KR102191152B1

KR102191152B1 - 먼지 저감 장치

Info

Publication number: KR102191152B1
Application number: KR1020190046244A
Authority: KR
Inventors: 조태준; 백두성
Original assignee: 대진대학교 산학협력단
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2020-12-16
Also published as: KR20200123356A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치는, 공기유입부 및 공기유출부를 구비하는 케이싱; 및 상기 공기유입부와 상기 공기유출부 사이에 위치하도록 상기 케이싱의 내부에 마련되어, 상기 공기유입부를 통해 유입되는 공기에 존재하는 먼지를 제거하는 먼지제거유닛;을 포함하며, 상기 먼지제거유닛은 워터 미스트에 의한 먼지 흡착, 팬의 회전에 의한 먼지 흡착 및 필터에 의한 먼지 흡착에 의해서 공기에 존재하는 먼지를 제거할 수 있다.

Description

먼지 저감 장치{APPARATUS FOR REDUCING DUST}

본 발명은 먼지 저감 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물을 이용하여 먼지를 흡착 제거할 수 있는 먼지 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 외부공기에는 황사먼지, 미세먼지, 각종 유해가스, 바이러스 등이 함유되어 있으며, 이러한 황사나 미세먼지와 같은 오염물질을 제거하기 위하여 공기청정기를 실내에 설치하여 사용하고 있다.

이러한 공기 청정기는 크게 건식과 습식 두 종류로 나뉘어지고, 건식은 또 크게 전기집진식과 필터여과식 두 가지로 나뉘어진다. 여기서, 상기 전기 집진식은 필터가 없기 때문에 필터를 교환할 필요가 없다는 장점이 있으나 전기집진판에 먼지가 쌓이면 정화능력이 떨어지고 먼지제거 능력이 약하다는 단점이 있다.

그리고, 필터여과식은 필터 사이로 공기가 흐르면서 각종 미립자를 필터에서 걸러주기 때문에 정화능력이 뛰어나 황사먼지 제거용으로 최적이라 평가될 할 수 있으나, 주기적으로 필터를 교환해야 하기 때문에 번거로우며 유지보수를 위한 필터 교체비용이 발생한다는 단점이 있다.

또한, 습식 공기청정기는 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 유해물질이 물에 흡착 제거되게 하는 것으로, 필터를 교환할 필요가 없고 소음이 적으며 가습기 기능까지 할 수 있다는 장점이 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 습식 공기청정기는 구조가 복잡하고 체적이 크며 고가인 점으로 실내에 설치하기는 어렵다는 점과, 회전분사부에서의 물 분사가 원활하지 못하여 공기와의 접촉이 충분치 못하게 됨에 따라 공기에 포함된 먼지와 이물질이 충분히 필터링되지 못하는 점, 공기청정기의 하측에 제공되는 물통에 대한 청소 작업을 원활히 할 수 없어 오염될 수 있는 점 등의 많은 문제가 있다.

또한, 종래의 물세척 공기정화기는 냉각장치나 배출밸브 등과 같은 구성으로 설치 비용이 많이 소요되어 경제성이 떨어진다는 점과, 공급되는 공기와 분무되는 물이 함께 분사되면서 미세먼지를 일차적으로만 제거하도록 하여 효율성이 많이 떨어진다고 하는 문제가 있다.

본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.

한국등록특허 제10-0929140호 (2009.11.23.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 물을 미스트 상태로 분무함으로써 미세먼지 등의 오염물질을 흡착하여 제거할 수 있는 먼지 저감 장치를 제공한다.

본 발명은 공기의 유동방향에 따라 복수개의 먼지 제거 수단을 구비함으로써 입자가 큰 먼지부터 입자가 작은 먼지까지 제거할 수 있는 먼지 저감 장치를 제공한다.

본 발명은 먼지가 제거된 정화된 공기에 수분 미스트가 함유되어 있기 때문에 가습기의 기능도 할 수 있는 먼지 저감 장치를 제공한다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치는, 공기유입부 및 공기유출부를 구비하는 케이싱; 및 상기 공기유입부와 상기 공기유출부 사이에 위치하도록 상기 케이싱의 내부에 마련되어, 상기 공기유입부를 통해 유입되는 공기에 존재하는 먼지를 제거하는 먼지제거유닛;을 포함하며, 상기 먼지제거유닛은 워터 미스트에 의한 먼지 흡착, 팬의 회전에 의한 먼지 흡착 및 필터에 의한 먼지 흡착에 의해서 공기에 존재하는 먼지를 제거할 수 있다.

상기 먼지제거유닛은, 상기 공기유입부로 유입되는 공기의 유동방향을 따라 상기 공기유입부의 전방에 마련되는 팬 흡착부 및 공기의 유동방향을 따라 상기 팬 흡착부의 전방에 마련되는 필터 여과부를 포함할 수 있다.

상기 먼지제거유닛은, 상기 공기유입부와 상기 팬 흡착부 사이에 마련되는 보조 필터 여과부를 포함할 수 있다.

