KR100417769B1 - 폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물 제거 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐윤활유속의 포함된 입자상 오염물을 제거하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 폐윤활유를 오일펌프에 의해 입자상 오염물 포집장치 속으로 통과시키면, 폐윤활유에 포함된 입자상 오염물 포집장치 내에 설치된 정극성 및 부극성의 전극 사이에 강력한 전기장을 형성시켜, 폐윤활유 속에 포함된 입자상 오염물과 전극 사이의 전기력에 의하여 입자상 오염물을 전극 또는 전극을 포함하는 포집필터에 포집하는 장치 및 그 방법이다.

Description

폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물 제거 장치 및 그 방법{SYSTEM FOR REMOVING INCLUDED DIFFERENT THING IN WASTE OIL AND IT`S METHOD}

본 발명은 국내 법규상 산업폐기물로 분류되어 있는 산업용 폐윤활유 속에 함유되어 있는 입자상 오염물을 제거하는 방법 및 장치로서, 폐윤활유속의 입자상 오염물을 제거하여 재활용 및 장시간 사용이 가능하게 하는 것으로, 윤활유의 오염으로 인한 기계의 고장 및 노후화를 근본적으로 예방하는 폐윤활유 속에 포함된 입자상 오염물 제거 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 공작기계 유압기계 자동차 엔진 일반 산업체 등에서 많이 사용되는 윤활유등의 산업용 오일은 수분의 혼합, 입자상 오염물의 혼합, 등의 원인에 의하여 기계의 고장 및 노후화를 촉진하게 된다.

만일 윤활유에 입자상 오염물이 존재하게 되면, 기계 내면과 입자 사이의 마찰에 의하여 기계의 마모성 증가와 내면에 형성된 유막의 파괴로 인한 윤활부의 마찰력, 온도 및 압력상승 등의 현상을 유발하여 기계장치의 심각한 파손을 초래하기도 한다.

<기존 방식의 문제점>

폐윤활유의 재생기술은 대상 오일의 종류 및 재생목적 등에 따라 매우 다양하며, 일반적으로 사용되는 방법은 원심력 여과, 약품처리, 등의 단순기술에 의하여 처리됨에 따라 재생 윤활유는 윤활유로 재사용되는 경우가 거의 없고 연료유로 사용되는 경우가 대부분이다.

폐윤활유 정화장치는 주로 입자상 오염물의 제거에 대한 기술에 초점이 맞추어져 있으며, 적용되는 기술들은 주로 원심력 방식과 카트리지형의 오일필터를 사용하는 경우가 대부분이다. 원심력 방식의 경우 처리능력은 큰 반면에 제거 성능이 매우 낮은 저급기술이다.

특히, 제거 성능이 다소 양호한 카트리지형의 오일필터의 경우 막힘 현상으로 인한 시스템의 압력 상승과 주기적인 필터의 교체에 의한 유지보수 비용 증가 및 폐윤활유 필터라는 2차오염물을 발생시키며, 특히 고점도 오일의 경우 여과제의 눈막힘 현상에 의한 압력상승으로 사용이 불가능 하는 등 매우 불리한 기술이다.

위에서 언급된 기술들은 폐윤활유를 정화하기 위하여 단독 또는 복합적으로 적용이 되고 있으나, 약 5미크론 이하의 입자제거가 불가능하며, 수지성물질, 산화물 등의 유동성 입자상 오염물의 제거에 어려우며, 특히 1미크론 이하의 미세한 입자을 완전히 제거하는데 어려움을 갖고 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명에 따른 목적은 폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물을 유동에 영향을 미치지 않도록 정전기력을 이용하여 포집/제거할수 있도록 하는 폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물 제거방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 폐윤활유속의 입자상 오염물의 제거는 오일펌프에 의하여 폐윤활유을 입자상오염물제거장치로 유입시켜, 하니콤을 통과시켜 폐윤활유의 유동을 방전극과 접지극으로 구성되는 코로나방전부를 통과시켜 폐윤활유 속의 입자상오염물을 전기적인 대전을 시키고, 이 후 대전된 입자상 오염 물질을 포함하는 폐윤활유가 서로 일정한 간격으로 이격되어 있는 한쌍의 전극 사이로 통과하고, 이때 각각의 전극에 서로 반대 극성의 고전압을 인가하거나 또는 하나의 전극은 접지 시키고 다른 하나의 전극은 양극 또는 음극의 고전압을 인가하는 경우, 전극 사이에는 강력한 전기장이 형성되어 대전된 입자상 오염물들은 각각의 전극 방향으로 이동하게 된다.

이때 각각의 전극 사이에 폐윤활유의 흐름방향과 동일한 방향으로 포집필터를 설치하여 전극 방향으로 이동하던 입자상 오염물은 포집 필터에 부착된다.

