KR102161633B1 - 분진 및 온실가스 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분진 및 온실가스 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분진 및 온실가스 저감장치에 있어서, 분진배출구(100) 말단에 설치되며, 분진의 흐름을 가이드하는 분진가이드부(200)와; 상기 분진가이드부(200)의 상단에 설치되며, 중앙에 함몰부(310)를 갖는 분진캡(300)과; 상기 분진가이드부(200)의 외측에 설치되는 수조(400)와, 상기 수조(400)상단에 설치되는 물분사장치(500)를 포함하며, 상기 수조(400)의 내벽(410)과, 상기 분진캡(300)의 외벽(320) 사이에 분진을 필터링하기 위한 필터(600)가 설치되는 것을 특징으로 하는 분진 및 온실가스 저감장치를 제공한다. 본 발명의 분진저감장치는 특히 굴뚝에서의 분진 저감에 적용할 수 있다.

Description

분진 및 온실가스 저감장치{A dust reduction device}

본 발명은 분진 및 온실가스 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터와 물분사에 의한 분진, 온실가스 및 미세먼지를 포집하는 분진 및 온실가스저감장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기청정기의 공기청정방식은 다음과 같이 크게 4 가지 방식이 주종을 이루고 있다. 첫 번째로 필터식이 있다. 이 방법은 가장 주류가 되고 있는 방식으로, 선풍기나 에어컨 같이 팬을 이용해 공기를 흡입한 후, 필터로 정화하여 정화된 공기를 다시 배출하는 방식이다. 이 방식을 채용한 공기청정기는 보통 헤파라는 미세한 부직포의 필터로 미립자를 집진 및 여과하며, 냄새의 경우는 활성탄을 이용하여 흡착하는 방법을 사용한다. 그러나 필터식 공기청정기는 주기적으로 필터를 교환하여 주어야 하는 경제적 부담과 번거로운 단점이 있으며 필터를 오래 사용 하다 보면 필터에 다량의 오염물질이 부착되어 있어서 공기를 이차 오염시키는 문제점이 있으며 필터를 통과시켜야 하는 공기에 저항을 주어서 공기 청정능력을 감소시키는 등의 문제점이 있다. 두 번째로, 이온식 방법이 있다. 이 방법은 일정한 거리를 띄워둔 전극에 고전압을 흘려 공중에 이온을 방전시켜 공기 중의 미립자에 부착시키고, 양극의 집진 판에 끌어당겨 입자를 제거하는 방식이다. 그러나 이온식 공기청기는 다량의 오존을 발생시켜서 호흡기질환을 유발 하는등 또 다른 형태의 문제를 유발하는 문제점이 있다. 세번째로, 전기 집진식 방법이 있다. 이 방법은 이온식과 같이 전기적인 방전 원리를 이용하여 강력한 집진력을 가진 집진판으로 오염된 공기를 끌어들여서 정화하는 방식이다. 그러나 전기 집진식 공기청정기는 큰 입자의 오염물질의 제거능력이 떨어지며 본체 내부가 쉽게 더러워지기 때문에 주기적인 청소가 필요하다는 문제점이 있다. 네 번째로 워터 필터식 방법이 있다. 이 방법은 물을 필터로 사용하는 방식으로 물의 흡착력을 이용해 오염 물질을 제거하는 것이 특징이다. 물을 필터로 사용하기 위하여서는 여러 장의 디스크가 구비되어지고 공기가 이 디스크 사이를 지나도록 고안되어 있는 제품이 주종을 이루고 있다. 이때 여러 장의 디스크는 물탱크에 반쯤 잠겨져 있으면서 회전하도록 하여 각각의 디스크 표면에 물이 묻히도록 고안되어 있어서 이 디스크 사이로 공기가 통과하면서 공기 중 미세먼지 등 유해물질이 물에 흡착이 되고 디스크가 물탱크를 지나면서 씻겨지도록 고안되어져 있는 것이 특징이다. 이하, 관련된 선행문헌을 살펴본다. 하기 선행문헌에서 기재된 식별부호는 본원발명과는 무관하다.

