KR20120020693A - Air circulation system - Google Patents

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KR20120020693A
KR20120020693A KR1020100084470A KR20100084470A KR20120020693A KR 20120020693 A KR20120020693 A KR 20120020693A KR 1020100084470 A KR1020100084470 A KR 1020100084470A KR 20100084470 A KR20100084470 A KR 20100084470A KR 20120020693 A KR20120020693 A KR 20120020693A
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KR1020100084470A
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손용호
남직현
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손용호
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Abstract

PURPOSE: An air circulation system is provided to flow air by using the pressure difference induced by water circulation and to clean contaminants included in the flown air. CONSTITUTION: An air circulation system comprises a housing, a water pump, a circulator, an air intake tube, and an air discharge port(43). The housing contains a constant amount of water. The water pump is installed in the housing. Both end parts of the circulator are opened in the water, thereby circulating water in the housing by using the pump. The speed of the flow increases by passing through a plurality of tapered portions installed in the water circulation cycle. The air intake tube is connected to the tapered portions, thereby flowing air into the circulator. The air intake tube discharges the cleaned air flown into the circulator through the air intake tube.

Description

공기 순환 시스템{Air circulation system}Air circulation system

본 발명은 공기 세척 기능을 가지는 공기 순환 시스템관한 것으로, 특히 내부 및 외부에서 유입되는 공기를 물로 세척하여 내부에 청정 공기를 공급할 수 있는 공기 순환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an air circulation system having an air cleaning function, and more particularly, to an air circulation system capable of supplying clean air therein by washing air introduced from the inside and the outside with water.

일반적으로, 공기 청정기는 내부의 공기를 팬으로 순환시켜 필터를 통해 불순물을 제거하는 방법을 사용하고 있다. 필터에는 몰트프렌이나 유리섬유를 사용해서 집진하는 기계식 필터, 유리섬유와 셀룰로스 섬유를 사용해서 미립자를 집진하는 고성능 필터 및 활성탄을 사용한 탈취필터등이 사용되고 있다. 또 이들 필터에 첨가하여 먼지를 고압방전에 의해 대전(帶電)시켜서 집진하는 전기 집진장치가 함께 사용되기도 한다.In general, an air purifier uses a method of circulating air inside a fan to remove impurities through a filter. As the filter, a mechanical filter for collecting dust using moltprene or glass fiber, a high performance filter for collecting fine particles using glass fiber and cellulose fiber, and a deodorizing filter using activated carbon are used. In addition, an electrostatic precipitator which is added to these filters to collect dust by charging dust by a high-pressure discharge may be used together.

그러나, 이러한 종래의 공기 청정기는 외부로부터 유입되는 오염원에 대한 공기 청정의 기능보다는 내부의 오염된 공기 청정에 목적을 두고 있다. 특히, 최근 들어 그 농도가 점점 증가하는 황사와 같이 미세먼지를 다량 품고 있는 외부공기를 효과적으로 정화시키에는 전혀 도움이 안되고 있는 실정이다. 특히, 봄철에 황사가 발생하는 경우, 외부 공기유입을 차단하여 내부 공기의 오명을 방지하지만, 건물내의 산소 감소 및 이산화탄소의 증가 등의 이유로 인하여 실내공기의 질은 인체에 유익하다 할 수 없다.However, such a conventional air purifier is aimed at cleaning the polluted air inside rather than functioning the air to the pollutant coming from the outside. In particular, in recent years, the situation has not helped to effectively clean the outside air containing a large amount of fine dust, such as yellow dust, the concentration gradually increases. In particular, when yellow dust occurs in the spring, the external air inflow is blocked to prevent stigma of the internal air, but the quality of indoor air cannot be beneficial to the human body due to the decrease of oxygen in the building and the increase of carbon dioxide.

또한, 밀폐된 공간, 예를 들어, 건물 내부 또는 지하공간에 외부 공기를 지속적으로 공급하여야 공기의 신선도를 유지할 수 있기 때문에 환풍시설을 설치하고 지속적인 외부 공기 유입을 유도하고 있으나, 유입되는 외부 공기에 미세먼지와 같은 오염물질이 포함되어 있는 경우, 이에 대한 적절한 대비책을 준비하고 있지 못한 실정이다. 특히, 냉난방이 가동되고 있는 실내공간에 외부 공기를 유입하게 되면 에너지 효율면에서도 불이익을 가질 수 밖에 없다.In addition, since the fresh air must be continuously supplied to an enclosed space, for example, a building or an underground space to maintain freshness of the air, a ventilation facility is installed and induces continuous external air inflow. If contaminants, such as fine dust, are included, there is no preparation for proper preparation. In particular, when the outside air flows into the indoor space in which air conditioning and heating are operated, there is a disadvantage in terms of energy efficiency.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 오염된 외부 공기를 정화시켜 내부공간에 신선한 공기를 제공할 수 있는 공기 세척 기능을 가지는 공기 순환 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an air circulation system having an air cleaning function capable of purifying contaminated external air to provide fresh air to the internal space.

또한, 본 발명은, 에너지 효율을 최대한 유지하면서 외부 공기를 정화시켜 내부공간에 신선한 공기를 제공할 수 있는 공기 세척 기능을 가지는 공기 순환 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an air circulation system having an air cleaning function capable of purifying external air while providing maximum energy efficiency to provide fresh air to the internal space.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정량의 물을 수납하고 있는 하우징, 상기 하우징내에 설치된 적어도 하나의 수중펌프, 양단부가 물속에서 개방되어 상기 펌프를 통해 상기 하우징 내의 물을 순환시키고, 물이 순환하는 순환 경로상에 설치된 다수의 테이퍼부를 통해 유속을 증가시키는 구성을 가지는 순환장치, 상기 테이퍼부에 연결되어 상기 순환장치에 공기를 유입시키는 공기유입관, 및 상기 공기유입관을 통해 순환장치에 유입되어 정화된 공기를 배출하는 공기 유출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a housing containing a predetermined amount of water, at least one submersible pump installed in the housing, both ends open in the water to circulate the water in the housing through the pump, the water is circulated A circulation device having a configuration for increasing the flow rate through a plurality of tapered portion installed on the circulation path to the air, an air inlet pipe connected to the tapered portion to introduce air into the circulation device, and flows into the circulation device through the air inlet pipe It characterized in that it comprises an air outlet for discharging the purified air.

