KR102726849B1 - 배기가스 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기가스 처리장치를 개시한다.
본 발명은, 설정 수위를 유지하도록 세정수가 채워진 관형 부재로서, 일측에는 배기가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 유입되는 배기가스를 향해 세정수를 분사하여 혼합유체를 생성한 후 이를 복수의 프로펠러가 구동 회전하여 혼합유체를 세정수와 교반하면서 일측으로 압송시키는 습식 교반챔버; 상기 습식 교반챔버로부터 혼합수를 공급받아 수중에서 배출되게 구비되는 것으로, 내부에는 설정 수위의 세정수가 채워지는 습식탱크; 상기 습식탱크의 수중에 설치되어 혼합수를 여과시키는 습식필터 및 이 습식필터를 경유한 처리된 세정수를 공급받아 상기 습식 교반챔버의 일측에 고압분사하는 분사노즐; 상기 습식탱크의 수면 위에 설치되어 혼합기체를 여과시키는 에어필터 및 이 에어필터를 경유한 정화공기를 대기중으로 배출 안내하는 배출관으로 구성된다.
본 발명은 구조가 간소하면서 배기가스에 대한 연속적인 처리를 가능하게 하고, 설치 공간이나 설치 대상에 대한 적용 자유도가 높고, 운영의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 배기가스 처리장치를 제공하기 위한 것이다.

Description

배기가스 처리장치{Exhaust gas treatment device}

본 발명은 배기가스 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량이나 선박과 같은 수송기관을 비롯하여 각종 공해 시설이나 산업현장에서 발생시키는 유해물질과 미세먼지를 효과적으로 제거하여 공기질을 개선시킬 수 있도록 한 배기가스 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 소각시설, 공장, 발전소, 보일러 등에서 연소 반응 후 발생되는 배기가스에는 불완전 연소로 인해 유해 미립자인 질소산화물(NOx)과 입자상 물질(PM, Particulate Matter), 및 수트(Soot, 재), 다이옥신, 일산화탄소 등의 불완전연소 화합물 등의 환경과 인체에 악영향을 미치는 독성성분이 다량 함유되어 있으며, 이러한 환경오염의 원인이 되는 독성 유해물질을 제거하기 위하여 배기가스를 외부로 그대로 배출시키지 않고 배기가스 후처리 장치를 경유하여 독성 유해물질을 걸러내도록 하고 있다.

마찬가지로 디젤 내연기관의 차량이나 선박의 경우에도 운행과정에서 다량의 유해물질을 포함한 매연을 발생시킴에 따라 이를 제거하여 배출하도록 물리적인 여과처리 방식과 화학반응을 이용한 처리 방식 등의 배출가스 후처리 기술이 적용되어 있다.

한편, 배기가스 후처리 기술로는 촉매를 사용하는 방식, LPG를 사용하여 태우는 연소방식, 가느다란 물줄기를 사용하여 물흡착을 유도하는 습식 스크러버 처리방식, 전기 집진기를 사용한 집진 방식 등이 널리 보급되어 있으나, 상기 촉매 방식의 경우 촉매의 내구수명 제한에 따른 교체비용 증가로 인한 유지비용이 비경제적이며, LPG를 사용한 재소각방식은 과다한 연료사용으로 인한 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 재연소 과정에서 여전히 불완전연소로 인한 유해물질의 발생 우려가 존재하며. 상기 습식 배기가스 스크러버 처리방식은 배기가스를 물줄기 속을 통과시키는 과정에서 물속에 흡착시키는 성질을 이용한 것으로서 비극성 배기가스의 경우 처리효율이 낮다는 단점이 있고, 전기집진기의 경우 처리효율이 제한적인 단점이 있다.

이외에도 아크 플라즈마 방식을 이용한 배기가스 처리장치가 대안적으로 사용되고 있으나, 이러한 플라즈마 방식의 배기가스 처리장치는 플라즈마 방전 공간의 크기가 제한되어 있으며, 아크 플라즈마를 형성하고 유지하기 위하여 발생되는 소모전극의 잦은 교체가 요구됨과 아울러 높은 전기에너지 사용량으로 인해 경제성이 낮은 폐단이 있었다.

