KR101056893B1 - 흡착탑 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡착탑에 관한 것으로서, 유해냄새를 흡착하는 흡착공간이 내부에 형성되는 본체; 상기 유해냄새를 흡착하는 활성탄(ACTIVATED CARBON)이 내부에 수용되어 모듈식으로 제작된 모듈식 흡착패널; 및 상기 본체 내의 흡착공간에 마련되어 상기 모듈식 흡착패널이 수납되는 다수의 수납틀을 포함한다. 본 발명에 의하면, 활성탄의 투입 또는 배출 작업이 간편할 뿐만 아니라 클린 작업도 종래보다 용이하기 때문에 전반적인 관리가 수월해질 수 있으며, 이에 따라 흡착 효율의 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Description

흡착탑{GAS ADSORPTION TOWER}
본 발명은, 흡착탑에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 활성탄의 투입 또는 배출 작업이 간편할 뿐만 아니라 클린 작업도 종래보다 용이하기 때문에 전반적인 관리가 수월해질 수 있으며, 이에 따라 흡착 효율의 저하되는 것을 방지할 수 있는 흡착탑에 관한 것이다.
일반적으로 흡착탑은 공기로부터 질소를 흡착/분리하여 산소를 발생시키는 산소 발생장치, PSA(pressure swing adsorption) 방식에 의해 가스를 분리시키는 장치, 또는 폐가스 중의 여러 가지 유해 가스를 흡착 제거하는 폐가스 정화장치 등에 적용되어 처리가스를 흡착하는 용도로 사용된다.
현재, 다양한 종류의 흡착탑이 개발되어 사용되고 있다. 이하에서 설명할 흡착탑은, 페인트 부스 등과 같은 유기용제 사용시설로부터 발생하는 유해한 냄새를 흡착하기 위하여 부스 말단에 설치된 것으로, 흡착 기능을 제공하는 활성탄(ACTIVATED CARBON)은 본체에 설치된 와이어 메쉬로 이루어진 수납틀 내로 삽입된 후 일정 시간 경과 후 교체하는 방식이 주로 사용되고 있다.
이에 대해 좀 더 부연하면, 활성탄은 흡착탑의 탑 도어(top door)를 열고 와이어 메쉬(wire mesh)로 틀이 짜여진 수납틀에 투입되는 것이 일반적이다. 수납틀의 형상은 용량에 따라 다양하게 제작될 수 있으나, 일반적으로 와이어 메쉬로 이루어진 수납틀의 폭은 50cm 정도, 길이는 1~2m 정도이고, 높이는 2-3m 정도가 되도록 형성되고 있다.
이러한 수납틀에 활성탄을 투입하는 경우에는 적어도 두 명 이상의 작업자가 흡착탑 상부로 올라가 탑 도어를 열고 활성탄을 투입하게 되는데, 이러한 작업은 불편할 뿐만 아니라 인건비 부담도 증가하게 된다.
또한, 이러한 방식으로 활성탄을 투입하면 사용 중 와이어 메쉬가 찢어지기도 하고 유해시설로부터 유입되는 유해한 이물질이 와이어 메쉬에 증착되기도 한다. 또한 활성탄을 투입하다보면 활성탄이 떨어지면서 파손되어 비산되기도 한다.
이 때문에 클린(clean) 작업이 필요하나 와이어 메쉬로 이루어진 수납틀은 고정되어 있고, 그 사이의 공기 통로는 너무 비좁기 때문에 작업자가 들어가서 청소하는 등의 클린 작업을 실시하기는 곤란하다.
이러한 이유로 인해 그대로 방치하거나 클린 작업이 지연되는 것이 통상적인데, 이 경우, 와이어 메쉬에 이물질이 증착되고 활성탄이 비산됨으로써 흡착 효율이 떨어질 수밖에 없다.
