KR20120133217A - 진동 튜브를 구비한 필터 조립체 - Google Patents

진동 튜브를 구비한 필터 조립체 Download PDF

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KR20120133217A
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서경호
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Abstract

본 발명은 중공 튜브로 압축 공기를 투입하여, 중공 튜브에 발생되는 진동을 이용하여 백필터를 탈진하여, 집진 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 집진기용 필터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 집진기 내에 설치되는 백필터, 백필터 내에 설치되며, 상단으로 압축 공기가 투입되며, 나선형의 중공 튜브 및 중공 튜브에 형성되는 하나 이상의 압축 공기 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.

Description

진동 튜브를 구비한 필터 조립체{Filter Assembly Having Vibrating Tube}
본 발명은 진동 튜브를 구비한 필터 조립체에 관한 것으로, 특히 중공 튜브의 진동에 의해 백 필터의 이물질이 탈진되도록 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체에 관한 것이다.
집진기용 백필터는 배기가스 또는 공정 가스에 포함된 분진 등을 제거하는 집진기에 다양하게 활용되고 있으며, 집진을 수행하는 과정에서 분진이 필터 표면에 누적되면, 압축공기로 필터를 탈진작용 하게 하는 기술이다.
도 1은 종래 기술에 의한 집진기용 백필터가 장착되는 집진기의 개략도이다. 종래 기술에 의한 집진기는, 공기흡입구(1)와 공기 배출구(2)가 형성되는 집진케이스(3)와, 집진케이스(3)에 흡입되는 공기를 외부로 배출시키는 배기팬(4)과, 집진케이스(3)에 흡입에는 공기 중의 분진 등을 포집하여 제거하는 백필터(5)와, 컴프레서(7)로부터 소정간격으로 압축공기를 공급하는 탈진수단(6)을 포함한다. 컴프레서(7)로부터 토출되는 압축공기를 백필터(5)에 공급하는 송풍튜브(8)와 배기팬(4) 및 컴프레서(7)등을 구동을 일정주기로 제어하는 타이머 T가 있다.
집진케이스(3) 내부의 필터 고정판(15)이 있고 필터 고정판(15)에 상부캡(12)이 안착 되고, 백필터(5)의 상면과 상부캡(12) 바닥면의 상호 접촉면을 기밀시키는 벤츄리(10)가 있다. 따라서 공사장 또는 공장 등에서 분진을 포함한 공기가 배기팬(4) 구동에 따라 공기 흡입구(1)를 통하여 집진케이스(3) 내부로 흡입됨에 따라, 필터 고정판(15)에 장착된 백필터(5)에 분진이 누적되어 쌓이게 되므로 컴프레서(7)로부터 토출되는 압축공기를 송풍튜브(8)와 벤츄리(10)를 통하여 백필터(5)에 공급하고, 백필터(5)의 진동 팽창 또는 떨림으로 인해 누적되어 쌓인 분진이 떨어진다. 백필터(5)에 의해 분진이 여과된 공기는 배기팬(4) 구동에 의해 공기 배출구(2)를 통하여 대기중으로 방출된다. 백필터(5)로부터 떨어지는 분진은 집진케이스(3) 바닥면 중앙에 설치된 로터리 밸브(9)에 의해 모아져 수거된다.
