KR101325077B1

KR101325077B1 - 성형 필터

Info

Publication number: KR101325077B1
Application number: KR1020110118833A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 후루오야; 요시카즈 사이토
Original assignee: 가부시키가이샤 사가미 쇼카이; 주식회사 이피아이티; 가부시키가이샤 테크노 엠
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2013-11-05
Also published as: CN102743934B; JP2012223701A; CN102743934A; JP5748541B2; KR20120123173A

Abstract

본 발명은 성형 필터에 관한 것으로서, 수지가공에 의거하지 않고 직포나 부직포로 이루어지는 여과포를 주름형상으로 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
여과포(10)는 니들 펀치 부직포 등의 섬유집합체로 형성되고, 통형상을 이루는 여과포는 주름형상을 이룬다. 주름형상의 산부 및 계곡부(접힘부)에 있어서 여과포(10)의 대향층에 외측으로부터 보강포(12)를 대며 재봉 실 등에 의해 봉제 부착한다. 봉제 부착부(16-1,16-2) 및 봉제 부착부(16-1,16-2)에서의 보강포(12)는 주름형상의 실질적으로 전체 길이로 연장되어 있으며, 이로써 여과포(10)의 주름형상을 유지할 수 있다.

Description

성형 필터{SHAPED FILTER}

본 발명은 집진장치용 성형 필터에 관한 것이다.

집진장치에서 집진효율을 높이기 위해 여과포를 주름형상 등의 이른바 성형 필터로 구성하는 작업이 실행된다. 주름형상 등의 접이식 구조로 함으로써 표면적이 상대적으로 커져 그만큼 집진효율이 높아진다. 한편, 여과포(濾布)로서 니들 펀치 부직포 및 직포 등의 강성(剛性)이 낮은 여과재를 사용하였을 경우, 소재가 연약하여 그대로는 주름형상을 유지할 수가 없다. 종래의 주름형상의 유지에 있어서는 여과재에 열경화성 수지를 함침(含浸)시키고 가열 하에서 주름성형함으로써 주름형상을 고정화하는 경우가 많았다. 열경화성 수지의 함침은 여과능력의 측면에서는 불리하다. 한편, 주름형상의 유지를 위해 주름형상에서의 접힘부(산부와 계곡부)에 있어서, 접힘부에 근접하여 여과포의 대향부를 여과포의 길이방향을 따라 봉제 부착하는 방법이 이미 제안된 바 있다(특허문헌 1, 2).

일본 특허공개공보 H5-277316호 일본 특허공개공보 2009-011989호

종래 기술의 봉제를 주체로 하여 주름형상을 유지하는 여과포에 있어서는 집진장치용 여과포(백 필터)로서 사용하였을 경우에 내구성에 문제가 있었다. 즉, 집진장치용에서는 내측에 여과포의 통형상을 유지하기 위해 배치되는 리테이너에 의해 통형상이 유지된다. 또한, 집진장치용에 있어서는 여과포의 세정을 위해 정기적으로 펄스 젯, 에어 블로우 또는 기계적으로 털어내는 것(dust removal method)(을 포함하는 바이브로 방식)을 내측으로부터 반복하여 분사한다. 봉제를 주체로 하여 주름형상을 확보하는 구조인 경우, 주름부의 강성이 수지 가공품에 비해 약하기 때문에, 펄스 젯의 분사에 의해 봉제 리테이너는 여과포 내측의 접힘부(주름형상에서의 계곡(谷)부)에 더스트제거(dust removal) 프로세스가 반복적으로 수행됨에 따라 늘어지기 쉬우며, 세정을 반복해가는 동안 주름형상이 사라져 여과효율이 저하되거나 여과포의 손상이 조기 진행될 우려가 있었다. 또한, 여과포의 외측에서의 접힘부(주름형상에서의 산(山)부)에서는 리테이너와 직접 접촉하지 않기 때문에, 외측일수록 여과포의 손상은 리테이너와 충돌하는 내측만큼 빨리 진행되지는 않지만, 펄스 젯에 의한 실가닥으로부터의 블로바이(blow-bye) 및 반복적인 구부림으로 인한 변형이나 최악의 경우 피로(疲勞)에 의한 손상이 발생할 우려가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 수지가공에 주로 의거하지 않으며 봉제에 의해 주름형상을 유지하는 집진장치용 성형 필터(백 필터)에 있어서, 세정을 위한 반복적인 펄스 젯 등의 더스트제거 공정에 관계없이, 장기간에 걸쳐 주름형상을 유지하고 또한 접힘부의 조기 손상을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 집진장치용 성형 필터에서는, 주름형상의 유지를 위해 적어도 일부의 접힘부에서 여과포의 대향부가 봉제 부착되고, 봉제 부착이 이루어져 있는 접힘부 중 적어도 일부의 접힘부에서 봉제 부착은, 보강포를 댄 상태에서 수행된다. 보강포는 주름형상부의 길이방향의 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있으며 함께 봉제함으로써 일체화하는 것이 바람직하다. 또한, 보강포는 여과포의 내측(리테이너 근접측)에서의 접힘부의 전체 내지는 일부로 할 수 있다. 보강포는 여과포의 외측(리테이너로부터 이격측)에서의 접힘부의 전체 내지는 일부에도 댈 수 있다. 경우에 따라서, 보강포는 여과포의 외측(리테이너로부터 이격측)에서의 접힘부에만 댈 수도 있다.

