KR101713908B1 - 축사용 악취 물질 제거 장치 - Google Patents
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Abstract
축사용 악취물질 제거 장치가 개시된다. 축사용 악취물질 제거 장치는 축사에서 배출되는 공기로부터 악취 물질을 제거하며, 상기 축사의 배기구와 연결되며, 상기 배기구로부터 배출되는 공기가 흐르는 유로를 갖는 배기 덕트; 상기 배기 덕트와 연결되며, 상기 배기 덕트로부터 공기가 유입되는 공간이 내부에 형성된 하우징; 유입구가 상기 하우징의 내부에 위치하고, 유출구가 상기 하우징의 외부에 위치하며, 상기 하우징의 내부에서 상기 악취 물질이 제거된 공기가 외부로 배출되는 배출관; 상기 배기 덕트 내에 제공되고, 상기 배기 덕트 내의 공기 흐름 방향으로 유체를 분사하는 제1분사 노즐; 및 상기 하우징 내에 제공되고, 상기 하우징 내의 공기 흐름 방향으로 유체를 분사하는 제2분사 노즐을 포함하되, 상기 하우징의 내부 공간은 위에서 아래로 갈수록 공간의 넓이가 점차 좁아지는 깔때기 형상 영역을 포함하며, 상기 배출관의 유입구는 상기 깔때기 형상 영역에 위치한다.
Description
본 발명은 축사용 악취 물질 제거 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 축사에서 배기되는 공기로부터 악취 물질을 제거할 수 있는 장치에 관한 것이다.
주거환경의 개선 및 환경오염을 방지하기 위하여 분진이나 냄새가 발생하는 장소에서는 분진의 배출량과 냄새의 배출농도를 법으로 강제하여 축사 등의 실내에서 발생한 분진이나 냄새가 외부로 배출되어 환경 오염이나 주거환경을 저해하지 않도록 하고 있다. 따라서 분진이나 냄새를 다량으로 배출하는 축사 또는 공장 등에서는 고가의 분진 제거 시설과 냄새 제거 시설을 갖추어야만 한다.
그러나 영세 사업자는 고가의 분진 또는 냄새 제거 시설을 갖추기 위한 경제적인 여력이 없으며, 분진 또는 냄새 제거시설을 갖추었다 하더라도 이를 운용하기 위해서는 상당한 비용을 필요로 하여 영세 사업자는 냄새나 분진을 제거하는데 상당한 애로를 겪고 있으며, 특히 돈사나 축사에서는 분뇨에서 발생하는 암모니아 냄새의 배출이 큰 문제가 되고 있으나, 이를 효과적으로 제거하지 못하는 문제가 있게 된다.
한국공개특허 제10-2011-0068658호에는 돈사나 축사에서 배출되는 공기가 외부로 배출되기 전, 필터를 통과시켜 분진 및 악취를 제거하는 기술이 개시된다. 필터는 분진 및 악취 제거에 효과적이나, 사용기간이 얼마 지나지 않아 분진이 필터에 두텁게 쌓여 필터 기능이 현저히 떨어진다. 이 경우, 필터 교체 작업을 수행해야 하는데, 축사의 배기구마다 설치된 분진 및 악취 제거 장치들에서 필터를 교체해야 하므로, 작업량이 상당하며 필터 교체에 인한 비용이 크게 발생한다.
본 발명은 축사에서 배기되는 공기에 포함된 악취 물질 및 이물질을 친환경적으로 제거할 수 있는 축사용 악취 물질 제거 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 장치의 설치 공간을 효과적으로 활용할 수 있는 축사용 악취 물질 제거 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 유지 보수 비용을 최소화할 수 있는 축사용 악취 물질 제거 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 축사용 악취물질 제거 장치는 축사에서 배출되는 공기로부터 악취 물질을 제거하며, 상기 축사의 배기구와 연결되며, 상기 배기구로부터 배출되는 공기가 흐르는 유로를 갖는 배기 덕트; 상기 배기 덕트와 연결되며, 상기 배기 덕트로부터 공기가 유입되는 공간이 내부에 형성된 하우징; 유입구가 상기 하우징의 내부에 위치하고, 유출구가 상기 하우징의 외부에 위치하며, 상기 하우징의 내부에서 상기 악취 물질이 제거된 공기가 외부로 배출되는 배출관; 상기 배기 덕트 내에 제공되고, 상기 배기 덕트 내의 공기 흐름 방향으로 유체를 분사하는 제1분사 노즐; 및 상기 하우징 내에 제공되고, 상기 하우징 내의 공기 흐름 방향으로 유체를 분사하는 제2분사 노즐을 포함하되, 상기 하우징의 내부 공간은 위에서 아래로 갈수록 공간의 넓이가 점차 좁아지는 깔때기 형상 영역을 포함하며, 상기 배출관의 유입구는 상기 깔때기 형상 영역에 위치한다.
