KR101367327B1 - 매연 저감 필터 청소장치 - Google Patents

매연 저감 필터 청소장치 Download PDF

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Abstract

필터의 청소 효율을 높이고, 청소 작업시 발생되는 분진을 보다 용이하고 확실하게 처리하여 환경 오염을 최소화할 수 있도록, 배기가스 매연 저감장치의 필터를 가열하는 히팅부와, 밀폐된 내부 공간을 구비하여 상기 필터에 대한 매연입자의 제거가 이루어지는 본체, 상기 본체 내에 설치되어 필터가 놓여지는 베이스판, 상기 본체 내에 구비되며 가열된 필터에 압축공기를 분사하여 매연입자를 제거하는 블라스팅부, 상기 본체 내에 구비되며 상기 블라스팅부를 거친 필터에 잔존하는 매연입자를 제거하는 노즐링부, 상기 본체 내에서 필터가 놓여진 베이스판을 공정에 따라 이동시키기 위한 이동부, 상기 본체에 연결되어 필터에서 제거된 매연입자를 흡입하여 처리하기 위한 집진부를 포함하는 매연 저감 필터 청소장치를 제공한다.

Description

매연 저감 필터 청소장치{DEVICE FOR CLEANING DIESEL PARTICULATE FILTER}
본 발명은 디젤 차량용 매연 저감 장치의 필터를 청소하기 위한 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 보다 청소 효율을 높이고 사용 편의성을 높인 매연 저감 필터 청소장치에 관한 것이다.
일반적으로 경유를 사용하는 디젤 차량은 가솔린 차량에 비하여 엔진의 내구성이 높고 효율이 20~30% 가량이나 높아 연비 및 출력 면에서 성능이 우수하여 주로 트럭 및 버스 등 대형차량에 적용되어 왔다. 최근에는 중소형 차량용 엔진에도 경유를 사용하는 기술이 적용되면서, 선진 각 국에서는 이러한 중소형 디젤 자동차의 수요가 계속 증가하고 있다.
그러나 디젤 차량의 배기가스에는 질소산화물(NOx)과 입자상물질(PM, Particulate Matter) 등의 오염물질이 다량 포함되어 있어, 대기오염의 주범으로 인식되고 있다. 따라서 디젤 차량 생산 시에는 환경적 규제가 엄격하게 적용되고 있다.
이러한 디젤 엔진의 배기가스 규제를 만족시키기 위해, 디젤 차량에는 배기가스를 정화하여 처리하는 매연 저감장치가 구비된다. 상기 매연 저감장치는 배기가스에 포함되어 있는 입자상물질을 제거하여 처리하게 된다. 매연 저감장치는 배기가스를 여과하기 위한 필터(Diesel Particulate Fliter)와, 이 필터 내에 검댕이나 먼지 등을 제거하기 위한 재생장치로 이루어진다. 재생장치로는 필터에 포집된 입자상물질을 연소시켜 필터를 재생시키는 강제 재생방식과, 촉매필터 자체의 온도에 의해 유해물질을 정화하는 연속 재생방식이 이용되고 있다. 그러나, 재생장치를 통해서도 필터에 포집된 입자상물질을 완전히 제거하지 못하며, 특히 엔진오일 연소에 의해 발생된 입자상물질들은 재생장치에 의해 제거되지 못하여 필터 내에 축적된다.
따라서, 종래에는 매연 저감장치의 정상적인 기능 유지 및 보수를 위해 매연저감장치의 필터 카트리지를 분리하여 필터 내에 제거되지 못하고 축적된 검댕이나 먼지를 청소하고 있다.
이와 같이 필터를 분리하여 청소하는 방식은 가장 손쉬운 필터 재생 방식이라 할 수 있으나, 아직까지 최적화된 장치가 개발되지 않아, 분진의 처리 문제나 청소 효율 저하 등 많은 개선이 요구되고 있는 실정이다.
이에, 필터의 청소 효율을 높일 수 있도록 된 매연 저감 필터 청소장치를 제공한다.
또한, 청소 작업시 발생되는 분진을 보다 용이하고 확실하게 처리하여 환경 오염을 최소화할 수 있도록 된 매연 저감 필터 청소장치를 제공한다.
또한, 다양한 매연 저감장치의 필터에 대해 적용할 수 있도록 된 매연 저감 필터 청소장치를 제공한다.
또한, 필터 청소시 소요되는 에너지 소비를 줄이고 유지 보수에 따른 관리가 용이한 매연 저감 필터 청소장치를 제공한다.
이를 위해 본 장치는 배기가스 매연 저감장치의 필터를 가열하는 히팅부와, 밀폐된 내부 공간을 구비하여 상기 필터에 대한 매연입자의 제거가 이루어지는 본체, 상기 본체 내에 설치되어 필터가 놓여지는 베이스판, 상기 본체 내에 구비되며 가열된 필터에 압축공기를 분사하여 매연입자를 제거하는 블라스팅부, 상기 본체 내에 구비되며 상기 블라스팅부를 거친 필터에 잔존하는 매연입자를 제거하는 노즐링부, 상기 본체 내에서 필터가 놓여진 베이스판을 공정에 따라 이동시키기 위한 이동부, 상기 본체에 연결되어 필터에서 제거된 매연입자를 흡입하여 처리하기 위한 집진부를 포함할 수 있다.
