KR102108479B1 - 덕트 유해 배출가스 저감장치 - Google Patents

덕트 유해 배출가스 저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 덕트에서 배출되는 유해가스를 감소시켜 배출시키기 위한 덕트 유해 배출가스 저감장치에 관한 것으로서, 하우징 내에 복수의 여과플레이트가 포함되며, 상기 여과플레이트는 통공영역과 여과영역이 각 여과플레이트별로 다르게 형성되어 있으며, 황토-활성탄 복합성형체 및 활성탄 팰릿을 이용함으로서, 덕트의 압력 상승을 최소화하면서 무동력으로 효과적인 유증기 및 악취 제거가 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

덕트 유해 배출가스 저감장치{APPARATUS FOR REDUCING HARMFUL EXHAUST GAS OF DUCT}
본 발명은 덕트에서 배출되는 유해가스를 감소시켜 배출시키기 위한 덕트 유해 배출가스 저감장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 황토와 탄소의 복합성형체에 의해 우수한 유증기 저감 능력 및 악취 제거 능력을 가질 뿐만 아니라, 배출가스의 흐름이 원활하여 별도의 추가 동력 없이도 우수한 유해 가스 저감 기능을 가지며, 필터의 교체도 용이한 유해 배출가스 저감장치에 관한 것이다.
음식점에서는 다양한 재료를 조리를 하게 되며, 특히 직화구이 및 기름을 이용한 다양한 음식의 조리를 통해 발생하는 유증기는 음식점 냄새의 주요 원인으로 알려져 있다. 이러한 음식점의 유증기를 포함한 조리 시 배출되는 가스들은 일반적으로 실내 가스 배기를 위한 덕트를 통해 외부로 배출되게 되며, 유증기에 포함된 아세트알데하이드, 프로피온알데하이드, 벤젠 및 톨루엔 등의 휘발성 유기화합물(Volatile organic compounds, VOC) 등에 의해 악취발생 및 환경오염 등의 문제를 야기하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 일반적으로 부직포나 플라즈마 공기정화장치와 같은 집진장치를 사용하고 있으나, 설치면적이 크고 설치비와 유지비용이 고가여서, 특정 산업현장 이외의 일반 음식점 등에서 활용되고 있지 못하는 실정이다.
따라서, 설치가 쉬우면서도 설치공간이 적게 들고, 운전유지 비용을 줄일 수 있는 유증기를 포함한 덕트의 유해 배출가스를 저감할 수 있는 장치가 필요하였다.
한국 공개 제2018-0045713호(2018년 5월 4일 공개) 한국 등록 제1266990호(2013년 5월 8일 공개)
본 발명의 목적은 덕트에 설치가 용이하며, 설치 및 유지 비용을 기존에 비해 크게 줄일 수 있으며, 별도의 외부 전원이나 동력이 필요 없고, 덕트에서 배출되는 유증기 및 악취원인 물질을 제거할 수 있는 공기 정화 기능을 가진 덕트 유해 배출가스 저감장치를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적은, 덕트 배출가스가 유입되는 가스유입부, 유입된 상기 덕트 배출가스가 배출되는 여과가스배출부 및 상기 가스유입부와 상기 여과가스배출부 사이에 위치하는 여과공간을 포함하는 하우징, 상기 여과공간에 위치하는 복수의 여과플레이트를 포함하며, 상기 여과플레이트는 복수의 처리영역으로 구획된 골격구조를 갖는 프레임과, 상기 프레임 내에 안착된 적어도 1개 이상의 필터카트리지를 포함하고, 상기 처리영역은 상기 필터카트리지가 위치하는 여과영역과 상기 필터카트리지가 비어있는 통공영역을 포함하며, 상기 여과플레이트에서 통공영역 대 여과영역의 면적비는 50:50 내지 80:20의 범위인 덕트 유해 배출가스 저감장치에 의해 달성된다.
상기 여과플레이트는 판 방향이 유입된 가스의 흐름방향의 가로방향으로 배치될 수 있다.
