KR102019802B1 - 필터 백 전체의 균등 탈리가 가능한 싸이백 집진 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징 내부에 설치된 타공판의 저면에 수직방향으로 설치되는 카트리지 타입의 필터 백; 상기 타공판 상부에 설치되며 압축 공기 공급수단과 연결된 파이프와, 상기 파이프의 저면에 구비되어 압축 공기를 필터 백 내부로 분사하는 분사노즐을 포함하여, 상기 필터 백의 외주면에 고착된 이물질을 제거하는 탈리수단;을 포함하되, 상기 분사노즐은, 파이프 내부로 돌출되게 결합되고, 압축 공기 유입부를 가지며, 하면이 개구된 스커트형 몸체, 상기 몸체의 하측 개구부로 끼워져 결합되되, 외주면이 상기 몸체의 내주면과 소정 간격 이격되어 압축 공기 분사구를 형성하고, 상측단에서 하측단으로 갈수록 외경이 점증되게 형성된 원추형 확산체를 포함하여, 상기 분사구에서 분사되는 압축 공기가 상기 확산체에 의해 확산된 상태로 직진성을 가지면서 분사됨으로써, 소정 길이의 필터 백 내면 전체에 압축 공기가 균일하게 도달하여 필터 백의 외면에 고착된 미세분진을 효과적으로 탈리하여 제거할 수 있는 싸이백 집진 시스템에 관한 것이다.

Description

필터 백 전체의 균등 탈리가 가능한 싸이백 집진 시스템{CY-BAG FILTER SYSTEM}

본 발명은 하우징 내부에 설치된 타공판의 저면에 수직방향으로 설치되는 카트리지 타입의 필터 백; 상기 타공판 상부에 설치되며 압축 공기 공급수단(M)과 연결된 파이프와, 상기 파이프의 저면에 구비되어 압축 공기를 필터 백 내부로 분사하는 분사노즐을 포함하여, 상기 필터 백의 외주면에 고착된 이물질을 제거하는 탈리수단;을 포함하되, 상기 분사노즐은, 파이프 내부로 돌출되게 결합되고, 압축 공기 유입부를 가지며, 하면이 개구된 스커트형 몸체, 상기 몸체의 하측 개구부로 끼워져 결합되되, 외주면이 상기 몸체의 내주면과 소정 간격 이격되어 압축 공기 분사구를 형성하고, 상측단에서 하측단으로 갈수록 외경이 점증되게 형성된 원추형 확산체를 포함하여, 상기 분사구에서 분사되는 압축 공기가 상기 확산체에 의해 확산된 상태로 직진성을 가지면서 분사됨으로써, 소정 길이의 필터 백 내면 전체에 압축 공기가 균일하게 도달하여 필터 백의 외면에 고착된 미세분진을 효과적으로 탈리하여 제거할 수 있는 싸이백 집진 시스템에 관한 것이다.

싸이백 집진 시스템이란, 상승기류의 선회를 통해 배기가스 등에 포함된 미세 분진을 필터 백으로 여과시키는 장치를 포함하는 설비(시설)를 말한다.

도 1a는 종래의 싸이백 집진설비(200; '집진장치' 또는 '집진기'라고도 함.)의 구성 및 작동 상태를 예시하는 것으로, 상기 집진기(200)는 하부에는 오염공기흡입구(211)가 형성되고 상부에는 청정공기배출구(212)가 형성된 분진제거통(210)과, 상기 분진제거통의 내부를 상하로 구획하여 차단하는 플레이트(220)와, 상기 플레이트에 형성된 다수 개의 필터삽입공 속에 장착되는 백필터(300)로 구성된다. 이때 상기 집진기(200)에는 백필터의 외주연에 부착된 분진을 털어내어 백필터를 오랜 기간 사용할 수 있도록 하기 위해, 송풍팬(250)과 송풍관(230) 및 압축공기발생수단(240)으로 이루어진다.

이러한 집진설비는 상승기류를 형성하면서 선회하는 배기가스가 백필터를 통과하면서 미세 분진이 백필터 외주면에 걸러지고, 이렇게 여과된 깨끗한 공기가 백필터 내부를 타고 상승하여 청정공기배출구로 배출된다.

상기한 집진설비를 장기간 사용하게 되면, 백필터의 외면에 미세분진이 집적됨에 따라 집진 성능이 저하를 야기하게 되므로, 집진 성능을 최대한 높이기 위해선 백필터 내부로 고압의 압축 공기를 분사하여 필터지의 외면에 고착된 미세분진을 털어서 제거해줘야 한다.

이를 위해 종래의 백필터 상부에는 압축 공기 유로가 형성된 파이프가 설치되고, 파이프의 저면에 백필터 내부로 압축 공기를 분사하는 노즐이 구비된다.

