KR20200115895A - 배출가스 필터링 장치 - Google Patents

Abstract

배출가스 필터링 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 의한 배출가스 필터링 장치는 본체의 하부에 배출가스가 유입되는 유입구와, 상측에 상기 배출가스가 배출되는 배출구를 마련하고, 상기 본체 내측의 중심부위에 배치되며, 상기 배출구 쪽으로 빠져나가는 상기 배출가스를 향해 물을 분사시키는 분사축; 및 내측에 상기 분사축이 위치하며, 상기 배출가스에 포함된 오염물질이 걸러지도록, 하부에서 상부 쪽으로 갈수록 내측의 폭이 점점 좁아지도록 마련된 필터;를 포함한다.

Description

배출가스 필터링 장치{APPARATUS FOR FILTERING OF EXHAUSTING GAS}

본 발명은 배출가스 필터링 장치에 관한 것이다.

국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)는 선박 외부로 배출되는 가스 중 질소산화물과 황산화물과 같은 오염물질을 규제하고 있으며, 그 규제 기준이 점차 강화되고 있는 추세이다.

특히 배출가스 배출제한구역(ECA, Emission Control Area)의 경우, 일반 해역에 비해 가스 배출 기준이 매우 엄격하다. 따라서, 배출가스 배출제한구역을 통과하는 선박의 경우, 황성분이 많은 중유(HFO, Heavy Fuel Oil) 대신 저유항 연료를 사용해야 한다.

구체적으로 배출가스 배출제한구역에서는 0.1% 이하의 황함유 선박유를 사용해야 한다. 그러나, 0.1% 이하의 황함유 선박유는 일반 선박유보다 고가이기 때문에 저유황유를 사용하거나, 배출가스에서 황성분을 제거하는 스크러버와 같은 배출가스 필터링 장치를 설치하여 일반 선박유를 사용한다.

종래의 스크러버와 같은 배출가스 필터링 장치는 예컨대 연소기관으로부터 배출되는 배출가스에 해수, 청수와 같은 세정수를 분사하여 배출가스에 포함된 황성분 등을 제거한다.

그러나, 배출가스를 향해 분사시키는 세정수(물)의 입자가 너무 크면 배출가스의 오염물질과 접촉될 확률이 떨어지고, 세정수의 입자가 너무 작으면 배출가스의 오염물질과 뭉쳐질 확률은 커지지만 제대로 분리되지 않고 그대로 대기 중으로 배출될 가능성이 있다.

또, 종래에는 배출가스 필터링 장치의 내측 상부 또는 가운데 부위에 필터를 배치시키고, 하부의 유입구를 통해 올라온 배출가스가 해당 필터를 통과하여 상부 배출구를 통해 배출되도록 하였다. 이때, 배출가스 필터링 장치의 내측에 배치된 노즐을 통해 세정수를 분사시켜 배출가스에 포함된 오염물질을 걸러 내고자 하였다.

그러나, 종래의 이러한 필터 구성은 배출가스의 원활한 유동을 막는 장애 요인이 될 수 있다.

관련된 종래기술로서, 한국등록특허 제10-1940604호(2019.01.15. 등록)를 참조하기 바란다.

한국등록특허 제10-1940604호(2019.01.15. 등록)

본 발명의 실시 예는 배출가스에 포함된 오염물질이 효과적으로 제거되도록 하는 배출가스 필터링 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본체의 하부에 배출가스가 유입되는 유입구와, 상측에 상기 배출가스가 배출되는 배출구를 마련하고, 상기 본체 내측의 중심부위에 배치되며, 상기 배출구 쪽으로 빠져나가는 상기 배출가스를 향해 물을 분사시키는 분사축; 및 내측에 상기 분사축이 위치하며, 상기 배출가스에 포함된 오염물질이 걸러지도록, 하부에서 상부 쪽으로 갈수록 내측의 폭이 점점 좁아지도록 마련된 필터;를 포함하는 배출가스 필터링 장치가 제공될 수 있다.

