KR101040570B1 - 작동 기체의 이물질 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동 기체의 이물질 배출장치에 관한 것이다.

본 발명은 상측과 하측이 개방된 중공 형상으로 측면 외벽 양측에 설치되는 축지지대와 이 축지지대의 하측에 설치되는 액츄에이터 지지대가 구비되어 있는 제1챔버, 제1챔버의 상측에 결합되어 제1챔버의 상측을 밀폐하는 제1커버, 제1커버의 하측면에 결합되는 제1지지대, 제1지지대에 직각으로 연결되는 제1지지축, 및 제1챔버의 액츄에이터 지지대에 실린더가 설치되고 실린더를 왕복하는 피스톤이 제1지지축과 링크로 연결되어 제1지지축을 중심으로 제1커버를 회전시켜 개폐하는 제1액츄에이터를 포함하는 제1댐퍼; 및 제1댐퍼와 마찬가지로 동일한 구조와 형상으로 제1챔버의 하측에 직렬로 연결되는 제2댐퍼를 포함하는 작동 기체의 이물질 배출장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 산업 설비나 환경 설비에 있어서 작동 기체로 이용되는 공기나 증기, 가스, 폐열가스 등의 외부 유출 없이 이들 작동 기체에서 이물질을 배출함으로써 산업 설비나 환경 설비의 효율을 극대화하고 에너지를 절감하며 환경 오염을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

작동 기체, 산업 설비, 환경 설비, 폐열 보일러, 배출장치

Description

작동 기체의 이물질 배출장치{Poluter Discharging Device of Operating Gas}

본 발명은 작동 기체의 이물질 배출장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 산업 설비나 환경 설비에 있어서 작동 기체로 이용되는 공기나 증기, 가스, 폐열가스 등의 외부 유출 없이 이들 작동 기체에서 이물질을 배출함으로써 산업 설비나 환경 설비의 효율을 극대화하고 에너지를 절감하며 환경 오염을 방지할 수 있게 되는 작동 기체의 이물질 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업 설비나 환경 설비에 있어서 공기나 증기, 가스, 폐열가스 등을 작동 기체로 많이 이용하고 있는데, 이러한 작동 기체에는 이물질이 다량 포함되어 있는 경우가 많아서 산업 설비나 환경 설비의 작동 성능을 떨어뜨리거나 환경을 오염시키고 있다.

특히, 일례로 소각로 등의 소각과정에서 발생되는 고온의 폐열가스는 다량의 분진을 포함하고 있으며, 이를 그대로 대기에 방출할 경우 폐열의 재활용뿐만 아니라 환경 오염 상의 심각한 문제를 야기하게 된다.

이러한 이유로 상기한 폐열가스의 폐열을 활용함과 동시에 인체에 유해 조건 을 최대한 절감하여 방출하도록 하는 폐열 보일러가 개시된 바 있다.

도 1은 종래 산업 설비 중 폐열 보일러의 일례를 보여주는 것으로서, 폐열가스가 유입되는 유입로(110)와 유출로(120)를 갖는 폐열 보일러(100)의 상, 하부에 증기드럼(130)과 수드럼(140)을 설치하고, 폐열 보일러(100)의 내주연에는 폐열가스의 유입방향과 수직되는 방향으로 다수의 전열관(150)을 배설한 구조로 이루어진다.

이러한 폐열 보일러(100)는 소각로 등의 소각과정에서 발생되는 대략 1000 ℃ 정도의 고온의 폐열가스를 작동 기체로 이용하여 폐열 보일러(100)의 유입로(110)를 통해 폐열가스를 안내 유입하면서 폐열 보일러(100) 상의 전열관(150)과의 열교환을 통해 폐열가스의 온도를 낮추고 인체에 유해한 다이옥신 등의 재생성 온도 범위를 피하여 유출로(120)로 배출하게 되는 것이다.

