KR101766733B1 - Scrubber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조공정 등의 배출가스를 처리하는 스크러버에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
화학 증기 점착, 플라즈마 에칭 등 반도체 제조공정에서는 실란, 디클로롤실란, 암모니아, 산화질소, 아르신, 포르핀, 디포린 등의 유독성 가스가 사용될 수 있다. 따라서 이들 제조공정의 배출가스에는 BCl3, Cl2, HCl, HF 등의 유해성분이 함유될 수 있다. 스크러버는 이와 같이 유해성분을 함유한 배출가스를 외기로 방출시키기 전 정화 처리하는 설비 중 하나이다.Toxic gases such as silane, dichlorosilane, ammonia, nitric oxide, arsine, porphine, and depoline can be used in semiconductor manufacturing processes such as chemical vapor deposition and plasma etching. Therefore, harmful components such as BCl 3, Cl 2, HCl, and HF may be contained in the exhaust gas of these manufacturing processes. The scrubber is one of the facilities for purifying the exhaust gas containing harmful components before releasing it into the outside air.
스크러버가 배출가스를 처리하는 방법으로는 크게 습식 처리법과 건식 처리법이 알려져 있다.The wet scrubbing method and the dry scrubbing method are widely known as methods for the scrubber to treat the exhaust gas.
습식 처리법은 배출가스를 물이나 알칼리성 수용액에 기액 접촉시켜 유해성분을 중화시키거나 흡수 처리하는 방식이다. 분사노즐을 통해 물 또는 알칼리성 수용액을 분사하고, 분사영역에 배출가스를 통과시키는 구조가 대표적이다. 다만, 습식 처리법은 처리과정에서 발생되는 고체 부산물이 막힘 현상을 일으킬 수 있으며, 연소식 처리법 대비 고농도의 배출가스를 처리하는데 한계가 있다. 따라서 근래에는 연소식 처리법과 같은 건식 처리법과 습식 처리법을 병행하는 건습식 혼합형의 스크러버 또한 널리 사용되고 있다.In the wet treatment method, exhaust gas is brought into gas-liquid contact with water or an alkaline aqueous solution to neutralize or absorb the harmful components. A structure in which water or an alkaline aqueous solution is injected through an injection nozzle and an exhaust gas is passed through the injection region is typical. However, the wet treatment method may cause clogging of solid byproducts generated in the treatment process, and there is a limit in treating exhaust gas at a high concentration compared with the combustion method. Therefore, a wet type mixed scrubber in which a dry treatment method such as an ammonia treatment method and a wet treatment method are combined in recent years is widely used.
건식 처리법은 배출가스를 가열 산화시키는 연소식과, 흡착제를 사용한 흡착식으로 다시 구분될 수 있다.The dry treatment method can be further divided into the combustion type in which the exhaust gas is heated and oxidized and the adsorption type using the adsorbent.
흡착식 처리법은 건식 처리법의 일종으로, 충진된 흡착제 내부로 배출가스를 통과시키고, 유해성분과 흡착제 간 반응에 의해 유해성분을 흡착 제거하는 방식이다. 이러한 흡착식 처리법은 다른 처리법에 비해 시스템 구성이 간소하여 사용 및 취급이 용이한 이점이 있다. 흡착제로는 알루미나, 소석회, 알루미나 실리케이트, 제올라이드 등의 무기 흡착제, 활성탄, 무기 흡착제를 담체로 알칼리 화합물이나 산성 화합물을 처리한 첨착 무기 흡착제, 흡착 기능이 있는 레진 종류, 활성탄에 화학물질을 처리한 첨착 활성탄 등 다양한 종류가 사용될 수 있으며, 필요에 따라 2종 이상의 흡착제가 사용되기도 한다.The adsorption treatment method is a type of dry treatment method in which the exhaust gas is passed through the filled adsorbent and the harmful components are adsorbed and removed by the reaction between the harmful component and the adsorbent. This adsorption treatment method has an advantage in that the system configuration is simpler than other treatment methods, and its use and handling are facilitated. Examples of the adsorbent include an inorganic adsorbent such as alumina, slaked lime, alumina silicate, and zeolite, an impregnated inorganic adsorbent containing an activated carbon or an inorganic adsorbent as a carrier and an alkali compound or an acidic compound, a resin having an adsorption function, And impregnated activated carbon may be used. If necessary, two or more adsorbents may be used.
연소식 처리법은 연소챔버 내에서 배출가스를 연소시켜 유해성분을 열분해하는 방식이다. 연소식 처리법은 다른 처리법들에 비해 고농도의 배출가스를 취급하는데 적합하여 반도체 제조공정 등의 배출가스 처리에 널리 사용되고 있으며, 습식 처리법을 병행하는 혼합형 스크러버의 형태로도 다수 적용되고 있다. 다만, 연소식 처리법은 열분해를 위해 고온의 환경이 요구되는바, 안전상의 문제점 및 경제성이 단점으로 지적되고 있다.The combustion process is a method of pyrolyzing the harmful components by burning the exhaust gas in the combustion chamber. The combustion process method is suitable for handling exhaust gas at a high concentration compared with other treatment methods, and is widely used for exhaust gas treatment in a semiconductor manufacturing process or the like, and is also applied in the form of a mixed type scrubber in which a wet treatment method is combined. However, since the combustion method requires a high temperature environment for pyrolysis, it is pointed out as a disadvantage in terms of safety and economical efficiency.