상기 먼지제거유닛은, 공기의 유동방향을 따라 상기 팬 흡착부 또는 상기 필터 여과부의 전방에 마련되는 회전판 흡착부를 더 포함할 수 있다.

상기 먼지제거유닛과 상기 공기유출부 사이에는 공기 송풍부가 마련될 수 있다.

상기 케이싱에는 워터 미스트를 분무하는 다수개의 미스트 공급부가 형성되며, 상기 미스트 공급부는 공기의 유동방향과 직교하는 방향에 있어서 상기 케이싱의 최상부에 형성될 수 있다.

상기 미스트 공급부는, 상기 공기유입부를 향해 비스듬하게 워터 미스트를 분무하는 제1 공급부; 공기의 유동방향을 따라 상기 제1 공급부의 전방에 위치하며 상기 팬 흡착부에 워터 미스트를 분무하는 제2 공급부; 및 상기 팬 흡착부와 상기 필터 여과부 사이에 워터 미스트를 분무하는 제3 공급부;를 포함할 수 있다.

상기 팬 흡착부는 공기의 유동방향을 따라 배치된 복수개의 팬을 포함하며, 상기 팬은 상기 공기유입부를 통해 유입되는 공기에 의해서 회전할 수 있다.

상기 팬 흡착부는 서로 마주 보도록 배치된 적어도 2개의 팬을 포함할 수 있다.

상기 케이싱에는 워터 미스트가 먼지를 흡착하여 응결된 수분이 배출되는 배수관이 연결되며, 상기 배수관은 공기의 유동방향을 따라 상기 필터 여과부의 전방 및 후방에 위치하도록 상기 케이싱의 저부에 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 먼지 저감 장치는 물을 미스트 상태로 분무함으로써 미세먼지 등의 오염물질을 미세 흡착하여 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명에 따른 먼지 저감 장치는 공기의 유동방향에 따라 복수개의 먼지 제거 수단을 구비함으로써 입자가 큰 먼지부터 입자가 작은 먼지까지 제거할 수 있다.

본 발명에 따른 먼지 저감 장치는 먼지가 제거된 정화된 공기에 수분 미스트가 함유되어 있기 때문에 가습기의 기능도 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 따른 먼지 저감 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 단면 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 먼지 저감 장치의 변형예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 따른 먼지 저감 장치의 다른 변형예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에 따른 먼지 저감 장치의 회전판 흡착부를 도시한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도, 도 2는 도 1에 따른 먼지 저감 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 단면 사시도, 도 3은 도 1에 따른 먼지 저감 장치의 변형예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도, 도 4는 도 1에 따른 먼지 저감 장치의 다른 변형예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도, 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도, 도 6은 도 5에 따른 먼지 저감 장치의 회전판 흡착부를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)는, 공기유입부(102) 및 공기유출부(103)를 구비하는 케이싱(101); 및 공기유입부(102)와 공기유출부(103) 사이에 위치하도록 케이싱(101)의 내부에 마련되어, 공기유입부(102)를 통해 유입되는 공기에 존재하는 먼지를 제거하는 먼지제거유닛(140,150);을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 먼지제거유닛은 워터 미스트(Water mist)에 의한 먼지 흡착, 팬의 회전에 의한 먼지 흡착 및 필터에 의한 먼지 흡착에 의해서 공기에 존재하는 먼지를 제거할 수 있다.

케이싱(101)은 내부에 공간이 형성된 형태이며 길게 형성되는 것이 바람직하다. 케이싱(101)의 단면 모양은 원형 또는 사각형 등 다양한 형태를 가질 수 있으나, 원형의 단면 모양을 가지는 것이 바람직하다.

케이싱(101)의 길이방향 양단에는 각각 공기유입부(102)와 공기유출부(103)가 형성되는데, 공기유입부(102)와 공기유출부(103)가 항상 마주 보는 위치에 형성되어야 하는 것은 아니다. 공기유입부(102)를 통해서 유입되는 공기의 유동방향에 대해서 공기유입부(102)는 앞쪽에 위치하고 공기유출부(103)는 뒤쪽에 위치하면 된다.

도 1에서 A1, A2, A3는 각각 케이싱(101)에 유입되는 공기를 의미하며, A1은 먼지, 미세먼지 등의 오염물질이 함유된 공기를 의미하고, A2는 팬 흡착부(140)에 의해서 1차적으로 오염물질이 제거된 공기를 의미하며, A3는 필터 여과부(150)에 의해서 2차적으로 오염물질이 제거된 정화 공기를 의미한다. A1, A2, A3의 유동방향은 도 1에 표시된 화살표의 방향과 동일하다.

