KR20220059431A

KR20220059431A - 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치

Info

Publication number: KR20220059431A
Application number: KR1020210148774A
Authority: KR
Inventors: 김성우
Original assignee: 김정규
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2022-05-10

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치는, 내부에 수용공간이 마련되고 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징과, 하우징의 주변에 있는 초미세먼지 및 악취를 동반한 오염 기체가 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부와, 하우징 내에 간격을 두고 배치되며 흡입부에 의해 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 분진을 분리 및 악취를 제거하는 믹싱 디퓨저와, 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐을 포함한다.

Description

고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치{HIGH-EFFICIENCY WET ULTRAFINE DUST AND ODOR REMOVAL APPARATUS}

본 발명은 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서는 화학물질을 동반한 유해 가스와 초미세먼지가 발생하고, 각종 악취가 발생한다. 각종 악취는 자연적으로 미생물에 의한 단백질의 분해, 도시하수의 혐기성 분해, 각종 공장(예: 도살장, 양돈 양계장, 피혁공장, 사료공장, 비료공장, 수산물 가공공장, 식품공장, 펄프공장, 석유화학공장, 인쇄공장, 아스콘공장 등), 환경기초시설(예: 분료, 하폐수 처리장, 매립장 등) 등에서 황화수소, 메르캅탄(hydrogen sulfide)류, 아민(Amine)류 및 기타 자극성 있는 기체상 물질 등을 통해 발현된다.

이러한 각종 악취는 사람의 후각을 자극하여 불쾌함과 혐오감을 주기 때문에, 쾌적한 환경과 위생적인 환경을 조성하기 위해 악취를 처리(제거)하는 것은 매우 중요하다.

보통 오염 기체(Dirty gas)는, 액적(Mist), 액막, 기포 등을 이용해 입자에 부착하거나 입자 상호 간의 응집을 촉진시켜 직접 기체의 흐름으로부터 불순물 입자를 분리시키는 방식이 이용된다.

이러한 방식에서는 주로 가용성 가스(예: NH3,HCl,H2S등)의 포집이 사용되고 있는데, 해당 방식을 활용한 장치를 구성하기 위해선 조건에 따라 재질의 선정에 유의해야 하고, 포집의 효율에 따라 내부 충진층의 세밀한 설계가 요구된다.

종래 기술에 따르면, 액적, 액막, 기포 등을 이용하여 먼지를 제거하는 세정 방식은 고온 다습한 가스를 처리할 수 있고 가스 제거와 제진이 동시에 가능하지만, 표면활성제(예: 물 등)를 가압하는 속도 및 구조에 따라 설비 및 비용과 관련한 이슈가 있을 수 있다. 게다가, 초미세먼지와 악취를 효과적으로 제거하기에는 제반적으로 무리가 따랐다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 가스 흡수뿐만 아니라 증류(Distillation) 및 증습(Humidification)을 통해 초미세먼지(Ultrafine Dust), 액적(Mist) 및 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 세정(Mixing washing) 방식의 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치는, 내부에 수용공간이 마련되고 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징; 하우징의 주변에 있는 초미세먼지 및/또는 악취를 동반한 오염 기체가 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부; 하우징 내에 간격을 두고 배치되며, 흡입부에 의해 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 세정하는 믹싱 디퓨저; 및 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐을 포함한다.

하우징은 믹싱 디퓨저로부터 분리된 분진을 외부로 안내하는 가이드 패널을 포함한다.

믹싱 디퓨저는 오염 기체의 분진 및 악취의 주원인인 물질을 제거할 수 있다.

믹싱 디퓨저는 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 벤투리관; 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 및 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체를 포함한다.

벤투리 링은 볼텍스 유도체에 의해 와류되는 일부 혼합물의 흐름이 역행하도록 할 수 있다.

노즐은 믹싱 디퓨저의 구간상에 간격을 두고 배치되되, 벤투리 링은 노즐을 연결하는 연결 브래킷을 포함한다.

믹싱 디퓨저는 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 제1 벤투리관; 제1 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 노즐로부터 분사된 표면활성제와 제1 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체; 및 믹싱 디퓨저의 최하단에 탈착 가능하게 연결되는 제2 벤투리관을 포함한다.

