KR20160008731A

KR20160008731A - 집진장치

Info

Publication number: KR20160008731A
Application number: KR1020140088658A
Authority: KR
Inventors: 오태진; 오정수; 오영정; 오성준; 김동권; 최장승; 이상헌; 신동훈; 박준형; 류승한
Original assignee: 오태진; 오정수; 오성준; 오영정
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2016-01-25

Abstract

본 발명은 집진장치에 관련되며, 구성에 특징으로 살펴보면, 오염공기가 유입되는 흡입구(12)와, 집진처리된 공기를 배출하는 배출구(14)가 구비되는 집진드럼(10); 상기 흡입구(12)를 통하여 유입되는 오염공기를 선회운동시켜 원심력에 의해 더스트를 분리하여 집진드럼(10) 내벽(11)에 흡착되도록 구비되는 날개부(20); 상기 집진드럼(10) 내부에 회전되고, 내벽에 흡착된 더스트를 제거하도록 구비되는 스크래퍼(30); 및 상기 집진드럼(10) 바닥면에 연결되어, 스크래퍼(30)에 의해 제거된 더스트를 포집하는 포집통(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 날개의 회전력에 의해 오염공기가 회전되어 원심력에 의해 더스트가 집진드럼 내벽에 흡착되면, 스크래퍼에 의해 고형물형태로 제거되어 포집됨에 따라 스크린 집진기와 달리 막힘현상으로 인한 집진불량이 방지됨과 더불어 장시간 연속운전이 가능한 효과가 있다.

Description

집진장치{Dust collector}

본 발명은 집진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유분 및 수분이 포함되어 점성을 가진 더스트를 원심력에 의해 공기와 분리하고, 분리된 더스트를 고형물형태로 별도 포집하는 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 집진장치는 환경오염 방지나 작업 공간의 청결 유지 및 작업 환경의 개선과 작업자의 건강 등을 위해 여러 가지 작업 활동으로 발생하는 각종 먼지나 분진을 깨끗하게 처리하기 위해 한 곳으로 모으는 장치로서, 필터나 거름망을 이용하는 타입, 중력이나 관성력, 원심력을 이용하는 타입, 전기적인 성질을 이용하거나 물이나 기름 등의 흡착력을 이용하는 타입 등으로 크게 분류된다.

하지만, 염색공장과 같이 집진기로 흡입되는 공기 중에 유분 및 수분이 다량 포함되어 더스트가 점성을 가짐에 따라 필터를 포함하는 집진부재상에 쉽게 흡착되어 단기간에 집진장치의 집진기능이 상실됨에 따라 수시로 집진부재를 세척하거나 교체해야 하는 실정이다.

이에 종래에 개시된 등록특허 10-1010679호에서, 관 내부의 관로 상에 설치된 스크린망과, 스크린망 전방의 관 내부에 회전가능하게 설치된 회전날개와, 회전날개에 설치되어 스크린망에 걸러진 이물질을 제거하는 스크래퍼를 포함하여 구성되어, 회전되는 다수의 스크래퍼가 스크린망에 접하여 스크린망을 긁어냄으로써 스크린망에 걸러진 이물질이 계속해서 제거되므로 청소를 하지 않고서도 지속적인 사용이 가능한 기술이다.

그러나, 상기 종래기술은 공기와 더스트를 필터링하는 스크린망 표면을 긁어내는 방식으로 이물질이 제거되므로, 스크린망 표면에 필터링된 굵은 입자의 더스크가 스크래퍼에 의해 분쇄되어 일부는 스크린망을 통과하여 내부로 유입되므로 필터링성능이 저하됨과 더불어 일부는 스크린망에 막혀 단기간에 집진기능이 상실되는 문제점이 따랐다.

