KR102097982B1 - 오리피스원리를 이용한 습식집진기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기 중에 포함된 오염물질을 물과 접촉시켜 여과하는 습식집진기(濕式集塵器)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염된 공기에 대한 여과효율이 향상되도록 구현한 오리피스(Orifice)원리를 이용한 습식집진기에 관한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 오리피스원리를 이용한 습식집진기는,
내부에는 일정량의 물이 저장되는 수용부가 형성되고, 일측에는 상기 수용부로 공기가 유입되도록 에어덕트가 설치되는 흡입구가 형성되며, 상부면 일측에는 연통홀이 형성되고, 상부면 중앙에는 회수홀이 형성된 저수조;
하부가 상기 저수조의 연통홀 및 회수홀과 연통되는 내부공간부를 갖고 상부에는 공기가 배출되는 배기구가 형성된 본체;
상기 본체의 배기구에 설치되어, 흡입력을 발생시켜 상기 저수조에 유입된 공기가 상기 연통홀을 통해 본체의 내부공간부를 경유하여 배기구로 배출되도록 유도하는 흡입팬;
으로 이루어진 습식집진기에 있어서,
상기 저수조의 연통홀에 수면과 일정간격 이격 설치되는 것으로, 상기 흡입팬(130)의 작동에 따라 수면위에 수막커튼을 형성시켜 공기는 수막커튼을 통과하여 배기구로 배출시키는 집진유도덕트;
내부유로가 형성된 나선형으로 이루어져 상기 본체의 내부공간부 내주면 둘레를 따라 설치되는 것으로, 하단부는 상기 연통홀과 연결되고 상단부는 상기 내부공간부에 배치되어, 상기 연통홀로 유입된 물과 공기가 상기 내부유로를 따라 나선형으로 이동하다가 와류되면서 내부공간부로 배출되도록 유도하는 유체회전사이클론(150);
상기 수용부 중앙에 구비되는 것으로, 상단부가 상기 회수홀에 연결되고 하단부는 물에 잠기는 회수관;
을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 유체회전사이클론의 상측에 위치한 본체의 내부공간부 내주면 둘레를 따라 설치되는 것으로, 하향 경사면을 갖는 띠형상으로 이루어져, 상기 유체회전사이클론을 통과한 후 와류되면서, 상승하던 물은 차단하여 낙하시키고 공기는 계속 상승하도록 유도하는 미스트낙하판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면,
본 발명에 의한 오리피스원리를 이용한 습식집진기는,
오염된 공기에 대한 여과효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

오리피스원리를 이용한 습식집진기{WET SCRUBBER FOR USING THE ORIFICE THEORY}
본 발명은 공기 중에 포함된 오염물질을 물과 접촉시켜 여과하는 습식집진기(濕式集塵器)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염된 공기에 대한 여과효율이 향상되도록 구현한 오리피스(Orifice)원리를 이용한 습식집진기에 관한 것이다.
일반적으로 작업장에서는 분진(Dust)형태의 오염물질이 많이 배출되는데, 이러한 오염물질이 포함된 공기가 그대로 대기 중에 배출되어 환경이 오염되는 문제가 발생한다.
따라서 공기에 포함된 오염물질을 제거하기 위해 여러 방식의 집진기가 사용되는데, 그 중에서 습식집진기는 오염된 공기를 물과 접촉시켜 공기 중에 포함된 오염물질을 여과하는 구조이다.
이러한 습식집진기는 오염물질을 직접적으로 걸러주는 필터가 불필요하므로 필터교체로 인한 불편함 및 비용발생이 없으며, 저소음의 장점이 있어 근래에 많이 사용되고 있다.
