KR102380902B1

KR102380902B1 - 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치

Info

Publication number: KR102380902B1
Application number: KR1020200131043A
Authority: KR
Inventors: 한영무
Original assignee: 주식회사 정향씨앤알
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2022-03-31

Abstract

본 발명은 휘발성 유기 화합물을 시스템의 정지 없이 연속적으로 사용할 수 있으며 흡착제의 교환, 보충이 필요없는 경제적 구성의 순환식 휘발성 유기 화합물 농출장치에 관한 것이다. 그 구성은; 원형 또는 사각형의 통형상으로 되어 있는 것으로서 축방향으로 설치되며 방사형으로 설치되는 복수 개의 격판에 의해 원주방향을 따라 복수 개의 구별된 단위처리챔버를 제공하는 메인챔버; 상기 메인챔버의 상부에 설치되는 것으로서 외측벽, 중간벽 및 내측벽을 포함함으로써 동심원을 이루며 분리되어 있는 3개의 상부단위유도챔버를 제공하는 상부챔버; 상기 메인챔버의 하부에 설치되는 것으로서 외측벽, 중간벽 및 내측벽을 포함함으로써 동심원을 이루며 분리되어 있는 3개의 하부단위유도챔버를 제공하는 하부챔버; 외부에서 공급되는 유체로 하여금 상기 복수 개의 단위처리챔버 중 정해진 곳으로 유입되고 또한 정해진 곳으로부터 배출되도록 유도하기 위한 것으로서, 상기 상부챔버와 하부챔버에 각각 설치되는 상부밸브유닛과 하부밸브유닛으로 구성되는 밸브유닛; 상기 밸브유닛을 제어하기 위한 제어부; 상기 메인챔버에 유기화합물이 포함된 오염가스를 공급하는 오염가스 공급부; 상기 메인챔버에 대기 중에 있는 외부공기를 공급하기 위한 외부공기 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치{Apparatus For Concentrating VOCs}

본 발명은 휘발성 유기 화합물 농축장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘발성 유기 화합물을 시스템의 정지 없이 연속적으로 사용할 수 있으며 흡착제의 교환, 보충이 필요 없을 뿐만 아니라, 휘발성 유기 화합물(VOC's)를 농축하여 연소공정으로 도입시킴으로 인해 연소공정의 보조연료 사용량을 절감함으로서 경제적 구성의 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치에 관한 것이다.

휘발성 유기 화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)은 매우 다양한 제조산업 분야에서 배출되는 오염물질이며, 환경과 생체에 매우 안좋은 영향을 미치는 물질이다. 따라서 환경법상 휘발성 유기 화합물을 포함한 오염가스는 반드시 처리를 통해 대기에 방출되어야 한다.

휘발성 유기 화합물을 처리하는 가장 효과적이고 효율이 우수한 방법으로는 휘발성 유기 화합물을 포함한 오염가스를 연소시키는 것이다. 완전연소를 통하여 산화시키기 위한 것이며, 이를 위하여 연소장치와 보조연료가 필요하게 된다. 그러나 오염가스 내의 휘발성 유기 화합물의 농도가 낮을 경우에는 연소시 많은 양의 보조연료가 필요하게 된다. 그러므로 휘발성 유기 화합물을 처리하는 데 많은 비용이 사용되어 기업의 부담이 커지게 된다.

그래서 휘발성 유기 화합물을 포함한 오염가스의 농도를 높이기 위하여 휘발성 유기 화합물 농축장치가 사용된다. 휘발성 유기 화합물 농축장치로는 타워형과 로터형이 있다. 전자의 경우 설비의 소형화가 가능하고 유지보수가 편하다는 장점이 있지만, 흡착제를 주기적으로 교체해주어야 하며 흡착제 교환시 시스템을 멈춰야 하는 문제가 있다. 후자의 경우 흡착제가 흡착과 재생을 반복할 수 있어서 시스템의 정지 없이 구동할 수 있다는 장점이 있지만, 장치가 고가이고 회전부와 고정부의 누설(leak)로 인하여 효율의 저하를 일으키기 쉬우며, 유지보수가 어렵다는 문제가 있다.

