KR20190128886A - 수막형 사이클론 공기청정기 - Google Patents

수막형 사이클론 공기청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수막형 사이클론 공기청정기에 관한 것으로서, 내부에 물이 저장되어 있는 수조; 수조에 연통되게 구비되는 사이클론 통체; 사이클론 통체에 구비되어 사이클론 통체의 내주면에 수조의 물을 분사하여 내주면에 상측에서 하측으로 흐르는 수막을 형성하는 분사노즐; 사이클론 통체에 관통되게 구비되어 외부의 공기를 사이클론 통체의 내부 상측으로 공급하는 공기흡입관; 사이클론 통체에 관통되게 구비되어 사이클론 통체 내부를 선회하면서 수막과의 접촉으로 분진이 제거된 공기가 배출되는 공기배출관;을 포함하는 공기청정기를 제공한다.

Description

수막형 사이클론 공기청정기{Water layer type cyclone air purifier}
본 발명은 수막형 사이클론 공기청정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필터 대신 수막을 이용하여 공기 중의 분진 및 미세 분진을 제거하는 수막형 사이클론 공기청정기이다.
일반적으로, 공기청정기는 공기 중의 분진 뿐만 아니라 냄새를 유발하는 기체 상태의 오염물질 및 세균 등을 제거하여 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위한 장치이다.
이러한 공기청정기는 집진 및 탈취 방식에 따라 분류하면, 여재를 사용하여 집진 또는 집진과 탈취를 동시에 수행하는 기계식 공기청정기와, 고전압을 이용하여 분진을 집진하여 집진 또는 집진과 탈취 기능을 동시에 수행하는 전기식 공기청정기와, 기계식 공기청정기와 전기식 공기청정기를 결합한 복합식 공기청정기로 나뉜다.
이와 같은 공기청정기 외에도 오염물질의 포집 방식에 따라 여과식(필터방식), 정전 필터방식, 전기 집진방식, 복합방식 등으로 구분되며, 악취나 유해가스 또는 냄새를 탈취하는 방식에 따라 흡착방식, 산화방식, 오존기체 반응방식 및 광촉매방식 등이 더 있다.
또한, 최근 들어서는 사이클론을 이용한 공기청정기가 각광을 받고 있다.
이러한 사이클론(cyclone)을 이용한 공기청정기는 산업 현장에서 일반적으로 분진집진장치로 사용되며, 원심력을 이용하여 공기 내에 포함된 분진을 공기로부터 분리하여 포집하도록 한 것이다.
이와 같은 종래의 사이클론을 이용한 공기청정기는 국내 등록특허 제10-0527358호(이하 '선행기술문헌'이라 한다)에서 제안된 바 있다.
선행기술문헌에 개시된 종래의 공기청정기는, 케이스 내부에 다수의 사이클론이 각각 독립된 형태로 복수 열로 나열되어 구비된다. 이 상태에서 케이스의 흡입구로 유입된 공기는 각각 사이클론 내부로 유입되어 원심력에 의해 분진을 분리시키고 분진이 제거된 공기는 필터부를 통과하면서 잔여분진과 냄새가 제거된 후 케이스의 배출구를 통해 정화된 공기를 외부로 배출하는 것이다.
하지만, 선행기술문헌에 개시된 종래의 공기청정기는, 케이스 내부에 독립된 각각의 사이클론을 여러 열로 나열하여 구비하므로 공기청정기의 크기와 부피가 커져 대형화되는 단점이 있다.
특히, 공기청정기의 정화 효율을 높이기 위해 선행기술문헌에 개시된 공기청정기에서는 사이클론의 수를 더 늘려야 하기 때문에, 공기 정화효율의 향상은 곧 공기청정기의 대형화로 이어질 수밖에 없는 단점이 있다.
