KR102490691B1 - 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치 - Google Patents
회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102490691B1 KR102490691B1 KR1020210124379A KR20210124379A KR102490691B1 KR 102490691 B1 KR102490691 B1 KR 102490691B1 KR 1020210124379 A KR1020210124379 A KR 1020210124379A KR 20210124379 A KR20210124379 A KR 20210124379A KR 102490691 B1 KR102490691 B1 KR 102490691B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- foreign matter
- rotating body
- fluid
- centrifugal
- centrifugal force
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 19
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 title abstract 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 30
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004887 air purification Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010413 gardening Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
- B01D45/14—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B7/00—Elements of centrifuges
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cyclones (AREA)
Abstract
본 발명은 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치는 풍력발전기, 공기조화장치, 공기압축기, 냉동/냉장기기, 차량/선박/비행기 등의 교통수단, 가전/목공기기/원예기기 등에 장착되는 회전체 시스템의 구동에 따른 메인 기능이 정상적으로 수행되는 과정에서 회전체 시스템을 통과하게 되는 유체에 원심력이 부여되면서 원심 분리에 의해 유체 내 이물질(미세먼지, 기타 고체/액체 입자 등)이 제거되도록 함으로써 현재 설치되어 있거나 설치 예정된 회전체 기반의 각종 장치/기기를 2차적으로 활용하여 주거영역, 사무영역, 작업영역, 공공장소 영역 등에 대한 미세먼지 제거와 공기정화를 수행할 수 있게 되고, 회전체 시스템의 로터 회전에 따른 유체 내 이물질의 원심 분리 효율 및 이물질 수집 효율이 증대될 수 있는 단순화된 장치구성을 제공하여 필터와 같은 소모품의 사용 없이도 미세먼지 등의 이물질 제거가 원활하고 안정되게 수행될 수 있는 기술적 특징을 갖는다.
Description
본 발명은 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 풍력발전기, 공기조화장치, 공기압축기, 냉동/냉장기기, 차량/선박/비행기 등의 교통수단, 가전/목공기기/원예기기 등에 장착되는 회전체 시스템의 구동에 따른 메인 기능이 정상적으로 수행되는 과정에서 회전체 시스템을 통과하게 되는 유체에 원심력이 부여되어 원심 분리에 의해 유체 내 이물질(미세먼지, 기타 고체/액체 입자 등)이 제거되도록 함으로써 현재 설치되어 있거나 설치예정된 회전체 기반의 각종 장치/기기를 2차적으로 활용하여 주거영역, 사무영역, 작업영역, 공공장소 영역 등에 대한 미세먼지 제거와 공기정화를 수행할 수 있게 되고, 회전체 시스템의 로터 회전에 따른 유체 내 이물질의 원심 분리 효율 및 이물질 수집 효율이 증대될 수 있는 단순화된 장치구성을 제공하여 필터와 같은 소모품의 사용없이도 미세먼지 등의 이물질 제거가 원활하고 안정되게 수행될 수 있는 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치에 관한 것이다.
현재 전지구적으로 대기오염이 심각해지고 있는 상황이다. 이와 같은 대기오염의 심각성은 화석연료의 연소로 동력을 얻는 화력발전에 기반한 에너지 생산, 산업폐기물/생활쓰레기 등의 소각 처리량 증대, 차량 매연가스의 증대 등으로부터 기인한다.
오염된 대기에 포함되는 유해물질들은 인체에 흡수되어 축적되면 각종 질병을 유발하게 되므로, 유해물질을 포함하는 미세먼지에 대한 관리 필요성이 부각되고 있다. 이에 대응하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1801517호 "미세먼지 포집기", 등록번호 제10-1665096호 "전자기장을 이용한 터널에 부유하는 미세 먼지 포집 장치", 등록번호 제10-1923913호 "연속운전이 가능한 전기 절약형 미세먼지 집진시스템" 등의 미세먼지 포집 장치들이 안출되어 있다.
