WO2020162674A1

WO2020162674A1 - 습식 공기청정장치

Info

Publication number: WO2020162674A1
Application number: PCT/KR2020/001431
Authority: WO
Inventors: 최희
Original assignee: 최희
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2020-08-13
Also published as: KR102030414B1

Abstract

본 발명은 습식 공기청정장치에 관한 것으로, 상기 습식 공기청정장치는 내부에 물을 수용할 수 있는 공간부가 마련되되, 하부측에는 오염된 공기가 유입되는 유입구가 형성되고, 상부측에는 정화된 공기가 배출되는 배출구가 형성되는 본체하우징과, 상기 유입구에 연결되며, 에어펌프가 설치되어 외부의 오염된 공기를 상기 본체하우징 내부로 강제 유입시키는 에어공급라인과, 상기 본체하우징 내부에, 다수 개가 상하로 이격되게 설치되는 매쉬브라켓과, 상기 본체하우징에 설치되며, 상기 본체하우징 내부에 저장된 물을 회전시키는 임펠러부와, 상기 본체하우징 내부에 설치되며, 초음파를 발생시키는 초음파유닛을 포함한다.

Description

습식 공기청정장치

본 발명은 습식 공기청정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 공기를 물에 접촉시켜 공기 중의 미세먼지와 같은 오염물질을 제거하여 공기를 정화시키는 습식 공기청정장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기청정기는 실내의 공기를 정화 매개체를 통해 오염된 공기 내 오염 물질 또는 미세 분진을 걸러주고 청결해진 공기를 실내로 배출하도록 하는 기구이다.

이러한 공기청정기는 크게 건식과 습식 두 종류로 나뉘어지게 된다.

건식 공기청정기는 전기집진식과 필터여과식으로 나뉘는데, 전기집진식은 집진판에 먼지가 쌓이므로 정화능력이 떨어지고, 필터여과식은 먼지 등의 오염물질을 집진하는 필터를 사용하는데, 일정 시간마다 교체하여야 하는 단점이 있다.

또한, 습식 공기청정기는 상기 공기정화장치 내부로 공기를 흡입하고, 상기 공기정화장치 내부로 물을 분사하여 공기 중의 오염물질을 제거하는 것으로, 물과 공기가 충분히 접촉되지 못하여 공기의 정화가 충분히 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로, 내부에 물이 저장된 공기청정장치를 마련하여, 오염물질이 포함된 외부 공기가 상기 공기청정장치를 통과하면서 물속에 미세먼지가 집진되어 공기가 정화되는 습식 공기청정장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 습식 공기청정장치에 관한 것으로, 상기 습식 공기청정장치는 내부에 물을 수용할 수 있는 공간부가 마련되되, 하부측에는 오염된 공기가 유입되는 유입구가 형성되고, 상부측에는 정화된 공기가 배출되는 배출구가 형성되는 본체하우징과, 상기 유입구에 연결되며, 에어펌프가 설치되어 외부의 오염된 공기를 상기 본체하우징 내부로 강제 유입시키는 에어공급라인과, 상기 본체하우징 내부에, 다수 개가 상하로 이격되게 설치되는 매쉬브라켓과, 상기 본체하우징에 설치되며, 상기 본체하우징 내부에 저장된 물을 회전시키는 임펠러부와, 상기 본체하우징 내부에 설치되며, 초음파를 발생시키는 초음파유닛을 포함하되, 상기 매쉬브라켓의 상면에는 지지플레이트가 결합되며, 상기 지지플레이트는 서로 지그재그로 배치되어, 상기 본체하우징 내부로 유입되어 승강하는 공기의 이동경로를 가이드하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어공급라인은, 상기 유입구와 연통되어, 외부 공기가 상기 본체하우징 내부로 유입되는 통로인 공기공급관과, 상기 공기공급관에 설치되는 에어펌프와, 상기 공기공급관의 끝단부에 결합되되, 상기 본체하우징 내부 바닥면에 설치되며, 상면에 다수개의 관통공이 형성된 지지부재를 포함하되, 상기 에어펌프는 상기 본체하우징 내부의 수위보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재의 수평단면은 원형으로 형성되고, 상기 지지부재의 내부에는 회전날개가 결합되되, 상기 지지부재는 상기 공기공급관과 편심되게 결합되어, 상기 공기공급관을 통해 유입되는 공기에 의해 상기 회전날개가 회전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 본체하우징 내부에 상하를 관통하도록 다수 개의 미세한 기공이 형성된 매쉬브라켓을 결합하여 물과 공기의 접촉시간을 연장하고, 접촉면적을 증대시켜 공기 중의 미세먼지가 물에 흡착되도록 하여 정화효율이 높은 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 초음파를 이용하여, 물을 진동시켜 본체하우징 내부를 통과하는 공기 중의 미세먼지가 빠른 시간 내에 물과 접촉되도록하여 정화효율이 높을 뿐만 아니라, 매쉬브라켓에 미세먼지가 잔류하는 것을 예방함으로써 관리가 용이하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지지플레이트를 이용하여, 공기가 이동되는 경로를 가이드함으로써, 공기가 물 내부에서 오랜 시간 머물도록 하여 충분히 정화되도록 하는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 중, 대형화가 용이하여, 산업용으로 활용 가능한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 습식 공기청정장치의 개념도이다.

