KR102413835B1 - Lpg 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법 - Google Patents
Lpg 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 IoT(Internet of Things)를 접목한 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법에 관한 것이다. 본 발명은 LPG 저장탱크(A1), 버너(A2) 및 보일러(A3)를 포함하는 LPG 사용 설비(A); 상기 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 관리 서버(B)로 전송하는 사물 인터넷 통신부(IT); 상기 보일러(A3)에서 배출되는 질소산화물의 배출량을 측정하여 기준치 이상인 경우 질소산화물의 생성량을 감소시키는 질소산화물 배출 저감장치(C); 및 상기 사물 인터넷 통신부(IT)로부터 전송된 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 모니터링하는 관리 서버(B)를 포함하는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 본 발명에 따르면, LPG 사용 설비(A)의 상태 정보(예를 들어, LPG 저장탱크(A1)의 사용량 및 잔량 등)을 실시간으로 모니터링할 수 있어, LPG를 안전하고 효율적으로 사용 및 관리할 수 있고, 적어도 질소산화물(NOx)의 배출량(생성량)이 감소되어 친환경적이다.
Description
본 발명은 LPG를 기반으로 하는 가스 에너지를 사용 및 관리할 수 있는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IoT(사물 인터넷)를 접목하여 LPG 사용 설비(LPG 저장탱크, 버너 및 보일러 등)의 상태 정보 및 질소산화물(NOx)의 배출량(생성량) 등을 실시간으로 모니터링(monitoring)하여 관리 및 제어할 수 있고, 이와 함께 사용자의 실제 열에너지 사용량을 파악(조사)하여 실제 열에너지 사용량에 맞는 맞춤형의 설비를 공급함으로써 LPG를 저비용, 고효율 및 친환경적으로 안전하게 사용 및 관리할 수 있는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법에 관한 것이다.
가스 에너지(gas energy)는 일반적인 액체나 고체 에너지보다 열을 발생시키는 연소를 기준으로 가장 저렴한 에너지원이다. 이에, 일반 가정에서는 물론이고, 각종 산업시설 및 공공기관 등에서는 열에너지 연료로서 가스를 많이 사용하고 있다. 가스는 대부분 경우 보일러(버너)의 연료로 사용되어 온수나 스팀 등을 생성하며, LPG(액화 석유 가스)와 LNG(액화 천연 가스)가 대표적이다.
최근, 가스의 사용량 및 잔량 등을 측정하고 해당 가스 설비의 가스 누출 여부 및 압력 등을 감지하여 사용자나 관리자로 하여금 효율적이고 안전하게 사용 및 관리할 수 있게 하는 가스 에너지 플랫폼 시스템(가스 에너지 사용 및 관리 시스템)이 제안되고 있다. 예를 들어, 일본 공개특허 특개2010-282554호, 한국 공개특허 제10-2020-0092167호, 한국 등록특허 제10-1940274호 및 한국 등록특허 제10-2014752호 등에는 위와 관련한 기술이 제안되어 있다. 또한, 한국 등록특허 제10-2055984호에는 도시가스 설비의 불안정한 상태를 실시간으로 감시하여 고장이나 사고 발생 시 즉각적으로 대응할 수 있도록 한 도시가스 기반 시설 관리가 가능한 사물 인터넷 플랫폼 시스템 제어방법이 제안되어 있다.
그러나 종래 기술에 따른 가스 에너지 플랫폼 시스템(또는, 가스 에너지 사용 및 관리 시스템)은, 예를 들어 다음과 같은 문제점이 있다.
세계적으로 친환경 정책이 더욱 중요해지면서 질소산화물(NOx) 및 이산화탄소(CO2) 등의 온실가스에 대한 배출 규제가 강력하게 진행되고 있으며, 국내에서도 온실가스에 대한 배출 규제와 함께 이와 관련한 새로운 많은 규정을 제정하고 있다. 현재, 국내의 경우 도시가스(LNG)의 공급이 어려운 공장이나 외곽 지역에서는 석유, 목재 및 LPG 등을 열에너지로 사용하고 있다. 석유나 목재 등의 경우에는 질소산화물(NOx) 등의 배출로 많은 규제를 받고 있으며, LPG의 경우에도 불안전 연소에 의하거나 노후 설비(보일러나 버너 등)에 의해 질소산화물(NOx) 등이 배출되고 있다.
또한, 종래의 경우, 가스의 연소 시 공기를 사용하고 있는데, 공기 중에는 산소(O) 이외에 질소(N)나 황(S) 등이 포함되어 있어, 연소 시 질소산화물(NOx) 및 이산화탄소(CO2)는 물론이고 황산화물(SOx) 등의 환경 오염원을 배출시키고 있어, 적어도 친환경적이지 않다. 아울러, 종래 LPG의 경우, 지역 도매업체 등에서 LPG 저장탱크, 버너 및 보일러 등의 LPG 사용 설비를 비싼 가격으로 매입하여 사용하는 것이 대부분이다. 이에, 비용이 높아 LPG 사용에 따른 실익을 얻지 못하고 있다.
무엇보다, 각 업체별로 실제 필요한 열에너지가 있는데, 종래의 LPG 사용 설비(보일러나 버너 등)는 맞춤형이 아닌 범용적인 제품을 설치하고 있어, 실제 필요한 열에너지보다 부족하거나 넘치게 되는 문제점이 있다. 일반적으로, 버너 및 보일러를 생산하는 생산자(제조사)는 다품종 대량생산 방식을 통해서 범용적인 용량의 제품을 생산하고, 이를 각 업체에 판매/공급하고 있다. 그런데, 예를 들어 120Mcal가 필요한 업체에 100Mcal 또는 150Mcal 용량의 범용적인 제품을 설치하는 경우가 많다. 이에 따라, 실제 필요한 열에너지(120Mcal)보다 부족한 경우(100Mcal)에는 추가적인 설비를 필요로 하고, 실제 필요한 열에너지(120Mcal)보다 넘치는 경우(150Mcal)에는 열에너지를 낭비할 수밖에 없는 문제점이 있다.
위와 같이, 종래 LPG 사용의 경우 질소산화물(NOx) 등의 배출로 인해 친환경적이지 못하여 환경규제의 우려가 있고, 지역 도매업체 등에서 비싼 가격으로 매입함으로 인해 LPG 사용에 따른 비용이 많이 소요되고 있다. 또한, LPG 사용 설비(버너나 보일러 등)는 맞춤형이 아닌 범용적인 용량의 제품을 설치하여 사용하고 있어 실제 필요한 열에너지보다 부족하거나 넘치게 되어 비효율적이다. 이에, 종래 기술에 따른 가스 에너지 플랫폼 시스템은 적어도 위와 같은 이유로 LPG 기반의 가스 에너지를 효율적으로 사용 및 관리하고 있는 것으로 보기 어렵다.
본 발명은 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 구축함에 있어서, IoT(사물 인터넷)를 접목하여 LPG 사용 설비(LPG 저장탱크, 버너 및 보일러 등)의 상태 정보 및 질소산화물(NOx)의 배출량(생성량) 등을 실시간으로 모니터링(monitoring)하여 관리 및 제어할 수 있고, 이와 함께 사용자의 실제 열에너지 사용량을 파악(조사)하여 실제 열에너지 사용량에 맞는 맞춤형의 LPG 사용 설비를 공급함으로써 LPG를 저비용, 고효율 및 친환경적으로 안전하게 사용 및 관리할 수 있는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
하나의 실시형태에 따라서, 본 발명은 IoT와 접목된 플랫폼 관리 서버를 통해 LPG 사용 설비를 통합적으로 운영 관리할 수 있고, 질소산화물(NOx)의 배출 저감을 통해 친환경성을 도모하며, LPG 사용 설비를 실제 사용량에 맞도록 개조하거나 제작 공급하여 최적화된 에너지 사용을 구현할 수 있는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 LPG에 포함된 불순물(유분 및 찌꺼기 등)을 효과적으로 분리, 제거하는 불순물 제거장치를 부가 설치하여, 버너에 고순도의 청정 LPG가 공급되게 할 수 있는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
LPG 사용 설비;
상기 LPG 사용 설비의 상태 정보를 관리 서버로 전송하는 사물 인터넷 통신부;
상기 보일러에서 배출되는 질소산화물의 배출량을 측정하여 기준치 이상인 경우 질소산화물의 생성량을 감소시키는 질소산화물 배출 저감장치; 및
상기 사물 인터넷 통신부로부터 전송된 LPG 사용 설비의 상태 정보를 모니터링하는 관리 서버를 포함하는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시형태에 따라서, 상기 질소산화물 배출 저감장치는, 상기 보일러의 배기관에 설치되어 질소산화물의 배출량을 측정하는 질소산화물 센서부; 상기 질소산화물 센서부에서 측정된 질소산화물 측정값을 관리 서버의 질소산화물 제어부로 전송하는 질소산화물 송신부; 및 상기 질소산화물 센서부에서 측정된 측정값이 기준치 이상인 경우, 상기 버너의 LPG 분사량이나 분사각도를 조절하여 질소산화물의 생성량이 감소되게 하는 질소산화물 제어기를 포함한다. 상기 관리 서버는 질소산화물 송신부에서 전송된 질소산화물 측정값을 기설정된 기준치와 비교하여 기준치 이상인 경우, 상기 질소산화물 제어기에 제어신호를 송출하는 질소산화물 제어부를 포함한다. 상기 버너에는 LPG의 연소를 위한 산화제로서 산소(O2)가 공급된다.
