KR102357966B1

KR102357966B1 - 여과장치

Info

Publication number: KR102357966B1
Application number: KR1020200027218A
Authority: KR
Inventors: 지영민; 권오진
Original assignee: 한국전력기술 주식회사
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2022-02-03
Also published as: KR20210112091A

Abstract

본 발명은 여과장치에 관한 것이다. 공기유입구를 개폐하는 복수의 블레이드; 상기 각 블레이드의 표면에 결합되고, 상기 블레이드에 부딪히는 공기에 포함된 입자성 물질이 충돌하는 충돌부;를 포함하여서, 상기 입자성 물질은 상기 충돌부에 충돌 후 낙하하여 제거되는 것을 특징으로 하는 여과장치.

Description

여과장치{Disposal device}

본 발명은 여과장치에 의한 것으로, 특히 공기처리설비로 유입되는 공기에 포함된 이물질을 사전에 분리 제거할 수 있도록 한 여과장치에 관한 것으로, 간편한 구조 및 설치를 통해 입자성 물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 여과장치에 관한 것이다.

원자력발전소, 화력발전소, 고층건물, 플랜트시설 등에는 외부 공기의 유입시 공기에 포함된 이물질을 제거하기 위해서 공기처리설비가 마련된다. 상기 공기처리설비는 공기조화설비(Air Handling Unit, AHU) 또는 공기정화설비(Air Cleaning Unit, ACU)를 통하여 외부에서 유입되는 공기를 정화한다.

외부공기는 공기유입구를 통해 유입되는데, 상기 공기유입구에는 입구공기여과장치(1)가 마련된다. 상기 입구공기여과장치(1)는 이물질 제거용 스크린(Screen), 새 또는 동물의 유입을 차단하는 버드스크린(Bird Screen), 또는 빗물 유입을 차단하는 기능을 가진다(도1 참조). 그러나 상기 입구공기여과장치(1)는, 도2에 도시된 바와 같이, 공기처리설비(2)와 함께 기능적으로 공기조화 내지 공기정화의 기능을 수행하지만, 상기 공기처리설비(2)와는 구조물적으로 별개의 장치로서 설치 및 관리된다. 그러므로 공기처리설비가 유지 보수를 위해 정지하는 경우, 외부공기의 유입을 차단할 수 없으므로, 정화되지 않은 공기가 상기 공기처리설비로 유입되고 내부의 여과재 교체 등의 작업에 악영향을 줄 수 있다.

또한, 최근 황사, 미세먼지, 및 돌풍에 의한 입자성 물질(약 1mm 정도 크기의 입자)이 공기처리설비로 유입되는 경우가 증가하고 있다. 이와 같은 환경 조건의 변경으로 인하여, 공기처리설비에서 처리해야 할 이물질의 양은 급격히 증가하고 있다. 이에 공기처리설비를 구성하는 각종 부품의 수명이 단축되고, 교체주기가 빨라지고 있다.

또한, 원자력발전소 등을 제외한 대부분의 공기처리설비는 다중화시설(Redundancy)이 마련되어 있지 않으므로 교체시 공기처리설비를 정지하고 교체 작업을 진행하여야 한다. 따라서 공기처리설비의 교체 작업 중에 처리되지 못한 다량의 이물질이 건물 내로 유입되는 결과를 초래할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 공기처리설비 내로 유입되는 공기 중에 포함된 입자성 물질을 사전에 제거하여, 상기 공기처리설비의 운전 부담을 경감하는 여과 장치에 제공하고자 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 요구를 해결하기 위해 안출된 것으로, 공기처리설비로 유입되는 공기에 포함된 이물질을 사전에 분리 제거할 수 있도록 한 여과장치에 관한 것으로, 간편한 구조 및 설치를 통해 입자성 물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 여과장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 여과장치는, 공기유입구를 개폐하는 복수의 블레이드; 상기 각 블레이드의 표면에 결합되고, 상기 블레이드에 부딪히는 공기에 포함된 입자성 물질이 충돌하는 충돌부;를 포함하여서, 상기 입자성 물질은 상기 충돌부에 충돌 후 낙하하여 제거되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충돌부는, 상기 공기가 유입되는 유입부와, 상기 유입부로 유입된 공기가 배출되는 배출부를 갖도록, 상기 블레이드의 표면과 공간을 형성하면서 돌출 결합되는 유로형성부; 상기 유로형성부의 내측으로 돌출되어, 상기 유입부로부터 상기 배출부로 유동하는 경로 상에 마련되는 충돌편;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유로형성부는, 상기 유입부로부터 상기 배출부 측으로 갈수록 그 단면적이 작아지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충돌편은 상기 유로형성부의 표면이 절개되어 내측으로 절곡되어서 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충돌부는, 상기 블레이드의 상하 방향으로 일정간격으로 이격 배치되어 제1 열부와, 상기 제1 열부에 인접하고 상기 제1 열부에 배치된 상기 충돌부의 사이마다 상하 방향으로 이격 배치되는 제2 열부를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충돌부는, 상기 블레이드의 전면 및 후면에 마련된 것이 바람직하다.