물의 순환을 통해 유도된 기압차를 이용하여 공기를 유입시키고 이렇게 유입된 공기에 포함된 오염물질은 물에 의해 자연스럽게 세척이됨으로써 고가의 필터를 필요로 하지 않는다. 또한, 지하공간과 같이 밀폐된 대형 공공장소 및 고층빌딩등에 외기를 용이하게 제공할 수 있는 효과가 있다.Air is introduced by using a pressure difference induced through the circulation of water, and contaminants contained in the introduced air are naturally washed by water, thereby eliminating the need for expensive filters. In addition, there is an effect that can easily provide outside air to a large public places and high-rise buildings, such as the closed underground space.

도 1은 본 발명에 따른 외부 공기 유입 장치의 단면도
도 2는 도 1의 공기 유입 장치를 구성하기 위한 배관 평면도
도 3은 도 1의 공기 공급부를 구성하는 노즐조립체의 일례로 제2배관이 일체로 형성된 구조를 도시한 도면
도 4은 본 발명에 따른 공기 공기 순환 시스템의 사시도
도 5는 도 4의 공기 순환 시스템의 동작 개념을 설명하기 위한 개념도
도 6는 도4에 도시된 공기 순환 시스템의 측면도
도 7은 도4에 도시된 공기 순환 시스템의 배면도1 is a cross-sectional view of an external air inlet device according to the present invention
FIG. 2 is a plan view of the piping for configuring the air inlet device of FIG.
3 is a view illustrating a structure in which a second pipe is integrally formed as an example of a nozzle assembly constituting the air supply unit of FIG. 1;
4 is a perspective view of an air air circulation system according to the present invention;
5 is a conceptual diagram illustrating an operation concept of the air circulation system of FIG.
6 is a side view of the air circulation system shown in FIG.
7 is a rear view of the air circulation system shown in FIG.

이하에서 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명은 동일 발명자에 의해 특허출원되어 현재 등록되어 있는 대한민국 특허 제10-0540193호, "수질 개선 장치"에 개시되어 있는 외부 공기 유입 방법을 이용한다. 즉, 수질을 개선하기 위하여 외부로부터 농축된 공기를 물속에 제공하는 원리를 본 발명의 외부 공기 유입 및 공기정화 수단으로 사용하게 된다. 따라서, 상기 대한민국 특허 제10-0540193호는 본 발명의 참조로서 사용되고, 설명의 편의상 상기 대한민국 특허 제10-0540193호의 특징이 본 발명의 도1 및 도2에 각각 설명되어 있다.First, the present invention utilizes the external air inflow method disclosed in Korean Patent No. 10-0540193, "Water Quality Improvement Apparatus," which is currently patented by the same inventor. That is, the principle of providing the air concentrated in the outside into the water to improve the water quality is to be used as the external air inlet and air purification means of the present invention. Accordingly, the Republic of Korea Patent No. 10-0540193 is used as a reference of the present invention, and for the convenience of description, the features of the Republic of Korea Patent No. 10-0540193 are described in Figures 1 and 2 of the present invention, respectively.

도 1은 본 발명에 따른 외부 공기 유입 장치의 단면도로서, 대한민국 특허 제10-0540193호의 제1도의 수질 개선 장치와 동일 구조를 가지고 있다.1 is a cross-sectional view of an external air inflow device according to the present invention, and has the same structure as the water quality improving device of FIG. 1 of Korean Patent No. 10-0540193.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공기 유입 장치는 물에 양단부가 잠겨 있는 제1배관(20)과 펌프(10)와 공기공급부(30)로 구성된 순환장치를 가진다. 상기 제1배관(20)은, 흡수배관(21)과 연결배관(22)(물 공급관)과 배수배관(23)으로 구성된다. 상기 흡수배관(21)은, 일단부는 물속에 잠기고 타단부는 상기 펌프(10)에 연결된 구성을 지니고 있다. 상기 연결배관(22)의 일단부는 상기 펌프(10)에 연결되고 타단부는 상기 배수배관(23)과 동축적으로 이격되어 있는데, 그 타단부에는 끝으로 갈수록 내경이 작아지는 테이퍼부(221)가 마련되어 있다. 상기 배수배관(23)은 일단부가 상기 연결배관(22)과 동축적으로 이격되어 있고 타단부는 물속으로 노출되어 있는데, 상기 연결배관(22)과 이격되어 위치하는 일단부에는 끝으로 갈수록 내경이 작아지는 테이퍼부(231)가 마련되어 있다. 이 때, 상기 연결배관(22)의 타단부의 테이퍼각이 상기 배수배관(23)의 일단부의 테이퍼각보다 작아 상기 연결배관(22)의 테이퍼부(221)의 길이가 상기 배수배관(23)의 테이퍼부(231)의 길이보다 길게 되도록 한다.Referring to FIG. 1, an external air inlet device according to an embodiment of the present invention has a circulation device including a first pipe 20, a pump 10, and an air supply unit 30, both ends of which are immersed in water. The first pipe 20 is composed of an absorption pipe 21, the connection pipe 22 (water supply pipe) and the drain pipe (23). The absorption pipe 21 has a configuration in which one end is submerged in water and the other end is connected to the pump 10. One end of the connection pipe 22 is connected to the pump 10 and the other end is spaced coaxially with the drain pipe 23, the other end of the taper portion 221 is reduced in diameter toward the end Is provided. The drain pipe 23 has one end coaxially spaced apart from the connecting pipe 22 and the other end is exposed to the water, and the inner diameter of one end portion spaced apart from the connection pipe 22 is increased toward the end. The taper part 231 which becomes small is provided. At this time, the taper angle of the other end of the connection pipe 22 is smaller than the taper angle of the one end of the drain pipe 23, the length of the taper portion 221 of the connection pipe 22 is the drain pipe 23 To be longer than the length of the tapered portion 231.

