KR101489622B1

KR101489622B1 - 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기

Info

Publication number: KR101489622B1
Application number: KR20140070513A
Authority: KR
Inventors: 이상인; 홍정식
Original assignee: 이상인; 홍정식
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2015-02-04

Abstract

본 발명은 내부공간이 중공으로 형성되어 분진을 수용하는 분진수용부(100);와, 분진수용부 상단에 안착 고정되어 외부공기의 유입을 유도하는 제1집진부(200);와, 제1집진부의 상단에 결합되고 해당 제1집진부를 통과한 외부공기에 정전기를 방출시켜 연기 및 냄새를 걸러내는 전기집진부(300);와, 상기 제1집진기와 대응되게 이격 배치되는 제2집진부(400);와, 제2집진부가 전기집진부로부터 외부공기를 공급받아 순차적으로 분진을 제거할 수 있도록 굴곡진 형상으로 상호 간 내통 결합시키는 연결부(500);로 구성되어 상기 제1집진부와 전기집진부 및 제2집진부를 순차적으로 통과함으로써 공급되는 외부공기보다 비중이 큰 분진부터 오염의 근본적인 원인인 연기 및 냄새, 미세 분진까지 제거되도록 하여 고효율의 집진을 가능하게 하는데 특징이 있다.

Description

전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기 {Cyclone dust collector with electrostatic precipitation method was adopted}

본 발명은 사이클론 집진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순차적으로 외부공기를 통과시킴에 1차 원심력을 통해 공기보다 비중이 큰 분진을 걸러내고, 2차 전기집진을 통해 1차 집진 과정에서 걸러내지 못하는 연기 및 냄새 등을 중첩적으로 흡착시켜 걸러내고 3차 고속 회전에 따른 원심력을 통해 미세 분진을 제거하여 고효율의 집진을 가능하게 하는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기에 관한 것이다.

통상 공기 중에 포함된 분진을 원심력을 이용하여 포집하는 사이클론 집진 기술은 여과 집진 기술, 전기 집진 기술 및 세정 집진 기술 등과 더불어 산업 현장에서 널리 이용되고 있는바, 상기한 사이클론 집진 기술은 철강 공정, 소각 공정, 시멘트 공정, 연소 공정, 제지 공정, 코크스 공정 등 대부분의 분진 발생 공정에 이용되고 있다.

이러한, 사이클론 집진 장치는 먼지의 집진효율이 높고, 걸러진 오물을 제거한 뒤 계속해서 반영구적으로 사용할 수 있는 것으로서 원심분리의 원리를 이용하여 공기로부터 먼지를 분리하여 오염물질을 수거하는데, 연기와 냄새와 같은 미세한 오염물질 등을 여과시키지 못하는 단점을 내포하고 있었다.

그래서, 근래에는 효율을 더욱 향상시키기 위해 2가지 이상의 다른 기능을 복합한 하이브리드형 집진기가 개발되고 있다. 예로서, 고전압을 이용한 전기 집진 기능과 사이클론 기능을 복합한 하이브리드형 집진기, 즉 전기 사이클론 집진기가 개발된 바 있다.

상기 전기 사이클론 방식을 이용한 전기 사이클론 집진기는 사이클론의 원심력에 의해 집진력에 전기 집진기의 정전기력을 부가하여 집진효율을 더욱 높인 것으로 알려져 있다.

예컨대, 한국공개특허 제10-2007-0010623호에는 "전기 사이클론 및 이를 포함한 전기 사이클론 스크러브"가 개시되어 있다.

상기 종래의 전기 사이클론은 사이클론의 상부 중심부에 고전압 하전장치로부터 인가받은 고전압을 발전시켜 정전기력을 발생시키는 방전극 수단을 사이클론 본체를 집진극으로 하여 구성하되, 상기 방전극 수단은 사이클론 상부 출구에 고정 설치되는 원통형상을 갖는 절연체의 애자와, 상기 절연애자의 하단에 연결 설치되고 그 하단에 쇄기형상의 방전극을 갖고 상부에 고전압 하전장치와 연결되는 연결 접속구와, 상기 절연애자와 연결 접속구를 통한 방전극 간 전기적 연결을 위해 함입된 방전극 전선을 포함하여 이루어진다.

하지만, 이와 같은 종래의 전기 사이클론 집진기들은 효율적인 전기적 구조가 제공된다 하여도 1단계의 집진과정만 거치므로 비교적 입자가 큰 분진은 걸러내지만, 매우 미세 분진을 제거하지 못하는 문제점이 있었고, 연기 및 냄새 등을 포집시켜 고형화 분진이 외부로 배출되는 공기와 함께 배출됨으로써 별도의 처리과정의 필요성이 대두되고 있다.