이러한 노즐은 백필터 내부로 분사된 압축 공기를 고압으로 분사하여, 압축 공기가 백필터 외부로 배출되면서 발생하는 압력 내지 진동 등을 이용해 미세분진이 탈리되게 한다.

그런데 종래의 싸이백 집진 시스템에 설치된 분진 탈리용 노즐은 도 1b에 도시된 바와 같이, 단순 구멍 또는 파이프 형태로써 압축 공기가 좁은 각도로 점차적으로 퍼지게 분사되게 하며, 이렇게 분사된 압축 공기는 노즐과 인접한 백필터의 상단부에 도달되지 못해 해당 부위의 탈리가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.

또한 종래의 분진 탈리용 노즐은 분사된 압축 공기가 직진성을 갖지 못하기 때문에 노즐에서 멀어질수록 압축 공기의 확산 면적이 넓어지면서 공기압이 저하되어, 백필터의 하단부에 집적된 미세 분진이 완전하게 탈리되지 않는 문제점이 있다.

즉, 종래의 분진 탈리용 노즐은 백필터의 길이방향을 기준으로, 상하 양 측단 부위에 대한 탈리 성능이 저하되고, 따라서 백필터의 사용 연한이 도달되기 전에 조기에 백필터를 교체해줘야 하는 문제점 있다.

참고로 이러한 집진설비 및 백필터에 관한 종래 기술로써, 등록실용신안 제20-0458972호(2012.02.23.) "주름형 필터백의 고정밴드", 공개특허 제10-2014-0034459호(2014.03.20.) "여과재의 교체가 가능한 주름형 필터" 등이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

길이가 긴 필터 백 내부 전체에 탈리용 압축 공기가 고압 상태로 균일하게 도달하여, 필터 백 외면에 고착된 미세분진을 균등하고 완전하게 모두 제거함으로써 필터 백의 집진 성능의 저하를 방지하고, 이를 통해 필터 백의 사용 연한을 연장하여 필터 백의 교체 주기를 줄일 수 있는 싸이백 집진 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템은,

하우징 내부에 설치된 타공판의 저면에 수직방향으로 설치되는 카트리지 타입의 필터 백;

상기 타공판 상부에 설치되며 압축 공기 공급수단(M)과 연결된 파이프와, 상기 파이프의 저면에 구비되어 압축 공기를 필터 백 내부로 분사하는 분사노즐을 포함하여, 상기 필터 백의 외주면에 고착된 이물질을 제거하는 탈리수단;을 포함하되,

상기 분사노즐은,

파이프 내부로 돌출되게 결합되고, 압축 공기 유입부를 가지며, 하면이 개구된 스커트형 몸체,

상기 몸체의 하측 개구부로 끼워져 결합되되, 외주면이 상기 몸체의 내주면과 소정 간격 이격되어 압축 공기 분사구를 형성하고, 상측단에서 하측단으로 갈수록 외경이 점증되게 형성된 원추형 확산체를 포함하여,

상기 분사구에서 분사되는 압축 공기가 상기 확산체에 의해 확산된 상태로 직진성을 가지면서 분사되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템에서,

상기 확산체는 외주면이 내측으로 오목하게 형성된 만곡면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템에서,

상기 확산체는 상기 만곡면의 하측단이 상기 분사구에서 하측으로 소정 간격 이격되게 형성되어, 확산체의 하측단이 파이프의 저면에서 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템에서,

상기 유입부는 상기 몸체의 상면부에 구비된 복수개의 제1 유입공 또는 상기 몸체의 측면부에 구비된 복수개의 제2 유입공 또는 이들 모두로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템은,

분사노즐의 분사구 내측에 원추형 확산체가 구비되어, 분사구에서 분사된 압축 공기가 분사 즉시 원추형으로 넓게 확산된 상태로 원통형으로 직진성을 가지면서 계속 분사되어, 길이가 긴 필터 백의 내주면 전체에 압축 공기가 고압으로 균일하게 도달하면서 배출되어, 필터 백의 외주면에 고착된 미세분진들을 균등하고 완전하게 제거함으로써, 필터 백의 집진 성능이 저하되는 것을 방지하고, 이를 통해 필터 백의 사용 연한을 연장하여 필터 백의 교체 주기를 길게 가져가, 유지, 보수 비용을 줄일 수 있으며,

