KR101623015B1 - 재사용 효율이 높은 필터 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재사용 효율이 높은 필터시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 재사용 효율이 높은 필터 시스템은 오염된 공기가 유입되는 유입구와, 공기가 정화되어 나가는 배출구가 마련되어 있는 필터하우징과 상기 필터하우징의 내부에 마련되어 오염물질을 걸러주는 헤파필터, 공기의 유입방향을 기준으로, 상기 헤파필터에 앞서 마련되어 오염물질을 우선적으로 걸러주는 프리필터, 상기 프리필터와 상기 헤파필터 사이에 마련되어 절연시켜주는 인슐레이터, 공기의 유입방향을 기준으로, 상기 프리필터에 앞서 마련되고, 상기 필터하우징의 내측면에 마련되어 음파를 출력하는 제 1 음파출력기, 상기 제 1 음파출력기의 반대측면에 마련되어 음파를 출력하는 제 2 음파출력기, 상기 필터하우징 내부의 공기 유입구측에 마련되어 먼지입자를 대전시키는 대전부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 재사용 효율이 높은 필터 시스템은 효과적으로 더스트 집진이 가능한 프리필터 및 음파를 사용하여 오염된 공기의 더스트를 효율적으로 포집 및 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 집진된 더스트를 수시로 손쉽게 제거 가능하여 더스트 퇴적에 따른 차압상승으로 인해 발생되는 필터 교체, 유지비등의 제반 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 세척 가능한 여재부를 제외한 유입구, 유출구 등에 퇴적되는 더스트로 인한 필터시스템 내부의 유량변동을 방지하여 지속적인 필터링 효과를 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한 프리필터를 반영구적으로 사용할 수 있어, 전체적인 필터시스템의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Description

재사용 효율이 높은 필터 시스템{The filter system for high-efficiency of reuse}

본 발명은 재사용 효율이 높은 필터 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오염된 공기나 유체에 함유된 더스트를 제거하는 필터장치에 있어서, 프리필터의 효율적인 사용방법 및 세척효율을 극대화 시켜 전체 필터장치의 수명을 늘리고, 효율적으로 더스트의 제거를 돕는 재사용 효율이 높은 필터 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 언급되어 있는 필터 시스템은 더스트를 제거하기 위한 필터장치에 관한 것으로 다른 말로 집진장치라 할 수 있다. 집진장치는 공기 중에 존재하는 고체나 액체 미립자를 제거하기 위한 장치를 이르는 명칭이다. 집진장치는 보일러, 배소로, 가열로, 폐기물소각로 등의 배출가스 중에서 그을음이나 먼지를 제거하는데 사용되어 왔고, 화학분말제조, 제철, 목재, 시멘트 제조 및 기타 미세분진이 다량 발생하는 작업장에서 사용되고 있으며, 이외에도 제조공업에서는 IC 공정, 제약공정 등에서 공기의 청정화에 의한 제품의 품질향상 등을 위해 설치되어 사용되고 있다. 특히 원자력 발전소에서는 높은 위해성의 방사능 미립자 제거를 위하여 고성능의 필터가 장착된 집진시스템을 설치, 가동 중에 있다.

이러한 집진장치는 작동방식에 따라 기계식, 전기식, 건식 또는 습식으로 나누어지고, 제거하고자 하는 미립자의 크기가 10㎛ 정도까지는 구조가 간단한 기계식(예를 들어, 중력침강실, 충돌식 집진장치, 원심력 사이클론등) 방법이 사용될 수 있다. 이들 건식 집진장치는 기술개발과 구조개선에 의해 최근에는 1㎛ 입자까지도 압력손실이 비교적 낮은 상태에서 집진할 수 있도록 개발되었으나, 1㎛ 이하의 초미립자까지 집진하는 데는 장치의 특별한 구조와 압력손실, 고비용이 소요된다는 단점이 있다.