주름형상 접힘부에서의 대향부의 봉제는, 접힘부의 보강포를 함께 꿰맴으로써 이루어지기 때문에 주름형상의 접힘부가 강화되어, 세정을 위한 반복적인 펄스 젯의 분사에 대하여, 주름형상의 유지(세정 효율 향상) 및 수명의 연장을 실현할 수가 있다. 또한, 여과포 내측의 접힘부의 전체 내지는 일부에 보강포를 댐으로써 펄스 젯의 분사로 인한 충돌충격에 대하여, 주름형상을 효과적으로 보호할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 성형 필터의 여과포 구조를 전개상태에서 모식적으로 나타낸 종단면도이다.
도 2는 도 1의 여과포의 통형상을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 통형상으로 형성된 여과포의 측면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 횡단면도이다.
도 5는 재봉에 따른 여과포의 단부 처리를 설명하는 모식적 사시도이다.
도 6은 스냅 링을 박아넣어 형성한 입구부를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 성형 필터의 여과포 구조를 전개상태에서 모식적으로 나타낸 종단면도이다.
도 8은 도 7의 성형 필터의 모식적 횡단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 성형 필터의 여과포 구조를 전개상태에서 모식적으로 나타낸 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 성형 필터의 여과포 구조를 전개상태에서 모식적으로 나타낸 종단면도이다.
도 11은 봉제에 의한 입구부 및 바닥부를 구비한 필터의 완성상태를 입구부의 부위를 파단하여 나타낸 측면도이다.

도 1에 있어서, 도면부호 10은 본 발명의 성형 필터에서의 여과포를 모식적으로 나타내며, 여과포(10)는 본 실시형태에서는 니들 펀치 부직포로서, 폴리에스테르나 나일론이나 아크릴 등의 유기합성섬유(단섬유 내지는 장섬유)의 실(line of thread)에 의한 직포(織布)로서의 바탕 천에 폴리에스테르나 나일론이나 아크릴 등의 유기합성섬유의 단섬유(스테이플)를 니들 펀칭에 의해 심어 구성할 수 있다. 부직포 대신에 집진성이 양호한 직포 단독으로 구성할 수도 있다. 또한, 여과포(10)는 유기합성섬유로 한정되지 않으며 세라믹 등 무기섬유를 포함하도록 구성할 수도 있다. 여과포(10)는 주름 가공기를 통과함에 따라 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 주름형상으로 형성된다. 그리고, 본 실시형태에서 여과포는 도 2에 나타낸 바와 같이 통(筒)형상으로 형성된다. 주름형상에서의 접힘부(산부(10-1) 및 계곡부(10-2))가 중심선과 평행한 방향으로 연장되는 동시에, 후술하는 수단에 의해 일단(하단)에서 폐쇄되고 상단에서 개구된 주머니 형상이 되어, 화살표 a와 같이 외측(외주측)으로부터 도입되며, 화살표 b와 같이 내측(내주측)으로부터 배출되는 구조로 되어 있다. 따라서, 도 2의 통형상체의 외주면에 여과포(10)에서의 여과층이 위치하고, 통형상체의 내주면이 여과포(10)에서의 바탕 천이 위치한다. 즉, 처리 유체는 최초로 여과포(10)에서의 외측의 여과층과 접촉함으로써 처리 유체 내의 진애(塵埃)가 여과층에 의해 보유되게 된다.

