KR101722115B1 - 복합 탈취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 악취가스의 정화 효율이 향상된 복합 탈취장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하우징에 습식세정부, 바이오필터부, 약액세정부를 구성하여 총 세 번에 걸친 정화로 보다 효율적으로 가스 내의 악취 및 먼지 등의 오염요소를 제거할 수 있고, 특히 펠릿, 스톤, 폴리에스틸렌으로 이루어지는 3 중의 담채를 구비하여 질소, 황 계열의 악취물질 제거효율을 향상시킬 수 있는 복합 탈취장치에 관한 것이다.

Description

복합 탈취장치{HYBRID DEODORIZE FILTER APPARATUS}

본 발명은 악취가스의 정화 효율이 향상된 복합 탈취장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하우징에 습식세정부, 바이오필터부, 약액세정부를 구성하여 총 세 번에 걸친 정화로 보다 효율적으로 가스 내의 악취 및 먼지 등의 오염요소를 제거할 수 있고, 특히 펠릿, 스톤, 폴리에스틸렌으로 이루어지는 3 중의 담채를 구비하여 질소, 황 계열의 악취물질 제거효율을 향상시킬 수 있는 복합 탈취장치에 관한 것이다.

다양한 하폐수 처리시설이나 산업시설에서 발생되는 공기오염물질, 특히 악취물질로 인하여 대기오염은 물론 주요 민원문제를 일으키고 있는바, 악취 원인물질로는 VOCs, 암모니아가스, 황화수소, 황산화가스, 질산화가스 등이 있다.

이러한 악취 원인물질을 포함한 각종 악취 배기가스를 정화하기 위하여 다양한 종류의 물리적ㅇ화학적ㅇ생물학적 방법들이 제시된 바, 이와 같은 방법으로는 냉각응축법, 촉매식 연소법, 물리적 흡착법 및 세정법 등이 그것이다.

그러나 이러한 방법들 중에서 물리ㅇ화학적 방법은 오염가스의 제거 효율은 높지만 시설비 및 재료비, 약품비등과 같은 조업비가 많이 소요되고, 저농도의 폐가스를 배출 허용기준까지 저감시키는데 비경제적이고, 2차 오염물질(SOx, CO, NOx)이 발생되는 단점이 있었다. 이에 따라 보다 환경 친화적이면서 고효율 저비용의 청정기술을 개발하려는 노력이 계속되었으며, 그 결과로 미생물의 작용에 의해 VOCs와 악취물질을 이산화탄소, 무취 혹은 취기가 적은 물질로 전환시키는 방법인 생물여과법(Biofiltration)이 대두되었다.

다른 악취 및 VOCs 저감방법들과 비교하여 생물여과법은 낮은 투자비와 조업비, 낮은 에너지 소비율, 낮은 화학물질과 연료 사용량, 저렴한 유지 관리비와 함께 2차 오염물질의 발생이 거의 없는 청정기술이다. 특히 생물여과법의 최대 장점은 상온ㅇ상압하에서 조업하기 때문에 운전비가 가장 적게 소요되며 유지관리가 용이하다는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 VOCs와 악취 제거 방법이 물리ㅇ화학적 방식에서 생물학적방법으로 전환되고 있으며, 생물여과법이 VOCs와 악취 저감을 위한 가장 유망한 기술로 평가되고 있다.

그러나 종래 바이오필터를 이용한 악취와 VOCs 물질의 제거장치는 바이오필터의 조업 시간이 증가함에 따라 미생물이 증식하여 담체와 담체 사이의 빈공간이 생물막으로 막히는 현상이 발생하고, 따라서 바이오 필터의 조업 초기에는 제거성능이 우수하나 미생물의 과대증식에 의한 담체 기공의 막힘에 따라 공기의 편류 현상에 의한 바이오 필터 성능의 급격한 저하가 있게 되고 높은 압력손실에 의한 많은 동력 소비가 증가되는 문제가 있다.

한편, 하수처리장의 슬러지, 즉 유기성폐기물의 처리와 관련한 기술로는 대한민국 특허공개 제2006-0115691호(2006.11.09) "슬러지 건조장치", 대한민국 특허공개 제2006-0129144호(2006.12.15) "유기물 슬러지 처리장치" 등이나 그외 선행기술들이 존재하지만, 이와 같은 종래 기술들은 슬러지 건조처리에 주안점을 둠으로써, 그 건조처리과정에서 발생하는 악취 및 유해가스에 대해서는 큰 진전을 보이지 못하고 있다.

