KR20110043134A - 가스 스크러버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 스크러버에 관한 것으로서, 배기가스의 출입을 위해 서로 이격된 위치에 형성되는 유입구와 배출구를 구비하는 케이스; 상기 케이스의 내부공간에 배치되는 것으로서 흡착제가 충진되는 하나 이상의 흡착부; 및 상기 케이스의 내부공간에 배치되는 것으로서 수분 흡수제가 충진되는 하나 이상의 흡습 완충부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버를 제공함으로써, 흡착부의 특정영역에 집중된 형태의 불균일한 흡착 현상이 발생하는 것을 방지하고, 흡착제가 뭉치는 현상에 의한 흡착능력 저하를 방지함과 더불어, 진동을 통한 흡착제의 위치변동을 유발하여 흡착제의 흡착능력을 향상시켜, 가스 스크러버의 흡착 성능을 현저히 향상시키고 수명 증가를 가능하게 함으로써, 가스 스크러버의 유지 보수 비용을 현저히 절감할 수 있도록 한다.

케이스, 유입부, 배출부, 흡착부, 흡습 완충부, 진동유발수단

Description

가스 스크러버{GAS SCRUBBER}

본 발명은 가스 스크러버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 제조공정 등에서 발생하는 가스 중 유해 가스나 분진을 흡착 처리하여 정화시키기 위한 가스 스크러버에 관한 것이다.

반도체 제조공정은 화학 증기 증착 공정, 저압 증기 화학 증착 공정, 플라즈마 강화 화학 증착 공정, 플라즈마 부식 공정 등을 포함한다. 그리고 상기와 같은 반도체 제조공정에서는 다량의 실란, 디클로로실란, 암모니아, 산화질소, 아르신, 포스핀, 디보린 등을 사용한다. 그러나 반도체 제조공정에서 사용되는 이상의 물질 중 실제 제조공정에서는 소량만이 소모되며, 소모되지 않는 물질은 배기가스에 포함되어 HCl, Cl₂, HF 등과 같은 유해가스, 분진 및/또는 증기 형태로 배출된다.

소모되지 않고 배기가스에 포함되어 배출되는 상기와 같은 물질은 작업자에게 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 반도체 제조공정에 사용되는 장치를 오염시키는 문제점도 발생한다.

따라서 종래에 반도체 제조공정에서 배출되는 상기와 같은 유해성 가스를 처리하기 위하여 여러 방법이 사용되고 있다. 대표적으로 사용되는 방법으로는, 고온의 환경에서 유해가스를 열분해하여 정화하는 연소식 처리법과, 흡착제를 이용하여 정화하는 방식의 건식처리법과, 유해가스를 물과 접촉하도록 하여 포집한 후 오염된 물을 정화하는 방식의 습식처리법 및 상기 방법을 혼용한 처리법 등이 있다.

연소식 처리법은 히터를 이용한 간접가열방식과 LPG 등과 같은 연료가스를 연소시켜 유해가스를 태우는 직접가열방식으로 구분되며, 고농도의 가스를 처리하는데 적합한 것으로 알려져 있으나, 고온의 환경을 조성하기 위해 히터를 사용하거나 LPG 등의 가스를 연소시킴에 따라 안전상의 문제와 더불어 경제성이 취약하다는 점이 문제점으로 지적되고 있다.

건식처리법은 중에서 흡착제를 이용하는 방식은 알루미나, 소석회, 알루미나 실리케이트, 제올라이드 등의 무기 흡착제, 활성탄, 상기한 무기 흡착제를 담체로 하여 알칼리 화합물이나 산성 화합물을 처리한 첨착 무기 흡착제 또는 금속으로 코팅한 첨착 무기 흡착제, 상기한 활성탄에 화학물질을 첨착한 첨착 활성탄을 흡착제로 사용하며, 상기한 무기 흡착제, 활성탄, 화합물이나 금속 첨착 무기 흡착제, 화학물질 첨착 활성탄을 다층 적층하여 사용하기도 한다.

한편, 습식처리법 중에는 물 또는 염기성 수용액을 분사노즐 등에 의해 하방으로 분사하고 낙하하는 영역에 유해물질이 포함된 배기가스를 통과시키는 구조로 이루어져, 기체와 액체의 접촉에 의해 유해가스를 중화하거나 흡수하여 처리하는 방식이 있다.