상기와 같은 연소식 처리법에 있어 또 다른 문제점 중 하나는 배출가스의 열분해시 발생되는 파우더이다. 즉, 연소챔버 내에서 배출가스를 고온으로 연소시키면, 열분해의 부산물로 다량의 파우더가 발생되는데, 이와 같은 파우더가 연소챔버나 각종 배관의 내벽에 점착되어 장치의 처리효율을 저감시키는 것이다.One of the problems in the above-mentioned combustion type treatment method is the powder generated upon pyrolysis of the exhaust gas. That is, when the exhaust gas is burned at a high temperature in the combustion chamber, a large amount of powder is generated as a by-product of pyrolysis. Such powder is adhered to the inner wall of the combustion chamber or various pipes to reduce the processing efficiency of the apparatus.
따라서 종래 파우더의 점착을 방지하기 위한 다양한 방법들이 제안된 바 있다. 일 예로, 전처리 수단을 통해 배출가스로부터 수분을 제거함으로써, 파우더의 점착을 저감시키는 방법이 알려져 있다. 다만, 이 방법은 파우더의 점착을 일정부분 저감시킬 순 있으나, 전처리 수단을 통한 수분 제거에 한계가 있기 때문에, 파우더의 점착을 완전히 방지하긴 어렵다. 다른 예로, 물리적 수단을 통해 내벽 등에 점착된 파우더를 제거하는 방식이 있다. 대표적으로, 스크래퍼를 통해 내벽에 붙은 파우더를 긁어내는 방법이다. 이 방법은 비교적 간단한 구조로 구현될 수 있어 장치비용의 증가를 최소화면서도, 점착된 파우더를 직접 긁어내기 때문에 작동시 그 효과가 즉시 나타나는 이점이 있다.Accordingly, various methods for preventing the adhesion of the conventional powder have been proposed. For example, there is known a method for reducing the adhesion of powder by removing moisture from the exhaust gas through the pretreatment means. However, this method can reduce the adhesion of the powder to a certain extent, but it is difficult to completely prevent the adhesion of the powder because there is a limit to removing moisture through the pretreatment means. As another example, there is a method of removing powder adhering to the inner wall or the like through physical means. Typically, this method scratches the powder attached to the inner wall through a scraper. This method can be implemented with a relatively simple structure, minimizing an increase in the cost of the apparatus, but also directly scraping off the adhering powder, so that the effect is immediately obtained in operation.
스크래퍼를 사용한 방식의 일 예로, 등록특허공보 제10-1391191호(이하, 특허문헌 1)는 스크러버용 부산물 제거장치 등을 개시한 바 있다. 특허문헌 1은 연소챔버 내에 상하로 연장된 부산물 제거부재(스크래퍼)가 구비되며, 이와 같은 스크래퍼가 연소챔버의 중심축을 기준으로 회전되어 내벽의 부산물(파우더)을 긁어내도록 구성되고 있다. 이와 같은 구조는 특허문헌 1 외에도 대부분의 스크래퍼 방식에서 채용되고 있는 구조이다.As an example of a method using a scraper, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1391191 (hereinafter referred to as Patent Document 1) discloses a device for removing by-product matter for a scrubber and the like.
그러나 상기의 특허문헌 1과 같은 스크래퍼의 구조는 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다.However, the structure of the scraper as in the above-mentioned
먼저 스크래퍼가 상하로 길게 연장되며, 스크래퍼 상단으로 구동력이 전달되어 내벽을 따라 회전되기 때문에, 구조상 스크래퍼가 연소챔버 내벽에 밀착되기가 어렵다. 특히, 스크래퍼 하단은 특별한 지지구조 없이 자유단으로 형성되어 있기 때문에, 보다 쉽게 내벽으로부터 이격될 수 있다. 따라서 스크래퍼가 내벽에 밀착되지 않음으로 인해, 내벽에 점착된 파우더의 제거 성능이 저하될 수 있다.First, the scrapers are elongated vertically, and the driving force is transmitted to the upper end of the scrapers to rotate along the inner wall. Therefore, it is difficult for the scrapers to closely contact the inner wall of the combustion chamber due to the structure. In particular, since the lower end of the scraper is formed as a free end without any special supporting structure, it can be separated from the inner wall more easily. Therefore, since the scrapers are not brought into close contact with the inner wall, the removal performance of the powder adhering to the inner wall may be deteriorated.
다른 문제점은 스크래퍼의 교체시 발생될 수 있다. 스크래퍼는 연소챔버의 내벽에 접촉되어 내벽을 긁고 지나가는 부품이기 때문에 마모 및 교체가 예정되어 있다. 특히, 연소챔버는 배출가스가 가열 산화되는 공간으로 고온의 환경이 조성되기 때문에 이와 같은 스크래퍼의 마모가 촉진될 수 있다. 그러나 특허문헌 1과 같은 종래의 구조는 이러한 스크래퍼의 교체가 상당히 까다로운 단점을 가진다.Another problem may arise upon replacement of the scraper. Since the scraper is a part that comes into contact with the inner wall of the combustion chamber and rubs against the inner wall, wear and replacement are scheduled. Particularly, since the combustion chamber is provided with a high-temperature environment in which the exhaust gas is heated and oxidized, wear of such scrapers can be promoted. However, the conventional structure such as
좀 더 구체적으로, 특허문헌 1은 스크래퍼의 상단이 연소챔버 상부에 장착 지지된 구조를 가지며, 스크래퍼를 구동시키기 위한 모터, 기어구조 등도 마찬가지로 연소챔버 상부에 내설된 구조로 이뤄져 있다. 이때, 스크래퍼나 이를 위한 기계적 구조(모터, 기어구조 등)가 장착 배치된 연소챔버 상부는 가스 유입관이나 플라즈마 토치 등의 가열수단이 배치된 곳으로 상당히 복잡한 구조를 이루고 있다. 특히, 플라즈마 토치 등의 가열수단은 연소챔버 내 화염이나 아크를 발생시키는 민감한 핵심부품으로, 그 해체나 조립이 용이하지 않다. 그럼에도 불구하고, 특허문헌 1과 같은 종래의 구조는 스크래퍼의 교체를 위해 연소챔버 상부구조의 분해 및 재조립이 불가피하다. 기본적으로, 스크래퍼나 관련된 기계적 구조가 모두 연소챔버 상부에 내설된 구조를 가지기 때문이다. 따라서 스크래퍼의 교체를 위해 플라즈마 토치 등 민감한 핵심부품의 분해 및 재조립이 함께 요구되며, 이로 인해 스크래퍼의 교체 작업이 상당히 까다로워지는 문제점을 가진다.More specifically,
본 발명의 실시예들은 연소챔버 내벽에 점착된 파우더를 효과적으로 제거할 수 있는 스크러버를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention aim to provide a scrubber capable of effectively removing powder adhering to the inner wall of a combustion chamber.
