KR101202413B1

KR101202413B1 - 화인 스크러버 장치

Info

Publication number: KR101202413B1
Application number: KR1020120042653A
Authority: KR
Inventors: 우에사카슈이치; 이용원; 선종국; 유선호; 선의진
Original assignee: 선종국; 에스씨티산기(주)
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2012-11-16

Abstract

본 발명은 스크러버 장치에 있어서, 본체, 상기 본체의 하측에 설치되어 세정액이 저장되는 저수조 및 상기 본체의 일측에서 유입된 가스가 상기 저수조까지 이동되도록 상기 본체의 일측에서 상기 저수조까지 연장 형성된 가스 이동관을 포함하고, 상기 가스 이동관은, 일측으로 가스가 유입되는 유입부; 상측에 상기 유입부의 타측이 접선 방향으로 연결되어 상기 가스가 내주면을 향하여 안내되며 아래로 이동되도록 설치된 와류형성부; 를 포함하는 화인 스크러버 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유입된 가스에 포함된 각종 유해물질과 불순물 등이 가스 이동관 내부에 축적되지 않으면서 나선형 와류를 형성하고 모두 저수조의 세정액과 효율적으로 접촉되어 가스의 세정능력을 향상시키는 화인 스크러버 장치를 제공할 수 있다.

Description

화인 스크러버 장치{FINE SCRUBBER APPARATUS}

본 발명은 스크러버 장치(SCRUBBER APPARATUS)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입된 가스에 포함된 각종 유해물질과 불순물 등이 가스 이동관 내부에 축적되지 않으면서 나선형 와류를 형성하고 모두 저수조의 세정액과 효율적으로 접촉되어 가스의 세정능력을 향상시키는 화인 스크러버 장치에 관한 것이다.

본 발명은 스크러버 장치에 관한 것이다.

스크러버(SCRUUER)란, 가스 속의 부유 고?액 입자 등의 불순물을 액(液)을 이용하여 포집하는 장치로서 집진기라고도 한다. 액으로는 일반적으로 물을 사용하는 것이 일반적이다. 또한 불용가스 성분을 액으로 흡수제거하는 흡수장치도 스크러버라고 한다.

기존의 스크러버 장치는 가스에 포함된 각종 불순물이 효과적으로 집진되도록 하기 위해 가스가 상기 액(液)에 회전 내지 와류를 형성하며 접촉되도록 하는 회전 프로펠러 내지 회전 날개의 구성을 가스가 이동되는 관(管) 내부에 추가 설치하고 있다.

그러나, 상기 회전 프로펠러 또는 회전 날개에 의한 가스의 와류 형성시 상기 회전 날개 또는 프로펠러에 가스에 포함된 불순물이 축적되어 쌓이게 됨으로써 회전 날개 또는 프로펠러의 기능을 저하시키고 날개 또는 프로펠러의 마모가 발생되어 날개 또는 프로펠러를 주기적으로 교체해야 될 뿐만 아니라, 가스가 이동되는 관(管)에 유입된 가스에 날개에 쌓인 불순물이 더해지는 문제가 발생한다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 상기 회전 날개 또는 프로펠러를 지속적으로 유지 관리 해야만 하는 불편이 따르게 된다.

또한, 기존의 스크러버 장치는 가스가 이동되는 관(管)이 가스가 액(液)에 접촉되는 출구측까지 동일한 직경으로 형성됨으로써 상기 관(管)의 출구측에서 가스의 속도가 감소되지 않고 배출되어 상기 관(管)의 출구측에서 압력이 헌팅(HUNTING)되는 현상이 여전히 존재하게 되고, 상기 압력의 헌팅에 의해 반도체 등의 정밀 가공이 요구되는 생산라인에서 상기 관(管)으로 가스를 공급하는 배기장치의 부하가 불안정하게 되어 생산품에 불량을 초래하는 문제점이 발생된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로서 대한민국 공개특허공보 특1997-0052684호가 개시되어 있다.

