KR101814979B1 - 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치 - Google Patents

원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치 Download PDF

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박병현
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Abstract

본 발명의 일 실시예의 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는, 덕트의 내부에 마련되어, 이송경로를 따라 이송되는 배기가스에 포함된 입자상 물질이 필터링되도록 하는 입자상 물질 제거부; 및 상기 입자상 물질 제거부의 하측에 마련되어, 상기 필터링된 입자상 물질이 상기 덕트의 외부로 배출되도록 하는 입자상 물질 처리부;를 포함한다. 이에 의해, 적은 전력으로 사용이 가능하며 열선이 필요하지 않고, 많은 설치비용이 필요하지 않으며, 입자상 물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 그리고 입자상 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하여 입자상 물질이 분리되는 효율이 증가될 수 있다. 또한, 원심력에 의해 입자상 물질이 분리되는 효율이 증가하여 덕트의 내부에 분리된 입자상 물질이 증가함으로써, 입자상 물질이 필터링되는 효율이 증가될 수 있다.

Description

원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치{Pretreatment apparatus for removing particulate matter with circular louver}
본 발명은 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원형 루버(Louver)를 통해 선회되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하고, 원심력에 의해 덕트의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질이 필터링되도록 하는 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박용 디젤엔진은 비정제된 저급연료를 사용함으로써 연료비가 적게 되는 장점을 갖지만 질소산화물(NOx) 및 입자상 물질 등이 상당히 많이 배출된다는 단점이 있다.
특히, 입자상 물질은 입자상 오염물질이라고도 하는데 물질의 파쇄 또는 선별 등의 기계적 처리나 연소 또는 합성 등의 과정에서 생기는 고체 또는 액체 상태의 미세한 물질로서, 발생한 뒤 일정기간 대기 중에 흩어져 존재한다. 입자의 크기가 물질의 성격에 큰 영향을 미치는데, 대기 중에 존재할 때는 시정장애를 일으키기도 하고, 일부 미세한 흡입분진은 인체의 폐나 호흡기에 들어가 치명적인 피해를 입히기도 하며, 식물의 입에 싸이면 햇빛을 막아 탄소 동화작용을 방해하여 생육에 나쁜 영향을 주고, 해로운 화학적 성분이 식물에 침전되면 이들 식물을 먹이로 하는 동물에도 피해를 주는 등 간접적 피해를 일으킨다.
한편, 현재까지 개발되어 있는 디젤엔진용 배기가스 정화장치로는, 크게 트랩형 배기가스 정화장치와 오픈형 배기가스 정화장치가 알려져있다.
이 중, 트랩형 배기가스 정화장치는 배기방향을 따라 뻗어잇는 다수의 셀을 가지는 필터 겸용 전기히터를 설치하여 배기가스가 필터 겸용 전기히터를 통과할 때 그 셀 벽에 의해 입자상 물질이 필터링되며, 이에 따라 배기가스에서 입자상 물질이 제거되는 효과가 있다.
그런데 이러한 필터 겸용 전기히터가 설치되어 있는 배기가스 전처리 장치는 높은 전력을 공급시켜주어야 함은 물론 열선이 소모되는 등의 문제점이 있다. 또한, 설치비용이 많이 들게 되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해 한국등록특허 제10-0897370 와 같은 기술이 개발되었지만, 분말형 촉매를 이용하여 배기가스에 포함된 질소산화물 및 다이옥신만을 제거한다는 점에서 그 한계가 명확하다는 불편함이 존재한다.
따라서, 적은 전력으로 사용이 가능하며 열선이 필요하지 않고, 많은 설치비용이 필요하지 않으며, 입자상 물질을 효율적으로 제거할 수 있는 배기가스 전처리 장치의 개발이 필요하다.
