KR102032976B1 - 흡착탑 - Google Patents

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KR102032976B1
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박영오
김원호
최인성
김학민
유성재
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한국수자원공사
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
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Abstract

본 발명은 유해 가스를 흡착할 카트리지를 내부에 용이하게 설치 및 교체할 수 있고, 내부 기밀성도 높인 흡착탑에 관한 것으로서, 활성탄을 충진한 직육면체 케이스(210)의 외곽을 사각 테 형태의 보강 프레임(220, 230, 240)으로 두른 카트리지(200)를 내장하고, 보강 프레임(220, 230, 240)에 밀착시키는 패킹(130)을 적어도 하나에 설치한 2개 창틀(122)를 이용하여 카트리지 수용부(120)를 구성하며, 카트리지(200)의 상부 보강 프레임(220)에 횡단봉(222)을 구비하고, 횡단봉(222)에 걸을 수 있는 후크(310)를 구비한 후크 장치(300)를 비치하여 둔다.

Description

흡착탑{GAS ADSORPTION TOWER}
본 발명은 유해 가스를 흡착할 카트리지를 내부에 용이하게 설치 및 교체할 수 있고, 내부 기밀성도 높인 흡착탑에 관한 것이다.
흡착탑은 유해 가스를 흡착하여 제거하는 데 사용되는 장치로서, 일반적으로 유해 가스를 흡착 제거할 활성탄을 충진한 카트리지를 내부에 배치한다.
이때의 카트리지는 활성탄의 흡착 성능이 저하될 시에 교체할 수 있도록 교체 가능한 구조로 규격화한다.
또한, 흡착탑 내에서 카트리지를 지지하는 프레임은 교체 가능하면서 유해 가스를 카트리지만 통과하도록 기밀성을 보장하는 구조를 갖추어야 한다.
이를 위한 종래 등록특허 제10-1302067호 및 등록실용신안 제20-0476402호는 내부 지지프레임과 카트리지를 상호 정교하게 끼움 결합할 수 있는 구조를 갖게 하였다.
하지만, 정교한 끼움 결합 구조는 카트리지를 내부 지지프레임의 끼움 부위에 정확히 맞춰 설치 또는 교체하여야 하는 어려움이 있고, 끼움 결합만으로는 카트리지를 우회하는 유해 가스의 누설을 차단하지도 못한다.
또한, 카트리지의 구조도 복잡하고, 활성탄 재생을 위한 운반, 보관, 재생 등의 과정에서 다루기도 어렵고, 부분적인 파손의 우려도 있다.
또한, 종래 등록특허 제10-1302067호에 따르면 카트리지에 로프를 걸어 들어 올릴 수 있게 하였으나, 카트리지를 흡착탑 내부에 넣은 후 로프를 풀거나 또는 흡착탑 내부에 넣어 둔 카트리지를 커내기 위해서 로프를 걸 때에, 작업자가 흡착탑 내부에 들어가 작업하여야 하는 어려움이 있고, 흡착탑 내부의 출입을 위한 점검구 및 그 점검구의 기밀 구조도 필요로 하여서, 불필요한 구조도 갖추어야만 하였다.
KR 10-1302067 B1 2013.08.26. KR 20-0476402 Y1 2015.02.17.
따라서, 본 발명의 목적은 운반, 보관, 재생, 설치, 교체 등의 제반 과정에서 다루기 쉬운 견고한 구조의 카트리지를 사용하면서, 내부에 설치하거나 교체하기에도 용이하며, 내부에 설치할 시에 기밀성을 확실하게 보장하여서, 유해 가스의 흡착 제거율을 향상시킬 수 있는 흡착탑을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유해 가스를 흡착 제거할 카트리지를 내장하는 흡착탑에 있어서, 전면 및 후면을 메쉬망(211)으로 구성한 직육면체 케이스(210)의 전방측과 후방측을 사각 테 형태의 보강 프레임(220, 230, 240)으로 두르고, 상부 보강 프레임(220) 사이를 가로지르는 한쌍의 횡단봉(222)을 대칭적으로 구비하며, 케이스(210)의 상면에 마련한 마개(212)를 열어 활성탄을 충전한 카트리지(200)를 상부 도어(103)를 통해 내부에 넣게 하고, 적어도 메쉬망(211)을 투시할 수 있는 창을 갖는 2개 창틀(122) 사이에 카트리지(200)를 수용하게 구성한 카트리지 수용부(120)를 내장하되, 카트리지 수용부(120)의 2개 창틀(122) 중에 적어도 어느 하나는 보강 프레임(220, 230, 240)에 밀착되는 패킹(130)이 설치되어 있고, 일측의 흡기구(101)를 통해 유입되는 유해 공기를 카트리지 수용부(120)의 창틀(122) 창을 통해 카트리지(200)을 통과하도록 유도한 후 타측의 배기구(102)로 배출되게 하며, 횡단봉(222) 별로 하나씩 걸기 위한 후크(310)를 구비한 후크 장치(300)가 비치되어 있어서 후크 장치(300)로 카트리지(200)를 내부에 수용하거나 꺼낼 수 있게 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 카트리지(200)의 보강 프레임(220, 230, 240) 중에 측면 보강 프레임(240)은 상면의 돌기(241)와 저면의 홈(242)을 구비하고, 상기 카트리지 수용부(120)의 2개 창틀(122) 사이의 바닥면에는 측면 보강 프레임(240)의 저면측 홈(242)에 끼워지게 할 센터핀(140)을 상부로 돌출되게 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 후크(310)는 중간을 상기 후크 장치(300)에 회전 가능하게 결합하여, 상향 경사진 방향으로 열린 하부의 고리부(311)를 회전에 의해 상기 횡단봉(222)에 걸게 하되, 상단에는 걸림 방향 및 걸림 해제 방향으로 무게 중심을 이동시킬 회동바(330)를 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 후크 장치(300)는 상기 후크(310)를 걸림 상태와 걸림 해제 상태를 회동 범위의 한계로 제한하는 리밋부(351, 352)를 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 회동바(330)는 상기 후크(310)의 회전축과 평행한 축을 중심으로 회동하도록 상기 후크(310)의 상단에 축설한 것이고, 상기 후크(310)의 상부에는 상기 회동바(330)가 회동하여 하부 방향으로 처질 시에 걸리는 단턱(312)을 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 후크(310)의 고리부(311) 저면은 하부로 만곡되어 있되, 걸림 상태에서 가장 낮은 저면 부위가 걸린 횡단봉(222)의 중심축보다 걸림 해제 방향으로 편향되어 있게 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 패킹(130)은 창틀(122)에서 돌출시킨 패킹 삽입틀(123)에 끼워지는 삽입부(132) 및 카트리지(200)의 보강 프레임(220, 230, 240)을 향해 돌출시킨 중공부(131)를 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 카트리지 수용부(120)는 각각 복수 개가 높이 방향의 행 또는 수평 방향의 열로 배치되되, 상호 이어지게 일체형으로 구성되어서, 복수의 카트리지(200)를 행 또는 열로 격자 배치되게 수용하며, 각각의 패킹(130)으로 개별 기밀 유지하게 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 카트리지 수용부(120)는 복수 개로 배치되되, 흡기구(101)를 향해 'V'자로 벌리거나 '∧' 자로 오므린 형태로 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 