KR101922518B1 - 집진필터 및 집진장치 - Google Patents

Abstract

집진성능을 향상시킨 개선된 구조의 집진필터 및 이러한 집진필터를 포함하는 집진장치가 제공된다. 집진필터는, 유체를 통과시킬 수 있는 통기구조가 형성된 필터체, 필터체의 적어도 일부에 점착물질이 도포되어 형성된 점착층, 및 필터체에 연결되어 필터체를 지지하는 보강재를 포함한다.

Description

집진필터 및 집진장치{Dust collecting filter and dust collector}

본 발명은 집진필터 및 집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 집진성능이 향상된 개선된 구조의 집진필터 및 이러한 집진필터를 포함하는 집진장치에 관한 것이다.

먼지 등 오염물질에 대한 규제가 강화되고 있다. 종래 집진설비 등을 요구하지 않던 산업시설에도 먼지 등 처리가 가능한 집진장치의 설치가 의무화되고 있다. 특히, 최근 기체연료를 사용하는 발전시설에 대해서도 먼지에 대한 규제가 강화되어 천연가스를 연료로 사용하는 복합화력발전시설 등에서도 집진장치의 설치가 요구되고 있다.

종래의 경우 먼지 등 오염물질을 처리하기 위한 방식으로 백(bag) 필터 등을 많이 사용하였다. 먼지나 오염물질이 대량 생성되는 발전시설 등에 설치, 교환이 용이한 구조의 백 필터를 적용하여 입자상 오염물질들을 처리하였다. 재질에 따라 차이가 있을 수 있으나 이러한 필터는 공극의 크기가 작을수록 미세한 입자를 포집할 수 있는 반면 통기능력은 감소하여 압력부하가 증가하는 문제가 있다.

즉, 배기량이 많은 발전설비 등에서 배기가스에 함유된 입자상 오염물질 등을 처리하고자 하는 경우 필터에 걸리는 압력부하로 인해 운전비용이 증가하고 가스의 투과속도도 감소하여 집진효율이 크게 감소하는 문제가 있다. 특히, 종래 필터의 경우 배압이 쉽게 증가하고, 배가스의 유동속도를 확보하기 어려웠으며, 집진능력을 향상시키기 위해서는 필터의 면적을 증가시켜야 하는 등 장치가 비대화되고 설비가 복잡해져 개선이 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1475866호, (2014.12.23), 도 1

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 집진성능을 향상시킨 개선된 구조의 집진필터를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이러한 집진필터를 포함하는 집진장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 집진필터는, 유체를 통과시킬 수 있는 통기구조가 형성된 필터체; 상기 필터체의 적어도 일부에 점착물질이 도포되어 형성된 점착층; 및 상기 필터체에 연결되어 상기 필터체를 지지하는 보강재를 포함한다.

상기 필터체는 다공성(porous)부재 및 망(net)상의 메쉬부재 중 적어도 하나를 포함하여, 상기 통기구조가 다공구조 및 망구조 중 적어도 하나를 포함하는 형태로 형성될 수 있다.

상기 다공성부재는 부직포, 직포, 및 발포성 폼 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 필터체는 상기 점착층 형성 전의 공기투과도가 KS K ISO 9237:2011에서 시험압력 200Pa일 때 60~1030㎤/㎠/s일 수 있다.

상기 메쉬부재는 굴절 가능한 소재가 망상으로 교차 직조되어 형성될 수 있다.

상기 필터체는 멜라민(Melamine), 아라미드(Aramid), 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide: PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluorethylene: PTFE), 및 폴리이미드(Polyimid)중에서 선택된 적어도 어느 하나의 소재를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 보강재의 적어도 일부는 상기 필터체 내측을 상기 필터체의 연장방향으로 관통하여 연결될 수 있다.

상기 보강재의 적어도 일부는 상기 필터체 표면에 접착되거나, 결속되어 연결될 수 있다.

상기 보강재는 격자구조를 포함하여 형성되며, 상기 격자구조는 고정된 격자구조일 수 있다.

상기 집진필터는, 상기 필터체, 상기 점착층, 및 상기 보강재를 포함하여 이루어진 집진영역 및 상기 집진영역이 아닌 적어도 일부가 개구되어 이루어진 통풍영역이 형성될 수 있다.

상기 집진필터는, 유체 유동을 차단하는 차단부재를 더 포함하고, 상기 집진영역 및 상기 통풍영역이 아닌 부분에 상기 차단부재를 포함하여 이루어진 차폐영역이 형성될 수 있다.

상기 집진영역, 상기 통풍영역, 및 상기 차폐영역은 단일한 시트 상에 배열될 수 있다.

상기 집진영역 및 상기 통풍영역은 제1시트 상에 배열되고, 상기 차폐영역은 상기 제1시트와 독립된 제2시트상에 배열될 수 있다.

상기 점착층은 실리콘계 수지 및 아크릴계 수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 점착층이 형성된 필터체에서 상기 점착층과 상기 필터체를 합한 중량은, 상기 점착층 형성 전 상기 필터체 중량의 1.05~1.6배일 수 있다.

상기 점착층 형성 후 상기 필터체의 통기도는 KS K ISO 9237:2011에서 시험압력 200Pa일 때 50~900㎤/㎠/s일 수 있다.

상기 집진필터는, 상기 유체의 유동속도가 1~10m/s의 범위 내에서 형성될 때, 압력손실은 3~120mmAq이고, 상기 유체에 함유된 입경 3~10㎛인 입자에 대한 집진효율이 40~100퍼센트일 수 있다.

본 발명에 의한 집진장치는, 유로를 가로질러 배치되는 상기 집진필터; 상기 유로의 외측에서 상기 집진필터를 권취 또는 권출하는 축부재; 및 상기 축부재의 회전을 조절하는 구동부를 포함한다.

상기 집진장치는, 상기 유로의 상기 집진필터 전단에 배치된 제1지지부재,

상기 유로의 상기 집진필터 후단에 배치된 제2지지부재, 및 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재와 상기 축부재의 사이에서 회전하며 상기 집진필터와 접촉하는 가이드롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 가이드롤러는 외주부로부터 직경방향으로 돌출된 적어도 한 쌍의 가이드링을 포함하여, 상기 가이드링의 사이에 상기 집진필터가 접촉될 수 있다.

상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는 각각 상기 집진필터를 따라 복수 개가 배치되며 복수 개 중 적어도 하나는 회전 가능한 롤러로 이루어질 수 있다.

상기 집진장치는 제동부를 더 포함하고, 상기 축부재는 상기 집진필터의 양단부에 적어도 한 쌍이 배치되어 쌍을 이루는 상기 축부재 중 어느 하나가 상기 구동부에 의해 회전이 조절되고, 상기 제동부는 쌍을 이루는 상기 축부재 중 다른 하나의 상기 축부재와 선택적으로 접촉하며 회전을 저지하고 상기 집진필터의 움직임을 제한할 수 있다.