특히, 유분 및 수분이 함유된 더스트의 경우, 스크래퍼에 의해 수시로 긁어내더라도 스크린망에 흡착되어 막을 형성함에 따라 사실상 스크래퍼의 기능을 수행하지 못함으로 점성이 있는 더스트 집진용으로 사용이 불가능한 실정이다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 유분 및 수분이 포함되어 점성을 가진 더스트를 원심력을 이용하여 공기와 분리하고, 분리된 더스트를 고형물형태로 별도 포집하는 집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 오염공기가 유입되는 흡입구(12)와, 집진처리된 공기를 배출하는 배출구(14)가 구비되는 집진드럼(10); 상기 흡입구(12)를 통하여 유입되는 오염공기를 선회운동시켜 원심력에 의해 더스트를 분리하여 집진드럼(10) 내벽(11)에 흡착되도록 구비되는 날개부(20); 상기 집진드럼(10) 내부에 회전되고, 내벽(11)에 흡착된 더스트를 제거하도록 구비되는 스크래퍼(30); 및 상기 집진드럼(10) 바닥면에 연결되어, 스크래퍼(30)에 의해 제거된 더스트를 포집하는 포집통(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 배출구(14)는 연장관(14a)에 의해 집진드럼(10) 바닥과 이격된 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크래퍼(30)는 날개부(20) 회전속 대비 감속 회전되거나, 타이머에 의해 간헐작동되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크래퍼(30)는 복수의 날(31)이 이격 배치되거나, 날(31)이 경사각을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡입구(12)와 배출구(14)에 덤퍼(50)를 설치하고, 감지센서(52)에 의해 화재가 감지되면 덮퍼(50)가 폐쇄작동되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집진드럼(10)의 배출구(14)에 전기집진부(60)가 연결되고, 전기집진부(60)는 내부에 회전식 집진디스크(62)가 구비되며, 회전식 집진디스크(62)에 흡착된 더스트는 보조스크래퍼(64)에 의해 제거되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집진드럼(10) 내부에는 전극발생부(70)가 구비되고, 전기집진부(70)은 (-)전극을 발생하는 복수의 전극핀(72)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 날개의 회전력에 의해 오염공기가 회전되어 원심력에 의해 더스트가 집진드럼 내벽에 흡착되면, 스크래퍼에 의해 고형물형태로 제거되어 포집됨에 따라 스크린 집진기와 달리 막힘현상으로 인한 집진불량이 방지됨과 더불어 장시간 연속운전이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 집진장치를 전체적으로 나타내는 종단면도.
도 2은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치를 전체적으로 나타내는 종단면도.
도 3은 도 1 내지 도 2의 스크래퍼를 나타내는 횡단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치의 날개부를 나타내는 구성도.
도 5 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크래퍼 날을 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치를 전체적으로 나타내는 종단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치의 전극발생부를 나타내는 종단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 집진장치에 관련되며, 이때 집진장치는 유분 및 수분이 포함되어 점성을 가진 더스트를 원심력을 이용하여 공기와 분리하고, 분리된 더스트를 고형물형태로 별도 포집하기 위해 집진드럼(10), 날개부(20), 스크래퍼(30), 포집통(40)을 포함하여 주요 구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 집진드럼(10)은 오염공기가 유입되는 흡입구(12)와, 집진처리된 공기를 배출하는 배출구(14)가 구비된다. 집진드럼(10)은 내부가 빈 중공의 원통형으로 형성되어 흡입구(12)와 배출구(14)가 구비되되, 도 1에서는 집진드럼(10) 상부에 흡입구(12)가 구비되고, 하부에 배출구(14)가 구비되는 구성을 도시하고, 도 2에서는 도 1과 반대로 집진드럼(10) 상부에 배출구(14)가 구비되고, 하부에 흡입구(12)가 구비되는 구성을 나타낸다.

이때, 도 1에서는 흡입구(12)를 통하여 집진드럼(10) 상부로 유입되는 오염공기는 후술하는 날개부(20)를 거쳐 원심력에 의해 더스트가 제거된 상태로 하부로 이송되어 배출구(14)를 통하여 배출되는 공기흐름을 가짐으로, 비중이 큰 입자형태의 더스트가 집진드럼(10) 내부로 유입되는 순간 자중에 의해 바닥으로 낙하되어 신속하게 분리되고, 도 2에서는 흡입구(12)를 통하여 집진드럼(10) 하부로 유입되는 오염공기가 날개부(20)를 거쳐 원심력에 의해 더스트가 제거된 상태로 상부 즉, 중력방향과 역방향으로 이송되는 공기흐름을 가짐으로, 더스트가 자중에 의해 공기 흐름방향과 반대 방향인 중력방향으로 낙하되면서 날개부(20)를 거쳐 내벽(11)에 흡착되지 못한 작은 입자형태의 더스트까지 분리되어 집진효율이 향상되는 이점이 있다.