한국공개특허 : 공개번호 제10-2007-0010623호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 도출된 것으로서, 오염된 외부 공기를 비중이 큰 분진부터 미세한 분진까지 단계별로 걸러내도록 하여 분진을 고효율로 제거하는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기를 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

또 다른 해결과제는 전기집진을 통해 사이클론 집진에서 걸러내지 못하는 연기 및 냄새 등을 제거하여 오염의 근본 원인을 제거하는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기를 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명인 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기에 있어서,

내부공간이 중공으로 형성되어 분진을 수용하는 분진수용부(100);와, 분진수용부 상단에 안착 고정되어 외부공기의 유입 및 집진을 유도하는 제1집진부(200);와, 제1집진부의 상단에 결합되고 해당 제1집진부를 통과한 외부공기에 정전기를 방출시켜 연기 및 냄새를 걸러내는 전기집진부(300);와, 제1집진부와 대응되게 이격 배치되도록 분진수용부 상단에 안착 고정되어 미세 분진을 집진하기 위한 제2집진부(400);와, 제2집진부와 전기집진부를 상호 내통 결합시키기 위하여 전기집진부를 기점으로 하향 절곡되면서 제2집진부의 측방으로 연계되는 굴곡진 형상의 연결부(500);로 이루어짐에 따라 외부로부터 유입된 공기가 제1집진부(200); 전기집진부(300); 제2집진부(400);의 순으로 유동되어 개별 독립된 공간에서 반복적인 집진이 순차 진행될 수 있도록 구성된다.

상기 분진수용부(100)는 사각 형상으로 두께를 가진 집진본체(110)와, 제1집진부와 제2집진부로부터 걸러진 분진이 각각 저장될 수 있도록 집진본체 상면에서 내부 공간으로 하향 관통 형성되는 복수의 수용부(120)로 구성될 수 있다.

상기 집진본체(110)는 각 수용부(120)에 저장된 분진을 제거하기 위하여 서랍 타입의 슬라이드 이출입이 가능한 분진받침대(112)를 더 구성된다.

상기 제1집진부(200)는 원통의 형상으로 이루어진 제1집진몸체(210);와, 외부 공기의 수용 및 배출을 위한 제1중공부;(220)와, 제1집진몸체의 측방으로 돌출 형성되어 제1중공부와 내통되면서 외부공기의 인입을 유도하는 유입관(230);과, 유입관으로부터 공급된 외부 공기를 회전 유도하여 원심력에 기인한 분진의 제거가 이루어지는 사이클론블럭(240);과, 제1집진부 상단에 고정 결합되고 사이클론블럭에 의해 상승되는 외부공기를 배출하기 위한 통공을 포함하는 제1결합판(250);으로 구성된다.

상기 사이클론블럭(240)은 제1중공부 상에서 가로 배치되는 지지판(243);과, 외부공기의 원심력을 유도하기 위해 원뿔 형상으로 구비되는 상체(242);로 이루어지되, 상기 지지판은 등간격으로 관통 천공되는 배출통로(244)를 더 포함하여서 구성된다.

상기 제1결합판(250)은 통공을 기점으로 하향 연장되는 통과관(252)을 더 형성하고, 상기 통과관(252)은 사이클론블럭에 의해 상승되는 외부공기를 제1중공부(220)의 중앙으로 포집하여 배출 유도한다.

상기 전기집진부(300)는 중공의 내부 공간을 갖도록 형성되는 사각 형상의 제2집진몸체(310);와, 등간격의 요홈을 포함하고 제2집진몸체의 내부 상면 또는 하면에 선택적으로 고정 결합되는 지지부재(330);와, 지지부재의 요홈 상에 일대일 결합되는 전기집진셀(340);과, 전기집진셀에 정전기가 방출되도록 유도하는 파워팩(350);을 포함한다.

상기 제2집진부(400)는 연결부로부터 유입되는 외부 공기의 수용 및 분진 배출을 위해 상하 개방된 원통 형상으로 구비되는 제3집진몸체(410);와, 제3집진몸체의 내부 공간에서 가로 배치되는 고정플레이트(440);와, 고정플레이트 상면에 안착되는 하나 이상의 단위 사이클론블럭(450);과, 단위 사이클론블럭과 대응 결합되어 외부공기를 유입하는 배출외통(460);과, 배출외통의 내측으로 인입되어 해당 배출외통에 공급된 외부공기의 배출을 유도하는 배출내통(470);과, 배출내통과 배출외통의 사이 공간에 개재되어 해당 배출내통의 회전을 방지하는 방지부재(480);와, 제3집진몸체의 상면에 고정 결합되어 통공이 구비된 제2결합판(490);을 포함한다.

상기 고정플레이트(440)는 단위 사이클론블록과 일대일 대응 결합을 유도하기 위해 원형의 배열로 관통 천공된 고정홀(442)이 더 구성될 수 있다.

상기 단위 사이클론블럭(450)은 제2집진부 내부공간 상에서 가로 배치되는 제2지지판(453);과, 외부공기의 원심력을 유도하기 위해 원뿔 형상으로 구비되는 제2상체(452);로 이루어지되, 상기 제2지지판은 등간격으로 관통 천공되는 제2배출통로(454)를 더 포함하여 구성된다.

