KR102184425B1 - 미세입자제거 스크류형 필터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세입자제거 스크류형 필터장치에 관한 것으로서, 액상의 처리수를 저수할 수 있게 하부 수용공간을 갖게 형성되며 측면에 외기가 유입되는 외기 유입구가 형성된 하부 하우징과, 하부 하우징의 상부에서 상방으로 연장되며 하부 하우징의 하부 수용공간과 연통되는 상부 수용공간을 갖는 상부 하우징과, 상부 하우징의 상부 수용공간 내에서 회전가능하게 설치되며 상면과 하면에 통공이 형성된 원통형 하우징 내에 수직상으로 결합된 스크류의 나선날개 사이에 상부 수용공간을 통해 상승하는 기류에 포함된 미세입자를 여과하는 여과재가 충진된 필터유니트와, 필터 유니트를 회전시킬 수 있게 상부 하우징에 지지되게 장착된 회전 구동부와, 외기 유입구를 통해 외기를 유입하여 하부 하우징의 하부 수용공간으로부터 상부 수용공간의 필터 유니트를 통해 상부 하우징의 배출구를 통해 유출되게 상부 하우징에 결합된 송풍팬과, 필터 유니트의 미세입자 점착 및 낙하를 촉진시키도록 하부 하우징에 저수된 액상의 처리수를 펌핑하여 필터 유니트 내로 분사하는 분사부를 구비한다. 이러한 미세입자제거 스크류형 필터장치에 의하면, 회전되는 스크류형 필터 유니트에 의해 분사부에 의해 분사된 처리액의 충돌과 확산 효율이 향상되면서 미세입자의 점착에 의한 낙하를 통해 제거효율을 더욱 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.

Description

미세입자제거 스크류형 필터장치{screw type filter apparatus for removing fine particles}

본 발명은 미세입자제거 스크류형 필터장치에 관한 것으로서, 상세하게는 미세입자의 제거 효율을 향상시킬 수 있도록 된 미세입자제거 스크류형 필터장치에 관한 것이다.

최근 대기 중의 미세먼지 때문에 실외 활동에 대한 제약이 있으며, 실외에서 활동할 필요가 있을 때에는 마스크를 착용하는 것이 일반화되었다. 또한, 미세먼지는 실외의 공기에만 포함되어 있는 것이 아니라 환기 또는 요리 등 다양한 요인에 의해 실내의 공기에도 포함되어 있으며, 이를 제거하기 위해서 다양한 기술이 제안되어 사용되고 있다.

실내공기가 오염되면 여러 가지 건강상의 문제가 발생할 수 있고, 생활의 불쾌감을 느낄 수 있기 때문에 근래에는 건강을 보호하는 동시에 쾌적한 생활을 느낄 수 있도록 공기정화기의 설치가 늘어나고 있는 추세이다.

일반적인 공기정화기는 통상 공기에 포함된 이물질을 여과하는 필터를 끼워 송풍팬에 의해 실내공기를 정화하는 형태로 구성되어 있고, 이러한 구조는 국내 공개특허 제10-2006-0065317호 등 다양하게 제안되어 있다. 그런데, 여과 집진 방식의 경우 필터 표면에 축적되는 입자상 오염물질에 의해 필터가 자주 막히게 되므로 수시로 필터를 청소하거나 교체해야 하는 불편함이 있다.

