KR101459572B1 - 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제조된 아스콘 출하시 발생되는 분진 및 악취를 제거하기 위한 것으로서 구체적으로는, 아스콘의 제조후 출하시 배출되는 대기오염물질이나 기타 유해분진 및 악취를 코로나 방전을 통해 제거하기 위한 하나의 일괄된 장치로서 환경오염을 미연에 방지하고자 한 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 관한 것으로서,
본 발명의 구체적인 수단은,
"아스콘 제조공정에서 제조된 아스콘을 하단에 구비된 호퍼를 통해 출하하기 위하여 토출하는 아스콘 토출부를 통해 토출된 아스콘을 진입된 트럭에 적재할때 발생되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 강제 흡입 제거하는 강제 흡입부를 통해 흡입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 터보팬을 통해 흡입 여과하는 여과 집진부에서 유입부에 구비된 유입구로 유입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 코로나 방전하여 잔류하는 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질을 1차 제거하는 코로나 반응부의 상부에 구비되어 상기 코로나 반응부로 부터 상기 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질이 1차 제거된 유해가스를 공급받고 상기 코로나반응부로 부터 코로나 방전에 의한 활성화 에너지를 제공받아 상기 유해가스를 2차 제거하는 촉매정화부로 구성된 코로나 방전 및 촉매 정화부를 거친 신선한 공기를 상측에 구비된 배출구로 배출토록 하는 배출부로 이루어진 통상의 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서.
상기 코로나 반응부는,
상부 하우징과;
상기 상부 하우징의 하부에 구비된 것으로 상호 이격되게 구비된 두 절곡판 및 상기 두 절곡판의 양측 단부 사이를 잇는 두 측판을 포함하여 구성되되 상기 절곡판은 상하 방향의 절곡선을 갖도록 다중 절곡되어 내측으로 등간격의 함몰부를 형성하여서 상기 각 함몰부의 첨단부를 꼭지점으로 포함하는 정다각형의 중공부 중심에 방전기가 각각 위치되는 집진부와;
상기 집진부의 하부에 구비되는 하부 하우징; 및
상기 상부 하우징의 내부에 구비되는 고전압 인가 장치와, 상기 고전압 인가 장치로부터 하방으로 연장 결합되어 상기 고전압 인가 장치로부터 공급된 전원을 이용하여 코로나 방전을 수행하는 복수의 방전기 및 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징에 각각 구비되어 상기 방전기의 상부 및 하부를 지지하여서 상기 방전기가 상기 상부 하우징, 상기 하부 하우징 및 상기 집진부와 전기적으로 절연되도록 하는 상부 절연부 및 하부 절연부를 포함하여 구성되는 코로나 방전부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치"를 그 구성적 특징으로 한다.
본 발명의 구체적인 수단은,
"아스콘 제조공정에서 제조된 아스콘을 하단에 구비된 호퍼를 통해 출하하기 위하여 토출하는 아스콘 토출부를 통해 토출된 아스콘을 진입된 트럭에 적재할때 발생되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 강제 흡입 제거하는 강제 흡입부를 통해 흡입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 터보팬을 통해 흡입 여과하는 여과 집진부에서 유입부에 구비된 유입구로 유입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 코로나 방전하여 잔류하는 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질을 1차 제거하는 코로나 반응부의 상부에 구비되어 상기 코로나 반응부로 부터 상기 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질이 1차 제거된 유해가스를 공급받고 상기 코로나반응부로 부터 코로나 방전에 의한 활성화 에너지를 제공받아 상기 유해가스를 2차 제거하는 촉매정화부로 구성된 코로나 방전 및 촉매 정화부를 거친 신선한 공기를 상측에 구비된 배출구로 배출토록 하는 배출부로 이루어진 통상의 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서.
상기 코로나 반응부는,
상부 하우징과;
상기 상부 하우징의 하부에 구비된 것으로 상호 이격되게 구비된 두 절곡판 및 상기 두 절곡판의 양측 단부 사이를 잇는 두 측판을 포함하여 구성되되 상기 절곡판은 상하 방향의 절곡선을 갖도록 다중 절곡되어 내측으로 등간격의 함몰부를 형성하여서 상기 각 함몰부의 첨단부를 꼭지점으로 포함하는 정다각형의 중공부 중심에 방전기가 각각 위치되는 집진부와;
상기 집진부의 하부에 구비되는 하부 하우징; 및
상기 상부 하우징의 내부에 구비되는 고전압 인가 장치와, 상기 고전압 인가 장치로부터 하방으로 연장 결합되어 상기 고전압 인가 장치로부터 공급된 전원을 이용하여 코로나 방전을 수행하는 복수의 방전기 및 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징에 각각 구비되어 상기 방전기의 상부 및 하부를 지지하여서 상기 방전기가 상기 상부 하우징, 상기 하부 하우징 및 상기 집진부와 전기적으로 절연되도록 하는 상부 절연부 및 하부 절연부를 포함하여 구성되는 코로나 방전부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치"를 그 구성적 특징으로 한다.
Description
본 발명은 제조된 아스콘 출하시 발생되는 분진 및 악취를 제거하기 위한 것으로서 구체적으로는, 아스콘의 제조후 출하시 배출되는 대기오염물질이나 기타 유해분진 및 악취를 코로나 방전을 통해 제거하기 위한 하나의 일괄된 장치로서 환경오염을 미연에 방지하고자 한 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 아스콘(asphalt-concrete)은 자갈 또는 쇄석 등과 같은 골재와, 첨가제, 그리고 원유를 분류함에 따라 분류시에 남는 찌꺼기인 아스팔트를 일정한 조건하에서 가열하고 혼합하여 제조되는 것으로 각종 도로 포장 등의 재료로 널리 사용된다.
이와 같은 아스콘을 제조하는 공정을 간략하게 설명하면,
아스콘 제조공정은 콜드빈(Cold Bin)에서 컨베이어벨트(Conveyer Belt)로 이송된 골재가 드라이어(Dryer)를 통과하면서 골재에 함유된 수분을 제거하고 AP유(Asphalt oil)와 골재를 혼합하기에 적당한 온도로 골재를 가열하는 공정을 거친 후 상기 가열된 골재는 핫엘리베이터(Hot Elevator)와 핫스크린(Hot Screen), 핫빈(Hot Bin)을 거치면서 적합한 입도를 맞추는 조절공정을 거친 후, 입도가 조절된 골재는 믹서(Mixer)에 투입되고 AP유 저장소에서 가열된 AP유가 계량조를 통해 적정량의 믹서로 투입되어 골재와 혼합되는 공정을 거쳐 아스콘(Ascon)이 생산 제조되는 것이다.
생산된 아스콘은 곧바로 트럭에 실려 포설현장으로 출하되는데 상기 아스콘의 제조공정은 크게 골재 및 석분의 '저장설비'와 드라이어(Dryer)와 같은 '건조설비', 가열된 골재가 아스팔트와 혼합되는 '혼합설비', 대기오염방지를 위한 '집진설비', '아스콘 상차설비'등으로 구분되며, 상기 주요 5개 공정 중에서 '저장설비'를 제외한 4개 공정 모두 악취 오염물질 배출과 밀접한 관계가 있는 것이다.
