KR100665571B1 - 섬유활성탄 제조장치 - Google Patents

섬유활성탄 제조장치 Download PDF

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KR100665571B1
KR100665571B1 KR1020050087780A KR20050087780A KR100665571B1 KR 100665571 B1 KR100665571 B1 KR 100665571B1 KR 1020050087780 A KR1020050087780 A KR 1020050087780A KR 20050087780 A KR20050087780 A KR 20050087780A KR 100665571 B1 KR100665571 B1 KR 100665571B1
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서준석
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서준석
조병호
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Abstract

본 발명은 섬유활성탄 제조장치에 관한 것이다.
본 발명은 가열부의 내부로 섬유지지부가 삽입된 몸체가 안착되어지도록 구성되고, 상기 몸체의 상부에 커버가 결합되어지도록 구성된 섬유활성탄 제조장치에 있어서, 상기 섬유지지부는 박스의 모서리 형태를 갖도록 각봉이 용접 이음된 지지프레임 상단에 일정 간격을 갖는 상부지지바가 평행하게 결합되어지고, 상기 지지프레임의 하단에 상부지지바와 교차되는 방향을 갖는 복수개의 증기유도관이 결합되어지되, 상기 증기유도관의 상부에 증기분출공이 일정간격으로 형성된 세관이 수직으로 구비되어 그 상단이 상부지지바의 하단에 결합되어지고, 상기 증기유도관 사이의 중앙에 증기공급관이 결합된 분기파이프가 연결되어지고, 상기 지지프레임의 상,하단 사이에 원단스트레치부가 개재되어지되, 상기 원단스트레치부는 지지프레임 상단의 내측면과 동일한 길이로 사각형태를 갖는 스트레치 프레임 내부에 하부지지바를 일정 간격으로 평행하게 결합되어지도록 구성하고, 상기 각각의 하부지지바가 세관 사이에 위치되어지도록 구성됨을 특징으로 한다.
가열부, 섬유지지부, 증기유도관, 분기파이프, 원단스트레치부

Description

섬유활성탄 제조장치{FIBER ACTIVATED CARBON MANUFACTURE EQUIPMENT}
도1은 본 발명에 따른 섬유활성탄 제조장치의 분해 사시도.
도2는 본 발명에 따른 섬유활성탄 제조장치를 구성하는 섬유지지부의 사시도.
도3은 본 발명에 따른 섬유활성탄 제조장치의 구성을 도시한 종단면도.
도4는 도3의 A부 확대 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1:섬유지지부 2:가열부
3:몸체 4:커버
11:지지프레임 12:상부지지바
13,13':증기유도관 14:증기공급관
15:분기파이프 16:원단스트레치부
111,111':각봉 131:증기분출공
132:세관 161:스트레치 프레임
162,162':하부지지바
본 발명은 섬유활성탄 제조장치에 관한 것으로서, 특히 넓은 천의 형태를 갖는 섬유지원단을 지지프레임의 상하부를 향하여 하부로 지그재그 형태로 연속되어지도록 위치되어 팽팽하게 당겨지도록 한 후 소정 온도로 가열되어지도록 함과 동시에 고온의 수중기가 그 사이로 분출되어지도록 함으로써, 양질의 섬유활성탄을 다량으로 제조할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 활성탄(活性炭)은 강한 흡착성을 지닌 탄소질의 물질로서 목탄 따위를 활성화시켜 제조하는데 다공질이어서 색소나 냄새를 잘 흡수하므로 탈색·정제·촉매·방독면 따위에 사용되어진다.
이러한 기능을 갖는 활성탄은 야자나무껍질, 리드닌, 석탁 및 석유코크스 등과 같이 가격이 저렴하면서도 탄소함량이 높은 것을 분쇄하고, 이를 탄화시켜고 활성화시켜 제조하였다.
이 같은 과정을 통해 제조된 활성탄은 분말형태를 가지고 있음으로써 이를 활성탄이라 하며 각 산업분야에서 사용량이 증가함에 그 사용량이 늘어나게 되고, 사용조건 및 여건이 다양해짐에 따라 분말상이 아닌 섬유상, 직물상의 형태가 요구되어지고 있다.
