KR100803721B1

KR100803721B1 - 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치

Info

Publication number: KR100803721B1
Application number: KR1020060107386A
Authority: KR
Inventors: 조국섭
Original assignee: 조광섭
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2008-02-15
Also published as: WO2008054107A1; JP2008115847A; CN101172208A; CN101172208B; JP4413241B2

Abstract

본 발명은 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축공기를 공급하는 도관을 2개의 분기관으로 나누고 그 분기관 상부에 공기증폭기를 함께 연결하여 공기증폭기에서 증폭된 공기의 압력에 의해 주변 장비의 장애 없이 보다 많은 주위 공기를 보다 빠른 속도로 백필터로 공급하여 강력한 탈진력을 발휘할 수 있게 한 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치에 관한 것이다.

백필터, 공기증폭기, 분기, 코안다

Description

공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치{COMPRESSED AIR SUPPLYING DEVICE USING AIR AMPLIFIER}

도 1은 본 발명에 따른 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 압축공기 분사장치가 적용된 집진기 백필터의 예시도,

도 5는 종래의 코안다 효과를 이용한 압축공기 분사장치.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 - 압축공기관 110 - 분기관

120 - 분출구 200 - 공기증폭기

210 - 압축공기 투입구 220 - 압축공기 배출구

221 - 제1가이드 222 - 제2가이드

230 - 유도관 300 - 백필터

400 - 집진기

본 발명은 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축공기를 공급하는 도관(導管)을 2개의 분기관으로 나누고 그 분기관 상부에 공기증폭기를 함께 연결하여 공기증폭기에서 증폭된 공기의 압력에 의해 주변 장비의 장애 없이 보다 많은 주위 공기를 보다 빠른 속도로 백필터로 공급하여 강력한 탈진력을 발휘할 수 있게 한 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 먼지가 많이 발생되는 장소에서 실내 공기중에 포함되어 부유하는 먼지를 포집하고 깨끗한 공기로 정화시켜 외부로 배출하는 정화장치인 집진기에는 백필터를 사용하는데, 이러한 백필터는 공기를 여과하여 배출하는 방향과는 반대방향인 하측방향으로 압축공기를 분사하여 백필터에 포집된 오염물을 탈리시켜 백(Bag)의 막힘 현상을 방지하고 있다.

그에 따라 종래의 백필터에 압축공기를 분사하여 오염물을 탈리시키는 압축공기 분사장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 분사되는 공기의 양과 속도를 증대시키기 위해 압축공기가 공급되는 도관(10)과 백필터를 일정거리 이격시키고, 압축공기가 공급되는 도관의 하부에는 유체(流體)가 만곡면(彎曲面)을 흐를 때 표면에 흡착하는 경향인 코안다 효과를 극대화시킬 수 있는 인젝터(20)를 결합하여 사용하곤 하였다.

그러나, 이와 같이 코안다 효과를 극대화하는 인젝터(20)를 압축공기가 공급되는 도관(10)의 하부에 결합하는 경우에는 이론상 압축공기의 약 8~20배에 해당하 는 공기가 주위로부터 함께 백필터로 유입되어야 함에도 불구하고, 인젝터(20) 상부에 있는 압축공기의 도관(10)이 주변 공기의 흐름을 방해하여 실제적으로는 압축공기의 약 4~8배에 해당하는 공기만이 백필터로 함께 유입되어 목표하였던 탈진효과에 미치지 못하게 되어 오염물의 탈리가 불완전하게 이루어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 압축공기가 공급되는 도관을 2개로 분기하고 이와 같이 분기된 분기관 상부에 압축공기를 흡인하여 배출하는 증폭 비율이 매우 높은 공기증폭기를 설치하고 2개의 분기관 사이를 통해 주변 공기가 백필터로 함께 공급되게 함으로써, 백필터로 공급되는 공기의 흐름을 방해하는 장비를 공기가 흐르는 영역에서 완전히 배제함으로써 코안다 효과를 극대화하여 오염물을 완전히 탈리하는 탈진효과를 현저히 향상시킨 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치는, 공기가 집진된 백필터에 압축공기를 다량, 고속으로 공급하는 압축공기 분사장치에 있어서, 상기 압축공기의 공급수단에 일단이 연결되고 2개의 도관으로 나누어진 분기관과, 상기 분기관의 상면에 천공되어 압축공기가 분출되는 분출구로 이루어진 압축공기관; 및 상기 2개의 분기관에 형성된 분출구에 각각 대응되는 위치에 형성되고 상기 분출구에 결합되어 상기 2개의 분기관 상부에 함께 고정되는 압축공기 투입구와, 상기 압축공기 투입구로 투입된 공기를 증폭하여 배출하는 압축공기 배출구로 이루어진 공기증폭기가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, 상기 공기증폭기는 상기 압축공기 배출구가 상기 공기증폭기의 내주면을 따라 원형으로 측면에 형성된 제1가이드와 제2가이드 사이의 공간으로 구성되고, 상기 제2가이드에서 분기관의 아래까지 연장 형성되어 상기 압축공기 배출구에서 배출되는 압축공기의 흐름을 따라 주변공기를 흡인하여 백필터로 전달하는 유도관으로 이루어진 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 공기증폭기는 상기 2개의 분기관에 함께 걸쳐 있으며, 상부는 주변 공기를 흡인하기 위해 중앙부가 뚫려 있는 도넛 형상으로 형성되고, 그 하부는 상기 제2가이드에서 분기관 아래까지 이르는 유도관이 관형으로 형성된 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 공기증폭기로 투입되는 압축공기와 상기 유도관으로 배출되는 증폭된 압축공기가 수직을 이루도록 구성된 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 유도관을 통해 유입되어 백필터로 공급되는 유입공기와 상기 공기증폭기로 유입되는 압축공기가 서로 반대방향을 이루도록 구성된 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압축공기의 공급수단에 연결되어 2개의 도관으로 나누어진 압축 공기관(100)과, 상기 압축공기관의 상부에 결합하고 2개로 나누어진 압축공기관 사이를 통해 압축공기와 함께 주변 공기를 흡인하여 백필터(300)로 공급하는 공기증폭기(200)가 포함되어 구성된다.

