KR101290245B1 - 사이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

사이클론 집진장치가 개시된다. 상기 사이클론 집진장치는, 내부공간이 형성된 몸체부; 상기 몸체부 내부에 처리가스를 공급하는 유입구; 상기 몸체부 내부의 처리가스를 배출시키는 배출구; 및 상기 몸체부의 내벽을 따라 나선형으로 형성되는 요철부를 포함한다.

Description

사이클론 집진장치{CYCLONE DUST COLLECTOR}

본 발명은 사이클론 집진장치에 관한 것이다.

사이클론 집진장치는 기체 속에 부유하고 있는 고체나 액체의 미립자를 포집하여 제거하는 장치로서, 그 원리는 원심력을 이용하여 분진 등의 입자를 함유한 처리가스에 중력보다 훨씬 큰 가속도를 주게 되면, 입자와 처리가스와의 분리속도가 무게에 의한 침강과 비교해서 커지게 되는 원리를 이용한 집진장치이다.

사이클론은 유입되는 처리가스가 사이클론의 유입구나 날개 등에 의해 하우징 내에서 선회운동을 하여 하강하는 선회류를 형성시킨다. 이 때 처리가스에 존재하는 입자가 원심력을 얻어 선회류를 벗어나 본체 내벽이 충돌하면서 낙하하여 집진된다.

그런데, 이 처리가스 속에 수분이 포함되어 있으면 수분에 의해 입자들이 점착성을 가지게 되고, 그 결과 하우징 내 처리가스의 유속이 느려져 집진의 효율이 떨어지게 된다. 또한 내벽의 부식 위험도 발생 할 수 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0107344호(2010년 10월 5일)에 개시되어 있다.

본 발명은 처리가스에 함유된 수분으로 인한 처리 효율 저하를 방지할 수 있는 사이클론 집진장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부공간이 형성된 몸체부; 상기 몸체부 내부에 처리가스를 공급하는 유입구; 상기 몸체부 내부의 처리가스를 배출시키는 배출구; 및 상기 몸체부의 내벽을 따라 나선형으로 형성되는 요철부를 포함하는 사이클론 집진장치가 제공된다.

여기서, 상기 몸체부에 공급되는 처리가스에 함유된 수분을 사전에 감소시키기 위해 상기 유입구에 설치되는 응축기를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 요철부의 하측은 상기 내벽으로부터 돌출되는 방향으로 경사진 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 요철부의 상측은 상기 내벽으로부터 수평방향으로 돌출되는 형상을 가질 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 처리가스에 함유된 수분으로 인한 처리 효율 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 요철부를 확대하여 나타내는 단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 사이클론 집진장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치(100)를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 요철부를 확대하여 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 몸체부(110), 유입구(120), 배출구(130), 요철부(140), 응축기(150) 등이 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 사이클론 집진장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부공간이 형성된 몸체부(110); 상기 몸체부(110) 내부에 처리가스(160)를 공급하는 유입구(120); 상기 몸체부(110) 내부의 처리가스(160)를 배출시키는 배출구(130); 및 상기 몸체부(110)의 내벽을 따라 나선형으로 형성되는 요철부(140)를 포함한다. 이와 같이 몸체부(110)의 내벽에 형성된 요철부(140)는 처리가스(160)에 함유된 수분(W1, W2)이 몸체부(110)의 내벽에서 보다 빨리 응축되어 낙하할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있으며, 그 결과 수분(W1, W2)으로 인한 분진 입자(162)의 점착으로 인한 각종 문제를 보다 수월하게 해결할 수 있게 된다. 이에 대해서는 추후에 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

몸체부(110)는 내부공간이 형성된 구조를 갖는 구조물로서, 처리가스(160)에 대한 분진 입자 제거 등의 작용이 일어나는 공간을 제공한다. 이러한 몸체부(110)는 원통형으로 형성될 수 있으며 필요에 따라 원뿔 또는 원뿔대 형상으로 이루어질 수도 있을 것이다. 본 실시예에서는 이러한 몸체부(110)로, 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형상의 상부몸체(112)와, 상부몸체(112)의 하측에 결합된 뒤집힌 원뿔대 형상의 하부몸체(114)를 제시한다. 즉, 몸체부(110)의 하단은 아래로 갈수록 단면적이 작아지는 형상을 갖게 되며 그 말단에는 분진입자를 수집하기 위한 집진부가 마련된다.