직물상의 활성탄은 통상 원료섬유를 공기중에서 안정하시킨 후 이를 NaOH,KOH 또는 FeCl2 등의 알카리용액에 침적시켜 건조한 후 불활성 분위기 또는 수증기 분위기하에서 열처리하는 과정을 통해 활성탄소섬유를 제조하였으나, 화공약 품에 의한 활성화의 경우 대부분 비표면적이 높으나 화공약품의 침적으로 섬유로서의 특성을 잃게되는 경우가 많아 제품의 질이 낮아지게 됨과 동시에 그 생산성도 낮아지는 또 다른 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출한 것으로서 소정 두께로 넓은 천의 형태를 갖는 섬유지원단을 지지프레임의 상부에서 하부로 지그재그 형태로 연속되어지도록 걸어 팽팽하게 당겨지도록 하고, 소정 온도로 가열되어지도록 함과 동시에 고온의 수중기가 섬유지원단 사이로 분출되어지도록 함으로써, 양질인 다량의 섬유활성탄을 제조할 수 있는 섬유활성탄 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가열부(2)의 내부로 섬유지지부(1)가 삽입된 몸체(3)가 안착되어지도록 구성되고, 상기 몸체(3)의 상부에 커버(4)가 결합되어지도록 구성된 섬유활성탄 제조장치에 있어서, 상기 섬유지지부(1)는 박스의 모서리 형태를 갖도록 각봉(111)(111')이 용접 이음된 지지프레임(11) 상단에 일정 간격을 갖는 상부지지바(12)가 평행하게 결합되어지고, 상기 지지프레임(11)의 하단에 상부지지바(12)와 교차되는 방향을 갖는 복수개의 증기유도관(13)(13')이 결합되어지되, 상기 증기유도관(13)의 상부에 증기분출공(131)이 일정간격으로 형성된 세관(132)이 수직으로 구비되어 그 상단이 상부지지바(12)의 하단에 결합되어지고, 상기 증기유도관(13)(13') 사이의 중앙에 증기공급관(14)이 결합 된 분기파이프(15)가 연결되어지고, 상기 지지프레임(11)의 상,하단 사이에 원단스트레치부(16)가 개재되어지되, 상기 원단스트레치부(16)는 지지프레임(11) 상단의 내측면과 동일한 길이로 사각형태를 갖는 스트레치 프레임(161) 내부에 하부지지바(162)(162')를 일정 간격으로 평행하게 결합되어지도록 구성하고, 상기 각각의 하부지지바(162)(162')가 세관(163) 사이에 위치되어지도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열부(2)는 상부만이 개방된 함체형태를 갖는 스틸몸체(21)의 외부에 방수,방부식층(22)이 소정 두께로 코팅되어지고, 상기 스틸몸체(21)의 내부에 유리솜(23)과 보온벽돌(24) 및 내화벽돌(25)이 순차적으로 적층되어지고, 상기 내화벽돌(25)의 전면에 히팅코일(26)이 설치되어지고, 상기 히팅코일(26)의 전방에 함체형태를 갖는 보호캡(27)이 설치되어지되, 상기 히팅코일(26)과 보호캡(27)의 외측면 사이에 소정 공간이 제공되어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체(3)는 상부만이 개방된 형태의 공간부(31)가 제공되어지는 상단으로 각각의 모서리에 제1고리(321)(321')가 형성된 플랜지(32)가 결합되어지고, 상기 플렌지(32)의 상부 내측에 요부형태를 갖는 제1결합턱(33)이 일체로 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버(4)는 소정 두께를 갖는 스틸판(41)의 모서리에 각각 제2고리(42)(42')가 형성되어지고, 상기 스틸판(41)의 중앙에 큰 직경의 증기배출홈(43)이 형성되어지며 그 일측에 소 직경의 열수축홈(44)이 형성되어지되, 상기 스틸판(41)의 하부는 플렌지(32)에 형성된 제1결합턱(33)에 대향되는 철부형태를 갖는 제2결합턱(45)이 일체로 형성됨을 특징으로 한다.
그리고 상기 분기파이프(15)에 결합된 증기공급관(14)의 입구측에는 원추형 돌기형태를 갖는 숫커넥터(17)가 결합되어지고, 상기 숫커넥터(17)에는 원추형 홈부형태를 갖는 암커넥터(18)가 결합되어지되, 상기 암커넥터(18)에 증기발생부(5)가 결합되어짐을 특징으로 하는 섬유활성탄 제조장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 섬유활성탄 제조장치는 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 섬유지지부(1)가 삽입된 몸체(3)가 가열부(2)의 내부에 안착되어지도록 구성되어지고, 상기 몸체(3)의 상부에 커버(4)가 결합되어지도록 구성되어 있다.
여기에서, 상기 섬유지지부(1)는 소정 넓이를 갖는 원재료인 섬유 또는 섬유지원단을 상부에서 하부 및 하부에서 상부를 향해 지그재그의 형태를 갖도록 펼쳐지도록 하여 1회에 많은 량이 적재되어질 수 있도록 하고, 아울러 그 사이로 고온의 증가가 공급되어질 수 있도록 구성되어 있다.