또한 활성탄 사용에 한계가 이르러 활성탄을 교체하고자 할 경우에는 흡착탑 본체 아래에 형성되어 있는 바텀 도어(bottom door)를 열고 활성탄을 밖으로 배출시켜야 하나 종래의 흡착탑 구조에 의하면 작업자가 밑으로 들어가 작업하기에 비좁은 공간이기 때문에 작업이 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 활성탄의 투입 또는 배출 작업이 간편할 뿐만 아니라 클린 작업도 종래보다 용이하기 때문에 전반적인 관리가 수월해질 수 있으며, 이에 따라 흡착 효율의 저하되는 것을 방지할 수 있는 흡착탑을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 유해냄새를 흡착하는 흡착공간이 내부에 형성되는 본체; 상기 유해냄새를 흡착하는 활성탄(ACTIVATED CARBON)이 내부에 수용되어 모듈식으로 제작된 모듈식 흡착패널; 및 상기 본체 내의 흡착공간에 마련되어 상기 모듈식 흡착패널이 수납되는 다수의 수납틀을 포함하는 흡착탑에 의해 달성된다.
상기 수납틀에는 상기 모듈식 흡착패널이 슬라이딩 이동 가능하게 출입되는 다수의 레일이 형성될 수 있다.
상기 수납틀은 상기 본체의 흡착공간에 상호 인접되게 다수 개 배치될 수 있으며, 상기 다수의 수납틀 사이의 공간을 선택적으로 차폐하는 차폐벽을 더 포함할 수 있다.
상기 본체의 상부에는 상기 흡착공간을 개폐하는 탑 도어(top door)가 마련될 수 있으며, 상기 탑 도어 쪽에서 상기 흡착공간을 바라볼 때, 상기 차폐벽은 지그재그(zigzag)식 배열 구조를 가질 수 있다.
상기 모듈식 흡착패널에는 파지용 손잡이가 더 결합될 수 있다.
상기 모듈식 흡착패널은 상기 활성탄이 내부에 수용되도록 외관이 타공판 또는 와이어 메쉬(wire mesh)로 제작될 수 있으며, 상기 모듈식 흡착패널이 상기 와이어 메쉬로 제작되는 경우에는 상기 모듈식 흡착패널에 보강 지지대가 더 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 활성탄의 투입 또는 배출 작업이 간편할 뿐만 아니라 클린 작업도 종래보다 용이하기 때문에 전반적인 관리가 수월해질 수 있으며, 이에 따라 흡착 효율의 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착탑의 측면 구조도,
도 2는 도 1의 평면 구조도,
도 3은 도 2의 요부 확대도,
도 4는 모듈식 흡착패널이 수납틀에 수납되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면 구조도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모듈식 흡착패널의 사시도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착탑의 측면 구조도, 도 2는 도 1의 평면 구조도, 도 3은 도 2의 요부 확대도, 도 4는 모듈식 흡착패널이 수납틀에 수납되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도, 그리고 도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면 구조도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 흡착탑은, 유해냄새를 흡착하는 흡착공간(S, 도 3 참조)이 내부에 형성되는 본체(110)와, 유해냄새를 흡착하는 활성탄(ACTIVATED CARBON, 143)이 내부에 수용되어 모듈식으로 제작된 모듈식 흡착패널(140)과, 본체(110) 내의 흡착공간(S)에 마련되어 모듈식 흡착패널(110)이 수납되는 다수의 수납틀(150)을 포함한다.
도 1을 참조하여 본체(110)의 주변 구조에 대해 살펴본다. 본체(110)는 프레임 구조체(111)에 의해 지면으로부터 약간 이격된 위치에 배치된다. 외관에는 금속 판재가 부착되어 밀폐된 것처럼 보일 수 있지만, 내부는 도 3에 도시된 바와 같이, 공기의 유동이 자유롭도록 전후면이 개방된 구조를 가질 수 있다. 본체(110)는 금속판재와 H 형강 웰딩 또는 볼트 조립하여 이용하여 제작될 수 있다.