도2는 본 발명에 따른 지지부재의 평면도이다.

도3은 본 발명에 따른 지지부재의 평면 단면도이다.

도4는 본 발명의 습식 공기청정장치의 다른 실시례를 도시한 도면이다.

도5는 본 발명의 습식 공기청정장치에 발전기를 장착한 상태의 도면이다.

<부호의 설명>

100:하우징

110:유입구

120:배출구

130:급수구

132:유량조절밸브

134:물탱크

140:배수구

142:개폐밸브

200:에어공급라인

210:공기공급관

212:연결관

214:수직관

216:수평관

220:에어펌프

230:지지부재

232:관통공

234:회전날개

300:매쉬브라켓

310:지지플레이트

400:임펠러부

410:구동모터

420:임펠러

500:초음파유닛

510:고정부재

600:발전기

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일례에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명의 습식 공기청정장치의 개념도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 습식 공기청정장치는 본체하우징(100), 에어공급라인(200), 매쉬브라켓(300), 임펠러부(400), 초음파유닛(500) 및 제어부(도면미도시)를 포함한다.

상기 본체하우징(100)은 내부에 물과 공기를 수용할 수 있는 공간부가 형성된 용기이다.

상기 본체하우징(100)은 외형을 형성하기 위한 것으로, 원기둥이나, 사각기둥 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 본체하우징(100)에는, 외부의 오염된 공기가 유입되는 유입구(110)와, 상기 본체하우징(100) 내부에서 정화된 공기가 배출되는 배출구(120)가 형성되되, 상기 유입구(110)는 상기 본체하우징(100)의 외주연 하부에 형성되고, 상기 배출구(120)는 상기 본체하우징(100)의 외주연 상부에 형성된다.

또한, 상기 본체하우징(100)에는, 외부에서 물을 공급받는 급수구(130)와, 상기 본체하우징(100) 내부의 오염된 물이 배출되는 배수구(140)가 형성된다.

상기 급수구(130)에는 물공급라인이 연결되되, 상기 물공급라인은 물탱크(134)와 연결되고, 상기 물공급라인에는 유량조절밸브(132)가 장착되어, 상기 본체하우징(100) 내부의 수위에 따라 유량을 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배수구(140)에도 개폐밸브(142)가 장착되어, 상기 본체하우징(100) 내부에 저장되는 물의 오염도에 따라 개폐되어, 수질을 관리하는 것이 바람직하다.

상기 에어공급라인(200)은 외부의 오염된 공기를 상기 본체하우징(100) 내부로 강제 유입시키는 역할을 한다.

상기 에어공급라인(200)은 공기공급관(210)과, 에어펌프(220)와, 지지부재(230)를 포함한다.

상기 공기공급관(210)은, 상기 유입구(110)로 외부 공기가 유입되는 통로이다.

상기 공기공급관(210)은 상기 유입구(110)에 수평으로 연결되는 연결관(212)과, 상기 연결관(212)에 연결되되, 수직방향으로 높이를 가지도록 설치되는 수직관(214)과, 상기 수직관(214)에 직교되게 연결되되, 에어펌프(220)가 설치되며, 일측이 개방되어 공기가 유입되는 공기유입구가 형성된 수평관(216)을 포함한다.

상기 수직관(214)의 높이는, 본체하우징(100) 내부에 저장되는 물의 높이보다 높게 마련되어, 상기 본체하우징(100) 내부에 저장된 물이 에어펌프(220)로 역류하지 않도록 한다.

상기 에어펌프(220)는 공기공급관(210)에 설치되어 외부의 오염된 공기를 강제로 흡입하여, 외부 공기가 상기 본체하우징(100) 내부로 다량 유입되게 한다.