상기 펌프(10)는 상기 제1배관(20)의 일단부측의 물을 상기 제1배관(20)의 타단부측으로 이송하기 위해 상기 제1배관(20)에 접속된다. 상기 제1배관(20)의 물을 흡입하는 단부와 상기 펌프(10)사이에는 스트레이너(25)가 선택적으로 구비될 수 있다. 상기 스트레이너(25)의 상부에는 상기 스트레이너(25)를 들여다 볼 수 있도록 투명창(24)이 구비되어 있다.The pump 10 is connected to the first pipe 20 to transfer water at one end of the first pipe 20 to the other end of the first pipe 20. A strainer 25 may be selectively provided between an end portion for sucking the water in the first pipe 20 and the pump 10. The upper portion of the strainer 25 is provided with a transparent window 24 to look into the strainer 25.

상기 공기공급부(30)는, 제2배관(40)(공기 유입관)과, 상기 연결배관(22)과 상기 배수배관(23)이 동축적으로 이격된 상태로 마주하고 있는 부분을 외부로부터 차단하기 위한 케이지(31)로 구성된다. 상기 제2배관(40)은 일단부가 대기중으로 노출되고, 타단부는 상기 케이지(31) 내의 연결배관(22)과 배수배관(23) 사이에 위치하는 구성을 가진다. 상기 제2배관(40)은 펌프(10)와 공기공급부(30)사이의 한 지점에서 연결배관(22)내로 삽입되며, 그 삽입된 위치부터 연결배관(22)내에 위치하게 된다.The air supply unit 30 cuts off a portion facing the second pipe 40 (air inlet pipe) and the connection pipe 22 and the drain pipe 23 in a coaxially spaced state. It consists of a cage 31 for the purpose. One end of the second pipe 40 is exposed to the atmosphere, and the other end of the second pipe 40 is disposed between the connection pipe 22 and the drain pipe 23 in the cage 31. The second pipe 40 is inserted into the connection pipe 22 at a point between the pump 10 and the air supply unit 30, and is located in the connection pipe 22 from the inserted position.

상기 제2배관(40)의 일단부에는 주기적으로 물을 공급하는 물 공급부(60)가 구비되어 있는데, 상기 물 공급부(60)는, 수차(52)와 제3배관(50)으로 구성된다. 상기 수차(52)는 수차(52)의 원주방향의 날개에 의해 나누어지는 공간부인 복수개물저장부(521)를 가지며, 그 물저장부(521)에 일정량 이상의 물이 저장되면 그 물의 무게에 의해 회전되면서 그 물저장부(521)에 저장되어 있는 물을 주기적으로 상기 제2배관(40)의 일단부로 부어넣는다. 상기 제3배관(50)은 일단부가 상기 연결배관(22)과 연결되고, 타단부는 상기 연결배관(22)에서 공급된 물을 상기 수차(52)의 물저장부(521)에 공급할 수 있는 위치에 있는 구성을 가지고 있다. 상기 제3배관(50)에는 수차(52)의 물저장부(521)로 공급되는 물의 양을 조절하기 위한 밸브(51)가 구비되어 있다.One end of the second pipe 40 is provided with a water supply unit 60 for supplying water periodically, the water supply unit 60 is composed of aberration 52 and the third pipe (50). The aberration 52 has a plurality of water storage portions 521, which are space portions divided by the circumferential wings of the aberration 52, and when a predetermined amount or more of water is stored in the water storage portion 521, While rotating, the water stored in the water storage unit 521 is periodically poured into one end of the second pipe 40. One end of the third pipe 50 is connected to the connection pipe 22, and the other end of the third pipe 50 may supply water supplied from the connection pipe 22 to the water storage part 521 of the aberration 52. It has a configuration in place. The third pipe 50 is provided with a valve 51 for adjusting the amount of water supplied to the water storage unit 521 of the aberration 52.

펌프(10)에 의해 흡수배관(21)의 일단부로 물이 흡입된다. 흡입된 물은 상기 스트레이너(25)에 의해 부유물이 제거된 상태로 유입되며, 상기 투명창(24)을 통해 스트레이너(25)의 상태를 확인할 수 있다. 스트레이너(25)는 물속의 부유물을 제거하기 위한 구성으로 필터 등 기능이 유사한 다른 구성요소로 대체될 수 있음은 당업자에게 자명하다.Water is sucked into one end of the absorption pipe 21 by the pump 10. The sucked water flows into the state in which the suspended matter is removed by the strainer 25, and the state of the strainer 25 may be confirmed through the transparent window 24. It is apparent to those skilled in the art that the strainer 25 may be replaced with another component having a similar function, such as a filter, to remove suspended matter in the water.

상기 펌프(10)에 의해 유입된 물은 연결배관(22)를 통하여 공기공급부(30)로 이송되는데, 이때 상기 연결배관(22)에 연결된 제3배관(50)으로 물의 일부가 유입되어 물 공급부(60)로 공급된다.The water introduced by the pump 10 is transferred to the air supply unit 30 through the connection pipe 22, in which part of the water is introduced into the third pipe 50 connected to the connection pipe 22, the water supply unit Supplied to 60.

상기 제3배관(50)으로 유입되는 물의 양은 상기 밸브(51)에 의해 조절된다. 제3배관(50)으로 유입되는 물은 상기 수차(52)의 물저장부(521)에 주입되었다가 상기 제2배관(40)으로 유입되게 되는데, 일정량 이상의 물이 물저장부(521)에 저장되면 상기 물저장부(521)에 저장된 물의 무게에 의해 상기 수차(52)가 회전되게 되고, 그 회전에 의해 상기 물저장부에 저장된 물이 제2배관(40)의 일단부로 유입된다. 이때, 상기 제3배관(50)으로 유입되는 물은 상기 수차(52)의 회전이 멈춘후에, 상기 제3배관(50)으로부터 유입되는 물이 떨어지는 위치에 있는 다른 물저장부(521)에 저장되었다가 그 물의 자중에 의해 다시 상기 수차(52)를 회전시키게 되며, 그 회전에 의해 떨어지는 물이 제2배관(40)으로 유입되게 되는 것을 반복하게 되어, 물을 제2배관(40)에 주기적으로 유입시키는 것이다.The amount of water flowing into the third pipe 50 is controlled by the valve 51. Water introduced into the third pipe 50 is injected into the water storage unit 521 of the aberration 52 and then flows into the second pipe 40. A predetermined amount or more of water is introduced into the water storage unit 521. When stored, the aberration 52 is rotated by the weight of the water stored in the water storage unit 521, and the water stored in the water storage unit is introduced into one end of the second pipe 40 by the rotation. At this time, the water flowing into the third pipe 50 is stored in another water storage unit 521 at the position where the water flowing from the third pipe 50 falls after the rotation of the aberration 52 stops. After the water is rotated again, the aberration 52 is rotated by the weight of the water, and the water falling by the rotation is repeatedly introduced into the second pipe 40, thereby periodically pouring water into the second pipe 40. It is to flow into.