또한, 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0335340호(2003.11.27) "유기성폐기물 건조장치", 대한민국 실용신안등록 제20-0381200호(2005.03.31) "음식물 쓰레기 건조 장치" 등도 개시되어 있지만, 유기성 폐기물인 음식물쓰레기에 포함되어 있는 수분을 완전히 제거하기 위한 장치적 구성에 대해 개시하고 있을 뿐이다.

이와 같이, 종래 대부분의 유기성 폐기물의 건조에 대한 기술들은 건조에 대한 효율 및 수분의 완전한 제거를 목표로 함으로써, 악취 및 대기오염의 문제에 대한 효과적인 대안을 제시하고 있지 않아 환경오염에 대한 많은문제가 있었다.

이러한 문제의 개선을 위한 또 다른 기술로 대한민국 특허등록 제10-0781793호(2007.11.27) "하수슬러지 및 음식물 처리시 발생하는 악취제거 장치"가 개시된 바 있다. 그럼에도 불구하고, 배출되는 처리가스에는 유해성 중금속을 포함한 악취성분이 남아 있기 때문에 특히 지역주민들이 이러한 악취로 인해 하수처리장의 건설을 극심하게 반대하는 원인을 제공하고 있으며, 이에 대한 완벽한 처리시스템의 구현을 지속적으로 요구하고 있다.

더 나아가 보다 환경 친화적이면서 고효율 저비용의 청정기술을 개발하려는 노력이 계속되었으며, 그 결과로 미생물의 작용에 의해 VOCs와 악취물질을 이산화탄소, 무취 혹은 취기가 적은 물질로 전환시키는 방법인 생물여과법(Biofiltration)이 대두되었다. 다른 악취 및 VOCs 저감방법들과 비교하여 생물여과법은 낮은 투자비와 조업비, 낮은 에너지 소비율, 낮은 화학물질과 연료 사용량, 저렴한 유지 관리비와 함께 2차 오염물질의 발생이 거의 없는 청정기술이다. 특히 생물여과법의 최대 장점은 상온ㅇ상압하에서 조업하기 때문에 운전비가 가장 적게 소요되며 유지관리가 용이하다는 장점이 있다.

이러한 장점 때문에 VOCs와 악취 제거 방법이 물리ㅇ화학적 방식에서 생물학적방법으로 전환되고 있으며, 생물여과법이 VOCs와 악취 저감을 위한 가장 유망한 기술로 평가되고 있다. 그러나 종래 바이오필터를 이용한 악취와 VOCs 물질의 제거장치는 바이오필터의 조업 시간이 증가함에 따라 미생물이 증식하여 담체와 담체 사이의 빈공간이 생물막으로 막히는 현상이 발생하고, 따라서 바이오 필터의 조업 초기에는 제거성능이 우수하나 미생물의 과대증식에 의한 담체 기공의 막힘에 따라 공기의 편류 현상에 의한 바이오 필터 성능의 급격한 저하가 있게 되고 높은 압력손실에 의한 많은 동력 소비가 증가되는 문제가 있다. 아울러 형성된 생물막을 탈리시키기 위해 주기적으로 담체를 교반/세정 및 교환 작업이 필요하고, 오염가스 처리를 위해 긴 체류시간을 요구하기 때문에 장치 규모가 크고, 넓은 시설 부지를 필요로 하는 등 많은 문제점이 있어 효율적이며 안정적으로 악취/VOCs 물질을 처리하지 못하고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 복합 탈취장치에 있어서,

오염된 가스가 유입되는 하우징에 습식세정부, 바이오필터부, 약액세정부를 구비하여 오염된 가스가 순차적으로 진입하여 3번에 걸친 정화단계를 통해 악취, 오염물질 등을 효과적으로 정화할 수 있는 복합 탈취장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한 상기 3번에 걸친 정화단계 중 어느 하나 이상에 3중 담체를 구비하되, 이 3중 담체를 펠릿, 스톤, 폴리에스틸렌으로 구성하여 질소, 황 계열의 악취물질의 제거효율을 향상시킬 수 있는 복합 탈취장치를 제공함을 목적으로 한다.

