KR102465981B1 - Cyclone collector with vanes formed at the gas outlet to increase the efficiency of collecting ultrafine particles - Google Patents

Cyclone collector with vanes formed at the gas outlet to increase the efficiency of collecting ultrafine particles Download PDF

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KR102465981B1
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이계중
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조민정
이영주
박준수
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한국에너지기술연구원
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Abstract

본원발명은 상부 바디부(110)와 하부 바디부(120)로 구성되는 수직관체 바디부(100); 상기 상부 바디부(110)의 상부 측면에 형성된 배기가스 유입구(130); 및 상기 상부 바디부(110)의 중심부에 구비되어 반전 상승하는 배기가스의 유출을 안내하는 유출부(200); 를 포함하되, 상기 유출부(200)는 상기 상부 바디부(110)의 내부에 배치되는 내부 유출부(210)와 외부에 배치되는 외부 유출부(220)를 포함하며, 상기 내부 유출부(210)의 외주면에는 복수개의 베인(400)이 소정거리 이격되어 수직 방향으로 배치되는 베인타입 싸이클론 집진기를 제공함으로써 초미세입자를 효율적으로 제거하고, 2차 오염물질 발생이 없어 경제적 이익을 최대화 할 수 있는 이점을 제공한다.The present invention is a vertical tubular body portion 100 consisting of an upper body portion 110 and a lower body portion 120; an exhaust gas inlet 130 formed on an upper side surface of the upper body part 110; and an outlet 200 provided in the center of the upper body 110 to guide the outflow of the reversely ascending exhaust gas; including, wherein the outlet 200 includes an inner outlet 210 disposed inside the upper body 110 and an outer outlet 220 disposed outside, and the inner outlet 210 ) on the outer circumferential surface of which a plurality of vanes 400 are spaced apart by a predetermined distance and provided with a vane-type cyclone dust collector which is disposed in the vertical direction to efficiently remove ultra-fine particles and to maximize economic benefits without the occurrence of secondary contaminants. provides an advantage.

Description

초미세 입자 포집 효율을 높이기 위한 가스배출구에 베인이 형성된 사이클론 집진기 {Cyclone collector with vanes formed at the gas outlet to increase the efficiency of collecting ultrafine particles}Cyclone collector with vanes formed at the gas outlet to increase the efficiency of collecting ultrafine particles}

본원발명은 베인타입 싸이클론 집진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선회류형식을 이용하여 입자를 접선방향으로 유도하여 1차적으로 입자를 제거하고, 또 가이드 베인을 활용하여 초미세입자를 응집시킨 후에 응집된 초미세입자는 유체 및 관성력을 활용함으로써 배출 제거효율이 강화된 베인타입 싸이클론 집진 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vane-type cyclone dust collector, and more specifically, by guiding the particles in a tangential direction using a swirling flow type to remove the particles, and also using a guide vane to aggregate the ultra-fine particles Ultra-fine particles relates to a vane-type cyclone dust collector with enhanced emission removal efficiency by utilizing fluid and inertial forces.

화력발전소 및 폐기물 소각로 등 연소설비에서 배출되는 배기가스에는 대기오염물질이 포함되어 있으며, 이들 중 초미세 분진은 인체에 유입되어 호흡기 질환을 유발시킬 뿐만 아니라 식물의 성장을 억제하는 등 환경에 유해한 영향을 미친다.Exhaust gases emitted from combustion facilities such as thermal power plants and waste incinerators contain air pollutants. Among them, ultrafine dust enters the human body and causes respiratory diseases and has a detrimental effect on the environment, such as inhibiting plant growth. go crazy

이러한 대기오염물질 중 특히 유해한 것으로 알려져 있는 지름이 2.5㎛보다 작은 미세먼지(PM2.5)를 관리하기 위하여, 미환경보호국(EPA)과 유럽연합(EU)은 2013년, 우리나라는 2015년부터 법을 개정하여 이들 물질에 대한 환경 규제를 강화 실시하고 있는 상황이다.In order to manage fine dust (PM2.5) with a diameter smaller than 2.5㎛, which is known to be particularly harmful among these air pollutants, the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) and the European Union (EU) have was revised to strengthen environmental regulations on these substances.

한편, 중력집진, 관성력 집진, 여과집진, 세정집진, 전기집진 기술들은 일반적으로 알려져 있는 집진 기술이다. 중력집진기술은 입자가 갖는 중력을 이용하여 공기가 이동하면서 자연적으로 입자를 침전시키는 기술이고, 관성력 집진기술은 기체의 흐름 방향을 급변시켜 전환점 부분에서 관성에 의하여 먼지를 집진하는 원리를 이용한 기술로서, 비교적 큰 입자의 제거에는 효과적이지만 미세한 입자는 거의 제거할 수 없다.On the other hand, gravity dust collection, inertial force dust collection, filter dust collection, cleaning dust collection, and electric dust collection techniques are generally known dust collection techniques. Gravity dust collection technology uses the gravity of particles to naturally precipitate particles as air moves. , it is effective for the removal of relatively large particles, but hardly removes fine particles.