그런데 대부분의 습식집진기는 일반적으로 단순히 물을 낙하시켜 낙하 되는 물에 오염물질이 흡착되도록 하는 구조를 취하다 보니, 여과효율이 높지 않은 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
오염된 공기에 대한 여과효율이 향상되도록 구현한 오리피스원리를 이용한 습식집진기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 오리피스원리를 이용한 습식집진기는,
내부에는 일정량의 물이 저장되는 수용부가 형성되고, 일측에는 상기 수용부로 공기가 유입되도록 에어덕트가 설치되는 흡입구가 형성되며, 상부면 일측에는 연통홀이 형성되고, 상부면 중앙에는 회수홀이 형성된 저수조;
하부가 상기 저수조의 연통홀 및 회수홀과 연통되는 내부공간부를 갖고 상부에는 공기가 배출되는 배기구가 형성된 본체;
상기 본체의 배기구에 설치되어, 흡입력을 발생시켜 상기 저수조에 유입된 공기가 상기 연통홀을 통해 본체의 내부공간부를 경유하여 배기구로 배출되도록 유도하는 흡입팬;
으로 이루어진 습식집진기에 있어서,
상기 저수조의 연통홀에 수면과 일정간격 이격 설치되는 것으로, 상기 흡입팬의 작동에 따라 수면위에 수막커튼을 형성시켜 공기는 수막커튼을 통과하여 배기구로 배출시키는 집진유도덕트;
내부유로가 형성된 나선형으로 이루어져 상기 본체의 내부공간부 내주면 둘레를 따라 설치되는 것으로, 하단부는 상기 연통홀과 연결되고 상단부는 상기 내부공간부에 배치되어, 상기 연통홀로 유입된 물과 공기가 상기 내부유로를 따라 나선형으로 이동하다가 와류되면서 내부공간부로 배출되도록 유도하는 유체회전사이클론;
상기 수용부 중앙에 구비되는 것으로, 상단부가 상기 회수홀에 연결되고 하단부는 물에 잠기는 회수관;
을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 유체회전사이클론의 상측에 위치한 본체의 내부공간부 내주면 둘레를 따라 설치되는 것으로, 하향 경사면을 갖는 띠형상으로 이루어져, 상기 유체회전사이클론을 통과한 후 와류되면서, 상승하던 물은 차단하여 낙하시키고 공기는 계속 상승하도록 유도하는 미스트낙하판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 오리피스원리를 이용한 습식집진기는,
오염된 공기에 대한 여과효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전체적인 구성도.
도 2는 본 발명의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 단면도.
도 4는 물의 이동경로를 나타낸 개념도.
도 5는 공기의 이동경로를 나타낸 개념도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
한편, 본 설명에서는 도 1을 기준으로 흡입팬(130)의 방향을 상방, 저수조(110)의 방향을 하방이라 정한다.
본 발명에 의한 오리피스원리를 이용한 습식집진기(100)는,
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,
크게 저수조(110), 본체(120), 흡입팬(130), 집진유도덕트(140), 유체회전사이클론(150), 차단판(160), 미스트낙하판(180), 스텐망필터(190)로 구성된다.
저수조(110)는,
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,
내부에 물이 저장된 상태로, 외부의 오염된 공기가 유입되는 구성으로서,
내부에는 일정량의 물이 저장되는 수용부(111)가 형성되고, 일측에는 상기 수용부(111)로 공기가 유입되도록 에어덕트(170)가 설치되는 흡입구(112)가 형성되며, 상부면 일측에는 연통홀(114)이 형성되고, 상부면 중앙에는 회수홀(115)이 형성된다.
이때, 상기 연통홀(114)에는 집진유도덕트(140)가 결합되는데, 집진유도덕트(140)에 대한 상세한 설명은 아래에서 언급하고자 한다.
그리고 상기 수용부(111) 중앙에는 회수관(116)이 구비되는데, 상기 회수관(116)은 상하관통된 통 형상으로 이루어져, 상단부가 상기 회수홀(115)에 결합되고 하단부는 물에 잠기게 된다.
상기 회수관(116)은 본체(120)의 내부공간부(1211)로 배출되었다가 낙하하는 물을 다시 저수조(110)에 수용하기 위한 구성으로서, 흡입구(112)를 통해 저수조(110)의 수용부(111)로 최초 유입된 오염된 공기가 집진유도덕트(140)를 거치지않고 직접적으로 내부공간부(1211)로 유입되는 것을 방지하기 위해서, 회수관(116)의 하단부는 수면 아래에 배치되도록 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 저수조(110)의 수용부(111)에는 저수조(110)에 저장된 물의 동결을 방지하기 위한 히터(118)가 구비되는데, 상기 히터(118)는 수면 아래에 잠기도록 수용부(111)의 내벽에 설치됨으로써, 외부 온도에 따라 물의 온도를 일정하게 유지하여 물의 동결을 방지한다.
