KR20060102535A

KR20060102535A - 원심형식의 습식 공기 정화기

Info

Publication number: KR20060102535A
Application number: KR1020060073991A
Authority: KR
Inventors: 윤장식
Original assignee: 윤장식
Priority date: 2006-08-06
Filing date: 2006-08-06
Publication date: 2006-09-27

Abstract

본 발명은 공기중의 오염물질을 미세수분입자로 포집하고 공기와 물을 비중차이에 의하여 원심분리하여 공기를 정화하는 원심 분리형식의 공기정화장치에 관한 것이다.

회전 무화 디스크를 이용하여 미세수분입자를 만드는 무화실과, 포집실린더를 이용하여 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실과, 원심임펠러 및 스파이럴홈을 이용하여 공기로부터 오염물질을 포집한 오염수를 원심분리하는 와류실을 구성한다.

필터가 없이 0.01μm 크기보다 작은 미세먼지, 99.9%의 높은 공기정화성능을 갖는 구조에 기초하여 병원, 무균 실험실, 공장의 분진발생장소 및 굴뚝 연도가스, 자동차 실내, 사무실 및 일반가정에서의 환기목적의 에어컨, 온풍기의 공기청정기 및 내연기관의 터보차저, 자동차 배출가스정화장치, 군사용 화생방 보호장비 및 에어콘, 공조냉동시스템, 내연기관의 배출가스, 내연기관의 흡입공기 정화장치, 산업용 반도체 클린룸 장비, 가정용 공기정화기, 공기 또는 압축공기의 제습기, 항온항습장치 및 냉동공조시스템에 이용할 수 있다.

공기, 물, 정화, 무화, 습식, 포집, 원심분리, 비중, 필터, 환경

Description

원심형식의 습식 공기 정화기{CENTRIFUGAL WET TYPE AIR CLEANER}

도 1 은 본 발명에 따른 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구성도

도 2 는 본 발명에 따른 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 작동도

도 3 은 본 발명에 따른 원심 임펠러의 장착도

도 4 는 본 발명에 따른 회전 무화 장치의 작동 설명도

도 5 는 도1의 회전 무화실의 설명도

도 6 은 본 발명에 따른 스파이럴 실린더의 단면도

도 7 은 도1의 AA 단면도, 2차 격리판

도 8 은 도1의 BB 단면도, 1차 격리판

도 9 는 도1의 CC 단면도, 와류실

도 10 은 도1의 DD 단면도, 오염물질 포집 통로 단면도

도 11 은 도1의 EE 단면도, 공기통로 겸용 배수판

도 12 는 도11의 무화 격리판의 부품 단면도

도 13 은 본 발명에 따른 스파이럴 팬을 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구조도

도 14 는 본 발명에 따른 다른 실시 예의 회전 무화 장치의 설명도

도 15 는 본 발명에 따른 다른 실시 예의 회전 무화장치의 구성도

도 16 은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 회전 무화 장치의 작동 설명도

도 17 은 본 발명에 따른 다른 실시예의 흡입 축류팬의 장착도

도 18 은 본 발명에 따른 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구성도

도 19 는 본 발명에 따른 원심 습식 공기 정화기의 구조도

도 20 은 본 발명에 따른 회전가능한 스파이럴 및 흡입팬의 장착도

도 21 은 본 발명에 따른 회전가능한 스파이럴 실린더의 단면도

도 22 는 도 17의 AA 단면도, 와류실

도 23 은 도 17의 BB 단면도, 공기통로 겸용 배수판

도 24 는 본 발명에 따른 원심 습식 공기 정화기의 작동 설명도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

401 : 물탱크 408 : 원심 임펠러

416 : 스파이럴 홈 433 : 전동기

436 : 증속기어 470 : 무화 디스크

본 발명은 "원심 임펠러를 이용한 자동차 배출가스 습식 정화 시스템", 대한민국 실용신안 출원 제 20-2002-0033201호 (동일 출원인 및 발명자)에 출원한 바 있으며, 더욱 공기를 효율적으로 정화하는 구조 및 작동 원리에 기초하여 분할 출원한 “원심 형식의 공기정화장치”, 실용등록 제 20-0328651호(기술평가확정등록) 및 이중특허 공개 10-2004-0043138호 와 "원심임펠러를 이용한 공기정화장치", 특허공 개 10-2004-0099193호 (동일 출원인 및 발명자)에 기초하여 상품성을 갖도록 소형경량화 구조를 위한 발명으로서, 공기에 함유된 세균,먼지, 미세입자 및 기타 오염물질을 세정수를 이용하여 포집한 후 전동기에 의하여 회전하는 원심 임펠러 및 스파이럴구조를 이용하여 원심 분리력을 발생하는 공기역학에 기초한다. 따라서 기체와 액체의 비중차이(1: 1000)에 기초하여 포집실에서 공기중의 오염물질을 포집한 액체상태의 오염수로부터 공기를 원심분리하도록 하여 고체 필터 없이 99.9%의 공기 정화 효율을 장시간 유지하도록 한 것이다.

본 발명은 1차적으로 공기중의 미세입자상 먼지, 유해가스, 냄새입자, 병원균, 및 박테리아를세정수를 이용하여 습식으로 포집하고, 2차적으로 기체와 액체의 비중차이(1: 1000)를 이용하여 공기중의 오염물질을 포집한 세정수를 원심분리하여 공기를 정화하는 것으로서, 고속회전하는 원심 임펠러를 이용하여 강력한 세기의 원심력을 갖는 와류에 발생 구조에 기초하여 공기 또는 기체를 필터 없이 정화하는 원심형식의 공기정화장치에 관한 것이다.

여기서 대기중의 공기에는 세균, 병원균, 모래, 유해가스, 연기, 먼지, 유분, 수분, 타이어분진, 꽃가루 및 0.1μm 크기보다 작은 미세먼지, 냄새 입자를 포함한 오염물질이 혼합되어 있다.

본 발명은 1차적으로 공기중의 미세입자상 먼지, 유해가스, 냄새입자, 병원균, 및 박테리아를 세정수를 이용하여 습식으로 포집하고, 2차적으로 기체와 액체의 비중차이(1: 1000)를 이용하여 공기중의 오염 세정수를 원심분리하여 공기를 정 화하는 것으로서, 원심임펠러 또는 스파이럴 홈을 이용하여 공기에 원심력을 갖는 와류에 발생시키도록 하여 필터 없이 공기를 높은 효율로 정화할 수 있다.

종래의 공기 정화기술에서는 일반적으로 고체 형태의 백 필터 방식을 이용하고 있으나 미세입자상 먼지를 완전하게 포집하여 정화하지 못하며, 분진이 함유된 공기가 유인되면 여과포 표면에 누적되고, 필터 막힘으로 인하여 집진효율이 급격하게 저하되고 병원균 또는 세균의 온상지가 되기도 하며, 따라서 정기적인 교체에 따른 유지보수의 문제점이 있으며, 폐기된 필터 부직포로 인하여 2차 환경오염물질을 생성하여 지구 환경오염의 주요원인이 되고 있다.

