KR102183542B1

KR102183542B1 - Cyclone separator

Info

Publication number: KR102183542B1
Application number: KR1020190104849A
Authority: KR
Inventors: 김희동; 이재형
Original assignee: (주)대주기계
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2020-11-26

Abstract

The present invention relates to a cyclone separator including: a separation unit separating particles by generating a swirling flow in the contaminated airflow that has flowed in through an inflow unit; a particle collection unit provided below the separation unit and accumulating the particles separated by the separation unit; and a discharge unit provided on the separation unit and discharging the particles separated by the separation unit. The separation unit includes a lower main body having a cross-sectional area decreasing downward and is configured such that a hemispherical upper cap is installed at the upper end of the lower main body. The inflow unit is provided on one side of the upper cap. According to the present invention, the intensity of the swirling flow can be increased in the separation unit. In addition, the upward flow of an airflow containing no fine particles can be improved. As a result, the efficiency of fine particle separation can be improved.

Description

사이클론 분리기 {CYCLONE SEPARATOR}Cyclone Separator {CYCLONE SEPARATOR}

본 발명은 사이클론 분리기에 관한 것으로, 더 자세하게는 미세입자가 분리되는 부분인 분리부의 하부본체의 상단에 반구형 상부캡을 마련하고, 반구형 상부캡에 유입부를 설치하여 분리부의 내부에서 발생하는 선회유동의 강도를 증가시켜 미세입자 분리효율을 개선한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a cyclone separator, and in more detail, a hemispherical upper cap is provided on the upper end of the lower body of the separating part, which is a part where fine particles are separated, and an inlet part is installed on the hemispherical upper cap to reduce the rotational flow generated inside the separating part. It relates to improving the separation efficiency of fine particles by increasing the strength.

대기오염의 심각성은 인간 삶의 질에 중대한 영향을 미칠 뿐만 아니라 기기장비의 성능 및 수명에도 큰 영향을 미치기 때문에 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Since the seriousness of air pollution not only has a significant impact on the quality of human life, but also greatly affects the performance and life of equipment and equipment, many studies are being conducted on this.

대기오염은 주로 대기 중에 부유하는 미세입자들에 의한 것으로, 이들을 여과하기 위한 많은 장치들이 개발되어 있다.Air pollution is mainly caused by fine particles floating in the air, and many devices have been developed to filter them.

그러나 이들 여과장치의 대부분은 일회용 필터를 사용하고 있어서, 오염된 필터의 주기적 교체나 세척 등의 관리가 불가피하다.However, since most of these filtration devices use disposable filters, periodic replacement or cleaning of contaminated filters is inevitable.

본 발명이 관계하는 사이클론 분리기(Cyclone Sepatater)는 필터를 사용하지 않고도 반영구적으로 미세입자를 여과할 수 있는 기계적 장치로, 최근 이에 대한 많은 연구가 수행되고 있다.The cyclone separator to which the present invention relates is a mechanical device capable of semi-permanently filtering fine particles without using a filter, and many studies have been recently conducted on this.

일반적으로 사이클론 분리기는 오염된 기류를 분리부로 유도하여 분리부 내부에서 선회유동을 발생시켜 이로 인하여 발생하는 원심력으로 비교적 무거운 입자를 포함하는 오염기류는 외부로 이동하고, 내부에는 입자를 포함하지 않는 가벼운 기규가 집중하게 되는 원리를 이용하여 미세입자를 분리한다.In general, a cyclone separator induces contaminated airflow to the separation unit to generate a swirling flow inside the separation unit, and the contaminated airflow containing relatively heavy particles moves to the outside by the centrifugal force generated by this, and the light does not contain particles inside. Separates fine particles using the principle that Ki-gyu focuses on.

이와 같은 사이클론 분리기는 많은 종류의 것이 개발되어 사용되고 있으나 미세입자들의 분리효율이 그다지 높지 않은 단점이 있어서 지속적인 기술개발이 요구되고 있다.Although many types of cyclone separators have been developed and used, there is a disadvantage that the separation efficiency of fine particles is not very high, and thus continuous technology development is required.