한편, 세척수를 분사하여 필터를 세척할 수 있는 구조도 제안되어 있으나, 미세먼지 제거 효율과 악취 제거 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 구조가 꾸준히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 미세먼지 제거 효율과 악취 제거 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 미세입자제거 스크류형 필터장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 미세입자제거 스크류형 필터장치는 액상의 처리수를 저수할 수 있게 하부 수용공간을 갖게 형성되며 측면에 외기가 유입되는 외기 유입구가 형성된 하부 하우징과; 상기 하부 하우징의 상부에서 상방으로 연장되며 상기 하부 하우징의 하부 수용공간과 연통되는 상부 수용공간을 갖는 상부 하우징과; 상기 상부 하우징의 상기 상부 수용공간 내에서 회전가능하게 설치되며 상면과 하면에 통공이 형성된 원통형 하우징 내에 수직상으로 결합된 스크류의 나선날개 사이에 상기 상부 수용공간을 통해 상승하는 기류에 포함된 미세입자를 여과하는 여과재가 충진된 필터유니트와; 상기 필터 유니트를 회전시킬 수 있게 상기 상부 하우징에 지지되게 장착된 회전 구동부와; 상기 외기 유입구를 통해 외기를 유입하여 상기 하부 하우징의 하부 수용공간으로부터 상기 상부 수용공간의 상기 필터 유니트를 통해 상기 상부 하우징의 배출구를 통해 유출되게 상기 상부 하우징에 결합된 송풍팬과; 상기 필터 유니트의 미세입자 점착 및 낙하를 촉진시키도록 상기 하부 하우징에 저수된 액상의 처리수를 펌핑하여 상기 필터 유니트 내로 분사하는 분사부;를 구비한다.

바람직하게는 상기 원통형 하우징의 외주면에는 원주방향을 따라 종동기어가 형성되어 있고, 상기 회전 구동부는 상기 종동기어를 회전시키는 모터;가 적용된다.

또한, 상기 액상의 처리수는 목초액을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 미세입자제거 스크류형 필터장치에 의하면, 회전되는 스크류형 필터 유니트에 의해 분사부에 의해 분사된 처리액의 충돌과 확산 효율이 향상되면서 미세입자의 점착에 의한 낙하를 통해 제거효율을 더욱 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 미세입자제거 스크류형 필터장치를 개략적으로 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 미세입자제거 스크류형 필터장치의 단면도이고,
도 3은 도 1의 필터 유니트를 분리하여 도시한 분해 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세입자제거 스크류형 필터장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 미세입자제거 스크류형 필터장치를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 미세입자제거 스크류형 필터장치의 단면도이고, 도 3은 도 1의 필터 유니트를 분리하여 도시한 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세입자제거 스크류형 필터장치(100)는 하우징(110), 필터유니트(150), 회전 구동부(160), 흡입팬(170), 분사부(180)를 구비한다.

하우징(110)은 액상의 처리수(125)를 저수할 수 있으면서 필터 유니트(150)를 수용할 수 있는 구조로 되어 있고, 구분하면 하부 하우징(120)과 상부 하우징(130)으로 되어 있다.

하부 하우징(120)은 액상의 처리수(125)를 저수할 수 있게 하부 수용공간(122)을 갖게 형성되어 있다. 도시된 예에서 하부 하우징(120)은 사각 함체 형상으로 형성된 것이 적용되어 있고, 도시된 예와 다른 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

하부 하우징(120)의 측면에는 외기가 유입되는 외기 유입구(124)가 형성되어 있다. 하부 하우징(120)의 4개 측면 모두에 각각 외기 유입구(124)가 형성되는 것이 바람직하다. 하부 하우징(120)의 상면에는 상부 하우징(130)이 하부 수용공간(122)과 연통되게 장착되어 있다. 참조부호 127은 액상의 처리수를 주입할 때 이용할 있도록 하부 수용공간(122)과 연통되는 주입구를 개폐하기 위한 마개이다.

상부 하우징(130)은 하부 하우징(120)의 상부 중앙에서 상방으로 연장되며 하부 하우징(120)의 하부 수용공간(122)과 연통되는 상부 수용공간(132)을 갖으며 상부에 정화처리된 공기가 배출될 수 있게 개방된 배출구(134)가 형성되어 있다.

필터 유니트(150)는 상부 하우징(130)의 상부 수용공간(132) 내에서 회전가능하게 설치되어 상부 수용공간(132)을 통해 상승하는 기류에 포함된 미세입자를 여과한다.

필터 유니트(150)는 원통형 하우징(152), 스크류(154) 및 여과재(156)를 구비한다.

