KR102235187B1 - 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치에 관한 것으로, 그 구성은, 내부에 공간이 마련되는 밀폐된 몸체부와, 상기 몸체부 일측에 연통되어 외부의 고온의 스팀이 유입되는 유입구와, 상기 몸체부 타측의 상단에 연통되어 상기 몸체부 내부의 공기가 외부로 배출되는 배출구와, 상기 몸체부의 길이방향으로 바닥에 이격되어 원통형상으로 형성되어 일단으로 상기 유입구와 연통되고, 상기 원통형상의 몸체의 하방으로 제 1토출구가 형성되는 제 1가이드와, 상기 몸체부 내부의 상측에 여러개의 판이 상기 제 1가이드와 직교되는 방향에 평행하게 배치되고, 각각의 판은 상기 배출구 방향에 대하여 하방으로 경사지도록 형성되는 반사판과, 상기 몸체부 내부에서 상기 반사판의 상부에 망상으로 형성되는 미세필터를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치{Intaking Air Cooling Apparatus for Protecting Dust Collecting Vacuum Pump}

본 발명은 흡입공기 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고열 용광로에서 발생되는 식지 않은 폐분진을 수거할 때, 사용된 집진장치의 진공펌프에 고온의 분진 등의 열이 유입되는 것을 방지하기 위한 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치에 관한 것이다.

고열 용광로에서는 용광로에서 타고 남은 고열의 부산물 및 재를 포집하기 위한 진공집진장치가 사용된다. 상기 진공집진장치에서 사용되는 진공펌프는 150℃ 이상 열에서 10분 안에 손상됨으로 펌프를 통과하는 온도가 높은 공기를 급격하게 냉각시켜줄 필요가 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 실용신안등록 제 20-0455737호와 같은 다양한 스팀을 수집하는 장치가 제안되고 있으나, 고온의 스팀이 고온으로 그대로 유입되어 내부의 펌프 등이 손상되는 등의 문제점이 있다.

실용신안등록 제 20-0455737호

상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고열 용광로 폐분진을 수거할 때 고온의 열기가 집진 장치의 펌프에 전달되지 않는 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치는, 내부에 공간이 마련되는 밀폐된 몸체부와, 상기 몸체부 일측에 연통되어 외부의 고온의 공기가 유입되는 유입구와, 상기 몸체부 타측의 상단에 연통되어 상기 몸체부 내부의 공기가 외부로 배출되는 배출구와, 상기 몸체부의 길이방향으로 바닥에 이격되어 원통형상으로 형성되어 일단으로 상기 유입구와 연통되고, 상기 원통형상의 몸체의 하방으로 제 1토출구가 형성되는 제 1가이드와, 상기 몸체부 내부의 상측에 여러개의 판이 상기 제 1가이드와 직교되는 방향에 평행하게 배치되고, 각각의 판은 상기 배출구 방향에 대하여 하방으로 경사지도록 형성되는 반사판과, 상기 몸체부 내부에서 상기 반사판의 상부에 망상으로 형성되는 미세필터를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 1토출구는, 상기 제 1가이드의 길이방향으로 하방에 평행하게 2개의 줄로 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1가이드의 외측에는, 상기 제 1가이드보다 상대적으로 단면이 큰 제 2가이드가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1가이드의 제 1토출구와 상기 제 2가이드의 제 2토출구는 서로 위치가 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체부의 내측면에는 수직으로 돌출된 차단판이 여러개 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치에서는 다음과 같은 효과가 있다.

고열 용광로에서 발생되는 폐분진이 흡입되어 600℃의 미세한 분진이 섞인 뜨거운 공기는 금속제 호스를 타고 집진부를 통과한 후 고온의 열기가 물과 열교환 후 60℃ 정도의 온도로 펌프로 유입되도록 하여 진공펌프의 내구성이 높아지는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치가 구비된 진공집진장치의 바람직한 실시예를 보인 블럭도.
도 2는 도 1의 진공집진장치에서 사용되는 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치의 바람직한 실시예를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 의한 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치의 바람직한 실시예의 다른 방향의 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치의 바람직한 다른 실시예의 도 3과 같은 방향의 단면도.

