KR102216419B1 - 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기 및 그것들을 사용한 다단 방폭형 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폭발성 물질을 운반하는 선박 등과 같이 방폭 규정을 준수하여야 하는 시설에 설치되는 반응기를 방폭형 구조로 구현하는 한편, 퍼지 가스 이송배관의 간소화와 설치비 저감으로 경제적인 방폭 모델을 구현 가능하며, 보호가스의 누출 위험부위를 줄여 방폭 성능을 향상시킨 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기 및 그것들을 사용한 다단 방폭형 처리장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 반응기는, 피처리 유체가 통과하면서 반응하는 몸통부(200)의 양측에 존재하는 위험요소(404, 404)를 각각 감싸 밀폐공간을 형성하는 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600); 상기 몸통부(200)를 가로질러서 몸통부(200) 표면에 일체로 부착되어 구조적으로 보강하면서, 상기 양측의 제1 인클로저(500)와 제2 인클로저(600) 간에 방폭용 보호가스 유동을 위한 통로를 형성하는 채널형성부재(230a); 상기 제1 인클로저(500)에 구비되는 보호가스 유입구(510); 상기 제2 인클로저(600)에 구비되는 보호가스 배출구(610)를 포함하며, 상기 제1 인클로저(500)의 내부에 상기 위험요소(404)의 상부를 막아 예유입실(530)을 형성하며 복수의 유입공(522) 형성된 분배판(520)을 설치한 구성이며, 다단 방폭형 처리장치는 위의 반응기들을 이웃하여 배치하고 이웃하는 인클로저끼리 연결한 것이다.

Description

인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기 및 그것들을 사용한 다단 방폭형 처리장치{Reactor with explosion proof structure by pressurizing enclosures and multi-stage treatment system using the reactors}

본 발명은 방폭구조를 가지는 반응기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폭발성 물질을 운반하는 선박 혹은 화학 플랜트 등과 같이 방폭 규정을 준수하여야 하는 시설에 설치되는 반응기를 방폭형 구조로 구현하는 한편, 퍼지 가스(보호가스) 이송배관의 간소화와 설치비 줄임으로 경제적인 방폭 모델을 구현 가능하며, 보호가스의 누출 위험부위를 줄여 방폭 성능을 향상시킨 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기 및 그것들을 사용한 다단 방폭형 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반응기는 유체의 살균, 저장, 반응, 혼합, 가열, 운반 등 다양한 처리 분야에 적용되고 있으며, 이러한 처리 분야에서는 통상적으로 폭발성의 위험가스, 증기, 분진 등, 다양한 가연성 물질을 처리하고 취급하게 된다.

반응기의 에너지원으로서는, 통상적으로 전기, 외부 열원(Heat Source), 화학적 반응열 등을 사용하므로, 반응 혹은 운전 과정에서 가연성 물질의 누설과 에너지원의 누전, 단락 또는 과열 등이 결합하는 경우 폭발과 화재 등의 위험이 발생하며, 이러한 위험은 관리자의 운전 미숙 등과 결부되는 경우 더 큰 안전사고로 발전하게 된다.

예를 들어, 오일탱커나 화학물질 운반선, LNG/LPG 운반선 등, 위험가스 혹은 위험물질을 운송하는 선박이나, 석유화학 플랜트의 위험가스를 취급하는 설비 등은 대부분 처리조작을 위해 에너지원으로 전기를 사용하여 운전되므로, 위험 물질의 누출에 의해 폭발이나 화재 등 위험에 노출되어 있기 때문에 엄격한 방폭 규정과 표준을 적용하고 있다.

폭발성 분위기에 적용되는 방폭 규정으로서는, 이른바 '압력 방폭구조'에 대한 규정이 있는바, 이 압력방폭 구조는 국제기준으로 IEC (국제전기위원회)의 표준 혹은 NEC(미국 방폭 위원회) 표준 등을 유럽을 비롯한 북미 국가가 적용하고 있으며, 대한민국은 IEC 코드를 한국산업표준(KS C IEC 60079)으로 적용하고 있다. 압력방폭 구조를 적용한 제품은 IEC-60079-2의 <폭발성 분위기-압력 방폭구조 "p"> 로 규정하여 승인시험기관의 시험과 평가를 통해 인증된 제품만을 해당 가스 그룹과 관련 보호등급에 따라 위험장소에 설치할 수 있다.

예를 들어, 오일탱커나 화학물질 운반선, LNG/LPG 운반선 등, 위험가스 혹은 위험물질을 운송하는 선박이나, 위험물질 분위기 내에 있는 제조 시설 등에 적용되는 선박 평형수(ballast water) 살균 처리용 UV(Ultra Violet) 반응기 장치 또는 석유화학 프랜트의 위험물질을 저장 또는 운송하는 설비는 'ZONE 1'이나 'ZONE 2'와 같은 위험구역(Hazadous zone/Non-Safety zone)에 설치되기 때문에 압력방폭 구조를 갖추어야 한다.

압력방폭 구조는, 전기기기나 열 장치와 같은 위험요소를 인클로저(enclosure, 외함)에 내장하고, 인클로저 내에서 인화성 또는 발화성 물질의 농도가 폭발한도에 이르지 않도록 희석하고 배기하기 위해 폭발방지를 위한 공기나, 불활성 가스(예; 질소, 아르곤, 이산화탄소 등)와 같은 보호가스(protective gas)를 인클로저에 주입하고, 인클로저 내부의 보호가스 압력을 외기압력보다 높은 양압(overpressure)으로 유지함으로써, 인클로저 안으로 위험 가스나 물질이 침입하지 못하도록 격리하거나 침입한 위험 가스나 물질을 일정시간 내에 폭발한도 이하의 농도로 낮추는 기술이다.

이러한 압력방폭 구조를 가지는 반응기에 대한 종래의 다양한 예 중 하나가 특허문헌 1에 개시되어 있다.

특허문헌 1에 개시된 압력방폭 구조의 자외선 처리장치는, 선박의 밸러스트 탱크에 채울 선박 평형수에 자외선을 조사하여 살균처리하기 위한 UV 반응기이다.

