KR101074031B1 - 송풍장치 및 이를 구비한 세정집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 송풍장치 및 이를 구비한 세정집진기에 관한 것으로, 원심력을 이용하여 배가스를 장치내에 유입시키고, 임펠러의 강력한 회전력과 충돌에 의해 흡수액을 미립화하여 기액접촉 면적을 늘리며, 와류상태를 만들어 완전한 기액반응을 유도하여 원활하게 유해가스 등을 제거하는 설비로서, 산업현장에서 발생하는 유해한 가스상 물질 및 먼지, 매연 등을 효과적으로 제거함에 따라 환경에의 위해성을 저감하고 쾌적한 대기환경을 조성할 수 있다.

유해가스, 먼지, 흡수액, 원심력, 충돌, 역기류, 정기류, 난류, 와류, 기액접촉, 기액반응, 임펠러, 충돌판, 반응실, 와류실, 저수조, 세정집진기

Description

송풍장치 및 이를 구비한 세정집진기{FAN AND AIR-PURIFICATION DEVICE}

본 발명은 송풍장치 및 이를 구비한 세정집진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원심력을 이용하여 배가스를 장치내에 유입시키고, 임펠러의 강력한 회전력과 충돌에 의해 흡수액을 미립화하여 기액접촉 면적을 늘리며, 와류상태를 만들어 완전한 기액반응을 유도하여 원활하게 유해가스 등을 제거하는 설비로서, 산업현장에서 발생하는 유해한 가스상 물질 및 먼지, 매연 등을 효과적으로 제거함에 따라 환경에의 위해성을 저감하고 쾌적한 대기환경을 조성할 수 있도록 하기 위한 송풍장치 및 이를 구비한 세정집진기에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서 발생하는 유해가스 처리방법에는 흡수법(습식), 흡착법(건식), 소각 및 기타 금속산화법, 응축회수법이 있으며, 그 중 보편화된 방법이 흡수법이다.

흡수법에는 액체분산방식과 기체분산방식으로 크게 구분된다.

액체분산식에는 충전탑형, 수막여과형, 습벽탑형, 분무탑형, 교반형과 같은 종류가 있으며 기체분산식에는 다공판형, 십자류접촉형, 포종탑형 등이 있다.

이 중 산업현장에서 가장 널리 사용되는 것이 충전탑형이다. 충전탑은 커다란 원통형의 수직탑 형태로 제작된다. 구조는 탑의 최상부에 작은 물방울의 배출을 억제하는 제습장치(mist eliminator)가 설치되며, 그 하부에 흡수액[물+약품(산 또는 알칼리액)]을 분사하는 노즐이 설치되고, 몸체 중앙부에 충전물(폴링, 라시히 링 등)을 채운 충진층이 형성되고 최하단에는 폐수를 저장하는 저수조로 구성된다.

충전탑 상부에서 흡수액을 분사하면 흡수액은 충진물 표면에 박막(薄膜)을 형성하면서 흐른다. 이때, 탑의 하단(저수조 상단)에서 유입되는 유해가스는 상부로 올라가면서 충진층 사이로 통과하게 되고 박막층에서 유해가스가 흡수액과 반응(기액접촉)이 일어나 오염물질(먼지, 가스 등)은 흡수액에 녹아들고 깨끗한 공기만 제습장치를 통해 배출되고 유해가스를 포함한 오염물질을 함유한 폐수는 하부의 저수조로 흘러들어가고 폐수는 중화과정을 거쳐 흡수액으로 재사용되고 화학반응으로 생성된 염(鹽)은 침전과정을 거쳐 최종 처리된다.

기존 세정집진기는 청정가스를 유입할 시 별도의 송풍기가 요구되며, 적정한 배가스를 처리하기 위한 흡수액과 공기의 비율인 액기비는 오염물의 성상에 따라 약 2~5ℓ/㎥ 정도의 비교적 많은 양의 흡수액이 요구된다. 이러한 충전탑은 완전한 기액접촉이 일어나지 않아 제거되지 못한 일부 오염물질이 그대로 유출될 수 있고 규모가 커서 넒은 부지가 필요하며 시설비가 많이 들며 운영비도 적지 않게 소요되어 산업체에서 꺼려하는 경향이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 하우징 내에 임펠러를 설치하여 임펠러의 강력한 회전력과 충돌판에 의한 충돌로 흡수액을 미립화하고, 기액 접촉면적을 늘려 완전한 기액반응을 유도하여 오염물질을 제거하도록 하여 낮은 액기비로 운전 가능하게 하며, 하우징 내 임펠러가 송풍기 역할을 겸하도록 하여 시스템 및 규모를 간소화시키고자 하는 송풍장치 및 이를 구비한 세정집진기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 송풍장치는: 외부로부터 오염물질을 포함한 공기를 유입한 후 설정방향으로 배출 유도하는 하우징, 상기 하우징에 유입된 오염물질을 포함한 공기에 액체를 분무하여 오염물질을 흡수시킴으로써 배출되는 공기를 정화하는 액체분사부재, 및 상기 하우징 내부에서 와류를 발생시켜 액체를 미립화함으로써 오염물질과 액체의 혼합성을 향상시키는 와류발생부를 포함한다.