또한, 상기 블레이드의 하측에 마련되어, 상기 충돌부와 충돌하여 낙하하는 상기 입자성 물질이 포집되는 포집부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유입부의 중심 측과 상기 배출부의 중심 측을 연결하는 가상선은 소정의 각도로 하향 경사지게 마련되어, 상기 유입부로부터 유입된 공기는 상기 배출부를 향하여 하향 경사지게 흐르는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충돌편이 상기 유로형성부의 내측으로 돌출되는 높이는 상기 유입부로부터 상기 배출부로 갈수록 낮아지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 여과장치는, 공기처리설비로 유입되는 공기에 포함된 이물질을 사전에 분리 제거하는 효과를 제공한다. 따라서, 공기처리설비의 내부로 유입되는 입자성 물질이 감소하여 여과장치의 수명을 길게 확보하고, 공기처리장치를 구성하는 부품의 교체 주기를 예상 가능하게 확보할 수 있다. 이에 원자력, 화력발전소, 고층빌딩, 및 산업설비의 실내 공기질을 양호한 수준으로 유지하는데 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 여과장치는, 간편한 구조 및 설치를 통해 입자성 물질을 공기처리설비로 유입되기 전에 효과적으로 제거하는 효과를 제공한다.

도1은 종래 공기처리설비의 공기유입구 측에 설치되는 입구공기여과장치를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 종래의 입구공기여과장치에 연결된 공기처리설비를 개략적으로 도시한 도면,
도3은 본 발명 실시에에 따른 여과장치를 도시한 도면,
도4는 도3의 요부를 확대하여 도시한 도면,
도5는 도3의 블레이드를 측면에서 본 도면,
도6은 도4의 요부에 대한 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명 실시에에 따른 여과장치를 도시한 도면이고, 도4는 도3의 요부를 확대하여 도시한 도면이다. 도5는 도3의 블레이드를 측면에서 본 도면이고, 도6은 도4의 요부에 대한 단면도이다.

본 발명 일 실시예에 따른 여과장치(100)는, 블레이드(10) 및 충돌부(20)를 포함한다.

상기 블레이드(10)는 공기처리설비로 공기를 유입시키는 공기유입구(40)에 설치된다. 본 실시예에 따르면, 상기 블레이드(10)는 상기 공기유입구(40)를 개폐하도록 복수 개가 마련된다. 상기 블레이드(10)는 회전축(11)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 상기 회전축(11)은 상기 블레이드(10)의 중심측에 결합된다.

상기 충돌부(20)는 상기 공기유입구(40)로 유입되는 공기에 포함된 입자성 물질을 충돌 및 낙하에 의해 제거하기 위해서 마련된다. 상기 충돌부(20)는 상기 각 블레이드(10)의 표면에 결합되고, 상기 블레이드(10)에 부딪히는 공기에 포함된 입자성 물질이 충돌하도록 이루어진다. 상기 입자성 물질은 상기 충돌부(20)에 충돌 후 낙하한다.

구체적으로, 본 실시예에 따르면, 상기 충돌부(20)는 유로형성부(21) 및 충돌편(22)을 포함한다.

상기 유로형성부(21)는, 상기 공기유입구(40) 측으로 유입되어 상기 블레이드(10)에 부딪히는 공기가 유동하는 유로를 형성한다. 본 실시예에 따르면, 상기 유로형성부(21)는 그 단면이 반원형으로 이루어지는데, 상기 블레이드(10)의 표면에 공간을 형성하도록 돌출되어 결합된다.

상기 유로형성부(21)는, 일측에 상기 공기가 유입되는 유입부(211)가 형성되고, 타측에 상기 유입부(211)로 유입된 공기가 배출되는 배출부(212)가 형성된다. 즉, 양측이 개방된 형태로 형성된다. 따라서, 상기 유로형성부(21)는, 상기 블레이드(10)의 표면에 터널형으로 형성된다.