또한, 본 발명의 실시예들은 스크래퍼의 내벽 밀착성을 강화시켜 파우더 제거 효과가 개선된 스크러버를 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention are intended to provide a scrubber improved in powder removing effect by enhancing the inner wall adhesion of a scraper.
또한, 본 발명의 실시예들은 스크래퍼의 교체가 용이한 스크러버를 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention provide a scrubber which can be easily replaced with a scraper.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배출가스가 가열 산화되는 내부공간을 구비하는 연소챔버; 상기 연소챔버 상부에 배치되며, 상기 배출가스의 유입을 위한 배관라인과, 상기 내부공간을 가열시키는 가열수단을 포함하는 상부구조; 상기 내부공간에 배치되어 적어도 일부가 상기 연소챔버의 내벽에 접촉되는 원형 고리 형태의 스크래퍼; 상기 내부공간에 상하로 배치되어 상하축을 중심으로 상기 연소챔버에 대해 회전 가능하도록 지지되고, 상기 스크래퍼 일측에 나합되어 상기 스크래퍼를 상하 이동시키는 하나 이상의 스크류봉; 및 상기 상부구조와 이격되어 상기 연소챔버의 외측에 배치되며, 상기 스크류봉에 연결되어 상기 스크류봉을 회전 구동시키는 구동모터;를 포함하는 스크러버가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a combustion chamber comprising: a combustion chamber having an internal space through which exhaust gas is heated and oxidized; An upper structure disposed on the combustion chamber, the upper structure including a piping line for introducing the exhaust gas and a heating means for heating the inner space; A circular annular scraper disposed in the inner space and at least a part of which is in contact with the inner wall of the combustion chamber; One or more screw rods disposed up and down in the inner space and supported to be rotatable about the combustion chamber about an upper and lower axis and adapted to move to one side of the scraper to move the scraper up and down; And a driving motor disposed on the outer side of the combustion chamber and spaced apart from the upper structure, the driving motor being connected to the screw rod to rotationally drive the screw rod.
본 발명의 실시예들에 따른 스크러버는 원형 고리 형태의 스크래퍼를 상하로 이동시켜 연소챔버 내벽의 파우더를 효과적으로 제거할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따른 스크래퍼는 길이방향으로 길게 형성된 종래의 스크래퍼와 달리 원형 고리 형태로 형성됨으로 인해, 들뜸 구간 없이 연소챔버 내벽에 보다 밀착된 상태로 동작될 수 있다.The scrubber according to the embodiments of the present invention can effectively remove the powder on the inner wall of the combustion chamber by moving the circular ring-shaped scrapers up and down. Particularly, since the scrapers according to the embodiments of the present invention are formed in a circular ring shape unlike the conventional scrapers elongated in the longitudinal direction, the scrapers can be operated more closely to the inner wall of the combustion chamber without the excursion section.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크러버는 종래 대비 스크래퍼의 교체가 용이하게 이뤄질 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 스크러버는 구동모터가 연소챔버 외부에 배치되고, 스크래퍼가 상하로 이동 가능함으로 인해, 연소챔버의 하부측을 통해 스크래퍼의 인출 및 재조립이 가능하게 된다. 따라서 스크래퍼의 교체를 위해 상부구조나 가열수단 등의 분해가 요구되지 않으며, 비교적 간단한 기계적 구조의 분해 및 재조립만으로 스크래퍼를 교체할 수 있다.In addition, the scrubber according to the embodiments of the present invention can be easily replaced with a conventional scraper. That is, in the scrubber according to the embodiments of the present invention, the driving motor is disposed outside the combustion chamber, and the scraper is movable up and down, thereby enabling the scraper to be drawn out and reassembled through the lower side of the combustion chamber. Therefore, no disassembly of the superstructure or heating means is required to replace the scrapers, and the scrapers can be replaced only by disassembly and reassembly of a relatively simple mechanical structure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크러버의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스크래퍼, 스크류봉 및 가이드봉을 보여주는 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스크래퍼를 보여주는 개략도이다.
도 4는 도 3에 도시된 스크래퍼의 단면을 보여주는 개략도이다.1 is a schematic view of a scrubber according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing the scrapers, the screw rods and the guide rods shown in Fig.
3 is a schematic view showing the scraper shown in Fig.
