KR20110038322A - 집진 장치 - Google Patents

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육세진
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Abstract

본 발명의 실시예는 집진 장치에 관한 것으로서, 운송수단의 외부에 구비되어 운송수단의 주행시 운송수단의 표면을 따라 흐르는 외부 공기가 집진될 수 있고, 디퓨져가 흡입구에 구비되어 고속의 외부 공기가 감속될 수 있다. 그리고, 노즐부들로 유입되는 공기의 유속 분포에 따라 노즐부들의 크기가 다르게 형성되어 포집부들로 균일한 유속의 공기가 토출될 수 있으며, 포집부들이 케이스에 착탈 가능하게 배치되어 포집부들의 청소 및 교체 작업이 간편하게 실시될 수 있다.
집진 장치, 케이스, 디퓨져, 관성 임팩터, 노즐부, 포집부

Description

집진 장치{DUST COLLECTOR}
본 발명은 집진 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운송수단의 주행 동력을 이용하여 운송수단의 표면을 따라 흐르는 외부 공기에 포함된 입자성 물질을 포집할 수 있는 집진 장치에 관한 것이다.
일반적으로 집진 장치는 기체 또는 액체에 포함된 입자성 물질(particulate matter)을 분리하여 포집하는 장치이다. 상기 입자성 물질은 매우 미세한 알맹이로써, 특히 부유성 미세 먼지와 같이 대기 환경의 주요한 오염물질이다.
최근에는 대기 오염의 심화 및 건강에 대한 인식의 변화로 인하여 상기 집진 장치의 사용이 증가되는 추세이다. 예를 들면, 상기 집진 장치는 공장과 같이 매연이 많이 발생되는 장소 또는 환기가 어려운 밀폐된 실내에 설치될 수 있다.
한편, 운송수단이 주행되는 장소도 미세 먼지와 같은 입자성 물질이 많이 부유하고 있지만, 상기 운송수단이 주행되는 장소는 주변의 개방되어 있어 집진 장치를 설치하고 있지 않다. 또한, 기존의 집진 장치는 모터와 같은 동력원을 별도로 구비하고 있으며, 그 동력원의 동력을 이용하여 입자성 물질을 포집하고 있다.
본 발명의 실시예는 운송수단의 주행시 운송수단의 표면을 따라 유동되는 외부 공기 내의 입자성 물질을 포집할 수 있는 집진 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 운송수단의 주행 동력을 이용하여 외부 공기에 포함된 입자성 물질을 포집할 수 있는 집진 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 입자성 물질의 포집 구조를 단순하게 형성할 수 있고, 포집된 입자성 물질을 간편하게 청소할 수 있는 집진 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 운송수단에 구비되고 운송수단의 주행시 외부 공기가 흡입되는 흡입구 및 내부의 처리된 공기가 배출되는 배출구가 형성된 케이스, 상기 케이스의 흡입구에 구비되고 상기 흡입구로 흡입된 공기의 유속을 감소시키는 디퓨져, 및 상기 디퓨져와 상기 배출구 사이에 형성된 공기 유동 경로 상에 구비되고 상기 디퓨져에 의해 유속이 감소된 공기와 충돌되는 과정에서 상기 공기에 포함된 입자성 물질(particulate matter)을 집진하는 관성 임팩터(inertial impactor)를 포함하는 집진 장치를 제공한다.
즉, 상기 집진 장치는 상기 운송수단의 주행시 상기 운송수단의 표면을 따라 흐르는 외부 공기를 전달받아 상기 외부 공기에 포함된 입자성 물질을 포집하는 구조이다. 따라서, 상기 집진 장치는 상기 운송수단의 주행 동력을 이용하기 때문에, 별도의 동력원을 구비할 필요가 없다. 뿐만 아니라, 상기 집진 장치는 상기 운송수단의 주행시 상기 운송수단의 주행 장소에 존재하는 입자성 물질을 포집하기 때문에, 지하철과 차량 등이 운행되는 개방된 공간에서도 사용할 수가 있다.
상기 케이스는 상기 운송수단의 외부에 배치될 수 있다. 즉, 상기 케이스는 상기 운송수단의 외부 표면에 장착될 수 있다.
또는 상기와 다르게, 상기 케이스는 상기 운송수단의 내부에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 흡입구에는 상기 운송수단의 외부 공기가 유입되는 공기 유입 통로가 구비될 수 있고, 상기 배출구에는 상기 관성 임팩터에 의해 집진된 공기를 상기 운송수단의 외부로 유출하는 공기 유출 통로가 구비될 수 있다. 즉, 상기 운송수단의 외부를 따라 흐르는 공기는 상기 공기 유입 통로를 통해 상기 케이스의 흡입구로 유동될 수 있고, 상기 케이스의 내부에서 처리된 공기는 상기 공기 유출 통로를 통해 상기 운송수단의 외부로 유출될 수 있다. 따라서, 상기 집진 장치는 외부로 보이지 않는 구조로 상기 운송수단에 배치되므로, 상기 집진 장치의 설치로 인한 미관의 저하 및 외형 크기의 증가를 방지할 수 있다.
상기 디퓨져는 상기 케이스의 내부를 향해 상기 외부 공기의 유동 단면적이 확장되는 형상으로 상기 흡입구에 형성될 수 있다. 즉, 상기 디퓨져는 상기 운송수단의 고속 주행시 상기 관성 임팩터로 주입되는 외부 공기의 유속이 설정치 이상으로 높아지지 않도록 상기 케이스로 흡입되는 공기의 유속을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 집진 장치는 상기 디퓨져에 의해 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
상기 관성 임팩터는, 상기 디퓨져에 의해 유속이 감소된 공기를 가속시키도 록 상기 공기의 유동 단면적이 유동 방향을 따라 감소되는 형상으로 형성된 노즐부, 및 상기 노즐부에서 토출되는 공기와 충돌 가능하게 배치되고 상기 공기와의 충돌시 상기 공기에 함유된 입자성 물질을 포집하는 포집부를 포함할 수 있다.
