KR20230016796A - 스크러버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크러버에 관한 것으로, 본 발명은 유해물질이 배출되는 통로가 구비된 몸통체; 상기 몸통체의 통로 내부에 위치하며, 상기 몸통체의 통로 내주면쪽으로 물을 분사시켜 통로에 워터여과층을 형성시키는 다수 개의 분사홀들이 구비된 물분사체; 상기 몸통체의 통로 내주면에 구비되어 상기 물분사체를 통해 분사된 물을 모으면서 아래로 이동시키는 물하방유도부재; 상기 몸통체와 물분사체를 연결하여 물분사체를 고정시키는 분사체고정부재; 상기 물하방유도부재에 의해 아래로 유도되는 물을 저장하는 물저장유닛; 및 상기 물저장유닛에 저장된 물을 상기 물분사체로 펌핑하는 펌핑유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 공기의 흐름을 원활하게 하면서 미세먼지, 유해 가스 등의 유해물질을 효과적으로 여과시키고, 세정액인 물을 재순환시켜 물의 손실을 최소화한다.

Description

스크러버{SCRUBBER}
본 발명은 스크러버에 관한 것이다.
일반적으로 섬유제조설비, 반도체제조설비, 선박 등의 설비에는 초미세먼지 또는 분진형태의 오염물질이나 황화수소 같은 유해 가스가 발생되며, 특히 대규모 소각장 및 연소설비에서 대기오염물질인 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx) 등을 포함하는 유해 가스가 발생된다. 이와 같은 유해 가스를 정화하지 않고 대기 중에 그대로 배출시킬 경우 심각한 환경 오염을 유발시키게 된다.
따라서, 이와 같은 미세먼지 및 유해 가스 등의 유해물질을 제거하기 위하여 공기정화방식, 집진방식 등 여러가지 방식이 개발되고 있다.
대한민국등록특허 제10-2146736호(2020.08.21. 공고일)(이하, 선행기술 1이라 함)에는 내부 통로가 구비된 흡수탑의 내부에 복수 개의 분사관들이 수평방향으로 배치되고 그 분사관들에 각각 다수 개의 분사노즐들이 구비되어 분사관들과 분사노즐들을 통해 세정액을 아래로 분사하여 흡수탑의 내부 통로를 유동하는 유해물질을 여과시키는 스크러버 시스템이 개시되어 있다.
그러나 선행기술은 복수 개의 분사관들이 수평으로 배열된 상태로 세정액을 아래로 분사하게 되므로 수평 방향으로 배치된 분사관들과 그 분사관들의 각 분사노즐들에서 아래로 분사되는 세정액에 의해 유해물질이 혼합된 공기의 상방향 흐름이 원활하지 못하게 될 뿐만 아니라 구성이 복잡하게 되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 공기의 흐름을 원활하게 하면서 미세먼지, 유해 가스 등의 유해물질을 효과적으로 여과시킬 뿐만 아니라 구조가 간단한 스크러버를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 세정액인 물을 재순환시켜 물의 손실을 최소화하는 스크러버를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 유해물질이 배출되는 통로가 구비된 몸통체; 상기 몸통체의 통로 내부에 위치하며, 상기 몸통체의 통로 내주면쪽으로 물을 분사시켜 통로에 워터여과층을 형성시키는 다수 개의 분사홀들이 구비된 물분사체; 상기 몸통체의 통로 내주면에 구비되어 상기 물분사체를 통해 분사된 물을 모으면서 아래로 이동시키는 물하방유도부재; 상기 몸통체와 물분사체를 연결하여 물분사체를 고정시키는 분사체고정부재; 상기 물하방유도부재에 의해 아래로 유도되는 물을 저장하는 물저장유닛; 및 상기 물저장유닛에 저장된 물을 상기 물분사체로 펌핑하는 펌핑유닛을 포함하는 스크러버가 제공된다.
상기 물분사체는 일정 길이와 외경을 가지며 상기 몸통체의 통로 가운데 길이 방향으로 위치하는 노즐몸체부와, 상기 노즐몸체부의 내부에 길이 방향으로 일정 깊이로 형성되어 상기 펌핑유닛과 연결되는 메인유로와, 상기 메인유로로 유입되는 물을 몸통체의 통로 내주면 쪽으로 분사시키도록 베인유로와 노즐몸체부의 외면을 연통시키는 다수 개의 분사홀들을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 물하방유도부재는 설정된 길이를 갖는 절곡형 밴드이며, 상기 절곡형 밴드는 상기 몸통체의 통로 내주면을 따라 나선 형태로 감겨 고정되는 것이 바람직하다.