그러나 상기 공개특허공보의 경우에도 상술한 문제점들이 그대로 존재하고 있는 실정이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 가스가 유입되어 저수조로 안내하는 가스 이동관 자체의 구조에 의해 가스가 내주면에 안내되며 나선형 와류를 형성할 수 있도록 구성함으로써, 유입된 가스에 포함된 각종 유해물질과 불순물 등이 가스 이동관 내부에 축적되지 않으면서 나선형 와류를 형성하고 모두 저수조의 세정액과 효율적으로 접촉되어 가스의 세정능력이 향상될 수 있도록 하는 화인 스크러버 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 가스가 유입되는 가스 이동관의 출구측에 가스가 나선형 와류를 형성하며 하강하는 와류형성부의 하단이 방사 형태로 확관되는 확관부를 형성함으로써, 가스 이동관의 출구측에서 가스의 이동 속도를 감소시켜 가스에 의한 압력 헌팅(HUNTING) 현상 발생을 방지하고 세정액과의 접촉효율을 향상시켜 가스 세정능력을 최대화시킬 뿐만 아니라, 가스 이동관에 가스를 공급하는 배기장치에 적절한 부하가 유지될 수 있도록 하는 화인 스크러버 장치를 제공하기 위함이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 가스가 유입되는 가스 이동관의 출구측에 와류형성부의 하단이 방사 형태로 확관되는 확관부를 이중관 구조로 형성함으로써, 가스 이동관에 유입된 가스가 세정액에 의해 이중적으로 정화될 수 있도록 하는 화인 스크러버 장치를 제공하기 위함이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 스크러버 장치에 있어서, 본체, 상기 본체의 하측에 설치되어 세정액이 저장되는 저수조 및 상기 본체의 일측에서 유입된 가스가 상기 저수조까지 이동되도록 상기 본체의 일측에서 상기 저수조까지 연장 형성된 가스 이동관을 포함하고, 상기 가스 이동관은, 일측으로 가스가 유입되는 유입부; 상측에 상기 유입부의 타측이 접선 방향으로 연결되어 상기 가스가 내주면을 향하여 안내되며 아래로 이동되도록 설치된 와류형성부; 를 포함하고, 상기 와류형성부의 하단으로부터 방사 형태로 확관되는 확관부와 상기 확관부의 내측에 상기 확관부의 방사 형태와 대응되는 형태로 형성된 내측확관부를 포함하는 이중관으로 구성되고, 상기 확관부와 내측확관부의 하단부에는 각각 톱니 형태의 톱날부와 내측톱날부가 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 가스 이동관은, 상기 와류형성부의 하단으로부터 방사 형태로 확관되고 하단부에 톱니 형태의 톱날부가 형성된 확관부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 확관부에는, 홀 형태의 복수 개의 관통공이 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스 이동관은, 상기 확관부에 형성된 관통공이 상기 저수조의 수면에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 확관부는 내측확관부보다 더 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스 이동관은, 상기 내측톱날부의 일부 또는 전부가 상기 저수조의 수면에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와류형성부의 상측 내주면에 근접되도록 설치되어 세정액을 분사하는 세정액유입부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스 이동관 상부의 상기 본체 내부에는 충전물(packing)이 포함된 충전층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충전층 상부의 상기 본체 내부에 설치되어 상기 충전층에 세정액을 분사하는 분사노즐과, 상기 분사노즐 상부의 상기 본체 내부에 설치되는 기액분리장치 및 상기 본체의 상부에 형성되어 정화된 가스가 배출되는 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 유입된 가스에 포함된 각종 유해물질과 불순물 등이 가스 이동관 내부에 축적되지 않으면서 나선형 와류를 형성하고 모두 저수조의 세정액과 효율적으로 접촉되어 가스의 세정능력을 향상시키는 화인 스크러버 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 가스 이동관의 출구측에서 가스의 이동 속도를 감소시켜 가스에 의한 압력 헌팅(HUNTING) 발생을 최소화하고 세정액과의 접촉효율을 향상시켜 가스 세정능력을 최대화시킬 뿐만 아니라, 가스 이동관에 가스를 공급하는 배기장치에 적절한 부하가 유지되도록 하는 화인 스크러버 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 가스 이동관에 유입된 가스가 세정액에 의해 이중적으로 정화되어 가스 세정 효과를 향상시키는 화인 스크러버 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화인 스크러버 장치의 전체 구성도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 가스 이동관의 구성을 나타내기 위한 사시도 및 정면도이다.
도 3은 가스 이동관의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 의한 화인 스크러버 장치의 전체 구성도이다.
도 5는 확관부가 이중관으로 형성된 가스 이동관의 구성을 나타내기 위한 사시도이다.
도 6는 상기 확관부(23)가 단일관 구조인 경우 세정액에 접촉되는 가스의 속도에 따른 압력 헌팅(△P) 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 상기 확관부(23)가 단일관 구조인 경우 세정액에 접촉되는 가스의 속도에 따른 세정 효율, 즉 집진율을 나타낸 그래프이다.
도 8는 상기 확관부(23)가 이중관 구조인 경우 세정액에 접촉되는 가스의 유속별 압력손실에 관한 나타낸 그래프이다.
도 9은 상기 확관부(23)가 이중관 구조인 경우 세정액에 접촉되는 가스의 속도에 따른 집진율을 나타낸 그래프이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 화인 스크러버 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화인 스크러버 장치의 전체 구성도이다. 도 2의 (a)는 가스 이동관의 구성을 나타내기 위한 사시도로서 확관부가 단면 처리된 도면이고, 도 2의 (b)는 가스 이동관의 평면도이며, 도 3은 가스 이동관의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 의한 화인 스크러버 장치의 전체 구성도이고, 도 5는 확관부가 이중관으로 형성된 가스 이동관의 구성을 나타내기 위한 사시도로서, 확관부가 단면 처리된 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화인 스크러버 장치는 스크러버 장치에 관한 것으로서, 본체(1)와 상기 본체(1)의 하측에 설치되어 액체가 저장되는 저수조(10) 및 상기 본체(1)의 일측에서 유입된 가스가 상기 저수조(10)까지 이동되도록 상기 본체(1)의 일측에서 상기 저수조(10)까지 연장 형성된 가스 이동관(20)을 포함한다.

