KR101772566B1 - 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원통형 하우징이 되는 축열연소챔버 내부에 (2n+1)개의 방사상 부채꼴 공간을 축열실로 구획시켜 해당 공간마다 축열재를 삽입 및 충진시키고, 상기 축열재의 상부 공간은 연소실이 되도록 한 상태에서, 각각의 축열실을 통한 유해가스의 유입과 연소실에서 산화처리된 청정가스의 배출 및 축열재용 퍼지공기의 공급이 순차 교대식으로 반복 수행되도록 한 축열연소 산화처리장치에 있어, 각각의 축열실을 통한 급배기 작동을 위하여 축열실 하부에 배치되는 밸브유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 승하강기구와 연계된 밸브스템을 이용하여 밸브스템의 상단측 밸브헤드가 축열실 바닥면의 통로구멍을 개폐시키도록 하되, 상기 밸브헤드가 원형 깔때기 형상 또는 상기 깔때기 몸체의 상부에 원뿔형 몸체가 연이어진 형상을 가지도록 하고, 상기 통로구멍에는 밸브헤드의 깔때기 몸체와 쐐기식으로 기밀 가능하게 밀착되는 링 형상의 밸브시트를 설치하는 한편, 상기 밸브헤드가 밸브스템의 상단측에서 소정의 폭으로 요동하여 밸브시트와의 편심조정 또한 가능토록 함으로서, 급배기시 가스의 정체나 역류가 발생하지 아니하는 원활한 분산식 흐름이 조성되도록 하고, 이를 통하여 유해가스의 처리효율을 크게 향상시킴과 아울러, 밸브헤드와 밸브시트와의 기밀성능을 극대화시켜 유해가스의 누설을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있도록 한 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛에 관한 것이다.
Description
본 발명은 원통형 하우징이 되는 축열연소챔버 내부에 (2n+1)개의 방사상 부채꼴 공간을 축열실로 구획시켜 해당 공간마다 축열재를 삽입 및 충진시키고, 상기 축열재의 상부 공간은 연소실이 되도록 한 상태에서, 각각의 축열실을 통한 유해가스의 유입과 연소실에서 산화처리된 청정가스의 배출 및 축열재용 퍼지공기의 공급이 순차 교대식으로 반복 수행되도록 한 축열연소 산화처리장치에 있어, 각각의 축열실을 통한 급배기 작동을 위하여 축열실 하부에 승하강기구와 함께 설치되는 밸브유닛에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 및 그 부속품을 도장(塗裝)하기 위한 자동차 도장부스나 그 이외의 각종 도장시설에서는 도장작업시 비산되는 페인트 미스트(Paint mist; 페인트 분진) 뿐만 아니라, 도장된 물품을 건조시키는 과정에서 페인트의 용제가 대기중으로 증발하여 톨루엔과 같은 각종 휘발성 유기화합물(Volertile Organic Compounds, V.0.Cs)이 발생된다.
상기와 같은 휘발성 유기화합물이 그대로 대기중으로 방출되면, 휘발성 유기화합물이 빛과 반응하여 오존이나 알데히드 또는 스모그 중의 질소화합물과 같은 광화학 산화물을 생성하게 됨으로서, 대도시의 광화학 스모그나 지구온난화와 같은 환경오염의 원인이 되고, 낮은 농도에서도 자극적이며 불쾌한 냄새를 유발시키는 한편, 호흡기를 통하여 인체의 내부로 유입될 경우에는 신경계통 등의 장애를 일으키는 발암물질이 되므로, 최근에 들어서는 해당 시설에 대한 법적인 배출규제가 마련되고 있다.
특히, 자동차 도장부스와 같은 시설에 있어, 대기오염을 유발하는 물질 중 페인트 미스트의 경우는 각종 필터를 사용하여 용이하게 제거가 가능하지만, 용제의 증발로 발생하는 휘발성 유기화합물은 필터에 의한 제거가 어렵기 때문에, 별도의 고온연소 산화처리장치를 이용하여 휘발성 유기화합물이 포함된 유해가스를 처리토록 하고 있으며, 그 대표적인 예로서 직접연소장치와 촉매연소장치를 들 수 있고, 직접연소장치로서는 유해가스의 연소(유기화합물이 연료가 됨)시에 발생한 열을 축열시켜 놓은 다음, 이를 유해가스의 가열 및 연소에 재사용토록 하는 축열연소 산화처리장치(RTO: Regenerative Thermal Oxidizer)가 널리 사용되고 있다.
상기와 같은 축열연소 산화처리장치는, 연소실의 하부에 해당하는 축열연소챔버의 내부공간에 축열재가 충진된 다수 개의 축열실을 구획시켜 놓은 상태에서, 각각의 축열실을 통한 유해가스의 유입과 청정가스의 배출 및 퍼지공기의 공급이 로터식 분배수단에 의하여 순차 교대 방식으로 반복 수행되도록 한 것이며, 각각의 축열실은 연소실을 통한 유해가스의 유입경로와 연소 및 산화처리된 청정가스의 배출경로 역할을 병행하게 된다.
보다 구체적으로 설명하면, 일측 축열실의 축열재를 거쳐 연소실로 유입된 유해가스가 연소실의 내부에서 연소버너에 의하여 산화 처리됨에 따라 고온의 청정가스로 조성된 다음, 이 청정가스가 또 다른 축열실을 통하여 외부로 배출되는 과정에서 해당 축열실의 축열재를 약 600℃ 정도로 가열시키게 되며, 로터식 분배수단의 가동에 따라 앞서 가열된 축열재의 축열실을 거쳐 연소실의 내부로 유해가스가 유입되도록 하는 한편, 나머지 축열실을 통해서는 잔류가스의 처리 등을 위한 퍼지공기의 공급이 수행되도록 한다는 것이다.
상기와 같은 일련의 작동(유해가스 유입→청정가스 배출→퍼지공기 공급)이 로터식 분배수단의 회전에 따라 각각의 축열실을 번갈아가며 반복적으로 교대 수행되는 것이며, 이러한 방식을 통하여 유해가스가 연소실로 유입되기 이전에 축열재의 온도로 유해가스를 미리 가열시킴으로서, 유해가스의 산화처리에 필요한 에너지의 효율적인 재활용이 가능하게 되는 것이며, 이와 관련하여 본 출원인 역시 2009년 특허출원 제 50609호로 "로터리식 축열연소 및 산화처리장치"를 출원하여 특허등록(제 10-0918880호)을 받은 바 있다.
그러나, 본 출원인의 선출원 뿐만 아니라 기존의 로터리식 축열연소 산화처리장치는, 유해가스의 유입통로와 청정가스의 배출통로 및 퍼지공기의 공급통로가 제공된 원판 형태의 분배디스크를 축열실의 하부에서 회전시켜 해당 통로가 각각의 축열실과 대응되도록 하는 방식이 적용됨에 따라, 분배디스크의 원활한 회전작동을 목적으로 제공된 간극(間隙)을 통하여 축열실간의 유해가스 누설 및 처리장치 외부로의 유해가스 누설이 발생하는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 미처리된 유해가스가 대기중으로 배출됨에 따라 보다 엄격하게 제정된 현재의 법적 배출기준을 만족시키기 어려운 상황이 유발되었다.