카트리지 수용부(120)는 대향하는 쌍을 흡기구(101)와 배기구(102) 사이에 연달아 배치하되, 흡기구(101)를 향해 벌리거나 오므린 형태를 이루도록 쌍 간의 간격을 점진적으로 상이하게 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 카트리지 수용부(120)의 내부에는 수용한 카트리지(200)의 측면을 따라 상하로 길게 입설한 측면 기밀부(150)를 구비하여, 측면 기밀부(150)을 회전시켜 카트리지(200) 측면과의 공간을 가로막게 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 활성탄을 충전한 직육면체 케이스(210)의 전방측과 후방측 외곽을 사각 테 형태의 보강 프레임(220, 230, 240)으로 두른 카트리지(200)를 사용하므로, 단순한 구조이면서 견고하고, 단독으로 세워놓거나 세워 층층이 쌓기에도 용이하여 다루기 쉽고, 마주하는 2개 창틀(122)을 갖는 카트리지 수용부(120)의 내부 수용 공간(121)에 수월하게 넣어 세워놓거나 또는 세워 적층할 수 있으며, 보강 프레임(220, 230, 240)에 밀착시키는 패킹(130)으로 기밀을 유지하게 하여서, 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 끼워 맞추듯이 설치하지 않게 하면서도 기밀성을 확실하게 보장하고, 카트리지(200)의 보강 프레임(220, 230, 240) 중에 상부 보강 프레임(220)에 횡단봉(222)을 설치하고, 횡단봉(222)에 걸기 위한 후크(310)를 구비한 후크 장치(300)를 비치하여서, 카트리지(200)의 내부 설치 및 교체를 쉽게 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 바닥면의 센터핀(140)과, 측면 보강 프레임(240)의 돌기(241) 및 홈(242)을 이용하여 카트리지(200)의 설치 위치를 잡아주어도, 카트리지(200)를 안적적으로 세워 적층할 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 후크(310)의 무게 중심을 이동시킬 수 있는 회동바(330)을 회동 가능하게 구비하여서, 걸거나 걸림 해제할 시에 회동바(330)의 회동 방향을 정한 후 후크 장치(300)를 승강시켜 후크(310)를 카트리지(200)의 횡단봉(222)에 걸거나 걸림 해제할 수 있으며, 이에, 흡착탑 내에서의 별도 작업 없이 후크 장치(300)를 승강시키는 작업만으로도 카트리지(200)를 내부에 설치하고, 또한 내부에서 꺼낼 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 후크 장치(300)에 구비된 리밋부(351, 352), 단턱(312) 및 만곡된 고리부(311) 형상에 의해서, 작업자가 다루기 쉽고, 후크의 걸림을 위한 상태 및 걸림 해제를 위한 상태를 용이하게 상태 전환하며 다룰 수 있고, 걸림 및 걸림 해제 동작을 확실하게 보장할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 패킹(130)은 중공부(131)를 카트리지(200)의 보강 프레임(220, 230, 240)에 밀착시키게 되어 있어서, 기밀성을 확실하게 보장할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 유해 가스가 카트리지(200)의 통과면 전체를 균일하게 통과하게 하는 카트리지 수용부(120)의 배치를 갖추어서, 유해 가스의 흡착 제거율을 향상시킴은 물론이고, 카트리지의 교체 주기를 늘릴 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 측면 기밀부(150)를 추가 구성함으로써, 창틀(122)에 설치한 패킹(130)과 함께 이중 실링하므로, 보다 확실한 기밀성을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 흡착탑(100)의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 흡착탑(100)의 설치 운용을 위해 연결되는 구성을 흡착탑(100)의 측면도(a) 및 평면도(b)에 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시한 흡착탑(100) 측면도(a) 및 평면도(b)의 부분 확대도.
도 4는 흡착탑(100)에 수용되는 카트리지(200)의 평면도(a), 수평 절개 단면도(b), 정면도(c), 저면도(d) 및 측면도(e).
도 5는 카트리지(200)의 사시도.
도 6은 카트리지(200)를 수용하기 이전의 흡착탑(100)의 수평 절개 단면도.
도 7은 흡착탑(100) 내부에 설치한 카트리지 수용부(120)의 정면도(a) 및 수직 절개 단면도(b).
도 8은 후크 장치(300)의 사시도.
도 9는 후크 장치(300)를 이용하여 카트리지(200)를 들어올린 상태를 보여주는 도면.
도 10은 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 넣는 과정을 보여주는 도면.
도 11은 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 넣은 후 후크 장치(300)를 수용 공간(121)에서 빼내는 과정을 보여주는 도면.
도 12는 카트리지(200)를 수용한 이후의 흡착탑(100)의 수평 절개 단면도.
도 13은 본 발명의 변형 실시 예에 따른 흡착탑(100)의 수평 절개 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 변형 실시 예에 따른 흡착탑(100)의 수평 절개 단면도.
도 15는 본 발명의 또다른 변형 실시 예에 따른 흡착탑(100)의 수평 절개 단면도.
도 16은 카트리지 수용부(120)의 배치에 따른 열유체 유동을 CFD (Computational Fluid Dynamics) tool을 이용하여 해석한 결과를 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 흡착탑(100)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 흡착탑(100)의 설치 운용을 위해 연결되는 구성을 흡착탑(100)의 측면도(a) 및 평면도(b)에 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3는 도 2의 A 부분 및 B 부분을 확대 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 흡착탑(100)은 내부에 수용한 카트리지(200) 및 상면에 비치한 후크 장치(300)를 포함하고, 유해 가스가 발생하는 구역까지 배관한 흡기덕트(1)를 일측에 구비한 흡기구(101)에 연결하고, 중도에 흡입송풍기(3)를 설치한 배기덕트(2)를 타측에 구비한 배기구(102)에 연결하여, 흡입송풍기(3)의 흡입력에 의해서 내부로 주입되는 유해 가스를 내부의 카트리지(200)로 흡착 제거한 후 정화된 공기를 배기덕트(2)를 통해 대기 배출되게 하는 방식으로 설치 운용된다.
흡착탑(100)의 상면에는 카트리지(200)를 내부에 수용하거나 수용한 카트리지(200)를 꺼내기 위한 상부 도어(103)와, 카트리지(200)를 수용할 시에 또는 꺼낼 시에 사용할 후크 장치(300)를 올려놓아 언제든 사용할 수 있게 비치하기 위한 받침대(104)가 구비되고, 후술하는 바와 같이 흡착탑(100) 내부에 설치된 측면 기밀부(150)의 회동축(152)이 관통되어 상부로 노출되어 있다. 회동축(152)의 상단에는 레버(153)가 설치되어, 회동축(152)을 회동시킬 수 있다.