더욱 광촉매, 전기 집진, 플라즈마를 포함한 공기정화장치의 공기정화효율이 저조하며, 더욱 음이온 발생 공기정화장치는 인체 보건 위생에 유해한 오존발생의 부작용이 있는 것으로 알려지고 있다.

더욱 종래의 건식 원심형식의 공기정화기는 이론상 90%의 공기정화효율 수준이며 5μm 이하를 갖는 미세입자상 먼지, 꽃가루, 담배연기, 유해가스를 포집하여 정화하는 것이 불가능한 것으로서, 단순하게 공기중의 먼지를 제한적으로 원심분리 제거하는 정도로 99.9% 수준의 정화효율이 요구되는 산업용 클린룸에 부적합하다.

한편 종래의 습식 공기정화기에서 공기 흐름을 유인하여 2차원적인 수막 표면적 접촉에 의하여 물의 점성 응착력으로 공기를 정화하는 방식이 있다. 따라서 수막 표면적에 접촉하는 공기중의 오염물질만이 물의 점성 응착력으로 정화되고 수막 표면적에 접촉하지 않는 대부분의 오염물질은 정화가 되지 아니하여 공기정화 효율이 85% 수준으로 낮으며, 과도한 습기를 함유한 공기가 배출되어 정밀기기를 부식시키는 문제점이 있었다. 더욱 종래의 습식 공기정화기는 0.1μm 크기 미세먼지의 정화가 가능하지만, 병원균, 미생물의 자체 살균능력이 없어서 병원균의 온상이 되어 비위생적이며 세정수를 약품처리 살균하는 문제점이 있으므로 99.9% 수준의 공기정화효율이 요구되는 산업용 클린룸, 병원용 설비에 부적합하다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 공기의 세균 및 먼지를 포함한 오염물질을 기체와의 비중차이를 이용하여 원심 분리에 의하여 정화하는 것으로서, 전동기를 이용한 원심 형식의 공기 정화 장치에 관한 것으로서, 공기에 함유된 세균, 먼지, 미세입자 및 기타 오염물질을 전동기에 의하여 고속 회전하는 원심 임펠러를 이용하여 원심 분리력을 발생하는 유체 흐름의 원리에 기초하여 공기를 고성능으로 청정하도록 구성한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 도 1 은 본 발명에 따른 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구성도에 도시한 바와 같이, 공기중의 오염물질을 미세수분입자로 포집하고 습공기를 비중차이에 의하여 공기와 물로 원심분리하여 공기를 정화하는 원심 형식의 습식 공기정화장치에 있어서, 공기와 무화수를 흡입하도록 회전 무화디스크(470)와 같이 회전하는 원심임펠러(408)를 갖는 본체(407)와, 본체(407)의 내부에서 소정의 거리를 길이 방향으로 습공기에 원심력을 유지하도록 설치한 기체 통로실린더(413)와, 본체(407)의 내부에서 하우징(409)의 내벽과 기체 통로실린더(413)의 사이에 위치한 환형의 와류실(504)과, 세정수를 공급하도록 본체(407)의 하부 설치한 세정수통(401)과; 및 세정수를 이용 하여 포집한 후 기체 흡입공(405)을 통하여 공기중 오염물질을 유입하고 공기와 세정수의 비중차이를 이용하여 공기를 원심분리 정화하도록 기체 흡입공(405)과 통로를 형성한 세정수통(401)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

기체와 세정수의 비중차이를 이용하여 공기를 원심분리 정화하도록 본체(407)의 내부에 위치한 스파이럴홈(416)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

세정수통(401)의 내부에서 회전 무화 디스크(470)를 이용하여 미세수분입자를 만드는 무화실(500)과, 세정수통(401)의 상부에서 3차원 미세수분입자의 와류에 기초하여 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(502)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

전동기(433)의 회전축(435)에 설치한 증속장치(436)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

세정수통(401)의 내부에 설치한 초음파 무화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

기체를 유인하고 배출하도록 흡기팬(408)은, 시로코팬, 축류팬, 사류팬 및 스크류팬을 포함하는 다양한 형식의 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

세정수를 무화하도록 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 다양한 형식의 회전 무화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,

및 기체를 유인하고 원심분리 배출하도록 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 스크류팬(416A)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

3차원 미세수분입자의 와류에 기초하여 공기중의 오염물질을 포집하도록 본체(407)의 외부에 위치한 포집실(502)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

원심공기정화기의 본체(407)를, 기체제습기, 항온항습장치 및 냉동공조시스템에 이용하는 것을 포함하는 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

도 18 은 본 발명에 따른 다른 실시예의 원심 습식 공기 정화기의 구성도에 도시한 바와 같이, 공기중의 오염물질을 미세수분입자로 포집하고 습공기를 비중차이에 의하여 공기와 물로 원심분리하여 공기를 정화하는 원심 형식의 습식 공기정화장치에 있어서, 본체(807)의 내부에서 소정의 거리를 길이 방향으로 습공기에 원심력을 유지하도록 설치한 기체 통로실린더(813)와, 본체(807)의 내부에서 하우징(809)의 내벽과 기체 통로실린더(813)의 사이에 위치한 환형의 와류실(904)과, 세정수를 공급하도록 본체(807)의 하부 설치한 세정수통(801)과; 및 세정수를 이용하여 포집한 후 기체 흡입공(805)을 통하여 공기중 오염물질을 유입하고 공기와 세정수의 비중차이를 이용하여 공기를 원심분리정화하도록 기체 흡입공(805)과 통로를 형성한 세정수통(801)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 습식 공기 정화기와,; 및

가습장치(801)의 내부에서 미세수분입자를 만드는 무화실(900)과, 포집장 치(893)의 내부에서 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(502)과, 하우징(809)의 내측면과 와류실린더(813)의 외측면 사이에서 공기로부터 오염물질을 포집한 오염수를 원심분리하는 와류실(904)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

기체를 유인하고 원심분리 배출하도록 전동기(833)에 회전축(835)으로 연결된 스파이럴홈(816)을 스크류팬으로 이용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

가습장치(801)는, 원심형식, 초음파형식, 이류체 노즐 형식, 유압펌프형식, 스팀형식, 히팅형식, 전극형식 및 고주파형식을 포함하는 다양한 형식의 무화장치를 이용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와,; 및

기체를 유인하고 배출하도록 흡기팬(808)은, 시로코팬, 축류팬, 사류팬 및 스크류팬을 포함하는 다양한 형식의 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기와; 및

