WO2021107643A1 - 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈 - Google Patents

펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유해유체를 도입하여, 유해유체 내 휘발성유기화합물의 흡착을 수행하고, 펄스형 열에너지를 인가하여 흡착된 휘발성유기화합물의 탈착과, 촉매 반응을 통해 휘발성유기화합물을 산화시켜 제거하는 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈에 있어서, 휘발성유기화합물의 탈착 및 산화 동작을 위한 열에너지를 신속하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 온도 분포가 고르게 열에너지를 제공할 수 있는 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈에 관한 것이다.

Description

펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈
본 발명은 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유해유체를 도입하여, 유해유체 내 휘발성유기화합물의 흡착을 수행하고, 펄스형 열에너지를 인가하여 흡착된 휘발성유기화합물의 탈착과, 촉매 반응을 통해 휘발성유기화합물을 산화시켜 제거하는 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈에 관한 것이다.
휘발성유기화합물질(Volatile Organic Compounds, VOC)은 증기압이 높아 끓는점이 낮고 상온에서도 쉽게 증발하여 공기 중으로 확산되는 특징을 가지며, 대부분 자극적인 냄새와 함께, 인체에 해로운 물질이다.
이러한 휘발성유기화합물질을 제거하기 위한 방법으로는 촉매산화법, 흡착처리법 및 직접연소법이 있다.
직접연소법은 연소를 통해 배출가스를 분해시키는 방법으로서, 휘발성유기화합물의 제거율이 높은 장점이 있으며 널리 쓰이고 있는 방법이다. 그러나 직접연소법은 열원의 제공을 위한 운전비용이 소모되며, 배출가스의 성분 중 할로겐화합물이 포함되어 있거나, 다량의 무기금속화합물을 함유하고 있을 경우에는 추가의 소각이 필요하다. 또한, 고온에서는 질소산화물 등의 생성 가능성이 있는 단점이 있다.
흡착처리법은 흡착제의 표면에 오염물질을 채취, 포집 및 체류시키는 방법이다. 흡착처리법은 다른 방법에 비해 운전이 용이하고 설비투자가 낮은 장점이 있으나, 오염물질의 농도가 높을 경우에는 사용이 어려우며, 흡착제의 재생에 따른 2차 오염을 유발할 수 있다.
촉매산화법은 촉매 작용을 통해 휘발성유기화합물을 산화하여 제거하는 방법으로서, 다른 방법에 비해 상대적으로 낮은 투자비와 낮은 운전비를 요구하는 반면, 높은 효율을 낼 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(10)을 일부분해사시도로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매모듈(10)은 모노리스몸체(11)를 포함하며, 모노리스몸체(11) 내부 일측에는 유해유체 내 휘발성유기화합물을 흡착하는 흡착모듈과, 흡착모듈의 후단에는 촉매 작용을 통해 휘발성유기화합물을 산화하여 제거하는 촉매모듈을 포함하여 이루어진다.
이때, 종래의 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(10)은 흡착모듈에서 휘발성유기화합물을 탈착하거나, 촉매모듈에서의 촉매 작용을 위해서는 열에너지를 제공해야 하며, 이를 위해 모노리스몸체(11) 위아래 방향 또는 측면에서 열을 가하는 가열수단(12)을 포함한다.
즉, 종래의 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(10)은 외부에서 열을 가함으로서, 촉매모듈에 구비되는 담체의 특성에 따라 열 전달에 따른 시간이 소요되며, 모노리스몸체(11)의 외부에서 열을 가하므로, 모노리스몸체(10) 내 온도 분포가 고르지 않은 문제점이 있다. 이는 열의 공급이 고르지 않아 효율적인 휘발성유기화합물의 제거 작업이 용이하지 않다.
