KR101965329B1 - 신축 구조의 액적 분리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 액기상 유체의 이동 경로 상에 설치되어 액적(droplet)을 걸러낼 수 있기 위한 신축 구조의 액적 분리장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치는 액기상 유체의 이동 경로 상에 설치되어 액적(droplet)을 분리하는 것으로, 상하로 소정 간격 이격되어 평행이 유지되는 복층 구조의 복수의 패널(pannel)과, 상기 패널을 연결하는 복수의 칼럼(column)과, 상기 패널 사이에 지그재그로 엇갈리게 설치된 제1, 제2 배플판(baffle plate)과, 상기 제1 배플판과 일체로 연장되되 반대로 휘어진 꼬리판과, 상기 제1 배플판 및 꼬리판의 경계에 삽입된 회동축과, 상기 제1 배플판의 상측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제1 배플판과 힌지(hinge) 연결시키는 제1 힌지축, 및 상기 제2 배플판의 하측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제2 배플판과 힌지(hinge) 연결시키는 제2 힌지축을 포함하여 이루어지고,
상기 제2 배플판 일측이 상기 꼬리판 상면에 얹혀지고 상기 꼬리판에 상기 제2 배플판 일측의 무게가 전달되어 상기 제1 배플판 일측을 밀착 지지하므로 상기 회동축을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판이 회동 가능하며,
상기 패널 간의 상하 간격을 조절하면 상기 회동축을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판이 경사지게 회동하여 상기 액기상 유체의 흐름을 방해하는 상기 제1 및 제2 배플판의 기울기가 조절되어 상기 액적을 걸러낸다.
본 발명의 일실시 예에 따른 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치는 액기상 유체의 이동 경로 상에 설치되어 액적(droplet)을 분리하는 것으로, 상하로 소정 간격 이격되어 평행이 유지되는 복층 구조의 복수의 패널(pannel)과, 상기 패널을 연결하는 복수의 칼럼(column)과, 상기 패널 사이에 지그재그로 엇갈리게 설치된 제1, 제2 배플판(baffle plate)과, 상기 제1 배플판과 일체로 연장되되 반대로 휘어진 꼬리판과, 상기 제1 배플판 및 꼬리판의 경계에 삽입된 회동축과, 상기 제1 배플판의 상측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제1 배플판과 힌지(hinge) 연결시키는 제1 힌지축, 및 상기 제2 배플판의 하측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제2 배플판과 힌지(hinge) 연결시키는 제2 힌지축을 포함하여 이루어지고,
상기 제2 배플판 일측이 상기 꼬리판 상면에 얹혀지고 상기 꼬리판에 상기 제2 배플판 일측의 무게가 전달되어 상기 제1 배플판 일측을 밀착 지지하므로 상기 회동축을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판이 회동 가능하며,
상기 패널 간의 상하 간격을 조절하면 상기 회동축을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판이 경사지게 회동하여 상기 액기상 유체의 흐름을 방해하는 상기 제1 및 제2 배플판의 기울기가 조절되어 상기 액적을 걸러낸다.
Description
본 발명은 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 액기상 유체의 이동 경로 상에 설치되어 액적(droplet)을 걸러낼 수 있기 위한 신축 구조의 액적 분리장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 플랜트(Plant)에 설치되는 베셀(vessel)은 액상과 기상이 혼재해 있는 상태 즉, 멀티 페이즈(Multi-Phase)에서 액체와 기체를 분리하기 위해 사용된다.
액체와 기체를 분리하는 것은 해당 베셀의 성능뿐만 아니라 플랜트 전체의 성능에도 중요한 영향을 미칠 수 있다.
예를 들어, 비말(Entrainment)된 액적(Droplet)이 제거되지 않은 상태로 베이퍼(Vapor)에 포함되어 베셀의 아웃렛 노즐(Outlet Nozzle)을 통해 배출될 경우, 베셀의 후단에 설치된 압축기와 같은 장치의 손상을 초래할 수 있다.
따라서, 아웃렛 노즐을 통해 배출되는 액적을 최소화하는 것은 다운 스트림 프로세스(Down Stream Process)에 영향을 미치는 주요 인자로서 베셀의 성능지표라 할 수 있다.
기체와 액체를 분리하기 위해서 상기 베셀에는 다양한 내부장치가 설치될 수 있는데, 통상 인렛 디바이스(Inlet Device), 미스트 엘리미네이터(Mist Eliminator) 또는 미스트 익스트랙터(Mist Extractor)가 포함될 수 있다.
