KR20160007069A - 오일미스트 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종의 산업현장에서 발생하는 배기가스에 포함된 오일미스트를 처리하기 위한 오일미스트 처리장치에 관한 것으로서, 배기가스에 포함된 오일미스트에 유화제가 포함된 계면활성미스트를 흡착시켜, 오일미스트의 입자가 더 크게 형성되도록 유도하여 오일미스트를 액화시킴으로써 배기가스에서 오일미스트를 제거하며, 유화제에 의하여 액화된 오일미스트를 수처리 정화시켜 배기가스 내에서 오일미스트를 제거할 수 있도록 하는 오일미스트 처리장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 미스트생성기에서 생성되는 계면활성미스트는 계면활성액이 기화되는 방식으로 만들어지기 때문에, 소량의 계면활성액로도 다량의 오일미스트를 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있고; 안개 상태의 계면활성미스트는 계면활성미스트는 분사방식으로 분사하여 만들어진 계면활성액입자보다 작은 입자크기를 가져, 오일미스트에 대한 흡착율을 높이고, 계면활성액 사용량 및 오일미스트와 결합되어 폐기되는 계면활성액의 양을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있으며; 계면활성액에 의하여 비극성의 오일미스트를 극성의 물에 혼합시킬 수 있기 때문에, 별도의 폐기물처리 없이 오일미스트와 결합되어 폐기되는 계면활성액을 폐기처리할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

오일미스트 처리장치{Oil mist processing apparatus}

본 발명은 선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종의 산업현장에서 발생하는 배기가스에 포함된 오일미스트를 처리하기 위한 오일미스트 처리장치에 관한 것으로서, 배기가스에 포함된 오일미스트에 유화제가 포함된 계면활성미스트를 흡착시켜, 오일미스트의 입자가 더 크게 형성되도록 유도하여 오일미스트를 액화시킴으로써 배기가스에서 오일미스트를 제거하며, 유화제에 의하여 액화된 오일미스트를 수처리 정화시켜 배기가스 내에서 오일미스트를 제거할 수 있도록 하는 오일미스트 처리장치에 관한 분야이다.

일반적으로 선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종의 산업현장에서 발생하는 배기가스에는 화석연료의 미연소 또는 산화물로서 생성되는 오일미스트가 다량 포함되어 있다.

또한 최근에는 오일미스트가 포함된 배기가스를 대기중에 그대로 배출시키면, 오일미스트로 인하여 심각한 대기오염이 야기되는 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 실시되었다.

구체적으로, 최근의 오일미스트 처리장치는 크게 두 가지 분류로 구분되어 제작되었는데, 첫째는 필터 역할을 하는 다공성 망을 오일미스트가 포함된 배기가스가 배출되는 위치에 장착하여, 배기가스에 포함된 오일미스트가 다공성 망에 걸리도록 구성되었고, 둘째는 도 1과 같이 분리디스크가 구비되어 고속으로 회전하는 회전자가 내부공간에 장착된 하우징(Air-oil separator housing) 에 오일미스트가 포함된 배기가스를 인입시키고, 회전자를 회전시켜 고속으로 회전하는 분리디스크에 오일미스트가 충돌되어 액화될 수 있도록 하여, 배기가스에서 오일미스트를 분리하도록 구성되었다.

다음은 오일미스트를 처리하기 위한 대표적인 종래기술이다.

국내공개특허 제10-2014-0025947호는 메인 디젤엔진의 오일미스트 드레인 기구에 관한 것으로서, 데크의 하측에 수용된 메인엔진에서 발생되는 오일미스트를 제거하는 기구에 있어서: 상기 데크의 상측으로 상호간의 공간을 확보하도록 설치되고, 각각의 메인엔진의 배기를 배출하는 펀넬; 및 상기 펀넬에 의한 공간 상에 각각의 메인엔진에 대응하도록 설치되고, 메인엔진의 오일미스트에서 오일을 회수하는 오일분리기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여, 디젤엔진 오일미스트로 인한 선체의 오염을 방지하고 품질 향상에 기여할 수 있으며, 양호한 접근성을 확보하여 주기적으로 수행되는 정비 작업의 용이성을 향상하는 효과를 실현하였다.

하지만 상기 종래기술에 의한 오일미스트 처리장치는 배기가스에서 분리되는 오일미스트의 분리능력이 우수하지 못한 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

본 발명은 오일미스트 처리장치의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 단순한 다공성 망을 이용한 오일미스트 처리장치는 다공성 망에 걸리는 오일미스트의 양이 적어 배기가스에 포함된 오일미스트 제거효율성이 떨어지는 문제가 발생하였고;

고속으로 회전하는 분리디스크를 이용한 오일미스트 처리장치는 분리디스크에 오일미스트가 다량으로 흡착되어 분리디스크 및 회전자가 쉽게 손상되는 문제가 발생하였으며;

분리디스크와 기체 상태의 배기가스가 계속적으로 충돌하더라도, 오일미스트 중 미세한 입자 크기의 것들은 분리디스크에 충돌하여도 액화되지 못하여, 일미스트 제거효율성이 떨어지는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

오일미스트가 포함된 배기가스를 내부공간으로 인입받는 흡기구를 구비하고, 내부공간에서 배기가스에 계면활성미스트를 흡착시키며, 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 배출하는 배기구를 구비하는 흡착케이스와;

