KR20240027341A - 재생 기능을 갖는 탈취 시스템 - Google Patents

재생 기능을 갖는 탈취 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재생 기능을 갖는 탈취 시스템에 관한 것이다. 하우징은 유입구를 통해 악취 물질을 통로부로 공기를 유입해서 배출구를 통해 배출하며, 통로부는 필터 장착공간과 필터 장착공간의 한쪽에서 유입구와 통하게 연결되는 유입공간 및 필터 장착공간의 다른 쪽에서 배출구와 통하게 연결되는 배출공간을 갖는다. 탈취 필터는 다공성 담지체에 탈취 촉매가 코팅된 형태로 통로부의 필터 장착공간에 장착된다. 유입구용 댐퍼는 하우징의 유입구를 개폐한다. 배출구용 댐퍼는 하우징의 배출구를 개폐한다. 재생순환 기구는 통로부 내의 공기를 탈취 필터를 거쳐 순환시키면서 가열함에 따라 탈취 필터가 재생되게 한다. 제어기는 설정 모드에 따라 유입구용 댐퍼와 배출구용 댐퍼와 재생순환 기구를 제어한다.

Description

재생 기능을 갖는 탈취 시스템{Deodorization system with self-cleaning function}
본 발명은 탈취 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 악취 발생원으로부터 생성되는 악취 물질을 저감할 수 있는 탈취 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 악취 물질은 다양한 악취 발생원으로부터 생성되고 있다. 예컨대, 악취 물질은 음식점 등의 주방에서 음식 조리시 발생되거나, 음식물 쓰레기 처리시설, 재활용 쓰레기 처리시설, 하수처리장, 분뇨 또는 축산폐수처리장, 쓰레기 매립장, 퇴비공장, 화학공장, 식품 생산공장 등을 포함한 각종 제조업에서 발생되고 있다.
이러한 악취를 저감하기 목적의 기존 기술들은 대부분 활성탄 등의 탈취제를 탈취 장치에 채용해서 악취 물질을 흡착한 후, 탈취제에 악취 물질이 포화되어 더 이상 흡착되지 않으면, 흡착력이 떨어진 탈취제를 탈취 장치로부터 빼내어 새것으로 채워 사용한다. 탈취 장치로부터 빼낸 탈취제는 공장 등에서 열이 가해져 악취 물질이 탈착된 후 재사용되기도 한다.
이와 같이, 기존 기술들에 따르면, 탈취제를 주기적으로 교체해서 관리해야 하는 번거로움이 있고, 탈취제를 교체하는 동안 탈취 장치의 사용을 중단해야 하는 불편함이 있다.
등록특허공보 제10-2184745호(2020.12.01, 공고)
본 발명의 과제는 탈취 필터를 재생해서 계속적으로 편리하게 사용할 수 있는 탈취 시스템을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 재생 기능을 갖는 탈취 시스템은 하우징과, 탈취 필터와, 유입구용 댐퍼와, 배출구용 댐퍼와, 재생순환 기구, 및 제어기를 포함한다. 하우징은 유입구를 통해 악취 물질을 통로부로 공기를 유입해서 배출구를 통해 배출하며, 통로부는 필터 장착공간과 필터 장착공간의 한쪽에서 유입구와 통하게 연결되는 유입공간 및 필터 장착공간의 다른 쪽에서 배출구와 통하게 연결되는 배출공간을 갖는다. 탈취 필터는 다공성 담지체에 탈취 촉매가 코팅된 형태로 통로부의 필터 장착공간에 장착된다. 유입구용 댐퍼는 하우징의 유입구를 개폐한다. 배출구용 댐퍼는 하우징의 배출구를 개폐한다. 재생순환 기구는 통로부 내의 공기를 탈취 필터를 거쳐 순환시키면서 가열함에 따라 탈취 필터가 재생되게 한다. 제어기는 설정 모드에 따라 유입구용 댐퍼와 배출구용 댐퍼와 재생순환 기구를 제어한다.
