KR200364112Y1 - 입자상과 가스 상의 악취 유발물질을 동시에 처리하기위한 집진 탈취 처리기 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야.

본 고안은 대기 중에 존재하는 입자상 및 가스상의 악취유발 물질을 포집하여 분리 제거하기 위한 집진탈취장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 후드(hood)등의 포집기구를 통해 유입되어진 악취유발 물질을 미립화된 증기에 노출시킴으로서 비중이 높아진 오염물질이 공기 중에서 쉽고 효과적으로 분리될 수 있도록 한 것이다.

나. 고안이 해결하려는 기술적 과제.

종래에 악취 유발물질의 제거를 위한 공기청정기는 고압의 전류가 흐르는 방전극과 집진봉 사이를 지나는 공기가 이온화되어 연기 입자와 입자상 악취 유발물질이 분리되어 음(-)이온에 대전된 후 극성을 달리하는 집진봉에 부착되어 제거되기 위해서는 높은 전압에의 노출과 이온화에 따른 충분한 시간이 필요한 것으로 장치의 거대화가 요구되는 문제점과 대부분의 연기 및 악취 유발물질은 연소가 덜 된 탄소 등의 유기물이 미립화되어 발생하는 것으로 연기 입자의 크기가 클 경우에는 이온화에 의한 분리 부착 제거가 곤란하였고 이를 처리하기 위한 별도의 구성을 갖추지 못함으로서 연기와 함께 악취를 효과적으로 제거하지 못하는 문제점이 있다.

다. 고안의 해결방법의 요지.

포집된 악취 유발물질을 포함하는 공기를 미립화된 증기에 노출시켜 미세한 입자로 이루어진 악취 유발물질의 함수율 상승에 의한 비중을 높여 중력 및 원심력에 의한 입자의 분리효율을 높여 1차적인 제진을 행 한후 이온화제진장치를 통과시켜 최종적으로 처리가 이루어지도록 한 것이다.

라. 고안의 중요한 용도

악취와 먼지의 정화.

Description

입자상과 가스 상의 악취 유발물질을 동시에 처리하기 위한 집진 탈취 처리기 {A collector and deodorizer for the state of particle dust and a bed smell gas}

본 고안은 대기 중에 부유하는 입자상 또는 가스 상의 악취유발 물질을 포집하여 동시에 제거하기 위한 집진 탈취 처리기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 후드(hood)등의 포집기구를 통해 포집된 악취유발 물질을 미립화된 증기에 노출시킴으로서 오염물질의 비중을 높여 공기 중에서 쉽고 효과적으로 분리되어지도록 한 것이다.

일반적으로 악취는 고체 또는 액체상태의 물질이 증발할 때 발생하는 것으로 대기 중에는 인위적이거나 자연적으로 발생한 입자상이거나 가스상의 악취유발물질이 혼합 또는 단독의 상태로 부유(浮游)하고 대기의 흐름에 따라 확산되는 것으로 오염물질은 발생원에 인접된 지역은 물론 멀리 떨어져 있는 지역에까지 쉽게 퍼지게 됨으로서 다수의 사람들에게 불편을 주는 것이다.

대기 중에 부유하는 이러한 입자상 또는 가스상의 악취유발물질은 그 농도가 미약할 때에는 취기를 느끼지 못하여 아무런 지장이 없으나 일정량 이상으로 존재하는 경우에는 발생된 악취로 인해 집중력이 쉽게 해이해져 업무 능률의 저하를 초래할 뿐 아니라 심할 경우 두통과 구토 등을 일으키는 것이었다.

특히 하수처리장이나 하수도 또는 분뇨처리장 등에서는 많은 악취유발물질이 존재할 뿐 아니라 발생하는 악취는 정도도 무척 심하여 인근 주택지로부터 많은 민원을 야기 시키고 근무자에게는 만성적인 두통을 유발하는 등 근무 환경이 열악해지는 주요한 요인이 되었고 여름에는 창문을 열어두는 경우가 많아 대류에 의해 악취유발물질의 확산이 활발하게 이루어짐으로서 그 피해가 심하게 발생하였다.

