KR101894696B1 - 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식점 등에서 발생한 악취공기를 정화하여 배출시키는 악취 제거장치에 관한 것이다.
본 발명은 실시예로, 유체에서 발생시킨 캐비테이션 기포를 이용하여 공급된 악취공기를 1차 처리하고, 상기 1차 처리를 거친 후에 분리된 악취공기를 여과하여 외부로 배출하는 처리본체, 그리고 상기 처리본체의 하부에 모인 유체를 공급받아 상기 유체에 함유된 입자물을 여과하고, 상기 처리본체에 유체를 제공하는 여과본체를 포함하는 악취 처리 장치를 제시한다.

Description

캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치{A DEODORIZATION APPARATUS USING ECO CAVITATION BUBBLE}

본 발명은 음식점 등에서 발생한 악취공기를 정화하여 배출시키는 악취 제거장치에 관한 것이다.

우리나라에서 발생하는 음식물쓰레기의 대부분은 수분이 많고 악취를 발생시키는 등 위생상 문제뿐 아니라 매립 시 발생하는 침출수에 의해 지하수는 물론, 지표수와 토양오염의 원인이 되고 있다. 이러한 음식물쓰레기는 심한 악취 및 H₂S, NH₃ 등의 유해가스를 발생시켜 2차오염 환경문제를 유발한다.

이에 음식점 등에서 배출되는 폐기물에 관한 관리규제가 강화되면서 환경 친화적인 처리방안이 사회적으로 주목받고 있으나 처리시스템 개발은 미비하여 악취문제의 효과적인 해결이 요구된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1036019호 (오수의 오염물질 여과장치) 2011.05.23. 대한민국 등록특허공보 제10-1036018호 (오수의 오염물질 여과기 및 이를 이용한 여과장치) 2011.05.23. 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0109903호 (미세기포 발생장치, 이를 이용한 폐수처리장치 및 폐수처리방법) 2009.10.21. 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0127582호 (캐비테이션에 의한 슬러지의 가용화를 이용한 하수고도처리방법) 2010.12.06.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 음식점 등에서 배출되는 악취를 용이하게 제거하는 목적을 갖는다.

본 발명 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치는, 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 생성하는 기포발생부 및 상기 기포발생부에서 배출되는 상기 유체가 충돌하여 상기 캐비테이션 기포가 파괴되며 유동되고, 일단이 개방되어 상기 유체가 배출될 수 있는 하우징부를 포함하고, 상기 유체에서 발생되는 캐비테이션 기포를 이용하여 악취공기를 정화처리 하고 상기 유체를 배출하는 처리본체, 제1배관을 통해 상기 처리본체 하부에 모인 유체를 공급받아 상기 유체에 함유된 입자물을 여과하고, 제2배관을 통해 여과된 상기 유체를 상기 처리본체에 제공하는 여과본체, 그리고 상기 처리본체 내부 공기의 악취 성분이 정화되도록, 일단이 상기 처리본체에 연결되어 있고 타단이 상기 제2배관에 연결되어 상기 공기를 상기 기포발생부로 공급하는 제3배관을 포함한다.

이때, 상기 기포발생부의 단면적이 상기 처리본체 하부를 향하여 작아질 수 있다. 상기 기포발생부는 일측에 상기 제2배관이 연결되어 유체가 공급되는 본체부, 그리고 상기 본체부에 비해 단면적이 작게 형성되고, 상기 본체부에 연통되어 상기 유체가 이동 가능한 복수의 가지부를 포함하고, 복수의 상기 가지부는 수평방향으로 나란하게 상기 본체부에 연결되어 있는 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치.

본 발명의 실시예에 따르면, 처리본체와 여과본체의 구성이 대규모 시설을 요구하지 아니하므로, 생활 거주 공간에서 사용되기에 충분하다. 몇몇의 펌프를 작동시킴으로써 악취 제거 장치의 운영이 가능하므로 장치운용비용이 저렴한 장점을 갖는다. 또한, 캐비테이션 기포를 이용하므로 악취공기에 포함된 다양한 악취성분에 대한 열분해 처리 및 산화분해처리가 효율적으로 이루어질 수 있고, 그에 따라 다양한 악취공기에 범용적으로 적용 가능한 장점을 갖는다.

또한, 악취공기를 다양한 루트로 악취 제거장치에 공급할 수 있으므로, 설치장소별로 선택적인 방식으로 운용이 가능한 효과를 갖는다.