기존의 집진기용 필터조립체는 송풍튜브(8)로부터 압축공기가 주입되면 분사압력이 백필터(5) 내에 균등하게 공급되지 않고, 백필터(5)의 상부의 압력이 하부로 갈수록 분산되어 작아진다. 따라서 과도한 압력의 공기를 공급함으로써 순간적인 변형으로 백필터(5)의 기공이 확대되고 손상되어 집진효율이 감소 될 뿐만 아니라 과도한 고압공기를 제조하기 위해 불필요한 에너지를 소비하게 된다. 또한, 백필터(5)가 탈진작용을 할 때 필터의 변형이 일어나며 압축공기가 공급된 후 백필터(5) 내에 형성되는 역압으로 압축공기가 균등하게 공급되지 않아 백필터(5)의 일부분만 탈진됨으로써 백필터(5)와 에너지 손실이 크다. 백필터(5)의 탈진작용 시 백필터(5)의 파손을 최소화하기 위하여 백필터(5) 내부에 백필터(5)를 지지하는 리테이너(14)와 고가의 백 게이지(11)를 사용하지만 이로 인해 압력이 골고루 분산되지 못한다. 즉, 백필터(5)의 탈진작용이 균등하지 않고 국부적인 탈진이 진행될 경우 결과적으로 백필터(5)의 활용도가 떨어지므로 설비나 운영적인 면에서 손실을 발생시킨다.
상기한 문제점을 해결하기 위해, 도 2 및 도 3에 도시된 종래 기술은 집진기용 필터조립체는 집진케이스(3)와, 외부 공기가 유입되는 공기 흡입구(1)는 집진케이스(3) 일측에 구비되고, 유입된 외부 공기의 분진을 탈진시키는 백필터(13)와, 탈진된 공기를 외부로 배출시키는 배기팬(4)과 공기배출구(2)를 구비한다.
압축공기를 토출하는 컴프레서(7)와, 컴프레서(7)로부터 소정간격으로 압축공기를 공급하는 탈진수단(6)을 포함하고, 백필터(13)에 압축공기를 공급하는 송풍튜브(8)와 배기팬(4) 및 컴프레서(7)등을 구동을 일정주기로 제어하는 타이머 T를 구비한다. 또한, 상기 집진케이스(3) 내부의 필터 고정판(15)이 있고, 필터 고정판(15)에 안착되는 상부캡(12)을 더 구비한다.
집진기용 필터조립체는 탈진장치(6)에서 압축공기가 배출되어 송풍튜브(8)와 잠금장치(17)를 통과하여 중공튜브(16)의 상부에 주입되면, 순간적인 진동으로 중공스프링(16)이 상하 운동을 하고, 이로 인해 백필터(13)의 외부 이동 운동이 일어난다. 백필터(13)의 외부 이동 운동에 의해 떨어지는 분진은 집진케이스(3)의 내부 바닥에 떨어져 로터리 밸브(9)에 의해 밖으로 배출된다.
그러나, 중공튜브(16)의 하단부가 막혀 있어, 압축 공기를 중공튜브(16)으로 주입하더라도, 중공튜브(16)에 진동이 잘 야기되지 않는 문제점이 여전히 존재했다.
본 발명은 중공 튜브로 압축 공기를 투입하여, 중공 튜브에 발생되는 진동을 이용하여 백필터를 탈진하여, 집진 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 집진기용 필터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 중공 튜브의 측면에 투입된 압축 공기를 배출하는 배출부를 형성함으로써 중공 튜브 및 필터의 진동 강도를 높여 탈진 효과를 더욱 향상시킨 집진기용 필터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 한 쌍의 백필터가 서로 부딪힐 수 있도록 중공 튜브의 홀을 형성하여, 백 필터가 부딪히는 충격에 의해 탈진 효과를 더욱 향상시킨 집진기용 필터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 중공 튜브의 진동에 의한 백필터의 탈진 효과를 향상시킬 수 있는 다양한 형태의 중공 튜브를 구비하는 집진기용 필터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 집진기 내에 설치되는 백필터와, 백필터 내에 조립되며 상단으로 압축 공기가 투입되는 나선형의 중공 튜브와, 중공 튜브에 형성되는 하나 이상의 압축 공기 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 압축 공기 배출부는, 중공 튜브의 최하단이 개방됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 중공 튜브의 개방된 최하단에 공기의 배출량을 조절하는 노즐이 부착되는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 압축 공기 배출부는 중공 튜브의 측면에 소정 간격으로 형성된 복수 개의 홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 백필터 및 백필터 내에 설치되는 중공 튜브는 적어도 한 쌍이 구비되고, 복수 개의 홀이 중공 튜브가 서로 부딪힐 수 있도록 서로 마주보는 측면의 반대 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 중공 튜브의 나선 지름이 하방으로 갈수록 점점 작아지는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 중공 튜브의 나선 지름은 중앙부가 가장 작으며 양 단부로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로 중공 튜브의 하부에 질량 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 질량 부재에 중공 튜브로 투입된 공기를 배출하기 위한 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 중공 튜브는 두 개의 튜브가 겹쳐진 이중 나선 형태인 것을 특징으로 하는 집진기용 필터 조립체를 제공한다.
