KR101963168B1

KR101963168B1 - 집진기

Info

Publication number: KR101963168B1
Application number: KR1020180121903A
Authority: KR
Inventors: 장서일
Original assignee: 엔프라임 주식회사
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2019-07-31

Abstract

본 발명의 목적은 비산먼지를 제거하기 위하여 먼지억제제(예, 물)를 살포하는 방식을 적용하기 곤란한 장소에서 효과적으로 사용되는 집진기를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 집진기는, 유입구로 비산먼지가 포함된 오염가스를 유입하여 내부 순환 후, 유출구로 청정가스를 배출하도록 기둥의 외주를 감싸 설치되는 하우징, 적어도 하나로 구비되어 상기 하우징 내부를 복수의 공간으로 구획하는 격벽, 상기 격벽을 관통하여 설치되어 오염가스를 일측 공간에서 다른 일측 공간으로 유통시키면서 오염가스에 포함된 미세먼지를 필터링하여 청정가스를 다른 공간으로 내보내는 필터를 구비하는 필터 조립체, 및 상기 필터 조립체의 일측에 구비되어 상기 필터를 유통하는 가스 흐름을 형성하는 송풍기를 포함한다.

Description

집진기 {DUST COLLECTOR}

본 발명은 집진기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비산먼지가 발생하는 장소(예, 도로변) 및 주변의 기둥(예, 가로등)에 설치되어 비산먼지(미세먼지 또는 초미세먼지의 오염 물질을 포함)를 필터링 하는 집진기에 관한 것이다.

알려진 바에 따르면, 비산먼지는 일정한 배출구 없이 대기 중에 직접 배출되는 먼지를 총칭한다. 주로 건설업, 시멘트, 석탄, 토사, 골재 공장에서 발생하며 다른 이름으로 비산분진 또는 날림먼지로 부르기도 한다.

비산먼지에 포함된 미세먼지는 세계보건기구(WHO)가 정한 1급 발암물질로써 폐기능 악화의 주범이다. 미세먼지의 농도가 높으면, 3일 후 만성폐쇄성폐질환(COPD) 환자 입원율이 증가한다는 국내 연구결과도 있다.

이러한 미세먼지에 대한 유해성은 전국민적인 관심사항이 되었으며, 이를 해결하기 위한 다양한 방법이 시도되고 있다. 깨끗한 공기질을 유지하기 위해서는 미세먼지의 비산을 제어할 필요가 있다.

여러 가지의 비산먼지억제대책 중 비포장도로, 야적지 등에서 미세먼지의 비산을 제어하기 위한 먼지억제제가 사용되고 있다. 일반적으로 먼지억제제라 하면, 화학적 먼지억제제(chemical dust suppressant)를 말한다.

이와 같은 물질은 선진국에서 비산먼지 발생지역의 입자와 입자를 먼지억제제가 묶어 비산되는 양을 줄이거나, 처리면 위에 얇은 막을 형성함으로써 비산의 여지를 없애는 것이다.

그러나 현재 사용되고 있는 먼지억제제는 주로 액상타입이다. 즉 이러한 먼지억제제를 주로 물에 희석하여 살수차로 살포하는 방법이 사용되고 있다. 따라서 먼지억제제는 매우 제한적인 방법으로 사용되고 있다. 비산먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 다양한 방법이 요구된다.

일례인 대한민국 공개특허 제2018-0080803호(2018. 7. 13. 공개)는 옥외 미세먼지 및 오염물질 제거를 위한 도로 주변의 실외용 공기청정시스템을 개시하고 있다.

본 발명의 목적은 비산먼지를 제거하기 위하여 먼지억제제(예, 물)를 살포하는 방식을 적용하기 곤란한 장소에서 효과적으로 사용되는 집진기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 비산먼지가 발생하는 장소(예, 도로변) 및 주변의 기둥(예, 가로등)에 설치되어 발생되는 비산먼지(미세먼지 또는 초미세먼지의 오염 물질을 포함)를 필터링 하는 집진기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 집진기는, 유입구로 비산먼지가 포함된 오염가스를 유입하여 내부 순환 후, 유출구로 청정가스를 배출하도록 기둥의 외주를 감싸 설치되는 하우징, 적어도 하나로 구비되어 상기 하우징 내부를 복수의 공간으로 구획하는 격벽, 상기 격벽을 관통하여 설치되어 오염가스를 일측 공간에서 다른 일측 공간으로 유통시키면서 오염가스에 포함된 미세먼지를 필터링하여 청정가스를 다른 공간으로 내보내는 필터를 구비하는 필터 조립체, 및 상기 필터 조리체의 일측에 구비되어 상기 필터를 유통하는 가스 흐름을 형성하는 송풍기를 포함한다.