또한, 음식점 등에서 조리시 발생하는 냄새나 고기를 구울 때 발생하는 연기 중에는 입자상의 악취유발물질이 비교적 많은 농도로 포함되어 있어 식사중인 사람뿐 아니라 인근 주민 및 통행중인 타인에게 불쾌함을 주게 되고 이로 인해 주택가에 인접한 음식점에서는 많은 민원이 제기되거나 다툼이 빈번하게 발생하는 것이다.

종래에는 이러한 악취유발물질의 발생이 많은 산업 현장이나 음식점 등의 조리 시설에서 발생하는 입자상 및 가스상의 악취유발물질을 정화 처리하기 위하여 후드(HOOD) 등의 포집기구를 발생원에 근접되게 설치하여 입자상 및 가스상의 악취유발물질을 포함하는 공기를 포집하고 활성탄이나 실리카겔 등의 흡착제가 충진된 처리장치에 강제 유입시켜 흡착 처리하거나 물을 이용한 세정식 흡수방법, 연소 또는 화학적으로 산화시키는 방법, 응결 또는 냉각에 의한 방법 등 다양한 방법이 행해져 왔다.

그러나 종래의 이러한 악취유발물질의 처리방법은 발생원에 따라 악취의 성상이 복잡하고 다양하여 그 처리 효과가 미약한 문제점이 있었다.

근래에는 입자상 및 가스상의 악취유발물질을 처리할 때 높은 효율을 얻기 위하여 일정한 간격으로 방전극과 집진봉을 배열하고 고압의 전류를 통전시킴으로서 발생하는 스파크가 유입된 공기를 전기 분해시켜줌으로서 이온화되어 음(-)전하를 띤 연기 입자와 입자상 악취유발물질이 집진봉에 부착되어 분리시킬 수 있도록한 이온화 처리장치가 제안되어지고 있다.

그러나 종래의 이러한 이온화 처리장치의 집진봉에는 음전하가 대전된 연기입자나 입자상의 악취유발물질이 부착 축적되는 것으로 집진봉에 오염물질이 누적되어 있으면 집진 면적이 축소되어 처리효과가 저하하게 되므로 주기적으로 청소를 해주어야 하는 불편함이 있었다.

따라서 근래에는 집진봉의 외표 면을 따라 물을 흘려줌으로서 연기 입자와 입자상 악취 유발물질의 부착을 방지하고 흐르는 물이 비산됨으로서 실내습도를 높일 수 있는 습식 공기청정기(등록번호 20-0316150호)가 제안되어 있다.

그러나 종래의 이러한 습식 공기청정기는 고압의 전류가 흐르는 방전극과 집진봉 사이를 지나는 공기가 이온화되어 연기 입자와 입자상 악취 유발물질이 분리되어 음(-)이온에 대전된 후 극성을 달리하는 집진봉에 부착되어 제거되기 위해서는 높은 전압에의 노출과 이온화에 따른 충분한 시간이 필요한 것으로 장치의 거대화가 요구되는 문제점이 있었다.

또한 대부분의 연기와 악취유발물질은 연소가 덜 된 탄소 등의 유기물이 미립화되어 발생하는 것으로 연기 입자의 크기가 클 경우에는 이온화에 의한 부착 분리가 곤란하였고 이를 처리하기 위한 별도의 구성을 갖추지 못함으로서 연기와 함께 악취를 효과적으로 제거하지 못하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 공기 중에 포함된 입자상 악취유발물질의 분리효율을 높이고 동시에 세정효과에 의한 가스상 악취유발물질의 정화효율을 높여 처리효율의 상승을 이루도록 한 것으로,

본 고안의 목적은 포집된 악취유발물질을 포함하는 공기를 미립화된 증기에 노출시켜 미세한 입자로 이루어진 악취유발물질의 함수율 상승에 의한 비중을 높여 중력 및 원심력에 의한 입자의 분리효율을 높여줌과 동시에 수분으로 인한 가스상 악취유발물질의 세정효과가 동시에 나타날 수 있도록 한 것이다.