상기와 같은 로터리식 축열연소 산화처리장치의 문제점을 보완하기 위한 것으로서, 원판 형태의 분배디스크를 사용하지 않고 각각의 축열실 하부에 모터구동식 버터플라이 밸브를 설치한 다음, 각각의 밸브를 순차적으로 개폐시켜 유해가스의 유입과 청정가스의 배출 및 퍼지공기의 공급이 요구하는 축열실별로 수행될 수 있도록 한 "순환 작동형 밸브를 구비한 급배기 분배실과 이를 구비한 축열식 연소산화장치"가 2010년 특허출원 제 117987호로 출원 및 특허등록(제 10-1252236호) 되어 알려져 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 밸브식 축열연소 산화처리장치 역시 마찬가지로 밸브바디의 내부에서 밸브판을 회전시키는 버터플라이 밸브의 특성상 완벽한 기밀(氣密) 성능을 제공할 수 없는 일차적인 문제점이 있었으며, 밸브판의 외주면에 장착된 합성수지 재질의 팩킹 부분이 밸브기구의 잦은 개폐작동으로 말미암아 쉽게 마모됨으로서 유해가스의 대량 누출이 빈번하게 발생할 우려가 매우 높은 문제점이 수반됨은 물론이고, 밸브기구의 유지보수와 교체 등에 따른 관리비용도 과도하게 소요되므로 구입자들에게 경제적인 부담을 안겨주는 문제점이 있었다.
특히, 축열연소챔버의 내부공간에 걸쳐 통상 5개나 7개 또는 9개 정도의 부채꼴 공간으로 구획되는 축열실마다 버터플라이 밸브가 전용 모터와 함께 설치되어야 하고, 각각의 축열실을 통한 유해가스의 유입과 청정가스의 배출 및 퍼지공기의 공급을 위하여 모터용 제어유닛이 추가로 설비되어야 하며, 해당 제어유닛에 적용되는 프로그램 및 시스템패널의 구축 또한 매우 까다롭게 되므로, 처리장치의 설비비용이 불필요하게 상승됨은 물론이고, 복잡한 제어시스템으로 말미암아 처리장치의 손쉬운 운전이 어려우며, 처리장치의 고장이나 오작동시에도 신속하고 능동적인 대처가 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 기존의 문제점을 보완하기 위한 것으로서, 수직 방향으로 승하강하는 댐퍼부의 댐퍼헤드를 이용하여 각 축열실의 바닥면에 제공된 통로구멍을 개폐시키도록 하되, 유해가스 유입용 캠레일과 청정가스 배출용 캠레일 및 퍼지공기 공급용 캠레일이 구비된 하나의 원판형 액츄에이터를 회전시켜 각 댐퍼부의 승하강 작동이 축열실마다 순차 교대식으로 반복 수행되도록 함으로서, 버터플라이식 개폐밸브를 이용한 경우보다 유해가스의 밀폐성능을 향상시키고 처리장치의 구조를 단순화시킬 수 있도록 한 "레일구동형 댐퍼가 구비된 축열식 연소산화장치"가 대한민국 등록특허 제 10-1451390호에 기재되어 알려져 있다.
그러나, 상기와 같은 종래기술의 경우에도 축열실용 통로구멍의 개폐기능을 수행하는 댐퍼헤드가 단순한 원판 형태를 가지기 때문에, 해당 통로구멍을 거쳐 유해가스나 퍼지공기가 축열실로 유입되는 과정 또는 연소 및 산화처리된 청정가스가 축열실로부터 배출되는 과정에서 해당 가스의 흐름이 댐퍼헤드에 부딪혀 정체되거나 역류되는 상황이 자주 발생하였는 바, 이는 급배기의 원활한 분산식 흐름을 유도하여 유해가스의 처리효율을 향상시키는 측면에서 바람직하지 못한 문제점을 유발시키는 것이었다.
뿐만 아니라, 원판 형태의 댐퍼헤드와 원형의 통로구멍간에 매우 단순한 평면식 접촉구조만이 제공됨으로서, 댐퍼헤드와 통로구멍간의 밀착성능 및 이를 통한 유해가스의 기밀성능을 충분히 확보하기가 어려운 문제점이 있었고, 댐퍼축의 상단에 연결 설치된 댐퍼헤드가 미세한 각도로 기울어지거나 댐퍼헤드와 통로구멍이 서로 어긋나게 되면, 해당 통로구멍의 기밀성능이 크게 저하되어 유해가스의 대량누설이 발생하는 문제점이 있었다.
특히, 상부 표면에 원호상의 캠레일이 설치된 원판 형태의 액츄에이터를 댐퍼부의 승하강기구로 사용함에 따라, 각 댐퍼부의 댐퍼축 하단이 액츄에이터의 캠레일 회전반경에 정확히 놓여지도록 하는 한편, 비교적 큰 원판 형태의 액츄에이터가 축열연소챔버의 하부에서 하나의 회전축을 중심으로 기울어짐이 없이 지속적으로 회전되어야 함으로서, 댐퍼부와 액츄에이터를 포함하는 처리장치의 설계 및 제작이 다소 까다로운 문제점이 있었고, 댐퍼부와 액츄에이터의 오작동 역시 빈번하게 발생할 우려가 매우 높은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 승하강기구와 연계된 밸브스템을 이용하여 밸브스템의 상단측 밸브헤드가 축열실 바닥면의 통로구멍을 개폐시키도록 하되, 상기 밸브헤드가 원형 깔때기 형상 또는 상기 깔때기 몸체의 상부에 원뿔형 몸체가 연이어진 형상을 가지도록 하고, 상기 통로구멍에는 밸브헤드의 깔때기 몸체와 쐐기식으로 기밀 가능하게 밀착되는 링 형상의 밸브시트를 설치하는 한편, 상기 밸브헤드가 밸브스템의 상단측에서 소정의 폭으로 요동하여 밸브시트와의 편심조정 또한 가능토록 함으로서, 급배기시 가스의 정체나 역류가 발생하지 아니하는 원활한 분산식 흐름이 조성되도록 하고, 이를 통하여 유해가스의 처리효율을 크게 향상시킴과 아울러, 밸브헤드와 밸브시트와의 기밀성능을 극대화시켜 유해가스의 누설을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있도록 한 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛을 제공하는 것을 그 주된 기술적 과제로 한다.
