KR100938273B1

KR100938273B1 - 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치

Info

Publication number: KR100938273B1
Application number: KR1020070115015A
Authority: KR
Inventors: 황길성
Original assignee: 황길성
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2010-01-22
Also published as: KR20070121611A

Abstract

본 발명은 공기 중에 함유되어 있는 유기용제의 회수를 위한 회수장치에 관한 것으로서, 물을 결빙시키는 냉동장치를 이용하여 전력이 남아도는 심야시간에 냉동장치의 내실에 물을 결빙시켜 두었다가, 주간에 의류건조작업과정에서 발생하는 유기용제가 함유된 공기를 공기관으로 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 내실에 있는 물을 얼음(i)으로 냉동시킬 수 있도록 구성되어 있는 냉동장치, 상기 냉동장치의 내실에 유기용제가 함유된 공기를 유입시키는 유입관(21), 상기 냉동장치의 내실에 상기 유입관(21)으로부터 유입되는 공기를 이동시키는 공기관(30), 상기 공기관(30)을 통과하면서 냉각되어 유기용제가 분리된 공기를 유출시키는 유출관(22), 상기 냉동장치의 내실에 냉동시키기 위한 물을 주입시키는 물주입관(31), 그리고 상기 공기에서 분리된 유기용제를 외부로 배출시키도록 상기 유출관(22)에 연결되는 유기용제 배출관(35)을 포함하여 구성되어 있다.

유기용제, 냉동장치, 물주입관, 공기관

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 물을 결빙시키는 냉동장치를 이용하여 전력이 남아도는 심야시간에 냉동장치의 내실에 물을 결빙시켜 두었다가, 주간에 의류건조작업과정에서 발생하는 유기용제가 함유된 공기를 공기관으로 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 유기용제를 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 냉동장치의 내실에 물을 결빙시켜 두었다가 이 얼음의 냉기를 이용하여 의류건조작업과정에서 공기에 함유된 유기용제를 액화하여 분리, 회수하게 함으로써 구조가 간단하여 제조비용이 적게 들고, 유기용제 회수장치의 운용비용을 저렴하게 하는 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기용제 회수장치는 내실에 있는 물을 얼음으로 냉동시킬 수 있도록 구성되어 있는 냉동장치, 상기 냉동장치의 내실에 유기용제가 함유된 공기를 유입시키는 유입관, 상기 냉동장치의 내실에 상기 유입관으로부터 유입되는 공기를 이동시키는 공기관, 상기 공기관을 통과하면서 냉각되어 유기용제가 분리된 공기를 유출시키는 유출관, 상기 냉동장치의 내실에 냉동시키기 위한 물을 주입시키는 물주입관, 그리고 상기 공기에서 분리된 유기용제를 외부로 배출시키도록 상기 유출관에 연결되는 유기용제 배출관을 포함하는 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 증발기에 서 오는 냉매를 응축시키고 압축기로 보내는 응축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기용제 회수장치는 또한 상기 유입관의 하부에 공기실이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치는 용이하고 저렴하게 얻을 수 있는 얼음을 이용하여 유기용제를 액화, 분리하기 때문에 구조가 간단하게 되어 제조비용이 저렴하고 전력이 적게 소비되는 심야시간에 냉동장치의 내실에 물을 결빙시켜 두었다가 이 얼음의 냉기를 이용하여 공기에 함유된 유기용제를 액화하여 분리, 회수하므로 운용비용이 저렴하게 되어 경제적이다.

본 발명에 의한 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치는 처리용량이 적은 소규모의 세탁소 및 인쇄소에 적절하다.

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 정단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 유기용제 회수장치는 냉동장치, 유입관(21), 공기관(30), 유출관(22), 물주입관(31), 유기용제 배출관(35)으로 구성되어 있다.

냉동장치는 물을 얼음으로 냉동시킬 수 있도록 구성되어 있는 것으로서, 본 체(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)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 단열재인 우레탄 폼(12)(25)을 내장하여 단열효과를 발휘하도록 되어 있다.

본체(10)의 내실에는 상기 유입관(21)으로부터 유입되는 유기용제 및 증기가 함유된 공기가 이동되면서 유기용제 및 증기가 회수되도록 공기관(30)이 설치된다.

공기관(30) 내에 회수되는 유기용제는 공기관(30)의 일측인 하측으로 흘러 유기용제 배출관(35)을 통하여 외부로 배출되도록 되어 있다.

유기용제 배출관(35)의 단부에는 적절한 유기용제 처리장치로 이송하기 위한 수단이 연결된다. 본체(10)의 밑면에는 받침구(11)가 설치되어 있다.

상기 공기관(30)의 재질은 폴리비닐클로라이드(PVC). 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE) 등의 합성수지를 이용하여 자바라식으로 플렉시블하게 구성할 수 있으며, 합성섬유를 이용한 자바라도 이용할 수 있으며, 열전도율이 높은 금속재도 이용할 수 있다.

상기 공기관(30)의 하단부는 약간 경사져 있게 구성되어서 액화된 유기용제가 원활하게 유기용제 배출관(35)을 통하여 외부로 흐르도록 되어 있다.

상기 유출관(22)과 유기용제 배출관(35)이 서로 연통되도록 연결되어 있는 부분의 유출관(22)에는 원통형상의 연결구(37)가 감싸여져서 고정되어 있고, 유기용제 배출관(35)과 연결구(37)가 서로 결합되어 있다.