본 발명에 의하면, 개선된 필터 구조로 필터의 집진성능을 크게 향상시킬 수 있다. 특히, 필터를 통과하는 유체의 압력손실을 줄이고 유동속도를 확보하면서 입자상 오염물질들을 용이하게 포집하여 처리할 수 있다. 또한, 필터의 내구성 및 내열성 등을 용이하게 향상시킬 수 있으며 이러한 집진필터를 이용하여 처리성능이 크게 향상된 집진장치를 구현할 수 있다. 또한, 발전시설 등의 운전상황에 대응하여 다양하게 적용 가능한 필터구조를 이용하여 집진성능의 향상 및 그 밖의 원활한 시설운전 등을 용이하게 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 집진필터의 사시도 및 필터체와 보강재의 연결관계를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 집진필터의 변형례를 도시한 사시도 및 필터체와 보강재의 연결관계를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1의 집진필터의 또 다른 변형례를 도시한 사시도 및 필터체와 보강재의 연결관계를 도시한 측면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 집진필터의 필터체의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 집진필터의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 집진필터의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 집진장치의 구성도이다.
도 9는 도 8의 집진장치의 가이드롤러를 집진필터와 함께 도시한 사시도이다.
도 10은 도 8의 집진장치의 제동부 구조를 예시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2실시예에 의한 집진장치의 작동도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제3실시예에 의한 집진장치의 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 집진필터에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 집진필터의 사시도 및 필터체와 보강재의 연결관계를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 집진필터의 변형례를 도시한 사시도 및 필터체와 보강재의 연결관계를 도시한 측면도이고, 도 3은 도 1의 집진필터의 또 다른 변형례를 도시한 사시도 및 필터체와 보강재의 연결관계를 도시한 측면도이며, 도 4 및 도 5는 도 1의 집진필터의 필터체의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 의한 집진필터(1)는 유체를 통과시킬 수 있는 통기구조가 형성된 필터체(100), 필터체(100)의 적어도 일부에 점착물질이 도포되어 형성된 점착층(도 4 및 도 5의 200참조), 및 필터체(100)에 연결되어 필터체(100)를 지지하는 보강재(300)를 포함한다. 필터체(100)의 통기구조는 도시된 바와 같이 다수의 기공(110)을 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 집진필터(1)는 이러한 통기구조로 유체를 용이하게 통과시켜 압력부하를 낮추는 동시에 점착층(200)을 이용하여 입자상 오염물질을 효과적으로 포집한다. 집진필터(1)는 통기구조를 포함하는 필터체(100)와 보강재(300)가 상호 연결된 구조로 인해 내구성이 크게 증가되며 필터체(100)와 보강재(300)의 재료적 특성에 의해 집진필터(1)의 내열성, 내부식성 등도 크게 향상된다. 따라서 집진필터(1)를 상대적으로 가혹한 조건에도 용이하게 적용할 수 있고, 높은 처리수준을 유지하면서 장시간 사용할 수 있으며, 압력부하를 줄여 유체의 원활한 순환을 도모하면서 유체에 함유된 입자상 오염물질들을 매우 효과적으로 처리할 수 있다.

필터체(100)의 통기구조는 기공(110)을 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 기공(110)은 필터체(100)의 표면 및 내부 전체에 다수가 분포하여 이들의 적어도 일부가 서로 연결될 수 있다. 입자상 오염물질을 함유한 유체는 이러한 통기구조를 통해 유동하며 유체에 함유된 입자상 오염물질은 필터체(100)에 형성된 점착층(도 4 및 도 5의 200참조)에 부착되어 용이하게 포집된다. 점착층(200)의 점착력에 의해 미세한 오염물질 입자까지 효과적으로 포집되므로 오염물질 처리능력이 크게 향상된다. 필터체(100)와 점착층(200)의 구조에 대해서는 후술하여 보다 상세히 설명한다.

필터체(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 다양한 형태로 보강재(300)와 연결된다. 보강재(300)가 필터체(100)와 연결됨으로써 통기구조를 포함하는 필터체(100)의 구조적 강성이 크게 증가된다. 보강재(300)는 예를 들어, 금속사, 유리섬유, 강화섬유, 강성 및 내열성이 향상된 각종 고분자물질 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 보강재는 또한 격자구조를 포함하여 형성될 수 있으며, 격자구조는 고정된 격자구조일 수 있다. 고정된 격자구조는 격자구조가 늘거나 줄어드는 등 변형되지 않고 당초 격자구조를 유지하는 것을 의미할 수 있다. 보강재(300)는 도시된 바와 같이 선형으로 가공된 와이어 형상으로 형성될 수 있으나, 필요에 따라 일정한 폭을 갖는 띠 형상 등으로 변형될 수도 있다. 보강재(300)는 필터체(100)와 연결이 용이한 한도 내에서 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있다.

보강재(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 적어도 일부가 필터체(100) 내측을 관통하여 연결될 수 있다. 보강재(300)는 필터체(100) 내측을 필터체(100)의 연장방향(예를 들어, 필터체의 길이방향 및 길이방향과 수직한 폭 방향 또는 이 둘의 방향이 조합된 방향 등)으로 관통하여 연결될 수 있다. 보강재(300)는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 필터체(100)를 길이방향으로 관통하거나 지그재그 형태로 관통하여 연결될 수 있다. 보강재(300)의 적어도 일부는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 측면에서 보았을 때 완전히 필터체(100)의 내측에 삽입되어 필터체(100)와 일체화된 지지구조를 형성할 수 있다. 이러한 형태로 필터체(100)와 보강재(300)가 연결되어 집진필터(1)의 구조적 강성을 크게 증가시킬 수 있다. 보강재(300)가 필터체(100)를 관통하는 한도 내에서 보강재(300)와 필터체(100) 상호간의 연결구조, 연결형태, 배열 등은 얼마든지 변형될 수 있으므로 보강재(300)와 필터체(100)간 연결구조를 도시된 바와 같이 한정하여 이해할 필요는 없다.

보강재(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 일부가 필터체(100) 표면에 접착되거나, 결속되어 연결될 수 있다. 즉, 보강재(300)를 필터체(100) 내측에 삽입하는 대신 필터체(100) 표면에 부착하여 연결할 수 있다. 이러한 경우에도 보강재(300)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 필터체(100)의 길이방향으로 연장되거나 지그재그 형태로 연장된 배열을 포함할 수 있다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 보강재(300)와 필터체(100)의 사이에 접착물질을 포함하는 접착부(310)를 형성하여 접착방식으로 상호 연결할 수 있으며, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 보강재(300)의 적어도 일부를 결속하는 결속부(320)를 형성하여 결속방식으로 상호 연결할 수도 있다. 결속부(320)는 예를 들어, 고강도의 난연성 섬유로 이루어진 봉재사를 보강재(300) 둘레에 봉재하여 필터체(100)와 결속하는 방식으로 형성할 수 있다. 도 2의 (a)에는 접착방식으로 연결된 예가 도시되었으나, 접착방식과 결속방식을 혼합하여 연결할 수도 있다. 보강재(300)가 필터체(100) 표면에 접착되거나, 결속되어 연결되는 한도 내에서 보강재(300)와 필터체(100) 상호간의 연결구조, 연결형태, 배열 등은 얼마든지 변형될 수 있으므로 보강재(300)와 필터체(100)간 연결구조 역시 도시된 바와 같이 한정하여 이해할 필요는 없다.