선행문헌 0001 한국등록특허 제10-089730 "분말형 촉매를 필터백에 주입하여 연소 배기가스로부터 질소산화물 및 다이옥신 제거장치 및 제거방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 적은 전력으로 회전 가능한 스크류를 통해 덕트의 내부로 선회되면서 이송되는 입자성 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하고, 원심력에 의해 덕트의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질이 필터링되도록 하는 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 제공함에 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은, 일정 원형 루버부에 형성되는 복수의 유입구에 입자상 물질이 제거된 가스가 편향되게 유입되는 것을 방지하여 입자상 물질이 제거된 가스의 배출 효율이 증가되도록 하는 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는, 덕트의 내부에 마련되어, 이송경로를 따라 이송되는 배기가스에 포함된 입자상 물질이 필터링되도록 하는 입자상 물질 제거부; 및 상기 입자상 물질 제거부의 하측에 마련되어, 상기 필터링된 입자상 물질이 상기 덕트의 외부로 배출되도록 하는 입자상 물질 처리부;를 포함한다.
그리고 상기 입자상 물질 제거부는, 상기 덕트의 일단에 마련되어 회전됨으로써, 유입되는 상기 배기가스를 선회시켜 원심력에 의해 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질이 상기 덕트의 내면 방향으로 유동되도록 하는 스크류; 상기 스크류의 회전에 의해 발생되는 원심력이 향상되도록, 외면이 상기 이송경로를 따라 일단에서 타단까지의 단면의 지름이 증가하는 형상으로 형성되어, 상기 외면을 따라 상기 배기가스의 이송경로가 변경되도록 하는 이송경로 변경부; 상기 이송경로 변경부의 타단과 이격된 상태로 마련되되, 상기 입자상 물질이 필터링되도록 적어도 하나의 메쉬 철망이 겹쳐서 마련되는 필터링부; 및 상기 이송경로 변경부와 상기 필터링부의 사이 공간에 마련되어 상기 배기가스에 포함된 입자성 물질이 상기 향상된 원심력에 의해 상기 덕트의 내면 방향을 향해 유동되면, 상기 입자성 물질이 제거된 가스가 내부에 유입되도록 하는 원형 루버부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 원형 루버부는, 상기 이송경로 변경부와 상기 필터링부의 사이 공간에 마련되되, 상기 원형 루버부의 형상이 유지되도록, 상기 이송경로 변경부의 타단과 상기 필터링부의 일단에 결합되는 연결부재; 상기 연결부재에 결합되되, 상기 입자상 물질이 제거된 가스가 내부로 유입되는 복수의 유입구가 형성되도록 소정 간격으로 이격되는 복수의 제1 루버살; 및 상기 복수의 제1 루버살로부터 절곡된 형상으로 상기 복수의 제1 루버살과 일체 형성되고, 상기 이송경로 변경부에 의해 향상된 원심력이 보다 향상되도록 하는 제2 루버살;을 포함할 수 있다.
그리고 상기 원형 루버부는, 상기 입자상 물질이 제거된 가스가 상기 복수의 유입구 간의 압력 차에 의해 상기 복수의 유입구에 편향되게 유입되는 것을 방지하도록, 상기 복수의 제1 루버살이 각각 동일한 소정 간격으로 이격될 수 있다.
또한, 상기 원형 루버부는, 상기 복수의 제2 루버살이 상기 이송경로를 따라 상기 덕트의 내면을 향해 가까워지게 절곡형성됨으로써, 상기 이송경로 변경부에 의해 발생되는 원심력이 보다 향상될 수 있다.
그리고 상기 원형 루버부는, 상기 입자상 물질이 제거된 가스가 상기 복수의 유입구 간의 압력 차에 의해 상기 복수의 유입구에 편향되게 유입되는 것을 방지하도록, 상기 복수의 제2 루버살이 상기 복수의 제1 루버살로부터 각각 동일한 각도로 절곡형성될 수 있다.
또한, 상기 원형 루버부는, 상기 복수의 제2 루버살이 상기 복수의 제1 루버살로부터 절곡형성된 각도가 유지되도록, 상기 복수의 제2 루버살을 각각 지지하는 형태로 마련되는 복수의 지지부재;를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 입자상 물질 처리부는, 상기 압자상 물질이 유입되도록 경사가 형성되는 호퍼부; 상기 호퍼부를 통해 유입된 입자상 물질이 외부로 배출되도록 유도하는 배출 경로부; 및 상기 배출 경로부의 경사에 의해 이송되는 입자성 물질이 외부로 배출되도록 하는 배출부;를 포함할 수 있다.