본 발명에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템은 LPG 저장탱크와 버너의 사이에 설치된 불순물 제거장치를 더 포함할 수 있다. 상기 불순물 제거장치는 LPG에 포함된 불순물을 분리, 제거하는 3개의 분리기로서 제1 분리기, 제2 분리기 및 제3 분리기를 포함한다.
또한, 본 발명은,
사용자의 실제 열에너지 사용량을 파악하는 제1단계;
상기 제1단계에서 파악된 열에너지와 기설치된 LPG 사용 설비로부터 생성되는 열에너지와 비교하여 차이가 발생되는 경우, 기설치된 LPG 사용 설비를 개조하거나 새로운 LPG 사용 설비로 교체하여, 사용자의 실제 열에너지 사용량과 LPG 사용 설비로부터 생성되는 열에너지를 맞추는 제2단계; 및
상기 본 발명의 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 갖도록 하는 제3단계를 포함하는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템의 구축방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, LPG 사용 설비의 상태 정보(예를 들어, LPG 저장탱크의 사용량 및 잔량 등)을 실시간으로 모니터링할 수 있어, LPG를 안전하고 효율적으로 사용 및 관리할 수 있고, 적어도 질소산화물(NOx)의 배출량(생성량)이 감소되어 친환경적인 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 실제 사용량에 맞는 LPG 사용 설비가 공급되어 최적화된 에너지 사용을 구현할 수 있는 효과를 갖는다. 부가적으로, 본 발명에 따르면, 버너에 고순도의 청정 LPG가 공급되어 친환경적인 특성이 개선된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템의 사용자 플랫폼 관리 서버(사용자 제어시스템)를 예시한 개요도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템의 공급자 플랫폼 관리 서버(공급자 제어시스템)를 예시한 개요도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 구성하는 주요 설비를 보인 구성도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 구성하는 주요 설비(불순물 제거장치)를 보인 구성도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 구성하는 불순물 제거장치가 현장에 설치된 모습을 보인 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템의 사용자 플랫폼 관리 서버(사용자 제어시스템)를 예시한 개요도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템의 공급자 플랫폼 관리 서버(공급자 제어시스템)를 예시한 개요도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 구성하는 주요 설비를 보인 구성도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 구성하는 주요 설비(불순물 제거장치)를 보인 구성도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 구성하는 불순물 제거장치가 현장에 설치된 모습을 보인 사진이다.
본 발명에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다. 본 발명에서 사용되는 용어 "하나 이상"은 하나 또는 둘 이상의 복수를 의미한다. 본 발명에서 사용되는 용어 "제1", "제2", "일측" 및 "타측" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되며, 각 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 LPG를 기반으로 하는 가스 에너지를 안전하게 사용 및 관리할 수 있는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템(또는, LPG 기반 에너지 사용 및 관리 시스템)으로서, 사물 인터넷(IoT ; Internet of Things)을 접목하여 LPG 사용 설비의 상태 정보 및 질소산화물(NOx)의 배출량(생성량) 등을 실시간으로 모니터링(monitoring)하여, LPG 에너지를 저비용, 고효율 및 친환경적으로 안전하게 사용 및 관리할 수 있는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템 및 이의 구축방법을 제공한다. 부가적으로, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 기반으로 하여, LPG 사용자에게는 저가의 비용으로 LPG 에너지를 사용할 수 있고, 공급자에게는 수익을 창출할 수 있는 사업화 방안을 제안한다.
본 발명에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템은, LPG를 에너지원(연료 등의 에너지원)으로 사용하는 LPG 사용 설비; 상기 LPG 사용 설비의 상태 정보를 관리 서버로 전송하는 사물 인터넷 통신부; 및 상기 사물 인터넷 통신부로부터 전송된 LPG 사용 설비의 상태 정보를 모니터링하는 관리 서버를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템은, 질소산화물(NOx)의 배출량을 측정하여 기준치 이상인 경우 질소산화물(NOx)의 생성량을 감소시키는 질소산화물 배출 저감장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템의 구축방법은, 사용자의 실제 열에너지 사용량을 파악하는 제1단계; 상기 제1단계에서 파악된 열에너지와 기설치된 LPG 사용 설비로부터 생성되는 열에너지와 비교하여 차이가 발생되는 경우, 기설치된 LPG 사용 설비를 개조하거나 새로운 LPG 사용 설비로 교체하여, 사용자의 실제 열에너지 사용량과 LPG 사용 설비로부터 생성되는 열에너지를 맞추는 제2단계; 및 상기 본 발명의 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템을 갖도록 하는 제3단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템(이하, "플랫폼 시스템"으로 약칭한다.)의 실시형태를 설명하면서 본 발명에 따른 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템의 구축방법(이하, "구축방법"으로 약칭한다.)을 함께 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시형태를 도시한 것으로, 이는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된다. 첨부된 도면에서, 각 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위해 두께는 확대하여 나타낸 것일 수 있고, 도면에 표시된 두께, 크기 및 비율 등에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명에서 용어의 정의는 다음과 같다.
(1) 사용자 : 사용자는 에너지원(연료)으로서 LPG를 사용하는 수요자로서, 이는 각종 산업체 및 공공기관 등을 포함한다.
(2) 공급자 : 본 발명에 따른 플랫폼 시스템(LPG 사용 설비(A) 및 관리 서버(B) 등)을 사용자에게 공급 및/또는 설치하는 자로서, 이는 LPG 사용 설비(A)의 개조(tuning) 및 LPG 사용 설비(A)의 제조(제작)도 담당할 수 있다. 또한, 공급자는 LPG의 주문, 운송 및 유통 등의 영역도 담당할 수 있다.
(3) 관리자 : 본 발명의 플랫폼 시스템을 관리하는 자로서, 이는 사용자 및/또는 공급자에 소속된 시스템 관리 담당자로부터 선택될 수 있다.
(4) LPG 사용 설비(A) : LPG의 사용을 가능(실현)하게 하는 설비(장치 및 부품 등)로서 LPG 저장탱크(A1), 버너(A2), 보일러(A3), 기화기(A4), LPG 운반차량(벌크로리 및 탱크로리 등), 산소 저장탱크, 열교환기, 펌프, 배관(파이프), 밸브, 제어기, 계측기 및/또는 기타 부속 설비 등으로부터 선택된다.
(5) 상태 정보 : LPG 사용 설비(A)의 상태 정보로서 사용량, 잔량, 온도, 압력, 누수 여부, 습도, 진동, 기울기, 유량 및/또는 기타 이벤트 등으로부터 선택될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 플랫폼 시스템의 개략적인 구성도를 보인 것이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시형태에 따른 플랫폼 시스템은, LPG 사용 설비(A)와, 상기 LPG 사용 설비(A)에 설치되어 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 관리 서버(B)로 실시간으로 전송하는 사물 인터넷 통신부(IT)와, 상기 LPG 사용 설비(A)를 통합적으로 관리 및 제어하는 관리 서버(B)를 포함한다. 상기 LPG 사용 설비(A)는, 본 발명의 실시형태에 따라서 LPG가 저장된 LPG 저장탱크(A1), 상기 LPG 저장탱크(A1)에 저장된 LPG를 연소시키는 버너(A2), 및 상기 버너(A2)의 연소에 의해 발생된 열을 이용하여 물을 가열함으로써 온수 및 스팀 등으로부터 선택된 하나 이상의 열원을 생성하는 보일러(A3)를 적어도 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 플랫폼 시스템은, 상기 보일러(A3)에서 배출되는 질소산화물(NOx)의 배출량을 측정하여 기준치 이상인 경우 질소산화물(NOx)의 생성량을 감소시키는 질소산화물 배출 저감장치(C)를 더 포함한다. 상기 질소산화물 배출 저감장치(C)는 관리 서버(B)에 의해 관리 및 제어될 수 있다.
상기 사물 인터넷 통신부(IT)는 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 측정(또는, 감지)하는 센서부와, 상기 센서부에서 측정(또는, 감지)된 상태 정보를 관리 서버(B)로 무선 및/또는 유선 통신을 통해 전송하는 송신부를 포함한다. 상기 사물 인터넷 통신부(IT)는 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보로서, 예를 들어 LPG 저장탱크(A1)에 저장된 LPG의 사용량, LPG의 잔량, LPG 저장탱크(A1)의 압력, 및 LPG 저장탱크(A1)의 누수 여부 등으로부터 선택된 상태 정보를 실시간으로 측정(감지)하여 관리 서버(B)에 전송할 수 있다.
