KR20030003677A - 세정식 공기정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 순환되는 실내공기와 외부의 새로운 공기중의 오염물질을 분무되는 여과수로 반복하여 흡착 제거할 수 있도록 하고, 오염물질이 제거된 공기중의 수분을 효율적으로 제거할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 오염물질 제거에 사용된 여과수는 정화시켜 재 사용하거나 배수할 수 있도록 하는 세정식 공기정화장치에 관한 것으로, 이는 실내에서 순환되어 나오는 공기와 외부에서 새로 유입되는 공기에서 오염물질을 제거하고 실내로 순환시키는 공기정화장치에 있어서, 상측의 실내공기 흡입구와 외부공기 흡입구에서 흡입된 공기가 수막을 통과할 수 있도록 여과수를 분무시킴과 동시에 분무된 후 낙수되는 여과수와 함께 오염물질이 수조로 떨어지도록 하는 낙수 여과부와, 상기 낙수 여과부를 통과한 공기를 필터링 하는 필터 여과부와, 상기 필터 여과부를 통과한 공기의 오염물질을 제거함과 동시에 필터 여과부를 세정하는 세정 여과부와, 상기 세정 여과부까지 통과되면서 오염물질이 제거된 공기중의 수분과 수분에 흡착된 오염물질을 제거하는 제습 여과부로 공기정화장치를 구성함으로서 이룰 수 있는 발명이다.

Description

세정식 공기정화장치 {Washer type air conditioner device}
본 발명은 순환되는 실내 공기와 외부에서 새로 유입되는 공기 중의 오염물질을 걸러낼 수 있도록 하는 세정식 공기정화장치에 관한 것으로,
특히 순환되는 실내공기와 외부의 새로운 공기를 한곳으로 흡입하여 분무되는 여과수로 공기중에 포함된 오염물을 흡착 제거한 후 실내로 공급할 수 있도록 함과 동시에 오염물질 제거에 사용된 용수는 정화시켜 재 사용하거나 배수시킬 수 있도록 하는 세정식 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기정화장치는 건축물의 실내 공기를 순환시키면서 외부에서 흡입하는 공기와 함께 흡입하여 공기중에 포함된 각종 오염물질을 제거함으로서 실내에서 쾌적한 생활을 할 수 있도록 하고 있다.
근래에는 빈번히 발생하는 황사현상과 자동차 배기가스, 공사장의 비산먼지 등에 의한 대기오염 인자들로부터 인체를 보호하고, 거주공간과 생산시설현장의 공기 질을 요구수준으로 유지하기 위해 공기조화기의 에어필터교체 및 관리비용이 급격히 증가하고 있는 실정이다.
상기와 같이 실내공기를 정화하기 위한 공기정화장치는 건식 공기정화장치와 습식 공기정화장치로 크게 구분할 수 있다.
건식 공기정화장치의 경우는 다양한 구조로 개발된 에어필터를 공기 유로 상의 정화장치 내에 설치하여 공기중에 포함된 분진을 에어필터로 포집하는 방식으로 구성되고 있으나, 이러한 건식 공기정화장치는 오염물질의 포집량이 증대하면서 오염물질을 걸러내는 효율이 감소하게 되고, 에어필터에 쌓인 오염물질들로 인하여 송풍기의 공기압력이 상승함과 동시에 공기의 풍량이 감소하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 공기의 풍량이 감소하게 되면 실내의 온도나 습도가 변화하게 되어 냉방이나 난방으로 실내 온도와 습도를 유지시켜야 하므로 에너지 사용이 증가하게 될 뿐만 아니라, 이를 방지하기 위해서는 관리자가 수시로 에어필터를 점거하고, 에어필터를 교체해 주어야 하는 문제점이 있는 것이었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 방안으로 제안된 습식 공기정화장치는 공기중의 오염물질을 액체로 제거하고 포집하여 공기를 정화할 수 있도록 하고 있으며, 이러한 습식의 세정식 공기정화장치의 처리방법은 일반적으로 세정액을 정화시키고자 하는 공기에 분사시켜 공기에 포함된 미립자의 오염물질을 분리 흡착하는 것이다.
