KR101373290B1 - 악취 제거 환기 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 악취 제거 환기 장치에 관한 것으로서, 악취 제거 환기 장치의 상기 전처리부를 덕트 입구부에 설치되어 덕트 입구를 통해 유입되는 배기를 냉각하는 냉각기; 상기 냉각기를 통해 냉각되어 결노된 배기중의 수분과 함께 유분 및 분진을 포집하도록 다공성 다층 판재 재질로 이루어지는 디미스터; 상기 디미스터 하측에 설치되어 상기 디미스터에 의해 포집된 수분을 외부로 배출하는 배수부; 상기 디미스터를 통과한 배기를 가열하는 가열기; 및 상기 가열기의 후측에 교체 가능하게 이격 설치되어 상기 가열기에 가열된 배기로부터 악취를 흡착 제거하는 활성탄 필터;를 포함하도록 구성하여, 정화조 배기를 냉각기 및 가열기를 통과시켜 냉각 및 가열하는 과정을 통해 배기내 수분을 제거해 건조도를 높임으로써, 전처리부의 예비 필터를 수분에 취약하지만 악취 흡착 효율이 높은 활성탄 필터를 사용할 수 있도록 하고 활성탄 필터의 악취 흡착 능력을 일정하게 유지시켜 사용 수명 및 교체 주기를 연장시킴으로써 장치의 유지 및 관리 비용을 절감시킬 있도록 하는 효과를 갖는다.

Description

악취 제거 환기 장치{DEVICE OF VENTILAION FOR OFFENSIVE ODOR TREATMENT}
본 발명은 악취 제거 환기 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 악취 전처리 과정에서 수분에 의한 장치의 부식 및 사용 필터의 사용 수명 단축을 방지할 수 있도록 하는 악취 제거 환기 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 주방 배기, 정화조 배기, 쓰레기 처리장 배기, 음식물 쓰레기 처리장 배기, 폐수처리장 배기 및 화장실 배기 등에 포함된 악취를 제거하기 위해 악취 제거 배기 장치가 사용된다.
종래 악취 제거 환기 장치는 덕트 내부의 유로를 따라 전처리부, 반응부 및 후처리부로 이루어지며, 유입된 배기가 전처리부, 반응부 및 후처리부를 거치면서 악취가 제거되어 외부로 순환 배출되도록 구성된다.
상기한 전처리부는 디미스터(Demister), 예비 필터(Pre Filter)로 구성되어, 배기중에 포함된 수분, 유분 및 분진을 제거하여 후속되는 반응부 및 후처리부를 보호하도록 하는 역할을 한다.
반응부는 주로 유브이시 에미터(UVC Emitter), 광촉매 필터로 구성되어, 유브이시 에미터로부터 광촉매 필터에 방출된 슈만파(184.9nm)에 의해 오존(O3)이 발생하고, 발생된 오존(O3)이 추가 발생된 빛 에너지를 흡수하여 수산화 라디칼(OH-)로 변환되면서 오존(O3)과 수산화 라디칼(OH-)의 화학 반응을 통해 악취를 제거한다.
그리고, 후처리부는 촉매 필터로 구성되어 악취 제거 이후에 발생하는 잉여 오존(O3)을 제거하여 배출 허용 기준 0.06ppm 이하로 배출될 수 있도록 한다.
종래 악취 제거 환기 장치의 전처리부에 사용되는 예비 필터는 대부분 부직포 필터를 주로 사용하여 왔다.
그러나, 부직포 필터의 경우 주방 배기, 정화조 배기, 쓰레기 처리장 배기, 음식물 쓰레기 처리장 배기, 폐수처리장 배기 및 화장실 배기의 전처리 과정에서 배기중에 포함된 기준치 이하의 유분 및 수분을 제거하는데 적합하지만 기준치 이상의 수분이 배기 내에 포함되어 지속적으로 유입되는 경우 부직포에 형성된 미세 통공들이 막혀 배기의 배출 흐름에 대한 저항을 증가시키게 될 뿐만 아니라 후저리 과정에서 효과적으로 악취를 제거시키는데 방해가 될 수 있다.