공기유입부(102) 및 공기유출부(103)의 단면적 보다 케이싱(101)의 본체 즉, 공기유입부(102)와 공기유출부(103) 사이에 위치하는 케이싱(101)의 단면적이 큰 것이 바람직하다. 케이싱(101)의 본체 단면적 보다 공기유입부(102)의 단면적이 작기 때문에 공기유입부(102)를 지난 공기가 케이싱(101)의 본체 내부로 확산되면서 이동속도가 줄어들 수 있고 불규칙한 유동이 발생할 수 있다. 또한, 케이싱(101)의 내부에 있는 공기가 공기유출부(103)를 통해 외부로 나가기 위해서는 단면적이 갑자기 작아지는 공기유출부(103)를 지나야 하기 때문에 공기유출부(103)의 전방에서 공기압이 커지면서 공기의 속도가 줄어들 수 있다. 따라서, 케이싱(101)의 본체 내부에 공기가 머무르는 시간이 길어질 수 있고 그에 따라 공기의 정화 효율도 향상될 수 있다.

상기한 바와 같이, 케이싱(101)의 본체 내부에는 먼지제거유닛(140,150)이 마련될 수 있다. 먼지제거유닛(140,150)은 케이싱(101)의 내부로 유입된 공기(A1,A2)에 포함된 먼지, 미세먼지 등의 오염물질을 제거하는 부분이다.

상기 먼지제거유닛(140,150)은 건식상태에서 공기의 오염물질을 제거하는 것이 아니라 습식상태에 공기의 오염물질을 제거하는 것에 특징이 있다.

상기 먼지제거유닛(140,150)은, 공기유입부(102)로 유입되는 공기(A1,A2)의 유동방향을 따라 공기유입부(102)의 전방에 마련되는 팬 흡착부(140) 및 공기(A1,A2)의 유동방향을 따라 팬 흡착부(140)의 전방에 마련되는 필터 여과부(150)를 포함할 수 있다.

상기 먼지제거유닛(140,150)과 공기유출부(103) 사이에는 공기 송풍부(160)가 마련될 수 있다. 도 1의 경우에는 필터 여과부(150)를 통과한 공기(A3)를 공기유출부(103)로 보내는 공기 송풍부(160)가 필터 여과부(150)와 공기유출부(103) 사이에 마련될 수 있다. 공기 송풍부(160)도 케이싱(101)의 내부에 마련된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)에는 별도의 공기 흡입 수단이 없다. 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)의 경우 전력을 소비하는 것은 공기 송풍부(160) 뿐이다. 공기 송풍부(160)가 정화된 공기(A3)를 공기유출부(103)로 강제 배출할 때 생기는 케이싱(101) 내부의 압력변화 등에 의해서 케이싱(101)의 외부 공기(A1)가 공기유입부(102)를 통해 케이싱(101)의 내부로 유입될 수 있다. 즉, 공기 송풍부(160)의 작동으로 인해 케이싱(101)의 내부 공기가 공기유출부(103)를 통해 배출될 수도 있고 케이싱(101)의 외부 공기가 공기유입부(102)를 통해 유입될 수도 있다.

공기 송풍부(160)는 블로워(Blower)의 형태를 가지며, 송풍팬(161), 송풍팬(161)을 구동하는 팬구동부(162) 및 팬구동부(162)를 지지하는 지지부(163)를 포함할 수 있다. 팬구동부(162)는 송풍팬(161)을 회전시키는 모터이며 송풍팬(161)과 직접 연결될 수 있다. 지지부(163)는 송풍팬(161)과 팬구동부(162)가 케이싱(101)의 내부에 안정적으로 위치하도록 팬구동부(162)를 고정 지지하는 부재이다. 지지부(163)는 로드(rod) 형태로 마련되어 팬구동부(162)를 지지하되 Y자 형태로 배치된 3개의 지지부(163)를 이용하여 팬구동부(162)를 고정 지지하는 것이 바람직하다.

송풍팬(161)은 정화된 공기(A3)를 케이싱(101)의 외부로 배출시켜야 하기 때문에 공기의 유동방향에 대해서 송풍팬(161)이 팬구동부(162)의 후방에 위치하는 것이 바람직하다.

먼지제거유닛 중 팬 흡착부(140)는 공기유입부(102)의 전방에 마련됨으로써 공기유입부(102)를 통해 유입된 케이싱(101)의 외부 공기(A1)가 가장 먼저 팬 흡착부(140)에 의해 먼지, 미세먼지 등의 오염물질이 제거될 수 있다.

이하에서 “오염물질”은 외부 공기(A1)에 포함된 미세먼지, 먼지 등의 물질을 의미한다.

팬 흡착부(140)는 공기(A1)의 유동방향을 따라 배치된 복수개의 팬(141)을 포함하며, 복수개의 팬(141)은 공기유입부(102)를 통해 유입되는 공기(A1)에 의해서 회전할 수 있다.

복수개의 팬(141)의 중심을 통과하는 샤프트(142)에 복수개의 팬(141)이 고정되어 있다. 복수개의 팬(141)은 샤프트(142)에 고정되어 있기 때문에 팬(141)과 샤프트(142)는 일체로 회전하게 된다.