또한, 가지부가 직경이 상이한 복수의 관으로 연결되어 있어 캐비테이션 기포의 발생이 증가하여 악취성분의 제거 성능이 향상된다.

또한, 여과본체에 밸브가 설치되어 악취공기를 순환시켜 정화처리한 후 일정시간마다 배출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 사시도.
도 3은 도 2의 B-B'에 따른 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 여과본체의 단면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예들에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치의 개념도가 도시되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치는 유체에서 발생되는 캐비테이션 기포를 이용하여 악취공기를 정화처리 하고 상기 유체를 배출하는 처리본체(10), 그리고 상기 처리본체(10)의 하부에 모인 유체를 공급받아 상기 유체에 함유된 입자물을 여과하고, 상기 처리본체(10)에 유체를 제공하는 여과본체(20)를 포함한다.

처리본체(10)에 공급된 유체에서 캐비테이션 기포가 생성된다. 유체가 처리본체(10)에 유입되며 유속이 증가하면 유체에 닿아 있는 물체 표면 근처의 압력이 낮아지게 되어 유체가 밀도가 낮은 기체로 바뀌게 되고, 이에 따라 마치 유체 속에 빈 공간이 만들어지는 것과 같이 캐비테이션 기포가 발생한다. 발생된 캐비테이션 기포는 유속의 감속에 따라 수축, 재팽창, 파괴의 과정을 거쳐 소멸된다. 유체는 일례로 물일 수 있다.

악취공기가 혼합된 유체에서 발생된 캐비테이션 기포의 내부에 악취공기의 악취성분이 포집된다. 발생된 캐비테이션 기포의 기체 공간 내부에 포집된 악취성분은 기체공간의 고온, 고압의 조건에 의해 열분해 처리되다. 이러한 열분해 처리는 캐비테이션 기포 표면이 소수성이기에 캐비테이션 기포의 기체공간으로 쉽게 휘발되어 포집되는 휘발성 악취성분의 처리에 유리한 것이다.

처리본체(10)는 유체가 공급되어 캐비테이션 기포를 발생하며 악취성분을 제거하는 공간이다.

처리본체(10)는 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 생성하는 기포발생부(11), 상기 기포발생부(11)에서 배출되는 상기 유체가 충돌하여 상기 캐비테이션 기포가 파괴되며 유동되고, 일단이 개방되어 상기 유체가 배출될 수 있는 하우징부(12), 그리고 하우징부(12)의 하부에 설치되어 하우징부(12)에서 배출된 유체의 흐름을 지연시키는 낙하지연부(13)를 포함한다.

처리본체(10)는 유체가 공급되어 캐비테이션 기포를 발생하며 악취성분을 제거하는 공간이다.

처리본체(10)는 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 생성하는 기포발생부(11), 상기 기포발생부(11)에서 배출되는 상기 유체가 충돌하여 상기 캐비테이션 기포가 파괴되며 유동되고, 일단이 개방되어 상기 유체가 배출될 수 있는 하우징부(12), 그리고 하우징부(12)의 하부에 설치되어 하우징부(12)에서 배출된 유체의 흐름을 지연시키는 낙하지연부(13)를 포함한다.

도 2에는 도 1의 A부분을 확대한 확대도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 B-B'선에 따른 단면도가 도시되어 있다.

도 2와 도 3을 참고하면, 기포발생부(11)는 일측에 상기 제2배관(L2)이 연결되어 유체가 공급되는 본체부(111), 그리고 상기 본체부(111)에 비해 단면적이 작게 형성되고, 상기 본체부(111)에 연통되어 상기 유체가 이동 가능한 복수의 가지부(112)를 포함하고, 각 가지부(112)는 하우징부(12)에 각각 둘러싸여 있다.

본체부(111)는 원통 형상으로 형성되어 있다. 본체부(111)의 원주에 접하는 방향으로 제2배관(L2)이 연결되어 있어, 본체부(111) 내부로 펌프 등에 의해 가압된 유체가 공급된다.

본체부(111) 내부로 공급된 유체는 본체부(111)의 내벽면을 타고 유동되며, 도 3에서 실선 화살표로 표시된 바와 같이 선회류를 형성한다. 선회류에 의하여 유체의 유속이 증가되고, 이에 따라 본체부(111) 내벽면과 접하는 유체의 압력이 낮아지며 캐비테이션 기포가 발생된다.

