KR20140070054A - 습식 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부피가 작아서 설치공간을 많이 차지하지 않으면서도 집진 성능이 우수하고, 제작 및 유지보수가 용이할 뿐만 아니라 제작단가 및 유지보수비용이 낮은 습식 집진장치에 관한 것이다.
본 발명의 주요구성은 본체와; 상기 본체 내부에 형성되어 세정수가 수용되는 제1 실과; 상기 제1 실의 상측에 위치하도록 구획되어 상기 본체 내부에 형성되고, 상측에 공기배출구가 형성된 제2 실과; 외부에서 가해지는 공기압에 의해 오염물질이 포함된 공기가 유입되어 이동하는 통로를 이루고, 상기 제1 실과 연통되는 제1 유로 및 상기 제2 실과 연통되는 제2 유로를 갖도록 분기되어 형성되는 공기유로와; 한쪽은 상기 제1 실의 바닥면에 근접하게 위치되고, 다른쪽 말단은 상기 제2 유로 내에 위치되며, 상기 제1 실에 유입되는 오염물질이 포함된 공기의 압력에 의해 상기 세정수가 이동하여 상기 제2 유로 내에 분무되도록 하는 분무발생기와; 상기 제2 유로의 말단에 연결되어 상기 분무발생기로부터 분무되는 세정수와 상기 제2 유로를 통해 이동하는 오염물질이 포함된 공기가 혼합되어 배출되도록 하는 혼합관체; 및 상기 혼합관체를 통해 배출되는 공기를 필터링하여 상기 공기배출구를 통해 배출되도록 하는 필터; 를 포함한다.

Description

습식 집진장치{WET TYPE DUST COLLECTOR}

본 발명은 습식 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부피가 작아서 설치공간을 많이 차지하지 않으면서도 집진 성능이 우수하고, 제작 및 유지보수가 용이할 뿐만 아니라 제작단가 및 유지보수비용이 낮은 습식 집진장치에 관한 것이다.

철도차량의 동력차는 차륜슬립방지용 모래를 저장하고 있다가 슬립이 발생시 모래를 차륜과 선로 사이에 뿌려주어 차륜슬립을 완화하는 장치를 구비하고 있다.

철도차량 차륜슬립방지용 모래는 차량을 유지보수하는 차량사업소에서 보충을 받는데, 각 차량사업소의 급사탱크로부터 호스를 통해 차량에 설치된 모래저장통에 부족한 모래를 보충한다. 이때 모래는 자중으로 호스 관로를 거쳐 차량의 모래저장통에 유입된다.

철도차량 유지보수를 시행하는 차량사업소의 급사탱크는 일정량의 모래를 사용하고 나면, 다시 모래가 보충되어야 하는데, 이때 급사탱크에 모래를 보충할 때 압축공기(약 5kg/㎡)를 이용하여 공기와 모래를 함께 이송하는 방식을 채용하고 있다.

4.5m 높이의 급사탱크에 모래를 이송하면, 모래는 보충되고 이와 함께 모래 분진이 발생하는데 이를 제거하지 않으면, 작업장에 분진이 날리게 되어 작업자 및 주변 주민에게 호흡기 질환의 문제를 일으키고, 기계장치에 있어서 고장을 발생시키는 원인이 되기도 한다.

도 1에 도시된 것과 같이 종전에 사용하던 집진장치는 분진공기 배출호스와 물을 담은 용기로 구성되는데, 분진을 제거하기 위하여 배출호스를 물을 담은 용기에 넣어, 물속을 공기가 통과하게 하여 일정부분의 분진을 제거하지만, 성능이 제한적이어서 모래 분진을 충분히 제거하지 못하였다.

이 외에, 다른 사업소의 작업장에 상용화된 집진장치가 설치되어 있기도 한데, 이는 사이클론 집진장치로서 여러 산업분야에 활용되고 있는 방식이다.

즉, 분진공기를 원통 속의 회전류(回轉流)에 의해 함진(含塵) 가스에 원심력을 작용시켜 분진을 분리 포집하는 것이다.