즉, 본 발명에 따른 화인 스크러버 장치는 본체(1), 저수조(10) 및 가스 이동관(20)을 포함한다.

이때, 상기 가스 이동관(20)은 미세먼지, 유해먼지(fume), 액적(mist) 및 유해가스 등이 포함된 가스가 유입되어 저수조(10)까지 이동되도록 안내하는 관으로서, 상기 가스는 가스 이동관(20)을 통해 저수조(10)의 세정액과 접촉된다.

이때, 상기 가스 이동관(20)에서는 유입된 가스가 내부에서 소용돌이 형태로 회전, 즉 나선형 와류(vrtex)를 형성하며 저수조(10)의 세정액에 접촉되도록 한다.

즉, 상기 가스 이동관(20)은 유입된 가스가 나선 형태의 와류를 형성하며 저수조(10)의 세정액으로 배출되도록 구성된다.

이때, 본 발명에 따른 화인 스크러버 장치를 구성하는 가스 이동관(20)에는 유입 가스의 나선형 와류 형성을 위한 별도의 회전 동력 구성이 추가되지 않는다. 즉, 상기 가스 이동관(20)은 유입된 가스가 가스 이동관(20)의 구조적 특징에 의해 나선형 와류를 형성하도록 구성된다. 이하는, 이러한 구조적 특징을 갖는 가스 이동관(20)에 대하여 구체적으로 설명한다.

