KR101457406B1 - 수면 포말 침적식 집진장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 수면 포말 침적식 집진장치에 관한 것으로, 특히, 수조와; 흡입모터를 가지며, 분진발생원에 연결되어 상기 수조 내부로 분진가스를 흡입하여 배출하는 흡입부와; 상기 수조내로 배출된 분진가스를 물과 함께 통과시켜 포말을 형성하는 슬릿이 마련되어, 상기 슬릿을 통과한 미세분진은 상기 포말에 집진하고, 상기 슬릿을 통과못한 분진은 물 아래로 침적시키는 집진수조본체와; 상기 집진수조본체를 거쳐 걸러진 배기가스가 외부로 배출되는 배기부와; 상기 수조 내의 물에 침적된 분진을 배출하는 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 장치 내부로 유입된 분진가스가 흡입압력에 의해 수면에 무수한 포말(물방울)을 형성하여 분진가스 내의 분진을 집진하여 침전하는 간단한 구조를 이용하여 장치 제조 및 운영비용을 절감하면서도 집진효율을 극대화할 수 있다.

Description

수면 포말 침적식 집진장치{DUST COLLECTING APPARATUS USING BUBBLE PRECIPITATING}
본 발명은 집진장치에 관한 것으로, 특히, 장치 내부로 유입된 분진가스가 흡입압력에 의해 수면에 무수한 포말(물방울)을 형성하여 분진가스 내의 분진을 집진하여 침전하는 간단한 구조를 이용하여 장치 제조 및 운영비용을 절감하면서도 집진효율을 극대화할 수 있는 수면 포말 침적식 집진장치에 관한 것이다.
분진은 분쇄공정이나 연마작업시 발생하게 되며, 유기화합물의 용해정제시 또는 각종 축산 시설 및 오폐수 처리시설에에는 악취와 유분이 발생하게 된다.
이러한 분진이나 악취등이 대기로 방출될 경우에는 인체의 건강 및 동식물의 생장발육에도 막대한 지장을 초래할 수 있어, 최근 각국마다 이러한 미세먼지 등의 배출에 대한 우려가 깊어지는 실정이다.
이를 위해, 다양한 종류의 집진장치 또는 공기 정화장치가 제공되고 있는 바, 일반적인 공기 정화장치는 오염된 공기를 흡입하여 필터 등을 통과시키거나, 대한민국 등록특허 제0671232호 및 등록실용신안 제02546111호와 같이 광촉매 또는 플라즈마 처리 등을 통하여 정화시키는 방식이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 집진장치들은 집진성능을 높이기 위해, 장치가 점점 대형화되고 복잡한 구조를 갖게되어, 고가의 장비 구입비용이 소요된다는 문제점이 있으며, 또한, 운용시에도 청소 및 정비 관리 등이 어려워 소규모 업체에서는 사용이 어려운 문제점이 있었다.
또한, 더운 여름이나 추운 겨울 등 온도편차가 심한 외기의 작동환경에서 안정적인 성능과 작동을 유지하기도 어려운 실정이다.
대한민국 등록실용 제0295281호
따라서, 본 발명의 목적은, 장치 내부로 유입된 분진가스가 흡입압력에 의해 수면에 무수한 포말(물방울)을 형성하여 분진가스 내의 분진을 집진하여 침전하는 간단한 구조를 이용하여 장치 제조 및 운영비용을 절감하면서도 집진효율을 극대화할 수 있는 수면 포말 침적식 집진장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 더운 여름 또는 추운 날씨 등 온도편차가 심한 외기의 작동환경에서 안정적인 성능과 작동을 유지할 수 있는 수면 포말 침적식 집진장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명의 일실시예에 따라, 수조와; 흡입모터를 가지며, 분진발생원에 연결되어 상기 수조 내부로 분진가스를 흡입하여 배출하는 흡입부와; 상기 수조내로 배출된 분진가스를 물과 함께 통과시켜 포말을 형성하는 슬릿이 마련되어, 상기 슬릿을 통과한 미세분진은 상기 포말에 집진하고, 상기 슬릿을 통과못한 분진은 물 아래로 침적시키는 집진수조본체와; 상기 집진수조본체를 거쳐 걸러진 배기가스가 외부로 배출되는 배기부와; 상기 수조 내의 물에 침적된 분진을 배출하는 배출부;를 포함하는 수면 포말 침적식 집진장치에 의해 달성된다.
