KR102280409B1

KR102280409B1 - 오염기체탈취장치 및 방법

Info

Publication number: KR102280409B1
Application number: KR1020190116551A
Authority: KR
Inventors: 전창권; 박진석
Original assignee: (주)오클린테크
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2021-07-23
Also published as: KR20210034798A

Abstract

본 발명은 오염기체탈취장치 및 방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 오염기체의 집진, 세정, 탈수, 여과, 연소하여 악취를 유발하는 유해물질과 미세먼지를 제거할 수 있는 탈취장치에 관한 것이다. 본 발명은 오염기체를 유동시키는 송풍유닛; 송풍유닛에 의해 내부로 유입되는 오염기체를 집진하는 사이클론유닛; 오염기체에 액체를 공급하여 혼합수를 생성하고, 혼합수를 집수하여 증기류를 생성하는 버블와류발생유닛; 증기류에 함유된 수분을 제거하여 건조기체를 생성하는 응축유닛; 건조기체를 걸러 여과기체를 생성하는 필터유닛; 및 여과기체를 일정시간동안 가열하여 정화기체를 생성하는 연소유닛을 포함한다.

Description

오염기체탈취장치 및 방법{DEODORIZER AND METHOD OF DEODORIZING THEREOF}

본 발명은 오염기체탈취장치 및 방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 오염기체의 집진, 세정, 탈수, 여과, 연소하여 악취를 유발하는 유해물질과 미세먼지를 제거할 수 있는 탈취장치 및 방법에 관한 것이다.

음식물쓰레기처리기 및 해양어류폐사체처리기 등의 소규모 발생원을 비롯하여, 각종 음식점과 농축산 시설, 각종 산업시설 등에서 배출되는 오염기체는 악취와 함께 인체와 대기환경에 치명적인 연소가스와 발암물질이 다량 함유되어 대기오염은 물론, 제2차, 3차의 연쇄적 피해 발생과 함께 이를 처리하기 위한 비용이 엄청나게 증가되고 있다.

하지만, 대형 산업 시설을 제외하고는 대부분이 아무런 규제와 배기 배출 규정 등의 관리조건 없이 무작정 대기로 방출되고 있는 현실이다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해 좀 더 체계화되고 검증이 가능한 수많은 연구가 진행되고 있으며, 우선적으로 소규모지만 방대한 양의 음식물쓰레기와 해양어류폐사체에 섞인 미세먼지를 비롯한 각종 이물질과 독성물질을 제거하여 친환경적 순환이 가능한 탈취장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

