KR102302958B1

KR102302958B1 - 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치

Info

Publication number: KR102302958B1
Application number: KR1020210053838A
Authority: KR
Inventors: 최재남; 전용길
Original assignee: 대영이엔지 주식회사
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2021-09-16

Abstract

본 발명은 싱글타워 멀티 싸이클론 기반으로 오염가스를 탈취하는 장치에 있어서: 오염가스 경로에 포집부(11), 분리부(12), 처리부(13)를 갖춘 타워(10); 상기 타워(10)에 다수의 싸이클론(26)을 병렬 연결로 수용하고, 세정수를 부가하여 파티클을 낙하시키는 와류수단(20); 상기 와류수단(20)의 상측에 배치되어 중화약조(32)와 산화약조(33)의 약액으로 세정을 유발하는 처리수단(30); 및 상기 타워(10) 상에서 설정된 탈취 프로세스를 실행하는 제어수단(50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 단일의 타워 내에 수용되는 다수의 싸이클론을 기반으로 중ㆍ고농도의 혼입 분진이나 고부착성 미스트가 유입되더라도 악취 제거 효율을 높여 악취 방지 기능을 최대로 유지하는 효과가 있다.

Description

싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치 {Deodorizing apparatus based on single tower multi cyclone}

본 발명은 탈취장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 흡수법에 의한 세정식 탈취로 악취 방지 기능을 구현하기 위한 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치에 관한 것이다.

현재까지 알려진 약 200만개의 물질 중 40만 가지가 냄새를 갖는 물질로 알려져 있으며, 이러한 냄새 중 사람의 후각을 자극하여 블쾌감을 유발하는 자극성 기체를 악취로 정의한다. 발암물질로 알려진 VOCs, 질소산화물 등과 함께 대기오염의 주된 물질로 규제되는 악취는 ppb 단위에서 자각되는 특성을 보이기 때문에 통상적인 악취 방지 기술로 아무리 제거하더라도 사람에게 불쾌감이나 혐오감을 주는 경우가 빈번하다.

이로 인하여 많은 비용과 노력이 투입되어도 만족한 효과를 얻지 못하는 경우가 많은데, 싸이클론은 전체적 구성을 단순화하기 유리할 뿐더러 냄새와 더불어 분진도 제거할 수 있다.

이와 관련하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 하기의 선행문헌 1 내지 선행문헌 3과 같은 특허문헌이 알려져 있다.

선행문헌 1은 원통 형상의 원통부와 하측에 콘 형상의 콘부를 포함하는 본체; 본체의 상측 외주면에 내부에 접선방향으로 유체를 유입 가능하게 결합된 유체유입부; 유체유입부에서 유입된 유체가 본체를 통과하여 배출 가능하게 본체의 축방향에 결합된 유체배출부;를 포함한다.

선행문헌 2는 상승하는 가스를 안내하는 내부관을 갖는 사이클론 포집기; 약액이 포집되는 집수조 및 집수조에 연통되어 약액을 배출시키는 드레인관; 약액을 분무시키는 하부약액공급관에 형성된 하부노즐; 약액을 분사하는 상부약액공급관에 형성된 상부노즐; 등을 포함한다.

선행문헌 3은 약액을 분사하여 입자상 오염물질을 적시는 벤츄리부; 입자상 오염물질의 병합과 낙하를 유도하면서 오염물질을 제거하는 싸이클론부; 필터로 가스상 오염물질을 제거하는 약액탈취부; 오염물질이 제거된 공기를 정화함과 아울러 습기를 제거하는 필터; 등을 포함한다.

다만 상기한 선행문헌에 의하면 중ㆍ고농도의 혼입 분진이나 고부착성 미스트가 유입될 시 노즐의 막힘현상이나 충진물의 메움현상으로 가동불량과 탈취효율의 저하를 유발하기 쉬워 개선의 여지를 보인다.

