KR101166484B1 - 싸이클론식 세정탑 - Google Patents

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KR101166484B1
KR101166484B1 KR1020120055372A KR20120055372A KR101166484B1 KR 101166484 B1 KR101166484 B1 KR 101166484B1 KR 1020120055372 A KR1020120055372 A KR 1020120055372A KR 20120055372 A KR20120055372 A KR 20120055372A KR 101166484 B1 KR101166484 B1 KR 101166484B1
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Abstract

본 발명은 오염물질을 제거하는 성능이 대폭 향상되는 새로운 구조의 싸이클론식 세정탑에 관한 것이다.
본 발명에 따른 싸이클론식 세정탑은 배기가스가 케이스(10) 내부의 하강통로(11)를 통해 하강된 후 상승통로(12)를 통해 상승되어 배기구(14)를 통해 배기되므로, 배기가스가 분사노즐(31,32,33)에 의해 분사되는 물 또는 약품과 충분히 접촉될 수 있게 된다.
따라서, 세정탑의 크기를 작게 만들어도 오염물질이나 수증기를 효과적으로 제거할 수 있으며, 물이나 약품의 사용량을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.

Description

싸이클론식 세정탑{cyclone type scrubber}
본 발명은 오염물질을 제거하는 성능이 대폭 향상되는 새로운 구조의 싸이클론식 세정탑에 관한 것이다.
일반적으로, 배기가스에 포함된 분진 등의 오염물질이나 수증기를 제거하는 데 사용되는 세정탑은 상하로 길게 배치되는 케이스의 내부로 배기가스가 통과되도록 한 상태에서, 케이스의 내부로 물이나 약품을 공급 또는 분사하여 배기가스에 포함된 오염물질이 물이나 약품에 접촉되어 제거되고 수증기는 냉각되어 제거되도록 구성된다.
이러한 세정탑의 구성은 등록특허 제10-1024401호나, 등록특허 제10-0297506호를 비롯한 다수의 선행문헌에 자세히 나타나 있으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
그런데, 이러한 세정탑은 케이스의 내부로 공급되는 배기가스가 상승되면서 물이나 약품과 접촉되므로, 배기가스가 물이나 약품과 접촉되는 시간이 매우 짧아서 그 오염물질이나 수증기의 제거 효율이 매우 낮은 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 케이스의 크기를 매우 크게 제작하고, 보다 많은 양의 물 또는 약품을 케이스 내로 도입하고 있으나, 그에 따라 세정탑의 크기가 과다하게 커지고, 많은 양의 물이나 약품을 소비하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 크기를 줄일 수 있으면서 오염물질을 제거하는 성능이 대폭 향상될 수 있는 새로운 구조의 싸이클론식 세정탑을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상하로 길게 배치되는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부 상단에 구비되며 중앙부에 관통공(21a)이 형성되는 격판(21)과 상기 관통공(21a)에서 하측으로 연장되는 연장관체(22)로 구성되어 케이스(10)의 내부 공간을 중앙의 하강통로(11)와 외측의 상승통로(12)로 구획하는 가이드통체(20)와, 상기 케이스(10)의 둘레면에 구비되어 케이스(10)의 내부로 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 분사노즐(31,32,33)을 포함하며, 상기 케이스(10)의 상측 둘레면에는 상기 하강통로(11)와 연결되는 급기구(13)와 상기 상승통로(12)와 연결되는 배기구(14)가 형성되고, 상기 연장관체(22)의 하단은 상기 케이스(10)의 내부 바닥면으로부터 상측으로 이격되어 하강통로(11)와 상승통로(12)의 하단이 상호 연통되도록 구성되어, 급기구(13)로 공급되는 배기가스가 하강통로(11)를 통해 하강되어 상기 연장관체(22)의 하단을 경유하여 상승통로(12)를 통해 상측으로 상승된 다음 상기 배기구(14)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 케이스(10)와 연장관체(22)는 원형의 단면 형상을 갖도록 구성되고, 상기 급기구(13)는 