종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-1961947호를 통해 '고에너지 열플라즈마와 고온챔버를 이용한 배기가스 처리장치'가 제안된 바 있으며, 주요한 특징으로는 직류전원을 이용한 고에너지 열플라즈마를 발생하여, 유입된 배기가스를 분해(전자,양자,핵 분리)하여 무해한 가스 상태로 처리 및2차로 고온챔버에서 장시간 고온을 유지한 후 배출이 가능하게 하는 등 배출 과정에서 재결합의 방지와 동시에 수용성 가스처리 및 온도냉각이 가능하게 하는 기술 구성이 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래 기술에 따른 고에너지 열플라즈마와 고온챔버를 이용한 배기가스 처리장치는 플라즈마 방전크기에 제한적이어서 배기가스의 처리 효율을 높이는데 한계가 있을 뿐만 아니라 소모 전극의 잦은 교체와 높은 전기에너지 사용으로 인한 유지관리에 높은 비용이 요구됨에 따라 경제성이 낮은 문제점이 있었다.

한편, 화학물질 처리를 위한 시설이나 바이러스 또는 세균 등의 병원균을 취급하는 연구소나 병의원의 경우 실내 공기 중에 위험물질이 잔존할수 있는 여지가 있음에 따라 오염공기 정화를 위한 공기청정기나 클린룸 또는 공조기 설비를 통해 정화를 하고 있는 실정이다. 즉, 종래의 실내 공기 정화 방법은 대부분 고효율의 필터재를 이용하는 여과방식이어서 오염공기의 제거효과가 낮을 뿐만 아니라 필터재에 의한 2차 오염의 문제점이 있으며, 이외에도 고가의 필터재를 주기적으로 교체해야 하므로 경제적인 유지관리가 곤란한 문제점이 있었다.

또 다른 종래기술로는 마이크로 버블을 이용한 배기가스 처리 기술이 있으며, 이는 대한민국국 등록특허 제10-2080270호를 통해 ‘마이크로 버블을 이용한 탈질 설비 및 이를 구비하는 배기가스 처리 시스템’으로 제안된 바 있으며, 그 등록 청구항2에는 ‘서로 연통되는 제1 공간과 제2 공간으로 분리되며 탈질 반응용 수용액이 저장되는 내부 공간을 제공하고, 질소산화물과 상기 탈질 반응용 수용액이 반응하여 생성되는 질소 가스를 배출하며, 상기 제2 공간에 설치되고 상기 제1 공간과 노즐 입구를 통해 연통되는 아토마이징부를 구비하는 탈질 반응기; 및 상기 제2 공간으로부터 가스를 배출시키는 배기 장치를 포함하며, 상기 탈질 반응용 수용액은 황화수소 수용액이며, 상기 배기 장치에 의해 상기 제2 공간으로부터 가스가 배출됨에 따라 상기 제2 공간에 음압이 형성되어서, 상기 제2 공간의 수위는 높아지고 상기 제1 공간의 수위는 상기 노즐 입구가 개방되도록 낮아짐으로써, 상기 제1 공간으로 유입된 질소산화물을 포함하는 가스는 상기 제2 공간에서 상기 아토마이징부에 의해 마이크로 버블을 형성하며 상기 탈질 반응용 수용액으로 분사되며, 상기 탈질 반응기에서 아래 반응식1과 같은 일산화질소에 대한 탈질 반응이 일어나는 탈질 설비.

[반응식1]

NO + H2S →1/2N2 + H2O + S’가 개시되어 있다.

이외에도 대한민국 등록특허 제10-2008364호에는'마이크로 버블을 이용한 고농도 배연탈황 설비'가 제안된 바 있다.

그러나 이들 종래기술에 따른 정화처리 기술에 사용되는 마이크로 버블은 그 입자가 미세할수록 정화처리 성능을 높일 수 있으나, 아토마이저(atomizer)를 이용하여 물이나 증기를 공기 중에 분출하는 분무노즐 방식이어서 물방울의 입자를 줄이는데 한계가 있어 결과적으로 배기가스 처리 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 종래기술에 따른 대부분의 배기가스 처리기술은 설비가 고가이고 소모품의 잦은 교쳉 따른 유지관리 비용이 가중됨에 따라 경제성이 낮은 폐단이 있으므로 이에 대한 대책 마련이 시급한 실정이다.

