KR101866143B1 - 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치는, 배가스 처리유닛과, 배가스 처리유닛에서 배출되는 응축수를 수거하여 저장하는 응축수 저수조와, 필터 세척유닛을 포함한다. 배가스 처리유닛은, 챔버와 응축수 배출구 및 가스 배출구를 갖는 챔버 하우징과, 챔버에 배가스를 공급하기 위해 챔버 하우징에 연결되는 가스 유입관과, 챔버로 유입되는 배가스를 냉각시키기 위해 챔버 중에 배치되는 냉각부를 구비하는 냉각기와, 챔버에서 가스 배출구 측으로 유동하는 배가스 중의 이물질을 걸러내기 위해 응축수 배출구와 가스 배출구 사이에 분리 가능하게 장착되는 제진필터와, 제진필터를 통과하여 가스 배출구 측으로 유동하는 배가스 중의 수분을 포집하기 위한 수분포집 필터를 구비하는 수분 포집기를 포함한다. 필터 세척유닛은, 배가스 처리유닛의 챔버 하우징에서 분리되는 제진필터를 지지할 수 있는 필터 지지부와, 필터 지지부에 지지되는 제진필터에 응축수를 분사하기 위한 노즐이 구비된 세척수 분사관과, 응축수 저수조에 저장되는 응축수를 세척수 분사관으로 펌핑하는 세척 펌프를 포함한다.

Description

필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치{TREATMENT APPARATUS FOR EXHAUST GAS COMPRISING FILTER CLEANING UNIT}

본 발명은 배가스 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배가스 중에 함유되어 있는 수분과 이물질을 효율적으로 제거하여 배출할 수 있는 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 물건을 제조하거나, 물질을 처리하는 다양한 분야에서 다양한 배가스가 배출되고 있다. 이러한 배가스로는 공장 배기가스, 음식물 발효가스, 바이오가스 등이 있다. 대부분의 배가스는 오염물질이나 유독물질을 함유하고 있어 그대로 대기 중에 방출되면 안되고, 적절한 처리를 거친 후 방출되어야 한다.

예를 들어, 인화성이 큰 휘발성 유기화합물질은 화재나 폭발의 위험성이 상존하므로, 적절한 처리장치를 통해 배가스의 농도가 폭발 범위에 이르지 아니하도록 해야 한다.

악취가 강한 배가스의 경우, 배가스 처리후에도 미량의 미처리가스가 주위로 확산되어 악취 민원을 일으키기도 하므로, 악취가스 처리시는 고효율의 방지시설을 설치하고 항상 정상가동을 유지하도록 관리해야 한다.

배가스를 처리하는 방법에는 연소법, 흡착법, 흡수법, 미생물 처리법, 오존 산화법, 냉각 응축법 등의 다양한 처리방법이 있으며, 한가지 처리장치 설치로 처리하는 경우 또는 2가지 이상의 처리장치를 병렬로 설치하여 배가스를 처리하는 방법 등이 있다. 복수의 처리장치를 설치 운영할 때는 압력 손실에 높게 되어 송풍기 마력이 커지게 되며, 또한 배기 풍량이 적어져서 방지시설 효율 저하를 발생하기도 한다. 배가스를 처리할 때에는 단일 성분의 배가스 혹은 여러 성분의 복합 유해가스 인가에 따라 처리장치를 선정하여야 하며 처리장치 설치비용 및 운전비용, 유지 보수비용을 조사하여 효율적이고 경제적인 배가스 처리가 이루어지도록 해야한다.

특히 수분 함유량이 높은 배가스의 경우, 배관의 부식이나 폐색 등의 문제를 유발하기 쉽고, 배가스가 유입되는 설비를 망가트리거나 손상시킬 수 있으므로, 효율적인 수분 제거가 가능한 처리장치가 필요하다.

등록특허공보 제1581562호 (2015. 12. 30)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 수분 함유량이 높은 배가스로부터 효율적으로 수분 및 이물질을 제거하여 배출할 수 있는 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치는, 챔버와 상기 챔버에서 생성되는 응축수를 배출하기 위한 응축수 배출구 및 상기 챔버로부터 배가스를 배출시킬 수 있도록 상기 응축수 배출구보다 상측에 배치되는 가스 배출구를 갖는 챔버 하우징과, 상기 챔버에 배가스를 공급하기 위해 상기 챔버 하우징에 연결되는 가스 유입관과, 상기 챔버로 유입되는 배가스를 냉각시키기 위해 상기 챔버 중에 배치되는 냉각부를 구비하는 냉각기와, 상기 챔버에서 상기 가스 배출구 측으로 유동하는 배가스 중의 이물질을 걸러내기 위해 상기 응축수 배출구와 상기 가스 배출구 사이에 분리 가능하게 장착되는 제진필터와, 상기 제진필터를 통과하여 상기 가스 배출구 측으로 유동하는 배가스 중의 수분을 포집하기 위한 수분포집 필터를 구비하는 수분 포집기를 포함하는 배가스 처리유닛; 상기 배가스 처리유닛의 챔버 하우징으로부터 배출되는 응축수를 수거하여 저장하는 응축수 저수조; 및 상기 배가스 처리유닛의 챔버 하우징에서 분리되는 상기 제진필터를 지지할 수 있는 필터 지지부와, 상기 필터 지지부에 지지되는 상기 제진필터에 응축수를 분사하기 위한 노즐이 구비된 세척수 분사관과, 상기 응축수 저수조에 저장되는 응축수를 상기 세척수 분사관으로 펌핑하는 세척 펌프를 구비하는 필터 세척유닛;을 포함한다.

상기 필터 세척유닛은 상기 필터 지지부 및 상기 세척수 분사관이 수용되는 세척 챔버와, 상기 필터 지지부에 지지된 상기 제진필터에서 흘러내리는 폐수를 수거하기 위해 상기 세척 챔버의 하측에 배치되는 폐수 수거 챔버를 갖는 세척 하우징을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치는, 상기 응축수 저수조에 수용되는 응축수의 탁도를 검출하기 위해 상기 응축수 저수조에 설치되는 탁도 센서; 및 상기 응축수 저수조에 저장되는 응축수를 배출시킬 수 있도록 상기 응축수 저수조에 연결되는 배수관; 및 상기 탁도 센서의 검출 신호에 따라 제어되어 상기 배수관을 통한 응축수의 배수를 단속할 수 있도록 상기 배수관에 연결되는 배수 밸브;를 더 포함할 수 있다.

상기 가스 유입관은 상기 챔버내로 배가스를 유입시키는 가스 공급구와, 상기 가스 공급구와 연결되며, 상기 챔버 하우징의 횡방향에 대해 경사지게 배치되는 경사관부를 포함하고, 상기 배가스 처리유닛은, 상기 가스 유입관의 경사관부를 따라 유동하는 배가스가 충돌하여 배가스 중의 수분이 맺힐 수 있도록 상기 경사관부 내측에 배치되고 배가스가 통과할 수 있는 복수의 관통홀이 마련된 타공판을 구비하는 타공판 어셈블리를 더 포함할 수 있다.

상기 타공판은 하측 일부분을 제외한 가장자리가 상기 경사관부의 내면에 밀착되고, 상기 타공판의 하측과 상기 경사관부의 내면 사이에는 상기 타공판으로부터 흘러내리는 응축수가 유동할 수 있는 응축수 유동로가 마련될 수 있다.

상기 타공판은 상기 경사관부를 통한 배가스의 유동 방향을 따라 복수가 상호 이격되도록 배치될 수 있다.

상기 타공판 어셈블리의 타공판은 관통홀이 상대적으로 큰 것과 관통홀이 상대적으로 작은 것이 세 개 이상 배가스 유동 방향을 따라 교번적으로 배치되되, 상대적으로 큰 관통홀을 갖는 것이 최상류에 위치할 수 있다.

