KR0155244B1 - 유해가스와 미세분진을 고효율로 제거하는 필터의 구조 - Google Patents

유해가스와 미세분진을 고효율로 제거하는 필터의 구조

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Abstract

본 발명은 기체중에서 유해가스를 제거하기 위해 사용되는 활성탄 필터와 미세한 분진을 제거하기 위해 사용되는 고효율 미세 분진(HEPA : High Efficiency Partic ulate Air)필터를 결합하여 1개의 필터인 고효율 가스나 미세 분진(HEGAPA : High Efficiency Gas and Particulate Air)필터를 제조하는 방법에 관한 것으로써, 육면체형 또는 원통형관의 형태로 HEPA 필터와 활성탄 필터를 1개의 필터로 결합함을 그 특징으로 한다.

Description

유해가스와 미세분진을 고효율로 제거하는 필터의 구조
본 발명은 기체중에서 유해가스를 제거하기 위해 사용되는 활성탄 필터와 미세한 분진을 제거하기 위해 사용되는 고효율 미세 분진(HEPA : High Efficiency Particulate Air, 이하 HEPA라 칭한다)필터를 결합하여 1개의 필터인 고효율 가스나 미세 분진(HEGAPA : High Efficiency Gas and Particulate Air, 이하 HEGAPA라 칭한다)필터의 구조에 관한 것이다.
공기조화 계통에서 여과매질이 채용되는 필터는 예비 필터(pre-filter), 활성탄필터, HEPA 필터 등이 있다.
예비 필터는 공기중에서 비교적 큰 분진을 제거하여, 다음 공정에 사용되는 활성탄 필터나 HEPA 필터를 보호하여 사용시간을 연장시키는 역할을 수행하고 있다.
활성탄 필터는 일반 산업시설에서 유해가스를 제거하기 위한 흡착장치, 원자력시설에서 방사성 유기요오드를 흡착제거하기 위한 설비계통, 일반용 공기정화장치 등에 널리 이용되고 있다.
일반산업시설에서 발생되는 유해가스(SOX, NOX, CO2, H2S, NH3, 수은 가스)들을 제거하기 위해서는 원료 활성탄에 여러 금속염을 첨착하고 또한 금속염의 활성을 향상시키기 위해 화학 첨착물을 첨가하여 유해가스를 흡착하여 제거한다.
원자력발전소에서 발생되는 기체방사성 물질중 방사성 유기요오드는 KI(Potasium lodide), TEDA(TriEthlyene DiAmine)등의 화학물질를 활성탄에 첨착시킨 첨착활성탄을 이용하여 방사성 유기요오드를 흡착·제거하는데 이용된다.
반도체산업과 생명공학연구에 절대적으로 필요한 청정공기 유지시설에서도 첨착활성탄이 이용된다.
HEPA 필터는 0.001μm에서 수 μm크기의 부유분진들에 대해 99.9% 제거효율을 가지고 있으며 최저 효율을 나타내는 최대투과 입자인 0.3μm크기의 분진에 대해서도 최소 99.97% 이상의 제거효율이 요구된다.
HEPA 필터는 원자력 시설에서 발생되는 방사성 기체폐기물중의 방사성 부유분진을 제거하는데 이용될 뿐 아니라 정밀기기나 전자기기의 제조분야, 특히 반도체 제조공업에서 제품의 품질향성 및 제품의 가공상태를 우수하게 하기 위해 공기중의 미세한 분진을 제거하는 크림룸(clean room)설비에 이용되기도 하고, 공기중의 미세한 분진이외에 세균까지도 배제되어야 하는 제약, 의료, 식품제조업 등의 공기청정도가 절대적으로 필요한 무균실 등의 생화학적 크린룸의 환경조건을 유지하기 위해서도 이용되며, 군용으로 사용되는 방독면의 정화통에 사용되기도 한다.
원자력발전소에서는 배출가스에 포함되어 있는 방사성 유기요오드로 인한 환경오염을 최소화하기 위하여 HEPA 필터와 활성탄 필터를 여러단계로 연결하여 배출가스를 정화한다.