상기 케이스(10)의 상측에 케이스(10)의 접선 방향으로 형성되며, 상기 하강통로(11)와 상승통로(12)의 내부에는 제1 및 제2 경사블레이드(15,16)가 구비되어 급기구(13)를 통해 공급되는 배기가스가 하강통로(11)와 상승통로(12)를 따라 나선 방향으로 회전되면서 하강 및 상승되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 하강통로(11)에 구비되는 제1 경사블레이드(15)는 상기 하강통로(11)의 상측에 구비되고, 상기 분사노즐(31,32,33)은, 상기 케이스(10)의 내부 상면에 하측을 향하도록 구비되어 하강통로(11)의 내부로 공급되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 1차 분사노즐(31)과, 상기 케이스(10)의 상면 중앙부에서 상기 하강통로(11)에 구비되는 제1 경사블레이드(15)의 하측으로 연장되는 공급관(32a)의 하단에 하측을 향하도록 구비되어 제1 경사블레이드(15)를 통과하여 하강되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 2차 분사노즐(32)과, 케이스(10)의 내측 둘레면에 상측을 향하도록 구비되어 상승통로(12)를 통해 상승되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 3차 분사노즐(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 케이스(10)의 둘레면에는 케이스(10)의 바닥면에서 상측으로 이격되도록 드레인(18)이 형성되어, 케이스(10)의 내부 바닥면에 물 또는 약품이 저장되고 설정된 수위 이상의 물 또는 약품은 상기 드레인(18)을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 케이스(10)의 내측 둘레면에 상기 연장관체(22)의 하측에 중앙부를 향하도록 구비되는 복수개의 보조분사노즐(34)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑이 제공된다.
본 발명에 따른 싸이클론식 세정탑은 배기가스가 케이스(10) 내부의 하강통로(11)를 통해 하강된 후 상승통로(12)를 통해 상승되어 배기구(14)를 통해 배기되므로, 배기가스가 분사노즐(31,32,33)에 의해 분사되는 물 또는 약품과 충분히 접촉될 수 있게 된다.
따라서, 세정탑의 크기를 작게 만들어도 오염물질이나 수증기를 효과적으로 제거할 수 있으며, 물이나 약품의 사용량을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 싸이클론식 세정탑을 도시한 측단면도,
도 2는 도 1의 A-A선 단면을 도시한 평단면도,
도 3은 도 1의 B-B선 단면을 도시한 평단면도,
도 4는 도 1의 C-C선 단면을 도시한 평단면도,
도 5는 도 1의 D-D선 단면을 도시한 평단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 싸이클론식 세정탑을 도시한 것으로, 물을 이용하여 배기가스에 포함된 오염물질과 수증기를 제거하는 것을 예시한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 싸이클론식 세정탑은 상하로 길게 배치되는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 구비되어 케이스(10)의 내부 공간을 중앙의 하강통로(11)와 외측의 상승통로(12)로 구획하는 가이드통체(20)와, 상기 케이스(10)의 둘레면에 구비되어 케이스(10)의 내부로 물을 분사하는 복수개의 분사노즐(31,32,33)로 구성된다.
상기 케이스(10)는 상하로 길고 원형의 단면 형상을 갖는 원통형으로 구성되는 것으로, 상측 둘레면에는 상기 하강통로(11)와 연결되는 급기구(13)와, 상기 상승통로(12)와 연결되는 배기구(14)가 형성된다.
상기 가이드통체(20)는 상기 케이스(10)의 내부 상단에 구비되며, 중앙부에 관통공(21a)이 형성되는 격판(21)과, 상기 관통공(21a)에서 하측으로 연장되는 연장관체(22)로 구성된다.
상기 격판(21)은 상면이 관통공(21a) 쪽으로 하향되는 호퍼 형상으로 구성되는 것으로, 둘레면은 상기 케이스(10)의 내주면에 기밀하게 연결된다.
상기 연장관체(22)는 상하로 길고 원형의 단면 형상을 갖는 원형 관체 형상으로 구성되는 것으로, 하단은 상기 케이스(10)의 내부 바닥면으로부터 상측으로 이격되어 하강통로(11)와 상승통로(12)의 하단이 상호 연통되도록 구성된다.