액체와 기체가 혼합된 유체(이하, "액기상 유체"이라 한다)는 상기 베셀로 유입된 후 상기 인렛 디바이스를 통과하면서 액체와 기체로 1차 분리될 수 있다.
또한, 상기 인렛 디바이스에서 미처 제거되지 못한 액기상 유체는 상기 미스트 익스트랙터로 유입되어 2차적으로 분리된 후 상기 아웃렛 노즐을 통해 베셀의 외부로 배출된다.
그러나 종래 액적(Droplet)을 분리하는 장치는 적용되는 구조물에 따라 그 구조에 맞게 배플(baffle)판을 제작하여야 하기 때문에 금형비를 포함하여 제작비가 많이 소요되고 굴곡된 형상으로 인하여 매회 다른 형상으로 제작되며 압력 조절에 따른 액기상 유체의 속도를 조정할 경우 성능이나 품질 등에 큰 영향을 주는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 액기상 유체의 이동 경로 상에 설치되어 회동축을 기준으로 제1 및 제2 배플판 각각 경사지게 회동하여 액적(droplet)을 걸러낼 수 있는 신축 구조의 액적 분리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치는 액기상 유체의 이동 경로 상에 설치되어 액적(droplet)을 분리하는 것으로, 상하로 소정 간격 이격되어 평행이 유지되는 복층 구조의 복수의 패널(pannel)과, 상기 패널을 연결하는 복수의 칼럼(column)과, 상기 패널 사이에 지그재그로 엇갈리게 설치된 제1, 제2 배플판(baffle plate)과, 상기 제1 배플판과 일체로 연장되되 반대로 휘어진 꼬리판과, 상기 제1 배플판 및 꼬리판의 경계에 삽입된 회동축과, 상기 제1 배플판의 상측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제1 배플판과 힌지(hinge) 연결시키는 제1 힌지축, 및 상기 제2 배플판의 하측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제2 배플판과 힌지(hinge) 연결시키는 제2 힌지축을 포함하여 이루어지고,
상기 제2 배플판 일측이 상기 꼬리판 상면에 얹혀지고 상기 꼬리판에 상기 제2 배플판 일측의 무게가 전달되어 상기 제1 배플판 일측을 밀착 지지하므로 상기 회동축을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판이 회동 가능하며,
상기 패널 간의 상하 간격을 조절하면 상기 회동축을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판이 경사지게 회동하여 상기 액기상 유체의 흐름을 방해하는 상기 제1 및 제2 배플판의 기울기가 조절되어 상기 액적을 걸러낸다.
본 발명에 따르면, 패널 간의 상하 간격을 신축 조절하여 배플판의 기울기, 간격 및 배치를 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한, 배플판의 기울기, 간격 및 배치를 조절하므로 적용되는 장소나 구조, 환경에 영향을 적게 받고 범용성을 가질 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명이 범용성을 가지므로 곡률진 배플판의 성형에 드는 금형비 또는 제작 경비 등을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 액기상 유체의 속도에 상관없이 소정 범위 내에서 다양하게 적용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명을 도출하기 위한 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 신축 구조의 액적 분리장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 신축 구조의 액적 분리장치를 일측면을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 'A' 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 도 3의 'B' 부분을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 신축 구조의 액적 분리장치를 상하로 신축된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 신축 구조의 액적 분리장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 신축 구조의 액적 분리장치를 일측면을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 'A' 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 도 3의 'B' 부분을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 신축 구조의 액적 분리장치를 상하로 신축된 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 이상적인 실시 예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시 예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않는다. 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 걸치거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다.
또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것도 아니다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시 예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명에서 액기상 유체는 액체와 기체가 혼합된 유체를 말하고, 액적(droplet)은 떨어지거나 맺힌 물의 작은 덩이로, 미세하고 작은 액체 입자를 말한다.
또한, 미스트 익스트랙터(mist extractor)는 분리 장치 내에서 수분 및 탄화수소 등이 포함되어 있는 유체의 흐름을 억제하여 적정 크기의 액적(droplet)을 분리하는 장치이다.