상기 필터는 상기 본체의 내면 둘레를 따라 배치되는 원통 형태의 하부필터와, 상기 하부필터로부터 연장 형성되되, 상기 배출구 방향으로 폭이 점점 좁아지도록 원뿔 형태로 마련된 상부필터를 포함할 수 있다.

상기 필터와 상기 본체의 내면 사이에 배치되며, 상기 필터에 의해 걸러진 오염수가 통과하여 상기 본체의 하부 쪽으로 흘러가도록 복수의 다공을 형성한 가이드통을 더 포함할 수 있다.

상기 가이드통을 지지하되, 상부에 상기 필터의 하단을 아래에서 받치는 물받이턱을 구비하며, 상기 물받이턱 및 상기 가이드통을 통해 유입된 오염수를 상기 본체의 하부 쪽에 연결된 오염수배출로로 흘려보내는 하부지지통을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 배출가스 필터링 장치는 배출가스에 포함된 오염물질이 효과적으로 제거되도록 할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배출가스 필터링 장치를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 배출가스 필터링 장치에 적용된 필터를 사시도로 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배출가스 필터링 장치를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배출가스 필터링 장치(100)는 본체(101)의 하부에 배출가스가 유입되는 유입구(101a)와, 상부에 배출가스가 배출되는 배출구(101b)를 마련하고, 본체(101) 내측의 중심부위에 배치되며 배출구(101b) 쪽으로 빠져나가는 배출가스를 향해 물을 분사시키는 분사축(110) 및 내측에 분사축(110)이 위치하며, 배출가스에 포함된 오염물질이 걸러지도록, 하부에서 상부 쪽으로 갈수록 내측의 폭이 점점 좁아지도록 마련된 필터(120)를 포함한다. 도시하지는 않았으나, 본체(101)의 설정된 부위에 송풍기를 마련하여 유입구(101a)를 통해 유입된 배출가스가 배출구(101b) 쪽으로 배출되는 것을 도울 수 있다.

이러한 배출가스 필터링 장치(100)는 예컨대 선박에 구성되어, 선박의 보일러, 연소기관 등으로부터 배출되는 배출가스에 해수, 청수와 같은 세정수(물)를 분사하여 배출가스에 포함된 황성분 등을 제거하는 데에 사용될 수 있다.

여기서, 물공급관(102)을 통해 상술한 분사축(110)으로 물이 공급되며, 분사축(110)에는 복수의 노즐(103)이 설정된 간격을 따라 배열되어 있다. 분사축(110)은 본체(101)의 하부로부터 상부 쪽으로 길게 수직으로 본체(101)의 내부 중심 부위에 배치될 수 있다.

노즐(103)은 유입구(101a)를 통해 유입되어 배출구(101b) 쪽으로 회전 운동하며 배출되는 배출가스를 향해 물을 분사시킨다. 유입구(101a)는 예컨대 원통형의 본체(101) 하부에 마련되고, 배출구(101b)는 본체(101)의 상부 쪽에 마련되어 있다. 배출가스는 일정 압력으로 유입구(101a)를 통해 본체(101) 내부로 유입될 수 있으며, 원통형의 본체(101) 내부에서 회전 운동하면서 본체(101)의 하부 쪽에서 본체(101) 상부 쪽으로 이동해 간다. 이때, 본체(101)의 하부 쪽에서 본체(101) 상부 쪽으로 갈수록 배출가스의 회전력이 커질 수 있다.

필터(120)는 배출가스에 포함된 오염물질이 걸러지도록, 하부에서 상부 쪽 배출구(101b) 방향 갈수록 내측의 폭이 점점 좁아지도록 마련될 수 있다.

도 2는 도 1의 배출가스 필터링 장치에 적용된 필터를 사시도로 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 내측의 폭이 점점 좁아지는 상술한 필터(120)는 본체(101)의 내면 둘레를 따라 배치되는 원통 형태의 하부필터(122)와, 하부필터(122)로부터 연장 형성되되, 배출구(101b) 방향으로 폭이 점점 좁아지도록 원뿔 형태로 마련된 상부필터(124)를 포함할 수 있다.