한편, 보강재(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 연속된 격자 형태로 형성되어 필터체(100)와 연결될 수도 있다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 보강재(300)가 연속된 그물 형태(또는 망사 형태)의 구조로 배열되어 그 적어도 일부에 필터체(100)가 연결될 수 있다. 보강재(300)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 그 일부가 필터체(100) 내부를 완전히 관통하여 지지할 수 있으나, 필요에 따라 전술한 바와 같이 필터체(100)의 표면에 부착되어 필터체(100)를 지지할 수도 있다. 이와 같이 다양한 형태로 필터체(100)와 보강재(300)를 연결하여 내구도가 높은 견고한 필터구조를 형성할 수 있다. 필터체(100)는 보강재(300)가 배열된 영역 전체, 또는 그 일부에만 형성될 수 있으며 이는 필요에 따라서 조정이 가능하다.

필터체(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 기공(110) 등을 포함하는 통기구조가 형성되어 있어 유체를 용이하게 통과시킨다. 또한, 필터체(100)는 점착물질이 도포되어 형성된 점착층(200)을 포함하고 있어 유체를 용이하게 통과시키면서도 유체에 함유된 미세한 오염물질 입자까지 용이하게 포집할 수 있다. 필터체(100)는 다공성(porous)부재 및 망(net)상의 메쉬부재 중 적어도 하나를 포함하며 필터체(100)의 통기구조는 다공구조 및 망구조 중 적어도 하나를 포함하는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이하, 도 4 및 도 5에 예시된 단면도를 참조하여 필터체(100)와 점착층(200)에 대해서 보다 상세히 설명한다.

필터체(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 기공(110)을 포함하는 다공성부재로 형성될 수 있다. 도 4의 (a) 및 (b)는 필터체(100)의 구조를 보다 명확히 설명하고자 보강재(도 1 내지 도 3의 300참조)는 미도시 상태로 도시된 것이다. 이러한 필터체(100)의 표면 및 내부를 포함하는 적어도 일부에 점착물질이 도포되어 점착층(200)이 형성된다. 점착층(200)은 필터체(100)의 일 면, 양 면, 내부, 내부와 일 면, 또는 내부와 양 면 등에 다양하게 형성될 수 있다. 점착층(200)은 실리콘계 수지 및 아크릴계 수지 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있고, 이러한 수지 등으로 이루어진 점착물질을 용제 등으로 희석하여 필터체(100)를 반복적으로 침지하는 딥 코팅(dip-coating) 방식으로 점착층(200)을 형성할 수 있다. 기공(110)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 필터체(100) 외부에 다수가 형성되어 있고 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 그 내부에도 다수가 형성되어 있다. 서로 인접한 기공(110)은 필터체(100)의 내부에서 적어도 일부가 서로 연결되어 유체를 통과시킬 수 있는 통기구조를 형성한다.

필터체(100)를 이루는 다공성부재는 부직포, 직포, 발포성 폼(foam) 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 점착층(200)은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 필터체(100)의 표면, 필터체(100) 표면에 위치하는 기공(110)의 내부, 필터체(100) 내부에 형성된 기공(110)의 내부 등에 입체적으로 형성될 수 있다. 다공성부재의 종류에 대응하여 기공(110)의 평균 크기가 달라질 수 있으며 그에 대응하여 적절한 두께로 점착층(200)의 두께를 변경하여 적용할 수 있다. 이와 같이 다공성부재로 형성된 필터체(100)의 다공구조로 이루어진 통기구조와 필터체(100)에 형성된 점착층(200)을 이용하여 유체를 용이하게 통과시키면서도 점착물질로 오염물질 입자를 용이하게 포집 가능한 필터구조를 구현할 수 있다.

필터체(100)는 망(net)상의 메쉬부재를 포함하여 형성될 수 있다. 메쉬부재는 굴절 가능한 소재가 망상으로 교차 직조되어 형성될 수 있다. 필터체(100)가 메쉬부재로 이루어진 경우 메쉬부재의 망상구조 사이에 기공(110)이 형성될 수 있다. 메쉬부재를 이루는 굴절 가능한 소재는 예를 들어, 각종 섬유재, 강화섬유, 금속사, 탄성 및 소성을 갖는 고분자 화합물 등이 될 수 있으며, 그 밖에도 굴절이 가능한 선형의 부재로 이루어져 교차 직조가 가능한 여러 가지 소재를 이용하여 메쉬부재를 구성할 수 있다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 이러한 경우에도 필터체(100)의 표면에 다수의 기공(110)이 분포하고 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 필터체(100)의 내부에도 다수의 기공(110)이 분포할 수 있다. 다만, 기공(110)의 크기 및 분포는 필터체(100)가 다공성부재로 형성된 경우와는 다를 수 있으므로, 도면상에 예시된 기공(110)의 크기와 분포로 한정하여 이해할 필요는 없다. 필터체(100)는 예를 들어, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 세로방향으로 연장된 제1선재(121)와 이와 수직한 방향으로 교차하는 제2선재(122)로 이루어진 망상의 메쉬부재로 이루어질 수 있고, 이러한 메쉬부재가 중복하여 중첩된 형태로 형성될 수 있다. 제1선재(121)와 제2선재(122)의 교차구조 사이에 형성된 기공(110)은 도시된 바와 같이 적어도 일부가 서로 연결되어 유체를 통과시킬 수 있는 통기구조를 형성할 수 있다.

점착층(200)은 제1선재(121)와 제2선재(122) 둘레를 따라 형성될 수 있으며 필터체(100)의 전체에 분포할 수 있다. 제1선재(121)와 제2선재(122)의 교차구조 사이에 형성된 기공(110) 주위로 점착층(200)이 분포되어 기공(110)을 통해 유동하는 유체의 오염물질 입자를 용이하게 포집 가능한 구조를 구현할 수 있다. 필터체(100)가 메쉬부재로 이루어진 경우에도 점착층(200)은 필요에 따라 필터체(100)의 일부에만 분포할 수 있다. 이처럼 선재가 교차하여 망상 구조를 형성하는 메쉬부재의 기공(110)은 전술한 바와 같이 다공성부재의 기공(110)과 차이가 있을 수 있으므로, 기공(110)의 크기를 고려하여 역시 점착층(200)의 두께를 적절히 변경하여 적용할 수 있다. 이와 같이 망상의 메쉬부재로 형성된 필터체(100)의 망구조로 이루어진 통기구조와, 필터체(100)에 형성된 점착층(200)을 이용하여 역시 유체를 용이하게 통과시키면서도 점착물질로 오염물질 입자를 용이하게 포집 가능한 필터구조를 구현할 수 있다.

