KR100324200B1 - 연속집진시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 공정에서 발생되는 폐가스속의 파우더를 제거하기 위한 연속집진시스템에 관한 것이다. 본 발명의 연속집진시스템은 폐가스를 공급하는 제1 유로 및 제2 유로를 갖는 폐가스 공급관과, 폐가스 공급관의 제1 유로와 연결되고 폐가스 도입구 및 폐가스 배출구를 갖는 제1 집진기와, 폐가스 공급관의 제2 유로와 연결되며 폐가스 도입구 및 폐가스 배출구를 갖는 제2 집진기를 갖추고 있다. 제1 및 제2 집진기에 폐가스속의 파우더를 여과하는 필터가 각각 설치되고, 유로절환수단은 폐가스 공급관의 제1 및 제2 유로를 선택적으로 차단하여 폐가스가 제1 및 제2 집진기중 어느 하나로 도입되도록 한다. 또한, 필터에 진동을 가하여 그것에 부착되어 있는 이물질을 탈락시키는 진동수단은, 필터의 하면을 지지하도록 설치되고 압착위치와 이완위치 사이에서 운동할 수 있는 지지판과, 지지판을 압착위치로 이동시켜 필터가 압착되도록 하는 작동수단과, 지지판을 이완위치로 복귀시키는 리턴 스프링으로 구성된다. 본 발명에 의하면, 필터의 교환이나 수리시에도 폐가스의 흐름을 중단시키는 일없이 폐가스속의 파우더를 연속적이고 효율적으로 제거할 수 있고, 필터에 부착된 이물질을 강제로 탈락시켜 필터의 수명연장을 도모할 수 있다.

Description

연속집진시스템{CONTINUOUS POWDER COLLECTION SYSTEM}
본 발명은 화학 공정 등에서 발생되는 폐가스속의 파우더를 연속적으로 집진하는 연속집진시스템에 관한 것이다.
화학 공정이나 반도체 제조 등에서 발생되는 폐가스는 유독성, 폭발성 및 부식성이 강하기 때문에 인체에 위해를 가할 뿐만 아니라, 폐가스가 대기중으로 배출될 경우에는 환경 오염을 유발시키게 된다. 따라서, 폐가스는 허용 농도 이하로 정화시켜 배출시켜야 한다.
이와 같은 폐가스의 정화에는 가스 스크러버가 사용되고 있으며, 가스 스크러버에는 연소 방식과, 웨트 방식(wet type), 그리고 흡착 방식, 촉매 방식 등이 있다. 가스 스크러버는 효율성을 고려하여 히터 엘리먼트의 가열에 의해 폐가스를 산화시킨 후 웨트 챔버를 지나게 하는 연소 방식과 웨트 방식을 병용한 것이 보편화되어 있다.
그런데, 화학 공정 등에 사용된 후 배출되는 폐가스속에는 다량의 파우더가 포함되어 있다. 다량의 파우더가 포함되어 있는 폐가스를 가스 스크러버에 의해 정화 처리할 경우에는, 가스 스크러버의 통로가 파우더에 의해 막혀 처리 효율이 저하되고, 고장의 원인이 되었다. 특히, 이러한 문제는 폐가스속의 파우더와 폐가스가 연소에 의해 산화가스로 처리되는 과정에서 발생되는 파우더가 더해져 파우더의 전체적인 양이 크게 증가되기 때문에 가스 스크러버의 운전에 심각하게 가중되고 있는 실정이다.
