KR102170195B1 - 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템 - Google Patents

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Abstract

휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 관한 발명이다. 본 발명의 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템은, 포집 대상의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds)이 함유되는 공기가 유입되는 VOC 함유 공기 유입덕트; 상기 VOC 함유 공기 유입덕트에 연통되되 상기 VOC 함유 공기 유입덕트의 단부에서 복수 개로 분기되어 개별적인 휘발성 유기화합물의 흐름을 형성하는 복수의 분기덕트; 상기 분기덕트들에 각각 교차하게 배치되되 단부가 상부를 향하도록 하며, 실질적인 휘발성 유기화합물의 처리가 이루어지는 VOC 포집 처리덕트; 상기 VOC 포집 처리덕트 내에서 상기 분기덕트 측에 가깝게 배치되며, 상기 분기덕트를 지난 휘발성 유기화합물 내의 이물을 필터링하는 이물 제거필터; 및 휘발성 유기화합물이 유동하는 방향에 대하여 상기 이물 제거필터의 후방에 배치되며, 이물이 필터링된 공기 속의 실질적인 휘발성 유기화합물(VOC) 및 미세먼지를 포집하는 VOC 포집필터를 포함한다.

Description

휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템{System For Collecting Volatile Organic Compounds}
본 발명은, 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 투자 대비 효율이 뛰어난 구조로 구축될 수 있어서 실질적인 시설에 적용이 용이하며, 무엇보다도 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물을 비롯하여 최근의 미세입자, 부유세균, 부유곰팡이와 같은 미생물성 공기를 함께 포집할 수 있어 그 활용도를 높일 수 있는 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 관한 것이다.
휘발성 유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds)은 증기압이 높아, 즉 끓는점이 낮아 일반적인 대기환경에서 기체로 존재하는 유기물(vapor-phase atmospheric organics)을 총칭한 용어이다.
다시 말해, 휘발성 유기화합물은 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발할 수 있는 액체 또는 기체상 유기화합물의 총칭으로서, 대기 중에서 광화학 반응을 일으켜 오존 등 광화학 산화성물질을 생성시켜 광화학스모그를 유발하는 물질을 일컫는다.
휘발성 유기화합물은 대기오염뿐만 아니라 발암성 물질이고, 지구온난화의 원인물질이므로 국가마다 배출량을 줄이기 위해 정책적으로 관리하고 있는 실정이다.
잘 알려진 휘발성 유기화합물로서, 벤젠, 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등이 있다. 이들에 대해 간략하게 알아본다.
벤젠은 발암성 물질로 호흡을 통해 약 50%가 인체에 흡수되며 아주 적은 양이지만 피부를 통해 침투되기도 하는데 체내에 흡수된 벤젠은 주로 지방조직에 분포한다. 급성중독이 될 때는 마취증상이 강하게 나타나며 호흡곤란, 불규칙한 맥박, 졸림 등을 초래하여 혼수상태에 빠지게 된다. 만성중독이 되면 혈액장애, 간장장애, 빈혈, 백혈병과 같은 증상이 나타날 수 있다. 이러한 벤젠은 건축재료, 세탁용제, 페인트, 살충제, 석유화학제품, 자동차, 배출가스, 연료 등을 통해 배출될 수 있다.
에틸벤젠의 주요 노출 경로는 호흡을 통한 노출이며, 실내 주된 오염원은 담배연기로 알려져 있다. 이러한 에틸벤젠은 자동차 배출가스, 담배연기 등을 통해 배출될 수 있다.
톨루엔의 체내 흡수는 주로 흡입으로 이루어지는데, 흡입 후 체내에 남아있는 양은 40~60% 수준이다. 체내에 흡수된 톨루엔은 지방세포, 부신, 신장, 간, 뇌에 주로 분포하며 피부, 눈, 목 등을 자극한다. 또한, 두통, 현기증, 피로, 평형장앵 등을 일으키며, 고농도에 노출될 경우 마비상태에 빠지고 의식을 상실하며 때로는 사망에 이르기도 한다. 이러한 톨루엔은 담배연기, 건축재료, 페인트, 살충제, 난방 등을 통해 배출될 수 있다.