이를 위해, 상기 섬유지지부(1)는 도2에 도시된 바와 같이 박스의 모서리 형태를 갖도록 각봉(111)(111')이 용접 이음된 지지프레임(11) 상단에 일정 간격을 갖는 상부지지바(12)가 전체 길이에 대해 평행하게 결합되어지도록 구성되어 있다.
또한, 상기 지지프레임(11)의 하단에 상부지지바(12)와 교차되는 방향을 갖는 복수개의 증기유도관(13)(13')이 결합되어지며 상기 증기유도관(13)의 상부에 증기분출공(131)이 일정간격으로 형성된 세관(132)이 수직으로 구비되어 그 상단이 상부지지바(12)의 하단에 결합되어짐으로써, 상부지지바(12)의 자중과 함께 섬유 또는 섬유지 원단이 널려 있을 때 휘어지는 것을 방지할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 증기유도관(13)(13') 사이에는 그 중앙으로 증기공급관(14)이 결합된 분기파이프(15)가 연결되어지도록 구성되어 있고, 상기 지지프레임(11)의 상,하단 사이에 원단스트레치부(16)가 개재되어지도록 구성되어 있다.
상기 원단스트레치부(16)는 상부지지바(12)에 의하여 걸려 또는 널려 있는 섬유 또는 섬유지 원단의 하단을 하부를 향해 소정의 장력으로 늘어뜨려지도록 함으로써 팽팽하게 펼쳐진 상태가 유지될 수 있는 기능이 제공되어지는 것으로 그 형태는 지지프레임(11) 상단의 내측면과 동일한 길이로 사각형태를 갖는 스트레치 프레임(161) 내부에 하부지지바(162)(162')가 전체 길이에 걸쳐 일정 간격으로 평행하게 결합되어지도록 구성되어 있다.
또한, 상기 각각의 하부지지바(162)(162')가 세관(163) 사이에 위치되어지도록 구성됨에 따라 하부지지바(162)(162')를 둘러싸도록 구비된 스트레치 프레임(161)이 상하로 자유롭게 이동되어질 수 있도록 구성되어 있다.
상기 가열부(2)는 그 내부에 안착되어지는 몸체(3)를 가열시킴으로서 몸체(3)의 내부에 삽입된 섬유지지부(1)가 간접 가열되어지는 기능을 갖는 것으로 이러한 가열부(2)는 상부만이 개방된 함체형태를 갖는 스틸몸체(21)의 외부에 방수,방부식층(22)이 소정 두께로 코팅되어 지면에 소정 깊이로 매설되어지는 형태를 갖도록 구성되어 있다.
또한, 상기 스틸몸체(21)의 내부에는 그 중심 또는 가운데를 향하여 소정 두께를 갖는 유리솜(23)과 보온벽돌(24) 및 내화벽돌(25)이 순차적으로 적층되어지도 록 구성되어 있고, 상기 내화벽돌(25)의 전면에는 미도시한 전원이 접속되어지는 히팅코일(26)이 설치되어지도록 구성되어 있다.
또한, 상기 히팅코일(26)의 전방인 앞쪽 즉, 스틸몸체(21)의 내부에 함체형태를 갖는 보호캡(27)이 삽입되어지는 형태로 결합되어지되, 상기 히팅코일(26)과 보호캡(27)의 외측면 사이에 소정 공간이 제공되어지도록 함으로써, 히팅코일(26)로 부터 발생된 열이 공간을 통해 확산된 상태에서 보호캡(27)을 통해 그 내부에 삽입되어지는 몸체(3)로 전도되어지도록 구성되어 있다.
상기 몸체(3)는 그 내부로 삽입되어지는 섬유지지부(1)가 가열부(2)를 통해 발생되는 열에 의하여 간접 가열되어지도록 하고, 섬유지지부(1)에 걸려진 상태로 섬유지원단이 탄화되어진 것을 1회에 꺼내 냉각시키는 가운데 다른 섬유지 원단이 넣어져 있는 다른 몸체를 넣어 연속적인 탄화가 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.
이를 위해, 상기 몸체(3)는 소정 두께를 갖는 철판으로 형성된 것으로 상부만이 개방된 형태를 갖는 공간부(31)가 제공되어 섬유지지부(1)가 삽입되거나 인출되어질 수 있도록 구성되어 있고, 상기 공간부(31)의 상부인 입구측에는 각각의 모서리에 제1고리(321)(321')가 형성된 플랜지(32)가 결합되어지도록 구성되어 있다.
