KR102412475B1

KR102412475B1 - 집진 장치

Info

Publication number: KR102412475B1
Application number: KR1020200065020A
Authority: KR
Inventors: 이강복
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2022-06-22
Also published as: KR20210147584A

Abstract

집진 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 집진 장치는, 중공부와 필터부재를 포함하는 원통형의 필터백, 필터부재의 일측 개구에 결합되는 상단 캡, 필터부재의 내부에 삽입 결합되며 필터백의 내부로 유입되는 분진을 감소시키기 위한 분진 감소부, 및 상단 캡과 상기 분진 감소부 사이에 배치되는 지지망을 포함한다.

Description

집진 장치{DUST COLLECTOR}

본 발명은 집진 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 집진 장치는 일종의 공기 정화 장치로서, 분진 및 오염 물질 등(이하, '분진' 이라 함)을 포함하는 가스를 필터링 한 후, 실내로 다시 유입시키거나 외부로 배출시키는 장치이다.

집진 장치에는 복수개의 집진 필터가 설치되어 있다. 집진 필터는 가온 가스에 견딜 수 있게 내열성을 갖출 필요가 있고, 필터링 효율을 높이기 위해 가능한 한 표면적을 넓게 형성시키고 있다.

또한, 넓은 표면적을 갖는 필터로 카트리지 필터가 사용되고 있으며, 카트리지 필터는 표면적을 넓히기 위해 복수개의 산부와 골부가 배치되어 있는 필터백을 포함한다.

특히, 대용량 집진기에는 수천에서 수만개의 여과용 집진 필터(주름형 구조, 원통형 구조)가 내부에 설치되어 가동 시간 동안 집진과 탈진 작업을 반복하고, 이 과정에서 탈진 기류의 쏠림 현상, 노즐의 부식, 탈진 시 충격, 필터와 필터의 마찰 등으로 필터백이 손상된다.

여기서, 탈진이란 필터백에 부착되어 있는 분진을 필터백으로부터 떨어 내어 분리하는 작업을 가리킨다.

상기와 같은 이유로 필터백이 손상되면, 집진기 내부로 유입되는 고농도의 분진이 필터백의 여과 없이 집진기 상부로 유입되어 집진기 상부에 누적되거나 대기로 방출되어 집진기 내부의 오염은 물론 대기오염이 발생된다.

또한, 이를 해결하기 위해 조업량 감축, 생산라인 정지, 필터 교환, 집진기 내부 청소 등에 많은 시간과 비용을 지출해야 한다.

본 발명은 필터백의 손상 시 필터백의 내부로 유입되는 고농도 분진을 일정 수준 이하로 감소시킬 수 있도록 한 집진 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 집진 장치는, 내부가 비워 있는 중공부와 분진을 집진하고 탈진하는 필터부재를 포함하는 원통형의 필터백, 필터부재의 일측 개구에 결합되는 상단 캡을 포함할 수 있다.

또한, 집진 장치는, 필터부재의 내부에 삽입 결합되며 필터백의 내부로 유입되는 분진을 감소시키기 위한 분진 감소부, 및 상단 캡과 분진 감소부 사이에 배치되어 분진 감소부를 지지하며 내부가 비워 있는 지지망을 포함할 수 있다.

분진 감소부는 복수개의 제1 미세 기공을 구비한 메탈폼으로 이루어질 수 있다.

상단 캡은, 집진 장치의 타공판에 결합되고 필터백을 고정하는 본체부, 및 본체부의 상단부에 테두리 형태로 외측으로 연장 배치되어 필터백을 지지하는 테두리부를 포함할 수 있다.

지지망의 외주면에는 필터백의 내부로 에어 분사 시 에어 통과를 위한 복수개의 제2 미세 기공이 배치될 수 있다.

제2 미세 기공의 직경은 0.1 내지 1mm의 범위로 설정될 수 있다.

지지망의 기공율은 10 내지 30% 범위로 설정될 수 있다.

필터백은 복수개의 산부와 골부를 갖는 주름형 구조, 또는 원통형 구조로 이루어질 수 있다.

지지망의 길이는, 필터백이 주름형인 경우에는 필터백의 전체 길이 대비 15% 내지 30% 범위 내로 설정될 수 있으며, 또한, 필터백이 원통형인 경우에는 필터백의 전체 길이 대비 5% 내지 15% 범위 내로 설정될 수 있다.

메탈폼은 지지망의 하단부에 결합되어 지지망의 바닥면을 막는 구조로 이루어질 수 있다.

메탈폼은 설정된 두께를 갖는 원통형의 판 구조를 가질 수 있다.

제1 미세 기공의 직경은 0.1 내지 1.5mm 범위로 설정될 수 있다.

메탈폼의 기공율은 20 내지 30% 범위로 설정될 수 있다.