상기 하우징은 상기 기둥의 외주 일측을 감싸 설치되고 외측에 제1체결부재를 구비하는 제1하우징부재, 및 상기 제1하우징부재의 일측에 힌지로 연결되어 서로 개폐되고 다른 일측에 구비되는 제2체결부재를 구비하여 상기 제1체결부재에 결합되는 제2하우징부재를 포함할 수 있다.

상기 제1하우징부재 및 상기 제2하우징부재는 상기 기둥의 외주에서 서로 결합되어 원통 공간을 형성하고, 상기 격벽은 상기 원통 공간에 수평으로 설치되어 상기 원통 공간을 상기한 복수의 공간으로 구획할 수 있다.

상기 격벽은 상기 원통 공간에 복수로 설치되고, 상기 필터는 이웃하는 격벽에 설치되는 다른 필터와 직경 방향 반대측에 구비되어 가스 흐름 경로를 길게 형성할 수 있다.

상기 하우징은 상기 필터를 교환하도록 개폐되는 도어를 구비할 수 있다.

상기 필터는 비산먼지억제제의 발포다공성 구조로 형성될 수 있다.

상기 필터는 광촉매를 더 포함하며, 상기 하우징은 상기 필터의 주위에 광투과를 위한 투명재로 형성될 수 있다.

상기 필터 조립체는 상하측에 배치되어 서로 결합되어 상기 필터의 외주를 감싸고 가스 흐름을 형성하는 격자 프레임을 더 포함할 수 있다.

상기 송풍기는 상기 유출구에 가장 가까운 곳에 설치되는 필터의 상기 유출구 측에 덕트를 개재하여 연결될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 기둥의 외주에 하우징, 격벽, 필터 및 송풍기를 포함하는 집진기를 설치하여, 비산먼지가 포함된 오염가스를 유입구로 유입하여 내부 순환 후, 유출구로 청정가스를 유출하므로 비산먼지 제거를 위하여 먼지억제제(예, 물)를 살포하는 방식을 적용하기 곤란한 장소에 적용하여, 비산먼지를 효과적으로 필터링 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진기를 기둥에 설치하고 일부를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 집진기를 기둥에 일부 설치하고 나머지를 개방하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 5는 비산먼지를 필터링 하는 필터 조립체를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 6은 필터 조립체, 덕트 및 송풍기를 분해하여 도시한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진기를 기둥에 설치하고 일부를 분해하여 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 집진기를 기둥에 일부 설치하고 나머지를 개방하여 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예의 집진기는 비산먼지가 포함된 오염가스를 유입하여 내부에서 순환하여 필터링 한 후, 청정가스를 배출하도록 구성된다. 일례로써, 집진기는 기둥(1)의 외주를 감싸는 구조로 설치되며, 먼지억제제(예, 물)를 살포하는 방식을 적용하기 곤란한 장소에 설치되어, 비산먼지를 효과적으로 필터링 제거할 수 있다.

이와 같이, 집진기가 기둥(1)의 외주를 감싸는 구조로 설치되므로 집진기가 기둥의 일측에 설치되는(미도시) 경우와 비교할 때, 기계적으로 균형 잡히어 보다 안정된 설치 상태를 유지할 수 있다.

또한 집진기가 기둥(1)의 외주를 감싸는 구조는 집진기가 기둥의 일방향에 치우쳐 설치되는(미도시) 경우와 비교할 때, 비산먼지의 유입 방향이 제한되지 않는, 즉 기둥(1) 주변의 모든 방향(360ㅀ)에서 비산먼지가 유입되어, 필터링 제거할 수 있게 한다.

일 실시예의 집진기는 하우징(10)과 이에 내장되는 격벽(20), 필터(31)를 구비하는 필터 조립체(30) 및 송풍기(blower)(40)를 포함한다. 하우징(10)은 집진기의 외관을 형성하며, 일례로써, 가로등과 같이 기존에 설치된 기둥(1)의 외주를 감싸면서 설치될 수 있도록 구성된다.

