KR200472211Y1 - 대용량 압축공기 분사장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 집진장치의 필터백에 대해 대용량의 압축공기를 고속으로 분사하여 필터백의 탈진효율을 향상시킬 수 있는 대용량 압축공기 분사장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 고안은 압축공기관과 공기증폭기로 이루어져 집진기의 백필터에 압축공기를 분사하는 압축공기 분사장치에 있어서, 상기 압축공기관은 일단이 압축공기 공급수단에 연결되며, 타단 및 하부에는 압축공기를 아래 방향으로 공급하는 수직관이 구비되고, 상기 공기증폭기는, 수직관에 의해 연결되어 상기 압축공기관으로부터 이격되어 구비되는 중공형 허브와, 상기 허브에 연결되는 다수 개의 연결관과, 상기 연결관에 각각 결합되는 인젝터로 이루어지고, 상기 연결관의 상면에는 압축공기가 분출되는 분출구가 천공되어 형성되며, 상기 인젝터는, 주변 공기를 흡인하기 위해 중앙부가 뚫려 있는 도넛 형상의 몸체부와, 주변공기를 흡인하여 백필터로 전달하기 위해 상기 몸체부에서 상기 연결관의 하부까지 연장 형성되는 유도관으로 이루어지며, 상기 몸체부에는 상기 분출구에 결합되어 상기 연결관의 상부에 고정되는 압축공기 투입구가 구비되며, 상기 압축공기 투입구로 투입된 공기를 증폭하여 배출하는 압축공기 배출구가 상기 몸체부 내주면을 따라 원형으로 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치를 제공한다.

Description

대용량 압축공기 분사장치{APPARATUS FOR MASS COMPRESSED AIR INJECTION}

본 고안은 집진장치의 필터백에 대해 대용량의 압축공기를 고속으로 분사하여 필터백의 탈진효율을 향상시킬 수 있는 대용량 압축공기 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 시멘트, 섬유, 화학 등의 제조공장이나 금속 등을 가공하는 공장에서 제조 또는 가공 시에 배출되는 배기가스나 미세분진 및 산업폐기물 등으로 인한 환경오염을 방지하기 위해 필수적으로 집진장치를 사용하고 있다.

한편, 부유하는 먼지를 포집하고 깨끗한 공기로 정화시켜 외부로 배출하는 정화장치인 집진장치에는 백필터(bag filter)를 사용하는데, 이러한 백필터는 공기를 여과하여 배출하는 방향과는 반대방향인 하측방향으로 압축공기를 분사하여 백필터에 포집된 오염물을 탈리시켜 백(bag)의 막힘 현상을 방지하고 있다.

백필터에 압축공기를 분사하여 오염물을 탈리시키는 종래의 압축공기 분사장치로는 본 고안자가 제안한 대한민국 특허 제10-803721호(2008년 2월 15일 공고) ‘공기증폭기를 이용한 압축공기 분사장치’가 있다.

상기 발명은, 도 1에 도시한 바와 같이, 압축공기를 공급하는 도관(導管)을 2개의 분기관(110)으로 나누고 그 분기관 상부에 공기증폭기(200)를 함께 연결하여 공기증폭기(200)에서 증폭된 공기의 압력에 의해 주변 장비의 장애 없이 보다 많은 주위 공기를 보다 빠른 속도로 백필터로 공급하는 압축공기 분사장치에 관한 것이다.

그러나, 상기 발명은 상대적으로 직경이 작은 소용량의 필터백에 대하여는 우수한 탈진효과를 발휘하나 분사되는 압축공기의 양이 제한적이므로 직경이 상대적으로 큰 대용량의 필터백에 대해 적용하기에는 무리가 있다.