상기와 같이 아스콘 제조공정에서 주로 배출되는 대기오염물질은 크게 처리되는 과정별로 분류해서 관거배출(Ducted Emission)과 자유배출(Fugitive Emission)의 두가지로 나누어지며,
관거배출이란 오염물질이 일정의 오염처리 설비를 통해 정화 후 배출되는 방식으로 주로 드라이어, 핫엘리베이터, 핫스크린, 핫빈, 혼합시설에서 배출된다.
반면에 자유배출이란 트럭에 아스콘 상차 과정과 콜드빈등 골재의 저장, 이송 등에서 발생되는 비산먼지가 포함된다.
즉, 주요오염물질은 먼지와 AP유가 휘발하여 발생하는 유기증발가스(Organic Fume)이며, 악취유발물질인 유기증발가스가 배출되는 공정은 재생골재 건조시설, AP유 저장탱크, 고온 혼합시설(Hot Mixer)에서 골재와 AP유를 혼합하는 공정, 제조된 아스콘을 트럭에 적재하는 공정이다.
상기 주요오염물질로는 유기증발가스(고온의 골재와 AP유가 혼합될 때에 VOCs를 포함한 미세방울)와 AP유가 고온에서 증발하여 생성되는 암모니아류, 알데히드류, 방향족류등으로 구체적으로 표 1로 나타내면,
표 1
이며,
또한, 악취 오염물질별 탈취방법을 표 2로 나타내면,
표 2
이며,
또한, 악취물질의 최소감지농도를 표 3으로 나타내면,
표 3
와 같다.
상기와 같이 아스콘 제조공정시 발생되는 악취나 오염물질은 매우 심각한 환경오염의 주범으로서 이와 같은 오염물질은,
첫째 대부분 육안 식별이 곤란하고,
둘째, 악취오염물질은 단일 배출원을 통해서만 배출되는 것이 아니라 대기에 개방된 장치설비 및 야외 현장 조업 등의 운전하에서 연속적이라기 보다는 오히려 산발적으로 배출되므로 발생원이 다양할 뿐만 아니라 다른 대기오염물질과는 달리 제거 투자비에 대한 개선효과의 기대치도 상당히 낮은 문제점이 있으며,
세째, 악취오염물질은 대단히 많은 종류의 물질이 대기에 방출됨으로써 발생되는 환경오염으로 여러 측면에서 복잡한 특성을 나타내어 악취오염의 결과도 단일 물질에 의하기 보다는 많은 종류의 화합물들의 복합적 성질에 기인한 문제점이 있고,
네째, 인간의 냄새감각에 의해 ppb 단위로 감지되는 많은 악취오염물질을 분석기기를 사용하여 객관성 있게 측정하기는 대단히 어려운 일이며, 악취의 감지는 동일인이라 하여도 시간, 장소, 농도 및 성분에 따라 달라질 수 있다는 문제점이 있다.
허나, 상기 표 2에 나타난 탈취방법은 각기 장단점이 있어 완벽할 수 없고 악취제거현장의 악취원인 물질 및 농도, 공정변화, 설치면적, 작업동선, 온도, 습도, 풍량, 2차 오염처리대책, 사용연료 등을 고려하여 가장 효과적인 방법을 선택하여야 하나 과도한 시설비용 및 관리운영비용, 유지관리 등 어려움이 많은 것이 현실이다.
이에 특허출원 제10-2007-37310호 발명의 명칭 '아스콘 플랜트의 드라이어를 이용한 분진 및 악취제거장치'가 2007년 4월 17일자로 출원하여 등록받았으며, 이에 대한 기술적 요지를 살펴보면,
"청구항 1
콜드빈에서 배출되는 골재를 가열하는 드라이어와, 그 드라이어에서 가열된 골재를 이송하는 핫 엘리베이터와, 첨가제공급장치 및 더스트 공급장치로 부터 공급되는 첨가제와 더스트(dust)와 상기 핫엘리베이터에서 선별 이송 및 계량되어 투입되는 골재를 혼합한 상태의 아스콘을 배출부를 통해 배출하는 믹서로 이루어지는 아스콘 플랜트에 있어서,
상기 믹서의 내부에서 발생되는 악취를 강제흡입하여 상기 드라이어에서 소각되도록 배출하는 백필터용 흡기팬과, 상기 믹서와 백필터용 흡기팬 사이에 구비되어 상기 믹서 내부의 분진을 집진하여 상기 핫 엘리베이터로 투입하는 백 필터와, 상기 믹서의 배출구를 통해 아스콘을 배출시에 발생되는 악취를 강제흡입하여 상기 드라이어로 배출하는 후드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스콘 플랜트의 드라이어를 이용한 분진 및 악취 제거 장치.
청구항 2
제 1항에 있어서,
상기 드라이어는 연료를 연소시키기 위한 공기를 흡입하는 흡기팬이 구비되며, 그 흡기팬은 상기 후드를 통해 악취가 혼합된 공기를 강제흡입하는 것을 특징으로 하는 아스콘 플랜트의 드라이어를 이용한 분진 및 악취 제거 장치."임을 알 수 있다.
상기와 같은 선등록 기술은 아스콘으로 부터 발생되는 유해가스 등의 일부를 제거할 수 있을 수는 있으나 포름알데히드, 암모니아, 황화수소, 메르캅탄, 아민류, 이산화황 질소산화물 다이옥신 등의 대기오염물질은 효과적으로 제거되지 아니하는 문제점이 노출되어 있다.
현재 탈황 공정으로 가장 널리 상용화되어 있는 기술은 석회석 슬러리를 이용한 습식 석회/석고 법이고, 그 밖에 건식 흡수제, 활성탄 등을 이용한 건식 공정이 일부 상용화되어 있다.
한편, 질소산화물 제거방법으로는 원천적으로 질소산화물이 생성되는 것을 억제하기 위하여 화석연료의 연소방법을 개선하거나, 연소 후의 배기가스를 처리하는 탈질 방법 등이 있다. 이 중에서 배기가스 탈질 방법은 질소산화물을 수용액에 흡수시키는 지의 여부에 따라 습식법과 건식법으로 나누어질 수 있다. 이 중 습식법은 건식법에 비해 경제성이 떨어지고 수질 오염 등의 2차 오염물질 처리가 요구되므로 건식법에 비해 상대적으로 열등한 방법이다. 건식법의 대표적인 상용화공정으로는 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction,SCR)이 있다. 선택적 촉매 환원법은 배기가스와 환원제를 촉매 층에 동시에 통과시키면서 배기가스 내의 질소산화물을 질소와 물로 선택적으로 환원시키는 방법이다.