상기 배출외통(460)은 연결부로부터 유입되는 외부 공기의 집진을 실시할 수 있는 적어도 하나 이상의 공급관(462);과, 서로 이웃하는 배출외통 상호 간의 내통된 공간을 형성하여 공급관으로부터 유입되는 외부공기의 흐름 속도가 상승되게 하는 유입로(461);를 더 포함한다.

상기 제2결합판(490)은 통공을 기점으로 상향 연장되는 외부배출관(492)을 더 형성하고, 상기 외부배출관(492)은 단위 사이클론블럭에 의해 상승되는 외부공기를 제2집진부의 상부 내부공간으로 포집하여 배출 유도한다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명인 전지집진 방식이 채용된 사이클론 집진기는 제1집진부에서 원심력을 통해 비교적 비중이 큰 분진을 걸러내고 2차로 전기집진부의 전기집진을 통해 근본적인 원인인 연기 및 냄새를 중첩적으로 흡착시켜 걸러내고 3차 제2집진부에서는 고속 회전을 통한 원심력으로 미세 분진을 걸러내어 보다 고효율로 분진을 제거할 수 있다.

또한, 걸러지는 분진으로 인해 분진이 통과하는 통로들이 막힘을 방지하기 위해 해당 분진을 분진받침대로 배출시켜 해당 제1집진부와 제2집진부의 내부에 분진이 쌓이는 것을 방지하여 분진 제거의 효율저하를 적극 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기의 사시도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 도 1의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 제2집진기의 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기의 사용상태도.
도 6은 본 발명에 따른 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기의 사용상태도.

본 발명은 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기에 관한 것으로서, 제1집진기에서 원심력을 통해 비교적 비중이 큰 분진을 걸러내고 2차로 전기집진부의 전기집진을 통해 근본적인 원인인 연기 및 냄새를 중첩적으로 흡착시켜 고형화시킴과 동시에 제2집진부에서 배출되도록 하고 해당 제3집진기에서는 고압 고속 회전을 통한 원심력으로 미세한 분진을 걸러내어 보다 고효율로 분진을 제거할 수 있는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기에 관련된 것임을 주지한다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 1의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제2집진기의 분해 사시도로 함께 설명하기로 한다.

도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명인 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기는 내부공간이 중공으로 형성되어 분진을 수용하는 분진수용부(100);와, 분진수용부 상단에 안착 고정되어 외부공기의 유입 및 집진을 유도하는 제1집진부(200);와, 제1집진부의 상단에 결합되고 해당 제1집진부를 통과한 외부공기에 정전기를 방출시켜 연기 및 냄새를 걸러내는 전기집진부(300);와, 제1집진부와 대응되게 이격 배치되도록 분진수용부 상단에 안착 고정되어 미세 분진을 집진하기 위한 제2집진부(400);와, 제2집진부와 전기집진부를 상호 내통 결합시키기 위하여 전기집진부를 기점으로 하향 절곡되면서 제2집진부의 측방으로 연계되는 굴곡진 형상의 연결부(500);로 이루어짐에 따라 외부로부터 유입된 공기가 제1집진부(200); 전기집진부(300); 제2집진부(400);의 순으로 유동되어 개별 독립된 공간에서 반복적인 집진이 순차 진행될 수 있도록 구성되는 것에 특징이 있다.

즉, 상기 제1집진부(200); 전기집진부(300); 제2집진부(400)가 연계 형성되어 오염된 외부공기가 미리 설정된 경로로 순차적으로 통과함으로써 해당 외부공기에 포함된 비교적 큰 분진부터 연기와 냄새 및 미세 분진까지 제거되도록 하여 분진 제거 효율을 높이는데 목적이 있다. 이때, 상기 전기집진부(300)와 제2집진부(400)를 연계시키기 위해 연결부(500)가 구성되는 것이다.

상세하게는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분진수용부(100)는 사각 형상으로 두께를 가진 집진본체(110)와, 제1집진부와 제2집진부로부터 걸러진 분진이 각각 저장될 수 있도록 집진본체 상면에서 내부 공간으로 하향 관통 형성되는 복수의 수용부(120)로 구성될 수 있다.

상기 수용부(140)는 상단이 원형으로 개방되어 있는바, 즉 제1집진부와 제2집진부가 안착되는 상측에 관통 형성되어 제1집진부 및 제2집진부에서 걸러는 분진이 배출될 수 있도록 하는 것이다. 또한, 상기 집진본체(110)는 각 수용부(120)에 저장된 분진을 제거하기 위하여 서랍 타입의 슬라이드 이출입이 가능한 분진받침대(112)를 더 구성될 수 있으며 상기 수용부(120)에 저장된 분진을 제거하기 위해 이출입이 가능한 서랍 타입으로 형성됨으로 사용자가 쌓이는 분진을 손쉽게 제거할 수 있도록 하여 제1집진부와 제2집진부 내부에 분진이 쌓이는 것을 방지하여 집진효율이 떨어지는 것을 적극 방지할 수 있다.