특허문헌 1의 도면 4 내지 도면 7을 살펴보면, UV 반응기의 바디(참조부호 10)의 좌우 양쪽을 격벽(참조부호 130, 131)에 의해 평형수가 흐르지 않는 제1, 2 공간(참조부호 133, 134)으로 분리하여 자외선램프(131)의 양쪽 전원 공급부(위험요소)를 제1, 2 공간(참조부호 133, 134) 내에 두고, 제1 공간(참조부호 133)에 기체 유입 라인(참조부호 150)을 연결하며, 좌우 양쪽의 제1, 2 공간(참조부호 133, 134)을 연결 배관(참조부호 140, 기체 흐름 라인)으로 연결한 구조로서, 기체 유입 라인(참조부호 150)을 통해 기체(보호가스)를 공급하는 경우, 중간에 연결된 연결 배관(참조부호 140)을 통해 제2 공간(참조부호 134)으로도 기체가 유입되도록 하여 제1, 2 공간(참조부호 133, 134) 모두 기체에 의해 양압을 유지하도록 한 것이다.

압력방폭 구조의 핵심기술은 인클로저 내부에 위험가스가 존재할 경우에 이를 신속하고 안전하게 환기(Ventilation) 및 배기하여야 하는 안전 규정과 안전장치를 구비하여 방폭규정과 성능을 만족시키는 것이다. 이에 대해 IEC-60079-2 규정에 상세하게 기술되어 있는 사항을 간략히 정리하면 다음과 같다.

(1) 인클로저 내의 최소 양압(Overpressure)은 내부 밀폐된 전기 부품이 냉각되는 데 걸리는 시간의 100배 이상의 시간(최소 1기간 내) 동안 측정한 최대압력손실보다 커야 하며, 최소 양압은 인클로저가 가장 불리한 조건의 정상작동 상태일 때 외부(대기) 압력보다 50Pa 이상 높아야 하며, 이를 제어할 수 있는 안전장치를 구비해야 한다.

(2) (1)을 만족한 상태에서 인클로저 내부의 가스혼합물의 농도는, 가스폭발이 시작되는 가스농도 하한계인 폭발하한(LEL; Lower Explosion limit) 보다 낮아야 한다.

(3) (1)과 (2)의 조건이 동시에 만족되어야만, UV반응기를 비롯한 위험장소 설치되는 압력방폭 구조를 적용한 선박용 혹은 산업용 전기장치에 전원(Power)이 공급(통전)될 수 있다.

이러한 관점에서 특허문헌 1을 포함하여 종래에 알려진 반응기의 방폭구조는, 보호가스의 배관이 단일 공급과 단일 배기로 이루어지므로 양측의 인클로저(특허문헌 1의 제1, 2 공간) 내부에 보호가스가 골고루 퍼지지 못하거나 정체되어 위험가스 희석농도가 불균일하게 되고, 그로 인해 인클로저 내부에 위험가스의 농도가 폭발하한(LEL)을 초과하는 위험 영역이 존재할 가능성이 크기 때문에, 그만큼 보호가스를 더 많이 공급하거나 인클로저의 사이즈를 크게 하여 퍼지(희석) 소요시간이 증가하는 비효율적인 문제가 있다.

또한, 반응기 양측의 인클로저를 연결용 배관으로 연결하는 구조를 가지기 때문에, 별도의 연결배관 구성에 따라 설치공간의 제약이 생기며, 운전자의 운전감시에 장애도 되는 한편, 특히 배관 연결 개소가 늘어나 그만큼 누출 위험부위가 증가하게 된다.

또한, 인클로저 내부에 보호가스와 위험가스가 혼합(희석)된 가스 주의 산소농도가 2%(체적비 기준) 이상이 되거나, 반응기를 여러 대 설치하여 위험가스 농도가 갑자기 증가하는 경우에, 각각의 반응기마다 퍼지/가압 컨트롤러와 별도의 보호가스 공급 라인을 구성하여야 하는 복잡함이 있다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1412707호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 보호가스가 인클로저 내부 전 영역에 균일하게 퍼지도록 하여 적은 보호가스 공급유량과 낮은 압력으로 인클로저 내부의 보호가스 압력을 주위압력(대기압)보다 높게 유지하여 내부 위험가스의 농도가 국부적으로 폭발하한을 초과하는 현상과 그에 따른 폭발 위험을 더욱 확실하게 방지하고, 양쪽 인클로저를 연결하는 별도의 연결배관을 구성하지 않고 연결하여 인클로저의 사이즈를 줄이고 구성을 간소화하여 선박의 펌프 룸과 같이 협소한 공간에 설치하기 좋고 유지보수와 운전감시가 용이하며 연결개소를 줄여 위험가스의 누출위험을 줄이며, 여러 대의 반응기의 인클로저들을 간단한 구조로 연결하고 보호가스를 연속적으로 공급하고 압력을 조절할 수 있으며 희석된 보호가스를 적절히 배출할 수 있도록 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기 및 그것들을 사용한 다단 방폭형 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기는, 피처리 유체가 통과하면서 반응하는 몸통부(200)의 양측에 존재하는 위험요소(404, 404)를 각각 감싸 밀폐공간을 형성하는 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600); 상기 몸통부(200)를 가로질러서 몸통부(200) 표면에 일체로 부착되어 구조적으로 보강하면서, 상기 양측의 제1 인클로저(500)와 제2 인클로저(600) 간에 방폭용 보호가스 유동을 위한 통로를 형성하는 채널형성부재(230a); 상기 제1 인클로저(500)에 구비되는 보호가스 유입구(510); 상기 제2 인클로저(600)에 구비되는 보호가스 배출구(610)를 포함하고, 상기 제1 인클로저(500)의 내부에 상기 위험요소(404)의 상부를 분배판(520)으로 막아 예유입실(530)을 형성하고, 상기 분배판(520)에 복수의 유입공(522)을 형성하여 상기 예유입실(530)에 들어온 보호 가스가 상기 복수의 유입공(522)을 통해 분배되어 들어가도록 한 구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 반응기에 있어서, 상기 분배판(52)은, 상기 유입구(510)의 중심부(510a)에 가까운 지점으로부터 먼 지점으로 갈수록 큰 지름으로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 반응기에 있어서, 상기 채널형성부재(230a)는 상기 몸통부(200)의 전면 및 후면에 각각 형성하여 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500)의 전면부와 후면부라고 하는 상이한 지점에서 독립하여 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 반응기에 있어서, 상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면 또는 후면 중 적어도 한 곳의 면에는 복수개씩 형성되어 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500)의 전면부와 후면부를 합하여 적어도 3곳 이상의상이한 지점에서 독립적으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 반응기에 있어서, 상기 제2 인클로저(600)의 보호가스 배출구(610)에는 보호가스의 배출을 통제하기 위한 벤트 밸브(612)를 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 벤트 밸브에 개폐에 의해 인클로저 내부의 압력을 일정한 양압으로 유지할 수 있으며 인클로저 내 위험가스를 효과적으로 환기시킬 수 있다.

