KR101279859B1 - 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템 - Google Patents

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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes

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Abstract

본 발명은, 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템에 관한 것으로, 이를 위해 오염물질이 포함된 고온의 배기가스를 유도 배출하는 배기덕트(20)와, 상기 배기덕트(20)의 일면에 면 접촉하도록 길이방향으로 설치되어 외부공기를 배기가스와 반대방향으로 강제 송풍할 수 있도록 송풍팬(11)이 설치되는 외기덕트(10);와, 서모사이펀 현상에 의해 배기가스와 외부공기가 열교환될 수 있도록 다수 배열된 히트파이프(31)의 응축부(311)는 상기 외기덕트(10) 상에 노출되고, 증발부(313)는 상기 배기덕트(20)에 노출되게 설치되는 열교환부(30);와, 상기 히트파이프(31)의 증발부(313)를 수장시켜 배기가스의 폐열을 회수하여 전달시키고, 배기가스에 포함된 오염물질을 점착시킬 수 있도록 외주면에 다수의 흡열핀(321)이 형성된 수냉자켓(32);과, 상기 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)을 따라 이동하면서 회전마찰에 의해 오염물질을 제거하는 오염물질제거수단(40); 및 상기 오염물질제거수단(40)에 의해 제거된 오염물질을 포집할 수 있도록 배기덕트(20)에 하향으로 함몰되게 형성되는 트랩부(22);를 포함하여 이루어지되, 상기 배기덕트(20)는 배기가스의 기류속도를 감속하여 열교환성능을 증대시킬 수 있도록 열교환부(30)와 트랩부(22)가 설치되는 지점에 확관부(21)가 더 형성되고, 상기 외기덕트(10)는 열교환부(30)를 통과한 고온의 공기를 피가공물의 열원으로 재사용될 수 있도록 가공장치(70)와 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템{Waste heat recovery system for savings fuel with anti-fouling}
본 발명은 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공장치에 배출되는 배기가스의 폐열을 열교환부를 통해 회수하여 가공장치의 피가공물의 열원으로 재사용하고, 또한 폐열회수 과정에서 열교환부에 점착된 발화점 있는 오염물질(타르, 실리콘 유연제, 미세먼지 및 오일)은 자동으로 제거할 수 있도록 구성하여 화재 방지 및 별도의 유지보수가 필요없는 한편, 오염물질이 제거됨에 따라 배기가스의 오염도를 최소화할 수 있어 대기환경을 보호할 수 있는 구조의 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 에너지 효율성을 증대시키기 위해 배기가스에서 폐열을 열교환기를 통해 회수하여 재사용 장치가 많이 사용되어 왔다.
통상 배기가스의 온도는 약 150℃ 전후로 배출되는데 이 배출되는 배기가스에는 막대한 열에너지가 포함되어 있다.
기존에 이러한 열에너지를 회수하기 위한 시도가 있었으나, 배기가스에 포함된 오염물질(타르, 실리콘 유연제, 미세먼지 및 오일) 등이 열교환기 전열면에 부착되어 열전달 효율을 지속적으로 감소시켰으며 열교환장치에 장기간 점착된 오염물질은 장치의 불안전 시동 시, 일부 높은 온도에 의하여 발화되는 위험성을 가지고 있었다.
특히 텐터기 등과 같은 액상 오염물질을 많이 포함하는 배기가스의 폐열을 회수할 경우, 발화의 위험성이 크게 증대되는 문제점이 있었다.
이를 방지하기 위한 종래의 기술로 대한민국등록특허 제0470804호(2005.01.31. 등록)에서는 섬유 원단 후가공장치용 폐열회수장치 및 세척수자동여과장치와 이들을 응용한 배출가스 재처리장치가 제시되어 있다.