이에 반해, 미세한 공극을 갖는 필터에 가스를 통과시켜 입자를 제거하는 여과기술과 전기를 공급하여 먼지에 하전을 부여하여 제거하는 전기집진 기술은 비교적 집진효율이 높은 것으로 알려져 있다. 그러나 여과기술의 경우에는 입자가 미세한 공극을 막기 때문에 배출가스의 처리량이 급격히 저하되며, 이로 인한 필터의 빈번한 교체는 배기가스처리비용 증가로 직결된다.On the other hand, the filtration technology of removing particles by passing gas through a filter having fine pores and the electrostatic precipitation technology of removing particles by supplying electricity to the dust are known to have relatively high dust collection efficiency. However, in the case of filtration technology, the amount of exhaust gas is rapidly reduced because the particles block fine pores, and frequent replacement of the filter is directly related to an increase in the cost of exhaust gas treatment.

한편, 입자 제거를 위한 본 출원인의 선행특허에서는, 대기압 및 고압상태의 선회유동을 이용한 입자분리장치가 개시되어 있다. 상기 선행문헌에서는, 하단은 상광하협의 배기가스 선회 유도관를 형성하고, 입자분리장치의 상단 측면에는 축중심에서 외측으로 편향되도록 유입구를 형성하여 혼합가스가 선회류에 의한 원심력에 의해 내벽면을 따라 선회하면서 유입되도록 하고, 중간부분에는 내주면에 축을 중심으로 환형태로 돌출되는 내경 축소 및 확대부를 형성하여 유로 내경을 변화시키도록 한 수직관체인 집진기와; 집진기 내부의 상단면으로부터 길이방향으로 돌출된 배기가스 유도관로 유입된 배기가스가 선회하도록 유도하는 배기가스 유도관과; 집진기의 중심에 배치되고 내경 축소 및 확대부 영역에 입구를 위치시켜 고체입자가 분리된 가스를 외부로 배출시키는 배기가스 배출관과; 집진기로 유입되는 혼합가스의 압력손실을 최소화하고, 또 집진기 내주면을 따라 하향으로 선회하는 가스는 내경축소 및 확대부에서 내측상향으로 방향 전환하여 이동되고 배기가스선회 유도관의 단부에 부딪쳐 하향 이동하여 가스배출관을 통해 배출하는 등 3중 선회유동에 의해 원심력으로 고체입자를 효율적으로 분리시킬 수 있다는 장점이 있다.On the other hand, in the prior patent of the present applicant for particle removal, a particle separation device using a swirl flow under atmospheric pressure and high pressure is disclosed. In the prior literature, the lower end forms an exhaust gas turning guide pipe of the upper and lower gorges, and an inlet is formed on the upper side of the particle separation device so as to be deflected outward from the axial center, and the mixed gas follows the inner wall surface by centrifugal force due to the swirl flow. a dust collector, which is a vertical pipe to change the flow path inner diameter by forming an inner diameter reduction and enlargement portion protruding in an annular shape on the inner circumferential surface on the inner circumferential surface in the middle portion to change the flow passage inner diameter; an exhaust gas guide pipe for guiding the exhaust gas introduced into the exhaust gas guide pipe protruding in the longitudinal direction from the top surface of the dust collector to turn; an exhaust gas discharge pipe disposed at the center of the dust collector and locating the inlet in the area of the reduced and enlarged inner diameter to discharge the gas from which the solid particles are separated to the outside; The pressure loss of the mixed gas flowing into the dust collector is minimized, and the gas turning downward along the inner circumferential surface of the dust collector is moved by changing the direction to the inside upward at the inner diameter reduction and enlargement part, and hits the end of the exhaust gas swirl guide pipe and moves downward. It has the advantage of being able to efficiently separate solid particles by centrifugal force by triple vortex flow, such as discharging through a gas discharge pipe.

그러나 상기 선행특허에서는 입자의 분리를 선회류 및 원심력에만 의존하고 있어, 배기가스가 대량으로 유입되는 경우에는 입자유동속도가 집진 한계 속도로 증가되어 포집효율이 저하될 수 있고, 특히 초미세입자의 경우 매개체 흐름에 상관없이 불규칙하게 움직이는 브라운 운동을 하기 때문에 기존 사이클로 집진기를 이용하여 초미세입자를 제거하기 어려운 문제점이 있다.However, in the prior patent, the separation of particles depends only on the swirling flow and centrifugal force, so when a large amount of exhaust gas is introduced, the particle flow rate increases to the dust collection limit speed and the collection efficiency may decrease, especially in the case of ultra-fine particles. There is a problem in that it is difficult to remove ultra-fine particles using a dust collector with a conventional cycle because of the irregular Brownian motion regardless of the flow of the medium.