또한, 상기 플렌지(32)의 상부 내측에는 후술하는 커버(4)가 닫혀진 상태에서 기밀이 유지됨과 동시에 평면에서 보았을 경우, 커버(4)가 상하, 좌우 중 어느 일측 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위한 요부형태를 갖는 제1결합턱(33)이 일체로 형성되어지도록 구성되어 있다.
상기 커버(4)는 내,외부의 일부를 차단하여 섬유지지부(1)가 외부로 노출되는 것을 방지하고, 아울러 공기의 유출입을 차단하기 위한 것으로 소정 두께를 갖는 스틸판(41) 모서리에 각각 제2고리(42)(42')를 형성하여 별도의 크레인으로 이를 들어 여닫을 수 있도록 형성되어 있고, 스틸판(41)의 중앙에 큰 직경의 증기배출홈(43)이 형성되어지며 그 일측에 작은 직경의 열수축홈(44)이 형성되어지도록 구성되어 있다.
또한, 상기 스틸판(41)의 하부에는 철부형태를 갖는 제2결합턱(45)을 일체로 형성하여 플렌지(32)에 형성된 제1결합턱(33)에 결합되어지도록 구성되어 있다.
그리고 상기 스틸판(41)의 일측은 소정 길이로 증기공급관 유도홈(46)이 형성되어 증기공급관(14)이 외부로 노출되어질 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 상기 분기파이프(15)에 결합된 증기공급관(14)의 입구측에는 원추형 돌기형태를 갖는 숫커넥터(17)가 결합되어지도록 구성하고, 상기 숫커넥터(17)와 대향되는 곳에 증기발생부(5)에 결합된 원추형 홈부형태를 갖는 암커넥터(18)를 구비하여 서로 선택적으로 결합 또는 분리되어지도록 함으로써, 몸체(3)의 공간부(31)에 섬유지지부(1)를 넣어 작업 준비를 하거나 작업이 끝난 후 이를 분리시킨 상태에서 섬유지지부(1)를 용이하게 꺼낼 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 갖는 섬유활성탄 제조장치를 이용하여 섬유활성탄을 제조하는 과정을 다음과 같다.
먼저, 섬유지지부(1)의 지지프레임(11) 상단으로 구비된 상부지지바(12)에 탄화시키고자 하는 원재료인 섬유지 원단(6)의 끝단을 걸은 후 타측단을 하부로 내 려 원단스트레치부(16)의 스트레치 프레임(161)에 구비된 하부지지바(162)에 걸고, 다시 상부지지바(12)에 거는 작업을 반복하여 지그재그의 형태를 갖도록 길이가 긴 섬유지 원단(6)을 모두 걸어 놓는다. 이때, 스트레치 프레임(161)과 하부지지바(162)의 자중에 의하여 섬유지 원단(6)이 하부로 팽팽하게 당겨진 형태를 취하게 된다.
다음, 섬유지 원단(6)이 걸려진 섬유지지부(1)를 크레인이나 기중기로 들어 몸체(3)의 공간부(31)에 삽입시킨 후 커버(4)에 형성된 제2걸고리(42)(42')를 이용하여 몸체(3)의 상부에 커버(4)가 덮혀지도록 한다. 이때, 커버(4)의 하부에 형성된 제2결합턱(45)이 플렌지(32)에 형성된 제1결합턱(33)에 결합되어지게 됨에 따라 기밀이 유지됨과 동시에 커버(4)가 좌우로 유동되는 것을 막을 수 있게 된다.
다음, 커버(4)가 닫혀진 몸체(3)의 상부에 형성된 제1걸고리(321)(321')를 이용하여 몸체(3)를 들어 가열부(2)의 내부로 제공되어지는 보호캡(27)에 몸체(3)가 안착되어지도록 한 후 증기공급관 유도홈(46)으로 노출된 숫커넥터(17)에 암커넥터(18)를 결합시킨다.
다음, 히팅코일(26)로 부터 발생되어지는 고온의 열이 공간 및 보호캡(27) 그리고 몸체(3)를 통해 섬유지지부(1)로 전달되어짐과 동시에 고온의 증기가 증기공급관(14), 분기파이프(15) 및 증기유도관(13)(13') 그리고 세관(132)에 형성된 증기분출공(131)을 통해 분출되어 탄화되어지고 있는 섬유지원단(6) 사이로 공급됨에 따라 탄화 및 환원이 이루어진다.