상기 노즐부와 상기 포집부는 상기 케이스의 내부에 복수개가 배치될 수 있다. 상기 노즐부들은 상기 포집부들로 유동되는 공기의 유속이 동일하도록 상기 노즐부들에 유입되는 공기의 유속 분포에 따라 서로 다른 가속 성능을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 집진 장치는 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있으므로, 상기 케이스 내의 공기의 유속 분포도 다양하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 노즐부의 가속 성능을 상기 케이스 내의 공기의 유속 분포에 따라 서로 다르게 형성함으로써, 상기 포집부들로 유동되는 공기의 유속을 일정하게 설정할 수 있다.
예를 들면, 상기 노즐부들은 상기 노즐부들에 유입되는 공기의 유속이 빠를수록 상기 공기가 통과되는 통로의 유동 단면적이 작게 형성될 수 있다. 즉, 상기 노즐부의 유동 단면적이 작아지면, 상기 노즐부를 공기가 통과하는 것이 어렵기 때문에 상기 노즐부에 의한 공기의 유속 증가율이 상대적으로 작을 수 있다. 반면에, 상기 노즐부의 유동 단면적이 커지면, 상기 노즐부를 공기가 통과하는 것이 쉽기 때문에 상기 노즐부에 의한 공기의 유속 증가율이 상대적으로 클 수 있다.
상기 포집부들은 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 포집부들은 상기 케이스에 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 포집부들은 상기 케이스에서 탈거된 후 입자성 물질을 간편하게 청소할 수 있다. 또한, 상기 포집부들이 일체로 형성되면, 상기 포집부들을 상기 케이스에 착탈시키는 작업을 한번의 동작만으로 수행할 수 있다.
상기 포집부들에는 상기 노즐부에서 토출되는 공기와 충돌되는 충돌면이 형성될 수 있다. 상기 충돌면은 평면, 요철면, 또는 오목면 중 적어도 어느 한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 관성 임팩터는 상기 충돌면의 형상에 따라 적절히 조정될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 운송수단에 구비되고 운송수단의 주행시 외부 공기가 흡입되는 흡입구 및 내부의 처리된 공기(A4)가 배출되는 배출구가 형성된 케이스, 상기 케이스의 흡입구에 구비되고 상기 흡입구로 흡입된 공기의 유속을 감소시키는 디퓨져, 및 상기 케이스의 하부에 구비되고, 상기 디퓨져에 의해 유속이 감소된 공기를 선회시켜 상기 공기에 포함된 입자성 물질을 집진하는 사이클론 기구를 포함하는 집진 장치를 제공한다.
상기 케이스와 상기 사이클론 기구는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 흡입구는 상기 케이스와 상기 사이클론 기구의 내주면에 접선 방향으로 상기 외부 공기가 흡입되도록 상기 케이스의 측부에 형성될 수 있다. 상기 배출구는 상기 사이클론 기구의 하부 중앙에서 상기 케이스의 상측으로 공기가 배출되도록 상기 케이스에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 흡입구로 흡입된 외부 공기는 상기 케이스와 상기 사이클론 기구의 내주면을 따라 나선 형상으로 선회되면서 하측으로 하강될 수 있다. 그리고 나서, 상기 사이클론 기구의 하부로 하강된 공기는 상기 배출구를 통해 상기 케이스의 외부로 배출될 수 있다. 이때, 상기 공기에 포함된 입자성 물 질은 관성과 원심력의 영향으로 상기 공기로부터 분리된 후 상기 케이스 및 상기 사이클론 기구의 내측면에 포집될 수 있다.
본 발명의 일실시예와 마찬가지로, 본 발명의 다른 실시예는 상기 운송수단의 외부에 상기 케이스가 배치되거나 또는 상기 운송수단의 내부에 상기 케이스가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 케이스가 상기 운송수단의 내부에 배치될 경우, 상기 흡입구에는 상기 운송수단의 외부 공기가 유입되는 공기 유입 통로가 구비될 수 있으며, 상기 배출구에는 상기 사이클론 기구에 의해 집진된 공기를 상기 운송수단의 외부로 유출하는 공기 유출 통로가 구비될 수 있다. 이때, 상기 디퓨져는 상기 공기 유입 통로의 단부에 구비될 수도 있다. 뿐만 아니라, 상기 디퓨져는 상기 케이스의 내부를 향해 상기 외부 공기의 유동 단면적이 확장되는 형상으로 상기 흡입구에 형성될 수 있다.
상기 사이클론 기구는 상기 케이스의 하부에 착탈 가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 상기 사이클론 기구는 상기 케이스에서 탈거되므로, 상기 사이클론 기구의 내측면에 포집된 입자성 물질의 청소를 용이하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 상기 사이클론 기구도 간편하게 교체할 수 있다.