본 실시예에 따르면, 상기 유로형성부(21)는, 상기 유입부(211)로부터 상기 배출부(212) 측으로 갈수록 그 단면적이 작아지도록 형성된다. 즉 상기 유로형성부(21)는 테이퍼 형상의 반원통 형을 이루는데, 상기 유입부(211) 측의 폭은 넓고 상기 배출부(212) 측은 좁게 형성된다.

상기 유로형성부(21)는 벤츄리 효과에 의해 유입부(211) 측으로부터 배출부(212) 측으로 갈수록 유속이 증가되므로, 상기 블레이드(10) 측으로 접근하는 공기를 빨아들이는 효과를 제공한다. 상기 유로형성부(21)로 들어온 공기는 후술하는 충돌편(22)에 충돌하면서 입자성 물질이 낙하되도록 한다.

또한, 본 발명 실시예에 따르면, 상기 유입부(211)의 중심 측과 상기 배출부(212)의 중심 측을 연결하는 가상선(L)은 소정의 각도로 하향 경사지게 마련되어, 상기 유입부(211)로부터 유입된 공기는 상기 배출부(212)를 향하여 하향 경사지게 흐른다. 상기 유로형성부(21)가 소정의 각도로 기울어져서 형성되고, 상기 유로형성부(21)로 유입된 공기는 뒤쪽으로 흐르면서 유동 방향이 하향 경사지게 되므로, 입자성 물질의 낙하를 용이하게 한다.

상기 충돌편(22)은, 상기 유로형성부(21)의 내측으로 돌출되어 상기 유입부(211)로부터 상기 배출부(212)로 유동하는 공기의 유동 경로 상에 마련된다. 상기 유로형성부(21)의 내측으로 유입되어 흐르는 공기는 상기 충돌편(22)과 충돌하는데, 이때 입자성 물질은 상기 충돌부(20)에 충돌되어 낙하하게 된다.

본 실시예에 따르면, 상기 충돌편(22)은 상기 유로형성부(21)의 표면이 절개되어 내측으로 절곡되어 형성된다. 따라서, 상기 충돌편(22)은 상기 유로형성부(21)에서 공기가 유동하는 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 상기 유로형성부(21)의 표면이 절곡되어 충돌편(22)을 형성하면, 절곡되기 전의 자리에는 낙하공(221)이 형성된다. 상기 입자성 물질은 상기 충돌편(22)에 충돌 후 상기 낙하공(221)을 통해 하방으로 낙하한다.

본 실시예에 따르면, 상기 충돌편(22)은 상기 블레이드(10)의 전면 및 후면에 마련된다. 상기 블레이드(10)는 상기 회전축(11)을 중심으로 회전하므로, 상기 블레이드(10)가 개방되는 정도에 따라서, 외부 공기는 상기 블레이드(10)의 전면 또는 후면으로 접근된다. 따라서, 상기 블레이드(10)의 전면 및 후면에 모두 마련된 상기 충돌편(22)에 의해 입자성 물질의 제거 효율이 증대된다.

또한, 본 실시예에 따르면, 상기 충돌편(22)이 상기 유로형성부(21)의 내측으로 돌출되는 높이는 상기 유입부(211)로부터 상기 배출부(212)로 갈수록 낮아지도록 형성된다. 상기 유입부(211)로부터 상기 배출부(212)로 갈수록 단면적이 작아지므로, 상기 충돌편(22)의 높이를 점진적으로 작게 하여 공기가 원활하게 배출부(212)로 흐를 수 있도록 한다.

본 실시예에 따르면, 상기 충돌편(22)은 복수 개 마련되는데, 제1 열부(R1)와 제2 열부(R2)를 형성하도록 배치된다.

상기 제1 열부(R1)는, 상기 충돌편(22)이 상기 블레이드(10)의 상하 방향으로 일정 간격으로 이격 배치되어 형성된다. 상기 제2 열부(R2)는, 상기 제1 열부(R1)에 인접하고 상기 제1 열부(R1)에 배치되는 상기 충돌부(20)의 사이마다 상하 방향으로 이격 배치되어 형성된다. 따라서, 상기 제1 열부(R1)의 충돌편(22) 사이를 흐르는 공기는, 그와 인접한 제2 열부(R2)에 마련된 충돌부(20)와 충돌하게 되므로, 상기 입자성 물질의 제거 효율이 증대된다.

또한, 본 실시예에 따른 여과장치(100)는, 포집부(30)를 더 포함한다.