본체(110)의 상부에는 흡착공간(S)을 개폐하는 탑 도어(top door, 112)가 마련된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탑 도어(112)는 다수 개 마련될 수 있으며, 경첩에 의한 회동식 개폐구조를 가질 수 있다. 하지만, 반드시 그러할 필요는 없다.
통상적인 흡착탑의 경우, 본체(110)의 하부에는 바텀 도어(bottom door)가 마련되어 활성탄(143)을 배출시키는 통로로 사용된다.
하지만, 본 실시예의 경우에는 모듈식 흡착패널(110)이 적용되고 있기 때문에 활성탄(143) 교체 시 본체(110)의 하부 쪽으로 작업자가 들어가서 바텀 도어를 열 필요가 없고, 상부의 탑 도어(112)를 통해 모듈식 흡착패널(110)을 설치 또는 교체하면 되기 때문에 종래처럼 바텀 도어가 필요치 않다. 때문에 같은 효율을 제공하면서도 전체적으로 본체(110)의 높이를 낮게 축조할 수 있는 장점이 있다.
이처럼 본체(110)의 높이가 낮아지더라도 본 실시예의 흡착탑은 거대한 구조물이기 때문에 작업자가 탑 도어(112)에 접근하기 위해 본체(110)에는 계단(113)이 구비된다. 그리고 본체(110)의 상부에는 작업자의 안전을 위한 핸드 레일(114)이 마련된다.
본체(110)의 일측에는 인렛 덕트(115)가 구비된다. 인렛 덕트(115)는 별도의 도장시설과 연결되어 도장시설로부터의 유해냄새를 본체(110) 쪽으로 인도하는 역할을 한다.
이러한 인렛 덕트(115)에 인접된 본체(110)의 일측에는 프리 필터(135)가 장착된다. 프리 필터(135)는 도장시설로부터 본체(110) 쪽으로 유입되는 공기로부터 먼지 등을 1차로 필터링하기 위해 설치될 수 있다.
프리 필터(135)는 교체형일 수 있는데, 필요에 따라 프리 필터(135)는 헤파 필터, 정전식 필터 등으로 변경 적용될 수도 있다.
본체(110)의 일측에는 본체(110)의 높이보다 높게 솟은 스택(120)이 마련된다. 스택(120)의 측벽에는 내부 관찰창(121)이 마련될 수 있다.
그리고 스택(120)의 하부 영역에는 터보 팬(130)이 마련된다. 터보 팬(130)은 예컨대, 도장시설로부터 유입된 유해냄새를 포함하는 공기가 본체(110) 내의 흡착공간(S) 쪽으로 유입되도록 하여 모듈식 흡착패널(110)을 경유하도록 한 후에 스택(120)을 통해 외부로 배출되도록 하는 공기 흐름의 동력을 제공한다.
한편, 모듈식 흡착패널(140)은 유해냄새를 흡착하는 활성탄(143)이 내부에 수용되도록 모듈식으로 제작된다.
본 실시예의 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 모듈식 흡착패널(140)은, 공기가 통과될 수 있도록 다수의 홀(hole, 142a)이 천공되어 모듈식 다시 말해, 박스(box) 형상으로 제작되는 타공판(142)과, 타공판(142)의 내부공간에 채워지는 활성탄(143)을 구비한다.
다시 말해, 본 실시예의 모듈식 흡착패널(140)은 활성탄(143)이 내부에 수용되도록 그 외관이 타공판(142)으로 제작되고 있다. 도 5에 보면 타공판(142)의 전후면에만 홀(142a)이 형성되나 측면을 비롯하여 상하면 모두에 홀(142a)이 형성될 수도 있을 것이다.
그리고 도면에는 모듈식 흡착패널(140)을 대략 사각 박스 형태로 도시하고 있는데, 이의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한될 필요는 없다. 즉 종래와 달리 활성탄(143)을 그대로 사용하지 않고, 모듈식으로 제작하였다면 어떠한 형상을 갖더라도 본 실시예의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.