상기 집진부는 상기 본체 하단에 연결되는 흡입라인과, 상기 흡입라인에 연결되어 흡입압을 제공하는 흡입팬, 상기 흡입라인 상에 설치되어 매연입자를 분리 포집하는 사이클론, 상기 흡입라인을 따라 사이클론 후단에 배치되어 매연입자를 분리 포집하는 백필터기, 상기 사이클론과 백필터기에 연결되어 포집된 매연입자를 처리하기 위한 처리부를 포함할 수 있다.
상기 처리부는 사이클론과 백필터기 하단에 연결되어 포집된 매연입자를 이송하는 이송관과, 상기 이송관 내에 설치되어 매연입자를 이동시키는 이송스크류, 상기 이송관 선단에 설치되고 상기 이송스크류에 연결되어 이송스크류를 회전시키는 이송모터, 상기 이송관 끝에 연결되어 이송관에서 배출되는 매연입자를 위로 이동시키는 상승관, 상승관 내에 설치되어 매연입자를 이동시키는 이송스크류, 상승관 선단에 설치되어 이송스크류를 회전시키는 이송모터, 상기 상승관 상단에 연통되어 매연입자가 배출되는 배출구를 포함할 수 있다.
상기 블라스팅부는 본체 상부에 연통설치되어 필터로 압축공기를 분사하는 분사콘, 상기 분사콘에 고압호스를 매개로 연결되어 압축공기를 공급하는 블라스팅탱크, 블라스팅탱크 내의 압축공기 방출을 제어하는 다이어프램밸브를 포함할 수 있다.
상기 블라스팅부는 상기 블라스팅탱크에 설치되어 압축공기 방출을 제어하는 보조다이어프램밸브와, 상기 보조다이어프램밸브에 연결되는 고압호스, 고압호스에 설치되어 고압호스에 필터를 연결하는 어댑터를 더 포함할 수 있다.
상기 노즐링부는 상기 본체 상부에서 필터를 향해 배치되어 에어를 분사하는 분사관과, 상기 분사관을 필터의 외측에서 중심쪽을 향해 이동시키기 위한 위치이동부, 상기 베이스판에 놓여진 필터를 회전시키기 위한 회전부를 포함할 수 있다.
상기 위치이동부는 필터 상부에 수평하게 배치되며 필터의 외측으로부터 중심방향으로 연장되는 이송나사축과, 이송나사축에 설치되어 이송나사축을 따라 이동되고 상기 분사관이 설치되는 이동블럭, 상기 이송나사축에 연결되어 이송나사축을 회전시키는 정역모터를 포함할 수 있다.
상기 회전부는 베이스판에 회전가능하게 설치되고 상부에 필터가 안착되는 회전링과, 상기 회전링의 외주면을 따라 설치되는 고정체인, 상기 본체 내측면에 설치되고 상기 베이스판 이동에 따라 회전링의 고정체인과 선택적으로 결합되는 결합스프로켓, 상기 결합스프로켓을 회전구동시키기 위한 회전모터를 포함할 수 있다.
상기 회전부는 상기 분사관이 필터의 외측에서 중심쪽으로 이동함에 따라 상기 회전모터는 회전링의 회전속도를 높이는 구조일 수 있다.
상기 이동부는 상기 베이스판이 본체 하부를 따라 이동가능하게 설치되고, 상기 본체의 내부 양측에는 구동스프로켓과 피동스프로켓이 각각 설치되며, 상기 구동스프로켓은 구동모터의 회전축에 연결되고, 상기 구동스프로켓과 피동스프로켓에 연결되는 체인의 양단이 상기 베이스판에 결합되어, 구동스프로켓 회전에 따라 체인이 움직여 베이스판을 이동시키는 구조일 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 실시예에 따르면, 필터에 부착된 매연을 보다 효율적으로 제거할 수 있게 된다.
또한, 필터 청소에 따라 발생되는 분진에 대한 후처리작업을 개선하여 분진 비상에 따른 환경 오염을 줄이고 보다 편리하게 작업할 수 있게 된다.
또한, 간단한 조작을 통해 하나의 장치를 통해, 1종이나 2종 매연 저감 장치와 같이 서로 다른 종류의 필터를 모두 청소할 수 있게 된다.
또한, 장치를 보다 컴팩트화하고 에너지 사용 효율을 높여, 제조 비용을 줄이고 유지 보수 및 정비가 용이하여 관리비를 절감할 수 있게 된다.
도 1은 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치의 집진부 구조를 도시한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치의 내부 구성을 도시한 개략적인 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치의 일부 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치의 블래스팅 구조를 도시한 개략적인 도면이다.
