KR20200109051A - 미세먼지 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 복잡하고 번거로운 필터 구조를 가지지 않고 간단한 구조를 가지면서도 공기 중의 미세먼지 뿐만아니라 질소 화합물 등을 대량으로 처리할 수 있는 미세먼지 처리장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치는, 일정한 내부 공간을 가지는 정화 탱크; 상기 정화 탱크 내부에 채워지는 정화 액체; 상기 정화 탱크 내에 상기 정화 액체에 잠긴 상태로 설치되며, 고속으로 회전하는 회전축; 상기 회전축에 상기 회전축과 수직으로 설치되며, 상기 정화 액체를 비산시키고 미세먼지를 포집하는 포집부; 상기 정화 탱크에 일측에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부로 외부 공기를 유입시키는 외부공기 유입구; 상기 정화 탱크의 타측에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부의 정화된 기체를 흡입하여 외부로 강제 배출하는 정화공기 배출부;를 포함한다.

Description

미세먼지 제거장치{A APPARATUS FOR REMOVING THE FINE DUST}

본 발명은 미세먼지 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 복잡하고 번거로운 필터 구조를 가지지 않고 간단한 구조를 가지면서도 공기 중의 미세먼지 뿐만아니라 질소 화합물 등을 대량으로 처리할 수 있는 미세먼지 처리장치에 관한 것이다.

최근 미세먼지는 대기환경의 악화와 더불어 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 따라서 이러한 미세먼지 문제를 해결하기 위하여 다양한 해법이 제시되고 있으며, 공기정화장치가 여러분야에서 사용되고 있다.

일반적으로 공기정화장치는 내부에 설치된 팬을 통해 실내의 오염된 공기를 팬으로 흡입한 후 각종 오염물질 및 냄새 등을 여과/탈취하는 기능을 갖는 것으로, 그 내부에는 외부 전력에 의해 작동되는 팬과, 상기 팬에 의해 흡입된 공기에 포함된 오염물질과 냄새 등을 집진 또는 흡착하여 제거하도록 장착되는 프리필터 및 헤파필터와 같은 각종 필터와, 상기 필터를 통해 정화된 공기를 외부로 배출하도록 형성되는 배출구 등으로 구성된다.

상기 종래 공기정화장치들 중 휠터를 사용한 제품은 휠터에 미세먼지가 그 형태 그대로 다공 층에 끼게되어 공기의 흡입량이 많으면 많을수록 휠터의 기능이 저하되는 속도가 가속되어 휠터의 기능도 저하되는 속도가 그만큼 가속되고 휠터를 교체하거나 청소를 하면 그 기능은 어느 정도 유지되지만 이에 대한 비용 부담은 물론 때를 맞추어 교체하거나 청소를 한다는 것이 사실 쉬운 일은 아니다.

따라서 이러한 필터 방식 공기정화장치의 문제점을 해결하고 대용량으로 미세먼지를 처리할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존의 복잡하고 번거로운 필터 구조를 가지지 않고 간단한 구조를 가지면서도 공기 중의 미세먼지 뿐만아니라 질소 화합물 등을 대량으로 처리할 수 있는 미세먼지 처리장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치는, 일정한 내부 공간을 가지는 정화 탱크; 상기 정화 탱크 내부에 채워지는 정화 액체; 상기 정화 탱크 내에 상기 정화 액체에 잠긴 상태로 설치되며, 고속으로 회전하는 회전축; 상기 회전축에 상기 회전축과 수직으로 설치되며, 상기 정화 액체를 비산시키고 미세먼지를 포집하는 포집부; 상기 정화 탱크에 일측에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부로 외부 공기를 유입시키는 외부공기 유입구; 상기 정화 탱크의 타측에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부의 정화된 기체를 흡입하여 외부로 강제 배출하는 정화공기 배출부;를 포함한다.