제2 벤투리관은 나선형으로 형성된 복수의 블레이드를 포함할 수 있다.

제2 벤투리관은 믹싱 디퓨저의 하단부에 회전 가능한 형태로 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치는, 내부에 수용공간이 마련되고, 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징; 오염 기체가 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부; 하우징 내에 간격을 두고 배치되며, 흡입부에 의해 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 분진을 분리하는 믹싱 디퓨저; 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐; 및 노즐로 표면활성제를 선택적으로 공급하는 공급부를 포함한다.

공급부는 복수의 노즐과 연통하는 공급배관을 포함한다.

공급배관은 믹싱 디퓨저를 구간별로 구획하여 특정 구간마다 선별적으로 표면활성제가 공급되도록 노즐과 연결되는 것이 바람직하다.

볼텍스 유도체는 층간별 내측으로 저마다 상이한 각도로 돌출된 블레이드를 구비하되, 블레이드는 층간별로 상이한 높이로 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치는 가스 흡수뿐만 아니라 증류 및 증습을 통해 초미세먼지, 액적 및 악취를 효과적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 다양한 산업현장(예: 유해가스 및 악취가 발생하는 화학 공장, 반도체 공장, 폐수처리장, 도금 공장, 아스콘 공장, 각종 축산농가 등)에서 오염 기체를 표면활성제(예: 물 등)와 잘 섞어, 희석(稀釋/Dilution), 용해(溶解/ dissolution)시켜 분진 및 악취 제거(除去/Removal)를 빠른 시간 안에 할 수 있어 활용성이 높다.

특히, 본 발명은 미세분진의 포집 효율이 높아 2차 분진 처리가 불필요하고, 고온, 고압가스를 취급할 수 있어 가스 폭발에 따른 위험을 감소시킬 수 있다.

게다가, 본 발명은 분진 및 가스(특히, 습한 가스)를 동시에 처리가 가능하고, 비교적 적은 공간과 비용으로 설치가 가능하다.

아울러, 본 발명은 부식성 가스 및 액적 환수가 가능하여 부식에 따른 마모를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 작동 방식을 개략적으로 도식화 한 구성 관계도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 측단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 정단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 있어서, 믹싱 디퓨저의 평면도.
도 8은 도 7에 도시된 믹싱 디퓨저와 노즐의 구조를 도시한 부분 단면도.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 작동 예시도.
도 16 내지 도 19는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 있어서, 벤투리 플레이트의 다양한 형상을 도시한 예시도.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 사시도.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 측면도.
도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 측단면도.
도 23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 정면도.
도 24는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 정단면도.
도 25은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 있어서, 믹싱 디퓨저의 평면도.
도 26 내지 도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치에 있어서, 볼텍스 유도체의 다양한 형상을 도시한 예시도.
도 29 내지 도 33은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 도면.
도 34는 본 발명의 제4 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 구성도.
도 35는 본 발명의 제5 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 단면도.
도 36 및 도 37은 본 발명의 제5 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저에 있어서 볼텍스 유도체의 다양한 형상을 단면으로 도시한 부분 평면도.
도 38은 본 발명의 제6 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 단면도.
도 39는 본 발명의 제7 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 사시도.
도 40은 본 발명의 제7 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한 부분 단면도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1 실시예

도 1 내지 도 19는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)를 도시한다.

도 1을 참조하면, 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)는 표면활성제를 고압으로 분사하여 오염 기체를 세정(Mixing washing)하는 방식이다. 특히, 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)는 오염 기체를 흡인한 후 표면활성제를 고압으로 분사하여 초미세먼지와 액적을 포집함과 동시에 오염 기체를 세정하여 악취를 제거한다.

고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)는 강력한 믹싱(Mixing) 효과에 의해 각종 초미세먼지를 대부분 물리 흡착(物理吸着)시켜 제거한다.

이때, 각종 악취 유발물질은 VOC (volatile organic compound; 휘발성 유기화합물)류인 벤젠, 톨루엔, 벤젠, 페놀, 메르캅탄류 등과, VIC(volatile inorganic compound; 휘발성 무기화합물)류인 암모니아, 염소, 황화수소 류 등 이 있고, 화합물의 조성에 따라 축산관련, 분뇨, 하폐수처리장, 비료 제조공장 등에서 저농도로 발생하는 질소화합물이 있다.

