KR20040066552A

KR20040066552A - 보일러용 집진기

Info

Publication number: KR20040066552A
Application number: KR1020030003647A
Authority: KR
Inventors: 노영만; 신경환
Original assignee: 노영만; 신경환
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-07-27

Abstract

본 발명은 보일러용 집진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보일러 연소시 발생되는 분진 및 배기가스를 집진시키기 위해 사용되는 보일러용 집진기에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 보일러용 집진기는, 보일러(20) 연소실에서 발생한 배기가스 및 분진을 유입시키기 위한 유입구(21)와; 상기 유입구(21)를 통해 집진실(11)로 유입되는 배기가스 및 분진을 분산시키는 분산판(22)과; 배기가스 및 분진을 집진시키기 위한 여과부(13)와; 분산판(22)과 여과부(13)를 세정하고 열을 식혀주기 위해 물을 다수의 노즐(14a)을 통해 분사하는 급수관(14)과; 집진된 배기가스를 외부로 배출시키기 위해서 집진기(10) 상부에 연통(23)과 결합되어지는 배출기(24)와; 상기 급수관(14)에서 분사되어 집진실(11) 하부에 모여진 물이 환수관(18)을 통해 유입되어지는 세척수탱크(17)와; 상기 세척수탱크(17)의 측면 하단에는 세척수탱크(17) 하부에 쌓인 분진 및 세정수를 외부로 배출시키기 위한 퇴수밸브(25)와; 상기 세척수탱크(17) 일측에는 환수관(18)을 통해 환수된 물을 급수관(14)으로 공급하기 위해 공급관(15)이 연결되어지는 것을 특징으로 한다.

Description

보일러용 집진기{CINDER CATCHER FOR BOILER}

일반적으로, 가정용 가스보일러는 연소에 필요한 공기량이 일반 공기량보다 훨씬 더 많은 양의 과잉공기를 필요로 하기 때문에, 고온의 배기가스로 인한 공해물질의 배출량이 많아지게 되고, 또한, 상기 보일러가 작동됨에 있어서, 연료의 연소시에는 유독가스 및 매연이 생성되는데, 유독가스가 대기중으로 방출됨에 따라 대기 오염의 요인이 되는 문제점도 가지고 있었다.

특히, 산간 도서 벽지에서 사용되고 있는 화목 보일러는 연소시 발생되는 분진과 배기가스가 여과없이 그대로 대기중에 배출되도 주변 환경이 분진의 영향을 거의 받지 않기 때문에 사용될 수 있으나, 인구가 밀집된 도회지의 경우에는 주변 환경 오염으로 인해 매우 중요한 사회문제를 야기시키므로 집진기의 필요성이 필수적이다.

그리고, 현재 집진기는 사료공장, 제분공장, 발전소, 시멘트공장 및 소각로 등에서 사용되어 지고 있다.

그러나, 이와같은 집진장치는 고가이고, 규모가 커 일반 가정용 보일러에는 적합하지 못한 단점이 있었고, 연소시 냄새나 분진을 완전히 제거하지 못하여 배기가스를 외부로 배출시켜 환경에 악영향을 미치는 폐단을 안고 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 일반농가나 도시 일반주택등에 적합한 저가의 소형 집진기를 제공하고, 보일러를 사용함으로써 발생되는 공해를 현저히 줄이는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 집진기와 화목 보일러, 세척수탱크를 나타내는 전체 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 집진기와 화목 보일러, 세척수탱크의 내부 구성을 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 집진기의 일부 절개 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 집진기 11 : 집진실

12 : 제 1격막 19 : 제 2격막

13 : 여과부 14 : 급수관

15 : 공급관 16 : 순환모터

17 : 세척수탱크 18 : 환수관

18a : 환수구 20 : 화목 보일러

21 : 유입구 22 : 분산판

23 : 연통 24 : 배출기

25 : 퇴수밸브

상기 목적은, 보일러의 배기가스 및 분진을 집진하는데 이용되는 집진기에 있어서, 상기 집진기 하부에는 보일러 연소실에서 발생한 배기가스 및 분진을 유입시키기 위한 유입구와; 상기 유입구를 통해 집진실로 유입되는 배기가스 및 분진을 분산시켜 유속을 감소시키기 위한 분산판과; 상기 분산판에 의해 분산되어진 배기가스 및 분진을 집진시키기 위한 여과부와; 상기 여과부의 상부에 설치되어 분산판과 여과부를 세정하고 열을 식혀주기 위해 물을 다수의 노즐을 통해 분사하는 급수관과; 상기 급수관의 물과 여과부를 통해 집진된 배기가스를 외부로 배출시키기 위해서 집진기 상부에 연통과 결합되어지는 배출기와; 상기 급수관에서 분사되어 집진실 하부에 모여진 물이 환수관을 통해 유입되어지는 세척수탱크와; 상기 세척수탱크의 측면 하단에는 세척수탱크 하부에 쌓인 분진 및 세정수를 외부로 배출시키기 위한 퇴수밸브와; 상기 세척수탱크 일측에는 환수관을 통해 환수된 물을 급수관으로 다시 공급하기 위해 공급관이 연결되어지는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보일러용 집진기를 통해서 이룰 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

