KR101476696B1 - 탄두형 충격기류 분산 장치 - Google Patents

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Abstract

탄두형 충격기류 분산장치는 중심부가 뚫려 있는 제1 관통공(112)이 형성되고 가로 ?향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 하부 일측에 유입되는 공기를 분사하는 제1 유입공(113)을 형성한 블로우 파이프 노즐(110);
상하 방향의 중심부가 뚫려 있는 제2 관통공(123)이 형성되고 세로 방향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 상단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제1 면(122)을 형성하고 하단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제2 면(128)을 형성하며 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)의 하부에 상단 개구부를 맞닿도록 결합하고 제1 유입공(113)으로부터 유입된 공기를 상단 개구부로부터 하단 개구부로 분사하는 분사 노즐(120); 및
분사 노즐(120)의 제2 면(128)과 체결 수단(240)에 의해 연결하고 상부 끝단부로부터 하부 방향으로 갈수록 그 지름이 점점 커지는 유선형의 총알 형태의 금속 부재로 이루어지며 분사 노즐(120)의 제2 관통공(123)으로부터 유입된 공기의 유량을 증폭시켜 필터(300) 측으로 공급하는 공기 분산 장치(200)를 포함한다.

Description

탄두형 충격기류 분산 장치{Warhead Pulse Jet Type Dispersion Apparatus}
본 발명은 집진장치용 공기 분산 장치에 관한 것으로서, 특히 공기 분산 장치를 집진장치용 필터 구조체에 적용하여 필터의 탈진 능력을 향상시키고 흡입 유량을 증대하는 탄두형 충격기류 분산 장치에 관한 것이다.
일반적으로 집진기는 먼지나 분진 등이 다량 발생하는 각종 산업 공정에 설치되어 공기 중의 미세한 먼지, 오염 물질을 필터에 의해 집진하여 분리하는 역할을 한다.
집진기의 필터는 공장이나 작업 현장 등에서 발생되는 분진을 장기간 사용하는 경우, 필터의 여과포 또는 표면에 분진이 쌓여 누적되고 이로 인해 필터의 통과 유속이 느려지고 압력 손실이 증가하며 공기 배출이 원활하게 이루어지지 않아 필터의 집진 기능이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 집진기는 집진기의 성능 유지를 위하여 필터에 축적된 분진을 제거해야 한다. 축적된 분진을 제거하는 방법은 공기 분사 노즐에 의해 짧은 시간에 다량의 압축 공기를 필터의 내부로 분사하여 필터 내부에서 압력(제트 에어)을 가하여 분진을 이탈시킨다.
집진기는 필터의 분진 포집 기능을 연속 수행할 때, 효율적인 탈진과 많은 양의 압축 공기를 필터 표면으로 전달하기 위하여 노즐과 필터의 입구 사이에 벤츄리 노즐을 설치하게 된다.
벤츄리 노즐은 공기 분사 노즐에서 분사된 공기의 압력 에너지를 운동 에너지로 변환하여 유속을 증대하는 역할을 하는 부품이다.
이러한 벤츄리 노즐은 베르누이 법칙에 의하여 낮아진 압력으로 주변 공기를 흡입하는 유량 증대의 효과를 증대시킨다.
도 1은 종래 기술에 따른 벤츄리 노즐이 장착된 집진장치용 필터 구조체와 벤츄리 노즐이 장착되지 않은 집진장치용 필터 구조체에서 블로우 튜브(Blow Tube)의 제트 기류의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 1의 (a)는 탈진 공정시 벤츄리 노즐이 장착되지 않은 집진장치용 필터 구조체에서 블로우 튜브(Blow Tube)의 제트 기류의 흐름을 나타낸 것이고, 도 1의 (b)는 탈진 공정시 벤츄리 노즐이 필터의 상부 내측으로 장착된 집진장치용 필터 구조체에서 블로우 튜브(Blow Tube)의 제트 기류의 흐름을 나타낸 것이다.
도 1의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 벤츄리 노즐(10)이 장착되거나 장착되지 않은 집진장치용 필터 구조체에서 블로우 튜브(20)의 제트 기류가 필터(30)의 내부 하단까지 내려가서 필터(30)의 하부로부터 탈진하여 상부 방향으로 전달한다.
도 1의 (a)와 (b)와 같이, 블로우 튜브(20)의 제트 기류가 필터(30)의 내부 하단까지 내려간 후, 탈진이 하부로부터 상부 방향으로 이루어지기 때문에 에너지 손실이 크며 필터(30)의 상부 부위에서 부분적으로 탈진이 이루지지 못하는 문제점이 있었다.