이 외에도 암모니아가 대표적 물질. 황화합물(대표적 악취유발물질, 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 메틸메르캅탄 등)이 있고, 축산관련, 유지공장, 분뇨, 하폐수처리장 등에서 발생하는 저급지방산류가 있다.

그리고 연료의 불완전 연소, 식품화학, 석유화학 등의 제조공정에서 발생하는 카르보닐 화합물(예: 아세트산, 프로 피온산 등)이 있고, 포름알데히드, 아세트알데히드, 부틸알데히드, 아세톤 등이 있다.

유기물의 용매로 사용. 초산 제조공장, 아크릴 제조공장 등에서 발생하는 에스테르류와, 화학공장, 크레졸 제조공장, 전자기판 제조공장 등에서 발생하는 페놀·크레졸류, 물에 잘 용해되고 환각, 마취증세 등이 나타나는 알코올류, 탄화수소류(벤젠, 톨루엔, 크실렌 등), 강한 피부 자극과 중추신경 이상을 유발하는 염소화합물이 해당한다.

본 발명에 따르면, 고효율 습식 초미세먼지 및 악취제거 장치(100)는 가스 흡수, 뿐만 아니라 증류 및 증습을 통해 먼지 및 액적, 악취(Stink)를 효과적으로 제거할 수 있다.

고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)를 개략적으로 살펴보면, 내부 상부에 벤투리(Venturi) 구조체를 형성하고, 벤투리 구조체 내부로 다수의 노즐을 이용하여 표면활성제를 고온/고압으로 고속 분사한다.

표면활성제의 분사 속도를 높이면, "베르누이의 정리"(Bernoulli＇s Principle)에 의한 벤투리 효과(Venturi effect)에 따라 음속 이하의 유체 흐름에서 압력 차가 발생한다. 즉, 압력은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르게 됨에 따라 흡기(Suction)가 가능하다.

흡기(Suction)된 유해가스, 악취(Stink), 연기(Fume), 황산화물(Sox) 등(이하, 오염 기체)은 믹싱 디퓨저(130)를 통과하여 가스 흡수뿐만 아니라 증류(Distillation), 증습(가습; Humidification)을 통해 초미세먼지(Ultrafine Dust), 액적(Mist) 및 악취의 주원인인 물질이 효과적으로 제거될 수 있다.

이러한 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)는 크게 하우징(110), 흡입부(120), 믹싱 디퓨저(130), 노즐(140), 구동부(150), 제어부(160) 및 공급부(170)를 포함한다.

하우징(110)은 내부에 수용공간을 갖는다. 하우징(110)의 상단 일측에는 기체 유입구(111)가 형성되고, 하우징(110)의 하단 타측에는 기체 배출구(112)가 형성된다. 하우징(110)의 하단 일측에는 오염 기체를 세정하는 과정에서 사용된 표면활성제를 외부로 배출하는 처리수 배출구(113)가 형성된다.

흡입부(120)는 일종의 펌프로서 기능하며 하우징(110)과 연결된다. 이러한 흡입부(120)는 오염 기체를 하우징(110) 내부로 흡수한다. 즉, 흡입부(120)는 오염 기체가 기체 유입구(111)를 거쳐 기체 배출구(113)를 향하도록 하우징(110)의 내부 압력을 조절한다.

그 과정에서 흡입부(120)는 오염 기체가 기체 유입구(111)를 통과한 후 소정의 세정 과정을 거치면 세정된 기체(예: 청정 가스 등)가 기체 배출구(112)로 배출하도록 하는 역할을 한다.

믹싱 디퓨저(130)는 하우징(110) 내에서 간격을 두고 복수로 배치된다. 이러한 믹싱 디퓨저(130)는 표면활성제와 혼합된 후 세정된 기체와 불순물(분진 및/또는 악취의 주원인인 물질)을 분리한다.

이를 통해 믹싱 디퓨저(130)는 고온 다습한 가스 처리가 가능하고, 불순물을 분리하는 과정을 통해 악취를 제거할 수 있다.

믹싱 디퓨저(130)는 오염 기체를 표면활성제와 믹싱시켜, 벤투리 효과 (Venturi effect) 및 볼택스 효과(Vortex effect)에 의해, 오염 기체와 표면활성제를 균일하게 혼합한다.

