KR102547023B1

KR102547023B1 - 공기 탈취 및 정화 장치

Info

Publication number: KR102547023B1
Application number: KR1020200169716A
Authority: KR
Inventors: 허승욱
Original assignee: 허승욱
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2023-06-23
Also published as: KR20220080515A

Abstract

이산화염소 안개층을 형성하여 오염 공기와 이산화염소 접촉 면적을 극대화함으로써 공기 정화 효율을 높일 수 있도록, 이산화염소수가 저장되는 저장탱크, 상기 저장탱크에 연결 설치되고 외부 오염 공기를 저장탱크 내부로 흡입하기 위한 흡입관, 상기 저장탱크 상단에 연통 설치되어 저장탱크로 유입된 오염 공기가 흐르며 내부에는 이산화염소수에 의한 안개층을 형성하여 내부를 지나는 오염 공기를 정화하고 사용된 이산화염소수는 상기 저장탱크로 떨어져 회수되도록 한 필터부, 상기 저장탱크에 저장된 이산화염소수를 상기 필터부로 공급하기 위한 순환펌프, 상기 필터부 상단에 연결 설치되어 필터부를 거친 공기 중의 이산화염소수 입자를 분리 제거하는 미스트캐처, 상기 미스트캐처에 연결되는 배출관, 상기 배출관에 설치되어 상기 흡입관을 통한 외부 공기 흡입력을 제공하는 구동팬을 포함하는 공기 탈취 및 정화 장치를 제공한다.

Description

공기 탈취 및 정화 장치{APPARATUS FOR PURIFYING AND DEODORIZING AIR}

본 개시 내용은 오염된 공기를 탈취하고 살균 처리하는 공기 정화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하수처리장이나 소각장, 매립장 등의 쓰레기 처리시설, 축산 시설, 분뇨를 비료로 재처리하는 자원화시설 등의 사업장은 대기 오염물질과 더불어 악취를 많이 발생한다.

이러한 시설로부터 발생되는 악취나 오염물질, 균 등으로 인해 주변 환경 오염은 물론 인근 지역 주민의 정신적 육체적 피해와 불편함이 증가하고 있다. 사업장이나 인근 지역의 쾌적한 환경과 주민들의 피해를 줄이기 위해서는 오염된 공기를 정화 처리할 필요가 있다.

이산화염소는 높은 산화력으로 인해 공기의 살균, 소독 및 탈취를 위한 용도로 널리 사용되고 있다. 이산화염소를 이용한 정화 장치의 경우, 통상적으로 이산화염소수를 오염 공기 중에 분무하여 이산화염소수 및 분무시 발생하는 이산화염소 가스와 강제 접촉시킴으로써, 공기 중의 오염물을 살균하거나 악취 물질을 분해하게 된다. 그러나, 종래의 경우 이산화염소수를 이용하는 경우 이산화염소의 소모가 적긴 하나 공기 정화 효과가 떨어지는 문제가 있다.

최근 들어, 생활 환경이나 건강에 대한 관심이 증대되고 있고 법적 규제 강도가 높아지고 있어, 오염 공기를 보다 효과적으로 정화할 수 있도록 기술을 개발하여 제공하는 것은 사용자에게 많은 장점을 제공한다.

본 과제는 이산화염소 안개층을 형성하여 오염 공기와 이산화염소 접촉 면적을 극대화함으로써 공기 정화 효율을 높일 수 있도록 된 공기 탈취 및 정화 장치를 제공하는 것이다.

본 과제는 공기 오염도 또는 오염 면적 등에 따라 설비의 확장이나 축소가 용이한 공기 탈취 및 정화 장치를 제공하는 것이다.

본 과제는 오염물 찌꺼기 등에 의한 막힘 현상을 방지할 수 있도록 된 공기 탈취 및 정화 장치를 제공하는 것이다.

본 구현예의 공기 탈취 및 정화 장치, 이산화염소수가 저장되는 저장탱크, 상기 저장탱크에 연결 설치되고 외부 오염 공기를 저장탱크 내부로 흡입하기 위한 흡입관, 상기 저장탱크 상단에 연통 설치되어 저장탱크로 유입된 오염 공기가 흐르며 내부에는 이산화염소수 입자와 이산화염소 가스에 의한 안개층을 형성하여 내부를 지나는 오염 공기를 정화하고 사용된 이산화염소수는 상기 저장탱크로 떨어져 회수되도록 한 필터부, 상기 저장탱크에 저장된 이산화염소수를 상기 필터부로 공급하기 위한 순환펌프, 상기 필터부 상단에 연결 설치되어 필터부를 거친 공기 중의 이산화염소수 입자를 분리 제거하는 미스트캐처, 상기 미스트캐처에 연결되는 배출관, 상기 배출관에 설치되어 상기 흡입관을 통한 외부 공기 흡입력을 제공하는 구동팬을 포함할 수 있다.

