KR100681758B1 - 여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템은 필터를 통과하여 여과된 가스의 압력을 측정하는 압력측정부; 상기 필터의 교체 필요성을 경고하여 주는 경고부; 상기 여과집진기의 전원을 차단하는 전원차단부; 및 상기 압력측정부에서 측정된 가스압력값을 전송받아 이를 토대로 필터 오염도를 산출하고, 상기 필터 오염도를 기준값 및 임계값과 비교하여 이에 따라 상기 경고부를 작동시키거나 상기 전원차단부를 작동시키는 제어부를 구비함으로써,
필터의 오염도에 따라 필터의 교체 필요성을 알려주거나, 자동으로 집진기의 전원스위치가 꺼지도록 하는 한편, 자동으로 분진탈리장치가 작동되도록 할 수 있다.
여과집진기, 필터, 필터 오염도, 필터 교체, 경고, 분진탈리장치

Description

여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법{Filter Management System and Filter Management Method for the Filter Dust Collector}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 도 1 의 필터 관리 시스템의 작동 흐름도.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도.
본 발명은 여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여과집진기의 필터의 이상 유무를 판단하여 필터 교체의 필요성을 알려주는 필터 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
집진기(dust collector)란 기체 속에 부유(浮遊)하고 있는 고체나 액체의 미립자를 모아서 제거하는 장치를 말한다.
집진기는 그 집진 방식에 따라 여러가지 종류가 있으며, 이 중, 여과 방식은 얇은 종이나 섬유 등의 여과재 표면에 분진을 붙이는 표면여과방식과, 유리섬유ㅇ면섬유 같은 두꺼운 층의 여과재를 자루 모양이나 평판형으로 만든 여과포(濾過布), 즉 백필터(bag filter)의 섬유층 속에 분진을 모으는 내부여과방식으로 나뉜다.
일반적으로, 산업용으로 쓰이는 여과집진기는 내부여과방식을 일컫는 것으로 이는 팬모터(fan motor)를 가동하여 분진이 함유된 가스를 팬(fan, 송풍기)에 의하여 필터(filter)로 유입시켜 여과 및 흡착에 의해 분진을 분리 포집하고, 여과 후의 가스는 대기 중으로 배출하는 방식으로 이루어진다. 이 때 필터에 흡착된 분진은 이를 털어주는 탈리(脫離)작업을 거쳐 별도로 회수하게 된다.
만약, 필터에 흡착된 분진층이 지나치게 두꺼워져 필터의 흡입공이 막히면 압력손실이 커지므로 어느 정도 사용한 뒤에는 분진을 탈리해 주어야 하며, 이러한 필터 관리를 소홀히 하는 경우, 집진기의 수명이 단축되고 운전비용 상승의 요인이 된다.
그래서, 종래의 집진기는 차압계를 이용하여 압력손실을 측정함으로써 필터의 교체 필요성을 파악하였다.
그러나, 상기와 같은 방법은 사용자가 직접 차압계를 점검하여 필터 교체의 필요 유무를 판단하여야 하므로, 유지 관리가 용이하지 않고 또한 소홀해지기 쉬운 문제점이 있었다.
또한, 필터의 오염도가 기기에 허용되는 임계값에 도달하여 팬모터에 과부하가 걸리는 상태, 이른바 이상 상태가 발생하더라도 사용자가 차압계를 점검하지 않 으면 그 이상 여부를 알 수 없어 과부하로 인한 기기고장이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
한편, 필터에 흡착된 분진을 털어주는 분진탈리장치로는 사용자가 손잡이 등을 직접 흔들어 줌으로써 흔들어 분진을 탈리시키는 수동식과, 시작버튼을 누르면 타이머에 의해 일정시간 진동이 발생되어 분진을 탈리시키는 자동식이 있다.