본 발명은 각종 플랜트(Plant)에 설치되는 베셀(vessel)이나 미스트 익스트랙터(mist extractor) 등에 한정되지 않고 플레어시스템(Flare System) 등에도 적용되어 액기상 유체의 이동 경로를 가지는 모든 분야에 확장되어 적용될 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명자는 용기 내 일정한 압력에 의하여 배출구(또는 상부)로 빠져나가는 액기상 유체가 배플판(baffle plate)을 지나다가 입자가 크거나 무거운 액체들이 액체 방울끼리 합쳐지거나 배플판에 부착되어 아래로 떨어지도록 지그재그 형상으로 형성된 배플판에 다양한 화학성분이 함유한 미스트(mist) 또는 액기상 유체(G)를 통과시켜 설정된 크기 이하의 유체만 통과시키는 장치를 제안한다.
특히 플레어시스템(Flare System)의 경우 300㎛ 크기 이상의 직경을 가지는 액적(droplet)(D)은 반드시 분리해야 한다.
왜냐하면, 액적(D)의 크기가 300㎛ 이상을 넘을 경우 불꽃이 비산하는 현상이 나타나기 때문에 반드시 걸러져야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 신축 구조의 액적 분리장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 신축 구조의 액적 분리장치를 일측면을 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 'A' 부분을 확대한 도면이고, 도 5는 도 3의 'B' 부분을 확대한 도면이며, 도 6은 본 발명에서 제안하는 신축 구조의 액적 분리장치를 상하로 신축된 상태를 도시한 도면이다.
따라서, 상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치(100)는 액기상 유체(G)의 이동 경로 상에 설치되어 액적(droplet)(D)을 분리하는 장치로, 상하로 소정 간격 이격되어 평행이 유지되는 복층 구조의 복수의 패널(pannel)(110)과, 상기 패널(110)을 연결하는 복수의 칼럼(column)(120)과, 상기 패널(110) 사이에 지그재그로 엇갈리게 설치된 제1, 제2 배플판(baffle plate)(130, 140)과, 상기 제1 배플판(130)과 일체로 연장되되 반대로 휘어진 꼬리판(130-1)과, 상기 제1 배플판(130) 및 꼬리판(130-1)의 경계에 삽입된 회동축(150)과, 상기 제1 배플판(130)의 상측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제1 배플판(130)과 힌지(hinge) 연결시키는 제1 힌지축(160), 및 상기 제2 배플판(140)의 하측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제2 배플판(140)과 힌지(hinge) 연결시키는 제2 힌지축(170)을 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명은 상기 제2 배플판(140) 일측이 상기 꼬리판(130-1)에 얹혀지고 상기 꼬리판(130-1)에 상기 제2 배플판(140) 일측의 무게가 전달되어 상기 제1 배플판(130) 일측을 밀착 지지하므로 상기 회동축(150)을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판(130, 140)이 회동 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 패널(110) 간의 상하 간격을 조절하면 상기 회동축(150)을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판(130, 140)이 경사지게 회동하여 상기 액기상 유체(G)의 흐름을 방해하는 상기 제1 및 제2 배플판(130, 140)의 기울기가 조절되어 상기 액적(D)을 걸러낸다.
또한, 본 발명에서 제1 배플판(130) 및 제2 배플판(140)은 그 단면이 호(arc) 형상이다.
또한, 본 발명에서 상기 액적(D)의 크기는 300㎛ 이상이다.
또한, 본 발명은 상기 패널(110) 간의 간격이 유지되도록 고정하는 체결부(180)가 더 구비되어 상기 칼럼(120)에 삽입 장착된다.
또한, 본 발명에서 상기 칼럼(120)은 외주연을 따라 나사산이 형성되고 상기 체결부(180)는 상기 나사산에 대응하는 나사골이 형성된 너트(nut)이다.
그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 신축 구조의 액적 분리장치(100)에 대한 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 제안하는 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치(100)는 도 1의 액기상 유체(G)의 이동 경로 상에 설치되어 액적(D)을 분리하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 패널(pannel)(110)과, 칼럼(column)(120)과, 제1 배플판(baffle plate)(130)과, 제2 배플판(baffle plate)(140)과, 꼬리판(130-1)과, 회동축(150)과, 제1 힌지축(160), 및 제2 힌지축(170)을 포함하고 체결부(180)를 더 포함할 수 있다.
패널(pannel)(110)은 소정 길이를 갖는 바(bar) 형상으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상하로 소정 간격 이격되어 평행하게 유지되되 상하로 복수 개 배열된다.
특히, 패널(110)은 복층 구조로 배치되는 데, 도 3에 도시된 바와 같이 상하로 소정 간격 이격되면서 제1 레이어층(Ca), 제2 레이어층(Cb), 제3 레이어층(Cc), 제4 레이어층(Cd)과 같이 다수의 층을 이룬다.