최근에는 반도체 고집적화와 고성능화에 따라서 고직접화 및 고성능화된 반도체를 뒷받침하기 위하여 고성능화된 반도체 제조장비를 요구하고 있다. 즉, 종래 반도체 제조공정에서 허용되던 환경 조건 등이 반도체의 고직접화와 고성능화에 따라 더 엄격하게 적용되며, 따라서 새로운 환경 조건에 맞는 반도체 제조공정 장비가 요구되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 가스 스크러버를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 가스 스크러버를 도시한 종단면도이며, 도 3은 소정 기간 사용한 상태의 도 1의 가스 스크러버를 도시한 종단면도이다.

반도체 제조공정 도중에 배출되는 유해성 가스를 흡착 제거하기 위한 것으로서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 가스 스크러버(1)는 원통형의 캐니스터(13) 및, 이 캐니스터(13)의 상하부에 각각 플랜지(13a, 17a, 18a)들이 밀착되는 형태로 결합되는 상부캡(17)과 하부캡(18)으로 이루어지는 케이스를 포함한다. 그리고, 케이스(10)의 내부공간에 서로 이격된 형태로 배치되는 한 쌍의 보호망(21)이 설치되며, 이와 같은 두 보호망(21) 사이에 흡착 작용을 하는 흡착제가 충진되어 흡착부(23)를 이루게 된다.

두 보호망(21) 사이의 공간, 즉 흡착부(23)에 충진되는 흡착제로는, 상기한 바와 같이 건식처리법에 사용되는 알루미나, 소석회, 알루미나 실리케이트, 제올라이트 등의 무기흡착제, 활성탄, 또는 상기 무기흡착제를 담체로 하여 알칼리 화합물, 산성화합물 등을 처리한 첨착무기흡착제 또는 금속(알칼리 금속, 전이금속 등) 으로 코팅한 첨착무기흡착제, 활성탄에 화학물질을 첨착한 첨착활성탄 등을, 흡착하려는 배기가스의 성분에 따라 선택적으로 사용하거나, 상기와 같은 흡착제를 순차적으로 충진하여 사용하기도 한다.

보호망(21)은 흡착부(23)를 이루는 흡착제의 휘산을 방지하기 위한 것으로, 정화하려는 배기가스의 유속에 영향을 주지 않을 정도의 메쉬(mesh) 크기를 갖도록 형성되며, 보호망(21)이 케이스(10) 내에서 안정적으로 설치되도록 하기 위하여 케이스(10) 내에는 보호망(21)을 지지하기 위한 지지대(14)가 형성된다. 또한, 케이스(10)에는 배기가스가 유입되는 유입부(11)와, 유해가스나 분진의 흡착과정을 거친 배기가스를 배출하는 배출부(15)가 형성된다. 한편, 유입부(11) 및/또는 배출부(15)에는 다른 방식의 정화방식을 따르는 연소식 정화 장치나 습식 정화 장치가 연결될 수 있을 것이다.

이상과 같은 종래기술에 따른 가스 스크러버(1)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 펌프(미도시) 등에 의하여 배기가스가 유입부(11)를 통하여 가스 스크러버(1)의 케이스 내부공간으로 유입되면, 배기가스는 하부캡(18) 내부의 유입공간부(11a)를 지나 하부의 보호망(21)과 흡착부(23)를 순차적으로 통과한 다음, 다시 상부캡 내부의 배기공간부(15a)를 경유하여 배출부(15)로 빠져나간다. 즉, 배기가스가 흡착부(23)를 통과하는 과정에서, 배기가스에 포함되어 있던 유해가스나 분진이 흡착부(23)에 충진된 흡착제에 흡착된다. 도 2에서 화살표는 배기 가스의 이동 경로를 간략하게 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3에서 미설명 부호 12는 하부캡(18)에 형성되는 유입공간 부(11a)의 상태 등을 관찰할 수 있도록 형성된 감시창을 도시한 것이며, 16은 잔류 분진 등을 배출하기 위한 배출밸브를 도시한 것이다.