또한, 상기 저수조(110)의 수용부(111)에는 저수조(110)에 담기는 물의 양을 조절하기 위한 바이패스관(Bypass管)(119)이 구비되어 구성된다.
그리고 저수조(110)의 바닥부에는 오염물질이 쌓인 물을 배수하기 위한 배수홀(未圖示)이 형성된다.
한편, 오염된 물에 대한 효율적인 여과작업을 위해 상기 집진유도덕트(140)의 하단부와 수면은 항상 일정간격을 유지하는 것이 바람직한데, 저수조(110)의 수용부(111)에 공급되는 물의 양이 일정량을 초과할 경우, 상기 바이패스관(119)을 통해 일정량을 초과한 물이 자연스럽게 배출되도록 유도하여 집진유도덕트(140)의 하단부와 수면의 간격을 항상 일정하게 유지할 수 있다.
그리고 상기 저수조(110)의 바닥면은 공기에 포함된 오염물질이 여과된 후, 용이하게 침전되어 배수되기 위해서 배수홀(未圖示)로 향할수록 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하며, 오염물질의 침전이 용이한 범위 안에서 상기 저수조(110)의 형상은 필요에 따라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
본체(120)는,
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,
상기 저수조(110)의 수용부(111)로 유입된 오염된 공기가 여과된 후, 외부로 배출 되기전 경유하는 공간으로서,
하부가 상기 저수조(110)의 연통홀(114) 및 회수홀(115)과 연통되는 내부공간부(1211)를 갖고 상부에는 공기가 배출되는 배기구(1221)가 형성된다.
즉, 저수조(110)의 수용부(111)로 유입된 공기는 연통홀(114)을 통과한 후, 상기 본체(120)의 내부공간부(1211)를 경유하여 상기 배기구(1221)를 통해 외부로 배출되는 것이다.
그리고 상기 본체(120)의 내부공간부(1211)에서 낙하하는 물은 내부공간부(1211) 바닥면에 떨어져서 회수홀(115)로 집결된 후, 회수관(116)을 통해 다시 저수조(110)의 수용부(111)에 담겨진다.
따라서, 내부공간부(1211)의 바닥면에 낙하한 물이 용이하게 회수홀(115)로 집결되도록 하기 위해, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 본체(120) 내부공간부(1211)의 바닥면에는 중앙을 향해 하향 경사진 경사면(1218)이 형성되어 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 내부공간부(1211)의 바닥면은 상기 회수홀(115)로 향할수록 하향 경사지게 형성되는 것이다.
그리고 상기 본체(120)의 내부공간부(1211) 상측에는 내주면 둘레를 따라 단턱부(1217)가 형성되며, 본체(120)의 일측에는 본체(120)의 내부공간부로 물을 공급하는 급수구(113)가 구비되는데, 상기 급수구(113)의 위치는 아래에서 상세하게 설명할 유체회전사이클론(150), 미스트낙하판(180), 스텐망필터(190)의 상측에 위치하여 각 구성들을 세척하는 용도로도 사용 가능하나, 본 발명에서는 도 3에서처럼, 유체회전사이클론(150)과 미스트낙하판(180)의 사이에 위치한 구성에 한정하여 설명하기로 한다.
한편, 상기 저수조(110)의 상단부 외주면에는 체결공(1171)을 갖는 둘 이상의 결합돌기(117)가 형성되고, 상기 본체(120)의 하단부 외주면에는 상기 결합돌기(117)의 체결공(1171)과 상호 일치하는 대응체결공(1213)을 갖는 둘 이상의 대응결합돌기(1212)가 형성되며, 상기 체결공(1171) 및 대응체결공(1213)에는 고정볼트(1214)가 체결되어, 저수조(110)와 본체(120)가 상호 결합분리 가능하도록 구성된다.