이에 의해, 적은 전력으로 사용이 가능하며 열선이 필요하지 않고, 많은 설치비용이 필요하지 않으며, 입자상 물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
그리고 입자상 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하여 입자상 물질이 분리되는 효율이 증가될 수 있다.
또한, 원심력에 의해 입자상 물질이 분리되는 효율이 증가하여 덕트의 내부에 분리된 입자상 물질이 증가함으로써, 입자상 물질이 필터링되는 효율이 증가될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치의 전체적인 구성요소를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 제거부의 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질이 포함된 배기가스의 이송경로가 이송경로 변경부를 통해 변경되는 방식을 설명하기 위한 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 루버부의 유입 공간에 입자상 물질이 제거된 가스가 유입되는 과정을 설명하기 위한 단면도,
도 6은 다른 발명의 일 실시예에 따른 분사부가 추가된 입자상 물질 제거부의 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하고, 입자상 물질이 제거된 가스가 편향되게 유입되는 것을 방지하기 위한 원형 루버부의 최적 설계 방식을 설명하기 위한 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 도 있다.
먼저, 덕트(10)는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로가 제공되도록 하기 위해 마련된다.
구체적으로는, 덕트(10)의 일단에서 타단을 향해 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)가 선회되면서 이송될 수 있다.
또한, 덕트(10)는 하측이 경사지게 형성됨으로써, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 분리되어 유동되는 입자상 물질(C)이 축적되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는 선회되면서 이송되는 입자성 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하여 입자상 물질이 덕트의 내면 방향을 향해 유동됨으로써, 유동되는 입자상 물질이 필터링되도록 하기 위해 마련된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는 입자상 물질 제거부(100) 및 입자상 물질 처리부(200)가 마련된다.
입자상 물질 제거부(100)는 덕트(10)의 일단으로부터 타단을 향해 선회되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 향상되도록 하기 위해 마련된다.
그리고 입자상 물질 제거부(100)는 향상된 원심력에 의해 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 분리되는 입자상 물질(C)을 덕트(10)의 내면 방향으로 유동시킬 수 있다.
또한, 입자상 물질 제거부(100)는 덕트(10)의 내면 방향으로 유동되는 입자상 물질(C)이 필터링되고, 필터링된 입자상 물질이 제거된 가스(B)를 외부로 배출시킬 수 있다.
입자상 물질 처리부(200)는 입자상 물질 제거부(100)에 의해 필터링된 입자상 물질(C)이 덕트(10)의 하측으로 침전되면, 침전된 입자상 물질(C)이 유입될 수 있다.
그리고 입자상 물질 처리부(200)는 유입된 입자상 물질(C)을 외부로 배출시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 루버를 구비한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치의 전체적인 구성요소를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 제거부의 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 입자상 물질 제거부(100)는 스크류(110), 이송경로 변경부(120), 원형 루버부(130) 및 필터링부(140)가 마련된다.
스크류(110)는 덕트(10)의 일단에 마련되어 덕트(10)의 일단으로 유입되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)에 선회력을 가하기 위해 마련된다.
이에, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)는 선회되면서 이송경로를 따라 이송될 수 있다.
또한, 스크류(110)는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)에 선회력을 가함으로써, 원심력에 의해 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 입자상 물질(C)이 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동시킬 수 있다.
이송경로 변경부(120)는 스크류(110)에 의해 선회되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력을 향상시키기 위해 마련된다.
구체적으로, 이송경로 변경부(120)는 외면이 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로를 따라 일단에서 타단까지의 단면의 지름이 증가하는 형상으로 형성될 수 있다.
이에, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)는 이송경로 변경부(120)의 외면을 따라 이송될 수 있고, 이송경로 변경부(120)의 외면의 형상에 의해 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로가 변경될 수 있다.