그러나 종래 미세먼지 포집 장치는 구성이 복잡하고, 소모품인 필터를 수시로 교체해야 하는 단점이 있었다. 또한, 종래 미세먼지 포집 장치는 별도 제작되어 사용되는 것임에 따라 비용이 증대되었으며, 비용 부담으로 실제 활용되지 않는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 각종 회전체 시스템의 메인 기능이 정상적으로 유지되거나 메인 기능의 저하가 최소화되는 영역에 유체 내 이물질 수집유닛이 배치되고, 회전체 시스템의 로터 회전에 따른 원심력으로 미세먼지, 기타 고체/액체 입자 등의 이물질이 유체 내 이물질 수집유닛으로 유도되어 수거되는 구성을 제공함으로써 풍력발전기, 공기조화장치, 공기압축기, 냉동/냉장기기, 챠량/선박/비행기 등의 교통수단, 가전/목공기기/원예기기 등의 회전체 기반의 각종 장치/기기를 2차적으로 활용하여 주거영역, 사무영역, 작업영역, 공공장소 영역 등에 대한 미세먼지 제거와 공기정화를 수행할 수 있게 되는 새로운 형태의 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 사이클론 구조나 풍력발전기 터빈 구조 등에 적용 가능한 유체 내 이물질의 원심 분리 효율 및 이물질 수집효율 증대를 위한 단순화된 장치구성을 제공함으로써 필터와 같은 소모품의 사용 없이도 미세먼지 등의 이물질 제거가 원활하고 안정되게 수행될 수 있는 새로운 형태의 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은, 회전하는 케이싱의 내부에 복수의 수직 채널(131)이 허니콤 구조로 배치되어 있는 구성으로 이루어지고, 고체나 액체 상태의 이물질이 포함되어 있는 유체가 유입되어 각 수직 채널(131)을 상하 방향으로 통과하게 되되, 상기 케이싱의 회전에 따라 각 수직 채널(131)을 통과하는 유체와 이물질의 회전 유동이 유도되는 허니콤형 복합관 회전체(130); 수직으로 배치되는 관 형상으로 이루어지고, 상기 허니콤형 복합관 회전체(130)에 연결되는 하부 유입구(320)로부터 회전 유동하는 유체와 이물질을 전달받게 되며, 내부에서 나선형 유동 경로로 이동하는 과정에서 유체와 이물질이 원심 분리된 후 유체는 상부 유출구(330)를 통해 배출되는 한편, 이물질은 내주면에 관통 형성된 복수의 측방 관통공(340)을 통해 배출되는 메인 원심 분리 관체(300); 상기 메인 원심 분리 관체(300)의 측방 관통공(340)에 각각 연결되고, 단면적이 점차 작아지는 형상구조를 가져 상기 측방 관통공(340)을 통과하는 이물질의 배출속도를 증대시키는 복수의 배출 노즐(400); 상기 메인 원심 분리 관체(300)의 외주면을 둘러싸는 구조로 형성되어 수집공간(211)에 복수의 배출 노즐(400)이 배치되고, 각 배출 노즐(400)로부터 배출되는 이물질을 수집하여 저장하게 되는 이물질 수집 컨테이너(210);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심력 부여형 이물질 제거장치를 제공한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
본 발명에 의한 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치에 의하면, 풍력발전기, 공기조화장치, 공기압축기, 냉동/냉장기기, 챠량/선박/비행기 등의 교통수단, 가전/목공기기/원예기기 등에 장착되는 회전체 시스템의 구동에 따른 메인 기능이 정상적으로 수행되는 과정에서 회전체 시스템을 통과하게 되는 유체에 원심력이 부여되면서 원심 분리에 의해 유체 내 이물질(미세먼지, 기타 고체/액체 입자 등)이 제거되도록 하므로, 현재 설치되어 있거나 설치 예정된 회전체 기반의 각종 장치/기기를 2차적으로 활용하여 주거영역, 사무영역, 작업영역, 공공장소 영역 등에 대한 미세먼지 제거와 공기정화를 수행할 수 있게 되는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 의한 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치에 의하면, 사이클론 구조나 풍력발전기 터빈 구조 등에 적용 가능한 유체 내 이물질의 원심 분리 효율 및 이물질 수집효율 증대를 위한 단순화된 장치구성을 제공하므로, 필터와 같은 소모품의 사용 없이도 미세먼지 등의 이물질 제거가 원활하고 안정되게 수행되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법의 순서 블록도;
도 2는 본 발명에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 기본 구성 블록도;
도 3과 도 4는 레이디얼 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면;
도 5는 대각선배치 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면;
도 6은 축선 배치 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면;
도 7은 사이클로 구조에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치를 보여주기 위한 도면;
도 8과 도 9는 풍력발전기 터빈 구조에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 기본 구성 블록도;
도 3과 도 4는 레이디얼 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면;
도 5는 대각선배치 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면;
도 6은 축선 배치 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면;
도 7은 사이클로 구조에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치를 보여주기 위한 도면;
도 8과 도 9는 풍력발전기 터빈 구조에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치를 보여주기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 회전체 시스템, 로터, 원심력, 원심 분리, 허니콤 구조, 풍력발전기 터빈 구조, 터빈 로터, 터빈 하우징 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
도 1은 본 발명에 따른 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법의 순서 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법은 같이 회전체 시스템 종류 선정단계, 수집유닛 배치영역 설정단계, 수집유닛 설치단계, 이물질 수집단계를 포함하는 구성으로 이루어진다.