더욱이 최근에는 미세입자들의 발생원인이 황사, 자동차 및 화력발전소의 배기가스, LPG 또는 LNG의 사용 증가 등으로 더욱 다양해짐에 따라 미세입자들의 입경이 더욱 작아져 성능이 우수한 사이클론 분리기에 대한 수요가 증가하고 있다.In addition, as the causes of fine particles have become more diverse in recent years due to yellow dust, exhaust gas from automobiles and thermal power plants, and the increase in the use of LPG or LNG, the particle size of fine particles has become smaller and the demand for a cyclone separator with excellent performance is increasing. Are doing.

도 1은 종래기술에 따른 사이클론 분리기의 구성도이다.1 is a block diagram of a cyclone separator according to the prior art.

도 1과 같이 종래기술에 따른 사이클론 분리기(200)는 중앙부분의 분리부(210), 하단부분의 입자수집부(220), 그리고 상단부분의 배출부(230)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the cyclone separator 200 according to the prior art is composed of a separation unit 210 at a central portion, a particle collection unit 220 at a lower portion, and a discharge unit 230 at an upper portion.

분리부(210)는 아래쪽으로 갈수록 단면적이 감소하도록 되어 있으며, 상단에 오염기류가 유입되는 유입부(213)가 설치된다.The separating part 210 has a cross-sectional area that decreases as it goes downward, and an inlet part 213 through which polluted air flows is installed at the top.

입자수집부(220)는 분리부(210)의 하부에 마련되고, 형상은 단순한 실린더 형태로 되어 있고, 장시간 사용으로 축적된 미세입자들을 드레인 홀을 통해 배출할 수 있는 구조로 되어 있다. The particle collection unit 220 is provided under the separating unit 210, has a simple cylinder shape, and has a structure capable of discharging fine particles accumulated through a long time use through a drain hole.

도 1에 도시된 종래 기술에 따른 사이클론 분리기(200)는 가장 일반적인 형태로, 미세입자들의 여과성능이 제한적인 것으로 알려져 있어서 다양한 입경의 입자들을 효과적으로 분리할 수 있는 기술이 필요하다.The cyclone separator 200 according to the prior art shown in FIG. 1 is the most common type, and is known to have limited filtration performance of fine particles, and thus a technology capable of effectively separating particles of various particle diameters is required.

하기의 특허문헌 1에는 오버플로우파인더의 하측에 차단유닛이 구비됨에 따라 원추부에 모인 입자가 오버플로우파인더를 통해 유출되는 것을 방지할 수 있는 사이클론 분리기가 개시되어 있고, 하기의 특허문헌 2에는 흡입되는 분진의 유형에 따라 오버플로우 파인더의 위치를 조절할 수 있게 함으로써 분진 선별 성능이 향상되도록 한 사이클론 분리기가 개시되어 있다. Patent Document 1 below discloses a cyclone separator capable of preventing the particles collected in the cone from flowing out through the overflow finder as a blocking unit is provided under the overflow finder, and Patent Document 2 below discloses a cyclone separator. A cyclone separator is disclosed that allows the position of the overflow finder to be adjusted according to the type of dust to be formed, thereby improving the dust sorting performance.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0021305호 (2019년 03월 05일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0021305 (published on March 5, 2019) 대한민국 등록특허공보 제10-1500988호 (2015년 03월 04일 등록)Korean Registered Patent Publication No. 10-1500988 (registered on March 04, 2015)

특허문헌 1 및 특허문헌 2를 포함한 종래 기술에 따른 사이클론 분리기는 유입부를 통해 분리부로 진입하는 오염기류의 선회유동이 약하고, 그에 따라 미세입자 분리효율이 떨어지게 되는 문제가 있었다.The cyclone separator according to the prior art, including Patent Document 1 and Patent Document 2, has a problem in that the swirling flow of the polluted air flow entering the separation unit through the inlet portion is weak, and thus the separation efficiency of fine particles is degraded.

