KR20190018989A - 악취공기 희석정치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 악취공기 희석장치(Pollution air delution device)에 관한것으로 악취공기 희석장치에 있어서, 악취공기를 공급하는 악취공기펌프와 희석공기를 공급하는 희석공기펌프가 구비된 사이크론(Cycrone)에 의해 기체의 와류작용으로 희석되는 1차 공기희석수단과; 상기 사이크론의 내통이 유도된 내관(內管)과 2차 희석공기펌프가 구비된 외관(外管)이 이중으로 결합된 이중관(Duall Pipe)에 의해 기체의 분사작용으로 희석되는 2차 공기희석수단; 및 상기 2차 공기희석수단이 유도되고 3차 공기희석펌프가 구비된 챔버(chamber)에 의해 기체의 대류작용으로 희석되는 3차 공기희석수단의; 결합으로 구성된 것으로
악취 발생원으로부터 흡입되는 악취공기를 희석할 수 있는 희석공기의 총량을 산정(算定)하고 총량을 상기 1차, 2차, 3차의 차수(次數)로 나누어, 상기 분할된 량의 희석공기를 순차적으로 혼합하여, 관능적으로 악취를 느낄 수 없는 정도로 희석된 공기를 대기에 방출하는 것이다.

Description

악취공기 희석장치{POLLUTION AIR DELUTION DEVICE}
본 발명은 악취공기 희석장치(Pollution air delution device)에 관한것으로 악취공기 희석장치에 있어서, 악취공기를 공급하는 악취공기펌프와 희석공기를 공급하는 희석공기펌프가 구비된 사이크론(Cycrone)에 의해 기체의 와류작용으로 희석되는 1차 공기희석수단과; 상기 사이크론의 내통이 유도된 내관(內管)과 2차 희석공기펌프가 구비된 외관(外管)이 이중으로 결합된 이중관(Duall Pipe)에 의해 기체의 분사작용으로 희석되는 2차 공기희석수단; 및 상기 2차 공기희석수단이 유도되고 3차 공기희석펌프가 구비된 챔버(chamber)에 의해 기체의 대류작용으로 희석되는 3차 공기희석수단의; 결합으로 구성된 것으로
악취 발생원으로부터 흡입되는 악취공기를 희석할 수 있는 희석공기의 총량을 산정(算定)하고 총량을 상기 1차, 2차, 3차의 차수(次數)로 나누어, 상기 분할된 량의 희석공기를 순차적으로 혼합하여, 관능적으로 악취를 느낄 수 없는 정도로 희석된 공기를 대기에 방출하는 것이다.
일반적으로 악취에 의한 공해환경의 영향이 매우 심각하고 이를 청정 환경으로 해결하는 것도 매우 어려운 과제이다.
악취원(惡臭源)은 예를 들어, 정화시설, 하수도, 축산시설, 음식점, 음식물쓰레기, 쓰레기집하장, 산업체의 배출시설 등 셀 수 없을 정도로 다양하고 악취 가스는 NH3, HS, CO, CO2, 를 비롯하여 수백종류에 이르며, 악취 방지를 위한 대책과 시설도 매우 다양하게 적용되고 있다.
현재 악취관리 대책으로는 각종 화학약품에 의한 악취물질의 화학적 분해, 흡착제에 의한 악취성분의 물리적인 흡착, 기구에 의한 악취발생원의 차단, 악취성분이 함유된 공기의 희석, 등이 적용되고 있다.
악취공기의 희석장치도 다양한 종류의 것이 알리어져 있으며 선행기술의 특허문헌을 예시하면 다음과 같다.
(인용문헌1) 등록특허공보 제10-1434562호(2014.08.26.공고) (인용문헌2) 등록특허공보 제10-125847호(2013.05.02..공고) (인용문헌3) 등록실용신안공보 제20-0153192호(1999.08.02.공고)
주거지역을 벗어난 곳에 축산시설이 있는 경우라 해도, 악취발생구역의 경계로부터 4Km밖에 있는 주거지역에서 가축분뇨의 악취문제를 민원으로 제기하고 있는 실정이다.
악취발생구역의 경계에서 4km 거리에 이르는 대기의 공기량은 축산시설에서 발생되는 악취를 포함하는 공기량에 비할 수 없는 거대한 량임에도 불구하고 먼 거리에서도 관능적으로 악취를 느끼는 것은 악취성분이 대기 중에 널리 확산에 의해 희석되지 않고 악취성분의 농도가 높은 집합분자(集合分子)가 축류(軸流)를 이루어 바람의 흐름을 타고 이동하기 때문이다.