본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축공기관에 의해 방해를 받지 않도록 공기의 흐름을 개선함과 동시에 다수 개의 인젝터를 이용하여 대용량의 압축공기를 분사함으로써 직경이 상대적으로 큰 대용량의 필터백에 대한 탈진효과를 극대화할 수 있는 새로운 구조의 압축공기 분사장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 압축공기관과 공기증폭기로 이루어져 집진기의 백필터에 압축공기를 분사하는 압축공기 분사장치에 있어서, 상기 압축공기관은 일단이 압축공기 공급수단에 연결되며, 타단 및 하부에는 압축공기를 아래 방향으로 공급하는 수직관이 구비되고, 상기 공기증폭기는, 수직관에 의해 연결되어 상기 압축공기관으로부터 이격되어 구비되는 중공형 허브와, 상기 허브에 연결되는 다수 개의 연결관과, 상기 연결관에 각각 결합되는 인젝터로 이루어지고, 상기 연결관의 상면에는 압축공기가 분출되는 분출구가 천공되어 형성되며, 상기 인젝터는, 주변 공기를 흡인하기 위해 중앙부가 뚫려 있는 도넛 형상의 몸체부와, 주변공기를 흡인하여 백필터로 전달하기 위해 상기 몸체부에서 상기 연결관의 하부까지 연장 형성되는 유도관으로 이루어지며, 상기 몸체부에는 상기 분출구에 결합되어 상기 연결관의 상부에 고정되는 압축공기 투입구가 구비되며, 상기 압축공기 투입구로 투입된 공기를 증폭하여 배출하는 압축공기 배출구가 상기 몸체부 내주면을 따라 원형으로 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치를 제공한다.

또한, 본 고안은, 상기 연결관(20)은 도중에서 2개로 나뉘어 ‘U’자 형태를 갖는 분기관(20a)을 형성하되, 상기 분출구(24)는 상기 분기관(20a)의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치를 제공한다.

또한, 본 고안은, 상기 연결관은 상기 허브의 측면으로부터 수평으로 연결되어 일정간격으로 원주방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치를 제공한다.

또한, 본 고안은, 상기 연결관은 3개이며, 상기 허브를 중심으로 상호 120도의 각도를 이루며 원주방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치를 제공한다.

또한, 본 고안은, 상기 압축공기관의 하부에는 다수 개의 수직관이 등간격으로 구비되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치를 제공한다.

본 고안은 압축공기관으로부터 공기증폭기가 일정 간격으로 이격되어 있어 압축공기관에 의해 인젝터 중앙부로의 공기 흐름이 방해 받지 않을 뿐만 아니라 다수 개의 인젝터를 이용하여 일시에 대용량의 압축공기를 필터백에 분사할 수 있으므로 직경이 상대적으로 큰 대용량의 필터백에 대하여도 우수한 탈진효과를 발휘할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 압축공기 분사장치의 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 압축공기 분사장치가 설치된 집진장치의 단면도,
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 압축공기 분사장치의 설치 상태도,
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 공기증폭기의 분리 사시도,
도 5는 도 4의 A-A선 단면도,
도 6은 도 4의 B-B선 단면도,
도 7 및 도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른 압축공기 분사장치의 동작상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 고안은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않고 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하기로 한다.

도 2에 예시한 바와 같이, 집진장치(2)는 중공형의 하우징(4)과, 오염된 공기가 공급되는 흡인관(8)과 여과된 공기를 배출하는 배기관(6)이 각각 하우징(4)의 하부 및 상부에 연결되며, 흡인관(8)에는 송풍팬(미도시)이 연결되어 구성된다.

하우징(4)의 내부에는 공기 중에 포함된 먼지 등의 오염물질을 여과하는 다수 개의 필터백(10)이 수직으로 설치되고, 필터백(10)은 하우징(4) 내부에서 수평으로 설치되는 지지대(12)에 결합·고정된다.

필터백(10) 상부에는 압축공기관(14)이 수평으로 설치되는데, 압축공기관(14)의 하부에는 각각의 필터백(10)에 대응하는 다수 개의 공기증폭기(16)가 필터백(10)의 상부로부터 일정거리 이격된 상태로 배치된다.

