KR101758975B1 - 축사의 폐열재활용을 위하여 배기존에 열교환장치를 설치하며 축사의 분진 및 악취제거를 위한 분리촉진기와 세척수 가이드관을 갖춘 사이클론 장치를 갖는 축사공기정화장치 - Google Patents
축사의 폐열재활용을 위하여 배기존에 열교환장치를 설치하며 축사의 분진 및 악취제거를 위한 분리촉진기와 세척수 가이드관을 갖춘 사이클론 장치를 갖는 축사공기정화장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 분진과 악취가스로 오염된 축사공기를 정화하기 위하여 유지관리가 용이한 사이클론장치를 이용하여 집진기능을 향상시키고 동시에 세척공정으로 악취성분을 제거 할 수 있으며, 특히 겨울철 축사실내온도를 가축생장에 적절하게 유지할 수 있는 에너지 절감형 열교환장치를 포함하는 축사공기정화장치를 개발하는 데 있다.
Description
본 발명은 분진과 악취가스를 제거하기 위한 공기정화시스템으로써, 특히 분진분리 제거 효율 향상을 위한 분리촉진기와 악취가스 제거를 위한 세척용 배출가스 가이드관을 갖는 사이클론장치를 개발하고 동시에 여름철 및 겨울철 축사의 온도 강변으로 인한 가축생장의 장애를 방지하고 에너지를 절감하기 위하여 축사온도보전용 열교환기를 갖는 공기정화시스템 장치에 관한 것이다.
본 발명은 대규모의 가축을 사육하고 있는 축사는 가축의 배설물과 건식사료로부터 발생하는 분진과 악취가스로 인하여 축사작업자 및 사육되는 가축의 위생이 침해되고 있으며, 악취 민원을 해소하고 동ㆍ하절기 축사의 강한 온도변화를 완충시키기 위하여 소요되는 에너지절감을 위하여 종래의 기술들이 개발되었다.
한국특허 1020130032172는, 한쌍의 사이클론과 분진과 입자가 분리된 배출가스를 분출하는 배기구에 항균필터로 이루어진 공기정화시스템 구성에 관한 것으로서, 사이클론을 이용하여 분진을 제거하는 간단한 형태의 공기정화기를 위한 기술과, 배기측에 부착한 항균필터를 이용하여 세균과 악취성분을 제거할 수 있다는 특징을 갖는다. 다만, 축사와 같이 미세분진, 세균 및 악취성분의 농도가 높을 경우 잦은 필터의 교환 등 유지관리가 용이하지 않을 경우 항균필터의 표면에 적층되는 분진 및 세균 및 악취성분들로 인하여 폐색현상에 의하여 설비고장을 유발하기 쉽고 필터에 적층된 오염원에 의하여 오히려 공기정화장치의 내부공기가 오염될 수 있다는 단점이 있으며, 특히 사이클론을 사용하는 장치는 그 구조가 간단하고 설치 및 유지관리비가 저렴하다는 장점이 있으나 와류형성을 위한 고속용 전동기사용에 따른 운전비용이 발생하며 낮은 집진효율을 갖는다는 일반적 특징의 단점이 있다.
한국특허 1020110117866는, 분말로된 악취제거용 및 살균용 제재를 송풍기를 이용한 살포방식으로 축사의 공기를 정화하는 장치에 관한 것으로서, 송풍기와 분말제재를 이용하여 축사의 넓은 범위를 공기정화할 수 있다. 다만, 별도의 분말제재를 필요로 하며, 분말제재 자체가 미세분진의 형태로 자칫 습도가 높은 하절기에 이송관로상에서 습기와 함께 퇴적되어 관로폐색현상을 유발할 수 있으며, 습기와 함께 덩어리진 분말제재들이 넓게 비산되어 분포되지 못하고 근거리에 퇴적되어 적층을 형성하여 바닥을 미끄럽게 하거나 혹은 분말제재의 낭비를 초래할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 적절한 유지관리가 요구되며, 분말제재의 구입에 따른 비용과 분말제재의 보관을 위해 각별히 신경을 써야 하는 단점이 있다.
한국특허 1020140048773는, 축사의 배기에 함유된 암모니아, 황화수소 등의 악취가스를 배출하는 송풍기에 축사 실내에 축적된 열을 재활용하기 위한 열교환장치를 이용하는 방법에 관한 것으로서, 송풍기를 이용하여 열교환장치를 통과한 축사공기를 미생물 배양액을 살포하여 수세척하는 방법하여 공기정화하는 방식이다. 다만, 열교환장치를 통과한 축사공기에 함유된 고농도의 미세분진에 부착생장하는 미생물로 인하여 악취유발 및 세균증식에 의한 위생문제가 야기될 수 있는 단점이 있으며 미생물을 배양하기 위한 설비를 갖추거나 미생물 배양액을 고가로 구입해야만 하는 단점이 있다.
전경호 외 7인 연구는, 물로 세척하여 가스상의 악취성분을 제거하는 방법에 관한 것이며, 단순한 수세척으로 용해될 수 있는 악취성분에 대한 내용과 수세척시 필요로 하는 수조깊이에 대한 것이다.
