KR101768882B1 - 공기 정화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 공기 정화 장치는 유해 가스에 포함된 분진 또는 유해 물질을 걸러내는 정화액이 수용된 포집부; 상기 포집부에 수용된 상기 정화액을 통과한 상기 유해 가스가 흐르는 유로에 설치되고, 상기 유해 가스를 필터링하는 필터부;를 포함할 수 있다.

Description

공기 정화 장치{AIR PURIFICATION APPARATUS}
본 발명은 유해 가스를 정화하는 공기 정화 장치에 관한 것이다.
축산 단지, 음식물 처리장, 하ㆍ폐수 및 분뇨 처리장, 산업 단지 등의 악취 및 유해 가스 발생원에서 배출되는 오염 물질을 처리하기 위한 다양한 기술들이 쓰이고 있다.
현재 가장 널리 쓰이고 있는 기술로는 흡착법 및 세정법이 있으며, 특히 대기 오염 방지 시설로는 집진기(A Dust Collector), 흡착탑(Activated carbon tower), 스크러버(Scrubber) 등이 있다. 그 중 스크러버는 악취 및 유해 가스, 분진, 액상오염물질 등을 동시에 처리할 수 있어 가장 많이 적용되고 있다.
스크러버는 가스 흡수탑이라고도 하며, 일반적으로 세정에 의한 집진 시설을 말한다. 스크러버는 종류 및 용도에 따라 건식, 습식, 혼합식으로 나눠지며, 건식 스크러버에 비하여 효율이 더 우수한 습식 스크러버가 많이 사용된다. 습식 스크러버는 유해 가스를 액체에 접촉시켜 씻어내는 방식으로 오염 물질을 정화하는 방식이며, 정화 효율을 높이기 위해 통상적으로 수산화나트륨, 황산과 같은 흡수액 혹은 세정제 등 여러 가지 화학 반응을 일으키는 고비용의 화학 약품을 물과 함께 사용한다. 이는 화학 약품을 포함한 물이 분사되었을 시, 유해 가스와의 접촉율을 높이고 오염 물질이 용해된 물을 정화시키는 역할을 하여 처리 효율을 높이기 위함이다.
스크러버는 오염 가스와의 반응, 화학적 반응 등에 의해 화학 약품의 소모가 급격히 일어나므로 고가의 화학 약품을 주기적으로 보충하여야 하며, 화학 약품과 오염 가스를 반응하기 위한 추가 설비비 및 운영비용 등 상당한 비용이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 스크러버는 패킹 처리된 공간 내에 각종 필터가 마련되므로, 각 필터에 대한 유지 보수가 어렵다. 또한, 패킹 처리된 공간에 해당하는 패킹층이 중력의 반대 방향으로 적층된 탑 형상으로 형성되므로, 높이 방향으로 큰 공간을 요구하는 문제가 있다.
한국등록특허공보 제1005636호에는 수중 플라즈마 기술을 이용해서 화학 약품의 소모를 줄이는 기술이 개시되고 있으나, 공간 문제, 유지 보수 문제에 대해서는 여전히 미흡한 실정이다.
한국등록특허공보 제1005636호
본 발명은 구조가 간소하고 유지 보수가 용이하며 소형화에 유리한 공기 정화 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 공기 정화 장치는 유해 가스에 포함된 분진 또는 유해 물질을 걸러내는 정화액이 수용된 포집부; 상기 포집부에 수용된 상기 정화액을 거친 후에 상기 유해 가스가 흐르는 유로에 설치되고, 상기 유해 가스를 필터링하는 필터부;를 포함할 수 있다.
상기 포집부에는 상기 정화액이 수용되는 탱크가 마련되고, 상기 필터부는 상기 정화액으로부터 이격된 상기 탱크의 빈 공간에 설치될 수 있다.
본 발명의 공기 정화 장치에 따르면, 정화액을 거친 유해 가스를 필터링하는 필터부가 정화액이 수용된 탱크의 빈 공간에 설치될 수 있다.