실시 예에 따르면, 2개의 상부 도어(103)가 평행하게 구비되며, 이는 카트리지(200)를 대향하게 수용하기 위함이다. 각 상부 도어(103)의 길이 방향 양측 변이 폭방향 양단을 제외하고 절개되어 있고, 절개된 부위를 통해 측면 기밀부(150)의 회동축(152)이 노출되게 되어 있는 데, 이는 후술하는 바와 같이 측면 보강 프레임(240)을 갖춘 카트리지(200)의 형상 및 측면 기밀부(150)의 설치 위치에 따른 것이다.
후크 장치(300)는 크레인 등으로 들어올리기 위한 로프 결속구(353)를 구비한 몸체(350)의 하부에 후크(310)의 고리부(311)를 돌출되게 하고, 후크(310)의 상단에 회동바(330)를 설치하여 회동바(330)를 회동시킨 방향에 서로 다른 방향으로 후크(310)를 회동시키려는 힘을 가하게 하며, 하기에서 상세하게 설명한다.
도 4는 카트리지(200)의 평면도(a), 수평 절개 단면도(b), 정면도(c), 저면도(d) 및 측면도(e)이다.
도 5는 카트리지(200)의 사시도이다.
카트리지(200)는 활성탄(213)을 내부에 채워넣는 직육면체 형상의 케이스(210), 및 케이스(210)의 전방측과 후방측을 각각 에워싸게 한 사각 테 형태의 보강 프레임(220, 230, 240)을 포함한다.
케이스(210)는 전면 및 후면을 메쉬망(211)으로 구성하고, 상하면 및 양측면을 막아놓은 직육면체 형상으로 구성되어, 전면 메쉬망을 통해 유입된 공기가 내부에 채워넣은 활성탄(213)을 통과한 후 후면의 메쉬망으로 배출되게 할 수 있고, 막힌 상면에 마개(212)를 설치하여, 마개(212)를 열고 활성탄(213)을 내부에 채워넣을 수 있다.
보강 프레임(220, 230, 240)은 케이스(210)에 설치된 면에 따라 상부 보강 프레임(220), 하부 보강 프레임(230) 및 측면 보강 프레임(240)으로 구분된다.
상부 보강 프레임(200)은 케이스(210) 상면의 전방측과 후방측에 각각 모서리를 따라 돌출되게 구비되고, 케이스(210)의 양 측면을 상부로 연장한 면을 갖게 하는 횡단 프레임(221)도 동일 두께로 갖고 있다. 즉, 케이스(210) 상면의 4방향 모서리를 따라 돌출되게 한 사각 테 형태를 갖는다.
또한, 양측 상부 보강 프레임(220) 사이를 가로지르는 한쌍의 횡단봉(222)을 길이방향 중심을 기준으로 대칭적으로 구비한다. 이에, 한쌍의 횡단봉(222)을 하기의 후크 장치(300)에 걸고 들어올릴 시에 한쪽으로 쏠리는 힘을 받지 않게 할 수 있다. 이러한 횡단봉(222)은 케이스(210) 상면과의 사이에 간격이 있게 구비되어서, 후크 장치(300)의 후크(310)의 고리부(311)를 걸수있게 한다.
물론, 한쌍의 횡단봉(222)은 케이스(210)의 마개(212) 위를 가로지르지 아니하게 한다. 마개(212)를 케이스(210) 상면 중심에 마련하고, 횡단봉(222)이 마개(212)의 외곽 측에 상호 대칭적으로 구비되게 하는 것이 좋다.
하부 보강 프레임(230)은 케이스(210) 저면의 전방측과 후방측에 각각 모서리를 따라 돌출되게 구비되고, 케이스(210)의 양 측면을 하부로 연장한 면을 갖게 하는 횡단 프레임(231)도 동일 두께로 갖고 있으며, 이에, 실질적으로 상부 보강 프레임(220)과 동일한 형태를 갖되, 횡단봉(222)는 갖고 있지 않는다.
측면 보강 프레임(240)은 케이스(210) 양 측면의 전방측과 후방측에 각각 모서리를 따라 돌출되게 구비되되, 상부 보강 프레임(220) 및 하부 보강 프레임(230)의 상하 두께만큼 상하로 각각 연장되어 있으며, 상부 보강 프레임(220) 및 하부 보강 프레임(230)의 횡단 프레임(221, 231)에 대응되는 프레임은 갖고 있지 아니하고, 횡단봉(222)도 갖고 있지 않는다. 이에, 양 측면에 각각 전후로 구비한 측면 보강 프레임(240)의 사이에는 서로 이어진 케이스(210) 측면 및 횡단 프레임(221, 231) 측면으로 이루어지고 움푹 들어가며 평평한 면을 갖게 한다. 이에, 측면 보강 프레임(240)은 4개가 마련된다.
그리고, 도 4(c)의 정면도에서 어느 하나의 측면 보강 프레임(240)의 상하를 각각 부분 절개하여 보여준 바와 같이, 4개의 측면 보강 프레임(240)은 각각 상면에 돌출시킨 돌기(241)와 저면에 요홈 형태로 조성한 홈(242)을 구비하여서, 복수 개를 상부로 적층하면 돌기(241)와 홈(242)의 끼움 결합이 발생한다. 여기서, 돌기(241)는 상부로 갈수록 외경이 작아지게 형성하고, 홈(242)은 하부로 갈수록 내경이 커지게 형성하여서, 끼움결합을 용이하게 하는 것이 좋다.
이와 같이 구성한 카트리지(200)를 수용하기 위한 흡착탑(100)의 내부 구조에 대해 설명한다.
도 6은 카트리지(200)를 수용하기 이전의 흡착탑(100)의 수평 절개 단면도이다.
도 7은 흡착탑(100) 내부에 설치한 카트리지 수용부(120)의 정면도(a) 및 수직 절개 단면도(b)이다.
흡착탑(100)의 내부에 배치되는 구성요소는 흡기구(101) 측을 가로막는 에어 필터(110)와, 카트리지(200)를 세워 수용하는 카트리지 수용부(120)를 포함한다.
에어 필터(110)는 유해 가스를 활성탄으로 흡착하기에 앞서 필터링하는 구성요소이며, 흡착탑에서 일반적으로 구비되는 구성요소이므로, 상세 설명은 생략한다.