상기 가스 이동관(20)은 유입부(21)와 와류형성부(22)를 구비한다.

즉, 상기 가스 이동관(20)은 일측으로 가스가 유입되는 유입부(21)와, 상측에 상기 유입부(21)의 타측이 접선 방향으로 연결되어 상기 가스가 내주면을 향하여 안내되며 아래로 이동되도록 설치된 와류형성부(22)를 포함한다(도 2 및 도 3 참조).

이때, 상기 유입부(21)는 일측이 본체(1)의 일측에서 가스가 유입될 수 있도록 설치되고, 타측은 상기 본체(1) 내부로 연결되어 상기 와류형성부(22)의 상측과 연결된다.

이때, 와류형성부(22)의 상측에 연결되는 유입부(21)의 타측은 상기 와류형성부(22)에 접선 방향으로 연결되도록 한다.

즉, 상기 유입부(21)로부터 와류형성부(22)로 진입되는 가스가 와류형성부(22)의 접선 방향으로 진입되고 상측 내주면에 안내됨으로써 가스가 나선형 유동(즉, 소용돌이 내지 와류)을 형성하며 와류형성부(22)의 하측으로 이동되도록 구성된다.

이때, 가스가 와류형성부(22)에서 나선형 유동이 보다 잘 이루어질 수 있도록 상기 유입부(21)가 상측에서 하측으로 소정 각도로 기울어지며 와류형성부(22)에 연결되도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 유입부(21)가 와류형성부(22)에 접선 방향으로 연결되고 유입부(21)로부터 와류형성부(22)에 진입한 가스가 와류형성부(22)의 내주면에 의해 안내되며 아래로 나선 유동되도록 함으로써, 가스 이동관(20) 자체 구조에 의해 싸이클론(cyclone) 원리가 적용될 수 있도록 한다.

상기 유입부(21)의 입구에서 유입되는 가스는 상기 와류형성부(22) 상측으로부터 하측으로 내주면을 따라 나선형 와류를 형성하며 이동하고 와류형성부(22)의 하측을 통해 상기 저수조(10)로 배출된다. 이때, 상기 가스에 포함된 미세먼지 등은 와류형성부(22)의 내부 바깥으로 퍼지면서 저수조(10)에 저장된 세정액과의 접촉효율이 크게 향상된다.

상기 가스 이동관(20)에는 확관부(23)가 더 구비될 수 있다.

상기 확관부(23)는 상기 와류형성부(22)의 하단으로부터 방사 형태로 확관되어 형성된다(도 2 및 도 3 참조).

즉, 상기 가스 이동관(20)은 일측이 본체(1) 일측에서 가스를 유입하고 타측이 본체(1) 내부로 향하는 유입부(21)와, 상측에 상기 유입부(21)의 타측이 접선 방향으로 연결되는 와류형성부(22)와, 상기 와류형성부(22)의 하단이 방사 형태로 확관되어 연장된 확관부(23)로 구분될 수 있다.

상기 와류형성부(22)에서 나선 형태의 와류를 형성하며 하측으로 유동된 가스는 상기 확관부(23)를 통해 넓게 퍼지며 저수조(10)의 세정액과 접촉하게 됨으로써, 가스에 포함된 미세먼지 등과 세정액의 접촉효율을 보다 더 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 와류형성부(22)에서 나선형 와류를 형성하며 아래로 유동된 가스는 상기 확관부(23)에서 그 속도는 작아지고 나선형 와류의 회전 반경은 더 커진 상태에서 상기 저수조(10)의 세정액과 접촉하게 된다. 따라서, 가스에 포함된 미세먼지 등과 세정액의 접촉효율이 보다 더 향상될 수 있다.

또한, 상기 확관부(23)에 의해 저수조(10)의 세정액으로 토출되는 가스의 압력이 낮아지게 됨으로써, 상기 유입부(21)에 가스를 주입시키는 배기장치의 부하를 낮출 수 있게 된다.