나아가 앞서 언급한 바와 같이 3단계의 알카리 세정으로 복합??귀의 처리효율을 증가시킬 수 있는 복합 탈취장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 복합 탈취장치는

오염된 가스가 유입되는 가스유입부와, 정화된 가스가 배출되는 가스배출부가 구비되는 하우징;

상기 가스유입부로 유입된 가스를 1차로 정화하는 습식세정부;

상기 습식세정부에서 정화된 가스를 2차로 정화하는 바이오필터부;

상기 바이오필터부에서 정화된 가스를 3차로 정화하여 상기 가스 배출부로 배출시키는 약액세정부;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 복합 탈취장치는 하우징에 3단 메디아층, 즉 습식세정부, 바이오필터부, 약액세정부로 이루어져 순차적으로 최종 3단의 정화가 일어날 수 있도록 하여 악취가스와 토양 미생물이 접촉함으로써 악취제거의 효율성을 증가시킬 수 있다.

또한 이러한 3단의 정화단계를 위한 부, 즉 습식세정부, 바이오필터부, 약액세정부 중 어느 하나 이상에 3중 담체를 구비하여 악취제거효율을 향상시키는 효과를 갖는다.

구체적으로 이러한 3중 담체를 펠릿, 스톤, 폴리에스틸렌으로 구성함으로서, 질소, 황 계열의 악취물질 제거효율을 95% 이상으로 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 탈취장치의 정면도
도 2는 본 발명에 따른 복합 탈취장치의 평면도
도 3은 본 발명에 따른 복합 탈취장치의 확대도
도 4는 본 발명에 따른 복합 탈취장치의 변형례

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 본 발명에 따른 복합 탈취장치(D)(D)는 하나의 하우징(10)으로 이루어져 있으며, 이 하우징(10)에 3단계의 정화부(13)를 구성하여 유입되는 오염된 가스를 정화해서 배출하게 된다.

도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 상기 하우징(10)에는 오염된 가스가 유입되는 가스유입부(11)와, 유입된 가스를 정화시키는 정화부(13) 및 정화된 가스가 배출되는 가스배출부(15)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 가스유입부(11)는 외부 가스, 즉 오염된 가스를 유입시키기 위하여 별도의 터빈(171)이 구비되는 가스 유입관이 연결되어 있으며, 이 가스 유입관(17)은 상기 정화부(13) 일측 상부에 구비되는 가스유입부(11)에 연결되게 된다.

아울러 이렇게 가스유입부(11)로 유입된 오염된 가스는 정화부(13)를 거쳐 오염물질, 악취 등이 제거되어 정화되고, 정화된 가스는 가스배출부(15)를 통해 외부로 배출되게 되며, 이 가스배출부(15)는 상기 저장부 타측 상단에 구비되어 개스배출관(19)과 연결되어 있으며, 이 개스배출관(19)은 자연스럽게 외부로 배출될 수 있도록 상부가 개방된 관 형상으로 이루어지게 되나, 이는 하나의 실시예를 도시한 것으로서, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

본 발명에 따른 복합 탈취장치(D)에 있어서 궁극적으로 오염된 가스에서 오염물질 및 악취를 제거하는 정화부(13)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

먼저 상기 정화부(13)는 하나의 하우징(10)으로 이루어지는 것으로서, 상기 하우징(10)은 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 와 SMC(Sheet Molding Compiund) 재질로 이루어져 내구성이 우수하며, 3단 구조로 하여 가스의 접촉면적을 확대시키도록 하여 정화 효율을 향상시키는 것이 바람직하다.

상기 3단의 구조는 도 1을 기준으로 위쪽부터 1단(10A), 2단(10B), 3단(10C)으로 명명하여 설명하면, 먼저 1단(10A)에는 유입된 오염가스를 세정액과 접촉시키기 위하여 세정액을 분사하는 분사노즐(131)이 구비되고, 2단(10B)에는 담체(15)가 구비되어 가스의 오염물질을 정화하며, 3단(10C)에는 각 단계에서 정화된 가스가 보관될 수 있도록 한다.

또한 이렇게 유입된 가스는 1차로 정화하는 습식세정부(20), 2차로 정화하는 바이오필터부(30), 3차로 정화하여 가스를 배출하는 약액세정부(40)를 순차적으로 이동하게 되며, 이 습식세정부(20), 바이오필터부(30), 약액세정부(40)는 모두 정화부(13)에 위치하게 된다.