상기 여과플레이트는 제1여과플레이트와 상기 제1여과플레이트와 통공영역의 배치가 다른 제2여과플레이트를 포함할 수 있으며, 상기 제1여과플레이트와 상기 제2여과플레이트는 인접하여 배치될 수 있다.
상기 제1여과플레이트와 상기 제2여과플레이트의 통공영역은 일부가 겹칠 수 있다.
상기 제1여과플레이트에서 통공영역은 중앙부에 배치될 수 있으며, 상기 제2여과플레이트에서 통공영역은 주변부에 배치될 수 있다.
상기 필터카트리지는 황토복합성형체카트리지와 활성탄카트리지를 포함할 수 있다.
상기 여과플레이트는, 상기 황토복합성형체카트리지가 포함된 황토복합성형체여과플레이트와 상기 활성탄카트리지가 포함된 활성탄여과플레이트를 포함할 수 있으며, 상기 황토복합성형체여과플레이트는 상기 활성탄여과플레이트에 비해 상류방향에 위치할 수 있다.
상기 여과플레이트는 복수로 마련되며, 상기 복수의 여과플레이트는 여과플레이트의 판 방향이 서로 평행하게 배치되며, 가스의 흐름방향에 수직방향으로 배치될 수 있다.
상기 여과플레이트는 4개 내지 16개로 마련될 수 있다.
상기 하우징의 적어도 일측에 형성된 필터교체용 개폐부를 더 포함할 수 있다. 상기 여과영역에 위치하는 안착부를 더 포함하고,
상기 여과플레이트는 상기 안착부에 삽설 가능한 안착대응부를 더 포함할 수 있다.
상기 여과플레이트와 인접한 여과플레이트 사이 간격은 상기 여과플레이트의 두께보다 더 클 수 있다.
상기 황토복합성형체카트리지는, 황토-활성탄 복합성형체를 복수 개 포함할 수 있으며, 상기 황토-활성탄 복합성형체는 황토를 50 중량% 이상 포함하며, BET법으로 측정한 비표면적이 60 ~ 200 m2/g 이고, 밀도가 5.1 ~ 7.4 g/cc 이며, 소성공정을 거치지 않은 것일 수 있다.
상기 프레임은 저밀도 폴리에틸렌 폼으로 이루어진 것일 수 있다.
상기 배출가스 저감장치에 포함된 모든 여과플레이트는, 각 여과플레이트 통공영역 중 적어도 일부가 중첩되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 덕트 유해 배출가스 저감장치는 덕트의 배출구 또는 덕트의 일부를 절단하여 제거한 후 사이 공간에 설치가 가능할 정도로 부피가 적고 설치가 용이하며, 교체가능한 여과플레이트의 프레임은 반영구적 사용이 가능하며, 내부의 필터 성형체 역시 황토 및 활성탄이 주원료로서, 비교적 교체비용이 적게 드는 장점이 있다.
또한, 별도의 전원이나 동력이 필요 없이 덕트의 배출압력만으로도 여과가 가능하여 유지비용도 기존에 비해 크게 낮출 수 있었다.
본 발명에 사용된 황토-활성탄 복합성형체는 소성하지 않아 다량의 황토 유래 미생물에 의한 VOCs 및 냄새입자의 분해 기능을 가지며, 다공성이므로 먼지, VOCs 및 냄새입자 흡착이 용이하며, 다량의 원적외선이 방사되어 항균 및 탈취작용이 우수하다. 그러므로 황토-활성탄 복합성형체가 덕트 유해 배출가스 저감장치에 적용되면 공기 중에 존재하는 유증기, 미세먼지, 세균, 악취, VOC 등을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II’를 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치에서 여과플레이트 배치를 나타낸 사시도이다.
