KR102368869B1 - 연소장치의 배기가스 정화시스템 - Google Patents

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Abstract

배기가스 정화시스템(1000)이 개시된다. 개시된 배기가스 정화시스템(1000)은,
내부에 공간부가 형성된 본체(100);
연소장치에서 배출되는 배기가스를 상기 본체(100)로 공급하는 배기가스 공급관(600);
상기 본체(100)에 저장된 물에 포함된 미세조류로 상기 본체(100)로 공급된 배기가스의 이산화탄소를 제거하는 미세조류 정화부(200);
배기가스 정화시스템(1000)의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부(500);를 포함하며,
상기 배기가스 정화시스템(1000)은 미세조류로 배기가스의 이산화탄소를 제거함과 동시에, 미세조류를 배양하여 바이오에너지 생산의 원료로 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

연소장치의 배기가스 정화시스템{Cleaning system of exhaust gas in the combustion equipment}
본 발명은 배기가스 정화시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세조류로 배기가스의 이산화탄소를 제거함과 동시에, 미세조류를 배양하여 바이오에너지 생산의 원료로 제공하는 한편, 수경식물의 탄소동화작용을 통해 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하도록 한 배기가스 정화시스템에 관한 것이다.
난방 또는 발전 등의 목적으로 연소장치가 다양한 분야에서 사용되고 있다. 예를 들어 건물의 보일러, 화력발전소의 연소실 등에서 사용되고 있다.
이러한 연소장치는 연소과정의 결과로 배기가스를 배출한다. 배기가스는 주요한 환경오염의 원인 중 하나로 인식되어, 배기가스의 정화에 대한 관심은 갈수록 높아지고 있다.
종래의 배기가스 정화장치는 화학물질을 사용하여 정화하고 있어 또다른 환경오염을 유발한다는 유려를 낳고 있다.
따라서 보다 친환경적으로 배기가스를 정화시킬 수 있는 새로운 배기가스 정화장치의 개발이 절실히 요청된다.
한국공개특허공보 10-2010-0120946호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 미세조류로 배기가스의 이산화탄소를 제거하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 배기가스의 정화과정에서 배양된 미세조류를 바이오에너지 생산의 원료로 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 수경식물의 탄소동화작용을 통해 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 내부에 공간부가 형성된 본체;
연소장치에서 배출되는 배기가스를 상기 본체로 공급하는 배기가스 공급관;
상기 본체에 저장된 물에 포함된 미세조류로 상기 본체로 공급된 배기가스의 이산화탄소를 제거하는 미세조류 정화부;
배기가스 정화시스템의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 배기가스 정화시스템은 미세조류로 배기가스의 이산화탄소를 제거함과 동시에, 미세조류를 배양하여 바이오에너지 생산의 원료로 제공하는 것을 특징으로 하는, 배기가스 정화시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 본체의 내측에는 상부공간과 하부공간을 구획하는 구획판이 결합되고, 상기 하부공간에는 미세조류가 포함된 물이 저장되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 상기 미세조류 정화부는 상기 구획판의 하면에 장착되어 미세조류가 포함된 물에 빛을 조사하는 광원;을 더 포함하고,
상기 광원은 미세조류에 빛을 조사하여 미세조류의 성장을 돕는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 상기 미세조류 정화부는 상기 하부공간에 설치되되 모터에 의해 구동되어 미세조류를 섞어주는 교반기;를 더 포함하며,
상기 교반기는 미세조류를 섞어주어 미세조류의 성장을 돕는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 구획판에 형성된 식재공을 통해 배치된 수경식물을 이용하여 배기가스를 정화하는 수경정화부;를 더 포함하며,