원심공기정화기의 본체(807)를, 기체제습기, 항온항습장치 및 냉동공조시스템에 이용하는 것을 포함하는 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기를 구성한 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명을 실시 예로서 도시한 첨부 도면과 함께 이를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구성도에 도시한 바와 같이, 공기중의 오염물질을 미세수분입자로 포집하고 습공기를 비중차이에 의하여 공기와 물로 원심분리하여 공기를 정화하는 원심 형식의 습식 공기정화장치에 있어서, 공기와 무화수를 흡입하도록 회전 무화디스크(470)와 같이 회전하는 원심임펠러(408)를 갖는 본체(407)와, 본체(407)의 내부에서 소정의 거리를 길이 방향으로 습공기에 원심력을 유지하도록 설치한 기체 통로실린더(413)와, 본체(407)의 내부에서 본체(407)의 내벽과 기체 통로실린더(413)의 사이에 위치한 환형의 와류실(504)과, 세정수를 공급하도록 본체(407)의 하부 설치한 세정수통(401)과; 및 세정수를 이용하여 포집한 후 기체 흡입공(405)을 통하여 공기중 오염물질을 유입하고 공기와 세정수의 비중차이를 이용하여 공기를 원심분리정화하도록 기체 흡입공(405)에 통로를 형성한 세정수통(401)을 포함하여 이루어지는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

물탱크(401)의 내부에서 무화 디스크(470)를 이용하여 미세수분입자를 만드는 무화실(500)과, 배수판(422)의 상부에서 물탱크(401)의 벽과 쉬라우드(498)의 사이에서 포집실린더(493)를 이용하여 3차원 미세수분입자의 와류에 기초하여 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(502)과, 하우징(409)과 와류실린더(413)의 사이에서 스파이럴홈(416)을 이용하여 공기로부터 오염물질을 포집한 오염수를 원심분리하는 와류실(504)과, 하우징(409)과 와류실린더(413)의 사이에서 스파이럴홈(416)을 이용하여 형성한 와류실(504)과, 하우징(409)의 내부에서 1차격리판(450)과 2차격리판(460)의 사이에 형성한 체류실(506)과, 2차격리판(460)과 배 기구(432)의 사이에 형성한 체류실(508)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

원심 임펠러 (408)와 회전 무화 장치를 동시 회전하도록 하우징(409)의 외부에서 연장된 회전축(435)을 통하여 연결되어 설치한 전동기(433)와 증속장치(436)를 포함하여 이루어지는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와, 및 물탱크(401)에 위치한 초음파 진동자(480)와 발진장치(482)를 포함하는 초음파 무화 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

공기를 유인하고 원심력을 발생하도록 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 시로코팬, 축류팬, 사류팬 및 스크류팬을 포함하는 다양한 형식의 팬을 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 다양한 형식의 회전 무화 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기를 구성한 것이다.

본 발명에 따른 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구성에 있어서, 추가하면 다음과 같이 구성한다.

큰 알갱이의 이물질 유입을 방지하기 위하여 물탱크(401)의 벽에 원주상으로 형성한 다수의 흡기구(405)에 스크린(미도시)을 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

디스크 외주면으로 물이 공급되어 무화시키거나 수도관을 설치하여 급수하는 방식으로 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 다양한 형식의 회전 무화 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

하우징(409)의 외부에 위치한 전동기(433) 및 증속장치(436)를 이용하여 벨트(미도시)를 이용한 간접구동방식으로 회전하는 회전축(435)으로 연결되어 동시에 고속회전이 가능하도록 설치한 원심 임펠러(408)와 무화 디스크(470)를 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

물탱크(401)에 유해가스 정화용, 냄새입자 제거용, 알카리수 및 향수 발산용 화학 세정수를 이용하는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

분진발생장소의 오염공기를 정화하도록 물탱크(401)에 유연한 공기 흡입 호스를 연결하여 이용하는 것을 포함하여 이루어지는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

배기구(432) 또는 2차 체류실(508)에 음이온 발생 장치(443)을 추가하는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

물탱크(401)에 물을 공급하는 급수관(403)에 정수필터(미도시)를 이용하는 것을 포함하여 이루어지는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기를 구성한다.

도 13 은 본 발명에 따른 스파이럴 팬을 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구조도에 도시한 바와 같이, 기체를 유인하고 원심분리 배출하도록 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 스크류팬(416A)을 구성하여서, 도 1의 원심임펠러(408) 및 스파이럴홈(416)의 기능을 동시에 수행하도록 하여 간단한 부품으로 구성할 수 있다.

도 14 는 본 발명에 따른 다른 실시 예의 회전 무화 장치의 설명도에 도시한 바와 같이, 세정수를 무화하도록 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 다양한 형식의 회전 무화 장치에는 전동기의 회전축(435)에 부착된 접시형 무화디스크(470A) 및 무화실(500)의 벽에 고정시킨 무화홈이 형성된 무화홈 원환(472A)으로 구성하여 세정수의 무화효율을 높일 수 있다. 따라서 접시형 무화디스크(470A)이 회전하면서 원심력으로 세정수를 요철형상으로 이루어진 톱니바퀴형상의 무화홈이 내측 원주면에 형성된 무화홈 원환(472A)의 내측면에 분사시키면 세정수는 효율적으로 미세수분으로 무화한다. 여기서 회전축(435)에 부착된 접시형 무화디스크(470A)는 체결체(478)로 고정되어 있으며 고속으로 회전하는 무화디스크에서 발생하는 세정수의 유체마찰 저항이 감소하도록 요철 또는 톱니바퀴가 없도록 구성할 수 있다.

더욱 도 15 은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 회전 무화장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구성도에 도시한 바와 같이, 공기중의 오염물질을 미세수분입자로 포집하고 공기와 물을 비중차이에 의하여 원심분리하여 공기를 정화하는 원심 분리형식의 공기정화장치에 있어서, 하우징(609)의 내부에 위치한 전동기(633)와, 전동기(633)에 회전축(635)으로 연결되어 동시에 고속회전이 가능하도록 설치한 원심 임펠러(608)와 무화 디스크(670)와, 무화 디스크(670)의 상면에서 회전축(635)상에 설치한 베어링(634)과, 무화 디스크(670)에 형성한 무화홈(672)과 통수구(674)와, 전동기(633)의 상면에 설치한 증속장치(636)와; 하우징(609)의 하 부에서 체결체로 조립하여 설치한 물탱크(601)와, 무화 디스크(670)에 물을 일정하게 공급하도록 수위를 일정하게 유지하는 물탱크(601)에 설치한 급수관(603)과 플로트 밸브(602)와, 물탱크(601)의 벽에 원주상으로 형성한 다수의 흡기구(605)와; 물탱크(601)의 상부에 설치한 배수판(622)과, 배수판(622)에 원주상으로 설치한 다수의 배수트랩(622A)과; 습공기를 유인하도록 하우징(609)에 체결체로 고정하여 원심 임펠러(608)의 상부에 위치한 쉬라우드(698)와, 쉬라우드(698)와 물탱크(601)사이에서 흡입 호스(691)와 배출 호스(697)를 통하여 연결한 포집장치(693)와, 포집장치(693)의 내부에 설치한 와류발생기(694)와; 하우징(609)의 내부에서 전동기(633)와 증속장치(636)를 고정하도록 설치한 와류실린더(613)와, 와류실린더(613)의 외면에 형성한 스파이럴홈(616)과, 스파이럴홈(616)의 하부에서 와류실린더(613)에 형성한 다수의 통기구(650)와, 와류실린더(613)에서 하우징(609)을 관통하여 설치한 배기구(632)와, 배기구(632)에 설치한 습도조절장치(642)를 포함하여 이루어지는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

