KR102270854B1 - 순환형 축사 악취 제거 장치 - Google Patents

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Abstract

개시되는 순환형 축사 악취 제거 장치는, 탈취용액이 수용되는 용액 수용부;와 상기 용액 수용부 상측에 형성되어 축사공기가 배출되는 배기부; 상기 용액 수용부 측면에서 내면과 외면을 관통하는 혼합 주입공;를 가지는 탈취용액 탱크; 상기 탈취용액이 주입되는 믹서 제1 주입구;와 상기 축사공기가 주입되는 믹서 제2 주입구;와 혼합 유동체가 배출되는 믹서 배출구; 및 상기 믹서 제2 주입구와 상기 믹서 배출구 사이에 상기 탈취용액과 상기 축사공기가 혼합된 상기 혼합 유동체를 형성하는 혼합부;를 가지고, 상기 혼합 유동체의 배출 방향이 상기 용액 수용부의 내면의 측방향 접선과 평행하도록 상기 믹서 배출구가 상기 혼합 주입공에 체결되는 혼합 유닛; 상기 탈취용액 탱크로부터 상기 탈취용액을 흡입하여, 상기 믹서 제1 주입구로 주입하는 순환부; 및 축사에서 악취 유발물질을 포함하는 상기 축사공기를 포집하여 상기 믹서 제2 주입구로 주입하는 축사공기 주입부;를 포함한다.

Description

순환형 축사 악취 제거 장치{Apparatus for Circulation Type Removing Offensive Smell of Livestock}
본 발명(Disclosure)은, 순환형 축사 악취 제거 장치에 관한 것으로서, 구체적으로, 일반적인 피트(pit)방식의 악취 제거 장치에, 기체의 기포화 기능을 가지는 혼합 유닛과 외부 순환 경로를 이용하여 탈취용액을 순환시킴으로써, 탈취 효율을 극대화한 순환형 축사 악취 제거 장치에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
최근 교외지역이나 농촌지역에서 전원생활을 영위하는 인구가 늘어나고 있다. 도심지역의 부동산 가격이 갈수록 높아지고 있는 반면에, 1세대 1차량을 넘어 대부분의 경제생활 인구가 자신의 차량을 가짐에 따라 원거리 출퇴근이 가능하게 되어, 거주지역의 범위가 넓어지고 있는 실정이다.
한편, 작물을 재배하는 농작지에 비해, 육류 생산을 위한 다양한 가축을 사육하는 축사는 점차 늘어나고 있는 추세이다.
이렇듯 거주지와 축사의 상대적일 거리가 좁아짐에 따라, 축산 악취는 과거 일부 지역에 한하는 지협적인 문제를 넘어서, 민관이 반드시 해결해야하는 주요한 민생해결과제 중에 하나로 대두되고 있다.
일반적으로 사용되는 악취 제거 시스템은, 공기중의 악취 유발물질을 용해시키는 탈취용액을, 축사공기가 유동하는 유동로나 축사 내부에 분사함으로써, 배출되는 축사공기나 축사내부에 잔류하는 공기의 악취를 제거한다.
그러나 이러한 종래의 방법은, 짧은 시간동안 대량의 축사공기에 탈취 작업을 수행할 수 있으나, 근본적으로 탈취 효율이 높지 않다.
이러한 개선하기 위해서는 탈취효율이 높은 화학적으로 제조된 탈취용액을 사용한다.
그러나, 탈취효율을 획기적으로 높일 수 있는 기술적 대안이 제시되지 않으면, 고가의 탈취용액을 소모품으로 구매하여 사용해야 하는 축산농가의 경제적 부담이 늘어나는 문제는 해결하기 어렵다.
이에 반하여, 탈취용액에 축사공기를 침지하여, 축사공기에 포함된 악취유발물질을 용해시키는 방법은, 탈취용액을 공기 중에 분사하는 방식에 비해 탈취효율이 높다.