상기 관리 서버(B)는 본 발명의 플랫폼 시스템을 통합적으로 관리 및 제어하는 관제 시스템으로서, 이는 적어도 하나 이상의 컴퓨터 및/또는 단말기 등을 포함할 수 있다. 상기 관리 서버(B)는 사물 인터넷 통신부(IT)로부터 전송된 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 수신하여 저장, 관리 및 제어한다. 하나의 실시형태에 따라서, 상기 관리 서버(B)는 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 사물 인터넷 통신부(IT)로부터 실시간으로 수신하는 데이터 통신부(B1); 상기 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 저장하는 데이터 저장부(B2); 상기 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 표시하는 데이터 표시부(B3); 상기 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 분석하는 데이터 분석부(B4); 및/또는 상기 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 관리자의 휴대용 단말기에 전송하는 데이터 전송부(B5) 등을 포함할 수 있다. 상기 관리 서버(B)는, 예를 들어 사물 인터넷 통신부(IT)로부터 전송된 LPG 저장탱크(A1)의 압력이 불안정하거나 가스 누수가 발생되는 경우, 관리자의 휴대 단말기에 경고 신호로 전송할 수 있다.
상기 관리 서버(B)는 사물 인터넷 통신부(IT)로부터 전송된 LPG의 사용량과 잔량을 기초로 하여 LPG를 자동 주문 처리하는 전사적 자원 관리부(B6)(ERP ; Enterprise Resource Planning)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 전사적 자원 관리부(B6)는 사물 인터넷 통신부(IT)로부터 전송된 LPG 사용량과 잔량을 임의의 설정값과 비교하여 설정값보다 사용량이 많거나 잔량이 부족한 경우 LPG 공급소(LPG 충전소 등)에 자동 주문하여 신속히 LPG가 보충되도록 할 수 있다. 상기 전사적 자원 관리부(B6)는 LPG의 수입사나 정유사에 자동 주문/발주할 수 있다.
또한, 상기 관리 서버(B)는, 사용자가 관리하는 사용자 플랫폼 관리 서버 및 공급자가 관리하는 공급자 플랫폼 관리 서버를 포함할 수 있다. 도 2는 사용자 플랫폼 관리 서버로서 사용자 제어시스템의 개요도를 예시한 것이고, 도 3은 공급자 플랫폼 관리 서버로서 공급자 제어시스템의 개요도를 예시한 것이다. 도 2에 예시한 바와 같이, 상기 사용자 플랫폼 관리 서버(사용자 제어시스템)에는 임베디드 컴퓨터나 PC를 통해 현장에 설치된 LPG 저장탱크(A1)의 잔량, 기화기의 온도 및 열교환기의 온도 등에 대한 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보가 표시될 수 있다. 그리고 도 3에 예시한 바와 같이, 상기 공급자 플랫폼 관리 서버(공급자 제어시스템)에는 해당 사용자의 정보(업체명, 주소 등)와 함께 LPG 저장탱크(A1)의 잔량, 기화기의 온도 및 열교환기의 온도 등에 대한 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보가 표시될 수 있다.
부가적으로, 상기 관리 서버(B)는 사용자의 LPG 저장탱크(A1) 및 공급자의 LPG 충전 시설에 대한 모든 재고를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, LPG 사용량 분석과 예측이 가능할 수 있다. 아울러, 상기 관리 서버(B)는 원격 긴급 차단부를 포함하여, 상기 원격 긴급 차단부를 통해 LPG 누수 및 외부 요인으로 인하여 긴급 차단을 요구하는 상황에서 관리자의 부재로 현장 조치가 어려울 때 안전사고를 예방하기 위해 원격에서 임의로 차단할 수 있다. 추가로, 상기 관리 서버(B)는 사용자, LPG 충전소, LPG 사용 설비의 제조사 및/또는 LPG 사용 설비의 물류 센터 등에 대한 위치 정보를 확인하고, 해당 사용자에게 위치 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 플랫폼 시스템은, 각 사용자의 LPG 저장탱크(A1), 버너(A2) 및 보일러(A3) 등의 상태 정보(사용량, 잔량 및 이벤트 발생 등)의 실시간 모니터링, LPG의 자동 배송, LPG 운송 차량의 위치 추적, LPG 사용 설비(A)의 정기 검사, LPG 사용 설비(A)의 부품 교체 타이밍 알림 등의 모든 기능이 상기 관리 서버(B)에서 통합적으로 관리 및 제어될 수 있도록 이루어지되, 이는 인공지능(A1)을 기반으로 관리 및 제어될 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시형태에 따른 플랫폼 시스템은, 상기 보일러(A3)에서 배출되는 이산화탄소(CO2) 등의 탄소량을 측정하여 모니터링하는 탄소량 관리부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 탄소량 관리부에 의해, 이산화탄소(CO2) 등의 배출량이 정확한 수치로 카운트되어 블록 체인화가 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 플랫폼 시스템을 구성하는 주요 설비를 보인 구성도이다. 도 4에는 버너(A2), 보일러(A3) 및 질소산화물 배출 저감장치(C)의 실시예가 도시되어 있다.
도 4를 참고하면, 상기 질소산화물 배출 저감장치(C)는 보일러(A3)의 배기관(A31)에 설치되어 질소산화물의 배출량을 측정하는 질소산화물 센서부(C1), 상기 질소산화물 센서부(C1)에서 측정된 질소산화물 측정값을 관리 서버(B)의 질소산화물 제어부(B7)로 전송하는 질소산화물 송신부(C2), 및 상기 질소산화물 센서부(C1)에서 측정된 측정값이 기준치 이상인 경우, 질소산화물의 생성량이 감소되게 하는 질소산화물 제어기(C3)를 포함한다. 또한, 상기 관리 서버(B)는 질소산화물 송신부(C2)에서 전송된 질소산화물 측정값을 기설정된 기준치와 비교하여 기준치 이상인 경우, 상기 질소산화물 제어기(C3)에 제어신호를 송출하는 질소산화물 제어부(B7)를 포함한다.
상기 질소산화물 센서부(C1)는 보일러(A3)의 배기관(A31)으로 배출되는 질소산화물(NOx)의 배출량을 측정할 수 있는 것이면 좋다. 상기 질소산화물 센서부(C1)는 보일러(A3)의 배기관(A31) 내부에 삽입, 설치되어, 배기관(A31)을 통과하는 배기가스 중 질소산화물(NOx)의 농도를 측정할 수 있으며, 이는 예를 들어 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)의 농도 값을 각각 측정할 수 있다. 이때, 상기 질소산화물 센서부(C1)는 배기관(A31)에서 배출되는 고온의 배기가스에 노출되어도 정상적으로 작동할 수 있도록 내열성을 가지는 것으로부터 선택될 수 있다.
상기 질소산화물 송신부(C2)는 질소산화물 센서부(C1)에서 측정된 측정값(질소산화물의 농도)을 유선 및/또는 무선 통신을 통해 실시간으로 질소산화물 제어부(B7)에 전송할 수 있다. 상기 질소산화물 송신부(C2)는, 예를 들어 3-way 응답확인방식(handshake)으로 질소산화물 제어부(B7)와 통신될 수 있다.
상기 질소산화물 제어부(B7)는 관리 서버(B)에 설치되며, 이는 상기 질소산화물 송신부(C2)로부터 질소산화물 측정값(질소산화물의 농도)을 수신하는 수신부와, 상기 수신된 질소산화물 측정값을 저장하는 저장부와, 상기 질소산화물 측정값을 기설정된 기준치와 비교하여 기준치 이상인 경우에 상기 질소산화물 제어기(C3)에 제어신호를 송출하는 통신부를 포함할 수 있다. 이러한 질소산화물 제어부(B7)의 제어신호에 의해, 상기 질소산화물 제어기(C3)는 질소산화물의 생성량이 감소되도록 버너(A2)의 LPG 분사량이나 분사각도를 제어(조절)한다.