카트리지 수용부(120)는 전면 및 후면을 창틀(122)로 구성하여 2개 창틀(122)이 상호 마주하게 하고, 상하는 열려 있으며, 양측면은 측면 벽(124)으로 막혀 있는 직육면체 형상을 갖추되, 카트리지(200)를 세워 약간 여유있게 수용할 수 있는 수용 공간(121)을 갖도록 전후 창틀(122)의 간격 및 크기가 정해져 있고, 또한, 수용 공간(121)에 수용한 카트리지(200)의 메쉬망(211)과 마주하는 전후 창틀(122)의 창 크기는 적어도 메쉬망(211)을 투시할 수 있는 크기를 갖게 구성된다.
마주하는 2개 창틀(122) 중에 적어도 어느 하나에는 다른 하나를 향해 돌출시킨 패킹용 플랜지(123)가 구비된다. 이때의 패킹용 플랜지(123)은 창틀(122)의 상하좌우 모두에 구비되며 상호 이어져서 짧은 사각 관 형상을 갖는다.
이와 같이 구비된 패킹용 플랜지(123)의 단부측에는 패킹(130)이 고정되어 있다.
패킹(130)은 탄성 변형할 수 있는 재질로 구성되며, 예를 들어 고무 패킹일 수 있고, 패킹용 플랜지(123)을 따라 일주한 후 양단이 상호 이어지게 하는 것이 좋다.
패킹(130)은 패킹용 플랜지(123)에 끼워지는 후방측의 삽입부(132)와, 삽입부(132)에 이어지며 전방측으로 돌출된 중공부(131)를 포함한다. 여기서, 삽입부(132)는 패킹용 플랜지(123)를 삽입하는 구멍의 내측 면에 탄성돌기(132a)를 구비하여 패킹용 플랜지(123)에 억지끼움하여 견고하게 끼워 고정할 수 있다. 중공부(131)는 내부에 공기로 채워진 빈 공간을 갖는 구조를 갖추어서 탄성 변형할 시에 빈 공간의 수축에 의한 기밀 성능의 향상을 기대할 수 있고, 창틀(122)의 창이 있는 쪽(즉, 안쪽)을 향해 편향되게 돌출된 수밀돌기(131a)을 구비하여서, 수밀돌기(131a)의 탄성 변형에 의해서 기밀 성능을 더욱 높일 수 있다.
그리고, 폭방향 양측의 측면 벽(124)은 각각 안쪽면에 돌출시킨 한쌍의 가이드 돌기(125)를 구비한다.
한쌍의 가이드 돌기(125)는 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 넣을 시에 카트리지(200)를 가이드하는 벽체로서, 카트리지(200)의 양 측면에 각각 전후로 구비한 한쌍의 측면 보강 프레임(240) 안쪽에 끼워지도록 그 간격에 맞춰 구비된다. 즉, 한쌍의 측면 보강 프레임(240)의 대향하는 안쪽면과 각각 마주하되 약간의 유격을 두어서, 카트리지(200)를 원활하게 하강시키며 수용하도록 가이드한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 카트리지 수용부(120)는 2개의 카트리지(200)를 세워 적층하게 되어 있으므로, 상하로 이어진 2개 창틀(122)이 전면 및 후면에 구비한다. 이에, 상하로 이어진 2개 창틀(122)에는 각각 하나씩의 패킹(130)이 개별적으로 구비된다. 물론, 상하로 이어진 2개 창틀(122)의 측면 벽(124) 및 가이드 돌기(125)도 각각 이어지게 되어 있다.
각각의 창틀(122) 두께 및 창 크기는 수용한 카트리지(200)의 메쉬망(211) 중심이 창의 중심에 놓이고, 카트리지(200)의 보강 프레임(220, 230, 240)이 창틀(130)에 의해 일부 가려질 정도로 하여서, 패킹(130)이 보강 프레임(220, 230, 240)에 밀착되게 한다.
또한, 흡착탑(100)의 바닥과 천정 사이의 간격은 카트리지 수용부(120)의 높이로 하여, 카트리지 수용부(120)의 상단 및 하단을 흡착탑(100) 내의 바닥 및 천정에 닿게 한 후 밀폐 구조로 고정하게 하되, 카트리지 수용부(120)의 상부 개구가 흡착탑(100)의 상부 도어(103)에 의해 개폐되는 개구와 이어지게 한다.
그리고, 흡착탑(100)의 내부 바닥면 중에, 카트리지 수용부(120)의 내부에 속면의 일측에는 측면 보강 프레임(240)의 저면 홈(242)에 끼워지게 할 센터핀(140)이 카트리지(200)가 놓이는 위치에 맞춰 돌설되어 있고, 측면 기밀부(150)를 세워 놓으며, 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
센터핀(140)은 카트리지(200)의 측면 보강 프레임(240)이 놓이는 위치, 즉, 수용 공간(121)의 바닥 네 모퉁이에 각각 하나씩 조성되어서, 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)의 수용 공간(121)에 넣으면 카트리지(200)의 측면 보강 프레임(240) 저면에 조성된 홈(242)에 끼워진다. 물론, 2단으로 적층하는 카트리지(200) 사이에는 하측 카트리지(200)의 돌기(241)와 상측 카트리지(200)의 홈(242) 사이에 끼움 결합이 발생하여서, 수용한 카트리지(200)를 움직이지 아니하게 세워놓을 수 있다. 또한, 센터핀(140)은 상부로 갈수록 외경이 작아지게 형성하여서 홈(242)과의 끼움결합을 용이하게 하는 것이 좋다.
측면 기밀부(150)는 쌍을 이루는 2개의 가이드 돌기(125) 사이에 입설되게 하며, 본 발명의 실시 예에서는 2개 카트리지(200)를 세워 카트리지 수용부(120)의 수용 공간(121)에 적층하게 되어 있으므로, 2개 카트리지(200)의 높이, 또는 2단 카트리지 수용부(120)의 높이를 갖게 되고, 수용 공간(121) 내의 양측에 하나씩 입설되게 한다.
구조에 대해 설명하면, 측면 기밀부(150)는 흡착탑(100) 바닥에서 시작하여 흡착탑(100) 천정에 이르는 회동부재(151), 회동부재(151)의 평단면 중심을 관통하며 회동부재(151)에 고정되고, 하단을 흡착탑(100) 바닥에 회동 가능하게 축설하고, 상단을 흡착탑(100) 천정에 회동 가능하게 관통시킨 후 흡착탑(100) 위에 노출시킨 회동축(152), 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 회동축(152) 상단에 설치한 레버(153), 및 회동부재(151)의 일 측면과 그 면에 반대되는 타 측면에 각각 고정하되 회동부재(151) 상하 전체에 걸쳐 길게 이어지게 한 패킹(154)을 포함한다.