원통 구조의 카트리지 필터는 넓은 여과 면적으로 여과 능력이 좋으나 먼지가 절곡된 여과재의 산과 산 사이에 깊이 막히면 먼지를 털어내기가 쉽지 않다.
따라서, 종래의 원통 구조의 카트리지 필터(30)는 점성과 수분이 있는 먼지가 절곡된 필터(30)의 산과 산 사이에 깊이 박히면, 탈진이 잘 되지 않고 여과 면적이 줄어 들어 급격히 필터(30)의 성능이 감소되며 이로 인해 압력이 상승하여 작업 환경이 악화 및 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 공기 분산 장치를 집진장치용 필터 구조체에 내부 장착형, 외부 장착용 및 분리형으로 구성하여 필터의 탈진 능력을 향상시키고 흡입 유량을 증대하는 탄두형 충격기류 분산장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 탄두형 충격기류 분산장치는,
중심부가 뚫려 있는 제1 관통공(112)이 형성되고 가로 ?향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 하부 일측에 유입되는 공기를 분사하는 제1 유입공(113)을 형성한 블로우 파이프 노즐(110);
상하 방향의 중심부가 뚫려 있는 제2 관통공(123)이 형성되고 세로 방향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 상단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제1 면(122)을 형성하고 하단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제2 면(128)을 형성하며 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)의 하부에 상단 개구부를 맞닿도록 결합하고 제1 유입공(113)으로부터 유입된 공기를 상단 개구부로부터 하단 개구부로 분사하는 분사 노즐(120); 및
분사 노즐(120)의 제2 면(128)과 체결 수단(240)에 의해 연결하고 상부 끝단부로부터 하부 방향으로 갈수록 그 지름이 점점 커지는 유선형의 총알 형태의 금속 부재로 이루어지며 분사 노즐(120)의 제2 관통공(123)으로부터 유입된 공기의 유량을 증폭시켜 필터(300) 측으로 공급하는 공기 분산 장치(200)를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 탄두형 충격기류 분산 장치는,
중심부가 뚫려 있는 제1 관통공(112)이 형성되고 가로 ?향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 하부 일측에 유입되는 공기를 분사하는 제1 유입공(113)을 형성한 블로우 파이프 노즐(110);
상하 방향의 중심부가 뚫려 있는 제2 관통공(123)이 형성되고 세로 방향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어지고 하단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제2 면(128)을 형성하며 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)의 하부에 상단 개구부를 맞닿도록 결합하고 제1 유입공(113)으로부터 유입된 공기를 상단 개구부로부터 하단 개구부로 분사하는 분사 노즐(120); 및
분사 노즐(120)의 돌출된 면(128)과 체결 수단(240)에 의해 연결하고 상부 끝단부로부터 하부 방향으로 갈수록 그 지름이 점점 커지는 유선형의 총알 형태의 금속 부재로 이루어지며 분사 노즐(120)의 제2 관통공(123)으로부터 유입된 공기의 유량을 증폭시켜 필터(300) 측으로 공급하는 공기 분산 장치(200)를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 탄두형 충격기류 분산 장치는,
중심부가 뚫려 있는 제1 관통공(112)이 형성되고 가로 ?향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 하부 일측에 유입되는 공기를 분사하는 제1 유입공(113)을 형성한 블로우 파이프 노즐(110);
상하 방향의 중심부가 뚫려 있는 제2 관통공(123)이 형성되고 세로 방향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 상단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제1 면(122)을 형성하고 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)의 하부에 상단 개구부를 맞닿도록 결합하고 제1 유입공(113)으로부터 유입된 공기를 상단 개구부로부터 하단 개구부로 분사하는 분사 노즐(120); 및
필터(300)의 상부면 테두리와 길이 방향의 체결 수단(240)에 의해 연결하여 상기 필터(300)의 상단 내측으로 삽입하여 장착하고 상부 끝단부로부터 하부 방향으로 갈수록 그 지름이 점점 커지는 유선형의 총알 형태의 금속 부재로 이루어지는 공기 분산 장치(200)를 포함하며, 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)은 필터(300)의 상부 방향으로 일정 거리 이격하여 설치한다.
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전술한 구성에 의하여, 본 발명은 집진기용 공기 분사 노즐에서 분사된 압축 공기를 베르누이(Bernoulli) 효과에 의해 증폭을 시켜주고, 증폭된 압축 공기를 탄두 모양의 콘에 집중시켜 코안다 효과에 의해 주위 공기를 흡입함으로써 탈진 성능을 극대화하는 효과가 있다.