즉 기둥(1)은 가로등과 같은 시설물로 설치된 구조물을 이용하므로 이에 따른 추가 비용이 발생되지 않으며, 도로변 등에 충분히 많이 설치되어 있는 구조물을 사용하므로 대부분의 지역에서 일 실시예의 집진기를 설치할 수 있게 한다.

또한 하우징(10)은 집진기의 설치로 인하여, 기둥(1)에 어떠한 추가적인 가공이나 손상을 발생시키지 않게 한다. 또한, 집진기는 도로변에 설치된 기둥(1)의 낮은 부분(예, 노면으로부터 30~150cm)에 설치될 수 있다. 대략, 노면으로부터 30~150cm 부근에 비산먼지를 포함하는 오염가스가 집중된 것으로 알려져 있다. 또한, 집진기는 기둥(1)에서 다양한 높이에 설치될 수 있다.

하우징(10)은 비산먼지가 포함된 오염가스를 유입구(11)로 유입하고, 오염가스를 내부에서 순환시키며, 순환시키면서 필터(31) 및 격벽(20)에서 필터링 된 청정가스를 유출구(12)로 배출하도록 구성된다.

유입구(11)는 하우징(10)의 하부에 형성되어 비산먼지를 포함하여 상대적으로 무거운 오염가스를 유입하고, 유출구(12)는 하우징(10)의 상부에 형성되어 비산먼지가 필터링 된 가벼운 청정가스를 유출한다. 송풍기(40)는 하우징(10)의 내부에 구비되어, 오염가스의 흐름 및 청정가스의 유출 같은 가스 흐름을 형성할 수 있게 한다.

격벽(20)은 적어도 하나로 구비되며 하우징(10)의 내부에 설치되어 하우징(10)의 내부 공간을 가스 흐름에 따라 복수의 공간으로 구획한다. 격벽(20)은 하우징(10)의 내부에서 오염가스에서 청정가스로 필터링 되는 가스 흐름의 길이를 증대시킬 수 있도록 배치된다. 가스 흐름의 길이는 필터링 성능을 설정하게 된다.

본 실시예에서는 2개의 격벽(20)이 구비되어 있다. 따라서 가스 흐름은 하우징(10) 내에서 지그재그로 형성된다. 이를 위하여, 하우징(10)은 내면에 격벽(20)을 지지하는 지지부재(201)를 구비한다.

격벽(20)은 하우징(10)과 분리되어 조립될 수도 있고, 도시된 바와 같이, 일체로 형성되어 기밀 성능을 높일 수도 있다. 지지부재(201)는 격벽(20)과 하우징(10)이 분리되는 경우에 사용되고, 일체로 형성되는 경우에는 용접 시 격벽(20)의 위치를 고정시키는 지그로 사용된다.

격벽(20)은 지지부재(201) 상에 설치되며, 지지부재(201)로부터 인출되어 세척 및 교환될 수도 있다. 지지부재(201)는 하우징(10)의 내면을 따라 원주 방향으로 연장되므로 격벽(20)을 안정적으로 지지할 수 있다.

필터(31)는 가스 흐름의 경로인 격벽(20)을 부분 절개한 부분에 설치되며, 하부로부터 유입되는 오염가스를 일측 공간(하부의 유입구(11)측 공간)에서 다른 일측 공간(상부의 유입구(11) 반대측 공간)으로 유통시킨다.

이때, 오염가스는 필터(31)를 경유하지 않고 다른 공간으로 이동될 수 없도록 필터(31) 및 격벽(20)은 하우징(10)의 내면에 기밀 구조로 설치된다. 도시하지 않았으나 실링 부재가 사용될 수도 있다.

또한, 하우징은 기둥의 외표면에 설치되는 내부 하우징(본 실시예에 미적용)을 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 필터 및 격벽은 하우징과 내부 하우징 사이에 구비되어, 집진기를 기둥에 설치할 때, 기둥 측에서의 누기 가능성을 효과적으로 제거할 수 있다.

필터(31)는 유통하는 오염가스에 포함된 비산먼지를 필터링 한다. 오염가스에서 필터링 된 청정가스는 다른 일측 공간(상부의 유입구(11) 반대측 공간)으로 내보내어진다.

송풍기(40)는 필터(31)의 일측에 구비되어 필터(31)를 유통하는 가스 흐름을 형성한다. 즉 송풍기(40)는 유출구(12) 측에 구비되어, 유출구(12)에 인접하는 필터(31) 측에 흡인력을 제공하여, 유입구(11) 측 공간에서 유출구(12) 측 공간으로 토출한다. 따라서 필터(31)를 유통하는 가스 흐름이 형성된다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 하우징(10)은 복수로 분리 형성되어 서로 결합 및 연결되는 제1하우징부재(101) 및 제2하우징부재(102)를 포함한다.

