KR101911754B1

KR101911754B1 - 터보 블로워를 포함하는 폭기장치

Info

Publication number: KR101911754B1
Application number: KR1020180023380A
Authority: KR
Inventors: 이원석; 정건우
Original assignee: 주식회사 명치기계공업
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2018-10-25

Abstract

본 발명은 수처리 공정 등에서 발생하는 악취가스를 도입하여 폭기용으로 공급하기 위한 터보 블로워를 포함하는 폭기장치에 관한 것으로, 일측에 상기 악취가스가 유입되는 가스 유입구가 위치하며, 그 내부가 블로워실 및 상기 블로워실 하부에 위치하는 냉각실을 구비하는 하우징; 상기 가스 유입구와 상기 블로워실 사이에 위치하여, 상기 가스 유입구로부터 유입되는 악취가스에 포함된 입자성 물질을 제거하는하는 필터부; 상기 블로워실 내부에 위치하며, 상기 블로워실의 상기 필터부 측 벽에 직결되어 상기 가스 유입구로부터 유입되는 악취가스가 상기 필터부를 거쳐 모두 유입되는 흡입 노즐, 상기 블로워실과 상기 냉각실의 구획부분의 개방된 부분에 위치하는 액츄에이터에 의해 상기 흡입노즐 일측에 회전가능하게 위치하는 임펠러, 및 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 흡입노즐로 흡입된 가스를 상기 하우징의 배출구로 배출시켜 상기 수처리 공정 측으로 공급되도록 하는 스크롤을 구비하는 터보 블로워; 및 상기 냉각실 일측에 위치하는 송풍부;를 포함하는 폭기장치를 제공한다.

Description

터보 블로워를 포함하는 폭기장치{device for aeration comprising turboblower}

본 발명은 폭기장치로서, 수처리 공정 등에서 발생하는 악취가스를 도입하여 폭기용으로 공급하기 위한 터보 블로워를 포함하는 폭기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하·폐수처리장, 분뇨처리장 등에서 배출되는 악취를 처리하기 위하여 물리적 처리방법, 화학적 처리방법 및 생물학적 처리방법 등 다양한 기술들이 사용되고 있다.

이중 최근에는 운전비용이 낮고 유지관리가 용이한 생물학적 처리방법에 대한 관심이 증가하고 있다.

그러나, 생물학적 처리의 경우, 혐기조 등에서 발생하는 악취가스를 처리하기 위하여 스크러버 장치 등의 별도의 탈취장치가 필요하다.

특허문헌 1은, 악취발생시설에서 발생하는 악취를 포함한 가스를 생물반응조에 폭기시켜 호기조의 폭기용 공기를 공급함과 동시에 악취가스의 악취 성분을 미생물을 이용해 함께 제거하는 터보송풍기를 이용한 악취 제거 장치에 대하여 개시된다.

그러나, 이와 같은 악취 제거 장치는 유입되는 악취가스의 공급량이 호기조 등의 생물반응조에서 실제 필요한 공기량보다 적게 유입되는데, 이를 보충하기 위하여 별도의 에어공급기를 통하여 깨끗한 상태의 공기를 공급받아야 한다.

그리고, 에어 베어링을 채택한 터보 송풍기를 사용하여 에어 베어링 기능을 하기 위한 공기를 컴프레셔 등을 이용하여 추가로 공급받아야 한다.

그외의 기존 기술로서 도 1을 참조하면, 하우징(1) 내부에 위치한 블로워실(2) 내부에 터보 블로워(2a)를 설치하고 이 터보 블로워(2a)의 구동에 의해 악취가스를 공급하는 폭기장치가 있다. 이 폭기장치의 경우 터보 블로워(2a)의 흡입노즐 부분을 가스가 유입되는 측, 즉 필터부(2b, 2c)와 반대측에 설치하여, 상측의 필터부(2b)를 통과하여 먼지 제거 후 유입되는 공기를터보 블로워(2a)로 흡입하여 폭기가 필요한 생물반응조 등에 공급한다. 또한, 터보 블로워(2a)의 냉각을 위하여, 블로워실(2) 일측의 인버터실(4)로 유입되는 공기를 인버터실(4) 일측의 필터부(4a)를 통하여 먼지 제거 후 블로워실(2)로 공급하고, 추가로 악취 가스 유입부분의 하측 필터부(2c)를 통하여 유입되는 악취가스의 일부를 냉각 라디에이터(3a) 측으로 우회하여 터보 블로워(2a) 측으로 공급하고 있어,,

전체적인 폭기 효율이 낮고, 냉각을 위해 블로워실(2)로 유입시킨 악취가스의 일부를 상부 덕트(미도시)를 통하여 외부로 배출하며, 배출되는 악취가스는 상기와 같이 먼지와 같은 입자만이 제거된 상태로서 악취 성분이 그대로 포함되어 배출됨으로써 폭기장치 운전시 악취가 발생한다는 문제가 있다.