본 발명에 따른 반응기에 있어서, 상기 몸통부(200)는, 전, 후면부(210, 210) 및 좌, 우 측면부(220, 220)를 가지고; 상기 위험요소(404)는, 상기 몸통부(200)의 양쪽 좌, 우 측면부(220, 220) 외부로 돌출되며; 상기 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)는 상기 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)로 돌출된 위험요소(404)를 감싸 밀폐하며; 상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면부(210) 또는 후면부(210)를 폭 방향으로 가로질러서 양쪽 단부가 상기 제1, 2 인클로저(500, 600)에 연통하도록 접속되는 구조를 가져도 좋다.

이 경우, 상기 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)는 상기 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부를 덮을 수 있도록 전면부(210) 또는 후면부(210)로부터 연장되어 돌출되고; 상기 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부는, 상기 좌, 우 측면부(220, 220)의 연장, 돌출 부위에 상기 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)와 채널형성부재(230a)를 연통시키기 위해 형성된 연통공(222, 224)에 연결되는 구조로 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 반응기에 있어서, 상기 위험요소(404)는, 상기 몸통부(200) 내부를 폭 방향으로 횡단하여 배치되는 자외선램프 장치(400)의 단부에 구비되는 전원 연결부일 수 있다.

본 발명에 따른 반응기로서, 전, 후면부(210, 210) 및 좌, 우 측면부(220, 220)를 가지고 피처리 유체가 흐르면서 반응하는 몸통부(200); 상기 몸통부(200) 내부를 폭 방향으로 횡단하는 복수의 자외선램프 장치(400); 좌, 우 측면부(220, 220) 외측에 존재하는 상기 자외선램프 장치(400)의 전원 연결부(404, 404)를 각각 감싸 밀폐공간을 형성하는 제1, 2 인클로저(500, 600); 상기 전, 후면부(210, 210)에 폭 방향으로 가로질러서 전, 후면부(210, 210)의 표면에 일체로 부착되어 구조적으로 보강하면서, 상기 양측의 제1, 2 인클로저(500, 600) 간에 보호가스 유동을 위한 여러 갈래의 통로를 형성하는 복수의 채널형성부재(230a); 상기 제1 인클로저(500)에 구비되는 보호가스 유입구(510); 상기 제2 인클로저(600)에 구비되는 보호가스 배출구(610)을 포함하며, 상기 제1 인클로저(500)의 내부에 상기 위험요소(404)의 상부를 분배판(520)으로 막아 예유입실(530)을 형성하고, 상기 분배판(520)에 복수의 유입공(522)을 형성하여 상기 예유입실(530)에 들어온 보호 가스가 상기 복수의 유입공(522)을 통해 위험요소(404) 측으로 유입되도록 구성할 수 있다,

본 발명에 따른 다단 방폭형 처리장치는, 몸통부(200)의 좌우 양측에 존재하는 위험요소(404, 404)를 감싸 밀폐공간을 형성하는 제1, 2 인클로저(500, 600)를 구비하고, 상기 제1 인클로저(500)의 내부에 상기 위험요소(404)의 상부를 막아 예유입실(530)을 형성하며 복수의 유입공(522) 형성된 분배판(520)이 설치되고, 상기 몸통부(200)를 가로질러서 표면에 일체로 부착되어 구조적으로 보강하면서 양측의 제1, 2 인클로저(500, 600) 간에 보호가스 유동을 위한 통로를 형성하는 복수의 채널형성부재(230a)와, 상기 제1, 2 인클로저(500, 600)에 각각 구비되는 보호가스 유입구(510)과 배출구(610)을 포함하여 이루어지는 반응기(100)를 여러 대 이웃하여 배치하고; 이웃하는 두 반응기(100)끼리 보호가스 유입구(510)과 배출구(610)을 연결관(650)으로 서로 연결하여 전체 반응기(100)들의 제1, 2 인클로저(500, 600)가 연속적으로 연통되도록 연결하며; 어느 하나의 반응기(100)의 보호가스 유입구(510)에는 보호가스 공급원을 연결하여 보호가스를 주입하고; 보호가스 공급원이 연결된 반응기로부터 보호가스 흐름방향으로 최하류측에 위치하는 반응기의 보호가스 배출구(610)에 벤트 밸브(612)를 설치한 형태로 구현된다.

본 발명에 따른 다단 방폭형 처리장치에 있어서, 상기 반응기(100)들은 위험구역에 배치하고; 상기 보호가스 공급원은, 상기 위험구역과 격벽(BH)에 의해 격리된 안전구역에 설치되는 보호가스 압축기(700)와, 상기 반응기(100)들과 함께 위험구역에 배치되어 상기 보호가스 압축기(700)에서 압축된 보호가스를 공급받아 상기 반응기(100) 측으로 주입하고 가압하여 반응기(100) 측의 보호가스 압력을 제어하는 퍼지/가압 컨트롤러(800)를 포함하여 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 방폭형 처리장치에 있어서, 상기 채널형성부재(230a)는 상기 몸통부(200)의 전면 및 후면에 각각 형성하여 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500)의 전면부와 후면부라고 하는 상이한 지점에서 독립하여 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다단 방폭형 처리장치에 있어서, 상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면 또는 후면 중 적어도 한 곳의 면에는 복수개씩 형성되어 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500)의 전면부와 후면부를 합하여 적어도 3개의 상이한 지점에서 독립하여 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다단 방폭형 처리장치에 있어서, 상기 몸통부(200)는, 전, 후면부(210, 210) 및 좌, 우 측면부(220, 220)를 가지고; 상기 위험요소(404)는, 상기 몸통부(200)의 양쪽 좌, 우 측면부(220, 220) 외부로 돌출되며; 상기 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)는 상기 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)로 돌출된 위험요소(404)를 감싸 밀폐하며; 상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면부(210) 또는 후면부(210)를 폭 방향으로 가로질러서 양쪽 단부가 상기 제1, 2 인클로저(500, 600)에 연통하도록 접속되도록 구성할 수 있다.

여기서, 상기 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)는 상기 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부를 덮을 수 있도록 전면부(210) 또는 후면부(210)로부터 연장되어 돌출되고; 상기 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부는 상기 좌, 우 측면부(220, 220)의 연장, 돌출 부위에는 상기 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)와 채널형성부재(230a)를 연통시키기 위한 연통공(222, 224)을 형성한 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 다단 방폭형 처리장치에 있어서, 상기 위험요소(404)는, 상기 몸통부(200) 내부를 폭 방향으로 횡단하여 배치되는 자외선램프 장치(400)의 단부에 구비되는 전원 연결부일 수 있다.

