KR100938264B1 - 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 중에 함유되어 있는 유기용제의 회수를 위한 회수장치에 관한 것으로서, 보냉액체를 결빙시키는 냉동장치를 이용하여 전력이 남아도는 심야시간에 다수의 보냉용기의 보냉액을 결빙시켜 두었다가, 유기용제가 함유된 공기를 다수의 보냉용기사이의 공간으로 흐르게 하면서 유기용제를 액화시켜 분리, 회수할 수 있도록 함으로써 구조가 간단하여 제조비용이 적게 소요되며 적은 전력으로 장치를 운용할 수 있도록 한 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치에 관한 것이다.

본 발명의 유기용제 회수장치는 보냉액을 냉동시킬 수 있도록 구성되어 있는 냉동장치, 상기 냉동장치의 내실에 적치되어 있으며 보냉액이 담겨져 있는 다수의 보냉용기(P), 상기 냉동장치의 내실에 유기용제가 함유된 공기를 유입시키는 유입관(21), 상기 냉동장치의 내실을 통과하면서 냉각되어 유기용제가 분리된 공기를 유출시키는 유출관(22), 그리고 상기 공기에서 분리된 유기용제를 외부로 배출시키는 유기용제 배출관(14)을 포함한다.

유기용제, 냉동장치, 보냉용기, 보냉액, 격판, 바이패스

Description

냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치{Apparatus for recycling organic solvent, using freezing device}

본 발명은 공기 중에 함유되어 있는 유기용제의 회수를 위한 회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보냉액체를 결빙시키는 냉동장치를 이용하여 전력이 남아도는 심야시간에 다수의 보냉용기의 보냉액을 결빙시켜 두었다가, 유기용제가 함유된 공기를 다수의 보냉용기사이의 공간으로 흐르게 하면서 유기용제를 액화시켜 분리, 회수할 수 있도록 함으로써 구조가 간단하여 제조비용이 적게 소요되며 적은 전력으로 장치를 운용할 수 있도록 한 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치에 관한 것이다.

일반적으로 유기용제라고 하는 것은 다른 물질을 녹일 수 있는 액체를 말하는 것으로서, 세탁소의 의류건조기나 각종 인쇄 관련업체에서 용해제로 널리 사용되고 있는 데, 이와 같은 유기용제가 사용과정에서 기화하여 공기에 함유되어 대기 중으로 배출되면 인체에 유해할 뿐만 아니라 대기오염을 유발시키는 각종 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound, V. O, C)을 생성하게 된다.

따라서 유기용제를 포함하는 공기는 별도의 처리장치를 사용하여 유기용제를 제거시킨 상태에서 대기 중으로 방출되도록 하여야 한다.

본 발명자는 상기와 같은 유기용제가 함유된 공기에서 유지용제를 제거하여 깨끗한 공기만을 외부로 배출시키는 장치를 개발하여 특허 제10-0615072호로 등록한 바 있으며, 또한 특허출원 제2007-40870호로 출원한 바 있다.