가스 유입관은 상기 챔버에 종방향으로 배치되어 상기 수평관부와 연결되고 하단부에 상기 가스 공급구가 배치되는 수직관부를 더 포함할 수 있다.

상기 배가스 처리유닛은, 상기 챔버 중에 배치되어 상기 챔버를 상기 냉각부가 배치되는 하부 공간과 상기 제진필터가 배치되는 중간 공간으로 구획하는 구획판부와, 상기 구획판부에 설치되어 상기 하부 공간의 배가스를 상기 중간 공간으로 송풍시키는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.

상기 배가스 처리유닛은, 상기 챔버의 하부 공간의 압력을 검출하기 위한 압력센서를 더 포함하고, 상기 송풍팬은 상기 압력센서의 감지 신호에 따라 제어될 수 있다.

상기 배가스 처리유닛은, 상기 가스 유입관의 가스 공급구를 통해 상기 챔버로 유입되어 상기 제진필터 측으로 유동하는 배가스가 충돌하여 배가스 중의 수분이 맺힐 수 있도록 상기 챔버에 상하 방향으로 이격 배치되고 배가스가 통과할 수 있는 가스 유동홀이 마련된 복수의 베플을 더 포함할 수 있다.

상기 베플은 지면에 대해 평행하게 배치되고, 상기 베플의 가스 유동홀은 상측으로 갈수록 폭이 점진적으로 증가할 수 있다.

상기 챔버 하우징의 일측에는 상기 제진필터가 출입할 수 있는 필터 출입구와, 상기 필터 출입구를 개폐할 수 있는 필터 출입 도어가 마련될 수 있다.

상기 배가스 처리유닛은, 상기 수분 포집기를 지지하도록 상기 챔버 중에 배치되어 상기 챔버를 상기 제진필터가 배치되는 중간 공간과 상기 수분 포집기가 배치되는 상부 공간으로 구획하고 상기 챔버의 중간 공간 및 상부 공간을 연결하는 복수의 연통홀 및 상기 수분 포집기에서 흘러내리는 응축수를 수거하기 위한 응축수 수거로를 구비하는 지지판부를 더 포함할 수 있다.

상기 배가스 처리유닛은, 상기 응축수 수거로에 수거된 응축수를 펌핑하기 위한 응축수 펌프와, 상기 응축수 펌프에 의해 펌핑되는 응축수를 상기 가스 유입관의 내부로 분사할 수 있도록 상기 가스 유입관에 연결되는 응축수 분사관을 더 포함할 수 있다.

상기 배가스 처리유닛은, 상기 응축수 수거로에 저장되는 응축수의 수위를 검출하기 위한 수위센서를 더 포함하고, 상기 응축수 펌프는 상기 수위센서의 감지 신호에 따라 제어될 수 있다.

상기 수분 포집기는, 상기 지지판부에 지지되는 필터 하우징을 더 포함하고, 상기 수분포집 필터는 상기 필터 하우징의 내측에서 압축될 수 있는 가요성을 가지며, 상기 배가스 처리유닛은, 상기 수분포집 필터를 상기 지지판부 측으로 가압하여 압축하기 위해 상기 수분포집 필터의 상측에 이동 가능하게 배치되는 필터 압축판과, 상기 압축판과 연결되어 상기 압축판에 이동력을 제공하는 승강기구를 갖는 필터 압축유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 수분 포집기는 상기 수분포집 필터를 지지하도록 상기 필터 하우징의 내측에 배치되어 상기 압축판에 의해 압축될 수 있는 가요성의 필터 지지튜브를 더 포함할 수 있다.

상기 배가스 처리유닛은, 상기 수분포집 필터의 수분을 검출하기 위한 수분센서를 더 포함하고, 상기 승강기구는 상기 수분센서의 검출 신호에 따라 제어될 수 있다.

상기 배가스 처리유닛은 상기 응축수 저수조와 각각 연결되도록 복수로 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치는 배가스 처리유닛에서 분리되는 제진필터를 필터 세척유닛을 이용하여 신속하고 효과적으로 세척하여 배가스 처리유닛에 재장착할 수 있다. 따라서 여분의 제진필터를 갖추지 않고도 사용된 제진필터를 신속하게 재사용할 수 있다. 그리고 배가스 처리유닛에서 분리된 제진필터를 멀리 운반하지 않고 신속하게 세척할 수 있어, 제진필터 세척에 따른 배가스 처리유닛의 운전 중지 시간을 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치는 가스 유입관 중에 설치되는 타공판 어셈블리를 이용함으로써 배가스를 챔버 하우징의 내부로 공급하는 과정에서 배가스로부터 수분을 제거할 수 있고, 챔버 하우징 내부에서 냉각기로 배가스를 냉각하여 배가스 중의 수분을 응축시켜 제거할 수 있다. 또한 챔버 하우징 내부에서 유동하는 배가스를 베플에 충돌시키는 방법과, 챔버 하우징 내 배가스가 유입되는 하부 공간의 압력을 대기압보다 낮게 유지시켜 하부 공간의 온도를 낮추는 방식으로 수분 응축 효율을 더욱 높일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치는 수분 포집기에 구비되는 수분포집 필터를 이용하여 배가스에 함유된 수분을 포집하여 제거할 수 있다. 그리고 수분 포집기에 포집된 수분을 응축시켜 확보한 응축수를 가스 유입관의 내측으로 분사함으로써 가스 유입관을 통해 챔버 하우징의 내부로 유입되는 배가스의 온도를 낮출 수 있고, 이를 통해 챔버 하우징의 내부에서 수분 제거 및 이물질 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치의 배가스 처리유닛을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 나타낸 배가스 처리유닛의 베플을 나타낸 것이다.
도 5는 도 3에 나타낸 배가스 처리유닛의 타공판 어셈블리를 나타낸 것이다.
도 6은 도 3에 나타낸 배가스 처리유닛의 수분 포집기를 포함한 일부 구성을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치의 필터 세척유닛의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치의 배가스 처리유닛에 구비되는 수분 포집기의 변형예를 나타낸 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 필터 세척유닛을 포함하는 배가스 처리장치(이하 '배가스 처리장치'라 한다)를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치의 배가스 처리유닛을 개략적으로 나타낸 것이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치(10)는 배가스를 수분과 이물질을 제거하여 처리하는 복수의 배가스 처리유닛(100)과, 배가스 처리유닛(100)에서 발생하는 응축수(L)를 수거하여 저장하는 응축수 저수조(200)와, 배가스 처리유닛(100)의 제진필터(165)를 세척하기 위한 필터 세척유닛(300)과, 배가스 처리장치(10)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(340)를 포함한다. 이러한 배가스 처리장치(10)는 공장 배기가스, 음식물 발효가스, 바이오가스 등의 배가스를 처리하여 배가스 중에 함유되어 있는 수분과 유해성분을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치(10)는 배가스 처리유닛(100)에서 발생하는 응축수(L)를 제진필터(165)를 세척하는 용도로 재활용함으로써, 운전 비용을 절감할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 복수의 배가스 처리유닛(100)은 동일한 구조로 이루어진다. 각각의 배가스 처리유닛(100)은 내측에 챔버(111)가 마련되는 챔버 하우징(110)과, 챔버 하우징(110)에 배가스를 공급하기 위해 챔버 하우징(110)에 연결되는 가스 유입관(140)과, 챔버 하우징(110)의 챔버(111)로 유입되는 배가스를 냉각시키기 위한 냉각기(155)와, 챔버(111)에서 배가스를 송풍시키기 위한 송풍팬(160)과, 챔버(111)에서 배가스 중의 이물질을 걸러내기 위한 제진필터(165)와, 챔버(111)에서 배가스 중의 수분을 제거하기 위한 수분 포집기(170)를 포함한다.