구체적으로, 상기 질소산화물 제어기(C3)는 질소산화물 센서부(C1)에서 측정된 질소산화물의 측정값이 기준치 이상인 경우, 질소산화물 제어부(B7)의 제어신호에 따라 버너(A2)의 연소에 의해 생성되는 질소산화물의 생성량이 감소되도록 제어한다. 이때, 상기 질소산화물 제어기(C3)는 버너(A2)의 LPG 분사량이나 분사각도를 조절하여 질소산화물의 생성량이 감소되도록 제어한다. 예를 들어, 상기 질소산화물 제어기(C3)는 LPG 공급관(L2)에 설치된 유량 조절 밸브(A21)를 조절(제어)하여, 버너(A2)로 공급되는 LPG 분사량(공급량)을 줄여 질소산화물의 생성량이 감소되게 할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따라서, 상기 버너(A2)에는 LPG의 연소를 위한 산화제로서, 공기 대신에 산소 공급관(A22)을 통해 산소(O2)가 공급된다. 즉, 도 4에 보인 바와 같이, 상기 버너(A2)에는 LPG를 공급하기 위한 LPG 공급관(L2)과 산소(O2)를 공급하기 위한 산소 공급관(A22)이 연결되어 있다. 이때, 상기 LPG 공급관(L2)은 LPG 저장탱크(A1)와 연결되어 버너(A2)에 연료로서 LPG를 공급하고, 상기 산소 공급관(A22)은 산소 저장탱크(도시하지 않음)와 연결되어 버너(A2)에 산화제로서 산소(O2)를 공급한다. 이와 같이 LPG의 연소를 위한 산화제로서 종래와 같이 공기를 사용하지 않고, 공기 대신에 산소(O2)를 사용하는 경우 적어도 친환경적이다. 본 발명의 실시형태에 따라서, 상기 버너(A2)는 산소 버너로서, 이는 LPG의 연소 시 공기와 혼합시키지 않고, 질소(N2)와 황(S) 등이 함유되지 않은 고순도의 산소(O2)와 혼합시켜 LPG를 연소시킨다. 이에 따라, 공기를 사용하는 경우보다 적어도 NOx나 SOx 등의 배출이 없거나 최소화되어 친환경적인 특성을 갖는다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 플랫폼 시스템을 구성하는 주요 설비를 보인 구성도이다. 도 5 내지 도 8에는 불순물 제거장치(100)의 실시예가 도시되어 있다. 도 5는 제1실시예에 따른 불순물 제거장치(100)의 사시도이고, 도 6은 제2실시예에 따른 불순물 제거장치(100)의 정면 구성도이며, 도 7은 제2실시예에 따른 불순물 제거장치(100)의 평면 구성도이고, 도 8은 제3실시예에 따른 불순물 제거장치(100)를 구성하는 분리기(10)(20)(30)의 정면 구성도이다.
도 5 내지 도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 플랫폼 시스템은 LPG에 포함된 불순물(유분 및 찌꺼기 등)을 분리, 제거하기 위한 불순물 제거장치(100)를 더 포함할 수 있다. 상기 불순물 제거장치(100)는 LPG 저장탱크(A1)로부터 유입된 LPG를 정제하여, 고순도의 LPG를 버너(A2)에 공급하기 위한 것으로서, 이는 LPG 저장탱크(A1)와 버너(A2)의 사이에 설치된다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 플랫폼 시스템은 상기 LPG 사용 설비(A)로서 LPG 저장탱크(A1)와 버너(A2)의 사이에 설치된 기화기(A4)(도 7 참고)를 더 포함하고, 상기 기화기(A4)와 버너(A2)의 사이에는 불순물 제거장치(100)가 설치될 수 있다. 도 7에 보인 바와 같이, 상기 LPG 저장탱크(A1)와 불순물 제거장치(100)의 사이에는 기화기(A4)가 더 설치되어, 상기 불순물 제거장치(100)는 기화기(A4)에서 기화된 LPG를 유입하여 LPG에 포함된 불순물을 분리, 제거할 수 있다. 상기 기화기(A4)는 LPG 저장탱크(A1)에 액화된 LPG가 저장된 경우, 상기 액화된 LPG를 기화시키기 위한 것으로서, 이는 통상적인 것으로부터 선택될 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 플랫폼 시스템은, 상기 기화기(A4)에서 기화된 LPG를 불순물 제거장치(100)로 유입하는 LPG 유입관(L1)과, 상기 불순물 제거장치(100)에서 정제된 LPG를 버너(A2)로 공급하는 LPG 공급관(L2)을 포함할 수 있다.
상기 불순물 제거장치(100)는 연속적으로 설치된 3개의 분리기(10)(20)(30)를 포함한다. 상기 3개의 분리기(10)(20)(30)는 LPG에 포함된 불순물(유분 및 찌꺼기)을 사이클론(cyclone) 방식으로 분리, 제거한다. 불순물 제거장치(100)는 LPG 저장탱크(A1)와 버너(A2)의 사이에 순차적으로 설치된 3개의 분리기(10)(20)(30)로서 제1 분리기(10), 제2 분리기(20) 및 제3 분리기(30)를 포함한다. 이러한 불순물 제거장치(100)를 통해 정제된 고순도의 LPG는 상기 LPG 공급관(L2)을 통해 버너(A2)로 공급된다. 상기 3개의 분리기(10)(20)(30)는 직렬로 연결되며, 이들(10)(20)(30)은 LPG 가스 내에 포함된 유분 및 찌꺼기 등의 불순물을 효과적으로 분리, 제거한다. 이러한 불순물 제거장치(100)에 대해, 본 출원인은 한국 특허출원번호 제10-2021-0109252호(출원일자 : 2021년 8월 19일)에 제안한 바 있다. 본 발명에서 불순물 제거장치(100)는 상기 선출원(한국 특허출원번호 제10-2021-0109252호)에 기재된 내용을 포함한다.
상기 3개의 분리기(10)(20)(30)는 LPG 유입관(L1)과 LPG 공급관(L2)의 사이에 연속적으로 배열되어 연결된다. 도면에서, 도면 부호 50은 각 배관을 연결하는 플랜지 등의 조인트 부재를 나타낸다. 상기 3개의 분리기(10)(20)(30)는 동일한 구성 요소를 포함할 수 있다.
상기 3개의 각 분리기(10)(20)(30)는, LPG가 유입되는 가스 유입부(11)(21)(31)와; 불순물이 제거된 LPG가 가스 배출부(12)(22)(32)로 배출될 수 있도록 유도하는 배출 유도부(13)(23)(33)와; 상기 배출 유도부(13)(23)(33)의 하부에 형성되고, 상기 가스 유입부(12)(22)(33)에서 유입된 LPG가 나선형으로 회전되게 하여 LPG에 포함된 불순물이 비중 차에 의해 낙하되어 분리되게 하는 분리부(14)(24)(34)와; 상기 분리부(14)(24)(34)의 하부에 형성되고, 나선형의 흐름을 직선형의 흐름으로 완화시키는 흐름 완화부(15)(25)(35)와; 상기 흐름 완화부(15)(25)(35)의 하부에 설치되고, 불순물의 상향 이동을 방지하는 상향 이동 방지부(16)(26)(36)와; 상기 상향 이동 방지부(16)(26)(36)의 하부에 설치되고, 불순물이 포집되는 불순물 포집부(17)(27)(37)와; 상기 배출 유도부(13)(23)(33)의 일측에 설치되고, 불순물이 제거된 LPG가 배출되는 가스 배출부(12)(22)(32)를 포함한다.
상기 가스 유입부(11)(21)(31)는 LPG 저장탱크(A1)나 기화기(A4)로부터 유입된 LPG를 분리부(14)(24)(34)로 공급한다. 이때, 각 가스 유입부(11)(21)(31)의 일측(11a)(21a)(31a)은 상기 배출 유도부(13)(23)(33)의 상측에서부터 하측을 관통하여 배출 유도부(13)(23)(33)의 하부에 위치된다. 즉, 각 가스 유입부(11)(21)(31)의 일측(11a)(21a)(31a)은 배출 유도부(13)(23)(33)를 관통한 다음, 상기 분리부(14)(24)(34)의 내부에 위치된다.
또한, 상기 각 가스 유입부(11)(21)(31)의 일측은 소정 각도로 절곡된 절곡부(11a)(21a)(31a)가 형성되어 있다. 이러한 절곡부(11a)(21a)(31a)에 의해 가스 유입부(11)(21)(31)의 일측 말단은 분리부(14)(24)(34)의 내부 벽면에 근접하게 위치된다. 이에 따라, 가스 유입부(11)(21)(31)를 통해 유입된 LPG 가스는 분리부(14)(24)(34)의 내부 벽면을 따라 강하게 회전될 수 있어 원심력이 강해지며, 이는 결국 불순물의 분리 효율을 개선한다.
상기 절곡부(11a)(21a)(31a)는, 예를 들어 10도 ~ 60도의 각도, 또는 25도 ~ 45도의 각도로 절곡되어 형성될 수 있다. 여기서, 각도는 가스 유입부(11)(21)(31)의 수직부(11b)(21b)(31b)와 절곡부(11a)(21a)(31a)가 이루는 각도이다. 구체적으로, 상기 가스 유입부(11)(21)(31)는 배출 유도부(13)(23)(33)의 상측에서부터 하측을 관통하여 설치된 수직부(11b)(21b)(31b)와, 상기 수직부(11b)(21b)(31b)의 말단에 소정 각도(예를 들어 10도 ~ 60도의 각도, 또는 25도 ~ 45도의 각도)로 절곡되어 형성된 절곡부(11a)(21a)(31a)를 포함한다. 상기 절곡부(11a)(21a)(31a)는 분리부(14)(24)(34)의 상단 내부 벽면에 근접하게 위치된다. 보다 구체적으로, 상기 절곡부(11a)(21a)(31a)는 분리부(14)(24)(34)를 구성하는 원통부(14a)(24a)(34a)와 원뿔부(14b)(24b)(34b)의 사이에 위치될 수 있다.