그리고 상기 에어펌프(200)는 상기 본체하우징(100) 내부에 저장되는 물의 높이보다 높게 설치되어, 상기 본체하우징(100) 내부로의 공기 주입이 보다 용이하도록 한다.

아울러, 상기 공기공급관(210)은 상기 본체하우징(100) 내부로 삽입되어 연장형성되며, 상기 공기곱급관(210)의 끝단부에는 후술할 지지부재(230)가 결합된다.

상기 지지부재(230)의 저면은 본체하우징(100)의 내부 바닥면에 결합되며, 이에 따라 상기 공기공급관(210)은 안정적으로 지지되어진다.

도2에 도시된 바와 같이, 상기 지지부재(230)는 내부에 공간부가 형성된 원판형상이며, 상면에 다수개의 관통공(232)이 형성되어 있다.

다시 말해, 상기 에어공급라인(200)을 통해 외부에서 유입된 공기는 상기 관통공(232)을 통해 상기 본체하우징(100) 내부로 주입되는 것이다.

그리고 도3에 도시된 바와 같이, 상기 지지부재(230)의 실시례로서, 상기 지지부재(230)는 연결관(212)과 편심되게 결합되며, 상기 지지부재(230)의 내부에는 회전날개(234)가 결합된다.

상기 지지부재(230)가 연결관(212)과 편심되게 결합됨에 따라 상기 지지부재(230) 내부로 유입된 물은 원심력을 가지게 되며, 이에 따라 회전날개(234)가 보다 빠른 속도로 회전되어진다.

덧붙여, 상기 회전날개(234)는 회전방향을 따라 곡률을 가지도록 형성되어, 효율적으로 회전되어지도록 한다.

즉, 상기 회전날개(234)는 상기 연결관(212)을 통해 유입되는 공기에 의해 회전되어지며, 이에 따라 공기는 지지부재(230)에 형성된 다수 개의 관통공(232)을 통해 고르게 본체하우징(100) 내부로 주입되어 지는 것이다.

상기 회전날개(234)가 지지부재(230) 내부에서 회전됨에 따라, 상기 공기가, 상기 연결관(212)과 가까운 위치에 형성된 관통공(232)과, 비교적 먼 위치에 형성된 관통공(232)으로 원활하게 분배되어 배출되므로, 공기가 한곳에 집중되지 않고, 넓은 범위로 확산되어 유입되는 효과가 있다.

한편, 상기 에어공급라인(200)의 실시례로서, 상기 에어공급라인에는 발전기(600)가 결합되어질 수 있다.

상기 발전기는, 상기 에어공급라인의 수직관(214) 상에 설치되어, 상기 수직관 내부에 저장된 물 내부로 투입되는 공기의 압력을 이용하여 운동에너지를 전기에너지로 전환하여 전력을 생산하는 요소이다.

즉, 상기 발전기는 상기 수직관(214)을 통과하는 공기의 압력을 이용하여 회전체를 구동시킴으로써 전력을 생산하게되며, 상기 발전기에서 생산된 전력에 의해 후술할 구동모터(410)가 구동되도록 한다.

아울러, 상기 발전기는 상기 수직관(214)에 별도의 바이패스를 결합하고, 상기 파이패스 상에 설치되어질 수도 있다.

다음으로, 상기 매쉬브라켓(300)은, 상하를 관통하도록 다수 개의 미세한 기공이 형성되게 마련되어, 물과 공기의 접촉시간을 연장하고, 접촉면적을 증대시켜 공기 중의 미세먼지가 물에 흡착되도록 한다.

뿐만 아니라, 상기 유입구(110)를 통해 상기 본체하우징(100) 내부로 유입된 공기 중의 오염물질을 거르는 역할도 한다.

상기 매쉬브라켓(300)은 다수 개로 구비되되, 상기 다수개의 매쉬브라켓(300)은 상,하로 일정간격 이격되게 배치된다.

더욱 상세하게, 본 발명의 매쉬브라켓(300)은 상기 본체하우징(100) 내부의 하부측에 설치되는 제1 매쉬브라켓과 상기 제1 매쉬브라켓의 상부에 일정간격 이격되게 설치되는 제2 매쉬브라켓을 포함한다.

상기 제1 매쉬브라켓 및 제2 매쉬브라켓에는 다수개의 공극이 형성되는 것으로, 상기 제1 매쉬브라켓은 공기 중의 오염물질을 1차적으로 여과하는 필터역할을 하고, 상기 2매쉬브라켓은 2차적으로 여과하는 필터역할을 한다.