도 6과 도 7은 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치의 잔존 물질 제거 구조를 도시한 개략적인 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치를 도시하고 있으며, 도 2는 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치의 집진부 구조를 도시하고 있고, 도 3은 본 실시예에 따른 매연 저감 필터 청소장치의 내부 구성을 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 청소장치(100)는 배기가스 매연 저감장치의 필터(F)를 가열하는 히팅부(10)와, 밀폐된 내부 공간을 구비하여 상기 필터(F)에 대한 매연입자의 제거가 이루어지는 본체(20), 상기 본체(20) 내에 설치되어 필터(F)가 놓여지는 베이스판(22), 상기 본체(20) 내에 구비되며 가열된 필터(F)에 압축공기를 분사하여 매연입자를 제거하는 블라스팅부(60), 상기 본체(20) 내에 구비되며 상기 블라스팅부(60)를 거친 필터(F)에 잔존하는 매연입자를 제거하는 노즐링부(70), 상기 본체(20) 내에서 필터(F)가 놓여진 베이스판(22)을 공정에 따라 이동시키기 위한 이동부, 상기 본체(20)에 연결되어 필터(F)에서 제거된 매연입자를 흡입하여 처리하기 위한 집진부를 포함한다.
상기 배기가스 배연 저감장치의 필터(F)는 예를 들어, 디젤 차량의 배기계에 장착된 매연정화장치 등에 설치되어 매연 입자를 여과한다. 상기 필터(F)는 대략 원통형태를 이루며 종류에 따라 다양한 크기와 형태를 이룬다. 상기 필터(F)는 지속적인 배기가스 여과에 의해 매연 입자가 축적되어 고착되면서 필터(F)에 형성된 배출공이 막혀진 상태이다.
상기 히팅부(10)는 매연 입자가 축적된 필터(F)에 열을 가하여 필터(F)에 고착된 매연 입자를 건조 및 연소시키게 된다. 상기 히팅부(10)는 필터(F)가 내장될 수 있도록 도어(14)가 설치된 함체(12)로 이루어진다. 상기 히팅부(10)는 함체(12) 내외부에 설치된 버너 또는 전기히터 등의 가열수단을 작동하여 필터(F)를 고열로 가열하게 된다. 상기 히팅부(10)를 통해 필터(F)에 가해지는 열원의 온도는 대략 300℃ 내지 1200℃일 수 있다. 상기 함체(12) 내에서 필터(F)에 열이 공급되면 필터(F)에 고착된 매연입자가 열팽창되고 매연 입자 자체의 건조에 의해 필터(F)와의 부착력이 감소되어 필터(F)로부터의 분리 효율이 높아진다.
상기 본체(20)는 히팅부(10)에서 가열된 필터(F)를 수용하여 필터(F)에 고착된 매연 입자를 제거하게 된다.
상기 본체(20)는 내부 빈 박스형태로, 필터(F)로부터 제거된 매연입자들이 외부로 비산되지 않도록 밀폐 구조물을 이룬다. 상기 본체(20) 일측 선단에는 본체(20) 내부로 필터(F)를 장입하고 인출하기 위한 출입구(24)가 형성되고, 상기 출입구(24)에는 도어(26)가 설치되어 필요시 출입구(24)를 개방 또는 폐쇄하게 된다. 또한, 상기 출입구(24)에는 도어(26)와의 사이에 기밀을 유지할 수 있도록 실링패드(도시되지 않음)가 더 설치될 수 있다.
상기 본체(20) 내부에는 필터(F)가 놓여지는 베이스판(22)이 구비된다. 상기 베이스판(22)은 본체(20) 내부를 따라 이동가능하게 설치된다.
상기 본체(20) 하단에는 필터(F)에서 제거된 매연입자가 탈락되어 이송되는 이송덕트(28)가 설치된다. 상기 이송덕트(28)는 본체(20) 내부와 연통되며, 본체(20) 출입구(24)에서 반대쪽 선단을 향해 하향경사진 구조를 이룬다.
상기 이송덕트(28)의 하단에 분진처리부가 연결되어 이송덕트(28)로 낙하된 분진을 흡입하여 처리하게 된다.
상기 집진부는 상기 본체(20) 하단에 연결되는 흡입라인(30)과, 상기 흡입라인(30)에 연결되어 흡입압을 제공하는 흡입팬(32), 상기 흡입라인(30) 상에 설치되어 매연입자를 분리 포집하는 사이클론(34), 상기 흡입라인(30)을 따라 사이클론(34) 후단에 배치되어 매연입자를 분리 포집하는 백필터기(36), 상기 사이클론(34)과 백필터기(36)에 연결되어 포집된 매연입자를 처리하기 위한 처리부를 포함한다.
흡입라인(30)과 연결된 이송덕트(28)에는 흡입팬(32)의 구동에 의한 흡입압이 걸리게 되어, 필터(F)에서 이송덕트(28)로 탈락된 매연 입자가 흡입라인(30)을 따라 이송된다.