그러나 상기와 같은 가스 스크러버(1)로 배기가스를 정화하는 경우, 배기가스에 포함된 분진이 유입부(11)의 위치에 따른 배기가스의 유입 방향에 따라 흡착부(23) 내에서도 특정영역(예를 들면, 도 3의 'B' 부분)에서 집중 흡착되는 현상이 발생한다. 이와 같은 집중적인 흡착으로 흡착부(23)의 특정영역에 흡착능력 포화에 따른 막힘 현상이 발생하게 되고, 따라서 특정영역과 이 특정영역의 상부영역(도 3의 'A'부분)으로는 배기가스가 통과할 수 없게 된다. 즉, 배기가스의 정화를 위한 흡착작용이 흡착부(23) 전체에서 고르게 일어나지 못하고, 일부 특정영역에서 집중적으로 일어나게 된다.

이와 같은 불균일한 흡착작용으로 인해, 흡착부(23) 또는 가스 스크러버(1)의 교체주기가 단축되고, 흡착되는 영역으로의 배기가스 통과속도에 변화가 발생하여 흡착작용이 양호하게 이루어지지 않으며, 흡착부(23) 또는 가스 스크러버(1)의 교체시 흡착제 중 상당량은 흡착능력이 여전히 충분함에도 교체되어야 함에 따라 흡착제의 낭비가 심할 수밖에 없는 문제점이 있었다.

나아가, 이상과 같은 가스 스크러버의 경우, 불균일한 흡착작용을 원인으로 하는 것을 제외하고도, 배기가스에 포함된 또는 처리과정 도중에 반응에 의해 생성된 수분에 의해 흡착제가 서로 엉켜 뭉치는 현상이 발생하여, 수분에 의한 뭉침 현상이 발생한 흡착부의 특정영역으로는 배기가스가 통과할 수 없게 될 수 있다. 즉, 수분에 의한 뭉침에 의해 특정영역에 분포한 흡착제의 흡착능력이 감소하여, 흡착 부(23) 또는 가스 스크러버(1)의 교체주기를 단축시킬 수 있는 문제점이 또한 존재하는 실정이다.

도 4는 종래기술에 따른 가스 스크러버의 다른 일 예를 도시한 종단면도이다.

상기한 바와 같은 문제점을 고려하여 개발된 것으로서, 도 4에 도시한 바와 같은, 개선된 형태의 가스 스크러버가 제공된 바 있다.

개선된 형태의 가스 스크러버(1')는, 도 2에 도시된 가스 스크러버와 마찬가지로, 원통형의 캐니스터(53) 및, 이 캐니스터(53)의 상하부에 각각 결합되는 상부캡(57)과 하부캡(58)으로 이루어지는 케이스(60)를 포함한다. 그러나, 도 4에 도시한 바와 같이, 케이스(60)의 내부공간에 단 하나의 흡착부만 구비되는 것이 아니라, 서로 이격된 형태로 배치되는 한 쌍의 보호망(61)(62)에 의해 상하로 한정되는 공간 내부에, 이격된 형태로 위치하는 둘 이상의 흡착부(54)(55)(56)가 구비되며, 이러한 흡착부들(54)(55)(56) 사이사이에 각각 빈공간 형태의 완충부(65)(66)가 또한 구비된다. 이때, 각 흡착부(54)(55)(56)와 각 완충부(65)(66) 간의 경계에는 각각 이상의 보호망(61)(62)과 동일 또는 유사한 보조 보호망(71)(72)(73)(74)이 설치될 수 있을 것이다. 즉, 케이스(60) 내부공간에, 흡착제가 충진되는 흡착부(54)(55)(56)와 흡착제가 충진되지 않는 완충부(65)(66)가 교대로 위치하게 된다.

이와 같은 개선된 형태의 가스 스크러버(1')로 배기가스를 사용한 유해가스 정화과정을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도4 에 도시한 바와 같이, 유입부(11)로 유해물질을 포함하는 배기가스가 유입되면, 배기가스는 유입공간부(11a)를 거쳐, 제1 흡착부(54), 제1완충부(65), 제2 흡착부(55), 제2 완충부(66)를, 제3 흡착부(56)를 순차적으로 통과한 다음, 배출공간부(15a)를 경유하여 배출부(115)를 통하여 배출된다.