그리고 본 발명에서 상기 정화 탱크에는, 상기 정화 탱크의 상측 공간을 상기 정화 액체 수면까지 다수개로 분할하는 다수개의 분할판이 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 포집부는, 상기 다수개의 분할판에 의하여 분할되는 공간 마다 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 포집부는, 상기 회전축에 하단이 결합되는 포집봉; 상기 포집봉의 내부를 관통하여 형성되는 관통공; 상기 관통공과 포집봉 사이를 관통하여 형성되며, 정화 액체가 비산되는 다수개의 비산공; 상기 포집봉 표면에 불규칙하게 설치되는 포집모;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 회전축에는, 상기 분할판들 사이의 공간을 분할하여 이동하는 공기에 와류를 형성하는 다수개의 와류형성 원판이 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 정화 탱크에는, 상기 정화 탱크에 상부에 형성되며, 상기 정화 탱크 내부로 정화 액체를 공급하는 정화액체 공급부; 상기 정화 탱크에 하부에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부의 정화 액체를 외부로 배출하는 정화액체 배출부;가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치에는, 상기 정화 탱크 내부에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부에 채워지는 정화 액체의 수위를 감지하는 수위 감지부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치에는, 상기 수위 감지부에 의하여 감지되는 상기 정화 액체의 수위가 상기 분할판의 하단보다 낮고 상기 회전축의 상단보다는 높게 유지되도록 제어하는 제어부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 미세먼지 제거장치에 따르면 기존의 복잡하고 번거로운 필터 구조를 가지지 않고 간단한 구조를 가지면서도 공기 중의 미세먼지 뿐만아니라 질소 화합물 등을 대량으로 처리할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 제거장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 제거장치의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전축과 포집부의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포집부의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정화공기 배출부의 구조를 도시하는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 정화 탱크(110), 정화 액체(120), 회전축(130), 포집부(140), 외부공기 유입구(150) 및 정화공기 배출부(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 정화 탱크(110)는 일정한 내부 공간을 가지며, 본 실시예에 따른 미세먼지 제거 장치(100)에서 미세먼지 제거가 이루어지는 공간을 제공한다.

따라서 상기 정화 탱크(110)는 구체적으로 직육면체 형상의 함 형상을 가질 수 있으며, 겨울철 동파를 방지하기 위하여 가열 수단(도면에 미도시)이 더 구비될 수도 있다.

한편 본 실시예에서 상기 정화 탱크(110)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 분할판(112)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 분할판(112)들은 상기 정화 탱크(110)의 상측 공간을 상기 정화 액체(120) 수면까지 다수개로 분할하여, 상기 정화 탱크(110) 내부로 유입되어 이동하는 외부 공기의 이동 경로를 길게 하는 구성요소이다.

다음으로 상기 정화 액체(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 정화 탱크(110) 내부에 채워지는 액체이며, 상기 정화 탱크(100) 내로 유입되는 외부 공기에서 미세먼지를 용이하게 포집할 수 있는 액체이다. 본 실시예에서 상기 정화 액체(120)는 일반적인 수도물로 이루어질 수도 있고, 미세먼지 흡착 성능이 우수한 특수 제작 오일로 이루어질 수도 있다. 또한 상기 정화 액체(120)에는 공기 중의 질소 화합물과 황 화합물을 용해시키는 물질이 더 첨가될 수도 있다.

본 실시예에서 상기 정화 액체(120)는 상기 정화 탱크(110) 내에서 상기 회전축(130)은 잠기고, 상기 분할판(112)의 하단은 잠기지 않는 정도의 기준 수위를 유지하도록 채워진다.

다음으로 상기 회전축(130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 정화 탱크(110) 내에 상기 정화 액체(120)에 잠긴 상태로 설치되며, 고속으로 회전하는 구성요소이다. 따라서 상기 회전축(130)의 일측에는 상기 회전축(130)을 고속으로 회전시키는 회전 모터(134)가 구비된다.

그리고 본 실시예에서 상기 회전축(130)에는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 분할판(112)들 사이의 공간을 분할하여 이동하는 공기에 와류를 형성하는 다수개의 와류형성 원판(132)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 와류형성 원판(132)은 상기 회전축(130)을 회전 중심으로 하는 원판 형상을 가지며, 상기 회전축(130)의 회전에 의하여 함께 회전한다. 상기 분할판(112)은 상기 정화 탱크(110) 내부 공간을 상측에서 하측으로 차단하고, 상기 와류형성 원판(132)은 상기 정화 탱크(110) 내부 공간을 하측에서 상측으로 차단한다. 따라서 상기 정화 탱크(110) 내부로 이동하는 외부 공기는 도 2에 도시된 바와 같이, 긴 이동 경로를 가지게 되며 오랫동안 상기 정화 탱크(110) 내부 공간을 이동하면서 확실하게 정화되는 것이다.

다음으로 상기 포집부(140)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(130)에 상기 회전축(130)과 수직으로 설치되며, 상기 정화 액체(120)를 비산시키고 미세먼지를 포집하는 구성요소이다. 즉, 상기 포집부(140)는 상기 회전축(130)의 회전에 따라 함께 회전하면서 상기 정화 액체(120)를 미세하게 분산 및 비산시키며, 자체의 표면에도 미세먼지를 포집하는 것이다.