필터체(100)는 이와 같이 다공성부재 및 메쉬부재 중 어느 하나로 이루어지거나 이러한 부재가 혼합하여 형성될 수 있다. 따라서 필터체(100)의 통기구조 역시 다공성부재의 다공구조 및 메쉬부재의 망구조 중 적어도 하나를 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 필요에 따라 다공성부재와 메쉬부재를 적절히 조합하여 원하는 통기도의 통기구조를 구현할 수도 있다. 필터체(100)는 멜라민(Melamine), 아라미드(Aramid), 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide: PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluorethylene: PTFE), 및 폴리이미드(Polyimid)중에서 선택된 적어도 어느 하나의 소재를 포함하여 이루어질 수 있으며, 이러한 소재를 이용하여 내열성, 내부식성 등의 성질을 특히 강화할 수 있다.

필터체(100)는 점착층(200) 형성 전의 공기투과도가 KS K ISO 9237:2011에서 시험압력 200Pa일 때 60~1030㎤/㎠/s일 수 있다. 이러한 필터체(100)에 전술한 바와 같이 점착물질을 딥 코팅하는 방식으로 점착층(200)을 형성할 수 있다. 점착층(200)은 전술한 바와 같이 실리콘계 수지 및 아크릴계 수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고 점착층(200)이 형성된 필터체(100)에서 점착층(200)과 필터체(100)를 합한 중량은 점착층(200) 형성 전 필터체(100) 중량의 1.05~1.6배의 범위 내에 있을 수 있다. 이와 같이 점착층(200) 형성 후 필터체(100)의 통기도는 시험압력 200Pa일 때 50~900㎤/㎠/s일 수 있으며, 이를 통해 운전시 압력부하 또는 압력손실(필터 전단과 후단의 압력차이일 수 있다)이 허용 가능한 적절한 범위 내에 있도록 할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같은 방식으로 필터체(100) 통기구조와 점착층(200)을 조절하여 유체를 원활하게 통과시키면서도 오염물질 입자를 효과적으로 처리 가능한 필터구조를 구현할 수 있다. 바람직하게는, 집진필터(1)는 유체의 유동속도가 1~10m/s의 범위 내에서 형성될 때, 압력손실은 3~120mmAq이고, 유체에 함유된 입경 3~10㎛인 입자에 대한 집진효율이 40~100퍼센트가 되도록 형성할 수 있다. 압력손실, 집진효율 등을 고려하여 전술한 바와 같이 필터체(100)의 구조와 기공(110)구조(예를 들어, 다공성 구조 및 망상 구조 중 적어도 어느 하나를 포함하는 필터체 구조와 이러한 필터체 구조에 대응하는 기공의 구조), 필터체(100)의 두께와 기공(110)의 크기, 점착층(200)의 두께, 점착층(200)의 분포상태 등을 조절함으로써, 상기한 바와 같은 압력손실, 집진효율 등을 나타내는 효과적인 집진필터(1)를 구현할 수 있다. 이러한 집진필터(1)를 복합화력발전시설 등에 적용하여 시설에서 발생하는 철산화물 등의 오염물질 입자를 효과적으로 처리할 수 있다. 또한, 전술한 구조특성, 소재특성 등에 기인한 집진필터(1)의 내구성, 내열성, 내부식성 등을 이용하여 고온의 가스나 부식성 가스가 발생하는 시설(복합화력발전시설 등을 포함함)에도 집진필터(1)를 적용하여 입자상 오염물질들을 매우 용이하게 처리하는 것이 가능하다.

예를 들면, 집진필터(1)는 구체적으로 다음과 같은 방식으로 제조 가능하다. 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide) 부직포 원단을 가공하여 필터체(100)를 형성하고 실리콘 점착액을 도포하여 점착층(200)을 형성한다. 실리콘 점착액은 예를 들어, KCC社의 제품(제품명: SS9015)을 사용할 수 있다. 실리콘 점착액을 필터체(100) 가로500mm X 세로500mm 당 400g의 비율로 도포하고, 도포된 점착액을 롤러 등의 가압부재로 가압하여 균등하게 분포시키는 동시에 잉여액을 제거하고, 이후 상온에서 대략 3시간 정치 후 온도 180℃, 상압의 조건에서 5분간 소성한다. 이후 다시 상온에서 정치 후 온도 210℃, 상압의 조건에서 10분간 소성한다. 이와 같은 정치 및 소성과정을 4회 반복하여 필터체(100)에 점착층(200)을 형성한다. 점착층(200) 형성 전 필터체(100)의 중량은 가로500mm X 세로500mm 당 90g이고, 점착층(200) 형성 후 점착층(200)과 필터체(100)의 중량은 가로500mm X 세로500mm 당 132g으로, 점착층(200)이 형성된 필터체(100)에서 점착층(200)과 필터체(100)를 합한 중량은, 점착층(200) 형성 전 필터체(100) 중량의 대략 1.47배가 될 수 있다. 이와 같이 점착층(200)이 형성된 필터체(100)에 도 3에 도시된 바와 같은 격자 형상의 보강재(300)를 고정하되, 도 2의 (c)와 같이 결속부(320)를 이용하여, 필터체(100)의 표면에 고정하는 방식으로 고정하여 집진필터(1)를 제조한다. 보강재(300)의 단위격자 한 변의 길이는 1~5cm일 수 있다. 또한, 보강재(300)는 유리섬유를 이용하여 제조할 수 있다.

이에 대해 점착층(200) 형성 전후를 대비 시험하여 다음과 같은 시험결과를 얻었다. 시험방법은 필터투과속도(유동속도) 5m/s인 조건으로 국제시험방법 ASHERAE 52.2에 따라 시험하였다. 전술한 바와 같이 점착층(200) 형성된 필터체(100)에서 점착층(200)과 필터체(100)를 합한 중량은, 점착층(200) 형성 전 필터체(100) 중량의 1.05~1.6배이며, 점착층이 형성된 필터체(100)에서 입경 3~10㎛인 입자에 대한 집진효율은 91퍼센트, 필터 전후단의 압력손실은 65mmAq로 측정되었다. 또한, 필터의 인장강도는 1.43~3.98kgf/㎠로 측정되었다. 또한, 시험압력 200Pa인 조건에서 시험방법 KS K ISO 9237: 2011에 따라 시험한 결과 점착층(200) 형성 전 공기투과도는 350㎤/㎠/s로 측정되었고, 점착층(200) 형성 후 공기투과도는 320㎤/㎠/s로 측정되었다. 이와 같이 통기성이 우수하면서도 집진효율이 높은 필터를 제조하여 다양한 설비에 적용할 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 의한 집진필터에 대해 상세히 설명한다. 설명이 간결하도록 전술한 실시예와 차이나는 부분에 대해서 중점적으로 설명하며 그 밖의 별도로 언급되지 않은 부분에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 의한 집진필터(1-1)는 필터체(100), 점착층(도 4 및 도 5의 200참조), 및 보강재(300)를 포함하여 이루어진 집진영역(11), 및 집진영역(11)이 아닌 적어도 일부가 개구되어 이루어진 통풍영역(12)이 형성된다. 이러한 집진필터(1-1)를 이용하여 필요에 따라 집진작업을 수행하거나, 또는 시설물의 운전상황에 대응하는 그 밖의 다른 작업을 수행할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 제2실시예에 의한 집진필터(1-1)는 유체 유동을 차단하는 차단부재(400)를 더 포함하고, 집진영역(11) 및 통풍영역(12)이 아닌 부분에 차단부재(400)를 포함하여 이루어진 차폐영역(10)이 형성된 형태로 구현될 수 있다. 이를 통해, 집진필터(1-1)를 이용한 집진작업, 차폐작업, 통풍작업 등을 수행할 수 있으며, 시설물의 운전상황(예를 들어, 발전시설의 시동, 정지, 발전 등의 운전상황)에 대응하여 집진하거나, 유로를 차폐하거나, 발전시 원활한 유체 유동이 가능하도록 보조할 수 있다. 이에 대해서는 후술하는 집진장치 설명 시 보다 자세히 설명한다.