또한 어느 한 측으로 치우쳐져 가열되므로, 국부적인 고온에 의한 모노리스몸체(10)의 손상 또는 파손 발생 우려가 있으며, 촉매가 고온에 의해 탈착하는 등의 문제가 발생할 수 있다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1996411호(2019.06.10.)가 있으며, 상기 문헌에는 펄스 가열형 VOC 제거 촉매 시스템가 기재되어 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유해유체를 도입하여, 유해유체 내 휘발성유기화합물의 흡착을 수행하고, 펄스형 열에너지를 인가하여 흡착된 휘발성유기화합물의 탈착과, 촉매 반응을 통해 휘발성유기화합물을 산화시켜 제거하는 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈에 있어서, 휘발성유기화합물의 탈착 및 산화 동작을 위한 열에너지를 신속하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 온도 분포가 고르게 열에너지를 제공할 수 있는 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈은 높이 방향으로 적어도 2단 이상의 공간과 폭 방향으로 적어도 1칸 이상의 공간을 형성하되, 길이 방향 일측 중 선택되는 단에 유해유체가 유입되며 길이 방향 타측면은 폐쇄된 형상의 모노리스몸체; 상기 모노리스몸체의 선택되는 단에 길이 방향 일측에서 타측으로 유동하는 유해유체 내 휘발성유기화합물이 흡착되도록 형성되는 흡착부; 상기 흡착부가 형성되지 않은 단에 상기 흡착부와 길이 방향 타측에서 연통되어 형성되며, 흡착부로부터 탈착되어 길이 방향 타측에서 일측으로 유동하는 휘발성유기화합물을 촉매에 의해 산화하여 제거하는 촉매부; 및 상기 흡착부와 촉매부로 펄스형 열에너지를 공급하되, 상기 흡착부 및 촉매부의 위와 아래에 플레이트 형상으로 구비되는 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈은 높이 방향으로 적어도 2단 이상의 공간과 폭 방향으로 적어도 1칸 이상의 공간을 형성하되, 길이 방향 일측 중 선택되는 단에 유해유체가 유입되며 길이 방향 타측면은 폐쇄된 형상의 모노리스몸체; 상기 모노리스몸체의 선택되는 단에 일측에서 타측으로 유동하는 유해유체 내 휘발성유기화합물이 흡착되도록 형성되는 흡착부; 상기 흡착부가 형성되지 않은 단에 상기 흡착부와 타측에서 연통되어 형성되며, 흡착부로부터 탈착되어 타측에서 일측으로 유동하는 휘발성유기화합물을 촉매에 의해 산화하여 제거하는 촉매부; 및 상기 흡착부와 촉매부로 펄스형 열에너지를 공급하되, 상기 흡착부 및 촉매부의 내부에 선택되는 위치와 수로 구비되는 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈은 높이 방향으로 적어도 2단 이상의 공간과 폭 방향으로 적어도 1칸 이상의 공간을 형성하되, 길이 방향 일측 중 선택되는 단에 유해유체가 유입되며 길이 방향 타측면은 폐쇄된 형상의 모노리스몸체; 상기 모노리스몸체의 선택되는 단에 길이 방향 일측에서 타측으로 유동하는 유해유체 내 휘발성유기화합물이 흡착되도록 형성되는 흡착부; 상기 흡착부가 형성되지 않은 단에 상기 흡착부와 타측에서 연통되어 형성되며, 흡착부로부터 탈착되어 길이 방향 타측에서 일측으로 유동하는 휘발성유기화합물을 촉매에 의해 산화하여 제거하는 촉매부; 및 상기 흡착부와 촉매부로 펄스형 열에너지를 공급하되, 상기 흡착부와 촉매부가 연통된 상기 모노리스몸체의 길이 방향 타측에 구비되는 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열수단은 폭 방향으로 선택되는 길이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모노리스몸체는 길이 방향 일측에 상기 흡착부와 연통되어 유해유체가 유입되는 유입부와, 상기 모노리스몸체의 길이 방향 타측면을 폐쇄하는 폐쇄부와, 상기 모노리스몸체의 길이 방향 타측에 상기 흡착부와 촉매부가 연통되도록 형성되는 연통부 및, 상기 촉매부와 연통되는 상기 모노리스몸체의 길이 방향 일측면을 폐쇄하는 배출폐쇄부와, 상기 모노리스몸체의 길이 방향 일측에 상기 촉매부의 끝단이 폭 방향으로 연통되도록 형성되는 배출연통부를 포함하여, 상기 모노리스몸체의 폭 방향 중 선택되는 방향으로 유체가 배출되는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착부와 