KR101721674B1 - 사이클론형 연속식 필터 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사이클론형 연속식 필터 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 사이클론 집진장치와 필터 집진장치를 하나로 융합하여, 사이클론이 가지는 연속운전 용이성과 필터가 가지는 밀도가 낮은 미세분진에 대한 높은 여과성능을 가질 수 있으며, 필터의 분진 침적에 의한 연속운전 한계와 역세정으로 인한 여과가스의 희석을 브러시가 달린 임펠러 가이드를 회전시킴으로써 해결함에 따라 하나의 설비를 통하여 입도가 다양한 분진에 대한 대응이 가능한 사이클론형 연속식 필터 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치는 원통형으로 이루어지는 몸체; 상기 몸체 내측 원주면을 따라 원통형으로 설치되는 여과 필터; 상기 여과 필터 외측면에 회전 가능하도록 설치되는 플랩; 및 상기 여과 필터 내부에 설치되며, 나선 구조로 형성되어 상기 몸체 내부로 유입되는 폐가스를 나선형으로 유동하도록 안내하는 임펠러 가이드;를 포함하며, 상기 몸체 내부로 유입되는 폐가스는 상기 여과 필터에서 여과된 후, 상기 플랩의 회전으로 형성된 개구부로 배출될 수 있다.

Description

사이클론형 연속식 필터 장치{CYCLONE TYPE FILTRATION}
본 발명은 사이클론형 연속식 필터 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 사이클론 집진장치와 필터 집진장치를 하나로 융합하여, 사이클론이 가지는 연속운전 용이성과 필터가 가지는 밀도가 낮은 미세분진에 대한 높은 여과성능을 가질 수 있으며, 필터의 분진 침적에 의한 연속운전 한계와 역세정으로 인한 여과가스의 희석을 브러시가 달린 임펠러 가이드를 회전시킴으로써 해결함에 따라 하나의 설비를 통하여 입도가 다양한 분진에 대한 대응이 가능한 사이클론형 연속식 필터 장치에 관한 것이다.
발전소나 반도체 제조공정에서 발생되는 폐가스에는 유해한 분진이 포함되어 있으므로, 이를 대기중으로 방출하기 전에 집진장치를 이용하여 포집해주어야만 한다.
이와 같이 폐가스에 포함된 분진을 포집하기 위해, 종래에 사용된 필터 집진장치의 경우, 분진입자가 필터 여과면에 침적됨에 따라 필터의 기공을 막아 필터 전·후단의 차압이 증가하게 되므로 일정시간 동안 필터를 이용한 분진여과 후에는 역세정 방법을 이용하여 고압의 가스(질소, 공기 등)를 반대방향으로 분사하여 필터의 여과면에 침적된 분진입자를 탈리시키게 된다.
따라서 필터는 일정주기로 역세정을 진행하게 됨에 따라 역세정 진행시 순간적으로 가스의 흐름과 차압이 변동하는 문제점을 발생시키고, 역세정 시 분사되는 유체(고압가스)에 의하여 여과가스가 희석되는 문제가 발생한다.
또한, 종래의 사이클론 집진장치의 경우 사이클론 효과인 원심력에 의한 분진입자의 운동에너지 전환 및 감소와 분진의 밀도에 의한 중력 침강을 이용하는 장치로 연속적인 집진이 가능하고 역세정 등의 과정이 불필요하므로 역세정 유체에 의한 여과가스의 희석이 발생하지 않으나, 입도가 일정 수준 이하인 밀도가 낮은 분진에 있어서는 제거효율이 낮다는 문제점을 가지고 있다.
(문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0059500호(2015.06.01.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사이클론 집진장치와 필터 집진장치가 하나로 융합된 장치로서 사이클론이 가지는 연속운전 용이성과 필터가 가지는 밀도가 낮은 미세분진에 대한 여과성능을 높이는데 그 목적이 있다.
또한, 필터의 분진 침적에 의한 연속운전 한계와 역세정으로 인한 여과가스의 희석을 브러시가 달린 임펠러 가이드를 회전시킴으로써 해결함에 따라 하나의 설비를 통하여 입도가 다양한 분진에 대한 대응을 가능하게 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 원통형으로 이루어지는 몸체; 상기 몸체 내측 원주면을 따라 원통형으로 설치되는 여과 필터; 상기 여과 필터 외측면에 회전 가능하도록 설치되는 플랩; 및 상기 여과 필터 내부에 설치되며, 나선 구조로 형성되어 상기 몸체 내부로 유입되는 폐가스를 나선형으로 유동하도록 안내하는 임펠러 가이드;를 포함하며, 상기 몸체 내부로 유입되는 폐가스는 상기 여과 필터에서 여과된 후, 상기 플랩의 회전으로 형성된 개구부로 배출되는, 사이클론형 연속식 필터 장치를 제공한다.
