KR20180036924A

KR20180036924A - 물 회전분사식 공기세정기

Info

Publication number: KR20180036924A
Application number: KR1020180032675A
Authority: KR
Inventors: 용 준 권
Original assignee: 용 준 권
Priority date: 2018-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2018-04-10

Abstract

본 발명은 공기세정기의 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물 공급펌프에 의해 공급되는 물의 수압을 이용하여, 물 분사력의 반작용으로 물분사 팬장치를 회전시키며 물을 회전분사시켜, 분사된 물의 분사력과, 회전하며 분사된 물의 회전력에 의해, 물줄기가 물방울로 갈라지고 길게 이어져 원호를 그리며 중심으로부터 점점 더 멀어지며 더욱 작은 물방울로 갈라지게 하고, 그 갈라진 수많은 물방울의 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용하여, 비온후 하늘이 맑아지듯, 수많은 물방울을 미세먼지에 오염된 공기와 연속적으로 교반시켜 세정효율을 획기적으로 높이는 친환경 공기세정기에 관한 것이다.

Description

물 회전분사식 공기세정기{Water spin-jet air washer}

본 발명은 공기세정기의 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물 공급펌프에 의해 공급되는 물의 수압을 이용하여, 물 분사력의 반작용으로 물분사 팬장치를 회전시키며 물을 회전분사시켜, 분사된 물의 분사력과, 회전하며 분사된 물의 회전력에 의해, 물줄기가 물방울로 갈라지고 길게 이어져, 원호를 그리며 중심으로부터 점점 더 멀어지며 더욱 작은 물방울로 갈라지게 하고, 그 갈라진 수많은 물방울의 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용하여, 비온후 하늘이 맑아지듯, 수많은 물방울을 미세먼지에 오염된 공기와 연속적으로 교반시켜 세정효율을 획기적으로 높이는 친환경 공기세정기에 관한 것이다.

세계적으로, 상용화된 습식 공기세정기의 세정장치는 공기세정실에 고정으로 설치된 다수의 살수관과 다수의 노즐에서 분사되는 다수 물줄기에, 유입된 공기를 접촉시켜 오염된 공기를 세정시키는 방식으로, 노즐에서 다각으로 분사되는 분사력만을 가진 다수 물줄기의 물기둥 표면적을 공기세정에 이용하므로, 구의 표면적을 갖는 물방울 표면적에 비하여 공기와 접촉하는 접촉표면적이 상대적으로 작으므로, 효과적인 공기세정에 문제점이 있게 된다.

이에따라, 공기세정실의 크기가 커지고, 여기에 다수 살수관과 다수의 노즐을 설치하여야 되므로, 설치비용이 올라가는 원인이 되고, 유지보수에도 어려운 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공기 세정장치에 공급되는 물의 수압을 이용하여, 작용과 반작용(action and reaction)의 원리로 물분사 팬장치를 회전시키며 물을 회전분사시켜, 분사된 물의 분사력과, 회전하며 분사된 물의 회전력에 의해, 물줄기가 물방울로 갈라지고 길게 이어져 원호를 그리며 중심으로부터 점점 더 멀어지며 더욱 작은 물방울로 갈라지게 하고, 그 갈라진 수많은 물방울의 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용하여, 흡입된 공기의 세정효율을 획기적으로 높이는 친환경 공기세정기를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기세정기(10)는,

물 공급펌프를 매개로 물을 공급하는 물 공급관(101)과; 상기 물 공급관의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 공급되는 물 분사력(102)의 반작용으로 회전하는 물분사 팬장치(100); 상기 물분사 팬장치에 장착되어 회전하며 분사되는 물의 분사력에 회전력을 인가시켜 물을 회전분사시키는 물 분사장치(200); 상기 물 분사장치에서 분사되는 물방울로 공기를 세정하는 공기세정실(301); 상기 공기세정실 하측에 설치된 엘리미네이터(302)와 하부수조(303)와 배출관(304)으로 구성되어;