이와 같은 종래의 기술에서는 별도의 청소시스템을 구비하기도 하고 노즐을 사용하여 열교환기 내면을 고압의 열수로 청소를 하거나 내면 청소 시스템으로 내면을 인력을 동원하여 일일이 긁어내어 타르 등 이물질을 제거하기도 하였으나, 기계적인 문제점들이 발생하여 청소시스템이 가동 중지 상태에 이르는 경우가 많이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 가공장치에 배출되는 배기가스의 폐열을 열교환부를 통해 회수하여 가공장치의 피가공물의 열원으로 재사용함으로써, 에너지의 효율성을 높일 수 있는 구조의 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 제 2목적은, 폐열회수 과정에서 열교환부에 점착된 발화점 있는 오염물질(타르, 실리콘 유연제, 미세먼지 및 오일)은 자동으로 제거할 수 있도록 구성하여 화재 방지 및 별도의 유지보수가 필요없는 한편, 오염물질이 제거됨에 따라 배기가스의 오염도를 최소화할 수 있어 대기환경을 보호할 수 있는 구조의 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1발명은, 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템에 관한 것으로, 오염물질이 포함된 고온의 배기가스를 유도 배출하는 배기덕트(20)와, 상기 배기덕트(20)의 일면에 면 접촉하도록 길이방향으로 설치되어 외부공기를 배기가스와 반대방향으로 강제 송풍할 수 있도록 송풍팬(11)이 설치되는 외기덕트(10);와, 서모사이펀 현상에 의해 배기가스와 외부공기가 열교환될 수 있도록 다수 배열된 히트파이프(31)의 응축부(311)는 상기 외기덕트(10) 상에 노출되고, 증발부(313)는 상기 배기덕트(20)에 노출되게 설치되는 열교환부(30);와, 상기 히트파이프(31)의 증발부(313)를 수장시켜 배기가스의 폐열을 회수하여 전달시키고, 배기가스에 포함된 오염물질을 점착시킬 수 있도록 외주면에 다수의 흡열핀(321)이 형성된 수냉자켓(32);과, 상기 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)을 따라 이동하면서 회전마찰에 의해 오염물질을 제거하는 오염물질제거수단(40); 및 상기 오염물질제거수단(40)에 의해 제거된 오염물질을 포집할 수 있도록 배기덕트(20)에 하향으로 함몰되게 형성되는 트랩부(22);를 포함하여 이루어지되, 상기 배기덕트(20)는 배기가스의 기류속도를 감속하여 열교환성능을 증대시킬 수 있도록 열교환부(30)와 트랩부(22)가 설치되는 지점에 확관부(21)가 더 형성되고, 상기 외기덕트(10)는 열교환부(30)를 통과한 고온의 공기를 피가공물의 열원으로 재사용될 수 있도록 가공장치(70)와 연결되는 것을 특징으로 한다.
제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 열교환부(30)에 다수 배열된 각 히트파이프(31)는 응축부(311)에 높이방향으로 적층 설치된 다수의 방열핀(312)을 통해 일체로 고정되는 것이 바람직하다.
제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 열교환부(30)의 배기덕트(20) 상에 설치된 수냉자켓(32)의 배기가스 유입측 하부에는 배기가스의 접촉면적을 증대시키고 배기가스의 유속을 급속히 감속하기 위한 만곡부(326)를 갖는 것이 바람직하다.
제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 수냉자켓(32)은 증기를 배출하기 위한 증기배출캡(325) 및 내부 온도를 측정하여 송풍팬(11)의 세기를 조절할 수 있도록 온도센서(322)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 오염물질제거수단(40)은 배기덕트(20)의 외부에 설치되는 회전모터(M)와, 상기 회전모터(M)의 회전축에 연결되어 배기덕트(20) 내의 흡열핀(321)과 맞물리도록 설치되는 회전브러쉬(41)로 구성되는 것이 바람직하다.
제 6발명은, 제 5발명에서, 상기 배기덕트(20)에는 상기 오염물질제거수단(40)이 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)을 따라 이동될 수 있도록 가이드하는 가이드홈(24)이 더 형성되되, 상기 가이드홈(24)에는 배기가스의 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 탄력성 있는 열경화성수지재판(241)이 결합되어 있는 것이 바람직하다.