상기 공기 탈취 및 정화 장치, 상기 저장탱크 내의 이산화염소수 농도를 유지하기 위한 농도유지부를 더 포함할 수 있다.

상기 농도유지부는 이산화염소를 물에 용해하여 이산화염소수를 생성하는 발생기, 상기 발생기로 공급할 보충수을 저장하는 물탱크, 상기 물탱크와 상기 발생기 사이의 관로 상에 설치되어 보충수를 공급하기 위한 공급펌프, 상기 발생기와 상기 저장탱크 사이에 설치되어 이산화염소수를 저장탱크로 공급하는 공급관을 포함할 수 있다.

상기 공급관에 연결되고 상기 저장탱크 내측 상부에 배치되는 분사관, 상기 분사관에 설치되어 이산화염소수를 분사하는 분사노즐을 더 포함하여, 상기 저장탱크 내부에서 오염 공기가 상기 필터부로 유입되기 전에 이산화염소수를 오염 공기에 분사하여 정화 처리할 수 있다.

상기 분사관에서 이격 배치되어 상기 분사노즐에서 분사되는 이안화염소수를 충돌시켜 이산화염소수를 미입자로 분해하고 이산화염소 가스를 발생시키는 충돌판을 더 포함할 수 있다.

상기 흡입관은 상기 저장탱크 내부로 연장되고 하단은 막혀 있고, 외주면에는 오염공기가 배출되도록 구멍이 전체적으로 일정 간격으로 형성된 타공관을 더 포함할 수 있다.

상기 흡입관에 연결되고 상기 저장탱크 바닥에 배치되어 오염공기를 저장탱크 내부의 이산화염소수로 배출하는 폭기관을 더 포함하여, 오염공기를 이산화염소수로 폭기하여 정화 처리할 수 있다.

상기 필터부는 상하단이 관통 형성되고 하단은 상기 저장탱크에 설치되어 수직으로 연장되고 상단은 상기 미스트캐처에 연통 설치되는 적어도 하나 이상의 외부파이프, 상기 외부파이프 내면에서 이격되어 내부 중심에 배치되고 축방향으로 연장 설치되고 상기 순환펌프에 연결되어 이산화염소수가 공급되는 내부관, 상기 내부관에 설치되고 이산화염소수를 외부파이프 내부로 분사하여 이산화염소수 입자와 이산화염소 가스에 의한 안개층을 형성하는 적어도 하나 이상의 미스트노즐을 포함할 수 있다.

상기 내부관에 설치되고 상기 미스트노즐로 연장되는 지지체, 상기 지지체 선단에 설치되어 상기 미스트노즐 외측에 배치되고 미스트노즐에서 분사되는 이산화염소수와 충돌되어 이산화염소수를 미립자로 분해하는 충돌봉을 더 포함할 수 있다.

상기 충돌봉은 상기 미스트노즐을 향하는 면이 반구 형태를 이룰 수 있다.

상기 외부파이프와 상기 내부관 사이 간격은 30mm 내지 350mm로 형성될 수 있다.

상기 미스트노즐은 분사홀 내면에서 외측을 향해 내경이 점차적으로 확장되도록 형성되어 이산화염소수를 퍼트리기 위한 경사면과, 상기 경사면 외측에 단이 지도록 내주면이 파여져 형성되어 분사되는 이산화염소수를 미립자로 분해하는 단턱부를 포함할 수 있다.

상기 미스트노즐은 상기 내부관 외주면에 분사홀을 지나도록 파여져 형성되고 외부파이프의 축방향에 대해 직각 방향으로 연장되어 이산화염소수를 수평방향으로 퍼트리기 위한 수평슬롯을 더 포함할 수 있다.

이와 같이 본 구현예에 의하면, 수직의 필터관 내부에서 이산화염소를 보다 미세하게 입자화해 이산화염소 입자와 이산화염소 가스를 포함하는 안개층을 형성함으로서, 오염 공기가 안개층을 통과하는 과정에서 이산화염소의 접촉 면적을 극대화할 수 있게 된다.

이에, 오염 공기의 정화 효율을 보다 높일 수 있게 된다.

필터관의 개수나 필터관 내부 이산화염소 분사 노즐의 개수를 조절하는 것으로 오염 공기 처리 용량에 맞춰 설비를 용이하게 확장하거나 축소할 수 있다.

오염 공기 처리 과정에서 오염물 찌꺼기의 발생을 방지하여 노즐 등이 막히는 것을 방지하고 오염물 찌꺼기 처리를 위한 폐수정화 작업이 불필요하여 설비가 간단하고 유지 보수가 용이하다.

