KR101035379B1

KR101035379B1 - 집진기용 분사 장치

Info

Publication number: KR101035379B1
Application number: KR1020090061651A
Authority: KR
Inventors: 김현수
Original assignee: 김현수
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2011-05-23
Also published as: KR20110004034A

Abstract

본 발명에 따른 집진기용 인젝터는 압축공기가 이송되고, 압축공기가 토출될 수 있도록 길게 형성된 연통구가 구비된 압력관; 압력관의 연통구와 근접한 상단 둘레에 설치되고, 압력관의 연통구에서 토출된 압축공기가 내주면을 따라 하향 이동되는 분사튜브; 그리고, 압력관이 장착될 수 있도록 분사튜브의 상단 둘레에 일체로 구비되고, 압력관의 연통구를 제외한 압력관의 단면 중 적어도 반 이상을 감싸도록 형성된 가이드 레일;을 포함하기 때문에 간단한 구조 및 조립 공정을 통하여 압축공기가 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 분사되도록 구현할 수 있고, 그 결과 생산성을 향상시킬 뿐 아니라 제작 비용을 절감시킬 수 있다.

집진기, 인젝터, 분사튜브, 압력관, 공급관, 연통구, 코안다

Description

집진기용 분사 장치 {INJECTING APPARATUS FOR DUST COLLECTOR}

본 발명은 압축공기를 코안다 효과에 의해 분사시켜 필터에 걸러진 이물질을 제거할 수 있는 집진기용 인젝터에 관한 것이다.

일반적으로 집진기는 분진이 많이 발생되는 작업장이나 내연기관에 설치되는데, 배기가스 또는 공정가스에 포함된 입자상 물질, 분진 등과 같은 이물질을 포집하고, 정화된 공기를 외부로 배출하는 설비로써, 대기오염을 방지하는 집진장치이다.

이와 같은 집진기에는 필터가 장착되는데, 주로 부직포나 세라믹으로 제조된 백필터, 카트리지 필터, 캔들 필터가 사용된다. 그러나, 이러한 필터는 오랜 동안 사용되면, 필터에 분진 또는 배출물질이 다량 흡착되고, 그 결과 배압을 상승시킬 뿐 아니라 여과 효율을 떨어뜨리기 때문에 필터의 여과방향과 반대방향으로 압축공기를 간헐적 또는 주기적으로 연속하여 분사시키는 방법으로 필터에 흡착된 이물질을 털어내는 탈진공정이 필요하다.

도 1은 종래 기술에 따른 집진기의 일예가 도시된 개략도이다.

종래 기술에 따른 집진기의 일예를 도 1을 참고하여 살펴보면, 공기 흡입구(1)와 공기 배출구(2)가 형성되는 집진케이스(3)와, 집진케이스(3)에 흡입되는 공기를 외부로 배출시키는 배기팬(4)과, 집진케이스(3)에 흡입에는 공기 중의 분진 등을 포집하여 제거하는 백필터(5)와, 컴프레서(7)로부터 소정간격으로 압축공기를 공급하는 탈진수단(6)을 포함한다. 컴프레서(7)로부터 토출되는 압축공기를 백필터(5)에 공급하는 송풍튜브(8)와 배기팬(4) 및 컴프레서(7)등을 구동을 일정주기로 제어하는 타이머 T가 있다.

집진케이스(3) 내부의 필터 고정판(15)이 있고 필터 고정판(15)에 상부캡(12)이 안착되고, 백필터(5)의 상면과 상부캡(12) 바닥면의 상호 접촉면을 기밀시키는 벤츄리(10)가 있다. 따라서 공사장 또는 공장 등에서 분진을 포함한 공기가 배기팬(4) 구동에 따라 공기 흡입구(1)를 통하여 집진케이스(3) 내부로 흡입됨에 따라, 필터 고정판(15)에 장착된 백필터(5)에 분진이 누적되어 쌓이게 되므로 컴프레서(7)로부터 토출되는 압축공기를 송풍튜브(8)와 벤츄리(10)로 이루어진 인젝터를 통하여 백필터(5)에 공급하고, 백필터(5)의 진동 팽창 또는 떨림으로 인해 누적되어 쌓인 분진이 떨어진다. 백필터(5)에 의해 분진이 여과된 공기는 배기팬(4) 구동에 의해 공기 배출구(2)를 통하여 대기중으로 방출된다. 백필터(5)로부터 떨어지는 분진은 집진케이스(3) 바닥면 중앙에 설치된 로터리 밸브(9)에 의해 모아져 수거된다.