제1하우징부재(101)는 기둥(1)의 외주 일측을 감싸 설치될 수 있도록 형성된다. 즉 제1하우징부재(101)는 대략 반원통 부재로 형성되고 외측에 제1체결부재(111)를 구비한다.

제2하우징부재(102)는 제1하우징부재(101)의 일측에 힌지(113)로 연결되어 서로 개폐되어, 기둥(1)의 외주 다른 일측을 감싸 설치될 수 있도록 형성된다. 즉 제2하우징부재(102)는 대략 반원통 부재로 형성되고 외측에 제2체결부재(112)를 구비한다.

제1, 제2체결부재(111, 112)가 상호 체결되므로 제1, 제2하우징부재(101, 102)는 서로 힌지(113)로 연결되고 제1, 제2체결부재(111, 112)의 체결로 인하여, 원통을 형성하여 기둥(1)에 설치된다. 제1하우징부재(101) 및 제2하우징부재(102)는 기둥(1)의 외주에서 서로 결합되어 원통 공간(원통 도우넛 공간)을 형성한다.

도시 하지 않았으나, 하우징은 2개 이상으로 형성되어 기둥의 외주를 감싸는 구조로 설치될 수 있다. 기둥의 직경이 크거나 설치되는 하우징의 직경이 큰 경우, 설치 작업의 편의를 고려하여 그에 상응하는 개수로 형성될 수 있다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 격벽(20)은 원통 공간 내부에 수평 상태 및 복수로 설치되어 원통 공간을 상하 방향에서 복수의 공간으로 구획한다.

격벽(20)의 개수에 의하여 상하 방향의 구획 수가 많아지고, 상하 방향에서 이웃하는 필터(31)가 직경 방향 반대측에 구비됨에 따라 가스 흐름의 경로가 길어지면서 비산먼지의 제거 효율이 높이질 수 있다.

필터(31)는 이웃하는 격벽(20)에 설치되는 다른 필터와 직경 방향 반대측에 구비되어(도 4에서는 좌우) 격벽(20)과 함께 가스 흐름 경로를 길게 형성한다. 즉 필터(31)는 오염가스를 유통시키고, 격벽(20)은 오염가스의 흐름을 유도함으로써 가스 흐름 결로가 길어진다.

도 5는 비산먼지를 필터링 하는 필터 조립체를 분해하여 도시한 사시도이다. 일례로써, 도 5를 참조하면, 필터 조립체(30)의 필터(31)는 비산먼지억제제를 발포하여 성형한 발포다공성 구조로 형성된다.

필터(31)는 광촉매를 더 포함할 수 있다. 비산먼지억제제에 광촉매를 혼합하여 발포 성형함으로써 필터(31)의 성형이 가능하다. 이 경우, 하우징(10)은 필터(31)의 주위에 광투과를 위한 투명재, 일례로써 아크릴수지로 형성된다.

필터 조립체(30)는 필터(31)를 수용하는 격자 프레임(32)을 더 포함한다. 격자 프레임(32)은 상, 하측에 배치되어 서로 결합되므로 필터(31)의 외주를 감싸고 필터(31)에서의 가스 흐름을 가능하게 형성된다.

또한, 격자 프레임(32)은 필터(31)를 격벽(20)의 절개 부분 및 하우징(10)의 내벽에 설치할 수 있게 한다. 하우징(10)은 필터(31)을 교환할 수 있도록 필터 조립체(30)가 삽입될 측방에 도어(14)를 구비한다.

이를 위하여, 하우징(10)은 내면에 필터 조립체(30)를 지지하는 지지부재(301)를 구비한다. 필터 조립체(30)는 지지부재(301) 상에 설치되며, 지지부재(301)로부터 인출되어 세척 및 교환될 수도 있다. 지지부재(301)는 하우징(10)의 내면을 따라 원주 방향으로 연장되므로 필터 조립체(30)를 안정적으로 지지할 수 있다.

일례로써, 도어(14)는 투명재로 형성되어, 필터(31)에 포함된 광촉매의 촉매 작용을 가능하게 한다. 필터(31)에 포함된 광촉매는 비산먼지에 포함된 질산염(NO₃ ^-), 암모늄 이온(NH₄ ⁺) 및 황산염(SO₄₂ ^-) 등의 이온 성분을 광촉매 방식으로 처리할 수 있다.