또한, 웨트 챔버에서 물의 분무에 의해 파우더를 제거할 때 많은 양의 물이 필요하고, 결과적으로 폐수의 발생량이 증가하게 된다. 폐수는 별도의 폐수 처리 설비에 의해 정화시켜야 하는 문제가 남게 되므로, 가스 스크러버의 운전 및 유지 비용이 상승되어 비효율적이고 비경제적인 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 파우더의 집진을 위하여 가스 스크러버의 용량이 필요이상으로 커지며, 가스 스크러버에 집진되어 있는 파우더를 제거하는데 많은 시간과 수고가 필요하였다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폐가스가 가스 스크러버로 도입되기 전에 폐가스속의 파우더를 효율적으로 제거할 수 있는 연속집진시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 필터의 교환이나 수리시에도 폐가스의 흐름을 중단시키는 일없이 연속적으로 파우더의 제거 작업을 할 수 있는 연속집진시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 필터에 진동을 가하여 이물질을 강제로 탈락시킴으로써 필터의 수명을 연장시킬 수 있고, 집진 효율을 높일 수 있는 연속집진시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연속집진시스템을 나타낸 횡면도,
도 2는 본 발명에 따른 연속집진시스템을 나타낸 종단면도,
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 연속집진시스템에서 유로절환수단의 작동을 나타낸 단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 연속집진시스템에서 진동수단의 작동을 나타낸 측면도이다.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 폐가스 공급관 12, 14: 제1 및 제2 유로
20, 120: 제1 및 제2 집진기 22, 122: 폐가스 도입구
34, 134: 폐가스 배출구 40, 140: 파우더 박스
50, 150: 필터 60, 160: 제1 밸브장치
62, 162: 실린더 66, 166: 플런저
68, 168: 밸브체 80: 지지판
82, 182: 작동봉 92, 192: 레버
98, 198: 에어실린더 102, 202: 리턴스프링
110: 폐가스 배출관 112: 송풍기
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 화학 공정에서 발생되는 폐가스속의 파우더를 제거하기 위한 연속집진시스템으로서, 폐가스를 공급하는 제1 유로 및 제2 유로를 갖는 폐가스 공급관과; 폐가스 공급관의 제1 유로와 연결되고, 폐가스 도입구 및 폐가스 배출구를 갖는 제1 집진기와; 폐가스 공급관의 제2 유로와 연결되며, 폐가스 도입구 및 폐가스 배출구를 갖는 제2 집진기와; 제1 및 제2 집진기에 각각 설치되어 폐가스속의 파우더를 여과하는 여과수단과; 폐가스 공급관의 제1 및 제2 유로를 선택적으로 차단하여 폐가스가 제1 및 제2 집진기중 어느 하나로 도입시킬 수 있도록 폐가스 공급관의 제1 및 제2 유로에 각각 설치되는 제1 밸브장치와 제2 밸브장치를 갖는 유로절환수단과; 여과수단에 진동을 가하여 그것에 부착되어 있는 이물질을 탈락시키는 것으로 여과수단의 하면을 지지하도록 설치되고 압착위치와 이완위치 사이에서 운동할 수 있는 지지판과, 지지판을 압착위치로 이동시켜 여과수단이 압착되도록 하는 에어실린더를 갖는 작동수단과, 지지판을 이완위치로 복귀시키는 리턴 스프링을 갖는 진동수단을 포함하는 연속집진시스템에 있다.
이하, 본 발명에 따른 연속집진시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 연속집진시스템을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 연속집진시스템은 화학 공정에서 발생되는 폐가스를 공급하는 폐가스 공급관(10)을 갖추고 있으며, 폐가스 공급관(10)은 양쪽으로 분기되는 제1 유로(12)와 제2 유로(14)를 갖는다. 그리고, 폐가스 공급관(10)의 제1 및 제2 유로(12, 14)에는 질소퍼지포트(N2Purge Port: 16, 18)가 각각 형성되어 있다.
또한, 폐가스 공급관(10)의 제1 및 제2 유로(12, 14)에는 제1 집진기(20)의 폐가스 도입구(22)와 제2 집진기(120)의 폐가스 도입구(122)가 각각 연결된다. 제1 및 제2 집진기(20, 120)의 내부는 폐가스 도입구(22, 122)의 상부에 위치되며 수평으로 나란하게 설치되는 제1 및 제2 격판(24, 26, 124, 126)에 의해 집진실(28, 128)과 배출실(30, 130), 그리고 구동실(32, 132)로 각각 구획되어 있다. 집진실(28, 128)은 제2 격판(26, 126)의 하부에 위치되고, 배출실(30, 130)은 제1 및 제2 격판(24, 124) 사이에 위치되며, 구동실(32, 132)은 제1 격판(24, 124)의 상부에 위치된다. 제1 및 제2 집진기(20, 120)의 집진실(28, 128)과 배출실(30, 130)은 제2 격판(26, 126)에 형성되는 두개의 통로(26a, 126a)에 의해 각각 연결되고, 배출실(30, 130)의 외면에는 폐가스 도입구(22, 122)와 반대쪽에 위치되도록 폐가스 배출구(34, 134)가 각각 연결된다.