특허문헌 1: KR 1,768,466 B1

이에, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 악취가스를 폭기용으로 재공급하여 처리함과 함께 향상된 폭기 효율 및 냉각 효율을 가지며, 운전시 악취가스가 외부로 배출되지 않는 폭기장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수처리 공정에서 발생하는 악취가스를 탈취하여, 상기 수처리 공정의 폭기용으로 재공급하기 위한 폭기장치로서, 일측에 상기 악취가스가 유입되는 가스 유입구가 위치하며, 그 내부가 블로워실 및 상기 블로워실 하부에 위치하는 냉각실을 구비하는 하우징; 상기 가스 유입구와 상기 블로워실 사이에 위치하여, 상기 가스 유입구로부터 유입되는 악취가스에 포함된 입자성 물질을 제거하는 필터부; 상기 블로워실 내부에 위치하며, 상기 블로워실의 상기 필터부 측 벽에 직결되어 상기 가스 유입구로부터 유입되는 악취가스가 상기 필터부를 거쳐 모두 유입되는 흡입 노즐, 상기 블로워실과 상기 냉각실의 구획부분의 개방된 부분에 위치하는 액츄에이터에 의해 상기 흡입노즐 일측에 회전가능하게 위치하는 임펠러, 및 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 흡입노즐로 흡입된 가스를 상기 하우징의 배출구로 배출시켜 상기 수처리 공정 측으로 공급되도록 하는 스크롤을 구비하는 터보 블로워; 및 상기 냉각실 일측에 위치하는 송풍부;를 포함하는 폭기장치를 제공한다.

상기 냉각실 내부에서 상기 액츄에이터의 하측에 위치하는 냉각 라디에이터;를 더 포함할 수 있다.

상기 터보 블로워는 표면에 아노다이징(Anodizing) 코팅 처리된 것일 수 있다.

상기 스크롤과 상기 하우징의 배출구를 연결하는 디퓨저 파이프 및 상기 디퓨저 파이프 내부로 공기를 공급하는 블로우 오프 방지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 터보 블로워를 포함하는 폭기장치에 의하면, 수처리 공정에서 발생하는 악취가스를 폭기용으로 재공급하여 처리가 가능함으로써, 별도의 탈취장치가 불필요하다.

또한, 터보 블로워의 흡입 노즐을 가스 유입구와 직결하여, 유입되는 악취가스를 모두 터보 블로워를 통하여 폭기용으로 공급하고, 터보 블로워의 냉각은 외부공기만을 이용하여 행함으로써, 폭기장치 운전시 외부로 악취가스가 배출되지 않으며, 외부공기를 통한 터보 블로워의 직접 냉각을 통하여 냉각효율을 높일 수 있고, 내구성이 뛰어나다는 장점이 있다.

도 1은, 종래의 폭기장치의 구성을 나타낸다.
도 2는, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 폭기장치가 설치될 수 있는 수처리 공정의 일례를 나타낸다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 폭기장치의 측면 투시도이다.
도 4는, 도 3의 I-I 선에 따른 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 폭기장치의 측면 투시도로서, 폭지장치의 동작에 따른 악취가스 및 외부공기의 흐름을 나타낸다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

또한, 기술되는 실시예는 발명의 설명을 위해 예시적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폭기장치(1000)를 상세히 설명한다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 폭기장치(1000)가 설치될 수 있는 수처리 공정의 일례를 나타낸다.

예를 들면, 혐기조(A), 무산소조(B), 호기조(C) 및 슬러지 침전부(D)를 포함하는 생화학적 수처리 공정 등에 있어서, 혐기조(A)에서 발생하는 악취가스를 탈취하여, 호기조(C)의 폭기용으로 재공급하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 블로워를 포함하는 폭기장치(1000)가 설치될 수 있다.