4 is a schematic view showing a cross section of the scraper shown in Fig.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the following examples are provided to facilitate understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. In addition, the following embodiments are provided to explain the present invention more fully to those skilled in the art. Those skilled in the art will appreciate that those skilled in the art, Will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크러버(100)의 개략도이다.1 is a schematic view of a
도 1을 참조하면, 본 실시예의 스크러버(100)는 연소챔버(110) 및 상부구조(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
연소챔버(110)는 중공 원통형으로 형성될 수 있으며, 배출가스가 가열 산화되는 내부공간(111)을 구비할 수 있다.The
상부구조(120)는 연소챔버(110) 상부에 배치되어 배출가스나 연소에 필요한 보조가스의 유입을 위한 배관라인을 포함할 수 있다. 또한, 상부구조(120)는 내부공간(111)을 가열시키는 가열수단(121)을 포함할 수 있다. 가열수단(121)은 내부공간(111)에서 배출가스를 가열 산화 또는 열분해시키기 위한 것으로, 공지된 다양한 수단을 포함할 수 있다. 예컨대, 가열수단(121)은 통상적으로 연소식 처리에 사용되는 버너, 봉히터, 플라즈마 토치 등을 포함할 수 있다. 배출가스는 상부구조(120)의 배관라인을 통해 내부공간(111)으로 제공될 수 있으며, 가열수단(121)에서 발생된 아크에 의해 연소챔버(110) 내에서 가열 산화될 수 있다.The
단, 상기와 같은 연소챔버(110) 및 상부구조(120)는 종래 공지된 것과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.However, the
도시되지 않았으나, 본 실시예의 스크러버(100)는 배출가스를 연소식 처리하는 연소챔버(110)에 공지된 다른 처리수단이 더 조합될 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 스크러버(100)는 배출가스를 습식 처리하는 습식 컬럼이 연소챔버(110)에 조합된 형태로 제공될 수 있으며, 반드시 연소챔버(110) 단독에 의한 처리방식에 제한되지 않는다.Although not shown, the
한편, 본 실시예의 스크러버(100)는 스크래퍼(130)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
스크래퍼(130)는 연소챔버(110)의 내부공간(111)에 배치될 수 있으며, 후술할 바와 같이 전체적으로 원형 고리 형태로 형성될 수 있다. 스크래퍼(130)는 원형 고리 형태의 외측 테두리 부위가 연소챔버(110)의 내벽(112)에 접촉될 수 있으며, 내부공간(111)에서 상하로 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서 스크래퍼(130)는 내부공간(111)에서 상하로 이동되면서 내벽(112)에 점착된 파우더를 제거하게 된다.The
본 실시예의 스크러버(100)는 하나 이상의 스크류봉(140)을 더 포함할 수 있다.The
스크류봉(140)은 길이방향으로 연장 형성되어 연소챔버(110)의 내부공간(111)에 상하로 배치될 수 있다. 바람직하게, 스크류봉(140)은 연소챔버(110)의 내벽(112)에 인접하게 배치될 수 있다. 내부공간(111)의 중앙은 가열수단(121)에 의해 화염이나 아크가 발생되는 공간임을 고려하여 스크류봉(140)은 가급적 외측부에 배치한 것이다.The
스크류봉(140)은 외면에 나사선을 구비하며 전술한 스크래퍼(130)와 나합될 수 있다. 스크래퍼(130)는 나사선에 의해 스크류봉(140)을 따라 상하로 이동될 수 있다. 다시 말하면, 스크류봉(140)은 스크래퍼(130)를 상하 이동시킬 수 있다.The
스크류봉(140)은 상단 및 하단에 상하축을 중심으로 회전 가능하게 지지될 수 있다. 즉, 스크류봉(140)의 상단은 연소챔버(110)의 내측 상면에, 스크류봉(140)의 하단은 연소챔버(110)의 내측 저면에 각각 베어링을 매개로 회전 가능하게 장착 지지될 수 있다. 따라서 스크류봉(140)은 상하축을 중심으로 연소챔버(110)에 대해 회전 동작될 수 있다. 스크류봉(140)의 회전 구동력은 후술할 구동모터(160)에 의해 제공될 수 있다.The
필요에 따라, 스크류봉(140)은 복수개가 구비될 수 있다. 예컨대, 스크류봉(140)은 한 쌍이 구비되어 내부공간(111)의 좌우측 내벽(112)에 서로 대응되도록 배치되거나, 셋 이상이 구비되어 내벽(112)을 따라 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다. 또한, 이와 같은 경우 각 스크류봉(140)은 각각 상이한 위치에서 스크래퍼(130)와 나합되어 스크래퍼(130)에 상하 이동을 위한 구동력을 전달할 수 있다. 스크류봉(140)의 개수가 많아지면, 스크래퍼(130)의 상하 이동이 보다 원활하게 이뤄질 수 있다.If necessary, a plurality of
다만, 본 실시예의 경우, 하나의 스크류봉(140)이 구비된 경우를 예시하고 있으며, 스크류봉(140)에 대응되는 반대측 내벽(112)에는 후술할 가이드봉(150)이 배치되고 있다. 이는 구동모터(160)나 다른 기계적 요소의 부가를 최소화하여 장치 구성을 간소화하고, 장치 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.In this embodiment, a
필요에 따라, 본 실시예에 따른 스크러버(100)는 하나 이상의 가이드봉(150)을 더 포함할 수 있다.If desired, the
가이드봉(150)은 길이방향으로 연장 형성되어 내부공간(111)에 상하로 배치될 수 있다. 또한, 가이드봉(150)은 연소챔버(110)의 내벽(112)에 인접하게 배치될 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 배출가스의 가열 산화를 위한 처리 공간을 확보하기 위함이다.The