본 발명의 제2실시예에 의한 집진필터(1-1)는 도시된 바와 같이 집진영역(11), 통풍영역(12), 차폐영역(10)이 단일한 하나의 시트 상에 배열된다. 즉, 단일 시트로 형성된 집진필터(1-1) 상에 집진영역(11), 통풍영역(12), 차폐영역(10)이 차례로 배열된다. 따라서 집진필터(1-1)의 양 단을 권취하거나 권출하여 집진영역(11), 통풍영역(12), 차폐영역(10)의 위치를 조정할 수 있고 이를 통해 유로 내 집진영역(11), 통풍영역(12), 차폐영역(10) 중 어느 하나가 선택적으로 개재되도록 조정할 수 있다. 이를 통해 전술한 집진작업, 차폐작업, 통풍작업 등을 용이하게 수행할 수 있다.

집진영역(11)은 전술한 필터체(100), 점착층(도 4 및 도 5 참조), 및 보강재(300)를 포함한다. 집진영역(11)은 필터체(100), 점착층(200), 보강재(300)의 전술한 특성을 활용하여 유체 통과시 압력부하를 줄이면서도 오염물질 입자를 용이하게 처리할 수 있다. 통풍영역(12)은 전술한 보강재(300)로만 이루어질 수 있어 보강재(300) 사이로 유체가 방해 없이 원활히 통과하는 것이 가능하다. 도면 상에 보강재(300)가 지그재그 형태로 배열되었으나 보강재(300)의 배열 형태는 다른 형태로도 변형될 수 있다. 그러나 통풍영역(12)은 집진필터(1-1)의 적어도 일부가 개구되어 통풍이 가능하게 형성되는 영역으로 반드시 보강재(300)를 활용하여 형성될 필요는 없다. 집진필터(1-1)의 적어도 일부가 개구된 다양한 형태로 통풍영역(12)을 형성할 수도 있다.

차폐영역(10)은 유체 유동을 차단하는 차단부재(400)를 포함하여 형성된다. 차단부재(400)는 굴절이 가능한 소재로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 합성수지로 이루어진 막 등일 수 있다. 유체 유동을 차단 가능한 여러 가지 다양한 소재로 차폐영역(10)을 형성할 수 있다. 도시되지 않았지만, 차폐영역(10)의 적어도 일부에 보강재를 연결하여 집진영역(11), 통풍영역(12), 차폐영역(10)이 구조적으로 연속성을 갖도록 형성할 수도 있다. 이러한 방식으로 집진영역(11), 통풍영역(12), 차폐영역(10)이 형성된 집진필터(1-1)를 구현하여 시설물의 운전상황에 대응하는 다양한 작업을 수행할 수 있다.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 의한 집진필터에 대해 상세히 설명한다. 설명이 간결하도록 전술한 실시예와 차이나는 부분에 대해서 중점적으로 설명하며 그 밖의 별도로 언급되지 않은 부분에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 의한 집진필터(1-2)는 집진영역(11) 및 통풍영역(12)은 제1시트(1-2a) 상에 배열되고, 차폐영역(10)은 제1시트(1-2a)와 독립된 제2시트(1-2b) 상에 배열된다. 본 발명의 제3실시예에 의한 집진필터(1-2)는 전술한 집진영역(11), 통풍영역(12), 차폐영역(10)이 형성된 형태이되 단일 시트가 아닌 서로 다른 독립한 시트 상에 각 영역이 분산하여 배치된다. 이러한 형태로 구현되는 경우 서로 다른 시트를 유기적으로 조정하여 전술한 집진작업, 차폐작업, 통풍작업 등을 역시 용이하게 수행할 수 있다. 이에 대해서도 후술하는 집진장치 설명 시 보다 상세히 설명한다.

차폐영역(10)이 형성된 제2시트(1-2b)에는 보조통풍영역(13)이 함께 형성될 수 있다. 보조통풍영역(13) 역시 통풍영역(12)과 동일한 방식으로 형성될 수 있으나, 필요에 따라 양자는 서로 다른 방식으로 형성될 수도 있다. 보조통풍영역(13)은 유체를 원활하게 통과시킬 수 있는 여러 가지 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 보강재(300) 사이의 공간으로 유체 유동이 원활히 이루어지는 구조의 보조통풍영역(13)을 형성할 수 있다. 그러나 보조통풍영역(13)의 보강재(300)와 통풍영역(12)의 보강재(300) 배치를 반드시 동일하게 할 필요는 없으며 도시된 바와 같이 서로 다른 형태로 배치를 바꿀 수 있다. 또한 보강재(300)를 사용하는 구조로 한정될 필요 없이, 보강재(300)를 사용하거나 사용하지 않는 다양한 형태로 보조통풍영역(13)과 통풍영역(12)을 적절히 형성할 수 있다.

이와 같이 집진영역(11), 통풍영역(12), 차폐영역(10) 등의 서로 다른 다양한 영역이 형성된 집진필터를 이용하여 필터가 적용된 시설의 운전상황에 따라 이를 보조하고 필터를 다양한 방식으로 활용하는 것이 가능하다. 집진필터는 전술한 제1, 제2, 제3실시예의 다양한 형태로 시설물에 적용하여 다양한 효과를 현출해 낼 수 있다. 이하, 도 8 내지 도 14를 참조하여 집진필터를 포함하는 집진장치의 실시예에 대해서 설명한다.

도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 집진장치의 구성도이고, 도 9는 도 8의 집진장치의 가이드롤러를 집진필터와 함께 도시한 사시도이며, 도 10은 도 8의 집진장치의 제동부 구조를 예시한 도면이다.

먼저 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 집진장치(2)에 대해 상세히 설명한다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 의한 집진장치(2)는 유로(3)를 가로질러 배치되는 집진필터(1), 유로(3)의 외측에서 집진필터(1)를 권취(wind) 또는 권출(unwind)하는 축부재(24), 및 축부재(24)의 회전을 조절하는 구동부(25)를 포함한다. 본 발명의 제1실시예에 의한 집진장치(2)는 전술한 본 발명의 제1실시예에 의한 집진필터(1)를 적용할 수 있다. 필터체(도 1 내지 도 5의 100참조), 점착층(도 4 및 도 5의 200참조), 및 보강재(도 1 내지 도 5의 300참조)를 포함하는 집진필터(1)를 유로(3)에 가로질러 배치하고 축부재(24) 및 구동부(25)로 이를 조정하여 유로(3)를 통과하는 유체에 함유된 입자상 오염물질을 용이하게 처리할 수 있다. 축부재(24) 및 구동부(25)는 유로(3) 외측에 형성된 하우징(31) 등의 내부에 수용될 수 있고 구동부(25)는 축부재(24)와 체인, 벨트 등으로 연결된 모터를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만 구동부(25)는 모터와 연결된 가감속 장치를 포함할 수 있다.