또한, 상기 하우징의 내부 공간은 상기 깔때기 형상 영역의 상부에 위치하는 원통 형상 영역을 포함하며, 상기 배기 덕트는 상기 원통 형상 영역에 접선 방향으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2분사 노즐은 상기 하우징의 내측면을 따라 복수 개 제공되며, 상기 접선 방향으로 유입된 공기들이 상기 하우징의 내측면을 따라 회전하는 방향으로 유체를 분사할 수 있다.
또한, 상기 배기 덕트는, 상기 하우징과 연결되는 끝단과 상기 제1분사 노즐이 위치하는 지점 사이에 형성되며, 상기 끝단과 상기 제1분사 노즐이 위치하는 지점보다 유로가 좁은 유속 증가 구간; 및 상기 유속 증가 구간과 상기 제1분사 노즐이 위치하는 지점 사이에 형성되며, 외부와 연통되는 공기 유입구를 가지되, 상기 공기 유입구는 상기 배기 덕트 내에서의 공기 흐름 방향으로 상기 배기 덕트의 중심을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 배출관은 그 길이방향이 상하방향과 나란하게 배치되고, 상기 배출관의 유출구에 인접하여 제공되며, 상기 배출관을 따라 흐르는 공기의 난류 흐름을 약화시키는 공기 흐름 조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기 흐름 조절부는 상기 배출관의 중심에 위치하는 지지부; 및 상기 지지부를 중심으로 방사상으로 배치되며, 높이 방향이 상하방향과 나란하게 배치되는 복수의 구획판들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배출관과 연결되며, 유출구가 상향 경사지게 형성된 외부 공기 공급관; 및 상기 외부 공기 공급관에 설치되며, 외부 공기를 상기 외부 공기 공급관 내로 유입시키는 외부 공기 공급팬을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 깔때기 형상 영역의 바닥면에 설치되고, 상기 축사에서 배출되는 공기 속에 포함된 이물질과 악취물질이 포함된 유체가 회수되는 유체 받이부; 및 상기 유체 받이부에 회수된 유체에서 상기 이물질을 제거하며, 정화된 유체를 상기 제1분사 노즐 및 상기 제2분사 노즐에 공급하는 유체 재생부를 더 포함하되, 상기 유체 재생부는 내부에 저장 공간이 형성된 저장 탱크; 상기 저장 탱크 내에 제공되며, 상기 저장 탱크에 공급된 유체로부터 상기 이물질을 거르는 메쉬; 일단이 상기 유체 받이부와 연결되고, 타단이 상기 메쉬보다 높은 위치에서 상기 저장 탱크에 연결되며, 상기 유체 받이부에 회수된 유체를 상기 저장 탱크에 공급하는 드레인 라인; 일단이 상기 메쉬보다 낮은 위치에서 상기 저장 탱크에 연결되고 타단이 상기 제1분사 노즐 및 상기 제2분사 노즐 각각과 연결되며, 상기 정화된 유체를 공급하는 재생 유체 공급 라인; 상기 재생 유체 공급 라인 상에 설치되는 밸브; 상기 저장 탱크에 저장된 유체의 수면 높이를 측정하는 유체 저장량 측정부; 및 상기 저장 탱크에 저장된 유체의 수면 높이가 기준 높이보다 높을 경우, 상기 밸브를 개방시키는 밸브 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유체 저장량 측정부는 소정 길이로 제공되며, 양단에 부표가 설치된 연결 로드; 상기 저장 탱크 내에 제공되며, 상기 부표들 중 어느 하나가 기준 높이 이상으로 부양되는 것을 차단하는 부양 차단부; 상기 저장 탱크 내에 제공되며, 상기 부표들 간의 사이 거리에 상응하는 반경의 호 형상을 가지며, 상기 저장 탱크에 저장된 유체의 수면 높이 변화에 따라 상기 부표들 중 다른 하나의 부양 경로를 안내하는 부표 가이드를 포함하되, 상기 유체 저장량 측정부는 상기 부표 가이드를 따라 이동하는 상기 부표의 높이를 통해 상기 유체의 수면 높이를 측정할 수 있다.
또한, 상기 유체 저장량 측정부는 일단에 부표가 제공되고 타단이 상기 저장 탱크에 핀 결합하며, 상기 저장 탱크에 저장되는 유체의 수면 높이에 따라 상기 부표가 부양되어 상기 핀을 중심으로 회동하는 연결 로드를 포함하되, 상기 부표의 높이에 따라 상기 유체의 수면 높이를 측정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 공기의 흐름과 물의 분사를 이용하여 악취 물질 및 이물질을 제거하므로, 환경 오염이 발생되지 않는다.