상기 흡착케이스의 내부공간에 구비되되, 유화제가 포함된 계면활성액을 공급받아 계면활성액을 안개 상태의 계면활성미스트로 기화시켜 내부공간으로 공급하는 미스트생성기와;

상기 흡착케이스의 배기구와 연통되어 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 내부공간으로 인입받고, 상부 또는 하부가 번갈아 뚫린 복수 개의 수직격벽을 내부공간에 구비하며, 하부에 배기가스에서 액화된 계면활성액과 오일미스트를 배출하는 하나 이상의 배출관을 구비하며, 수직격벽에 의하여 분할된 마지막 내부공간의 상부에 계면활성미스트와 오일미스트가 제거된 배기가스를 배출하는 배기구를 구비하는 분리케이스;를 포함하여 구성되는 오일미스트 처리장치를 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 오일미스트 처리장치는 다공성 망을 이용한 필터장치를 통과한 배기가스, 고속회전의 분리디스크를 이용한 필터장치를 통과한 배기가스 또는 발생된 배기가스를 직접 흡착케이스 내부공간으로 인입받아, 미스트생성기에서 생성된 계면활성미스트를 배기가스와 혼합시킴으로써, 배기가스에 계면활성미스트를 흡착시키고, 계면활성미스트가 흡착되어 무거워진 오일미스트는 분리케이스에서 배기가스에서 분리되는 효과를 얻을 수 있고;

미스트생성기에서 생성되는 계면활성미스트는 계면활성액이 기화되는 방식으로 만들어지기 때문에, 소량의 계면활성액로도 다량의 오일미스트를 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있고;

안개 상태의 계면활성미스트는 계면활성미스트는 분사방식으로 분사하여 만들어진 계면활성액입자보다 작은 입자크기를 가져, 오일미스트에 대한 흡착율을 높이고, 계면활성액 사용량 및 오일미스트와 결합되어 폐기되는 계면활성액의 양을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있으며;

계면활성액에 의하여 비극성의 오일미스트를 극성의 물에 혼합시킬 수 있기 때문에, 별도의 폐기물처리 없이 오일미스트와 결합되어 폐기되는 계면활성액을 폐기처리할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 오일미스트 처리장치를 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일미스트 처리장치를 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일미스트 처리장치에 수평격벽이 설치된 경우를 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일미스트 처리장치에 증발기가 설치된 경우를 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일미스트 처리장치의 미스트필터를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일미스트 처리장치의 미스트필터를 나타내는 분리 사시도.
도 7의 (a) 내지 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일미스트 처리장치의 미스트필터의 작동상태를 나타내는 사시도와 평면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일미스트 처리장치의 미스트필터 A부분의 상세도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 오일미스트 처리장치의 미스트생성기를 나타내는 사시도.

본 발명은 선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종의 산업현장에서 발생하는 배기가스에 포함된 오일미스트를 처리하기 위한 오일미스트 처리장치에 관한 것으로서, 오일미스트가 포함된 배기가스를 내부공간(11)으로 인입받는 흡기구(12)를 구비하고, 내부공간(11)에서 배기가스에 계면활성미스트를 흡착시키며, 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 배출하는 배기구(13)를 구비하는 흡착케이스(10)와; 상기 흡착케이스(10)의 내부공간(11)에 구비되되, 유화제가 포함된 계면활성액을 공급받아 계면활성액을 안개 상태의 계면활성미스트로 기화시켜 내부공간(11)으로 공급하는 미스트생성기(20)와; 상기 흡착케이스(10)의 배기구(13)와 연통되어 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 내부공간(31)으로 인입받고, 상부 또는 하부가 번갈아 뚫린 복수 개의 수직격벽(32)을 내부공간(31)에 구비하며, 하부에 배기가스에서 액화된 계면활성액과 오일미스트를 배출하는 하나 이상의 드레인관(35)을 구비하며, 수직격벽(32)에 의하여 분할된 마지막 내부공간(31)의 상부에 계면활성미스트와 오일미스트가 제거된 배기가스를 배출하는 배기구(33)를 구비하는 분리케이스(30);를 포함하여 구성되는 오일미스트 처리장치에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 9를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명에 의한 오일미스트 처리장치는 배기가스를 배출하는 장치(선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종 산업현장의 장치)에서 직접 배출하는 배기가스, 다공성 필터를 이용한 오일미스트 처리장치에 의하여 1차적으로 처리된 배기가스 또는 분리디스크를 크랭크 실의 내부에서 고속으로 회전시켜 크랭크 실 내부로 인입되는 오일미스트를 처리하는 장치에 의하여 1차적으로 처리된 배기가스를 1차 또는 2차적으로 처리할 수 있다.

구체적으로, 상기 흡착케이스(10)는 도 2와 같이, 오일미스트가 포함된 배기가스를 내부공간(11)으로 인입받는 흡기구(12)를 구비하고, 내부공간(11)에서 배기가스에 계면활성미스트를 흡착시키며, 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 배출하는 배기구(13)를 구비하는 구성으로서, 내부공간(11)으로 인입된 오일미스트가 포함된 배기가스와 흡착케이스(10)의 내부공간(11)에 구비된 하기의 미스트생성기(20)에서 안개 상태로 만들어진 계면활성미스트를 혼합시켜, 배기가스에 계면활성미스트를 흡착시키기 위한 구성이다.