상기 밸브(51)에 의해 조절되는 물의 유량을 줄이면 상기 수차(52)를 회전시키기에 필요한 무게에 해당하는 물이 상기 물저장부(521)에 저장되는 시간이 늘어나게 되고, 반대로 밸브(51)에 의해 조절되는 물의 유량을 줄이면 상기 수차(52)를 회전시키기에 필요한 무게에 해당하는 물을 저장하기 위한 시간이 줄어들게 되므로, 밸브(51)에 의해 제2배관(40)으로 유입되는 물의 시간적 간격 즉 물이 유입되는 주기를 조절할 수 있다.Reducing the flow rate of the water controlled by the valve 51 increases the time that the water corresponding to the weight required to rotate the aberration 52 is stored in the water storage unit 521, on the contrary to the valve 51 Reducing the flow rate of the water controlled by the water reduces the time for storing the water corresponding to the weight required to rotate the aberration 52, so that the time interval of the water flowing into the second pipe 40 by the valve 51 The frequency of water inlet can be controlled.

이러한 구성에 의해 제2배관(40)의 일단부로 물이 유입되게 되면 공기의 유입효율이 증가한다. 제2배관(40)의 일단부로 유입되는 공기와 함께 물이 유입되게 되면, 베르누이의 원리에 의해 유입된 물의 위치에너지가 주입되는 유체 전체(공기와 물)의 속도를 증가시키는 효과를 내는 것이다. 따라서, 단위시간당 공기의 주입양이 물을 주입하지 않는 경우에 비하여 증가하게 되므로, 공기의 주입효율이 증가하게 된다.When water is introduced into one end of the second pipe 40 by such a configuration, the inflow efficiency of air increases. When water is introduced together with air introduced into one end of the second pipe 40, the potential energy of water introduced by Bernoulli's principle is to increase the speed of the entire fluid (air and water) injected. Therefore, since the injection amount of air per unit time is increased compared to the case of not injecting water, the injection efficiency of the air is increased.

상기 연결배관(22)과 배수배관(23)의 테이퍼부들(221,231)은 상기 케이지(31)에 의해 외부와 차단된다. 상기 공기공급부(30)에 공기가 주입되는 원리는 다음과 같다. 연결배관(22)의 테이퍼부(221)와 배수배관(23)의 테이퍼부(231)의 이격된 부분은 유속이 빨라지게 되므로 베르누이의 원리에 의해 압력이 낮아지게 된다. 이는 벤츄리관에서 관경이 작은 목부분의 압력이 낮아지는 원리와 동일하다. 따라서, 공기중으로 유출된 제2배관(40)의 일단부로부터 상기 공기공급부(30)로 공기가 유입되게 되는 것이다. 이러한 공기의 유입효율은 관의 테이퍼부의 형상에 따라 달라지는데, 상기와 같이 연결배관(22)의 테이퍼부(221)는 테이퍼각을 완만하게 하여 길게하고, 배수배관(23)의 테이퍼부(231)는 테이퍼각을 급하게 하여 상대적으로 짧게하면 공기 유입효율이 증가된다.Taper portions 221 and 231 of the connection pipe 22 and the drain pipe 23 are isolated from the outside by the cage 31. The principle of injecting air into the air supply unit 30 is as follows. The tapered portion 221 of the connection pipe 22 and the spaced apart portion of the taper 231 of the drainage pipe 23 have a low flow rate due to Bernoulli's principle. This is the same principle that the pressure in the neck of the small diameter in the venturi tube is lowered. Therefore, air is introduced into the air supply unit 30 from one end of the second pipe 40 leaked into the air. The inflow efficiency of the air varies depending on the shape of the tapered portion of the pipe. As described above, the tapered portion 221 of the connecting pipe 22 is lengthened by smoothing the taper angle, and the tapered portion 231 of the drain pipe 23 is provided. The shorter the taper angle, the shorter the increase in air inlet efficiency.

상기 공기공급부(30)를 통해 유입된 공기는 물과 섞여 배수배관(23)의 타단부를 통해 외부로 배출된다. 상기에서는 제2배관(40)이 펌프(10)와 공기공급부(30)사이의 한 지점에서 연결배관(22)로 삽입되는 구성에 대하여 설명하였으나, 제2배관(40)이 공기공급부(30)의 케이지(31)에 삽입되어, 그 타단부가 연결배관(22)과 배수배관(23)사이의 이격된 부분에 위치하는 구성을 가질 수 도 있다.The air introduced through the air supply unit 30 is mixed with water and discharged to the outside through the other end of the drain pipe 23. In the above description, a configuration in which the second pipe 40 is inserted into the connection pipe 22 at one point between the pump 10 and the air supply unit 30 has been described, but the second pipe 40 is the air supply unit 30. Is inserted into the cage 31 of the, the other end may have a configuration located in the spaced apart portion between the connecting pipe 22 and the drain pipe (23).

또한, 상기에서는 물공급부(60)를 구비하고 있는 구성에 대해 설명하였으나, 그러한 구성이 없는 경우에도 공기를 정화시키고자 하는 물에 공급하는 것이 가능하다.In addition, although the structure provided with the water supply part 60 was demonstrated above, even if there is no such structure, it is possible to supply to the water to purify air.