여기서, 탈취 촉매는 망간(Mn), 철(Fe), 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 적어도 한 종류 이상으로 선택될 수 있다.
그리고, 재생순환 기구는, 양쪽 단이 통로부의 유입공간과 배출공간과 각각 통하게 연결되는 재생순환관과, 재생순환관을 개폐하는 순환관용 댐퍼와, 재생순환관 내의 공기를 통로부로 송출하도록 재생순환관 내에 설치되는 순환용 팬, 및 재생순환관 내에 설치되어 주변 공기를 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
본 발명의 탈취 시스템에 따르면, 기존에 활성탄 등의 탈취제를 주기적으로 교체하는 과정 없이, 탈취 필터에 열을 가해 촉매 반응을 가속화하는 과정에 통해 탈취 필터를 재생해서 계속적으로 사용 가능하게 함으로써, 사용 편의성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 기능을 갖는 탈취 시스템에 대한 단면 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 탈취 필터의 일부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 재생 모드를 나타낸 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 기능을 갖는 탈취 시스템에 의한 악취 저감 원리를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 기능을 갖는 탈취 시스템에 대한 단면 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 탈취 필터의 일부를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 1에 있어서, 재생 모드를 나타낸 단면 구성도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 기능을 갖는 탈취 시스템에 의한 악취 저감 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 기능을 갖는 탈취 시스템(100)은 하우징(110)과, 탈취 필터(120)와, 유입구용 댐퍼(130)와, 배출구용 댐퍼(140)와, 재생순환 기구(150), 및 제어기(160)를 포함한다.
여기서, 탈취 시스템(100)은 다양한 악취 발생원으로부터 생성되어 배출되는 악취 물질을 유입한 후 분해 처리해서 대기 중으로 배출함으로써, 악취를 저감할 수 있게 한다. 탈취 시스템(100)은 악취 발생원에 설치된 배기용 팬에 의해 악취 물질을 유입하거나, 자체적으로 설치된 배기용 팬에 의해 악취 물질을 유입할 수 있다. 악취 물질은 유연 가스와 악취 가스가 포함된 물질일 수 있다.
하우징(110)은 유입구(111)를 통해 악취 물질을 통로부(113)로 공기를 유입해서 배출구(112)를 통해 배출한다. 유입구(111)는 악취 발생원으로부터 배출되는 악취 물질을 통로부(113)로 유입할 수 있다. 배출구(112)는 탈취 필터(120)를 거쳐 악취 저감된 가스를 대기 중으로 배출할 수 있다.
통로부(113)는 필터 장착공간(113c)과 필터 장착공간(113c)의 한쪽에서 유입구(111)와 통하게 연결되는 유입공간(113a) 및 필터 장착공간(113c)의 다른 쪽에서 배출구(112)와 통하게 연결되는 배출공간(113b)을 갖는다. 하우징(110)은 사각형 단면적, 원형 단면적 등과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
탈취 필터(120)는 다공성 담지체(121)에 탈취 촉매(122)가 코팅된 형태로 통로부(113)의 필터 장착공간(113c)에 장착된다. 담지체(121)는 다공성 격벽(121a)들에 의해 서로 나란하게 구획되어 공기를 통과시키는 유로(121b)들을 갖는다. 담지체(121)는 양쪽 단이 개구된 형태로 유입구(111)와 배출구(112)를 향해 배치된다. 담지체(121)는 유로(121b)들에 악취 물질을 통과시키면서 다공성 격벽(121a)에 유연 가스와 악취 가스를 흡착해서 악취를 저감할 수 있게 한다.
한편, 유로(121b)는 사각형 단면 구조로 이루어진 것으로 예시되어 있으나, 육각형, 팔각형, 원형 등과 같은 다양한 단면 구조로 이루어질 수 있다. 담지체(121)는 다공성 제올라이트(zeolite), 다공성 세라믹 등의 재질로 이루어질 수 있다.