본 발명에 따른 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기 및 그것들을 사용한 다단 방폭형 처리장치에 의하면, 반응기의 양측에 인클로저를 구비하면서, 양측의 인클로저를 복수의 채널형성부재로 연결한 형태로 이루어지므로, 양측 인클로저 사이의 보호가스 공급이 원활해지고 보호가스가 인클로저 내부 전체에 골고루 퍼지게 되며, 그에 따라 인클로저 내부의 어떤 특정 영역에서 위험가스의 농도가 국부적으로 상승하는 것을 방지하는 한편, 위험가스의 농도를 낮고 균일하게 유지할 수 있으며, 적은 양의 보호가스를 사용하여도 희석효과를 극대화할 수 있다.

또한, 채널형성부재가 각각 반응기의 몸통부를 가로질러서 몸통부의 표면에 일체로 부착되어 몸통부를 보강하는 구조물의 일부로서 제공됨으로써, 인클로저 간의 보호가스 유동을 위해 별도의 배관을 인출하여 구성할 필요가 없어지며, 채널형성부재에 의해서도 반응기의 전체 사이즈가 증가하는 일은 없다. 따라서 선박의 펌프 룸과 같이 협소한 공간에 설치하기 편리하며 유지보수와 운전감시가 용이해진다.

또한, 여러 대의 반응기의 이웃하는 인클로저들을 서로 연결하여, 하나의 반응기에 보호가스를 공급하는 것에 의해 다른 반응기에도 보호가스가 유입되도록 하며, 하나의 반응기를 통해 보호가스를 배출하는 것에 의해 다른 반응기의 보호가스도 함께 배출할 수 있으며, 그러면서도 본 발명에 따른 반응기의 특별한 구성에 의해 반응기 간의 연결을 단순화할 수 있고, 처리 시스템 전체 구조를 간략화 할 수 있으며, 각 반응기들의 인클로저들을 동일한 양압으로 유지 및 제어할 수 있다.

퍼지/가압 컨트롤러에 의한 가압과 벤트 밸브의 개폐 제어에 의해 전체 반응기들의 인클로저 내부의 압력을 양압으로 유지할 수 있으며, 벤트 밸브를 통해 배기가 가능하여 필요할 때마다 기민하게 환기(퍼지)와 가압을 수행할 수 있어, 위험가스의 농도가 폭발하한에 이르지 않도록 안정적으로 운용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 분리사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 단면사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 사시도이다.
도 4는 도 3을 다른 방향에서 바라 본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 변형예를 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 정면단면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 횡단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반응기의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반응기의 정면단면도이다.
도 12는 도 10 및 도 11의 분배판을 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 11의 평면도이다.
도 14는 분배판의 다른 예를 보인 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 반응기의 정면단면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 방폭형 처리장치의 계통도이다.
도 17은 본 발명에 따른 다단 방폭형 처리장치의 계통도이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 첨부도면은 반응기의 일례로서 선박의 평형수를 자외선 반응기를 기준으로 도시하고 설명하지만, 유체의 살균, 저장, 반응, 혼합, 가열 등을 위한 다양한 처리기(이것들을 모두 '반응기'라고 통칭한다)에 동일한 기술사상으로 적용된다. 따라서 반응기의 종류에 따라 외부 모양이나 구조 등이 조금씩 다를 수 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기를 보인 것으로서, 도 1에는 분리사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 단면사시도가 도시되어 있으며, 도 3 및 도 4에는 반응기를 각각 다른 방향에서 바라본 사시도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기(100)는, 피처리 유체가 통과하는 몸통부(200)와, 몸통부(200)를 통과하는 피처리 유체를 반응 처리하기 한 처리요소(400)를 구비하고 있다. 처리요소(400)는 처리용 전기, 열 등을 제공하기 위한 위험요소(404)를 갖추고 있다.

반응기(100)가 도면에 도시된 실시예와 같은 자외선 반응기라면, 처리요소(400)는 '자외선램프 장치'가 되고, 위험요소(404)는 자외선램프(402)에 전원을 공급하기 위한 '전원 연결부'가 된다. 바꾸어 말하면, 처리요소인 자외선램프 장치(400)는 처리부인 자외선램프(402)와 위험요소인 전원 연결부(404)를 구비한다. 전원 연결부(404)에는 외부 전원공급부로부터 도선된 전력 케이블 또는 전선이 접속된다.

몸통부(200) 양측에 존재하는 위험요소(404, 404)는 각각 제1 인클로저(500)와 제2 인클로저(600)가 감싸 밀폐공간을 형성한다. 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)는 몸통부(200)의 측면에 용접에 의해 접합되거나 기타 볼트 또는 리벳 등과 같은 체결구에 의해 결합된다.

제1, 2 인클로저(500, 600)에 보호가스를 공급하고 배출하기 위해, 제1 인클로저(500)에는 보호가스 유입구(510)가 형성되고, 제2 인클로저(600)에는 보호가스 배출구(610)가 형성된다.

그리고 제1, 2 인클로저(500, 600)에는 전원 공급용 케이블 또는 전선을 내부로 끌어들이기 위한 설치공(502, 602)을 형성할 수 있다. 케이블 또는 전선과 설치공(502, 602) 사이의 틈새는 일반적인 씰(seal)에 의해 밀봉된다.

반응기(100)를 1대만 단독으로 설치하는 경우에는, 제2 인클로저(600)의 보호가스 배출구(610)에는 벤트 밸브(vent valve)(612)(도 17 참조)를 설치한다. 벤트 밸브(612)는 인클로저(500, 600) 내부의 위험가스 농도가 기준치를 초과하는 경우 개방하거나 개방되도록 제어되어 위험가스가 혼합된 보호가스를 대기중으로 배출한다.

다음으로, 제1 인클로저(500)와 제2 인클로저(600)는 하나의 채널형성부재(230a)에 의해 연결되거나 복수의 채널형성부재(230a)에 의해 여러 갈래의 채널로 연결된다.

채널형성부재(230a)는 각각 몸통부(200)를 가로질러서 몸통부(200) 표면에 일체로 부착되어 몸통부(200)를 구조적으로 보강하는 역할을 하면서, 양측의 제1 인클로저(500)와 제2 인클로저(600) 간에 방폭용 보호가스 유동을 위한 통로를 형성한다.

이러한 구성에 의해, 제1 인클로저(500)에 공급된 보호가스는 하나 또는 복수의 채널형성부재(230a)를 통해 제2 인클로저(600)로 공급된다.

