KR102006156B1

KR102006156B1 - 버블캡을 이용한 악취제거장치

Info

Publication number: KR102006156B1
Application number: KR1020170002312A
Authority: KR
Inventors: 이광연
Original assignee: 오성산업(주)
Priority date: 2017-01-06
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2019-10-02
Also published as: KR20180081643A

Abstract

본 발명은 버블캡을 이용하여 악취가스를 강제로 약액을 통과하도록 하고, 액체상태의 약액을 통과하는 과정에 형성되는 버블 표면의 악취유발입자를 1차적으로 제거한 후, 버블캡을 통과한 악취사스에 약액을 적어도 1회 이상 추가로 분사하여 악취가스에 포함된 악취를 제거하도록 하고, 이어 악취가스의 습기를 제거한 후 외부로 배출하도록 하는 버블캡을 이용한 악취제거장치를 제안한다. 상기 버블캡을 이용한 악취제거장치는, 본체하부, 본체상부, 층간분리수단, 제1약액공급관 및 복수의 버블캡을 포함한다.

Description

버블캡을 이용한 악취제거장치 {The stench removal unit using bubble cap}

본 발명은 악취제거장치에 관한 것으로, 특히, 버블캡을 이용하여 악취가스를 강제로 약액을 통과하도록 하고, 액체상태의 약액을 통과하는 과정에 형성되는 버블 표면의 악취유발입자를 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 악취제거장치에 관한 것이다.

스크러버(scrubber)는 액체를 이용하여 가스 속에 부유하는 고체 또는 액체 입자를 포집하는 장치로, 여기서 사용되는 액체로는 물을 사용하는 것이 일반적이지만, 가스나 입자의 성질에 의해서는 물 이외의 액체를 사용할 수도 있다. 스크러버에서 제거하고자 하는 악취가스에 포함된 고체 입자 및 액체 입자는 악취가 나는 성분으로, 스크러버는 액체를 먼지를 포함한 가스 속으로 분산시켜 입자와 액체 방울과의 충돌, 확산에 의한 미소입자의 접촉, 습도 증가에 의한 입자의 부착 응집, 액막에 의한 포집 입자의 재비산 방지, 응축에 의한 입자지름의 증대 등을 이용하여 입자를 포집한다.

액체의 분산 방식과 입자의 포집 방식에 따라 실식, 원심식, 벤투리식, 관성식, 거르개식, 충전탑식, 박막식 및 기계식 등 다양하게 구분할 수 있다.

대한민국 등록특허 10-0936462호 (2010.1.5)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 버블캡을 이용하여 악취가스를 강제로 약액을 통과하도록 하고, 액체상태의 약액을 통과하는 과정에 형성되는 버블 표면의 악취유발입자를 1차적으로 흡수·제거한 후, 버블캡을 통과한 악취가스에 약액을 적어도 1회 이상 추가로 분사하여 악취가스에 포함된 악취를 제거하도록 하고, 이어 악취가스의 습기를 제거한 후 외부로 배출하도록 하는 버블캡을 이용한 악취제거장치를 제공하는 것에 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 버블캡을 이용한 악취제거장치는, 본체하부, 본체상부, 층간분리수단, 제1약액공급관 및 복수의 버블캡을 포함한다. 상기 본체하부는 하부가 밀폐된 원통형의 일 측면에 형성된 가스유입홀 및 펌프를 포함하고, 일정량의 약액이 저장된다. 상기 본체상부는 개방된 하부 면이 상기 본체하부의 개방된 상부 면과 연결되는 원통 형태를 가지며, 일 측면에서 내부로 삽입된 제2 약액공급관, 상기 제2 약액공급관의 상부에 설치되어 악취가스에 포함된 습기를 제거하는 수분제거수단 및 상기 수분제거수단의 상부에 설치된 정화가스배출구를 포함한다. 상기 층간분리수단은 상기 본체상부와 상기 본체하부 사이에 패널 형태로 설치되며, 중간 부분에는 상기 본체상부 방향으로 돌출된 돌출부에 의해 형성된 복수의 가스 가이드홀을 포함하며, 상부면에 일정한 양의 약액이 저장되어 있다. 상기 제1 약액공급관은 상기 펌프와 상기 제2 약액공급관을 연결하며, 상기 본체하부에 저장된 약액을 상기 제2 약액공급관에 공급한다. 상기 복수의 버블캡은 원통형의 상부는 폐쇄되고 측면에는 복수의 가스통과홀이 형성되어 있으며, 상기 복수의 가스통과홀의 적어도 일부가 잠기도록 개방된 하부가 상기 가스 가이드홀의 상부를 각각 덮도록 설치된다.