예시된 바와 같이 하나의 스크류봉(140)만이 구비되는 경우, 가이드봉(150)은 스크류봉(140)이 배치된 내벽(112)의 반대측에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 가이드봉(150)은 스크류봉(140)와 상호 대응되도록 반대측 내벽(112)에 배치될 수 있다. 이는 스크류봉(140) 및 가이드봉(150)이 각각 스크래퍼(130)의 좌우측에 체결되어 안정적인 구조를 가지고 스크래퍼(130)가 상하 이동될 수 있도록 하기 위함이다.When only one
다만, 복수개의 스크류봉(140)이 구비되는 경우, 가이드봉(150)은 필요에 따라 생략될 수 있다. 이와 같은 경우, 2개소 이상에서 스크래퍼(130)가 지지되므로, 가이드봉(150)이 생략되어도 안정적인 지지 구조 및 이동 동작이 가능하기 때문이다.However, when a plurality of
가이드봉(150)은 스크류봉(140)에 의한 스크래퍼(130)의 상하 이동을 보조하는 수단으로, 전술한 스크류봉(140)과 달리 외면에 나사선이 구비되거나 스크래퍼(130)와 나합되지 않아도 무방하다. 가이드봉(150)은 스크래퍼(130)의 일측에 상하로 관통 체결될 수 있으며, 스크래퍼(130)는 가이드봉(150)에 대해 상하로 슬라이딩 이동될 수 있다.The
또한, 가이드봉(150)은 상단 및 하단이 고정 설치될 수 있다. 즉, 가이드봉(150)의 상단은 연소챔버(110)의 내측 상면에, 가이드봉(150)의 하단은 연소챔버(110)의 내측 저면에 각각 고정 설치될 수 있다. 전술한 스크류봉(140)과 달리 가이드봉(150)은 고정된 구조로 형성되어도 무방하다.In addition, the upper and lower ends of the
필요에 따라, 가이드봉(150)은 복수개가 구비될 수 있다. 예컨대, 가이드봉(150)은 복수개가 마련되어 연소챔버(110)의 내벽(112)을 따라 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 복수개의 스크류봉(140)이 구비되는 경우 가이드봉(150)은 생략되어도 무방한바, 복수개의 가이드봉(150)은 예시된 바와 같이 하나의 스크류봉(140)만이 구비된 경우에 보다 효과적일 수 있다. 예컨대, 1개의 스크류봉(140)과 3개의 가이드봉(150)이 구비되어 총 4개의 스크류봉(140) 또는 가이드봉(150)이 내벽(112)을 따라 원주 방향으로 등간격 이격 배치되는 구조 등이 고려될 수 있다. 이와 같이 가이드봉(150)의 개수가 증가되면, 보다 안정적인 스크래퍼(130)의 지지 구조가 확보되어 스크래퍼(130)의 상하 이동 동작이 원활하게 수행될 수 있는 이점이 있다.If necessary, a plurality of
다만, 본 실시예의 경우, 스크류봉(140)에 대향하는 내벽(112)에 하나의 가이드봉(150)만이 인접하게 배치된 경우를 예시하고 있다. 이는 장치 구성을 간소화하고, 배출가스의 처리를 위한 내부공간(111)을 충분히 확보하기 위함이다. 또한, 다수의 스크류봉(140) 및 가이드봉(150)이 배치되는 경우, 내부공간(111)에서 생성된 파우더가 스크류봉(140)이나 가이드봉(150)에 점착될 가능성도 고려한 것이다.In the present embodiment, however, only one
본 실시예의 스크러버(100)는 구동모터(160)를 더 포함할 수 있다.The
구동모터(160)는 연소챔버(110)의 외측 측면에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 구동모터(160)는 상부구조(120)와 이격된 연소챔버(110)의 외측에 배치될 수 있다. 이는 외부로부터 접근이 용이한 위치에 구동모터(160)를 배치하여 점검이나 보수 작업을 보다 용이하게 하기 위함이다. 참고로, 종래의 스크래퍼를 사용한 방식은 구동모터를 상부구조(120) 내부에 배치함으로써, 구동모터(160)의 교체나 점검 등을 위해 상부구조(120) 전체를 분해 및 재조립하여야 하는 난점이 있었다.The driving
구동모터(160)는 스크류봉(140)에 연결되어 스크류봉(140)에 회전 구동력을 제공할 수 있다. 구동모터(160)는 공지된 다양한 동력전달수단을 통해 스크류봉(140)에 연결 설치될 수 있다. 예컨대, 구동모터(160)는 체인, 벨트 등을 통해 스크류봉(140)에 연결 설치되거나, 웜-웜기어 구조 등을 통해 스크류봉(140)에 연결될 수 있다.The driving
바람직하게, 구동모터(160)는 기어박스(161)에 의해 스크류봉(140)에 연결 설치될 수 있으며, 기어박스(161)는 연소챔버(110)의 내부공간(111)에 배치될 수 있다. 기어박스(161)는 구동모터(160)의 회전력을 방향 전환 및 증감속하여 스크류봉(140)으로 전달할 수 있으며, 베벨 기어 등의 공지된 기어 구조를 포함할 수 있다. 이와 같은 구조는 구동모터(160)의 외부 배치에도 불구하고, 내부공간(111)의 적절한 밀폐가 용이한 이점이 있다. 즉, 구동모터(160)의 구동축과 연소챔버(110) 간에 적절한 실링 구조가 부가됨으로써, 내부공간(111)이 용이하게 밀폐될 수 있다.The
도 2는 도 1에 도시된 스크래퍼(130), 스크류봉(140) 및 가이드봉(150)을 보여주는 개략도이다.2 is a schematic view showing the
도 2를 참조하면, 스크래퍼(130)는 소정 반경을 가지는 원형 고리 형태로 형성될 수 있다. 스크래퍼(130)의 반경은 내부공간(111)의 반경에 대응된다. 스크류봉(140) 및 가이드봉(150)은 각각 스크래퍼(130)의 일측 또는 타측에 체결될 수 있다. 구체적으로, 스크류봉(140)은 스크래퍼(130) 일측에 상하로 나합될 수 있으며, 가이드봉(150)은 이에 대향하는 타측에 상하로 관통 체결될 수 있다. 따라서 스크래퍼(130)는 양측의 스크류봉(140) 및 가이드봉(150)에 의해 내부공간(111) 내 소정의 상하 위치에서 지지된 상태를 이룬다.Referring to FIG. 2, the
도 3은 도 2에 도시된 스크래퍼(130)를 보여주는 개략도이다. 도 4는 도 3에 도시된 스크래퍼(130)의 단면을 보여주는 개략도이다.3 is a schematic view showing the
도 3 및 4를 참조하면, 스크래퍼(130)는 측벽(131)을 구비할 수 있다. 측벽(131)은 소정의 상하 높이를 가지고 원형 고리 형태로 연장 형성될 수 있다. 측벽(131)에는 복수개의 배출홀(131a)이 형성될 수 있다. 배출홀(131a)은 측벽(131)에 가로로 관통 형성될 수 있으며, 복수개가 측벽(131)을 따라 이격 배치될 수 있다. 배출홀(131a)은 후술할 구획공간(D)으로 유입된 파우더가 다시 외부로 배출될 수 있도록 한다.Referring to FIGS. 3 and 4, the