이 과정에서 매연 입자는 1차적으로 흡입라인(30)에 설치된 사이클론(34)을 거치면서 포집 처리되고, 사이클론(34)에서 포집되지 않은 미세 분진은 2차로 백필터기(36)를 거치면서 포집 처리된다.
상기 사이클론(34)과 백필터기(36)에서 포집된 매연 입자는 하단에 연결된 처리부를 통해 손쉽게 수거하여 처리할 수 있게 된다.
이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 처리부는 사이클론(34)과 백필터기(36) 하단에 연결되어 포집된 매연입자를 이송하는 이송관(40)과, 상기 이송관(40) 내에 설치되어 매연입자를 이동시키는 이송스크류(41), 상기 이송관(40) 선단에 설치되고 상기 이송스크류(41)에 연결되어 이송스크류를 회전시키는 이송모터(42), 상기 이송관(40) 끝에 연결되어 이송관(40)에서 배출되는 매연입자를 위로 이동시키는 상승관(43), 상승관 내에 설치되어 매연입자를 이동시키는 이송스크류(44), 상승관 선단에 설치되어 이송스크류를 회전시키는 이송모터(45), 상기 상승관(43) 상단에 연통되어 매연입자가 배출되는 배출구(46)를 포함한다.
상기 배출구(46)에는 배출구를 개폐하기 위한 댐퍼(47)가 설치되어, 매연 입자 처리 작업 외에는 배출구(46)를 차단하여 외기가 이송관(40)을 통해 역류하는 것을 차단한다. 상기 이송관(40)과 연결되는 사이클론(34)과 백필터기(36)의 하단에도 댐퍼가 설치되어 필요시 매연 분진의 역류를 차단할 수 있다.
이에, 작업자는 상기 배출구(46)에 매연 입자를 담을 수 있는 저장백(48) 등을 결합시키고 이송관(40)과 상승관(43)에 설치된 이송모터(42,45)를 작동하여 매연 입자를 이송 처리할 수 있다. 이송모터(42,45)의 구동에 따라 이송스크류(41,44)가 회전하게 되면 매연 입자는 이송스크류를 따라 이송관(40)에서 상승관(43)으로 이동되고 상승관 상부로 이동되어 배출구(46)를 통해 저장백(48)에 담아지게 된다. 따라서 작업자는 저장백(48)이 채워졌을 때 이를 처리하는 것으로 간단히 매연 입자를 처리할 수 있게 된다.
여기서, 상기 배출구(46)에 설치된 댐퍼는 필터(F) 청소 작업을 위해 흡입팬(32)이 구동될 때에는 닫혀진 상태를 유지하며, 분진 처리 작업시에 개방된다.
이와 같이, 사이클론(34)과 백필터기(36)에 이송관(40)을 연결하여 이송스크류(41,44)의 구동을 통해 포집된 매연 입자를 이송함으로써, 종래 작업자가 매연 입자를 수작업으로 처리해야 하는 불편함을 줄이고, 이송과정에서 발생되는 오염물질의 비산을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 상기 집진부의 구동시 본체(20) 내에 걸리는 진공압을 조절할 수 있도록 상기 본체(20)의 출입구(24)쪽 선단이나 본체(20)의 노즐링부(70) 일측에는 외기를 본체(20) 내부로 유입시킬 수 있도록 조절댐퍼(35,37)가 더 설치될 수 있다. 종래 구조의 경우 집진부의 흡입팬(32)이 구동하게 되면 본체(20) 내에는 고압의 진공이 형성된다. 지나치게 큰 진공압은 흡입팬(32)의 전력 소모 및 수명 단축의 원인이 된다. 또한, 집진부를 통과하는 공기 유량이 적어 유속이 저하됨에 따라 매연 입자의 원활한 집진이 이루어지지 않고 장치 각 부위에 매연 입자가 퇴적하는 현상이 발생된다. 따라서, 본 실시예의 장치는 상기와 같이 공기 유입을 위한 조절댐퍼(35.37)가 구비되어 본체(20)와 집진부 내부 진공압이 적절히 조절됨으로써, 매연 분진의 퇴적을 방지하고 효율적인 집진이 이루어지게 된다. 상기 조절댐퍼(35.37)는 흡입팬(32)의 구동으로 인한 본체(20) 내부 진공압에 따라 개방되는 구조일 수 있다. 또한, 상기 조절댐퍼(35,37)는 일방향으로만 공기를 흐르도록 하는 체크밸브 구조로, 외기를 본체(20) 내부로만 유입할 수 있는 구조일 수 있다.
도 3은 상기 본체(20)의 내부 구조를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 본체(20)의 내부에는 출입구(24)와 연결되는 블라스팅부(60)와 노즐링부(70)가 연속적으로 배치된다. 상기 필터(F)는 본체(20) 내에 구비된 베이스판(22) 상에 놓여지며, 베이스판(22)의 이동에 따라 본체(20) 출입구(24)에서 블라스팅부(60) 및 노즐링부(70)로 차례로 이동하게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스판(22)은 사각의 프레임 구조물로, 사각틀 가운데는 필터(F)에서 떨어진 분진이 본체(20) 하단의 이송덕트(28)로 낙하되도록 관통된 구조로 되어 있다. 상기 베이스판(22)의 상부에는 실질적으로 필터(F)가 놓여지는 회전링(80)이 회전가능하게 설치된다. 상기 회전링(80)에 대한 상세한 설명은 후술한다. 상기 베이스판(22)은 본체(20)에 구비된 이송부의 구동에 따라 출입구(24)에서 블라스팅부(60) 및 노즐링부(70)로 이동된다.