챔버 하우징(110)의 내측에는 챔버(111)가 마련된다. 챔버 하우징(110)의 하측에는 챔버(111)에서 생성되는 응축수(L)를 배출하기 위한 응축수 배출구(116)가 구비되고, 챔버 하우징(110)의 상측에는 챔버(111)에서 처리된 배가스를 배출시키기 위한 가스 배출구(118)가 마련된다. 챔버 하우징(110)은 상대적으로 하측으로 유입되는 배가스가 상승하면서 수분과 이물질이 제거된 후 상대적으로 상측에 배치되는 가스 배출구(118)로 배출될 수 있도록 지면에 기립 상태로 설치될 수 있다. 응축수 배출구(116)는 챔버(111)에서 생성되는 응축수(L)를 원활하게 배출할 수 있도록 챔버 하우징(110)의 하단에 배치되는 것이 좋다. 챔버 하우징(110)의 내측 바닥은 응축수(L)를 응축수 배출구(116) 쪽으로 모을 수 있는 형태로 이루어지는 것이 좋다.

챔버 하우징(110)의 챔버(111)는 챔버(111) 중에 상하로 이격되어 배치되는 구획판부(120) 및 지지판부(123)에 의해 하부 공간(112)과, 중간 공간(113)과, 상부 공간(114)으로 구획될 수 있다. 즉, 챔버(111) 중에 배치되는 구획판부(120)에 의해 챔버(111)는 응축수 배출구(116)가 연결되는 하부 공간(112)과 제진필터(165)가 배치되는 중간 공간(113)으로 구획될 수 있다. 그리고 챔버(111) 중에 배치되는 지지판부(123)에 의해 챔버(111)는 중간 공간(113)과 가스 배출구(118)가 연결되는 상부 공간(114)으로 구획될 수 있다.

구획판부(120)에는 연통홀(121)이 마련되어 챔버(111)의 하부 공간(112)과 중간 공간(113)은 유체 이동이 가능하게 연결된다. 즉, 구획판부(120)의 연통홀(121)을 통해 하부 공간(112)의 배가스가 중간 공간(113) 측으로 이동할 수 있다. 또한, 구획판부(120)의 연통홀(121)을 통해 중간 공간(113)의 응축수가 하부 공간(112)으로 유입될 수 있다. 도면에는 연통홀(121)이 구획판부(120)의 일부 영역에만 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예시일 뿐, 연통홀(121)은 구획판부(120)의 넓은 영역에 걸쳐 형성될 수 있다.

지지판부(123)에도 연통홀(125)(128)이 마련되어 중간 공간(113)과 상부 공간(114)이 유체 이동이 가능하게 연결된다. 배가스는 가스 유입관(140)을 통해 하부 공간(112)으로 유입되어 중간 공간(113) 및 상부 공간(114)을 거쳐 가스 배출구(118)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

도 6에 나타낸 것과 같이, 지지판부(123)는 하부 지지판(124)과 상부 지지판(127)을 포함한다. 하부 지지판(124)에는 유체가 통과할 수 있는 연통홀(125)이 마련되고, 상부 지지판(127)에도 유체가 통과할 수 있는 연통홀(128)이 구비된다. 하부 지지판(124)과 상부 지지판(127)의 사이에는 응축수를 수거할 수 있는 응축수 수거로(130)가 마련된다. 하부 공간(112)에서 하부 지지판(124)의 연통홀(125)을 통과한 배가스는 응축수 수거로(130)를 거쳐 상부 지지판(127)의 연통홀(128)을 통해 상부 공간(114)이 필터 하우징(171) 내부로 유입될 수 있다. 그리고 상부 공간(114)의 필터 하우징(171) 내부에서 발생하는 응축수는 상부 지지판(127)의 연통홀(128)을 통과하여 응축수 수거로(130)로 유입될 수 있다. 응축수 수거로(130)로 유입된 응축수의 일부는 하부 지지판(124)의 연통홀(125)을 통하여 중간 공간(113)으로 낙하할 수 있으며, 나머지 응축수는 후술하는 응축수 펌프(186)의 동작에 의하여 가스 유입관(140)으로 분사될 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 챔버(111)의 하부 공간(112)에는 복수의 베플(132)이 설치된다. 복수의 베플(132)은 가스 유입관(140)을 통해 하부 공간(112)으로 유입되어 중간 공간(113) 측으로 상승하는 배가스가 충돌할 수 있도록 하부 공간(112)에 상하 방향으로 이격 배치된다. 배가스가 상승하면서 베플(132)에 부딪치면 배가스 중의 수분이 베플(132)에 맺혀 배가스로부터 제거될 수 있다. 베플(132)은 배가스의 충돌 효율을 높일 수 있도록 챔버 하우징(110)의 횡방향, 즉 지면에 수평으로 배치되는 것이 좋다.

도 4에 나타낸 것과 같이, 베플(132)에는 배가스가 통과할 수 있는 복수의 가스 유동홀(133)이 마련된다. 하부 공간(112)에서 배가스는 베플(132)의 하면에 충돌하고 가스 유동홀(133)을 통과하여 베플(132)의 상부 측으로 유동할 수 있다. 배가스 중의 수분이 베플(132)의 하면에 더욱 원활하게 맺히되, 배가스가 가스 유동홀(133)을 원활하게 통과할 수 있도록 가스 유동홀(133)은 도시된 것과 같이 상측으로 갈수록 폭이 점진적으로 증가하는 모양으로 이루어지는 것이 좋다.

베플(132)의 구조나, 배치 형태, 베플(132)에 구비되는 가스 유동홀(133)의 형태는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

챔버(111)의 중간 공간(113)에는 제진필터(165)를 지지하기 위한 필터 받침부(135)가 구비된다. 그리고 챔버 하우징(110)의 일측에는 필터 받침부(135)에 의해 지지되는 제진필터(165)가 출입할 수 있는 필터 출입구(137)가 중간 공간(113)과 연결되도록 마련된다. 필터 출입구(137)는 챔버 하우징(110)에 가동적으로 설치되는 필터 출입 도어(138)에 의해 개폐될 수 있다.

가스 유입관(140)은 챔버(111)에 배가스를 공급하기 위한 가스 공급구(141)가 마련된 수직관부(142)와, 수직관부(142)에 연결되는 수평관부(143)와, 수평관부(143)에 연결되는 경사관부(144)를 포함한다. 수직관부(142)는 챔버(111)의 하부 공간(112)에 지면에 대해 수직 방향, 즉 챔버 하우징(110)의 종방향으로 배치된다. 수직관부(142)의 하단부에 가스 공급구(141)가 마련되어 가스 유입관(140)을 통해 공급되는 배가스가 하부 공간(112)의 하측 부분으로 유입될 수 있다. 수직관부(142)의 하단부는 하부 공간(112)에 배치되는 복수의 베플(132) 중에서 최하부에 위치하는 베플(132)보다 하측에 위치하는 것이 좋다. 수평관부(143)는 지면에 평행하게, 즉 챔버 하우징(110)의 횡방향으로 배치된다. 수평관부(143)는 챔버 하우징(110)을 관통하도록 설치되어 일부분이 하부 공간(112)에 위치하고 다른 일부분이 챔버 하우징(110)의 외측에 배치된다. 경사관부(144)는 수평관부(143)에 대해 경사지게 배치되어 수평관부(143)와 연결된다.

가스 유입관(140)의 경사관부(144)에는 타공판 어셈블리(148)가 설치된다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 타공판 어셈블리(148)는 경사관부(144)의 내측에 배치되는 복수의 타공판(150)(152)을 포함한다. 각각의 타공판(150)(152)에는 배가스가 통과할 수 있는 복수의 관통홀(151)(153)이 마련된다. 복수의 타공판(150)(152)은 경사관부(144)를 통한 배가스의 유동 방향을 따라 상호 이격되어 지면에 대해 수직으로 배치된다. 타공판(150)(152)은 하측 일부분을 제외한 가장자리가 경사관부(144)의 내면에 밀착된다. 타공판(150)(152)의 하측과 경사관부(144)의 내면 사이에는 타공판(150)(152)으로부터 흘러내리는 응축수가 유동할 수 있는 응축수 유동로(154)가 마련된다.