전경호 외 7인, (2010) "수세탈취시스템을 이용한 축산악취저감에 관한 연구", 농촌진흥청 축산과학원, 축산시설환경(J. Lives. Hous. & Env.): 16(1) p21~28.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 축사의 공기질을 저해하는 먼지 및 미립자 등의 분진(중형입자, 미세입자)과 악취가스를 필터의 교체 등의 유지관리가 필요없이 연속작동되는 사이클론장치를 이용하여 제거하고, 동시에 암모니아, 메틸메르캅탄(CH3SH), 데메틸설파이드((CH3)2S), 디메틸디설파이드((CH3)2S2) 등의 주요 악취성분을 간단하게 세척수로 용해시켜 제거하는 세척방식으로 악취가스를 제거할 수 있도록 종래의 사이클론장치의 집진기능을 유지하면서 세척을 할 수 있도록 세척수 가이드관을 도입하여 악취가스를 세척공정으로 간단히 제거하려는 유지관리가 용이한 세척수 가이드관을 갖는 사이클론장치를 포함하는 축사공기정화장치를 개발하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 사이클론 장치가 중형입자 및 미세입자에 대한 집진효율이 낮다는 단점을 해결하기 위하여 분리를 촉진하기 위하여 사이클론의 본체(외형) 구조를 변형시켰으며, 특히 조대입자를 포함하여 중형입자와 미세입자 등 분진을 축사공기로부터 원할하게 분리하여 제거할 수 있도록 가속화에 의한 원심력 증대 및 입자의 외벽충돌에 의한 마찰에 의한 입자분리가 발생하는 지점에서 와류를 형성한 축사공기의 통과단면적 감축 및 입자의 분리지점을 통과한 이후에 사이클론 구경 폭의 감축을 통하여 분리하려는 축사공기의 가속화를 유도하여 원심력을 증대시켜 축사공기에 함유된 분진입자의 분리 제거율을 향상시켜 집진효율을 높이고 동시에 분진입자가 제거된 축사공기가 용이하게 배기될 수 있도록 분진입자의 분리가 시작되는 지점에 깔대기(FUNNEL) 형태의 분리촉진기(cyclone device with a promotion separator)를 역방향으로 설치하여 집진입자의 탈리율을 향상시키고 동시에 입자가 분리된 축사공기의 배출을 용이하게 만드는 분리촉진기를 포함하는 본체의 구조를 변형시킨 사이클론장치를 포함하는 축사공기정화장치를 개발하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 특히 동ㆍ하절기에 축사공기정화장치로 인한 열손실을 방지하여 에너지를 절감하기 위하여 축사의 배기에 함유된 폐열을 재활용할 수 있는 열교환기능을 갖춘 공기정화장치로서, 상기 사이클론장치와 함께 열교환기를 더 포함하는 축사공기정화장치를 개발하는 데 있다.
상기 기술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 축사(1)(미도시) 내부의 일측에 설치되어 축사(1)로 외기공기를 투입하기 위한 환기투입구(미도시)와 축사(1)의 분진 및 악취성분을 함유한 실내공기(30)를 배출하기 위한 축사공기 배출구(2)(미도시)들을 포함하는 축사환기부(미도시);
상기 축사(1)로부터 나온 분진(중형입자, 미세입자)과 악취가스로 오염된 축사공기(30)를 포집하는 포집기(3)(미도시)와, 상기 포집된 축사공기(30)를 강제로 송출하기 위한 송풍기(203)와, 상기 송풍기(203)로부터 나온 상기 축사공기(30)가 통과하며 가속화된 하향성 와류를 형성하는 와류조성지(V.C.A.:Vortex composition area), 상기 하향성 와류에 함유된 입자성분을 제거하는 분리촉진기(213S)와 상기 와류에 함유된 악취가스를 세척공정으로 제거하기 위한 세척수 가이드관(212G)를 갖는 사이클론장치(210)를 포함하는 사이클론장치부(200);
상기 사이클론장치부(200)의 위쪽에 설치되며 사이클론장치(210)의 배출구(212)를 통과한 정화된 축사공기(41)가 함유하고 있는 폐열을 열교환기(110)를 이용하여 열매체인 축사외기(10)로 열전달시킨 후 열전달이 종료된 공기정화시킨 축사공기(42)는 대기로 방출(42)시키고 교환된 폐열을 함유하는 축사외기(20)를 축사환기로 이용하는 폐열재활용을 하는 열교환기(110)를 포함하는 열교환장치부(100);
를 포함하여 구성되는 축사공기(30)의 폐열 재활용과 동시에 분진과 악취성분을 제거하는 친환경적 에너지 절감형 축사공기 정화 장치가 제공된다.
본 발명에서 축사공기(30)에 함유된 분진 및 악취성분을 제거하는 사이클론장치부(200)와 정화된 축사공기(41)가 보유한 폐열을 재활용하는 열교환장치부(100)는 서로 상하로 연결되며, 사이클론장치부(200)의 위쪽에 열교환장치부(100)가 설치되며, 열교환기 박스(120)의 하단부 중앙에 사이클론 본체(210)가 설치되며, 사이클론 배출구(212)와 일정한 간격을 두고 열교환기(본체)(110)가 설치된다.
본 발명에서 상기 사이클론장치(210)의 형상적 특징은, 항아리 모양으로 배가 나온 길쭉한 원뿔기둥 형태를 갖는다.
본 발명에서 상기 사이클론장치(210) 구성체의 특징은, 하단부에 인위적인 가속화로 원심력 증가에 의한 분진의 분리 제거를 촉진하기 위하여 역방향으로 설치되는 깔때기 모양의 분리촉진기(213S)와; 상승기류를 형성하여 배출되는 배기가스에 포함된 악취가스를 세척수(60)로 세척하여 제거하기 위하여 설치되는 세척수 가이드관(212G)을 더 포함한다.
본 발명에서 상기 분리촉진기(213S)와 세척수 가이드관(212G)은 상호 연계되며, 그 다른 일측의 종단에는 사이클론 배출구(212)가 연결된다.