또한, 상기에서는 흡수된 물이 하나의 경로를 통해서만 배출되는 것에 대해 설명하였으나, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 배관에서 분기되는 두 개의 배관들의 관경과 그 분기되는 각을 조절하여 그 방사되는 배관들의 유량을 동일하게 한 후 각각의 방사되는 배관들의 단부에 공기공급부(30)들을 마련하여 공기의 유입량을 증가시키고 물의 순환의 정도를 높일 수 있는 실시예도 가능하다. 도 2에서는 연결배관(22)을 두 개의 배관으로 분기한 후, 다시 각각의 분기된 배관들을 다시 분기시켜 그 단부에 공기공급부(30)들을 마련하여 최종적으로 네개의 공기공급부(30)들이 마련하는 것이 도시되어 있으나, 분기시키는 횟수는 상황에 따라 얼마든지 변경될 수 있다. 하나의 배관에서 분기되는 두 개의 배관들의 관경과 그 분기되는 각이 동일하면 분기된 두 개의 배관들에 동일한 유량으로 물을 이송하는 것이 가능한데, 이러한 방식을 소위 토너먼트 방식이라고 부르기도 한다.In addition, in the above description that the absorbed water is discharged through only one path, as shown in FIG. 2, the pipe diameter and the branching angle of two pipes branching from one pipe are adjusted to adjust the pipe diameter. After equalizing the flow rate of the same, the embodiment may be provided with air supply units 30 at the ends of the radiating pipes to increase the inflow of air and increase the degree of water circulation. In FIG. 2, after branching the connection pipe 22 into two pipes, the branched pipes are again branched to provide air supply units 30 at the ends thereof to finally provide four air supply units 30. Although shown, the number of branches can be changed as much as the situation. If the diameters of the two pipes branching from one pipe and the branching angle are the same, it is possible to transfer water to the two branched pipes at the same flow rate, which is also called a tournament method.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 외부 공기 유입 장치가 소정의 하우징내에 설치되어 물의 순환에 의해 농축된 공기가 특정 유출구를 통해 특정 부위의 공간으로 제공되도록 구성된 것이 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 특징이다.1 and 2 are installed in a predetermined housing so that the air condensed by the circulation of water is configured to provide a space of a specific part through a specific outlet to the air purification device according to the present invention. to be.

한편, 본 발명의 발명자는 도 1의 공기공급부(30)를 효과적으로 개선한 노즐조립체를 개발한 바 있으며, 이 노즐조립체는 현재 출원 중인 발명의 명칭 "수질정화 재생 활성화 장치 및 수질정화 재생 활성화 장치용 노즐조립체" (대한민국 특허출원 제 2009-0029033 호)에 상세히 개시되어 있다. 따라서, 대한민국 특허출원 제 2009-0029033 호의 개시 내용은 본 발명의 참조로 사용되며, 편의상 대한민국 특허출원 제 2009-0029033 호에 개시된 노즐조립체를 도 3을 통해 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the inventor of the present invention has developed a nozzle assembly which effectively improves the air supply unit 30 of FIG. 1, and the nozzle assembly has a name "water purification regeneration activating device and water purification regeneration activating device" Nozzle assembly "(Korean Patent Application No. 2009-0029033). Therefore, the disclosure of Korean Patent Application No. 2009-0029033 is used as a reference of the present invention. For convenience, the nozzle assembly disclosed in Korean Patent Application No. 2009-0029033 will be described with reference to FIG. 3.

공기공급부(30)를 구성하는 노즐조립체는 관 (管)형태로 제작되고 그 양 단부가 개방된 하우징(32)의 내부에 디퓨져(diffuser, 310) 및 물배출 노즐체(300)가 장착된 형태로 구성된다. 상기 물배출 노즐체(300)는 연결배관(22)을 통해서 전달된 물을 받아 하우징(32)의 외부로 배출하는 역할을 하며, 상기 디퓨져(310)는 물배출 노즐체(300)의 선두(先頭) 부분을 둘러싸는 캡(cap) 형상의 부재로서 물배출 노즐체(300)에 의해 배출된 물에 공기를 혼입하여 하우징(32)의 외부로 효과적으로 분사되도록 하는 유체역학적 구조를 갖추고 있다.The nozzle assembly constituting the air supply unit 30 is manufactured in the form of a pipe, and a diffuser 310 and a water discharge nozzle body 300 are mounted in the housing 32 having both ends thereof open. It consists of. The water discharge nozzle body 300 receives water transferred through the connection pipe 22 and discharges the water to the outside of the housing 32, and the diffuser 310 is the head of the water discharge nozzle body 300 ( It is a cap-shaped member surrounding a preliminary part, and has a hydrodynamic structure in which air is mixed into the water discharged by the water discharge nozzle body 300 to be effectively injected to the outside of the housing 32.

그리고 상기 물배출 노즐체(300)는 선두가 다소 뾰족하게 형성된 원통형의 관 부재로서, 그 길이방향을 따라 내부에 테이퍼 형상의 물 배출통로(301)가 마련되어 있다. 상기 하우징(32)은 관 형상으로 만들어진 하우징(320)과 그 하우징(320)의 양측에 각각 결합된 단부 하우징(321)들로 구성되는데, 하우징(320)과 단부 하우징(321)은 각각 플랜지 결합된다. 하우징(320)의 플랜지(31a)와 단부하우징(321)의 플랜지(32a)가 서로 맞대어진 상태에서 각각의 통과공들(31c, 32c)에 결합볼트(32d)가 끼워지고 너트(31d)에 의해 고정됨으로써 단부 하우징(321)이 하우징(320)에 결합된다.In addition, the water discharge nozzle body 300 is a cylindrical pipe member having a sharp tip, and has a tapered water discharge passage 301 therein along its longitudinal direction. The housing 32 is composed of a tubular housing 320 and end housings 321 respectively coupled to both sides of the housing 320, and the housing 320 and the end housing 321 are each flange-coupled. do. In the state where the flange 31a of the housing 320 and the flange 32a of the end housing 321 come into contact with each other, the coupling bolt 32d is fitted into each of the through holes 31c and 32c, and the nut 31d is attached to the nut 31d. By being fixed by the end housing 321 is coupled to the housing 320.