본 발명에 따른 버블캡을 이용한 악취제거장치는, 악취가 제거되어야 하는 가스의 이동경로에 설치한 버블캡을 이용하여 악취가스를 강제로 약액을 통과하도록 하고, 액체상태의 약액을 통과하는 과정에 형성되는 버블 표면의 악취유발입자를 1차적으로 흡수·제거한 후, 버블캡을 통과한 악취가스에 약액을 적어도 1회 이상 추가로 분사하여 악취가스에 포함된 악취를 제거하도록 하고, 이어 악취가스의 습기를 제거한 후 외부로 배출하도록 하여 악취가스에 포함된 악취입자를 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 버블캡을 이용한 악취제거장치의 실시 예이다.
도 2는 도 1에서 A-A'의 단면을 나타낸다.
도 3은 층간 분리수단, 버블캡 및 버블캡 고정수단을 나타낸다.
도 4는 버블캡의 일 실시 예를 나타낸다.
도 5는 본체하부에 유입된 악취가스가 가스 가이드홀, 약액 및 가스통과홀을 순서대로 이동하는 과정을 설명한다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 버블캡을 이용한 악취제거장치의 실시 예이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 버블캡을 이용한 악취제거장치(100)는, 패널(pannel) 형태를 가지며 중앙 부분에 상부 방향으로 돌출한 복수의 돌출부(121)에 의해 형성된 복수의 가스 가이드홀(122)을 구비하는 층간 분리수단(120)에 의해 분리된 본체하부(110)와 본체상부(130)로 구성된다.

본 발명에 따른 악취제거장치(100)는 다양한 형태로 구현할 수 있지만, 이하의 설명에서는 원통형이라고 가정하고 설명한다. 따라서, 본체하부(110), 층간 분리수단(120)도 원형의 패널이 될 것이다. 또한, 설명의 편의를 복수의 가스 가이드홀(122)의 형태가 원형이라고 가정한다. 따라서, 복수의 가스 가이드홀(122)의 가장자리가 상방으로 돌출하여 형성되는 플랜지 형태의 돌출부(121)도 원형이 될 것이다.

본체하부(110)에는 약액(10)이 일정 높이 이상으로 채워져 있으며, 일 측면에는 본 발명에 따른 원형의 악취제거장치(100)가 처리하고자 하는 악취가스(20)가 유입되는 가스 유입홀(111)이 형성되어 있고, 본체하부(110)의 다른 일면은 악취제거장치(100)의 외부로 돌출되어 있고, 돌출된 부분에는 펌프(170)가 설치되어 돌출된 부분의 상부를 통해 제1 약액 공급관(161)으로 약액을 유출한다.

여기서, 가스 유입홀(111)은 약액(10)의 높이에 비해 더 높은 곳에 설치하는 것이 바람직하다. 본체하부(110)의 다른 일 측면의 상부 면에는 약액공급홀이 형성되어 있다.