그런데, 이들은 모두 집진 과정과는 별개로서, 사용자가 직접 별도의 조작을 하지 않으면 작동되지 않는다는 불편한 점이 남아 있어 자칫 관리 소홀로 이어지게 되고, 이는 집진기의 수명 단축 및 운전비용의 상승을 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 필터의 오염도가 기준값에 도달하면 사용자에게 필터의 교체 필요성을 알려줌으로써 필터의 유지 관리가 용이한 여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 필터의 오염도가 임계값에 도달하면 사용자가 조작하지 않아도 자동으로 집진기의 전원스위치가 꺼지도록 함으로써, 집진기의 고장을 사전에 예방하고 수명 단축을 방지할 수 있는 여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 사용자가 별도의 조작을 하지 않아도 전원이 오프(OFF)됨과 연동되어 자동으로 분진탈리장치가 작동하도록 함으로써, 필터의 분진 탈리 작업이 용이한 여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템은 필터를 통과하여 여과된 가스의 압력을 측정하는 압력측정부; 상기 필터의 교체 필요성을 경고하여 주는 경고부; 상기 여과집진기의 전원을 차단하는 전원차단부; 및 상기 압력측정부에서 측정된 가스압력값을 전송받아 이를 토대로 필터 오염도를 산출하고, 상기 필터 오염도를 기준값 및 임계값과 비교하여 이에 따라 상기 경고부를 작동시키거나 상기 전원차단부를 작동시키는 제어부를 구비한다.
바람직하게는, 제어부는 상기 필터 오염도가 상기 기준값 이상이고 상기 임계값 미만인 경우에는 상기 경고부를 작동시키며, 상기 필터 오염도가 상기 임계값 이상인 경우에는 상기 전원차단부를 작동시킨다.
이때, 상기 기준값은 상기 필터의 교체가 요구되는 필터 오염도이며, 상기 임계값은 상기 필터가 동작하기 위한 한계가 되는 필터 오염도를 의미한다.
바람직하게는, 상기 전원차단부에 의한 상기 여과집진기의 전원 차단이 수행되는 경우, 상기 여과집진기가 완전히 전원 오프되기 전에 상기 필터에 대한 분진 탈리 작업을 소정 시간 동안 수행하는 분진탈리장치를 더 구비한다.
바람직하게는, 압력측정부는 압력센서로서, 상기 필터를 통과하여 여과된 가스가 배출되는 통기도에 설치된다.
더욱 바람직하게는, 상기 경고부에 의한 경고는, 경고등 또는 경고음 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 여과집진기의 필터관리방법은, 압력측정부에 의해 상기 필터를 통과하여 여과된 가스의 압력을 측정하는 단계; 측정된 가스압력값을 상기 제어부가 전송받아 상기 측정된 가스압력값으로부터 필터 오염도를 산출하여 이를 기준값과 비교하는 단계; 상기 제어부에 의한 비교 결과, 상기 필터 오염도가 상기 기준값 이상인 경우 상기 필터 오염도와 임계값을 비교하는 단계; 및 상기 제어부는 상기 필터 오염도가 상기 임계값 미만인 경우에는 경고부를 작동시켜 상기 필터의 교체 필요성을 경고하고, 상기 필터 오염도가 상기 임계값 이상인 경우에는 전원차단부를 작동시켜 상기 여과집진기의 전원을 차단하는 단계를 포함한다.
이로써, 필터의 오염도에 따라 필터의 교체 필요성을 알려주거나 자동으로 집진기의 전원이 오프되도록 하는 한편, 전원과 연동되어 자동으로 분진탈리장치가 작동하도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
일반적으로, 여과집진기에서 흡입압력을 발생시키는 팬모터의 동력은 팬이 발생시키는 풍량, 팬의 효율, 압력손실 등을 고려해 산정하게 된다.
여기서, 압력손실이란 필터에 유입되는 가스압력에 비해 필터 통과 후의 가스압력이 낮아지는 것을 말하며, 특히 분진이 없는 상태에서 순수하게 필터의 저항 때문에 발생하는 압력손실값을 이상적 압력손실값이라 한다.
여과집진기를 공회전 시키면, 팬은 팬모터의 동력에 따라 일정한 흡입압력을 발생시키고, 필터 통과 후의 분진없는 가스는 팬의 흡입압력에서 이상적 압력손실값을 뺀 이상적 가스압력값을 나타내게 된다.