그리고 이송경로 변경부(120)의 외면의 형상에 의해 이송경로 변경부(120)의 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 향상될 수 있다.
또한, 이송경로 변경부(120)는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 향상되도록 함으로써, 입자상 물질(C)은 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 분리되어 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동될 수 있다.
원형 루버부(130)는 이송경로 변경부(120)와 필터링부(140)의 사이 공간에 마련될 수 있다.
이때, 원형 루버부(130)는 외면이 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로를 따라 일단에서 타단까지의 단면의 지름이 증가하는 형상으로 형성될 수 있다.
그리고 원형 루버부(130)의 외면의 향상에 의해 이송경로 변경부(120)에 의해 원심력이 향상된 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 보다 향상될 수 있다.
또한, 원형 루버부(130)는 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 입자상 물질(C)을 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동시킬 수 있다.
원형 루버부(130)는 소정 간격으로 이격되는 복수의 유입구(135)가 형성될 수 있다.
입자상 물질이 제거된 가스(B)는 원형 루버부(130)의 복수의 유입구(135)를 통해 원형 루버부(130)의 내부 공간으로 유입될 수 있다.
구체적으로는, 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 원형 루버부(130)의 외면을 따라 선회되면서 원형 루버부(130)에 형성된 복수의 유입구(135)를 통해 원형 루버부(130)의 내부 공간에 유입될 수 있고, 입자상 물질(C)은 원형 루버부(130)의 외면을 따라 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동될 수 있다.
필터링부(140)는 원형 루버부(130)의 타단에 마련되고, 이송경로 변경부(120) 및 원형 루버부(130)의 외면을 따라 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자성 물질(C)이 필터링될 수 있다.
그리고 필터링부(140)는 외면이 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로를 따라 일단에서 타단까지의 단면의 지름이 증가하는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 필터링부(140)는 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)이 필터링되도록 적어도 하나의 메쉬 철망이 겹쳐져서 마련될 수 있다.
필터링부(140)를 통해 필터링된 입자성 물질(C)은 덕트(10)의 하측에 침전되면서 입자상 물질 처리부(200)에 유입될 수 있다.
입자상 물질 처리부(200)는 덕트(10)의 하측에 마련되어 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되다가 덕트(10)의 하측에 침전되는 입자상 물질(C)과 필터링부(140)를 통해 필터링된 입자상 물질(C)이 덕트(10)의 내부 공간에 축적되는 것을 방지함으로써, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)가 필터링되는 효율을 증가시킬 수 있다.
이를 위해, 입자상 물질 처리부(200)는 호퍼부(210), 배출 경로부(220) 및 배출부(230)가 마련된다.
호퍼부(210)는 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C) 및 필터링부(140)를 통해 필터링된 입자상 물질(C)이 유입되도록, 필터링부(140)의 하측에 마련된다.
이때, 호퍼부(210)는 입자상 물질(C)의 유입이 용이하도록 입자상 물질(C)이 침전되는 방향으로 관통되되, 침전되는 과정 중에 호퍼부(210)의 내면에 축적되는 것을 방지하기 위해 하측을 향해 경사지게 마련될 수 있다.
배출 경로부(220)는 호퍼부(210)를 통해 유입된 입자상 물질(C)을 배출부(230)로 유도하기 위해 마련된다.
또한, 배출 경로부(220)는 유입된 입자상 물질(C)을 배출부(230)로 유도하기 위해 하측이 경사지게 마련될 수 있다.
배출부(230)는 배출 경로부(220)의 경사에 의해 침전되는 입자상 물질(C)을 외부로 배출하기 위해 배출 경로부(220)의 하측에 마련된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질이 포함된 배기가스의 이송경로가 이송경로 변경부를 통해 변경되는 방식을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 먼저, 스크류(110)를 통해 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)가 선회되면서 덕트(10)의 일단으로부터 타단을 향해 이송될 수 있다.
