KR100793943B1 - 공기정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염공기를 강한 압력으로 배출시킬 때 발생하는 압력강화에 의해 물탱크의 물이 자연스럽게 혼합되면서 오염공기에 포함된 각종 오염물질을 정화할 수 있는 공기정화장치에 관한 것이다. 본 발명의 주요구성은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 공기정화장치는 내부에 위치하며 일정량의 물이 채워지고, 일측에 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출공이 형성된 물탱크와; 상부의 유입부에서 하부의 배출부로 경부가 점차적으로 확대되면서 관통하며, 하부가 물탱크의 내부에 위치하는 혼합기와; 오염된 외부공기가 유입되는 흡입구가 일단에 형성되고, 유입된 외부공기를 배출하는 압축시켜 배출하는 압축노즐이 타단에 형성되며, 압축노즐이 혼합기의 유입부 상부에 위치하는 공기유동관과; 공기유동관의 흡입구의 일측에 형성되어 외부공기를 흡입구로 공급하는 흡입팬과; 혼합기의 유입부와 공기유동관의 압축노즐을 감싸면서 일측에 관통공이 형성된 제1진공관과; 일단이 물탱크의 내부에 위치하고 타단이 제1진공관의 관통공에 연장되어 물탱크의 물을 진공관으로 공급하는 제1물공급파이프;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

공기정화장치, 물탱크, 혼합기,공기압력, 흡입팬, 캐비테이션

Description

공기정화장치{Air cleaner}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기정화장치의 사시도.

도 2는 도 1의 단면도.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화장치의 사시도.

도 4는 도 3의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 물탱크 2 : 혼합기

3 : 공기유동관 4 : 흡입구

5 : 압축노즐 6 : 흡입팬

7 : 제1진공관 7' : 제2진공관

8 : 관통공 9 : 제1물공급파이프

9' : 제2물공급파이프 10 : 배출공

11 : 필터 12 : 급수구

13 : 배수구 14 : 펌프

본 발명은 오염공기를 강한 압력으로 배출시킬 때 발생하는 압력강화에 의해 물탱크의 물이 자연스럽게 혼합되면서 오염공기에 포함된 각종 오염물질을 정화할 수 있는 공기정화장치에 관한 것이다.

현재, 공공장소의 실내, 대형고층 건물의 실내를 비롯하여 지하철, 터널, 공장 등의 밀폐된 공간에는 대기중에 먼지, 악취, 부유분진, 유해가스 등의 오염물질이 혼합되어 문제시되고 있다. 그 전형적인 처리방법으로는 후드 및 닥트에 팬 또는 필터를 장착한 기계식 필터 방법과 흡착식 가스제거 설비 등이 사용되었으며, 주로 기계식 필터 방법이 이용되었다.

일반적으로 공기정화장치는 실내의 오염공기를 깨끗한 청정공기로 바꾸어 주는 기기로서, 근래에 들어서면서 건강을 중시하는 사회생활적 추세에 따라 대부분의 사무실이나 공공장소에는 공기정화장치를 설치하여 쾌적한 실내환경을 유지시키고 있음이 매우 보편적이고, 이에 따라 공기정화장치의 수요 또한 크게 늘어나고 있음은 물론 주변 기술의 개발도 매우 급속히 이루어지고 있다.

그러나, 이러한 처리방법은 단순히 오염물질을 포집하는 방법으로 오염물질의 총량을 감소시킬 수 없는 단점이 있다. 또한, 덕트 내부에 먼지 등이 쌓이게 되면 공기정화장치로서의 기능이 저하될 뿐만 아니라 오염된 팬 또는 필터에 각종 세균이 번식하여 2차적인 환경문제가 발생하게 되어 지속적으로 쌓인 오염물질을 제거할 필요가 있다.