복수의 채널형성부재(230a)를 구비한 경우, 보호가스는 제1 인클로저(500)의 복수의 지점에서 각각 독립된 채널형성부재(230a)를 통해 제2 인클로저(600)의 복수의 지점으로 동시에 들어가게 된다.

이렇게 되면, 제1 인클로저(500)에서는 복수의 상이한 지점에서 복수의 통로를 통해 보호가스가 빠져나가는 흐름 라인을 형성하기 때문에, 보호가스 유입구(510)를 통해 제1 인클로저(500)로 들어온 보호가스는 제1 인클로저(500)에 내부에 좀 더 골고루 퍼져서 위험가스와 잘 혼합됨과 아울러, 제2 인클로저(600)에는 보호가스가 복수의 상이한 지점으로 들어오므로 제2 인클로저(600)로 들어온 보호가스는 내부에 좀 더 골고루 퍼져서 위험가스와 잘 혼합됨으로써, 제1, 2 인클로저(500 ,600) 내부의 어떤 영역에서 위험가스의 농도가 국부적으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.

복수의 채널형성부재(230a)를 갖추는 방법의 하나로서, 예를 들면 몸통부(200)의 전면 및 후면으로 나누어 각각 형성하는 것이다. 그러면 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500)의 전면부와 후면부라고 하는 상이한 지점에서 독립하여 형성된다.

또한, 복수의 채널형성부재(230a)를 갖추는 방법의 다른 하나로서, 예를 들면 몸통부(200)의 전면 또는 후면 중 어느 한 곳의 면에 복수개 형성하는 것이다. 그러면 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500)의 전면부와 후면부를 합하여 적어도 3개의 상이한 지점에서 독립하여 형성된다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 채널형성부재(230a)는, 몸통부(200)의 전면에 2개, 후면에 2개 도합 4개의 독립하는 채널을 형성한다. 채널이 많을수록 보호가스가 인클로저(500, 600) 내부에 골고루 퍼지게 되면 위험가스 농도의 국부적인 상승을 방지하여 낮고 균일하게 유지할 수 있으며, 그에 따라 적은 양의 보호가스를 사용하여도 희석효과를 극대화할 수 있다.

또한, 채널형성부재(230a)는 몸통부(200)를 가로질러서 몸통부(200) 표면에 일체로 부착되어 몸통부(200)를 구조적으로 보강하는 역할을 하므로, 기존의 횡간 보강재(230)의 역할과 함께 보호가스를 공급하는 채널의 역할을 동시에 수행할 수 있다는 장점이 있다.

횡간 보강재(230)는 몸통부(200)를 가로질러 부착되어 반응기의 내부압력에 견디도록 강성을 보강하는 것인데, 횡간 보강재(230)를 설치할 자리에 채널형성부재(230a)를 설치하고 그것의 양단부를 제1, 2 인클로저(500, 600)에 연통시키는 것이다.

채널형성부재(230a)는, 도 1을 참조하면, 일측면이 개구된 채널부재(도 1 내지 4에서는 대략 '⊃'의 모양으로 나타냄)를 마련하여, 그것의 개구부분을 몸통부(200)의 표면에 밀착시키고 전둘레 용접을 통해 밀봉 및 부착함으로써 채널형성부재(230a)와 몸통부(200) 표면이 협조하여 보호가스 통로를 제공하는 형태로 구성하거나, 측면이 개구되지 않은 중공의 기둥 형태의 채널부재를 마련하여 그것의 일측면을 몸통부(200) 표면에 밀착시켜 용접으로 고정함으로써 채널부재 단독으로 보호가스 통로를 제공하는 형태로 구성하는 등 다양하게 설계할 수 있다.

제1, 2 인클로저(500, 600)를 채널형성부재(230a)로 연결하여 보호가스 공급통로의 기능과 함께 보강 구조물의 기능(즉, 횡간 보강재(230)를 대체하는 보강 구조물)을 겸하도록 하는 구성에 의하면, 별도의 배관을 구성할 필요가 없어지며, 채널형성부재(230a)의 채용에 의해 인클로저(500, 600)의 전체 사이즈가 증가하는 일이 없으며 또는 증가하는 것을 최소화할 수 있으므로, 선박의 펌프 룸과 같이 협소한 공간에 설치하기 편리하며 유지보수와 운전감시가 용이해진다.

한편, 도면에 예시한 실시예에 있어서, 몸통부(200)는, 전, 후면부(210, 210) 및 좌, 우 측면부(220, 220)로 이루어지는 사각통 모양을 가지면서, 길이방향 양단부에 피처리 유체 유입구(202)와 유출구(204)가 구비된 형태이지만, 몸통부(200)는 원통이나 다각통 모양으로 구성할 수도 있다.

이 경우, 위험요소인 전원 연결부(404)는 몸통부(200)의 양쪽 좌, 우 측면부(220, 220) 외부로 돌출되며, 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)는 좌, 우 측면부(220, 220)로 돌출된 위험요소(404)를 감싸 밀폐하는 형태가 된다.

그리고 채널형성부재(230a)는, 몸통부(200)의 전면부(210) 또는 후면부(210)를 폭 방향으로 가로지르며 양쪽 단부가 제1, 2 인클로저(500, 600)에 연통하도록 접속된다.

채널형성부재(230a)와 제1, 2 인클로저(500, 600)의 용이한 연결을 위해, 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)를 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부를 덮을 수 있을 만큼 전면부(210) 또는 후면부(210)로부터 더 연장하여 돌출시키고, 그 돌출된 부분에 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부를 용접한다. 또한, 좌, 우 측면부(220, 220)의 연장, 돌출 부위에 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)와 채널형성부재(230a)를 연통시키기 위한 연통공(222, 224)(도 1 참조)을 형성한다.

다음으로, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반응기의 변형예를 보인 것으로서, 제1, 2 인클로저(500, 600)의 형태를 다르게 구성한 것이다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1, 2 인클로저(500, 600)는 내부의 가스의 원활한 혼합을 위해 원통 모양으로 구성된다. 보호가스 유입구(510), 보호가스 배출구(610), 설치공(502, 602)은 자유롭게 적절한 위치에 형성된다.

이처럼 제1, 2 인클로저(500, 600)의 형태는 위험가스의 종류, 비중 등의 조건에 따라 사각통 형태, 원통 형태, 타원통 형태, 다각형통 형태 등, 필요에 따라 다양한 모양으로 구성할 수 있다.

