KR20200126120A

KR20200126120A - 산화철 배출방지 복합필터

Info

Publication number: KR20200126120A
Application number: KR1020190049689A
Authority: KR
Inventors: 소수일
Original assignee: 주식회사 오르비스
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-11-06
Also published as: KR102287684B1

Abstract

본 발명의 실시예들은 배출가스가 배출되는 배기구의 횡단면을 따라 횡단면의 전방과 후방에 번갈아 배치되는 복수 개의 영구자석 및 자성체로 구성되고 상기 영구자석이 번갈아 배치된 순서대로 영구자석과 연결되어 상기 배기구를 차폐하는 자성메쉬를 포함하여 구성되는 산화철 배출방지 복합필터를 제공한다.
이에, 본 발명의 실시예들은 설치면적, 설치비용 및 유지보수 비용이 감소하고 산화철 배출방지 효율이 높으며 압력손실이 감소한다.

Description

산화철 배출방지 복합필터{COMPOUND FILTER PREVENTING IRON OXIDE EMISSION}

본 발명은 산화철을 집진하는 복합필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 유지보수 비용을 획기적으로 절감하고, 낮은 압력손실로 발전소의 발전효율을 향상시키며 산화철을 집진하는 복합필터에 관한 것이다.

복합발전소는 발전의 출력 및 효율을 높이기 위해 가스 터빈에서 배출되는 고온의 배기가스를 배열회수 보일러(Heat Recovery Steam Generator, HRSG)로 유입하여 이를 열원으로 고온 고압의 증기를 생성한다. 이 때 생성된 고온, 고압의 증기는 증기 터빈 및 발전기를 구동하여 발전하게 된다.

그런데, 배열회수 보일러는 (i) 가동과 정지에 따라 보일러 내부 구조물(Tube, Support, Wall)에 부식물이 생성되어 보일러 재가동 시 연돌(굴뚝, Stack)을 통해 산화철 등이 배출되고 (ii) 정기적으로 부식물 처리를 위해 에어 블로잉(Air Blowing) 또는 CO2 블라스팅(Blasting)을 수행한 후 초기 재가동 시에는 다량의 산화철이 배출되고 있어서 환경 오염 및 민원이 발생하고 있다.

특히, 천연가스(LNG)를 이용하는 복합화력발전소는 첨두부하의 특성상 가동중지 및 재가동이 빈번하게 이루어지므로 다량의 산화철이 생성되어 산화철 배출을 방지할 필요가 있다.

종래의 산화철 제거 방식인 전기 집진기, 여과 집진기, 원심력 집진기는 일반적으로 (i) 높은 압력손실이 발생하고 (ii) 별도 설비가 필요함에 따라 장치가 매우 커져서 배열회수 보일러의 후단에 적용하기 어려운 문제점이 있다.

여기에서, 압력손실이란 집진기에 의해 배기가스가 원활하게 배출되지 못하여 발생하는 압력에 의해 배열회수 보일러의 운전동력 부하가 크게 증가하고 각종 설비의 압력부하가 크게 증가하는 손실을 의미한다.

여과 집진기 방식으로 부직포를 사용할 경우에는 설치 면적이 작아 설치가 용이하므로 보일러의 연돌(굴뚝, Stack)에 적용될 수 있지만 재사용이 불가능하므로 비용이 증가하는 문제가 있다. 부직포를 사용하는 종래 기술을 살펴보면 다음과 같다.