또한, 미세먼지와 함께 다양한 종류의 가스상 대기 오염 물질이 다량으로 배출되는 산업체에서는 집진설비 및 가스처리 설비가 필수적으로 장착되기 때문에 설비의 설치비 및 운전비 및 낮은 처리효율로 인한 경제적인 부담이 증가되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 본 발명의 목적은 오염공기를 강한 압력으로 배출시킬 때 발생하는 압력강화에 의해 물탱크의 물이 자연스럽게 혼합되면서 오염공기에 포함된 각종 오염물질을 정화할 수 있는 공기정화장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 공기정화장치는 내부에 위치하며 일정량의 물이 채워지고, 일측에 상기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출공이 형성된 물탱크와; 상부의 유입부에서 하부의 배출부로 경부가 점차적으로 확대되면서 관통하며, 하부가 상기 물탱크의 내부에 위치하는 혼합기와; 오염된 외부공기가 유입되는 흡입구가 일단에 형성되고, 상기 유입된 외부공기를 배출하는 압축시켜 배출하는 압축노즐이 타단에 형성되며, 상기 압축노즐이 상기 혼합기의 유입부 상부에 위치하는 공기유동관과; 상기 공기유동관의 흡입구의 일측에 형성되어 외부공기를 상기 흡입구로 공급하는 흡입팬과; 상기 혼합기의 유입부와 상기 공기유동관의 압축노즐을 감싸면서 일측에 관통공이 형성된 제1진공관 과; 일단이 상기 물탱크의 내부에 위치하고 타단이 상기 제1진공관의 관통공에 연장되어 상기 물탱크의 물을 진공관으로 공급하는 제1물공급파이프;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화장치는 내부에 위치하며 일정량의 물이 채워지고, 일측에 상기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출공이 형성된 물탱크와; 상부의 유입부에서 하부의 배출부로 경부가 점차적으로 확대되면서 관통하며, 하부가 상기 물탱크의 내부에 위치하는 혼합기와; 오염된 외부공기가 유입되는 흡입구가 일단에 형성되고, 상기 유입된 외부공기를 배출하는 압축시켜 배출하는 압축노즐이 타단에 형성되며, 상기 압축노즐이 상기 혼합기의 유입부 상부에 위치하는 공기유동관과; 상기 공기유동관의 흡입구의 일측에 형성되어 외부공기를 상기 흡입구로 공급하는 흡입팬과; 상기 혼합기의 유입부와 상기 공기유동관의 압축노즐을 감싸는 제2진공관과; 일단이 상기 물탱크의 내부에 위치하고 타단이 상기 공기유동관의 일측을 통해 상기 압축노즐의 전방으로 연장되어 상기 물탱크의 물을 공급하는 제2물공급파이프;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제1 또는 제2물공급파이프의 일측에는 상기 물탱크의 물을 공급하는 펌프가 연결된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 물탱크의 배출공의 일측에 필터가 장착된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세 히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기정화장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 공기정화장치는 내부에 위치하며 일정량의 물이 채워지는 물탱크(1)가 설치된다. 물탱크의 상부 일측에는 물탱크 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출공(10)이 형성된다. 이때, 물탱크에 채워진 물의 오염을 방지하기 위하여 차염소 등과 같은 세균 및 박테리아 제거제를 물에 혼합하는 것이 바람직하다.

물탱크(1)에는 상단의 유입부에서 일정 거리동안 동일한 경부를 유지하는 하단으로 점차적으로 경부가 확대된 배출부가 형성된 혼합기(2)가 위치한다. 혼합기의 하단은 물탱크의 내부에 위치하는 물속에 잠기도록 위치한다. 이때, 혼합기의 상단은 물탱크의 외부로 연장되거나 또는 배출부가 물탱크의 바닥에서 소정거리 이격되도록 받침대(15)가 형성된다.

혼합기의 상부에는 공기유동관(3)이 소정거리 이격되어 위치한다. 공기유동관(3)은 일단에 오염된 외부공기가 유입되는 흡입구(4)가 형성되고, 타단에 상기 유입된 외부공기를 배출하는 압축시켜 배출하는 압축노즐(5)이 형성되며, 압축노즐(5)이 혼합기의 유입부에 위치하여 공기유동관(3)으로 유입된 외부공기를 혼합기의 유입부로 배출시킨다.