본체부(111) 내벽면에는 홈(111a)이 형성될 수 있다. 이러한 홈(111a)은 기포 발생장치의 내부에서 음압으로 인한 캐비테이션 기포 발생량을 증대시키고, 캐비테이션 기포와 충돌하면서 더욱 미세한 캐비테이션 기포가 생성된다.

홈(111a)은 캐비테이션 본체부(111)의 길이 방향으로 형성되거나, 선회류의 회전방향에 따라 내벽의 원주방향으로 형성되거나, 격자 모양 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

본체부(111)의 일단에는 가지부(112)가 연결되어 있다.

가지부(112)의 단면은 본체부(111)의 단면에 비하여 직경이 작은 원형으로 이루어져 있다. 그리고 가지부(112)의 길이는 본체부(111)의 길이에 비하여 길게 형성되어 있다.

본체부(111) 내부에서 선회류를 형성하며 진행하는 유체는 본체부(111)에 비하여 직경이 작게 형성되어 있는 가지부(112)를 통과하면서 유속이 더욱 증가하게 된다. 그에 따라 유체의 압력이 더 낮아져 캐비테이션 기포의 발생이 크게 증가된다.

가지부(112)의 외주면에는 복수의 배출구(112c)가 형성되어 있어, 캐비테이션 기포를 함유한 유체는 배출구(112c)들을 통하여 배출된다. 이때, 배출구(112c)들은 가지부(112)의 외주면에 방사상으로 형성되어 있어, 유체가 방사상으로 분사되도록 할 수 있다.

이때 가지부(114)에는 상기 본체부의 하부로 연장되는 제1관(114a), 상기 제1관(114a)의 하단에서 연장되며 상기 제1관보다 내경이 좁은 연결관(114c) 및 상기 연결관(114c)의 하단에서 연장되며 상기 제1관(114a)과 동일한 내경을 가지는 제2관(114b)이 포함되고, 상기 연결관(114c)의 상단부와 하단부 각각은 상기 제1관(114a)과 상기 제2관(114b)의 내경에 맞추어 길이방향에 따라 단면적이 증대된다.

제1관(114a)에서 연결관(114c)로 갈수록 직경이 작아짐에 따라 유체의 속도가 증가하고 이에 따라 압력이 감소함에 따라 캐비테이션 기포의 발생량이 증가할 수 있다. 그리고 연결관(114c)에 제2관(114b)가 연결되어 유체가 선회류를 형성하며 진행하는 공간이 증가하여 가지부(114)가 하나의 관으로 형성된 것에 비하여 캐비테이션 기포가 더 발생할 가능성이 있다.

본체부(111)에서 선회류를 형성하며 진행하는 유체가 본체부(111)에 비하여 직경이 작게 형성된 제1관(112a)으로 유입되며 유속이 더욱 증가한다. 그리고 유체의 진행방향을 따라 제1관(112a)의 직경이 감소하여 연결관(112c)을 통과하는 유체의 유속은 더욱 감소하게 되고, 유체는 제2관(112b)의 내벽면을 타고 유동되며 선회류를 형성하여 캐비테이션 기포의 발생이 증가할 수 있다.

이때, 가지부(112)의 내벽면에는 본체부(111)의 내벽면과 같이 홈(111a)이 형성되어 있을 수 있다. 이 경우, 유체가 가지부(112)를 따라 이동할 때 캐비테이션 기포의 발생량이 증가할 수 있다.

도 3에는 가지부(112)가 제1관(112a), 연결관(112c) 및 제2관(112b)으로 이루어진 형상이 도시되어 있으나, 처리본체(10)의 크기 등에 따라 가지부(112)는 복수의 관들로 이루어질 수 있다.

또한, 도 3에는 본체부(111)에 두 개의 가지부(112)가 수평방향으로 나란하게 연결되어 있는 형상이 도시되어 있으나 처리본체(10)의 크기 및 유체의 양 등에 따라 본체부(111)에 연결되는 가지부(112)의 개수는 상이할 수 있다.

하우징부(12)는 각 가지부(112)의 외주면을 이격되게 감싸고 있어, 배출구(112c)에서 분사된 유체가 수용되는 배출공간(12a)을 형성한다. 배출공간(12a)은 일단이 개방되어 있어 유체가 외부로 빠져나갈 수 있다.