즉, 흡착케이스(10)는 내부공간(11)이 비어있는 형태로 구성되고, 일측에 구비된 흡기구(12)를 통하여 오일미스트가 포함된 배기가스를 내부공간(11)으로 인입받는다. 이때, 흡기구(12)의 외측에는 배관이 연결되어 상기에서 설명한 1차적으로 처리된 배기가스 또는 미처리된 배기가스를 공급받고, 동일한 출처에서 1차적으로 처리된 배기가스에 포함된 오일미스트의 농도는 미처리된 배기가스의 농도보다 자명히 높을 것이다.

아울러 흡기구(12)의 위치는 흡착케이스(10)의 상부, 측부 또는 하부 중, 어떠한 위치에 구성되어도 무방하다.

또한 흡착케이스(10)의 배기구(13)는 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 내부공간(11)의 외부로 배출하는 구성으로서, 상기 흡기구(12)와 마찬가지로 흡착케이스(10)의 어떠한 부분에라도 구성가능하나, 도 2와 같이 내부공간(11)의 하부쪽에 해당하는 측부의 일정부분에 구비되어, 유화재미스트가 흡착되어 내부공간(11)에 인입시보다 무거워진 배기가스가 중력에 의하여 내부공간(11)의 하부로 떨어졌을 때 내부공간(11)의 외부로 배출될 수 있도록 유도하는 것이 바람직하다.

아울러 배출구가 인접된 흡착케이스(10)의 하부 일정부분 또는 흡착케이스(10)의 배기구(13) 외측에 인접된 일정 부분에 해당하는 하기 분리케이스(30)의 하부 일정부분에는 계면활성미스트가 흡착되어 무거워져 액화된 오일미스트를 흡착케이스(10) 또는 분리케이스(30)에서 배출할 수 있도록 하는 드레인관(34)이 구비될 수도 있다.

상기와 연관하여, 흡착케이스(10)의 내부공간(11)에서 이루어지는 오일미스트가 포함된 배기가스와 계면활성미스트에 관한 흡착원리와 과정은 다음과 같다.

즉, 하기의 미스트생성기(20)에서 생성된 안개 상태의 계면활성미스트는 내부공간(11)으로 공급되어, 흡기구(12)를 통하여 내부공간(11)으로 인입된 배기가스와 혼합된다. 이때, 배기가스에 포함된 오일미스트는 대부분 비극성의 성질을 가져 물에 녹지않고, 대기오염을 일으키는 물질로 구성되어 있다.

또한 계면활성미스트는 유화제를 포함하여 상기 오일미스트와 계면활성미스트에 포함된 물이 용이하게 결합될 수 있도록 하고, 안개 상태(미스트 상태)로 만들어진 계면활성미스트는 분사노즐을 이용하여 분사방식으로 유화제가 포함된 계면활성액을 분사한 경우의 계면활성액입자보다 작은 입자크기를 가지고, 이때 계면활성미스트의 입자크기는 분사방식에 의한 계면활성액입자보다 오일미스트와 유사하므로 계면활성미스트가 오일미스트에 용이하게 흡착될 수 있도록 한다.

아울러 계면활성미스트가 흡착된 배기가스(엄밀하게는 배기가스에 포함된 오일미스트임.)는 배출구 방향으로 유동되어 배출구로 배출된다. 이때, 배기가스에 포함된 오일미스트는 계면활성미스트와 결합되어 더 무거운 입자로 성장하므로 중력에 의하여 내부공간(11)의 하부로 액화되어 떨어지게 되고, 액화된 오일미스트와 계면활성액은 배출구를 통하여 배기가스와 함께 배출되거나 드레인관(34)을 통하여 배기가스와 별도로 내부공간(11)에서 배출되게 된다.

또한 미스트생성기(20)는 상기 흡착케이스(10)의 내부공간(11)에 구비되되, 유화제가 포함된 계면활성액을 공급받아 계면활성액을 안개 상태의 계면활성미스트로 기화시켜 내부공간(11)으로 공급하는 구성으로서, 유화제가 포함된 계면활성액을 최대한 작은 입자크기를 가지도록 기화시켜 내부공간(11)으로 공급하기 위한 구성이다.

즉, 일반적으로 ① 분사노즐을 이용하여 분사된 액상의 입자는 수십~수백 마이크로미터의 크기로 분사되고, ② 초음파진동자의 진동에 의하여 액체가 진동하여 분무되는 액상의 입자는 약 4,000~6,000nm 직경 크기로 분무되며, ③ 다공성 필터에 액체를 적신 후 공기를 불어 액체가 기화될 수 있도록 하여 기화되는 기화 입자는 약 0.1~1nm의 직경 크기로 기화되는데, 본 발명에 의한 미스트생성기(20)는 상기 ③과 같이 계면활성액을 기화시켜 안개 상태의 계면활성미스트로 만드는 방식으로 구성된다.