즉, 실내공기를 순환시키기 위하여 흡입하는 실내공기와 외부의 공기를 공기정화장치 내로 흡입하여 공기정화장치 내에 설치된 에어필터를 통과시킬 때 분무장치로 세정액을 분무하여 공기중의 오염물질을 걸러내면서 공기가 에어필터를 통과할 수 있도록 함으로서 공기를 정화시키고 있다.
그러나 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 에어필터의 상측이나 하측에 물을 분사하여 에어필터를 세척함과 동시에 공기의 정화작용을 할 수 있도록 한 습식의 세정식 공기정화장치가 개발되었으나, 종래의 세정식 공기정화장치는 기존의 건식 설비를 그대로 활용하면서 순환되는 공기와 외부의 공기가 에어필터를 통과하기 전이나 후에 물을 분사시켜 에어필터와 함께 공기중의 오염물질을 걸러낼 수 있도록 한 것이므로 공기중의 오염물질은 대부분 필터에서 걸러지게 되어 필터를 자주 교환하거나 세척해야하고, 그에 따른 관리 역시 계속 이루어져야 하는 문제점이 있었다.
또한 상기와 같은 종래의 세정식 공기정화장치는 하나의 필터와 하나의 분무장치만으로 공기중의 오염물질을 세정하는 것이므로 세정효과가 미약하여 오염물질의 효율적인 제거가 곤란한 문제점도 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 순환되는 실내공기와 외부의 새로운 공기를 한곳으로 흡입하여 분무되는 여과수로 공기 중에 포함된 오염물질을 여러 차례 반복하여 흡착 제거함과 동시에 필터를 통과하는 공기에서 다시 오염물질을 제거하고, 최종적으로 공기중의 수분을 제거하여 실내로 순환시킬 수 있도록 함으로서 필터의 교환 없이 공기중의 오염물질을 분무되는 여과수로 반복하여 제거할 수 있도록 하고, 오염물질이 제거된 공기중의 수분을 효율적으로 제거할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 오염물질 제거에 사용된 여과수는 정화시켜 재 사용하거나 배수시킬 있도록 한 세정식 공기정화장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예의 공기정화장치를 보인 사시도
도 2는 본 발명에 의한 일 실시예의 종단면도
도 3은 본 발명에 의한 다른 실시예의 공기정화장치를 보인 사시도
도 4는 본 발명에 의한 다른 실시예의 종단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 공기정화장치 4 : 수조
5, 6 : 경사면 7 : 급수관
8 : 플로트밸브 9 : 펌프
10, 11 : 흡입구 14 : 낙수 여과부
15, 19 : 살수관 16 : 필터 여과부
17 : 필터 18 : 세정 여과부
20 : 제습 여과부 21 : 주름판
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실내에서 순환되어 나오는 공기와 외부에서 새로 유입되는 공기에서 오염물질을 제거하고 실내로 순환시키는 공기정화장치에 있어서, 상측의 실내공기 흡입구(10)와 외부공기 흡입구(11)에서 흡입된 공기가 수막을 통과할 수 있도록 여과수를 분무시킴과 동시에 분무된 후 낙수되는 여과수와 함께 오염물질이 수조(4)로 떨어지도록 하는 낙수 여과부(14)와, 상기 낙수 여과부(14)를 통과한 공기를 필터링 하는 필터 여과부(16)와, 상기 필터 여과부(16)를 통과한 공기의 오염물질을 제거함과 동시에 필터 여과부(16)를 세정하는 세정 여과부(18)와, 상기 세정 여과부(18)까지 통과되면서 오염물질이 제거된 공기중의 수분과 수분에 흡착된 오염물질을 제거하는 제습 여과부(20)로 공기정화장치(1)를 구성한다.