한편, 공기유동관의 흡입구(4)의 일측에는 유입되는 외부공기의 속도 및 압 력을 증가시키기 위한 흡입팬(6)이 장착된다. 이러한 흡입팬(6)에 의해 공장 등에서 발생된 외부의 오염공기를 높은 압력으로 공기유동관의 흡입구(4)로 유입시킬 수 있다.

그리고, 공기유동관의 압축노즐(5)을 지지하며, 압축노즐(5)과 혼합기의 유입부를 외부와 격리시키기 위하여 제1진공관(7)이 설치된다.

제1진공관(7)의 일측에는 물탱크(1)의 물이 제1진공관 내부로 유입되도록 관통공(8)이 형성되며, 제1진공관의 관통공(8)에는 일단이 물탱크(1)의 내부로 연장된 제1물공급파이프(9)의 타단이 연결된다. 이러한, 제1물공급파이프(9)를 통해 제1진공관(7)으로 공급되는 물은 공기유동관의 압축노즐(5)을 통해 분사되는 공기의 압력에 의해 발생된 진공현상을 통해 흡입된다. 이때, 물이 제1물공급파이프(9)의 일측에 펌프(14)를 설치하여 강제적으로 제1진공관(7)으로 유입시킬 수 있다.

한편, 물탱크의 배출공(10)의 일측에 배출되는 공기에 존재할 수 있는 오염물질을 완전히 제거하는 필터(11)와 물탱크의 일측에 물탱크 내부의 물을 교환할 수 있는 급수구(12)와 배수구(13)가 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따라 공기정화기의 정화과정에 대하여 자세히 살펴본다.

먼저, 물탱크의 일측에 형성된 급수구(12)를 개방하여 물탱크(1)가 완전히 잠기지 않도록 내부에 물을 채워 넣는다.

그 후, 공기유동관의 흡입구(4)에 형성된 흡입팬(6)을 작동시켜 오염된 외부공기를 공기유동관(3)으로 유입시킨다. 공기유동관으로 유입된 오염공기는 제1진공 관(7)내의 상부에 위치하는 압축노즐(5)을 통해 하부에 위치하는 혼합기(2)의 유입부로 분사된다.

공기유동관의 압축노즐(5)을 통해 혼합기의 유입부로 분사되는 오염공기에 의해 제1진공관(7)의 내부에는 압력이 하강하면서 제1진공관의 관통공(8)에 연결된 제1물공급파이프(9)를 통해 물탱크의 물이 압력차에 의해 제1진공관의 내부로 강하게 유입되어 압축노즐(5)을 통해 분사된 오염공기와 혼합 분산되면서 하부에 위치하는 혼합기의 유입부로 유입된다. 이때, 오염공기의 압력이 약한 경우에는 제1물공급파이프(9)의 일측에 형성된 펌프(14)를 작동시켜 강제적으로 제1진공관(7)으로 물을 공급할 수 있다.

한편, 오염공기와 물의 혼합물은 혼합기의 유입부의 좁은 경부를 통과하면서 낮은 압력과 높은 속도를 갖지만, 경부가 확대된 배출부에 이르면 높은 압력과 낮은 속도를 갖게 되어 강한 캐비테이션 현상이 발생하여 오염공기가 작은 기포로 분해되고, 기포에 포함된 먼지 등의 오염물질이 물에 세척되어 정화된다.

오염물질이 정화된 공기는 혼합기의 배출부를 통과하여 물탱크(1)의 상부에 포집되어 물탱크의 상부에 형성된 배출공(10)을 통해 외부로 배출된다. 이때, 외부로 배출되는 공기는 배출공의 일측에 설치된 필터(11)를 통과시켜 잔여 오염물질을 완전히 제거할 수 있으며, 탈취타워 등에 공급되어 외부로 방출될 수 있다.

