KR101950977B1 - 저압 펄스를 이용하는 집진 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징 모듈과, 백 필터 모듈과, 에어 공급 모듈과, 다이아프램과, 에어 펄싱 모듈과, 센싱 모듈 및 에어 분사 모듈을 포함하며, 다이아프램은 원판 형태로 형성되고 주변부와 중앙부 및 중간부를 구비하며, 상기 중앙부가 상기 주변부를 기준으로 일측 방향으로 돌출되어 형성되는 탄성판과, 상기 중앙부의 내부에 위치하는 중앙판 및 상기 주변부의 일면과 타면에 결합되는 외부링을 구비하며, 상기 탄성판의 중간부는 상기 주변부와 연결되는 부분에서 상기 중앙부와 연결되는 부분으로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워지도록 형성되는 저압 펄스를 이용하는 집진 장치를 개시한다.

Description

저압 펄스를 이용하는 집진 장치{Dust Collector using Low Pressure Pulse}
본 발명은 저압 펄스를 이용하는 집진 장치에 관한 것이다.
일반적으로 폐기물 소각, 시멘트 제조 등 산업의 여러 분야에서 발생한 먼지를 제거하기 위한 장치로 백 필터를 이용한 집진 장치가 사용되고 있다.
집진 장치는 상부에 위치하며 백 필터를 이용하여 먼지를 포집하는 백 필터 모듈과 하부에 위치하며 원심력을 이용하여 먼지를 포집하는 하우징 모듈을 구비하여 형성될 수 있다. 백 필터 모듈은 먼지를 포집하는 다수의 백 필터 및 백 필터에 에어를 공급하기 위한 압축 에어 저장조를 구비하여 형성될 수 있다.
백 필터 모듈은 일정 시간 가동한 후에 백 필터에 붙은 먼지를 제거해 주어야 한다. 백 필터 모듈은 백 필터에 붙은 먼지를 효율적으로 제거하기 위하여 다수 개의 압축 에어 저장조가 설치되므로, 이에 대한 설치 비용과 유지 관리에 어려운 측면이 있다. 또한, 백 필터 모듈은 압축 공기의 주입이 고압 젯 펄스 방식으로 이루어지기 때문에 소음과 진동이 크고 에어의 소모량이 많으며 백 필터가 쉽게 손상되는 측면이 있다.
따라서, 집진 장치는 압축 에어를 다이아프램을 이용하여 펄스 상태로 백 필터에 분사하도록 형성되고 있다. 그러나 다이아프램은 고무와 같은 탄성 재질로 형성되며 반복적으로 변형되므로 쉽게 손상되어 자주 교체해주어야 하는 측면이 있다. 집진 장치는 다이아프램이 손상되는 경우에 다이아프램의 교체를 위하여 가동이 중단되어야 한다. 따라서, 집진 장치는 가동 효율이 저하되고, 다이아프램의 교체에 따라 유지비가 증가되는 측면이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 다이아프램의 손상을 방지하여 가동 효율이 증가되고 유지비가 감소되는 집진 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 저압 펄스 형태의 압축 에어를 이용하여 소음과 진동이 감소되고 에어의 사용이 감소되고 백 필터의 손상이 방지되는 집진 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 백 필터에 붙은 먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 기어를 이용한 센싱 모듈을 구비하는 집진 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 저압 펄스를 이용하는 집진 장치는 원통 형상의 상부 하우징 및 호퍼 형상이며 상기 상부 하우징의 하부에 결합되는 하부 하우징을 구비하는 하우징 모듈과, 복수 개의 필터 결합홀을 구비하며 상기 상부 하우징의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원형판으로 형성되어 상기 상부 하우징의 내부에 수평을 이루도록 결합되는 필터 지지판 및 상기 필터 결합홀에 각각 결합되는 복수 개의 백 필터를 구비하는 백 필터 모듈과, 상기 필터 지지판의 상부에 위치하여 상기 필터 지지판의 중심을 기준으로 회전하며 외부로부터 중공인 내부로 에어가 공급되어 압축 에어를 형성하는 에어 챔버 및 상기 에어 챔버의 일측에서 타측으로 관통되며 상기 압축 에어가 흐르는 에어 가이드관을 구비하는 에어 공급 모듈과, 상기 에어 가이드관의 일측에 분리 가능하게 접촉되는 다이아프램과, 상기 다이아프램의 일측에 결합되어 상기 압축 에어가 유입되는 작동 에어 공간을 형성하는 펄싱 커버와, 상기 다이아프램과 펄싱 커버에 결합되는 압축 스프링 및 상기 작동 에어 공간의 상기 압축 에어를 외부로 배출하는 펄싱 작동 밸브를 포함하는 에어 펄싱 모듈과, 상기 펄싱 작동 밸브로 작동 신호를 전송하는 센싱 모듈 및 상기 에어 가이드관의 일측에 결합되어 상기 압축 에어를 공급받아 상기 백 필터로 분사하는 에어 분사 모듈을 포함하며, 상기 다이아프램은 원판 형태로 형성되고 주변부와 중앙부 및 중간부를 구비하며, 상기 중앙부가 상기 주변부를 기준으로 일측 방향으로 돌출되어 형성되는 탄성판과, 상기 중앙부의 내부에 위치하는 중앙판 및 상기 주변부의 일면과 타면에 결합되는 외부링을 구비하며, 상기 탄성판의 중간부는 상기 주변부와 연결되는 부분에서 상기 중앙부와 연결되는 부분으로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 저압 펄스를 이용하는 집진 장치는 다이아프램의 수명이 증가되어 가동 효율이 증가되고 유지비가 감소되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 저압 펄스를 이용하는 집진 장치는 저압 펄스를 이용하여 소음과 진동이 감소되고 에어의 사용이 감소되고 백 필터의 손상이 방지되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 저압 펄스를 이용하는 집진 장치는 일정 간격으로 백 필터에 압축 공기를 분사하여 백 필터에 붙은 먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저압 펄스를 이용하는 집진 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 백 필터 모듈과 에어 공급 모듈과 에어 펄싱 모듈 및 에어 분사 모듈의 결합 관계를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 백 필터 모듈과 에어 공급 모듈과 에어 펄싱 모듈 및 에어 분사 모듈의 결합 관계를 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1의 백 필터 모듈과 에어 공급 모듈과 에어 펄싱 모듈 및 에어 분사 모듈의 결합 관계를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2의 에어 챔버와 로터리 조인트 및 에어 공급관의 결합 관계를 나타내는 수직 단면도이다.
도 6a는 도 2의 에어 공급 모듈과 에어 펄싱 모듈 및 에어 분사 모듈의 결합 관계를 나타내는 수직 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 확대도이다.
도 7은 도 6a의 다이아프램의 사시도이다.
도 8은 도 7의 다이아프램의 수직 단면도이다.
도 9는 도 3의 센싱 모듈의 사시도이다.
도 10은 도 9의 센싱 모듈의 평면도이다.
도 11은 다이아프램과 펄싱 커버 사이의 작동 에어 공간에 에어가 공급되어 다이아프램이 에어 가이드관과 결합된 상태에 대한 에어 펄싱 모듈의 수직 단면도이다.
도 12는 센싱 모듈에 의하여 에어 펄싱 모듈이 작동하여 압축 에어를 에어 가이드관으로 공급하는 상태에 대한 에어 펄싱 모듈의 수직 단면도이다.
