KR102880819B1 - 오염물질 원거리 포집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염물질 원거리 포집장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 오염공기를 흡입하여 배기하는 배기관, 상기 배기관의 일측에 연결되어 단부가 개방되며, 내측에 수용공간이 구비되도록 마련되는 하우징부, 상기 하우징부 내측으로 인입되어 배기관에 설치되며, 원형판 위에 수직으로 마련되는 다수개의 와류생성날개를 구비한 스월러부 및, 상기 배기관의 내측에 설치되어 상기 스월러부와 연결되며, 상기 스월러부를 회전시키는 구동부를 포함한다. 그리고, 상기 와류생성날개는, 상기 원형판과 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽이 상기 원형판의 일면으로부터 돌출되도록 마련되는 복수개의 환형날개부를 포함하며, 상기 스월러부는, 상기 와류생성날개를 통해 상기 배기관의 하방으로 와류가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 배기관의 하방에 소용돌이 형태의 와류가 형성되도록 하여 오염공기가 배기관 측으로 유도되도록 하여 오염공기의 배출이 용이해질 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

오염물질 원거리 포집장치{long-distance pollutant collection device}

본 발명은 오염물질 원거리 포집장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염물질을 흡입하는 배관의 하부에 와류가 생성되도록 하여 오염물질이 원거리에서도 원활하게 흡입될 수 있도록 하는 오염물질 원거리 포집장치에 관한 것이다.

일반적으로, 후드 시스템은 각종 주방이나 산업체 등에서 발생하는 발열과 조리냄새, 연소로 인한 연기, 매연, 폐가스, 증기 등으로 인한 공기 오염원을 적시에 배출하여 실내 공기오염을 미연에 방지하기 위해 설치되는 장치로서, 건강을 주요시하는 수요자들의 인식에 따라 그 보급률이 날로 급증하고 있다. 그러나, 종래의 후드 시스템은 후드 통 안에 횡류 팬만을 내장하여 단순히 공기를 흡입하는 방식으로 되어 있어 발생된 오염가스를 신속하게 밖으로 배출시키지 못한다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행문헌으로 대한민국등록특허 10-2104317호를 살펴보면, 와류를 형성시켜 외부 공기의 흡입이 유도되도록 하는 국소 배기 장치 및 이에 구비된 와류형성장치에 대해 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래 기술에 따르면, 배기 장치의 하부 바닥면이 평평하지 않으면 와류가 강하게 형성되지 않아 오염가스 흡입 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

(선행문헌 1) 대한민국등록특허 제10-2104317호 (2018.08.01.)