다음으로, 도 6 내지 도 9는 앞에서 설명한 채널형성부재(230a)의 보호가스 통로와 제1, 2 인클로저(500, 600)의 연통 구조를 자세하게 나타낸 것으로서, 도 6에는 정면도가 도시되어 있고, 도 7에는 정면단면도가, 도 8에는 측단면도가, 도 9에는 횡단면도가 도시되어 있다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 제1, 2 인클로저(500, 600)는 몸통부(200)의 전면 및 후면에 2개씩 설치되는 총4개의 채널형성부재(230a)에 의해 연결된다.

따라서 제1 인클로저(500)에는 보호가스 출구가 4곳에 골고루 형성되어 있으므로, 보호가스는 유입구(510)를 통해 제1 인클로저(500)로 들어오자마자 4곳으로 골고루 분산되며, 그 과정에서 내부의 위험가스와 골고루 희석된다.

또한, 제2 인클로저(600)에는 보호가스 입구가 4곳에 골고루 형성되어 있으므로, 보호가스는 여러 곳으로 분산되어 유입되어 제2 인클로저(600) 내부로 골고루 퍼져 나가며, 그 과정에서 내부의 위험가스와 골고루 희석된다.

다음으로, 도 10 내지 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반응기를 나타내는 것으로서, 도 10에는 사시도가 도시되어 있고, 도 11에는 정면단면도가 도시되어 있으며, 도 12에는 도 10 및 도 11의 분배판의 사시도가, 도 13에는 도 11의 평면도가, 도 14에는 분배판의 다른 예를 보인 평면도가 도시되어 있다.

도 10 내지 도 14에 도시된 제2 실시예는, 앞에서 설명한 제1 실시예에 비해, 제1 인클로저(500)의 구성만이 다르고 나머지의 구성은 동일하다.

우선, 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 인클로저(500)는, 위험요소(404)의 상부를 분배판(520)으로 막아 예유입실(530)을 형성하여, 보호가스가 먼저 유입구(510)를 통해 예유입실(530)로 들어온 후 분배판(520)을 통해 위험요소(404) 측으로 유입되도록 구성된다.

상기 분배판(520)에는 복수의 유입공(522)이 형성되어, 예유입실(530)에 들어온 보호 가스가 복수의 유입공(522)을 통해 위험요소(404) 측으로 골고루 유입되도록 구성된다.

이처럼 예유입실(530)과 분배판(520)의 구성을 통해 보호 가스의 유입 위치가 골고루 분산되며, 그에 따라 보호가스가 불균일하거나 어느 한 영역에 정체되어 위험 가스의 농도가 높아지는 위험의 발생을 극소화할 수 있다.

분배판(520)의 복수의 유입공(522)의 배열은, 도 12 및 도 13에 도시된 것이나, 도 14에 도시된 것을 포함하여, 유입구(510)의 위치와 예유입실(530)의 체적 등의 조건에 따라 다양한 형태로 구성할 수 있다.

도 14를 참조하면(도 11을 병행 참조한다), 도시된 분배판(520)의 복수의 유입공(522)은, 유입구(510)의 중심부(510a)에 가까운 지점으로부터 먼 지점으로 갈수록 큰 지름으로 이루어진다. 그러면, 유입구(510)로부터 유입되는 보호가스의 관성에 대응하여 보호가스가 전체로 좀 더 골고루 분배될 수 있다.

다음으로, 도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 반응기를 보인 측단면도가 도시되어 있다.

도 15는 채널형성부재(230a)의 단면 형태에 대한 다양한 예를 보인다. 즉, 원호형 단면, 삼각형 단면 등, 다양한 단면 형태로 구성할 수 있다.

이처럼 채널형성부재(230a)의 단면형태는, 제조, 조립, 강성, 통로 크기 등의 특성에 알맞은 형태로 자유롭게 설계할 수 있다.

다음으로, 도 16에는 본 발명에 따른 반응기(100)를 선박 평형수 처리 시스템에 채용하는 경우의 일례를 보인 계통도가 도시되어 있다.

도 16을 참조하면, 방폭규정을 만족하여야 하는 선박에서는 안전구역(Safe Area)과 위험구역(Hazardous/Non-Safe Area)을 격벽(Bulkhead)(BH)으로 구획하여 위험물질이 서로 통하지 못하게 격리한다.

격벽(BH)을 기준으로 하여, 안전구역에는 압축기, 펌프, 제어 시스템, 전원 공급원 등을 배치하고, 위험구역에는 평형수(피처리 유체) 필터(Filter), 반응기(100) 등을 설치한다.

평형수는 필터를 거쳐 여과된 후 반응기(100) 안으로 들어가 자외선램프를 통과하는 과정에서 살균 처리된 후 평형수 탱크에 저장된다.

도 16에 도시된 실시예에서, 보호가스 공급원은, 안전구역에 설치되는 보호가스 압축기(700)를 구비하여, 압축기(700)에서 공급되는 보호가스가 반응기(100)의 제1 인클로저(500)로 유입되고, 앞에서 설명한 채널형성부재(230a)를 통해 제2 인클로저(600)로 들어간다.

반응기(100)를 하나만 단독으로 설치하는 경우에는, 제2 인클로저(600)의 보호가스 배출구(610)에 벤트 밸브(612)(도 17 참조)를 설치한다. 벤트 밸브(612)는 인클로저(500, 600) 내부의 압력을 양압으로 유지하여 위험가스가 침입하지 못하도록 방어하며, 그와 함께 위험가스 농도가 기준치를 초과하는 경우 개방하거나 개방되도록 제어되어 위험가스가 혼합된 보호가스를 대기중으로 배출한다.

보호가스의 압력을 제어하기 위해, 보호가스 압축기(700)와 반응기(100) 사이의 보호가스관(702)에는 퍼지/가압 컨트롤러(800)를 설치하는 것이 좋다.

이 경우, 퍼지/가압 컨트롤러(800)는 반응기(100)들과 함께 위험구역에 배치되며, 보호가스 압축기(700)에서 압축된 보호가스를 공급받아 반응기(100) 측으로 주입하고 가압하여 반응기(100) 측의 보호가스 압력이 항상 양압으로 유지되도록 제어한다. 이와 함께 퍼지/가압 컨트롤러(800)는 전술한 벤트 밸브(612)를 제어하는 역할을 겸할 수 있다.

퍼지/가압 컨트롤러(800)는 반응기(100)와 함께 위험구역에 배치하여 안전구역으로부터 격리하여 폭발위험을 줄인다.

다음으로, 도 17에는 본 발명에 따른 다단 방폭형 처리장치의 일례에 대한 계통도가 도시되어 있다.