도 6은 필터 조립체, 덕트 및 송풍기를 분해하여 도시한 사시도이다. 도 1 내지 도 3 및 도 6을 참조하면, 송풍기(40)는 유출구(12)에 가장 가까운 곳에 설치되는 필터(31)의 유출구(12) 측에 덕트(41)를 개재하여 연결된다.

따라서 송풍기(40)의 구동으로 덕트(41)를 통하여 필터(31)에 집중된 흡인력을 제공하여, 하우징(10)의 내부에서 가스 흐름이 형성되고, 최종적으로 필터(31)를 경유한 청정가스가 송풍기(40)의 토출구(42)를 통하여 하우징(10)의 유출구(12) 측 공간을 경유하여 유출구(12)로 배출된다.

한편, 하우징(10)은 유입구(11)의 하측에 신장 형성되어 필터(31)에서 필터링 된 미세먼지를 수용하는 수용공간(16)을 더 포함한다. 또한 물 공급 호스(미도시)를 유출구(12)에 연결하여 필터(31), 격벽(20) 및 수용공간(16)을 주기적으로 세척하므로 집진기에서 비산먼진의 필터링 성능을 일정하게 유지할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 기둥 10: 하우징
11: 유입구 12: 유출구
14: 도어 16: 수용공간
20: 격벽 30: 필터 조립체
31: 필터 32: 격자 프레임
40: 송풍기 41: 덕트
42: 토출구 101, 102: 제1, 제2하우징부재
111: 제1체결부재 112: 제2체결부재
113: 힌지 201, 301: 지지부재

Claims

유입구로 비산먼지가 포함된 오염가스를 유입하여 내부 순환 후, 유출구로 청정가스를 배출하도록 기둥의 외주를 감싸 설치되는 하우징;
적어도 하나로 구비되어 상기 하우징 내부를 복수의 공간으로 구획하는 격벽;
상기 격벽을 관통하여 설치되어 오염가스를 일측 공간에서 다른 일측 공간으로 유통시키면서 오염가스에 포함된 미세먼지를 필터링하여 청정가스를 다른 공간으로 내보내는 필터를 구비하는 필터 조립체; 및
상기 필터 조립체의 일측에 구비되어 상기 필터를 유통하는 가스 흐름을 형성하는 송풍기
를 포함하며,
상기 하우징은
상기 기둥의 외주 일측을 감싸 설치되는 제1하우징부재, 및
상기 기둥의 외주 다른 일측을 감싸 설치되어 상기 제1하우징부재의 일측에 연결되고 서로 개폐되는 제2하우징부재
를 포함하는 집진기.
제1항에 있어서,
상기 제1하우징부재는 외측에 제1체결부재를 구비하고,
상기 제2하우징부재는 상기 제1하우징부재의 일측에 힌지로 연결되고, 다른 일측에 제2체결부재를 구비하여 상기 제1체결부재에 결합되는 집진기.
제2항에 있어서,
상기 제1하우징부재 및 상기 제2하우징부재는
상기 기둥의 외주에서 서로 결합되어 원통 공간을 형성하고,
상기 격벽은
상기 원통 공간에 수평으로 설치되어 상기 원통 공간을 상기한 복수의 공간으로 구획하는 집진기.
제3항에 있어서,
상기 격벽은
상기 원통 공간에 복수로 설치되고
상기 필터는
이웃하는 격벽에 설치되는 다른 필터와 직경 방향 반대측에 구비되어 가스 흐름 경로를 길게 형성하는 집진기.
제1항에 있어서,
상기 하우징은
상기 필터를 교환하도록 개폐되는 도어를 구비하는 집진기.
제1항에 있어서,
상기 필터는
비산먼지억제제의 발포다공성 구조로 형성되는 집진기.
제6항에 있어서,
상기 필터는 광촉매를 더 포함하며,
상기 하우징은 상기 필터의 주위에 광투과를 위한 투명재로 형성되는 집진기.
제1항에 있어서,
상기 필터 조립체는
상하측에 배치되어 서로 결합되어 상기 필터의 외주를 감싸고 가스 흐름을 형성하는 격자 프레임을 더 포함하는 집진기.
제1항에 있어서,
상기 송풍기는
상기 유출구에 가장 가까운 곳에 설치되는 필터의 상기 유출구 측에 덕트를 개재하여 연결되는 집진기.