상기 제1 분리기(10)의 가스 유입부(11)는 LPG 유입관(L1)과 연결되고, 상기 제2 분리기(20)의 가스 유입부(21)는 제1 분리기(10)의 가스 배출부(12)와 연결되며, 상기 제3 분리기(30)의 가스 유입부(31)는 제2 분리기(20)의 가스 배출부(22)와 연결된다. 또한, 상기 제3 분리기(30)의 가스 배출부(32)는 LPG 공급관(L2)과 연결된다. 그리고 이들의 연결은 플랜지 등의 조인트 부재(50)를 통해 연결될 수 있다.
상기 배출 유도부(13)(23)(33)는, 분리부(14)(24)(34)에서 불순물이 제거된 LPG가 가스 배출부(12)(22)(32)로 배출될 수 있도록 유도하는 것으로서, 이는 불순물이 제거된 LPG가 체류할 수 있는 소정의 체적(부피)을 갖는다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 배출 유도부(13)(23)(33)는 분리부(14)(24)(34)의 상부에 설치(형성)되며, 이는 소정 높이(상하 길이)를 가지는 원통형(또는 원반형)의 중공체 형상을 가질 수 있다.
상기 배출 유도부(13)(23)(33)가 형성(설치)되지 않는 경우, 가스 유입부(11)(21)(31)의 절곡부(11a)(21a)(31a)와 가스 배출부(12)(22)(32)가 충분한 이격 거리를 확보하지 못하여 일부의 LPG 가스가 분리부(14)(24)(34)로 공급되지 않고 가스 배출부(12)(22)(32)로 곧바로 배출될 수 있다. 특히, 유입된 LPG 가스의 압력이나 유속이 높은 경우에 그러하다. 상기 배출 유도부(13)(23)(33)는 위와 같은 미정제 LPG 가스의 배출 현상을 방지한다. 즉, 상기 배출 유도부(13)(23)(33)는 가스 유입부(11)(21)(31)로부터 유입된 LPG 가스가 분리부(14)(24)(34)로 공급되지 않고 가스 배출부(12)(22)(32)로 곧바로 배출되는 현상을 방지한다.
따라서, 본 발명에서 상기 배출 유도부(13)(23)(33)는, LPG 가스가 체류할 수 있는 소정의 체적(부피)을 가져 불순물이 제거된 LPG 가스가 가스 배출부(12)(22)(32)로 배출될 수 있도록 유도하고, 이와 함께 상기 절곡부(11a)(21a)(31a)와 가스 배출부(12)(22)(32)가 충분히 이격되게 하여 가스 유입부(11)(21)(31)로부터 공급된 LPG 가스가 가스 배출부(12)(22)(32)로 곧바로 배출되는 것을 방지하는 것이라는 점에서 그 기술적 의의가 있다. 이러한 배출 유도부(13)(23)(33)는 LPG 가스의 압력이나 유속이 높은 경우에 매우 효과적이다.
하나의 실시형태에 따라서, 상기 배출 유도부(13)(23)(33)는 원통형의 형상(도 5 참고)을 가지되, 분리부(14)(24)(34)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 배출 유도부(13)(23)(33)의 직경을 D1이라 하고, 상기 분리부(14)(24)(34)를 구성하는 원통부(14a)(24a)(34a)의 직경을 D2라 할 때, D1 > D2이다. 예를 들어, 상기 배출 유도부(13)(23)(33)의 직경 D1은 원통부(14a)(24a)(34a)의 직경 D2보다 약 1.2 ~ 2.5배를 가질 수 있다. 즉, D1 = 1.2D2 ~ 2.5D2가 될 수 있다.
상기 분리부(14)(24)(34)는 배출 유도부(13)(23)(33)의 하부에 설치된 원통부(14a)(24a)(34a)와, 상기 원통부(14a)(24a)(34a)의 하부에 일체로 형성된 원뿔부(14b)(24b)(34b)를 포함한다. 상기 분리부(14)(24)(34)로 유입된 LPG 가스는 나선형으로 회전되면서 LPG 가스에 포함된 불순물(유분 및 찌꺼기)이 비중 차이에 의한 사이클론 방식으로 분리, 제거된다. 즉, LPG 가스보다 무거운 불순물(유분 및 찌꺼기)은 흐름 완화부(15)(25)(35)로 낙하되어 분리되고, 불순물이 제거된 LPG 가스는 배출 유도부(13)(23)(33) 및/또는 가스 배출부(12)(22)(32)를 통과하여 배출된다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따라서, 상기 각 분리부(14)(24)(34)는 순차적인 체적 차이를 갖는다. 즉, 제1 분리기(10)를 구성하는 제1 분리부(14)의 체적을 V1, 제2 분리기(20)를 구성하는 제2 분리부(24)의 체적을 V2, 제3 분리기(30)를 구성하는 제3 분리부(34)의 체적을 V3라 할 때, V1 > V2 > V3이다. 예를 들어, V2는 V1의 2/3이고, V3는 V1의 1/3이 될 수 있다. 이와 같이 각 분리부(14)(24)(34)가 순차적인 체적 차이를 가지는 경우(즉, V1 > V2 > V3인 경우), 불순물의 제거 효율이 향상되어 제3 분리기(30)의 가스 배출부(32)에서 배출되는 LPG 가스는 고순도를 갖는다. 이때, 상기 체적(V1, V2 및 V3)은 각 분리부(14)(24)(34)를 구성하는 원뿔부(14b)(24b)(34b)의 체적만을 의미할 수 있다.
본 발명에 따르면, 직결로 연결된 3개의 분리기(10)(20)(30)를 포함하되, 3개의 각 분리기(10)(20)(30)를 구성하는 분리부(14)(24)(34)가 동일한 체적을 갖지 않고, 상기와 같이 V1 > V2 > V3로서 순차적인 체적 차이를 가지는 경우, 유입된 LPG 가스의 압력이나 유속이 높은 경우에도 불순물의 제거 효율이 향상되고 처리량이 증가된다.
상기 흐름 완화부(15)(25)(35)는 분리부(14)(24)(34)를 구성하는 원뿔부(14b)(24b)(34b)의 하부에 형성되며, 이는 원뿔부(14b)(24b)(34b)에서 형성된 나선형의 흐름(선회류)을 직선형의 흐름(층류)으로 완화(변화)시킨다. 상기 흐름 완화부(15)(25)(35)는 그의 상측과 하측의 직경이 동일한 직선형으로서, 이는 원뿔부(14b)(24b)(34b)의 하부에 형성된 원통형의 직선 배관으로 구성될 수 있다. 이러한 흐름 완화부(15)(25)(35)에 의해 불순물(유분 및 찌꺼기)의 제거 효율이 향상되며, 이는 특히 저비점의 유분과 미립자의 찌꺼기가 상부로 이동되지 않고 하부로 낙하될 수 있게 한다. 이에 따라, 저비점의 유분과 미립자의 찌꺼기도 제거될 수 있다.
또한, 상기 흐름 완화부(15)(25)(35)는 원뿔부(14b)(24b)(34b)의 길이보다 크거나 같은 길이를 가질 수 있다. 구체적으로, 도 8을 참고하면, 각 원뿔부(14b)(24b)(34b)의 길이(상하 높이)를 H1이라 하고, 각 원뿔부(14b)(24b)(34b)의 하부에 형성된 각 흐름 완화부(15)(25)(35)의 길이(상하 높이)를 H2라 할 때, H2 ≥ H1이다. 이와 같이, H2 ≥ H1인 경우, 상기 흐름 완화부(15)(25)(35) 내에서의 흐름이 와류(eddy flow) 없이 직선형의 층류(laminar flow)로 완화되고, 이와 함께 원뿔부(14b)(24b)(34b)보다 낮은 압력 강하(pressure drop)가 이루어진다. 이에 따라, 특히 저비점의 유분과 미립자의 찌꺼기가 상부로 올라가지 않고 아래로 낙하하여 효과적으로 제거될 수 있다. 이때, 상기 흐름 완화부(15)(25)(35)의 길이(H2)는 원뿔부(14b)(24b)(34b) 길이(H1)의 약 1.2 ~ 2.5배가 될 수 있다. 즉, 도 4에서, H2 = 1.2H1 ~ 2.5H1가 될 수 있다.
상기 상향 이동 방지부(16)(26)(36)는 불순물의 상향 이동을 방지한다. 구체적으로, 상기 상향 이동 방지부(16)(26)(36)는 분리부(14)(24)(34) 및 흐름 완화부(15)(25)(35)를 통과하여 하부로 낙하되는 불순물이 상부로 역류되는 것을 방지한다. 상기 상향 이동 방지부(16)(26)(36)는 흐름 완화부(15)(25)(35)에 연통되게 연결된 연결관(16a)과, 상기 연결관(16a)의 내부 중앙에 설치된 역류 방해물(16b)을 포함한다. 이때, 불순물은 역류 방해물(16b)과 연결관(16a)의 내부 벽면 사이에 형성된 공간을 통해 낙하하여 불순물 포집부(17)에 포집된다. 상기 역류 방해물(16b)은 연결관(16a)의 내부 중앙에 금속 와이어(16c) 등을 통해 고정될 수 있다. 이러한 역류 방해물(16b)은, 예를 들어 팽이(top) 형상을 가질 수 있다.