층간 분리수단(120)의 상부에는 일정한 높이로 약액(10-1)이 저장되어 있고, 복수의 버블캡(140) 및 수위조절장치(150)가 일부 또는 전부가 약액(10-1)에 잠긴 상태로 더 설치되어 있다. 복수의 버블캡(140)은 복수의 가스 가이드홀(122)의 상부에 위치하여 복수의 가스 가이드홀(122)의 하부로부터 유입되는 악취가스가 약액(10-1)을 버블상태로 통과하도록 한다. 수위조절장치(150)는 약액(10-1)의 수위를 감지하여 미리 설정해 놓은 높이를 넘어서는 경우 일정량의 약액(10-1)을 본체하부(110)로 이송함으로써 층간 분리수단(120)의 상부에 저장되는 약액(10-1)의 수위를 조절한다. 여기서, 수위조절장치(150)를 드레인 파이프로 구현하는 방식은 가장 간단하고도 쉽게 구현할 수 있는데, 정밀하게 조절하기 위한 수위조절장치(150)는 약액(10-1)의 수위를 검출하는 수위감지센서, 층간 분리수단(120)에 저장된 약액을 본체하부(110)로 이송하는데 필요한 약액 이송관 및 이송 여부에 따라 개폐가 제어되는 밸브 등이 필요하지만, 이러한 구성은 이 분야의 통상의 기술자라면 누구든지 쉽게 구현할 수 있으므로, 구성 및 연결관계 등에 대해서는 자세하게 설명하지 않는다.

복수의 버블캡(140) 및 복수의 가스 가이드홀(122)의 구성에 대해서는 후술한다.

본체상부(130)에는 하부에서 상부방향으로 제2 약액공급관(131) 및 제3 약액공급관(133)이 일정한 사이를 두고 설치되어 있다. 제2 약액공급관(131)에는 제2 약액공급관(131)의 하부방향으로 약액을 분무하는 복수의 분무장치(132)가 설치되어 있고, 제3 약액공급관(132)에는 제3 약액공급관(132)의 하부방향으로 약액을 분무하는 복수의 분무장치(134)가 설치되어 있다.

제2 약액공급관(143) 및 제3 약액공급관(144)은 각각 일 단자에 연결된 제1 약액 공급관(161)의 일 단으로부터 약액을 공급받으며, 제1 약액 공급관(161)의 다른 일 단은 본체하부(110)의 펌프(170)에 연결되어 있다. 또한, 제1 약액 공급관(161)의 중간에는 밸브(162, 163)이 설치되어 있어, 제2 약액공급관(133) 및 제3 약액공급관(134)에 약액이 공급되는 것을 제어할 수 있도록 하였다. 실시 예에 따라서는 제2 약액공급관(133) 및 제3 약액공급관(134) 중 하나만을 선택하여 사용하거나 2개 모두를 사용하도록 할 수 있을 것이다.

본체상부(130)에는 제3 약액공급관(134)의 상부에 정화된 가스에 포함된 수분을 제거하는 수분제거수단(135) 및 수분제거수단(135)의 상부에 정화가스배출구(136)가 더 설치되어 있다. 수분제거수단(135)으로는, 예를 들면, 데미스터(demister)를 사용할 수 있다. 데미스터는 섬유상태의 물체를 충전하여 섬유의 관성력을 이용하여 기체 중의 수분을 제거하는데 사용된다.

도 1에서 화살표는 악취가스(20)의 이동경로를 각각 표시하는데(수위조절장치(150)의 하부에 도시된 화살표는 제외), 이에 따르면, 본체하부(110)의 가스 유입홀(111)로 유입된 악취가스(20)는 층간 분리수단(120)의 상부에 저장해 놓은 약액(10-1)을 버블 상태로 통과하면서 악취가 1차적으로 제거되고, 제2 약액공급관(143) 및 제3 약액공급관(144)에서 분무하는 약액을 이용하여 2차 및 3차의 악취제거 과정을 거친 후 수분제거수단(135)을 거쳐 외부로 배출되는 것을 알 수 있다.

본체하부(110)의 내부는 밀폐되어 있기 때문에, 가스 유입홀(111)로 유입된 악취가스(20)는 악취가스의 압력에 의해 복수의 가스 가이드홀(122)을 통해 층간 분리수단(120)의 상부에 저장해 놓은 약액(10-1)을 통과하게 되며, 약액(10-1)을 통과하는 과정에서 악취가스(20)가 약액(10-1) 내에서 버블(bubble) 상태가 된다. 이때 버블의 표면에 위치하는 악취가스를 발생하는 악취유발입자들은 약액(10-1)과 반응하며, 이 과정에서 상당부분의 악취유발입자들이 약액(10-1)과 화학반응하여 제거된다.