본 발명은 상술한 바와 같은 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 흡입 배관의 단부로부터 소용돌이 형태의 와류가 생성되도록 하여, 오염물질이 효과적으로 흡입되도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 오염물질 원거리 포집장치에 있어서, 오염공기를 흡입하여 배기하는 배기관, 상기 배기관의 일측에 연결되어 단부가 개방되며, 내측에 수용공간이 구비되도록 마련되는 하우징부, 상기 하우징부 내측으로 인입되어 배기관에 설치되며, 원형판 위에 수직으로 마련되는 다수개의 와류생성날개를 구비한 스월러부 및, 상기 배기관의 내측에 설치되어 상기 스월러부와 연결되며, 상기 스월러부를 회전시키는 구동부를 포함한다. 그리고, 상기 와류생성날개는, 상기 원형판과 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽이 상기 원형판의 일면으로부터 돌출되도록 마련되는 복수개의 환형날개부를 포함하며, 상기 스월러부는, 상기 와류생성날개를 통해 상기 배기관의 하방으로 와류가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은, 배기관의 하방에 소용돌이 형태의 와류가 형성되도록 하여 오염공기가 배기관 측으로 유도되도록 하여 오염공기의 배출이 용이해질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 소용돌이 형태의 와류가 공중에서부터 형성되도록 하여 배기관 하부의 바닥면이 평평하지 않더라도 오염물질이 원거리에서부터 원활하게 흡입될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 오염물질 원거리 포집장치의 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1실시예에 따른 오염물질 원거리 포집장치의 분해 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 오염물질 원거리 포집장치의 배기관에 스월러부 및 유동가이드부가 장착된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 제1실시예에 따른 유동가이드부의 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 제1실시예에 따른 유동가이드부의 분해 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 제1실시예에 따른 유동가이드부의 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 제1실시예에 따른 유동가이드부의 단면 모습으로, 도 5의 AA파단선에 따른 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 제1실시예에 따른 스월러부의 커버부재 및 유량확보부재를 제외한 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 제1실시예에 따른 스월러부의 환형날개부를 나타낸 평면도이다.
도 10은, 본 발명의 제1실시예에 따른 스월러부의 분해사시도이다.
도 11은, 본 발명의 제1실시예에 따른 스월러부의 단면 모습으로, 도 9의 BB파단선에 따른 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 제2실시예에 따른 유동가이드부의 사시도이다.
도 13은, 본 발명의 제2실시예에 따른 유동가이드부의 분해사시도이다.
도 14는, 본 발명의 제2실시예에 따른 유동가이드부의 저면을 나타낸 사시도이다.
도 15는, 본 발명의 제2실시예에 따른 유동가이드부의 저면을 나타낸 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 제2실시예에 따른 유동가이드부의 단면 모습으로, 도 15의 CC파단선에 따른 단면도이다.
도 17은, 본 발명의 제2실시예에 따른 스월러부의 단면 모습으로, 도 15의 DD파단선에 따른 단면도이다.
도 18은, 본 발명의 제2실시예에 따른 오염물질 원거리 포집장치의 단면도이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 오염물질 원거리 포집장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 오염물질 원거리 포집장치는, 도 1 내지 도 11을 참조하면, 오염공기를 흡입하여 배기하는 배기관(50), 상기 배기관(50)의 일측에 연결되어 단부가 개방되며, 내측에 수용공간이 구비되도록 마련되는 하우징부(100), 상기 하우징부(100) 내측으로 인입되어 배기관(50)에 설치되며, 원형판(301) 위에 수직으로 마련되는 다수개의 와류생성날개(310)를 구비한 스월러부(300) 및, 상기 배기관(50)의 내측에 설치되어 상기 스월러부(300)와 연결되며, 상기 스월러부(300)를 회전시키는 구동부(400)를 포함한다. 그리고, 상기 와류생성날개(310)는, 상기 원형판(301)과 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽이 상기 원형판(301)의 일면으로부터 돌출되도록 마련되는 복수개의 환형날개부(311)를 포함하며, 상기 스월러부(300)는, 상기 와류생성날개(310)를 통해 상기 배기관(50)의 하방으로 와류가 형성되도록 한다.

보다 상세히, 본 발명은, 주방이나 연구실 등에서 발생하는 가스, 매연, 미세먼지 등을 포함하는 오염공기를 흡입하는 배기관(50)의 하방에 소용돌이 형태의 와류가 형성되도록 하여 원거리에서도 오염공기가 용이하게 흡입되어 배출될 수 있도록 한다. 이때, 상기 소용돌이 형태의 와류는, 허공에서부터 형성됨으로써, 상기 배기관(50) 하부의 바닥이나, 기타 설치물과 관계없이 오염공기가 배기관(50) 내로 용이하게 흡입되도록 유도한다.

일례로, 상기 배기관(50)은, 별도의 진공펌프와 같은 수단을 구비하여, 단부에 인접한 공기가 흡입되어 배출될 수 있도록 하는 역할을 한다. 또한, 상기 배기관(50)은, 상기 스월러부(300)가 배기관(50)의 단부에 임시 결속될 수 있도록 마련되는 연결구(51)를 포함한다. 상기 연결구(51)는, 상기 배기관(50)의 단부로부터 연장되도록 마련되며, 후술할 상기 스월러부(300)의 중공부(303)에 대응되도록 마련된다. 상기 연결구(51)는, 상기 배기관(50)의 직경보다 작은 직경의 중공형 실린더 형태로 마련되며, 단부가 개방된다. 상기 연결구(51)는, 상기 스월러부(300)와 배기관(50)이 일차적으로 연결될 수 있도록 함과 동시에 오염공기가 흡입되어 유동되도록 하는 유동경로 역할을 한다.