KR 20-0346520

본 발명의 목적은 오염기체의 집진, 세정, 탈수, 여과, 연소하여 악취를 유발하는 유해물질과 미세먼지를 제거할 수 있는 탈취장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 오염기체를 흡입하는 송풍팬; 일측이 송풍팬에 설치되어 송풍팬이 흡입하는 오염기체가 유동하는 제1유로; 제1유로의 타측이 설치되어 제1유로를 통해 내부로 유입되는 오염기체를 집진하는 사이클론유닛; 일측이 사이클론유닛에 설치되어 사이클론유닛이 집진하는 오염기체가 유동하는 제2유로; 일측으로 액체가 유입되는 제3유로; 제2유로와 제3유로가 관통하여 설치되는 세정탱크; 세정탱크의 내부에 설치되어 일측이 제2유로의 타측과 제3유로의 타측에 연결되고, 내부로 오염기체와 액체가 유입되어 혼합수가 생성되는 제1와류형성유로; 세정탱크의 내부에 설치되고, 제1와류형성유로에서 분지되어 제1와류형성유로를 따라 제1와류형성유로에 지그재그로 교차되어 설치되는 제2와류형성유로; 세정탱크의 내부에 설치되어 제1와류형성유로의 타측에 설치되고, 혼합수가 집수되어 증기류가 생성되는 수조; 수조와 제1와류형성유로 간에 설치되 순환로; 수조에 설치되고, 세정탱크를 관통하여 외부로 노출되는 배수로; 일측이 세정탱크에 설치되어 수조에서 생성되는 증기류가 유동하는 제4유로; 제4유로의 타측이 설치되고, 증기류에 함유된 수분을 제거하여 건조기체를 생성하는 응축유닛; 일측이 응축유닛에 설치되어 응축유닛에서 생성되는 건조기체가 유동하는 제5유로; 제5유로의 타측이 설치되고, 건조기체를 걸러 여과기체를 생성하는 필터유닛; 일측이 필터유닛에 설치되어 필터유닛에서 생성되는 여과기체가 유동하는 제6유로; 제6유로의 타측이 설치되고, 여과기체가 1차 연소되는 제1연소탱크; 일측이 제1연소탱크에 설치되어 제1연소탱크에서 연소되는 여과기체가 유동하는 제7유로; 제1연소탱크의 상부에 적층되어 제7유로의 타측이 설치되고, 여과기체가 2차 연소되어 정화기체가 생성되는 제2연소탱크; 제1연소탱크와 제2연소탱크에 각각 설치되어 제1연소탱크와 제2연소탱크로 유입되는 여과기체를 가열하는 버너; 및 제2연소탱크에 설치되어 제2연소탱크에서 생성되는 정화기체가 유동하여 외부로 배출되는 제8유로를 포함하고, 나선형 돌기가 제1와류형성유로와 제2와류형성유로의 각각 형성되되, 제1와류형성유로를 따라 제1와류형성유로의 내주면에 형성되고, 제2와류형성유로를 따라 제2와류형성유로의 내주면에 형성되고, 제2와류형성유로가 제1와류형성유로보다 상대적으로 작은 직경으로 형성되고, 수조의 수위가 기준치를 초과하거나 수조에 집수되는 혼합수의 오염농도가 기준치 미만일 경우, 수조에 집수되는 혼합수가 순환로를 따라 제1와류형성유로로 유동되고, 수조에 집수되는 혼합수의 오염농도가 기준치 이상일 경우, 혼합수가 배수로를 따라 세정탱크의 외부로 배출될 수 있다.
본 발명은 오염기체, 여과기체, 정화기체 중 적어도 어느 하나의 오염농도값에 기초하여 송풍팬, 사이클론유닛, 응축유닛 및 버너 중 적어도 어느 하나의 구동을 제어하는 제어유닛을 더 포함한다.

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본 발명에 따른 오염기체탈취장치 및 방법은 오염기체에 함유된 분진을 제거하고, 버블와류발생유닛을 통해 오염기체를 세정할 수 있으며, 필터유닛과 연소유닛을 통해 오염기체에 잔류하는 미세먼지와 악취를 제거하여 할 수 있다.

즉, 오염기체를 가공하여 친환경적인 대기로 변환할 수 있으며, 오염 발생원의 성질과 성분에 구애받지 않고 효율적으로 가공하여 대기로 배출할 수가 있다.

또한, 상시 깨끗하고 환경규정에 적합한 처리가 가능하며 특히 악취제거와 미세먼지 제거를 위해 별도 추가 조치가 없어도 지속적이고 연속적인 처리가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오염기체탈취장치의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 집진탱크의 개략단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 버블와류발생유닛의 개념도이다.
도 4는 도 3에 도시된 혼합배관의 개념도이다.
도 5 내지 도 7은 도 1에 도시된 연소유닛의 다양한 예를 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 1에 도시된 오염기체탈취장치의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 1에 도시된 오염기체탈취장치를 이용한 탈취방법을 시계열적으로 나타내는 순서도이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 오염기체탈취장치에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오염기체탈취장치의 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 집진탱크의 개략단면도이다.

도 1을 참조하면, 오염기체탈취장치(100, 이하, '탈취장치'라 함)는 악취성분과 분진이 함유된 오염기체를 유동시키는 송풍유닛(110), 상기 송풍유닛(110)에 의해 내부로 유입되는 오염기체를 집진하는 사이클론유닛(120)을 포함한다.

그리고, 집진된 오염기체에 액체를 공급하여 혼합수를 생성하고, 혼합수를 집수하여 증기류를 생성하는 버블와류발생유닛(130), 증기류에 함유된 수분을 제거하여 건조기체를 생성하는 응축유닛(140), 건조기체를 걸러 여과기체를 생성하는 필터유닛(150), 여과기체를 일정시간동안 가열하여 정화기체를 생성해 외부로 배출하는 연소유닛(160)을 포함한다.