물탱크(601)의 내부에서 무화 디스크(670)를 이용하여 미세수분입자를 만드는 무화실(700)과, 흡입 호스(691)와 배출 호스(697)를 사이에서 3차원 미세수분입자의 와류에 기초하여 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(702)와, 하우징(609)과 와류실린더(613)의 사이에서 스파이럴홈(616)을 이용하여 공기로부터 오염물질을 포집한 오염수를 원심분리하는 와류실(704)과, 와류실린더(613)의 내부에 형성한 체류실(706)을 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공 기 정화기와,; 및

물탱크(601)에 위치한 초음파 진동자(680)와 발진장치(682)를 포함하는 초음파 무화 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기,; 및

원심임펠러(608) 와 회전 무화디스크(670)를 동시에 회전하도록 하우징(609)의 외부에서 연장된 회전축(635)을 통하여 연결되어 설치한 전동기(633)와 증속장치(636)를 포함하여 이루어지는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기를 구성한 것이다.

발명에 따른 다른 실시 예의 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구성에 있어서, 추가로 구성하면 다음과 같다.

큰 알갱이의 이물질 유입을 방지하기 위하여 물탱크(601)의 벽에 원주상으로 형성한 다수의 흡기구(605)에 스크린(미도시)을 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

디스크 외주면으로 물이 공급되어 무화시키거나 수도관을 설치하여 급수하는 방식으로 전동기(633)에 회전축(635)으로 연결한 다양한 형식의 회전 무화 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

하우징(609)의 외부에 위치한 전동기(633) 및 증속장치(636)를 이용하여 벨트(미도시)를 이용한 간접구동방식으로 회전하는 회전축(635)으로 연결되어 동시에 고속회전이 가능하도록 설치한 원심 임펠러(608)와 무화 디스크(670)를 갖는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

물탱크(601)에 유해가스 정화용, 냄새입자 제거용, 알카리수 및 향수 발산용 화학 세정수를 이용하는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

분진발생장소의 오염공기를 정화하도록 물탱크(601)에 유연한 공기 흡입 호스를 연결하여 이용하는 것을 포함하여 이루어지는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

배기구(632) 또는 체류실(706)에 음이온 발생 장치(643)을 추가하는 것을 특징으로 하는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

물탱크(601)에 물을 공급하는 급수관(603)에 정수필터(미도시)를 이용하는 것을 포함하여 이루어지는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기를 이용한 원심 습식 공기 정화기를 구성한다.

더욱 도 18 및 19에 도시한 바와 같이, 공기중의 오염물질을 미세수분입자로 포집하고 공기와 물을 비중차이에 의하여 원심분리하여 공기를 정화하는 원심 형식의 습식 공기정화장치에 있어서, 원심공기정화기(807)의 하우징(809) 내부에 위치한 전동기(833)와, 전동기(833)에 회전축(835)으로 연결되어 동시에 회전이 가능하도록 설치한 흡기팬(808)과 와류실린더(813)와, 흡기팬(808)과 와류실린더(813)를 지지하도록 전동기(833)의 회전축(835)상에 설치한 베어링(834)과, 전동기(833)의 회전축(835)에 설치한 증속장치(836)와, 와류실린더(813)의 외측 원주면에 형성한 스파이럴홈(816)과, 와류실린더(813)의 내부에서 전동기(833)를 고정하도록 설치한 전동기실린더(850)와, 전동기실린더(850)의 내부에서 전동기(833)를 지지하도록 설 치한 격리판(860)과, 전동기실린더(850)의 원주면에 형성한 다수개의 통기공(850A)과, 전동기실린더(850)를 고정하도록 하우징(809)의 내부에 삽입한 배수판(822)과, 배수판(822)에 원주상으로 형성한 다수개의 배수구(822A)와 중앙에 형성한 배기공(832A)과, 배기공(832A)에 설치한 배기관(832)과, 배기관(832)의 출구측에 설치한 습도조절장치(842)와, 하우징(809)의 하면에 설치한 배수통(819)과, 배수통(819)의 하면에 설치한 배수트랩(811)과, 및 하우징(809)의 급기관(832)에 공기관(897)을 통하여 연결한 포집장치(893)와, 가습공기가 흐르도록 포집장치(893)의 하면에 설치한 가습장치(801)를 포함하며, 하우징(809)의 내부에서 스파이럴홈(816)을 따라서 나선형 공기 흐름을 유지하면서 공기의 축방향 흐름이 차단하면서, 공기로부터 원심 분리된 오염수는 하우징(809)의 내측면과 스파이럴홈(816)의 원주면사이의 틈새를 통하여 낙하하는 라비린스 효과를 이용하는 것을 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

도 18에 도시한 바와 같이,가습장치(801)의 내부에서 미세수분입자를 만드는 무화실(900)과, 포집장치(893)의 내부에서 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(502)과, 하우징(809)의 내측면과 와류실린더(813)의 외측면 사이에서 공기로부터 오염물질을 포집한 오염수를 원심분리하는 와류실(904)과, 전동기실린더(850)의 내부에 형성한 체류실(906)과, 배수통(819)의 내부에 형성한 배수실(908)을 포함하는 것을 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

도 18에 도시한 바와 같이, 가습장치(801)는, 가습장치(801)는, 원심형식, 초음파형식, 이류체 노즐 형식, 유압펌프형식, 스팀형식, 히팅형식, 전극형식 및 고주파형식을 포함하는 다양한 형식의 무화장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

도 19에 도시한 바와 같이,증속장치(836)는, 유막마찰전동형식 및 기어전동형식을 포함하는 것을 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

도 19에 도시한 바와 같이, 베어링(834)은, 에어베어링, 자석베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

도 19에 도시한 바와 같이, 스파이럴홈(816)은, 다수개의 스파이럴 열을 갖는 것을 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

도 19에 도시한 바와 같이, 배수트랩(811)은, 솔레노이드 개폐형식 및 플로우트형식을 포함하는 것을 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

도 18에 도시한 바와 같이, 포집장치(893)는, 공기중의 오염물질을 포집하도록 침전방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기와,; 및

도 19에 도시한 바와 같이, 원심공기정화기(807)를, 기체제습기, 항온항습장치 및 냉동공조시스템에 이용하는 것을 포함하는 특징으로 하는 라비린스 효과를 이용한 원심 습식 공기 정화기를 구성한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 구성에 기초한 작용을 도시한 첨부 도면과 함께 이를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에 따른 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 작동 설명도에 도시한 바와 같이, 하우징(409)의 내부에 위치한 전동기(433)가 작동하면서, 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결되어 동시에 고속회전이 가능하도록 설치한 원심 임펠러(408)와 무화 디스크(470)가 회전한다. 여기서 회전축(435)에 부착된 무화디스크(470)는 체결체(478)로 고정되어 있다.

