KR20080057673A - 오일미스트 흄 제거 실험장치 - Google Patents

오일미스트 흄 제거 실험장치 Download PDF

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Abstract

산업현장에서 발생하는 다양한 종류의 오일미스트 흄을 제거하는 실험을 수행하는 오일미스트 흄 제거 실험장치를 제공한다.
본 발명에 따른 오일미스트 흄 제거 실험장치는, 흡입되는 공기에 오일을 혼합시켜 오일미스트를 발생시키는 오일미스트 발생부; 상기 오일미스트에서 큰 입자 또는 이물질을 처리하여 오일미스트 흄으로 만드는 전처리부; 상기 오일미스트 흄을 하전시키는 예비하전부; 및 상기 하전된 오일미스트 흄을 전기집진하는 집진부;를 포함하며, 상기 오일미스트와 오일미스트 흄의 온도, 압력, 유속 및 농도를 측정하기 위해, 상기 농도조절부와 전처리부 사이 및 상기 집진부와 배출구 사이에 각각 측정부를 설치한다.
본 발명에 의하면, 산업현장에서 발생하는 다양한 종류의 오일미스트 흄을 제거하는 실험을 수행할 수 있고, 다양한 조건의 제거실험을 통하여 최종적으로 성능이 우수한 오일미스트 흄 제거장치를 개발하는데 활용할 수 있는 효과를 얻는다.
오일미스트, 오일미스트 흄, 실험장치, 오일미스트 발생부, 예비전하부

Description

오일미스트 흄 제거 실험장치{Apparatus for removing oil mist fume}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일미스트 흄 제거 실험장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 오일미스트 발생부를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 전처리부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 예비전하부를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 집진부를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 측정부를 나타낸 도면이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 오일미스트 발생부 22 : 입구챔버
22a : 흡입구 24 : 저장탱크
26 : 분사노즐 28 : 압축공기라인
29 : 히터 부재 40 : 전처리부
42 : 매쉬필터 42a : 지지 부재
60 : 예비하전부 62 : 면방전기
64 : 내부전극 66 : 외부전극
68 : 유전체 69 : 교류 고전압 전원장치
80 : 집진부 82 : 집진판
90 : 측정부 92 : 측정기
95 : 송풍기
본 발명은 오일미스트 흄 제거 실험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산업현장에서 발생하는 다양한 종류의 오일미스트 흄을 제거하는 실험을 수행하는 오일미스트 흄 제거 실험장치에 관한 것이다.
본 발명은 오일미스트 흄을 제거하기 위한 실험장치에 관한 것으로서, 정화하고자 하는 배기 가스 중의 오일 미스트 흄을 예비하전부에서 하전시켜 전기집진기부에서 쉽게 제거할 수 있는 오일미스트 흄 제거 실험장치에 관한 것이다.
일반적으로, 금속 가공, 섬유 제조, 식품 가공과 같은 공정은 1μm 이하의 미세 오일 미스트 흄을 발생시킨다.
이러한 오일 미스트는 일반적으로 인체에 해로운 유기화합물이다. 대표적인 예로서, 식품을 가공할 때 발생되는 연기(smoke)에는 다이옥신(Dioxins), 퓨란 (Furans)과 같은 발암물질들을 포함하고 있기 때문에 미국 정부는 2001년부터 다른 산업 공정과 같이 식품 가공 산업에도 MACT(maximum achievable control technology) 표준을 적용하고 있다.
그러나, 상기 공정에서 발생되는 오일 미스트 입자는 미세한 흄으로 배출되므로 기존 미스트 집진기로 완벽하게 제거하는데 어려움이 있다.
또한 금속 가공공정, 기계, 섬유 및 식품 가공 공정에서 발생되는 오일 미스트는 대부분 1μm 이하의 직경을 갖고 있어 일반적인 섬유상 필터로 제거하기가 어려움이 있다.