상기 불순물 포집부(17)는 상향 이동 방지부(16)(26)(36)의 하부에 설치되며, 이는 불순물을 모아 포집할 수 있으면 좋다. 상기 불순물 포집부(17)는 상향 이동 방지부(16)(26)(36)와 분리 및 결합이 가능한 구조로 설치될 수 있다. 이때, 불순물 포집부(17)에 불순물이 어느 정도 모이면, 상향 이동 방지부(16)(26)(36)로부터 분리하여 불순물을 비운 다음, 다시 결합시켜 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따라서, 상기 3개의 각 분리기(10)(20)(30)는 LPG 가스 내에 포함된 불순물을 필터링을 통해 제거하는 필터(Filter)(F)(도 8 참고)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터(F)는 가스 유입부(11)(21)(31), 분리부(14)(24)(34) 및/또는 가스 배출부(12)(22)(32)에 설치될 수 있다. 상기 필터(F)는 적어도 분리부(14)(24)(34)에는 설치될 수 있다. 구체적인 실시형태에 따라서, 상기 필터(F)는 분리부(14)(24)(34)를 구성하는 원뿔부(14b)(24b)(34b)에 설치될 수 있다. 상기 필터(F)는 불순물을 필터링할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 미세 다공성 필터(부직포 필터 등)를 사용할 수 있다. 상기 필터(F)는 분리부(14)(24)(34)의 내부에 설치되되, 예를 들어 원통형이나 원뿔형 등의 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 각 분리기(10)(20)(30)는 커플링 부재(18)(28)(38) 및/또는 개폐 밸브(19)(29)(39)를 더 포함할 수 있다. 상기 커플링 부재(18)(28)(38)는 분리를 위한 것으로서, 이는 예를 들어 흐름 완화부(15)(25)(35)의 하단에 설치될 수 있다. 상기 개폐 밸브(19)(29)(39)는 흐름 완화부(15)(25)(35)의 하단에 설치되되, 이는 구체적으로 커플링 부재(18)(28)(38)와 상향 이동 방지부(16)(26)(36)의 사이에 설치될 수 있다. 이러한 커플링 부재(18)(28)(38)와 개폐 밸브(19)(29)(39)를 통해 부품의 점검이나 교체를 진행할 수 있다. 예를 들어, 일정 기간 동안(약 1주 ~ 3주) 작동시킨 후, 개폐 밸브(19)(29)(39)를 닫고, 커플링 부재(18)(28)(38)를 풀어 상향 이동 방지부(16)(26)(36) 및 불순물 포집부(17)를 청소하거나 교체할 수 있다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따라서, 상기 각 분리기(10)(20)(30)의 내부 벽면에는 유분 등의 불순물이 부착(응집)되는 것을 방지하는 부착 방지막(10a)(20a)(30a)이 형성될 수 있다. 이때, 부착 방지막(10a)(20a)(30a)은 각 분리기(10)(20)(30)의 구성요소들 중에서 분리부(14)(24)(34) 및/또는 흐름 완화부(15)(25)(35)의 내부 벽면에 형성될 수 있으며, 이는 적어도 분리부(14)(24)(34)의 내부 벽면에는 형성되는 것이 바람직하다. 상기 부착 방지막(10a)(20a)(30a)은 분리부(14)(24)(34)의 내부 벽면에 불순물(유분 및 찌꺼기)이 부착(응집)되는 것을 방지하여, 이는 적어도 불순물의 제거 효율을 향상시키고, 분리기(10)(20)(30)의 사용 수명을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 상기 부착 방지막(10a)(20a)(30a)은 접착성 수지, 테트라부틸티타네이트(Tetrabutyl titanate)(Ti[O(CH2)3CH3]4) 및 염화 알킬트리메틸암모늄(Alkyltrimethyl ammonium chloride)을 포함하는 것이 좋다. 이러한 성분들을 유효성분으로 포함하는 부착 방지막(10a)(20a)(30a)은 불순물(유분 및 찌꺼기)의 부착(응집) 방지에 효과적이다.
구체적인 실시형태에 따라서, 상기 부착 방지막(10a)(20a)(30a)은 용매 100 중량부에 대하여 접착성 수지 20 ~ 60 중량부, 테트라부틸티타네이트 5 ~ 30 중량부 및 염화 알킬트리메틸암모늄 2 ~ 20 중량부를 포함하는 부착 방지용 조성물을 분리부(14)(24)(34)의 내부 벽면에 코팅, 경화(건조)시켜 형성할 수 있다. 이때, 상기 코팅은 부착 방지용 조성물에 분리부(14)(24)(34)를 함침(dipping)하거나, 상기 분리부(14)(24)(34)의 내부 벽면에 부착 방지용 조성물을 분사(spray)하는 방법으로 진행할 수 있다.
상기 접착성 수지는 접착성을 가지는 것이면 좋으며, 이는 예를 들어 에폭시 수지 및/또는 우레탄 수지 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 테트라부틸티타네이트는 부착 방지를 위한 유효성분으로 작용하며, 이는 특히 유분의 부착 방지에 효과적이다. 또한, 상기 염화 알킬트리메틸암모늄은 정전기 발생을 억제하여 불순물의 부착을 방지한다.
구체적으로, 상기 분리부(14)(24)(34)에서는 LPG 가스와 불순물의 계속적인 회전에 의한 접촉/충돌로 인해 정전기가 발생되고, 이러한 정전기에 의해 불순물이 벽면에 부착(응집)될 수 있는데, 상기 염화 알킬트리메틸암모늄은 정전기 발생을 억제하여 불순물(미립자의 찌꺼기 등)의 부착을 방지한다. 상기 염화 알킬트리메틸암모늄은 미세한 찌꺼기의 부착 방지에 효과적이며, 이는 구체적인 예를 들어 염화 메틸트리메틸암모늄, 염화 에틸트리메틸암모늄 및 염화 부틸트리메틸암모늄 등으로부터 선택될 수 있다.
아울러, 상기 용매는 코팅성을 위한 희석제로서, 이는 예를 들어 알코올류(이소프로필알코올 등), 케톤류(메틸에틸케톤 등) 및 벤젠류(벤젠 및 톨루엔 등) 등을 사용할 수 있다. 부가적으로, 상기 부착 방지막(10a)(20a)(30a)은 부식 방지제, 경화제, 표면 평활제 및/또는 소포제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 불순물 제거장치(100)에 따르면, LPG 가스에 포함된 불순물(유분 및 찌꺼기)이 3개의 분리기(10)(20)(30)에 의해 3차에 걸쳐 연속적으로 정제되어 고순도의 청정 LPG 가스를 공급할 수 있다. 구체적으로, LPG 유입관(L1)으로부터 유입된 LPG 가스는 제1 분리기(10), 제2 분리기(20) 및 제3 분리기(30)를 연속적으로 통과하면서 LPG 가스에 포함된 불순물(유분 및 찌꺼기)이 효과적으로 분리, 제거된다. 또한, 전술한 바와 같이 저점도의 유분이나 미립자의 찌꺼기도 제거할 수 있으며, 장치 내부로 유입되는 가스의 압력과 유속(유량)이 높은 경우에도 불순물 제거 효율이 우수하고, LPG 가스의 처리량이 많다.
본 발명자들은 상기 불순물 제거장치(100)를 제작한 다음, 이를 LNG 가스를 사용하는 실제 현장(산업단지 공장)에 설치하여 불순물 제거능에 대해 알아보았다. 상기 불순물 제거장치(100)는 공장에 설치된 대형 보일러 설비의 기화기(A4)와 버너(A2)의 사이에 설치되었으며, 첨부된 도 9는 상기 불순물 제거장치(100)가 현장에 설치된 모습을 보인 사진이다. 설치 후, 각 분리기(10)(20)(30)에서 분리된 불순물량(유분 및 찌꺼기)을 측정하였으며, 이를 하기 [표 1]에 나타내었다. 하기 [표 1]에 나타낸 불순물량은 해당 설치 기간(날짜) 동안 각 분리기(10)(20)(30)의 포집부(17)(27)(37)에 모아진 누적량이다.
| 설치 기간(날짜) | 제1 분리기(10) [1호기 불순물량] |
제2 분리기(20) [2호기 불순물량] |
제3 분리기(30) [3호기 불순물량] |
| 2021.01.05. ~ 2021.01.15. |
48.2g | 44.7g | 10.2g |
| 2021.01.17. ~ 2021.01.26. |
41.8g | 46.2g | 9.7g |
| 2021.01.28. ~ 2021.02.10. |
49.5g | 46.8g | 11.4g |
일반적으로, 버너의 연료로 사용되는 LNG 가스의 경우 불순물이 거의 없어 청정한 도시가스인 것으로 알려져 있으나, 상기 [표 1]에 보인 바와 같이 불순물 제거장치(100)를 이용하여 분리해 본 결과 약 10일 동안의 사용량에서 약 100±3g 정도의 불순물(유분 및 찌꺼기)이 분리됨을 알 수 있었다. 이는 상기 불순물 제거장치(100)가 유분 및 찌꺼기에 대한 분리 제거능이 높음을 의미한다.