또한, 패널(110)은 액기상 유체가 유입되는 입구 쪽 간격은 넓고 배출되는 출구 쪽은 좁게 할 수 있다.
여기서 액기상 유체가 유입되는 입구는 도 3에 도시된 바와 같이 하부에 있고 배출은 상부에 있으므로, 제1 레이어층(Ca)의 패널(110) 상하 간격은 좁고 제4 레이어층(Cd)의 패널(110) 상하 간격은 넓게 할 수 있다.
다만, 도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 해당하는 것으로, 필요에 따라 레이어층을 더 늘리거나 줄일 수 있으며, 본 발명에서 패널(110)은 상하로 적어도 2개 이상으로 구성된다.
또한, 패널(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 측면 방향으로 적어도 2개, 제1 및 제2 배플판(130, 140)의 길이에 따라 수량이 추가될 수 있다.
또한, 판넬(110)은 도 5에 도시된 바와 같이 칼럼(120)과 체결이 용이하도록 단면이 'ㄱ'자 형상일 수 있다.
또한, 패널(110)은 액기상 유체(G)가 흐르는 방향을 제1 및 제2 배플판(130, 140)이 가로막을 수 있게 상기 유체(G)가 흐르는 방향과 직교하도록 한다.
따라서, 패널(110)은 유체(G)가 아래서 위로 수직 방향으로 흐를 경우, 도 3과 같이 수평하게 유지되고, 유체의 흐름 방향에 따라 조정될 수 있다.
칼럼(column)(120)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 패널(110)을 상하로 연결하는 수직바(perpendicular bar)로, 패널(110)과 직교하고 상기 패널(110)이 상하 간격을 유지하도록 지지하는 기능을 한다.
또한, 칼럼(120)은 도 3과 같이 패널(110)의 좌우 양단에 수직하게 위치하여 복수의 패널(110)을 상하로 연결할 수 있다.
또한, 칼럼(120)은 상하가 길쭉한 원기둥 형상일 수 있고, 외주연을 따라 나사산이 형성될 수 있다.
본 발명에서 제1 및 제2 배플판(130, 140)은 '방해판'이라고 하는 것으로, 액기상 유체가 지나다가 입자가 크거나 무거운 액체들이 액체 방울끼리 합쳐지거나 제1 및 제2 배플판(baffle plate)의 표면에 부착되어 액적(droplet)이 생성되도록 하는 기능을 한다.
따라서, 제1 및 제2 배플판(130, 140)은 액기상 유체가 흐르는 속도를 적절한 범위 내에 있도록 경사지게 기울어져 흐름을 방해해야 한다.
이는 액기상 유체의 흐르는 속도가 너무 빠를 경우 그냥 빠져나갈 수 있고 속도가 너무 느릴 경우 걸러지지 못하기 때문이다.
제1 배플판(130) 및 제2 배플판(140)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상하 패널(110) 사이에 지그재그로 엇갈리게 설치된다.
또한, 제1 배플판(130) 및 제2 배플판(140)은 그 단면이 호(arc) 형상이다.
여기서, 제1 배플판(130)가 우측으로 소정 곡률 오목하게 들어가 완만한 경사를 이루고 제2 배플판(140)가 좌측으로 소정 곡률 오목하게 들어가 완만한 경사를 이루어 지그재그로 엇갈리게 배치되므로 액기상 유체(G)가 통과하면서 적절한 방해에 의해 소정 크기 이상의 액적이 확실하게 걸러낼 수 있는 구조가 된다.
또한, 제1 배플판(130) 및 제2 배플판(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 패널(110) 사이에 좌우 폭 방향으로 반복해서 복수 개 구비될 수 있다.
또한, 제1 배플판(130) 또는 제2 배플판(140)은 유체(G)가 유입되는 압력에 따른 속도에 따라 다르겠으나 굴곡각(소정 곡률) 또는 배치 간격이 조절되어 통과할 수 있는 액적 크기를 설정하여 다르게 액적을 분리할 수 있다.
특히, 제1 배플판(130)과 제2 배플판(140)이 이루는 기울기는 300㎛ 이상의 크기를 가지는 액적(droplet)을 걸러낼 수 있도록 조절된다.
또한, 제1 및 제2 배플판(130, 140)은 부식방지를 위하여 스텐레스 스틸(stainless steel) 재질을 사용할 수 있다.
꼬리판(130-1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 배플판(130)에서 일체로 연장되되 내측 반대 방향으로 휘어져 제2 배플판(140) 일측이 얹혀질 수 있는 보조 지지판이다.