본 실시예에서 상기 포집부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 분할판(112)에 의하여 분할되는 공간마다 설치되는 것이, 효율적인 미세먼지 제거를 위하여 바람직하다.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 포집부(140)를 구체적으로 3, 4에 도시된 바와 같이, 포집봉(141), 관통공(142), 비산공(143) 및 포집모(144)를 포함하여 구성한다. 먼저 상기 포집봉(141)은 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(130)에 하단이 결합되며, 상기 포집부(140)의 전체적인 외형을 이루는 구성요소이다. 상기 포집봉(141)은 전체적으로 원형 봉 형태를 가지며, 상기 회전축(130)의 회전에 의하여 상기 정화 탱크(110) 내에서 회전할 수 있는 정도의 길이를 가진다.

그리고 상기 관통공(142)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 포집봉(141)의 내부를 관통하여 형성되는 구성요소이며, 상기 정화 액체(120)가 이 관통공(142)을 타고 상기 포집봉(141)의 말단까지 이동할 수 있는 것이다. 상기 포집봉(141)은 전술한 바와 같이, 상기 회전축(130)의 회전에 의하여 회전하므로 원심력에 의하여 상기 관통공(142) 내부로 유입된 정화 액체(120)는 말단 방향으로 이동하게 된다.

다음으로 상기 비산공(143)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 관통공(142)과 포집봉(141) 사이를 관통하여 형성되며, 정화 액체(120)가 비산되는 통로로 기능한다. 즉, 상기 다수개의 비산공(143)은 상기 포집봉(141) 전체에 걸쳐서 형성되며, 상기 관통공(142)를 통하여 이동하는 정화 액체(120)가 상기 비산공(143)들을 통하여 외부로 분출 및 비산되는 것이다.

따라서 상기 정화 탱크(110) 내부의 공간은 이렇게 상기 비산공(143)을 통하여 비산된 정화 액체 방울에 의하여 가득찬 상태를 이룬다.

또한 상기 포집모(144)는 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 상기 포집봉(141) 표면에 불규칙하게 설치되며, 정전기력에 의하여 미세먼지를 그 표면에 포집하는 구성요소이다. 따라서 본 실시예에서 상기 포집모(144)는 정전기가 잘 발생하는 재질로 이루어지며, 상기 포집봉(141) 표면에 일정한 길이를 가지도록 식모된다.

상기 포집모(144) 표면에 포집된 미세먼지는 상기 포집모(144)가 회전에 의하여 상기 정화 액체(120)에 잠길 때 씻겨지며, 상기 포집모(144) 표면은 다시 깨끗한 상태로 외부 공기가 이동하는 정화 탱크(110) 내부 공간으로 올라온다. 이때 상기 포집모(144)에 의해서도 미세한 정화 액체 방울이 정화 탱크(110) 내부 공간으로 비산된다.

이렇게 외부 공기가 통과하는 상기 정화 탱크(110) 내부 공간은 무수히 많은 포집모(144)가 빠른 속도로 회전하면서 이동하고 무수한 정화 액체 방울이 가득찬 상태를 이루므로 미세먼지 정화가 이루어지는 것이다.

다음으로 상기 유입구(150)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 정화 탱크(110)에 일측에 설치되며, 상기 정화 탱크(110) 내부로 외부 공기를 유입시키는 통로 역할을 한다. 따라서 상기 외부공기 유입구(150)는 상기 정화 탱크(110)의 일 측벽을 관통하여 형성되며, 외부 공기 유입 과정에서 큰 크기의 이물질이 함께 유입되는 것을 방지하기 위하여 이물질 거름 필터가 더 구비될 수 있다.

다음으로 상기 정화공기 배출부(160)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 정화 탱크(110)의 타측에 설치되며, 상기 정화 탱크(110) 내부의 정화된 기체를 흡입하여 외부로 강제 배출하는 구성요소이다. 즉, 상기 정화공기 배출부(160)에 의하여 상기 정화 탱크(110) 내부의 기체를 강제로 흡입하여 외부로 배출함으로써, 상기 유입구(150)를 통하여 오염된 외부 공기가 상기 정화 탱크(110) 내부로 유입되고 이동하면서 정화 과정을 거치는 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 정화공기 배출부(160)를 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스(161), 회전부(162), 링블로워(163) 및 배출구(164)로 구성할 수 있다. 먼저 상기 케이스(161)는 상기 정화 탱크(110)의 측벽에 부착되어 설치되며, 다른 구성요소들의 설치 공간을 제공한다. 그리고 상기 회전부(162)와 링블로워(163)는 강력한 힘으로 상기 정화 탱크(110)에서 배출구(164) 방향으로 기체를 이동시킨다.