본 발명에서 상기 열교환기(110)의 구조는, 열매체인 축사외기(10)가 통과할 수 있도록 하나의 통로가 파이프로 연결되는 형태를 갖으며; 상기 열교환기(110)의 단면은 여러 개의 같은 길이의 파이프를 기둥처럼 세우고 그 끝을 다시 파이프로 연결하여 통로 형태를 갖으며; 상기 연결되어 통로 형태의 기둥은 한 개의 사각형 평면을 형성하며; 상기 평면이 여러 개 적층된 형태로 적층된 평면들은 상호 연결된 통로로 사각입방체를 형성하며; 상기 사각입방체의 가장 바깥면에 위치하는 상단부 일측에 설치되는 축사외기(10)를 유입하는 유입구(10 In)와; 상기 유입구의 반대방향인 가장 안쪽 입방체면의 하단부 일측에 서로 대각선상에 위치하도록 설치되어 유입 후 열교환이 끝난 축사외기(20)를 배출하기 위한 배출구(20 Out);를 포함하여 상호 연결되어 폐쇄회로를 형성하는 한 개의 열교환기 본체(110)를 이루고 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 축사공기(30)의 폐열 재활용과 동시에 중형입자 및 미세입자, 그리고 악취성분을 제거하는 친환경적 에너지 절감형 축사공기 정화 장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 축사공기에 포함된 분진(중형입자 및 미세입자) 제거를 위하여 별도의 필터나 여과재를 추가로 사용하지 않으므로 폐색현상에 의한 장애발생을 방지할 수 있으며, 추가설비로 인한 비용발생을 절약할 수 있다.
둘째, 축사공기의 악취성분을 제거하기 위하여 pH 조절제 혹은 영양제 등을 사용하지 않으므로 이에 따른 비용발생을 절약할 수 있으며, 바이오 혹은 물리화학적 필터장치, 등 별도의 설비를 필요로 하지 않으므로 초기비용을 절감할 수 있다.
셋째, 축사공기의 폐열을 재활용하여 동절기 축사공기를 데울 수 있으며, 혹서기 축사공기를 식힐 수 있어 축사 냉난방에 필요한 에너지를 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 대상물에 대한 축사공기의 경로를 나타낸 그림.
도 2는 본 발명에서 축사공기의 흐름에 따른 분진 및 악취제거 그리고 폐열재활용에 대한 개략도
도 3은 본 발명에서 세척된 축사공기의 폐열을 재활용하기 위한 열교환기에 대한 개략도
도 4는 본 발명에서 사이클론의 동작원리와 구도적 특징을 나타낸 개략도
도 2는 본 발명에서 축사공기의 흐름에 따른 분진 및 악취제거 그리고 폐열재활용에 대한 개략도
도 3은 본 발명에서 세척된 축사공기의 폐열을 재활용하기 위한 열교환기에 대한 개략도
도 4는 본 발명에서 사이클론의 동작원리와 구도적 특징을 나타낸 개략도
본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성은 크게 나누어 축사공기(30)를 정화시키기 위한 사이클론장치부(200)과 상기 사이클론장치(210)를 통하여 정화된 축사공기(41)가 보유한 폐열을 재활용하기 위한 열교환장치부(100)로 이루어진다.
여기서 축사(1)(미도시)와 상기 축사(1)의 실내공기를 배출하는 축사환기부(미도시)는 일반적으로 축산농가에 속한 단위 구성체인 축사에 속하며 사육방식, 건축방식 및 지리적 여건 등을 고려하므로 다수의 실시예가 존재할 수 있으므로 본 발명에서는 별도의 설명을 피하며, 축사공기(30)가 가축이 배설하는 축분과 사료 등에서 발생하는 조대입자(중형입자 및 미세입자)로 이루어진 분진의 입자조성비 그리고 기체상의 악취성분에 관한 축사공기질에 대하여 축산농가의 사육방식에 따라 큰 차이가 있으므로 자세한 설명은 피한다.
본 발명의 큰 단위 구성체인 사이클론장치부(200)의 기능은, 포집기(3)(미도시)에서 포집된 축사공기(30)를 상기 송풍기(203)를 통하여 가속화시켜 상기 사이클론장치(210)의 와류조성지(V. C. A.)를 통하여 하강형 와류를 조성시켜 상기 축사공기(30)에 함유된 조대입자(중형입자 및 미세입자)(31)를 원심력을 이용하여 분리 제거하고 동시에 상기 중형입자 및 미세입자(31)가 제거되어 가벼워진 배출가스(40)에 함유된 악취성분을 상기 사이클론장치부(200) 내부에 설치된 상기 배출가스(40)의 통로인 세척수 가이드관(212G)에서 세척수로 용해시켜 세척하여 제거하는 것으로, 축사공기(30)에 함유된 중형 입자 및 미세입자와 악취성분을 제거하는 축사공기(40)를 정화하는 역할을 한다.
본 발명의 다른 큰 단위 구성체인 열교환장치부(100)의 기능은, 상기 사이클론장치부(200)로부터 배출되는 정화된 축사공기(41)가 보유하고 있는 폐열을 열교환기(110)의 내측을 통과하는 열매체인 축사외기(10)가 상기 열교환기(110)의 외측를 통과하는 상기 정화된 축사공기(41)의 폐열과 온도차에 따른 열전도 과정을 통하여 동절기에는 축사공기(41)의 폐열에 의해 축사외기(10)는 데워지고 혹서기에는 세척수인 지하수의 낮은 수온과 늘어난 축사환기량에 의한 증발에너지의 잠열로 냉각되는 열교환작업을 수행하며 열교환작업이 완료된 신선한 외기공기(20)는 축사(1)(미도시) 환기용으로 투입되어 축사공기로 활용되는 것으로, 정화된 축사공기(41)의 폐열을 재활용하는 역할을 한다.