상기 제1집진부(200)는 원통의 형상으로 이루어진 제1집진몸체(210);와, 외부 공기의 수용 및 배출을 위한 제1중공부;(220)와, 제1집진몸체의 측방으로 돌출 형성되어 제1중공부와 내통되면서 외부공기의 인입을 유도하는 유입관(230);과, 유입관으로부터 공급된 외부 공기를 회전 유도하여 원심력에 기인한 분진의 제거가 이루어지는 사이클론블럭(240);과, 제1집진부 상단에 고정 결합되고 사이클론블럭에 의해 상승되는 외부공기를 배출하기 위한 통공을 포함하는 제1결합판(250);으로 구성될 수 있다.

다시 말하자면, 상기 유입관(230)은 해당 제1집진기의 제1중공부(220)와 내통된다. 해당 제1중공부에는 사이클론블럭(240)이 가로 설치되며 해당 사이클론블럭은 유입관(230)과 인접한 위치 영역에 개재되어 유입관을 수단으로 공급되는 외부공기의 회전을 유도할 수 있도록 한다. 다시 말하자면, 상기 사이클론블럭(240)은 제1중공부 상에서 가로 배치되는 지지판(243);과, 외부공기의 원심력을 유도하기 위해 원뿔 형상으로 구비되는 상체(242);로 이루어지되, 상기 지지판은 등간격으로 관통 천공되는 배출통로(244)를 더 포함하여서 구성될 수 있다. 사이클론블럭(240)은 상기 제1중공부(220)의 하단에서 상방으로 이격되어 위치 고정될 수 있다. 이때, 상기 지지판(243)의 외주면을 둘러 고무부재가 더 형성되어 마찰력을 높여줌으로써 유동을 적극 방지할 수 있음은 물론 제1중공부(220)에 브라켓을 더 구비하여 고정되게 할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

따라서, 유입관(210)을 통해 유입된 외부공기가 상기 원뿔 형산인 상체(242)로 인해 회전 유도되어 발생하는 원심력으로 인해 하강과 동시에 상승함으로써 해당 외부공기 중에 포함되어 있는 분진이 분리될 수 있다. 더 나아가, 상기 배출통로(242)를 통해 원심력으로 유입되는 외부공기 보다 비교적 비중이 큰 분진이 해당 제1집진몸체(210)에 쌓이지 않고 분진받침대(122)로 배출될 수 있도록 하여 집진효율이 저하되는 것을 방지한다. 이때, 상기 배출통로(242)는 비중이 큰 분진들이 통과될 수 있도록 비교적 넓은 면적으로 관통 형성되어 협소하게 형성됨에 따른 통로가 막히는 병목현상을 방지할 수 있도록 하였다.

이러한 제1집진기(200)에서 외부공기에 대해 원심력을 이용해 비교적 큰 분진을 걸러냄과 동시에 해당 제1집진기의 상단에 결합 고정되어 있는 제1결합판(250)을 통해 전기집진기(300)로 일차 공기보다 비중이 큰 분진이 걸러진 외부공기를 배출하도록 한다.

이때, 상기 제1결합판(250)은 통공을 기점으로 하향 연장되는 통과관(252)을 더 형성하고, 상기 통과관(252)은 사이클론블럭에 의해 상승되는 외부공기를 제1중공부(220)의 중앙으로 포집하여 배출 유도하는 것에 특징이 있는바, 즉 상기 통과관은 사이클론블럭(240) 상단의 꼭지점에 인접한 거리까지 연장되어 원심력으로 인해 상승하는 외부공기의 유입을 유도함과 동시에 전기집진기(300)로 원활하게 통과시킬 수 있도록 한다.

상기 전기집진기(300)는 제1집진기(200)를 거쳐 일차적으로 분진이 제거된 외부 공기를 연속적으로 집진하는 수단으로 전기집진 방식을 이용하여 오염된 외부공기의 근본적인 오염원인 연기 및 냄새 등을 제거한다.

즉, 상기 전기집진부(300)는 중공의 내부 공간을 갖도록 형성되는 사각 형상의 제2집진몸체(310);와, 등간격의 요홈을 포함하고 제2집진몸체의 내부 상면 또는 하면에 선택적으로 고정 결합되는 지지부재(330);와, 지지부재의 요홈 상에 일대일 결합되는 전기집진셀(340);과, 전기집진셀에 정전기가 방출되도록 유도하는 파워팩(350);을 포함한다.