담지체(121)는 악취 물질을 흡착한 상태에서 재생 모드시 공급되는 열에너지에 의해 고농도 가스 형태의 악취 물질을 저농도 가스 형태로 산화 분해해서 탈착할 수 있다. 이때, 담지체(121)에 코팅된 탈취 촉매(122)는 적은 열에너지로 악취 물질을 산화 분해해서 탈착하는 반응을 가속화해서 탈취 필터(120)를 재생할 수 있게 한다.
탈취 촉매(122)는 망간(Mn), 철(Fe), 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 적어도 한 종류 이상으로 선택될 수 있다. 이러한 종류의 탈취 촉매(122)는 가열 온도가 80℃~150℃의 조건에서 탈취 필터(120)의 재생을 충분히 수행할 수 있게 한다. 탈취 촉매(122)는 담지체(121)에 함침 또는 이온 교환 등의 방법으로 형성될 수 있다.
유입구용 댐퍼(130)는 하우징(110)의 유입구(111)를 개폐한다. 탈취 필터(120)의 탈취 모드시, 유입구용 댐퍼(130)는 유입구(111)를 개방시켜, 악취 물질이 통로부(113) 내로 유입되어 탈취 필터(120)를 거쳐 악취 저감될 수 있게 한다. 탈취 필터(120)의 재생 모드시, 유입구용 댐퍼(130)는 유입구(111)를 폐쇄시킨 상태로 유지한다.
유입구용 댐퍼(130)는 댐퍼 블레이드가 유입구(111)의 출구 주변에 댐퍼 축에 의해 회전 가능하게 결합되고 댐퍼 회전모터에 의해 개폐 동작하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 블레이드의 개폐 동작 여부는 공지의 다양한 근접 센서에 의해 감지될 수 있다. 근접 센서로부터 감지된 신호는 제어기(160)로 입력될 수 있다.
배출구용 댐퍼(140)는 하우징(110)의 배출구(112)를 개폐한다. 탈취 필터(120)의 탈취 모드시, 배출구용 댐퍼(140)는 배출구(112)를 개방시켜, 탈취 필터(120)를 거쳐 악취 저감된 가스가 배출되도록 한다. 탈취 필터(120)의 재생 모드시, 배출구용 댐퍼(140)는 배출구(112)를 폐쇄한 상태로 유지한다.
배출구용 댐퍼(140)는 댐퍼 블레이드가 배출구의 입구 주변에 댐퍼 축에 의해 회전 가능하게 결합되고 댐퍼 회전모터에 의해 개폐 동작하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 블레이드의 개폐 동작 여부는 공지의 다양한 근접 센서에 의해 감지되어 제어기(160)로 입력될 수 있다. 제어기(160)는 근접 센서들로부터 감지된 신호를 입력받아 유입구용 댐퍼(130)와 배출구용 댐퍼(140)의 각 댐퍼 회전모터를 구동 제어할 수 있다.
재생순환 기구(150)는 통로부(113) 내의 공기를 탈취 필터(120)를 거쳐 순환시키면서 가열함에 따라 탈취 필터(120)가 재생되게 한다. 재생순환 기구(150)는 통로부(113) 내의 탈취 필터(120)에 대해 열풍을 순환시키면서 열을 공급함으로써, 탈취 필터(120)의 탈취 촉매(122) 반응을 가속화하여 탈취 필터(120)의 담지체(121)를 재생(self-cleaning)할 수 있게 한다. 재생순환 기구(150)는 탈취 필터(120)의 탈취 모드시 중지해 있다가, 탈취 필터(120)의 재생 모드 설정시 구동되도록 제어기(160)에 의해 구동 제어된다.
