KR101339901B1 - Metal dust filter using permanent magnet and collecting apparatus with the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영구자석을 이용한 분진필터 및 이를 구비한 집진장치에 관한 것으로, 조선소의 밀폐된 공간에서도 금속성분이 포함된 분진을 효과적으로 집진할 수 있고, 조작 및 교체가 간편하여 청소에 용이하면서도 경량화와 경제성까지 갖춘 것이다.
이러한 본 발명의 분진필터는, 송풍된 공기를 통과시킬 수 있도록 유입구와 유출구를 갖고 내부에 유로가 형성된 관 형태의 메인바디와; 상기 메인바디의 내측벽을 횡방향으로 가로질러 돌출된 형태로 설치되되 상기 메인바디의 내측벽 중 서로 대향하는 일측벽과 타측벽에 복수개가 교번하여 배치되어, 그 설치된 지점을 전후하여 공기의 유속을 급격히 약화시키면서 금속분진을 흡착하되, 내부 공간을 갖는 사각의 바 형태로 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 길이방향을 따라 그 내부 공간에 상호 이격을 두고 배치된 복수의 영구자석을 포함하여 이루어지는 필터 바를 포함하여 구성된다. The present invention relates to a dust filter using a permanent magnet and a dust collecting device having the same, which can effectively collect dust containing a metal component even in an enclosed space of the shipyard, easy to clean and easy to operate and replace, lightweight and It also has economic feasibility.
The dust filter of the present invention includes a main body of a tubular shape having an inlet and an outlet and a flow path formed therein so as to allow the blown air to pass therethrough; The main body is installed in a shape that protrudes across the inner wall in the transverse direction, but a plurality of alternately arranged on one side wall and the other side wall of the inner wall of the main body alternately, the air flow rate before and after the installed point While absorbing the metal dust while rapidly weakening the filter bar comprising a casing formed in the form of a rectangular bar having an inner space, and a plurality of permanent magnets spaced apart from each other in the inner space along the longitudinal direction of the casing It is configured to include.
Description
본 발명은 집진장치에 관한 것으로, 특히 조선소의 밀폐된 공간에서도 금속성분이 포함된 분진을 효과적으로 집진할 수 있고, 조작 및 교체가 간편하여 청소에 용이하면서도 경량화와 경제성까지 갖춘 영구자석을 이용한 분진필터 및 이를 구비한 집진장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a dust collecting device, in particular, dust can be effectively collected dust containing metal components even in the confined space of the shipyard, easy to clean and easy to clean, lightweight and economical dust filter using a permanent magnet And it relates to a dust collector having the same.
현재 한국은 세계 조선 시장의 선두주자로서 기술과 품질면에서 매우 높은 평가를 받고 있다. 하지만 이에 걸맞지 않게 조선소의 작업환경은 매우 열악한 상황이다. 특히, 소음 진동 공해 및 분진 등에 의하여 많은 작업자 및 주위 주택가 및 주민들이 큰 애로를 겪고 있는 실정이다. Currently, Korea is a leader in the global shipbuilding market and is highly regarded for its technology and quality. However, the working environment of the shipyard is very poor. In particular, many workers, neighboring residential areas and residents are suffering from noise and vibration pollution and dust.
조선소에서 많이 진행되는 주요 작업인 용접과 도장작업이며, 이때 불순물 및 분진의 발생량은 상상을 초월할 정도이다. 특히 밀폐된 선박내부 작업시 신속하게 제거되지 못한 분진은 작업자에게 직접적으로 해를 가하는 것은 물론, 조선소 인근의 주택가에도 영향을 미치면서 법적분쟁에 이르기도 한다. Welding and painting are the main tasks that are frequently performed at shipyards, and the generation of impurities and dust is beyond imagination. Particularly, dust that could not be removed quickly when working inside an enclosed vessel not only directly harms workers, but also affects residential districts near shipyards, leading to legal disputes.
따라서, 조선소에는 용접과 도장작업시 발생되는 다량의 분진을 제거하기 위하여 집진장치를 사용하고 있으며, 도 1에서 볼 수 있는 것처럼 대용량 송풍기(10)를 활용하여 작업장 내부 공기 및 분진을 외부로 강제 배출시키는 방법을 활용한다. 하지만 이같은 방법은 거의 밀폐된 작업장으로부터 외부로 연결되는 통로가 좁고 한정되어 배출량이 충분치 못한 한계가 있으므로 작업자의 환경개선에 큰 도움이 되지 못하였다. 특히 이러한 방법은 작업자의 작업을 방해 할 뿐만 아니라 오히려 작업장 바닥의 먼지를 일으키는 역효과를 내기도 하였다. Therefore, the shipyard is using a dust collector in order to remove a large amount of dust generated during welding and painting work, as shown in Figure 1 by using a large-capacity blower (10) forcibly discharge the air and dust in the workplace outside Use a method to make it work. However, this method has not helped to improve the worker 's environment because the passage from the almost closed workplace to the outside is narrow and limited and the emission amount is insufficient. In particular, this method not only interferes with the work of the operator, but also adversely affects the dust on the floor of the workplace.
