KR102456002B1 - 연소 가스 및 타르 저감장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축분과 같은 유기물질 연소시 생성되는 연소 가스 및 타르 저감 장치에 관한 것으로, 하우징 내부에 파이프부, 분사부 및 피스톤부를 구비하고 있어 상기 파이프부로 유입된 연소 가스를 냉각하여 상기 연소 가스에 함유된 타르를 파이프부 내벽에 침착시킬 수 있고, 상기 피스톤부가 상기 파이프부 내벽에 침착된 타르를 긁어내어 1차적으로 제거하며, 상기 하우징을 통과한 연소 가스는 필터부로 유입되어 다중의 적층된 필터를 거치면서 2차적으로 제거할 수 있어 연소 가스 내에 함유된 타르를 효과적으로 제거할 수 있는 장치를 구성할 수 있다.
Description
본 발명은 축분과 같은 유기물질 연소시 생성되는 연소 가스 및 타르 저감장치에 관한 것이다.
바이오매스는 식물, 미생물의 광합성에 의하여 생성되는 식물체, 균체 및 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물유기체를 말한다. 바이오에너지는 바이오매스를 원료로 만든 에너지를 말한다. 바이오에너지의 장점은 첫째, 원료의 재생성이 있어 원료의 고갈 문제가 없다. 둘째, 친환경 에너지이다. 바이오 연료는 석유계 연료에 비해 공해물질을 적게 배출하여 대기 환경오염 개선에 도움이 된다. 이러한 장점은 이산화탄소 배출을 규제하는 국제 사회 움직임에 대응할 수 있도록 한다. 마지막으로 바이오에너지는 열, 전기의 형태뿐만 아니라 연료의 형태로도 생산이 가능하여 활용도가 높다.
직접연소법은 바이오매스를 직접 연소시켜 열을 직접 얻는 기술이다. 이 방법은 바이오매스의 변환이 가장 쉬워 널리 이용되는 방법이다. 상기 직접연소법은 목재뿐만 아니라 폐목재, 나무 부스러기, 나무껍질, 톱밥 등의 목재폐기물을 열원으로 사용할 수 있도록 한다. 바이오매스는 화석 연료에 비하여 발열량이 낮지만, 바이오매스를 효과적으로 연소시키기 위한 방법 및 장치의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 바이오매스는 운반, 이용 등이 용이하도록 여러 가지 가공을 하고 있다. 팰리트화 연료는 바이오매스를 분쇄, 건조, 압축한 후 펠리트 상으로 제조하는 것으로 바이오매스의 종류에 상관없이 연료화하는 것이 가능하다. 최근 생활폐기물을 연료화할 수 있는 장치가 개발되었으며, 목질 바이오매스 외의 폐기물을 혼합ㆍ정형화하여 열량이 높은 연료로 제조하는 방법이 개발되기도 하였다.
다만, 바이오매스를 연소과정에서 연료 물질 외에도 비산재나 질소산화물, 황산화물 및 타르와 같은 부산물도 생성된다. 연소, 열분해 또는 가스화 과정에서 생성된 타르는 성분물질의 이슬점 이하의 온도에서 응축되어 연료 라인, 필터, 엔진 또는 터빈을 막히게 하거나 대기를 오염시키는 등의 문제를 발생시킨다. 바이오매스 연소장치 중 순환유동층 가스화기는 생성되는 연소 가스 중 타르성분 함량이 약 10g/m3이라고 보고된 바 있다. 또 다른 형태의 가스화기는 연소 가스 중 타르성분 함량이 0.5g/m3 ~ 100g/m3로 다양하게 나타났다. 하지만 바이오매스를 연료로써 실제 사용하려면 타르성분의 함량이 0.05g/m3 이하가 되어야 한다. 따라서 바이오매스를 연료로 사용하기 위해서 필수적으로 해결해야 할 문제는 타르의 처리이다.