상술한 바와 같이, 스크류(110)는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)를 선회시켜 원심력에 의해 입자상 물질(C)이 분리되어 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동시킬 수 있다.
구체적으로, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)는 스크류(110)를 통해 입자상 물질(C)이 전체적으로 제거되는 것이 아니라, 입자상 물질(C)은 이송경로 변경부(120) 및 원형 루버부(130)의 외면의 형상에 따라 향상되는 원심력에 의해 덕트(10)의 일단으로부터 타단을 향해 이송되면서 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 분리될 수 있다.
입자상 물질이 포함된 배기가스(A)는 스크류(110)로부터 가해지는 선회력에 의해 이송경로 변경부(120)를 향해 이송될 수 있다.
상술한 바와 같이, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)는 이송경로 변경부(120)의 외면을 따라 이송될 수 있고, 이송경로 변경부(120)의 외면의 형상에 의해 원심력이 향상될 수 있다.
이송경로 변경부(120)는 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로가 변경되도록 하고, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 입자상 물질(C)이 필터링되도록 하는 집진부재(121)가 마련될 수 있다.
집진부재(121)는 이송경로 변경부(120)의 외면에 적어도 하나 이상의 메쉬 철망이 겹쳐진 형태로 마련될 수 있다.
또한, 집진부재(121)는 메쉬가 겹쳐진 형태로 마련되되, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로가 변경되도록 하기 위해 일단에만 메쉬 철망이 겹쳐질 수 있다.
입자상 물질이 집진부재(111)에 필터링되면, 필터링된 입자상 물질(C)은 스크류(20)를 통해 선회되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(B)에 의해 집진부재(111)로부터 탈착된 후에 덕트(10)의 하측으로 침전될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 루버부의 유입 공간에 입자상 물질이 제거된 가스가 유입되는 과정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분사부가 추가된 입자상 물질 제거부의 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 원형 루버부(130)는 이송경로 변경부(110)의 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 분리되는 입자상 물질(C)이 덕트의 내면 방향을 향해 유동되도록 하고, 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 소정 간격으로 이격되게 형성되는 복수의 유입구(135)를 통해 내부 공간으로 유입되도록 연결부재(131), 제1 루버살(132), 제2 루버살(133) 및 지지부재(134)가 마련된다.
연결부재(131)는 원형 루버부(130)가 이송경로 변경부(120)의 타단과 필터링부(140)의 일단 사이 공간에 형상이 유지된 상태로 마련되도록, 이송경로 변경부(120)의 타단과 필터링부(140)의 일단에 각각 결합될 수 있다.
구체적으로, 연결부재(131)는 상술한 바와 같이, 원형 루버부(130)의 외면이 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로를 따라 일단에서 타단까지의 단면의 지름이 증가하는 형상으로 마련되도록, 이송경로 변경부(120)의 타단에 결합된 위치보다 상기 필터링부(140)의 일단에 결합된 위치가 상기 덕트(10)의 내면 방향을 향하도록 마련될 수 있다.
이에, 원형 루버부(130)는 연결부재(131)가 결합되는 위치에 따라 이송경로 변경부(110)의 타단과 필터링부(140)의 일단의 사이 공간에서 기울어진 상태로 마련될 수 있다.
제1 루버살(132)는 복수로 마련되어 연결부재(131)에 소정 간격으로 이격된 상태로 결합될 수 있다.
이때, 복수의 제1 루버살(132)의 소정 간격에 의해 복수의 유입구(135)가 형성될 수 있고, 이를 기반으로 입자상 물질이 제거된 가스(B)가 원형 루버부(130)에 형성되는 제1 내부 공간(S1)으로 유입될 수 있다.
그리고 복수의 제1 루버살(132)는 연결부재(131)가 결합된 형상에 의해 기울어진 상태로 마련될 수 있다.
제2 루버살(133)은 복수로 마련되고, 복수의 제1 루버살(132)로부터 절곡된 형상으로 복수의 제1 루버살(132)과 일체 형성될 수 있다.