본 발명은 종래 기술에 따른 사이클론 분리기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 분리부로 진입하는 오염기류의 선회유동의 강도이 강화되고, 입자가 포함되지 않은 분리기류의 상승유동이 강화되어 뛰어난 미세입자의 분리 성능을 가지게 되는 사이클론 분리기를 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention is to solve the problem of the cyclone separator according to the prior art, and its purpose is to enhance the strength of the swirling flow of the contaminated air current entering the separation unit, and the ascending flow of the separator without particles is enhanced to provide excellent fine particles. It is to provide a cyclone separator that has the separation performance of.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 사이클론 분리기는 유입부를 통해 내부로 유입된 오염기류에 선회유동을 발생시켜 입자를 분리하는 분리부; 분리부의 하부에 마련되고, 분리부에서 분리된 입자가 축적되는 입자수집부; 분리부의 상부에 마련되고, 분리부에서 분리된 입자가 배출되는, 배출부;를 포함하는 사이클론 분리기에 있어서, 상기 분리부가 아래쪽으로 갈수록 단면적이 감소하도록 된 하부본체를 포함하되, 하부본체의 상단에 반구형 상부캡이 설치된 형태로 구성되고, 상부캡의 일측에 유입부가 마련된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the cyclone separator according to the present invention comprises: a separator for separating particles by generating a swirling flow in the polluted air flow introduced into the inside through the inlet; A particle collection unit provided under the separating unit and accumulating particles separated by the separating unit; In a cyclone separator including a discharge unit, which is provided on the upper part of the separation unit and discharges the particles separated from the separation unit, the separation unit includes a lower body having a cross-sectional area decreasing downward, but at the top of the lower body It is configured in a form in which a hemispherical upper cap is installed, and an inlet portion is provided on one side of the upper cap.

본 발명에 따른 사이클론 분리기는 분리부의 유입부의 수평유입각도와 수직유입각도를 변화시켜 동일한 유량으로 유입되는 기류의 선회강도를 적절하게 조절하는 것을 특징으로 한다.The cyclone separator according to the present invention is characterized in that by changing the horizontal inflow angle and the vertical inflow angle of the inlet of the separation unit to appropriately adjust the turning strength of the airflow introduced at the same flow rate.

본 발명에 따른 사이클론 분리기는 분리부의 유입부의 수평유입각도 a와 수직유입각도 b는 0°< a 또는 b < 15°의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.The cyclone separator according to the present invention is characterized in that the horizontal inflow angle a and the vertical inflow angle b of the inlet of the separator have a range of 0°<a or b<15°.

본 발명에 따른 사이클론 분리기는 분리부의 유입부의 직경은 분리부의 크기에 따라 적절하게 설정하며, 분리부의 반구형 상부캡의 직경을 D로 하는 경우 대략 0.15 ~ 0.20D 범위인 것을 특징으로 한다.The cyclone separator according to the present invention is characterized in that the diameter of the inlet portion of the separating portion is appropriately set according to the size of the separating portion, and is in the range of approximately 0.15 to 0.20D when the diameter of the hemispherical upper cap of the separating portion is D.

본 발명에 따른 사이클론 분리기는 분리부의 반구형 상부캡의 직경을 D로 하는 경우, 입자수집부의 직경을 최소 3D 이상으로 하고, 입자수집부의 높이를 2D 이상으로 하고, 배출부의 직경을 0.15 ~ 0.25D 로 하고, 분리부의 내부로 진입되는 들어가는 배출부의 투입길이를 0.6 ~ 0.8D로 하는 것을 특징으로 한다.In the cyclone separator according to the present invention, when the diameter of the hemispherical upper cap of the separating part is D, the diameter of the particle collecting part is at least 3D, the height of the particle collecting part is 2D or more, and the diameter of the discharge part is 0.15 ~ 0.25D. And, it is characterized in that the input length of the discharge part entering the separation part is 0.6 ~ 0.8D.

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본 발명에 따른 사이클론 분리기는 배출부의 하단의 입구 둘레에 격판을 설치한 것을 특징으로 한다.The cyclone separator according to the present invention is characterized in that a diaphragm is installed around the inlet at the lower end of the discharge unit.

본 발명에 따른 사이클론 분리기에 의하면, 분리부 내부에서 선회유동의 강도를 증가시킬 수 있게 됨은 물론 미세입자를 포함하지 않는 기류의 상향유동을 개선할 수 있게 되어 미세입자의 분리효율을 크게 향상시킬 수 있게 되고, 사이클론 분리기의 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.According to the cyclone separator according to the present invention, it is possible to increase the strength of the swirling flow in the separation unit, as well as to improve the upward flow of the airflow that does not contain fine particles, so that the separation efficiency of fine particles can be greatly improved. And it is possible to significantly improve the performance of the cyclone separator.