도 13은 도 2의 에어 분사 모듈과 백 필터의 작용 관계를 나타내는 구성도이다.
도 14는 도 2의 백 필터 모듈에서 백 필터 그룹을 도시한 평면도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 저압 펄스를 이용하는 집진 장치의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저압 펄스를 이용하는 집진 장치의 구성도이다. 도 2는 도 1의 백 필터 모듈과 에어 공급 모듈과 에어 펄싱 모듈 및 에어 분사 모듈의 결합 관계를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 1의 백 필터 모듈과 에어 공급 모듈과 에어 펄싱 모듈 및 에어 분사 모듈의 결합 관계를 나타내는 측면도이다. 도 4는 도 1의 백 필터 모듈과 에어 공급 모듈과 에어 펄싱 모듈 및 에어 분사 모듈의 결합 관계를 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 2의 에어 챔버와 로터리 조인트 및 에어 공급관의 결합 관계를 나타내는 수직 단면도이다. 도 6a는 도 2의 에어 공급 모듈과 에어 펄싱 모듈 및 에어 분사 모듈의 결합 관계를 나타내는 수직 단면도이다. 도 6b는 도 6a의 확대도이다. 도 7은 도 6a의 다이아프램의 사시도이다. 도 8은 도 7의 다이아프램의 수직 단면도이다. 도 9는 도 3의 센싱 모듈의 사시도이다. 도 10은 도 9의 센싱 모듈의 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 집진 장치는, 도 1부터 도 10을 참조하면, 하우징 모듈(100)과 백 필터 모듈(200) 및 에어 공급 모듈(300)과 에어 펄싱 모듈(400)과 센싱 모듈(500) 및 에어 분사 모듈(600)을 포함할 수 있다.
상기 하우징 모듈(100)은 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120) 및 상부 커버(130)를 포함할 수 있다. 상기 하우징 모듈(100)은 내부에 백 필터 모듈(200)과 에어 압출 모듈을 수용할 수 있다. 상기 하우징 모듈(100)은 내부로 먼지가 포함된 공기가 유입되며 먼지가 제거된 공기를 외부로 배출할 수 있다. 상기 하우징 모듈(100)은 상부 하우징(110)의 하부로 유입되어 하부 하우징(120)의 내주면을 따라 공기를 회오리처럼 흐르게 하면서 원심력을 부여하여 공기로부터 먼지를 분리시킬 수 있다. 상기 하우징 모듈(100)은 먼지의 일부가 제거된 에어를 백 필터 모듈(200)로 공급할 수 있다.
상기 상부 하우징(110)은 에어 유입구(111) 및 에어 유출구(112)를 포함할 수 있다. 상기 상부 하우징(110)은 내부가 중공인 원통 형상으로 형성되며, 상부와 하부가 개방되어 형성될 수 있다. 상기 상부 하우징(110)은 상부와 하부의 직경이 동일한 원통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 상부 하우징(110)은 내부에 백 필터 모듈(200)과 에어 압출 모듈을 수용할 수 있다.
상기 에어 유입구(111)는 상부 하우징(110)의 하부에 형성될 수 있다. 상기 에어 유입구(111)는 먼지가 포함된 에어가 유입되는 경로를 제공할 수 있다. 상기 에어 유출구(112)는 상부 하우징(110)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 에어 유출구(112)는 에어 유입구(111)와 수직 방향으로 서로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 에어 유출구(112)는 상부 하우징(110)의 중심을 기준으로 에어 유입구(111)와 반대측에 위치할 수 있다.
상기 하부 하우징(120)은 먼지 배출구(121)를 포함할 수 있다. 상기 하부 하우징(120)은 상부와 하부가 개방되는 원통 형상이며, 하부로 갈수록 직경이 감소되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 하부 하우징(120)의 상단 직경은 상부 하우징(110)의 하단 직경과 동일한 직경으로 형성될 수 있다. 상기 하부 하우징(120)은 호퍼 형태로 형성될 수 있다. 상기 하부 하우징(120)의 상부가 상부 하우징(110)의 하부에 결합되어 내부 공간이 서로 연결될 수 있다. 상기 하부 하우징(120)은 상부 하우징(110)으로 유입되어 하부로 흐르는 에어를 회전시켜 원심력을 유발하며, 원심력에 의하여 회전하는 먼지가 내부 벽면에 부딪히면서 운동에너지를 잃게 되면 중력에 의하여 하부로 낙하시켜 에어로부터 분리시킨다. 상기 먼지 배출구(121)는 하단에서 하부로 관통되어 형성될 수 있다. 상기 먼지 배출구(121)는 상부에서 떨어지는 먼지가 외부로 배출되는 경로를 제공한다.
상기 상부 커버(130)는 상부 하우징(110)의 상부에 결합되어 상부 하우징(110)의 개방된 상부를 밀폐할 수 있다. 상기 상부 커버(130)는 상부 하우징(110)과 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상기 백 필터 모듈(200)은 필터 지지판(210) 및 백 필터(220)를 포함할 수 있다.
상기 백 필터 모듈(200)은 상부 하우징(110)의 내부에서 에어 유입구(111)와 에어 유출구(112) 사이에 위치될 수 있다. 상기 백 필터 모듈(200)은 에어 유입구(111)를 통하여 유입되어 에어 유출구(112)로 흐르는 에어에 포함되어 있는 먼지를 제거할 수 있다.
상기 필터 지지판(210)은 필터 결합홀(211)을 포함할 수 있다. 상기 필터 지지판(210)은 상부 하우징(110)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원형 판으로 형성될 수 있다. 상기 필터 지지판(210)은 백 필터(220)를 지지하는데 필요한 강도를 갖도록 소정의 두께로 형성될 수 있다. 상기 필터 지지판(210)은 에어 유입구(111)와 에어 유출구(112) 사이에서 상부 하우징(110)의 내부에 수평을 이루도록 결합될 수 있다. 상기 필터 지지판(210)은 에어 유입구(111)로부터 공기와 함께 유입되는 먼지가 상부로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 상기 필터 지지판(210)은 백 필터(220)를 지지하며, 백 필터(220)를 통과하면서 먼지가 제거된 공기가 상부로 흐르는 경로를 제공할 수 있다.
상기 필터 결합홀(211)은 필터 지지판(210)의 상면에서 하면으로 관통되어 형성될 수 있다. 상기 필터 결합홀(211)은 필터 지지판(210)의 중심을 기준으로 복수 개가 원형을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 필터 결합홀(211)은 필터 지지판(210)의 중심을 기준으로 복수 개의 원형을 이루도록 위치할 수 있다. 상기 필터 결합홀(211)은 백 필터(220)의 상단 직경에 대응되는 직경으로 형성될 수 있다.
상기 백 필터(220)는 상부가 개방되고 하부가 밀폐된 백 형상으로 형성될 수 있다. 상기 백 필터(220)는 집진 장치에 일반적으로 사용되는 백 필터(220)로 형성될 수 있다. 상기 백 필터(220)는 상단이 필터 결합홀(211)에 결합되며, 필터 지지판(210)의 하부로 연장되도록 위치할 수 있다. 상기 백 필터(220)는 외측에서 내측으로 에어를 유입시키며 에어에 포함되어 있는 먼지를 필터링할 수 있다. 상기 에어에서 제거되는 먼지는 백 필터(220)의 외측에 붙어 있는다. 상기 먼지는 백 필터(220)의 홀을 막아서 백 필터(220)의 효율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 백 필터(220)는 필터링의 효율을 유지되기 위하여 주기적으로 먼지를 떨어내는 것이 필요하다.