한국등록특허 10-1848761호는 배열회수보일러의 철산화물 집진필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, PSET섬유 50~70중량%와 아라미드섬유 30~50중량%로 이루어진 혼합섬유로 직조되어 형성된 부직포필터, 수분산 폴리우레탄수지 5~30중량%, 전분 5~10중량%, 물 65~85중량%로 이루어진 점착조성물이 상기 부직포필터에 도포되어 형성된 점착층 및 상기 부직포필터의 일면에 결합되어 상기 부직포필터를 지지하는 망상의 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 철산화물 집진필터를 개시한다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들은 복합화력발전소에서 배출되는 산화철 등의 집진효율을 향상시키면서 동시에 압력손실을 감소시키는 산화철 배출방지 복합필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 설치 면적 및 비용을 최소화하고 유지보수 비용을 감소시키는 산화철 배출방지 복합필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 배출가스가 배출되는 배기구의 횡단면을 따라 횡단면의 전방과 후방에 번갈아 배치되는 복수 개의 영구자석 및 자성체로 구성되고 상기 영구자석이 번갈아 배치된 순서대로 영구자석과 연결되어 상기 배기구를 차폐하는 자성메쉬를 포함하여 구성되는 산화철 배출방지 복합필터를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 산화철 배출방지 복합필터는 특정한 개수의 상기 영구자석 및 특정한 개수의 상기 영구자석을 연결하는 특정한 크기의 상기 자성메쉬를 포함하여 구성되는 단위자성필터를 포함하고, 상기 배기구는 상기 횡단면에 배치된 하나 이상의 상기 단위자성필터에 의해 차폐될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 산화철 배출방지 복합필터는 격자구조의 프레임으로 형성되고 상기 배기구에 횡방향으로 고정되어 상기 단위자성필터를 지지하는 지지부를 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 산화철 배출방지 복합필터는 복수의 메쉬가 적층되어 구성되고 상기 자성메쉬와 상기 배기구의 개방된 상단 사이에 배치되어 상기 배기구를 차폐하는 메쉬층을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 메쉬층은 복수의 메쉬를 방향성을 달리하여 적층시켜 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 배기구는 상기 메쉬층으로 차폐되지 않는 영역을 포함하고, 상기 산화철 배출방지 복합필터는 상기 영역을 배출가스의 압력에 따라 개폐하는 비상개폐장치를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 산화철 배출방지 복합필터는 특정한 크기의 상기 메쉬층 및 특정한 크기의 상기 메쉬층을 고정시키는 프레임을 포함하여 구성되는 단위메쉬층을 포함하고, 상기 배기구는 하나 이상의 상기 단위메쉬층에 의해 차폐될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예들은 배출가스가 배출되는 배기구의 횡단면을 따라 횡단면의 전방과 후방에 번갈아 배치되는 복수 개의 영구자석 및 자성체로 구성되고 상기 영구자석이 번갈아 배치된 순서대로 영구자석과 연결되어 상기 배기구를 차폐하는 자성메쉬를 포함하여 구성되는 산화철 배출방지 복합필터를 제공함으로써, 배기가스가 배출될 때 접촉하는 자성메쉬의 면적을 증가시켜 최소한의 설치 면적 및 비용으로 산화철 등 부식물의 집진효율을 향상시킬 수 있고 자성메쉬의 눈의 크기가 작지 않더라도 부식물만을 효과적으로 집진하므로 압력손실을 감소시킬 수 있고 영구자석 및 자성메쉬에 부착된 산화철 등 부식물을 제거한 후에 재사용할 수 있으므로 유지보수 비용을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 배기구가 배기구의 횡단면에 배치된 하나 이상의 단위자성필터에 의해 차폐되도록 함으로써, 단위자성필터 별로 탈부착이 용이하여 설치 및 유지보수가 용이하고 비용을 절감할 수 있고 단위자성필터에 작은 크기의 영구자석을 사용할 수 있으므로 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 격자구조의 프레임으로 형성되고 배기구에 횡방향으로 고정되어 단위자성필터를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되도록 함으로써, 단위자성필터를 최소한의 비용 및 무게로 안정적으로 지지할 수 있고 압력손실을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 자성메쉬와 배기구의 개방된 상단 사이에 배기구를 차폐하는 메쉬층을 배치함으로써, 집진효율을 향상시킬 수 있고 수증기를 응결시켜서 백무현상을 저감하므로 수증기를 공해물질로 오인하여 발생하는 불안감을 낮출 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 복수의 메쉬를 방향성을 달리하여 적층시켜 메쉬층을 구성함으로써, 집진효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 비상개폐장치가 메쉬층으로 차폐되지 않는 영역을 배출가스의 압력에 따라 개폐하도록 함으로써, 최소한의 설치 면적 및 비용으로 압력손실을 줄이면서 산화철 등의 집진효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 배기구는 하나 이상의 단위메쉬층에 의해 차폐되도록 함으로써, 탈부착이 용이하여 설치 및 유지보수가 용이하고 비용을 절감할 수 있다.