상기 집진수조본체는, 상기 흡입부로부터 유입된 상기 분진가스를 상기 슬릿으로 분배하는 공기유도배분판과, 상기 공기유도배분판에 연결되어 포말을 형성하는 제1슬릿와, 상기 제1슬릿으로부터 형성된 포말을 분해하는 제2슬릿와, 상기 제1슬릿 및 제2슬릿을 통과한 포말이 응집되어 포말에 집진된 분진이 수집되는 응집부를 포함할 수 있다.
상기 제1슬릿 및 제2슬릿 사이에 마련되어, 상기 제1슬릿을 통과한 포말을 분해하는 제3슬릿을 더 포함하되, 상기 제1슬릿, 제2슬릿 및 제3슬릿은 빗모양으로 다수의 장홈의 수면의 상부로부터 하부를 향하여 형성될 수 있다.
상기 제1슬릿 및 제2슬릿은 하단부에 수면 아래까지 연장될 수 있다.
상기 응집부는, 설정된 직경을 가지며 다수개로 마련되어 상기 포말이 응집되는 응집파이프와, 상기 응집파이프를 통과한 배기가스를 수면과 인접하여 하부로 유도한 후 상기 배기부로 배출되게 안내하는 공기하부유도판을 포함할 수 있다.
상기 수조 내부로 물을 공급하는 급수관 및 상기 수조 내의 물을 가온하는 가온모듈을 갖는 급수부와, 상기 수조 내의 물을 냉각하는 냉각부를 더 포함할 수 있다.
상기 흡입부에는 상기 흡입부로 유입된 분진가스를 필터링하는 흡입필터가 마련되고, 상기 배기부에는 외부로 배출되는 배기가스를 필터링하는 배기필터를 더 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 수면 포말 침적식 집진장치에 따르면, 장치 내부로 유입된 분진가스가 흡입압력에 의해 수면에 무수한 포말(물방울)을 형성하여 분진가스 내의 분진을 집진하여 침전하는 간단한 구조를 이용하여 장치 제조 및 운영비용을 절감하면서도 집진효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수면 포말 침적식 집진장치에 따르면, 더운 여름 또는 추운 날씨 등 온도편차가 심한 외기의 작동환경에서 안정적인 성능과 작동을 유지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 수면 포말 침적식 집진장치의 사시도,
도 2는, 도 1에 도시된 수면 포말 침적식 집진장치의 내부 단면 및 작동도,
도 3은, 본 발명의 일실시예에 따른 제1슬릿 및 제3슬릿의 사시도,
도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 제2슬릿의 사시도,
도 5는, 본 발명의 일실시예에 따른 응집부의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수면 포말 침적식 집진장치(1)는, 수조(2)와, 흡입부(10)와, 집진수조본체(20)와, 배기부(40)와, 배출부(50)를 포함한다.
흡입부(10)는, 흡입모터(14)를 가지며, 분진발생원에 연결되어 수조(2) 내부로 분진가스를 흡입하여 배출한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 흡입부(10)는 분진발생원과 연결된 흡입관(11)과, 상기 흡입관(11)에서 들어온 거친 분진입자를 걸러내는 흡입필터(12)와, 흡입필터(12)와 연결된 흡입모터(14)와, 흡입모터(14)에 의해 집진수조본체(20)로 분진가스가 들어가는 유입구(13)를 포함한다.
분진발생원은 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 석재류 및 골재류와 폐기물 등의 분리 또는 파쇄공정이나, 고형재료의 연마공정, 분말재료의 혼합공정 등 분진이 발생되는 것이면 제한 없이 마련될 수 있다.
여기서, 흡입필터(12)는 분진가스의 종류에 따라 다양한 재료를 사용할 수 있으며, 청소 및 교환이 편리하도록 개폐문(미도시)을 부착할 수 있음은 물론이다.