그러나 이러한 종래의 대기오염물질 처리 방법에서는 대량의 배기가스가 성격이 전혀 다른 탈황 및 탈질 두 공정을 순차적으로 거치면서 오염물질이 처리됨에 따라 초기 투자비 및 운전비가 상승하고, 탈황 및 탈질 공정의 최적 공정결합이 요구 될 뿐만 아니라 습식법에서의 폐수 배출 등이 문제점으로 지적되고 있다.
최근에는 종래의 대기오염물질 처리 방법에서의 문제점을 개선하기 위하여, 코로나 방전을 이용하여 대기오염물질을 제거하는 방법들이 개시되고는 있다
그러나, 종래의 코로나 방전을 이용한 유해가스 정화 장치는 한국공개특허 제10-2001-0068436호와 같이 유해가스가 포함된 혼합가스의 흐름이 횡으로 형성되어서, 통상 고온으로 공급되는 혼합가스가 반응로 내부에서 상승함으로써 반응로 전체에서 고른 반응을 하지 못하는 문제가 있었고, 코로나 방전은 코로나 방전기를 중심으로 원형의 코로나 발생 영역을 갖게 되는데 위와 같은 판형(Plate Type) 반응로는 코로나 미반응 존(10)이 발생되어서, 코로나 미반응 존(10)을 통과하는 혼합가스는 유해가스가 제대로 정화되지 않는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 코로나 방전기의 코로나 발생 영역을 모두 감쌀 수 있도록 원통형의 실린더를 각 코로나 방전기별로 구비하고, 이러한 원통형 실린더에 혼합가스를 주입함으로써 코로나 미반응 존이 없이 모든 혼합 가스가 코로나 발생 영역을 통과할 수 있도록 하였으나, 이러한 실린더형 반응로는 실린더 내부를 통과하는 유량에 한계가 있었고, 따라서 대용량의 처리가 필요한 현장에는 적용하기 어려운 문제가 있었으며, 이를 해결하기 위하여 실린더의 갯수를 늘리기 위해서는 판형 반응로에 비해 넓은 설치 면적을 필요로 하는 문제가 있었다.
따라서, 적은 설치 면적을 가지면서도 통과 유량을 용이하게 확보하여 대용량의 시스템에 적용 가능하며, 또한 코로나 미반응 존을 최소화할 수 있는 유해가스 정화 장치의 개발이 필요로 하게 되었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기에서 언급한 관거배출과 자유배출을 불문하고 아스콘 제조공정에서 발생되는 대기오염물질이나 기타 유해분진을 하나의 일괄된 장치로 제거 또는 최소화하여 환경오염을 미연에 방지하고자 함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 코로나 방전 과정에서 발생하는 이온, 라디칼, 오존 등이 대기오염물질에 함유되어 있는 이산화황, 질소산화물, 다이옥신 등의 물질을 분해, 제거하는 원리를 이용함으로써, 대기오염물질을 대량으로 신속하게 제거할 수 있도록 하는데 목적이 있는 것이다.
본 발명은 상기 코로나 방전과 더불어 촉매 반응에 의하여 대기오염물질의 안정적인 제거가 가능하도록 하는데 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단은,
"아스콘 제조공정에서 제조된 아스콘을 하단에 구비된 호퍼를 통해 출하하기 위하여 토출하는 아스콘 토출부를 통해 토출된 아스콘을 진입된 트럭에 적재할때 발생되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 강제 흡입 제거하는 강제 흡입부를 통해 흡입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 터보팬을 통해 흡입 여과하는 여과 집진부에서 유입부에 구비된 유입구로 유입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 코로나 방전하여 잔류하는 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질을 1차 제거하는 코로나 반응부의 상부에 구비되어 상기 코로나 반응부로 부터 상기 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질이 1차 제거된 유해가스를 공급받고 상기 코로나반응부로 부터 코로나 방전에 의한 활성화 에너지를 제공받아 상기 유해가스를 2차 제거하는 촉매정화부로 구성된 코로나 방전 및 촉매 정화부를 거친 신선한 공기를 상측에 구비된 배출구로 배출토록 하는 배출부로 이루어진 통상의 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서.
상기 코로나 반응부는,
상부 하우징과;
상기 상부 하우징의 하부에 구비된 것으로 상호 이격되게 구비된 두 절곡판 및 상기 두 절곡판의 양측 단부 사이를 잇는 두 측판을 포함하여 구성되되 상기 절곡판은 상하 방향의 절곡선을 갖도록 다중 절곡되어 내측으로 등간격의 함몰부를 형성하여서 상기 각 함몰부의 첨단부를 꼭지점으로 포함하는 정다각형의 중공부 중심에 방전기가 각각 위치되는 집진부와;
상기 집진부의 하부에 구비되는 하부 하우징; 및
상기 상부 하우징의 내부에 구비되는 고전압 인가 장치와, 상기 고전압 인가 장치로부터 하방으로 연장 결합되어 상기 고전압 인가 장치로부터 공급된 전원을 이용하여 코로나 방전을 수행하는 복수의 방전기 및 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징에 각각 구비되어 상기 방전기의 상부 및 하부를 지지하여서 상기 방전기가 상기 상부 하우징, 상기 하부 하우징 및 상기 집진부와 전기적으로 절연되도록 하는 상부 절연부 및 하부 절연부를 포함하여 구성되는 코로나 방전부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치와,
상기 집진부는, 상기 중공부가 정8각 형상으로 형성되어 인접한 상기 중공부들 사이가 상호 연통되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치와,
상기 유입부는, 상기 악취유발물질 및 유해가스, 분진이 유입되는 유입관과, 상기 유입관으로부터 분기되어 상기 코로나 반응부의 상기 하부 하우징에 연통되는 복수의 분기관 및 상기 유입관의 내부에 구비되어 상기 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 농도 또는 유량을 측정하는 센서부를 포함하여 구성되어서, 상기 센서부의 출력값에 따라 상기 고전압 인가 장치의 출력값이 가변되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치와,
상기 유입부는, 상기 유입관으로부터 상기 분기관이 분기되는 지점에 구비되는 유량 조절 장치 및 상기 분기관의 내부에 각각 구비되는 유량 센서를 포함하여 구성되어서, 상기 각 유량 센서의 출력값이 일치되도록 상기 유량 조절 장치의 개도량이 가변되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치"를 그 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.
