KR102109365B1 - 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연소 산화처리를 위해 흡입된 오염 공기가 필터의 전체 면적으로 균일하게 퍼져 통과될 수 있도록 해 필터의 내구성 불균형 저하 현상을 막음으로서 필터의 수명 연장, 포집률 증대 등의 기능을 기대할 수 있는 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공기확산부가 전처리필터부 측으로 공급되는 오염 공기를 확산시켜 전처리필터부의 전체 면적으로 균일하게 퍼져 통과될 수 있도록 해 전처리필터부의 내구성 불균형 저하 현상을 막음으로써 전처리필터부의 수명 연장, 활용도 증대, 포집률 증대 등의 효과를 기대할 수 있고, 또한, 흡입된 오염 공기를 전처리필터부에 균일하게 분배시켜 전처리 공정을 수행하도록 함으로써 전처리 공정 이후의 처리 공정에서 오염 공기의 연소 산화, 탈취 효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 제공하고, 리어확산부재는 복수 개가 메인회전축을 중심에 두고 공전하면서 오염 공기를 분산시키되, 각각 부가적인 회전구조를 갖춤으로써 오염 공기를 사방으로 보다 효율적으로 확산시킬 수 있는 효과를 제공한다.
이를 위한 구성으로 본 발명에 따른 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치는 내공간이 형성되며 오염 공기가 내공간으로 유입되는 유입구와 정화된 공기가 배출되는 배출구가 각각 형성되는 하우징; 상기 하우징에 내장되어 하우징으로 유입된 오염 공기를 정화시키는 전처리필터부; 상기 하우징에 내장되며 상기 전처리필터부를 통과한 공기에 플라즈마를 발생시켜 오염 공기를 이온화시키는 플라즈마 발생부; 상기 하우징에 내장되며 상기 플라즈마 발생부를 통해 생성된 이온화 공기를 정화시키는 후처리필터부; 및 상기 하우징에 내장되며 무동력으로 회전하면서 상기 전처리필터부, 플라즈마 발생부 및 후처리필터부 중 어느 하나로 향하는 공기를 확산시켜 확산된 공기가 전처리필터부, 플라즈마 발생부 및 후처리필터부 중 어느 하나를 전체 면적으로 통과할 수 있도록 하는 공기확산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치{High efficiency plasma odor remover with unpowered fan}
본 발명은 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 산화처리를 위해 흡입된 오염 공기가 필터의 전체 면적으로 균일하게 퍼져 통과될 수 있도록 하는 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치에 관한 것이다.
대기를 오염시키는 배출가스에 대한 탈취장치는 배출 사업장 및 배출 장소의 크기에 따라 다양한 방법이 시행되고 있는 바, 특히 플라즈마에 의한 탈취 장치는 주로 고농도 오염 탈취장치로 많이 사용되며 촉매 연소 산화, 자외선 램프 등과 함께 병행되어 활용됨으로써 악취 및 휘발성 유기 화합물(VOCs:Volatile Organic Compounds) 등의 오염가스를 제거하는 방법으로 많이 사용되고 있다.
플라즈마를 이용한 탈취 장치의 종래 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1559073호(탈취 및 공기정화용 전기화학적 촉매산화방법 및 이를 이용한 탈취 및 공기정화장치)에 개시된 바 있으며, 이를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 종래 기술은 일측에 오염 기체가 유입되는 유입구(110)가 마련되고, 타측에 정화된 기체가 배출되는 유출구(120)가 마련되는 케이스(100)와; 상기 케이스(100)의 내부에 배치되고 유입구(110)를 통해 유입되는 오염 기체에 함유된 입자가 큰 분진이나 이물질을 필터링하며 유체의 흐름을 분산시키는 프리필터(150)와; 상기 프리필터(150)와 전처리 필터유닛(300) 사이에 배치되어 오염 기체를 전기장으로 이온화하는 이온화수단(200)과; 상기 프리필터(150)를 통과한 오염 기체의 유기분자를 집진 및 산화처리하도록 폴링몸체(305-3) 내에 자석(305-4)과 산화철(305-5)이 수용되도록 구성된 자석폴링(305-1)이 다수개 충진된 촉매팩(305)을 갖는 전처리 필터유닛(300)과; 상기 전처리 필터유닛(300)으로부터 오염기체의 배출방향으로 각각 이격되도록 복수개 배치되며 외부에서 교류전기 에너지가 전도성 촉매에 인가됨에 따라 활성산소를 생성시키는 제1,2촉매유닛(400,500)과; 상기 케이스(100)의 외측에 배치되어 상기 전처리 필터유닛(300)과 제1,2촉매유닛(400,500)에 바이어스 전류를 각각 공급하는 촉매 전원공급부(700)와; 상기 케이스(100) 내부로 산화 촉진 처리된 외부 공기를 유입시키는 산화 촉진수단(800) 및; 상기 케이스(100)의 내부에 배치되고 외부 전원이 공급됨에 따라 자외선을 방출하는 자외선 램프(600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 종래 기술은 이와 같은 구성을 통해 하수처리장이나 유기성폐기물에서 발생되는 수분과 유분을 포함한 유기성 악취나 분진이 심한 오염 기체를 케이스 내에 유입시키고, 전기적 에너지를 촉매에 전달하고 자외선 및 플라즈마 처리된 외부공기를 유입시켜 전기화학적 촉매 연소 산화-환원반응을 이용하여 오염 기체에 함유된 악취를 용이하게 제거할 수 있으면서 분진 처리 기능을 수행토록 한다.