이와 같이 구성한 측면 기밀부(150)는 레버(153)로 회동시켜 일 측면의 패킹(154)을 측면 벽(124)에 밀착시킴과 동시에 수용 공간(121)에 수용한 카트리지(200)의 측면(전후 측면 보강 프레임(240) 사이의 측면)에 밀착시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 2개의 카트리지 수용부(120)를 상호 마주하게 하면서 흡기구(101)와 배기구(102)를 잇는 연장선을 중심으로 대칭적으로 배치하며, 2개 카트리지 수용부(120)의 측면벽(124) 중에 배기구(102)에 가까운 측면벽(103)을 상호 이어지게 하는 격벽(160)과, 흡기구(101)에 가까운 측면 벽(124)을 개별적으로 근접 흡착탑(100) 내벽까지 연장한 격벽(161)이 마련되어 있어서, 흡기구(101)를 통해 유입된 유해 가스를 2개 카트리지 수용부(120) 사이로 유도한 후 통과시켜 배기구(102)로 배출되게 한다.
이와 같은 내부 구조를 갖는 흡착탑(100)의 상부 도어(103)를 열은 후 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)의 수용 공간(121)에 넣을 때에는 도 1 내지 도 3에서 보여준 바와 같이 흡착탑(100)의 상면에 비치한 후크 장치(300)가 사용된다.
도 8은 후크 장치(300)의 사시도이다.
후크 장치(300)는 수평 상태를 유지한 상태로 카트리지 수용부(120)의 수용 공간(122)에 넣을 수 있는 몸체(350)에 후크(310)를 회동 가능하게 장착하여 구성한 것이다.
몸체(350)는 2개 'ㄷ'자 형강(354)을 평행 배치한 후 횡단부재(355)로 한 몸체를 갖게 한 것이고, 로프를 걸 수 있는 로프 결속구(353)를 무게 중심에 맞춰 상측으로 돌출되게 구비하며, 카트리지(200)에 구비된 한쌍의 횡단봉(222)과 일대일로 마주하며 상하로 평행하게 배치할 한쌍의 후크 회전축(320)이 양측 형강(354) 사이를 횡단하며 회동 가능하게 장착되어 있고, 카트리지 수용부(120)의 수용 공간(121)에 수평 상태를 유지하며 넣을 수 있는 크기를 갖게 제작되어 있다.
각각의 후크 회전축(320)에는 중간 부위를 관통시키며 고정한 2개의 후크(310)가 상호 이격되게 구비된다.
후크(310)는 카트리지(200)의 횡단봉(222)에 걸기 위한 것으로서, 중간 부위를 후크 회전축(320)에 고정하여 몸체(350)에 대해 회전 가능하게 되고, 회전시킬 방향을 향해 상향 경사진 방향으로 열린 하부의 고리부(311)를 구비하여서, 회전시켜 고리부(311)를 횡단봉(222)에 걸거나 역회전시켜 횡단봉(222)에서 걸림 해제할 수 있다. 그리고, 후크(310)의 상부에는 상단보다 낮은 아래측에 단턱(312)이 조성되어 있다.
이러한 후크(310)는 후크 회전축(320) 별로 2개씩 고정 설치되되, 평행 배치하여, 횡단봉(222)에 동시에 걸 수 있게 되어 있다. 그리고, 2개 후크(310)의 상단 사이를 가로지르는 회동바 회전축(340)이 회동 가능하게 장착된다.
이때의 회동바 회전축(340)에는 회동바(330)의 일측 단부 고정되어서 있어서, 회동바(330)를 어느 한쪽 방향으로 회전시켜 놓으면, 후크(310)의 무게 중심을 걸림 방향으로 회전력을 받도록 이동시키고, 다른 한쪽 방향으로 회전시켜 놓으면, 후크(310)의 무게 중심을 걸림 해제 방향으로 회전력을 받도록 이동시킨다.
바람직하게, 평행한 2개 회동바(330)를 회동바 회전축(340)에 고정하고, 단부 사이를 가로지르는 무게추(331)를 설치하였다.
그리고, 후크(310)의 상부에 조성한 단턱(312)은 회동바 회전축(340)이 축설된 위치보다 낮은 위치에 수평면을 갖게 조성되어 있어서, 상기 회동바(330)가 어느 방향으로 회동하든 하부 방향으로 처지지 아니하게 걸리게 하였다.
또한, 몸체(350)는 양측 형강(354) 사이를 가로지르는 2개의 제1,2 리밋부(351, 352)를 후크 회전축(320)을 축설한 위치의 아래 측에 각각 구비한다.
여기서, 2개의 리밋부(351, 352)는 후크(310)의 걸림 상태와 걸림 해제 상태를 후크(310)의 회동 범위 한계로 제한하기 위한 것이다. 즉, 제1 리밋부(351)는 후크 회전축(320)의 아래에 구비하여서, 고리부(311)에 횡단봉(222)을 걸어 수직으로 세워지는 후크(310)를 걸리게 한다. 이에, 후크(310)는 회동바(330)에 의해 걸림 방향의 회전력을 받더라도 더 이상 회동하지 못한다. 그리고, 제2 리밋부(352)는 후크 회전축(320)의 아래보다는 걸림 해제를 위해 회동하게 되는 방향 측에 구비되되, 고리부(311)가 걸림 해제하려는 횡단봉(222) 상부에서 비켜나 있어 상부로 들어올릴 시에 횡단봉(222)에 걸리지 아니할 정도로 후크(310)을 기울인 후 멈추게 할 위치에 구비된다.
한편, 후크(310)의 고리부(311)는 원호 형상으로 형성되어서, 저면이 하부로 만곡되어 있다. 여기서, 가장 낮은 저면 부위는 걸린 횡단봉(222)의 축선의 직하보다는 걸림 해제하려는 방향 측으로 편향되어 있게 하는 것이 좋다. 이와 같은 저면 형상을 갖는 후크(310)는 카트리지(200)의 횡단봉(222)에 걸은 상태에서 하강시키면, 카트리지(200)의 케이스(210) 상면에 닿으면서 걸림 해제하려는 힘을 받게 되므로, 하강에 의한 걸림 해제를 더욱 수월하게 수행할 수 있다. 또한, 후크(310)는 제1 리밋부(351)에 의해서 수직으로 세워진 상태에서 횡단봉(222)을 향해 하강시키면 횡단봉(222)에 닿으며 걸림 해제 방향으로 회전하게 되고, 이후 더욱 하강하면 걸림 방향으로 회전하며 횡단봉(222)에 걸리므로, 하강 동작에 의한 걸림을 더욱 수월하게 수행할 수 있다.
상기한 후트 장치(300)를 이용하여 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 넣는 과정을 도 9 내지 도 11을 참조하며 설명한다.
도 9는 후크 장치(300)를 이용하여 카트리지(200)를 들어올린 상태를 보여주는 사시도이다.
도 10은 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)의 수용 공간(121)에 넣는 과정을 보여주는 사시도이다.