이와 더불어, 상기 밸브스템의 승하강 작동을 위한 승하강기구로서, 축열실의 개수와 방사상의 배치상태에 맞추어 축열연소챔버의 하부에 축회전 가능하게 설치되는 캠축상에 해당 축열실용 밸브유닛의 밸브스템을 교대로 승하강시키는 작동캠을 설치하고, 축열연소챔버의 하부측 중앙부에 구동모터의 동력으로 회전하는 하나의 수직베벨기어를 설치하여 놓은 상태에서, 이 수직베벨기어와 맞물리는 수평베벨기어를 각각의 캠축 일측단에 고정 설치하는 구조적 개선방안을 통하여, 각 밸브유닛의 밸브스템이 승하강기구의 작동캠과 일대일로 정확히 연계되도록 함으로서, 급배기용 밸브유닛이 포함된 처리장치의 오작동이 발생하지 않도록 함은 물론, 처리장치의 설계 및 제작 역시 보다 더 손쉽게 수행할 수 있도록 한 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 축열연소챔버의 내부에서 (2n+1)개의 방사상 공간으로 구획되는 각 축열실의 하부마다 총 3개가 일렬로 배치되는 한편, 해당 축열실 바닥면의 통로구멍을 선택적으로 개방시켜 축열연소챔버 내측 상부의 연소실을 통한 유해가스의 유입과 축열실의 축열재를 거친 청정가스의 배출 및 축열실의 축열재를 통한 퍼지공기의 공급이 각각의 축열실마다 순차 교대식으로 반복 수행되도록 한 밸브유닛으로서, 축열실 바닥면의 통로구멍을 개폐시키는 밸브헤드와, 상기 밸브헤드의 하부면 중앙에 수직 방향으로 연결 설치되는 밸브스템과, 상기 밸브스템을 수직 방향으로 승하강시켜 밸브헤드에 의한 통로구멍의 개폐작동을 유도하는 승하강기구를 포함하여서 이루어지는 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛에 있어서, 상기 밸브헤드는 상부측이 넓고 하부측이 좁은 원형 깔때기 형상을 가지는 것이거나, 또는 상기 깔때기 형상의 몸체 상부에 원뿔 형상의 몸체가 추가로 연이어져 형성된 것이고, 상기 축열실 바닥면의 통로구멍에는 밸브헤드를 이루는 원형 깔때기 몸체의 외측 주연부와 쐐기식으로 기밀 가능하게 밀착되는 링 형상의 밸브시트가 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 밸브스템의 상단부 외측에는 한 쌍의 편심조정캡이 좌,우 방향으로 조립 설치되고, 상기 편심조정캡이 밸브헤드의 하부면 중앙에 조립 설치되며, 상기 편심조정캡의 내주연부에는 밸브스템측으로 단지게 돌출되는 걸림턱이 형성되고, 상기 밸브스템의 상단측에는 편심조정캡의 걸림턱이 삽입되는 요홈부가 오목하게 형성되며, 상기 요홈부가 포함된 밸브스템의 외측 표면과 상기 걸림턱이 포함된 편심조정캡의 내측 표면 사이에는 편심조정간격이 제공되는 것을 특징으로 한다.
이와 더불어, 상기 승하강기구는 축열실의 개수와 방사상의 배치상태에 맞추어 축열연소챔버의 하부에 축회전 가능하게 설치되는 (2n+1)개의 캠축과, 상기 각각의 캠축상에 설치되어 해당 축열실용 밸브유닛의 밸브스템을 교대로 승하강시키는 3개의 작동캠을 포함하여서 이루어지며, 상기 축열연소챔버의 하부측 중앙부에는 구동모터의 동력으로 회전하는 하나의 수직베벨기어가 배치되고, 각각의 캠축 일측단에는 상기 수직베벨기어와 맞물리는 수평베벨기어가 고정 설치되며, 상기 축열실용 급배기통로의 바닥면에는 밸브스템의 상,하 이동을 안내하도록 가이드부시가 수직 방향으로 고정 설치되고, 상기 밸브스템의 하단측과 가이드부시의 사이에는 코일스프링이 개재되는 것을 특징으로 하며, 상기 밸브스템의 하단부에는 작동캠과의 마찰저항을 줄이기 위한 가이드슈 또는 가이드롤러가 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 승하강기구로서 밸브스템을 피스톤로드로 하는 유압 또는 공압 실린더가 적용되거나, 밸브스템을 스크류축으로 하는 모터구동식 스크류잭이 적용될 수도 있으며, 상기 밸브시트는 합성수지 또는 고무 재질이 되는 시트패드와, 상기 시트패드를 축열실 바닥면의 통로구멍 주변에 장착시키기 위한 금속 소재의 장착링을 포함하여서 이루어지고, 상기 시트패드의 상단 내주면이 밸브헤드의 깔때기 표면과 대응되는 각도로 경사진 쐐기식 밀착면이 됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 원형의 깔때기 몸체 또는 이 깔때기 몸체의 상부에 원뿔형 몸체가 연이어진 구조의 밸브헤드 및 상기 밸브헤드의 깔때기 몸체와 쐐기식으로 기밀 가능하게 밀착되는 링 형상의 밸브시트를 적용시키는 구조적인 개선방안을 통하여, 급배기시 가스의 정체나 역류가 발생하지 아니하는 원활한 분산식 흐름을 조성시켜 유해가스의 처리효율을 크게 향상시키는 효과를 제공함과 아울러, 밸브헤드와 밸브시트와의 기밀성능을 충분히 확보하여 유해가스의 누설을 보다 확실하게 차단시킬 수 있는 효과를 제공한다.
특히, 밸브헤드와 밸브스템의 연결부에 편심조정수단을 추가로 적용시킴에 따라, 밸브헤드를 이루는 깔때기 몸체의 외주면 부분이 밸브시트의 쐐기식 밀착면으로 보다 확실하게 유도되어 정확하게 안착될 수 있도록 함으로서, 밸브헤드와 밸브시트와의 기밀성능을 한층 더 극대화시켜 유해가스의 누설을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있는 효과를 제공하며, 작동캠이 구비된 캠축을 베벨전동기어로 축회전시키는 구조적 개선방안을 통하여, 각 밸브유닛의 밸브스템이 승하강기구의 작동캠과 일대일로 정확히 연계되도록 함으로서, 급배기용 밸브유닛이 포함된 처리장치의 오작동이 발생하지 않도록 함은 물론, 처리장치의 설계 및 제작 역시 보다 더 손쉽게 수행할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 밸브유닛이 적용된 축열연소 산화처리장치의 개략적인 측단면도.
도 2는 급배기통로 위주로 나타낸 도 1의 요부 발췌 사시도.
도 3은 밸브유닛 위주로 나타낸 도 1의 요부 발췌 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 밸브유닛의 일부 절개 모식도.
도 5는 도 4의 요부 발췌 저면 사시도.
도 6은 도 5의 결합된 상태의 측단면도.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 밸브유닛의 설치상태도.
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 밸브유닛의 설치상태도.
도 9는 본 발명의 제 4실시예에 따른 밸브유닛의 설치상태도.
도 10은 본 발명의 제 5실시예에 따른 밸브유닛의 설치상태도.
도 2는 급배기통로 위주로 나타낸 도 1의 요부 발췌 사시도.