이 과정에서 상기 폐열 보일러(100)의 전열관(150)과의 열교환으로 발생되는 증기는 증기드럼(130)으로 저장하여 각각의 용도에 맞게 난방 또는 산업용 등으로 이용하게 되는 것이다.

그런데 이러한 폐열 보일러(100)는 고온의 폐열가스가 직접 투입되고, 폐열 보일러(100)의 전열관(150)은 폐열가스의 배출방향과 수직되는 방향으로 형성되어 있기 때문에, 폐열가스 내의 분진이나 슬러지 등과 같은 이물질이 고온에 의해 녹아서 전열관(150)의 외표면에 융착되어 고형화되어 버리는 문제를 유발하였다.

따라서, 폐열 보일러(100)의 하측에는 폐열가스에 섞여 있던 분진이나 슬러지 등과 같은 이물질을 낙하시켜 외부로 배출하는 슈트(160)를 구비하는 경우가 많았다.

그러나 고온 고압의 폐열가스는 유동속도가 빨라서 폐열가스의 상당 부분이 유출로(120)로 이송되기 전에 슈트(160)로 누출되거나, 외부 공기가 슈트(160)를 통해 역유입되어 폐열 보일러(100)의 작동 효율이 급격히 저하되며 경제성이 떨어지는 문제점이 많았다.

특히, 다량의 분진이나 슬러지 같은 이물질이 포함된 폐열가스가 슈트(160)를 통해 작업장에 직접 누출되는 경우 작업장의 환경을 오염시켜 작업자에게 치명적인 환경 폐해를 전가하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 산업 설비나 환경 설비에 있어서 작동 기체로 이용되는 공기나 증기, 가스, 폐열가스 등의 외부 유출 없이 이들 작동 기체에서 이물질을 배출함으로써 산업 설비나 환경 설비의 효율을 극대화하고 에너지를 절감하며 환경 오염을 방지할 수 있게 되는 작동 기체의 이물질 배출장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상측과 하측이 개방된 중공 형상으로 측면 외벽 양측에 설치되는 축지지대와 상기 축지지대의 하측에 설치되는 액츄에이터 지지대가 구비되어 있는 제1챔버, 상기 제1챔버의 상측에 결합되어 상기 제1챔버의 상측을 밀폐하는 제1커버, 상기 제1커버의 하측면에 결합되는 제1지지대, 상기 제1지지대에 직각으로 연결되는 제1지지축, 및 상기 제1챔버의 액츄에이터 지지대에 실린더가 설치되고 상기 실린더를 왕복하는 피스톤이 상기 제1지지축과 링크로 연결되어 상기 제1지지축을 중심으로 상기 제1커버를 회전시켜 개폐하는 제1액츄에이터를 포함하는 제1댐퍼; 및 상기 제1댐퍼와 마찬가지로 동일한 형상의 제2챔버, 제2커버, 제2지지대, 제2지지축 및 제2액츄에이터가 구비되어 있고, 상기 제1챔버의 하측에 직렬로 연결되는 제2댐퍼를 포함하는 작동 기체의 이물질 배출장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 산업 설비나 환경 설비에 있어서 작동 기체로 이용되는 공기나 증기, 가스, 폐열가스 등의 외부 유출 없이 이들 작동 기체에서 이물질을 배출함으로써 산업 설비나 환경 설비의 효율을 극대화하고 에너지를 절감하며 환경 오염을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 2a와 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 의한 작동 기체의 이물질 배출장치를 나타내는 정면도, 측면도, 및 평면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 작동 기체의 이물질 배출장치가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

이 중에서 도 2a와 도 2b는 작동 설명의 편의상 상측에 도시된 제1댐퍼(230a)는 제1커버(211a)가 폐쇄된 상태를 부분 단면 형상으로 도시하였고, 하측 에 도시된 제2댐퍼(230b)는 제2커버(211b)가 개방된 상태를 외부에서 바라본 형상으로 도시하였다.