도 1은 종래기술에 따른 사이클론 분리기의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 분리부 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 입자수집부 구성도,
도 7a는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 수평유입각도를 나타낸 평편도,
도 7b는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 수직유입각도를 나타낸 정편도,
도 8은 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 배출부 설치예시도,
도 9a는 종래기술에 따른 사이클론 분리기의 입자수집부 유동상태도,
도 9b는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 입자수집부 유동상태도.1 is a configuration diagram of a cyclone separator according to the prior art,
2 is a perspective view of a cyclone separator according to the present invention,
3 is a block diagram of a cyclone separator according to the present invention,
4 is a plan view of a cyclone separator according to the present invention,
5 is a block diagram of a separation unit of the cyclone separator according to the present invention,
6 is a configuration diagram of a particle collection unit of the cyclone separator according to the present invention,
Figure 7a is a flat view showing the horizontal inflow angle of the cyclone separator according to the present invention,
Figure 7b is a straight view showing the vertical inflow angle of the cyclone separator according to the present invention,
Figure 8 is an example of installation of the discharge unit of the cyclone separator according to the present invention,
9A is a flow state diagram of a particle collection unit of a cyclone separator according to the prior art,
Figure 9b is a flow state diagram of the particle collection unit of the cyclone separator according to the present invention.

이하 본 발명에 따른 사이클론 분리기를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. Hereinafter, the cyclone separator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the size of the components, the thickness of the line, etc. shown in the drawings referred to in describing the present invention may be somewhat exaggerated for convenience of understanding.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.In addition, terms used in the description of the present invention are defined in consideration of functions in the present invention, and thus may vary according to user, operator intention, custom, and the like. Therefore, the definition of this term should be made based on the contents of the entire specification.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.And in the present application, terms such as'include' and'have' refer to the existence of specific numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other It is to be understood that the presence or addition of features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude the possibility of preliminary exclusion.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art. It is provided to be fully informed.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Therefore, in the present invention, various changes can be made and various forms can be obtained, and implementation examples (aspects) (or embodiments) will be described in detail in the specification. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, and should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea of the present invention, and the expression of the singular number used in the present specification is clearly different from the context. Includes plural expressions unless they are meant to be.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known or known functions or configurations will be omitted in order to clarify the subject matter of the present invention.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.Hereinafter, “upward”, “downward”, “front” and “rear” and other directional terms are defined based on the state shown in the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 분리부 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 입자수집부 구성도이다.Figure 2 is a perspective view of a cyclone separator according to the present invention, Figure 3 is a configuration diagram of a cyclone separator according to the present invention, Figure 4 is a plan view of the cyclone separator according to the present invention, Figure 5 is a cyclone separator according to the present invention Fig. 6 is a block diagram of a particle collection unit of a cyclone separator according to the present invention.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)는 분리부(110), 입자수집부(120), 배출부(130)를 포함한다.The cyclone separator 100 according to the present invention includes a separation unit 110, a particle collection unit 120, and a discharge unit 130.

분리부(110)는 아래쪽으로 갈수록 단면적이 감소하도록 된 하부본체(111) 및 하부본체(111)의 상단에 마련되는 반구형 상부캡(112)으로 이루어진다.The separating part 110 includes a lower body 111 whose cross-sectional area decreases as it goes downward and a hemispherical upper cap 112 provided at the upper end of the lower body 111.

상부캡(112)의 일측에는 유입부(113)가 마련된다.An inlet 113 is provided on one side of the upper cap 112.

입자수집부(120)는 상단과 하단이 밀폐된 실린더 형태로, 분리부(110)의 하부에 마련된다.The particle collection unit 120 has a cylinder shape with an upper end and a lower end sealed, and is provided under the separating unit 110.

입자수집부(120)의 일측 하단에는 장시간 사용으로 축적된 미세입자들을 배출할 수 있도록 하는 드레인 홀(121)이 마련된다.A drain hole 121 is provided at a lower end of one side of the particle collecting unit 120 to discharge fine particles accumulated through long-term use.

배출부(130)는 원통 형태로, 분리부(110)의 상부에 마련된다.The discharge part 130 has a cylindrical shape and is provided on the upper part of the separating part 110.