상기 코로나 반응부는,
상부 하우징과;
상기 상부 하우징의 하부에 구비된 것으로 상호 이격되게 구비된 두 절곡판 및 상기 두 절곡판의 양측 단부 사이를 잇는 두 측판을 포함하여 구성되되 상기 절곡판은 상하 방향의 절곡선을 갖도록 다중 절곡되어 내측으로 등간격의 함몰부를 형성하여서 상기 각 함몰부의 첨단부를 꼭지점으로 포함하는 정다각형의 중공부 중심에 방전기가 각각 위치되는 집진부와;
상기 집진부의 하부에 구비되는 하부 하우징; 및
상기 상부 하우징의 내부에 구비되는 고전압 인가 장치와, 상기 고전압 인가 장치로부터 하방으로 연장 결합되어 상기 고전압 인가 장치로부터 공급된 전원을 이용하여 코로나 방전을 수행하는 복수의 방전기 및 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징에 각각 구비되어 상기 방전기의 상부 및 하부를 지지하여서 상기 방전기가 상기 상부 하우징, 상기 하부 하우징 및 상기 집진부와 전기적으로 절연되도록 하는 상부 절연부 및 하부 절연부를 포함하여 구성되는 코로나 방전부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치와,
상기 집진부는, 상기 중공부가 정8각 형상으로 형성되어 인접한 상기 중공부들 사이가 상호 연통되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치와,
상기 유입부는, 상기 악취유발물질 및 유해가스, 분진이 유입되는 유입관과, 상기 유입관으로부터 분기되어 상기 코로나 반응부의 상기 하부 하우징에 연통되는 복수의 분기관 및 상기 유입관의 내부에 구비되어 상기 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 농도 또는 유량을 측정하는 센서부를 포함하여 구성되어서, 상기 센서부의 출력값에 따라 상기 고전압 인가 장치의 출력값이 가변되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치와,
상기 유입부는, 상기 유입관으로부터 상기 분기관이 분기되는 지점에 구비되는 유량 조절 장치 및 상기 분기관의 내부에 각각 구비되는 유량 센서를 포함하여 구성되어서, 상기 각 유량 센서의 출력값이 일치되도록 상기 유량 조절 장치의 개도량이 가변되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치"를 그 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.
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상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 관거배출과 자유배출을 불문하고 아스콘 제조공정에서 발생되는 대기오염물질이나 기타 유해분진을 하나의 일괄된 장치로 악취 및 분진을 제거 또는 최소화하여 환경오염을 미연에 방지할 수 있으며, 코로나 방전에 의해 생성되는 화학적 활성종을 이용하여 악취를 제거함과 동시에, 코로나 방전에 의해 생성된 전자 및 광자에 의해 활성화되는 악취제거촉매제를 이용하여 악취를 제거할 수 있게 함으로써, 악취 처리 성능 및 처리 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 코로나 방전에 의해 생성되는 화학적 활성종뿐만 아니라 전자 및 광자까지도 악취제거에 이용할 수 있기 때문에, 악취처리에 필요한 소비전력을 최소화할 수 있고, 운전비용을 절감할 수 있음은 물론 처리 시간을 단축할 수 있다.
또한, 유입부, 코로나 반응부, 촉매 정화부 및 배출부가 연직 방향에 배치됨으로써, 고온의 혼합가스가 별도의 이송장치 없이 상부로 자연스럽게 이동되며 정화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 코로나 반응부로부터 유해가스가 1차 정화되고, 촉매 정화부에 의해 2차 정화되어 안정적인 유해가스의 정화가 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 코로나 반응부의 집진부가 다중 절곡됨으로써, 정다각형상으로 상호 연통되는 중공부를 감싸는 형상으로 형성되어, 혼합가스의 이동을 저해하지 않으면서도 코로나 미반응 존을 최소화하여서 유해가스 정화 효율을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치의 전체 도면,
도 2는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부의 사시도,
도 3은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부에 트럭이 진입하는 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부에 트럭이 진입한 상태에서 분진 및 악취 등 유해물질을 호퍼로 부터 토출 트럭에 상차하는 상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 트럭에 적재된 아스콘으로 부터 분진 및 악취 등 유해물질을 흡입 제거하는 상태를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부의 간략 사시도,
도 7은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부에 분진, 악취 및 이물질이 흡입관을 통해 유입되는 상태를 나타낸 내부 정면도,
도 8은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부에 분진, 악취 및 이물질이 유입관을 통해 유입되어 필터에 의해 필터링되어 유출관을 통해 유출되는 상태를 나타낸 내부 측면도,
도 9는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전 및 촉매 정화부의 단면도,
도 10은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전 및 촉매 정화부의 측면도,
도 11은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전부의 평면도,
도 12는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 촉매 정화부의 부분 절단 정면도,
도 13은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 촉매 정화부의 평면도,
도 14는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 유입부의 단면도.
도 2는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부의 사시도,
도 3은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부에 트럭이 진입하는 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부에 트럭이 진입한 상태에서 분진 및 악취 등 유해물질을 호퍼로 부터 토출 트럭에 상차하는 상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 트럭에 적재된 아스콘으로 부터 분진 및 악취 등 유해물질을 흡입 제거하는 상태를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부의 간략 사시도,
도 7은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부에 분진, 악취 및 이물질이 흡입관을 통해 유입되는 상태를 나타낸 내부 정면도,
도 8은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부에 분진, 악취 및 이물질이 유입관을 통해 유입되어 필터에 의해 필터링되어 유출관을 통해 유출되는 상태를 나타낸 내부 측면도,
도 9는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전 및 촉매 정화부의 단면도,
도 10은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전 및 촉매 정화부의 측면도,
도 11은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전부의 평면도,
도 12는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 촉매 정화부의 부분 절단 정면도,
도 13은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 촉매 정화부의 평면도,
도 14는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 유입부의 단면도.
이하, 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 대하여 도면과 함께 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치의 전체 도면이며, 도 2는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부의 사시도이고, 도 3은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부에 트럭이 진입하는 상태를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 강제 흡입부에 트럭이 진입한 상태에서 분진 및 악취 등 유해물질을 호퍼로 부터 토출 트럭에 상차하는 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 트럭에 적재된 아스콘으로 부터 분진 및 악취 등 유해물질을 흡입 제거하는 상태를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부의 간략 사시도이고, 도 7은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부에 분진, 악취 및 이물질이 흡입관을 통해 유입되는 상태를 나타낸 내부 정면도이며, 도 8은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 여과 집진부에 분진, 악취 및 이물질이 유입관을 통해 유입되어 필터에 의해 필터링되어 유출관을 통해 유출되는 상태를 나타낸 내부 측면도이고, 도 9는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전 및 촉매 정화부의 단면도이며, 도 10은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전 및 촉매 정화부의 측면도이고, 도 11은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 코로나 방전부의 평면도이며, 도 12는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 촉매 정화부의 부분 절단 정면도이고, 도 13은 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 촉매 정화부의 평면도이며, 도 14는 본 발명인 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서 유입부의 단면도이다.