도 4a, 4b, 4c, 및 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치에서 각 여과플레이트의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치에서 황토복합성형체여과플레이트를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치에서 활성탄여과플레이트를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치에서 황토복합성형체카트리지를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치에서 활성탄카트리지를 나타낸 것이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
종래의 황토 성형체는 건조공정 후 소성(800-1300 ℃로 가열)공정을 진행함으로써 우수한 강도를 가질 수 있었다. 그러나 소성공정을 거치게 되면 성형체의 비표면적은 감소하게 되고, 내부에 있는 황토 유래의 미생물과 효소 등은 모두 고온을 견디지 못하고 소멸한다.
또한, 공기 정화 및 수질정화에 많이 사용되고 있는 활성탄은 비표면적이 매우 넓어 미생물 및 VOC 등의 제거 능력이 우수하나, 일정 시간 이상 사용하게 되면 정화 능력이 크게 감소하며, 재생이 어려워 새로운 활성탄으로 수시로 교체를 해 주어야만 일정한 정화 성능을 얻을 수 있었다.
본 발명은 가소성 점토 및 황토를 활성탄과 혼합함으로서 소성공정을 거치지 않고 성형 후 건조공정만으로 우수한 강도를 가지며, 유해물질(악취, VOC, 미세먼지, 세균 등)을 제거할 수 있고, 일반 활성탄 필터에 비해 장시간 정화 성능이 유지되는 황토-활성탄 복합성형체를 포함한 덕트 유해 배출가스 저감장치에 관한 것이다.
본 발명의 황토-활성탄 복합성형체는 황토를 50 중량 % 이상 포함하며, BET법으로 측정한 비표면적이 60 ~ 200 m2/g 이상이고, 밀도가 5.1~7.4 g/cc 일 경우, 황토만 사용한 성형체에 비해 VOC 분해 및 탈취효과가 우수한 것으로 나타났으며, 활성탄으로만 이루어진 정화장치에 비해 정화 성능이 유지되는 시간이 더욱 길게 유지되는 것으로 나타났다.
본 발명에 있어서의 황토(Yellow Soil, Hwangto, loess)란 암석이 화학적 풍화작용을 받아 변질되어 토양화된 풍화잔류토(풍화토)를 의미한다(J. Miner. Soc. Korea, 13, 147-163 (2000) 참조). 황토는 토양의 일종으로서, 암석의 풍화산물이므로 본래의 암석(모암)의 종류와 풍화정도 등에 따라 색, 성분, 물리화학적 성질 등이 다양하게 나타날 수 있다. 예를 들면, 그 화학적 조성은 이산화규소 45-55 중량%, 알루미나 20-30 중량%, 삼이산화철 10-20 중량%를 주성분으로 하고 미량성분으로 이산화티타늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화나트륨 및 산화칼륨 등을 0~15% 포함할 수 있으나, 이는 단지 예시일 뿐 상기 함량 범위로 본 발명에 따른 황토가 제한되는 것은 아니다.
황토는 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 철, 마그네슘, 나트륨, 칼륨 등의 수많은 무기질, 카탈리아제, 디페놀옥시디아제, 사카리제, 프로테아제 등의 다양한 효소 및 Bacillus속, Pseudomonas속, Nitrosomonas속 등의 다양한 미생물을 함유하고 있다. 이때 효소는 독소제거, 분해력, 및 정화작용의 역할을 하며, 미생물은 VOC를 분해하며, 특히 악취를 이산화탄소와 물로 분해한다.