대한민국공개특허 제10-2012-0083699호 '태양전지를 이용한 굴뚝 매연 집진 장치'는 저렴한 유지 비용으로 공장 등의 굴뚝에서 배출되는 매연을 효율적으로 집진할 수 있는 태양전지를 이용한 굴뚝 매연 집진 장치를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 발명은 매연을 배출하는 공장의 굴뚝 내부에 서로 마주 대향되게 설치되는 고전압 방전판과 집진판, 상기 고전압 방전판에 공급하기 위한 전원을 생산하기 위하여 공장 굴뚝에 설치되는 태양 전지판과, 상기 태양 전지판에서 생산된 전원을 고주파 전원으로 승압하여 상기 고전압 방전판에 공급하는 고주파 전원 승압기와, 상기 태양 전지판으로부터 생산된 전원을 축전하는 전원 충전기와, 태양 전지판이 가동되는 주간에는 태양 전지판으로부터 직접 상기 고주파 전원 승압기에 공급하며, 야간에는 상기 전원 충전기로부터 상기 고주파 전원 승압기에 전원이 공급되도록 제어하는 제어기와, 상기 전압 충전기로부터 전원을 공급받아 구동되게 설치되는 저속 진동모터와, 상기 저속 진동모터가 구동 시 진동하여 상기 집진판 또는 집진판과 고전압 전극판에 부착된 분진을 떨어내는 진동막대를 포함하여 구성된다.

대한민국공개특허 제10-2018-0083234호 '원통형의 바가 구비된 워터필터 와 이를 적용한 공기청정기 및 굴뚝분진저감장치는 원통형의 바가 구비된 워터필터와 이를 적용한 공기청정기 및 굴뚝분진저감장치에 관한 것으로서, 비가 온 뒤에 대기가 깨끗해지는 자연의 원리와 같이 비가 내리는 효과를 내기 위하여 원통형의 레인 바를 구비하여 워터필터로 사용하여 공기중의 미세먼지를 레인 바를 타고 흐르는 물과 접촉시켜서 물의 흡착력만으로 공기를 깨끗이 씻어 낼수 있도록 함으로써 공기청정기의 청정효과를 제고시키고, 주기적으로 필터를 교체하여줘야 하는 경제적 부담과 번거로움을 제거 하며, 단지 물만으로 공기청정효과를 가질수 있도록 하여 보다 친환경적이며, 실내공기가 건조할 때에 자연가습이 가능하도록 하는 가습기 효과를 가지는 것을 특징으로 한다.

대한민국공개특허 제10-2012-0083699호 '태양전지를 이용한 굴뚝 매연 집진 장치' (공개일자 2012년07월26일) 대한민국공개특허 제10-2018-0083234호 '원통형의 바가 구비된 워터필터 와 이를 적용한 공기청정기 및 굴뚝분진저감장치' ('공개일자 2018년07월20일)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 굴뚝 배기구의 분진을 효율적으로 수행할 수 있는 분진 및 온실가스 저감장치를 제공하는 것이다.

또한, 필터와 물분사를 사용하기 때문에 분진의 후처리 및 관리가 용이한 분진 및 온실가스 저감장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 본 발명은 분진저감장치에 있어서, 분진배출구(100) 말단에 설치되며, 분진의 흐름을 가이드하는 분진가이드부(200)와; 상기 분진가이드부(200)의 상단에 설치되며, 중앙에 함몰부(310)를 갖는 분진캡(300)과; 상기 분진가이드부(200)의 외측에 설치되는 수조(400)와, 상기 수조(400)상단에 설치되는 물분사장치(500)를 포함하며, 상기 수조(400)의 내벽(410)과, 상기 분진캡(300)의 외벽(320) 사이에 분진을 필터링하기 위한 필터(600)가 설치되는 것을 특징으로 하는 분진 및 온실가스 저감장치를 제공한다.

각 산업현장의 소각하는 물질도 다양하고 소각과정에서 발생하는 이산화탄소, 일산화탄소 등의 온실가스와 기타 유독가스, 황산화물, 질소산화물, 분진 등이 문제가 된다. 특히 폐비닐과 플라스틱과 폐타이어 등은 끈적끈적한 분진들을 발생시키며 대기환경 및 지상의 농작물에 피해를 준다. 또한, 자동차의 매연 또한 대기환경 오염의 주요 원인이 된다.

또한, 이중 이산화탄소 등의 온실가스는 지구온난화를 가속화시키는 것으로써 심각한 재난을 초래하고 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 공장의 굴뚝에 적용함에 있어서, 필터와 물분사를 적용함에 따라 분진을 친환경적으로 포집할 수 있는 기술을 제공한다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도1은 본 발명의 분진및 온실가스 저감장치를 굴뚝에 적용한 실시예의 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 분진 및 온실가스 저감장치를 굴뚝에 적용한 실시예의 단면도이다. 본 발명은 분진 및 온실가스 저감장치에 있어서,

분진배출구(100) 말단에 설치되며, 분진의 흐름을 가이드하는 분진가이드부(200)와;

상기 분진가이드부(200)의 상단에 설치되며, 중앙에 함몰부(310)를 갖는 분진캡(300)과;

상기 분진가이드부(200)의 외측에 설치되는 수조(400)와,

상기 수조(400)상단에 설치되는 물분사장치(500)를 포함하며,

상기 수조(400)의 내벽(410)과, 상기 분진캡(300)의 외벽(320) 사이에 분진을 필터링하기 위한 필터(600)가 설치되는 것을 특징으로 하는 분진 및 온실가스 저감장치를 제공한다.