본 발명이 제공하는 집진기용 필터 조립체는, 압축 공기의 배출부를 구비하여 중공 튜브의 진동을 극대화할 수 있어 백 필터의 탈진 효과를 향상시켜 집진 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명이 제공하는 집진기용 필터 조립체는, 한 쌍의 백 필터가 서로 충격히면서 백 필터에 포집된 먼지를 탈진할 수 있어, 탈진 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명이 제공하는 집진기용 필터 조립체는, 하방에 질량 부재를 구비하여 그 무게에 의해 백 필터에 가해지는 충격을 키울 수 있어, 탈진 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명이 제공하는 집진기용 필터 조립체는, 두 개의 중공 튜브가 중첩된 이중 나선 형태로 형성되어, 중공 튜브가 무게에 의해 늘어지는 것을 방지하여, 전 영역에서 고르게 탈진 작용을 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 집진기용 백필터가 장착되는 집진기의 개략도,
도 2는 또 다른 종래 기술에 의한 집진기용 백필터가 장착되는 집진기의 개략도,
도 3은 또 다른 종래 기술에 의한 집진기용 백필터의 개략도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체를 구비하는 집진기의 개략도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체의 개략도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체의 개략도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체의 개략도,
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체의 개략도,
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체의 개략도,
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체의 개략도,
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체의 개략도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체를 구비하는 집진기의 개략도, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체의 개략도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체는 집진기에 구비되며, 집진기는, 집진케이스(3)와, 집진케이스(3) 일측에 구비되며 외부 공기가 유입되는 공기 흡입구(1), 유입된 외부 공기의 분진을 탈진시키는 백필터(110, 120), 탈진된 공기를 외부로 배출시키는 배기팬(4), 및 공기배출구(2)를 구비한다.
압축공기를 토출하는 컴프레서(7)와, 컴프레서(7)로부터 소정간격으로 압축공기를 공급하는 탈진수단(6)을 포함하고, 백필터(110, 120)에 압축공기를 공급하는 송풍튜브(8)와 배기팬(4) 및 컴프레서(7)등을 구동을 일정주기로 제어하는 타이머 T를 구비한다. 또한, 상기 집진케이스(3) 내부의 필터 고정판(15)이 있고, 필터 고정판(15)에 안착되는 상부캡(12)을 더 구비한다.
집진기용 필터조립체는 탈진장치(6)에서 압축공기가 배출되어 송풍튜브(8)와 잠금장치(17)를 통과하여 중공튜브(210, 220)의 상부에 주입되면, 순간적인 진동으로 중공스프링(16)이 상하 운동을 하고, 이로 인해 백필터(110, 120)의 외부 이동 운동이 일어난다. 백필터(110,120)의 외부 이동 운동에 의해 떨어지는 분진은 집진케이스(3)의 내부 바닥에 떨어져 로터리 밸브(9)에 의해 밖으로 배출된다.