본 고안에 따른 대용량 압축공기 분사장치는, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 일단이 압축공기 공급수단(미도시)에 연결되며, 타단 및 하부에는 수직관(15)이 구비된 압축공기관(14) 및 압축공기와 함께 주변 공기를 흡인하여 백필터(10)로 공급하는 공기증폭기(16)로 이루어진다.

압축공기관(14)은 백필터(10)의 상측으로 일정거리 이격되어 설치되며, 압축공기 공급수단으로부터 압축된 공기를 공급받아 전달하는 관로를 이루게 된다.

압축공기관(14)의 하부에는 압축공기관(14)과 연통되어 압축공기를 아래 방향으로 공급하는 다수 개의 수직관(15)이 등간격으로 구비될 수 있다. 또한, 압축공기관(14)의 타단에도 압축공기관(14)과 연통되어 압축공기를 아래 방향으로 공급하는 수직관(15)이 구비된다. 도 3에서는 압축공기관(14)에 구비되는 수직관(15)을 하부에 1개, 타단에 1개로 도시하여 총 2개로 한정하여 예시하고 있으나 수직관(15)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 백필터(10)는 집진장치(2)의 하우징 내부에 유입된 공기를 여과하기 위해 다수 개가 복수 열로 설치될 수 있는데, 수직관(15)은 집진장치(2)에 설치된 백필터(10)의 설치 간격 및 개수에 대응하는 구조로 구비될 수 있음은 물론이다.

공기증폭기(16)는 중공형 허브(18)와, 허브(18)에 연결되는 다수 개의 연결관(20)과, 연결관(20)에 각각 결합되는 인젝터(26)로 이루어진다.

수직관(15)의 일단은 압축공기관(14)에 연결되며, 타단은 허브(18)에 연결된다. 이에 따라 압축공기관(14)을 통하여 공급되는 압축공기는 수직관(14)을 경유하여 허브(18)로 유입된다.

허브(18)는 압축공기관(14)의 하측으로 일정거리 이격되어 위치하는데, 이를 위해 수직관(15)은 압축공기관(14)과 허브(18)의 이격거리에 해당하는 길이로 형성된다. 압축공기관(14)과 허브(18)를 상호 일정거리 만큼 이격시켜 위치시키는 것은 이하에서 설명할 인젝터(26)의 중앙부(30)로의 공기 흐름이 압축공기관(14)에 의해 방해 받지 않도록 하기 위함이다.

연결관(20)의 일단은 허브(18)에 연통하고 타단은 폐쇄된 구조를 갖는데, 연결관(20)은 허브(18)의 측면으로부터 수평으로 연결되어 일정간격으로 원주방향으로 배열된다. 즉, 허브(18)를 중심으로 각각 동일한 간격을 이루며 원주방향으로 방사상으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 예시한 바와 같이, 연결관(20)을 3개 설치할 경우에는 각각의 연결관(20)이 120도의 각도를 이루며 동일평면에서 방사상으로 설치될 수 있다.

한편, 도 3 및 도 4에서는 이해의 편의를 위해 연결관(20)을 3개로 예시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 필터백(10)의 용량 등을 고려하여 2개, 4개, 5개, 6개 또는 그 이상의 연결관(20)을 허브(18)를 중심으로 각각 동일한 간격을 이루도록 원주방향으로 동일평면 상에 설치할 수 있음은 물론이다.

연결관(20)은 도중에서 2개로 나뉘어 대략 ‘U’자 형태를 갖는 분기관(20a)을 형성한다. 이에 따라 연결관(20)은 전체적으로 대략 ‘Y’자 형태를 이루게 된다.