그러나, 수용공간에 수용된 대량의 탈취용액을 고르게 사용함으로써, 탈취용액 교환주기를 확장할 수 있으며, 탈취효율을 극대화할 수 있는 기술 개발이 요구되는 실정이다.
1. 한국공개특허 제10-2011-0068658호
본 발명(Disclosure)은, 스크러버 방식의 악취 제거 장치보다 높은 악취 제거 효율을 가지는 피트(pit) 방식의 악취 제거 장치의 악취 제거 기능을 향상시킨 순환형 축사 악취 제거 장치의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 탈취용액이 수용되는 용액 수용부;와 상기 용액 수용부 상측에 형성되어 축사공기가 배출되는 배기부; 상기 용액 수용부 측면에서 내면과 외면을 관통하는 혼합 주입공;를 가지는 탈취용액 탱크; 상기 탈취용액이 주입되는 믹서 제1 주입구;와 상기 축사공기가 주입되는 믹서 제2 주입구;와 혼합 유동체가 배출되는 믹서 배출구; 및 상기 믹서 제2 주입구와 상기 믹서 배출구 사이에 상기 탈취용액과 상기 축사공기가 혼합된 상기 혼합 유동체를 형성하는 혼합부;를 가지고, 상기 혼합 유동체의 배출 방향이 상기 용액 수용부의 내면의 측방향 접선과 평행하도록 상기 믹서 배출구가 상기 혼합 주입공에 체결되는 혼합 유닛; 상기 탈취용액 탱크로부터 상기 탈취용액을 흡입하여, 상기 믹서 제1 주입구로 주입하는 순환부; 및 축사에서 악취 유발물질을 포함하는 상기 축사공기를 포집하여 상기 믹서 제2 주입구로 주입하는 축사공기 주입부;를 포함한다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치에서, 상기 탈취용액 탱크는 세워진 원통형상의 실린더와 상기 실린더 하측에 배치되는 호퍼로 구성되고, 상기 순환부는 상기 호퍼의 하측 끝단으로부터 상기 탈취용액을 흡입할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치에서 복수개의 상기 혼합 유닛이, 동일한 높이에서 상기 실린더의 외주를 따라 상기 혼합 유동체의 배출 방향이 동일한 원주방향이 되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 상기 배기부에서 배출되는 상기 축사공기를 흡입하여, 상기 복수의 혼합 유닛 중 어느 하나의 상기 믹서 제2 주입구로 주입하는 배기 재처리부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 상기 순환부에서 흡입된 탈취용액 중 일부를 상기 배기부에서 배출되는 상기 축사공기로 분사하는 분사부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 상기 순환부에 의해 흡입된 상기 탈취용액을 냉각시키는 냉각수단;을 더 포함하는 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치에서, 상기 순환부는, 상기 혼합 주입공의 상측에서 상기 탈취용액을 흡입하여, 상기 호퍼의 하측 끝단으로부터 흡입한 상기 탈취용액을 혼합하는 상측 순환유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 축사공기와 탈취용액을 능동적으로 혼합하여 탈취하는 인라인 믹서를 이용함으로써, 능동적인 탈취 작용을 유도하여 탈취 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면, 용액 수용부에 수용된 탈취용액을 외부로 배출한 후 재 주입함으로써, 수용된 탈취용액을 고르게 사용하여 탈취작용을 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 냉각수단을 이용하여 냉각된 탈취용액으로 탈취효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 제1 실시형태를 보인 도면.
도 2는 도 1의 순환형 축사 악취 제거 장치를 상측에서 바라본 도면.
도 3은 혼합 유닛을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 제2 실시형태를 보인 도면.
도 5는 도 2의 순환형 축사 악취 제거 장치를 상측에서 바라본 도면.
도 6은 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 제3 실시형태를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 제4 실시형태를 보인 도면.