이에 의하면, 상기 저수조(110)와 본체(120)를 필요 시 용이하게 결합분리 함으로써, 부품교체 및 내부청소 등 효율적인 관리가 이루어질 수 있다.
또한, 상기 본체(120)는, 상기 저수조(110)의 상부에 결합되면서 상방 개구된 형상으로 이루어진 바디부(121)와, 상기 바디부(121)의 상부를 덮는 커버부(122)로 이루어지며,
상기 바디부(121)의 상단부 외주면에는 결합공(1216)을 갖는 둘 이상의 고정돌기(1215)가 형성되고, 상기 커버부(122)의 외주면에는 상기 고정돌기(1215)의 결합공(1216)과 상호 일치하는 대응결합공(1223)을 갖는 둘 이상의 대응고정돌기(1222)가 형성되며, 상기 결합공(1216) 및 대응결합공(1223)에는 결합볼트(1224)가 체결된다.
이때, 상기 커버부(122)는 중앙에 배기구(1221)이 형성되며 상기 배기구(1221)에 상기 흡입팬(130)이 설치된다.
이에 의하면, 상기 바디부(121)와 커버부(122)를 필요 시 용이하게 결합분리 함으로써, 내부공간부(1211)에 구비되는 부품교체 및 내부청소 등의 효율적인 관리가 이루어질 수 있다.
흡입팬(130) 은 ,
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,
상기 저수조(110)의 수용부(111)에 유입된 공기 중에 포함된 오염물질을 물과 접촉시켜 상기 본체(120)의 내부공간부(1211)로 유입시키도록 흡입력을 발생시키는 것으로,
상기 본체(120)의 배기구(1221)에 설치되어, 흡입력을 발생시켜 상기 저수조(110)에 유입된 공기가 상기 연통홀(114)을 통해 본체(120)의 내부공간부(1211)를 경유하여 배기구(1221)로 배출되도록 유도하는데, 이러한 흡입팬(130)은 일반적인 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
집진유도덕트(140)는,
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,
저수조(110)의 수용부(111)에 유입된 오염된 공기를 여과시킨 후, 상기 본체(120)의 내부공간부(1211)로 깨끗한 공기를 유입시키는 것으로,
상기 저수조(110)의 연통홀(114)에는 집진유도덕트(140)가 수면과 일정간격 이격 설치되는데, 전체적으로 상하관통된 통 형상으로 이루어져, 상단부는 상기 연통홀(114)에 결합되고 하단부는 상기 저수조(110)의 수면과 일정간격 이격 배치되도록 이루어진다.
부연하면, 상기 집진유도덕트(140)의 하단부는 상광하협(上廣下狹) 형상으로 이루어지며, 상기 흡입팬(130)의 작동에 따라 집진유도덕트(140)의 하단부와 수면 사이에 수막커튼을 형성시켜 오염된 공기가 상기 수막커튼을 통과하면서 공기중의 오염물질이 물과 접촉한 후 상기 본체(120)의 내부공간부(1211)로 배출되도록 하는 역할을 한다.
즉, 오리피스(Orifice) 원리에 의해 오염된 공기와 물이 접촉하도록 유도하여 공기 중에 포함된 오염물질이 물에 섞이도록 하는 것이다.
이때, 상기 집진유도덕트(140)는 주로 원통체 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 필요에 따라 다양한 통체 형상으로 이루어질 수도 있다.
또한, 언급한대로 상기 집진유도덕트(140)는 상기 저수조(110)의 상단부에 형성된 연통홀(114)에 설치되는데, 상기 연통홀(114)은 필요에 따라 하나 이상이 형성되고, 각 연통홀(114)마다 집진유도덕트(140)가 설치되도록 하여 공기에 대한 여과량을 증감시킬 수도 있다.
유체회전사이클론(150)은,
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,
내부유로(151)가 형성된 나선(螺線)형으로 이루어져 상기 본체(120)의 내부공간부(1211) 내주면 둘레를 따라 설치되는 것으로, 하단부는 상기 연통홀(114)과 연결되고 상단부는 상기 내부공간부(1211)의 내주면에 근접하게 배치된다.