우선, 전체적인 구성을 살펴보면, 간벌목이나 건축 폐자재 또는 폐목등이 땔감으로 사용되어지는 화목 보일러(20)가 구비되고, 상기 화목 보일러(20) 상부에는 화목 보일러(20)에서 발생되는 배기가스 및 분진을 집진하기 위해서 집진기(10)가 구비되며, 하부에는 환수관(18)을 통해 배기가스 및 찌꺼기와 물을 담는 세척수탱크(17)가 구비되어 진다.

도 1내지 도 3에 도시된 바와같이, 화목 보일러(20)의 연소실에서 발생한 배기가스 및 분진을 집진하기 위해서 집진기(10)가 사용되는데, 이러한 집진기(10)의 일측 하부에는 화목 보일러(20)의 연소실과 연결되어 배기가스 및 분진이 상기 집진기(10) 내부로 유입되어지는 원통형의 유입구(21)가 구비되어지고, 상기 유입구(21) 상단과 일정간격을 두고 유입구(21) 상부에 형성되어 배기가스와 분진을 분산시켜 유속을 감소시키는 사각 형태의 분산판(22)이 설치되어 진다.

이렇게 유입되어진 배기가스 및 분진이 집진되어지는 집진기(10) 내부 구성을 살펴보면, 도 2 내지 도 3에서와 같이 상기 집진기(10) 내부는 제 1격막(12) 제 2격막(19)으로 구획되어지되, 제 1격막(12)은 상단의 일부분이 개방되어 이루어지고, 제 2격막(19)은 하단의 일부분이 개방되어 이루어지며, 상기 격막(12,19)이 구획되어진 공간은 제 1집진실(11a), 제 2집진실(11b), 제 3집진실(11c)이 형성되어지게 된다.

그리고, 상기 격막(12,19)은 집진실(11)의 측벽과 같은 넓이로 구비되어 구획되어 진다.

한편, 상기 집진실(11) 내부는 화목 보일러(20)의 용량에 따라 격막(12,19)을 이용해 배기가스의 이동경로를 연장시키기 위해서 복수로 나뉘어 질 수 있고, 또한, 도 3과 같이 집진실(11)은 일측으로 제 4집진실(11d), 제 5집진실(11e)을 설치하여 집진실(11)의 수가 증가되어질 수 있음을 알 수 있다.

상기 분산판(22) 상부에는 배기가스와 분진을 집진시키기 위해서 여과부(13)가 구비되어 설치되되, 특히 제 2,3집진실(11b, 11c)에는 일정간격을 두고 복수로 여과부(13)가 구비되며, 상기 여과부(13)는 집진기(10) 내부의 양측벽과 격막(12,19)의 양측벽을 사이에 두고 설치되어 진다.

이러한 상기 여과부(13)는 얇은 핀이 소정간격을 두고 다수개로 형성되어 하나의 여과부(13)가 이루어지게 되는 것이다.

그리고, 상기 여과부(13) 상부에는 분산판(22)과 여과부(13)를 세정하고 열을 식혀주기 위해 물을 공급하기 위한 급수관(14)이 구비되되, 상기 급수관(14) 하단에는 분사노즐(14a)이 복수개로 형성되어 물의 분사를 가능하게 한다.

또한, 상기 급수관(14)의 분사노즐(14a)을 통해 분사된 물이 배수되기 위해서 집진기(10) 하부에는 구멍이 뚫려 환수구(18a)가 형성되고, 상기 환수구(18a)에는 환수관(18)이 햐향으로 연결되어 설치되어 진다.

그리고, 상기 환수관(18) 하단은 세척수탱크(17)의 상단에 연결 설치되고, 상기 세척수탱크(17)의 일측에는 환수된 물을 급수관(14)으로 공급하기 위해서 공급관(15)이 연결되어지되, 상기 공급관(15)에는 급수관(14)의 물을 다시 보내기 위해서 순환모터(16)가 설치되어지고, 상기 세척수탱크(17)의 타측 하단에는 세척수탱크(17) 하부에 쌓인 분진 및 세정수를 외부로 배출시키기 위한 퇴수밸브(25)가설치되어 진다.