상기 베이스판(22)의 원활한 이동을 위해 상기 베이스판(22)의 하단에는 본체(20) 하단에 놓여져 구르는 구동바퀴(23)가 설치될 수 있다. 또한, 본체(20)의 길이방향으로 가이드바(25)가 설치되고, 베이스판(22) 하단에는 상기 가이드바에 걸쳐져 안내되는 안내롤(27)이 설치될 수 있다. 상기 베이스판(22)은 구동바퀴(23) 또는 안내롤(27)을 통해 본체(20) 내측에서 원활하게 이동하여, 베이스판(22) 상에 적재된 필터(F)를 블라스팅부(60)와 노즐링부(70)로 이동하게 된다.
상기 이동부는 상기 본체(20)의 양측에 설치되는 구동스프로켓(50)과 피동스프로켓(52), 상기 구동스프로켓(50)과 피동스프로켓(52)에 걸쳐지고 상기 베이스판(22)에 연결되는 체인(54), 상기 구동스프로켓(50)에 연결되어 구동스프로켓(50)을 회전시키기 위한 구동모터(56)를 포함한다.
이에, 본체(20) 하부에 이동가능하게 설치된 베이스판(22)이 구동모터(56)의 구동에 따라 움직이는 체인(54)에 의해 당겨져 본체(20)를 따라 출입구(24)와 노즐링부(70) 사이를 이동하게 된다.
상기 체인(54)은 이격 배치된 구동스프로켓(50)과 피동스프로켓(52) 사이에 걸쳐지며 양 선단이 구동스프로켓(50)과 피동스프로켓(52) 사이에 위치한 베이스판(22)에 결합된다. 이에, 체인(54)의 움직임에 따라 체인(54)과 연결된 베이스판(22)이 본체(20) 양 측 사이를 이동하게 되는 것이다.
상기 베이스판(22)의 이동에 따라 필터(F)는 본체(20) 내에 연속 배치되어 있는 블라스팅부(60)와 노즐링부(70)를 차례로 거치면서 청소가 이루어진다.
도 5 내지 도 7은 상기 블라스팅부(60)와 노즐링부(70)의 구조를 예시하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 블라스팅부(60)는 본체(20) 상부에 연통설치되어 필터(F)로 압축공기를 분사하는 분사콘(61), 상기 분사콘(61)에 고압호스(62)를 매개로 연결되어 압축공기를 공급하는 블라스팅탱크(63), 블라스팅탱크 내의 압축공기 방출을 제어하는 다이어프램밸브(64)를 포함한다.
또한, 본 실시예에서 상기 블라스팅부(60)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 블라스팅탱크(63)에 설치되어 압축공기 방출을 제어하는 보조다이어프램밸브(65)와, 상기 보조다이어프램밸브에 연결되는 고압호스(66), 고압호스에 설치되어 고압호스에 다른 종류의 필터를 연결하는 어댑터(67)를 포함할 수 있다.
상기 블라스팅부(60)는 열이 가해진 필터(F)에 압축공기를 분사하여 매연 입자를 필터(F)로부터 분리시킨다.
상기 분사콘(61)은 하단으로 갈수록 직경이 커지는 사각콘 형태를 이룬다. 상기 분사콘(61)은 본체(20) 상단에 연통 설치된다. 분사콘(61)에서 분출되는 고압의 에어는 본체(20) 내부에서 분사콘(61) 아래에 위치한 필터(F)로 분사된다.
상기 분사콘(61)의 상단에는 고압호스(62)가 설치되며, 고압호스(62)에는 블라스팅탱크(63)와 다이어프램밸브(64)가 연결된다. 블라스팅탱크(63)에 저장된 고압의 압축 공기는 다이어프램밸브(64)의 구동에 따라 순간적으로 공급되어 분사콘(61)을 통해 필터(F)에 분사된다. 본 실시예에서 상기 블라스팅부(60)는 상기 다이어프램밸브(64)의 구동에 따라 3 내지 8kg/㎠의 압력으로 압축공기를 필터(F)에 분사하여 매연 입자를 제거한다. 필터(F)에 가해지는 압축공기압력은 다양하게 설정가능하며 특별히 한정되지 않는다.
상기 블라스팅탱크(63)는 별도의 압축기 또는 압축탱크(68)를 통해 압축된 공기를 공급받아 저장할 수 있다. 상기 블라스팅탱크(63)는 공기를 일시적으로 저장하여 균일하게 고압의 상태로 유지시키고, 압축기나 압축탱크로부터 간헐적으로 공급받는 공기에 의한 맥동을 감소시켜 균일한 유량을 얻도록 한다.