본 발명의 구현예에 따르면, 필터백의 손상 시 필터백의 내부로 유입되는 고농도 분진을 일정 수준 이하로 감소시킴으로써, 집진기의 내부로 유입되는 고농도의 분진을 여과할 수 있으므로 집진기 내부의 오염 및 대기오염의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이에 따라, 조업량 감축, 생산라인 정지, 필터 교환, 집진기 내부 청소 등에 많은 시간과 비용을 지출하지 않아도 되는 효과를 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치의 일부 상세 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치의 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치의 메탈폼의 사진이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치의 일부 상세 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치의 일부 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진 장치는, 필터백(100), 상단 캡(200), 지지망(300), 및 분진 감소부(400)를 포함할 수 있다.

필터백(100)은 내부가 비워 있는 중공부(103)를 가지며, 분진 등을 집진하고 탈진하는 필터부재(101)를 포함할 수 있다.

상단 캡(200)은 필터부재(101)의 일측 개구, 예컨대 상단부에 결합되어 필터백(100)의 상단부를 지지하고 고정할 수 있다.

또한, 지지망(300)은 상단 캡(200)과 분진 감소부(400) 사이에 배치되어 분진 감소부(400)를 지지하며, 필터부재(101)의 중공부(103)에 삽입 결합되고 내부가 비워 있다.

분진 감소부(400)는 필터부재(101)의 내부에 삽입 결합되며, 필터백(100)의 손상 시 필터백(100)의 내부로 유입되는 분진, 특히 고농도 분진을 일정 수준 이하로 감소시킬 수 있다.

또한, 분진 감소부(400)는 도 4에 도시된 바오 같이, 설정된 크기의 직경을 갖는 복수개의 제1 미세 기공을 구비한 메탈폼으로 이루어질 수 있다.

여기서, 고농도 분진이라 함은 필터백(100)의 내부로 유입되는 예컨대, 2∼500g/㎥ 농도 이상의 분진을 가리킬 수 있다.

필터백(100)은 표면적을 넓히기 위하여 복수개의 산부와 골부를 가지는 주름형 구조로 이루어지거나, 원통형 구조 등으로 이루어질 수 있다.

필터백(100)의 외주면에는 필터백(100)의 외형을 유지하고 필터백(100)에 고압의 압축 가스가 가해질 때 필터백(100)의 변형을 억제하기 위하여 밴드부(105)가 길이 방향(도 1의 Y 방향)을 따라 설정된 간격으로 복수개 설치될 수 있다.

필터부재(101)의 하단부에는 필터택(100)을 지지하고 고정하는 하단 캡(201)이 결합될 수 있다.

필터백(100)의 내측면과 지지망(300)의 외측면 사이에는, 중공부(103)에 삽입 결합되어 필터백(100)이 내부로 찌그러지지 않고 원하는 형태를 유지할 수 있도록 지지하기 위해 원통형의 타공 구조를 갖는 내부 코어(120)가 배치될 수 있다.

내부 코어(120)의 직경은, 필터백(100)의 중공부(103) 직경보다 설정된 크기만큼 작게 설정될 수 있으며, 특히 중공부(103) 직경보다 1 내지 3mm 작게 설정될 수 있다.

또한, 집진 장치(미도시)의 타공판(10)에는 필터백(100)이 각각 삽입 결합되기 위한 결합구멍(11)이 복수개 배치될 수 있다.

필터부재(101)의 상부에는 타공판(10)과 상단 캡(200) 사이에 배치되어 타공판(10)과 상단 캡(200) 사이의 실링(sealing)을 위한 슬리브(110)가 설치될 수 있다.

또한, 상단 캡(200)은 타공판(10)의 결합구멍(11)에 슬리브(110)를 매개하여 끼움 결합되고 필터백(100)을 고정하는 본체부(210), 및 본체부(210)의 상단부에 테두리 형태로 외측으로 연장 배치되어 필터백(100)을 지지하는 테두리부(220)를 포함할 수 있다.

본체부(210)의 외측면에는 슬리브(110)에 밀착 결합되어 슬리브(110)를 고정하기 위한 돌기부(211)가 돌출 배치될 수 있다.

슬리브(110)는 설정 크기의 탄성력을 가지고 있어 돌기부(211)에 밀착되면서 접촉 결합되어 상단 캡(200)을 필터백(100)에 고정할 수 있다.

테두리부(220)의 하단부는 타공판(10)의 하단면에 접촉되며, 슬리브(110)의 상단면에 접촉되어 상단 캡(200)이 필터백(100)을 지지할 수 있게 한다.

상단 캡(200)의 본체부(210)와 테두리부(220)는 내부 코어(120)를 견고하게 지지할 수 있도록 아연 강판 등과 같은 강성 재질로 이루어지며, 1 내지 1.5mm 이상의 두께를 가질 수 있다.