회전체 시스템 종류 선정단계는 로터(110)의 회전으로 설정된 메인 기능을 수행하는 회전체 시스템(100)의 종류가 선정되는 단계이다. 회전체 시스템(100)은 풍력발전기, 공기 조화장치, 공기압축기, 냉동/냉장기기, 차량/선박/비행기 등의 교통수단, 가전/목공기기/원예기기 등의 각종 기기/장치에 장착될 수 있는데, 회전체 시스템 종류 선정단계는 회전체 시스템(100)을 구비하고 있는 기기/장치의 종류와 해당 기기/장치에 적용된 회전체 시스템(100)의 종류를 특정하게 된다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 시스템 종류 선정단계는 미세먼지를 포함하는 이물질의 제거가 수행될 주거영역, 사무영역, 작업영역, 공공장소 영역 등의 영역에 배치되는 회전체 시스템(100)이 설정개수 이상 선정되도록 한다. 해당 영역에 배치되는 전체 회전체 시스템(100)이 선정될 수도 있는데, 이 경우 해당 영역에서의 미세먼지를 비롯한 이물질 제거효율이 극대화될 수 있게 된다.
수집유닛 배치영역 설정 단계는 선정된 회전체 시스템(100)의 로터(110) 외측 영역에 회전체 시스템(100)의 메인 기능의 저하가 최소화되는 수집유닛 배치영역이 설정되는 단계이다. 이와 같은 수집유닛 배치영역 설정 단계는 이미 설치되어 있는 회전체 시스템(100)에 수집유닛 배치영역을 설정할 수 있는데, 회전체 시스템(100)의 메인 기능의 저하가 발생되지 않거나 최소화되는 수집유닛 배치영역은 이미 설치되어 있는 회전체 시스템(100)의 구성요소와 간섭없이 설정될 수도 있고, 이미 설치되어 있는 회전체 시스템(100)의 구성요소와 간섭이 발생하면서 설정될 수도 있다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 수집유닛 배치영역 설정 단계는 이미 설치되어 있는 회전체 시스템(100)의 로터(110) 외측 영역에 원주 방향(s)으로 수집유닛 배치영역이 설정되도록 한다. 그리고 본 발명의 실시 예에 따른 수집유닛 배치영역 설정 단계는 설정개수 이상 선정된 각 회전체 시스템(100)에 수집유닛 배치영역이 설정되되도록 한다.
수집유닛 설치단계는 수집유닛 배치영역에 유체 내 이물질 수집유닛(200)이 설치되는 단계이다. 여기서 본 발명의 실시 예에 따른 수집유닛 설치단계는 설정개수 이상 선정된 각 회전체 시스템(100)의 수집유닛 배치영역에 유체 내 이물질 수집유닛(200)이 설치되도록 한다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 수집유닛 설치단계는 이미 설치되어 있는 회전체 시스템(100)의 구성요소와 간섭없이 수집유닛 배치영역이 설정될 경우, 수집유닛 배치영역에 유체 내 이물질 수집유닛(200)을 배치시킨 다음, 이미 설치되어 있는 회전체 시스템(100)의 구성요소에 유체 내 이물질 수집유닛(200)을 고정시키게 된다. 유체 내 이물질 수집유닛(200)이 고정되는 회전체 시스템(100)의 구성요소는 하우징 등이 될 수 있다.
그리고 이미 설치되어 있는 회전체 시스템(100)의 구성요소와 간섭이 발생하면서 수집유닛 배치영역이 설정될 경우, 간섭이 발생한 해당 구성요소의 형태를 절단 가공이나 절곡 가공 등으로 변경시킨 다음, 해당 구성요소와 결합되게 유체 내 이물질 수집유닛(200)을 설치하게 된다.