자일렌, 특히 고농도 자일렌을 흡일하면 현기증, 비틀거림, 졸림, 감각상실 등이 나타나고 폐부종, 식욕감퇴, 멀미, 구토, 복부 통증 등의 증상이 나타날 수 있다. 이러한 자일렌은 접착제, 페인트 등을 통해 배출될 수 있다.
스틸렌은 증기에 단기간 노출될 경우 눈, 피부, 코, 호흡기에 자극을 주며, 높은 농도에서는 졸리거나 혼수상태를 유발한다. 장기간 많이 노출되면 신경, 신장, 폐, 간에 영향을 준다고 알려져 있다.
폼알데하이드는 호흡 및 피부를 통해 인체로 유입되며, 이 중에서 흡수보다는 흡입에 의한 독성이 강한 것으로 알려져 있다. 폼알데하이드 농도가 1ppm 또는 그 이하에는 눈, 코, 목의 자극을 보이며 발암성 물질로 알려져 있다. 이러한 폼알데하이드는 각종 합판, 보드, 가구, 단열재, 담배연기, 화장품, 의류, 접착제 등을 통해 배출될 수 있다.
이렇듯 벤젠, 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물은 상당히 위험한 기체로서 대기 중에 퍼지지 않고 반드시 포집되어야 하며, 이를 위해 대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0085333호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0131057호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0155832호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2019-0072274호 등에 포집기술이 개시되고 있다.
종래의 일 예에 따른 포집장치(시스템)는 도 1과 같은 형태일 수 있다. 다만, 도 1의 장치는 소규모 시설의 유해가스를 포집하는 기술에 불과해서 실질적으로 전술한 벤젠, 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물을 포집하는데, 다소 효과적이지 못하다.
물론, 도 1과 다른 형태의 포집시스템이 제안된 바 있기도 하지만, 구조가 너무 복잡해서 실질적으로 적용하기가 쉽지 않다는 점을 두루 고려해볼 때, 투자 대비 효율이 뛰어난 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 관한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0085333호 대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0131057호 대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0155832호 대한민국특허청 출원번호 제10-2019-0072274호
본 발명의 목적은, 투자 대비 효율이 뛰어난 구조로 구축될 수 있어서 실질적인 시설에 적용이 용이하며, 무엇보다도 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물을 비롯하여 최근의 미세입자, 부유세균, 부유곰팡이와 같은 미생물성 공기를 함께 포집할 수 있어 그 활용도를 높일 수 있는 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 포집 대상의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds)이 함유되는 공기가 유입되는 VOC 함유 공기 유입덕트; 상기 VOC 함유 공기 유입덕트에 연통되되 상기 VOC 함유 공기 유입덕트의 단부에서 복수 개로 분기되어 개별적인 휘발성 유기화합물의 흐름을 형성하는 복수의 분기덕트; 상기 분기덕트들에 각각 교차하게 배치되되 단부가 상부를 향하도록 하며, 실질적인 휘발성 유기화합물의 처리가 이루어지는 VOC 포집 처리덕트; 상기 VOC 포집 처리덕트 내에서 상기 분기덕트 측에 가깝게 배치되며, 상기 분기덕트를 지난 휘발성 유기화합물 내의 이물을 필터링하는 이물 제거필터; 및 휘발성 유기화합물이 유동하는 방향에 대하여 상기 이물 제거필터의 후방에 배치되며, 이물이 필터링된 공기 속의 실질적인 휘발성 유기화합물(VOC) 및 미세먼지를 포집하는 VOC 포집필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 의해 달성된다.
