KR101855825B1 - 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치 - Google Patents

원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예의 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는, 이송경로를 따라 덕트의 일단으로부터 타단을 향해 선회되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하여 상기 배기가스로부터 상기 입자상 물질이 분리되도록 하고, 상기 분리된 입자상 물질이 필터링되도록 하는 입자상 물질 제거부; 및 상기 입자상 물질 제거부가 회전되도록 하여 상기 원심력이 향상되도록, 상기 입자상 물질 제거부를 관통하되, 상기 덕트의 일단에 마련되어 상기 배기가스가 선회되도록 하는 스크류와 연결되어 상기 입자상 물질 제거부와 상기 스크류가 회전되도록 하는 회전부;를 포함한다. 이에 의해, 적은 전력으로 사용이 가능하며 열선이 필요하지 않고, 많은 설치비용이 필요하지 않으며, 입자상 물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 그리고 이송경로 변경부가 스크류와 함께 회전되어 덕트 내부로 이송되는 배기가스에 선회력을 가하여, 덕트의 내부에서 이송되는 배기가스의 관성력과 원심력이 향상되어 배기가스의 입자상 물질의 분리 효율이 향상될 수 있다.

Description

원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치{Pretreatment Apparatus using centrifugal dust collector way and inertial dust collector way}
본 발명은 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원심력과 관성력을 이용하여 선회되는 배기가스의 입자상 물질(Particulate matter)이 필터링되도록 하는 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 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 하여 배기가스로부터 분리되어 덕트의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질이 필터링되도록 하는 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 제공함에 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은, 입자성 물질 제거부가 회전되어 스크류를 통해 선회되면서 이송되는 입자성 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하고, 선회되면서 이송되는 입자성 물질이 포함된 배기가스에 관성력과 원심력을 동시에 발생시켜 배기가스의 입자상 물질의 분리 효율이 향상되도록 하는 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는, 이송경로를 따라 덕트의 일단으로부터 타단을 향해 선회(旋回)되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하여 상기 배기가스로부터 상기 입자상 물질이 분리되도록 하고, 상기 분리된 입자상 물질이 필터링되도록 하는 입자상 물질 제거부; 및 상기 입자상 물질 제거부가 회전되도록 하여 상기 원심력이 향상되도록, 상기 입자상 물질 제거부를 관통하되, 상기 덕트의 일단에 마련되어 상기 배기가스가 선회되도록 하는 스크류와 연결되어 상기 입자상 물질 제거부와 상기 스크류가 회전되도록 하는 회전부;를 포함한다.
그리고 상기 입자상 물질 제거부는, 일단에서 타단으로 직경의 지름이 증가하는 형태로 형성되고, 상기 입자상 물질이 제거된 가스가 외면을 따라 이송되도록 하여 상기 입자상 물질이 제거된 가스의 이송경로가 변경되도록 유도하는 제1 이송경로 변경부; 상기 제1 이송경로 변경부의 타단에 이격된 형태로 마련되되, 일단에서 타단으로 직경의 지름이 증가하는 형태로 형성되고, 상기 제1 이송경로 변경부의 외면을 따라 이송된 입자상 물질이 제거된 가스가 외면을 따라 이송되도록 하여 상기 입자상 물질이 제거된 가스의 이송경로가 변경되도록 유도하는 제2 이송경로 변경부; 및 상기 제2 이송경로 변경부의 타단에 결합되고, 상기 입자상 물질이 포함된 배기가스로부터 분리되어 상기 덕트의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질이 필터링되도록 하는 필터링부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터링부의 내부 공간에 마련되어 상기 필터링부의 표면에 부착된 입자상 물질이 제거되도록 압축 공기를 분사하는 분사노즐이 마련되는 분사부;를 더 포함하고, 상기 회전부는, 상기 덕트의 일단으로부터 상기 복수의 이송경로 변경부를 관통하는 형태로 마련되되, 상기 복수의 이송경로 변경부 및 상기 분사부와 결합되고, 상기 복수의 이송경로 변경부와 상기 분사부에 회전력이 전달되도록 하여 상기 복수의 이송경로 변경부, 상기 필터부 및 상기 분사부가 함께 회전되도록 하고, 상기 분사부는, 상기 회전력에 의해 상기 분사노즐이 압축 공기를 분사하는 동안 회전됨으로써, 상기 필터링부 표면에 부착된 입자상 물질이 압축 공기에 의해 상기 필터링부로부터 제거되어 상기 덕트의 내부에서 유동되다가 상기 덕트의 하측에 침전되도록 할 수 있다.
