KR20010049325A - 공기정화기(空氣淨化機) - Google Patents

Abstract

비가 온 후에 공기가 깨끗해지는 현상에 착안(着眼)한 본 고안은 회전다공관(回轉多孔管)에 내장된 스크루로 끌어올린 물을 원심력(遠心力)을 이용하여 작은 구멍들을 통해서 관 밖으로 분사(噴射)시킨 후, 이 수많은 물줄기들 속으로 오염된 공기를 지나게 하는 과정에서 오염물질과 먼지 등이 물에 흡착(吸着)되면서 정화(淨化)되도록 만든 공기정화기이다.

Description

공기정화기(空氣淨化機){Air cleaner}

본 공기정화기는 아파트나 사무실의 실내와 같은 밀폐된 공간뿐만아니라, 지하철역 구내(區內)나 상가 또는 극장 등의 건물과 같이 다중(多衆)이 밀집된 공간에서의 오염된 공기를 자연스러운 상태의 깨끗한 공기로 정화함을 목적으로 한다.

본 고안이 속하는 공기정화기 분야의 종래 기술은 먼지를 제거하기 위해 부직포(不織布) 등을 사용한 집진필터와 미세먼지나 냄새를 제거하기 위한 활성탄(活性炭)필터를 이용하는 방식이며, 규모나 조건에 따라 이온화된 오염입자들을 전기장에 의해 집진시키는 방식을 택하는 경우도 있다.

1. 본 고안은 전기모터 축과 연결된 다공관(도 4)이 회전함에 따라 회전 방향에 맞추어 관 내부에 장착된 스크루(도 3)에 의해 관 아래 부분에서 위로 밀어올려진 물이 원심력에 의해 관의 구멍을 통하여 관 밖으로 분사되도록한 후, 본 장치의 외부⑨에서 유입된 공기가 분사된 수많은 물줄기⑧들을 거치는 과정에서 오염물질과 먼지 등이 물에 흡착(吸着)되어 정화되면서 송풍기(送風機)를 통하여 다시 외부⑫로 배출되도록 하였다.

2. 본 고안에서 오염물질이 물에 흡착되는 비율을 높이기 위해서는 오염된 공기와 물과의 접촉면적이 많아지도록 해야 하므로 회전다공관 표면에 충분히 많은 구멍을 내어 분사되는 물줄기⑧의 수를 늘려야 하며, 이때 구멍의 크기는 분사된 물줄기가 송풍기에 의한 풍속(風速)에 휩쓸리지 않을 정도의 굵기가 되도록 한다.

3. 전기모터의 분당회전수(分當回轉數=r.p.m.) 또는 각속도(角速度) ω 가 일정하다고 할 때 수평으로 분사된 물의 처음속도는 회전다공관의 반지름 r 에 비례하는 v=rω 이고, 같은 높이에서 수평으로 분사된 물의 수평이동거리는 회전다공관 구멍에서 떨어져 나갈 때의 처음속도 v 에 비례한다.

결과적으로 다공관은 직경(直徑)과 높이가 다른 여러가지 종류 중에서 용도에 따라 정해지므로, 선택된 다공관에서 분사된 물줄기⑧가 공기들이 지나가는 원통(圓筒)의 벽면에 도달할 수 있도록 적절한 일률(power)을 갖는 전기모터를 사용한다.

4. 본 고안에 의한 기기(器機)(도 1)를 작동시켜서 다공관③이 회전을 할 때, 원형의 단면을 갖는 다공관은 그 표면에서 물과의 마찰력이 매우 작아서 다공관의 회전에 따른 물통에 담긴 물⑦의 원운동은 거의 일어나지 않으므로 물통 중심 부분에서의 수위(水位)는 낮아지지 않는다.

또한 관 내부의 스크루(도 3)가 다공관의 회전 방향에 따라 물을 관 위로 끌어올릴 때, 관 아래 부분 열린 곳을 적절한 깊이(도 5)의 수면 아래로 잠기도록 하면 관 주변의 수위는 거의 낮아지지 않는다.

5. 다공관에서 분사되는 물줄기⑧들의 상하(上下) 분포를 고르게 하기 위해서, 다공관 아래 부분에서는 스크루날⑭과 날 사이의 간격(pitch)을 좁게 하여 스크루가 물을 끌어올리는 데에 필요한 힘을 줄이면서 다공관 윗부분으로 갈수록 스크루날과 날 사이의 간격을 조금씩 넓혀가거나 또는 이중(二重)스크루날을 사용하는 등의 방법을 고려한다.

도 1은 본 고안에 따른 공기정화기의 단면도

도 2는 다공관의 투시도

도 3은 다공관 내부에 장착되는 스크루(screw)의 투시도

도 4는 스크루가 내장된 다공관과 송풍기를 결합하였을 때의 단면도

도 5는 스크루가 물을 끌어올릴 때, 다공관의 아래 부분이 물에 잠기는 정도에 따른 수위(水位) 변화를 나타낸 그림

1. 본 고안(도 1)은 외부공기를 유입하고 정화된 공기를 배출시키는 역할을 하는 송풍기와 이에 연결되어 회전하는 과정에서 가는 물줄기들을 분사하는 스크루가 내장된 다공관③ 그리고 이들이 일직선상의 회전축⑩에 연결된 상태로 고정(固定)되어 있는 몸체로 이루어져 있다.

2. 본 고안에서 사용하는 다공관(도 2)은 한끝이 열린 원기둥 형태로서 관의 양끝 부분을 제외한 중앙 부근에 많은 작은 구멍이 뚫려져 있으며,내부에는 스크루(도 3)를 장치하여 다공관③이 회전함에 따라 관의 아래 부분 열린 곳을 통하여 물⑦을 끌어들여서 관 내부로 밀어올리도록 하였다.

3. 본 고안은 스크루가 내장(內裝)된 다공관③을 날개와 전기모터가 결합된 송풍기의 회전축⑩에 연결하여 직선으로 일체(一體)(도 4)가 되도록 하였으며, 전기모터①는 몸체의 고정대⑪에 고정시키고 회전축 아래부분 구멍⑮은 몸체 바닥 고정축⑥에 가볍게 끼워져서 회전할 수 있도록 하였다.

1. 기존의 필터방식 공기정화기는 사용 시간이 길어질수록 정화능력이 현저히 떨어지며 일정 기간마다 필터를 교환하는 데에도 비교적 많은 경비가 들지만, 본 고안은 오염물질들이 물에 흡착되도록 하는 방식으로서 오염된 물을 소량(少量)의 수도물⑦로 교환하면 되므로 그 성능 유지가 편리하고 관리 비용이 저렴하다.

2. 기존의 공기정화기들은 주로 밀폐된 공간에서 사용하며 개방된 공간에서는 그 효과가 거의 없지만, 본 고안은 밀폐된 공간에서는 자연스러운 공기정화와 함께 습도조절의 효과가 있으며 개방된 공간에서도 오염도(汚染度)를 낮추는 데에 큰 능력을 발휘할 수 있다.

Claims (1)

1. 스크루가 내장된 다공관의 작은 구멍들로부터 원심력에 의해 분사되는 물줄기들 속으로 오염된 공기를 지나게 하여 오염물질과 먼지 등이 물에 흡착되도록 하면서 정화된 공기를 배출하도록 고안한 공기정화기.