상기 에어 공급 모듈(300)은 베이스 프레임(310)과 회전 수단(320)과 에어 챔버(330)와 로터리 조인트(340)와 에어 공급관(350)과 에어 가이드관(360) 및 하부 지지 유닛(370)을 포함할 수 있다. 상기 에어 공급 모듈(300)은 백 필터 모듈(200)의 필터 지지판(210)의 상부에 위치하며, 백 필터 모듈(200)의 백 필터(220)로 공급되는 압축 에어를 생성한다.
상기 베이스 프레임(310)은 막대 형상 또는 H 형강과 같은 프레임으로 형성되며, 상부 하우징(110)의 상부에서 내측에 결합될 수 있다. 상기 베이스 프레임(310)은 2개의 프레임이 평행하게 위치하거나, 직교하도록 위치할 수 있다. 상기 베이스 프레임(310)은 에어 챔버(330)와 회전 유닛을 지지할 수 있다.
상기 회전 수단(320)은 감속 모터와 같은 회전 수단으로 형성될 수 있다. 상기 회전 수단(320)은 베이스 프레임(310)에 고정 설치될 수 있다. 상기 회전 수단(320)은 회전 축이 에어 챔버(330)와 연결되어 에어 챔버(330)를 일정한 속도로 회전시킨다.
상기 에어 챔버(330)는 로터리 회전축 결합홀(330a)과 가이드관 관통홀(330b) 및 가이드관 결합홀(330c)을 포함할 수 있다. 상기 에어 챔버(330)는 내부가 중공이며, 상부와 하부가 밀폐된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 에어 챔버(330)는 에어 공급관(350)에 의하여 내부로 에어가 공급되어 압축 에어를 형성할 수 있다. 상기 에어 챔버(330)는 회전 수단(320)과 함께 일정한 속도로 회전할 수 있다.
상기 로터리 회전축 결합홀(330a)은 에어 챔버(330)의 상면에서 내부로 관통되어 형성될 수 있다. 상기 로터리 회전축 결합홀(330a)에는 로터리 조인트(340)가 삽입되어 결합될 수 있다.
상기 가이드관 관통홀(330b)은 에어 챔버(330)의 하부에서 일측에 관통되어 형성될 수 있다. 상기 가이드관 관통홀(330b)은 에어 가이드관(360)의 일측이 관통되어 삽입될 수 있다. 이때, 상기 가이드관 관통홀(330b)의 내주면은 에어 가이드관(360)의 외주면과 이격될 수 있다. 따라서, 상기 가이드관 관통홀(330b)은 에어 가이드관(360)의 외경보다 큰 내경으로 형성될 수 있다.
상기 가이드관 결합홀(330c)은 에어 챔버(330)의 하부에서 타측에 관통되어 형성될 수 있다. 상기 가이드관 결합홀(330c)은 가이드관의 타측이 관통되어 결합될 수 있다. 이때, 상기 가이드관 결합홀(330c)의 내주면은 에어 가이드관(360)의 외주면과의 사이가 밀폐되도록 결합될 수 있다. 따라서, 상기 가이드관 결합홀(330c)은 내경이 에어 가이드관(360)의 외경에 대응되는 내경으로 형성될 수 있다.
상기 로터리 조인트(340)는 일반적인 로터리 조인트로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 로터리 조인트(340)는 도 5를 참조하면, 로터리 회전축(341)과 로터리 외부관(342)을 포함할 수 있다. 상기 로터리 회전축(341)과 로터리 외부관(342)은 서로 회전 가능하게 결합된다. 상기 로터리 외부관(342)은 외부의 공기를 로터리 회전축(341)으로 공급하며, 로터리 회전축(341)은 에어를 에어 챔버(330)로 공급한다. 상기 로터리 회전축(341)은 상부와 하부가 각각 회전 수단(320) 및 에어 챔버(330)에 결합되어 회전 수단(320)의 회전력을 에어 챔버(330)로 전달한다. 상기 로터리 외부관(342)은 회전하지 않고 고정된 상태를 유지한다.
상기 로터리 회전축(341)은 하부에서 상부 방향으로 형성되는 에어 유입 홀(341a) 및 에어 유입홀(341a)로부터 로터리 회전축(341)의 외주면으로 개방되는 다수의 에어 공급홀(341b)을 포함할 수 있다. 상기 로터리 회전축(341)은 상부에 회전 수단(320)의 회전축이 결합되는 회전 결합홈(341c)이 형성될 수 있다. 상기 로터리 회전축(341)은 하부가 에어 챔버(330)의 로터리 회전축 결합홀(330a)에 삽입되어 고정된다. 상기 로터리 회전축(341)의 하부는 에어 챔버(330)와 용접등에 의하여 결합되어 고정될 수 있다. 상기 로터리 회전축(341)은 상부에 회전 수단(320)의 회전축이 결합된다. 이때, 상기 로터리 회전축(341)의 회전 결합홈(341c)에 회전 수단(320)의 회전축이 키이(key)와 같은 수단에 의하여 결합될 수 있다. 상기 로터리 회전축(341)의 에어 유입홀(341a)의 하부가 에어 챔버(330)의 내부와 연통된다. 상기 로터리 회전축(341)은 회전 수단(320)의 회전에 따라 회전하며, 에어 챔버(330)를 회전시킨다. 상기 로터리 회전축(341)은 에어 공급관(350)에서 공급되는 에어를 에어 유입홀(341a)의 하부를 통하여 에어 챔버(330)의 내부로 공급한다.
상기 로터리 외부관(342)은 로터리 회전축(341)의 외부에서 에어 공급홀(341b)을 감싸며 내주면이 로터리 회전축(341)의 외주면과 이격되면서 외부의 에어가 흐르는 통로를 형성하는 관 형상일 수 있다. 상기 로터리 외부관(342)은 일측에 외부 에어 공급통로(342a)가 형성될 수 있다. 상기 외부 에어 공급통로(342a)에는 에어 공급관(350)이 결합될 수 있다. 상기 로터리 외부관(342)은 로터리 회전축(341)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 로터리 외부관(342)은 로터리 회전축(341)이 회전할 때 에어 공급관(350)과 함께 고정된 상태를 유지할 수 있다. 상기 로터리 외부관(342)은 로터리 회전축(341)의 외주면에 압축 에어가 흐르는 유로를 형성하므로 에어 공급관(350)에서 공급되는 에어를 로터리 회전축(341)의 에어 공급홀(341b)로 공급한다.
상기 에어 공급관(350)은 일측과 타측이 개방된 관 형상으로 형성될 수 있다. 상기 에어 공급관(350)은 일측이 외부 에어 공급통로(342a)에 결합되며, 타측이 별도의 외부 에어 펌프(미도시)에 연결될 수 있다. 상기 에어 공급관(350)은 외부 에어 공급통로(342a)로 에어를 공급한다. 상기 에어는 외부 에어 펌프에 의하여 소정의 압력으로 공급되며, 에어 챔버(330)의 내부에서 압축 공기를 형성할 수 있다.