대한민국 특허출원 제10-2017-0157633호 대한민국 특허출원 제10-2015-0044443호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 휘발성 유기 화합물을 포함하는 오염가스의 농축장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 좀 더 구체적으로는 시스템의 가동을 정지하지 않고 연속적으로 운전할 수 있으며, 흡착제가 흡착과 재생을 반복할 수 있어서 흡착제의 교환 내지 보충의 필요가 거의 없는 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 원형 또는 사각형의 통형상으로서 수직축 방향으로 설치되며 방사형으로 설치되는 복수 개의 격판에 의해 원주방향을 따라 복수 개의 구별된 단위처리챔버를 제공하는 메인챔버; 상기 메인챔버의 상부에 설치되는 것으로서 외측벽, 중간벽 및 내측벽을 포함함으로써 동심원을 이루며 분리되어 있는 3개의 상부단위유도챔버를 제공하는 상부챔버; 상기 메인챔버의 하부에 설치되는 것으로서 외측벽, 중간벽 및 내측벽을 포함함으로써 동심원을 이루며 분리되어 있는 3개의 하부단위유도챔버를 제공하는 하부챔버; 외부에서 공급되는 유체로 하여금 상기 복수 개의 단위처리챔버 중 정해진 곳으로 유입되고 또한 정해진 곳으로부터 배출되도록 유도하기 위한 것으로서, 상기 상부챔버와 하부챔버에 각각 설치되는 상부밸브유닛과 하부밸브유닛으로 구성되는 밸브유닛; 상기 밸브유닛을 제어하기 위한 제어부; 상기 메인챔버에 유기화합물이 포함된 오염가스를 공급하는 오염가스 공급부; 상기 메인챔버에 대기 중에 있는 외부공기를 공급하기 위한 외부공기 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면,

상기 하부챔버는, 복수 개의 통기공이 타공되어 있는 원판 형태의 하부마감판; 상기 하부마감판과 평행을 이루는 하부밸브설치판; 상기 하부마감판과 하부밸브설치판의 가장자리에 설치되는 링형상의 외측벽; 상기 하부마감판과 하부밸브설치판에 설치되는 것으로서 상기 외측벽의 내측에 설치되는 중간벽; 상기 하부마감판과 하부밸브설치판에 설치되는 것으로서 상기 중간벽의 내측에 설치되는 내측벽;을 포함함으로써 동심원을 이루며 3개의 링형상으로 된 단위유도챔버를 제공하며;

상기 통기공은, 상기 하부마감판의 가장자리에 일정한 원호각으로 상기 단위처리챔버의 개수만큼 배열된 일단의 제1통기공과, 상기 제1통기공과 같은 개수로 상기 제1통기공의 내측에 설치되는 일단의 제2통기공과, 상기 제1통기공과 같은 개수로 상기 제2통기공의 내측에 설치되는 일단의 제3통기공으로 구성되며;

상기 제1,2,3통기공은 상기 밸브유닛을 구성하고 있는 단위밸브에 의해 개별적으로 개방 또는 폐쇄됨으로써 유입되는 유체를 특정 단위처리챔버로 공급할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면,

상기 메인챔버의 중심부에는 외부공기의 유입을 위한 중심관이 설치되며;

상기 중심관은 상기 메인챔버를 상하로 관통하여 설치되며, 상기 중심관의 상단에는 히터가 설치됨으로써 유입되는 외부공기를 가열하여 상기 단위처리챔버에 공급하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면,

상기 상부단위유도챔버와 하부단위유도챔버는, 최외측에 설치되는 상·하부정화유도챔버와, 상기 상·하부정화유도챔버의 내측에 설치되는 상·하부탈거유도챔버와, 상기 상·하부탈거유도챔버의 내측에 배치되는 상·하부냉각유도챔버로 구성되며; 상기 처리하고자 하는 오염가스는 상기 하부정화유도챔버로 유입된 다음 상기 단위처리챔버를 거쳐 정화된 후 상부정화유도챔버를 통해 외부로 배출되며; 탈거과정을 위한 외부공기는 상기 중심관과 히터를 거쳐 상기 상부탈거유도챔버로 유입된 다음 상기 단위처리챔버를 통과한 후 상기 하부탈거유도챔버를 통해 외부로 배출되며; 냉각과정을 위한 외부공기는 상기 중심관을 통해 상기 상부냉각유도챔버로 유입된 다음 상기 단위처리챔버를 통과한 후 상기 하부냉각유도챔버를 통해 외부로 배출되도록 구성된다.

