KR20090000473U - 액상 미스트를 포집하는 충돌 구조형 필터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 액상의 미스트 입자가 고정상의 필터 기벽과 충돌하고 통과하는 유체의 체류시간과 충돌횟수를 증가시켜 액상의 미스트를 포집하여 제거할 수 있는 충돌 구조형 필터에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 액상의 미스트 입자가 필터 내부의 지그재그 블레이드(Blade) 판에 충돌하여 유체의 미스트 입자를 서로 뭉치게 하고, 미스트 입자들의 체류시간과 충돌 회수를 증가시켜 필터 내부에 액상의 미스트 입자를 포집하는 효과를 제공한다.

상기에서 준비된 지그재그 블레이드는 금속재질의 판을 절곡하여 지그재그 형태로 구성하여 일정한 간격마다 개구 부분을 가지는 구조로 1차 지그재그 블레이드(1)는 경사면(11)을 이용하여 유체를 개구 공간(3)으로 유도하고 2차 지그재그 블레이드(2)는 모여진 유체를 블레이드 기벽과 충돌(10)하게 하여 초기 포집효과를 제공하며, 유체의 진행방향을 역으로 흐르게 하여 충돌 구조물에 유체의 체류시간을 장기화하고 블레이드 사이 공간에 충돌 횟수를 높일 수 있는 충돌구조물을 삽입하여 이중의 포집효과를 제공한다. 이러한 작용을 하는 1차 블레이드 열과 2차 블레이드 열이 하나의 포집 구조를 가지며, 포집효과를 높이기 위해 블레이드 사이에 충진 구조물을 사용한다. 블레이드의 재질은 철, GALVA, 알루미늄 그리고 SUS를 사용하며, 충진구조물은 적용분야에 따라 SUS Mesh, PP Mesh 그리고 우레탄폼을 사용 한다.

충돌, 블레이드, 액상 미스트, 지그재그, 충진 구조물

Description

액상 미스트를 포집하는 충돌 구조형 필터 { Collision type Filter removal for Liquid Mist}

본 고안은 액상의 미스트 입자가 고정상의 필터 기벽과 충돌하고 통과하는 유체의 체류시간과 충돌회수을 증가시켜 액상의 미스트를 포집하여 제거 할 수 있는 충돌 구조형 필터에 관한 것이다.

일반적으로 액상의 미스트는 기계부품 절삭 가공 및 세척공정을 포함하는 기계부품 생산 현장이나 철강산업에서의 냉각공정 그리고 일반 식품가공 및 식당의 음식 조리 과정에서 발생하며, 이러한 액상의 미스트는 대기오염의 원인이 되기 때문에 이를 포집하여 제거하는 필터들이 소개되어 있다.

이러한 액상 미스트를 포집하는 필터로서 메탈 망체를 겹쳐서 필터 박스에 충진하여 사용하는 제품과 유체가 지나가는 통로를 굴곡지게 하여 지나가는 유체가 굴곡진 기벽에 충돌하며 통과하는 제품이 사용되고 있다.

그러나, 메탈 망체를 사용한 필터는 유체의 체류시간이 짧아 액상의 미스트들이 서로 뭉칠 수 있는 충분한 시간을 제공하지 못하기 때문에 액상의 미스트를 포집하는데 비효율적이며, 유체흐름을 굴곡지게 하여 체류시간을 길게 한 필터는 유체의 충돌횟수가 적은 문제점을 가지고 있다. 결론적으로, 액상 미스트를 효과적 으로 제거할 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로 본 고안의 목적은 액상의 미스트를 제거하기 위해 유체의 체류시간을 장기화 하고, 유효 충돌 회수를 많게 한 필터 구조를 제공하여, 액상의 미스트를 보다 효과적으로 포집할 수 있는 충돌 구조형 필터에 관한 것이다.

본 고안은 액상의 미스트 입자가 필터 내부의 지그재그 블레이드(Blade) 판에 충돌하게 하고 블레이드 판 사이에 삽입한 충진 구조물과 충돌하는 이중 충돌 효과를 제공하며 이러한 효과를 보다 더 높이기 위해 유체의 통과 길이를 길게 하여 체류시간을 높인 필터 구조를 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 지그재그 블레이드와 충진 구조물을 사용하여 액상의 미스트를 포함하는 유체를 보다 많은 충돌효과를 제공하고 체류시간을 장기화하여 액상의 미스트를 효과적으로 포집하는 충돌구조형 필터를 제공한다. 또한 상기의 필터는 산업현장 및 환경설비에 적용할 수 있는 소형 액상 충돌형 포집 구조를 제공함으로써 사용이 편리하고 별도의 처리시설을 배제할 수 있으며 처리 경비를 경감시킬 수 있고 반영구적으로 사용할 수 있으며, 복합의 고상 및 액상의 미스트를 처리할 수 있는 장점을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 충돌 구조형 필터를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 충돌형 필터 완성도와 일부 투시도를 나타낸 것이고, 도 2는 충돌 기판인 지그재그 블레이드의 구조도로 도 2 (A)는 블레이드를 구성하는 기본 구조이며 도 2 (B)는 2차 블레이드를 구성하는 구조에서 반쪽의 구조도를 그린 것으로 2차 블레이드 구조의 양쪽 끝에 사용된다. 도 3은 지그재그 블레이드를 고정하는 고정판의 구조도로, 이 고정판은 블레이드의 상부와 하부에 연결되어 블레이드를 고정하는 역할을 한다. 도 4는 유체의 흐름을 도시한 필터 상부 단면도로 유체가 지나가는 흐름과 블레이드의 구성을 나타내었다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 고안에서 제공하는 충돌 구조형 필터는 금속재질의 판을 절곡하여 만든 지그재그 블레이드를 일정한 간격마다 배치하여 각 블레이드 사이에 개구 부분(3)을 가지는 구조로 1차 지그재그 블레이드(1)는 경사면(11)을 이용하여 유체를 개구 공간(3)으로 유도하고 2차 지그재그 블레이드(2)는 모여진 유체를 블레이드 기벽과 충돌(10)하게하여 초기 포집효과를 제공하며, 유체의 진행방향을 역으로 흐르게 하여 유체의 체류시간을 장기화하고 블레이드 사이 공간에 충돌효과를 높일 수 있는 충돌 구조물을 삽입하여 이중의 포집효과를 제공한다. 이러한 작용을 하는 1차 블레이드 열과 2차 블레이드 열이 하나의 포집 구조를 가지며, 포집효과를 높이기 위해 블레이드 사이에 충진구조물을 사용한다. 블레이드의 재질은 철, GALVA, 알루미늄 그리고 SUS를 사용하며,충진 구조물은 적용분야에 따라 SUS Mesh, PP Mesh 그리고 우레탄폼을 사용한다.