다음으로, 상기 하우징부(100)는, 내측에 수용공간이 구비되고, 상기 배기관(50)의 일측에 연결된다. 또한, 상기 하우징부(100)는, 상기 스월러부(300)의 직경보다 내경이 더 크게 형성되어 상기 스월러부(300)의 회전에 간섭되지 않도록 한다. 다만, 상기 스월러부(300)의 외주면과 하우징부(100)의 내주면의 간격은 5mm 미만인 것이 바람직하다. 즉, 상기 하우징부(100)의 내주면은 상기 스월러부(300)의 외주면과 인접되지만 서로 이격되도록 마련되어 상기 스월러부(300)의 회전에 간섭되지 않도록 한다. 또한, 상기 하우징부(100)는, 외주면의 상부가 개방되도록 마련되는 공기유입부(110) 및 상기 하우징부(100)가 배기관(50)에 지지될 수 있도록 마련되는 지지부재(120)를 포함한다. 상기 공기유입부(110)는, 상기 하우징부(100)의 상단부가 중공형으로 개방되어 형성된다. 상기 공기유입부(110)는, 중공형의 개방 공간을 통해 공기가 유입되도록 하여 상기 스월러부(300)의 상부에 와류 유동을 형성하기 위한 공기가 공급될 수 있도록 한다.

또한, 상기 유동가이드부(200)는, 상기 하우징부(100)의 단부를 감싸도록 마련되며, 상기 스월러부(200)에 의해 형성되는 와류의 유동방향이 가이드될 수 있도록 하는 역할을 한다. 먼저, 상기 유동가이드부(200)는, 상기 하우징부(100) 내측에 스월러부(300)가 인입된 상태에서 스월러부(300)가 구동부(400)에 연결된 경우에 상기 하우징부(100)의 단부에 결합되도록 한다. 또한, 상기 유동가이드부(200)는, 상기 와류가 경사면을 따라 가이드되도록 하는 경사형가이드부(210), 상기 와류가 하방으로 토출될 수 있도록 마련되는 와류토출홀부(220,230) 및, 상기 유동가이드부(200)의 중앙부에 마련되는 가이드부중공부(202) 및 흡입구(203)를 통해 흡입되는 오염공기가 배기관(50) 내로 유동되도록 가이드하는 인입부(240)를 포함한다. 일례로, 상기 유동가이드부(200)는, 상기 가이드부중공부(202)가 마련됨에 따라 중공형으로 마련되는 원형판재부(201)를 포함한다. 또한, 상기 원형판재부(201)는, 외주면이 상기 유동가이드부(200)의 내주면과 이격되도록 마련된다. 상기 원형판재부(201)는, 원통형으로 형성되는 유동가이드부(200)의 내측에 원형의 판재가 수평으로 배치되는 형태로 마련되는 것이다. 또한, 상기 원형판재부(201)가 상기 유동가이드부(200)의 내경보다 작게 마련됨에 따라, 상기 원형판재부(201) 및 유동가이드부(200)의 내주면 사이에는 와류가 통과될 수 있는 틈새가 형성된다. 이때, 상기 유동가이드부(200)는, 상기 원형판재부(201)의 바깥방향으로 연장되어 형성되는 가이드부브릿지부재(204)를 구비하여 상기 원형판재부(201)가 지지될 수 있도록 한다. 또한, 상기 가이드부브릿지부재(204)가 상기 유동가이드부(200)의 내주면과 원형판재부(201)의 사이에 마련됨에 따라 상기 원형판재부(201)의 외주면을 따라 형성되는 다수개의 제1와류토출홀부(220)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1와류토출홀부(220)는, 사다리꼴 형태로 마련되는 복수개의 홀이 방사형으로 배치되는 모습으로 형성된다. 그리고, 상기 제1와류토출홀부(220)는, 상기 제1와류토출홀부(220)의 외주면으로부터 하방으로 수직되게 형성되는 토출홀부수직격벽(221)을 포함한다. 또한, 상기 경사형가이드부(210)는, 상기 제1와류토출홀부(220)의 하방에 마련되며, 상기 유동가이드부(200)의 중심부로부터 바깥 방향으로 하방 경사지게 형성된다. 즉, 상기 경사형가이드부(210)는, 상기 유동가이드부(200)의 중심축을 회전축으로 하고 윗변이 아랫변보다 짧은 사다리꼴 회전체의 원주면 형태로 마련된다. 또한, 상기 경사형가이드부(210)의 경사면 하단부에는 상기 제1와류토출홀부(220)와 대응되도록 형성되는 제2와류토출홀부(230)가 형성된다. 이러한 유동가이드부(200)의 구조에 따라, 스월러부(300)에서 토출된 와류 유동은, 도 7과 같이, 상기 제1와류토출홀부(210)를 통과하여 상기 경사형가이드부(210)를 따라 하방으로 경사지게 유동되며 상기 제2와류토출홀부(230)를 통해 하방으로 토출될 수 있다. 이때, 상기 제1와류토출홀부(210)를 통과한 와류 유동 중 일부는, 상기 토출홀부수직격벽(221)에 의해 막히게 되어 와류 유동의 속도가 감속될 수 있도록 한다. 마찬가지로, 상기 경사형가이드부(210)는, 상기 와류 유동이 경사면을 통해 유동되며 토출되도록 함으로써, 유동 속도가 감속될 수 있도록 한다. 또한, 그리고, 상기 제2와류토출홀부(230)는, 상기 유동가이드부(200)의 저면으로부터 하방으로 수직되게 돌출되는 원형의 토출부가이드부(231) 및, 상기 제2와류토출홀부(230)와 동일한 평면상에 마련되는 토출홀부수평격벽(232)를 포함한다. 상기 토출부가이드부(231)는, 상기 제2와류토출홀부(230)로부터 토출된 와류가 내측 방향으로 유동되지 않도록 가이드하는 역할을 한다. 또한, 상기 토출홀부수평격벽(231)은, 상기 경사형가이드부(210)를 따라 가이드된 와류 유동의 일부가 막히도록 하여, 와류 유동하는 공기가 상기 제2와류토출홀부(230)에 의해 각각 개별적으로 토출되도록 하는 역할을 한다. 이로써, 상기 토출홀부수평격벽(231)은, 와류 유동의 수평방향 회전력이 감소될 수 있도록 한다. 상기 경사형가이드부(210), 토출홀부수직격벽(221) 및 토출홀부수평격벽(232)를 통해 와류 유동의 회전력과 속도가 줄어듦으로써, 상기 유동가이드부(200) 하방에 형성되는 소용돌이 형태의 와류가 내측 상승기류에 간섭되지 않도록 하여, 오염공기가 용이하게 흡입될 수 있도록 한다.