한편, 위에서 언급된 방법과는 반대로 송풍기(10)를 이용하여 작업장의 공기 및 분진을 흡입한 후 외부로 배출하는 방법도 사용되고 있다. 하지만 이러한 방법 역시 근본적으로는 오염된 공기 및 분진을 외부로 배출하는 것에 지나지 않으며 선박의 횡단면과 함께 작업장을 도시한 도 2에서 볼 수 있는 것처럼 작업장으로부터 배출 되어진 오염된 공기 및 분진의 일부가 다시 유입되는 문제와 함께 작업장에서 발생된 분진이 대기중에 그대로 방치된다는 공통된 문제가 있었다. 여기서 도 2에 도시된 A, B 모두 작업자가 작업하는 작업장이며 밀폐된 B 작업장에서 오염된 공기 및 분진을 배출한다고 하더라도 A 작업장에 다시 유입되어 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 또한 B 작업장에서 배출된 오염된 공기 및 분진 중 20~30% 정도는 다시 B 작업장으로 흡입되는 현상이 발생하여 오염된 공기 및 분진이 순환하는 시스템을 이루게 되는 것이다. On the other hand, contrary to the above-mentioned method, there is also used a method of sucking air and dust in the workplace using the
정리하자면, 조선소에서 용접과 도장작업시 발생되는 다량의 분진을 제거하기 위한 집진장치는, In summary, the dust collector for removing a large amount of dust generated during welding and painting work in shipyards,
첫째, 밀폐된 공간에서의 작업자의 환경개선First, improve the worker's environment in a closed space
둘째, 철 성분이 포함된 불순물 및 분진의 효과적인 집진Second, effective dust collection of impurities and dust containing iron
셋째, 간편한 조작 및 분진필터의 교체 및 청소용이 Third, easy operation and easy replacement and cleaning of dust filter
라는 세 가지 목적을 구현하여야 하나 종래기술에 의한 집진장치는 위 세 가지 중 셋 중 어느 하나도 만족시키지 못하고 있는 실정이었다. Although three purposes should be realized, the dust collector according to the prior art has not satisfied any of the above three.
따라서, 작업장에서 발생되는 오염된 공기 및 분진을 효과적으로 처리하여 작업자의 작업환경을 개선하고 공기오염을 차단할 수 있으면서도 분진필터의 교체와 청소까지 용이한 친환경 고효율의 집진장치를 개발하는 것이 절실하였다.
Therefore, it is urgent to develop an environment-friendly and highly efficient dust collector that can effectively treat contaminated air and dust generated in the workplace to improve the working environment of the worker and to block the air pollution, and to easily replace and clean the dust filter.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 조선소의 밀폐된 공간에서도 금속성분이 포함된 분진을 효과적으로 집진할 수 있고, 조작 및 교체가 간편하여 청소에 용이하면서도 경량화와 경제성까지 갖춘 영구자석을 이용한 분진필터 및 이를 구비한 집진장치를 제공하는데 있다.
Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to effectively collect dust containing a metal component even in an enclosed space of the shipyard, and easy to operate and replace the cleaning The present invention provides a dust filter using a permanent magnet and a dust collecting device having the same, which are easy to use, lightweight and economical.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 분진필터용 필터 바는, 내부 공간을 갖는 사각의 바 형태로 형성된 케이싱과; 상기 케이싱의 길이방향을 따라 그 내부 공간에 상호 이격을 두고 배치된 복수의 영구자석을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. Dust filter filter bar according to the technical idea of the present invention to achieve the above object, the casing formed in the form of a rectangular bar having an inner space; The technical configuration is characterized by including a plurality of permanent magnets spaced apart from each other in the inner space along the longitudinal direction of the casing.
여기서, 상기 영구자석 간 이격된 사이에는 강자성체가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the ferromagnetic material may be disposed between the permanent magnets spaced apart.
또한, 상기 분진필터에 대한 장착 및 분리가 용이하도록 상기 케이싱은 비자성체로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the casing may be made of a nonmagnetic material to facilitate mounting and separation of the dust filter.
또한, 상기 케이싱의 일단에는 고리형 손잡이가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, one end of the casing may be characterized in that the annular handle is installed.
한편, 본 발명에 의한 분진필터는, 송풍된 공기를 통과시킬 수 있도록 유입구와 유출구를 갖고 내부에 유로가 형성된 관 형태의 메인바디와; 상기 메인바디의 내측벽을 횡방향으로 가로질러 돌출된 형태로 설치되되 상기 메인바디의 내측벽 중 서로 대향하는 일측벽과 타측벽에 복수개가 교번하여 배치되어, 그 설치된 지점을 전후하여 공기의 유속을 급격히 약화시키면서 금속분진을 흡착하는 전술된 필터 바를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. On the other hand, the dust filter according to the present invention, the main body of the tubular form having an inlet and an outlet and a flow path therein so as to pass the blown air; The main body is installed in a shape that protrudes across the inner wall in the transverse direction, but a plurality of alternately arranged on one side wall and the other side wall of the inner wall of the main body alternately, the air flow rate before and after the installed point The technical configuration is characterized by including the above-described filter bar for adsorbing metal dust while abruptly weakening.
여기서, 상기 메인바디의 외측에서 상기 필터 바를 끼워 넣어 착탈식으로 설치할 수 있도록 상기 메인바디의 외측면으로 개방된 입구를 갖는 필터 바용 포켓을 더 구비한 것을 특징으로 할 수 있다. The filter bar may further include a pocket for a filter bar having an inlet open to an outer surface of the main body so that the filter bar can be inserted and detachable from the outside of the main body.
또한, 상기 필터 바의 케이싱 측면에는 외측으로 일부 돌출되어 상기 포켓의 내측면을 따라 구르는 구름용 바퀴가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the casing side of the filter bar may be characterized in that the wheel for rolling rolling along the inner surface of the pocket is partially protruded to the outside.
또한, 상기 필터 바를 상기 포켓으로부터 빼낼 때 상기 포켓의 외측면에 흡착되었다가 상기 필터 바를 따라 이동하는 금속분진을 도중에 차단할 수 있도록 상기 포켓의 외측면에는 중간 청소막이 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, an intermediate cleaning film may be further provided on an outer surface of the pocket so as to block metal dust adsorbed on the outer surface of the pocket and moving along the filter bar on the way when the filter bar is removed from the pocket. .