본 발명에 따르면, 여과포(10)의 주름형상의 유지는, 강성이 결여된 부직포 등으로 인해 종래 많이 채용되던 수지 가공에 기본적으로는 의존하지 않으며(수지가공은 배제하지 않지만 한다 하더라도 필요 최소한), 봉제구조에 의해 주름형상의 유지가 수행된다. 즉, 부직포는 낮은 강성으로 인해 그 단독으로는 주름형상을 유지할 수 없기 때문에, 종래는 주름가공에 앞서 부직포에 열경화성 수지를 함침시키고, 열 경화성 수지를 함침시킨 상태에서 부직포를 주름가공기에 통과시키며, 이때, 여과포를 수지의 열 경화온도로 가열함으로써 주름형상의 고정화가 이루어졌다. 본 발명에서는 수지가공에 기본적으로 의존하지 않으면서(또는 최소한의 수지량으로) 주름형상을 유지하기 위해 봉제구조를 취한다. 봉제구조에 의한 주름형상의 유지에 대해 설명하면, 도 1에서, 도면부호 16-1, 16-2는 주름형상의 유지를 위한 봉제라인을 나타내고, 봉제라인(16-1,16-2)은 주름형상의 산부(10-1) 및 계곡부(10-2)에 근접하여 여과포(10)의 대향부를 봉제부착(재봉)한다. 즉, 산부(10-1) 내지는 계곡부(10-2)에 근접한 부위, 예컨대 산부(10-1) 내지는 계곡부(10-2)의 정상점 내지는 바닥으로부터 3~10mm, 바람직하게는 5~6mm와 같은 거리의 부위에서 여과포(10)의 대향층이 8~60번수(番手)의 재봉실(폴리에스테르 천인 경우에는 19~20번수의 재봉실)에 의해 봉합되어 있다. 그리고, 봉제라인(16-1,16-2)은 도 2에 나타낸 바와 같이 여과포의 주름형상부분의 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있으며, 이로써 주름형상의 유지가 가능하다.

도 1에 나타낸 실시형태에서는, 여과포의 통형상에서의 내측(후술하는 리테이너 배치측)의 모든 접힘부(계곡부(10-2)) 부분에서는 접힘부에 외측(외각(外角)측)으로부터 보강포(12)가 대어진다. 보강포(12)는 통형상의 여과포(10)의 실질적으로 전체 길이를 따라 연장되어 있으며, 봉제에 의한 주름형상의 유지를 위한 내측의 봉제라인(16-2)은 보강포(12)도 함께 봉제하도록 이루어진다. 즉, 보강포(12)는 도 2에는 간단히 하기 위해 도시되지 않았으나, 본 실시형태에서는 계곡부(10-2)에 실질적으로 전체 길이에서 외측(외각측)으로부터 대어져 봉제라인(16-2)에 의해 함께 봉제되어 있다. 보강포(12)는 같은 천이어도 무방하나 동종의 섬유로 이루어진, 평량(秤量)이 보다 작은 천으로 할 수 있다. 여과포(10)의 횡단면 전체에서의 보강포(12)의 배치는 도 4에 도시되어 있으며, 본 실시형태에서 보강포(12)는 내측(리테이너(14)측)에 위치한다. 도 11은 집진기의 셀에 배치된 상태에서의 여과포(10)를 나타내며, 여과포(10)의 내측(통형상의 내주측)에 여과포(10)의 통형상을 유지하기 위한 리테이너(14)가 삽입배치된다. 리테이너(14)는 바구니형상의 주지된 타입이어도 되고 펀칭 플레이트를 통형상으로 형성한 것이어도 무방하다. 도 1은 보강포(12)를 함께 봉제함으로써 맞댄 내측의 주름형상 접힘부(12)와 리테이너(14)의 위치관계를 확대하여 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 1의 실시형태에서는, 주름형상의 외측(후술하는 리테이너로부터 이격측)의 접힘부(산부(10-1))에는 보강포를 대지 않지만, 가상선(12')으로 나타낸 바와 같이 주름형상의 외측의 접힘부(산부(10-1))에도 보강포(12')를 대어 외측의 주름형상을 위한 봉제라인(16-1)을 따라 함께 봉제할 수 있으며, 이로써, 보다 견고한 주름형상을 얻을 수가 있다.