오염 공기 흡입구를 정화 공기 배출구로, 정화 공기 배출구를 오염 공기 흡입구로 자유롭게 변경할 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 공기 탈취 및 정화 장치의 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 공기 탈취 및 정화 장치의 저장탱크 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 필터부를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 4와 도 5는 본 실시예에 따른 필터부의 미스트노즐을 도시한 개략적인 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 실시예에 따른 공기 탈취 및 정화 장치의 구성을 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 공기 탈취 및 정화 장치는 이산화염소수가 저장되는 저장탱크(10), 저장탱크(10)로 오염공기를 유입하는 흡입관(12), 저장탱크(10)로 유입된 오염공기를 정화 처리하는 필터부(20), 저장탱크(10)에 수용된 이산화염소를 필터부(20)로 공급하는 순환펌프(30), 필터부(20) 출측에 설치되는 미스트캐처(40), 미스트캐처(40)에 설치되는 배출관(14) 및 배출관(14)에 설치되는 구동팬(16)을 포함할 수 있다.

저장탱크(10)는 내부에 수용공간을 형성한 용기 형태를 이룬다. 저장탱크(10)는 내부에 이산화염소수를 수용할 수 있다. 저장탱크(10)의 크기나 형태는 다양하게 변형될 수 있다.

저장탱크(10) 저부에는 오염 공기를 정화 처리하고 남은 이산화염소수를 배출처리하기 위한 드레인관(18)이 마련될 수 있다. 드레인관(18)을 개방하여 저장탱크(10) 내부에 잔류하는 오염수를 제거할 수 있다.

흡입관(12)은 오염 공기가 흐르는 관 구조물이다. 본 장치는 적어도 하나 이상의 흡입관(12)이 구비될 수 있다. 흡입관(12)의 크기나 설치 개수는 다양하게 변형될 수 있다. 흡입관(12)은 저장탱크(10)의 상부에 설치될 수 있다. 흡입관(12)의 외측 선단은 오염 공기가 유입되는 입구를 이룬다. 흡입관(12)은 저장탱크(10)와 연통 설치되어, 흡입관(12)을 통해 유입된 오염 공기는 저장탱크(10) 내부로 유입될 수 있다.

도시된 바와 같이, 흡입관(12)의 선단에는 타공관(13)이 설치되어 저장탱크(10) 내부로 연장될 수 있다. 타공관(13)은 흡입관(12)에 일체로 형성될 수 있다.

타공관(13)은 저장탱크(10) 내측 상부에 배치되며, 하단은 막혀 있고, 외주면에는 오염공기가 배출되도록 구멍(15)이 전체적으로 일정 간격으로 형성된 구조로 되어 있다.

이에, 흡입관(12)을 통해 유입된 오염 공기는 타공관(13)의 표면에 형성된 구멍(15)을 통해 저장탱크(10) 내부로 배출된다. 타공관(13)의 외주면에 고르게 형성된 구멍(15)을 통해 오염공기가 타공관(13) 외주면 전면에서 배출됨으로써, 오염 공기가 보다 원활하게 저장탱크(10) 내부로 유입될 수 있다.

저장탱크(10) 상단에 필터부(20)가 설치된다. 이에, 저장탱크(10)로 유입된 오염공기는 저장탱크(10) 상부에 연결?? 필터부(20)를 거치면서 정화 처리된다.

순환펌프(30)은 필터부(20)와 저장탱크(10) 사이를 연결하는 순환관(32) 일측에 설치되어 순환관(32)을 통해 저장탱크(10)의 이산화염소수를 필터부(20)로 가압하여 공급할 수 있다. 순환펌프(30)이 구동되면 저장탱크(10)에 수용된 이산화염소수는 순환관(32)을 통해 필터부(20)로 공급된다. 이에, 필터부(20)는 공급된 이산화염소수로 오염 공기를 정화처리할 수 있다.

필터부(20)는 저장탱크(10) 상단에 연통 설치되어 오염 공기가 지나는 통로를 이루며, 내부에는 이산화염소수와 이산화염소 가스에 의한 안개층을 형성하여 내부를 지나는 오염 공기를 정화하는 구조로 되어 있다. 필터부(20)는 하단이 저장탱크(10)와 연통 설치되어 있어, 필터부(20)에서 오염공기를 정화처리한 이산화염소수는 필터부(20) 아래로 낙하되어 저장탱크(10)로 회수된다. 필터부(20)의 구체적인 구조에 대해서는 뒤에서 다시 상세하게 설명한다.

안개층은 작게 분해된 이산화염소수 입자들과 이산화염소수가 작은 입자로 분해되면서 발생되는 이산화염소 가스가 혼합되어 안개와 같은 형태로 모여있는 영역을 의미할 수 있다.