다음, 탄화작업이 마무리된 후 숫커넥터(17)로 부터 암커넥터(18)를 분리시 키고, 미도시한 기중기의 후크를 몸체(3)에 형성된 제1고리(321)(322)에 걸어 가열부(2)로 부터 인출시켜 서서히 냉각시키는 것으로 탄화된 섬유지 원단을 얻을 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 섬유지 원단을 지지프레임의 상하부를 향해 지그재그 형태로 연속되게 널려지게 되면서 팽팽하게 당겨지도록 하고, 소정의 온도로 간접 가열되어짐과 동시에 고온의 수중기가 그 사이로 분출되어지도록 함으로써, 많은 양질의 섬유활성탄을 얻을 수 있도록 한 것이다.

Claims (5)

  1. 가열부(2)의 내부로 섬유지지부(1)가 삽입된 몸체(3)가 안착되어지도록 구성되고, 상기 몸체(3)의 상부에 커버(4)가 결합되어지도록 구성된 섬유활성탄 제조장치에 있어서,
    상기 섬유지지부(1)는 박스의 모서리 형태를 갖도록 각봉(111)(111')이 용접 이음된 지지프레임(11) 상단에 일정 간격을 갖는 상부지지바(12)가 평행하게 결합되어지고, 상기 지지프레임(11)의 하단에 상부지지바(12)와 교차되는 방향을 갖는 복수개의 증기유도관(13)(13')이 결합되어지되, 상기 증기유도관(13)의 상부에 증기분출공(131)이 일정간격으로 형성된 세관(132)이 수직으로 구비되어 그 상단이 상부지지바(12)의 하단에 결합되어지고, 상기 증기유도관(13)(13') 사이의 중앙에 증기공급관(14)이 결합된 분기파이프(15)가 연결되어지고, 상기 지지프레임(11)의 상,하단 사이에 원단스트레치부(16)가 개재되어지되, 상기 원단스트레치부(16)는 지지프레임(11) 상단의 내측면과 동일한 길이로 사각형태를 갖는 스트레치 프레임(161) 내부에 하부지지바(162)(162')를 일정 간격으로 평행하게 결합되어지도록 구성하고, 상기 각각의 하부지지바(162)(162')가 세관(163) 사이에 위치되어지도록 구성됨을 특징으로 하는 섬유활성탄 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열부(2)는 상부만이 개방된 함체형태를 갖는 스틸몸체(21)의 외부에 방수,방부식층(22)이 소정 두께로 코팅되어지고, 상기 스틸몸체(21)의 내부에 유리솜(23)과 보온벽돌(24) 및 내화벽돌(25)이 순차적으로 적층되어지고, 상기 내화벽돌(25)의 전면에 히팅코일(26)이 설치되어지고, 상기 히팅코일(26)의 전방에 함체형태를 갖는 보호캡(27)이 설치되어지되, 상기 히팅코일(26)과 보호캡(27)의 외측면 사이에 소정 공간이 제공되어짐을 특징으로 하는 섬유활성탄 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체(3)는 상부만이 개방된 형태의 공간부(31)가 제공되어지는 상단으로 각각의 모서리에 제1고리(321)(321')가 형성된 플랜지(32)가 결합되어지고, 상기 플렌지(32)의 상부 내측에 요부형태를 갖는 제1결합턱(33)이 일체로 형성됨을 특징으로 하는 섬유활성탄 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커버(4)는 소정 두께를 갖는 스틸판(41)의 모서리에 각각 제2고리(42)(42')가 형성되어지고, 상기 스틸판(41)의 중앙에 큰 직경의 증기배출홈(43)이 형성되어지며 그 일측에 소 직경의 열수축홈(44)이 형성되어지되, 상기 스틸판(41)의 하부는 플렌지(32)에 형성된 제1결합턱(33)에 대향되는 철부형태를 갖는 제2결합턱(45)이 일체로 형성됨을 특징으로 하는 섬유활성탄 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분기파이프(15)에 결합된 증기공급관(14)의 입구측에는 원추형 돌기형태를 갖는 숫커넥터(17)가 결합되어지고, 상기 숫커넥터(17)에는 원추형 홈부형태를 갖는 암커넥터(18)가 결합되어지되, 상기 암커넥터(18)에 증기발생부(5)가 결합되어짐을 특징으로 하는 섬유활성탄 제조장치.
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US4265869A (en) 1978-06-30 1981-05-05 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method of and apparatus for making pitch fiber infusible
KR0168730B1 (ko) * 1996-06-07 1999-01-15 이창기 혼합섬유를 탄화.활성화시킨 활성탄소섬유 및 그의 제조방법과 그 원료섬유의 탄화 및 활성화 장치
KR20020022569A (ko) * 2000-09-19 2002-03-27 추후보정 활성탄소섬유 제조장치

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