일 예로, 재생순환 기구(150)는 재생순환관(151)과, 순환관용 댐퍼(152)와, 순환용 팬(153), 및 히터(154)를 포함할 수 있다. 재생순환관(151)은 양쪽 단이 통로부(113)의 유입공간(113a)과 배출공간(113b)과 각각 통하게 연결된다. 따라서, 재생순환관(151)이 개방된 상태에서, 통로부(113) 내의 공기는 통로부(113)와 재생순환관(151)을 순환할 수 있게 된다.
순환관용 댐퍼(152)는 재생순환관(151)을 개폐한다. 탈취 필터(120)의 재생 모드시, 순환관용 댐퍼(152)는 재생순환관(151)을 개방시킨다. 탈취 필터(120)의 탈취 모드시, 순환관용 댐퍼(152)는 재생순환관(151)을 폐쇄한 상태로 유지한다.
순환관용 댐퍼(152)는 재생순환관(151)의 양쪽 단 개구에 각각 설치될 수 있다. 순환관용 댐퍼(152)는 재생순환관(151)의 양쪽 단 개구들 중 어느 한쪽, 예컨대 통로부(113)의 배출공간(113b)과 연결되는 재생순환관(151)의 개구에만 설치될 수도 있다.
순환관용 댐퍼(152)는 댐퍼 블레이드가 재생순환관(151)에 댐퍼 축에 의해 회전 가능하게 결합되고 댐퍼 회전모터에 의해 개폐 동작하도록 구성될 수 있다. 댐퍼 블레이드의 개폐 동작 여부는 공지의 다양한 근접 센서에 의해 감지되어 제어기(160)로 입력될 수 있다. 제어기(160)는 근접 센서로부터 감지된 신호를 입력받아 순환관용 댐퍼(152)의 댐퍼 회전모터를 구동 제어할 수 있다.
순환용 팬(153)은 재생순환관(151) 내의 공기를 통로부(114)로 송출하도록 재생순환관(151) 내에 설치된다. 순환용 팬(153)은 제어기(160)에 의해 구동 제어된다. 순환용 팬(153)은 탈취 필터(120)의 재생 모드시 제어기(160)에 의해 구동된다.
순환용 팬(153)은 통로부(113)의 유입공간(113a)으로부터 공기를 흡입해서 통로부(113)의 배출공간(113b)으로 송출하도록 동작할 수 있다. 순환용 팬(153)은 재생순환관(151)을 통과하면서 히터(154)에 의해 가열된 공기를 통로부(113)로 송출함으로써, 탈취 필터(120)에 열풍을 공급할 수 있게 한다. 탈취 필터(120)의 재생 모드시, 순환용 팬(153)은 간간이 통로부(113)의 배출공간(113b)으로부터 공기를 흡입해서 통로부(113)의 유입공간(113a)으로 송출하도록 동작함으로써, 공기 순환 방향을 반대로 할 수도 있다.
히터(154)는 재생순환관(151) 내에 설치되어 주변 공기를 가열한다. 히터(154)는 전기 열선을 이용한 히터로 이루어질 수 있다. 히터(154)에 의해 가열된 공기는 순환용 팬(153)에 의해 통로부(113) 내로 송출되며, 탈취 필터(120)를 통과하면서 탈취 필터(120)를 가열할 수 있다. 히터(154)는 제어기(160)에 의해 구동 제어된다. 히터(154)는 탈취 필터(120)의 재생 모드시 제어기(160)에 의해 구동된다. 히터(154)는 탈취 필터(120)를 80℃~150℃의 온도를 가열하도록 제어기(160)에 의해 구동될 수 있다.
제어기(160)는 설정 모드에 따라 유입구용 댐퍼(130)와 배출구용 댐퍼(140)와 재생순환 기구(150)를 제어한다. 제어기(160)는 조작 패널을 통해 사용자로부터 명령을 입력받을 수 있다. 조작 패널에는 사용자가 시스템(100)의 전원 온/오프 명령, 탈취 모드/재생 모드/자동 운전 모드 등과 같은 각종 모드를 입력할 수 있게 하는 버튼이 구비될 수 있다. 자동 운전 모드는 탈취 모드와 재생 모드를 설정 시간대별로 자동 실행하게 하는 모드에 해당할 수 있다. 조작 패널은 터치 방식으로 명령을 입력하는 터치 패널로 구성될 수 있다.