등록특허 제10-2059380호(2019.12.19.) 공개특허공보 제10-2019-0042081호(2019.04.23.) 등록특허 제10-0733331호(2007.06.22.) 등록특허 제10-1770716호(2017.08.17.) 등록특허 제10-1679403호(2016.11.18.) 공개특허 제10-2014-0093202호(2014.07.25.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 폐기물 소각설비나 각종 산업현장에서 발생시키는 유해물질을 다량 함유한 배기가스 또는 내연기관을 사용하는 차량이나 선박 등의 운송수단에서 발생하는 배기가스에 대해 간소한 구조에 의해 효율적으로 정화처리될 수 있도록 한 배기가스 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 구조가 간소하여 크기나 형태에 대한 설계의 자유도가 높음에 따라 가 다양한 종류의 배기가스 발생원에 대하여 용이하게 적용시킬 수 있을 뿐만 아니라 설치 장소에 구애받지 않는 배기가스 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 오염공기 중에 포함된 여러 오염물질을 연속걱으로 제거하여 청정화시킴과 동시에 소모성 건식필터의 사용을 최소화함으로써 유지 관리의 편의성과 경제성을 높일 수 있는 배기가스 처리장치를 제공하는데 있다.

한편, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 배기가스 처리장치는 설정 수위를 유지하도록 세정수가 채워진 관형 부재로서, 일측에는 배기가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 유입되는 배기가스를 향해 세정수를 분사하여 혼합유체를 생성한 후 이를 복수의 프로펠러가 구동 회전하여 혼합유체를 세정수와 교반하면서 일측으로 압송시키는 습식 교반챔버; 상기 습식 교반챔버로부터 혼합수를 공급받아 수중에서 배출되게 구비되는 것으로, 내부에는 설정 수위의 세정수가 채워지는 습식탱크; 상기 습식탱크의 수중에 설치되어 혼합수를 여과시키는 습식필터 및 이 습식필터를 경유한 처리된 세정수를 공급받아 상기 습식 교반챔버의 일측에 고압분사하는 분사노즐; 상기 습식탱크의 수면 위에 설치되어 혼합기체를 여과시키는 에어필터 및 이 에어필터를 경유한 정화공기를 대기중으로 배출 안내하는 배출관;으로 구성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 습식 교반챔버는, 길이를 갖는 관 형상의 부재로 상부 일측에는 배기가스가 유입되는 유입관; 상기 유입관의 타단이 상부 일측에 연결되고, 내부 중심으로는 회전 가능하게 설치된 구동축이 배치되며, 내부에는 세정수가 10~90% 채워져 상기 유입관으로부터 유입되는 배기가스가 체류하는 공간을 제공하는 메인관; 상기 메인관의 타측에 연결되어 상기 습식탱크로 혼합수가 압송되는 관로인 연결관;으로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 메인관은 일측에 외부로 세정수가 유출되지 않도록 하기 위한 수밀요소인 플랜지 가스켓이 설치되고, 이 플랜지 가스켓의 일측으로는 상기 구동축과 축커플링으로 연결되어 구동력을 전달하는 구동모터가 설치되며;, 상기 플랜지 가스켓과 복수의 프로펠러를 사이에 두고 대향하는 메인관의 타측 내부에는 세정수가 통과하면서 균일한 흐름을 갖도록 유도하는 복수의 관통구멍이 형성된 통공판이 설치되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 유입관은 내부 일측에 전원을 공급받아 내부에 유입된 배기가스를 고온으로 가열하여 연소시키는 히터코일이 설치되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 습식탱크는 내부에 세정수가 채워지되 수면을 기준으로 수중으로는 상기 습식 교반챔버를 경유한 혼합수가 기포화되어 배출되는 배출부가 구비되고, 하부 일측에는 선택적으로 세정수를 외부로 배출시키기 위한 드레인콕이 구비되고, 상부 일측에는 세정수를 투입하기 위한 마개가 구비되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 습식탱크의 외부 일측에는 상기 습식필터에 연결되어 펌핑작용을 통해 여과된 처리수를 상기 습식 교반챔버에 연결되고 그 끝단에 분사노즐이 연결된 노즐관을 통해 압송하는 워터펌프가 설치되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 에어필터와 배출관 사이에는 상기 에어필터를 경유한 정화공기를 흡입하여 배출관을 통해 배출되게 송풍력을 작용하는 에어션모터가 설치되는 것에 있다.