이물질 수집단계는 회전체 시스템(100)의 구동 시 메인 기능이 수행되는 한편, 로터(110)를 통과하는 유체 내부의 액체 이물질이나 고체 이물질이 로터(110)의 회전에 따른 원심력으로 유체로부터 원심 분리되어 유체 내 이물질 수집유닛(200)에 수집되는 단계이다. 여기서 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 수집단계는 주거영역, 사무영역, 작업영역, 공공장소 영역 등의 영역에 대한 미세먼지 제거와 공기정화를 수행하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 기본 구성 블록도이고, 도 3과 도 4는 레이디얼 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면이며, 도 5는 대각선배치 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면이고, 도 6은 축선 배치 블레이드를 구비한 로터를 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치의 구조를 보여주기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치는 회전체 시스템(100)과 유체 내 이물질 수집유닛(200)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
회전체 시스템(100)은 고체나 액체 상태의 이물질이 포함되어 있는 유체의 유동 경로에 배치되어 액추에이터(120)에 의해 회전하는 로터(110)를 구비하고, 로터(110)의 회전에 따른 원심력을 유체와 이물질에 부여하게 되는 것으로, 로터(110)는 방사상 유동 경로, 대각선 방향 유동 경로, 축선 방향 유동 경로 중에서 선택된 어느 하나의 유동 경로에 해당 유동 경로에 대응하는 형상구조로 배치된다.
유체 내 이물질 수집유닛(200)은 원심력이 부여된 유체와 이물질 간 원심 분리가 발생되는 영역의 가장자리 부위에 배치되는 것으로, 원심 분리된 이물질이 포집되어 저장된다.
여기서 도 4에서와 같이 복수의 레이디얼 블레이드(111)를 구비한 로터(110)가 방사상 유동 경로에 배치되어 있는 회전체 시스템(100)에 대응하는 유체 내 이물질 수집유닛(200)은 도 3에서와 같이 레이디얼 블레이드(111)의 유출단(112)의 바닥측 끝단에 연결되고, 유출단(112)의 바닥측 끝단으로부터 유입단의 반대방향으로 연장 형성된다. 이와 같은 유체 내 이물질 수집유닛(200)은 유출단(112)의 끝단에서의 유체 토출 시 유체보다 커진 속도에 의해 원심분리되는 이물질을 수거하게 된다.
그리고 도 5에서와 같이 대각선배치 블레이드 회전축(116)에 방사상으로 연결되는 복수의 대각선배치 블레이드(115)를 구비한 로터(110)가 대각선 방향 유동 경로에 배치되어 있는 회전체 시스템(100)에 대응하는 유체 내 이물질 수집유닛(200)은 대각선배치 블레이드(115)와 직교하는 방향으로 대각선배치 블레이드(115)의 외측 영역에 배치된다. 이와 같은 유체 내 이물질 수집유닛(200)은 로터(110)의 회전에 의한 원심력으로 유체보다 커진 속도에 의해 원심분리되는 이물질을 수거하게 된다.
또한 도 6에서와 같이 축선 배치 블레이드 회전축(114)에 방사상으로 연결되는 복수의 축선 배치 블레이드(113)를 구비한 로터(110)가 축선 방향 유동 경로에 배치되어 있는 회전체 시스템(100)에 대응하는 유체 내 이물질 수집유닛(200)은 축선 배치 블레이드(113)와 직교하는 방향으로 축선 배치 블레이드(113)의 외측 영역에 배치된다. 이와 같은 유체 내 이물질 수집유닛(200)은 로터(110)의 회전에 의한 원심력으로 유체보다 커진 속도에 의해 원심분리되는 이물질을 수거하게 된다.
도 7은 사이클로 구조에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치는 허니콤형 복합관 회전체(130), 메인 원심 분리 관체(300), 복수의 배출 노즐(400), 이물질 수집 컨테이너(210)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
허니콤형 복합관 회전체(130)는 회전하는 케이싱의 내부에 복수의 수직 채널(131)이 허니콤 구조로 배치되어 있는 구성으로 이루어지는 것으로, 고체나 액체 상태의 이물질이 포함되어 있는 유체가 유입되어 각 수직 채널(131)을 상하 방향으로 통과하게 되는데, 케이싱의 회전에 따라 각 수직 채널(131)을 통과하는 유체와 이물질의 회전 유동이 유도된다. 여기서 복수의 수직 채널(131)은 수직으로 배치되는 파이프의 집합체에 의해 구현될 수 있으며, 허니콤형 복합관 회전체(130)의 케이싱 회전은 케이싱과 연결된 케이싱 회전용 액추에이터에 의해 구현될 수 있다.