흡입모터(14)에서 제공되는 풍량 또는 풍압은 분진가스의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 상기 풍압에 따라 수조(2) 내의 물의 수면 높이에 차이가 발생할 수 있으므로, 상기 풍량 또는 풍압을 조절할 수 있는 장치를 부착할 수 있다.
또는, 흡입모터(14)의 과부하시에도 안정된 성능을 유지할 수 있도록 바이패스관(미도시)을 추가로 마련할 수 있다.
집진수조본체(20)는 흡입부(10)로부터 유입된 분진가스를 집진 및 침적시킨다.
집진수조본체(20)는, 수조(2) 내로 배출된 분진가스를 물과 함께 통과시켜 포말을 형성하는 슬릿(22,23,24)이 마련되어, 슬릿(22,23,24)을 통과한 미세분진은 상기 포말에 집진하고, 슬릿(22,23,24)을 통과 못한 분진은 물 아래로 침적시킨다.
집진수조본체(20)는 다양하게 마련될 수 있는 바, 예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 공기유도배분판(21)과, 제1슬릿(22)과, 제2슬릿(24) 및 응집부(25)를 포함할 수 있다.
공기유도배분판(21)은, 흡입부(10)로부터 유입된 상기 분진가스를 상기 슬릿(22,23,24)으로 분배한다.
공기유도배분판(21)은, 흡입부(10)로부터 유입된 분진가스를 제1슬릿(22) 전체에 골고루 확신시킬 수 있도록 마련되는 것이 바람직하며, 예를 들어, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 수조(2)의 벽체를 향하여 좁아져 굴곡지게 형성할 수 있다.
제1슬릿(22)은, 공기유도배분판(21)에 연결되어 상기 분진가스가 물과 함께 통과하면서 포말을 형성한다.
제1슬릿(22)은, 상기 공기유도배분판(21) 하부에 마련되며, 하부는 물속에 잠기게 되어 있고, 빗 형상으로 다수의 미세홈으로 이루어져 있다.
이에, 도 2에 도시된 바와 같이, 공기유도배분판(21)을 따라 유입된 분진가스가 적정한 압력을 가지고 제1슬릿(22)의 앞쪽에서 물과 부딪혀 제1슬릿(22) 사이로 통과되면서 포말(물방울)이 형성된다.
여기서, 제1슬릿(22)의 홈보다 큰 분진이나 오물은 제1슬릿(22)을 홈을 따라 하방으로 밀려나 물속에 침전되며, 제1슬릿(22)의 홈보다 작은 분진은 제1슬릿(22)을 통과하면서 형성된 포말에 포집된다.
여기서, 제1슬릿(22)의 모양은 도 3에 도시된 빗살 형상이외에도 원형홈 또는 사각홈등 포말을 형성할 수 있는 한 다양한 종류로 마련될 수 있다. 그러나, 빗살로 형성될 경우에는 분진에 의해 홈이 막히는 것을 방지할 수 있음은 물론, 풍압에 의해 제1슬릿(22)에 걸린 분진이 홈을 따라 물 속으로 침전되도록 안내할 수 있다는 장점이 있다.
여기서, 제1슬릿(22) 및 후술할 제2슬릿(24)과 제3슬릿(23)의 홈의 크기는 분진의 종류에 따라 다양한 크기로 마련될 수 있으며, 각 슬릿(22,23,24)은 동일한 홈의 크기로 마련될 수도 있으나, 제1슬릿(22) > 제2슬릿(24) > 제3슬릿(23)의 순서로 마련될 수도 있다. 후자의 경우에는 각 슬릿(22,23,24)을 거치면서 포말의 크기가 점점 작아지므로, 포말의 표면적이 증가하여 집진양을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
제2슬릿(24)은, 제1슬릿(22)을 통과하면서 형성된 포말을 미세하게 분해한다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이, 포말의 수를 증가시킴으로 해서 물방울의 표면적을 극대화하기 위한 것이다.
여기서, 제1슬릿(22) 및 제2슬릿(24) 사이에 마련되어, 제1슬릿(22)을 통과한 포말을 분해하는 제3슬릿(23)을 더 포함할 수 있다.