즉, 상기 확관부(23)에 의해 와류형성부(22)를 통과하는 가스의 속도 및 압력이 감소되어 세정액과 접촉되는 부위에서의 압력 헌팅(HUNTING) 현상을 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 압력 헌팅 현상을 방지함으로써 상기 배기장치의 부하를 줄여 운전비용을 절감할 뿐만 아니라, 온실가스를 감소시키고, 저탄소 녹색 성장에 부응하는 효과가 발휘된다. 또한, 작은 부하의 배기장치만으로 스크러버 장치의 운영이 가능해져 스크러버 장치를 소형화할 수 있고, 스크러버 장치에 대한 생산제품의 불량률을 감소시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 확관부(23)의 하단부는 톱니 형태의 톱날부(25)가 형성된다.

상기 톱날부(25)에 의해 가스와 저수조(10)의 세정액이 접촉되는 면적이 증가되고 그 접촉효율은 더 향상될 수 있다.

상기 확관부(23)에는 홀(hole) 형태의 관통공(24)이 복수 개 대칭적으로 형성될 수 있다.

상기 확관부(23)에 관통공(24)을 형성하는 것은 확관부(23) 내부에서 가스가 한쪽으로 치우치는 편류를 방지하기 위한 것으로서, 상기 관통공(24)에 의해 확관부(23) 내에서 가스의 편류를 방지하여 세정액과의 접촉효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상기 확관부(23)가 형성된 경우에는 상기 확관부(23)의 톱날부(25)가 상기 저수조(10)의 세정액 수면(11) 아래에 잠기도록 상기 가스 이동관(20)을 설치한다. 다만, 상기 확관부(23)에 상기 관통공(24)이 형성된 경우에는 상기 관통공(24)이 모두 저수조(10)의 세정액 수면 아래에 잠기도록 설치된다.

상기 가스 이동관(20)의 확관부(23)는 이중관으로 형성될 수 있다.

이하는 도 4 및 도 5를 참조하며 가스 이동관(20)의 확관부(23)가 이중관으로 형성된 구성에 대해 설명한다.

확관부(23)가 이중관으로 형성된 가스 이동관(20)의 경우 유입부(21)와 와류형성부(22)의 가스 나선형 유동 구조는 상술한 바와 같다.

확관부(23)의 기본 구조도 상술한 바와 같으나, 상기 확관부(23)의 내측에 상기 확관부(23)의 방사 형태와 대응되는 형태로 내측확관부(26)가 더 형성되는 구조이다(도 5 참조).

즉, 상기 확관부(23)의 내주면에 확관부(23)와 같이 방사 형태로 확관되는 내측확관부(26)를 더 구비한다.

이때, 상기 내측확관부(26) 역시 상기 와류형성부(22)의 직경보다 큰 직경을 갖는 방사 형태로 형성되도록 한다.

이때, 상기 내측확관부(26)는 확관부(23)보다 짧은 길이로 형성됨으로써, 상기 내측확관부(26)가 확관부(23)의 내부에 형성되도록 한다.

상기 내측확부(26)의 하단부는 상기 확관부(23)의 하단부에 형성된 톱날부(25)와 마찬가지로 톱니 형태의 내측톱날부(27)가 형성된다.

다만, 확관부(23)가 이중관으로 형성된 경우 상기 내측확관부(26)에는 상술한 관통공(24)이 형성되지 않는 것이 바람직하다.

즉, 상기 내측확관부(26)의 표면은 모두 밀폐된 구조로서, 상기 관통공(24)과 같은 홀이 형성되지 않도록 한다.