몸체부(110)의 상측에는 몸체부(110) 내부에 처리가스(160)를 공급하는 유입구(120)가 마련된다. 이러한 유입구(120)는 각종 설비(미도시)와 연결되어 이들로부터 사용된 후 배출되는 가스(즉, 처리가스(160))를 몸체부(110)에 전달하는 기능을 수행하게 되며, 유입구(120)를 통해 공급된 처리가스(160)는 몸체부(110) 내부에서 선회운동을 하며 점차 하강하게 된다. 이러한 과정에서 처리가스(160)에 존재하는 입자들(162)은 내벽과의 충돌로 인해 처리가스(160)의 선회운동에서 이탈하게 되며, 자중에 의해 낙하하여 몸체부(110) 하단에 마련된 집진부(170)에 수집될 수 있게 된다.

몸체부(110)의 상측 중앙부에는 처리가스(160)의 배출을 위한 배출구(130)가 마련될 수 있다. 분진 입자(162)의 제거가 완료된 처리가스(160)는 몸체부(110)의 하부로부터 상승하여 몸체부(110) 상측 중앙부에 마련된 배출구(130)를 통해 배출될 수 있게 된다. 이러한 배출구(130)의 위치, 형상, 크기 등은 설계 상의 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있을 것이다.

한편, 몸체부(110)의 내벽에는 그 내벽을 따라 나선형으로 형성되는 요철부(140)가 마련된다. 몸체부(110)에 유입되는 처리가스(160)에 수분(W1, W2)이 함유된 경우 처리가스(160)가 몸체부(110)의 내벽을 따라 선회운동을 하는 과정에서 수분(W1, W2)이 내벽에 맺히게 되고, 그 결과 분진 입자(162) 등이 내벽에 점착되는 문제가 발생하게 되는데, 이는 처리가스(160)의 유속을 느리게 할 뿐만 아니라 집진의 효율을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다. 또한 내벽의 부식을 유발할 수도 있게 된다.

그러나 본 실시예의 경우와 같이 몸체부(110)의 내벽에 나선형의 요철부(140)를 형성하게 되면, 내벽의 수분(W1, W2)을 보다 용이하게 응집시킬 수 있게 되고, 그 결과 내벽의 수분(W1, W2)이 낙하하는 데에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다. 또한 요철이 나선형으로 형성됨으로써 처리가스(160)의 선회운동을 가이드할 수 있어 처리가스(160)의 유속을 향상시킬 수도 있게 된다.

이 때, 요철부(140)의 하측(140b)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 내벽으로부터 돌출되는 방향으로 경사진 형상을 가질 수 있다. 이러한 구조를 가지게 되면 내벽에 맺힌 수분들이 요철부(140)의 하측 경사진 단부에 집중될 수 있어 보다 용이한 수분의 응집을 기대할 수 있게 될 것이다. 도 2의 참조번호 W2는 수분들(W1)이 응집되어 그 크기가 증가한 모습을 나타낸다.

한편, 처리가스(160)의 선회운동에 의해 자칫 응집된 수분(W1, W2)이 몸체부(110)의 내벽을 따라 상향 이동할 수도 있으므로, 이러한 현상을 방지하기 위해 요철부(140)의 상측(140a)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 내벽으로부터 수평방향으로 돌출되는 형상을 가질 수도 있다. 즉, 요철부(140)의 상측은 소정의 각도로 경사진 형상이 아니라 수평방향(몸체부(110)의 내벽과는 수직하는 방향)으로 돌출되어 처리가스(160)의 선회운동에도 불구하고 응집된 수분이 상승하는 것을 구조적으로 방지할 수 있게 되는 것이다. 결과적으로 요철부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 단면이 톱니 형상을 갖도록 형성될 수 있는 것이다.

한편, 몸체부(110) 내벽에 형성되는 요철부(140)와 별도로 유입구(120)에 응축기(150)를 설치하여, 몸체부(110)에 공급되는 처리가스(160)에 함유된 수분을 사전에 감소시킴으로써 몸체부(110) 내부에서의 수분 응축 부담을 감소시킬 수도 있을 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

110: 몸체부
120: 유입구
130: 배출구
140: 요철부
150: 응축기
160: 집진부

Claims (4)

1. 내부공간이 형성된 몸체부;
   상기 몸체부 내부에 처리가스를 공급하는 유입구;
   상기 몸체부 내부의 처리가스를 배출시키는 배출구; 및
   상기 몸체부의 내벽을 따라 나선형으로 형성되는 요철부를 포함하고,
   상기 요철부의 하측은 상기 내벽으로부터 돌출되는 방향으로 경사진 형상을 가지며,
   상기 요철부의 상측은 상기 내벽으로부터 수평방향으로 돌출되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부에 공급되는 처리가스에 함유된 수분을 사전에 감소시키기 위해 상기 유입구에 설치되는 응축기를 더 포함하는 사이클론 집진장치.
   
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