KR101893378B1

KR101893378B1 - 집진기용 필터카트리지

Info

Publication number: KR101893378B1
Application number: KR1020160142837A
Authority: KR
Inventors: 김미숙
Original assignee: 주식회사 디에이치에프씨
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-08-30
Also published as: KR20180047109A

Abstract

본 발명은 집진기용 필터카트리지에 관한 것으로서, 집진기는 분진유입구와 공기배출구를 가지는 집진케이스와, 상기 집진케이스의 상부에 수평하게 결합되는 차단판과, 상기 차단판의 상부에 구비되어 상기 차단판의 하부로 탈진용 압축공기를 공급하는 탈진수단을 가지며, 상기 차단판의 하부에 수직하게 배치되어, 상기 분진유입구로 유입되는 외부공기에 포함된 분진을 제거하는 여과포와; 상기 여과포의 내부에 삽입되어 상기 여과포의 형상이 유지되도록 지지하는 메쉬망과; 상기 차단판에 상기 여과포를 결합시키는 상부캡과; 상기 여과포의 하부에 결합되는 하부캡과; 상기 메쉬망의 내부에 높이방향을 따라 복수개가 결합되어, 상기 탈진수단으로부터 공급되는 탈진용 압축공기를 상기 여과포의 내벽면을 향해 확산시키는 돔형상의 탈진공기확산돔을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

집진기용 필터카트리지{FILTER CARTRIDGE FOR DUST COLLECTOR}

본 발명은 집진기용 필터카트리지에 관한 것으로서, 보다 자세히는 분진의 여과과정에서 여과포에 부착된 분진을 효율적으로 제거할 수 있는 집진기용 필터카트리지에 관한 것이다.

일반적으로 집진기는 공장이나 탄광 또는 터널 공사장 등의 작업 현장에서 발생되는 분진을 제거하여 대기중에 깨끗한 공기를 배출하는 장치이다.

이러한 집진기의 일례가 등록특허 제10-0918506호 "필터카트리지 및 이를 구비한 집진기"에 개시된 바 있다.

도 1은 개시된 집진기의 필터카트리지(10)의 구성을 도시한 개략도이다.

도시된 바와 같이 종래 필터카트리지(10)는 여과포(11)와, 여과포(11)의 내부에 구비되어 여과포(11)의 형상을 유지시키는 메쉬망(13)을 포함한다.

집진기의 내부로 유입된 외부공기(A1)은 메쉬망(13)으로 유입되고, 여과포(11)를 따라 상방향으로 이동되며 분진(D)이 제거되고, 깨끗해진 처리공기(A2)는 상부로 배출된다.

이러한 집진과정이 장시간 수행되면, 여과포(11)의 표면에는 상당량의 분진(D)이 부착된다. 이에 집진기는 주기별로 여과포(11)의 표면에 부착된 분진(D)을 탈진수단을 통해 제거한다. 탈진수단은 여과포(11)의 상부에서 탈진용 압축공기(W)를 여과포(11)의 내부로 공급하고, 탈진용 압축공기(W)가 여과포(11) 내부를 이동하는 압력에 의해 여과포(11) 표면의 분진(D)을 탈락시키게 된다.

그런데, 종래 필터카트리지(10)는 탈진용 압축공기(W)가 여과포(11)의 내부, 즉 메쉬망(13) 내부를 따라 하부로 수직하게 이동되므로 실제 여과포(11)의 내벽면과 부딪치는 확률이 적은 문제가 있다. 즉, 탈진용 압축공기(W)가 여과포(11)와 접촉되는 접촉면적이 넓을수록 분진(D)의 탈진효율이 높아지나, 종래 필터카트리지(10)는 탈진용 압축공기(W)가 수직하게 이동되며 하부로 배출되어 여과포(11)와 접촉되는 접촉면적이 적고, 단순히 이동압력에 의해 분진을 탈락시키므로 탈진효율이 낮은 단점이 있었다.

