KR20100011485U - 다단 와류형 라미나 필터 - Google Patents

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KR20100011485U
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주갑
김진옥
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주갑
김진옥
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D2247/10—Means for removing the washing fluid dispersed in the gas or vapours
    • B01D2247/108—Means for removing the washing fluid dispersed in the gas or vapours using vortex inducers

Abstract

본 고안은 미스트 중의 오일, 수분, 흄 등 오염입자를 효율적으로 포집하기 위한, 다단 라미나 프로파일 보르텍스 필터장치에 관한 것으로, 산업현장에 따른 유량, 유속, 입경, 차압, 오염상태에 따라 반파 및 전파의 정현파 프로파일 필터의 기하학적 진폭, 파장, 빈도수 등의 구조특성을 최적조건으로 적용할 수 있다.
본 고안에 따르면, 가볍고 내구성이 높은 고분자 재질이나 내식성이 큰 STS 재질로 된 라미나 곡면 구조의 프로파일을 층상으로 배열하여 오염기체 중에 부유하고 있는 고체, 액체 입자상의 오염물을 효율적으로 포획 분리할 수 있다.
데미스터, 엘리미네이터, 보르텍스, 라미나

Description

다단 와류형 라미나 필터{Multiple vortex filter with laminate profile}
본 고안은 오일, 수분, 미스트 입자의 보르텍스 필터 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 다단 라미나 프로파일 보르텍스 필터에 관한 것이다.
일반적으로 주거용, 사무실용, 산업용 집진장치로는 여과필터, 데미스터,
엘리미네이터, 습식스크러버, 전기집진기, 사이클론 집진기가 사용되고 있으며,
이들은 기능적으로 여과 포집, 관성충돌, 중력 침강, 습식세정, 전기적 이온화
집진, 원심력 집진 등으로 구분된다.
본 고안과 관련되는 선행기술은 다음과 같다. 연기후드용 필터장치(10-2004-0094734)에는 v, s, c, x자 모양의 충돌 프로파일이 사용되고, 조대 입자 측정용 임팩터장치(10-2003-0002429)에는 시브형 중첩 프로파일이 사용되고 있다.
가상충돌기를 이용한 부유입자 분리장치(10-1995-0121552)에는 고속분사 십자로에 둥근 구슬 프로파일이 사용되고, 투수방지형 데미스터(20-036761)에는 z자형 프로파일을, 분무식 도장용 건식흡착여과필터(10-0238993)와 주방용후드(20-2000-0025868)에는 A형 프로파일이 사용되고 있다. 그리고 액상충돌판을 이용한 대기입자 포집장치(10-0350574)에는 포종형의 프로파일이, 라멜라 분리기와 활성탄섬유를 이용한 악취물질 제거장치(20-2000-0016637)에는 국자형 셰브론 프로파일이 사용되고 있다. 상기와 같이 장치들은 오일, 고체 미스트나 습식세정장치의 기액을 분리하기 위하여 다양한 프로파일 필터를 사용하고 있다.
본 고안은 다단 라미나 프로파일 보르텍스 필터에 관한 진보된 기술로서,
상기 선행기술과 대체 또는 조합하여 산업현장에 적용될 수 있는 기술이다.