이때 낙수 여과부(14)는 실내공기 흡입구(10)와 외부공기 흡입구(11)의 하측에 살수관(15)을 수평으로 설치하여 여과수를 분무함으로서 오염물질이 포함된 공기가 여과수의 수막을 통과할 수 있도록 하며, 상기 수막을 통과하면서 물방울에 흡착된 공기중의 오염물질은 수막을 이룬 후 하측으로 낙하되는 여과수와 함께 낙수 여과부(14) 하측의 수조(4)로 떨어지도록 한다.
상기 필터 여과부(16)는 낙수 여과부(14)에 직각으로 설치하여 공기의 흐름을 수직에서 수평으로 전환시킴과 동시에 가느다란 철선으로 직조된 망을 여러겹 중첩하여 구성된 필터(17)로 필터 여과부(16)를 구성한다.
세정 여과부(18)는 수직으로 설치한 살수관(19)을 통해 공급되는 여과수를 상기 필터 여과부(16)로 분무하여 3차 세정 여과부(16)의 필터(17)를 세척함과 동시에 필터 여과부(16)를 통과한 공기중의 오염물질을 흡착 제거한다.
상기 제습 여과부(20)는 무수히 많은 주름판(21)들로 구성하여 상기 세정 여과부(18)까지 통과한 공기가 주름판(21)을 통과하면서 주름판(21)에 부딪혀 수분이 제거되도록 함과 동시에 수분에 흡착된 상태로 이동하는 오염물질을 제거할 수 있도록 한다.
또한 상기 공기정화장치(1)의 하부에는 경사면(5)(6)을 형성하여 여과수를 한곳으로 수집하고, 그 여과수가 모이는 곳에는 펌프(9)를 설치하여 여과수를 순환 또는 배수시킬 수 있도록 한 수조(4)를 구성하며, 그 수조(4)의 일측에는 플로트밸브(8)가 설치된 급수관(7)을 구비하여 수조(4)내에 항상 일정량의 물이 담수되도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 공기정화장치(1)의 실내공기 흡입구(10)와 외부공기 흡입구(11)를 통해 실내에서 순환되는 공기와 외부의 새로운 공기를 흡입한다.
이어서 상기 흡입되는 공기는 낙수 여과부(14)의 살수관(15)에서 분무되는 여과수에 수막을 이룬 수직 유로를 통과하게 되어 오염물질은 수막의 물방울에 흡착되면서 이동한다.
상기와 같이 살수관(15)에서 분무되는 여과수의 수막을 통과하면서 물방울에흡착된 오염물질은 수막을 이룬 후 낙하되는 여과수와 함께 하측으로 떨어지게 되므로 공기중에서 오염물빌을 걸러낼 수 있는 것이다.
이때 낙수 여과부(14)는 공기가 흐르는 방향으로 분무시키고 낙수 되게 하는 것이므로 여과수의 물방울에 오염물질이 흡착되면서 물방울과 함께 용이하게 아래로 떨어지게 하는 것이다.
한편 필터(17)로 이루어진 필터 여과부(16)는 낙수 여과부(14)에 대하여 직각으로 설치함으로서 하측으로 수직 이동하던 공기가 90°전환되면서 수평 이동하도록 하는 것이며, 이와 같이 공기 흐름의 방향을 전화시키면 낙수 여과부(14)에서 분무된 물방울에 흡착된 오염물질들이 하측으로 이동하던 관성력에 의해 더욱 용이하게 공기에서 이탈하여 하측의 수조(4)로 떨어지게 되는 것이다.
상기와 같이 낙수 여과부(14)를 통과한 공기중의 잔여 오염물질은 필터 여과부(16)를 통과하면서 제거된다.
이때 상기 필터 여과부(16)는 직조된 철망을 여러겹 중첩하여 이루어진 필터(17)를 사용하는 것이므로 세정 여과부(18)에서 분무되는 물에 의해 수막을 이룬 상태로 공기를 통과시키므로 오염물질을 효율적으로 제거할 수 있는 상태가 될 뿐만 아니라, 필터 여과부(16)의 필터(17)를 향해 분무되는 세정 여과부(18)의 여과수로 인하여 늘 세척되는 상태가 되므로 별도로 필터(17)를 세척하거나 교환하는 불편을 방지할 수 있게 된다.