포집부에 필터부가 배치되므로, 포집부와 필터부가 각각 밀폐 처리되는 패킹층이 배제될 수 있다. 패킹층의 배제를 통해 유지 보수가 용이해질 뿐만 아니라, 정화액의 교체만으로 반영구적으로 사용할 수 있는 공기 정화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 포집부에 필터부가 배치되므로, 공기 정화 장치의 소형화에 유리하다. 특히, 포집부를 구성하는 탱크가 'U'자 형상으로 형성되므로, 높이 방향으로 공기 정화 장치의 크기를 최소화시킬 수 있다.
또한, 'U'자 형상의 탱크에 따르면, 정화액을 거친 유해 가스가 다시 한번 확실하게 필터링되므로, 유해 가스의 정화에 유리하다.
도 1은 본 발명의 공기 정화 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 공기 정화 장치를 나타낸 사진이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 공기 정화 장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 공기 정화 장치를 나타낸 사진이다. 도 1 및 도 2는 공기 정화 장치의 측면을 나타내며, 바라본 각도는 서로 반대이다.
습식 공기 정화기는 여러 종류의 패킹(packing) 또는 'spirax' 충진물을 사용한 스크러버(scrubber)를 통해 각종 산업에서 발생한 유해 가스 g를 정화하고 있다.
습식 공기 정화기에는 밀폐된 공간 내에 필터가 삽입된 패킹층이 복수로 마련되고, 넓은 단면적을 갖는 각 패킹층이 좁은 단면적을 갖는 파이프에 의해 서로 연결되므로, 정화 과정에서 유해 가스가 넓은 면적과 좁은 면적을 번갈아가며 지나게 된다. 따라서, 유해 가스가 패킹층에 고르게 퍼지지 못하고 일부 영역에 치우치게 되는 편류가 나타나게 된다. 정화 과정에서 발생된 편류에 의해 산, 알카리계 등의 불소 화합물, 백연, 분진 등의 처리 효율이 떨어지는 문제가 발생된다.
처리 효율의 개선을 위해 주기적으로 스크러버, 패킹층의 충진물, 노즐 등을 청소하거나 교환하는 유지 보수 작업이 필수적으로 요구된다. 그러나, 패킹(packing) 구조에 따르면, 유지 보수 작업이 어려운 문제가 있다.
본 발명의 공기 정화 장치는 편류의 발생을 억제하고, 유지 보수 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 공기 정화 장치는 포집부(110) 및 필터부(130)를 포함할 수 있다.
포집부에는 유해 가스에 포함된 분진 또는 유해 물질을 걸러내는 정화액(80)이 수용될 수 있다. 이때, 정화액(80)은 물과 수산화칼륨(KOH)이 혼합된 액체를 포함할 수 있다.
수산화칼륨(KOH)은 가성칼륨 또는 가성칼리라고도 한다. 오래 전부터 탄산칼륨을 석회유와 반응시키는 가성화법이 이용되어 대량으로 생산되었으나, 현재는 염화칼륨수용액을 전기분해하여서 얻는다. 수산화칼륨의 화학적 성질은 수산화나트륨과 거의 같으나 부식성이 더 강하고, 이산화탄소를 흡수하는 힘도 수산화나트륨보다 강하다. 수산화칼륨(KOH)은 불소 화합물, 셀룰로오스 등 다양한 분진을 용해시킬 수 있다.
각종 불소 화합물, 백연, 분진 등의 집진을 통한 유해 가스의 정화를 위해 정화액(80)은 100 중량부 중 물 97.5~99.5 중량부, 수산화칼륨(KOH) 0.5~2.5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 공기 정화 장치에 따르면, 유해 가스가 포집부에 고인 정화액(80)을 통과하면서 유해 물질이 제거될 수 있다. 본 발명에 따르면, 정화액(80)이 유해 가스에 살포되는 방식이 아니라, 유해 가스가 포집부에 고인 정화액(80)을 통과할 수 있다.
일 예로, 정화액(80)에 잠긴 포집부의 바닥으로부터 유해 가스를 출력시키면, 유해 가스는 밀도차에 의해 중력의 반대 방향을 따라 버블링(bubbling) 상태로 상승할 수 있다. 이때, 버블링 상태의 유해 가스에 접촉되는 정화액(80)은 유해 가스에 포함된 산, 알카리계 불소 화합물, 각종 분진 및 유분과 타르, 연기, 냄새 등의 유해 물질을 90% 이상 흡착 또는 집진할 수 있다. 따라서, 정화액(80)을 통과한 유해 가스는 90% 이상의 유해 물질이 제거된 상태일 수 있다.