상기 지그재그 블레이드는 도 2 (A)를 절곡(5)하여 만든 블레이드와 도 2(B)의 블레이드를 준비하고 이러한 블레이드를 고정시킬 목적으로 도 3의 고정판을 타 공(8) 및 절곡하여 블레이드의 결합부분(6)이 고정판의 타공부분(8)과 끼워 고정할 수 있게 만든다. 이렇게 만들어진 블레이드(도 2)와 고정판(도 3)은 서로 끼워 고정하고 결합되어진 1차 지그재그 블레이드 열 위에 충진 구조물을 올려놓고 도 2 (A)를 절곡(5)하여 만든 블레이드를 역방향으로 교차하여 조립한다. 이때 도 2(B)의 블레이드가 필터의 양쪽 끝부분에 사용되며 결합의 방법은 상기와 동일하다. 이러한 절차를 2번 하여 총 4겹의 블레이드 구조를 이루며, 블레이드와 블레이드 사이의 공간에 충진 구조물이 채워진 형태의 구조물을 만든다. 이와 같이 만들어진 구조물은 필터 외형 프레임에 삽입되어 완성품의 충돌 구조형 필터를 제공한다.

이러한 충돌 구조형 필터는 액상의 미스트를 포집하여 외부 필터 케이스의 상부와 하부에 타공되어 만들어진 액상 배출 구멍(4)을 통해 배출 되어지며, 필터를 수평으로 눕혀 사용되어 질 때를 고려하여 포집된 액상을 배출하기 위해 도 2(A)의 구조도에서 블레이드 커팅부분(7)을 두어 이곳을 통해 모여진 액상이 빠져 나가게 설계하였다.

본 고안에 의해 제공 되어지는 충돌구조형 필터는 액상의 미스트를 포집하는 분야에만 적용 되어지는 것은 아니며, 미립의 입자와 액상의 미스트가 동시에 발생하는 기계 부품 제작 공정에도 적용 가능하며, 분체도장에서 발생하는 점착성의 레진과 액상 미스트가 발생하는 분야에도 적용할 수 있다.

이하에서는 본 고안에 따른 구체적인 실시 예를 기술하였으며, 본 고안의 범위가 실시 예에 한정하는 것은 아니다.

실시 예)

본 고안에 의해 제작 되어진 필터와 일반적으로 판매되고 있는 필터를 준비진한 필터를 사용하였으며, 평가방법은 ASHRAE 52-76에 준한 풍동시험 장치에 610mm x 610mm x 150mmT 크기로 제작한 시험체를 설치한 후 풍동시험 장치 전단에서 대상 오일 에어로졸을 발생시켜 공급하는 동시에 시험체 전단과 우단에서 입자계수기를 사용하여 오일 미스트의 제거 효율을 평가하였다.

오일 미스트 제거 효율 평가

시험체	유량	유입 입자	제거 효율
충돌구조형필터	33 m3/min.	500,000개	95%
일반필터			64%

도 1은 충돌 구조형 필터의 부분 투시도

도 2는 지그재그 블레이드의 구조도

도 3은 지그재그 블레이드 고정판의 구조도

도 4는 유체의 흐름을 도시한 상부 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 1차 지그재그 블레이드 2. 2차 지그재그 블레이드

3. 개구 공간 4. 액상 배출 구멍

5. 절곡 부분 6. 블레이드 결합부분

7. 블레이드 커팅부분 8. 고정판 타공부분

9. 유체 흐름 경로 10. 유체 충돌 구역

11. 블레이드 경사로

Claims (3)

1차 지그재그 블레이드 열과 2차 지그재그 블레이드 열이 하나의 포집구조를 구성하고 1차 지그재그 블레이드 열과 2차 지그재그 블레이드 열 사이의 공간에 충진 구조물이 채워지며, 각각의 블레이드는 블레이드 상부와 하부의 결합부분이 고정판과 결합되어 고정되고 외부 필터 케이스와 결합 된 형태를 특징으로 하는 충돌 구조형 필터

제 1항에 있어서, 지그재그 블레이드의 재질은 철, GALVA, 알루미늄, SUS를 사용하는 것을 특징으로 하는 충돌 구조형 필터

제 1항에 있어서, 충진 구조물은 SUS Mesh, PP Mesh 그리고 우레탄폼의 구조물을 사용하는 것을 특징으로 하는 충돌 구조형 필터

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