또한, 상기 필터 바용 포켓의 외측면에는 금속분진에 대한 흡착량을 증대시키기 위하여 망 형태로 이루어진 포집망이 더 입혀지는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the outer surface of the pocket for the filter bar may be characterized in that the trap is formed of a net in order to increase the amount of adsorption to the metal dust.
또한, 상기 포집망은 상기 필터 바의 자력을 받아 자성을 띨 수 있는 자성체로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the collecting network may be made of a magnetic material capable of measuring the magnetic force by the magnetic force of the filter bar.
또한, 상기 포집망의 외측에는 망 형태로 이루어지고 영구자석의 자력을 받아도 자성을 띠지 않는 비자성체로 이루어진 보조 포집망이 더 입혀지는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the outer side of the collecting network may be characterized in that the secondary trapping network is made of a non-magnetic material made of a net form and is not magnetic even when subjected to the magnetic force of the permanent magnet.
또한, 상기 메인바디는 측벽 중 하나가 여닫이문으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the main body may be characterized in that one of the side walls made of a swinging door.
한편, 본 발명에 의한 집진장치는, 공기의 유로를 제공하는 덕트와; 상기 덕트 내에 설치되어 공기를 흡입하여 토출시켜주는 임펠러와; 상기 덕트 중간에 연결되어 상기 임펠러에 의해 흡입되어 상기 덕트 내부를 흐르는 공기 중에서 주로 금속분진을 흡착하는 분진필터와; 상기 덕트의 토출측에 설치되어 상기 분진필터에 의해 1차 필터링된 공기 중에서 남은 분진을 2차 필터링하는 보조필터를 포함하여 구성되며, 상기 분진필터는, 송풍된 공기를 통과시킬 수 있도록 유입구와 유출구를 갖고 내부에 유로가 형성된 관 형태의 메인바디와; 상기 메인바디의 내측벽을 가로질러 돌출된 형태로 설치되되 상기 메인바디의 내측벽 중 서로 대향하는 일측벽과 타측벽에 복수개가 교번하여 배치되어, 그 설치된 지점을 전후하여 공기의 유속을 급격히 약화시키면서 금속분진을 흡착하는 전술된 필터 바를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. On the other hand, the dust collector according to the present invention includes a duct for providing an air passage; An impeller installed in the duct to suck and discharge air; A dust filter connected to the middle of the duct and sucked by the impeller and mainly adsorbing metal dust in air flowing through the duct; It is installed on the discharge side of the duct and comprises a secondary filter for secondary filtering the remaining dust in the air primarily filtered by the dust filter, the dust filter, the inlet and outlet so as to pass the blown air through A main body having a tubular shape having a flow path formed therein; It is installed in a form protruding across the inner wall of the main body, but a plurality of alternately arranged on one side wall and the other side of the inner wall of the main body to alternate with each other, the air flow rate is weakened before and after the installation point The technical configuration is characterized by including the above-described filter bar for adsorbing metal dust while.
여기서, 상기 분진필터는, 메인바디의 외측에서 상기 필터 바를 끼워 넣어 착탈식으로 설치할 수 있도록 상기 메인바디의 외측면으로 개방된 입구를 갖는 필터 바용 포켓을 더 구비하고, 상기 필터 바의 케이싱 측면에서 외측으로 일부 돌출되어 상기 포켓의 내측면을 따라 구르는 구름용 바퀴가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
Here, the dust filter is further provided with a pocket for the filter bar having an inlet open to the outer side of the main body so that the filter bar can be inserted detachably from the outside of the main body, the outer side from the casing side of the filter bar As part of the protruding part may be installed rolling wheels rolling along the inner surface of the pocket.
본 발명에 의한 영구자석을 이용한 분진필터 및 이를 구비한 집진장치는, 사각의 바 형태로 이루어져 메인바디 내부 측벽을 가로질러 착탈식으로 설치된 필터 바에 의하여 금속성분이 포함된 분진을 효과적으로 흡착할 수 있으면서도 조작 및 교체가 간편하여 청소에 용이하면서도 경량화와 경제성까지 갖추고 있다. The dust filter using the permanent magnet according to the present invention and the dust collecting device having the same, can be effectively operated while adsorbing dust containing a metal component by a filter bar formed in a rectangular bar form removable across the inner side wall of the main body And easy to replace, easy to clean, lightweight and economical.
또한, 본 발명은 필터 바가 교번하여 배치된 구성을 통해 여러 지점에서 공기의 유속을 저하시키면서 금속분진을 효과적으로 흡착할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect that can effectively adsorb metal dust while reducing the flow rate of the air at various points through the configuration in which the filter bar is alternately arranged.
또한, 본 발명은 자력이 강한 소형의 영구자석을 연속적으로 배치하여 사용함으로써 전자석을 사용하는 것보다 가격 및 무게를 대폭 줄일 수 있다. In addition, the present invention can significantly reduce the cost and weight than using an electromagnet by using a small permanent magnet with a strong magnetic force continuously arranged.
또한, 본 발명은 영구자석을 사용하기 때문에 전자석을 사용할 때와는 달리 한쪽면으로만 금속분진을 흡착할 수 있는 것이 아니라 메인바디 내부로 돌출된 3면 모두를 통해 금속분진을 흡착할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the present invention uses a permanent magnet, unlike the case of using an electromagnet, the present invention is not only able to adsorb metal dust to one side but also to adsorb metal dust through all three surfaces protruding into the main body. There is this.