본 발명에 대한 구체적인 설명 이전에 통상의 아스콘 제조공정을 살펴보면, 콜드빈에서 컨베어벨트로 이송된 골재는 드라이어를 통과하면서 골재에 함유된 수분을 제거하고 AP유와 골재를 혼합하기에 적당한 온도로 골재를 가열한 다음 상기 가열된 골재는 핫엘리베이터와 핫스크린, 핫빈을 거치면서 시방에 규정된 입도를 맞추기 위해 중량조절장치로 부터 현장배합입도를 조절하는 과정을 거친 후 상기 입도가 조절된 골재는 믹서에 투입되고 AP유 저장에서 가열된 AP유가 계량조를 통해 적정량의 믹서로 투입되어 골재와 혼합되는 과정을 거쳐 아스콘이 제조되며,
상기와 같이 제조된 아스콘으로 부터 발생되는 분진 및 악취는, 주로 신골재를 이용하여 아스콘 제조시 AP유와 가열된 골재를 혼합할 때와 아스콘을 트럭에 상차할때이며 본 발명은 제조된 아스콘을 트럭에 상차할때 발생되는 분진 및 악취를 제거하기 위한 장치로서 이를 구체적으로 설명하면,
지시부호 S1은 토출부를 지시하는 것으로서 상기 토출부(S1)은 상기 통상의 아스콘 제조공정에서 제조된 아스콘을 도 1에 도시된 바와 같이 하단에 구비된 호퍼(H)를 통해 출하하기 위하여 진입된 트럭(T)에 토출 즉, 상차하기 전을 지시하는 것이다.
다음, 지시부호 S2는 강제 흡입부를 지시하는 것으로서 상기 강제 흡입부(S2)는 상기 토출부(S1)에서 트럭(T)에 토출 즉, 상차시 발생되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진 등을 강제 흡입 제거하기 위한 것으로서 구체적으로는,
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 강제 흡입부(S2)는,
상기 트럭(T)이 진입 가능하도록 진입공간부(200)가 구비되어 있고 상기 진입공간부(200) 양측에는 각각 3개의 조립체(211)가 결합된 차단벽(210)이 형성되어 있고 상기 차단벽(210)을 이루는 조립체(211)의 상단마다 흡기구(212)가 천공되어 있으며 상기 흡기구(212)에는 메인 흡기관(213)에서 분기된 가지흡입관(214)이 각각 결합된 상태에서 상기 메인 흡기관(213)은 하기에서 설명하는 여과 집진부(S3)에 연결되어 있으며 상기 진입공간부(200) 전후 상단에는 공기분사노즐(215)이 다수개 천공된 공기분사관(216)이 가로방향으로 길게 형성되어 상기 진입공간부(200)에서 아스콘이 트럭(T)에 토출시 발생되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진 등이 외부로 비산되지 아니하도록 공기차단막(C)을 형성토록 한 구조이다.
다음, 지시부호 S3는 여과 집진부를 지시하는 것으로서, 상기 여과 집진부(S3)는 도 1 및 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상기 강제 흡입부(S2)를 통해 흡입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 터보팬(F)을 통해 흡입 여과하는 것으로서,
일측 상단에 분진 및 기타 이물질이나 유해물질이 흡입하는 흡입관(300)이 구비되어 있고 , 도 1에 도시된 바와 같이 일예로 제조된 아스콘이 트럭(T)에 적재시 발생되는 이물질을 강제 흡입부(S2)를 통해 흡입 제거후 남아 있는 분진 및 기타 이물질이나 유해물질중 입자가 큰 분진 등 이물질의 입자를 미세화하기 위한 구성요소로서,
바람직하게는, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 내측에 교호 다단으로 경사진 제1 충돌판(301)이 다수개 형성되어 있어 흡입된 입자가 큰 분진이나 이물질이 흡입되어 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 충돌판(301)에 충돌하여 큰 입자가 자연스럽게 미세하게 분쇄, 제거되도록 하기 위한 것이다.
더욱 바람직하게는, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 마지막 제1 충돌판(301)의 끝단부에는 제2 충돌판(302)가 형성토록 함으로서 상기 제1 충돌판(301)에서 1차적으로 충돌되어 미세화된 분진을 2차적으로 미세화하기 위한 제2 충돌판(302)을 구비함으로서 상기와 같은 큰 입자의 흡입 및 불씨가 남은 분진의 경우 처리가 용이하고 안전사고를 예방하기 위한 조치를 취할 수 있는 것이다.
한편 도 8에 도시된 바와 같이 구획벽(310)에 의해 상기 제1 충돌판(301) 및 제2 충돌판(302)이 구비된 공간과 구획되도록 하면서 하단은 개구된 상태로서 하기에서 설명하는 필터 수납부(320)와 구획키 위한 역할을 하는 것으로서 상기 필터 수납부(320)은 상기 구획벽(310)에 의해 구획된 상태로서 상부에는 여과필터(321)가 구비되어 있고 최상단에는 여과필터(321) 세척을 위한 분사노즐(322)이 다수개 형성되어 있으며 일측에는 배출관(323)이 결합되어 있는 구조이며 하단에는 호퍼(330)가 구비되어 분진 및 기타 이물질이나 유해물질중 입자가 상대적으로 큰 이물질을 재차 외부로 배출키 위한 것이다.
상기 호퍼(330) 하단에는 상기 밸브(331)가 구비되어 모터(332)의 구동으로 벨트(333)와 연결된 상태에서 모터(332)의 작동에 의해 개폐가능하도록 하여 상기 호퍼(330)에 적재된 분진이나 기타 이물질을 외부로 배출토록 하는 것이다.
다음, 지시부호 S4는 코로나 방전 및 촉매 정화부를 지시하는 것으로서, 상기 코로나 방전 및 촉매 정화부(S4)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 여과 집진부(S3)에서 유입부(400)에 구비된 유입구(H)로 유입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 코로나 방전하여 잔류하는 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질을 1차 제거하는 코로나 반응부(500)와 상기 코로나 반응부(500)의 상부에 구비되어 상기 코로나 반응부(500)로 부터 상기 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질이 1차 제거된 유해가스를 공급받고 상기 코로나 반응부(500)로 부터 코로나 방전에 의한 활성화 에너지를 제공받아 상기 유해가스를 2차 제거하는 촉매정화부(600)로 구성된 것이다.
상기 유입부(400)는, 도 14에 도시된 바와 같이 외부로부터 유입구(H)로 휘발성유기화합물(VOCs:Volatile Organic Compounds) 또는 악취가스 등의 유해가스가 혼합된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 공급받아 코로나 반응부(500)에 제공하는 역할을 하며, 이를 위하여 악취유발물질 및 유해가스, 분진이 유입되는 유입관(410)과, 유입관(410)으로부터 분기되어 코로나 반응부(500)의 하부 하우징(530)에 연통 결합되는 분기관(411)을 포함하여 구성된다.
유입관(410)은 파이프 형상으로서 일단은 외부의 악취유발물질 및 유해가스, 분진 공급원에 연결되고, 타단은 분기되어 각각의 분기관(411)으로 확장된다. 이러한 유입관(410)의 내부에는 유량 센서 또는 농도 센서 등의 센서부(412)가 구비되어 있어서, 유량 센서를 통해 유입되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 양을 조절하고, 도 9에 도시된 바와 같이 농도 센서를 통해 코로나 반응부(500)의 고전압 인가 장치(541)의 출력값을 조절할 수 있도록 하며, 또는, 유량 센서의 출력값과 농도 센서의 출력값을 복합적으로 적용하여 고전압 인가 장치(541)의 출력값을 조절할 수 있다.