한국 등록특허공보 제2051378호 "미세먼지 제거, 가습, 탈취를 위한 초미세 액적 사이클론 포그 공기청정기" (공개일자 : 2019.08.22.) 한국 등록특허공보 제1675148호 "습식 사이클론 탈취장치" (공개일자 : 2016.11.11.) 한국 등록특허공보 제2224430호 "선회유동형 복합 약액 세정 탈취장치" (공개일자 : 2021.03.08.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 단일의 타워 내에 수용되는 다수의 싸이클론을 기반으로 중ㆍ고농도의 혼입 분진이나 고부착성 미스트가 유입되더라도 체류시간과 처리시간의 극대화로 악취 제거 효율을 높이는 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 멀티 싸이클론을 구성하는 일부에 대한 세척ㆍ보수가 가능하여 악취 방지 기능의 연속적 가동을 보장하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 싱글타워 멀티 싸이클론 기반으로 오염가스를 탈취하는 장치에 있어서: 오염가스 경로에 포집부, 분리부, 처리부를 갖춘 타워; 상기 타워에 다수의 싸이클론을 병렬 연결로 수용하고, 세정수를 부가하여 파티클을 낙하시키는 와류수단; 상기 와류수단의 상측에 배치되어 중화약조와 산화약조의 약액으로 세정을 유발하는 처리수단; 및 상기 타워 상에서 설정된 탈취 프로세스를 실행하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 와류수단은 환형으로 배치되는 싸이클론을 그 중심으로 유도된 입구관의 하류단과 동시에 연결하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 와류수단은 다수의 송풍기를 환형으로 배치하고 덕트를 연결하여 와류를 증강시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 입구관은 각각의 싸이클론에 대한 유로를 단속하도록 댐퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 처리수단은 분리부와 처리부에 대한 세정수 공급량을 조절하는 세정처리기, 중화약액 및 산화약액의 공급량을 조절하는 약액처리기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 타워는 각각의 싸이클론에 접근하기 위한 보조수단으로서, 타워에 개폐 가능하게 장착되는 외부도어, 싸이클론의 흡기관에 구비되는 유연관, 싸이클론의 측면에 개폐 가능하게 장착되는 내부도어를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 제어기에 악취검출기와 오염검출기를 연결하여 탈취 프로세스에 이상이 발생하면 경보를 발생하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 단일의 타워 내에 수용되는 다수의 싸이클론을 기반으로 중ㆍ고농도의 혼입 분진이나 고부착성 미스트가 유입되더라도 악취 제거 효율을 높여 악취 방지 기능을 최대로 유지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 일예를 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 다른 예를 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 변형예를 나타내는 모식도
도 5는 본 발명에 따른 장치의 제어회로를 나타내는 블록도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 싱글타워 멀티 싸이클론 기반으로 오염가스를 탈취하는 장치에 관하여 제안한다. 축산폐수 처리공정, 음식물 쓰레기 처리공정, 각종 건조 공정 등에서 발생하는 오염가스를 탈취하는 장치를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 싱글 타워는 설치면적을 작게 소요하는 측면에서 유리하고, 멀티 싸이클론은 공정의 유연성 향상에 유리하다.

본 발명에 따르면 타워(10)가 오염가스 경로에 포집부(11), 분리부(12), 처리부(13)를 갖춘 구조를 이루고 있다.

도 1을 참조하면, 타워(10)의 하단에서 상단으로 가면서 포집부(11), 분리부(12), 처리부(13)가 배치된다. 오염가스는 측면으로 노출되는 입구관(15)을 통하여 유입되고 분리부(12)와 처리부(13)를 거쳐 상단의 출구관(17)으로 배출된다. 오염가스에 포함된 악취 물질은 분리부(12)와 처리부(13)의 작용에 의해 분진/미스트 등의 파티클로 변하여 포집부(11)로 낙하된다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 타워(10)에 다수의 싸이클론(26)을 병렬 연결로 수용하는 와류수단(20)이 세정수를 부가하여 파티클을 낙하시키는 구조를 이루고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 와류수단(20)을 구성하는 다수의 싸이클론(26)이 분리부(12)에 동일한 높이로 배치된 상태를 나타낸다. 입구관(15)로 유입된 오염가스는 다수의 싸이클론(26)을 동시에 병렬적으로 통과한다. 싸이클론(26)은 흡기관(27)으로 유입된 오염가스의 고속 회전을 유발하여 파티클의 분리를 촉진한다. 싸이클론(26)의 내부로 세정수가 분사 또는 분무되는 것이 좋다. 싸이클론(26)에서 일차적 세정을 거친 공기는 흡기관(27)으로 배출된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 와류수단(20)은 환형으로 배치되는 싸이클론(26)을 그 중심으로 유도된 입구관(15)의 하류단과 동시에 연결하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 2에서, 다수의 싸이클론(26)이 지지대(24)에 환형으로 지지되고 중심의 입구관(15)과 연결된 상태를 나타낸다. 입구관(15)의 하류단은 폐쇄된 상태를 유지하고 그 외주면에 방사상으로 각각의 싸이클론(26)의 흡기관(27)이 연결된다. 지지대(24)는 타워(10)의 내부에 다수의 브라켓을 이용하여 고정한다. 입구관(15)의 하류단에 도달한 오염가스는 방사상으로 입구관(15)에 유입되면서 싸이클론(26)의 내부에서 와류(터블런스)를 유발한다. 물론 입구관(15)의 상류단에 오염가스를 강제 이송하는 팬(도시 생략)을 더 설치하는 것이 좋다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 와류수단(20)은 다수의 송풍기(22)를 환형으로 배치하고 덕트(21)를 연결하여 와류를 증강시키는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면, 와류수단(20)의 다른 예로서 송풍기(22)가 싸이클론(26)의 하측에 설치된 상태를 나타내지만 싸이클론(26) 대신에 송풍기(22)를 설치하는 구성도 가능하다. 송풍기(22)는 분리부(12)의 하단이나 포집부(11)의 상단에 공간을 형성하여 수용한다. 다수의 송풍기(22)도 싸이클론(26)처럼 환형으로 배치하고 상측에서 세정수를 분사 또는 분무시킨다. 입구관(15)은 상류측과 하류측으로 2분할하고 깔대기 형태의 덕트(21)와 연결한다. 입구관(15)의 상류측은 부호 21a처럼 하협상광 구조의 덕트에 입구관(15)의 하류측은 부호 21b처럼 상협하광 구조의 덕트에 연결한다. 오염가스는 송풍기(22)를 거쳐 와류를 형성하고 싸이클론(26)으로 유입되어 와류를 증강시키므로 파티클 분리 효율을 향상한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 입구관(15)은 각각의 싸이클론(26)에 대한 유로를 단속하도록 댐퍼(58)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 4를 참조하면, 각각의 싸이클론(26)의 흡기관(27)이 플랜지(46)를 개재하여 입구관(15)의 하류단에 연결된 상태를 나타낸다. 도시에는 생략하나, 입구관(15)의 내면에서 각각의 플랜지(46)와 대향하도록 댐퍼(58)가 설치된다. 댐퍼(58)는 모터로 유로를 개폐하는 방식을 기본으로 하지만 외부에서 수동으로 개폐하는 구성도 부가한다. 다수의 싸이클론(26) 중에서 어느 하나를 세척ㆍ보수하는 경우 댐퍼(58)를 사용하면 장치의 연속적 가동을 보장할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 처리수단(30)이 상기 와류수단(20)의 상측에 배치되어 중화약조(32)와 산화약조(33)의 약액으로 세정을 유발하는 구조이다.