또한, 본 발명은 필터 바의 케이싱이 비자성체인 스테인리스 스틸로 이루어져 상기 분진필터에 대한 필터 바의 장착 및 분리가 용이하다.In addition, the present invention, the casing of the filter bar is made of non-magnetic stainless steel, it is easy to install and detach the filter bar to the dust filter.
또한, 본 발명은 자성체로 이루어진 포집망이 구비되어 필터 바에 흡착되는 금속분진의 양을 크게 증대시킬 수 있다.In addition, the present invention is provided with a collecting network made of a magnetic material can greatly increase the amount of metal dust adsorbed on the filter bar.
또한, 본 발명은 자성체로 이루어진 포집망과 협력작용하는 비자성체로 이루어진 보조 포집망이 구비되어 흡착되는 금속분진의 양을 더욱 증대시키는 것은 물론 다량의 비금속성 분진도 포집할 수 있다. In addition, the present invention is provided with an auxiliary collecting network made of a nonmagnetic material that cooperates with the collecting network made of magnetic material to further increase the amount of metallic dust adsorbed, as well as to collect a large amount of non-metallic dust.
또한, 본 발명은 여닫이문이 설치되어 청소에도 용이하다.
In addition, the present invention is easy to clean the swing door is installed.
도 1 및 도 2는 종래기술을 설명하기 위한 참조도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 집진장치의 개략적인 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 분진필터의 구성을 설명하기 위한 종단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 분진필터의 사시도.
도 6은 도 4의 I-I에 따른 횡단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 필터 바의 구성을 설명하기 위한 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 필터 바의 조립사시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 분진필터에서 필터 바의 작용을 설명하기 위한 참조도.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 분진필터에 대한 유동해석 결과를 보여주는 유동해석 그래프.
도 11은 본 발명의 분진필터를 적용한 성능시험의 전체적인 흐름도.
도 12는 본 발명의 분진필터를 적용한 성능시험에서 금속분진을 수거하는 세부과정을 보여주는 흐름도.
도 13은 본 발명의 분진필터를 적용한 성능시험에서 금속분진의 흡착량을 표시한 그래프.
도 14는 본 발명의 변형실시예에 의한 분진필터의 구성을 설명하기 위한 종단면도. Figures 1 and 2 are reference diagrams for describing the prior art.
3 is a schematic configuration diagram of a dust collector according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view for explaining the configuration of the dust filter according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a dust filter according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view according to II of FIG. 4.
7 is a perspective view for explaining the configuration of the filter bar according to an embodiment of the present invention.
8 is an assembled perspective view of the filter bar according to the embodiment of the present invention.
9 is a reference view for explaining the action of the filter bar in the dust filter according to an embodiment of the present invention.
10 is a flow analysis graph showing the flow analysis results for the dust filter according to an embodiment of the present invention.
11 is an overall flowchart of a performance test applying the dust filter of the present invention.
12 is a flowchart showing a detailed process of collecting metal dust in the performance test applying the dust filter of the present invention.
13 is a graph showing the adsorption amount of metal dust in the performance test applying the dust filter of the present invention.
14 is a longitudinal sectional view for explaining the configuration of the dust filter according to a modified embodiment of the present invention.
이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 영구자석을 이용한 분진필터 및 이를 구비한 집진장치는 유동해석에 의해 오염된 공기의 흐름은 원활하게 유지하면서 부분적으로 유속을 급격히 약화시킬 수 있는 방안을 마련하고, 유속이 약화되는 지점에서 영구자석의 자력을 이용하여 금속분진을 흡착할 수 있도록 구성된다. The dust filter using the permanent magnet according to the present invention and the dust collector having the same provide a method for rapidly weakening the flow rate partially while maintaining a smooth flow of air contaminated by the flow analysis, and a point where the flow rate is weakened. It is configured to adsorb metal dust using magnetic force of permanent magnet in.