한편, 종래 필터카트리지(10)는 여과포(11)가 상부캡(15)의 내부에 삽입되어 위치가 고정되었다. 그러나, 사용시간에 따라 여과포(11)와 상부캡(15)의 결합구속력이 저하되어 여과포(11)가 상부캡(15)으로부터 분리되는 경우가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 탈진용 압축공기와 여과포의 접촉면적을 넓혀 탈진효율을 향상시킬 수 있는 집진기용 필터카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상부캡과 여과포의 결합상태가 유지되도록 구속력을 부여하여 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 집진기용 필터카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 집진기용 필터카트리지에 의해 달성될 수 있다. 여기서, 집진기는 분진유입구와 공기배출구를 가지는 집진케이스와, 상기 집진케이스의 상부에 수평하게 결합되는 차단판과, 상기 차단판의 상부에 구비되어 상기 차단판의 하부로 탈진용 압축공기를 공급하는 탈진수단을 가지며, 상기 차단판의 하부에 수직하게 배치되어, 상기 분진유입구로 유입되는 외부공기에 포함된 분진을 제거하는 여과포와; 상기 여과포의 내부에 삽입되어 상기 여과포의 형상이 유지되도록 지지하는 메쉬망과; 상기 차단판에 상기 여과포를 결합시키는 상부캡과; 상기 여과포의 하부에 결합되는 하부캡과; 상기 메쉬망의 내부에 높이방향을 따라 복수개가 결합되어, 상기 탈진수단으로부터 공급되는 탈진용 압축공기를 상기 여과포의 내벽면을 향해 확산시키는 돔형상의 탈진공기확산돔을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 탈진공기확산돔은, 상기 메쉬망의 내경보다 작게 형성되며 상방향으로 갈수록 점차 직경이 작은 돔형태로 형성되며, 상기 탈진용 압축공기와 접촉되며 상기 탈진용 압축공기를 상기 여과포의 내벽면으로 확산시키는 공기확산지붕와; 상기 메쉬망의 내경에 대응되게 구비되어, 상기 메쉬망의 내벽면에 결합되는 하부지지링과; 상기 하부지지링과 상기 공기확산지붕의 하부를 연결하며, 상기 분진유입구를 통해 유입된 외부공기를 상방향으로 이동시키는 분진이동메쉬망을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 필터카트리지는 내부에 탈진공기확산돔이 구비되어 여과포에 부착된 분진을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 필터카트리지는 여과포의 상부 외주연에 지지돌기가 돌출 형성되어 상부캡과의 결합구속력이 보다 향상될 수 있다.

도 1은 종래 집진기용 필터카트리지의 사용과정을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 필터카트리지가 적용된 집진기의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 필터카트리지의 결합구성을 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 필터카트리지의 탈진과정을 도시한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 필터카트리지(150)가 장착된 집진기(100)의 단면구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

본 발명의 집진기(100)는 분진유입구(111)와 공기배출구(113)를 가지는 케이스(110)와, 케이스(110) 내부의 상부 측에 구비되는 차단판(120)과, 공기배출구(112)에 설치되어 분진이 포함된 외부공기(A1)가 유입되도록 압력을 형성하는 배기팬(130)과, 필터카트리지(150)에 부착된 분진(D)을 탈락시키는 탈진수단(140)과, 차단판(120)에 결합되어 외부공기(A1)에 포함된 분진(D)을 제거하는 필터카트리지(150)와, 필터카트리지(150)의 내부에 구비되어 탈진수단(140)으로부터 공급되는 탈진용 압축공기(W)를 필터카트리지(150) 내벽면으로 확산시키는 탈진공기확산돔(160)을 포함한다.

케이스(110)는 외부공기(A1)가 유입되어 배출될 때까지 일정 이동경로를 형성하도록 소정 공간이 형성되며, 차단판(120)에 의해 상하로 공간이 구획된다.

케이스(110)의 하부 측벽에는 분진유입구(111)가 형성되어, 외부로부터 분진을포함한 외부공기(A1)가 유입된다. 케이스(110)의 상단에는 필터카트리지(150)에 의해 분진(D)이 제거된 처리공기(A2)가 배출되는 공기배출구(113)가 형성된다.

차단판(120)은 케이스(110) 내부의 상부측에 수평하게 설치된다. 차단판(110)은 외부공기(A1)가 필터카트리지(150)를 경유하지 않고 직접 공기배출구(113)로 배출되는 것을 차단한다.

차단판(120)에는 필터카트리지(150)를 경유하며 필터링된 처리공기(A2)가 배출되는 통과공(121)이 복수개 구비된다. 복수개의 통과공(121)에는 필터카트리지(150)가 수직하게 결합된다. 차단판(120)은 케이스(110)의 내벽면에 용접되거나 또는 나사 등의 체결수단에 의해 결합된다.