본 발명에서 사용되는 황토는 다공성 물질로서, 예컨대 표면적이 넓은 벌집구조로서 수많은 구간이 복층 구조를 이루고 있다. 황토의 기공 안으로 태양광선 중 원적외선이 다량으로 흡수 및 저장되고, 방출되는 것으로 알려져 있다. 또한, 황토는 다공성 물질로서 높은 비표면적에 의해 미세먼지, 세균, 악취 등을 흡착하는 능력이 우수하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 황토-활성탄 복합성형체는 황토가 함유하고 있던 여러 유기물, 예를 들면 효소나 미생물 등이 상기 복합성형체의 표면 및 기공 내에 다량 존재하며, 복합성형체에 포함된 활성탄 표면에 흡착된 오염 물질들을 제거 및/또는 분해함으로써 황토-활성탄 복합성형체의 공기정화 성능 및 수명을 향상시킬 수 있다. 물론, 상기 언급한 명칭의 미생물 외에도 황토에 함유되어 있는 미생물 및 기타 유기물이라면 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명의 황토-활성탄 복합성형체 내에 존재하는 효모 및 미생물 등은 복합성형체에서 채취한 시료를 미생물 배양하는 방법을 통해 용이하게 검출 가능하다. 활성탄은 복합성형체에 포함되어 VOCs, 냄새입자 및 미세먼지 등을 포집하능 성능을 갖기 위해 비표면적이 클수록 좋다.
본 발명에 따른 황토-활성탄 복합성형체의 형태에는 특별한 제한이 없으며, 입자형, 원통형, 판상형 및 다각형 등으로 제조될 수 있다. 바람직하게는 판상형이 카트리지 및 정화기 장착에 유리하고 공기 흐름의 방해도 적어 가장 적합하였다.
이하에서는, 본 발명에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치의 일 구현 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치(1)의 사시도를 나타낸 것이다. 도 2는 도 1의 절단면 II-II’에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치(1)의 수직절단면을 나타낸 것이다. 가스유입부(100)는 일측에 형성되어 있으며, 가스유입부(100)는 덕트와 결합이 용이하도록 여과공간(300)에 비해 좁게 형성될 수 있다. 다양한 형태 및 크기의 덕트와는 별도의 아답터를 이용하여 결합하면 된다. 도 1 및 도 2에서 가스유입부(100) 및 여과가스배출부(200)에 부근에 나타낸 화살표는 공기의 흐름방향을 나타낸 것이다.
본 발명의 덕트 유해 배출가스 저감장치(1)는, 하우징(700) 및 하우징 내부에 포함되는 여과플레이트(500), 여과플레이트(500)를 교체하기 용이하도록 형성된 개폐부(400)를 포함한다. 도시한 바와 같이 가스유입부(100)와 여과가스배출부(200) 사이에 위치하는 여과공간(300)이 형성되어 있다.
여과공간(300)에는 여과플레이트(500)가 복수 개 포함된다. 덕트 배출가스의 종류 및 유해가스의 양에 따라서 여과플레이트(500)의 개수가 정해지며 4개 내지 16개가 바람직하다. 4개보다 적을 경우 본 발명의 여과플레이트의 구조상 여과되지 않고 배출되는 유해가스의 양이 크게 증가하게 되며, 16개 이상일 경우 무게가 크게 증가하고 설치 공간 확보가 어려워지며, 16개를 포함하는 하우징의 제작도 용이하지 않은 문제가 있으며, 덕트의 가스가 원활하게 배출되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 덕트 유해 배출가스 저감장치는 기본적으로 동력을 사용하지 않으며, 동력을 사용하지 않기 위한 구조로서 공기가 비교적 수월하게 통과할 수 있도록 형성되어 있다. 덕트 유해 배출가스 저감장치 내에서 유해가스가 잘 여과될 수 있도록 하기 위해 가스유입부(100)와 여과가스배출부(200)를 여과공간(300)의 단면보다 좁게 형성하면, 내부에서 와류 등의 발생 등에 의해 필터와 접촉가능한 시간을 늘릴 수 있어 여과능력이 향상된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 여과플레이트(500) 배치를 나타낸 사시도이며, 도 4a, 4b, 4c, 및 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 각 여과플레이트(500)의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4a에 나타낸 바와 같이, 여과플레이트(500)는 복수의 처리영역으로 구획된 골격구조를 갖는 프레임(510)과, 상기 프레임(510) 내에 안착된 적어도 1개 이상의 필터카트리지(520)를 포함한다. 처리영역은 필터카트리지(520)가 위치하는 여과영역(540)과 상기 필터카트리지(520)가 비어있는 통공영역(530)을 포함한다. 또한 프레임(510)은 하우징(700) 내에 포함된 여과플레이트 안착부(600)에 삽설가능한 안착대응부(550)를 포함한다.
