KR20200061561A - 굴뚝 분진 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴뚝 분진 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물 분사에 의해 분진 및 미세먼지를 포집하는 굴뚝 분진 저감장치에 관한 것이다. 본 발명은 굴뚝 분진 저감장치에 있어서, 굴뚝(10) 상단에 설치되는 메인프레임(100)과; 상기 메인프레임(100)의 상부에 설치되는 분산보호탱크(200)와; 상기 메인프레임(100)의 측면부에 설치되며 분산보호탱크(200)의 내벽을 따라 흘러나온 물을 수용하기 위한 물받이프레임(300)을 포함하여 구성되며, 상기 메인프레임(100)의 상단에 상기 분산보호탱크(200) 내부로 물을 분사하는 물분사노즐(110)들이 설치되고, 상기 분산보호탱크(200)의 상부에 분사되는 물을 탱크외벽으로 밀어내기위한 팬(210)이 설치되는 것을 특징으로 하는 굴뚝 분진 저감장치를 제공한다.

Description

굴뚝 분진 저감장치{A chimney dust reduction device}

본 발명은 굴뚝 분진 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물 분사에 의해 분진 및 미세먼지를 포집하는 굴뚝 분진 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기청정기의 공기청정방식은 다음과 같이 크게 4 가지 방식이 주종을 이루고 있다. 첫 번째로 필터식이 있다. 이 방법은 가장 주류가 되고 있는 방식으로, 선풍기나 에어컨 같이 팬을 이용해 공기를 흡입한 후, 필터로 정화하여 정화된 공기를 다시 배출하는 방식이다. 이 방식을 채용한 공기청정기는 보통 헤파라는 미세한 부직포의 필터로 미립자를 집진 및 여과하며, 냄새의 경우는 활성탄을 이용하여 흡착하는 방법을 사용한다. 그러나 필터식 공기청정기는 주기적으로 필터를 교환하여 주어야 하는 경제적 부담과 번거로운 단점이 있으며 필터를 오래 사용 하다 보면 필터에 다량의 오염물질이 부착되어 있어서 공기를 이차 오염시키는 문제점이 있으며 필터를 통과시켜야 하는 공기에 저항을 주어서 공기 청정능력을 감소시키는 등의 문제점이 있다. 두 번째로, 이온식 방법이 있다. 이 방법은 일정한 거리를 띄워둔 전극에 고전압을 흘려 공중에 이온을 방전시켜 공기 중의 미립자에 부착시키고, 양극의 집진 판에 끌어당겨 입자를 제거하는 방식이다. 그러나 이온식 공기청기는 다량의 오존을 발생시켜서 호흡기질환을 유발 하는등 또 다른 형태의 문제를 유발하는 문제점이 있다. 세번째로, 전기 집진식 방법이 있다. 이 방법은 이온식과 같이 전기적인 방전 원리를 이용하여 강력한 집진력을 가진 집진판으로 오염된 공기를 끌어들여서 정화하는 방식이다. 그러나 전기 집진식 공기청정기는 큰 입자의 오염물질의 제거능력이 떨어지며 본체 내부가 쉽게 더러워지기 때문에 주기적인 청소가 필요하다는 문제점이 있다. 네번째로 워터 필터식 방법이 있다. 이 방법은 물을 필터로 사용하는 방식으로 물의 흡착력을 이용해 오염 물질을 제거하는 것이 특징이다. 물을 필터로 사용하기 위하여서는 여러장의 디스크가 구비되어지고 공기가 이 디스크 사이를 지나도록 고안되어 있는 제품이 주종을 이루고 있다. 이때 여러장의 디스크는 물탱크에 반쯤 잠겨져 있으면서 회전하도록 하여 각각의 디스크 표면에 물이 묻히도록 고안되어 있어서 이 디스크 사이로 공기가 통과하면서 공기 중 미세먼지 등 유해물질이 물에 흡착이 되고 디스크가 물탱크를 지나면서 씻겨지도록 고안되어져 있는 것이 특징이다. 이하, 관련된 선행문헌을 살펴본다. 하기 선행문헌에서 기재된 식별부호는 본원발명과는 무관하다.

대한민국공개특허 제10-2012-0083699호 '태양전지를 이용한 굴뚝 매연 집진 장치'는 저렴한 유지 비용으로 공장 등의 굴뚝에서 배출되는 매연을 효율적으로 집진할 수 있는 태양전지를 이용한 굴뚝 매연 집진 장치를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 발명은 매연을 배출하는 공장의 굴뚝 내부에 서로 마주 대향되게 설치되는 고전압 방전판과 집진판, 상기 고전압 방전판에 공급하기 위한 전원을 생산하기 위하여 공장 굴뚝에 설치되는 태양 전지판과, 상기 태양 전지판에서 생산된 전원을 고주파 전원으로 승압하여 상기 고전압 방전판에 공급하는 고주파 전원 승압기와, 상기 태양 전지판으로부터 생산된 전원을 축전하는 전원 충전기와, 태양 전지판이 가동되는 주간에는 태양 전지판으로부터 직접 상기 고주파 전원 승압기에 공급하며, 야간에는 상기 전원 충전기로부터 상기 고주파 전원 승압기에 전원이 공급되도록 제어하는 제어기와, 상기 전압 충전기로부터 전원을 공급받아 구동되게 설치되는 저속 진동모터와, 상기 저속 진동모터가 구동 시 진동하여 상기 집진판 또는 집진판과 고전압 전극판에 부착된 분진을 떨어내는 진동막대를 포함하여 구성된다.

