KR102080220B1 - 임펠러형 공기정화장치 - Google Patents

임펠러형 공기정화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 임펠러형 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합물을 임펠러로 가압하고 임펠러 하우징의 내부에 형성된 복수의 충돌 모루부에 충돌시켜 세정액을 더욱 작은 방울로 분할하고 충돌 모루부의 경사면 구조에 의해 벤츄리 효과를 발생시켜, 입자의 습윤 제거 효과를 향상시키도록 구성된 임펠러형 공기정화장치가 개시된다.

Description

임펠러형 공기정화장치 {Impeller-type air-purifying apparatus}
본 발명은 임펠러형 공기정화장치에 관한 것으로서, 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합물을 임펠러로 가압하고 임펠러 하우징의 내부에 형성된 복수의 충돌 모루부에 충돌시켜 세정액을 더욱 작은 방울로 분할하고 충돌 모루부의 경사면 구조에 의해 벤츄리 효과를 발생시켜, 입자의 습윤 제거 효과를 향상시키도록 구성된 임펠러형 공기정화장치에 관한 것이다.
공기와 같은 가스에 포함된 입자를 제거하기 위해 다양한 정화장치가 제안된 바 있다. 예를 들어, 필터 방식, 습식 방식, 정전기 집적방식 등이 제안되었다.
본 발명자에 의해 제안된 미국등록특허 US 6,905,537 (2005년06월14일 등록)는 세정액의 방울 크기를 감소시키기 위해 충돌판을 사용하고, 입자의 습윤화를 증가시키기 위해 세정액 방울과 입자의 충돌이 덜 제한받는 다단의 저압 영역을 사용하는 공기정화장치를 제안하였다.
본 발명자에 의해 제안된 대한민국 등록특허 10-0710689 (2007년04월17일 등록)는 임펠라의 하우징에 다수의 하우징 융기부가 형성되고, 하우징 융기부가 임펠라 날개의 끝단에 근접하게 형성되어 날개가 회전함에 따라 하우징 융기부와 날개 끝단 사이의 공간이 벤츄리 통로가 되어 저압 영역을 형성하는 공기정화장치를 제안하였다.
상술한 습식 방식의 세정은 세정액 방울의 크기를 작게 만들수록 세정액 방울의 표면적이 증가하는 효과를 가져오므로 입자를 습윤화하여 제거하기에 유리하다. 그러므로, 세정액 방울의 충돌이 잘 발생될수록 입자의 습윤화 제거에 유리하다.
또한, 습식 방식의 세정은 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합이 잘 이뤄질 수록 입자를 습윤화하여 제거하기에 유리하다. 그러므로, 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합에 유리한 저압 영역이 증가할수록 입자의 습윤화 제거에 유리하다.
그러므로, 이러한 습식 방식의 특징을 고려하여 세정 효과를 더욱 향상시키기 위한 개량이 필요하다.
대한민국 등록특허 10-0710689 (2007년04월17일 등록) 미국등록특허 US 6,905,537 (2005년06월14일 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합물을 임펠러로 가압하고 임펠러 하우징의 내부에 형성된 복수의 충돌 모루부에 충돌시켜 세정액을 더욱 작은 방울로 분할하고 충돌 모루부의 경사면 구조에 의해 벤츄리 효과를 발생시켜, 입자의 습윤 제거 효과를 향상시키도록 구성된 임펠러형 공기정화장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 복수의 방사형 날개를 갖는 임펠러; 상기 임펠러를 내부에 수용하며, 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합물이 임펠러 중앙부 측으로 유입되고 상기 임펠러에 의해 가압되며 일측에 형성된 배출구로 배출되도록 구성된 임펠러 하우징; 및 상기 임펠러 하우징의 내주 측에 구비되며, 상기 임펠러의 회전 시 임펠러의 외측으로 배출된 상기 혼합물이 충돌하여 상기 세정액 방울이 더 작은 방울들로 분할되는 복수의 충돌 모루부;를 포함하며, 상기 각각의 충돌 모루부는, 상기 임펠러의 회전방향을 따라 임펠러 하우징의 내주 측으로부터 임펠러 측에 근접하도록 형성된 제1 경사면과, 상기 제1 경사면의 단부로부터 이어지며 임펠러 측으로부터 임펠러 하우징의 내주 측에 근접하도록 형성되고 상기 제1 경사면보다 더 급격한 경사각을 갖도록 형성된 제2 경사면을 포함하며, 상기 제1 경사면의 단부와 상기 임펠러의 외주부가 벤츄리 통로를 형성하도록 구성된 임펠러형 공기정화장치가 개시된다.