제 7발명은, 제 6발명에서, 상기 오염물질제거수단(40)의 회전모터(M)는 배기덕트(20)의 가이드홈(24)을 따라 이동될 수 있도록 외부에 설치되는 감속모터(M)의 회전축에 연결되어 선회하는 회동바(60)에 결합되되, 상기 회동바(60)는 일측에 형성된 선형홈(61)에 회전모터(M)가 슬라이딩 결합되어 회동에 의해 회전모터(M)를 이동시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
제 8발명은, 제 4발명에서, 상기 수냉자켓(32)은 증기배출캡(325)에 의해 증기가 자동배출될 시 냉각수를 재공급하기 위해 수위조절센서(323)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
제 9발명은, 제 1발명에서, 상기 수냉자켓(32)의 후단에는 오염물질제거수단(40)을 격리시키는 격실(50)이 더 형성되되, 상기 격실(50)의 하부에는 외부로 인출입되는 게이트(51)가 더 형성되는 것이 바람직하다.
제 10발명은, 제 1발명에서, 상기 외기덕트(10)는 응축부(311) 방향으로 외기를 유도하기 위해 천정에 외기의 흐름방향으로 하향 경사진 제 1가이드판(12)이 더 형성되고, 상기 배기덕트(20)는 증발부(313) 방향으로 배기가스를 유도하기 위해 바닥면에 배기가스의 흐름방향으로 경사진 제 2가이드판(23)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
제 11발명은, 제 1발명에서, 상기 트랩부(22) 및 열교환부(30)는 배기덕트의 확관부(21) 상에 적어도 1개 이상 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템에 따르면, 가공장치에서 배출되는 고온 배기가스의 폐열회수와 동시에 배기가스에 포함된 오염물질을 제거하여 폐열회수 시스템의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 외부로 배출되는 배기가스의 오염물질을 제거할 수 있어 대기환경을 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한 열교환부에 점착된 발화점 있는 오염물질(타르, 실리콘 유연제, 미세먼지 및 오일)은 자동으로 제거할 수 있도록 구성하여 화재 방지 및 별도의 유지보수가 필요없는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템의 부분 단면 사시도,
도 3은 배기덕트의 외부에 설치된 회동바에 의해 이동하는 오염물질제거수단을 도시한 개념도,
도 4는 도 3에서 격실에 저장된 오염물질제거수단을 도시한 도 1의 종단면도,
도 5 및 도 6 본 발명에 따른 오염물질제거수단을 통해 흡열핀에 점착된 오염물질을 제거하는 작동도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템의 부분 단면 사시도이고, 도 3은 배기덕트의 외부에 설치된 회동바에 의해 이동하는 오염물질제거수단을 도시한 개념도이며, 도 4는 도 3에서 격실에 저장된 오염물질제거수단을 도시한 도 1의 종단면도이고, 도 5 및 도 6 본 발명에 따른 오염물질제거수단을 통해 흡열핀에 점착된 오염물질을 제거하는 작동도이다.
도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 가공장치에 배출되는 배기가스의 폐열을 열교환부를 통해 회수하여 가공장치의 피가공물의 열원으로 재사용하고, 또한 폐열회수 과정에서 열교환부에 점착된 발화점 있는 오염물질(타르, 실리콘 유연제 및 오일)은 자동으로 제거할 수 있도록 구성하여 화재 방지 및 별도의 유지보수가 필요없는 한편, 오염물질이 제거됨에 따라 배기가스의 오염도를 최소화할 수 있어 대기환경을 보호할 수 있는 구조의 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템(100)에 관한 것이다.
이러한 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템(100)은 가공장치(70)에 설치되어 배기가스를 배출하는 배기덕트(20)와, 상기 배기가스 폐열을 회수하여 가공장치(70)로 재공급할 수 있도록 가공장치(70)와 연결되는 외기덕트(10)와, 배기가스와 외부공기를 열교환시키는 열교환부(30)로 구성된다.
여기서 상기 배기덕트(20)는 가공장치(70)에 연결되어 오염물질이 포함된 고온의 배기가스를 유도 배출하는 기능을 한다.
그리고 외기덕트(10)는 상기 배기덕트(20)의 일면에 면 접촉하도록 배기덕트(20)의 길이방향으로 설치되어 외부공기를 배기가스와 반대방향으로 강제 송풍할 수 있도록 송풍팬(11)가 설치되는 구조이다.
상기 열교환부(30)는 서모사이펀 현상에 의해 배기가스와 외부공기가 열교환될 수 있도록 다수 배열된 히트파이프(31)로 구성된다.