이에, 본 발명은 연소 가스에 함유된 타르 등의 환경오염물질을 제거 후 자연으로 배출하여 환경오염을 최소화할 수 있는 연소 가스 및 타르 저감장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부공간, 제1 유입구, 제1 유출구 및 홈부를 구비한 하우징; 상기 내부공간 상부에 제1 노즐부 및 제1 저수부를 구비한 제1 분사부; 상기 내부공간에서 상기 제1 유입구와 제1 유출구 사이를 연결하는 파이프부와 상기 파이프부 내부를 왕복 운동하는 피스톤부를 구비하는 제거부; 상기 하우징 하부와 연통되도록 형성되는 제1 수집부 및 제2 수집부를 포함하는 수집부; 및 상기 제1 분사부와 제2 수집부를 연결하는 냉각 파이프를 구비하는 제1 순환부;를 포함하는, 연소 가스 및 타르 저감장치를 제공한다.
본 발명에 따른 연소 가스 및 타르 저감장치는 연소 가스에 함유된 타르를 냉각하여 타르를 1차적으로 제거하고, 그 이후 필터를 활용하여 2차적으로 제거하여 타르가 저감된 연소 가스를 자연으로 배출하므로 대기 환경오염을 최소화할 수 있다.
또한, 바이오매스 연소장치에 활용할 수 있어 신재생에너지인 바이오매스 에너지 산업의 발전에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 하우징을 단면도로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 파이프부를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 파이프부를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 스크래퍼를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 하우징, 제1 수집부, 제2 수집부 및 제1 순환부를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 냉각 파이프를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 필터부를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 필터하우징을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 하우징을 단면도로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 파이프부를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 파이프부를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 스크래퍼를 도시한 것이다.
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도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 냉각 파이프를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 필터부를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 필터하우징을 도시한 것이다.
이하 설명하는 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
또한, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 하나의 양태로, 본 발명은 내부공간, 제1 유입구, 제1 유출구 및 홈부를 구비한 하우징; 상기 내부공간 상부에 제1 노즐부 및 제1 저수부를 구비한 제1 분사부; 상기 내부공간에서 상기 제1 유입구와 제1 유출구 사이를 연결하는 파이프부와 상기 파이프부 내부를 왕복 운동하는 피스톤부를 구비하는 제거부; 상기 하우징 하부와 연통되도록 형성되는 제1 수집부 및 제2 수집부를 포함하는 수집부; 및 상기 제1 분사부와 제2 수집부를 연결하는 냉각 파이프를 구비하는 제1 순환부;를 포함할 수 있다.
본 기술의 하나의 구현예로, 상기 하우징은 하부면에서 홈부를 포함할 수 있다.
본 기술의 하나의 구현예로, 상기 파이프부는 복수의 절곡 부분 및 비절곡 부분을 포함하고, 상기 비절곡 부분은 나란히 수평 배치되는 형태가 되도록 절곡 형성되고, 각 비절곡 부분마다 길이 방향을 따라 피스톤이 삽입될 수 있도록 구비될 수 있다.
본 기술의 하나의 구현예로, 상기 파이프부의 비절곡 부분은 배출구를 포함하고, 상기 배출구는 제1 수집부와 연결될 수 있다.
본 기술의 하나의 구현예로, 상기 스크래퍼는 복수개의 제1 관통홀을 구비할 수 있다.
본 기술의 하나의 구현예로, 상기 냉각 파이프는 절곡된 유로가 반복적으로 형성되는 것일 수 있다..
본 기술의 하나의 구현예로, 상기 제1 수집부 및 제2 수집부는 슬라이드 방식으로 상기 하우징과 분리될 수 있다.
본 기술의 하나의 구현예로, 상기 필터부는 제2 저수부와 필터하우징 순으로 적층 형성되고, 상기 필터하우징은 한 개 이상 적층 형성되는 것일 수 있다.