여과집진기(flter bag house)는 대기오염의 원인이 되는 대기 중의 각종 입자상물질이나 공장 등의 배출가스에 포함된 유해 입자를 걸러내거나 배출을 방지하는 대기오염 방지 장치의 하나이다. 이들 여과집진기의 여과방식으로는 얇은 종이나 섬유 등의 여과재 표면에 먼지를 붙이는 표면여과방식과 유리섬유 같은 두꺼운 층의 여과재를 자루 모양이나 평판형으로 만든 여과포(濾過布), 즉 백필터의 섬유층 속에 먼지를 모으는 내부여과방식이 있다. 운전초기에는 여과재에 의해서만 먼지가 분리되지만, 시간이 지나면서 여과재의 표면에 쌓이는 분진층이 여과체로서의 역할을 하게 된다. 이와 같이 분진층이 주 여과층으로서의 역할을 하게 되면서 포집효율은 상승하지만 동시에 가스 흐름을 방해하는 저항체로서 작용할 수 있다.

이러한 여과집진기는 보통 분진의 크기가 1.0㎛ 이상인 경우에는 99% 이상의 효율을 나타낸다. 이 장치에서 분진을 포집하는 원리는 충돌, 직접차단, 정전기력에 의한 표면침착, 확산 등의 복합적인 작용이다. 이러한 집진방식은 우수한 집진기술 중 하나로 여과재를 적절히 선택함에 따라 높은 효율을 얻을 수 있지만, 압력손실의 과부하로 인하여 여과재의 세공이 막히게 되면 여과재의 수명이 단축되며 운전비용 상승의 요인이 되기도 한다.

다시 말해, 여과조작이 진행됨에 따라 여과재에 포집되는 먼지층이 두꺼워지면서 여과재의 압력손실이 높아져 정상적인 운전이 불가능하게 되고, 상기와 같은 문제점으로 인해 주기적인 탈진조작(cleaning)에 의해 여과재 표면에 포집되는 먼지를 털어 내야만 하는데, 이와 같은 탈진조작 시에 유입되는 함진가스의 먼지농도가 높거나 여과속도가 빠른 경우에는 먼지 자체의 성질로 인해 먼지층이 잘 털어지지 않거나 털어진 먼지가 인접한 여과재로 재유입되어 집진성능을 떨어뜨리는 문제점이 발생된다.

아울러, 상기와 같은 탈진조작으로 재부착현상을 방지하면서 집진장치의 운전을 지속하기 위해 탈진조작의 빈도를 증가시키거나 탈진 강도를 증가시키는 등 과도한 탈진조작을 수행하게 되면, 여과재의 세공이 커지게 되어 집진효율이 떨어지게 되거나 여과재 자체가 마모 및 파손되어 수명이 단축되는 문제점이 발생한다.

이와 관련하여, 종래의 기술을 살펴보면, 입자상 물질 제거용 필터의 세정방법 및 세정장치가 한국등록특허 제10-1375902호에 개시되어 있으나, 이는 오염된 공기 유입방향의 역방향으로 고압의 공기 및 증기를 분사하여 필터를 세척하는 방법으로 세척의 효율이 떨어지고, 필터에 들러붙은 미세 물질의 세척은 용이하지 않은 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제 10-1375902호 (2014.03.12)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 오염된 공기의 더스트를 여과하기 위한 필터장치에 효율적인 프리필터를 사용하여 더스트의 포집효율을 극대화 하고, 음파 및 정전기를 이용하여 집진더스트의 제거가 용이하도록 하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 재사용 효율이 높은 필터 시스템은 오염된 공기가 유입되는 유입구와, 공기가 정화되어 나가는 배출구가 마련되어 있는 필터하우징과 상기 필터하우징의 내부에 마련되어 오염물질을 걸러주는 헤파필터, 공기의 유입방향을 기준으로, 상기 헤파필터에 앞서 마련되어 오염물질을 우선적으로 걸러주는 프리필터, 상기 프리필터와 상기 헤파필터 사이에 마련되어 절연시켜주는 인슐레이터, 공기의 유입방향을 기준으로, 상기 프리필터에 앞서 마련되고, 상기 필터하우징의 내측면에 마련되어 음파를 출력하는 제 1 음파출력기, 상기 제 1 음파출력기의 반대측면에 마련되어 음파를 출력하는 제 2 음파출력기, 상기 필터하우징 내부의 공기 유입구측에 마련되어 먼지입자를 대전시키는 대전부를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 재사용 효율이 높은 필터 시스템은 효과적으로 더스트 집진이 가능한 프리필터 및 음파를 사용하여 오염된 공기의 더스트를 효율적으로 포집 및 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 집진된 더스트를 수시로 손쉽게 제거 가능하여 더스트 퇴적에 따른 차압상승으로 인해 발생되는 필터 교체, 유지비등의 제반 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 세척 가능한 여재부를 제외한 유입구, 유출구 등에 퇴적되는 더스트로 인한 필터시스템 내부의 유량변동을 방지하여 지속적인 필터링 효과를 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한 프리필터를 반영구적으로 사용할 수 있어, 전체적인 필터시스템의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 <실시예 1>에 따른 재사용 효율이 높은 필터 시스템의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 <실시예 2>에 따른 재사용 효율이 높은 필터 시스템의 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 프리필터의 단면도이다.
도 4는 본 발명 따른 프리필터와 헤파필터의 결합단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 음파 시스템의 필터세척 시 집진더스트가 세척되는 메카니즘을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 2방향에서 음파출력 시 음파의 세기를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 음파출력이 없을 경우의 프리필터의 상태를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 음파출력을 실시하였을 경우 프리필터의 상태를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 정전기집진을 실시하지 않은 일반 필터에서의 집진물의 형태를 관찰한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 정전기집진을 통한 집진 시 필터에 형성되는 집진물의 형태를 관찰한 것이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명에 따른 실시예 1에 따른 재사용 효율이 높은 필터 시스템의 측단면도를 나타낸 것이다.