그러나, 이러한 사이클론 집진장치는 부피가 크고, 고가이며, 여과망의 청소를 자주 해주어야 하는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 부피가 작아서 설치공간을 많이 차지하지 않으면서도 집진 성능이 우수한 습식 집진장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 제작 및 유지보수가 용이한 습식 집진장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제작단가 및 유지보수비용이 낮은 습식 집진장치를 제공함에 있다.

본 발명의 습식 집진장치는, 본체와; 상기 본체 내부에 형성되어 세정수가 수용되는 제1 실과; 상기 제1 실의 상측에 위치하도록 구획되어 상기 본체 내부에 형성되고, 상측에 공기배출구가 형성된 제2 실과; 외부에서 가해지는 공기압에 의해 오염물질이 포함된 공기가 유입되어 이동하는 통로를 이루고, 상기 제1 실과 연통되는 제1 유로 및 상기 제2 실과 연통되는 제2 유로를 갖도록 분기되어 형성되는 공기유로와; 한쪽은 상기 제1 실의 바닥면에 근접하게 위치되고, 다른쪽 말단은 상기 제2 유로 내에 위치되며, 상기 제1 실에 유입되는 오염물질이 포함된 공기의 압력에 의해 상기 세정수가 이동하여 상기 제2 유로 내에 분무되도록 하는 분무발생기와; 상기 제2 유로의 말단에 연결되어 상기 분무발생기로부터 분무되는 세정수와 상기 제2 유로를 통해 이동하는 오염물질이 포함된 공기가 혼합되어 배출되도록 하는 혼합관체; 및 상기 혼합관체를 통해 배출되는 공기를 필터링하여 상기 공기배출구를 통해 배출되도록 하는 필터; 를 포함한다.

바람직하게, 분무발생기로부터 분무된 세정수와 상기 제2 유로를 통해 이동하는 오염물질이 혼합된 공기의 혼합 효율을 높일 수 있도록 와류를 발생시키는 와류발생기가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 혼합관체로부터 배출된 오염물질이 포함된 세정수가 상기 제1 실로 유입되도록 하는 유입구가 더 형성되고, 상기 유입구에는, 상기 유입구를 개폐하는 개폐수단이 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제1 실 및 상기 제2 실에는 배수구가 형성되고, 상기 제2 실의 바닥은, 상기 배수구로부터 가장 먼 부분으로부터 상기 배수구를 향해 가까이 갈수록 점차 높이가 낮아지도록 형성되며, 상기 유입구는 상기 배수구에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 습식 집진장치는 부피가 작아서 설치공간을 많이 차지하지 않으면서도 집진 성능이 우수한 장점이 있다.

또, 제작 및 유지보수가 용이한 장점이 있다.

또한, 제작단가 및 유지보수비용이 낮은 장점이 있다.

도 1은 종래에 사용하던 집진장치를 나타낸 도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 습식 집진장치의 구성도.
도 3은 본 발명에서 사용되는 분무발생기의 사시도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 습식 집진장치의 구성도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 습식 집진장치의 사용상태도.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 습식 집진장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에서 사용되는 분무발생기의 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 습식 집진장치는 크게 본체(100)와 제1 실(200), 제2 실(300), 공기유로(400), 분무발생기(500), 혼합관체(600) 및 필터(700)를 포함하여 구성된다.

본체(100)는 본 발명에 따른 습식 집진장치의 전체적인 외관을 형성하는 구성요소이며, 하기에 서술하는 대부분의 구성요소들이 내부에 배치되어 사용된다.