상기 하우징(32) 단부의 내부면에는 제1암나사부(32e)가 형성되어 있으며, 디퓨져(310)의 외부면에는 제1숫나사부(313a)가 형성되어 있어서, 이들 제1숫나사부(313a)와 제1암나사부(32e)의 결합에 의해 디퓨져(310)가 단부 하우징(322)의 안쪽에 고정된다.A first female screw portion 32e is formed on the inner surface of the end of the housing 32, and a first male screw portion 313a is formed on the outer surface of the diffuser 310, so that these first male screw portions 313a are formed. The diffuser 310 is fixed to the inside of the end housing 322 by the combination of the first female screw portion 32e.

상기 하우징의 표면(320) 중 일부는 돌출되어 물 인입관(31b)을 구성한다. 상기 물 인입관(31b)은 연결배관(22)의 출구 부분과 결합되며, 연결배관(22) 안으로 연장된 제2배관(40)은 하우징(32)안에서 계속 이어져 상기 디퓨져(310)까지 연결된다. 상기 디퓨져(310)의 측벽에는 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍에 제2배관(40)이 연결됨으로써, 제2배관(40)을 통해 전달된 공기가 디퓨져(310)의 안쪽 공간까지 전달된다.Some of the surface 320 of the housing protrudes to form a water inlet pipe 31b. The water inlet pipe 31b is coupled to the outlet portion of the connection pipe 22, and the second pipe 40 extending into the connection pipe 22 continues in the housing 32 and is connected to the diffuser 310. . A hole is formed in the side wall of the diffuser 310, and the second pipe 40 is connected to the hole, so that air delivered through the second pipe 40 is transferred to the inner space of the diffuser 310.

도3에 도시된 바와 같이, 연결배관(22)을 통해 노즐조립체로 공급된 물은 하우징(32)의 내부 공간(즉, 하우징(321)과 단부 하우징(322)으로 밀폐된 내부 공간)에 채워지며, 그 물이 물배출 노즐체(300)의 중앙에 형성된 물 배출통로(301)를 따라 디퓨져(310)쪽으로 나온다. 이때 디퓨져(310)의 내부 공간 안에 위치하는 물배출 노즐체(300)의 선두(先頭)부분 바로 앞에서, 디퓨져(310)의 측벽 구멍을 통해 공급된 공기가 물에 혼입됨으로써 디퓨져(310)로부터는 공기가 다량 혼입된 물이 분출된다. 본 발명에서는 디퓨져(310) 안에서 공기가 무수히 작은 방울들로 쪼개져 물과 혼입되므로, 아주 작은 공기방울들이 많이 함유된 상태로 물 분사가 이루어지므로 물과 공기방울들이 접하는 전체 표면적을 상당히 크게 확보할 수 있고, 공기와 물의 화학적인 반응을 활발하게 하여 수중의 용존 산소량을 획기적으로 증가시키는 것이 가능하다. 이와 같이 본 발명에서는 공기방울들을 아주 미세하게 쪼개 물에 주입하는 것에 의해서, 기존 기술들에 비해 저용량 혹은 동급의 펌프동력을 사용하면서도 상당히 높은 수질개선효과를 달성할 수 있게 된다.As shown in FIG. 3, the water supplied to the nozzle assembly through the connecting pipe 22 is filled in the inner space of the housing 32 (that is, the inner space sealed by the housing 321 and the end housing 322). The water exits toward the diffuser 310 along the water discharge passage 301 formed at the center of the water discharge nozzle body 300. At this time, the air supplied through the sidewall hole of the diffuser 310 is mixed in the water immediately before the leading part of the water discharge nozzle body 300 located in the internal space of the diffuser 310 and thus from the diffuser 310. Water mixed with a large amount of air is ejected. In the present invention, since the air is split into a myriad of small droplets in the diffuser 310 and mixed with water, water injection is performed in a state in which very small air bubbles are contained, so that the total surface area of the water and the air bubbles is quite large. It is possible to dramatically increase the amount of dissolved oxygen in the water by activating the chemical reaction of air and water. Thus, by injecting the water droplets in very finely split water in the present invention, it is possible to achieve a significantly higher water quality improvement effect while using a lower capacity or equivalent pump power compared to the existing technologies.

도 4은 도 1의 공기 유입 장치가 설치된 공기 순환 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고 도 5는 도 4의 공기 순환 시스템의 동작 개념을 설명하기 위한 개념도이다. 먼저, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 전술한 외부 공기 유입 장치가 소정의 하우징내에 설치되어 일정 수량이 그 내부에 채워지게 되고, 수중펌프(10)(이하, 펌브라칭함)에 의해 빨라진 유속의 물은 배관을 타고 다수의 공기공급부(30)로 흐르게 된다. 그리고, 제2배관(40)의 단부는 외부 공기가 유입되는 공기 유입부에 연결되어 있어 물이 순환하게 되면 외부로부터 공기를 급속히 유입하게 된다. 상기 공기공급부(30)를 통해 물과 함께 유입된 공기는 미세한 물방울이 되어 수면 위로 올라가게 되고 수면 위에는 공기 밀도가 증가하면서 공기 유출구(43)을 통해 실내로 제공되게 된다. 한편, 수면의 높이는 제2배관(40)의 높이 보다는 아래에 위치하는 것이 바람직하다.4 is a perspective view schematically illustrating an air circulation system in which the air inlet device of FIG. 1 is installed, and FIG. 5 is a conceptual view illustrating an operation concept of the air circulation system of FIG. 4. First, as shown in Figures 4 and 5, the above-described external air inlet device is installed in a predetermined housing so that a certain amount is filled therein, and is accelerated by the submersible pump 10 (hereinafter referred to as pump braking). Water at the flow rate flows through the pipe to the plurality of air supply units 30. And, the end of the second pipe 40 is connected to the air inlet through which the outside air is introduced, so that when the water circulates rapidly enters the air from the outside. The air introduced together with the water through the air supply unit 30 becomes fine droplets and rises above the water surface, and the air density increases on the water surface and is provided to the room through the air outlet 43. On the other hand, the height of the water is preferably located below the height of the second pipe (40).