각각의 단계에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 상기 습식세정부(20)는 유입된 오염된 가스를 1차적으로 제거하는 것으로서, 후술하는 담체(15) 및 세정액과의 접촉을 통하여 1차 악취 및 먼지를 제거하고, 산성의 오염된 가스를 중성화 시키게 된다.

이렇게 중화를 위하여 상기 세정액은 알카리 성분으로 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러 제2 단계로서, 상기 습식세정부(20)를 통과한 가스는 제3단(10C) 부분에서 일측에 구비되는 바이오필터부(30)로 이동하게 되는데 상기 바이오필터부(30)는 정화의 효율을 향상시키기 위하여 2단계로 구성되는 것이 바람직하며, 이 경우에는 전체적으로 4단 처리를 진행하는 것으로서, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다. 이 바이오필터부(30)는 악취제거 미생물을 사용하여 가스내의 악취를 제거하고, 황화수소, 메르캅탄, 디메틸설파이드를 제거하게 된다.

구체적으로, 상기 바이오필터부(30)에서 첫 번째 바이오필터부(30)를 통과한 가스는 1단(10A) 부분에서 두 번째 바이오필터부(30)로 이송되고, 다시 두 번째 바이오필터부(30)에서 정화된 가스는 3단(10C) 부분에서 약액세정조로 이송하여 3차 정화를 실시하게 된다.

상기 약액세정조에는 미세악취, VOC를 제거하며, 1, 2차 정화 단계에서 제거되지 않은 악취를 제거함에 따라 오염된 가스의 악취, 오염물질을 모두 제거하여 가스배출부(15)로 가스를 배출하게 된다.

상기와 같이 3단계 또는 4단계로 구성된 정화부(13)에는 질소, 황 계열의 악취물질을 제거하는 담체(15)가 구비되는 바, 특히 상기 담체(15)는 펠릿(151), 스톤(153), 폴리에스틸렌(155)으로 이루어지는 3단의 담체(15)로 구성되어 황과 질소 계열의 악취물질을 95프로 이상 제거할 수 있는 효과를 갖는다.

이 때 펠릿은 조립물(造粒物)을 가리킨다. 오염 처리에 사용하는 웅접제 등을 적당한 크기의 입상물(粒狀物)로 하고 취급에 편리하게 한 것은 펠릿의 좋은 예이다. 탈취, 탈색제에 사용하는 활성탄도 미분보다는 적당한 입괴로 조립한 것이 사용하기 쉬운 경우도 있는데, 이 경우에도 펠릿이라 한다. 펠릿을 만드는 데는 펠레타이저를 이용한다.

아울러 상기 구성들을 제어신호를 전송하여 제어하기 위한 제어부가 하우징(10)에 구비되어 있으나, 이러한 제어신호에는 고주파에 의한 영향, 전원부의 강한 전계장에 의한 간섭, 외부 환경(온도, 습도, 먼지 등)에 의한 영향 등, 각종 외부요인에 의해 노이즈가 유입될 가능성이 있다.

제어신호에 유입된 노이즈는 제어신호의 전압 레벨을 급증 또는 급감시켜 각 구성의 불안정한 동작을 야기하고, 나아가 오작동 및 고장의 원인이 될 수 있다.

본 발명은 이를 해결하기 위해, 노이즈의 유입 가능성을 원천 배제한 클린 상태의 제어신호를 생성하는 신호생성모듈(100)을 구비하여, 제어신호에 유입될 노이즈를 사전에 검출 및 제거하고, 이를 통해 안정된 동작 제어가 가능하도록 하였다.

본 발명의 신호생성모듈(100)은 여러 단계를 거쳐 노이즈를 검출 및 제거하며, 최종적으로 제어신호 출력에 앞서 제어신호의 노이즈 포함 여부를 재 검출하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신호생성모듈(100)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

(설명의 편의를 위해 이하에서 소자 단위의 명명은 구분하지 않았다. 따라서 각 소자가 포함되는 해당 회로를 통해 유추하거나 또는 도면참조부호를 통해 구분지어 해석하는 것이 바람직하다.)

도면에 도시된 바와 같이, 신호생성모듈(100)은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부(110), 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부(120), 검출된 노이즈를 제거하는 필터부(130), 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부(140), 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부(150) 및, 생성된 제어신호를 안정화하여 출력하는 신호출력부(160)를 포함하여 이루어진다.