상기 전기집진기(300)에 대해 자세히 설명하기 위해 도 4를 참고하기로 한다. 해당 전기집진기는 제1결합판(250)에 안착 고정된다. 즉 해당 통과관(252)으로 인해 제1집진부에서 1차적으로 분진이 제거된 외부공기를 공급받는다. 이때 해당 외부공기에는 오염의 근본적인 원인인 연기 및 냄새 등이 아직 잔존하고 있다. 이러한 오염물질을 제거하기 위해 해당 전기집진기(300)는 전기집진셀(340)이 구성될 수 있는 것이다. 다시 말하자면, 상기 전기집진기(300)의 내부공간 상에서 사용자의 선택에 따라 지지부재(330)가 결합 고정된다. 해당 전기집진기는 내부공간의 노출을 방지하기 위해 측면에 캡(302)이 더 구성될 수 있는데, 상기 캡(302)만을 탈부착하여 전기집진셀(340) 세척 및 교체의 편의성을 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 지지부재(330)는 캡(302)에 결합될 수 있음은 당연하다 할 것이고 이것 또한 사용자의 선택에 따라 임의적인 위치 변경이 가능하다 할 것이다. 따라서, 위치 고정된 지지부재(330)에 등간격으로 함몰 형성되어 있는 요홈에 다수개의 전기집진셀(340)이 일대일 위치 고정된다.

상기 전기집진셀(340)은 사각 형상으로 다수개가 구비되고 해당 전기집진기(300)에 파워팩(350)이 결합 고정된 상태에서 해당 파워팩이 전기집진셀(340) 상에서 정전기를 방출 유도하여 전기집진셀(340)이 중첩적으로 상호 흡착됨으로써 연기 및 냄새 등을 포집시켜 고형화 분진으로 형성하여 연기 및 냄새 등을 걸러낼 수 있도록 하여 오염의 근본적인 원인을 제거토록 한다.

반면, 종래의 전기집진기들은 정전기를 발생시킴으로써 중첩적으로 포집된 고형화 분진이 연기 및 냄새 등이 제거된 청정공기와 함께 외부로 배출되는 문제점으로 인해 근본적인 오염원인인 연기 및 냄새 등을 걸러내는데 미흡한 점이 많이 있었다.

하지만, 본 발명에서 상기 전기집진부(300)는 제2집진부(400)와 내통 연계되어 상기 제2집진부(400)를 통해 고형화 분진을 배출시킴과 동시에 해당 제2집진부는 외부공기에 포함된 미세한 분진을 걸러내기 위해 고속 회전을 유도함으로써 보다 고효율로 분진을 제거 가능하게 하는데 이점이 있다.

즉, 상기 제2집진부(400)는 전기집진부(300)를 거쳐 이차적으로 분진이 제거된 외부 공기를 연속적으로 집진 처리함에 외부 공기를 고속 회전을 유도하여 미세 분진과 전기집진부에서 포집된 고형화 분진을 상기 분진받침대(112)로 배출되도록 한다. 이때, 상기 전기집진부(300)와 제2집진부(400)는 연결부(500)로 상호 내통 결합되어 있는 것이다. 상기 연결부(500)는 전기집진부에서 돌출되는 제2통과관(510) 및 해당 제2통과관의 선단에서 하방으로 연장 돌출되는 연계관(520)과 제2집진부에서 상향 굴곡진 형상으로 이루어지는 제3통과관(530)으로 구분 구성할 수 있다.

상기 제3통과관(530)은 제3중공부(420)와 내통되며, 상기 연계관(520)과 결합되어 있다. 이러한 제3통과관(530)은 굴곡진 형상의 엘보우관으로 구성되어 외부공기의 흐름에 원활한 유동을 유도한다. 또한, 해당 제3통과관(430)은 전기집진기(300)에서 포집된 고형화 분진이 제2집진부(400)로 유입될 수 있도록 유도한다.

상기 고정플레이트(440)는 단위 사이클론블록과 일대일 대응 결합을 유도하기 위해 원형의 배열로 관통 천공된 고정홀(442)이 더 구성되며 해당 고정홀은 단위 사이클론블럭(450)의 대응된 직경으로 관통 천공됨으로써 단위 사이클론블럭(450)과 일대일 대응 결합할 수 있는 것이다. 또한, 상기 고정플레이트(440)는 제2집진부의 내경과 대응되며 해당 내부공간에 밀착 결합됨으로써 하방으로 유동되는 것을 방지할 수 있도록 하였다. 이때, 하방으로 유동을 적극 방지하기 위해 브라켓이 구비될 수 있음은 당연하다 할 것이고 해당 고정플레이트 측면을 둘러 고무부재를 더 구비함으로써 마찰력을 높여 하방으로 유동되는 것을 방지할 수도 있을 것이다.

다시 말하자면, 상기 단위 사이클론블럭(450)은 고정홀에 결합 되는바, 이때, 해당 상기 단위 사이클론블럭(450)은 제2집진부 내부공간에 가로 배치되는 제2지지판(453);과, 외부공기의 원심력을 유도하기 위해 원뿔 형상으로 구비되는 제2상체(452);로 이루어지되, 상기 제2지지판은 등간격으로 관통 천공되는 제2배출통로(454)를 더 포함하여 구성되는 것이다.