이때, 제2 루버살(133)은 일체 형성된 제1 루버살(132)보다 덕트(10)의 내면에 가깝게 절곡형성될 수 있다.
또한, 복수의 제2 루버살(133)은 이송경로 변경부(120)보다 덕트(10)의 내면에 가깝게 절곡형성될 수 있다.
따라서, 복수의 제2 루버살(133)은 이송경로 변경부(120)의 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 보다 향상되도록 하여 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 입자상 물질(C)이 분리되도록 하는 효율이 증가될 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 복수의 제1 루버살(132)은 각각 동일한 간격으로 이격되고, 복수의 제2 루버살(133)은 각각 동일한 각도로 절곡형성됨으로써, 복수의 유입구(135)의 압력이 동일하게 형성되도록 하여 입자상 물질이 제거된 가스(B)가 복수의 유입구(135)에 편향되지 않게 유입될 수 있다.
이에, 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 제1 내부 공간(S1)으로 유입되어 이송경로의 방향을 따라 필터링부(140)의 제2 내부 공간(S2)로 이송된 후에 외부로 배출됨으로써, 입자상 물질이 제거된 가스(B)의 배출 효율이 증가될 수 있는 장점이 있다.
입자상 물질이 제거된 가스(B)가 배출되는 과정을 구체적인 예를 들어 설명하면, 먼저, 이송경로 변경부(120)로부터 이송되는 입자 물질이 포함된 배기가스(A)는 제1 루버살(132-1)과 제2 루버살(133-1)의 외면을 따라 이송될 수 있다.
그리고 제1 루버살(132-1)과 제2 루버살(133-1)에 이송된 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 입자상 물질(C)은 덕트(10)의 내면 방향을 향해 이송될 수 있다.
또한, 제1 루버살(132-1)과 제2 루버살(133-1)에 이송된 입자상 물질이 포함된 배기가스(A) 중 일부의 배기가스로부터 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 제1 유입구(135-1)를 통해 제1 내부 공간(S1)으로 유입된 후에 필터링부(140)로 이송될 수 있다.
제1 유입구(135-1)에 유입되지 않은 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)는 이송방향을 따라 이송되되, 제1 루버살(132-2)과 제2 루버살(133-2)의 외면을 따라 이송될 수 있다.
그리고 제1 루버살(132-2)과 제2 루버살(133-2)에 이송된 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 입자상 물질(C)은 덕트(10)의 내면 방향을 향해 이송될 수 있다.
또한, 제1 루버살(132-2)과 제2 루버살(133-2)에 이송된 입자상 물질이 포함된 배기가스(A) 중 일부의 배기가스로부터 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 제2 유입구(135-2)를 통해 제1 내부 공간(S1)으로 유입된 후에 필터링부(140)로 이송될 수 있다.
제2 유입구(135-2)에 유입되지 않은 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)는 이송방향을 따라 이송되되, 제1 루버살(132-3)과 제2 루버살(133-3)의 외면을 따라 이송될 수 있다.
그리고 제1 루버살(132-3)과 제2 루버살(133-3)에 이송된 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 입자상 물질(C)은 덕트(10)의 내면 방향을 향해 이송될 수 있다.
또한, 제1 루버살(132-3)과 제2 루버살(133-3)에 이송된 입자상 물질이 포함된 배기가스(A) 중 일부의 배기가스로부터 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 제3 유입구(135-3)를 통해 제1 내부 공간(S1)으로 유입된 후에 필터링부(140)로 이송될 수 있다.
지지부재(134)는 복수의 제2 루버살(133)이 복수의 제1 루버살(132)로부터 절곡형성된 각도가 변경되는 것을 방지하기 위해 복수의 제1 루버살(132)에 결합되어 복수의 제2 루버살(133)을 각각 지지하는 형태로 마련된다.