본 장치는 필터부(20)가 저장탱크(10 상단에 수직으로 연통 설치되어 있어서, 필터부(20)에서 오염공기를 처리한 이산화염소수는 필터부 아래로 흘러내려 바로 저장탱크로 회수된다. 이에, 오염공기 처리 과정에서 오염 찌꺼기 등의 이물질이 발생되지 않으며, 폐수 정화가 불필요하다.

필터부(20)의 상단 출측에는 미스트캐처(40)이 설치될 수 있다. 미스트캐처(40)은 필터부(20)를 통과한 오염 공기 중에 포함되어 있는 미스트 형태의 이산화염소수 입자를 포집하여 분리 제거한다. 미스트캐처(40)에서 포집된 이산화염소수는 필터부(20)를 통해 저장탱크(10)로 회수될 수 있다. 미스트캐처(40)을 거침에 따라 이산화염소수는 모두 회수되고 정화처리된 공기만이 외부로 배출될 수 있다.

구동팬(16)은 미스트캐처(40) 출측에 연결된 배출관(14)에 설치되어 오염 공기 흡입력을 제공한다. 이에, 구동팬(16)이 작동되면 미스트캐처(40)과 필터부(20)를 통해 저장탱크(10)에 흡입압이 걸리게 된다. 따라서, 저장탱크(10)에 연결된 흡입관(12)을 통해 외부 오염 공기가 저장탱크(10) 내부로 빨려 들어가게 된다. 구동팬(16)은 배출관(14) 외에 오염 공기가 유입되는 입구인 흡입관(12)에 설치될 수 있다.

또 다른 실시예로, 구동팬은 역방향으로 회전되어 본 장치에 대한 오염 공기의 흐름 방향을 반대로 전환하는 구조일 수 있다. 이에, 구동팬 위치에서 발생된 오염 공기를 필터부쪽으로 유입시켜 정화 처리한 후 흡입관을 통해 배출할 수 있다. 따라서, 오염 공기가 유입되는 흡입구를 정화 처리된 공기의 배출구로 전환하고, 정화 공기가 배출되는 배출관을 오염 공기의 흡입구로 자유롭게 변경할 수 있게 된다. 이와 같이, 본 장치는 간단하게 구동팬의 회전 방향을 전환하는 것으로 순방향 또는 역방향으로 공기의 흐름을 바꿔 어느 방향으로나 모두 오염 공기를 정화 처리할 수 있다.

본 실시예의 공기 탈취 및 정화 장치는, 저장탱크(10) 내의 이산화염소수 농도를 유지하기 위한 농도유지부를 더 포함할 수 있다.

농도유지부는 이산화염소를 보충수에 희석하여 이산화염소수를 생성하는 발생기(50), 발생기(50)로 공급할 보충수를 저정하는 물탱크(52), 물탱크(52)와 발생기(50) 사이의 관로(53) 상에 설치되어 보충수를 공급하기 위한 공급펌프(54), 발생기(50)와 저장탱크(10) 사이에 설치되어 이산화염소수를 저장탱크(10)로 공급하는 공급관(56)을 포함할 수 있다.

발생기(50)는 예를 들어, 이산화염소 가스를 생성하여 공급된 보충수와 접촉시킴으로써 이산화염소수를 제조할 수 있다. 발생기(50) 내부에는 이산화염소 가스를 생성하는 가스생성기(55)가 구비될 수 있다.

공급펌프(54)는 필요시 구동되어 물탱크(52)에 수용된 보충수를 발생기(50)로 공급한다.

발생기(50)에서 제조된 이산화염소수는 공급관(56)을 통해 저장탱크(10)로 공급되어 기존에 수용되어 있는 이산화염소수와 혼합된다. 이에, 저장탱크(10) 내에 수용된 이산화염소수의 농도를 적절한 값으로 높일 수 있게 된다.

따라서, 저장탱크(10) 내부의 이산화염소수 농도를 일정값 이상으로 유지할 수 있어, 농도 저하에 따른 오염 공기 정화 효율 저하를 방지할 수 있게 되나.

또한, 농도유지부는 저장탱크(10) 내부로 공급되는 이산화염소수를 이용하여 필터부(20)에 앞서 오염 공기를 정화처리하는 구조일 수 있다.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 농도유지부는 공급관(56)에 연결되고 저장탱크(10) 내측 상부에 배치되는 분사관(60), 분사관(60)에 설치되어 이산화염소수를 분사하는 분사노즐(62)을 더 포함할 수 있다

이에, 저장탱크(10) 내부에서 오염 공기가 필터부(20)로 유입되기 전에 이산화염소수를 오염 공기에 분사하여 정화 처리할 수 있다.

