KR20160109553A - 다중 사이클론 복합 집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 사이클론 복합 집진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분진등 이물질이 포함된 공기로부터 이물질을 2단의 사이클론 방식을 이용하여 분리함으로써, 깨끗이 이물질이 제거된 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 한 다중 사이클론 복합 집진기에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공기에 포함된 이물질을 분리하는 사이클론부와, 상기 사이클론부의 하부에 설치되어 이물질이 포집되는 이물질포집부와, 상기 사이클론부에서 이물질이 분리된 공기를 여과시켜 외부로 배출시키는 필터부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

다중 사이클론 복합 집진기{Complex multi-cyclone dust collector}

본 발명은 다중 사이클론 복합 집진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분진등 이물질이 포함된 공기로부터 이물질을 2단의 사이클론 방식을 이용하여 분리함으로써, 깨끗이 이물질이 제거된 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 한 다중 사이클론 복합 집진기에 관한 것이다.

집진장치 중에서 여과 필터 집진장치는 0.01㎛의 미세먼지인 경우도 95% 이상의 집진이 가능한 것으로 알려져 있다.

그러나, 종래의 여과 필터 집진장치는 여과 조작이 진행됨에 따라 여과 필터에 포집되는 먼지층이 두꺼워지면서 압력 손실이 높아져 정상적인 운전이 불가능하게 된다.

따라서, 주기적인 탈진(Pulsing & Cleaning) 조작에 의해 여과 필터 표면에 포집되어 있는 먼지를 털어 내야 한다.

또한, 종래의 여과 필터 집진장치에 부과되는 먼지 부하량이 높으면 압력 손실이 급격히 상승하기 때문에 여과 필터 집진장치의 부하를 경감시키기 위해 장치의 전단에 원심력 집진장치(Cyclone)를 설치하여 먼저 최대한 먼지 입자들을 포집함으로써, 먼지에 의한 여과 필터 집진장치의 부하량을 감소시켜왔다.

그러나, 전단에 설치되는 원심력 집진장치는 자체의 성능이 낮고 또한 운전 유지의 부주의로 인해 집진장치가 미세먼지의 경우 전혀 성능을 발휘하지 못하고 있다.

따라서, 대한민국 등록특허 제10-0242228호에는 위와 같은 문제를 해결하기 위해 원심력과 필터 원리가 하나의 장치로 조합된 고효율 일체형 원심 여과 집진장치가 개시되어 있다.

이러한, 고효율 일체형 원심 여과 집진장치는 증유연소 공정, 폐기물 소각로 공정, 시멘트 제조 업종 및 제철 제강 공정 등의 먼지 발생 공정에서 배출되는 먼지를 포집하기 위하여 1차적으로 유입되는 먼지 입자들을 원심력 원리에 의해 집진하고, 여기에서 집진되지 않은 미세먼지 입자들은 상부의 여과 필터로 집진하는 두 가지 장치의 집진원리가 단일 기기로 접목 조합된 장치이다.

그러나, 상기와 같은 고효율 일체형 원심여과 집진장치는 외통에서 원심력에 의해 큰 먼지 입자가 걸려진 공기가 내통을 통해 여과 필터 측으로 상승할 때 여과 필터에서 걸려져 최하부에 있는 먼지 저장소로 낙하하는 미세먼지를 재상승시킴으로써 여과 필터에 의해 여과 효율을 저하시키고, 여과 필터의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

그리고, 외통의 하부에 있는 먼지 저장소의 먼지가 외통의 내벽면을 따라 하강 회류한 후 다시 여과 필터가 있는 상부 공간으로 상승 회류하는 기류에 의해 재상승하여 외통의 원심력에 의한 여과 효율을 떨어뜨리고, 여과 필터 측으로 유동하는 먼지 량을 증가시켜 여과 필터의 수명과 여과 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이물질이 포함된 공기가 외통체의 내측으로 유입되어 외통체의 내주면을 선회하는 원심력에 의해 공기 중에 포함된 이물질이 1차 분리되어 하부로 이동하고, 1차 이물질이 분리된 공기는 내통체의 내주면에서 선회하는 원심력에 의해 2차로 공기에 포함된 이물질이 분리된 후 필터를 통하여 외부로 공기가 배출되도록 함으로써, 여과필터의 여과 효율을 향상시키고, 여과필터의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