그리고 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는, 상기 필터링부의 내부 공간에 마련되어 상기 필터링부 표면에 부착된 입자상 물질이 제거되도록 압축 공기를 분사하는 분사부;를 더 포함하고, 상기 회전부는, 상기 덕트의 일단으로부터 상기 복수의 이송경로 변경부를 관통하는 형태로 마련되되, 상기 복수의 이송경로 변경부와 결합되고, 상기 복수의 이송경로 변경부에 회전력이 전달되도록 하여 상기 복수의 이송경로 변경부와 상기 필터부만 함께 회전되도록 할 수 있다.
또한, 상기 분사부는, 상기 필터링부에 압축 공기를 분사하는 분사노즐;을 포함하고, 상기 분사노즐은, 상기 필터링부가 회전되는 동안에 상기 필터링부에 표면에 부착된 입자상 물질이 압축 공기에 의해 제거되어 상기 덕트의 하측에 침전되도록, 상기 덕트의 하측을 향해 압축 공기를 분사할 수 있다.
그리고 상기 제2 이송경로 변경부는, 상기 입자상 물질이 포함된 배기가스의 이송경로의 방향으로 관통되어 상기 제1 이송경로 변경부의 외면을 따라 이송된 입자상 물질이 제거된 가스 중 일부의 가스가 유입되는 제1 내부 공간이 마련되고, 상기 필터링부는, 상기 입자상 물질이 포함된 배기가스의 이송경로의 방향으로 관통되어 상기 제1 내부 공간에 유입된 입자상 물질이 제거된 가스가 외부로 배출되도록 유도 하기 위한 제2 내부 공간이 마련될 수 있다.
또한, 상기 복수의 이송경로 변경부는, 상기 덕트의 내면 방향을 향해 유동되다가 상기 제1 이송경로 변경부의 외면과 상기 제2 이송경로 변경부의 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 제거된 가스에 부착된 입자상 물질이 필터링되도록, 상기 제1 이송경로 변경부의 외면과 상기 제2 이송경로 변경부에 각각 마련되는 집진부재;를 포함할 수 있다.
그리고 상기 집진부재는, 상기 입자상 물질이 필터링되는 효율이 증가되도록, 상기 외면에 힌지 결합되어 상기 외면으로부터 설치된 각도가 변경됨으로써, 상기 입자상 물질이 부착된 가스가 선회되는 각도 및 상기 입자상 물질이 부착되는 가스가 선회되는 방향이 변경되도록 할 수 있다.
또한, 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는, 상기 입자상 물질 제거부에 의해 상기 덕트의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질이 상기 덕트의 하측에 침전되는 경우, 상기 덕트의 하측에 마련되어 상기 침전된 입자상 물질이 유입되도록 경사가 형성되고, 상기 경사를 통해 유입된 입자상 물질이 외부로 배출되도록 하는 입자상 물질 배출부;를 더 포함할 수 있다.
이에 의해, 적은 전력으로 사용이 가능하며 열선이 필요하지 않고, 많은 설치비용이 필요하지 않으며, 입자상 물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
그리고 이송경로 변경부가 스크류와 함께 회전되어 덕트 내부로 이송되는 배기가스에 선회력을 가하여, 덕트의 내부에서 이송되는 배기가스의 관성력과 원심력이 향상되어 배기가스의 입자상 물질의 분리 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치의 전체적인 구성요소를 도시한 단면도,
도 3a 내지 도 3c는 덕트의 내부에 제공되는 이송경로를 따라 이송되는 배기가스의 입자상 물질이 필터링되는 과정을 설명하기 위한 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 제거부의 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 통해 이송되는 배기가스의 입자상 물질이 필터링되는 과정을 설명하기 위한 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입자상 물질 제거부의 분해 사시도이다.
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.
본 발명의 일 실시예의 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는 덕트(10)의 내부에 마련되는 적은 전력으로 회전 가능한 스크류(20)를 통해 덕트(10)의 내부로 선회되면서 이송되는 입자성 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 향상되도록 하여 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 입자상 물질(C)이 필터링되는 효율이 증가되도록 하기 위해 마련된다.
먼저, 덕트(10)는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로가 제공되도록 하기 위해 마련된다.