본 발명은 총알의 탄두 형태의 공기 분산 장치를 구성하여 코안다 효과를 통해 흡입 공기의 유량과 유속을 증대할 수 있어 탈진과 흡입 공정의 효율를 높일 수 있다.
본 발명은 개선된 구조의 집진기용 공기 분사 노즐을 사용하여 기존의 공기 분사 노즐의 변형으로 인한 필터백의 손상을 방지하는 효과가 있다.
본 발명은 집진기용 공기 분사 노즐과 공기 분산 장치의 구조가 간단하여 제품 제작 비용을 최소화하는 효과가 있다.
본 발명은 고압의 압축 공기를 공기 분산 장치에 의해 균일하게 필터백으로 공급하므로 필터백에 대한 파손을 방지하고 필터백의 수명이 길어지는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 벤츄리 노즐이 장착된 집진장치용 필터 구조체와 벤츄리 노즐이 장착되지 않은 집진장치용 필터 구조체에서 블로우 튜브(Blow Tube)의 제트 기류의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치를 나타낸 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치를 나타낸 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치는 집진기용 공기 분사 노즐(100) 및 공기 분산 장치(200)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 집진기용 공기 분사 노즐(100)은 알미늄, 스텐레스스틸, 아연도 강판, 일반 스틸로 이루어져 있고, 블로우 파이프 노즐(110) 및 분사 노즐(120)을 포함한다.
블로우 파이프 노즐(110)은 원통형의 배관 형태로 공기가 유입되는 관통공(112)이 형성되고 가로 방향의 일정한 길이로 형성되며, 하부 일측에 제1 유입공(113)이 하나 이상으로 형성되어 유입되는 공기를 하부 방향으로 분사한다.
분사 노즐(120)은 블로우 파이프 노즐(110)의 하부에 결합되고 블로우 파이프 노즐(110)로부터 분사된 공기를 하부 방향의 필터(300) 측으로 분사한다.
분사 노즐(120)은 분사 노즐 헤드부(122), 공기 분사 파이프(127) 및 체결부(128)를 포함한다.
분사 노즐 헤드부(122)는 원형의 평판 형태로 중앙부에 제2 유입공(123)이 형성되고 제2 유입공(123)의 주변으로 분사 노즐 볼트(125)가 삽입되는 제1 구멍(124a)과 체결 볼트(130)가 삽입되는 제2 구멍(124b)이 복수개 뚫려 있다.
복수개의 분사 노즐 볼트(125)는 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)의 분사 노즐 헤드부(122)와 결합시 블로우 파이프 노즐(110)의 하부 일측면에 맞닿게 된다. 여기서, 분사 노즐 볼트(125)는 사각, 접시 머리 등 여러 가지 볼트의 머리부를 사용할 수 있으며 볼트의 머리부의 크기 변화도 가능하다.
체결부(128)는 원형의 평판 형태로 중앙부에 제3 유입공(128a)이 형성되고 제3 유입공(128a)의 주변으로 공기 분산 장치(200)가 체결되는 제3 구멍(129) 및 제4 구멍(129a)이 복수개 뚫려 있다. 제4 구멍(129a)은 체결부(128)의 테두리 끝단으로부터 내측 방향으로 뚫려 있는 구멍으로 일측이 개방되고 나머지 부분이 폐쇄되어 있다.
공기 분사 파이프(127)는 세로 방향의 일정한 길이를 가진 원통형의 배관 형태로 형성되고 분사 노즐 헤드부(122)의 하부에 결합되어 제2 유입공(123)과 연결되도록 공기가 유입되는 관통공이 형성되며 양측 끝단이 개방되어 있다.
공기 분사 파이프(127)의 개방된 일측 끝단은 분사 노즐 헤드부(122)의 제2 유입공(123)에 끼워진 후, 용접에 의해서 분사 노즐 헤드부(122)에 결합된다.
공기 분사 파이프(127)의 타측 끝단은 체결부(128)의 제3 유입공(128a)에 끼워진 후, 용접에 의해서 체결부(128)에 결합된다.
공기 분사 파이프(127)는 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)으로부터 유입된 공기를 필터(300) 측으로 분사한다.
공기 분사 파이프(127)의 직경은 블로우 파이프 노즐(110)의 크기에 따라 25-200mm 까지 조절이 가능하다.
블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)은 '∪'자형 체결 볼트(130)에 의해 체결되어 고정된다.
이러한 집진기용 공기 분사 노즐(100)을 구성하기 위하여 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)의 결합 과정을 설명하면 다음과 같다.