굴뚝인 분진배출구(100)에서 배출되는 배기가스는 분진가이드부(200)를 따라 중앙에 함몰부(310)를 갖는 분진캡(300)으로 안내된다.

이때, 상기 분진가이드부(200)는 분진의 흐름을 집중시키기 위해 상광하협의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 분진의 흐름을 원활히 하고 필터(600)의 통과가 용이하기 이루어지게 하기 위해 상기 분진가이드구(200)의 말단에 송풍기(700)가 연결된 덕트(710)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 송풍기(700)의 풍압에 의해 상기 배기가스는 적셔진 필터(600)를 통과할 수 있는 압력을 얻는다.

분진가이드부(200)에 의해 상부로 이송되는 분진은 중앙에 함몰부(310)를 갖는 분진캡(300)에 의해 방사방향으로 배분된다. 이후, 수조(400)의 물과 상기 필터(600)를 통과하게 된다.

이때, 상기 필터(600)는 물분사장치(500)에 의해 적셔진 상태로서 이에 따라 상기 필터(600)는 미세한 분진도 포집할 수 있게 된다. 또한, 상기 필터(600)를 통과한 분진은 상기 물분사장치(500)에 의한 샤워에 의해 다시 한 번 포집되게 된다. 도1에서는 상기 필터가 3중으로 형성된 상태를 도시한다.

상기와 같이 물분사장치(500)의 샤워에 의해 추가적인 포집의 효율을 더욱 향상시키기 위해, 상기 분진캡(300)의 외벽(320)은 수직방향에 대하여 각(a) 만큼, 수조(400)의 내벽(410)은 수직방향에 대하여 각(b) 만큼의 경사를 갖는 것이 바람직하다. 이는 물분사장치(500)의 샤워가 상기 수조(400)의 내벽(410)과 분진캡(300)의 외벽(320)에 충돌하여 반사되면서 물안개를 형성함으로써 분진의 포집능력을 크게 향상시키기 때문이다. 이에, 상기 각(a)(b)는 15~45도인 것이 바람직하다.

또한, 필요에 따라 충돌된 물분사가 보다 효율적으로 퍼지면서 반사되도록 하기 위하여 상기 분진캡(300)의 외벽(320) 및 수조(400)의 내벽(410)은 요철구조를 가질 수 있다. 도1에서는 요철구조의 일 실시예로서, 돌기(c)들이 도시되어있다. 그러나 상기 요철구조는 지그재그 형상의 단면의 구조 등을 포함할 수 있다.

즉, 본원발명은 습식필터인 필터(600)에서 분진이 1차 필터링되며, 상기 물분사장치(500)의 샤워 및 분사된 물이 수조(400)의 내벽(410)과 분진캡(300)의 외벽(320)에 충돌하여 반사되면서 형성하는 안개 영역에서 2차 포획되는 분진 및 온실가스 저감장치를 제공한다.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다. 또한, 청구항 부호는 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 형상과 구조를 첨부된 도면에 한정한다는 뜻이 아니다.

100. 분진배출구
200. 분진가이드부
300. 분진캡
310. 함몰부
320. 외벽
400. 수조
410. 내벽
500. 물분사장치
600. 필터
700. 송풍기
710. 덕트

Claims (1)

1. 분진 및 온실가스 저감장치에 있어서,
   분진배출구(100) 말단에 설치되며, 분진의 흐름을 가이드하는 분진가이드부(200)와;
   상기 분진가이드부(200)의 상단에 설치되며, 중앙에 함몰부(310)를 갖는 분진캡(300)과;
   상기 분진가이드부(200)의 외측에 설치되는 수조(400)와,
   상기 수조(400)상단에 설치되는 물분사장치(500)를 포함하며,
   상기 수조(400)의 내벽(410)과, 상기 분진캡(300)의 외벽(320) 사이에 분진 및 온실가스를 필터링하기 위한 필터(600)가 설치되는 것을 특징으로 하는 분진 및 온실가스 저감장치.

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