KR20070000410U - 활성탄 카본집진기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 활성탄 카본집진기에 관한 것으로, 분진 유입구를 통하여 집진기 내부로 유입된 분진을 포함하는 유해가스를 집진기 내부에 구비된 프리필터와 활성탄 카본필터로 분진을 효율적으로 흡착함으로써 배출구로는 여과된 청정공기만을 배출시켜 쾌적한 작업환경을 제공하며, 필터의 내구연한을 연장하여 그 유지비용을 절감하고, 장치의 컴팩트(Compact)화를 꾀할 수 있어서 소규모 작업공간에도 설치가 가능한 특징이 있다.

본 고안의 대략적인 구성을 살펴보면, 직육면체 형태로 형성되되, 일측 저부에는 유입구(11)가 상면에는 배출구(12)가 각각 구비된 집진기 케이스(10)와; 주름진 망 형태로 구성되되, 상기 집진기 케이스(10)의 내부 하측에 설치되어 1차적으로 큰 입자의 분진을 포집하도록 구성된 프리필터(20)와; 원통형 망 구조로 형성되되, 중앙으로는 개방홀(32)이 구비되고, 망 내부로는 입자형태의 활성탄(31)이 배열 구성되도록 하여, 상기 프리필터(20)의 상부에 설치되어 2차적으로 미세 입자의 분진을 포집하는 활성탄 카본필터(30)와; 상기 집진기 케이스(10)의 내부 상측에 설치되되, 유입된 가스가 상부로 이송되면서 정화되어 배출될 수 있도록 구동모터(41)에 의해 회전하는 배출팬(40)과, 상기 집진기 케이스(10)의 저부에 설치되어 분진의 잔존물을 받아서 배출이 용이하도록 구성된 분진서랍(50)으로 구성되는 대략적인 구성을 갖는다.

이와 같이 이루어진 본 고안의 활성탄 카본집진기는 기존의 여과방식에 비해 미세분진까지도 완전하게 포집할 수 있어 설치작업장에 청정공기를 제공하게 되어 쾌적한 환경에서 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

분진제거수단의 주요소인 활성탄의 흡착률이 높고 강도가 높으며, 쉽게 풍화되지 않아 2차 오염을 조성하지 않으며 내 산성 및 내 알칼리성이 강하고 수명이 길어 기존의 시설보다 더 오랫동안 사용할 수 있을 뿐 아니라, 기존의 여과방식 및 흡착탑 방식보다 적은 비용으로 제조, 설치 및 유지할 수 있으므로 경제적인 면에서도 효과를 얻을 수 있다.

집진기, 탄소, 활성탄, 카본필터, 프리필터

Description

활성탄 카본집진기 { Active carbon dust Collector}

도 1은 본 고안에 따른 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 개방시 사시도.

도 3은 도 1의 A-A′부분의 단면도.

[ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ]

10: 집진기 케이스 11: 유입구

12: 배출구 20: 프리필터(Pre filter)

30: 활성탄 카본필터(Active carbon filter)

31: 활성탄 32: 개방홀

40: 배출팬 41: 구동모터

50: 분진서랍

본 고안은 활성탄 카본집진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 분진 유입구를 통하여 집진기 내부로 유입된 분진을 포함하는 유해가스를 집진기 내부에 구비된 프리필터와 활성탄 카본필터로 분진을 효율적으로 흡착함으로써 배출구로는 여과된 청정공기만을 배출시켜 쾌적한 작업환경을 제공하며, 필터의 내구연한을 연장하여 그 유지비용을 절감하고, 장치의 컴팩트(Compact)화를 꾀할 수 있어서 소규모 작업공간에도 설치가 가능하여 분진제거효율을 최대화할 수 있는 활성탄 카본 집진기에 관한 것이다.

일반적으로 집진기라 함은 분진발생원에서 발생하는 분진 및 유해가스를 물리, 화학적 방법으로 흡착, 여과하기 위한 분진제거장치로 현대사회에서 공해문제의 심각성과 환경의 중요성이 대두되면서 산업분야 및 환경방지 설비 등에서 그 사용이 증가하고 있는 추세이다.

상기 분진의 발생원으로는, 반도체소자 제조공업과 자동차공업, 플라스틱공업, 자원산업, 세라믹공업, 분말야금공업, 세제공업, 촉매공업, 페라이트공업, 색재공업, 농약공업, 사료가공업, 식품공업, 폐기물처리산업, 바이오 관련산업, 화장품공업 및 의약품 공업 등의 각종 설비에서 분진이 발생하고 있으며, 생성되는 유해물질로는 실리콘계와 비소계, 인계, 붕소계, 수소화금속, 프레온계, 할로겐, 할로겐화물 및 질소 산화물 등의 것이 대부분을 차지하고 있다.