상기 선발명의 유기용제 회수장치는 급속 냉각작용이 이루어져야 하므로 큰 용량의 압축기를 사용하여야 하는 등 구조가 복잡하여 제조비용이 많이 소요될 뿐 아니라 전력이 비싼 낮 시간 동안에 운용하여야 하므로 작동하는 동안 전력소비량도 많다는 단점이 있다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구조가 간단하여 제조비용이 저렴하고 전력이 적게 소비되는 심야시간에 보냉용기에 보냉액을 결빙시켜 두었다가 이 보냉액의 냉기를 이용하여 공기에 함유된 유기용제를 액화하여 분리, 회수하게 함으로써 제조 및 운용비용을 저렴하게 하는 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기용제 회수장치는 보냉액을 냉동시킬 수 있도록 구성되어 있는 냉동장치, 상기 냉동장치의 내실에 유기용제가 함유된 공기를 유입시키는 유입관, 상기 냉동장치의 내실을 통과하면서 냉각되어 유기용제가 분리된 공기를 유출시키는 유출관, 그리고 상기 공기에서 분리된 유기용제를 외부로 배출시키는 유기용제 배출관을 포함하며; 처리하는 공기에 유기용제가 함유되어 있지 않은 경우에 유입관으로 유입된 공기를 냉동장치의 내실을 거치지 않고 유출시키기 위한 바이패스관, 상기 유입관 및 바이패스관의 하부에 형성된 공기실, 상기 공기실의 밑면에 설치되어 있으며 다수의 관통구가 형성되어 있는 고정판, 상기 고정판의 상부면에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며 상기 고정판의 관통구와 대응하는 다수의 관통구가 형성되어 있는 이동판, 상기 바이패스관의 내부에 회전축을 중심으로 회전가능하게 설치된 개폐원판, 상기 회전축을 수동으로 회전시켜 개폐원판을 개폐시키며 바이패스관의 외부에 설치되어 있는 조절레바, 상기 이동판의 상면에 고정된 설치봉, 상기 설치봉의 우측에 설치되어 상기 개폐원판이 회전될 때 걸려 이동판을 우측으로 이동시켜 상하의 관통구가 서로 어긋나게 하는 높은 걸림판, 상기 설치봉의 좌측에 설치되어 상기 개폐원판의 좌측으로 회전할 때 걸려 이동판을 좌측으로 이동시켜 상하의 관통구가 서로 일치되게 하고 상하의 관통구들이 서로 일치된 후에는 개폐원판의 끝단이 그 상단을 이탈하여 이동판의 이동이 중지되게 하는 낮은 걸림판이 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기용제 회수장치는 또한 상기 냉동장치가 본체와 도어로 이루어져 있으며; 내실의 냉동작용을 위하여, 냉매를 압축하는 압축기, 본체 내실의 열을 전도 받아 상기 압축기에서 오는 냉매를 증발시키는 증발기, 그리고 상기 증발기에서 오는 냉매를 응축시키고 압축기로 보내는 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기용제 회수장치는 또한 상기 냉동장치의 내실을 좌우로 분리하고 하부에 개구부를 형성하여 공기가 그 개구부를 통하여 흐르도록 하는 격판이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

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전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치는 구조가 간단하여 제조비용이 저렴하고 전력이 적게 소비되는 심야시간에 보냉용기에 보냉액을 결빙시켜 두었다가 이 보냉액의 냉기를 이용하여 공기에 함유된 유기용제를 액화하여 분리, 회수하므로 제조 및 운용비용이 저렴하게 되어 경제적이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다

도 1은 본 발명에 따른 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에서 A-A' 선으로 절단한 본 발명의 유기용제 회수장치의 정단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 유기용제 회수장치의 바이패스장치의 좌측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 유기용제 회수장치는 냉동장치, 다수의 보냉용기(P), 유입관(21), 유출관(22), 유기용제 배출관(14), 바이패스장치로 구성되어 있다.

냉동장치는 보냉액을 냉동시킬 수 있도록 구성되어 있는 것으로서, 본체(10)와 도어(20)로 이루어져 있으며; 내실의 냉동작용을 위하여, 냉매를 압축하는 압축 기(41), 본체(10) 내실의 열을 전도 받아 상기 압축기(41)에서 오는 냉매를 증발시키는 증발기(42), 그리고 상기 증발기(42)에서 오는 냉매를 응축시키고 압축기(41)로 보내는 응축기(43)로 구성되어 있다.

도어(20)는 도시된 바와 같이 본체(10)의 상부에 구성할 수도 있고, 정면에 구성할 수도 있다. 본체(10)와 도어(20)의 내부에는 각각 우레탄 폼(12)(25)을 내장하여 단열효과를 발휘하도록 되어 있다.

본체(10)의 내실 밑바닥은 일측으로 경사진 다수의 경사유로(13)를 형성하여 바닥에 회수되는 유기용제가 일측으로 흘러 유기용제 배출관(14)을 통하여 외부로 배출되도록 되어 있다. 유기용제 배출관(14)의 단부에는 적절한 유기용제 처리장치로 이송하기 위한 수단이 연결된다. 본체(10)의 밑면에는 받침구(11)가 설치되어 있다.