상기 수경식물의 뿌리는 하부공간에 배치되고, 줄기는 상부공간에 배치되어 탄소동화작용을 통해 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 구획판에 형성된 통기공에 설치되어 하부공간과 상부공간을 연통시키는 통기밸브;를 더 포함하며,
상기 배기가스 공급관의 일단은 상기 본체의 일측벽을 관통하여 상부공간으로 배치되고, ㄱ 자 형상으로 절곡된 타단은 상기 하부공간에 배치됨으로써 하부공간으로 배기가스가 유입되며,
상기 제어부는 배기가스가 하부공간으로 유입되는 경우에만 상기 통기밸브를 개방하여 미세조류에 의해 정화된 하부공간의 배기가스가 상부공간으로 유동하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 상부공간에 배치되어 정화된 배기가스를 외부로 배출하고, 미정화된 배기가스는 하부공간으로 배출하는 공기배출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 상기 공기배출부는,
일단은 상기 상부공간에 배치되고 타단은 상기 본체 일측을 관통하여 본체 외부로 노출되어 배치되는 제1 공기배출관;
상기 제1 공기배출관의 타단에 결합되어 본체 외부로 공기를 배출하는 제2 공기배출관;
일단은 상기 제1 공기배출관의 타단에 결합되고, 타단은 상기 하부공간으로 결합되어 배기가스를 하부공간으로 회귀시키는 제3 공기배출관;
상기 제1 공기배출관의 일단에 결합되어 상부공간의 배기가스를 외부로 송풍하는 블로워;
상기 블로워의 후방에 설치되어 배기가스의 유해물질을 필터링하는 제1 필터;
상기 제1 필터 후방에 설치되어 제1 필터에 의해 필터링된 배기가스의 오염도를 측정하여 제어부로 측정결과를 전송하는 오염도센서;
상기 제3 공기배출관의 타단에 설치되어 배기가스의 유해물질을 필터링하는 제2 필터;
상기 제1 공기배출관과 제2 공기배출관 그리고 제3 공기배출관이 결합되는 지점에 설치되어 상기 상부공간으로부터 유입되는 배기가스의 유동방향을 전환하는 전환밸브;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 오염도센서에 의해 측정된 오염도가 기설정된 기준오염도 보다 낮은 경우 상기 전환밸브가 제2 공기배출관쪽으로 개방되도록 제어하고,
상기 오염도센서에 의해 측정된 오염도가 기설정된 기준오염도 보다 높은 경우 상기 전환밸브가 제3 공기배출관쪽으로 개방되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 미세조류로 배기가스의 이산화탄소를 제거하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 배기가스의 정화과정에서 배양된 미세조류를 바이오에너지 생산의 원료로 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 수경식물의 탄소동화작용을 통해 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 정화시스템의 구성도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 정화시스템(1000)의 구성도이다.
도 1을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 배기가스 정화시스템(1000)은 본체(100), 배기가스 공급관(600), 미세조류 정화부(200), 제어부(500)를 포함한다.
본체(100)는 내부에 공간부가 형성된다.
본체(100)의 내측에는 상부공간과 하부공간을 구획하는 구획판(110)이 결합되고, 상기 하부공간에는 미세조류가 포함된 물이 저장된다.
배기가스 공급관(600)은 연소장치에서 배출되는 배기가스를 상기 본체(100)로 공급하는 구성이다.
미세조류 정화부(200)는 본체(100)에 저장된 물에 포함된 미세조류를 이용하여 상기 본체(100)로 공급된 배기가스의 이산화탄소를 제거하는 구성이다.
본 발명에 따른 미세조류 정화부(200)는 광원(210), 교반기(230)를 포함한다.
광원(210)은 구획판(110)의 하면에 장착되어 미세조류가 포함된 물에 빛을 조사하는 구성이다.
미세조류에 빛이 조사되면 성장 속도가 증대되므로, 밀폐되어 태양광이 차단된 본체(100)의 하부공간(130)에 빛을 조사함으로써 미세조류의 성장을 촉진한다.
교반기(230)는 본체(100)의 하부공간(130)에 설치되되 모터에 의해 구동되어 미세조류를 섞어주는 구성이다.