이러한 열교환부(30)는 히트파이프(31)의 응축부가 상기 외기덕트(10) 상으로 노출되도록 하고, 히트파이프(31)의 증발부(313)는 상기 배기덕트(20)에 노출되게 설치되는 구조이다.
이 때 상기 배기덕트(20)는 증발부(313)가 노출되는 지점에 확관부(21)가 형성되어 배기가스의 유속을 감속시켜 열교환효과를 극대화할 수 있도록 구성된다.
그리고 상기 외기덕트(10)에 노출된 각각의 응축부(311)는 높이방향으로 적층설치된 방열핀(312)을 통해 일체로 고정되는 구성되어 열적 전달효과를 균일하게 할 수 있는 구조이다.
한편 상기 열교환부(30)는 상기 히트파이프(31)의 증발부(313)를 수장시켜 배기가스의 폐열을 회수하여 전달시키고, 배기가스에 포함된 오염물질을 점착시킬 수 있도록 외주면에 다수의 흡열핀(321)이 형성된 수냉자켓(32)이 구비된다.
이러한 수냉자켓(32)에는 증기를 배출하기 위한 증기배출캡(325) 및 수냉자켓(32)의 내부 온도를 측정하여 송풍팬(11)의 세기를 조절할 수 있도록 온도센서(322)를 더 포함하는 구조이다.
이러한 구조는 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)을 통해 표면적을 증대시켜 배기가스의 열을 회수하면, 먼저 수냉자켓(32)에 저장되어 있는 냉각수를 통해 열을 회수하고, 열 회수에 따라 온도가 올라간 냉각수를 통해 증발부(313)로 폐열을 전달시킬 수 있게 구성된 것이다.
그리고 수냉자켓(32)의 온도센서(322)는 냉각수의 온도를 측정하여 냉각수의 온도가 급격히 올라가면 외기덕트(10)에 설치된 송풍팬(11)의 세기를 조절하는 기능을 하며, 또한 증기배출캡(325) 역시 수냉자켓(32)의 폭발을 방지하기 위해 온도센서(322)를 통해 냉각수의 온도를 측정하여 수냉자켓(32) 내의 증기를 자동 배출할 수 있도록 한다.
또한 상기 수냉자켓(32)은 증기배출캡(325)에 의해 증가가 자동 배출되어 내부 수위가 낮아지면 냉각수를 재공급하기 위한 수위조절센서(323) 및 냉각수공급관(미도시)을 더 포함하는 것은 자명하다.
또한 상기 각 흡열핀(321)은 수냉자켓(32)의 외주면에 돌출 형성된 것으로, 배기덕트(20)의 길이방향으로 형성되어 후술되는 폐열회수 및 배기가스에 포함된 오염물질을 점착시키는 기능을 겸한다.
또한 상기 수냉자켓(32)의 유입측은 배기가스의 유속을 급속히 감속하기 위한 만곡부(326)를 갖는 구조이다. 이러한 만곡부(326)는 배기가스의 배기 저항을 없애면서 만곡부(326)를 통해 배기덕트(20)를 확관 면적을 증대시켜 결과적으로 배기가스의 유속을 급속히 감속시킬 수 있도록 구성된다. 따라서 이러한 구조는 흡열핀(321)을 통해 배기가스의 폐열회수를 증대시켜 오염물질의 점착 성능을 증대시킬 수 있는 구조가 마련된다.
아울러 상기 오염물질제거수단(40)은 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)을 따라 이동하면서 회전마찰에 의해 흡열핀(321)에 점착된 오염물질을 제거할 수 있도록 구성된다.
이러한 오염물질제거수단(40)은 배기덕트(20)의 외부에 설치되는 회전모터(M)와, 상기 회전모터(M)의 회전축에 연결되어 배기덕트 내의 흡열핀(321)과 맞물리도록 설치되는 회전브러쉬(41)로 구성된다.
이 때 상기 배기덕트(20)의 측면에는 오염물질제거수단(40)이 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)을 따라 이동될 수 있도록 오염물질제거수단(40)을 가이드하는 가이드홈(24)이 더 형성되고, 상기 가이드홈(24)에는 배기가스가 외부로 유출되는 것을 방지 열경화성수지재판(241)이 결합되어 있는 구조이다. 여기서 열경화성수지재판(241)은 테프론과 같은 열에 강한 소재로 구성할 수 있다.