즉, 믹싱 디퓨저(130)는 유독 물질들을 표면활성제와 효과적으로 잘 섞어, 물리 흡착(物理吸着), 희석(稀釋/Dilution) 및 용해(溶解/dissolution)를 시킴으로써 초미세먼지의 분진 및 악취 제거(除去/Removal)를 빠른 시간 안에 처리할 수 있다.

믹싱 디퓨저(130)의 배출구가 닿는 구간에는, 하우징(110) 내에서 하부로 경사진 별도의 가이드 패널(114)이 구비될 수 있다.

가이드 패널(114)은 오염 물질(세정 과정에서 사용된 가스, 분리된 불순물 포괄)을 입자의 크기에 따라 기체 배출구(112) 혹은 처리수 배출구(113)로 안내한다.

활용 예로서, 가이드 패널(114)은 하우징(110) 내에서 길이가 조절되거나 틸팅(Tilting) 작동을 통해 각도가 조절될 수 있다. 이렇듯 각도가 조절될 시 가이드 패널(114)은 오염 물질의 배출 경로를 선택적으로 유도할 수 있다.

노즐(140)은 믹싱 디퓨저(130)의 개별 구간마다 배치되어, 공급부(170)와 연결된 공급배관(171)으로부터 공급받은 표면활성제를 믹싱 디퓨저(130) 내로 분사한다.

노즐(140)은 믹싱 디퓨저(130)의 중앙을 향해 기 설정된 온도 및 압력으로 표면활성제를 분사하여 오염 기체로부터 불순물을 제거한다. 여기서, 기 설정된 온도 및 압력은 기준치를 별도로 상정한 데이터를 토대로 정해질 수 있으며, 오염 기체의 불순물에 따라 상이할 수 있다.

구동부(150; Generator)는 믹싱 디퓨저(130)의 내부 회전이 필요할 경우, 해당 회전을 관장하거나 노즐(140)의 구동과 관련한 전반적인 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 구동부(150)는 믹싱 디퓨저(130) 내부에 고속 회전이 필요할 시, 회전축(미도시)을 구동할 수 있고, 노즐(140)과 공급부(170) 간 유량 조절 이 가능한 기능을 가질 수 있다.

제어부(160)는 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치(100)의 전반적인 구동 메커니즘을 제어하는 기능을 가지며, 별도의 스위치(미도시) 조작을 통해 각 구성의 기능을 선별적으로 제어하는 메인 제어계로서 기능할 수 있다.

공급부(170)는 노즐(140)과 연결된 채로 노즐(140)로 표면활성제를 공급한다. 여기서, 표면활성제는 저농도에서 뚜렷한 표면 활성을 나타내는 물질 중에, 특히 계면 형상의 조절에 사용된다. 이러한 표면활성제는 작용면에서 세척제, 기포제, 유화제, 침투제, 습윤제, 분산제, 가용화제, 대전 방지제 등으로 불리기도 하며 공업적으로 각 방면에서 사용되기 때문에 그 응용 범위에 따라 사용될 수 있다.

공급부(170)와 노즐(140) 사이에는 별도의 밸브(미도시)가 구비될 수 있고, 해당 밸브는 기 설정된 조건에 따라 전원(On/Off)이 조절될 수 있다.

공급부(170)는 기 설정된 조건에 따라 필요한 표면활성제의 종류를 선별한 후 선택적으로 해당 표면활성제를 노즐(140)로 공급할 수 있다. 또한, 공급부(170)는 밸브 외에도 표면활성제의 공급 유량을 별도로 상정하여 노즐(140)로 공급할 수도 있다.

도 2 내지 도 14를 참조하면, 믹싱 디퓨저(130)는 벤투리관(131), 연결배관(132), 벤투리 링(133), 볼텍스 유도체(134), 연결 브래킷(135) 및 벤투리 플레이트(136)를 포함한다.

벤투리관(131)은 믹싱 디퓨저(130)의 상단부에 배치되며, 외측 둘레를 따라 노즐 삽입공이 간격을 두고 관통 형성될 수 있다. 이러한 벤투리관(131)은 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는다.