도 2는 종래 기술에 따른 집진기에 포함된 인젝터 일예가 도시된 도면이다.

종래의 집진기에 포함된 인젝터의 일예는 도 2에 도시된 바와 같이 중공의 분사튜브(21)와, 분사튜브(21) 상부에 환형의 안내유로를 형성하는 커버(22)를 포함한다. 이때, 분사튜브(21)의 상부 외주면을 따라 환형의 챔버(21h)가 구비되고, 분사튜브(21)의 환형 챔버(21h)를 덮도록 커버가 장착되는데, 커버(22)의 외주면은 분사튜브(21)의 외주면에 결합되는 반면, 커버(22)의 내주면은 분사튜브(21)의 내주면과 간극을 유지하도록 설치된다. 따라서, 압축공기가 분사튜브(21)의 흡입구(21a,21b)를 따라 하향하도록 유입되면, 분사튜브(21)와 커버(22) 사이의 환형 챔버(21h)를 따라 내주 방향으로 안내되고, 분사튜브(21)와 커버(22)의 내주면 사이의 간극을 따라 토출된 다음, 분사튜브(21)의 내주면을 따라 하향 이동되면서 코안다 효과(Coanda effect)를 나타낸다.

그러나, 상기와 같은 종래의 집진기에 포함된 인젝터는 분사튜브(21)의 상부에 환형 챔버(21h)를 일체로 형성시키기 위하여 수차례에 걸쳐 프레스 가공할 뿐 아니라 그 구조가 복잡하기 때문에 생산비용이 높아지고, 환형의 챔버(21h)를 통과하면서 압력손실이 발생하기 때문에 실제 압축공기가 많은 유입공기를 유도하기 어려워 탈진 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 0882318호에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 구조가 간단할 뿐 아니라 효율적인 집진기 필터용 인젝터가 개시되어 있는데, 상단 둘레에 직선구간을 가진 분사튜브와, 분사튜브의 직선구간에 접하는 형태로 결합되어 분사튜브의 아래쪽을 향하는 관통노즐이 외면에 구비된 압축매체 공급관을 포함한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 집진기 필터용 인젝터는 분사튜브와 압축매체 공급관을 접하도록 연결하기 위하여 용접하기 때문에 용접 공정으로 인하여 정확한 위치에서 결합이 어려울 뿐 아니라 불량 발생이 높고, 그로 인하여 압축공기의 유동이 매끄럽지 않아 유동 손실이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압축공기가 코안다 효과로 분사되더라도 압력관과 분사튜브를 간단한 구조로 제작할 뿐 아니라 정확한 위치에 손쉽게 조립할 수 있는 집진기용 인젝터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 집진기용 인젝터는 압축공기가 이송되고, 압축공기가 토출될 수 있도록 길게 형성된 연통구가 구비된 압력관; 압력관의 연통구와 근접한 상단 둘레에 설치되고, 압력관의 연통구에서 토출된 압축공기가 내주면을 따라 하향 이동되는 분사튜브; 그리고, 압력관이 장착될 수 있도록 분사튜브의 상단 둘레에 일체로 구비되고, 압력관의 연통구를 제외한 압력관의 단면 중 적어도 반 이상을 감싸도록 형성된 가이드 레일;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 압력관은 단면적인 다각형인 중공관이고, 연통구는 분사튜브 상부와 맞닿는 압력관의 모서리에 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 분사튜브는 상단 둘레에 나란하게 두 개의 직선구간이 구비되고, 가이드 레일은 분사튜브의 직선구간에 각각 일체로 구비되며, 압력관은 가이드 레일들에 각각 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 압력관들의 일단이 서로 완만하게 연결되고, 압력관들의 연결된 부분에 압축공기를 공급하는 공급관이 연결된 것을 특징으로 한다.

이때, 분사튜브와 가이드 레일들은 일체로 다이캐스팅(Die-casting)되는 것을 특징으로 한다.