집진장치(2)가 적용되는 유로(3)는 발전시설 등의 보일러 자체, 보일러 내부, 배기관, 덕트, 또는 연돌 등의 가스 이동이 가능한 여러 형태의 통로구조를 포함한다. 이러한 유로(3)를 따라 이동하는 여러 가지 가스가 집진필터(1)를 통과하며 처리된다. 집진필터(1)를 통과하는 유체는 오염물질 함유량이 상대적으로 높거나 낮은 다양한 가스를 포함하며 집진필터(1)가 처리 가능한 오염물질에는 철산화물이 포함될 수 있다. 유체는 예를 들어, 도 8의 하방으로부터 상방으로 유로(3)를 따라 유동할 수 있으며 유로(3)를 가로질러 설치된 집진필터(1)를 통과하면서 미세입자까지 용이하게 처리될 수 있다. 특히, 전술한 바와 같은 통기구조로 인해 필터의 압력부하를 크게 감소시키면서도 점착물질을 이용하여 미세한 오염물질 입자까지 용이하게 처리할 수 있다.

집진장치(2)는 유로(3)의 집진필터(1) 전단에 배치된 제1지지부재(21), 집진필터(1) 후단에 배치된 제2지지부재(22), 및 제1지지부재(21) 및 제2지지부재(22)와 축부재(24)의 사이에서 회전하며 집진필터(1)와 접촉하는 가이드롤러(23)를 더 포함한다. 이때 전단은 집진필터(1)의 유체가 유입되는 방향 측을 말하고 후단은 유체가 집진필터(1)를 통과하여 배출되는 측을 말한다. 전술한 바와 같이 도 8에서 유체가 하방으로부터 상방으로 유동하는 경우 집진필터(1) 전단은 집진필터(1) 하단 측이 되고 집진필터(1) 후단은 집진필터(1) 상단 측이 될 수 있다. 제1지지부재(21) 및 제2지지부재(22)는 집진필터(1)의 전단 및 후단에 집진필터(1)와 이격된 채 배치되어 집진필터(1)의 처짐을 방지하거나(특히 제1지지부재가 이러한 역할을 할 수 있다) 집진필터(1)에 걸리는 배압을 해소한다(특히 제2지지부재가 이러한 역할을 할 수 있다). 제1지지부재(21) 및 제2지지부재(22)는 각각 집진필터(1)를 따라 복수 개가 배치되며 복수 개 중 적어도 하나는 회전 가능한 롤러로 이루어지는 것이 바람직하다.

가이드롤러(23)는 축부재(24)와 인접하게 위치하여 집진필터(1)와 접촉하면서 집진필터(1)의 이동을 가이드한다. 가이드롤러(23)는 도 9에 도시된 바와 같이 집진필터(1)의 폭 방향으로 연장된 바 또는 롤러의 형태로 형성될 수 있다. 특히, 가이드롤러(23)는 외주부로부터 직경방향으로 돌출된 적어도 한 쌍의 가이드링(23a)을 포함하여, 가이드링(23a)의 사이에 집진필터(1)가 접촉된다. 이를 통해 도 9에 도시된 바와 같이 집진필터(1)가 이탈되지 않고 가이드롤러(23)와 접촉하면서 용이하게 주행할 수 있다. 가이드링(23a)은 가이드롤러(23)를 중심에 두고 그 외측으로 확장된 디스크와 같은 형상으로 형성될 수 있으며 집진필터(1)의 폭에 대응하여 위치가 조정될 수 있다. 가이드링(23a)은 가이드롤러(23)의 외주부에서 방사형태로 확장되어 집진필터(1)와 접촉하므로 도시된 바와 같이 집진필터(1)의 주행방향이 가이드롤러(23)를 경유하여 변경되는 경우에도 집진필터(1)와 접촉하며 이를 용이하게 가이드할 수 있다.

한편, 집진장치(2)는 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같은 제동부(26)를 포함할 수 있다. 축부재(24)는 도 8에 도시된 바와 같이 집진필터(1)의 양단부에 적어도 한 쌍이 배치되어 쌍을 이루는 축부재(24) 중 어느 하나가 구동부(25)에 의해 회전이 조절될 수 있고, 제동부(26)는 쌍을 이루는 축부재(24) 중 다른 하나의 축부재(24)와 선택적으로 접촉하며 회전을 저지하고 집진필터(1)의 움직임을 제한할 수 있다. 이를 통해 구동부(25)에 의해 회전이 조절되는 어느 하나의 축부재(24)와 그렇지 않은 다른 하나의 축부재(24)의 동작을 유기적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 구동부(25)가 구동부(25)에 연결되어 있는 어느 하나의 축부재(24)에 대한 회전속도를 감속하여 회전을 멈추는 경우, 제동부(26)는 다른 하나의 축부재(24)와 접촉하여 회전을 저지함으로써 집진필터(1)가 구동부(25) 측으로 계속 움직여 풀려나가는 것을 방지할 수 있다.

즉, 구동부(25)와 연결된 어느 하나의 축부재(24) 반대편에 위치한 다른 하나의 축부재(24)에 제동부(26)를 형성하여 쌍으로 형성된 축부재(24) 상호간의 회전속도를 동기화하는 등 축부재(24)의 회전을 유기적으로 조절할 수 있다. 이를 통해 집진필터(1)가 축부재(24)의 사이에서 원활하게 주행하도록 구성할 수 있다. 제동부(26)는 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 축부재(24) 외주부에 선택적으로 접촉하여 가압하는 가압부(26a)를 포함할 수 있으며 가압부(26a)는 지지부(26b)등에 평행이동이 가능한 형태로 결합될 수 있다. 그러나 이는 하나의 예로써 축부재(24)와 선택적으로 접촉하여 회전을 저지할 수 있는 다양한 형태로 제동부(26)를 구성할 수 있다. 이와 같은 방식으로 집진필터(1), 축부재(24), 구동부(25) 등을 포함하는 집진장치(2)를 구성하여 발전시설 등에 적용할 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 제2실시예에 의한 집진장치의 작동도이다.

이하, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 의한 집진장치에 대해 상세히 설명한다. 설명이 간결하도록 전술한 실시예와 차이나는 부분에 대해서 중점적으로 설명하며 별도로 설명되지 않은 부분에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신한다.

