KR101409192B1

KR101409192B1 - 고온 분진 제거를 위한 집진장치

Info

Publication number: KR101409192B1
Application number: KR1020130019574A
Authority: KR
Inventors: 김응수; 조우석
Original assignee: 한국세라믹기술원
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-06-19

Abstract

본 발명은, 분진을 함유한 가스의 유입 통로를 제공하는 집진덕트와, 상기 집진덕트와 연통되게 설치되고 분진을 집진하여 제거하기 위한 제1 집진기와, 상기 제1 집진기와 연통되게 설치되고 상기 제1 집진기에서 배출된 가스에 함유된 분진을 제거하기 위한 제2 집진기와, 상기 제2 집진기에 연통되게 설치되고 정화 가스를 외부로 배출하기 위한 배출덕트를 포함하며, 상기 제1 집진기는, 상기 집진덕트를 통해 유입되는 가스를 냉각하기 위한 열교환기와, 상기 열교환기 하부에 구비되고 여과망을 통해 분진을 여과하여 포집하기 위한 데미스터와, 상기 열교환기로 찬공기를 공급하기 위한 제1 냉각팬과, 상기 데미스터와 상기 데미스터의 하부로 외부 공기가 유입되게 하고 상기 데미스터를 통과한 가스를 출구덕트로 보내는 역할을 하는 댐퍼와, 상기 제1 집진기를 통과한 가스를 배출하는 출구덕트를 포함하며, 상기 제2 집진기는, 상기 출구덕트를 통해 유입되는 가스를 정화하여 배출하고 분진은 걸러내기 위한 백 필터와, 상기 백 필터를 흔들어서 케이크화된 분진을 털어내기 위한 쉐이킹모터를 포함하는 집진장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 도자기 등을 만들 때 발생하는 고온의 분진을 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

고온 분진 제거를 위한 집진장치{Dust collector for removing high temperature dust}

본 발명은 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다량의 분진을 함유한 고온 가스의 온도를 낮추어주면서 정화가 가능하고, 다량의 분진을 함유한 가스를 단시간 내에 정화할 수 있고 정화 능력이 우수하여 분진에 의한 비산과 오염을 미연에 방지할 수 있는 집진장치에 관한 것이다.

도자기 등을 만들 때 다량의 분진을 함유하는 가스가 발생하며, 이러한 가스는 700∼1000℃ 정도의 고온이고 다량의 수증기를 포함하고 있다.

도자기 등의 작업장에서 발생되는 분진을 함유한 가스는 700∼1000℃ 정도의 고온을 나타내어 정화가 어렵고, 이러한 분진은 작업장으로 직접 유입될 수 있으므로 작업장의 환경이 열악해질 뿐만 아니라 고온의 분진으로부터 작업자의 산업재해가 발생할 염려가 있다.

또한, 이러한 다량의 분진을 함유한 가스는 단시간 내에 정화하지 못할 뿐만 아니라, 도자기 등을 제조할 때 정화되지 않은 채 그대로 배출되어 산성비를 내리게 하는 등 대기오염의 주요한 원인이 되었다.

대한민국 등록특허공보 10-0778062

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다량의 분진을 함유한 고온 가스의 온도를 낮추어주면서 정화가 가능하고, 다량의 분진을 함유한 가스를 단시간 내에 정화할 수 있고 정화 능력이 우수하여 분진에 의한 비산과 오염을 미연에 방지할 수 있는 집진장치를 제공함에 있다.