따라서, 상기 급기구(13)로 공급되는 배기가스가 하강통로(11)를 통해 하강된 후 상기 연장관체(22)의 하단을 경유하여 상승통로(12)를 통해 상측으로 상승된 다음 상기 배기구(14)를 통해 외부로 배출된다.
이때, 상기 급기구(13)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(10)의 상측에 케이스(10)의 접선 방향으로 형성되고, 상기 하강통로(11)와 상승통로(12)의 내부에는 제1 및 제2 경사블레이드(15,16)가 구비된다.
제1 경사블레이드(15)는 상기 하강통로(11)의 상단에 위치되도록 상기 연장관체(22)의 내부에 방사 방향으로 배치되는 것으로, 상하면이 연장관체(22)의 접선 방향으로 경사를 이루도록 구성되어 하강통로(11)를 따라 하강되는 배기가스가 나선 방향으로 회전되면서 하강되도록 유도한다.
상기 제2 경사블레이드(16)는 상기 상승통로(12)의 하단에 위치되도록 연장관체(22)의 외주면과 케이스(10)의 내주면 사이에 방사 방향으로 배치되는 것으로, 상하면이 케이스(22)의 접선 방향으로 경사를 이루도록 구성되어 상승통로(12)를 따라 상승되는 배기가스가 나선 방향으로 회전되면서 상승되도록 유도한다.
따라서, 상기 급기구(13)에 연결되는 급기관(13a)을 통해 하강통로(11)의 내부로 공급되는 배기가스는 도 1에 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 하강통로(11)를 따라 나선형으로 회전되면서 하강된 후 상승통로(12)를 따라 나선형으로 회전되면서 상승된다.
그리고, 내부 하측에는 상기 분사노즐(31,32,33)에 의해 분사되는 물을 수집하는 호퍼 형태의 바닥판(17)이 구비되며, 상기 바닥판(17)에는 배수관(17a)이 연결된다.
상기 배수관(17a)에는 미도시된 배수밸브가 구비되어, 필요에 따라 상기 배수밸브를 개방하여 내부에 저장된 물과 물에 포함된 오염물질을 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 케이스(10)의 둘레면에는 케이스(10)의 바닥면에서 상측으로 이격되도록 드레인(18)이 형성된다.
상기 드레인(18)은 상기 케이스(10)의 바닥면과 상기 연장관체(22)의 하단 사이에 위치되도록 구비되는 것으로, 케이스(10) 내부에 저장된 물의 수위가 상승되면 여분의 물이 그를 통해 외부로 배출되도록 함으로써, 케이스(10)의 내부에 항상 일정 수위의 물이 저장되도록 한다.
상기 분사노즐(31,32,33)은 상기 케이스(10)의 내부 상면에 하측을 향하도록 구비되어 하강통로(11)의 내부로 공급되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 1차 분사노즐(31)과, 상기 케이스(10)의 상면 중앙부에서 상기 하강통로(11)에 구비되는 제1 경사블레이드(15)의 하측으로 연장되는 공급관(32a)의 하단에 하측을 향하도록 구비되어 제1 경사블레이드(15)를 통과하여 하강되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 2차 분사노즐(32)과, 케이스(10)의 내측 둘레면에 상측을 향하도록 구비되어 상승통로(12)를 통해 상승되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 3차 분사노즐(33)로 구성된다.
따라서, 1차 분사노즐(31)을 통해 급기구(13)를 통해 하강통로(11)의 상부로 공급되는 배기가스에 1차로 물을 분사하고, 상기 2차 분사노즐(32)을 통해 상기 제1 경사블레이드(15)를 통과하여 나선형으로 회전되는 배기가스에 2차로 물을 분사한 후, 상기 3차 분사노즐(33)을 통해 상기 상승통로(12)를 통해 상승되는 배기가스에 3차로 물을 분사할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 케이스(10) 하측의 내측 둘레면에는 상기 연장관체(22)의 하측에 중앙부를 향하도록 구비되는 복수개의 보조분사노즐(34)이 구비된다.