분사 노즐(120)은 분사 노즐 헤드부(122)의 제1 구멍(124a)에 분사 노즐 볼트(125)를 삽입하고 분사 노즐 볼트(125)가 제1 구멍(124a)을 통과하면 분사 노즐 너트(126)를 나사 결합 방식으로 체결하여 분사 노즐 볼트(125)를 분사 노즐 헤드부(122)에 고정시킨다.
분사 노즐 헤드부(122)의 상부면에는 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)을 제2 유입공(123)의 연직 상부에 위치시킨 후 체결 볼트(130)에 의해 블로우 파이프 노즐(110)이 장착된다.
즉, 체결 볼트(130)는 '∩' 형태로 블로우 파이프 노즐(110)의 연직 상부에서 하방으로 블로우 파이프 노즐(110)의 둘레를 감싸도록 통과시키며, 나사산이 형성된 좌우 하단 일측을 분사 노즐 헤드부(122)의 제2 구멍(124b)에 삽입한 후 파이프 너트(140)로 분사 노즐 헤드부(122)에 나사 결합하여 고정한다.
분사 노즐 헤드부(122)의 상부면에 블로우 파이프 노즐(110)이 탑재되면, 분사 노즐 볼트(125)의 머리부로 인하여 블로우 파이프 노즐(110)의 하부면과 분사 노즐 헤드부(122)의 사이의 일정한 공기 유입 공간이 형성된다.
분사 노즐 볼트(125)의 머리부는 크기에 따라 높낮이를 조절하여 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐 헤드부(122)의 사이의 공기 유입 공간의 크기를 결정하고 공기 유입 공간의 크기에 따라 공기 유입량의 변화를 조절할 수 있다.
압축 공기는 블로우 파이프 노즐(110)의 관통공(112)으로 유입되어 분사 노즐(120)에서 분사될 때 분사 노즐(120)의 공기 분사 파이프(127)의 안쪽 원형 벽면을 타고 내려간다.
이때, 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)의 분사 노즐 헤드부(122)의 사이의 공기 유입 공간에 진공이 생기면서 주위의 공기를 빨아드린다.
즉, 압축 공기가 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)으로부터 분사되는 경우, 분사 노즐(120)은 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐 헤드부(122)의 사이의 공기 유입 공간에 진공이 생기면서 블로우 파이프 노즐(110)의 원형 둘레를 타고 주위의 공기가 빨려 들어가 공기량이 크게 증폭된다(베르누이 효과).
이와 같은 집진기용 공기 분사 노즐(100)은 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)이 체결 볼트(130)에 의해 결합하여 제조 공정이 간단하고 제작 비용이 적게 들며 설치 시간이 많이 걸리지 않는다.
집진기용 공기 분사 노즐(100)은 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)이 별도로 제조되므로 개조, 변형 및 유지 보수가 쉽다.
본 발명의 실시예의 분사 노즐(120)은 분사 노즐 헤드부(122)의 상부면에 분사 노즐 볼트(125)를 결합하게 되는데, 이에 한정하지 않고 분사 노즐 볼트(125)를 결합하지 않는 구성으로 블로우 파이프 노즐(110)에 결합할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 집진기용 공기 분사 노즐(100)과 공기 분산 장치(200)는 원통형 일반필터백, 카트리지 필터, 주름형 필터백 등 모든 펄스젯 집진필터에 사용할 수 있다.
분사 노즐(120)의 내부에는 여러가지 형태의 정류 장치(미도시)를 설치하여 압축 공기를 분산하여 발사할 수 있다.
정류 장치는 탄두 모양의 콘 형태, 산 형태, 평판 형태 등으로 형성하여 유입 공기의 유속을 빠르게 가속, 증폭하여 탈진 성능을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 분산 장치(200)는 알루미늄, 비철 금속, 스텐레스스틸, 아연도 강판, 플라스틱(강화 플라스틱을 포함)으로 이루어져 있고, 알미늄 다이캐스팅으로 사출하여 제작하며 공기 분사 노즐로부터 압축 공기가 주기적으로 유입될 때, 유입된 압축 공기의 흐름을 증폭시켜 탈진 효율을 높여준다.
공기 분산 장치(200)는 콘(210) 및 하부 하우징(220)을 포함한다.
콘(210)은 분사 노즐(120)로부터 유입된 압축 공기의 음속에 가깝기 때문에 탄두 모양의 형태를 구성한다.
탄두 모양의 형태는 압축 공기가 분산될 때 충격파가 발생 및 하향 기류가 형성되어 탈진 효과를 향상시켜준다.