촉매부는 높이 방향으로 교번되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모노리스몸체는 상기 흡착부로 유입되는 유해유체의 유량을 측정하는 유량측정센서와, 상기 흡착부에 흡착된 휘발성유기화합물을 측정하는 흡착량센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈은 휘발성유기화합물의 흡착이 이루어지는 흡착부와, 촉매에 의한 산화작용을 통해 휘발성유기화합물을 제거하는 촉매부의 동작을 위한 펄스형 열에너지를 고르게 공급할 수 있어, 효율적으로 휘발성유기화합물을 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈은 흡착부 및 촉매부로 열에너지가 전달되는 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈은 어느 한 측으로 열에너지가 치우쳐져 공급되는 것을 방지할 수 있으므로, 열에 의해 파손 또는 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈은 촉매부에서의 산화에 따라 발생하는 열에너지를 이용하여, 흡착부에서의 탈착 동작과 산화부에서의 산화 동작을 수행할 수 있어 가열수단을 이용한 지속적인 열에너지의 공급이 필요하지 않으므로, 에너지의 사용에 있어 효율적인 장점을 가진다.
도 1은 종래의 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부분해사시도로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면사시도로 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면도로 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면사시도로 나타낸 다른 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면도로 나타낸 다른 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면사시도로 나타낸 또 다른 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면도로 나타낸 또 다른 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈의 모노리스몸체의 실물을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈의 모노리스몸체의 실물을 나타낸 다른 도면
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면사시도로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면도로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(1000)은 크게 다공성으로 이루어지며 휘발성유기화합물을 포함하는 유해유체가 길이 방향 일측에서 유입되고, 휘발성유기화합물이 산화되어 제거된 유체가 폭 방향 선택되는 어느 하나 이상으로 배출되는 모노리스몸체(100), 모노리스몸체(100) 내부에 형성되어 유해유체 내 휘발성유기화합물이 흡착되도록 형성되는 흡착부(200), 흡착부(200)로부터 탈착된 휘발성유기화합물이 유동되어 촉매에 의해 산화되어 제거되는 촉매부(300) 및 흡착부(200)와 촉매부(300)를 가열하여 흡착부(200)에서는 휘발성유기화합물이 탈착되도록 하고, 촉매부(300)에서는 촉매에 의해 휘발성유기화합물 산화되도록 하는 가열수단(400)을 포함하여 이루어진다.
모노리스몸체(100)는 유해유체가 유입되는 방향으로 일정 길이를 가지고 공간을 형성하도록 이루어진다. 이때 몸체(100)의 길이 방향 일측에는 휘발성유기화합물 등이 포함된 유해유체가 유입되는 유입부(110)를 포함하여 이루어진다.
이때 도 2와 도 3에 도시한 모노리스몸체(100)는 발명의 상세한 설명을 뒷받침하기 위해 일부를 나타낸 도면이며, 실물은 도 8 내지 도 9에 나타내었다. 도 8과 도 9에 나타난 모노리스몸체(100)는 다공성을 가지며, 적어도 수직 방향으로 2단 이상 및 수평 방향으로 적어도 1칸 이상의 공간을 가지는 것이 바람직하다. 아울러, 다공성 가지는 모노리스몸체(100)는 도면 및 사진에는 사각형의 공간을 가지나, 이외에 원형 등 다양한 형상이 가능함은 물론이다.