그리고, 각 사이클론에서 분리된 분진은 각 사이클론의 하부에 구비된 하나의 분진탱크에 모이게 되지만, 원심력에 의해 공기와 분리되는 분진은 입자가 비교적 크거나 무거운 경우에만 분리되고, 분진의 입자가 비교적 작거나 가벼운 미세분진은 공기와 더불어서 필터부로 그대로 유입되고, 이로 인해 필터부의 수명이 짧아져 제기능을 다하지 못할 뿐 아니라 필터부의 잦은 교체로 인해 유지보수비가 상승되는 단점이 있다.
국내 등록특허 제10-0527358호
따라서, 본 발명은 사이클론 통체 내측면에 물을 공급하여 수막을 형성하여 사이클론 통체 내부로 유입된 공기가 원심력으로 사이클론 통체의 내주면을 선회하면서 수막에 의해 공기 중의 분진 뿐만 아니라 미세 분진을 제거하여 공기를 정화시킬 수 있도록 한 수막형 사이클론 공기청정기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명의 다른 목적으로는, 사이클론 통체로 유입되는 공기를 멸균 처리하고 악취를 탈취하여 공급할 수 있도록 한 수막형 사이클론 공기청정기를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수막형 사이클론 공기청정기는, 내부에 물이 저장되어 있는 수조; 수조에 연통되게 구비되는 사이클론 통체; 사이클론 통체에 구비되어 사이클론 통체의 내주면에 수조의 물을 분사하여 내주면에 상측에서 하측으로 흐르는 수막을 형성하는 분사노즐; 사이클론 통체에 관통되게 구비되어 외부의 공기를 사이클론 통체의 내부 상측으로 공급하는 공기흡입관; 사이클론 통체에 관통되게 구비되어 사이클론 통체 내부를 선회하면서 수막과의 접촉으로 분진이 제거된 공기가 배출되는 공기배출관;을 포함할 수 있다.
그리고, 사이클론 통체는 그 내주면에 요철부가 형성되고, 요철부의 내주면에 상측에서 하측으로 흐르는 수막이 형성되어, 공기의의 접촉면적을 극대화할 수 있다.
또한, 수조는 그 내부에 배플이 서로 엇갈리게 구비되고, 배플은 메쉬 형태로 구비되어 수중의 분진을 걸러낼 수 있다.
게다가, 공기흡입관에는 사이클론 통체 내부로 공급되는 외부 공기를 멸균 처리하는 멸균램프 또는 플라즈마 또는 이들의 조합으로 구비되어, 공기흡입관으로 흡입되는 외부 공기를 멸균 및 탈취 처리하여 공급할 수 있다.
한편, 분사노즐은 수조의 물을 사이클론 통체의 내부에 원주 방향으로 분사하여 사이클론을 일으키는 원주형 분사노즐로 구비될 수 있다.
그리고, 사이클론 통체는 적어도 둘 이상으로 구비되고, 이웃하는 사이클론 통체는 공기배출관과 공기흡입관이 연통되게 구비될 수 있다.
본 발명의 수막형 사이클론 공기청정기에 따르면, 사이클론 통체 내측면에 물을 공급하여 상부에서 하부로 흐르는 수막을 형성하고, 외부의 공기가 사이클론 통체 내부로 흡입되어 원심력에 의해 사이클론 통체의 내주면을 선회하면서 사이클론 통체의 내측 하부로 이동되면서 수막에 의해 공기 중의 분진 뿐만 아니라 미세 분진이 제거되어 정화되므로 공기 정화효율이 향상되고, 공기청정기를 소형화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 공기청정기는 필터없이 수막을 이용하여 공기를 정화하므로 필터로 인한 유지보수의 번거로움과, 유지보수비의 상승을 해소할 수 있고, 사이클론 통체의 공기흡입관에 멸균수단이 구비되어 사이클론 통체로 유입되는 공기를 멸균 처리하고 악취를 탈취할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기청정기의 구성을 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기청정기의 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기청정기의 공기흐름을 보인 작동상태도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기의 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 공기청정기에 구성되는 분사노즐의 다른 실시예를 보인 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 공기청정기가 복수개 이상으로 구비된 실시예의 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
그리고, 본 발명에서 사용되는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 본 발명의 구성요소가 상기 용어에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 "상에 형성" 및 "측면에 형성" 등은, 당해 구성요소들이 직접 접하여 적층 형성되는 것만을 의미하는 것은 아니고, 당해 구성요소들 사이에 다른 구성요소가 더 형성되어 있는 의미를 포함한다. 예를 들어, "상에 형성된다" 라는 것은 제 1 구성요소에 제 2 구성요소가 직접 접하여 형성되는 의미는 물론, 제 1 구성요소와 제 2 구성요소의 사이에 제 3 구성요소가 더 형성될 수 있는 의미를 포함한다.