따라서, 상기한 예비 필터를 유분 및 수분 포집과 함께 악취를 흡착 제거하기 위한 활성탄 필터를 사용하는 것이 좀더 효과적이나, 디미스터를 이용한 배기중 수분 제거 효과가 높지 않기 때문에 수분에 취약한 활성탄 필터의 사용하지 못하게 되는 단점을 가지게 된다. 또한, 배기내 포함된 수분은 전처리부 이후에 반응부 및 후처리부를 이루는 주요 부품들의 부식을 유발하여 장치의 사용 수명을 단축시키거나 필터류의 수명을 단축시켜 악취 제거 효율을 저하시키게 되거나 교체 주기를 단축시켜 유지 관리비를 증가시키게 되는 단점을 갖는다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 악취 전처리 과정에서 활성탄 필터를 적용하여 좀더 효과적으로 악취를 처리할 수 있도록 하고 아울러 유입되는 배기중의 수분을 좀더 효과적으로 제거하여 활성탄 필터를 포함한 부품들의 수분 흡착을 방지함으로써 사용 수명 및 교체 주기를 연장시키며 장치의 유지 관리 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 악취 제거 환기 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배기에 포함된 악취를 제거하여 외부로 순환 배출하도록 설치되는 악취 제거 환기 장치에 있어서, 내부에 배기 배출 통로를 형성하는 덕트부; 상기 덕트부의 입구부에 설치되어 배기에 포함된 유분, 수분 및 분진을 걸러 1차 걸러내는 전처리부; 상기 덕트부의 상기 전처리부 후측에 설치되어 상기 전처리부를 거쳐 유입된 배기중 악취를 광촉매 필터에 자외선을 조사하여 발생된 오존과 반응시켜 제거하는 반응부; 및 상기 덕트부의 상기 반응부 후측에 설치되는 촉매 필터를 통해 악취 제거 후 남은 잉여 오존 제거하는 후처리부를 포함하고, 상기 전처리부는 덕트 입구부에 설치되어 덕트 입구를 통해 유입되는 배기를 냉각하는 냉각기; 상기 냉각기를 통해 냉각되어 결노된 배기중의 수분과 함께 유분 및 분진을 포집하도록 다공성 다층 판재 재질로 이루어지는 디미스터; 상기 디미스터 하측에 설치되어 상기 디미스터에 의해 포집된 수분을 외부로 배출하는 배수부; 상기 디미스터를 통과한 배기를 가열하는 가열기; 상기 가열기의 후측에 교체 가능하게 이격 설치되어 상기 가열기에 가열된 배기로부터 악취를 흡착 제거하는 활성탄 필터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각기와 상기 가열기가 하나의 히트 펌프 사이클을 이루며 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 덕트의 상기 냉각기 전측 입구부에 유입되는 상기 배기의 온도 및 습도를 1차 측정하기 위한 제1 온도 감지 센서 및 제1 습도 감지 센서가 더 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 덕트의 상기 디미스터와 상기 가열기 사이에 배치되어, 상기 배기의 온도 및 습도를 2차 측정하기 위한 제1 온도 감지 센서 및 제2 습도 감지 센서가 더 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전처리부는 상기 디미스터에 의해 포집된 수분을 배출하기 배수부가 더 구비되고, 상기 배수부는 상기 디미스터가 설치되는 상기 덕트부 하측에 집수가 용이하게 홈이져 일체로 형성되는 집수통; 및 상기 집수통으로부터 집수된 수분을 상기 정화조 내측 또는 외측으로 배출하도록 상기 덕트부와 별도로 연장 설치되는 배수 배관;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 악취 제거 환기 장치에 따르면, 악취 전처리 과정에서 활성탄 필터를 적용하여 좀더 효과적으로 악취를 처리할 수 있도록 한다. 또한, 냉각기와 가열기를 이용해 배기중의 제습이 좀더 효과적으로 이루어지도록 하여 활성탄 필터를 포함한 부품들의 수분 흡착을 방지하여 사용 수명 및 교체 주기를 연장시키며 유지 관리 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 악취 제거 환기 장치가 정화조 내에 설치된 상태를 도시한 측단면도이다.
도 2는 도 1의 악취 제거 환기 장치를 확대 도시한 측단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 악취 제거 환기 장치가 정화조 내에 설치된 상태를 도시한 측단면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 악취 제거 환기 장치(1)는 정화조 (100) 내부 상측 천정부에 설치되어 정화 처리중인 분뇨 등으로부터 발생한 배기중의 악취를 허용 기준치 이하로 탈취한 상태로 외부로 배기를 배출할 수 있도록 설치되는 정화조용 환기 장치인 것을 예시한다.