이때, 하우징부(12)의 개방된 일단은 처리본체(10)의 하부를 향하고 있는 방향일 수 있다. 이 경우, 중력의 방향과 하우징부(12)의 개방된 방향이 일치하여 유체가 하우징부(12)에서 용이하게 배출될 수 있다.

도 3에서 은선 화살표로 표시된 바와 같이, 배출공간(12a)으로 분사된 유체가 하우징부(12)의 내벽면에 충돌되면서 유체에 함유된 캐비테이션 기포가 그 충격에 의하여 일부 파괴된다. 이때, 캐비테이션 기포가 파괴되면서 물질전달에 의하여 라디칼의 활성이 증대되고, 전술된 악취성분의 제거 효율이 증대된다.

다시 도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 의한 악취공기의 주입은 3가지 루트를 통하여 이루어질 수 있다. 악취공기는 본체부(111)로 공급되는 유체에 미리 주입될 수 있고, 하우징부(12)의 배출공간(12a)으로 주입될 수도 있으며, 처리본체(10)에 잔존하는 악취공기가 제3배관(L3)을 통해 제2배관(L2)을 따라 이동하는 유체에 유입되어 본체부(111)로 재공급 될 수도 있다.

이들 중 어느 한 루트를 통하여 악취공기의 주입이 이루어지거나, 어느 한 루트를 제외한 나머지 루트들을 통하여 악취공기의 주입이 이루어지거나, 세 루트를 모두 이용하여 악취공기의 주입이 이루어질 수 있다. 이하, 각 루트에 대하여 설명한다.

첫째, 악취공기는 본체부(111)로 유체를 공급하는 제2배관(L2)의 중간에서 유체에 주입될 수 있다. 이때, 악취공기는 제2배관(L2)에 구비된 벤츄리관(V)을 통하여 유체에 주입될 수 있다. 도 2에서 벤츄리관(V)의 내부에는 유체가 통과하는 배관보다 직경이 작은 채널이 형성되어 있고, 이 채널에는 악취공기가 공급되는 배관이 연결되어 있다.

벤츄리관(V)을 사용함으로써 펌프에 의하여 고압으로 이송되는 유체의 내부에 주입되는 악취공기의 압력을 낮출 수 있게 된다. 따라서 악취공기를 추가 압축하기 위한 펌프가 요구되더라도 낮은 용량의 펌프로 악취공기의 주입이 가능하게 된다. 이로써, 설비비용과 운용비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 벤츄리관(V)을 통과하는 유체는 좁은 채널의 출구 부분에서 낮은 압력으로 확산됨에 따라 수력학적 캐비테이션(Hydrocavitation)에 의해 캐비테이션 기포의 발생이 촉진되어 악취공기의 제거 효율이 상승된다.

둘째, 악취공기는 하우징부(12)의 내부에 형성된 배출공간(12a)에 주입된다. 이 경우, 배출공간(12a)에서 활성화된 라디칼에 의해 악취성분의 제거가 가능하다. 이 경우, 전술된 악취공기의 주입루트와 병행하여 배관을 구성하기 용이하다. 또한, 악취공기의 유동량이 큰 경우, 일부는 제2배관(L2)을 따라 이동하는 유체에 주입하고, 나머지는 배출공간(12a)으로 주입하여 일정 용량을 가지는 기포발생부(11)를 이용하면서도 처리 용량을 증대시키기 용이한 장점을 가지게 된다.

셋째, 처리본체(10) 내부에 잔존하고 있는 악취공기는 일단이 처리본체(10)의 중간부분에 연결되어 있고 타단이 상기 제2배관(L2)에 연결되어 있는 제3배관(L3)을 통해 처리본체(10)에서 배출되어 제2배관(L2)을 따라 이동하는 유체에 유입되어 기포발생부(11)로 주입될 수 있다.

이때, 제2배관(L2)과 제3배관(L3)은 벤츄리관(V)을 통해 연결되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 전술한 바와 같이 낮은 용량의 펌프를 이용하여 악취공기를 유체에 유입시킬 수 있다.

또한, 악취성분이 충분히 제거되지 못하고 기포발생부(11)에서 배출된 공기가 처리본체(10)에 남아있는 경우, 이 공기를 기포발생부(11)로 재공급하여 재처리 할 수 있으므로 악취성분의 제거 성능이 우수해진다.