이상의 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 산화철 배출방지 복합필터의 평면도 및 정면도이다.
도 3 본 발명의 일 실시례에 따른 제1지지부의 평면도이다.
도 4 본 발명의 일 실시례에 따른 제2지지부의 평면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 제1필터의 평면도 및 정면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시례에 따른 단위자성필터의 평면도 및 정면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 제2필터의 평면도 및 정면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시례에 따른 단위메쉬층의 평면도 및 A-A' 단면도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시례에 따른 비상개폐장치를 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 일 실시례에 따른 비상개폐장치를 나타낸 도면이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예들에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니될 것이다.

이하의 실시예들에서 개시되는 산화철 배출방지 복합필터에 대해 각 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 산화철 배출방지 복합필터의 평면도 및 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 산화철 배출방지 복합필터(10)는 제1지지부(100), 제2지지부(200), 제1필터(300) 및 제2필터(400)를 포함하여 구성된다. 여기에서, 제2지지부(200)는 제1지지부(100) 위에 적층되고 제1필터(300)는 제2지지부(200) 위에 적층되며 제2필터(400)는 제1필터(300) 위에 적층될 수 있다.

또한, 산화철 배출방지 복합필터(10)는 원통형의 연돌(굴뚝, Stack) 내부에 횡방향으로 배치되어 연돌(굴뚝, 배기구, Stack)을 차폐할 수 있다.

이하, 산화철 배출방지 복합필터(10)의 각 구성에 대해 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 제1지지부의 평면도이다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 제1지지부(100)는 원통형의 연돌(굴뚝, 배기구, Stack)의 횡단면의 중심을 지나면서 서로 직교하는 형태로 결합된 두 개의 프레임(최장수직방향 프레임 및 수평방향 프레임)과 최장수직방향 프레임과 평행하고 수평방향 프레임과 직교하는 형태로 결합된 4개의 수직방향 프레임을 포함하여 구성된다.

또한, 제1지지부(100)의 모든 프레임은 H형강에 해당할 수 있고 연돌(굴뚝, 배기구, Stack)에 고정될 수 있으며 제2지지부(200)를 지지할 수 있다.

이와 같이, 제1지지부(100)를 쇠창살 형태로 구성함으로써, 단위프레임(210)으로 구성되는 제2지지부(200)를 최소한의 비용 및 무게로 안정적으로 지지할 수 있고 압력손실을 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 제2지지부의 평면도이다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 제2지지부(200, grating)는 하나 이상의 격자구조(쇠창살형태)의 단위프레임(210, grating module)을 포함하여 구성되고 제2지지부(200)의 가장자리는 원통형 연돌(굴뚝, 배기구, Stack)의 원형 내주에 대응하도록 단위프레임(210)의 일부를 연결하여 구성된다.

각 단위프레임(210)은 스테인리스강으로 구성될 수 있고 제1지지부(100)의 프레임 위에 적층될 수 있으며 제1필터(300)를 지지할 수 있다.

이와 같이, 제2지지부(200)를 격자구조(쇠창살형태)로 구성함으로써, 단위자성필터(310)로 구성되는 제1필터(300)를 최소한의 비용 및 무게로 안정적으로 지지할 수 있고 압력손실을 줄일 수 있다.

또한, 제2지지부(200)를 단위프레임(210)으로 구성함으로써, 설치 및 유지보수가 용이하고 비용을 절감할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 제1필터의 평면도 및 정면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 제1필터(300)는 하나 이상의 단위자성필터(310)를 포함하여 구성된다. 각 단위자성필터(310)는 제2지지부(200)의 단위프레임(210) 위에 적층될 수 있고 제2필터(400)를 지지할 수 있다.