상기 에어 가이드관(360)은 일측과 타측이 개방된 관 형상으로 형성될 수 있다. 상기 에어 가이드관(360)은 절곡된 부분이 없는 직선관으로 형성될 수 있다. 상기 에어 가이드관(360)은 일측이 가이드관 관통홀(330b)을 관통하고, 타측이 가이드관 결합홀(330c)에 결합된다. 즉, 상기 에어 가이드관(360)은 에어 챔버(330)의 일측에서 타측으로 관통되어 결합될 수 있다. 상기 에어 가이드관(360)은 일측과 타측이 에어 챔버(330)의 외부로 노출될 수 있다. 상기 에어 가이드관(360)의 타측은 가이드관 결합홀(330c)에 고정되도록 결합된다. 상기 에어 가이드관(360)의 외주면과 가이드관 결합홀(330c)의 내주면 사이는 용접등에 의하여 밀폐될 수 있다. 상기 에어 가이드관(360)의 일측은 가이드관 관통홀(330b)을 관통한다. 이때, 상기 에어 가이드관(360)의 외주면은 가이드관 관통홀(330b)의 내주면과 이격될 수 있다. 따라서, 상기 가이드관 관통홀(330b)은 에어 가이드관(360)의 외경보다 큰 내경으로 형성될 수 있다. 상기 에어 가이드관(360)의 외주면과 가이드관 관통홀(330b) 사이에는 압축 에어 통로(360a)가 형성될 수 있다. 상기 에어 가이드관(360)은 에어 챔버(330)에서 공급되는 압축 에어가 흐르는 유로를 형성할 수 있다. 상기 에어 가이드관(360)은 압축 에어를 공기 분사 모듈로 공급한다. 상기 에어 가이드관(360)은 직선관으로 형성되므로 압축 에어의 흐름이 원활할 수 있다.
상기 하부 지지 유닛(370)은 하부 회전축(371) 및 지지 베어링(372)을 포함할 수 있다. 상기 하부 회전축(371)은 에어 챔버(330)의 하부 중앙에 결합된다. 상기 지지 베어링(372)은 하부 회전축(371)의 하부와 결합된다. 상기 지지 베어링(372)은 백 필터 모듈(200)의 필터 지지판(210) 상면에 위치할 수 있다. 상기 지지 베어링(372)은 하부 회전축(371)의 하부를 회전 가능하게 지지한다. 상기 하부 지지 유닛(370)은 에어 챔버(330)가 원활하게 회전하도록 에어 챔버(330)의 하부 중심을 지지할 수 있다.
상기 에어 펄싱 모듈(400)은 펄싱 외부관(410)과 다이아프램(420)과 펄싱 커버(430)와 압축 스프링(440) 및 펄싱 작동 밸브(450)를 포함할 수 있다. 상기 에어 펄싱 모듈(400)은 다이아프램(420)과 압축 스프링(440) 및 에어 챔버(330)로 공급되는 압축 에어의 작용에 의하여 저압 펄스의 압축 에어를 생성한다. 상기 에어 펄싱 모듈(400)은 다이아프램(420)과 펄싱 커버(430)에 의하여 작동 에어 공간(400a)을 형성한다. 상기 작동 에어 공간에는 압축 에어가 충진된다. 상기 에어 펄싱 모듈(400)은 작동 에어 공간(400a)에 충진되는 압축 에어를 저압 펄스 형태로 에어 분사 모듈(600)에 공급할 수 있다. 상기 에어 펄싱 모듈(400)은 에어 챔버(330)의 하부 일측에 위치할 수 있다. 상기 에어 펄싱 모듈(400)은 압축 공기가 저압 펄스로 백 필터(220)에 공급되도록 함으로써 백 필터(220)가 찢어지는 등의 손상을 입지 않도록 한다.
상기 펄싱 외부관(410)은 일측과 타측이 개방된 관 형상이며, 일측 단부에 외부 플랜지(411)를 구비할 수 있다. 상기 펄싱 외부관(410)은 가이드관 관통홀(330b)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 상기 펄싱 외부관(410)은 내측에 가이드관 관통홀(330b)이 위치하도록 에어 챔버(330)의 하측 외부에 결합된다. 상기 외부 플랜지(411)에는 다이아프램(420)이 결합될 수 있다.
상기 다이아프램(420)은 탄성판(421)과 외부링(425) 및 중앙판(426)을 포함할 수 있다. 상기 다이아프램(420)은 펄싱 외부관(410)에 결합되며, 펄싱 커버(430)와의 사이에 작동 에어 공간(400a)를 형성한다. 따라서, 상기 다이아프램(420)은 에어 챔버(330)의 압축 에어와 작동 에어 공간의 압축 에어 및 압축 스프링(440)의 작용에 의하여 일측에서 타측으로 변형되면서 에어 가이드관(360)의 일측에 분리 가능하게 접촉되며, 에어 가이드관(360)의 일측을 차폐 또는 개방하면서 저압 펄스를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 에어 챔버(330)의 내부에 압축 에어를 충진하는 경우에, 다이아프램(420)은 탄성판(421)의 중앙부(421b)가 에어 가이드관(360)의 일측에 밀착되어 에어 가이드관(360)의 일측을 차폐한다.(도 11 참조). 또한, 상기 에어 챔버(330)의 내부에 충진된 압축 에어를 에어 가이드관(360)으로 공급하는 경우에, 다이아프램(420)은 탄성판(421)의 중앙부(421b)가 타측으로 이동하면서 다이아프램(420)과 에어 가이드관(360)의 일측 사이에 압축 에어 통로(360a)를 형성한다.
상기 탄성판(421)은 탄성 본체(422)와 보강 메쉬(423)를 포함하여 형성된다. 상기 탄성판(421)은 탄성 에어홀(424)을 구비할 수 있다. 상기 탄성판(421)은 원판 형태로 형성되고 주변부(421a)와 중앙부(421b) 및 중간부(421c)를 구비하며, 중앙부가 상기 주변부를 기준으로 일측 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 탄성 본체(422)는 주변부(421a)와 중앙부(421b) 및 중간부(421c)로 구분될 수 있다. 상기 탄성 본체(422)는 전체적으로 원판 형태로 형성될 수 있다. 상기 탄성 본체(422)는 주변부를 기준으로 중앙부(421b)가 일측 방향으로 돌출되어 중간부(421c)가 경사지는 형태로 형성될 수 있다. 상기 탄성 본체(422)는 탄성판(421)의 전체 형상을 이룰 수 있다. 상기 탄성 본체(422)는 고무와 같은 탄성 재질로 형성될 수 있다.
상기 탄성 본체(422)는 중앙부(421b)가 일측 방향으로 돌출된 상태로 형성되며, 다이아프램(420)의 작동시에 중앙부(421b)가 타측 방향으로 이동하면서 중간부(421c)가 변형된다. 따라서, 상기 탄성 본체(422)의 중간부(421c)는 반복적으로 변형되면서 절단 또는 파손과 같은 손상을 입을 수 있다. 더욱이, 상기 중간부(421c)는 중앙부(421b)와 연결되는 영역에서 상대적으로 변형량이 많아 손상되기 쉽다. 다만, 상기 중간부(421c)는 중앙부(421b)와 연결되는 영역이 두껍게 형성되므로 손상되는 것이 방지될 수 있다.