여기서 꼬리판(130-1)은 제2 배플판(140) 일측이 고정되지 않고 유동 가능하도록 얹혀지는 지지판으로, 제2 배플판(140) 일측과 고정되지 않고 유동적으로 이동 가능하게 한다.
또한, 꼬리판(130-1)은 제1 배플판(130)의 기울어지는 정도에 따라 조정되어 제2 배플판(140) 일측과 얹혀지는 위치도 소정 거리 내에서 유연하게 조정될 수 있다.
즉, 패널(110) 간의 상하 간격이 조절되면 제1 배플판(130)의 기울기가 달라지지만 상기 제1 배플판(130)과 일체로 연장된 꼬리판(130-1)이 꼬리판(130-1)의 폭만큼 제2 배플판(140) 일측을 지지할 수 있으므로, 도 6에 도시된 바와 같이 패널(110) 간의 상하 신축에 따른 경사진 제1 배플판(130)과 제2 배플판(140) 간의 신축 조절이 가능하다.
회동축(150)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 제1 배플판(130)와 꼬리판(130-1)이 이루는 경계에 삽입되는 축(shaft)이다.
특히, 회동축(150)은 패널(110) 간의 상하 간격이 조절에 따라 제1 배플판(130)과 제2 배플판(140)이 연동하여 움직이는 이동축이 된다.
제1 힌지축(160)은 제1 배플판(130)의 상측에 위치한 패널(110)에 설치되어 제1 배플판(130)과 힌지(hinge) 연결시키는 힌지축(hinge shaft)이다.
특히, 제1 힌지축(160)은 제1 배플판(130)이 상측 패널(110)에 힌지 연결되어 소정 각도 기울어지게 회전할 수 있게 한다.
즉, 제1 배플판(130)은 일측이 제1 힌지축(160)과 힌지 연결되고 타측이 제2 배플판(140)과 연동되어 움직이는 회동축(150)과 연결되어 패널(110) 간의 상하 신축에 따른 기울어짐이 달라진다.
제2 힌지축(170)은 제2 배플판(140)의 하측에 위치한 패널(110)에 설치되어 제2 배플판(140)과 힌지(hinge) 연결시키는 힌지축(hinge shaft)이다.
특히, 제2 힌지축(170)은 제2 배플판(140)이 하측 패널(110)에 힌지 연결되어 소정 각도 기울어지게 회전할 수 있게 한다.
즉, 제2 배플판(140)은 일측이 꼬리판(130-1)에 얹혀져 회동축(150)과 연동되고 타측이 제2 힌지축(170)과 힌지 연결되어 패널(110) 간의 상하 신축에 따른 기울어짐이 달라진다.
체결부(180)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 패널(110) 간의 간격이 유지되도록 고정하는 부재로, 칼럼(120)에 삽입 장착된다.
또한, 체결부(180)는 칼럼(120)의 외주연을 따라 형성된 나사산에 대응하는 나사골이 형성된 너트(nut)이다.
이와 같이, 본 발명에서 제안하는 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치(100)는 액기상 유체(G)의 이동 경로 상에 설치되어 소정 크기 이상의 액적(droplet)을 분리하는 장치로, 제2 배플판(140) 일측이 꼬리판(130-1)에 얹혀지고 꼬리판(130-1)에 제2 배플판(140) 일측의 무게가 전달되어 제1 배플판(130) 일측을 밀착 지지하므로 회동축(150)을 기준으로 제1 및 제2 배플판(130, 140)이 회동 가능하고, 패널(110) 간의 상하 간격을 조절하면 회동축(150)을 기준으로 제1 및 제2 배플판(130, 140)이 경사지게 회동하여 액기상 유체(G)의 흐름을 방해하는 제1 및 제2 배플판(130, 140)의 기울기가 조절되어 크기가 300㎛ 이상의 액적(droplet)을 걸러낼 수 있게 된다.
또한, 일반적으로 배플판의 경우 압출 또는 평판을 절곡하여 사용하기 때문에 적용되는 장소나 구조, 환경에 따라 곡률 형상을 조절하여 제작하여야 하고, 압출 타입의 경우 금형비를 포함한 제작비가 많이 소요되며, 곡률진 배플판을 제작하기 다소 어렵고 매회 다른 형상을 제조하여야 하고, 압력조정을 통하여 액기상 유체(G) 속도를 조정할 경우 배플판의 생산량 또는 품질상에 큰 영향을 줄 수 있는 문제점이 있었다.