대한민국 등록특허공보 제 1267878호Republic of Korea Patent Publication No. 1267878 대한민국 등록특허공보 제1334927호Republic of Korea Patent Publication No. 1334927

본원발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배기가스에 포함된 초미세 입자 크기를 키우는 방식으로 초미세입자를 효과적으로 제거하고, 구조가 간단하고 제작이 용이하며, 기존 싸이클론 설비에 간단한 개조를 통해 적용이 가능하여 경제적인, 2차 오염이 없는 고효율의 베인타입 싸이클론 집진기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and effectively removes ultra-fine particles in a way that increases the size of ultra-fine particles contained in exhaust gas, has a simple structure and is easy to manufacture, and is simply retrofitted to an existing cyclone facility. It aims to provide an economical, high-efficiency vane-type cyclone dust collector without secondary pollution.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본원발명에서는 상부 바디부(110)와 하부 바디부(120)로 구성되는 수직관체 바디부(100); 상기 상부 바디부(110)의 상부 측면에 형성되는 배기가스 유입구(130); 및 상기 상부 바디부(110)의 중심부에 구비되어 반전 상승하는 배기가스의 유출을 안내하는 유출부(200);를 포함하되, 상기 유출부(200)는 상기 상부 바디부(110)의 내부에 배치되는 내부 유출부(210)와 외부에 배치되는 외부 유출부(220)를 포함하며, 상기 내부 유출부(210)의 외주면에는 한 개 이상의 베인(400)이 소정거리 이격되어 수직 방향으로 배치되는 베인타입 싸이클론 집진기를 제공한다.In order to solve the above problems, in the present invention, the vertical tubular body portion 100 consisting of the upper body portion 110 and the lower body portion 120; an exhaust gas inlet 130 formed on an upper side surface of the upper body part 110; and an outlet 200 provided in the center of the upper body 110 to guide the outflow of the reversely ascending exhaust gas; but, the outlet 200 is located inside the upper body 110 . It includes an internal outlet 210 disposed outside and an external outlet 220 disposed outside, and one or more vanes 400 are spaced apart from each other by a predetermined distance on the outer circumferential surface of the internal outlet 210 to be disposed in a vertical direction. A vane type cyclone dust collector is provided.

상기 베인(400)은, 상기 내부 유출부(210) 외주벽에 접하는 가이드 베인(410); 및 상기 내부 유출부(210)의 외주벽 하부 끝단 아래로 연장되어 형성되는 보조 베인(420);을 포함할 수 있다.The vane 400, the guide vane 410 in contact with the outer peripheral wall of the inner outlet 210; and an auxiliary vane 420 extending below the lower end of the outer peripheral wall of the inner outlet 210 .

상기 보조 베인(420)은 상기 가이드 베인(410)이 하부로 연장되어 형성되는 베이스 플레이트(422); 및 상기 베이스 플레이트(422)의 일면에 소정거리 이격 배치되어 마이크로 채널(423)을 형성하는 복수개의 파티션(421); 을 포함하되, 상기 베이스 플레이트(422)의 상기 바디부(100)의 내벽면을 대면하는 일면에 상기 파티션(421)이 배치될 수 있다.The auxiliary vane 420 includes a base plate 422 formed by extending the guide vane 410 downward; and a plurality of partitions 421 spaced apart from each other by a predetermined distance on one surface of the base plate 422 to form micro-channels 423; However, the partition 421 may be disposed on one surface of the base plate 422 facing the inner wall surface of the body portion 100 .

상기 가이드 베인(410)은 상기 내부 유출부(210)의 외주면의 상기 배기가스가 유입되는 방향으로 접선 반대 방향과 일정한 각(θ)을 이루고, 상기 각(θ)은 90°이하 혹은 90° 보다 클 수 있다.The guide vane 410 forms a constant angle (θ) with the direction opposite to the tangent line in the direction in which the exhaust gas flows on the outer peripheral surface of the inner outlet part 210, and the angle (θ) is less than or equal to 90° or less than 90°. can be large

상기 베인(400)은 수평방향으로 평면형태 혹은 만곡형태일 수 있다.The vane 400 may have a flat shape or a curved shape in the horizontal direction.

상기 베인(400)은 단면이 상기 내부 유출부(210) 단면의 방사방향 외측으로 일정하거나 혹은 점차 협소해지는 형태일 수 있다.The vane 400 may have a shape in which a cross-section is constant or gradually narrows outward in the radial direction of the cross-section of the inner outlet portion 210 .

상기 상부 바디부(110)과 상기 내부 유출부(210) 사이 공간에는 복수개의 분사배관이 소정거리 이격되어 배치될 수 있다.A plurality of injection pipes may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance in a space between the upper body part 110 and the inner outlet part 210 .

상기 분사배관은 복수개의 분사노즐을 구비할 수 있다.The injection pipe may include a plurality of injection nozzles.

상기 보조베인(420)은 다공성 소재 혹은 메쉬 타입으로 형성될 수 있다.The auxiliary vane 420 may be formed of a porous material or a mesh type.

상기 마이크로 채널(423)의 단면은 사각형 혹은 상기 베이스(421)에서 외측 방향으로 점차 증가하는 형태일 수 있다. The cross-section of the microchannel 423 may have a rectangular shape or a shape gradually increasing outward from the base 421 .

본원발명은 상기 다양한 해결수단 중 가능한 형태의 다양한 조합으로 제공이 가능하다.The present invention can be provided in various combinations of possible forms among the various solutions described above.

본원발명의 베인타입 싸이클론 집진기에 의하면, 선회유동을 통해 조대입자를 침강시키고, 가이드 베인의 가스흐름 방향 전환을 통한 초미세입자들의 응집에 의한 조대화를 통하여 초미세 입자를 제거할 수 있기 때문에 배기가스에 포함된 입자를 효율적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다.According to the vane-type cyclone dust collector of the present invention, it is possible to remove the ultra-fine particles through the sedimentation of the coarse particles through the swirling flow and the coarsening by the aggregation of the ultra-fine particles through the gas flow direction change of the guide vane. There is an advantage in that particles included in the gas can be efficiently removed.