상기 주변부(421a)는 탄성 본체(422)의 외주면에서 내측으로 소정 폭으로 형성될 수 있다. 상기 주변부(421a)는 펄싱 외부관(410)에 결합되어 고정되는 영역을 포함한다. 상기 주변부(421a)는 탄성판(421)이 타측 방향으로 변형될 때 변형량이 상대적으로 적은 영역일 수 있다. 상기 주변부(421a)는 제 1 두께로 형성될 수 있다.
상기 중앙부(421b)는 중앙 영역에 소정 면적으로 형성될 수 있다. 상기 중앙부(421b)는 내부에 중앙판(426)이 위치하는 영역을 포함할 수 있다. 상기 중앙부(421b)는 중앙판(426)이 위치하는 영역과 중앙판(426)의 외측으로 연장되는 소정 폭의 영역을 포함할 수 있다. 상기 중앙부(421b)는 중앙판(426)에 의하여 지지되므로 탄성 본체(422)가 변형될 때 변형량이 상대적으로 적은 영역일 수 있다. 상기 중앙부(421b)는 제 2 두께로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 두께는 중앙판(426)의 주변 영역에서 탄성 본체(422)로만 형성되는 부분의 두께를 의미할 수 있다. 상기 제 2 두께는 제 1 두께보다 두꺼울 수 있다.
상기 중간부(421c)는 주변부(421a)와 연결되는 부분이 제 1 두께로 형성되고, 중앙부(421b)와 연결되는 부분이 제 2 두께로 형성되며, 주변부(421a)로부터 중앙부(421b)로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워질 수 있다. 즉, 상기 중간부(421c)는 외측에서 내측으로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워질 수 있다. 또한, 상기 중간부(421c)는 중앙부(421b)와 연결되는 영역에서 외측으로 형성되는 만곡부(421d)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 만곡부(421d)는 중앙부(421b)가 돌출되는 방향과 반대 측에 위치하는 면에 형성되며, 돌출되는 방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 상기 만곡부(421d)는 중간부(421c)에서 다른 영역보다 두께 증가 정도가 증가될 수 있다. 상기 만곡부(421d)는 중간부(421c)가 중앙부(421b)와 연결되는 영역에서 중간부(421c)의 두께가 증가되는 정도를 증가시켜 중간부(421c) 및 중간부(421c)와 중앙부(421b) 사이에서 탄성 본체(422)가 손상되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 한편, 상기 중간부(421c)는 주변부(421a)와 연결되는 부분부터 만곡부(421d)가 형성되는 영역까지는 동일한 두께로 형성되고, 만곡부(421d)가 형성되는 영역부터 만곡부(421d)의 형상에 따라 두께가 증가되도록 형성될 수 있다.
상기 보강 메쉬(423)는 탄성 본체(422)의 평면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 보강 메쉬(423)는 탄성 본체(422)보다 강도가 높은 재질로 형성될 수 있다. 상기 보강 메쉬(423)는 타이어코드사, 방조망실, 보강사와 같은 와이어에 의하여 메쉬 형태로 직조되어 형성될 수 있다. 상기 보강 메쉬(423)는 탄성 본체(422)의 내부에서 일면과 타면 사이에 위치할 수 있다. 즉, 상기 보강 메쉬(423)는 탄성 본체(422)의 전체 면적에 위치할 수 있다. 상기 보강 메쉬(423)는 탄성 본체(422)보다 높은 강도를 가지므로 탄성 본체(422)의 강도를 보강할 수 있다.
상기 탄성 에어홀(424)은 탄성 본체(422)의 중간부(421c)에서 일면에서 타면으로 관통되어 형성된다. 상기 탄성 에어홀(424)은 중간부(421c)에서 원주 방향을 따라 복수 개가 이격되어 형성될 수 있다. 상기 탄성 에어홀(424)은 에어 챔버(330)의 에어가 다이아프램(420)과 펄싱 커버(430)에 의하여 형성되는 작동 에어 공간(420a)으로 유입되는 통로를 제공할 수 있다.
상기 외부링(425)은 링 형상으로 형성되며, 탄성 본체(422)의 외주면으로부터 소정 폭을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 외부링(425)은 금속 재질 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 상기 외부링(425)은 2개로 형성되며, 주변부(421a)의 일면과 타면에 결합되어 주변부(421a)를 지지한다. 상기 외부링(425)은 펄싱 외부관(410)의 펄싱 플랜지에 결합되어 고정될 수 있다.
상기 중앙판(426)은 원판 형상으로 형성되며, 에어 가이드관(360)의 면적보다 큰 면적으로 형성될 수 있다. 상기 중앙판(426)은 금속 재질 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 상기 중앙판(426)은 탄성 본체(422)의 중앙부(421b) 내부에 위치할 수 있다. 상기 중앙판(426)은 탄성 본체(422)의 중앙부(421b)와 압축 스프링(440)이 결합되도록 중앙부(421b)를 지지한다.
상기 펄싱 커버(430)는 커버 본체(431)와 커버 에어관(432)을 포함할 수 있다. 상기 펄싱 커버(430)는 다이아프램(420)의 일측에서 다이아프램(420)과 함께 펄싱 외부관(410)의 외부 플랜지(411)에 결합된다. 상기 펄싱 커버(430)는 다이아프램(420)과 함께 다이아프램(420)의 작동에 필요한 압축 에어가 유입되는 작동 에어 공간(420a)을 형성한다.
상기 커버 본체(431)는 중앙 영역에 커버 중앙홀(431a)이 형성될 수 있다. 상기 커버 본체(431)는 중앙 영역이 일측으로 볼록한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 커버 본체(431)는 중앙 영역의 볼록한 형상이 다이아프램(420)과 반대측을 향하도록 다이아프램(420)과 결합된다. 상기 커버 본체(431)는 다이아프램(420)과의 사이에 작동 에어 공간(420a)을 형성한다.
상기 커버 에어관(432)은 커버 본체(431)의 외측에서 커버 중앙홀(431a)에 결합된다. 상기 커버 에어관(432)은 작동 에어 공간(420a)에 충진되는 에어가 펄싱 작동 밸브(450)로 흐르는 통로를 제공한다. 또한, 상기 커버 에어관(432)은 내부에 압축 스프링(440)이 위치하는 공간을 제공한다.
상기 압축 스프링(440)은 양측이 다이아프램(420)과 펄싱 커버(430)에 결합된다. 보다 구체적으로는 상기 압축 스프링(440)은 일측이 커버 에어관(432)의 일단에 결합되고 타측이 다이아프램(420)의 중앙판(426)에 결합된다. 상기 압축 스프링(440)은 에어 챔버(330)에 충진되는 압축 에어의 압력보다 낮은 하중을 가질 수 있다. 상기 압축 스프링(440)은 압축 에어의 압력의 0.5배의 하중을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 에어 챔버(330)에 충진되는 압축 에어의 압력이 1kgf/㎠이면, 압축 스프링(440)의 하중은 0.5kgf일 수 있다. 상기 압축 스프링(440)은 작동 에어 공간(420a)에 충진된 에어가 펄싱 작동 밸브(450)의 작동에 의하여 외부로 배출되면 다이아프램(420)과 함께 압축된다. 상기 압축 스프링(440)은 다시 작동 에어 공간(420a)에 에어가 충진되면 인장되면서 다이아프램(420)이 에어 가이드관(360)의 일측을 차폐하도록 한다.