위와 같은 구성에 의하면, 복수 개로 구성된 단위처리챔버를 독립적으로 구비하여 이를 순환하면서 정화작업, 흡착제 재생작업을 수행하도록 함으로써 시스템을 연속 가동할 수 있게 되는 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치가 제공된다.

또한, 흡착제로 제올라이트 알갱이나 활성탄소섬유 등을 사용함으로써 흡착제의 교환 내지 보충의 필요가 거의 없는 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치의 개략적 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치의 개략적 종단면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 도 3의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치의 동작상태를 도시하는 단면구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치의 동작단계별 밸브의 온오프 상태를 예시한 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 의한 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치는 메인챔버(1), 밸브유닛, 제어부(7), 오염가스 공급부 및 외부공기 공급부를 포함한다. 밸브유닛은 상부밸브유닛(3)와 하부밸브유닛(5)로 구성될 수 있다.

메인챔버(1)는 원형 또는 사각형의 통형상으로 되어 있는 것으로서 원통축 방향으로 설치된 복수 개의 격판(9)에 의해 원주방향을 따라 복수 개의 구별된 단위처리챔버(11a,11b,11c,11d,11e,11f. 이하 '11a 등'이라 함)를 제공한다(도 5 참조).

도시된 바에 의하면 메인챔버(1)는 동일한 횡단면적을 갖는 6개의 단위처리챔버(11a 등)를 가진다. 각 단위처리챔버(11a 등)는 공간적으로 분리되어 있으며, 각 공간에는 휘발성 유기 화합물을 흡착할 수 있는 흡작제(13)가 내장된다. 흡착제(13)는 알갱이 형태로 된 제올라이트나 활성탄소섬유 등의 흡착제일 수 있다. 제올라이트는 온도에 따라서 휘발성 유기 화합물을 흡착하거나 또는 흡착된 휘발성 유기 화합물을 분리시킨다. 일반적으로 제올라이트는 고온 상태에서 휘발성 유기 화합물을 분리하며 저온 상태에서 휘발성 유기 화합물을 흡착한다.

본 발명의 실시예에 의하면 6개의 단위처리챔버(11a 등) 가운데 4개는 정화(즉, 흡착)를 위해 사용하고 1개는 휘발성 유기 화합물의 탈거를 위해 사용하여 나머지 1개는 냉각을 위하여 사용할 수 있다. 휘발성 유기 화합물 농축장치는 순환식 구조를 가진다. 즉 6개의 단위처리챔버(11a 등)를 순환해가면서 정화, 탈거 및 냉각과정을 거치도록 한다. 정화 : 탈거 : 냉각과정은 4 : 1 : 1 의 비율로 유지된다.

탈거를 위하여 외부공기를 유입한 후 이를 가열하여 단위처리챔버(11a 등)에 공급한다. 이에 의해 흡착제(13)의 온도가 상승하게 되는 것이며, 냉각과정에서는 다시금 흡착을 위하여 흡작제(13)를 냉각시킨다.

밸브유닛은 메인챔버(1)로 유입되는 유체의 방향을 제어하기 위한 수단이며, 상부밸브유닛(3)과 하부밸브유닛(5)으로 구성된다. 상부밸브유닛(3)과 하부밸브유닛(5)은 동일한 구성을 가지며 동일한 동작을 수행한다. 상부밸브유닛(3)과 하부밸브유닛(5)은 메인챔버(1)의 상부과 하부에 각각 설치되어 단위처리챔버(11a 등)에 유체를 분배 공급한다.

제어부(7)는 외부에서 공급되는 유체로 하여금 상기 복수 개의 단위처리챔버 중 정해진 곳으로 유입되고 또한 정해진 곳으로부터 배출되도록 상부밸브유닛(3)과 하부밸브유닛(5)을 제어한다. 작업자는 상황에 맞게끔 밸브유닛의 가동시점을 설정할 수 있다.