또한, 상기 스월러부(300)는, 상기 하우징부(100) 내측으로 인입되어, 상기 구동부(400)에 연결됨으로써 회전될 수 있다. 그리고, 상기 스월러부(300)는, 회전을 통해 형성된 공기의 유동을 통해 소용돌이 형태의 와류가 형성되도록 하는 역할을 한다. 일례로, 상기 스월러부(300)는, 원통형 실린더 형태로 마련되고, 저면에는 중공형으로 마련되는 원형판(301)이 구비된다. 또한, 상기 원형판(301)은, 상기 스월러부(300)의 직경보다 작은 직경으로 마련되어, 상기 스월러부(300)의 내주면과 이격되도록 형성된다. 다만, 상기 스월러부(300)는, 상기 스월러부(300)의 내주면으로부터 중심부로 연장되는 브릿지부재(302)를 구비한다. 상기 브릿지부재(302)는, 상기 원형판(301)과 연결되어 상기 원형판(301)이 지지될 수 있도록 하는 역할을 한다. 즉, 상기 원형판(301)과 브릿지부재(302)는 동일한 평면상에 마련되며, 상기 원형판(301)과 스월러부(300)의 내주면 사이에는 이격공간이 마련될 수 있다. 또한, 상기 스월러부(300)는, 상기 원형판(301)이 중공형으로 마련됨에 따라 형성되는 중공부(303)를 포함한다. 상기 중공부(303)는, 상기 연결구(51)에 대응되는 실린더 형태로 마련되며, 상기 원형판(301)으로부터 상방으로 수직되도록 돌출되게 형성된다. 또한, 상기 스월러부(300)는, 회전을 통한 공기의 유동이 형성되도록 하는 와류생성날개(310), 상기 유동이 가이드되도록 하는 경사가이드부(320), 상기 스월러부(300)가 구동부(400)에 연결되도록 하는 연결부(330) 및, 상기 스월러부(300)의 상단부를 덮도록 마련되는 중공형의 유량확보부재(340)를 포함한다.