메인 원심 분리 관체(300)는 수직으로 배치되는 관 형상으로 이루어지는 것으로, 허니콤형 복합관 회전체(130)에 연결되는 하부 유입구(320)로부터 회전 유동하는 유체와 이물질을 전달받게 된다. 이와 같은 메인 원심 분리 관체(300)의 내부공간(310)에서 이물질이 포함된 유체가 나선형 유동 경로로 이동하게 되는데, 이 과정에서 유체와 이물질이 원심 분리된 후 유체는 상부 유출구(330)를 통해 배출되는 한편, 이물질은 내주면에 관통 형성된 복수의 측방 관통공(340)을 통해 배출된다.
복수의 배출 노즐(400)은 메인 원심 분리 관체(300)의 측방 관통공(340)에 각각 연결되는 것으로, 단면적이 점차 작아지는 형상구조를 가져 벤츄리 효과에 의해 측방 관통공(340)을 통과하는 이물질의 배출속도를 증대시키게 된다. 이를 통해 메인 원심 분리 관체(300)에서 원심 분리되는 이물질이 원활하고 용이하게 이물질 수집 컨테이너(210)로 수집될 수 있게 된다.
이물질 수집 컨테이너(210)는 메인 원심 분리 관체(300)의 외주면을 둘러싸는 구조로 형성되어 수집공간(211)에 복수의 배출 노즐(400)이 배치되는 것으로, 각 배출 노즐(400)로부터 배출되는 이물질을 수집하여 저장하게 된다.
도 8과 도 9는 풍력발전기 터빈 구조에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치는 터빈 로터(100a), 터빈 하우징(220), 이물질 수집용 트랩(230)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 풍력발전기의 터빈으로 사용되면서도 미세먼지 등의 이물질도 함께 제거될 수 있도록 하는 장치구조를 갖는다.
터빈 로터(100a)는 터빈 축 지지대(118)에 회전 가능하게 고정된 터빈 축(117)에 방사상으로 배치되어 회전하는 복수의 로터 블레이드(110)로 구성되는 것으로, 풍력에 의해 회전 동작하면서 발전을 수행하게 된다.
터빈 하우징(220)은 고체나 액체 상태의 이물질이 포함되어 있는 유체가 유입되는 유입면과 이물질이 제거된 유체가 배출되는 유출면 사이에 내부 유동 채널이 형성되어 있는 중공형 원통체 형상으로 이루어진다. 이와 같은 터빈 하우징(220)의 내부 유동 채널에 터빈 로터(100a)가 고정 배치되는데, 터빈 로터(100a)의 회전에 따라 원심력을 부여받은 이물질이 내주면 표면에 충돌하면서 내주면 표면을 타고 중력에 의해 하향 슬라이딩 이동하게 된다. 터빈 하우징(220)의 내주면 표면 하단 부위에는 배출 홀(221)이 형성되어 이물질이 배출 홀(221)을 통과하여 이물질 수집용 트랩(230)으로 유입될 수 있도록 한다.
이물질 수집용 트랩(230)은 터빈 하우징(220)의 외주면 하단 부위에 연결되는 것으로, 배출 홀(221)과 연통되는 수집공간이 내부에 형성되어 배출 홀(221)를 통과하는 이물질을 수집하여 저장하게 된다.