오염가스 공급부는 메인챔버(1)에 유기화합물이 포함된 오염가스를 공급한다. 외부공기 공급부는 대기 중에 있는 깨끗한 공기를 메인챔버(1)에 공급한다. 외부공기는 탈거된 휘발성 유기 화합물과 함께 장치 외부로 배출된 다음 연소장치(15)로 공급된다. 연소장치(15)는 공급받은 휘발성 유기 화합물을 연소하게 된다.

상부밸브유닛(3)은 메인챔버(1)의 상부에 마련된 상부챔버(17)에 설치되고, 하부밸브유닛(5)은 메인챔버(1)의 하부에 마련된 하부챔버(19)에 설치된다. 이들은 동일한 구성이다(그러므로 도 3의 A-A 단면과 A'-A'단면은 서로 대등하다).

그러므로 하부밸브유닛(5)과 하부챔버(19)에 대하여 대표로 도면부호를 부여하고 설명한다. - 상부밸브유닛(3)과 상부챔버(17)에 대하여는 하부밸브유닛(5)과 하부챔버(19)에 대응되는 도면부호에 대하여 어포스트로피(')를 부가하기로 하며 특히 필요한 곳에서만 설명하기로 한다.

하부챔버(19)는 하부마감판(21), 하부밸브설치판(23), 3개의 (하부)단위유도챔버(25a,25b,25c)를 포함하며, 하부 단위밸브(27a,27b,27c)는 이 하부챔버(19)의 하부밸브설치판(23)에 설치된다.

원판 형태로 되어 있는 하부마감판(21)은 메인챔버(1)의 하단에 설치된다. 하부밸브설치판(23)은 하부마감판(21)과 평행을 이루어 외측벽(29)과 함께 소정의 밀폐된 공간을 형성한다.

링형상의 외측벽(29)이 하부마감판(21)과 하부밸브설치판(23)의 가장자리에 설치된다. 중간벽(31)이 하부마감판(21)과 하부밸브설치판(23)에 설치되며, 특히 외측벽(29)의 내측에 설치된다. 내측벽(33)이 하부마감판(21)과 하부밸브설치판(23)에 설치되며, 중간벽(31)의 내측에 설치된다.

외측벽(29), 중간벽(31), 및 내측벽(33)은 링형상으로서 동심원을 이루며 독립된 3개의 링형상으로 된 단위유도챔버(25a,25b,25c)를 형성한다(도 4 참조).

하부마감판(21)에는 복수 개의 통기공(35)이 타공 형성된다. 하부마감판(21)의 상면에는 흡착제가 통기공(35)을 통해 밑으로 떨어지지 않도록 메쉬망(37)이 설치된다. 각 도면에서 메쉬망(37)은 단위유도챔버(25a 등) 마다 설치된다.

각 통기공(35)이 설치된 위치에 단위밸브(27a,27b,27c)가 설치된다.

공압 또는 유압으로 작동하는 단위밸브(27a,27b,27c)는 최외곽에 설치된 정화밸브(27a)와, 중간에 설치된 탈거밸브(27b)와, 중심부에 설치된 냉각밸브(27c)로 구성되며 각각 같은 개수로 되어 있다. 정화밸브(27a)는 정화유도챔버(25a)에 설치되는 것이고, 탈거밸브(27b)는 탈거유도챔버(25b)에 설치되는 것이며, 냉각밸브(27c)는 냉각유도챔버(25c)에 설치되는 것이다.

각 단위밸브(27a,27b,27c)는 하부밸브설치판(23)에 고정되는 밸브몸체(28a)와, 밸브몸체(28b)에서 인출되는 로드(28b)와, 하부마감판(21)의 통기공(35)을 덮어 폐쇄하는 것으로서 로드(28b)의 끝에 설치되는 밸브시트(28c)를 포함한다.

통기공(35)은 하부마감판(21)의 가장자리에 일정한 원호각으로 상기 단위처리챔버(11a 등)의 개수만큼 배열된 일단의 제1통기공(35a)과, 상기 제1통기공(35a)과 같은 개수로 상기 제1통기공의 내측에 설치되는 일단의 제2통기공(35b)과, 상기 제1통기공(35a)과 같은 개수로 상기 제2통기공(35b)의 내측에 설치되는 일단의 제3통기공(35c)으로 구성된다. 통기공(35)은 단위밸브(27a,27b,27c)에 의해 개별적으로 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

상부챔버(17)는 하부챔버(19)와 동일한 구성으로 되어 있으며 동일하게 작동하게 된다. 그러므로 상부챔버(17)는 상부마감판(21'), 상부밸브설치판(23')과 단위유도챔버(25a',25b',25c')를 포함하게 된다.