상기한 바와 같이 폐윤활유 속의 입자상 오염물을 제거 및 포집할 경우, 폐윤활유의 정화로 입자상 오염물이 제거된 폐윤활유는 재활용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물 제거장치를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 입자상 오염물 제거 장치에 설치되어, 폐윤활유의 유동균일화를 위한 하니콤, 코로나방전이 일어나는 방전부, 서로 대항하는 전기적인 극성을 가지는 한쌍의 전극 및 입자상 오염물이 포집되는 포집 필터를 분리하여 예시한 개념도.

도 3은 본 발명에 따른 입자상 오염물 제거 장치의 전극 표면에 코팅을 예시한 개념도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

60:오일펌프 70:정전분리기

70(a) : 케이싱 71,72:전극

72a:전극보호코팅 73:포집필터

74:고전압 발생장치 75:방전극프레임

76:방전극 77:접지극

78:하니콤 80:오일탱크

본 발명에 따른 폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물 제거 장치 및 그 방법에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 기술하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명에 따른 폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물을 제거하기 위한 장치를 예시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 폐윤활유속의 입자상 오염물을 제거하기위한 정전분리장치를 나타낸다. 또한 도 3은 전극 표면의 코팅을 예시한 예시도이다.

도 1에서 본 발명에 따른 폐윤활유속의 입자상 오염물 제거장치는

폐윤활유를 이송하기 위한 오일펌퍼(60), 오일펌프(60)에 의해 유입된 폐윤활유 속의 입자상 오염물을 제거하는 정전분리기(70), 입자상 오염물이 제거된 윤활유를 저장하는 폐윤활유저장탱크(80)로 구성이 된다.

도 2에서 본 발명에 따른 폐윤활유속의 입자상 오염물을 제거하는 정전분리기(70)의 상세한 구성 및 제거원리는 다음과 같다.

정전분리기(70)는 도 2에 도시된 바와 같이 폐윤활유의 유동을 균일화 시켜주는 상기 하니콤(78), 상기 방전극프레임(75)에 연결되어 있는 상기 방전극(76)과 상기 접지극(77)으로 구성이 되어있는 코로나발생부, 양극(음극)의 고전압이 인가되는 전극(71)과 상기 전극(71)과 일정거리 이격되어 상기 전극(71)에 인가되는 고전압의 전기적인 극성과 반대 극성의 고전압이 인가되거나 또는 접지 되는 전극(72), 그리고 상기 전극(71, 72) 및 상기 방전극(76)에 고전압을 인가하기 위한 고전압발생장치(74), 및 케이싱(70a)로 구성이 된다.

또한 상기 전극들, 다시 말하면 서로 대항하는 극성을 가지는 전극(71)과 전극(72) 사이에는 상기 전극(71,72)의 표면과 평행한 방향으로 설치되어 오염물이 직접적으로 부착되는 포집필터(73), 그리고 상기한 전극들은 표면을 보호하기 위한 표면코팅(71a)(72a)으로 구성 되어있다.

상기와 같이 구성된 장치를 사용하여 폐윤활유 속에 포함된 오염물을 제거하기위한 정전분리 공정은 다음과 같다.

오일펌프로부터 폐윤활유가 정전분리장치(70)로 유입되어 하니콤(78)을 지나면서 폐윤활유의 유동은 균일화된 유동이 되고, 이 균일화된 유동은 방전부를 지나게된다. 이때 상기 고전압발생기(74)로부터 상기 방전극프레임(75)에 고전압을 인가하면 방전극(76)과 접지극(77)사이에서 코로나 방전에 의하여 다량의 전하들이발생하고, 이 전하들은 폐윤활유속의 입자상 오염물들을 대전시킨다.

방전부에서 대전된 입자상 오염물들은 정전포집부로 유입되고, 정전포집부에서의 서로 반대 극성의 고전압이 인가된 상기 전극(71)과 상기 전극(72) 사이로 통과할 때, 고전압의 인가에 의하여 상기 전극 사이에는 강한 전기장이 형성되며, 이때 폐윤활유 속에 포함된 입자상 오염물은 전기력에 의하여 전극 방향으로 이동한다.

이때 전기력에 의하여 이동되는 오염물은 전극 사이에 설치된 포집필터(73)의 표면에 포집되고, 오염물이 제거된 윤활유는 오일저장탱크(80)로 이송된다.

한편, 상기 전극(71),전극(72) 표면의 오염으로 인한 스파크 발생, 전기장의 불균형 등의 현상이 발생하는 것을 방지하기 위하여 전극의 표면에코팅(71a)(72(a)을 하여 장시간 운전 중에서 균일한 전계장을 형성시켜 입자상 오염물의 제거 효율을 극대화 시켰다.