아울러 오염물질제거수단(40)의 회전모터(M)는 도 3과 같이, 외부에 설치되는 감속모터(M)의 회전축에 연결되어 선회하는 회동바(60) 의해 가이드홈(24)을 따라 이동될 수 있도록 구성된다.
여기서 상기 회동바(60)는 일측에 형성된 선형홈(61)에 회전모터(M)의 가 슬라이딩 결합되어 구성된다. 이는 회동바(60)가 선회하면 선형홈(61)에서 회전모터(M)의 위치가 가변되면서 상기 가이드홈(24)을 따라 회전모터(M)가 이동될 수 있도록 구성된다.
따라서 상기 오염물질제거수단(40)의 회전브러쉬(41)는 도 5 및 도 6과 같이 회동바(60)에 의해 가이드홈(24)을 따라 이동되면서 회전에 의해 흡열핀(321)에 점착된 오염물질을 제거할 수 있는 구조가 마련된다.
그리고 상기 배기덕트(20)의 확관부(21) 하부에는 상기 오염물질제거수단(40)에 의해 제거된 오염물질을 포집할 수 있도록 하향으로 함몰된 트랩부(22)가 형성되어 있는 구조이다.
이러한 트랩부(22)는 오염물질제거수단(40)에 의해 흡열핀(321)에서 제거된 오염물질를 포집하여 외부로 배출시키기 위해 배출구(221)가 형성되어 있으며, 상기 배출구(221) 상에는 솔레노이드밸브(V)를 설치하여 포집된 오염물질을 자동으로 배출될 수 있게 구성된다.
한편 도 1, 도 2 및 도 4와 같이, 상기 배기덕트(20) 내 수냉자켓(32)의 후단에는 오염물질제거수단(40)을 격리시키는 격실(50)이 형성된다. 이 때 상기 격실(50)의 하부에는 외부로 인출입되는 게이트(51)가 더 형성되는데, 상기 게이트(51)는 배기덕트(20)의 외부에 설치된 공압 또는 유압실린더(S)에 의해 외부로 인출입되어 오염물질제거수단(40)이 격실(50)의 내부에서 인출입될 수 있도록 구성된다.
그리고 상기 외기덕트(10)는 응축부(311) 방향으로 외기를 유도하기 위해 천정에 외기의 흐름방향으로 하향 경사진 제 1가이드판(12)이 더 형성되고, 상기 배기덕트(20)는 증발부(313) 방향으로 배기가스를 유도하기 위해 바닥면에 배기가스의 흐름방향으로 경사진 제 2가이드판(23)이 더 형성되는 구조이다.
여기서 상기 제 1가이드판(12)은 외기덕트(10) 내 히트파이프(31)의 응축부(311)가 미치지 못하는 잉여공간으로 외부공기가 배출되는 방지하기 위한 것이고, 상기 제 2가이드판(23)은 배기덕트(20) 내 히트파이프(31)의 증발부(313)가 미치지 못하는 잉여공간으로 배기가스가 배출되는 것을 방지하기 위함이다.
즉, 상기 제 1가이드판(12)과, 제 2가이드판(23)은 배기가스와 외부공기를 히트파이프(31)의 증발부(313)와 응축부(311)로 유도하여 열교환 효과를 극대화시킬 수 있게 하기 위함이다.
또한 상술된 트랩부(22) 및 열교환부(30)는 배기덕트(20)의 확관부(21) 상에 적어도 1개 이상 설치될 수 있음은 물론이다.
또한 상기 수냉자켓(32)의 내부에는 냉각수를 교반할 수 있는 교반팬(324)이 구비되어 수냉자켓(32) 전체에 걸쳐 고른 열전달이 이루어질 수 있도록 구성된다.
또한 상기 증기배출캡(325) 역시 솔레노이드밸브(V)가 설치될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템의 작동에 관하여 간단히 설명하기로 한다.
특히, 가공장치는 액상의 오염물질이 많이 포함된 텐터기를 일례로 설명하기로 한다.
