KR102326757B1

KR102326757B1 - 수분제거 기능이 강화된 백필터 집진장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102326757B1
Application number: KR1020210069069A
Authority: KR
Inventors: 김진한
Original assignee: (주) 정도이앤티; 김진한
Priority date: 2021-05-28
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2021-11-16

Abstract

본 발명은 각종 산업공정에서 발생하는 분진을 여과하는데 사용되는 집진기 중에서 백필터(bag filter) 방식의 집진기에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로 집진장치의 상부 측면에 또 다른 2차 수분제거기를 설치하고 수분제거기를 통과한 공기가 압력탱크에 공급되기 전에 수분감지부를 통과하도록 구성하여 감지되면, 수분제거기를 통과한 공기가 제2 수분제거기를 통과하고, 수분이 감지되지 않으면 곧바로 압력탱크로 공급되도록 구성함으로써 수분을 제거하는 기능을 강화한 것이다.

Description

수분제거 기능이 강화된 백필터 집진장치 및 그 제어방법{Bag filter dust collecting device with enhanced moisture removal function and its control method}

본 발명은 각종 산업공정에서 발생하는 분진을 여과하는데 사용되는 집진기 중에서 백필터(bag filter) 방식의 집진기에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로 백필터에 걸러진 분진을 분리하기 위한 압축공기 분사시스템에서 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 기능을 강화하여 백필터의 효율을 향상시키고 수명을 길게 유지할 수 있도록 한 것이다.

주지된 바와 같이 백필터 집진기는 보통 각종 산업시설에서 배출되는 배기 가스 중에 섞여 있는 입자상의 미세한 오염물질 입자들을 여과하기 위한 장치로서, 사이클론(cyclone) 형태의 통체에 배기가스를 통과시켜 상대적으로 크고 무거운 분진이 아래로 낙하하면서 회수되고, 이때 회수되지 못한 작고 가벼운 분진은 백(bag) 형태의 필터 즉, 상부가 개방된 주머니 또는 가방형태로서, 공기가 하부에서 백필터를 통과하면서 미세입자가 걸러지고 여과된 공기가 상단의 개방부를 통해 배출되는 구성이다.

이러한 백필터는 장시간 연속으로 사용하다 보면 필터 표면에 미세 오염물질 입자가 촘촘하게 끼어 여과율이 저하되는 현상이 나타나는데, 이를 방지하기 위하여 상단의 개방부를 통하여 백필터의 내부로 일정시간 간격으로 압축공기를 분사하고 있으며, 이로 인하여 필터 표면의 입자를 분리시켜 여과효율이 유지되도록 하고 있다.

상기한 압축공기를 이용한 백필터 청소 과정에서 발생하는 문제는 압축공기 중에 습기가 생성된다는 것인데, 이로 인하여 백필터에 끼인 오염물질이 굳어져 분리가 되지 않는 현상이 생기며, 이런 경우, 급격한 필터링 효율의 저하로 이어지며, 백필터의 수명이 단축되어 짧은 시간에 백필터를 교체하여야 하는 비용상의 문제가 대두된다.

한편, 근래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 압축된 공기가 수분제거기를 통과하여 백필터에 분사되도록 하고 있으나, 제거효율이 높지 않음은 물론, 수분제거를 위한 에너지 소모가 상당하며, 수분제거기가 설치된 위치로부터 백필터에 공기를 분사하는 노즐까지 거리가 상당하므로 노즐에 도달하는 과정의 파이프 라인에서 또다시 습기가 발생하여 백필터의 수명을 단축시키는 문제가 반복되는 현실이었다.

등록특허 10-1750021(등록일자 2017년06월16일)

상기 문제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 압축공기가 백필터에 공급되기 전에 확실하게 한 번 더 수분을 제거하여 백필터의 수명과 여과효율을 향상시키고, 이러한 2차 수분제거 작용을 1차 수분제거기를 통과한 공기에서 수분이 감지될 대만 작동하도록 함으로서 에너지의 낭비를 절감하면서 이룩하게 하며, 아울러 공기 중의 수분을 효율적으로 감지하고, 전체적인 제어가 원활하게 작동되도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 백필터 집진장치에 있어서, 백필터의 상부에 공기를 분사하는 분사노즐이 설치되어 일정시간 백필터를 이용한 여과작업을 수행한 후 압축공기를 분사함으로써 백필터 표면에 부착된 이물질을 제거하고, 콤푸레샤에 의한 압축공기를 수분제거기를 통하여 집진장치로 연결하여 구성하는 백필터 집진장치를 특징으로 한다.