제1필터(300)의 가장자리는 원통형 연돌(굴뚝, Stack)의 원형 내주에 대응하도록 도 5와 달리, 단위자성필터(310)의 일부를 연결하여 구성될 수도 있고 도 5와 같이, 단위자성필터(310)를 회전시켜 연결하여 구성될 수도 있다. 후자와 관련하여, 도 5에서 제1필터(300)의 중심부에서 단위자성필터(310)는 수직방향으로 배열되지만 상하 부분의 가장자리에서 단위자성필터(310)는 수평방향으로 배열될 수 있다.

그런데, 원통형 연돌(굴뚝, Stack)의 원형 내주에 대응하도록 단위자성필터(310)의 일부를 연결하여 제1필터(300)의 가장자리를 구성할 경우에는 여러가지 형태(단위자성필터 및 그 일부)가 필요하므로 설치 및 유지보수 비용이 증가할 수 있어서 단위자성필터(310)를 회전시켜 연결하는 것이 바람직할 수 있다.

이와 같이, 단위자성필터(310)를 회전시켜 배열함으로써 다양한 형태의 연돌(굴뚝, 배기구, Stack)의 횡단면에 동일한 형태의 단위자성필터(310)를 많이 배열할 수 있어서 설치 및 유지보수 비용을 절감할 수 있고 압력손실을 줄일 수 있다.

또한, 제1필터(300)가 하나 이상의 단위자성필터(310)로 구성되도록 함으로써, 단위자성필터(310) 별로 탈부착이 용이하여 설치 및 유지보수가 용이하고 비용을 절감할 수 있다. 여기에서, 유지보수란 예를 들면, 단위자성필터(310)에 접착된 산화철을 제거하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 단위자성필터(310)에 작은 크기의 영구자석을 사용할 수 있으므로 비용을 절감할 수 있다.

이하, 단위자성필터(310)에 대해 살펴본다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시례에 따른 단위자성필터의 평면도 및 정면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 단위자성필터(310)는 특정한 개수의 영구자석(312), 특정한 개수의 영구자석(312)을 연결하는 특정한 크기의 자성메쉬(314) 및 케이스(316)를 포함하여 구성된다. 도 7 및 도 8에서 특정한 개수란 9개를 의미한다.

영구자석(312)은 배출가스가 배출되는 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)의 횡단면을 따라 횡단면의 전방과 후방에 번갈아 복수 개(예를 들면, 9개)가 배치될 수 있다. 즉, 도 8과 같이, 영구자석(312)은 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)의 횡단면을 기준으로 위 아래로 번갈아 배치될 수 있다.

또한, 영구자석(312)은 원통형에 해당할 수도 있고 도 7 및 도 8과 같이 원통형과 유사한 형태에 해당할 수 있으며 평행하게 배치될 수 있다. 다만 이러한 형태 및 배치에 한정되는 것은 아니다.

한편, 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)의 내부 온도는 약 100℃로 유지될 수 있으므로, 120~130 ℃에서 10,000GAUSS의 자성을 유지하는 내열성자석이 영구자석(312)으로 사용될 수 있다.

자성메쉬(314)는 자성체로 구성된 그물망에 해당하고 영구자석(312)이 번갈아 배치된 순서대로 영구자석(312)과 연결되어 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)를 차폐할 수 있다.

연결방법과 관련하여, 자성메쉬(314)는 도 8과 같이 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)의 횡단면을 기준으로 위 아래로 번갈아 배치된 영구자석(312)의 바깥쪽 외주면과 연결됨으로써 영구자석(312)이 번갈아 배치된 순서대로 영구자석(312)과 용이하게 연결될 수 있다.

자성메쉬(314)는 자성체에 해당하는 스테인리스강(STS430)으로 구성될 수 있다.

이와 같이, 자성메쉬(314)가 영구자석(312)과 자성메쉬(314) 사이를 연결하도록 함으로써, 영구자석(312) 사이의 공간에 존재하는 자기장의 강도를 높일 수 있다.