타공판(150)(152)은 경사관부(144)를 따라 유동하는 배가스가 충돌할 수 있도록 배치되어 배가스 중의 수분을 제거할 수 있다. 즉, 경사관부(144)를 따라 유동하는 배가스가 타공판(150)(152)에 충돌할 때 배가스 중에 함유된 수분 중 일부가 타공판(150)(152)에 맺혀 배가스로부터 제거될 수 있다. 타공판(150)(152)에 맺히는 응축수(L)는 타공판(150)(152)과 경사관부(144) 사이의 응축수 유동로(154)를 따라 유동하여 가스 공급구(141)를 통해 챔버(111)로 유입될 수 있다.

타공판(150)(152)은 관통홀(151)(153)이 상대적으로 큰 것과 관통홀(151)(153)이 상대적으로 작은 것이 배가스 유동 방향을 따라 교번적으로 배치된다. 상대적으로 큰 관통홀(151)을 갖는 타공판(150)이 배가스 유동 방향상 최상류에 위치한다. 즉, 상대적으로 큰 관통홀(151)을 갖는 두 개의 타공판(150) 사이에 상대적으로 작은 관통홀(153)을 갖는 타공판(152)이 배치된다. 이와 같은 타공판(150)(152)의 배치를 통해 경사관부(144)를 통과하는 배가스의 압력과 유속을 변화시키고, 난기류를 형성함으로써 배가스에 함유된 수분이 타공판(150)(152)에 더욱 원활하게 맺히는 효과를 얻을 수 있다.

타공판 어셈블리(148)를 구성하는 타공판의 설치 개수나, 모양, 배치 구조, 또는 타공판에 구비되는 관통홀의 형상이나 배치 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 도면에는 경사관부(144)가 챔버 하우징(110)의 외측에 배치되는 것으로 나타냈으나, 경사관부(144)는 챔버 하우징(110)의 내부에 배치되거나, 챔버 하우징(110)의 내외에 걸치도록 배치될 수 있다.

또한 수평관부(143)는 생략되고, 수직관부(142)와 경사관부(144)가 직접 연결될 수도 있다.

가스 유입관(140)의 내측에는 가스 유입 조절밸브(146)가 설치된다. 가스 유입 조절밸브(146)는 가스 유입관(140)을 통한 배가스의 유입을 단속하거나, 또는 배가스의 유입량을 조절할 수 있다. 가스 유입 조절밸브(146)는 제어부(340)에 의해 제어될 수 있다.

냉각기(155)는 챔버(111)로 유입되는 배가스를 냉각시키기 위한 것으로, 챔버(111) 중에 배치되는 냉각부(156)와, 냉각부(156)에 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급기(158)를 포함한다. 냉각부(156)는 하부 공간(112)에 배치되는 냉각매체 순환관(157)을 포함한다. 냉각매체 순환관(157)은 가스 유입관(140)의 수직관부(142)를 감싸는 코일 형태로 이루어져 가스 유입관(140)을 통과하는 배가스 및 하부 공간(112)으로 유입된 배가스의 온도를 낮출 수 있다. 하부 공간(112)에서 배가스의 온도를 낮춤으로써 배가스 중에 함유된 수분을 응축시킬 수 있다. 하부 공간(112)에서 생성되는 응축수(L)는 응축수 배출구(116)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 냉각매체 순환관(157)이 수직관부(142) 둘레를 감싸는 형태로 배치되어 배가스를 가스 유입관(140)을 통과하는 중에 1차로 냉각하고 하부 공간(112)으로 유입된 후 2차로 냉각시킬 수 있으며, 이를 통해 배가스의 냉각 효율을 높일 수 있다.

냉각매체 공급기(158)는 냉각매체 순환관(157)을 통해 냉각매체를 가스 유입관(140)을 통한 배가스의 유동 방향과 반대 방향으로 순환시키거나, 배가스의 유동 방향과 같은 방향으로 순환시킬 수 있다.

냉각기(155)는 도시된 것과 같이 냉각매체 순환관(157)을 통해 냉각매체를 순환시키는 구조 이외에, 챔버(111) 중에서 배가스를 냉각시킬 수 있는 다양한 구조의 냉각부를 포함하는 다른 구조로 변경될 수 있다.

송풍팬(160)은 챔버 하우징(110)의 구획판부(120)에 설치되어 하부 공간(112)의 배가스를 중간 공간(113)으로 송풍시키는 역할을 한다. 송풍팬(160)의 동작은 제어부(340)에 의해 제어된다. 제어부(340)는 하부 공간(112)에 설치되는 압력센서(162)로부터 검출 신호를 수신하여 송풍팬(160)을 제어한다. 압력센서(162)는 챔버 하우징(110)에 설치되어 하부 공간(112)의 압력을 검출하고 감지 신호를 제어부(340)에 전송할 수 있다. 제어부(340)는 압력센서(162)가 검출한 하부 공간(112)의 압력을 실시간으로 피드백 받아 송풍팬(160)을 제어할 수 있다. 제어부(340)가 송풍팬(160)을 제어하여 하부 공간(112)의 배가스를 중간 공간(113)으로 강제 송풍시킴으로써 하부 공간(112)의 압력을 대기압보다 낮은 압력(예를 들어, 0.8~0.9 atm)으로 유지시킬 수 있다. 하부 공간(112)의 압력을 대기압보다 낮게 유지시키면 하부 공간(112)에서 온도 강하 효과를 얻을 수 있어 수분의 응축 효율을 더욱 높일 수 있다.

제진필터(165)는 중간 공간(113)에 배치되어 상부 공간(114)으로 상승하는 배가스 중의 이물질을 걸러낸다. 제진필터(165)로는 배가스 중의 이물질을 걸러낼 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다. 제진필터(165)는 필터 출입구(137)를 통해 챔버 하우징(110)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 관리자는 도 7에 나타낸 것과 같이, 필터 출입 도어(138)를 움직여 필터 출입구(137)를 개방하고 제진필터(165)를 분리하거나 장착할 수 있다.

중간 공간(113)으로 유입되는 배가스는 제진필터(165)를 통과하면서 이물질이 걸러진 후 상부 공간(114) 측으로 상승할 수 있다. 배가스가 제진필터(165)를 통과할 때 배가스 중에 함유된 수분 중 일부가 제진필터(165)에 맺혀 제거될 수 있다. 그리고 제진필터(165)에 맺혀 떨어지는 응축수(L)는 구획판부(120)의 연통홀(121)을 통해 하부 공간(112)으로 유입될 수 있다.

또한, 배가스에 포함된 먼지 등의 이물질 일부는 상기 제진필터(165)의 작용 외에 응축되어 배출되는 응축수에 포함되어 제거될 수 있다.

도 3 및 도 6을 참조하면, 수분 포집기(170)는 제진필터(165)를 통과하여 가스 배출구(118) 측으로 유동하는 배가스 중의 수분을 포집하기 위해 상부 공간(114)에 복수로 설치된다. 수분 포집기(170)는 지지판부(123)에 지지되는 필터 하우징(171)과, 배가스 중의 수분을 포집하기 위해 필터 하우징(171)의 내측에 배치되는 수분포집 필터(173)와, 수분포집 필터(173)를 지지하기 위해 필터 하우징(171)의 내측에 배치되는 필터 지지튜브(174)를 포함한다.