바람직하게 본 발명은, 상기 임펠러의 회전 시 임펠러의 외측으로 배출된 상기 혼합물이 상기 제1 경사면에 충돌하여 상기 세정액 방울이 더 작게 분할되고, 상기 제1 경사면의 단부와 상기 임펠러의 외주부가 형성하는 벤츄리 통로를 통과하면서 상기 입자 함유 가스에 포함된 입자들이 상기 세정액 방울에 의해 습윤화되며, 상기 제2 경사면과 상기 임펠러의 외주부가 형성하는 블렌딩 공간을 통과하면서 습윤화된 상기 입자들이 블렌딩되도록 구성된다.
바람직하게 본 발명은, 상기 임펠러의 회전방향을 따라 하나의 충돌 모루부의 제2 경사면의 단부에 연접하여 또다른 하나의 충돌 모루부의 제1 경사면이 위치한다.
바람직하게, 상기 각각의 충돌 모루부는 일 지점이 각각의 힌지축을 통해 상기 임펠러 하우징 측에 각각 고정되어 상기 힌지축을 중심으로 회동 가능하도록 구성되며, 상기 벤츄리 통로는 상기 제1 경사면의 단부가 상기 임펠러의 외주부에 근접하는 제1 회동에 의해 좁아지고, 상기 제1 경사면의 단부가 상기 임펠러의 외주부로부터 멀어지는 제2 회동에 의해 넓어지도록 구성된다.
바람직하게 본 발명은, 상기 각각의 충돌 모루부의 제1 경사면의 시작 지점이 상기 힌지축을 통해 상기 임펠러 하우징 측에 고정된다.
바람직하게 본 발명은, 상기 각각의 충돌 모루부를 상기 제1 회동 또는 제2 회동시키기 위한 회동력 제공 수단을 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 충돌 모루부를 상기 제1 회동시키기 위한 회동력 제공 수단은 캠 기구이며, 상기 캠 기구는 상기 충돌 모루부의 외측면을 가압하여 제1 회동 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 캠 기구는, 상기 충돌 모루부의 힌지축과 평행하게 배치된 캠 축과, 상기 캠 축에 고정되어 상기 캠 축을 중심으로 회동 가능하며, 상기 충돌 모루부의 외측면을 가압하여 제1 회동 방향으로 회동력을 제공하는 캠을 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 충돌 모루부를 제2 회동시키기 위한 회동력 제공 수단은 스프링이며, 상기 스프링은, 상기 충돌 모루부의 외측면에 일측이 결합되고 임펠러 하우징에 타측이 결합되어 상기 제1 회동 시에 탄성 변형에 의한 탄성 에너지를 저장하며, 상기 캠 기구가 상기 충돌 모루부의 외측면을 가압하는 상태가 해소된 경우에, 상기 충돌 모루부가 제2 회동 방향으로 회동하도록 상기 탄성 에너지에 기초한 복원력을 제공하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 충돌 모루부를 상기 제1 회동 또는 제2 회동시키기 위한 회동력 제공 수단은 나사 기구이며, 상기 나사 기구는 나사 회전 방향에 따라 상기 충돌 모루부의 외측면을 가압하여 제1 회동 방향으로 회동력을 제공하거나, 상기 충돌 모루부의 외측면을 끌어 당겨서 제2 회동 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 나사 기구는, 상기 임펠러 하우징에 고정 설치된 너트와, 상기 너트에 나사 결합된 상태로 상기 임펠러 하우징을 관통하여 상기 충돌 모루부의 외측을 향하도록 설치되며 회전 조작 방향에 따라 임펠러 하우징에 대한 관통 깊이가 변화되는 조절 볼트와, 상기 충돌 모루부의 외측과 조절 볼트의 단부를 연결하는 볼 조인트를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 각각의 충돌 모루부는 각각의 힌지축과 일체로 고정 결합되며, 상기 충돌 모루부를 상기 제1 회동 또는 제2 회동시키기 위한 회동력 제공 수단은 상기 힌지축을 회동시키는 레버 기구이며, 상기 레버 기구는 상기 힌지축에 회동용 토크를 부여하여 제1 회동 또는 제2 회동 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 레버 기구는, 상기 임펠러 하우징 내부에 설치되며, 전면부 중심 측에 상기 임펠러가 위치하고, 상기 임펠러의 외측을 따라 각각의 충돌 모루부가 링 