본 실시예에서 상기 블라스팅부(60)는 다른 종류의 필터 예를 들어, 2종 매연저감장치에 사용되는 필터에 대해서도 사용이 가능하도록 별도의 보조다이어프램밸브(65)와 고압호스(66) 및 어댑터(67)를 구비한다. 상기 어댑터(67)는 2종 매연저감장치용 필터를 고압호스(66)와 결합시키기 위한 구조물이다. 상기 어댑터(67)는 필터 종류에 따라 다양하게 준비되어 해당 필터에 맞춰 사용될 수 있다. 보조다이어프램밸브(65)는 2종 매연저감장치용 필터에 적합한 압력의 압축공기를 공급하는 구조로 되어 있다. 필요시 상기 어댑터(67)에 2종 매연저감장치용 필터를 연결하고, 보조다이어프램밸브(65)를 구동함으로써, 2종 매연저감장치용 필터를 블라스팅하여 매연 입자를 제거할 수 있게 된다.
이와 같이, 하나의 장치를 통해 한 종류의 필터 뿐만 아니라, 다른 종류의 필터도 청소작업을 수행할 수 있게 된다.
상기 블라스팅부(60)를 거친 필터(F)는 베이스판(22)의 이동에 따라 블라스팅부(60) 옆에 배치된 노즐링부(70)로 이송되어 잔류 매연 입자에 대한 제거 작업이 이루어진다.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 노즐링부(70)는 상기 본체(20) 상부에서 필터(F)를 향해 배치되어 에어를 분사하는 분사관(71)과, 상기 분사관(71)을 필터(F)의 외측에서 중심쪽을 향해 이동시키기 위한 위치이동부, 상기 베이스판(22)에 놓여진 필터(F)를 회전시키기 위한 회전부를 포함한다.
상기 위치이동부는 필터(F) 상부에 수평하게 배치되며 필터(F)의 외측으로 중심방향으로 연장되는 이송나사축(72)과, 이송나사축(72)에 설치되어 이송나사축(72)을 따라 이동되고 상기 분사관(71)이 설치되는 이동블럭(73), 상기 이송나사축(72)에 연결되어 이송나사축(72)을 회전시키는 정역모터(74)를 포함한다.
또한, 상기 회전부는 베이스판(22)에 회전가능하게 설치되고 상부에 필터(F)가 안착되는 회전링(80)과, 상기 회전링(80)의 외주면을 따라 설치되는 고정체인(81), 상기 본체(20) 내측면에 설치되고 상기 베이스판(22) 이동에 따라 회전링(80)의 고정체인(81)과 선택적으로 결합되는 결합스프로켓(82), 상기 결합스프로켓(82)를 회전구동시키기 위한 회전모터(83)를 포함한다.
상기 회전링(80)과 베이스판(22)의 결합구조에 대해서는 도 4에 잘 예시되어 있다. 상기 회전링(80)은 대략 필터(F)가 놓여질 수 있도록 대응되는 크기로 원형 링 구조물로 이루어지며, 복수개의 리브(84)가 중심을 지나 연결되며 리브 사이는 개방되어 매연 입자가 낙하할 수 있도록 되어 있다.
상기 회전링(80)의 외주면에는 고정체인(81)이 연속적으로 설치된다. 그리고, 상기 본체(20) 내측면에는 상기 고정체인(81)과 대응되는 위치에 결합스프로켓(82)이 설치되어 회전링(80)이 설치된 베이스판(22)이 노즐링부(70)쪽으로 이동하게 되면 회전링(80)의 고정체인(81)이 상기 결합스프로켓(82)에 맞물리게 된다. 도 7에 도시된 바와 같이 상기 결합스프로켓(82)은 스프로켓(85)과 체인(86)을 매개로 회전모터(83)의 회전축에 연결되어 있어서, 회전모터(83)의 구동에 따라 회전하게 된다.
이에, 상기 노즐링부는 회전링(80)에 놓여진 필터(F)가 회전하는 상태에서 분사관(71)이 필터(F)의 외측에서 중심을 향해 이동하면서 공기를 분사함에 따라, 필터(F)에 잔존하는 매연 입자를 최종적으로 제거하게 된다.
상기 본체(20)의 상단에는 상기 분사관(71) 및 위치이동부를 덮는 덮개(77)가 개폐가능하게 설치된다. 본 실시예에서 상기 덮개(77)는 투명재질로 이루어져 작업자가 본체(20) 내부의 필터(F) 상태를 관찰가능한 구조로 되어 있다.
상기 분사관(71)은 이동블럭(73)에 설치되어 필터(F)의 상부에서 필터(F)를 향해 수직방향으로 배치된다. 상기 분사관(71)에 연결되어 고압의 공기를 공급하는 호스는 본체(20) 외측으로 연장되어 압축공기 공급을 위한 압축기 또는 압축탱크와 연결된다.