보강포(12)는 기본적으로 사용 여과포(10)와 동일한 소재로 한다. 여과포(10)가 폴리에스테르이면 보강포(12)도 폴리에스테르 소재가 된다. 여과포(10)가 폴리에스테르 부직포인 경우에는 보강포(12,12')는 폴리에스테르 직포로 할 수 있다. 평량(단위면적당 무게)은 여과포(10)보다 작은 것을 채용할 수 있다. 여과포(10)가 직포인 경우에 보강포(12)는 같은 천으로 할 수 있다.

다음으로, 이상과 같이 주름형상을 봉제에 의해 고정화한 통형상의 여과포로부터 주머니형상으로 형성하고, 집진장치의 셀 플레이트에 부착하기 위한 구조에 대해 설명하면, 도 3 및 도 4는 봉제에 의해 주름형상이 고정된 여과포를 통형상으로 형성한 상태를 나타낸다 즉, 봉제에 의해 주름형상이 고정된 여과포는 통형상으로 말리며, 세로방향의 이음매를 따라 봉제함으로써 통형상으로 구성된다. 또한, 통형상의 상하 양단에 대해서는 도 5에 나타낸 바와 같이, 통형상 여과포(10)의 상하 단부(10-1)에서 주름이 찌그러진다. 재봉에 의해 평탄화된 후의 여과포의 지름이 축소된 단부(10-1)는 도 3에도 도시되어 있다. 그리고, 통형상의 별도의 비여과포가 박아 넣어져 입구를 형성한 여과포(10)의 하단에는 보강포(18)가 대어져 봉제됨으로써 주머니형상이 되고, 상단은 집진장치에 적합하도록 스냅 링이나 로프가 적절히 넣어져 봉제되어 입구가 된다. 도 3에서 도면부호 18은 원형의 보강포이며, 보강포(18)는 필터의 바닥부가 되는 여과포(10)의 평탄화된 하단부(10-1)에 맞대어지고, 보강포(18)의 외주부는 통형상의 여과포(10)의 상면에 대해 접히며, 보강포(18)의 그 접힘부분(18A, 도 11)은 여과포(10)에 대해 재봉이 이루어지고, 도 11에서 도면부호 L2는 재봉에 의한 봉제 부분을 나타내고, 이로써 봉제구조의 성형 필터의 폐쇄된 바닥부가 얻어진다. 한편, 성형 필터의 입구가 되는 봉제부분은 도 6에 의해 모식적으로 도시되어 있으며, 도면부호 22는 금속성 스냅 링으로서, 탄성 강재(鋼材)의 띠편으로 형성된다. 스냅 링(22)은 입구부 천(24)에 의해 포위되고, 입구부 천(24)이 양단에서 봉제됨에 따라 스냅 링(22)은 입구부 천(24)에 박아 넣어진다(봉제부착라인을 L3으로 나타냄). 이렇게 하여, 스냅 링(22)을 봉제부착한 입구부 천(24)은 여과포(10)의 입구가 되는 단부(도 11의 상단)에 장착되어 봉제부착된다(박음선을 L4로 나타냄).

여과포(10)는 소정의 길이를 얻기 위해 통형상인 것을 세로 방향으로 복수로 배치하고, 근접단끼리 봉제에 의해 연결하여 세로로 길게 구성할 수도 있다.

도 7은 다른 실시형태를 나타내며, 보강포(12)가 계곡부(10-2 ; 통형상에서의 내주측의 접힘부)에만 대어지고 산부(10-1 ; 외주측의 접힘부)에는 대어지지 않은 것은 도 1과 같으나, 계곡부(10-2)의 전부가 아닌 간헐적으로 적절히 대어져 있다(도 8도 참조). 그 간헐 정도는 사용조건에 따른다. 즉, 집진기에 있어서 여과포의 교환은 정기적으로 이루어지는 경우가 많으므로, 사용기간 내에 주름형상을 유지할 수 있는 최소한의 보강포(12)로 함으로써 비용과 여과성능의 균형을 얻을 수가 있다.