미세조류는 정지된 물 보다 흐름이 형성된 물에서 성장속도가 빠르다. 이에 본 발명에서는 모터로 교반기(230)를 구동하여 하부공간(130)에 저장된 물에 포함된 미세조류가 유동 환경에서 배양되도록 하였다.
한편, 본 발명에서는 연소장치에서 배출되는 배기가스가 본체(100)의 하부공간(130)으로 유입되도록 하였다.
이를 위해, 배기가스 공급관(600)의 일단은 상기 본체(100)의 일측벽을 관통하여 상부공간(120)로 배치되고, "ㄱ" 자 형상으로 절곡된 타단은 상기 하부공간(130)에 배치됨으로써 하부공간(130)로 배기가스가 유입된다.
연소장치의 배기가스에는 다량의 이산화탄소가 포함되어 있다.
이산화탄소는 미세조류의 성장을 촉진시킨다.
결과적으로, 본 발명에서 따른 미세조류 정화부(200)는 우선 미세조류를 이용하여 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 한편, 또한 미세조류에 광원(210)을 통해 빛을 조사하고 교반기(230)로 유동 환경을 조성함으로써, 미세조류를 배양하여 바이오에너지 생산의 원료로 제공한다.
즉, 본 발명에 따른 배기가스 정화시스템(1000)은 단순히 배기가스를 정화할 뿐만 아니라, 바이오에너지 생산의 원료를 제공하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 배기가스 정화시스템(1000)은 수경정화부(300)를 더 포함한다.
수경정화부(300)는 구획판(110)에 형성된 식재공(111)을 통해 배치된 수경식물(310)을 이용하여 배기가스를 정화하는 구성이다.
수경식물(310)의 뿌리는 하부공간(130)에 배치되고, 줄기는 상부공간(120)에 배치되어 탄소동화작용을 통해 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 것이다.
본 발명에서는 하부공간에서의 배기가스 정화 효율 및 미세조류 성장 촉진을 위해 구획판(110)에 통기밸브(115)가 설치된다.
통기밸브(115)는 구획판(110)에 형성된 통기공(113)에 설치되어 하부공간(130)과 상부공간(120)를 연통시키는 구성이다.
하부공간(130)에는 수위센서(도면 미도시)가 구비되어, 수경식물(310)의 뿌리에 물이 충분히 공급되도록 하되, 통기공(113)으로는 물이 유입되지 않도록 한다.
제어부(500)는 배기가스가 하부공간(130)으로 유입되는 경우에만 상기 통기밸브(115)를 개방하여 미세조류에 의해 정화된 하부공간(130)의 배기가스가 상부공간(120)으로 유동하도록 한다.
배기가스가 하부공간(130)로 유입되지 않는 경우에는 통기밸브(115)를 폐쇄하여 하부공간(130)에 존재하는 배기가스가 상부공간(120)로 유출되지 못하도록 함으로써, 배기가스의 정화효율을 상승시키고, 미세조류의 성장을 촉진시킨다.
본 발명에 따른 배기가스 정화시스템(1000)은 공기배출부(400)를 더 포함한다.
공기배출부(400)는 상부공간(120)에 배치되어 정화된 배기가스를 외부로 배출하고, 미정화된 배기가스는 하부공간(130)로 회귀시키는 구성이다.
공기배출부(400)는 제1 공기배출관(410), 제2 공기배출관(420), 제3 공기배출관(430), 블로워(440), 제1 필터(450), 오염도센서(460), 제2 필터(470), 전환밸브(480)를 포함한다.
제1 공기배출관(410)은 일단은 상기 상부공간(120)에 배치되고 타단은 상기 본체(100) 일측을 관통하여 본체(100) 외부로 노출되어 배치된다.
제2 공기배출관(420)은 상기 제1 공기배출관(410)의 타단에 결합되어 본체(100) 외부로 공기를 배출하는 구성이다.
제3 공기배출관(430)은 일단은 상기 제1 공기배출관(410)의 타단에 결합되고, 타단은 상기 하부공간(130)으로 결합되어 배기가스를 하부공간(130)로 회귀시킨다.