또한, 오염물질이 세척된 물은 물탱크의 물과 혼합된다. 이때, 물이 세균, 박테리아 등에 오염되는 것을 방지하기 위하여 차염소 등과 같은 약품을 혼합한다. 그리고, 물탱크의 일측에는 장착된 배수구(13)를 통하여 물탱크 내부의 물을 필요 에 따라 교환한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화장치는 제1실시예의 공기정화장치와 동일하게 내부에 일정량의 물이 채워지고, 상부 일측에 내부의 공기를 외부로 배출시키는 물탱크(1)가 설치된다.

물탱크(1)에는 상단의 유입부에서 일정 거리동안 동일한 경부를 유지하는 하단으로 점차적으로 경부가 확대된 배출부가 형성되며 배출부가 물탱크의 물속에 감기는 혼합기(2)가 위치한다.

혼합기의 상부에는 공기유동관(3)이 소정거리 이격되어 위치한다. 공기유동관(3)은 일단에 오염된 외부공기가 유입되는 흡입구(4)가 형성되고, 타단에 상기 유입된 외부공기를 배출하는 압축시켜 배출하는 압축노즐(5)이 형성되며, 압축노즐(5)이 혼합기의 유입부에 위치하여 공기유동관(3)으로 유입된 외부공기를 혼합기의 유입관으로 배출시킨다. 공기유동관의 흡입구(4)의 일측에는 유입되는 외부공기의 속도 및 압력을 증가시키기 위한 흡입팬(6)이 장착된다.

공기유동관에는 일단이 물탱크의 내부에 위치하고 타단이 상기 공기유동관의 일측을 통과하여 압축노즐의 전방으로 연장된 제2물공급파이프(9')가 결합된다. 이러한, 제2물공급파이프(9')는 공기유동관의 압축노즐(5)을 통해 분사되는 공기의 압력에 의해 발생된 진공현상에 의해 물탱크의 물을 공급한다. 이때, 물이 제2물공급파이프(9')의 일측에 펌프(14)를 설치하여 강제적으로 유입시킬 수 있다.

그리고, 공기유동관의 압축노즐(5)을 지지하며, 압축노즐(5)과 혼합기의 유 입부를 외부와 격리시키기 위하여 제2진공관(7')이 설치된다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따라 공기정화기의 정화과정에 대하여 자세히 살펴본다.

제1실시예에 따른 공기정화기와 동일하게 먼저, 물탱크의 일측에 형성된 급수구(12)를 개방하여 물탱크(1)가 완전히 잠기지 않도록 내부에 물을 채워 넣고, 공기유동관의 흡입구(4)에 형성된 흡입팬(6)을 작동시켜 오염된 외부공기를 공기유동관(3)으로 유입시킨다. 공기유동관으로 유입된 오염공기는 제2진공관(7')내의 상부에 위치하는 압축노즐(5)을 통해 하부에 위치하는 혼합기(2)의 유입부로 분사된다.

공기유동관의 압축노즐(5)을 통해 혼합기의 유입부로 분사되는 오염공기에 의해 제2진공관(7')의 내부에는 압력이 하강하면서 압축노즐의 전방으로 연장된 제2물공급파이프(9')를 통해 물탱크의 물이 압력차에 의해 제1진공관의 내부로 강하게 유입되고, 압축노즐(5)을 통해 분사된 오염공기와 혼합 분산되면서 하부에 위치하는 혼합기의 유입부로 유입된다. 이때, 오염공기의 압력이 약한 경우에는 제1물공급파이프(9)의 일측에 형성된 펌프(14)를 작동시켜 강제적으로 물을 공급할 수 있다.

한편, 오염공기와 물의 혼합물은 혼합기의 유입부의 좁은 경부를 통과하면서 낮은 압력과 높은 속도를 갖지만, 경부가 확대된 배출부에 이르면 높은 압력과 낮은 속도를 갖게 되어 강한 캐비테이션 현상이 발생하여 오염공기가 작은 기포로 분해되고, 기포에 포함된 먼지 등의 오염물질이 물에 세척되어 정화된다.