첨부도면 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 수막형 사이클론 공기청정기를 도시한 도면들이다.
본 발명에 따른 공기청정기(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 공기 중의 분진을 제거하기 위한 필터 대신 수막을 이용하여 공기 중의 분진 및 미세 분진을 제거하여 정화하는 사이클론 공기청정기이다.
구체적으로, 본 발명의 공기청정기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 물이 저장되어 있는 수조(300)와, 수조(300) 위에 연통되게 구비되는 사이클론 통체(200)를 포함한다.
사이클론 통체(200)는 직경이 넓은 부위가 상부에 위치되고 직경이 좁은 부위가 하부에 위치되어 수조(300)의 상면에 고정되게 구비된다.
이러한 사이클론 통체(200)는 상면은 밀폐되게 구비되고, 하면은 수조(300)와 연통되도록 개구되게 구비된다.
따라서, 사이클론 통체(200) 내부로 유입되는 공기는 사이클론 통체(200)의 내주면을 따라 선회되면서 원심력에 의해 분진을 분리시킬 수 있고, 공기와 분리된 분진은 사이클론 통체(200)의 하부로 이동된다.
또한, 사이클론 통체(200)는 그 외측면 상단부에 공기흡입관(210)이 관통되게 설치되고, 사이클론 통체(200) 내부에 위치된 공기흡입관(210)의 내측 단부는 사이클론 통체(200)의 내측 상단부의 내주면을 향하도록 설치되어 구비된다.
이로써, 공기흡입관(210)을 통한 공기는 사이클론 통체(200)의 내주면을 향해 배출되어 사이클론 통체(200)의 내주면을 따라 사이클론 통체(200) 내부를 선회하면서 유동하게 된다.
이때, 상기와 같은 공기흡입관(210) 역시도 사이클론 구조와 같이 형성할 수 있고, 이 경우 공기흡입관(210)은 외측에서 내측으로 갈수록 그 내경이 점차 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.
특히, 공기흡입관(210)을 사이클론 구조로 형성하면, 공기흡입관(210)을 통해 유입되는 외부 공기가 공기흡입관(210) 내에서 내주면을 따라 선회되면서 원심력에 의해 공기 중에 포함된 큰 입자의 분진을 1차로 걸러낼 수 있으므로 사이클론 통체(200) 내로 유입된 공기 중에는 큰 입자의 분진이 걸러진 상태로 미세 분진만 잔존하게 되고, 미세 분진은 사이클론 통체(200) 내의 수막(280)에 의해 걸러지므로 공기 정화효율을 향상시킬 수 있게 된다.
게다가, 상기와 같은 공기흡입관(210)에는 공기흡입관(210)의 관로를 유동하는 외부 공기 중의 유해한 세균을 살균하여 멸균 처리하기 위한 멸균수단이 구비되고, 이러한 멸균수단은 공기흡입관(210)에 멸균램프(220) 또는 플라즈마(230) 또는 이들의 조합으로 구비될 수 있다.
멸균램프(220)는 멸균 효과가 우수한 UV-C 램프로서 공기흡입관(210)의 관로를 따라 나열되게 구비될 수 있다. 이러한 UV-C 램프는 오존램프라고도 하며, 오존 음이온을 발생시켜 외부 공기 중의 곰팡이 등의 세균을 살균 처리하여 세균 번식을 방지하고 악취를 탈취하는 효과가 있다.