도 17를 참조하면, 다단 방폭형 처리장치는, 여러 대의 반응기(100)의 인클로저(500, 600)를 연결하여, 하나의 반응기(100)에 보호가스를 공급하는 것에 의해 다른 반응기(100)에도 보호가스가 유입되도록 하며, 하나의 반응기(100)를 통해 보호가스를 배출하는 것에 의해 다른 반응기(100)의 보호가스도 함께 배출되도록 한 것이다.

그러면서도, 전술한 반응기(100)의 특별한 구성에 의해 반응기(100) 간의 연결을 단순화할 수 있고, 처리 시스템 전체 구조를 간략화 할 수 있으며, 각 반응기(100)들의 인클로저(500, 600)들을 동일한 양압으로 유지 및 제어할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 제1, 2 인클로저(500, 600)와, 채널형성부재(230a) 및 보호가스 유입구(510)과 배출구(610)을 포함하여 이루어지는 반응기(100)를 여러 대 이웃하여 배치하고, 이웃하는 두 반응기(100)끼리 보호가스 유입구(510)과 배출구(610)을 연결관(650)으로 서로 연결한 구조이다. 그로써, 전체 반응기(100)들의 제1, 2 인클로저(500, 600)는 서로 연속적으로 연통하여 보호가스가 통한다.

또한, 어느 하나의 반응기(100)(도 17에서 좌측의 첫 번째 반응기인 (1)번 반응기)의 보호가스 유입구(510)에는 보호가스 공급원, 즉, 보호가스 압축기(700)와 퍼지/가압 컨트롤러(800)를 연결하여 보호가스 공급을 제어한다.

또한, 보호가스 공급원이 연결된 반응기(100)로부터 보호가스 흐름방향으로 최하류측에 위치하는 반응기(도 17에서 우측의 마지막 반응기인 (N)번 반응기의 보호가스 배출구(610)에는 벤트 밸브(612)를 설치한다.

이렇게 하면, 보호가스 압축기(700) 및 퍼지/가압 컨트롤러(800)에서 첫 번째의 반응기(100)의 제1 인클로저(500)에 보호가스를 주입하면, 주입된 보호가스는 해당 반응기(100)의 복수의 채널형성부재(230a)를 통해 해당 반응기(100)의 제2 인클로저(600)로 유입된다. 그리고 첫 번째 반응기(100)의 제2 인클로저(600)로 유입된 보호가스는 연결관(650)을 따라 두번째 반응기의 보호가스 유입구(510)로 들어가서 제1 인클로저(500)에 주입되고, 주입된 보호가스는 두번째 반응기의 복수의 채널형성부재(230a)를 통해 제2 인클로저(600)로 유입된 후, 다시 상기와 동일한 과정을 통해 세번째부터 말단의 (N) 번째 반응기의 제2 인클로저(600)까지 유입된다.

이어서, 퍼지/가압 컨트롤러(800)에 의한 가압과 벤트 밸브(612)의 개폐 제어에 의해 전체 반응기들의 인클로저(500, 600) 내부의 압력을 양압으로 유지하며, 바람직하기로는 주기적인 환기, 즉 배기를 실시하여 위험가스의 농도가 폭발하한에 이르지 않도록 한다.

도 17에서, 피처리 유체(예; 평형수)는 밸러스트 펌프(P)를 통해 필터(Filter)를 경유한 후 평형수 공급배관(2)을 통해 반응기(100)들에 배분된다. 피처리 유체는 반응기(100)를 통과하면서 자외선램프 장치(400)와 같은 처리부를 통과하면서 살균 등의 처리가 이루어지고, 이어서 평형수 이송관(4)을 통해 밸러스트 탱크에 저장되거나 해양으로 배출된다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

100 : 반응기
200 : 몸통부
202 : 해수 유입관
204 ; 해수 유출관
210 : 전면부(후면부)
220 : 좌측면부(우측면부)
222, 224 : 연통공
230 : 횡간 보강재
230a : 채널형성부재
400 : 자외선램프 장치
402 : 램프부
404 : 위험요소(전원 연결부)
500 : 제1 인클로저
510 : 보호가스 유입관
520 : 분배판
522 : 유입공
530 : 예유입실
600 : 제2 인클로저
610 : 보호가스 배출관
612 : 벤트 밸브
650 : 연결관
700 : 보호가스 압축기
800 : 퍼지/가압 컨트롤러

Claims (16)