또한 본원발명의 집진기에 의하면, 구조가 간단할 뿐만 아니라, 가스 유출부에 대한 간단한 개조만을 통하여 기존 싸이클론 집진기를 그대로 사용할 수 있고, 기타 2차 오염이 발생하지 않기 때문에, 이에 따르는 추가 처리비용이 없어 경제성 효과를 향상 시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the dust collector of the present invention, not only the structure is simple, but also the existing cyclone dust collector can be used as it is through a simple modification of the gas outlet, and other secondary pollution does not occur, so the additional treatment cost is reduced. It has the advantage of being able to improve the economic effect.

도 1은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 베인타입 싸이클론 집진기 평면사시도이다.
도 2는 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 베인타입 싸이클론 집진기 투시사시도이다.
도 3은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 베인타입 싸이클론 집진기 정면투시도이다.
도 4는 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 베인 개략도이다.
도 5는 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 보조 베인 측면도이다.
도 6은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 보조 베인 평면도이다.
도 7은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 가이드 베인 평면도이다.
도 8은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 내부 유출부에 베인이 배치된 베인타입 싸이클론 집진기 내부 평면도이다.1 is a plan perspective view of a vane type cyclone dust collector according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a vane type cyclone dust collector according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a front perspective view of a vane type cyclone dust collector according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a vane according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a side view of an auxiliary vane according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a plan view of an auxiliary vane according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a guide vane according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a plan view of the inside of the vane type cyclone dust collector in which the vanes are disposed on the inner outlet according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments in which those skilled in the art can easily practice the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, when it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention in describing the operating principle of the preferred embodiment of the present invention in detail, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when it is said that a part is connected to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween.

본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises", "have" or "include" are intended to designate that the features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or presence of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

본원 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.The present invention will be described with reference to detailed embodiments according to the drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and repeated descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 베인타입 싸이클론 집진기 평면사시도이고, 도 2는 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 베인타입 싸이클론 집진기 투시사시도이며, 도 3은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 베인타입 싸이클론 집진기 정면투시도이다. 1 is a plan perspective view of a vane type cyclone dust collector according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a vane type cyclone dust collector according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a preferred embodiment of the present invention It is a front perspective view of the vane type cyclone dust collector.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본원발명에 따른 베인타입 싸이클론 집진기는, 바디부(100), 유출부(200) 및 분사배관(300)을 포함하여 이루어진다.1 to 3 , the vane type cyclone dust collector according to the present invention includes a body portion 100 , an outlet portion 200 , and a spray pipe 300 .

상기 구성들을 좀 더 구체적으로 설명하면 상기 바디부(100)는 상부에서 하부 순서로 소정의 높이와 내경을 가지는 원기둥형의 상부 바디부(110), 상광하협의 원추형상 하부 바디부(120)로 구성된 수직관체이다. 상기 상부 바디부(110)의 상단에는 중앙에 원형홀(미도시)이 형성되어 있는 상부 커버(140)가 형성되어 있고, 상기 상부 커버(140)의 외주변은 체결 수단을 이용하여 체결이 가능한 결합부가 구비될 수 있다. 상기 중앙 원형홀 측 상기 상부 커버(140)에는 소정 거리 이격되어 액체 분사 배관(300)이 관통되어 배치되어 있다. 또한 상기 상부 커버(140)의 중앙 원형홀 측 플랜지와 결합되면서 유출부(200)이 배치되어 있다. 상기 상부 커버(140)의 상부측에는 외부 유출부(220)가 배치되고, 상기 상부 커버(140)의 하단측 수직방향 즉 상기 상부 바디부(110) 내부 공간에 내부 유출부(210)가 배치되어 있다. 상기 유출부(200)은 상부 바디부(110)의 중심부에 배치되어 상기 상부 바디부(110) 상부측면에 구비된 유입구(130)을 통해 유입되는 배기가스가 반전 상승되어 외부로 유출되는 것을 안내한다. 본원발명에서의 바람직한 실시 예로, 상기 내부 유출부(210)는 원통 형태로 형성되었고, 내경은 상기 상부 바디부(110) 내경의 1/2 일 수 있다.When explaining the above configurations in more detail, the body part 100 is a cylindrical upper body part 110 having a predetermined height and inner diameter in the order from top to bottom, and a conical lower body part 120 of the upper and lower narrows. It is composed of a vertical tube. An upper cover 140 having a circular hole (not shown) formed in the center is formed at the upper end of the upper body 110 , and the outer periphery of the upper cover 140 can be fastened using a fastening means. A coupling portion may be provided. The upper cover 140 on the side of the central circular hole is spaced apart from each other by a predetermined distance and the liquid injection pipe 300 is disposed therethrough. In addition, the outlet 200 is disposed while being coupled to the flange on the side of the central circular hole of the upper cover 140 . An external outlet 220 is disposed on the upper side of the upper cover 140 , and an internal outlet 210 is disposed in the vertical direction of the lower end of the upper cover 140 , that is, in the inner space of the upper body 110 , have. The outlet 200 is disposed in the center of the upper body 110 to guide the exhaust gas flowing in through the inlet 130 provided on the upper side of the upper body 110 is reversely raised and discharged to the outside. do. In a preferred embodiment of the present invention, the inner outlet portion 210 is formed in a cylindrical shape, and the inner diameter may be 1/2 of the inner diameter of the upper body portion 110 .