상기 하우징은, 오염물질을 포함한 공기를 유입하기 위한 유입구를 갖고 유입되는 공기에 자연적 와류를 형성하기 위한 스파이럴부재, 상기 스파이럴부재의 하측에 연결되고 유동하는 공기에 직진성을 부여하며 내측에 상기 액체분사부재를 형성한 유동채널, 및 정화된 공기를 배출하도록 배출구를 갖고 상기 유동채널의 하측에 연결되며 내부에 상기 와류발생부를 구비한 와류발생실을 포함한다.

상기 와류발생실은 상기 배출구 측으로 경사진 경사면을 형성함이 바람직하다.

상기 와류발생부는, 상기 하우징에 회전 가능하게 삽입되어 외력에 의해 일정한 속도로 회전되고 중공인 제 1회전축, 상기 제 1회전축의 상기 와류발생실에 위치한 부위에 형성되어 회전되며 액체의 흐름을 와류로 변환하는 제 1임펠러, 상기 제 1임펠러의 외측에 위치하도록 상기 와류발생실의 내부 상측에서 연장되어 와류를 발생한 액체를 부딪히게 함으로써 일차적으로 미립화하여 비표면적을 넓히는 제 1충돌판, 상기 제 1회전축 내부에 축 삽입되고 상기 와류발생실 내부에서 상기 제 1회전축의 외부로 노출되며 상기 제 1회전축과 다른 속도로 회전되는 제 2회전축, 상기 와류발생실에 대응되는 상기 제 2회전축의 둘레면에 형성되어 회전되며 액체의 흐름을 와류로 변환하는 제 2임펠러, 및 상기 제 2임펠러의 외측에 위치하도록 상기 와류발생실의 내부 하측에서 연장되어 와류를 발생한 액체를 부딪히게 함으로써 이차적으로 미립화하여 비표면적을 넓히는 제 2충돌판을 포함한다.

상기 제 2충돌판은 상기 와류발생실의 내부 하측에서 연장되는 지지대에 형성됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 세정집진기는: 오염물질을 포함한 공기에 액체를 분무하여 오염물질을 최대한 흡수하고 액체의 비표면적을 증가시키도록 미립화하는 송풍장치, 상기 송풍장치로부터 오염물질을 흡수한 액체를 저장하는 저장탱크, 및 상기 저장탱크 내부를 통과한 정화된 공기의 습기와 악취를 저감 후 배기하는 제습부를 포함한다.

상기 송풍장치는, 외부로부터 오염물질을 포함한 공기를 유입한 후 상기 저장탱크로 배출 유도하는 하우징, 상기 하우징에 유입된 오염물질을 포함한 공기에 액체를 분무하여 오염물질을 흡수시킴으로써 상기 저장탱크로 배출되는 공기를 정화하는 액체분사부재, 및 상기 하우징 내부에서 와류를 발생시켜 액체를 미립화함으로써 오염물질과 액체의 혼합성을 향상시키는 와류발생부를 포함한다.

상기 저장탱크는, 상기 하우징의 하측에 연결되어 배풍되는 공기를 일시 저장하며 기액반응이 끝난 폐수를 저장하면서 폐수에 함유된 생성된 염(鹽, SALT, 오염물과 흡수액의 화학반응에 의한 생성물)을 침전시키는 저수조, 및 상기 저수조에 연결되어 비중이 상대적으로 작은 부유성 물질만을 함유한 청징액(淸澄液)이 월류(越流)되고, 상기 저수조의 공기를 상기 제습부로 유동 안내하는 역할을 동시에 수행하는 양수조를 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 송풍장치 및 이를 구비한 세정집진기는 종래 기술과 달리 하우징 내부에 임펠러를 구비하여 유입되어 습기를 포함하는 오염공기에 와류를 발생시켜 습기를 미립화함으로써 오염물질을 최대한 제거할 수 있다. 그리고, 본 발명은 오염물질을 포함한 습기를 미립화함에 따라 나은 액기비로써 운전할 수 있다. 아울러, 본 발명은 오염공기에 와류를 발생시키는 임펠러로써 송풍 유도 기능을 겸하도록 함에 따라 기존의 블로워를 제거할 수 있어 설비를 축소할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 송풍장치 및 이를 구비한 세정집진기의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치를 구비한 세정집진기의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치를 구비한 세정집진기의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치를 구비한 세정집진기의 종단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세정집진기는 송풍장치(100), 저장탱크(200) 및 제습부(300)를 포함한다.