형상으로 배치되는 원형 프레임판; 상기 원형 프레임판의 외측에 위치하며 상기 원형 프레임판과 상대 회전이 가능하도록 구성된 링형 프레임판; 각각의 충돌 모루부의 일 지점과 상기 원형 프레임판을 관통하도록 각각 설치되어, 각각의 충돌 모루부를 원형 프레임판의 전면 측에 회동 가능하도록 고정하는 각각의 힌지축; 상기 링형 프레임판의 후면 측에 설치되며 각각의 힌지축에 상응하는 위치에 설치되는 각각의 레버핀; 상기 원형 프레임판의 후면 측에 설치되며, 일단에 상기 힌지축이 고정되고 타단에 상기 레버핀과 상호 간의 가압력을 제공할 수 있는 가압 수단이 구비된 복수의 레버 부재; 및 어느 하나의 힌지축에 고정 설치된 조작 레버;를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 레버 부재의 가압 수단은, 상기 레버핀이 삽입되고 상대 회전이 가능하도록 구성된 관통 홀이다.
이와 같은 본 발명은, 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합물을 임펠러로 가압하고 임펠러 하우징의 내부에 형성된 복수의 충돌 모루부에 충돌시켜 세정액을 더욱 작은 방울로 분할하고 충돌 모루부의 경사면 구조에 의해 벤츄리 효과를 발생시켜, 입자의 습윤 제거 효과를 향상시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 측면 모식도,
도 3은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도,
도 4는 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도,
도 5는 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도,
도 6은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도,
도 7은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 내부의 배면 모식도,
도 8은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 내부의 사시도 방향 모식도,
도 9는 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 분해 사시도,
도 10은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 또다른 방향의 분해 사시도이다.
본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.
본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 측면 모식도이다.
본 실시예의 임펠러형 공기정화장치는 임펠러(2), 임펠러 하우징(10) 및 복수의 충돌 모루부(20)를 포함하며, 입자 함유 가스에 포함된 입자를 세정액 방울과 혼합하고 습윤화하여 배출함으로써 습식 제거가 이뤄지도록 한다.
임펠러(2)는 복수의 방사형 날개(2b)를 갖는다. 임펠러(2)는 모터(13)에 의해 회전 구동된다. 부호 R은 임펠러의 회전 방향, 부호 A는 임펠러의 회전 축선을 나타낸다.
임펠러 하우징(10)은 상기 임펠러(2)를 내부에 수용하며, 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합물이 임펠러(2) 중앙부(2a) 측으로 유입되고 상기 임펠러(2)에 의해 가압되며 일측에 형성된 배출구(12)로 배출되도록 구성된다.
도 2를 참조하면, 임펠러(2)의 회전에 따른 음압에 의해 입자 함유 가스가 흡입관(15)으로 도입되며(도 2의 흐름 I1), 세정액(5) 또는 세정액(5)과 오일(6)의 혼합물이 오리피스(7)를 통해 공기정화장치의 흡입관(15)으로 도입되어 임펠러(2)로 유입된다(도 2의 흐름 I2 및 I3).
복수의 충돌 모루부(20)는 상기 임펠러 하우징(10)의 내주 측에 구비되며, 상기 임펠러(2)의 회전 시 임펠러(2)의 외측으로 배출된 상기 혼합물이 충돌하여 상기 세정액 방울이 더 작은 방울들로 분할되도록 한다.