상기 내부 유출부(210)의 원통형 바디의 외면에는 소정거리 이격되어 한 개 이상의 베인(400)이 구비되어 있다. 상기 베인(400)은 상부의 가이드 베인(410)과 보조 베인(420)으로 구성된다.One or more vanes 400 are provided on the outer surface of the cylindrical body of the inner outlet 210 spaced apart by a predetermined distance. The vane 400 is composed of an upper guide vane 410 and an auxiliary vane 420 .

도 4는 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 베인 개략도이다.4 is a schematic diagram of a vane according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4 를 참조하면, 상기 가이드 베인(410)은 일 측면이 상기 내부 유출부 바디(212) 외면에 접합되는 방식으로 수직방향으로 구비될 수 있다. 상기 접합은 용접방식으로 이루어 질 수 있다. 또한 상기 도 2 및 도 3을 참조하면 상기 가이드 베인(410)은 상기 내부 유출부 바디(212)의 하부 끝단까지 형성될 수 있고, 상단은 상기 내부 유출부 바디(212) 상단에 외측 방향으로 확장 형성되어 있는 상부 플랜지에 밀착되어 있거나 혹은 용접될 수 있다. 상기 가이드 베인(410) 하부측에 수직방향으로 보조 베인(420)이 구비된다. 상기 보조 베인(420)은 상기 플레이트 형태의 베이스(422)와 베이스 일측면에 소정거리 이격되어 형성되어 있는 복수개의 파티션(421)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4 , one side of the guide vane 410 may be provided in a vertical direction in such a way that one side is joined to the outer surface of the inner outlet body 212 . The joining may be made by a welding method. In addition, referring to FIGS. 2 and 3 , the guide vane 410 may be formed up to the lower end of the inner outlet body 212 , and the upper end extends outwardly to the upper end of the inner outlet body 212 . It may be in close contact with the formed upper flange or welded. Auxiliary vanes 420 are provided on the lower side of the guide vanes 410 in the vertical direction. The auxiliary vane 420 may include the plate-shaped base 422 and a plurality of partitions 421 spaced apart from each other by a predetermined distance on one side of the base.

상기 가이드 베인(410)의 폭과 및 상기 보조 베인(420)의 폭은 동일하게 형성 될 수 있고본원발명의 바람직한 실시예에서 상기 가이드 베인(410)과 상기 보조 베인(420)의 폭(w)은 바람직하게 상기 내부 유출부(210)의 내경의 1/12 내지 1/8일 수 있고, 더 바람직하게는 1/10일 수 있다. 상기 보조 베인(420)의 길이(L)는 바람직하게 상기 내부 유출부 바디(212) 길이의 1/5 내지 1/3일 수 있고, 더 바람직하게는 1/4일 수 있다.The width of the guide vane 410 and the width of the auxiliary vane 420 may be formed to be the same, and the width w of the guide vane 410 and the auxiliary vane 420 in a preferred embodiment of the present invention is preferably 1/12 to 1/8 of the inner diameter of the inner outlet 210, and more preferably 1/10. The length L of the auxiliary vane 420 may preferably be 1/5 to 1/3 of the length of the inner outlet body 212, and more preferably 1/4.

또한, 상기 가이드 베인(410) 및 보조 베인(420)은 다공성 소재 혹은 메쉬 타입으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 기존 싸이클론 집진기 내부에 추가로 플레이트 형태의 베인 부재가 한 개 이상 구비됨으로써, 집진기 내부 압력 상승을 유발할 수 있고, 이로 인해서 후단 ID FAN(미도시)의 부하가 상승되는 문제점을 해결하기 위함이다.In addition, the guide vane 410 and the auxiliary vane 420 are preferably formed of a porous material or a mesh type. This is to solve the problem that one or more vane members in the form of a plate are additionally provided inside the existing cyclone dust collector, which may cause an increase in internal pressure of the dust collector, and thereby increase the load on the rear end ID FAN (not shown). .

도 5는 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 보조 베인 측면도이다.5 is a side view of an auxiliary vane according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 베이스(422)는 상기 가이드 베인(420)이 하부 수직방향으로 연장된 플레이트 형식으로 구성될 수 있고, 연장된 베이스(422)의 두께는 바람직하게 상기 가이드 베인(410)의 두께의 1/2이 될 수 있다. 상기 가이드 베인(420)의 측단면 두께는 1.5㎜ 내지 2.5㎜ 일 수 있고, 바람직하게는 1.8㎜ 내지 2.2㎜ 일 수 있으며, 더 바람직하게는 2㎜일 수 있다.Referring to FIG. 5 , the base 422 may be configured in the form of a plate in which the guide vanes 420 extend in the lower vertical direction, and the thickness of the extended base 422 is preferably the guide vanes 410 . can be 1/2 of the thickness of The thickness of the lateral section of the guide vane 420 may be 1.5 mm to 2.5 mm, preferably 1.8 mm to 2.2 mm, and more preferably 2 mm.