본 발명은 대기 중에서 악취성분이 용이하게 확산되지 않는 문제점을 해결하기 위하여 악취공기에 물리적인 확산력을 부가하여 단계적으로 악취공기를 희석(dillute)하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 목적은 악취공기에 기체특성에 적합한 물리적인 확산력을 가하여 단계적으로 희석공기와 혼합시키어 관능적으로 악취를 느끼지 않을 정도의 공기로 희석하는, 악취공기의 희석장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 악취공기와 미리 산정(算定)된 소정량의 희석공기를 와류(渦流)작용으로 혼합하여 희석하는 1차 공기희석수단과, 1차 희석된 공기에 다시 소정량의 희석공기를 분사(噴射)작용으로 혼합하여 희석하는 2차 공기희석수단과, 2차 희석된 공기에 다시 소정량의 희석공기를 대류(對流)작용으로 혼합하여 희석하는 3차 공기희석수단을 포함하여 구성된, 악취공기의 희석장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 악취공기에 공해환경을 악취의 희석에 의해 청정환경으로 개선할 수 있는 악취공기 희석장치를 제공하는데 있다.
본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
악취공기펌프와 희석공기펌프가 나란히 구비된 사이크론(Cycrone)에 의해 기체의 와류작용으로 희석하는 1차 공기희석수단과; 상기 사이크론의 도관이 유도된 내관(內管)과 2차 희석공기펌프가 구비된 외관(外管)이 이중으로 결합된 이중관(Duall pipes)에 의해 기체의 분사작용에 의해 희석되는 2차 공기희석수단; 및 상기 이중관의 도관이 유도되고 3차 공기희석펌프가 구비된 챔버(chamber)에 의해 기체의 대류작용에 의해 3차 공기희석수단이 포함되어 구성된 것이다.
상기 사이크론에 나란히 구비된 악취공기펌프를 비롯하여 복수의 희석공기펌프는 각각 펌프용량을 가변하게 되 것이다,
상기 1차 공기희석수단인 사이크론은 내통의 외주면에 일정한 피치의 스크류가 구비되어, 사이크론의 내부로 유입된 악취공기와 희석공기가 와류작용으로 혼합되어 희석하게 되어 있다.
상기 2차 공기희석수단인 이중관의 내관에는 여러 개의 분사공과 기체의 산란(散亂)을 일으키는 여러 개의 핀(fin)이 구비되어, 상기 이중관으로 유입된 1차 희석된 악취공기와 희석공기가 분사작용으로 혼합되어 희석하게 되어 있다.
상기 3차 공기희석수단의 챔버는 복수의 격판에 의해 게구부가 구비된 복수의 격실로 되어 있어, 2차로 희석된 악취공기와 희석공기가 격실에서의 대류작용으로 혼합하여 희석하게 되어 있다.
또한 필요에 따라 상기 챔버의 격실에는 살균작용과 악취성분의 분해능(分解能)이 있는 오존(O3)발생기가 부가될 수 있다.
상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 악취 발생원으로부터 흡입되는 악취공기의 농도를 측정하여 1m3 단위량의 악취공기를 관능적으로 악취를 느낄 수 없는 정도로 희석할 수 있는 희석공기의 총량을 산정(算定)하고 산정된 상기 희석공기의 총량을 상기 희석단계인 1차, 2차, 3차, 또는 n차의 차수(次數)로 나누어, 상기 할당(割當)된 량의 희석공기를 순차적으로 희석단계에서 혼합한다.
희석공기를 분할 공급하는 이유는 각 악취공기의 희석단계별로 기체의 특성에 적합한 조건에서 기체분자가 보다 용이하게 확산되어 희석하기 위한 것이다.
또한 보일(Boyle)법칙에 따라 기체는 압력과 온도의 변화에 따라 용적이 변하게 되므로 악취공기의 희석공기량(v)을 산정하려면 온도조건(t℃)과 압력조건(p)이 전제되어야 하지만, 악취공기와 희석공기의 혼합작용이 동일한 온도 및 압력조건에서 이루어지고 또한 실험실적 엄격한 희석이 아니므로 여기에서는 편의상 공기량(풍량)을 산정한다. 공급되는 공기량은 대략 펌프의 회전수, 날개의 크기에 의해 정해진다. 또한 펌프에 구비된 풍량계에 의해 공기량을 파악할 수 있다. 또한 악취의 희석정도는 관능적 검사에 의한다.