상기 각각의 충돌 모루부(20)는, 상기 임펠러(2)의 회전방향(R)을 따라 임펠러 하우징(10)의 내주 측으로부터 임펠러(2) 측에 근접하도록 형성된 제1 경사면(22)과, 상기 제1 경사면(22)의 단부(26)로부터 이어지며 임펠러(2) 측으로부터 임펠러 하우징(10)의 내주 측에 근접하도록 형성되고 상기 제1 경사면(22)보다 더 급격한 경사각을 갖도록 형성된 제2 경사면(24)을 포함한다.
본 실시예의 임펠러형 공기정화장치는, 상기 임펠러(2)의 회전방향을 따라 하나의 충돌 모루부(20)의 제2 경사면(24)의 단부에 연접하여 또다른 하나의 충돌 모루부(20)의 제1 경사면(22)이 위치한다. 본 실시예의 경우, 총 7개의 충돌 모루부(20)가 임펠러 하우징(10)의 내주 측에 연접하여 설치된다. 충돌 모루부(20)의 개수는 설계 조건에 따라 변경 가능하다.
상기 임펠러(2)의 회전 시 임펠러(2)의 외측으로 배출된 상기 혼합물이 상기 제1 경사면(22)에 충돌하여 상기 세정액 방울이 더 작게 분할되고, 상기 제1 경사면(22)의 단부(26)와 상기 임펠러(2)의 외주부(2c)가 형성하는 벤츄리 통로(32)를 통과하면서 상기 입자 함유 가스에 포함된 입자들이 상기 세정액 방울에 의해 습윤화되며, 상기 제2 경사면(24)과 상기 임펠러(2)의 외주부(2c)가 형성하는 블렌딩 공간(34)을 통과하면서 습윤화된 상기 입자들이 블렌딩되도록 구성된다.
보다 상세하게 보면, 상기 제1 경사면(22)은 상대적으로 점진적인 경사각을 가지며 상대적으로 길게 형성되므로 제1 경사면(22)에 도달하거나 충돌한 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합물을 점진적으로 고속저압의 상태로 유도한다. 또한, 상기 제1 경사면(22)은 임펠러(2)의 외측으로 배출된 상기 혼합물이 충돌하여 세정액 방울이 더 작게 분할되어 습윤화되기에 유리한 조건을 만든다.
상기 제1 경사면(22)의 단부(26)와 상기 임펠러(2)의 외주부(2c)가 형성하는 벤츄리 통로(32)는 고속저압의 상태가 가장 극대화되는 부분으로서, 저압 상태에 의해 입자 함유 가스에 포함된 입자들이 세정액 방울에 의해 습윤화되기에 유리한 환경을 제공한다.
상기 제2 경사면(24)은, 상기 벤츄리 통로(32)를 통과하면서 상기 세정액 방울에 의해 습윤화된 입자들이 갑작스러운 저속 상태로 유도되어 블렌딩되기에 유리한 환경을 제공한다. 이러한 블렌딩은 콜로이드 혼합물의 블렌딩으로 이해될 수 있다.
상기 과정은, 배출구(12)에 인접하여 임펠러 하우징(10) 내에서 가장 낮은 압력을 갖는 첫번째 충돌 모루부(20-1)에서 진행되고(도 1의 흐름 F1), 습윤화된 입자들이 상기 임펠러(2)의 회전방향(R)을 따라 접선 방향으로 흘러(도 1의 흐름 F2) 배출구(12)를 통해 배출될 때까지 복수의 충돌 모루부(20-1,20-2,...,20-6,20-7)에서 반복적으로 진행된다. 상기 과정의 반복에 의해 세정액 방울의 크기는 점점 감소하고, 세정액 방울의 개수 및 표면적은 지수함수적으로 증가하여 입자의 습윤화 효과가 높아진다.
도 3은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도, 도 4는 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도이다.
본 실시예에서, 상기 각각의 충돌 모루부(120)는 일 지점이 각각의 힌지축(155)을 통해 상기 임펠러 하우징(10) 측에 고정되어 상기 힌지축(155)을 중심으로 회동 가능하도록 구성된다. 부호 121은 힌지축(155)이 삽입 결합되는 충돌 모루부(120)의 힌지부를 나타낸다.