상기 보조분사노즐(34)은 상기 하강통로(11)를 통해 하강된 후 충돌하여 난류를 일으키면서 상승통로(12)로 상승되는 배기가스에 추가적으로 물을 공급함으로써, 물이 배기가스와 더욱 효과적으로 접촉되도록 하는 기능을 한다.
미설명한 도면 번호 19는 상기 상승통로(12)의 내부에 설치되는 보조경사블레이드를 나타낸다.
이상과 같이 구성되는, 본 발명에 따른 싸이클론식 세정탑은 배기가스가 케이스(10) 내부의 하강통로(11)를 통해 하강된 후 상승통로(12)를 통해 상승되어 배기구(14)를 통해 배기되므로, 배기가스가 분사노즐(31,32,33)에 의해 분사되는 물 또는 약품과 충분히 접촉될 수 있게 된다.
따라서, 세정탑의 크기를 작게 만들어도 오염물질이나 수증기를 효과적으로 제거할 수 있으며, 물이나 약품의 사용량을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 케이스(10)와 가이드통체(20)는 원형의 단면 형상을 갖도록 구성되고, 상기 급기구(13)는 상기 케이스(10)의 상측에 케이스(10)의 접선 방향으로 형성되며, 상기 하강통로(11) 또는 상승통로(12)의 내부에는 제1 및 제2 경사블레이드(15,16)가 구비되어, 급기구(13)를 통해 공급되는 배기가스가 하강통로(11)와 상승통로(12)를 따라 나선 방향으로 회전되면서 하강 및 상승되도록 구성되므로, 싸이클론 현상에 의해 배기가스에 포함된 오염물질이나 수증기가 연장관체(22) 또는 케이스(10)의 내주면에 달라붙어 제거되므로, 배기가스에 포함된 오염물질이나 수증기를 더욱 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 분사노즐(31,32,33)은 상기 케이스(10)의 내부 상면에 하측을 향하도록 구비되어 하강통로(11)의 내부로 공급되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 1차 분사노즐(31)과, 상기 케이스(10)의 상면 중앙부에서 상기 하강통로(11)에 구비되는 제1 경사블레이드(15)의 하측으로 연장되는 공급관(32a)의 하단에 하측을 향하도록 구비되어 제1 경사블레이드(15)를 통과하여 하강되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 2차 분사노즐(32)과, 케이스(10)의 내측 둘레면에 상측을 향하도록 구비되어 상승통로(12)를 통해 상승되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 3차 분사노즐(33)로 구성되어, 하강통로(11)와 상승통로(12)를 통해 승강되는 배기가스에 순차적으로 물을 분사함으로써, 배기가스에 포함된 오염물질이나 수증기를 더욱 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 2차 분사노즐(32)은 제1 경사블레이드(15)를 통과하여 나선형으로 회전되는 배기가스에 물을 분사함으로써, 물이 배기가스와 효과적으로 접촉되도록 하여 배기가스에 포함된 오염물질 또는 수증기가 연장관체(22)의 내주면에 효과적으로 부착되어 제거되도록 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 3차 분사노즐(33)은 물을 하측으로 분사함으로써 하측으로의 공기 흐름을 발생시켜 상승통로(12)를 통해 상승되는 배기가스의 유속을 늦추어, 상승통로(12)를 통해 상승되는 배기가스에 포함된 오염물질이나 수증기를 더욱 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 케이스(10)의 둘레면에는 케이스(10)의 바닥면에서 상측으로 이격되도록 드레인(18)이 형성되어, 케이스(10)의 내부 바닥면에 일정 수위의 물이 고여 있도록 구성되므로, 하강통로(11)를 통해 하강되던 배기가스가 케이스(10)의 바닥면에 고여 있는 물에 충돌한 후 와류를 일으키면서 상승통로(12)로 유입된다. 