블로워(440)는 제1 공기배출관(410)의 일단에 결합되어 상부공간(120)의 배기가스를 외부로 송풍하는 구성이다.
제1 필터(450)는 상기 블로워(440)의 후방에 설치되어 배기가스의 유해물질을 필터링한다.
오염도센서(460)는 상기 제1 필터(450) 후방에 설치되어 제1 필터(450)에 의해 필터링된 배기가스의 오염도를 측정하여 제어부(500)로 측정결과를 전송한다.
제2 필터(470)는 제3 공기배출관(430)의 타단에 설치되어 배기가스의 유해물질을 한번 더 필터링한다.
전환밸브(480)는 상기 제1 공기배출관(410)과 제2 공기배출관(420) 그리고 제3 공기배출관(430)이 결합되는 지점에 설치되어 상기 상부공간(120)로부터 유입되는 배기가스의 유동방향을 전환하는 구성이다.
제어부(500)는 상기 오염도센서(460)에 의해 측정된 오염도가 기설정된 기준오염도 보다 낮은 경우 상기 전환밸브(480)가 제2 공기배출관(420)쪽으로 개방되도록 제어하고, 상기 오염도센서(460)에 의해 측정된 오염도가 기설정된 기준오염도 보다 높은 경우 상기 전환밸브(480)가 제3 공기배출관(430)쪽으로 개방되도록 한다.
결과적으로, 연소장치에서 배출된 배기가스가 미세조류와 수경식물(310)에 의해 정화되어 외기로 배출되며, 미정화된 배기가스는 다시 하부공간(130)로 회귀되어 정화과정을 다시 거치게 된다.
제3 공기배출관(430)의 단부에는 체크밸브(도면 미도시)가 결합되어 하부공간(130)의 물이 제3 공기배출관(430)으로 유입되지 않도록 한다.
본 발명은 배기가스 정화시스템(1000)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세조류로 배기가스의 이산화탄소를 제거함과 동시에, 미세조류를 배양하여 바이오에너지 생산의 원료로 제공하는 한편, 수경식물(310)의 탄소동화작용을 통해 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하도록 한 배기가스 정화시스템(1000)에 관한 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100 : 본체
110 : 구획판
111 : 식재공
113 : 통기공
115 : 통기밸브
120 : 상부공간
130 : 하부공간
200 : 미세조류 정화부
210 : 광원
230 : 교반기
300 : 수경정화부
310 : 수경식물
400 : 공기배출부
410 : 제1 공기배출관
420 : 제2 공기배출관
430 : 제3 공기배출관
440 : 블로워
450 : 제1 필터
460 : 오염도센서
470 : 제2 필터
480 : 전환밸브
500 : 제어부
600 : 배기가스 공급관
1000 : 배기가스 정화시스템

Claims (8)

  1. 연소장치의 배기가스를 정화시키는 배기가스 정화시스템(1000)에 있어서,
    내부에 공간부가 형성된 본체(100);
    연소장치에서 배출되는 배기가스를 상기 본체(100)로 공급하는 배기가스 공급관(600);
    상기 본체(100)에 저장된 물에 포함된 미세조류로 상기 본체(100)로 공급된 배기가스의 이산화탄소를 제거하는 미세조류 정화부(200);
    배기가스 정화시스템(1000)의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부(500);를 포함하며,
    상기 배기가스 정화시스템(1000)은 미세조류로 배기가스의 이산화탄소를 제거함과 동시에, 미세조류를 배양하여 바이오에너지 생산의 원료로 제공하는 것을 특징으로 하며,
    상기 본체(100)의 내측에는 상부공간(120)과 하부공간(130)을 구획하는 구획판(110)이 결합되고, 상기 하부공간(130)에는 미세조류가 포함된 물이 저장되는 것을 특징으로 하며,
    상기 미세조류 정화부(200)는 상기 구획판(110)의 하면에 장착되어 미세조류가 포함된 물에 빛을 조사하는 광원(210);을 더 포함하고,