또한, 영구자석(312)이 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)의 횡단면을 따라 횡단면의 전방과 후방에 번갈아 배치되도록 하고 자성메쉬(314)가 영구자석(312)이 번갈아 배치된 순서대로 영구자석(312)과 연결되어 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)를 차폐하도록 함으로써, 배기가스가 배출될 때 접촉하는 자성메쉬(314)의 면적을 증가시켜 최소한의 설치 면적 및 비용으로 산화철 등 부식물의 집진효율을 향상시킬 수 있고 자성메쉬(314)의 눈의 크기가 작지 않더라도 부식물만을 효과적으로 집진하므로 압력손실을 감소시킬 수 있다.

또한, 단위자성필터(310)는 영구자석(312) 및 자성메쉬(314)에 부착된 산화철 등 부식물을 제거한 후에 재사용할 수 있으므로 유지보수 비용을 감소시킬 수 있다.

케이스(316)는 영구자석(312)을 고정시킬 수 있고 제2지지부(200)의 단위프레임(210) 위에 적층될 수 있고 제2필터(400)를 구성하는 단위메쉬층(410)을 지지할 수 있다. 또한, 케이스(316)는 자성메쉬(314)를 고정시킬 수 있다.

케이스(316)의 정면, 배면 및 양 측면 중 적어도 어느 하나의 면에는 하나 이상의 관통공(318)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 8과 같이, 면적이 가장 넓은 정면 및 배면에 관통공(318)이 형성될 수 있다.

이와 같이, 케이스(316)에 관통공(318)이 형성되도록 함으로써, 자성메쉬(314)에 집진된 산화철 등으로 인하여 배기가스가 어느 하나의 단위자성필터(310)에서 원활하게 배출될 수 없는 경우에는 배기가스가 관통공(318)을 통해 인접하는 다른 단위자성필터(310)로 용이하게 이동하여 원활하게 배출될 수 있도록 함으로써 제1필터(300)에 의한 압력손실을 줄일 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 제2필터의 평면도 및 정면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 제2필터(400)는 하나 이상의 단위메쉬층(410)을 포함하여 구성되고 제2필터(400)는 제1필터(300)와 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)의 개방된 상단 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 각 단위메쉬층(410)은 배기구(연돌, 굴뚝, Stack) 내에 배치된 단위자성필터(310) 위에 적층될 수 있다. 도 9의 비상개폐장치(500)는 후술한다.

또한, 제2필터(400)의 가장자리는 원통형 연돌(굴뚝, Stack)의 원형 내주에 대응하도록 도 9와 같이, 단위메쉬층(410)의 일부를 연결하여 구성될 수도 있다.

이와 같이, 제2필터(400)가 하나 이상의 단위메쉬층(410)으로 구성되도록 함으로써, 단위메쉬층(410) 별로 탈부착이 용이하여 설치 및 유지보수가 용이하고 비용을 절감할 수 있다. 여기에서, 유지보수란 예를 들면, 단위메쉬층(410)에 포집된 산화철 등을 제거하는 것을 의미할 수 있다.

이하, 단위메쉬층(410)에 대해 살펴본다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시례에 따른 단위메쉬층의 평면도 및 A-A' 단면도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 단위메쉬층(410)은 특정한 크기의 메쉬층(412) 및 특정한 크기의 메쉬층(412)을 고정시키는 프레임(414, 416, 418)을 포함하여 구성된다.

메쉬층(412)은 복수의 메쉬(그물망)가 적층되어 구성될 수 있다. 예를 들면, 메쉬층(412)은 동일한 메쉬(그물망)가 복수 적층되어 구성될 수 있다. 여기에서, 메쉬는 스테인리스강으로 구성될 수 있다.

이 때에, 메쉬층(412)은 복수의 메쉬를 방향성을 달리하여 적층시켜 구성될 수 있다.

이와 같이, 복수의 메쉬를 방향성을 달리하여 적층시켜서 메쉬층(412)을 구성함으로써, 집진효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 메쉬층(412)은 수증기를 응결시켜서 백무현상을 저감하므로 수증기를 공해물질로 오인하여 발생하는 불안감을 낮출 수 있다.