이하, 본 발명에 의한 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 발명인 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 공간이 마련되는 밀폐된 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10) 일측에 연통되어 외부의 고온의 공기가 유입되는 유입구(12)와, 상기 몸체부(10) 타측의 상단에 연통되어 상기 몸체부(10) 내부의 공기가 외부로 배출되는 배출구(14)와, 상기 몸체부(10)의 길이방향으로 바닥에 이격되어 원통형상으로 형성되어 일단으로 상기 유입구(12)와 연통되고, 상기 원통형상의 몸체의 하방으로 제 1토출구(22)가 형성되는 제 1가이드(20)와, 상기 몸체부(10) 내부의 상측에 여러개의 판이 상기 제 1가이드(20)와 직교되는 방향에 평행하게 배치되고, 각각의 판은 상기 배출구 방향에 대하여 하방으로 경사지도록 형성되는 반사판(30)과, 상기 몸체부(10) 내부에서 상기 반사판(30)의 상부에 망상으로 형성되는 미세필터(40)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 본 발명인 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치가 구비되는 집공집진장치는 도 1에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.

먼저, 상기 진공집진장치에는 집진부(2)가 마련된다. 상기 집진부(2)는 고열용광로에서 발생되는 폐분진을 흡입하여 폐분진을 수집하는 역할을 한다.

상기 집진부(2)는 폐분진을 수집할 수 있는 수단이면 어떤 것이라도 적용가능하며, 하방으로 갈수록 단면이 작아지는 원기둥 모양의 몸체에, 상단의 외주면에 폐분진을 포함하는 공기의 흐름이 유입되는 집진유입구가 발생되며, 상면의 중앙을 통하여 공기가 배출되는 집진배출구가 마련될 수 있다.

그리고, 상기 진공집진장치에는 진공펌프(6)가 마련된다. 상기 진공펌프(6)는 집진부(2)에서 폐분진을 흡입하는 동력을 발생시키는 역할을 한다.

상기 집진부(2)와 상기 진공펌프(6)의 사이에는 냉각장치(4)가 마련된다. 상기 냉각장치(4)는 상기 집진부(2)를 통과하여 상기 진공펌프(6)로 유입되는 공기 중의 고온의 열기를 냉각시키는 역할을 한다.

상기 냉각장치(4)는 다양하게 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 다음과 같이 구성될 수 있다. 상기 냉각장치(4)에는 몸체부(10)가 마련된다. 상기 몸체부(10)는 본 발명인 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치의 골격을 형성하는 것으로, 내부에 고온을 수집하기 위한 공간이 마련되며, 상기 몸체부(10)는 밀폐된 박스 형태의 형상으로 구성될 수 있다.

상기 몸체부(10) 내부에는 물이 일정한 수위를 유지하도록 충진된다. 상기 물은 아래에서 설명될 유입구를 통하여 유입되는 고온의 공기를 열교환하여 냉각시키는 역할을 한다.

상기 몸체부(10)에는 유입구(12)가 마련된다. 상기 유입구(12)는 상기 몸체부(10) 일측에 연통되어 상기 집진부를 통과한 고온의 공기가 상기 몸체부(10) 내부로 유입되도록 안내하는 역할을 한다.

상기 유입구(12)는 파이프로 구성되며, 금속재질로 구성될 수 있다. 이는 상기 유입구를 따라 이동하는 유체가 냉각되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 몸체부(10)에는 배출구(14)가 마련된다. 상기 배출구(14)는 상기 몸체부(10)의 일측 보다 구체적으로 상단에 마련되어 상기 몸체부(10) 내부의 공기가 외부로 배출되도록 안내하는 역할을 한다.

상기 몸체부(10) 내부에는 제 1가이드(20)가 마련된다. 상기 제 1가이드(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(10)는 원통형상으로 형성되어 상기 몸체부(10)의 길이방향으로 길게 형성된다.

상기 제 1가이드(20)의 일단은 상기 유입구(12)와 연통되어 상기 유입구(12)를 통하여 유입되는 고온의 공기가 상기 제 1가이드(20)로 유입되도록 한다.

상기 제 1가이드(20)는 고속으로 유입되는 공기가 상기 몸체부(10) 내부로 쉽게 분산되도록 안내하기 위하여 원통으로 형성되며, 상기 원통의 하단에 제 1토출구(22)가 형성될 수 있다.

즉, 상기 원통의 측면 중 상기 제 1가이드(20) 중 몸체부(10)의 바닥면과 대응되는 하단에 제 1토출구(22)가 형성되어, 상기 고온의 공기가 상기 몸체부(10)의 바닥면에 분사되도록 한다.

상기 제 1토출구(22)는 상술한 기능을 극대화하기 위하여, 상기 제 1가이드(20)의 길이방향으로 하방에 평행하게 2개의 줄로 다수개 형성될 수 있다. 물론, 상기 제 1토출구(22)는 2개 이상의 여러줄로 구성될 수도 있다.

한편, 상기 제 1가이드(20)의 외측면에 제 2가이드(60)가 더 마련될 수 있다. 상기 제 2가이드(60)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1가이드(20)의 외측면에 상기 제 1가이드(20) 보다 상대적으로 단면이 크게 하여 상기 제 1가이드(20)를 감싸도록 형성될 수 있다.