제1 실(200)은 본체 내부에 형성되어 일정량의 세정수(W), 예를 들어 통상의 물이 수용되는 부분으로, 습식 집진장치의 동작에 따라 수용된 세정수(W)가 점차 줄어들게 되므로 세정수(W)의 양에 따라 습식 집진장치가 구동하는 시간이 제어될 수 있다. 제1 실(200)의 일측에는 본체(100) 내부 청소나 구성요소들의 점검을 위한 점검창(210)이 마련되어 있다. 이때, 점검창(210)은 투명 또는 반투명한 창으로 구성하여 제1 실에 수용된 세정수(W)의 수위가 적정 수위인지를 관찰할 수 있도록 할 수 있다. 한편, 제1 실(200)에는 하기에 서술하는 공기유로(400), 특히 제1 실(200)과 연통되는 제1 유로(410)를 통해 유입되는 오염물질이 포함된 공기에 세정수(W)를 분사하여 오염물질과 세정수(W)가 혼합되도록 함으로써 무거워진 오염물질이 하부로 낙하하거나 제1 실(200)의 내벽에 응집된 후 하부로 미끄러져 떨어지도록 하여 제1 실(200)의 바닥측에 축적될 수 있도록 별도의 세정수분사기(도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 여기서, 오염물질과 세정수(W)가 혼합되는 효율을 높일 수 있도록 전술한 별도의 세정수분사기는 수 마이크로미터 정도의 아주 미세한 물입자를 분사하도록 구성되는 것이 좋다.

제2 실(300)은 제1 실(200)의 상측에 위치하도록 구획되어 본체(100) 내부에 형성되고, 상측에 공기배출구(310)가 형성된 부분이다. 전술한 제1 실(200) 및 제2 실(300)에는 내부에 수용되는 세정수(W)를 배출할 수 있도록 배수구(D)와, 배수구(D)를 개폐하는 배수밸브(DV)가 형성되는데, 제2 실(300)의 경우 원활한 배수를 위해 바닥이 배수구(D)로부터 가장 먼 부분으로부터 배수구(D)를 향해 가까이 갈수록 점차 높이가 낮아지도록 형성된다. 그리고, 제2 실(300)의 배수구(D)와 근접한 위치에는 하기에 서술하는 혼합관체(600)로부터 배출된 오염물질이 포함된 세정수(W)를 제1 실(200)로 유입되도록 하는 유입구(320)와, 이러한 유입구(320)를 개폐하는 개폐수단(322)이 배치된다.

공기유로(400)는 외부에서 가해지는 공기압, 예를 들어 급사탱크에 모래를 보충할 때 이용되는 압축공기(약 5kg/㎡)에 의해 오염물질이 포함된 공기가 유입되어 이동하는 통로를 이루고, 제1 실(200)과 연통되는 제1 유로(410) 및 제2 실(300)과 연통되는 제2 유로(420)를 갖도록 분기되어 형성되는 부분이다. 여기서, 오염물질은 모래나 먼지, 가스, 각종 미세물질 등이 포함될 수 있으나, 본 발명에서는 모래 분진인 것을 예로 들어 설명한다.

분무발생기(500)는 제1 실(200)에 수용된 세정수(W)가 제2 유로(420) 내에 분무되도록 통로를 이루는 부분으로, 한쪽은 제1 실(200)의 바닥면에 근접하게 위치하여 세정수(W)에 잠기도록 구성되고, 다른쪽 말단은 제2 유로(420) 내에 위치된다. 이에, 압축공기에 의해 제1 유로(410)를 따라 오염물질이 포함된 공기는 제1 실(200)에 유입되면서 공기압력을 형성하고, 이러한 공기압에 의해 제1 실(200)에 수용된 세정수(W)가 제2 유로(420) 측으로 상승할 수 있게 된다. 특히, 본 발명에서 사용되는 분무발생기(500)는 제2 유로(420) 내에 위치하는 다른쪽 말단이 오염물질이 포함된 공기가 지나갈 수 있으면서도 제2 유로(420)의 내부 공간을 일부 차지할 수 있는 형상으로 형성된다. 즉, 분무발생기(500)의 전체적인 형상은 보일러나 난로 등의 연통과도 같이 제2 유로(420)를 통해 흐르는 오염물질이 포함된 공기의 방향에 따라 양측이 개방되어 있으며 제2 유로(420)의 직경보다는 작은 직경을 갖는 파이프구조물이 제2 유로(420) 내에 배치된다. 또한, 이러한 파이프구조물을 서로 다른 직경을 갖는 한 쌍으로 마련하고, 이 중 어느 하나를 다른 하나가 감싸는 형상으로 구성함으로써 분무발생기(500)에 의해 벤츄리관 효과를 볼 수 있도록 구성되는 것이다. 이에, 오염물질이 포함된 공기가 흐르는 제2 유로의 직경이 작아지게 되어 분무발생기(500)를 통과하는 공기의 유속이 고속으로 증가하게 되며, 따라서 세정수(W)가 좀 더 쉽게 제2 유로(420) 내에 분무될 수 있도록 하게 된다.