배출부(130)의 하단부는 분리부(110)의 내부로 진입된다.The lower end of the discharge unit 130 enters into the separation unit 110.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)는 분리부(110)의 하부본체(111)의 상단에 반구형 상부캡(112)이 마련되고, 반구형 상부캡(112)에 유입부(113)가 마련된 형태이다.In the cyclone separator 100 according to the present invention, a hemispherical upper cap 112 is provided on the upper end of the lower body 111 of the separating unit 110, and an inlet 113 is provided in the hemispherical upper cap 112 .

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)는 오염공기가 반구형 상부캡(112) 내부로 진입하게 되어 선회유동의 강도가 증가되고, 이로 인하여 입자들의 원심력이 증가되며, 이에 비례하여 선회유동의 중앙부의 압력이 더욱 낮아지게 되어 미세입자를 포함하지 않는 기류의 상하유동이 좋아지게 된다.In the cyclone separator 100 according to the present invention, contaminated air enters the inside of the hemispherical upper cap 112, thereby increasing the strength of the swirling flow, thereby increasing the centrifugal force of the particles, and in proportion to this, the pressure at the center of the swirling flow. As this becomes lower, the up-and-down flow of the airflow that does not contain fine particles is improved.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)에서 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 일측에 마련되는 유입부(113)의 직경은 유량을 결정하는데 매우 중요하므로 사이클론 분리기(100)의 크기, 용량 등을 고려하여 적절하게 선정하여야 한다.In the cyclone separator 100 according to the present invention, the diameter of the inlet 113 provided on one side of the hemispherical upper cap 112 of the separator 110 is very important in determining the flow rate, so the size of the cyclone separator 100, It should be appropriately selected in consideration of capacity, etc.

도 7a는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 수평유입각도를 나타낸 평편도이고, 도 7b는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 수직유입각도를 나타낸 정편도이다, 7A is a flat view showing the horizontal inflow angle of the cyclone separator according to the present invention, and FIG. 7B is a normal view showing the vertical inflow angle of the cyclone separator according to the present invention.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)는 분리부(110)의 유입부(113)의 유입각도(수평유입각도 a와 수직유입각도 b)를 변화시켜 동일한 유량으로 유입되는 기류의 선회강도를 적절하게 조절할 수 있다.The cyclone separator 100 according to the present invention changes the inflow angle (horizontal inflow angle a and vertical inflow angle b) of the inlet 113 of the separating unit 110 to appropriately adjust the turning strength of the airflow introduced at the same flow rate. Can be adjusted.

즉, 분리부(110)의 유입부(113)의 유입각도(수평유입각도 a와 수직유입각도 b)는 유입하는 유량에 따라, 또 분리부(110)의 크기 등에 따라 최적의 유입각도를 가질 수 있도록 설정하는 것이 바람직하다.In other words, the inflow angle (horizontal inflow angle a and vertical inflow angle b) of the inflow part 113 of the separating part 110 has an optimal inflow angle according to the inflow flow rate and the size of the separating part 110. It is desirable to set it to be able to.

상기 유입부(113)의 수평유입각도 a와 수직유입각도 b는 0°< a 또는 b < 15°의 범위를 갖는다.The horizontal inflow angle a and the vertical inflow angle b of the inflow part 113 have a range of 0°<a or b<15°.

예를 들어 도 7a에서 수평유입각도(a)와 도 7b에서 수직유입각도(b)는 10°로 설정할 수 있다. For example, the horizontal inflow angle (a) in FIG. 7A and the vertical inflow angle (b) in FIG. 7B may be set to 10°.

유입부(113)의 수평유입각도 a를 크게하면 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 중심부로 오염기류를 보내는 것이 아니라, 외측방향으로 오염기류를 보내기 때문에 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 내부에서 선회속도와 선회시간을 증가시켜 오염기류에 포함된 먼지 등의 오염입자를 분리하는데 효과적이고, 유입부(113)의 수직유입각도 b를 크게하면 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 상방으로 오염기류를 보내기 때문에 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 내부에서 머무르는 시간을 증가시켜 오염기류에 포함된 먼지 등의 오염입자를 분리하는데 효과적이다.When the horizontal inflow angle a of the inlet part 113 is increased, the contaminated air flow is not sent to the center of the hemispherical upper cap 112 of the separating part 110, but the contaminated air flow is sent outward. It is effective in separating contaminated particles such as dust contained in the contaminated air stream by increasing the turning speed and turning time inside the upper cap 112. If the vertical inflow angle b of the inlet 113 is increased, the separation unit 110 It is effective to separate contaminated particles such as dust contained in the contaminated air stream by increasing the time to stay inside the hemispherical upper cap 112 of the separating unit 110 because contaminated air flow is sent above the hemispherical upper cap 112 of the .