도 11은 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)의 수용 공간(121)에 넣은 후 후크 장치(300)를 수용 공간(121)에서 빼내는 과정을 보여주는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 호이스트에 의해 승강 가능한 로프의 단부를 로프 결속구(353)에 걸은 후크 장치(300)에 대해, 후크(310)를 거는 방향과 반대 방향으로 회동바(330)를 회전시켜 놓고, 후크(310)에 횡단봉(222)을 걸어서, 카트리지(200)를 들어올렸다. 물론, 도 9의 상태에서 후크 장치(300)를 카트리지(200)를 향해 하강시키는 중에, 후크(310)는 회동바(330)에 의해서 걸림 방향으로의 힘을 받으므로, 횡단봉(222)에 의해 밀려 걸림 해제 방향으로 잠깐 역회전하였다가 걸림 방향으로 회전하여 횡단봉(222)에 걸린다.
이 상태에서, 회동바(330)을 후크(310)를 거는 방향으로 회전시킨 후, 도 10에 도시한 바와 같이 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 넣는다. 이때, 후크(310)는 회동바(330)에 의한 무게 중심이 이동하여 걸림 해제 방향을 향해 회동하려는 힘을 받지만, 매달린 카트리지(200)의 무게에 의해서 회동하지 못하므로, 카트리지(200)는 후크(310)에 매달린 상태로 있게 된다.
참고로, 도 10을 살펴보면, 카트리지(200)는 카트리지 수용부(120)의 창틀(122) 및 가이드 돌기(125)에 의해 안내되어 카트리지 수용부(120)에 넣을 수 있고, 하나의 카트리지(200)를 넣으면 측면 보강 프레임(240)의 홈(242)이 센터핀(140)에 끼움 결합되어 위치 변동 없이 안정된다. 또한, 추가로 넣는 카트리지(200)는 먼저 넣어 놓은 카트리지(200)에 올려질 때에, 홈(242)과 돌기(241)의 끼움 결합으로 위치 변동 없이 안정되게 할 수 있다. 또한, 측면 기밀부(150)는 넣고 있는 카트리지(200)의 측면에 닿지 아니하도록 하였다.
또한, 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 넣을 시에, 보강 프레임(220, 230, 240)이 패킹(130)을 탄성변형시키며 하강하고, 하강 완료 후에는 메쉬망(211) 둘레를 따라 기밀 유지하도록 패킹(130)에 밀착된다.
다음으로, 후크 장치(300)를 하강시켜 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 넣어 자리 잡게 한 후, 후크 장치(300)를 더욱 하강시키면, 후크(310)의 고리부(311)가 카트리지(200)의 횡단봉(222) 아래로 이동하므로, 후크(310)는 횡단봉(222)에 걸리지 아니하여 걸림 해제 방향으로 회동하게 된다. 이는 회동바(330)를 걸림 해제 방향으로 회동하는 힘을 받게 회전시켜 놓은 상태이기 때문이다.
이에, 도 11에 도시한 바와 같이 후크(310)는 걸림 해제 방향으로 회동하여 제2 리밋부(352)에 걸쳐지므로, 카트리지(200)는 카트리지 수용부(120) 내에 남겨둔 채로, 후크 장치(300)만 들어올려 카트리지 수용부(120)에서 빼낼 수 있다.
즉, 카트리지(200)를 넣는 과정을 보면, 걸림 해제 방향으로 회동하려는 힘을 후크(310)에 가하기 위해서 회동바(330)를 회동시켜 놓고, 후트 장치(300)를 승하강시키면, 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에 수용할 수 있다.
반대로, 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에서 꺼낼 시에는 도 8에 도시한 바와 같이 후크(310)가 걸림 방향으로 회동하려는 힘을 받도록 회동바(330)를 회동시켜 놓고, 후크 장치(300)를 카트리지 수용부(120)에 넣는다. 이때, 후크 장치(300)가 하강하는 중에 후크(310)가 카트리지(200)의 횡단봉(222)에 닿는 순간부터 걸림 해제 방향으로 회동한다. 후크(310) 고리부(311)의 저면은 하부로 만곡된 곡면이므로 걸림 해제 방향으로 원활하게 회동한다. 이후, 후크(310)의 고리부(311)가 횡단봉(222)를 지나는 순간 횡단봉(222) 아래를 향해 회동하며 횡단봉(222)에 걸리므로, 후크 장치(300)를 들어올려서, 카트리지(200)를 카트리지 수용부(120)에서 꺼낼 수 있다.
즉, 카트리지 수용부(200)에 수용된 카트리지(200)를 꺼낼 시에는 후크(310)에 걸림 방향의 힘을 가하도록 회동바(330)를 회동시켜 놓은 상태에서, 후크 장치(310)을 카트리지 수용부(220)에 넣은 후 들어올리면 된다.
도 12는 상기 도 9 내지 도 11에 도시한 과정에 따라 카트리지(200)를 수용한 흡착탑(100)의 수평 절개 단면도이다. 도 12의 단면도는 먼저 넣은 카트리지(200)를 수평 절개하는 높이로 절개하여 도시한 도면이다.
카트리지(200)를 상기한 과정에 따라 흡착탑(100) 내의 카트리지 수용부(120)은 넣은 후 상부 도어(103)를 닫고, 측면 기밀부(150)의 레버(153)를 돌려 놓으므로, 도 12에 도시한 바와 같이 측면 기밀부(150)는 카트리지(200)의 측면과 카트리지 수용부(120)의 측면 벽(124) 사이를 가로막는 벽체 역할을 하게 된다. 이때, 회동부재(151)의 양측에 구비한 패킹(154)이 카트리지(200)의 측면과 카트리지 수용부(120)의 측면 벽(124)에 밀착되고, 패킹(154)을 구비한 회동부재(151)는 세워 적층한 카트리지(200) 전체 높이와 동일한 높이를 갖도록 카트리지(200)의 측면을 따라 상하로 길게 입설되어 있으므로, 카트리지(200)의 측면과 카트리지 수용부(120)의 측면 벽(124) 사이의 공간을 통한 유해 가스의 누설을 방지할 수 있다.
물론, 상부 도어(103)는 최상층으로 적층된 카트리지(200)의 상부측을 밀폐할 수 있는 평면상의 패킹을 저면에 구비하는 것이 좋다.
아울러, 창틀(122)에 구비한 패킹(130)은 창틀(122) 창의 외곽 전체를 두르도록 설치되어 있고, 카트리지(200)의 정면 측 보강 프레임(220, 230, 240)에 눌리며 밀착되므로, 유해 가스를 누설 없이 창틀(122) 창을 통해 카트리지(200)를 통과되게 한다. 여기서, 패킹(130)은 카트리지(200)의 보강 프레임(220, 230, 240)에 밀착되는 부위가 중공부(131)로 구성되고, 수밀돌기(131a)도 구비하여서, 기밀 효과를 높일 수 있다.
이에, 1차적으로 창틀(122)에 구비한 패킹(130)에 의해 기밀을 유지하고, 2차적으로 측면 기밀부(150)에 의해 기밀을 유지하는 이중의 기밀 구조를 갖는다.
