단방향 사이클론을 이용한 생물 에어로졸 포집장치
apparatus for collecting bioaerosol using the uniflow cyclone
특허 요약
이 발명의 일 실시 예에 따른 단방향 사이클론을 이용한 생물 에어로졸 포집장치를 제공한다. 이 발명에 따른 장치는 원통형 실린더 바디의 내부에 베인(vane)이 형성되는 단방향 사이클론; 공기 입구와 공기 출구 사이에 일정 구간에 걸쳐 유로 단면적이 점차 감소하는 벤추리가 형성되며, 공기 출구는 단방향 사이클론의 전방에 연결되어 일정 크기 이상의 입자를 선 분리하는 임팩터; 단방향 사이클론의 실린더 바디에 비해 상대적으로 작은 지름을 갖는 원통 구조로 전방의 일정구간이 실린더 바디 내측을 향해 인입된 구조로 단방향 사이클론의 후방에 연결 설치되는 볼텍스 파인더; 단방향 사이클론의 전방 일측과 볼텍스 파인더가 위치된 단방향 사이클론의 후방 일측 사이를 연결하는 물 공급 라인; 물 공급 라인 상에 설치되는 물 저장 탱크; 및 물 공급 라인 상에 설치되어 단방향 사이클론의 내부에 물을 분사하는 물 분사 펌프; 를 포함하여 구성될 수 있다.
청구항
번호청구항
1

속이 빈 원통 구조의 실린더 바디가 설치되고, 상기 실린더 바디의 내부 중앙부에 축방향으로 유체의 흐름 진행방향에 따라 전방 일정구간은 원추 형태를 이루는 원추 구간이 형성되고 중간 이후의 일정구간은 원통 형태의 원통 구간이 형성되는 스핀들이 설치되며, 상기 스핀들의 원통 구간 외주와 상기 실린더 바디의 내주 사이의 일정 구간에 베인(vane)이 형성되는 단방향 사이클론;상대적으로 직경이 작은 원통이 일정 구간 형성되되 상기 단방향 사이클론의 실린더 바디에 연결되는 공기 출구의 일정 구간이 후방을 향할수록 점차 직경이 확대되는 깔대기 구조의 확관부가 형성되는 내부 원통과, 상기 내부 원통의 전방 일정 구간을 감싸는 상대적으로 직경이 큰 원통 구조로 형성되며 상기 공기 출구와는 공기 흐름 방향이 반대되는 방향의 공기 입구가 후방 측에 형성되며 상기 공기 입구 도중에 유로 단면적이 점차 감소하는 벤추리가 형성되는 외부 원통이 일체로 형성되고, 상기 내부 원통의 전방 끝단과 상대적 거리 조절이 가능한 구조의 임팩터 월(Impactor wall)이 설치되어, 상기 단방향 사이클론의 전방에서 일정 크기 이상의 입자를 선 분리하는 임팩터;상기 임팩터 월이 상기 내부 원통의 전방 끝단과 상대적 거리 조절이 마이크로 미터(㎛) 단위의 거리 조절이 가능하도록 상기 임팩터 월의 일측에 설치되는 마이크로 조절기;상기 단방향 사이클론의 실린더 바디에 비해 상대적으로 작은 지름을 갖는 원통 구조로 전방의 일정구간이 상기 실린더 바디 내측을 향해 인입된 구조로 상기 단방향 사이클론의 후방에 연결 설치되는 볼텍스 파인더;상기 단방향 사이클론의 전방 일측과 상기 볼텍스 파인더가 위치된 상기 단방향 사이클론의 후방 일측 사이를 연결하는 물 공급 라인;상기 물 공급 라인 상에 설치되는 물 저장 탱크;상기 물 공급 라인 상에 설치되어 상기 단방향 사이클론의 내부에 물을 분사하는 물 분사 펌프; 및하우징이 상대적으로 직경이 큰 원통 구조의 하단부와 상기 하단부 상부에 상대적으로 직경이 작은 원통 구조의 상단부로 구분 형성되되, 상기 하우징의 상단부 내측에는 상기 단방향 사이클론의 양단에 형성된 플랜지가 위치되는 플랜지 거치부가 형성되고, 상기 하우징의 일측에는 상기 물 공급 라인의 배치가 가능한 손잡이가 형성된 전용 케이스; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단방향 사이클론을 이용한 생물 에어로졸 포집장치.

2

제1항에 있어서,상기 단방향 사이클론의 베인(swirl vane)은 일정 피치 간격의 원주방향 나선이 2~5 리드 길이로 형성된 구조의 스핀들 베인(spindle vane) 또는 헬리컬 기어 형태의 축방향 나선이 일정 각도 간격을 두고 다수 형성된 구조의 스월 베인(swirl vane)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단방향 사이클론을 이용한 생물 에어로졸 포집장치.

3

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4

삭제

5

제1항에 있어서,상기 스핀들의 헤드 부분에 대응하는 상기 단방향 사이클론의 전방 일측에 상기 물 공급 라인이 연결되는 물 유입구가 설치되고, 상기 볼텍스 파인더의 전단에 비해 후방 측의 위치에 상기 물 공급 라인이 연결되는 물 유출구가 설치된 것을 특징으로 하는 단방향 사이클론을 이용한 생물 에어로졸 포집장치.