샤프트(142)는 케이싱(101)의 길이방향 내지 공기의 유동방향을 따라 이격 배치된 적어도 2개의 샤프트 지지부(143,145)에 의해 지지될 수 있다.

샤프트 지지부(143,145)는 도 1에 도시된 바와 같이 샤프트(142)의 길이방향 양단을 지지하는 것이 바람직하지만 샤프트 지지부(143,145)가 반드시 샤프트(142)의 양단을 지지해야 하는 것은 아니다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이 샤프트 지지부(241,245)가 샤프트(242)의 중단 부분을 이격 지지할 수도 있다.

샤프트 지지부(143,145)는 샤프트(142)를 회전 가능하게 지지하는 것이 바람직하다. 이를 위해 샤프트(142)와 샤프트 지지부(143,145)의 연결부위에 베어링이 마련될 수 있다. 샤프트 지지부(143,145)는 로드(rod)의 형태를 가지는 것이 바람직하며, 3개의 샤프트 지지부(143,145)가 Y자 형태로 배치되어 샤프트(142)를 회전 지지할 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이, 팬 흡착부(140)는 복수개의 팬(141)을 회전시키는 별도의 구동부가 없다. 팬 흡착부(140)의 팬(141)은 공기유입부(102)를 통해서 유입되는 공기(A1)의 유동에 의해서 회전하게 된다. 즉, 팬 흡착부(140)의 팬(141)은 아이들(Idle) 상태에서 공기에 의해 회전하게 된다.

복수개의 팬(141)은 샤프트(142)의 길이방향을 따라 복수개가 배치되는데 일정한 간격으로 이격 배치될 수 있다. 도 1에는 4개의 팬이(141)이 도시되어 있는데 3개의 팬(141)이 마련될 수도 있으며, 최대 9개의 팬(141)이 샤프트(142)에 마련되는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 복수개의 팬(141)은 동일한 방향으로 샤프트(142)에 배치되어 있는데, 경우에 따라서는 일부의 팬(141)은 반대 방향으로 배치될 수도 있다. 예를 들면, 샤프트(142)의 길이방향을 따라 양단에 배치된 팬의 사이에 배치된 팬 중에서 적어도 하나의 팬이 반대 방향으로 배치될 수도 있다. 만약, 팬(141)이 3개라면 공기의 유동방향을 따라 첫 번째, 세 번째 위치하는 팬이 동일한 방향으로 배치되고 두 번째 위치하는 팬은 반대 방향으로 배치될 수 있다. 이렇게 되면 첫 번째 팬과 두 번째 팬이 서로 마주 보는 상태가 될 수 있는데, 첫 번째 팬과 두 번째 팬 사이에서는 공기의 흐름이 지연될 수 있다. 즉, 서로 마주 보는 2개의 팬 사이에서는 정상적인 공기의 유동이 형성되는 것이 아니라 난류(turbulence)가 형성될 수 있기 때문에 서로 마주 보는 2개의 팬 사이에서는 공기의 잔류 시간이 길어질 수 있다. 이와 같이, 공기의 잔류 시간이 길어지면 공기에 포함된 오염물질을 제거하는 시간도 길어지고, 그 결과 정화 효율이 향상될 수 있다.

이와 같이, 팬 흡착부(140)는, 공기의 잔류 시간을 늘여서 오염물질의 제거율을 높이기 위해서 서로 마주 보도록 배치된 적어도 2개의 팬(141)을 포함할 수 있다.

팬 흡착부(140)는 공기(A1)에 포함된 오염물질 중에서 비교적 입자가 작은 오염물질을 제거할 수 있다. 상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)는 건식 상태의 공기에서 오염물질을 제거하는 것이 아니라 습식 상태의 공기에서 오염물질을 제거한다. 습식 상태의 공기에 포함된 작은 입자의 오염물질은 수분과 함께 팬(141)이 날개 표면에 흡착되어 제거될 수 있다.

한편, 공기를 습식 상태로 만들기 위해서 미스트 공급부(130)가 마련될 수 있다. 미스트 공급부(130)에 대해서는 후술하도록 한다.

공기의 유동방향을 따라 팬 흡착부(140)의 전방에는 필터 여과부(150)가 마련될 수 있다. 팬 흡착부(140)에 의해서 오염물질이 1차적으로 제거된 공기(A2)는 팬 흡착부(140)의 전방에 마련된 필터 여과부(150)로 유입되어 오염물질이 2차적으로 제거될 수 있다.

필터 여과부(150)는 케이싱(101)의 내면과의 사이에 틈새가 없도록 마련되는 것이 바람직하다. 필터 여과부(150)와 케이싱(101)의 내면 사이에 틈새가 있다면, 그 틈새를 통과하는 공기는 오염물질이 2차적으로 제거될 수 없다.

필터 여과부(150)는 메쉬(mesh) 형태를 가지는 금속 필터로 형성될 수 있으며 팬 흡착부(140) 보다는 비교적 입자의 크기가 큰 오염물질을 제거할 수 있다.