상기 이물 제거필터는 프리필터이고, 상기 VOC 포집필터는 K 흡수단 필터(K absorption filter)이며, 상기 이물 제거필터가 위치하는 상기 VOC 포집 처리덕트에는 상기 이물 제거필터를 지지하는 제1 지지대가 마련되고, 상기 제1 지지대의 주변에는 상기 이물 제거필터의 외부 교체를 위한 제1 교체 도어가 마련되며, 상기 VOC 포집필터가 위치하는 상기 VOC 포집 처리덕트에는 상기 VOC 포집필터를 지지하는 제2 지지대가 마련되고, 상기 제2 지지대의 주변에는 상기 VOC 포집필터의 외부 교체를 위한 제2 교체 도어가 마련될 수 있다.
상기 VOC 포집 처리덕트의 상단부에 결합하는 고깔형 삿갓캡을 더 포함할 수 있다.
상기 VOC 포집 처리덕트에는 상기 VOC 포집 처리덕트로 흐르는 공기를 향해 세정수를 살수하는 복수의 살수노즐과, 상기 복수의 살수노즐로 세정수를 공급하는 세정수 공급라인을 구비하는 세정수 살수유닛이 마련될 수 있다. 물론, 이러한 세정수 살수유닛이 반드시 마련되어야 하는 것은 아니므로, 세정수 살수유닛이 갖춰지지 않은 시스템 역시, 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
상기 세정수 살수유닛에 이웃한 상기 분기덕트의 단부 영역에는 세정수의 작용에 의한 드레인수가 저장되는 드레인수 저장 공간부가 형성될 수 있다.
상기 분기덕트에 마련되며, 상기 분기덕트를 지나는 공기를 흐름을 단속하는 공기 흐름 단속밸브; 상기 드레인수 저장 공간부에 마련되며, 상기 드레인수 저장 공간부 내의 드레인수를 배출할 때 사용하는 드레인수 배출밸브; 시스템의 사용 설정을 위한 입력부; 및 상기 입력부의 입력신호에 기초하여 상기 공기 흐름 단속밸브 및 상기 드레인수 배출밸브의 동작을 자동으로 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 투자 대비 효율이 뛰어난 구조로 구축될 수 있어서 실질적인 시설에 적용이 용이하며, 무엇보다도 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물을 비롯하여 최근의 미세입자, 부유세균, 부유곰팡이와 같은 미생물성 공기를 함께 포집할 수 있어 그 활용도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 포집장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 A 영역의 확대도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 동작도이다.
도 6은 도 2의 세정수 살수유닛 영역의 확대도이다.
도 7은 도 2의 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 대한 제어블록도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템의 구성도이다.
도 9는 도 8의 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 대한 제어블록도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템의 구성도이다.
도 11은 도 10의 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 대한 제어블록도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템의 구성도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있어서 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하려고 구체적으로 설명되지 않는다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 같은 구성에 대해서는 같은 참조부호를 부여하도록 하며, 때에 따라 같은 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.
(제1 실시예)
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템의 구성도, 도 3은 도 2의 A 영역의 확대도, 도 4 및 도 5는 도 3의 동작도, 도 6은 도 2의 세정수 살수유닛 영역의 확대도, 도 7은 도 2의 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템은 투자 대비 효율이 뛰어난 구조로 구축될 수 있어서 실질적인 시설에 적용이 용이하며, 무엇보다도 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물을 비롯하여 최근의 미세입자, 부유세균, 부유곰팡이와 같은 미생물성 공기를 함께 포집할 수 있어 그 활용도를 높일 수 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템은 VOC 함유 공기 유입덕트(110), 분기덕트(120), VOC 포집 처리덕트(130), 1차 VOC 포집필터(151) 및 2차 VOC 포집필터(152), 세정수 살수유닛(160), 그리고, 고깔형 삿갓캡(140)을 포함할 수 있다.
VOC 함유 공기 유입덕트(110)는 포집 대상의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds)이 함유되는 공기가 유입되는 장소를 이룬다.
이러한 VOC 함유 공기 유입덕트(110)는 화학이나 석유 플랜트 등의 굴뚝, 또는 VOC가 발생하는 여러 설비나 시설의 라인(line) 출구 등에 연결될 수 있다.