아울러 상기 ③과 같이 계면활성액을 기화시켜 안개 상태의 계면활성미스트로 만드는 방식에 의한 미스트생성기(20)는 동일한 양의 계면활성액을 미세 입자로 상변이시켰을 때, 계면활성액을 가장 작은 입자크기로 쪼갤 수 있기 때문에, 쪼개진 계면활성액의 표면적을 가장 넓게 할 수 있는 효과를 발휘하여, 유화제가 포함된 계면활성액의 사용량을 줄일 수 있는 효과를 발휘하고, 오일미스트 처리시에 발생되는 폐기물(하기 분리케이스(30)에서 액화된 오일과 계면활성액의 혼합물)의 양을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 계면활성액은 물과 같은 극성의 액체와 계면활성제의 일종인 유화제를 혼합하여 만든 액상의 혼합물로써, 계면활성액이 미스트생성기(20)를 통하여 계면활성미스트로 기화되면, 입자의 크기에 따라 다르겠으나 계면활성미스트가 미스트 상태의 오일과 결합하거나 미스트 상태의 오일이 계면활성미스트에 결합되어, 주로 비극성 분자로 이루어진 오일이 물과 같은 극성의 액체에 녹을 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.

이때, 계면활성미스트와 오일미스트가 결합된 입자는 무게가 무거워져 하기 분리케이스(30)에서 배기가스에서 분리되어 제거되는 효과를 얻을 수 있다.

상기와 연관하여, 본 발명에 의한 미스트생성기(20)는 내부공간(11)에 장착되어 흡착케이스(10)의 외부에서 공급되는 유화제가 포함된 계면활성액을 공급받아 안개 상태의 계면활성미스트로 기화시킬 수 있는 구성이면 어떠한 형태로 구성되어도 무방하나, 도 2와 같이 외기를 공급받아 흡착케이스(10)의 내부공간(11)으로 송풍시키는 송풍기(21)와; 상기 송풍기(21)의 송풍부 전면에 위치되고, 섬유재질의 다공성 기화필터(22a)를 구비하여 공급받은 유화제가 포함된 계면활성액을 기화시키는 미스트필터(22);를 포함하여 구성되고, 상기 기화필터(22a)에 공급되는 계면활성액은 송풍에 의하여 기화되어 안개 상태의 계면활성미스트로 만들어져 내부공간(11)으로 공급되도록 구성되는 것이 바람직하다.

아하, 미스트생성기(20)가 도 2와 같이 흡착케이스(10)의 상부임과 동시에 내부공간(11)의 상부에 구성되는 경우를 실시예로 하여 미스트생성기(20)를 설명하면 다음과 같다. 또한 미스트생성기(20)는 내부공간(11)의 측부 또는 하부에 구성될 수 있음은 자명할 것이다.

구체적으로, 상기 송풍기(21)는 흡착케이스(10)의 외부공기를 공급받아 흡착케이스(10)의 내부공간(11)으로 송풍시키는 구성으로서, 계면활성액이 기화될 수 있도록 하는 공기를 제공하는 구성이다.

즉, 송풍기(21)는 도 2와 같이 흡착케이스(10)의 상부에 장착되고, 송풍날개는 흡착케이스(10)의 상부 일정부분 또는 열린 상태의 흡착케이스(10)의 상부 일정부분에 덮여지는 상태로 체결되는 상판의 일정부분에 회전가능하도록 체결되는 회전축(21a)을 중심으로 회전한다. 이때, 상기 회전축(21a)은 구동모터의 회전축(21b)이 될 수도 있고, 도 2와 같이 구동력이 없는 회전축(21a)은 흡착케이스(10)의 상부 일정부분(또는 흡착케이스(10)에 체결된 상판)고정체결된 것일 수도 있다.

또한 상기와 같이 구동력이 없는 회전축(21a)이 흡착케이스(10)의 상부 일정부분(또는 흡착케이스(10)에 체결된 상판)고정체결된 경우, 송풍날개에 대한 회전력은 송풍날개의 중심에 구비된 기어와 흡착케이스(10)의 상부에 별도로 체결된 구동모터의 회전축(21b)에 구비된 기어가 대응되어 제공될 수도 있다.

아울러 미스트필터(22)는 상기 송풍기(21)의 송풍부 전면에 위치되고, 섬유재질의 다공성 기화필터(22a)를 구비하여 공급받은 유화제가 포함된 계면활성액을 기화시키는 구성으로서, 기화필터(22a)에 공급되는 계면활성액을 송풍기(21)에서 제공되는 송풍을 이용하여 기화시키는 구성이다.

구체적으로, 상기 다공성 섬유재질의 기화필터(22a)는 천연수지 또는 합성수지 재질의 것으로 만들어지고 표면 및 내부에 많은 수의 통기홀을 가져, 기화필터(22a)로 공급되는 계면활성액의 표면적을 넓혀 계면활성액이 보다 빠르게 기화될 수 있도록 하는 구성이다. 또한 미스트필터(22)는 흡착케이스(10)의 일정부분 또는 송풍날개의 고정된 회전축에 고정구(미도시)를 이용하여 고정된다.

즉, 계면활성액은 송풍기(21)와 미스트필터(22)의 사이 공간에 해당하는 기화필터(22a)의 상부로 공급되어 기화필터(22a)를 적시고, 계면활성액로 적셔진 기화필터(22a)의 상부에서 송풍기(21)에 의하여 공급되는 바람은 기화필터(22a)를 통과하면서 기화필터(22a)에 적셔진 계면활성액을 기화시켜, 기화되어 만들어진 계면활성미스트를 기화필터(22a)의 하부에 해당하는 흡착케이스(10)의 내부공간(11)으로 공급한다.

이때, 미스트생성기(20)에 의하여 생성된 계면활성미스트는 액체가 자연기화되는 방식으로 만들어지기 때문에 약 0.1~1nm의 평균직경의 입자 크기를 가진다.