근래에 이르러 상기 유해성분이나 분진을 함유한 배기가스를 그대로 대기중에 방출하는 것을 엄격하게 규제하고 있는바, 배기가스 중에서 분진을 제거한 뒤에 여러 가지 처리과정을 실행하여, 안전하고 청정한 가스로 방출하는 것이 요청되고 있다.

이러한 이유로 인해 분진제거용 집진기는 수요가 점점 늘어나고 있으며, 그에 따라 그 분진제거방식도 다양해지고 있는바, 중력에 의한 것과 여과한 것, 관성·원심력에 의한 것, 음파를 이용한 것 및 세정에 의한 것 등 그 작업환경과 설치조건에 따라 다양한 방식이 실시되고 있다.

현재 배기 가스로부터 먼지입자를 분리하는 방법 중 가장 광범위하게 사용되는 방식은 여과 및 흡착 방식으로 그 원리는 각종 집진기 입구 덕트 부분을 통하여 더스트(Dust)가 함유된 배기가스가 유입되고 상승되는 기류를 나란하게 설치되는 여러 개의 여과포(Filter)에 통과시켜 정화하여 상부배출구로 배기하여 여과를 하는 방식이다.

그러나 상기와 같은 방식은 더스트(Dust)에 의한 필터(Fillet)의 국소 마모가 커 필터의 수명이 짧으며, 미세분진의 재비산 등으로 인해 효율이 낮고 차압이 높은 단점이 있다.

또한, 대기 중의 오염물질은 눈에 보이지 않을 정도로 상당히 미세한 데 반해 기존에 사용되는 필터들은 이러한 미세분진입자보다 공극이 커 분진들을 완전히 흡착하지 못하므로 정화능력이 떨어지게 되며, 이렇게 정화능력이 다한 필터들은 자주 교체해주어야 함으로써 유지비용이 과다하게 지출되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 흡착성이 뛰어난 활성탄을 이용한 흡착 방식이 제시된 바 있었다.

활성탄이라 함은 흡착성이 강하고, 대부분의 구성물질이 탄소로 이루어진 물질을 말하며 제조방법은 목재·갈탄·이탄(泥炭) 등을 활성화제인 염화아연이나 인산과 같은 약품으로 처리하여, 건조시키거나 목탄을 수증기로 활성화시켜 만든다. 일반적으로 활성탄은 가루상태나 입자상태로 제조되는데, 가루인 것은 입자상태로 만들어 사용하기도 한다. 용도는 주로 흡착제로서 기체나 습기를 흡수시키는 데 사용되며, 그 밖에 용제(溶劑)의 회수제와 가스의 정제용 또는 탈색제로 쓰이는 등 용도가 다양하다.

그러나, 상기 활성탄을 이용한 흡착 방식으로 제작되는 집진기들은 산업현장 외부에 흡착탑의 형태로 대형화하여 제작되어 설치되었고, 소규모 작업장에는 상기와 같은 흡착력이 우수한 대형설비의 적용이 불가한 실정이었다. 그리고 기존의 이러한 대형화되는 시스템은 제작비가 과다하게 들뿐만 아니라, 운전비용이 비싸다는 문제점을 내포하고 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 집진의 효율을 극대화하기 위해 프리필터와 활성탄 카본필터를 순차적으로 배열하여 2중의 필터구조를 채택하여 미세먼지까지 완전 포집하도록 하며, 활성탄 카본필터에 내재되는 활성탄을 입자의 형태로 배열함으로써 고효율의 집진효과를 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 입자의 형태로 배열된 활성탄 카본필터를 집진기 내부에 원통 형태로 수직설치함으로써 집진기의 소형화를 구현할 수 있으며, 이로 인해 협소한 작업공간에서도 설치가 가능하도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