도 3은 밸브유닛 위주로 나타낸 도 1의 요부 발췌 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 밸브유닛의 일부 절개 모식도.
도 5는 도 4의 요부 발췌 저면 사시도.
도 6은 도 5의 결합된 상태의 측단면도.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 밸브유닛의 설치상태도.
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 밸브유닛의 설치상태도.
도 9는 본 발명의 제 4실시예에 따른 밸브유닛의 설치상태도.
도 10은 본 발명의 제 5실시예에 따른 밸브유닛의 설치상태도.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 급배기 밸브유닛이 적용되는 축열연소 산화처리장치는 도 1 내지 도 3에 걸쳐 도시된 바와 같이, 대형의 밀폐식 원통 하우징으로 제작된 축열연소챔버(1)의 내부 상측에 빈 공간으로서의 연소실(2)이 제공되고, 상기 연소실(2)을 이루는 축열연소챔버(1)의 벽체에는 연소버너(3)가 설치되며, 연소실(2)의 하부에 해당하는 축열연소챔버(1)의 내부 공간에는 (2n+1)개의 방사상 칸막이판(5)에 의하여 (2n+1)개의 부채꼴 공간이 축열실(2a)로 구획 형성되고, 상기 각각의 축열실(2a) 내부에는 축열재(4)가 충진식으로 삽입 설치되며, 상기 축열재(4)는 각각의 칸막이판(5) 사이에 걸쳐 축열실(2a)의 바닥측에 연결 설치되는 미도시된 받침망 등에 의하여 해당 축열실(2a) 내부에서 지지된다.
앞선 종래기술의 내용에서 설명되어진 바와 같이, 축열연소 산화처리장치에는 통상 5개나 7개 또는 9개 정도의 축열실(2a)이 제공되고, 첨부된 도 2 및 도 3에서는 5개의 축열실(2a)이 칸막이판(5)에 의하여 구획 형성된 것으로 도시되어 있는 바, 유해가스의 유입과 청정가스의 배출 및 퍼지공기의 공급이 각각의 축열실(2a)마다 교대로 번갈아가며 수행된다는 조건하에서 축열실(2a)의 개수는 최소 3개로부터 11개 이상, 즉 (2n+1)개의 수식에 맞추어 요구하는 개수로 형성시킬 수 있으며, 여기서 n은 정수에 해당한다.
상기와 같이 (2n+1)개의 칸막이판(5)에 의하여 동일 개수의 부채꼴 공간으로 구획된 축열실(2a)의 하부에는 유해가스의 유입공간과 청정가스의 배출공간과 퍼지공간(Purge space)이 구획된 분배챔버(9)가 제공되며, 상기 분배챔버(9)의 유입공간과 배출공간 및 퍼지공간은 원통 벽체 형태를 가지는 2개의 구획판(9a)에 의하여 분배챔버(9)의 외곽측 벽체로부터 동심원 형상을 이루도록 구획되고, 상기 유입공간과 배출공간 및 퍼지공간은 유입덕트(6)와 배출덕트(7) 및 퍼지덕트(8)와 각각 연결 설치된다.
상기 유입덕트(6)는 미도시된 각종 도장처리실 등으로부터 유해가스 유입용 송풍팬(6a)을 거쳐 분배챔버(9)의 외곽측 벽체와 연결 설치되는 것이고, 상기 배출덕트(7)는 분배챔버(9)의 외곽측 벽체 다음에 위치하는 구획판(9a)으로부터 연장되어 처리장치(10)의 연도(煙道)(7a)와 연결 설치되는 것이고, 상기 퍼지덕트(8)는 유해가스가 포함되지 아니한 외부공기의 공급(강제송풍)을 위한 미도시된 퍼지팬(Purge fan)으로부터 연장되어 분배챔버(9)의 맨 안쪽 구획판(9a)과 연결 설치되는 것이며, 각각의 덕트(6)(7)(8)가 분배챔버(9)의 외측 벽체 및 구획판(9a)과 연결되는 부분에도 유해가스의 누설을 차단시킬 수 있도록 용접 등에 의한 기밀 처리가 수행되어야 한다.
위에서 설명되어진 유입공간과 배출공간 및 퍼지공간의 배치방식 이외에도, 분배챔버(9)의 외곽측 벽체로부터 각각의 구획판(9a)에 의하여 유입공간/퍼지공간/배출공간, 배출공간/유입공간/퍼지공간, 배출공간/퍼지공간/유입공간, 퍼지공간/유입공간/배출공간, 퍼지공간/배출공간/유입공간의 순서대로 하여 각각의 공간을 임의대로 배치시킬 수 있음을 밝혀두는 바이며, 상기 유입덕트(6)와 배출덕트(7) 및 퍼지덕트(8)는 이러한 각 공간의 배치상태에 맞추어 해당 공간과 연결되어야 함은 자명한 사항이다.
본 발명에 따른 급배기 밸브유닛(20)의 경우에도 도 1 내지 도 3에 걸쳐 도시된 바와 같이, 축열연소챔버(1) 내부에 구획된 각 축열실(2a)의 하부마다 총 3개가 일렬(一列)로 배치되어 해당 축열실(2a) 바닥면의 통로구멍(1a)을 선택적으로 개방시킴으로서, 축열연소챔버(1) 내측 상부의 연소실(2)을 통한 유해가스의 유입과 축열실(2a)의 축열재(4)를 거친 청정가스의 배출 및 축열실(2a)의 축열재(4)를 통한 퍼지공기의 공급이 각각의 축열실(2a)마다 순차 교대식으로 반복 수행되도록 한 것이다.
따라서, 본 발명의 밸브유닛(20) 또한 마찬가지로, 축열실(2a) 바닥면의 통로구멍(1a)을 개폐시키는 밸브헤드(21)와, 상기 밸브헤드(21)의 하부면 중앙에 수직 방향으로 연결 설치되는 밸브스템(22)과, 상기 밸브스템(22)을 수직 방향으로 승하강시켜 밸브헤드(21)에 의한 통로구멍(1a)의 개폐작동을 유도하는 승하강기구를 기본적인 구성요소로 포함하여서 이루어진다.
본 발명의 제 1요부에 해당하는 구성요소로서는, 도 4 내지 도 7에 걸쳐 도시된 바와 같이, 상기 밸브헤드(21)가 상부측이 넓고 하부측이 좁은 원형 깔때기 형상을 가지도록 하거나, 도 8에서와 같이 상기 깔때기 몸체의 상부에 원뿔 형상의 몸체가 일체로 연이어져 형성되도록 한 것이며, 상기 축열실(2a) 바닥면의 통로구멍(1a)에는 밸브헤드(21)를 이루는 원형 깔때기 몸체의 외측 주연부와 쐐기식으로 기밀 가능하게 밀착되는 링 형상의 밸브시트(23)를 설치한 것이다.