상기 제3통과관을 통해 공급되는 전기집진부를 통과한 외부공기가 원뿔 형상으로 이루어진 제2상체(452)로 인해 회전 유도되고 회전에 따른 원심력으로 인해 걸러지는 미세 분진을 제2배출통로(454) 배출되도록 하여 해당 기기 내부에 분진이 쌓이는 것을 방지하여 분진 제거 효율을 적극 개선할 수 있다.

상기 배출외통(460)은 고정홀(442)에 끼움 결합되면서 단위 사이클론블럭(450)를 감싸며 결합되어 해당 단위 사이클론블럭이 배출외통의 내부영역으로 인입될 수 있도록 한다. 다시 말하자면, 상기 배출외통(460)은 연결부로부터 유입되는 외부 공기의 집진을 실시할 수 있는 적어도 하나 이상의 공급관(462);과, 서로 이웃하는 배출외통 상호 간의 내통된 공간을 형성하여 공급관으로부터 유입되는 외부공기의 흐름 속도가 상승되게 하는 유입로(461);를 더 포함하는 것이다.

더불어, 상기 배출외통(460)이 고정홀(442)에 끼움 결합된 상태에서 하방으로 유동되는 것을 방지하기 위해 상기 제3통과관(530)을 기준으로 하측과 상측의 선단에 유동방지판(464,463)이 해당 제3중공부(420)의 직경과 대응되게 형성되어 밀착 결합되도록 함과 동시에 제3집진기(400)로 유입되는 외부공기가 미세한 분진이 걸러지지 않은채 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제3통과관(430)을 기점으로 상측과 하측에 유동방지판(464,463)이 형성되어 외부공기가 유출됨을 방지하고 상기 공급관(462)으로만 외부공기가 유입되도록 하여 확실하게 분진을 제거하는 것을 가능하게 한다.

상기 공급관(462)은 전기집진부(300)에서 고형화된 분진이 통과할 수 있는 직경을 가지고 형성됨에 따라 분진으로 인해 공급관(462)이 막히는 방목현상을 방지한다.

더 나아가, 상기 배출내통(460)이 배출외통(470)의 내측으로 해당 배출외통과 일대일 대응되게 결합하여 하단에 인입된 단위 사이클론블럭의 제2상체의 꼭지점과 인접한 거리까지 인입되어 상승하는 공기를 포집시켜 내부로 유입 유도하여 신속한 배출을 도모하고, 해당 배출내통(460)이 측방으로 유동되는 것을 방지하기 위해 배출내통과 상단 유동방지판(464) 사이에 방지부재(460)가 개재될 수 있다. 이로 인해 배출내통(470)이 고속 회전되는 외부공기로 인해 배출외통(460)으로부터 탈락되는 것을 방지하여 미세 분진 제거시 안정감을 향상시킬 수 있게 하였다.

상기 제2결합판(490)은 통공을 기점으로 상향 연장되는 외부배출관(492)을 더 형성하고, 상기 외부배출관(492)은 단위 사이클론블럭에 의해 상승되어 배출내통을 수단으로 배출되는 외부공기를 제2집진부의 내부공간에서 포집하여 신속한 배출을 유도할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기의 사용상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기의 사용상태도로써 함께 설명하기로 한다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명인 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기의 기능 및 효과에 대해 설명하기로 한다.

우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1분진제거부(20)에 포함되어 있는 제1집진기(200)와 제2집진기(300)에 대한 기능 및 효과 부분을 중점적으로 설명하기로 한다.

본 발명인 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기에 공기가 유입될 수 있도록 송풍기(미도시)가 더 구성될 수 있으며 해당 송풍기의 구동을 통해 상기 유입관(230)을 통해 제1집진부(200)의 제1중공부(220)로 강제 흡입되고 해당 제1중공부에 구성되는 사이클론블럭(240)으로 인해 회전 유도되는 외부공기가 원심력으로 인해 해당 외부공기에 포함되어 있는 공기보다 비중이 큰 분진들이 회전되면서 집진본체(110)의 분진받침대(112)에 배출될 수 있도록 상기 배출통로(242)를 통해 신속한 배출을 유도하고 해당 배출통로(242)가 분진으로 인해 막히는 방목현상이 발생하는 것을 방지함으로써 분진제거 효율을 높일 수 있게 된다.

연속적으로 상기 사이클론블럭(240)에서 회전 유도되는 외부공기는 원심력으로 인해 하강 후 다시 상승하면서 통과관(252)을 통해 전기집진부(300)로 내부로 공급된다. 이때, 상기 전기집진부(300)는 파워팩으로부터 공급되는 자기장을 전기집진셀(340) 상에서 방출시키고 이때, 해당 전기집진셀이 상호 간 중첩적으로 흡착됨으로 인해 연기 및 냄새 등을 포집시켜 고형화된 분진으로 형성됨에 따라 제2집진부(400)로 강제 흡입됨에 오염의 근본적인 원인인 연기 및 냄새 등이 제거된 외부공기와 함께 제2통과관(510) 및 연계관(520)으로 인해 미리 설정된 경로를 통해 제2집진부(400)로 공급되어 해당 제2집진부의 위치 영역과 동일한 수직선상에 형성된 분진받침대(112)로 고형화 분진이 배출되도록 함으로써 방목현상이 방지되도록 함과 동시에 고효율의 집진을 가능하게 하였다.