상기 베이스(422)의 상기 바디부(100) 내벽면을 대면하는 일 측면에는 복수개의 스트라이프 형태의 파티션(421)이 구비될 수 있다. 본원발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 파티션(421)의 측단면 두께는 0.8㎜ 내지 1.2㎜일 수 있고, 바람직하게는 1㎜일 수 있다.A plurality of stripe-shaped partitions 421 may be provided on one side of the base 422 facing the inner wall surface of the body 100 . The thickness of the lateral cross-section of the partition 421 according to a preferred embodiment of the present invention may be 0.8 mm to 1.2 mm, preferably 1 mm.

도 6은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 보조 베인 평면도이다.6 is a plan view of an auxiliary vane according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 베이스(422)의 면과 상기 인접한 파티션(421) 사이에는 스트라이프 홈 형태의 마이크로 채널(423)이 형성 될 수 있다. 상기 파티션(421)의 평면 단면은 정사각형 일수 있고, 상기 베이스(422)면을 기준으로 상협하광 사각형, 삼각형 및 오목 만곡형을 이루는 형태가 될 수 있다. 따라서 상기 마이크로 채널(423)의 평면 단면은 상기 베이스(422) 인접한 측이 좁고 상기 바디부(100) 내벽면을 대면하는 측은 상대적으로 넓은 형태를 이루고 있다. 마이크로 채널(423)의 수평 단면부는 바람직하게 상광하협의 형태이고, 표면에 부착된 물질을 하단으로 흘러내리게 할 수 있다면 상기 형태들로 한정되지 않는다.A microchannel 423 in the form of a stripe groove may be formed between the surface of the base 422 and the adjacent partition 421 . A planar cross-section of the partition 421 may be a square, and may be formed in a shape of a rectangular, triangular, or concave curved shape with respect to the surface of the base 422 . Accordingly, the planar cross-section of the microchannel 423 has a narrow side adjacent to the base 422 and a relatively wide side facing the inner wall surface of the body part 100 . The horizontal cross-section of the microchannel 423 is preferably in the form of an upper and lower vertex, and is not limited to the above forms as long as the material adhering to the surface can flow down to the bottom.

도 7은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 가이드 베인 평면도이다.7 is a plan view of a guide vane according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 가이드 베인(410)의 수평 단면부는 정사각형, 대면 변의 길이가 상이한 사각형, 삼각형, 낫모양, 만곡형 다각형 형태일 수 있고 이에 한정되지 않는다. Referring to FIG. 7 , the horizontal cross-section of the guide vane 410 may be in the form of a square, a square, a triangle, a sickle, or a curved polygon having different lengths of opposite sides, but is not limited thereto.

도 8은 본원발명의 바람직한 실시 예에 따른 내부 유출부에 베인이 배치된 베인타입 싸이클론 집진기 내부 평면도이다.8 is a plan view of the inside of the vane type cyclone dust collector in which the vanes are disposed on the inner outlet according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 도 8을 참조하면, 상기 내부 유출부 바디(212)에 상기 가이드 베인(410)의 일측면이 접합되어 배치되고, 상기 유입구(130)를 통해 배가스가 유입되는 방향으로 접선 반대방향과 일정한 각(θ)을 이루고, 상기 각(θ)은 90°이하 혹은 90°보다 클 수 있다.Referring to FIG. 8 , one side of the guide vane 410 is bonded to the inner outlet body 212 and disposed at a constant angle to the opposite tangential direction in the direction in which the exhaust gas flows through the inlet 130 . (θ) is formed, and the angle (θ) may be less than or equal to 90° or greater than 90°.

상기 각(θ)이 90°이하일 경우, 상기 유입구(130)를 통해 유입되는 배기가스 내 초미세입자들은 상기 베인(410)의 면에 부딪치면서 상기 가이드 베인(410)과 상기 내부 유출부 바디(212)가 접하는 모서리쪽으로 이동하게 되고, 초미세입자들의 운동 에너지의 일부가 열 에너지로 변환되어 서로 응집되면서 상기 모서리 및 모서리 근처 위치에 부착될 수 있다. When the angle θ is less than 90°, the ultra-fine particles in the exhaust gas introduced through the inlet 130 collide with the surface of the vane 410 and the guide vane 410 and the internal outlet body 212 ) moves toward the edge, and a part of the kinetic energy of the ultrafine particles is converted into thermal energy and agglomerated with each other to be attached to the edge and a position near the edge.

상기 각(θ)이 90°보다 클 경우 경우, 상기 유입구(130)를 통해 유입되는 배기가스 내 초미세입자들은 상기 가이드 베인(410)의 면에 부딪쳐 흐름 방향이 절곡되어 다시 상기 바디부(100)의 내벽면 측으로 이동할 수 있다. 상기 초미세입자들은 상기 가이드 베인(410)의 표면과 충돌하면서 운동 에너지의 일부가 열에너지로 변환되어 기타 입자들과 응집력이 향상 할 수 있다. 상기 응집된 초미세입자들은 입자의 크기가 커져 충분한 관성력을 유지할 수 있게 되어 유입되는 배기가스의 흐름방향으로 선회되면서 원심력에 의해 분리되거나 상기 상부 바디부(110)의 내측벽면에 부착되어 분리될 수도 있다.When the angle (θ) is greater than 90°, the ultra-fine particles in the exhaust gas introduced through the inlet 130 collide with the surface of the guide vane 410 and the flow direction is bent and the body portion 100 again. can be moved to the inner wall side of the As the ultra-fine particles collide with the surface of the guide vane 410 , a portion of kinetic energy is converted into thermal energy, thereby improving cohesion with other particles. The agglomerated ultra-fine particles can be separated by centrifugal force while turning in the flow direction of the inflowing exhaust gas as the size of the particles increases to maintain sufficient inertial force, or attached to the inner wall surface of the upper body part 110 to be separated. .