분기관(411)은 도 9에 도시된 바와 같이 유입관(410)의 타단으로부터 분기되어 코로나 반응부(500)의 하부 하우징(530)에 연통 결합되는 복수의 관으로 형성되며, 본 발명의 실시예에서는 2개의 관이 분기된 것으로 도시하고 설명하였으나, 3개 이상의 경우도 가능하며, 코로나 반응부(500)의 확장 형상에 따라 다수개가 병렬로 구성되는 것 역시 가능함은 물론이다.
이러한 분기관(411)은 유입관(410)으로 유입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진이 바로 코로나 반응부(500)로 공급될 경우 코로나 반응부(500)의 각 위치에 적용되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 공급량에 편차가 심해질 수 있으므로, 코로나 반응부(500)에 전체적으로 고른 양의 악취유발물질 및 유해가스, 분진이 제공될 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 분기관(411)은 각 분기관(411)의 내부에 유량 센서(413)를 구비하고, 유입관(410)의 타단부, 즉, 유입관(410)으로부터 분기관(411)이 분기되는 지점에 유량 조절 장치(414)를 구비하여서, 각 분기관(411) 내부의 유량 센서(413)의 출력값이 일치되도록 유량 조절 장치(414)의 개도량을 가변시킬 수 있다. 이때, 유량 조절 장치(414)는 유입관(410)의 타단부에 하나의 유량 조절 장치(414)가 설치되는 것을 도시하였으나, 각 분기관(411)의 초입 부분에 각 분기관(411)별로 각각 구비하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이 각 분기관(411)에 유량 센서(413)가 구비된 경우, 유입관(410)의 내부에는 농도 센서만을 구비하여 분기관(411)의 유량 센서(413) 출력값과 유입관(410)의 농도 센서 출력값을 상호 조합하여 고전압 인가 장치(541)의 출력값을 가변시킬 수 있다.
코로나 반응부(500)는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 유입부(400)에 구비된 유입구(H)로부터 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 공급받아 악취유발물질 및 유해가스, 분진 내부의 유해가스를 1차 제거하여 이를 촉매 정화부(600)에 공급하는 역할을 하며, 이를 위하여 촉매 정화부(600)에 연통 결합되는 상부 하우징(510)과, 상부 하우징(510)의 하부에 구비되는 집진부(520)와, 집진부(520)의 하부에 구비되어 유입부(400)와 연통 결합되는 하부 하우징(530) 및 상부 하우징(510), 집진부(520), 하부 하우징(530)의 결합으로 생성되는 내부 중공부에 구비되어 코로나 방전을 하여 유해가스를 제거하는 코로나 방전부(540)를 포함하여 구성된다.
한편 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 상부 하우징(510)은, 촉매 정화부(600)의 하단에 연통 결합되어 촉매 정화부(600)에 유해가스가 1차 정화된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 공급할 수 있도록 구성되며, 상부 하우징(510)의 내부 중공부에는 코로나 방전부(540)의 고전압 인가 장치(541) 및 상부 절연부(542)가 구비된다. 이러한 상부 하우징(510)의 하단에는 집진부(520)가 연통 결합되며, 집진부(520)로부터 상승된 악취유발물질 및 유해가스, 분진은 상부 하우징(510)의 내부에 구비된 고전압 인가 장치(541), 상부 절연부(542) 등의 구조물에 의해 와류되어 상부의 촉매 정화부(600)에 고르게 공급되게 된다.
집진부(520)는, 도 9에 도시된 바와 같이 상부 하우징(510)의 하단에 연통 결합되고 하부 하우징(530)의 상단에 연통 결합되며, 내부 중공부에 코로나 방전부(540)의 방전기(543)가 구비되어서, 하부 하우징(530)으로부터 공급된 악취유발물질 및 유해가스, 분진은 코로나 방전부(540)의 방전기(543)에 의해 유해가스가 1차 정화되어 상부 하우징(510)으로 이동될 수 있도록 한다.
이러한 집진부(520)는 도 11에 도시된 바와 같이 상호 이격되게 구비된 두 절곡판(521) 및 두 절곡판(521)의 양측 단부 사이를 잇는 두 측판(522)을 포함하여 구성되어서 내부에 중공부를 형성하며, 각 절곡판(521)은 상하 방향의 절곡선을 갖도록 다중 절곡되어 내측으로 등간격의 함몰부(523)를 형성한다. 이때, 두 절곡판(521)의 함몰부(523)는 서로 동일한 위치에 형성되어서 마주보는 형상이 되며, 각 함몰부(523)들을 꼭지점으로 포함하는 정다각형의 중공부(524)가 내부에 연속하여 상호 연통되게 형성된다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 절곡판(521)은 평판형의 판넬을 절곡하여 형성하는데, 이를 평면도상에서 보면 쐐기 형상의 함몰부(523)가 등간격으로 내부를 향하여 형성된 형상을 띠고 있다. 즉, 함몰부(523)가 시작되는 시작점, 함몰부(523)의 첨단부, 함몰부(523)가 끝나는 끝점이 절곡판(521)의 절곡선이 되며, 인접한 두 절곡선 사이의 길이는 모든 지점에서 동일하게 형성된다. 또한, 절곡판(521)은 두 절곡판(521)이 마주보는 형상으로 배치되어 상호 이격되게 구비되므로, 하나의 절곡판(521)의 함몰부(523)의 시작점, 첨단부, 끝점과, 다른 하나의 절곡판(521)의 함몰부(523)의 시작점, 첨단부, 끝점을 이으면 정다각형상이 된다.
이러한 함몰부(523)를 형성하는 이유는, 코로나 방전부(540)의 방전기(543)가 형성하는 코로나 발생영역에 의한 것으로서, 방전기(543)에 의해 형성되는 코로나는 방전기(543)를 중심으로 원형의 발생 영역을 갖는다. 집진부(520)의 내부에는 이러한 방전기(543)가 등간격으로 복수개 배열되어 구비되는데, 이때 집진부(520)의 절곡판(521)을 평판으로 구성할 경우 코로나 발생영역 사이에 도 13 과 같은 코로나 미반응 존(10)이 발생하게 되고, 코로나 미반응 존(10)을 통과하는 악취유발물질 및 유해가스, 분진은 유해가스가 정화되지 못하게 된다. 따라서 이러한 코로나 미반응 존(10)을 최소화하기 위하여 코로나 발생 영역을 감싸는 형태로 절곡판(521)에 함몰부(523)를 형성하게 되는 것이다.
이때, 코로나 발생 영역을 완벽히 감싸기 위해서는 절곡판(521)을 원통형으로 형성하여 방전기(543)별로 개별적으로 적용하여야 하는데, 이러한 경우 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 흐름이 원활치 않아 대용량의 시스템에 적용할 수 없게 된다. 따라서, 코로나 발생 영역을 적절히 감쌀 수 있으며 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 흐름을 방해하지 않도록 각 방전기(543)를 감싸고 있는 중공부(524)가 상호 연통되도록 함몰부(523)를 형성하게 되는 것이다.