이때, 본체부(111)에 공급되는 유체에 미리 악취공기를 혼합하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2배관(L2)에는 유체 속의 악취공기를 잘게 나누는 혼합부재(P)가 더 포함될 수 있다.

혼합부재(P)는 악취공기를 함유한 유체가 충돌되면서 유체가 선회되도록 하고, 악취공기를 잘게 쪼개 악취성분이 캐비테이션 기포에 포집되는 것을 촉진한다. 구체적으로 혼합부재(P)는 제2배관(L2)의 중심을 기준 축으로 하여 어느 한 방향으로 꼬아진 적어도 한 쌍의 스크류(S)를 포함하고, 어느 한 스크류(S)는 이웃하는 스크류(S)와 비연속적으로 접하도록 구성될 수 있다.

스크류(S)는 얇은 판이 배관의 원형 단면 중심을 통과하는 가상의 중심선을 기준 축으로 하여, 유체의 진행 방향에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 꼬아진 형상을 갖는다.

이때, 어느 한 스크류(S)의 일단과, 이에 접하는 이웃하는 스크류(S)의 타단은 서로 수직될 수 있다. 이와 같이, 이웃하는 스크류간의 비연속적인 배열에 의하여 매 스크류의 전단부에 의하여 유체 속의 악취공기는 수차례에 걸쳐 분할된다. 이와 같이, 잘게 쪼개진 악취공기는 유체 또는 캐비테이션 기포와의 접촉면적 및 접촉기회가 증대되어 악취 성분의 제거 효율이 상승된다.

또한, 각 스크류(S)는 동일한 방향으로 회전되어 있으므로, 유체는 스크류의 회전 방향에 따라 회전된다. 이러한 혼합부재를 통과한 후에 유체는 배관 내에서 선회되며 신속하게 흐를 수 있게 된다. 이로써 기포발생부 내부로 주입되는 유체의 유속을 더욱 크게 얻을 수 있어, 선회류의 유속 증가에 따른 캐비테이션 기포의 발생 효율이 더욱 증대된다.

한편, 낙하지연부(13)는 하우징부(12)의 하부에 위치하여 하우징부(12)에서 배출된 유체의 이동 속도를 저하시켜 산화분해 및 열분해 증대를 통한 악취성분 제거 효율을 극대화한다.

도 1을 참고하면, 낙하지연부(13)는 처리본체(10)의 내부에 경사지게 설치된다. 낙하지연부(13)에는 기포발생부(11)의 하부에 하향경사를 이루며 설치되어 있는 제1경사판(131)과 제1경사판(131)의 하부에 설치되며 제1경사판(131)과 반대의 기울기를 가진 제2경사판(132)이 포함된다.

제1경사판(131)과 제2경사판(132)은 교차적으로 복수가 설치될 수 있다. 도 1에는 예시적으로 4개의 제1경사판(131)과 3개의 제2경사판(132)이 설치되어 있는 형상이 도시되어 있으나, 처리본체(10)의 크기 등에 따라 제1경사판(131)과 제2경사판(132)의 개수는 상이할 수 있다.

제1경사판(131) 또는 제2경사판(132)의 상부면에는 각 상부면에 수직 방향으로 길게 형성된 복수의 돌출판(133)이 서로 이격되게 구비될 수 있다. 돌출판(133)은 유체의 흐름방향과 수직되게 돌출됨에 따라 경사판들의 상면을 따라 이동하는 유체의 저항이 커지게 한다. 따라서 유체의 유속을 더욱 감소시킬 수 있고, 그에 따라 잔여 악취성분이 캐비테이션 기포에 의하여 처리될 시간을 더욱 길게 확보할 수 있게 된다.

도 1에는 예시적으로 제1경사판(131)에만 돌출판(133)이 형성되어 있는 형상을 도시하였으나, 돌출판(133)은 제1경사판(131)과 제2경사판(132)에 선택적으로 형성될 수 있고, 또는 제1경사판(131)과 제2경사판(132)에 모두 형성될 수도 있다. 또는 복수의 제1경사판(131)과 제2경사판(132)들 중 일부의 경사판들에 선택적으로 형성될 수도 있다.

도 4에는 여과본체의 단면도가 도시되어 있다.