콘(210)은 총알, 포탄의 탄두 형태와 같이, 뽀족한 상부 끝단부로부터 하부 방향으로 즉, 유체의 흐름 방향으로 그 지름이 점점 커지는 유선형의 형태이다.
분사 노즐(120)로부터 유입된 압축 공기는 콘(210)의 표면상에 흐르게 된다. 콘(210)의 표면상에 흐르는 공기는 콘(210)의 주위에 공기를 고속으로 흡입하게 된다(코안다 효과). 이러한 코안다 효과는 유체가 만곡면을 흐를 때 표면상에 근접하여 달라붙어(Clinging to) 또는 바짝 붙어(Hugging) 흡착하는 경향을 나타낸다.
분사 노즐(120)부터 발사된 공기의 흐름은 콘(210)의 표면을 따라 흐르는 공기 흐름과 이로 인하여 콘(210)의 주위에 있는 공기를 흡입하여 유입 공기의 흐름이 증폭된다.
공기 분산 장치(200)는 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)로부터 발사된 제트 기류가 콘(210)의 상부에서 하부 방향으로 외부 곡면을 따라 유입되는 공기의 흐름과, 이에 따라 발생된 코안다 효과에 의해서 콘(210)의 주위에 유도된 강력한 공기 흐름을 필터(300) 측으로 발사하게 되므로 공기 증폭기 역할을 한다.
다시 말해, 공기 분산 장치(200)는 콘(210)의 외부 곡면을 따라 유입되는 공기의 흐름과 코안다 효과에 의해 수십배 이상의 주변 공기를 흡입하게 되는 공기의 흐름을 통해 유입 공기의 흐름을 증폭시켜 더욱 강력한 탈진 성능을 갖는다.
콘(210)은 분사 노즐(120)에서 발사된 제트 기류를 균일하게 분사할 수 있도록 총알, 포탄의 탄두 형태로 상부 끝단이 뽀족하게 형성되고, 코안다 효과를 극대화 할 수 있도록 곡면이 완만해야 한다.
하부 하우징(220)은 콘(210)의 하부면에 부착되어 반원형 곡면으로 이루어져 있다.
하부 하우징(220)은 콘(210)를 통과한 제트 기류가 필터(300)의 내부 중심으로 쏠리지 않도록 반원형 곡면을 따라 측류를 형성하여 필터(300)의 상부에서 하부 방향으로 전달하여 탈진된다.
하부 하우징(220)은 여과재를 통해 걸러진 청정 공기가 필터(300)의 상부로 배출될 때 저항을 최소화하기 위해 반구형 구조로 형성된다.
콘(210)의 하단 일측에는 콘(210)의 외부 테두리로부터 날개 형태로 돌출되어 콘(210)의 외부 테두리를 따라 일정 간격마다 하나 이상으로 형성된 분산 날개부(230)를 형성한다.
각각의 분산 날개부(230)는 상부가 경사진 형태로 기울어져 있고 하부가 외부 테두리와 평행한 직선 형태로 이루어진다.
분산 날개부(230)는 콘(210)의 외부면을 따라 흐르는 압축 공기의 와류 현상을 방지하고 공기 분산 장치(200)의 흔들림을 방지하여 압축 공기가 필터(300)의 내부로 직진하여 들어가도록 유도한다.
걸이부재(240)는 스테인레스 재질로 3-5mm 두께로 이루어져 있고 분산 날개부(230)의 개수만큼 형성되며, 연결부(242), 상부걸이구(244) 및 하부걸이구(246)를 포함한다.
연결부(242)는 수직 방향의 일정한 길이로 형성되고 방향을 바꾸어가면서 한 번 이상 절곡된 형태로 이루어진다.
연결부(242)는 두 번 이상을 절곡하여 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 연결부(242)를 두 번 이상 절곡하는 이유는 콘(210)의 중심을 잡아 주어 흔들리지 않도록 고정되고 걸이부재(240)가 체결부(128)의 제3 구멍(129)과 분산 날개부(230)의 구멍(232)에 용이하게 삽입하는 역할을 한다.
상부걸이구(244)는 연결부(242)의 상부로부터 연장되어 '∩' 형태로 이루어져 있다.
하부걸이구(246)는 연결부(242)의 하부로부터 연장되어 '∪' 형태로 이루어져 있다.
각각의 분산 날개부(230)는 일측에 구멍(232)이 뚫려 있다.
길이 방향의 걸이부재(240)는 하부걸이구(246)가 분산 날개부(230)의 구멍(232)을 관통하고, 상부걸이구(244)가 체결부(128)의 제3 구멍(129) 및 제4 구멍(129a)를 관통하여 체결되거나 필터(300)의 상부면 일측 끝단, 필터캡(310) 중 하나에 걸어 고정되도록 한다.
