KR20000072210A - 다공 금속박막으로 구성된 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속박막에 다수개의 미세공극을 타공하여 여과집진장치의 필터로 사용함으로써, 기존의 섬유필터에 비해 고온 고압하에서도 효율적으로 먼지를 제거하고, 비용절감 및 수명연장을 도모할 수 있는 다공 금속박막으로 구성된 필터에 관한 것이다.

Description

다공 금속박막으로 구성된 필터{Filter using a thin metal film}

본 발명은 다공 금속박막으로 구성된 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속박막에 미세공극을 다수개로 타공하여 여과집진장치의 필터로 사용함으로써, 고온 고압하에서도 효율적으로 먼지를 제거하고 그 수명 연장을 도모할 수 있는 다공 금속박막으로 구성된 필터에 관한 것이다.

일반적으로, 산업 현장의 여러 공정에서 발생하는 대용량의 함진가스로부터 오염물질 및 먼지를 제거하기 위하여 여과집진장치에 필터를 장착함으로써 오염된 공기를 깨끗하게 정화한 후 대기 중으로 방출한다.

한편, 쾌적한 대기환경을 위하여 대기환경보전법은 산업시설 및 기타 먼지발생시설의 배출허용기준을 강화하고 있다. 이에 따라, 산업현장에서는 배출허용기준 만족과 환경문제가 기업이미지에 미치는 효과를 고려하여 산업공정에서 발생하는 먼지를 저비용으로 효과적으로 처리하기 위하여 많은 처리비용과 시설 투자를 하고 있다. 더욱이 환경친화성을 고려한 집진기술의 개발과 적용에 대한 연구개발이 이루어지고 있다.

참고 도면 도 1은 종래에 산업현장에서 일반적으로 사용되는 여과집진장치의 섬유필터를 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 섬유필터(10)는 세라믹 재질의 섬유망(15)에 의해 격자적으로 구성되고, 필요에 따라 판형 또는 원통형으로 형성되어 여과집진장치에 장착된다.

상기 섬유 필터(10)에 의한 먼지 포집은 각 필터 섬유들에서의 먼지 포집과 공극에 기인하며 필터 섬유들 사이 간격이나 공극의 크기보다 더 적은 입자는 케이크에 의해 포집 된다. 또한 상기 필터(10)는 먼저 필터여과재를 통하여 안정화 단계를 거침으로써 높은 집진 효율을 얻을 수 있다.

하지만, 상기된 바와 같은 섬유필터(10)는 사용할 수 있는 온도의 범위가 80∼250℃로 제한되고 열적, 화학적 내구성이 약하기 때문에, 고온운전을 방지하기 위한 냉각설비 등 전처리 시설이 필요하고, 이에 따라 설계 및 시공, 유지, 운전 비용이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 설계상의 문제점으로 혼합 배출가스의 복합적인 검토 결여에 따른 여과포의 선정시 문제점과 고온 배출가스 및 포집 먼지에 대한 적정 전처리 장치의 조합에 따른 설계상의 어려움이 뒤따른다.

특히, 운전상의 문제점으로 가스상오염물질(황산화물, 다이옥신 등)의 제거를 위해 사용하는 습식 전처리 시설로 인한 배출가스 중의 수분에 의한 백의 공극막힘 현상이 발생하고, pulse air의 수분 함유로 인한 여과포의 수분 응축 및 부식 문제, 백의 부식과 차압 증가로 인한 필터 백 터짐의 증가로 인하여 효율저하 및 백의 교체율 증가로 인한 운전/유지 비용 상승 문제, 장기간 운전시 기계적, 열적 내구성, 특히 순간적인 파열이나 사고의 위험성 등의 문제점을 있다.

따라서, 고온·고압에 강하고, 열적, 화학적 내구성이 강한 새로운 필터백(filter bag)의 재질 필요하며, 여과 효율 증대와 운전비용 절감을 위한 여과집진장치의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 여과재로 사용되는 섬유필터에 비해 그 사용 수명이 연장되고, 설계 및 시공, 운전, 폐기에 따른 소요비용을 절감할 뿐만 아니라 효율적인 먼지제거를 도모할 수 있는 다공 금속박막으로 구성된 필터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 입자상오염물질인 먼지와 가스상 오염물질을 동시에 처리할 수 있는 다공 금속박막으로 구성된 필터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 섬유필터에 대한 실시예를 보여주는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 다공 금속박막 필터의 실시예를 보여주는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 다공 금속박막 필터의 미세공극에 대한 실시 형태들을 보여주는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10. 섬유필터 15. 섬유망

20. 금속박막 25. 미세공극

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다공 금속박막으로 구성된 필터는 금속 박막에 다수의 미세공극들이 일정 간격으로 타공되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 위해서, 본 발명에 따른 다공 금속박막으로 구성된 필터는 상기 금속박막을 사용용도에 따라 표면처리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 2는 본 발명에 따른 다공 금속박막으로 구성된 판형 및 원통형 필터의 실시예를 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 다공 금속박막 필터의 미세공극에 대한 실시형태들을 보여주는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필터는 금속박막(20)의 측면에 다수의 미세공극들(25)을 타공하여 형성되는 것으로서, 입자상오염물질(먼지)을 처리하기 위한 여과집진창치 및 기타 특수목적의 여과 필터로 사용된다.