격판(9)은 메인챔버(1)에 대하여 방사형으로 설치되어 있다. 메인챔버(1)의 중심부에는 지지 내지 단위처리챔버 간의 이격을 위한 포스트(39)가 설치될 수 있다. 포스트(39)는 제작의 편리성을 위해 설치하는 것이며, 탈거가스나 외부공기가 통과되지 않도로 하는 밀폐구조이다.

외부공기의 유입을 위한 중심유입관(38)이 하부밸브설치판(23)의 중심부 하단에 설치되어 있다. 이 중심유입관(38)은 하부냉각유도챔버(25c)와 소통되고 있다.

상부밸브설치판(25')의 중심부 상단에는 중심배출관(40)이 설치되어 있다. 중심배출관(40)은 상부냉각유도챔버(25c')와 소통되고 있다.

중심배출관(40)에는 냉각과정을 거쳐 상부냉각유도챔버(25c')에서 배출되는 외부공기를 가열하기 위한 히터(41)가 설치된다. 히터(41)를 통과한 외부공기는 고온외기관(43)을 따라서 상부탈거유도챔버(25b')로 유입된 다음 단위처리챔버(11a등)으로 유입되어 흡착제(13)를 승온시키게 된다.

하부단위유도챔버는 최외곽에 설치되는 하부정화유도챔버(25a)와, 하부정화유도챔버(25a)의 내측에 설치되는 하부탈거유도챔버(25b)와, 하부탈거유도챔버(25b)의 내측에 배치되는 하부냉각유도챔버(25c)로 구성된다.

상부단위유도챔버 역시 상부정화유도챔버(25a')와, 상부정화유도챔버(25a')의 내측에 설치되는 상부탈거유도챔버(25b')와, 상부탈거유도챔버(25b')의 내측에 배치되는 상부냉각유도챔버(25c')로 구성된다.

하부냉각유도챔버(25a)에 유입된 외부공기는 흡착제(13)를 통과하면서 이를 냉각시킨 다음 상부냉각유동챔버(25c')로 유입된 다음, 히터(41)를 거쳐 상부탈거유도챔버(25b')로 공급된다.

하부밸브설치판(23)에는 휘발성 유기 화합물을 포함하고 있는 혼합가스가 배출되는 흡착공기배출관(49)이 설치된다. 흡착공기배출관(49)은 일단은 하부탈거유도챔버(25b)에 연결되고 타단은 연소장치(15)에 연결된다.

외부공기 공급부는 제1송풍기(51)를 포함할 수 있으며, 오염가스 공급부는 제2송풍기(53)를 포함할 수 있다. 오염가스는 하부챔버(19)의 외측벽에 마련된 처리가스유입관(55)을 통해 유입되며, 흡착제(13)를 통과하면서 정화된 상태로 상부챔버(17)의 외측벽에 마련된 처리가스배출관(57)으로 배출된다. 처리된 가스는 대기로 방출될 수도 있고 기타 필요한 곳에 사용될 수도 있다.

한편 각 단위처리챔버(11a 등)에는 개별적으로 온도를 확인할 수 있게끔 온도계(54)가 설치될 수 있다. 단위밸브(27a,27b,27c)는 상하가 짝을 이루어 작동하게끔 제어된다.

이러한 구성에 의한 작용을 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

도 6은 좌우 양쪽에 도시된 단위처리챔버(11a,11d)에서 모두 정화과정이 진행되고 있는 상태를 도시한다. 오염가스는 처리가스유입관(55)으로 유입되고, 각 단위처리챔버(11a,11d)를 통과하면서 정화된 다음, 상부에 위치한 상부챔버(17)로 유입되고, 이후 처리가스배출관(57)으로 배출된다.

도 7은 좌측은 냉각과정이 진행되고 우측은 탈거과정이 동시에 진행되는 상황을 도시하고 있다.