한편, 상기 세척수탱크(17)에는 환수관(18)을 통해 유입되어진 찌꺼기가 가라앉아 있으므로, 물을 재활용하기 위해서 공급관(15)은 세척수탱크(17)의 하단과 소정높이(h)를 가지며 세척수탱크(17) 측벽에 연결 설치되어짐이 바람직하다.

아울러, 상기 급수관(14)의 물과 여과부(13)를 통해 집진된 배기가스를 외부로 배출시키기 위해서 집진기(10) 상부 일측에는 연통(23)이 결합되어지고, 상기 연통(23)의 상단에는 배기가스를 원할하게 배출하기 위해서 배출기(24)가 결합 설치되어 진다.

이와같은 구성을 이루고 있는 본 발명에서의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

화목 보일러(20)는 간벌목이나 건축 폐자재 또는 폐목등이 땔감으로 사용되어지고 연소되는 과정에서 배기가스 및 분진이 발생되는데, 이러한 배기가스 및 분진은 집진기(10)의 유입구(21)에 유입되어지고, 상기 유입구(21) 상부에 구비된 분산판(22)에 부딪히면서 사방으로 분산되는 동시에 유속이 감소되어 상향으로 천천히 이동되어 진다.

이렇게 상향으로 이동되어지는 배기가스 및 분진은 격막(12,19)으로 구획되어지는 제 1집진실(11a), 제 2집진실(11b), 제 3집진실(11c)을 통과하면서 집진되는데, 집진되는 과정을 살펴보면, 먼저 상기에 설명한 배기가스 및 분진은 분산판(22)에 부딪혀 분산되어 제 1집진실(11a)로 유입되고, 분산판(22) 상부에 구비된 여과부(13)에서 집진하는 동시에, 여과부(13) 상부에 설치된 급수관(14)에서는 분사노즐(14a)을 통해 분사되는 물을 통해서도 집진된다.(상기 여과부에서 집진되는 과정은 일반적으로 공지된 기술이므로 생략한다.)

이때, 상기 분산판(22)과 여과부(13)는 화목 보일러(20)의 연소실에서 연소되면서 생기는 열에너지에 의해 가열되어 표면온도가 상승하게 되어 지는데, 이렇게 상승된 온도는 급수관(14)에서 분사노즐(14a)이 하향분사하는 물에 의해서 낮아짐과 동시에 세정된다.

또한, 가열되어진 분산판(22)과 여과부(13)는 물이 접촉되면서 수중기가 발생되고, 상기 화목 보일러(20)에서 연소시 발생되는 배기가스 및 분진은 수증기와 결집되어 하강되어지므로 집진효율이 높아지게 되는 것이다.

그리고, 상기와 같이 제 1집진실(11a)에서 완전히 집진되지 못한 배기가스 및 분진은 제 1격막(12) 상부의 개방된 부분을 통해 제 2집진실(11b)로 유입되어지고, 상기 제 2집진실(11b)에서도 제 1집진실(11a)과 마찬가지로 급수관(14)을 통해 분사된 물과 여과부(13)를 이용해 집진되는 것이다.

마지막으로, 제 2집진실(11b)에서 집진되지 못한 배기가스와 분진은 제 2격막(19) 하부에 개방된 부분을 통해 제 3집진실(11c)로 유입되어지고, 상기에 서술한 방법과 마찬가지로 집진되어지는 것으로서, 상향, 하향, 상향과 같이 반복적인 집진을 통해 거의 99% 배기가스와 분진이 제거되는 것이다

이와같이, 최종적으로 집진된 배기가스와 분진은 최종 제 3집진실(11c) 상부에 설치된 연통(23)을 통해 배출되게 되고, 상기 집진실(10) 내에 머무르는 배기가스의 배출은 배출기(24)를 통해서 원할히 배출될 수 있도록 하였다.

한편, 상기 급수관(14)의 분사노즐(14a)에서 분사되어진 물과, 물에 씻겨진 분진은 집진실(11) 하부의 환수구(18a)에 연결된 환수관(18)을 통해서 세척수탱크(17)로 환수되어지되, 상기 분진은 세척수탱크(17) 바닥에 가라앉게 되고 물은 재활용하게 된다.