그리고, 플라즈마(230)는 공기흡입관(210)의 내부에 플라즈마 램프가 스크린 형태(공기흡입관(210)의 축방향과 수직한 방향)로 구비될 수 있고, 플라즈마 램프에서 플라즈마를 외부 공기 중으로 방출하여 공기 중의 각종 세균을 살균 처리하고, 먼지 등의 유해물질을 제거하게 된다. 즉, 공기 중으로 플라즈마가 방출되면 양이온과 음이온이 생성되고, 생성된 이온은 각종 유해물질을 포위하여 세포를 파괴하여 제거하게 된다.
한편, 사이클론 통체(200)는 밀폐된 상면에 공기배출관(240)이 관통되어 설치되고, 공기배출관(240)의 하단부 즉 사이클론 통체(200) 내부에 위치된 공기배출관(240)의 하단부는 수조(300)의 상면과 근접한 사이클론 통체(200)의 내측 하단부에 구비된다.
이로써, 사이클론 통체(200) 내부를 유동하는 공기는 사이클론 통체(200) 내주면의 수막(280)과 충분히 접촉되어 분진 및 미세 분진이 완전히 걸러진 상태로 정화되어 공기배출관(240)을 통해 외부로 배출되게 된다.
이러한 공기배출관(240)에는 외부 공기를 공기흡입관(210)으로 유입하여 공기배출관(240)을 통해 외부로 다시 배출하여 공급하는 송풍팬(250)이 구비되고, 송풍팬(250)은 모터에 의해 구동된다. 이러한 송풍팬(250)은 공기배출관(240)에 국한되지 않고 공기흡입관(210)에 구비될 수도 있지만, 공기흡입관(210)에 구비하는 경우에는 공기흡입관(210)을 유동하는 공기의 유속이 너무 빨라 멸균수단에 의한 멸균효과가 저하될 수 있으므로 송풍팬(250)은 공기배출관(240)에 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 사이클론 통체(200)의 상면 내주연부에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 사이클론 통체(200) 내부로 수조(300)의 물을 공급하기 위한 공급포트(260)가 구비되고, 사이클론 통체(200) 내측 상단부에는 공급포트(260)와 연통되는 한편 사이클론 통체(200)의 내주면을 따라 링 형태로 형성되는 분배관(261)이 구비되며, 분배관(261)의 하부에는 사이클론 통체(200)의 내주면으로 물을 분사하는 다수의 분사노즐(262)이 일정 간격으로 구비된다.
상기와 같이 구비되는 다수의 분사노즐(262)에 의해 물은 사이클론 통체(200)의 전 내주면으로 분사되어 상측에서 하측으로 흐르는 수막(280)을 형성하게 되고, 이러한 수막(280)은 사이클론 통체(200)의 전 내주면에 걸쳐 형성되므로 사이클론 통체(200) 내부를 유동하는 공기의 정화효율을 향상시킬 수 있게 된다.
게다가, 사이클론 통체(200)의 내주면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 완만한 구배를 갖는 나선형의 요철부(270)가 형성될 수 있다.
여기서, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기를 도시한 도면으로서, 본 실시예를 설명하기에 앞서, 전술한 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
한편, 상기와 같은 요철부(270)는 사이클론 통체(200)의 내주면에 나선형으로 형성됨으로써, 사이클론 통체(200) 내부로 유입된 공기를 확실히 선회시킬 수 있을 뿐 아니라 분사노즐(262)에서 분사된 물은 요철부(270)의 표면을 타고 위에서 아래로 흐르기도 하지만 일부의 물은 요철부(270)를 따라 사이클론 통체(200)의 내주면을 선회하면서 흘러 수막(280)을 형성하기도 한다.
따라서, 요철부(270)의 전 내주면에 걸쳐 수막(280)을 형성할 수 있고, 이로 인해 공기와의 접촉면적이 극대화되어 공기 정화효율을 최대화할 수 있게 된다. 물론, 이때 분사노즐(262)에서 분사되는 물은 낮은 수압으로 분사되어 물이 요철부(270)의 표면을 천천히 타고 흐를 수 있도록 함이 바람직하다.
수조(300)는 사이클론 통체(200)의 하부에 연통되게 구비되는 물탱크로서, 그 내부에는 물이 담아져 저장된다.