도 1과 도 4를 참고하면, 여과본체(20)는 일측에 상기 제2배관(L2)이 연결되어 유체가 배출될 수 있는 하우징(21), 상기 하우징(21)의 내부에 구비되어 있으며, 일측에 상기 제1배관(L1)이 연결되어 유체가 유입되는 필터부(22), 그리고 상기 필터부의 상부에 설치되며 상승하는 공기 중에 함유된 악취성분을 제거하는 재처리부(25)를 포함한다.

하우징(21)은 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 통 부재이다. 하우징(21)의 일측에는 처리본체(10)와 연통된 제1배관(L1) 및 기포발생부(11)와 연통된 제2배관(L2)이 연결되어 있다.

제1배관(L1)은 처리본체(10) 및 하우징(21)의 하부에 연결되어 있고, 제1배관(L1)의 중간에 설치되어 있는 펌프에 의해 유체가 처리본체(10)에서 하우징(21)으로 이동하도록 한다.

제2배관(L2)은 일단이 본체부(111)에 연결되고 타단이 하우징(21)의 중간부분에 연결되어 하우징(21)에서 배출된 유체가 본체부(111)로 이동하여 재순환할 수 있도록 한다.

하우징(21)의 내부에는 필터부(22)가 구비된다. 필터부(22)는 하우징의 내부에 형성되어 있으며, 둘레가 필터막으로 싸여 내부에 빈 공간을 가질 수 있다. 필터막은 그물망이나 부직포 등 공지된 구성이나 재질일 수 있다.

처리본체(10)의 하부와 연통된 제1배관(L1)은 필터부(22)의 내부와 연결된다. 제1배관(L1)에는 유체의 이송을 용이하게 하기 위한 펌프가 더 구비될 수 있다. 여과본체(20)가 처리본체(10)의 하부에 위치된다면 펌프는 생략 가능하다.

처리본체(10)의 하부에 모인 유체는 필터부(22)를 통과하면서 유체에 함유된 입자물을 여과하게 된다. 이때, 입자물은 악취공기와 함께 유입되어 뭉친 먼지나 캐비테이션 기포에 의해 염으로 가라앉는 화합물이다. 필터부(22)를 통과하여 여과된 유체는 하우징(21)의 내부에 고이고, 제2배관(L2)을 통해 하우징(21)의 외부로 유출되어 본체부(111)로 유입되어 처리본체로 재순환된다.

또한, 필터부(22)의 하부와 연통되어 있으며, 내부에는 상기 필터부(22)에서 걸러진 입자물이 저장되는 트랩공간(241)을 구비하는 트랩부(24)를 더 포함할 수 있다.

필터부(22)에서 걸러진 입자물은 필터부(22)의 하부에 연통된 트랩공간으로 낙하하여 보관된다. 따라서 필터부(22)는 입자물에 의하여 막히지 아니하고 일정한 여과성능을 유지할 수 있게 된다.

또한, 트랩부(24)는 하우징(21)과 분리 가능하게 결합되어 트랩부(24)를 필요에 따라 하우징(21)에서 분리하여 트랩부(24) 내부의 입자물을 용이하게 제거할 수 있다.

한편, 상기 필터부(22)와 상기 하우징(21)의 내벽면 사이에 보조필터부(23)가 설치되어 필터부(22)를 통과한 유체에 함유된 이물질을 추가적으로 여과할 수 있다.

보조필터부(23)는 필터부(22)에서 여과된 유체에 잔존하는 미세한 이물질을 추가적으로 걸러낼 수 있는 부재이다. 보조필터부(23)는 필터부(22)와 하우징(21)의 내벽면 사이를 경계하는 판부재로 제공될 수 있다.

도 4에서, 보조필터부(23)는 필터부(22)의 둘레를 감싸는 원통형상으로 도시되어 있다. 이 경우, 보조필터부(23)의 하단부가 오랜 사용으로 막힌 경우에 보조필터부(23) 내부의 수위가 상승하고, 상승된 수위에 따라 보조필터부(23)의 상부에서 필터링이 수행되어 유체가 보조필터부(23)를 통과할 수 있게 되므로, 오랜 사용에 의해 보조필터부가 막히는 염려가 줄어들게 된다.

한편, 하우징(21)과 보조필터부(23) 사이에 위치한 상기 제1배관(L1)에는 배출배관(H)이 형성되어, 상기 제1배관(L1) 내부를 통과하는 유체에서 상기 하우징(21) 내부로 공기 배출이 가능하다. 이때, 제1배관(L1)에 연결되어 있는 펌프에 의해 여과본체(20) 내부로 유입되는 유체 또한 배출배관(H)을 통해 배출될 수 있다.