필터 하우징(171)은 하단부 및 상단부가 개방된 중공형 구조로 이루어진다. 필터 하우징(171)의 하단부는 지지판부(123)의 상부 지지판(127)에 접하며, 상부 지지판(127)의 연통홀(128)를 통과한 배가스가 필터 하우징(171)의 내측으로 유입될 수 있다. 또한 필터 하우징(171)의 내측에서 발생하는 응축수(L)가 상부 지지판(127)의 연통홀(128)을 통해 지지판부(123)의 응축수 수거로(130)로 유입될 수 있다. 필터 하우징(171)에는 수분포집 필터(173)를 통과한 배가스가 필터 하우징(171) 외부로 배출될 수 있는 배기홀(172)이 구비된다. 배기홀(172)은 도시된 바와 같이 필터 하우징(171)의 전 영역에 걸쳐 형성될 수도 있고, 이와는 달리 필터 하우징(171)의 상부 영역에만 형성될 수도 있다.

수분포집 필터(173)는 배가스가 통과할 수 있는 통기성을 가지면서, 통과하는 수분을 포집할 수 있도록 흡습성 또는 친수성 특성을 갖는 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 또한 수분포집 필터(173)는 압축력을 받으면 압축되었다가 압축력이 제거되면 원상 복원될 수 있도록 가요성을 갖는다.

필터 지지튜브(174)는 필터 하우징(171)의 내측에서 수분포집 필터(173)를 지지할 수 있는 강성과 수분포집 필터(173)와 같이 압축력을 받으면 압축되었다가 압축력이 제거되면 원상 복원될 수 있도록 가요성을 갖는다. 필터 지지튜브(174)에는 수분포집 필터(173)를 통과한 배가스가 통과할 수 있는 복수의 배기홀(175)이 마련된다.

수분 포집기(170)는 도시된 구조 이외에, 가스 배출구(118) 측으로 유동하는 배가스 중의 수분을 포집할 수 있는 다양한 형태의 수분포집 필터를 포함하는 다른 구조로 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 나타낸 수분 포집기(195)는 앞서 설명한 수분 포집기(170)와 비교하여 필터 지지튜브(174)가 생략된 것으로, 지지판부(123)에 지지되는 필터 하우징(171)과, 필터 하우징(171)의 내측에 배치되는 수분포집 필터(173)를 포함한다.

복수의 수분 포집기(170)의 상측에는 수분포집 필터(173)를 압축하기 위한 필터 압축유닛(177)이 설치된다. 필터 압축유닛(177)은 수분포집 필터(173)를 압축하기 위한 필터 압축판(178)과, 필터 압축판(178)을 승강시키는 승강기구(180)를 포함한다. 승강기구(180)는 이에 구비되는 가동 로드(181)가 필터 압축판(178)에 결합되어 필터 압축판(178)에 이동력을 제공할 수 있다. 필터 압축판(178)은 필터 하우징(171)에 삽입되어 필터 하우징(171)의 길이 방향으로 직선 이동함으로써 수분포집 필터(173)와 필터 지지튜브(174)를 지지판부(123) 측으로 눌러 압축할 수 있다.

도 3 및 도 6에 나타낸 것과 같이, 필터 압축판(178)이 승강기구(180)에 의해 움직여 수분포집 필터(173)와 필터 지지튜브(174)를 압축함으로써 수분포집 필터(173)에 포집된 수분을 짜낼 수 있다. 수분포집 필터(173)가 압축되면서 수분포집 필터(173)에서 빠져나오는 응축수(L)는 상부 지지판(127)의 연통홀(128)를 통해 응축수 수거로(130)로 수거될 수 있다.

필터 압축유닛(177)의 동작은 제어부(340)에 제어될 수 있다. 제어부(340)는 수분포집 필터(173)에 일정량 이상의 수분이 포집되면 필터 압축유닛(177)을 작동시켜 수분포집 필터(173)를 압축시킬 수 있다. 이를 위해 수분 포집기(170)에는 수분센서(183)가 설치된다. 수분센서(183)는 수분포집 필터(173)에 포집된 수분을 검출하여 그 검출 신호를 제어부(340)에 제공한다. 제어부(340)는 수분센서(183)로부터 검출 신호를 제공받아 수분포집 필터(173)에 일정량 이상의 수분이 포집되면 필터 압축유닛(177)을 작동시켜 수분포집 필터(173)로부터 응축수(L)를 짜낼 수 있다. 필터 압축판(178)이 원위치로 복귀하면 수분포집 필터(173)와 필터 지지튜브(174)는 원래 상태로 탄성 복원될 수 있다. 이와 같이, 필터 압축유닛(177)이 수분포집 필터(173)에 포집된 수분을 제거해줌으로써 수분포집 필터(173)가 양호한 수분 포집 효율을 유지할 수 있다.

수분 포집기(170)로부터 지지판부(123)의 응축수 수거로(130)로 수거되는 응축수(L)는 응축수 분사관(185)과 응축수 수거관(192)으로 공급될 수 있다. 응축수 분사관(185)은 응축수 수거로(130)에 수거되는 응축수(L)를 가스 유입관(140)의 내부로 분사할 수 있도록 가스 유입관(140)에 연결되고, 응축수 수거관(192)은 응축수(L)를 응축수 저수조(200)에 저장할 수 있도록 응축수 저수조(200)에 연결된다.

응축수 분사관(185)은 응축수 수거로(130)에 수거되는 응축수(L)를 가스 유입관(140)의 내부로 분사할 수 있도록 가스 유입관(140)에 연결된다. 응축수 분사관(185)에는 응축수 수거로(130)의 응축수(L)를 펌핑하기 위한 응축수 펌프(186)가 설치된다. 응축수 펌프(186)가 작동하여 응축수(L)를 응축수 분사관(185)을 통해 가스 유입관(140)의 내측으로 분사함으로써 가스 유입관(140)을 따라 유동하는 배가스의 온도를 낮출 수 있다. 챔버(111)로 유입되는 배가스의 온도를 낮추면 챔버(111)에서 배가스에 함유된 수분의 응축 효율을 높일 수 있다. 또한 가스 유입관(140)으로 응축수(L)를 분사함으로써 배가스 중에 함유된 이물질을 응축수(L)로 씻어내 제거할 수 있는 효과가 있다.

응축수 펌프(186)의 동작은 제어부(340)에 제어될 수 있다. 제어부(340)는 응축수 수거로(130)에 분사하기 충분한 양의 응축수(L)가 모이면 응축수 펌프(186)를 작동시킴으로써 응축수 수거로(130)에 모인 응축수(L)를 가스 유입관(140)으로 분사시킬 수 있다. 이를 위해 지지판부(123)에는 응축수 수거로(130)에 수거된 응축수(L)의 수위를 검출하기 수위센서(188)가 설치된다. 수위센서(188)는 응축수(L)의 수위를 검출하여 그 검출 신호를 제어부(340)에 제공한다. 제어부(340)는 수위센서(188)로부터 검출 신호를 제공받아 응축수 수거로(130)에 일정량 이상의 응축수(L)가 수거되면 응축수 펌프(186)를 작동시킬 수 있다.

응축수 저수조(200)는 제진필터(165)의 세척에 이용되는 응축수(L)를 저장한다. 응축수 저수조(200)는 배가스 처리유닛(100)의 응축수 수거관(192)과 연결되어 응축수 수거관(192)을 통해 응축수(L)를 공급받아 저장한다. 응축수 저수조(200)의 하측에는 응축수(L)를 배출하기 위한 배수관(210)이 연결되고, 배수관(210)에는 배수밸브(215)가 설치된다. 응축수 저수조(200)에 저장되는 응축수(L) 중의 이물질은 아래쪽으로 가라앉게 되므로, 상대적으로 아래쪽에 위치하는 응축수(L)의 오염도가 높을 수 있다. 배수관(210)과 배수밸브(215)를 이용하면 상대적으로 아래쪽에 위치하는 오염도 높은 응축수(L)를 배출함으로써, 오염도가 낮은 응축수(L)를 제진필터(165)의 세척에 이용할 수 있다.