상기 펄싱 작동 밸브(450)는 에어의 흐름을 일시적으로 허용하는 일반적인 밸브로 형성될 수 있다. 상기 펄싱 작동 밸브(450)는 펄싱 커버(430)의 일측에 결합되며, 작동 에어 공간(420a)의 압축 에어를 외부로 배출할 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 펄싱 작동 밸브(450)는 커버 에어관(432)의 일측에 결합되며, 커버 에어관(432)의 내부와 연통되는 내부 유로를 포함한다. 상기 펄싱 작동 밸브(450)는 센싱 모듈(500)로부터 전송되는 작동 신호에 따라 내부 유로를 개방하여 압축 에어를 외부로 배출할 수 있다.
상기 센싱 모듈(500)은 제 1 기어(510)와 제 2 기어(520)와 센싱 회전축(530)과 센싱 캠(540)과 스위치 작동 유닛(550) 및 작동 스위치(560)를 포함한다. 상기 센싱 모듈(500)은 에어 챔버(330)와 함께 회전하는 기어를 이용하여 펄싱 작동 밸브(450)의 작동에 필요한 작동 신호를 생성한다. 보다 구체적으로는 상기 센싱 모듈(500)은 에어 챔버(330)와 함께 회전하는 제 1 기어(510)와, 제 1 기어(510)와 함께 회전하는 제 2 기어(520) 및 센싱 캠(540)과, 센싱 캠(540)에 접촉하여 작동하는 스위치 작동 유닛(550)의 작용에 의하여 작동 스위치(560)에서 작동 신호를 생성한다. 상기 센싱 모듈(500)의 제 1 기어(510)와 제 2 기어(520)와 센싱 회전축(530) 및 작동 스위치(560)는 별도의 센싱 플레이트(500a)에 고정될 수 있다. 상기 센싱 모듈(500)은 에어 챔버(330)의 하부에서 하부 지지 유닛(370)에 결합되어 에어 분사 모듈(600)이 일정 각도씩 회전할 때마다 스위칭 신호를 생성하여 펄싱 작동 밸브(450)로 전송하여 에어 펄싱 모듈(400)을 작동시킬 수 있다. 상기 센싱 모듈(500)은 에어 분사 모듈(600)이 일정한 속도로 회전하는 과정에서 압축 에어를 분사하는 위치와 시간을 제어하여 압축 에어가 분사되는 간격과 시차를 조절할 수 있다.
상기 제 1 기어(510)는 제 1 지름과 제 1 기어수를 갖는 주동 기어로 형성된다. 상기 제 1 기어(510)는 하부 지지 유닛(370)의 하부 회전축(371)에 축 결합되어 하부 회전축(371)과 함께 회전한다. 따라서, 상기 제 1 기어(510)는 에어 챔버(330)와 함께 회전한다.
상기 제 2 기어(520)는 제 2 지름과 제 2 기어수를 갖는 종동 기어로 형성된다. 상기 제 2 지름과 제 2 기어수는 제 1 지름과 제 1 기어수보다 작은 지름과 기어수로 형성된다. 상기 제 2 지름과 제 2 기어수는 압축 에어를 분사하는 위치와 시간에 따라 제 1 지름과 제 1 기어수와 적정한 비율을 갖도록 설정될 수 있다. 상기 제 2 기어(520)는 제 1 기어(510)와 맞물리며, 제 1 기어(510)의 회전에 따라 함께 회전한다.
상기 센싱 회전축(530)은 제 2 기어(520)에 결합되며 센싱 플레이트(500a)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 센싱 회전축(530)은 제 2 기어(520)를 지지하며 제 2 기어(520)와 함께 회전한다.
상기 센싱 캠(540)은 돌기 형상이며, 센싱 회전축(530)의 외주면에 결합된다. 상기 센싱 캠(540)은 센싱 회전축(530)과 함께 회전한다.
상기 스위치 작동 유닛(550)은 작동축(551)과 작동팔(552)과 작동링(553) 및 작동바(554)를 포함할 수 있다. 상기 스위치 작동 유닛(550)은 작동링(553)이 센싱 캠(540)과 접촉하면 작동팔(552)과 작동바(554)가 작동축(551)을 중심으로 회전하여 작동 스위치(560)를 작동시킨다. 상기 작동축(551)은 센싱 플레이트에 수직 방향으로 결합된다. 상기 작동팔(552)은 소정 길이를 갖는 막대 형상이며, 중간이 작동축(551)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 작동링(553)은 작동팔(552)의 일측에 회전 가능하게 결합된다. 상기 작동링(553)은 센싱 캠(540)과 접촉하여 회전하며, 작동팔(552)의 일측을 상하로 이동시킨다. 상기 작동바(554)는 작동팔(552)의 타측에 결합된다. 상기 작동바(554)는 작동링(553)과 반대로 이동한다. 즉, 상기 작동팔(552)은 일측이 상하로 이동하며 타측이 그 반대로 이동하므로, 작동바(554)는 상하로 이동하며, 작동 스위치(560)와 접촉한다.
상기 작동 스위치(560)는 기계적인 신호를 발생시켜 펄싱 작동 밸브(450)로 전송한다. 상기 작동바(554)가 상하로 이동하면서 작동 스위치(560)를 누르면, 작동 스위치(560)는 작동하여 작동 신호를 발생시킨다.
상기 에어 분사 모듈(600)은 에어 분사암(610) 및 에어 분사 노즐(620)을 포함한다. 상기 에어 분사 모듈(600)은 에어 챔버(330)의 하부 외측에서 에어 가이드관(360)과 결합되며, 에어 챔버(330)와 함께 회전한다. 상기 에어 분사 모듈(600)은 에어 가이드관(360)에서 공급되는 압축 에어를 백 필터(220)로 분사한다. 상기 에어 분사 모듈(600)은 저압 펄스 형태로 압축 에어를 분사할 수 있다.
상기 에어 분사암(610)은 분사 관통홀(611)을 구비한다. 상기 에어 분사암(610)은 내부가 중공이며 일측에서 타측으로 갈수록 단면적이 감소하는 박스 형태로 형성된다. 상기 에어 분사암(610)은 바람직하게는 하면이 수평을 이루며, 상면이 일측에서 타측으로 갈수록 하부 방향으로 경사지게 형성된다. 따라서, 상기 에어 분사암(610)은 일측의 분사 관통홀(611)을 통하여 공급되는 압축 에어의 압력이 타측에도 유지되어 동일한 압력으로 각각의 에어 분사 노즐(620)에서 에어가 분사되도록 할 수 있다. 또한, 상기 에어 분사암(610)은 양측면이 타측으로 가면서 서로 멀어지는 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 에어 분사암(610)은 일측의 분사 관통홀(611)을 통하여 공급되는 압축 에어가 타측으로 원활하게 흐를 수 있도록 한다. 상기 에어 분사암(610)은 에어 가이드관(360)에서 공급되는 압축 에어를 다수의 에어 분사 노즐(620)로 분배할 수 있다.