흡착부(200)는 모노리스몸체(100) 내 길이 방향 일정 길이를 가지고 공간을 형성하며, 유입부(110)와 연통된다. 흡착부(200)는 흡착제가 처리되어 유입부(110)를 통해 유입된 유해유체 내 휘발성유기화합물이 흡착된다. 이를 통해 흡착부(200)는 유입된 유해유체 내 휘발성유기화합물이 일정 농도까지 흡착된다.
촉매부(300)는 흡착부(200)의 후단에 형성되며, 흡착부(200)와 연통되도록 형성된다. 촉매부(300)는 흡착부(200)와 마찬가지로 길이 방향으로 일정 길이를 가지고 공간을 형성하며, 촉매에 의한 휘발성유기화합물의 산화 작용이 가능하도록 처리되어 형성된다. 이를 통해 흡착부(200)로부터 탈착되어 촉매부(300)로 유동하는 휘발성유기화합물을 촉매를 이용하여 이산화탄소와 물로 산화시킨다.
가열수단(400)은 상술된 바와 같이, 흡착부(200)와 촉매부(300)에 펄스형 열에너지를 공급하여 가열함으로써, 흡착부(200)에서는 휘발성유기화합물이 탈착되도록 하고, 촉매부(300)에서는 촉매에 의한 촉매 작용이 이루어지도록 한다. 즉, 가열수단(400)은 흡착부(200)에 흡착된 휘발성유기화합물이 선택되는 농도(포화상태 등)에 이르게 되면 가열함으로써, 흡착부(200)로부터 휘발성유기화합물이 탈착되도록 한다. 또한, 가열수단(400)은 촉매부(300)를 가열함으로써, 촉매의 가열에 의해 탈착되어 이동된 휘발서유기화합물을 산화시켜 제거하도록 한다.
가열수단(400)은 펄스형으로 열에너지를 공급함으로써, 다른 열에너지 공급 수단에 비해 에너지를 절약할 수 있는 장점이 있다. 또한, 펄스형으로 열에너지를 공급함으로써, 촉매의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 필요한 경우에만 열에너지를 공급할 수 있으므로, 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 몸체(100)는 촉매부(300)와 연통되도록 형성되며, 촉매부(300)에서 휘발성유기화합물이 산화되어 제거된 유체를 외부로 배출시키는 배출부(120)를 더 포함하여 이루어진다. 배출부(120)는 휘발성유기화합물이 제거된 유체를 외부로 배출시키므로, 유입부(110)를 통해 유입되는 유해가스와 섞이지 않도록 유입부(110)와는 다른 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.
상술된 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(1000)의 바람직한 형상 실시예를 설명하기로 한다.
모노리스몸체(100)는 높이 방향으로 적어도 2단 이상으로 공간을 형성하고, 폭 방향으로는 적어도 1칸 이상으로 공간을 형성된다. 이때 모노리스몸체(100)는 길이 방향 일측 중 선택되는 단에 유해유체가 유입되는 유입부(110)가 형성된다.
흡착부(200)는 유입부(110)와 연통되어야 하므로, 유입부(110)가 형성된 단에 형성되며, 이를 통해 유입되어 길이 방향 일측에서 타측으로 유동하는 유해유체 내 휘발성유기화합물을 흡착하도록 형성된다.
촉매부(300)는 유입부(110)와 흡착부(200)가 형성되지 않은 나머지 단에 형성되며, 흡착부(200)에서 휘발성유기화합물이 다른 단에 형성된 촉매부(300)로 이동되기 위해 모노리스몸체(100)는 길이 방향 타측면에 유동을 폐쇄하는 폐쇄부(130)가 형성된다. 또한, 모노리스몸체(100)는 길이 방향 타측에 흡착부(200)와 촉매부(300)가 연통되도록 형성되는 연통부(140)를 포함한다.
연통부(140)는 모노리스몸체(100)의 적층 시, 길이의 제어를 통해 흡착부(200)와 촉매부(300)간 연통을 이룰 수 있거나, 관통 작업 등을 통해 형성할 수 있는 등 다양한 실시예가 가능하다.