이때, 덕트(10)의 내부에는 덕트(10)의 일단으로부터 타단을 향해 입자성 물질이 포함된 배기가스(A)가 이송되도록 하기 위해 스크류(20)가 마련될 수 있다.
스크류(20)는 적은 전력으로도 회전 가능하도록 마련되어 입자성 물질이 포함된 배기가스(A)에 선회력을 가할 수 있다.
이에, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)는 덕트(10)의 내부에 제공되는 이송경로를 따라 선회(旋回)되면서 이송될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 원심력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는 입자상 물질 제거부(100), 회전부(200), 분사부(300) 및 입자상 물질 처리부(400)를 포함한다.
입자상 물질 제거부(100)는 스크류(20)를 통해 덕트(10)의 일단으로부터 타단을 향해 선회되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 향상되도록 함으로써, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 입자상 물질(C)이 분리되는 효율이 증가될 수 있다.
그리고 입자상 물질 제거부(100)를 통해 분리된 입자상 물질(C)은 원심력에 의해 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동될 수 있다.
또한, 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)은 입자상 물질 제거부(100)에 의해 필터링될 수 있다.
그리고 입자상 물질 제거부(100)로부터 입자상 물질이 필터링된 입자상 물질이 포함되지 않는 가스(B)는 외부로 배출될 수 있다.
회전부(200)는 입자상 물질 제거부(100)를 관통하는 형태로 마련되되, 스크류(20)와 연결됨으로써, 스크류(20)의 회전력을 입자상 물질 제거부(100)에 전달할 수 있다,
또한, 회전부(200)는 입자상 물질 제거부(100)에 회전력을 전달하여, 입자상 물질 제거부(100)가 회전되도록 함으로써, 입자상 물질 제거부(100)가 스크류(20)에 의해 선회되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)에 선회력을 가하게 되고, 이를 기반으로 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력은 향상될 수 있다.
즉, 2단으로 선회력을 가하는 스크류(20)와 입자상 물질 제거부(100)에 의해 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)의 원심력이 향상될 수 있다.
분사부(300)는 덕트(10)의 타단으로부터 일단을 향해 연장형성되되, 입자상 물질 제거부(100)의 내부 공간에 마련되고, 입자상 물질 제거부(100)에 의해 필터링된 입자상 물질(C)이 제거되도록 압축 공기를 분사할 수 있다.
이때, 분사부(300)가 분사한 압축 공기에 의해 입자상 물질 제거부(100)에 필터링된 입자상 물질(C)은 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되다가 덕트(10)의 하측에 침전될 수 있다.
또한, 분사부(300)는 입자상 물질 제거부(100)를 관통하는 회전부(200)와 결합됨으로써, 입자상 물질 제거부(100)에 필터링된 입자성 물질(C)을 제거하기 위해 회전되면서 압축 공기를 분사할 수 있다.
입자상 물질 처리부(400)는 분사부(300)에 의해 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되다가 덕트(10)의 하측으로 침전되는 입자상 물질(C)이 내부로 유입되도록 하고, 유입된 입자상 물질(C)은 외부로 배출될 수 있다.
입자상 물질 처리부(400)로부터 입자상 물질(C)이 외부로 배출되는 경로는 입자상 물질 제거부(100)로부터 입자상 물질이 제거된 가스(B)가 외부로 배출되는 경로와 분리되는 다른 경로로 마련될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치의 전체적인 구성요소를 도시한 단면도이다.
먼저, 입자상 물질 제거부(100)는 스크류(20)의 회전에 의해 발생되는 원심력이 향상되도록 하고, 입자상 물질이 제거된 가스(B)의 이송경로가 변경되도록 하는 제1, 2 이송경로 변경부(110,120) 및 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 분리되어 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)이 필터링되도록 하는 필터링부(130)로 마련된다.
제1 이송경로 변경부(110)는 스크류(20)와 함께 회전됨으로써, 스크류(20)의 회전에 의해 발생되는 원심력이 향상될 수 있다.
그리고 제1 이송경로 변경부(110)는 일단에서 타단으로 직경의 지름이 증가하는 형태로 형성되어 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 제거된 가스(B)의 이송경로를 변경할 수 있다.
구체적으로, 제1 이송경로 변경부(110)는 일단으로부터 타단으로 원주의 지름이 증가하는 곡률진 형상으로 마련될 수 있다.