본 기술의 하나의 구현예로, 상기 적층 형성된 한 개 이상의 필터하우징은 각각 상기 필터하우징 상부와 제2 순환부가 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 8에는 본 발명의 하나의 구현예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 구성이 도시되어 있다. 이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기의 구현예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위해 제공되는 것일 뿐, 하기 구현예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 하나의 구현예에 따른 연소 가스 및 타르의 1차적 저감 장치의 구성이 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치는 하우징(100), 분사부(200), 제거부(300), 제1 순환부(400) 및 수집부(500)를 포함한다.
상기 하우징(100)은 직방형의 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 정방형의 육면체, 장방형의 육면체, 원기둥 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)은 제1 내부공간(110), 제1 유입구(120), 제1 유출구(140) 및 홈부(160)를 구비한다. 하우징(100)의 내측면에는 단열층이 형성될 수 있다. 상기 단열층은 고온에 의한 손상을 방지할 수 있도록 내열 재료로 형성될 수 있다.
상기 제1 내부공간(110)은 하우징(100)의 내부에 의해 형성되는 공간으로 분사부(200)와 제거부(300)가 수용되고, 상기 분사부(200)에서 분사되는 물과 상기 물이 제거부(300)와 접촉하여 발생하는 수증기가 이동하는 공간을 제공한다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 상기 내부공간(110)은 육면체 공간으로 형성될 수 있다.
상기 제1 유입구(120)는 하우징(100) 측면부에 형성되고, 연소 가스가 상기 하우징(100) 내부공간(110)으로 들어오는 입구로, 상기 제거부(300)의 입구와 연통되어 연결되어 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 제1 유입구(120)는 1개 이상 구비될 수 있고, 원형 또는 사각형의 단면으로 형성될 수 있다.
상기 제1 유출구(140)는 하우징(100)의 측면부에 형성되고, 타르가 제거된 연소 가스가 상기 하우징(100) 외부로 유출되는 출구이다. 필터부(600)과 연통되어 연결되어 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 제1 유출구(140)는 1개 이상 구비될 수 있고, 원형 또는 사각형의 단면으로 형성될 수 있다. 상기 제1 유입구(120)와 상기 제1 유출구(140)는 단면의 형태, 크기 및 모양을 각각 달리할 수 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 구현예에 따른 연소 가스 및 타르의 1차적 저감 장치의 하우징을 단면도로 개략적으로 도시한 것이다. 도 2을 참조하여 설명하면, 상기 홈부(160)는 상기 하우징(100)의 하부면에서 내부공간 방향으로 형성되고, 분사부(200)에서 분사된 물이 연소 가스를 냉각시키고 하우징 바닥을 흐를 수 있도록 하여 물이 고이는 것을 방지할 수 있다. 상기 홈부(160)는 한 개 이상 형성될 수 있다.
하나의 구체적인 구현예로, 상기 홈부(160)는 물이 잘 흐를수 있도록 구배를 두도록 형성될 수 있다.
상기 제2 유출구(161)는 상기 각 홈부(160)의 일단부에 형성된 구멍으로 제2 수집부와 연통된다. 상기 제2 유출구(161)는 상기 홈부(160)를 흐르는 물이 제2 수집부(520)에 수집되도록 하여 홈부(160)에 물이 고이는 것을 방지한다.
상기 분사부(200)는 상기 내부공간(110) 상부에 위치하여 상기 제거부(300)를 냉각시키기 위한 물을 분사하는 곳이다. 상기 분사부는 노즐부(210) 및 제1 저수부(220)를 구비한다. 상기 분사부(200)의 일측면은 상기 제2 유입구(130)를 통해 제1 순환부(400)와 연결되어 연소 가스의 냉각에 사용했던 물을 다시 공급받을 수 있어 물의 낭비를 줄일 수 있다.
상기 노즐부(210)는 상기 제거부(300)의 상부에서 물을 분사하는 복수개의 노즐을 구비하고 있고, 상기 복수개의 노즐의 배열은 이에 제한되는 것은 아니나, 직렬로 배열된 복수개의 노즐을 병렬적으로 배열할 수 있다. 상기 각각의 노즐은 다양한 각도로 물을 분사할 수 있도록 회전부재를 구비할 수 있고, 물의 분사 속도를 조절가능한 동력장치를 구비할 수 있다.