그리고, 상기 도 1과 같이 집진드럼(10) 하부에 배출구(14)를 설치할 경우에는, 배출구(14)는 연장관(14a)에 의해 집진드럼(10) 바닥과 이격된 위치에 형성되도록 구성된다. 이에 집진과정을 수행하는 중에 스크래퍼(30)에 의해 하부에 낙하되는 고형물형태의 더스트가 연장관(14a)에 의해 배출구(14)로 유입이 방지되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 날개부(20)는 흡입구(12)를 통하여 유입되는 오염공기를 선회운동시켜 원심력에 의해 더스트를 분리하여 집진드럼(10) 내벽(11)에 흡착되도록 구비된다. 날개부(20)는 회전축을 중심으로 집진드럼(10) 내부 공기를 360°방향으로 분산시켜 집진드럼(10) 내벽(11)에 타격되도록 구비되고, 이때 날개부(20)는 구동부의 부하를 감소시키면서 타격효율을 향상시키기 위해 후술하는 도 4 (a) 내지 (f)와 같은 날개 구조를 가지는 것이 바람직하다.

도 4 (a)에서 날개부(20)는 회전축과 인전하는 위치에 공간부를 형성하여 바람저항을 감소시키도록 구비되고, 도 4 (b)의 날개부(20)는 회전축 방향으로 복수개소에 이격 배치한 상태를 나타내는 정면도로서, 날개부(20)는 좌우대칭 또는 좌우 비대칭되는 위치에 설치하는 구성도 가능하고, 도 4 (c)에서는 날개부(20)가 경사각으로 절곡부를 가지는 상태를 나타내는 평면도이고, 도 4 (d)는 아치형으로 날개부(20)가 형성된 상태를 나타내는 평면도이며, 도 4 (e)는 회전축을 확장형성하여 날개부(20)의 접촉면적이 감소되도록 형성한 상태를 나타내는 평면도이며, 도 4 (f)는 날개부(20) 내부에 공간부가 형성된 상태를 나타내는 평면도이다.

그리고, 상기 날개부(20)는 흡입구(12)와 배출구(14)의 설치위치에 따라 공기흐름을 제어하기 위해 경사각으로 설치되는바, 도 1과 같이 배출구(14)가 집진드럼(10) 하부에 설치된 경우에는 집진드럼(10) 상부에서 하부방향으로 공기가 이송되도록 경사각을 가지고, 반대로 도 2와 같이 배출구(14)가 집진드럼(10) 상부에 설치된 경우에는 집진드럼(10) 하부에서 상부방향으로 공기가 이송되도록 경사각을 가진다.

또한, 본 발명에 따른 스크래퍼(30)는 집진드럼(10) 내부에 회전되고, 내벽(11)에 흡착된 더스트를 제거하도록 구비된다. 도 3에 도시된 바와 같이 스크래퍼(30)는 집진드럼(10) 중심과 일치되도록 설치되는 회전축에 연결되어, 집진드럼(10) 내벽(11)(측벽면 및 상하벽면)과 인접하도록 간격을 유지하며 회전되고, 회전축을 중심으로 복수개소에 방사형으로 구비된다.

이에 상기 날개부(20)의 원심력에 의해 집진드럼(10) 내벽에 흡착된 더스트가 스크래퍼(30)의 회전에 의해 제거되어 고형물형태로 낙하되면, 후술하는 포집통(40)으로 포집처리되고, 이러한 집진과정을 반복수행하므로 포집된 더스트를 수거하거나 종래에 스크린을 세척하기 위한 별도의 유지보수과정이 생략되는 이점이 있다.

한편, 상기 스크래퍼(30)는 사용중 마모시 교체가 용이하면서 더스트의 종류에 따라 재질변경이 간편하도록 탈부착가능한 구조로 설치되고, 또 탄성이 우수한 판형재질로 형성되어 집진드럼(10) 내벽에 탄성 밀착되거나, 힌지를 축으로 선회되도록 구비되어 스프링에 의해 집진드럼(10) 내벽에 탄성 밀찰되는 구조로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스크래퍼(30)는 날개부(20) 회전속도 대비 감속 회전되거나, 타이머에 의해 간헐작동되도록 구비된다. 스크래퍼(30)는 날개부(20)를 회동하는 구동부와 동력전달수단에 의해 연계작동되도록 설치되고, 이때 구동부의 동력은 감속기에 의해 감속전달되어 날개부(20)의 회전속도 대비 저속 회전되도록 구비되고, 이때 구동부 동력은 타이머에 의해 제어되는 클러치에 의해 동력전달이 단속된다.