원통형 하우징(152)은 상하로 관통된 중공(153)을 갖는 통형부분(152a)과, 통형 부분(152a)의 상단과 하단에 각각 결합되며 통공(155)이 형성된 상부 및 하부 캡(152b)(152c)으로 되어 있다. 상부 및 하부캡(152b)(152c)은 원통형 하우징(152)의 상면과 하면을 형성한다. 원통형 하우징(152)의 통형부분(152a)의 외주면에는 원주방향을 따라 종동기어(158)가 형성되어 있다.

스크류(154)는 원통형 하우징(152)의 중공 내에 설치되되 원통형 하우징(152a)과 일체로 회전되게 결합된다. 스크류(154)는 중앙에 수직상으로 연장된 회전지지축(154a)과 회전지지축(154a)에 나선상으로 회전지지축(154a)의 연장방향을 따라 결합된 나선 날개(154b)를 갖는 구조로 되어 있다. 나선 날개(154b)는 얇은 스테인레스소재로 된 금속판을 적용하면 되고, 통공(155)이 상하방향으로 관통되게 다수 형성되어 있다.

스크류(154)는 회전지지축(154a)을 기준으로 360°만큼 권회된 나선날개(154b)가 회전지지축(154a)의 연장방향을 따라 다수 회 나선상으로 권회된 구조로 되어 있고, 인접된 나선날개(154b)들 사이의 이격간격인 피치는 요구되는 여과능력을 고려하여 적절하게 적용하면 된다. 이러한 스크류(154)는 상승되는 기류와 하강되는 처리수가 상호 충돌 및 확산 되면서 점착에 의해 미세입자를 다단으로 제거할 수 있어 미세먼지의 여과효율을 향상시킬 수 있다.

스크류(154)의 회전지지축(154a)은 상부 하우징(130)의 상부 수용공간(132) 내에 지지되게 설치된 베어링(157)을 통해 회전가능하게 지지되어 있다.

여과재(156)는 수직상으로 연장된 스크류(154)의 나선 날개(154b) 사이에 충진되어 원통형 하우징(152)을 통해 상승하는 기류에 포함된 미세입자를 제거한다. 여과재(156)는 미세한 굵기의 금속사가 얽혀진 것을 적용할 수 있다. 일 예로서, 금속사의 두께는 0.1 내지 0.3mm인 것을 적용할 수 있다.

회전구동부(160)는 필터 유니트(150)를 회전시킬 수 있도록 상부 하우징(130) 내에 지지되게 장착되어 있다. 회전구동부(160)는 원통하우징(152)에 형성된 종동기어(158)과 치합되는 구동기어(162)를 회전시키는 모터(164)가 적용되어 있고, 도시된 예와 다르게 구동기어(162)와 종동기어(158)가 상호 이격된 상태에서 구동기어(162)와 종동기어(158) 사이에 순환되게 체인을 결합하는 방식을 적용할 수 있음은 물론이다.

송풍팬(170)은 외기 유입구(124)를 통해 외기를 유입하여 하부 하우징(120)의 하부 수용공간(122)으로부터 상부 수용공간(130) 내의 필터 유니트(150)를 통해 상부 하우징(130)의 배출구(134)를 통해 유출되게 상부 하우징(130) 상부에 결합되어 있다.

송풍팬(170)은 상부 하우징(130)의 상면으로부터 상방으로 연장된 지지바(175)를 통해 지지된 모터(173)의 회전축(173a)에 결합되어 회전되는 팬(174)으로 되어 있다. 팬(174)은 원판형상으로 형성된 상부원판(174a)과, 배출구(134)에 대응되는 흡입구가 중앙에 형성된 하부 원판(174b)와 상부 원판(174a)과 하부원판(174b) 사이에 상호 이격되되 호형으로 연장되게 배치되어 회전에 의해 흡입력을 생성하여 방사방향으로 토출되게 유도하는 다수의 선회날개(174c)를 갖는 구조로 되어 있다.

분사부(180)는 필터 유니트(150)의 미세입자 점착 및 낙하를 촉진시키도록 하부 하우징(120)에 저수된 액상의 처리수(125)를 펌핑하여 필터유니트(150)의 상부에서 필터 유니트(150) 내로 유입되게 분사할 수 있도록 되어 있다.