한편 본 발명의 실시 예에 따른 원심력 부여형 이물질 제거장치는 터빈 하우징(220)의 전방 하단 부위나 전방 상단 부위에 물분사장치(500)를 추가적으로 설치하여 터빈 하우징(220)의 내부 유동 채널로 유입되는 유체로 물을 분사할 수 있다. 이 경우 유체에 포함된 이물질이 수분과 결합되어 질량이 커지거나 서로 응집되는데, 이를 통해 원심력의 크기가 커지면서 이물질의 원심 분리 효율이 증대될 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치는 각종 회전체 시스템(100)의 메인 기능이 정상적으로 유지되거나, 메인 기능의 저하가 최소화되는 영역에 유체 내 이물질 수집유닛(200)이 배치되고, 회전체 시스템(100)의 로터 회전에 따른 원심력으로 미세먼지, 기타 고체/액체 입자 등의 이물질이 유체 내 이물질 수집유닛(200)으로 유도되어 수거되는 구성을 제공하므로, 풍력발전기, 공기조화장치, 공기압축기, 냉동/냉장기기, 챠량/선박/비행기 등의 교통수단, 가전/목공기기/원예기기 등의 회전체 기반의 각종 장치/기기를 2차적으로 활용하여 주거영역, 사무영역, 작업영역, 공공장소 영역 등에 대한 미세먼지 제거와 공기정화를 수행할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치는 사이클론 구조나 풍력발전기 터빈 구조 등에 적용 가능한 유체 내 이물질의 원심 분리 효율 및 이물질 수집효율 증대를 위한 단순화된 장치구성을 제공하므로, 필터와 같은 소모품의 사용 없이도 미세먼지 등의 이물질 제거가 원활하고 안정되게 수행될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 회전체 시스템
100a : 터빈 로터
110 : 로터
111 : 레이디얼 블레이드
112 : 유출단
113 : 축선 배치 블레이드
114 : 축선 배치 블레이드 회전축
115 : 대각선배치 블레이드
116 : 대각선배치 블레이드 회전축
117 : 터빈 축
118 : 터빈 축 지지대
120 : 액추에이터
130 : 허니콤형 복합관 회전체
131 : 수직 채널
140 : 풍력발전 터빈 구성요소
200 : 유체 내 이물질 수집유닛
210 : 이물질 수집 컨테이너
211 : 수집공간
220 : 터빈 하우징
221 : 배출 홀
230 : 이물질 수집용 트랩
300 : 메인 원심 분리 관체
310 : 내부공간
320 : 하부 유입구
330 : 상부 유출구
340 : 측방 관통공
400 : 배출 노즐
500 : 물분사장치
100a : 터빈 로터
110 : 로터
111 : 레이디얼 블레이드
112 : 유출단
113 : 축선 배치 블레이드
114 : 축선 배치 블레이드 회전축
115 : 대각선배치 블레이드
116 : 대각선배치 블레이드 회전축
117 : 터빈 축
118 : 터빈 축 지지대
120 : 액추에이터
130 : 허니콤형 복합관 회전체
131 : 수직 채널
140 : 풍력발전 터빈 구성요소
200 : 유체 내 이물질 수집유닛
210 : 이물질 수집 컨테이너
211 : 수집공간
220 : 터빈 하우징
221 : 배출 홀
230 : 이물질 수집용 트랩
300 : 메인 원심 분리 관체
310 : 내부공간
320 : 하부 유입구
330 : 상부 유출구
340 : 측방 관통공
400 : 배출 노즐
500 : 물분사장치
Claims (9)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 회전하는 케이싱의 내부에 복수의 수직 채널(131)이 허니콤 구조로 배치되어 있는 구성으로 이루어지고, 고체나 액체 상태의 이물질이 포함되어 있는 유체가 유입되어 각 수직 채널(131)을 상하 방향으로 통과하게 되되, 상기 케이싱의 회전에 따라 각 수직 채널(131)을 통과하는 유체와 이물질의 회전 유동이 유도되는 허니콤형 복합관 회전체(130);
수직으로 배치되는 관 형상으로 이루어지고, 상기 허니콤형 복합관 회전체(130)에 연결되는 하부 유입구(320)로부터 회전 유동하는 유체와 이물질을 전달받게 되며, 내부에서 나선형 유동 경로로 이동하는 과정에서 유체와 이물질이 원심 분리된 후 유체는 상부 유출구(330)를 통해 배출되는 한편, 이물질은 내주면에 관통 형성된 복수의 측방 관통공(340)을 통해 배출되는 메인 원심 분리 관체(300);
상기 메인 원심 분리 관체(300)의 측방 관통공(340)에 각각 연결되고, 단면적이 점차 작아지는 형상구조를 가져 상기 측방 관통공(340)을 통과하는 이물질의 배출속도를 증대시키는 복수의 배출 노즐(400);
상기 메인 원심 분리 관체(300)의 외주면을 둘러싸는 구조로 형성되어 수집공간(211)에 복수의 배출 노즐(400)이 배치되고, 각 배출 노즐(400)로부터 배출되는 이물질을 수집하여 저장하게 되는 이물질 수집 컨테이너(210);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심력 부여형 이물질 제거장치. - 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210124379A KR102490691B1 (ko) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210124379A KR102490691B1 (ko) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102490691B1 true KR102490691B1 (ko) | 2023-01-25 |
Family