제1도는 본 고안의 구성을 보이는 처리 계통도.

제2도는 본 고안의 구성을 보이는 개략도.

제3도는 본 고안의 작용 상태를 보이는 단면도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1 : 포집기구 2 : 덕트

3 : 송풍기 10 : 가수시설

12 : 증기발생기 20 : 기액분리시설

21 : 공기유입구 22 : 내통

23 : 상부몸체 24 : 하부몸체

25 : 집진상자 30 : 이온화제진장치

31 : 집진봉 32 : 방전극

33 : 고전압발생장치 34 : 수조

35 : 유수구 40 : 배플(baffle)

50 : 펌프

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 가장 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.

제1도은 본 고안의 구성을 보이는 처리 계통도이고, 제2도는 본 고안의 구성을 보이는 개략도이다.

도면에 따르면, 본 고안의 입자상과 가스 상의 악취 유발물질을 동시에 처리하기 위한 집진 탈취 처리기는 오염물질 발생원에 근접되어 설치된 후드 등의 포집기구(1)를 통해 포집된 공기를 밀폐 관로인 덕트(2)를 따라 송풍기(3)의 흡인력으로 강제 유입시켜 입자상 및 가스상의 악취유발물질을 분리시켜 정화를 이루도록 된 집진 탈취장치에 있어서, 상기 덕트(2)의 후단에는 유입된 공기를 미립화된 증기속에 폭로시킴으로서 공기 중에 포함된 입자상 악취유발물질의 비중을 높이도록 된 증기발생기(12)를 포함하는 가수(加水)시설(10)과 비중이 높아진 악취 유발물질을 접선 유입하여 원심력에 의해 공기 중에 포함된 악취 유발물질의 분리를 행하는기액(氣液)분리시설(20) 및 일정한 간격으로 배열된 집진봉(31)과 방전극(32)에 고압의 전류를 인가하기 위한 고전압발생장치(33)을 포함하는 이온화 제진장치(30)가 순차적으로 관 접속되어지는 구성이다.

유입된 공기 중에 포함된 입자상 악취 유발물질이 증기발생장치(12)에서 발생한 미립화된 증기에 일정시간 폭로된 채 통과하게 됨으로서 증기와 입자상 악취 유발물질이 결합되어 액적의 상태로 만들어지고 증기가 더해진 입자상 악취 유발물질의 입자 비중의 상승이 일어난다.

이때, 증기발생장치(12)는 공급된 물을 진동판의 진동에 따라 생성된 초음파에 의해 증기로 발생시켜 공급하거나, 히터 등의 가열수단을 이용하여 직접 가열하여 발생된 증기를 공급할 수 있으며, 경우에 따라 초음파 진동 및 가열에 의한 방법을 혼용하여 사용토록 할 수 있는 것이다.

상기 증기발생장치(12)에서 발생된 증기는 가수시설(10)의 내공간에 송풍팬(미도시) 등을 이용하여 분무되어짐으로서 유입되는 공기와 접촉이 일어나게 되는 것이다.

이때, 유입되는 공기 중에 포함된 악취 유발물질이 입자상일 경우 크기가 수 미크론에 달하는 등 극히 작더라도 분무된 증기에 접촉되어 표면에는 물방울이 형성됨으로서 함수율의 증가와 함께 비중의 상승이 일어나게 되는 것이고, 가스상일 경우라도 증기에 의해 세정 및 흡수의 효과가 일어나게 되는 것이다.

특히, 유입되는 악취 유발물질과 증기와의 충분한 접촉이 이루어지도록 증기의 분무 방향을 공기의 유입방향과 반대로 형성하거나 수직을 이루도록 형성할 수있는 것이고, 또한 발생원으로부터 발생하는 악취 유발물질의 농도와 강도 등을 고려하여 가수시설(10)의 길이와 직경 등을 적절히 조절하여 제작 설치토록 할 수 있는 것이다.