오염물질이 정화된 공기는 혼합기의 배출부를 통과하여 물탱크(1)의 상부에 포집되어 물탱크의 상부에 형성된 배출공(10)을 통해 외부로 배출된다. 또한, 오염물질이 세척된 물은 물탱크의 물과 혼합된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경은 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 공기정화장치는 오염공기가 배출되는 속도에 의해 물탱크의 물이 자연스럽게 혼합되면서 오염공기에 포함된 각종 오염물질을 정화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 압축노즐에서 배출되는 오염공기의 속도 및 압력에 의해 물탱크의 물이 유입되기 때문에 물탱크의 물을 혼합시키기 위한 별도의 고성능 펌프가 필요없어 전력소모를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 오염공기와 혼합된 물에서 캐비테이션 현상에 발생하여 오염공기를 작은 기포로 분해하여 세척하기 때문에 오염공기에 포함된 오염물질이 효과적으로 정화되는 장점이 있다.

따라서, 지하철, 터널, 공장, 지하 상가, 건물지하, 농작물 창고 등에서 먼 지, 매연, 악취 등을 포함하는 오염된 공기를 간단한 설비로서 쉽게 정화할 수 있다.

Claims (6)

1. 내부에 위치하며 일정량의 물이 채워지고, 일측에 상기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출공이 형성된 물탱크와;

   상부의 유입부에서 하부의 배출부로 경부가 점차적으로 확대되면서 관통하며, 하부가 상기 물탱크의 내부에 위치하는 혼합기와;

   오염된 외부공기가 유입되는 흡입구가 일단에 형성되고, 상기 유입된 외부공기를 배출하는 압축시켜 배출하는 압축노즐이 타단에 형성되며, 상기 압축노즐이 상기 혼합기의 유입부 상부에 위치하는 공기유동관과;

   상기 공기유동관의 흡입구의 일측에 형성되어 외부공기를 상기 흡입구로 공급하는 흡입팬과;

   상기 혼합기의 유입부와 상기 공기유동관의 압축노즐을 감싸면서 일측에 관통공이 형성된 제1진공관과;

   일단이 상기 물탱크의 내부에 위치하고 타단이 상기 제1진공관의 관통공에 연장되어 상기 물탱크의 물을 진공관으로 공급하는 제1물공급파이프;로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
2. 내부에 위치하며 일정량의 물이 채워지고, 일측에 상기 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출공이 형성된 물탱크와;

   상부의 유입부에서 하부의 배출부로 경부가 점차적으로 확대되면서 관통하며, 하부가 상기 물탱크의 내부에 위치하는 혼합기와;

   오염된 외부공기가 유입되는 흡입구가 일단에 형성되고, 상기 유입된 외부공기를 배출하는 압축시켜 배출하는 압축노즐이 타단에 형성되며, 상기 압축노즐이 상기 혼합기의 유입부 상부에 위치하는 공기유동관과;

   상기 공기유동관의 흡입구의 일측에 형성되어 외부공기를 상기 흡입구로 공급하는 흡입팬과;

   상기 혼합기의 유입부와 상기 공기유동관의 압축노즐을 감싸는 제2진공관과;

   일단이 상기 물탱크의 내부에 위치하고 타단이 상기 공기유동관의 일측을 통해 상기 압축노즐의 전방으로 연장되어 상기 물탱크의 물을 공급하는 제2물공급파이프;로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2물공급파이프의 일측에는 상기 물탱크의 물을 공급하는 펌프가 장착된 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물탱크의 배출공의 일측에 필터가 장착된 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물탱크의 일측에는 물탱크 내부에 물을 공급하는 급수구와 물을 배출시키는 배수구가 형성되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합기의 하부에는 혼합기가 물탱크의 바닥에서 이격되도록 받침대가 형성되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치.

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