나아가 본 발명은 전자석이 아닌 영구자석을 이용하면서 착탈 가능하도록 구비된 필터 바에 의해 교체 및 청소에 용이하면서도 경량화와 경제성까지 기대할 수 있도록 구성된다. Furthermore, the present invention is easy to replace and clean by the filter bar provided to be removable while using a permanent magnet instead of an electromagnet is configured to be expected to be lightweight and economical.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 분진필터 및 집진장치의 구성을 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration of the dust filter and the dust collector according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 집진장치의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a dust collecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 집진장치는 공기의 유로를 제공하면서 흡입구(120a)와 토출구(120b)를 갖는 덕트(120)와, 상기 덕트(120) 내에 설치되어 공기를 흡입하여 토출시켜주는 임펠러(130)와, 상기 덕트(120) 중간에 연결되며, 상기 임펠러(130)에 의해 흡입되어 상기 덕트(120) 내부를 흐르는 공기 중에서 영구자석의 자력을 이용하여 주로 금속분진을 흡착하는 분진필터(110)와, 상기 덕트(120)의 토출측에 설치되어 상기 분진필터(110)에 의해 1차 필터링된 공기 중에서 남은 분진을 2차 필터링하는 보조필터(140)를 포함하여 이루어진다. As shown, the dust collector according to an embodiment of the present invention is provided in the
여기서 본 발명의 실시예에서 핵심적인 부분은 상기 분진필터(110)이다. 상기 분진필터(110)는 유동해석을 적용하여 공기의 유속을 급격히 약화시킬 수 있는 방안을 마련하고, 그 방안에 의해 공기의 유속이 약화된 지점에서 영구자석의 자력에 의해 공기 중 금속분진을 효과적으로 흡착할 수 있도록 구성된다. 나아가 상기 분진필터(110)는 분해 없이 간편하게 착탈 가능한 필터 바(112)를 구비하여 흡착된 금속분진을 용이하게 제거할 수 있도록 구성된다. 아래에서는 상기 필터 바(112)를 중심으로 분진필터(110)의 구성을 설명한다. The key part in the embodiment of the present invention is the
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 분진필터의 구성을 설명하기 위한 종단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 분진필터의 사시도이고, 도 6은 도 4의 I-I에 따른 횡단면도이다.4 is a longitudinal cross-sectional view for explaining the configuration of the dust filter according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a perspective view of the dust filter according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view according to I-I of FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 분진필터(110)는 메인바디(111)와, 필터 바(112)와, 필터 바용 포켓(113)과, 중간 청소막(114)을 포함하여 이루어진다. As shown, the
먼저, 상기 필터 바(112)는 영구자석(112b)의 자력에 의해 금속분진을 흡착하되, 먼저 공기의 유속을 급격히 약화시키고 그 약화된 공기의 유속을 이용하여 공기 중으로부터 금속분진을 효과적으로 흡착할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 필터 바(112)는 상기 메인바디(111)의 상측벽과 하측벽을 따라 흐르는 공기를 가로막을 수 있도록 상기 상측벽과 하측벽을 횡방향으로 가로질러 돌출된 형태로 설치된다. 나아가, 상기 필터 바(112)는 복수개가 교번하여 배치된 형태로 설치된다. 즉, 하측벽에 필터 바(112)가 먼저 배치되고, 그 다음으로 메인바디(111)의 내부 유로(111a)를 따라 이격된 지점에서 상측벽에 다른 필터 바(112)가 배치되며, 그 다음으로 메인바디(111) 내부 유로(111a)를 따라 보다 이격된 지점에서 하측벽에 또 다른 필터 바(112)가 배치되는 식으로 복수의 필터 바(112)가 설치된다.First, the
전술된 것처럼 상기 필터 바(112)는 영구자석(112b)의 자력을 이용하는 것에 더해, 사각의 바 형태로 이루어진 필터 바(112) 자체 형상과, 상기 메인바디(111)의 측벽을 가로질러 설치되는 설치방법과, 상기 메인바디(111)의 상측벽과 하측벽을 따라 복수개가 교번하여 배치되는 배치방법이 조합되어, 상기 메인바디(111) 내부에서 상기 필터 바(112)를 전후로 공기의 유속이 약화된 지점을 확보할 수 있게 된다. 그리고 바로 그 지점에서 영구자석(112b)의 자력에 의해 금속분진을 효과적으로 흡착하는 것이다. As described above, in addition to using the magnetic force of the
상기 메인바디(111)는 송풍방향에 따라 공기를 통과시킬 수 있도록 유입구와 유출구, 상기 유입구와 유출구를 연결하여 공기를 흐르게 하는 내부 유로(111a)를 구비하는 관 형태로 이루어진다. 또한, 상기 메인바디(111)는 덕트(120) 혹은 배관과의 연결을 위하여 상기 유입구 및 유출구 둘레에 각각 플랜지(111b)가 구비된다. 또한, 상기 메인바디(111)는 도 6에서 볼 수 있는 것처럼 측벽 중 하나인 하측벽이 우측벽이나 좌측벽의 하단에 힌지결합되어 여닫이문(111c)으로 이루어진다. 이로써, 상기 여닫이문(111c)을 열고 필터 바(112)의 표면에 포집된 다량의 분진을 수거하여 제거하는 청소작업이 용이해진다. The
상기 필터 바용 포켓(113)은 상기 필터 바(112)를 상기 메인바디(111)의 외측에서 끼워 넣어 착탈식으로 장착할 수 있도록 한 것으로 상기 메인바디(111)의 외측면으로 개방된 입구를 갖는다. 상기 필터 바용 포켓(113)은 상기 메인바디(111)와 같은 금속 소재로 할 수 있으나 비자성체인 합성수지를 소재로 하고 그 내부 표면에는 테프론으로 코팅할 수 있다. 그렇게 하면 자력을 갖는 상기 필터 바(112)에 구름용 바퀴(112d)가 설치되지 않더라도 상기 포켓(113)에 끼워 넣었다가 빼내기가 수월해진다. The