지지망(300)은 상단 캡(200)에 용이하게 지지되면서 필터백(100)의 탈진 시 탈진 효율을 높일 수 있도록 원통형 등으로 이루어질 수 있다.

지지망(300)의 외주면에는 필터백(100)의 탈진을 위하여 필터백(100)의 내부로 분사되는 에어의 분사 압력에 의한 분진 감소부(400)의 메탈폼의 저항을 감소시킬 수 있도록 에어 통과를 위한 제2 미세 기공(310)이 설정된 간격으로 복수개 배치될 수 있다.

필터백(100)의 집진 효율과 탈진 효율을 높일 수 있도록 제2 미세 기공(310)의 직경은 0.1 내지 1mm의 범위로 설정될 수 있으며, 지지망(300)의 기공율은 10 내지 30%의 범위로 설정될 수 있다.

또한, 지지망(300)은 내부 코어(120)의 내측면에 설치되어 필터백(100)의 내부에 배치된 내부 코어(120)의 형태를 견고하게 유지할 수 있도록 지지하는 역할도 수행한다.

타공판(10)의 하단면으로부터 분진 감소부(400)의 메탈폼의 상단면까지의 길이(L)는 필터백(100)의 손상 시 필터백(100)의 내부로 유입되는 고농도 분진을 일정한 수준 이하로 감소시킬 수 있도록 설정 길이를 가지며, 특히 30 내지 60cm 길이를 가질 수 있다.

즉, 지지망(300)의 길이(L)는 필터백(100)이 주름형 구조인 경우에는 필터백(100)의 전체 길이 대비 대략 15% 내지 30% 범위 내로 설정될 수 있으며, 원통형 구조인 경우에는 필터백(100)의 전체 길이 대비 대략 5% 내지 15% 범위 내로 설정될 수 있다.

메탈폼은 필터백(100)의 손상 시 필터백(100)의 내부로 유입되는 고농도 분진을 효과적으로 차단하거나 감소시킬 수 있도록 지지망(300)의 하단부에 결합되어 지지망(300)의 바닥면을 막는 구조로 이루어질 수 있다.

이를 위해, 메탈폼의 외경은 지지망(300)의 하단부의 외경과 적어도 동일한 크기를 가질 수 있다.

메탈폼은 지지망(300)의 하단면과 금속 접착제, 레이저 용접 등에 의하여 접착될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 여러 가지 방식에 의하여 접착될 수 있음은 물론이다.

메탈폼은 필터백(100)의 집진 시 집진 효율을 높이고, 필터백(100)의 탈진 시 탈진 효율을 높일 수 있도록 설정된 두께를 갖는 원통형의 판 구조를 가질 수 있다.

메탈폼의 제1 미세 기공은 집진 효율과 탈진 효율을 동시에 높일 수 있도록 0.1 내지 1.5mm 직경을 가질 수 있다.

메탈폼은 집진 장치(미도시)의 가동 시 필터백(100) 내, 외부의 차압 상승을 일으키지 않도록 20 내지 30%의 기공율을 가질 수 있다.

이에 따라, 필터백(100)의 손상 시 필터백(100)의 내부로 유입되는 고농도 분진을 일정한 수준 이하로 감소시킬 수 있으며, 필터백(100)의 탈진 시 탈진 효율을 동시에 높일 수 있다.

이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 장치의 작동에 대해서 설명한다.

집진 장치(미도시)는 집진 작업과 탈진 작업을 반복적으로 수행한다.

먼저, 집진 장치의 집진 작업 시, 필터백(100)의 하부로부터 고농도 분진 등을 포함하는 가스가 유입되면, 고노동 분진은 필터백(100)의 외측면 하부로부터 상부로 유입되면서 필터부재(101)에 의하여 필터링 된 후, 필터백(100)의 상부로 이동하게 된다.

그리고, 집진 장치의 탈진 작업 시, 필터백(100)의 상부로부터 필터백(100)의 내부로 에어 퍼징을 위한 에어가 설정된 압력으로 분사되면, 에어의 분사 압력에 의하여 지지망(300)이 충격을 받으면서 필터백(100)의 필터부재(101)에 부착되어 있는 고농도 분진이 필터백(100)으로부터 떨어져 분리된다.

이때, 필터백(100)의 내부로 분사되는 가스는 지지망(300)의 제2 미세 구멍(310을 통과하게 되므로, 에어의 분사 압력에 의해 메탈폼에 가해지는 메탈폼의 저항을 감소시킬 수 있다.

그리고, 메탈폼은 지지망(300)에 결합되어 지지되며, 지지망(300)은 상단 캡(200)의 본체부(210)의 돌기부(211)와 타공판(10)의 결합구멍(11)에 결합된 슬리브(110)와 밀착 결합에 의하여 상단 캡(200)에 지지된다.