프레임(510)의 재질은 가급적 가벼우면서도, 필터카트리지(520)를 포함한 상태에서 장기간 형태 변형이 적고, 덕트 배출가스에 의한 변형이 발생하지 않는 것이 좋다. 본 발명의 일실시예에서는 저밀도 폴리에틸렌 폼으로 이루어진 프레임을 사용하였으며, 위의 조건을 만족하였고, 교체 시에도 간단히 세척한 후, 필터카트리지(520)만 교체하여 반복적으로 사용할 수 있었다.
여과플레이트(500)에서 통공영역(530) 대 여과영역(540)의 면적비는 50:50 내지 80:20의 범위이다. 본 발명의 큰 특징 중 하나인 무동력, 무전원으로 유해 배출가스의 여과를 수행하기 위해서는 가스유입부(100) 로 유입된 가스가 덕트의 압력이 증가되는 것을 최소화하면서 여과가스배출부(200)로 배출해야 한다. 하우징(700) 내에서 여과플레이트(500)는 하우징(700)의 공기흐름의 수직단면과 비슷하거나 약간 작은 형태로 제작되는 것이 바람직하며, 통공영역(530) 대 여과영역(540)의 비가 50:50을 초과하여 여과영역(540)이 크게 형성되면, 공기의 흐름이 차단되어 가스가 용이하게 배출되지 않는 문제가 발생한다. 또한 통공영역(530) 대 여과영역(540)의 비가 80:20 미만으로 여과영역(540)이 작게 형성되면, 덕트로부터 유입된 가스가 여과영역(540)에 머무르는 시간이 줄어들고 필터카트리지(520) 내의 황토-활성탄 성형체와 접촉하는 시간이 현저히 줄어들어 유해가스 제거가 잘 이루어지지 않는 문제가 발생하였다.
도 2에 도시한 바와 같이 여과플레이트(500)는 유입된 가스의 흐름방향의 가로방향으로 배치된다. 더욱 바람직하게는 유입된 가스의 흐름방향에 수직방향으로 배치되는 것이 좋다. 또한 여과플레이트와 인접한 여과플레이트의 판 방향이 서로 평행하도록 배치되는 것이 좋다.
도 3 및 도 4a 내지 4d에서는 본 발명의 일실시예로서 4개의 여과플레이트(500)가 포함된 덕트 유해 배출가스 저감장치를 나타내었다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 덕트 유해 배출가스 저감장치에 4개의 여과플레이트(500)가 포함될 경우, 도 4a는 첫번재 여과플레이트, 도 4b는 두번째 여과플레이트, 도 4c는 세번째 여과플레이트, 도 4d는 네번째 여과플레이트로서 각각의 구조 및 형태에 대한 특징을 개략적으로 나타내었으나, 본 발명의 권리가 도면의 형태로 한정되는 것은 아니며, 발명의 목적에 부합하게 각 플레이트의 순서나 형태가 변경될 수 있다.
복수의 여과플레이트(500) 중 하나의 여과플레이트(500)를 제1여과플레이트로 하고, 제1여과플레이트와 인접한 여과플레이트를 제2여과플레이트라고 할 때, 제1여과플레이트와 제2여과플레이트는 도시한 바와 같이 통공영역(530)의 배치가 다르게 되어 있다. 본 발명에서 일반적으로 가스유입 방향으로부터 홀수번째 위치하는 여과플레이트(제1여과플레이트)와 짝수번째 위치하는 여과플레이트(제2여과플레이트)의 구조가 크게 차이 나게 하여 유해 가스가 필터카트리지(520)를 통과할 확률을 높여준다. 홀수번째의 여과플레이트도 모두 동일한 형태이지 않을 수 있다. 짝수번째의 여과플레이트도 마찬가지이다. 각 여과플레이트에 적용되는 필터카트리지의 종류에 따라서, 또한 각 여과플레이트의 배치에 따른 효율적 여과기능을 수행하기 위해 모든 여과플레이트의 구조를 다르게 형성할 수도 있다.