더불어 집진장치의 상부 측면에 또 다른 2차 수분제거기를 설치하고 수분제거기를 통과한 공기가 압력탱크에 공급되기 전에 수분감지부를 통과하도록 구성하여 감지되면, 수분제거기를 통과한 공기가 제2 수분제거기를 통과하고, 수분이 감지되지 않으면 곧바로 압력탱크로 공급되도록 구성함을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 압축공기가 백필터에 공급되기 전에 확실하게 한 번 더 수분을 제거하여 백필터의 수명과 여과효율이 향상되는 효과가 있는 것은 물론이고, 이러한 2차 수분제거 작용은 1차 수분제거기를 통과한 공기에서 수분이 감지될 대만 작동하도록 함으로써 에너지 낭비를 절감하면서 수분제거를 이룩하게 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 집진장치의 전체구성 예시도
도 2는 본 발명에 의한 수분감지부의 구성 예시도
도 3은 본 발명 제어부의 제어 구성도
도 4는 본 발명의 제어작용 순서도

이하, 본 발명의 수분제거 기능이 강화된 백필터 집진장치에 대하여 구성을 상세히 설명하고자 하는바, 이러한 설명은 본 발명을 구현하기 위한 실시 예를 기준으로 한 것으로서, 본 발명이 추구하는 기술적 사상을 본 문서에 기재된 실시 예에 기재된 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents) 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

본 발명의 집진장치는 원통형의 집진통체(10)를 기본으로 구성되며, 집진통체(10)의 하부는 역삼각형의 사이클론(11)이 구성되어 측방향에 연결된 유입구(12)를 통하여 여과할 오염된 공기가 유입되면 공기는 사이클론(11)의 내부를 회오리 형태로 회전하면서 하강 후 다시 상승을 하는 과정에서 무거운 입자는 중앙부에서 아래로 낙하하여 로터리 밸브(13)를 통하여 배출되도록 구성된다.

집진통체(10)의 내부 상부에는 다수 개의 백필터(20)를 설치하여 유입된 공기가 백필터(20)를 거쳐 상부로 배출되도록 하였으며, 백필터(20)의 상부에는 백필터(20)의 내부를 향하여 공기를 분사하는 분사노즐(21)이 설치되어 있다. 따라서 일정시간 백필터(20)를 이용한 여과작업을 수행한 후 일정한 시간간격으로 분사노즐(21)을 통하여 압축공기를 분사함으로써 백필터(20) 표면에 부착된 이물질을 제거하여 아래로 낙하시킨 다음 다시 여과작업을 계속하는 것이다.

집진장치의 일측에는 압축공기를 생성하기 위한 콤푸레샤(30)가 구비되며, 콤푸레샤(30)에서 배출되는 공기는 수분제거기(31)를 통하여 집진장치로 연결된다.

특히 본 발명의 집진장치는 상부 측면에 또 다른 2차 수분제거기(31')를 설치하고 수분제거기(31)를 통과한 공기가 2차 수분제거기(31')에 공급되기 전에 수분감지부(40)를 통과하도록 구성하였다.

수분감지부(40)를 자세히 살펴보면, 원통형의 케이스(41)가 구성되고 케이스(41)의 일측에 수분제거기(31)를 통과한 공기가 입력되는 입력파이프(42)가 케이스(41)의 중심이 아닌 내벽면을 향해 비스듬하게 연결되도록 하고, 나선형으로 된 가이드(43)를 구성하여 공기가 유입되는 통로가 급격하게 확장되어 공기밀도를 급격하게 떨어트리고, 동시에 점차 공간이 확대되도록 하여 공기 밀도가 점차 더욱 낮아지도록 구성한 것이다.