먼저 가공장치(70)인 텐터기에서 배출되는 배기가스는 160℃ ~ 180℃의 열원을 가지고 있으며, 이러한 배기가스는 배기덕트(20)를 통해 배출되면서 배기덕트(20)의 확관부(21)에 설치된 열교환부(30)를 거쳐 배출된다.
이 때 상기 열교환부(30)는 수냉자켓(32)에 형성된 흡열핀(321)을 통해 배기가스의 폐열을 회수하게 된다.
회수된 폐열은 수냉자켓(32)의 냉각수의 온도를 높이고, 온도가 올라간 냉각수의 열은 히트파이프(31)의 증발부(313)를 통해 서모사이펀 현상에 의해 응축부로 전달된다.
이 때 응축부(311)로 전달된 열은 방열핀(312)을 통해 외기덕트의 외부공기와 열교환되어 열을 회수하게 된다. 이 때 외기덕트(10)를 통해 배출되는 외부공기는 약 60℃ ~ 80℃로 가열되어 가공장치(70)인 텐터기의 열원으로 재사용된다.
한편 수냉자켓(32)의 내부에 설치된 냉각수의 온도가 기준치 이상 상승하면 온도센서를 통해 증기배출캡(325)을 개방하거나 송풍팬(11)의 세기를 조절하여 외부공기의 공급량을 증대시킬 수 있다.
아울러 배기덕트(20)에 포함된 오염물질은 폐열회수 과정에서 흡열핀(321)에 점착된다.
이 때 흡열핀(321)에 점착된 오염물질은 흡열핀(321)의 폐열회수를 저하시킬 뿐만 아니라, 화제의 위험성이 존재하는 바, 이는 오염물질제거수단(40)인 회전브러쉬(41)를 통해 제거될 수 있다.
상기 회전브러쉬(41)는 회전모터(M)의 의해 회전하면서 흡열핀(321)에 점착된 오염물질을 탈착시키게 된다.
이 때 오염물질제거수단(40)의 회전모터(M)는 외부에 설치되는 감속모터(M)의 회전축에 연결되어 선회하는 회동바(60) 의해 가이드홈(24)을 따라 이동되어 결과적으로 회전모터(M)에 결합되는 회전브러쉬(41)는 이동하면서 흡열핀(321)에 점착된 오염물질을 제거할 수 있게 되는 것이다.(도 3, 도 5, 도 6참조)
제거된 오염물질은 하부로 낙하되면서 배기덕트(20)의 확관부(21) 상에 형성된 트랩부(22)를 통해 포집되며, 포집된 오염물질은 트랩부(22)에 형성된 배출구(221)를 통해 배출된다.(도 6에 도시)
오염제거가 끝난 회전브러쉬(41)는 배기덕트(20) 내 수냉자켓(32)의 후단에는 오염물질제거수단(40)을 격리시키는 격실(50)에 격리된다. 이 때 상기 격실(50)의 하부에는 외부로 인출입되는 게이트(51)가 더 형성되는데, 상기 게이트(51)는 배기덕트(20)의 외부에 설치된 공압 또는 유압실린더에 의해 외부로 인출입기 때문에 오염물질제거수단(40)이 격실의 내부에서 인출입될 수 있다.(도 4 도시)
마직막으로 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)에 점착된 오염물질이 제거되면 다시 가공장치(70)의 배기가스의 폐열을 회수하는 과정이 반복된다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.