상기 물저장유닛은 물이 저장되는 물탱크와, 상기 물하방유도부재의 하단부에 구비되어 물하방유도부재를 따라 하방으로 흐르는 물을 집수하는 집수통과, 상기 집수통과 물탱크를 연결하여 집수통에 집수되는 물을 물탱크로 회수하는 회수연결관을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 펌핑유닛은 상기 물저장유닛에 연결되어 물을 펌핑하는 펌핑유닛과, 상기 펌핑유닛과 물분사체를 연결하여 펌핑유닛에서 펌핑되는 물을 물분사체로 공급하는 공급연결관을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 유해물질이 배출되는 굴뚝 또는 배출관 등의 통로에 설치되어 통로에 워터여과층을 지속적으로 형성하고 유해물질을 워터여과층에 통과시켜 유해물질을 워터여과층에 의해 여과시키게 되므로 유해물질을 효과적으로 제거하게 되어 굴뚝을 통해 유해물질이 배출되는 것을 최소화시키게 된다.
또한, 본 발명은 몸통체의 통로 가운데 위치하는 물분사체의 분사홀들을 통해 분사되는 물에 의해 통로에 워터여과층을 형성하게 되므로 워터여과층을 통해 공기의 배출이 원활하게 되면서 공기에 혼합된 유해물질을 워터여과층에 효과적으로 여과시키게 된다. 특히, 물분사체에 분사홀들이 나선형으로 배열하도록 형성될 경우 워터여과층을 복수 층 형성하게 되므로 유해물질을 더욱 효과적으로 여과시키게 된다.
또한, 본 발명은 몸통체, 물분사체, 물하방유도부재, 분사체고정부재, 물저장유닛, 펌핑유닛을 포함하게 되므로 구성이 간단하게 된다.
또한, 본 발명은 몸통체의 통로 내주면에 물하방유도부재가 구비되어 물분사체를 통해 통로로 분사된 물이 물하방유도부재를 통해 모이면서 아래로 이동시켜 물저장유닛으로 유입시키고 그 물저장유닛의 물을 다시 물분사체로 공급하게 되므로 물 손실을 최소화하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 스크러버의 일실시예를 도시한 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 스크러버의 일실시예를 구성하는 물분사체의 일부분을 확대하여 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 스크러버의 일실시예를 구성하는 물분사체 분사홀의 다른 실시예를 확대하여 도시한 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 스크러버의 일실시예를 구성하는 분사체고정부재를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 스크러버의 작동 상태를 도시한 정단면도,
도 6은 본 발명에 따른 스크러버의 설치 상태의 일예를 도시한 정면도.
이하, 본 발명에 따른 스크러버의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스크러버의 일실시예를 도시한 정단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스크러버의 일실시예는, 몸통체(10), 물분사체(20), 물하방유도부재(30), 분사체고정부재(40), 물저장유닛(50), 펌핑유닛(60)을 포함한다.
몸통체(10)는 내부에 유해물질이 배출되는 통로(11)가 구비된다. 몸통체(10)의 일예로, 몸통체(10)가 유해가스나 분진이 배출되는 굴뚝에 설치될 경우 굴뚝의 내부에 설치될 수 있도록 원추 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 몸통체(10)의 다른 일예로, 유해가스나 분진이 배출되는 배출관에 설치될 경우 배출관의 내부에 설치될 수 있도록 원통 형상으로 형성될 수도 있다. 즉, 몸통체(10)는 설치되는 곳의 형상에 따라 다양하게 구현될 수 있다.
물분사체(20)는 몸통체(10)의 통로(11) 내부에 위치하며, 몸통체(10)의 통로(11) 내주면쪽으로 물을 분사시켜 통로(11)에 워터여과층을 형성시키는 다수 개의 분사홀들이 구비된다. 물분사체(20)의 일예로, 물분사체(20)는 일정 길이와 외경을 가지며 몸통체(10)의 통로(11) 가운데 길이 방향으로 위치하는 노즐몸체부(21)와, 그 노즐몸체부(21)의 내부에 길이 방향으로 일정 깊이로 형성되어 펌핑유닛(60)과 연결되는 메인유로(22)와, 그 메인유로(22)로 유입되는 물을 몸통체(10)의 통로(11) 내주면 쪽으로 분사시키도록 메인유로(22)와 노즐몸체부(21)의 외면을 연통시키는 다수 개의 분사홀(23)들을 포함한다. 노즐몸체부(21)는 상단이 절단된 원추 형태로 형성되거나, 외경이 균일한 환봉 형태로 형성됨이 바람직하다. 메인유로(22)는 노즐몸체부(21)의 중심선상에 균일한 내경을 갖도록 형성됨이 바람직하다. 메인유로(22)는 노즐몸체부(21)의 길이 방향 양끝면을 서로 관통하지 않고 아래쪽 끝면에서 일정 깊이로 형성되는 것이 바람직하다.