케이스(41)의 하부에는 수분발생시 수분이 수집되도록 한 수분유입공간(44)을 마련하고 수분유입공간(44)에는 수분감지센서(45)와 배출관(46)을 연결하며, 배출관(46)에는 배출밸브(47)를 구성하였다.

그리고 케이스(41)의 일측에는 습도센서(48)를 설치하여 유입되는 공기 중의 습도를 감지하도록 하였다.

상기 수분감지부(40)를 통과한 공기는 수분감지부(40)에 의해 2차 수분제거기(31')를 통과하여 압력탱크(32)로 유입되거나 또는 곧바로 압력탱크(32)로 유입되도록 하였는데, 수분감지부(40)를 통과한 연결관(50)과 2차 수분제거기(31')의 유입관(51) 사이에 3방밸브(52)를 구성하여 공기가 선택적으로 유입관(51)으로 유입되거나 곧바로 연결관(50)을 계속 통과하도록 구성되었으며, 2차 수분제거기(31')에서 연결관(50)으로 연결되는 배출관(53)에는 체크밸브(54)를 구성하여 공기가 역류하지 못하도록 구성하였다.

상기 습기 또는 수분감지센서(45) 및 습도센서(48)의 감지를 이용한 2차 수분제거기(31') 제어에 대하여 살펴보는데, 먼저 제어부(60)를 구성하여 수분감지센서(45)와 습도센서(48)의 정보를 입력받고, 제어 프로그램에 의해 분사노즐(21)은 물론, 2차 수분제거기, 3방밸브(52), 배출밸브(47)를 제어하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 의한 작용을 제어부(60)의 작동에 따라 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 통상적인 작동상황에 따라 집진기가 작용하면, 유입된 오염공기가 백필터(20)를 통과하면서 집진작용이 이루어진다. 일정시간 집진작용이 이루어진 후에는 집진작용을 멈추고 백필터(20) 청소작업이 이루어진다. 즉 압력탱크(32)에 준비된 압축공기를 분사노즐(21)을 통하여 분사함으로써 백필터(20) 외면에 흡착된 오염물질을 떨어낸다. 낙하한 오염물질은 사이클론(11) 하부에 모여 있다가 로터리밸브(13)를 통하여 배출된다.

압력탱크(32)에 있던 압축공기가 일정수준 이하로 소진되면서 콤푸레샤(30)의 작동으로 만들어진 압축공기가 보충공급되는데, 수분제거기(31)의 작용으로 수분이 분리된 상태로 압축공기가 공급되지만, 외부온도나 공급관(50)의 길이와 상태 등 기타 여건에 따라서 수분제거기(31)의 작용만으로는 완벽히 수분에 제거된 상태의 공기가 공급되지 않을 수 있다.

본 발명에 의하면 이러한 상태를 감안하여 수분제거기(31)를 통과한 공기에 수분이나 습기가 감지되면, 다시 2차 수분제거기(31')가 작동하도록 발명되었는데, 수분제거기(31)를 통과한 압축공기가 습도센서(48)에 의해 습도가 있는 것으로 감지되거나 또는 수분감지부(40)에 유입되는 순간 수분을 감지하면, 제어부(60)가 그러한 신호를 받아 2차 수분제거기(31')를 작동시키는 것이다.

수분감지부(40)의 수분감지 구성 및 작용에 대하여 더욱 구체적으로 설명하면, 수분감지부(40)에 유입된 공기가 압력이 저하되면서 공기 중의 수분이 응축 분리되어 유입공간(44)으로 유입되면 수분감지센서(45)가 수분을 감지하게 되며, 또는 습도센서(48)가 일정수준 이상의 습도를 감지하면 이를 제어부(60)에 전달하게 되고, 제어부(60)는 그에 따라 2차 수분제거기(31') 및 3방밸브(52)를 작동하여 공기가 2차 수분제거기(31')로 유입되게 한다. 이러한 작용과 동시에 수분감지센서(45)가 수분이 감지되었을 시에는 배출밸브(47)를 개방하여 수집된 수분을 배출한다.

