KR100882318B1 - 집진기 필터용 인젝터 및 이를 이용한 집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집진기 필터용 인젝터 및 이를 이용한 집진기에 관한 것으로, 상부 및 하부는 개방되고 측면은 막힌 형상으로 상단의 둘레에 직선구간을 가지는 분사튜브; 및, 상기 직선구간에 접하는 형태로 결합하여 상기 분사튜브의 아래쪽으로 향하는 관통 노즐을 외면에 가지는 압축매체 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기 필터용 인젝터 및 이를 이용한 집진기에 관한 것이다.

이를 통하여 압력손실을 최소화하여 낮은 압력과 적은 유량의 압축매체로도 필터의 재생이 가능하고, 구조가 간단하여 제작이 용이하고 저렴하며, 공간을 절약할 수 있으며, 특히 세장비가 큰 단면을 가지는 필터의 재생을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

집진기 필터용 인젝터 및 이를 이용한 집진기 {INJECTOR FOR FILTER OF DUST COLLECTOR AND DUST COLLECTOR USING THE SAME}

본 발명은 집진기 필터용 인젝터 및 이를 이용한 집진기에 관한 것으로, 종래에 개발된 코안다 인젝터에 비하여 압력손실을 최소화하여 낮은 압력과 적은 유량의 압축매체로도 필터의 재생이 가능하고, 구조가 간단하여 제작이 용이하고 저렴하며, 공간을 절약할 수 있으며, 특히 세장비가 큰 단면을 가지는 필터의 재생을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 집진기 필터용 인젝터 및 이를 이용한 집진기에 관한 것이다.

일반적으로 집진기라 함은 분진이 많이 발생되는 작업장이나 내연기관에 설치되어 매체(배기가스, 배출가스 등)에 포함되어 있는 이물질(입자상물질, 분진 등)을 포집하여 제거하거나 정화된 매체를 외부로 배출하는 설비로서, 예를 들면 소각로, 화력발전설비, 석탄연소발전설비, IGCC, PFBC 등의 고온고압 공정, 시멘트제조공정, 금속 용융 및 제련공정, 선반이나 자동차의 내연기관 등에 설치되어 분진이나 배출물질을 제거하고 정화된 공기를 외부로 배출하여 분진이나 오염물질로 인한 대기오염을 방지하는 집진장치이다.

이와 같은 집진기의 기능을 수행하기 위하여 필터가 사용되어지는데, 이에는 주로 부직포나 세라믹으로 제조되는 백필터나 카트리지 필터 또는 캔들 필터가 사용되어질 수 있다. 그러나 이러한 필터는 오랜 동안 사용하게 되면 필터의 여과부에 분진이나 배출물질이 다량 흡착하여 배압을 상승시키고, 여과효율을 떨어뜨리므로 상기 필터의 여과방향과 반대방향으로 압축공기(압축매체)를 간헐적으로 또는 일정한 주기로 연속하여 분사시켜 흡착한 분진 등의 오염물질을 털어내는 것이 필요하다.

이를 위하여 종래에 다양한 인젝터가 제안되어졌으며, 이에는 주로 소량의 압축공기(압축매체)로 다량의 유입공기를 유도할 수 있어 효율이 높은 코안다 인젝터(대한민국 특허출원 제10-2000-7007177호)가 사용되어진다. 그러나 이와 같은 종래의 코안다 인젝터는 예비챔버를 필요로 하고, 따라서 그 구조가 복잡하고, 예비챔버를 통과하면서 압력손실이 발생하여 실질적으로 고압의 압축매체와 많은 양의 에어를 공급하여야 하는 문제점이 있다.

따라서 이와 같은 문제점을 개선하여 보다 효율적이고 간단한 구조를 가지는 집진기 필터의 역세척에 활용될 수 있는 인젝터 구조의 개발이 절실한 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 종래에 개발된 코안다 인젝터에 비하여 압력손실을 최소화하여 낮은 압력과 적은 유량의 압축매체로도 필터의 재생이 가능하고, 구조가 간단하여 제작이 용이하고 저렴하며, 공간을 절약할 수 있으며, 특히 세장비가 큰 단면을 가지는 필터의 재생을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 집진기 필터용 인젝터 및 이를 이용한 집진기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

상부 및 하부는 개방되고 측면은 막힌 형상으로 상단의 둘레에 직선구간을 가지는 분사튜브; 및,

상기 직선구간에 접하는 형태로 결합하여 상기 분사튜브의 아래쪽으로 향하는 관통 노즐을 외면에 가지는 압축매체 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기 필터용 인젝터를 제공한다.