본 발명인 필터시스템은, 오염된 공기가 유입되는 유입구(110) 및 공기가 정화되어 나가는 배출구(190)가 마련되어 있는 필터하우징(100)과, 상기 필터하우징(100)의 내부에 마련되어 오염물질을 걸러주는 헤파필터(180)와, 공기의 유입방향을 기준으로 상기 헤파필터(180)에 앞서 마련되어 오염물질을 우선적으로 걸러주는 프리필터(160)와, 상기 프리필터(160)와 상기 헤파필터(180) 사이에 마련되어 절연시켜주는 인슐레이터(170)와, 상기 프리필터(160)의 세척을 용이하게 하기 위해 공기의 유입방향을 기준으로 상기 프리필터(160)에 앞서 마련되고 상기 필터하우징(100)의 내측면에 마련되어 음파를 출력하는 제 1 음파출력기(130)와, 상기 제 1 음파출력기(130)의 반대측면에 마련되어 음파를 출력하는 제 2 음파출력기(140)와, 상기 필터하우징(100) 내부의 공기 유입구(110)측에 마련되어 먼지입자를 대전시키는 대전부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 본 발명에는 필터하우징(100)이 마련된다. 상기 필터하우징(100)은 오염된 공기가 유입되는 유입구(110) 및 공기가 정화되어 나가는 배출구(190)가 마련된다.

상기 필터하우징의 내부에는 헤파필터(180)가 마련된다. 상기 헤파필터(180)는 상기 필터하우징(100) 내부의 중심측에 마련되는 것이 바람직하고, 유입되는 공기의 미세한 더스트를 막아주는 필터링 역할을 한다.

또한 상기 필터하우징의 내부에는 프리필터(160)가 마련된다. 상기 프리필터(160)는 공기의 유입방향을 기준으로 상기 헤파필터(180)에 앞서 마련되어 유입되는 공기의 더스트를 우선적으로 걸러주는 역할을 한다.

상기 프리필터(160)는 상기 헤파필터(180)의 사용에 부담을 덜어주고, 수명을 늘려주기 위한 것으로 교체가 가능하다.

또한 상기 프리필터(160)는 금속소재와 같은 전도체를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 대전된 더스트의 집진극으로 사용하기 위한 것으로, 하기에 언급될 대전부(120)를 통해 대전된 더스트가 상기 프리필터(160)에 집진 시 세척이 용이한 형태로 집진되도록 하기 위함이다.

세척이 용이한 더스트의 집진형태는 도 9, 도 10을 통해 설명할 수 있다. 도 9는 일반적으로 필터에 집진되는 더스트의 형태를 나타낸 것이고, 도 10은 전기집진을 통해 금속필터에 집진된 더스트의 형태를 나타낸 것이다.