다만, 악취가스의 탈취 및 배출이 필요한 공정으로서, 다른 공정에 사용될 수 있음은 물론이며, 이러한 악취가스는 수처리 공정에 있어서의 침전지, 슬러지 농축시설 및 처리시설 등에서 발생하는 악취가스일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 블로워를 포함하는 폭기장치(1000)의 측면 투시도이며, 도 4는 도 3의 I-I 선에 따른 단면을 나타낸다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 블로워를 포함하는 폭기장치(1000)는, 하우징(100), 필터부(140), 터보 블로워(10) 및 냉각 라디에이터(30)를 포함한다.

하우징(100)은 내부에 소정공간이 마련되며, 마련된 소정 공간은 하우징(100) 내부에 위치하는 각 벽(111, 121, 131)에 의해 블로워실(110), 냉각실(130) 및 인버터실(120)로 구획된다.

하우징(100)의 일측에는 악취가스가 유입될 수 있도록 하우징(100) 일부가 개구된 가스 유입구(101)가 위치하며, 여기에 연통되는 유입 파이프(101a)를 통하여 악취가스가 유입된다.

필터부(140)는 가스 유입구(101)와 블로워실(110) 사이에 위치하여 가스 유입구(101)로부터 유입되는 악취가스를 필터링하여 악취가스에 포함된 먼지 등의 입자성 물질이 제거되도록 함으로써, 터보 블로워(10)의 내구성 저하를 방지한다.

터보 블로워(10)는 하우징(100)의 블로워실(110) 내부에 위치하며, 흡입노즐(11), 임펠러(12), 스크롤(13) 및 액츄에이터(14)를 구비한다.

흡입노즐(11)은 블로워실(110)의 필터부(140) 측에 위치한 벽(111)에 개구되어 형성되는 흡입구(112)에 직결된다.

임펠러(12)는 흡입노즐(11) 일측에 회전가능하게 위치한다.

임펠러(12)는 임펠러(12)와 연결된 액츄에이터(14)의 구동에 의하여 회전동작한다.

액츄에이터(14)는, 터보 블로워(10) 내부에서 임펠러(12)와 축으로 연결된 미도시의 로터(회전자)와 로터 주위를 감싸는 미도시의 스테이터(고정자)로 구성될 수 있으며, 스테이터에 인가되는 전류를 통하여 로터가 회전함으로써 임펠러(12)의 회전이 이루어진다.

액츄에이터(14)의 스테이터에 전류를 인가하는 인버터(20)가 블로워실(110) 일측에 구획되어 위치하는 인버터실(120) 내부에 설치될 수 있고, 인버터실(120) 일측 하부는 개방되어 외부 공기의 출입이 가능하며 개방된 부분에는 유입되는 외부공기에 포함된 먼지 등의 입자성 물질을 제거하는 필터부(122)가 위치할 수 있다.

한편, 인버터실(120)과 블로워실(110) 사이는 연통되어 인버터실(120)로 유입되는 외부공기가 블로워실(110)로 유입될 수 있다.

상기한 임펠러(12)의 회전에 의해 가스 유입구(101)로부터 유입되는 악취가스가 상기 필터부(140)를 거쳐 흡입노즐(11)로 흡입된다.

스크롤(13)은 임펠러(12)의 주위를 감싸도록 위치하며, 임펠러(12)의 회전에 의해 흡입노즐(11)로 흡입된 가스가 임펠러(12) 주위로 유동하여 스크롤(13)을 거쳐 하우징(100) 상측에 위치한 배출구(102)를 통하여 배출된다.

상기한 터보 블로워(10)의 각 구성은 금속으로 이루어지며, 그 표면에 아노다이징(Anodizing) 코팅 처리가 행해진다.

아노다이징 코팅 처리는 금속(부품)을 양극에 걸고 희석-산의 액에서 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 갖는 산화피막(산화알루미늄 : AlO)이 형성된다.

양극산화란 전기도금에서 부품을 음극에 걸고 도금하는 것과는 차이가 있다. 양극산화의 가장 대표적인 소재는 Al이고 그 외에 Mg, Zn, Ti, Ta, Hf, Nb 의 금속 소재 상에도 아노다이징 처리가 가능하다.

아와 같이 아노다이징 코팅 처리가 이루어진 부품은 일반의 대기 조건은 물론 오염된 분위기 하에서의 내식성능이 대단히 우수하다.

따라서, 악취공기가 흡입되어 직접 접촉함으로써 발생하는 터보 블로워(10) 각 구성의 부식현상을 방지할 수 있다.

스크롤(13)의 배출구와 하우징(100) 상측의 배출구 사이에는 디퓨저 파이프(14)가 연결되어 위치할 수 있다.