상기 제1 저수부(220)는 상기 노즐부(210)의 상부에 위치하여 물을 공급 및 저장하기 위한 곳이다. 상기 제1 저수부(220)는 상기 하우징(100) 외부로부터 물을 공급받을 수 있고, 제1 순환부(400)로부터 물을 공급받을 수도 있다. 또한, 일정 수위 이상의 물을 공급받게 되면 물의 무게를 지지하고 있는 하우징(100)의 구조적 안전성을 위해 상기 하우징(100) 외부로 물을 배출하는 배수부(미도시)를 구비할 수 있다.
도 3은 본 발명의 하나의 구현예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 파이프부를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 제거부(300)는 연소 가스에 존재하는 타르, 미세먼지 등 기타 유해물질을 냉각을 통해 파이프 내벽에 침착시켜 제거하는 곳이다. 상기 제거부(300)는 내부공간(110)에 위치하고, 파이프부(310) 및 피스톤부(320)를 구비하고 있다.
상기 파이프부(310)는 제1 유입구(120) 및 제1 유출구(140) 사이를 연통하여 연결하고 있어, 연소 가스는 제1 유입구(120)에서 파이프부(310)를 지나 제1 유출구(140)로 이동할 수 있다. 상기 파이프부(310)는 복수개의 비절곡 부분(311) 및 절곡 부분(312)을 구비한다. 상기 비절곡 부분(311)은 나란히 수평 배치되는 형태가 되도록 절곡 형성되고, 각 비절곡 부분마다 길이 방향을 따라 피스톤부(320)가 삽입될 수 있도록 구비된다. 이와 같은 구조적 특징은 분사부(200)에서 분사되는 물과 상기 파이프부(310)를 흐르는 연소 가스가 서로 열교환하여 상기 연소 가스가 효과적으로 냉각되어 파이프부(310) 내벽에 타르가 침착되는 효과를 증대시킬 수 있다. 상기 복수개의 비절곡 부분(311) 말단부 저면에는 각각 배출구(313)가 형성되어 있다. 상기 배출구(313)는 이에 제한되는 것은 아니나 원형 또는 사각형 형태일 수 있다. 상기 배출구(313)는 제1 수집부(510)와 연통하여 연결되어 있다. 상기 피스톤부(320)는 1차적으로 상기 배출구(313)로 타르 등의 유해물질을 제1 수집부(510)로 배출할 수 있도록할 수 있다.
도 4는 본 발명의 하나의 구현예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 파이프부를 개략적으로 도시한 것이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 파이프부(310)는 상기 복수개의 비절곡 부분(311)의 일단부와 연통되도록 측면부에 복수개의 관통홀을 구비한 배출배관(314)을 구비할 수 있다. 상기 배출배관(314)은 스크래퍼(321)가 상기 배출구(313)로 배출하지 못한 타르 등의 유해물질을 배출배관(314)으로 모두 수집하여 상기 배출배관(314) 내부의 긁개(315)로 한번에 하우징(100) 외부로 배출할 수 있다. 상기 배출배관(314)은 일단은 폐쇄되어 있고 타단은 개방되어 개구부를 형성한다. 상기 개구부는 하우징(100) 외부로 연결되어 상기 하우징(100) 외부에서 긁개를 조작하여 침착된 타르 등의 유해물질을 외부로 2차적으로 배출할 수 있도록 한다. 상기 긁개(315)를 조작하지 않는 경우 긁개(315)는 상기 배출배관(314)과 하우징(100) 외부를 차단하는 기능이 있어 연소 가스가 하우징(100) 외부로 유출되지 않도록 한다. 즉, 상기 긁개(315)는 파이프부(310)와 하우징(100) 외부를 연통하는 배출배관(314) 내부에서 벽을 형성할 수 있다. 따라서 상기 긁개(315)는 배출배관(314)을 밀폐할 수 있도록 배출배관(314)과 접촉부에 실링처리를 하는 것이 바람직하다.