본 실시예와 같이, 모듈식 흡착패널(140)을 타공판(142)으로 만들고 그 내부에 활성탄(143)을 채워 넣는 구조의 경우, 타공판(142) 자체의 재질이 어느 정도의 강도를 갖게 되므로 별도의 보강 장치는 필요치 않다.
다만, 작업자가 모듈식 흡착패널(140)을 들어 설치 및 교체하기 위해 모듈식 흡착패널(140)에는 파지용 손잡이(141)가 마련된다. 파지용 손잡이(141)는 타공판(142)에 결합될 수 있다.
이러한 모듈식 흡착패널(140)이 본체(110) 내의 흡착공간(S)에 위치별로 설치될 수 있도록 흡착공간(S) 내에는 수납틀(150)이 마련된다.
다시 말해, 수납틀(150)은 본체(110) 내의 흡착공간(S)에 마련되어 모듈식 흡착패널(110)이 수납되는 장소를 형성한다.
본체(110)의 사이즈에 따라 달라지겠지만 수납틀(150)은 본체(110) 내의 흡착공간(S)에 다수 개 배치될 수 있으며, 본체(110)의 내벽면에 고정될 수 있다.
이러한 수납틀(150)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 모듈식 흡착패널(140)이 슬라이딩 이동 가능하게 출입되는 다수의 레일(151)이 형성된다.
레일(151)의 개수는 하나 또는 하나 이상일 수 있는데, 다수의 레일(151)이 적용될 경우, 그만큼 많은 개수의 모듈식 흡착패널(140)이 사용될 수 있기 때문에 흡착 효율이 높아질 수 있다.
앞서도 기술한 것처럼 종래에는 활성탄(143) 투입 시 적어도 2사람이 같이 흡착탑 상부로 올라가 탑 도어(112)를 열고 활성탄(143)을 투입시켜야 했으므로 인건비도 상당하였으나, 본 발명에서는 작업자가 들 수 있는 크기와 무게의 모듈식 흡착패널(140)을 만들어서 작업자 혼자서도 모듈식 흡착패널(140)을 수납틀(150)의 레일(151)에 수납시킬 수 있게 됨으로써 인건비도 절감할 수 있다.
뿐만 아니라 만약 모듈식 흡착패널(140)에 이물질이 증착되거나 클린(clean) 작업이 필요하면 모듈식 흡착패널(140)을 들어내어 클린 작업 후 다시 해당 위치에 꽂아 주면되기 때문에 흡착 효율을 개선할 수 있으면서도 효율적인 관리가 진행될 수 있게 된다.
한편, 도 3을 참조하면, 다수의 수납틀(150) 사이에는 다수의 수납틀(150) 사이의 공간을 선택적으로 차폐하는 차폐벽(160)이 마련된다.
차폐벽(160)은 탑 도어(112) 쪽에서 흡착공간(S)을 바라볼 때, 지그재그(zigzag)식 배열 구조를 갖도록 다수의 수납틀(150) 사이의 공간을 선택적으로 차폐한다.
차폐벽(160)이 수납틀(150)들 사이에서 지그재그식 배열 구조를 가짐으로써 도장시설로부터 프리 필터(135)를 지나 본체(110)의 내부 흡착공간(S)으로 유입되는 공기는 도 3의 화살표 방향의 흐름(진행 경로)을 이루게 된다. 즉 차폐벽(160)이 없는 쪽의 수납틀(150)들 사이로 유입되어 모듈식 흡착패널(140)을 통과하면서 진행되어 반대쪽으로 빠져 나간다. 차폐벽(160)이 형성됨으로써 공기가 모듈식 흡착패널(140)을 경유하지 않고 빠져나가는 것을 방지할 수 있으므로 유입된 공기의 흡착 효율은 증가된다. 따라서 도장시설로부터 유입된 유해 공기는 모듈식 흡착패널(140)을 통과하여 반대쪽으로 빠져 나가도록 일률적인 공기 흐름이 유도된다.