물 분사장치(200)에서 분사되는 물줄기의 분사력에, 물분사 팬장치(100)의 회전력이 인가되어, 도 3 과 도 4 의 길게 원호를 그리며 수평으로 뿌려지는 물방울 궤적의 운전 평면도와 같이, 분사된 물줄기가 순차적으로 단락되어 작은 물방울로 갈라지며 중심으로 부터 점점 더 멀어지며, 더욱 작은 물방울로 갈라지게 하는 구성을 가진 것을 특징으로 한다

바람직하게, 상기 물 분사장치(200)의 회전방향 반대방향으로 분사각도 45도의 노즐(202)에서 물을 분사시켜 분사된 물은, 분사력과 회전력을 동시에 가진 물줄기가 되어, 분사력축(X축)과 회전력축(Y축) 사이로 분사되게 구성된 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게, 본 발명의 물분사 팬장치(100)는 도 2의 확대도에서와 같이 회전축으로 부터 상대적으로 원거리인 물분사 팬장치의 날개 끝 노즐(103)에서 분사되는 물 분사력이 지렛대의 원리에 의해 강한 반작용에너지로 강한 회전력을 만들고, 물 분사장치(200) 노즐(202)에서 회전방향 반대방향으로 분사되는 물은 회전축 중심으로부터 근거리에서 분사되므로 상대적으로 약한 회전력을 만들며 분사되게 하여, 인위적으로 반작용에너지 차이를 유발시켜, 분사되는 물줄기가 바로 물방울이 되게 만들며, 분사되는 길이를 길게하여, 공기중의 체공시간을 늘리도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 물분사 팬장치(100)의 회전으로, 공기세정실 내의 공기유통을 부가적으로 향상시킬 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 도 2 의 물분사 팬장치(100) 확대도와 같이 팬날개에 돌출 격자무늬 설치하여, 회전하는 팬 날개가 배출되는 공기속의 작은 물방울을 추돌하여 제거시킬 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.

또, 도 5 와 같이 물분사 팬장치(100)를 상단에 설치하여, 유입된 공기의 유통방향을 하단에서 상단으로 이동시키는 구성으로, 공기를 세정하며 가열.가습하거나, 물 냉각시키며 공기를 세정하는 멀티용도로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 도 2 의 물분사 팬장치(100) 확대도와 같이, 상기 물 분사장치(200) 노즐(202)에서 상 중 하 다각도로 회전 분산 분사시켜, 더 많은 물방울을 만들어, 더 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용할 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 세정장치를 이용한 공기세정기의 발명효과는,

첫째, 본 발명은 공기세정기에 공급되는 물의 수압으로, 별도의 모터없이 물 공급관으로부터 공급되는 물을 회전분사시켜,수 많은 물방울을 만들고, 그 물방울의 넓은 구의 표면적에 오염된 공기를 접촉시켜 공기의 세정효율을 극대화시키는 효과가 있다.

*둘째, 본 발명은 회전하는 물분사 팬장치로 배출되는 공기속의 작은 물방울을 팬 날개에 추돌시켜 수분을 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기세정기의 구성을 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명의 공기세정후 배출공기 수분제거를 위한 돌출 격자무늬가 있는 물분사 팬장치 확대도.
도 3은 본 발명의 물 분사장치에 의해 원형 공기세정실에 회전분사되는 물방울 궤적을 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 물 분사장치에 의해 사각형 공기세정실에 회전분사되는 물방울 궤적을 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 다용도 실시예에 따른 구성을 나타내는 정면도.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기세정기의 구성을 나타내는 정면도. 도 2는 본 발명의 공기세정후 배출공기 수분제거를 위한 돌출 격자무늬가 있는 물분사 팬장치 확대도. 도 3은 본 발명의 물 분사장치에 의해 원형 공기세정실에 회전분사되는 물방울 궤적을 나타낸 평면도. 도 4는 본 발명의 물 분사장치에 의해 사각형 공기세정실에 회전분사되는 물방울 궤적을 나타낸 평면도. 도 5는 본 발명의 다른 다용도 실시예에 따른 구성을 나타내는 정면도이다.