도 1에서, 처리수단(30)을 구성하는 순환수조(31), 중화약조(32), 산화약조(33) 등이 타워(10)의 하측으로 나타난다. 순환수조(31)는 포집부(11)와 분리부(12)는 물론 중화약조(32)와 산화약조(33)에도 세정수를 공급할 수 있다. 중화약조(32)는 오염가스에 흡입된 고농도의 산성 및 알칼리성 악취 물질을 중화하는 중화제를 저장한다. 산화약조(33)는 세정수와 중화제로 제거하기 어려운 악취 물질을 제거하는 산화제를 저장한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 처리수단(30)은 분리부(12)와 처리부(13)에 대한 세정수 공급량을 조절하는 세정처리기(35), 중화약액 및 산화약액의 공급량을 조절하는 약액처리기(37)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1에서, 처리수단(30)을 구성하는 세정처리기(35)와 약액처리기(37)를 나타낸다. 세정처리기(35)는 순환수조(31)에서 타워(10)의 각부로 유도되는 배관, 펌프, 밸브, 노즐을 포함하여 구성된다. 약액처리기(37)는 중화약조(32)와 산화약조(33)에서 처리부(13)로 유도되는 배관, 펌프, 밸브, 노즐을 포함하여 구성된다. 약액처리기(37)는 세정처리기(35)보다 내식성이 높은 재질로 구성한다.

본 발명에 의하면 오염가스가 타워(10)를 상측으로 터블런스로 유동하는 동안 세정수, 중화제, 산화제와 합쳐 입자의 조대화를 유발한다. 이와 같이 와류수단(20)과 처리수단(30)를 연계함에 따라 오염가스의 체류시간 및 처리시간을 극대화하여 고부착성 미스트의 완벽한 제거가 가능하다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 타워(10)는 각각의 싸이클론(26)에 접근하기 위한 보조수단(40)으로서, 타워(10)에 개폐 가능하게 장착되는 외부도어(41), 싸이클론(26)의 흡기관(27)에 구비되는 유연관(45), 싸이클론(26)의 측면에 개폐 가능하게 장착되는 내부도어(48)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 4에서, 보조수단(40)을 구성하는 외부도어(41), 유연관(45), 내부도어(48) 등이 나타난다. 보조수단(40)은 싸이클론(26)을 세척ㆍ보수하는 과정에서 장치의 연속적 가동을 보장한다. 외부도어(41)는 2개의 싸이클론(26)에 동시에 접근하는 크기로 나타내지만 이에 한정되지 않는다. 싸이클론(26)은 지지대(24)에 후크편(43)을 개재하여 착탈이 용이하게 지지된다. 유연관(45)은 싸이클론(26)의 흡기관(27)을 대체하거나 그 알단에 연결된다. 내부도어(48)는 각각의 싸이클론(26)의 외면에 개폐 가능하게 설치된다.