또한, 본 발명에 의하면, 악취 물질 및 이물질의 제거에 필터가 사용되지 않으므로, 장치의 유지 보수 비용이 최소화된다.
또한, 본 발명에 의하면, 장치의 소형화 및 경량화로 축사의 지붕에 직접 설치가 가능하므로, 설치 공간이 별도로 요구되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 축사용 악취물질 제거 장치가 설치된 축사를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 축사용 악취물질 제거 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 축사용 제거 장치의 사용에 따른 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 흐름 조절부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 재생부를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 유체 재생부의 일 사용 상태에 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유체 재생부를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 축사용 악취물질 제거 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 축사용 제거 장치의 사용에 따른 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 흐름 조절부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 재생부를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 유체 재생부의 일 사용 상태에 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유체 재생부를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 축사용 악취물질 제거 장치가 설치된 축사를 간략하게 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 축사용 악취물질 제거 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 축사용 악취물질 제거 장치(10)는 축사(20)에서 배기되는 공기에 포함된 이물질과 악취물질을 제거하고, 이물질과 악취물질이 제거된 공기를 외부로 배출한다. 일반적으로 축사(20)에는 환풍을 위해 내부 공기를 외부로 배출시키는 배기구(21)가 측벽(22)에 형성된다. 그리고 배기구(21)에는 내부 공기를 외부로 강제 배기시키는 배기 팬(23)이 설치된다. 배기구(21)와 배기 팬(23)은 축사(20)의 측벽(21)을 따라 복수 개가 서로 이격하여 제공될 수 있다. 축사용 악취물질 제거 장치(10)는 상술한 배기구(21)들에서 강제 배기되는 공기에 포함된 이물질과 악취물질을 제거한다.
축사용 악취물질 제거 장치(10)는 배기 덕트(110), 하우징(130), 제1분사 노즐(141), 제2분사 노즐(142, 143), 배출관(150), 외부 공기 공급부(160), 공기 흐름 조절부(170), 빗물 받이(180), 유체 받이부(210), 유체 재생부(220)를 포함한다.
배기 덕트(110)는 공기(a1)가 흐르는 유로가 내부에 형성된다. 배기 덕트(110)의 일단은 배기구(21)와 연결되고, 타단은 하우징(130)과 연결된다. 배기구(21)에서 배기되는 공기(a1)는 배기 덕트(110)를 통해 하우징(130) 내부로 유입된다.
배기 덕트(110)는 하우징(130)의 원통 형상 영역(131)과 연결되며, 원통 형상 영역(131)의 접선 방향으로 배치된다. 배기 덕트(110)를 통해 유입된 공기(a3)는 원통 형상 영역(131)의 내측면을 따라 흘러 회전 유동(rotary flow)를 형성한다.
배기 덕트(110)는 유속 증가 구간(111)과 공기 유입구(112)를 가진다. 유속 증가 구간(111)은 배기 덕트(110)의 끝단과 제1분사 노즐(141)이 위치하는 지점 사이에 형성된다. 유속 증가 구간(111)은 다른 구간에 비해 유로가 좁은 구간으로, 다른 구간에 비해 압력이 낮고 유속이 빠르게 형성된다.
공기 유입구(112)는 배기 덕트(110)의 내부와 외부를 연결하는 통로로, 유속 증가 구간(111)과 제1분사 노즐(141)이 위치하는 지점 사이에 형성된다. 실시 예에 의하면, 공기 유입구(112)는 제1분사 노즐(141)에 인접하여 위치한다. 공기 유입구(112)는 배기 덕트(110) 내에서의 공기(a1)의 흐름 방향으로 유속 증가 구간(111)의 중심을 향해 경사지게 형성된다. 제1분사 노즐(141)에서 분사되는 유체(L)의 힘에 의해 제1분사 노즐(141)의 전방 영역은 순간적으로 압력이 낮아진다. 이러한 압력 감소는 공기 유입구(112)를 통해 외부 공기(a2)가 배기 덕트(110) 내로 유입되도록 한다. 외부 공기(a2)는 배기 덕트(110) 내에서의 공기(a1) 흐름방향으로 유입되므로 배기 덕트(110) 내의 공기(a1) 흐름을 원활하게 한다.
하우징(130)은 배기 덕트(110)로부터 공기(a3)가 유입되는 공간이 내부에 형성된다. 하우징(130)의 내부 공간은 원통 형상 영역(131)과 깔때기 형상 영역(132)을 가진다.
원통 형상 영역(131)은 소정 반경을 갖는 원통 형상이며, 배기 덕트(110)로부터 공기가 유입된다.