압축기(41)는 기계실(40)에 설치되어 있으며, 증발기(42)는 본체(10)의 내통 바깥에 감겨져 있으며, 증발기(42)와 연결되어 있는 응축기(43)는 본체(10)의 외통 내면에 감겨져 있다. 압축기(41)와 증발기(42) 사이에는 증발기 유입관(42a)이 연결되어 있고 응축기(43)와 압축기(41) 사이에는 응축기 유출관(43a)이 연결되어 있다. 전술한 압축기(41), 증발기(42), 응축기(43) 등은 설치위치가 다양하게 변경될 수 있다.

다수의 보냉용기(P)는 상기 냉동장치의 내실에 적치(積置)되어 있으며 내부에는 보냉액이 담겨져 있다. 보냉액으로서는 물을 사용할 수 있으나 보냉효과가 오래 지속되는 특별히 제조된 보냉 냉매를 사용할 수 있다. 보냉용기(P)의 형상은 도 시된 바와 같이 병 형상의 것을 사용할 수도 있고 팩 형상의 것을 사용할 수도 있다.

유입관(21)은 상기 냉동장치의 내실에 유기용제가 함유된 공기를 유입시키는 기능을 하고, 유출관(22)은 상기 냉동장치의 내실을 통과하면서 냉각되어 유기용제가 분리된 공기를 유출시키는 기능을 한다.

유입관(21) 또는 후술하는 공기실(50)에는 여과 및 탈취장치를 설치하여 유입되는 공기에 함유되어 있는 이물질 및 냄새를 일차적으로 제거하게 할 수 있다.

상기 유입관(21)과 유출관(22)에는 연결관(미도시)이 연결되며 그 연결관 상에는 공기를 흐르게 하는 펌프(미도시)가 설치된다.

상기 냉동장치의 본체(10) 내실에는 내실을 좌우로 분리하고 하부에 개구부를 형성하여 공기가 그 개구부를 통하여 흐르도록 하는 격판(16)이 설치되어 있다.

바이패스장치는 처리하는 공기에 유기용제가 함유되어 있지 않은 경우에 유입관(21)으로 유입된 공기를 냉동장치의 내실을 거치지 않고 유출시키기 위한 장치이다. 바이패스장치는 바이패스관(23), 상기 유입관(21) 및 바이패스관(23)의 하부에 형성된 공기실(50), 상기 공기실(50)의 밑면에 설치되어 있으며 다수의 관통구(51a)가 형성되어 있는 고정판(51), 상기 고정판(51)의 상부면에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며 상기 고정판(51)의 관통구(51a)와 대응하는 다수의 관통구(52a)가 형성되어 있는 이동판(52), 상기 바이패스관(23)의 내부에 회전축(24a)을 중심으로 회전가능하게 설치된 개폐원판(24), 상기 회전축(24a)을 수동으로 회전시켜 개폐원판(24)을 개폐시키며 바이패스관(23)의 외부에 설치되어 있는 조절레 바(23a), 상기 이동판(52)의 상면에 고정된 설치봉(55), 상기 설치봉(55)의 우측에 설치되어 상기 개폐원판(24)이 회전될 때 걸려 이동판(52)을 우측으로 이동시켜 상하의 관통구(52a)(51a)가 서로 어긋나게 하는 높은 걸림판(54), 상기 설치봉(55)의 좌측에 설치되어 상기 개폐원판(24)의 좌측으로 회전할 때 걸려 이동판(52)을 좌측으로 이동시켜 상하의 관통구(52a)(51a)가 서로 일치되게 하고 상하의 관통구들이 서로 일치된 후에는 개폐원판(24)의 끝단이 그 상단을 이탈하여 이동판(52)의 이동이 중지되게 하는 낮은 걸림판(53)이 구성되어 있다.

상기 낮은 걸림판(53)과 높은 걸림판(54)을 지지하는 설치봉(55)은 두개가 평행하게 일정간격 떨어진 위치에 설치되어 걸림판들을 견고하게 지지하고 있다.

상기 이동판(52)의 좌우 이동을 제한하는 스톱퍼를 설치하는 것이 바람직하다. 또한 개폐원판(24)이 수직상태의 완전개방과 수평상태의 완전 폐쇄를 벗어나지 않도록 조절레바(23a)의 동작범위를 제한하는 수단도 구비하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치는 다음과 같이 작용한다.