즉, 상기 탈취장치(100)는 오염기체의 집진, 세정, 탈수, 여과, 연소과정을 순차적으로 진행하여 오염기체에 함유된 유해물질을 제거할 수 있다.

도 1,2를 참조하면, 상기 송풍유닛(110)은 상기 탈취장치(100)의 인근에 분포된 오염기체를 흡입하는 송풍팬(111), 상기 송풍팬(111)과 사이클론유닛(120) 간에 설치되어 상기 송풍팬(111)이 흡입하는 오염기체가 유동하는 제1유로(11)를 포함한다.

상기 사이클론유닛(120)은 오염기체 속에 부유하고 있는 분진을 포집하여 제거하기 위한 장치로서, 상기 제1유로(11)가 설치되어 내부로 오염기체가 유입되는 집진탱크(121), 상기 집진탱크(121)와 연통되도록 상기 집진탱크(121)의 하부에 설치되어 포집된 분진이 수집되는 집진조(122)를 포함한다.

또한, 상기 사이클론유닛(120)은 상기 집진탱크(121)의 높이방향을 따라 상기 집진탱크(121)의 내부에 설치되는 회전축(123), 상기 집진탱크(121)의 상부에 설치되어 상기 회전축(123)을 회전시키는 구동모터, 상기 회전축(123)에 설치되어 오염기체에 와류를 형성하는 복수 개의 블레이드(124)를 포함한다.

상기 회전축(123)의 상부 측은 상기 집진탱크(121)에 설치되는 제2유로(12)에 연통되며, 하부는 폐쇄된 상태로 상기 집진조(122)의 상부에 설치된다.

상기 블레이드(124)는 판상의 내측날개(124a), 외측날개(124b)를 포함하고, 상기 내측날개(124a)는 반시계방향을 일정각도 비틀린 상태로 상기 회전축(123)의 둘레를 따라 상호 일정간격 이격되어 배치된다.

상기 외측날개(124b)는 상기 회전축(123)의 둘레를 따라 상기 내측날개(124a)의 외측에 배치되고, 상기 내측날개(124a)와 예각을 형성하도록 비틀린 상태로 상호 일정간격 이격되어 배치된다.

상기 내측날개(124a)와 외측날개(124b)는 상기 구동모터에 의해 동일한 방향으로 회전하나, 상기 내측날개(124a)와 외측날개(124b)가 상기 회전축(123)을 기준하여 상호 상이한 각도로 비틀려 배치됨으로서 각기 다른 송출방향을 갖는 와류가 형성된다.

즉, 상기 구동모터의 회전 시, 상기 외측날개(124b)의 외측으로 오염기체를 밀어내는 와류가 형성되고, 상기 내측날개(124a)의 내측으로 오염기체를 흡인하는 와류가 동시에 형성된다.

상기 제1유로(11)는 상기 집진탱크(121)의 폭방향을 기준하여 상기 집진탱크(121)의 단부에 편중되어 설치되고, 상기 제1유로(11)를 따라 상기 집진탱크(121)로 유입되는 오염기체는 상기 집진탱크(121)의 내주면을 따라 선회한다.

상기 사이클론유닛(120)은 상기 구동모터가 오염기체의 선회방향을 따라 회전하면 상기 외측날개(124b)에 의해 오염기체의 선회력이 상승하게 되고, 일정한 질량이 있는 분진은 원심력의 영향을 받아 상기 집진탱크(121)의 내주면을 따라 선회하며 서서히 상기 집진조(122)로 낙하하여 수집된다.

분진이 분리된 오염기체는 질량이 거의 0에 가까운 상태로서 원심력이 거의 작용하지 않는 관계로 상기 외측날개(124b) 사이를 통과하게 되며, 상기 내측날개(124a)의 흡인력에 의해 상기 내측날개(124a)의 내측으로 유입되고 상기 회전축(123)을 따라 상방이동하여 상기 제2유로(12)를 통해 상기 집진탱크(121)에서 배출된다.