따라서, 이러한 종래의 여러 문제점을 동시에 해결하여 산업 현장에서 발생하는 다양한 종류의 오일미스트 흄을 제거하는 실험을 수행할 수 있는 장치 개발의 노력이 관련 분야에서 지속적으로 이루어져 왔으며, 그러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출된 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 산업현장에서 발생하는 다양한 종류의 오일미스트 흄을 제거하는 실험을 수행할 수 있는 오일미스트 흄 제거 실험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일미스트 흄 제거장치는, 흡입구로부터 흡입된 공기의 오일미스트 농도를 조절하는 농도조절부; 상기 농도조절된 오일미스트에서 큰 입자 또는 이물질을 처리하여 오일미스트 흄으로 만드는 전처리부; 상기 오일미스트 흄을 하전시키는 예비하전부; 및 상기 하전된 오일미스트 흄을 전기집진하는 집진부;를 포함하며, 상기 오일미스트의 온도, 압력, 유속 및 농도를 측정하기 위해, 상기 농도조절부와 전처리부 사이 및 상기 집진부와 배출구 사이에 각각 측정부를 설치한다.
이때, 상기 농도조절부는, 상기 흡입구가 형성된 입구챔버; 상기 입구챔버에 구비되며, 오일이 저장된 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 상기 입구챔버의 내측으로 연결되어, 상기 오일을 상기 입구챔버의 내측으로 분사하는 분사노즐; 상기 분사노즐과 연결되어, 상기 분사노즐의 분사력을 제공하도록 압축공기를 상기 분사노즐로 공급하는 압축공기라인; 및 상기 입구챔버와 저장탱크에 장착된 히터 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전처리부는, 매쉬필터가 적어도 하나 이상 구성되거나, 싸이클론 집진기가 구성되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 예비하전부는, 면방전기 또는 와이어 실린더(wire-cylinder) 유전체 장벽 방전기가 채택된 것이 바람직하다.
이때, 상기 면방전기는, 교대로 일정간격 이격되도록 수평방향으로 배치되는 내부전극과 외부전극; 상기 외부전극의 양면에 겹쳐진 유전체; 및 상기 내부전극과 외부전극에 교류 고전압을 공급하는 교류 고전원 전원장치;를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 집진부는, 상기 하전된 오일미스트 흄을 전기집진 하는 집진판이 일정간격 이격되도록 복수 개가 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은, 상기 집진부와 배출구 사이에 설치된 측정부의 후단에 장착되는 송풍기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일미스트 흄 제거 실험장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 오일미스트 발생부를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 오일미스트 흄 제거 실험장치는, 다양한 종류의 오일미스 트 흄을 제거하는 실험을 수행할 수 있는 실험장치로서, 오일미스트 발생부(20), 전처리부(40), 예비하전부(60), 집진부(80) 및 송풍기(95)를 포함하며, 전,후가 개방되고 전체적으로 밀폐된 하나의 통로에 순차적으로 구성된다.
상기 오일미스트 발생부(20)는, 흡입되는 공기에 오일을 혼합시켜 오일미스트를 발생시키는 역할을 하며, 입구챔버(22), 저장탱크(24), 분사노즐(26), 압축공기라인(28), 및 히터 부재(29)를 포함한다.
상기 입구챔버(22)는 일측에 외기를 흡입하는 흡입구(22a)가 형성된다. 이러한 입구챔버(22)의 흡입구(22a)는 후단측에 설치되는 송풍기(95)에 의해 강제적으로 흡입되는 외기가 흡입되는 부분이다.
또한, 상기 저장탱크(24)는 입구챔버(22)에 구비되며, 오일이 수용되어 저장된다. 여기에서, 상기 분사노즐(26)은 저장탱크(24)로부터 상기 입구챔버(22)의 내측으로 연결되어, 상기 오일을 입구챔버(22)의 내측으로 분사하도록 구성된다.
아울러, 상기 압축공기라인(28)은 분사노즐(26)과 연결되어, 상기 분사노즐(26)의 분사력을 제공하도록 압축공기를 분사노즐(26)로 공급한다.
이때, 상기 입구챔버(22)와 저장탱크(24)에 장착된 히터 부재(29)는 입구챔버(22)와 저장탱크(24)의 온도를 높여서 오일미스트가 원활하게 발생되도록 한다.