한편 상기 정화 탱크(110)에서 상기 링 블로워(163) 방향으로 기체가 유입되는 통로(165)에는 공기 중에 혼합되어 있는 정화 액체를 제거할 수 있는 액체 제거 필터(도면에 미도시)가 더 구비될 수 있다.

그리고 상기 배출구(164)는 도 5에 도시된 바와 같이, 측부 방향으로 설치될 수도 있지만 상측을 향하여 설치될 수도 있다.

한편 상기 정화 탱크(110)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 정화 탱크(110)에 상부에 형성되며, 상기 정화 탱크(110) 내부로 정화 액체를 공급하는 정화액체 공급부(170)가 더 구비된다. 상기 정화액체 공급부(170)는 상기 정화 탱크(110) 내부의 정화 액체(120) 수위가 기준 수위보다 낮아지는 경우 상기 정화 탱크(110) 내부로 새로운 정화 액체(120)를 공급한다.

그리고 상기 정화 탱크(110)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 정화 탱크(110)에 하부에 설치되며, 상기 정화 탱크(110) 내부의 정화 액체(120)를 외부로 배출하는 정화액체 배출부(180)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 정화 탱크(110) 내부의 정화 액체(120)는 정화 작업이 지속됨에 따라 오염도가 높아진다. 따라서 일정한 기간이 경과하면 주기적으로 이를 배출하고 새로운 정화 액체를 채워서 정화 작업을 진행하여야 한다. 이 경우 상기 정화액체 배출부(180)를 통하여 오염된 정화액체(120)를 배출하는 것이다.

한편 본 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100)에는, 상기 정화 탱크(110) 내부에 설치되며, 상기 정화 탱크(110) 내부에 채워지는 정화 액체의 수위를 감지하는 수위 감지부(도면에 미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 수위 감지부에 의하여 감지된 정화 액체의 수위가 기준 수위보다 낮은 경우에는 상기 제어부(190)로 그 정보를 전달하여 정화 액체를 보충하게 된다.

다음으로 본 실시예에 따른 미세먼지 제거장치(100)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수위 감지부에 의하여 감지되는 상기 정화 액체(120)의 수위가 상기 분할판(112)의 하단보다 낮고 상기 회전축(130)의 상단보다는 높게 유지되도록 제어하는 제어부(190))가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 제어부(190)는 상기 미세먼지 제거장치(100)의 전체적인 운영 제어를 담당하면서 수위 조절도 담당하는 것이다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 제거장치
110 : 정화 탱크 120 : 정화 액체
130 : 회전축 140 : 포집부
150 : 외부공기 유입구 160 : 정화공기 배출부

Claims (8)

1. 일정한 내부 공간을 가지는 정화 탱크;
   상기 정화 탱크 내부에 채워지는 정화 액체;
   상기 정화 탱크 내에 상기 정화 액체에 잠긴 상태로 설치되며, 고속으로 회전하는 회전축;
   상기 회전축에 상기 회전축과 수직으로 설치되며, 상기 정화 액체를 비산시키고 미세먼지를 포집하는 포집부;
   상기 정화 탱크에 일측에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부로 외부 공기를 유입시키는 외부공기 유입구;
   상기 정화 탱크의 타측에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부의 정화된 기체를 흡입하여 외부로 강제 배출하는 정화공기 배출부;를 포함하는 미세먼지 제거 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정화 탱크에는,
   상기 정화 탱크의 상측 공간을 상기 정화 액체 수면까지 다수개로 분할하는 다수개의 분할판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 포집부는,
   상기 다수개의 분할판에 의하여 분할되는 공간 마다 설치되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 포집부는,
   상기 회전축에 하단이 결합되는 포집봉;
   상기 포집봉의 내부를 관통하여 형성되는 관통공;
   상기 관통공과 포집봉 사이를 관통하여 형성되며, 정화 액체가 비산되는 다수개의 비산공;
   상기 포집봉 표면에 불규칙하게 설치되는 포집모;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 회전축에는,
   상기 분할판들 사이의 공간을 분할하여 이동하는 공기에 와류를 형성하는 다수개의 와류형성 원판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 정화 탱크에는,
   상기 정화 탱크에 상부에 형성되며, 상기 정화 탱크 내부로 정화 액체를 공급하는 정화액체 공급부;
   상기 정화 탱크에 하부에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부의 정화 액체를 외부로 배출하는 정화액체 배출부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 정화 탱크 내부에 설치되며, 상기 정화 탱크 내부에 채워지는 정화 액체의 수위를 감지하는 수위 감지부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 수위 감지부에 의하여 감지되는 상기 정화 액체의 수위가 상기 분할판의 하단보다 낮고 상기 회전축의 상단보다는 높게 유지되도록 제어하는 제어부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.

Images