이러한 구성을 갖는 흡착탑의 작용에 대해 설명한다.
인렛 덕트(115)를 도장시설과 연결시킨 후, 터보 팬(130)을 동작시키면 도장시설로부터 유입된 유해냄새를 포함하는 공기는 프리 필터(135)에서 먼지 등이 1차로 필터링된 후 본체(110) 내의 흡착공간(S)으로 향한다.
이후, 도 3의 화살표 방향의 흐름을 진행하면서 모듈식 흡착패널(140)을 지나게 됨으로써 유해냄새 등의 이물질은 2차로 흡착된 후, 깨끗한 공기가 되어 스택(120)을 통해 외부로 배출된다.
만약, 모듈식 흡착패널(140)에 이물질이 증착되거나 클린(clean) 작업이 필요하면 모듈식 흡착패널(140)을 들어내어 클린 작업 후 다시 해당 위치에 꽂아 주면되기 때문에 흡착 효율을 개선할 수 있으면서도 효율적인 관리가 진행될 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 활성탄(143)의 투입 또는 배출 작업이 간편할 뿐만 아니라 클린 작업도 종래보다 용이하기 때문에 전반적인 관리가 수월해질 수 있으며, 이에 따라 흡착 효율의 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모듈식 흡착패널의 사시도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예의 모듈식 흡착패널(240)은 활성탄(243)이 내부에 수용되도록 외관이 와이어 메쉬(wire mesh, 242)로 제작된 경우이다.
와이어 메쉬(242)란 철근을 격자 형상으로 제작한 것인데, 이러한 경우에는 와이어 메쉬(242)의 내부에 채워지는 활성탄(243)의 무게로 인하여 와이어 메쉬(242)가 변형될 수 있으므로 중간 중간에 보강 지지대(244)를 배치하여 와이어 메쉬(242)의 변형을 저지시킬 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 본체 111 : 프레임 구조체
112 : 탑 도어 113 : 계단
114 : 핸드 레일 115 : 인렛 덕트
120 : 스택 121 : 내부 관찰창
130 : 터보 팬 135 : 프리 필터
140 : 모듈식 흡착패널 141 : 파지용 손잡이
150 : 수납틀 160 : 차폐벽

Claims (6)

  1. 유해냄새를 흡착하는 흡착공간이 내부에 형성되는 본체;
    상기 유해냄새를 흡착하는 활성탄(ACTIVATED CARBON)이 내부에 수용되어 모듈식으로 제작된 모듈식 흡착패널;
    상기 본체 내의 흡착공간에 마련되어 상기 모듈식 흡착패널이 수납되는 다수의 수납틀;
    상기 다수의 수납틀이 상호 일정 거리 이격됨으로써 형성된 다수의 이격 공간; 및
    상기 이격 공간 각각은 일측을 차폐하여 상기 흡착공간에 유입된 공기가 상기 모듈식 흡착패널을 경유한 후 상기 흡착공간 외부로 빠져 나가도록 유도하는 차폐벽을 포함하며,
    상기 수납틀의 좌우 내측면에는 상기 모듈식 흡착패널의 용이한 삽입 및 교체를 위하여 상기 모듈식 흡착패널을 상하방향으로 슬라이딩 안내하는 다수의 레일이 설치되는 것을 특징으로 하는 흡착탑.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 상부에는 상기 흡착공간을 개폐하는 탑 도어(top door)가 마련되며,
    상기 탑 도어 쪽에서 상기 흡착공간을 바라볼 때, 상기 차폐벽은 지그재그(zigzag)식 배열 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 흡착탑.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모듈식 흡착패널에는 파지용 손잡이가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 흡착탑.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모듈식 흡착패널은 상기 활성탄이 내부에 수용되도록 외관이 타공판 또는 와이어 메쉬(wire mesh)로 제작되며,
    상기 모듈식 흡착패널이 상기 와이어 메쉬로 제작되는 경우에는 상기 모듈식 흡착패널에 보강 지지대가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 흡착탑.
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