송풍장치(100)는 외부로부터 오염물질을 포함한 공기를 유입시켜 미립화된 액체의 확대된 비표면적을 통해 액체와 오염물질의 흡수력을 향상시키고, 이 오염물질을 흡수한 미립상태의 액체를 자연 낙하되도록 함에 따라 오염물질을 분리하여 공기를 예비정화하는 역할을 하고, 저장탱크(200)는 오염물질을 포함한 액체를 저장하고 정화된 공기의 이동통로 역할을 하며, 제습부(300)는 정화된 공기에 포함된 습기와 악취를 필터링 후 대기 중으로 배기 유도하는 역할을 한다.

여기서, 송풍장치(100)는 하우징(110), 액체분사부재(120) 및 와류발생부(130)를 포함한다.

하우징(110)은 외부로부터 오염물질을 포함한 공기를 직접적으로 유입하는 역할을 하고, 내부에서 정화된 공기와 오염물질을 흡수한 미립화된 액체를 설정위치로 배출 유도하는 역할을 한다.

이때, 하우징(110)은 다양한 형상 및 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

그리고, 액체분사부재(120)는 하우징(110) 내부에 구비되어 외부로부터 공급되는 액체를 분무시킴으로써 유입된 공기 중에 포함된 오염물질을 흡수하는 역할을 한다.

그래서, 하우징(110) 내부로 유입된 공기는 오염물질이 제거됨으로써 정화된 상태로 배기된다.

여기서, 액체분사부재(120)는 분사노즐로 함이 바람직하고, 하우징(110) 내측면에 하나 이상 구비되며, 하우징(110) 내측면에 일체로 성형되거나 분리 가능하게 설치될 수도 있다.

아울러, 액체분사부재(120)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

특히, 액체분사부재(120)는 파이프(122)에 연결되고, 이 파이프(122)는 펌프(124)와 연결된다. 그래서, 펌프(124)가 작동하면, 양수조의 액체가 파이프(122)를 통해 강제 유동하게 되고, 이로 인해, 이 액체는 액체분사부재(120)를 통해 하우징(110) 내부에서 강제 분무된다.

여기서, 액체는 물이나 세정액이 함유된 흡수제(산 또는 알칼리)로 함이 바람직하다.

또한, 와류발생부(130)는 하우징(110) 내부로 유입된 오염물질을 포함한 공기와 액체를 와류 유동으로 변환하여 하우징(110) 내측벽이나, 후술할, 제 1충돌판(134)과 제 2충돌판(137)에 부딪히게 함에 따라 비표면적을 증가시킨 액체와 오염물질의 흡수도를 향상시키는 역할을 한다.

한편, 하우징(110)은 스파이럴부재(112), 유동채널(114) 및 와류발생실(116)을 포함한다.

스파이럴부재(112)는 하우징(110)의 상측에 형성되고, 오염물질을 포함한 공기를 유입하기 위해 유입구(113)를 구비한다.

특히, 스파이럴부재(112)는 스파이럴베인(SPIRAL VEIN) 형상으로 형성된다.

이는, 오염물질을 포함한 공기의 흐름을 나선상으로 자연적 전환함으로써 원심력에 의해 입자상 오염물질을 공기로부터 일부 이탈시키기 위함이다.

그리고, 유동채널(114)은 스파이럴부재(112)의 하측에 바로 연결 형성된다.

이 유동채널(114)은 스파이럴부재(112)를 통과하면서 원심력을 갖는 공기에 직진성을 부여하는 역할을 한다. 즉, 유동채널(114)은 공기가 하우징(110)의 내부에서 직하방 유동하도록 안내하는 역할을 한다. 그래서, 유동채널(114)은 원통 형상으로 형성됨이 바람직하다.

아울러, 유동채널(114)은 내측에 액체분사부재(120)를 구비함이 바람직하다.

그리고, 와류발생실(116)은 유동채널(114)과 연결되도록 하우징(110)의 하측 에 형성되고, 와류발생부(130)를 구비한다. 그래서, 와류발생부(130)는 와류발생실(116)에 공기와 액체에 와류를 발생시키게 된다. 이로 인해, 액체는 미립화되면서 비표면적을 증가시키게 되어 오염물질을 최대한 흡수하게 된다.

따라서, 액체분사부재(120)는 액체와 공기가 와류발생실(116)로 유동하기 전(前)인 유동채널(114)에 형성되고, 이 유동채널(114)이 공기의 흐름을 직진성으로 변환시켜야 액체분사부재(120)로부터 분무되는 액체와 적절하게 혼합된다.

특히, 스파이럴부재(112)와 유동채널(114) 및 와류발생실(116)은 일체로 성형되어 하우징(110)이 형성됨이 바람직하다.

한편, 와류발생부(130)는 제 1회전축(132), 제 1임펠러(133), 제 1충돌판(134), 제 2회전축(135), 제 2임펠러(136) 및 제 2충돌판(137)을 포함한다.

제 1회전축(132)은 하우징(110)에 회전 가능하게 삽입되어 일정한 속도로 회전된다.