다만, 도 4a에 도시한 바와 같이 제1여과플레이트는 통공영역(530)이 중앙부에 배치된다면, 도 4b에 도시한 바와 같이 제2여과플레이트는 통공영역(530)이 주변부에 배치되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 모서리부에 배치하는 것이 좀 더 효과적으로 여과가 이루어진다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 황토복합성형체여과플레이트를 나타낸 것이다. 좀 더 구체적으로는 황토복합성형체여과플레이트로 구성된 제1여과플레이트와 제2여과플레이트를 겹쳐 놓은 상태로 나타낸 것이다. 실제 하우징(700) 내에서는 도 5와 같이 겹쳐서 배치되지 않으며, 도 2에서 나타낸 바와 같이 각각의 여과플레이트(500)는 일정 간격으로 이격되어 배치된다. 상기 하우징(700) 내에 배치된 여과플레이트(500)와 인접한 여과플레이트(500)의 사이 간격은 상기 여과플레이트(500) 하나의 두께보다 더 큰 것이 바람직하며, 이는 제1여과플레이트를 통과한 가스가 제2여과플레이트를 통과하기 전에 와류 등에 의해 제1여과플레이트의 여과영역(540)을 통과한 가스와 통공영역(530)을 통과한 가스가 혼합될 수 있도록 하기 위함이다. 여과플레이트 사이의 간격이 여과플레이트 하나의 두께보다 작을 경우 이러한 혼합 효과의 발생이 미미하여 전체 여과 능력이 크게 감소한다.
본 발명에서 여과플레이트를 구분하는 방식은 2가지이다. 첫번째는 통공영역과 여과영역의 배치에 따라 제1여과플레이트와 제2여과플레이트로 구분하였으며, 실시에 따라 제3여과플레이트, 제4여과플레이트도 가능하다. 두번째 구분하는 방식은 여과플레이트의 여과영역에 포함된 필터카트리지의 종류에 따른 구분이며, 황토복합성형체여과플레이트와 활성탄여과플레이트로 구분하였다. 좀 더 구체적인 예를 들면, 도 4a는 제1여과플레이트이면서 황토복합성형체여과플레이트, 도 4b는 제2여과플레이트이면서 황토복합성형체여과플레이트, 도 4c는 제1여과플레이트이면서 활성탄여과플레이트를 예시한다고 할 수 있다.
도 5와 유사하게 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄여과플레이트의 제1여과플레이트와 제2여과플레이트를 겹쳐서 나타낸 것이다.
도 5와 도 6에서 나타낸 바와 같이 제1여과플레이트와 제2여과플레이트의 통공영역(530)은 일부가 겹치도록 형성된다. 도 5에서는 양 측면의 통공영역(530)이 일부 겹쳐지도록 형성되었고, 바라본 방향에서는 잘 드러나지 않았으나 상부의 가운데 영역도 통공영역(530)이 겹쳐지도록 형성되었다. 도 6은 도 5와 실제 설치방향과 위아래가 바뀌어 나타냈으며, 역시 양 측면의 통공영역(530)과 상부 가운데 영역이 통공영역(530)이 겹쳐지도록 형성되어 있다.