분기덕트(120)는 VOC 함유 공기 유입덕트(110)에 연통되되 VOC 함유 공기 유입덕트(110)의 단부에서 복수 개로 분기되어 개별적인 휘발성 유기화합물의 흐름을 형성한다.
도면에는 2개의 분기덕트(120)가 도시되어 있는데, 이는 편의상 도시한 것일 뿐 분기덕트(120)의 개수는 3개 이상일 수 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
VOC 포집 처리덕트(130)는 분기덕트(120)들에 각각 교차하게 배치되되 단부가 상부를 향하도록 하며, 실질적인 휘발성 유기화합물의 처리가 이루어지는 장소를 이룬다.
이처럼 VOC 포집 처리덕트(130)에서 실질적인 휘발성 유기화합물의 처리가 이루어지는 장소를 이루기 때문에, VOC 포집 처리덕트(130)에 1차 VOC 포집필터(151), 2차 VOC 포집필터(152) 및 세정수 살수유닛(160) 등의 구조가 탑재될 수 있다. 물론, 1차 VOC 포집필터(151)의 적용 전에 이물을 제거하는 이물 제거필터(미도시)를 추가할 수도 있는데, 이러한 이물 제거필터는 에어가 유입되는 유입단 영역에 설치될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
1차 VOC 포집필터(151)는 VOC 포집 처리덕트(130) 내에서 분기덕트(120) 측에 가깝게 배치되며, 분기덕트(120)를 지난 휘발성 유기화합물 내의 이물을 필터링하는 역할을 한다.
본 실시예에서 1차 VOC 포집필터(151)는 프리필터로 적용된다. 이러한 1차 VOC 포집필터(151)가 위치하는 VOC 포집 처리덕트(130)에는 1차 VOC 포집필터(151)를 지지하는 제1 지지대(131)가 마련되고, 제1 지지대(131)의 주변에는 1차 VOC 포집필터(151)의 외부 교체를 위한 제1 교체 도어(132)가 마련된다. 따라서, 도 4 및 도 5의 작용을 통해 1차 VOC 포집필터(151)를 쉽게 교체할 수 있다.
2차 VOC 포집필터(152)는 휘발성 유기화합물이 유동하는 방향에 대하여 상기 1차 VOC 포집필터(151)의 후방에 배치되며, 이물이 필터링된 공기 속의 실질적인 휘발성 유기화합물(VOC) 및 미세먼지를 포집하는 역할을 한다.
본 실시예에서 2차 VOC 포집필터(152)는 K 흡수단 필터(K absorption filter)로 적용된다. K 흡수단 필터(K absorption filter)는 특성 흡수단을 이용한 X선용 필터이다. 특히 Kα와 Kβ 특성 X선의 중간에 흡수단을 갖는 적당한 물질(대개는 단체)의 박(箔)을 사용하면 에너지가 큰 Kβ만이 크게 흡수되고, Kα만이 상당히 강한 채 얻어진다. 예컨대 Cu의 Kα에는 니케박이 쓰이고 M0의 Kα에는 아연박이 쓰일 수 있다.
2차 VOC 포집필터(152)가 위치하는 VOC 포집 처리덕트(130)에는 2차 VOC 포집필터(152)를 지지하는 제2 지지대(133)가 마련되고, 제2 지지대(133)의 주변에는 2차 VOC 포집필터(152)의 외부 교체를 위한 제2 교체 도어(134)가 마련된다. 따라서, 도 4 및 도 5의 작용을 통해 2차 VOC 포집필터(152) 역시, 쉽게 교체할 수 있다.
1차 VOC 포집필터(151)와 2차 VOC 포집필터(152)의 경우, 도 2를 참조해서 설명하였으나 이들의 개수, 위치 등은 시스템에서 얼마든지 다양하게 변경될 수 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 필터 구조, 역할은 아래의 실시예에서 추가로 설명한다.