도 3은 도 1에 도시된 버블와류발생유닛의 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 혼합배관의 개념도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 버블와류발생유닛(130)은 상기 제2유로(12)가 설치되는 세정탱크(131), 상기 세정탱크(131)의 내부에 설치되고, 분진이 제거된 오염기체와 액체가 유입되어 혼합수가 생성되며, 혼합수에 와류가 형성되어 혼합수에 포함된 기포가 분쇄되는 혼합배관(132)을 포함한다.

또한, 상기 버블와류발생유닛(130)은 상기 혼합배관(132)에서 배출되는 혼합수가 집수되는 수조(133), 상기 혼합배관(132)에 연결되어 액체가 유동하는 제3유로(13), 상기 제3유로(13)에 설치되어 액체를 상기 혼합배관(132)으로 공급하는 유동펌프(134)를 포함한다.

여기서, 혼합수에 사용되는 액체는 상수도 또는 일정탱크에 수용된 물이 사용될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 세정력을 높이기 위해 일정물질이 함유된 공지의 세정액이 사용될 수도 있다.

상기 혼합배관(132)은 상기 제2유로(12)와 제3유로(13)에 연결되어 혼합수가 생성되는 제1와류형성유로(132a)를 포함하며, 상기 제1와류형성유로(132a)의 길이방향을 따라 상기 제1와류형성유로(132a)의 내주면에 나선형 돌기가 형성된다.

즉, 상기 제1와류형성유로(132a)에 유입되는 액체와 오염기체가 혼합되면서 덩어리진 큰 기포가 형성되고, 유동 시 상기 나선형 돌기에 의해 큰 기포가 미세하면서도 일정한 크기로 분쇄된다.

상기 혼합배관(132)은 상기 제1와류형성유로(132a)에서 분지되어 상기 제1와류형성유로(132a)를 따라 상기 제1와류형성유로(132a)에 지그재그로 교차되어 설치되는 제2와류형성유로(132b)를 포함한다.

상기 제2와류형성유로(132b)는 상기 제1와류형성유로(132a)보다 상대적으로 작은 직경으로 형성되고, 상기 제1와류형성유로(132a)와 같이 상기 제2와류형성유로(132b)의 길이방향을 따라 상기 제2와류형성유로(132b)의 내주면에 나선형 돌기가 형성된다.

즉, 상기 제2와류형성유로(132b)를 통해 혼합수의 유동길이가 증가하게 되어 기포의 분쇄구역이 연장될 수 있고, 직경이 감소하여 수압과 혼합수의 회전력이 상승하게 되어 기포가 보다 미세하게 분쇄될 수 있다.

그리고, 상기 제1,2와류형성유로(132a,b)의 교차점(132c)에서 수압이 상대적으로 증폭하여 혼합수의 와류 형성과 기포의 분쇄가 극대화되어 악취의 원인이 되는 입자의 세정이 원활하게 이루어질 수 있다.

상기 제1와류형성유로(132a)는 상기 수조(133)에 설치되며, 세정된 혼합수가 상기 제1와류형성유로(132a)를 따라 상기 수조(133)로 배출되어 집수되며, 상기 수조(133)에서 생성되는 증기류가 상기 세정탱크(131)의 상부에 설치되는 제4유로(14)를 따라 상기 세정탱크(131)에서 배출된다.

상기 버블와류발생유닛(130)은 상기 수조(133)와 제1와류형성유로(132a)에 설치되는 순환로(21), 상기 수조(133)에 설치되어 상기 세정탱크(131)의 외부로 노출되는 배수로(22)를 더 포함한다.

상기 순환로(21)는 상기 수조(133)에 수집되는 혼합수를 재순환시키기 위한 유로로서, 상기 수조(133)의 수위가 기준치를 초과하거나 상기 수조(133)에 집수되는 혼합수의 오염농도가 기준치 미만일 경우, 혼합수가 상기 순환로(21)를 따라 상기 제1와류형성유로(132a)로 유동됨으로써 액체의 사용량을 줄일 수 있다.

또는, 상기 수조(133)에 집수되는 혼합수의 오염농도가 기준치 이상일 경우, 혼합수가 상기 배수로(22)를 따라 상기 세정탱크(131)의 외부로 배출되어 폐수처리됨으로써 상기 수조(133)의 건전성과 혼합수의 세정효과를 높여줄 수 있다.