전술한 바와 같이, 케이스의 내부로 흡입한 오염 기체는 전자장에 통과되기 이전에, 오염 기체에 함유된 입자가 큰 분진이나 이물질 또는 습증기를 필터링하기 위해 프리필터를 통과하게 되는데, 이때, 오염 기체가 프리필터의 한부분으로만 집중적으로 통과하게 될 경우 프리필터의 내구성 불균형 저하 현상이 발생된다.
예컨대, 오염 기체가 유입구(110)를 통해 케이스의 내부로 유입되면 대부분의 오염 기체는 프리필터의 중앙을 집중해 통과하기 때문에 프리필터의 외곽측 사각지대로는 오염 기체의 통과가 미비하게 되면서, 프리필터의 중앙 부분의 성능이비대칭적으로 저하되고, 시간이 지날수록 이러한 불균형이 심화되면 이는 결과적으로 플라즈마 탈취 효율을 저하시키는 원인이 됨은 물론, 일정 주기마다 전체를 정기적으로 교체해야 하는 프리필터의 특징상 내구성 저하 불균형 현상이 발생되면 불필요하게 교체 주기를 빠르게 가져가야 하기 때문에 유지/보수 측면에서 비효율적인 측면이 뒤따른다.
대한민국 등록특허공보 제10-1559073호
본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 연소 산화처리를 위해 흡입된 오염 공기가 필터의 전체 면적으로 균일하게 퍼져 통과될 수 있도록 해 필터의 내구성 불균형 저하 현상을 막음으로서 필터의 수명 연장, 포집률 증대 등의 기능을 기대할 수 있는 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 흡입된 오염 공기를 전처리 필터에 균일하게 분배시켜 전처리 공정을 수행하도록 함으로써 전처리 공정 이후의 처리 공정에서 오염 공기의 연소 산화, 탈취 효율을 극대화시킬 수 있는 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 내공간이 형성되며 오염 공기가 내공간으로 유입되는 유입구와 정화된 공기가 배출되는 배출구가 각각 형성되는 하우징; 상기 하우징에 내장되어 하우징으로 유입된 오염 공기를 정화시키는 전처리필터부; 상기 하우징에 내장되며 상기 전처리필터부를 통과한 공기에 플라즈마를 발생시켜 오염 공기를 이온화시키는 플라즈마 발생부; 상기 하우징에 내장되며 상기 플라즈마 발생부를 통해 생성된 이온화 공기를 정화시키는 후처리필터부; 및 상기 하우징에 내장되며 무동력으로 회전하면서 상기 전처리필터부, 플라즈마 발생부 및 후처리필터부 중 어느 하나로 향하는 공기를 확산시켜 확산된 공기가 전처리필터부, 플라즈마 발생부 및 후처리필터부 중 어느 하나를 전체 면적으로 통과할 수 있도록 하는 공기확산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기확산부는, 일단에 전방회전날개가 장착되고 내부로 중공부가 형성되는 메인회전축; 상기 중공부에 회전 가능하게 장착되되 일단에는 상기 메인회전축에 반대되는 방향으로 회전하도록 보조회전날개가 장착되는 보조회전축; 및 상기 메인회전축의 타단에 방사상으로 형성되며 상기 메인회전축을 축중심으로 공전하여 전방회전날개를 통과한 오염 공기를 재차 확산시키는 복수의 리어확산부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 복수의 리어확산부재 각각은, 상기 메인회전축의 축방향에 대해 수직 방향으로 연장 형성되는 회전지지대; 상기 회전지지대에 장착되는 베어링; 및 상기 베어링의 외측으로 장착되어 상기 메인회전축을 축중심으로 공전함과 동시에 제자리 회전하며 외측으로 리어날개가 형성되는 리어회전부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 리어확산부재 각각은, 상기 메인회전축의 길이방향을 따라 서로 이격 형성되는 한 쌍의 회전지지대; 상기 한 쌍의 회전지지대 중 어느 하나에 지지되며 피봇홀이 형성되는 피봇바디; 상기 한 쌍의 회전지지대 중 피봇바디가 설치된 회전지지대를 제외한 나머지 한 쪽의 회전지지대에 지지되며, 링 형태로 이루어지되 링 형태의 레일홈이 함몰 형성되는 레일부재; 일단은 상기 피봇홀에 접속되고 타단은 상기 레일홈에 접속되어 피봇바디와 레일부재 사이에서 피봇회전되는 피봇축; 상기 피봇축의 경로상에 장착되는 베어링; 및 상기 베어링의 외측으로 장착되어 상기 피봇축을 회전중심으로 제자리 회전 가능하게 설치되며 외측으로 리어날개가 형성되는 리어회전부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 전방회전날개, 보조회전날개, 리어날개 중 어느 하나 이상에는 공기통과공이 관통 