상기 분사 관통홀(611)은 에어 분사암(610)의 일측에 형성된다. 상기 분사 관통홀(611)은 에어 가이드관(360)의 직경에 대응되는 직경으로 형성될 수 있다. 상기 분사 관통홀(611)에는 에어 가이드관(360)의 타측이 결합된다. 상기 분사 관통홀(611)은 에어 가이드관(360)으로부터 압축 에어가 유입되는 경로를 제공한다.
상기 에어 분사 노즐(620)은 에어 분사암(610)의 하면에서 내부로 관통되어 결합된다. 상기 에어 분사 노즐(620)은 복수 개가 서로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 에어 분사 노즐(620)은 에어 분사암(610)으로 공급된 압축 에어를 백 필터(220)로 분사한다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 장치의 작용에 대하여 설명한다.
도 11은 다이아프램과 펄싱 커버 사이의 작동 에어 공간에 에어가 공급되어 다이아프램이 에어 가이드관과 결합된 상태에 대한 에어 펄싱 모듈의 수직 단면도이다. 도 12는 센싱 모듈에 의하여 에어 펄싱 모듈이 작동하여 압축 에어를 에어 가이드관으로 공급하는 상태에 대한 에어 펄싱 모듈의 수직 단면도이다. 도 13은 도 2의 에어 분사 모듈과 백 필터의 작용 관계를 나타내는 구성도이다.
이하의 설명에서는, 백 필터의 표면에 붙어 있는 먼지등 이물질 입자를 제거하는 과정에서 에어 펄싱 모듈의 작용을 중심으로 설명한다.
먼저, 상기 에어 공급 모듈(300)의 에어 공급관(350)을 통하여 에어가 에어 챔버(330)의 내부로 공급된다. 이때, 상기 에어 챔버(330)는 회전 수단(320)에 의하여 회전하며, 에어 공급관(350)이 연결된 로터리 조인트(340)를 통하여 에어를 공급받는다. 상기 에어 펄싱 모듈(400)의 다이아프램(420)은, 도 11에서 보는 바와 같이, 타면이 에어 가이드관(360)의 일측과 접촉된 상태를 유지한다. 상기 작동 에어 공간(420a)은 탄성 에어홀(424)을 통하여 에어가 유입되어 충진된다. 상기 에어 챔버(330)의 내부에 충진되는 압축 에어와 작동 에어 공간(420a)에 충진되는 압축 에어의 압력은 동일하게 된다. 상기 압축 에어는 대략 1kgf/㎠이고 압축 스프링(440)의 하중은 0.5kgf이므로, 다이아프램(420)이 받은 압력이 에어 챔버(330)의 압축 에어의 압력보다 높게 된다.
다음으로, 상기 에어 챔버(330)의 회전과 함께 회전하는 센싱 모듈(500)이 작동하여 작동 스위치(560)의 작동 신호가 펄싱 작동 밸브(450)로 전송되어 펄싱 작동 밸브(450)가 작동한다. 이때, 상기 센싱 모듈(500)은 에어 챔버(330)와 축 결합되어 있는 제 1 기어(510)와, 제 1 기어(510)에 연동되는 제 2 기어(520)가 회전하면서, 센싱 회전축(530)과 센싱 캠(540)을 함께 회전시킨다. 상기 센싱 캠(540)이 스위치 작동 유닛(550)과 접촉하면, 스위치 작동 유닛(550)이 작동 스위치(560)를 작동시키며, 작동 스위치(560)가 작동 신호를 발생시킨다.
다음으로, 상기 펄싱 작동 밸브(450)가 작동하면, 작동 에어 공간(420a)에 충진된 압축 에어는 펄싱 작동 밸브(450)를 통하여 외부로 유출되며, 작동 에어 공간(420a)의 내부 압력이 감소되고, 압축 스프링(440)도 함께 압축된다. 따라서, 상기 다이아프램(420)은, 도 12에서 보는 바와 같이, 타면이 에어 가이드관(360)의 일측과 분리되며, 다이아프램(420)의 타면과 에어 가이드관(360)의 일측 사이에 통로가 형성된다. 상기 에어 챔버(330)의 압축 에어는 에어 가이드관(360)을 통하여 에어 분사 모듈(600)로 공급된다.
다음으로, 상기 에어 챔버(330)의 내부 압력이 압축 스프링(440)의 하중보다 낮아지면, 도 11에서 보는 바와 같이, 다이아프램(420)은 압축 스프링(440)에 의하여 타측으로 이동하면서 에어 가이드관(360)의 일측과 접촉되어 에어 가이드관(360)의 일측을 밀폐시킨다. 상기 에어 공급관(350)으로부터 공급되는 에어는 에어 챔버(330)의 내부에 충진되면서 압축 에어를 생성한다. 이때, 상기 에어는 탄성 에어홀(424)을 통하여 작동 에어 공간(420a)으로도 유입되어 압축 에어를 생성하여 다이아프램(420)이 에어 가이드관(360)과 밀착된 상태를 유지시킨다. 상기 다이아프램(420)은 도 11의 동작과 도 12의 동작을 반복하면서, 탄성 본체(422)의 중앙부(421b)가 주변부(421a)를 기준으로 일측과 타측으로 반복적으로 이동한다. 따라서, 상기 탄성 본체(422)의 중간부(421c)는 일측과 타측으로 반복적으로 변형되면서 피로가 누적될 수 있다. 특히, 상기 탄성 본체(422)의 중간부(421c)는 중앙부(421b)와 인접한 영역에서 상대적으로 변형량이 크게 되어 피로가 누적되며 손상될 가능성이 증가된다. 그러나 상기 탄성 본체(422)의 중간부(421c)는 주변부(421a)로부터 중앙부(421b)로 갈수록 두께가 증가되면서 강도가 증가되므로 손상 가능성이 감소된다. 또한, 상기 탄성 본체(422)의 중간부(421c)는 중앙부(421b)와 연결되는 영역에 호 형상의 곡면부가 형성되므로, 중앙부(421b)가 일측에서 타측으로 이동할 때 중간부(421c)는 보다 원활하게 변형되면서 피로도와 손상 가능성을 더욱 감소시킬 수 있다.
상기 집진 장치는 도 11의 동작과 도 12의 동작을 반복하면서, 백 필터(220)로 압축 에어를 분사하여 백 필터(220)의 외면에 붙어있는 먼지를 제거할 수 있다. 상기 집진 장치는 에어 공급 모듈(300)과 에어 펄싱 모듈(400) 및 센싱 모듈(500)의 작용에 의하여 에어 챔버(330)의 내부에 일정 시간 간격으로 생성되는 저압의 압축 에어를 펄스 형태로 백 필터(220)로 분사할 수 있다. 따라서, 상기 집진 장치는 백 필터(220)의 손상을 방지하면서도 백 필터(220)의 외면에 붙어있는 먼지를 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 상기 집진 장치는 센싱 모듈(500)이 에어 분사 모듈(600)에서 압축 에어를 분사하는 간격을 조절하여 하나의 백 필터(220)에서 분리된 먼지가 이웃하는 다른 백 필터(220)에 달라붙는 현상을 감소시킬 수 있다. 상기 백 필터(220)는 붙어있는 먼지가 떨어진 상태에서 여과 효율이 가장 좋을 수 있다. 상기 백 필터(220)는 바로 먼지가 붙게 되면 여과 효율이 가장 크게 감소될 수 있다. 상기 집진 장치는 먼지가 떨어진 백 필터(220)에 바로 먼지가 다시 붙지 않도록 하여 여과 효율이 감소되지 않도록 한다. 예를 들면, 도 13을 참조하면, 상기 에어 분사 모듈(600)은 하나의 백 필터(220)(A)에 압축 에어를 분사한 후에, 바로 이웃하는 백 필터(220)(B)에 압축 에어를 분사하지 않고 다음에 위치하는 백 필터(220)(C)에 압축 에어를 분사한다. 여기서 상기 백 필터(220)는 하나의 백 필터(220)일 수 있고 복수의 백 필터(220)의 집합일 수 있다. 만약, 상기 에어 공급 모듈(300)이 첫 번째 백 필터(220)(A)에 압축 에어를 분사하고 두 번째 백 필터(220)(B)에 압축 에어를 분사하면, 두 번째 백 필터(220)에서 분리되는 먼지는 다시 첫 번째 백 필터(220)에 다시 달라붙게 되어 첫 번째 백 필터(220)의 여과 효율이 크게 감소될 수 있다.