그리고, 제1댐퍼(230a)와 제2댐퍼(230b)는 특별히 언급하지 않는 한, 그 형상과 구조가 동일하므로 이하 제1댐퍼(230a)를 기준으로 설명하기로 한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 작동 기체의 이물질 배출장치(200)는, 상측과 하측이 개방된 장방형 중공 형상으로 측면 외벽 양측에 설치되는 축지지대(213)와 이 축지지대(213)의 하측에 설치되는 액츄에이터 지지대(225)가 구비되어 있는 제1챔버(210a), 이 제1챔버(210a)의 상측에 결합되어 제1챔버(210a)의 상측을 밀폐하는 제1커버(211a), 이 제1커버(211a)의 하측면에 결합되는 제1지지대(215a), 이 제1지지대(215a)에 직각으로 연결되는 제1지지축(217a), 및 제1챔버(210a)의 액츄에이터 지지대(225)에 실린더(221)가 설치되고 이 실린더(221)를 왕복하는 피스톤(219)이 제1지지축(217a)과 링크(227)로 연결되어 제1지지축(217a)을 중심으로 제1커버(211a)를 회전시켜 개폐하는 제1액츄에이터(223a)를 포함하는 제1댐퍼(230a); 및 이 제1댐퍼(230a)와 마찬가지로 동일한 형상의 제2챔버(210b), 제2커버(211b), 제2지지대(215b), 제2지지축(217b) 및 제2액츄에이터(223b)가 구비되어 있고, 제1챔버(210a)의 하측에 직렬로 연결되는 제2댐퍼(230b)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 작동 기체의 이물질 배출장치(200)는, 제1커버(211a)가 개방된 상태에서는 제2커버(211b)를 밀폐된 상태로 유지하고, 제1커버(211a)가 밀폐된 상태에서는 제2커버(211b)를 개방하여 이물질을 낙하시킴으로써, 제1커버(211a)와 제2커버(211b)가 동시에 개방되지 않게 제1액츄에이터(223a)와 제2액츄에이터(223b)를 제어하는 제어반(미도시)을 추가로 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 의한 작동 기체의 이물질 배출장치(200)는 폐열 보일러(100)와 같은 산업 설비의 하측에 제1댐퍼(230a)와 제2댐퍼(230b)가 상하 직렬로 연결되어 제1댐퍼(230a)의 제1커버(211a)와 제2댐퍼(230b)의 제2커버(211b)가 번갈아 개폐되면서, 즉 제1커버(211a)의 상측에 낙하하여 쌓인 작동 기체의 이물질을 제2커버(211b)가 폐쇄된 상태에서 제1커버(211a)를 개방하여 제2커버(211b)의 상측으로 이물질을 낙하시킨 후, 제1커버(211a)는 폐쇄하고 제2커버(211b)만을 개방하여 제2댐퍼(230b)의 하측에 설치되는 이물질 수거함(미도시)으로 낙하시킴으로써, 작동 기체의 외부 유출 없이 이물질을 배출하게 되는 특징이 있다.

예컨대 폐열 보일러(100) 등과 같은 산업 설비의 하측에 결합되는 제1댐퍼(230a)는 크게 제1챔버(210a), 제1커버(211a), 제1지지대(215a), 제1지지축(217a), 및 제1액츄에이터(223a)를 포함하여 구성되며, 제1댐퍼(230a)의 하측에 직렬로 결합되는 제2댐퍼(230b)는 제1댐퍼(230a)와 동일한 형상과 구조의 제2챔버(210b), 제2커버(211b), 제2지지대(215b), 제2지지축(217b), 및 제2액츄에이터(223b)를 포함하여 구성된다.

제1챔버(210a)는 상측과 하측이 개방된 예컨대 장방형 중공 형상으로, 상측과 하측을 제외하고는 측면이 모두 밀폐되어 있고, 상측에는 제1커버(211a)가 결합되며 하측에는 제2챔버(210b)가 결합된다.