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 공기확산부가 전처리필터부 측으로 공급되는 오염 공기를 확산시켜 전처리필터부의 전체 면적으로 균일하게 퍼져 통과될 수 있도록 해 전처리필터부의 내구성 불균형 저하 현상을 막음으로써 전처리필터부의 수명 연장, 활용도 증대, 포집률 증대 등의 효과를 기대할 수 있고, 또한, 흡입된 오염 공기를 전처리필터부에 균일하게 분배시켜 전처리 공정을 수행하도록 함으로써 전처리 공정 이후의 처리 공정에서 오염 공기의 연소 산화 및 탈취 효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 제공한다.
둘째, 리어확산부재는 복수 개가 메인회전축을 중심에 두고 공전하면서 오염 공기를 분산시키되, 각각 부가적인 회전구조를 갖춤으로써 오염 공기를 사방으로 보다 효율적으로 확산시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 탈취장치의 전체적인 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 2는 공기확산부 및 전처리필터부의 요부에 대한 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 공기확산부가 배제된 상태의 플라즈마 탈취장치 단면구성을 도시한 도면.
도 4는 공기확산부의 전체적인 외관을 도시한 도면.
도 5는 공기확산부를 축방향에서 바라본 상태를 도시한 도면.
도 6은 공기확산부의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 리어확산부재의 다른 실시예에 따른 공기확산부의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 도 7에 도시된 리어확산부재의 외관을 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 도 7에 도시된 리어확산부재의 단면구성을 확대도시한 도면.
도 10은 리어날개와 피봇축의 각도관계를 설명하기 위한 도면.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 탈취장치의 전체적인 구성을 개념적으로 도시한 도면이고 도 2는 공기확산부 및 전처리필터부의 요부에 대한 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이고 도 3은 공기확산부가 배제된 상태의 플라즈마 탈취장치 단면구성을 도시한 도면이고 도 4는 공기확산부의 전체적인 외관을 도시한 도면이고 도 5는 공기확산부를 축방향에서 바라본 상태를 도시한 도면이고 도 6은 공기확산부의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 플라즈마 탈취장치는 도 1에 도시된 바와 같이 크게, 내공간이 형성되며 오염 공기가 내공간으로 유입되는 유입구(110)와 정화된 공기가 배출되는 배출구(120)가 각각 형성되는 하우징(100), 상기 하우징(100)에 내장되어 하우징(100)으로 유입된 오염 공기를 정화시키는 전처리필터부(200), 상기 하우징(100)에 내장되며 상기 전처리필터부(200)를 통과한 공기에 플라즈마를 발생시켜 오염 공기를 이온화시키는 플라즈마 발생부(300), 상기 하우징(100)에 내장되며 상기 플라즈마 발생부(300)를 통해 생성된 이온화 공기를 정화시키는 후처리필터부(400) 및 상기 하우징(100)에 내장되며 무동력으로 회전하면서 상기 전처리필터부(200), 플라즈마 발생부(300) 및 후처리필터부(400) 중 어느 하나로 향하는 공기를 확산시켜 확산된 공기가 전처리필터부(200), 플라즈마 발생부(300) 및 후처리필터부(400) 중 어느 하나를 전체 면적으로 통과할 수 있도록 하는 공기확산부(500)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
보다 구체적으로, 하우징(100)은 중공형태로서 내공간에 플라즈마 탈취장치의 구성들이 목적과 기능에 따라 적소에 배치구성될 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(100)의 내부에서 전처리필터부(200)와 후처리필터부(400) 사이에 플라즈마 발생부(300)가 배치되고, 전저리필터부의 전방으로 공기확산부(500)가 배치구성 된 실시예가 예시될 수 있으며. 공기확산부(500)는 필요에 따라 플라즈마 발생부(300) 또는 후처리필터부(400) 등의 전방에 추가 배치구성될 수 있다.