분사관(60)은 예를 들어, 링 형태의 폐곡선을 이루어 필터부(20)의 입구 주위를 감싸며 배치될 수 있다. 분사노즐(62)은 복수개가 분사관(60)을 따라 간격을 두고 설치될 수 있다. 본 실시예에서 분사노즐(62)은 분사관(60)의 향해 이산화염소수를 분사하도록 설치될 수 있다. 이에, 저장탱크(10) 상부에서 필터부(20)로 유입되는 오염 공기에 효과적으로 이산화염소수를 분사할 수 있다.

농도유지부는 분사관(60)에서 이격 배치되어 상기 분사노즐(62)에서 분사되는 이안화염소수를 충돌시키기 위한 충돌판(64)을 더 포함할 수 있다.

충돌판(64)은 분사노즐(62)에서 일정 거리 이격되어 분사관(60)에 고정 설치될 수 있다. 분사노즐(62)에서 분사된 이상화염소수는 충돌판(64)에 충돌되면서 미립자로 잘게 분해됨과 더불어 이산화염소 가스를 발생시키게 된다.

공급관(56)을 통해 저장탱크(10)로 공급된 이산화염소수는 분사관(60)에 설치된 분사노즐(62)을 통해 저장탱크(10) 상부 공간으로 분사된다. 저장탱크(10) 상부로 유입된 오염 공기는 분사노즐(62)에서 분사되어 충돌판(64)에 의해 생성된 이산화염소 입자와 이산화염소 가스에 접촉되면서 1차적으로 정화 처리된 후 필터부(20)로 유입될 수 있다.

이와 같이, 농도유지부를 통해 오염 공기에 이산화염소수를 분사하여 일차 처리한 후 필터부(20)를 거쳐 정화 처리함에 따라 본 장치의 오염 공기 정화 처리 효율을 보다 높일 수 있게 된다.

본 실시예에서, 분사노즐(62)을 통한 이산화염소수의 분사압력은 발생기(50)로 물을 공급하는 공급펌프(54)의 공급압력을 이용할 수 있다. 또 다른 실시예로, 상기한 구조 외에, 이산화염소수가 공급되는 공급관(56) 일측에 펌프(도시되지 않음)가 더 설치될 수 있다. 펌프의 구동에 따라 이산화염소수를 분사노즐(62)을 통해 고압으로 분사할 수 있다.

분사노즐을 통한 이산화염소수 분사는 분사관으로 공급되는 이산화염소 공급압력이 높은 경우에 이루어질 수 있다. 분사관에 대한 이산화염소 공급 압력이 낮은 경우에는 분사노즐을 통해 이산화염소가 저장탱크로 배출되어 공급만 이루어질 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 본 장치는, 흡입관(12)에 연결되고 저장탱크(10) 바닥에 배치되어 오염공기를 저장탱크(10) 내부의 이산화염소수로 배출하는 폭기관(65)을 더 포함할 수 있다.

폭기관(65)은 복수의 홀(67)을 형성한 구조로, 홀(67)을 통해 오염 공기가 이산화염소수 내에서 기포 형태로 배출된다. 오염 공기 기포들은 저장탱크(10) 바닥에서부터 상부로 상승하면서 이산화염소수에 접촉하게 된다. 이 과정에서 오염 공기는 이산화염소수에 의해 정화 처리될 수 있다.

이와 같이, 폭기관(65)을 통해 오염공기를 먼저 저장탱크(10)에 수용되어 있는 이산화염소수 내에서 폭기하여 이산화염소수와 접촉시킴으로써, 정화 처리 효율을 보다 극대화할 수 있게 된다.

폭기관(65)을 구비한 구조의 경우, 오염 공기의 흡입압을 높일 수 있도록 별도의 흡입팬(도시되지 않음)이 더 구비될 수 있다.

구동팬(16)의 작동에 따라 흡입관(12)을 통해 저장탱크(10) 내부로 유입된 오염 공기는 필터부(20)로 유입되어 정화 처리된다. 필터부(20)는 오염 공기를 이산화염소수에 의해 형성된 안개층을 지나도록 하여, 보다 효과적으로 정화 처리할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 실시예에 다른 필터부의 구조에 대해 설명한다.