본 발명에 의한 여과집진기의 필터 관리 시스템에서는 상기의 이상적 가스압력값을 이용하여 필터 관리를 수행한다. 즉, 필터 교체가 요구되는 정도의 필터 오염도 - 예를 들면, 이상적 가스압력값을 필터 오염도 0이라 가정할 때 오염도 70에 해당하는 가스압력값 - 를 기준값으로 설정하는 한편, 여과집진기의 필터가 동작하기 위한 한계가 되는 필터 오염도 - 예를 들면, 이상적 가스압력값을 필터 오염도 0이라 가정할 때 오염도 100에 해당하는 가스압력값 - 를 임계값으로 설정하여 이를 여과집진기의 필터 관리에 사용한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 여과집진기의 필터 관리 시스템은 압력측정부(10), 제어부(20), 경고부(30), 및 전원차단부(40)로 구성되어 있다.
압력측정부(10)는 필터를 통과하여 여과된 가스의 압력을 측정하는 것으로서, 가스압력 측정이 가능한 압력센서 등을 사용할 수 있다. 이러한 압력측정부(10)는 가스가 배출되는 통기도 등에 설치된다.
제어부(20)는 압력측정부(10)에서 측정된 실제 가스압력 값을 전송받아 이를 토대로 필터 오염도를 산출하고, 필터 오염도를 기준값 및 임계값과 비교하여 이에 따라 경고부(30)를 작동시키거나 여과집진기의 전원차단부(40)를 작동시킨다.
경고부(30)는 제어부(20)의 신호에 따라 필터의 교체 필요성을 경고해 주는 것으로서, 경고등이나 경고음 또는 이들의 결합으로 구성할 수 있다.
전원차단부(40)는 제어부(20)로부터의 신호가 있는 경우 여과집진기의 전원을 차단시킨다.
이하, 이러한 본 발명의 여과집진기의 필터 관리 시스템의 동작에 대해 설명한다.
도 2는 도 1 의 필터 관리 시스템의 작동 흐름도이다.
압력측정부(10)가 필터를 통과하여 여과된 가스의 압력 즉, 실제 가스압력을 측정하고 이를 제어부(20)로 전송한다(S21).
제어부(20)는 압력측정부(10)로부터 전송받은 가스압력값으로부터 필터 오염도를 산출하여 이를 기준값과 비교한다(S23).
판단 결과, 필터 오염도가 기준값 이상인 경우, 제어부(20)는 필터 오염도가 임계값 이상인지를 판단한다(S25).
판단 결과, 필터 오염도가 임계값 미만인 경우에는 제어부(20)는 경고부(30)를 작동시켜 경고등이 점등되거나 경고음이 울리게 함으로써, 필터의 교체 필요성을 경고한다(S27).
그러나, 판단 결과 필터 오염도가 임계값 이상인 경우에는 제어부(20)는 전원차단부(40)를 작동시켜 여과집진기의 전원을 차단한다(S29).
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 의한 여과집진기의 필터 관리 시스템은 필터의 교체 필요성을 적절한 시기에 사용자에게 고지함으로써, 필터의 유지 관리를 용이하게 하는 한편, 필터의 오염도가 임계값 이상으로 악화되는 경우에는 여과집진기의 전원을 차단시킴으로써 여과집진기의 무리한 작동에 의한 기기의 고장을 방지할 수 있다.
다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템을 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템은, 도 3 에 나타낸 바와 같이 도 1 의 필터 관리 시스템에 분진탈리장치(50)를 추가 구성한 것이다. 도 3에서, 도 1 과 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 붙여 그에 대한 설명을 생략한다.
도 3 의 필터 관리 시스템에서는, 전원차단부(40)와 분진탈리장치(50)를 연동시켜 여과집진기의 전원 차단 시 먼저 필터에 대한 분진 탈리 작업이 수행되도록 한다.
즉, 사용자에 의한 전원스위치의 오프(OFF) 입력에 따라 제어부(20)가 전원차단부(40)를 작동시키는 경우나, 또는 이상에서 설명한 바와 같이 필터의 오염도가 임계값 이상으로 판단되어 제어부(20)의 신호에 의해 전원차단부(40)가 여과집진기의 전원을 차단시키게 되는 경우 등과 같이 여타 이유로 인해 여과집진기의 전원이 오프되는 경우, 여과집진기가 오프되기 전에 항상 분진탈리장치(50)가 일정시간 동안 (예를 들면, 약 30초) 자동으로 작동한 후 전원이 완전히 오프되도록 하는 것이다.