포집부에 수용된 정화액(80)에 유해 가스를 통과시키는 방식에 따르면, 높은 정화율을 기대할 수 있으며, 정화액(80)의 청소 또는 교체와 같은 유지 보수가 용이한 장점이 있다. 또한, 정화액(80)은 흡착된 각종 유해 물질을 고르게 퍼지게 하는 액체 상태를 유지하므로, 편류 현상에 둔감한 장점이 있다.
정화액(80)을 통과한 유해 가스에 포함된 나머지 유해 물질을 확실하게 제거하기 위해 필터부가 이용될 수 있다.
필터부는 유해 가스를 필터링해서 유해 가스를 걸러낼 수 있으며, 포집부에 수용된 정화액(80)을 통과한 유해 가스가 흐르는 유로에 설치될 수 있다. 필터부에는 정화액(80) 등의 액체가 비포함된 상태를 유지할 수 있다. 필터부가 포집부와 별개의 공간에 형성되면, 패킹층을 갖는 습식 공기 정화기와 마찬가지로 편류 현상으로 인해 필터부를 빈번하게 교체해야 할 수 있다.
편류 현상을 방지하기 위해 필터부는 포집부 내부와 동일한 단면적의 유로에 설치되는 것이 좋다. 가장 좋은 방법은 포집부에 필터부가 설치되는 것일 수 있다.
일 예로, 포집부에는 정화액(80)이 수용되는 탱크가 마련될 수 있다. 이때, 필터부는 정화액(80)으로부터 이격된 탱크의 빈 공간(90)에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 유로가 좁아지거나 넓어지는 문제가 없으므로, 편류 현상이 방지되며, 유해 가스는 필터부 전체 면적에 고르게 접촉될 수 있다.
정화 효율을 개선하기 위해 포집부는 복수의 탱크를 포함할 수 있다.
일 예로, 포집부는 정화액(80)이 수용되는 제1 탱크(111)와 제2 탱크(112)를 포함할 수 있다.
유해 가스가 정화액(80)을 확실하게 통과할 수 있도록, 제1 탱크(111)의 내부 하측에는 정화액(80)에 침지되고 유해 가스가 분출되는 제1 파이프(10)가 설치될 수 있다. 제1 탱크(111)의 내부에는 제1 파이프(10)의 출력단이 설치될 수 있으며, 제1 파이프(10)의 입력단에는 가열로(50)가 마련될 수 있다.
가열로는 유해 가스를 완전 연소시켜 1차적으로 유해 물질을 제거하기 위한 것으로, 제1 파이프(10)로 입력되는 유해 가스를 고온으로 가열할 수 있다.
제2 탱크(112)의 내부 하측에는 정화액(80)에 침지되고 제1 탱크(111)를 거친 유해 가스가 분출되는 제2 파이프(20)가 설치될 수 있다. 제2 파이프(20)의 일단부는 정화액(80)에 미침지된 제1 탱크(111)의 상측에 연결될 수 있다.
제1 파이프(10)로부터 출력된 유해 가스는 제1 탱크(111)의 정화액(80)을 거쳐 제1 탱크(111)의 상측으로 상승하며, 제2 파이프(20)를 거쳐 다시 제2 탱크(112)의 정화액(80)을 거칠 수 있다.
복수의 탱크를 거친 유해 가스에는 유해 물질이 거의 남아 있지 않게 된다.
제1 파이프(10) 및 제2 파이프(20)에는 유해 가스가 출력되는 홀(9)이 복수로 형성될 수 있다. 이때, 홀(9)의 직경은 1~5mm일 수 있다.
복수의 탱크 중 제2 탱크(112)가 마지막 탱크인 경우, 필터부는 제2 탱크(112)의 내부에 설치될 수 있다.
정화 효율이 일정하게 유지되도록, 본 발명의 공기 정화 장치는 측정부(미도시) 및 조절부(미도시)를 포함할 수 있다.