상기와 같이 구성되는 오일미스트 발생부(20)는, 압축공기와 분사노즐(26)을 이용하여 입구챔버(22)의 흡입구(22a)로 유입되는 공기 중에 오일을 분사함으로써, 오일미스트를 발생시킴과 동시에 상기 공기 중의 오일미스트의 농도를 원하는 수치에 이르도록 하는 역할을 한다.
도 3은 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 전처리부(40)를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 전처리부(40)는, 오일미스트에서 큰 입자 또는 이물질을 처리하여 오일미스트 흄으로 만드는 처리작업을 한다.
이와 같은 전처리부(40)는, 매쉬필터(42)가 적어도 하나 이상 구성되거나, 싸이클론 집진기가 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 매쉬필터(42)는 지지 부재(42a)에 의해 지지되어 구성된다.
상기와 같이 구성되는 전처리부(40)는, 오일미스트 중에서 비교적 큰 입자를 제거시켜 오일미스트를 흄 상태로 만드며, 실제 산업현장에서 발생되는 배기가스 중에서 함유된 큰 입자와 타르 성분들을 사전에 제거시키는 역할을 한다.
도 4는 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 예비전하부를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 예비하전부(60)는, 오일미스트 흄을 하전시키는 역할 을 하며, 면방전기(62) 또는 와이어 실린더(wire-cylinder) 유전체 장벽 방전기가 채택되어 사용된다.
상기 면방전기(62)는, 내부전극(64)과 외부전극(66), 외부전극(66)의 양면에 겹쳐진 유전체(68), 및 내부전극(64)과 외부전극(66)에 교류 고전압을 공급하는 교류 고전원 전원장치를 포함한다.
이때, 상기 내부전극(64)과 외부전극(66)은 교대로 일정간격 이격되도록 수평방향으로 배치된다.
이와 같이 구성되는 면방전기(62)는, 오일미스트 흄이 포함된 공기가 통과하는 유로 전체에 균일하고 안정한 코로나 방전을 발생시킨다.
여기에서, 상기 면방전기(62)에서 오일미스트 흄을 하전시키는 과정을 살펴보기로 한다.
상기 내부전극(64)과 외부전극(66)에 교류 고전압 전원장치(69)를 통해 교류 고전압을 인가하게 되면 유전체(68)와 내부 전극 사이에 저온 플라즈마가 발생하게 된다. 저온플라즈마 분위기에는 전자, 작은 분자량의 음이온, 양이온들이 존재한다. 전자는 오일 미스트 흄에 달라붙어 오일 미스트 흄을 음이온으로 만들며, 저온 플라즈마의 양이온과 음이온들은 그들의 전하를 오일 미스트 흄으로 전달(charge transfer)하여 오일 미스트 흄을 음이온 또는 양이온으로 만든다.
이때, 상기 내부전극(64)은 도체가 사용되거나 상기 도체의 양면에 유전 체(68)가 덮인 것이 사용될 수 있다.
또한, 상기 유전체(68)의 두께는 유전체(68)의 정전 용량을 결정한다.
상기 예비하전부(60)를 통과하는 오일미스트 흄을 포함하는 공기는 고전압이 인가되지 않을 때, 콘덴서로 볼 수 있으나 방전시에는 부하(저항)로 볼 수 있다.
따라서, 방전시 저온플라즈마 예비하전 전극들은 RC회로로 고려되기 때문에 반응기에 공급되는 전력에 맞는 교류 전원 장치의 최적 주파수가 결정된다.
한편, 일반적으로 방전 개시 전압은 교류 전원의 주파수가 증가할수록 낮아지는 특성이 있다. 따라서 가능하면 낮은 전압에서 저온플라즈마가 발생될 수 있도록, 교류 고전압 전원장치(69)는 최대 수십 kHz까지 가변할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다.
도 5는 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 집진부(80)를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 집진부(80)는 하전된 오일미스트 흄을 전기집진하는 역할을 한다. 이와 같은 집진부(80)는 하전된 오일미스트 흄을 전기집진 하는 집진판(82)이 일정간격 이격되도록 복수 개가 구성된다.
도 6은 도 1의 오일미스트 흄 제거 실험장치에서 측정부(90)를 나타낸 도면 이다.