깔때기 형상 영역(132)은 원통 형상 영역(131)의 하부에 위치하며, 위에서 아래로 갈수록 공간의 넓이가 점차적으로 좁아지는 형상을 갖는다.
배기 덕트(110)에서 하우징(130) 내로 유입되는 공기(a3)는 도 3 및 도 4와 같이 원통 형상 영역(131)의 내측면을 따라 회전 유동을 형성한 후, 깔때기 형상 영역(132)의 내측면을 따라 회전하면서 점차적으로 회전 반경이 작아진다. 이러한 회전 유동은 하우징(130)의 바닥면으로 공기(a3)의 신속하고 원활한 흐름을 야기한다.
제1분사 노즐(141)은 배기 덕트(110) 내에 제공된다. 제1분사 노즐(141)은 배기 덕터(110) 내에서의 공기(a1)의 흐름 방향으로 유체(L1)를 분사한다. 제1분사 노즐(141)은 유체(L1)를 미스트(mist) 상태로 분사한다. 실시 예에 의하면, 제1분사 노즐(141)은 어토마이저(atomizer)가 사용될 수 있다. 유체(L1)가 분사되는 힘은 배기 덕트(130) 내의 공기(a1) 흐름을 원활하게 한다. 실시 예에 의하면, 유체(L1)는 물이 사용될 수 있다. 분사된 물 입자(L1)는 공기(a1) 내에 포함된 악취 물질 중 친수성 입자, 예컨대 암모니아 입자를 흡수한다. 또한 물 입자(L1)는 공기(a1) 내에 포함된 분진 등 이물질에 흡착된다. 암모니아 입자가 흡수된 물 입자(L1)와 물 입자(L1)가 흡착된 이물질은 하우징(130) 내로 유입된다.
제2분사 노즐(142, 143)은 하우징(130) 내에 제공된다. 제2분사 노즐(142, 143)은 복수 개 제공되며, 하우징(130)의 내측면을 따라 위치한다. 실시 예에 의하면, 제2분사 노즐(142, 143)들은 하우징(130) 내에서의 공기(a3) 유로 상에 배치되며, 공기(a3)의 흐름 방향으로 유체(L2)를 분사한다. 유체(L2)가 분사되는 힘은 하우징(130) 내에서 공기(a3)의 회전 유동을 원활하게 한다. 제2분사 노즐(142, 143)은 미스트 상태로 유체(L2)를 분사한다. 제2분사 노즐(142, 143)은 제1분사 노즐(141)과 동일한 노즐이 제공될 수 있다. 실시 예에 의하면, 유체(L2)는 물이 사용될 수 있다. 분사된 물 입자(L2)는 하우징(130) 내에서 공기(a3)와 함께 유동하는 친수성 입자를 흡수하며, 공기(a3) 내에 포함된 이물질에 흡착된다.
제1분사 노즐(141)과 제2분사 노즐(142, 143)들을 이용한 물 입자(L1, L2)의 복수 회 분사로, 공기(a1, a3) 중에 머무르는 물 입자(L1, L2)는 사이즈가 커져 물방울 형태로 하우징(130)의 내측면에 맺히거나 바닥으로 떨어지며, 이물질은 흡착된 물 입자(L1, L2)의 무게에 의해 하우징(130)의 내측면에 붙거나 바닥으로 떨어진다. 이 과정에서 공기(a1, a3) 중에 포함된 악취 물질과 이물질은 물 입자(L1, L2)에 의해 하우징(130)의 바닥으로 회수된다. 하우징(130)은 바닥면에 가까워질수록 공간의 넓이가 좁아지므로, 물 입자(L1, L2)들과 악취 물질의 충돌 횟수, 그리고 물 입자(L1, L2)들과 이물질의 충돌 횟수가 증가한다. 이로 인해 공기(a1, a3)에 포함된 악취 물질과 이물질의 충분한 제거가 가능하다.
배출관(150)은 유입구(151)와 유출구(152)를 갖는 관으로, 유입구(151)는 하우징(130)의 내부에 위치하고, 유출구(152)는 하우징(130)의 외부에 위치한다. 실시예에 의하면, 유입구(151)는 하우징(130)의 깔때기 형상 영역(132)에 위치한다. 회전 유동에 의해 깔때기 형상 영역(132)의 바닥으로 이동한 공기(a3)는 배출관(150)의 유입구(151)로 유입되며, 배출관(150)을 따라 흘러 배출구(152)에서 외부로 배출된다. 실시 예에 의하면, 배출관(150)은 그 길이방향이 상하방향과 나란하게 배치된다. 공기(a4)는 배출관(150)을 따라 하우징(130)의 상부로 이동하여 외부로 배출된다. 공기(a4)가 배출관(150)을 따라 이동하는 동안, 하우징(130) 내에서 미처 회수되지 못한 물 입자들은 배출관(150)의 내측면에 맺히고, 자중에 의해 하우징(130)의 바닥으로 회수된다.