상기 제 2가이드(60)는 상기 제 1가이드(20)로 유입되는 고속의 공기의 흐름을 상쇄하기 위한 것이다. 상기 제 2가이드(60)에도 상기 제 1가이드(20)와 마찬가지로 제 2토출구(62)가 마련된다.

상기 제 2토출구(62)는 상술한 바와 같이, 상기 제 1토출구(22)와 마찬가지로 제 2가이드(60)의 바닥에 형성될 수 있으며, 두 줄 또는 여러줄로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제 1토출구(22)와 상기 제 2토출구(62)는 서로 위치를 다르게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1토출구(22)와 상기 제 2토출구(62)가 서로 엇갈리도록 배치하여, 상기 제 1토출구(22)를 통하여 배출되는 공기의 흐름이 상기 제 2토출구(62)로 바로 배출되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 상기 제 1가이드(20)의 상방에는 반사판(30)이 더 마련된다. 상기 반사판(30)은 상기 제 1가이드(20)로 유입되는 공기의 흐름에 의하여 상기 몸체부(10) 내부의 물이 외부로 토출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 특히, 상기 토출구(22)를 통하여 배출되는 물의 흐름에 의하여 발생되는 상대적으로 큰 물방울의 이동을 차단하는 역할을 한다.

상기 반사판(30)은 상술한 기능을 위하여 다양하게 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(10) 내측의 상측에 여러개의 판으로 구성될 수 있다. 상기 각 판들은 상기 제 1가이드(20)와 직교되는 방향으로 평행하게 배치되며, 상기 배출구(14) 방향에 대하여 하방으로 경사지도록 형성된다.

즉, 상기 제 1가이드(20)의 제 1토출구(22)를 통하여 배출되어 몸체부(10) 내측 벽면을 타고 올라가는 공기와 스팀이 상기 반사판(30)에 의하여 배출구(14)를 유입되는 것이 방지되고, 하방으로 다시 순환되게 된다.

그리고, 상기 반사판(30)의 상단에는 절곡부(34)가 마련된다. 상기 절곡부(34)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 반사판(30)의 상단에 상기 반사판(30)의 경사진 방향과 반대방향으로 하향으로 경사지도록 형성된다.

상기 절곡부(34)는 상기 반사판(30)을 따라 상승하는 물방울들이 응집되어 자중에 의하여 하방으로 떨어지도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 몸체부(10)에는 수직판(32)이 마련된다. 상기 수직판(32)은 상기 몸체부(10) 내부의 수위의 상단에 여러개가 일정한 간격으로 위치될 수 있다. 상기 수직판(32)은 상기 내부의 물에 흐름에 의하여 파도가 발생될 때, 다른 파도와 합쳐져 공진이 되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 상기 반사판(30)의 상부에는 필터(40)가 마련된다. 상기 필터(40)는 상기 공기와 스팀에 포함되는 이물질들이 상기 배출구(14)로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 필터(40)는 상기 배출구(14)을 통하여 배출되는 물의 흐름에 발생되는 물방울 중 상대적으로 작은 크기의 물방울의 이동을 차단하는 역할을 한다.

상기 미세필터(40)는 망상으로 구성되며, 필요에 따라 다양한 크기의 망상으로 구성할 수 있다.

그리고, 상기 배출구(14)에는 감속부(42)가 더 마련된다. 상기 감속부(42)는 상기 배출구(14)에 연결되어 있는 진공펌프(6)의 동작에 의하여 흡입되는 공기의 흐름을 따라 물이 상기 배출구(14)로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 감속부(42)는 상기 몸체부(10)와 상기 배출구(14) 사이에 마련된다. 상기 감속부(42)는 상기 배출구(14)와 상기 유입구(12) 보다 상대적으로 폭을 넓게 형성하여 압력이 낮아지도록 한다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(10)에서 배출구(14)로 유입되는 물방울이 상기 진공펌프(6)의 힘에 의하여 상승하다가 물방울의 자중에 의하여 다시 하강할 수 있도록 한다. 상기 감속부의 높이는 600mm로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명인 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치에는 내부에 물이 채워지며, 상기 물은 상기 반사판(30)의 하단까지 채워지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 몸체부(10)에는 하단에 물배출구(18)와 물유입구(16)가 더 마련될 수 있다. 상기 물배출구(18)는 상기 몸체부(10) 내부의 수위가 항상 조절될 수 있도록 물의 배출을 제어하는 역할을 한다. 상기 물유입구(16)는 상기 몸체부(10) 내부의 수위가 유지될 수 있도록 외부의 물의 공급을 조절하는 역할을 한다.