또한, 상기 매쉬브라켓(300)의 상면에는 판재형상의 지지플레이트(310)가 결합된다.

상기 지지플레이트(310)는, 상기 유입구(110)를 통해 상기 본체하우징(100) 내부로 유입되어 승강하는 공기의 이동경로를 가이드하는 역할을 한다.

아울러, 상기 지지플레이트(300)의 일단은 본체하우징(100)의 내벽에 고정되되, 상기 지지플레이트(300)의 하부는 매쉬브라켓(310)에 결합되는 것으로, 상기 지지플레이트(300)는 상기 매쉬브라켓(300)을 본체하우징(100) 내부에 안정적으로 고정시키는 역할을 한다.

덧붙여, 상기 지지플레이트(310)는 적어도 두 개 이상으로 구성되는 것으로, 상기 다수 개의 지지플레이트(310)는 다수 개가 상하로 이격되게 설치되며, 서로 지그재그로 배치되게 설치되어, 공기의 이동경로를 가이드 하는 것이다.

더욱 상세하게는, 상기 지지플레이트(310)는 상기 본체하우징(100)의 바닥면과 수평되게 결합되되, 상기 본체하우징의 수평단면보다 작은 단면적으로 형성되어 공기가 지나갈 수 있는 통로를 마련하는 것으로,

예를 들어, 상기 본체하우징(100) 내부에 두 개의 지지플레이트(310)가 설치된다고 가정하였을 때, 하나의 지지플레이트가 본체하우징의 우측에 결합되면, 다른 하나의 지지플레이트는 본체하우징의 좌측에 결합되어, 상기 본체하우징 하부에서 상부로 이동되며 정화되어지는 공기가 상기 본체하우징 내부에 오랜시간 머물수 있도록 하여 충분히 정화되도록 하는 것이다.

곧, 상기 지지플레이트는 상기 본체하우징의 내부 공간을 분할하는 격벽역할을 하며, 상기 지지플레이트의 면적을 본체하우징보다 작게하여 공기의 통로를 마련하는 것으로, 경우에 따라서는 상기 지지플레이의 단면적을 본체하우징과 동일하게 하되, 상기 지지플레이트에 홀을 형성하여, 공기의 통로를 마련할 수도 있다.

즉, 본 발명에서는 상기 지지플레이트(310)를 이용하여, 공기가 이동되는 이동통로의 면적을 좁게함으로써, 상기 공기가 물 내부에서 오랜시간 체류하여 충분히 물과 접촉되도록 하는 것이다.

그리고 본 발명에서는 실시례로서, 상기 지지플레이트(310)를 상기 매쉬브라켓(300)의 개수와 동일하게 구비하였으나, 이는 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있으며, 이는 본 발명에 한정되지 아니한다.

또한, 본 발명에서는 실시례로서 상기 본체하우징(100) 내부에 두 개의 매쉬브라켓(300) 및 지지플레이트(310)를 설치하였으나, 상기 매쉬브라켓 및 지지플레이트의 개수는 사용자의 필요에 따라 조절될 수 있으며, 이는 본 발명에 한정되지 아니한다.

상기 엠펠러부(400)는 본체하우징(100) 내부에 저장된 물을 회전시켜, 물이 미세입자로 분산되도록함으로써, 공기 중에 포함된 오염물질이 보다 용이하게 제거되도록 한다.

상기 임펠러부(400)는 본체하우징(100)의 외주연에 설치되는 구동모터(410)와, 상기 구동모터에 연결되어 상기 구동모터의 구동력에 의해 회전되는 임펠러(420)를 포함한다.

상기 임펠러(420)는 본체하우징(100) 내측면에 설치되어 회전되므로, 상기 본체하우징(100) 내부에 저장된 물을 와류시키게 되며, 상기 임펠러는 항상 물속에 잠긴 상태인 것이 바람직하다.

특히, 상기 본체하우징(100)의 측면에 결합되어 회전되므로, 불규칙적인 난류를 발생시켜, 공기가 보다 효율적으로 청정시키는 효과가 있다.

상기 초음파유닛(500)은 초음파진동자를 포함하며, 초음파를 발생시켜 물을 진동시키는 요소이다.

상기 초음파유닛(500)은 본체하우징(100) 내부에 높이방향으로 길게 고정설치 되되, 물속에서 잠기도록 배치되며, 물 속에서 초음파를 발생시켜, 공기 중의 미세먼지와 같은 오염물질이 보다 용이하게 물에 흡착되도록 한다.