백 케이지를 구성하는 상, 하부 분체들이 서로 엇물림 구조로 탈착 가능하게 형성됨에 따라, 필터 백의 최초 설치 및 여과지의 교체 작업이 쉽고 편리하며, 백 케이지와 여과지를 별도의 추가 작업 없이 바로 분리, 배출할 수 있어 폐기물 처리에 소용되는 비용 및 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 백필터가 장착된 집진설비를 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
도 1b는 종래의 분진 탈리용 노즐의 압축 공기 분사 형태를 촬영한 사진도.
도 2는 본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템의 요부 단면도 및 분사노즐의 측면도와 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 분사노즐의 샘플 사진도.
도 5는 본 발명에 따른 분사노즐의 압축 공기 분사 형태를 촬영한 사진도.
도 6 발명에 따른 필터 백의 부분 투영도.
도 7은 본 발명에 따른 백 케이지의 제1 실시예의 분리 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 여과지의 상단 확대도.
도 9는 본 발명에 따른 백 필터의 요부 단면도.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 백 케이지의 샘플 사진도.
도 12는 본 발명에 따른 백 케이지의 제2 실시예의 샘플 사진도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 싸이백 집진 시스템(D)은, 크게 여과지(20)의 내부 형상을 잡아주는 필터 백(F), 상기 필터 백(F)의 외주면에 집적되어 고착된 미세분진을 탈리시켜 제거하는 탈리수단(C)을 포함한다.

상기 필터 백(F)은, 하우징 내부에 설치된 타공판의 저면에 수직방향으로 설치되는 카트리지 타입의 필터이다.

이러한 필터 백(F)은, 백 케이지(10)와, 배기가스 등에서 미세 분진을 걸러주는 주름형 여과지(20)와, 여과지(20)의 외부 형상을 잡아주는 고정 밴드(24)를 포함하며, 이와 관련된 구체 구성은 후술한다.

그리고 본 발명의 주된 핵심 중 하나인 상기 탈리수단(C)은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이,

상기 타공판 상부에 설치되며 압축 공기 공급수단(M)과 연결된 파이프(P)와, 상기 파이프(P)의 저면에 구비되어 압축 공기를 필터 백(F) 내부로 분사하는 분사노즐(30)을 포함하여, 상기 필터 백(F)의 외주면에 고착된 이물질을 제거한다.

상기 파이프(P)는 다수개의 필터 백(F)이 설치된 타공판의 상부에, 필터 백(F)들의 각 열을 따라 필터 백(F)의 청정공기 배출구를 가로지르게 설치되며, 이러한 파이프(P)는 컴프레서 등의 압축 공기 공급수단(M)과 연결되어 있다.

그리고 각 파이프(P)의 저면에는 하측의 각 필터 백(F)과 수직방향으로 동일선 상에 상기 분사노즐(30)이 구비되어, 필터 백(F) 내부로 고압의 압축 공기를 분사한다.

이때 본 발명의 분사노즐(30)은,

파이프(P) 내부로 돌출되게 결합되고, 압축 공기 유입부를 가지며, 하면이 개구된 스커트형 몸체(31),

상기 몸체(31)의 하측 개구부로 끼워져 결합되되, 외주면이 상기 몸체(31)의 내주면과 소정 간격 이격되어 압축 공기 분사구(32a)를 형성하고, 상측단에서 하측단으로 갈수록 외경이 점증되게 형성된 원추형 확산체(33)를 포함하여,

상기 분사구(32a)에서 분사되는 압축 공기가 상기 확산체(33)에 의해 확산된 상태로 직진성을 가지면서 분사되는 것을 특징으로 한다.

상기 스커트형 몸체(31)는 상면부와 측면부로 구성되어, 내부 공간과 하면이 연통되어 개구된 부재로써, 측면부의 하단부 둘레를 따라 플랜지(32)가 돌출 형성되어 있다.

이러한 몸체(31)는 상기 플랜지(32)가 파이프(P)의 노즐 구멍에 끼움(또는 걸림) 결합되어, 몸체(31)가 파이프(P) 내의 유로(P1) 상에 내장된다.

그리고 상기 유입부는 상기 몸체(31)의 상면부에 구비된 복수개의 제1 유입공(31a) 또는 상기 몸체(31)의 측면부에 구비된 복수개의 제2 유입공(31b) 또는 이들 모두로 구성된다.

이때 제1, 제2 유입공(31a)(32b)이 모두 구비되는 것이 몸체(31) 내부의 진공 유지 및 벤츄리 대체 효과에 보다 유리하다.

각 유입공(31a)(31b)의 개수나 배열 위치 등에는 제한이 없으나, 제1 유입공(31a)은 상면부의 중심을 기준으로 4~6개가 방사상으로 배열되고, 제2 유입공(31b)은 측면부의 둘레 방향으로 3~4개가 방사상으로 배열되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 확산체(33)는 상기 몸체(31)의 상면부 저면에서 하측으로 돌출되어 연결되며, 이때 제2 유입공(31b)의 하단 높이에서부터 확산체(33)의 외경이 하측으로 갈수록 점차적으로 커지는 원추형 부재이며,

이러한 확산체(33)는 몸체(31)의 측면부와 내측으로 소정 간격 이격하여 확산체(33)와 측면부 사이에 압축 공기 분사구(32a)를 형성한다.