상기와 연관하여, 송풍기(21)에 의하여 미스트필터(22)로 공급되는 공기는 액체 상태의 계면활성액의 기화성을 향상시키기 위하여 일반적인 상온상태와 비교하여 고온건조한 상태를 가지는 것이 바람직하고, 미스트생성기(20)에 의하여 생성되는 계면활성미스트의 양은 송풍기(21)의 송풍력, 송풍되는 공기의 온도 또는 기화필터(22a)로 공급되는 계면활성액의 양 등의 조절에 의하여 조절가능하다.

아울러 상기 미스트필터(22)는 도 5과 같이, 다공성 섬유재질의 것으로 만들어지는 원형의 기화필터(22a)와; 중앙을 중심으로 방사형으로 구성된 복수 개의 빗살프레임(22b-1)과, 상기 빗살프레임(22b-1)의 외측 말단이 각각 연결되는 링형의 테두리프레임(22b-2)을 포함하여 구성되고, 상기 기화필터(22a)를 중심에 위치시키며 기화필터(22a)의 상부와 하부에 각각 위치되어 서로 체결되는 한 쌍의 필터케이스(22b);를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 기화필터(22a)는 위에서 설명한 바와 같은 재질의 것으로 만들어지고, 원형으로 만들어진다. 이때, 하기에서 상세하게 설명하겠지만 원형의 기화필터(22a)는 기화필터(22a) 및 필터케이스(22b)가 회전가능하도록 구성된 경우, 회전성을 확보하기 위한 구성이다.

또한 빗살프레임(22b-1)과 테두리프레임(22b-2)의 결합으로 구성되는 필터케이스(22b)는 유연성을 가지는 상기 기화필터(22a)의 형태성을 확보하고, 기화필터(22a)를 지탱시키기 위한 구성이다.

이때, 상기 복수 개의 빗살프레임(22b-1)은 도 6과 같이, 중앙을 중심으로 방사형으로 구성되어, 기화필터(22a)를 통과하는 바람의 저항을 최소화하며 기화필터(22a)를 지지하는 구성이고, 빗살프레임(22b-1)의 중앙은 기화필터(22a)의 원형 중심과 동일하다.

아울러 테두리프레임(22b-2)은 도 6과 같이, 링형태로 구성되어 상기 빗살프레임(22b-1)의 외측 말단이 각각 연결되는 구성으로서, 복수 개의 빗살프레임(22b-1)이 늘어지지 않도록 지지시키기 위한 구성이다.

또한 상기와 같이 빗살프레임(22b-1)과 테두리프레임(22b-2)의 결합으로 구성되는 필터케이스(22b)는 도 6과 같이, 상부 필터케이스(22c)와 하부 필터케이스(22d)로 구분되는 한 쌍으로 구성되고 기화필터(22a)를 상부 필터케이스(22c)와 하부 필터케이스(22d) 사이에 해당하는 중심에 위치시키며 상부 필터케이스(22c)와 하부 필터케이스(22d)가 서로 체결되도록 구성될 수 있다.

이때, 필터케이스(22b)(상부 필터케이스(22c)와 하부 필터케이스(22d)가 체결된 상태)는 지지바 또는 고정구에 의하여 흡착케이스(10)의 내부공간(11) 일정부분 또는 송풍기(21)를 지지하는 프레임 또는 송풍날개의 고정된 회전축(21a) 등과 연결되어 고정될 수 있다.

아울러 상기 구성의 미스트필터(22)는 빗살프레임(22b-1)의 중심에 흡착케이스(10)와 체결된 회전축이 끼워지는 관통홀(24)을 중앙에 구비하는 홀딩부(23)를 더 포함하여 구성되고, 상기 테두리프레임(22b-2)의 외측에는 복수 개의 기어날(25)이 구비되어, 상기 기어날(25)과 대응체결되는 기어를 구비하는 구동수단(26)에 의하여 미스트필터(22)가 회전축을 중심으로 회전가능하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 홀딩부(23)는 빗살프레임(22b-1)의 중심에 구비되어 미스트필터(22)의 회전을 위한 중심점을 형성하는 구성으로서, 도 6과 같이 중심에는 회전축이 끼워지는 관통홀(24)이 중앙에 구성되고, 외측에는 복수 개의 빗살프레임(22b-1)이 방사형의 등간격으로 연결되는 구성을 한다.

또한 홀딩부(23)의 관통홀(24)에 회전가능하도록 체결되는 회전축은 흡착케이스(10)의 일정부분에 일측이 체결되되, 상기 송풍기(21)의 고정된 상태의 회전축(21a)이 하방으로 길이연장된 동일한 것이 될 수도 있다.

아울러 회전축을 중심으로 회전가능한 미스트필터(22)의 테두리프레임(22b-2)의 외측에 구비되는 복수 개의 기어날(25)은 테두리프레임(22b-2)이 기어 역할을 수행하여, 기어가 연결된 구동수단(26)에 의한 구동력으로 미스트필터(22)를 회전시킬 수 있도록 하기 위한 구성이다.