상기와 같이 원형의 깔때기 몸체 또는 이 깔때기 몸체의 상부에 원뿔형 몸체가 연이어진 구조의 밸브헤드(21) 및 상기 밸브헤드(21)의 원형 깔때기 몸체 부분과 쐐기식으로 기밀 가능하게 밀착되는 링 형상의 밸브시트(23)를 적용시키는 구조적인 개선방안을 통하여, 급배기시 가스의 정체나 역류가 발생하지 아니하는 원활한 분산식 흐름을 조성시켜 유해가스의 처리효율을 크게 향상시킬 수 있는 동시에, 밸브헤드(21)와 밸브시트(23)와의 기밀성능을 충분히 확보하여 유해가스의 누설을 보다 확실하게 차단시킬 수 있는 것이다.
다시 말해서, 상기 분배챔버(9)의 유입공간 또는 퍼지공간으로부터 축열연소챔버(1)의 축열실(2a)로 유해가스 또는 퍼지공기가 공급되는 시점에는, 밸브헤드(21)의 원형 깔때기 몸체 부분이 해당 통로구멍(1a)을 통한 유해가스 또는 퍼지공기의 상향식 유입 흐름을 고르게 분산시키게 되고, 축열연소챔버(1)의 축열실(2a)로부터 분배챔버(9)의 배출공간으로 연소 및 산화처리된 청정가스가 배출되는 시점에는 밸브헤드(21)의 상부측 원뿔형 몸체 부분에 의하여 해당 통로구멍(1a)을 통한 청정가스의 하향식 배출 흐름 역시 고르게 분산시킬 수 있다는 것이다.
이로 인하여, 밸브유닛(20)의 개방작동에 따른 급배기 가스의 흐름이 밸브헤드(21)에 의하여 해당 통로구멍(1a)의 주변에서 체류되거나 그 흐름의 반대 방향으로 역류되는 현상이 발생하지 않는다는 것이며, 축열연소 산화처리장치에 있어 가장 중요한 부분은 유해가스 성분을 전량(全量) 연소실(2)로 공급시켜 이를 연소 및 산화처리토록 하는 것이므로, 밸브헤드(21)가 원형 깔때기 형상을 가지도록 하는 것만으로도 종래(선행기술문헌)의 경우와 비교하여 유해가스의 처리효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 밸브헤드(21)의 상부측에 원뿔 형상의 몸체를 추가로 형성시키는 것은 필요에 따라 선택할 수 있는 사항이라 볼 수 있다.
이와 더불어, 상기 밸브헤드(21)가 밸브시트(23)상에 놓여지는 밸브유닛(20)의 폐쇄시점에서는 밸브헤드(21)의 원형 깔때기 몸체의 외측면이 밸브시트(23) 내주면의 경사진 밀착면(20a)에 "V"자형 쐐기식으로 견고히 박히게 됨으로서, 원판 형태의 댐퍼헤드가 원형의 통로구멍과 평면 형태로 접촉되도록 한 종래의 경우보다 축열실(2a)용 통로구멍(1a)의 정확한 폐쇄작동이 가능하게 된다는 것이며, 이를 통하여 유해가스의 누설을 보다 확실하게 차단시킬 수 있는 것이다.
상기 밸브시트(23)는 합성수지 또는 고무 등의 재질이 되는 시트패드(Seat pad)(23a)와, 상기 시트패드(23a)를 축열실(2a)용 통로구멍(1a)의 주변에 장착시키기 위한 금속 소재의 장착링(23b)으로 구분시켜 제작함으로서, 시트패드(23a)의 견고하고 정확한 위치고정이 가능토록 함과 동시에, 시트패드(23a)의 마모시 해당 부품만을 손쉽고 경제적인 방식으로 교체시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 시트패드(23a)의 상단 내주면이 밸브헤드(21)의 원형 깔때기 표면과 대응되는 각도로 경사진 쐐기식 밀착면(20a)이 되는 것이다.
도 7에서는 상기 밸브시트(23)가 축열실(2a)용 통로구멍(1a)의 하측 주연부에 설치된 것으로 도시되어 있고, 도 8에서는 상기 밸브시트(23)가 축열실(2a)용 통로구멍(1a)의 상측 주연부에 설치된 것으로 도시되어 있는 바, 이외에도 상기 밸브시트(23)를 축열실(2a)용 통로구멍(1a)의 내주연부에 장착시키는 방식도 가능하며, 상기 밸브스템(22)은 소정의 길이를 가지는 원형 막대 형상으로 하여 밸브헤드(21)의 하부면 중앙에 수직 방향으로 연결 설치되는 것이다.
본 발명의 제 2요부에 해당하는 구성요소로서는 상기 밸브헤드(21)와 밸브스템(22)의 연결부에 편심조정수단을 적용시킨 것인 바, 상기 편심조정수단은 도 5 내지 도 7에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 밸브스템(22)의 상단부 외측에 한 쌍의 편심조정캡(28)이 좌,우 방향으로 조립 설치되고, 상기 편심조정캡(28)이 밸브헤드(21)의 하부면 중앙에 조립 설치되며, 상기 편심조정캡(28)의 내주연부에는 밸브스템(22)측으로 단지게 돌출되는 걸림턱(28a)이 형성되고, 상기 밸브스템(22)의 상단측에는 편심조정캡(28)의 걸림턱(28a)이 삽입되는 요홈부(22a)가 오목하게 형성되며, 상기 요홈부(22a)가 포함된 밸브스템(22)의 외측 표면과 상기 걸림턱(28a)이 포함된 편심조정캡(28)의 내측 표면 사이에는 편심조정간격(d)이 제공된 구성으로 이루어진다.
상기와 같은 방식으로 밸브헤드(21)와 밸브스템(22)의 연결부에 편심조정수단을 적용시키게 되면, 밸브스템(22)이 밸브헤드(21)를 상부로 밀어 올리는 개방작동이나 밸브스템(22)이 밸브헤드(21)를 하부로 잡아 당기는 폐쇄작동에 지장을 초래하지 않는 조건하에서, 밸브헤드(21) 자체가 밸브스템(22)의 상단측에서 편심조정간격(d)에 해당하는 폭만큼 전,후 및 좌,우 방향으로 요동될 수 있으므로, 밸브스템(22)이 밸브헤드(21)를 하부로 당기는 폐쇄작동시 밸브헤드(21)의 원형 깔때기 몸체 외주면 부분이 밸브시트(23)의 경사형 쐐기식 밀착면(20a)으로 보다 확실하게 유도되어 정확하게 안착되도록 할 수 있으며, 이를 통하여 밸브헤드(21)와 밸브시트(23)와의 기밀성능을 한층 더 극대화시킴으로서 유해가스의 누설을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있는 것이다.