즉, 상기 유체회전사이클론(150)은, 상기 연통홀(114)로 유입된 물과 공기가 상기 내부유로(151)를 따라 나선형으로 이동하다가 와류되면서 내부공간부(1211)로 배출되도록 유도한다.
다시 말해서, 상기 흡입팬(130)의 작동으로, 빠르게 유체회전사이클론(150)으로 유입된 물과 공기는 유체회전사이클론(150)의 형상으로 인하여 나선형으로 이동하다가 내부공간부(1211)로 배출되며, 배출된 물과 공기는 본체(120) 내부공간부(1211)의 내주면을 따라 빠르게 이동하면서 상승하게 되는 것이다.
그런데, 배출된 물은 내부공간부(1211)의 내주면을 따라 나선형상으로 이동하는데, 일정거리 이상 이동을 하다가 중력에 의해 낙하를 하게 된다.
이때, 물에 포함되어 있던 오염물질도 물과함께 낙하하는 것이다.
정리하면, 상기 유체회전사이클론(150)의 형상이 나선을 그리며 상승하는 형상인 점, 그리고 유체회전사이클론(150)의 상단부가 본체(120) 내부공간부(1211)의 내주면과 근접하도록 배치되어, 빠르게 배출된 물과 공기가 내부공간부(1211)의 내주면 둘레를 따라 나선형으로 이동을 하며 상승하게 되는 점, 등으로 인해 배출된 물과 공기는 상기 내부공간부(1211)에서 와류를 일으키며 상승하는데, 일정거리 이상을 이동하던 오염물질을 포함한 물은 낙하하고, 정화된 공기는 계속 상승하여 배출되는 것이다.
한편, 상기 유체회전사이클론(150)의 내부유로(151)에는 더욱 강한 와류를 형성하도록 유도하는 와류유도스크류(152)가 구비되어 구성된다.
이에 의하면, 유체회전사이클론(150)의 내부유로(151)를 따라 이동하는 물과 공기가 본체(120)의 내부공간부(1211)로 배출되기 전, 상기 와류유도스크류(152)에 의해 내부유로(151)에서 강한 와류를 형성한 상태로 내부공간부(1211)로 배출될 수 있다.
차단판(160)은,
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,
상기 유체회전사이클론(150)의 타단부와 일정간격 이격된 본체(120)의 내부공간부(1211)에 설치되는 것으로, 유체회전사이클론(150)을 통과한 물이 상기 차단판(160)에 부딪힌 후 낙하하도록 유도한다.
와류현상에 의해 빠른 속도로 내부공간부(1211)로 배출된 물은 일정거리를 이동하다가 낙하하지만, 경우에 따라 공기와 함께 계속 상승할 수 있다.
하지만, 본 발명에서는 상기 차단판(160)에 물이 부딪힌 후 급격하게 감속된 물은 중력에 의해 하방으로 낙하하게 되므로, 오염물질이 포함된 대부분의 물을 용이하게 저수조(110)로 이동시킬 수 있게 된다.
따라서 상기 차단판(160)은 유체회전사이클론(150)의 상단부를 통해 배출되는 물과 공기의 배출방향과 직각으로 설치되는 동시에, 유체회전사이클론(150) 내부유로(151)의 단면적보다 큰 면적을 갖도록 이루어져, 유속을 효과적으로 감속시키는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
미스트낙하판(180)은,
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,
상기 유체회전사이클론(150)의 상측에 위치한 본체(120)의 내부공간부(1211) 내주면 둘레를 따라 설치되는 것으로,
하향 경사면을 갖는 띠형상으로 이루어져, 상기 유체회전사이클론(150)을 통과한 후 와류되면서 상승하던 물은 차단하여 낙하시키고 공기는 계속 상승하도록 유도한다.
앞에서 언급한대로 상기 유체회전사이클론(150)을 통해 배출된 물의 대부분은 본체(120) 내부공간부(1211)의 내주면 둘레를 따라 나선형으로 일정거리를 이동하며 상승하다가 낙하하지만, 경우에 따라 강한 와류현상으로 인해 물의 일부분이 낙하하지 않고 공기와 함께 본체(120) 내부공간부(1211)의 내주면 둘레를 따라 나선형으로 계속 상승할 수도 있다.
