KR101003056B1 - 일단부가 개방된 구조를 갖는 관형 필터 요소의 다발,바람직하게는 산업용 먼지 필터의 관형 필터 요소의다발을 청소하기 위한 청소 장치 - Google Patents

일단부가 개방된 구조를 갖는 관형 필터 요소의 다발,바람직하게는 산업용 먼지 필터의 관형 필터 요소의다발을 청소하기 위한 청소 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 일단부가 개방된 구조를 갖는 튜브형 필터 요소(5)의 다발, 바람직하게는 산업용 먼지 필터의 튜브형 필터 요소의 다발을 청소하기 위한 청소 장치를 제공한다. 펄스형 압축 공기 제트를 상기 필터 요소(5) 안으로 급송하는 인젝터(6)가 상기 필터 요소(5)의 개구에 대향하게 배치되어 있다. 상기 인젝터(6)의 압축 공기 공급은 밸브(14)를 통해 제어되고 그 인젝터(6)에 대해 직각으로 연장하는 다수의 노즐 튜브(10, 11, 12)를 통해 발생하며, 다수의 인젝터(6)가 각 노즐 튜브(10, 11, 12)에 일렬로 연결되어 있다.
줄어든 제어 기술적 요구 조건으로 작동하는 동시에, 개별 인젝터(6)의 펄스 강도를 균일하게 분포시켜 작동하는 청소 장치를 제조하기 위해, 상기 노즐 튜브들 중 단지 일부만이 밸브(14)에 직접 연결되고, 이들 노즐 튜브(10)는 편향부(20, 21a, 21b)까지 연장하며, 이 편향부에서부터, 단부(22)가 폐쇄된 적어도 하나의 추가적인 노즐 튜브(11, 12)가 반대 방향으로 연장하게 된다. 바람직하게는, 상기 편향부는 동시에 분기부(20, 21a, 21b)이며, 이 분기부로부터 2개의 노즐 튜브(11, 12)가 연장하여, 중앙에 배치된 노즐 튜브(10)의 양측에 위치하게 된다.

Description

일단부가 개방된 구조를 갖는 관형 필터 요소의 다발, 바람직하게는 산업용 먼지 필터의 관형 필터 요소의 다발을 청소하기 위한 청소 장치{CLEANING DEVICE FOR A BUNDLE OF TUBULAR FILTER ELEMENTS DESIGNED WITH ONE END OPEN, PREFERABLY OF AN INDUSTRIAL DUST FILTER}
도 1은 청소 장치가 상부에 배치되어 있는 산업용 먼지 필터를 상세히 보여주는 단면도이고,
도 2는 압축 공기 저장소, 밸브, 및 노즐 튜브 시스템으로 이루어진 청소 장치를 상세히 보여주는 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 필터 하우징
2 : 파티션
3 : 먼지 함유 기체 공간
4 : 청정 기체 공간
5 : 필터 요소
6 : 인젝터
7 : 먼지 배출구
8 : 유입구
9 : 유출구
10, 11, 12 : 노즐 튜브
13 : 압축 공기 펄스
14 : 밸브
15 : 압축 공기 저장소
20 : T형 부품
21a, 21b : 튜브 벤드
22 : 폐쇄 단부
본 발명은, 일단부가 개방된 구조를 갖는 튜브형 필터 요소의 다발, 바람직하게는 산업용 먼지 필터의 튜브형 필터 요소의 다발을 청소하기 위한 청소 장치에 관한 것으로, 펄스형 압축 공기 제트를 필터 요소 안으로 급송하는 인젝터가 상기 필터 요소의 개구에 대향하게 배치되어 있고, 이 인젝터의 압축 공기 공급은 밸브를 통해 제어되고 인젝터에 대해 직각으로 연장하는 다수의 노즐 튜브를 통해 발생하며, 다수의 인젝터가 각 노즐 튜브에 일렬로 연결되어 있는 청소 장치에 관한 것이다.
그러한 청소 장치는, 예를 들면 DE 44 40 279 A1을 통해 공지된 바와 같이 주로 산업용 먼지 필터에 대해 사용된다. 예를 들면, 필터 백, 섬유질 필터, 여과 튜브와 같은 필터 요소는 필터에서의 먼지 함유 공기 공간을 그 필터의 청정 공기 공간으로부터 분리시키는 파티션의 표면에 걸쳐 균일하게 분포된다. 필터 요소는 그 아래에 배치된 먼지 함유 공기 공간 안으로 자중을 받아 돌출하여, 그 필터 요소를 통해 먼지 함유 공기가 외측에서부터 내측으로 흐르게 된다. 필터 요소는 그 상단부에서 개방되어 있음으로써, 파티션의 위에 배치되어 먼지 함유 공기 공간에 비해 저압으로 작동하는 청정 공기 공간과 연통하게 된다.