상기 악취공기펌프와 희석공기펌프의 가동에 따라 미리 설정된 량의 악취공기와 희석공기가 사이크론으로 유입된다. 사이크론 내부공간으로 유입된 두 종류의 공기는 확산되는 동시 일부 공기는 사이크론 외통의 내주면을 따라 선회되면서 하강되는 반면, 일부의 공기는 내통에 구비된 스크류에 의해 와류되면서 하강되는 중에 악취공기와 희석공기가 와류작용에 의해 혼합되어 희석된다.
본래, 사이크론은 집진(集塵)기의 일종으로서 공기의 혼합용으로 사용되는 것은 아니나, 본 발명에서는 사이크론 내통에 스크류를 구비하여 기체의 선회작용과 와류작용의 기능을 부가하여, 악취공기의 희석에 적용한 것이다.
상기 1차 공기희석수단인 사이크론에서 1차 희석된 공기는 사이크론의 내통을 통하여 도관을 따라 2차 공기희석수단인 이중관의 내관으로 유입되고 내관의 주면에 구비된 분사공으로 분사된다.
한편 이중관의 외관에 구비된 2차 희석공기펌프의 가동에 의해 소정량의 희석공기가 도관을 통하여 상기 이중관의 외관으로 유입된다,
이때 이중관의 외관 내부로 흐르는 희석공기는 내관에 구비된 핀(fin)에 의해 산란되는 동시 내관에서 분사되는 1차 희석된 공기가 산란상태의 희석공기와 분사작용으로 혼합되어 더욱 희석된다.
상기 2차 공기희석수단에 의해 2차로 희석된 공기는 이중관에 여결된 도관을 통하여 3차 공기희석수단인 챔버로 유입되는 동시 3차 희석공기펌프에 의해 소정량의 희석공기가 챔버로 유입된다.
챔버의 격실은 상기 1차 공기희석수단 및 상기 2차 공기희석수단에 비하여 내부 공간이 매우 크다.
따라서 이중관에서 유입된 2차 희석된 공기와, 3차 희석공기펌프에 의해 공급된 희석공기가 동시 챔버 내부에서 확산되면서 개구를 통하여 각 격실을 차례로 이동한다,
챔버의 격실의 개구부는 격실의 상부와 하부에 순차적으로 위치변경되어 있기 때문에 챔버로 유입된 두 종류의 공기는 상하 지그재그로 흐르는 중에 대류작용을 하게 된다.
따라서 2차 희석된 공기와 3차 희석공기펌프에 의한 공급된 희석공기가 기체의 대류작용에 의해 혼합되어 균일한 농도로 중화(neutralize)된다.
이렇게 3차에 걸쳐 소정량의 희석공기를 와류작용과, 분사작용 및 대류작용에 의해 순차적으로 혼합하여 희석하였기 때문에 악취성분이 희석공기 중에 양호하게 확산 및 혼합되어, 희석된 공기는 관능적으로 악취를 느낄 수 없을 정도가 되어 대기(大氣)로 자연 배출하게 된다.
또한 챔버의 내부에 오존발생기가 부가되는 경우에는 공기 중에 부유되는 미생물의 살균작용과 악취성분의 분해작용이 위생적으로 이루어진다.
본 발명은 악취공기와 미리 산정(算定)된 소정량의 희석공기를 와류(渦流)작용으로 혼합하여 희석하는 1차 공기희석수단과, 1차 희석된 공기에 다시 소정량의 희석공기를 분사(噴射)작용으로 혼합하여 희석하는 2차 공기희석수단과, 2차 희석된 공기에 다시 소정량의 희석공기를 대류(對流)작용으로 혼합하여 희석하는 3차 공기희석수단을 포함하여 구성되었기 때문에 악취공기와 희석공기가 펌프의 물리적인 힘과 기체의 와류작용과, 분사작용, 및 대류작용에 의한 단계적인 혼합에 의해 공기의 악취성분이 희석공기에 양호하게 확산 및 혼합되어 관능적으로 악취를 느끼지 않을 정도로 희석할 수 있다.
또한 악취원에서 발생된 악취성분이 기체의 특성에 적합한 방법으로 희석공기에 의해 희석되기 때문에 악취에 의한 공해환경을 청정환경으로 개선할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 악취공기 희석수단의 개략도
도2는 사이크론의 1차 공기희석장치의 예시도
도3은 이중관의 2차 공기희석장치의 예시도
본 발명의 한 실시예를 첨부도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1에 표시된 바와 같이, 악취공기와 미리 산정(算定)된 소정량의 희석공기를 와류(渦流)작용으로 혼합하여 희석하는 1차 공기희석수단(10)인 사이크론(C)과, 1차 희석된 공기에 다시 소정량의 희석공기를 분사(噴射)작용으로 혼합하여 희석하는 2차 공기희석수단(20인 이중관(P)과, 2차 희석된 공기에 다시 소정량의 희석공기를 대류(對流)작용으로 혼합하여 희석하는 3차 공기희석수단(30)인 챔버(B)로 구성되어 있다.