이때 상기 확산체(33)는 외주면이 내측으로 오목하게 형성된 만곡면(33a)으로 구성된다.

아울러 상기 확산체(33)는 상기 만곡면(33a)의 하측단이 상기 분사구(32a)에서 하측으로 소정 간격 이격되게 형성되어, 확산체(33)의 하측단이 파이프(P)의 저면에서 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 확산체(33)가 몸체(31)의 분사구(32a) 외부로 돌출된다.

이러한 만곡면(33a)은 압축 공기가 분사되는 유로의 너비가, 몸체(31) 내부에서 넓어지고, 분사구(32a) 높이에서 좁아진 후, 분사구(32a) 외측 하부에서 다시 넓어지는 [광 - 협 - 광] 구조를 가지게 함으로써, 베츄리 효과를 통해 분사되는 압축 공기를 고압, 고속으로 분사되게 하며,

이때 분사되는 압축 공기는 만곡면(33a)을 타고 분사구(32a)의 외측 링 형상으로 넓게 확산된 후, 압축 공기 내부의 공동에서 발생하는 기압 감소에 의해 확산된 압축 공기가 원통형으로 직진성을 가지면서 필터 백(F) 내부를 따라 분사된다.

이렇게 분사구(32a)의 인접 높이에서 바로 넓게 확산된 채 직진성을 가지면서 분사되는 압축 공기(도 4 참고.)는, 필터 백(F)(보다 엄밀하게는 여과지)의 내주면을 따라 이동하면서 필터 백(F) 자체에 압력을 주어 진동을 발생시킴과 동시에 압축 공기가 필터 백(F)을 통과하여 배출되고,

이에 따라 필터 백(F)의 외주면에 고착된 미세분진을 모두 균등하게 털어내 제거한다.

특히 본 발명은 분사된 압축 공기가 필터 백(F)의 내경에 상응하는 형태로 직진성을 갖기 때문에, 필터 백(F) 전체에 압축 공기가 균일한 압력으로 고르게 도달하여 종래의 일반 노즐과 같이 압축 공기가 필터 백(F)의 중단 높이에만 집중되어 국한되지않아, 필터 백(F)에 대한 탈리 기능이 필터 백(F)의 길이방향으로 모두 균등하게 작용함으로써, 분진 제거 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이렇게 필터 백(F) 전체에 대한 분진 제거 효율을 향상시키면, 필터 백(F)의 집진 성능 저하를 방지함은 물론, 이를 통해 필터 백(F)의 사용 연한을 증대시켜 필터 백(F)의 교체 주기를 연장하여, 집진 시스템의 유지, 보수비용을 절감할 수 있다.

이어서 도 6 내지 도 12를 참고하여, 본 발명의 또 다른 주된 특징인 카트리지 타입의 필터 백(F)을 구체적으로 설명한다.

상기 백 케이지(10)는 원통 형상의 철, 알루미늄 등의 금속 소재로써, 배기 가스의 외압 등으로 인해 여과지(20)가 내측으로 접히거나 파손되는 것을 방지한다.

구체적으로 백 케이지(10)의 제1 실시예로써, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 형성된 다수개의 지지살(12)(16)이 원주방향으로 배열되어 구성된다.

이러한 백 케이지(10)의 지지살(12)(16)들은 원주방향으로 지지살(12)(16)들을 연결하는 복수개의 지지링(13)(17)이 백 케이지(10)의 길이방향으로 소정 간격 이격하여 구비된다.

보다 구체적으로, 상기 백 케이지(10)는 지지살(12)(16)이 분리되어 있는 상부 분체(11)와 하부 분체(15)로 구성되며,

각 분체(11)(15)의 지지살(12)(16) 끝단부에는 지지살(12)(16)이 내외측으로 지그재그로 연결되어, 여과지(20) 내부에 상, 하부 분체(11)(15)를 끼웠을 때 각 분체(11)(15)의 지지살(12)(16)들이 서로 엇물려 고정되게 하는 걸림부(12T)(16T)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 분체(11)는 제1 지지살(12)들의 상측단에 상단 캡(14)이 끼워져 결합되고, 상기 상단 캡(14)은 내측 플랜지부에 제1 지지살(12)이 연결되어 있으며, 외측 플랜지부가 여과지(20)의 장착부(22A)를 감싸서 가압하여 고정시키고, 내측 플랜지부의 내측은 상하로 관통 형성되어 여과지(20)의 내부 공간과 연통되어 청정 공기가 상승 배출되게 한다.

상기 하부 분체(15)는 상기 상부 분체(11)와 대응하여, 제2 지지살(16)들의 하측단에 하단 캡(18)이 연결되어 있으며, 이러한 하단 캡(18)은 제2 지지살(16)들의 내부 공간을 밀폐시킨다.