상기 피스톤부(320)는 상기 파이프부(310)의 비절곡 부분(311) 내부를 왕복하며 파이프 내벽에 침착된 타르, 미세먼지 등의 기타 유해물질을 긁어내어 상기 배출구(313)로 제거한다. 상기 피스톤부(320)는 스크래퍼(321), 샤프트(324) 및 구동장치(325)를 구비한다. 상기 샤프트(324)는 일단부에 스크래퍼(321)와 연결되고, 타단부에 상기 구동장치(325)와 연결된다. 상기 구동장치(325)는 상기 스크래퍼(321)이 직선 왕복운동을 하도록 동력을 제공한다. 상기 샤프트(324)는 상기 구동장치(325)의 동력을 상기 스크래퍼(321)로 전달한다. 상기 샤프트(324)는 상기 파이프부(310)의 비절곡 부분(311)의 개수에 따라 복수개 구비될 수 있다. 상기 복수의 샤프트(324)는 이에 제한되는 것은 아니나 하나의 구동장치(325)에 연결될 수 있고 또는 상기 샤프트(324) 각각 마다 하나의 구동장치(325)가 연결될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 스크래퍼를 도시한 것이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 스크래퍼(321)는 상기 비절곡 부분(311)의 내측벽에 접촉되도록 형성된다. 상기 스크래퍼(321)는 상기 비절곡 부분(311)의 내벽에 침착된 타르, 미세먼지 등을 비절곡 부분(311) 내부를 왕복운동을 하면서 긁어낼 수 있다. 상기 스크래퍼(321)는 비절곡 부분(311) 내부에서 연소 가스의 저항에 대해 쉽게 이동하고, 상기 연소 가스도 스크래퍼(321)를 쉽게 통과 할 수 있도록 제1 관통홀(322)을 구비할 수 있다. 상기 제1 관통홀(322)은 복수개 구비할 수 있다. 상기 제1 관통홀(322)은 상기 스크래퍼(321)가 비절곡 부분(311) 내부의 물을 배출구로 쉽게 이동시킬 수 있도록 상기 스크래퍼(321)의 상부에 구비하는 것이 바람직하다.
하나의 구체적인 구현예로, 스크래퍼(321)는 진동부재(323)를 구비하여 상기 비절곡 부분(311) 내벽에 침착된 타르, 미세먼지 등의 기타 유해물질을 진동으로 분리시켜 더욱 쉽게 긁어낼 수 있다. 상기 진동부재(323)는 예를들어 전동식 바이브레이터, 압축공기식 바이브레이터, 마그네틱 바이브레이터, 피스톤 바이브레이터, 터빈 바이브레이터, 노커 바이브레이터 등 일 수 있다.
상기 샤프트(324)는 상기 스크래퍼(321)와 연결되어 하우징 외부로 돌출된다. 상기 샤프트(324)는 상기 스크래퍼(321)가 상기 비절곡 부분(311) 내부를 왕복운동 하도록 힘을 전달하는 축이다. 이에 제한되는 것은 아니나 상기 샤프트(324)는 래크 앤 피니언 방식 또는 유압식으로 동력을 전달받을 수 있다.