이와 같이 수조(300)에 저장된 물의 수면에는 사이클론 통체(200) 내부의 수막(280)에 의해 걸러진 공기 중의 분진이 떨어져 부유된다.
한편, 수조(300)의 내부에는 수조(300)의 내부 공간을 연통되게 구획하는 다수의 배플(baffle)(310)이 교대로 서로 엇갈리게 구비된다.
이와 같은 배플(310)은 수조(300)의 양 내측면에서 마주하는 반대편 내측면을 향해 돌출되게 구비되되, 수조(300)의 내측면에서 중앙부로 갈수록 하향 경사지게 구비되고, 하향 경사진 중앙부에서는 양 배플(310)이 높이차를 가진 상태로 서로 교차되게 구비된다.
이로써, 배플(310) 위로 떨어진 물은 배플(310)의 하향 경사에 의해 수조(300) 내로 용이하게 떨어져 저장되고, 수조(300) 내에 저장된 물의 출렁임은 방지되어 유동이 최소화된 상태로 저장된다.
게다가, 상기와 같은 배플(310)은 그 표면이 메쉬 구조로 구비될 수 있다. 이와 같이 배플(310)의 표면을 메쉬 구조로 구비함으로써 사이클론 통체(200)의 수막(280)에 의해 걸러진 분진이 물과 같이 수조(300)로 떨어질 때 수면 위의 배플(310)에 먼저 접촉되어 분진은 배플(310)에 걸러지고 물은 배플(310)을 통해 수조(300) 내로 유입되어 저장된다.
이로써, 수조(300) 내에 저장되는 물의 오염을 최대한 방지하여 깨끗한 상태로 저장할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 수조(300)의 하부에는 공급관(320)이 연결되고, 이 공급관(320)은 사이클론 통체(200)의 공급포트(260)에 각각 연결되어, 수조(300) 내의 물을 사이클론 통체(200) 내부로 공급할 수 있게 된다.
그리고, 공급관(320)에는 수조(300) 내의 물을 펌핑하여 사이클론 통체(200)의 공급포트(260)로 공급하는 펌프(330)가 구비되고, 펌프(330)와 수조(300) 사이의 공급관(320)에는 펌핑된 물의 이물질을 걸러내 펌프(330)의 손상을 방지하는 여과재(340)가 구비될 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따른 수막형 사이클론 공기청정기의 작동관계를 설명한다.
먼저, 공기청정기(100)에 전원을 공급한 상태에서 공기청정기(100)를 작동시키면, 도 3에서와 같이 공기배출관(240)에 구비된 송풍팬(250)이 작동되어 외부 공기를 공기흡입관(210)으로 흡입하게 된다.
이와 동시에 펌프(330)가 작동되어 수조(300) 내의 물을 공급관(320)을 통해 사이클론 통체(200) 상면의 공급포트(260)로 공급하고, 공급포트(260)로 공급된 물은 사이클론 통체(200) 내부의 분배관(261)으로 공급되며, 분배관(261) 하부에 구비된 다수의 분사노즐(262)을 통해 사이클론 통체(200)의 내주면으로 분사되어 사이클론 통체(200)의 내주면에 수막(280)을 형성하게 된다.
한편, 공기흡입관(210)으로 흡입된 외부 공기는 멸균램프(220)와 플라즈마(230)에 의해서 세균이 멸균 처리되고 악취가 탈취된 상태로 사이클론 통체(200) 내부로 공급된다.
이때, 공기흡입관(210)에서 멸균 처리된 외부 공기는 사이클론 통체(200)의 내주면으로 공급되어 원심력에 의해 사이클론 통체(200)의 내주면을 따라 선회되면서 상부에서 하부 측으로 이동된다.
이 과정에서 사이클론 통체(200) 내부를 유동하는 공기는 사이클론 통체(200)의 내주면 상측에서 하측으로 흐르는 수막(280)에 지속적으로 접촉되면서 공기 중에 포함되어 있는 분진 및 미세 분진이 수막(280)에 포집되어 걸러지게 된다.