필터 여과부(150)에 의해서 오염물질이 2차적으로 제거된 공기(A3)는 공기 송풍부(160)에 의해서 공기유출부(103)를 통해 강제 배출될 수 있다. 이때, 공기유출부(103)를 통해서 케이싱(101)의 외부로 유출되는 공기(A3)에는 수분이 함유될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)는 가습기의 역할도 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)는 습식 상태로 공기의 오염물질을 제거한다. 즉, 케이싱(101)의 내부에서 공기에 수분을 공급해야 한다. 수분을 공급하기 위해서 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)는 미스트 공급부(130)를 구비할 수 있다.

케이싱(101)에는 워터 미스트(water mist)를 분무하는 다수개의 미스트 공급부(130)가 형성되며, 미스트 공급부(130)는 공기의 유동방향과 직교하는 방향에 있어서 케이싱(101)의 최상부에 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 케이싱(101)의 위쪽 부분에 미스트 공급부(130)가 설치되어 있다. 즉, 케이싱(101)의 위쪽에서부터 아래쪽 방향으로 워터 미스트를 분무하도록 미스트 공급부(130)가 마련될 수 있다.

미스트 공급부(130)는, 공기유입부(102)를 향해 비스듬하게 워터 미스트를 분무하는 제1 공급부(131), 공기의 유동방향을 따라 제1 공급부의 전방에 위치하며 팬 흡착부(140)에 워터 미스트를 분무하는 제2 공급부(132,133) 및 팬 흡착부(140)와 필터 여과부(150) 사이에 워터 미스트를 분무하는 제3 공급부(134)를 포함할 수 있다.

제1 공급부(131)는 공기유입부(102)를 통해서 케이싱(101)의 내부에 처음으로 유입되는 공기(A1) 즉, 건조 상태의 공기(A1)에 워터 미스트 또는 수분을 공급할 수 있다. 제1 공급부(131)는 직하 방향으로 워터 미스트 또는 수분을 분무(공급)하는 것이 아니라 공기유입부(102)를 향해서 비스듬한 방향으로 워터 미스트 또는 수분을 공급할 수 있다. 공기유입부(102)를 향해서 수분 또는 워터 미스트를 공급하기 때문에 케이싱(101)의 내부에 유입되자 마자 공기(A1)가 수분과 접촉할 수 있다.

제1 공급부(131)는 워터 미스트 또는 수분을 분무, 분사 또는 공급할 수 있도록 노즐(nozzle)을 구비하는 것이 바람직하다. 공기유입부(102)와 팬 흡착부(140) 사이의 공간에서 공기(A1)가 많은 수분과 접촉할 수 있도록 제1 공급부(132)는 다수개의 노즐을 구비할 수도 있다.

제2 공급부(132,133)는 팬 흡착부(140)에 수분 또는 워터 미스트를 공급하도록 팬 흡착부(140)의 영역에 위치하는 것이 바람직하다. 제2 공급부(132,133)에서 공급되는 수분 또는 워터 미스트는 공기 뿐만 아니라 팬(141)의 날개에도 접촉될 수 있다. 즉, 팬(141)의 날개 표면에 수분이 묻어 있게 된다.

상기에서도 언급한 바와 같이, 팬 흡착부(140)의 팬(141)은 공기의 유동에 의해서 회전하기 때문에 팬(141)의 회전속도가 빠르지 않다. 따라서, 공기가 팬(141)에 충돌하면서 공기의 흐름이 팬(141)에 의해서 막히게 된다. 이 과정에서 공기 중에 포함된 입자 크기가 작은 오염물질(먼지 또는 미세먼지)은 수분 또는 워터 미스트에 흡착되어 팬(141)의 날개 표면에 부착 또는 흡착될 수 있다. 공기에 포함된 입자 크기가 작은 오염물질은 팬(141)의 날개 표면에 수분과 함께 흡착되어 제거될 수 있다. 오염물질은 수분의 표면장력에 의해서 팬(141)의 날개 표면에 부착됨으로써 제거될 수 있다.

팬(141)의 표면에 흡착된 오염물질은 제2 공급부(132,133)에서 계속 공급되는 수분에 의해서 씻겨 나갈 수 있다. 팬(141)의 날개 표면에서 씻겨진 오염물질은 케이싱(101)의 내면 하부에 모여서 케이싱(101)의 밖으로 배출될 수 있다.

제3 공급부(134)는 팬 흡착부(140)와 필터 여과부(150) 사이의 영역에 워터 미스트 또는 수분을 공급하도록 배치될 수 있다. 팬 흡착부(140)에서 나온 공기(A2)는 수분과 접촉하여 습식 상태로 필터 여과부(150)로 유입될 수 있다. 공기(A3)에 함유된 비교적 입자가 큰 오염물질은 필터 여과부(150)에 흡착되어 제거될 수 있다. 이 역시 수분의 표면장력에 의해서 오염물질을 필터 여과부(150)에 흡착함으로써 제거할 수 있다. 필터 여과부(150)에 흡착된 오염물질은 제3 공급부(134)에서 공급되는 수분 또는 워터 미스트에 의해 씻겨서 케이싱(101)의 내부로 떨어져 제거될 수 있다.