배기팬(130)은 공기배출구(113)에 구비되어 회전구동된다. 배기팬(130)이 회전됨에 따라 케이스(110)의 내부에는 부압이 형성된다. 이에 의해 외부공기(A1)가 케이스(110) 내부로 유입되고, 내부에서 분진 제거처리된 후 공기배출구(113)로 배출된다.

탈진수단(140)은 필터카트리지(150)의 표면에 부착된 분진(D)을 탈락시킨다. 탈진수단(140)은 압축기(141)와, 타이머(142)와, 밸브(143) 및 블로우튜브(144)를 포함한다.

블로우튜브(144)는 케이스(110) 내부를 가로지르도록 설치되며, 차단판(120)의 상부에 소정 거리 이격되게 배치된다. 블로우튜브(144)는 통과공(121)에 대응되는 부분에 공기토출구(145)를 가진다. 블로우튜브(144)의 일단은 체결수단(146)에 의해 케이스(110)의 내벽면과 결합되고, 타단은 케이스(110)의 외부로 연장되어 압축기(141)와 밸브(143)에 각각 연통되게 결합된다.

밸브(143)가 열린 상태에서 압축기(141)가 구동되면, 탈진용 압축공기(W)가 블로우튜브(144)의 공기토출구(145)를 통해 토출된다. 토출된 탈진용 압축공기(W)는 통과공(121)을 통해 필터카트리지(150) 내부로 분사된다.

탈진용 압축공기(W)가 필터카트리지(150)로 이동되는 압력에 의해 필터카트리지(150)가 진동하면서 1차적으로 벽면에 부착된 분진이 털어지고, 탈진용 압축공기(W)가 탈진공기확산돔(160)의 지붕과 부딪치며 확산되어 필터카트리지(150) 내벽면에 충격을 가하면서 2차적으로 벽면에 부착된 분진이 모두 제거된다.

타이머(142)는 배기팬(130)의 구동이 중지된 시점으로부터 기준 시간이 경과한 후 압축기(141)를 구동시키되, 소정 시간동안 구동시킬 수 있도록 제어신호를 발생시킨다. 이에 타이머(142)로부터의 인가되는 신호에 의해 압축기(141)와 밸브(143)의 동작이 제어될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 필터카트리지(150)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 필터카트리지(150)의 분진 제거 과정을 도시한 예시도이다.

도시된 바와 같이 필터카트리지(150)는 차단판(120)의 통과공(121)에 하부방향으로 수직하게 결합된다. 필터카트리지(150)는 여과포(151)와, 여과포(151)의 내부에 삽입되어 여과포(151)의 형상을 유지시키는 메쉬망(153)과, 여과포(151)를 차단판(120)에 고정시키기 위한 홀더(159)와, 여과포(151)의 상부 및 하부 각각에 결합되는 상부캡(155) 및 하부캡(157)을 구비한다.

여과포(151)는 상하 길이방향으로 다수의 골(151a)과 산(151b)이 반복적으로 형성되도록 접철되어 주름진 원통형상으로 구비된다. 여과포(151)는 폴리에스테르 재질로 형성되거나, 부직포 등으로 형성될 수 있다.

여과포(151)의 상단에는 반경방향 외측으로 일정 길이 돌출된 지지돌기(152)가 구비된다. 지지돌기(152)는 탄성적으로 변형가능한 형태로 형성된다. 일례로, 금속 와이어 또는 고무나 실리콘으로 형성된 반구 형상으로 형성될 수 있다.

지지돌기(152)는 도 4에 도시된 바와 같이 상부캡(155)의 내부에 삽입될 때, 탄성적으로 압축되며 상부캡(155)의 내벽면에 걸림지지된다. 이에 의해 종래 장시간 사용으로 상부캡(155)으로부터 여과포(151)가 분리되던 문제를 해결할 수 있어, 여과포(151)와 상부캡(155)의 결합상태가 안정적으로 유지되도록 구속력을 인가할 수 있다.

메쉬망(153)은 플라스틱 소재로 형성되며, 여과포(151)의 내부에 삽입되어 여과포(151)가 원통형상을 유지하도록 하며, 내부로 외부공기(A1)가 이동되는 경로를 형성한다.

