KR101719795B1 - 대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 가변 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심력과 백 필터를 이용하여 먼지를 분리하기 위한 집진장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 상부는 원통 형태로 형성되고 하부는 깔때기 형태로 형성된 챔버; 상기 원통 형태의 내부 공간을 상하로 구획하는 구획판; 상기 구획판의 하부에 설치되는 하부 프레임; 상기 원통 형태의 상부에 설치되는 상부 프레임; 상기 구획판을 통해 수직으로 세워지는 백 필터; 상기 구획판의 하부에 설치되는 고정 덕트; 상기 구획판의 중심에 축 설치되는 회전 덕트; 및 상기 챔버의 외부로부터 상기 회전 덕트의 하단으로 연결 설치되는 먼지 배출관;을 포함하여 구성됨에 따라, 먼지의 여과기능이 더욱 향상되면서 구조가 더욱 안정적으로 개선되는 원심력 및 백 필터를 이용한 집진장치를 제공하게 된다.

Description

대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 가변 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치{Dust collecting apparatus using bag filter}

본 발명은 가변 원심력의 원리와 백 필터의 구조를 이용하여 먼지를 분리하기 위한 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물 소각, 시멘트 제조 등 산업의 여러 분야에서 발생하는 먼지를 제거하기 위한 장치로서 대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치의 필요성이 요구 되고 있다.

이와 같은 집진장치의 실시 예로 대한민국 특허 제0242228호(2000.02.01. 공고)에는 '고효율 일체형 원심여과집진장치'가 발명되어 있다.

상기 발명을 구체적으로 살펴보면 하부에는 호퍼 형태의 원심력집진장치가 설치되고, 상부에는 다수개의 백 필터를 포함하는 여과포집진장치가 설치되며, 상기 여과포집진장치의 상부에는 각 백 필터 내부로 압축 공기를 분사하는 펄스장치가 설치되어 있다. 따라서 상기 원심력집진장치로 분진을 포함한 공기가 유입되면 원심력에 의해 무거운 먼지는 가라앉고, 가벼운 먼지는 공기와 함께 떠오르면서 상부의 여과 포 집진 장치로 이동하며, 상부 여과 포 집진장치에서는 백 필터를 통해 공기가 상부로 배출되고, 이 과정에서 가벼운 먼지가 백 필터에 걸러지는 한편, 상기 펄스장치가 각 백 필터로 압축공기를 분사하여 백 필터에 달라붙은 먼지를 제거한다.

이때, 여과 포 집진 장치는 상하의 공간을 구획하면서 다수개의 배출구가 형성된 다공판과 상기 각 배출구에 결합된 상태에서 하부로 늘어지게 설치되는 다수개의 백 필터로 구성되고, 상기 펄스장치는 각 백 필터의 상부로 압축공기를 분사하기 위한 다수개의 노즐을 포함하여 구성된다.

본 발명은 구획판의 상측으로 설치되는 백 필터를 통해 공기가 배출되면서 먼지가 걸러지도록 하는 한편, 공기의 역 흡입을 통해 백 필터에 달라붙은 먼지를 제거할 수 있도록 한 대용량의 안정적 구조를 갖는 가변 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 대용량의 안정적 구조를 갖는 가변 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치는 상부는 원통 형태로 형성되고 하부는 깔때기 형태로 형성되는 한편, 원통 형태의 하부에는 먼지를 포함하는 외부 공기가 유입되도록 유입구가 형성되고, 원통 형태의 상부에는 정화된 공기가 배출되도록 배출구가 형성되며, 깔때기 형태의 하단에는 중량의 먼지를 회수하기 위한 회수함이 형성된 챔버; 상기 챔버의 유입구 상측에 설치되어 원통 형태의 내부 공간을 상하로 구획하는 한편, 외측으로 갈수록 지름이 점점 커지는 다수개의 통기구가 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된 구획판; 상기 구획판의 하부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된 하부 프레임; 상기 원통 형태의 상부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된 상부 프레임; 상기 구획판의 통기구에 하단의 제1 구부가 결합된 상태로 상단이 상기 상부 프레임에 걸려 수직으로 세워지는 한편, 상단에는 상기 제1 구부보다 작은 제2 구부가 형성된 외측 필터부와 상기 제2 구부로부터 상기 통기구를 통해 상기 하부 프레임에 걸려 수직으로 세워지는 내측 필터부로 이루어지는 백 필터; 상기 구획판의 하부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성되는 고정 덕트; 상기 구획판의 중심에 축 설치된 상태로 상기 구획판의 하부에서 회전하면서 상기 등 간격에 설치된 각 고정 덕트와 순차적으로 연결되는 회전 덕트; 및 상기 회전 덕트의 하단으로부터 상기 챔버의 외부로 연결 설치되면서 상기 백 필터에 달라붙은 먼지를 떨어내기 위해 공기를 흡입하여 배출하는 먼지 배출관;을 포함하여 구성된다.