이러한 공기 분산 장치(200)를 집진기용 공기 분사 노즐(100)에 결합하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
각각의 걸이부재(240)는 하부걸이구(246)를 분산 날개부(230)의 구멍(232)에 끼운 후, 상부걸이구(244)를 제4 구멍(129a)과 제3 구멍(129)에 걸어 고정하면 공기 분산 장치(200)와 집진기용 공기 분사 노즐(100)이 체결된다.
제4 구멍(129a)는 체결부(128)의 외측 테두리 일측을 개방하여 내측 방향으로 빠져 있는 구멍이고, 제3 구멍(129)은 제4 구멍(129a)의 형성 위치보다 공기 분사 파이프(127) 측으로 가깝게 위치하여 형성된 구멍이다.
상부걸이구(244)은 일측을 제4 구멍(129a)의 개방된 부분으로 수평 방향으로 삽입한 후, 타측을 제3 구멍(129)에 관통하여 걸어서 체결된다.
블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)에서 분사된 압축 공기는 베르누이 효과에 의해 분사 노즐 헤드부(122)의 입구 좌우의 곡면을 타고 유입되는 공기와 결합되어 공기량이 증폭된다.
분사 노즐(120)의 공기 분사 파이프(127)에서 분사된 압축 공기는 음속 이상의 속도로 지나면서 충격 기류(Shock Wave)를 발생시키며 공기 분산 장치(200)의 콘(210)에 분사된다.
공기 분산 장치(200)는 공기 분사 파이프(127)로부터 분사된 압축 공기가 콘(210)에서 외부 곡면을 타고 내려오면서 코안다 효과에 의해 콘(210)의 주위의 수십배 이상의 공기를 흡입하여 필터(300) 측으로 분사한다.
공기 분산 장치(200)의 하부 하우징(220)은 하향 기류와 충격 기류가 필터(300) 측으로 확산되도록 한다.
공기 분산 장치(200)의 분산 날개부(230)는 콘(210)의 외부 곡면을 타고 내려온 압축 공기의 와류를 방지하고 공기의 흐름을 필터(300) 측으로 직진하도록 유도한다.
탄두형 충격기류 분산장치는 집진기용 공기 분산 노즐(100)에 의해 1차적으로 증폭된 압축 공기를 공기 분산 장치(200)에 의해 2차적으로 증폭 및 분배하여 필터(300)의 하부까지 균일하게 공급하며 3차로 필터(300)의 내부에서 하향 기류와 충격 기류를 형성하여 미세 분진을 떨어낸다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진장치용 필터 구조체는 집진기용 공기 분사 노즐(100)과 공기 분산 장치(200)가 결합된 탄두형 충격기류 분산장치를 필터(300)의 상부 방향으로 일정 거리 이격하여 설치한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 집진장치용 필터 구조체는 공기 분산 장치(200)로부터 분사된 압축 공기가 필터(300)의 내부로 공급되어 필터(300)의 내측 상부에서 하부 방향으로 탈진이 이루어진다.
도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 집진장치용 필터 구조체는 집진기용 공기 분사 노즐(100)과 공기 분산 장치(200)가 결합된 탄두형 충격기류 분산장치를 필터(300)의 필터캡(미도시)에 장착하여 집진기용 공기 분사 노즐(100)이 외부로 노출되고 공기 분산 장치(200)가 필터(300)의 상단 내측으로 삽입되어 장착된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 집진장치용 필터 구조체는 집진기용 공기 분사 노즐(100)로부터 분사된 압축 공기가 공기 분산 장치(200)의 콘(210)의 외부 곡면을 타고 내려오면서 코안다 효과에 의해 콘(210)의 주위의 수십배 이상의 공기를 흡입하여 필터(300)의 내부 상부에서 하부 방향으로 탈진이 이루어진다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 탄두형 충격기류 분산장치와 이를 적용한 집진장치용 필터 구조체를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 집진장치용 필터 구조체는 집진기용 공기 분사 노즐(100)을 필터(300)의 상부 방향으로 일정 거리 이격하여 설치하고, 공기 분산 장치(200)의 걸이부재(240)를 필터(300)의 필터캡(310)에 걸어서 체결하면 공기 분산 장치(200)가 필터(300)의 상단 내측으로 삽입되어 장착된다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 집진장치용 필터 구조체는 공기 분산 장치(200)로부터 분사된 압축 공기가 필터(300)의 상단 내측에 설치된 공기 분산 장치(200)로 공급되고 필터(300)의 내부 상부에서 하부 방향으로 탈진이 이루어진다.