세정수 살수유닛(160)은 VOC 포집 처리덕트(130)로 흐르는 공기를 향해 세정수를 살수하는 복수의 살수노즐(161)과, 복수의 살수노즐(161)로 세정수를 공급하는 세정수 공급라인(162)을 포함한다. 세정수 살수유닛(160)의 작용으로 인해 1차적인 필터링 작업이 진행될 수 있다.
물론, 앞서 기술한 것처럼 세정수 살수유닛(160)이 반드시 마련되어야 하는 것은 아니므로, 세정수 살수유닛(160)이 갖춰지지 않은 시스템 역시, 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다. 다만, 본 실시예에서는 편의상 세정수 살수유닛(160)이 시스템 내에 갖춰진 것으로 설명하기로 한다.
고깔형 삿갓캡(140)은 VOC 포집 처리덕트(130)의 상단부에 결합한다. 고깔형 삿갓캡(140)은 빗물 등의 유입을 저지시키는 역할을 한다.
한편, 세정수 살수유닛(160)에 이웃한 상기 분기덕트(120)의 단부 영역에는 세정수의 작용에 의한 드레인수가 저장되는 드레인수 저장 공간부(121)가 형성된다.
분기덕트(120)에는 분기덕트(120)를 지나는 공기를 흐름을 단속하는 공기 흐름 단속밸브(171)가 마련된다. 그리고, 상기 드레인수 저장 공간부(121)에 마련되며, 상기 드레인수 저장 공간부(121) 내의 드레인수를 배출할 때 사용하는 드레인수 배출밸브(172)가 마련된다.
이들 밸브(171,172)의 자동 컨트롤을 위해 또한, 시스템의 컨트롤을 위하여 본 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에는 시스템의 컨트롤을 위하여 입력부(173)와 시스템 컨트롤러(180)가 마련된다.
입력부(173)는 시스템의 사용 설정을 위한 수단이다. 입력부(173)는 리모컨 타입일 수 있으나 반드시 그러할 필요는 없다.
시스템 컨트롤러(180)는 입력부(173)의 입력신호에 기초하여 공기 흐름 단속밸브(171) 및 드레인수 배출밸브(172)의 동작을 자동으로 컨트롤한다.
한쪽의 공기 흐름 단속밸브(171)를 닫으면 다른 라인으로 공기의 흐름이 진행되게 유도하여 그쪽에서 휘발성 유기화합물이 포집되게 하면 된다. 이때, 공기 흐름 단속밸브(171)가 닫힌 쪽의 덕트는 청소할 수 있는데, 이때 드레인수 배출밸브(172)도 열려 드레인수를 배출할 수 있다.
이러한 역할을 수행하는 시스템 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 입력부(173)의 입력신호에 기초하여 공기 흐름 단속밸브(171) 및 드레인수 배출밸브(172)의 동작을 자동으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 시스템 컨트롤러(180)는 입력부(173)의 입력신호에 기초하여 공기 흐름 단속밸브(171) 및 드레인수 배출밸브(172)의 동작을 자동으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 투자 대비 효율이 뛰어난 구조로 구축될 수 있어서 실질적인 시설에 적용이 용이하며, 무엇보다도 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물을 비롯하여 최근의 미세입자, 부유세균, 부유곰팡이와 같은 미생물성 공기를 함께 포집할 수 있어 그 활용도를 높일 수 있게 된다.
(제2 실시예)
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템의 구성도이고, 도 9는 도 8의 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템 역시, VOC 함유 공기 유입덕트(110), 분기덕트(120), VOC 포집 처리덕트(130), 1차 VOC 포집필터(151) 및 2차 VOC 포집필터(152), 제1 세정수 살수유닛(160), 그리고, 고깔형 삿갓캡(140)을 포함할 수 있다. 여기서도, 도시는 생략했으나 시스템으로 에어가 유입되는 유입단에 이물 제거필터(미도시)가 탑재되어 이물을 먼저 제거할 수도 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 추가의 제2 세정수 살수유닛(260)이 더 적용된다. 제2 세정수 살수유닛(260) 역시, VOC 포집 처리덕트(130)로 흐르는 공기를 향해 세정수를 살수하는 복수의 살수노즐(261)과, 복수의 살수노즐(261)로 세정수를 공급하는 세정수 공급라인(262)을 포함할 수 있는데, 1차 VOC 포집필터(151) 및 2차 VOC 포집필터(152) 사이에 배치된다.