배수밸브(215)의 동작은 제어부(340)에 의해 제어된다. 제어부(340)는 응축수 저수조(200)에 설치되는 탁도센서(220)로부터 검출 신호를 수신하여 배수밸브(215)를 제어한다. 탁도센서(220)는 응축수 저수조(200)에 저장되는 응축수(L)의 오염도를 검출하여 제어부(340)에 전송한다. 제어부(340)는 탁도센서(220)가 발생하는 검출 신호를 수신하여 응축수(L)의 탁도가 기 설정된 수준 이상 상승하면 배수밸브(215)를 열어 응축수 저수조(200)에 저장되어 있는 응축수(L)를 배출시킨다. 탁도가 높은 응축수(L)가 배출되어 응축수(L)의 오염도가 낮아지면, 제어부(340)는 탁도센서(220)의 검출 신호를 피드백 받아 배수밸브(215)를 닫아 응축수 저수조(200)에 저장되는 응축수(L)의 오염도를 기 설정된 기준에 맞춰 낮게 유지시킬 수 있다. 배수관(210)을 통해 배출되는 응축수(L)는 따로 수거되어 처리될 수 있다.

필터 세척유닛(300)은 배가스 처리유닛(100)의 챔버 하우징(110)에서 분리되는 제진필터(165)를 세척하기 위한 것이다. 필터 세척유닛(300)은 제진필터(165)를 수용할 수 있는 세척 하우징(310)과, 제진필터(165)를 지지하기 위해 세척 하우징(310)의 내측에 배치되는 필터 지지부(320)와, 필터 지지부(320)에 지지된 제진필터(165)에 응축수(L)를 분사하기 위한 세척수 분사관(325)과, 응축수 저수조(200)의 응축수(L)를 세척수 분사관(325)을 통해 펌핑하는 세척 펌프(330)를 포함한다.

세척 하우징(310)은 제진필터(165)를 수용할 수 있는 세척 챔버(311)와, 제진필터(165)의 세척 후 제진필터(165)에서 흘러내리는 폐수(W)를 수거하기 위해 세척 챔버(311)의 하측에 배치되는 폐수 수거 챔버(312)를 포함한다. 세척 챔버(311)와 폐수 수거 챔버(312)는 세척 하우징(310)의 내측에 배치되는 지지판(313)에 의해 구획될 수 있다. 지지판(313)은 폐수(W)가 통과할 수 있는 구조로 이루어질 수 있다. 세척 챔버(311)에는 필터 지지부(320)와 세척수 분사관(325)도 수용된다. 필터 지지부(320)와 세척수 분사관(325)은 지지판(313)에 지지될 수 있다.

세척 하우징(310)에는 배수관(315)이 연결된다. 배수관(315)은 세척 하우징(310)의 폐수 수거 챔버(312)에 수용되는 폐수(W)를 외부로 배출할 수 있다. 배수관(315)을 통해 배출되는 폐수(W)는 따로 수거되어 처리될 수 있다.

필터 지지부(320)는 세척 하우징(310)의 세척 챔버(311)에 배치되어 제진필터(165)를 지지한다. 필터 지지부(320)는 제진필터(165)를 세척수 분사관(325)에 구비되는 노즐(326)과 마주하도록 지지할 수 있는 다양한 구조를 취할 수 있다. 도면에는 필터 지지부(320)가 제진필터(165)를 지면에 대해 세워지도록 지지하는 구조를 갖는 것으로 나타냈으나, 세척 챔버(311) 상에서 세척수 분사관(325)의 설치 구조에 따라 필터 지지부(320)의 구조도 다양하게 변경될 수 있다.

세척수 분사관(325)은 필터 지지부(320)에 지지되는 제진필터(165)로 응축수(L)를 분사하기 위한 복수의 노즐(326)을 구비한다. 세척수 분사관(325)은 연결관(335)을 통해 세척 펌프(330)와 연결되며, 세척 펌프(330)의 작동에 따라 복수의 노즐(326)을 통해 제진필터(165)에 응축수(L)를 분사한다. 세척 펌프(330)의 작동에 따른 응축수(L)의 분사는 응축수 저수조(200)에 수용된 응축수(L)중 중간 이상의 수위에 있는 응축수(L)를 이용하는 것이 바람직하다.

세척수 분사관(325)은 도시된 구조 이외에, 필터 지지부(320)에 지지되는 제진필터(165)로 응축수(L)를 분사할 수 있는 다양한 다른 구조를 취할 수 있다.

이 밖에, 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치(10)는 사용자 조작을 위한 조작부(345)를 포함한다. 조작부(345)는 세척 펌프(330)를 작동시키는데 이용될 수 있다. 사용자는 배가스 처리유닛(100)에서 분리한 제진필터(165)를 필터 지지부(320)에 고정한 후, 조작부(345)를 통해 세척 펌프(330)를 작동시켜 제진필터(165)를 세척할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치(10)에 의해 배가스를 처리하는 방법에 대하여 설명한다.

배가스 처리장치(10)에 의한 처리 대상이 되는 배가스는 복수의 배가스 처리유닛(100) 각각의 챔버 하우징(110)으로 공급된다. 배가스는 배가스 처리유닛(100)의 가스 유입관(140)의 경사관부(144)와, 수평관부(143) 및 수직관부(142)를 차례로 통과하여 수직관부(142) 하단부의 가스 공급구(141)를 통해 챔버 하우징(110) 내부의 하부 공간(112)으로 유입된다. 배가스가 경사관부(144)를 통과할 때, 타공판 어셈블리(148)의 타공판들(150)(152)을 차례로 통과하게 되고, 이때, 배가스가 타공판(150)(152)에 충돌하면서 배가스 중에 함유된 수분 중 일부가 타공판(150)(152)에 맺혀 배가스로부터 제거될 수 있다. 타공판(150)(152)에 맺히는 응축수(L)는 타공판(150)(152)과 경사관부(144) 사이의 응축수 유동로(154)를 따라 유동하여 가스 공급구(141)를 통해 챔버(111)로 유입된다.

배가스가 가스 유입관(140)을 통해 챔버 하우징(110)의 내측으로 유입될 때, 냉각기(155)에 의해 가스 유입관(140)을 따라 유동하는 배가스의 온도가 하강하게 된다. 그리고 배가스는 챔버 하우징(110)의 하부 공간(112)으로 유입되어 중간 공간(113) 측으로 상승하는 과정에서 냉각기(155)에 의해 2차로 냉각될 수 있다. 배가스의 온도가 하강하면 배가스 중에 함유된 수분이 응축되며, 하부 공간(112)에서 발생하는 응축수(L)는 챔버 하우징(110) 하단부의 응축수 배출구(116)를 통해 외부로 배출된다. 배가스가 중간 공간(113) 측으로 상승할 때, 일부 배가스는 하부 공간(112)에 배치되는 베플(132)에 부딪치게 되고, 배가스 중의 수분이 베플(132)에 맺힘으로써 배가스로부터의 수분 제거 효율을 높일 수 있다.

하부 공간(112) 상측의 구획판부(120)로 상승한 배가스는 연통홀(121)을 통하여 중간 공간(113) 측으로 상승하거나, 송풍팬(160)에 의해 중간 공간(113) 측으로 송풍된다. 제어부(190)는 압력센서(162)가 검출한 하부 공간(112)의 압력을 실시간으로 피드백 받아 송풍팬(160)을 제어하여 하부 공간(112)의 압력을 대기압보다 낮은 압력으로 유지시킬 수 있다. 송풍팬(160)의 작용으로 하부 공간(112)의 압력이 대기압보다 낮게 유지되면 하부 공간(112)에서 온도 강하 효과를 얻을 수 있고, 이를 통해 수분 응축 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

중간 공간(113)으로 유입되는 배가스는 제진필터(165)를 통과하면서 이에 함유된 이물질이 제거된다. 배가스가 제진필터(165)를 통과할 때 배가스 중에 함유된 수분 중 일부가 제진필터(165)에 맺혀 제거될 수 있으며, 제진필터(165)에 맺혀 떨어지는 응축수(L)는 구획판부(120)의 연통홀(121)을 통해 하부 공간(112)으로 유입될 수 있다

제진필터(165)를 통과한 배가스는 상승하여 지지판부(123)의 하부 지지판(124)에 구비된 연통홀(125)과, 응축수 수거로(130) 및 상부 지지판(127)에 마련된 연통홀(128)을 차례로 통과하여 복수의 수분 포집기(170)로 유입된다.

