KR200382729Y1 - 수포식 분진 세척 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기 중에 부유하는 교질 미립자를 유효하게 제거하는 수포식 분진 세척 시스템에 관한 것으로, 상단부에 분사장치 및 오염된 공기를 흡입하는 흡기장치가 설치된 제1 세척탑과; 일단부가 상기 제1 세척탑의 하단부에 서로 연결되어 통하고, 내부에는 수위 측정장치가 설치되며, 측면에는 입수구와 출수구가 설치되는 침전탑과; 내측 또는 외측에 열수발생기가 설치되고, 내부에는 상기 열수발생기와 서로 연결되어 통하는 분무살수장치가 설치되며, 하단부는 침전탑의 다른 단부와 이어져 서로 통하는 입자응집탑과; 하단부에 오수 출구가 설치되고, 상단부는 입자응집탑과 이어져 서로 통하며, 상단부에는 정화기체 출구가 설치되는 회전풍 안개제거탑을 포함하는 수포식 분진 세척 시스템에 관한 것이다. 상술한 입자응집탑에서는 고온 및 저 표면장력의 미세 물안개와 소립자의 분진 교질 미립의 작용이 결합하여 입자의 직경을 제거하기 편리하게 크게 증가시켜서, 다시 회전풍 안개제거탑에서 기체와 액체를 분리하고 입자 직경을 증가시킨 후의 분진 교질 미립자에서 액체 상태의 수분자 띠와 공기가 분리되게 하여, 공기에 확실한 청정 효과를 제공할 수 있도록 한다.

Description

수포식 분진 세척 시스템{WATER CLEANING SYSTEM HAVING A VAPOR GENERATING DEVICE TO ENCLOSE DUST IN AIR IN A FINISHING PROCESS}

본 고안은 수포식 분진 세척 시스템에 관계된 것으로, 특히 공기 중의 부유 교질(膠質) 미립자를 유효하게 제거할 수 있도록 입자 직경을 증가시키는 방식으로 공기에 부유된 것을 세척하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 혹은 LCD와 관련된 제조 공장에서 반제품 내지 완제품을 가공 시에, 산 세척ㆍ알카리 세척ㆍ연마ㆍ광내기ㆍ도금 등의 특수한 작업을 진행하게 되는데, 이러한 특수한 작업을 진행할 때에, 대부분의 경우 대량의 분진 교질 미립자의 발생을 수반하게 된다. 이러한 분진 교질 미립자는 공기 중에 부유하여 공기를 오염시키게 되고, 작업자들도 이러한 분진 교질 미립자를 흡입하게 되면, 폐 손상을 일으키고 폐암 발생의 원인이 된다.

상술한 작업장에서 작업을 하는 사람의 직업적 상해를 피하기 위하여, 일반적으로 공기 정화 시스템을 설치하는데, 이러한 공기 정화 시스템은 공기 중에 부유하는 분진 교질 미립자를 감소시키거나 제거하는 것이다.

상술한 공기 정화 시스템은 분진 교질 미립자가 만들어지는 공장에서 흡기장치를 설치하여, 오염된 공기를 관로를 따라 분진 제거 시스템으로 수송하고, 오염된 공기의 분진 교질 부유 미립자를 제거하기 위하여 대기시켰다가 공기를 건조 정화시킨 후에, 직접 대기 중으로 방출하는 것이다.

또한, 상술한 분진 제거 시스템은 일반적으로 복수 개의 세척탑이 있는데, 각 세척탑은 끊이지 않고 흐르는 물로 분사 세척을 하여, 공기 중의 분진 교질 부유 미립자를 세척시켜 물 속에 함유시키고, 각 세척탑에서 끊이지 않고 진행하는 오염된 공기를 분사 세척한 후에는, 공기 중의 대부분의 큰 입자 직경의 분진 교질 부유 미립자는 제거되고, 이로 인하여 공기는 일정한 정도의 청정 효과를 얻을 수 있다.