또한, 압력관들을 가이드 레일들에 결합시키기 위한 일예로, 가이드 레일들은 내주면에 복수개의 홈가 구비되고, 압력관들은 가이드 레일들의 홈들에 결합되는 복수개의 돌기가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 압력관들을 가이드 레일들에 결합시키기 위한 다른 일예로, 가이드 레일들은 복수개의 홀이 구비되고, 압력관들은 가이드 레일들의 홀들에 결합되는 복수개의 후크가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 집진기용 인젝터는 압력관을 분사튜브와 일체로 구비된 가이드 레일에 조립하고, 압력관의 연통구에서 토출된 압축공기가 분사튜브의 내주면을 따라 하향 이동되기 때문에 간단한 구조로 코안다 효과를 낼 수 있어 유동저항을 저감시키는 동시에 효율을 높일 수 있고, 압력관을 분사튜브에 정확한 위치에 손쉽게 조립할 수 있어 생산성을 높이는 동시에 불량률을 낮출 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 집진기에 포함된 인젝터의 다양한 실시예가 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 집진기용 인젝터의 실시예는 상하 방향으로 관통된 분사튜브(51)와, 분사튜브(51)의 상단 둘레와 근접하도록 직선형의 연통구(52h)가 길게 구비된 한 쌍의 압력관(52)과, 압력관들(52)에 압축공기를 공급하는 공급관(53)과, 압력관들(52)이 장착될 수 있도록 분사튜브(51)의 상단 둘레에 일체로 형성된 한 쌍의 가이드 레일(54)을 포함하되, 압력관들(52)이 가이드 레일들(54)에 형합된다.

보다 상세하게, 분사튜브(51)는 상하 방향으로 관통된 중공의 본체(51a)와, 본체(51a) 상부에 일체로 구비되어 상단 둘레에 두 개의 장착구간이 마주보도록 나란히 형성된 중공의 입구부(51b)로 이루어지되, 입구부(51b)의 장착구간은 압력관(52) 또는 가이드 레일(54)이 장착되는 부분으로써, 압력관(52) 및 가이드 레일(54)의 형상에 따라 직선 또는 곡선 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이때, 압력관들(52)의 연통구(52h)에서 토출된 압축공기가 입구부(51b)의 내주면을 따라 본체(51a)의 내주면으로 안내되도록 한다. 일예로, 본체(51a)는 단면이 원통형 또는 타원형으로 이루어지고, 입구부(51b)는 단면이 직선형태의 장착구간을 구비하는 사각형으로 이루어지는데, 입구부(51b)는 상부에서 하부로 갈수록 내주면이 좁아지도록 형성된다. 물론, 분사튜브(51)는 본체(51a)가 균일한 단면형상 또는 단면적을 가지는 반면, 입구부만 단면형상 또는 단면적이 변화되는 형상으로 형성될 수도 있지만, 본체(51a) 및 입구부(51b) 전체에 걸쳐 단면형상 또는 단면적이 변화되는 형 상으로 형성될 수도 있다.

압력관들(52)은 분사튜브(51)의 장착구간에 마주보도록 한 쌍이 설치되는데, 두 개의 압력관(52)이 적용되기 때문에 압축공기의 유량을 증가시킬 뿐 아니라 압축공기를 안내하는 면적을 증가시킬 수 있어 보다 많은 압축공기가 유도되도록 한다. 물론, 압력관들(52)은 분사튜브(51)의 장착구간 형상에 따라 직선 형태로 곧게 형성되거나, 곡선 형태로 완만하게 구부러지게 형성될 수도 있다. 이때, 압력관들(52)은 일단이 서로 연통되고, 압력관들(52)의 연통된 부분에 공급관(53)이 장착되는데, 공급관(53)은 압축공기를 공급하는 압축기 또는 펌프 등과 같은 장치와 연결된다. 일예로, 압력관들(52)은 유동저항을 감소시키기 위하여 각각 직선 형태로 형성되는 동시에 'U'자 형태로 라운드지게 연결되고, 공급관(53)은 압력관들(52)에 균일하게 압축공기를 공급할 수 있도록 압력관들(52)의 연통된 중간 부분에 연결된다. 이때, 압력관들(52)에는 길이방향으로 길게 형성된 연통구(52h)가 구비되는데, 압력관들(52)의 연통구(52h)는 분사튜브(51)의 장착구간과 근접하게 위치하여 압력관들(52)의 연통구(52h)에서 토출된 압축공기가 분사튜브(51)의 내주면을 따라 하향 이동되면서 코안다 효과(Coanda effect)를 내도록 한다. 물론, 압력관들(52)은 그 단면이 원형 또는 사각형, 육각형 등의 다각형과 같은 다양한 형상으로 형성될 수 있지만, 압력관들(52)을 하기에서 설명될 가이드 레일(54)에 보다 손쉽게 장착할 뿐 아니라 압력관(52) 및 이에 구비된 연통구(52h)를 손쉽게 가공하기 위하여 압력관들(52)을 그 단면이 다각형상 중 사각형으로 형성되고, 연통구(52h)는 압력관들(52)의 길이방향 모서리에 길게 형성되는 것이 바람직하다.