예컨대, 제어기(160)는 다음과 같이 작용할 수 있다. 제어기(160)는 탈취 모드에 따라 유입구용 댐퍼(130)와 배출구용 댐퍼(140)를 제어해서 유입구(111)와 배출구(112)를 개방시킨다. 따라서, 탈취 모드시, 악취 물질은 하우징(110) 내의 탈취 필터(120)를 거쳐 악취 저감된 후 대기 중으로 배출될 수 있다.
제어기(160)는 재생 모드에 따라 유입구용 댐퍼(130)와 배출구용 댐퍼(140)를 제어해서 유입구(111)와 배출구(112)를 폐쇄한 상태로 순환관용 댐퍼(152)를 제어해서 재생순환관(151)을 개방시키고 순환용 팬(153) 및 히터(154)를 구동한다. 따라서, 필터 재생 모드시, 탈취 필터(120)는 순환용 팬(153) 및 히터(154)의 구동에 의해 재생순환관(151)으로부터 송출되는 가열 공기를 공급받아 가열됨으로써 재생 처리될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 탈취 시스템(100)에 따르면, 기존에 활성탄 등의 탈취제를 주기적으로 교체하는 과정 없이, 탈취 필터(120)에 열을 가해 촉매 반응을 가속화하는 과정에 통해 탈취 필터(120)를 재생해서 계속적으로 사용 가능하게 함으로써, 사용 편의성을 높일 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100..탈취 시스템 110..하우징
111..유입구 112..배출구
113..통로부 113a..유입공간
113b..배출공간 113c..필터 장착공간
120..탈취 필터 121..담지체
121a..다공성 격벽 121b..유로
122..탈취 촉매 130..유입구용 댐퍼
140..배출구용 댐퍼 150..재생순환 기구
151..재생순환관 152..순환관용 댐퍼
153..순환용 팬 154..히터
160..제어기

Claims (3)

  1. 유입구를 통해 악취 물질을 통로부로 공기를 유입해서 배출구를 통해 배출하며, 상기 통로부는 필터 장착공간과 상기 필터 장착공간의 한쪽에서 상기 유입구와 통하게 연결되는 유입공간 및 상기 필터 장착공간의 다른 쪽에서 상기 배출구와 통하게 연결되는 배출공간을 갖는 하우징;
    다공성 담지체에 탈취 촉매가 코팅된 형태로 상기 통로부의 필터 장착공간에 장착되는 탈취 필터;
    상기 하우징의 유입구를 개폐하는 유입구용 댐퍼;
    상기 하우징의 배출구를 개폐하는 배출구용 댐퍼;
    상기 통로부 내의 공기를 상기 탈취 필터를 거쳐 순환시키면서 가열함에 따라 상기 탈취 필터가 재생되게 하는 재생순환 기구; 및
    설정 모드에 따라 상기 유입구용 댐퍼와 배출구용 댐퍼와 재생순환 기구를 제어하는 제어기;
    를 포함하는 재생 기능을 갖는 탈취 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탈취 촉매는 망간(Mn), 철(Fe), 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 적어도 한 종류 이상으로 선택된 것을 특징으로 하는 재생 기능을 갖는 탈취 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 재생순환 기구는,
    양쪽 단이 상기 통로부의 유입공간과 배출공간과 각각 통하게 연결되는 재생순환관과,
    상기 재생순환관을 개폐하는 순환관용 댐퍼와,
    상기 재생순환관 내의 공기를 상기 통로부로 송출하도록 상기 재생순환관 내에 설치되는 순환용 팬, 및
    상기 재생순환관 내에 설치되어 주변 공기를 가열하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 기능을 갖는 탈취 시스템.
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