상기 금속박막(20)은 사용 용도 및 목적에 따라 판형, 원통형, 벤츄리 타입 등으로 그 형상을 변형하여 가공되고, 적정한 박막두께로는 20㎛∼2mm이 가능하다.

또한, 상기 금속박막(20)의 재료는 그 사용용도(염분, 강알카리등)에 따라 알루미늄, 동, 스테인레스 등이 사용될 수 있으며, 금속외의 비금속 계열의 재료도 강도, 형상 등을 고려하여 사용될 수 있다.

상기 금속박막(20)은 사용조건에 따라 표면처리가 필요하게 되는데, 상온 및 일반조건일 경우에는 도장 및 아연, 주석도금 등으로 처리되며, 고온 및 고부식 조건일 경우에는 니켈, 크롬, 알루미늄, 동도금 등으로 처리될 수 있다.

이와 같이 상기 금속박막(20)에 표면처리를 행함으로써, 금속박막 필터의 내구성(내열성, 내화학성)을 강화할 뿐만 아니라 상기 미세공극(25)의 크기를 더욱 미세하게 조절하고 도금층의 두께에 따라 공극의 간격을 적정하게 조정할 수 있다.

또한, 금속계 필터를 Base로 그 표면에 섬유 및 기타 물질을 추가함으로써, 복합재로 구성된 필터를 형성한다.

상기 금속박막 필터(20)를 복합층 또는 다층으로(Layer 형성) 겹처 형성함으로써 그 필터링 효과가 보다 향상된다.

상기 미세공극(25)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 여과될 입자(먼지)의 물리적 특성을 고려하여 원형, 가로슬릿형, 세로슬릿형, 십자형 등의 모양으로 타공된다. 또한, 상기 미세공극(25)의 지름(장방 길이)은 20∼100㎛으로 가능하며, 바람직하게는 30~40㎛로 실시한다.

한편, 상기 금속박막(20)이 매우 얇기 때문에 그 기능 및 형상을 유지하기 위하여, 금속박막(20)의 일정부위에 필요에 따라 가로 또는 세로로 하나 또는 그 이상의 보강용 금속띠를 축설할 수 있다.

또한, 금속박막 필터가 아주 길 경우 몇 부분으로 분할후 각 부분을 용접하여 제작할 수 있으며, 상기 용접 부분들은 보강대로서의 역할을 한다. 또한, 금속박막 필터를 제작함에 있어서, 필터의 강도 및 형상을 고려하여 Pressing(절곡), welding 등의 방법을 선택 사용한다.

또한, 상기 금속박막 표면에 세라믹코팅 처리를 함으로써, 600∼800℃ 이상 고온에 대한 열적, 화학적 내구성이 강화되고 기타 특수용도( 입자상오염물질(먼지)와 가스상오염물질을 동시에 처리, 발열체로의 활용 등)로 사용할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, 열적, 화학적 내구성이 큰 금속박막 필터를 통해 포집 및 제거함으로써, 일반적인 섬유필터에 비해 그 사용수명을 연장할 수 있으며, 냉각장치 등의 부대설비를 제거함므로써 유지 및 운전비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 여과재의 재질이 금속이기 때문에 고온 및 고압 등에 적용할 수 있어서 운전시의 여과포의 터짐 현상과 이에 따른 집진효율 저하를 막을 수 있는 효과가 있다. 또한, 사용 후 폐기 처분을 할 때 금속의 재활용이 용이함으로써 자원을 절약하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 금속 박막에 다수의 미세공극들이 일정 간격으로 타공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다공 금속박막으로 구성된 필터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 금속 박막은 필터의 사용용도에 따라 판형, 원통형, 벤츄리형을 포함하는 다양한 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 다공 금속박막으로 구성된 필터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 미세공극은 20∼100㎛의 크기를 갖고, 여과될 물질의 물리적 특성에 따라 원형, 가로슬릿형, 세로슬릿형, 십자형을 포함하는 형태로 타공되는 것을 특징으로 하는 다공 금속박막으로 구성된 필터.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 다수의 미세공극들이 타공된 상기 금속박막들이 다층으로 겹쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 다공 금속박막으로 구성된 필터.
5. 제 1항에 있어서, 상기 금속박막에 하나 또는 그 이상의 보강용 금속띠를 일정 간격으로 축설하는 것을 특징으로 하는 다공 금속박막으로 구성된 필터.
6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한항에 있어서, 상기 금속박막을 사용용도에 따라 표면처리하는 것을 특징으로 하는 다공 금속박막으로 구성된 필터.