하나의 구체적인 구현예로, 상기 스크래퍼(321)가 진동부재를 구비하는 경우 상기 샤프트(324)는 방진부재를 구비하여 상기 스크래퍼(321)의 진동이 상기 하우징(100)이나 하우징(100) 외부의 장치로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 상기 피스톤부(320)는 상기 스크래퍼(321)만 진동하고 상기 샤프트(324)는 진동하지 않도록 하여 진동에 의한 소음을 저감시키고, 하우징(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
다른 하나의 구체적인 구현예로, 상기 스크래퍼(321)가 진동부재를 구비하는 경우, 상기 파이프부(310)의 하부면과 내부공간(110)의 바닥면 사이 맞닿는 곳은 방진부재를 구비할 수 있다. 이를 통해 상기 스크래퍼(321)의 진동이 상기 하우징(100)으로 전달되는 것을 방지하여 진동에 의한 소음을 저감시키고, 하우징(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또 다른 하나의 구체적인 구현예로, 상기 샤프트(324)는 하우징(100) 외부로 연소 가스 누출을 방지하기 위해 실링부재를 구비할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 제1 순환부 및 냉각 파이프를 도시한 것이다. 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 상기 제1 순환부(400)는 상기 제2 수집부(520)와 제1 분사부(200)를 냉각 파이프(410)로 연결하여, 제2 수집부(510) 외부로 유출되는 물을 냉각시켜 다시 분사부(200)로 유입시킨다. 이 경우 내부공간(110)의 상부에 위치한 제1 분사부(200)로 유입시키기 위한 동력장치(420)를 구비할 수 있다. 또한. 상기 냉각 파이프(410)는 제1 순환부(400)의 물을 자연 냉각시키고, 상기 물이 하우징(100) 외부에서 체류되는 시간을 늘리기 위해 절곡된 유로가 반복적으로 형성되도록 할 수 있다. 상기 냉각 파이프(410)는 열전도도가 높은 금속 소재를 포함할 수 있다. 또한, 제1 순환부(400)는 제2 유출구(150)에서 유출되는 물에 포함된 이물질을 걸러내기 위해 필터를 구비할 수 있다.
하나의 구체적인 구현예로, 상기 냉각 파이프(410)는 수냉쿨러(미도시)를 구비하여 냉각효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제1 수집부(500)는 하우징 하면에 단차를 형성하여 상기 배출구(313)와 연통되도록 구비될 수 있다. 상기 단차의 단면은 하우징 단면의 넓이보다 작다. 이에 제한되는 것은 아니나 상기 제1 수집부(500)는 하우징(100)과 슬라이드 식으로 분리될 수 있다. 상기 제1 수집부(500)는 배출구(313)를 통해 배출된 타르 등의 물질이 수집되므로 상기 제1 수집부(500)를 하우징(100)과 분리하여 수집된 타르 등의 물질을 쉽게 처리할 수 있다.
상기 제2 수집부(520)는 하우징 하면에 단차를 형성하여 제2 유출구(161)와 연통되도록 구비될 수 있다. 상기 단차의 단면은 하우징 단면의 넓이보다 작다. 이에 제한되는 것은 아니나 상기 제2 수집부(520)는 상기 하우징(100)과 슬라이드 식으로 분리될 수 있어 오염된 물을 쉽게 처리할 수 있다. 상기 제2 수집부(520)는 제2 유출구(161)를 통해 배출된 물이 수집되어 있고, 상기 수집된 물은 제1 순환부(400)를 통해 분사부(200)로 이동될 수 있다.
도 8 및 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 연소 가스 및 타르 저감 장치의 필터부 및 필터하우징을 도시한 것이다. 도 8 및 도 9을 참조하여 설명하면, 상기 필터부(600)는 상기 제1 유출구(140)와 연통되어 연결되어 있다. 상기 필터부(600)는 상기 하우징(100)을 통과하며 타르, 미세먼지 등이 1차적으로 제거된 연소 가스가 상기 필터부(600)를 통과하면서 2차적으로 제거될 수 있도록 한다. 상기 필터부(600)는 제2 저수부(610), 필터하우징(620), 제2 분사부(630), 제2 순환부(640) 및 배출부(650)를 구비할 수 있다.
상기 제2 저수부(610)는 상기 필터부(600) 최하단에 위치하고, 일측면은 상기 제1 유출구(140)과 연결되고, 타측면은 제2 순환부(640)와 연결된다. 상기 제2 저수부(610) 상면에는 필터하우징(620)이 위치하도록 복수개의 결합돌기가 형성되고 필터하우징(620)의 하면에는 복수개의 결합홈이 형성되어 상호 결합할 수 있다. 또한, 상기 제2 저수부(610)의 상면은 관통홀(미도시)이 형성되어 있어 필터하우징(620) 하면과 관통홀로 연통되어 있다. 상기 제2 저수부(610)는 제1 하우징(100)을 통과한 연소 가스가 필터부(600)로 유입되는 곳이고, 상기 필터하우징(620)을 통과한 세정액이 흘러내려가 상기 제2 저수부(610)의 상부로 유입되어 세정액이 저장되는 곳이다. 저장된 세정액은 제2 순환부(640)에 의해 다시 필터하우징(620)으로 유입되어 재순환될 수 있다.