상기 포집부(30)는, 상기 블레이드(10)의 하측에 마련되어 상기 충돌부(20)와 충돌하여 낙하하는 상기 입자성 물질을 포집하기 위해서 마련된다. 도3에 도시된 바와 같이, 상기 포집부(30)는, 포집구(31), 본체(32), 및 토출구(33)를 포함한다.

상기 포집구(31)는, 상기 포집부(30)의 상측에 마련되어 입자성 물질을 유입시키기 위해서 마련된 것으로, 상기 블레이드(10)이 하측에 마련된다. 상기 포집구(31)는 복수 개 마련되어, 상기 각 블레이드(10)에 충돌하여 낙하하는 입자성 물질이 유입되도록 한다.

상기 본체(32)는, 상기 포집구(31)를 통해 낙하한 입자성 물질이 수용되는 공간으로, 상기 입자성 물질이 하방으로 미끄러져 모일 수 있도록 하방으로 경사진 콘 모양으로 형성된다.

상기 토출구(33)는, 상기 본체(32)에 포집된 상기 입자성 물질을 외부로 빼내어 제거하기 위한 것으로, 상기 본체(32)의 중심 측에 마련된다. 상기 토출구(33)는, 선택적으로 개폐된다.

이처럼, 본 발명 실시예에 따른 여과장치(100)는, 공기처리설비로 유입되는 공기에 포함된 이물질을 사전에 분리 제거하기 위해서 공기처리설비의 전단에 마련된 것으로, 공기처리설비의 내부로 유입되는 입자성 물질이 감소시킨다.

공기처리설비로 유입되는 입자성 물질을 감소시킴으로써, 여과장치(100)의 수명을 연장시키고, 공기처리장치를 구성하는 부품의 교체 주기를 예상 가능하게 확보할 수 있다. 본 발명은 원자력, 화력발전소, 고층빌딩, 및 산업설비 등 실내 공기질을 양호한 수준으로 유지할 필요가 있는 설비 내지 건물에 적용 가능하며, 간편한 구조 및 설치를 통해 입자성 물질을 공기처리설비로 유입되기 전에 효과적으로 제거할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다.

10... 블레이드 11... 회전축
20... 충돌부 21... 유로형성부
211... 유입부 212... 배출부
22... 충돌편 221... 낙하공
30... 포집부 31... 포집구
32... 본체 33... 토출구
40... 공기유입구 L... 가상선
R1... 제1 열부 R2... 제2 열부
100... 여과장치

Claims

공기유입구를 개폐하는 복수의 블레이드;
상기 각 블레이드의 표면에 결합되고, 상기 블레이드에 부딪히는 공기에 포함된 입자성 물질이 충돌하는 충돌부;를 포함하여서,
상기 입자성 물질은 상기 충돌부에 충돌 후 낙하하여 제거되며,
상기 충돌부는,
상기 공기가 유입되는 유입부와, 상기 유입부로 유입된 공기가 배출되는 배출부를 갖도록, 상기 블레이드의 표면과 공간을 형성하면서 돌출 결합되는 유로형성부;
상기 유로형성부의 내측으로 돌출되어, 상기 유입부로부터 상기 배출부로 유동하는 경로 상에 마련되는 충돌편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 유로형성부는, 상기 유입부로부터 상기 배출부 측으로 갈수록 그 단면적이 작아지는 것을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서,
상기 충돌편은 상기 유로형성부의 표면이 절개되어 내측으로 절곡되어서 형성되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서,
상기 충돌부는,
상기 블레이드의 상하 방향으로 일정간격으로 이격 배치되어 제1 열부와,
상기 제1 열부에 인접하고 상기 제1 열부에 배치된 상기 충돌부의 사이마다 상하 방향으로 이격 배치되는 제2 열부를 형성하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서,
상기 충돌부는,
상기 블레이드의 전면 및 후면에 마련된 것을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서,
상기 블레이드의 하측에 마련되어, 상기 충돌부와 충돌하여 낙하하는 상기 입자성 물질이 포집되는 포집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서,
상기 유입부의 중심 측과 상기 배출부의 중심 측을 연결하는 가상선은 소정의 각도로 하향 경사지게 마련되어, 상기 유입부로부터 유입된 공기는 상기 배출부를 향하여 하향 경사지게 흐르는 것을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서,
상기 충돌편이 상기 유로형성부의 내측으로 돌출되는 높이는 상기 유입부로부터 상기 배출부로 갈수록 낮아지는 것을 특징으로 하는 여과장치.