본 고안은 활성탄 카본집진기에 관한 것으로, 분진 유입구를 통하여 집진기 내부로 유입된 분진을 포함하는 유해가스를 집진기 내부에 구비된 프리필터와 활성탄 카본필터로 분진을 효율적으로 흡착함으로써 배출구로는 여과된 청정공기만을 배출시켜 쾌적한 작업환경을 제공하며, 필터의 내구연한을 연장하여 그 유지비용을 절감하고, 장치의 컴팩트(Compact)화를 꾀할 수 있어서 소규모 작업공간에도 설치가 가능한 특징이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고, 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 고안에 따른 활성탄 카본집진기의 구성을 살펴보면, 직육면체 형태로 형성되되, 일측 저부에는 유입구(11)가 상면에는 배출구(12)가 각각 구비된 집진기 케이스(10)와; 주름진 망 형태로 구성되되, 상기 집진기 케이스(10)의 내부 하측에 설치되어 1차적으로 큰 입자의 분진을 포집하도록 구성된 프리필터(20)와; 원통형 망 구조로 형성되되, 중앙으로는 개방홀(32)이 구비되고, 망 내부로는 입자형태의 활성탄(31)이 배열 구성되도록 하여, 상기 프리필터(20)의 상부에 설치되어 2차적으로 미세 입자의 분진을 포집하는 활성탄 카본필터(30)와; 상기 집진기 케이스(10)의 내부 상측에 설치되되, 유입된 가스가 상부로 이송되면서 정화되어 배출될 수 있도록 구동모터(41)에 의해 회전하는 배출팬(40)과, 상기 집진기 케이스(10)의 저부에 설치되어 분진의 잔존물을 받아서 배출이 용이하도록 구성된 분진서랍(50)으로 구성되는 대략적인 구성을 갖는다.

이하 본 고안의 실시 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

우선, 집진기 케이스(10)는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태로 이루어지며, 전면에는 개폐가 이루어지도록 상·하부로 구분되는 두 개의 개폐수단이 구비되고, 상기 집진기 케이스(10)의 측면 일단에는 작업장 및 집진기 설치장 내에서 발생하는 분진이 내재된 유해가스의 유입이 이루어지도록 원형의 유입구(11)를 형성하고, 상기 집진기 케이스(10)의 최상면에는 집진처리된 청정공기가 배출되도록 원형의 배출구(12)를 형성하고 있다.

한편, 프리필터(20)는 집진기 케이스(10) 내부 하측에 설치되되, 그 형태를 살펴보면, 지그재그의 형태로 절곡된 망의 양측에 프레임이 일체로 형성된 형태로 구성되며, 송풍압의 영향을 받지 않으면서 비교적 큰 입자의 분진을 포집하도록 구성된다.

상기 집진기 케이스(10) 내의 프리필터(20)의 상부에 설치되는 활성탄 카본 필터(30)는, 원통형의 망 구조로 형성되되, 중앙으로는 분진 및 유해가스의 유입경로가 되는 개방홀(32)을 구비되며, 망 내부에는 3 내지 5mm 가량의 입자형태의 활성탄(31)이 배열된 구성을 갖는다.

이러한 형태로 형성된 활성탄 카본필터(30)는 상기 프리필터(20)의 상부에 다수 개 배치되어, 프리필터(20)를 통해 포집되지 못하고 상승되는 미세 분진이 입자형태의 활성탄(31)의 공극 사이에 포집되게 되어 청정한 상태의 공기만을 상부로 이송되도록 구성된다.

상기 활성탄 카본필터(30)의 상부에 설치되되, 구동모터(41)에 의해 회전하는 배출팬(40)은, 유입되는 기류를 흡입력에 의해 상부로 이송시켜 프리필터(20)와 활성탄 카본필터(30)를 순차적으로 거치면서 분진이 제거되도록 한 후, 깨끗해진 공기만을 배출구(12)로 배출하는 구성을 갖는다.

한편, 집진기 케이스(10) 최저부에 설치되는 분진서랍(50)의 구성을 살펴보면, 직육면체의 서랍형태로 형성되어 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 구성되는바, 상기 프리필터(20)와 활성탄 카본필터(30)에 흡착되지 않고 떨어지는 분진을 분진서랍(50)에 모아서 용이하게 배출할 수 있도록 구성된다.

이와 같은 구성된 본 고안의 작동과정을 살펴보면, 우선 본 고안의 집진기가 설치된 작업장 내에서 발생되는 분진을 포함하는 유해가스는 집진기 케이스(10) 측면 일단에 구비된 유입구(11)를 통하여 집진기 내부로 유입되게 된다.

상기 유입된 분진을 포함하는 유해가스는 구동모터(41)에 의해 회전하는 배출팬(40)의 흡입력에 의한 유도에 의해 상부로 이송되게 되고, 이렇게 이송된 분진을 포함하는 유해가스는 1차 분진 포집 수단인 프리필터(20)와 만나게 된다.