게다가, 사이클론 통체(200)의 내주면에 요철부(270)가 형성되는 경우에는 공기와 수막(280) 간의 접촉면적이 극대화되므로 공기의 정화효율이 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 정화된 공기는 사이클론 통체(200)의 하부를 통해 공기배출관(240)으로 유입되어 사이클론 통체(200) 외부로 배출되고, 공기에서 분리된 분진 및 미세 분진은 수조(300) 내부로 떨어져 모이게 된다.
이때, 분진 및 미세 분진을 포집한 물은 수조(300) 내에 구비된 메쉬 구조의 배플(310) 위로 떨어져 분진은 배플(310)에 걸러지고, 물은 배플(310)을 통해 수조(300) 내의 물로 떨어져 저장된다.
그리고, 수조(300) 내의 물은 펌프(330)에 의해 공급관(320)을 통해 사이클론 통체(200)의 공급포트(260)로 재공급되는데, 이때 수조(300) 내의 물에 함유될 수 있는 미세분진은 공급관(320)에 구비된 여과재(340)에 의해 걸러져 펌프(330)로의 유입이 차단되므로 펌프(330)의 손상을 방지할 수 있고, 깨끗한 물을 사이클론 통체(200)의 공급포트(260)로 공급하여 사이클론 통체(200) 내주면에 깨끗한 수막(280)을 형성할 수 있게 된다.
한편, 도 5는 분사노즐의 다른 실시예를 도시한 도면으로, 본 실시예를 설명하기에 앞서, 전술한 실시예와 동일한 부분에 대해서는 중복되는 설명은 생략하고, 분사노즐에 대해서만 자세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 분사노즐은 도 5에서와 같이, 사이클론 통체(200)의 내부에 수조(300)의 물을 원주 방향으로 분사하는 원주형 분사노즐(263)로 구비될 수 있다.
이러한 원주형 분사노즐(263)은 링 형태의 분배관(261) 하부에서 사이클론 통체(200)의 내주를 따라 경사지거나 또는 축방향과 직교하는 가로 방향으로 구비되어 수조(300)에서 펌핑 공급된 물을 사이클론 통체(200)의 내주면에 원주 방향으로 분사하여 사이클론을 일으키게 된다.
이때, 사이클론 통체(200)의 내주에 구비되는 원주형 분사노즐(263)은 사이클론 통체(200) 내부로 유입된 공기의 선회방향과 동일한 방향으로 물을 분사하도록 구비됨은 당연하다.
이로써, 원주형 분사노즐(263)에 의해 사이클론 통체(200) 내부에는 사이클론 효과가 극대화되고, 이로 인해 사이클론 통체(200) 내부로 유입되는 공기에 혼합된 분진을 공기와 확실히 분리할 수 있게 되므로 분진의 제거효율이 극대화되는 장점이 있다.
또한, 도 6은 본 발명의 공기청정기에 구비되는 사이클론 통체의 다른 실시예로서, 본 실시예에서는 사이클론 통체가 적어도 둘 이상 구비되는 것으로, 본 실시예에서는 도 6에서와 같이 세 개의 사이클론 통체(200)(200a)(200b)가 구비된 것을 일례로 예시하여 설명한다.
본 실시예를 설명하기에 앞서, 사이클론 통체(200)(200a)(200b)의 구성은 전술한 실시예들과 동일하므로 이의 중복되는 설명은 생략하고, 사이클론 통체(200)(200a)(200b) 간의 연결구조에 대해서만 자세히 설명하기로 한다.
본 발명의 공기청정기(100)에는 도 6에서와 같이, 다수 즉 세 개의 사이클론 통체(200)(200a)(200b)가 직렬 연결되어 구비될 수 있다.
공기흡입관(210)으로 외부 공기가 유입되는 제 1 사이클론 통체(200)의 공기배출관(240)에는 이웃하는 제 2 사이클론 통체(200a)의 공기흡입관(210a)이 직접 연결되어 연통되고, 제 2 사이클론 통체(200a)의 공기배출관(240a)에는 제 3 사이클론 통체(200b)의 공기흡입관(210b)이 직접 연결되어 연통되게 구비된다.