상부캡(155)은 여과포(151)의 상단에 결합된다. 상부캡(155)은 우레탄 재질 또는 수지재질로 형성될 수 있으며, 인서트몰딩에 의해 여과포(211)의 상단과 결합된다. 상부캡(213)은 내주면이 하방향으로 경사짐으로써, 상단에서 하단으로 갈수록 내경이 좁아지도록 형성된 경사걸림돌기(155a)를 가진다. 경사걸림돌기(155a)는 여과포(151)의 내벽면에서 중심 쪽으로 플랜지형태로 돌출되게 마련된다.

홀더(159)는 차단판(120)의 상면에 접촉되어 지지된다. 홀더(159)는 통과공(121) 내부로 삽입되는 삽입관(159b)과, 삽입관(159b)의 단부에 절곡형성되어 경사걸림돌기(155a)와 후크결합되는 걸림단(159a)을 포함한다.

탈진공기확산돔(160)은 메쉬망(153)의 내부에 서로 다른 높이로 복수개가 결합되어 탈진수단(140)으로부터 공급되는 탈진용 압축공기(W)를 여과포(151)를 향해 확산시켜 분진 제거 효율을 향상시킨다.

탈진공기확산돔(160)은 하부에서 상부로 갈수록 점차 면적이 줄어드는 돔 형태로 형성된다. 탈진공기확산돔(160)은 표면이 막혀 있어 상부로부터 공급되는 탈진용 압축공기(W)가 부딪치며 산란되는 공기확산지붕(161)과, 메쉬망(153) 내부에 결합되는 하부지지링(165)과, 하부지지링(165)과 공기확산지붕(161)의 하부를 서로 연결하며 외부공기(A1)를 통과시키는 분진이동메쉬망(163)을 포함한다.

공기확산지붕(161)은 도 3에 도시된 바와 같이 반구 형태로 형성된다. 공기확산지붕(161)은 상부로부터 공급되는 탈진용 압축공기(W)가 메쉬망(153) 내부를 간섭없이 직진하여 이동되는 것을 차단한다. 탈진용 압축공기(W)는 공기확산지붕(161)의 표면에 부딪치며 이동이 차단되고, 도 4에 도시된 바와 같이 모든 방향으로 확산되며 여과포(151)의 내벽면에 부딪치게 된다.

하부지지링(165)은 탈진공기확산돔(160)을 메쉬망(153) 내부에 고정시킨다. 하부지지링(165)은 메쉬망(153)의 내경에 대응되는 직경(r2)을 갖도록 형성된다. 하부지지링(165)은 메쉬망(153)의 내벽면에 끼움결합되고, 도면에 도시되지 않았으나 체결부재(미도시)에 의해 착탈가능하게 고정된다.

하부지지링(165)과 공기확산지붕(161) 사이에는 분진이동메쉬망(163)이 구비된다. 분진이동메쉬망(163)은 분진유입구(111)로부터 유입된 외부공기(A1)를 공기배출구(113)로 이동시키는 경로를 형성한다.

여기서, 공기확산지붕(161)의 직경(r1)이 넓을수록 탈진효율은 높아질 수 있으나, 외부공기(A1)의 이동통로가 좁아지게 된다.

따라서, 공기확산지붕(161)의 직경(r1)은 하부지지링(165)의 직경(r2), 즉 메쉬망(153)의 직경을 고려하여 외부공기(A1)의 이동을 차단하지 않는 범위에서 결정된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 집진기(100) 및 필터카트리지(150)의 동작과정을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

사용자가 집진기(100)에 전원을 인가하면, 배기팬(130)이 회전한다. 배기팬(130)의 회전에 의해 케이스(110)의 분진유입구(111)를 통해 외부공기(A1)가 유입된다. 이 때, 탈진수단(140)은 구동되지 않는다.

외부공기(A1)는 케이스(110) 내부로 유입된 후, 차단판(120)에 의해 이동경로가 차단되어 필터카트리지(150) 내부로 모두 유입된다. 외부공기(A1)는 필터카트리지(150)의 메쉬망(153)을 따라 상방향으로 이동되면서 여과포(151)와 접촉하며 분진(D)이 제거된다.