즉, 방전기(543)를 감싸고 있는 중공부(524)의 형상은 정다각형상이 되고, 정다각형상의 중공부(524)가 차례로 연통되게 형성되며, 이러한 중공부들의 외측면을 감싸는 형태로 절곡판(521) 및 측판(522)이 구비되는 것이다.
한편, 두 절곡판(521)의 함몰부(523)의 시작점, 첨단부, 끝점들을 잇는, 즉 방전기(543)를 감싸고 있는 중공부(524)의 형상은 정8각형인 것이 바람직하나, 정6각형, 정10각형 등도 가능하며, 시스템이 요구하는 처리 용량과 처리 효율에 따라 적절히 적용될 수 있다.
하부 하우징(530)은, 도 10에 도시된 바와 같이 유입부(400)의 상단에 연통 결합되고 집진부(520)의 하단에 연통 결합되어 유입부(400)에 구비된 유입구(H)를 통해 공급된 악취유발물질 및 유해가스, 분진이 집진부(520)에 공급되어 1차 정화될 수 있도록 하며, 내부 중공부에는 코로나 방전부(540)의 하부 절연부(544)가 구비된다.
한편, 상부 하우징(510)과 하부 하우징(530)에 비해 집진부(520)의 평면도상 면적은 비교적 작은 편이므로, 이들 구성을 연직 방향에 설치하기 위해서 상부 하우징(510)을 하부 하우징(530)으로부터 지지하는 별도의 지지 기둥(545)이 복수개 구비될 수 있다.
코로나 방전부(540)는, 도 9에 도시된 바와 같이 상부 하우징(510)의 내부에 구비되는 고전압 인가 장치(541)와, 고전압 인가 장치(541)로부터 하방으로 연장 결합되어 고전압 인가 장치(541)로부터 공급된 전원을 이용하여 코로나 방전을 수행하는 복수의 방전기(543) 및 상부 하우징(510)과 하부 하우징(530)에 각각 구비되어 방전기(543)의 상부 및 하부를 지지하여서 방전기(543)가 상부 하우징(510), 하부 하우징(530) 및 집진부(520)와 전기적으로 절연되도록 하는 상부 절연부(542) 및 하부 절연부(544)를 포함하여 구성된다.
고전압 인가 장치(541)는 상부 하우징(510)의 내부 중공부에 구비되어 방전기(543)에 고전압이 인가될 수 있도록 하며, 고전압 발생 장치 및 고전압 분배 장치를 포함하여 구성된다. 고전압 발생 장치는 유입부(400)의 유량 센서(412) 또는 농도 센서(413)의 출력값을 바탕으로 설정된 출력값대로 전압을 생성하는 역할을 하며, 고전압 분배 장치는 복수의 방전기(543)가 결합되어 고전압 발생 장치로부터 생성된 전압이 각 방전기(543)에 고르게 분배될 수 있도록 한다.
방전기(543)는 막대형으로 형성되어 고전압 인가 장치(541)의 고전압 분배 장치로부터 하부 방향으로 연장 결합되어서 집진부(520) 내부에 복수개가 등간격으로 위치되며, 고전압 인가 장치(541)로부터 공급되는 고전압을 이용하여 코로나 방전을 수행한다. 이러한 방전기(543)는 자신을 중심으로 원형의 코로나 발생 영역을 형성하며, 이에 의해 집진부(520) 내부를 통과하는 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 유해가스가 1차 정화되게 된다. 또한, 방전기(543)의 코로나 방전에 의하여 생성되는 오존은 악취유발물질 및 유해가스, 분진과 함께 촉매 정화부(600)로 공급되어서 촉매 정화부(600)의 촉매(610) 활성화 에너지원이 된다.
이러한 방전기(543)는 상단이 상부 절연부(542)에 결합되고 하단이 하부 절연부(544)에 의해 결합되어 상부 하우징(510), 하부 하우징(530) 및 집진부(520)와 전기적으로 절연되는데, 이때, 방전기(543)의 상단부는 상부 절연부(542)의 상측으로 일정 길이 돌출되도록 결합될 수 있다. 이러한 돌출 결합은 방전기(543)의 교체 및 정비시 상부 구조물을 제거한 후 방전기(543)를 용이하게 꺼낼 수 있게 하기 위함이다.
한편, 상부 절연부(542)는 상부 하우징(510)의 내부 중공부에 구비되고, 하부 절연부(544)는 하부 하우징(530)의 내부에 구비되는데, 상부 절연부(542)에는 고전압 인가 장치(541)가 더 결합 될 수 있다. 이러한 상부 절연부(542)와 고전압 인가 장치(541)의 결합체는 집진부(520)로부터 상승되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진가 상부의 촉매 정화부(600)에 공급될때 기체 내부에 와류현상을 일으켜 작은 면적의 집진부(520)로부터 공급된 악취유발물질 및 유해가스, 분진이 비교적 넓은 촉매 정화부(600)에 고르게 분배될 수 있도록 하는 역할을 한다.
촉매 정화부(600)는, 코로나 반응부(500)의 상부 하우징(510) 상단에 연통 결합되고, 배출부(S5)의 하단에 연통 결합되어서, 코로나 반응부(500)로부터 유해가스가 1차 제거된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 공급받아 유해가스를 2차 제거하여 배출부(S5)에 공급하는 역할을 한다.
이러한 촉매 정화부(600)는 격자형의 받침부(620)와 받침부(620)의 상부에 안착되는 촉매(610)를 포함하여 구성된다. 이때, 촉매(610)는 코로나 반응부(500)에서 생성된 오존에 의해 활성화 에너지를 얻어 반응하며, 유해가스의 성분, 온도, 습도, 농도 등에 따라 적절한 촉매(610) 물질이 선택될 수 있다.
다음, 지시부호 S5는 배출부를 지시하는 것으로서 상기 배출부(S5)는 상기 코로나 방전 및 촉매 정화부(S4)를 거친 신선한 공기상측에 구비된 배출구(700)로 배출토록 하는 배출부(S5)로 이루어진 것이다.
배출부(S5)는, 촉매 정화부(600)의 상단에 연통 결합되어 촉매 정화부(600)로부터 유해가스가 2차 정화된 혼합가스를 공급받아 외부로 배출한다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 관거배출과 자유배출을 불문하고 아스콘 제조공정에서 발생되는 대기오염물질이나 기타 유해분진을 하나의 일괄된 장치로 악취 및 분진을 제거 또는 최소화하여 환경오염을 미연에 방지할 수 있으며, 코로나 방전에 의해 생성되는 화학적 활성종을 이용하여 악취를 제거함과 동시에, 코로나 방전에 의해 생성된 전자 및 광자에 의해 활성화되는 악취제거촉매제를 이용하여 악취를 제거할 수 있게 함으로써, 악취 처리 성능 및 처리 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 코로나 방전에 의해 생성되는 화학적 활성종뿐만 아니라 전자 및 광자까지도 악취제거에 이용할 수 있기 때문에, 악취처리에 필요한 소비전력을 최소화할 수 있고, 운전비용을 절감할 수 있음은 물론 처리 시간을 단축할 수 있다.