상기 필터하우징(620)은 상기 제2 저수부(610) 상부에 위치한다. 상기 필터하우징(620)은 제2 내부공간(621), 전방도어(622) 및 슬라이딩 가이드(623)를 구비할 수 있다. 상기 필터하우징(620)의 상면과 하면은 외부와 연통되도록 복수개의 제2 관통홀(625)을 구비할 수 있고, 복수개의 필터하우징(620)이 서로 적층 배열되어 결합할 수 있도록 상기 필터하우징(620) 상면에는 복수개의 결합돌기가 형성되고, 하면에는 복수개의 결합홈이 형성될 수 있다. 상기 복수개의 제2 관통홀(625)은 연소 가스 및 세정액이 상기 필터하우징(620)을 통과할 수 있도록한다.
상기 제2 내부공간(621)은 상기 필터하우징(620)의 내부에 형성된 공간으로 이에 제한되는 것은아니나, 직방형의 육면체 공간일 수 있다. 상기 제2 내부공간의 상부에는 제2 순환부(640)와 연결되는 제2분사부(630)가 구비될 수 있고, 상기 제2 분사부(630)의 하부에는 필터(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 제2 분사부(630)가 분사하는 세정액은 상기 필터가 흡수하여 필터의 습도를 유지할 수 있고. 이에 제한되는 것은 아니나 상기 필터는 바이오 필터일 수 있다.
상기 전방도어(622)는 필터하우징(620) 전방에 구비되어, 회동 가능하도록 연결될 수 있다. 이때 전방도어(622)는 필터하우징(620)과 힌지(623)로 결합될 수 있다. 상기 슬라이딩 가이드(624)는 상기 필터하우징(620) 내부의 하부면에 형성되어 상기 필터가 슬라이딩방식으로 유입 또는 유출될 수 있도록 한다. 이와 같이 상기 필터하우징(620)의 전방도어(622)를 열면 상기 필터를 슬라이딩방식으로 손쉽게 이동시킬 수 있어 필터의 교체가 용이하다.
하나의 구체적인 구현예로, 상기 필터하우징(620)은 후방도어(미도시)를 구비할 수 있다. 상거 전방도어(622)에서는 필터를 슬라이딩방식으로 유출되도록 하고, 상기 후방도어는 필터를 유입되도록 할 수 있다. 이와 같은 방식은 후방도어를 열고 유입되는 필터가 전방도어(622)를 열고 유출되는 필터를 밀어낼 수 있어 필터의 교체를 신속하게 할 수 있도록 한다.
상기 제2 분사부(630)는 제2 내부공간(621) 상부에 위치하여 제2 순환부(640)와 연결된다. 제2 분사부(630)는 복수개의 제2 노즐부(631)를 통해 세정액을 분사할 수 있다. 상기 복수개의 제2 노즐부(631)는 직·병렬 배열될 수 있다.
상기 제2 순환부(640)는 제2 저수부(610)에 저장된 세정액을 적층 배열된 복수개의 필터하우징(620) 각각의 제2 내부공간(621) 상부에 위치한 제2 분사부(630)로 유입되도록 한다. 이를 위해 제2 순환부(640)는 제2 저수부(610)보다 상부에 위치한 복수개의 필터하우징(620)에 유입시킬 수 있도록 동력공급장치를 구비할 수 있다. 상기 필터하우징(620)을 통과하고 내려온 세정액은 다시 제2 저수부(610)에 저장되었다가 다시 제2 분사부(630)로 재순환하여 세정액의 낭비를 줄일 수 있다.