이때, 제1 이송경로 변경부(110)는 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자성 물질(C)이 외면을 따라 선회되는 입자상 물질이 제거된 가스(B)에 부착되는 경우, 부착된 입자성 물질(C)이 필터링되도록 외면에 제1 집진부재(111)가 마련될 수 있다.
제2 이송경로 변경부(120)는 스크류(20) 및 제1 이송경로 변경부(110)와 함께 회전됨으로써, 스크류(20) 및 제1 이송경로 변경부(110)의 회전에 의해 발생되는 원심력이 향상될 수 있다.
또한, 제2 이송경로 변경부(120)는 제1 이송경로 변경부(110)의 타단에 이격된 형태로 마련되되, 일단에서 타단으로 직경의 지름이 증가하는 형태로 형성되어 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 제거된 가스(B)의 이송경로를 변경할 수 있다.
구체적으로, 제2 이송경로 변경부(120)는 입자성 물질이 포함된 배기가스(A)의 이송경로의 방향으로 일단과 타단이 개방되되, 일단은 제1 이송경로부(110)의 타단과 동일한 직경으로 마련되되, 일단에서 타단으로 직경의 지름이 증가하는 형태로 형성될 수 있다.
이때, 제2 이송경로 변경부(120)는 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자성 물질(C)이 외면을 따라 선회되는 입자상 물질이 제거된 가스(B)에 부착되는 경우, 부착된 입자성 물질(C)이 필터링되도록 외면에 복수의 제2 집진부재(121-1,121-2)가 마련될 수 있다.
제1 집진부재(111)와 복수의 제2 집진부재(121-1,121-2)는 입자상 물질이 제거된 가스(B)에 부착된 입자성 물질(C)이 필터링되는 효율이 증가되도록, 제1 이송경로 변경부(110)의 외면과 2 이송경로 변경부(120)의 외면에 각각 힌지 결합될 수 있다.
그리고 제1 집진부재(111)와 복수의 제2 집진부재(121-1,121-2)는 외부로부터 전달되는 원격 신호에 의해 설치된 각도가 변경됨으로써, 제1 이송경로 변경부(110)와 제2 이송경로 변경부(120)의 외면을 따라 이송되는 입자성 물질이 부착된 가스(B)가 선회되는 각도와 선회되는 방향을 변경할 수 있다.
필터링부(130)는 제2 이송경로 변경부(120)의 타단에 결합되고, 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)이 필터링될 수 있다.
회전부(200)는 제1 이송경로 변경부(110), 제2 이송경로 변경부(120)을 관통하고, 필터링부(130)의 내부 공간에 마련되는 분사부(300)와 결합될 수 있다.
이때, 회전부(200)는 제2 이송경로 변경부(120)에 회전력이 전달되도록 제2 이송경로 변경부(120)와 결합되는 이음부재(210)가 마련될 수 있다.
분사부(300)는 필터링부(130)에 필터링된 입자상 물질(C)이 제거되도록 필터링부(130)에 압축 공기를 분사하는 분사노즐(310)이 마련될 수 있다.
입자상 물질 처리부(400)는 제1 이송경로 변경부(110), 제2 이송경로 변경부(120) 및 필터링부(130)에 의해 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)이 외부로 배출되도록 하기 위해 호퍼부(410), 저장부(420) 및 배출부(430)가 마련된다.
이때, 원심력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치에 입자상 물질 처리부(400)가 마련됨으로써, 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)이 덕트(10)의 내부에 축적되는 것을 방지함으로써, 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)가 필터링되는 효율이 증가될 수 있다.
호퍼부(410)는 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)의 유입이 용이하도록, 덕트(10)의 하측으로 경사진 형태로 마련될 수 있다.
저장부(420)는 호퍼부(410)를 통해 유입된 입자상 물질(C)이 저장되기 위해 마련될 수 있다.
배출부(430)는 저장부(420)에 저장된 입자상 물질(C)이 외부로 배출되도록 하기 위해 마련될 수 있다.
도 2에서는 저장부(420)가 평평한 형태로 마련된다고 도시되었으나, 입자성 물질(C)이 하측으로 이송되도록 경사지게 형성될 수 있고, 배출부(430)는 저장부(420)의 측면에 마련된다고 도시되었으나, 저장부(420)의 하측으로 이송되는 입자성 물질(C)의 배출이 용이하도록 저장부(420)의 하측에 마련될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 덕트의 내부에 제공되는 이송경로를 따라 이송되는 배기가스의 입자상 물질이 필터링되는 과정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 제거부의 분해 사시도이다.