스크래퍼(130)는 측벽(131) 상단으로부터 연소챔버(110)의 내벽(112)을 향해 가로로 연장된 상단 플랜지(132)와, 상단 플랜지(132)에 대응되도록 측벽(131) 하단으로부터 내벽(112)을 향해 가로로 연장된 하단 플랜지(133)를 구비할 수 있다. 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)는 각각 측벽(131)을 따라 원형 고리 형태로 연장 형성될 수 있다. 또한, 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)는 상하로 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 스크래퍼(130)의 횡단면은 측벽(131), 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)가 대략 'ㄷ'자 형태를 이룰 수 있다.The
상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)는 상하로 소정 간격 이격 배치되어 사이에 구획공간(D)을 형성할 수 있다. 구획공간(D)은 상단 플랜지(132), 하단 플랜지(133), 측벽(131) 및 내벽(112)에 의해 둘러 쌓인 공간으로 형성될 수 있다. 또한, 스크래퍼(130)는 원형 고리 형태로 연장 형성되는 바, 이와 같은 구획공간(D)은 내부공간(111) 내에서 원형 고리 형태로 연장 형성될 수 있다. 전술한 배출홀(131a)은 구획공간(D) 내로 유입된 파우더를 다시 외측의 내부공간(111)으로 배출시키게 된다.The
상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)는 각각 스크류 체결홀(132a, 133a)을 구비할 수 있다. 스크류 체결홀(132a, 133a)은 상단 플랜지(132) 또는 하단 플랜지(133)를 상하로 관통하도록 형성될 수 있으며, 내주면에 나사홈이 형성되어 전술한 스크류봉(140)과 나합될 수 있다. 도시되지 않았으나, 복수의 스크류봉(140)이 구비되는 경우, 스크류 체결홀(132a, 133a)은 이에 대응되도록 복수개가 구비될 수 있다.The
또한, 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)는 각각 가이드 체결홀(132b, 133b)을 구비할 수 있다. 가이드 체결홀(132b, 133b)은 전술한 가이드봉(150)의 체결을 위한 것으로, 상단 플랜지(132) 또는 하단 플랜지(133)를 상하로 관통하도록 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 하나의 스크류봉(140)과 그 반대측에 가이드봉(150)이 구비된 경우를 예시하고 있는바, 가이드 체결홀(132b, 133b)은 스크류 체결홀(132a, 133a)의 반대측에 배치되고 있다. 도시되지 않았으나, 복수의 가이드봉(150)이 구비되는 경우, 가이드 체결홀(132b, 133b) 또한 이에 대응되도록 복수개가 구비될 수 있음은 물론이다.The
스크래퍼(130)는 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)의 내벽(112)을 향한 단부에 마련되는 팁(132c, 133c)을 구비할 수 있다. 팁(132c, 133c)은 연소챔버(110)의 내벽(112)에 접촉될 수 있으며, 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)에 각각 구비될 수 있다. 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)에 각각 팁(132c, 133c)이 구비됨으로써, 스크래퍼(130)의 상하 이동시 각 팁(132c, 133c)이 내벽(112)을 2차에 걸쳐 긁어낼 수 있다. 이로 인해, 파우더의 제거 효과가 향상될 수 있음은 물론이다.The
바람직하게, 팁(132c, 133c)은 내벽(112)을 향해 소정정도 뾰족하게 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 또는, 팁(132c, 133c)은 대략 삼각형 형태의 횡단면을 가지고 일측 꼭지점이 내벽(112)에 접촉되도록 형성될 수 있다. 이와 같은 팁(132c, 133c)의 형상은 내벽(112)의 접촉 면적을 줄여 스크래퍼(130)의 상하 이동에 간섭이 발생되는 것을 줄이는 한편, 점착된 파우더를 보다 용이하게 긁어 낼 수 있도록 한다.Preferably, the
보다 바람직하게, 팁(132c, 133c)은 스크래퍼(130)의 다른 부분으로부터 분리 및 교체 가능하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 스크래퍼(130)는 측벽(131), 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)로 이뤄진 바디(130a)와, 팁(132c, 133c)을 포함하는 팁 링(130b)으로 분할 형성될 수 있다. 이때, 팁 링(130b)은 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)에 체결되는 원형 고리 형태의 부품으로 형성될 수 있으며, 바디(130a)와 별개로 형성되어 바디(130a)로부터 분리 가능하도록 구성될 수 있다.More preferably, the
부연하면, 팁 링(130b)은 대략 삼각형 형태의 횡단면을 가지고 연소챔버(110) 내벽(112)에 접촉되는 팁(132c, 133c)을 구비할 수 있으며, 이와 같은 팁(132c, 133c)은 원형 고리 형태로 연장된 팁 링(130b)의 외측 테두리를 따라 형성될 수 있다. 또한, 팁 링(130b)은 팁(132c, 133c) 반대측인 반경 방향 내측의 테두리를 따라 체결편(132d, 133d)이 구비될 수 있다. 체결편(132d, 133d)은 반경 방향 내측을 향해 소정 길이 연장되어 상단 플랜지(132) 또는 하단 플랜지(133)와 소정의 겹침 부위를 형성할 수 있다. 팁 링(130b)은 이와 같은 체결편(132d, 133d)이 상단 플랜지(132) 또는 하단 플랜지(133)에 볼팅 결합되어 바디(130a)에 장착될 수 있다.The