본 발명은, 분진을 함유한 가스의 유입 통로를 제공하는 집진덕트와, 상기 집진덕트와 연통되게 설치되고 분진을 집진하여 제거하기 위한 제1 집진기와, 상기 제1 집진기와 연통되게 설치되고 상기 제1 집진기에서 배출된 가스에 함유된 분진을 제거하기 위한 제2 집진기와, 상기 제2 집진기에 연통되게 설치되고 정화 가스를 외부로 배출하기 위한 배출덕트를 포함하며, 상기 제1 집진기는, 상기 집진덕트를 통해 유입되는 가스를 냉각하기 위한 열교환기와, 상기 열교환기 하부에 구비되고 여과망을 통해 분진을 여과하여 포집하기 위한 데미스터와, 상기 열교환기로 찬공기를 공급하기 위한 제1 냉각팬과, 상기 데미스터와 상기 데미스터의 하부로 외부 공기가 유입되게 하고 상기 데미스터를 통과한 가스를 출구덕트로 보내는 역할을 하는 댐퍼와, 상기 제1 집진기를 통과한 가스를 배출하는 출구덕트를 포함하며, 상기 제2 집진기는, 상기 출구덕트를 통해 유입되는 가스를 정화하여 배출하고 분진은 걸러내기 위한 백 필터와, 상기 백 필터를 흔들어서 케이크화된 분진을 털어내기 위한 쉐이킹모터를 포함하는 집진장치를 제공한다.

상기 집진장치는, 상기 열교환기와 상기 데미스터 사이의 공간으로 찬공기를 공급하기 위한 제2 냉각팬을 더 포함할 수 있다.

상기 데미스터의 세척 시기를 판단하기 위하여 상기 제1 집진기 내부를 들려볼 수 있는 투명한 재질의 윈도우가 상기 제1 집진기에 구비될 수 있다.

상기 데미스터를 통과한 가스를 상기 출구덕트로 보내기 위해 상기 댐퍼는 상기 출구덕트의 반대편에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 제2 집진기는, 상기 백 필터를 통과한 정화된 가스를 흡입하여 상기 배출덕트로 보내기 위한 팬과, 상기 팬을 구동하기 위한 팬모터를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 집진기는, 상기 제2 집진기의 내의 압력을 측정하여 표시하는 역할을 하는 압력센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 압력센서의 신호에 따라 상기 팬의 회전속도가 조절될 수 있다.

본 발명에 의하면, 도자기 등을 만들 때 발생하는 다량의 분진을 함유한 700∼1000℃ 정도의 고온 가스에서 분진을 효율적으로 제거하여 정화할 수 있다.

본 발명의 집진장치는 다량의 분진을 함유한 고온 가스에 대하여 효율적인 정화가 가능하고 다량의 분진을 단시간에 제거할 수 있고 정화 능력이 매우 우수하다.

또한, 본 발명에 의하면, 흡입되는 다량의 분진을 함유한 고온 가스의 온도를 낮추어주면서 정화가 가능하고, 분진이 작업장에 직접 유입되지 않으므로 작업장의 환경을 크게 개선할 수 있으며, 고온의 분진으로부터 작업자의 산업재해를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 열교환기를 이용하여 가스를 냉각하여 냉각된 가스가 백 필터로 유입되게 함으로써 백 필터의 눈막힘 현상을 최소화할 수 있으며, 백 필터의 집진효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온의 분진을 제거하기 위한 집진장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 제1 집진기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 제2 집진기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 열교환기를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온 분진 제거를 위한 집진장치는, 분진을 함유한 가스의 유입 통로를 제공하는 집진덕트와, 상기 집진덕트와 연통되게 설치되고 분진을 집진하여 제거하기 위한 제1 집진기와, 상기 제1 집진기와 연통되게 설치되고 상기 제1 집진기에서 배출된 가스에 함유된 분진을 제거하기 위한 제2 집진기와, 상기 제2 집진기에 연통되게 설치되고 정화 가스를 외부로 배출하기 위한 배출덕트를 포함하며, 상기 제1 집진기는, 상기 집진덕트를 통해 유입되는 가스를 냉각하기 위한 열교환기와, 상기 열교환기 하부에 구비되고 여과망을 통해 분진을 여과하여 포집하기 위한 데미스터와, 상기 열교환기로 찬공기를 공급하기 위한 제1 냉각팬과, 상기 데미스터와 상기 데미스터의 하부로 외부 공기가 유입되게 하고 상기 데미스터를 통과한 가스를 출구덕트로 보내는 역할을 하는 댐퍼와, 상기 제1 집진기를 통과한 가스를 배출하는 출구덕트를 포함하며, 상기 제2 집진기는, 상기 출구덕트를 통해 유입되는 가스를 정화하여 배출하고 분진은 걸러내기 위한 백 필터와, 상기 백 필터를 흔들어서 케이크화된 분진을 털어내기 위한 쉐이킹모터를 포함한다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 집진장치를 더욱 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온의 분진을 제거하기 위한 집진장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 제1 집진기를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 제2 집진기를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 열교환기를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온의 분진을 제거하기 위한 집진장치는, 분진을 함유한 고온 가스의 통로를 제공하는 집진덕트(10)와, 집진덕트(10)의 일단에 연통되게 설치되고 분진을 집진하여 제거하기 위한 제1 집진기(100)와, 제1 집진기(100)와 연통되게 설치되고 제1 집진기(100)에서 배출된 가스에 함유된 분진을 제거하기 위한 제2 집진기(150)와, 제2 집진기(150)에 연통되게 설치되고 정화 가스를 외부로 배출하기 위한 배출덕트(170)를 포함한다.