본 발명에 따른 배기가스 처리장치는 유해물질을 포함한 오염공기에 대하여 간소한 습식처리 방식을 통해 유해성분을 연속적으로 정화시킬 수 있음에 따라 유지관리가 용이하고 운용의 경제성을 높일 수 있는 효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 구조가 간소하여 적용 공간에 대한 설계의 자유도가 높으므로 오염발생원에 대한 적용 자유도가 높은 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 배기가스 처리장치는 공기 중에 포함된 여러 오염물질을 제거하여 청정화할 수 있으므로, 오염공기를 발생시키는 폐기물 소각로를 비롯하여 다양한 산업현장이나 내연기관 운송수단 등에 경제적이면서 용이하게 적용시킬 수 있으므로 산업상 이용 가능성이 대단이 높은 효과가 기대된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 배기가스 처리장치의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 배기가스 처리장치에서 프로펠러를 발췌하여 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 배기가스 처리장치에서 분리판을 나타낸 도면,

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 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 실시례에 따른 배기가스 처리장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 배기가스 처리장치에서 프로펠러를 발췌하여 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 배기가스 처리장치에서 분리판을 나타낸 도면이다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배기가스 처리장치의 구성을 설명하기로 한다.

본 발명은 크게 배기가스와 세정수가 혼합되어 혼합수를 생성하는 습식 교반챔버와, 이 습식 교반챔버에 연결되어 혼합수를 공급받는 것으로 혼합수에 포함된 유해성분을 워터필터와 에어필터로 각각 여과시켜 세정수로 재활용함과 아울러 정화된 공기(가스)는 외부 배출시키는 습식탱크와, 상기 습식탱크에서 여과 처리된 세정수를 공급받아 상기 습식 교반챔버에 재공급하는 분사노즐 그리고 상기 습식탱크에서 처리된 정화 공기(가스)를 외부로 배기시키는 배출관으로 구성된다.

습식 교반챔버(10)는 내부에 일정량의 세정수가 채워진 관로형 부재로 제공되며, 상부 일측에는 배기가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 이 유입구를 통해 유입된 배기가스를 향해 세정수를 고압 분사하여 1차 혼합을 통해 혼합유체를 생성 유도하는 분사노즐(23n)이 배치되며, 복수의 프로펠러가 구동 회전하는 것에 의해 혼합유체와 세정수가 교반되어 혼합수를 생성하게 되고, 이러한 혼합수는 프로펠러의 회전에 의해 교반과 동시에 연결관(11-2)측으로 이동되는 흐름을 갖는다.

이러한 습식 교반챔버(10)는 크게 유입관(11-1)과 메인관(11) 그리고 연결관(11-2)으로 구성되며, 내부에는 요소수나 용수 또는 배기가스의 유해성분을 제거하기 위한 화학유체 등으로 이루어진 세정수가 설정 수위만큼 채워져 있다.

상기 유입관(11-1)은 배기가스를 생성하는 산업현장의 배기관로에 연결되거나 또는 내연기관의 배기관로에 연결되어 배기가스를 공급받는 관형 부재로서, 배기가스를 발생시키는 발생원에 따라 다양한 형태가 크기로 제공될 수 있으며, 이는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 유입관(11-1)은 외부로부터 전원을 공급받아 고온으로 가열하는 히터코일(30)이 내부에 추가 설치될 수 있으며, 이러한 히터코일(30)은 외부로부터 유입된 배기가스에 포함된 유해성분을 고온으로 연소시키기 위한 요소로서, 전원을 공급받아 설정온도까지 가열되는 것에 의해 경유하는 배기가스에 포함된 유해성분을 완전 연소시키기 위한 것이다.

이러한 히터코일(30)은 본 발명에서 상기 유입관(11-1)의 내부에 설치되는 구성이며, 이 히터코일이 설치된 유입관(11-1)의 하측으로는 연소과정에서 발생하는 연소재를 외부로 배출시키기 위한 연소재 수거조(미부호)가 구비되며, 상기 연소재가 배출되는 유입관(11-1)의 끝단부는 선택적으로 개폐 가능한 마개(미부호)가 나사체결 또는 끼움 체결로 구비되는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의해 상기 히터코일(30)을 경유한 배기가스가 연소되면서 발생하는 연소재는 유입관(11-1)의 하방측으로 낙하하여 일정량 포집되거나 외부로 배출될 수 있으며, 상기 유입관(11-1)의 배출구는 작업자가 선택적으로 개폐 가능하게 설치된 마개(미부호)를 분리시켜 포집된 연소재를 연소재 수거조로 낙하시켜 배출 처리할 수 있다. 이러한 연소재의 배출구조는 일 실시례를 나타낸 것으로 본 발명은 이에 한정하지 않고 연소재를 수동 배출하거나 또는 자동으로 배출하는 공지의 여러 기술에 의해 실시되어도 무방하다.