측정부는 각 탱크에 수용된 정화액(80)의 수위를 측정할 수 있다. 일 예로, 측정부는 수위 측정 센서를 포함할 수 있다.
조절부는 정화액(80)의 수위를 조절할 수 있다. 일 예로, 조절부는 각 탱크에 수용된 정화액(80)을 배출하거나, 각 탱크에 여분의 정화액(80)을 공급하는 펌프를 포함할 수 있다. 조절부는 측정부의 측정 결과에 따라 제어될 수 있다. 포집부에 수용되는 정화액(80)의 수위는 조절부에 의해 설정값으로 일정하게 유지될 수 있다.
일 예로, 각 탱크에 200리터의 물과 1~5kg의 수산화칼륨(KOH)이 섞인 정화액(80)이 수용된 경우, 물의 자연 증발에 의해 수위가 낮아질 수 있다. 조절부는 수위가 낮아지면, 물을 공급해서 수위를 다시 설정값으로 높일 수 있다. 또한, 조절부는 설정 주기에 따라 각 탱크에 수용된 정화액(80)을 새롭게 교체할 수 있다.
포집부에 입력되는 유해 가스는 높은 온도로 가열된 상태일 수 있다. 정화액(80)이 유해 가스에 의해 가열되면, 백연(white smoke)이 발생될 수 있다.
백연 역시 정화 대상이 되는 유해 물질에 해당하므로, 백연의 발생은 억제되는 것이 좋다. 백연의 억제는 정화액(80)의 냉각에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 공기 정화 장치는 백연 발생을 방지하기 위해 포집부, 예를 들어 제1 탱크(111) 또는 제2 탱크(112)에 연결된 칠러(chiller)(미도시)를 포함할 수 있다.
칠러는 포집부에 수용된 정화액(80)을 설정 온도로 냉각시키면서 순환시킬 수 있다. 정화액(80)을 수환시키는 동력은 조절부에 의해 제공될 수 있다.
소형화, 정화 효율 개선, 유지 보수의 편의성 개선 등을 위해 포집부는 특수한 구조로 형성될 수 있다.
일 예로, 포집부에 마련된 제2 탱크(112)는 'U'자 거꾸로 엎어진 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2 탱크(112)에는 제1 연장부(115), 제1 연장부(115)의 옆에 배치되는 제2 연장부(116), 제1 연장부(115)의 상단과 제2 연장부(116)의 상단을 연결하는 연결부(117)가 마련될 수 있다. 이때, 제1 연장부(115)와 제2 연장부(116)는 중력 방향으로 연장되는 통 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 정화액(80)은 제1 연장부(115)에만 수용될 수 있다. 정화액(80)에 잠긴 제1 연장부(115)의 하측 또는 바닥에는 유해 가스가 분출되는 제2 파이프(20)가 설치될 수 있다.
정화액(80)을 통과한 유해 가스는 정화액(80) 후단의 유로를 통과하게 되는데, 이때의 유로는 제1 연장부(115)의 상측 ⓐ, 연결부(117) 및 제2 연장부(116)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 정화액(80)을 통과한 유해 가스는 유로에 해당하는 제1 연장부(115)의 상측 ⓐ, 연결부(117), 제2 연장부(116)를 순서대로 거쳐 제2 연장부(116)이 하측에 마련된 출구(117)를 통해 출력될 수 있다.
이때, 필터부는 제2 탱크(112)의 빈 공간(90)에 해당하는 제1 연장부(115)의 상측 ⓐ, 연결부(117), 제2 연장부(116) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.
필터부는 관성 효과(inertia), 확산 효과(diffusion), 차단 효과(interception), 중력 효과(gravitation)에 의해 유해 가스에 포함된 유해 물질을 걸러낼 수 있다.
필터부는 하이드록시 아파타이트(Hydroxyapatite)를 포함하는 제1 필터(131), 활성탄을 포함하는 제2 필터(132), 제올라이트를 포함하는 제3 필터(133)를 포함할 수 있다.
하이드록시 아파타이트(Hydroxyapatite)는 Ca5(PO4)3(OH)식을 가지는 자연에서 발생한 광물(mineral)이지만 결정 단위셀(crystal unit cell)이 두 개체(entities)로 이루어져 있다는 걸 표시하기 위해 대개 Ca10(PO4)6(OH)2로 쓴다.