또한 필터 여과부(16)의 필터(17)는 그 하단부를 수조(4)에 담긴 물속에 잠기도록 함으로서 공기정화장치(1) 내로 흡입된 공기가 필터(17)를 통과하지 않고지나가는 것을 방지할 수 있게 된다.
특히 상기 세정 여과부(18)는 필터 여과부(16)를 향해 분무되므로 필터 여과부(16)를 빠져나오면서 유속이 감소된 공기에서 오염물질을 더욱 용이하게 흡착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인하여 미세한 오염물질까지 흡착 제거할 수 있게 된다.
상기와 같이 여러 차례에 걸친 공기중의 오염물질 세정작업을 하면 공기중의 오염물질은 미세한 먼지까지 제거할 수 있지만, 공기에는 분무된 여과수로 인하여 많은 수분이 함유되게 된다.
따라서 세정 여과부(18)의 후방에는 다수의 주름판(21)으로 이루어진 제습 여과부(20)를 구비함으로서 공기가 주름판(21) 사이로 통과하면서 주름판(21)에 부딪히면 공기중의 수분이 주름판(21)을 따라 하측으로 흘러 공기중의 수분을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 그 수분에 흡착되어 있는 오염물질도 함께 제거할 수 있게 된다.
이때 상기 제습 여과부(20)의 주름판(21)은 그 하단부가 수조(4)에 담긴 물속에 잠기도록 하는 것이 바람직하며, 주름판(21)의 하단부가 물속에 잠기면 공기정화장치(1)로 유입된 모든 공기를 제습 여과부(20)의 주름판(21)을 통과시켜 수분과 오염물질을 제거한 상태로 실내로 공급할 수 있게 될 뿐만 아니라, 이로 인하여 실내의 온도와 습도 유지를 위하여 냉난방기기의 에너지 사용을 최소화할 수 있게 된다.
특히 본 발명의 공기정화장치(1)는 그 하부에 경사면(5)(6)을 갖는 수조(4)를 형성하고, 급수관(7)에 설치된 플로트밸브(8)에 의해 항상 일정한 수위를 유지할 수 있도록 하며, 그 수조(4) 내의 물은 펌프(9)에 의해 순환되어 분무되는 여과수로 사용함과 동시에 오염이 심해지면 배수시킨 후 깨끗한 물을 담아 놓을 수 있도록 한다.
이때 상기 수조(4)에 담긴 물은 각각의 여과부(14)(16)(18)(20)에서 물방울과 함께 떨어진 오염물질이 다시 공기중으로 날아가는 것을 방지하기 위한 것이며, 수조(4) 내의 물로 떨어진 오염물질은 수조(4) 내의 물을 배수하거나 정수하면서 배출되는 것이다.
상기 수조(4) 내의 물을 펌프(9)로 순환시켜 여과수로 사용할 때는 통상의 정수장치를 연결 설치하여 수조(4) 내의 물로 떨어진 오염물질들을 제거하면서 여과수로 사용할 수 있도록 순환시키는 것이 바람직하다.
한편 수조(4) 내의 물을 배수할 때는 펌프(9)를 가동하여 물을 배수하면 수조(4) 내의 수위가 낮아지게 되고, 수조(4) 내의 수위가 낮아지면 플로트밸브(8)가 열리면서 급수관(7)을 통해 수조(4) 내로 깨끗한 물을 공급하게 된다.
따라서 펌프(9)에 의한 배수와 플로트밸브(8)에 의한 급수가 동시에 이루어지면 수조(4) 내의 경사면(5)(6) 등에 쌓이는 오염물질을 청소하면서 배수시킬 수 있게 되므로 수조(4) 내의 물을 교환하는 것만으로 깨끗한 수조(4) 상태를 유지시킬 수 있는 것이다.