대한민국공개특허 제10-2018-0083234호 '원통형의 바가 구비된 워터필터 와 이를 적용한 공기청정기 및 굴뚝분진저감장치는 원통형의 바가 구비된 워터필터와 이를 적용한 공기청정기 및 굴뚝분진 저감장치에 관한 것으로서, 비가 온 뒤에 대기가 깨끗해지는 자연의 원리와 같이 비가 내리는 효과를 내기 위하여 원통형의 레인 바를 구비하여 워터필터로 사용하여 공기중의 미세먼지를 레인 바를 타고 흐르는 물과 접촉시켜서 물의 흡착력만으로 공기를 깨끗이 씻어 낼수 있도록 함으로써 공기청정기의 청정효과를 제고시키고, 주기적으로 필터를 교체하여줘야 하는 경제적 부담과 번거로움을 제거 하며, 단지 물만으로 공기청정효과를 가질수 있도록 하여 보다 친환경적이며, 실내공기가 건조할 때에 자연가습이 가능하도록 하는 가습기 효과를 가지는 것을 특징으로 한다.

대한민국공개특허 제10-2012-0083699호 '태양전지를 이용한 굴뚝 매연 집진 장치' (공개일자 2012년07월26일) 대한민국공개특허 제10-2018-0083234호 '원통형의 바가 구비된 워터필터 와 이를 적용한 공기청정기 및 굴뚝분진저감장치' ('공개일자 2018년07월20일)

종래의 디스크 방식의 공기청정기는 디스크가 회전하면서 약 1/2 의 면적은 물탱크의 물에 잠겨있게 되고 나머지 1/2 의 디스크만 물 밖으로 노출되며 이때 공기는 이 노출된 1/2 의 디스크와 접촉되기 때문에 공기와의 접촉면이 적어서 공기청정능력이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여는 디스크의 크기를 키워야 하나 이럴 경우에는 공기청정기의 크기가 커져야 하는 문제점이 발생한다. 또한 디스크의 면이 평면이기 때문에 공기와의 접촉면이 적어지는 문제점이 발생을 한다. 또한 디스크가 서로 평행의 상태로 배열이 되기 때문에 공기가 디스크와의 접촉이 없이 디스크 사이를 통과하는 경우가 발생하여서 공기청정능력이 떨어지는 문제점이 발생 한다. 또한 디스크가 물탱크를 회전하여 통과 할 때에 디스크에 물이 묻히는 양이 적어서 물의 흡착력이 저하되어 공기청정능력이 떨어짐은 물론 자연가습 능력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 분진의 수처리를 효율적으로 수행할 수 있는 굴뚝 분진 저감장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 굴뚝 분진 저감장치에 있어서, 굴뚝(10) 상단에 설치되는 메인프레임(100)과; 상기 메인프레임(100)의 상부에 설치되는 분산보호탱크(200)와; 상기 메인프레임(100)의 측면부에 설치되며 분산보호탱크(200)의 내벽을 따라 흘러나온 물을 수용하기 위한 물받이프레임(300)을 포함하여 구성되며, 상기 메인프레임(100)의 상단에 상기 분산보호탱크(200) 내부로 물을 분사하는 물분사노즐(110)들이 설치되고, 상기 분산보호탱크(200)의 상부에 분사되는 물을 탱크외벽으로 밀어내기위한 팬(210)이 설치되는 것을 특징으로 하는 굴뚝 분진 저감장치를 제공한다.

각 산업현장의 소각하는 물질도 다양하고 소각과정에서 발생하는 유독가스와 황산화물, 질소산화물, 분진 등이 문제가 된다. 특히 폐비닐과 플라스틱과 폐타이어 등은 끈적끈적한 분진들을 발생시키며 대기환경 및 지상의 농작물에 피해를 준다.