이때, 상기 백필터(300)(Bag Filter)는 집진기(400)의 하우징 내부에 유입된 공기를 집진하기 위해 다수개 복수열로 설치되며, 부직포 등으로 이루어진 백(Bag)과, 상기 백의 내부에 마련되는 백케이지(Bag Cage)로 구성된다.

상기 압축공기관(100)은 종래와 동일하게 상기 백필터(300)의 상측으로 일정거리 이격되어 설치되며, 압축공기 공급수단에 연결되어 압축된 공기를 공급받아 전달하는 관로를 이루게 된다. 또한, 상기 압축공기 공급수단도 압축공기를 축적하는 공기 헤더와, 이 헤더에 결합된 연결관에 접속된 볼밸브와, 상기 볼밸브의 하측에 설치되어 상기 압축공기관에 공급되는 압축공기를 펄싱(Pulsing)시키는 펄스밸브가 포함되어 구성된다.

이때, 상기 압축공기관(100)은 상기 압축공기 공급수단에의 연결부에서 2개로 분기되어 2개의 관로로 나뉘어진 분기관(110)을 이루며 구성된다. 그리고, 상기 분기관(110)의 상면에는 위로 천공되어 압축공기가 분출되는 분출구(120)가 형성된다. 이 경우 분기관(110)의 하부가 밀폐되어야 함은 물론이다. 상기 분출구(120)는 분기관(110)에 걸쳐 다수개 형성되며, 각 분출구(120)는 압축공기관(100)의 중심선에서 수직한 방향으로 상기 분기관(110)에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

상기 공기증폭기(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 분기관(110)의 상면에 형성된 분출구(120)에 상부에서 결합되는 압축공기 투입구(210)와, 상기 압축공 기 투입구를 통해 유입된 공기를 일정 배율 증폭하여 측면으로 배출하는 압축공기 배출구(220)가 형성되어 구성된다.

이때, 상기 공기증폭기(200)는 2개의 분기관(110)에 걸쳐서 결합되어 주변 공기가 백필터(300)로 흡인되는 통로가 상기 2개의 분기관(110) 사이의 공간으로 이루어지게 된다.

그에 따라, 상기 압축공기 투입구(210)는 상기 압축공기관(100)의 중심선에서 수직한 방향으로 2개의 분기관(110)에 각각 형성된 분출구(120)에 결합되도록 상기 공기증폭기(200) 저면에 2개가 형성된다.

또한, 상기 압축공기 배출구(220)는 압축공기관(100)의 내부 중심선을 향하도록 상기 2개의 분기관(110)에서의 공기 투입방향과 약 90°의 각도를 이루며 형성된다. 그에 따라, 투입된 공기가 흐르는 통로를 이루는 제1가이드(221)와 제2가이드(222)가 상기 공기증폭기(200)의 내주면을 따라 원형으로 측면에 형성된다.

그리고, 상기 제2가이드(222)에서 분기관(110)의 아래에 이르기까지 연장 형성되어 관을 이루는 유도관(230)이 더 형성되어 구성된다. 그에 따라, 상기 제1가이드(221)와 제2가이드(222)를 통해 배출되는 압축공기의 흐름을 따라 상기 공기증폭기(200) 상부 공간을 채우는 공기들이 주변 장비의 방해 없이 백필터(300) 방향으로 함께 흡인된다. 즉, 상기 분기관(110)에서 압축공기 투입구(210)를 통해 투입되는 공기의 방향과는 180° 반대방향으로 공기를 배출하여 백필터에 붙어 있는 오염물을 탈리시키게 된다.

상기 공기증폭기(200)는 2개의 분기관(110)에 걸쳐있으며, 중앙부분은 주변 공기를 흡인하기 위해 뚫려 있는 도넛 형상으로 상부가 형성되며, 그 하부는 상기 제2가이드(222)에서 분기관(110) 아래까지 이르는 유도관(230)이 관형상으로 형성된다.