연결배관(132)은 노즐(140)을 연결하는 배관으로서, 공급부(170)와 연동된 공급배관(171)과 연결되어, 공급부(170)로부터 공급되는 표면활성제가 노즐(140)을 통해 믹싱 디퓨저(130) 내로 분사될 수 있도록, 공급배관(171)을 거치는 표면활성제를 노즐(140)로 전달한다. 이때, 연결배관(132)과 노즐(140)은 탈착 가능한 형태로 연결이 가능하다.

믹싱 디퓨저(130) 내에서 볼텍스가 형성된 상태에서 믹싱된 불순물(혼합물)이 벤투리 링(133)의 내부(내관)를 통과할 시에는 믹싱 디퓨저(130)의 내부 압력이 낮아져 속도가 빨라지고, 이와 달리 혼합물이 벤투리 링(133)의 외부(외관)를 통과할 시에는 믹싱 디퓨저(130)의 내부 압력이 높아져 속도가 느려진다. 이렇듯 벤투리 링(133)은 볼텍스 유도체(134)에 의해 와류되는 일부 혼합물이 내부(내관) 혹은 외부(외관)를 통과할 시 해당 구역의 압력을 조절하는 구조로 이루어져 혼합물이 필드 반전을 구성하도록 한다.

즉, 벤투리 링(133)은 볼텍스 유도체(134)에 의해 와류되는 일부 혼합물의 흐름이 역행하도록 한다. 이러한 벤투리 링(133)은 벤투리관(131)의 하부에 이격된 채로 위치하며 원형으로 이루어진다.

벤투리 링(133)은 일부 단면이 좁아지는 벤투리 형상으로 이루어져, 혼합물의 와류를 효과적으로 유도할 수도 있다.

볼텍스 유도체(134)는 믹싱 디퓨저(130) 내에 구간마다 배치되어, 구동부(150)를 통해 회전하거나 노즐(140)을 통해 분사되는 표면활성제에 의해 종동 회전하며 믹싱 디퓨저(130) 내에서 볼텍스를 일으킨다.

즉, 볼텍스 유도체(134)는 노즐(140)로부터 분사된 표면활성제와 벤투리관(131)을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도한다.

연결 브래킷(135)은 벤투리 링(133)을 가로지르는 형태로 배치되어, 노즐(140)이 믹싱 디퓨저(130)의 중앙에 배치되도록 노즐(140)을 연결하는 설치 구간을 제공한다.

도 15 내지 도 19를 참조하면, 복수의 노즐(140)은 벤투리관(131) 내에서 오염 기체를 세정하기 위하여 표면활성제를 고압으로 분사한다.

이때, 벤투리 플레이트(136, 136a, 136b, 136c)는 믹싱 디퓨저(130') 내에 벤투리관(131)을 연결하는 형태로 구성되는데, 도시된 바와 같이 다양한 형상으로 이루어져 볼팅 체결이 가능하다.

제2 실시예

도 20 내지 도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.

먼저 도 20 내지 도 25를 참조하면, 믹싱 디퓨저(230)는 제1 벤투리관(231), 연결배관(232), 벤투리 링(233), 볼텍스 유도체(234), 연결 브래킷(235) 및 제2 벤투리관(236)을 포함한다.

제1 벤투리관(231)은 내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아진다.

연결배관(232)은 노즐(240)을 연결하는 배관으로서, 공급부(270)와 연동된 공급배관(271)과 연결되어, 공급부(270)로부터 공급되는 표면활성제가 노즐(240)을 통해 믹싱 디퓨저(130) 내로 분사될 수 있도록, 공급배관(271)을 거치는 표면활성제를 노즐(240)로 전달한다.

벤투리 링(233)은 제1 벤투리관(231)의 하부에 이격된 채로 위치하며, 원형으로 이루어진다. 이러한 벤투리 링(233)은 볼텍스 유도체(234)에 의해 와류되는 일부 혼합물이 내부(내관) 혹은 외부(외관)를 통과할 시 해당 구역의 압력을 조절하는 구조로 이루어져 믹싱된 불순물이 필드 반전을 구성하도록 한다.

볼텍스 유도체(234)는 노즐(240)로부터 분사된 표면활성제와 제1 벤투리관(231)을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도한다.