하우징(100)의 전방 측 유입구(110)로 유입된 오염 공기는 공기확산부(500), 전처리필터부(200), 플라즈마 발생부(300), 후처리필터부(400)를 순서대로 통과하여 정화된 후 하우징(100)의 후방 측 배출구(120)로 배출된다.
다음으로, 전처리필터부(200)는 하우징(100) 내부로 흡입된 오염 공기의 오염물질을 일차로 걸러내는 기능을 하도록 구성된다.
일례로, 전처리필터부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 데미스터필터(230), 프리필터(210), 전기집진기(220)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
데미스터필터(230)는 공기 중 유수분을 제거하는 기능을 하며, 프리필터(210)는 공기 중 부피가 큰 먼지 등의 오염물질을 걸러내는 기능을 한다.
전기집진기(220)는 오염된 공기에 전기장을 작용시켜 집진함으로써 분진을 모으고 걸러내는 기능을 한다.
결국 전처리필터부(200)에서는 오염 공기 중 오염물질에 함유된 유분과 수분을 제거하고, 사이즈가 커서 일반 필터와 집진장치로 걸러질 수 있는 먼지와 분진 등을 우선적으로 제거함으로써, 전처리필터부(200)의 후단에 위치한 플라즈마 발생부(300), 후처리필터부(400)를 통한 본격적인 오염 공기 처리의 준비과정이 이루어질 수 있다
상기 데미스터필터(230), 프리필터(210) 및 전기집진기(220)는 당 업계에서 일반적으로 상용화된 공지의 기술을 적용할 수 있으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 중공형의 하우징(100) 구조적 특징상 하우징(100)의 유입구(110)로 오염 공기가 흡입되면 대부분의 오염 공기는 하우징(100)의 중앙으로 모여 배출구(120) 측으로 흐르게 되는데, 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 공기확산부(500)가 배제되면 흡입된 오염 공기의 대부분이 전처리필터부(200)의 중앙을 집중해 통과하여 오염 공기가 통과되지 않는 전처리필터부(200)의 사각지대(Z) 발생을 초래한다.
즉, 전처리필터부(200)의 중앙 부분에서는 오염 공기의 오염물질 여과가 집중적으로 이루어지는 반면, 전처리필터부(200)의 사각지대(Z)에서는 오염물질 여과가 미비할 수밖에 없다. 이와 같은 현상으로 인해, 전처리필터부(200)의 기능이 중앙으로 집중되어 전처리필터부(200)의 중앙 부분의 내구성은 상대적으로 빠르게 저하되는 반면 전처리필터부(200)의 사각지대(Z) 부분 내구성은 느리게 저하되는 내구성 저하 불균형 현상이 발생된다. 또한, 내구성이 저하된 부분에서는 오염물질의 여과율이 낮아지는 문제점까지 동반된다.
특히, 전처리필터부(200)의 경우 일정 주기마다 전체를 정기적으로 교체해야 하는 소모품으로써 내구성 저하 불균형 현상이 발생되면 불필요하게 교체 주기를 빠르게 가져야 됨은 물론이고, 심하게는, 플라즈마 발생부(300)에서의 방전처리 전 오염 공기 처리의 준비과정이 미비해져 오염물의 효율적인 제거를 기대할 수 없게 되는 문제점이 발생되는 것이다.