본 발명의 제2실시예에 의한 집진장치(2-1)는 앞서 설명한 제2실시예에 따른 집진필터(1-1)가 적용된다. 집진필터(1-1)는 단일한 시트 상에 집진영역(도 6의 11참조), 차폐영역(도 6의 10참조), 통풍영역(도 6의 12참조)이 형성되며 구동부(25)와 축부재(24) 등에 의해 위치가 조정되어 이 중 어느 하나가 유로(3) 내부에 선택적으로 개재된다. 도 11은 유로(3)내 차폐영역(10)이 개재된 상태이고, 도 12의 (a)는 유로(3)내 집진영역(11)이 개재된 상태이고, 도 12의 (b)는 유로(3) 내 통풍영역(12)이 개재된 상태로, 집진장치(2-1)는 시설물의 운전상황에 대응하여 서로 다른 방식으로 작동한다. 이하 이에 대해 설명한다.

도 11과 같이 유로(3) 내 차폐영역(10)이 개재되면 유로(3) 내 유체 유동이 차단된다[도 11의 실선화살표 참조]. 시설물(예, 발전시설)의 운정 정지와 같이 집진이 필요하지 않게 될 경우, 유로 내 유체 유동을 차단하여, 내부 물질이 외부로 유출되는 것을 막고, 외부로부터 내부로 물질이 유입되는 것도 막을 수 있다.

시설물의 운전이 다시 재개되는 경우와 같이 집진이 필요할 경우, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 집진영역(11)이 유로(3) 내부에 개재되면 유로(3) 내 오염물질을 매우 효과적으로 처리할 수 있다. 특히, 집진장치(2-1)가 설치된 발전시설 등의 보일러가 시동하는 때 유로(3) 내 각종 입자상 오염물질[도 12 (a)의 점선화살표 참조] 들이 과량 비산할 수 있으므로 도 12의 (a)와 같이 집진영역(11)을 유로(3) 내 개재하고 이를 집진하여 매우 효과적으로 처리할 수 있다. 집진영역(11)은 앞서 설명한 집진필터(1-1)의 통기구조와 점착층(도 4 및 도 5의 200참조)을 이용하여 유체 압력부하를 최소화하면서도 매우 효과적으로 오염물질 입자를 처리할 수 있다. 이와 같이 집진영역(11)을 유로(3) 내 개재하여 특히, 보일러 등의 시동 시점에 과량 발생할 수 있는 입자상 오염물질들을 처리하고 유로(3) 내부를 청결하게 유지할 수 있다.

보일러 등의 운전이 지속되어 스팀 등이 순환하면서 발전이 이루어지면 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 통풍영역(12)을 유로(3) 내부에 개재하고 유체를 통과시킨다[도 12 (b)의 화살표참조]. 즉, 집진필터(1-1)의 일 측이 개구되어 형성된 통풍영역(12)으로 유로(3) 내 유체 순환을 촉진할 수 있으며 이를 통해 유체 유동을 활성화하여 시설이 과열되지 않고 보다 원활하게 운전되도록 보조할 수 있다. 발전시설 등의 유로(3) 내부에서 입자상 오염물질은 특히 보일러 등의 운전이 시작되는 시점에 과량 발생하는바 시동 시에는 전술한 집진영역[도 12 (a)의 11참조]은 이를 효과적으로 처리하고 운전이 안정화되는 발전 중에는 통풍영역(12)으로 전환하여 과열을 막고 시설이 원활하게 운용되도록 효과적으로 보조할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제2실시예에 의한 집진장치(2-1)를 이용하여, 장치가 설치된 발전시설 등의 운전상황에 대응하는 서로 다른 작업을 수행할 수 있으며, 이를 통해 비산하는 오염물질 입자를 처리하거나, 운전이 원활하게 이루어지도록 보조하는 다양한 작업을 매우 유용하게 진행할 수 있다.

도 13 및 도 14는 본 발명의 제3실시예에 의한 집진장치의 작동도이다.

이하, 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 의한 집진장치에 대해 상세히 설명한다. 설명이 간결하도록 전술한 실시예와 차이나는 부분에 대해서 중점적으로 설명하며 별도로 설명되지 않은 부분에 대한 설명은 전술한 설명으로 대신한다.

본 발명의 제3실시예에 의한 집진장치(2-2)는 앞서 설명한 제3실시예에 따른 집진필터(1-2)가 적용된다. 집진필터(1-2)는 제1시트(1-2a) 및 제2시트(1-2b)로 이루어지며 제1시트(1-2a) 상에 집진영역(도 7의 11참조)과 통풍영역(도 7의 12참조)이 형성되고, 제2시트(1-2b) 상에 차폐영역(도 7의 10참조)과 보조통풍영역(도 7의 13참조)이 형성된다. 집진필터(1-2)의 양 단부에는 제1시트(1-2a)를 조정하기 위한 축부재(24)의 쌍과, 제2시트(1-2b)를 조정하기 위한 축부재(24)의 쌍이 형성될 수 있으며 구동부(25)와 제동부(26) 등도 각 쌍에 대응하여 복수로 형성될 수 있다.

구동부(25)와 축부재(24) 등에 의해 위치가 조정되면 집진영역(11)과 통풍영역(12) 중 어느 하나가 유로(3) 내부에 선택적으로 개재되고, 이와 중첩하여 차폐영역(10)과 보조통풍영역(13) 중 어느 하나가 유로(3) 내부에 선택적으로 개재된다. 도 13은 유로(3)내 통풍영역(12)과 차폐영역(10)이 중첩하여 개재된 상태이고, 도 14의 (a)는 유로(3)내 집진영역(11)과 보조통풍영역(13)이 중첩하여 개재된 상태이고, 도 14의 (b)는 유로(3) 내 통풍영역(12)과 보조통풍영역(13)이 중첩하여 개재된 상태로, 집진장치(2-2)는 시설물의 운전상황에 대응하여 다양한 방식으로 작동한다. 이하 이에 대해 설명한다.

도 13과 같이 유로(3) 내 통풍영역(12)과 차폐영역(10)이 중첩하여 개재되면 차폐영역(10)에 의해 유로(3) 내 유체 유동이 차단된다[도 13의 실선화살표 참조]. 시설물(예, 발전시설)의 운정 정지와 같이 집진이 필요하지 않게 될 경우, 유로 내 유체 유동을 차단하여, 내부 물질이 외부로 유출되는 것을 막고, 외부로부터 내부로 물질이 유입되는 것도 막을 수 있다.

시설물의 운전이 다시 재개되는 경우와 같이 집진이 필요할 경우, 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 집진영역(11)과 보조통풍영역(13)을 중첩하여 유로(3) 내부에 개재함으로써 유로(3) 내 오염물질을 매우 효과적으로 처리할 수 있다. 전술한 것처럼, 집진장치(2-2)가 설치된 발전시설 등의 보일러가 시동하는 때 유로(3) 내 각종 입자상 오염물질[도 14 (a)의 점선화살표 참조] 들이 과량 비산할 수 있으므로 도 14의 (a)와 같이 집진영역(11)과 보조통풍영역(13)을 중첩하여 유로(3) 내 개재하고 집진영역(11)에서 이를 집진하여 매우 효과적으로 처리할 수 있다. 집진영역(11)은 전술한 집진필터(1-2)의 통기구조와 점착층(도 4 및 도 5의 200참조)을 이용하여 유체 압력부하를 최소화하면서도 매우 효과적으로 오염물질 입자를 처리할 수 있다. 이와 같이 집진영역(11)과 보조통풍영역(13)을 유로(3) 내 개재하여 특히, 보일러 등의 시동 시점에 과량 발생할 수 있는 입자상 오염물질들을 처리하고 유로(3) 내부를 청결하게 유지할 수 있다.