도면을 참조하면, 상기 측정부(90)는 상기 농도조절부와 전처리부(40) 사이 및 상기 집진부(80)와 배출구(98) 사이에 각각 측정기(92)를 설치하여, 상기 오일미스트 발생부(20) 측의 오일미스트와 배출구(98) 측의 오일미스트 흄의 온도, 압력, 유속 및 농도를 측정한다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 집진부(80)와 배출구(98) 사이에 설치된 측정부(90)의 후단에 장착되는 송풍기(95)를 더 포함하여 공기의 유입 및 배출을 원활하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 오일미스트 흄 제거 실험장치는, 흡입되는 공기에 오일을 혼합시켜 오일미스트를 발생시키는 오일미스트 발생부, 상기 오일미스트에서 큰 입자 또는 이물질을 처리하여 오일미스트 흄으로 만드는 전처리부, 상기 오일미스트 흄을 하전시키는 예비하전부, 및 상기 하전된 오일미스트 흄을 전기집진하는 집진부;를 포함하며, 상기 오일미스트와 오일미스트 흄의 온도, 압력, 유속 및 농도를 측정하기 위해, 상기 농도조절부와 전처리부 사이 및 상기 집진부와 배출구 사이에 각각 측정부를 설치함으로써, 산업현장에서 발생하는 다양한 종류의 오일미스트 흄을 제거하는 실험을 수행할 수 있고, 다양한 조건의 제거실험을 통하여 최종적으로 성능이 우수한 오일미스트 흄 제거장치를 개발하는데 활용할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (7)

  1. 흡입되는 공기에 오일을 혼합시켜 오일미스트를 발생시키는 오일미스트 발생부(20);
    상기 오일미스트에서 큰 입자 또는 이물질을 처리하여 오일미스트 흄으로 만드는 전처리부(40);
    상기 오일미스트 흄을 하전시키는 예비하전부(60); 및
    상기 하전된 오일미스트 흄을 전기집진하는 집진부(80);를 포함하며,
    상기 오일미스트와 오일미스트 흄의 온도, 압력, 유속 및 농도를 측정하기 위해, 상기 농도조절부와 전처리부(40) 사이 및 상기 집진부(80)와 배출구(98) 사이에 각각 측정부(90)를 설치하는 것을 특징으로 하는 오일미스트 흄 제거 실험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오일미스트 발생부(20)는,
    흡입구(22a)가 형성된 입구챔버(22);
    상기 입구챔버(22)에 구비되며, 오일이 저장된 저장탱크(24);
    상기 저장탱크(24)로부터 상기 입구챔버(22)의 내측으로 연결되어, 상기 오일을 상기 입구챔버(22)의 내측으로 분사하는 분사노즐(26);
    상기 분사노즐(26)과 연결되어, 상기 분사노즐(26)의 분사력을 제공하도록 압축공기를 상기 분사노즐(26)로 공급하는 압축공기라인(28); 및
    상기 입구챔버(22)와 저장탱크(24)에 장착된 히터 부재(29);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일미스트 흄 제거 실험장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전처리부(40)는,
    매쉬필터(42)가 적어도 하나 이상 구성되거나, 싸이클론 집진기가 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 흄 제거 실험장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 예비하전부(60)는,
    면방전기(62) 또는 와이어 실린더(wire-cylinder) 유전체 장벽 방전기가 채택된 것을 특징으로 하는 오일미스트 흄 제거 실험장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 면방전기(62)는,
    교대로 일정간격 이격되도록 수평방향으로 배치되는 내부전극(64)과 외부전극(66);
    상기 외부전극(66)의 양면에 겹쳐진 유전체(68); 및
    상기 내부전극(64)과 외부전극(66)에 교류 고전압을 공급하는 교류 고전원 전원장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일미스트 흄 제거 실험장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 집진부(80)는,
    상기 하전된 오일미스트 흄을 전기집진 하는 집진판(82)이 일정간격 이격되도록 복수 개가 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 흄 제거 실험장치.
  7. 제1항 내지 제6항에 있어서,
    상기 집진부(80)와 배출구(98) 사이에 설치된 측정부(90)의 후단에 장착되는 송풍기(95)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일미스트 흄 제거 실험장치.
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