또한, 상기 사이클론 기구의 하부는 하측으로 갈수록 반경이 감소되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 사이클론 기구의 하부는 하측을 향해 뾰족하게 형성된 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 사이클론 기구의 하부의 내측면은 경사면 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 공기가 나선 형상으로 선회되면서 상기 사이클론 기구의 하부로 유동되면, 상기 사이클론 기구의 하부 형상으 로 인하여 상기 공기의 선회 반경은 감소된다. 하지만, 상기 공기에 포함된 입자성 물질은 관성에 의해 초기의 선회 반경을 유지하려고 하기 때문에, 상기 입자성 물질은 상기 사이클론 기구의 경사면에 포집될 수 있다. 또한, 상기 사이클론 기구의 하부는 단순한 원통 형상으로 형성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 집진 장치는, 운송수단의 주행시 운송수단의 표면을 따라 유동되는 외부 공기를 전달받아 상기 외부 공기에 포함된 입자성 물질을 포집하므로, 운송수단의 주행 동력을 이용하여 입자성 물질을 포집할 수 있다. 따라서, 상기 집진 장치는 작동을 위한 별도의 동력원이 불필요하므로, 전체적인 크기 및 제작 비용을 감소시킬 수 있고, 전체적인 구조도 매우 단순하게 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 집진 장치는, 운송수단에 구비되어 운송수단이 주행하는 다양한 장소에서 입자성 물질을 포집할 수 있다. 따라서, 운송수단이 주행하는 개방된 공간에서도 입자성 물질의 포집이 가능할 뿐만 아니라, 전국 또는 전세계의 운송수단에 의해 대기 오염을 효과적으로 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 집진 장치는, 운송수단의 외부 또는 내부에 간단한 구조로 배치되므로, 운송수단의 설계 변경이 거의 없을 뿐만 아니라 집진장치도 간편하게 설치할 수 있다. 특히, 상기 집진 장치가 상기 운송수단의 내부에 배치되면, 상기 집진 장치로 인한 운송수단의 미관 저하 및 외형 증가를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 집진 장치는, 케이스의 흡입구에 디퓨져가 구비되므로, 운송수단의 고속 주행시 흡입구로 유입되는 공기의 유속을 디퓨져가 감속시켜 공기에 포함된 입자성 물질의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 집진 장치는, 흡입구로 흡입된 공기의 유속 분포에 따라 관성 임팩터의 노즐부들의 성능을 조정하여 포집부들로 유동되는 공기의 유속을 동일하게 만들 수 있다. 따라서, 상기 포집부들의 포집 효율이 모두 일정하므로, 상기 관성 임팩터의 성능 안정화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 집진 장치는, 포집부들이 일체로 형성됨과 아울러 케이스에 착탈 가능하게 배치되므로, 포집부들의 착탈 작업을 한 번의 동작만으로 구현할 수 있고, 포집부들을 간편하게 청소하여 재사용할 수 있다. 따라서, 상기 관성 임팩터를 장시간에 걸쳐 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 관성 임팩터의 사후 관리도 매우 용이할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 집진 장치는, 공기의 사이클론 현상을 이용하여 공기에 포함된 입자성 물질을 포집하므로, 운송수단의 주행시 유입되는 대량의 공기를 집진 처리할 수 있다. 그리고, 사이클론 기구가 케이스에 착탈 가능하게 배치되므로, 사이클론 기구 내에 포집된 입자성 물질을 청소하여 사이클론 기구의 재사용이 가능할 수 있으며, 사이클론 기구도 간편하게 교체할 수 있다. 따라서, 상기 사이클론 기구를 장시간에 걸쳐 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 사이클론 기구의 사후 관리도 매우 용이할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 집진 장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 ‘B’을 확대한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 포집부의 다른 예들을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 4는 도 1에 도시된 집진 장치로부터 분리된 포집부를 나타낸 정면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 집진 장치를 지하철의 외부에 배치한 상태를 나타낸 도면이다. 또한, 도 6은 도 5에 도시된 집진 장치에서 지하철의 운행 속도별 포집 효율을 나타낸 그래프이고, 도 7은 도 5에 도시된 집진 장치의 정속 구간에서 설치 개수에 따른 포집량을 나타낸 그래프이다.
도 1과 도 2 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 집진 장치(100)는 운송수단의 주행시 운송수단의 표면을 따라 흐르는 외부 공기(A1) 내의 입자성 물질(P)을 집진 처리하는 장치이다. 운송수단은 차량, 자전거, 지하철의 전동차, 기차, 및 헬기 등을 포함할 수 있다. 입자성 물질(P)은 외부 공기(A1)에 함유된 미립자로서 미세 먼지, 분진, 매연, 황사 등을 포함할 수 있다. 특히, 입자성 물질(P) 중에서 공기역학적 직경(aerodynamic diameter)이 30 마이크로미터보다 큰 것은 코나 구강을 통해 흡입되는 량은 적으나, 공기역학적 직경이 10 마이크로미터 이하의 작은 입자들은 호흡성 입자(respirable particulate)로서 호흡시 폐 깊숙히 흡입되어 폐포나 기관지 등에 침착할 수 있으며 그로 인하여 폐암 등을 유발시킬 수 있다.
이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 집진 장치(100)가 지하철의 전동차(102)에 구비된 것으로 설명한다. 특히, 국내의 지하철 구간은 대부분이 지하에 위치되어 환기가 용이하지 않기 때문에, 지하철 구간 내의 입자성 물질(P)의 농도도 상당히 높은 편이다. 이와 같은 집진 장치(100)는 전동차(102)의 외부에 구비될 수 있다. 즉, 집진 장치(100)는 전동차(102)의 양측면, 상면, 또는 하면 중 적어도 어느 한 면에 장착될 수 있다. 이하에서는, 집진 장치(100)가 전동차(102)의 양측면에 복수개가 배치된 것으로 설명한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 집진 장치(100)는 케이스(110), 디퓨져(120), 및 관성 임팩터(130)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(110)는 상하 방향으로 길게 형성될 수 있다. 케이스(110)의 내부는 관성 임팩터(130)를 배치할 수 있도록 중동된 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 케이스(110)는 전동차(102)의 양측면에 다양한 방법으로 장착될 수 있다. 예를 들면, 케이스(110)는 볼트 체결이나 용접 등으로 전동차(102)의 양측면에 장착될 수 있다. 또는, 케이스(110)는 전동차(102)의 양측면에 분리와 결합이 용이한 구조로 장착될 수도 있다.