상기 배출부(650)는 상기 제2 저수부(610) 및 적층된 복수개의 필터하우징(620)을 통과한 연소 가스가 최종적으로 자연으로 배출되는 곳이다. 최상단 필터하우징(620)의 제2 관통홀(625)와 연통하여 연결되어 있다. 상기 배출부(650)는 연소 가스를 흡입할 수 있는 동력장치를 구비할 수 있다.
이상 실시예를 통해 본 기술을 설명하였으나, 본 기술은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 기술의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 기술에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 하우징 110 : 제1 내부공간 120 : 제1 유입구 140 : 제1 유출구 160 : 홈부 161 : 제2 유출구 200 : 제1 분사부 210 : 제1 노즐부 220 : 제1 저수부 300 : 제거부 310 : 파이프부 311 : 비절곡 부분 312 : 절곡 부분 313 : 배출구 314 : 배출배관 315 : 긁개 320 : 피스톤부 321 : 스크래퍼 322 : 제1 관통홀 323 : 진동부재 324 : 샤프트 400 : 제1 순환부 410 : 냉각 파이프 420 : 제1 동력장치 500 : 수집부 510 : 제1 수집부 520 : 제2 수집부 600 : 필터부 610 : 제2 저수부 620 : 필터하우징 621 : 제2 내부공간 622 : 전방도어 623 : 힌지 624 : 슬라이딩 가이드 625 : 제2 관통홀 630 : 제2 분사부 631 : 제2 노즐부 640 : 제2 순환부 650 : 배출부
Claims (10)
- 내부공간, 제1 유입구, 제1 유출구 및 홈부를 구비한 하우징;
상기 내부공간 상부에 제1 노즐부 및 제1 저수부를 구비한 제1 분사부;
상기 내부공간에서 상기 제1 유입구와 제1 유출구 사이를 연결하는 파이프부와 상기 파이프부 내부를 왕복 운동하는 피스톤부를 구비하는 제거부;
상기 하우징 하부와 연통되도록 형성되는 제1 수집부 및 제2 수집부를 포함하는 수집부; 및
상기 제1 분사부와 제2 수집부를 연결하는 냉각 파이프를 구비하는 제1 순환부; 및
배출배관을 포함하며,
상기 파이프부는 복수의 절곡 부분 및 비절곡 부분을 포함하고, 상기 비절곡 부분은 나란히 수평 배치되며, 각 비절곡 부분마다 길이 방향을 따라 피스톤이 삽입되고, 상기 비절곡 부분에는 배출구가 포함되며,
상기 배출배관은 상기 복수개의 비절곡 부분의 일단부와 연통되도록 복수개의 관통홀이 형성된 연소 가스 및 타르 저감장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 홈부는 하우징 하부면에 구비되는 것을 특징으로 하는, 연소 가스 및 타르 저감장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 배출구는 상기 제1 수집부와 연결되는 것을 특징으로 하는, 연소 가스 및 타르 저감장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 피스톤부에는 스크래퍼가 포함되며,
상기 스크래퍼는 복수개의 제1 관통홀을 구비하는 것을 특징으로 하는, 연소 가스 및 타르 저감장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 냉각 파이프는 절곡된 유로가 반복적으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 연소 가스 및 타르 저감장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 수집부 및 제2 수집부는 슬라이드 방식으로 상기 하우징과 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는, 연소 가스 및 타르 저감장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 유출구와 연결되고, 제2 저수부, 필터하우징, 제2 분사부 및 제2 순환부를 구비하는 필터부;를 포함하는, 연소 가스 및 타르 저감장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 필터부는 제2 저수부와 필터하우징 순으로 적층 형성되고,
상기 필터하우징은 복수로 적층 형성되는 것을 특징으로 하는, 연소 가스 및 타르 저감장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 복수로 적층된 필터하우징 사이에는 제2 순환부가 연결되는 것을 특징으로 하는, 연소 가스 및 타르 저감장치.
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