그러나, 본 발명에 따른 플라즈마 탈취장치는 하우징(100)으로 흡입된 오염 공기를 공기확산부(500)가 전처리필터부(200)의 전체적인 면적으로 분배시켜 전달함으로써 오염 공기가 통과하지 않는 전처리필터부(200)의 사각지대(Z) 발생을 방지하고, 전처리필터부(200)의 기능이 중앙에 집중되는 것을 전처리필터부(200)의 전체적인 면적으로 분산시킴으로써 전처리필터부(200)의 활용도를 극대화시킬 수 있다.
이를 위해, 공기확산부(500)는 전처리필터부(200)의 전방의 중앙에 배치되어 오염 공기의 흐름에 의해 제자리 회전되면서 유입구(110)를 통과한 오염 공기를 사방으로 확산시키는 구조를 갖춘다.
보다 구체적으로, 공기확산부(500)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 일단에 전방회전날개(511)가 장착되고 내부로 중공부가 형성되는 메인회전축(510), 상기 중공부에 회전 가능하게 장착되되 일단에는 상기 메인회전축(510)에 반대되는 방향으로 회전하도록 보조회전날개(521)가 장착되는 보조회전축(520) 및 상기 메인회전축(510)의 타단에 방사상으로 형성되며 상기 메인회전축(510)을 축중심으로 공전하여 전방회전날개(511)를 통과한 오염 공기를 재차 확산시키는 복수의 리어확산부재(530)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
메인회전축(510)과 보조회전축(520)은 서로 반대되는 방향으로 회전될 수 있도록 전방회전날개(511)와 보조회전날개(521)의 경사각이 서로 반대되는 방향으로 형성될 수 있다.
보조회전날개(521)는 보조회전축(520)에서 독립적으로 회전되거나 보조회전축(520)에 일체화되어 보조회전축(520)과 같이 회전될 수 있다. 이 경우, 메인회전축(510)의 중공부 내주면과 보조회전축(520)의 외주면 사이에는 베어링(B1)이 설치될 수 있다.
즉, 메인회전축(510)과 보조회전축(520)은 각각 오염 공기에 접촉되는 전방회전날개(511)와 보조회전날개(521)에 의해 서로 반대되는 방향으로 회전될 수 있다. 이와 동시에, 서로 반대되는 전방회전날개(511)와 보조회전날개(521)가 흡입된 오염 공기를 주변으로 확산시키는 작용을 수행한다.
리어확산부재(530)는 메인회전축(510)에 연동해 회전하면서 전방회전날개(511)를 통과한 오염 공기를 재차 확산시킨다. 특히, 리어확산부재(530)는 복수 개가 메인회전축(510)을 중심에 두고 공전하면서 오염 공기를 분산시키되, 각각 부가적인 회전구조를 갖춤으로써 오염 공기를 사방으로 보다 효율적으로 확산시킬 수 있다.
이를 위해, 복수의 리어확산부재(530) 각각은 메인회전축(510)의 축방향에 대해 수직 방향으로 연장 형성되는 회전지지대(531), 상기 회전지지대(531)에 장착되는 베어링(B2) 및 상기 베어링(B2)의 외측으로 장착되어 상기 메인회전축(510)을 축중심으로 공전함과 동시에 제자리 회전하며 외측으로 리어날개(532a)가 형성되는 리어회전부재(532)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
회전지지대(531)는 메인회전축(510)의 축방향에 대해 수직인 방향으로 연장되다가 끝단에서 메인회전축(510)과 평행하게 절곡 형성될 수 있다.
리어회전부재(532)는 베어링(B2)을 매개로 회전지지대(531)의 끝단에 회전지지된 채로 장착될 수 있다.
리어회전부재(532)는 회전지지대(531)의 끝단에서 오염 공기에 의해 무동력으로 회전할 수 있으며, 이와 동시에 무동력으로 회전하는 리어회전부재(532)의 리어날개(532a)에 의해 오염 공기가 확산되어 전처리필터부(200)로 공급될 수 있다.
즉, 유입구(110)를 통해 하우징(100) 내부로 흡입된 오염 공기는 공기확산부(500)에 의해 전처리필터부(200)의 전체적인 면적으로 확산되어 공급되기 때문에 오염 공기를 전처리필터부(200)의 전체적인 부분에 고루 통과시킬 수 있는 구조가 실현된다.