지지부재(134)는 복수의 제1 루버살(132)과 복수의 제2 루버살(133)에 가해지는 인장력으로부터 복수의 제2 루버살(133)을 지지함으로써, 복수의 제2 루버살(132)의 내구도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 지지부재(134)는 입자상 물질이 제거된 가스(B)가 복수의 유입구(135)로 유입되는 경로의 직경의 크기가 동일하게 유지되도록 하여 입자상 물질이 제거된 가스(B)가 복수의 유입구(135)에 편향되게 유입되는 것을 방지할 수 있는 추가적인 장점이 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에서는 필터링부(140)에 가장 가까운 제2 루버살(133-3)을 지지하는 지지부재(134-4)는 필터링부(140)의 외면에 부착될 수 있다.
이에, 제2 루버살(133-3)은 필터링부(140)를 통해 지지되어 절곡형성된 각도가 유지될 수 있다.
필터링부(140)는 메쉬부재(141) 및 지지 프레임(142)로 마련된다.
메쉬부재(141)는 원심력에 의해 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자성 물질(C)이 필터링되도록, 적어도 하나 이상의 메쉬 철망이 겹쳐진 상태로 마련된다.
지지 프레임(142)은 메쉬부재(141)의 내부에 인입되는 형태로 메쉬부재(141)를 지지하기 위해 마련된다.
추가적으로, 본 발명의 일 실시예의 원형 루버를 구비한 입자성 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는 분사부(300)가 더 마련될 수 있다.
분사부(300)는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로의 반대방향으로 연장형성되고, 필터링부(140)에 필터링된 입자성 물질(C)이 입자상 물질 처리부(200)로 침전되도록 하기 위해 분사 노즐(310)이 마련된다.
분사부(300)는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로의 반대방향으로 연장형성되되, 이송경로 변경부(120), 원형 루버부(130) 및 필터링부(140)를 관통함으로써, 이송경로 변경부(120), 원형 루버부(130) 및 필터링부(140)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
분사 노즐(310)은 필터링부(140)의 하측을 향해 압축 공기가 분사되도록 마련되되, 분사부(300)가 스크류(110)과 결합되면, 스크류(110)의 회전력에 의해 360°회전 가능하도록 마련되어 필터링부(140)에 필터링된 입자성 물질(C)을 제거할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하고, 입자상 물질이 제거된 가스가 편향되게 유입되는 것을 방지하기 위한 원형 루버부의 최적 설계 방식을 설명하기 위한 단면도이다.
복수의 제1 루버살(132)은 상술한 바와 같이, 각각 동일한 간격으로 이격되어 입자상 물질이 제거된 가스가 복수의 유입구(135)에 편향되게 유입되는 것을 방지하도록, 각각 동일한 소정 간격(δ)만큼 이격될 수 있다.
그리고 복수의 제1 루버살(132)은 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 향상되도록 하며, 입자상 물질(C)이 덕트(10)의 내면 방향으로 유동되도록 하기 위해, 소정 각도인 30°~ 45°만큼 기울어지게 마련될 수 있다.
이때, 복수의 제1 루버살(132)이 결합되는 연결부재(131)는 복수의 제1 루버살이 30°~ 45°만큼 기울어진 상태가 유지되도록, 이와 동일하게 30°~ 45°만큼 기울진 상태로 이송경로 변경부(120)의 일단과 필터링부(140)의 타단에 각각 결합될 수 있다.