그리고, 케이스(110)의 일측에는 전동차(102)의 운행 방향을 향해 개구된 형상으로 흡입구(112)가 형성될 수 있다. 흡입구(112)는 전동차(102)의 운행시 전동차(102)의 표면을 따라 흐르는 외부 공기(A1)를 흡입할 수 있다. 또한, 케이 스(110)의 타측에는 전동차(102)의 운행 방향과 다른 방향을 향해 개구된 형상으로 배출구(114)가 형성될 수 있다. 배출구(114)는 관성 임팩터(130)에 의해 입자성 물질(P)이 포집된 공기(A4)를 배출할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 케이스(110)의 전면부에 흡입구(112)가 형성되고, 케이스(110)의 후면부에 배출구(114)가 형성된 것으로 설명한다.
상기 디퓨져(120)는 흡입구(112)로 흡입되는 공기(A1)의 유속을 감소시키는 장치이다. 즉, 전동차(102)는 고속으로 주행되므로, 흡입구(112)를 통해 흡입되는 외부 공기(A1)의 유속이 매우 높다. 따라서, 디퓨져(120)는 관성 임팩터(130)의 효율을 최대로 높일 수 있는 유속으로 외부 공기(A1)의 유속을 감소시킬 수 있다.
그리고, 디퓨져(120)는 흡입구(112)에 구비될 수 있다. 디퓨져(120)는 케이스(110)의 내부를 향해 외부 공기(A1)가 유동되는 단면적(D1)이 확장되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 디퓨져(120)의 후방부는, 흡입구(112)와 동일 유사한 단면적으로 형성되고, 흡입구(112)에 연결될 수 있다. 디퓨져(120)의 전방부는, 흡입구(112)보다 작은 단면적으로 형성되고, 흡입구(112)의 전방에 위치될 수 있다. 디퓨져(120)의 양측부는 전방부에서 후방부로 갈수록 외부 공기(A1)가 유동되는 단면적(D1)의 크기를 증가시키기 위하여 경사, 곡선, 또는 계단 중 어느 한 형상으로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 디퓨져(120)의 양측부가 전방에서 후방으로 갈수록 서로 벌어지는 경사 형상으로 형성된 것으로 설명한다.
또한, 디퓨져(120)는 흡입구(112)에 다양한 연결 구조로 연결될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 디퓨져(120)가 흡입구(112)에 일체로 형성된 것으로 설명하지 만, 이에 한정된 것은 아니며 집진 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 방법으로 조립될 수도 있다.
상기 관성 임팩터(130)는 공기역학적 운동직경에 근거하여 입자성 물질(P)을 크기별로 분리 및 샘플링(sampling)하는 장치로써, 디퓨져(120)에 의해 유속이 감소된 공기(A2)와 충돌되는 과정에서 공기(A2)에 포함된 입자성 물질(P)을 집진할 수 있다. 이러한 관성 임팩터(130)는 디퓨져(120)와 배출구(114) 사이에 형성된 공기 유동 경로 상에 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 관성 임팩터(130)가 케이스(110)의 배출구(114)에 배치된 것으로 설명하지만, 이에 한정된 것은 아니며 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 관성 임팩터(130)는 노즐부(132) 및 포집부(134)를 포함할 수 있다. 노즐부(132)와 포집부(134)는 케이스(110)의 배출구(114)에 복수개가 배치될 수 있다. 노즐부(132)들과 포집부(134)들은 케이스(110)와 마찬가지로 상하 방향으로 길게 형성될 수 있다. 즉, 관성 임팩터(130)는 상하 방향으로 길게 형성된 슬릿(slit) 형상이다.
상기 노즐부(132)들은 디퓨져(120)에 의해 유속이 감소된 공기(A2)를 가속시키는 부재이다. 노즐부(132)들은 공기(A3)의 유동 방향을 따라 공기(A3)가 유동되는 단면적(D2)이 감소되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 노즐부(132)들의 단면적(D2)은 전방에서 후방으로 갈수록 작아지는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 노즐부(132)들의 유입구(132a)로 유입된 공기(A3)는 노즐부(132)들의 유출구(132b)를 향해 유동되는 과정에서 유속이 증가된다.
그리고, 노즐부(132)들의 양측부는 유입구(132a)에서 유출구(132b)로 갈수록 공기(A3)가 유동되는 단면적(D2)의 크기를 감소시키기 위하여 경사, 곡선, 또는 계단 중 어느 한 형상으로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 노즐부(132)들의 양측부가 전방에서 후방으로 갈수록 서로 벌어지는 경사 형상으로 형성된 것으로 설명한다.
상기와 같은 노즐부(132)들은 삼각 형상이나 사다리꼴 형상의 단면을 갖는 관 또는 봉을 배출구(114)에 좌우 방향으로 이격되게 배치하는 방법으로 간편하게 형성될 수 있다. 이때, 관 또는 봉은 전방을 향해 뾰족한 부위를 위치시키는 방향으로 배치된다.