이에 따라, 전처리필터부(200)의 어느 한 쪽 내구성이 집중적으로 저하되는 내구성 저하 불균형 현상을 방지하여 전처리필터부(200) 자체의 여과 성능 향상은 물론이고, 전처리필터부(200)의 전체적인 수명 연장을 기대할 수 있으며, 나아가, 플라즈마 탈취장치의 오염물질 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 리어확산부재(530)의 다른 실시예에 대해서 설명한다. 전술한 실시예와 동일하거나 유사한 부분은 중복을 피하기 위해 자세한 설명은 생략한다.
도 7은 리어확산부재의 다른 실시예에 따른 공기확산부의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이고 도 8은 도 7에 도시된 리어확산부재의 외관을 개략적으로 도시한 도면이고 도 9는 도 7에 도시된 리어확산부재의 단면구성을 확대도시한 도면이다.
본 실시예에서의 리어확산부재(530)는 전술한 리어확산부재(530)와 동일하게 복수 개가 메인회전축(510)을 중심으로 방사상으로 형성될 수 있다.
복수 개의 리어확산부재(530) 각각은, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 메인회전축(510)의 길이방향을 따라 서로 이격 형성되는 한 쌍의 회전지지대(531'), 상기 한 쌍의 회전지지대(531') 중 어느 하나에 지지되며 피봇홀(532a')이 형성되는 피봇바디(532'), 상기 한 쌍의 회전지지대(531') 중 피봇바디(532')가 설치된 회전지지대(531')를 제외한 나머지 한 쪽의 회전지지대(531')에 지지되며, 링 형태로 이루어지되 링 형태의 레일홈(533a')이 함몰 형성되는 레일부재(533'), 일단은 상기 피봇홀(532a')에 접속되고 타단은 상기 레일홈(533a')에 접속되어 피봇바디(532')와 레일부재(533') 사이에서 피봇회전되는 피봇축(534'), 상기 피봇축(534')의 경로상에 장착되는 베어링(B3) 및 상기 베어링(B3)의 외측으로 장착되어 상기 피봇축(534')을 회전중심으로 제자리 회전 가능하게 설치되며 외측으로 리어날개(535a')가 형성되는 리어회전부재(535')를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.
한 쌍의 회전지지대(531') 각각은 메인축의 축방향에 대해 수직인 방향으로 연장 형성될 수 있으며, 각각의 회전지지대(531')의 끝단에 피봇바디(532')와 레일부재(533')가 형성될 수 있다.
피봇바디(532')에는 구 형태의 피봇홀(532a')이 형성될 수 있으며 상기 피봇홀(532a')은 레일부재(533')를 마주보는 방향으로 개방 형성될 수 있다.
피봇바디(532')는 피봇축(534')의 일단을 회전지지하되, 피봇축(534')의 일단에는 상기 피봇홀(532a')에 상보적인 피봇볼(534a')이 형성될 수 있다.
레일부재(533')에 형성된 레일홈(533a')은 피봇바디(532')를 마주보는 방향으로 개방 형성될 수 있으며, 레일홈(533a')에는 피봇축(534')의 타단이 삽입될 수 있다. 이때, 피봇축(534')의 타단에는 상기 레일홈(533a')에 삽입되어 레일홈(533a')을 타고 슬라이딩하는 가이드블럭(534b')이 형성될 수 있다.
즉, 피봇축(534')의 피봇볼(534a')은 피봇바디(532')의 피봇홀(532a')에 삽입된 상태에서 제자리 구름회전되고, 피봇축(534')의 가이드블럭(534b')은 레일부재(533')의 레일홈(533a')에 삽입된 상태에서 레일홈(533a')을 타고 회전 이동되므로, 피봇축(534')은 피봇바디(532')와 레일부재(533') 사이에서 피봇회전이 가능한 구조를 갖추게 된다.
이렇게 피봇회전되는 피봇축(534')의 경로상에 리어회전부재(535')가 제자리 회전 가능하게 설치된다.
리어회전부재(535')의 리어날개(535a')에 오염 공기가 접촉되면 리어회전부재(535')는 피봇축(534')을 회전축으로 하여 제자리 회전함과 동시에 피봇축(534') 자체를 피봇 회전시키게 된다.