상기 정역모터(74)는 본체(20) 내측에 설치되며, 상기 이송나사축(72) 선단과 상기 정역모터(74)의 회전축 선단에는 각각 동력 전달을 위한 베벨기어(75)가 설치되어 서로 맞물린다. 이에, 정역모터(74)가 정회전 또는 역회전하게 되면 베벨기어를 통해 이송나사축(72)이 회전되어 이송나사축(72)에 나사결합된 이동블럭(73)이 이송나사축(72)을 따라 이동하게 된다. 상기 이송나사축(72)과 나란하게 가이드바(76)가 설치되며 상기 이동블럭(73)은 가이드바에 관통되어 가이드바(76)를 따라 안내된다.
여기서, 상기 이송나사축(72)은 필터(F)의 외측에서 중심방향으로 배치되어 있어서, 상기 이동블럭(73)은 필터(F)의 외측과 중심 사이를 이동하게 된다. 이에 상기 이동블럭(73)에 설치된 분사관(71)은 필터(F)의 외측에서 중심으로 이동하면서 고압의 공기를 필터(F)에 분사하게 된다.
도 6에서 도면 부호 (78)은 필터(F) 하단에 배치되어 고압의 공기를 분사하는 하단분사관이다. 상기 하단분사관(78)은 필터의 방사방향으로 고압의 공기를 부채꼴 형태로 넓게 분사하여 회전하는 필터의 하단 전면에 공기를 분사할 수 있게 된다. 상기 하단분사관에서 분사되는 공기에 의해 필터의 하부에 잔존하는 매연 입자 및 지저분한 이물질이 제거된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 분사관(71)의 이동방향은 필터(F)의 외측면에서 중심쪽으로 이동하는 방향으로 설정된다.
이와 같이 분사관(71)을 이동시킴으로써, 블라스팅부(60)를 거친 후 열이 식지 않은 상태에서 블라스팅 과정을 통해 청소가 상대적으로 많이 되지 않은 필터(F)의 외곽부를 중심부보다 먼저 청소할 수 있게 되어 청소 효율을 극대화할 수 있게 된다.
또한, 상기 회전부는 상기 분사관(71)이 필터(F)의 외측에서 중심쪽으로 이동함에 따라 회전링(80)의 회전속도를 높이는 구조로 되어 있다.
이에, 필터(F)에 대한 분사관(71)의 위치에 관계없이 분사관(71)에 대한 필터(F)의 각속도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.
필터(F)가 동일한 속도로 회전할 때 필터(F)의 외곽부에서의 각속도와 필터(F)의 중심부에서의 각속도는 같지 않다. 필터(F)의 각속도는 외곽부에서 중심부로 갈수록 작아지게 된다. 즉, 각속도는 회전체의 직경에 따라 달라지는 것이다. 분사관(71)의 이동에 따른 필터(F)에서의 위치에 관계없이 필터(F)를 동일한 속도로 회전시키게 되면 해당 위치에서의 분사관(71)에 대한 필터의 각속도는 필터의 외곽부에서 가장 크고 필터의 중심부로 갈수록 작아지게 된다. 이 경우, 필터 외곽부에서는 필터가 상대적으로 빠른 속도로 분사관(71)을 지나게 되므로 중심부보다 청소가 제대로 이루어지지 못하게 된다.
이에, 상기와 같이 본 장치의 회전부는 회전링(80)의 회전속도가 분사관(71)의 위치에 따라 연동되어 가감되는 구조로 되어 있다. 즉, 상기 회전부의 회전모터(83)는 분사관(71)이 필터(F)의 외측에 있을 때, 속도가 가장 낮고, 중심부로 이동함에 따라 회전링(80)의 회전속도를 높이는 구조로 되어 있다. 이에, 분사관(71)이 필터의 외곽부에 있을 때는 필터(F)의 회전속도가 늦어져 분사관(71)에 대한 필터(F)의 각속도가 상대적으로 낮아지고, 중심부로 이동하게 되면 필터(F)의 회전속도가 커지면서 분사관(71)에 대한 필터의 각속도가 상대적으로 높아지게 된다.