이때 상기 펌프(9)에 의한 배수와 플로트밸브(8)에 의한 급수를 동시에 하면서 수조(4) 내의 물을 배수할 수 있는 것은 펌프(9)에 의한 배수 용량을 플로트밸브(8)에 의한 급수용량보다 많게 하면 급수를 하면서도 수조(4) 내의 물을 빼낼 수 있는 것일 뿐만 아니라, 수조(4)의 바닥면은 경사면(5)(6)으로 이루어지고, 그 경사면(5)(6)에 의해 물이 모이는 곳에 펌프(9)를 설치한 것이므로 수조(4) 내의 물을 모두 빼낼 수 있는 것이다.
한편 본 발명에 의한 공기정화장치(1)도 낙수 여과부(14)와 필터 여과부(16) 사이와, 세정 여과부(18)와 제습 여과부(20) 사이에 작업자 출입을 위한 도어(2)(3)를 설치함으로서 공기정화장치(1)의 내부 유지보수를 용이하게 할 수 있게 된다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 다른 실시예의 공기정화장치를 보인 사시도 및 종단면도로서,
실내 공기와 외부 공기를 흡입하여 오염물질을 제거하고 실내로 순환시키는 공기정화장치에 있어서, 실내공기 흡입구(10)와 외부공기 흡입구(11)의 하측에서 수직으로 구비된 유로에 직각으로 설치하여 공기의 흐름을 수직에서 수평으로 전환시키고, 가느다란 철선으로 직조된 망을 여러겹 중첩하여 설치한 필터(17)로 구성되는 필터 여과부(16)와, 상기 필터 여과부(16)를 통과한 공기를 향해 살수관(19)으로 여과수를 분무하여 공기중의 오염물질을 제거함과 동시에 상기 필터 여과부(16)를 세정하는 세정 여과부(18)와, 상기 세정 여과부(18)까지 통과되면서 오염물질이 제거된 공기중의 수분과 수분에 흡착된 오염물질을 다수의 주름판(21)으로 통과시키면서 제거하는 제습 여과부(20)로 공기정화장치를 구성한다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예는 상기 일 실시예에서 낙수 여과부(14)를제거한 형태의 구성으로서, 실내공기 흡입구(10)와 외부공기 흡입구(11)의 하측에 수직으로 구성된 유로를 통과한 공기가 수평으로 90°방향 전환을 하여 필터 여과부(16)에서 1차로 오염물질을 제거할 수 있도록 한다.
이때 상기 1차로 오염물질을 제거하는 필터 여과부(16)는 가느다란 철선으로 직조된 망을 여러겹 중첩 설치한 필터(17)로 구성된 것일 뿐만 아니라, 그 후방의 세정 여과부(18)에서 여과수를 분무하여 필터(17)가 수막을 이룬 상태를 유지하도록 한 것이므로 수막을 지나는 공기에 포함된 오염물질은 수막을 이룬 여과수에 흡착되어 하측의 수조(4)로 떨어지게 되는 것이다.
또한 상기 필터 여과부(16)를 통과한 공기에 잔류하는 오염물질은 세정 여과부(18)의 살수관(19)에서 분무되는 여과수의 물방울에 흡착되어 수조(4)로 떨어지게 되므로 공기중에 포함된 오염물질을 제거할 수 있게 되는 것일 뿐만 아니라, 세정 여과부(18)에서 분무되는 여과수는 필터 여과부(16)의 필터(17)를 세정하는 역할도 하게 되는 것이다.
한편 상기와 같이 세정 여과부(18)까지 통과한 공기중의 수분은 제습 여과부(20)의 주름판(21)을 통과하면서 실내로 공급되므로 주름판(21)을 통과하면서 부딪히는 공기에서 수분이 분리되어 주름판(21)을 따라 수조(4)로 떨어지게 되므로 공기중의 수분을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 수분에 흡착된 오염물질도 함께 제거할 수 있는 것이다.