또한, 노즐부(132)들은 포집부(134)들로 유출되는 공기(A3)의 유속이 동일하도록 노즐부(132)들로 흡입되는 공기(A2)의 유속 분포에 따라 서로 다른 가속 성능을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 케이스(110)의 내부로 흡입된 공기(A1)는 전동차(102)의 운행 속도와 운행 방향, 흡입구(112)와 디퓨져(120)의 형상, 케이스(110)의 내부 형상 등에 따라 유속의 분포가 달라질 수 있다.
예를 들면, 본 실시예에서는 케이스(110)의 흡입구(112)에 디퓨져(120)를 배치하여 케이스(110)의 내부로 유입되는 공기(A1)의 유속 차이를 일정 수준 감소시킬 수 있지만, 케이스(110)의 내부를 유동하는 공기(A2)의 유속 분포가 완전히 균일화되지는 않는다. 왜냐하면, 케이스(110)의 내부 벽면과 공기(A2)의 접촉으로 인하여 케이스(110)의 내부 벽면과 가까운 위치에서의 공기 유속이 케이스(110)의 내부 중앙보다 저하될 수 있기 때문이다. 따라서, 본 실시예에서는 케이스(110)의 내 부 중앙에 배치된 노즐부(132)들의 가속 성능보다 케이스(110)의 내부 벽면과 가까운 위치에 배치된 노즐부(132)들의 가속 성능을 더 높게 형성하여 노즐부(132)들을 통과한 공기(A3)의 유속을 동일하게 조정할 수 있다. 물론, 케이스(110)의 내부 유속의 분포가 다양한 이유로 변경되면, 케이스(110) 내의 공기 유속 분포에 대응하여 노즐부(132)들의 가속 성능도 적절히 변경될 수 있다.
구체적으로, 노즐부(132)들은 케이스(110)의 내부 중앙에서 케이스(110)의 좌측과 우측으로 갈수록 공기(A3)의 유동 단면적(D2)이 점진적으로 확장되는 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 케이스(110)의 내부 중앙과 대응되는 노즐부(132)의 유출구(132b)는 케이스(110)의 내부 양측과 대응되는 노즐부(132)의 유출구(132b)보다 좁게 형성될 수 있다. 이와 같이 노즐부(132)들의 유동 단면적(D2)이 작아지면, 노즐부(132)들을 공기가 통과하는 것이 어렵기 때문에 노즐부(132)들에 의한 공기(A3)의 유속 증가율은 상대적으로 작은 편이다. 반면에, 노즐부(132)들의 유동 단면적(D2)이 커지면, 노즐부(132)들을 공기가 통과하는 것이 쉽기 때문에 노즐부(132)들에 의한 공기(A3)의 유속 증가율이 상대적으로 큰 편이다.
상기 포집부(134)는 노즐부(132)에서 토출된 공기(A3)에 포함된 입자성 물질(P)을 포집하는 부재이다. 포집부(134)는 노즐부(132)들의 유출구(132b)의 후방에 각각 배치될 수 있다. 그리고, 포집부(134)들은 좌우방향으로 서로 이격되게 배치될 수 있으며, 포집부(134)들의 사이에 형성된 통로를 따라 공기(A4)가 후방으로 배출될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 관성 임팩터(130)가 배출구(114)에 배치되어 포집부(134)들의 사이에 형성된 통로가 배출구(114)인 것으로 설명한다. 하지 만, 관성 임팩터(130)가 배출구(114)의 전방에 배치될 수도 있으며, 이 경우에는 포집부(134)들의 사이에 형성된 통로로 배출된 공기가 케이스(110)의 내부를 따라 유동된 후 배출구(114)를 통해 배출될 수 있다.
그리고, 포집부(134)들의 전방부에는 노즐부(132)의 유출구(132b)에서 유출된 공기(A3)와 충돌되는 충돌면(F)이 구비될 수 있다. 충돌면(F)에 충돌된 공기(A3)의 대부분은 좌측과 우측으로 유동 경로가 전환된 후 배출구(114)로 배출되나, 공기(A3)에 포함된 입자성 물질(P)은 관성으로 인해 충돌면(F)에 충돌되는 과정에서 포집될 수 있다.
또한, 포집부(134)들은 각각 별도 형성될 수 있지만, 본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 일체로 형성된 것으로 설명한다. 뿐만 아니라, 포집부(134)들은 케이스(110)에 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 따라서, 포집부(134)들은 한 번의 작업으로 착탈될 수 있으며, 그로 인하여 포집부(134)들의 청소 작업을 간편하게 수행할 수 있다.
예를 들면, 포집부(134)는 포집부 본체(136) 및 충돌패널(138)로 구성될 수 있다. 포집부 본체(136)는 배출구(114)에 고정될 수 있다. 충돌패널(138)은 노즐부(132)에서 유출된 공기(A3)와 충돌되는 충돌면(F)을 형성하도록 포집부 본체(136)의 전면에 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 따라서, 포집부(134)들은 충돌패널(138)만 탈거하여 청소 작업을 수행할 수 있으며, 필요시 충돌패널(138)을 새 것으로 교체할 수도 있다.
상기와 같은 포집부(134)들의 충돌면(F)은 평면, 요철면, 또는 오목면 중 적 어도 어느 한 형상으로 형성될 수 있다. 도 1과 도 2 및 도 4에는 평면 형상의 충돌면(F)을 갖는 포집부(134)가 도시되어 있고, 도 3(a)에는 오목면 형상의 충돌면(F′)을 갖는 포집부(134)가 도시되어 있으며, 도 3(b)에는 요철면 형상의 충돌면(F″)을 갖는 포집부(134)가 도시되어 있다. 도 3(a) 또는 도 3(b)와 같이 충돌면(F′)(F″)이 요철면 또는 오목면으로 형성되면, 충돌면(F)이 평면으로 형성된 포집부(134)보다 포집 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 포집부(134)는 집진 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 충돌패널(138)을 교체하여 충돌면(F)의 형상을 바꿔줄 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 포집부(134)의 충돌면(F)이 평면 형상인 것으로 설명한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 집진 장치(100)의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 지하철의 전동차(102)가 주행되면, 전동차(102)의 표면을 따라 외부 공기(A1)가 유동한다. 따라서, 외부 공기(A1)는 전동차(102)의 양측면에 구비된 집진 장치(100)의 흡입구(112)로 흡입된다.