그러한 필터 요소는, 일정 기간 동안 작동한 후에 외측에서부터 막히기 때문에 주기적으로 청소를 해줘야 한다. 통상 사용되는 청소 시스템은, 여과 방향과는 반대로 개구에서부터 필터 요소 안으로 펄스형 방식으로 압축 공기를 송풍하는 것으로 이루어지며, 그 결과, 외측에 고착된 먼지 또는 필터 케이크(filter cake)가 불어내어져 필터 요소의 아래에 배치된 포집 유닛으로 떨어지게 된다.
특히, 빈번하게 제품이 변경되는 제조 설비에 그러한 필터를 사용하는 경우, 필터 표면의 재생에 대한 필요성이 상당히 커지게 된다. 필터를 그러한 용례에 사용하는 경우에 있어서, 제품 변경이 발생할 경우 어떠한 제품 불량 및 제품 오염도 발생할 수 없도록 필터 요소를 비롯한 전체 먼지 함유 공기 공간을 철저히 청소할 필요가 있다. 그러한 위생적으로 적절한 작업은 무엇보다도 식품 또는 의약품을 가공하는 데에 필수적이다.
압축 공기 펄스를 생성하기 위해, 인젝터가 필터 요소 위에 배치된다. 일반적으로, 일렬로 배치된 다수의 인젝터에는 청소 작업을 위해 필요한 압축 공기가 공통의 노즐 튜브를 통해 공급된다. 분배기로서 기능을 하는 그러한 노즐 튜브는 신속하게 작동할 수 있는 밸브를 통해 압축 공기 저장소에 연결될 수 있다. 상기 밸브를 갑작스레 개방함으로써, 압축 공기는 노즐 튜브 안으로 보내져, 이 노즐 튜브에 부착된 인젝터를 통해 위에서부터 필터 요소 안으로 보내진다. 이와 관련된 제어 기술적 요구 조건은, 다수의 인젝터가 밸브를 통해 제어되는 노즐 튜브에 연결되어 동시에 작동할 수 있긴 하지만 각 노즐 튜브가 그 자신의 밸브를 통해 압축 공기 저장소에 연결되어야 하기 때문에, 비교적 커지게 된다. 일반적으로 서로에 대해 평행하게 연장하는 모든 노즐 튜브를 단일의 공용 밸브에 연결하고 이러한 방식으로 제어 기술적 요구 조건을 감소시킬 가능성은 어느 정도 이론적 성질의 것이다. 실제로, 그러한 방식에 있어서, 모든 인젝터에서 펄스 강도를 균일하게 분포시킨다는 것은 달성할 수는 없는 것으로 드러났다. 오히려, 일부 인젝터는 보다 높은 펄스 강도로 작동하며 다른 인젝터들은 필터에서의 균일한 먼지 제거를 위해 허용될 수 없는 비교적 낮은 펄스 강도로 작동할 위험성이 있다.
본 발명의 목적은, 일단부가 개방된 구조를 갖는 관형 필터 요소의 다발을 청소하기 위한 청소 장치로서, 청소 장치가 낮은 제어 기술적 요구 조건으로 작동하는 한편, 인젝터의 펄스 강도를 균일하게 분포시켜 작동하는 청소 장치를 제조하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 도입부에 언급한 구성을 갖는 청소 장치에 있어서, 노즐 튜브 중 단지 일부만을 밸브에 직접 연결하고, 이들 노즐 튜브를 편향부까지 연장시켜, 이 편향부에서부터, 단부가 폐쇄된 적어도 하나의 추가적인 노즐 튜브를 반대 방향으로 연장시키는 것을 제안하고 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 적어도 2개의 노즐 튜브 연장부가 단일의 밸브에 의해 작동할 수 있다. 이와 관련하여, 압축 공기 흐름의 편향이 현저한 압력 강하를 유발할 수 있다는 가정과는 달리, 외향 연장부 및 단부에서 폐쇄된 복귀 연장부 모두를 따른 인젝터들이 균일하게 분포된 펄스 강도로 작동한다는 것이 확인되었다.
또한, 편향부가 외향 연장부와 다수의 복귀 연장부를 갖는 분기부로 구현될 경우에 인젝터의 요구되는 균일 분포의 펄스 강도에 대해서는 어떠한 불이익도 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 따라서, 상기 편향부가 동시에 분기부이며, 이 분기부에서부터 2개의 노즐 튜브가 밸브에 직접 연결된 노즐 튜브에 대해 반대 방향으로 연장한다는 본 발명의 특히 유리한 구성이 제안된다.
이러한 분기부는 반대 방향으로 연장하는 노즐 튜브들이 밸브에 직접 연결된 노즐 튜브의 양측에 위치하도록 대칭적인 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 노즐 튜브 시스템에서, 외향 연장부는 복귀 연장부들 사이에, 바람직하게는 그들 사이의 중앙에 위치한다.