상기 메인관(11)은 상기 유입관(11-1)의 끝단이 연결되어 배기가스를 공급받도록 구성되는 관형 부재로서, 내부 중심으로는 구동모터(15)에 연결되어 구동력을 전달받아 회전하는 구동축(15s)이 배치된다.

이러한 메인관(11)은 내부에 세정수가 10~90% 가량 채워져 있으며, 세정수가 채워지지 않은 나머지 공간으로는 상기 배기가스가 유입되어 체류되는 공간을 제공하게 된다.

한편, 상기 메인관(11)은 금속 파이프나 합성수지재 파이프로 제공될 수 있으나,본 발명에서는 내열성과 내화학성이 우수한 금속 파이프로 제공되는 것을 제안한다.

또한, 도면에 나타내지는 않았으나, 상기 메인관(11) 내에는 수위레벨 센서가 설치될 수 있으며, 이 수위레벨 센서가 수위를 감지하여 적정한 수위 즉, 설정값을 유지할 수 있도록 외부에서 세정수를 공급하거나 또는 작업자가 인지할 수 있도록 부저음이나 화면표시를 통해 알리도록 구성될 수 있다. 일례로, 상기 메인관(11)내에 채워진 세정수의 수위가 50% 미만이거나 또는 90% 이상인 경우에는 배기가스와 세정수와의 혼합효율이 떨어지기 때문이다.

상기 연결관(11-2)은 상기 메인관(11)의 타측에 연결되어 후술할 습식 여과탱크(20)로 혼합수가 압송되는 관로 역할을 하는 요소이다.

이와 같이 구성되는 습식 교반챔버(10)에서 상기 메인관(11)은 일측에 외부로 세정수가 외부로 유출되지 않도록 하기 위한 수밀 요소인 플랜지 가스켓(12)이 설치되고, 이 플랜지 가스켓(12)의 외부 일측으로는 상기 구동축(15s)과 축커플링(15c)으로 연결되어 구동력을 전달하는 구동모터(15)가 설치되는 구성이다.

또한, 상기 플랜지 가스켓(12)과 복수의 프로펠러(13)를 사이에 두고 대향하는 메인관(11)의 타측 내부에는 혼합수가 통과하면서 균일한 흐름을 갖도록 유도하는 복수의 관통구멍(14h)이 형성된 통공판(14)이 설치되며, 이 통공판(14)에 형성된 복수의 관통구멍(14h)의 크기나 형태 및 갯수는 다양하게 실시되어도 무방하다.

또한, 상기 통공판(14)을 경유한 혼합수가 연결관(11-2)을 통해 후술할 습식 여과탱크(20) 측으로 원활한 흐름을 가질 수 있도록 하기 위하여 프로펠러가 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 플랜지 가스켓(12)과 통공판(14) 사이에 복수의 프로펠러(13)가 설치될 뿐만 아니라 상기 통공판(14)을 통과한 혼합수에 대해서도 흐름을 발생시키기 위한 프로펠러(13)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 습식 교반챔버(10)는 내부에 세정수가 설정 수위만큼 채워진 상태가 유지되록 구비되며, 본 발명에서는 습식 교반챔버(10)의 내부 일측에 수위레벨센서(미도시)가 설치되는 것에 의해 설정된 수위를 유지하도록 구성될 수 있으며, 이를 위해 상기 습식 교반챔버(10)는 도면에 나타내지는 않았으나 외부 일측에 세정수가 채워진 보충탱크와 관로로 연결되고, 펌프의 구동에 의해 보충탱크로부터 세정수를 선택적으로 공급받도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

습식 여과탱크(20)는 상기 습식 교반챔버(10)로부터 혼합수를 공급받아 수중에서 배출되게 하는 구비된 것으로, 내부에는 설정 수위의 세정수가 채워져 있는 저수조 역할을 하는 요소이다.

이러한 습식 여과탱크(20)는 내부에 세정수가 채워지되 수면을 기준으로 수중으로는 상기 습식 교반챔버(10)를 경유한 혼합수가 기포화되어 배출되도록 복수의 통공이 형성된 배출부(11-3)가 구비되고, 하부 일측에는 선택적으로 세정수를 외부로 배출시키기 위한 드레인콕(20b)이 구비되고, 상부 일측에는 세정수를 보충 투입하기 위한 마개(20s)가 구비되는 구성이다.