악취가스(20)는 외부에서 본체하부(110)로 계속하여 주입되고 있으며 주입된 악취가스(20)가 배출될 수 있는 다른 출구가 없기 때문에, 본 발명에 따른 악취제거장치(100)의 상부에 설치된 유일한 출구인 정화가스배출구(136)를 통해 외부로 배출될 것이다.

도 1에는 자세하게 도시하지 않았지만, 버블캡을 이용한 악취제거장치(100)에는 버블캡을 이용한 악취제거장치(100)의 내부를 모니터할 수 있고 빛도 통과할 수 있는 창(window)을 적어도 하나 설치하는 것이 바람직하다.

악취 세정법에 따른 세정액 즉 약액으로, 물 세정에는 물이 사용되고, 산 세정에는 H₂SO₄ 및 HCl이 사용되며, 알칼리성 차아염소산 나트륨 세정시에는 NaOH 및 NaCLO가 사용되고, 습식 환원세정시에는 Na₂S₂O₃ 및 Na₂SO₃가 사용되며, 알칼리 세정 방식에는 NaOH가 물과 함께 혼합되어 사용된다.

약액의 구성은 아래의 표를 참조하면, 쉽게 제조할 수 있다.

도 2는 도 1에서 A-A'의 단면을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 층간 분리수단(120)은 본체하부(110) 및 본체상부(130)의 사이에 위치하며, 본체하부(110)로부터 본체상부(130) 방향으로 악취가스(20)가 이동하는 복수의 가스 가이드홀(122)이 설치되어 있다는 것을 알 수 있다. 점선으로 표시한 부분은 층간 분리수단(120)의 상부 면에 위치하게 되는 수위조절장치(150)를 의미한다. 복수의 가스 가이드홀(122)의 형태가 도 2에는 원형으로 도시되어 있지만, 다양한 형태의 변형이 가능하며, 이에 따라 버블캡(140)의 형태도 따라서 변하게 될 것이다.

도 3은 층간 분리수단, 버블캡 및 버블캡 고정수단을 나타낸다.

도 3a는 층간 분리수단(120), 버블캡(140) 및 버블캡 고정수단(123)을 분리한 상태의 단면도를 나타내고, 도 3b는 층간 분리수단(120), 버블캡(140) 및 버블캡 고정수단(123)을 결합한 상태의 단면도를 나타내며, 도 3c는 층간 분리수단(120), 버블캡(140) 및 버블캡 고정수단(123)을 조립한 상태의 평면도를 각각 나타낸다.

도 3을 참조하면, 버블캡 고정수단(123)의 밀착부(124)는 층간 분리수단(120)의 돌출부(121) 외면에 밀착·고정되며, 버블캡(140)은 버블캡 고정수단(123)의 삽입부(125)에 삽입·고정된다는 것을 알 수 있다. 밀착부(124)를 층간 분리수단(120)의 돌출부(121) 외면에 밀착·고정할 때, FRP(Fiber Reinforced Plastics)로 접합(Overlay)하는 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

본체하부(110)에서 공급되는 악취가스의 압력이 강하여 버블캡(140)이 버블캡 고정수단(123)의 삽입부(125)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 버블캡 고정부재(145)를 이용하여 삽입부(125)에 버블캡(140)을 고정하도록 하는 것이 바람직할 것이다. 이를 위해 삽입부(125) 및 버블캡(140)에는, 예를 들면, 볼트 형태의 버블캡 고정부재(145)가 삽입되는 고정홀(미도시)을 형성시켜두어야 할 것이다. 도 3에는 버블캡 고정부재(145)가 사용되는 실시 예에 대해 도시하였지만, 다른 실시 예에서는 버블캡 고정부재(145) 대신 FRP로 접합(Overlay)하는 방식을 사용하는 것도 가능하다.

도 4는 버블캡의 일 실시 예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 버블캡(140)에는 복수의 가스통과홀(141)이 설치되어 있으며, 상부는 덮혀 있지만 하부는 개방되어 있다는 것을 알 수 있다. 복수의 가스통과홀(141)은 약액(10-1)에 잠기는 위치에 형성되는 것이 바람직할 것이다.