외부 공기 공급부(160)는 배출관(150) 내의 공기(a4) 흐름 방향으로 외부 공기(a5)를 강제 공급한다. 외부 공기 공급부(160)는 외부 공기 공급관(161)과 외부 공기 공급팬(165)을 포함한다.
외부 공기 공급관(161)은 일 단이 배출관(150)에 연결되고, 타단이 외부에 개방된다. 외부 공기 공급관(161)은 하우징(130)의 상부에서 배출관(150)과 연결될 수 있다. 외부 공기 공급관(161)은 배출관(150) 내로 공기(a5)를 공급하는 유출구(162)가 상향 경사지게 제공된다.
외부 공기 공급팬(165)은 외부 공기 공급관(161)에 설치되며, 유출구(162) 측으로 외부 공기(a5)를 강제 송풍한다.
외부 공기 공급팬(165)의 강제 송풍 및 유출구(162)가 배출관(150)내 공기(a4)의 흐름 방향, 즉 아래에서 위 방향으로 외부 공기(a5)를 공급하므로, 배출관(150) 내의 공기(a4) 흐름이 원활해진다.
공기 흐름 조절부(170)는 배출관(150)을 따라 흐르는 공기(a4)의 난류 흐름을 약화시킨다. 하우징(130) 내에서 회전 유동을 갖는 공기(a3)는 배출관(150) 내에서 여전히 회전 유동, 즉 난류 흐름을 가질 수 있다. 공기 흐름 조절부(170)는 이러한 공기(a4)의 난류 흐름을 약화시킨다. 실시 예에 의하면, 공기 흐름 조절부(170)는 배출관(150)의 상단에 인접하여 위치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 흐름 조절부를 나타내는 평면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 공기 흐름 조절부(170)는 지지부(171)와 구획판(172)들을 포함한다.
지지부(171)는 소정 높이를 가지며, 배출관(150)이 중심부에 위치한다. 구획판(172)들은 얇은 두께를 갖는 판으로, 지지부(171)를 중심으로 방사상으로 배치된다. 구획판(172)들은 일 측부가 지지부(171)와 연결되고, 타 측부가 배출관(150)의 내측면과 연결된다. 구획판(172)들은 지지부(171)에 상응하는 높이를 가질 수 있다. 구획판(172)들은 높이 방향이 상하방향과 나란하게 배치된다. 배출관(150)을 따라 흐르는 공기(a4)는 구획판(172)들의 사이 공간을 통과한다. 구획판(172)들의 사이 공간을 통과하는 과정에서 난류 흐름의 공기(a4)들은 구획판(172)들에 부딪히고, 구획판(172)들의 높이 방향을 따라 흐르며 방향이 정렬된다. 이로 인해 공기(a6)의 난류 흐름이 약화될 수 있다.
빗물 받이(180)는 배출관(150)의 상부에 제공되며, 배출관(150)의 상단과 소정 거리를 유지한다. 배출관(150)에서 유출되는 공기(a6)는 빗물 받이(180)와 배출관(150)의 상단 사이 공간을 통해 외부로 배출된다. 빗물 받이(180)는 빗물이 배출관(150) 내로 유입되는 것을 차단한다.
유체 받이부(210)는 깔때기 형상 영역(132)의 바닥면에 설치된다. 유체 받이부(210)는 하우징(130)에서 회수되는 유체를 모은다. 상술한 바와 같이, 회수되는 유체는 악취물질과 이물질이 포함된 물이다.
유체 재생부(220)는 유체 받이부(210)에 모인 물에서 이물질을 제거하며, 이물질이 제거된 물을 다시 제1분사 노즐(141) 및 제2분사 노즐(142, 143)에 공급한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 재생부를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 유체 재생부(220)는 저장 탱크(221), 드레인 라인(224), 메쉬(mesh, 225), 스컴 배출 라인(scum drain line, 226), 재생 유체 공급 라인(227), 밸브(231), 밸브 제어부(233), 그리고 유체 저장량 측정부(234)를 포함한다.
저장 탱크(221)는 내부에 저장 공간이 형성된다. 드레인 라인(224)은 유체 받이부(210)와 저장 탱크(221)를 연결하며, 유체 받이부(210)에서 회수된 물을 저장 탱크(221)에 공급한다. 저장 탱크(221)의 저장 공간에는 회수된 물(L)이 저장된다. 저장된 물(L)은 공급되는 양이 증가할수록 수면 높이가 점차 높아진다.