또한 본 발명은

집진기에 있어서,

통형상의 집진 필터;

상기 집진 필터의 상부에 위치하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 집진기 필터용 인젝터;

상기 압축매체 공급관에 압축매체를 공급하는 압축매체 공급장치; 및,

상기 집진 필터 및 상기 집진기 필터용 인젝터를 내부에 구비하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기를 제공한다.

본 발명의 집진기 필터용 인젝터 및 이를 이용한 집진기에 따르면, 종래에 개발된 코안다 인젝터는 예비챔버를 반드시 필요로 하므로 이러한 예비챔버를 통과함에 따라 압력손실이 발생하므로 압축매체의 공급시 보다 높은 압력으로 공급하여야 하나, 본 발명의 경우는 예비챔버를 제거하여 압력손실을 최소화하므로 낮은 압력과 적은 유량의 압축매체로도 동일한 효율로 필터의 재생이 가능하고, 그 구조가 간단하여 제작이 용이하고 저렴하며, 공간을 절약할 수 있는 장점이 있다.

또한 일반적인 코안다 인젝터의 경우는 분사되는 공기가 원형으로 분사되어 세장비(aspect ratio)가 큰 단면을 가지는 필터의 경우에는 세정효율이 떨어지나, 본 발명의 경우에는 이와 같은 세장비가 큰 단면을 가지는 세라믹 필터 등에 있어서 우수한 세정효율을 얻을 수 있으며, 특히 이러한 필터가 다수개 병렬로 연결된 캐스케이드의 경우에는 특히 우수한 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

도 1은 본 발명의 집진기 필터용 인젝터에 대한 일 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 집진기 필터용 인젝터에 대한 다른 실시예의 단면도 및 평면도를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 집진기 필터용 인젝터에 적용되는 관통노즐의 다양한 실시예를 적용한 경우를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 집진기 필터용 인젝터에 대한 또 다른 실시예의 단면도를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 집진기 필터용 인젝터에 대한 또 다른 구성의 실시예의 단면도를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 집진기 필터용 인젝터를 다수개 배치하는 일 실시예의 단면도를 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 집진기 필터용 인젝터가 적용될 수 있는 세라믹 필터를 촬영한 사진이다.

도 8은 본 발명의 집진기 필터용 인젝터를 세라믹 필터에 적용한 배치의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 집진기 필터용 인젝터를 세라믹 필터에 적용한 배치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 분사튜브 12: 상부(분사튜브의)

14: 하부(분사튜브의) 20: 압축매체 공급관

22: 관통노즐

이하 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

본 발명은 집진기 필터용 인젝터에 관한 것으로 상부(12) 및 하부(14)는 개방되고 측면은 막힌 형상으로 상단의 둘레에 직선구간(16)을 가지는 분사튜브(10) 및, 상기 직선구간(16)에 접하는 형태로 결합하여 상기 분사튜브(10)의 아래쪽으로 향하는 관통 노즐(22)을 외면에 가지는 압축매체 공급관(20)을 포함하여 구성된다.

이에 대한 구체적인 실시예는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같다. 즉, 상기 분사튜브(10)는 상부 및 하부가 개방된 통형상인 경우에는 그 단면형상에 크게 구애받지 않고 공지의 다양한 단면 형상을 가질 수 있고, 단지 상단의 둘레 중에서 상기 압축매체 공급관과 결합하기 위한 일정 구간의 직선구간(16)만 존재하면 된다.

상기 분사튜브의 형상은 도 1에 도시한 바와 같이 직사각형 단면을 가지는 통형상일 수도 있고, 도 2에 도시한 바와 같이 전체적으로는 타원형상의 단면을 가지고 장축에 나란하게 일정구간의 직선 구간을 가지는 형상일 수도 있고, 여기서 상단 부분만 직선구간을 가지고 하단 부분은 타원형상으로 구성할 수도 있으며, 상단에서 하단으로 가면서 단면형상 또는 단면적이 변화되는 형상일 수도 있다. 또한 상기 상부 및 하부의 개방은 전체가 모두 개방될 수도 있고, 부분적으로만 개방되어질 수도 있다,

바람직하게는 도 1에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같이 상기 분사튜브(10)는 직사각형 단면(반드시 모서리가 뾰족한 직사각형만을 말하는 것이 아니라 전체적으로 직사각형 형상인 것을 포함하는 의미임.)이거나 도 2에 도시한 바와 같이 일측에 직선구간을 가지는 타원형 단면을 가지는 통형인 것이 종래의 원형상의 백필터와 달리 도 7에 도시한 바와 같이 세장비가 큰 단면형상을 가지는 캔들형 세라믹 필터에 적용하기에 보다 용이하다.