본 발명에 따른 도2에 표시된 정전분리기(70)는 기존의 전기집진 방식과 유사해 보이나, 오염물을 전극에 직접 포집하는 것보다는 전극 사이에 설치된 포집필터(73)에 대부분의 오염물들이 포집되며, 오염물의 농도부하가 전극에 미치는 영향을 최소화 시켰고, 포집필터(73)의 설치 방향이 전극(71),(72)의 표면과 평행한 방향이기 때문에 기존의 오일필터 방식에 비하여 압력 손실을 매우 크게 낯출 수 있어, 상기 오일펌프(60)에 압력부하를 미치지 않으면서 매우 안정적으로 입자상 오염물을 고효율로 제거할 수 있다.

또한 포집된 오염물은 포집필터(73)의 교체 또는 청소에 의하여 쉽게 외부로제거할 수 있다.

상기 전극(71),(72) 형상은 모두 면 형상을 가질 수 도 있고, 각각 쌍의 전극 중 하나의 전극은 선 형상, 그리고 나머지 하나의 전극은 면 형상으로 구성하여도 무방하다.

상기한 바와 같이 폐윤활유 속에 포함된 입자상 오염물을 제거하여 폐윤활유를 정화하는 공정을 요약하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물을 제거하는 공정을 순차적으로 정리해 보면,

상기 오일펌프(10)의 작동에 의해 정전분리기로 유입되는 폐윤활유가 하니콤(78)을 통과하면서 균일한 유동분포 상태를 만들어주는 단계와;

방전극(76)과 접지극(77)으로 구성되며, 고전압발생기(74)로부터 방전극프레임(75)에 고전압을 인가시켜 방전극(76)과 접지극(77) 사이에서 발생되는 코로나 방전에 의하여 생성되는 다량의 전하들에 의하여 폐윤활유 속에 포함된 입자상 오염물을 전기적인 대전을 시키는 단계와;

대전된 입자상 오염물을 포함하는 폐윤활유가, 일정거리 이격되어 서로 반대 극성의 고전압이 인가되는 코팅(71a)(72(a)된 전극(71),(72) 사이의 전기장 속에서 정전기력에 의해 입자상 오염물을 전극방향으로 이동시키는 단계와;

이동되는 입자상 오염물을 전극사이에 설치된 포집필터(73)에 포집 제거하는 단계와;

이물질이 제거된 폐윤활유를 오일저장탱크(80)로 수거하는 단계로 수행된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 폐윤활유중에 포함된 입자오염물을 제거하는 공정을 연속적으로 수행할 수 있다. 고가의 연료유 또는 윤활유 중에서 높은 청정도를 요구하는 베어링유, 유압작동유, 절삭유 등의 정밀제어 유압장치의 오일을 정제하여 재사용이 가능하며, 특히 공정에 직접 연결하여 사용이 가능하여 모든 공정의 윤활유에 적용이 가능하다.

Claims (3)

1. 폐윤활유속에 포함된 입자상 오염물을 제거하는 제거장치에 있어서,

   폐윤활유가 저장되는 오일탱크와;

   상기 오일탱크로부터 폐윤활유를 펌핑하는 오일펌프와;

   상기 오일펌프에 의해 펌핑된 폐윤활유가 통과하는 경로에 방전극과 접지극으로 구성되어 코로나 방전을 발생시키는 방전부와;

   서로 일정거리 이격된 한쌍의 전극이 다수 설치되고 각각의 전극 사이에는 포집필터가 설치되어 입자상 오염물을 포집필터에 포집하는 입자상 오염물 포집장치와;

   상기 전극 및 상기 방전극에 고전압을 인가하는 고전압발생장치와;

   상기 입자상 오염물 포집장치를 통과한 윤활유를 회수하는 오일탱크로 구성된 것을 특징으로 하는 폐윤활유 속의 입자상 오염물 제거 장치.
2. 폐오일속에 포함된 입자상 오염물을 제거하기 위한 방법에 있어서,

   오일탱크에 저장된 폐윤활유를 유입하여 오일펌프를 통해 펌핑된 폐윤활유가균일한 유동분포를 가지며, 방전극과 접지극으로 구성되어 코로나방전이 발생하는 방전부를 통과 하면서 폐윤활유 속에 포함된 입자상 오염물은 전기적인 대전이 되고,

   전기적 대전이 된 입자상 오염물을 포함하는 폐윤활유를 서로 일정거리 이격되어 상기 고전압발생장치로부터 서로 다른 극성을 가지는 고전압을 인가되는 상기 전극 사이에서 대전된 오염물에 작용하는 전기력에 의하여 폐윤활유내의 입자상 오염물이 상기 포집필터에 포집되어지도록 한 것을 특징으로 하는 폐윤활유 속의 입자상 오염물 제거 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 전극의 표면을 코팅한 것을 특징으로 하는 폐윤활 속의 입자상 오염물 제거 방법.