1. 피처리 유체가 통과하면서 반응하는 몸통부(200)의 양측에 존재하는 위험요소(404, 404)를 각각 감싸 밀폐공간을 형성하는 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600);
   상기 몸통부(200)를 가로질러서 몸통부(200) 표면에 일체로 부착되어 구조적으로 보강하면서, 상기 양측의 제1 인클로저(500)와 제2 인클로저(600) 간에 방폭용 보호가스 유동을 위한 통로를 형성하는 채널형성부재(230a);
   상기 제1 인클로저(500)에 구비되는 보호가스 유입구(510);
   상기 제2 인클로저(600)에 구비되는 보호가스 배출구(610)를 포함하고,
   상기 제1 인클로저(500)의 내부에는 제1 인클로저(500) 측에 존재하는 위험요소(404)의 상부를 분배판(520)으로 막아 예유입실(530)을 형성하고, 상기 분배판(520)에 복수의 유입공(522)을 형성하여 상기 예유입실(530)에 들어온 보호 가스가 상기 복수의 유입공(522)을 통해 분배되어 들어가도록 구성한 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 분배판(520)은, 상기 유입구(510)의 중심부(510a)에 가까운 지점으로부터 먼 지점으로 갈수록 큰 지름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 채널형성부재(230a)는 상기 몸통부(200)의 전면 및 후면에 각각 형성되어 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500, 600)의 전면부와 후면부라고 하는 상이한 지점에서 독립하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면 또는 후면 중 적어도 한 곳의 면에는 복수개씩 형성되어 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500, 600)의 전면부와 후면부를 합하여 적어도 3개의 상이한 지점에서 독립하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 인클로저(600)의 보호가스 배출구(610)에는 보호가스의 배출을 통제하기 위한 벤트 밸브(612)가 설치되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 몸통부(200)는, 전, 후면부(210, 210) 및 좌, 우 측면부(220, 220)를 가지고,
   상기 위험요소(404, 404)는, 각각 상기 몸통부(200)의 양쪽 좌, 우 측면부(220, 220) 외부로 돌출되며,
   상기 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)는 상기 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)로 돌출된 위험요소(404, 404)를 각각 감싸 밀폐하며,
   상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면부(210) 또는 후면부(210)를 폭 방향으로 가로질러서 양쪽 단부가 상기 제1, 2 인클로저(500, 600)에 연통하도록 접속되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)는 상기 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부를 덮을 수 있도록 전면부(210) 또는 후면부(210)로부터 연장되어 돌출되고,
   상기 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부는, 상기 좌, 우 측면부(220, 220)의 연장, 돌출 부위에는 상기 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)와 채널형성부재(230a)를 연통시키기 위해 형성된 연통공(222, 224)에 연결되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
8. 제1항 또는 제6항에 있어서,
   상기 위험요소(404, 404)는, 상기 몸통부(200) 내부를 폭 방향으로 횡단하여 배치되는 자외선램프 장치(400)의 단부에 구비되는 전원 연결부인 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
9. 전, 후면부(210, 210) 및 좌, 우 측면부(220, 220)를 가지고 길이방향으로 개구되어 피처리 유체가 길이방향으로 흐르면서 반응하는 몸통부(200);
   상기 몸통부(200) 내부를 폭 방향으로 횡단하는 복수의 자외선램프 장치(400);
   좌, 우 측면부(220, 220) 외측에 존재하는 상기 자외선램프 장치(400)의 전원 연결부인 위험요소(404, 404)를 각각 감싸 밀폐공간을 형성하는 제1, 2 인클로저(500, 600);
   상기 전, 후면부(210, 210)에 폭 방향으로 가로질러서 전, 후면부(210, 210)의 표면에 일체로 부착되어 구조적으로 보강하면서, 상기 양측의 제1, 2 인클로저(500, 600) 간에 보호가스 유동을 위한 여러 갈래의 통로를 형성하는 복수의 채널형성부재(230a);
   상기 제1 인클로저(500)에 구비되는 보호가스 유입구(510);
   상기 제2 인클로저(600)에 구비되는 보호가스 배출구(610)을 포함하며,
   상기 제1 인클로저(500)의 내부에는 제1 인클로저(500) 측에 존재하는 전원연결부인 위험요소(404)의 상부를 분배판(520)으로 막아 예유입실(530)을 형성하고, 상기 분배판(520)에 복수의 유입공(522)을 형성하여 상기 예유입실(530)에 들어온 보호 가스가 상기 복수의 유입공(522)을 통해 상기 제1 인클로저(500) 측에 존재하는 위험요소(404) 측으로 유입되도록 구성한 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기.
10. 몸통부(200)의 좌우 양측에 존재하는 위험요소(404, 404)를 감싸 밀폐공간을 형성하는 제1, 2 인클로저(500, 600)를 구비하고, 상기 제1 인클로저(500)의 내부에는 제1 인클로저(500) 측에 존재하는 위험요소(404)의 상부를 막아 예유입실(530)을 형성하며 복수의 유입공(522) 형성된 분배판(520)이 설치되고, 상기 몸통부(200)를 가로질러서 표면에 일체로 부착되어 구조적으로 보강하면서 양측의 제1, 2 인클로저(500, 600) 간에 보호가스 유동을 위한 통로를 형성하는 복수의 채널형성부재(230a)와, 상기 제1, 2 인클로저(500, 600)에 각각 구비되는 보호가스 유입구(510)과 배출구(610)을 포함하여 이루어지는 반응기(100)를 여러 대 이웃하여 배치하고;
    이웃하는 두 반응기(100)끼리 보호가스 유입구(510)과 배출구(610)을 연결관(650)으로 서로 연결하여 전체 반응기(100)들의 제1, 2 인클로저(500, 600)가 연속적으로 연통되도록 연결하며;
    어느 하나의 반응기(100)의 보호가스 유입구(510)에는 보호가스 공급원을 연결하여 보호가스를 주입하고;
    보호가스 공급원이 연결된 반응기로부터 보호가스 흐름방향으로 최하류측에 위치하는 반응기의 보호가스 배출구(610)에 벤트 밸브(612)를 설치한 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기들을 사용한 다단 방폭형 처리장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 반응기(100)들은 위험구역에 배치하고,
    상기 보호가스 공급원은, 상기 위험구역과 격벽(BH)에 의해 격리된 안전구역에 설치되는 보호가스 압축기(700)와, 상기 반응기(100)들과 함께 위험구역에 배치되어 상기 보호가스 압축기(700)에서 압축된 보호가스를 공급받아 상기 반응기(100) 측으로 주입하고 가압하여 반응기(100) 측의 보호가스 압력을 제어하는 퍼지/가압 컨트롤러(800)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기들을 사용한 다단 방폭형 처리장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면 및 후면에 각각 형성되어 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500)의 전면부와 후면부라고 하는 상이한 지점에서 독립하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기들을 사용한 다단 방폭형 처리장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면 또는 후면 중 적어도 한 곳의 면에는 복수개씩 형성되어 보호가스 흐름 채널이 제1, 2 인클로저(500)의 전면부와 후면부를 합하여 적어도 3개의 상이한 지점에서 독립하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기들을 사용한 다단 방폭형 처리장치.
14. 제10항에 있어서,
    상기 몸통부(200)는, 전, 후면부(210, 210) 및 좌, 우 측면부(220, 220)를 가지고,
    상기 위험요소(404, 404)는, 각각 상기 몸통부(200)의 양쪽 좌, 우 측면부(220, 220) 외부로 돌출되며,
    상기 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)는 상기 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)로 돌출된 위험요소(404, 404)를 각각 감싸 밀폐하며,
    상기 채널형성부재(230a)는, 상기 몸통부(200)의 전면부(210) 또는 후면부(210)를 폭 방향으로 가로질러서 양쪽 단부가 상기 제1, 2 인클로저(500, 600)에 연통하도록 접속되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기들을 사용한 다단 방폭형 처리장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 몸통부(200)의 좌, 우 측면부(220, 220)는 상기 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부를 덮을 수 있도록 전면부(210) 또는 후면부(210)로부터 연장되어 돌출되고,
    상기 채널형성부재(230a)의 양쪽 단부는 상기 좌, 우 측면부(220, 220)의 연장, 돌출 부위에는 상기 제1 인클로저(500) 및 제2 인클로저(600)와 채널형성부재(230a)를 연통시키기 위한 연통공(222, 224)이 형성되는 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기들을 사용한 다단 방폭형 처리장치.
16. 제10항 또는 제14항에 있어서,
    상기 위험요소(404, 404)는, 상기 몸통부(200) 내부를 폭 방향으로 횡단하여 배치되는 자외선램프 장치(400)의 단부에 구비되는 전원 연결부인 것을 특징으로 하는 인클로저 가압을 통한 방폭구조를 가지는 반응기들을 사용한 다단 방폭형 처리장치.

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