이때, 디퓨져(120)는 집진 장치(100)의 흡입구(112)로 흡입된 외부 공기(A1)의 유속을 감소시킨다. 디퓨져(120)에 의해 유속이 감소된 공기(A2)는 케이스(110)의 내부를 따라 유동한 후 관성 임팩터(130)의 노즐부(132)의 유입구(132a)로 진입한다.
이와 같이 노즐부(132)들의 유입구(132a)로 진입된 공기(A3)는 노즐부(132)들의 내부 통로를 따라 이동되는 과정에서 유속이 증가된 상태로 노즐부(132)들의 유출구(132b)를 통해 배출된다. 여기서, 노즐부(132)들은 케이스(110)의 내부를 유동되는 공기(A2)의 유속에 따라 가속 비율이 상이한 구조로 형성되므로, 포집부(134)로 유동되는 공기(A3)의 유속을 균일하게 조정할 수 있다.
노즐부(132)들에서 유출된 공기(A3)는, 포집부(134)들의 충돌면(F)에 충돌된 후 좌우 방향으로 유동 방향이 전환되고, 포집부(134)들의 사이에 형성된 배출구(114)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 공기(A3)에 포함된 입자성 물질(P)은 관성에 의해 충돌면(F)에 충돌된 후 충돌면(F)에 포집될 수 있다.
상기와 같은 집진 장치(100)의 포집 과정은 전동차(102)의 주행시 연속적으로 실시될 수 있으며, 집진 장치(100)를 구동시키기 위한 별도의 동력은 불필요하다. 만약, 집진 장치(100)의 장시간 사용으로 인하여 집진 장치(100)의 내부에 입자성 물질(P)이 너무 많이 포집되었거나, 또는 집진 장치(100)의 사용시 포집부(134)의 충돌면(F)이 파손된 경우, 포집부(134)의 충돌패널(138)을 탈거하여 청소 작업 또는 교체 작업을 수행한다.
한편, 도 6 및 도 7에는 전동차(102)의 속도를 정속 구간에서 20 m/s(72 km/s)로 가정하고, 가감속 구간에서 5 m/s(18 km/s)와 10 m/s(36 km/s) 및 15 m/s(54 km/s)로 가정할 경우, 속도에 따른 포집 효율 및 설치 개수에 따른 포집량을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 전동차(102)의 속도가 5 m/s(18 km/s)일 때에는 공기역학적 직경이 4.6마이크로미터 이상의 입자성 물질(P)을 대부분 포집할 수 있고, 전동차(102)의 속도가 10 m/s(36 km/s)일 때에는 공기역학적 직경이 3.5마이크로미터 이상의 입자성 물질(P)을 대부분 포집할 수 있으며, 전동차(102)의 속도가 15 m/s(54 km/s)일 때에는 공기역학적 직경이 2.5마이크로미터 이상의 입자성 물질(P)을 대부분 포집할 수 있다. 또한, 전동차(102)의 속도가 20 m/s(72 km/s)일 때에는 그래프에 도시되어 있지는 않지만 2.5마이크로미터 이상의 입자성 물질(P)을 대부분 포집할 수 있다.
즉, 전동차(102)의 정속 구간에서는 집진 장치(100)가 2.5마이크로미터 이상의 입자성 물질(P)을 포집할 수 있고, 전동차(102)의 가감속 구간에서는 대략 5마이크로미터 이상의 입자성 물질(P)을 포집할 수 있다. 따라서, 전동차(102)의 전체 속도 구간에서 입자성 물질(P)의 포집이 실시될 수 있다.
도 7을 참조하면, 전동차(102)에 설치된 집진 장치(100)의 설치 개수에 대하여 2.5마이크로미터 이상의 입자성 물질(P)의 포집량은 비례 관계에 있다. 즉, 집진 장치(100)의 설치 개수가 증가하면, 입자성 물질(P)의 포집량도 거의 동일 유사한 비율로 증가될 수 있다. 따라서, 지하철 내부의 대기 오염을 획기적으로 개선하기 위하여 전동차(102)에 더 많은 집진 장치(100)를 설치하는 것이 바람직할 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진 장치가 도시된 구성도이다. 도 8에서 도 1 내지 도 5에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 이하에서는 도 1 내지 도 5에 도시된 집진 장치(100)와 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.
도 8를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진 장치(200)가 도 1 내지 도 5에 도시된 집진 장치(100)와 상이한 점은, 전동차(102)의 내부에 케이스(210)가 구비되고, 케이스(210)의 흡입구(212)로 외부 공기(A1)를 안내하는 공기 유입 통로(220) 및 케이스(210)의 배출구(214)에서 배출되는 공기(A4)를 안내하는 공기 유출 통로(230)가 형성된다는 점이 상이하다.
즉, 전동차(102)의 내부에 케이스(210)가 구비되면, 집진 장치(200)로 인한 전동차(102)의 미관 저하 및 외형 증가를 방지할 수 있고, 집진 장치(200)에 의한 공기 저항의 증가로 인한 전동차(102)의 동력 손실도 줄일 수 있다.