또한, 이와 같이 필터백(100)의 집진 작업과 탈진 작업을 반복적으로 수행하는 과정에서 탈진 기류의 쏠림 현상, 노즐의 부식, 탈진 시 충격, 필터부재(101)와 필터부재(101)의 마찰 등에 의하여 필터백(100)이 손상되면 필터백(100)이 정상적인 기능을 수행할 수 없게 된다.

이와 같이, 필터백(100)이 손상되면, 필터백(100)의 집진 장치의 내부로 유입되는 고농도 분진은 필터부재(101)를 통하여 필터백(100)의 내부 중공부(103)로 유입된다.

필터백(100)의 내부로 유입되는 고농도 분진은, 필터백(100)의 하부로부터 필터백(100)의 중공부(103)에 위치하며, 또한 지지망(300)의 하단면에 결합된 메탈폼을 통과하게 된다.

특히, 타공판(10)의 하단면으로부터 분진 감소부(400)의 상단면까지의 길이(L)는 필터백(100)이 주름형인 경우에 필터백(100)의 전체 길이 대비 대략 15% 내지 30% 범위 내로 설정되어 있으며, 메탈폼은 지지망(300)의 하단부에 결합되어 지지망(300)의 바닥면을 막는 구조로 이루어 있다.

이에 따라, 분진 감소부(400) 및 지지망(300)에 의하여, 필터백(100)의 손상 시 필터백(100)의 내부로 유입되는 고농도 분진을 일정한 수준 이하로 효과적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 메탈폼의 제1 미세 기공은 0.1 내지 1.5mm 직경을 가지고 있으며, 20 내지 30%의 기공율을 가지고 있으므로, 필터백(100)의 손상 시 고농도 분진을 일정한 수준 이하로 감소시킬 수 있으며, 필터백(100)의 탈진 시 탈진 효율을 동시에 높일 수 있다.

또한, 지지망(300)의 제2 미세 기공(310)의 직경은 0.1 내지 1mm의 범위로 설정되며, 지지망(300)의 기공율은 10 내지 30%의 범위로 설정되므로, 필터백(100)의 집진 효율과 탈진 효율을 보다 높일 수 있다.

본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

100: 필터백
101: 필터부재
200: 상단 캡
210: 본체부
220: 테두리부
300: 지지망
310: 제2 미세 기공
400: 분진 감소부

Claims

내부가 비워 있는 중공부와 분진을 집진하고 탈진하는 필터부재를 포함하는 원통형의 필터백,
상기 필터부재의 일측 개구에 결합되는 상단 캡,
상기 필터부재의 내부에 삽입 결합되며, 상기 필터백의 내부로 유입되는 분진을 감소시키기 위한 분진 감소부, 및
상기 상단 캡과 상기 분진 감소부 사이에 배치되어 상기 분진 감소부를 지지하며 내부가 비워 있는 지지망
을 포함하고,
상기 분진 감소부는 복수개의 제1 미세 기공을 구비한 메탈폼으로 이루어지는 집진 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 상단 캡은, 집진 장치의 타공판에 결합되고 상기 필터백을 고정하는 본체부, 및 상기 본체부의 상단부에 테두리 형태로 외측으로 연장 배치되어 상기 필터백을 지지하는 테두리부를 포함하는 집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 지지망의 외주면에는 상기 필터백의 내부로 에어 분사 시 에어 통과를 위한 복수개의 제2 미세 기공이 배치되는 집진 장치.
제4항에 있어서,
상기 제2 미세 기공의 직경은 0.1 내지 1mm 범위로 설정되는 집진 장치.
제5항에 있어서,
상기 지지망의 기공율은 10 내지 30% 범위로 설정되는 집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 필터백은 복수개의 산부와 골부를 갖는 주름형 구조, 또는 원통형 구조로 이루어지는 집진 장치.
제7항에 있어서,
상기 지지망의 길이는,
상기 필터백이 주름형인 경우에는 상기 필터백의 전체 길이 대비 15% 내지 30% 범위 내로 설정될 수 있으며,
상기 필터백이 원통형인 경우에는 상기 필터백의 전체 길이 대비 5% 내지 15% 범위 내로 설정되는 집진 장치.
제1항, 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메탈폼은 상기 지지망의 하단부에 결합되어 상기 지지망의 바닥면을 막는 구조로 이루어지는 집진 장치.
제9항에 있어서,
상기 메탈폼은 설정된 두께를 갖는 원통형의 판 구조를 갖는 집진 장치.
제10항에 있어서,
상기 제1 미세 기공의 직경은 0.1 내지 1.5mm 범위로 설정되는 집진 장치.
제11항에 있어서,
상기 메탈폼의 기공율은 20 내지 30% 범위로 설정되는 집진 장치.