즉, 흡기구(101)를 통해 유입되어 에어 필터(110)를 통과한 유해 가스는 격벽(161, 160)에 의해서, 양측 카트리지 수용부(120) 사이의 공간으로 유도된 후 분배되어 양측 카트리지 수용부(120)를 향하게 되고, 패킹(130) 및 측면 기밀부(150)에 의해서 누설 없이 카트리지(200)를 통과되게 하며, 카트리지(200)를 통과함에 따라 활성탄에 흡착되어 정화된 공기만 배기구(102)로 배출된다.
한편, 변형 실시 예로서, 대향하게 배치한 2개 카트리지 수용부(120)의 측면 벽(124)을 이어주는 격벽(160)은 흡기구(101)에 가까운 측면 벽(124)끼리 이어지게 하고, 흡착탑(100) 내벽에 이어지게 할 격벽(161)은 배기구(102)에 가까운 측면 벽(124)을 흡착탑(100) 내벽에 이어지게 하여도 좋다. 대신에, 각각의 카트리지 수용부(120)에서 대향하는 2개 창틀(122) 중에 유해가스가 유입되는 창틀(122)에 패킹(130)을 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 흡착탑(100)은 흡착내(100) 내부에 설치한 카트리지 수용부(120)의 배치를 변형하여 구성할 수 있으며, 카트리지(200)를 수용하기 이전의 흡착탑(100)을 수평 절개 단면도로 도시한 도 13 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 변형 실시 예를 설명한다.
도 13a를 참조하면, 2개의 카트리지 수용부(120)는 배기구(102) 측을 서로 닿게 하여 양측의 측면 벽(124)을 상호 이어지게 하고, 흡기구(101) 측을 각각 흡착탑(100) 내벽에 접하며 이어지게 하여서, 흡기구(101)을 향해 'V'자로 벌린 배치를 갖게 하였다.
도 13b를 참조하면, 도 13a에 도시한 배치와는 반대로, 2개의 카트리지 수용부(120)를 흡기구(101)를 향해 '∧' 자로 오므린 자세를 갖게 배치하였다.
도 13에 도시한 카트리지 수용부(120)의 배치에 따르면, 흡기구(101)를 통해 유입된 유해 공기는 진행 방향과 경사지게 배치한 카트리지 수용부(120)을 향하게 되어서, 카트리지 수용부(120)에 수용한 카트리지(200) 정면 전체에 고른 풍량으로 주입되고, 결국, 카트리지(200)에 충진한 활성탄 중에 유해 공기와 접촉하는 활성탄의 양을 상대적으로 많게 할 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 도 13의 배치를 따르는 양측의 카트리지 수용부(120)는 각각 복수 개가 수평 방향의 열로 일렬 배치되어 있되, 상호 이어지게 일체형으로 구성되어 있다. 즉, 상호 평행하게 배치하거나 도 13처럼 흡기구(101)을 향해 'V'자 또는 '∧' 자로 배치한 양측의 카트리지 수용부(120)는 각각 복수 개가 높이 방향의 행 또는 수평 방향의 열로 배치하되, 상호 이어지게 하여 일체형으로 구성한 것으로 대체할 수 있다. 즉, 단위 시간당 흡착 처리할 유해 공기의 양에 따라 필요한 카트리지(200)의 개수를 정하고, 그 정한 개수의 카트리지(200)를 수용할 카트리지 수용부(120)를 행 또는 열로 나열하여 격자 배치하면 된다.
도 15를 참조하면, 대향 배치한 2개 카트리지 수용부(120)로 이루어지는 쌍을 복수 쌍으로 준비한 후 흡기구(101)와 배기구(102) 사이에 연달아 배치하되, 흡기구(101)를 향해 벌리거나 오므린 형태를 갖도록 쌍 간의 간격을 점진적으로 상이하게 하였다. 즉, 평행하게 대향하는 양측 카트리지 수용부(120)는 각각 복수 개가 계단 형태로 이어진 배치를 갖게 하였다.
한편, 열 또는 행으로 배열한 카트리지 수용부(120)를 에어 필터(110)와 평행하게 설치하는 배치도 가능하지만, 이 경우에, 유해 공기가 카트리지 수용부(120)에 수용한 카트리지(200)를 균일한 풍량으로 통과하기 어려움으로, 도 6 또는 도 13 내지 도 15처럼 균일 풍량으로 통과시킬 수 있도록 배치하는 것이 바람직하다.
도 16은 카트리지 수용부(120)의 배치 차이에 따른 열유체 유동을 CFD (Computational Fluid Dynamics) tool을 이용하여 해석한 결과이며, 유해 가스가 열유체로서 흡착탑(100) 내부를 통과할 시에 흡착탑(100) 각부의 온도를 색상으로 보여주는 그래프로 도시되어 있다. 이에, 유해 가스의 유동을 색상 분포로 알 수 있다.
도 16a는 마주하는 카트리지 수용부(120)를 평행하게 배치하고, 유해 가스를 카트리지 수용부(120) 사이로 유도한 후 카트리지 수용부(120)를 통과한 실시 예(도 6의 배치)의 유동 해석 결과이다. 이에 따르면, 카트리지(200) 전체 면적 중에 대략 30%의 면적이 유해 가스와 미접촉되었다.
도 16b는 배치는 도 16a와 동일하게 배치한 한쌍의 카트리지 수용부(120)의 외곽으로 유해 가스를 유도한 후 카트리지 수용부(120)를 통과한 실시 예의 유동 해석 결과이다. 이에 따르면, 카트리지(200) 전체 면적 중에 대략 30%~40%에 해당하는 면적이 유해 가스와 미접촉되었다.
도 16c는 평행하게 배치한 카트리지 수용부(120)의 쌍이 배출구(102)에 가까울수록 좁게 배치한 실시 예(도 15의 배치)의 유동 해석 결과이다. 이에 따르면, 카트리지(200) 전체 면적 중에 대략 80%~90%에 해당하는 면적이 유해 가스와 접촉하였다.
도 16d는 평행하게 배치한 카트리지 수용부(120)의 쌍이 배출구(102)에 가까울수록 넓어지게 배치한 실시 예의 유동 해석 결과이다. 이에 따르면, 카트리지(200) 전체 면적 중에 대략 80%~90%에 해당하는 면적이 유해 가스와 접촉하였다.
도 16e는 마주하는 카트리지 수용부(120)가 유입구(101)를 향해 'V'로 벌려 배치한 실시 예(도 13a 또는 도 14의 배치)의 유동 해석 결과이다. 이에 따르면, 카트리지(200) 전체 면적 중에 대략 90% 이상의 면적이 가스와 접촉하였다.
도 16f는 마주하는 카트리지 수용부(120)가 유입구(101)를 향해 '∧'로 오므리게 배치한 실시 예(도 13b의 배치)의 유동 해석 결과이다. 이에 따르면, 카트리지(200) 전체 면적 중에 대략 90% 이상의 면적이 가스와 접촉하였다.