본 발명에 따른 공기세정기의 물분사 팬장치(100)는 물 공급펌프에 의해 공급되는 물의 수압을 이용하여, 물 분사력의 반작용으로 물분사 팬장치(100)를 회전시키며, 동시에 물 분사장치(200)로 물을 분사시켜, 분사된 물의 분사력에 회전하는 물분사 팬장치의 회전력이 인가되어, 물줄기가 물방울로 갈라지고 길게 이어져 원호를 그리며 중심으로부터 점점 더 멀어지며 더욱 작은 물방울로 갈라지게 하고, 그 갈라진 수많은 물방울의 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용하도록 구현된다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1에 도시한 공기세정기(10)는, 물 공급펌프를 매개로 물을 공급하는 물 공급관(101)과; 상기 물 공급관의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 공급되는 물 분사력(102)의 반작용으로 회전하는 물분사 팬장치(100); 상기 물분사 팬장치에 장착되어 회전하며 분사되는 물의 분사력에 회전력을 인가시켜 물을 회전분사시키는 물 분사장치(200); 상기 물 분사장치에서 분사되는 물방울로 공기를 세정하는 공기세정실(301); 상기 공기세정실 하측에 설치된 엘리미네이터(302)와 하부수조(303)와 배출관(304)으로 구성된다.

상기 물 분사장치(200)에서 분사되는 물줄기의 분사력에, 물분사 팬장치(100)의 회전력이 인가되어, 도 3 과 도 4 의 길게 원호를 그리며 수평으로 뿌려지는 물방울 궤적의 운전 평면도와 같이, 분사된 물줄기가 순차적으로 단락되어 작은 물방울로 갈라지며 중심으로 부터 점점 더 멀어지며, 더욱 작은 물방울로 갈라지게 하는 구성으로 구성된다.

이때, 상기 물분사 팬장치(100) 팬 날개(105) 단부에 장착되는 노즐은, 물의 분사력의 반작용 에너지를 얻는 노즐(103)로, 그 개수 및 크기 등을 다양하게 변형 설계할 수가 있으며, 이를 통해 분사되는 물의 수량, 수압 등을 조절하여, 물분사 팬장치(100)의 회전속도도 조절할 수가 있게 된다.

또한, 상기 물분사 팬장치(100)에 장착되는 노즐(103)은 팬 날개와 나란히 수평 방향일 때, 작용에 대한 반작용의 힘이 최대로 인가되어 고속회전이 되므로, 물의 분사 각도를 조절하면, 물분사 팬장치(200)의 회전속도를 조절할 수도 있게 된다.

또, 상기 물 분사장치(200)에 장착되는 노즐(202)은 그 개수 및 크기, 분사 각도 등을 다양하게 변형 설계할 수 있으며, 특히 물이 분사되는 각도는, 인가되는 회전력에 따라 물방울이 가장 오랜시간 체공할 수 있게 조절하여, 유입된 공기와의 최대로 접촉시간을 늘려 공기 세정율을 조절할 수가 있게 된다.

또, 상기 물분사 팬장치(100)의 회전을 위한 누수방지 베어링(106)은 누수가 방지되어 수압이 유지되어야만, 물이 강하게 분사되면서 팬장치의 회전력을 확보할 수 있는 목적을 달성하기 위해, 누수 방지를 위해 세라믹 볼베어링 내륜에 리데나(Oil Seal)를 부설하고 외륜에 실드(Shield)를 장착하여, 운전시 장착된 실드(Shield)가 수압에 의해 상기 리데나에 밀착되어, 최소의 마찰 저항으로 누수를 효과적으로 차단하여, 고속으로 회전되게 하는 구조를 갖도록 구성된다.

또한, 상기 물 분사장치(200) 노즐(202)에서 상 중 하 다각도로 회전 분산 분사시켜, 더 많은 물방울을 만들어, 더 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용할 수 있게 구성된다.

이어, 상기 하부장치(300)는 상부의 공기세정실(301)에서, 유입된 공기를 세정하고 낙하하는 물과 작은 물방울이, 엘리미네이터(302)를 통과하여 하부 수조(303)에 모아지고, 배출관(304)으로 배출되게 구성된다.