즉, 제 1회전축(132)은 스파이럴부재(112), 유동채널(114) 및 와류발생실(116)에 동시에 삽입되도록 세워지게 하우징(110) 내부에 삽입되고, 모터(131)의 구동력을 전달받아 회전된다.

이때, 모터(131)의 구동력은 다양한 동력전달요소에 의해 제 1회전축(132)을 회전시킬 수 있는데, 편의상, 이 동력전달요소는 벨트로 하는 것을 도시한다.

그리고, 제 1임펠러(133)는 와류발생실(116)에 위치하도록 제 1회전축(132)의 둘레면에 고정 형성된다. 그래서, 제 1임펠러(133)는 제 1회전축(132)과 동일 방향 및 동일 회전속도로 회전한다.

제 1임펠러(133)는 일방향으로 회전하면서 유동채널(114)을 통해 와류발생실(116)로 유입된 오염물질을 포함한 공기 및 이 오염물질 일부를 흡수함과 아울러 분무된 액체를 방사상으로 퍼져나가게 한다. 그래서, 오염물질을 포함한 공기와 이 오염물질 일부를 흡수한 액체는 와류를 형성하게 된다.

이때, 제 1임펠러(133)는 제 1회전축(132)에 핀 결합 등의 방식에 의해 제 1회전축(132)에 고정된다.

또한, 제 1충돌판(134)은 제 1임펠러(133)의 외측에 위치하도록 와류발생실(116)의 내부 상측에서 연장 형성된다.

그래서, 와류를 일으키면서 방사상으로 퍼지는 오염물질을 포함한 공기와 이 오염물질 일부를 흡수한 액체는 제 1충돌판(134)에 부딪히게 된다.

이로 인해, 액체는 일차적으로 미립화되어 비표면적을 넓히게 되며, 비표면적을 넓힌 액체는 오염물질을 더 많이 흡수할 수 있게 된다.

여기서, 제 1충돌판(134)은 와류발생실(116) 내측에 다양한 위치에 형성될 수도 있고, 다양한 개수로 이루어질 수도 있으며, 다양한 재질 및 다양한 형상으로 변형 가능하다.

다시 말해서, 제 1충돌판(134)의 전측은 뾰족하게 형성되어 작은 수적(水滴) 형태로 날아오는 물방울을 미세하게 분쇄하여 비산시켜 난류를 형성하게 하는 역할을 하며, 이때 미세하게 무화(霧化)된 흡수액과 배가스는 서로 기액접촉을 하게 되고 기액반응을 거쳐 오염물질은 흡수액에 흡수된다.

그리고, 제 1충돌판(134)의 좌우 측면판 표면에서는 비산되지 못한 흡수액이 판의 표면을 타고 흐르게 되고 흡수액 경계면에서도 기액접촉은 일어난다.

제 1충돌판(134)의 끝단부에서는 깨어지지 않고 제 1충돌판(134)을 타고 흘러온 흡수액이 작은 수적으로 점점이 떨어져 나가게 된다. 동시에 제 1충돌판(134)의 경계면을 타고 유선형으로 흐르는 배가스는 끝단부에서 미세한 와류를 형성하게 되고 점점이 떨어지려는 수적의 이탈현상을 가속화시킴과 동시에 기액접촉을 하게 되고 기액반응을 일으켜 가스상 물질은 흡수액속으로 녹아 들어간다.

제 1충돌판(134)은 상기의 조건을 충족시키는 여러 형태로 제작 가능하다. 예를 들어 앞부분은 첨예하고 뒷 부분은 컷팅된 단면을 갖는 환봉을 이어 붙인 탄환형태, 평철을 일정 각도로 접고 일정 길이로 절단한 삼각 지주형태 등이 있을 수 있다. 제 1충돌판(134)은 유체의 흐름과 대향하여 설치하되 수적과는 가급적 많은 충돌을 일으킬 수 있고 배가스는 직선 통과가 아닌 지그재그로 통과할 수 있도록 2열 이상 복수의 열로 배열하는 것이 보다 유효하다.

특히, 제 1충돌판(134) 전후좌우에서 일어나는 일련의 개별반응 즉, 유체의 충돌, 흡수액의 무화, 흡수액 및 배가스의 비산, 비산되지 못한 흡수액의 유동, 유동 흡수액과 배가스의 믹싱 등 여러 반응과 그들의 상호작용은 기류의 난류 및 와류를 가속시키게 되어 제 1임펠러(133)와 제 2임펠러(136) 사이의 공간에서는 안개가 자욱한 형상이 된다.

무화되어 표면적이 커진 흡수액은 와류상태에서 끊임없이 배가스와 접촉하고 기액반응을 일으켜 오염물질을 흡수하게 된다.

또한, 제 1임펠러(133)에서 연이어 날아오는 유체와 또 다른 충돌을 하면서 더욱 격렬한 작용으로 흡수액의 무화현상과 와류현상은 증대된다.

아울러, 제 2임펠러(136)의 외측에 해당되는 와류발생실(116)의 내측에는 제 2충돌판(137)이 형성된다.