집진실(28, 128)의 내면에는 파우더의 낙진구(36, 136)를 갖는 슈트(38, 138)가 각각 설치되고, 슈트(38, 138)의 하부에 낙진구(36, 136)를 통하여 낙진되는 파우더를 포집하는 파우더 박스(40, 140)가 각각 제공된다. 파우더 박스(40, 140)는 미끄럼 이송에 의해 제1 및 제2 집진기(20, 120)로부터 인출할 수 있도록 나란한 한쌍의 가이드레일(42, 142)에 지지되어 있다.
제1 및 제2 집진기(20, 120)의 폐가스 배출구(36, 136)는 수동밸브(44, 144)를 통하여 폐가스 배출관(110)에 각각 연결되고, 폐가스 배출관(110)은 본 발명의 연속집진시스템에 후속하는 가스 스크러버의 폐가스 공급관과 연결된다. 그리고, 폐가스 배출관(110)에는 제1 및 제2 집진기(20, 120)로부터 폐가스를 강제로 배출시키는 송풍기(112)가 설치된다. 송풍기(112)는 모터(114)와, 이 모터(114)의 구동에 의해 회전되는 임펠러(116)로 구성된다.
한편, 제1 및 제2 집진기(20, 120)의 집진실(28, 128)에는 제2 격판(26, 126)의 통로(26a, 126a)를 지나는 폐가스속의 파우더를 여과시키는 여과수단으로 두개의 필터(50, 150)가 각각 설치된다. 필터(50, 150)는 중앙에 중공(52, 152)을 가지며 유연성을 갖는 소재, 예를 들어 다공성 펄프, 섬유 등으로 만들어진다. 그리고, 필터(50, 150)는 주름관 형상으로 형성하는 것이 좋다.
도 1, 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 폐가스 공급관(10)의 제1 및 제2 유로(12, 14)를 선택적으로 차단하여 제1 및 제2 집진기(20, 120)의 폐가스 도입구(22, 122)를 통한 폐가스의 도입을 제어하는 유로절환수단은 제1 밸브장치(60)와 제2 밸브장치(160)로 각각 구성된다.
제1 및 제2 밸브장치(60, 160)는 제1 및 제2 집진기(20, 120)의 폐가스 도입구(22, 122)에 각각 연결되는 실린더(62, 162)를 가지며, 실린더(62, 162)의 선단에는 압축공기의 유로를 형성하는 에어포트(64, 164)가 형성된다. 실린더(62, 162)속에는 에어포트(64, 164)를 통한 압축공기의 공급에 의해 왕복운동하는 플런저(66, 166)가 장착된다. 플런저(66, 166)의 선단에 폐가스 공급관(10)의 제1 및 제2 유로(12, 14)를 개폐하는 밸브체(68, 168)가 각각 장착되며 후단에는 플런저(66, 166)를 개방위치에서 폐쇄위치로 바이어스시키는 스프링(70, 170)이 각각 장착된다. 그리고, 실린더(62, 162)와 밸브체(68, 168) 사이에는 플런저(66, 166)의 외측을 감싸는 벨로즈(Bellows: 72, 172)가 장착된다.
도 2 및 도 3, 그리고 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 지지판(80, 180)은 필터(50, 150)의 하면을 각각 지지하여 필터(50, 150)의 압착위치와 이완위치 사이에서 작동수단에 의해 운동되도록 설치된다. 작동수단은 필터(50, 150)의 중공(52, 152)을 통하여 지지판(80, 180)의 상면 중앙에 하단이 고정되는 작동봉(82, 182)을 가지며, 작동봉(82, 182)의 상단은 제1 격판(24, 124)과 가이드 부시(84, 184)를 관통하여 제1 및 제2 집진기(20, 120)의 구동실(32, 132)로 각각 돌출된다. 작동봉(82, 182)의 상단은 제1 연결봉(86, 186)에 각각 연결되고, 제1 연결봉(86, 186)은 브래킷(88, 188)의 힌지축(90, 190)을 중심으로 회전되는 대략 'L'자 형상을 이루는 한쌍의 레버(92, 192)의 긴 구멍(94, 194)에 각각 작동적으로 끼워지며, 브래킷(88, 188)은 제1 격판(24, 124)의 상면에 각각 고정적으로 부착된다.