유리한 구조적 실시예에 있어서, 밸브에 직접 연결된 노즐 튜브는 T형 부품으로 종결되며, 이 T형 부품의 두 분기부에서부터 튜브 벤드가 반대 방향으로 연장하는 노즐 튜브, 즉 복귀 연장부의 노즐 튜브의 출발점에 이르게 된다.
마지막으로, 본 발명은 모든 노즐 튜브가 동일한 단면을 갖는 청소 장치, 바 람직하게는 편향 또는 분기 영역에서의 튜브가 역시 동일한 단면을 갖는 청소 장치의 구성을 제시하고 있다.
본 발명을 이하에서 예시적인 실시 형태를 참조하여 보다 상세하게 설명할 것이다.
도 1에서는 산업용 먼지 필터를 전체적으로 단면도로 도시하고 있다. 이 먼지 필터는, 수직으로 정렬되며 바람직하게는 원통형인 필터 하우징(1)으로 이루어지며, 이 필터 하우징은 수평 파티션(2)에 의해 아래쪽에 위치한 먼지 함유 기체 공간(3)과, 위쪽에 위치한 청정 기체 공간(4)으로 분할되어 있다. 파티션(2)은 튜브 플레이트와 유사한 형상을 가지며, 긴 필터 요소(5)가 내부에 삽입되도록 복수 개의 개구를 갖고 있다. 도시된 필터 요소는 하측 단부(5a)에서 폐쇄되어 있고 상측 단부에서 개방된 여과 튜브이다. 필터 요소(5)는 위쪽에서 파티션(2)의 개구 내에 매달려 있고, 파티션(2)의 상측에서 지지되어 있다. 바람직하게는 원통형인 필터 요소(5)의 측방향 표면에 의해 활성 필터 표면이 형성된다. 경우에 따라, 여과 튜브 다발의 다수의 필터 요소(5)는 또한 필터 팩의 형태로 부분 그룹을 형성하도록 배치될 수도 있다.
먼지 함유 기체가 필터 하우징의 유입구(8)를 통해 필터로 들어오게 된다. 여과 튜브 다발의 개별 필터 요소(5)를 청소하고 이에 의해 재생하기 위해, 압력 펄스 인젝터 시스템의 인젝터(6)가 필터 요소의 개구 위에 위치하고 있다. 강력한 공기 제트가 인젝터(6)를 통해 위쪽에서부터 필터 요소(5)의 개구 안으로 일시적으로 급송되어, 필터 요소는 그 필터 요소의 외면에 걸러진 먼지 또는 먼지 함유 물질이 청소된다. 이 먼지가 필터 하우징(1)의 하부에서 포집되며, 이러한 이유로 먼지 배출구(7)가 그 하부에 배치되어 있다. 정화된 공기는 도면 부호 9에서 다시 배출된다.
인젝터(6)는 노즐 튜브(10, 11, 12)의 측방향 표면의 아래쪽에 위치하고 있다. 이를 위해, 매우 간단한 실시예에서는 노즐 튜브(10, 11, 12)에는 대응하는 개구가, 다시 말해 각각의 경우에 아래에 배치된 필터 요소(5)와 정확하게 정렬되고 이러한 식으로 인젝터로서 역할을 하게 되는 노즐이 마련되어 있다. 그러나, 인젝터는 또한 노즐 튜브에 고정된 추가적인 구성품일 수도 있다. 도면에서, 도면 부호 13은 인젝터(6)로부터 빠져 나와 해당 필터 요소로 향하는 압축 공기 펄스를 나타낸다. 노즐 튜브(10, 11, 12)는 밸브(14)를 통해 압축 공기 저장소(15)와 연결될 수 있다. 해당 밸브(14)가 개방되면, 압축 공기는 노즐 튜브를 통해 인젝터(6)로 갑자스레 보내진다.