인젝터(26)는 ‘U’자 형태를 이루는 2개의 분기관(20a) 사이에 걸쳐서 결합되는데, 2개의 분기관(20a) 사이의 공간은 주변 공기를 백필터(10)로 분사하는 통로 역할을 하게 된다.

한편, 도 3 및 도 4에서는 이해의 편의를 위해 분기관(20a)의 단면 형상을 사각형태로 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형태의 단면 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

연결관(20)의 타단, 구체적으로 분기관(20a)의 단부는 밀폐되는데, 필요에 따라 분기관(20a)의 단부를 밀폐하는 동시에 분기관(20a) 형태의 변형 방지를 위한 플레이트 형태의 지지판(22)이 결합될 수도 있다.

각 분기관(20a)의 상면에는 압축공기가 분출되는 분출구(24)가 천공되어 형성된다. 각 분출구(24)는 분기관(20a)의 중심선에서 수직한 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

인젝터(26)는, 주변 공기를 흡인하기 위해 중앙부(30)가 뚫려 있는 도넛 형상의 몸체부(28)와, 주변공기를 흡인하여 백필터(10)로 전달하기 위해 몸체부(28)에서 분기관(20a)의 하부까지 연장 형성되는 유도관(36)으로 이루어진다.

몸체부(28)의 저면에는 상기 분출구(24)에 결합되어 분기관(20a)의 상부에 고정되는 2개의 압축공기 투입구(32)가 형성된다.

몸체부(28)와 분기관(20a)은 볼트 및 너트 등과 같은 체결수단이나 용접 등의 방법으로 결합될 수 있다.

또한, 몸체부(28)에는 압축공기 투입구(32)로 투입된 공기를 증폭하여 배출하는 압축공기 배출구(34)가 몸체부(28) 내주면을 따라 원형으로 측면에 형성된다.

인젝터(26)의 압축공기 배출구(34)는 유체가 만곡면을 흐를 때 표면에 흡착하는 경향인 코안다 효과를 극대화할 수 있는 구조를 갖도록 형성한다.

이에 따라, 압축공기 배출구(34)를 통해 배출되는 압축공기의 흐름을 따라 인젝터(26)의 상부 공간을 이루는 공기들이 주변 구성요소의 방해 없이 백필터(10) 방향으로 함께 분사되어 백필터(10)에 붙어 있는 오염물을 탈리시키게 된다.

인젝터(26)는 분기관(20a)에 걸쳐 있으며, 중앙부(30)는 주변 공기를 흡인하기 위해 뚫려 있는 도넛 형상으로 상부가 형성되며, 압축공기 배출구(34)에서 분기관(20a)의 아래까지 이르는 유도관(36)이 관(tube) 형상으로 형성된다. 즉, ‘U’자 형태를 이루는 2개의 분기관(20a)은 압축공기를 인젝터(26)로 공급하는 역할과 인젝터(26)를 지지·고정하는 역할을 한다.

이하에서는, 본 고안에 따른 대용량 압축공기 분사장치의 동작을 설명한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 집진장치(2)에서의 집진작용에 의해 공기가 정화되면서 백필터(10)에 분진 등의 오염물이 부착되면 간헐적 또는 일정시간 연속적으로 탈진작업을 수행하여야 한다.

탈진작업 시에는 도 5, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이, 압축공기 공급수단에서 압축공기관(14)으로 압축공기가 공급된다. 압축공기는 수직관(15)을 통해 허브(18)로 유입되고, 허브(18)로 유입된 압축공기는 다시 연결관(20)을 거쳐 각 분기관(20a)으로 유입되어 분출구(24) 및 압축공기 투입구(32)를 통해 인젝터(26)의 몸체부(28) 내부로 유입된다.

몸체부(28) 내부로 유입된 압축공기는 몸체부(28)의 내주면을 따라 원형으로 측면에 형성된 압축공기 배출구(34)를 통하여 배출되면서 압축공기 배출구(34)의 구조에 의한 코안다 효과에 의해 증폭된다.