도 9는 집진된 더스트가 뭉치고 눌려져 필터에 들러붙어 쉽게 떨어지지 않는 형태로 되어있다. 이에 반해 도 10의 전기집진을 통해 집진된 더스트는 필터에서 분리가 쉬운 형태로 필터와 집진더스트 사이에 접촉면적이 최소화 되고 집진더스트들 끼리 뭉쳐지는 형태로 집진되는 특징이 있는 것을 확인할 수 있다. 이는 정전기 포집에 의해 마이너스로 대전된 더스트가 필터의 근처에 오면 이미 플러스로 대전된 다른 더스트에 붙게 되는 현상 때문이다.

상술한 기능을 통해 상기 프리필터(160)를 이용 시, 도 10에 나타낸 바와 같이, 세척이 용이한 형태의 집진더스트가 형성됨을 알 수 있다.

또한, 상기 프리필터(160)는 공기의 유입방향을 기준으로, 앞서 미세공극층(161)이 형성되고 그 후면에 조대공극층(162)이 형성되는 다층구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이는 일반적인 필터구조의 역구조로, 최우선적으로 필터링하는 상기 프리필터(160)의 상기 미세공극층(161)에 포집되는 포집입자를 증가시켜 세척을 통한 재사용 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

구체적으로, 상기 프리필터(160)의 전면에 형성되는 상기 미세공극층(161)은 1~5㎛로 구성하고, 후면에 형성되는 상기 조대공극층(162)은 10~20㎛의 크기로 구성한다.

이는 일반적으로 공기중에 포집되는 미세먼지의 크기를 반영한 것으로 전기집진을 통해 1~5㎛의 미세공극층(161)에 다량의 더스트가 포집되어진다.

일반적으로 4㎛ 이하의 공극층을 가지고 있을 때 HEPA 급(일반적으로 0.3㎛ 더스트 입자 기준으로 99.97% 집진효율달성)의 필터링 효과를 나타낼 수 있고, 전면에 마련된 상기 미세공극층(161)에 최대한 많은 먼지가 포집되어야 세척에 유리하다. 따라서, 상기 미세공극층(161)의 크기가 5㎛를 초과할 시, 미세한 더스트의 포집효과가 떨어지며, 상기 미세공극층(161)의 크기가 1㎛ 미만일 시, 상기 프리필터(160)를 통과하는 공기의 차압이 증가되어 공기의 흐름이 방해될 수 있다.

또한, 상기 프리필터(160)에서, 공기의 유입방향을 기준으로, 전면에 마련되는 미세공극층(161)에 비해 후면에 마련되는 조대공극층(162)의 두께를 상대적으로 두껍게 마련하는 것이 바람직하다.

이는, 상기 미세공극층(161)에 비해 공극층의 크기가 큰 상기 조대공극층(162)의 집진효율을 증대시키기 위한 것으로, 일반적으로 필터 집진효율에 영향을 미치는 인자는 여과속도, 공극층의 크기, 공극률, 여재 두께가 있다. 특히 여재 두께의 경우 두꺼워 질수록 집진효율이 크게 향상된다.

따라서 상기 프리필터(160) 전면에 배치되는 미세공극층(161)의 두께는 더스트 집진에 의해 발생되는 차압을 고려하여 상대적으로 두께를 얇게 형성하고, 후단의 마련되는 상기 조대공극층(162)은 상기 미세공극층(161) 보다 상대적으로 두껍게 마련되는 것이 바람직하다.

상기 프리필터(160)와 상기 헤파필터(180) 사이에는 인슐레이터(170)가 마련된다. 이는 전류를 흘려주어 대전된 프리필터(160)와 상기 헤파필터(180)간에 전류의 흐름을 막아주는 역할을 한다.

또한 상기 프리필터(160)에 집진된 더스트의 세척을 용이하게 하기 위해 음파출력기가 마련된다. 상기 음파출력기는 공기의 유입방향을 기준으로 상기 프리필터(160)에 앞서 마련되고, 상기 필터하우징의 내측의 일측면에 제 1 음파출력기(130)가 마련되고, 그 반대측면에 제 2 음파출력기(140)가 마련된다.