하이드록시 아파타이트는 유해 가스에 잔존하는 각종 분진, 특히, 중금속 이온의 제거에 탁월한 효과를 가지며, 바이러스의 흡착성이 높으므로 유해 가스에 포함된 바이러스의 제거에도 좋다.
활성탄은 흡착성이 강하고, 대부분의 구성물질이 탄소질로 된 물질로, 흡착제로 분진, 기체나 습기를 흡수시키는 가스 정제용으로 사용된다. 목재나 갈탄 등을 염화아연 등의 약품으로 처리, 건조시켜 제조한다.
제올라이트(zeolite)는 알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물인 광물이다. 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있으므로 다른 미립물질을 흡착할 수가 있다. 이 성질을 이용해서 흡착제로 사용된다.
정화액(80) 후단에 형성된 유로에는 정화액(80)을 거친 유해 가스가 흐르는 방향을 따라 순서대로 제1 구간 ①, 제2 구간 ②가 마련될 수 있다.
제1 구간 ①은 유로가 중력의 반대 방향으로 연장되는 구간일 수 있다.
제2 구간 ②는 유로가 중력 방향으로 연장되는 구간일 수 있다.
이때, 제1 구간 ①에는 제1 필터(131)가 하나 이상 이격되어 배치되고, 제2 구간 ②에는 제2 필터(132)와 제3 필터(133)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 구간 ②에는 복수의 제2 필터(132)가 서로 이격 배치될 수 있으며, 제3 필터(133)는 복수의 제2 필터(132) 사이에 개재될 수 있다.
하이드록시 아파타이트를 포함하는 제1 필터(131)는 바이러스 단위까지 흡착할 수 있는 반면, 유해 가스가 통과하기 힘든 좁은 틈을 가질 수 있다.
정화액(80)을 통과한 유해 가스는 중력 방대 방향으로 상승하려는 성질을 가질 수 있다. 따라서, 중력의 반대 방향으로 연장되는 제1 구간 ①에 제1 필터(131)가 배치되면, 상승하려는 유해 가스의 힘에 의해 유해 가스는 제1 필터(131)를 별다른 무리없이 통과할 수 있다.
반면, 활성탄을 포함하는 제2 필터(132) 및 제올라이트를 포함하는 제3 필터(133)는 유해 가스보다 매우 큰 크기의 틈을 가질 수 있다. 따라서, 제1 구간에 제2 필터(132)와 제3 필터(133)가 배치되면, 유해 가스가 순간적으로 필터를 통과하므로 필터링 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 유해 가스가 제2 필터(132)와 제3 필터(133)에 머무르게 하거나 느리게 통과시키는 방안이 마련되는 것이 좋다.
중력 방향으로 연장되는 제2 구간 ②에 제2 필터(132)와 제3 필터(133)가 배치되면, 위로 상승하려는 유해 가스의 성질에 의해 유해 가스는 제2 필터(132)와 제3 필터(133)에 오래 머무르게 되며, 제2 필터(132)와 제3 필터(133)에 의해 충분하게 필터링될 수 있다.
한편, 정화액(80) 후단의 유로의 단면적은 포집부의 입력단에 연결된 제1 파이프(10)의 내면의 단면적보다 큰 것이 좋다. 왜냐하면, 유로의 단면적과 제1 파이프(10)의 단면적이 동일하거나 유로의 단면적이 제1 파이프(10)보다 작다면, 유해 가스는 제2 구간 ②의 연장 방향에 상관없이 신속하게 유로를 통과하기 때문이다.
도 1에서 제1 연장부(115)는 제1 구간 ①에 해당하고, 제2 연장부(116)는 제2 구간 ②에 해당할 수 있다. 따라서, 제1 연장부(115)에는 제1 필터(131)가 배치되고, 제2 연장부(116)에는 제2 필터(132) 또는 제3 필터(133)가 배치될 수 있다.
한편, 필터부의 용이한 유지 보수를 위해, 필터부에 대면되는 제2 탱크(112)의 외면에는 개폐 가능한 도어(118)가 마련될 수 있다. 도어(118)는 제2 탱크(112)에 설치된 힌지(119) 등을 기준으로 움직이며 제2 탱크(112)의 내부를 외부와 소통시킬 수 있다.