수분 포집기(170)로 유입된 배가스는 수분 포집기(170)의 수분포집 필터(173)를 통과하여 필터 지지튜브(174)의 배기홀(175)과 필터 하우징(171)의 배기홀(172)을 차례로 통과하여 가스 배출구(118) 측으로 유동한다. 배가스가 수분포집 필터(173)를 통과할 때, 배가스 중에 함유된 수분이 수분포집 필터(173)에 포집되어 제거된다.

이와 같이, 챔버 하우징(110)으로 유입되는 배가스는 챔버 하우징(110)의 하부 공간(112)과 중간 공간(113) 및 상부 공간(114)을 차례로 통과하면서 수분과 이물질이 제거된 후 가스 배출구(118)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

한편, 수분 포집기(170)의 수분포집 필터(173)에 일정량 이상의 수분이 포집되면 필터 압축유닛(177)이 작동하여 수분포집 필터(173)로부터 수분을 제거할 수 있다. 즉, 제어부(340)는 수분 포집기(170)에 연결되는 수분센서(183)로부터 검출 신호를 제공받아 수분포집 필터(173)의 수분 포집량이 기 설정된 수준에 도달하면 필터 압축유닛(177)의 승강기구(180)를 작동시킨다. 승강기구(180)의 작동으로 필터 압축판(178)이 하강하였다가 상승하여 수분포집 필터(173)와 이를 지지하는 필터 지지튜브(174)를 압축시켰다가 원상 복원시키게 된다. 이때, 수분포집 필터(173)에 포집된 수분은 수분포집 필터(173)로부터 배출되어 지지판부(123)의 연통홀(128)을 통해 응축수 수거로(130)로 수거될 수 있다.

응축수 수거로(130)에 수거되는 응축수(L)는 응축수 분사관(185)을 통해 가스 유입관(140)의 내측으로 분사될 수 있다. 제어부(340)는 수위센서(188)로부터 검출 신호를 제공받아 응축수 수거로(130)에 일정량 이상의 응축수(L)가 모이면 응축수 펌프(186)를 작동시킬 수 있다. 응축수 펌프(186)의 작동으로 응축수 수거로(130)의 응축수(L)가 응축수 분사관(185)을 통해 가스 유입관(140)의 내측으로 분사된다. 응축수(L) 분사로 가스 유입관(140)을 따라 챔버 하우징(110)으로 공급되는 배가스의 온도를 낮추고, 배가스 중의 이물질을 씻겨낼 수 있다.

또한 응축수 수거로(130)에 수거되는 응축수(L)는 응축수 수거관(192)을 통해 응축수 저수조(200)에 저장될 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이, 응축수 저수조(200)에 저장되는 응축수(L)는 탁도센서(220)의 감지 신호에 따른 배수밸브(215)의 개폐 작용으로 오염도가 높은 응축수(L)가 배출됨으로써 오염도가 낮게 유지될 수 있다.

배가스 처리장치(10)의 운전 중에 관리자는 주기적으로, 또는 필요에 따라 제진필터(165)를 교체하거나 세척할 수 있다. 즉, 관리자는 도 7에 나타낸 것과 같이, 필터 출입 도어(138)를 움직여 필터 출입구(137)를 개방하고 사용된 제진필터(165)를 챔버 하우징(110)에서 어렵지 않게 제거할 수 있다. 또한 필터 출입구(137)를 통해 새로운 제진필터(165)를 챔버 하우징(110)에 쉽게 장착할 수 있다.

관리자는 필터 세척유닛(300)을 이용하여 각 배가스 처리유닛(100)에서 분리한 제진필터(165)를 세척할 수 있다. 관리자는 사용된 제진필터(165)를 필터 지지부(320)에 지지되도록 세척 하우징(310)의 내측에 배치하고 조작부(345)를 통해 세척 펌프(330)를 작동시킬 수 있다. 세척 펌프(330)가 작동하면 응축수 저수조(200)에 저장된 응축수(L)가 세척수 분사관(325)을 통해 제진필터(165)로 분사된다. 따라서 제진필터(165)에 부착되어 있는 이물질이 응축수(L)와 함께 씻어내려 제진필터(165)로부터 제거될 수 있다. 제진필터(165)에서 흘러내리는 폐수(W)는 필터 지지부(320) 하측의 폐수 수거 챔버(312)로 수거되었다가 외부로 배출될 수 있다.

이와 같이, 관리자는 배가스 처리유닛(100)에서 분리한 제진필터(165)를 필터 세척유닛(300)을 이용하여 신속하고 효과적으로 세척하여 배가스 처리유닛(100)에 재장착할 수 있다. 따라서 다량의 제진필터(165)를 갖추지 않고도 사용된 제진필터(165)를 세척하여 재사용할 수 있다. 그리고 배가스 처리유닛(100)에서 분리한 제진필터(165)를 멀리 운반하지 않고 신속하게 세척할 수 있어, 제진필터(165) 세척에 따른 배가스 처리유닛(100)의 운전 중지 시간을 줄일 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치(10)는 가스 유입관(140) 중에 설치된 타공판 어셈블리(148)를 통해 배가스를 챔버 하우징(110)의 내부로 공급하는 과정에서 배가스로부터 수분을 제거할 수 있고, 챔버 하우징(110) 내부에서 냉각기(155)로 배가스를 냉각하여 배가스 중의 수분으로 응축시켜 제거할 수 있다. 또한 챔버 하우징(110) 내부에서 상승하는 배가스를 베플(132)에 충돌시키는 방법과 배가스가 유입되는 하부 공간(112)의 압력을 대기압보다 낮게 유지시켜 하부 공간의 온도를 낮추는 방식으로 수분 응축 효율을 더욱 높일 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 처리장치(10)는 수분 포집기(170)에 구비되는 수분포집 필터(173)를 이용하여 배가스에 함유된 수분을 포집 제거할 수 있다. 그리고 수분 포집기(170)에 포집된 수분을 응축시켜 확보한 응축수(L)를 가스 유입관(140)의 내측으로 분사함으로써 가스 유입관(140)을 통해 챔버 하우징(110)의 내부로 유입되는 배가스의 온도를 낮출 수 있고, 이를 통해 챔버 하우징(110)의 내부에서 수분 제거 및 이물질 제거 효율을 더욱 높일 수 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도면에는 한 쌍의 배가스 처리유닛(100)이 응축수 수거관(192)을 통해 응축수 저수조(200)에 연결되는 것으로 나타냈으나, 배가스 처리유닛(100)의 설치 개수는 하나 이상의 다양하게 변경될 수 있다. 또한 응축수 저수조(200)나 필터 세척유닛(300)의 설치 개수도 다양하게 변경될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10 : 배가스 처리장치 100 : 배가스 처리유닛
110 : 챔버 하우징 112 : 하부 공간
113 : 중간 공간 114 : 상부 공간
116 : 응축수 배출구 118 : 가스 배출구
120 : 구획판부 121, 125, 128: 연통홀
123 : 지지판부 124 : 하부 지지판
127 : 상부 지지판 130 : 응축수 수거로
132 : 베플 133 : 가스 유동홀
135 : 필터 받침부 137 : 필터 출입구
138 : 필터 출입 도어 140 : 가스 유입관
141 : 가스 공급구 142 : 수직관부
143 : 수평관부 144 : 경사관부
146 : 가스 유입 조절밸브 148 : 타공판 어셈블리
150, 152 : 타공판 151, 153 : 관통홀
154 : 응축수 유동로 155 : 냉각기
156 : 냉각부 157 : 냉각매체 순환관
158 : 냉각매체 공급기 160 : 송풍팬
162 : 압력센서 165 : 제진필터
170, 195 : 수분 포집기 171 : 필터 하우징
172, 175 : 배기홀 173 : 수분포집 필터
174 : 필터 지지튜브 177 : 필터 압축유닛
178 : 필터 압축판 180 : 승강기구
181 : 가동 로드 183 : 수분센서
185 : 응축수 분사관 186 : 응축수 펌프
188 : 수위센서 192 : 응축수 수거관
200 : 응축수 저수조 210, 315 : 배수관
215 : 배수밸브 220 : 탁도센서
300 : 필터 세척유닛 310 : 세척 하우징
311 : 세척 챔버 312 : 폐수 수거 챔버
313 : 지지판 320 : 필터 지지부
325 : 세척수 분사관 326 : 노즐
330 : 세척 펌프 335 : 연결관
340 : 제어부 345 : 조작부