그리고, 제 3 사이클론 통체(200b)의 공기배출관(240b)은 공기청정기(100) 외부로 돌출되게 구비되어, 외부 공기가 공기정청기(100)의 제 1,2,3 사이클론 통체(200)(200a)(200b)를 차례로 통과하면서 분진 및 미세분진이 제거되어 정화된 공기를 실내로 배출하여 공급하게 된다.
한편, 상기와 같은 제 1,2,3 사이클론 통체(200)(200a)(200b)는 모두 동일한 크기와 부피로 형성할 수도 있고, 서로 다른 크기와 부피로 형성할 수도 있다.
특히, 제 1,2,3 사이클론 통체(200)(200a)(200b)를 각기 서로 다른 크기와 부피로 형성하는 경우에는 제 1 사이클론 통체(200)에서 제 3 사이클론 통체(200b)로 갈수록 그 크기와 부피가 점차 작아지도록 구비함이 바람직하다.
이는, 외부 공기가 사이클론 통체(200)(200a)(200b)를 통과하는 순서를 고려하여 사이클론 통체(200)(200a)(200b)의 크기와 부피를 달리함으로써 사이클론 통체(200)(200a)(200b)의 용량을 조절한 것으로, 외부 공기가 직접 유입되는 제 1 사이클론 통체(200)의 용량을 제일 크게 형성하고, 제 1 사이클론 통체(200)에서 1차 정화된 공기가 유입되는 제 2 사이클론 통체(200a)의 용량을 두번째로 크게 형성하며, 마지막으로 2차 정화된 공기가 유입되는 제 3 사이클론 통체(200b)의 용량을 제일 작게 형성할 수 있다.
한편, 이러한 사이클론 통체는 네 개 이상의 다수개로 구비될 수 있고, 외부 공기가 직접 유입되는 첫번째 사이클론 통체(200)와 최종 정화된 공기를 배출하는 마지막 사이클론 통체(200n) 사이에 구비되는 사이클론 통체(200b,∼,200n-1)들은 전술한 제 2 사이클론 통체(200a)와 같은 방식으로 직렬 연결하여 구비할 수 있다.
이와 같이 사이클론 통체(200,∼,200n)를 다수개로 직렬 연결하여 구비하면, 공기 중의 분진 및 미세분진을 충분히 제거할 수 있으며, 이에 의해 공기의 정화효율 극대화할 수 있게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 공기청정기 200,200a,200b : 사이클론 통체
210 : 공기흡입관 220 : 멸균램프
230 : 플라즈마 240 : 공기배출관
250 : 송풍팬 260 : 공급포트
261 : 분배관 262,263 : 분사노즐
270 : 요철부 280 : 수막
300 : 수조 310 : 배플
320 : 공급관 330 : 펌프
340 : 여과재

Claims (6)

  1. 내부에 물이 저장되어 있는 수조;
    수조에 연통되게 구비되는 사이클론 통체;
    사이클론 통체에 구비되어 사이클론 통체의 내주면에 수조의 물을 분사하여 내주면에 상측에서 하측으로 흐르는 수막을 형성하는 분사노즐;
    사이클론 통체에 관통되게 구비되어 외부의 공기를 사이클론 통체의 내부 상측으로 공급하는 공기흡입관;
    사이클론 통체에 관통되게 구비되어 사이클론 통체 내부를 선회하면서 수막과의 접촉으로 분진이 제거된 공기가 배출되는 공기배출관;을 포함하는 공기청정기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    사이클론 통체는 그 내주면에 요철부가 형성되고, 요철부의 내주면에 상측에서 하측으로 흐르는 수막이 형성되어, 공기의의 접촉면적을 극대화한 공기청정기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    수조는 그 내부에 배플이 서로 엇갈리게 구비되고, 배플은 메쉬 형태로 구비되어 수중의 분진을 걸러낼 수 있는 공기청정기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    공기흡입관에는 사이클론 통체 내부로 공급되는 외부 공기를 멸균 처리하는 멸균램프 또는 플라즈마 또는 이들의 조합으로 구비되는 공기청정기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    분사노즐은 수조의 물을 사이클론 통체의 내부에 원주 방향으로 분사하여 사이클론을 일으키는 원주형 분사노즐로 구비되는 공기청정기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    사이클론 통체는 적어도 둘 이상으로 구비되고, 이웃하는 사이클론 통체는 공기배출관과 공기흡입관이 연통되게 구비되는 공기청정기.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110940007A (zh) * 2019-12-17 2020-03-31 深圳市太美亚电子科技有限公司 移动式家庭智能生态系统装置