세탁소의 의류건조기나 인쇄설비 등으로부터 배출되는 공기에는 유기용제, 증기가 함유되어 있는데 이를 유입관(21)의 연결관 상에 설치되어 있는 펌프(미도시)의 작동에 의하여 공기실(50)로 유입한다.

공기가 유기용제 등 분리, 회수하여야 할 이물질이 함유되어 있는 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이 조절레바(23a)를 조작하여 개폐원판(24)을 수평으로 하여 바이패스관(23)을 폐쇄상태로 한다. 이 상태에서는 고정판(51)의 관통구(51a)와 이 동판(52)의 관통구(52a)를 일치시켜 공기가 본체(10) 내실로 들어가게 된다.

한편 냉동장치는 새벽과 같은 심야에 값싼 전력을 이용하여 본체(10) 내실에 들어 있는 보냉용기(P)의 보냉액을 결빙시켜 놓는다. 결빙작용을 할 때 신속하게 결빙시킬 필요가 없으므로 작은 용량의 압축기(41)를 이용하여 충분한 시간을 갖고 보냉액을 결빙시킨다. 이와 같이 결빙된 보냉액은 별도의 냉동작용을 하지 않아도 낮 시간 동안 결빙상태를 유지하게 된다. 이 낮 시간 동안에 유기용제의 회수작용을 행하는 것이 바람직하다.

냉동작용은 일반적인 원리를 이용하는데, 냉매를 압축기(41), 증발기(42), 응축기(43)를 순환시키면서 증발기(42)에서 본체(10) 내실의 열기를 빼앗음으로써 냉동작용이 이루어진다.

상기와 같이 본체(10)의 내실에 적치된 보냉용기(P)의 보냉액이 결빙상태를 유지하면서 유입관(21)으로부터 공기가 본체(10)의 좌측 내실로 유입되면, 공기가 보냉용기의 틈새를 통하여 아래로 흐르고 격판(16) 하부 개구부를 통하여 우측의 내실로 들어가고 보냉용기의 틈새를 통하여 상부로 흘러 유출관(22)을 통하여 유출된다.

전술한 바와 같이 공기가 보냉용기(P)의 틈새를 통하여 흐르면서 유기용제, 증기 등이 액화되어 아래로 흐르고 내실 바닥에 떨어진 액체는 경사유로(13)를 통하여 일측으로 모아지고 유기용제 배출관(14)을 통하여 외부로 배출된다.

공기에 유기용제가 함유되어 있지 않은 경우에는 유기용제 분리, 회수처리를 할 필요가 없으므로 바이패스장치의 개폐원판(24) 및 이동판(52)을 작동시켜 유입 된 공기가 본체(10) 내실로 들어가지 않고 바이패스관(23)을 통하여 바이패스관(23)을 통하여 유출되도록 한다.

이를 위하여 조절레바(23a)를 돌리면 개폐원판(24)이 반시계방향으로 회전하여 낮은 걸림판(53)의 상단을 아무런 걸림 없이 통과하여 그 우측의 높은 걸림판(54)에 걸리며 이와 같은 걸림 상태에서 계속해서 개폐원판(24)을 돌리면 개폐원판(24)은 수직상태가 되어 바이패스관(23)의 개방상태가 되고 아울러 높은 걸림판(54)의 우측 이동으로 인하여 이동판(52)이 우측(도 3기준)으로 이동하게 된다.

이동판(52)이 우측으로 이동하면 그 관통구(52a)가 고정판(51)의 관통구(51a)와 어긋나게 되고 그럼으로써 공기실(50)의 공기가 하부의 본체(10) 내실로 유입되지 못하고 바이패스관(23)을 통하여 유출하게 된다.

본 발명의 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치는 전력비용이 저렴한 심야 새벽시간에 보냉용기(P)를 결빙시켜 놓아다가 낮 시간 동안에 유기용제를 회수하는데 사용한다. 본 발명의 회수장치는 보냉용기(P)를 급속하게 결빙시킬 필요가 없으므로 적은 용량의 압축기(41)를 사용하여도 무방하며 또한 보냉용기(P)는 우레탄 폼(12)(25)의 단열작용으로 보냉상태가 유지되어 한번의 결빙상태가 24시간 가까이 지속되므로 한번 결빙으로 세탁물이 적은 소규모 세탁소 등에서 필요한 유기용제 회수작용을 할 수 있다.