이에 따라, 리어회전부재(535')는 1차적으로 메인회전축(510)을 중심으로 공전하고, 2차적으로, 피봇축(534')을 회전중심으로 리어회전부재(535')가 제자리 회전되며, 3차적으로 피봇 회전이동까지 더해져 오염 공기를 분산하기에 오염 공기를 사방으로 보다 효율적으로 확산시킬 수 있다.
한편 도 10에 도시된 바와 같이 리어회전부재(535')의 리어날개(535a')는 피봇축(534')의 축방향에 수직으로 접하는 가상의 수직축(VA)에 대해 일정 각도(θ) 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 리어날개(535a')가 오염 공기와의 접촉에 의해 쉽게 회전될 수 있는 구조를 제공해 피봇축(534')의 연속적인 피봇회전을 보장할 수 있다.
한편, 상기 전방회전날개(511), 보조회전날개(521), 리어날개(535a') 중 어느 하나 이상에는 공기통과공(H)이 관통 형성될 수 있다. 상기 공기통과공(H)은 오염 공기가 이동될 수 있는 통로로 작용한다.
다음으로, 플라즈마 발생부(300)는 전처리필터부(200)에서 일차적으로 걸러진 오염 공기에 플라즈마를 발생시켜 이온화 시키는 기능을 하여 오염 공기를 전자 이온 및 라디컬 형태 즉 플라즈마 상태로 변형을 시킬 수 있다.
플라즈마 상태로 변형된 오염 공기는 이온화 된 상태로 후처리필터부(400)로 진입하게 되고, 후처리필터부(400)에서 광촉매 연소 산화, 자외선램프 살균, 활성탄 흡착 등의 방법으로 잔류 악취 제거 과정을 거치게 되며 완전하게 오염물질이 제거되어 정화되는 과정을 거치게 된다.
플라즈마 발생부(300)는 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 고온의 전압이 인가되면 아크방전을 수행할 수 있도록 방전극이 구비되어 오염 공기의 플라즈마 변환율을 극대화하는 구조로써 구성될 수 있다. 이러한 플라즈마 발생부의 구체적인 구조는 공지된 바와 같으므로 이하 자세한 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 후처리필터부(400)는 광촉매부, 자외선램프부, 활성탄부 등을 포함하여 구성될 수 있다. 광촉매부는 플라즈마 발생부를 거쳐 플라즈마 상태로 이온화 된 오염공기를 빛을 이용하여 화학반응을 촉진하는 기능을 하며, 자외선램프부는 광촉매부를 거치며 오염물질이 제거된 오염공기에 대해 자외선을 발생시켜 살균 및 냄새 분해 제거를 하며, 활성탄부에서는 활성탄 흡착을 통해 오염공기의 잔류 악취를 제거하는 기능을 할 수 있다.
상기 광촉매부, 자외선램프부 및 활성탄부는 당 업계에서 일반적으로 상용화된 공지의 기술을 적용할 수 있으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 작용에 대해 설명하도록 한다. 본 작용에서는 플라즈마 탈취장치가 오염 공기를 정화시키는 과정을 간략하게 예로 들어 설명한다.
먼저, 유입구(110)를 통해 하우징(100)의 내부로 오염 공기가 흡입된다. 하우징(100) 내부로 흡입된 공기는 도 1에 도시된 화살표 방향과 같이 유입구(110)와 배출구(120)를 잇는 직선 방향을 따라 이동하게 되며 공기확산부(500), 전처리필터부(200), 플라즈마 발생부(300), 후처리필터부(400)를 순차적으로 통과하게 된다.
오염 공기가 공기확산부(500)를 통과하게 되면 오염 공기의 흐름에 의해 메인회전축(510)과 보조회전축(520)이 서로 반대되는 방향으로 회전하면서 오염 공기를 1차적으로 확산시킨다.
1차적으로 확산된 오염 공기는 전방회전날개(511)를 통과해 메인회전축(510)의 후단으로 이동되며 이때, 메인회전축(510)의 후단으로 이동된 오염 공기는 메인회전축(510) 주변으로 공전하는 리어확산부재(530)에 의해 2차적으로 확산된다. 이와 같이 확산된 오염 공기는 전처리필터부(200)로 공급된다.
특히, 리어확산부재(530)는 복수 개가 메인회전축(510)을 중심에 두고 공전하면서 오염 공기를 분산시키되, 각각 부가적인 회전구조를 갖춤으로써 오염 공기를 사방으로 보다 효율적으로 확산시킬 수 있다.