메쉬(225)는 격자무늬의 망으로, 저장 탱크(221)에 상응하는 넓이를 갖는다. 메쉬(225)는 저장 탱크(221) 내에서 소정 높이에 위치한다. 저장 탱크(221) 내로 공급된 물(L)은 메쉬(225)를 통과하여 저장 탱크(221)의 바닥으로 제공되며, 메쉬(225)를 통과하는 과정에서 이물질(P)은 메쉬(225)에 걸러진다. 이에 의해 메쉬(225)에 아래 영역에는 이물질(P)이 제거된 물(L)이, 메쉬(225)의 위쪽 영역에는 이물질(P)이 포함된 물(L)이 위치한다.
스컴 배출 라인(226)은 메쉬(225) 보다 높은 위치에서 저장 탱크(221)에 연결된다. 스컴 배출 라인(226)은 저장된 물(L)의 수면에 떠다니는 스컴(scum)을 외부로 배출한다. 스컴 배출 라인(226)은 밸브(미도시)에 의해 선택적으로 개방될 수 있다. 밸브는 저장된 물(L)의 수면 높이가 스컴 배출 라인(226)의 높이에 상응하는 경우, 개방될 수 있다.
재생 유체 공급 라인(227)은 이물질(P)이 제거된 물(L)을 제1분사 노즐(141) 및 제2분사 노즐(142, 143)에 공급한다. 재생 유체 공급 라인(227)은 일단이 메쉬 (225)보다 낮은 높이에서 저장 탱크(221)에 연결되고, 타단이 다수 갈래로 분기되어 제1분사 노즐(141) 및 제2분사 노즐(142, 143)들과 연결된다.
밸브(231)는 재생 유체 공급 라인(227)에 설치되며, 재생 유체 공급 라인(227)을 개폐한다.
밸브 제어부(233)는 유체 저장량 측정부(234)에서 측정되는 저장 탱크(221) 내의 물(L)의 저장량에 따라 밸브(231)의 개폐를 제어한다.
유체 저장량 측정부(234)는 저장 탱크(221)에 저장된 물(L)의 양을 측정한다. 유체 저장량 측정부(234)는 부표(235, 236), 연결 로드(237), 부양 차단부(239), 부표 가이드(241), 그리고 접촉 로드(242)를 포함한다.
부표(235, 236)는 큰 부력을 갖는 것으로, 저장 탱크(221) 내에 제공된다. 실시 예에 의하면, 부표(235, 236)는 한 쌍 제공된다.
연결 로드(237)는 소정 길이를 갖는 막대로, 양 단에 부표(235, 236)가 제공된다. 부표(235, 236)들이 결합된 연결 로드(237)의 전체 폭은 저장 탱크(221)의 너비에 상응한다. 부표(235, 236)들과 연결 로드(237)는 저장 탱크(221)에 저장된 물(L) 위에 뜬다.
부양 차단부(239)는 부표(235, 236)들 중 하나(235)가 부양되는 것을 차단한다. 부양 차단부(239)는 소정 높이에서 저장 탱크(221)의 일 측벽에 제공된다.
부표 가이드(241)는 부표(235, 236)들 중 다른 하나(236)가 부양되는 경로를 안내한다. 실시 예에 의하면, 부표 가이드(241)는 부표(235, 236)들과 연결 로드(237)가 결합된 구성의 전체 폭에 상응하는 반경을 갖는 호 형상의 판으로 제공될 수 있다. 부표 가이드(241)는 저장 탱크(221)의 타 측벽에 세워져 제공된다.
저장 탱크(221)에 저장된 물(L)의 수면 높이가 높아질 경우, 부표(236)는 부표 가이드(241)를 따라 부양되고, 다른 부표(235)는 부양 차단부(239)에 의해 부양이 차단된다. 도 7과 같이, 연결 로드(237)는 상술한 부표(236)의 높이에 따라 저장 탱크(221)의 바닥면에 대해 소정 각도로 세워지며, 물(L)의 수면 높이가 높아질수록 세워지는 각도가 점점 커진다.
접촉 로드(242)는 소정 높이에서 저장 탱크(221)의 측벽에 제공되며, 일단이 저장 탱크(221) 내로 돌출된다. 물(L)의 수면이 일정 높이에 이를 경우, 접촉 로드(242)는 연결 로드(237)와 접촉되며, 연결 로드(237)에 의해 일 방향으로 밀리게 된다.
접촉 로드(242)가 연결 로드(237)와 접촉하거나, 일 방향으로 밀리게 되는 경우, 밸브 제어부(233)는 밸브(231)를 개방한다. 밸브(231) 개방으로 저장 탱크(221)에 저장된 물(L)은 제1분사 노즐(141) 및 제2분사 노즐(142, 143)들에 공급된다.