또한, 공기 유입 통로(220)와 공기 유출 통로(230)는 덕트나 파이프와 같이 내부가 중공된 관 형상의 부재로 형성될 수 있다. 공기 유입 통로(220)는 전동차(102)의 외부 및 흡입구(212)에 구비된 디퓨져(120)에 양단이 연결될 수 있다. 공기 유출 통로(230)는 전동차(102)의 외부 및 배출구(214)에 양단이 연결될 수 있다. 여기서, 전동차(102)의 외부에 배치된 공기 유입 통로(220)의 단부는, 전동차(102)의 운행시 외부 공기(A1)의 유입이 원활하도록 전방을 향해 입구가 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집진 장치가 도시된 구성도이고, 도 10은 도 9에 도시된 C-C에 따른 단면을 나타낸 도면이다. 도 9 또는 도 10에서 도 1 내지 도 5에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 이하에서는 도 1 내지 도 5에 도시된 집진 장치(100)와 상이한 점을 중심으 로 서술하도록 한다.
도 9 또는 도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집진 장치(300)가 도 1 내지 도 5에 도시된 집진 장치(100)와 상이한 점은, 관성 임팩터(130) 대신에 사이클론 기구(340)를 사용한다는 점이 상이하다.
상기 사이클론 기구(340)는 디퓨져(120)에 의해 유속이 감소된 공기(A2)를 선회시켜 상기 공기(A2)에 포함된 입자성 물질(P)을 집진하는 장치이다. 사이클론 기구(340)는 케이스(310)의 하부에 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 따라서, 사이클론 기구(340)의 내측면에 포집된 입자성 물질(P)의 청소가 용이할 뿐만 아니라, 사이클론 기구(340)의 교체도 간편하게 실시할 수 있다.
또한, 케이스(310)와 사이클론 기구(340)는 내부가 중공된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 흡입구(312)는 케이스(310)와 사이클론 기구(340)의 내주면에 공기(A2)가 접선 방향으로 흡입되도록 케이스의 측부에 형성될 수 있다. 배출구(314)는 사이클론 기구(340)의 하부 중앙에서 케이스(310)의 상측으로 공기(A4)가 배출되도록 케이스(310)에 형성될 수 있다. 따라서, 케이스(310)의 내부로 흡입된 공기(A3)는 케이스(310)와 사이클론 기구(340)의 내주면을 따라 나선 형상으로 선회되면서 사이클론 기구(340)의 하부로 하강될 수 있다. 이때, 공기(A3)에 포함된 입자성 물질(P)은 관성과 원심력의 영향으로 인하여 공기(A3)로부터 분리된 후 케이스(310) 및 사이클론 기구(340)의 내측면에 포집될 수 있다. 그리고, 사이클론 기구(340)의 하부로 하강된 공기(A4)는 배출구(314)를 통해 케이스(310)의 외부로 배출될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집진 장치(300)는, 도 1에 도시된 집진 장치(100)와 같이 운송수단의 외부에 배치되거나, 또는 도 8에 도시된 집진 장치(200)와 같이 운송수단의 내부에 배치될 수도 있다. 그리고, 집진 장치(300)는 운송수단에 복수개가 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 운송수단 중 지하철의 전동차(102)의 내부에 집진 장치(300)가 배치된 것으로 설명하지만, 이에 한정된 것은 아니며 설계 조건 및 상황에 따라 다양하게 변형될 수도 있다.
흡입구(312)에는 전동차(102)의 외부 공기(A1)가 유입되는 공기 유입 통로(320)가 구비될 수 있다. 배출구(314)에는 사이클론 기구(340)에 의해 집진된 공기(A4)를 전동차(102)의 외부로 유출하는 공기 유출 통로(330)가 구비될 수 있다. 즉, 공기 유입 통로(320)는 전동차(102)의 주행시 외부 공기(A1)를 케이스(310)의 내부로 안내할 수 있고, 공기 유출 통로(330)는 전동차(102)의 주행시 사이클론 기구(340)에 의해 집진된 공기(A4)를 사이클론 기구(340)의 내부에서 전동차(102)의 외부로 안내할 수 있다.
또한, 디퓨져(120)는 케이스(310)의 내부로 유입되는 외부 공기(A1)의 유속을 감소시키기 위하여 외부 공기(A1)가 흡입되는 경로 상에 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 디퓨져(120)가 공기 유입 통로(320)의 단부에 구비된 것으로 설명하지만, 이에 한정된 것은 아니며 공기 유입 통로(320)의 중간 부위 또는 흡입구(312)와 공기 유입 통로(320)의 연결 부위에 디퓨져(120)가 구비될 수도 있다. 이와 같은 디퓨져(120)는 도 1에 도시된 디퓨져(120)와 동일 유사하게 케이스(310)의 내부를 향해 외부 공기(A2)의 유동 단면적(D1)이 확장되는 형상으로 흡입 구(312)에 형성될 수 있다.
한편, 사이클론 기구(340)의 하부는 하측으로 갈수록 반경이 감소되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 사이클론 기구(340)의 하부는 하측을 향해 뾰족하게 형성된 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 사이클론 기구(340)의 하부의 내측면은 경사면 형상으로 형성될 수 있다. 하지만, 사이클론 기구(340)는 설계 조건 및 상황에 따라 하측으로 볼록한 돔 형상이나 하측으로 뾰족한 다각뿔 형상 또는 단순한 원통 형상으로 형성될 수도 있다.