아울러 상기 제1, 제2 지지살(12)(16)은 각각의 끝단부에 제1, 제2 걸림부(12T)(16T)가 구비되어, 상, 하부 분체(11)(15)의 결합 시, 각각의 걸림부(12T)(16T)가 서로 크로스되는 형태로 삽입되면서 엇물림 결합되어 상, 하부 분체(11)(15)가 고정된다.

상부 분체(11)의 제1 걸림부(12T)를 대표하여 구체적으로 설명하면, 상기 제1 걸림부(12T)는 일자형 제1 지지살(12)의 하단부에서 내측으로 'V'자형으로 절곡하여 연결된 제1 절곡부(12a)와, 상기 제1 절곡부(12a)의 끝단부에서 내측 사선방향으로 경사지게 연결된 제1 포크부(12b)로 구성된다.

즉, 상부 분체(11)에서, 'ㅡ'자형의 제1 지지살(12)들은 각 끝단부에 'V'자형 제1 절곡부(12a)가 연결되고, 제1 절곡부(12a)의 끝단부에 사선형 제1 포크부(12b)가 연결되어, 제1 포크부(12b)들이 끝단부로 갈수록 직경이 작아지는 원추형 제1 걸림부(12T)를 형성한다.

상기 하부 분체(15) 역시 상부 분체(11)에 대응하는, 제2 지지살(16), 제2 지지링(17), 제2 절곡부(16a), 제2 포크부(16b), 제2 걸림부(16T)로 구성되며, 다만 상부 분체(11)의 전체 길이보다 하부 분체(15)의 전체 길이가 더 길게 형성된다는 점에서 차이가 있다(보다 엄밀하게는 하부 분체(15)가 주름부(21)의 전체 길이에 상응하는 길이를 갖도록 제작되고, 상부 분체(11)는 주름부(21)의 일부분에만 삽입될 정도의 길이를 가도록 제작됨).

이때 각 절곡부(12a)(16a)들(보다 엄밀하게는 절곡부의 최내측 모서리부)로 둘러싸인 제1 공간부(12A)(16A)의 내경을 각 포크부(12b)(16b)의 끝단부들로 둘러싸인 제2 공간부(12B)(16B)의 내경보다 넓게 하여, 상, 하부 분체(11)(15)를 엇갈림 조립할 때 각각의 포크부(12b)(16b)들이 다른 지지살(12)(16)의 절곡부(12a)(16a)를 쉽게 통과하게 한다.

이렇게 엇갈림 구조로 조립되는 상, 하부 분체(11)(15)는 각 포크부(12b)(16b)가 다른 분체의 지지링(13)(17)을 지나면서 오므려졌다가, 각 지지링(13)(17)이 다른 분체의 절곡부에 진입하였을 때 각 포크부(12b)(16b)가 외측으로 벌어지면서, 각 절곡부(12a)(16a)들과 지지링(13)(17)들의 엇갈림 구조로 상호 결합이 이루어지며,

상, 하부 분체(11)(15)를 분리할 때는 상기한 바와 반대로 각 포크부(12b)(16b)의 오므려짐 후 펴짐을 통해 하부 분체(15)에서 상부 분체(11)를 쉽게 빼내어 분리할 수 있다.

이러한 걸림부(12T)(16T)와 지지링(13)(17)을 이용한 상, 하부 분체(11)(15)의 결합 구조는 걸림부(12T)(16T)의 인장 강도를 통해 상호 결합력을 확보하게 하면서, 필요 시 상, 하부 분체(11)(15)를 빼내어 쉽게 탈착 가능하게 한다.

아울러 백 케이지(10)의 제2 실시예로써, 도 12와 같이 메쉬 형태로 다수개의 통과공이 구비된 타공망(또는 메탈망)이 사용될 수 있으며, 도면에 도시되지 않았으나 이러한 타공망을 2개의 분체로 구성하고 각 분체의 끝단부에 상기 제1 실시예의 걸림부(및 지지링)를 구비하여 상술한 방식으로 백 케이지의 분리, 결합이 이루어질 수 있다.

이어서 상기 여과지(20)는 다수개의 주름부(21)가 원주방향으로 연결되고, 상기 백 케이지(10)에 외삽되어 고정되어, 주름부(21)의 외면에서 내측으로 형성되는 상향 기류의 배기가스가 주름부(21)를 지나면서 미세 분진을 걸러준다.

구체적으로, 상기 여과지(20)는 상기 주름부(21)의 상단에 연결되어 집진기의 타공판(1)에 고정되게 하는 장착부(22A)를 포함한다.