일예로, 다수 개의 분사홀(23)들은, 도 2에 도시한 바와 같이, 노즐몸체부(21)의 외주면에 가상의 나선을 따라 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 분사홀(23)들을 각각 노즐몸체부(21)의 반경방향으로 형성된다. 분사홀(23)은 물이 수평으로 분사되도록 수평으로 형성될 수도 있다. 한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 분사홀(23)은 물이 아래 방향으로 분사되도록 노즐몸체부(21)의 중심쪽이 외면쪽보다 높도록 경사지게 형성됨이 바람직하다.
다른 일예로, 다수 개의 분사홀(23)들은 노즐몸체부(21)의 외주면에 균일하게 배열될 수도 있다. 이때, 분사홀(23)들을 각각 노즐몸체부(21)의 반경방향으로 형성된다. 분사홀(23)은 물이 아래 방향으로 분사되도록 노즐몸체부(21)의 중심쪽이 외면쪽보다 높도록 경사지게 형성됨이 바람직하다. 한편, 분사홀(23)은 물이 수평으로 분사되도록 수평으로 형성될 수도 있다.
물하방유도부재(30)는 몸통체(10)의 통로(11) 내주면에 구비되어 물분사체(20)를 통해 분사된 물을 모으면서 아래로 이동시킨다.
물하방유도부재(30)의 일예로, 물하방유도부재(30)는 설정된 길이를 갖는 절곡형 밴드이며, 그 절곡형 밴드(B)는 몸통체(10)의 통로(11) 내주면을 따라 나선 형태로 감겨 고정된다. 절곡형 밴드(B)의 일예로, 절곡형 밴드(B)는 몸통체(10) 통로(11)의 내주면에 접촉되는 제1 수직판부(31)와, 그 제1 수직판부(31)의 하단에 수평 방향으로 절곡 연장되는 수평판부(32)와, 그 수평판부(32)의 끝에서 수직 상방향으로 절곡 연장되되, 제1 수직판부(31)의 높이보다 낮은 제2 수직판부(33)를 포함한다. 절곡형 밴드(B)는 유연성 재질을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 물하방유도부재(30)는 물분사체(20)에서 물이 몸통체(10)의 통로(11)쪽으로 분사하게 되면 그 분사되는 물은 절곡형 밴드(B)에 부딪히면서 제1,2 수직판부(31)(33) 및 수평판부(32)에 고이면서 아래로 유동하게 된다.
물하방유도부재(30)의 다른 일예로, 물하방유도부재(30)는 설정된 길이를 갖는 와이어이며, 그 와이어는 몸통체(10)의 통로(11) 내주면을 따라 나선 형태로 감겨 고정된다. 이와 같은 물하방유도부재(30)는 물분사체(20)에서 물이 몸통체(10)의 통로(11)쪽으로 분사하게 되면 그 분사되는 물은 몸통체(10)의 통로(11) 내주면에 부딪히면서 나선형 와이어를 따라 아래로 유동하게 된다.
몸통체(10)의 통로(11) 내주면에 나선 형태로 고정된 나선형 와이어의 아래에 나선형 와이어를 따라 아래로 이동한 물이 고이는 환형의 물고임링이 더 구비될 수도 있다. 물고임링은 몸통체(10) 통로(11)의 내주면에 고정되며, 그 물고임링이 바닥에 배출구멍이 구비된다.
분사체고정부재(40)는 몸통체(10)와 물분사체(20)를 연결하여 물분사체(20)를 몸통체(10)에 고정시킨다. 분사체고정부재(40)의 일예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 분사체고정부재(40)는 복수 개이며, 그 복수 개의 분사체고정부재(40)들은 원주 방향으로 일정 간격을 두고 배치되되, 각각 방사방향으로 위치하여 한쪽이 몸통체(10)에 연결되고 다른 한쪽이 물분사체(20)에 연결된다. 분사체고정부재(40)는 물분사체(20)의 길이 방향 상단부와 하단부에 각각 구비되는 것이 바람직하다.