도어(118)는 공기 정화시에 폐쇄될 수 있으며, 필터부의 유지 보수시 개방될 수 있다. 필터부는 도어(118)를 통해 용이하게 교체 가능할 수 있다.
도어(118)는 제2 탱크(112)에 설치되는 필터의 개수만큼 설치될 수 있다. 일 예로, 제1 연장부(115)에 2개의 제1 필터(131)가 마련되면, 제1 연장부(115)에는 제1 필터(131)의 위치에 맞춰 2개의 도어(118)가 마련될 수 있다. 제2 연장부(116)에 2개의 제2 필터(132)와 1개의 제3 필터(133)가 마련되면, 제2 연장부(116)에는 각 필터의 위치에 맞춰 3개의 도어(118)가 마련될 수 있다. 각 필터별로 도어(118)가 마련되므로, 각 필터를 독립적으로 유지보수할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 공기 정화 장치는 제2 연장부(116)의 출구(117)에 연결된 SiC(탄화규소, Silicon Carbide) DPF(Diesel Particulate Filter)(150)를 포함할 수 있다.
SiC DPF(150)는 유해 가스 중 PM(입자상물질)을 물리적으로 포집하고 연소시켜 제거하는 배기 후처리장치의 일종으로, 벌집 구조(허니컴 구조)로 형성될 수 있다.
이상에서 설명된 공기 정화 장치에 따르면, 제1 탱크(111)에서 유해 가스에 포함된 유해 물질이 90%이상 제거될 수 있다. 제2 탱크(112)를 통과하면 전체 유해 물질이 95~99%까지 제거될 수 있다. 이후, 2번의 하이드록시 아파타이트 필터, 활성탄 필터, 제올라이트 필터, 활성탄 필터, SiC DPF(150) 허니컴 구조의 촉매 필터를 순서대로 서치면서, 유해 가스에 포함된 유해 물질의 거의 대부분 제거될 수 있다.
SiC DPF(150)의 후단에는 유해 가스의 흐름을 유발하거나, 필터링된 유해 가스를 외부로 출력하는 블로워(blower)(170)가 마련될 수 있다.
본 발명의 공기 정화 장치는 공장의 굴뚝 등에서 발생하는 백연, 다이옥신, 악취, 연기, 분진 등의 유해 물질을 제거할 수 있다. 또한, 무기계 처리 구조로 형성되므로, 적은 에너지를 소모하며, 'U'자를 엎어놓은 형상의 포집부를 통해 낮은 높이를 갖는 소형화가 가능하다. 즉, 본 발명의 공기 정화 장치는 포집부에 필터부가 함께 설치되므로, 포집부와 필터 각각이 패킹층을 형성하는 구조와 비교하여 소형화에 유리하다. 또한, 정화액(80) 후단에 설치되는 필터부는 편류 현상이 배제되므로 반영구적인 사용이 가능하며, 도어(118)를 통해 용이하게 유지 보수될 수 있다.