따라서, 본 실시예의 경우, 제1 세정수 살수유닛(160)의 작용으로 인해 1차적인 살수 필터링 작업이 진행될 수 있고, 제2 세정수 살수유닛(160)의 작용으로 인해 2차적인 살수 필터링 작업이 진행될 수 있어 효율이 좋다.
VOC 함유 공기 유입덕트(110)에는 팬(211)이 마련된다. 시스템 컨트롤러(280)에 의해 컨트롤되는 팬(211)으로 인해 VOC 함유 공기 유입덕트(110)로 많은 양의 공기가 유입될 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 시스템에는 타이머(273)가 더 부속된다. 시스템 컨트롤러(280)는 타이머(273)에 설정된 값을 토대로 주기적으로 공기 흐름 단속밸브(171) 및 드레인수 배출밸브(172)의 동작을 컨트롤해서 드레인수가 배출될 수 있게끔 유도할 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 투자 대비 효율이 뛰어난 구조로 구축될 수 있어서 실질적인 시설에 적용이 용이하며, 무엇보다도 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물을 비롯하여 최근의 미세입자, 부유세균, 부유곰팡이와 같은 미생물성 공기를 함께 포집할 수 있어 그 활용도를 높일 수 있다.
(제3 실시예)
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템의 구성도이고, 도 11은 도 10의 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템 역시, VOC 함유 공기 유입덕트(110), 분기덕트(120), VOC 포집 처리덕트(130), 1차 VOC 포집필터(151) 및 2차 VOC 포집필터(152), 세정수 살수유닛(160), 그리고, 고깔형 삿갓캡(140)을 포함할 수 있으며, 이들의 구조와 기능은 전술한 제1 실시예와 동일하다.
한편, 본 실시예의 경우, 세정수 살수유닛(160)의 세정수 공급라인(162)과 드레인수 저장 공간부(121)가 순환라인(361)으로 연결된다.
순환라인(361)에는 필터부재(362)가 탑재되는 한편, 시스템 컨트롤러(380)에 의해 컨트롤되는 펌프(374)가 마련된다. 이때, 시스템 컨트롤러(380)는 타이머(273)에 설정된 값을 토대로 펌프(374)가 가동되어 드레인수 저장 공간부(121) 내의 드레인수가 필터링된 후, 다시 재사용되게 할 수 있는데, 정해진 시간이 지나면 재사용 없이 폐기될 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 투자 대비 효율이 뛰어난 구조로 구축될 수 있어서 실질적인 시설에 적용이 용이하며, 무엇보다도 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스틸렌, 폼알데하이드, 그리고, 그 외의 VOC 물질 등의 잘 알려진 휘발성 유기화합물을 비롯하여 최근의 미세입자, 부유세균, 부유곰팡이와 같은 미생물성 공기를 함께 포집할 수 있어 그 활용도를 높일 수 있다.
(제4 실시예)
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 포집시스템 역시, 제1 실시예와 실질적으로 거의 동일한 구조를 갖는다.
그리고, 본 실시예서 드레인수 저장 공간부(421)는 전술한 실시예와 다른 형상을 갖는다. 이러한 드레인수 저장 공간부(421)의 주변에는 VOC가 부딪혀 떨어지게 하는 복수의 경사형 충돌판(480)이 마련된다.
그리고, VOC 함유 공기 유입덕트(110)에는 추가의 연결 덕트(491)가 연결되는데, 연결 덕트(491) 상에 냉각쿨러(492)가 마련된다. 냉각쿨러(492)는 VOC 기체의 온도가 내려가게 해서 VOC의 양을 급격히 떨어뜨리는 수단이다. 이러한 냉각쿨러(492)에는 VOC의 회수를 위한 회수 밸브(493)가 부속된다.