모노리스몸체(100)의 배출부(120)는 폐쇄부(130)에 의해 유체가 모노리스몸체(100)의 길이 방향 일측 방향으로 유동하므로, 유입부(110)를 통해 유입되는 유해유체가 섞일 우려가 있다. 이를 위해 배출부(120)는 모노리스몸체(100)로 유입되는 유해유체의 유동 방향과 상이한 방향으로 배출되어야 하며, 바람직하게 배출부(120)는 모노리스몸체(100)의 길이 방향 일측에 유입되는 유해유체의 유동 방향과 수직한 방향인 폭 방향으로 배출되도록 형성하는 것이 바람직하다.
상술된 구성을 위해, 배출부(120)는 촉매부(300)가 형성된 단의 길이 방향 일측면을 폐쇄하도록 형성되는 배출폐쇄부(122)를 포함함으로써, 촉매부(300)를 통과한 유체가 유해유체의 유입 방향으로 유동하는 것을 차단한다. 또한, 배출부(120)는 폭 방향으로 적어도 2칸 이상으로 형성될 시, 촉매부(300)의 끝단이 서로 연통되도록 형성되는 배출연통부(121)를 더 포함하여 이루어진다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(1000)은 모노리스몸체(100)의 길이 방향 일측에서 유입부(110)를 통해 유해유체가 유입되어 흡착부(200)를 따라 길이 방향 타측 방향으로 유동하면서, 휘발성유기화합물질이 흡착되며, 가열수단(400)의 가열을 통해 흡착부(200)로부터 탈착된 휘발성유기화합물은 폐쇄부(130)에 의해 촉매부(300)로 이동되고, 촉매부(300)를 따라 길이 방향 타측에서 일측 방향으로 유동하면서 산화되어 제거된다. 휘발성유기화합물이 제거된 유체는 배출폐쇄부(122)에 의해 길이 방향 일측 방향으로 유동하는 것이 차단됨과 함께, 배출연통부(121)를 통해 유동하여 배출부(120)를 통해 외부로 배출되게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(1000)은 높이 방향으로의 단을 적어도 2단 이상으로 형성하고, 폭 방향으로의 칸은 적어도 1칸 이상으로 형성하며, 흡착부(200)와 촉매부(300)를 서로 교번되도록 형성하여 흡착부(200)와 촉매부(300)의 유로 형성을 위해 길이가 증대되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 흡착부(200)에서의 휘발성유기화합물의 탈착을 위해, 또는 촉매부(300)에서의 촉매 작용을 위해 가열하는 가열수단(400)으로 하여금 흡착부(200) 및 촉매부(300)를 동시에 가열할 수 있으므로, 효율적으로 흡착부(200) 및 촉매부(300)로 열을 가할 수 있다.
상술된 구성을 통한 가열수단(400)은 흡착부(200) 및 촉매부(300)의 위와 아래에 판 형상으로 구비될 수 있다, 이는 흡착부(200)와 촉매부(300)의 위와 아래에서 모두 가열을 수행할 수 있으므로, 흡착부(200) 및 촉매부(300)에서의 동작을 위한 온도로 신속하게 도달하도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 흡착부(200) 및 촉매부(300)에서의 고른 온도 분포가 이루어지도록 할 수 있으며, 이에 대한 제어 또한 수월하다.
이때 가열수단(400)은 연통부(140)를 통해 유동하는 휘발성유기화합물과, 이를 포함하는 유해유체의 유동에 방해되지 않도록 형성되어야 함은 물론이다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성 유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(1000)은 가열수단(400)에 의해 촉매부(300)의 촉매가 가열되고, 촉매에 의해 산화가 시작되면, 산화에 의한 추가적인 발열이 발생한다. 즉 추가적으로 발열하는 열에너지를 통해 흡착부(200)에서의 흡착 동작과, 촉매부(300)부에서의 산화 동작이 가능하므로, 가열수단(400)에 의한 지속적인 열 공급을 하지 않아도 된다.