제1 집진기(100)는 집진덕트(10)를 통해 유입되는 가스를 냉각하기 위한 열교환기(110)와, 열교환기(110) 하부에 구비되고 여과망을 통해 분진을 여과하여 포집하기 위한 데미스터(Demister)(120)와, 열교환기(110)로 찬공기를 공급하기 위한 제1 냉각팬(130)과, 데미스터(120)와 데미스터(120)의 하부로 외부 공기가 유입되게 하고 데미스터(120)를 통과한 가스를 출구덕트(145)로 보내는 역할을 하는 댐퍼(140)와, 제1 집진기(100)를 통과한 가스를 배출하는 출구덕트(145)를 포함한다. 제1 집진기(100)는 열교환기(110)와 데미스터(120) 사이의 공간으로 찬공기를 공급하기 위한 제2 냉각팬(135)을 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 집진기(100)는 유리와 같은 투명한 재질로 이루어진 윈도우(창)(미도시)를 더 구비할 수 있다. 작업자는 상기 윈도우를 통해 제1 집진기(100) 내부를 들여다 볼 수 있으며, 이를 통해 작업자는 데미스터(120)의 세척 시기를 판단할 수 있다.

열교환기(110)는 집진덕트(10)를 통해 유입되는 분진을 함유한 고온 가스를 냉각하는 역할을 한다. 열교환기(110)는 집진덕트(10)로부터 유입되는 고온 가스를 냉각하고, 열교환기(110)에 의해 냉각된 가스는 데미스터(120)에 공급된다. 집진덕트(10)로부터 유입된 가스는 열교환기(110)의 흡기구(112)를 통해 흡입되어 냉각되고 열교환기(110)의 배기구(114)를 통해 데미스터(120)로 배출된다. 열교환기가 없는 경우에는 미처 냉각되지 못한 고온의 가스가 제2 집진기(150)로 유입게 되므로 다량의 응축수가 발생하게 되며, 이 응축수는 백 필터(154)와 접촉하게 되어 여과 효율을 저하시키고 분진의 여과가 방해되며 백 필터(154)의 잦은 교체가 요구되는데, 이를 방지하기 위하여 열교환기(110)를 구비한다. 열교환기(110)의 둘레에는 냉각 실린더가 구비될 수 있고, 냉각 실린더 내부를 흐르는 냉각수(Cooling Water) 또는 찬공기에 의해 열교환기(110) 내부를 냉각할 수 있다. 유입관(Inlet)(116)을 통해 냉각 실린더에 냉각수 또는 찬공기를 공급하고, 공급된 냉각수 또는 찬공기는 배출관(Outlet)(118)을 통해 배출되도록 하며, 냉각수 또는 찬공기가 냉각 실린더를 순환되게 하여 열교환기(110) 내부가 전체적으로 골고루 냉각될 수 있도록 한다.

데미스터(120)는 필터를 구성하는 다수 개의 여과망을 순차적으로 적층하여 일체형의 묶음으로 구성함으로써 분진을 효과적으로 여과하고 분진을 여과망의 내부에 대용량으로 포집시킬 수 있는 장치이다. 상기 여과망은 폴리프로필렌 재질의 섬유로 이루어질 수 있다. 이러한 데미스터(120)는 유입된 분진을 효과적으로 여과하는 한편, 분진을 여과망 내부에 대용량으로 포집시킬 수 있으며, 이를 세척한 후 재사용할 수도 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 데미스터(120)는 착탈 가능하게 제1 집진기(100)에 설치되는 것이 바람직하며, 데미스터(120)의 착탈이 용이하도록 하기 위하여 손잡이부(122)가 구비될 수 있다.