그러나, 본 발명의 악취 제거 환기 장치(1)가 정화조(100) 내에 사용되는 것만으로 한정되는 것은 아니며 주방 배기, 쓰레기 처리장 배기, 음식물 쓰레기 처리장 배기, 폐수처리장 배기 및 화장실 배기 등에 포함해 다양한 형태의 악취를 제거하도록 사용될 수 있음은 당연하다.
상기한 악취 제거 환기 장치(1)는 덕트부(10), 전처리부(20), 반응부(30), 후처리부(40) 및 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
덕트부(10)는 정화조(100) 내부로부터 악취를 포함한 내부 공기를 정화하여 정화조(100) 외부로 배출할 수 있도록 하는 배기 배출 통로를 형성하도록 구성된다.
전처리부(20)는 덕트부(10)의 입구부에 설치되어 배기에 포함된 유분, 수분 및 분진을 걸러 1차 걸러내는 역할을 한다.
반응부(30)는 상기 덕트부(10)의 상기 전처리부(20) 후측(배치 배출 흐름상)에 설치되어 상기 전처리부(20)를 거쳐 유입된 배기중 악취를 광촉매 필터(32; 도2 참조)에 자외선을 조사하여 발생된 오존(O3)과 반응시켜 제거하도록 하는 역할을 한다.
후처리부(40)는 상기 덕트부(10)의 상기 반응부(30) 후측에 설치되는 촉매 필터(41)를 통해 악취 제거 후 남은 잉여 오존을 제거하는 역할을 한다.
제어부(50)는 상기 턱트부(10) 내부로 유입된 배기가 전술한 전처리부(20), 반응부(30) 및 후처리부(40)를 통과하며 악취가 연속적으로 제거된 상태로 정화조 외부로 순환 배출될 수 있도록 장치를 제어하는 역할을 한다.
도 2는 도 1의 악취 제거 환기 장치를 확대 도시한 측단면도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 상기한 전처리부(20)는 냉각기(21), 디미스터(22), 배수부(60), 가열기(23), 활성탄 필터(24)를 포함하여 구성된다.
냉각기(21)는 상기한 덕트부(10) 입구측에 설치되어 정화조로부터 유입되는 배기를 포화 온도(즉, 노점 온도) 이하로 냉각하도록 구성된다.
그리고, 디미스터(22)는 상기 냉각기(21)를 통과하며 냉각되어 결노된 배기중의 수분과 함께 유분 및 분진을 포집하도록 다공성 다층 판재 재질로 이루어진다.
따라서, 덕트부(10)의 입구를 통해 유입되는 정화조 내부의 배출 공기(즉, 배기)중에 포함된 수분은 전처리부의 냉각기(21) 및 디미스터(22)를 통과하면서 냉각 제습이 이루어지게 된다.
즉, 상기한 냉각 제습은 배기가 냉각기(21)를 통과하면서 포화온도(즉, 노점 온도) 이하로 냉각되면서 배기중에 포함된 수분 입자가 안개와 같이 무화 상태로 결노되기 시작하며 배기와 함께 덕트 내부를 따라 흘러가다 디미스터(22)를 이루는 다공성 다층 판재들에 부딛치며서 물 방울 형태를 이루고 점차 커지면서 흘러내려 하측에 배치된 집수통(61)에 집수되게 된다.
이때, 냉각기(21)는 디미스터(21)를 이루는 다공성 다층 판재들에 일체로 형성되어, 디미스터(22)를 이루는 적어도 한층 이상의 다공성 판재를 직접 냉각하도록 구성되는 것도 바람직하다.
한편, 상기 덕트부(10)의 상기 냉각기(21) 전측 입구부에는 정화조(100) 내부로부터 유입되는 배기의 온도 및 습도를 1차 측정하기 위한 제1 온도 감지 센서(25) 및 제1 습도 감지 센서(26)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
상기한 제1 온도 감지 센서(25) 및 제1 습도 감지 센서(26)는 정화조(100) 내부로부터 배기의 유입 온도 및 습도를 1차 감지하여, 전술한 제어기(50)를 통해 냉각기(21)의 냉각 온도를 제어할 수 있도록 한다.