상기한 바와 같이, 팬(141)의 날개 표면과 필터 여과부(150)에 흡착된 오염물질은 미스트 공급부(130)에서 공급되는 수분 또는 워터 미스트에 의해 씻겨진 후 케이싱(101)의 내면 바닥으로 떨어질 수 있다. 오염물질이 흡착된 수분은 응결되어 물방울 상태로 케이싱(101)의 내면 바닥에 떨어지게 된다.

이와 같이, 케이싱(101)의 내면 바닥에 떨어진 수분(w+p)에는 오염물질이 포함되어 있다. 오염물질이 흡착된 수분(w+p)은 케이싱(101)의 내면 바닥에 관통 연결된 배수관(104,105)을 통해 배출됨으로써 케이싱(101)에서 배출될 수 있다.

배수관(104)은 필터 여과부(150)의 전방 및 후방에서 케이싱(101)에 관통 연결되는 것이 바람직하다. 오염물질이 흡착된 수분(w+p)이 배수관(104,106) 쪽으로 잘 흐를 수 있도록 배수관(104,105)이 연결된 케이싱(101)의 내면이 다른 부분 보다 아래쪽에 위치하도록 형성되거나 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

2개의 배수관(104,105)이 하나로 모인 통합배수관(106)을 통해 배출된 오염물질이 흡착된 수분(w+p)은 오염물 제거탱크(110)로 모이게 된다.

오염물 제거탱크(110)에서는 침전에 의해서 오염물질을 분리 제거하거나 각종 화학적 처리를 통해서 오염물질을 제거 또는 분리할 수 있다.

오염물 제거탱크(110)에서 오염물질이 제거된 물(W1)은 저수조(120)에 저장될 수 있다. 저수조(120)에는 오염물질이 제거된 물(W1) 뿐만 아니라 빗물(W2)을 공급하는 우수관(129)이 연결될 수도 있다.

저수조(120)에 저장된 물(W)은 펌프(122)에 의해서 미스트 공급부(130)로 공급될 수 있다. 이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)는 물을 재활용할 수 있다는 장점이 있다.

저수조(120)와 펌프(122)를 연결하는 제1 배관(121), 펌프(122)와 미스트 공급부(130)를 연결하는 제2 배관(123)이 마련될 수 있다. 제2 배관(123)은 제1 내지 제4 공급부(131,132,133,134)와 직접 연결되는 것이 바람직하다.

도 3에는 도 1에 따른 먼지 저감 장치(100)의 변형예가 도시되어 있다. 도 3에 따른 먼지 저감 장치(200)는 케이싱(201)의 내부 구조에서 도 1에 따른 먼지 저감 장치(100)와 차이가 있다. 도 1에 따른 먼지 저감 장치(100)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 반복적인 설명은 생략한다. 이하에서는 차이가 있는 부분을 중점적으로 설명한다.

도 3을 참조하면, 케이싱(201)의 양단에는 각각 공기유입부(202) 및 공기유출부(203)가 형성되고, 공기유입부(202)와 공기유출부(203)의 사이에 위치하도록 케이싱(201)의 내부에는 팬 흡착부(140), 필터 여과부(150) 및 공기 송풍부(160)가 마련될 수 있다. 케이싱(201)의 상단에는 미스트 공급부(130)가 연결될 수 있다.

도 3에 따른 먼지 저감 장치(200)는 공기유입부(202)에 유동형성부(270)가 마련되는 점에서 도 1의 먼지 저감 장치(100)와 차이가 있다.

유동형성부(270)는 공기유입부(202)를 통해서 유입되는 공기(A1)에 충분한 유동을 형성해 줌으로써, 공기(A1)가 팬 흡착부(140)의 팬(141)을 회전시킬 정도의 유동력을 가질 수 있다. 즉, 유동형성부(270)에 공기유입부(202)로 들어오는 공기(A1)에 유동력이 생기게 함으로써 별도의 구동수단 없이도 팬(141)이 회전할 수 있다.

유동형성부(270)는 몸체부(271) 및 몸체부(271)의 표면에 형성된 연속 나선 날개(272)를 포함할 수 있다. 공기유입부(202)로 들어온 공기(A1)는 연속 나선 날개(272)에 부딪히면서 유동 방향이 변하게 되어 연속 나선 날개(272)의 표면을 따라 흐를 수밖에 없다. 연속 나선 날개(272)의 표면을 따라서 공기(A1)가 흐르게 되면, 공기는 나선 방향 유동을 가지게 된다. 나선 방향 유동을 가지는 공기(A1)가 팬 흡착부(140)의 팬(141)에 부딪히면, 팬(141)이 회전할 수 있다.

이와 같이, 도 3에 도시된 먼지 저감 장치(200)는 유동형성부(270)에 의해서 공기(A1)에 나선 방향 유동을 형성할 수 있기 때문에 별도의 구동수단 없이도 팬 흡착부(140)이 팬(141)이 원활하게 회전할 수 있다.