도 3a를 참조하면, 덕트(10)의 일단으로부터 스크류(20)를 통해 선회되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스(A)로부터 원심력에 의해 입자성 물질(C)이 분리되어 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동됨으로써, 입자성 물질이 제거된 가스(B)가 이송경로를 따라 제1 이송경로 변경부(110)로 이송될 수 있다.
이때, 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 제1 이송경로 변경부(110)의 형상에 의해 원심력이 향상될 수 있고, 입자성 물질이 제거된 배기가스(B)의 이송경로가 변경될 수 있다.
입자상 물질이 제거된 가스(B)가 제1 이송경로 변경부(110)의 배기가스 이송경로(a)를 따라 이송되는 중에 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)이 부착되는 경우, 입자상 물질이 제거된 가스(B)에 부착된 입자상 물질(C1)은 제1 집진부재(111)에 의해 필터링될 수 있다.
제1 집진부재(111)에 필터링된 입자상 물질(C1)은 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)과 마찬가지로, 원심력에 의해 덕트(10)의 내부에서 유동되다가 덕트(10)의 하측에 침전될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제1 이송경로 변경부(110)의 배기가스 이송경로(a)를 따라 이송되는 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 제2 이송경로 변경부(120)의 일단으로 이송될 수 있다.
그리고 제2 이송경로 변경부(120)의 일단으로 이송되는 입자상 물질이 제거된 가스(B) 중 일부의 가스는 제2 이송경로 변경부(120)의 내부로 유입될 수 있다.
구체적으로, 제2 이송경로 변경부(120)는 입자성 물질이 포함된 배기가스(A)가 이송되는 방향으로 일단으로부터 타단이 관통되는 제1 내부 공간(S1)이 마련됨으로써, 입자상 물질이 제거된 가스(B) 중 일부의 가스가 제1 내부 공간(S1)으로 유입될 수 있다.
입자상 물질이 제거된 가스(B) 중에 제1 내부 공간(S1)에 유입되지 않은 가스는 제2 이송경로 변경부(120)의 이송경로(a)를 따라 이송되는 중에 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되다가 부착되는 입자성 물질(C2)이 제2 집진부재(121-1)에 의해 필터링될 수 있다.
이때, 제2 집진부재(121-1)에 필터링된 입자상 물질(C2)은 입자상 물질(C1)과 마찬가지로, 원심력에 의해 덕트(10)의 내부에서 유동되다가 덕트(10)의 하측에 침전될 수 있다.
도 3c를 참조하면, 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 제2 이송경로 변경부(120)의 이송경로(a)를 따라 이송되는 도중에 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되다가 부착되는 입자성 물질(C3)이 제2 집진부재(121-2)에 의해 필터링될 수 있다.
이때, 제2 집진부재(121-2)에 필터링된 입자상 물질(C3)은 입자상 물질(C2)과 마찬가지로, 원심력에 의해 덕트(10)의 내부에서 유동되다가 덕트(10)의 하측에 침전될 수 있다.
입자상 물질이 제거된 가스(B)는 제2 집진부재(121-2)를 통과하여 제2 이송경로 변경부(120)의 이송경로(a)를 따라 덕트(10)의 타단을 향해 이송되는 도중에 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되다가 부착되는 입자성 물질(C4)이 필터링부(130)에 의해 필터링될 수 있다.
이때, 입자상 물질이 제거된 가스(B)는 부착된 입자상 물질(C4)가 필터링된 후에 외부로 배출될 수 있다.
또한, 필터링부(130)에 필터링된 입자상 물질(C4)은 분사노즐(310)로부터 분사되는 압축 공기에 의해 덕트(10)의 하측으로 침전되어 호퍼부(410)를 통해 저장부(420)로 유입될 수 있다.
필터링부(130)는 제1 내부 공간(S1)으로 유입된 입자상 물질이 제거된 가스(B)가 덕트(10)의 타단을 향해 이송되어 외부로 배출되도록 유도하기 위해 배기가스가 이송경로의 방향을 따라 관통된 제2 내부 공간(S2)이 마련될 수 있다.