또한, 상기 [표 1]의 각 분리기(10)(20)(30)에서 분리된 불순물량을 살펴보면, 제2 분리기(20) 및 제3 분리기(30)가 설치되지 않을 경우, 이를 통해 분리될 수 있는 불순물(10일 기준 약 55g)이 그대로 가스 내에 포함된 상태로 보일러(130)로 공급될 수 있다. 이러한 결과를 통해 3개의 분리기(10)(20)(30)를 연속하여 설치하는 경우가 불순물 제거에 효과적이며, 특히 제3 분리기(30)에 의해 미량의 불순물(10일 기준 약 10g)까지도 제거되어 고순도의 청정 가스를 공급할 수 있음을 알 수 있었다.
아래는 상기 부착 방지막(10a)(20a)(30a)과 관련한 시험 실시예를 보인 것이다.
[실시예 1]
< 부착 방지용 조성물 제조 >
교반기가 달린 혼합 용기에 용매로서 이소프로필알코올을 넣고, 여기에 상기 이소프로필알코올 100 중량부에 대하여 에폭시 수지액 약 45 중량부, 테트라부틸티타네이트(Ti[O(CH2)3CH3]4) 약 8.5 중량부 및 염화 메틸트리메틸암모늄 6.5 중량부를 넣은 다음 교반, 혼합하였다. 이때, 상기 에폭시 수지액은 시중에서 구입한 제품으로서, 이는 에폭시 수지(비스페놀 A형)에 희석제(2-에틸헥실글리시딜 에테르), 탄산칼슘, 소포제(상용 제품 BYK-320) 및 레벨링제(상용 제품 BYK-103) 등이 첨가된 것을 사용하였다.
< 코팅 시편 제조 >
상기 조성물에 경화제(아민가가 250인 에폭시 변성 지환족 아민)를 혼합한 다음, 이를 유리판에 코팅, 경화시켜 코팅 피막을 형성하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1과 대비하여, 염화 메틸트리메틸암모늄을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하여 실시하여 코팅 시편을 제조하였다.
상기 각 실시예에 따른 코팅 시편에 대하여, 다음과 같이 부착 방지능과 정전기 발생 억제능을 평가하였다. 이상의 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다. 또한, 하기 [표 2]에는 대조군에 대한 평가 결과를 함께 나타내었다. 대조군으로는 시중에서 판매되는 강판용 일반 도료(페인트)를 유리판에 코팅/경화시킨 것을 사용하였다.
< 시험예 1 > 부착 방지능 평가
식용유(콩기름)에 유성 색상 안료를 섞은 다음, 여기에 상기 각 코팅 시편을 함침하였다. 이후, 코팅 시편을 꺼낸 다음 흐르는 물로 씻은 후, 코팅 시편의 표면을 육안 관찰하여 색상(안료)의 존재 유무를 확인하였다. 색상이 확인되는 경우를 "부착", 색상이 확인되지 않은 경우를 "비부착"으로 표시하여, 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
< 시험예 2 > 정전기 발생 억제능 평가
정전기 발생 억제능은 표면 저항값으로 평가하였다. 상기 각 실시예에 따른 코팅 시편에 대하여, ASTM D 257에 준하여 면저항 측정기(4-point probe)를 이용하여 표면 저항[Ω/sq]을 측정하였다. 이때, 표면 저항은 인가전압 10V, 온도 22±2℃ 및 상대습도 50±5% RH의 조건에서 수회 측정하고, 그 평균값을 [표 2]에 나타내었다. 표면 저항값이 낮은 경우가 정전기 발생 억제능에 유리함을 의미한다.
| 비 고 | 실시예 1 | 실시예 2 | 대조군 |
| 부착 방지능 | 비부착 | 비부착 | 부착 |
| 표면 저항[Ω/sq] (x 106) |
12.4 | 47.1 | - |
상기 [표 2]에 보인 바와 같이, 실시예들에 따른 코팅 시편은 부착 방지능을 가짐을 알 수 있었다. 또한, 염화 메틸트리메틸암모늄을 첨가한 경우(실시예 1)가 그렇지 않은 경우(실시예 2)보다 정전기 발생 억제능이 높게 나타남(표면 저항값이 낮음)을 알 수 있었다.
한편, 본 발명에 따른 플랫폼 시스템의 구축방법은, (1) 하기 제1 열에너지와 제2 열에너지를 파악하는 제1단계; 하기 제1 열에너지와 제2 열에너지를 비교하여 차이가 발생되는 경우, 기설치된 LPG 사용 설비(A)를 개조하거나 새로운 LPG 사용 설비(A)로 교체하여, 하기 제1 열에너지와 제2 열에너지를 맞추는 제2단계; 및 상기 본 발명에 따른 플랫폼 시스템을 갖도록 하는 제3단계를 포함한다.
- 제1 열에너지 : LPG 사용자(예를 들어, LPG를 연료로 사용하는 산업체의 공장)가 실제로 필요한 열에너지
- 제2 열에너지 : 기설치된 LPG 사용 설비(A)로부터 생성되는 열에너지
앞서 언급한 바와 같이, LPG를 원료로 사용하는 사용자들은 실제로 필요한 열에너지가 있다. 그런데, 기설치된 LPG 사용 설비(A)는 맞춤형이 아닌 범용적인 제품으로 설치되어 있어, 실제 필요한 열에너지보다 부족하거나 넘치는 경우가 있다. 이에, 먼저 각 사용자가 실제로 필요한 열에너지(제1 열에너지)와 기설치된 LPG 사용 설비(A)로부터 생성되는 열에너지(제2 열에너지)를 파악(조사)한다. 이후, 사용자가 실제로 필요한 열에너지(제1 열에너지)와 기설치된 LPG 사용 설비(A)로부터 생성되는 열에너지(제2 열에너지)를 비교하여, 양자 간에 차이가 발생되는 경우 거의 동일해지도록, 기설치된 LPG 사용 설비(A)를 개조(tuning)하거나 맞춤형의 새로운 LPG 사용 설비(A)로 교체하여 맞춘다. 이후, 전술한 바와 같은 본 발명의 플랫폼 시스템을 갖도록 구축한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 적어도 아래와 같은 기술적 작용 효과를 갖는다.
먼저, 본 발명에 따르면, IoT(사물 인터넷)를 접목하여 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보 및 질소산화물(NOx)의 배출량(생성량) 등을 실시간으로 모니터링(monitoring)할 수 있어, LPG 에너지를 저비용, 고효율 및 친환경적으로 안전하게 사용 및 관리할 수 있다. 이와 함께 사용자의 실제 열에너지 사용량을 파악(조사)하여 실제 열에너지 사용량에 맞는 맞춤형의 LPG 사용 설비를 공급할 수 있어 최적화된 에너지 사용을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 불순물 제거장치(100)를 더 포함하는 경우, LPG에 포함된 불순물(유분 및 찌꺼기 등)이 효과적으로 분리, 제거된다. 이에 따라, 버너(A2)에는 고순도의 청정 LPG가 공급되어 적어도 친환경성이 개선될 수 있다. 부가적으로, 사용자는 저가의 비용으로 LPG의 사용이 가능하고, 공급자는 플랫폼 내에서 LPG 공급, LPG 사용 설비의 공급 및 관리 등을 진행할 수 있어 높은 수익을 창출할 수 있다.