메쉬층(412)을 고정시키는 프레임(414, 416, 418)은 베어링바(414), 크로스바(416) 및 스페이서(418)를 포함하여 구성될 수 있다.

베어링바(414) 및 크로스바(416)는 서로 직교하도록 결합되어 메쉬층(412)이 배기가스의 압력에 의해 날아가거나 배기구(연돌, 굴뚝, Stack) 안으로 낙하하여 자성메쉬(314)와 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

스페이서(418)는 베어링바(414)와 결합하여 베어링바(414)를 지지함으로써 메쉬층(412)을 견고하게 고정시킬 수 있다.

이와 같이, 베어링바(414), 크로스바(416) 및 스페이서(418)를 포함하는 프레임(414, 416, 418)은 메쉬층(412)을 고정시킴으로써, 최소한의 설치 면적 및 비용으로 산화철 등 부식물의 집진효율을 향상시킬 수 있고 압력손실을 감소시킬 수 있다.

도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시례에 따른 비상개폐장치를 나타낸 도면이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 비상개폐장치(500)는 단위메쉬층(410a, 410b)으로 구성되는 제2필터(400)와 같은 층에 구성될 수 있다. 또한, 비상개폐장치(500)는 스테인리스강으로 구성될 수 있다.

비상개폐장치(500)는 단위메쉬층(410a 및 410b)으로 차폐되지 않는 배기구(연돌, 굴뚝, Stack)의 영역을 개폐할 수 있다. 구체적으로, 단위자성필터(310)로 구성된 제1필터(300) 또는 단위메쉬층(410)으로 구성된 제2필터(400)에 산화철 등이 많이 부착되어 배기가스가 원활하게 배출되지 못하여 압력이 증가할 경우에 배기가스의 압력에 의해 비상개폐장치(500)는 자동으로 열릴 수 있고 압력이 낮아지면 비상개폐장치(500)는 자동으로 닫힐 수 있다.

구체적으로, 비상개폐장치(500)는 도 13 및 도 14와 같이 상하로 젖혀지는 해치로 구성될 수 있고 해치의 회전축 주변에는 돌출부(510)가 구비되어 비상개폐장치(500)가 특정한 각도까지만 위로 젖혀지도록 제어될 수 있다.

즉, 배기가스의 압력이 증가하면 배기가스의 압력에 의해 비상개폐장치(500)는 자동으로 위로 젖혀져서 열릴 수 있는데 이 때에 돌출부(510)에 의해 특정한 각도까지만 위로 젖혀지므로 배기가스의 압력이 다시 낮아지면 비상개폐장치(500)는 중력에 의해 자동으로 아래로 기울어져서 닫힐 수 있다.

한편, 비상개폐장치(500)의 아래 층에 구비되는 제1필터(300)의 자성메쉬(314)의 눈금크기는 제2필터(400)의 메쉬층(412)을 구성하는 메쉬의 눈금크기보다 크게 형성될 수 있고, 이와 같은 경우에는 눈금크기가 더 작은 제2필터(400)가 산화철로 인하여 완전히 막히는 극단적인 상황에서도 배기가스는 눈금크기가 더 큰 제1필터(300) 및 비상개폐장치(500)를 통하여 배출될 수 있다.

이와 같이, 단위메쉬층(410)으로 차폐되지 않는 영역을 별도로 마련하고 비상개폐장치(500)가 배출가스의 압력에 따라 단위메쉬층(410)으로 차폐되지 않는 영역을 개폐하도록 함으로써, 최소한의 설치 면적 및 비용으로 압력손실을 줄이면서 산화철 등의 집진효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 비상개폐장치(500)에 구비된 돌출부(510)를 이용하여 비상개폐장치(500)가 배출가스의 압력에 따라 자동으로 개폐되도록 함으로써, 자동 개폐장치를 저비용으로 구현할 수 있다.