제 2충돌판(137)에는 제 2임펠러(136)를 통과하면서 방사상으로 퍼지는 오염물질을 포함한 공기와 이 오염물질 일부를 흡수한 액체가 부딪히게 된다.

이로 인해, 액체는 이차적으로 미립화되어 비표면적을 넓히게 되며, 비표면적을 넓힌 액체는 오염물질을 대부분 흡수할 수 있게 된다. 그래서, 공기는 정화된다.

다시 말해서, 제 1임펠러(133)와 제 2임펠러(136) 사이의 미 반응가스와 흡수액은 제 2임펠러(136) 쪽으로 흘러가고 또 한번의 강력한 제 2임펠러(136)의 회전력에 의해 제 2임펠러(136)의 외측으로 강하게 흩뿌려지게 된다.

제 2임펠러(136)의 외측에서 일어나는 화학적 반응은 제 1임펠러(133)와 제 2임펠러(136) 사이에서 일어나는 반응과 동일하다.

제 2충돌판(137)은 제 2임펠러(136) 하부에 별도 설치된 고정판 위에 복수의 배열로 설치되며, 제 1충돌판(134)과 마찬가지의 역할을 한다.

제 2충돌판(137) 역시 여러 형태로 제작 가능하다. 앞부분은 첨예하고 뒷 부분은 컷팅된 단면을 갖는 환봉을 이어 붙인 탄환형태, 평철을 일정 각도로 접고 일정 길이로 절단한 삼각 지주형태 등이 있을 수 있다.

제 2충돌판(137)은 유체의 흐름과 대향하여 설치하되 수적과는 가급적 많은 충돌을 일으킬 수 있고 배가스는 직선 통과가 아닌 지그재그로 통과할 수 있도록 2 열 이상 복수의 열로 배열하는 것이 보다 유효하다.

아울러, 제 2충돌판(137)의 첨예한 전단부에서는 작은 수적 형태로 날아오는 물방울을 미세하게 분쇄하여 비산시켜 난류를 형성하게 하는 역할을 하며, 이때 미세하게 무화된 흡수액과 배가스는 서로 기액접촉을 하게 되고 기액반응을 거쳐 오염물질은 흡수액에 흡수된다.

제 2충돌판(137)의 좌우 측면판 표면에서는 비산되지 못한 흡수액이 판의 표면을 타고 흐르게 되고 흡수액 경계면에서도 기액접촉은 일어난다.

제 2충돌판(137)의 끝단부에서는 깨어지지 않고 타고 흘러온 흡수액이 작은 수적으로 점점이 떨어져 나가게 된다. 동시에 제 2충돌판(137) 경계면을 타고 유선형으로 흐르는 배가스는 끝단부에서 미세한 와류를 형성하게 되고 점점이 떨어지려는 수적의 이탈현상을 가속화 시킴과 동시에 기액접촉을 하게 되고 기액반응을 일으켜 가스상 물질은 흡수액속으로 녹아 들어간다.

제 2충돌판(137) 전후좌우에서 일어나는 일련의 반응 즉, 유체의 충돌, 흡수액의 무화, 흡수액 및 배가스의 비산, 비산되지 못한 흡수액의 유동, 유동 흡수액과 배가스의 믹싱 등 여러 반응과 그들의 상호작용은 기류의 난류 및 와류를 가속시키게 되어 제 1임펠러(133)와 제 2임펠러(136) 사이에서는 안개가 자욱한 형상이 된다. 무화되어 표면적이 커진 흡수액은 와류상태에서 끊임없이 배가스와 접촉하고 기액반응을 일으켜 오염물질을 흡수하게 된다.

또한, 제 2임펠러(136)에서 연이어 날아오는 유체와 또 다른 충돌을 하면서 더욱 격렬한 작용으로 흡수액의 무화현상과 와류현상은 증대된다.

이러한 유체는 와류발생실(116) 내측벽과 충돌에 의한 반발력으로 역방향으로 강하게 비산하게 되고 동시에 임펠러(133,136) 쪽에서 날아오는 기류와 상호 부딪히면서 사방으로 흩어지게 되며 다시 역기류와 정기류와의 끊임없는 충돌로 난류상태를 형성하게 된다. 흡수액은 쉼없는 충돌에 의해 더욱 잘게 미립화되어 격렬하게 회오리를 치며 와류를 발생하여 이 과정에서 기액접촉에 의한 흡수반응이 일어난다.

임펠러(133,136) 사이의 공간에서는 원심력, 액적의 충돌, 반발력에 의한 역방향 기류발생, 정방향 기류와의 상호 충돌, 난류형성, 와류발생, 기체와 액체의 완전혼합, 원활한 기액접촉, 완전한 기액반응 등 일련의 반응기작이 총체적으로 발생한다.