상기 와류생성날개(310)는, 상기 원형판(301)으로부터 상방으로 수직되게 돌출되도록 마련된다. 또한, 상기 와류생성날개(310)는, 복수개의 환형날개부(311), 수직편(312) 및 상기 스월러부(300)의 상부를 덮는 커버부재(313)를 포함한다. 먼저, 상기 환형날개부(311)는, 상기 원형판(301)과 동심원을 이루는 원주면이 원형판(301)의 일면과 수직되게 돌출된 형태로 마련된다. 또한, 상기 환형날개부(311)는, 평면도 상에서 부채꼴의 호 형태로 마련되며, 상기 부채꼴의 호가 복수개로 마련되도록 형성된다. 또한, 상기 환형날개부(311)는, 제1환형날개(311a), 제2환형날개(311b), 제3환형날개(311c)를 포함한다. 상기 제1환형날개(311a)는, 상기 원형판(301)의 가장자리에서부터 수직으로 돌출되어 마련된다. 즉, 상기 제1환형날개(311a)는, 복수개의 환형날개부(311) 중 반경이 가장 큰 부채꼴의 호 형태의 날개로 마련되는 것이다. 상기 제2환형날개(311b)는, 상기 제1환형날개(311a) 보다 작은 반경의 부채꼴의 호 형태로 마련되되, 상기 복수개의 제1환형날개(311a)를 이루는 부채꼴의 현과 현 사이에 마련되도록 배치된다. 또한, 상기 제3환형날개(311c)는, 상기 제1환형날개(311a)에 의한 부채꼴의 면적 내에 마련된다. 또한, 제3환형날개(311c)는, 상기 제2환형날개(311b)보다 작은 반경의 부채꼴의 호 형태로 마련된다. 즉, 상기 와류생성날개(310)를 평면도 상에서 보면, 상기 제1환형날개(311a) 및 제3환형날개(311c)는, 중심각과 현이 동일하되, 반경이 서로 다르도록 마련된다. 그리고, 상기 제2환형날개(311b)는, 상기 제1환형날개(311a) 및 제3환형날개(311c)와 중심각과 현이 동일하되, 호의 위치가 엇갈리게 마련된다.

또한, 상기 수직편(312)는, 상기 제1환형날개(311a), 제2환형날개(311b) 및 제3환형날개(311c)의 일단부로부터 상기 스월러부(300)의 중심축을 향해 연장되도록 마련된다. 따라서, 상기 제1환형날개(311a)의 일단부로부터 돌출된 수직편(312)은 상기 제2환형날개(311b)의 후단부에 연결되고, 상기 제2환형날개(311b)의 일단부로부터 돌출된 수직편(312)은 상기 제3환형날개(311c)의 후단부에 연결된다. 그러므로, 상기 상기 제1환형날개(311a), 제2환형날개(311b) 및 제3환형날개(311c)는 상기 수직편(312)에 의해 서로 연결된 모습으로 나타날 수 있으며, 본 실시예에서는, 상기 환형날개부(311)가 세 쌍으로 마련되는 것을 기준으로 설명한다. 그리고, 상기 스월러부(300)가 회전하면, 상기 와류생성날개(310)가 회전되면서 공기가 날개의 항력 및 원심력에 의해 와류생성날개(310)의 바깥으로 토출되도록 한다.

또한, 상기 경사가이드부(320)는, 상기 와류생성날개(310)로부터 형성된 공기의 유동이 가이드되도록 하는 역할을 한다. 상기 경사가이드부(320)는, 상기 스월러부(300)의 내주면으로부터 내측방향으로 경사지게 마련된다. 이때, 상기 브릿지부재(302) 및 원형판(301)의 하방이 개방되도록 마련된다. 즉, 상기 경사가이드부(320)는, 상기 경사가이드부(320)에 의해 유도된 공기의 유동이 상기 스월러부(300)의 하방으로 토출되도록 한다. 또한, 상기 경사가이드부(320)는, 상기 경사가이드부(320) 상에 기설정된 간격으로 구비되는 토출홀부(321)를 포함한다. 상기 토출홀부(321)는, 상기 브릿지부재(302)의 하방에 마련되는 홀 형태로 마련된다. 그리고, 상기 토출홀부(321)는, 상기 경사가이드부(320)를 통해 토출되는 공기가 서로 이격되어 별도로 토출되도록 하여, 와류의 형성이 용이해질 수 있도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기 연결부(330)는, 상기 스월러부(300)의 중공부(303)에 설치되어 상기 스월러부(300)가 구동부(400)에 고정될 수 있도록 하는 역할을 한다. 먼저, 상기 연결부(330)는, 클램핑부재(331) 및 고정부재(332)를 포함한다. 상기 클램핑부재(331)는, 상기 구동부(400)의 전동축(410)과 연결되며, 상기 전동축(410)을 강하게 조이면서 서로 결합될 수 있다. 또한, 상기 고정부재(332)는, 상기 클램핑부재(331)로부터 외주방향으로 연장되어 마련되며, 상기 중공부(303)의 내주면에 단단하게 결속될 수 있다. 따라서, 상기 구동부(400)의 전동축(410)이 회전되면, 상기 클램핑부재(331)에 의해 전동축(410)과 연결된 스월러부(300)가 회전될 수 있는 것이다.