증폭된 압축공기는 유도관(36)을 따라 아래 방향으로 흐르게 되고, 이와 함께 인젝터(26)의 상부에서 아무런 방해를 받지 않은 자유상태의 주변 공기가 증폭된 압축공기에 의해 몸체부(28)의 중앙부(30)로 흡인되어 유도관(36)을 따라 아래 방향(백필터 방향)으로 분사된다. 이와 같은 작용에 의해 단순히 압축공기 공급수단에 의해 공급되던 것에 비해 약 20~40배에 이르는 많은 양의 공기가 백필터(10)로 공급되어 백필터(10)의 탈진이 효과적으로 이루어질 수 있다.

본 고안에 따른 대용량 압축공기 분사장치는 압축공기관(14)으로부터 공기증폭기(16)가 일정거리로 이격되어 있어 압축공기관(14)에 의해 인젝터(26) 중앙부(30)로의 공기 흐름이 방해 받지 않을 뿐만 아니라 다수 개의 인젝터(26)를 이용하여 일시에 대용량의 압축공기를 필터백(10)에 분사할 수 있으므로 직경이 상대적으로 큰 대용량의 필터백(10)에 대하여도 우수한 탈진효과를 발휘할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이, 비록 본 고안의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자라면 본 고안의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 범위는 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있으며, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 고안의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

2: 집진기 4: 하우징
6: 배기관 8: 흡인관
10: 필터백 12: 지지대
14: 압축공기관 15: 수직관
16: 공기증폭기 18: 허브
20: 연결관 20a: 분기관
22: 지지판 24: 분출구
26: 인젝터 28: 몸체부
30: 중앙부 32: 압축공기 투입구
34: 압축공기 배출구 36: 유도관

Claims (5)

1. 압축공기관(14)과 공기증폭기(16)로 이루어져 집진기의 백필터에 압축공기를 분사하는 압축공기 분사장치에 있어서,
   상기 압축공기관(14)은 일단이 압축공기 공급수단에 연결되며, 타단 및 하부에는 압축공기를 아래 방향으로 공급하는 수직관(15)이 구비되고,
   상기 공기증폭기(16)는, 수직관(15)에 의해 연결되어 상기 압축공기관(14)으로부터 이격되어 구비되는 중공형 허브(18)와, 상기 허브(18)에 연결되는 다수 개의 연결관(20)과, 상기 연결관(20)에 각각 결합되는 인젝터(26)로 이루어지고,
   상기 연결관(20)의 상면에는 압축공기가 분출되는 분출구(24)가 천공되어 형성되며,
   상기 인젝터(26)는, 주변 공기를 흡인하기 위해 중앙부(30)가 뚫려 있는 도넛 형상의 몸체부(28)와, 주변공기를 흡인하여 백필터로 전달하기 위해 상기 몸체부(28)에서 상기 연결관(20)의 하부까지 연장 형성되는 유도관(36)으로 이루어지며,
   상기 몸체부(28)에는 상기 분출구(24)에 결합되어 상기 연결관(20)의 상부에 고정되는 압축공기 투입구(32)가 구비되며, 상기 압축공기 투입구(32)로 투입된 공기를 증폭하여 배출하는 압축공기 배출구(34)가 상기 몸체부(28) 내주면을 따라 원형으로 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결관(20)은 도중에서 2개로 나뉘어 ‘U’자 형태를 갖는 분기관(20a)을 형성하되, 상기 분출구(24)는 상기 분기관(20a)의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결관(20)은 상기 허브(18)의 측면으로부터 수평으로 연결되어 일정간격으로 원주방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결관(20)은 3개이며, 상기 허브(18)를 중심으로 상호 120도의 각도를 이루며 원주방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 압축공기관(14)의 하부에는 다수 개의 수직관(15)이 등간격으로 구비되는 것을 특징으로 하는 대용량 압축공기 분사장치.

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