즉, 상기 확관부(23)에만 관통공(24)이 형성되는 것이 바람직하고, 상기 가스 이동관(20)은 상기 내측톱날부(27)의 일부 또는 전부가 상기 저수조(10)의 세정액 표면에 잠기도록 설치되며, 이때 상기 확관부(23)의 관통공(24)은 상기 저수조(10)의 세정액 표면에 모두 잠기도록 설치되는 것이 바람직하다(도 4 참조).

상술한 확관부(23)의 내측확관부(26)에 의한 이중관 구조에 의해, 상기 와류형성부(22)에서 나선형 와류를 형성하며 아래로 이동된 가스는 상기 내측확관부(26)를 따라 회전 반경이 증가함과 동시에 감속되고, 상기 내측톱날부(27)를 지나며 세정액과 접촉하게 된다.

또한, 상기 내측톱날부(27)를 지나 세정액과 접촉한 가스는 상기 확관부(23)와 내측확관부(26) 사이의 내부공간을 거쳐 확관부(23)의 톱날부(25)를 지나 세정액 속으로 토출된다.

이때, 상기 확관부(23)에 형성된 관통공(24)에 관한 설명은 상술한 바와 같다.

상기 내측확관부(26)의 내측톱날부(27)를 지나 세정액과 접촉되는 가스는 미세먼지 등이 제거되는 1차 정화과정을 거치고, 상기 가스 입자들은 세정액과 결합되어 무거워지는 동시에 그 부피가 커지게 된다.

이때, 상기 내측톱날부(27)의 일부를 상기 저수조(10)의 세정액 수표면에 잠기게 설치하는 경우, 상기 내측확관부(26)에 의해 발생되는 압력을 최소화하여 상기 가스 이동관(20)에 가스를 공급하는 배기장치의 부하를 감소시킬 수 있게 된다.

그 후, 1차적으로 미세먼지 등이 제거된 가스는 그 부피가 커지고 무거워진 상태에서 상기 확관부(23)의 톱날부(25)를 지나며 세정액 속으로 토출되어 2차 정화과정을 거치게 된다.

이때, 상기 2차 정화과정에서는 가스 입자들의 부피가 커지고 무거워진 상태로 세정액 속을 통과함으로써, 1차 정화과정에서 처리되지 않은 미세먼지 등이 보다 효율적으로 세정액에 의해 정화될 수 있게 된다.

본 발명에 따른 화인 스크러버 장치는 가스 이동관(20)의 와류 형성부(23) 내부에 세정액유입부(30)를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 세정액유입부(30)는 상기 와류형성부(22)의 상측 내주면 일측에 근접되도록 설치되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 유입부(21)로부터 와류형성부(22)에 진입한 가스는 와류형성부(22)의 내주면을 따라서 나선형 와류를 형성하므로, 와류형성부(22)의 내주면에 세정액이 분사되도록 하기 위함이다.

상기 세정액유입부(30)에 의해 분사되는 세정액에 의해 나산형 와류를 형성하고 이동되는 가스의 액적(mist)을 작게 파괴시켜 세정액과의 접촉면적이 증가되도록 함으로써 세정효율을 향상시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 세정액유입부(30)는 상기 와류형성부(22)에서 나선형 와류를 형성하는 가스에 세정액을 분사하여 가스 이동관(20) 내벽에 수막이 형성되도록 함으로써 막힘 현상을 방지하고, 세정액을 파괴함으로써 접촉면적이 최대화되어 세정 효율 내지 집진율이 극대화될 수 있도록 한다.

상기 세정액유입부(30)로는 노즐이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 화인 스크러버 장치는 몸통(1)의 상부로 상승하는 유해가스를 처리하기 위한 충전층(40)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 유입부(21)를 통해 가스 이동관(20)으로 유입되는 공기에는 먼지, 유해먼지(fume), 액적(mist) 뿐만 아니라 유해가스 등이 포함되어 있는 데, 일부 기체가스인 유해가스 등은 저수조(10)의 세정액에 침전되지 않고 본체(1)의 상부로 상승하게 된다.