연기 및 냄새 등이 제거된 외부공기를 제2집진부(400)로 공급되도록 하여 미세 분진을 걸러내는 작용에 대해 중점적으로 하술 하기로 한다.

상세하게 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2집진부(400)는 제3통과관(530)을 통해 전기집진부(300)에서 강제 흡입되는 외부공기를 공급받아 해당 제2집진부의 내부공간에 수용되도록 함과 동시에 공급관(462)을 통해 다수개의 배출외통(460)으로 공급하고 해당 배출외통의 내부 영역에서 단위 사이클론블럭(450)을 통해 고속 회전을 유도하여 미세 분진을 걸러내는 것이다.

다시 말하자면, 배출외통(460) 및 단위 사이클론블럭(450)은 일대일로 대응되게 결합 되는바, 즉 전기집진기에서 2차 전기집진 방식을 통해 연기 및 냄새 등이 걸러진 외부공기가 제3통과관(530)을 통해 공급관(462)을 수단으로 배출외통으로 강제 흡입되고 유입로(461)를 통해 각각의 배출외통(460)으로 유입된다. 이때, 회전을 유도하기 위해 각각의 배출외통(460)의 하단에 단위 사이클론블럭(450)이 인입되어 있고, 해당 유입로(461)를 통해 외부공기를 전달함에 흐름의 속도가 상승시켜 단위 사이클론블럭을 통해 고속 회전이 유도되는 연계 현상이 일어날 수 있다. 이로 인해, 상기 배출외통(460) 내부 영역의 압력이 높아짐에 따라 공기의 온도가 상승될 수 있다. 이때, 온도가 상승한 공기보다 비중이 큰 미세 분진이 걸러짐으로써 보다 고효율적인 분진 제거를 가능하게 함과 동시에 고속 회전의 원심력으로 인해 해당 외부공기의 하강과 상승의 시간차가 줄어듬으로써 상기 제2집진부(400)의 상단에 결합 고정되어 있는 제2결합판(490)의 외부배출관(492)을 수단으로 분진 제거가 완료된 공기를 신속하게 배출되도록 하여 분진 제거 효율이 향상되는 효과 또한 얻을 수 있다.

더불어, 상기 전기집진부(300)에서 연기 및 냄새가 포집된 고형화 분진들이 상기 공급관(462)을 수단으로 제2배출통로(452)를 통과하여 분진받침대(112)로 배출됨으로써 방목현상을 방지하고 분진 제거가 완료된 공기와 함께 외부로 배출되는 문제점을 보완할 수 있다. 또한, 상기 전기집진부(300)의 분진 제거 효율 또한 향상시킬 수 있는 이점과 함께 별도의 처리를 통해 전기집진부의 내부공간을 세척할 필요가 없음으로 사용자의 수고를 덜어주는 이점 또한 내포한다.

더욱 상세하게 상기와 같은 본 발명인 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기는, 송풍팬을 통해 제1집진부(200)로 강제흡입되는 오염된 외부공기가 제1집진부의 내부공간과 대응된 직경을 가지는 사이클론블럭(240)으로 인해 회전 유도되어 원심력으로 회전하는 공기보다 비중이 큰 분진들을 배출시키고 제2집진기로 공급함으로써 연속적으로 전기집진기(300)에서 파워팩(350)을 통해 공급되는 정전기가 다수의 전기집진셀(350) 상에서 방출되어 전기집진셀이 상호 흡착되는 효과가 발생하여 오염의 근본적인 원인인 연기 및 냄새 등을 중첩적으로 포집함으로써 연기 및 냄새를 고형화 분진으로 형성시켜 근본적인 오염요소들을 제거할 수 있도록 하였다.

반면, 종래의 전기집진기는 고형화 분진이 제거가 완료된 공기와 함께 외부로 배출되는 문제점이 있었다. 하지만, 본 발명은 전기집진부(300)와 내통 연계된 제2집진부(400)에서 해당 전기집진부에서 배출되는 고형화 분진이 집진본체에 구비된 분진받침대로 배출되도록 함과 동시에 전기집진부를 통과하여 공급관을 수단으로 배출외통(460)으로 공급되는 외부공기를 단위 사이클론블럭(450)으로 인해 회전을 유도하고 유입로(461)를 통해 각각의 배출외통으로 공급시킴으로써 공기 흐름의 속도가 상승하여 해당 단위 사이클론블럭으로 인해 회전하는 외부공기를 고속 회전 유도함으로써 해당 배출외통의 압력을 상승시켜 공기의 온도 또한 상승시킨다. 이로 인해 온도가 상승된 공기보다 비중이 큰 분진, 즉 미세 분진을 걸러내도록 하여 외부배출관(492)을 통해 신속하게 외부로 배출되도록 하여 보다 정확하고 효율적인 분진 제거를 가능하게 하였다.

