할 수 있다.

아울러 유체(물) 입자를 넓은 면적에 걸쳐 고르게 분사시킴으로써 공기 중에 떠다니고 있는 미세먼지를 흡착하여서 보다 큰 물질로 만들어 일정시간 내에 낙하시키므로 미세먼지의 발생 및 확산을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 공기와 유체가 최대한 빠른 속도로 서로 합쳐지고 증폭됨으로써 스프레이 노즐(31)을 통해 분사되는 유체를 더 큰 풍량(capacity)에 실어 흩날리거나 유실되지 않고 넓은 면적에 걸쳐 분사하여 살수반경을 극대화할 수 있다.

즉, 트위스트 베인(70)이 공기를 선회 운동(예선회)으로 회전시켜 밀어내는 작용을 함으로써 컨센트레이트(20)를 통과하는 공기의 흐름을 한층 더 빠르고 멀리까지 보낼 수 있음은 물론이고, 공기의 분출 압력 및 속도를 높여 풍량이 증폭된 상태로 확장시켜 유체의 분출속도와 분사반경을 증대시킬 수 있다.

여기서 본 발명의 실시 예 3에 따른 비산먼지 억제용 살수장치와 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예 1 및 2와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 상술한 실시 예 1 및 2와 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백하다.

그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 송풍기 11: 케이싱
12: 전동기 13: 날개차(impeller)
20: 컨센트레이트(concentrate) 30: 링 노즐(ring nozzle)
31: 스프레이 노즐 32: 블레이드(blade)
40: 회전링(turntable) 50: 공급관(feed pipe)
51: 급수펌프 52: 분배관
53: 베어링 유닛 60: 스위블 조인트(swivel joint)
70: 트위스트 베인(twist vane)

Claims (3)

1. 원통 모양의 케이싱 내에 전동기를 직결한 날개차가 장착된 송풍기;
   상기 송풍기의 공기가 배출되는 상기 케이싱의 출구에 연결되어 공기의 흐름을 안내하고, 상기 송풍기로부터 유입된 공기가 빠져나가는 출구쪽으로 갈수록 점차 내경이 좁아지는 원뿔대통 형상으로 형성된 컨센트레이트;
   상기 컨센트레이트의 출구쪽 선단부에 구비되고, 유체를 분산하여 분사시키는 다수 개의 스프레이 노즐이 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 원형으로 배열된 링 노즐;
   상기 링 노즐의 안쪽 둘레에 다수 개가 일정한 간격을 두고 부착되고, 공기의 흐름에 따라 상기 링 노즐을 회전시키는 블레이드;
   상기 컨센트레이트의 출구쪽 선단부와 상기 링 노즐 사이에 장치되고, 상기 링 노즐이 상기 컨센트레이트에 대하여 자유로이 회전하도록 지지하는 회전링;
   상기 컨센트레이트의 내부 중앙에 급수펌프로부터 상기 링 노즐에 유체를 공급하기 위해 장착된 공급관; 및
   상기 링 노즐이 상기 공급관을 중심으로 자유로이 회전하도록 상기 공급관의 일부에 관 이음으로 설치된 스위블 조인트;
   를 포함하는 회전식 링 노즐을 갖는 비산먼지 억제용 살수장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨센트레이트의 안쪽 둘레에 형성되고, 상기 송풍기로부터 유입된 공기가 출구쪽으로 빠져나가면서 회전력을 일으키도록 유도하는 트위스트 베인;
   을 더 포함하는 회전식 링 노즐을 갖는 비산먼지 억제용 살수장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 트위스트 베인은, 상기 컨센트레이트의 안쪽에서 상기 링 노즐과 함께 회전하도록 상기 공급관의 바깥쪽 둘레 일부에 일체로 형성되고,
   상기 공급관의 출구쪽 선단부에 상기 링 노즐과 통하도록 형성되고, 유체를 2개 이상의 방향으로 나누어 상기 링 노즐에 효과적으로 전달하는 분배관이 형성되며,
   상기 공급관에 걸리는 하중을 지지하면서 상기 링 노즐과 상기 공급관을 동시에 회전시키는 베어링 유닛이 상기 공급관의 출구쪽 선단부에 구비된,
   회전식 링 노즐을 갖는 비산먼지 억제용 살수장치.
   

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