노즐 튜브 시스템의 평면도를 나타내는 도 2에서는 복수 개의 그러한 노즐 튜브(10, 11, 12)가 존재하며, 바람직하게는 서로에 대해 평행하게 연장하고 있는 것을 나타내고 있다. 각 노즐 튜브(10, 11, 12)는 그 아래쪽에 총 9개의 인젝터 개구를 갖고 있다. 도시된 실시예에서, 노즐 튜브의 개수 또한 9개이다. 이와 관련하여, 노즐 튜브들은 총 3개의 그룹으로 조합되어 있다. 각 그룹은 또한 중앙에 배치된 노즐 튜브(10)와, 양측에 배치된 2개의 노즐 튜브(11, 12)로 이루어진다. 또한 도 2에 도시한 바와 같이, 단지 중앙의 노즐 튜브만이 그 그룹의 해당 밸브(14)에 직접 연결되어 있다. 다른 쪽 단부, 즉 도 2에서 좌측 단부에서, 중앙에 배치된 노즐 튜브(10)는 T형 부품(20)으로 종결된다. 이 T형 부품(20)의 한쪽 분기부로부터, 제1 튜브 벤드(21a)가 4분원 형태로 노즐 튜브(11)에 이르게 되며, T형 부품(20)의 다른쪽 분기부로부터, 제2 튜브 벤드(21b)가 4분원 형태로 노즐 튜브(12)에 이르게 된다. 따라서, T형 부품(20)과, 2개의 4분원형 튜브 벤드(21a, 21b)는 전체적으로 동시 분기가 이루어지는 흐름 편향부를 형성하게 된다. 중앙의 노즐 튜브(10)의 단부에서, 압축 공기는, 유동의 측면에서 노즐 튜브(10)에 대해 반대 방향으로 연장하는 나머지 2개의 노즐 튜브(11, 12)로 보내진다. 따라서, 밸브(14)가 개방된 후에, 압축 공기는 중앙의 노즐 튜브(10)를 따라 한쪽 방향으로 유동하고, 이어서 2개의 나머지 노즐 튜브(11, 12)를 통해 그 반대 방향으로 유동하게 된다. 2개의 나머지 노즐 튜브(11, 12)는 그들의 밸브(14)에 근접한 단부(22)에서 폐쇄되어 있다.
모든 노즐 튜브, 즉 외향 연장의 노즐 튜브(10)와 복귀 연장의 노즐 튜브(11, 12) 모두의 단면은 동일하여, 제조 비용을 감소시키면서 특히 T형 부품(20) 영역에서 튜브의 연결을 단순화시킨다.
3개의 밸브가 함께 작동할 수 있고, 보다 유리하게는 하나씩 차례로 작동할 수 있다. 도시된 실시예에서, 밸브(14)에 직접 연결된 노즐 튜브(10)는 2개의 추가적인 노즐 튜브(11, 12)로 분기되고 있다. 동일한 방식으로, 보다 많은 분기, 예를 들면 외향 연장의 하나의 노즐 튜브로부터 총 4개의 복귀 연장의 노즐 튜브로 분기될 수 있다.
본 발명에 따른, 일단부가 개방된 구조를 갖는 관형 필터 요소의 다발을 청소하기 위한 청소 장치는, 낮은 제어 기술적 요구 조건으로 작동하면서도 인젝터의 펄스 강도를 균일하게 분포시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 일단부가 개방된 구조를 갖는 튜브형 필터 요소의 다발을 청소하기 위한 청소 장치로서,
    펄스형 압축 공기 제트를 상기 필터 요소 안으로 급송하는 인젝터(6)가 상기 필터 요소의 개구에 대향하게 배치되어 있고, 상기 인젝터(6)의 압축 공기 공급은 밸브(14)를 통해 제어되고 그 인젝터(6)에 대해 직각으로 연장하는 다수의 노즐 튜브(10, 11, 12)를 통해 이루어지며, 다수의 인젝터(6)가 각 노즐 튜브(10, 11, 12)에 일렬로 연결되어 있으며,
    상기 노즐 튜브들(10, 11, 12) 중 단지 일부만이 밸브(14)에 직접 연결되고, 밸브(14)에 직접 연결된 이들 노즐 튜브(10)는 편향부(20, 21a, 21b)까지 연장하며, 단부(22)가 폐쇄된 적어도 하나의 추가적인 노즐 튜브(11, 12)가 상기 편향부(20, 21a, 21b)로부터 반대 방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 청소 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편향부(20, 21a, 21b)는 동시에 분기부이며, 이 분기부로부터 2개의 노즐 튜브(11, 12)가 밸브(14)에 직접 연결된 노즐 튜브(10)에 대해 반대 방향으로 연장하는 것을 특징을 하는 청소 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 분기부는 반대 방향으로 연장하는 노즐 튜브(11, 12)가 밸브(14)에 직접 연결된 노즐 튜브(10)의 양측에 위치하도록 대칭적인 것을 특징으로 하는 청소 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밸브(14)에 직접 연결된 노즐 튜브(10)는 T형 부품(20)으로 종결되며, 이 T형 부품의 두 분기부에서부터, 튜브 벤드(21a, 21b)가 반대 방향으로 연장하는 노즐 튜브(11, 12)의 출발점에 이르게 되는 것을 특징으로 하는 청소 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 노즐 튜브(10, 11, 12)의 단면은 동일한 것을 특징으로 하는 청소 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인젝터(6)는 노즐 튜브(10, 11, 12)의 측방향 표면에 있는 개구인 것을 특징으로 하는 청소 장치.
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