상기 중간 청소막(114)은 상기 포켓(113)의 외측면 특히 공기의 흐름에 대향하는 면과 그 반대면의 중간 지점에 1 내지 2 cm 높이로 설치된다. 여기서, 상기 중간 청소막(114)이 설치되는 포켓(113)의 외측면은 상기 포켓 바(112)의 자력에 의해 금속분진이 가장 많이 흡착되는 지점이다. 이처럼 중간 청소막(114)을 구비하게 되면 상기 필터 바(112)를 상기 포켓(113)으로부터 빼낼 때 상기 포켓(113)의 외측면에 흡착되었다가 상기 필터 바(112)를 따라 이동하는 금속분진을 도중에 차단 및 수집하여 1차로 수거하고 남은 분량의 금속분진을 2차로 수거할 수 있게 된다. The
아래에서는 상기 필터 바(112)의 세부 구성을 설명하도록 한다. Hereinafter, a detailed configuration of the
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 필터 바의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 필터 바의 조립사시도이다. 7 is a perspective view for explaining the configuration of the filter bar according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is an assembled perspective view of the filter bar according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 상기 필터 바(112)는 케이싱(112a)과, 복수의 영구자석(112b)과, 고리형 손잡이(112c)와, 구름용 바퀴(112d)를 포함하여 구성된다. As shown, the
상기 케이싱(112a)은 내부 공간을 갖는 사각의 바 형태로 형성되며 영구자석(112b)에 의해 자화되지 않도록 비자성체인 스테인리스 스틸을 소재로 구비되는 것이 바람직하다. 이처럼 상기 케이싱(112a)가 비자성체로 이루어지면 상기 케이싱(112a)에 대한 영구자석(112b)의 장착 및 분리가 용이한 것뿐만 아니라, 상기 분진필터(110)에 대한 필터 바(112)의 장착 및 분리도 용이해진다. The casing (112a) is formed in the shape of a square bar having an inner space and is preferably made of a non-magnetic stainless steel so as not to be magnetized by the permanent magnet (112b). As such, when the
상기 영구자석(112b)은 금속분진을 흡착하기 위하여 자력을 제공하는 역할을 수행한다. 이를 위해 약 4000gauss 크기의 자력을 갖는 영구자석(112b) 14개 정도를 상기 케이싱(112a)의 길이방향을 따라 그 내부 공간에 상호 이격을 두고 직렬 배치한다. 여기서 상기 영구자석(112b) 간 이격된 사이에는 스틸 등의 강자성체(미도시됨)를 충진재 및 이격재로서 배치한다. The
상기 고리형 손잡이(112c)는 상기 케이싱(112a)의 일단에 간단하게 접합된다. 이같은 고리형 손잡이(112c)는 상당한 무게를 갖는 필터 바(112)를 이동할 때나 상기 포켓(113)에 끼워 넣고 빼낼 때 유용하게 사용된다.The
상기 구름용 바퀴(112d)는 상기 케이싱(112a) 측면에 외측으로 일부 돌출된 형태로 설치된다. 상기 구름용 바퀴(112d)는 상기 포켓(113)의 내측면을 따라 구르도록 한 것으로 상기 포켓(113)에 필터 바(112)를 용이하게 끼워 넣거나 빼낼 수 있게 해준다. 만일 구름용 바퀴(114d)가 설치되지 않는다면 상기 필터 바(112)의 케이싱(112a)과 상기 포켓(113)의 내측면이 자력의 영향을 받는 상태에서 서로 마찰접촉하게 되어 상기 포켓(113)에 필터 바를 끼워 넣거나 빼내기가 곤란해진다. 여기서, 상기 구름용 바퀴(112d)는 테프론과 같이 표면마찰을 최소화할 수 있는 소재로 구비된다. 이는 상기 구름용 바퀴(112d)가 상기 포켓(113)의 내측면을 따라 구르지 않아도 마찰저항 없이 슬라이딩되도록 하기 위함이다. 또한, 상기 구름용 바퀴(112d)는 그 크기 및 돌출된 정도를 최소한으로 설계하여 적용한다. 이는 상기 구름용 바퀴(112d)로 인한 필터 바(112)와 포켓(113)의 이격을 최소화하여 금속분진에 대한 자력의 영향력이 약해지는 것을 최소화하기 위함이다. The
이처럼 자력이 강한 소형의 영구자석(112b)을 연속적으로 직렬 배치하여 사용하게 되면 전자석과 비교하여 가격은 반으로 줄고 무게는 3분의 1 수준으로 경량화되는 장점을 갖는다. 또한, 전자석과 달리 한쪽면으로만 금속분진을 흡착할 수 있는 것이 아니라 상기 메인바디(111) 내부로 돌출된 3면 모두를 통해 금속분진을 흡착할 수 있는 장점이 있다. When the small
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 분진필터에서 필터 바의 작용을 설명하기 위한 참조도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 분진필터에 대한 유동해석 결과를 보여주는 유동해석 그래프이다. 9 is a reference view for explaining the action of the filter bar in the dust filter according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is a flow analysis graph showing the flow analysis results for the dust filter according to an embodiment of the present invention.
도 9에 도시된 것처럼 본 발명의 실시예에 의한 분진필터(110)에서 필터 바(112)를 전후한 영역(W)이 바로 유속이 급격히 저하되는 지점이다. 이는 도 10에 도시된 유동해석 그래프를 통해 확인할 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 분진필터(110)의 전 영역에 걸쳐 공기의 흐름변화를 색상변화를 통해 표시한 것으로 모든 필터 바(112)의 전후 영역에서 농도가 가장 짙은 파란색으로 표시되어 공기의 유속이 급격히 약화되었음을 보여준다. 이같은 결과는 필터 바(112)의 형태, 높이, 개수를 비롯하여 설치 형태와 배치를 변화시켜가면서 반복적인 실험과 유동해석을 실시하여 얻은 것이다. 여기서, 필터 바(112)를 복수로 교번하여 배치한 것은 보다 많은 금속분진을 흡착하기 위함이다. As shown in FIG. 9, in the
일반적으로 유로에 필터 바(112)를 설치하면 공기의 유속이 약해지는 부분이 생기지만 유속의 크기에 따라 유동해석을 통하여 필터 바(112) 최적의 크기 및 위치를 결정하는 단계를 거치게 된다. 본 실험에서 유입구의 속도는 10m/s로 하였으며 유입구와 유출구간의 압력차는 14Pa의 차를 보인다. 이 압력차는 전체 집진장치의 성능에 악영향을 미칠 정도로 부하를 주지 않을 것으로 판단되며, 그림 도 10에서 알 수 있는 것처럼 필터 바(112)를 전후한 유속은 대략 0.4 ~ 3 m/s 사이의 값을 가진다.