다시 말해, 상술된 흡착부(200)와 촉매부(300)의 구성 및 위치를 통해, 산화 시 발생하는 열을 효율적으로 이용할 수 있으므로, 가열수단(400)에 의한 가열을 최소화할 수 있으며, 이는 에너지 사용 측면에서 효율적인 장점을 가진다.
가열수단(400)의 다른 실시예를 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면사시도로 나타낸 다른 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면도로 나타낸 다른 도면이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 가열수단(400)은 흡착부(200)와 촉매부(300)의 내부에 형성될 수 있다. 이때 가열수단(400)은 흡착부(200)와 촉매부(300)의 높이 방향 중 선택되는 위치에 형성될 수 있으며, 흡착부(200)와 촉매부(300)의 면적에 따라 둘 이상을 형성할 수 도 있다.
가열수단(400)은 흡착부(200)와 촉매부(300)에 형성됨으로써, 직접적으로 가열할 수 있어, 효율적인 흡착부(200)와 촉매부(300)에서의 가열을 수행할 수 있다.
이때, 가열수단(400)은 흡착부(200) 및 촉매부(300)의 고른 가열을 위해 흡착부(200) 및 촉매부(300)의 높이 방향에서 중앙에 배치되는 것이 바람직하나, 한정하지는 않는다.
아울러, 가열수단(400)은 흡착부(200) 및 촉매부(300)의 양측면에 결합되어 위치될 수 있을 뿐만 아니라, 모노리스몸체(100)의 타측면을 폐쇄하는 폐쇄부(130)에 결합될 수 있는 등 가열수단(400)이 흡착부(200) 및 촉매부(300) 내에 수월하게 위치할 수 있다면 다양한 실시예가 가능함은 물론이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면사시도로 나타낸 또 다른 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈을 일부단면도로 나타낸 또 다른 도면이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 가열수단(400)은 연통부(140)가 형성되는 끝단에 형성될 수 있다. 즉 가열수단(400)은 흡착부(200)의 끝단과 촉매부(300)의 시작점에 형성되어 흡착부(200) 및 촉매부(300)로 열을 가할 수 있다.
상술된 구성의 가열수단(400)은 열을 발생시켜 흡착부(200) 및 촉매부(300)로 열을 전달하여 흡착 및 산화 동작을 수행하도록 할 수 있으며, 간단한 형상을 통해 수월하게 가열수단(400)을 모노리스몸체(100) 내부에 형성할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 가열수단(400)은 폭 방향으로 일정 길이를 가지는 막대형상 및 다양한 형상 실시예가 가능하나, 열을 공급하기 위한 면적 증대를 위해 원형 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈(1000)은 휘발성유기화합물 저감 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 이때 제어부는 동작신호를 송출하기 전, 선택되는 정보를 측정하여 이에 따른 동작신호를 송출할 수 있다. 이를 위해 제어부는 유입부(110)에 형성되어 유입되는 유해유체의 유량을 측정하는 유량측정센서(미도시)와, 연통부(140)에 형성되어 유해유체의 농도를 특청하는 농도센서(미도시)를 포함할 수 있다.
즉, 유량측정센서로 유입되는 유량을 제어할 수 있음과 함께, 농도센서를 통해 흡착부(200)에서의 탈착 및 촉매부(300)에서의 산화 동작을 수행시키거나, 멈추는 등의 제어를 수행할 수 있다.