상기 응축유닛(140)은 상기 연소유닛(160)의 연소탈취 기능을 극대화시키기 위해 증기류에 함유된 수분을 제거하여 건조기체를 생성하기 위한 구성으로, 상기 제4유로(14)를 따라 유동하는 증기류에 함유된 수분을 95%이상 응축, 건조시키고, 이에 생성되는 60℃이하의 응고액은 상기 응축유닛(140)의 외부로 배출되어 폐수처리된다.

생성된 건조기체는 상기 응축유닛(140)과 필터유닛(150) 간에 설치되는 제5유로(15)를 따라 유동하고, 상기 필터유닛(150)을 통과하여 초미세먼지를 비롯한 잔여 유해물질이 제거되어 여과기체가 생성된다.

상기 필터유닛(150)은 건조기체의 유동방향을 따라 1차 여과를 수행하는 프리필터, 상기 프리필터의 후방에 배치되어 추가 여과를 수행하는 메인필터를 포함한다.

상기 프리필터와 메인필터는 복수 개로 구성되어 상기 필터유닛(150)에 교체 가능하도록 설치될 수 있으며, 일 예로 상기 프리필터는 상대적으로 저럼한 메쉬망 필터가 사용되고, 상기 메인필터는 정전기 필터, 헤파필터와 같은 공지의 정화필터가 사용될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 도 1에 도시된 연소유닛의 다양한 예를 나타내는 개념도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 생성된 여과기체는 상기 필터유닛(150)과 연소유닛(160) 간에 설치되는 제6유로(16)를 따라 유동하며, 상기 연소유닛(160)은 상기 필터유닛(150)으로부터 여과기체가 내부로 유입되는 연소탱크(161), 상기 연소탱크(161)로 유입되는 여과기체를 가열하는 버너(162)를 포함한다.

상기 연소탱크(161)는 제1연소탱크(161a)와 제2연소탱크(161b)를 포함하고, 여과기체의 유동방향을 따라 상하구조로 적층되어 여과기체가 상기 제1연소탱크(161a)와 제2연소탱크(161b)를 순차적으로 경유하여 정체되는 동안 2차 연소가 되어 최종적으로 정화기체가 생성됨으로써 탈취효율을 높여줄 수 있다.

상기 제1연소탱크(161a)와 제2연소탱크(161b)는 제7유로(17)를 매개로 상호 연결되며, 상기 버너(162)는 상기 제1연소탱크(161a)와 제2연소탱크(161b)에 각각 설치되어 해당 연소탱크별로 온도조절이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

생성된 정화기체는 상기 제2연소탱크(161b)에 설치되어 상기 연소탱크(161)의 외부로 노출되는 제8유로(18)를 따라 유동되어 배출된다.

여기서, 상기 연소유닛(160)은 정화기체를 재순환하기 위한 회귀로(23)를 더 포함하며, 상기 회귀로(23)는 상기 제6유로(16)와 제8유로(18) 간에 설치되고, 상기 회귀로(23)를 따라 유동하는 정화기체는 상기 제6유로(16)를 따라 유동하는 여과기체와 혼합되어 상기 연소탱크(161)에서 연소산화된다.

상기 연소유닛(160)은 상기 연소탱크(161)로 유입되는 여과기체 또는 정화기체의 유입량을 조절하기 위한 송풍수단(163)을 더 포함하고, 상기 송풍수단(163)은 상기 송풍유닛의 송풍팬이 적용될 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 오염기체탈취장치의 제어부를 나타내는 블록도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 탈취장치(100)는 오염기체, 여과기체, 정화기체 중 적어도 어느 하나의 오염농도에 기초하여 상기 송풍유닛(110), 사이클론유닛(120), 버블와류발생유닛(130), 응축유닛(140), 연소유닛(160) 중 적어도 어느 하나의 구동을 제어하는 제어유닛(170)을 더 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 제어유닛(170)은 센서부(171), 분석부(172), 작동부(173), 경고부(174)를 포함하고, 상기 센서부(171)는 오염기체, 여과기체, 정화기체 중 적어도 어느 하나의 오염농도를 측정하는 농도측정센서(171a), 상기 수조(133)의 수위를 측정하는 수위센서(171b), 상기 연소탱크(161)의 온도를 측정하는 온도센서(171c)를 포함한다.