또한, 상기 유량확보부재(340)는, 상기 스월러부(300)의 상단부를 덮는 중공형의 원형 판재 형태로 마련된다. 이때, 상기 유량확보부재(340)는, 상기 커버부재(313)와 이격되게 마련되며, 내주면이 상기 커버부재(313)의 내주면보다 바깥쪽에 형성되도록 마련된다. 즉, 상기 유량확보부재(340)의 내경은 상기 커버부재(313)의 내경보다 크게 형성되는 것이다. 또한, 상기 유량확보부재(340)는, 상기 커버부재(313)와 유량확보부재(340)의 사이 공간으로 공기가 유동되어 상기 경사가이드부(320)를 향해 토출되도록 한다. 즉, 상기 유량확보부재(340)에 의해 형성되는 공기 유동은, 상기 와류생성날개(310)에 의해 바깥방향으로 토출되는 와류 유동과 합류하게 되어, 와류 형성을 위한 유동 공기의 유량이 증가될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 스월러부(300)가 회전되면, 도 9 및 11과 같이, 상기 커버부재(313)와 연결부(330)의 사이 공간으로 공기가 유입되고, 상기 공기는 원심력에 의해 상기 환형날개부(311) 사이로 유동되면서 바깥으로 토출된다. 이때, 상기 환형날개부(311) 사이로 유입된 공기는 상기 수직편(312)에 의해 세차례 감속되며 바깥방향으로 유동될 수 있다. 또한, 상기 환형날개부(311)의 원심력에 의해 바깥으로 유동된 공기는, 상기 토출홀부(321)를 통해 하방으로 토출되어 상기 유동가이드부(200)를 향해 유동될 수 있다. 또한, 상기 와류 유동의 일부는, 상기 경사가이드부(320)에 의해 경사면을 따라 유동되면서 내측으로 유동될 수 있다. 상기 경사가이드부(320)는, 상술한 바와 같이, 공기의 유동 속도가 감속되고 수평방향의 회전력이 약해질 수 있도록 한다. 하지만, 상기 토출홀부(321)는, 상기 토출홀부(321)를 통해 일부 공기가 수직으로 바로 토출되도록 하여, 와류를 형성하기 위해 유동되는 공기의 유량이 유지될 수 있도록 한다. 이로써, 상기 스월러부(300) 및 유동가이드부(200)는, 도 1에 나타난 바와 같이, 소용돌이 형태의 와류가 형성될 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 구동부(400)는, 상기 배기관(50)의 내부에 인입된 상태로 고정되도록 마련된다. 상기 구동부(400)는, 상기 구동부(400)로부터 원주방향으로 연장되는 구동부지지부재(420)를 포함한다. 상기 구동부지지부재(420)는, 상기 구동부(400)의 일측으로부터 상기 배기관(50)의 내경까지 닿도록 마련되고, 상기 구동부(400)가 배기관(50) 내에서 지지될 수 있도록 한다. 또한, 상기 구동부(400)는, 상기 전동축(410)에 회전동력을 전달하여 상기 스월러부(300)가 회전되도록 한다. 이때, 상기 구동부(400)는, 별도의 전기설비가 구비되어 사용자의 조작에 따라 작동될 수 있음은 당연하다.

이하에서는, 본 발명에 따른 제2실시예에 대해 설명하기로 한다. 제2실시예는, 제1실시예와 비교하여, 유동가이드부의 원형판재부 저면에 환형으로 형성되는 환형가이드부에 의해 스월러부에서 토출된 와류의 유동이 가이드될 수 있도록 한다는 점에서 차이가 있다. 그 외 중첩되는 구성을 제1실시예의 설명을 원용하기로 한다.