제1 냉각팬(130)은 찬공기를 흡입하기 위한 팬(130a)과, 팬(130a)을 구동하기 위한 팬모터(130b)를 포함할 수 있다. 제1 냉각팬(130)은 열교환기(110)로 찬공기를 공급하는 역할을 한다. 제1 냉각팬(130)을 통해 열교환기(110)로 찬공기가 공급됨으로써, 열교환기(110) 자체에 의한 고온 가스의 냉각 뿐만 아니라 제1 냉각팬(130)에 의한 냉각도 부가됨으로써 냉각 효과를 배가시킬 수 있는 장점이 있다.

제2 냉각팬(135)은 찬공기를 흡입하기 위한 팬(135a)과, 팬(135a)을 구동하기 위한 팬모터(135b)를 포함할 수 있다. 제2 냉각팬(135)은 열교환기(110)와 데미스터(120) 사이의 공간으로 찬공기를 공급하여 제1 집진기(100) 내부를 냉각하는 역할을 한다.

댐퍼(damper)(140)는 송풍량을 조절하는 공기조절판(142)이 구비된 것으로서, 공기의 송풍방향 및 송풍량을 조절가능하게 구비된다. 댐퍼(140)는 데미스터(120)와 데미스터(120)의 하부로 외부 공기가 유입되게 하고 출구덕트(145)로 데미스터(120)를 통과한 가스를 보내는 역할을 하며, 출구덕트(145)의 반대편에 구비되는 것이 바람직하다. 댐퍼가 없는 경우에는 고온의 가스가 직접 제2 집진기(150)에 접하게 되므로 다량의 응축수가 발생하게 되며, 이 응축수는 백 필터(154)와 접촉하게 되어 여과 효율을 저하시키고 분진의 여과가 방해되며 백 필터(154)의 잦은 교체가 요구되는데, 이를 방지하기 위하여 댐퍼(140)를 구비한다.

출구덕트(145)는 제1 집진기(100)를 통과한 가스를 제2 집진기(150)로 배출하는 통로 역할을 한다.

제2 집진기(150)는 출구덕트(145)를 통해 유입되는 가스를 정화하여 배출하고 분진은 걸러내기 위한 백 필터(bag filter)(154)와, 백 필터(154)를 흔들어서 케이크화된 분진을 털어주기 위한 쉐이킹모터(shaking motor)(156)를 포함한다. 제2 집진기(150)는 정화 가스를 흡입하기 위한 팬(158)과, 팬(158)을 구동하기 위한 팬모터(160)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제2 집진기(150)는 압력센서(162)를 더 포함할 수 있다.

백 필터(154) 내로 분진을 포함하는 가스가 섞여 들어오면 가스는 정화되어 빠져나가고 분진은 필터를 통과하지 못하여 백 필터(154)에 의해 걸러지게 된다. 백 필터(154)는 가늘고 긴 자루형의 천 또는 섬유 등을 여과포로 사용하는 것일 수 있다. 출구덕트(145)를 거쳐 유입되는 분진을 함유한 가스는 백 필터(154)를 거치면서 분진은 백 필터(154) 표면에 포집되고 제진된 가스는 백 필터(154)를 통과하여 배출된다. 이러한 백 필터(154)는 높은 집진효율을 가지고 있지만, 여과조작이 진행됨에 따라 여과포에 포집되는 분진층이 두꺼워지면서 압력 손실이 증가하기 때문에 주기적으로 백 필터(154) 표면에 있는 분진을 털어내야 한다. 백 필터(154)에서 걸러진 분진은 백 필터(154) 내에서 케이크화된다. 분진이 케이크화되면 백 필터(154)의 눈막힘이 시작되고, 눈막힘이 시작되면 백 필터(154)의 필터링 기능이 서서히 떨어지게 되며, 이러한 경우에는 쉐이킹모터(156)를 이용하여 백 필터(154)를 청소한다. 쉐이킹모터(156)는 전자기적 힘의 발생 원리를 이용하여 전기적에너지를 기계적 진동으로 변환하는 장치이다. 백 필터(154)를 청소하려는 경우에는 쉐이킹모터(156)가 구동하여 걸러져서 케이크화된 분진을 백 필터(154)에서 떨어지게 한다.