이와 같은 방식으로 소정의 시간 동안 배기가스를 정화한 수행하게 되면, 배기가스에 포함된 유해가스나 분진이 유입부(11)의 위치에 따른 배기가스의 유입 방향에 따라 제1 흡착부(54) 내에서도 특정영역(예를 들면, 도 4의 'C' 부분)에서 집중 흡착되는 현상이 발생한다. 즉, 집중 흡착이 일어나는 제1 흡착부(54)의 특정영역으로의 배기가스 유동이 원활하지 못하게 된다.

그러나, 도 3에 도시된 가스 스크러버의 경우와는 달리, 제1 흡착부(54)를 통과한 배기가스는 공기에 대한 유동저항이 유사한 제1 흡착부(54)와 제2 흡착부(55) 사이의 공간 즉, 제1 완충부(65)에서 압력이 거의 균일하게 형성되어 제2 흡착부(55) 전체에 걸쳐 고르게 통과하게 된다. 그리고 제2 흡착부(55)를 통과한 배기가스는 제2 완충부(66)에서 다시 한번 압력이 조정된 다음 제3 흡착부(56) 전체에 걸쳐 고르게 통과하게 되는 것이다.

따라서, 유입부에 인접한 제1 흡착부를 제외한 제2 흡착부(55)나 제3 흡착부(56)에서는 유해물질의 불균일한 흡착 현상은 발생하지 않게 되어, 제1 흡착부 상부에 위치하는 제2 흡착부(55)나 제3 흡착부(56)에 특정영역의 집중 흡착 현상에 의한 흡착능력 저하, 즉 수명단축 문제가 발생하지 않게 된다. 그리고, 불균일한 흡착 현상이 발생하는 제1 흡착부(54)만을 별도로 교체할 수 있으므로, 도 3에 도 시된 가스 스크러버(1)와 비교하여, 가스 스크러버(1')의 유지 보수 비용이 현저히 절감된다.

그러나, 도 4에 도시한 바와 같은 개선된 형태의 가스 스크러버를 제공함으로써, 상기한 바와 같은 개선을 이루었음에도 불구하고, 배기가스에 포함된 또는 반응에 의해 생성된 수분에 의해 흡착제가 뭉치는 현상으로 인한 문제점은 여전히 남아 있는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 발명한 것으로서, 본 발명은 흡착제가 충진된 흡착부의 특정영역에서 유해물질이 집중적으로 흡착되는 현상을 개선할 뿐만 아니라, 수분에 의해 흡착제가 뭉치는 현상을 방지할 수 있도록 하는 가스 스크러버를 제공하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 배기가스의 출입을 위해 서로 이격된 위치에 형성되는 유입구와 배출구를 구비하는 케이스와; 상기 케이스의 내부공간에 배치되는 것으로서 흡착제가 충진되는 하나 이상의 흡착부와; 상기 케이스의 내부공간에 배치되는 것으로서 수분 흡수제가 충진되는 하나 이상의 흡습 완충부;를 포함하는 가스 스크러버를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 흡착부와 상기 흡습 완충부는 각각 층상으로 형성되어, 모두 상기 유입구에서 상기 배출구 사이의 유로를 횡단하도록 배치되는 가스 스크러버를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 흡습 완충부는 상기 흡착부의 상기 유입구 측에 각각 하나씩 위치하도록 배치되는 스크러버를 제공한다.

나아가, 본 발명은 상기 흡착부와 상기 흡습 완충부는 각각 둘 이상의 동수로 구비되어, 교대로 위치하도록 배치되는 스크러버를 제공한다.

아울러, 본 발명은 상기 배출구에 가장 인접한 위치에 배치되는 하나의 흡습 완충부를 더 구비하는 스크러버를 제공한다.

한편, 본 발명은 상기 케이스의 외부에 장착되어 상기 케이스에 진동을 가하는 진동유발수단을 더 포함하는 스크러버를 제공한다.