상기 도 2 및 도 3과 함께 참조하면, 상기 상부 바디부(110)의 내측 벽면과 상기 내부 유출부 바디(212)면 사이의 소정 위치에 수직방향으로 액체 분사배관(300)이 배치되어 있다. 상기 분사배관(300)은 수직방향으로 액체 분사 노즐(미도시)들이 소정거리 이격되어 복수개 배치 될 수 있고, 상기 분사 노즐은 상기 분사배관(300)의 수평단면상 하나 이상 배치될 수 있다. 상기 모서리 및 모서리 근처 위치에 부착된 응집 초미세입자는 분사된 액체에 의해 가이드 베인(410)의 면을 따라 씻겨 흘러내리다가, 하단에 배치된 보조 베인(420)에 형성된 마이크로 채널(423)을 따라 아래로 흘러내려 하단 배출부(150)을 통해 배출된다.Referring to FIGS. 2 and 3 , a liquid injection pipe 300 is disposed in a vertical direction at a predetermined position between the inner wall surface of the upper body part 110 and the surface of the inner outlet body 212 . In the injection pipe 300 , a plurality of liquid injection nozzles (not shown) may be disposed to be vertically spaced apart by a predetermined distance, and one or more injection nozzles may be disposed on a horizontal cross-section of the injection pipe 300 . The agglomerated ultra-fine particles attached to the edge and the position near the edge are washed down along the surface of the guide vane 410 by the sprayed liquid, and then along the microchannel 423 formed in the auxiliary vane 420 disposed at the bottom. It flows down and is discharged through the lower discharge unit 150 .

또한, 상기 상부 바디부(110)의 내측벽면에 부착된 응집 초미세입자들은 상기 분사배관(300)의 노즐에서 분사되는 액체에 의해 세척되면서 액체와 함께 상기 바디부(100)의 하단에 배치되는 배출부(150)를 통해 배출될 수 있다.In addition, the agglomerated ultra-fine particles attached to the inner wall surface of the upper body part 110 are washed by the liquid sprayed from the nozzle of the injection pipe 300 and are disposed at the lower end of the body part 100 together with the liquid discharge. It may be discharged through the unit 150 .

상기 분사배관(300)은 바람직하게 상기 내부 유출부 바디(212)의 수직 길이에 대응되는 길이로 배치 될 수 있다.The injection pipe 300 may be preferably arranged to have a length corresponding to the vertical length of the inner outlet body 212 .

상기 상부 바디부(110)에 '+' 리드선을 연결하고, 상기 분사배관에는 '-'리드선을 연결하여, 상기 분사배관(300)의 분사노즐로부터 정전분무하여 초미세입자들을 집진할 수 있다. 이 경우, 상기 유입구(130), 상기 분사배관(300)이 상기 상부 커버(140)를 관통하는 부위에는 절연부재를 구비할 수 있다. 바디부의 일측에는 쇼트를 방지하도록 애자가 설치 될 수 있다. 배관의 내경을 일정하게 하고 노즐들의 내경 크기를 달리하거나, 노즐의 내경은 일정하게 하고 배관 내경을 달리하게 하는 방법으로 상기 수직 분사배관(300)에서 분무되는 분무액들의 분무길이를 일정하게 할 수 있다. A '+' lead wire is connected to the upper body part 110, and a '-' lead wire is connected to the spray pipe, and the ultra-fine particles can be collected by electrostatic spraying from the spray nozzle of the spray pipe 300 . In this case, an insulating member may be provided at a portion where the inlet 130 and the injection pipe 300 pass through the upper cover 140 . An insulator may be installed on one side of the body to prevent short circuit. By making the inner diameter of the pipe constant and varying the size of the inner diameter of the nozzles, or by making the inner diameter of the nozzle constant and the inner diameter of the pipe different, the spray length of the spray liquids sprayed from the vertical injection pipe 300 can be made constant. have.