무화 디스크(470)에 형성한 통수구(474)를 통하여 물탱크(401) 내부의 물이 원심력으로 무화홈(472)으로 이송하게 되고 고속 회전하는 톱니 바퀴 형태의 무화홈(472)을 이용하여 물을 미세수분입자로 무화한다. 여기서 물탱크(401) 내부의 물은 초음파 진동자(480)와 발진장치(482)를 포함하는 초음파 무화 장치를 이용하면 더욱 많은 양의 미세수분을 무화할 수 있다. 한편 대기중의 공기는 물탱크(401)의 벽에 원주상으로 형성한 다수의 흡기구(405)를 통하여 유입하면서, 무화실(500)에서 발생한 미세수분입자를 이용하여 공기중의 오염물질을 포집하도록, 배수판(422)의 상부에서 물탱크(401)의 벽과 쉬라우드(498)의 사이에서 포집실린더(493)를 이용하여 3차원 미세수분입자의 와류에 기초하여 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(502)에서 공기중의 오염물질을 포집한다. 따라서 오염물질을 포집한 미세수분입자과 공기는 원심 임펠러(408)의 유인력으로 회전하면서 하우징(409)과 와류실린더(413)의 사이에서 스파이럴홈(416)을 이용하여 공기로부터 오염물질을 포집한 오염수를 원심분리하는 와류실(504)을 통과하는 동안 기체와 액체의 원심분리작용에 의하여 공기로부터 비중이 큰 오염물질을 포집한 수분이 분리하게 된다. 분리된 오염수는 배수판(422) 상부에서 포집실린더(493)의 용기로 모이게 된 후 일 정량이 누적되면 물의 부력으로 부자(미도시)의 미는힘으로 배수판(422)에 원주방향으로 설치한 다수의 배수트랩(441)이 열리게 되어 물탱크(401)로 낙하한다. 한편 오염물질과 수분을 정화한 공기는 1차격리판(450)과 2차격리판(460)의 사이에 형성한 체류실(506)과, 2차격리판(460)과 배기구(432)의 사이에 형성한 체류실(508)을 통하여 배출한다.

여기서 와류실린더(413)에 형성한 스파이럴홈(416)은 나선형 공기 흐름이 원주상으로 균일하게 흐르도록 유입구가 1개인 1열 강선보다는 유입구가 2개인 2열 강선을 포함한 다수열의 강선을 형성하도록 구성한다.

도 3 은 본 발명에 따른 원심 임펠러의 장착도에 도시한 바와 같이, 회전축(435)에 고정되어 있으며, 화살표방향으로 회전하는 원심 임펠러(408)의 상단 부분은 공기를 유인하고 하단부분은 공기를 원심력을 갖는 나선형 흐름으로 유도한다. 따라서 공기 유인 및 원심력을 발생하는 3차원 유체역학 구조를 갖는 원심임펠러(408)가 회전하면서, 화살표로 도시한 바와 같이, 축방향으로 공기를 유인하고 원주방향으로 원심력을 발생한다.

도 4 는 본 발명에 따른 회전 무화 장치의 작동 설명도에 도시한 바와 같이, 무화디스크(470)이 회전하면서 물탱크에 있는 물을 통수구(474)를 통하여 유인하여 원심방향으로 흐르게 하여 톱니와 유사한 요철이 형성한 무화홈(472)에서 미세수분입자로 무화하게 된다.

무화실(500)에 대하여 자세하게 설명하면, 도 5 에 도시한 바와 같이, 물탱크(401)에 설치한 급수관(403)으로부터 플로트밸브(402)의 조절에 기초하여 일정 수위의 물을 무화디스크(470)가 회전하면서 통수구(474)를 통하여 유인하여 원심방향으로 흐르게 하여 무화실(500)에서 톱니와 유사한 요철이 형성한 무화홈(472)에서 미세수분입자로 무화하게 된다. 한편 외부공기는 물탱크(401)에 원주방향으로 형성한 다수의 흡기구(405)를 통하여 흡입된 공기는 무화실(500)에서 미세수분입자와 합류한다. 여기서 무화디스크(470)는 외측면에서 물을 흡착하여 디스크의 외측면에 형성한 무화홈에서 미세수분입자를 만들 수 있다. 한편 공기 중에는 큰 알갱이 형태의 고형물의 유입을 방지하도록 물탱크(401)에 원주방향으로 형성한 다수의 흡기구(405)에는 스크린(미도시) 또는 프리필터가 설치되어 있다.

미세수분입자를 함유한 습공기는, 도 12 에 도시한 바와 같이, 무화격리판(476)의 안내에 따라 새로 유인하는 외부공기와 접촉하지 않고 배수판(422)의 다수의 배수구(422A)를 지나서 포집실(502)로 들어간다. 여기서 포집실(502)은 포집실린더(493)가 삽입되어 물탱크(401)의 내면과 쉬라우드(498)사이에 위치하고 있으며, 도 10 에 도시한 바와 같이, 포집실린더(493)의 내면과 외면에는 양쪽으로 와류발생기(493A)가 형성되어 와류를 발생시키어 미세수분입자와 공기의 접촉을 높여서 공기중의 오염물질을 미세수분입자가 효율적으로 포집하여 공기정화효율을 높이도록 한다.

습공기 흐름은 원심임펠러(408)의 흡인력에 의하여 쉬라우드(498)의 통로를 지나서 와류실(504)로 들어간다. 도 6 에 도시한 바와 같이, 와류실린더(413)의 표면에는 스파이럴홈(416)이 형성되어 있다. 따라서, 도 9 에 도시한 바와 같이, 원심임펠러(408)를 통과한 공기는 하우징(409)의 내면과 와류실린더(413)의 사이에서 형성 한 와류실(504)에서, 화살표로 도시한 바와 같이, 와류실린더(413)에 형성된 스파이럴홈(416)을 따라서 나선형 흐름을 유지하면서 강력한 원심분리력으로 비중차이에 따른 기액분리작용을 하면서 공기중의 오염물질을 정화한다. 여기서 고속회전하는 나선형 공기흐름은 라비린스효과에 의하여 축방향 흐름은 차단된 상태에서 원심력을 갖는다. 따라서 기체와 액체의 1:1000의 비중차이로 공기 흐름으로부터 공기중의 오염물질을 포집한 물은 원심분리되어 제거되고 청정건조공기가 배출된다. 한편 원심 분리된 오염수는 공기중의 오염물질을 포집한 상태에서 물의 점성 응착력으로 배출 공기 흐름으로 다시 희석되는 캐리오버(CARRY OVER) 현상이 발생 되지 않고 하우징(409)의 내면을 따라 중력의 영향으로 낙하하여 수거된다.

상기한 바와 같이 0.01μm 크기의 미세입자상 먼지도 10,000RPM 으로 회전하는 미세수분의 3차원 와류상태에서 액상의 물에 흡착된 상태에서 중량이 부가되므로, 12,000G의 순간 원심력 세기가 작용하여 공기로부터 액상의 물의 점성 흡착력으로 부착되어 확실하게 원심분리되므로 필터없이 99.9%이상의 공기 정화 효율을 갖는다.