상기 여과지(20)는 주름부(21)와 연결부(22) 및 장착부(22A)가 서로 동일한 재질로써 재봉을 통해 상호 연결되며, 주름부(21)의 상단에 결합된 연결부(22)의 상단에 상기 장착부(22A)가 구비된다.

상기 장착부(22A)는 상하로 소정 폭을 갖는 링 형상의 장착지(22S)와, 상기 장착지(22S)의 상단과 하단 내측에 각각 구비된 상, 하부 고정링(22c)(22d)과, 상기 장착지(22S)의 상단과 하단이 각 고정링(22c)(22d)을 감싸면서 장착지(22S)의 중단에 고정되어 고정링(22c)(22d)의 두께만큼 돌출 형성된 상, 하부 고정단(22a)(22b)을 포함하여, 고정단(22a)(22b)들 사이에 타공판(1)이 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로, 상하로 소정 폭 너비를 갖는 링 형상의 장착지(22S)의 상, 하단 내측에 상, 하부 고정링(22c)(22d)이 끼워져 배열되고, 이렇게 각 고정링(22c)(22d)이 끼워진 상태에서 장착지(22S)의 상단과 하단을 각각 내측으로 접어서 고정링(22c)(22d)을 덮은 후 장착지(22S)의 중첩 부위를 재봉을 통해 고정시키면, 장착지(22S)의 상, 하단에 각 고정링(22c)(22d)에 의해 소정의 두께로 돌출된 상, 하부 고정단(22a)(22b)이 형성된다.

이러한 장착부(22A)는 고정단(22a)(22b)들 사이의 홈에 타공판(1)이 단부가 끼워져 결합되며, 이렇게 여과지(20)의 장착부(22A)가 타공판(1)에 1차 장착된 상태에서 상단 캡(14)이 타공판(1)의 상면에 씌어서 장착되면, 상단 캡(14)의 가압으로 인해 타공판(1)의 상, 하면에 고정단(22a)(22b)들이 밀착되면서 여과지(20)(보다 엄밀하게는 장착부(22A))와 타공판(1) 사이의 미세 간극을 메워서 기밀성을 갖게 한다.

아울러 상기 여과지(20)는 상기 주름부(21)의 외면을 감싸도록 고정되며, 주름부(21)의 길이방향으로 소정 간격 이격 배열되어 주름부(21)의 팽창을 억제하는 복수개의 고정 밴드(24)를 더 포함하되,

상기 고정 밴드(24)는 내측면에 도포된 수지층(24a)을 포함하여, 주름부(21)의 각 외측 모서리부가 상기 수지층(24a)에 등간격으로 부착되어 고정되고, 주름부(21)들과 고정 밴드(24)로 둘러싸인 공간에 실리콘층(24b)이 채워져 주름부(21)의 등간격이 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정 밴드(24)는 상기 여과지(20)와 동일한 재질로써, 내측면에 접착 수지를 도포하여 수지층(24a)을 형성하여, 고정 밴드(24)로 여과지(20)의 외면을 감쌌을 때, 각 주름부(21)의 외측 모서리부가 고정 밴드(24)의 내측면에 부착되게 한다.

이때 고정 밴드(24)에 주름부(21)가 완전 부착되기 전에, 주름부(21)들의 외면과 고정 밴드(24)의 내면 사이에 실리콘을 주입하여 채우면, 실리콘층(24b)이 경화되면서 주름부(21)들 사이가 펴지거나 중첩되어 접히는 것을 방지할 수 있어, 내, 외부 공기압에 따른 여과지(20)의 터짐과 같은 파손을 방지할 수 있다.

또한 실리콘층(24b)의 주입 전 고정 밴드(24)는, 주름부(21)와 중첩되는 부위를 재봉이나 스테이플러로 결착하여 고정된다.

한편 이러한 고정 밴드(24)를 이용한 주름부(21)의 등간격 유지 작업 중 수지층(24a) 및 실리콘층(24b)이 경화되기 전에 주름부(21)에 외압이 가해지면 주름부(21)들 사이의 간격이 균일하게 형성되지 않을 수 있다.

이에 본 발명은 각 고정 밴드(24)의 상, 하부에 소정 간격 이격하여 주름부(21)들을 감싸면서 결합되되, 길이방향으로 탄성력을 발휘하는 다수개의 코일부로 이루어진 스프링(25)을 더 포함하여,

고정 밴드(24)의 고정 작업 시, 스프링(25)의 각 코일부 사이에 주름부(21)들의 외측 모서리부가 등간격으로 끼워지게 하여, 스프링(25)의 탄성력으로 주름부(21)들 사이가 서로 멀어져 펴지거나, 또는 서로 좁아져 중첩되게 접히는 것을 방지한다.

이러한 스프링(25)은 고정 밴드(24)의 고정 작업 시에만 일시적으로 사용되는 것으로써, 고정 밴드(24)의 고정이 완료되면 스프링(25)을 벌려서 여과지(20)에서 탈거한다.