상기 구획판의 내측에 지름이 작은 통기구에 설치하도록 하되, 상기 통기구에 하단의 제3 구부가 결합된 상태로 상단이 상기 상부 프레임에 걸려 수직으로 세워지도록 형성된 보조 백 필터;를 포함하여 구성된다.

상기 백 필터 또는 보조 백 필터를 상기 하부 프레임 또는 상부 프레임에 걸기 위한 수단은 상기 하부 프레임 또는 상부 프레임에 설치하되, 스프링을 이용하여 상하로 완충되도록 설치되는 갈고리; 및 상기 백 필터 또는 보조 백 필터에 설치되면서 상기 갈고리에 걸기 위한 와이어 또는 고리 형태의 걸림부재;를 포함하여 구성된다.

상기 고정 덕트는 공기가 출입하는 출입구가 하부의 내측을 향해 사선 방향으로 형성되고, 상기 회전 덕트는 상기 고정 덕트의 출입구와 대응하여 회전시 각 출입구와 순차적으로 맞물리도록 하는 연결구가 상부 외측을 향해 사선 방향으로 형성된다.

본 발명의 대용량의 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치에 의하여 백 필터를 통해 공기가 배출되면서 먼지가 걸러지도록 하는 한편, 공기의 역 흡입을 통해 백 필터에 달라붙은 먼지를 제거하도록 형성함으로써, 먼지의 여과와 제거가 더욱 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 대용량의 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치를 도시한 외형도.
도 2는 본 발명이 적용된 대용량의 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명이 적용된 대용량의 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치의 내부를 도시한 사시도.
도 4 내지 도 6은 본 발명이 적용된 대용량의 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치의 요부를 도시한 작동 설명도.
도 7은 본 발명이 적용된 대용량의 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치의 다른 실시 예를 도시한 예시도.
도 8은 본 발명이 적용된 대용량의 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치의 또 다른 실시 예를 도시한 예시도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 대용량의 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상부는 원통 형태로 형성되고 하부는 깔때기 형태로 형성된 챔버(100), 상기 원통 형태의 내부 공간을 상하로 구획하는 구획판(200), 상기 구획판의 하부에 설치되는 하부 프레임(300), 상기 원통 형태의 상부에 설치되는 상부 프레임(400), 상기 구획판을 통해 수직으로 세워지는 백 필터(500), 상기 구획판의 하부에 설치되는 고정 덕트(600), 상기 구획판의 중심에 축 설치되는 회전 덕트(700) 및 상기 챔버의 외부로부터 상기 회전 덕트의 하단으로 연결 설치되는 먼지 배출관(800)을 포함하여 구성된다.