그러나, 상술한 분진 제거 시스템은 오염된 공기 중의 비교적 작은 입자의 분진 교질 부유 미립자를 제거하는 방법으로는 유효하지 못한 것으로, 그 원인은 분사 세척하는 세척수의 물방울의 직경이 작은 입자 직경의 분진 교질 부유 미립자보다 크기 때문이다. 이로 인하여 세척이 진행되면서 공기 중의 분진 교질 부유 미립자를 제거할 방법이 없어서, 공기 중에 함유된 작은 입자의 분진 교질 부유 미립자를 대기 중으로 방출하게 된다. 이러한 미립자가 비록 작더라도, 장기간 대기 내에 부유하게 됨으로써 장기간 흡입한 후에는 인체가 상해를 입게 된다.

본 고안은 종래 구조의 결함을 직시하여 적극적으로 연구 개발에 착수하였고, 종래 구조의 문제점을 해결하기 위하여 부단한 시험과 노력 끝에 본 고안을 개발하기에 이른 것이다.

본 고안의 주요 목적은 공기 중의 부유 교질 미립자를 유효하게 제거하는 수포식 분진 제거 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 고안의 목적에 도달하기 위하여, 본 고안은 아래와 같은 기술 수단을 채용한다. 즉, 본 고안은:

상단부에 분사장치 및 오염된 공기를 흡입하는 흡기장치가 설치된 제1 세척탑과;

일단부가 상기 제1 세척탑의 하단부에 서로 연결되어 통하고, 내부에는 수위 측정장치가 설치되며, 측면에는 입수구와 출수구가 설치되는 침전탑과;

내측 또는 외측에 열수발생기가 설치되고, 내부에는 상기 열수발생기와 서로 연결되어 통하는 분무살수장치가 설치되며, 하단부는 침전탑의 다른 단부와 이어져 서로 통하는 입자응집탑과;

하단부에 오수 출구가 설치되고, 상단부는 입자응집탑과 이어져 서로 통하며, 상단부에는 정화기체 출구가 설치되는 회전풍 안개제거탑을 포함한다.

상술한 입자응집탑 중의 고압 미세 분무 노즐에 의하여, 고온 열수를 분진 교질 미립자의 저 표면장력의 열수 물방울보다 직경이 크게 전환시켜, 이 열수 물방울과 분진 교질 미립자가 미립포 속에서 함께 작용하여, 입자의 직경을 제거하기 편리하게 증가시켜서, 다시 회전풍 안개제거탑에서 기체와 액체를 분리하고, 입자 직경이 증가된 후의 분진 교질 미립자에서 액체 상태의 수분자 띠와 공기가 분리되도록 하여, 공기의 확실한 청정 효과를 얻을 수 있도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안은 수포식 분진 세척 시스템으로서, 본 고안은 제1 세척탑(10)을 포함하고, 제1 세척탑(10)의 상단부에는 분사장치(11) 및 오염된 공기를 흡입하는 흡입장치(12)가 설치되고, 본 실시예의 분사장치는 물 분사식 벤투리(venturi) 세척장치와 연결된다.

본 고안은 또한 침전탑(20)을 포함하고, 침전탑(20)의 일단부와 세척탑(10)의 하단부는 서로 연결되어 통하고, 침전탑(20)의 내부에는 수위 측정장치가 설치되며, 그 측면에는 입수구(21)와 출수구(22)가 설치된다.

본 고안은 또한 입자응집탑(30)을 포함하고, 입자응집탑(30)의 내부에는 분무살수장치(31)가 설치되고, 외측에는 분무살수장치(31)와 연결되어 통하는 열수발생기(32)가 설치되며, 또한 하단부는 침전탑(20)의 다른 단부와 이어져서 서로 통한다.