즉, 악취유발물질의 농도와 그 강도가 높을 경우에는 가수시설(10)의 직경과 길이를 크게 형성하여 공기의 흐름속도를 줄이고 체류시간을 증가시켜 증기와 충분한 접촉이 일어날 수 있도록 할 수 있는 것이고, 반대로 악취유발물질의 농도와 그 강도가 낮을 경우에는 가수시설(10)의 직경과 길이를 작게 형성하여 공기의 흐름속도를 높이고 체류시간을 줄이면서도 증기와 충분한 접촉을 확보할 수 있게 되는 것이다.

실시 예에 따르면, 가수시설(10)의 상대습도가 80%를 유지하고 유입된 공기가 1초 이상 머무를 때(T(체류시간) = V(가수시설의 내용적) / Q(단위 시간당 유입 공기량)) 유입된 입자상 악취발생물질의 액적 생성율이 90%이상을 나타내는 것으로 확인되었다.

상기 가수시설(10)을 통과한 악취 유발물질을 포함하는 공기는 기액분리시설(20)로 유입된다.

상기 기액분리시설(20)(Cyclone-원심력집진시설)은 측부에 공기 유입구(21)가 마련되고 공기의 출구가 되는 내통(22)으로 이루어진 원통형의 상부몸체(23)의 하부에 원추형의 하부몸체(24)와 집진상자(25)가 통기 가능하게 수식으로 배치된다.

이때, 가수시설(10)을 통과한 공기는 상부몸체(23)의 측부에 형성된 공기유입구(21)을 통해 상부몸체(23)의 내면과 내통(22)의 외면 사이를 지나며 선회류가 일어나게 되고 비중이 높아진 입자상 악취 유발물질의 대부분은 선회류로 인한 원심력에 의하여 공기와 쉽게 분리되어 하부몸체(24)의 벽면을 타고 집진상자(25)에 모여지게 된다.

상기 기액분리시설(20)에서 비중이 무거운 입자상의 악취 유발물질 대부분과 분리가 이루어진 공기는 나머지 입자상의 악취유발물질의 제거를 위해 내통(22)을 따라 이온화 제진장치(30)에 유입되어 일정한 간격으로 배열된 방전극(32)과 집진봉(31) 사이를 지남으로서 고압 전류의 통전에 따라 발생하는 스파크에 의해 전기 분해되면서 음(-)전하를 띤 입자상 악취 유발물질이 집진봉(31)에 분리되어 부착된다.

이때, 기액분리시설(20)과 이온화 제진장치(30) 사이에는 배플(40)을 형성하여 공기 중에 남아있는 수분을 재차 제거토록 할 수 있는 것이다.

상기 이온화 제진장치(30)는 일정한 간격으로 배열되는 집진봉(31)과 상기 집진봉(31)에 일정거리 이격되고 대향하여 설치되는 방전극(32) 및 상기 집진봉(31) 및 방전극(32)에 고압의 전류를 인가하기 위한 고전압발생장치(33)로 이루어지는 것이다.

또한, 상기 집진봉(31)이 상방으로 수조(34)를 형성하고 천공된 유수구(35)를 따라 집진봉(31)의 외표 면에 물을 흘려주면 입자상 악취 유발물질이 집진봉(31)에 부착 누적되어 처리효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있게 되는 것이고, 수조(34)에서 흐르는 물은 가스상 악취 유발물질을 습식 세정하는 효과를 나타냄으로서 처리효율의 극대화를 이룰 수 있게 되는 것이다.

상기의 구성으로 이루어진 본 고안의 집진탈취시설은 함체상의 하우징을 구비하여 일체로 형성함으로서 설치나 취급 등에 편의성을 높일 수 있는 것이다.

한편 본 고안은 공기 중에 부유하는 미세한 먼지 입자를 포집 분리하는 경우에도 적용이 가능한 것으로 시설의 규모를 축소하여 가정이나 사무실 등의 공기 청정장치로 사용토록 할 수도 있는 것이다.