이때, 상기 분출구(120)는 단순히 천공된 형상으로 구성되고, 상기 압축공기 투입구(210)가 원형의 관형상에서 하부면이 아래로 일정길이 연장되어 상기 분출구(120) 내부로 끼워진 후, 용접이나 볼트 결합에 의해 견고히 결합될 수 있음은 물론이며, 그와 반대로 상기 분출구(120)가 분기관(110) 상면으로 일정길이 돌출 형성되고, 그 분출구(120)가 단순히 천공된 상기 압축공기 투입구(210)의 내부에 끼워진 후 용접이나 볼트 결합에 의해 견고히 결합될 수도 있음은 물론이다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치의 작용을 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이 집진기(400)에서의 집진작용에 의해 공기가 정화되어 백필터(300)에 오염물이 부착된 후 간헐적으로 또는 일정시간 연속적으로 압축공기 공급수단에서 2개로 분기된 분기관(110)을 통해 압축공기가 공급된다. 이러한 압축공기는 상부로 개방된 분출구(120)를 통해 공급되며, 이와 같이 공급되는 압축공기는 공기증폭기의 압축공기 투입구(210)를 통해 공기증폭기(200)로 유입된다.

상기 공기증폭기(200)는 투입된 압축공기를 증폭시켜 상기 분기관(110)의 중심선을 향한 내측 방향으로 측면에 형성된 압축공기 배출구(220)를 통해 배출된다. 이때, 상기 공기증폭기(200)의 제1가이드(221)와 제2가이드(222)를 통해 그 배출 방향이 안내되며, 공기증폭기(200)에서 배출되는 방향은 도 3의 점선 ②와 같이 상 기 압축공기 투입구(210)를 통해 투입되던 방향인 점선 ①과는 다른 평면상에서 약 90°의 각도를 이루며 배출된다.

배출되는 압축공기는 상기 제2가이드(222)와 유도관(230)을 따라 점선 ③의 방향으로 흐르게 되고, 그와 함께 상기 공기증폭기(200) 상부에서 아무런 제제를 받지 않는 자유상태에 있던 주변공기가 점선 ④의 방향으로 함께 흘러가게 된다.

즉, 상기 공기증폭기(200)에서 증폭된 압축공기가 그 상부에 있던 공기를 함께 흡인하며 유도관(230)을 따라 백필터(300) 방향으로 공급되며, 상기 압축공기 공급수단에서 공급되던 것에 비해 약 20~40배에 이르는 양의 많은 공기가 백필터(300)로 공급되어 탈진작용의 효율을 증가시킨다. 이때, 상기 주변공기가 흡인되는 공기증폭기의 상부에는 다른 설비가 없으므로 주변 설비에 의한 장애를 최소화하게 되어 공기증폭기에서의 증폭효율이 온전히 나타나게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 특유한 효과는, 2개로 분기된 압축공기관의 상부에 공기증폭기를 설치하고 분기관에서 상부방향으로 투입된 압축공기를 증폭하여 2개의 분기관 사이 공간을 통해 투입방향과는 180° 반대방향인 백필터 방향으로 배출함으로서, 주변 공기의 흡인시 다른 외부 설비의 방해를 최소화하여 코안다 효과를 극대화하고 백필터에 붙은 오염물의 탈진 효과를 현저히 향상시킨 것이다.

Claims

공기가 집진된 백필터에 압축공기를 다량, 고속으로 공급하는 압축공기 분사장치에 있어서,

상기 압축공기의 공급수단에 일단이 연결되고 2개의 도관으로 나누어진 분기관과, 상기 분기관의 상면에 천공되어 압축공기가 분출되는 분출구로 이루어진 압축공기관; 및

상기 2개의 분기관에 형성된 분출구에 각각 대응되는 위치에 형성되고 상기 분출구에 결합되어 상기 2개의 분기관 상부에 함께 고정되는 압축공기 투입구와, 상기 압축공기 투입구로 투입된 공기를 증폭하여 배출하는 압축공기 배출구로 이루어진 공기증폭기가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치.
제1항에 있어서,

상기 공기증폭기는,

상기 압축공기 배출구가 상기 공기증폭기의 내주면을 따라 원형으로 측면에 형성된 제1가이드와 제2가이드 사이의 공간으로 구성되고,

상기 제2가이드에서 분기관의 아래까지 연장 형성되어 상기 압축공기 배출구에서 배출되는 압축공기의 흐름을 따라 주변공기를 흡인하여 백필터로 전달하는 유도관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치.
제2항에 있어서,

상기 공기증폭기는 상기 2개의 분기관에 함께 걸쳐 있으며, 상부는 주변 공기를 흡인하기 위해 중앙부가 뚫려 있는 도넛 형상으로 형성되고, 그 하부는 상기 제2가이드에서 분기관 아래까지 이르는 유도관이 관형으로 형성된 것을 특징으로 하는 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 공기증폭기로 투입되는 압축공기와 상기 유도관으로 배출되는 증폭된 압축공기가 수직을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치.
제4항에 있어서,

상기 유도관을 통해 유입되어 백필터로 공급되는 유입공기와 상기 공기증폭기로 유입되는 압축공기가 서로 반대방향을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치.