필터부(20)는 상하단이 관통 형성되고 하단은 저장탱크(10)에 설치되어 수직으로 연장되고 상단은 미스트캐처(40)에 연통 설치되는 적어도 하나 이상의 외부파이프(21), 외부파이프(21) 내면에서 이격되어 내부 중심에 배치되고 축방향으로 연장 설치되고 순환펌프(30)에 연결되어 이산화염소수가 공급되는 내부관(22), 내부관(22)에 설치되고 이산화염소수를 외부파이프(21) 내부로 분사하여 안개층을 형성하는 적어도 하나 이상의 미스트노즐(23)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 필터부(20)는 적어도 하나 이상이 구비되어 설비 사양이나 정화 처리 조건 등 필요에 따라 적절한 개수로 설치될 수 있다. 또한, 필터부(20)의 길이나 내부관(22)에 설치되는 미스트노즐(23)의 개수 역시 설비 사양이나 정화 처리 조건에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

이에, 필터부(20)의 설치 개수나 길이 등을 달리하는 것으로 장치를 용이하게 확장 또는 축소할 수 있게 된다. 따라서, 필요한 정화 처리 용량에 맞춰 보다 간단하게 설비를 구축할 수 있게 된다.

외부파이프(21)은 내부가 비고 상하단이 개방된 원통 형태의 구조물일 수 있다. 외부파이프(21)은 저장탱크(10)와 미스트캐처(40)에 각각 연통 설치된다. 외부파이프(21)의 하단과 상단에는 각각 저장탱크(10)와 미스트캐처(40)의 결합을 위한 플랜지(29)가 설치될 수 있다.

본 실시예에서, 외부파이프(21)와 내부관(22) 사이 간격은 30mm 내지 350mm로 형성될 수 있다.

외부파이프(21)와 내부관(22) 사이 간격이 30mm보다 작은 경우에는 미스트노즐(23)과 외부파이프(21) 내면 사이 거리가 너무 짧아, 미스트노즐(23)에서 분사된 이산화염소수가 외부파이프(21) 내면에 충돌되면서 입자화가 안되고 액상을 유지하면서 안개층이 제대로 형성되지 않는다. 이에, 오염 공기와 이산화염소의 접촉 면적이 줄고 정화 효율이 떨어지게 된다.

외부파이프(21)와 내부관(22) 사이 간격이 350mm보다 큰 경우에는 외부파이프(21) 내부 공간의 크기가 너무 커져 이산화염소수의 분사 압력을 높이기 어려우며, 외부파이프와 내부관 사이 거리가 멀어 충돌력이 약해 안개층을 형성하기 어렵다. 이에, 외부파이프(21) 내부에 안개층을 치밀하게 형성하기 어렵고 오염 공기가 이산화염소수 안개층과 효과적으로 접촉되지 않아 정화 효율이 저하된다.

내부관(22)은 외부파이프(21) 내면에서 이격되어 내부 중심에 배치되고 축방향으로 연장 설치된다. 내부관(22)의 하단은 순환관(32)에 연결된다. 본 실시예에서 내부관(22)은 외부파이프(21) 하단을 지나 저장탱크(10) 내부로 연장되어 순환관(32)과 연결될 수 있다.

내부관(22)을 따라 복수개의 미스트노즐(23)이 형성된다. 미스트노즐(23)은 내부관(22)으로 공급된 이산화염소수를 미세한 입자 형태로 분사하여 이산화염소수 입자와 이산화염소 가스에 의한 안개층을 형성한다.

이에, 필터부(20)로 유입된 오염 공기는 외부파이프(21)의 이산화염소수 안개층을 지나면서 이산화염소와 최대한 접촉되어 정화 처리될 수 있다.

미스트노즐(23)은 예를 들어, 내부관(22)의 축방향을 따라 간격을 두고 형성될 수 있다. 또한, 미스트노즐(23)은 내부관(22)의 원주방향을 따라 간격을 두고 형성될 수 있다. 각 미스트노즐(23)은 축방향을 따라 동일한 위치에 형성되거나 또는 어긋난 위치에 지그재그 형태로 형성될 수 있다.

외부파이프(21) 내부에서 전체적으로 균일하게 배치된 미스트노즐(23)을 통해 이산화염소수를 분사할 수 있다. 이에, 외부파이프(21) 내부 공간 내에 전체적으로 안개층을 균일한 분포로 형성할 수 있게 된다. 따라서, 외부파이프(21) 내 어느 곳에서나 오염공기가 이산화염소 안개층과 균일하게 접촉되면서 지나게 되어, 정화 처리 효율을 높일 수 있게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 미스트노즐(23)은 이산화염소수를 수평방향으로 넓게 분사하기 위한 수평슬롯(27)을 더 포함할 수 있다. 수평슬롯(27)은 내부관(22) 외주면에 분사홀(24)을 지나도록 파여져 형성되고 외부파이프(21)의 축방향에 대해 직각 방향으로 연장되어 이산화염소수를 수평방향으로 퍼트리는 구조로 되어 있다.