도 12 내지 18을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 유동가이드부(500)는, 환형가이드부(510), 방사형공간부(520), 제1와류토출홀부(530), 제2와류토출홀부(540) 및 인입부(550)를 포함한다. 먼저, 상기 유동가이드부(500)는 중공형의 원통 형태로 마련되되, 중공형으로 구비되는 원형 판재 형태의 원형판재부(501)가 구비된다. 또한, 상기 인입부(550)는, 상기 원형판재부(501)의 내주면으로부터 수직되게 상하방으로 원형 실린더 형태로 연장되도록 마련된다. 또한, 상기 인입부(550)는, 중공형으로 구비되어 와류토출부중공부(502)가 형성되고, 상기 와류토출부중공부(502)는, 흡입구(503)를 통해 흡입되는 오염공기가 배기관(50) 내측으로 유동될 수 있도록 유도한다. 또한, 상기 원형판재부(501) 상에는, 상기 인입부(550)의 외주면을 따라 방사형으로 서로 이격되게 마련되는 복수개의 제1와류토출홀부(530)가 마련된다. 또한, 상기 환형가이드부(510)는, 상기 원형판재부(501)의 저면에 마련되고, 상기 제1와류토출홀부(530)보다 바깥 부분에 배치된다. 또한, 상기 제1와류토출홀부(530)는, 상기 스월러부(300)에 의해 하방으로 토출된 와류 유동이 일차적으로 인입될 수 있도록 하는 역할을 한다. 그리고, 상기 환형가이드부(510)는, 상기 제1와류토출홀부(530)를 통해 유입된 와류 유동이 환형으로 유동되도록 가이드하는 역할을 한다. 또한, 상기 환형가이드부(510)는, 상기 원형판재부(501)와 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽이 상기 원형판재부(501)의 일면으로부터 돌출되도록 마련된다. 또한, 상기 환형가이드부(510)는, 서로 이격되게 마련되는 복수개의 날개가 방사형으로 배치되도록 마련된다. 예를들면, 상기 환형가이드부(510)는, 복수개의 환형날개가 군집되어 원형 파동 형태로 마련될 수 있다. 상기 환형가이드부(510)는, 상기 제1와류토출홀부(530)와 인접하게 마련되며, 상기 원형판재부(501)와 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽으로 마련되는 제1환형가이드(511), 상기 제1환형가이드(511) 보다 큰 직경으로 마련되며 상기 원형판재부(501)와 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽으로 마련되는 제2환형가이드(512), 상기 제2환형가이드(512) 보다 큰 직경으로 마련되며 상기 원형판재부(501)와 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽으로 마련되는 제3환형가이드(513)로 마련된다. 즉, 상기 제1환형가이드(511) 내지 제3환형가이드(513)는, 서로 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽으로 마련되어 평면도 상에서 원형 파동 형태로 배치된다. 이때, 상기 환형가이드부(510)에는, 방사형으로 배치되는 방사형공간부(520)에 의해 상기 환형가이드부(510)를 이루는 원주면 형태의 격벽이 서로 단절되어 이격되게 마련될 수 있다. 또한, 상기 방사형공간부(520)는, 상기 환형가이드부(510)의 하단부와 동일한 평면상에 마련되는 가림막(521)을 구비한다. 상기 가림막(521)은, 상기 환형가이드부(510)가 서로 단절되는 부분마다 배치된다. 즉, 상기 가림막(521)은, 상기 환형가이드부(510)와 교차되게 배치되어, 상기 방사형공간부(520)의 하부가 닫히도록 하는 역할을 한다. 그리고, 상기 가림막(521)은, 상기 제1와류토출홀부(530)를 통해 인입된 와류 유동이 하방으로 바로 토출되지 못하도록 하여 와류 유동의 회전력 및 유속이 감소될 수 있도록 한다. 또한, 상기 가림막(521)에 의해 진행이 간섭된 와류 유동은 자연스럽게 상기 환형가이드부(510)의 측면부를 통해 환형가이드부(510)의 내측으로 유동될 수 있다. 또한, 상기 가림막(521)은, 상기 환형가이드부(510) 내에서 유동되는 공기가 상부로 유출되지 않고 방사형공간부(520)를 통해 유동되도록 하고, 상기 제1와류토출홀부(530)를 향해 유동될 수 있도록 하는 것이다. 또한, 상기 제2와류토출홀부(540)는, 상기 환형가이드부(510)의 하부가 개방되도록 형성된다. 즉, 제2와류토출홀부(540)는, 상기 제1와류토출홀부(530)를 통해 인입된 와류 유동이 상기 가림막(521)과 환형가이드부(510)를 거쳐 최종적으로 토출될 수 있도록 하는 역할을 한다. 또한, 상기 제2와류토출홀부(540)는, 상기 제2와류토출홀부(540)의 외주면으로부터 하방으로 수직되게 돌출되도록 마련되는 토출부가이드부(541)를 포함한다. 상기 토출부가이드부(541)는, 상기 제2와류토출홀부(540)로부터 토출되는 와류 유동이 유동가이드부(500)의 바깥방향으로 비산되지 않고 수직으로 가이드되도록 유도한다. 또한, 상기 토출부가이드부(541)는, 상기 유동가이드부(500)의 저면에서 외주면을 따라 교차되게 돌출됨에 따라, 상기 가림막(521)이 위치한 방향으로 바깥 방향에서부터 내측을 향해 공기가 인입되도록 하여 상기 와류 유동의 유량이 증가될 수 있도록 한다. 이때, 상기 토출부가이드부(541)는, 바깥 방향에서부터 공기가 추가로 인입되도록 함으로써, 상기 환형가이드부(510)로부터 하방으로 토출되는 와류 유동의 유량이 균일하게 형성될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 스월러부(300)가 회전되면, 도 16 내지 도 18과 같이, 상기 스월러부(300)의 토출홀부(321)에서부터 토출된 공기가 제1와류토출홀부(530)를 통과하고, 상기 가림막(521)에 의해 상기 환형가이드부(510) 측면으로부터 내측으로 유동되고, 상기 제2와류토출홀부(540)를 통해 하방으로 토출되어 소용돌이 형태의 와류 유동이 형성될 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 배기관의 하방에 소용돌이 형태의 와류가 형성되도록 하여 오염공기가 배기관 측으로 유도되도록 하여 오염공기의 배출이 용이해질 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