압축기(41)는 기계실(40)에 설치되어 있으며, 증발기(42)는 본체(10)의 내통 바깥에 감겨져 있고, 증발기(42)와 연결되어 있는 응축기(43)는 기계실(40)에 설치되어 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.

본체(10)의 내실에는 상기 물주입관(31)을 통하여 주입된 물이 수용되게 되며 상기 냉동장치에 의해서 상기 물을 얼음으로 냉동시킬 수 있게 된다.

유입관(21)은 상기 냉동장치의 내실에 유기용제가 함유된 공기를 유입시키는 기능을 하고, 유출관(22)은 상기 냉동장치의 내실에 설치된 공기관(30)을 통과하면서 냉각되어 유기용제가 분리된 공기를 유출시키는 기능을 한다.

유입관(21)의 하부에 공기실(50)이 형성되어 있고 유입관(21) 및 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 각각 연결관(미도시)이 연결되며 그 연결관 상에는 공기를 흐르게 하는 펌프(미도시)가 설치된다.

본 발명의 유기용제 회수장치에는 바이패스장치를 설치할 수 있다. 바이패스장치는 처리하는 공기에 유기용제가 함유되어 있지 않은 경우에 유입관(21)으로 유 입된 공기를 냉동장치의 내실을 거치지 않고 유출시키기 위한 장치이다.

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

우선 물주입관(31)의 코크(32)를 열어서 물이 본체(10)의 내실로 주입되도록 물을 주입하여 내실에 물이 적절히 차게 되면 다시 코크(32)를 잠가 놓는다.

냉동장치는 새벽과 같은 심야에 값싼 전력을 이용하여 본체(10) 내실에 들어 있는 물을 결빙시켜 놓는 것이 바람직하다. 결빙작용을 할 때 신속하게 결빙시킬 필요가 없으므로 작은 용량의 압축기(41)를 이용하여 충분한 시간을 갖고 물을 결빙시킨다.

이와 같이 결빙된 얼음(i)은 별도의 냉동작용을 하지 않아도 낮 시간 동안 결빙상태를 유지하게 된다. 만약 결빙상태가 양호하지 않은 경우에는 약간의 냉동작용을 행하면 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)의 내실의 열기를 빼앗음으로써 냉동작용이 이루어진다.

상기와 같이 본체(10)의 내실에 수용된 물이 결빙상태를 유지하고 유기용제 배출코크(36)를 열어 놓은 상태에서 의류건조작업 등을 행한다.

세탁소의 의류건조기나 인쇄설비 등으로부터 배출되는 공기에는 유기용제, 증기가 함유되어 있는데 이 공기가 유입관(21)의 연결관 상에 설치되어 있는 펌프 (미도시)의 작동에 의하여 공기실(50) 및 공기관(30)으로의 유입이 이루어지게 된다.

유입관(21)으로부터 유기용제 및 증기가 함유된 공기가 공기관(30)으로 유입되면, 상기 공기가 공기관(30)을 통하여 아래로 흘러 유기용제 및 증기가 제거되어서 정화된 공기가 유출관(22)을 통하여 유출된다.

이와 같이 공기가 공기관(30)을 통하여 흐르는 과정에서 얼음(i)의 냉각작용에 의하여 공기에 함유되어 있는 상기 유기용제 및 증기 등이 액화되어 공기관(30)을 따라 하부로 흐르고 유출관(22)에 연결된 유기용제 배출관(35)을 통하여 외부로 배출된다.

본 발명의 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치는 전력비용이 저렴한 심야 새벽시간에 물을 결빙시켜 놓았다가 낮 시간 동안에 의류건조작업 등을 할 때 발생하는 유기용제를 회수하는데 사용하면 적절하다.

본 발명의 회수장치는 물을 급속하게 결빙시킬 필요가 없으므로 적은 용량의 압축기(41)를 사용하여도 무방하며 또한 내실은 우레탄 폼(12)(25)의 단열작용으로 보냉상태가 유지되어 한번의 결빙상태가 장시간 지속되므로 소규모의 세탁물을 건조하는 소규모 세탁소 등에서 사용하면 적절하다.

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

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 정단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1O : 본체 11 : 받침구

12 : 우레탄 폼 20 : 도어

21 : 유입관 22 : 유출관

25 : 우레탄 폼 30 : 공기관

31 : 물주입관 32 : 코크

35 : 유기용제 배출관 36 : 유기용제 배출코크

40 : 기계실 41 압축기

42 : 증발기 43 : 응축기

50 : 공기실 i : 얼음

Claims

내실에 있는 물을 얼음(i)으로 냉동시킬 수 있도록 구성되어 있는 냉동장치,

상기 냉동장치의 내실에 유기용제가 함유된 공기를 유입시키는 유입관(21),

상기 냉동장치의 내실에 상기 유입관(21)으로부터 유입되는 공기를 이동시키는 공기관(30),

상기 공기관(30)을 통과하면서 냉각되어 유기용제가 분리된 공기를 유출시키는 유출관(22),

상기 냉동장치의 내실에 냉동시키기 위한 물을 주입시키는 물주입관(31), 그리고

상기 공기에서 분리된 유기용제를 외부로 배출시키도록 상기 유출관(22)에 연결되는 유기용제 배출관(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치.
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.
제1항에 있어서, 상기 유입관(21)의 하부에 공기실(50)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 유기용제 회수장치.