여기서, 수평방향이라 함은 수직 방향에 대해 직각인 방향을 의미한다. 즉, 수직으로 배치된 외부파이프(21)에 대해 직각을 이루는 방향으로, 외부파이프(21)을 지나는 공기의 진행방향에 대해 직각인 방향을 의미한다.

수평슬롯(27)은 트랜치 홈 형태로 외부파이프(21)에 직선으로 파여져 형성될 수 있다. 수평슬롯(27)의 깊이나 폭 등은 다양하게 변형될 수 있다. 미스트노즐(23)의 분사홀(24)에서 분사되는 이산화염소수 입자는 수평슬롯(27)에 의해 수평방향쪽으로 확산될 수 있다.

따라서, 미스트노즐(23)은 이산화염소수를 오염 공기의 진행방향에 대해 직각인 방향으로 넓게 퍼지도록 분무할 수 있게 된다. 이에, 외부파이프(21)을 따라 수직으로 상승하는 오염 공기가 수평방향으로 퍼진 이산화염소수 입자를 지나게 되어 보다 넓은 면적으로 접촉할 수 있게 된다.

또한, 미스트노즐(23)을 통해 오염 공기의 진행방향에 직각방향으로 이산화염소수가 퍼지면서 분무되어 이산화염소수가 오염 공기를 막고 있는 상태가 된다. 이에, 오염 공기는 위로 이동하는 과정에서 외부파이프(21) 내에서 수평으로 퍼진 이산화염소수 입자층을 관통하여 지나야 한다. 따라서, 외부파이프(21) 내에서 오염공기를 빈틈없이 이산화염소수와 접촉시킴으로써, 정화 처리 효율을 높일 수 있게 된다.

본 실시예의 미스트노즐(23)은 이산화염소수를 보다 미세하게 입자화할 수 있는 구조로 되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 미스트노즐(23)은 분사홀(24) 내면에서 외측을 향해 내경이 점차적으로 확장되도록 형성되어 이산화염소수를 퍼트리기 위한 경사면(25)과, 경사면(25) 외측에 단이 지도록 내주면이 파여져 형성되어 분사되는 이산화염소수를 미립자로 잘게 쪼개는 단턱부(26)를 포함할 수 있다.

이에, 분사홀(24)을 통해 분사되는 이산화염소수는 경사면(25)에 의해 넓게 퍼져나가면서 일차적으로 입자화된다. 그리고, 이산화염소수 입자들은 경사면(25) 외측의 단턱부(26)를 지나면서 입자들이 보다 잘게 쪼개져 더 작은 입자로 생성되고, 이 때 이산화염소수에 용해되어 있는 이산화염소 가스가 생성된다.

즉, 넓게 펴져나가는 이산화염소수 입자들은 급격하게 절곡된 단턱부(26)를 지나면서 단턱부(26)에 충돌되고 이 과정에서 입자들이 단턱부(26)와의 충격에 의해 쪼개지면서 입자의 크기가 보다 작아지고 가스화가 이루어진다.

따라서, 미스트노즐(23)은 이산화염소수를 미립자 형태로 쪼개고 가스를 발생하게 된다. 이에, 외부파이프(21) 내부에 미립자 형태의 이산화염소수와 이산화염소 가스가 부유하는 안개층을 형성할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 필터부(20)는 안개층을 극대화하기 위해, 내부관(22)에 설치되고 미스트노즐(23)로 연장되는 지지체(35), 지지체(35) 선단에 설치되어 미스트노즐(23) 외측에 배치되고 미스트노즐(23)에서 분사되는 이산화염소수와 충돌되어 이산화염소수를 미립자로 분해하는 충돌봉(37)을 더 포함할 수 있다.

충돌봉(37)은 미스트노즐(23)의 분사홀(24) 중심에 맞춰 배치될 수 있다.

이에, 미스트노즐(23)에서 분사되는 이산화염소수는 충돌봉(37)에 충돌되면서 1차적으로 작은 입자로 분해되고 이산화염소 가스가 생성된다. 또한, 충돌봉(37)에 충돌되면서 이산화염소수는 분사각이 꺽여 단턱부(26) 및 외부파이프(21) 내벽에도 용이하게 충돌할 수 있게 된다. 따라서, 이산화염소수를 작은 입자와 가스 형태의 안개층으로 효과적으로 형성할 수 있게 된다.