반발되지 못한 일부 흡수액은 와류발생실(116) 벽체를 타고 흐르면서 또 다른 기액접촉을 하면서 하부의 저수조로 흐르고, 안개처럼 미립화되어 비표면적이 더욱 커진 오염물질이 함유된 흡수액도 하부의 저수조로 밀려 내려간다.

제 2임펠러(136) 외측에서 발생하는 기액반응은 임펠러(133,136) 사이에서 미처 반응되지 못한 배가스의 오염물질이 흡수되는 반응이다.

한편, 하우징(110)에는 제 1회전축(132)과 나란하도록 제 2회전축(135)을 회전 가능하게 구비한다.

물론, 제 1회전축(132)과 제 2회전축(135)이 병렬로 배열될 수도 있으나, 설치 공간의 절약을 위해 제 2회전축(135)을 제 1회전축(132)의 내부에 축 삽입함이 바람직하다. 즉, 제 1회전축(132)은 중공(中空) 형상으로 형성된다.

이때, 제 2회전축(135)은 제 1회전축(132)의 길이보다 더 길게 형성된다. 따라서, 제 2회전축(135)의 하측은 제 1회전축(132)의 하부로 노출되게 장착된다.

또한, 제 2회전축(135)은 제 1회전축(132)과 회전 속도를 달리한다. 그리고, 제 2회전축(135)에는 제 2임펠러(136)가 고정 형성된다. 그래서, 제 2임펠러(136)는 제 1임펠러(133)와 다른 속도로 회전한다.

이때, 제 1임펠러(133)의 직경은 제 2임펠러(136)의 직경보다 작게 형성된다.

특히, 제 1임펠러(133)의 회전속도가 제 2임펠러(136)의 회전속도보다 빠르도록 함이 바람직하다.

이는, 제 2임펠러(136)가 제 1임펠러(133)보다 회전속도가 빠를 경우 제 1임펠러(133)에 의해 방사상으로 퍼지는 공기와 액체를 너무 빨리 흡인함으로써 액체의 미립정도를 저감시키기 때문이다.

즉, 제 1임펠러(133)의 회전속도가 제 2임펠러(136)의 회전속도보다 빠르기 때문에 액체는 제 1임펠러(133)와 제 2임펠러(136) 사이에서 충분히 공기 중에 포함된 오염물질을 흡수하게 된다.

여기서, 제 2임펠러(136)는 제 2회전축(135)에 핀 결합 방식 등 다양한 방식에 의해 결합 고정된다.

특히, 제 2회전축(135)은 모터(131)의 구동력을 전달받아 회전되는데, 편의상, 하나의 모터(131)가 제 1회전축(132)과 제 2회전축(135)을 동시에 회전시키는 것으로 도시한다.

일예로써, 제 1회전축(132)과 제 2회전축(135)은 서로 다른 회전속도로 회전되기 위해서는 제 1회전축(132)과 모터(131)에 서로 대응되게 배치된 플라이휠이 제 2회전축(135)과 모터(131)에 서로 대응되게 배치된 플라이휠의 직경보다 크게 형성된다.

서로 대응되게 배치된 플라이휠은 벨트로 연결됨이 바람직하다.

물론, 모터(131)가 제 1회전축(132)과 제 2회전축(135)을 서로 다른 회전속도를 갖도록 동력을 전달하는 방식은 다양하게 적용 가능하다.

한편, 제 2임펠러(136)를 통과한 정화된 공기와 오염물질을 포함한 액체는 와류발생실(116) 벽면에 부딪히게 되고, 벽면에 부착된 액체는 와류발생실(116)의 배출구(117)로 흘러내리게 된다.

특히, 와류발생실(116)은 바닥면에 경사면(118)을 구비한다. 이 경사면(118)은 배출구(117) 방향으로 경사지게 형성되어 액체의 흐름을 안내하는 역할을 한다.

또한, 제 1충돌판(134)과 제 2충돌판(137)이 서로 엇갈리게 형성됨이 바람직하다. 이는, 방사상으로 퍼지는 액체를 최대한 부딪히게 하여 미립화를 극대화하기 위함이다.

그래서, 제 1충돌판(134)은 와류발생실(116)의 내측 상부에서 하부 방향으로 연장되고, 제 2충돌판(137)은 와류발생실(116)의 내측 하부에서 상부 방향으로 연장됨이 바람직하다. 즉, 방사상으로 퍼지는 액체와 공기는 물결파형을 따라 유동하게 된다.

이때, 제 1임펠러(133)와 제 2임펠러(136)는 유동채널(114)의 하측에 근접되 게 형성되어 유입되는 모든 액체와 공기에 와류를 발생하도록 함이 바람직하다.

이에 따라, 제 1임펠러(133)와 제 2임펠러(136)는 와류발생실(116)의 상부에 위치한다.

즉, 제 2충돌판(137)이 와류발생실(116)의 바닥면에서 상부 방향으로 연장되면, 와류를 발생한 공기와 액체에 의해 측압을 많이 받게 되어 파손될 수 있다.