이러한 신호생성모듈(100)은 노이즈증폭부(110)에서 DC 신호용 전원을 증폭함으로써 이에 포함된 노이즈 역시 증폭시켜 검출이 용이하도록 하고, 노이즈검출부(120)에서 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하며, 필터부(130)에서 검출된 노이즈를 제거하되, 필터구동부(140)를 통해 노이즈 검출 시에만 노이즈 제거 과정을 수행하도록 하여 불필요한 전력 소모 및 동작 과부하를 방지하고, 신호생성부(150)에서 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 클린한 제어신호를 생성하며, 이를 신호출력부(160)에서 클린 여부를 확인하여 출력한다.

이하 도면을 참고하여 신호생성모듈(100)의 각 부 구성에 대한 보다 상세한 설명 및 동작 과정에 대한 설명, 그리고 그에 따른 효과에 대한 설명을 진행하기로 한다.

노이즈증폭부(110)는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로(111) 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로(112)를 포함하여 이루어진다.

제1증폭회로(111)와 제2증폭회로(112)는 동일 구조로 이루어지고, 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함한다.

제1증폭회로(111) 및 제2증폭회로(112)의 동작 및 효과를 제1증폭회로(111)를 예로 들어 설명하면, 앰프(A101)는 분배저항(R101)(R102)과 피드백저항(R106), 그리고 접지 저항에 의해 비반전 증폭기로 동작하여 신호용 전원의 전압 레벨을 증폭시킴에 따라 노이즈 역시 함께 증폭시켜 노이즈의 검출이 용이하도록 한다. 이때 피드백 캐패시터(C105)는 앰프(A101)의 발진을 방지한다.

제2증폭회로(112)에서도 동일한 과정을 거쳐 신호용 전원의 증폭이 이루어진다.

또한 노이즈증폭부(110)는 제1증폭회로(111)의 앰프 출력단과 제2증폭회로(112)의 앰프 (+)단은 서로 연결되는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 신호용 전원이 제1증폭회로(111)에서 1차로 증폭되고, 그 출력이 제2증폭회로(112)로 전송되어 2차 증폭됨에 따라 신호용 전원을 2중으로 보다 현저하게 증폭시켜 노이즈 검출이 용이하게 이루어지도록 한다.

다음으로, 노이즈검출부(120)는 비교기(121), 이 비교기(121)의 (-)단에 연결된 인가회로(122), 비교기(121)의 (+)단에 연결된 기준회로(123)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 인가회로(122)는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함한다.

또한 기준회로(123)는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 노이즈검출부(120)의 동작 및 효과에 대해 설명하면, 인가회로(122)는 노이즈증폭부(110)에서 증폭된 신호용 전원을 저항(R201) 및 캐패시터(C201)를 통해 직류성분을 제거하고 노이즈 성분만 남긴다. 이 후 노이즈 성분을 저항(R202)에 인가한다.

이 후 기준회로는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)에 의해 기준전압을 생성하고, 비교기(121)가 기준전압과 저항(R202)에 인가된 노이즈 전압을 비교함으로써 노이즈 발생 여부를 검출하고, 노이즈 검출 시 필터구동부(140)에 구동신호를 전송하여 필터부(130)를 구동함으로써 신호용 전원에 포함된 노이즈를 제거하고, 노이즈 미 검출 시 필터구동부(140)에 비구동신호를 전송하거나 또는 신호를 전송하지 않아 필터부(130)를 구동시키지 않고, 신호용 전원이 바로 신호생성부로 전달되도록 한다.(비구동신호를 전송하거나 신호를 전송하지 않는 실시의 선택은 필터구동부(140)의 사양에 따라 달라질 수 있을 것이다.)

(필터구동부(140)의 구체적인 회로 구성은 이미 널리 공지된 사항인 바, 그 상세한 설명은 생략하여도 통상의 기술자의 실시에 무리가 없을 것이다.)

추가적으로, 도면에 도시된 바와 같이 노이즈검출부(120)는 릴레이로 전송하는 신호를 지연시키는 딜레이회로(124)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

딜레이회로(124)는 상호 병렬 배치되는 역방향 다이오드(D201) 및 저항(R206)과, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C202)를 포함하여 이루어진다.

이러한 딜레이회로(124)의 구비를 통해 필터구동부(140)의 수명을 연장할 수 있는데, 일반적으로 노이즈는 연속적, 주기적으로 발생하지 않고 간헐적으로 발생하기 때문에 필터구동부(140)가 구동 및 비구동을 반복하면서 수명 저하가 발생하게 되므로, 딜레이회로(124)를 구비하여 필터구동부(140)의 작동 후 일정 시간 경과 전까지는 계속하여 필터구동부(140)를 구동하도록 하여 수명을 연장시키는 것이 바람직하다.