한편, 비상개폐장치(500)의 돌출부(510)와 단위메쉬층(410)의 상단 사이에는 스프링 등과 같은 충격흡수부(미도시됨)가 구비될 수 있다. 충격흡수부(미도시됨)는 비상개폐장치(500)가 위로 젖혀질 때에 돌출부(510) 및 돌출부(510)와 접촉하는 단위메쉬층(410)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 일 실시례에 따른 비상개폐장치를 나타낸 도면이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 비상개폐장치(500)는 상하로 젖혀지는 해치로 구성될 수 있고 해치의 회전축의 반대쪽 끝부분이 단위메쉬층(410b)의 상단에 구비되고 특정한 길이를 가지는 걸림쇠(520)에 걸리도록 구성되어 비상개폐장치(500)가 특정한 각도까지만 위로 젖혀지도록 제어될 수 있다.

배기가스의 압력이 증가하면 배기가스의 압력에 의해 비상개폐장치(500)는 자동으로 위로 젖혀져서 열리는데 걸림쇠(520)에 의해 특정한 각도까지만 위로 젖혀지므로 배기가스의 압력이 다시 낮아지면 비상개폐장치(500)는 중력에 의해 자동으로 아래로 기울어져서 닫힐 수 있다.

이와 같이, 걸림쇠(520)를 이용하여 비상개폐장치(500)가 배출가스의 압력에 따라 자동으로 개폐되도록 함으로써, 자동 개폐장치를 저비용으로 구현할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 출원의 바람직한 실시예 들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 산화철 배출방지 복합필터
100 : 제1지지부
200 : 제2지지부 210 : 단위프레임
300 : 제1필터 310 : 단위자성필터
312 : 영구자석 314 : 자성메쉬
316 : 케이스
400 : 제2필터 410 : 단위메쉬층
412 : 메쉬층 414 : 베어링바
416 : 크로스바 418 : 스페이서
500 : 비상개폐장치
510 : 돌출부
520 : 걸림쇠

Claims

배출가스가 배출되는 배기구의 횡단면을 따라 횡단면의 전방과 후방에 번갈아 배치되는 복수 개의 영구자석 및 자성체로 구성되고 상기 영구자석이 번갈아 배치된 순서대로 영구자석과 연결되어 상기 배기구를 차폐하는 자성메쉬를 포함하여 구성되는 산화철 배출방지 복합필터.
제1항에 있어서,
상기 산화철 배출방지 복합필터는 특정한 개수의 상기 영구자석 및 특정한 개수의 상기 영구자석을 연결하는 특정한 크기의 상기 자성메쉬를 포함하여 구성되는 단위자성필터를 포함하고,
상기 배기구는 상기 횡단면에 배치된 하나 이상의 상기 단위자성필터에 의해 차폐되는 것을 특징으로 하는 산화철 배출방지 복합필터.
제2항에 있어서,
상기 산화철 배출방지 복합필터는 격자구조의 프레임으로 형성되고 상기 배기구에 횡방향으로 고정되어 상기 단위자성필터를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산화철 배출방지 복합필터.
제1항에 있어서,
상기 산화철 배출방지 복합필터는 복수의 메쉬가 적층되어 구성되고 상기 자성메쉬와 상기 배기구의 개방된 상단 사이에 배치되어 상기 배기구를 차폐하는 메쉬층을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화철 배출방지 복합필터.
제4항에 있어서,
상기 메쉬층은 복수의 메쉬를 방향성을 달리하여 적층시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 산화철 배출방지 복합필터.
제4항에 있어서,
상기 배기구는 상기 메쉬층으로 차폐되지 않는 영역을 포함하고, 상기 산화철 배출방지 복합필터는 상기 영역을 배출가스의 압력에 따라 개폐하는 비상개폐장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화철 배출방지 복합필터.
제4항에 있어서,
상기 산화철 배출방지 복합필터는 특정한 크기의 상기 메쉬층 및 특정한 크기의 상기 메쉬층을 고정시키는 프레임을 포함하여 구성되는 단위메쉬층을 포함하고, 상기 배기구는 하나 이상의 상기 단위메쉬층에 의해 차폐되는 것을 특징으로 하는 산화철 배출방지 복합필터.