Claims (13)

1. 챔버와 상기 챔버에서 생성되는 응축수를 배출하기 위한 응축수 배출구 및 상기 챔버로부터 배가스를 배출시킬 수 있도록 상기 응축수 배출구보다 상측에 배치되는 가스 배출구를 갖는 챔버 하우징과, 상기 챔버에 배가스를 공급하기 위해 상기 챔버 하우징에 연결되는 가스 유입관과, 상기 챔버로 유입되는 배가스를 냉각시키기 위해 상기 챔버 중에 배치되는 냉각부를 구비하는 냉각기와, 상기 챔버에서 상기 가스 배출구 측으로 유동하는 배가스 중의 이물질을 걸러내기 위해 상기 응축수 배출구와 상기 가스 배출구 사이에 분리 가능하게 장착되는 제진필터와, 상기 제진필터를 통과하여 상기 가스 배출구 측으로 유동하는 배가스 중의 수분을 포집하기 위한 수분포집 필터를 구비하는 수분 포집기를 포함하는 배가스 처리유닛;
   상기 배가스 처리유닛의 챔버 하우징으로부터 배출되는 응축수를 수거하여 저장하는 응축수 저수조; 및
   상기 배가스 처리유닛의 챔버 하우징에서 분리되는 상기 제진필터를 지지할 수 있는 필터 지지부와, 상기 필터 지지부에 지지되는 상기 제진필터에 응축수를 분사하기 위한 노즐이 구비된 세척수 분사관과, 상기 응축수 저수조에 저장되는 응축수를 상기 세척수 분사관으로 펌핑하는 세척 펌프를 구비하는 필터 세척유닛;을 포함하며,
   상기 가스 유입관은 상기 챔버내로 배가스를 유입시키는 가스 공급구와, 상기 가스 공급구와 연결되며, 상기 챔버 하우징의 횡방향에 대해 경사지게 배치되는 경사관부를 포함하고,
   상기 배가스 처리유닛은, 상기 가스 유입관의 경사관부를 따라 유동하는 배가스가 충돌하여 배가스 중의 수분이 맺힐 수 있도록 상기 경사관부 내측에 배치되고 배가스가 통과할 수 있는 복수의 관통홀이 마련된 타공판을 구비하는 타공판 어셈블리를 더 포함하며,
   상기 타공판은 상기 경사관부를 통한 배가스의 유동 방향을 따라 복수가 상호 이격되도록 배치되되, 관통홀이 상대적으로 큰 것과 관통홀이 상대적으로 작은 것이 배가스 유동 방향을 따라 교번적으로 배치되고,
   상기 타공판은 하측 일부분을 제외한 가장자리가 상기 경사관부의 내면에 밀착되고, 상기 타공판의 하측과 상기 경사관부의 내면 사이에는 상기 타공판으로부터 흘러내리는 응축수가 유동할 수 있는 응축수 유동로가 마련되는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 필터 세척유닛은 상기 필터 지지부 및 상기 세척수 분사관이 수용되는 세척 챔버와, 상기 필터 지지부에 지지된 상기 제진필터에서 흘러내리는 폐수를 수거하기 위해 상기 세척 챔버의 하측에 배치되는 폐수 수거 챔버를 갖는 세척 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 응축수 저수조에 수용되는 응축수의 탁도를 검출하기 위해 상기 응축수 저수조에 설치되는 탁도 센서; 및
   상기 응축수 저수조에 저장되는 응축수를 배출시킬 수 있도록 상기 응축수 저수조에 연결되는 배수관; 및
   상기 탁도 센서의 검출 신호에 따라 제어되어 상기 배수관을 통한 응축수의 배수를 단속할 수 있도록 상기 배수관에 연결되는 배수 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 배가스 처리유닛은, 상기 챔버 중에 배치되어 상기 챔버를 상기 냉각부가 배치되는 하부 공간과 상기 제진필터가 배치되는 중간 공간으로 구획하는 구획판부; 상기 구획판부에 설치되어 상기 하부 공간의 배가스를 상기 중간 공간으로 송풍시키는 송풍팬; 및 상기 챔버의 하부 공간의 압력을 검출하기 위한 압력센서;를 더 포함하고,
   상기 송풍팬은 상기 압력센서의 감지 신호에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 배가스 처리유닛은, 상기 가스 유입관의 가스 공급구를 통해 상기 챔버로 유입되어 상기 제진필터 측으로 유동하는 배가스가 충돌하여 배가스 중의 수분이 맺힐 수 있도록 상기 챔버에 상하 방향으로 이격 배치되고, 배가스가 통과할 수 있는 가스 유동홀이 마련된 복수의 베플;을 더 포함하며,
   상기 베플은 지면에 대해 평행하게 배치되고, 상기 베플의 가스 유동홀은 상측으로 갈수록 폭이 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 챔버 하우징의 일측에는 상기 제진필터가 출입할 수 있는 필터 출입구와, 상기 필터 출입구를 개폐할 수 있는 필터 출입 도어가 마련되고,
   상기 제진필터는 상기 필터 출입구를 통해 상기 챔버 하우징에 분리 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 배가스 처리유닛은, 상기 수분 포집기를 지지하도록 상기 챔버 중에 배치되어 상기 챔버를 상기 제진필터가 배치되는 중간 공간과 상기 수분 포집기가 배치되는 상부 공간으로 구획하고, 상기 챔버의 중간 공간 및 상부 공간을 연결하는 복수의 연통홀 및 상기 수분 포집기에서 흘러내리는 응축수를 수거하기 위한 응축수 수거로를 구비하는 지지판부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 배가스 처리유닛은, 상기 응축수 수거로에 수거된 응축수를 펌핑하기 위한 응축수 펌프; 및 상기 응축수 펌프에 의해 펌핑되는 응축수를 상기 가스 유입관의 내부로 분사할 수 있도록 상기 가스 유입관에 연결되는 응축수 분사관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 수분 포집기는, 상기 지지판부에 지지되는 필터 하우징을 더 포함하고, 상기 수분포집 필터는 상기 필터 하우징의 내측에서 압축될 수 있는 가요성을 가지며,
    상기 배가스 처리유닛은, 상기 수분포집 필터를 상기 지지판부 측으로 가압하여 압축하기 위해 상기 수분포집 필터의 상측에 이동 가능하게 배치되는 필터 압축판과, 상기 압축판과 연결되어 상기 압축판에 이동력을 제공하는 승강기구를 갖는 필터 압축유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 수분 포집기는 상기 수분포집 필터를 지지하도록 상기 필터 하우징의 내측에 배치되어 상기 압축판에 의해 압축될 수 있는 가요성의 필터 지지튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 배가스 처리유닛은 상기 응축수 저수조와 각각 연결되도록 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 배가스 처리장치.

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