따라서, 와류발생실(116)은 견고한 지지대(138)를 연장 형성하고, 다수 개의 제 2충돌판(137)은 지지대(138)에 형성되어 높이를 가능한 범위 내에서 최소화함으로써 파손을 줄일 수 있게 된다.

여기서, 지지대(138)와 제 2충돌판(137)의 형상 및 재질은 다양하게 적용할 수 있다.

아울러, 제 1충돌판(134)과 제 2충돌판(137) 각각은 액체와 오염물질의 퇴적을 최소화하기 위해 가능한 범위 내에서 최소의 크기 및 최소의 두께로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 지지대(138)는 와류발생실(116)의 바닥면에 일체로 성형되거나 분리 가능하게 형성된다.

한편, 하우징(110) 내부에서 하강하며 정화된 공기와 오염물질을 포함한 미립상태의 액체는 저장탱크(200)로 유동하게 된다.

이 저장탱크(200)는 하우징(110)의 개방된 하측 특히, 와류발생실(116)의 배출구(117)에 연결되어 모든 정화된 공기를 일시 저장함과 동시에 모든 오염물질을 포함한 미립상태의 액체와 벽체를 타고내리는 폐수를 저장한다.

여기서, 저장탱크(200)는 하우징(110)의 하측에 일체로 형성될 수도 있고, 분리 가능하게 형성될 수도 있다. 물론, 저장탱크(200)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다.

특히, 저장탱크(200)는 저수조(210)와 양수조(220)로 구획된다.

저수조(210)는 하우징(110) 하측에 직접적으로 연결되어 오염물질을 포함한 미립화된 액체를 저장하고, 정화된 공기를 일시 저장한다.

이때, 미립화된 액체에 포한된 오염물질 중 비교적 비중이 큰 입자상 오염물질과 흡수액과 반응하여 염의 형태로 변한 가스상 오염물질은 저수조(210) 바닥에 가라앉게 된다.

따라서, 저수조(210)는 저장되는 액체에서 비교적 비중이 큰 오염물질을 분리하는 역할을 한다.

또한, 저수조(210)와 양수조(220)는 격벽(230)을 통해 구획됨이 바람직하다. 여기서, 격벽(230)은 저수조(210)에 저장되는 액체가 일정 수위 이상일 경우 양수조(220)로 넘치는 높이로 이루어진다.

즉, 양수조(220)는 저수조(210)로 지속되게 저장되는 액체 중 비교적 비중이 큰 오염물질을 걸러내어 일부 정화된 액체를 공급받는 역할을 한다.

이때, 양수조(220)는 저수조(210) 내의 액체에 부유하는 비교적 비중이 작은 부유물도 함께 공급받게 된다.

도시하지는 않았지만, 양수조(220)에는 현장여건에 맞는 일정 농도의 중화제를 연속 주입할 수 있는 정량펌프와 약품탱크가 별도 설치됨이 바람직하다.

도시하지는 않았지만, 수질의 수소이온 농도를 자동 측정할 수 있는 pH meter도 설치됨이 바람직하다.

아울러, 저수조(210) 하부에는 드레인밸브(212)가 설치되어 비교적 비중이 큰 오염물질 즉, 침전된 슬러지를 일정량 인발할 수 있도록 함이 바람직하고, 폐기되는 슬러지의 양 및 증발되는 물의 양만큼 청정수가 공급되도록 공정수 배관(도시하지 않음)이 설치됨이 바람직하다.

또한, 저장탱크(200) 중 양수조(220)는 정화된 공기를 제습부(300)로 안내하는 역할을 한다.

즉, 정화된 공기는 저수조(210)와 양수조(220) 내부를 거쳐 제습부(300)로 안내된다.

여기서, 제습부(300)는 케이싱(310)과 제습필터(320)를 포함한다.

케이싱(310)은 상하 연통되는 원통 형상으로 형성되고, 양수조(220)의 상측 개방부위와 직접적으로 연결된다.

즉, 케이싱(310)은 하측에 흡입구(312)를 형성하고, 상측에 배기구(314)를 형성한다.

그래서, 정화된 공기는 저수조(210)와 양수조(220)를 거친 후 흡입구(312)를 통해 케이싱(310) 내부로 유입되고, 배기구(314)를 통해 케이싱(310) 외부로 배기된다.

이때, 케이싱(310)은 양수조(220)와 일체로 성형될 수도 있고, 용접 등의 방식에 의해 견고하게 밀봉된 채 고정될 수 있다. 케이싱(310)의 형상은 다양하게 적 용 가능하다.

아울러, 제습필터(320)는 케이싱(310) 내부에 형성되어 케이싱(310)의 하측에서 상측으로 유동하는 정화된 공기 전체를 통과시키도록 유도한다.

이 제습필터(320)는 정화된 공기에 포함된 미립자 상태의 액체(습기)를 걸러내는 역할을 하고, 정화된 공기에 포함된 악취인자를 걸러내는 역할도 한다.