10: 외기덕트 11: 송풍팬 12: 제 1가이드판
20: 배기덕트 21: 확관부 22: 트랩부
221: 배출구 23: 제 2가이드판
24: 가이드홈 241: 열경화성수지재판
30: 열교환부 31: 히트파이프 311: 응축부
312: 방열핀 313: 증발부
32: 수냉자켓 321: 흡열핀
322: 온도센서 323: 수위조절센서 324: 교반팬 325: 증기배출캡
326: 만곡부
40: 오염물질제거수단 41: 회전브러쉬
50: 격실 51: 게이트
60: 회동바 61: 선형홈
M: 회전모터, 감속모터 V: 솔레노이드밸브 S: 실린더
70: 가공장치
100: 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템

Claims (11)

  1. 고온의 배기가스로부터 폐열을 회수하는 폐열회수 시스템에 있어서,
    오염물질이 포함된 고온의 배기가스를 유도 배출하는 배기덕트(20)와,
    상기 배기덕트(20)의 일면에 면 접촉하도록 길이방향으로 설치되어 외부공기를 배기가스와 반대방향으로 강제 송풍할 수 있도록 송풍팬(11)이 설치되는 외기덕트(10)와,
    서모사이펀 현상에 의해 배기가스와 외부공기가 열교환될 수 있도록 다수 배열된 히트파이프(31)의 응축부(311)는 상기 외기덕트(10) 상에 노출되고, 증발부(313)는 상기 배기덕트(20)에 노출되게 설치되는 열교환부(30);
    상기 히트파이프(31)의 증발부(313)를 수장시켜 배기가스의 폐열을 회수하여 전달시키고, 배기가스에 포함된 오염물질을 점착시킬 수 있도록 외주면에 다수의 흡열핀(321)이 형성된 수냉자켓(32);
    상기 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)을 따라 이동하면서 회전마찰에 의해 오염물질을 제거하는 오염물질제거수단(40); 및
    상기 오염물질제거수단(40)에 의해 제거된 오염물질을 포집할 수 있도록 배기덕트(20)에 하향으로 함몰되게 형성되는 트랩부(22);를 포함하여 이루어지되,
    상기 배기덕트(20)는 배기가스의 기류속도를 감속하여 열교환성능을 증대시킬 수 있도록 열교환부(30)와 트랩부(22)가 설치되는 지점에 확관부(21)가 더 형성되고,
    상기 외기덕트(10)는 열교환부(30)를 통과한 고온의 공기를 피가공물의 열원으로 재사용될 수 있도록 가공장치(70)와 연결되는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환부(30)에 다수 배열된 각 히트파이프(31)는 응축부(311)에 높이방향으로 적층 설치된 다수의 방열핀(312)을 통해 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환부(30)의 배기덕트(20) 상에 설치된 수냉자켓(32)의 배기가스 유입측 하부에는 배기가스의 접촉면적을 증대시키고 배기가스의 유속을 급속히 감속하기 위한 만곡부(326)를 갖는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수냉자켓(32)은 증기를 배출하기 위한 증기배출캡(325) 및 내부 온도를 측정하여 송풍팬(11)의 세기를 조절할 수 있도록 온도센서(322)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 오염물질제거수단(40)은 배기덕트(20)의 외부에 설치되는 회전모터(M)와, 상기 회전모터(M)의 회전축에 연결되어 배기덕트(20) 내의 흡열핀(321)과 맞물리도록 설치되는 회전브러쉬(41)로 구성되는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 배기덕트(20)에는 상기 오염물질제거수단(40)이 수냉자켓(32)의 흡열핀(321)을 따라 이동될 수 있도록 가이드하는 가이드홈(24)이 더 형성되되,
    상기 가이드홈(24)에는 배기가스의 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 탄력성 있는 열경화성수지재판(241)이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 오염물질제거수단(40)의 회전모터(M)는 배기덕트(20)의 가이드홈(24)을 따라 이동될 수 있도록 외부에 설치되는 감속모터(M)의 회전축에 연결되어 선회하는 회동바(60)에 결합되되, 상기 회동바(60)는 일측에 형성된 선형홈(61)에 회전모터(M)가 슬라이딩 결합되어 회동에 의해 회전모터(M)를 이동시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 수냉자켓(32)은 증기배출캡(325)에 의해 증기가 자동배출될 시 냉각수를 재공급하기 위해 수위조절센서(323)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 수냉자켓(32)의 후단에는 오염물질제거수단(40)을 격리시키는 격실(50)이 더 형성되되, 상기 격실(50)의 하부에는 외부로 인출입되는 게이트(51)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 외기덕트(10)는 응축부(311) 방향으로 외기를 유도하기 위해 천정에 외기의 흐름방향으로 하향 경사진 제 1가이드판(12)이 더 형성되고,
    상기 배기덕트(20)는 증발부(313) 방향으로 배기가스를 유도하기 위해 바닥면에 배기가스의 흐름방향으로 경사진 제 2가이드판(23)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 트랩부(22) 및 열교환부(30)는 배기덕트의 확관부(21) 상에 적어도 1개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 항-오염 기능이 포함된 폐열회수 시스템.
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