50 : 배기관
51 : 연결구
100 : 하우징부
110 : 공기유입부
120 : 지지부재
200 : 유동가이드부
201 : 원형판재부
202 : 가이드부중공부
203 : 흡입구
204 : 가이드부브릿지부재
210 : 경사형가이드부
220 : 제1와류토출홀부
221 : 토출홀부수직격벽
230 : 제2와류토출홀부
231 : 토출부가이드부
232 : 토출홀부수평격벽
240 : 인입부
300 : 스월러부
301 : 원형판
302 : 브릿지부재
303 : 중공부
310 : 와류생성날개
311 : 환형날개부
311a : 제1환형날개
311b : 제2환형날개
311c : 제3환형날개
312 : 수직편
313 : 커버부재
320 : 경사가이드부
321 : 토출홀부
330 : 연결부
331 : 클램핑부재
332 : 고정부재
340 : 유량확보부재
400 : 구동부
410 : 전동축
420 : 구동부지지부재
500 : 유동가이드부
501 : 원형판재부
502 : 와류토출부중공부
503 : 흡입구
510 : 환형가이드부
511 : 제1환형가이드
512 : 제2환형가이드
513 : 제3환형가이드
520 : 방사형공간부
521 : 가림막
530 : 제1와류토출홀부
540 : 제2와류토출홀부
541 : 토출부가이드부
550 : 인입부

Claims (5)

1. 오염공기를 흡입하여 배기하는 배기관;
   상기 배기관의 일측에 연결되어 단부가 개방되며, 내측에 수용공간이 구비되도록 마련되는 하우징부;
   상기 하우징부 내측으로 인입되어 배기관에 설치되며, 원형판 위에 수직으로 마련되는 다수개의 와류생성날개를 구비한 스월러부;
   상기 배기관의 내측에 설치되어 상기 스월러부와 연결되며, 상기 스월러부를 회전시키는 구동부; 및
   상기 하우징부의 단부를 감싸도록 마련되며, 상기 스월러부에 의해 형성되는 와류의 유동방향이 가이드될 수 있도록 하는 유동가이드부;를 포함하고,
   상기 와류생성날개는,
   상기 원형판과 동심원을 이루는 원주면 형태의 격벽이 상기 원형판의 일면으로부터 돌출되도록 마련되는 복수개의 환형날개부;를 포함하며,
   상기 유동가이드부는,
   상기 와류가 경사면을 따라 가이드되도록 하는 경사형가이드부;
   상기 와류가 하방으로 토출될 수 있도록 마련되는 제1와류토출홀부; 및 제2와류토출홀부;를 포함하고,
   상기 스월러부는, 상기 와류생성날개를 통해 상기 배기관의 하방으로 와류가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 오염물질 원거리 포집장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유동가이드부는,
   상기 와류가 일차적으로 인입될 수 있도록 하는 제1와류토출홀부;
   상기 제1와류토출홀부를 통해 인입된 와류가 환형으로 유동되도록 가이드하는 환형가이드부; 및
   상기 제1와류토출홀부를 통해 인입된 와류가 상기 환형가이드부의 내측으로 유동되도록 하는 방사형공간부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염물질 원거리 포집장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 와류생성날개는,
   상기 환형날개부의 단부로부터 상기 스월러부의 회전축 방향으로 절곡되는 수직편;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염물질 원거리 포집장치.
   
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