상기 농도측정센서(171a)는 1차적으로 상기 송풍팬(111), 제1유로(11) 또는 상기 탈취장치(100)의 인근에 설치될 수 있다.(도 1 도시)

상기 연소유닛(160)에서 정화기체의 재순환을 상황에 따라 선택적으로 실시하여야 탈취효율을 증대시킬 수 있으며, 이를 위해 여과기체의 오염농도에 기초하여 상기 송풍수단(163)의 적절한 제어가 필요하다.

이를 위해, 상기 농도측정센서(171a)는 상기 제6유로(16)에 설치되어 여과기체의 오염농도를 측정하거나,(도 5 도시), 상기 제8유로(18)에 설치되어 정화기체의 오염농도를 측정할 수 있다.(도 6 도시)

상기 분석부(172)는 상기 센서부(171)의 측정값과 기설정된 기준치를 상호 비교하여 상기 송풍유닛(110), 사이클론유닛(120), 버블와류발생유닛(130), 응축유닛(140), 연소유닛(160) 중 적어도 어느 하나의 구동신호를 생성한다.

상기 작동부(173)는 생성된 구동신호에 따라 해당 구성의 구동을 수행하고, 상기 경고부(174)는 상기 탈취장치(100)에 이상이 생긴 경우, 스피커를 통해 경고 알람을 발생하거나 관리자의 단말기에 경고신호를 전송하여 인지시켜줄 수 있다.

상기 탈취장치(100)는 오염기체, 혼합수, 건조기체, 여과기체, 정화기체의 유동을 선택적으로 조절하기 위해 전술된 유로상에 설치되는 밸브수단(180)을 더 포함한다.

상기 밸브수단(180)은 솔레노이드밸브와 같은 공지의 개폐밸브가 사용될 수 있고, 유로의 수에 따라 1WAY 내지 4WAY가 적용될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 밸브수단(180)은 상기 제3유로(13)에 설치되는 제1밸브(181), 상기 순환로(21)와 배수로(22) 간에 설치되는 제2밸브(182), 상기 제6유로(16)와 회귀로(23) 간에 설치되는 제3밸브(183), 상기 회귀로(23)와 제8유로(18) 간에 설치되는 제4밸브(184)를 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 상기 오염기체탈취장치를 이용한 탈취방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 9는 도 1에 도시된 오염기체탈취장치를 이용한 탈취방법을 시계열적으로 나타내는 순서도이다.

도 9를 참조하면, 오염기체탈취방법(S100)은 우선, 상기 탈취장치(100)의 인근에 분포되는 오염기체의 오염농도가 기준치 이상 시, 상기 송풍유닛(110)과 사이클론유닛(120)이 구동되어 오염기체에 함유된 분진이 제거된다.(S110)

이후, 상기 버블와류발생유닛(130)이 구동되어 오염기체에 액체를 공급하여 혼합수를 생성하고, 혼합수를 집수하여 증기류를 생성한다.(S120)

여기서, 상기 수조(133)의 수위가 기준치를 초과하거나 상기 수조(133)에 집수되는 혼합수의 오염농도가 기준치 미만일 경우, 상기 유동펌프(134)의 구동이 정지되고, 상기 제1밸브(181)가 제어되어 상기 제3유로(13)로 유동하는 액체가 차단된다.

그리고, 상기 제2밸브(182)가 제어되어 혼합수가 상기 순환로(21)를 따라 상기 제1와류형성유로(132a)로 유동됨으로써 액체의 사용량을 줄일 수 있다.

이후, 상기 응축유닛(140)이 구동되어 증기류에 함유된 수분을 제거하여 건조기체를 생성하고(S130), 건조기체를 걸러 여과기체를 생성한다,(S140)

이후, 상기 연소유닛(160)이 여과기체를 일정시간동안 가열해 정화기체를 생성하여 외부로 배출하며, 전술된 바와 같이, 정화기체의 일부는 재순환되어 여과기체에 혼합된 후 연소산화가 진행될 수 있다.(S150)

일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제6유로(16) 상에 상기 농도측정센서(171a)가 설치된 경우, 여과기체가 상기 제6유로(16)에 유입되면, 상기 제6유로(16) 상 오염농도가 상승하게 되며, 상기 분석부(172)는 상기 농도측정센서(171a)의 측정값과 기준치를 비교한다.