한편, 상기 설명에서 스크래퍼(30)를 날개부(20)의 구동부와 연계작동되는 구성으로 설명하고 있지만, 이에 국하되지 않고 별도의 구동부를 설치하여 타이머에 의해 설정시간 간격으로 간헐작동되도록 하는 구성도 가능하다.

이처럼 타이머에 의해 스크래퍼(30)의 회전작동이 간헐적으로 제어됨에 따라 집진드럼(10) 내벽에 흡착된 더스트의 두께에 대응하여 작동시점을 사용자가 조절가능하여 불필요한 동력손실이 방지되는 이점이 있다.

또한, 상기 스크래퍼(30)는 복수의 날(31)이 이격 배치되거나, 날(31)이 경사각을 이루도록 설치된다. 도 5는 스크래퍼(30)의 날(31)이 복수개소에 이격 배치된 상태를 나타내는바, 이때 방사형으로 배치된 각각의 스크래퍼(30)에 날(31)은 서로 불일치하는 위치에 배치되어 각각의 스크래퍼(30)에 가해지는 마찰저항이 감소되도록 구비되고, 도 6는 이격 배치된 각각의 날(31)이 경사각으로 형성되어 각각의 날(31)에 가해지는 하중을 감소시키면서 날(31)이 쉽게 더스트층을 파고 들어 뒤집어 제거하는 형태로 긁어낸다.

즉, 선방에 위치되는 스크래퍼(30)의 날(31)이 내벽(11)에 흡착된 더스트를 띠형태로 파고들면서 제거하면, 이어서 따라가는 스크래퍼(30)의 날(31)이 선방 날(31)이 제거하지 않은 영역을 뒤따라 이송되며 잔류하는 더스트를 긁어내므로 각각의 스크래퍼(30)에 접촉되는 더스트의 양이 감소되어 구동부의 부하가 감소되고, 특히 날(31)의 경사각에 의해 더스트층 내측으로 쉽게 파고들어 더스트 제거효율이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 포집통(40)은 집진드럼(10) 바닥면에 연결되어, 스크래퍼(30)에 의해 제거된 더스트를 포집한다. 포집통(40)은 연결관(42)에 의해 집진드럼(10)의 바닥면에 연통되도록 연결되는바, 이때 연결관(42)의 지름은 집진드럼(10)의 바닥면 반지름 크기로 형성되어 바닥면 중심과 내벽(11)사이에 위치되도록 구비된다.

이에 스크래퍼(30)에 의해 제거되어 바닥으로 낙하된 더스트는 집진드럼(10)의 바닥면을 타고 회전되는 스크래퍼(30)에 의해 모아지면서 연결관(42)과 일치되는 위치에서 포집통(40)으로 배출되고, 이때 연결관(42)은 밸브에 의해 개폐되도록 구비되어 포집통(40)에 더스트가 설정량만큼 포집되면 밸브를 잠그고 포집통(40)을 교체후 개방하여 집진과정을 연속적으로 수행하게 된다.

또한, 상기 흡입구(12)와 배출구(14)에 덤퍼(50)를 설치하고, 감지센서(52)에 의해 화재가 감지되면 덮퍼(50)가 폐쇄작동되도록 구비된다. 덤퍼(50)와 감지센서(52)는 제어부에 연결되어, 평상시에는 덤퍼(50)가 모두 개방된 상태에서 집진과정을 수행하고, 내부에 화재가 발생되면 감지센서(52)가 이를 감지하여 덤퍼(50)를 모두 폐쇄하므로, 집진드럼(10) 내부로의 산소유입이 차단되어 화재가 신속하게 자동 진압되는 이점이 있다.

한편, 상기 집진드럼(10), 포집통(40) 중 적어도 일측에는 투명한 검사창(도시생략)이 구비되어 집진장치를 정지하고 않고도 내부상황을 확인할 수 있도록 하는 구성도 가능하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치를 전체적으로 나타내는 종단면도이다.

도 7에서, 상기 집진드럼(10)의 배출구(14)에 전기집진부(60)가 연결되고, 전기집진부(60)는 내부에 회전식 집진디스크(62)가 구비되고, 회전식 집진디스크(62)에 흡착된 더스트는 보조스크래퍼(64)에 의해 제거되도록 구비된다. 이때 배출구(14)는 집진드럼(10) 내부로 유입된 공기가 하부에서 상부방향으로 이송되도록 집진드럼(10) 중앙에 설치되고, 배출구(14) 단부 즉, 집진드럼(10) 상부에 전기집진부(60)가 설치된다.