상기 임펠러 가이드는, 나선 구조의 날개부; 상기 날개부에 구비되어, 상기 여과 필터의 내측면에 부착된 분진을 제거하는 브러시; 상기 날개부와 연결되는 축 부재; 및 상기 축 부재와 연결되어 상기 날개부를 회전시키는 구동 모터;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 플랩은 다수 개로 형성되고, 상기 몸체와 이격되게 설치되며, 상기 플랩을 회전시키기 위한 구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 몸체는, 폐가스가 유입되는 가스 유입부; 폐가스가 상기 여과 필터에 의해 여과된 여과 가스가 배출되는 가스 배출부; 및 상기 여과 필터에서 탈리된 분진을 모으는 호퍼;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 가스 유입부는 폐가스가 상기 여과 필터 내주면을 따른 유동을 안내하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 몸체 내부로 유입되는 폐가스는 상기 여과 필터, 상기 플랩의 개구부, 및 상기 플랩과 상기 몸체 사이의 공간을 통과한 후에, 상기 몸체 상부로 배출되는 것이 바람직하다.
상기 여과 필터는 금속매쉬로 적층된 구조이며, 상기 금속매쉬의 내주면 기공 크기는 외주면 기공 크기보다 작거나 같은 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 사이클론 집진장치와 필터 집진장치가 하나로 융합된 장치로서 사이클론이 가지는 연속운전 용이성과 필터가 가지는 밀도가 낮은 미세분진에 대한 높은 여과성능을 가지는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 필터의 분진 침적에 의한 연속운전 한계와 역세정으로 인한 여과가스의 희석을 브러시가 달린 임펠러 가이드를 회전시킴으로써 해결함에 따라 하나의 설비를 통하여 입도가 다양한 분진에 대한 대응이 가능한 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치의 여과 필터와 플랩을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치의 임펠러 가이드를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치의 가스 유입부를 도시한 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한, 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치의 여과 필터와 플랩을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치의 임펠러 가이드를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치의 가스 유입부를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시례에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치(100)는, 원통형으로 이루어지는 몸체(110), 몸체(110) 내측 원주면을 따라 원통형으로 설치되는 여과 필터(120), 여과 필터(120) 외측면에 회전 가능하도록 설치되는 플랩(130), 및 여과 필터(120) 내부에 설치되며, 나선 구조로 형성되어 몸체(110) 내부로 유입되는 폐가스가 나선형으로 유동하도록 안내하는 임펠러 가이드(140)를 포함할 수 있으며, 몸체(110) 내부로 유입되는 폐가스는 여과 필터(120)에서 여과된 후, 플랩(130)의 회전으로 형성된 개구부(131)로 배출될 수 있다.
몸체(110)는 원통형으로 형성되며, 상부에는 폐가스가 유입되는 가스 유입부(115)와 폐가스가 여과 필터에 의해 여과되어 배출되는 가스 배출부(116), 및 하부에는 여과 필터에서 탈리된 분진을 모으는 분진 호퍼(117)가 포함될 수 있다.
여과 필터(120)는 몸체(110) 내측 원주면을 따라 원통형으로 설치되되, 상부와 하부는 개방된 형태이며, 몸체(110)의 원주면과 이격되게 설치될 수 있다. 또한, 여과 필터(120)는 금속매쉬가 적층된 형태로 금속매쉬의 기공은 적용하고자 하는 공정의 분진 크기에 따라 다르게 적용이 가능하며, 내주면을 여과면으로 하므로 내주면의 기공이 외주면의 기공과 같거나 작도록 형성할 수 있다.
플랩(130)은 여과 필터(120) 외측 원주면을 따라 다수 개로 분리되어 원통형으로 형성될 수 있으며, 각각의 플랩(130)에는 플랩(130)을 회전시키기 위한 구동부(135)가 설치될 수 있다. 각 플랩(130)의 일단은 여과 필터(120)의 외주면에 고정되어 있는 플랩 구동축과 연결되며, 플랩 구동축은 구동부(135)에 의해 플랩(130)의 타단을 회전하게 하며, 플랩(130)의 회전에 의해 개구부(131)가 형성될 수 있도록 한다.
구동부(135)는 전기 모터나 유압 장치일 수 있으며, 플랩(130)을 회전시킬 수 있는 구동 장치라면 어떤 형태여도 무방하다. 예컨대, 유압 장치는 구동축의 일단은 플랩과 연결되고 나사산으로 이루어지며, 나사산은 실린더의 피스톤 로드 내부에 형성된 나사홈에 의해 맞물리도록 형성되며, 실린더 내부에 가스를 공급하여 피스톤 로드가 하방으로 움직이면 나사산과 나사홈이 맞물리면서 플랩의 타단이 회전할 수 있게 할 수 있다.
플랩(130)은 플랩(130)의 개폐 정도를 조절함으로써 폐가스가 여과 필터(120)의 내주면에서 외주면으로 통과하는 속도와 함께 폐가스의 여과 필터(120) 내주면에서의 체류 시간을 조절하며 이를 통하여 여과 필터(120) 전 영역에 걸친 사이클론 효과를 제어할 수 있다.