이상과 같은 가스 스크러버를 제공함으로써, 본 발명은 흡착부의 특정영역에 집중된 형태의 불균일한 흡착 현상이 발생하는 것을 방지하고, 흡착제가 뭉치는 현상에 의한 흡착능력 저하를 방지함과 더불어, 진동을 통한 흡착제의 위치변동을 유발하여 흡착제의 흡착능력을 향상시켜, 가스 스크러버의 흡착 성능을 현저히 향상시키고 수명 증가를 가능하게 함으로써, 가스 스크러버의 유지 보수 비용을 현저히 절감할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 가스 스크러버의 일 실시예를 도시한 종단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 가스 스크러버의 다른 일 실시예를 도시한 종단면도이며, 도 7은 진동에 의한 흡착제가 섞임 효과를 설명하기 위한 예시도이다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 스크러버(100)는, 종래기술과 마찬가지로, 캐니스터(103)와 이 케이스터(103)의 상하부에 장착되는 상부캡(107) 및 하부캡(109)으로 이루어지는 케이스(110)를 구비한다. 이 케이스(110)에는 반도체 제조공정 등에서 배출되는 유해 가스 및/또는 분진(이하 '유해 물질'이라고 한다)을 포함하는 배기가스가 유입되는 유입구(111)와, 유해 물질의 흡착과정을 거친 배기가스가 배출되는 배출구(115)가 구비된다. 이와 같은 유입구(111) 및/또는 배출구(115)에는 또 다른 방식의 정화 공정인 연소식 정화 장치나 습식 정화 장치가 연결될 수 있을 것이다. 도 5에는 측 방향으로 형성된 유입구(111)를 도시하고 있으나, 다양한 다른 방향으로도 형성될 수 있을 것이다.

그리고, 케이스(110)의 내부공간에 배치되는 것으로서, 층상으로 형성되어 각각 흡착제가 충진되는 하나 이상의 흡착부(135)가 구비된다. 이러한 흡착부(135)는 유입구에서 배출구 사이의 유로를 횡단하도록 배치되며, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 흡착부(135)가 구비되는 경우 흡착부들은 서로 간격을 두고 이격된 형태로 배치된다. 각 흡착부(135)에 충진되는 흡착제로는, 종래기술의 설명에서 예시한 종류의 흡착제들이 모두 사용될 수 있을 것이다.

또한, 상기한 흡착부(135)와 마찬가지로 케이스(110)의 내부공간에 배치되는 것으로서, 층상으로 형성되어 각각 수분 흡수제가 충진되는 하나 이상의 흡습 완충부(145)가 구비된다. 이와 같은 흡습 완충부(145) 역시 유입구에서 배출구 사이의 유로를 횡단하도록 배치되며, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 케이스(110)의 내부공간에서 흡착부(135)와 교대로 배치된다. 즉, 흡습 완충부(145)와 흡착부(135)는 유동방향을 기준으로 한 선후관계에 관계없이 교대로 위치하게 되는 배치구조가 된다.

그러나, 도 6에 도시한 바와 같이, 유입구(111)와 가장 인접한 측에 흡착부(135)가 구비되는 배치구조도 가능하지만, 도 5에 도시한 바와 같이, 흡습 완충 부(145)가 각 흡착부(135)의 유입구(111) 측에 하나씩 배치됨으로써 유입구(111)와 가장 인접한 위치에 흡습 완충부(145)가 구비되는 배치구조가 더욱 바람직하다. 그 이유는, 유입구를 통해 유입된 배기가스가 흡습 완충부(145)에서의 압력 불균형 완화 및 수분 제거 과정을 먼저 거친 다음, 흡착부(135)로 유입되기 때문이다. 또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 흡착부(145) 보다 흡습 완충부(145)를 하나 더 포함하더라도, 배출구(115)와 가장 인접한 위치에도 흡습 완충부(145)가 배치되는 것이 또한 바람직하다. 그 이유는, 배출구(115)와 가장 인접하게 위치한 흡착부(135)에서 배기가스에 포함된 유해 물질을 흡착하는 과정에서 화학 반응에 의해 생성되는 수분을, 이후 배기가스가 흡습 완충부(135)를 통과하는 과정에서 제거시킬 수 있어, 배기가스를 수분이 제거된 상태로 외부로 배출시킬 수 있기 때문이다.