도 1은 축사환기부로부터 유발되는 대기오염원인 축사공기의 흐름을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에서 개발하려는 장치의 단면도로써 제품의 구성체를 나타내고 동시에 축사공기의 흐름을 도시하여 장치의 동작원리를 설명한 것이며, 도 3은 본 발명에 속하는 열교환장치부(100)의 구성체를 도시하고 열매체인 축사외기의 통로를 도시하여 열교환장치부의 동작원리를 설명한 것이며, 도 4는 본 발명에 속하는 사이클론장치(210)의 입단면과 위에서 본 평면도를 도시하여 의 사이클론 장치의 구도가 변형된 모습 및 사이클론장치가 동작하는 힘인 와류 및 원심력, 마찰력 등의 발생원리를 설명한 것이다.
일반적으로 사이클론장치의 동작원리는 분진이 혼합된 기체에 와류를 형성시켜 발생하는 원심력에 의한 벽체충돌로 유속을 상실한 조대입자가 중력에 의해 분리된 것을 연속작업으로 제거하는 것으로써, 큰 범위로 분류하면 통상의 원심분리기에서 비중차에 의한 물질분리원리와 유사하며 다만 다른 점은 원심분리기가 갖지 못하는 연속분리작업을 하는 것으로써, 이를 위하여 사이클론장치는 밀폐된 원통형 공간을 형성하고 있으며 상부의 유입구측 원통 폭보다 점차로 원통 폭이 좁아지는 원뿔기둥형종이컵 형태의 종래의 사이클론장치 내부에 가속화시킨 분진이 혼합된 기체를 하강하는 와류로 만들어 빠르게 통과시키면 와류로 회전하는 상기 기체에 포함된 비중을 갖는 조대입자(중형입자 및 미세입자)는 원심력으로 사이클론장치(210)의 바깥쪽 내벽과 충돌하면서 회전력을 상실하면서 중력에 의해 아래쪽으로 떨어지고 사이클론 하부에 있는 중형입자 및 미세입자 배출구(분진 퇴적함)(213)를 통하여 분리 제거되고, 상기서 언급한 통상의 원심분리기가 갖지 못하는 연속분리작업을 가능하게 하는 이유로, 상기 중형입자 및 미세입자가 분리 제거되어 가벼워진 기체는 하부에서 좁아진 원통 폭에 의해 속도가 증가하면서 유체압력이 낮아져 상승기류를 형성하고 사이클론장치(210)의 최상단부에 위치한 사이클론 배출구(212)로 배기하는 기작으로, 분진의 분리 및 제거의 연속작업이 가능하다.
다만, 상기 종래의 원뿔기둥형종이컵 형태의 사이클론장치에서는 유입되어 하강성 와류와 입자가 분리된 상승기류가 분리되지 않은 하나의 통로인 사이클론몸체에서 흐름을 갖는 형태로써, 송풍기로 가속화 되어 하강성 와류를 형성하는 입자를 함유한 축사공기는 원심력에 의해 분진입자의 내벽충돌을 통한 입자분리 현상과 상기 입자분리로 상대적으로 가벼워진 상승기류의 발생현상이 축사공기가 유입되어 와류가 형성되는 시작점인 유입구 하단부부터 발생하므로. 미세입자가 분리된 상기의 사이클론장치의 하단부서 발생하는 상승기류의 흐름속에 상기의 사이클론장치의 상단부로부터 조대입자가 분리된 상승기류에 여전히 혼합된 중형입자와 미세입자가 함께 배출되는 현상이 발생함으로써 입자분리 효율이 저감되는 단점이 있다.
본 발명에서 사이클론장치부(200)에 속하는 단위부품으로서 개폐된 형태를 갖는 것은, 자체 장치의 상단부의 측면부에 위치하며 직사각형 단면을 갖으며 원료인 축사공기를 유입시키기 위한 사이클론 유입구(211); 자체 장치의 하단부의 바닥측에 위치하며 원형의 단면을 갖으며 상기 축사공기에 함유된 중형입자 및 미세입자(31)를 배출하기 위한 중형입자 및 미세입자 배출구(213); 자체장치의 최상단부의 입단면측에 위치하며 원형의 단면을 갖으며 상기 중형입자 및 미세입자(31)가 제거되어 가벼워진 배기가스(40)를 배출하기 위한 사이클론 배출구(212)가 있다.
일반적으로 사이클론장치를 활용하는 축사공기 정화공정으로는, 사이클론장치(210)로 유입되는 오염된 공기는 축사환기부(미도시)로부터 배출되는 축사공기(30)로서, 상기 오염된 축사공기(30)는 포집기(3)(미도시)로 포집되어 고속모터로 가동되는 송풍기(203)를 통하여 가속화되고, 상기 가속화된 축사공기(30)는 사이클론장치(210) 상단부의 측면에 위치한 직사각형 단면을 갖는 유입구(211)로 유입되고, 상기 유입된 축사공기(30)는 하기의 와류조성지(V.C.A.)를 통과하면서 하향성 와류가 형성되고, 상기 하향성 와류가 조성되는 와류조성지(V.C.A.)는 상기 사이클론 몸체(210)의 길이방향이며 직사각형 단면을 갖는 유입구(211)와 유입구와는 직각을 이루며 아랫쪽으로 개방된 배출구(212)를 제외한 원형단면으로 조성되는 출구(도 4 참조)를 갖으며 평면이 부채꼴(선형류) 형태로 돌출된 모습의 충분한 여유공간을 확보하여 고속모터로 가동되는 송풍기(203)를 통하여 유입된 축사공기가 10~20m/s로 가속화되는 와류조성지(V.C.A.: Vortex composition area)(점선표시, 도4 참조), 상기 와류조성지(V.C.A.)을 통과하면서 축사공기(30)는 하강하는 와류가 형성되고, 이곳에서 형성된 하향성 와류형 축사공기(30)는 사이클론장치(210)의 내부를 빠르게 돌면서 통과하며, 이때 축사공기(30)에 포함된 중형입자 및 미세입자(31)는 와류로 회전하는 유체가 갖는 원심력에 의해 사이클론장치(210)의 바깥쪽 내벽과 충돌하면서 회전력을 상실하여 중력에 의해 바닥으로 떨어져 분리제거되며, 상기 중형입자 및 미세입자(31)가 분리제거된 축사공기(40)는 사이클론장치(210)의 하부로 가면서 좁아진 원통 폭에 의해 속도가 증가하면서 유체압력이 낮아져 상승기류를 형성하고 사이클론장치(210)의 최상단부에 위치한 배출구(212)로 배기하는 것이다.