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)는 분리부(110)의 유입부(113)의 직경은 분리부(110)의 크기에 따라 적절하게 설정하며, 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 직경을 D로 하는 경우 대략 0.15 ~ 0.20D 정도가 바람직하다.In the cyclone separator 100 according to the present invention, the diameter of the inlet 113 of the separating portion 110 is appropriately set according to the size of the separating portion 110, and the hemispherical upper cap 112 of the separating portion 110 When the diameter of is D, about 0.15 to 0.20D is preferable.

또한 사이클론 분리기(100)는 분리부(110)의 유입부(113)의 직경를 크게하면 오염공기의 진입속도가 낮아져 선회속도가 낮아져 효과적이지 못하고, 유입부(113)의 직경를 작게하면 오염공기의 진입속도가 높아져 선회속도가 빨라져 분리되어야 하는 오염입자가 머무르는 시간이 지나치게 길어져 오염입자의 분리효율이 낮아지는 문제점이 발생한다. 따라서 사이클론 분리기(100)는 분리부(110)의 유입부(113)의 직경은 대략 0.15 ~ 0.20D 정도가 바람직하다.In addition, if the diameter of the inlet 113 of the separator 110 is increased, the entry speed of the contaminated air is lowered and the rotational speed is lowered, which is not effective. If the diameter of the inlet 113 is decreased, the contaminated air enters. As the speed increases, the rotational speed increases, and the time for the polluted particles to be separated to stay is too long, resulting in a problem of lowering the separation efficiency of the polluted particles. Therefore, in the cyclone separator 100, the diameter of the inlet part 113 of the separator 110 is preferably about 0.15 to 0.20D.

종래기술에 따른 사이클론 분리기의 경우 오염기류의 유입부가 분리부의 중앙에 설치되는 배출부의 직접 유도되도록 설계되어 있다.In the case of the cyclone separator according to the prior art, the inlet portion of the polluted air flow is designed to be directly guided to the outlet portion installed in the center of the separation portion.

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본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)에서 입자수집부(120)의 체적은 미세입자의 여과성능에 중요한 영향을 미친다.The volume of the particle collection unit 120 in the cyclone separator 100 according to the present invention has an important influence on the filtering performance of the fine particles.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)에서 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 직경을 D로 하는 경우, 입자수집부(120)의 직경은 최소 3D 이상으로 하고, 입자수집부(120)의 높이를 2D 이상으로 하면 분리효율에 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.When the diameter of the hemispherical upper cap 112 of the separating unit 110 in the cyclone separator 100 according to the present invention is D, the diameter of the particle collecting unit 120 is at least 3D, and the particle collecting unit 120 If the height of) is 2D or more, it can be prevented from affecting the separation efficiency.

도 8은 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 배출부 설치예시도이다.Figure 8 is an example of installation of the discharge unit of the cyclone separator according to the present invention.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)에서 배출부(130)의 직경은 분리부(110)의 크기에 따라 적절하게 설정하며, 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 직경을 D로 하는 경우 대략 0.15 ~ 0.25D 정도가 바람직하다.In the cyclone separator 100 according to the present invention, the diameter of the discharge unit 130 is appropriately set according to the size of the separation unit 110, and the diameter of the hemispherical upper cap 112 of the separation unit 110 is D In this case, about 0.15 ~ 0.25D is preferable.