보일러 등의 운전이 지속되어 스팀 등이 순환하면서 발전이 이루어지면 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 통풍영역(12)과 보조통풍영역(13)을 중첩하여 유로(3) 내부에 개재하고 유체를 원활히 통과시킬 수 있다[도 14 (b)의 화살표참조]. 즉, 집진필터(1-2)의 개구된 부분으로 이루어진 통풍영역(12)과 보조통풍영역(13)으로 유로(3) 내 유체 순환을 촉진할 수 있으며 이를 통해 유체 유동을 활성화하여 시설이 과열되지 않고 보다 원활하게 운전되도록 보조할 수 있다. 발전시설 등의 유로(3) 내부에서 입자상 오염물질은 특히 보일러 등의 운전이 시작되는 시점에 과량 발생하는 바 시동 시에는 전술한 집진영역[도 14 (a)의 11참조]으로 이를 효과적으로 처리하고 운전이 안정화되는 발전 중에는 통풍영역(12)과 보조통풍영역(13)을 중첩하여 과열을 막고 시설이 원활하게 운용되도록 효과적으로 보조할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제3실시예에 의한 집진장치(2-2)를 이용하여 장치가 설치된 발전시설 등의 운전상황에 대응하는 서로 다른 작업을 수행할 수 있다. 이를 통해 비산하는 오염물질 입자를 처리하거나, 운전이 원활하게 이루어지도록 보조하는 다양한 작업을 매우 유용하게 진행할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1, 1-1, 1-2: 집진필터 1-2a: 제1시트
1-2b: 제2시트 2, 2-1, 2-2: 집진장치
3: 유로 10: 차폐영역
11: 집진영역 12: 통풍영역
13: 보조통풍영역 21: 제1지지부재
22: 제2지지부재 23: 가이드롤러
23a: 가이드링 24: 축부재
25: 구동부 26: 제동부
26a: 가압부 26b: 지지부
31: 하우징 100: 필터체
110: 기공 121: 제1선재
122: 제2선재 200: 점착층
300: 보강재 310: 접착부
320: 결속부 400: 차단부재

Claims (22)

1. 유체를 통과시킬 수 있는 통기구조가 형성된 필터체;
   상기 필터체의 적어도 일부에 점착물질이 도포되어 형성된 점착층; 및
   상기 필터체에 연결되어 상기 필터체를 지지하는 보강재를 포함하고,
   상기 필터체, 상기 점착층, 및 상기 보강재를 포함하여 이루어진 집진영역 및 상기 집진영역이 아닌 적어도 일부가 개구되어 이루어진 통풍영역이 형성되며,
   유체 유동을 차단하는 차단부재를 더 포함하고, 상기 집진영역 및 상기 통풍영역이 아닌 부분에 상기 차단부재를 포함하여 이루어진 차폐영역이 형성되되,
   상기 집진영역 및 상기 통풍영역은 제1시트 상에 배열되고,
   상기 차폐영역은 상기 제1시트와 독립된 제2시트상에 배열된 집진필터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 필터체는 다공성(porous)부재 및 망(net)상의 메쉬부재 중 적어도 하나를 포함하여, 상기 통기구조가 다공구조 및 망구조 중 적어도 하나를 포함하는 형태로 형성된 집진필터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 다공성부재는 부직포, 직포, 및 발포성 폼 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 집진필터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 필터체는 상기 점착층 형성 전의 공기투과도가 KS K ISO 9237:2011에서 시험압력 200Pa일 때 60~1030㎤/㎠/s인 집진필터.
5. 제2항에 있어서,
   상기 메쉬부재는 굴절 가능한 소재가 망상으로 교차 직조되어 형성된 집진필터.
6. 제1항에 있어서,
   상기 필터체는
   멜라민(Melamine), 아라미드(Aramid), 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide: PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluorethylene: PTFE), 및 폴리이미드(Polyimid)중에서 선택된 적어도 어느 하나의 소재를 포함하여 이루어진 집진필터.
7. 제1항에 있어서,
   상기 보강재의 적어도 일부는 상기 필터체 내측을 상기 필터체의 연장방향으로 관통하여 연결된 집진필터.
8. 제1항에 있어서,
   상기 보강재의 적어도 일부는 상기 필터체 표면에 접착되거나, 결속되어 연결된 집진필터.
9. 제1항에 있어서,
   상기 보강재는 격자구조를 포함하여 형성되며, 상기 격자구조는 고정된 격자구조인 집진필터.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제1항에 있어서,
    상기 점착층은 실리콘계 수지 및 아크릴계 수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 집진필터.
15. 제1항에 있어서,
    상기 점착층이 형성된 필터체에서 상기 점착층과 상기 필터체를 합한 중량은, 상기 점착층 형성 전 상기 필터체 중량의 1.05~1.6배인 집진필터.
16. 제1항에 있어서,
    상기 점착층 형성 후 상기 필터체의 통기도는 KS K ISO 9237:2011에서 시험압력 200Pa일 때 50~900㎤/㎠/s인 집진필터.
17. 제1항에 있어서,
    상기 유체의 유동속도가 1~10m/s의 범위 내에서 형성될 때,
    압력손실은 3~120mmAq이고, 상기 유체에 함유된 입경 3~10㎛인 입자에 대한 집진효율이 40~100퍼센트인 집진필터.
18. 유로를 가로질러 배치되는 제1항 내지 제9항, 및 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항의 집진필터;
    상기 유로의 외측에서 상기 집진필터를 권취 또는 권출하는 축부재; 및
    상기 축부재의 회전을 조절하는 구동부를 포함하는 집진장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 유로의 상기 집진필터 전단에 배치된 제1지지부재,
    상기 유로의 상기 집진필터 후단에 배치된 제2지지부재, 및
    상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재와 상기 축부재의 사이에서 회전하며 상기 집진필터와 접촉하는 가이드롤러를 더 포함하는 집진장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 가이드롤러는 외주부로부터 직경방향으로 돌출된 적어도 한 쌍의 가이드링을 포함하여, 상기 가이드링의 사이에 상기 집진필터가 접촉되는 집진장치.
21. 제19항에 있어서,
    상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는 각각 상기 집진필터를 따라 복수 개가 배치되며 복수 개 중 적어도 하나는 회전 가능한 롤러로 이루어진 집진장치.
22. 제18항에 있어서,
    상기 집진장치는 제동부를 더 포함하고,
    상기 축부재는 상기 집진필터의 양단부에 적어도 한 쌍이 배치되어 쌍을이루는 상기 축부재 중 어느 하나가 상기 구동부에 의해 회전이 조절되고,
    상기 제동부는 쌍을 이루는 상기 축부재 중 다른 하나의 상기 축부재와 선택적으로 접촉하며 회전을 저지하고 상기 집진필터의 움직임을 제한하는 집진장치.

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