다음으로, 필터부(130)는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로(131)(132)(133)를 포함하여 이루어진다.

제1필터링회로(131)는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 제2필터링회로(132)는 제1필터링회로(131)와 동일 구조를 갖는다.

아울러 제3필터링회로(133)는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 제2필터링회로(132)와 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 필터부(130)를 통해, 3단에 걸쳐 노이즈를 제거할 수 있어 종래의 노이즈필터에 비해 노이즈 제거 효과가 우수하고, 노이즈의 제거 후 직류에 가까운 일정한 파형을 갖는 신호용 전원을 출력할 수 있기 때문에 추가적인 정류나 직류화 과정을 거치지 않아도 되는 장점이 있다.

다음으로, 신호생성부(150)는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)을 포함하여 이루어진다.

상기한 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)는 도면에서는 2개 구비한 것을 도시하였지만, 복수로만 구비하면 되고, 필요한 전압 강하 정도에 따라 2개 이상 구비할 수 있다.

신호생성부(150)의 동작 및 특징에 대해 설명하면, 노이즈가 제거된 신호용 전원이 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)를 통과하면서 제어신호에 알맞은 전압 레벨로 변환되고, 변환 과정에서 유입 또는 생성되는 잡음에 대해서는 필터링용 인덕터(L501)와 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)에 의해 제거되어, 클린한 제어신호를 생성하여 신호출력부(160)로 전송한다.

다음으로, 신호출력부(160)는 제어신호의 출력을 제어하는 출력제어소자(161), 이 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호에 포함된 잡음을 제거하는 안정화회로(162), 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호의 상태를 감지하고 출력제어소자(161)로 피드백하는 감지회로(163) 및, 출력제어소자(161)에 전원을 공급하는 전원공급회로(164)를 포함하여 이루어진다.

각 회로 별로 동작 및 특징을 살펴보면, 먼저 안정화회로(162)는 직렬 연결된 저항(R601) 및 다이오드(D601)와, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C601)를 포함한다.

이러한 안정화회로(162)는 전달된 제어신호를 저항(R601) 및 다이오드(D601)를 통해 캐패시터(C601)에 저장함으로써 신호 유입에 대한 완충을 제공하여 제어신호의 끊김을 억제하고, 출력제어소자(161)의 과부하를 방지한다.

다음 감지회로(163)는 전압 변환용 저항(R602)과 저항(R603) 및 필터링용 캐패시터(C602)(C603)를 포함한다.

이러한 감지회로(163)는 제어신호의 전류를 저항(R602)을 통해 전압으로 변환하고, 저항(R603)에 인가되며, 캐패시터(C602)(C603)를 통해 필터링되어 출력제어소자(161)로 전달한다. 이 후 출력제어소자(161)는 감지회로(163)를 통해 최종적으로 출력될 제어신호의 노이즈 포함 여부를 확인하여 제어신호를 출력하거나 또는 제어신호의 재 필터링을 명령하게 된다.

다음 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605), 이에 병렬 연결된 충전용 캐패시터(C604)(C605)(C606) 및, 이에 직렬 연결된 방전 방지용 다이오드(D604)를 포함하여 이루어진다.

출력제어소자(161)는 제어신호의 출력 상태를 최종적으로 점검하고 출력하기 위한 소자로 항시 구동되는 것이 바람직한데, 이에 제품 전체에 공급되는 전원은 물론 비상상황을 대비한 추가적인 전원 공급 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이를 위해 전원공급회로(164)가 신호용 전원을 적절하게 처리하여 출력제어소자(161)의 구동을 위한 전원을 별도로 공급하게끔 구비되는 것이다.

이러한 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605)을 통해 노이즈가 제거된 신호용 전원을 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 저장함으로써 비상 상황 발생 시에도 출력제어소자(161)로 전원이 공급될 수 있도록 하고, 이 때 다이오드(D604)를 통해 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 충전된 전원이 방전되지 않도록 하고, 비상 상황 발생 시에는 출력제어소자(161)로 전원이 공급되도록 한다.