즉, 유입구(110)를 통해 하우징(100) 내부로 흡입된 오염 공기는 공기확산부(500)에 의해 전처리필터부(200)의 전체적인 면적으로 확산되어 공급되기 때문에 오염 공기를 전처리필터부(200)의 전체적인 부분에 고루 통과시킬 수 있는 구조가 실현된다.
이에 따라, 전처리필터부(200)의 어느 한 쪽 내구성이 집중적으로 저하되는 내구성 저하 불균형 현상을 방지하여 전처리필터부(200) 자체의 여과 성능 향상은 물론이고, 전처리필터부(200)의 전체적인 수명 연장을 기대할 수 있으며, 나아가, 플라즈마 탈취장치의 오염물질 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
전처리필터부(200)를 통과한 오염 공기는 플라즈마 발생부(300)에 의해 이온화된 뒤 후처리필터부(400)로 공급되고, 후처리필터부(400)에서 광촉매부, 자외선램프부, 활성탄부 등에 의해 처리된 뒤 오염물이 제거된 채로 배출구(120)로 배출될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 하우징 200: 전처리필터부
300: 플라즈마 발생부 400: 후처리필터부
500: 공기확산부

Claims (5)

  1. 내공간이 형성되며 오염 공기가 내공간으로 유입되는 유입구와 정화된 공기가 배출되는 배출구가 각각 형성되는 하우징;
    상기 하우징에 내장되어 하우징으로 유입된 오염 공기를 정화시키는 전처리필터부;
    상기 하우징에 내장되며 상기 전처리필터부를 통과한 공기에 플라즈마를 발생시켜 오염 공기를 이온화시키는 플라즈마 발생부;
    상기 하우징에 내장되며 상기 플라즈마 발생부를 통해 생성된 이온화 공기를 정화시키는 후처리필터부; 및
    상기 하우징에 내장되며 무동력으로 회전하면서 상기 전처리필터부, 플라즈마 발생부 및 후처리필터부 중 어느 하나로 향하는 공기를 확산시켜 확산된 공기가 전처리필터부, 플라즈마 발생부 및 후처리필터부 중 어느 하나를 전체 면적으로 통과할 수 있도록 하는 공기확산부;를 포함하며,
    상기 공기확산부는,
    일단에 전방회전날개가 장착되고 내부로 중공부가 형성되는 메인회전축;
    상기 중공부에 회전 가능하게 장착되되 일단에는 상기 메인회전축에 반대되는 방향으로 회전하도록 보조회전날개가 장착되는 보조회전축; 및
    상기 메인회전축의 타단에 방사상으로 형성되며 상기 메인회전축을 축중심으로 공전하여 전방회전날개를 통과한 오염 공기를 재차 확산시키는 복수의 리어확산부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 리어확산부재 각각은,
    상기 메인회전축의 축방향에 대해 수직 방향으로 연장 형성되는 회전지지대;
    상기 회전지지대에 장착되는 베어링; 및
    상기 베어링의 외측으로 장착되어 상기 메인회전축을 축중심으로 공전함과 동시에 제자리 회전하며 외측으로 리어날개가 형성되는 리어회전부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 리어확산부재 각각은,
    상기 메인회전축의 길이방향을 따라 서로 이격 형성되는 한 쌍의 회전지지대;
    상기 한 쌍의 회전지지대 중 어느 하나에 지지되며 피봇홀이 형성되는 피봇바디;
    상기 한 쌍의 회전지지대 중 피봇바디가 설치된 회전지지대를 제외한 나머지 한 쪽의 회전지지대에 지지되며, 링 형태로 이루어지되 링 형태의 레일홈이 함몰 형성되는 레일부재;
    일단은 상기 피봇홀에 접속되고 타단은 상기 레일홈에 접속되어 피봇바디와 레일부재 사이에서 피봇회전되는 피봇축;
    상기 피봇축의 경로상에 장착되는 베어링; 및
    상기 베어링의 외측으로 장착되어 상기 피봇축을 회전중심으로 제자리 회전 가능하게 설치되며 외측으로 리어날개가 형성되는 리어회전부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 전방회전날개, 보조회전날개, 리어날개 중 어느 하나 이상에는 공기통과공이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 무동력 팬을 이용한 고효율 플라즈마 탈취장치.
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