상기 챔버(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부가 원통 형태로 형성되고 하부가 깔때기 형태로 형성되는 한편, 원통 형태의 하부에는 먼지를 포함하는 외부 공기가 유입되도록 유입구(110)가 형성되고, 원통 형태의 상부에는 정화된 공기가 배출되도록 배출구(120)가 형성되며, 깔때기 형태의 하단에는 중량의 먼지를 회수하기 위한 회수함(130)이 형성된다. 이때, 상기 유입구(110)를 통해 유입된 공기는 도 2에 도시된 바와 같이 깔때기 형태의 하부에서 회전하게 되고, 이런 회전을 통해 무거운 먼지는 가라앉고 가벼운 먼지는 뜨면서 분리가 되며, 상기 무거운 먼지는 가라앉아 상기 회수함(130)에 모이고, 가벼운 먼지는 후술하는 고정 덕트를 통해 배출이 이루어지는 것이다. 또한, 상기 배출구(120)는 각 도면에 도시된 바와 같이 챔버의 상측 중앙에 굴뚝 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 구획판(200)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 챔버의 유입구 상측에 설치되어 원통 형태의 내부 공간을 상하로 구획하는 한편, 외측으로 갈수록 지름이 점점 커지는 다수개의 통기구(210)가 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된다. 이때, 상기 통기구(210)는 도면에 도시된 바와 같이 중심부에 일정 반경을 제외한 부분에 형성되는 것으로서, 구조 상 내측의 지름보다 외측의 지름이 크게 형성된다. 상기 통기구(210)를 통해서는 하부로부터 먼지를 포함하는 공기가 유입되거나 후술하는 백 필터에 달라붙은 먼지가 떨어져 배출되는 것이다.

상기 하부 프레임(300)은 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 구획판의 하부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된다. 상기 하부 프레임(300)은 후술하는 백 필터 또는 보조 백 필터를 걸기 위한 수단으로서 "I" 형강 또는 "L" 형강으로 이루어진다.

상기 상부 프레임(400)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 원통 형태의 상부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된다. 상기 상부 프레임(400)은 후술하는 백 필터 또는 보조 백 필터를 걸기 위한 수단으로서 "I" 형강 또는 "L" 형강으로 이루어진다.

상기 백 필터(500)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 구획판의 통기구에 하단의 제1 구부(510)가 결합된 상태로 상단이 상기 상부 프레임에 걸려 수직으로 세워지는 한편, 상단에는 상기 제1 구부보다 작은 제2 구부(520)가 형성된 외측 필터부(530)와 상기 제2 구부로부터 상기 통기구를 통해 상기 하부 프레임에 걸려 수직으로 세워지는 내측 필터부(540)로 이루어진다. 따라서 상기 통기구를 통해 유입되는 공기는 외측 필터부(530)와 내측 필터 부(540) 사이로 이동하면서 빠져나가고 이때, 먼지는 외측 필터부(530)와 내측 필터 부(540) 표면에 달라붙어 걸러진다. 이와 같은 백 필터(500)에 의하면 구획 판의 상부에 세워짐으로써, 상기 백 필터(500) 내부로 유입되는 공기는 구획판의 하부에서 원심 방향으로 회전하던 공기에 비하여 안정된 흐름을 유지하게 될 뿐만 아니라, 외측 필터 부(530)와 내측 필터부(540)에 의해 더 넓은 표면적을 통해 먼지가 걸러지기 때문에 여과 효과가 더욱 향상될 수 있는 것이다.

상기 고정 덕트(600)는 도 2, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 구획판의 하부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된다. 따라서 상기 고정 덕트(600)는 하부에서 원심 방향으로 회전하는 공기를 상기 등 간격에 형성된 각 통기구로 안정되게 흐르게 하는 한편, 후술하는 먼지 배출시 등 간격에 형성된 동일 선상의 각 통기구를 통해 일괄 배출할 수 있는 것이다.

상기 회전 덕트(700)는 도 2, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 구획판의 중심에 축 설치된 상태로 상기 구획판의 하부에서 회전하면서 상기 등 간격에 설치된 각 고정 덕트와 순차적으로 연결되도록 형성된다. 즉, 상기 회전 덕트(700)는 구획판의 하부 중심에서 회전하도록 설치되면서 구획판의 상부 중심에 설치된 모터에 의해 회전하는 것이고, 회전을 통해 상기 등 간격에 설치된 각 고정 덕트에 대하여 순차적으로 연결되면서 공기를 빨아내어 상기 백 필터에 달라붙은 먼지를 제거하는 것이다.