도 9는 또 다른 실시형태를 나타내며, 본 실시형태에서는 보강포(12)가 산부(10-2 ; 내주의 접힘부)에만 (전부 혹은 일부)에 대어져 봉제라인(16-2)에 의해 주름형상을 강화하는 것은 같지만, 산부(10-1 ; 외주의 접힘부)에서는 대향부의 봉제가 이루어져 있지 않다. 사용상황에 따라서는, 이러한 구조로도 보강포(12)에 의한 보강효과를 통해 사용기간 내에 소기(所期)의 주름형상을 유지할 수가 있다.

도 10은 또 다른 실시형태를 나타내며, 본 실시형태는 세정에서의 펄싱(pulsing)시에 내주(리테이너(14)측)의 접힘부(계곡부(10-2))에 강한 부하가 가해지지 않는 경우로서, 외주(리테이너(14)로부터 이격측)의 접힘부(산부(10-1))에만 보강포(12')가 부분적으로(또는 전체적으로) 대어져, 봉제라인(16-1)에서 함께 봉제되어 있다. 내측의 접힘부(계곡부(10-2))는 봉제도 이루어져 있지 않지만, 주름 강도상 필요에 따라 도 1의 봉제라인(16-2)과 같은 봉제라인으로 대향부의 봉제를 수행할 수 있다.

이렇게 하여 구성된 필터의 집진장치 등에 대한 장착은 주지된 바와 같다. 즉, 도 11에서 도면부호 16은 집진장치의 셀 플레이트이며, 셀 플레이트(16)에 다수 형성된 개구부(28)에 필터가 삽입되고, 스냅 링(22)이 개구부(28)에 표면의 홈부를 이용하여 끼움부착된다. 그리고, 필터의 내측으로부터 동작중인 필터의 형상유지를 위한 리테이너(14)가 가상선으로 나타낸 바와 같이 삽입된다.

도 1의 실시형태에 따른 여과포(10)를 사용하여도, 리테이너측(내측)에서 여과포(10)의 주름형상의 접힘부(계곡부분(10-2))(필요하다면 외측에서의 여과포의 주름형상의 접힘부(산부분(10-1))에도)에 보강포(12, 산부분(10-1)에는 보강포(12'))가 대어지며, 주름형상을 위한 봉제라인(16-2, 산부분(10-1)에도 보강포(12')를 댈 경우에는 봉제라인(16-1))에 의해 함께 봉제되어 있기 때문에, 여과포의 세정시의 반복 펄스에 의한 충돌 충격에 대하여 보강할 수가 있다. 또한, 반복 펄스의 분사시에, 여과포의 하단에 스프링을 걸어 장착하여 여과포의 긴장을 높이는 경우가 있는데, 본 발명에서는 보강포(12,12')의 설치에 의해 긴장방향에서의 강도가 높아, 이러한 반복 펄스 인가방식에 적합하다.

10 : 여과포
10-1, 10-2 : 접힘부
12,12' : 보강포
14 : 리테이너
16-1, 16-2 : 봉제라인
22 : 스냅 링
24 : 입구부 천

Claims

집진장치의 셀 플레이트에 내측에 리테이너를 배치하고 그 외측에 배치되는 통형상의 여과포를 구비하며, 여과포는 주름형상을 이루는 성형 필터로서,
주름형상의 유지를 위해 주름형상의 접힘부 중 적어도 일부에 있어서 여과포의 대향부가 봉제 부착되고, 대향부가 봉제 부착된 접힘부 중 적어도 일부에 있어서 접힘부에 보강포를 댄 상태에서 주름형상의 유지를 위한 여과포의 대향부의 봉제 부착이 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 성형 필터.
제 1항에 있어서,
상기 봉제 부착은,
상기 여과포의 주름부를 따라 길이방향의 전체 길이에 걸쳐 연장형성되며, 접힘부에 대어지는 상기 보강포도 길이방향의 전체 길이를 따라 연장형성되는 성형 필터.
제 2항에 있어서,
상기 리테이너에 근접한 쪽의 각 접힘부는 보강포가 대어진 상태에서, 주름형상의 유지를 위한 여과포의 대향부의 봉제 부착이 이루어져 있는 성형 필터.
제 2항에 있어서,
상기 리테이너에 근접한 쪽의 접힘부는 원주방향으로 간격을 두고 보강포가 대어진 상태에서, 주름형상의 유지를 위한 여과포의 대향부의 봉제부착이 이루어져 있는 성형 필터.