또한 사이클론 분리기(100)에서 배출부(130)의 직경을 크게하면 오염입자를 분리한 깨끗한 공기가 배출되는 속도가 낮아져 좋지만, 사이클론 분리기(100)에서 배출부(130)의 직경을 무한정 크게할 수 만은 없다, 만약, 배출부(130)의 직경이 분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 직경에서 커지면 유입부(113)에서 유입되는 오염공기의 유입후 선회하는 공간이 부족해지기 때문이다.In addition, if the diameter of the discharge unit 130 in the cyclone separator 100 is increased, the rate at which clean air separated from the polluted particles is discharged is good, but the diameter of the discharge unit 130 in the cyclone separator 100 can be increased indefinitely. This is because, if the diameter of the discharge unit 130 is larger than the diameter of the hemispherical upper cap 112 of the separating unit 110, the space for turning after the inflow of contaminated air introduced from the inlet unit 113 becomes insufficient. .

따라서 사이클론 분리기(100)에서 배출부(130)의 직경은 대략 0.15 ~ 0.25D 정도가 바람직하다.Therefore, the diameter of the discharge portion 130 in the cyclone separator 100 is preferably about 0.15 ~ 0.25D.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)에서 분리부(110)의 내부로 진입되는 들어가는 배출부(130)의 투입길이 또한 중요한 변수이므로 분리부(110)의 크기에 따라 적절하게 설정되는 것이 바람직하며, 대략 0.6 ~ 0.8D 정도가 바람직하다.In the cyclone separator 100 according to the present invention, since the input length of the entering discharge unit 130 entering the interior of the separation unit 110 is also an important variable, it is preferable to be appropriately set according to the size of the separation unit 110, About 0.6 to 0.8D is preferable.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)에서 배출부(130)의 직경은 사이클론 분리기(100)는 분리부(110)의 유입부(113)의 직경보다 크게 설정하는 것이 바람직하다.In the cyclone separator 100 according to the present invention, the diameter of the discharge part 130 is preferably set to be larger than the diameter of the inlet part 113 of the separator 110.

본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)에서 도 8과 같이 배출부(130)의 하단의 입구 둘레에 격판(131)을 설치하게 되면 분리되지 않은 미세입자가 배출부(130)을 통해 배출되는 것을 저감할 수 있다.In the cyclone separator 100 according to the present invention, when the diaphragm 131 is installed around the inlet at the lower end of the discharge part 130 as shown in FIG. 8, it is possible to reduce the discharge of unseparated fine particles through the discharge part 130 can do.

도 9a는 종래기술에 따른 사이클론 분리기의 입자수집부 유동상태도이고, 도 9b는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 입자수집부 유동상태도이다.9A is a flow diagram of a particle collection unit of a cyclone separator according to the prior art, and FIG. 9B is a flow diagram of a particle collection unit of a cyclone separator according to the present invention.

도 9b는 본 발명에 따른 사이클론 분리기의 유입부(113)의 수평유입각도 a와 수직유입각도 b는 각각 10°로 설정한 경우이다.9B is a case in which the horizontal inflow angle a and the vertical inflow angle b of the inlet part 113 of the cyclone separator according to the present invention are respectively set to 10°.

도 9a 및 도 9b와 같이 본 발명에 따른 사이클론 분리기(100)는 종래 기술에 다른 사이클론 분리기(200)에 비해 분리부(110)의 선회유동이 강화되어 보다 효율적으로 미세입자를 분리할 수 있게 되고, 그에 따라 입자수집부(120)에 보다 많은 양의 미세입자가 축적된다.As shown in FIGS. 9A and 9B, the cyclone separator 100 according to the present invention has a reinforced rotational flow of the separating unit 110 compared to other cyclone separator 200 in the prior art, so that fine particles can be more efficiently separated. , Accordingly, a larger amount of fine particles is accumulated in the particle collection unit 120.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and can be changed in various ways without departing from the gist of the invention.

100 : 사이클론 분리기
110 : 분리부
111 : 하부본체
112 : 반구형 상부캡
113 : 유입부
120 : 입자수집부
130 : 배출부
131 : 격판100: cyclone separator
110: separation unit
111: lower body
112: hemispherical upper cap
113: inlet
120: particle collection unit
130: discharge unit
131: diaphragm