가이드 레일들(54)은 분사튜브(51)의 장착구간 외측에 일체로 형성되는데, 두 개의 가이드 레일(54)이 서로 마주도록 나란히 위치하여 분사튜브(51)와 일체로 다이캐스팅된다. 이때, 가이드 레일들(54)은 압력관들(52)의 연통구(52h)를 제외한 압력관들(52)의 외주면을 적어도 반 이상 감싸도록 형성되는데, 압력관들(52)의 연통구(52h)에서 토출된 압축공기가 분사튜브(51)의 입구부(51b)로 유입되는 것을 방해하지 않도록 가이드 레일들(54)은 분사튜브(51)의 입구부(51b)를 향하여 개방되도록 형성되는 것이 바람직하다. 일예로, 압력관들(52)의 단면이 사각형태로 형성되면, 가이드 레일(54)의 단면은 'ㄷ'자 형태로 형성되고, 압력관들(52)의 연통구(52h)는 가이드 레일(54)의 개방된 면에 분사튜브(51)의 장착구간과 접하도록 위치된다.

이와 같이, 압력관들(52)이 가이드 레일들(54)에 길이 방향으로 끼워진 상태에서 고정될 수도 있지만, 충격 또는 외부 요인 등으로 인하여 압력관들(52)이 가이드 레일들(54)로부터 이탈되는 것을 방지할 뿐 아니라 압력관들(52)의 연통구(52h)가 분사튜브(51)의 장착구간에 정확하게 위치하도록 하기 위하여 압력관들(52)과 가이드 레일들(54) 사이에 다양한 장착 구조가 포함될 수 있다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 제1실시예에서는, 압력관들(52)의 외주면에 복수개의 돌기(52a)가 구비되고, 가이드 레일들(54)의 내주면에 압력관들(52)의 돌기들(52a)과 형합되는 복수개의 홈(54a)이 구비되는데, 돌기들(52a) 및 홈들(54a)은 장착이 용이하도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 돌기들(52a)은 압력관들(52)의 연통구(52h)가 구비된 구간에 형성되고, 홈들(54a)은 돌기들(52a)과 대 응되도록 가이드 레일들(54)에 형성된다. 이때, 압력관(52)의 단면이 사각형상이고, 가이드 레일(54)의 단면이 'ㄷ'형상이며, 돌기들(52a) 및 홈들(54a)은 길이 방향으로 일정 간격을 두고 두 개씩 압력관들(52) 및 가이드 레일들(54)의 상/하면에 각각 위치한다. 따라서, 압력관들(52)이 가이드 레일들(54)에 끼워지면, 압력관들(52)의 돌기들(52a)이 가이드 레일들(54)의 홈(54a)에 끼워지면서 고정되고, 압력관들(52)의 연통구(52h)가 가이드 레일들(54) 즉, 분사튜브(51)의 장착구간에 정확하게 위치하도록 설치된다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 제2실시예에서는, 압력관들(52)의 외주면에는 복수개의 후크(52b)가 구비되고, 가이드 레일들(54)에는 압력관들(52)의 후크들(52b)이 조립되는 복수개의 홀(54b)이 구비된다. 물론, 후크들(52b)은 압력관들(52)의 연통구(52h)가 구비된 구간에 형성되고, 홀들(54b)은 후크들(52b)과 대응되도록 가이드 레일들(54)에 형성된다. 이때, 압력관들(52)의 단면이 사각형상이고, 가이드 레일(54)의 단면이'ㄷ'형상이며, 후크들(52b) 및 홀들(54b)은 길이 방향으로 일정 간격을 두고 두 개가 압력관들(52) 및 가이드 레일들(54)의 측면에 위치한다. 따라서, 압력관들(52)이 가이드 레일들(54)에 끼워지면, 압력관들(52)의 후크들(52b)이 가이드 레일들(54)의 홀(54b)에 끼워지면서 고정되고, 압력관들(52)의 연통구(52h)가 가이드 레일들(54) 즉, 분사튜브(51)의 장착구간에 정확하게 위치하도록 설치된다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 제3실시예에서는, 압력관들(52)은 그 단면이 다각형상으로 형성되고, 가이드 레일들(54)은 그 단면이 일측면이 개방되도록 형성되 되, 가이드 레일(54)의 개방된 일측면에 추가적으로 탈거방지용 턱(54c)이 구비된다. 이때, 이때, 압력관들(52)의 단면이 사각형상이고, 가이드 레일(54)의 단면이'ㄷ'형상이며, 탈거방지용 턱(54c)은 가이드 레일(54)의 개방된 일면에 일부 연장되도록 형성된다. 따라서, 압력관들(52)이 가이드 레일들(54)에 길이 방향으로 끼워지면, 압력관들(52)이 충격 등에 의해서도 탈거방지용 턱(54c)에 의해 가이드 레일들(54)에 고정되고, 압력관들(52)이 가이드 레일들(54)에 끼워지는 길이를 조정하여 압력관들(52)의 연통구(52h)가 가이드 레일들(54) 즉, 분사튜브(51)의 장착구간에 위치하도록 조절할 수 있다.