또한, 상기 습식 여과탱크(20)의 외부 일측에는 상기 습식필터(21)에 연결되어 펌핑작용을 수행하는 워터펌프(22)가 설치되며, 이 워터펌프(22)는 상기 습식 교반챔버(10)에 연결된 노즐관(23)에 연결되어 세정수를 고압 공급하도록 구성된다.

한편, 상기 노즐관(23)의 끝단은 상기 습식 교반챔버(10)의 배기가스 유입구측에 배치되어 있으므로, 배기가스가 유입될 때 고압으로 세정수를 분사하게 된다.

또한, 상기 습식 여과탱크(20)는 상기 에어필터(24)와 배출관(25) 사이에 에어션모터(26)가 설치되는 구성이며, 이 에어션모터(26)는 상기 에어필터(24)를 통과한 정화된 공기(가스)를 흡입하여 배출관(25)을 통해 강제 배기시키는 송풍력을 작용하는 요소이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배기가스 처리장치(1)의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 배기가스 처리장치(1)는 배기가스 발생원의 배출라인과 연결되어 있는 유입관(11-1)을 통해 배기가스가 유입되고, 이러한 배기가스는 유입관(11-1)을 따라 그 끝단에 연결된 습식 교반챔버(10)의 내부로 유동된다.

이때, 상기 습식 교반챔버(10)의 내부에는 구동모터(15)의 구동력을 받아 일방향 회전하는 구동축(15s)이 설치되어 있으며, 이 구동축(15s)에는 일방향성 와류 흐름을 발생시키는 복수개의 프로펠러(13)가 설치되어 있다. 이러한 프로펠러(13)의 회전에 의해 상기 유입관(11-1) 내의 배기가스가 자연스럽게 습식 교반챔버(10)의 내부로 유입된다.

한편, 상기 습식 교반챔버(10)는 상기 유입관(11-1)을 통해 유입되는 배기가스에 대하여 세정수를 고압 분사하여 세정수와 배기가스가 홉합된 혼합유체를 생성하게 되며, 상기 습식 교반챔버(10)는 일정량의 세정수가 채워져 있는 상태에서 복수개의 프로펠러(13)가 회전하고 있으므로, 결국 상기 혼합유체는 세정수와 혼합되어 혼합수를 생성하게 된다. 즉, 상기 혼합수에는 배기가스가 섞인 상태이다.

이어서, 상기 배기가스가 혼합되어 있는 혼합수는 복수개의 프로펠러(13)의 구동 회전에 의해 도 1을 기준으로 우측으로 압송되며, 복수개의 관통구멍(14h)이 형성된 통공판(14)을 경유하게 되는데, 이 통공판(14)은 혼합수의 와류 흐름에 저항을 발생시켜 재 혼합이 이루어지도록 유도함과 아울러 균일한 양의 혼합수가 통과되도록 하여 습식 교반챔버(10) 내에서 맥동 현상의 발생을 억제하는 역할을 한다.

이어서, 상기 통공판(14)을 경유한 혼합수는 구동축(15s)의 끝단부측에 설치된 프로펠러의 회전력을 받아 유출관(11-2)으로 안내되어 습식 여과탱크(20)의 내부로 이동된다.

상기 습식 여과탱크(20)로 공급된 혼합수는 워터펌프(22)의 펌핑 작용에 의해 습식필터(21)를 경유하면서 유해성분이 제거되고, 이렇게 유해성분이 제거된 세정수는 노즐관(23)을 경유하여 분사노즐(23n)을 통해 습식 교반챔버(10)의 내부에 고압 분사된다.

한편, 상기 습식 여과탱크(20)는 혼합수가 채워지지 않은 내부 상측에는 에어필터(24)가 설치되어 있으며, 이 에어필터(24)는 에어션모터(26)의 송풍 작용에 의해 공기 중에 포함된 유해성분을 여과시키게 된다. 그리고 상기 에어필터(24)를 통과하여 여과 처리된 정화가스는 배출관(25)을 통해 대기중으로 배출된다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 배기가스 처리장치는 세정수를 유해성분이 포함된 배기가스에 세정수를 분사하여 혼합유체를 생성하고, 이렇게 생성된 혼합유체는 세정수가 채워진 습식 교반챔버(10) 내에서 프로펠러(13)를 이용하여 충분히 혼합될 수 있도록 한 다음 습식 여과탱크(20)에서 습식필터(21)와 에어필터(24)를 통해 유체와 기체에 포함된 유해성분이 각각 제거된다.