백필터(110, 120) 내에 설치된 중공 튜브(210, 220)는 나선형으로 형성되며 하단(230)이 개방되어 있다. 따라서 잠금장치(17)를 통과하여 투입된 압축 공기가 하단(230)을 통해 방출되면서 중공 튜브(210, 220)가 크게 진동하면서 백필터(110, 120)에 부딪히며 충격을 가하게 된다. 이 충격에 의해 백필터(110, 120)에 포집된 먼지가 탈진되게 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체를 도시한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체는, 백 필터(100) 내에 나선형의 중공 튜브(200)가 설치된다. 또한 중공 튜브(200)의 하단(230)은 제1 실시예와 마찬가지로 개방되어 있다. 한편, 중공 튜브(200)의 하단(230)에는 백필터(100)에 주는 충격량을 키우기 위한 질량 부재(240)가 부착된다. 질량 부재(240)는 고정 부재(260)에 의해 중공 튜브(200)의 하단(230)에 부착되며, 질량 부재(240)에도 압축 공기를 배출하기 위한 홀(250)이 형성되어 있다. 압축 공기가 순간적으로 중공 튜브(200)내로 주입되면, 중공 튜브(200)의 나선을 따라 안내된 다음 하단(230) 및 질량 부재(240)의 홀(250)로 배출되면서 중공 튜브(200) 전체가 진동하며, 특히 하단(230)이 많이 진동하게 된다. 중공 튜브(200) 및 질량 부재(240)가 백필터(100)의 내벽에 부딪히는 충격에 의해 백필터(100)의 외부에 포집된 먼지가 탈진되어 집진케이스(3:도 4 참조) 내부 바닥으로 떨어지게 된다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체를 도시한 도면이다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체는 적어도 1쌍 이상의 백필터(110, 120)를 구비하고, 백필터(110, 120) 내에는 각각 중공 튜브(210, 220)이 구비된다. 중공 튜브(210, 220)는 일 측면에 투입된 압축 공기를 배출하는 복수 개의 홀(110h, 120h)이 형성된다. 중공 튜브(210, 220)의 홀(110h, 120h)을 통해 압축 공기가 배출될 때, 반작용으로 중공 튜브(210, 220)가 홀(110h, 120h)이 형성된 반대 방향으로 움직이게 된다. 중공 튜브(210, 220)에 형성된 홀(110h, 120h)을 통해 공기가 배출되면서 중공 튜브(210, 220) 및 백필터(110, 120)가 측방으로 움직이게 되는 현상을 극대화하기 위해서는, 중공 튜브(210, 220)의 각 단부(230)는 막혀있는 것이 바람직하다. 백필터(110, 120)가 홀(110h, 120h)을 통해 압축 공기를 배출하면서 흔들리는 것으로도 탈진 작용이 일어나지만, 탈진 작용이 더욱 효과적으로 이루어지도록 하기 위해서, 복수 개의 홀(110h, 120h)이 백필터(110, 120)가 서로 부딪힐 수 있도록 서로 마주보는 측면의 반대 측면에 형성되는 것이 바람직하다. 복수 개의 홀(110h, 120h)이 한 쌍의 중공 튜브(210, 220) 및 백필터(110, 120)가 서로 마주보는 측면이 아닌 바깥측에 형성되면, 중공 튜브(210, 220) 및 백필터(110, 120)는 서로 마주보는 측으로 이동하게 되어 압축 공기가 투입될 때마다 한 쌍의 백필터(110, 120)는 서로 부딪히게 된다. 부딪히는 충격에 의해 백필터(110, 120)에 포집된 먼지들이 탈진되어 효과적으로 탈진이 이루어지게 된다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체를 도시한 도면이다. 제1 내지 제3 실시예와 동일하게 백 필터(100) 내에 나선형의 중공 튜브(200)가 구비된다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체는 중공 튜브(200)의 단부(230)에 노즐(300)이 부착된다. 노즐(300)을 통해 중공 튜브(200)의 단부(230)를 통해 배출되는 압축 공기의 배출량을 조절할 수 있다. 이를 통해, 백 필터(100) 및 중공 튜브(200)의 진동량을 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체를 도시한 도면이다. 제1 내지 제4 실시예와 동일하게 백 필터(100) 내에 나선형의 중공 튜브(400)가 구비된다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 나선형의 중공 튜브(400)는 제1 내지 제4 실시예와 달리, 중공 튜브(400)의 나선 지름이 하방으로 갈수록 점점 작아지는 형태이다. 