한편, 유입구(111)에 가장 인접하게 위치하는 흡착부(135)나 흡습 완충부(145)와 유입구(111) 사이에 유입공간부(112)가 형성될 수 있으며, 마찬가지로 배출구(115)에 가장 인접하게 위치하는 흡착부(135)나 흡습 완충부(145)와 배출구(115) 사이에 배출공간부(116)가 형성될 수 있다. 그러나, 유입공간부(112)가 생략되고 그 위치에 바로 흡습 완충부(145)가 배치되는 구조도 가능하며, 마찬가지로 배출공간부(116)가 생략되고 그 위치에 흡습 완충부(145)가 배치되는 구조 또한 가능하다 하겠다.

상기한 바와 같은 흡착부(135)와 흡습 완충부(145) 간의 경계 부분에는 각각 보호망(125)이 설치되어, 인접한 흡착부(135)와 흡습 완충부(145)를 공간적으로 구분하게 된다. 또한, 유입공간부(112)와 배출공간부(116)가 구비되는 경우, 각각 유 입공간부(112) 및 배출공간부(116)와 접하게 되는 흡착부(135)나 흡습 완충부(145) 간의 경계 부분에도 보호망(125)이 설치된다.

이상과 같은 흡습 완충부(145)의 내부에는 수분 흡수제가 충진된다. 다만, 수분 흡수제는 각 흡습 완충부(145)의 전체공간을 가득 채울 정도로 충진되는 것이 아니다. 따라서, 배기가스가 흡습 완충부(145)를 통과하는 과정에서, 배기가스에 포함된 수분이 수분 흡수제에 의해 제거될 뿐만 아니라, 흡습 완충부(145)의 비어있는 나머지 공간에서 배기가스의 압력 불균형이 완화되어, 이후에 통과하게 될 흡착부(135)의 전체에 걸쳐 고르게 통과할 수 있게 된다. 즉, 흡습 완충부(145)는 배기가스의 압력 불균형이 완화될 수 있도록 할 뿐만 아니라 배기가스에 포함된 수분을 제거할 수 있도록 한다. 이와 같은, 흡습 완충부(145)에 충진되어 수분을 흡수하는 역할을 수행할 수분 흡수제로는, 입자 형태의 실리카겔, 규조토, 벤토나이트 등이 사용될 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 가스 스크러버의 흡착 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 5에 도시한 바와 같이, 유입구(111)로 유해 물질을 포함하는 배기가스가 유입되면, 배기가스는 유입공간부(112)를 통과한 이후, 흡착부(135)와 흡습 완충부(145)를 교대로 통과하게 되며, 마지막으로 배출공간부(116)를 경유하여 배출구(115)를 통해 배출된다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 흡습 완충부(145)에서 배기가스에 포함된 수분이 수분 흡수제에 의해 제거됨과 더불어 배기가스의 압력 불균형이 완화되고, 이어 서 배기가스에 포함된 유해 물질이 흡착부(135)에서 흡착제에 의해 흡착되며, 흡착 과정에서 화학 반응 등에 의해 생성되는 수분은 이후에 위치하는 흡습 완충부(145)를 통과하는 과정에서 수분 흡수제에 의해 또다시 제거되고, 흡습 완충부(145)에서 수분이 제거되고 압력 불균형이 완화된 배기가스는 다시 이후에 위치하는 흡착부(135)를 통과하는 과정에서 흡착제에 의해 흡착되는 바와 같이, 수분 흡수 및 압력 불균형 완화, 그리고 유해 물질 흡착이 반복적으로 일어나는 방식으로 진행된다.

즉, 각 흡착부(135)로 유입되는 배기가스는 흡습 완충부(145)를 통과하는 과정에서 압력 불균형이 완화되어 흡착부(135) 전체에 걸쳐 고르게 통과할 수 있게 됨에 따라, 각 흡착부(135)의 특정영역에 유해물질이 집중적으로 흡착되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 각 흡착부(135)로 유입되는 배기가스는 흡습 완충부(145)를 통과하는 과정에서 함유하고 있던 수분이 제거되어, 수분에 의해 흡착부(135)에 충진된 입자 형태의 흡착제가 뭉치는 현상을 효과적으로 방지할 있다.