본 발명에서는 다만 상기서 언급한 종래의 원뿔기둥형종이컵 형태의 사이클론장치가 갖는 단점인 하향성 와류와 상승기류와의 혼류형성에 따른 분리효율성이 낮아지는 단점을 극복하기 위하여 사이클론장치 몸체(210)의 형태에 대한 구도적 특징과 기능성 부속장치 도입에 대한 구성적 특징을 포함한다.
본 발명의 구성적 특징은, 단위구성품인 깔때기(funnel) 형태의 분리촉진기(213S)와 세척수 가이드관(212G)이 기존의 사이클론장치부(200)에 추가적으로 포함하여 기능을 증진시키기 위한 추가구성품(213S, 212G)을 이룬다(도 2, 4참조).
본 발명에서 상기서 언급한 사이클론장치(210)의 구도적 특징은(도 2,4참조), 사이클론 본체(210)가 유입구(B)를 기준으로 서서히 좁아지는 원뿔기둥형종이컵 모양의 기존의 형태가 아닌 유입구를 기준으로 분리촉진기(213S)가 설치된 지점까지 역으로 조금씩 넓어지다가 상기 분리촉진기(213S)가 설치된 지점을 포함하는 곳에서 원통의 폭이 가장 넓고(D), 즉 사이클론의 원통 폭이 가장 넓은 지점의 하단부에 상기 분리촉진기(213S)가 설치되고, 상기 분리촉진기(213S)(C, 도 4참조)가 설치된 지점의 하단부터 원통의 폭이 좁아지는 형태(B, 도 4참조)로 마치 배가 나온 항아리 형태의 외형적 특징을 갖으며(D, 도 4참조), 상기 항아리의 배가 하단부쪽으로 처진 장소에 위치하며, 상기 설치된 분리촉진기(213S)를 통과한 지역인 좁아진 원통의 끝단은 입자배출을 위해 열려있는 개구부 형태의 분진입자 배출구(213, B, 도 2,4참조)가 설치된다.
여기서 상기 사이클론 본체(210)에서 유입구로부터 조금씩 넓어지는 이유는 베르누이원리서 유체인 하향성 와류를 조성하는 축사공기의 속도를 낮춤으로써 축사공기(30)의 압력이 증가하므로 밀도가 높아져 상기 사이클론 본체(210)의 원통 폭이 가장 넓은 곳에서 가장 밀도가 높고, 상기 사이클론 본체(210)의 원통 폭이 가장 넓은 곳에 분리촉진기(213S)가 설치되고, 상기 분리촉진기(213S)를 통과한 상기 축사공기(30)는 좁아진 통로면적을 통과하면서 가속화 되면서 원심력이 발생하고, 상기 높아진 축사공기(30)의 밀도로 촘촘해진 입자간격이 발생한 원심력에 의해 상기 사이클론 벽과 충돌하여 마찰력이 발생하고, 상기 발생한 마찰력으로 상기 축사공기(30)에 함유된 입자가 더 이상 유체의 흐름을 유지하지 못하고 중력에 의해 아래쪽으로 분리되어 제거되고, 상기 분리촉진기(213S)를 통과면서 입자가 분리된 가벼워진 축사공기(40)은 상승기류를 형성하여 배출구(212)로 배기된다.
도 4 내지 도 2를 참조하면, 상기 배가 나온 항아리 형태의 외형을 갖는 사이클론장치의 본체(210)는 그 원통의 크기가 정화된 축사공기를 배출하는 배출구(212)의 반경 A와 분진입자 배출구(213)의 반경 B, 그리고 원통의 폭이 가장 넓은 지점의 반경 D 및 분리촉진기(213S)의 반경 C에 대한 비율에서 A:B는 3:4이며, A:D는 1:4~6, 그리고 D의 단면적Da과 분리촉진기(213S)가 설치된 공간(D-C)의 단면적(D-C)a에 대한 감축비율은 30%이하로 한다.