여기서 오염수는 배수판(422) 상부에서 포집실린더(493)의 용기로 모이게 된 후 일정량이 누적되면 물의 부력으로 부자(미도시)의 미는힘으로 배수판(422)에 원주방향으로 설치한 다수의 배수트랩(441)이 열리게 된다. 따라서 도 11 에 도시한 바와 같은 배수판(422)에 형성한 다수의 배수구(422A)를 통하여 물탱크(401)로 낙하한다.

한편 와류실(504)에서 오염수를 원심분리에 의하여 정화한 공기는, 도 8에 도시한 바와 같은 1차 격리판(450)에 형성한 다수의 배기공(450A)를 지나서 1차 체류실(506)로 들어가서 여분의 수분을 제거한다.

1차 체류실(506)에서 여분의 수분을 제거한 청정 건조 공기는 도 7에 도시한 바와 같은 2차 격리판(460)에 형성한 다수의 배기공(460A)을 지나서 2차 체류실(508)으로 들어간 후 배기구(432)를 통하여 소정의 청정장소로 배출된다. 여기서 2차 격리판(460)은 공기 흐름이 전동기(433)로 유입되지 않는 구조이다.

여기서 배기구(432)를 통하여 배출되는 청정공기는 건조한 상태이므로 적절한 습도를 조절하기 위하여 배기구(432)에는 습도조절기(442)를 설치한다. 더욱 습도조절기(442)에는 향수를 청정공기에 분사하는 기능을 추가하여 양질의 아로마 향을 첨가한 양질의 청정공기를 제조할 수 있다.

여기서 배기구(432)를 통하여 배출되는 청정공기에 음이온 발생장치(443)을 설치하여 음이온을 첨가한 양질의 음이온 청정공기를 공급할 수 있다.

물탱크(401)에는 초음파 진동자(480)와 발진장치(482)를 설치하여 초음파 무화장치를 이용하여 공기중의 오염물질을 정화하는 미세수분입자를 만들 수 있다.

도 16 은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기의 작동 설명도에 도시한 바와 같이, 공기중의 오염물질을 정화하기 위하여 전동기(633)에 전원이 인가되면 증속장치(636) 및 회전축(635)을 통하여 연결한 원심임펠러(608) 및 무화 디스크(670)가 회전한다. 여기서 전동기(633)가 저속 회전인 경우에도 증속장치(636)를 부설하여 원심임펠러(608) 및 무화 디스크(670)를 고속으로 회전할 수 있다.

따라서 습공기 흐름을 유인함과 동시에 원심력을 발생하는 3차원 유체역학 구조를 갖는 원심임펠러(608)가 회전하면서 화살표로 도시한 바와 같이 축방향으로 공기를 유인하고 원주방향으로 원심력을 발생한다.

무화 디스크(670)가 회전하면서 물탱크에 있는 물을 통수구(674)를 통하여 유인하여 원심방향으로 흐르게 하여 톱니와 유사한 요철이 형성한 무화홈(672)에서 미세수분입자로 무화하게 된다.

물탱크(601)에 설치한 급수관(603)으로부터 플로트밸브(602)의 조절에 기초하여 일정 수위의 물을 무화디스크(670)이 회전하면서 통수구(674)를 통하여 유인하여 원심방향으로 흐르게 하여 무화실(700)에서 톱니와 유사한 요철이 형성한 무화홈(672)에서 미세수분입자로 무화하게 된다. 한편 외부공기는 물탱크(601)에 원주방향으로 형성한 다수의 흡기구(605)를 통하여 흡입된 공기는 무화실(700)에서 미세수분입자와 합류한다. 여기서 미세수분입자와 합류한 습공기는 흡입호스(691)를 통하여 포집실(702)로 들어간다.

포집실(702)은 실린더 형태의 포집장치(693)의 내부에 있으며, 회전날개 또는 고정 선회 베인의 와류발생기(694)를 설치하여 습공기 흐름을 와류로 변화한다. 따라서 와류를 발생시키어 미세수분입자와 공기의 접촉을 높여서 공기중의 오염물질을 미세수분입자가 효율적으로 포집하여 공기정화효율을 높이도록 한다.

미세수분입자와 혼합된 습공기 흐름은 원심임펠러(608)의 흡인력에 의하여 배출호스(697)의 통로를 지나서 와류실(704)로 들어간다. 와류실(704)의 내부에는 스파이럴홈(616)이 표면에 형성되어진 와류실린더(613)가 있다. 따라서 원심임펠러(608) 를 통과한 공기는 하우징(609)의 내면과 와류실린더(613)의 사이에서 형성한 와류실(704)에서, 화살표로 도시한 바와 같이, 와류실린더(613)에 형성된 스파이럴홈(616)을 따라서 나선형 흐름을 유지하면서 강력한 원심분리력으로 비중차이에 따른 기액분리작용을 하면서 공기중의 오염물질을 정화한다. 여기서 라비린스 효과에 기초하여 고속회전하는 공기흐름은 축방향 흐름이 차단되나 기체와 액체의 1:1000의 비중차이로 인하여 원심력에 의하여 공기 흐름으로부터 원심 분리된 오염수는 물의 점성 응착력으로 하우징(609)의 내면을 따라 중력의 영향으로 낙하한다.

상기한 바와 같이 0.01μm 이하를 갖는 미세입자상 먼지도 2,000-6,000RPM 으로 회전하는 미세수분의 3차원 와류상태에서 액상의 물에 흡착된 상태에서 7,000G의 순간 원심력 세기가 작용하여 공기로부터 액체와 같이 원심분리되므로서 필터없이 99.9%이상의 공기 정화 효율을 갖는다.

여기서 오염수는 배수판(622) 상부에 위치한 공간에 모이게 된 후 일정량이 누적되면 다수의 배수트랩(622A)이 열리게 되고, 화살표로 도시한 바와 같이, 배수판(622)에 형성한 다수의 배수구(622A)를 통하여 물탱크(601)로 낙하한다.

한편 와류실(704)에서 오염수를 원심분리에 의하여 정화한 공기는, 화살표로 도시한 바와 같이, 와류실린더(613)에 형성한 다수의 통기구(650)를 지나서 체류실(706)로 들어간다.

체류실(706)에서 여분의 수분을 제거한 청정 건조 공기는 배기구(632)를 통하여 소정의 청정장소로 배출된다.

여기서 배기구(632)를 통하여 배출되는 청정공기는 건조한 상태이므로 적절한 습도 를 조절하기 위하여 배기구(632)에는 습도조절기(642)를 설치한다. 더욱 습도조절기(642)에는 향수를 청정공기에 분사하는 기능을 추가하여 양질의 아로마 향 청정공기를 제조할 수 있다.