분사부(180)는 하부 하우징(120)에 저수된 액상의 처리수(125)를 펌핑하는 펌프(P)(182)와, 펌프(182)에서 펌핑되는 액상의 처리수(125)를 상부 하우징(130)의 상부로 이송하도록 연장된 송출관(184)과, 송출관(184)의 종단에 결합되어 액상의 처리수(125)를 하방으로 분출하는 복수개의 노즐(186)을 구비한다.

송출관(184)은 필터유니트(150)의 회전반경을 벗어나서 상방으로 연장되게 설치되면 된다. 노즐(186)은 송출관(184)을 통해 공급된 액상의 처리수(125)를 필터유니트(150)에 내로 분사하여 미세먼지 및 악취성분을 포함하는 미세입자의 흡착 및 제거 효율을 향상시킨다

도시된 예에서는 송출관(184)에서 분기된 분기관들을 통해 4개의 노즐(186)이 적용되어 있고, 적용되는 노즐(186)의 개수는 적절하게 적용하면 된다.

액상의 처리수(125)는 물을 적용하거나, 악취를 유발하는 악취 미립자의 제거효율을 향상시킬 수 있게 탈취 성능을 갖는 탈취액을 적용할 수 있다. 탈취액으로서 자연목초에서 추출하여 숙성한 목초액을 적용할 수 있다. 액상의 처리수(125)는 예시된 것 이외에도 탈취 기능을 갖으면서 인체에 무해한 공지된 다양한 것이 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 필터유니트(150)에 흡착된 미세입자의 분리효율을 향상시키도록 상부 하우징(130) 또는 하부하우징(120)에 진동을 발생시킬 수 있는 진동발생기가 장착될 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명된 공기 정화기에 의하면, 선회되는 필터유니트(150) 내로 공급되는 액상의 처리수가 스크류 및 여과재와의 충돌에 의해 확산되면서 상승되는 기류에 포함된 미세입자를 점착 및 낙하되게 하는 과정이 다단계로 이루어짐으로서 미세입자의 제거 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.

110: 하우징 150: 필터유니트
152: 원통하우징 154: 스크류
160: 회전 구동부 170: 송풍팬
180: 분사부

Claims (3)

1. 액상의 처리수를 저수할 수 있게 하부 수용공간을 갖게 형성되며 측면에 외기가 유입되는 외기 유입구가 형성된 하부 하우징과;
   상기 하부 하우징의 상부에서 상방으로 연장되며 상기 하부 하우징의 하부 수용공간과 연통되는 상부 수용공간을 갖는 상부 하우징과;
   상기 상부 하우징의 상기 상부 수용공간 내에서 회전가능하게 설치되며 상면과 하면에 통공이 형성된 원통형 하우징 내에 수직상으로 결합된 스크류의 나선날개 사이에 상기 상부 수용공간을 통해 상승하는 기류에 포함된 미세입자를 여과하는 여과재가 충진된 필터유니트와;
   상기 필터 유니트를 회전시킬 수 있게 상기 상부 하우징에 지지되게 장착된 회전 구동부와;
   상기 외기 유입구를 통해 외기를 유입하여 상기 하부 하우징의 하부 수용공간으로부터 상기 상부 수용공간의 상기 필터 유니트를 통해 상기 상부 하우징의 배출구를 통해 유출되게 상기 상부 하우징에 결합된 송풍팬과;
   상기 필터 유니트의 미세입자 점착 및 낙하를 촉진시키도록 상기 하부 하우징에 저수된 액상의 처리수를 펌핑하여 상기 필터 유니트 내로 분사하는 분사부;를 구비하고,
   상기 원통형 하우징의 외주면에는 원주방향을 따라 종동기어가 형성되어 있고, 상기 회전 구동부는 상기 종동기어를 회전시키는 모터;가 적용되며,
   상기 액상의 처리수는 목초액을 포함하고,
   상기 나선날개는 통공이 상하방향으로 관통되게 다수 형성되어 있고,
   상기 여과재는 두께가 0.1 내지 0.3mm인 금속사가 얽혀진 것을 적용한 것을 특징으로 하는 미세입자제거 스크류형 필터장치.
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