    상기 광원(210)은 미세조류에 빛을 조사하여 미세조류의 성장을 돕는 것을 특징으로 하며,
    상기 미세조류 정화부(200)는 상기 하부공간(130)에 설치되되 모터에 의해 구동되어 미세조류를 섞어주는 교반기(230);를 더 포함하며,
    상기 교반기(230)는 미세조류를 섞어주어 미세조류의 성장을 돕는 것을 특징으로 하며,
    상기 구획판(110)에 형성된 식재공(111)을 통해 배치된 수경식물(310)을 이용하여 배기가스를 정화하는 수경정화부(300);를 더 포함하며,
    상기 수경식물(310)의 뿌리는 하부공간(130)에 배치되고, 줄기는 상부공간(120)에 배치되어 탄소동화작용을 통해 배기가스에 포함된 이산화탄소를 제거하는 것을 특징으로 하는, 배기가스 정화시스템
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구획판(110)에 형성된 통기공(113)에 설치되어 하부공간(130)과 상부공간(120)를 연통시키는 통기밸브(115);를 더 포함하며,
    상기 배기가스 공급관(600)의 일단은 상기 본체(100)의 일측벽을 관통하여 상부공간(120)로 배치되고, ㄱ 자 형상으로 절곡된 타단은 상기 하부공간(130)에 배치됨으로써 하부공간(130)으로 배기가스가 유입되며,
    상기 제어부(500)는 배기가스가 하부공간(130)으로 유입되는 경우에만 상기 통기밸브(115)를 개방하여 미세조류에 의해 정화된 하부공간(130)의 배기가스가 상부공간(120)로 유동하도록 하는 것을 특징으로 하는, 배기가스 정화시스템
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부공간(120)에 배치되어 정화된 배기가스를 외부로 배출하고, 미정화된 배기가스는 하부공간(130)로 배출하는 공기배출부(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배기가스 정화시스템
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공기배출부(400)는,
    일단은 상기 상부공간(120)에 배치되고 타단은 상기 본체(100) 일측을 관통하여 본체(100) 외부로 노출되어 배치되는 제1 공기배출관(410);
    상기 제1 공기배출관(410)의 타단에 결합되어 본체(100) 외부로 공기를 배출하는 제2 공기배출관(420);
    일단은 상기 제1 공기배출관(410)의 타단에 결합되고, 타단은 상기 하부공간(130)으로 결합되어 배기가스를 하부공간(130)로 회귀시키는 제3 공기배출관(430);
    상기 제1 공기배출관(410)의 일단에 결합되어 상부공간(120)의 배기가스를 외부로 송풍하는 블로워(440);
    상기 블로워(440)의 후방에 설치되어 배기가스의 유해물질을 필터링하는 제1 필터(450);
    상기 제1 필터(450) 후방에 설치되어 제1 필터(450)에 의해 필터링된 배기가스의 오염도를 측정하여 제어부(500)로 측정결과를 전송하는 오염도센서(460);
    상기 제3 공기배출관(430)의 타단에 설치되어 배기가스의 유해물질을 필터링하는 제2 필터(470);
    상기 제1 공기배출관(410)과 제2 공기배출관(420) 그리고 제3 공기배출관(430)이 결합되는 지점에 설치되어 상기 상부공간(120)로부터 유입되는 배기가스의 유동방향을 전환하는 전환밸브(480);를 포함하며,
    상기 제어부(500)는 상기 오염도센서(460)에 의해 측정된 오염도가 기설정된 기준오염도 보다 낮은 경우 상기 전환밸브(480)가 제2 공기배출관(420)쪽으로 개방되도록 제어하고,
    상기 오염도센서(460)에 의해 측정된 오염도가 기설정된 기준오염도 보다 높은 경우 상기 전환밸브(480)가 제3 공기배출관(430)쪽으로 개방되도록 하는 것을 특징으로 하는, 배기가스 정화시스템
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