A : LPG 사용 설비 A1 : LPG 저장탱크
A2 : 버너 A3 : 보일러
A4 : 기화기 B : 관리 서버
C : 질소산화물 배출 저감장치 C1 : 질소산화물 센서부
C2 : 질소산화물 송신부 C3 : 질소산화물 제어기
L1 : LPG 유입관 L2 : LPG 공급관
10, 20, 30 : 분리기 11, 21, 31 : 가스 유입부
12, 22, 32 : 가스 배출부 13, 23, 33 : 배출 유도부
14, 24, 34 : 분리부 15, 25, 35 : 흐름 완화부
16, 26, 36 : 상향 이동 방지부 17, 27, 37 : 불순물 포집부
100 : 불순물 제거장치
A2 : 버너 A3 : 보일러
A4 : 기화기 B : 관리 서버
C : 질소산화물 배출 저감장치 C1 : 질소산화물 센서부
C2 : 질소산화물 송신부 C3 : 질소산화물 제어기
L1 : LPG 유입관 L2 : LPG 공급관
10, 20, 30 : 분리기 11, 21, 31 : 가스 유입부
12, 22, 32 : 가스 배출부 13, 23, 33 : 배출 유도부
14, 24, 34 : 분리부 15, 25, 35 : 흐름 완화부
16, 26, 36 : 상향 이동 방지부 17, 27, 37 : 불순물 포집부
100 : 불순물 제거장치
Claims (6)
- LPG 저장탱크(A1), 버너(A2) 및 보일러(A3)를 포함하는 LPG 사용 설비(A);
상기 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 관리 서버(B)로 전송하는 사물 인터넷 통신부(IT);
상기 보일러(A3)에서 배출되는 질소산화물의 배출량을 측정하여 기준치 이상인 경우 질소산화물의 생성량을 감소시키는 질소산화물 배출 저감장치(C);
상기 사물 인터넷 통신부(IT)로부터 전송된 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 모니터링하는 관리 서버(B); 및
상기 LPG 저장탱크(A1)와 버너(A2)의 사이에 설치된 불순물 제거장치(100)를 포함하고,
상기 불순물 제거장치(100)는,
LPG에 포함된 불순물을 분리, 제거하는 3개의 분리기(10)(20)(30)로서 제1 분리기(10), 제2 분리기(20) 및 제3 분리기(30)를 포함하되,
상기 3개의 각 분리기(10)(20)(30)는,
LPG가 유입되는 가스 유입부(11)(21)(31);
상기 가스 유입부(11)(21)(31)에서 유입되는 LPG가 나선형으로 회전되게 하여 LPG에 포함된 불순물이 비중 차에 의해 낙하되어 분리되게 하는 분리부(14)(24)(34);
상기 분리부(14)(24)(34)의 하부에 형성되고, 나선형의 흐름을 직선형의 흐름으로 완화시키는 흐름 완화부(15)(25)(35);
상기 흐름 완화부(15)(25)(35)의 하부에 설치되고, 불순물의 상향 이동을 방지하는 상향 이동 방지부(16)(26)(36);
상기 상향 이동 방지부(16)(26)(36)의 하부에 설치되고, 불순물이 포집되는 불순물 포집부(17)(27)(37);
상기 분리부(14)(24)(34)의 상부에 설치되며, 상기 분리부(14)(24)(34)에서 불순물이 제거된 LPG가 가스 배출부(12)(22)(32)로 배출될 수 있도록 유도하고, 상기 가스 유입부(11)(21)(31)로부터 유입된 LPG가 분리부(14)(24)(34)로 공급되지 않고 가스 배출부(12)(22)(32)로 곧바로 배출되는 현상을 방지하는 배출 유도부(13)(23)(33); 및
상기 배출 유도부(13)(23)(33)의 일측에 설치되고, 불순물이 제거된 LPG가 배출되는 가스 배출부(12)(22)(32)를 포함하고,
상기 가스 유입부(11)(21)(31)의 일측은 상기 배출 유도부(13)(23)(33)를 관통하여 분리부(14)(24)(34)의 내부에 위치되되, 소정 각도로 절곡된 절곡부(11a)(21a)(31a)가 형성되어 있으며,
상기 상향 이동 방지부(16)(26)(36)는 흐름 완화부(15)(25)(35)에 연결된 연결관(16a)과, 상기 연결관(16a)의 내부 중앙에 설치된 역류 방해물(16b)을 포함하는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 질소산화물 배출 저감장치(C)는,
상기 보일러(A3)의 배기관(A31)에 설치되어 질소산화물의 배출량을 측정하는 질소산화물 센서부(C1);
상기 질소산화물 센서부(C1)에서 측정된 질소산화물 측정값을 관리 서버(B)의 질소산화물 제어부(B7)로 전송하는 질소산화물 송신부(C2); 및
상기 질소산화물 센서부(C1)에서 측정된 측정값이 기준치 이상인 경우, 상기 버너(A2)의 LPG 분사량이나 분사각도를 조절하여 질소산화물의 생성량이 감소되게 하는 질소산화물 제어기(C3)를 포함하고,
상기 관리 서버(B)는 질소산화물 송신부(C2)에서 전송된 질소산화물 측정값을 기설정된 기준치와 비교하여 기준치 이상인 경우, 상기 질소산화물 제어기(C3)에 제어신호를 송출하는 질소산화물 제어부(B7)를 포함하며,
상기 버너(A2)에는 산소(O2)를 공급하기 위한 산소 공급관(A22)이 연결되고, 상기 버너(A2)에는 LPG의 연소를 위한 산화제로서 상기 산소 공급관(A22)을 통해 산소(O2)가 공급되는 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템.
- 삭제
- LPG 저장탱크(A1), 버너(A2) 및 보일러(A3)를 포함하는 LPG 사용 설비(A);
상기 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 관리 서버(B)로 전송하는 사물 인터넷 통신부(IT);
상기 보일러(A3)에서 배출되는 질소산화물의 배출량을 측정하여 기준치 이상인 경우 질소산화물의 생성량을 감소시키는 질소산화물 배출 저감장치(C);
상기 사물 인터넷 통신부(IT)로부터 전송된 LPG 사용 설비(A)의 상태 정보를 모니터링하는 관리 서버(B);
상기 LPG 저장탱크(A1)와 버너(A2)의 사이에 설치된 기화기(A4); 및
상기 기화기(A4)와 버너(A2)의 사이에 설치된 불순물 제거장치(100)를 포함하고,
상기 불순물 제거장치(100)는,
LPG에 포함된 불순물을 분리, 제거하는 3개의 분리기(10)(20)(30)로서 제1 분리기(10), 제2 분리기(20) 및 제3 분리기(30)를 포함하되,
상기 3개의 각 분리기(10)(20)(30)는,
LPG가 유입되는 가스 유입부(11)(21)(31);
상기 가스 유입부(11)(21)(31)에서 유입되는 LPG가 나선형으로 회전되게 하여 LPG에 포함된 불순물이 비중 차에 의해 낙하되어 분리되게 하는 분리부(14)(24)(34);
상기 분리부(14)(24)(34)의 하부에 형성되고, 나선형의 흐름을 직선형의 흐름으로 완화시키는 흐름 완화부(15)(25)(35);
상기 흐름 완화부(15)(25)(35)의 하부에 설치되고, 불순물의 상향 이동을 방지하는 상향 이동 방지부(16)(26)(36);
상기 상향 이동 방지부(16)(26)(36)의 하부에 설치되고, 불순물이 포집되는 불순물 포집부(17)(27)(37);
상기 분리부(14)(24)(34)의 상부에 설치되며, 상기 분리부(14)(24)(34)에서 불순물이 제거된 LPG가 가스 배출부(12)(22)(32)로 배출될 수 있도록 유도하고, 상기 가스 유입부(11)(21)(31)로부터 유입된 LPG가 분리부(14)(24)(34)로 공급되지 않고 가스 배출부(12)(22)(32)로 곧바로 배출되는 현상을 방지하는 배출 유도부(13)(23)(33); 및
상기 배출 유도부(13)(23)(33)의 일측에 설치되고, 불순물이 제거된 LPG가 배출되는 가스 배출부(12)(22)(32)를 포함하고,
상기 가스 유입부(11)(21)(31)의 일측은 상기 배출 유도부(13)(23)(33)를 관통하여 분리부(14)(24)(34)의 내부에 위치되되, 소정 각도로 절곡된 절곡부(11a)(21a)(31a)가 형성되어 있으며,
상기 상향 이동 방지부(16)(26)(36)는 흐름 완화부(15)(25)(35)에 연결된 연결관(16a)과, 상기 연결관(16a)의 내부 중앙에 설치된 역류 방해물(16b)을 포함하고,
상기 제1 분리기(10)를 구성하는 분리부(14)의 체적을 V1, 상기 제2 분리기(20)를 구성하는 분리부(24)의 체적을 V2, 상기 제3 분리기(30)를 구성하는 분리부(34)의 체적을 V3라 할 때, V1 > V2 > V3인 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템.
- 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 3개의 각 분리기(10)(20)(30)는 필터(F)를 더 포함하고,
상기 절곡부(11a)(21a)(31a)는 25도 ~ 45도의 각도로 절곡되어 형성되며,
상기 분리부(14)(24)(34)는 배출 유도부(13)(23)(33)의 하부에 설치된 원통부(14a)(24a)(34a)와, 상기 원통부(14a)(24a)(34a)의 하부에 일체로 형성된 원뿔부(14b)(24b)(34b)를 포함하되,
상기 원뿔부(14b)(24b)(34b)의 길이를 H1이라 하고, 상기 흐름 완화부(15)(25)(35)의 길이를 H2라 할 때, H2 ≥ H1이며,
상기 배출 유도부(13)(23)(33)의 직경을 D1이라 하고, 상기 원통부(14a)(24a)(34a)의 직경을 D2라 할 때, D1 > D2인 LPG 기반 에너지 플랫폼 시스템.
- 삭제
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