상기의 선행기술과 같이 흡착구조를 가지는 여과필터와 각종 집진기는 장시간 사용시에 오일입자, 수분, 먼지, 미스트, 퓸, 스모그가 뭉쳐서 막히거나 기능이 저하되어, 주기적인 교환에 따른 비용이 소요되는 등의 단점을 가지고 있다. 따라서 대부분의 탈취 기작에서, 여과필터의 막힘 현상을 방지하고, 광산화, 오존, 플라즈마의 효율적인 탈취처리를 위해 , 미스트 기액분리를 철저하게 해야 하는 과제가 있다. 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가볍고 내구성이 높은 고분자 재질이나, 내식성이 큰 STS 재질로 된 라멜라 또는 라미나 형의 복잡한 곡면 구조의 프로파일을 층상으로 배열하여 오염기체 중에 부유하고 있는 고체, 액체 입자상의 오염물을 효율적으로 포착 분리하는 수단을 제공하는데 본 고안의 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 다단 라미나 프로파일 보르텍스 필터로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 고안에 따른 다단 라미나 프로파일 보르텍스 필터는, 상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 산업현장에 따른 유량, 유속, 입경, 차압, 오염상태에 따라 보르텍스 프로파일의 기하학적 구조특성을 최적조건으로 맞출 수 있는 특징이 있다. 본 고안에 따른 다단 라미나 프로파일 보르텍스 필터는, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 수학적 정현(sine), 여현(cosine)파의 반파(half wave), 전파(full wave) 형태의 반복적 프로파일을 복층으로 구성하여, 파고, 파장, 유로를 최적조건으로 맞춰, 다양한 보르텍스를 형성함으로서, 미스트에 포함되어 있는 고체입자, 기름입자, 수분입자, 흄, 유 무기 입자를 물리 유체역학적으로 분리 포집하고, 중력과 풍압을 이용하여 자동 배출시키는 수단을 제공한다.
본 고안에 따르면, 현장조건에 맞도록 프로파일을 조정하여, 오염유체 내의 미스트에 포함되어 있는 고체입자, 기름입자, 수분입자, 흄, 유 무기 입자를 효율적으로 분리 포집하는 효과가 있다. 그리고 본 고안은 주거용, 사무실용, 산업용으로 사용되고 있는 악취제거 장치인 활성탄, 전기집진기, 자외선램프, 광산화 장치등을 보호하여 탈취성능을 고도로 유지하는 효과가 있어, 기존 필터기술과 조합 또는 대체하여 사용할 수 있다.
본 고안의 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 다단 라미나 프로파일 보르텍스 필터는 다음과 같이 작동한다.
먼저, 도 1은 본 고안에 따른 다단 라미나 보르텍스 필터 장치를 나타낸 실시예로서, 오염유체가 유입부(10)로 들어와, 중첩된 반파(half wave) 라미나 필터 곡면부(11)를 지날 때, 저속 보르텍스 트랩부(12)에서 중 대형 입자가 포집되고, 고속 보르텍스 트랩부(13)에서 중 소형 입자가 포집된 후, 처리유체가 유출부(14)로 배출된다. 이러한 동작이 반복된 프로파일 빈도수(frequency) 만큼 미스트 입자 가 분리가 가중된다.
한편 라미나 필터 압축 실시예(15)에서 프로파일의 진폭을 축소하여 보르텍스의 형태를 바꿔 주거나, 라미나 필터 신장 실시예(16)에서 프로파일의 진폭을 확대하여 보르텍스의 형태를 바꿔주어, 유입되는 미스트 입자의 크기에 따른 최적 포집 조건을 맞추어 준다. 이 밖에 도면에서 생략되었지만, 프로파일을 수평적으로 축소하거나 확대하여 프로파일의 파장을 바꾸어서, 유입유체 내에 포함된 입자의 성분과 특성에 따라 보르텍스의 형태를 바꾸어 효과적인 분리가 가능하도록 하는 특징이 있다.
이어서, 도 2는 전파(full wave) 프로파일 라미나 필터 장치를 나타낸 실시예로서, 오염유체 유입부(20), 전파 라미나 필터 곡면부(21), 저속 보르텍스 트랩부(22), 고속 보르텍스 트랩부(23), 처리유체 유출부(24)를 포함하여 구성된다.
전체적 구성은 반파의 경우와 유사하나, 다만 프로파일의 형태가 전파(full wave)이며, 생성되는 보르텍스의 형태가 상이하게 달라져, 미스트 입자의 상태에 따른 포집률이 증폭되는 특징이 있다.
이어서, 도 3은 라미나 필터 유니트를 프레임에 설치하는 실시예로서, 라미나 필터 고정부(30)는 일정규격으로 가로와 세로를 594cm로 하고 두께는 라미나 필터 유니트 프레임(31)의 홀더 내에서 원활하게 슬라이딩 되도록 유격을 두며. 라미나 필터 유니트(32)의 두께는 오염농도와 프로파일 빈도수(frequency)에 따라 변경 실시된다. 전체 프레임(33)은 유니트 프레임(31)을 끼워 편하게 조립할 수 있도록 가로 세로 2.4 m로, 16개의 유니트(31)가 조립되는 실시 예이다. 한편 도면에 표시하지 않았지만, 통상의 실시 예에서, 프레임(33)은 중력과 풍압으로 동작되는 트랩물 자동드레인부(34)를 포함하여 구성된다.
끝으로, 도 4는 라미나 필터(40)의 프로파일에 따른 분리성능을 분석하는 실시예로서, 청정공기 유입부(41)를 통하여 송풍기(42)로 풍량을 조정하여 단위 면적에 따른 풍속을 결정한다. 그리고 미스트 발생부(43)에서 미스트 종류와 농도를 선정하여 주입하고, 프로파일이 특정하게 설계된 라미나 필터 1,2,3에서(40) 미스트 입자를 포집한 후, 미스트 측정부(44)에서 미스트를 측정하여, 포집률(R)을 계산한다. 한편 풍속계(45)로 속도감소를 측정하고, 마지막으로, 미스트 유출부(46)를 통하여 포집물을 배출하도록 한다. 미스트 발생부(43)에서 발생된 미스트량 (Qg)에서 유출부(44)에서 측정된 미스트량 (Qm)을 빼면 총 포집된 미스트량 (Qr)이 되며, 이때에 %포집률(R)은 Qr을 Qg로 나누고 100을 곱하면 된다. 이렇게 하여 현장의 미스트의 오염용도 처리량 조건에 가장 잘 맞는 진폭, 파장, 빈도수 등의 프로파일 특성을 선정하여 적용하는 실시 예가 도 4이다.
이상에서 설명한 본 고안에 따른 다단 라미나 프로파일 보르텍스 필터는 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 본 고안의 특허 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여서 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
도 1은 본 고안에 따른 다단 보르텍스 라미나 필터 장치를 나타낸 실시예,
도 2는 전파 프로파일 라미나 필터 장치를 나타낸 실시예,
도 3은 라미나 필터 유니트를 프레임에 설치하는 실시예,
도 4는 라미나 필터로 오일과 수분 및 미스트를 보르텍스로 분리하는 실시예.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 오염유체 유입부 11: 반파 라미나 필터 곡면부
12: 저속 보르텍스 트랩부 13: 고속 보르텍스 트랩부
14: 처리유체 유출부 15: 라미나 필터 압축 실시예
16: 라미나 필터 신장 실시예 20: 오염유체 유입부
21: 전파 라미나 필터 곡면부 22: 저속 보르텍스 트랩부
23: 고속 보르텍스 트랩부 24: 처리유체 유출부
30: 라미나 필터 고정부 31: 라미나 필터 유니트 프레임
32: 라미나 필터 유니트 33: 전체 설치프레임
34: 트랩 물 드레인부 40: 라미나 필터1,2,3
41: 청정공기 유입부 42: 송풍기
43: 미스트 발생부 44: 미스트 측정부
45: 풍속계 46: 미스트 유출부

Claims (1)

  1. 미스트에 포함되어 있는 고체입자, 기름입자, 수분입자, 흄, 유기 무기 입자를 물리 유체역학적으로 분리 포집하기 위하여, 수학적 정현, 여현파의 반파, 전파 형태의 반복적 프로파일을 복층으로 구성하여, 파고, 파장, 유로를 설정하여, 다양한 보르텍스를 형성하는 다단 와류형 라미나 필터장치.
KR2020090005929U 2009-05-16 2009-05-16 다단 와류형 라미나 필터 KR20100011485U (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180056856A (ko) * 2016-11-21 2018-05-30 씨에이티 주식회사 플레이트형 오일 미스트 분리기

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