KR102134839B1 (ko) * 2020-02-03 2020-07-16 (주)으뜸텍 미세먼지 저감 기능을 갖는 기둥설치용 보호대
CN111420501A (zh) * 2020-03-19 2020-07-17 郑州朴华科技有限公司 一种高温含尘废气治理装置
CN114405205A (zh) * 2022-02-11 2022-04-29 青岛云路先进材料技术股份有限公司 高温气固混合相分离设备

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102407348B1 (ko) * 2020-06-30 2022-06-10 세종대학교산학협력단 액화 포집 장치 및 이를 포함하는 액화 포집 시스템
KR102530604B1 (ko) * 2020-06-30 2023-05-09 세종대학교산학협력단 액화 포집 시스템
KR102526561B1 (ko) * 2020-08-20 2023-04-28 정문성 습식공기정화장치
US20220401968A1 (en) * 2021-06-22 2022-12-22 Foremost Equipment LP Multicyclone separator
KR102522459B1 (ko) * 2021-08-17 2023-04-18 유한회사 호원 개선된 반응조를 이용한 음식물 쓰레기 건조 응축수의 재활용 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100527358B1 (ko) 2003-05-30 2005-11-09 웅진코웨이주식회사 사이클론을 구비한 공기청정기
JP2006141864A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Masaaki Arai 空気浄化装置
KR100761279B1 (ko) * 2006-04-24 2007-10-04 엘지전자 주식회사 공기청정기
KR20100032689A (ko) * 2008-09-18 2010-03-26 현대자동차주식회사 오일 미스트 집진장치
KR101576654B1 (ko) * 2015-08-27 2015-12-10 박성민 관성충돌식 다중 집진장치
KR20180004665A (ko) * 2016-07-04 2018-01-12 김영수 공기 청정을 위한 샤워필터

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100527358B1 (ko) 2003-05-30 2005-11-09 웅진코웨이주식회사 사이클론을 구비한 공기청정기
JP2006141864A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Masaaki Arai 空気浄化装置
KR100761279B1 (ko) * 2006-04-24 2007-10-04 엘지전자 주식회사 공기청정기
KR20100032689A (ko) * 2008-09-18 2010-03-26 현대자동차주식회사 오일 미스트 집진장치
KR101576654B1 (ko) * 2015-08-27 2015-12-10 박성민 관성충돌식 다중 집진장치
KR20180004665A (ko) * 2016-07-04 2018-01-12 김영수 공기 청정을 위한 샤워필터

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110940007A (zh) * 2019-12-17 2020-03-31 深圳市太美亚电子科技有限公司 移动式家庭智能生态系统装置
KR102134839B1 (ko) * 2020-02-03 2020-07-16 (주)으뜸텍 미세먼지 저감 기능을 갖는 기둥설치용 보호대
CN111420501A (zh) * 2020-03-19 2020-07-17 郑州朴华科技有限公司 一种高温含尘废气治理装置
CN111420501B (zh) * 2020-03-19 2022-05-10 郑州朴华科技有限公司 一种高温含尘废气治理装置
CN114405205A (zh) * 2022-02-11 2022-04-29 青岛云路先进材料技术股份有限公司 高温气固混合相分离设备
CN114405205B (zh) * 2022-02-11 2022-10-25 青岛云路先进材料技术股份有限公司 高温气固混合相分离设备

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