즉, 상기 테두리프레임(22b-2)의 외측에 구비되는 복수 개의 기어날(25)은 흡착케이스(10)의 상부 또는 측부에 고정체결되어 구동력을 제공하는 구동수단(26)의 말단에 구비된 기어와 서로 대응연결되어, 구동수단(26)의 기어의 회전에 의하여 필터케이스(22b)를 회전축을 중심으로 회전시키고, 한 쌍의 필터케이스(22b) 내부(사이)에 끼워진 기화필터(22a) 역시 필터케이스(22b)와 함께 회전축을 중심으로 회전가능하다.

이때, 상기와 같은 구성으로 회전가능한 미스트필터(22)는 기화필터(22a)의 중심 쪽에 공급될 수 있는 계면활성액이 기화필터(22a)의 회전에 의한 원심력으로 기화필터(22a)의 외측으로 퍼져나가며 기화필터(22a)에 흡수될 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.

즉, 회전가능한 미스트필터(22)는 계면활성액이 기화필터(22a)에 고르게 퍼질 수 있도록 하여, 계면활성액의 노출면적을 늘려주는 효과를 발휘한다.

아울러 본 발명은 상기와 같이 회전가능한 미스트필터(22)에 계면활성액을 보다 원활하게 공급하기 위하여, 홀딩부(23)에 계면활성액을 공급하고 홀딩부(23)와 연결된 상부 필터케이스(22c)의 빗살프레임(22b-1)을 통하여 계면활성액이 방사형으로 퍼지며 기화필터(22a)에 공급될 수 있도록 구성할 수 있다.

구체적으로, 상기 홀딩부(23)는 상부가 열린 상태를 가지는 원형의 유로(27)가 회전축을 중심으로 파여지도록 구성되고, 상기 필터케이스(22b) 중, 기화필터(22a)의 상부에 위치되는 상부 필터케이스(22c)에 구비되는 빗살프레임(22b-1)에도 상기 홀딩부(23)의 유로(27)와 연결되는 유로(27)가 빗살프레임(22b-1)의 길이방향으로 형성되도록 구성되며, 상기 빗살프레임(22b-1)에 구성되는 유로(27)에는 서로 이격되는 복수 개의 주입홀(28)이 기화필터(22a) 방향으로 구비되도록 구성되며, 상기 홀딩부(23)의 유로(27)에는 유화제가 포함된 계면활성액이 공급되는 계면활성액 공급관(41)의 말단이 위치되도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 유로(27)는 홀딩부(23)의 상부와 기화필터(22a)의 상부에 위치되는 상부 필터케이스(22c)의 빗살프레임(22b-1) 상부에 홈형태로 파여 형성되는 구성으로서, 계면활성액을 기화필터(22a)에 공급하기 위한 구성이다.

구체적으로, 홀딩부(23)에 구성되는 유로(27)는 도 7의 (a) 내지 (b)와 같이, 회전축이 관통되는 관통홀(24)을 중심하여 외측에 원형으로 파여지는 구성으로서, 상부가 열린 상태를 가지도록 구성되어, 홀딩부(23) 유로(27)의 상부에서 공급되는 계면활성액이 동일한 경로로 회전하는 홀딩부(23)의 유로(27)에 유출 없이 주입될 수 있도록 하는 구성이다.

이때, 계면활성액을 공급하는 계면활성액 공급관(41)은 도 2과 같이, 흡착케이스(10)의 외부에 구성된 계면활성액 저장탱크(40)와 일측이 연결되고, 일측에서 길이연장되어 흡착케이스(10)의 내부로 인입된 타측의 말단은 도 7의 (a) 내지 (b)와 같이 홀딩부(23)의 유로(27) 상부에 위치되어 계면활성액 저장탱크(40)에 저장된 계면활성액을 유로(27)에 공급하는 구성이다. 더불어 계면활성액 공급관(41)의 일정 위치에는 계면활성액의 공급여부와 공급량을 조절하는 밸브(미도시)가 구비될 수 있음은 자명할 것이다.

또한 상부 필터케이스(22c)에 구비된 빗살프레임(22b-1)의 유로(27)는 일측이 홀딩부(23)의 유로(27)와 연통되고 일측에서 길이연장된 타측은 테두리프레임(22b-2)과의 연결부분까지 말단이 연장된다. 이때, 빗살프레임(22b-1)에 구성되는 유로(27)에는 서로 이격되는 복수 개의 주입홀(28)이 기화필터(22a) 방향으로 통기되도록 구성되어, 유로(27)를 따라 유동되는 계면활성액이 주입홀(28)을 통하여 기화필터(22a)로 흘러내려 가도록 구성된다.

즉, 홀딩부(23)로 공급된 계면활성액은 회전축을 중심으로 회전하는 미스트필터(22)의 원심력에 의하여 홀딩부(23)를 중심으로 방사형으로 연결된 복수 개의 빗살프레임(22b-1)의 유로(27)로 유동되고, 빗살프레임(22b-1)의 유로(27)로 유동되는 계면활성액은 빗살프레임(22b-1)의 유로(27)의 안쪽(일측)에서 바깥쪽(타측)으로 원심력에 의하여 계속 유동되면서 주입홀(28)을 지날 때마다 일부씩 주입홀(28)을 통하여 기화필터(22a)로 유입되어 흡수된다.