바람직하게, 상기 각각의 충돌 모루부(120)의 제1 경사면(122)의 시작 지점(121)이 상기 힌지축(155)을 통해 상기 임펠러 하우징(10) 측에 고정된다.
또한, 상기 벤츄리 통로(32)는 상기 제1 경사면(122)의 단부(126)가 상기 임펠러(2)의 외주부(2c)에 근접하는 제1 회동(r1)에 의해 좁아지고, 상기 제1 경사면(122)의 단부(126)가 상기 임펠러(2)의 외주부(2c)로부터 멀어지는 제2 회동(r2)에 의해 넓어지도록 구성된다.
제1 회동(r1)은 벤츄리 통로(32)를 좁아지게 하므로, 저압 상태를 더욱 높여 입자 함유 가스에 포함된 입자들이 세정액 방울에 의해 습윤화되기에 더욱 유리한 환경을 제공한다.
제2 회동(r2)은 벤츄리 통로(32)를 넓어지게 하므로 벤츄리 효과는 낮추게 되지만, 시간당 가스 유량이 큰 조건에서 입자 함유 가스를 정화하는데 유리한 환경을 제공한다.
그러므로, 요구되는 공기정화 조건 또는 유량 조건을 고려하여 제1 회동(r1) 또는 제2 회동(r2)에 의한 벤츄리 통로(32) 상태를 설정할 수 있다.
본 실시예의 임펠러형 공기정화장치는, 상기 각각의 충돌 모루부(20)를 상기 제1 회동(r1) 또는 제2 회동(r2)시키기 위한 회동력 제공 수단을 포함하여 구성된다.
일예로, 상기 회동력 제공 수단은 상기 충돌 모루부(120)를 상기 제1 회동(r1)시키기 위한 캠 기구일 수 있다.
상기 캠 기구는 상기 충돌 모루부(120)의 외측면을 가압하여 제1 회동(r1) 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된다.
도 3과 같이, 상기 캠 기구는, 상기 충돌 모루부(120)의 힌지축(155)과 평행하게 배치된 캠 축(152)과, 상기 캠 축(152)에 고정되어 상기 캠 축(152)을 중심으로 회동 가능하며, 상기 충돌 모루부(120)의 외측면을 가압하여 제1 회동(r1) 방향으로 회동력을 제공하는 캠(150)을 포함하여 구성된다.
상기 캠(150)의 회전은 임펠러 하우징(10) 외부에 연결 설치된 회동 볼트 또는 회동 핸들을 이용하여 캠(150)과 일체로 결합된 캠 축(152)을 회동시키는 방식으로 이뤄질 수 있다. 일예로, 캠 축(152)은 각각 개별적으로 회동될 수도 있으며, 다른예로, 캠 축(152)은 별도의 기구적 구성을 통해 복수의 캠 축(152)이 일괄 회동되도록 구성될 수도 있다.
도 4의 스프링(402)과 같은 복원 수단을 구비한 경우 캠(150)의 회동 각도와 복원 수단의 복원력에 의해 제2 회동(r2)이 이뤄질 수 있다.
이를 위해, 상기 충돌 모루부(120)를 제2 회동(r2)시키기 위한 회동력 제공 수단으로서 스프링(402)이 설치된다.
일예로, 상기 스프링(402)은, 상기 충돌 모루부(120)의 외측면에 일측이 결합되고 임펠러 하우징(10)에 타측이 결합되어 상기 제1 회동(r1) 시에 탄성 변형에 의한 탄성 에너지를 저장한다.
또한, 상기 스프링(402)은, 상기 캠 기구가 상기 충돌 모루부(120)의 외측면을 가압하는 상태가 해소된 경우에, 상기 충돌 모루부(120)가 제2 회동(r2) 방향으로 회동하도록 상기 탄성 에너지에 기초한 복원력을 제공하도록 구성된다.
도 5는 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도이다.
다른예로, 도 5와 같이, 상기 충돌 모루부(120)를 상기 제1 회동(r1) 또는 제2 회동(r2)시키기 위한 회동력 제공 수단은 나사 기구일 수 있다.
상기 나사 기구는 나사 회전 방향에 따라 상기 충돌 모루부(120)의 외측면을 가압하여 제1 회동(r1) 방향으로 회동력을 제공하거나, 상기 충돌 모루부(120)의 외측면을 끌어 당겨서 제2 회동(r2) 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된다.