여기서, 오염농도가 기준치 초과 시, 상기 제6유로(16)로 여과기체가 유입되었다고 판단하여 상기 제3,4밸브(183,184)와 송풍수단(163)의 구동신호를 생성하고 상기 작동부(173)가 상기 제3,4밸브(183,184)를 제어하여 정화기체가 상기 회귀로(23)로 유동한다.

그리고, 상기 작동부(173)가 상기 송풍수단(163)을 제어하여 상기 연소탱크(161)에 유입되는 여과기체의 유입량을 적절히 조절되며, 상기와 같은 과정이 이루어지면 상기 제6유로(16) 상의 여과기체 오염농도가 안정화되며, 이로 인하여 상기 연소탱크(161)의 내부온도 및 제8유로(18) 상의 정화기체 오염농도 또한 안정화된다.

다른 예로, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제8유로 상에 상기 농도측정센서(171a)가 설치된 경우, 여과기체가 상기 제6유로(16)에 유입되면, 상기 제6유로(16) 상의 오염농도가 상승하게 되고, 이 경우 상기 연소유닛(160)에 의하여 유해물질이 연소 산화되더라도 상기 제8유로(18) 상의 정화기체 오염농도 또한 법령에서 규정한 기준치 이상으로 상승하게 된다.

상기 온도센서(171c)가 상기 제8유로(18) 상의 오염농도를 측정하면, 상기 분석부(172)는 상기 농도측정센서(171a)의 측정값과 기준치를 비교한다.

한편, 상기 농도측정센서(171a)를 이용하여 여과기체 또는 정화기체의 오염농도를 측정하는 경우 실질적으로 농도의 검출이 정확하지 않고, 농도 검출에 소요되는 시간이 상대적으로 오래 걸리므로 실시간으로 해당 위치의 유해물질 농도 검출이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 상기 농도측정센서(171a) 대신 상기 연소탱크(161)의 내부온도를 검출하는 상기 온도센서(171c)의 적용을 고려해 볼 수 있다.

즉, 고농도의 유해물질을 함유한 여과기체의 유입 시 상기 연소탱크(161)의 내부온도가 가장 먼저 반응하게 되는데, 이를 활용하여 좀 더 신속하고 정확하게 고농도 유해물질 함유 여부를 판단하고 이에 따른 조치를 취할 수 있다.

이러한 과정을 구체적으로 살펴보면, 먼저 고농도의 유해물질이 포함된 여과기체가 상기 제6유로(16)로 유입되면, 상기 제6유로(16) 상의 오염농도가 상승하게 되며, 동시에 상기 연소탱크(161)의 내부온도가 상승하게 된다.

상기 온도센서(171c)는 상기 연소탱크(161)의 내부온도를 측정하면, 상기 분석부(172)는 상기 연소탱크(161)의 온도와 기준치, 즉 정상 운전온도(약 800℃)와 비교한다.

여기서, 상기 연소탱크(161)의 내부온도가 기준치 초과 시, 상기 제6유로(16)로 여과기체가 유입되었다고 판단하여 상기 제3,4밸브(183,184)와 송풍수단(163)의 구동신호를 생성하고 상기 작동부(173)가 상기 제3,4밸브(183,184)를 제어하여 정화기체가 상기 회귀로(23)로 유동한다.

전술된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 오염기체탈취장치 및 방법은 오염기체에 함유된 분진을 제거하고, 버블와류발생유닛을 통해 오염기체를 세정할 수 있으며, 필터유닛과 연소유닛을 통해 오염기체에 잔류하는 미세먼지와 악취를 제거하여 할 수 있다.