또한, 상기 집진 장치는 백 필터 그룹의 개수와 제 1 기어와 제 2 기어의 기어수를 설정하여 에어 분사 모듈에서 백 필터에 압축 에어를 분사하는 간격을 조절할 수 있다. 여기서, 상기 백 필터 그룹은 백 필터 모듈을 구성하는 전체 백 필터에서 한번에 압축 에어를 분사하여 먼지를 떨어내는 백 필터들의 집합을 의미한다. 도 14를 참조하면, 상기 백 필터 모듈은 19개의 백 필터 그룹으로 구성될 수 있다.
상기 집진 장치는, 아래의 식에 의하여, 백 필터 모듈을 구성하는 전체 백 필터 그룹(A)에 압축 에어를 분사하기 위하여 필요한 회전수가 결정될 수 있다.
G=A/(D/d)
여기서 G는 회전수, A는 백 필터 그룹의 개수, D는 제 1 기어의 기어수, d는 제 2 기어의 기어수를 의미한다. 또한, D는 A의 배수인 값을 가지며, d는 D/A의 배수인 값을 가지며, E = d/(D/A)는 자연수 값을 가진다.
예를 들면, 상기 백 필터 그룹의 개수가 19개이고, 제 1 기어의 기어수(D)가 38개, 제 2 기어의 기어수(d)가 10이면 아래와 같이 회전수가 결정될 수 있다.
G = 19/(38/10) = 5
즉, 상기 집진 장치는 에어 분사 모듈이 5번 회전하면서 압축 에어를 분사하면 전체 백 필터가 탈진될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 저압 펄스를 이용하는 집진 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 하우징 모듈
110: 상부 하우징 111: 에어 유입구
112: 에어 유출구 120: 하부 하우징
121: 먼지 배출구 130: 상부 커버
200: 백 필터 모듈 210: 필터 지지판
220: 백 필터 300: 에어 공급 모듈
310: 베이스 프레임 320: 회전 수단
330: 에어 챔버 340: 로터리 조인트
341: 로터리 회전축 342: 로터리 외부관
350: 에어 공급관 360: 에어 가이드관
370: 하부 지지 유닛 400: 에어 펄싱 모듈
410: 펄싱 외부관 420: 다이아프램
421: 탄성판 422: 외부링
423: 보강 메쉬 425: 외부링
426: 중앙판 430: 펄싱 커버
440: 압축 스프링 450: 펄싱 작동 밸브
500: 센싱 모듈 510: 제 1 기어
520: 제 2 기어 530: 센싱 회전축
540: 센싱 캠 550: 스위치 작동 유닛
560: 작동 스위치 600: 에어 분사 모듈
610: 에어 분사암 620: 에어 분사 노즐

Claims (7)

  1. 원통 형상의 상부 하우징 및 호퍼 형상이며 상기 상부 하우징의 하부에 결합되는 하부 하우징을 구비하는 하우징 모듈과,
    복수 개의 필터 결합홀을 구비하며 상기 상부 하우징의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원형판으로 형성되어 상기 상부 하우징의 내부에 수평을 이루도록 결합되는 필터 지지판 및 상기 필터 결합홀에 각각 결합되는 복수 개의 백 필터를 구비하는 백 필터 모듈과,
    상기 필터 지지판의 상부에 위치하여 상기 필터 지지판의 중심을 기준으로 회전하며 외부로부터 중공인 내부로 에어가 공급되어 압축 에어를 형성하는 에어 챔버 및 상기 에어 챔버의 일측에서 타측으로 관통되며 상기 압축 에어가 흐르는 에어 가이드관을 구비하는 에어 공급 모듈과,
    상기 에어 가이드관의 일측에 분리 가능하게 접촉되는 다이아프램과, 상기 다이아프램의 일측에 결합되어 상기 압축 에어가 유입되는 작동 에어 공간을 형성하는 펄싱 커버와, 상기 다이아프램과 펄싱 커버에 결합되는 압축 스프링 및 상기 작동 에어 공간의 상기 압축 에어를 외부로 배출하는 펄싱 작동 밸브를 포함하는 에어 펄싱 모듈과,
    상기 펄싱 작동 밸브로 작동 신호를 전송하는 센싱 모듈 및
    상기 에어 가이드관의 일측에 결합되어 상기 압축 에어를 공급받아 상기 백 필터로 분사하는 에어 분사 모듈을 포함하며,
    상기 다이아프램은
    원판 형태로 형성되고 주변부와 중앙부 및 중간부를 구비하며, 상기 중앙부가 상기 주변부를 기준으로 일측 방향으로 돌출되어 형성되는 탄성판과, 상기 중앙부의 내부에 위치하는 중앙판 및 상기 주변부의 일면과 타면에 결합되는 외부링을 구비하며,
    상기 탄성판의 중간부는 상기 주변부와 연결되는 부분에서 상기 중앙부와 연결되는 부분으로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 저압 펄스를 이용하는 집진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성판은 전체 형상을 형성하는 탄성 본체와, 상기 탄성 본체의 평면 형상에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 탄성 본체의 내부에 위치하는 보강 메쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 펄스를 이용하는 집진 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성 본체는 주변부와 중앙부 및 중간부로 구분되며, 상기 중간부는 외측에서 내측으로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워지며, 중앙부와 연결되는 영역에서 상기 중앙부가 돌출되는 방향과 반대 측에 위치하는 면에 만곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 저압 펄스를 이용하는 집진 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탄성 본체는 상기 만곡부에서의 두께 증가 정도가 상기 중간부의 다른 영역보다 큰 것을 특징으로 하는 저압 펄스를 이용하는 집진 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 보강 메쉬는 상기 탄성 본체보다 강도가 높은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 저압 펄스를 이용하는 집진 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어 가이드관은 직선관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저압 펄스를 이용하는 집진 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은 상기 에어 챔버와 함께 회전하는 제 1 기어와, 상기 제 1 기어와 함께 회전하는 제 2 기어 및 센싱 캠과, 상기 센싱 캠에 접촉하여 작동하는 스위치 작동 유닛에 의하여 작동 스위치에서 작동 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 저압 펄스를 이용하는 집진 장치.
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