그런데, 내부공간부(1211)의 내주면 둘레를 따라 상승하던 물은 상기 미스트낙하판(180)의 하향 경사면에 부딪힌 후 감속되어 낙하하는 것이다.
즉, 유체회전사이클론(150)을 통해 배출된 대부분의 물은 상승 하다가 중력에 의해 낙하하고, 계속해서 상승하던 일부분의 물은 상기 미스트낙하판(180)에 부딪혀 감속된 후 낙하하게 되는 것이다.
스텐망필터(190)는,
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,
상기 미스트낙하판(180)의 상측에 위치한 본체(120)의 내부공간부(1211)에 설치되는 것으로, 물은 차단하여 낙하시키고 공기는 통과시켜 배출구로 향하도록 구성된다.
상기 스텐망필터(190)는, 상기 단턱부(1217)의 상면을 따라 가장자리가 얹혀지는 받침다공판(191), 상기 받침다공판(191)의 상부에 얹혀지는 필터본체(192), 상기 필터본체(192)의 상부에 얹혀지는 누름다공판(193)으로 이루어지며,
상기 단턱부(1217), 받침다공판(191), 필터본체(192), 누름다공판(193)은 상호 볼트결합되도록 구성된다.
상기 미스트낙하판(180)에 부딪힌 물의 대부분은 감속되며 낙하하지만, 경우에 따라 강한 와류현상으로 인해 미처 낙하하지못한 물의 극히 일부분은 공기의 흐름을 따라 상승할 수 있는데, 본 발명의 스텐망필터(190)에 의해 물의 상승을 효과적으로 차단할 수 있는 것이다.
상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 있어서, 물과 공기의 이동경로를 각각 정리해보면,
도 4는 물의 이동경로를 나타낸 것으로서,
상기 흡입팬(130)이 작동하면, 물이 집진유도덕트(140)로 유입되면서, 오리피스원리에 의하여 집진유도덕트(140)의 하단부와 수면 사이에는 물이 상승하면서 수막이 형성되는데, 이때, 저수조(110)의 수용부(111)로 유입된 오염된 공기가 상승하는 수막을 통과하면서 물에 섞이게 된다.
따라서 오염물질이 포함된 물은 집진유도덕트(140)를 지나 연통홀(114)을 통해 상기 유체회전사이클론(150)으로 유입된다.
그리고 유체회전사이클론(150)을 통과하는 물은 유체회전사이클론(150)의 형상으로 인하여 나선형으로 회전하다가 배출됨으로써, 본체(120)의 내부공간부(1211)에서 와류현상을 일으키며 이동하는데, 상기 차단판(160)에 부딪힌 물 중 일부분의 물은 감속하여 낙하하고, 나머지 물은 와류현상에 의해 일정거리를 이동하며 상승하다가 중력에 의해 자연스럽게 낙하한다.
그리고 낙하하지 않고 계속 상승하던 일부분의 물은 상기 미스트낙하판(180)에 부딪힌 후 감속하여 낙하하고, 강한 와류현상에 의해 미스트낙하판(180)에 부딪힌 후에도 미처 낙하하지 않고 상승하던 물은 상기 스텐망필터(190)에 부딪힌 후 낙하하여 저수조(110)로 유입되는 것이다.
따라서 상기와 같은 과정을 통해 오염물질이 포함되어 상기 내부공간부(1211)로 유입된 물은 낙하하여 저수조(110)로 유입되고, 오염물질이 제거된 정화된 공기는 배기구(1221)를 통해 배출되는 것이다.
도 5는 공기의 이동 경로를 나타낸 것으로서,
상기 흡입팬(130)이 작동하면, 오리피스원리에 의하여 집진유도덕트(140)의 하단부와 수면 사이에는 물이 상승하면서 수막이 형성되는데, 이때, 저수조(110)의 수용부(111)로 유입된 오염된 공기가 상승하는 수막을 통과하면서 물과 접촉함으로써 공기에 포함되어있던 오염물질은 물과 섞이게 되어 본체(120)의 내부공간부(1211)에서 상승하다가 위에서 언급한대로 물과함께 낙하하게 된다.