이와 같이 하부에서 상부 쪽으로 갈수록 내측의 폭이 점점 좁아지는 형태로 필터(120)를 구성함으로써, 배출가스의 원활한 유동을 유지하면서도 본체(101)의 상부 쪽으로 올라올수록 회전력이 커지는 배출가스에 포함된 오염물질을 효과적으로 걸러낼 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배출가스 필터링 장치(100)는 필터(120)와 본체(101)의 내면 사이에 배치되며, 필터(120)에 의해 걸러진 오염수가 통과하여 본체(101)의 하부 쪽으로 흘러가도록 복수의 다공(131)을 형성한 가이드통(130)을 포함할 수 있다.

또, 가이드통(130)을 지지하되, 상부에 필터(120)의 하단 아래를 받치는 물받이턱(142)을 구비하며, 물받이턱(142) 및 가이드통(130)을 통해 유입된 오염수를 본체(101)의 하부 쪽에 연결된 오염수배출로(105)로 흘려보내는 하부지지통(140)이 마련될 수 있다. 이러한 가이드통(130)과 하부지지통(140)은 일체형으로 제작되거나 서로 분리 및 결합이 가능하도록 마련될 수 있다.

구체적으로, 배출구(101b) 쪽으로 갈수록 큰 회전력을 갖는 배출가스로부터 걸러진 오염수는 가이드통(130)의 표면에 형성된 다공(131)을 통해 가이드통(130)와 본체(101) 사이로 들어가 본체(101) 하부 쪽으로 하강하게 된다.

이때, 다공(131)을 통하지 않고 필터(101)나 가이드통(130) 표면을 따라 흘러 내려온 오염수는 물받이턱(142)에 의해 하부지지통(140)과 본체(101) 사이로 흘러 들어간다. 하부지지통(140)과 본체(101) 사이에 형성된 유로는 상술한 가이드통(130)와 본체(101) 사이에 형성된 유로와 연결되어 있으므로, 가이드통(130)와 본체(101) 사이에 형성된 유로를 통해 흘러 내려온 오염수는 물받이턱(142)을 통해 흘러 내려온 오염수와 합류되어, 하부지지통(140)과 본체(101) 사이의 유로를 통해 흘러 내려가 본체(101)의 하부경사면(107)을 따라 본체(101)의 하부 쪽에 연결된 오염수배출로(105) 쪽으로 배출된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

101: 본체 102: 물공급관
103: 노즐 110: 분사축
120: 필터 122: 하부필터
124: 상부필터 130: 가이드통
131: 다공 140: 하부지지통
142: 물받이턱

Claims (4)

1. 본체의 하부에 배출가스가 유입되는 유입구와, 상부에 상기 배출가스가 배출되는 배출구를 마련하고,
   상기 본체 내측의 중심부위에 배치되며, 상기 배출구 쪽으로 빠져나가는 상기 배출가스를 향해 물을 분사시키는 분사축; 및
   내측에 상기 분사축이 위치하며, 상기 배출가스에 포함된 오염물질이 걸러지도록, 하부에서 상부 쪽으로 갈수록 내측의 폭이 점점 좁아지도록 마련된 필터;를 포함하는 배출가스 필터링 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 필터는
   상기 본체의 내면 둘레를 따라 배치되는 원통 형태의 하부필터와,
   상기 하부필터로부터 연장 형성되되, 상기 배출구 방향으로 폭이 점점 좁아지도록 원뿔 형태로 마련된 상부필터를 포함하는 배출가스 필터링 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 필터와 상기 본체의 내면 사이에 배치되며, 상기 필터에 의해 걸러진 오염수가 통과하여 상기 본체의 하부 쪽으로 흘러가도록 복수의 다공을 형성한 가이드통을 더 포함하는 배출가스 필터링 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가이드통을 지지하되, 상부에 상기 필터의 하단을 아래에서 받치는 물받이턱을 구비하며, 상기 물받이턱 및 상기 가이드통을 통해 유입된 오염수를 상기 본체의 하부 쪽에 연결된 오염수배출로로 흘려보내는 하부지지통을 더 포함하는 배출가스 필터링 장치.

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