아울러 분리케이스(30)는 도 2 내지 3과 같이, 상기 흡착케이스(10)의 배기구(13)와 연통되어 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 내부공간(31)으로 인입받고, 상부 또는 하부가 번갈아 뚫린 복수 개의 수직격벽(32)을 내부공간(31)에 구비하며, 하부에 배기가스에서 액화된 계면활성액과 오일미스트를 배출하는 하나 이상의 드레인관(35)을 구비하며, 수직격벽(32)에 의하여 분할된 마지막 내부공간(31)의 상부에 계면활성미스트와 오일미스트가 제거된 배기가스를 배출하는 배기구(33)를 구비하는 구성이다.

구체적으로, 분리케이스(30)의 내부공간(31)은 상기 흡착케이스(10)의 내부공간(11)과 동일하게 단일의 공간으로 구성되나, 내부공간(31)을 다수 개의 공간으로 나누는 수직격벽(32)이 구성되는 것에 차이가 있다.

즉, 상기 복수 개의 수직격벽(32)은 도 2와 같이, 인접된 수직격벽(32)이 일정의 간격을 가지며 이격되어 구성되되, 수직격벽(32)의 측부는 분리케이스(30)의 내부공간(31)의 측부의 길이와 동일한 길이를 하여 수직격벽(32)의 측부로는 배기가스가 유출되지 않도록 구성되고, 수직격벽(32)의 상부 또는 하부는 복수 개가 번갈아 뚫리도록 구성되어, 내부공간(31)의 일측에서 타측으로 유동하는 배기가스가 수직방향으로 상향 또는 하향되며 유동될 수 있도록 구성된다.

이때, 배기가스에 포함된 오일미스트는 계면활성미스트와 결합되어 최초에 흡착케이스(10)에 인입될 때보다 무거운 상태이기 때문에, 분리케이스(30)의 수직격벽(32)의 상ㆍ하방향으로 반복 유동하면서 무게가 더욱 무거워져 액화되고, 내부공간(31)의 하부에 고이게 된다.

또한 수직격벽(32)의 어느 하나 이상의 면에는 도 3과 같이, 하부 방향으로 일정의 경사각을 가지고, 인접된 수직격벽(32)과는 맞닿지 않아 유동로를 유지할 수 있는 복수 개의 수평격벽(36)이 구비되어, 상향으로 이동하는 배기가스에 포함된 계면활성미스트가 결합된 오일미스트의 액화를 더욱 활성화시킬 수 있고, 하향으로 이동되는 배기가스가 역류하는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

아울러 복수 개의 수직격벽(32)에 구비된 복수 개의 수평격벽(36)은 도 3과 같이, 서로 인접된 수직격벽(32)에 구비된 복수 개의 수평격벽(36) 사이 사이에 엇갈려지도록 구성되어, 배기가스의 유동로를 확보함은 물론 유동로를 더욱 길게 유도할 수 있다.

또한 분리케이스(30)의 내부공간(31)에서 액화되어 내부공간(31)의 하부에 고인 오일과 계면활성액의 혼합물(폐기물)은 분리케이스(30)의 하부에 하나 이상 구비된 드레인관(35)으로 배출되고, 수직격벽(32)에 의하여 분할된 마지막 내부공간(31)의 상부에는 배기구(33)가 구비되어 계면활성미스트와 오일미스트가 제거된 깨끗한 상태의 배기가스가 배출된다.

이때, 계면활성미스트와 오일미스트가 결합된 후 액화되어 만들어진 폐기물은 별도의 저장탱크로 인출되어 일반적인 수처리의 정수방식으로 처리된다. 또한 본 발명에 의한 오일미스트 처리장치는 상기에서 언급한 바와 같이 계면활성액을 미스트 상태로 만들어 이용하기 때문에, 액화된 오일의 양과 비교하여 미스트화되어 기화된 후 다시 액화된 계면활성액의 양은 극히 미미하다.

아울러 상기 분리케이스(30)의 내부공간(31)은 도 4와 같이, 복수 개의 수직격벽(32) 중, 어느 하나 이상의 수직격벽(32) 사이에 내부공간(31)의 온도를 낮춰주는 증발기(53)가 구비되도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 증발기(53)는 증발기(53)의 내부에 흐르는 냉매가 기화되면서 내부공간(31)을 열을 흡수하고, 내부공간(31)의 온도를 떨어뜨리기 위한 구성이다. 이때, 증발기(53)는 에어컨과 같은 일반적인 열교환시스템의 증발기(53) 또는 반도체를 이용한 열교환소자 등과 같은 장치가 될 수 있다.

또한 증발기(53)에 의한 내부공간(31)의 온도가 떨어지면, 내부공간(31)의 이슬점이 낮아져, 기체상태의 오일미스트와 계면활성미스트가 결합된 입자들이 더욱 용이하게 액화될 수 있는 환경이 만들어진다.