이때, 오염물질이 포함되지않은 정화된 공기는 유체회전사이클론(150)에서 배출된 직후 상기 차단판(160)에 부딪힌 후 잠시 감속되지만, 와류현상에 의해 계속 내부공간부(1211) 내주면 둘레을 따라 상승한다.
그리고 상승하던 정화된 공기는 상기 미스트낙하판(180)에 부딪힌 후 잠시 감속되지만, 와류현상에 의해 미스트낙하판(180)을 넘어서 내부공간부(1211) 내주면 둘레를 따라 계속 상승하게 된다.
그리고 정화된 공기는 상기 스텐망필터(190)를 통과한 후 배기구(1221)를 통해 배출되는 것이다.
따라서 본 발명에서는 공기 중에 포함되어 있던 오염물질은 물과 함께 섞여 상기 본체(120)의 내부공간부(1211)로 빠르게 배출된 후, 중력에 의해 자연스럽게 배출되거나 상기 차단판(160)에 부딪혀 감속되어 낙하함으로써 1차적으로 대부분 여과된다.
그리고 일부 낙하하지 못하고 와류현상에 의해 물과 함께 상승하던 오염물빌은 상기 미스트낙하판(180)과의 물리적인 충돌에 의해 낙하함으로써 2차적으로 여과된다.
또한, 경우에 따라 상기 미스트낙하판(180)을 넘어 물에 섞여 계속 상승하던 오염물질은 상기 스텐망필터(190)에 부딪힌 후 낙하함으로써 3차적으로 여과된다.
따라서 본 발명은 오염된 공기에 대한 여과효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "오리피스원리를 이용한 습식집진기"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
100 ; 습식집진기
110 ; 저수조
111 ; 수용부
112 ; 흡입구
113 ; 급수구
114 ; 연통홀
115 ; 회수홀
116 ; 회수관
117 ; 결합돌기
1171 ; 체결공
120 ; 본체
121 ; 바디부
1211 ; 내부공간부
1212 ; 대응결합돌기
1213 ; 대응체결공
1214 ; 고정볼트
1215 ; 고정돌기
1216 ; 결합공
122 ; 커버부
1221 ; 배기구
1222 ; 대응고정돌기
1223 ; 대응결합공
1224 ; 결합볼트
130 ; 흡입팬
140 ; 집진유도덕트
150 ; 유체회전사이클론
151 ; 내부유로
152 ; 와류유도스크류
160 ; 차단판
170 ; 에어덕트
180 ; 미스트낙하판
190 ; 스텐망필터
191 ; 받침다공판
192 ; 필터본체
193 ; 누름다공판

Claims (12)

  1. 내부에는 일정량의 물이 저장되는 수용부(111)가 형성되고, 일측에는 상기 수용부(111)로 공기가 유입되도록 에어덕트(170)가 설치되는 흡입구(112)가 형성되며, 상부면 일측에는 연통홀(114)이 형성되고, 상부면 중앙에는 회수홀(115)이 형성된 저수조(110);
    하부가 상기 저수조(110)의 연통홀(114) 및 회수홀(115)과 연통되는 내부공간부(1211)를 갖고 상부에는 공기가 배출되는 배기구(1221)가 형성된 본체(120);
    상기 본체(120)의 배기구(1221)에 설치되어, 흡입력을 발생시켜 상기 저수조(110)에 유입된 공기가 상기 연통홀(114)을 통해 본체(120)의 내부공간부(1211)를 경유하여 배기구(1221)로 배출되도록 유도하는 흡입팬(130);
    상기 저수조(110)의 연통홀(114)에 수면과 일정간격 이격 설치되는 것으로, 상기 흡입팬(130)의 작동에 따라 수면위에 수막커튼을 형성시켜 공기는 수막커튼을 통과하여 배기구(1221)로 배출시키는 집진유도덕트(140);
    로 이루어진 습식집진기에 있어서,
    내부유로(151)가 형성된 나선형으로 이루어져 상기 본체(120)의 내부공간부(1211) 내주면 둘레를 따라 설치되는 것으로, 하단부는 상기 연통홀(114)과 연결되고 상단부는 상기 내부공간부(1211)에 배치되어, 상기 연통홀(114)로 유입된 물과 공기가 상기 내부유로(151)를 따라 나선형으로 이동하다가 와류되면서 내부공간부(1211)로 배출되도록 유도하는 유체회전사이클론(150);
    상기 수용부(111) 중앙에 구비되는 것으로, 상단부가 상기 회수홀(115)에 연결되고 하단부는 물에 잠기는 회수관(116);