도 5와 도 6의 4개의 여과플레이트(500)를 겹쳤을 때에도 양 측면의 통공영역과 상부 가운데의 통공영역이 겹쳐짐을 예측할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 덕트 유해 배출가스 저감장치에 포함된 모든 여과플레이트(500)를 겹쳤을 때 통공영역의 일부가 중첩되도록 각 여과플레이트(500)의 통공영역을 형성하였다. 이는 앞에서도 설명한 바와 같이 본 발명의 덕트 유해 배출가스 저감장치는 무동력으로 여과 기능을 수행하기 위해서는 공기의 원활한 흐름이 매우 중요하므로, 그 기능을 수행하기 위해서는 통공영역의 일부가 중첩되도록 형성하는 것이 좋다. 이렇게 통공영역이 일부가 중첩되도록 형성되어도 각 여과플레이트(500) 사이의 공간에서 가스의 혼합이 발생하므로 여과도 충분히 수행되는 것으로 확인되었다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 유해 배출가스 저감장치에서 황토복합성형체카트리지(5210)를 나타낸 것이다. 황토복합성형체카트리지(5210)는 제1카트리지케이스(5211)와 제1카트리지케이스(5211)에 안착된 황토-활성탄 복합성형체(5212)를 포함한다. 황토-활성탄 복합성형체(5212)는 판상이 가장 효과적으로 여과기능을 수행하였으며, 성형체와 성형체는 공기가 통과하는 방향과 평행하게 배치되어 성형체와 성형체 사이에서 가스가 통과하는 면적이 넓어지도록 배치하였다. 또한, 성형체와 성형체 사이에 가스가 통과할 수 있는 공간이 존재하기 때문에 기존의 부직포 형태의 필터나 활성탄 분말 형태의 필터에 비해 공기의 흐름이 훨씬 원활하게 이루어져, 여과영역(540)에서도 공기가 비교적 수월하게 통과가 이루어진다. 만약 여과영역(540)의 필터가 부직포 필터와 같이 가압을 통해서만 여과가 이루어지는 필터라면 본 발명의 여과플레이트(500) 구조에서는 대부분의 가스가 통공영역(530)을 통해 빠져나가게 되어 유해가스 제거가 제대로 이루어지지 않을 것이다. 그러나 본 발명에서의 황토복합성형체카트리지(5210)는 기존 필터들에 비해 가스의 통과가 매우 용이하므로 본 발명의 여과플레이트에 적합한 구조라고 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄카트리지(5220)를 나타낸 것이다. 활성탄카트리지(5220)는 제2카트리지케이스(5222)와 활성탄 팰릿(5223)을 포함한다. 제2카트리지케이스(5222)는 포함된 활성탄 팰릿(5223)보다 작은 크기의 구멍을 다수 포함하여 가스가 제2카트리지케이스(5222) 내로 유입될 수 있도록 하며, 활성탄 팰릿은 배출되지 않도록 한다. 일반적인 활성탄이 아닌 활성탄 팰릿을 사용하는 이유는 앞서 설명한 바와 같이 가스의 흐름이 원활하게 이루어지도록 함에 있다.
덕트 유해 배출가스 저감장치(1)는 황토복합성형체카트리지(5210)를 포함한 황토복합성형체여과플레이트와 활성탄여과플레이트를 포함하며, 황토복합성형체여과플레이트는 활성탄여과플레이트보다 상류(A)에 더 가깝게 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전체 여과플레이트가 4개 배치될 경우 상류측의 1개 내지 3개는 황토복합성형체여과플레이트이며, 하류측의 1개 내지 3개는 활성탄여과플레이트로 배치하는 식이다. 즉, 적어도 하나의 황토복합성형체여과플레이트는 활성탄여과플레이트보다 상류에 더 가깝게 배치되는 것이 바람직하다. 황토복합성형체여과플레이트에 포함된 황토-활성탄 복합성형체(5212)는 앞에서 기술한 바와 같이 황토유래 미생물 등에 의한 VOC 제거 기능이 우수하며, 또한 재생이 지속적으로 이루어지므로 장기간 사용이 가능하다. 그리고 황토복합성형체카트리지(5210)의 가스흐름도 활성탄여과플레이트보다 원활하게 이루어져서 전체적인 가스의 흐름을 유지하는 기능도 한다. 따라서 황토복합성형체여과플레이트를 활성탄여과플레이트보다 상류 쪽에 배치하게 되면 활성탄여과플레이트의 수명도 길어지는 효과가 발생한다. 또한 활성탄여과플레이트가 하류 쪽에 배치됨으로써, 앞쪽에서 미처리된 유해가스를 포집하게 된다.