이에 상기 흡입구(12)를 통하여 집진드럼(10) 내부로 유입된 오염공기가 날개부에 의해 내벽(11)으로 타격되면서 점성이 있는 더스터는 내벽에 흡착되는 형태로 1차 분리되고, 이어서 배출구(14)를 통하여 배출되는 공기는 전기 집진부(60)의 회전식 집진디스크(62)를 거쳐 미세 더스트까지 정화된 상태로 덕트(66)를 통하여 배출된다. 그리고 회전식 집진디스크(62)는 회전작동 중에 보조스크래퍼(64)에 의해 흡착된 더스트가 고형물형태로 제거되고, 제거된 더스트는 배출구(14)을 통하여 낙하되어 포집통(40)으로 포집된다.

한편, 상기 도 7에서 전기 집진부(60)를 집진드럼(10) 상부에 설치한 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 배출구(14)를 집진드럼(10) 측면에 설치하고, 집진드럼과 이격된 위치에 전기 집진부(60)를 연결하는 구성도 가능하다.

또한, 도 1 내지 2에서는 날개부(20)와 스크래퍼(30)를 독립구동되도록 구비한 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 도 7과 같이 날개부(20)와 스크래퍼(30)를 일체로 형성하는 구성도 가능하다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치의 전극발생부를 나타내는 종단면도이다.

도 8에서, 상기 집진드럼(10) 내부에는 전극발생부(70)가 구비되고, 전기집진부(70)은 (-)전극을 발생하는 복수의 전극핀(72)이 구비된다. 전극핀(72)은 (-)전극 발생효율이 우수한 텅스텐 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 전극발생부(70)는 고압애자를 포함하는 부도체에 의해 집진드럼(10)에 고정된 상태로 고압의 전원이 공급된다.

이에 상기 집진드럼(10) 내주로 유입되어 날개부(20)를 거쳐 더스트가 분린된 공기는 전극발생부(70)에서 발생되는 (-)전극과 결합되어 (+)전극인 집진드럼(10) 내벽에 흡착되어 날개부(20)를 통하여 정화되지 못한 미세 더스트까지 집진되는 이점이 있다.

10: 집진드럼 20: 날개부
30: 스크래퍼 40: 포집통
50: 덤퍼 60: 전기 집진부

Claims

오염공기가 유입되는 흡입구(12)와, 집진처리된 공기를 배출하는 배출구(14)가 구비되는 집진드럼(10);
상기 흡입구(12)를 통하여 유입되는 오염공기를 선회운동시켜 원심력에 의해 더스트를 분리하여 집진드럼(10) 내벽(11)에 흡착되도록 구비되는 날개부(20);
상기 집진드럼(10) 내부에 회전되고, 내벽에 흡착된 더스트를 제거하도록 구비되는 스크래퍼(30); 및
상기 집진드럼(10) 바닥면에 연결되어, 스크래퍼(30)에 의해 제거된 더스트를 포집하는 포집통(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제 1항에 있어서,
상기 배출구(14)는 연장관(14a)에 의해 집진드럼(10) 바닥과 이격된 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제 1항에 있어서,
상기 스크래퍼(30)는 날개부(20) 회전속 대비 감속 회전되거나, 타이머에 의해 간헐작동되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스크래퍼(30)는 복수의 날(31)이 이격 배치되거나, 날(31)이 경사각을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡입구(12)와 배출구(14)에 덤퍼(50)를 설치하고, 감지센서(52)에 의해 화재가 감지되면 덮퍼(50)가 폐쇄작동되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제 1항 또는 2항에 있어서,
상기 집진드럼(10)의 배출구(14)에 전기집진부(60)가 연결되고, 전기집진부(60)는 내부에 회전식 집진디스크(62)가 구비되며, 회전식 집진디스크(62)에 흡착된 더스트는 보조스크래퍼(64)에 의해 제거되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제 1항 또는 2항에 있어서,
상기 집진드럼(10) 내부에는 전극발생부(70)가 구비되고, 전기집진부(70)은 (-)전극을 발생하는 복수의 전극핀(72)이 구비되는 것을 특징으로 하는 집진장치.