아울러 상기 증발기(53)가 에어컨시스템에 의하여 구성되고, 상기 에어컨시스템이 압축기(50), 응축기(51), 팽창밸브(52) 및 증발기(53)로 구성되는 일반적인 에어컨시스템으로 구성되는 경우라면, 미스트생성기(20)는 증발기(53)에 냉매를 공급하는 응축기(51)에서 생성된 고온의 공기를 공급받도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 응축기(51)에서 생성된 고온 공기는 응축기(51)의 송풍기(21)(2) 전면에 설치된 포집기(54)에 의하여 포집되고, 배관에 의하여 이송되어 미스트생성기(20)에 공급되는 구성을 한다. 이때, 미스트생성기(20)에 공급된 고온의 공기는 유화제가 포함된 계면활성액의 기화성을 촉진하는 효과를 실현한다. 즉, 본 발명은 증발기(53)의 운용시에 필수적으로 생성되는 응축기(51)에 의한 고온의 공기를 계면활성미스트 생성을 향상시키기 위한 요소로 이용할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 흡착케이스 11 : 내부공간
12 : 흡기구 13 : 배기구
20 : 미스트생성기 21 : 송풍기
21a : 송풍기의 회전축 21b : 구동모터의 회전축
22 : 미스트필터 22a : 기화필터
22b : 필터케이스 22b-1 : 빗살프레임
22b-2 : 테두리프레임 22c : 상부 필터케이스
22d : 하부 필터케이스 23 : 홀딩부
24 : 관통홀 25 : 기어날
26 : 구동수단 27 : 유로
28 : 주입홀 30 : 분리케이스
31 : 내부공간 32 : 수직격벽
33 : 배기구 34 : 드레인관
35 : 드레인관 36 : 수평격벽
40 : 계면활성액 저장탱크 41 : 공급관
50 : 압축기 51 : 응축기
52 : 팽창밸브 53 : 증발기
54 : 포집기

Claims (7)

1. 오일미스트가 포함된 배기가스를 내부공간(11)으로 인입받는 흡기구(12)를 구비하고, 내부공간(11)에서 배기가스에 계면활성미스트를 흡착시키며, 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 배출하는 배기구(13)를 구비하는 흡착케이스(10)와;
   상기 흡착케이스(10)의 내부공간(11)에 구비되되, 유화제가 포함된 계면활성액을 공급받아 계면활성액을 안개 상태의 계면활성미스트로 기화시켜 내부공간(11)으로 공급하는 미스트생성기(20)와;
   상기 흡착케이스(10)의 배기구(13)와 연통되어 계면활성미스트가 흡착된 배기가스를 내부공간(31)으로 인입받고, 상부 또는 하부가 번갈아 뚫린 복수 개의 수직격벽(32)을 내부공간(31)에 구비하며, 하부에 배기가스에서 액화된 계면활성액과 오일미스트를 배출하는 하나 이상의 드레인관(35)을 구비하며, 수직격벽(32)에 의하여 분할된 마지막 내부공간(31)의 상부에 계면활성미스트와 오일미스트가 제거된 배기가스를 배출하는 배기구(33)를 구비하는 분리케이스(30);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 처리장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 미스트생성기(20)는,
   외기를 공급받아 흡착케이스(10)의 내부공간(11)으로 송풍시키는 송풍기(21)와;
   상기 송풍기(21)의 송풍부 전면에 위치되고, 섬유재질의 다공성 기화필터(22a)를 구비하여 공급받은 유화제가 포함된 계면활성액을 기화시키는 미스트필터(22);를 포함하여 구성되고,
   상기 기화필터(22a)에 공급되는 계면활성액은 송풍에 의하여 기화되어 안개 상태의 계면활성미스트로 만들어져 내부공간(11)으로 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 처리장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 미스트필터(22)는,
   다공성 섬유재질의 것으로 만들어지는 원형의 기화필터(22a)와;
   중앙을 중심으로 방사형으로 구성된 복수 개의 빗살프레임(22b-1)과, 상기 빗살프레임(22b-1)의 외측 말단이 각각 연결되는 링형의 테두리프레임(22b-2)을 포함하여 구성되고, 상기 기화필터(22a)를 중심에 위치시키며 기화필터(22a)의 상부와 하부에 각각 위치되어 서로 체결되는 한 쌍의 필터케이스(22b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 처리장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 미스트필터(22)는,
   빗살프레임(22b-1)의 중심에 흡착케이스(10)와 체결된 회전축이 끼워지는 관통홀(24)을 중앙에 구비하는 홀딩부(23)를 더 포함하여 구성되고,
   상기 테두리프레임(22b-2)의 외측에는 복수 개의 기어날(25)이 구비되어, 상기 기어날(25)과 대응체결되는 기어를 구비하는 구동수단(26)에 의하여 미스트필터(22)가 회전축을 중심으로 회전가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 처리장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 홀딩부(23)는,
   상부가 열린 상태를 가지는 원형의 유로(27)가 회전축을 중심으로 파여지도록 구성되고,
   상기 필터케이스(22b) 중, 기화필터(22a)의 상부에 위치되는 상부 필터케이스(22c)에 구비되는 빗살프레임(22b-1)에도 상기 홀딩부(23)의 유로(27)와 연결되는 유로(27)가 빗살프레임(22b-1)의 길이방향으로 형성되도록 구성되며,
   상기 빗살프레임(22b-1)에 구성되는 유로(27)에는 서로 이격되는 복수 개의 주입홀(28)이 기화필터(22a) 방향으로 구비되도록 구성되며,
   상기 홀딩부(23)의 유로(27)에는 유화제가 포함된 계면활성액이 공급되는 계면활성액 공급관(41)의 말단이 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 처리장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 분리케이스(30)의 내부공간(31)은,
   복수 개의 수직격벽(32) 중, 어느 하나 이상의 수직격벽(32) 사이에 내부공간(31)의 온도를 낮춰주는 증발기(53)가 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 처리장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 미스트생성기(20)는,
   증발기(53)에 냉매를 공급하는 응축기(51)에서 생성된 고온의 공기를 공급받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 오일미스트 처리장치.
   

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