레버(92, 192)의 상단은 제2 연결봉(96, 196)에 각각 고정되며, 제2 연결봉(96, 196)은 에어실린더(98, 198)의 로드(100, 200)에 각각 고정된다. 여기에서, 에어실린더(98, 198)는 솔레노이드로 대용할 수 있다. 그리고, 제2 연결봉(96, 196)은 수동 조작에 의해 직접 작동시킬 수도 있다. 이때에는, 제2 연결봉(96, 196)에 도시하지 않은 핸들을 장착하여 제1 및 제2 집진기(20, 120)의 구동실(32, 132)의 외측으로 돌출시키는 것이 좋다. 필터(50, 150)의 중공(52, 152)에는 지지판(80, 180)을 필터(50)의 압착위치에서 이완위치로 복귀시키는 리턴 스프링(102, 202)이 각각 설치된다. 에어실린더(98, 198)의 상단은 브래킷(104, 204)의 힌지축(106, 206)을 중심으로 회전가능하게 각각 연결되며, 브래킷(104, 204)은 구동실(32, 132)의 상부에 각각 고정적으로 부착된다.
지금부터는 본 발명에 따른 연속집진시스템에 대한 작동을 설명한다.
도 2 및 도 3, 그리고 도 4a를 참조하여 제1 집진기(20)의 작동을 설명하면, 제1 밸브장치(60)의 실린더(62)에 압축공기가 공급되는 것에 의해 플런저(66)가 실린더(62)속으로 후퇴된다. 따라서, 제1 밸브장치(60)의 밸브체(68)는 폐가스 공급관(10)의 제1 유로(12)를 개방시킨다. 제2 밸브장치(160)의 실린더(162)로부터 압축공기가 배출되면, 리턴스프링(202)의 탄성에 의해 플런저(166)가 실린더(162)밖으로 전진된다. 따라서, 제2 밸브장치(160)의 밸브체(168)는 폐가스 공급관(10)의 제2 유로(14)를 폐쇄시킨다. 그리고, 제1 집진기(20)의 수동밸브(44)는 개방시키고, 제2 집진기(120)의 수동밸브(144)는 폐쇄시킨다.
이러한 상태에서 폐가스 공급관(10)을 통하여 화학 공정에서 발생되는 폐가스를 공급하게 되면, 폐가스는 폐가스 공급관(10)의 제1 유로(12)와 제1 집진기(20)의 폐가스 도입구(22)를 통하여 집진실(28)로 도입된다. 제1 집진기(20)의 집진실(28)로 도입되는 폐가스속의 파우더는 필터(50)에 의해 여과되고, 필터(50)에 의해 여과된 폐가스는 제2 격판(26)의 통로(26a)와 배출실(30)을 통하여 폐가스 배출구(34), 폐가스 배출관(110)으로 배출된다. 이때, 송풍기(112)는 강제 송풍에 의해 폐가스의 배출을 원활하게 하며, 폐쇄되어 있는 제2 집진기(120)의 수동밸브(144)는 폐가스 배출관(110)으로부터 폐가스의 역류를 방지해 준다. 그리고, 필터(50)에 의해 여과된 파우더는 슈트(38)의 낙진구(36)를 통하여 파우더 박스(40)에 집진된다.
이와 같이 화학 공정에서 배출되는 폐가스속의 파우더가 가스 스크러버에 도입되기 전에 제거됨으로써, 가스 스크러버의 통로가 파우더에 의해 막히는 것이 방지될 뿐만 아니라, 고장의 원인이 제거된다. 이 결과, 폐가스의 처리 효율이 향상된다. 또한, 가스 스크러버의 웨트 챔버에서 사용되는 물의 양을 감소시킬 수 있으며, 가스 스크러버를 소형으로 만들 수 있다.
도 2 및 도 3, 그리고 도 4b에 나타낸 바와 같이, 폐가스를 제2 집진기(120)에 의해 처리할 경우에는 앞에서 설명한 것과 반대로 폐가스 공급관(10)의 제1 유로(12)는 제1 밸브장치(60)의 밸브체(68)에 의해 폐쇄시키고, 폐가스 공급관(10)의 제2 유로(14)는 제2 밸브장치(160)의 밸브체(168)에 의해 개방시킨다. 그리고, 제1 집진기(20)의 수동밸브(44)는 폐쇄시키며, 제2 집진기(120)의 수동밸브(144)는 개방시킨다. 따라서, 제2 집진기(120)에서는 제1 집진기(20)에서와 마찬가지로 폐가스속의 파우더가 필터(150)에 의해 여과된다.