배출배관(H)의 끝단은 제2배관(L2)보다 높이 형성되어 제1배관(L1)에서 배출되는 공기가 하우징(21) 내부에 여과되어 남아있는 유체에 포집되지 아니하고, 하우징(21) 상부로 배출 가능하다.

하우징(21) 내부로 배출된 공기는 하우징(21) 상부에 위치한 재처리부(25)를 통과하면서 그에 잔존하는 악취성분이 제거된다.

그리고 배출배관(H)으로 배출되는 유체는 중력에 의해 하부로 떨어져 제2관(L2)를 통해 처리본체(10)로 재공급된다.

재처리부(25)는 상승하는 공기가 접촉하여 상기 공기에 함유된 악취물질이 포집되는 복수의 담채가 담긴 담채카트리지(251), 상기 담채카트리지(251) 위에서 물을 분무하며 상승하는 공기에 함유된 악취성분을 세정하는 물분무체(252), 그리고 상기 물분무체(252)와 이격되게 설치되어 있고, 상승하는 공기에 함유된 악취물질을 흡착하는 흡착제가 담긴 흡착카트리지(253)를 더 포함할 수 있다.

담채카트리지(251)는 내부에 빈 공간이 형성되어 있는 원통형의 케이스와 그 케이스 안에 충진되는 복수의 담채를 포함한다. 이때, 케이스의 상면과 하면은 담채가 이탈되지 아니하면서 상승하는 공기가 소통 가능한 크기의 그물망으로 이루어질 수 있다. 또한, 담채는 일례로 스티로폼조각일 수 있으며, 담채의 표면은 물분무체(252)에서 분무되는 물에 젖어있는 상태가 된다.

담채카트리지(251)를 통과하여 상승하는 공기에 함유된 악취성분은 담채 표면의 물에 접촉하면서 세정된다.

상기 담채는 천연암석, 세라믹, 합성수지 등의 소재가 사용될 수 있고, 배출된 공기의 접촉면적을 넓게 하고 잔여 악취성분의 효율적인 제거를 위하여 담채의 비표면적이 넓은 다공성 담채를 사용하는 것이 바람직하다.

물분무체(252)는 담채카트리지의 상부와 이격되게 설치되어 있는 배관부재들과 배관부재에 복수로 형성된 분무노즐을 포함한다.

구체적으로 물분무체(252)는 본체의 외부에서 물을 공급받는 메인배관과, 메인배관과 연통되고 물을 하방으로 분무하는 노즐이 복수로 구비된 다수의 분무노즐로 이루어질 수 있다. 분무된 물에 의하여 형성된 물 입자는 하우징(21) 내부에서 상승하는 공기와 혼합되면서 공기 상에 잔존하는 악취성분을 제거한다. 이때, 물분무체(252)에서 분무되는 물은 여과본체(20) 하부를 통과하는 유체일 수 있다.

한편, 흡착카트리지(253)는 물분무체(252) 위에 이격되게 설치된다. 흡착카트리지(253)는 원통형 케이스와 그 내부에 충진되는 흡착제를 포함한다. 이때, 케이스의 상하면은 흡착제가 외부로 이탈하지 아니하며 공기는 통과할 수 있는 크기로 짜진 그물망일 수 있다.

흡착제는 활성탄, 알루미나, 숯 등 단위부피당 표면적이 넓은 물질로 이루어진다. 하우징(21) 내부에서 상승하는 공기가 흡착카트리지(253)를 통과하는 과정 중에 남아있는 악취성분이 흡착제에 흡착되어 제거된다.

공기와의 접촉면적을 넓혀 악취성분을 용이하게 제거하기 위해 흡착제들은 표면적이 넓은 다공성 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 재처리부(25)는 담채카트리지(251)와 물분무체(252)로만 이루어지거나 흡착카트리지(253)만으로도 이루어질 수 있다. 또는, 전술된 담채카트리지(251), 물분무체(252) 그리고 흡착카트리지(253) 외에 미생물의 활성층 등 다양한 필터층이 더 포함될 수 있다. 또한, 담채카트리지, 물분무체, 흡착카트리지의 배열순서가 바뀔 수 있다.

한편, 배출배관(H)과 담채카트리지(251) 사이에는 밸브(26)가 구비되어 있다.