따라서, 상승하는 기체가스 등은 충전층(40)을 통과하면서 충전층(40)에 포함된 충전물(packing)에 흡수됨으로써 기체가스 등이 포함된 경우에도 효과적으로 유해가스를 제거할 수 있다.

이때, 상기 충전층(40)은 신축성 필터로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 신축성 필터가 단일층을 이루는 것 이 외에, 2 중 또는 3 중 또는 그 이상의 층으로 구성되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 화인 스크러버 장치는 분사노즐(50)과 기액분리장치(60) 및 배출구(2)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 충전층(40) 상부의 상기 본체(1) 내부에 설치되어 상기 충전층(40)에 세정액을 분사하는 분사노즐(50)과 상기 분사노즐(50) 상부의 상기 본체(1) 내부에 설치되는 기액분리장치(60) 및 상기 본체(1)의 상부에 형성되어 정화된 가스가 배출되는 배출구(2)를 더 포함한다.

상기 분사노즐(50)은 본체(1) 내부의 충전층(40)의 상부에 설치되어 충전층(40)에 세정수를 분사한다. 즉, 상기 분사노즐(50)이 본체(1)의 하부 방향으로 충전층(40)을 향해 세정수를 분사함으로써 유해가스 등의 상승을 저지하고 충전층(40)에 용이하게 흡수되도록 한다.

상기 기액분리장치(60)는 본체(1) 내부 분사노즐(50)의 상부에 설치되며, 충전층(40)에 의해 유해가스 등이 흡수되고 난 후의 상승하는 세정된 기체가스에서 물방울 등의 액체를 제거한다.

이때, 물방울 등의 액체가 제거된 깨끗한 가스는 본체(1)의 상부에 형성된 배출구(2)를 통해 본체(1) 외부로 배출된다.

본 발명에 따른 화인 스크러버 장치는 상기 세정액유입부(30)와 분사노즐(50)에 세정액을 공급하는 펌프(70)를 더 포함한다.

이때, 상기 펌프(70)는 상기 본체(1) 외부에 설치되어 세정액을 상기 세정액유입부(30)와 분사노즐(50)에 공급하는 것이 바람직하다.

상기 저수조(10)의 하단에는 일측에서 타측으로 경사진 경사면이 형성될 수 있다.

상기 경사면은 상기 저수조(10)의 세정액에 유입되어 아래로 침전되는 불순물들이 상기 경사면을 따라 한쪽으로 이동되어 저수조(10)의 세정액 관리를 용이하게 할 수 있도록 한다.

도 6는 상기 확관부(23)가 단일관 구조인 경우 세정액에 접촉되는 가스의 속도에 따른 압력 헌팅 변화를 나타낸 그래프이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 가스의 속도가 증가할수록 압력 헌팅(△P), 즉 압력 손실이 증가함을 알 수 있다.

따라서, 상기 확관부(23)에 의한 가스 속도의 감소로 인해 압력 헌팅이 방지되고 적은 부하만으로도 스크러버 장치를 운영할 수 있는 효과가 있다.

도 6의 그래프에서 x축은 세정액에 접촉되는 가스의 속도이고 y축은 헌팅범위(△P)를 나타낸다.

도 7은 상기 확관부(23)가 단일관 구조인 경우 세정액에 접촉되는 가스의 속도에 따른 세정 효율, 즉 집진율을 나타낸 그래프이다. 이때, 도 7은 가스에 포함된 미세 먼지 중 SiO2 먼지에 대한 집진율 실험에 대한 그래프이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 세정액에 접촉되는 가스의 속도가 작을수록 집진율이 증가함을 알 수 있다.

즉, 상기 확관부(23)에 의해 가스 세정 효과를 최대화할 수 있게 된다.

도 7의 그래프에서 x축은 세정액에 접촉되는 가스의 속도로서 단위는 m/sec이고, y축은 가스에 포함된 SiO2 먼지에 대한 가스 속도별 집진율(η)로서 단위는 % 이다.