제2배관(40)의 단부에는 공기가 유입되는데, 공기 유입의 원활한 흐름을 위해 다양한 구조를 가질 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 선택적으로 공기가 유입되는 경로에 활성탄(44)과 같은 불순물 제거 필터를 제공할 수도 있고, 활성탕(44)의 크기 및 모양은 적용되는 공기 순환 시스템의 목적과 용도에 따라 선택적으로 제공될 수 있을 것이다. 또한, 도 6에 도시된 제2배관(40)의 단부는 원형의 작은 직경을 가진 구조를 예시적으로 도시하였으나, 상기 제2배관(40)의 단부 쪽으로 갈수록 넓은 직경을 가지는 구조가 채택될 수도 있고, 상기 제2배관(40)의 단부가 분기되어 다수의 단부가 상기 활성탄(44)에 접촉되어 공기를 유입할 수도 있을 것이다. 이와 같이, 상기 제2배관(40)의 단부는 공기가 활성탄(44)을 거쳐 원활히 유입되는 구조에 따라 선택적으로 구성될 수 있을 것이다.Air is introduced into the end of the second pipe 40, it may have a variety of structures for the smooth flow of air inlet. In addition, as shown in FIG. 6, it is also possible to provide an impurity removal filter such as activated carbon 44 in a path through which air is selectively introduced, and the size and shape of the activated bath 44 is applied to the purpose of the air circulation system to be applied. It may be provided optionally depending on the purpose and purpose. In addition, the end of the second pipe 40 shown in FIG. 6 exemplarily shows a structure having a small circular diameter, but a structure having a larger diameter toward the end of the second pipe 40 may be adopted. In addition, an end of the second pipe 40 may be branched so that a plurality of ends may contact the activated carbon 44 to introduce air. As such, the end of the second pipe 40 may be selectively configured according to the structure in which air is smoothly introduced through the activated carbon 44.

또한, 도 1에 설명된 수차(52)는 도 4에 도시하지 않았지만, 활성탄을 통해 유입되는 공기를 특정 영역에 위치시키고, 상기 수차(52)를 통해 공기 유입을 강화할 수 있을 것이다.In addition, although the aberration 52 described in FIG. 1 is not shown in FIG. 4, the air flowing through the activated carbon may be located in a specific region, and the air inflow may be enhanced through the aberration 52.

도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 유입은 하우징 상단에 공기 유입구(46)를 설치하여 기압차에 따른 공기 유입을 유도하고, 공기가 유입되는 경로상에 상기 활성탄(44)을 위치시킨다. 한편, 상기 활성탄(44) 하단에는 공기 취수부(46')를 설치하여 상기 활성탄(44)으로 유입되는 공기의 유입 경로를 확보하고, 활성탄(44)의 위치를 지지하며, 또한, 활성탄(44) 교체시 분리 및 설치를 용이하도록 한다. 외부의 공기 유입이 필요한 경우, 공기 유입구(46)를 닫고, 외부 공기 유입부(48)를 개방함으로써 외부 공기의 유입을 유도할 수 있다. 본 발명은 내부 공기 순환뿐만 아니라, 선택적으로 외부 공기 유입부(48)를 통해 고층 빌딩 및 밀폐된 지하공간등에 효과적인 환기 시스템을 제공 할 수 있다. 본 실시예에서는 하나의 공기 유입구만을 설명하였으나, 그 이상의 공기 유입구를 필요에 따라 설치할 수 있음 지극히 당연할 것이다. 본 실시예에서는 활성탄(44)이 공기가 유입되는 입구에 설치되었으나, 물속에 위치한 순환장치를 통과한 이후 공기 유출구(43) 전단에 설치되어도 무방할 것이다. 이 경우 활성탄은 수평적 구조로 수면과 공기 유출구(43) 높이의 중간 위치에 설치될 수 있으며, 연화칼슘 또는 실리카겔과 같은 흡수제도 상기 활성탄의 상부 또는 하부에 함께 설치되어 사용될 수 있을 것이다.As shown in Figure 6 and 7, the air inlet according to an embodiment of the present invention to install the air inlet 46 in the upper end of the housing to induce air inlet according to the pressure difference, the air in the path Activated carbon 44 is positioned. Meanwhile, an air intake unit 46 ′ is installed at the lower end of the activated carbon 44 to secure an inflow path of air flowing into the activated carbon 44, to support the position of the activated carbon 44, and to activate the activated carbon 44. ) Make it easy to remove and install when replacing. When external air inflow is required, the inflow of external air may be induced by closing the air inlet 46 and opening the external air inlet 48. The present invention can provide an effective ventilation system for high-rise buildings and closed underground spaces, as well as internal air circulation, optionally through the external air inlet 48. Although only one air inlet has been described in this embodiment, more air inlets can be installed as required. In this embodiment, the activated carbon 44 is installed at the inlet through which air is introduced, but may be installed at the front of the air outlet 43 after passing through a circulator located in the water. In this case, the activated carbon may be installed at a middle position between the water surface and the air outlet 43 in a horizontal structure, and an absorbent such as calcium softened silica or silica gel may be installed and used together at the upper or lower portion of the activated carbon.

본 발명의 일실시예에서는 두개의 펌프(10)를 사용하는 것을 설명하고 있다. 그러나, 이러한 펌프의 개수는 선택적으로 사용될 수 있고, 제어판(47)을 통해 각각의 펌핑 동작이 제어될 수 있다.One embodiment of the present invention describes the use of two pumps 10. However, the number of such pumps can optionally be used, and each pumping operation can be controlled via the control panel 47.