이와 같이 제1 및 제2 집진기(20, 120)를 병용하여 폐가스속의 파우더를 제거하여 폐가스를 정화 처리하는 가스 스크러버에 도입시킴으로써, 예를 들어 제1 및 제2 집진기(20, 120)중 하나에 이상이 발생된 경우나 필터(50, 150)의 교환이나 수리시에도 폐가스의 흐름을 중단시키는 일없이 화학 공정의 지속적인 운전이 가능하다.
도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 집진기(20, 120)의 구동실(32, 132)에 있는 에어실린더(98, 198)가 구동되어 로드(100, 200)가 전진되면, 레버(92, 192)가 브래킷(88, 188)의 힌지축(90, 190)을 중심으로 회전된다. 레버(92, 192)의 회전에 의해 작동봉(82, 182)이 상방으로 당겨지고, 지지판(80)은 필터(50, 150)의 이완위치에서 압축위치로 이동되어 필터(50, 150)와 리턴 스프링(102, 202)을 각각 압축시킨다. 에어실린더(98, 190)의 로드(100, 200)가 후퇴되면, 압축되어 있던 리턴 스프링(102, 202)의 탄성에 의해 지지판(80, 180)이 압축위치에서 이완위치로 복귀되고, 압축되어 있던 필터(50, 150)도 이완된다. 이러한 필터(50, 150)의 압축과 이완에 의해 필터(50, 150)에 진동이 가해지고, 필터(50, 150)에 부착되어 있던 파우더 등의 이물질이 강제로 탈락되어 슈트(38, 138)의 낙진구(36, 136)를 통하여 파우더 박스(40, 140)에 집진된다. 따라서, 필터(50, 150)가 이물질에 의해 막히는 것이 방지되어 지속적인 여과 기능이 수행됨은 물론이고, 집진 효율을 향상시킬 수 있다.
상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연속집진시스템에 의하면, 화학 공정에서 발생되는 폐가스가 가스 스크러버로 도입되기 전에 폐가스속의 파우더를 효율적으로 제거할 수 있고, 필터의 수리나 교환시에도 폐가스의 흐름을 중단시키는 일없이 파우더의 제거 작업을 연속적으로 행할 수 있다. 또한, 필요시마다 필터에 진동을 가하여 그것에 부착된 이물질을 강제로 탈락시킴으로써 필터의 수명을 연장하고 집진 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 화학 공정에서 발생되는 폐가스속의 파우더를 제거하기 위한 연속집진시스템으로서,
    폐가스를 공급하는 제1 유로 및 제2 유로를 갖는 폐가스 공급관과;
    상기 폐가스 공급관의 제1 유로와 연결되고, 폐가스 도입구 및 폐가스 배출구를 갖는 제1 집진기와;
    상기 폐가스 공급관의 제2 유로와 연결되며, 폐가스 도입구 및 폐가스 배출구를 갖는 제2 집진기와;
    상기 제1 및 제2 집진기에 각각 설치되어 폐가스속의 파우더를 여과하는 여과수단과;
    상기 폐가스 공급관의 제1 및 제2 유로를 선택적으로 차단하여 폐가스가 상기 제1 및 제2 집진기중 어느 하나로 도입시킬 수 있도록 상기 폐가스 공급관의 제1 및 제2 유로에 각각 설치되는 제1 밸브장치와 제2 밸브장치를 갖는 유로절환수단과;
    상기 여과수단에 진동을 가하여 그것에 부착되어 있는 이물질을 탈락시키는 것으로 상기 여과수단의 하면을 지지하도록 설치되고 압착위치와 이완위치 사이에서 운동할 수 있는 지지판과, 상기 지지판을 압착위치로 이동시켜 상기 여과수단이 압착되도록 하는 에어실린더를 갖는 작동수단과, 상기 지지판을 이완위치로 복귀시키는 리턴 스프링을 갖는 진동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속집진시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 집진기 각각의 하부에 파우더를 포집하는 파우더 박스가 제공되는 것을 특징으로 하는 연속집진시스템.
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