도 5는 본체하부에 유입된 악취가스가 가스 가이드홀, 약액 및 가스통과홀을 순서대로 이동하는 과정을 설명한다.

도 5를 참조하면, 도 5에서는 설명의 편의를 위해 버블캡(140)이 장착되는 버블캡 고정수단(123)은 제외하였으며, 복수의 가스통과홀(141)이 약액(10-1)에 잠겨 있다는 것을 알 수 있다. 복수의 가스통과홀(141) 중 약액(10-1)에 잠겨 있지 않은 것이 있다면, 악취가스(20)는 약액(10-1)을 통과하는 것이 아니라, 잠겨 있지 않은 가스통과홀(141)을 통과해서 본체상부(130)로 이동하게 되어 약액(10-1)이 사용되지 않게 될 것이다. 악취가스(20)의 악취제거를 효과적으로 하기 위해서는 모든 통과홀(141)이 약액(10-1)에 잠기도록 약액(10-1)의 높이를 정해야 하는 것은 당연하다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.

10, 10-1: 약액
20: 악취가스
110: 본체하부
111: 가스 유입홀
120: 층간분리수단
121: 돌출부 122: 가스 가이드홀
123: 버블캡 고정수단 124: 밀착부
125: 삽입부
130: 본체상부
140: 버블캡
141: 가스통과홀 145: 버블캡 고정부재
150: 수위조절장치
170: 펌프

Claims

하부가 밀폐된 원통형의 일 측면에 형성된 가스유입홀 및 펌프를 포함하며, 내부에 일정량의 약액이 저장된 본체하부;
개방된 하부 면이 상기 본체하부의 개방된 상부 면과 연결되는 원통 형태를 가지며, 일 측면에서 내부로 삽입되며 복수의 분무장치가 설치된 제2 약액공급관, 상기 제2 약액공급관의 상부에 설치되어 악취가스에 포함된 습기를 제거하는 수분제거수단 및 상기 수분제거수단의 상부에 설치된 정화가스배출구를 포함하는 본체상부;
상기 본체상부와 상기 본체하부 사이에 설치되며, 패널 형상으로 형성되며,상기 패널을 관통하여 원형의 복수의 가스 가이드홀이 형성되며, 상기 복수의 가스 가이드홀의 가장자리가 상방으로 돌출하여 플랜지 형태의 돌출부가 형성되며, 상부면에 일정한 양의 약액이 저장되어 있는 층간 분리수단;
상기 펌프와 상기 제2 약액공급관을 연결하며, 상기 펌프의 동작으로 상기 본체하부에 저장된 약액을 상기 제2 약액공급관에 공급하는 제1 약액공급관;
상기 돌출부의 직경보다 큰 원통 형상으로 형성되고, 상부는 폐쇄되고 하부는 개방되고 측면에는 복수의 가스통과홀이 형성되며, 상기 복수의 가스통과홀의 적어도 일부가 잠기도록 개방된 하부를 통해 상기 돌출부가 삽입되어 상기 가스 가이드홀의 상부를 각각 덮도록 설치된 복수의 버블캡;
상기 층간 분리수단에 형성된 복수의 돌출부가 삽입되어 상기 플랜지 형상의 상기 복수의 돌출부 각각의 외면이 밀착·고정되도록 상응하는 직경 및 높이로 형성되는 밀착부 및 상기 버블캡의 측면 하부가 삽입·고정되도록 형성되는 삽입부를 포함하는 버블캡 고정수단; 및
상기 버블캡의 측면 하부가 삽입되는 상기 삽입부와 상기 버블캡의 측면을 관통하여 고정하는 버블캡 고정부재;를 포함하는 버블캡을 이용한 악취제거장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 층간 분리수단의 상부 면에 상기 층간 분리수단의 상부에 저장된 상기 약액에 잠기도록 설치되며, 상기 약액의 높이를 모니터하여, 상기 약액의 높이가 미리 설정한 높이보다 높을 때에는 상기 약액의 일정량을 상기 본체하부로 이송하는 수위조절장치; 를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 버블캡을 이용한 악취제거장치.