도 4에는 도 1에 따른 먼지 저감 장치(100)의 다른 변형예가 도시되어 있다. 도 4에 따른 먼지 저감 장치(300)는 케이싱(201)의 내부 구조에서 도 1에 따른 먼지 저감 장치(100)와 차이가 있다. 도 1에 따른 먼지 저감 장치(100)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 반복적인 설명은 생략한다. 이하에서는 차이가 있는 부분을 중점적으로 설명한다.

도 4를 참조하면, 케이싱(301)의 양단에는 각각 공기유입부(302) 및 공기유출부(303)가 형성되고, 공기유입부(302)와 공기유출부(303)의 사이에 위치하도록 케이싱(301)의 내부에는 팬 흡착부(140), 필터 여과부(150) 및 공기 송풍부(160)가 마련될 수 있다. 케이싱(301)의 상단에는 미스트 공급부(130)가 연결될 수 있다.

도 4에 따른 먼지 저감 장치(300)는 공기유입부(302)의 구조가 도 1에 따른 먼지 저감 장치(100)와 다르다. 공기유입부(302)는 케이싱(301)의 길이방향을 따라 직선적으로 형성된 것이 아니라 케이싱(301)의 측면에서 연결되되 나선형태로 꼬인 파이프 형태로 마련될 수 있다. 도 4를 참조하면, 공기유입부(302)는 케이싱(301)의 하부 측면에서부터 케이싱(301)에 연결되고 케이싱(301)의 내부에서 2번 정도 감긴 형태의 파이프로 형성됨을 알 수 있다. 따라서, 공기유입부(302)로 유입된 공기(A1)는 감긴 형태의 파이프로 마련되는 공기유입부(302)의 내부를 흐르면서 나선 방향 유동을 가지게 된다. 나선 방향 유동을 가지는 공기(A1)가 팬 흡착부(140)의 팬(141)에 부딪히면, 팬(141)이 회전할 수 있다. 이와 같이, 도 4에 도시된 먼지 저감 장치(300)는 나선 형태로 감긴 파이프로 마련되는 공기유입부(302)에 의해서 공기(A1)에 나선 방향 유동을 형성할 수 있기 때문에 별도의 구동수단 없이도 팬 흡착부(140)이 팬(141)이 원활하게 회전할 수 있다.

한편, 도 5에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(400)가 도시되어 있다. 도 5에 따른 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(400)는 도 1에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(100)의 케이싱(101)과 동일한 형태의 케이싱(401)을 가진다. 즉, 케이싱(401)의 양단에는 공기유입부(402)와 공기유출부(403)가 형성되고, 공기유입부(402)와 공기유출부(403) 사이에 위치하도록 케이싱(401)의 내부에 팬 흡착부(140), 필터 여과부(150) 및 공기 송풍부(160)가 마련될 수 있다.

도 1에 따른 먼지 저감 장치(100)와 달리 도 5에 따른 다른 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(400)의 먼지제거유닛은, 공기유입부(402)와 팬 흡착부(140) 사이에 마련되는 보조 필터 여과부(480)를 포함할 수 있다. 보조 필터 여과부(480)는 필터 여과부(150)와 동일한 형태를 가질 수 있다. 보조 필터 여과부(480)는 공기유입부(402)의 바로 앞쪽에 마련되기 때문에 필터 여과부(150)와 달리 촘촘하지 않은 크기의 메쉬 형태로 마련되는 것이 바람직하다. 촘촘한 메쉬로 마련되는 경우에는 공기유입부(402)로 유입된 공기(A1)에 배압이 크게 걸릴 수 있기 때문이다. 또한, 미스트 공급부(130)의 제1 공급부(131)는 보조 필터 여과부(480)를 향해서 워터 미스트 또는 수분을 공급하도록 마련될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 먼지 저감 장치(400)의 먼지제거유닛은 공기의 유동방향을 따라 팬 흡착부(140) 또는 필터 여과부(150)의 전방에 마련되는 회전판 흡착부(490)를 더 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 회전판 흡착부(490)는 필터 여과부(150)와 공기 송풍부(160) 사이에 마련될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 회전판 흡착부(490)는 공기의 유동방향과 직교하는 방향으로 배치된 복수개의 회전판(492)을 포함할 수 있다. 복수개의 회전판(492)의 중심은 고정축(491)에 연결되어 회전 가능하게 마련되고, 고정축(491)의 양단은 케이싱(401)에 고정되거나 회전 가능하게 연결될 수 있다.

고정축(491)에 마련되는 복수개의 회전판(492)은 일정한 간격을 두고 떨어진 상태로 고정축(491)에 마련될 수 있다. 회전판(492) 사이의 틈을 통해서 공기가 통과할 수 있다.