상기와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 유체용기세척기 110 : 송풍유닛
120 : 사이클론유닛 130 : 버블와류발생유닛
140 : 응축유닛 150 : 필터유닛
160 : 연소유닛 170 : 제어유닛

Claims

오염기체를 흡입하는 송풍팬;
일측이 상기 송풍팬에 설치되어 상기 송풍팬이 흡입하는 상기 오염기체가 유동하는 제1유로;
상기 제1유로의 타측이 설치되어 상기 제1유로를 통해 내부로 유입되는 상기 오염기체를 집진하는 사이클론유닛;
일측이 상기 사이클론유닛에 설치되어 상기 사이클론유닛이 집진하는 상기 오염기체가 유동하는 제2유로;
일측으로 액체가 유입되는 제3유로;
상기 제2유로와 제3유로가 관통하여 설치되는 세정탱크;
상기 세정탱크의 내부에 설치되어 일측이 상기 제2유로의 타측과 상기 제3유로의 타측에 연결되고, 내부로 상기 오염기체와 액체가 유입되어 혼합수가 생성되는 제1와류형성유로;
상기 세정탱크의 내부에 설치되고, 상기 제1와류형성유로에서 분지되어 상기 제1와류형성유로를 따라 상기 제1와류형성유로에 지그재그로 교차되어 설치되는 제2와류형성유로;
상기 세정탱크의 내부에 설치되어 상기 제1와류형성유로의 타측에 설치되고, 상기 혼합수가 집수되어 증기류가 생성되는 수조;
상기 수조와 제1와류형성유로 간에 설치되 순환로;
상기 수조에 설치되고, 상기 세정탱크를 관통하여 외부로 노출되는 배수로;
일측이 상기 세정탱크에 설치되어 상기 수조에서 생성되는 상기 증기류가 유동하는 제4유로;
상기 제4유로의 타측이 설치되고, 상기 증기류에 함유된 수분을 제거하여 건조기체를 생성하는 응축유닛;
일측이 상기 응축유닛에 설치되어 상기 응축유닛에서 생성되는 상기 건조기체가 유동하는 제5유로;
상기 제5유로의 타측이 설치되고, 상기 건조기체를 걸러 여과기체를 생성하는 필터유닛;
일측이 상기 필터유닛에 설치되어 상기 필터유닛에서 생성되는 상기 여과기체가 유동하는 제6유로;
상기 제6유로의 타측이 설치되고, 상기 여과기체가 1차 연소되는 제1연소탱크;
일측이 상기 제1연소탱크에 설치되어 상기 제1연소탱크에서 연소되는 상기 여과기체가 유동하는 제7유로;
상기 제1연소탱크의 상부에 적층되어 상기 제7유로의 타측이 설치되고, 상기 여과기체가 2차 연소되어 정화기체가 생성되는 제2연소탱크;
상기 제1연소탱크와 제2연소탱크에 각각 설치되어 상기 제1연소탱크와 제2연소탱크로 유입되는 상기 여과기체를 가열하는 버너; 및
상기 제2연소탱크에 설치되어 상기 제2연소탱크에서 생성되는 상기 정화기체가 유동하여 외부로 배출되는 제8유로;
를 포함하고,
나선형 돌기가 상기 제1와류형성유로와 제2와류형성유로의 각각 형성되되, 상기 제1와류형성유로를 따라 상기 제1와류형성유로의 내주면에 형성되고, 상기 제2와류형성유로를 따라 상기 제2와류형성유로의 내주면에 형성되고,
상기 제2와류형성유로가 상기 제1와류형성유로보다 상대적으로 작은 직경으로 형성되고,
상기 수조의 수위가 기준치를 초과하거나 상기 수조에 집수되는 상기 혼합수의 오염농도가 기준치 미만일 경우, 상기 수조에 집수되는 상기 혼합수가 상기 순환로를 따라 상기 제1와류형성유로로 유동되고,
상기 수조에 집수되는 상기 혼합수의 오염농도가 기준치 이상일 경우, 상기 혼합수가 상기 배수로를 따라 상기 세정탱크의 외부로 배출되는 오염기체탈취장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 오염기체, 여과기체, 정화기체 중 적어도 어느 하나의 오염농도값에 기초하여 상기 송풍팬, 사이클론유닛, 응축유닛 및 버너 중 적어도 어느 하나의 구동을 제어하는 제어유닛을 더 포함하는 오염기체탈취장치.
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