보다 상세하게, 상기 나사 기구는, 상기 임펠러 하우징(10)에 고정 설치된 너트(302)와, 상기 너트(302)에 나사 결합된 상태로 상기 임펠러 하우징(10)을 관통하여 상기 충돌 모루부(120)의 외측을 향하도록 설치되며 회전 조작 방향에 따라 임펠러 하우징(10)에 대한 관통 깊이가 변화되는 조절 볼트(304)와, 상기 충돌 모루부(120)의 외측과 조절 볼트(304)의 단부를 연결하는 볼 조인트(304a,306)를 포함하여 구성된다. 조절 볼트(304)의 관통 깊이는 d1 또는 d2 방향으로 변화할 수 있다.
볼 조인트(304a,306)는 구형의 볼(304a)을 커버 요소(306)가 감싼 형태로 결합되므로, 조절 볼트(304)의 회전 조작에 의해 관통 깊이가 변화하여 충돌 모루부(120)의 외측과 조절 볼트(304)의 결합 각도가 변화하더라도 결합 상태를 원활하게 유지시켜준다.
예를 들어, 조절 볼트(304)의 회전 조작 방향에 따라 상기 충돌 모루부(120)의 외측을 밀거나 당길 수 있다.
도 6은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 단면 모식도, 도 7은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 내부의 배면 모식도, 도 8은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 내부의 사시도 방향 모식도, 도 9는 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 분해 사시도, 도 10은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 임펠러형 공기정화장치의 또다른 방향의 분해 사시도이다.
다른예로, 도 6 내지 도 10과 같이, 상기 충돌 모루부(120)를 상기 제1 회동(r1) 또는 제2 회동(r2)시키기 위한 회동력 제공 수단은 상기 힌지축(155)을 회동시키는 레버 기구일 수 있다.
이를 위해, 상기 각각의 충돌 모루부(120)는 각각의 힌지축(155)과 일체로 고정 결합되며, 상기 레버 기구는 상기 힌지축(155)에 회동용 토크를 부여하여 제1 회동(r1) 또는 제2 회동(r2) 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된다.
보다 상세하게, 상기 레버 기구는, 상기 임펠러 하우징(10) 내부에 설치되며 전면부 중심 측에 상기 임펠러(2)가 위치하고 상기 임펠러(2)의 외측을 따라 각각의 충돌 모루부(120)가 링 형상으로 배치되는 원형 프레임판(10')을 포함한다.
또한, 상기 레버 기구는, 상기 원형 프레임판(10')의 외측에 위치하며 상기 원형 프레임판(10')과 상대 회전이 가능하도록 구성된 링형 프레임판(25)을 포함한다.
또한, 상기 레버 기구는, 각각의 충돌 모루부(120)의 일 지점과 상기 원형 프레임판(10')을 관통하도록 각각 설치되어, 각각의 충돌 모루부(120)를 원형 프레임판(10')의 전면 측에 회동 가능하도록 고정하는 각각의 힌지축(155)을 포함한다.
또한, 상기 레버 기구는, 상기 링형 프레임판(25)의 후면 측에 설치되며 각각의 힌지축(155)에 상응하는 위치에 설치되는 각각의 레버핀(163)을 포함한다.
또한, 상기 레버 기구는, 상기 원형 프레임판(10')의 후면 측에 설치되며, 일단에 상기 힌지축(155)이 고정되고 타단에 상기 레버핀(163)과 상호 간의 가압력을 제공할 수 있는 가압 수단이 구비된 복수의 레버 부재(160)를 포함한다.
바람직하게, 상기 레버 부재(160)의 가압 수단은, 상기 레버핀(163)이 삽입되고 상대 회전이 가능하도록 구성된 관통 홀(165)일 수 있다.
또한, 상기 레버 기구는, 어느 하나의 힌지축(155)에 고정 설치된 조작 레버(170)를 포함한다.
예를 들어, 상기 조작 레버(170)를 r5 방향으로 회동 조작하면, 조작 레버(170)에 고정 설치된 힌지축(155)이 r1 방향으로 회동한다. 그러면, 상기 힌지축(155)에 고정된 레버 부재(160)가 상기 힌지축(155)을 중심으로 r1 방향으로 회전한다.