여기서 배기구(632)를 통하여 배출되는 청정공기에 음이온 발생장치(643)를 설치하여 양질의 음이온 청정공기를 제조할 수 있다.

물탱크(601)에는 초음파 진동자(680)와 발진장치(682)를 설치하여 초음파 무화장치를 이용하여 공기중의 오염물질을 정화하는 미세수분입자를 만들 수 있다.

오염물질을 갖고 외부로 배출된 물은 정수필터(미도시)를 통하여 정화한 후 물탱크(401)로 순환시키어 소정의 용량으로 장기간 이용할 수 있다. 여기서 충돌 및 원심력으로 자체 병원균 미생물의 살균능력이 있으므로 별도의 물 또는 세정수의 살균약품투입이 필요 없다.

도 1 에 도시한 배수 트랩(441), 및 도 15 에 도시한 배수 트랩(622A)은 물이 일정한 수위에 이르면 부력이 부자 또는 플로트밸브를 열려서 물을 배출하고 물이 빠지면 부자의 중력이나 스프링으로 플로트밸브를 닫아서 공기가 누출되는 것을 방지하는 잘 알려진 공압 부품이다.

본 발명에 따른 원심형식의 습식공기정화장치는 필터가 없이 0.01μm 크기보다 작은 미세먼지, 99.9%의 높은 공기정화성능을 갖는 소형 경량 구조에 기초하여 병원, 무균 실험실, 공장의 분진발생장소 및 굴뚝 연도가스, 자동차 실내, 사무실 및 일반가정에서의 환기목적의 에어컨, 온풍기의 공기청정기 및 내연기관의 터보차저, 자동차 배출가스정화장치, 군사용 화생방 보호장비 및 에어콘, 공조냉동시스템, 내 연기관의 배출가스, 내연기관의 흡입공기 정화장치, 산업용 반도체 클린룸 장비, 항온항습공기조화시스템, 가정용 공기정화기, 공기 또는 압축공기의 제습장치, 항온항습장치 및 냉동공조시스템에 이용할 수 있다.

더욱 본 발명에서는 원심임펠러(408)를 대체하여 공기를 유인하고 공기흐름을 원주방향으로 회전시키는 시로코팬(SIROCCO FAN)과 같은 형태의 날개를 설치하는것과, 도 13 은 본 발명에 따른 스파이럴 팬을 이용한 원심 습식 공기 정화기의 구조도에 도시한 바와 같이, 스파이럴형상을 갖는 스크류팬(416A)을 설치하여 공기를 흡입하고 원심분리하도록 구성하여 부품의 제조원가를 낮게하여 생산성을 높일 수 있다.

여기서 충돌 및 원심력으로 자체 병원균 미생물의 살균능력이 있으므로 다른 습식공기정화장치에서와 같이 세정수 세척용 살균약품투입이 필요 없다.

도 18 에 도시한 바와 같이, 전동기(833)가 작동하면서, 전동기(833)에 회전축(835)으로 연결되어 동시에 고속회전이 가능하도록 설치한 흡입팬(808)이 회전한다. 한편 대기중의 공기는 가습장치(801)의 벽에 원주상으로 형성한 다수의 흡기구(805)를 통하여 유입하면서, 무화실(900)에서 발생한 미세수분입자를 이용하여 공기중의 오염물질을 포집하도록, 포집장치(893)를 이용하여 3차원 미세수분입자의 와류에 기초하여 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(902)에서 공기중의 오염물질을 포집한다. 따라서 오염물질을 포집한 미세수분입자과 공기는 흡입팬(808)의 유인력으로 회전하면서 하우징(809)과 와류실린더(813)의 사이에서 스파이럴홈(816)을 이용하여 공기로부터 오염물질을 포집한 오염수를 원심분리하는 와류실(904)을 통과하는 동안 기체와 액체의 원심분리작용에 의하여 공기로부터 비중이 큰 오염물질을 포집한 수분이 분리하게 된다. 분리된 오염수는 배수판(822)에 원주방향으로 설치한 다수의 배수구(822A)를 통하여 배수통(819)으로 낙하한다. 한편 오염물질과 수분을 정화한 공기는 체류실(906)을 통하여 배출한다.

도 20 에 도시한 바와 같이, 전동기(833)에 회전축(835)으로 연결되어 동시에 회전이 가능하도록 설치한 흡기팬(808)과 와류실린더(813)의 구조를 이용하여 습공기를 흡입함과 동시에 원심분리하도록 구성한다. 따라서 흡기팬(808)과 와류실린더(813)를 지지하도록 전동기(833)의 회전축(835)상에 설치한 베어링(834)이 설치되어 있으며, 전동기(833)의 회전축(835)에 설치한 증속장치(836)를 이용하여 고속으로 회전하도록 하였다. 따라서 화살표방향으로 회전하는 흡기팬(808)의 상단 부분은 공기를 유인하고 하단부분은 공기를 원심력을 갖는 나선형 흐름으로 유도한다. 따라서 공기 유인 및 원심력을 발생하는 3차원 유체역학 구조를 갖는 흡기팬(808)과 와류실린더(813)가 동시에 회전하면서, 화살표로 도시한 바와 같이, 축방향으로 공기를 유인하고 원주방향으로 원심력을 발생한다.

도 21 에 도시한 바와 같이, 와류실린더(813)에 형성한 스파이럴홈(816)은 나선형 공기 흐름이 원주상으로 균일하게 흐르도록 유입구가 1개인 1열 강선보다는 유입구가 2개인 2열 강선을 포함한 다수열의 강선을 형성하도록 구성한다.

도 22 에 도시한 바와 같이, 흡기팬(808)을 통과한 공기는 하우징(809)의 내면과 와류실린더(813)의 사이에서 형성한 와류실(904)에서, 화살표로 도시한 바와 같이, 와류실린더(813)에 형성된 스파이럴홈(816)을 따라서 나선형 흐름을 유지하면서 강 력한 원심분리력으로 비중차이에 따른 기액분리작용을 하면서 공기중의 오염물질을 정화한다.

도 23 에 도시한 바와 같이, 분리된 오염수는 배수판(822)에 원주방향으로 설치한 다수의 배수구(822A)를 통하여 배수통(819)로 낙하한다. 여기서 배수판(822)은 전동기실린더(850)를 고정하도록 하우징(809)의 내부에 삽입하여 회전체를 고정하도록 하는 구조를 갖고 있으며, 청정공기의 배출통로인 배기공(832A)과 전동기(833)의 전선 통로인 전선연결구(833A)를 형성 한다. 여기서 다수의 배수구(822A)는 원주방향으로 하우징(809)의 내벽에 접하도록 구성한다.