복수의 제2 루버살(133)은 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 향상되도록 하며, 입자상 물질(C)이 덕트(10)의 내면 방향으로 유동되도록 하되, 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)에 의해 절단되거나, 절곡형성된 부분에 발생되는 인장력에 의해 절단되는 것을 방지하기 위해, 소정 각도인 45°~ 60°만큼 기울어지게 마련될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 덕트 100: 입자상 물질 제거부
110: 스크류 120: 이송경로 변경부
121: 집진부재 130: 원형 루버부
131: 연결부재 132: 제1 루버살
133: 제2 루버살 134: 지지 부재
135: 유입구 140: 필터링부
141: 메쉬부재 142: 지지 프레임
200: 입자상 물질 처리부 210: 호퍼부
220: 배출 경로부 230: 배출부
300: 분사부 310: 분사노즐
A: 입자상 물질이 포함된 배기가스
B: 입자상 물질이 제거된 가스
C: 입자상 물질
S1: 제1 내부 공간
S2: 제2 내부 공간

Claims (8)

  1. 덕트의 내부에 마련되어, 이송경로를 따라 이송되는 배기가스에 포함된 입자상 물질이 필터링되도록 하는 입자상 물질 제거부; 및
    상기 입자상 물질 제거부의 하측에 마련되어, 상기 필터링된 입자상 물질이 상기 덕트의 외부로 배출되도록 하는 입자상 물질 처리부;를 포함하고,
    상기 입자상 물질 제거부는,
    상기 덕트의 일단에 마련되어 회전됨으로써, 유입되는 상기 배기가스를 선회시켜 원심력에 의해 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질이 상기 덕트의 내면 방향으로 유동되도록 하는 스크류;
    상기 스크류의 회전에 의해 발생되는 원심력이 향상되도록, 외면이 상기 이송경로를 따라 일단에서 타단까지의 단면의 지름이 증가하는 형상으로 형성되어, 상기 외면을 따라 상기 배기가스의 이송경로가 변경되도록 하는 이송경로 변경부;
    상기 이송경로 변경부의 타단과 이격된 상태로 마련되되, 상기 입자상 물질이 필터링되도록 적어도 하나의 메쉬 철망이 겹쳐서 마련되는 필터링부; 및
    상기 이송경로 변경부와 상기 필터링부의 사이 공간에 마련되어 상기 배기가스에 포함된 입자성 물질이 상기 향상된 원심력에 의해 상기 덕트의 내면 방향을 향해 유동되면, 상기 입자성 물질이 제거된 가스가 내부에 유입되도록 하는 원형 루버부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원형 루버부는,
    상기 이송경로 변경부와 상기 필터링부의 사이 공간에 마련되되, 상기 원형 루버부의 형상이 유지되도록, 상기 이송경로 변경부의 타단과 상기 필터링부의 일단에 결합되는 연결부재;
    상기 연결부재에 결합되되, 상기 입자상 물질이 제거된 가스가 내부로 유입되는 복수의 유입구가 형성되도록 소정 간격으로 이격되는 복수의 제1 루버살; 및
    상기 복수의 제1 루버살로부터 절곡된 형상으로 상기 복수의 제1 루버살과 일체 형성되고, 상기 이송경로 변경부에 의해 향상된 원심력이 보다 향상되도록 하는 제2 루버살;을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 원형 루버부는,
    상기 입자상 물질이 제거된 가스가 상기 복수의 유입구 간의 압력 차에 의해 상기 복수의 유입구에 편향되게 유입되는 것을 방지하도록, 상기 복수의 제1 루버살이 각각 동일한 소정 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 원형 루버부는,
    상기 복수의 제2 루버살이 상기 이송경로를 따라 상기 덕트의 내면을 향해 가까워지게 절곡형성됨으로써, 상기 이송경로 변경부에 의해 발생되는 원심력이 보다 향상되도록 하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 원형 루버부는,
    상기 입자상 물질이 제거된 가스가 상기 복수의 유입구 간의 압력 차에 의해 상기 복수의 유입구에 편향되게 유입되는 것을 방지하도록, 상기 복수의 제2 루버살이 상기 복수의 제1 루버살로부터 각각 동일한 각도로 절곡형성되는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 원형 루버부는,
    상기 복수의 제2 루버살이 상기 복수의 제1 루버살로부터 절곡형성된 각도가 유지되도록, 상기 복수의 제2 루버살을 각각 지지하는 형태로 마련되는 복수의 지지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 입자상 물질 처리부는,
    상기 입자상 물질이 유입되도록 경사가 형성되는 호퍼부;
    상기 호퍼부를 통해 유입된 입자상 물질이 외부로 배출되도록 유도하는 배출 경로부; 및
    상기 배출 경로부의 경사에 의해 이송되는 입자성 물질이 외부로 배출되도록 하는 배출부;를 포함하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.



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