끝으로, 유해성분이 제거된 혼합수는 다시 세정수로 재활용되어 상기 습식 교반챔버(10)의 내부로 고압 분사 방식으로 공급되며, 유해성분이 제거된 기체인 정화가스는 대기중으로 배출된다.

한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 배기가스 처리장치
10 : 습식 교반챔버 11 : 메인관 11-1 : 유입관
11-2 : 유출관 11-3 : 배출부 12 : 플랜지 가스켓
12b : 고무 베어링 13 : 프로펠러 14 : 통공판
14h : 관통구멍 14b : 판베어링 15 : 구동모터
15c : 축 커플링 15s: 구동축 20 : 습식 여과탱크
20a : 마개 20b : 드레인콕 21 : 습식필터
22 : 워터펌프 23 : 공급관 23n : 분사노즐
24 : 에어필터 25 : 배출관 26 : 에어션모터
30 : 히터코일

Claims (7)

1. 설정 수위를 유지하도록 세정수가 채워진 관형 부재로서, 일측에는 배기가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 유입되는 배기가스를 향해 세정수를 분사하여 혼합유체를 생성한 후 이를 복수의 프로펠러가 구동 회전하여 혼합유체를 세정수와 교반하면서 일측으로 압송시키는 습식 교반챔버;
   상기 습식 교반챔버로부터 혼합수를 공급받아 수중에서 배출되게 구비되는 것으로, 내부에는 설정 수위의 세정수가 채워지는 습식탱크;
   상기 습식탱크의 수중에 설치되어 혼합수를 여과시키는 습식필터 및 이 습식필터를 경유한 처리된 세정수를 공급받아 상기 습식 교반챔버의 일측에 고압분사하는 분사노즐;
   상기 습식탱크의 수면 위에 설치되어 혼합기체를 여과시키는 에어필터 및 이 에어필터를 경유한 정화공기를 대기중으로 배출 안내하는 배출관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 습식 교반챔버는,
   길이를 갖는 관 형상의 부재로 상부 일측에는 배기가스가 유입되는 유입관;
   상기 유입관의 타단이 상부 일측에 연결되고, 내부 중심으로는 회전 가능하게 설치된 구동축이 배치되며, 내부에는 세정수가 10~90% 채워져 상기 유입관으로부터 유입되는 배기가스가 체류하는 공간을 제공하는 메인관;
   상기 메인관의 타측에 연결되어 상기 습식탱크로 혼합수가 압송되는 관로인 연결관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 메인관은 일측에 외부로 세정수가 유출되지 않도록 하기 위한 수밀요소인 플랜지 가스켓이 설치되고, 이 플랜지 가스켓의 일측으로는 상기 구동축과 축커플링으로 연결되어 구동력을 전달하는 구동모터가 설치되며;,
   상기 플랜지 가스켓과 복수의 프로펠러를 사이에 두고 대향하는 메인관의 타측 내부에는 세정수가 통과하면서 균일한 흐름을 갖도록 유도하는 복수의 관통구멍이 형성된 통공판이 설치된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 유입관은 내부 일측에 전원을 공급받아 내부에 유입된 배기가스를 고온으로 가열하여 연소시키는 히터코일이 설치된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 습식탱크는 내부에 세정수가 채워지되 수면을 기준으로 수중으로는 상기 습식 교반챔버를 경유한 혼합수가 기포화되어 배출되는 배출부가 구비되고, 하부 일측에는 선택적으로 세정수를 외부로 배출시키기 위한 드레인콕이 구비되고, 상부 일측에는 세정수를 투입하기 위한 마개가 구비된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 습식탱크의 외부 일측에는 상기 습식필터에 연결되어 펌핑작용을 통해 여과된 처리수를 상기 습식 교반챔버에 연결되고 그 끝단에 분사노즐이 연결된 노즐관을 통해 압송하는 워터펌프가 설치된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 에어필터와 배출관 사이에는 상기 에어필터를 경유한 정화공기를 흡입하여 배출관을 통해 배출되게 송풍력을 작용하는 에어션모터가 설치된 것을 특징으로 하는 배기가스 처리장치.