본 발명에서 사이클론장치(210)의 상기 구성적 특징을 갖는 단위구성품들인 분리촉진기(213S)와 세척수 가이드관(212G)의 동작원리는(도 2, 4 참조),
상기 분리촉진기(213S)의 동작원리는, 중형입자와 미세입자의 분리제거를 촉진하고 가벼워진 축사공기(40)가 가속화로 형성된 상승기류를 상층부에서 내려오는 하향성 와류형 축사공기(30)와 분리하여 최상단부 배출구(212)로 배출하기 위해 설치하는 단위부품으로써, 사이클론장치(210)의 하단에 설치되며, 하향성 와류형 축사공기(30)에 함유된 중형입자 및 미세입자(31)의 분리 제거를 촉진하기 위하여 설치되며, 깔때기 형태 분리촉진기(213S)의 넓은 단면은 하향으로 설치되며, 분리촉진기(213S)는 사이클론 본체(210)의 원통 폭이 가장 넓은 곳에 설치되며, 상기 원통 폭이 가장 넓은 지점을 통과하는 하향성 와류형 축사공기(30)의 흐름속도를 최대한 낮춰 중형입자 및 미세입자(31)를 함유한 유체압력을 상승시키기 위해 사이클론 본체(210) 원통의 폭이 가장 넓은 곳의 종단지점에 분리촉진기(213S)가 설치되며, 상기 유체압력이 증가된 하향성 와류형 축사공기(30)는 설치된 분리촉진기와 사이클론의 좁아진 공간 사이로 빠져나가면서 인위적으로 가속화가 추진되며, 동시에 상기 설치된 분리촉진기(213S)를 통과하면서 사이클론의 하부는 점차로 좁아지는 원통 폭에 의해 하향성 와류형 축사공기(30)는 흐름의 속도가 증가하고,
원심력 F = m*v2/r 식 (1)
(상기 식1에서, r은 사이클론 폭의 반경; m는 입자 무게; v는 속도; 이다 )
도 2와 4에서 상기 가속화된 축사공기(30)에 함유된 중형입자 및 미세입자(31)는 증가된 원심력F(식 1)에 의해 와류형 축사공기(30)의 흐름을 벗어나 사이클론 몸체(210)의 외측 내벽에 충돌하며 회전력을 상실하여 중력에 의해 바닥으로 떨어져 중형입자 및 미세입자 배출구(213)로 제거되며, 상기 중형입자 및 미세입자(31)가 분리제거된 축사공기(40)는 사이클론장치(210)의 하부의 좁아진 원통 폭에 의해 가속화되면서 낮아진 유체압력으로 상승기류(40)를 형성하고, 상기 형성된 상승기류인 축사공기(40)는 분리촉진기(213S)의 넓은 단면에 의해 상승기류 흐름의 방해를 최소화하면서 분리촉진기(213S)와 연계된 수세척 가이드관(212G)을 통과하여 사이클론장치(210)의 최상단부에 위치한 배출구(212)로 배출하는 것이다;
도 2에서 상기 세척수 가이드관(212G)의 동작원리는, 상기 상승기류의 축사공기(40)에 함유된 악취성분, 특히 암모니아(NH3), 디메틸설파이드((CH3)2S), 디메틸디설파이드((CH3)2S2), 메틸설파이드(CH)3SH 및 황화수소(H2S) 등을 세척수(60)로 세척하여 제거하고 정화된 축사공기(41)를 배출구(212)로 배출하기 위한 것으로써, 사이클론 장치(210)의 중심부의 중앙에 설치되며, 분리촉진기(213S)와 중형입자 및 미세입자(31)가 제거된 축사공기(40)를 배출하는 배출구(212)를 상호 연계하여 원기둥 형태의 파이프로 설치되며, 상기 원기둥 형태의 파이프의 길이는 약 50cm 이상으로 설치되며(비특허문헌 0001, p26참조), 상기 파이프의 일측으로 세척수(60)를 공급하는 세척용 급수배관(214)가 설치되며, 상기 급수배관(214)의 일측에는 상기 세척수 가이드관(212G)의 내측으로 공급되는 세척수(60)를 확산 분사시키는 노즐(215)이 일정간격으로 다수 개 설치되며, 상기 세척용 급수배관(214)의 일측에는 상기 세척수(60)의 공급을 제어하는 급수관 제어밸브(214V)가 설치되며, 상기 급수배관(214)를 통해 상기 노즐(215)로 확산 분사되는 상기 세척수(60)는 상기 상승기류인 중형입자 및 미세입자(31)가 제거된 축사공기(40)에 함유된 상기 악취성분들을 세척하여 제거하고, 상기 정화된 축사공기(41)은 사이클론장치(210)의 최상단부에 위치한 배출구(212, A, 도 2,4 참조)로 배출되는 것이다.
본 발명에서 사이클론장치부(200)의 구성은, 분진과 악취가스로 오염된 축사공기(30)를 포집하는 포집기(3); 상기 포집기(3)로 포집된 상기 축사공기(30)를 가속화 시키기 위한 송풍기(203); 상기 송풍기(203)로 가속화된 상기 축사공기(30)를 사이클론장치(210)에 유입하기 위한 사이클론 유입구(211); 상기 유입구(211)로 유입된 축사공기(30)를 하향성 와류로 만들기 위한 와류조성지역(V.C.A.); 상기 하향성 와류형 축사공기(30)에 함유된 중형입자 및 미세입자(31)의 분리 제거를 촉진하기 위한 분리촉진기(213S); 상기 중형입자 및 미세입자(31)가 제거된 가속화된 축사공기(40)가 상승기류를 형성하여 배출되는 배출구(212); 상기 배출되는 축사공기(40)를 수세척하기 위한 세척수 가이드관(212G); 상기 세척수 가이드관(212G)에 세척수(60)을 공급하기 위한 세척용 급수배관(214); 상기 급수배관(214)의 일측에 일정구간마다 적은 양의 세척수로 세척효과를 높일 수 있도록 설치되는 다수개의 노즐(215); 상기 세척용 급수배관(214)의 타측에 설치되는 공급되는 세척수(60)의 양을 조절하기 위한 급수관 제어밸브(214V);를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 세척용 급수배관(214)은 세척수 가이드관(212G) 상부로부터 하부에까지 상기 세척수 가이드관(212G)와 병행하여 그 내부에 설치되며, 상기 세척수 가이드관(212G) 내부에 일정구간마다 설치되는 다수개의 노즐을 통해 분사되는 상기 세척수(60)는 설치되는 상기 세척수 가이드관(212G)의 안에서 고르게 확산 분사되어 상승기류를 형성하여 배출되는 축사공기(40)에 함유된 악취성분을 반복하여 실시하는 세척공정을 통하여 제거되며, 특히 악취성분 가운데 암모니아, 메틸메르캅탄, 메틸설파이드, 디메틸디설파이드의 충분한 세척효과를 갖도록 상기 세척수 가이드관(212G) 길이는 50cm 이상으로 제작되도록 하며, 상기 노즐을 통해 분사된 상기 세척수(60)는 상기 세척수 가이드관(212G)를 따라 아래로 흐르고, 상기 세척공정으로 악취성분이 함유된 세척수는 가이드관(212G) 하부에 연결된 상기 분리촉진기(213S)의 끝에서 떨어져 하부에 설치되는 분진집진통(미도시)에 분진과 함께 수거된다.