전술하 도 2 내지 도 7에 도시된 집진기용 공기 분사 노즐(100)은 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)로 분리되어 체결 볼트(130)에 의해 결합되는 구성으로 기재되어 있지만, 이에 한정하지 않는다.
즉, 본 발명의 다른 실시예의 집진기용 공기 분사 노즐(100)은 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)을 용접 등의 방법에 의해 일체형으로 구성한 후, 공기 분사 파이프(127)의 개방된 일측 끝단을 체결부(128)의 제3 유입공(128a)에 끼워진 후, 용접에 의해서 체결부(128)에 결합하여 구성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 집진기용 공기 분사 노즐
110: 블로우 파이프 노즐
112: 관통공
113: 제1 유입공
120: 분사 노즐
122: 분사 노즐 헤드부
123: 제2 유입공
124a: 제1 구멍
124b: 제2 구멍
125: 분사 노즐 볼트
126: 분사 노즐 너트
127: 공기 분사 파이프
128: 체결부
128a: 제3 유입공
129: 제3 구멍
129a: 제4 구멍
130: 체결 볼트
140: 파이프 너트
200: 공기 분산 장치
210: 콘
220: 하부 하우징
230: 분산 날개부
232: 구멍
240: 걸이부재
242: 연결부
244: 상부걸이구
246: 하부걸이구
300: 필터
310: 필터캡

Claims (14)

  1. 중심부가 뚫려 있는 제1 관통공(112)이 형성되고 가로 ?향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 하부 일측에 유입되는 공기를 분사하는 제1 유입공(113)을 형성한 블로우 파이프 노즐(110);
    상하 방향의 중심부가 뚫려 있는 제2 관통공(123)이 형성되고 세로 방향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 상단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제1 면(122)을 형성하고 하단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제2 면(128)을 형성하며 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)이 상기 제2 관통공(123)과 맞닿도록 상기 블로우 파이프 노즐(110)을 상기 제1 면(122)의 위에 안착되고, '∩' 형태의 체결볼트(130)로 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 둘레를 감싸도록 통과하고 상기 체결볼트(130)의 나사산이 형성된 좌우 끝단을 상기 제1 면(122)에 형성된 체결 수단 삽입홈(124b)에 삽입하여 너트(140)로 고정하며, 상기 제1 유입공(113)으로부터 유입된 공기를 하부 방향으로 분사하는 분사 노즐(120); 및
    상기 분사 노즐(120)의 제2 면(128)과 체결구(240)에 의해 연결하고 상부 끝단부로부터 하부 방향으로 갈수록 그 지름이 점점 커지는 유선형의 총알 형태의 금속 부재로 이루어지며 상기 분사 노즐(120)의 제2 관통공(123)으로부터 유입된 공기의 유량을 증폭시켜 필터(300) 측으로 공급하는 공기 분산 장치(200)
    를 포함하는 탄두형 충격기류 분산장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 블로우 파이프 노즐(110)과 상기 분사 노즐(120)이 결합된 상기 공기 분산 장치(200)는 상기 필터(300)의 상부 방향으로 일정 거리 이격하여 설치하는 탄두형 충격기류 분산장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터(300)의 상부면에 상기 분사 노즐(120)의 제2 면(128)을 탑재하여 상기 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)이 외부로 노출되고, 상기 공기 분산 장치(200)를 상기 필터(300)의 상단 내측으로 삽입하여 장착하는 탄두형 충격기류 분산장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분사 노즐(120)의 제1 면(122)에는 볼트(125)가 삽입되는 볼트 삽입홈(124a)이 하나 이상으로 형성되고 상기 볼트 삽입홈(124a)에 볼트(125)를 삽입한 후 너트(140)로 고정하며 상기 볼트(125)의 머리부에 의해 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 하부면과 상기 분사 노즐(120)의 제1 면(122) 사이에 공기 유입 공간이 형성되는 탄두형 충격기류 분산장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 볼트(125)의 머리부의 크기에 따라 높낮이를 조절하여 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 하부면과 상기 분사 노즐(120)의 사이의 공기 유입 공간의 크기를 결정하는 탄두형 충격기류 분산장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공기 분산 장치(200)는,
    상부 끝단부가 상기 분사 노즐(120)의 하단면의 제2 관통공(123)의 중심부에 위치하고 상부 끝단부로부터 하부 방향으로 갈수록 그 지름이 점점 커지는 유선형의 총알 형태의 금속 부재로 이루어지며 세로 방향의 일정한 길이를 가지는 콘(210);
    반원형 곡면으로 이루어져 있고 상기 콘(210)의 하부면에 부착되는 하부 하우징(220); 및
    상기 콘(210)의 하단 일측에 외부 테두리로부터 날개 형태로 돌출되어 상기 콘(210)의 외부 테두리를 따라 일정 간격마다 하나 이상으로 형성되고 일측에 구멍(232)이 뚫려 있는 분산 날개부(230)
    를 포함하는 탄두형 충격기류 분산장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 체결구(240)는 상기 콘(210)의 길이 방향으로 나란하게 배치되어 일측이 상기 각각의 분산 날개부(230)의 구멍(232)을 관통하고 타측이 상기 분사 노즐(120)의 제2 면(128)의 구멍(129, 129a)을 관통하여 체결되는 걸이부재(240)인 탄두형 충격기류 분산장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 걸이부재(240)는,
    수직 방향의 일정한 길이로 형성되어 방향을 바꾸어가면서 한 번 이상을 절곡된 형태의 연결부(242);
    상기 연결부(242)의 상부로부터 연장되어 '∩' 형태로 이루어지는 상부걸이구(244); 및
    상기 연결부(242)의 하부로부터 연장되어 '∪' 형태를 이루어지는 하부걸이구(246)
    를 포함하는 탄두형 충격기류 분산장치.