도1 및 도2에 표시된 바와 같이, 1차 공기희석수단(10)인 사이크론(C)은 외통(11)의 일 측면에 악취공기펌프(P1)와 1차 희석공기펌프(P2)가 도관(d1)(d2)을 통하여 나란히 구비되어 있고 상기 사이크론(C)의 내통(12) 외주면에는 일정한 피치(pitch)간격을 가진 기체가 와류되는 스크류(13)가 구비되어 있다.
상기 내통(12)의 상단부는 역지(逆止)댐퍼(D1)가 개재된 도관(d3)? 통하여 2차 공기희석장치(20)인 이중관(P)의 내관(22)에 유도되어 있다.
도1 및 도3에 표시된 바와 같이, 2차 공기희석수단(20)인 이중관(P)의 외관(21)의 일단부에는 2차 희석공기펌프(P3)가 역지댐퍼(D2)이 개재된 도관(d4)에 의해 구비되고 상기 이중관(P)의 내관(22)의 외측 단부에는 공기의 분사공(23)과 기체를 산란하는 여러 개의 핀(24)이 돌출되게 구비되어 있다.
상기 이중관(P)의 유출부는 3차 공기희석수단(30인 챔버(B)에 역지댐퍼(D3)가 개재된 도관(d5)에 의해 유도되어 있다.
도1에 표시된 바와 같이, 3차 공기희석수단(30)인 챔버(B)는 복수의 격판(31)에 의해 복수의 격실(32)의 구획되고 각 격실(32)은 상하에 위치한 개구부(33)로 통하여 있고 최종의 격실(32)에는 희석공기가 대기로 배출되는 배출부(34)이 구비되어 있다.
또한 상기 챔버(B)의 일 측 격실(32)에는 3차 희석공기펌프(P4)가 역지댐퍼(D4)가 개재된 도관(d6)에 의해 구비되어 있다.
챔버(B)의 격실(32)에는 오존발생기(F)가 부가될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 악취공기펌프(P1)와 1차 희석공기펌프(P2)의 가동에 의해 악취 발생원으로부터 흡입된 악취공기가 도관(d1)을 통하여 1차 공기희석수단(10)인 사이크론(C)에 유입하는 동시 1차 희석공기펌프(P2)의 가동에 따라 소정량의 희석공기가 유입관(d2)을 통하여 상기 사이크론(C)의 내부로 유입된다.
이때 악취공기펌프(P1)에 의해 사이크론(C)으로 유입되는 악취공기량에 대하여, 1차 공기희석펌프(P2)에 의해 유입되는 희석공기량은 미리 산정(算定)되어 할당(割當)된 일정량의 희석공기량이 공급된다.
악취공기펌프(P1)와 희석공기펌프(P2)의 회전비, 날개의 크기로 공급하는 공기량을 각각 설정할 수 있다. 각 펌프(P)에 구비된 풍량계(S)에 의해 공급되는 공기량을 파악할 수 있다.
상기 사이크론(C)으로 유입된 악취공기와 희석공기는 유속이 저하되면서 확산되고 일부 공기는 사이크론 외통(11)의 내주면을 따라 선회하면서 완만하게 와류되고 일부의 공기는 내통(12)의 스크류(13)에 의해 스크류의 피치간격으로 와류되면서 하강되는 중에 와류작용에 의해 악취공기와 희석공기가 양호하게 혼합된다.
이때 기체의 와류작용은 각각의 펌프(P1)(P2)의 동력에 의해 부가되는 힘에 의한다.
상기 1차 공기희석수단(10)인 사이크론(C)에서 1차 희석된 공기는 상기 사이크론(C)의 내통(12)의 하부를 통하여 상부 측에 유도된 도관(d3)을 따라 역지 댐퍼(D1)를 통하여 2차 공기희석수단(20)인 이중관(P)의 내관(22)으로 유입되어 내관(22)의 주면에 구비된 분사공(23)으로 분사된다.
한편, 2차 희석공기펌프(P3)의 가동에 의해 소정량의 희석공기가 도관(d4)을 따라 역지 댐퍼(D2)를 통하여 상기 2차 공기희석수단(20)인 이중관(P)의 외관(21)의 내부로 유입된다,
상기 외관(21)의 내부로 이동하는 공기는 내관(22)에 구비된 핀(24)에 으해 산란을 일으키면서 흐르는 중에 내관(22)의 분사공(23)에서 분사되는 1차 희석된 공기와 분사작용으로 혼합되어 2차적으로 더측 희석된다.