In general, when the
계속해서 본 발명의 실시예에 의한 분진필터(110)에 대해 실시한 성능시험에 대해 설명하기로 한다. Subsequently, the performance test performed on the
본 발명의 실시예에 의한 분진필터(110)의 성능을 측정하기 위해 분진필터(110)가 적용된 집진장치를 구성하고 성능시험을 수행하였다. 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 분진필터(110)를 적용한 성능시험의 전체적인 흐름도이다. 먼저 포켓(113)을 통해 분진필터(110)에 3개의 필터 바(112)를 끼워 넣어 장착한 후에 금속분진이 포함된 공기를 집진장치 내부에 투여하여 통과시켰다. 이때 집진장치 내부로 통과되는 공기 중 금속분진의 일부가 상기 분진필터(110)의 메인바디(111) 내부에서 포켓(113)의 외측면에 흡착되었다. 이후 흡착된 금속분진을 수거하여 그 양을 측정함으로써 상기 분진필터(110)의 흡착성능을 검사하였다. 이때 주목할 수 있는 것은 흡착된 금속분진을 수거하는 작업 과정이 매우 간단하다는 점이다. 즉, 금속분진이 상기 필터 바용 포켓(113)의 외측면에 흡착된 후 단지 필터 바(112)를 상기 포켓(113)으로부터 서서히 빼내어주면 도 11의 "필터링된 분진제거", "분진수집"작업을 세분화한 도 12를 통해 볼 수 있듯이 흡착된 금속분진이 필터 바(112)를 따라 점진적으로 이동하여 한 곳으로 모아진 후 낙하한다. 그러면 작업자는 한 곳으로 이동하여 모아진 후 금속분진을 여닫이문(111c)을 열고 한꺼번에 수거할 수 있는 것이다. In order to measure the performance of the
위 성능시험을 통한 결과는 아래 첨부된 표 1 및 도 13에 구체적으로 나타내었다. The results of the above performance test are shown in detail in Table 1 and FIG. 13 attached below.
첨부된 표 1 및 도 13을 통해 볼 수 있듯이 흡착되기 전 금속분진의 양과 본 발명의 상기 분진필터(110)에 의해 흡착된 금속분진의 양을 비교 조사해보면 전체 금속분진의 약 30~35% 정도가 흡착되었다는 것을 확인할 수 있고, 여덟 번에 걸친 실험에서 평균 약 32%의 수치를 기록하였다. 이같은 결과는 송풍되는 공기 중에 포함된 금속분진의 양에 따라 조금씩 다를 수 있지만 반복적인 실험의 결과를 고려해볼 때 대략 30~35%의 금속분진이 흡착 가능한 것으로 판단된다.
As can be seen from the attached Table 1 and FIG. 13, the amount of metal dust adsorbed by the
계속해서 본 발명의 변형실시예에 따른 분진필터에 대해 설명한다. Subsequently, a dust filter according to a modified embodiment of the present invention will be described.
도 14는 본 발명의 변형실시예에 의한 분진필터의 구성을 설명하기 위한 종단면도이다. 14 is a longitudinal sectional view for explaining the configuration of the dust filter according to a modified embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 변형실시예에 의한 분진필터는, 변형전 실시예의 중간 청소막(114) 대신 필터 바용 포켓(113)의 외측면에 씌워지는 포집망(115)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 포집망(115)은 상기 필터 바(112)에 포함된 영구자석(112b)의 자력을 받아 자성을 띠면서 금속분진을 흡착할 수 있는 강자성체로 이루어진다. 이같은 구성을 갖는 상기 포집망(115)은 상기 포켓(113)의 외측면에 금속분진이 흡착될 수 있는 표면적을 더 넓게 확보해주는 것은 물론 망 사이로 형성된 공간에 의해 더 많은 양의 금속분진을 포집할 수 있도록 해준다. 따라서 상기 포집망(115)이 구비되는 경우, 그렇지 않은 경우와 비교하여 금속분진에 대한 흡착량이 비약적으로 증대된다. As shown, the dust filter according to the modified embodiment of the present invention is characterized in that it comprises a collecting net 115 that is covered on the outer surface of the
이처럼 상기 포집망(115)이 구비되면 금속분진의 흡착량은 비약적으로 증대되는 장점이 있으나 앞서 도 11과 도 12를 통해 살펴본 바와 같이 간편하게 금속분진을 수거할 수 있는 장점은 약해진다. 따라서 이러한 장단점을 고려하여 상기 포집망(115)의 설치 여부를 결정할 수 있다. As such, when the
여기서, 상기 포집망(115)과 동일한 방식으로 상기 포집망(115)을 보조하여 그 외측에 덧씌워지는 표면이 거친 섬유재질의 보조 포집망(미도시됨)이 더 구비될 수 있다. 상기 보조 포집망은 상기 포집망(115)과 같이 망 형태로 이루어지지만 상기 필터 바(112)의 자력을 받아도 자성을 띠지 않는다. 하지만, 상기 보조 포집망은 표면이 거칠게 형성된 섬유재질로 이루어졌기 때문에 비금속성 분진에 대해서는 상기 포집망(115)보다 효과적으로 포집하는 역할을 담당하게 된다. 물론, 상기 보조 포집망의 경우 상기 필터 바용 포켓(113)의 외측면에 추가적인 포집공간을 형성시켜 주기 때문에 금속분진에 대한 흡착량을 증대시키는 역할도 겸하게 된다.
Here, in the same manner as the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.