또한, 유입부(400), 코로나 반응부(500), 촉매 정화부(600) 및 배출부(S5)가 연직 방향에 배치됨으로써, 고온의 혼합가스가 별도의 이송장치 없이 상부로 자연스럽게 이동되며 정화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 코로나 반응부(500)로부터 유해가스가 1차 정화되고, 촉매 정화부(600)에 의해 2차 정화되어 안정적인 유해가스의 정화가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 상기 코로나 반응부(500)의 집진부(520)가 다중 절곡됨으로써, 정다각형상으로 상호 연통되는 중공부를 감싸는 형상으로 형성되어, 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 이동을 저해하지 않으면서도 코로나 미반응 존(10)을 최소화하여서 유해가스 정화 효율을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
200 : 진입공간부 210 : 차단벽
211 : 조립체 212 : 흡기구
213 : 메인 흡기관 214 : 가지흡입관
215 : 공기분사노즐 216 : 공기분사관
300 : 흡입관 301 : 제1 충돌관
302 : 제2 충돌관 310 : 구획벽
320 : 필터수납부 321 : 여과필터
322 : 분사노즐 323 : 배출관
330 : 호퍼 331 : 밸브
332 : 모터 333 : 벨트
400 : 유입부 410 : 유입관
411 : 분기관 412 : 센서부
413 : 유량 센서 414 : 유량조절장치
500 : 코로나 반응부 510 : 상부 하우징
520 : 집진부 521 : 두 절곡판
522 : 두 측판 523 : 함몰부
524 : 중공부 530 : 하부 하우징
540 : 코로나 방전부 541 : 고전압 인가장치
542 : 상부 절연부 543 : 방전기
544 : 하부 절연부 545 : 지지기둥
600 : 촉매 정화부 610 : 촉매
620 : 받침부 700 : 배출구
C : 공기차단막 H : 유입구
F : 터보팬 T : 트럭
S1 : 토출부 S2 : 강제 흡입부
S3 : 여과 집진부
S4 : 코로나 방전 및 촉매 정화부 S5 : 배출부
211 : 조립체 212 : 흡기구
213 : 메인 흡기관 214 : 가지흡입관
215 : 공기분사노즐 216 : 공기분사관
300 : 흡입관 301 : 제1 충돌관
302 : 제2 충돌관 310 : 구획벽
320 : 필터수납부 321 : 여과필터
322 : 분사노즐 323 : 배출관
330 : 호퍼 331 : 밸브
332 : 모터 333 : 벨트
400 : 유입부 410 : 유입관
411 : 분기관 412 : 센서부
413 : 유량 센서 414 : 유량조절장치
500 : 코로나 반응부 510 : 상부 하우징
520 : 집진부 521 : 두 절곡판
522 : 두 측판 523 : 함몰부
524 : 중공부 530 : 하부 하우징
540 : 코로나 방전부 541 : 고전압 인가장치
542 : 상부 절연부 543 : 방전기
544 : 하부 절연부 545 : 지지기둥
600 : 촉매 정화부 610 : 촉매
620 : 받침부 700 : 배출구
C : 공기차단막 H : 유입구
F : 터보팬 T : 트럭
S1 : 토출부 S2 : 강제 흡입부
S3 : 여과 집진부
S4 : 코로나 방전 및 촉매 정화부 S5 : 배출부
Claims (9)
- 아스콘 제조공정에서 제조된 아스콘을 하단에 구비된 호퍼를 통해 출하하기 위하여 토출하는 아스콘 토출부를 통해 토출된 아스콘을 진입된 트럭에 적재할때 발생되는 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 강제 흡입 제거하는 강제 흡입부를 통해 흡입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 터보팬을 통해 흡입 여과하는 여과 집진부에서 유입부에 구비된 유입구로 유입된 악취유발물질 및 유해가스, 분진을 코로나 방전하여 잔류하는 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질을 1차 제거하는 코로나 반응부의 상부에 구비되어 상기 코로나 반응부로 부터 상기 악취유발물질 및 유해가스인 대기오염물질이 1차 제거된 유해가스를 공급받고 상기 코로나반응부로 부터 코로나 방전에 의한 활성화 에너지를 제공받아 상기 유해가스를 2차 제거하는 촉매정화부로 구성된 코로나 방전 및 촉매 정화부를 거친 신선한 공기를 상측에 구비된 배출구로 배출토록 하는 배출부로 이루어진 통상의 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치에 있어서.
상기 코로나 반응부는,
상부 하우징과;
상기 상부 하우징의 하부에 구비된 것으로 상호 이격되게 구비된 두 절곡판 및 상기 두 절곡판의 양측 단부 사이를 잇는 두 측판을 포함하여 구성되되 상기 절곡판은 상하 방향의 절곡선을 갖도록 다중 절곡되어 내측으로 등간격의 함몰부를 형성하여서 상기 각 함몰부의 첨단부를 꼭지점으로 포함하는 정다각형의 중공부 중심에 방전기가 각각 위치되는 집진부와;
상기 집진부의 하부에 구비되는 하부 하우징; 및
상기 상부 하우징의 내부에 구비되는 고전압 인가 장치와, 상기 고전압 인가 장치로부터 하방으로 연장 결합되어 상기 고전압 인가 장치로부터 공급된 전원을 이용하여 코로나 방전을 수행하는 복수의 방전기 및 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징에 각각 구비되어 상기 방전기의 상부 및 하부를 지지하여서 상기 방전기가 상기 상부 하우징, 상기 하부 하우징 및 상기 집진부와 전기적으로 절연되도록 하는 상부 절연부 및 하부 절연부를 포함하여 구성되는 코로나 방전부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 집진부는, 상기 중공부가 정8각 형상으로 형성되어 인접한 상기 중공부들 사이가 상호 연통되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 유입부는, 상기 악취유발물질 및 유해가스, 분진이 유입되는 유입관과, 상기 유입관으로부터 분기되어 상기 코로나 반응부의 상기 하부 하우징에 연통되는 복수의 분기관 및 상기 유입관의 내부에 구비되어 상기 악취유발물질 및 유해가스, 분진의 농도 또는 유량을 측정하는 센서부를 포함하여 구성되어서, 상기 센서부의 출력값에 따라 상기 고전압 인가 장치의 출력값이 가변되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 유입부는, 상기 유입관으로부터 상기 분기관이 분기되는 지점에 구비되는 유량 조절 장치 및 상기 분기관의 내부에 각각 구비되는 유량 센서를 포함하여 구성되어서, 상기 각 유량 센서의 출력값이 일치되도록 상기 유량 조절 장치의 개도량이 가변되는 것을 특징으로 하는 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치.
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| KR1020140035254A KR101459572B1 (ko) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치 |
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| KR1020140035254A KR101459572B1 (ko) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | 코로나 방전을 이용한 아스콘에서 발생되는 분진 및 악취 제거장치 |
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