도면의 좌측에서, 외부공기 유입부에 의해 중심유입관(38)을 통해 하부냉각유동챔버(25c)에 유입된 외부공기는 냉각밸브(25c)의 개방으로 하나의 단위처리챔버(11a)로 유입되어 흡착제(13)을 냉각시키고 중심배출관(40)으로 배출된다.

중심배출관(40)으로 유입된 외부공기는 히터(41)에 의해 가열된 다음 가열된 상태에서 고온외기관(43)을 따라 상부탈거유도챔버(25b')로 유입된다. 도면의 우측에 표현된 이 상태에서는 탈거밸브(25b)가 개방되므로 고온의 외부공기는 우측의 단위처리챔버(11b)로 유입된 다음 하강하면서 흡착제(13)를 가열하고 그 결과로 휘발성 유기 화합물이 탈거되도록 한다. 탈거된 휘발성 유기 화합물은 고온의 외부공기에 섞인 상태에서 하부탈거유도챔버(25b)로 유입된다. 하부탈거유도챔버(25b)로 유입된 휘발성 유기 화합물혼합 외부공기는 흡착공기배출관(49)을 통해 메인챔버(1) 밖으로 배출되며 연소장치(15)로 공급된다.

도 8은 밸브유닛(3,5)의 동작을 통하여 시스템의 순환과정을 설명하기 위한 것이다. 도 8은 시스템이 정상적으로 가동하고 있는 상태를 표현한 것이다.

도 8(a)에서, 메인챔버(1)는 6개의 단위처리챔버로 구성되고 이중 네곳(11a,11b,11c,11d)은 정화과정(흡착과정)을, 한곳(11f)은 탈거과정을, 나머지 한 곳(11e)은 냉각과정을 수행하고 있다.

도 8(b)에서 정화과정을 수행하는 단위처리챔버가 11b, 11c, 11d, 11e로 변경되었다. 그리고 탈거과정과 냉각과정을 수행하는 단위처리챔버도 각각 11a와 11f로 변경되었다.

도 8(c)에서 정화과정을 수행하는 단위처리챔버가 11c, 11d, 11e, 11f로 변경되었다. 그리고 탈거과정과 냉각과정을 수행하는 단위처리챔버도 각각 11b와 11a로 변경되었다.

이와 같은 방식으로 도 8(d)(e)(f)의 과정을 차례로 거치게 되면 다시 원래의 상태인 도 8(a)의 위치로 가게 되며, 이렇게 시스템이 순환하게 되는 것이다.

따라서 쉼 없이 연속적인 휘발성 유기 화합물 농축작업이 수행될 수 있는 것이며, 반복 사용이 가능한 제올라이트를 사용함으로써 흡착제의 보충, 교환을 필요로 하지 않는 휘발성 유기 화합물 흡착장치가 제공되는 것이다.

본 발명에 있어서, 단위처리챔버의 개수는 얼마든지 변경될 수 있다. 그리고 정화과정, 탈거과정, 냉각과정이 차지하는 비율은 4 : 1 : 1이 아니고 다른 비율로 설정될 수 있다. 이는 제어부를 통해 얼마든지 변경 설정이 가능하다. 각 과정에서 다음 단계로 넘어가는 시간 또한 얼마든지 설정할 수 있다.

또한 도 1에 도시된 장치는 파일롯트 제품을 도시한 것으로서 예시에 불과한 것이므로 얼마든지 실제 적용 환경에 맞게끔 변경될 수 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 메인챔버 3 : 상부밸브유닛
5 : 하부밸브유닛 7 : 제어부
9 : 격판 11a,b,c,d,e,f : 단위처리챔버
13 : 흡착제 15 : 연소장치
17 : 상부챔버 19 : 하부챔버
21 : 하부마감판 23 : 하부밸브설치판
25a,b,c : 단위유도챔버 27a,b,c : 단위밸브
28a : 밸브몸체 28c : 밸브시트
29 : 외측벽 31 : 중간벽
33 : 내측벽 35 : 통기공
37 : 메쉬망 38 : 중심유입관
39 : 포스트 40 : 중심배출관
41 : 히터 43 : 고온외기관
45 : 냉각공기공급공 47 : 냉각공기배출관
49 : 흡착공기배출관 51 : 제1송풍기
53 : 제2송풍기 54 : 온도계
55 : 처리가스유입관 57 : 처리가스배출관