임펠러 가이드(140)는 여과 필터(120) 내부에 설치되며 나선 구조의 날개부(141), 날개부(141)에 구비되어 여과 필터(120)의 내측면에 부착된 분진을 제거하는 브러시(142), 날개부(141) 중심에서 날개부(141)를 고정시키는 축 부재(143), 및 축 부재(143)에 연결되어 날개부(141)를 회전시키는 구동 모터(144)를 포함할 수 있으며, 나선 구조로 형성되어 회전하면서 몸체(110) 내부로 유입되는 폐가스가 나선형으로 유동하도록 안내할 수 있다.
또한, 임펠러 가이드(140)는 구동 모터(144)에 의해 날개부(141)가 회전하면서 날개부(141)에 구비된 탄성을 가지는 브러시(142)가 여과 필터(120) 내측에 침적된 분진을 물리적으로 탈리시킬 수 있으므로, 역세정을 위한 외부가스 분사에 따른 희석없이 연속적이고 안정적인 집진이 가능하다.
한편, 몸체(110)의 상부에 구비된 가스 유입부(115)는 폐가스가 여과 필터(120) 내주면을 따른 유동을 안내하도록 형성될 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 가스 유입부(115)는 몸체 상부를 통과하여 만곡된 형태로 설치되며, 가스 유입부(115)를 통하여 여과 필터(120) 내주면의 접선 방향으로 주입되는 폐가스는 여과 필터(120) 내부에 나선형으로 설치되어 있는 임펠러 가이드(140)를 통하여 여과 필터(120)의 내주면을 나선을 그리며 하방으로 유동하게 되어, 강제적으로 보다 확실하게 사이클론 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 폐가스는 나선형으로 유동하면서 여과 필터(120)에 의해 여과되는데 즉, 여과 필터(120)의 내주면에서 외주면으로 통과한 여과가스는 여과 필터(120)와 이격되어 설치된 몸체(110)의 내주면과 여과 필터(120)의 외주면 사이의 공간(111)에 모여 상부로 이동하며, 몸체(110) 상부 일측에 구비되어 있는 가스 배출부(116)를 통하여 밖으로 배출될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사이클론형 연속식 필터 장치는 사이클론 집진장치와 필터 집진장치가 하나로 융합된 장치로서 사이클론이 가지는 연속운전 용이성과 필터가 가지는 밀도가 낮은 미세분진에 대한 높은 여과성능을 가지는 이점이 있다.
또한, 필터의 분진 침적에 의한 연속운전 한계와 역세정으로 인한 여과가스의 희석을 브러시가 달린 임펠러 가이드를 회전시킴으로써 해결함에 따라 하나의 설비를 통하여 입도가 다양한 분진에 대한 대응이 가능하다.
본 발명은 상기 실시례에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
110 : 몸체 115 : 가스 유입부
116 : 가스 배출부 117 : 분진 호퍼
120 : 여과 필터 130 : 플랩
135 : 구동부 140 : 임펠러 가이드
141 : 날개부 142 : 브러시
143 : 축 부재 144 : 구동 모터

Claims (7)

  1. 원통형으로 이루어지는 몸체;
    상기 몸체 내측 원주면을 따라 원통형으로 설치되는 여과 필터;
    상기 여과 필터 외측면에 회전 가능하도록 설치되는 플랩; 및
    상기 여과 필터 내부에 설치되며, 나선 구조로 형성되어 상기 몸체 내부로 유입되는 폐가스를 나선형으로 유동하도록 안내하는 임펠러 가이드;를 포함하며,
    상기 몸체 내부로 유입되는 폐가스는 상기 여과 필터에서 여과된 후, 상기 플랩의 회전으로 형성된 개구부로 배출되며,
    상기 플랩은 다수 개로 형성되고, 상기 몸체와 이격되게 설치되며,
    상기 플랩을 회전시키기 위한 구동부;를 포함하는, 사이클론형 연속식 필터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 임펠러 가이드는,
    나선 구조의 날개부;
    상기 날개부에 구비되어, 상기 여과 필터의 내측면에 부착된 분진을 제거하는 브러시;
    상기 날개부와 연결되는 축 부재; 및
    상기 축 부재와 연결되어 상기 날개부를 회전시키는 구동 모터;를 포함하는, 사이클론형 연속식 필터 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체는,
    폐가스가 유입되는 가스 유입부;
    폐가스가 상기 여과 필터에 의해 여과된 여과 가스가 배출되는 가스 배출부; 및
    상기 여과 필터에서 탈리된 분진을 모으는 호퍼;를 포함하는, 사이클론형 연속식 필터 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가스 유입부는 폐가스가 상기 여과 필터 내주면을 따른 유동을 안내하도록 형성되는, 사이클론형 연속식 필터 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체 내부로 유입되는 폐가스는 상기 여과 필터, 상기 플랩의 개구부, 및 상기 플랩과 상기 몸체 사이의 공간을 통과한 후에, 상기 몸체 상부로 배출되는, 사이클론형 연속식 필터 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 여과 필터는 금속매쉬로 적층된 구조이며, 상기 금속매쉬의 내주면 기공 크기는 외주면 기공 크기보다 작거나 같은, 사이클론형 연속식 필터 장치.
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