Claims (7)

  1. 높이 방향으로 적어도 2단 이상의 공간과 폭 방향으로 적어도 1칸 이상의 공간을 형성하되, 길이 방향 일측 중 선택되는 단에 유해유체가 유입되며 길이 방향 타측면은 폐쇄된 형상의 모노리스몸체;
    상기 모노리스몸체의 선택되는 단에 길이 방향 일측에서 타측으로 유동하는 유해유체 내 휘발성유기화합물이 흡착되도록 형성되는 흡착부;
    상기 흡착부가 형성되지 않은 단에 상기 흡착부와 길이 방향 타측에서 연통되어 형성되며, 흡착부로부터 탈착되어 길이 방향 타측에서 일측으로 유동하는 휘발성유기화합물을 촉매에 의해 산화하여 제거하는 촉매부; 및
    상기 흡착부와 촉매부로 펄스형 열에너지를 공급하되, 상기 흡착부 및 촉매부의 위와 아래에 플레이트 형상으로 구비되는 가열수단;을 포함하는, 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈.
  2. 높이 방향으로 적어도 2단 이상의 공간과 폭 방향으로 적어도 1칸 이상의 공간을 형성하되, 길이 방향 일측 중 선택되는 단에 유해유체가 유입되며 길이 방향 타측면은 폐쇄된 형상의 모노리스몸체;
    상기 모노리스몸체의 선택되는 단에 길이 방향 일측에서 타측으로 유동하는 유해유체 내 휘발성유기화합물이 흡착되도록 형성되는 흡착부;
    상기 흡착부가 형성되지 않은 단에 상기 흡착부와 길이 방향 타측에서 연통되어 형성되며, 흡착부로부터 탈착되어 길이 방향 타측에서 일측으로 유동하는 휘발성유기화합물을 촉매에 의해 산화하여 제거하는 촉매부; 및
    상기 흡착부와 촉매부로 펄스형 열에너지를 공급하되, 상기 흡착부 및 촉매부의 내부에 선택되는 위치와 수로 구비되는 가열수단;을 포함하는, 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈.
  3. 높이 방향으로 적어도 2단 이상의 공간과 폭 방향으로 적어도 1칸 이상의 공간을 형성하되, 길이 방향 일측 중 선택되는 단에 유해유체가 유입되며 길이 방향 타측면은 폐쇄된 형상의 모노리스몸체;
    상기 모노리스몸체의 선택되는 단에 길이 방향 일측에서 타측으로 유동하는 유해유체 내 휘발성유기화합물이 흡착되도록 형성되는 흡착부;
    상기 흡착부가 형성되지 않은 단에 상기 흡착부와 길이 방향 타측에서 연통되어 형성되며, 흡착부로부터 탈착되어 길이 방향 타측에서 일측으로 유동하는 휘발성유기화합물을 촉매에 의해 산화하여 제거하는 촉매부; 및
    상기 흡착부와 촉매부로 펄스형 열에너지를 공급하되, 상기 흡착부와 촉매부가 연통된 상기 모노리스몸체의 길이 방향 타측에 구비되는 가열수단;을 포함하는, 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가열수단은
    폭 방향으로 선택되는 길이를 가지도록 형성되는, 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 모노리스몸체는
    길이 방향 일측에 상기 흡착부와 연통되어 유해유체가 유입되는 유입부와,
    상기 모노리스몸체의 길이 방향 타측면을 폐쇄하는 폐쇄부와,
    상기 모노리스몸체의 길이 방향 타측에 상기 흡착부와 촉매부가 연통되도록 형성되는 연통부 및,
    상기 촉매부와 연통되는 상기 모노리스몸체의 길이 방향 일측면을 폐쇄하는 배출폐쇄부와, 상기 모노리스몸체의 길이 방향 일측에 상기 촉매부의 끝단이 폭 방향으로 연통되도록 형성되는 배출연통부를 포함하여, 상기 모노리스몸체의 폭 방향 중 선택되는 방향으로 유체가 배출되는 배출부를 포함하는, 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡착부와 촉매부는
    높이 방향으로 교번되도록 형성되는, 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 모노리스몸체는
    상기 흡착부로 유입되는 유해유체의 유량을 측정하는 유량측정센서와,
    상기 연통부에 형성되어 유해유체의 농도를 측정하는 농도센서를 포함하는, 펄스형 휘발성유기화합물 저감을 위한 촉매 모듈.
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