도 2는 본 발명의 물분사 팬장치(100) 확대도에서와 같이 회전축으로 부터 상대적으로 원거리인 물분사 팬장치의 날개 끝 노즐(103)에서 분사되는 물 분사력이 지렛대의 원리에 의해 강한 반작용에너지로 강한 회전력을 만들고, 물 분사장치(200) 노즐(202)에서 회전방향 반대방향으로 분사되는 물은 회전축 중심으로부터 근거리에서 분사되므로 상대적으로 약한 회전력을 만들며 분사되게 하여, 인위적으로 반작용에너지 차이를 유발시켜, 분사되는 물줄기가 바로 물방울이 되게 만들며, 분사되는 길이를 길게하여, 공기중의 체공시간이 늘어나도록 구현된다.

또, 도 3 과 도 4 는 본 발명의 물 분사장치(200)에 의해 공기세정실에 회전 분사되는 물방울의 궤적을 나타내는 평면도로, 노즐에서 분사되는 물의 최적의 물분사 각도와 물분사 팬장치의 회전력을 조화시켜, 길이가 최대로 긴 물방울 줄기를 만들어, 유입된 공기의 세정효율을 더욱 향상시킬 수가 있게 구현된다.

상기 물 분사장치(200)의 회전방향 반대방향으로 분사각도 45도의 노즐(202)에서 물을 분사시켜 분사된 물은, 분사력과 회전력을 동시에 가진 물줄기가 되어, 분사력축(X축)과 회전력축(Y축) 사이로 분사되어 물줄기가 물방울로 갈라지며 길게 원호를 그리며 수평으로 이동하는, 수 많은 물방울의 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용할 수 있게 구성된다.

상기 물 분사장치(200) 물 분사각도는, 기본각도가 45도 이고, 물 분사력과 물분사 팬장치(100)의 회전속도에 따라,각각의 분사각도 및 분사구크기, 분사구수량 등을 다양하게 변형 설계할 수가 있음은 물론이다.

또한, 도 5 와 같이 팬장치를 상단에 설치하여, 유입된 공기의 유통방향을 하단에서 상단으로 이동시키는 구성으로, 공기를 세정하며 가열.가습하거나, 물 냉각시키며 공기를 세정하는 멀티용도에 적합하게 구성된다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 공기세정기의 세정장치는 물 공급펌프에 의해 공급되는 물의 수압을 이용하는 물분사 팬장치(100)와 물 분사장치(200)를 매개로, 공기를 세정시키는데 있어서는, 상기 물 공급관(101)으로 상기 물분사 팬장치(100)와 물 분사장치(200)에 물이 공급되도록 한다.

이에, 상기 물분사 팬장치(100) 측으로 공급된 물은, 유로(104)가 형성된 팬 날개 끝의 분사노즐(103)을 통해 분사되게 되는데, 물이 상기 팬날개(105)의 회전방향에 반대방향으로 수평으로 분사됨에 따라, 물 분사력에 의한 작용과 반작용(action and reaction)의 원리로, 상기 물분사 팬장치(100)가 회전하게 되면서 공기를 상측(B)으로 유입하여 하측(C)으로 배출시키게 된다.

또, 상기 물 분사장치(200)에 장착된 다수의 분사노즐(202)에 의해 물이 수평으로 회전분사되고, 상기 물분사 팬장치(100)의 회전으로 유입된 공기와 교반이 이루어지며, 유입된 공기속의 오염물질을 물방울 표면의 넓은 구의 표면적으로 흡착하여 하부수조(303)로 낙하되고, 배출관(304)으로 배출되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 공기세정기는 물 공급펌프의 수압을 이용해, 별도의 에너지 소비 없이 물분사 팬장치(100)를 회전시키며, 동시에 일정각도로 분사시킨 물의 분사력과 회전하며 분사된 물의 회전력에 의해 더욱 작게 갈라진 수많은 물방울의 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 상술한 바와 같은 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형 내지 조정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 본 발명의 모든 변형을 포함한다.