본 발명의 실시예에 따르면, 어떠한 물질의 소각폐기물인 경우에도 미세물방울을 효과적으로 분사하여 포집한다. 특히 미세물방울을 분사함에 있어서 팬을 회전시킴으로써 분산보호탱크 내로 균일한 분사가 가능해지고 폐가스를 포집한 물들을 용이하게 수거할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도1은 본 발명의 굴뚝 분진 저감장치의 단면도이다.
도2는 본 발명의 굴뚝 분진 저감장치의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도3은 본 발명의 굴뚝 분진 저감장치의 노즐의 분사방식을 설명하기 위한 설명도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 굴뚝 분진 저감장치의 단면도이다. 본 발명은 굴뚝 분진 저감장치에 있어서, 굴뚝(10) 상단에 설치되는 메인프레임(100)과; 상기 메인프레임(100)의 상부에 설치되는 분산보호탱크(200)와; 상기 메인프레임(100)의 측면부에 설치되며 분산보호탱크(200)의 내벽을 따라 흘러나온 물을 수용하기 위한 물받이프레임(300)을 포함하여 구성되며, 상기 메인프레임(100)의 상단에 상기 분산보호탱크(200) 내부로 물을 분사하는 물분사노즐(110)들이 설치되고, 상기 분산보호탱크(200)의 상부에 분사되는 물을 탱크외벽으로 밀어내기위한 팬(210)이 설치되는 것을 특징으로 하는 굴뚝 분진 저감장치를 제공한다.

상기 메인프레임(100) 굴뚝(10) 본 발명의 굴뚝 분진 저감장치를 고정하기 위한 것으로서, 고정볼트, 앙카볼트 등의 고정수단을 구비하여 굴뚝 분진 저감장치를 굴뚝(10)에 견고하게 고정한다.

분산보호탱크(200)는 메인프레임(100) 상단에 설치되는 지지구(120)들에 의해 지지되는 것이 바람직하다. 상기 지지구(120)들은 다수의 막대(rod) 형태로 구성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 분산보호탱크(200)와 메인프레임(100)의 연결부분 사이로 물이 흘러나갈 수 있게 한다. 또한, 상기 분산보호탱크(200)의 상단은 원뿔형으로 구성하여 물이 그대로 굴뚝으로 떨어지지 아니하고 벽을 타고 흐르도록 구성하는 것이 바람직하다.

물받이프레임(300)은 상기 흘러나온 물을 받기 위한 구조물로서 물을 배수하기 위한 배수구(310)와 배수관(320)을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 물분사노즐(110)에서 분사된 물이 상기 팬(210)에 부딛혀 팬(210)을 회전시키는 구성을 갖는다. 따라서 상기 물분사노즐(110)은 상기 팬(210)을 향하도록 각도조절되어 설치되며, 상기 팬(210)은 상기 물분사노즐(120)에서 분사된 물에 의해 회전하도록 팬(210)의 기울기가 결정된다.

예로서, 일측의 물분사노즐(111)은 타측의 팬(211)을 겨냥하여 분사될 수 있으며, 반대측의 물분사노즐은 반대측의 팬을 겨냥하여 분사될 수 있다. 이에 따라 상기 팬(210)은 팬(210)이 일방향으로 회전할 수 있도록 물에 부딪히는 부분의 각도를 갖는다.

상기 팬(210)이 회전함에 따라 회전기류를 형성하여 물분사가 분산보호탱크(200)내 골고루 이루어져 배기가스를 효과적으로 포집할 수 있도록 하며, 물방울이 분산보호탱크(200) 내벽으로 밀리게 하여 물받이프레임(300)으로 흐를 수 있게 한다.

도3은 본 발명의 굴뚝 분진 저감장치의 물분사노즐의 분사방식을 설명하기 위한 설명도이다. 상기 물분사노즐(110)은 팬(210)의 회전을 위해 팬(210)을 조준하는 분사압이 강한 고압분사(A)와, 상기 고압분사(A)보다 분사압이 작으나 보다 넓은 분사각을 갖는 저압분사(B)를 갖는 것이 바람직하다. 상기 저압분사(B)는 분사되는 물이 분산보호탱크(200) 전반에 걸쳐 배기가스를 포집하기 위함이다.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다. 또한, 청구항 부호는 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 형상과 구조를 첨부된 도면에 한정한다는 뜻이 아니다.

10. 굴뚝
100. 메인프레임
110. 물분사노즐
200. 분산보호탱크
210. 팬
300. 물받이프레임
310. 배구수
320. 배수관

Claims (2)

1. 굴뚝 분진 저감장치에 있어서,
   굴뚝(10) 상단에 설치되는 메인프레임(100)과;
   상기 메인프레임(100)의 상부에 설치되는 분산보호탱크(200)와;
   상기 메인프레임(100)의 측면부에 설치되며 분산보호탱크(200)의 내벽을 따라 흘러나온 물을 수용하기 위한 물받이프레임(300)을 포함하여 구성되며,
   상기 메인프레임(100)의 상단에 상기 분산보호탱크(200) 내부로 물을 분사하는 물분사노즐(110)들이 설치되고,
   상기 분산보호탱크(200)의 상부에 분사되는 물을 탱크외벽으로 밀어내기위한 팬(210)이 설치되는 것을 특징으로 하는 굴뚝 분진 저감장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 물분사노즐(110)에서 분사된 물이 상기 팬(210)에 부딛혀 팬(210)을 회전시키는 것을 특징으로 하는 굴뚝 분진 저감장치.
   

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