본 실시예에서, 충돌봉(37)은 미스트노즐을 향하는 면이 반구 형태를 이룰 수 있다. 이에, 미스트노즐의 분사홀(24)에서 분사되는 이산화염소수는 충돌봉(37)에 충돌되어 보다 넓은 각도로 분산될 수 있다. 따라서, 이산화염소수를 단턱부(26)는 물론 외부파이프(21)에 효과적으로 충돌시켜 미립자와 가스 발생을 증가시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 장치는 필터부(20) 내부에 이산화염소수에 의한 안개층을 형성하고 오염 공기를 안개층으로 통과시키면서 정화 처리함으로써, 오염 공기와 이산화염소의 접촉 면적을 극대화하여 오염공기를 효과적으로 정화시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 저장탱크 12 : 흡입관
13 : 타공관 14 : 배출관
15 : 구멍 16 : 구동팬
20 : 필터부 21 : 외부파이프
22 : 내부관 23 : 미스트노즐
24 : 분사홀 25 : 경사면
26 : 단턱부 27 : 수평슬롯
30 : 순환펌프 35 : 지지체
37 : 충돌봉 40 : 미스트캐처
50 : 발생기 52 : 물탱크
54 : 공급펌프 56 : 공급관
60 : 분사관 62 : 분사노즐
64 : 충돌판 65 : 폭기관
67 : 홀

Claims

이산화염소수가 저장되는 저장탱크,
상기 저장탱크에 연결 설치되고 외부 오염 공기를 저장탱크 내부로 흡입하기 위한 흡입관,
상기 저장탱크 상단에 연통 설치되어 저장탱크로 유입된 오염 공기가 흐르며 내부에는 이산화염소수 입자와 이산화염소 가스에 의한 안개층을 형성하여 내부를 지나는 오염 공기를 정화하고 사용된 이산화염소수는 상기 저장탱크로 떨어져 회수되도록 한 필터부,
상기 저장탱크에 저장된 이산화염소수를 상기 필터부로 공급하기 위한 순환펌프,
상기 필터부 상단에 연결 설치되어 필터부를 거친 공기 중의 이산화염소수 입자를 포집하여 분리 제거하고, 포집된 이산화염소수를 아래의 필터부를 통해 저장탱크로 회수하는 미스트캐처,
상기 미스트캐처에 연결되는 배출관, 및
상기 배출관에 설치되어 상기 흡입관을 통한 외부 공기 흡입력을 제공하는 구동팬을 포함하고,
상기 필터부는 상하단이 관통 형성되고 하단은 상기 저장탱크에 설치되어 수직으로 연장되고 상단은 상기 미스트캐처에 연통 설치되는 적어도 하나 이상의 외부파이프, 상기 외부파이프 내면에서 이격되어 내부 중심에 배치되고 축방향으로 연장 설치되고 상기 순환펌프에 연결되어 이산화염소수가 공급되는 내부관, 및 상기 내부관에 설치되고 이산화염소수를 외부파이프 내부로 분사하여 이산화염소수 입자와 이산화염소 가스에 의한 안개층을 형성하는 적어도 하나 이상의 미스트노즐을 포함하는 공기 탈취 및 정화 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 저장탱크 내의 이산화염소수 농도를 유지하기 위한 농도유지부를 더 포함하고,
상기 농도유지부는 이산화염소를 물에 용해하여 이산화염소수를 생성하는 발생기, 상기 발생기로 공급할 보충수을 저장하는 물탱크, 상기 물탱크와 상기 발생기 사이의 관로 상에 설치되어 보충수를 공급하기 위한 공급펌프, 및 상기 발생기와 상기 저장탱크 사이에 설치되어 이산화염소수를 저장탱크로 공급하는 공급관을 포함하는 공기 탈취 및 정화 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 공급관에 연결되고 상기 저장탱크 내측 상부에 배치되는 분사관, 상기 분사관에 설치되어 이산화염소수를 분사하는 분사노즐을 더 포함하여, 상기 저장탱크 내부에서 오염 공기가 상기 필터부로 유입되기 전에 이산화염소수를 오염 공기에 분사하여 정화 처리하는 공기 탈취 및 정화 장치.
삭제
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미스트노즐은 분사홀 내면에서 외측을 향해 내경이 점차적으로 확장되도록 형성되어 이산화염소수를 퍼트리기 위한 경사면과, 상기 경사면 외측에 단이 지도록 내주면이 파여져 형성되어 분사되는 이산화염소수를 미립자로 분해하는 단턱부를 포함하는 공기 탈취 및 정화 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 미스트노즐은 상기 내부관 외주면에 분사홀을 지나도록 파여져 형성되고 외부파이프의 축방향에 대해 직각 방향으로 연장되어 이산화염소수를 수평방향으로 퍼트리기 위한 수평슬롯을 더 포함하는 공기 탈취 및 정화 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 내부관에 설치되고 상기 미스트노즐로 연장되는 지지체, 상기 지지체 선단에 설치되어 상기 미스트노즐 외측에 배치되고 미스트노즐에서 분사되는 이산화염소수와 충돌되어 이산화염소수를 미립자로 분해하는 충돌봉을 더 포함하는 공기 탈취 및 정화 장치.