연결 브래킷(235)은 벤투리 링(233)을 가로지르는 형태로 배치되어, 노즐(240)이 믹싱 디퓨저(230)의 중앙에 배치되도록 노즐(240)을 연결하는 설치 구간을 제공한다.

제2 벤투리관(236)은 믹싱 디퓨저(230)의 최하단에 탈착 가능하게 연결된다. 이러한 제2 벤투리관(236)은 나선형으로 형성된 복수의 블레이드(236a)를 포함한다.

제2 벤투리관(236)은 믹싱 디퓨저(230)의 최하단에 회전 가능하게 연결되어, 믹싱 디퓨저(230) 하부로 배출되는 혼합물을 한 번 더 여과함으로써 세정 효과를 극대화할 수 있다.

다음으로 도 26 내지 도 28을 참조하면, 볼텍스 유도체(234a, 234b, 234c, 234d)는 층간별 내측으로 저마다 상이한 각도로 돌출된 블레이드를 구비할 수 있다. 이때, 볼텍스 유도체(234a, 234b, 234c, 234d)의 블레이드는 층간별로 상이한 높이로 형성될 수 있다.

제3 실시예

도 29 내지 도 33은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.

도 29 및 도 30을 참조하면, 믹싱 디퓨저(330)는 공급배관 축(371)상에 벤투리관(331)이 회전 가능하게 연결되고, 그 벤투리관(331)의 단면적이 좁아지는 구간에 노즐(340)이 배치된다.

공급배관 축(371)은 내부가 빈 파이프로서 기능하고, 노즐(340)과 접하는 부위를 제외한 나머지 부분은 기밀하게 구성된다. 특히, 공급배관 축(371)은 구동부(350)와 연동하여 회전 가능한 구조로 이루어질 수 있다.

믹싱 디퓨저(330)는 다단으로 적층된 구조로 이루어지고, 공급배관 축(371)의 일정 간격마다 벤투리관(331)과 노즐(340)이 설치되어, 믹싱 디퓨저(330) 내부로 유입되는 오염 기체 및 표면활성제가 효과적으로 혼합될 수 있다.

특히, 믹싱 디퓨저(330)는 벤투리관(331)이 연결되는 하단부마다 내경의 단면적이 좁아지는 형태로 이루어져, 오염 기체와 표면활성제가 혼합된 혼합물이 하부로 이동하면서 초미세먼지의 분진 및 악취의 주원인인 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 31 내지 도 33을 참조하면, 믹싱 디퓨저(330)는 단위 길이(L1, L2, L3, L4)가 상이할 수 있다.

가령, 도 31에 도시된 믹싱 디퓨저(330)의 단위 길이(L1)는 도 32 및 도 33에 도시된 믹싱 디퓨저(330)의 단위 길이(L2, L3, L4)에 비해 상대적으로 길다.

믹싱 디퓨저(330)의 단위 길이(L1, L2, L3, L4)는 산업현장 내 설비의 특성과 내부에 배치되는 세정 관련 구성의 크기 및 세정 조건에 따라 달리 적용할 수 있다.

제4 실시예

도 34는 본 발명의 제4 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.

믹싱 디퓨저(430)는 공급배관 축(471)상에 간격을 두고 벤투리관(431)이 연결되고, 벤투리관(431)의 단면적이 좁아지는 구간에 노즐(440)이 연결되어 전방향(Omnidirection)으로 표면활성제를 분사할 수 있다.

벤투리 관(431)은 특정 구역에 따라서 볼텍스 유도체(434)가 내경 중앙에 위치할 수 있다.

특히, 볼텍스 유도체(434)의 와류 구현을 보조하기 위하여, 벤투리 링(433)은 복수의 링 블레이드(433a)를 구비할 수 있다.

링 블레이드(433a)는 벤투리 링(433)의 원둘레를 따라 사선으로 배치된 채 벤투리 링(433)의 상단에 돌출 형성된다.

구동부(450)에 의해 공급배관 축(471)이 회전하면, 공급배관 축(471)과 연동된 벤투리관(431)이 연동 회전한다. 노즐(440)은 벤투리관(431)과 연동 회전하며 복수의 배출구로 표면활성제를 고온/고압으로 분사한다. 이때, 공급부(470)는 공급배관 축(471)을 통해 노즐(440)로 표면활성제를 공급한다.