배수부(60)는 디미스터(22) 하부에 구비되는 집수통(61)과, 이 집수통(61)에 집수된 수분을 연결된 배수 배관(62)을 통해 정화조(100) 내부 또는 외부로 배출하도록 구성된다.
이때, 집수통(61)은 추가적인 구성 없이도 상기한 덕트부(10)를 이루는 판재를 일체로 홈이지게 절곡 형성될 수 있으며, 배수 배관(62)은 상기 집수통(61)으로부터 집수된 수분을 상기 정화조 내측 또는 외측으로 배출하도록 상기 덕트부(10)와 별도로 연장 설치하는 것이 좀더 바람직하다.
가열기(23)는 상기 냉각기(21) 및 디미스터(22)를 통과하며 냉각 제습된 정화조 배기를 다시 가열하여 건조도가 높여진 상태로 상기한 활성탄 필터(24)를 통과하도록 한다.
한편, 상기 덕트부(100)의 상기 디미스터(22)와 상기 가열기(23) 사이에 배치되어, 상기 배기의 온도 및 습도를 2차 측정하기 위한 제2 온도 감지 센서(27) 및 제2 습도 감지 센서(28)가 더 설치되는 것이 좀더 바람직하다.
따라서, 상기한 제2 온도 감지 센서(27) 및 제2 습도 감지 센서(28)는 상기 냉각기(21) 및 디미스터(22)를 통과하며 냉각 제습된 배기의 온도 및 습도를 2차 감지하여, 전술한 제어기(50)를 통해 가열기의 가열 온도를 제어하도록 한다.
그리고, 활성탄 필터(24)는 상기 가열기(23)의 후측에 교체 가능하게 이격 설치되어 상기 가열기(23)에 가열되어 건조도가 높여진 배기로부터 악취를 활성탄을 이용해 1차적으로 흡착 제거하도록 한다.
이처럼, 정화조 배기를 순차적으로 냉각기(21) 및 가열기(23)를 통과시켜 냉각 및 가열하는 과정을 통해 배기내 수분을 제거해 건조도를 높임으로써, 전처리부(20)의 예비 필터를 수분에 취약하지만 악취 흡착 효율이 높은 활성탄 필터(24)를 사용할 수 있도록 하고 아울러 활성탄 필터(24)의 악취 흡착 능력을 일정하게 유지시켜 사용 수명 및 교체 주기를 연장시킴으로써 장치의 유지 및 관리 비용을 절감시킬 있도록 한다.
한편, 본 실시예에서 상기 냉각기(21)와 상기 가열기(23)는 하나의 히트 펌프 사이클(60)을 이루도록 장치 구성되는 것이 좀더 바람직하다.
즉, 상기 냉각기(21)와 상기 가열기(23)가 하나의 히트 펌프 사이클(60)을 이루도록 장치 구성함으로써, 냉각기(21)와 가열기(23)를 연결하는 제1 배관상(71)에 설치되는 팽창 밸브(72)를 통해 저온 저압 상태로 팽창된 작업 유체인 냉매가 냉각기(21) 내부를 통과하면서 상기한 배기로부터의 흡열 과정 거쳐 상기한 냉각 제습 과정을 이룸과 동시에 냉각기(21)와 가열기(23)를 연결하는 제2 배관(73)상에 설치되는 압축기(74)를 통해 고온 고압으로 압축된 냉매가 가열기(23) 내부를 통과하면서 상기 배기로의 방열 과정을 거처 배기의 가열 건조 과정을 이루게 된다.
또한, 전술한 바와 같이 상기 냉각기(21)와 상기 가열기(23)는 하나의 히트 펌프 사이클(60)을 이루도록 제작하는 경우, 장치의 구성을 단순화시키고 실질적으로 압축기(74)의 제어만으로 냉각기(21)와 가열기(23)를 동시에 연동시켜 제어할 수 있는 장점을 갖는다.
반응부(30)는 자외선을 방사하기 위한 유브이시 에미터(31; UVC Emitter) 및 상기 유브이시 에미터(31) 후측에 이격 설치되며 광촉매가 도포된 광촉매 필터(32)를 포함하여 구성된다.