따라서, 배기가스에 포함된 오염물질이나 수증기가 케이스(10)에 바닥에 고여 있는 물에 효과적으로 포집되어 제거될 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 케이스(10) 하측의 내측 둘레면에는 상기 연장관체(22)의 하측에 중앙부를 향하도록 구비되는 복수개의 보조분사노즐(34)이 구비되어, 케이스(10)의 바닥면에 고여 있는 물에 충돌하여 와류를 일으키면서 상승되는 배기가스에 추가적으로 물을 분사함으로써, 물이 배기가스와 보다 효과적으로 접촉되도록 하여 배기가스에 포함된 오염물질과 수증기가 더욱 효과적으로 제거되도록 할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 분사노즐(31,32,33)은 물을 분사하는 것을 예시하였으나, 상기 분사노즐(31,32,33)을 통해 오염물질의 제거에 효과적인 약품을 분사하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 경사블레이드(15,16)는 상기 하강통로(11)와 상승통로(12)에 각각 1개씩 구비되는 것을 예시하였으나, 상기 제1 및 제2 경사블레이드(15,16)는 상기 하강통로(11)와 상승통로(12)에 각각 복수개씩 구비될 수도 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
10. 케이스 20. 가이드통체
31,32,33. 분사노즐

Claims (5)

  1. 상하로 길게 배치되는 케이스(10)와,
    상기 케이스(10)의 내부 상단에 구비되며 중앙부에 관통공(21a)이 형성되는 격판(21)과 상기 관통공(21a)에서 하측으로 연장되는 연장관체(22)로 구성되어 케이스(10)의 내부 공간을 중앙의 하강통로(11)와 외측의 상승통로(12)로 구획하는 가이드통체(20)와,
    상기 케이스(10)의 둘레면에 구비되어 케이스(10)의 내부로 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 분사노즐(31,32,33)을 포함하며,
    상기 케이스(10)의 상측 둘레면에는 상기 하강통로(11)와 연결되는 급기구(13)와 상기 상승통로(12)와 연결되는 배기구(14)가 형성되고,
    상기 연장관체(22)의 하단은 상기 케이스(10)의 내부 바닥면으로부터 상측으로 이격되어 하강통로(11)와 상승통로(12)의 하단이 상호 연통되도록 구성되어,
    상기 급기구(13)로 공급되는 배기가스가 하강통로(11)를 통해 하강되어 상기 연장관체(22)의 하단을 경유하여 상승통로(12)를 통해 상측으로 상승된 다음 상기 배기구(14)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스(10)와 연장관체(22)는 원형의 단면 형상을 갖도록 구성되고,
    상기 급기구(13)는 상기 케이스(10)의 상측에 케이스(10)의 접선 방향으로 형성되며,
    상기 하강통로(11)와 상승통로(12)의 내부에는 제1 및 제2 경사블레이드(15,16)가 구비되어 급기구(13)를 통해 공급되는 배기가스가 하강통로(11)와 상승통로(12)를 따라 나선 방향으로 회전되면서 하강 및 상승되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 하강통로(11)에 구비되는 제1 경사블레이드(15)는 상기 하강통로(11)의 상측에 구비되고,
    상기 분사노즐(31,32,33)은,
    상기 케이스(10)의 내부 상면에 하측을 향하도록 구비되어 하강통로(11)의 내부로 공급되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 1차 분사노즐(31)과,
    상기 케이스(10)의 상면 중앙부에서 상기 하강통로(11)에 구비되는 제1 경사블레이드(15)의 하측으로 연장되는 공급관(32a)의 하단에 하측을 향하도록 구비되어 제1 경사블레이드(15)를 통과하여 하강되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 2차 분사노즐(32)과,
    케이스(10)의 내측 둘레면에 상측을 향하도록 구비되어 상승통로(12)를 통해 상승되는 배기가스에 물 또는 약품을 분사하는 복수개의 3차 분사노즐(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스(10)의 둘레면에는 케이스(10)의 바닥면에서 상측으로 이격되도록 드레인(18)이 형성되어, 케이스(10)의 내부 바닥면에 물 또는 약품이 저장되고 설정된 수위 이상의 물 또는 약품은 상기 드레인(18)을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 케이스(10)의 내측 둘레면에 상기 연장관체(22)의 하측에 중앙부를 향하도록 구비되는 복수개의 보조분사노즐(34)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 싸이클론식 세정탑.
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