결과적으로 믹싱 디퓨저(430)는 능동적인 회전을 통해 와류를 형성시키고 내부에 유입된 오염 기체를 표면활성제로 세정하여, 초미세먼지의 분진과 악취의 주원인인 물질을 제거한다.

제5 실시예

도 35 내지 도 37은 본 발명의 제5 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.

도 35를 참조하면, 믹싱 디퓨저(530)의 내관에는 벤투리관(531)이 간격을 두고 적층되고, 그 벤투리관(531) 사이마다 볼텍스 유도체(534)가 배치된다.

즉, 볼텍스 유도체(534)는 이격된 채로 적층된 벤투리관(531)의 간격에 대응하는 높이를 갖는다.

벤투리관(531)의 내경을 따라 복수의 노즐(540)이 연결된다.

노즐(540)은 하향 경사진 벤투리관(531)의 경사면에 위치하기 때문에 하단을 향하는 각도로 표면활성제를 분사할 수 있다. 이러한 노즐(540)은 벤투리관(531)에 연결되는 위치마다 상이한 각도로 설치되거나 임의적인 각도 조절(자동 및/또는 수동)에 의해 표면활성제의 분사 각도를 달리할 수 있다.

이러한 구성적 특징을 통해 믹싱 디퓨저(530)는 오염 기체(예: 초미센먼지 등)와 표면활성제가 혼합된 혼합물을 여과시키는 과정에서 분리한 분진과 악취의 주원인 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 36 및 도 37을 참조하면, 믹싱 디퓨저(도 35의 530)의 효과를 극대화하기 위하여, 볼텍스 유도체(534a, 534b, 534c, 534d)는 다양한 형상의 블레이드가 내측으로 돌출된 형태로 이루어질 수 있다.

제6 실시예

도 38은 본 발명의 제6 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.

도 38을 참조하면, 믹싱 디퓨저(630)는 내부에 벤투리관(631)이 형성되고, 그 벤투리관(631)상에는 복수의 노즐(640)이 형성될 수 있다.

이때, 믹싱 디퓨저(630)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 형태로 이루어지고, 길이가 신축 조절되는 형태로 이루어질 수 있다.

제7 실시예

도 39 및 도 40은 본 발명의 제7 실시예에 따른 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치의 믹싱 디퓨저를 도시한다.

도 39 및 도 40을 참조하면, 믹싱 디퓨저(730)의 상단에는 노즐(740)이 연결 브래킷(735)에 의해 연결된다. 이러한 노즐(740)은 별도의 공급부를 통해 표면활성제를 공급받는다.

유도 분사부(780)는 노즐(740)의 분사 경로를 감싼 상태에서 별도의 고정 볼트를 통해 고정될 수 있다.

유도 분사부(780)는 제1 방열 날개부(781)와, 제2 방열 날개부(782)를 포함한다.

제1 방열 날개부(781)는 믹싱 디퓨저(730)의 내부에 위치하여 방열을 방지하고, 제2 방열 날개부(782)는 믹싱 디퓨저(730)의 외부에 위치하여 방열을 방지한다.

이때, 제2 방열 날개부(782)는 복수의 LED를 구비하여, 혼합물(오염 기체와 표면활성제가 혼합된 물질)을 살균 처리할 수도 있다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100: 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치
110: 하우징 111: 기체 유입구
112: 기체 배출구 113: 처리수 배출구
114: 가이드 패널 120: 흡입부
130: 믹싱 디퓨저 131: 벤투리관
132: 연결배관 133: 벤투리 링
134: 볼텍스 유도체 135: 연결 브래킷
136, 136a, 136b, 136c: 벤투리 플레이트
140: 노즐 150: 구동부
160: 제어부 170: 공급부
171: 공급배관
210: 하우징 211: 기체 유입구
212: 기체 배출구 213: 처리수 배출구
214: 가이드 패널 220: 흡입부
230: 믹싱 디퓨저 231: 제1 벤투리관
232: 연결배관 233: 벤투리 링
234, 234a, 234b, 234c, 234d: 볼텍스 유도 체
235: 연결 브래킷 236: 제2 벤투리관
236a: 블레이드 240: 노즐
270: 공급부 271: 공급배관
330: 믹싱 디퓨저 331: 벤투리관
332: 오리피스 340: 노즐
350: 구동부 370: 공급부
371: 공급배관 축 430: 믹싱 디퓨저
431: 벤투리관 433: 벤투리 링
433a: 링 블레이드 434: 볼텍스 유도체
440: 노즐 450: 구동부
470: 공급부 471: 공급배관 축
530: 믹싱 디퓨저 531: 벤투리관
534, 534a, 534b, 534c, 534d: 볼텍스 유도체
540: 노즐
630: 믹싱 디퓨저 631: 벤투리관
640: 노즐 671: 공급배관 축
730: 믹싱 디퓨저 740: 노즐
735: 연결 브래킷 780: 유도 분사부
781: 제1 방열 날개부 782: 제2 방열 날개부