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체회전사이클론(150)의 상측에 위치한 본체(120)의 내부공간부(1211) 내주면 둘레를 따라 설치되는 것으로, 하향 경사면을 갖는 띠형상으로 이루어져, 상기 유체회전사이클론(150)을 통과한 후 와류되면서 상승하던 물은 차단하여 낙하시키고 공기는 내부공간부(1211)의 중앙을 통해 계속 상승하도록 유도하는 미스트낙하판(180)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미스트낙하판(180)의 상측에 위치한 본체(120)의 내부공간부(1211)에는 스텐망필터(190)가 설치되어, 물은 차단하여 낙하시키고 공기는 통과시켜 배출구로 향하도록 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 본체(120)의 내부공간부(1211)에는 내주면 둘레를 따라 단턱부(1217)가 형성되고,
    상기 스텐망필터(190)는, 상기 단턱부(1217)의 상면을 따라 가장자리가 얹혀지는 받침다공판(191), 상기 받침다공판(191)의 상부에 얹혀지는 필터본체(192), 상기 필터본체(192)의 상부에 얹혀지는 누름다공판(193)으로 이루어지며,
    상기 단턱부(1217), 받침다공판(191), 필터본체(192), 누름다공판(193)은 상호 볼트결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체회전사이클론(150)의 내부유로(151)에는 이동하는 물과 공기가 와류를 형성하도록 유도하는 와류유도스크류(152)가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체회전사이클론(150)의 타단부와 일정간격 이격된 본체(120)의 내부공간부(1211)에는 유체회전사이클론(150)을 통과한 물이 부딪힌 후 낙하하도록 유도하는 차단판(160)이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 저수조(110)의 상단부 외주면에는 체결공(1171)을 갖는 둘 이상의 결합돌기(117)가 형성되고, 상기 본체(120)의 하단부 외주면에는 상기 결합돌기(117)의 체결공(1171)과 상호 일치하는 대응체결공(1213)을 갖는 둘 이상의 대응결합돌기(1212)가 형성되며, 상기 체결공(1171) 및 대응체결공(1213)에는 고정볼트(1214)가 체결되어, 저수조(110)와 본체(120)가 상호 결합분리 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체(120)는, 상기 저수조(110)의 상부에 결합되면서 상방 개구된 형상으로 이루어진 바디부(121)와, 상기 바디부(121)의 상부를 덮는 커버부(122)로 이루어지며,
    상기 바디부(121)의 상단부 외주면에는 결합공(1216)을 갖는 둘 이상의 고정돌기(1215)가 형성되고, 상기 커버부(122)의 외주면에는 상기 고정돌기(1215)의 결합공(1216)과 상호 일치하는 대응결합공(1223)을 갖는 둘 이상의 대응고정돌기(1222)가 형성되며, 상기 결합공(1216) 및 대응결합공(1223)에는 결합볼트(1224)가 체결되어, 바디부(121)와 커버부(122)가 상호 결합분리 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 저수조(110)의 수용부(111)에는 저수조(110)에 저장된 물의 동결을 방지하기 위한 히터(118)가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 저수조(110)의 수용부(111)에는 저수조(110)에 담기는 물의 양을 조절하기 위한 바이패스관(119)이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체(120)의 일측에는 본체(120)의 내부공간부(1211)로 물을 공급하는 급수구(113)가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체(120) 내부공간부(1211)의 바닥면에는 중앙을 향해 하향 경사진 경사면(1218)이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 오리피스원리를 이용한 습식집진기.
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