따라서, 이 제습필터(320)는 케이싱(310)으로부터 분리 가능하게 형성됨이 바람직하다. 이는, 제습필터(320)의 청결을 유지하기 위함이다. 이때, 케이싱(310)은 둘레면에 개폐도어(도시하지 않음)를 구비하여 쉽게 제습필터(320)를 착탈 가능하게 형성함이 바람직하다.

물론, 제습필터(320)는 다양한 방식에 의해 케이싱(310) 내부에 분리 가능하게 형성될 수 있다. 아울러, 제습필터(320)는 일반적인 습기와 악취를 제거하는 필터로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치를 구비한 세정집진기의 정면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치를 구비한 세정집진기의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치를 구비한 세정집진기의 종단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 송풍장치 110: 하우징

116: 와류발생실 120: 액체분사부재

130: 와류발생부 200: 저장탱크

210: 저수조 220: 양수조

300: 제습부

Claims (9)

1. 외부로부터 오염물질을 포함한 공기를 유입한 후 설정방향으로 배출 유도하는 하우징;

   상기 하우징에 유입된 오염물질을 포함한 공기에 액체를 분무하여 오염물질을 흡수시킴으로써 배출되는 공기를 정화하는 액체분사부재; 및

   상기 하우징 내부에서 와류를 발생시켜 액체를 미립화함으로써 오염물질과 액체의 혼합성을 향상시키는 와류발생부를 포함하고,

   상기 하우징은, 오염물질을 포함한 공기를 유입하기 위한 유입구를 갖고, 유입되는 공기에 자연적 와류를 형성하기 위한 스파이럴부재;

   상기 스파이럴부재의 하측에 연결되고, 유동하는 공기에 직진성을 부여하며, 내측에 상기 액체분사부재를 형성한 유동채널; 및

   정화된 공기를 배출하도록 배출구를 갖고, 상기 유동채널의 하측에 연결되며, 내부에 상기 와류발생부를 구비한 와류발생실을 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 와류발생실은 상기 배출구 측으로 경사진 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 송풍장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 와류발생부는,

   상기 하우징에 회전 가능하게 삽입되어 외력에 의해 일정한 속도로 회전되고, 중공인 제 1회전축;

   상기 제 1회전축의 상기 와류발생실에 위치한 부위에 형성되어 회전되며 액체의 흐름을 와류로 변환하는 제 1임펠러;

   상기 제 1임펠러의 외측에 위치하도록 상기 와류발생실의 내부 상측에서 연장되어 와류를 발생한 액체를 부딪히게 함으로써 일차적으로 미립화하여 비표면적을 넓히는 제 1충돌판을 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 와류발생부는,

   상기 제 1회전축 내부에 축 삽입되고, 상기 와류발생실 내부에서 상기 제 1회전축의 외부로 노출되며, 상기 제 1회전축과 다른 속도로 회전되는 제 2회전축;

   상기 와류발생실에 대응되는 상기 제 2회전축의 둘레면에 형성되어 회전되며 액체의 흐름을 와류로 변환하는 제 2임펠러; 및

   상기 제 2임펠러의 외측에 위치하도록 상기 와류발생실의 내부 하측에서 연장되어 와류를 발생한 액체를 부딪히게 함으로써 이차적으로 미립화하여 비표면적을 넓히는 제 2충돌판을 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제 2충돌판은 상기 와류발생실의 내부 하측에서 연장되는 지지대에 형성되는 것을 특징으로 하는 송풍장치.
7. 오염물질을 포함한 공기에 액체를 분무하여 오염물질을 최대한 흡수하고, 액체의 비표면적을 증가시키도록 미립화하는 송풍장치;

   상기 송풍장치로부터 오염물질을 흡수한 액체를 저장하는 저장탱크; 및

   상기 저장탱크 내부를 통과한 정화된 공기의 습기와 악취를 저감 후 배기하는 제습부를 포함하고,

   상기 송풍장치는, 외부로부터 오염물질을 포함한 공기를 유입한 후 상기 저장탱크로 배출 유도하는 하우징;

   상기 하우징에 유입된 오염물질을 포함한 공기에 액체를 분무하여 오염물질을 흡수시킴으로써 상기 저장탱크로 배출되는 공기를 정화하는 액체분사부재; 및

   상기 하우징 내부에서 와류를 발생시켜 액체를 미립화함으로써 오염물질과 액체의 혼합성을 향상시키는 와류발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정집진기.
8. 삭제
9. 제 7항에 있어서, 상기 저장탱크는,

   상기 하우징의 하측에 연결되어 배풍되는 공기를 일시 저장하며 기액반응이 끝난 폐수를 저장하면서 폐수에 함유된 생성된 염을 침전시키는 저수조, 및

   상기 저수조에 연결되어 비중이 상대적으로 작은 부유성 물질만을 함유한 청징액이 월류되고, 상기 저수조의 공기를 상기 제습부로 유동 안내하는 역할을 동시에 수행하는 양수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정집진기.

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