다시 말하자면, 본 발명은 오염된 외부공기가 상기 제1집진부; 전기집진부; 제3집진부;로 순차적으로 통과함으로써 해당 외부공기보다 비중이 큰 분진부터 오염의 근본적인 연기 및 냄새, 미세 분진까지 제거되도록 함으로써 보다 고효율의 집진을 가능하게 하는 이점이 있다.

100 : 분진수용부 110 : 집진본체
112 ; 분진받침대 120 : 수용부
200 : 제1집진부 210 : 제1집진몸체
220 : 제1중공부 230 : 유입관
240 : 사이클론블럭 242 : 상체
243 : 지지판 243 : 배출통로
250 : 제1결합판 252 : 통과관
300 : 전기집진부 310 : 제2집진몸체
330 : 지지부재 340 : 전기집진셀
350 : 파워팩 400 : 제2집진부
410 : 제3집진몸체 440 : 고정플레이트
442 : 고정홀 450 : 단위 사이클론블럭
452 : 제2상체 453 : 제2지지판
454 : 제2배출통로 460 : 배출외통
461 : 유입로 462 : 공급관
470 : 배출내통 480 : 방지부재
490 : 제2결합판 492 : 외부배출관
500 : 연결부 510 : 제2통과관
520 : 연계관 530 : 제3통과관

Claims

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내부공간이 중공으로 형성되어 분진을 수용하는 분진수용부(100);와, 분진수용부 상단에 안착 고정되어 외부공기의 유입 및 집진을 유도하는 제1집진부(200);와, 제1집진부의 상단에 결합되고 해당 제1집진부를 통과한 외부공기에 정전기를 방출시켜 연기 및 냄새를 걸러내는 전기집진부(300);와, 제1집진부와 대응되게 이격 배치되도록 분진수용부 상단에 안착 고정되어 미세 분진을 집진하기 위한 제2집진부(400);와, 제2집진부와 전기집진부를 상호 내통 결합시키기 위하여 전기집진부를 기점으로 하향 절곡되면서 제2집진부의 측방으로 연계되는 굴곡진 형상의 연결부(500);로 이루어짐에 따라 외부로부터 유입된 공기가 제1집진부(200); 전기집진부(300); 제2집진부(400);의 순으로 유동되어 개별 독립된 공간에서 반복적인 집진이 순차 진행될 수 있도록 구성되는 사이클론 집진기에 있어서,
상기 제2집진부(400)는 연결부로부터 유입되는 외부 공기의 수용 및 분진 배출을 위해 상하 개방된 원통 형상으로 구비되는 제3집진몸체(410);와, 제3집진몸체의 내부 공간에서 가로 배치되는 고정플레이트(440);와, 고정플레이트 상면에 안착되는 하나 이상의 단위 사이클론블럭(450);과, 단위 사이클론블럭과 대응 결합되어 외부공기를 유입하는 배출외통(460);과, 배출외통의 내측으로 인입되어 해당 배출외통에 공급된 외부공기의 배출을 유도하는 배출내통(470);과, 배출내통과 배출외통의 사이 공간에 개재되어 해당 배출내통의 회전을 방지하는 방지부재(480);와, 제3집진몸체의 상면에 고정 결합되어 통공이 구비된 제2결합판(490);을 포함하는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기.
제8항에 있어서,
상기 고정플레이트(440)는 단위 사이클론블록과 일대일 대응 결합을 유도하기 위해 원형의 배열로 관통 천공된 고정홀(442)이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기.
제8항에 있어서,
상기 단위 사이클론블럭(450)은 제2집진부 내부공간 상에서 가로 배치되는 제2지지판(453);과, 외부공기의 원심력을 유도하기 위해 원뿔 형상으로 구비되는 제2상체(452);로 이루어지되, 상기 제2지지판은 등간격으로 관통 천공되는 제2배출통로(454)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기.
제8항에 있어서,
상기 배출외통(460)은 연결부로부터 유입되는 외부 공기의 집진을 실시할 수 있는 적어도 하나의 공급관(462);과, 서로 이웃하는 배출외통 상호 간의 내통된 공간을 형성하여 공급관으로부터 유입되는 외부공기의 흐름 속도가 상승되게 하는 유입로(461);를 더 포함하는 것에 특징이 있는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기.
제8항에 있어서,
상기 제2결합판(490)은 통공을 기점으로 상향 연장되는 외부배출관(492)을 더 형성하고, 상기 외부배출관(492)은 단위 사이클론블럭에 의해 상승되는 외부공기를 포집하여 배출 유도하는 것에 특징이 있는 전기집진 방식이 채용된 사이클론 집진기.