상기 먼지 배출관(800)은 도 1 내지 도 3, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 회전 덕트의 하단으로부터 상기 챔버의 외부로 연결 설치되면서 상기 백 필터에 달라붙은 먼지를 떨어내기 위해 공기를 흡입하여 배출하도록 설치된다. 따라서 상기 챔버 외부로 연결된 먼지 배출관(800)의 끝단에는 백 필터로부터 공기를 빠르게 흡입하면서 백 필터에 부착된 먼지를 떨어내기 위한 고압 송풍기 등이 연결되는 것이다.

본 발명은 실시 예로서 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 구획판(200)의 내측에 지름이 작은 통기구(210)에 설치하도록 하되, 상기 통기구에 하단의 제3 구부(910)가 결합된 상태로 상단이 상기 상부 프레임(400)에 걸려 수직으로 세워지도록 형성된 보조 백 필터(900)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 구획판(200)의 통기구(210)에는 기본적으로 백 필터(500)를 설치하되, 지름이 작은 내측의 통기구(210)에 대하여는 이중 백필터(500)에 대한 효율이 떨어지기 때문에 외겹의 보조 백 필터(900)를 설치하는 것이다.

한편, 본 발명은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 백 필터(500) 또는 보조 백 필터(900)를 상기 하부 프레임(300) 또는 상부 프레임(400)에 걸기 위한 수단으로서 상기 하부 프레임 또는 상부 프레임에 설치하되, 스프링(1010)을 이용하여 상하로 완충되도록 설치되는 갈고리(1000) 및 상기 백 필터 또는 보조 백 필터에 설치되면서 상기 갈고리에 걸기 위한 와이어 또는 고리 형태의 걸림부재(1100)를 포함하여 구성된다. 이와 같이 상기 스프링(1010)을 이용한 갈고리(1000)를 구성함으로써, 상기 백 필터(500) 또는 보조 백 필터(900)를 팽팽하게 당기면서도 충격 발생시 찢어지거나 처짐 없이 안정적으로 사용할 수 있는 것이다.

이때, 상기 백 필터(500) 또는 보조 백 필터(900)는 도면에 도시된 바와 같이 압축 공기에 의한 백 필터 형상 변형을 방지 하기위한 상하 다수개의 연결 링을 이용하여 상하로 길게 연결 형성한다.

또한, 상기 고정 덕트(600)는 공기가 출입하는 출입구(610)가 하부의 내측을 향해 사선 방향으로 형성되고, 상기 회전 덕트(700)는 상기 고정 덕트의 출입구와 대응하여 회전시 각 출입구와 순차적으로 맞물리도록 하는 연결구(710)가 상부 외측을 향해 사선 방향으로 형성된다. 이와 같은 구조를 통해 원심 방향으로 회전하는 공기가 안정적으로 고정 덕트를 통해 유입되는 것은 물론이고, 회전 덕트를 통한 역류와 먼지의 배출도 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 실시 예로서 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 구성할 수 있다.

즉, 본 발명은 실시 예로서 도 7에 도시된 바와 같이 상기 먼지 배출관으로부터 상기 유입구로 연결되어 상기 공기와 함께 배출되는 먼지를 유입구로 재순환할 수 있도록 하는 연결관(1200)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 연결관(1200)에는 공기를 강제로 압송하기 위한 송풍기 또는 펌프가 포함되는 것이다.

또한, 본 발명은 다른 실시 예로서 도 8에 도시된 바와 같이 상기 연결관 상에 설치되면서 상기 유입구로 재순환하는 공기 중의 먼지를 원심력으로 분리하기 위한 보조 원심분리기(1300)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 보조 원심분리기의 하단에는 앞서 살펴본 회수함의 구조가 포함되는 것이다.

이와 같은 먼지의 재순환 구조를 통해 백 필터나 보조 백 필터로부터 떨어진 먼지를 다시 분리 회수하는 과정을 반복하기 때문에 먼지에 대한 처리기능이 더욱 향상될 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 구획 판의 상측으로 설치되는 백 필터를 통해 공기가 배출되면서 먼지가 걸러짐으로써 먼지의 여과가 더욱 원활하게 이루어지는 것은 물론이고, 공기의 역 흡입을 통해 백 필터에 달라붙은 먼지를 제거함으로써 먼지의 제거가 더욱 원활하게 이루어지게 된다.