밸브 제어부(233)는 전자식 또는 기계식으로 밸브(231)를 제어할 수 있다. 전자식은 구동기(미도시)에 일정 신호를 인가하여 밸브(231)를 개폐할 수 있다. 기계식은 다수의 링크(미도시)들이 연결된 구조로, 접촉 로드(242)가 연결 로드(237)에 밀리는 움직임에 의해 상기 링크들이 회동하면서 밸브(231)를 개방할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유체 재생부를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 연결 로드(237)는 일 단에 부표(236)가 제공되고, 타단은 저장 탱크(221)에 핀(253) 결합한다. 저장 탱크(221) 내에서 물(L)의 수면 높이가 올라갈 경우, 부표(236)의 부력에 의해 연결 로드(237)는 핀(253)을 중심으로 회전한다. 부표(251)는 연결 로드(237)의 길이에 상응하는 반경으로 수면을 따라 이동한다. 이 경우, 도 7의 실시 예와 달리, 부양 차단부(도 7의 239)와 부표 가이드(도 7의 241)가 제공되지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이, 축사용 악취물질 제거 장치(10)는 공기의 흐름과 물의 분사를 이용하여 축사(20)에서 배기되는 공기로부터 악취물질을 제거한다. 본 발명에 따른 축사용 악취물질 제거 장치(10)는 공기 정화 필터를 사용하지 않으므로, 필터 교체와 같은 유지 보수가 요구되지 않으며, 유지 비용을 절감할 수 있다. 그리고 장치(10)의 소형화 및 경량화가 가능하므로, 도 1과 같이 장치(10)는 축사(20)의 지붕에 직접 설치가 가능하여 공간을 효과적으로 이용할 수 있다. 또한, 악취 물질 제거 수단으로 물을 이용하고, 사용된 물을 재생하여 재사용 하므로 친환경적으로 악취 물질을 제거할 수 있다.
상술한 축사용 악취물질 제거 장치(10)는 돼지, 소, 닭, 오리 등 가축을 기를 수 있는 축사에 설치가능 하다. 또한, 상술한 축사 건물 이외에도 악취물질이 포함된 공기가 환기 목적으로 외부로 배출되는 건물 등에 다양하게 적용될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 축사용 악취물질 제거 장치
20: 축사
110: 배기 덕트
130: 하우징
141: 제1분사 노즐
142, 143: 제2분사 노즐
150: 배출관
160: 외부 공기 공급부
170: 공기 흐름 조절부
180: 빗물 받이
210: 유체 받이부
220: 유제 재생부
221: 저장 탱크
224: 드레인 라인
225: 메쉬
226: 스컴 배출 라인
227: 재생 유체 공급라인
231: 밸브
233: 밸브 제어부
234: 유제 저장량 측정부
20: 축사
110: 배기 덕트
130: 하우징
141: 제1분사 노즐
142, 143: 제2분사 노즐
150: 배출관
160: 외부 공기 공급부
170: 공기 흐름 조절부
180: 빗물 받이
210: 유체 받이부
220: 유제 재생부
221: 저장 탱크
224: 드레인 라인
225: 메쉬
226: 스컴 배출 라인
227: 재생 유체 공급라인
231: 밸브
233: 밸브 제어부
234: 유제 저장량 측정부
Claims (10)
- 축사에서 배출되는 공기로부터 악취 물질을 제거하는 장치에 있어서,
상기 축사의 배기구와 연결되며, 상기 배기구로부터 배출되는 공기가 흐르는 유로를 갖는 배기 덕트;
상기 배기 덕트와 연결되며, 상기 배기 덕트로부터 공기가 유입되는 공간이 내부에 형성된 하우징;
유입구가 상기 하우징의 내부에 위치하고, 유출구가 상기 하우징의 외부에 위치하며, 상기 하우징의 내부에서 상기 악취 물질이 제거된 공기가 외부로 배출되는 배출관;
상기 배기 덕트 내에 제공되고, 상기 배기 덕트 내의 공기 흐름 방향으로 유체를 분사하는 제1분사 노즐; 및
상기 하우징 내에 제공되고, 상기 하우징 내의 공기 흐름 방향으로 유체를 분사하는 제2분사 노즐을 포함하되,
상기 하우징의 내부 공간은 위에서 아래로 갈수록 공간의 넓이가 점차 좁아지는 깔때기 형상 영역을 포함하며,
상기 배출관의 유입구는 상기 깔때기 형상 영역에 위치하며,
상기 깔때기 형상 영역의 바닥면에 설치되고, 상기 축사에서 배출되는 공기 속에 포함된 이물질과 악취물질이 포함된 유체가 회수되는 유체 받이부; 및
상기 유체 받이부에 회수된 유체에서 상기 이물질을 제거하며, 정화된 유체를 상기 제1분사 노즐 및 상기 제2분사 노즐에 공급하는 유체 재생부를 더 포함하되,