도 5 및 도 6에서는 밸브스템(22)의 상단측 헤드부(22b)가 짧은 길이의 원형 막대 형상을 가지는 한편, 상기 요홈부(22a)는 헤드부(22b)의 바로 아래에 해당하는 위치에서 밸브스템(22)의 외주면을 따라 소정의 깊이만큼 오목하게 들어간 링 형태로 형성되어 있고, 도 7에서는 밸브스템(22)의 상단측 헤드부(22b)가 구형(球形)이 되는 한편, 상기 요홈부(22a)는 구형의 헤드부(22b)와 원형 막대 형상의 밸브스템(22)을 연결하는 방식의 오목한 목부(Neck part)가 되며, 각각의 편심조정캡(28) 내측면은 밸브스템(22)의 헤드부(22b) 및 요홈부(22a)와 대응되는 형상을 가지도록 이루어져 있다.
그러나, 도 5 내지 도 7에 걸쳐 도시된 것은 본 발명에 적용될 수 있는 편심조정수단의 대표적인 일례에 불과한 것으로서, 밸브스템(22)이 밸브헤드(21)를 상부로 밀어 올리는 개방작동이나 밸브스템(22)이 밸브헤드(21)를 하부로 잡아 당기는 폐쇄작동에 지장을 초래하지 않으면서도, 밸브헤드(21) 자체가 밸브스템(22)의 상단측에서 편심조정간격(d)에 해당하는 폭만큼 전,후 및 좌,우 방향으로 요동될 수 있는 것이라면, 이외에도 다양한 방식의 편심조정구조가 적용될 수 있음을 밝혀두는 바이다.
본 발명의 제 3요부에 해당하는 구성요소로서의 상기 승하강기구는 도 1 내지 도 3에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 축열실(2a)의 개수와 방사상의 배치상태에 맞추어 축열연소챔버(1)의 하부에 축회전 가능하게 설치되는 (2n+1)개(도면상 5개)의 캠축(14)과, 상기 각각의 캠축(14)상에 설치되어 해당 축열실(2a)용 밸브유닛(20)의 밸브스템(22)을 교대로 승하강시키는 3개의 작동캠(14a)과, 상기 축열연소챔버(1)의 하부측 중앙부에 배치되어 구동모터(11)의 동력으로 회전하는 하나의 수직베벨기어(13)와, 각각의 캠축(14) 일측단에 고정 설치되어 상기 수직베벨기어(13)와 맞물리는 수평베벨기어(12)로 구성된다.
도 1을 기준으로 하면, 상기 분배챔버(9)의 중앙부를 수직 방향으로 관통하는 구동축(11b)의 상단에 수직베벨기어(13)가 연결 설치되는 한편, 상기 구동축(11b)의 하단부가 벨트와 풀리 또는 체인과 스프라켓 등의 전동기구(11a)를 거쳐 분배챔버(9)의 하부에 배치된 구동모터(11)와 연결 설치됨으로서, 상기 구동모터(11)의 동력이 수직베벨기어(13)로부터 각 캠축(14) 일측단의 수평베벨기어(12)로 전달되어 각각의 캠축(14)이 동시에 축회전되도록 이루어지며, 각각의 캠축(14)은 분배챔버(9)의 상부면에 고정 설치된 베어링유닛에 의하여 그 축회전이 지지되도록 이루어진다.
상기와 같은 캠구동 방식의 승하강기구가 축열연소챔버(1)와 분배챔버(9)의 사이에 설치됨에 따라, 각각의 축열실(2a)마다 제공된 3개의 통로구멍(1a)을 분배챔버(9)의 해당 공간 즉, 유입공간과 배출공간 및 퍼지공간과 연결시키기 위한 급배기통로 역시 승하강기구의 사이에 걸쳐 제공된 공간을 이용하여 배치되는 바, 도 2 및 도 3을 기준으로 하면, 상기 급배기통로는 각 축열실(2a)의 통로구멍(1a) 하부에 매달리는 식으로 연결 설치되어 밸브유닛(20)의 외부측 케이싱을 제공하는 밸브포트(Valve pot)(16)와, 상기 각각의 밸브포트(16)를 분배챔버(9)의 상부면에 제공된 해당 분배구멍(9b)과 연결시키는 연결관(15)으로 구성된다.
이와 더불어, 상기 각각의 캠축(14)과 작동캠(14a)은 분배챔버(9)의 상부면에 설치된 사각 박스 형태의 캠축커버(17) 내부에 배치되는 한편, 상기 수직베벨기어(13)와 수평베벨기어(12)는 분배챔버(9)의 상부면 중앙에 설치된 기어박스(18)의 내부에 배치되고, 각각의 밸브스템(22)은 밸브포트(16)의 바닥면과 캠축커버(17)의 상부면을 관통하여 해당 작동캠(14a)과 접촉되도록 설치되며, 각각의 밸브스템(22)에 의한 밸브헤드(21)의 개폐작동이 보다 안정적이고 정확하게 수행될 수 있도록 가이드부시(26)와 코일스프링(24)이 밸브유닛(20)에 추가로 포함되며, 도 2에서 도면부호 19로 표시된 것은 축열연소챔버(1)의 지지대가 된다.
상기 가이드부시(26)는 밸브스템(22)의 상,하 이동이 기밀 유지조건하에서 보다 부드럽게 수행될 수 있도록 한 것인 바, 도 7 및 도 8에서와 같이 그 내주면에 동이나 동합금 등의 소재를 이용한 튜브라이너(Tube liner)(26a)를 적용시키는 것이 바람직하고, 필요시 별도의 부시홀더(Bush holder)(27)에 가이드부시(26)를 고정시켜 놓은 상태에서 해당 부시홀더(27)를 급배기통로상에 연결시키는 방식도 가능하며, 상기 가이드부시(26)가 급배기통로를 관통하는 부위 또는 상기 부시홀더(27)가 급배기통로와 연결되는 부위에도 용접 등에 의한 기밀 처리가 수행되어져야 함은 물론이다.
또한, 상기 코일스프링(24)은 밸브스템(22)의 하단측과 가이드부시(26)의 사이에 개재되어 밸브유닛(20)의 개방작동시 상부로 압축되고, 밸브유닛(20)의 폐쇄작동시 원래의 길이대로 탄성 복원되는 것으로서, 밸브헤드(21)와 밸브시트(23)와의 밀착력(기밀성능)을 배가시키는 한편, 밸브헤드(21)에 의한 통로구멍(1a)의 밀폐작동이 보다 신속하고 정확하게 자동 수행되도록 하는 잇점을 제공하며, 상기 밸브스템(22)의 하단부에는 가이드부시(26)와의 사이에 코일스프링(24)을 안정적으로 개재시킬 수 있도록 코일스프링(24) 지지용 단턱부가 일체로 돌출 형성된다.
상기와 같이 구동모터(11)의 동력으로 회전하는 하나의 수직베벨기어(13)가 축열실(2a)마다 할당된 각 캠축(14)의 수평베벨기어(12)와 동시에 맞물리도록 한 상태에서, 각각의 캠축(14)마다 해당 축열실(2a)용 밸브유닛(20)의 밸브스템(22)과 일대일로 접촉되는 작동캠(14a)을 설치하는 구조적인 개선방안을 통하여, 대형의 원판 액츄에이터를 회전시키도록 한 종래의 경우와 비교하여 급배기용 밸브유닛(20)이 포함된 처리장치(10)의 오작동을 최소화시킬 수 있음은 물론이고, 해당 처리장치(10)의 설계 및 제작 역시 보다 더 손쉽게 수행할 수 있는 것이다.