100: 챔버 110: 유입구
120: 배출구 130: 회수함
200: 구획판 210: 통기구
300: 하부 프레임
400: 상부 프레임
500: 백 필터 510: 제1 구부
520: 제2 구부 530: 외측 필터부
540: 내측 필터 부
600: 고정 덕트 610: 출입구
700: 회전 덕트 710: 연결구
800: 먼지 배출 관
900: 보조 백 필터 910: 제3 구부
1000: 갈고리 1010: 스프링
1100: 걸림 부재
1200: 연결관
1300: 보조 원심분리기

Claims (6)

1. 상부는 원통 형태로 형성되고 하부는 깔때기 형태로 형성되는 한편, 원통 형태의 하부에는 먼지를 포함하는 외부 공기가 유입되도록 유입구가 형성되고, 원통 형태의 상부에는 정화된 공기가 배출되도록 배출구가 형성되며, 깔때기 형태의 하단에는 중량의 먼지를 회수하기 위한 회수함이 형성된 챔버;
   상기 챔버의 유입구 상측에 설치되어 원통 형태의 내부 공간을 상하로 구획하는 한편, 외측으로 갈수록 지름이 점점 커지는 다수개의 통기구가 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된 구획판;
   상기 구획판의 하부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된 하부 프레임;
   상기 원통 형태의 상부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성된 상부 프레임;
   상기 구획판의 통기구에 하단의 제1 구부가 결합된 상태로 상단이 상기 상부 프레임에 걸려 수직으로 세워지는 한편, 상단에는 상기 제1 구부보다 작은 제2 구부가 형성된 외측 필터부와 상기 제2 구부로부터 상기 통기구를 통해 상기 하부 프레임에 걸려 수직으로 세워지는 내측 필터부로 이루어지는 백 필터;
   상기 구획판의 하부에 설치되면서 상기 통기구와 대응하여 중심을 기준으로 등 간격에 배열 형성되는 고정 덕트;
   상기 구획판의 중심에 축 설치된 상태로 상기 구획판의 하부에서 회전하면서 상기 등 간격에 설치된 각 고정 덕트와 순차적으로 연결되는 회전 덕트; 및
   상기 회전 덕트의 하단으로부터 상기 챔버의 외부로 연결 설치되면서 상기 백 필터에 달라붙은 먼지를 떨어내기 위해 공기를 흡입하여 배출하는 먼지 배출관;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 구획판의 내측에 지름이 작은 통기구에 설치하도록 하되,
   상기 통기구에 하단의 제3 구부가 결합된 상태로 상단이 상기 상부 프레임에 걸려 수직으로 세워지도록 형성된 보조 백 필터;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 백 필터 또는 보조 백 필터를 상기 하부 프레임 또는 상부 프레임에 걸기 위한 수단은,
   상기 하부 프레임 또는 상부 프레임에 설치하되, 스프링을 이용하여 상하로 완충되도록 설치되는 갈고리; 및
   상기 백 필터 또는 보조 백 필터에 설치되면서 상기 갈고리에 걸기 위한 와이어 또는 고리 형태의 걸림부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 고정 덕트는 공기가 출입하는 출입구가 하부의 내측을 향해 사선 방향으로 형성되고,
   상기 회전 덕트는 상기 고정 덕트의 출입구와 대응하여 회전시 각 출입구와 순차적으로 맞물리도록 하는 연결구가 상부 외측을 향해 사선 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 먼지 배출관으로부터 상기 유입구로 연결되어 상기 공기와 함께 배출되는 먼지를 유입구로 재순환할 수 있도록 하는 연결관;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 연결관 상에 설치되고, 유입구로 재순환하는 공기 중의 먼지를 원심력으로 분리하기 위한 보조 원심분리기;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대용량의 효율성과 안정적 구조를 갖는 원심력과 백 필터를 이용한 집진장치.
   

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