상기 레버 부재(160)가 r1 방향으로 회전하면, 해당 레버 부재(160)의 관통 홀(165)에 삽입 형태로 맞물린 레버핀(163)이 힌지축(155)을 중심으로 r1 방향으로 공전하게 된다.
상기 레버핀(163)이 r1 방향으로 공전하면, 레버핀(163)이 설치된 링형 프레임판(25)이 A 점을 중심으로 R1 방향으로 회전하게 되며, 링형 프레임판(25)에 설치된 다른 레버핀(163)들도 모두 함께 A 점을 중심으로 공전하게 된다.
레버핀(163)들이 모두 함께 A 점을 중심으로 공전하면, 각각의 레버핀(163)에 삽입 형태로 맞물린 각각의 레버 부재(160)들의 관통 홀(165)들의 165b 지점들이 가압력을 받게 되고 상기 가압력에 기초하여 각각의 레버 부재(160)들에 고정된 힌지축(155)들을 r1 방향으로 회동시키게 된다.
이러한 과정을 통해, 조작 레버(170)를 r5 방향으로 회동 조작하면 각각의 힌지축(155)들이 r1 방향으로 회동하며, 각각의 힌지축(155)들에 고정된 충돌 모루부(120)들도 r1 방향으로 회동하게 된다.
조작 레버(170)를 r6 방향으로 회동 조작하면 상기와 반대로 충돌 모루부(120)들도 r2 방향으로 회동하게 된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.
2: 임펠러
10: 임펠러 하우징
20: 충돌 모루부
150: 캠
152: 캠축
155: 힌지축
402: 스프링

Claims (14)

  1. 복수의 방사형 날개를 갖는 임펠러;
    상기 임펠러를 내부에 수용하며, 세정액 방울과 입자 함유 가스의 혼합물이 임펠러 중앙부 측으로 유입되고 상기 임펠러에 의해 가압되며 일측에 형성된 배출구로 배출되도록 구성된 임펠러 하우징; 및
    상기 임펠러 하우징의 내주 측에 구비되며, 상기 임펠러의 회전 시 임펠러의 외측으로 배출된 상기 혼합물이 충돌하여 상기 세정액 방울이 더 작은 방울들로 분할되는 복수의 충돌 모루부;를 포함하며,
    상기 각각의 충돌 모루부는, 상기 임펠러의 회전방향을 따라 임펠러 하우징의 내주 측으로부터 임펠러 측에 근접하도록 형성된 제1 경사면과, 상기 제1 경사면의 단부로부터 이어지며 임펠러 측으로부터 임펠러 하우징의 내주 측에 근접하도록 형성되고 상기 제1 경사면보다 더 급격한 경사각을 갖도록 형성된 제2 경사면을 포함하며, 상기 제1 경사면의 단부와 상기 임펠러의 외주부가 벤츄리 통로를 형성하도록 구성되고,
    상기 각각의 충돌 모루부는 일 지점이 각각의 힌지축을 통해 상기 임펠러 하우징 측에 각각 고정되어 상기 힌지축을 중심으로 회동 가능하도록 구성되며,
    상기 벤츄리 통로는 상기 제1 경사면의 단부가 상기 임펠러의 외주부에 근접하는 제1 회동에 의해 좁아지고, 상기 제1 경사면의 단부가 상기 임펠러의 외주부로부터 멀어지는 제2 회동에 의해 넓어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러의 회전 시 임펠러의 외측으로 배출된 상기 혼합물이 상기 제1 경사면에 충돌하여 상기 세정액 방울이 더 작게 분할되고, 상기 제1 경사면의 단부와 상기 임펠러의 외주부가 형성하는 벤츄리 통로를 통과하면서 상기 입자 함유 가스에 포함된 입자들이 상기 세정액 방울에 의해 습윤화되며, 상기 제2 경사면과 상기 임펠러의 외주부가 형성하는 블렌딩 공간을 통과하면서 습윤화된 상기 입자들이 블렌딩되도록 구성된 임펠러형 공기정화장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러의 회전방향을 따라 하나의 충돌 모루부의 제2 경사면의 단부에 연접하여 또다른 하나의 충돌 모루부의 제1 경사면이 위치하는 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 충돌 모루부의 제1 경사면의 시작 지점이 상기 힌지축을 통해 상기 임펠러 하우징 측에 고정되는 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 충돌 모루부를 상기 제1 회동 또는 제2 회동시키기 위한 회동력 제공 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충돌 모루부를 상기 제1 회동시키기 위한 회동력 제공 수단은 캠 기구이며,