그리고, 상기 몸체부(10)의 내측면에는 차단판(70)이 더 마련될 수 있다. 상기 차단판(70)은 상기 몸체부(10)를 따라 상승하는 공기와 물의 흐름이 상방향으로 진행되는 것을 차단하는 역할을 한다.

상기 차단판(70)은 상술한 기능을 위하여, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 여러개의 판이 상기 몸체부(10)의 내측벽에 수직으로 돌출되도록 구성될 수 있다.

이하 본 발명에 의한 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명의 장치를 고온의 공기와 스팀 등이 분포하는 위치에 구비시키고, 진공펌프(6)를 구동하면, 집진장치의 집진부(2)의 집진유입구를 통하여 고열용광로 폐분진이 유입된다.

상기 집진부(2)로 유입된 고열용광로의 폐분진은 집진부(2)를 통하여 수집되고, 나머지 고온의 공기는 본 발명인 냉각 장치(4) 내부로 유입된다. 상기 냉각장치(4)의 유입구(12)를 따라 유입된 고온의 공기는 제 1가이드(20)로 유입되고, 상기 제 1가이드(20)를 따라 이동하다가 제 1토출구(22)를 통하여 몸체부(10) 하방으로 배출된다.

이때, 상기 제 1토출구(22)를 통하여 배출되는 고온의 공기는 제 2가이드(60)로 안내되고 상기 제 2가이드(60) 내부에서 유동하다가 제 2토출구(62)를 통하여 배출된다.

상기 제 1가이드(20)와 상기 제 2가이드(60)를 따라 이동하면서 스팀은 내부의 물에 흡수되고, 고온의 공기의 유동속도는 감소하고, 고온의 공기는 내부의 물과 열교환이 이루어져 냉각된다.

그리고, 상기 냉각된 공기 및 수분은 배출구(14) 방향으로 이동하게 되는데, 반사판(30)으로 인하여, 다시 몸체부(10) 내부로 재순환된다.

상기 반사판(30) 사이의 공간으로 이동하는 공기는 미세필터(40)를 경유한 후 배출구(14)를 통하여 외부로 배출된다.

상기 미세필터(40)는 상기 유입구(12)를 통하여 유입되는 과정에서 포함된 이물질과 수분이 다시 배출구(14)를 통하여 배출되어 진공펌프로 유입되는 것을 방지하게 된다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10; 몸체부 12: 유입구
14: 배출구 16: 물유입구
18: 물배출구 20: 제 1가이드
22: 제 1토출구 30: 반사판
40: 미세필터 60: 제 2가이드
62: 제 2토출구
70: 차단파

Claims (5)

1. 내부에 공간이 마련되는 밀폐된 몸체부;
   상기 몸체부 일측에 연통되어 외부의 고온의 공기가 유입되는 유입구;
   상기 몸체부 타측의 상단에 연통되어 상기 몸체부 내부의 공기가 외부로 배출되는 배출구;
   상기 몸체부의 길이방향으로 바닥에 이격되어 원통형상으로 형성되어 일단으로 상기 유입구와 연통되고, 상기 원통형상의 몸체의 하방으로 제 1토출구가 형성되는 제 1가이드;
   상기 몸체부 내부의 상측에 여러개의 판이 상기 제 1가이드와 직교되는 방향에 평행하게 배치되고, 각각의 판은 상기 배출구 방향에 대하여 하방으로 경사지도록 형성되는 반사판; 및
   상기 몸체부 내부에서 상기 반사판의 상부에 망상으로 형성되는 미세필터;를 포함하고,
   상기 배출구의 입구에는 상기 배출구보다 상대적으로 폭이 넓어 상기 배출구에 연결되어 압력을 형성하는 진공펌프의 압력이 낮아지도록 하여 물이 상기 배출구로 이동하는 것을 방지하는 감속부가 마련되며,
   상기 반사판의 상단에는 상기 반사판의 경사진 방향과 반대방향으로 하향으로 경사진 절곡부가 더 마련되고,
   상기 몸체부 내부의 수위의 상단에 여러개가 수직으로 일정한 간격으로 위치되어 내부의 파도가 합쳐지는 것을 방해하는 수직판이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1토출구는,
   상기 제 1가이드의 길이방향으로 하방에 평행하게 2개의 줄로 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1가이드의 외측에는
   상기 제 1가이드보다 상대적으로 단면이 큰 제 2가이드가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 1가이드의 제 1토출구와 상기 제 2가이드의 제 2토출구는 서로 위치가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체부의 내측면에는 수직으로 돌출된 차단판이 여러개 형성되는 것을 특징으로 하는 진공집진펌프를 보호하기 위한 흡입공기 냉각장치.
   
   

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