110 : 분진필터 111 : 메인바디
111a : 메인바디의 내부 유로 111b : 플랜지
111c : 여닫이문 112 : 필터 바
112a: 케이싱 112b: 영구자석
112c : 고리형 손잡이 112d : 구름용 바퀴
113 : 필터 바용 포켓 114: 중간 청소막
115 : 포집망 120 : 덕트
130 : 임펠러 140 : 보조필터 110: dust filter 111: main body
111a: internal flow path of the
111c: Swing door 112: Filter bar
112a:
112c:
113: pocket for the filter bar 114: intermediate cleaning film
115: capture network 120: duct
130: impeller 140: auxiliary filter
Claims (14)
내부 공간을 갖는 사각의 바 형태로 형성된 케이싱과; 상기 케이싱의 길이방향을 따라 그 내부 공간에 상호 이격을 두고 배치된 복수의 영구자석으로 이루어지고, 상기 메인바디의 내측벽을 횡방향으로 가로질러 돌출된 형태로 설치되되 상기 메인바디의 내측벽 중 서로 대향하는 일측벽과 타측벽에 복수개가 교번하여 배치되어 그 설치된 지점을 전후하여 공기의 유속을 급격히 약화시키면서 금속분진을 흡착하는 필터 바와;
상기 메인바디의 외측에서 상기 필터 바를 끼워 넣어 착탈식으로 설치할 수 있도록 상기 메인바디의 외측면으로 개방된 입구를 갖는 필터 바용 포켓을 포함하며,
상기 필터 바를 상기 포켓으로부터 빼낼 때 상기 포켓의 외측면에 흡착되었다가 상기 필터 바를 따라 이동하는 금속분진을 도중에 차단할 수 있도록 상기 포켓의 외측면에는 중간 청소막이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 분진필터.A main body of a tubular shape having a flow path formed therein and having an inlet and an outlet so as to allow the blown air to pass therethrough;
A casing formed in a rectangular bar shape having an inner space; It consists of a plurality of permanent magnets spaced apart from each other in the inner space along the longitudinal direction of the casing, is installed in a form protruding across the inner wall of the main body in the transverse direction of the inner wall of the main body A plurality of filter bars arranged alternately on one side wall and the other side wall facing each other and adsorbing metal dust while rapidly weakening the air flow rate before and after the installed point;
It includes a filter bar pocket having an inlet open to the outer side of the main body so that the filter bar can be inserted into the removable from the outside of the main body,
And a middle cleaning film is further provided on an outer surface of the pocket so as to block metal dust adsorbed on the outer surface of the pocket and moving along the filter bar on the way when the filter bar is removed from the pocket.
상기 필터 바는, 상기 영구자석 간 이격된 사이에 강자성체가 배치되는 것을 특징으로 하는 분진필터.The method of claim 1,
The filter bar is a dust filter, characterized in that the ferromagnetic material is disposed between the permanent magnets spaced apart.
상기 필터 바는, 상기 케이싱이 비자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 분진필터.The method of claim 1,
The filter bar is a dust filter, characterized in that the casing is made of a nonmagnetic material.
상기 필터 바는, 상기 케이싱의 일단에 고리형 손잡이가 설치된 것을 특징으로 하는 분진필터.The method of claim 1,
The filter bar is a dust filter, characterized in that the ring-shaped handle is installed at one end of the casing.
상기 필터 바의 케이싱 측면에는 외측으로 일부 돌출되어 상기 포켓의 내측면을 따라 구르는 구름용 바퀴가 설치되는 것을 특징으로 하는 분진필터.The method of claim 1,
Part of the casing side of the filter bar dust filter, characterized in that the rolling wheels protruding outwardly to roll along the inner surface of the pocket.
상기 필터 바용 포켓의 외측면에는 금속분진에 대한 흡착량을 증대시키기 위하여 망 형태로 이루어진 포집망이 더 입혀지는 것을 특징으로 하는 분진필터.The method of claim 1,
Dust filter, characterized in that the outer surface of the filter bar pocket is further coated with a trapping net in the form of a mesh to increase the amount of adsorption to the metal dust.
상기 포집망은 상기 필터 바의 자력을 받아 자성을 띨 수 있는 자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 분진필터.10. The method of claim 9,
The collecting network is a dust filter, characterized in that made of a magnetic material that can be magnetic by receiving the magnetic force of the filter bar.
상기 포집망의 외측에는 망 형태로 이루어지고 영구자석의 자력을 받아도 자성을 띠지 않는 비자성체로 이루어진 보조 포집망이 더 입혀지는 것을 특징으로 하는 분진필터.The method of claim 10,
The dust filter, characterized in that the secondary trap is made of a non-magnetic material in the form of a net on the outside of the collecting net is not magnetic even under the magnetic force of the permanent magnet.
상기 메인바디는 측벽 중 하나가 여닫이문으로 이루어진 것을 특징으로 하는 분진필터.The method of claim 1,
The main body dust filter, characterized in that one of the side walls made of a swinging door.
상기 덕트 내에 설치되어 공기를 흡입하여 토출시켜주는 임펠러와;
상기 덕트 중간에 연결되어 상기 임펠러에 의해 흡입되어 상기 덕트 내부를 흐르는 공기 중에서 주로 금속분진을 흡착하기 위한 제1항 내지 제4항, 제7항, 제9항 내지 12항 중 어느 한 항의 분진필터와;
상기 덕트의 토출측에 설치되어 상기 분진필터에 의해 1차 필터링된 공기 중에서 남은 분진을 2차 필터링하는 보조필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.A duct for providing a flow path of air;
An impeller installed in the duct to suck and discharge air;
The dust filter according to any one of claims 1 to 4, 7 and 9 to 12, which is connected to the middle of the duct and sucked by the impeller and mainly absorbs metal dust from the air flowing in the duct. Wow;
And a sub-filter installed on the discharge side of the duct to secondary filter the remaining dust in the air filtered primarily by the dust filter.
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