분진(D)이 제거된 처리공기(A2)는 통과공(121)을 통해 상부로 이동하고, 공기배출구(113)를 통해 외부로 배출된다.

이러한 분진(D) 처리과정이 진행되면, 여과포(151)의 표면에 많은 량의 분진(D)이 부착된다.

타이머(142)에 설정된 시간이 경과되면, 배기팬(130)의 구동이 멈추고, 압축기(141)가 구동하게 된다. 그리고, 밸브(143)가 개방되면서 탈진용 압축공기(W)가 블로우튜브(144)를 통해 이동된다.

탈진용 압축공기(W)는 공기토출구(145)를 통해 배출되어 메쉬망(153) 하부로 이동된다. 이 때, 도 4에 도시된 바와 같이 탈진용 압축공기(W)는 공기확산지붕(161)에 막혀 이동이 차단되고, 주변으로 확산되어 여과포(151)와 부딪치게 된다. 여과포(151)는 탈진용 압축공기(W)의 이동에 의해 발생되는 진동에 의해 1차적으로 분진(D)이 제거되고, 공기확산지붕(161)에 의해 확산되어 여과포(151)와 직접 부딪치는 탈진용 압축공기(W)에 의해 2차적으로 분진이 제거된다.

이러한 2차에 걸친 분진 제거에 의해 여과포(151)에 부착되어 있던 분진(D)의 80-90%가 제거될 수 있다.

탈진제거과정이 완료되면, 다시 배기팬(130)이 회전되고 탈진수단(140)은 구동을 멈춘고, 외부공기(A1)의 분진제거과정이 진행된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 필터카트리지는 내부에 탈진공기확산돔이 구비되어 여과포에 부착된 분진을 효과적으로 제거할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 집진기용 필터카트리지의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 집진기 110 : 케이스
111 : 분진유입구 113 : 공기배출구
120 : 차단판 121 : 통과공
130 : 배기팬 140 : 탈진수단
141 : 압축기 142 : 타이머
143 : 밸브 144 : 블로우튜브
145 : 공기토출구 146 : 체결수단
150 : 필터카트리지 151 : 여과포
151a : 골 151b : 산
152 : 지지돌기 153 : 메쉬망
155 : 상부캡 155a : 경사걸림돌기
157 : 하부캡 159 : 홀더
159a : 걸림단 159b : 삽입관
160 : 탈진공기확산돔 161 : 공기확산지붕
163 : 분진이동메쉬망 165 : 하부지지링
A1 : 외부공기
A2 : 처리공기
D : 분진
W : 탈진용 압축공기

Claims

집진기용 필터카트리지에 있어서,
상기 집진기는 분진유입구와 공기배출구를 가지는 집진케이스와, 상기 집진케이스의 상부에 수평하게 결합되는 차단판과, 상기 차단판의 상부에 구비되어 상기 차단판의 하부로 탈진용 압축공기를 공급하는 탈진수단을 가지며,
상기 차단판의 하부에 수직하게 배치되어, 상기 분진유입구로 유입되는 외부공기에 포함된 분진을 제거하는 여과포와;
상기 여과포의 내부에 삽입되어 상기 여과포의 형상이 유지되도록 지지하는 메쉬망과;
상기 차단판에 상기 여과포를 결합시키는 상부캡과;
상기 여과포의 하부에 결합되는 하부캡과;
상기 메쉬망의 내부에 높이방향을 따라 복수개가 결합되어, 상기 탈진수단으로부터 공급되는 탈진용 압축공기를 상기 여과포의 내벽면을 향해 확산시키는 돔형상의 탈진공기확산돔을 포함하고,
상기 탈진공기확산돔은,
상기 메쉬망의 내경보다 작게 형성되며 상방향으로 갈수록 점차 직경이 작은 돔형태로 형성되며, 상기 탈진용 압축공기와 접촉되며 상기 탈진용 압축공기를 상기 여과포의 내벽면으로 확산시키는 공기확산지붕와;
상기 메쉬망의 내경에 대응되게 구비되어, 상기 메쉬망의 내벽면에 결합되는 하부지지링과;
상기 하부지지링과 상기 공기확산지붕의 하부를 연결하며, 상기 분진유입구를 통해 유입된 외부공기를 상방향으로 이동시키는 분진이동메쉬망을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터카트리지.
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