첫단계에는 HEPA 필터가 설치되어 있어 분진에 부착되어 존재하는 방사성 유기요오드가 미세한 분진과 함께 HEPA 필터에 의해서 제거되고, 분진에 부착되어 있는 방사성 유기요오드는 기체와 요오드화합물의 휘발에 의해서 HEPA 필터에 포집되어 있는 분진으로부터 다시 탈착되어 기상으로 이동된다.
두 번째 단계에서는 활성탄 필터가 설치되어 방사성 유기요오드를 흡착하여 제거한다.
세 번째 단계에서는 두 번째 단계의 활성탄 필터내에 있는 활성탄의 파손에 의해서 발생될 수 있는 분진을 제거하기 위하여 제2의 HEPA 필터가 설치된다.
이와같이 기존의 활성탄 필터와 HEPA 필터는 각각 공기배관내에 부착되어 사용되므로 각각의 필터에 부착되어 있는 가스켓의 불량에 의해 누수될 확률이 높을뿐 아니라 필터의 교체작업시 필터를 각각 해체하는 관계로 이중으로 작업을 해야하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 기존의 필터에서는 독립적으로 사용되던 HEPA 필터와 활성탄 필터를 1개의 필터로 결합하여 필터의 설치 및 교체작업을 용이하게 하고, 필터의 누설을 방지하여 운전 안전성을 향상 시키며, 집진 효율을 높이는 유해가스와 미세분진을 고효율로 제거하는 필터의 구조를 제공하는 것이다.
본 발명은 활성탄 필터와 HEPA 필터를 1개의 필터로 결합하여 공기배관내에 설치 및 교체 작업시 작업의 편리성 또는 운전의 안전성을 향상시키기 위한 HEGAPA(High Efficiency Gas and Particulate Air)필터의 구조에 관한 것으로, 기존의 필터에서는 독립적으로 사용되던 HEPA 필터와 활성탄 필터를 1개의 필터로 결합하여 필터의 설치 및 교제 작업을 용이하게 하고 필터의 누설을 방지하여 운전 안전성을 향상시키고 집진 효율을 높이는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위해 육면체형의 형태로 HEPA 필터와 활성탄 필터를 1개의 필터로 결합하는 유해가스와 미세분진을 고효율로 제거하는 필터의 구조를 제조방법을 제공함에 있다.
제1도는 본 발명방법 실시예인 육면체형 유해가스와 미세분진을 고효율로 제거하는 필터장치의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 필터틀 2 : 활성탄충전틀
3 : 밑덮개 4 : 활성탄
5 : 상부 덮개 6 : HEPA 필터 여과포
7 : 분리판 8 : 덮개
9 : 가스켓
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구조를 그 제조수순에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도는 본 발명에 의한 HEPA 필터와 활성탄 필터가 육면체형으로 결합되어 있는 HEGAPA 필터로서, 요구하는 크기 정도로 육면체 틀을 제작하고, 공기가 유통될 수 있도록 상부와 하부가 개방된 육면체의 필터틀(1)에서 한쪽 측면을 제외하고 필터틀(1)을 ㄷ자형으로 조립한다.
ㄷ자형 필터틀(1)의 한쪽 내부면과 반대편면에 공기가 유입될 수 있도록 다공판으로 되어 있는 지그재그 형태의 활성탄충전틀(2)과 가스켓을 포함하여 밑덮개(3)를 연결하여 조립하고 고정한다. 조립된 활성탄충전틀(2)의 상부를 통해서 활성탄(4)을 충전하고 활성탄(4)을 충분히 충전한 후에는 가스켓을 덮고 활성탄충전틀(2)로부터 외부로 누설되지 않도록 조립한다. 필터틀(1)의 하부에 활성탄충전틀(2)이 조립된 후에는 필터틀(1)을 U자형으로 돌려 세우고 활성탄충전틀(2)에서 일정 간격을 유지하면서 필터틀(1)의 옆면에 요구되는 넓이의 HEPA 필터 여과포(6)를 필터틀(1) 옆면의 내부 벽면에 접착제를 사용하여 붙인다.