ID=85109593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210124379A KR102490691B1 (ko) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102490691B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04153514A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-27 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ブローバイガスのオイル分離装置 |
| JPH04354508A (ja) * | 1991-05-29 | 1992-12-08 | Tsutomu Motai | ミスト除去装置 |
| KR20100093283A (ko) * | 2009-02-16 | 2010-08-25 | 한국철도기술연구원 | 무동력 싸이클론 방식의 미세먼지 저감장치 |
| JP5753680B2 (ja) * | 2010-12-06 | 2015-07-22 | 福助工業株式会社 | オイルミスト除去装置 |
| KR101665096B1 (ko) | 2015-04-03 | 2016-10-12 | 한국철도기술연구원 | 전자기장을 이용한 터널에 부유하는 미세 먼지 포집 장치 |
| KR101801517B1 (ko) | 2017-06-23 | 2017-11-27 | 박정길 | 미세먼지 포집기 |
| KR101923913B1 (ko) | 2018-05-29 | 2019-02-22 | (주)탱크런 | 연속운전이 가능한 전기 절약형 미세먼지 집진시스템 |
-
2021
- 2021-09-16 KR KR1020210124379A patent/KR102490691B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04153514A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-27 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ブローバイガスのオイル分離装置 |
| JPH04354508A (ja) * | 1991-05-29 | 1992-12-08 | Tsutomu Motai | ミスト除去装置 |
| KR20100093283A (ko) * | 2009-02-16 | 2010-08-25 | 한국철도기술연구원 | 무동력 싸이클론 방식의 미세먼지 저감장치 |
| JP5753680B2 (ja) * | 2010-12-06 | 2015-07-22 | 福助工業株式会社 | オイルミスト除去装置 |
| KR101665096B1 (ko) | 2015-04-03 | 2016-10-12 | 한국철도기술연구원 | 전자기장을 이용한 터널에 부유하는 미세 먼지 포집 장치 |
| KR101801517B1 (ko) | 2017-06-23 | 2017-11-27 | 박정길 | 미세먼지 포집기 |
| KR101923913B1 (ko) | 2018-05-29 | 2019-02-22 | (주)탱크런 | 연속운전이 가능한 전기 절약형 미세먼지 집진시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5667543A (en) | Rotating particle separator with non-parallel separating ducts, and a separating unit | |
| US4298311A (en) | Two-phase reaction turbine | |
| RU2478416C1 (ru) | Установка и способ для отделения нефти от газовой смеси | |
| US4382804A (en) | Fluid/particle separator unit and method for separating particles from a flowing fluid | |
| EP1344559B1 (en) | An air/oil separator | |
| JP2005525214A (ja) | 動力式空気清浄システムおよび空気清浄方法 | |
| US4323369A (en) | Air cleaner and ventilator | |
| WO2003000384A1 (en) | Separation method and apparatus for treating fluids | |
| CN115253521B (zh) | 一种高效的机床油雾收集器 | |
| KR200388418Y1 (ko) | 싸이클론 세정집진장치 | |
| US4922691A (en) | Separator of vaporizing oil and smoke | |
| KR102490691B1 (ko) | 회전체 시스템 기반 원심 분리형 이물질 제거방법 및 원심력 부여형 이물질 제거장치 | |
| KR20180046901A (ko) | 물레방아 구조의 회전체를 이용한 공기청정기 | |
| KR101855113B1 (ko) | 집진장치 | |
| KR101417738B1 (ko) | 오일미스트 집진기 | |
| CN101682233B (zh) | 电机的空气清洁器 | |
| CN211302504U (zh) | 一种多风道综合除尘系统 | |
| CN109351059B (zh) | 一种工业离心除尘器 | |
| US3406500A (en) | Soot eliminator | |
| US3651622A (en) | Moisture eliminating apparatus | |
| KR0133239B1 (ko) | 동력을 이용한 원심력 집진장치 | |
| JP5207245B2 (ja) | オイルミスト除去装置 | |
| RU2011403C1 (ru) | Фильтр | |
| KR101525033B1 (ko) | 원심분리형 축류식 집진장치 | |
| RU2753110C2 (ru) | Лопастной осерадиальный сепаратор |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |