KR20090007760U - 멀티사이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사이클론을 이용한 집진장치에 관한 것이며, 그 목적은 다양한 작업공간들 및 이러한 작업공간으로부터 발생되는 오염공기의 용량, 분진의 농도, 분진의 미립화 및 흡입속도 등의 변수에 대응하여 그 작동의 유연성을 구현할 수 있는 멀티사이클론 집진장치를 제공함에 있다.

본 고안은 사이클론을 이용한 집진장치에 있어서; 관상에 설치된 송풍팬을 구동력으로 하여, 다수의 흡입배관을 통해 유입되는 분진이 포함된 오염대기를 유입하는 집진용 주관과; 상기 집진용 주관으로부터 병렬구조로 배치되는 다수의 멀티사이클론들을 포함하여 이루어진 멀티사이클론 집진장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

사이클론(cyclone), 멀티사이클론, 백 필터, 집진장치, 댐퍼

Description

멀티사이클론 집진장치{System of multi-cyclone dust collector}

본 고안은 멀티사이클론 집진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입되는 오염공기 내에 포함된 분진을 걸러 작업장 개선 및 환경오염을 예방할 수 있도록 하는 작업장에 설치되는 멀티사이클론 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박건조 중의 선체 블록 내부나 특정 탱크내부와 같이, 외부와 공기순환이 어렵거나 완전히 닫힌 작업공간에 대해 블라스팅 작업을 수행하거나, 혹은 도장작업을 수행할 시에는, 작업이 이루어지는 블록 혹은 탱크와 같은 닫힌 작업공간에서 발생된 분진을 외부로 배출시키는 별도의 분진 집진장치를 부가하여 사용하고 있다.

일반적으로 오염공기 내의 분진을 제거하는 집진 장치에는 크게 사이클론 등과 같은 중력식 집진장치와, 백필터 등과 같은 여과식 집진장치 및 전기집진기 등이 있다.

우선 중력식 집진장치의 한 형태인 사이클론의 경우, 우선 모양은 원뿔을 거 꾸로 뒤집어 놓은 듯한 모습으로, 윗부분의 원지름이 크고 밑으로 갈수록 원지름이 적어지는 뾰족한 형태로 배출가스가 위로 들어와서 밑으로 원통을 타고 내려가면서 지름이 작아지면 속도가 줄어들면서 입자의 크기가 큰 것들은 밑으로 떨어지고 깨끗한 가스만 위로 빠지는 형태로서, 유속에 따른 그 집진효율의 정도에 차이가 많이 발생하는 단점이 있다.

아울러, 사이클론의 효율을 높이기 위하여 여러 개의 사이클론을 합쳐놓은 형태를 "멀티사이클론"이라 한다.

한편, 여과식 집진장치의 한 형태인 백필터 방식은, 유속에 큰 상관없이 해당 필터에 의한 여과방식으로 상기 사이클론에 비해 높은 집진효율을 보일 수 있어 많이 이용하고 있으나, 주기적인 필터의 교체 및 유지보수를 필요로 하고, 또한 고정식이라는 단점으로 인해 정해진 작업공간에서 지속적인 집진작업을 수행하는 등 특정장소에 대해 그 사용설치가 국한되는 문제점이 있다.

한편, 본 출원인이 업으로 하는 선박 건조 작업 시 블록 내에서 수행되는 각종 작업이나, 혹은 발라스트 탱크 내의 소지 작업과 같이, 외부로부터 격리된 공간 혹은 밀폐된 작업공간을 대상으로 분진이 많이 발생되는 작업공간에는 별도의 집진장치를 부가하여 작업환경의 개선 및 환경오염을 예방하도록 하고 있다.

하지만, 이러한 다양한 크기의 작업공간을 넓은 영역에 대해 무수히 많이 구비하고 있는 선박 건조 작업공간에 대하여서는 상기와 같이 부가 설치되는 집진장치를 통해 필요로 하는 집진율의 편차가 많이 발생되어, 작업에 따른 경제성이 저하되거나 혹은 분진효율이 떨어지게 되는 문제점이 발생하게 되었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 다양한 크기의 작업공간 및 이러한 작업공간으로부터 발생되는 오염공기의 용량, 분진의 농도, 분진의 미립화 및 흡입속도 등의 변수에 대응하여 그 작동의 유연성을 가지며, 아울러, 작업공간의 변경에 따른 그 이동성을 향상시킬 수 있는 멀티사이클론 집진장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 고안은 사이클론을 이용한 집진장치에 있어서; 관상에 설치된 송풍팬을 구동력으로 하여, 다수의 흡입배관을 통해 유입되는 분진이 포함된 오염대기를 유입하는 집진용 주관과; 상기 집진용 주관으로부터 병렬구조로 배치되는 다수의 멀티사이클론들을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 집진용 관과 다수의 멀티사이클론을 연결하는 각 정화용 분배관에는 개폐용 댐퍼가 더 설치되어, 다수의 멀티사이클론들이 선택적으로 사용되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 수단들을 통한 본 고안은 작업공간의 다양성에 따른 오염공기의 용량, 분진의 농도, 미립화정도, 유입속도 등에 대응하여 선택적인 구동을 통해 최적의 집진효율을 구현함으로서, 작업효율은 물론 구동에 따른 경제성을 향상시킬 수 있는 것이다.

아울러, 상기와 같은 작업공간의 크기 및 작업형태에 따른 다양성으로부터 기인되는 오염공기의 용량, 분진의 농도, 미립화정도, 유입속도 등에 변수에 대해 항상 일정한 집진율을 구현할 수 있는 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 멀티 사이클론 집진장치의 개략도를, 도 2는 본 고안에 적용되는 멀티사이클론의 구성을 보이는 사이도를, 도 3은 일반적인 사이클론 집진장치의 유속에 따른 집진 효율을 보인 그래프로서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 실시예에 의한 집진장치는, 선박의 블록, 탱크 등과 같이 외부와 격리되거나 밀폐된 다수의 작업공간(1)(2)(3)에 설치되는 각각의 흡입용 분배관(1a)(2a)(3a)들로부터 각 작업공간(1)(2)(3)에서 발생된 오염공기를 유입하는 송풍팬(21)을 구동력으로 흡입하는 집진용 주관(20)과; 이 집진용 주관(20)으로부터 병렬구조로 배치되는 다수의 멀티사이클론(300)(400)(500)들을 포함하여 이루어진다.

이때 상기 집진용 주관(20)과 다수의 멀티사이클론(300)(400)(500)을 연결하 는 각 정화용 분배관(30)(40)(50)에는 개폐용 댐퍼(31)(41)(51)가 더 설치되어, 상기 작업공간(1)(2)(3)과 오염공기의 흡입속도, 오염공기에 포함된 분진의 농도, 포함된 분진의 미립화 정도에 따라 연결된 각 멀티사이클론(300)(400)(500)들 중 선택적으로 사용하도록 하고 있다. 아울러, 인출번호 "11", "21", "31"은 각 작업공간(1)(2)(3)과 연결되는 흡입용 "개폐댐퍼(11)(21)(31)"들로, 많은 작업공간(1)(2)(3)들 중에서 분진발생 작업이 수행되는 공간에 한하여서만 오염공기를 집진용 주관(20)으로 유입하도록 한다.

상기 본 고안에 따른 멀티사이클론(300)(400)(500)들에 구비되는 사이클론(301)의 개수는 사이클론이 갖는 용량에 따라 달라지는 것은 당연하나, 바람직하게는 흡입되는 유속 20㎧ 에 대한 300㎜H₂O 의 압력손실을 갖는 사이클론의 경우 적어도 3 ~ 6 개로 구성된 멀티사이클론을 이용하도록 한다. 물론 이렇게 제시된 멀티사이클론의 개수는 본 출원인이 업으로 하고 있는 선박의 블록 및 발라스트용 탱크에 대한 집진성능에 가장 바람직한 것으로 나타난 것이다.

또한, 일반적으로 여러 개의 멀티사이클론이 배치되는 경우에는, 통상 오염공기에 포함된 분진의 농도나, 오염공기의 량이 일정하지 않아 그 변화량에 대응하는 유연성을 갖추지 못해 멀티사이클론의 포집효율의 저하를 초래하게 된다.

작업공간(1)(2)(3)의 위치 및 수량의 변화가 발생하면 송풍팬(21)으로 유입되는 흡입유량이 감소하게 되고 이로 인하여 멀티사이클론(300)(400)(500)의 통과 유속은 감소하게 된다. 이렇게 멀티사이클론(300)(400)(500)의 유속이 감소하게 되 면 도 3에 나타난 바와 같이, 집진 효율이 감소되어 분진이 정화되지 않고 외부로 방출하게 된다.

이렇게 멀티사이클론(300)(400)(500)의 통과 유속이 감소되는 것을 방지하기 위하여, 본 고안의 실시예에서와 같이, 다수의 멀티사이클론(300)(400)(500)들을 병렬로 배치하는 경우에는, 작업공간(1)(2)(3)에 발생되는 분진의 농도, 흡입유량 등의 변화에 대응하여 정화용 분배관(30)(40)(50)에 설치된 개폐용 댐퍼(31)(41)(51)를 조절하여, 최적의 멀티사이클론(300)(400)(500)을 선택적으로 구동하도록 한 것이다.

이러한 점은 특히 본 출원인 업으로 하고 있는 선박건조작업 시, 다양한 종류(크기에 따른 오염공기의 용량 차, 작업형태에 따른 분진의 미립화정도, 분진의 농도, 오염공기의 유량 차)의 작업공간에 대한 분진작업의 효율을 현저히 높일 수 있는 것이다.

아울러, 집진용 주관(20)으로부터 병렬 배치된 다수의 멀티사이클론(300)(400)(500)들을 통해, 분진을 발생시키는 작업의 이동과 병행하여 그 개별적인 이동성을 구현할 있어, 많은 작업공간(1)(2)(3)에 대한 순차적 작업에 대해 멀티사이클론(300)(400)(500) 및 이러한 멀티사이클론의 설치와 병행하여 부가 설치되는 각종 배출관(미도시)들의 설치 및 분리작업을 개별화할 수 있어 그 이동성을 향상시킬 수 있는 것이다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 멀티사이클론 집진장치의 개략도

도 2는 본 고안에 적용된 멀티사이클론의 구성을 보이는 사시도

도 3은 일반적인 멀티사이클론 집진장치의 유속에 따른 집진효율을 보인 그래프

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1)(2)(3) : 작업공간

(1a)(2a)(3a) : 흡입용 분배관

(11)(21)(31) : 개폐댐퍼

(20) : 집진용 주관

(21) : 송풍팬

(30)(40)(50) : 정화용 분배관

(31)(41)(51) : 개폐용 댐퍼

(300)(400)(500) : 멀티사이클론

Claims (2)

1. 사이클론을 이용한 집진장치에 있어서,

   관상에 설치된 송풍팬을 구동력으로 하여, 다수의 흡입배관을 통해 유입되는 분진이 포함된 오염대기를 유입하는 집진용 주관과; 상기 집진용 주관으로부터 병렬구조로 배치되는 다수의 멀티사이클론들을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티사이클론 집진장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 집진용 관과 다수의 멀티사이클론을 연결하는 각 정화용 분배관에는 개폐용 댐퍼가 더 설치되어, 다수의 멀티사이클론들이 선택적으로 사용되도록 한 것을 특징으로 하는 멀티사이클론 집진장치.

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