본 발명에서 열교환장치부(100)의 구성은(도 3참조), 사이클론 배출구(212)의 상부에 위치하며 세척된 축사공기(41)에 함유된 폐열을 회수하기 위한 열교환기 본체(110)를 포함하며, 상기 열교환기 본체(110)는 상기 본체(110)를 보호하고 보관하기 위한 열교환기 박스(120), 상기 열교환기 박스(120)를 내측에서 부착된 상태로 고정되며 외부의 온도변화가 상기 박스(120)에 영향을 미치지 않도록 하기 위한 절연체(미도시), 상기 박스(120)의 일측에 설치되어 박스개폐가 가능하도록 하는 개폐문(미도시)의 잠금장치로 개폐문 걸이식 잠금쇠(121), 상기 개폐문(미도시)를 상기 박스(120)의 일측에 고정하여 여닫이가 가능하도록 하는 개폐문 경첩(122), 상기 박스(120)의 내측에 열교환기(110)를 고정하기 위한 설치대(123)를 포함하여 이루어진다.
도 3에서 상기 열교환장치(110)의 동작원리는, 축사실내공기(30)에 함유된 폐열을 축사외기(10)에 열전달시켜 축사환기용으로 투입하는 폐열 재활용하기 위한 것으로써, 축사외기(10)를 열교환 매체로 이용하며, 상기 열교환기 본체(110)의 상부 일측에 열매체인 축사외기(10)를 유입시키기 위한 축사외기 유입구(10 Inlet)가 설치되며, 상기 유입구(10 Inlet)의 반대측 열교환기 본체(110)의 하부 일측에 유입된 축사외기를 배출하는 축사외기 배출구(20 Outlet)를 설치하며, 상기 열교환장치(110)의 열매체로 이용되는 축사외기(10)는 세척된 축사실내공기(41)에 함유된 폐열로부터 온도차이에 따른 열전도가 진행되어 열균형상태까지 열전달을 통한 열교환이 이루어지도록 하며, 특히 겨울철 열교환에서는, 상기 사이클론장치(210)의 세척수 가이드관(212G)에서 진행되는 세척과정을 위하여 빙점이하의 수온강하로 물이 어는 것을 방지하기 위하여 지하수인 세척수를 상온의 실내온도로 예열하거나 지하수가 보유하고 있는 고유 수온을 이용하고 상기 예열 또는 고유 수온으로 데워진 세척수로 세척수 가이드관(212G)를 통과하면서 세척되는 축사공기(40)가 데워지고 동시에 실내온도 강하를 방지하기 위해 환기량을 감축하여 축사공기(30)의 외부 방출로 야기되는 축사 실내공기의 폐열손실을 최소화하면서 상기 세척되면서 데워진 축사공기(41)가 열교환기(110) 외측을 통과면서 열전도를 통해 데워진 열매체인 축사외기(20)가 축사로 투입되어 축사의 온도를 높이면서 신선한 축사외기를 투입하는 효과적인 축사환기가 되고; 혹서기 열교환에서는, 지하수인 세척수의 낮은 수온 특성을 활용하여 세척수 가이드관(212G)를 통과하는 고온의 축사공기(40)가 세척수로 냉각되면서 세척되어 배출구(212)로 배출되면 상기 사이크론장치 배출구(212)를 통과하는 냉각되고 정화된 축사공기(41)는 열교환기(110)의 외측을 통과하면서 열교환기(110)의 내부를 통과하는 축사외기(10)와 열교환공정에 의해 열교환기(110)을 통과하는 축사외기(20)가 냉각되고 동시에 여름철 축사 실내온도(30) 상승에 따른 축사환기량 증가와 세척과정을 통해 높아진 습도로 인한 수분증발과정서 야기되는 잠열발생, 즉 상기 세척된 축사공기(42)의 배출시 발생하는 잠열을 방출하여 응축수를 형성하는 과정에서, 상기 축사공기(42)가 냉각되는 열교환기작에 따라 열교환기(110)를 통해 냉각된 축사외기(20)가 축사로 투입되어 축사의 온도를 낮추면서 신선한 축사외기를 축사로 투입하는 효과적인 축사환기가 되는 것이다(도 2, 3참조).
상기와 같이 본 발명에 따른 축사공기 정화장치의 개발을 위하여 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명의 명세서에서 언급된 도면과 설명한 기술내용에 본 발명은 한정되지 않으며 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어 질 수 있음은 물론이다.