혼합관체(600)는 제2 유로(420)와 하기에 서술하는 필터(700)의 사이에 배치되는 부분으로, 약 1~3m 길이를 갖는 호스(Hose)로 이루어질 수 있다. 이러한 혼합관체(600)는 분무발생기(500)로부터 분무되는 세정수(W)와 제2 유로(420)를 통해 이동하는 오염물질이 포함된 공기가 혼합, 배출되도록 하게 된다. 이처럼 세정수(W)와 오염물질이 포함된 공기가 혼합관체(600)를 통과하면서 보다 긴 시간, 그리고 충분하게 접촉하도록 함으로써 혼합 효율이 높아지게 된다. 특히, 혼합관체(600)를 지나면서 오염물질과 섞인 세정수(W)는 자체 무게에 의해 제2 실(300)의 바닥측으로 낙하하게 된다.

필터(700)는 혼합관체(600)를 통해 배출되는 공기를 필터링하여 공기배출구(310)를 통해 배출되도록 하는 구성요소이며 프리필터(Prefilter), 헤파필터(HEPA filter), 활성탄필터 등 다양한 필터를 사용하거나, 이러한 필터들을 조합하여 사용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 습식 집진장치의 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 습식 집진장치는 전술한 제1 실시예에 따른 습식 집진장치와 거의 유사하게 구성되나, 제2 유로(420)와 혼합관체(600) 사이에 세정수(W)와 오염물질이 혼합된 공기가 잘 혼합되도록 와류발생기(800)가 더 포함되어 구성된다는 점에서 서로 차이가 있다.

즉, 와류발생기(800)는 일종의 팬 형상으로 형성되어 와류를 발생시키게 되므로 분무발생기(500)로부터 분무된 세정수(W)와 제2 유로(420)를 통해 이동하는 오염물질이 더 잘 혼합되도록, 다시 말해서 혼합 효율을 높일 수 있게 된다.

이러한 와류발생기(800)는 별도의 구동원으로부터 전원을 공급받아 동작될 수도 있고, 제2 유로(420)를 통해 이동하는 오염물질이 혼합된 공기에 의해 동작될 수도 있다.

이하에서는 이러한 구성에 따른 본 발명에 따른 습식 집진장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 습식 집진장치의 사용상태도이다.

도 5를 살펴보면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 습식 집진장치의 동작은 외부에서 가해지는 공기압, 예를 들어 급사탱크에 모래를 보충할 때 이용되는 압축공기(약 5kg/㎡)에 의해 오염물질이 포함된 공기가 공기유로(400)로 유입(약 3kg/㎡)되면서 시작된다.

공기유로(400)로 유입된 오염물질이 포함된 공기 중 제2 유로(420)를 통해 제2 실(300)측으로 이동한 오염물질이 포함된 공기는 분무발생기(500)를 지나게 된다.

그리고, 제1 유로(410)를 통해 제1 실(200)에 유입되는 오염물질이 포함된 공기는 제1 실(200)의 공기압력을 형성하고, 제2 유로(420)를 통해 분무발생기(500)를 지나는 오염물질이 포함된 공기는 분무발생기(500)에 의한 벤츄리관 효과를 나타내게 되므로 제1 실(200)에 수용되어 있는 세정수(W)가 분무발생기(500)를 통해 제2 유로(420) 측으로 상승, 분무된다.

이에 따라 분무발생기(500)를 지나는 오염물질이 포함된 공기는 세정수(W)와 접촉하게 된다.