따라서, 분사관(71)의 위치에 따라 필터(F)의 각속도가 상대적으로 낮아지거나 높아져 분사관(71)의 위치에 관계없이 필터(F)를 분사관(71)에 대해 동일한 선속도로 회전시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 분사관(71)에 대해 필터(F)를 동일한 각속도로 유지하며 회전시킴에 따라 필터(F) 외곽에서의 청소 효율을 높이고 전체적으로 매연 입자를 고르게 제거할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
10 : 히팅부 20 : 본체
22 : 베이스판 24 : 출입구
26 : 도어 28 : 이송덕트
30 : 흡입라인 32 : 흡기팬
34 : 사이클론 35,37 : 조절댐퍼
36 : 백필터기 40 : 이송관
41,44 : 이송스크류 42,45 : 이송모터
43 : 상승관 46 : 배출구
47 : 댐퍼 50 : 구동스프로켓
52 : 피동스프로켓 54 : 체인
56 : 구동모터 60 : 블라스팅부
61 : 분사콘 63 : 블라스팅탱크
64 : 다이어프램밸브 65 : 보조다이어프램밸브
67 : 어댑터 70 : 노즐링부
71 : 분사관 72 : 이송나사축
73 : 이동블럭 74 : 정역모터
77 : 덮개 78 : 하단분사관
80 : 회전링 81 : 고정체인
82 : 결합스프로켓 83 : 회전모터

Claims (10)

  1. 배기가스 매연 저감장치의 필터를 가열하는 히팅부와, 밀폐된 내부 공간을 구비하여 상기 필터에 대한 매연입자의 제거가 이루어지는 본체, 상기 본체 내에 설치되어 필터가 놓여지는 베이스판, 상기 본체 내에 구비되며 가열된 필터에 압축공기를 분사하여 매연입자를 제거하는 블라스팅부, 상기 본체 내에 구비되며 상기 블라스팅부를 거친 필터에 잔존하는 매연입자를 제거하는 노즐링부, 상기 본체 내에서 필터가 놓여진 베이스판을 공정에 따라 이동시키기 위한 이동부, 상기 본체에 연결되어 필터에서 제거된 매연입자를 흡입하여 처리하기 위한 집진부를 포함하고,
    상기 노즐링부는 상기 본체 상부에서 필터를 향해 배치되어 에어를 분사하는 분사관과, 상기 분사관을 필터의 외측에서 중심쪽을 향해 이동시키기 위한 위치이동부, 상기 베이스판에 놓여진 필터를 회전시키기 위한 회전부를 포함하는 매연 저감 필터 청소장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진부는 상기 본체 하단에 연결되는 흡입라인과, 상기 흡입라인에 연결되어 흡입압을 제공하는 흡입팬, 상기 흡입라인 상에 설치되어 매연입자를 분리 포집하는 사이클론, 상기 흡입라인을 따라 사이클론 후단에 배치되어 매연입자를 분리 포집하는 백필터기, 상기 사이클론과 백필터기에 연결되어 포집된 매연입자를 처리하기 위한 처리부를 포함하는 매연 저감 필터 청소장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 처리부는 사이클론과 백필터기 하단에 연결되어 포집된 매연입자를 이송하는 이송관과, 상기 이송관 내에 설치되어 매연입자를 이동시키는 이송스크류, 상기 이송관 선단에 설치되고 상기 이송스크류에 연결되어 이송스크류를 회전시키는 이송모터, 상기 이송관 끝에 연결되어 이송관에서 배출되는 매연입자를 위로 이동시키는 상승관, 상승관 내에 설치되어 매연입자를 이동시키는 이송스크류, 상승관 선단에 설치되어 이송스크류를 회전시키는 이송모터, 상기 상승관 상단에 연통되어 매연입자가 배출되는 배출구를 포함하는 매연 저감 필터 청소장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 블라스팅부는 본체 상부에 연통설치되어 필터로 압축공기를 분사하는 분사콘, 상기 분사콘에 고압호스를 매개로 연결되어 압축공기를 공급하는 블라스팅탱크, 블라스팅탱크 내의 압축공기 방출을 제어하는 다이어프램밸브를 포함하는 매연 저감 필터 청소장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 블라스팅부는 상기 블라스팅탱크에 설치되어 압축공기 방출을 제어하는 보조다이어프램밸브와, 상기 보조다이어프램밸브에 연결되는 고압호스, 고압호스에 설치되어 고압호스에 필터를 연결하는 어댑터를 더 포함하는 매연 저감 필터 청소장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치이동부는 필터 상부에 수평하게 배치되며 필터의 외측으로 중심방향으로 연장되는 이송나사축과, 이송나사축에 설치되어 이송나사축을 따라 이동되고 상기 분사관이 설치되는 이동블럭, 상기 이송나사축에 연결되어 이송나사축을 회전시키는 정역모터를 포함하는 매연 저감 필터 청소장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전부는 베이스판에 회전가능하게 설치되고 상부에 필터가 안착되는 회전링과, 상기 회전링의 외주면을 따라 설치되는 고정체인, 상기 본체 내측면에 설치되고 상기 베이스판 이동에 따라 회전링의 고정체인과 선택적으로 결합되는 결합스프로켓, 상기 결합스프로켓을 회전구동시키기 위한 회전모터를 포함하는 매연 저감 필터 청소장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 분사관이 필터의 외측에서 중심쪽으로 이동함에 따라 상기 회전모터는 회전링의 회전속도를 높이는 구조의 매연 저감 필터 청소장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 베이스판이 본체 하부를 따라 이동가능하게 설치되고, 상기 본체의 내부 양측에는 구동스프로켓과 피동스프로켓이 각각 설치되며, 상기 구동스프로켓은 구동모터의 회전축에 연결되고, 상기 구동스프로켓과 피동스프로켓에 연결되는 체인의 양단이 상기 베이스판에 결합되어, 구동스프로켓 회전에 따라 체인이 움직여 베이스판을 이동시키는 구조의 매연 저감 필터 청소장치.
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