Claims

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유입부(113)를 통해 내부로 유입된 오염기류에 선회유동을 발생시켜 입자를 분리하는 분리부(110);
분리부(110)의 하부에 마련되고, 분리부(110)에서 분리된 입자가 축적되는 입자수집부(120);
분리부(110)의 상부에 마련되고, 분리부(110)에서 분리된 입자가 배출되는, 배출부(130);를 포함하는 사이클론 분리기에 있어서,
상기 분리부(110)는 아래쪽으로 갈수록 단면적이 감소하도록 된 하부본체(111)를 포함하되, 하부본체(111)의 상단에 반구형 상부캡(112)이 설치된 형태로 구성되고, 상부캡(112)의 일측에 유입부(113)가 마련되고,
분리부(110)의 유입부(113)의 수평유입각도(a)와 수직유입각도(b)를 변화시켜 동일한 유량으로 유입되는 기류의 선회강도를 적절하게 조절하되,
상기 유입부(113)의 수평유입각도 a와 수직유입각도 b는 0°< a 또는 b < 15°의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 사이클론 분리기.A separating unit 110 for separating particles by generating a swirling flow in the polluted air flow introduced into the inside through the inlet 113;
A particle collection unit 120 provided under the separation unit 110 and in which particles separated by the separation unit 110 are accumulated;
In the cyclone separator including; provided on the upper portion of the separation unit 110, the discharge unit 130 from which the particles separated by the separation unit 110 are discharged,
The separating part 110 includes a lower body 111 whose cross-sectional area decreases as it goes downward, and has a hemispherical upper cap 112 installed at the upper end of the lower body 111, and the upper cap 112 Inlet 113 is provided on one side of the,
By changing the horizontal inflow angle (a) and the vertical inflow angle (b) of the inlet part 113 of the separating part 110 to appropriately adjust the turning strength of the airflow introduced at the same flow rate
A cyclone separator, characterized in that the horizontal inflow angle a and the vertical inflow angle b of the inlet part 113 have a range of 0°<a or b<15°.

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유입부(113)를 통해 내부로 유입된 오염기류에 선회유동을 발생시켜 입자를 분리하는 분리부(110);
분리부(110)의 하부에 마련되고, 분리부(110)에서 분리된 입자가 축적되는 입자수집부(120);
분리부(110)의 상부에 마련되고, 분리부(110)에서 분리된 입자가 배출되는, 배출부(130);를 포함하는 사이클론 분리기에 있어서,
상기 분리부(110)는 아래쪽으로 갈수록 단면적이 감소하도록 된 하부본체(111)를 포함하되, 하부본체(111)의 상단에 반구형 상부캡(112)이 설치된 형태로 구성되고, 상부캡(112)의 일측에 유입부(113)가 마련되고,
분리부(110)의 반구형 상부캡(112)의 직경을 D로 하는 경우, 입자수집부(120)의 직경을 최소 3D 이상으로 하고, 입자수집부(120)의 높이를 2D 이상으로 하고,
배출부(130)의 직경을 0.15 ~ 0.25D 로 하고, 분리부(110)의 내부로 진입되는 들어가는 배출부(130)의 투입길이를 0.6 ~ 0.8D로 하는 것을 특징으로 하는 사이클론 분리기.Separation unit 110 for separating particles by generating a swirling flow in the polluted air flow introduced into the interior through the inlet 113;
A particle collection unit 120 provided under the separation unit 110 and in which particles separated by the separation unit 110 are accumulated;
In the cyclone separator including; provided on the top of the separation unit 110, the discharge unit 130 from which the particles separated by the separation unit 110 are discharged,
The separating part 110 includes a lower body 111 whose cross-sectional area decreases as it goes downward, and has a hemispherical upper cap 112 installed at the upper end of the lower body 111, and the upper cap 112 Inlet 113 is provided on one side of the,
When the diameter of the hemispherical upper cap 112 of the separation unit 110 is D, the diameter of the particle collection unit 120 is at least 3D, and the height of the particle collection unit 120 is 2D or more,
Cyclone separator, characterized in that the diameter of the discharge unit 130 is 0.15 ~ 0.25D, and the input length of the discharge unit 130 entering the interior of the separation unit 110 is 0.6 ~ 0.8D.

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제3항 또는 제5항에 있어서,
배출부(130)의 하단의 입구 둘레에 격판(131)을 설치한 것을 특징으로 하는 사이클론 분리기.The method according to claim 3 or 5,
Cyclone separator, characterized in that the diaphragm 131 is installed around the inlet at the lower end of the discharge unit 130.