결과적으로, 각 흡착부(135)에서 유해 물질의 불균일한 흡착 현상이 발생하지 않게 되어, 불균일한 흡착 현상에 의한 흡착 성능 저하 및 수명 단축 문제가 해결되고, 흡착제가 뭉치는 현상에 의해 흡착 능력이 저하되는 문제가 또한 해결되어, 가스 스크러버(100)의 수명 증가에 따른 유지 보수 비용의 현저한 절감이 가능하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 가스 스크러버(100)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 케이스의 외부에 장착되어 케이스(110)에 진동을 가하는 진동유발수단(150)을 더 포 함할 수 있다.

진동유발수단(150)으로는, 예를 들어 캠, 피스톤 등과 같은 기계요소를 포함하는 형태의 장치가 사용될 수 있을 것이다. 다만, 이와 같은 예에 제한되지 않고, 케이스에 진동을 가할 수 있는 것이라면 공지된 모든 종류의 장치 또는 요소가 진동유발수단으로 활용될 수 있을 것이다.

이와 같은, 진동유발수단(150)은 간헐적 또는 주기적으로 케이스(110)에 진동을 가하는 역할을 수행하여, 진동을 통해 케이스(110)를 흔들어 줌으로써 흡착부(135)에 충진되는 입자 형태의 흡착제에 섞임 현상이 일어나 흡착제의 개별적인 위치변동이 가능하도록 한다.

케이스(110)에 진동을 가하지 않는다면, 흡착부(135)에 충진된 입자 형태의 흡착제에 위치변동이 없어, 도 7a에 도시된 바와 같이, 배기가스의 유동 방향에 의존하여 흡착제 입자의 표면 중 제한적인 표면을 통해서만 유해 물질을 흡착할 수 있게 된다. 따라서, 흡착제의 흡착능력이 제한적일 수밖에 없으며, 뭉침 현상에도 취약할 수밖에 없다.

그러나, 진동유발수단(150)을 통해 진동을 가해주면, 도 7b에 도시된 바와 같이, 흡착제가 진동에 의해 뒤섞이면서 개별입자의 위치변동이 일어나고, 따라서 흡착제 입자의 더 넓은 표면이 유해 물질 흡착에 활용될 수 있어 흡착능력의 향상이 가능하게 된다. 또한, 진동유발수단(150)을 통해 케이스(110)에 진동을 가해줌으로써, 흡착제가 뭉치는 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

비록 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 가스 스크러버를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 가스 스크러버를 도시한 종단면도이다.

도 3은 소정 기간 사용한 상태의 도 1의 가스 스크러버를 도시한 종단면도이다.

도 4는 종래기술에 따른 가스 스크러버의 다른 일 예를 도시한 종단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 가스 스크러버의 일 실시예를 도시한 종단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 가스 스크러버의 다른 일 실시예를 도시한 종단면도이다.

도 7은 진동에 의한 흡착제가 섞임 효과를 설명하기 위한 예시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 가스 스크러버 103: 캐니스터

107: 상부캡 109: 하부캡

100: 케이스 111: 유입구

112: 유입공간부 115: 배출구

116: 배출공간부 125: 보호망

135: 흡착부 145: 흡습 완충부

150: 진동유발수단

Claims (6)

1. 배기가스의 출입을 위해 서로 이격된 위치에 형성되는 유입구와 배출구를 구비하는 케이스와; 상기 케이스의 내부공간에 배치되는 것으로서 흡착제가 충진되는 하나 이상의 흡착부와; 상기 케이스의 내부공간에 배치되는 것으로서 수분 흡수제가 충진되는 하나 이상의 흡습 완충부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.
2. 제 1항에 있어서, 상기 흡착부와 상기 흡습 완충부는 각각 층상으로 형성되어, 상기 유입구에서 상기 배출구 사이의 유로를 횡단하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.
3. 제 2항에 있어서, 상기 흡습 완충부는 상기 흡착부의 상기 유입구 측에 각각 하나씩 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.
4. 제 3항에 있어서, 상기 흡착부와 상기 흡습 완충부는 각각 둘 이상의 동수로 구비되어, 교대로 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.
5. 제 4항에 있어서, 상기 배출구에 가장 인접한 위치에 배치되는 하나의 흡습 완충부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이스의 외부에 장착되어 상기 케이스에 진동을 가하는 진동유발수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버.

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