유동 해석 결과, 도 13 및 도 14에 예시한 바와 같이 흡기구(101)를 향해 'V'자로 벌리거나 '∧' 자로 오므린 형태로 배치하였을 시에, 유해 가스는 카트리지(200)의 통과 면적 중에 90% 이상의 면적을 통과하므로, 카트리지(200)를 이용한 유해 가스 저감 성능이 가장 높다고 볼 수 있다. 다음으로 유해 가스 저감 성능이 높은 배치는 도 15에 예시한 계단식 배치이다.
한편, 'V'자 또는 '∧' 자 배치는 상대적으로 차지하는 공간이 넓어지고, 카트리지(200)를 흡착탑(100) 내에 넣거나 빼낼 시에 방향을 틀어가며 맞춰야 하는 불편함이 있다는 점을 고려하면, 'V'자 또는 '∧' 자 배치와 계단식 배치 중에 흡착탑(100)의 현장 설치 여건에 따라 선택적으로 채용하는 것이 바람직하다.
1 : 흡기덕트 2 : 배기덕트 3 : 흡입송풍기
100 : 흡착탑
101 : 흡기구 102 : 배기구 103 : 상부 도어
104 : 받침대
110 : 에어 필터
120 : 카트리지 수용부 121 : 수용 공간 122 : 창틀
123 : 패킹용 플랜지 124 : 측면 벽 125 : 가이드 돌기
130 : 패킹 131 : 중공부 131a : 수밀돌기
132 : 삽입부 132a : 탄성돌기
140 : 센터핀
150 : 측면 기밀부 151 : 회동부재 152 : 회동축
153 : 레버 154 : 패킹
160,161 : 격벽
200 : 카트리지
210 : 케이스 211 : 메쉬망 212 : 마개
213 : 활성탄
220 : 상부 보강 프레임 221 : 횡단 프레임 222 : 횡단봉
230 : 하부 보강 프레임 231 : 횡단 프레임
240 : 측면 보강 프레임 241 : 돌기 242 : 홈
300 : 후크 장치
310 : 후크 311 : 고리부 312 : 단턱
320 : 후크 회전축
330 : 회동바 331 : 무게추
340 : 회동바 회전축
350 : 몸체 351 : 제1 리밋부 352 : 제2 리밋부
353 : 로프 결속구 354 : 형강 355 : 횡단부재

Claims (11)

  1. 전면 및 후면을 메쉬망(211)으로 구성한 직육면체 케이스(210)의 전방측과 후방측을 사각 테 형태의 보강 프레임(220, 230, 240)으로 두르고, 상부 보강 프레임(220) 사이를 가로지르는 한쌍의 횡단봉(222)을 대칭적으로 구비하며, 케이스(210)의 상면에 마련한 마개(212)를 열어 활성탄을 충전한 카트리지(200)를 상부 도어(103)를 통해 내부에 넣게 하고, 적어도 메쉬망(211)을 투시할 수 있는 창을 갖는 2개 창틀(122) 사이에 카트리지(200)를 수용하게 구성한 카트리지 수용부(120)를 내장하되, 카트리지 수용부(120)의 2개 창틀(122) 중에 적어도 어느 하나는 보강 프레임(220, 230, 240)에 밀착되는 패킹(130)이 설치되어 있고, 일측의 흡기구(101)를 통해 유입되는 유해 공기를 카트리지 수용부(120)의 창틀(122) 창을 통해 카트리지(200)을 통과하도록 유도한 후 타측의 배기구(102)로 배출되게 하며, 횡단봉(222) 별로 하나씩 걸기 위한 후크(310)를 구비한 후크 장치(300)가 비치되어 있어서 후크 장치(300)로 카트리지(200)를 내부에 수용하거나 꺼낼 수 있게 하고,
    상기 후크(310)는 중간을 상기 후크 장치(300)에 회전 가능하게 결합하여, 상향 경사진 방향으로 열린 하부의 고리부(311)를 회전에 의해 상기 횡단봉(222)에 걸게 하되, 상단에는 걸림 방향 및 걸림 해제 방향으로 무게 중심을 이동시킬 회동바(330)를 구비하고,
    상기 후크 장치(300)는 상기 후크(310)를 걸림 상태와 걸림 해제 상태를 회동 범위의 한계로 제한하는 리밋부(351, 352)를 구비하고,
    상기 후크(310)의 고리부(311) 저면은 하부로 만곡되어 있되, 걸림 상태에서 가장 낮은 저면 부위가 걸린 횡단봉(222)의 중심축보다 걸림 해제 방향으로 편향되어 있게 한
    흡착탑.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카트리지(200)의 보강 프레임(220, 230, 240) 중에 측면 보강 프레임(240)은
    상면의 돌기(241)와 저면의 홈(242)을 구비하고,
    상기 카트리지 수용부(120)의 2개 창틀(122) 사이의 바닥면에는
    측면 보강 프레임(240)의 저면측 홈(242)에 끼워지게 할 센터핀(140)을 상부로 돌출되게 구비하는
    흡착탑.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 회동바(330)는
    상기 후크(310)의 회전축과 평행한 축을 중심으로 회동하도록 상기 후크(310)의 상단에 축설한 것이고,
    상기 후크(310)의 상부에는
    상기 회동바(330)가 회동하여 하부 방향으로 처질 시에 걸리는 단턱(312)을 구비하는
    흡착탑.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 패킹(130)은
    창틀(122)에서 돌출시킨 패킹 삽입틀(123)에 끼워지는 삽입부(132) 및 카트리지(200)의 보강 프레임(220, 230, 240)을 향해 돌출시킨 중공부(131)를 구비한
    흡착탑.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 카트리지 수용부(120)는
    각각 복수 개가 높이 방향의 행 또는 수평 방향의 열로 배치되되, 상호 이어지게 일체형으로 구성되어서, 복수의 카트리지(200)를 행 또는 열로 격자 배치되게 수용하며, 각각의 패킹(130)으로 개별 기밀 유지하게 한
    흡착탑.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 카트리지 수용부(120)는
    복수 개로 배치되되, 흡기구(101)를 향해 'V'자로 벌리거나 '∧' 자로 오므린 형태로 배치되는
    흡착탑.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 카트리지 수용부(120)는
    대향하는 쌍을 흡기구(101)와 배기구(102) 사이에 연달아 배치하되, 흡기구(101)를 향해 벌리거나 오므린 형태를 이루도록 쌍 간의 간격을 점진적으로 상이하게 한
    흡착탑.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 카트리지 수용부(120)의 내부에는
    수용한 카트리지(200)의 측면을 따라 상하로 길게 입설한 측면 기밀부(150)를 구비하여, 측면 기밀부(150)을 회전시켜 카트리지(200) 측면과의 공간을 가로막게 한
    흡착탑.
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