팬(158)은 정화 가스를 흡입하여 배출덕트(170)로 보내는 역할을 하며, 팬(158)은 팬모터(160)에 의해 구동된다.

압력센서(162)는 제2 집진기(150)의 내의 압력을 측정하여 표시하는 역할을 한다. 압력센서(162)의 신호에 따라 팬(158)의 회전속도를 조절할 수 있다. 즉, 제2 집진기(150) 내의 압력이 설정압력보다 높을 경우 팬(158)의 회전속도를 크게 하여 정화 가스의 배출량을 늘리고, 압력센서(162)에서 검출된 압력이 설정압력보다 낮을 경우 팬(158)의 회전속도를 작게 하여 정화 가스의 배출량을 줄일 수 있다.

배출덕트(170)는 제2 집진기(150)에 연통되게 설치되고 팬(158)에 의해 흡입된 정화 가스를 외부로 배출한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10: 집진덕트 100: 제1 집진기
110: 열교환기 120: 데미스터
130: 제1 냉각팬 135: 제2 냉각팬
140: 댐퍼 145: 출구덕트
150: 제2 집진기 154: 백 필터
156: 쉐이킹모터 158: 팬
160: 팬모터 162: 압력센서
170: 배출덕트

Claims

분진을 함유한 가스의 유입 통로를 제공하는 집진덕트;
상기 집진덕트와 연통되게 설치되고 분진을 집진하여 제거하기 위한 제1 집진기;
상기 제1 집진기와 연통되게 설치되고 상기 제1 집진기에서 배출된 가스에 함유된 분진을 제거하기 위한 제2 집진기; 및
상기 제2 집진기에 연통되게 설치되고 정화 가스를 외부로 배출하기 위한 배출덕트를 포함하며,
상기 제1 집진기는,
상기 집진덕트를 통해 유입되는 가스를 냉각하기 위한 열교환기;
상기 열교환기 하부에 구비되고 여과망을 통해 분진을 여과하여 포집하기 위한 데미스터;
상기 열교환기로 찬공기를 공급하기 위한 제1 냉각팬;
상기 데미스터와 상기 데미스터의 하부로 외부 공기가 유입되게 하고 상기 데미스터를 통과한 가스를 출구덕트로 보내는 역할을 하는 댐퍼;
상기 제1 집진기를 통과한 가스를 배출하는 출구덕트를 포함하며,
상기 제2 집진기는,
상기 출구덕트를 통해 유입되는 가스를 정화하여 배출하고 분진은 걸러내기 위한 백 필터; 및
상기 백 필터를 흔들어서 케이크화된 분진을 털어내기 위한 쉐이킹모터를 포함하며,
상기 데미스터를 통과한 가스를 상기 출구덕트로 보내기 위해 상기 댐퍼는 상기 출구덕트의 반대편에 구비되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제1항에 있어서, 상기 열교환기와 상기 데미스터 사이의 공간으로 찬공기를 공급하기 위한 제2 냉각팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제1항에 있어서, 상기 데미스터의 세척 시기를 판단하기 위하여 상기 제1 집진기 내부를 들려볼 수 있는 투명한 재질의 윈도우가 상기 제1 집진기에 구비된 것을 특징으로 하는 집진장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제2 집진기는,
상기 백 필터를 통과한 정화된 가스를 흡입하여 상기 배출덕트로 보내기 위한 팬; 및
상기 팬을 구동하기 위한 팬모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제5항에 있어서, 상기 제2 집진기는,
상기 제2 집진기의 내의 압력을 측정하여 표시하는 역할을 하는 압력센서를 더 포함하며,
상기 압력센서의 신호에 따라 상기 팬의 회전속도가 조절되는 것을 특징으로 하는 집진장치.