필요에 따라, 팁 링(130b)은 일부 또는 전부에 테프론 코팅을 포함할 수 있다. 바람직하게, 팁 링(130b)은 적어도 내벽(112)에 접촉되는 팁(132c, 133c) 부위를 포함하여 테프론 코팅될 수 있다. 이와 같은 경우, 팁 링(130b)의 내구성이 개선되어 스크래퍼(130)의 교체 주기를 연장할 수 있는 이점이 있다.Optionally, the
한편, 바디(130a)는 금속 재질로 형성될 수 있다.Meanwhile, the body 130a may be formed of a metal material.
이하, 본 실시예에 따른 스크러버(100)의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the
전술한 도 1을 참조하면, 본 실시예의 스크러버(100)는 연소챔버(110) 내에서 배출가스를 연소시켜 함유된 유해성분을 열분해시키게 된다. 이는 종래의 것과 동일 또는 유사하다. 이와 같이 연소챔버(110) 내에서 배출가스가 연소되면, 그 분산물로 파우더가 생성될 수 있으며, 미세 가루의 형태인 파우더는 수분과 함께 연소챔버(110)의 내벽(112)에 점착되게 된다. 본 실시예의 스크러버(100)는 연소챔버(110) 내부공간(111)에 배치된 스크래퍼(130)를 통해 이를 제거할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
구체적으로, 구동모터(160)가 작동되어 스크류봉(140)이 상하축을 중심으로 회전 구동되면, 스크류봉(140)에 나합된 스크래퍼(130)가 상측 또는 하측으로 이동하게 된다. 이때, 스크래퍼(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 팁(132c, 133c)이 연소챔버(110)의 내벽(112)에 접촉되어 있으므로, 상하로 이동되면서 내벽(112)에 점착된 파우더를 긁어 내게 된다. 특히, 본 실시예의 스크래퍼(130)는 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)에 각각 팁(132c, 133c)이 구비되어 한번의 이동으로 내벽(112)을 2회 긁어내게 되므로, 보다 신속하고 효과적인 파우더 제거가 이뤄질 수 있다.Specifically, when the
한편, 팁(132c, 133c)이 내벽(112)의 파우더를 긁어 내는 과정에서 일부 파우더가 구획공간(D)으로 유입될 수 있는데, 이는 측벽(131)의 배출홀(131a)을 통해 다시 연소챔버(110) 내부공간(111)으로 배출될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이 가이드봉(150)은 스크류봉(140) 반대측에서 스크래퍼(130)를 지지하여 스크래퍼(130)의 상하 이동을 가이드하게 된다.Particles may be introduced into the compartment space D through the discharge holes 131a of the
이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 스크러버(100)는 원형 고리 형태의 스크래퍼(130)를 상하로 이동시켜 연소챔버(110) 내벽(112)의 파우더를 효과적으로 제거할 수 있다. 특히, 본 실시예의 스크래퍼(130)는 길이방향으로 길게 형성된 종래의 스크래퍼와 달리 원형 고리 형태로 형성됨으로 인해, 들뜸 구간 없이 연소챔버(110) 내벽(112)에 보다 밀착된 상태로 동작될 수 있다. 즉, 종래의 경우, 하방으로 연장 형성된 바(bar) 형태의 스크래퍼가 사용됨으로 인해, 스크래퍼 하단에서 스크래퍼가 내벽에 밀착되지 못하고 들뜨는 현상이 발생하게 되는데, 본 실시예의 스크래퍼(130)는 구조상 이와 같은 들뜸 현상이 일어나지 않게 되는바, 연소챔버(110) 내벽(112)의 전범위에 걸쳐 파우더가 효과적으로 제거될 수 있다.As described above, the
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스크러버(100)는 종래 대비 스크래퍼(130)의 교체가 용이하게 이뤄질 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 스크러버(100)는 구동모터(160)가 연소챔버(110) 외부에 배치되고, 스크래퍼(130)가 상하로 이동 가능하므로, 연소챔버(110)의 하부측을 통해 스크래퍼(130)의 인출 및 재조립이 가능하게 된다. 따라서 종래와 달리 스크래퍼(130)의 교체를 위해 상부구조(120)나 가열수단(121) 등을 분해할 필요가 없으며, 비교적 간단한 기계적 구조의 분해 및 재조립만이 요구되게 된다. 나아가, 본 실시예의 스크래퍼(130)는 팁 링(130b)이 바디(130a)로부터 분리 가능하며, 마모가 일어나는 팁 링(130b)만을 교체하여 재사용이 가능한 이점 또한 가지게 된다.In addition, the
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
100: 스크러버 110: 연소챔버
120: 상부구조 130: 스크래퍼
140: 스크류봉 150: 가이드봉
160: 구동모터100: scrubber 110: combustion chamber
120: upper structure 130: scraper
140: screw rod 150: guide rod
160: drive motor
Claims (5)
상기 연소챔버(110) 상부에 배치되며, 상기 배출가스의 유입을 위한 배관라인과, 상기 내부공간(111)을 가열시키는 가열수단(121)을 포함하는 상부구조(120);
상기 내부공간(111)에 배치되어 적어도 일부가 상기 연소챔버(110)의 내벽(112)에 접촉되는 원형 고리 형태의 스크래퍼(130);
상기 내부공간(111)에 상하로 배치되어 상하축을 중심으로 상기 연소챔버(110)에 대해 회전 가능하도록 지지되고, 상기 스크래퍼(130) 일측에 나합되어 상기 스크래퍼(130)를 상하 이동시키는 하나 이상의 스크류봉(140);
상기 내부공간(111)에 상하로 배치되며, 상기 스크류봉(140)과 이격된 상기 스크래퍼(130)의 타측에 관통 체결되어 상기 스크래퍼(130)의 상하 이동을 가이드하는 가이드봉(150); 및
상기 상부구조(120)와 이격되어 상기 연소챔버(110)의 외측에 배치되며, 상기 스크류봉(140)에 연결되어 상기 스크류봉(140)을 회전 구동시키는 구동모터(160);를 포함하는, 스크러버.A combustion chamber (110) having an internal space (111) in which exhaust gas is heated and oxidized;