이와 같이, 전원차단부(40)에 의해 여과집진기의 전원이 오프되기 전에, 항 상 필터에 대한 분진탈리장치(50)가 일정시간 자동적으로 먼저 동작하도록 함으로써, 필터에 대한 분진 탈리 작업을 간편하게 수행할 수 있다.
이상의 내용은 본 발명을 예를 들어 설명한 것으로서, 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 권리는 첨부된 특허청구범위에 기재된 바에 따라 결정된다. 또한, 동 업계에 종사하는 자에 의하여 본 발명의 다양한 변형예들이 실시될 수 있으나, 이는 모두 본 발명의 권리 범위에 속하는 것임을 명백히 한다.
이상에서 검토한 바와 같이, 본 발명에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법에 의하면, 필터의 오염도에 따라 적절한 시기에 사용자에게 필터의 교체 필요성을 알려줌으로써 필터의 유지 관리가 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법을 사용하면, 필터의 오염도가 동작 한계에 도달하면 사용자가 조작하지 않아도 자동으로 집진기의 전원스위치가 꺼지도록 함으로써, 무리한 작동에 의한 기기의 고장을 사전에 예방하여 기기의 수명 단축을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 여과집진기의 필터 관리 시스템 및 필터관리방법을 사용하면, 여과집진기의 전원이 오프되기 전에 항상 필터에 대한 분진 탈리 작업이 일정시간 자동적으로 먼저 수행되도록 함으로써, 필터에 대한 분진 탈리 작업을 간편하게 수행할 수 있다.

Claims (9)

  1. 분진이 함유된 가스를 필터로 여과하는 여과집진기에 있어서,
    상기 필터를 통과하여 여과된 가스의 압력을 측정하는 압력측정부;
    상기 필터의 교체 필요성을 경고하여 주는 경고부;
    상기 여과집진기의 전원을 차단하는 전원차단부; 및
    상기 압력측정부에서 측정된 가스압력값을 전송받아 이를 토대로 필터 오염도를 산출하고, 상기 필터 오염도를 기준값 및 임계값과 비교하여 이에 따라 상기 경고부를 작동시키거나 상기 전원차단부를 작동시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 필터 오염도가 상기 기준값 이상이고 상기 임계값 미만인 경우에는 상기 경고부를 작동시키며, 상기 필터 오염도가 상기 임계값 이상인 경우에는 상기 전원차단부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터 관리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 필터의 교체가 요구되는 필터 오염도이며,
    상기 임계값은 상기 필터가 동작하기 위한 한계가 되는 필터 오염도를 의미 하는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터 관리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원차단부에 의한 상기 여과집진기의 전원 차단이 수행되는 경우, 상기 여과집진기가 완전히 전원 오프되기 전에 상기 필터에 대한 분진 탈리 작업을 소정 시간 동안 수행하는 분진탈리장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터 관리 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력측정부는 압력센서로서, 상기 필터를 통과하여 여과된 가스가 배출되는 통기도에 설치되는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터 관리 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경고부에 의한 경고는, 경고등 또는 경고음 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터 관리 시스템.
  7. 분진이 함유된 가스를 필터로 여과하는 여과집진기를 관리하는 방법에 있어서,
    압력측정부에 의해 상기 필터를 통과하여 여과된 가스의 압력을 측정하는 단계;
    측정된 가스압력값을 제어부가 전송받아 상기 측정된 가스압력값으로부터 필터 오염도를 산출하여 이를 기준값과 비교하는 단계;
    상기 제어부에 의한 비교 결과, 상기 필터 오염도가 상기 기준값 이상인 경우 상기 필터 오염도와 임계값을 비교하는 단계; 및
    상기 제어부는 상기 필터 오염도가 상기 임계값 미만인 경우에는 경고부를 작동시켜 상기 필터의 교체 필요성을 경고하고, 상기 필터 오염도가 상기 임계값 이상인 경우에는 전원차단부를 작동시켜 상기 여과집진기의 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터관리방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 필터의 교체가 요구되는 필터 오염도이며,
    상기 임계값은 상기 필터가 동작하기 위한 한계가 되는 필터 오염도를 의미하는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터관리방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 여과집진기의 전원 차단이 수행되는 경우, 상기 여과집진기가 완전히 전원 오프되기 전에 분진탈리장치에 의해 상기 필터에 대한 분진 탈리 작업을 소정 시간 동안 자동으로 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여과집진기의 필터관리방법.
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