또한 상기 압축매체 공급관(20)은 상기 분사튜브(10)의 직선구간(16)에 접하는 형태로 결합하여 상기 분사튜브(10)의 아래쪽으로 향하는 관통 노즐(22)(압축매체 공급관의 내부와 외부를 관통하는)을 외면에 가지는데, 이를 통하여 도 1 내지 도 5에 화살표(점선은 압축매체, 실선은 유도되어지는 외부매체로 나타냄.)로 도시한 바와 같이, 압축매체 공급관에 압축매체, 예를 들면 압축공기의 펄스가 간헐적으로 또는 일정한 간격으로 연속적으로 공급되면, 이러한 압축매체의 일부는 상기 관통노즐(22)을 통하여 분사튜브로 공급되어지고, 이와 같이 공급되어진 압축공기는 분사튜브의 하부로 흐르게 되고, 이러한 분사가 있는 경우에 코안다 효과에 의하여 분사튜브 상부에 있던 공기가 유도되므로, 분사튜브 하단으로는 대량의 공기가 배출되어 필터로 공급되고 이에 따라 필터의 역세척이 가능하게 된다.

상기 압축매체 공급관은 압축매체 공급장치와 연결되는 튜브로서 반드시 도시한 바와 같은 원형 튜브일 필요는 없고, 사각형, 육각형 등 공지의 다양한 형상을 가지는 튜브일 수 있다.

또한 바람직하게는 도 1에 도시한 바와 같이 상기 분사튜브가 직사각형 단면을 가지는 통형인 경우에 상기 직선구간은 상기 직사각형에서 길이가 긴 변 중의 하나이고, 상기 압축매체 공급관은 상기 긴 변 중의 하나에 접하여 연결되어진다.

더욱 바람직하게는 도 2의 우측에 도시한 바와 같이 압축매체 공급관과 분사튜브의 조립 및 제작이 용이하도록 하기 위하여 상기 압축매체 공급관은 분사튜브가 결합하는 구간(20a)와 분사튜브와 결합하지 않는 구간(20b, 20c)을 별도로 제작하여 이를 조립하여 구성할 수도 있다.

또한 상기 관통노즐(22)의 경우는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 압축매체 공급관의 외주면에서 유연하게 연장되어 노즐을 형성할 수도 있고, 도 3에 도시한 바와 같이 이와 다른 형상으로 인출되어 유체의 흐름을 유도할 수도 있다. 특히 도 3의 (b)와 같이 다단으로 구성할 수도 있고, 도 3의 (a)와 같이 1단으로 구성하고 직각으로 인출할 수도 있다.

또한 이와 같은 구성에 추가하여 분사튜브의 하단으로 배출되는 매체(예를 들면, 공기)의 양을 증대하기 위하여 도 4에 그 구체적인 예를 도시한바와 같이, 상기 분사튜브(10)는 상기 직선구간(16)의 직선에 평행한 직선을 기준으로 좌우대칭으로 1쌍의 직선구간을 가지고, 각 직선구간(16)에 접하는 1쌍의 압축매체 공급관(20)을 포함하여 구성할 수도 있다. 이 경우에는 노즐로부터 공급되는 압축매체의 유량이 증가하고, 압축매체가 유도하는 면적이 증가하므로 보다 많은 매체가 유도되어 공급되어지는 장점이 있다.

이외에 도 5에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같이, 상기 압축매체 공급관(20)을 기준으로 상기 분사튜브(10)에 대칭되는 제2분사튜브를 더 포함하는 형태로 구성할 수도 있다. 이 경우에는 하나의 압축매체 공급관으로 통하여 다수의 분사튜브를 작동시킬 수 있으므로 작동 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

마지막으로, 도 5에 도시한 바와 같이 양측에 노즐을 가지는 압축매체 공급관을 일정한 간격으로 다수 배치하고, 이들 사이에 분사튜브를 각각의 관통노즐로부터 공급되는 압축매체를 공급받을 수 있도록 배치하여 각각의 압축매체 공급관이 그 사이에 존재하는 좌우측 분사튜브를 모두 작동시켜, 연속적인 배치로 이를 구성할 수 있음은 물론이며, 이에 대한 구체적인 예는 도 6에 도시한 바와 같다. 이와 같은 구성은 도 7에 도시한 바와 같이 세라믹 필터가 다수개 병렬로 연결된 캐스케이드의 경우에 각 세라믹 필터당 분사튜브를 하나씩 지정하고, 그 사이에 세라믹 필터의 간격에 대응하는 공급관을 배치하여 적용됨으로써 우수한 세정효과를 얻을 수 있다. 이 경우에 상기 압축매체 공급관은 하나의 공급관으로부터 분기되어 매니폴드 형태로 압축매체를 공급할 수도 있다.