디퓨저 파이프(14)의 일측에는 블로우 오프 방지부(151)가 위치하며, 블로우 오프 방지부(151)는 하우징(100) 상부에 개구된 다른 흡입구(150)를 통하여 공기를 흡입하여 디퓨저 파이프(14)로 공급하여 디퓨저 파이프(14) 내 가스가 터보 블로워(10) 측으로 역류하는 것을 방지한다.

디퓨저 파이프(14)와 블로우 오프 방지부(151) 사이에는 블로우 오프 방지부(151)에서 공급되는 공기 유량을 조절하는 밸브(152)가 구비될 수 있다.

한편, 디퓨저 파이프(14)와 연결된 배출구에는 배출 파이프(200)가 연결되어, 배출구(102)를 통하여 배출되는 탈취 가스가 배출 파이프(200)를 통하여 폭기가 필요한 곳, 즉 본 실시예에서는 호기조(C)로 공급되어, 호기조(C)의 폭기가 이루어진다.

배출 파이프(200)와 배출구 사이에는 주름진 형태의 길이 조절부(220)가 더 구비될 수 있고, 배출 파이프(200)에는 그 내부를 유동하는 배출 가스로 인한 소음 및 진동을 줄이는 소음기(210, silencer)가 설치될 수 있다.

냉각 라디에이터(30)는 냉각실(130) 내부에 위치한다. 냉각 라디에이터(30)는 냉각실(130) 상부 블로워실(110)에 위치한 터보 블로워(10)의 액츄에이터(14) 하측에 위치하도록 냉각실(130) 내부에 위치하며, 터보 블로워(10)의 액츄에이터(14) 하부의 벽 부분이 개방되어, 블로워실(110)과 냉각실(130)이 연통된다.

냉각 라디에이터(30) 일측에는 냉매 공급 탱크(31)가 연결되며, 냉매 공급탱크(31)는 물 등의 냉매를 냉각 라디에이터(30)에 순환되도록 한다.

냉각 라디에이터(30)에 의해 블로워실(110)에 위치한 터보 블로워(10)의 냉각이 이루어질 수 있다.

냉각실(130) 일측에는 팬 등으로 구성되는 송풍부(미도시)가 위치하여, 냉각실 외부 공기를 냉각실 내부로 유입되도록 하며, 유입된 외부 공기는 냉각 라디에이터(30)에 의해 냉각되고, 냉각된 외부공기는 블로워실(110)로 유입되어 터보 블로워(10)를 냉각하도록 하거나, 또는 냉각 라디에이터(30)를 설치하지 않고 상기 팬에 의해 공냉 방식으로 터보 블로워(10)가 냉각 되도록 할 수 있다.

이하, 첨부된 도 5를 더 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 블로워를 포함하는 폭기장치(1000)의 동작을 설명한다. 도 5에서는 악취가스 및 외부유체의 흐름을 굵은 화살표로 나타내었다.

먼저, 인버터(20)의 동작 신호에 의해 터보 블로워(10)의 액츄에이터(14)가 구동되면, 이에 따라 임펠러(12)의 회전이 개시된다.

임펠러(12)의 회전에 의해, 악취가스가 유입 파이프(101a)를 통하여 하우징(100) 일측의 가스 유입구(101)로 유입된다.

가스 유입구(101)로 유입된 악취가스는 필터부(140)를 통과하며 악취가스에 포함된 먼지 등의 입자성 물질이 필터링된다.

상기와 같이 터보 블로워(10)의 흡입노즐(11)이 가스 유입구 측에 위치한 필터부(140) 측에 직결되며, 냉각실(130)의 필터부(140) 측은 벽(111)에 의해 구획되어 있으므로, 입자성 물질이 필터링된 악취가스는 모두 흡입구(112)를 통하여 터보 블로워(10)의 흡입노즐(11)로 흡입된다.

흡입된 악취가스는 임펠러(12) 회전에 의하여 스크롤(13)을 따라 유동하여 스크롤(13) 일측에 연결된 디퓨저 파이프(14)를 통하여 배출구로 배출된다.

이때, 디퓨저 파이프(14) 내에서의 악취가스 역류를 방지하기 위하여 블로우 오프 방지부(151) 및 밸브가 동작하여 하우징(100) 상부의 흡입구로부터 역류방지용 공기를 디퓨저 파이프(14) 내로 적절히 공급한다.