한편, 본 실시예의 경우, 1차 VOC 포집필터(151)가 연결 덕트(491) 내에 교체 가능하게 마련될 수 있다. 그리고, 2차 VOC 포집필터(152)는 복수 개가 VOC 포집 처리덕트(130)에 마련될 수 있는데, 이러한 구성이 적용되더라도 본 발명의 효과를 제공할 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
110 : VOC 함유 공기 유입덕트 120 : 분기덕트
121 : 드레인수 저장 공간부 130 : VOC 포집 처리덕트
131 : 제1 지지대 132 : 제1 교체 도어
133 : 제2 지지대 134 : 제2 교체 도어
151 : 1차 VOC 포집필터 152 : 2차 VOC 포집필터
160 : 세정수 살수유닛 161 : 살수노즐
162 : 세정수 공급라인 171 : 공기 흐름 단속밸브
172 : 드레인수 배출밸브 173 : 입력부
180 : 시스템 컨트롤러

Claims (6)

  1. 포집 대상의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds)이 함유되는 공기가 유입되는 VOC 함유 공기 유입덕트;
    상기 VOC 함유 공기 유입덕트에 연통되되 상기 VOC 함유 공기 유입덕트의 단부에서 복수 개로 분기되어 개별적인 휘발성 유기화합물의 흐름을 형성하는 복수의 분기덕트;
    상기 분기덕트들에 각각 교차하게 배치되되 단부가 상부를 향하도록 하며, 실질적인 휘발성 유기화합물의 처리가 이루어지는 VOC 포집 처리덕트;
    상기 VOC 포집 처리덕트 내에서 상기 분기덕트 측에 가깝게 배치되며, 상기 분기덕트를 지난 휘발성 유기화합물 내의 이물을 필터링하는 이물 제거필터; 및
    휘발성 유기화합물이 유동하는 방향에 대하여 상기 이물 제거필터의 후방에 배치되며, 이물이 필터링된 공기 속의 실질적인 휘발성 유기화합물(VOC) 및 미세먼지를 포집하는 VOC 포집필터를 포함하며,
    상기 이물 제거필터는 프리필터이고, 상기 VOC 포집필터는 K 흡수단 필터(K absorption filter)이며,
    상기 이물 제거필터가 위치하는 상기 VOC 포집 처리덕트에는 상기 이물 제거필터를 지지하는 제1 지지대가 마련되고, 상기 제1 지지대의 주변에는 상기 이물 제거필터의 외부 교체를 위한 제1 교체 도어가 마련되며,
    상기 VOC 포집필터가 위치하는 상기 VOC 포집 처리덕트에는 상기 VOC 포집필터를 지지하는 제2 지지대가 마련되고, 상기 제2 지지대의 주변에는 상기 VOC 포집필터의 외부 교체를 위한 제2 교체 도어가 마련되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 VOC 포집 처리덕트의 상단부에 결합하는 고깔형 삿갓캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 VOC 포집 처리덕트에는 상기 VOC 포집 처리덕트로 흐르는 공기를 향해 세정수를 살수하는 복수의 살수노즐과, 상기 복수의 살수노즐로 세정수를 공급하는 세정수 공급라인을 구비하는 세정수 살수유닛이 마련되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 세정수 살수유닛에 이웃한 상기 분기덕트의 단부 영역에는 세정수의 작용에 의한 드레인수가 저장되는 드레인수 저장 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분기덕트에 마련되며, 상기 분기덕트를 지나는 공기를 흐름을 단속하는 공기 흐름 단속밸브;
    상기 드레인수 저장 공간부에 마련되며, 상기 드레인수 저장 공간부 내의 드레인수를 배출할 때 사용하는 드레인수 배출밸브;
    시스템의 사용 설정을 위한 입력부; 및
    상기 입력부의 입력신호에 기초하여 상기 공기 흐름 단속밸브 및 상기 드레인수 배출밸브의 동작을 자동으로 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물 및 미세먼지 포집시스템.
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