또한 본 발명은 이와 같은 집진기 필터용 인젝터를 이용한 집진기를 제공하는 바, 이는 집진기에 있어서, 하단이 막힌 통형상의 집진 필터, 상기 집진 필터의 상부에 위치하는 상기 기술한 바와 같은 집진기 필터용 인젝터, 상기 압축매체 공급관에 압축매체를 공급하는 압축매체 공급장치 및, 상기 집진 필터 및 상기 집진기 필터용 인젝터를 내부에 구비하는 하우징을 포함하여 구성된다. 상기 집진기는 통상의 부직포 또는 세라믹 재질의 백필터, 캔들필터, 카트리지 필터 등, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같은 필터를 이용하는 집진기를 의미하는 것이고, 이에 대한 구체적인 예는 상기 기술한 선행기술들에 나타나 있다. 상기 하단이 막힌 통형상의 집진 필터는 통상의 부직포 또는 세라믹 재질의 백필터, 캔들필터, 카트리지 필터 등, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같은 필터를 들 수 있고, 상기 인젝터는 상기 필터의 상부에 이격되어 또는 상부의 개방부에 살짝 삽입되어 배치될 수 있다.

여기서도, 상기 기술한 바와 같이, 상기 집진필터의 단면이 타원 또는 직사각형인 경우에는 통상의 코안다 인젝터의 경우는 원형으로 역세척용 매체를 공급하므로 역세척 효과가 떨어지고, 본 발명의 경우에서처럼 상기 분사튜브는 직사각형 단면을 가지는 통형이거나 일측에 직선구간을 가지는 타원형 단면을 가지는 통형이고, 상기 직선구간은 상기 기술한 바와 같이 직사각형의 단면을 가지는 경우에, 상기 직사각형에서 길이가 긴 변 중의 하나인 것이 세척효과를 높일 수 있어서 바람직하다.

이에 대한 구체적인 예로 도 7에 도시한 바와 같은 세라믹 필터에 본 발명의 인젝터를 적용한 집진기의 배열에 대한 실시예들을 도 8 및 도 9에 도시한다. 도 8의 경우는 세라믹 필터의 배열 방향과 나란하게 분사튜브를 배치한 경우이고, 도 9에 도시한 경우는 세라믹 필터의 배열 방향과 수직하게 분사튜브를 배치한 경우이다. 이러한 필터와 인젝터의 배치는 도시한 바와 같이 수직으로 정렬된 형태로 배치할 수도 있고, 수평으로 누운 형태로도 배치가 가능함은 물론이다.

Claims (6)

1. 상부 및 하부는 개방되고 측면은 막힌 형상으로 상단의 둘레에 직선구간을 가지는 분사튜브; 및,

   상기 직선구간에 접하는 형태로 결합하여 상기 분사튜브의 아래쪽으로 향하는 관통 노즐을 외면에 가지는 압축매체 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기 필터용 인젝터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 분사튜브는 상기 직선구간의 직선에 평행한 직선을 기준으로 좌우대칭으로 1쌍의 직선구간을 가지고, 각 직선구간에 접하는 1쌍의 압축매체 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기 필터용 인젝터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 압축매체 공급관을 기준으로 상기 분사튜브에 대칭되는 제2분사튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기 필터용 인젝터.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 분사튜브는 직사각형 또는 일측에 직선구간을 가지는 타원형 단면을 가지는 통형이고,

   상기 직사각형의 경우에서 직선구간은 상기 직사각형에서 길이가 긴 변 중의 하나인 것을 특징으로 하는 집진기 필터용 인젝터.
5. 집진기에 있어서,

   하단이 막힌 통형상의 집진 필터;

   상기 집진 필터의 상부에 위치하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 집진기 필터용 인젝터;

   상기 압축매체 공급관에 압축매체를 공급하는 압축매체 공급장치; 및,

   상기 집진 필터 및 상기 집진기 필터용 인젝터를 내부에 구비하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 집진필터는 단면이 타원 또는 직사각형이고,

   상기 분사튜브는 직사각형 또는 일측에 직선구간을 가지는 타원형 단면을 가지는 통형이고,

   상기 직사각형의 경우에서 직선구간은 상기 직사각형에서 길이가 긴 변 중의 하나인 것을 특징으로 하는 집진기.