제5 실시예에 따른 나선형 중공 튜브(400)에는 제1 내지 제4 실시예에 적용된 구성이 선택적으로 채용될 수 있다. 예를 들어, 제5 실시예에 따른 나선형 중공 튜브(400)의 하단(430)이 개방된 형태, 하단(430)이 막혀있는 대신 측면에 홀이 형성된 형태, 하단(430)에 질량부재가 부착된 형태, 하단에 노즐이 부착된 형태 등이 가능하다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체를 도시한 도면이다. 제1 내지 제5 실시예와 동일하게 백 필터(100) 내에 나선형의 중공 튜브(500)가 구비된다. 본 발명의 제6 실시예에 따른 나선형의 중공 튜브(500)는 제1 내지 제4 실시예와 달리, 중공 튜브(500)의 나선 지름이 중앙이 제일 작고, 중앙으로부터 상방 및 하방으로 갈수록 점점 커지는 모래시계 형상으로 형성된다. 제6 실시예에 따른 나선형 중공 튜브(450)에도 제1 내지 제4 실시예에 적용된 구성이 선택적으로 채용될 수 있다. 예를 들어, 제6 실시예에 따른 나선형 중공 튜브(500)의 하단(530)이 개방된 형태, 하단(530)이 막혀있는 대신 측면에 홀이 형성된 형태, 하단(530)에 질량부재가 부착된 형태, 하단에 노즐이 부착된 형태 등이 가능하다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체를 도시한 도면이다. 제7 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체는 백 필터(100) 내에 두 개의 중공 튜브(610, 620)가 중첩되어 구비되는 이중 나선 형상의 중공 튜브(610, 620)를 구비한다. 집진기용 필터의 크기가 커져, 백필터(100) 및 중공 튜브의 길이가 길어지게 되면, 중공 튜브가 그 자중에 의해서 길게 늘어지게 된다. 그런데, 중공 튜브(610, 620)를 이중 나선 형상으로 두 개 이상이 중첩되도록 구비하면, 중공 튜브(610, 620)가 길게 늘어지는 것을 방지할 수 있으며, 중공 튜브(610, 620)의 나선 피치 간격도 조밀하게 유지할 수 있다.
한편 제1 내지 제7 실시예에 따른 집진기용 필터 조립체에 구비되는 중공 튜브는 압축공기를 공급받아, 유동과 진동을 발생시킬 수 있도록 충분한 탄성을 가진 재질로 형성된다.

Claims (10)

  1. 집진기 내에 설치되는 백필터;
    백필터 내에 설치되며, 상단으로 압축 공기가 투입되며, 진동에 의해 백필터를 탈진하는 나선형의 중공 튜브; 및
    중공 튜브에 형성되는 하나 이상의 압축 공기 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    압축 공기 배출부는, 중공 튜브의 최하단이 개방됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    중공 튜브의 개방된 최하단에 공기의 배출량을 조절하는 노즐이 부착되는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    압축 공기 배출부는 중공 튜브의 측면에 소정 간격으로 형성된 복수 개의 홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    백필터 및 백필터 내에 설치되는 중공 튜브는 적어도 한 쌍이 구비되고, 백 필터가 서로 부딪힐 수 있도록 복수 개의 홀이 서로 마주보는 측면의 반대 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    중공 튜브의 나선 지름이 하방으로 갈수록 점점 작아지는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    중공 튜브의 나선 지름은 중앙부가 가장 작으며 양 단부로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    중공 튜브의 하부에 질량 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    질량 부재에, 중공 튜브로 투입된 공기를 배출하기 위한 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    중공 튜브는 두 개의 튜브가 겹쳐진 이중 나선 형태인 것을 특징으로 하는 진동 튜브를 구비한 필터 조립체.
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