Claims

초미세먼지 및 악취를 제거하는 장치에 있어서,
내부에 수용공간이 마련되고, 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징;
상기 하우징의 주변에 있는 초미세먼지 및/또는 악취를 동반한 오염 기체가 상기 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 상기 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부;
상기 하우징 내에 간격을 두고 배치되며, 상기 흡입부에 의해 상기 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 세정하는 믹싱 디퓨저; 및
상기 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐을 포함하고,
상기 믹싱 디퓨저는
상기 오염 기체의 분진 및 악취의 주원인인 물질을 제거하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제1항에 있어서,
상기 믹싱 디퓨저는
내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 벤투리관;
상기 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 및
상기 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체를 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제2항에 있어서,
상기 벤투리 링은
상기 볼텍스 유도체에 의해 와류되는 일부 혼합물이 내부 혹은 외부를 통과할 때마다 해당 구역의 압력을 조절하는 구조로 이루어지는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제2항에 있어서,
상기 노즐은
상기 믹싱 디퓨저의 구간상에 간격을 두고 배치되되,
상기 벤투리 링은 상기 노즐을 연결하는 연결 브래킷을 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제1항에 있어서,
상기 믹싱 디퓨저는
내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 제1 벤투리관;
상기 제1 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링;
상기 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 제1 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체; 및
상기 믹싱 디퓨저의 최하단에 탈착 가능하게 연결되는 제2 벤투리관을 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제5항에 있어서,
상기 제2 벤투리관은
나선형으로 형성된 복수의 블레이드를 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 벤투리관은
상기 믹싱 디퓨저의 하단부에 회전 가능한 형태로 연결되는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
내부에 수용공간이 마련되고, 일부 구간상에 간격을 둔 채로 기체 유입구와 기체 배출구를 갖는 하우징;
상기 하우징의 주변에 있는 초미세먼지 및 악취를 동반한 오염 기체가 상기 기체 유입구를 거쳐 기체 배출구를 향하도록 상기 하우징의 내부 압력을 조절하는 흡입부;
상기 하우징 내에 간격을 두고 배치되며, 상기 흡입부에 의해 상기 하우징 내로 유입되는 오염 기체와 소정의 표면활성제를 혼합하여 세정하는 믹싱 디퓨저;
상기 믹싱 디퓨저 내로 표면활성제를 기 설정된 온도 및 압력으로 분사하는 복수의 노즐; 및
상기 노즐로 표면활성제를 선택적으로 공급하는 공급부를 포함하는 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제8항에 있어서,
상기 공급부는
상기 복수의 노즐과 연통하는 공급배관을 포함하고,
상기 공급배관은 상기 믹싱 디퓨저를 구간별로 구획하여 특정 구간마다 선별적으로 표면활성제가 공급되도록 상기 노즐과 연결되는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제8항에 있어서,
상기 믹싱 디퓨저는
내관의 직경이 하부로 갈수록 좁아지는 벤투리관;
상기 벤투리관의 하부에 이격된 채로 위치하는 원형의 벤투리 링; 및
상기 노즐로부터 분사된 표면활성제와 상기 벤투리관을 통과한 오염 기체가 혼합된 혼합물의 와류(vortex)를 유도하는 볼텍스 유도체를 포함하는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.
제10항에 있어서,
상기 볼텍스 유도체는
층간별 내측으로 저마다 상이한 각도로 돌출된 블레이드를 구비하되, 상기 블레이드는 층간별로 상이한 높이로 형성되는 것인 고효율 습식 초미세먼지 및 악취 제거장치.