상기와 같이 구성된 집진기용 인젝터의 작동을 도 3b, 도 4b, 도 5b를 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 압축공기가 공급관(53)으로 공급되면, 공급관(53)에서 압력관들(52)로 균일하게 나뉘어져 압력관들(52)을 따라 이송되고, 압력관들(52) 내부의 압축공기는 압력관들(52)의 연통구(52h)를 통하여 분사튜브(51)로 토출된다. 이때, 압축공기는 직선 형태의 압력관(52)을 따라서만 유동되다가 분사튜브(51)로 토출되기 때문에 유동저항을 저감시킬 수 있고, 압축공기가 두 개의 압력관(52) 및 이와 맞닿은 분사튜브(51)로 안내되기 때문에 압축공기의 유량을 늘릴 수 있다.

이후, 압력관들(52)의 연통구(52h)에서 토출된 압축공기는 압력관들(52)의 연통구(52h)와 근접한 분사튜브(51)의 장착구간 즉, 입구부(51b)의 내주면을 따라 하향 이동되면서 코안다 효과를 나타낸다. 따라서, 분사튜브(51)를 통하여 빠져나가는 압축공기는 확산되면서 보다 많은 유량의 공기가 각종 형태의 필터에 부딪히 고, 필터들에 걸러진 이물질을 털어내도록 한다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 집진기 일예가 도시된 개략도.

도 2는 종래 기술에 따른 집진기에 포함된 인젝터 일예가 도시된 도면.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 집진기에 포함된 인젝터 제1실시예가 도시된 도면.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 집진기에 포함된 인젝터 제2실시예가 도시된 도면.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 집진기에 포함된 인젝터 제3실시예가 도시된 도면.

Claims

압축공기가 이송되고, 압축공기가 토출될 수 있도록 길게 형성된 연통구가 구비된 압력관;

압력관의 연통구와 근접한 상단 둘레에 설치되고, 압력관의 연통구에서 토출된 압축공기가 내주면을 따라 하향 이동되는 분사튜브;

압력관이 장착될 수 있도록 분사튜브의 상단 둘레에 일체로 구비되고, 압력관의 연통구를 제외한 압력관의 단면 중 적어도 반 이상을 감싸도록 형성된 가이드 레일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기용 인젝터.
제1항에 있어서,

압력관은 단면적인 다각형인 중공관이고,

연통구는 분사튜브 상부와 맞닿는 압력관의 모서리에 구비된 것을 특징으로 하는 집진기용 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서,

분사튜브는 상단 둘레에 나란하게 두 개의 직선구간이 구비되고,

가이드 레일은 분사튜브의 직선구간에 각각 일체로 구비되며,

압력관은 가이드 레일들에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 집진기용 인젝터.
제3항에 있어서,

압력관들의 일단이 서로 완만하게 연결되고,

압력관들의 연결된 부분에 압축공기를 공급하는 공급관이 연결된 것을 특징으로 하는 집진기용 인젝터.
제3항에 있어서,

분사튜브와 가이드 레일들은 일체로 다이캐스팅(Die-casting)되는 것을 특징으로 하는 집진기용 인젝터.
제5항에 있어서,

가이드 레일들은 내주면에 복수개의 홈가 구비되고,

압력관들은 가이드 레일들의 홈들에 결합되는 복수개의 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 집진기용 인젝터.
제5항에 있어서,

가이드 레일들은 복수개의 홀이 구비되고,

압력관들은 가이드 레일들의 홀들에 결합되는 복수개의 후크가 구비된 것을 특징으로 하는 집진기용 인젝터.