특히 소규모 세탁소에서는 유기용제의 회수작용을 하는 시간이 낮 시간 2-3시간 정도이므로 한번의 결빙으로 충분히 유기용제 회수작용을 시행할 수 있다.

따라서 본 발명의 유기용제 회수장치는 제조 및 운용비용이 저렴하게 되어 매우 경제적이게 된다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치의 사시도,

도 2는 도 1에서 A-A' 선으로 절단한 본 발명의 유기용제 회수장치의 정단면도,

도 3은 본 발명에 따른 유기용제 회수장치의 바이패스장치의 좌측단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1O : 본체 11 : 받침구

12 : 우레판 폼 13 : 경사유로

14 : 유기용제 배출관 16 : 격판

20 : 도어 21 : 유입관

22 : 유출관 23 : 바이패스관

23a: 조절레바 24 : 개폐원판

24a: 회전축 25 : 우레탄 폼

40 : 기계실 41 : 압축기

42 : 증발기 42a: 증발기 유입관

43 : 응축기 43a: 응축기 유출관

50 : 공기실

51: 고정판 51a: 관통구

52: 이동판 52a: 관통구

53: 낮은 걸림판 54: 높은 걸림판

55: 설치봉

Claims (4)

1. 보냉액을 냉동시킬 수 있도록 구성되어 있는 냉동장치, 상기 냉동장치의 내실에 유기용제가 함유된 공기를 유입시키는 유입관(21), 상기 냉동장치의 내실을 통과하면서 냉각되어 유기용제가 분리된 공기를 유출시키는 유출관(22), 그리고 상기 공기에서 분리된 유기용제를 외부로 배출시키는 유기용제 배출관(14)을 포함하며;

   처리하는 공기에 유기용제가 함유되어 있지 않은 경우에 유입관(21)으로 유입된 공기를 냉동장치의 내실을 거치지 않고 유출시키기 위한 바이패스관(23), 상기 유입관(21) 및 바이패스관(23)의 하부에 형성된 공기실(50), 상기 공기실(50)의 밑면에 설치되어 있으며 다수의 관통구(51a)가 형성되어 있는 고정판(51), 상기 고정판(51)의 상부면에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며 상기 고정판(51)의 관통구(51a)와 대응하는 다수의 관통구(52a)가 형성되어 있는 이동판(52), 상기 바이패스관(23)의 내부에 회전축(24a)을 중심으로 회전가능하게 설치된 개폐원판(24), 상기 회전축(24a)을 수동으로 회전시켜 개폐원판(24)을 개폐시키며 바이패스관(23)의 외부에 설치되어 있는 조절레바(23a), 상기 이동판(52)의 상면에 고정된 설치봉(55), 상기 설치봉(55)의 우측에 설치되어 상기 개폐원판(24)이 회전될 때 걸려 이동판(52)을 우측으로 이동시켜 상하의 관통구(52a)(51a)가 서로 어긋나게 하는 높은 걸림판(54), 상기 설치봉(55)의 좌측에 설치되어 상기 개폐원판(24)의 좌측으로 회전할 때 걸려 이동판(52)을 좌측으로 이동시켜 상하의 관통구(52a)(51a)가 서로 일치되게 하고 상하의 관통구들이 서로 일치된 후에는 개폐원판(24)의 끝단이 그 상단을 이탈하여 이동판(52)의 이동이 중지되게 하는 낮은 걸림판(53)이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉동장치는 본체(10)와 도어(20)로 이루어져 있으며; 내실의 냉동작용을 위하여, 냉매를 압축하는 압축기(41), 본체(10) 내실의 열을 전도 받아 상기 압축기(41)에서 오는 냉매를 증발시키는 증발기(42), 그리고 상기 증발기(42)에서 오는 냉매를 응축시키고 압축기(41)로 보내는 응축기(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉동장치의 내실을 좌우로 분리하고 하부에 개구부를 형성하여 공기가 그 개구부를 통하여 흐르도록 하는 격판(16)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치.
4. 삭제

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