이하, 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 제1 실시형태를 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 순환형 축사 악취 제거 장치를 상측에서 바라본 도면이고, 도 3은 혼합 유닛을 설명하는 도면이다 .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는 탈취용액 탱크(100), 혼합 유닛(10), 순환부(200) 및 축사공기 주입부(300)를 포함한다.
탈취용액 탱크(100)는, 용액 수용부(110), 배기부(120) 및 혼합 주입공(130)을 가진다.
용액 수용부(110)는, 탈취용액(1)이 수용되고, 배기부(120)는, 용액 수용부(110) 상측에 형성되어 축사공기가 배출된다. 혼합 주입공(130)은, 용액 수용부 측면에서 내면과 외면을 관통하여 형성된다.
혼합 유닛(10)은, 믹서 제1 주입구(11), 믹서 제2 주입구(12), 믹서 배출구(13) 및, 혼합부(14)를 가지고, 혼합 유동체의 배출 방향이 용액 수용부 내면의 측방향 접선과 평행하도록 믹서 배출구(13)가 혼합 주입공(130)에 체결된다.
믹서 제1 주입구(11)는, 탈취용액(1)이 주입되고, 믹서 제2 주입구(12)는 축사공기가 주입된다.
믹서 배출구(13)는, 혼합 유동체가 배출되고, 혼합부(14)는 믹서 제2 주입구(12)와 믹서 배출구(13) 사이에 형성되고, 탈취용액과 축사공기가 혼합된 혼합 유동체를 형성한다.
순환부(200)는, 탈취용액 탱크(100)로부터 탈취용액(1)을 흡입하여, 믹서 제1 주입구(11)로 주입한다.
축사공기 주입부(300)는, 축사에서 악취 유발물질을 포함하는 축사공기를 포집하여 믹서 제2 주입구(12)로 주입한다.
이에 따라, 본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 혼합 유닛(10)에 의해 축사공기가 기포화되어 탈취용액과 혼합되어, 탈취 효율이 높은 탈취작용이 일어나기 시작하고, 기포화된 축사공기가 용액 수용부(110)로 배출됨으로써, 2차 탈취작용이 일어난다.
또한 혼합 유닛(10)에 의해 용액 수용부(110) 내부로 배출되어 용액 수용부(110) 내면을 따라 탈취용액의 와류(1a)를 형성하여 기포화된 축사공기의 부양시간을 확장함으로써, 그 만큼 탈취작용이 지속될 수 있다.
또한, 순환부(200)의 작동에 따라, 용액 수용부(110)에 수용된 탈취용액(1)을 지속적으로 순환시킴으로써, 탈취용액 전량이 고르게 탈취작용에 기여한다.
즉, 탈취용액에 용해된 축사공기에 함유된 악취 유발물질이, 탈취용액(1) 전체에 고르게 확산할 수 있다.
본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치에서 혼합 유닛(10)의 구성을 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 혼합 유닛(10)은, 믹서 제1 주입구(11), 믹서 제2 주입구(12), 믹서 배출구(13) 및 혼합부(14)를 가진다.
이때, 혼합부(14)는 나선 분사부(14-1) 및 기포 발생부(14-2)를 포함한다.
나선 분사부(14-2)는, 파이프 형상으로 그 내부에 두 개의 경사가이드(14-11)를 포함한다. 경사가이드는, 내주면에서 돌출 형성되어 일측과 타측으로 경사지게 형성되고 중심축을 중심으로 회전대칭형이다.
또한 나선 분사부(14-1) 유체분할부를 더 포함할 수 있다. 유체분할부(14-12)는, 원통형상으로 나선 분사부(14-1)에 중심에 동심으로 배치된다.
유체분할부에 의해서, 나선 분사부(14-1)의 유체 통과 면적이 감소한다. 유체 통과 면적이 감소함으로써, 혼화 대상 물질이 나선 분사부(14-1)를 통과할 때 유속이 상승한다. 따라서 유체분할부를 포함한 나선 분사부(14-1)는, 탈취용액과 축사공기가 혼합된 혼합 유동체를 나선 진행 방향으로 고속 분사한다. 혼합 유동체유속이 상승하면, 기포 발생부(14-2)에 형성된 난류돌기(14-21)에 의한 기포발생이 더 활발해진다.