그리고, 세척수탱크(17)에 가라앉은 분진과 세정수는 퇴수밸브(25)를 통해서 배출되어지고, 물은 재활용되기 위해서 상기 세척수탱크(17)의 측벽에 연결 설치되어진 공급관(15)을 통해 급수관(14)으로 유입되어지는데, 상기 공급관(15)에는 순환모터(16)를 설치하여 상기 급수관(14)으로 물의 유입을 가능하게 하였다.

이와같이 화목 보일러용 집진기를 사용함으로써, 고유가 시대에 간벌목이나 건축 폐자재 또는 폐목등이 땔감으로 쓸수 있게 되어 난방비를 절감할 수 있고, 환경친화적이며, 폐자재나, 폐목, 생활 쓰레기의 양을 획기적으로 줄일 수 있고, 기존의 화목 보일러(20)에서 발생되는 분진발생, 땔감 연소시 불꽃잔여물, 나무타는 냄새, 연통(23)의 자주막힘, 기압차에 의해 흐린날에는 연소가 잘 되지 않는등의 문제를 해결할 수 있게 되었으며, 또한, 집진기(10) 상부에 연통(23)과 결합되는 배출기(24)가 지속적으로 작동하여 기압차와 상관없이 땔감의 완전연소가 이루어지므로 땜감연료의 양을 반이상 줄일 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 보일러용 집진기는 당업자에 의해 기름 보일러나 가스 보일러에도 설치되어 사용되어질 수 있고, 상기 보일러에서 배출되는 배기가스에 포함된 오염물질도 현저히 줄이는 효과를 나타낸다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 발명의 보일러용 집진기는 저가의 소형집진기로써 구성이 간단하여 제작 및 설치가 용이하고, 수리 및 청소하기가 간편하며, 일반농가나 도시 일반가정에서도 쉽게 사용할 수 있다.

그리고, 격막으로 구획되어 이루어진 수개의 집진실에서 여과부와 급수관에서 하향 분사되는 물을 통해 배기가스 및 분진이 반복적으로 집진되어 집진효율을 높일 수 있고, 이와 함께 유해성분도 거의 99% 제거되어 외부로 배출되므로, 보일러 사용으로 인한 대기중 공해를 현저히 줄일 수 있게 된다.

Claims

보일러(20)의 배기가스 및 분진을 집진하는데 이용되는 집진기(10)에 있어서,

상기 집진기(10) 하부에는 보일러(20) 연소실에서 발생한 배기가스 및 분진을 유입시키기 위한 유입구(21)와;

상기 유입구(21)를 통해 집진실(11)로 유입되는 배기가스 및 분진을 분산시켜 유속을 감소시키기 위한 분산판(22)과;

상기 분산판(22)에 의해 분산되어진 배기가스 및 분진을 집진시키기 위한 여과부(13)와;

상기 여과부(13)의 상부에 설치되어 분산판(22)과 여과부(13)를 세정하고 열을 식혀주기 위해 물을 다수의 노즐(14a)을 통해 분사하는 급수관(14)과;

상기 급수관(14)의 물과 여과부(13)를 통해 집진된 배기가스를 외부로 배출시키기 위해서 집진기(10) 상부에 연통(23)과 결합되어지는 배출기(24)와;

상기 급수관(14)에서 분사되어 집진실(11) 하부에 모여진 물이 환수관(18)을 통해 유입되어지는 세척수탱크(17)와;

상기 세척수탱크(17)의 측면 하단에는 세척수탱크(17) 하부에 쌓인 분진 및 세정수를 외부로 배출시키기 위한 퇴수밸브(25)와;

상기 세척수탱크(17) 일측에는 환수관(18)을 통해 환수된 물을 급수관(14)으로 다시 공급하기 위해 공급관(15)이 연결되어지는 것을 포함하여 구성되는 것을특징으로 하는 보일러용 집진기.
제 1항에 있어서,

상기 집진실(11) 내부에는 보일러(20)의 용량에 따라 배기가스의 이동경로를 연장시키기 위한 다수의 격막(12,19)이 구비되는 것을 특징으로 하는 보일러용 집진기.
제 1항에 있어서,

상기 여과부(13)는 소정간격을 두고 수개의 핀으로 구성되는 것을 특징으로하는 보일러용 집진기.
제 1항에 있어서,

상기 세척수탱크(17)의 물을 급수관(14)으로 보내기 위해 상기 공급관(15)에 순환모터(16)가 설치되는 것을 특징으로 하는 보일러용 집진기.
제 1항 또는 제 4항에 있어서,

상기 공급관(15)은 세척수탱크(17)의 측벽에 소정높이(h)로 연결되어진 것을 특징으로 하는 보일러용 집진기.