본 고안은 또한 제2 세척탑(40)을 포함하고, 제2 세척탑(40)의 일단부는 입자응집탑(30)의 상단부와 서로 통하고 분사장치(41)가 설치되며, 본 실시예의 분사장치(41)는 물 분사식 벤투리 세척장치와 연결된다.

본 고안은 또한 회전풍 안개제거탑(50)을 포함하고, 회전풍 안개제거탑(50)의 상단부는 제2 세척탑(40)의 다른 단부와 서로 통하고 정화기체 출구(51)가 설치되며, 하단부는 관로(52)를 따라 침전탑(20)과 서로 통한다.

본 고안은 또한 출수구(22) 위치에 이어져 설치된 여과기(60), 순환 물펌프(61) 및 냉각기(62)를 포함하고, 여과기(60), 순환 물펌프(61) 및 냉각기(62)는 침전탑(20)의 물의 여과와 냉각 작용을 진행시킨 후에, 다시 제1 세척탑(10)과 제2 세척탑(40)의 분사장치(11, 41)용으로 제공한다.

본 고안의 사용시에, 우선 흡기장치(12)를 이용하여 대량의 분진 교질 부유 미립자가 함유된 오염된 공기를 제1 세척탑(10)으로 흡입시키고, 분사장치(11)로 입자 직경이 비교적 큰 분진 교질 미립자를 세척하여 물 속에 함유시켜, 세척 후의 물은 공기를 따라 침전탑(20)으로 유입된다.

침전탑(20)은 일정한 수위에서 물 속의 분진 미립자가 침전되도록 제어하고, 비교적 큰 입자 직경의 분진 미립자가 초기에 제거된 공기는 물결판 물안개 제거기(23)로 진입하여 공기 중에 부분적으로 잔존해있는 물방울이 다시 입자응집탑(30)에 도달한다.

열수발생기(32)에 의하여 입자응집탑(30)에 있는 분무살수장치(31)는 고온 및 저 표면장력의 미세 열수 안개를 만들고, 열수 안개의 입자 직경은 분진 미립자보다 약간 크며, 물안개는 질량이 작은 이유로 인하여 그 관성 혹은 중력 속도는 감소되고, 이동시에 전방의 분리된 기류 속도는 낮아지며, 상당한 입자 직경의 분진 미립자에 의해 기류의 편향 이동은 용이하지 않다. 이로 인하여 비교적 작은 입자 직경의 분진 미립자를 제거하고자 하는 설계가 가능하고, 아울러 열수 안개의 저 표면장력은 미립자로 하여금 물속에서 상호 결합하지 못하도록 하는 데에 용이하기 때문에 입자 직경을 크게하여 입자가 커진 후의 분진 미립자를 제2 세척탑(40)에 진입시켜, 제1 세척탑(10)과 동일한 원리로서 분진 미립자를 깨끗하게 세척한다.

제2 세척탑(40)을 경유하여 세척된 공기와 분진 미립자를 포함한 세척수를 고속으로 회전풍 안개제거탑(50)에 불어 넣어, 공기 중에 원심력으로 회전시킴으로써, 분진 미립자가 포함된 세척수를 분리하여, 분리 후의 세척수는 침전탑(20)으로 끌어 들여 침전을 진행시키고, 분진 미립자가 제거된 공기는 회전풍 안개제거탑(50) 상단의 정화기체 출구(51)로 배출된다.

침전탑(20)에서 침전이 진행 중인 오수는 여과기(60)에 의하여 완전하게 침전되지 않은 분진 미립자를 여과시키고, 다시 순환 물펌프(61)와 냉각기(62)를 경유시켜 수온을 낮춰서, 제1 세척탑(10)과 제2 세척탑(40)의 분사장치(11)(41)로 이송하여 순환 사용한다.