기포 발생부(14-2)는, 링 형상이며 내주면에서 돌출 형성되는 난류돌기(14-21)를 구비한다. 기포 발생부(14-2)의 길이 방향으로 인접하는 난류돌기(14-21)의 위치는, 중첩되지 않는다.
이에 따라 기포 발생부(14-2)를 통과하는 혼합 유동체의 축사공기는 다수의 난류돌기(14-21)와 충돌하여, 기포화되는 동시에, 탈취용액과의 접촉면적이 늘어남에 따라, 탈취효율이 급격히 상승하여 탈취작동이 일어나기 시작한다.
또한 기포 발생부(14-2)에 의해 형성된 기포화된 축사공기는, 용액 수용부(110)의 실린더(111) 내부로 분사되어 지속적으로 높은 효율의 탈취작용이 일어나도록 한다.
또한, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치에서, 탈취용액 탱크(100)는 세워진 원통형상의 실린더와 실린더 하측에 배치되는 호퍼로 구성되고, 순환부(200)는 호퍼의 하측 끝단으로부터 탈취용액(1)을 흡입한다.
이에 따라 용액 수용부(110)에 수용된 탈취용액(1)이 고르게 순환될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 제2 실시형태를 보인 도면이고, 도 5는 도 2의 순환형 축사 악취 제거 장치를 상측에서 바라본 도면이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치에서, 복수개의 혼합 유닛(10)이, 동일한 높이에서 실린더(111)의 외주를 따라 혼합 유동체의 배출 방향이 동일한 원주방향이 되도록 배치된다.
이에 따라 탈취용액 와류(1a)현상이 더욱 강화될 수 있다.
즉 혼합 유닛(10)에서 배출되는 탈취용액(1) 및 기포화된 축사공기는, 후방의 또 다른 혼합 유닛(10)이 배출하는 탈취용액(1) 및 기포화된 축사공기에 의해 떠밀려 와류(1a) 현상을 더 오래 지속한다.
또한 본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 배기부(120)에서 배출되는 축사공기를 흡입하여, 복수의 혼합 유닛(10) 중 어느 하나의 믹서 제2 주입구(12)로 주입하는 배기 재처리부(400)를 더 포함한다.
배기 재처리부(400)는, 배기부(120)를 통해 배출되는 축사공기에 포함된 미량의 악취 유발물질을 탈취용액(1)에 다시 용해시키는 기능을 가진다.
도 6은 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 제3 실시형태를 보인 도면이다.
본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 순환부(200)에서 흡입된 탈취용액 중 일부를 배기부(120)에서 배출되는 축사공기로 분사하는 분사부(500)를 더 포함한다.
분사부(500)는, 탈취용액 탱크(100)에서 배출되는 축사공기에 탈취용액(1)을 분사함으로써, 탈취작용이 재차 일어나서, 탈취 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 제4 실시형태를 보인 도면이다.
본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 순환부(200)에 의해 흡입된 탈취용액을 냉각시키는 냉각수단(600)을 더 포함한다.
일반적으로 축사에서 발생하는 악취 유발물질은 암모니아 및 황화수소와 같은 수용성 물질들이다. 이에 따라 물을 탈취용액으로 활용할 수 있다.
이때, 물에 대해 가스 상태의 악취 유발물질의 용해도는 온도에 반비례한다.
즉, 물의 온도가 낮을수록 악취 유발물질의 용해도가 높아진다.
본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치는, 냉각수단을 이용함으로써, 혼합 유닛(10)에서의 탈취작용의 탈취효율을 더욱 높일 수 있다.