이상으로 본원발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본원발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본원발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As described above in detail a specific part of the content of the present invention, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

100: 바디부
110: 상부 바디부
120: 하부 바디부
130: 유입구
140: 상부 커버
150: 배출부
200: 유출부
210: 내부 유출부
220: 외부 유출부
211: 유출구
212: 내부 유출부 바디
300: 분사배관
400: 베인
410: 가이드 베인
420: 보조 베인
421: 파티션
422: 베이스
423: 마이크로 채널100: body part
110: upper body part
120: lower body part
130: inlet
140: upper cover
150: discharge unit
200: outlet
210: internal outlet
220: external outlet
211: outlet
212: inner outlet body
300: injection pipe
400: vane
410: guide vanes
420: auxiliary vane
421: partition
422: base
423: micro channel

Claims (10)

상부 바디부(110)와 하부 바디부(120)로 구성되는 수직관체 바디부(100);
상기 상부 바디부(110)의 상부 측면에 형성된 배기가스 유입구(130); 및
상기 상부 바디부(110)의 중심부에 구비되어 반전 상승하는 배기가스의 유출을 안내하는 유출부(200);
를 포함하되,
상기 유출부(200)는 상기 상부 바디부(110)의 내부에 배치되는 내부 유출부(210)와 외부에 배치되는 외부 유출부(220)를 포함하며,
상기 내부 유출부(210)의 외주면에는 한 개 이상의 베인(400)이 소정거리 이격되어 수직 방향으로 배치되며,
상기 베인(400)은,
상기 내부 유출부(210) 외주벽에 접하는 가이드 베인(410); 및
상기 내부 유출부(210)의 외주벽 하부 끝단 아래로 연장되어 형성되는 보조베인(420);
을 포함하고,
상기 보조 베인(420)은 상기 가이드 베인(410)이 하부로 연장되어 형성되는 베이스 플레이트(422); 및
상기 베이스 플레이트(422)의 일면에 소정거리 이격 배치되어 마이크로 채널(423)을 형성하는 복수개의 파티션(421);을 포함하되,
상기 베이스 플레이트(422)의 상기 바디부(100)의 내벽면을 대면하는 일면에 상기 파티션(421)이 배치되는 베인타입 싸이클론 집진기. a vertical tubular body portion 100 composed of an upper body portion 110 and a lower body portion 120;
an exhaust gas inlet 130 formed on an upper side surface of the upper body part 110; and
an outlet 200 provided in the center of the upper body 110 to guide the outflow of the reversely ascending exhaust gas;
including,
The outlet 200 includes an inner outlet 210 disposed inside the upper body 110 and an outer outlet 220 disposed outside,
On the outer peripheral surface of the inner outlet 210, one or more vanes 400 are vertically spaced apart from each other by a predetermined distance,
The vane 400 is
a guide vane 410 in contact with the outer peripheral wall of the inner outlet 210; and
Auxiliary vanes 420 formed to extend below the lower end of the outer peripheral wall of the inner outlet 210;
including,
The auxiliary vane 420 includes a base plate 422 formed by extending the guide vane 410 downward; and
A plurality of partitions 421 disposed on one surface of the base plate 422 to be spaced apart by a predetermined distance to form a microchannel 423; including,
A vane type cyclone dust collector in which the partition 421 is disposed on one surface of the base plate 422 facing the inner wall surface of the body portion 100 . 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 가이드 베인(410)은 상기 내부 유출부(210)의 외주면의 상기 배기가스가 유입되는 방향으로 접선 반대 방향과 일정한 각(θ)을 이루고, 상기 각(θ)은 90°이하 혹은 90°보다 큰 베인타입 싸이클론 집진기.The method of claim 1,
The guide vane 410 forms a constant angle (θ) with the direction opposite to the tangent line in the direction in which the exhaust gas flows on the outer peripheral surface of the inner outlet part 210, and the angle (θ) is less than or equal to 90° or less than 90°. Large vane type cyclone dust collector. 제 1 항에 있어서,
상기 베인(400)은 수평방향으로 평면형태 혹은 만곡형태인 베인타입 싸이클론 집진기.The method of claim 1,
The vane 400 is a vane type cyclone dust collector having a flat or curved shape in the horizontal direction. 제 1 항에 있어서,
상기 베인(400)은 단면이 상기 내부 유출부(210) 단면의 방사방향 외측으로 일정하거나 혹은 점차 협소해지는 형태인 베인타입 싸이클론 집진기.The method of claim 1,
The vane 400 is a vane type cyclone dust collector whose cross section is constant or gradually narrows outward in the radial direction of the cross section of the inner outlet 210 . 제 1 항에 있어서,
상기 상부 바디부(110)과 상기 내부 유출부(210) 사이 공간에는 복수개의 분사배관이 소정거리 이격되어 배치되는 베인타입 싸이클론 집진기.The method of claim 1,
A vane-type cyclone dust collector in which a plurality of spray pipes are spaced apart from each other by a predetermined distance in a space between the upper body part 110 and the inner outlet part 210 . 제 7 항에 있어서,
상기 분사배관은 복수개의 분사노즐을 구비하는 베인타입 싸이클론 집진기.8. The method of claim 7,
The injection pipe is a vane type cyclone dust collector having a plurality of injection nozzles. 제 1 항에 있어서,
상기 보조베인(420)은 다공성 소재 혹은 메쉬 타입으로 형성되는 베인타입 싸이클론 집진기.The method of claim 1,
The auxiliary vane 420 is a vane type cyclone dust collector formed of a porous material or a mesh type. 제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 채널(423)의 단면은 사각형 혹은 상기 베이스 플레이트(422)에서 외측 방향으로 점차 증가하는 형태인 베인타입 싸이클론 집진기.The method of claim 1,
A vane type cyclone dust collector having a cross-section of the microchannel 423 gradually increasing outward from the square or the base plate 422 .
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