10: 공기세정기
100: 물분사 팬장치
101: 물 공급관 102: 분사되는 물줄기
103: 회전에너지를 얻는 분사노즐 104: 유로
105: 팬 날개 106 : 돌출 격자무늬
200: 물 분사장치
201: 분사장치 몸체 202: 물분사 노즐
203: 분사되는 물방울 204: 벽에 부딪혀 흘러내리는 물
301: 공기세정실 302: 엘리미네이터
303: 하부수조 304: 배출관
(A): 오염된 공기 기내로 송풍(송풍팬 미도시) (B): 공기세정실 공기유입
(C): 세정된 공기배출 (D): 세정.제습된 공기배출

Claims

공기세정기의 세정장치에 있어서,
물 공급펌프를 매개로 물을 공급하는 물 공급관(101)과;
상기 물 공급관의 단부에 회전 가능하게 설치되어, 공급되는 물 분사력(102)의 반작용으로, 회전하는 물분사 팬장치(100);
상기 물분사 팬장치에 장착되어 회전하며 분사되는 물의 분사력에, 회전력을 인가시켜, 물을 회전분사시키는 물 분사장치(200);
상기 물 분사장치에서 분사되는 물방울로 공기를 세정하는 공기세정실(301);
상기 공기세정실 하측에 설치된 엘리미네이터(302)와, 하부수조(303)와 배출관(304)으로 구성되어;
물 분사장치(200)에서 분사되는 물줄기의 분사력에, 물분사 팬장치(100)의 회전력이 인가되어, 도 3 과 도 4 의 길게 원호를 그리며 수평으로 뿌려지는 물방울 궤적의 운전 평면도와 같이, 분사된 물줄기가 순차적으로 단락되어 작은 물방울로 갈라지며 중심으로 부터 점점 더 멀어지며, 더욱 작은 물방울로 갈라지게 하는 구성을 가진 것을 특징으로 하는 공기세정기.
제 1항에 있어서,
상기 물 분사장치(200)의 회전방향 반대방향으로, 분사각도 45도의 노즐(202)에서 물을 분사시켜 분사된 물은, 분사력과 회전력을 동시에 가진 물줄기가 되어, 분사력축(X축)과 회전력축(Y축) 사이로 분사되게 구성된 것을 특징으로 하는 공기세정기.
제 1항에 있어서,
상기 본 발명의 물분사 팬장치(100)는 도 2의 확대도에서와 같이, 회전축으로 부터 상대적으로 원거리인 물분사 팬장치(100)의 날개 끝 노즐(103)에서 분사되는 물 분사력이, 지렛대의 원리에 의해 강한 반작용에너지로 강한 회전력을 만들고, 물 분사장치(200) 노즐(202)에서 회전방향 반대방향으로 분사되는 물은, 회전축 중심으로부터 근거리에서 분사되므로, 상대적으로 약한 회전력을 만들며 분사되게 하여, 인위적으로 반작용에너지 차이를 유발시켜, 분사되는 물줄기가 바로 물방울이 되게 만들며, 분사되는 길이를 길게하여, 공기중의 체공시간이 늘어나도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기세정기.
제 1항에 있어서,
상기 물분사 팬장치(100)의 회전으로, 공기세정실(301) 내의 공기유통을 부가적으로 향상시킬 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 공기세정기.
제 1항에 있어서,
도 2 의 물분사 팬장치(100) 확대도와 같이 팬날개에 돌출 격자무늬(106) 설치하여, 회전하는 팬 날개가 배출되는 공기속의 작은 물방울을 추돌하여 제거시킬 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 공기세정기.
제 1항에 있어서,
도 5 와 같이 물분사 팬장치(100)를 상단에 설치하여, 유입된 공기의 유통방향을 하단에서 상단으로 이동시키는 구성으로, 공기를 세정하며 가열.가습하거나, 물 냉각시키며 공기를 세정하는 멀티용도에 적합하게 구성된 것을 특징으로 하는 공기세정기.
제 1항에 있어서,
도 2 의 물분사 팬장치(100) 확대도와 같이, 상기 물 분사장치(200) 노즐(202)에서 상 중 하 다각도로 회전 분산 분사시켜, 더 많은 물방울을 만들어, 더 넓은 구의 표면적을 공기세정에 이용할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 공기세정기.