An upper structure 120 disposed above the combustion chamber 110 and including a piping line for introducing the exhaust gas and a heating means 121 for heating the internal space 111;
A circular annular scraper 130 disposed in the inner space 111 and at least a part of which is in contact with the inner wall 112 of the combustion chamber 110;
And one or more screws (not shown) are mounted on the inner space 111 to be rotatable with respect to the combustion chamber 110 about the vertical axis and to be moved to the one side of the scraper 130 to move the scraper 130 up and down. A rod 140;
A guide rod 150 vertically disposed in the inner space 111 and penetratingly connected to the other side of the scraper 130 spaced apart from the screw rod 140 to guide up and down movement of the scraper 130; And
And a driving motor 160 disposed on the outer side of the combustion chamber 110 and spaced apart from the upper structure 120 and connected to the screw rod 140 to rotationally drive the screw rod 140. [ Scrubber.
상기 스크래퍼(130)는,
소정의 상하 높이를 가지고 원형 고리 형태로 연장 형성된 측벽(131);
상기 측벽(131) 상단으로부터 상기 내벽(112)을 향해 연장 형성된 상단 플랜지(132); 및
상기 측벽(131) 하단으로부터 상기 내벽(112)을 향해 연장 형성된 하단 플랜지(133);를 포함하는, 스크러버.The method according to claim 1,
The scraper (130)
A side wall 131 extending in a circular ring shape with a predetermined vertical height;
An upper flange 132 extending from the upper end of the side wall 131 toward the inner wall 112; And
And a lower flange (133) extending from the lower end of the side wall (131) toward the inner wall (112).
상기 측벽(131)은,
원주 방향으로 이격 배치된 복수개의 배출홀(131a)이 관통 형성되며,
상기 상단 플랜지(132) 및 하단 플랜지(133)는,
상기 내벽(112)을 향해 뾰족하게 돌출되어 상기 내벽(112)에 접촉되는 팁(132c, 133c); 및
상기 스크류봉(140)이 나합되도록 상하로 관통 형성된 스크류 체결홀(132a, 133a);을 구비하는, 스크러버.The method of claim 2,
The side wall (131)
A plurality of discharge holes 131a spaced apart in the circumferential direction are formed to pass therethrough,
The upper flange 132 and the lower flange 133,
Tips (132c, 133c) protruding sharply toward the inner wall (112) and contacting the inner wall (112); And
And screw tightening holes (132a, 133a) vertically penetrating the screw rods (140) so as to be engaged.
상기 스크래퍼(130)는,
원형 고리 형태의 측벽(131)과, 상기 측벽(131) 상단으로부터 연장된 상단 플랜지(132)와, 상기 측벽(131) 하단으로부터 연장된 하단 플랜지(133)를 구비하는 바디(130a); 및
상기 바디(130a)와 분리 가능하도록 형성되어 상기 상단 플랜지(132) 및 상기 하단 플랜지(133)의 상기 내벽(112)을 향한 단부에 체결되는 팁 링(130b);을 포함하는, 스크러버.The method according to claim 1,
The scraper (130)
A body 130a having a circular ring-shaped side wall 131, an upper flange 132 extending from an upper end of the side wall 131, and a lower flange 133 extending from a lower end of the side wall 131; And
And a tip ring 130b formed to be detachable from the body 130a and fastened to an end of the upper flange 132 and the lower flange 133 toward the inner wall 112. [
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115475805A (en) * | 2021-06-16 | 2022-12-16 | 朴钟民 | Powder removing device for gas processing equipment using screw cylinder |
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2017
- 2017-03-10 KR KR1020170030651A patent/KR101766733B1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
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Legal Events
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GRNT | Written decision to grant |