다음, 이후에 있는 와류발생기(800)를 지나면서 발생하는 와류에 의해 오염물질이 포함된 공기와 세정수(W)가 더 용이하게 혼합되게 되며, 혼합관체(600)를 지나면서 충분히 혼합되게 된다.

이후, 오염물질과 혼합된 세정수(W)는 혼합관체(600)로부터 제2 실(300)의 바닥측으로 낙하하게 되고, 혼합관체(600)로부터 배출되는 공기는 필터(700)에서 필터링된 후 공기배출구(310)를 통하여 대기 중으로 방출되는 것이다.

그리고, 오염물질과 혼합된 세정수(W)는 제2 실(300)에 수용되어 있다가 습식 집진장치의 구동이 멈추면, 예를 들어 급사탱크에 모래를 보충하는 작업이 완료되면 개폐수단(322), 예를 들어 체크밸브를 개방함으로써 유입구(320)를 통해 자연스럽게 제1 실(200)로 수용하게 된다.

이처럼 본 발명에 따른 습식 집진장치는 부피가 작아서 설치공간을 많이 차지하지 않으면서도 집진 성능이 우수하고, 구성요소가 간단하여 용이하게 제작 및 유지보수가 가능하며, 제작단가 및 유지보수비용이 낮은 효과적인 발명인 것이다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.

100: 본체 200: 제1 실
210: 점검창 300: 제2 실
310: 공기배출구 320: 유입구
322: 개폐수단 400: 공기유로
410: 제1 유로 420: 제2 유로
500: 분무발생기 600: 혼합관체
700: 필터 800: 와류발생기
W: 세정수 D: 배수구
DV: 배수밸브

Claims (4)

1. 습식 집진장치에 있어서,
   본체와;
   상기 본체 내부에 형성되어 세정수가 수용되는 제1 실과;
   상기 제1 실의 상측에 위치하도록 구획되어 상기 본체 내부에 형성되고, 상측에 공기배출구가 형성된 제2 실과;
   외부에서 가해지는 공기압에 의해 오염물질이 포함된 공기가 유입되어 이동하는 통로를 이루고, 상기 제1 실과 연통되는 제1 유로 및 상기 제2 실과 연통되는 제2 유로를 갖도록 분기되어 형성되는 공기유로와;
   한쪽은 상기 제1 실의 바닥면에 근접하게 위치되고, 다른쪽 말단은 상기 제2 유로 내에 위치되며, 상기 제1 실에 유입되는 오염물질이 포함된 공기의 압력에 의해 상기 세정수가 이동하여 상기 제2 유로 내에 분무되도록 하는 분무발생기와;
   상기 제2 유로의 말단에 연결되어 상기 분무발생기로부터 분무되는 세정수와 상기 제2 유로를 통해 이동하는 오염물질이 포함된 공기가 혼합되어 배출되도록 하는 혼합관체; 및
   상기 혼합관체를 통해 배출되는 공기를 필터링하여 상기 공기배출구를 통해 배출되도록 하는 필터;
   를 포함하는 습식 집진장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 유로에는,
   상기 분무발생기로부터 분무된 세정수와 상기 제2 유로를 통해 이동하는 오염물질이 혼합된 공기의 혼합 효율을 높일 수 있도록 와류를 발생시키는 와류발생기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 습식 집진장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제2 실의 바닥에는,
   상기 혼합관체로부터 배출된 오염물질이 포함된 세정수가 상기 제1 실로 유입되도록 하는 유입구가 더 형성되고,
   상기 유입구에는,
   상기 유입구를 개폐하는 개폐수단이 배치되는 것을 특징으로 하는 습식 집진장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 실 및 상기 제2 실에는 배수구가 형성되고,
   상기 제2 실의 바닥은,
   상기 배수구로부터 가장 먼 부분으로부터 상기 배수구를 향해 가까이 갈수록 점차 높이가 낮아지도록 형성되며,
   상기 유입구는 상기 배수구에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 습식 집진장치.

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