본 발명에서, 제2배관(40)을 통해 유입된 공기는 하우징 내의 물속으로 유입되어 미세한 공기 방울 형태로 공기 유출구(43)를 통해 나오기 때문에, 공기속의 오염물질이 물속에 잔류되게 되어 실내로 유입되는 것이 차단되게 된다. 한편, 공기가 통과하는 물속의 온도를 조절함으로써 공기의 온도를 자연스럽게 조절할 수 있다는 특징이 있다. 일반적으로, 대기중의 온도가 30℃를 상회한다 하더라도, 수온은 그 이하로 유지되는 것이 일반적이다. 따라서, 열 흡수에 의한 수분 증발이 가능하도록 하는 구성을 가짐과 동시에, 수분의 연속적인 공급이 적절히 조절한다면, 별도의 열교환기를 설치하지 않아도, 여름철 온도가 높은 날씨에는 물의 순환만으로 유입되는 공기의 온도를 상당히 낮출 수가 있을 것이다. 반대로 겨울철에는 유입되는 공기의 온도를 상대적으로 높일 수 있을 것이다. 부가적으로, 하우징내에서 물의 순환 경로 일정 부분에 열교환기를 설치하게 되면, 공기의 온도를 효과적으로 제어할 수 있음은 물론 기존의 에어컨 및 온풍기와 결합하여 에너지 효율을 증가 시킬 수도 있을 것이다. 특히, 상기 공기 순환 시스템에 별도의 장치를 부가하여 사용자 맞춤의 기능을 실현 할 수 있다. 예를 들어, 자외선 램프를 부가적으로 설치하여 소독 및 멸균의 효과를 실현 할 수 있다. 경우에 따라서는, 물에 용해되는 특수 목적의 물질을 부가함으로써 유입되는 공기의 정화를 용이하게 실현 할 수 있다.In the present invention, since the air introduced through the second pipe 40 is introduced into the water in the housing and exits through the air outlet 43 in the form of fine air bubbles, contaminants in the air remain in the water and enter the room. To be blocked. On the other hand, there is a feature that can naturally adjust the temperature of the air by adjusting the temperature of the water passing through the air. In general, even if the temperature in the atmosphere is higher than 30 ° C, the water temperature is generally kept below. Therefore, if the water is evaporated by heat absorption, and the continuous supply of water is properly controlled, the temperature of the air flowing into the water only during the high temperature in summer without the need for a separate heat exchanger is provided. Can be significantly lowered. On the contrary, in winter, the temperature of the incoming air will be relatively high. In addition, if the heat exchanger is installed in a portion of the circulation path of the water in the housing, it is possible to effectively control the temperature of the air, as well as increase the energy efficiency in combination with the existing air conditioners and warmers. In particular, by adding a separate device to the air circulation system it is possible to realize a user-customized function. For example, by installing an ultraviolet lamp additionally, the effect of disinfection and sterilization can be realized. In some cases, it is possible to easily realize the purification of the air introduced by adding a special purpose substance dissolved in water.

Claims (8)

공기 순환 시스템에 있어서,
소정량의 물을 수납하고 있는 하우징,
상기 하우징내에 설치된 적어도 하나의 수중펌프,
양단부가 물속에서 개방되어 상기 펌프를 통해 상기 하우징 내의 물을 순환시키고, 물이 순환하는 순환 경로상에 설치된 다수의 테이퍼부를 통해 유속을 증가시키는 구성을 가지는 순환장치,
상기 테이퍼부에 연결되어 상기 순환장치에 공기를 유입시키는 공기유입관,
상기 공기유입관을 통해 순환장치에 유입되어 정화된 공기를 배출하는 공기유출구를 포함하는 공기 순환 시스템.In the air circulation system,
Housing housing a predetermined amount of water,
At least one submersible pump installed in the housing,
A circulation device having a configuration in which both ends are open in water to circulate water in the housing through the pump, and increase a flow rate through a plurality of tapered parts installed on a circulation path through which water is circulated;
An air inlet pipe connected to the taper to introduce air into the circulation device;
An air circulation system including an air outlet for entering the circulator through the air inlet pipe to discharge the purified air. 제 1 항에 있어서,
상기 순환장치는 상기 테이퍼부를 가지는 노즐조립체를 포함하며,
상기 노즐조립체는,
상기 하우징의 양 단부에서 하우징의 안쪽 공간에 장착된 디퓨져, 및 상기 디퓨져안에 일 부분이 끼워져 결합된 물배출 노즐체를 포함하고,
상기 공기공급관은 상기 디퓨져의 측벽에 형성된 구멍과 연결됨으로써, 상기 공기공급관을 통해 이송된 공기와 상기 물배출 노즐체를 빠져나온 물이 상기 디퓨져의 내부공간 안에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 공기 순환 시스템.The method of claim 1,
The circulation device includes a nozzle assembly having the tapered portion,
The nozzle assembly,
A diffuser mounted at an inner space of the housing at both ends of the housing, and a water discharge nozzle body in which a portion of the housing is inserted into and coupled to the diffuser;
The air supply pipe is connected to a hole formed in the side wall of the diffuser, so that the air transported through the air supply pipe and the water exiting the water discharge nozzle body is mixed in the interior space of the diffuser. 제 1 항에 있어서,
상기 물의 높이는 상기 공기 유입관의 최대 높이 보다 낮은 수위를 가지는 것을 특징으로 하는 공기 순환 시스템.The method of claim 1,
And the height of the water has a water level lower than the maximum height of the air inlet pipe. 제 1 항에 있어서,
상기 공기 유입관으로 유입되는 공기의 오염원을 제거하기 위하여 상기 공기 유입관의 전단에 위치하는 활성탄을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 순환 시스템.The method of claim 1,
Air circulation system, characterized in that further comprising activated carbon located in front of the air inlet pipe to remove the pollutant of air introduced into the air inlet pipe. 제 1 항에 있어서,
상기 순환장치를 통과한 공기의 오염원을 제거하기 위하여 하우징내의 수면 높이와 상기 공기 유출구 사이에 수평적으로 위치하는 활성탄을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 순환 시스템.The method of claim 1,
And an activated carbon positioned horizontally between the water level in the housing and the air outlet to remove contaminants of air that has passed through the circulator. 제 1 항에 있어서,
상기 펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 순환 시스템.The method of claim 1,
Air control system further comprises a control unit for controlling the pump. 제 1 항에 있어서,
상기 순환장치를 통해 순환되는 물의 순환 경로 상에 설치되는 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 순환 시스템.The method of claim 1,
Air circulation system further comprises a heat exchanger is installed on the circulation path of the water circulated through the circulation device. 제 5 항에 있어서,
상기 활성탄의 상부 또는 하부에 설치되는 흡수제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 순환 시스템.The method of claim 5, wherein
Air circulation system further comprises an absorbent installed on the upper or lower portion of the activated carbon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2633826A2 (en) 2012-02-29 2013-09-04 Ohsung Electronics Co., Ltd. Implanting apparatus
CN103335817A (en) * 2013-06-14 2013-10-02 河海大学 Device of simulating resuspension of in situ bottom mud in shallow lake complex circumfluence condition and using method thereof

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