물저장유닛(50)은 물하방유도부재(30)에 의해 아래로 유도되는 물을 저장한다. 물저장유닛(50)의 일예로, 물저장유닛(50)은 물이 저장되는 물탱크(51)와, 물하방유도부재(30)의 하단부에 구비되어 물하방유도부재(30)를 따라 하방으로 흐르는 물을 집수하는 집수통(52)과, 그 집수통(52)과 물탱크(51)를 연결하여 집수통(52)에 집수되는 물을 물탱크(51)로 회수하는 회수연결관(53)을 포함한다.
펌핑유닛(60)은 물저장유닛(50)에 저장된 물을 물분사체(20)로 펌핑한다. 펌핑유닛(60)의 일예로, 펌핑유닛(60)은 물저장유닛(50)에 연결되어 물을 펌핑하는 펌프(61)와, 그 펌프(61)와 물분사체(20)를 연결하여 펌프(61)에서 펌핑되는 물을 물분사체(20)로 공급하는 공급연결관(62)을 포함한다. 공급연결관(62)의 한쪽 단부는 물분사체(20)의 메인유로(22)에 연결되며 공급연결관(62)의 단부와 메인유로(22)는 연결부재에 의해 연결됨이 바람직하다. 공급연결관(62)의 다른 한쪽 단부는 물저장유닛(50)의 물탱크(51)에 연결되되, 물탱크(51)의 하면보다 높은 위치에 연결된다. 펌프(61)는 물탱크(51)에 인접하게 공급연결관(62)에 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 펌프(61)와 물탱크(51) 사이에 위치하도록 공급연결관(62)에 필터유닛(63)이 구비되는 것이 바람직하다.
물저장유닛(50)의 물탱크(51)에 수위감지센서가 구비되어 물탱크(51)에 채워지는 물이 설정된 수위이하이면 물탱크(51)에 물을 보충하는 물보충유닛이 구비됨이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 스크러버의 작용 효과를 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 스크러버를 유해물질이 배출되는 공장 굴뚝, 선박 굴뚝, 발전소 굴뚝, 소각장 굴뚝, 가스 배출관 등에 설치한다. 이와 같이 굴뚝 등에 설치한 상태에서, 펌핑유닛(60)의 펌프가 작동하게 되면 물저장유닛(50)의 물탱크(51)에 저장된 물이 펌핑되어 공급연결관(62)을 통해 물분사체(20)의 메인유로(22)로 지속적으로 공급되며 물분사체(20)의 메인유로(22)로 공급되는 펌핑된 물은 분사홀(23)들을 통해 지속적으로 몸통체(10)의 통로(11)로 수평 방향으로 분사된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 물분사체(20)의 분사홀(23)들을 통해 통로(11)로 지속적으로 분사되는 물에 의해 몸통체(10)의 통로(11)에 워터여과층이 형성된다. 굴뚝(또는 배출관)을 통해 배출되는 미세먼지 또는 분진형태의 오염물질이나 황화수소 같은 유해 가스 등의 유해물질이 굴뚝 내부에 설치된 본 발명의 몸통체(10) 통로(11)를 통해 흐르면서 워터여과층을 거치면서 워터여과층에서 유해물질이 물에 묻거나 녹아 흡수되어 여과된다. 물분사체(20)의 분사홀(23)들을 통해 몸통체(10)의 통로(11)로 분사되어 통로(11)에서 워터여과층을 형성하는 물은 몸통체(10) 통로(11)의 내주면에 구비된 물하방유도부재(30)에 부딛히면서 물하방유도부재(30)에 의해 아래 방향으로 유동한다. 물하방유도부재(30)에 의해 아래로 유동하는 물은 물저장유닛(50)의 회수연결관(53)을 통해 물탱크(51)에 저장되며, 그 물탱크(51)에 저장된 물은 여과되어 펌핑유닛(61)을 통해 물분사체(20)로 펌핑된다. 이와 같은 과정이 지속되면서 굴뚝을 통해 배출되는 유해물질을 제거한다.
한편, 본 발명에 따른 스크러버가 유해물질이 배출되는 공장 굴뚝, 선박 굴뚝, 발전소 굴뚝, 소각장 굴뚝, 가스 배출관 등에 설치될 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 굴뚝이나 배출관의 상단에 설치될 경우 몸통체(10)의 하단에 설치유닛(70)이 구비되고 그 설치유닛(70)이 굴뚝이나 배출관의 상단에 설치된다.