분사부(300)는 회전부(200)에 의해 360°회전 가능하도록 마련되어 압축 공기를 분사하는 회전됨으로써, 필터링부(130)에 필터링된 입자상 물질(C4)의 제거가 용이할 수 있다.
그리고 도 3a 내지 도 3c에 도시되지 않았지만, 덕트(10)는 하측이 호퍼부(410)측으로 경사지게 마련될 수 있다.
이에, 제1 집진부재(111)와 제2 집진부재(121-1,121-2)에 의해 필터링되되, 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되다가 덕트(10)의 하측에 침전된 입자상 물질(C1,C2,C3)은 덕트(10)의 하측의 경사에 의해 호퍼부(410)로 유입될 수 있다.
도 4를 참조하면, 필터부(130)는 메쉬부재(131), 프레임(132)로 마련된다.
메쉬부재(131)는 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)과 제2 집진부재(121-2)의 외면을 따라 덕트(10)의 타단을 향해 이송되는 입자상 물질(C4)이 필터링되도록, 적어도 하나 이상의 메쉬 철망이 겹쳐진 형태로 마련된다.
프레임(132)은 메쉬부재(131)를 지지하기 위해 마련된다.
이때, 프레임(132)은 메쉬부재(131)의 직경과 동일하거나, 메쉬부재(131)의 직경보다 작게 형성됨으로써, 입자상 물질이 포함되지 않은 가스(B)는 벤츄리 효과에 의해 외부로 용이하게 배출될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심력 집진방식과 관성력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치를 통해 이송되는 배기가스의 입자상 물질이 필터링되는 과정을 설명하기 위한 단면도, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입자상 물질 제거부의 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심력 집진방식을 이용한 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치는 회전부(200)와 분사부(300)가 일정 간격으로 이격될 수 있다.
이에, 회전부(200)는 제1 이송경로 변경부(110), 제2 이송경로 변경부(120) 및 필터링부(130)가 회전되도록 하되, 분사부(300)는 고정된 상태로 필터링부(130)의 내부 공간에 마련될 수 있다.
분사부(300)의 분사노즐(310)은 덕트(10)의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질(C)과 제2 집진부재(121-2)의 외면을 따라 덕트(10)의 타단을 향해 이송되는 입자상 물질(C4)이 저장부(420)로 유입되도록, 덕트(10)의 하측에 마련되는 호퍼부(410)를 향하게 마련될 수 있다.
이에, 분사부(300)는 덕트(10)의 하측을 향해 압축 공기를 분사함으로써, 필터링부(130)에 필터링된 입자상 물질(C4)은 호퍼부(410)를 통해 저장부(420)로 유입될 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
105: 스크류 110: 제1 이송경로 변경부
111: 제1 집진부재 120: 제2 이송경로 변경부
121: 제2 집진부재 130: 필터링부
131: 메쉬부재 132: 프레임
200: 회전부 210: 이음부재
300: 분사부 310: 분사노즐
400: 입자상 물질 처리부 410: 호퍼부
420: 저장부 430: 배출부
A: 입자상 물질이 포함된 배기가스
B: 입자상 물질이 제거된 가스
C: 입자상 물질
S1: 제1 내부 공간
S2: 제2 내부 공간

Claims (9)

  1. 이송경로를 따라 덕트의 일단으로부터 타단을 향해 선회(旋回)되면서 이송되는 입자상 물질이 포함된 배기가스의 원심력이 향상되도록 하여 상기 배기가스로부터 상기 입자상 물질이 분리되도록 하고, 상기 분리된 입자상 물질이 필터링되도록 하는 입자상 물질 제거부; 및
    상기 입자상 물질 제거부가 회전되도록 하여 상기 원심력이 향상되도록, 상기 입자상 물질 제거부를 관통하되, 상기 덕트의 일단에 마련되어 상기 배기가스가 선회되도록 하는 스크류와 연결되어 상기 입자상 물질 제거부와 상기 스크류가 회전되도록 하는 회전부;를 포함하고
    상기 입자상 물질 제거부는,
    일단에서 타단으로 직경의 지름이 증가하는 형태로 형성되고, 상기 입자상 물질이 제거된 가스가 외면을 따라 이송되도록 하여 상기 입자상 물질이 제거된 가스의 이송경로가 변경되도록 유도하는 제1 이송경로 변경부;