제1챔버(210a)의 상측에 결합되는 제1커버(211a)는, 평상시에는 제1챔버(210a)의 상측을 밀폐한 상태로 유지되다가 제1액츄에이터(223a)가 작동되면 제1지지축(217a)을 중심으로 회전하면서 제1챔버(210a)의 내측 벽면으로 이동하여 제1챔버(210a)의 상측을 개방하여 이물질을 제2커버(211b)의 위로 낙하시키게 된다.

제1커버(211a)가 제1지지축(217a)을 중심으로 회전할 수 있도록, 제1지지축(217a)에 대해 직각으로 길게 배치된 제1지지대(215a)가 제1커버(211a)의 하측면에 결합되어 있고, 이 제1지지대(215a)는 제1지지축(217a)과 수직으로 연결 고정된다.

제1지지축(217a)은 제1지지대(215a)를 직각으로 관통하여 고정된 상태에서 제1챔버(210a)의 외벽 양측에 설치된 축지지대(213)에 의해 지지되는데, 이때 제1지지축(217a)은 축지지대(213)와 베어링 결합체(209)로 결합된다.

베어링 결합체(209)는 제1지지축(217a)의 회전을 지지하도록 베어링(미도시)이 제1지지축(217a)의 외주면에 결합되고 베어링을 감싸는 체결부재가 축지지대(213)에 결합 고정된다.

또한, 제1지지축(217a)과 제1챔버(210a)의 양측면 외벽 사이에서 작동 기체가 누출되는 것을 방지하도록, 제1지지축(217a)이 관통 결합되는 팩킹 하우징(203)을 제1챔버(210a)의 양측 외벽면에 삽입 결합한다. 제1지지축(217a)의 외주면과 팩킹 하우징(203)의 내주면 사이에는 팩킹 부재(207)를 삽입하며, 팩킹 하우징(203)의 외측에 팩킹 커버(205)를 압입 체결하여 팩킹 부재(207)의 이탈을 방지하게 된다.

한편, 제1챔버(210a)의 외벽 양측에 설치된 축지지대(213) 중 일측 하부에는 액츄에이터 지지대(225)가 구비되고, 이 액츄에이터 지지대(225)에 제1액츄에이터(223a)가 설치된다. 제1액츄에이터(223a)는 피스톤(219)과, 이 피스톤(219)이 왕복하는 실린더(221) 등으로 구성되며 공압이나 유압으로 작동되는데, 액츄에이터 지지대(225)에 실린더(221)가 설치되고, 이 실린더(221)를 왕복하는 피스톤(219)은 링크(227)에 의해 제1지지축(217a)과 연결된다.

따라서, 제1댐퍼(230a)의 피스톤(219)이 실린더(221)의 외부로 슬라이딩 되면 피스톤(219)과 링크(227)로 연결된 제1지지축(217a)이 회전하게 되고, 제1지지축(217a)을 중심으로 제1커버(211a)가 회전하면서 제1챔버(210a)의 상측이 개방되어 제1커버(211a)의 상측에 낙하하여 쌓인 작동 기체의 이물질을 제2댐퍼(230b)의 제2커버(211b) 상측으로 낙하시키게 된다.

또한, 제1챔버(210a)의 상측 단부와 제2챔버(210b)의 하측 단부에는 볼트공이 형성된 플렌지 결합부(201)가 구비되어 있어서, 제1챔버(210a)는 상측에서 폐열 보일러(100)와 같은 산업 설비와 결합되고 제2챔버(210b)는 하측에서 이물질 수거함(미도시)과 결합하게 된다.