본 발명의 초음파유닛(500)은 봉 타입으로 형성되고, 상기 본체하우징(100)의 중심부에 수직방향으로 설치되므로 진동효율이 높아, 보다 넓은 면적에 초음파를 발생하게 되며, 이에 따라 많은 양의 물이 진동됨으로써, 공기 정화효율이 향상된다.

이에 따라, 공기보다 무거운 먼지나 이물질 등의 오염물질은 물속으로 낙하되며, 정화된 공기는 수면위로 상승하게 된다.

즉, 상기 초음파유닛(500)은 물을 미립화시켜, 상기 본체하우징(100) 내부를 통과하는 공기 중의 미세먼지가 빠른 시간 내에 물과 접촉되어 공기를 정화시키도록 하는 것이다.

아울러, 상기 초음파유닛(500)은, 물을 진동시킴으로써, 매쉬브라켓(300)에 미세먼지가 부착되거나 잔류하는 것을 예방함으로써, 본 발명의 습식 공기 청정장치의 관리가 용이하도록 하는 효과가 있다.

그리고 상기 초음파유닛(500)은 고정부재(510)에 의해 본체하우징(100) 내부 중심에 수직방향으로 고정 설치되어진다.

상기 제어부(도면미도시)는, 본 발명의 장치의 구성들을 제어하는 역할을 한다.

특히, 상기 제어부는 본 발명의 장치에 마련된 센서들의 신호를 감지하고, 이에 따라 각 구성들을 제어한다.

본 발명에서는, 상기 본체하우징(100)의 내벽에는 오염감지센서가 장착되며, 상기 오염감지센서는 상기 본체하우징 내부의 물이 오염도가 설정값 이상이면, 이를 감지하여 제어부로 전달한다.

이에 따라, 상기 제어부는 상기 배수구(140)에 장착된 개폐밸브(142)를 개방시켜, 상기 본체하우징(100) 내부의 물을 배출시킨다.

또한, 상기 본체하우징(100) 내벽에는 수위센서가 장착되며, 상기 수위센서는 상기 본체하우징 내부의 물의 수위가 설정값 미만으로 낮아지면, 이를 감지하여 제어부로 전달하고, 이에 따라 상기 제어부는 급수구(130)에 장착된 유량조절밸브(132)을 개방하여 상기 본체하우징(100) 내부로 물이 공급되게 한다.

또한, 상기 제어부는 유입되는 공기의 오염되에 따라, 임펠러의 회전속도 등을 조절할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시례를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시례가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

Claims

내부에 물을 수용할 수 있는 공간부가 마련되되, 하부측에는 오염된 공기가 유입되는 유입구가 형성되고, 상부측에는 정화된 공기가 배출되는 배출구가 형성되는 본체하우징;

상기 본체하우징의 유입구에 연결되며, 에어펌프가 설치되어 외부의 오염된 공기를 상기 본체하우징 내부로 강제 유입시키는 에어공급라인;

상기 본체하우징 내부에, 다수 개가 상하로 이격되게 설치되는 매쉬브라켓;

상기 본체하우징에 설치되며, 상기 본체하우징 내부에 저장된 물을 회전시키는 임펠러부;

상기 본체하우징 내부에 설치되며, 초음파를 발생시켜 물을 진동시키는 초음파유닛;을 포함하되,

상기 매쉬브라켓의 상면에는 지지플레이트가 결합되며, 상기 지지플레이트는 서로 지그재그로 배치되어, 상기 본체하우징 내부로 유입되어 승강하는 공기의 이동경로를 가이드하는 것을 특징으로 하는 습식 공기청정장치.
제1항에 있어서,

상기 에어공급라인은,

상기 유입구와 연통되어, 외부 공기가 상기 본체하우징 내부로 유입되는 통로인 공기공급관과,

상기 공기공급관에 설치되는 에어펌프와,

상기 공기공급관의 끝단부에 결합되되, 상기 본체하우징 내부 바닥면에 설치되며, 상면에 다수개의 관통공이 형성된 지지부재를 포함하되,

상기 에어펌프는 상기 본체하우징 내부의 수위보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 습식 공기청정장치.
제2항에 있어서,

상기 지지부재의 수평단면은 원형으로 형성되고, 상기 지지부재의 내부에는 회전날개가 결합되되, 상기 지지부재는 상기 공기공급관과 편심되게 결합되어, 상기 공기공급관을 통해 유입되는 공기에 의해 상기 회전날개가 회전되는 것을 특징으로 하는 습식 공기청정장치.