다음으로 상기한 구성을 갖는 카트리지 타입의 필터 백(F) 제작 방법을 제1 실시예를 대표하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 카트리지 타입의 필터 백(F) 제작 방법은,

a) 상기 하부 분체(15)를 상기 여과지(20)의 하단으로 삽입하는 단계;

b) 상기 여과지(20)의 상단을 집진기의 타공판(1)에 고정시키는 단계;

c) 상기 상부 분체(11)를 상기 여과지(20)의 상단으로 삽입하여 상, 하부 분체(11)(15)의 백 케이지(10)를 조립하는 단계;를 포함한다.

먼저 상기 a) 단계에서, 길이 방향으로 펼쳐진 여과지(20)의 하단 구멍으로, 하단 캡(18)이 결합된 하부 분체(15)의 제2 걸림부(16T)부터 순차적으로 제2 지지살(16)들을 길이방향으로 끼우면, 여과지(20)의 마감 캡이 하단 캡(18)을 덮으면서 하부 분체(15)와 여과지(20)의 1차 결합이 완료된다.

상기 b) 단계에서는, 상기 a) 단개에서 조립된 하부 분체(15)와 여과지(20)의 조립체를 집진기의 타공판(1) 구멍에 상측에서 하측으로 끼워서 거치하며, 이때 장착부(22A)의 고정단(22a)(22b)들 사이에 타공판(1)의 내측 단부가 억지 끼움 방식으로 걸려서 끼움 결합된다.

b) 단계 완료 후, 상기 c) 단계에서 상기 상부 분체(11)를 타공판(1)의 구멍을 통해 여과지(20)의 상단 구멍으로, 상단 캡(14)이 결합된 상부 분체(11)의 제1 걸림부(12T)부터 순차적으로 제1 지지살(12)들을 길이방향으로 끼우면, 각 분체(11)(15)의 걸림부(12T)(16T)들이 상호 교차되면서 포크부가 오므려진 다음 다시 벌어지면서 다른 분체의 지지링(13)(17)이 절곡부 사이로 끼워져 백 케이지(10)의 조립이 완료된다.

이때 상단 캡(14)이 타공판(1)의 상면에 걸림면서 거치되며, 상단 캡(14)의 외측 플랜지부가 상부 걸림단을 가압하면서 걸림단들이 타공판(1)의 상, 하면에 밀착되어 완벽하게 실링된다.

아울러 백 케이지(10)와 여과지(20)의 상호 조립 및 설치가 완료되면, d) 단계로써, 상기 고정 밴드(24)를 주름부(21)의 길이방향으로 소정 간격 이격하여 주름부(21)의 외면을 감싸도록 가부착한 후, 고정 밴드(24)로 둘러싸인 주름부(21)의 공간에 실리콘을 주입하여, 수지층(24a)과 실리콘층(24b)의 경화를 통해 주름부(21)들이 간격이 균일하게 고정, 유지되게 한다.

이때 고정 밴드(24)의 가부착 상태에서, 상기 스프링(25)을 고정 밴드(24)의 상, 하부에 씌운 후, 각 주름부(21)의 외측 모서리부가 스프링(25)의 코일부에 등간격으로 끼워져 삽입되게 하면, 수지층(24a)과 실리콘층(24b)의 완전 경화되기 전까지 주름부(21)들 사이의 간격 변화가 발생하지 않게 된다.

이렇게 설치된 필터 백(F)은 집진기 운전 시 배기 가스 등이 상승기류를 형성하면서 여과지(20)를 통과하면서 미세 분진이 주름부(21)의 외면에 걸러지고, 여과지(20) 내부로 유입된 청정 공기는 여과지(20)를 타고 상승하여 상단 캡(14)의 개구부를 통해 집진기 외부로 배출된다.

이때 주름부(21) 외측에서 내측으로 가해지는 공기압에 대항하여 상기 제1, 제2 지지살(12)(16)들 및 제1, 제2 지지링(17)들이 주름부(21)의 내주면을 지지하여 여과지(20)의 접힘을 방지한다.

또한 주름부(21)의 외면에 고착된 미세 분진들을 탈리시키기 위해, 타공판(1) 상부에 설치된 분사노즐로 고압의 압축 공기를 분사하면, 분사된 압축 공기가 상단 캡(14)의 개구부를 통해 여과지(20) 내부를 타고 하강 기류를 형성하면서 주름부(21)를 통과하여, 주름부(21)이 외면에 묻은 미세 분진을 공기압과 이에 따른 진동으로 털어내 분리시킨다.

이때 주름부(21) 내측에서 외측으로 가해지는 공기압에 대항하여, 상기 고정 밴드(24)가 주름부(21)의 외주면을 지지하여 여과지(20)의 터짐을 방지한다.