이후 분리판(7)을 여과포(6)의 상부에 놓고 접착제를 이용하여 필터틀(1)의 내벽에 밀착시킨다. 그리고 다시 분리판(7) 상부에 여과포(5)를 덮는 과정을 U자형의 최상단까지 반복하여 여과포(6)와 분리판(7)을 필터틀(1)에 밀착한다.
이와같이 여과포(6)와 분리판(7)이 필터틀(1)의 최상단까지 설치하여 밀착후 에는 필터틀(1)의 한쪽 덮개(8)를 필터틀(1)에 조립한다. 그리고 필터틀(1)의 양면에 가스켓(9)을 부착한다.
HEGAPA 필터를 공기가 유동되지 않는 배관이외의 장소에 설치할 경우에는 공기입구나 출구측에 송풍기를 설치하여 요구되는 어느 장소에서도 오염된 공기와 분진을 제거하기 위해 공기가 HEGAPA 필터를 통과할 수 있도록 한다.
상기 서술방식의 HEGAPA 필터는 원자력시설에서 공기유입관이 협소한 곳, 직육면체형의 필터를 설치하기 곤란한 장소에 활성탄 필터와 HEPA 필터를 직렬로 결합하여 1개의 필터로 설치되므로 설치 및 운전, 보수가 편리하고 1개로 통합되어 사용되기 때문에 필터가 공기배관 유입구에 고정되어 있을 때 필터의 가스켓을 통해 방사성물질이나 유해가스가 누출될 수 있는 확률이 적다.
또한 발생되는 고체폐기물의 양도 1개의 필터를 사용하기 때문에 감소되는 장점도 있다.
이러한 HEGAPA 필터는 원자력 시설의 방사성 유기요오드 제거시설에 사용되어 배출가스에 포함되어 있는 방사성 유기요오드로 인한 환경오염을 최소화하며, 원자력시설이외에도 일반 사업시설 즉, 유해가스 제거시설 또는 공기정화장치내에 설치하여 배출되는 유해가스 처리할 수 있을 뿐만 아니라 활성탄으로부터 발생되는 미세한 분말과 공기중의 미세한 분진까지도 제거할 수 있다.
그리고 국부적으로 오염이 발생되는 지역에서 유해가스와 공기중의 미세한 입자까지도 동시에 제거할 수 있기 때문에 공기정화용으로 가장 적합하다고 할 수 있다.
이와같이 본 발명의 HEGAPA 필터를 사용할 경우 2개의 필터를 한 번에 교체 할 수 있으므로 설치하기 위해 소요되는 공간이 적고, 유지보수에 따른 운전비를 절감할 수 있으며 각각 활성탄 필터와 HEPA 필터의 상류측과 하류측을 분리하는데 가스켓의 사용이 필요없어 상대적으로 누출율이 적어지므로 제거효율이 높다는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 공기가 유통될 수 있도록 상부와 하부가 개방된 육면체의 필터틀(1)에서 한쪽 측면을 제외하고 필터틀(1)을 ㄷ자 형으로 조립되고, ㄷ자형 필터틀(1)의 한쪽 내부면과 반대편면에 공기가 유입될 수 있도록 다공판으로 되어 있는 지그재그 형태의 활성탄충전틀(2)과 가스켓을 포함하여 밑덮개(3)가 연결되며, 조립된 활성탄충전틀(2)의 상부틀 통해서 활성탄(4)이 충전되고 그위에 가스켓을 덮고 활성탄충전틀(2)의 상부덮개(5)가 활성탄충전층과 연결되여 충전된 활성탄이 활성탄층전틀(2)로부터 외부로 누설되지 않도록 조립되며, 필터틀(1)의 하부에 활성탄충전틀(2)이 조립된 후에는 필터틀(1)을 U자형으로 돌려 세우고 활성탄충전틀(2)에서 일정 간격을 유지하면서 필터틀(1)의 옆면에 HEPA 필터 여과포(6)를 필터틀(1) 옆면의 내부 벽면에 접착제를 사용하여 붙여지고 분리판(7)을 여과포(6)의 상부에 놓고 접착제를 이용하여 필터틀(1)의 내벽에 밀착되며, 다시 분리판(7) 상부에 여과포(5)를 덮는 과정을 U자형의 최상단까지 반복되여 여과포(6)와 분리판(7)이 필터틀(1)에 밀착된 후, 필터틀(1)의 한쪽 덮개(8)가 필터틀(1)에 조립되고, 필터틀(1)의 양면에 가스켓(9)을 부착된 것을 특징으로 하는 유해가스와 미세분진을 고효율로 제거하는 필터의 구조.
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