상기 유체 재생부는
내부에 저장 공간이 형성된 저장 탱크;
상기 저장 탱크 내에 제공되며, 상기 저장 탱크에 공급된 유체로부터 상기 이물질을 거르는 메쉬;
일단이 상기 유체 받이부와 연결되고, 타단이 상기 메쉬보다 높은 위치에서 상기 저장 탱크에 연결되며, 상기 유체 받이부에 회수된 유체를 상기 저장 탱크에 공급하는 드레인 라인;
일단이 상기 메쉬보다 낮은 위치에서 상기 저장 탱크에 연결되고 타단이 상기 제1분사 노즐 및 상기 제2분사 노즐 각각과 연결되며, 상기 정화된 유체를 공급하는 재생 유체 공급 라인;
상기 재생 유체 공급 라인 상에 설치되는 밸브;
상기 저장 탱크에 저장된 유체의 수면 높이를 측정하는 유체 저장량 측정부; 및
상기 저장 탱크에 저장된 유체의 수면 높이가 기준 높이보다 높을 경우, 상기 밸브를 개방시키는 밸브 제어부를 포함하는 축사용 악취물질 제거 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하우징의 내부 공간은 상기 깔때기 형상 영역의 상부에 위치하는 원통 형상 영역을 포함하며,
상기 배기 덕트는 상기 원통 형상 영역에 접선 방향으로 연결되는 축사용 악취물질 제거 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제2분사 노즐은 상기 하우징의 내측면을 따라 복수 개 제공되며, 상기 접선 방향으로 유입된 공기들이 상기 하우징의 내측면을 따라 회전하는 방향으로 유체를 분사하는 축사용 악취물질 제거 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 배기 덕트는,
상기 하우징과 연결되는 끝단과 상기 제1분사 노즐이 위치하는 지점 사이에 형성되며, 상기 끝단과 상기 제1분사 노즐이 위치하는 지점보다 유로가 좁은 유속 증가 구간; 및
상기 유속 증가 구간과 상기 제1분사 노즐이 위치하는 지점 사이에 형성되며, 외부와 연통되는 공기 유입구를 가지되,
상기 공기 유입구는 상기 배기 덕트 내에서의 공기 흐름 방향으로 상기 배기 덕트의 중심을 향해 경사지게 형성된 축사용 악취물질 제거 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 배출관은 그 길이방향이 상하방향과 나란하게 배치되고,
상기 배출관의 유출구에 인접하여 제공되며, 상기 배출관을 따라 흐르는 공기의 난류 흐름을 약화시키는 공기 흐름 조절부를 더 포함하는 축사용 악취물질 제거 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 공기 흐름 조절부는
상기 배출관의 중심에 위치하는 지지부; 및
상기 지지부를 중심으로 방사상으로 배치되며, 높이 방향이 상하방향과 나란하게 배치되는 복수의 구획판들을 포함하는 축사용 악취물질 제거 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 배출관과 연결되며, 유출구가 상향 경사지게 형성된 외부 공기 공급관; 및
상기 외부 공기 공급관에 설치되며, 외부 공기를 상기 외부 공기 공급관 내로 유입시키는 외부 공기 공급팬을 더 포함하는 축사용 악취물질 제거 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 유체 저장량 측정부는
소정 길이로 제공되며, 양단에 부표가 설치된 연결 로드;
상기 저장 탱크 내에 제공되며, 상기 부표들 중 어느 하나가 기준 높이 이상으로 부양되는 것을 차단하는 부양 차단부;
상기 저장 탱크 내에 제공되며, 상기 부표들 간의 사이 거리에 상응하는 반경의 호 형상을 가지며, 상기 저장 탱크에 저장된 유체의 수면 높이 변화에 따라 상기 부표들 중 다른 하나의 부양 경로를 안내하는 부표 가이드를 포함하되,
상기 유체 저장량 측정부는 상기 부표 가이드를 따라 이동하는 상기 부표의 높이를 통해 상기 유체의 수면 높이를 측정하는 축사용 악취물질 제거 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 유체 저장량 측정부는
일단에 부표가 제공되고 타단이 상기 저장 탱크에 핀 결합하며, 상기 저장 탱크에 저장되는 유체의 수면 높이에 따라 상기 부표가 부양되어 상기 핀을 중심으로 회동하는 연결 로드를 포함하되,
상기 부표의 높이에 따라 상기 유체의 수면 높이를 측정하는 축사용 악취물질 제거 장치.
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