또한 상기 수지층(24a) 및 실리콘층(24b)이 주름부(21) 내, 외측에서 작용하는 공기압에 대항하여 주름부(21)들 사이를 등간격으로 유지하게 함으로써, 여과지(20)의 파손 내지 집진 성능의 저하를 방지할 수 있다.

한편 주름부(21)에 대한 탈리 작업에도 불구하고 장기간 사용으로 여과지(20)의 사용 연한이 다 됐을 경우, 타공판(1)의 상측으로 상부 분체(11)만을 빼내는 것만으로 하부 분체(15)와 여과지(20)를 타공판(1)에서 쉽게 분리할 수 있으며, 이렇게 분리된 여과지(20)에서 하부 분체(15)만을 빼내면 여과지(20)만이 개별 분리됨에 따라 여과지(20)에 대한 폐기물 처리 작업을 보다 쉽고 빠르게 할 수 있다.

특히 이러한 2단 탈부착 구조의 백 케이지(10)는, 여과지(20)를 쉽게 교체하게 함은 물론, 캡 케이지가 별도의 손상 없이 바로 재사용이 가능하게 하므로, 필터 백(F)의 유지, 보수 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 싸이백 집진 시스템을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

C : 탈리수단 P : 파이프
F : 필터 백 10 : 백 케이지
11, 15 : 분체 12, 16 : 지지살
13, 17 : 지지링 14 : 상단 캡
18 : 하단 캡
20 : 여과지 21 : 주름부
22 : 연결부 22A : 장착부
22a, 22b : 고정단 22c, 22d : 고정링
24 : 고정 밴드 24a : 수지층
24b : 실리콘층 25 : 스프링

Claims (4)

1. 하우징 내부에 설치된 타공판(1)의 저면에 수직방향으로 설치되는 카트리지 타입의 필터 백(F);
   상기 타공판(1) 상부에 설치되며 압축 공기 공급수단(M)과 연결된 파이프(P)와, 상기 파이프(P)의 저면에 구비되어 압축 공기를 필터 백(F) 내부로 분사하는 분사노즐(30)을 포함하여, 상기 필터 백(F)의 외주면에 고착된 이물질을 제거하는 탈리수단(C);을 포함하되,
   상기 분사노즐(30)은,
   파이프(P) 내부로 돌출되게 결합되고, 압축 공기 유입부를 가지며, 하면이 개구된 스커트형 몸체(31),
   상기 몸체(31)의 하측 개구부로 끼워져 결합되되, 외주면이 상기 몸체(31)의 내주면과 소정 간격 이격되어 압축 공기 분사구(32a)를 형성하고, 상측단에서 하측단으로 갈수록 외경이 점증되게 형성된 원추형 확산체(33)를 포함하여,
   상기 분사구(32a)에서 분사되는 압축 공기가 상기 확산체(33)에 의해 확산된 상태로 직진성을 가지면서 분사되는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 필터 백(F)은, 백 케이지(10) 및
   다수개의 주름부(21)가 원주방향으로 연결되고, 상기 백 케이지(10)에 외삽되어 고정되는 여과지(20)를 포함하되,
   상기 백 케이지(10)는 지지살(12)(16)이 분리되어 있는 상부 분체(11)와 하부 분체(15)로 구성되며,
   각 분체(11)(15)의 지지살(12)(16) 끝단부에는 지지살(12)(16)이 내외측으로 지그재그로 연결되어, 여과지(20) 내부에 상, 하부 분체(11)(15)를 끼웠을 때 각 분체(11)(15)의 지지살(12)(16)들이 서로 엇물려 고정되게 하는 걸림부(12T)(16T)를 포함하되,
   각 지지살(12)(16)은 각각의 'ㅡ'자형 끝단부에서 내측으로 'V'자형으로 절곡하여 연결된 절곡부(12a)(16a)와, 상기 절곡부(12a)(16a)의 끝단부에서 내측 사선방향으로 경사지게 연결된 포크부(12b)(16b)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 싸이백 집진 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 확산체(33)는 외주면이 내측으로 오목하게 형성된 만곡면(33a)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 싸이백 집진 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 확산체(33)는 상기 만곡면(33a)의 하측단이 상기 분사구(32a)에서 하측으로 소정 간격 이격되게 형성되어, 확산체(33)의 하측단이 파이프(P)의 저면에서 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 싸이백 집진 시스템.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유입부는 상기 몸체(31)의 상면부에 구비된 복수개의 제1 유입공(31a) 또는 상기 몸체(31)의 측면부에 구비된 복수개의 제2 유입공(31b) 또는 이들 모두로 구성되는 것을 특징으로 하는 싸이백 집진 시스템.

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