여기서, 미스트 공급부(130)는 회전판 흡착부(490)의 상부에 위치하는 제4 공급부(135)를 더 포함할 수 있다. 제4 공급부(135)는 복수개의 회전판(492)에 워터 미스트 또는 수분을 공급할 수 있다.

필터 여과부(150) 또는 팬 흡착부(140)를 통과한 공기(A2,A3)는 제4 공급부(135)에 의해서 수분과 접촉한 상태로 회전판 흡착부(490)를 통과하게 되는데, 회전판(492)의 표면에 공기가 접촉하게 되면 수분의 표면장력에 의해서 공기에 있는 오염물질이 회전판(492)의 표면에 흡착하게 된다. 회전판 흡착부(490)는 회전판(492)의 표면에 오염물질이 수분과 함께 흡착되게 함으로써 공기 중에 포함된 오염물질을 추가적으로 제거할 수도 있다.

회전판 흡착부(490)는 팬 흡착부(140)와 마찬가지로 별도의 구동수단 없이 공기(A2,A3)의 유동력에 의해서 회전판(492)이 회전하게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 먼지 저감 장치는 공기 중에 포함된 먼지, 미세먼지 등의 오염물질을 수분으로 흡착하여 제거할 수 있으며, 정화된 공기와 함께 수분도 배출되므로 공기정화기와 가습기의 역할을 모두 수행할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 인쇄 전자 시스템
100,200,300,400: 먼지 저감 장치
101,201,301,401: 케이싱
102,202,302,402: 공기유입부
103,203,303,403: 공기유출부
130: 미스트 공급부
140: 팬 흡착부
150: 필터 여과부
160: 공기 송풍부
480: 보조 필터 여과부
490: 회전판 흡착부

Claims

공기유입부 및 공기유출부를 구비하는 케이싱; 및
상기 공기유입부와 상기 공기유출부 사이에 위치하도록 상기 케이싱의 내부에 마련되어, 상기 공기유입부를 통해 유입되는 공기에 존재하는 먼지를 제거하는 먼지제거유닛;을 포함하며,
상기 먼지제거유닛은 워터 미스트에 의한 먼지 흡착, 팬의 회전에 의한 먼지 흡착 및 필터에 의한 먼지 흡착에 의해서 공기에 존재하는 먼지를 제거하고,
상기 케이싱은 상기 공기유입부와 상기 공기유출부의 단면적보다 큰 단면적으로 형성되어 상기 케이싱의 내부에 공기가 확산되면서 공기의 머무는 시간이 증가되며,
상기 공기유입부에는 상기 공기유입부를 통해 유입되는 공기를 상기 팬의 회전 방향에 대한 유동을 형성하는 유동형성부가 마련되고,
상기 유동형성부는, 상기 공기유입부를 통해 유입되는 공기에 나선 방향의 유동을 형성하기 위한 연속 나선 날개로 마련되거나, 상기 케이싱의 길이 방향을 따라 나선형태로 꼬인 파이프 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 먼지제거유닛은,
상기 공기유입부로 유입되는 공기의 유동방향을 따라 상기 공기유입부의 전방에 마련되는 팬 흡착부 및 공기의 유동방향을 따라 상기 팬 흡착부의 전방에 마련되는 필터 여과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제2항에 있어서,
상기 먼지제거유닛은,
상기 공기유입부와 상기 팬 흡착부 사이에 마련되는 보조 필터 여과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제3항에 있어서,
상기 먼지제거유닛은,
공기의 유동방향을 따라 상기 팬 흡착부 또는 상기 필터 여과부의 전방에 마련되는 회전판 흡착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 먼지제거유닛과 상기 공기유출부 사이에는 공기 송풍부가 마련되는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제5항에 있어서,
상기 케이싱에는 워터 미스트를 분무하는 다수개의 미스트 공급부가 형성되며,
상기 미스트 공급부는 공기의 유동방향과 직교하는 방향에 있어서 상기 케이싱의 최상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제6항에 있어서,
상기 미스트 공급부는,
상기 공기유입부를 향해 비스듬하게 워터 미스트를 분무하는 제1 공급부;
공기의 유동방향을 따라 상기 제1 공급부의 전방에 위치하며 상기 팬 흡착부에 워터 미스트를 분무하는 제2 공급부; 및
상기 팬 흡착부와 상기 필터 여과부 사이에 워터 미스트를 분무하는 제3 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제7항에 있어서,
상기 팬 흡착부는 공기의 유동방향을 따라 배치된 복수개의 팬을 포함하며,
상기 팬은 상기 공기유입부를 통해 유입되는 공기에 의해서 회전하는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제8항에 있어서,
상기 팬 흡착부는 서로 마주 보도록 배치된 적어도 2개의 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.
제9항에 있어서,
상기 케이싱에는 워터 미스트가 먼지를 흡착하여 응결된 수분이 배출되는 배수관이 연결되며,
상기 배수관은 공기의 유동방향을 따라 상기 필터 여과부의 전방 및 후방에 위치하도록 상기 케이싱의 저부에 연결되는 것을 특징으로 하는 먼지 저감 장치.