이때, 가수시설(10) 및 이온화 제진시설(30)에서 사용된 물은 하우징의 하부에 수집되고 라인필터 또는 여과망 등의 걸름장치(미도시)를 통해 여과시켜 펌프(50)로 재공급함으로서 반복 사용할 수 있는 것이다.

상기의 구성으로 이루어진 본 고안을 요약하면 후드 등의 포집기구를 발생원에 근접시켜 오염물질을 포집하는 포집단계와, 상기 포집단계를 통해 포집된 오염물질을 미립화된 증기에 폭로시켜 오염물질의 외면으로 액적(液滴)의 생성을 유도하는 액적생성단계 및 생성된 액적을 원심력집진시설인 사이클론(Cyclone)에 유입하여 원심력에 의해 액적과 정화된 공기로 분리하는 분리단계로 이루어진다.

상기 분리단계를 통과한 정화된 공기는 선택적으로 이온화 제진장치를 통과시킴으로서 처리효율의 상승을 이루도록 할 수 있는 것이고, 이온화 제진장치의 입구에는 배플을 형성하여 공기중에 포함된 수분이 이온화 제진장치에 유입되지 못하게 함으로서 이온화 효율을 높이도록 할 수 있는 것이다.

따라서, 상기의 구성으로 이루어진 본 고안은 미세한 입자상의 악취 유발물질도 효과적으로 분리하여 공정 정화 효과를 높일 수 있는 것이고, 복잡한 성상을가진 악취라도 입자상 오염물질과 가스상 오염물질의 동시처리가 가능하여 그 적용에 제약을 받지 않는 장점이 있다.

상술한 바와 같이 본 고안은 입자상 악취 유발물질의 비중을 높여 공기와의 분리가 쉽게 이루어지도록 함으로서 정화 효율을 높일 수 있고 이온화제진장치의 부하를 경감시켜 장치의 소형화와 내구력의 증대를 이룰 수 있다는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 오염물질 발생원에 근접되어 설치된 후드 등의 포집기구(1)를 통해 포집된 공기를 밀폐 관로인 덕트(2)를 통해 송풍기(3)의 흡인력으로 강제 유입시켜 입자상또는/및 가스상의 악취 유발물질의 분리와 정화를 이루도록 된 집진 탈취장치에 있어서, 상기 덕트(2)의 말단에는 미립화된 증기속에 유입된 공기를 폭로시켜 공기 중에 포함된 입자상 악취 유발물질의 비중을 높이는 증기발생장치(12)를 포함하는 가수(加水)시설(10)과 비중이 높아진 악취 유발물질을 접선 유입하여 원심력에 의해 공기 중에 포함된 악취 유발물질의 분리를 행하는 기액(氣液)분리시설(20) 및 일정한 간격으로 배열된 집진봉(31)과 방전극(32)에 고압의 전류를 인가하기 위한 고전압발생장치(33)을 포함하는 이온화 제진장치(30)가 순차적으로 관 접속되어짐을 특징으로 하는 입자상과 가스 상의 악취 유발물질을 동시에 처리하기 위한 집진 탈취 처리기.
2. 제1항에 있어서, 상기 기액분리시설(20)의 후단에는 공기의 흐름에 수직하는 배플(40)이 더 형성됨을 특징으로 하는 입자상과 가스 상의 악취 유발물질을 동시에 처리하기 위한집진 탈취 처리기.
3. 제1항에 있어서, 상기 이온화 제진장치(30)의 집진봉(31) 상부에는 수조(34)가 형성되어 집진봉(31)에 대응하는 위치에 천공된 유수구(35)를 따라 흘러내린 물줄기가 집진봉(31)의 외면에 피복되어 흘러내리도록 되는 것을 특징으로 하는 입자상과 가스 상의 악취 유발물질을 동시에 처리하기 위한 집진 탈취 처리기.