    상기 제1 이송경로 변경부의 타단에 이격된 형태로 마련되되, 일단에서 타단으로 직경의 지름이 증가하는 형태로 형성되고, 상기 제1 이송경로 변경부의 외면을 따라 이송된 입자상 물질이 제거된 가스가 외면을 따라 이송되도록 하여 상기 입자상 물질이 제거된 가스의 이송경로가 변경되도록 유도하는 제2 이송경로 변경부; 및
    상기 제2 이송경로 변경부의 타단에 결합되고, 상기 입자상 물질이 포함된 배기가스로부터 분리되어 상기 덕트의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질이 필터링되도록 하는 필터링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필터링부의 내부 공간에 마련되어 상기 필터링부의 표면에 부착된 입자상 물질이 제거되도록 압축 공기를 분사하는 분사노즐이 마련되는 분사부;를 더 포함하고,
    상기 회전부는,
    상기 덕트의 일단으로부터 상기 복수의 이송경로 변경부를 관통하는 형태로 마련되되, 상기 복수의 이송경로 변경부 및 상기 분사부와 결합되고, 상기 복수의 이송경로 변경부와 상기 분사부에 회전력이 전달되도록 하여 상기 복수의 이송경로 변경부, 상기 필터링부 및 상기 분사부가 함께 회전되도록 하고,
    상기 분사부는,
    상기 회전력에 의해 상기 분사노즐이 압축 공기를 분사하는 동안 회전됨으로써, 상기 필터링부 표면에 부착된 입자상 물질이 압축 공기에 의해 상기 필터링부로부터 제거되어 상기 덕트의 내부에서 유동되다가 상기 덕트의 하측에 침전되도록 하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터링부의 내부 공간에 마련되어 상기 필터링부 표면에 부착된 입자상 물질이 제거되도록 압축 공기를 분사하는 분사부;를 더 포함하고,
    상기 회전부는,
    상기 덕트의 일단으로부터 상기 복수의 이송경로 변경부를 관통하는 형태로 마련되되, 상기 복수의 이송경로 변경부와 결합되고, 상기 복수의 이송경로 변경부에 회전력이 전달되도록 하여 상기 복수의 이송경로 변경부와 상기 필터링부만 함께 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분사부는,
    상기 필터링부에 압축 공기를 분사하는 분사노즐;을 포함하고,
    상기 분사노즐은,
    상기 필터링부가 회전되는 동안에 상기 필터링부에 표면에 부착된 입자상 물질이 압축 공기에 의해 제거되어 상기 덕트의 하측에 침전되도록, 상기 덕트의 하측을 향해 압축 공기를 분사하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이송경로 변경부는,
    상기 입자상 물질이 포함된 배기가스의 이송경로의 방향으로 관통되어 상기 제1 이송경로 변경부의 외면을 따라 이송된 입자상 물질이 제거된 가스 중 일부의 가스가 유입되는 제1 내부 공간이 마련되고,
    상기 필터링부는,
    상기 입자상 물질이 포함된 배기가스의 이송경로의 방향으로 관통되어 상기 제1 내부 공간에 유입된 입자상 물질이 제거된 가스가 외부로 배출되도록 유도 하기 위한 제2 내부 공간이 마련되는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 이송경로 변경부는,
    상기 덕트의 내면 방향을 향해 유동되다가 상기 제1 이송경로 변경부의 외면과 상기 제2 이송경로 변경부의 외면을 따라 이송되는 입자상 물질이 제거된 가스에 부착된 입자상 물질이 필터링되도록, 상기 제1 이송경로 변경부의 외면과 상기 제2 이송경로 변경부에 각각 마련되는 집진부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 집진부재는,
    상기 입자상 물질이 필터링되는 효율이 증가되도록, 상기 외면에 힌지 결합되어 상기 외면으로부터 설치된 각도가 변경됨으로써, 상기 입자상 물질이 부착된 가스가 선회되는 각도 및 상기 입자상 물질이 부착되는 가스가 선회되는 방향이 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입자상 물질 제거부에 의해 상기 덕트의 내면 방향을 향해 유동되는 입자상 물질이 상기 덕트의 하측에 침전되는 경우, 상기 덕트의 하측에 마련되어 상기 침전된 입자상 물질이 유입되도록 경사가 형성되고, 상기 경사를 통해 유입된 입자상 물질이 외부로 배출되도록 하는 입자상 물질 배출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 제거용 배기가스 전처리 장치.













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