상기와 같은 사이클론 기구(340)의 하부 내측에서 공기가 나선 형상으로 선회되면서 사이클론 기구(340)의 하부로 유동되면, 사이클론 기구(340)의 단면적이 작아짐에 따라 공기(A3)의 선회 반경도 감소된다. 하지만, 공기에 포함된 입자성 물질(P)은 관성에 의해 초기의 선회 반경을 유지하려고 하기 때문에, 입자성 물질(P)은 케이스(310)의 내측면 및 사이클론 기구(340)의 경사면에 포집될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예에서는 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 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 집진 장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 ‘B’을 확대한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 포집부의 다른 예들을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 집진 장치로부터 분리된 포집부를 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 집진 장치를 지하철의 외부에 배치한 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 집진 장치에서 지하철의 운행 속도별 포집 효율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 5에 도시된 집진 장치의 정속 구간에서 설치 개수에 따른 포집량을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진 장치가 도시된 구성도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집진 장치가 도시된 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 C-C에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>
100, 200, 300: 집진 장치 110, 310: 케이스
120: 디퓨져 130: 관성 임팩터
132: 노즐부 134: 포집부
340: 사이클론 기구 P: 입자성 물질

Claims (15)

  1. 운송수단에 구비되고, 운송수단의 주행시 외부 공기가 흡입되는 흡입구 및 내부의 처리된 공기가 배출되는 배출구가 형성된 케이스;
    상기 케이스의 흡입구에 구비되고, 상기 흡입구로 흡입된 공기의 유속을 감소시키는 디퓨져; 및
    상기 디퓨져와 상기 배출구 사이에 형성된 공기 유동 경로 상에 구비되고, 상기 디퓨져에 의해 유속이 감소된 공기와 충돌되는 과정에서 상기 공기에 포함된 입자성 물질을 집진하는 관성 임팩터;
    를 포함하는 집진 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 운송수단의 외부에 배치되는 집진 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 운송수단의 내부에 배치되며,
    상기 흡입구에는 상기 운송수단의 외부 공기가 유입되는 공기 유입 통로가 구비되고,
    상기 배출구에는 상기 관성 임팩터에 의해 집진된 공기를 상기 운송수단의 외부로 유출하는 공기 유출 통로가 구비된 집진 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디퓨져는 상기 케이스의 내부를 향해 상기 외부 공기의 유동 단면적이 확장되는 형상으로 상기 흡입구에 형성된 집진 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관성 임팩터는,
    상기 디퓨져에 의해 유속이 감소된 공기를 가속시키도록 상기 공기의 유동 단면적이 유동 방향을 따라 감소되는 형상으로 형성된 노즐부; 및
    상기 노즐부에서 토출되는 공기와 충돌 가능하게 배치되고, 상기 공기와의 충돌시 상기 공기에 함유된 입자성 물질을 포집하는 포집부;
    를 포함하는 집진 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노즐부와 상기 포집부는 상기 케이스의 내부에 복수개가 배치되며,
    상기 노즐부들은 상기 포집부들로 유동되는 공기의 유속이 동일하도록 상기 노즐부들에 유입되는 공기의 유속 분포에 따라 서로 다른 가속 성능을 갖도록 형성된 집진 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노즐부들은, 상기 노즐부들에 유입되는 공기의 유속이 빠를수록 상기 공기가 통과되는 통로의 유동 단면적이 작게 형성된 집진 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 노즐부와 상기 포집부는 상기 케이스의 내부에 복수개가 배치되며,
    상기 포집부들은 일체로 형성되고, 상기 케이스에 착탈 가능하게 배치된 집진 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 포집부들에는 상기 노즐부에서 토출되는 공기와 충돌되는 충돌면이 형성되고,
    상기 충돌면은 평면, 요철면, 또는 오목면 중 적어도 어느 한 형상으로 형성 된 집진 장치.
  10. 운송수단에 구비되고, 운송수단의 주행시 외부 공기가 흡입되는 흡입구 및 내부의 처리된 공기가 배출되는 배출구가 형성된 케이스;
    상기 케이스의 흡입구에 구비되고, 상기 흡입구로 흡입된 공기의 유속을 감소시키는 디퓨져; 및
    상기 케이스의 하부에 구비되고, 상기 디퓨져에 의해 유속이 감소된 공기를 선회시켜 상기 공기에 포함된 입자성 물질을 집진하는 사이클론 기구;
    를 포함하는 집진 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 케이스와 상기 사이클론 기구는 원통 형상으로 형성되며,
    상기 흡입구는 상기 케이스와 상기 사이클론 기구의 내주면에 접선 방향으로 상기 외부 공기가 흡입되도록 상기 케이스의 측부에 형성되고,
    상기 배출구는 상기 사이클론 기구의 하부 중앙에서 상기 케이스의 상측으로 공기가 배출되도록 상기 케이스에 형성된 집진 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 운송수단의 외부에 배치되는 집진 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 운송수단의 내부에 배치되며,
    상기 흡입구에는 상기 운송수단의 외부 공기가 유입되는 공기 유입 통로가 구비되고,
    상기 배출구에는 상기 사이클론 기구에 의해 집진된 공기를 상기 운송수단의 외부로 유출하는 공기 유출 통로가 구비된 집진 장치.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디퓨져는 상기 케이스의 내부를 향해 상기 외부 공기의 유동 단면적이 확장되는 형상으로 상기 흡입구에 형성된 집진 장치.
  15. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사이클론 기구는 상기 케이스의 하부에 착탈 가능하게 연결되고,
    상기 사이클론 기구의 하부는 하측으로 갈수록 반경이 감소되는 형상 또는 단순 원통 형상으로 형성된 집진 장치.
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