이상의 설명에서 각 회로를 구성하는 부가적인 소자에 대한 설명은 생략하였으나, 이는 통상의 기술자의 실시에 따라 설계 변경 가능한 것이다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 복합 탈취장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

D : 복합 탈취장치 10 : 하우징
11 : 가스유입부 13 : 정화부
131 : 분사노즐
10A : 1단 10B : 2단
10C : 3단 15 : 담체
151 : 펠릿 153 : 스톤
155 : 폴리에스틸렌 17 : 가스유입관
171 : 터빈 19 : 가스배출관
15 : 가스배출부 20 : 습식세정부
30 : 바이오필터부 40 : 약액세정부

Claims (4)

1. 오염된 가스가 유입되는 가스유입부(11)와, 유입된 가스를 정화시키는 정화부(13) 및 이 정화부(13)에서 정화된 가스가 배출되는 가스배출부(15)가 구비되는 하우징(10);
   상기 정화부(13)에 구비되어, 가스유입부(11)로 유입된 가스를 1차로 정화하는 습식세정부(20);
   상기 정화부(13)에 구비되어, 상기 습식세정부(20)에서 정화된 가스를 2차로 정화하는 바이오필터부(30);
   상기 정화부(13)에 구비되어, 상기 바이오필터부(30)에서 정화된 가스를 3차로 정화하여 상기 가스 배출부로 배출시키는 약액세정부(40);
   를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 하우징(10)에는
   가스 유입부터 정화 및 배출까지의 모든 동작을 제어하기 위한 제어부가 더 구비되어 있고,
   DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부, 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터부, 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부, 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부 및, 생성된 제어신호의 클린 여부를 확인하여 출력하는 신호출력부를 갖는 신호생성모듈을 더 포함하고,
   상기 노이즈증폭부는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로를 포함하되,
   상기 제1증폭회로 및 상기 제2증폭회로는 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함하며, 상기 제1증폭회로의 앰프 출력단과 상기 제2증폭회로의 앰프 (+)단은 서로 연결되고,
   상기 노이즈검출부는 비교기, 이 비교기의 (-)단에 연결된 인가회로, 비교기의 (+)단에 연결된 기준회로를 포함하되, 상기 인가회로는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함하고, 상기 기준회로는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함하고,
   상기 필터부는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로를 포함하되, 상기 제1필터링회로는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 상기 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 상기 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 상기 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되고,
   상기 제2필터링회로는 상기 제1필터링회로와 동일 구조를 갖고,
   상기 제3필터링회로는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 상기 제2필터링회로(132)와 상기 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되고,
   상기 신호생성부는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C502)(C503)(C504)을 포함하여 전압 강하 과정에서 유입 또는 생성되는 노이즈를 제거하고,
   상기 신호출력부는 제어신호의 출력을 제어하는 출력제어소자(161), 이 출력제어소자(161)에 연결되어 상기 제어신호에 포함된 잡음을 제거하는 안정화회로(162), 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호의 상태를 감지하고 출력제어소자(161)로 피드백하는 감지회로(163) 및, 출력제어소자(161)에 전원을 공급하는 전원공급회로(164)를 포함하되,
   상기 안정화회로(162)는 상기 신호출력부(160)에 전달된 제어신호가 통과하는 직렬 연결된 저항(R601) 및 다이오드(D601)와, 이에 병렬 연결되어 상기 제어신호가 저장되는 캐패시터(C601)를 포함하여 제어신호의 rmSGRLA을 억제하고, 상기 출력제어소자(161)의 과부하를 방지하며,
   상기 감지회로는 전압 변환용 저항(R602)(R603) 및 필터링용 캐패시터(C602)(C603)를 포함하여 출력되는 제어신호의 노이즈 포함 여부를 확인하여 제어신호를 최종 출력하거나 도는 제어신호에 대한 재 필터링을 명령하고,
   상기 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605), 이에 병렬 연결된 충전용 캐패시터(C604)(C605)(C606) 및, 이에 직렬 연결된 방전 방지용 다이오드(D604)를 포함하여 상기 출력제어소자(161)의 항시 구동을 제공하는 것을 특징으로 하는 복합 탈취장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정화부(13)에는 펠릿 형태의 담체, 스톤형태의 담체 및 폴리에스틸렌 재질의 담체가 모두 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 탈취장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 하우징(10)은
   세정액이 분사되는 분사노즐이 구비되는 1단, 담체가 구비되어 오염물질을 정화하는 2단, 정화된 가스가 보관되는 3단의 구조 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 탈취장치.
   
   
4. 삭제

Images