이는 음파의 진동을 이용하여 세척이 용이한 형태로 상기 프리필터(160)에 집진되어 있는 더스트를 상기 프리필터(160)에서 쉽게 분리시키는 역할을 하는 것으로, 도 5와 도 6에 그 메카니즘을 설명하였다.

도 5의 (a)는 일반적인 필터에 집진된 더스트의 형태를 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 집진된 더스트에 음파를 이용하여 필터에서 분리되는 현상을 모식도로 나타낸 것이다. 도 5의 (a)는 집진된 더스트가 시간이 지남에 따라 적층되며 눌려져 보다 단단히 필터에 집적이 되는 모습으로 일반적인 필터에 집진되는 더스트의 형태를 나타내고 있다. 도 5의 (b)는 본 발명과 같이 필터에 집진된 더스트가 음파의 진동에 의해 수월하게 떨어져 나오는 것을 나타내고 있다.

또한, 도 6은 상기 음파출력기를 통한 음파출력 시 변화되는 음파의 음압을 종래에 사용되는 하나의 음원에서만 음파를 발생시켰을 때와 비교하기 위해 모식적으로 나타낸 것으로 도 6의 (a)는 일반적으로 한 방향으로만 음원이 주어졌을 경우 음파의 음압을 나타낸 것이고, 도 6의 (b)는 2개의 음원을 통해 발생된 음파의 음압을 나타낸 것이다.

도 6의 (a)와 같이 한곳의 음원에서만 음파가 주어졌을 경우는 일반적인 일정한 음압을 나타내는 것을 알 수 있다. 하지만 도 6의 (b)와 같이 2개의 음원에서 음파가 주어졌을 경우는, 발생되는 음압이 불규칙하고, 변동 폭의 변화 또한 커지는 것을 알 수 있다.

이는 2개 이상의 음파가 충돌 시 서로 간섭하여 음압이 보강 및 소멸되는 현상이 발생되기 때문으로, 하나의 음원에서 발생되는 음파에 비해 2개의 음원에서 발생되는 음압의 진동폭이 월등히 증가하므로 상기 프리필터(160)에 전해지는 진동의 떨림 효과 또한 극대화 되는 것이다.

상기 상술된 설명을 보충하기 위해 도 7, 도 8에 일반적으로 필터를 사용한 것과, 필터에 2개의 음원에서 음파를 발생시켰을 때 필터에 남아 있는 집진 더스트의 형태를 관찰하여 나타내었다.

도 7은 일반적인 필터를 사용한 후에 관찰한 것이고, 도 8은 일반적인 필터에 2개의 음원에서 음파를 발생시킨 뒤 형성된 집진더스트의 형태를 관찰한 것이다.

상기 도 7과 도 8을 비교 관찰한 결과, 도 8 경우 육안으로 구분할 수 있을 정도로 확연히 필터에 붙어있는 더스트가 적은 것을 알 수 있다.

이때, 상기 제 1 음파출력기(130)와 상기 제 2 음파출력기(140)는 그 세기를 달리하여 사용되는 것이 바람직하다.

이는 상기 제 1 음파출력기(130)와 상기 제 2 음파출력기(140)의 세기 차이를 줄 경우 간섭 및 소멸현상에 의한 떨림 현상이 더 크게 발생되기 때문이다.

상기 음파출력기는 제 1 음파출력기(130)와 제 2 음파출력기(140)외에 더 구비하여 사용할 수 있다.

그리고 상기 필터하우징의 공기 유입구(110)측에는 대전부(120)가 마련된다. 상기 대전부(120)는 유입되는 공기내의 더스트를 대전시켜 상기 프리필터(160)에 보다 효율적으로 집진시키기 위한 것으로, 전류발생 시 더스트를 마이너스 전하로 대전시키는 역할을 한다.

마지막으로, 상기 필터하우징(100)은 상기 프리필터(160)가 마련되어지는 위치의 하측면에 집진된 먼지를 수용할 수 있는 집진탱크(150)가 마련된다.

이는 상기 프리필터(160)에 집진된 더스트가 상기 제 1 음파출력기(130) 및 제 2 음파출력기(140)에 의해 상기 프리필터(160)와 분리되었을 시 필터에서 분리된 더스트를 보관 및 수거하기 위한 것으로 분리가 가능하도록 구성된다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 <실시예 1>의 작용에 대하여 설명한다.