이처럼 다수의 슬릿(22,23,24)을 마련하여 포말을 더욱 미세하게 분할할 수 있다.
여기서, 제1슬릿(22), 제2슬릿(24) 및 제3슬릿(23)은 빗살모양으로 다수의 장홈이 수면의 상부로부터 하부를 향하여 형성될 수 있다.
제1슬릿(22)과 제2슬릿(24)은 하단부가 수면 아래까지 연장되도록 마련될 수 있다.
응집부(25)는, 제1슬릿(22) 및 제2슬릿(24)을 통과한 포말이 응집되어 포말에 집진된 분진이 수집된다.
즉, 응집부(25)는 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이, 슬릿(22,23,24)을 통과하며 잘게 부숴져 분진을 흡착하고 있는 무수한 물방울을 다시 응집하여 큰 물방울로 만들어 분진을 수집하고 이를 하부의 물에 떨어뜨려 침적하게 한다.
응집부(25)는, 예를 들어, 응집파이프(25a)와 공기하부유도판(25b)을 포함할 수 있다.
응집파이프(25a)는, 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 설정된 직경을 가지며 다수개로 마련되어 상기 포말이 응집되도록 마련될 수 있다.
응집파이프(25a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 원형 단면을 갖는 봉형상으로 마련될 수도 있으나, 기타 다각형등 다양한 단면형을 가질 수 있음은 물론이다.
또한, 응집파이프(25a)는 가로로 배치될 수도 있음은 물론 세로로 배치될 수도 있고, 'V'자 형상등 다양한 모양을 가지며 배치될 수도 있다.
공기하부유도판(25b)은, 응집파이프(25a)를 통과한 배기가스를 수면과 인접하여 하부로 유도한 후 배기부(40)로 배출되게 안내한다.
즉, 공기하부유도판(25b)은 응집파이프(25a)에 응집된 물방울을 공기의 흐름에 따라 하부 수면으로 낙하를 유도하며, 공기하부유도판(25b)을 지난 공기는 다시 위로 상승하여 배기부(40)를 향해 진행하게 된다.
이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 수조(2) 내의 슬러지를 제거하기 위하여 앞면청소구(29) 또는 측면청소구(28)를 더 마련할 수도 있다.
배기부(40)는, 집진수조본체(20)를 거쳐 걸러진 배기가스를 외부로 배출한다.
배기부(40)는, 외부로 배출되는 배기가스를 필터링하는 배기필터(42)를 더 포함할 수 있다. 배기필터(42)는 특히 분진가스가 기름성분을 포함하는 경우 수분을 걸러낼 수 있도록 할 수 있다.
배출부(50)는, 수조(2) 내의 물에 침적된 분진을 배출한다.
배출부(50)는 예를 들어, 수조(2) 내부의 침적된 분진이 경사를 따라 모이게 되는 호퍼(53)와, 상기 침적된 분진양을 외부에서 확인할 수 있는 내부확인창(52) 등이 마련될 수 있으며, 침적분진을 외부로 배출하기 위한 배출밸브(54)를 포함할수 있다.
여기서, 배출밸브(54)의 결빙을 방지하기 위하여 가온장치를 더 마련할 수 있다.
급수부(30)는 수조(2) 내부로 물을 공급하는 급수관(32), 급수통(31), 수위조절배수구(33) 또는 수조(2) 내의 물을 가온하는 가온모듈(34)을 포함할 수 있다.
여기서, 급수관(32)은 적정수위의 물이 자동으로 공급되도록 할 수 있다.
또한, 수위조절배수구(33)는 침적물에 의해 수위가 상승하는 경우 물을 배출하여 수조(2) 내에 적정 수위을 유지할 수 있도록 한다.
또한, 가온모듈(34)은, 외부기온이 낮을 경우에 수조(2) 내부의 물이 결빙되지 않도록 하는데, 수조(2) 내의 온도는 예를 들어, 2 ~ 5℃를 유지하도록 할 수 있다.
냉각부(60)는 수조(2) 내의 물을 냉각하도록 마련된다.