따라서 수분감지부(40)에서 수분이나 습기가 감지되면 공기가 2차 수분제거기(31')를 통과하여 압력탱크(32)로 공급되는 것이다.

수분감지부(40)에서 수분이 감지되지 않으면 제어부(60)는 다시 3방밸브(52)를 전환시켜 공기가 곧바로 압력탱크(32)로 공급되도록 제어한다.

이러한 본 발명의 구성과 제어방법에 의하면, 수분제거기(31)를 통과한 공기에 다시 수분이 발생할 때만 2차 수분제거기(31')를 가동하도록 제어됨으로 인하여 에너지 수분제거와 에너지 절감이라는 두 가지의 목적을 달성하게 되고, 수분감지부(40)의 효과적인 수분/습기 감지로 인하여 항상 백필터의 성능을 최상으로 유지할 수 있게 하는 유용한 발명이다.

10: 집진통체
11: 사이클론
12: 유입구
13: 로터리밸브
20: 백필터
21: 분사노즐
30: 콤푸레샤
31: 수분제거기
31': 2차 수분제거기
32: 압력탱크
40: 수분감지부
41: 케이스
42: 입력파이프
43: 가이드
44: 유입공간
45: 수분감지센서
46: 배출관
47: 배출밸브
48: 습도센서
50: 연결관
51: 유입관
52: 3방밸브
53: 배출관
54: 체크밸브
60: 제어부

Claims

하부에 사이클론이 구성되고 측방향에 유입구가 연결되는 원통형의 집진통체(10)가 구성되고, 집진통체(10)의 내부 상부에는 다수 개의 백필터(20)를 설치하여 유입된 공기가 백필터(20)를 거쳐 상부로 배출되도록 하는 백필터 집진장치에 있어서,
백필터(20)의 상부에는 백필터(20)의 내부를 향하여 공기를 분사하는 분사노즐(21)이 설치되어 일정시간 백필터(20)를 이용한 여과작업을 수행한 후 일정한 시간간격으로 분사노즐(21)을 통하여 콤푸레샤로부터 생성된 압축공기를 분사함으로써 백필터(20) 표면에 부착된 이물질을 제거하고,
콤푸레샤에 의한 압축공기를 수분제거기(31) 및 2차 수분제거기를 통하여 집진장치로 공급되도록 구성하며, 집진장치 상부 측면에 2차 수분제거기(31')를 설치하고 수분제거기(31)를 통과한 공기가 압력탱크에 공급되기 전에 수분감지부(40)를 통과하도록 구성하며,
수분감지부에는 수분감지 및 습도센서를 설치하여 수분 또는 수분이 감지되면, 수분제거기를 통과한 공기가 제2 수분제거기를 통과한 후 압력탱크에 공급되도록 하고, 수분감지부에서 수분이 감지되지 않으면 2차 수분제거기를 통과하지 않고 곧바로 압력탱크로 공급되도록 구성함을 특징으로 하는 수분제거 기능이 강화된 백필터 집진장치.
삭제
하부에 사이클론이 구성되고 측방향에 유입구가 연결되는 원통형의 집진통체(10)가 구성되고, 집진통체(10)의 내부 상부에는 다수 개의 백필터(20)를 설치하여 유입된 공기가 백필터(20)를 거쳐 상부로 배출되도록 하는 백필터 집진장치의 제어에 있어서,
백필터(20)의 상부에는 백필터(20)의 내부를 향하여 공기를 분사하는 분사노즐(21)이 설치되어 일정시간 백필터(20)를 이용한 여과작업을 수행한 후 일정한 시간간격으로 분사노즐(21)을 통하여 콤푸레샤로부터 생성되어 수분제거기를 통과한 압축공기를 분사함으로써 백필터(20) 표면에 부착된 이물질을 제거하도록 제어하고,
수분감지부(40)를 통과한 공기는 수분감지부(40)에 의해 수분이 감지되면 2차 수분제거기(31')를 통과하여 압력탱크(32)로 유입되고 수분이 감지되지 않으면 곧바로 압력탱크(32)로 유입되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수분제거 기능이 강화된 백필터 집진장치 제어방법.