본 발명에 의한 재사용 효율이 높은 필터시스템에 유입되는 오염된 공기는 상기 유입구(110)를 통해 상기 필터하우징(100)내측으로 유입된다.

상기 유입된 공기에 내포되어 있는 더스트는 상기 유입구(110)측에 마련되어 있는 대전부(120)를 통해 마이너스 전하로 대전된다.

대전된 더스트는 상대적으로 플러스로 대전되어 있는 상기 프리필터(160)에 집진된다. 이때 상기 프리필터(160)에 집진된 더스트는 집진되면서 플러스로 대전되므로, 후에 포집되는 더스트는 앞서 포집된 더스트에 정전기 현상으로 포집되게 된다. 따라서 도 10과 같은 집진형태가 이루어진다.

이와 같이 집집된 더스트의 형태는 세척이 유리하다 할 수 있다.

다음으로, 유입된 공기는 헤파필터(180)를 통해 보다 미세한 더스트들이 걸러지고, 상기 배출구(190)를 통해 필터링 된 공기가 배출되게 된다.

한편, 필터 세척 시에는 상기 필터하우징(100)의 대전부(120)에 공급되는 전기를 차단함으로 인해 상기 프리필터(160)에 집진된 더스트들의 정전기적 성질이 약해지고, 이에 따라 상기 프리필터(160)에 붙어 있는 더스트의 접착력은 약해진다.

이때 제 1 음파출력기(130)와 제 2 음파출력기(140)를 동시에 출력하여 보강간섭으로 극대화된 음파를 보내 상기음파의 진동에 의해 상기 프리필터(160)에 집진된 더스트들은 상기 필터하우징(100)의 하측에 마련된 집진탱크(150)에 수거할 수 있다.

상기와 같은 과정을 통해 상기 필터하우징(100) 내에 집진더스트들을 효율적으로 집진 및 제거 할 수 있고, 프리필터(160)의 사용 수명을 늘릴 수 있으며, 상기 프리필터(160)의 수명이 늘어남으로 인해 상기 헤파필터(180)의 부담을 덜어주어 그 역시 수명이 연장될 수 있다. 또한 상기 프리필터는(160) 정전기포집 방법 및 극대화된 음파 통해 효율적인 세척이 가능하여 반영구적으로 사용가능 하다.

<실시예 2>

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 재사용 효율이 높은 필터 시스템의 측단면도를 나타낸 것이다.

이는 실시예 1의 구성에 에어컴프레셔(200)를 더 구비하여 구성된 것으로, 공기가 유입되는 방향의 역방향으로 고압의 공기를 분사할 수 있는 에어컴프레셔(200)를 더 구비하여 구성된다.

이는 필터의 세척을 통해 수명을 늘려주기 위한 것으로, 상기 필터하우징(100)의 내부의 배출구(190)측에 마련되어 유입되는 공기 방향의 역방향으로 깨끗한 공기를 역 분사하여 상기 헤파필터(180) 및 프리필터(160)에 적층된 더스트를 보다 효율적으로 세척하여 필터의 수명을 연장하는 것이 가능하다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 <실시예 2>의 작용에 대하여 설명한다.

본 발명에 의한 재사용 효율이 높은 필터시스템에 유입되는 오염된 공기는 상기 유입구(110)를 통해 상기 필터하우징(100)내측으로 유입된다.

상기 유입된 공기에 내포되어 있는 더스트는 상기 유입구(110)측에 마련되어 있는 대전부(120)를 통해 마이너스 전하로 대전된다.

대전된 더스트는 상대적으로 플러스로 대전되어 있는 상기 프리필터(160)에 집진된다. 이때 상기 프리필터(160)에 집진된 더스트는 집진되면서 플러스로 대전되므로, 후에 포집되는 더스트는 앞서 포집된 더스트에 정전기 현상으로 포집되게 된다. 따라서 도 10과 같은 집진형태가 이루어진다.

이와 같이 집집된 더스트의 형태는 세척이 유리하다 할 수 있다.