도 2에 도시된 것을 참고하여 보면, 본 고안의 다른 일 실시예는 전술한 실시예의 조작 원리 및 구조와 대략 동일하며, 입자응집탑(30) 외측에 이어진 증기발생기(32')는 전술한 설치와 다르게 위치한다. 증기 유도관으로 증기발생기(32')가 만드는 증기를 입자응집탑(30) 입구 부분으로 주입시켜, 입구 부분에서 포화 수증기 상태를 이루게 되어, 공기가 이 부분을 통과할 때에, 수증기의 온도는 하강하면서 분진 미립자를 핵심으로 하여 분진 미립자 표면에서 신속하게 응결되어 비교적 높은 기류 관성 속도를 구비한 큰 입자 직경의 분진이 미세한 물안개로 된 후에, 다시 다음 단계에서 분무살수장치(31)가 분출하는 미세한 물안개는 2차 작용으로 더욱 큰 분진 물방울을 이룬다. 분무살수장치(31)는 고압 물펌프를 사용하여 가느다란 여과기 출구로 이어져서, 일정량의 세척수를 흡입한 후에, 다시 세척수를 밀어 넣어 미세한 분무 노즐에서 분출시켜, 상술한 실시예에서와 같이 더욱 큰 분진 물방울을 제2 세척탑(40)으로 진입시켜 깨끗하게 세척함으로써, 상기와 같은 분진 미립자를 제거하는 효과를 얻는다.

본 고안은 공기 중의 부유 교질 미립자, 특히 입자 크기가 작은 부유 교질 미립자를 유효하게 제거할 수 있는 효과를 가진다.

도 1 은 본 고안의 시스템 장치도이다.

도 2 는 본 고안의 별도의 일 실시예에 따른 시스템 장치도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 제1 세척탑 11 : 분사장치

12 : 흡기장치 20 : 침전탑

21 : 입수구 22 : 출수구

23 : 물결판 물안개제거기 30 : 입자응집탑

31 : 분무살수장치 32 : 열수발생기

32': 증기발생기 40 : 제2 세척탑

41 : 분사장치 50 : 회전풍 안개제거탑

51 : 정화기체 출구 52 : 관로

60 : 여과기 61 : 순환 물펌프

62 : 냉각기

Claims (3)

1. 상단부에 분사장치 및 오염된 공기를 흡입하는 흡기장치가 설치된 제1 세척탑과;

   일단부가 상기 제1 세척탑의 하단부에 서로 연결되어 통하고, 내부에는 수위 측정장치가 설치되며, 측면에는 입수구와 출수구가 설치되는 침전탑과;

   내측 또는 외측에 열수발생기가 설치되고, 내부에는 상기 열수발생기와 서로 연결되어 통하는 분무살수장치가 설치되며, 하단부는 침전탑의 다른 단부와 이어져 서로 통하는 입자응집탑과;

   하단부에 오수 출구가 설치되고, 상단부는 입자응집탑과 이어져 서로 통하며, 상단부에는 정화기체 출구가 설치되는 회전풍 안개제거탑을 포함하는 것을 특징으로 하는 수포식 분진 세척 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   입자응집탑과 회전풍 안개제거탑 사이에 제2 세척탑이 설치되고, 상기 제2 세척탑의 일단부는 입자응집탑 상단부와 이어져 서로 통하고 분사장치가 설치되며, 상기 제2 세척탑의 다른 단부는 회전풍 안개제거탑 상단부와 서로 통하는 것을 특징으로 하는 수포식 분진 세척 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   회전풍 안개제거탑의 하단부는 관로를 따라 침전탑과 이어져 서로 통하고, 침전탑의 출수구에는, 침전탑 속의 물을 여과 및 냉각 작용을 진행시킨 후에 다시 제1 세척탑과 제2 세척탑의 분사장치에 공급하는 여과기, 순환 물펌프 및 냉각기가 설치되고;

   상기 제1 세척탑과 제2 세척탑의 분사장치는 물 분사식 벤투리(venturi) 세척장치와 연결되는 것을 특징으로 하는 수포식 분진 세척 시스템.