냉각부(60)는 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 증발기(61)와, 응축기(62)와, 냉각팬(63)과 압축기(64)를 포함할 수 있다.
증발기(61)는 수조(2)의 하부에 마련되어, 수조(2) 내의 물의 온도가 상승하면 냉각작용을 시작하여 대략 2 ~ 5℃를 유지하도록 할 수 있다. 이는, 경우에 따라서는 고온의 분진가스가 흡입부(10)로 흡입되는 경우, 수조(2) 내의 물의 온도를 상승시킬 수 있는데, 이 경우 수분의 재증발을 일으켜 집진된 분진이 다시 배기가스로 혼합될 수 있어 집진효율을 저하될 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 것이다.
1 : 수면 포말 침적식 집진장치 2 : 수조
10 : 흡입부
11 : 흡입관 12 : 흡입필터
13 : 유입구 14 : 흡입모터
20 : 집진수조본체
21 : 공기유도배분관 22 : 제1슬릿
23 : 제2슬릿 24 : 제3슬릿
25 : 응집부 25a : 응집파이프
25b : 공기하부유도판 27 : 물
28 : 측면 청소구 29 : 앞면 청소구
30 : 급수부
31 : 급수통 32 : 급수관
33 : 수위조절 배수구 34 : 가온모듈
40 : 배기부
41 : 배기관 42 : 배기필터
50 : 배출부
51 : 침적분진 52 : 내부확인창
53 : 호퍼 54 : 배출밸브
60 : 냉각부
61 : 증발기 62 : 응축기
63 : 냉각팬 64 : 압축기
65 : 냉각컨트롤러

Claims (7)

  1. 수조와;
    흡입모터를 가지며, 분진발생원에 연결되어 상기 수조 내부로 분진가스를 흡입하여 배출하는 흡입부와;
    상기 수조내로 배출된 분진가스를 물과 함께 통과시켜 포말을 형성하는 슬릿이 마련되어, 상기 슬릿을 통과한 미세분진은 상기 포말에 집진하고, 상기 슬릿을 통과못한 분진은 물 아래로 침적시키는 집진수조본체와;
    상기 집진수조본체를 거쳐 걸러진 배기가스가 외부로 배출되는 배기부와;
    상기 수조 내의 물에 침적된 분진을 배출하는 배출부;를 포함하되,
    상기 집진수조본체는,
    상기 흡입부로부터 유입된 상기 분진가스를 상기 슬릿으로 분배하는 공기유도배분판과, 상기 공기유도배분판에 연결되어 포말을 형성하는 제1슬릿와, 상기 제1슬릿으로부터 형성된 포말을 분해하는 제2슬릿와, 상기 제1슬릿 및 제2슬릿을 통과한 포말이 응집되어 포말에 집진된 분진이 수집되는 응집부와, 상기 제1슬릿 및 제2슬릿 사이에 마련되어 상기 제1슬릿을 통과한 포말을 분해하는 제3슬릿을 더 포함하고,
    상기 제1슬릿, 제2슬릿 및 제3슬릿은 빗모양으로 다수의 장홈의 수면의 상부로부터 하부를 향하여 형성된 것을 특징으로 하는 수면 포말 침적식 집진장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1슬릿 및 제2슬릿은 하단부에 수면 아래까지 연장되는 것을 특징으로 하는 수면 포말 침적식 집진장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 응집부는, 설정된 직경을 가지며 다수개로 마련되어 상기 포말이 응집되는 응집파이프와, 상기 응집파이프를 통과한 배기가스를 수면과 인접하여 하부로 유도한 후 상기 배기부로 배출되게 안내하는 공기하부유도판을 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 포말 침적식 집진장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수조 내부로 물을 공급하는 급수관 및 상기 수조 내의 물을 가온하는 가온모듈을 갖는 급수부와,
    상기 수조 내의 물을 냉각하는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 포말 침적식 집진장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 흡입부에는 상기 흡입부로 유입된 분진가스를 필터링하는 흡입필터가 마련되고, 상기 배기부에는 외부로 배출되는 배기가스를 필터링하는 배기필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 포말 침적식 집진장치.
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