이와 같이 본 발명의 덕트 유해 배출가스 저감장치를 덕트에 결합하여 사용할 경우 덕트에서 배출되는 유해가스 및 악취를 효과적으로 저감할 수 있으며, 설치가 용이하고 유지에도 큰 비용이 들지 않아 경제적이다.
전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 덕트에서 배출되는 유증기를 저감하기 위한 장치로서,
    덕트 배출가스가 유입되는 가스유입부, 유입된 상기 덕트 배출가스가 배출되는 여과가스배출부 및 상기 가스유입부와 상기 여과가스배출부 사이에 위치하는 여과공간을 포함하는 하우징;
    상기 여과공간에 위치하는 복수의 여과플레이트; 를 포함하며,
    상기 여과플레이트는 복수의 처리영역으로 구획된 골격구조를 갖는 저밀도 폴리에틸렌 폼으로 이루어진 프레임과, 상기 프레임 내에 안착된 적어도 1개 이상의 필터카트리지를 포함하고,
    상기 처리영역은 상기 필터카트리지가 위치하는 여과영역과 상기 필터카트리지가 비어있는 통공영역을 포함하며,
    상기 여과플레이트는 4개 내지 16개로 마련되며, 제1여과플레이트와 상기 제1여과플레이트와 통공영역의 배치가 다른 제2여과플레이트를 포함하며,
    상기 제1여과플레이트와 상기 제2여과플레이트는 인접하여 배치되며, 상기 제1여과플레이트에서 통공영역은 중앙부에 배치되며, 상기 제2여과플레이트에서 통공영역은 주변부에 배치되며,
    상기 여과플레이트는, 황토복합성형체카트리지가 포함된 황토복합성형체여과플레이트와 활성탄카트리지가 포함된 활성탄여과플레이트를 포함하며,
    상기 황토복합성형체여과플레이트는 상기 활성탄여과플레이트에 비해 상류방향에 위치하며,
    상기 여과플레이트에서 통공영역 대 여과영역의 면적비는 50:50 내지 80:20의 범위이며,
    상기 황토복합성형체카트리지는 다수의 황토-활성탄 복합성형체를 포함하며,
    상기 황토-활성탄 복합성형체는 황토를 50 중량% 이상 포함하며, BET법으로 측정한 비표면적이 60 ~ 200 m2/g 이고, 밀도가 5.1 ~ 7.4 g/cc 이며, 소성공정을 거치지 않은 것을 특징으로 하는 덕트 유해 배출가스 저감장치.
  2. 제1항에서,
    상기 여과플레이트는 판 방향이 유입된 가스의 흐름방향의 가로방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 덕트 유해 배출가스 저감장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 제1여과플레이트와 상기 제2여과플레이트의 통공영역은 일부가 겹치는 것을 특징으로 하는 덕트 유해 배출가스 저감장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에서,
    상기 복수의 여과플레이트는 여과플레이트의 판 방향이 서로 평행하게 배치되며, 가스의 흐름방향에 수직방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 덕트 유해 배출가스 저감장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에서,
    상기 하우징의 적어도 일측에 형성된 필터교체용 개폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트 유해 배출가스 저감장치.
  11. 제1항에서,
    상기 여과영역에 위치하는 안착부를 더 포함하고,
    상기 여과플레이트는 상기 안착부에 삽설 가능한 안착대응부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트 유해 배출가스 저감장치.
  12. 제1항에서,
    상기 여과플레이트와 인접한 여과플레이트 사이 간격은 상기 여과플레이트의 두께보다 더 큰 것을 특징으로 하는 덕트 유해 배출가스 저감장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에서,
    상기 배출가스 저감장치에 포함된 모든 여과플레이트는, 각 여과플레이트 통공영역 중 적어도 일부가 중첩되도록 형성된 것을 특징으로 하는 덕트 유해 배출가스 저감장치.
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