특히, 상기 다른 실시예와 같이 수막 여과부(14)를 사용하지 않는 실시예의 공기정화장치는 기온이 낮은 겨울철에 세정되는 공기의 온도가 여과수에 의해 너무낮아지는 것을 방지할 수 있는 것이므로 겨울철의 난방비용을 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.
상기에서와 같이 본 발명은 순환되는 실내공기와 외부의 새로운 공기를 한곳으로 흡입하여 분무되는 여과수로 공기 중에 포함된 오염물을 여러 차례 반복 제거함과 동시에 필터를 통과하는 공기에서 다시 오염물질을 제거하고, 최종적으로 공기중의 수분을 제거하여 실내로 순환시킬 수 있도록 함으로서 필터의 교환 없이 공기중의 오염물질을 분무되는 여과수로 반복하여 흡착 제거할 수 있고, 오염물질이 제거된 공기중의 수분을 효율적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 오염물질 제거에 사용된 용수는 정화시켜 재 사용하거나 배수시킬 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Claims (3)

  1. 실내 공기와 외부 공기를 흡입하여 오염물질을 제거하고 실내로 순환시키는 공기정화장치에 있어서,
    실내공기 흡입구(10)와 외부공기 흡입구(11)의 하측에 수평으로 설치된 살수관(15)으로 여과수를 분무하여 오염물질이 포함된 공기가 여과수의 수막을 통과함과 동시에 수막을 통과하면서 물방울에 흡착된 공기중의 오염물질은 수막을 이룬 후 하측으로 낙하되는 여과수와 함께 하측의 떨어지도록 하는 낙수 여과부(14)와,
    상기 낙수 여과부(14)에 직각으로 설치하여 공기의 흐름을 수평으로 전환시키고, 가느다란 철선으로 직조된 망을 여러겹 중첩하여 설치한 필터(17)로 구성되는 필터 여과부(16)와,
    상기 필터 여과부(16)를 통과한 공기를 향해 살수관(19)으로 여과수를 분무하여 공기중의 오염물질을 제거함과 동시에 상기 필터 여과부(16)를 세정하는 세정 여과부(18)와,
    상기 세정 여과부(18)까지 통과되면서 오염물질이 제거된 공기중의 수분과 수분에 흡착된 오염물질을 다수의 주름판(21)으로 통과시키면서 제거하는 제습 여과부(20)로 구성됨을 특징으로 한 세정식 공기정화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기정화장치(1)의 하부에는 경사면(5)(6)을 형성하여 여과수를 한곳으로 수집하고, 그 여과수가 모이는 곳에는 펌프(9)를 설치하여 여과수를 순환 또는 배수시킬 수 있도록 한 수조(4)를 구성하며, 그 수조(4)의 일측에는 플로트밸브(8)가 설치된 급수관(7)을 구비하여 수조(4)내에 항상 일정량의 물이 담수되도록 구성됨을 특징으로 한 세정식 공기정화장치.
  3. 실내 공기와 외부 공기를 흡입하여 오염물질을 제거하고 실내로 순환시키는 공기정화장치에 있어서,
    실내공기 흡입구(10)와 외부공기 흡입구(11)의 하측에서 수직으로 구비된 유로에 직각으로 설치하여 공기의 흐름을 수직에서 수평으로 전환시키고, 가느다란 철선으로 직조된 망을 여러겹 중첩하여 설치한 필터(17)로 구성되는 필터 여과부(16)와,
    상기 필터 여과부(16)를 통과한 공기를 향해 살수관(19)으로 여과수를 분무하여 공기중의 오염물질을 제거함과 동시에 상기 필터 여과부(16)를 세정하는 세정 여과부(18)와,
    상기 세정 여과부(18)까지 통과되면서 오염물질이 제거된 공기중의 수분과 수분에 흡착된 오염물질을 다수의 주름판(21)으로 통과시키면서 제거하는 제습 여과부(20)로 구성됨을 특징으로 한 세정식 공기정화장치.
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