디퓨저 파이프(14)를 통과하여 배출구(102)로 배출되는 악취가스는 배출구(102)와 연결된 배출 파이프(200)를 통하여 호기조(C)로 공급됨으로써 호기조(C)의 폭기가 이루어진다.

한편, 터보 블로워(10)의 동작중에 냉각실(130) 하부에 위치한 팬에 의해 외부공기가 유입되고, 유입된 외부공기가 블로워실(110)로 직접, 또는 냉각 라디에이터(30)를 거쳐 블로워실(110)로 유입되어 터보 블로워(10)가 냉각 된다.

또한, 인버터실(120) 하부에 위치한 필터부(122)를 통해 입자성 물질이 제거되면서 외부공기가 유입되고, 유입된 외부공기는 인버터실(120) 내의 인버터(20)를 냉각하고 블로워실(110)로 유입되어 터보 블로워(10)의 냉각이 이루어진다.

냉각실(130) 및 인버터실(120)로부터 블로워실(110)로 각각 유입괴어 터보 블로워(10) 냉각에 사용된 외부공기는 블로워실(110) 상부에 위치한 덕트(미도시)를 통하여 다시 외부로 배출된다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 터보 블로워를 포함하는 폭기장치에 의하면, 수처리 공정에서 발생하는 악취가스를 폭기용으로 재공급하여 처리가 가능함으로써, 별도의 탈취장치가 불필요하다.

또한, 터보 블로워의 흡입 노즐을 가스 유입구와 직결하여, 유입되는 악취가스를 모두 터보 블로워를 통하여 폭기용으로 공급하고 터보 블로워의 냉각은 외부공기만을 이용하여 행함으로써, 폭기장치 운전시 외부로 악취가스가 배출되지 않으며, 외부공기를 통한 터보 블로워의 직접 냉각을 통하여 냉각효율을 높일 수 있고, 내구성이 뛰어나다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10: 터보 블로워
20: 인버터
30: 냉각 라디에이터
100: 하우징
110: 블로워실
120: 인버터실
130: 냉각실
140: 필터부
200: 배출 파이프

Claims

수처리 공정에서 발생하는 악취가스를 탈취하여, 상기 수처리 공정의 폭기용으로 재공급하기 위한 폭기장치(1000)로서,
일측에 상기 악취가스가 유입되는 가스 유입구(101)가 위치하며, 그 내부가 블로워실(110) 및 상기 블로워실(110)과 상기 블로워실(110) 하부에 위치하는 냉각실(130)을 구비하는 하우징(100);
상기 가스 유입구(101)와 상기 블로워실(110) 사이에 위치하여, 상기 가스 유입구(101)로부터 유입되는 악취가스에 포함된 입자성 물질을 제거하는 필터부(140);
상기 블로워실(110) 내부에 위치하며, 상기 블로워실(110)의 상기 필터부(140) 측 벽(111)에 직결되어 상기 가스 유입구(101)로부터 유입되는 악취가스가 상기 블로워실(110) 내부로는 유동하지 않고 상기 필터부(140)를 거쳐 모두 유입되도록 하는 흡입 노즐, 상기 블로워실(110)과 상기 냉각실(130)의 구획부분의 연통된 부분에 위치하는 액츄에이터(14)에 의해 상기 흡입노즐(11) 일측에 회전가능하게 위치하는 임펠러(12), 및 상기 임펠러(12)의 회전에 의해 상기 흡입노즐(11)로 흡입된 가스를 상기 하우징(100)의 배출구(102)로 배출시켜 상기 수처리 공정 측으로 공급되도록 하는 스크롤(13)을 구비하는 터보 블로워(10); 및
상기 냉각실(130) 일측에 위치하여, 상기 냉각실(130)의 외부 공기를 상기 블로워실(110)로 유입되도록 하고, 유입된 외부 공기가 상기 터보 블로워(10)의 외측을 냉각하도록 하는 송풍부;를 포함하는,
폭기장치.
제 1 항에 있어서,
상기 냉각실(130) 내부에서 상기 액츄에이터(14)의 하측에 위치하는 냉각 라디에이터(30);를 더 포함하는,
폭기장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터보 블로워(10)는 표면에 아노다이징(Anodizing) 코팅 처리된,
폭기장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스크롤(13)와 상기 하우징(100)의 배출구(102)를 연결하는 디퓨저 파이프(14) 및 상기 디퓨저 파이프(14) 내부로 공기를 공급하는 블로우 오프 방지부(151)를 더 포함하는,
폭기장치.