배출배관(H)에서 배출된 공기에 악취성분이 잔존해 있는 경우, 밸브(26)를 이용하여 공기가 여과본체(20) 외부로 배출되지 아니하도록 할 수 있다. 이 경우, 공기는 보조필터부(23)와 하우징(21) 사이에 있는 유체에 흡수되어 처리본체(10)와 여과본체(20)를 순환하며 재정화 처리 된다.

유체가 지속적으로 처리본체(10)와 여과본체(20)를 순환하여 악취성분이 제거된 경우, 밸브(26)를 열어 공기가 여과본체(20) 외부로 배출하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 유체는 처리본체와 여과본체를 순환하게 된다. 기포발생부를 통과하면서 순환하는 유체에는 캐비테이션 기포가 잔여하게 되므로, 재순환 중에 잔존하는 캐비테이션 기포에 의한 악취공기의 정화처리가 추가적으로 진행될 수 있다.

10 : 처리본체 11 : 기포발생부
12 : 하우징부 12a : 배출공간
13 : 낙하지연부 20 : 여과본체
21 : 하우징 22 : 필터부
23 : 보조필터부 24 : 트랩부
25 : 재처리부 26 : 밸브
L1 : 제1배관 L2 : 제2배관
L3 : 제3배관 H : 배출배관
V : 벤츄리관 P : 혼합부재
S : 스크류

Claims (4)

1. 유체가 선회류를 형성하며 캐비테이션 기포를 생성하는 기포발생부(11) 및 상기 기포발생부에서 배출되는 상기 유체가 충돌하여 상기 캐비테이션 기포가 파괴되며 유동되고, 일단이 개방되어 상기 유체가 배출될 수 있는 하우징부(12)를 포함하고, 상기 유체에서 발생되는 캐비테이션 기포를 이용하여 악취공기를 정화처리 하고 상기 유체를 배출하는 처리본체(10); 제1배관을 통해 상기 처리본체 하부에 모인 유체를 공급받아 상기 유체에 함유된 입자물을 여과하고, 제2배관을 통해 여과된 상기 유체를 상기 처리본체에 제공하는 여과본체(20); 및 일단이 상기 처리본체에 연결되어 있고 타단이 상기 제2배관에 연결되어 상기 처리본체 내부 공기를 상기 기포발생부로 공급하는 제3배관(L3)을 포함하는 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치에 있어서,
   상기 여과본체(20)는,
   일측에는 처리본체(10)와 연통된 제1배관(L1) 및 기포발생부(11)와 연통된 제2배관(L2)이 연결되어 유체가 배출될 수 있는 하우징(21);
   상기 하우징의 내부에 구비되어 있고, 둘레가 필터막으로 싸여 내부에 빈 공간을 갖으며, 일측에 상기 제1배관이 그 내부까지 연장되어 유체가 유입되는 필터부(22);
   상기 필터부(22)와 상기 하우징(21)의 내벽면 사이에 설치되어 필터부(22)를 통과한 유체에 함유된 이물질을 추가적으로 여과하는 보조필터부(23);
   상기 필터부(22)의 하부와 연통되어 있으며, 내부에는 상기 필터부(22)에서 걸러진 입자물이 저장되는 트랩공간(241)을 구비하는 트랩부(24); 및
   상기 필터부(22)의 상부에 설치되며 상승하는 공기 중에 함유된 악취성분을 제거하는 재처리부(25)를 포함하며,
   상기 제1배관(L1)에는 배출배관(H)이 형성되어, 상기 제1배관(L1) 내부를 통과하는 유체에서 상기 하우징(21) 내부로 공기 배출이 가능한 것을 특징으로 하는 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치.
2. 제1항에서,
   상기 기포발생부(11)의 단면적이 상기 처리본체 하부를 향하여 작아지는 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치.
3. 제2항에서,
   상기 기포발생부(11)는
   일측에 상기 제2배관이 연결되어 유체가 공급되는 본체부(111), 그리고
   상기 본체부에 비해 단면적이 작게 형성되고, 상기 본체부에 연통되어 상기 유체가 이동 가능한 복수의 가지부(112)를 포함하고,
   복수의 상기 가지부는 수평방향으로 나란하게 상기 본체부에 연결되어 있는 캐비테이션 기포를 이용한 친환경 탈취장치.
   
4. 삭제

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