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면, 산업 설비나 환경 설비에 있어서 작동 기체로 이용되는 공기나 증기, 가스, 폐열가스 등의 외부 유출 없이 이들 작동 기체에서 이물질을 배출함으로써 산업 설비나 환경 설비의 효율을 극대화하고 에너지를 절감하며 환경 오염을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 산업 설비 중 폐열 보일러의 일례를 보여주는 개략도;

도 2a와 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 의한 작동 기체의 이물질 배출장치를 나타내는 정면도, 측면도, 및 평면도;

도 3은 본 발명에 의한 작동 기체의 이물질 배출장치가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

200: 본 발명에 의한 작동 기체의 이물질 배출장치

203: 팩킹 하우징 205: 팩킹 커버

209: 베어링 결합체 210a: 제1챔버

210b: 제2챔버 211a: 제1커버

213: 축지지대 215a: 제1지지대

215b: 제2지지대 217a: 제1지지축

217b: 제2지지축 219: 피스톤

221: 실린더 223a: 제1액츄에이터

223b: 제2액츄에이터 225: 액츄에이터 지지대

227: 링크 230a: 제1댐퍼

230b: 제2댐퍼

Claims (6)

1. 상측과 하측이 개방된 중공 형상으로 측면 외벽 양측에 설치되는 축지지대와 상기 축지지대의 하측에 설치되는 액츄에이터 지지대가 구비되어 있는 제1챔버, 상기 제1챔버의 상측에 결합되어 상기 제1챔버의 상측을 밀폐하는 제1커버, 상기 제1커버의 하측면에 결합되는 제1지지대, 상기 제1지지대에 직각으로 연결되는 제1지지축, 및 상기 제1챔버의 액츄에이터 지지대에 실린더가 설치되고 상기 실린더를 왕복하는 피스톤이 상기 제1지지축과 링크로 연결되어 상기 제1지지축을 중심으로 상기 제1커버를 회전시켜 개폐하는 제1액츄에이터를 포함하는 제1댐퍼; 및

   상기 제1댐퍼와 마찬가지로 동일한 형상의 제2챔버, 제2커버, 제2지지대, 제2지지축 및 제2액츄에이터가 구비되어 있고, 상기 제1챔버의 하측에 직렬로 연결되는 제2댐퍼

   를 포함하는 작동 기체의 이물질 배출장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1커버가 개방된 상태에서는 상기 제2커버를 밀폐된 상태로 유지하고 상기 제1커버가 밀폐된 상태에서는 상기 제2커버를 개방하여 이물질을 낙하시킴으로써, 상기 제1커버와 상기 제2커버가 동시에 개방되지 않게 상기 제1액츄에이터와 상기 제2액츄에이터를 제어하는 제어반을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 기체의 이물질 배출장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1지지축은 상기 제1지지대를 관통하여 고정된 상태에서 상기 제1챔버의 외벽 양측에 설치된 상기 축지지대에 의해 지지되되, 상기 제1지지축은 상기 축지지대와 베어링 결합체로 결합되어 회전 지지되는 것을 특징으로 하는 작동 기체의 이물질 배출장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2지지축은 상기 제2지지대를 관통하여 고정된 상태에서 상기 제2챔버의 외벽 양측에 설치된 상기 축지지대에 의해 지지되되, 상기 제2지지축은 상기 축지지대와 베어링 결합체로 결합되어 회전 지지되는 것을 특징으로 하는 작동 기체의 이물질 배출장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1지지축과 상기 제1챔버의 양측면 외벽 사이에서 작동 기체가 누출되는 것을 방지하도록, 상기 제1지지축이 관통 결합되는 팩킹 하우징을 상기 제1챔버의 양측 외벽면에 삽입 결합하고, 상기 제1지지축의 외주면과 상기 팩킹 하우징의 내주면 사이에는 팩킹 부재를 삽입하며, 상기 팩킹 하우징의 외측에 팩킹 커버를 압입 체결하여 팩킹 부재의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 작동 기체의 이물질 배출장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2지지축과 상기 제2챔버의 양측면 외벽 사이에서 작동 기체가 누출되는 것을 방지하도록, 상기 제2지지축이 관통 결합되는 팩킹 하우징을 상기 제2챔버의 양측 외벽면에 삽입 결합하고, 상기 제2지지축의 외주면과 상기 팩킹 하우징의 내주면 사이에는 팩킹 부재를 삽입하며, 상기 팩킹 하우징의 외측에 팩킹 커버를 압입 체결하여 팩킹 부재의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 작동 기체의 이물질 배출장치.

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