물론, 본 발명에 따른 밸브유닛(20)에 있어서도 종래의 경우와 같은 캠레일식 원판형 액츄에이터를 승하강기구로 적용시키는 것도 가능하며, 이 경우에는 축열연소챔버(1)와 분배챔버(9)의 사이에 액츄에이터를 급배기통로와 함께 적용시키는 것이 불가능하므로, 해당 선행기술문헌에 첨부된 도면에서와 같이 상기 분배챔버(9)의 분배구멍(9b)이 각 축열실(2a)의 통로구멍(1a)과 맞대어지는 방식의 급배기통로가 제공되도록 분배챔버(9)를 축열연소챔버(1)의 하부에 일체로 연결 설치한 상태에서, 승하강기구로서의 액츄에이터를 분배챔버(9)의 하부에 배치시켜 구동모터(11)의 동력으로 회전되도록 한다.
따라서, 본 발명의 밸브유닛(20)은 분배챔버(9)의 내부에 동심원상으로 구획된 유입공간과 배출공간 및 퍼지공간의 내부에서 축열실(2a)의 배치상태에 맞추어 설치될 것이며, 각 밸브유닛(20)의 밸브헤드(21)와 밸브시트(23)는 앞서 설명되어진 것과 동일한 방식으로 해당 축열실(2a)의 통로구멍(1a)상에 배치될 것이고, 각 밸브유닛(20)의 밸브스템(22)은 분배챔버(9)의 바닥면에 고정된 가이드부시(26)를 거쳐 액츄에이터의 캠레일측까지 연장 설치되는 한편, 상기 코일스프링(24) 역시 분배챔버(9)의 바닥면을 거쳐 하부로 연장되는 밸브스템(22)측에 설치될 것이며, 이와 같이 본 발명에 따른 밸브유닛(20)의 설치상태는 축열연소 산화처리장치의 급배기통로 구조 및 승하강기구의 종류에 맞추어 다양하게 변경이 가능함을 밝혀두는 바이다.
추가적인 사항으로서, 도 4와 도 7 및 도 8에 각각 도시된 바와 같이, 승하강기구와의 마찰저항을 줄이기 위한 가이드슈(Guide shoe)(25) 또는 가이드롤러(29)를 밸브스템(22)의 하단부에 설치하는 것이 바람직하며, 상기 가이드슈(25)는 동이나 동합금 재질을 이용하여 그 바닥면이 부드러운 곡면을 이루도록 제작된 단부캡(End cap) 형상의 제품을 밸브스템(22)의 하단부에 끼워 사용하는 것을 대표적인 예로 들 수 있고, 상기 가이드롤러(29)는 공지된 여러 가지의 롤러(Roller) 제품 중 내구성이 우수한 것을 밸브스템(22)의 하단부에 연결시켜 사용하면 충분하다.
도 9에 도시된 것은 상기 승하강기구로서 밸브스템(22)을 피스톤로드로 하는 유압 또는 공압 실린더(30)를 적용시킨 것이고, 도 10에 도시된 것은 상기 승하강기구로서 밸브스템(22)을 스크류축(22c)으로 하는 모터구동식 스크류잭(Screw jack)(31)을 적용시킨 것이며, 밸브스템(22)이 관통되는 축열실(2a)용 급배기통로의 바닥면에는 해당 밸브스템(22)의 상,하 이동을 기밀 가능하게 수행할 수 있도록 가이드부시(26) 또는 가이드너트(26')가 각각 고정 설치되어 있는 바, 상기 유압 또는 공압 실린더(30)와 모터구동식 스크류잭(31)은 널리 알려진 공지기술에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략키로 한다.
도 9 및 도 10을 기준으로 하면, 각각의 승하강기구, 즉 실린더(30)와 스크류잭(31)이 축열실(2a)용 급배기통로와 분배챔버(9)의 사이에 수직 방향으로 설치된 것으로 도시되어 있는 바, 이는 고온가스가 유동하는 급배기통로의 내부에 해당 기구가 위치되지 않도록 한 것이며, 필요에 따라서는 상기 실린더(30)와 스크류잭(31)을 급배기통로의 내부에 배치하거나, 급배기통로의 바닥면을 수직 방향으로 관통하도록 설치할 수도 있고, 이 경우 상기 가이드부시(26)와 가이드너트(26')는 적용되지 아니하며, 도 9에서 도면부호 30a 및 30b로 표시된 것은 유압 또는 공압의 입출포트이다.
첨부된 도면을 기초로 하여 위에서 설명되어진 내용은 본 발명에 대한 이해의 편의를 돕기 위하여 최적 실시예만이 상세하게 설명되어진 것인 바, 본 발명이 추구하고자 하는 목적이나 기술적 사상의 범주를 벗어남이 없이 예시된 구조를 기초로 하여 다양한 변형 및 변경이 가능함은 당업자에게 명백한 사항이며, 본 발명은 이후에 첨부된 청구범위의 기술적 내용을 기초로 하여 평가되어져야 함은 물론이다.