도 24 에 도시한 바와 같이, 흡기팬(808)을 통과한 공기는 하우징(809)의 내면과 와류실린더(813)의 사이에서 형성한 와류실(904)에서, 화살표로 도시한 바와 같이, 와류실린더(813)에 형성된 스파이럴홈(816)을 따라서 나선형 흐름을 유지하면서 강력한 원심분리력으로 비중차이에 따른 기액분리작용을 하면서 공기중의 오염물질을 정화한다. 여기서 고속회전하는 나선형 공기흐름은 라비린스효과에 의하여 축방향 흐름은 차단된 상태에서 원심력을 갖는다. 따라서 기체와 액체의 1:1000의 비중차이로 공기 흐름으로부터 공기중의 오염물질을 포집한 물은 원심분리되어 제거되고 청정건조공기가 배출된다. 한편 원심 분리된 오염수는 공기중의 오염물질을 포집한 상태에서 물의 점성 응착력으로 배출 공기 흐름으로 다시 희석되는 캐리오버(CARRY OVER) 현상이 발생 되지 않고 하우징(809)의 내면을 따라 중력의 영향으로 낙하하여 수거된다.

본 발명에서는 공기는 대기중의 일반적인 기체성분, 수증기, 암모니아, 오 존, 질소,산소, 아르곤 가스를 포함한 상대적으로 작은 비중의 기체 상태의 연속 유동체를 포함하여 정의한다.

원심 임펠러와 회전 무화 디스크를 한 개의 전동기로 동시에 회전하여 간단하게 대량의 무화 용량을 갖추게 되어 대용량의 공기정화가 필요한 산업용 반도체 클린룸에 이용가능한 고효율의 공기정화기능을 갖는 회전 무화 장치를 이용한 원심 습식 공기 정화기로 이용할 수 있다.

환경오염방지기술분야에서 공기 또는 대기중의 오염물질을 물로서, 정화하는 것이 2차, 3차 환경오염을 방지하는 친환경 청정 이론에 기초한 기술으로서, 필터가 없어서 정기적인 교체, 유지보수 및 2차 환경오염폐기물이 없는 특징으로 지구환경보호에 이바지할 수 있다.

본 발명에 따른 원심형식의 습식공기정화장치는 필터가 없이 0.1μm 크기보다 작은 미세먼지, 99.9%의 높은 공기정화성능을 갖는 소형 경량 구조에 기초하여 병원, 무균 실험실, 공장의 분진발생장소 및 굴뚝 연도가스, 자동차 실내, 사무실 및 일반가정에서의 환기목적의 에어컨, 온풍기의 공기청정기 및 내연기관의 터보차저, 자동차 배출가스정화장치, 군사용 화생방 보호장비 및 에어콘, 공조냉동시스템, 내연기관의 배출가스, 내연기관의 흡입공기 정화장치, 산업용 반도체 클린룸 장비, 항온항습공기조화시스템, 가정용 공기정화기, 공기 또는 압축공기의 제습장치, 항온항습장치 및 냉동공조시스템에 이용할 수 있다.

Claims

공기중의 오염물질을 미세수분입자로 포집하고 습공기를 비중차이에 의하여 공기와 물로 원심분리하여 공기를 정화하는 원심 형식의 습식 공기정화장치에 있어서, 공기와 무화수를 흡입하도록 회전 무화디스크(470)와 같이 회전하는 원심임펠러(408)를 갖는 본체(407)와, 본체(407)의 내부에서 소정의 거리를 길이 방향으로 습공기에 원심력을 유지하도록 설치한 기체 통로실린더(413)와, 본체(407)의 내부에서 하우징(409)의 내벽과 기체 통로실린더(413)의 사이에 위치한 환형의 와류실(504)과, 세정수를 공급하도록 본체(407)의 하부 설치한 세정수통(401)과; 및 세정수를 이용하여 포집한 후 기체 흡입공(405)을 통하여 공기중 오염물질을 유입하고 공기와 세정수의 비중차이를 이용하여 공기를 원심분리 정화하도록 기체 흡입공(405)과 통로를 형성한 세정수통(401)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 기체와 세정수의 비중차이를 이용하여 공기를 원심분리 정화하도록 본체(407)의 내부에 위치한 스파이럴홈(416)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 세정수통(401)의 내부에서 회전 무화 디스크(470)를 이용하여 미세수분입자를 만드는 무화실(500)과, 세정수통(401)의 상부에서 3차원 미세 수분입자의 와류에 기초하여 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(502)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 전동기(433)의 회전축(435)에 설치한 증속장치(436)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 세정수통(401)의 내부에 설치한 초음파 무화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 기체를 유인하고 배출하도록 흡기팬(408)은, 시로코팬, 축류팬, 사류팬 및 스크류팬을 포함하는 다양한 형식의 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 세정수를 무화하도록 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 다양한 형식의 회전 무화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 기체를 유인하고 원심분리 배출하도록 전동기(433)에 회전축(435)으로 연결한 스크류팬(416A)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 3차원 미세수분입자의 와류에 기초하여 공기중의 오염물질을 포집하도록 본체(407)의 외부에 위치한 포집실(702)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 1 항에 있어서, 원심공기정화기의 본체(407)를, 기체제습기, 항온항습장치 및 냉동공조시스템에 이용하는 것을 포함하는 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
공기중의 오염물질을 미세수분입자로 포집하고 습공기를 비중차이에 의하여 공기와 물로 원심분리하여 공기를 정화하는 원심 형식의 습식 공기정화장치에 있어서, 본체(807)의 내부에서 소정의 거리를 길이 방향으로 습공기에 원심력을 유지하도록 설치한 기체 통로실린더(813)와, 본체(807)의 내부에서 하우징(809)의 내벽과 기체 통로실린더(813)의 사이에 위치한 환형의 와류실(904)과, 세정수를 공급하도록 본체(807)의 하부 설치한 세정수통(801)과; 및 세정수를 이용하여 포집한 후 기체 흡입공(805)을 통하여 공기중 오염물질을 유입하고 공기와 세정수의 비중차이를 이용하여 공기를 원심분리정화하도록 기체 흡입공(805)과 통로를 형성한 세정수통(801)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 11 항에 있어서, 가습장치(801)에서 미세수분입자를 만드는 무화실(900)과, 포 집장치(893)의 내부에서 공기중의 오염물질을 포집하는 포집실(902)과, 하우징(809)의 내측면과 와류실린더(813)의 외측면 사이에서 공기로부터 오염물질을 포집한 오염수를 원심분리하는 와류실(904)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 11 항에 있어서, 기체를 유인하고 원심분리 배출하도록 전동기(833)에 회전축(835)으로 연결된 스파이럴홈(816)을 스크류팬으로 이용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 11 항에 있어서, 가습장치(801)는, 원심형식, 초음파형식, 이류체 노즐 형식, 유압펌프형식, 스팀형식, 히팅형식, 전극형식 및 고주파형식을 포함하는 다양한 형식의 무화장치를 이용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 11 항에 있어서, 기체를 유인하고 배출하도록 흡기팬(808)은, 시로코팬, 축류팬, 사류팬 및 스크류팬을 포함하는 다양한 형식의 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.
제 11 항에 있어서, 원심공기정화기의 본체(807)를, 기체제습기, 항온항습장치 및 냉동공조시스템에 이용하는 것을 포함하는 특징으로 하는 원심형식의 습식 공기 정화기.