Claims

원형 또는 사각형의 통형상으로 되어 있는 것으로서 축방향으로 설치되며 방사형으로 설치되는 복수 개의 격판에 의해 원주방향을 따라 복수 개의 구별된 단위처리챔버를 제공하는 메인챔버;
상기 메인챔버의 상부에 설치되는 것으로서 외측벽, 중간벽 및 내측벽을 포함함으로써 동심원을 이루며 분리되어 있는 3개의 상부단위유도챔버를 제공하는 상부챔버;
상기 메인챔버의 하부에 설치되는 것으로서 외측벽, 중간벽 및 내측벽을 포함함으로써 동심원을 이루며 분리되어 있는 3개의 하부단위유도챔버를 제공하는 하부챔버;
외부에서 공급되는 유체로 하여금 상기 복수 개의 단위처리챔버 중 정해진 곳으로 유입되고 또한 정해진 곳으로부터 배출되도록 유도하기 위한 것으로서, 상기 상부챔버와 하부챔버에 각각 설치되는 상부밸브유닛과 하부밸브유닛으로 구성되는 밸브유닛;
상기 밸브유닛을 제어하기 위한 제어부;
상기 메인챔버에 유기화합물이 포함된 오염가스를 공급하는 오염가스 공급부;
상기 메인챔버에 대기 중에 있는 외부공기를 공급하기 위한 외부공기 공급부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치.
제1항에 있어서,
상기 하부챔버는, 복수 개의 통기공이 타공되어 있는 원판 형태의 하부마감판; 상기 하부마감판과 평행을 이루는 하부밸브설치판; 상기 하부마감판과 하부밸브설치판의 가장자리에 설치되는 링형상의 외측벽; 상기 하부마감판과 하부밸브설치판에 설치되는 것으로서 상기 외측벽의 내측에 설치되는 중간벽; 상기 하부마감판과 하부밸브설치판에 설치되는 것으로서 상기 중간벽의 내측에 설치되는 내측벽;을 포함함으로써 동심원을 이루며 3개의 링형상으로 된 단위유도챔버를 제공하며;
상기 통기공은, 상기 하부마감판의 가장자리에 일정한 원호각으로 상기 단위처리챔버의 개수만큼 배열된 일단의 제1통기공과, 상기 제1통기공과 같은 개수로 상기 제1통기공의 내측에 설치되는 일단의 제2통기공과, 상기 제1통기공과 같은 개수로 상기 제2통기공의 내측에 설치되는 일단의 제3통기공으로 구성되며;
상기 제1,2,3통기공은 상기 밸브유닛을 구성하고 있는 단위밸브에 의해 개별적으로 개방 또는 폐쇄됨으로써 유입되는 유체를 특정 단위처리챔버로 공급할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치.
제1항에 있어서,
상기 메인챔버의 중심부 하단에는 외부공기의 유입을 위한 중심유입관이 상기 하부단위유도챔버 중 하나와 소통되도록 설치되며;
상기 메인챔버의 중심부 상단에는 중심배출관이 상기 상부단위유도챔버 중 하나와 소통되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치.
제3항에 있어서,
상기 상부단위유도챔버와 하부단위유도챔버는, 최외측에 설치되는 상·하부정화유도챔버와, 상기 상·하부정화유도챔버의 내측에 설치되는 상·하부탈거유도챔버와, 상기 상·하부탈거유도챔버의 내측에 배치되는 상·하부냉각유도챔버로 구성되며;
상기 처리하고자 하는 오염가스는 상기 하부정화유도챔버로 유입된 다음 상기 단위처리챔버를 거쳐 정화된 후 상부정화유도챔버를 통해 외부로 배출되며;
탈거과정을 위한 외부공기는 상기 중심유입관, 중심배출관 및 히터를 거쳐 상기 상부탈거유도챔버로 유입된 다음 상기 단위처리챔버를 통과한 후 상기 하부탈거유도챔버를 통해 외부로 배출되며;
냉각과정을 위한 외부공기는 상기 중심유입관을 통해 상기 하부냉각유도챔버로 유입된 다음 상기 단위처리챔버를 통과한 후 상기 상부냉각유도챔버를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 순환식 휘발성 유기 화합물 농축장치.