상기 2차적으로 희석된 공기는 상기 이중관(P)의 유출부에 구비된 도관(d5)를 따라 역지댐퍼(D3)를 통하여 3차 공기희석수단(30)인 챔버(B)의 내부로 유입된다.
한편, 3차 희석공기펌프(P4)의 가동에 의해 공급되는 희석공기가 도관(d6)을 따라 역지댐퍼(D4)를 통하여 챔버(B)의 내부로 유입된다.
챔버(B)의 내부로 유입된 2차로 희석된 공기와 3차 희석공기펌프(P4)에 의해 공급된 희석공기가 확산되면서 상기 챔버(B)의 각 격실(32)의 개구부(33)를 통하여 상하 지그재그로 격실(32)을 이동하는 중에 기체의 대류작용에 의해 균일하게 혼합되어 3차적으로 희석된다.
희석된 공기는 챔버(B)의 각 격실을 이동하는 중에 안정되면서 중화되어 관능적으로 악취를 느낄 수 없을 정도로 되며, 3차 희석된 공기는 배출부(34)을 통하여 대기(大氣)로 자연 배출된다.
상기의 각 댐퍼(D)는 기체의 역류를 차단하여 일 방향으로 기류를 형성되게 한다.
상기 챔버(B)의 내부에 오존발생기(F)를 부가되는 경우에는 공기 중에 부유되는 미생물의 살균작용과 악취성분의 분해 작용이 이루어진다.
본 실시에 의해 악취원에서 발생된 악취성분이 포함된 공기가 펌프의 물리적인 힘과 기체의 특성인 와류작용과, 분사작용 및 대류작용에 의해 유희석공기와 혼합되게 하였기 때문에 희석작용이 양호하게 이루어져 악취에 의한 공해환경을 보다 효과적으로 청정환경으로 개선할 수 있다.
10 : 1차 공기희석수단, 11 : 외통 12 : 내? 13 : 스크류
20 : 2차 공기희석수단 21 : 외관 22 : 내관 23 : 분사공 24 : 핀
30 : 3차 공기희석수단 31 : 격판 32 격실 33 : 개구부 34 : 배출부
B : 챔버 C : 사이크론 P : 이중관 P1： 악취공기펌프
P2,P3, P4 : 희석공기펌프 D : 역지댐퍼 d :도관 s : 풍량계

Claims (5)

  1. 악취공기 희석장치에 있어서,
    악취공기를 공급하는 악취공기펌프와 희석공기를 공급하는 희석공기펌프가 구비된 사이크론(Cycrone)에 의해 기체의 와류작용으로 희석되는 1차 공기희석수단과; 상기 사이크론의 내통이 유도된 내관(內管)과 2차 희석공기펌프가 구비된 외관(外管)이 이중으로 결합된 이중관(二重管)에 의해 기체의 분사작용으로 희석되는 2차 공기희석수단; 및 상기 2차 공기희석수단이 유도되고 3차 공기희석펌프가 구비된 챔버(chamber)에 의해 기체의 대류작용으로 희석되는 3차 공기희석수단의; 결합으로 구성되어, 악취 발생원으로부터 흡입된 악취공기에 대하여 소정량의 희석공기를 상기 차수(次數)단계로 혼합하여 희석하는 것을 특징으로 하는 악취공기의 희석장치.
  2. 제1항에 있어서,
    1차 공기희석수단인 사이크론의 내통 외주면에는 공기가 와류되는 스크류가 구비된 것을 특징으로 하는, 악취공기 희석장치.
  3. 제1항에 있어서,
    2차 공기희석수단인 이중관의 내관에 공기가 분사되는 분사공과 기체가 산란되는 여러 개의 핀(fin)이 구비된 것을 특징으로 하는 악취공기 희석장치.
  4. 제1항에 있어서,
    3차 공기희석수단인 챔버는 복수의 격판에 의해 상하로 개구부가 위치되어 기체가 대류되는 복수의 격실이 구비된 것을 특징으로 하는 악취공기 희석장치.
  5. 제1항에 있어서
    악취공기에 대한 희석공기량은 악취를 관능으로 느낄 수 없는 희석공기의 총량을 산정하여, 총량을 희석단계의 차수로 나누어 할당된 공기를 단계별로 희석공기펌프에 의해 공급하게 된 것을 특징으로 하는 악취공기 희석장치.
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