도 8는 세정액에 접촉되는 가스의 유속별 압력손실(△P)를 나타내는 그래프이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 가스의 속도가 증가할수록 압력손실이 크게 증가함을 알 수 있다..

도 9은 상기 확관부(23)가 이중관 구조인 경우 세정액에 접촉되는 가스의 속도에 따른 집진율을 나타낸 그래프이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 확관부(23)가 이중관으로 형성된 경우에는 도 7에서의 속도별 집진율이 더욱 향상되는 것을 알 수 있다.

즉, 상기 확관부(23)를 이중관으로 형성함으로써 세정 효율을 극대화할 수 있게 된다.

따라서, 확관부(23)가 이중관 구조로 형성되어 압력 헌팅이 다소 증가되더라도 상기 집진율의 향상으로 인하여 여전히 높은 세정효과를 달성할 수 있게 된다.

이때, 도 9의 그래프에서 x축과 y축의 단위는 도 7과 같다.

또한, 상기 도 6 내지 도 9는 상기 가스 이동관(20)으로 유입되는 가스의 입구 농도가 100mg/m3이고, 상기 가스가 배출되는 확관부(23)는 상기 저수조의 세정액에 30mm침수된 상태를 전제 조건으로 하였다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 본체 2: 배출구
10: 저수조 11: 세정액 수면
20: 가스 이동관 21: 유입부
22: 와류형성부 23: 확관부
24: 관통공 25: 톱날부
26: 내측확관부 27: 내측톱날부
30: 세정액유입부 40: 충전층
50: 분사노즐 60: 기액분리장치
70: 펌프

Claims

스크러버 장치에 있어서,
본체, 상기 본체의 하측에 설치되어 세정액이 저장되는 저수조 및 상기 본체의 일측에서 유입된 가스가 상기 저수조까지 이동되도록 상기 본체의 일측에서 상기 저수조까지 연장 형성된 가스 이동관을 포함하고,
상기 가스 이동관은,
일측으로 가스가 유입되는 유입부; 상측에 상기 유입부의 타측이 접선 방향으로 연결되어 상기 가스가 내주면을 향하여 안내되며 아래로 이동되도록 설치된 와류형성부; 를 포함하고,
상기 와류형성부의 하단으로부터 방사 형태로 확관되는 확관부와 상기 확관부의 내측에 상기 확관부의 방사 형태와 대응되는 형태로 형성된 내측확관부를 포함하는 이중관으로 구성되고, 상기 확관부와 내측확관부의 하단부에는 각각 톱니 형태의 톱날부와 내측톱날부가 형성된 화인 스크러버 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 가스 이동관은,
상기 와류형성부의 하단으로부터 방사 형태로 확관되고 하단부에 톱니 형태의 톱날부가 형성된 확관부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화인 스크러버 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 확관부에는,
홀 형태의 복수 개의 관통공이 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 화인 스크러버 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 가스 이동관은,
상기 확관부에 형성된 관통공이 상기 저수조의 수면에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 하는 화인 스크러버 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 확관부는 내측확관부보다 더 길게 형성된 것을 특징으로 하는 화인 스크러버 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 가스 이동관은,
상기 내측톱날부의 일부 또는 전부가 상기 저수조의 수면에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 하는 화인 스크러버 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 와류형성부의 상측 내주면에 근접되도록 설치되어 세정액을 분사하는 세정액유입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화인 스크러버 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가스 이동관 상부의 상기 본체 내부에는 신축성 필터로 구성된 충전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화인 스크러버 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 충전층 상부의 상기 본체 내부에 설치되어 상기 충전층에 세정액을 분사하는 분사노즐과, 상기 분사노즐 상부의 상기 본체 내부에 설치되는 기액분리장치 및 상기 본체의 상부에 형성되어 정화된 가스가 배출되는 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화인 스크러버 장치.