또한, 냉각 수단(600)에 의해 냉각된 탈취용액이 순환하기 때문에, 탈취용액 탱크에 수용된 전체 탈취용액의 온도도 냉각됨으로써, 수용된 탈취용액(1)에 의한 탈취작용의 탈취효율도 높아질 수 있다.
또한 본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치에서 순환부(200)는, 혼합 주입공(130)의 상측에서 탈취용액(1)을 흡입하여, 호퍼의 하측 끝단으로부터 흡입한 탈취용액을 혼합하는 상측 순환유닛(700)을 더 포함한다.
악취 유발물질이 용해된 탈취용액은, 순수한 탈취용액에 비해 비중, 즉 밀도가 커진다.
이에 따라, 용해된 악취 유발물질의 함유량이 많는 탈취용액은, 용액 수용부(110) 하측으로 가라앉고, 용해된 악취 유발물질의 함유량이 적은 탈취용액은 용액 수용부(110) 상측으로 떠오른다.
본 실시형태에 따른 순환형 축사 악취 제거 장치의 상측 순환유닛(700) 은, 악취 유발물질 함유량이 적은 탈취용액을 순환시켜 혼합 유닛(10)으로 주입한다.
따라서 탈취효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 용액 수용부(110)수용된 탈취용액(1)을 전체적으로 고르게 활용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 탈취용액이 수용되는 용액 수용부;와 상기 용액 수용부 상측에 형성되어 축사공기가 배출되는 배기부; 상기 용액 수용부 측면에서 내면과 외면을 관통하는 혼합 주입공;을 가지는 탈취용액 탱크;
    상기 탈취용액이 주입되는 믹서 제1 주입구;와 상기 축사공기가 주입되는 믹서 제2 주입구;와 혼합 유동체가 배출되는 믹서 배출구; 및 상기 믹서 제2 주입구와 상기 믹서 배출구 사이에 상기 탈취용액과 상기 축사공기가 혼합된 상기 혼합 유동체를 형성하는 혼합부;를 가지고, 상기 혼합 유동체의 배출 방향이 상기 용액 수용부의 내면의 측방향 접선과 평행하도록 상기 믹서 배출구가 상기 혼합 주입공에 체결되는 혼합 유닛;
    상기 탈취용액 탱크로부터 상기 탈취용액을 흡입하여, 상기 믹서 제1 주입구로 주입하는 순환부; 및
    축사에서 악취 유발물질을 포함하는 상기 축사공기를 포집하여 상기 믹서 제2 주입구로 주입하는 축사공기 주입부;를 포함하고,
    상기 탈취용액 탱크는 세워진 원통형상의 실린더와 상기 실린더 하측에 배치되는 호퍼로 구성되고,
    상기 순환부는, 상기 호퍼의 하측 끝단으로부터 상기 탈취용액을 흡입하고, 상기 혼합 주입공의 상측에서 상기 탈취용액을 흡입하여 상기 호퍼의 하측 끝단으로부터 흡입한 상기 탈취용액을 혼합하는 상측 순환유닛을 더 포함하는 순환형 축사 악취 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    복수개의 상기 혼합 유닛이,
    동일한 높이에서 상기 실린더의 외주를 따라 상기 혼합 유동체의 배출 방향이 동일한 원주방향이 되도록 배치되는 순환형 축사 악취 제거 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 배기부에서 배출되는 상기 축사공기를 흡입하여, 상기 복수의 혼합 유닛 중 어느 하나의 상기 믹서 제2 주입구로 주입하는 배기 재처리부;를 더 포함하는 순환형 축사 악취 제거 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 순환부에서 흡입된 탈취용액 중 일부를 상기 배기부에서 배출되는 상기 축사공기로 분사하는 분사부;를 더 포함하는 순환형 축사 악취 제거 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 순환부에 의해 흡입된 상기 탈취용액을 냉각시키는 냉각수단;을 더 포함하는 순환형 축사 악취 제거 장치.
  7. 삭제
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