    상기 캠 기구는 상기 충돌 모루부의 외측면을 가압하여 제1 회동 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 캠 기구는,
    상기 충돌 모루부의 힌지축과 평행하게 배치된 캠 축과,
    상기 캠 축에 고정되어 상기 캠 축을 중심으로 회동 가능하며, 상기 충돌 모루부의 외측면을 가압하여 제1 회동 방향으로 회동력을 제공하는 캠을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 충돌 모루부를 제2 회동시키기 위한 회동력 제공 수단은 스프링이며,
    상기 스프링은,
    상기 충돌 모루부의 외측면에 일측이 결합되고 임펠러 하우징에 타측이 결합되어 상기 제1 회동 시에 탄성 변형에 의한 탄성 에너지를 저장하며,
    상기 캠 기구가 상기 충돌 모루부의 외측면을 가압하는 상태가 해소된 경우에, 상기 충돌 모루부가 제2 회동 방향으로 회동하도록 상기 탄성 에너지에 기초한 복원력을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 충돌 모루부를 상기 제1 회동 또는 제2 회동시키기 위한 회동력 제공 수단은 나사 기구이며,
    상기 나사 기구는 나사 회전 방향에 따라 상기 충돌 모루부의 외측면을 가압하여 제1 회동 방향으로 회동력을 제공하거나, 상기 충돌 모루부의 외측면을 끌어 당겨서 제2 회동 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 나사 기구는,
    상기 임펠러 하우징에 고정 설치된 너트와,
    상기 너트에 나사 결합된 상태로 상기 임펠러 하우징을 관통하여 상기 충돌 모루부의 외측을 향하도록 설치되며 회전 조작 방향에 따라 임펠러 하우징에 대한 관통 깊이가 변화되는 조절 볼트와,
    상기 충돌 모루부의 외측과 조절 볼트의 단부를 연결하는 볼 조인트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 각각의 충돌 모루부는 각각의 힌지축과 일체로 고정 결합되며,
    상기 충돌 모루부를 상기 제1 회동 또는 제2 회동시키기 위한 회동력 제공 수단은 상기 힌지축을 회동시키는 레버 기구이며,
    상기 레버 기구는 상기 힌지축에 회동용 토크를 부여하여 제1 회동 또는 제2 회동 방향으로 회동력을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 레버 기구는,
    상기 임펠러 하우징 내부에 설치되며, 전면부 중심 측에 상기 임펠러가 위치하고, 상기 임펠러의 외측을 따라 각각의 충돌 모루부가 링 형상으로 배치되는 원형 프레임판;
    상기 원형 프레임판의 외측에 위치하며 상기 원형 프레임판과 상대 회전이 가능하도록 구성된 링형 프레임판;
    각각의 충돌 모루부의 일 지점과 상기 원형 프레임판을 관통하도록 각각 설치되어, 각각의 충돌 모루부를 원형 프레임판의 전면 측에 회동 가능하도록 고정하는 각각의 힌지축;
    상기 링형 프레임판의 후면 측에 설치되며 각각의 힌지축에 상응하는 위치에 설치되는 각각의 레버핀;
    상기 원형 프레임판의 후면 측에 설치되며, 일단에 상기 힌지축이 고정되고 타단에 상기 레버핀과 상호 간의 가압력을 제공할 수 있는 가압 수단이 구비된 복수의 레버 부재; 및
    어느 하나의 힌지축에 고정 설치된 조작 레버;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 레버 부재의 가압 수단은, 상기 레버핀이 삽입되고 상대 회전이 가능하도록 구성된 관통 홀인 것을 특징으로 하는 임펠러형 공기정화장치.
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