따라서 반응부(30)에서는 유브이시 에미터(31)로부터 광촉매 필터(32)에 방출된 슈만파(184.9nm)에 의해 오존(O3)이 발생하고, 발생된 오존(O3)이 추가 발생된 빛 에너지를 흡수하여 수산화 라디칼(OH-)로 변환되면서 오존(O3)과 수산화 라디칼(OH-)의 화학 반응을 통해 배치중의 악취를 2차 제거하게 된다.
후처리부(40)는 상기 덕트부(10)의 상기 반응부(30) 후측에 설치되는 오존 촉매 필터(41)와의 반응을 통해 악취 제거 후 남은 잉여 오존을 제거하여, 외부로 배출되는 배기 중의 오존 잔존량이 배출 허용 기준치 이하가 되도록 한다.
한편, 반응부(30)와 후처리부(40)를 통과하며 2차 악취 제거 과정을 거치는배기 역시 상기한 가열기(23)를 통과하며 일정 건조도 이상을 유지하기 때문에 반응부(30)와 후처리부(40)를 이루는 주요 구성 및 필터들 역시 수분에 의한 부식 및 파손을 방지할 수 있게 된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1: 악취 제거 환기 필터 10: 덕트부
20: 전처리부 21: 냉각기
22: 디미스터 23: 가열기
24: 활성탄 필터 25: 제1 온도 감지 센서
26: 제1 습도 감지 센서 27: 제2 온도 감지 센서
28: 제2 습도 감지 센서 30: 반응부
40: 후처리부 50: 제어기
60: 배수부 61: 집수통
62: 배수 배관 63: 배수 펌프
70: 히트 펌프 사이클 71: 제1 배관
72: 팽창 밸브 73: 제2 배관
74: 압축기

Claims (5)

  1. 정화조의 배기에 포함된 악취를 제거하여 외부로 순환 배출하도록 설치되는 악취 제거 환기 장치에 있어서,

    내부에 배기 배출 통로를 형성하는 덕트부;
    상기 덕트부의 입구부에 설치되어 배기에 포함된 유분, 수분 및 분진을 걸러 1차 걸러내는 전처리부;
    상기 덕트부의 상기 전처리부 후측에 설치되어 상기 전처리부를 거쳐 유입된 배기중 악취를 광촉매 필터에 자외선을 조사하여 발생된 오존과 반응시켜 제거하는 반응부; 및
    상기 덕트부의 상기 반응부 후측에 설치되는 촉매 필터를 통해 악취 제거 후 남은 잉여 오존을 제거하는 후처리부를 포함하고,

    상기 전처리부는,
    덕트 입구부에 설치되어 덕트 입구를 통해 유입되는 배기를 냉각하는 냉각기;
    상기 냉각기를 통해 냉각되어 결노된 배기중의 수분과 함께 유분 및 분진을 포집하도록 다공성 다층 판재 재질로 이루어지는 디미스터;
    상기 디미스터 하측에 설치되어 상기 디미스터에 의해 포집된 수분을 외부로 배출하는 배수부;
    상기 디미스터를 통과한 배기를 가열하는 가열기;
    상기 가열기의 후측에 교체 가능하게 이격 설치되어 상기 가열기에 가열된 배기로부터 악취를 흡착 제거하는 활성탄 필터;를 포함하는 악취 제거 환기 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 냉각기와 상기 가열기가 하나의 히트 펌프 사이클을 이루며 형성되는 악취 제거 환기 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 덕트의 상기 냉각기 전측 입구부에 유입되는 상기 배기의 온도 및 습도를 1차 측정하기 위한 제1 온도 감지 센서 및 제1 습도 감지 센서가 더 설치되는 악취 제거 환기 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 덕트의 상기 디미스터와 상기 가열기 사이에 배치되어, 상기 배기의 온도 및 습도를 2차 측정하기 위한 제2 온도 감지 센서 및 제2 습도 감지 센서가 더 설치되는 악취 제거 환기 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 전처리부는 상기 디미스터에 의해 포집된 수분을 배출하기 배수부가 더 구비되고,
    상기 배수부는,
    상기 디미스터가 설치되는 상기 덕트부 하측에 집수가 이루어지게 홈이져 일체로 형성되는 집수통; 및
    상기 집수통으로부터 집수된 수분을 상기 정화조 내측 또는 외측으로 배출하도록 상기 덕트부와 별도로 연장 설치되는 배수 배관;을 포함하는 악취 제거 환기 장치.
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