다음으로, 유입된 공기는 헤파필터(180)를 통해 보다 미세한 더스트들이 걸러지고, 상기 배출구(190)를 통해 필터링 된 공기가 배출되게 된다.

한편, 필터 세척 시에는 상기 필터하우징(100)의 대전부(120)에 공급되는 전기를 차단함으로 인해 상기 프리필터(160)에 집진된 더스트들의 정전기적 성질이 약해지고, 이에 따라 상기 프리필터(160)에 붙어 있는 더스트의 접착력은 약해진다.

이때 제 1 음파출력기(130)와 제 2 음파출력기(140)를 동시에 출력하여 보강간섭으로 극대화된 음파를 보내 상기음파의 진동에 의해 상기 프리필터(160)에 집진된 더스트들은 상기 필터하우징(100)의 하측에 마련된 집진탱크(150)에 수거할 수 있다.

또한 세척의 효율을 더하기 위해 상기 배출구(110)측에 마련된 에어컴프레셔(200)을 이용하여 압축된 공기를 공기유입방향으로 역분사하여 상기 헤파필터(180) 및 프리필터(160)에 잔존해 있던 더스트를 보다 효율적으로 제거 할 수 있으며 상기 필터하우징(100)의 소외된 부분에 적층되어 있는 더스트 또한 세척이 가능하다.

상기와 같은 과정을 통해 상기 필터하우징(100) 내에 집진더스트들을 효율적으로 집진 및 제거 할 수 있고, 프리필터(160)의 사용 수명을 늘릴 수 있으며, 상기 프리필터(160)의 수명이 늘어남으로 인해 상기 헤파필터(180)의 부담을 덜어주어 그 역시 수명이 연장될 수 있다. 또한 상기 프리필터는(160) 정전기포집 방법 및 극대화된 음파를 통해 효율적인 세척이 가능하여 반영구적으로 사용가능 하다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 필터하우징
110 : 유입구
120 : 대전부
130 : 제 1 음파출력기
140 : 제 2 음파출력기
150 : 집진탱크
160 : 프리필터
161 : 미세공극층
162 : 조대공극층
170 : 인슐레이터
180 : 헤파필터
190 : 배출구
200 : 에어컴프레셔

Claims (7)

1. 오염된 공기가 유입되는 유입구 및 공기가 정화되어 나가는 배출구가 마련되어 있는 필터하우징;
   상기 필터하우징의 내부에 마련되어 더스트를 걸러주는 헤파필터;
   공기의 유입방향을 기준으로, 상기 헤파필터에 앞서 마련되어 오염물질을 우선적으로 걸러주는 프리필터;
   상기 프리필터와 상기 헤파필터 사이에 마련되어 절연시켜주는 인슐레이터;
   공기의 유입방향을 기준으로, 상기 프리필터에 앞서 마련되고, 상기 필터하우징 내부의 일측면에 마련되어 음파를 출력하는 제 1 음파출력기;
   상기 제 1 음파출력기의 반대측면에 마련되어 음파를 출력하는 제 2 음파출력기;
   상기 필터하우징 내부의 공기 유입구측에 마련되어 더스트입자를 대전시키는 대전부;를 포함하고,
   상기 프리필터는, 공기의 유입방향을 기준으로, 전면에 미세공극층, 후면에 조대공극층이 마련되는 다층 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 재사용 효율이 높은 필터 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 필터하우징은, 상기 프리필터가 마련되어지는 위치의 하측면에 집진된 더스트를 수용할 수 있는 집진탱크;가 구비되는 것을 특징으로 하는 재사용 효율이 높은 필터 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 프리필터는 금속소재로 마련되어, 대전된 더스트입자를 집진하는 집진부 역할을 하는 것을 특징으로 하는 재사용 효율이 높은 필터 시스템.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 미세공극층은 1~5㎛, 조대공극층은 10~20㎛의 크기로 구성되는 것을 특징으로 하는 재사용 효율이 높은 필터 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 음파출력기와 제 2 음파출력기에서 나오는 음파는 세기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 재사용 효율이 높은 필터 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 필터하우징의 공기 배출구 부근에 역으로 고압의 공기를 분사할 수 있는 에어컴프레셔가 더 구비될 수 있는 것을 특징으로 하는 재사용 효율이 높은 필터 시스템.

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