1 : 축열연소챔버 1a : 통로구멍 1b : 센터파이프
2 : 연소실 2a : 축열실 3 : 연소버너
4 : 축열재 5 : 칸막이판 6 : 유입덕트
6a : 송풍팬 7 : 배출덕트 7a : 연도
8 : 퍼지덕트 9 : 분배챔버 9a : 구획판
9b : 분배구멍 10 : 처리장치 11 : 구동모터
11a : 전동기구 11b : 구동축 12 : 수평베벨기어
13 : 수직베벨기어 14 : 캠축 14a : 작동캠
15 : 연결관 16 : 밸브포트 17 : 캠축커버
18 : 기어박스 19 : 지지대 20 : 밸브유닛
20a : 밀착면 21 : 밸브헤드 21a : 조립면
22 : 밸브스템 22a : 요홈부 22b : 헤드부
22c : 스크류축 23 : 밸브시트 23a : 시트패드
23b : 장착링 24 : 코일스프링 25 : 가이드슈
26 : 가이드부시 26' : 가이드너트 26a : 튜브라이너
27 : 부시홀더 28 : 편심조정캡 28a : 걸림턱
29 : 가이드롤러 30 : 실린더 30a,30b : 입출포트
31 : 스크류잭 d : 편심조정간격
2 : 연소실 2a : 축열실 3 : 연소버너
4 : 축열재 5 : 칸막이판 6 : 유입덕트
6a : 송풍팬 7 : 배출덕트 7a : 연도
8 : 퍼지덕트 9 : 분배챔버 9a : 구획판
9b : 분배구멍 10 : 처리장치 11 : 구동모터
11a : 전동기구 11b : 구동축 12 : 수평베벨기어
13 : 수직베벨기어 14 : 캠축 14a : 작동캠
15 : 연결관 16 : 밸브포트 17 : 캠축커버
18 : 기어박스 19 : 지지대 20 : 밸브유닛
20a : 밀착면 21 : 밸브헤드 21a : 조립면
22 : 밸브스템 22a : 요홈부 22b : 헤드부
22c : 스크류축 23 : 밸브시트 23a : 시트패드
23b : 장착링 24 : 코일스프링 25 : 가이드슈
26 : 가이드부시 26' : 가이드너트 26a : 튜브라이너
27 : 부시홀더 28 : 편심조정캡 28a : 걸림턱
29 : 가이드롤러 30 : 실린더 30a,30b : 입출포트
31 : 스크류잭 d : 편심조정간격
Claims (6)
- 삭제
- 축열연소챔버(1)의 내부에서 (2n+1)개의 방사상 공간으로 구획되는 각 축열실(2a)의 하부마다 총 3개가 일렬로 배치되는 한편, 해당 축열실(2a) 바닥면의 통로구멍(1a)을 선택적으로 개방시켜 축열연소챔버(1) 내측 상부의 연소실(2)을 통한 유해가스의 유입과 축열실(2a)의 축열재(4)를 거친 청정가스의 배출 및 축열실(2a)의 축열재(4)를 통한 퍼지공기의 공급이 각각의 축열실(2a)마다 순차 교대식으로 반복 수행되도록 한 밸브유닛으로서, 축열실(2a) 바닥면의 통로구멍(1a)을 개폐시키는 밸브헤드(21)와, 상기 밸브헤드(21)의 하부면 중앙에 수직 방향으로 연결 설치되는 밸브스템(22)과, 상기 밸브스템(22)을 수직 방향으로 승하강시켜 밸브헤드(21)에 의한 통로구멍(1a)의 개폐작동을 유도하는 승하강기구를 포함하여서 이루어지는 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛(20)에 있어서,
상기 밸브헤드(21)는 상부측이 넓고 하부측이 좁은 원형 깔때기 형상을 가지는 것이거나, 또는 상기 깔때기 형상의 몸체 상부에 원뿔 형상의 몸체가 추가로 연이어져 형성된 것이고,
상기 축열실(2a) 바닥면의 통로구멍(1a)에는 밸브헤드(21)를 이루는 원형 깔때기 몸체의 외측 주연부와 쐐기식으로 기밀 가능하게 밀착되는 링 형상의 밸브시트(23)가 설치되며,
상기 밸브스템(22)의 상단부 외측에는 한 쌍의 편심조정캡(28)이 좌,우 방향으로 조립 설치되고, 상기 편심조정캡(28)이 밸브헤드(21)의 하부면 중앙에 조립 설치되며,
상기 편심조정캡(28)의 내주연부에는 밸브스템(22)측으로 단지게 돌출되는 걸림턱(28a)이 형성되고, 상기 밸브스템(22)의 상단측에는 편심조정캡(28)의 걸림턱(28a)이 삽입되는 요홈부(22a)가 오목하게 형성되며,
상기 요홈부(22a)가 포함된 밸브스템(22)의 외측 표면과 상기 걸림턱(28a)이 포함된 편심조정캡(28)의 내측 표면 사이에는 편심조정간격(d)이 제공되는 것을 특징으로 하는 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛. - 제 2항에 있어서, 상기 승하강기구는 축열실(2a)의 개수와 방사상의 배치상태에 맞추어 축열연소챔버(1)의 하부에 축회전 가능하게 설치되는 (2n+1)개의 캠축(14)과, 상기 각각의 캠축(14)상에 설치되어 해당 축열실(2a)용 밸브유닛(20)의 밸브스템(22)을 교대로 승하강시키는 3개의 작동캠(14a)을 포함하여서 이루어지며,
상기 축열연소챔버(1)의 하부측 중앙부에는 구동모터(11)의 동력으로 회전하는 하나의 수직베벨기어(13)가 배치되고, 각각의 캠축(14) 일측단에는 상기 수직베벨기어(13)와 맞물리는 수평베벨기어(12)가 고정 설치되며,
상기 축열실(2a)용 급배기통로의 바닥면에는 밸브스템(22)의 상,하 이동을 안내하도록 가이드부시(26)가 수직 방향으로 고정 설치되고, 상기 밸브스템(22)의 하단측과 가이드부시(26)의 사이에는 코일스프링(24)이 개재되는 것을 특징으로 하는 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛. - 제 3항에 있어서, 상기 밸브스템(22)의 하단부에는 작동캠(14a)과의 마찰저항을 줄이기 위한 가이드슈(25) 또는 가이드롤러(29)가 설치되는 것을 특징으로 하는 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛.
- 제 2항에 있어서, 상기 승하강기구는 밸브스템(22)을 피스톤로드로 하는 유압 또는 공압 실린더(30)가 되거나, 밸브스템(22)을 스크류축(22c)으로 하는 모터구동식 스크류잭(31)이 되는 것을 특징으로 하는 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛.
- 제 2항에 있어서, 상기 밸브시트(23)는 합성수지 또는 고무 재질이 되는 시트패드(23a)와, 상기 시트패드(23a)를 축열실(2a) 바닥면의 통로구멍(1a) 주변에 장착시키기 위한 금속 소재의 장착링(23b)을 포함하여서 이루어지며, 상기 시트패드(23a)의 상단 내주면이 밸브헤드(21)의 깔때기 표면과 대응되는 각도로 경사진 쐐기식 밀착면(20a)이 됨을 특징으로 하는 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020170018988A KR101772566B1 (ko) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020170018988A KR101772566B1 (ko) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR101772566B1 true KR101772566B1 (ko) | 2017-09-04 |
Family
ID=59924339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020170018988A KR101772566B1 (ko) | 2017-02-10 | 2017-02-10 | 축열연소 산화처리장치용 급배기 밸브유닛 |
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KR (1) | KR101772566B1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110332318A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-15 | 黑龙江立高科技股份有限公司 | 一种卫生型正压保护式风板阀 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009092348A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Sintokogio Ltd | 蓄熱燃焼式酸化装置のダンパ装置 |
KR101451390B1 (ko) * | 2014-03-28 | 2014-11-04 | 유문하 | 레일구동형 댐퍼가 구비된 축열식 연소산화장치 |
JP2016008683A (ja) * | 2014-06-25 | 2016-01-18 | 浜名湖電装株式会社 | 流体制御弁装置 |
-
2017
- 2017-02-10 KR KR1020170018988A patent/KR101772566B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009092348A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Sintokogio Ltd | 蓄熱燃焼式酸化装置のダンパ装置 |
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JP2016008683A (ja) * | 2014-06-25 | 2016-01-18 | 浜名湖電装株式会社 | 流体制御弁装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110332318A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-15 | 黑龙江立高科技股份有限公司 | 一种卫生型正压保护式风板阀 |
CN110332318B (zh) * | 2019-07-24 | 2024-05-28 | 黑龙江立高科技股份有限公司 | 一种卫生型正压保护式风板阀 |
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