그러나 본 발명은 제1 배플판(130)가 우측으로 소정 곡률 오목하게 들어가 완만한 경사를 이루고 제2 배플판(140)가 좌측으로 소정 곡률 오목하게 들어가 완만한 경사를 이루어 지그재그로 엇갈리게 배치되므로 액기상 유체(G)가 통과하면서 적절한 방해에 의해 소정 크기 이상의 액적이 확실하게 걸러낼 수 있어 소정 범위 내에서 적용되는 장소나 구조, 환경에 영향을 적게 받는 범용성을 뛸 수 있고, 유체(G)가 유입되는 압력에 따른 속도에 따라 다르겠으나 도 6에 도시된 바와 같이 굴곡각(소정 곡률) 또는 배치 간격이 조절되어 통과할 수 있는 액적 크기를 설정하여 소정 크기 이상의 액적을 확실하게 분리할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 신축 구조의 액적 분리장치(100)는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
패널(110) 간의 상하 간격을 신축 조절하여 제1 및 제2 배플판(130, 140)의 기울기, 간격 및 배치를 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한, 제1 및 제2 배플판(130, 140)의 기울기, 간격 및 배치를 조절하므로 적용되는 장소나 구조, 환경에 영향을 적게 받고 범용성을 가질 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명이 범용성을 가지므로 곡률진 배플판의 성형에 드는 금형비 또는 제작 경비 등을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 액기상 유체의 속도에 상관없이 소정 범위 내에서 다양하게 적용할 수 있는 이점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.
100 : 본 발명이 제안하는 액적 분리장치
110 : 패널(pannel)
120 : 칼럼(column)
130 : 제1 배플판(baffle plate)
130-1 : 꼬리판(tail plate)
140 : 제2 배플판(baffle plate)
150 : 회동축
160 : 제1 힌지축
170 : 제2 힌지축
180 : 체결부
110 : 패널(pannel)
120 : 칼럼(column)
130 : 제1 배플판(baffle plate)
130-1 : 꼬리판(tail plate)
140 : 제2 배플판(baffle plate)
150 : 회동축
160 : 제1 힌지축
170 : 제2 힌지축
180 : 체결부
Claims (5)
- 액기상 유체의 이동 경로 상에 설치되어 액적(droplet)을 분리하는 신축(伸縮) 구조의 액적 분리장치에 있어서,
상하로 소정 간격 이격되어 평행이 유지되는 복층 구조의 복수의 패널(pannel)과,
상기 패널을 연결하는 복수의 칼럼(column)과,
상기 패널 사이에 지그재그로 엇갈리게 설치된 제1, 제2 배플판(baffle plate)과,
상기 제1 배플판과 일체로 연장되되 반대로 휘어진 꼬리판과,
상기 제1 배플판 및 꼬리판의 경계에 삽입된 회동축과,
상기 제1 배플판의 상측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제1 배플판과 힌지(hinge) 연결시키는 제1 힌지축, 및
상기 제2 배플판의 하측에 위치한 패널에 설치되어 상기 제2 배플판과 힌지(hinge) 연결시키는 제2 힌지축을 포함하여 이루어지고,
상기 제2 배플판 일측이 상기 꼬리판 상면에 얹혀지고 상기 꼬리판에 상기 제2 배플판 일측의 무게가 전달되어 상기 제1 배플판 일측을 밀착 지지하므로 상기 회동축을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판이 회동 가능하며,
상기 패널 간의 상하 간격을 조절하면 상기 회동축을 기준으로 상기 제1 및 제2 배플판이 경사지게 회동하여 상기 액기상 유체의 흐름을 방해하는 상기 제1 및 제2 배플판의 기울기가 조절되어 상기 액적을 걸러내는 것을 특징으로 하는 신축 구조의 액적 분리장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 배플판 및 제2 배플판은 그 단면이 호(arc) 형상인 것을 특징으로 하는 신축 구조의 액적 분리장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 액적의 크기는 300㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 신축 구조의 액적 분리장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 패널 간의 간격이 유지되도록 고정하는 체결부가 더 구비되어 상기 칼럼에 장착되는 것을 특징으로 하는 신축 구조의 액적 분리장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 칼럼은 외주연을 따라 나사산이 형성되고
상기 체결부는 상기 나사산에 대응하는 나사골이 형성된 너트(nut)인 것을 특징으로 하는 신축 구조의 액적 분리장치.
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|---|---|---|---|
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