  11. 중심부가 뚫려 있는 제1 관통공(112)이 형성되고 가로 ?향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 하부 일측에 유입되는 공기를 분사하는 제1 유입공(113)을 형성한 블로우 파이프 노즐(110);
    상하 방향의 중심부가 뚫려 있는 제2 관통공(123)이 형성되고 세로 방향의 일정한 길이를 갖는 배관 형태로 이루어져 상단 개구부의 테두리를 따라 외측 방향으로 연장된 평판 형태의 제1 면(122)을 형성하고 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 제1 유입공(113)이 상기 제2 관통공(123)과 맞닿도록 상기 블로우 파이프 노즐(110)을 상기 제1 면(122)의 위에 안착되고, '∩' 형태의 체결볼트(130)로 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 둘레를 감싸도록 통과하고 상기 체결볼트(130)의 나사산이 형성된 좌우 끝단을 상기 제1 면(122)에 형성된 체결 수단 삽입홈(124b)에 삽입하여 너트(140)로 고정하며, 상기 제1 유입공(113)으로부터 유입된 공기를 하부 방향으로 분사하는 분사 노즐(120); 및
    필터(300)의 상부면 테두리와 길이 방향의 체결구(240)에 의해 연결하여 상기 필터(300)의 상단 내측으로 삽입하여 장착하고 상부 끝단부로부터 하부 방향으로 갈수록 그 지름이 점점 커지는 유선형의 총알 형태의 금속 부재로 이루어지는 공기 분산 장치(200)를 포함하며, 상기 블로우 파이프 노즐(110)과 분사 노즐(120)은 상기 필터(300)의 상부 방향으로 일정 거리 이격하여 설치하는 탄두형 충격기류 분산장치.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 분사 노즐(120)의 제1 면(122)에는 볼트(125)가 삽입되는 볼트 삽입홈(124a)이 하나 이상으로 형성되고 상기 볼트 삽입홈(124a)에 볼트(125)를 삽입한 후 너트로 체결하여 고정하며 상기 볼트(125)의 머리부에 의해 상기 블로우 파이프 노즐(110)의 하부면과 상기 분사 노즐(120)의 제1 면(122) 사이에 공기 유입 공간이 형성되는 탄두형 충격기류 분산장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 공기 분산 장치(200)는,
    상부 끝단부로부터 하부 방향으로 갈수록 그 지름이 점점 커지는 유선형의 총알 형태의 금속 부재로 이루어지고 세로 방향의 일정한 길이를 가지는 콘(210);
    반원형 곡면으로 이루어져 있고 상기 콘(210)의 하부면에 부착되는 하부 하우징(220); 및
    상기 콘(210)의 하단 일측에 외부 테두리로부터 날개 형태로 돌출되어 상기 콘(210)의 외부 테두리를 따라 일정 간격마다 하나 이상으로 형성되고 일측에 구멍이 뚫려 있는 분산 날개부(230)를 포함하며,
    상기 체결구(240)는 상기 콘(210)의 길이 방향으로 나란하게 배치되어 일측이 상기 각각의 분산 날개부(230)의 구멍(232)을 관통하고 타측이 상기 필터(300)의 상부면에 형성된 필터캡(310)에 걸어서 체결되는 걸이부재(240)를 포함하는 탄두형 충격기류 분산장치.
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