10 : 축사외기 20 : 폐열을 회수한 외기공기
30 : 축사 실내공기 31 : 분리된 중형입자 및 미세입자
40 : 31입자가 분리된 배출가스 41 : 폐열을 포함한 배출가스
42 : 폐열이 회수된 배출가스 60 : 세척수
100 : 열교환장치부 110 : 열교환기 (본체)
120 : 열교환기 박스 121 : 박스 개폐문 걸이식 잠금쇠
122 : 박스 개폐문 경첩 123 : 열교환기 고정용 설치대
200 : 사이클론장치부 203 : 송풍기
210 : 사이클론장치 (본체) 211 : 사이클론 유입구
212 : 사이클론 배출구 212G : 세척수 가이드관
213 : 중형, 미세입자 배출구 213S : 분리촉진기
213F : 분리촉진기 고정용 설치대 214 : 세척용 급수배관
214V : 급수관 제어밸브 215 : 노즐
30 : 축사 실내공기 31 : 분리된 중형입자 및 미세입자
40 : 31입자가 분리된 배출가스 41 : 폐열을 포함한 배출가스
42 : 폐열이 회수된 배출가스 60 : 세척수
100 : 열교환장치부 110 : 열교환기 (본체)
120 : 열교환기 박스 121 : 박스 개폐문 걸이식 잠금쇠
122 : 박스 개폐문 경첩 123 : 열교환기 고정용 설치대
200 : 사이클론장치부 203 : 송풍기
210 : 사이클론장치 (본체) 211 : 사이클론 유입구
212 : 사이클론 배출구 212G : 세척수 가이드관
213 : 중형, 미세입자 배출구 213S : 분리촉진기
213F : 분리촉진기 고정용 설치대 214 : 세척용 급수배관
214V : 급수관 제어밸브 215 : 노즐
Claims (5)
- 축사로부터 나온 분진(중형입자, 미세입자)과 악취가스로 오염된 축사공기(30)를 포집하는 포집기(3), 상기 포집된 축사공기를 강제로 송출하기 위한 송풍기(203), 상기 송풍기(203)로부터 나온 상기 축사공기(30)가 통과하며 가속화된 하향성 와류를 형성하는 와류조성지(V.C.A.), 상기 하향성 와류에 함유된 입자성분을 제거하는 분리촉진기(213S)과 상기 와류에 함유된 악취가스를 세척하기 위한 세척수 가이드관(212G)을 갖으며 항아리 모양으로 배가 나온 길쭉한 원뿔기둥 형태의 구조체인 사이클론장치(210)를 포함하는 사이클론장치부(200);
상기 사이클론장치부(200)의 위쪽에 설치되며 사이클론장치(210)의 배출구(212)를 통과한 정화된 축사공기(41)가 함유하고 있는 폐열을 열교환기(110)를 이용하여 열매체인 축사외기(10)로 열전달시킨 후 열전달이 종료된 축사공기(42)는 대기로 방출(42)시키고 교환된 폐열을 함유하는 축사외기(20)를 축사환기로 이용하는 폐열재활용을 하는 열교환기(110)를 포함하는 열교환장치부(100);
로 구성되는 것을 특징으로 하는 축사공기 정화 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 열교환기(110)는,
열매체인 축사외기(10)가 통과할 수 있도록 하나의 통로가 파이프로 연결되는 형태를 갖으며; 상기 열교환기(110)의 단면은 여러 개의 같은 길이의 파이프를 기둥처럼 세우고 그 끝을 다시 파이프로 연결하여 통로 형태를 갖으며; 상기 연결되어 통로 형태의 기둥은 한 개의 사각형 평면을 형성하며; 상기 평면이 여러 개 적층된 형태로 적층된 평면들은 상호 연결된 통로로 사각입방체를 형성하며; 상기 사각입방체의 가장 바깥면에 위치하는 상단부 일측에 설치되는 축사외기(10)를 유입하는 유입구(10 In)와; 상기 유입구의 반대방향인 가장 안쪽 입방체면의 하단부 일측에 서로 대각선상에 위치하도록 설치되어 유입 후 열교환이 끝난 축사외기(20)를 배출하기 위한 배출구(20 Out);를 포함하여 상호 연결되어 폐쇄회로를 형성하는 한 개의 열교환기 본체(110); 상기 열교환기 본체(110)를 보호하고 보관하기 위한 열교환기 박스(120), 상기 열교환기 박스(120)를 내측에서 부착된 상태로 고정되며 외부의 온도변화가 상기 박스(120)에 영향을 미치지 않도록 하기 위한 절연체(미도시), 상기 박스(120)의 일측에 설치되어 박스개폐가 가능하도록 하는 개폐문(미도시)의 잠금장치로 개폐문 걸이식 잠금쇠(121), 상기 개폐문(미도시)를 상기 박스(120)의 일측에 고정하여 여닫이가 가능하도록 하는 개폐문 경첩(122), 상기 박스(120)의 내측에 열교환기(110)를 고정하기 위한 설치대(123)를 포함하는 복합 구조체;
로 구성되는 것을 특징으로 하는 축사공기 정화 장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 사이클론장치(210)는, 하단부에 인위적인 가속화로 원심력 증가에 의한 분진의 분리 제거를 촉진하기 위하여 역방향으로 설치되는 깔때기 모양의 분리촉진기(213S)와; 상승기류를 형성하여 배출되는 배기가스에 포함된 악취가스를 세척수(60)로 세척하여 제거하기 위하여 설치되는 세척수 가이드관(212G);을 더 포함하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 축사공기 정화장치. - 제 4항에 있어서,
상기 분리촉진기(213S)와 세척수 가이드관(212G)은 상호 연계되며, 그 다른 일측의 종단에는 사이클론 배출구(212)가 연결되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 축사공기 정화장치.
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KR1020150071924A KR101758975B1 (ko) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | 축사의 폐열재활용을 위하여 배기존에 열교환장치를 설치하며 축사의 분진 및 악취제거를 위한 분리촉진기와 세척수 가이드관을 갖춘 사이클론 장치를 갖는 축사공기정화장치 |
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Families Citing this family (3)
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100872385B1 (ko) * | 2008-06-26 | 2008-12-05 | 이건원 | 축사용 환기시스템 |
KR101315249B1 (ko) * | 2013-05-15 | 2013-10-07 | (주)세진영테크 | 싸이클론 가스세정기를 구비한 배기 일체형 실험실용 pp 흄 후드 |
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---|---|---|---|---|
KR100540217B1 (ko) | 2003-02-10 | 2006-01-10 | 보성환경산업(주) | 와류 믹스식 탈취장치 및 상기 탈취장치를 이용한 탈취방법 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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