특히, 본 발명의 공기 정화 장치는 조절부를 통한 정화액(80)의 교체, 도어(118)를 통한 필터의 교체가 가능하므로 유지 보수에서 대단한 강점을 나타낼 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
9...홀 10...제1 파이프
20...제2 파이프 50...가열로
80...정화액 90...빈 공간
110...포집부 111...제1 탱크
112...제2 탱크 115...제1 연장부
116...제2 연장부 117...연결부
118...도어 119...힌지
130...필터부 131...제1 필터
132...제2 필터 133...제3 필터
150...SiC DPF 170...블로워

Claims (10)

  1. 유해 가스에 포함된 분진 또는 유해 물질을 걸러내는 정화액이 수용된 포집부;
    상기 포집부에 수용된 상기 정화액을 통과한 상기 유해 가스가 흐르는 유로에 설치되고, 상기 유해 가스를 필터링하는 필터부;를 포함하고,
    상기 포집부에는 상기 정화액이 수용된 제2 탱크가 마련되고,
    상기 제2 탱크에는 중력 방향으로 연장되는 제1 연장부, 상기 제1 연장부의 옆에 배치되고 상기 중력 방향으로 연장되는 제2 연장부, 상기 제1 연장부의 상단과 상기 제2 연장부의 상단을 연결하는 연결부가 마련되며,
    상기 제1 연장부에는 상기 정화액이 수용되고,
    상기 정화액에 잠긴 상기 제1 연장부의 하측에는 상기 유해 가스가 분출되는 제2 파이프가 설치되며,
    상기 정화액을 통과한 상기 유해 가스는 상기 제1 연장부의 상측, 상기 연결부, 상기 제2 연장부를 순서대로 거쳐 상기 제2 연장부의 하측에 마련된 출구를 통해 출력되고,
    상기 필터부는 상기 제1 연장부의 상측, 상기 연결부, 상기 제2 연장부 중 적어도 하나에 설치되며,
    상기 제2 연장부의 출구에 연결된 SiC DPF(Diesel Particulate Filter)가 마련되고,
    상기 SiC DPF는 상기 제2 연장부의 출구로부터 중력의 반대 방향으로 연장되는 유로에 설치되는 공기 정화 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정화액은 100 중량부 중 물 97.5~99.5 중량부, 수산화칼륨(KOH) 0.5~2.5 중량부를 포함하는 공기 정화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포집부는 상기 정화액이 수용된 제1 탱크와 상기 제2 탱크를 포함하고,
    상기 제1 탱크의 내부 하측에는 상기 정화액에 침지되고 상기 유해 가스가 분출되는 제1 파이프가 설치되며,
    상기 제2 탱크의 내부 하측에는 상기 정화액에 침지되고 상기 제1 탱크를 거친 상기 유해 가스가 분출되는 제2 파이프가 설치되고,
    상기 제1 파이프 및 상기 제2 파이프에는 상기 유해 가스가 출력되는 홀이 복수로 형성되며,
    상기 필터부는 상기 제2 탱크의 내부에 설치되는 공기 정화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정화액의 수위를 측정하는 측정부;
    상기 정화액의 수위를 조절하는 조절부;를 포함하고,
    상기 포집부에 수용되는 상기 정화액의 수위는 상기 측정부의 측정 결과에 따라 제어되는 상기 조절부에 의해 설정값으로 유지되는 공기 정화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 포집부에 연결된 칠러(chiller);를 포함하고,
    상기 칠러는 상기 포집부에 수용된 상기 정화액을 냉각시키면서 순환시키는 공기 정화 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필터부에 대면되는 상기 제2 탱크의 외면에는 개폐 가능한 도어가 마련되고,
    상기 필터부는 상기 도어를 통해 교체 가능한 공기 정화 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 하이드록시 아파타이트(Hydroxyapatite)를 포함하는 제1 필터, 활성탄을 포함하는 제2 필터, 제올라이트를 포함하는 제3 필터를 포함하고,
    상기 유로에는 상기 정화액을 거친 상기 유해 가스가 흐르는 방향을 따라 순서대로 제1 구간, 제2 구간이 마련되며,
    상기 제1 구간은 상기 유로가 중력의 반대 방향으로 연장되는 구간이고,
    상기 제2 구간은 상기 유로가 중력 방향으로 연장되는 구간이며,
    상기 제1 구간에는 상기 제1 필터가 배치되고,
    상기 제2 구간에는 복수의 상기 제2 필터가 이격 배치되며,
    상기 제3 필터는 복수의 상기 제2 필터 사이에 개재되고,
    상기 포집부는 상기 정화액이 수용된 제1 탱크와 상기 제2 탱크를 포함하며,
    상기 제1 탱크의 내부 하측에는 상기 정화액에 침지되고 상기 유해 가스가 분출되는 제1 파이프가 설치되고,
    상기 제2 탱크의 내부 하측에는 상기 정화액에 침지되고 상기 제1 탱크를 거친 상기 유해 가스가 분출되는 상기 제2 파이프가 설치되며,
    상기 유로의 단면적은 상기 포집부에 포함된 상기 제1 탱크의 입력단에 연결된 상기 제1 파이프의 내면의 단면적보다 큰 공기 정화 장치.
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