프리필터(20)에서는 전처리 과정을 거치게 되는데, 프리필터(20)에 형성된 기공을 통과하지 못한 분진은 하부에 형성된 분진서랍(50)에 포집되며, 프리필터(20)의 통과한 미세분진은 다시 상부로 이송되게 된다.

상기 이송된 기류는 프리필터(20) 상부에 위치하는 2차 분진 포집수단인 활성탄 카본필터(30)와 만나게 되는바, 활성탄 카본필터(30)의 입구에 도달한 기류는 다수 개 배치된 활성탄 카본필터(30)의 중앙의 개방홀(32)로 유입되고 이 경로를 통해 상승하는 기류는 활성탄 카본필터(30)를 형성하는 입자형태의 활성탄(31)의 미세 기공에 채워지게 되며, 이러한 활성탄(31)의 미세기공은 활성탄의 강한 흡착력에 의해 1차 포집에서 미처 포집되지 못한 미세분진 및 유해가스까지 대부분 포집하게 된다.

이때, 상기 기공에 포집된 분진은 배출팬(40)의 작동이 멈추게 되면 낙하하 여 집진기 내부 최하부에 배치된 분진서랍(50)에 포집되게 되며, 포집된 분진은 슬라이딩 방식으로 인출하여 별도로 폐기하도록 구성된다.

이렇게 유해요소를 제거한 청정공기는 구동모터(41)에 의해 회전하는 배출팬(40)의 흡입력에 의해 계속적으로 상승하여 집진기 케이스(10) 상부에 위치하는 배출구를 통하여 외부로 배출되고, 작업환경의 쾌적함을 제공하게 된다.

상기 일련의 작동은 연속적인 분진 제거 방식으로 집진 효율을 최대화하고 구조의 경량화 및 단순화로 안정된 연속 운전이 가능하여 작업환경에 지속적인 청정공기를 제공할 수 있게 한다.

이와 같이 이루어진 본 고안의 활성탄 카본집진기는 기존의 여과방식에 비해 미세분진까지도 완전하게 포집할 수 있어 설치작업장에 청정공기를 제공하게 되어 쾌적한 환경에서 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

분진제거수단의 주요소인 활성탄의 흡착률이 높고 강도가 높으며, 쉽게 풍화되지 않아 2차 오염을 조성하지 않으며 내산성 및 내알칼리성이 강하고 수명이 길어 기존의 시설보다 더 오랫동안 사용할 수 있을 뿐 아니라, 기존의 여과방식이나 흡착탑 방식보다 적은 비용으로 제조, 설치 및 유지할 수 있으므로 경제적인 면에서도 효과를 얻을 수 있다.

또한, 활성탄 기공에 포집된 분진들은 시간이 경과하면 자동적으로 탈락되므로 더스트(Dust)에 의한 활성탄 필터의 국소 마모가 적고 연속적인 분진제거 방식 으로 안정된 연속 운전이 가능하게 된다.

또한, 작업장 외부에 설치되는 기존의 대형설비에 비해 구조의 경량화 및 단순화로 고장의 위험을 최소한으로 줄이고, 소규모 작업장에도 용이하게 설치와 적용이 가능하며, 대형작업장에는 특정 위치에 편중될 수밖에 없었던 집진설비를 이격된 거리에 다수 개 설치하여 집진 효율을 극대화되는 또 다른 효과가 있다.

Claims (1)

1. 집진기에 있어서,

   직육면체 형태로 형성되되, 일측 저부에는 유입구(11)가 상면에는 배출구(12)가 각각 구비된 집진기 케이스(10)와;

   주름진 망 형태로 구성되되, 상기 집진기 케이스(10)의 내부 하측에 설치되어 1차적으로 큰 입자의 분진을 포집하도록 구성된 프리필터(20)와;

   원통형 망상 구조로 형성되어 상기 프리필터(20)의 상부에 설치되되, 중앙으로는 개방홀(32)이 구비되고, 망 내부로는 입자형태의 활성탄(31)이 배열됨으로써 미세 입자의 분진을 포집하도록 구성된 활성탄 카본필터(30)와;

   상기 집진기 케이스(10)의 내부 상측에 설치되되, 유입된 가스가 상부로 이송되면서 정화·배출될 수 있도록 구동모터(41)에 의해 회전하는 배출팬(40)과;

   상기 집진기 케이스(10)의 저부에 설치되어 포집된 분진을 회수하여 용이하게 배출하도록 구성된 분진서랍(50)으로 구성됨을 특징으로 하는 활성탄 카본집진기.

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