이와 같이, 본 발명은 유해물질이 배출되는 굴뚝 또는 배출관 등의 통로(11)에 설치되어 통로(11)에 워터여과층을 지속적으로 형성하고 유해물질을 워터여과층에 통과시켜 유해물질을 워터여과층에 의해 여과시키게 되므로 유해물질을 효과적으로 제거하게 되어 굴뚝을 통해 유해물질이 배출되는 것을 최소화시키게 된다.
또한, 본 발명은 몸통체(10)의 통로(11) 가운데 위치하는 물분사체(20)의 분사홀(23)들을 통해 분사되는 물에 의해 통로(11)에 워터여과층을 형성하게 되므로 워터여과층을 통해 공기의 배출이 원활하게 되면서 공기에 혼합된 유해물질을 워터여과층에 효과적으로 여과시키게 된다. 특히, 물분사체(20)에 분사홀(23)들이 나선형으로 배열하도록 형성될 경우 워터여과층을 복수 층 형성하게 되므로 유해물질을 더욱 효과적으로 여과시키게 된다.
또한, 본 발명은 몸통체(10), 물분사체(20), 물하방유도부재(30), 분사체고정부재(40), 물저장유닛(50), 펌핑유닛(60)을 포함하게 되므로 구성이 간단하게 된다.
또한, 본 발명은 몸통체(10)의 통로(11) 내주면에 물하방유도부재(30)가 구비되어 물분사체(20)를 통해 통로(11)로 분사된 물이 물하방유도부재(30)를 통해 모이면서 아래로 이동시켜 물저장유닛(50)으로 유입시키고 그 물저장유닛(50)의 물을 다시 물분사체(20)로 공급하게 되므로 물 손실을 최소화하게 된다.
10; 몸통체 20; 물분사체
30; 물하방유도부재 40; 분사체고정부재
50; 물저장유닛 60; 펌핑유닛

Claims (5)

  1. 유해물질이 배출되는 통로가 구비된 몸통체;
    상기 몸통체의 통로 내부에 위치하며, 상기 몸통체의 통로 내주면쪽으로 물을 분사시켜 통로에 워터여과층을 형성시키는 다수 개의 분사홀들이 구비된 물분사체;
    상기 몸통체의 통로 내주면에 구비되어 상기 물분사체를 통해 분사된 물을 모으면서 아래로 이동시키는 물하방유도부재;
    상기 몸통체와 물분사체를 연결하여 물분사체를 고정시키는 분사체고정부재;
    상기 물하방유도부재에 의해 아래로 유도되는 물을 저장하는 물저장유닛; 및
    상기 물저장유닛에 저장된 물을 상기 물분사체로 펌핑하는 펌핑유닛을 포함하는 스크러버.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물분사체는 일정 길이와 외경을 가지며 상기 몸통체의 통로 가운데 길이 방향으로 위치하는 노즐몸체부와, 상기 노즐몸체부의 내부에 길이 방향으로 일정 깊이로 형성되어 상기 펌핑유닛과 연결되는 메인유로와, 상기 메인유로로 유입되는 물을 몸통체의 통로 내주면 쪽으로 분사시키도록 베인유로와 노즐몸체부의 외면을 연통시키는 다수 개의 분사홀들을 포함하는 스크러버.
  3. 제1항에 있어서, 상기 물하방유도부재는 설정된 길이를 갖는 절곡형 밴드이며, 상기 절곡형 밴드는 상기 몸통체의 통로 내주면을 따라 나선 형태로 감겨 고정되는 것을 특징으로 하는 스크러버.
  4. 제1항에 있어서, 상기 물저장유닛은 물이 저장되는 물탱크와, 상기 물하방유도부재의 하단부에 구비되어 물하방유도부재를 따라 하방으로 흐르는 물을 집수하는 집수통과, 상기 집수통과 물탱크를 연결하여 집수통에 집수되는 물을 물탱크로 회수하는 회수연결관을 포함하는 스크러버.
  5. 제1항에 있어서, 상기 펌핑유닛은 상기 물저장유닛에 연결되어 물을 펌핑하는 펌핑유닛과, 상기 펌핑유닛과 물분사체를 연결하여 펌핑유닛에서 펌핑되는 물을 물분사체로 공급하는 공급관을 포함하는 스크러버.
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