이에 따라, 작업자는 주기적 또는 후술하는 제어기(52)의 경보에 따라 댐퍼(58)로 유로를 폐쇄한 다음 외부도어(41)를 열고 해당 싸이클론(26)의 내부도어(48)를 개방하여 파티클이 침적된 상태를 확인한다. 세척이나 보수가 필요하면 후크편(43)을 분리하고 싸이클론(26)을 살짝 인출한 다음 플랜지(46)를 풀어 후속 작업을 수행한다.

또한, 본 발명에 따르면 제어수단(50)이 상기 타워(10) 상에서 설정된 탈취 프로세스를 실행하는 구조를 이루고 있다.

도 1에서, 제어수단(50)은 제어기(52)를 기반으로 하여 설정된 탈취 프로세스를 실행할 수 있다. 제어기(52)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로로 구성한다. 탈취 프로세스는 메모리에 프로그램 및 테이터 형태로 저장되고 마이크로프로세서에 의해 실행된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(50)은 제어기(52)에 악취검출기(54)와 오염검출기(56)를 연결하여 탈취 프로세스에 이상이 발생하면 경보를 발생하는 것을 특징으로 한다.

도 5를 참조하면, 제어기(52)에 악취검출기(54), 오염검출기(56), 댐퍼(58)가 연결된 상태를 나타낸다. 악취검출기(54)는 입구관(15), 분리부(12), 출구관(17) 등에 설치되고 설치장소에 연계되는 특정 악취를 검출한다. 오염검출기(56)는 싸이클론(26)에 침적되는 파티클은 물론 포집부(11)와 순환수조(31)의 이물질을 초음파 방식으로 검출한다. 제어기(52)는 악취검출기(54)의 신호로 탈취 기능 저하로 판단되면 해당 사항을 경보하고, 오염검출기(56)의 신호로 싸이클론(26) 등의 점검이 필요하다고 판단하면 해당 사항을 경보한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 타워 11: 세정부
12: 분리부 13: 처리부
15: 입구관 17: 출구관
20: 와류수단 21: 덕트
22: 송풍기 24: 지지대
26: 싸이클론 27: 흡기관
28: 배기관 30: 처리수단
31: 순환수조 32: 중화약조
33: 산화약조 35: 세정처리기
37: 약액처리기 40: 보조수단
41: 외부도어 43: 후크편
45: 유연관 46: 플랜지
48: 내부도어 50: 제어수단
52: 제어기 54: 악취검출기
56: 오염검출기 58: 댐퍼

Claims

싱글타워 멀티 싸이클론 기반으로 오염가스를 탈취하는 장치에 있어서:
오염가스 경로에 포집부(11), 분리부(12), 처리부(13)를 갖춘 타워(10);
상기 타워(10)에 다수의 싸이클론(26)을 병렬 연결로 수용하고, 세정수를 부가하여 파티클을 낙하시키는 와류수단(20);
상기 와류수단(20)의 상측에 배치되어 중화약조(32)와 산화약조(33)의 약액으로 세정을 유발하는 처리수단(30); 및
상기 타워(10) 상에서 설정된 탈취 프로세스를 실행하는 제어수단(50);을 포함하되,
상기 와류수단(20)은 환형으로 배치되는 싸이클론(26)을 그 중심으로 유도된 입구관(15)의 하류단과 동시에 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 와류수단(20)은 다수의 송풍기(22)를 환형으로 배치하고 덕트(21)를 연결하여 와류를 증강시키는 것을 특징으로 하는 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치.
청구항 1에 있어서,
상기 입구관(15)은 각각의 싸이클론(26)에 대한 유로를 단속하도록 댐퍼(58)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치.
청구항 1에 있어서,
상기 처리수단(30)은 분리부(12)와 처리부(13)에 대한 세정수 공급량을 조절하는 세정처리기(35), 중화약액 및 산화약액의 공급량을 조절하는 약액처리기(37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치.
청구항 1에 있어서,
상기 타워(10)는 각각의 싸이클론(26)에 접근하기 위한 보조수단(40)으로서, 타워(10)에 개폐 가능하게 장착되는 외부도어(41), 싸이클론(26)의 흡기관(27)에 구비되는 유연관(45), 싸이클론(26)의 측면에 개폐 가능하게 장착되는 내부도어(48)를 구비하는 것을 특징으로 하는 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어수단(50)은 제어기(52)에 악취검출기(54)와 오염검출기(56)를 연결하여 탈취 프로세스에 이상이 발생하면 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 싱글타워 멀티 싸이클론 기반의 탈취장치.