그리고, 외통체의 하부에 구비되어 분진 등 공기로부터 분리된 이물질을 포집하는 포집부재의 상단부에는 역류방지부재를 구비함으로써, 포집부재에 포집된 분진 등 이물질이 재비산하여 외통체의 내측으로 이동하는 것을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공기에 포함된 이물질을 분리하는 사이클론부와, 상기 사이클론부의 하부에 설치되어 이물질이 포집되는 이물질포집부와, 상기 사이클론부에서 이물질이 분리된 공기를 여과시켜 외부로 배출시키는 필터부로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 사이클론부는 원통 형상으로 형성되어 일측부에 편심되게 흡입구가 형성되고, 상부에 통공이 형성되며, 하부에는 테이퍼면이 형성된 외통체와, 상기 외통체의 통공에 결합 고정되어 하단부는 외통체의 내측에 위치되고, 상부는 외통체의 상부로 돌출되게 결합 고정되며, 상단부에는 배출구가 형성된 내통체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 내통체의 내측에 위치되어 상부에는 외측으로 절곡되어 내통체의 내주면에 결합 고정되는 차단판이 형성된 안내통체가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 이물질포집부는 사이클론부의 외통체 하부에 설치되는 포집부재가 구비되고, 상기 포집부재의 상부에는 상부에 경사면에 형성된 원뿔 형상의 역류방지부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터부는 사이클론부의 내통체의 내측 상단부에 설치판이 구비되고, 이 설치판과 안내통체의 사이에 구비되되, 상단부가 설치판의 상부로 돌출되게 설치되는 다수개의 필터가 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 필터부로 에어를 분사하여 필터부를 크리너하는 필터크리너부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 필터크리너부는 사이클론부의 내통체 외부에 설치되는 압축탱크가 구비되고, 상기 압축탱크에 일측부가 결합 고정되고, 타측부는 내통체의 내측에 위치되어 다수개의 분사구가 형성된 공급관이 구비된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 이물질이 포함된 공기가 외통체의 내측으로 유입되어 외통체의 내주면을 선회하는 원심력에 의해 공기 중에 포함된 이물질이 1차 분리되어 하부로 이동하고, 1차 이물질이 분리된 공기는 내통체의 내주면에서 선회하는 원심력에 의해 2차로 공기에 포함된 이물질이 분리된 후 필터를 통하여 외부로 공기가 배출되도록 함으로써, 여과필터의 여과 효율을 향상시키고, 여과필터의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 외통체의 하부에 구비되어 분진 등 공기로부터 분리된 이물질을 포집하는 포집부재의 상단부에는 역류방지부재를 구비함으로써, 포집부재에 포집된 분진 등 이물질이 재비산하여 외통체의 내측으로 이동하는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기를 보인 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기를 보인 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기를 보인 단면도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기의 작용관계를 보인 도면.

이하, 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기를 보인 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기를 보인 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기를 보인 단면도이고, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기(100)는 원심력을 이용하여 공기에 포함된 이물질을 분리하는 사이클론부(110)와, 상기 사이클론부(110)에서 분리된 이물질을 포집하는 이물질포집부(210)와, 상기 사이클론부(110)에서 이물질이 분리된 공기를 여과시켜 외부로 배출시키는 필터부(310)와, 상기 필터부(310)를 크리너하는 필터클리너부(410)로 구성된다.

여기서, 상기 사이클론부(110)는 원통 형상으로 형성되되, 상부에는 통공(114)이 형성되고, 상단부 외측에는 일측으로 편심되게 흡입구(116)가 형성된 외통체(112)가 구비된다.

나아가, 상기 외통체(112)의 하단에는 하부가 좁게 형성되도록 테이퍼면(118)이 형성된다.

따라서, 상기 외통체(112)의 흡입구(116)를 통하여 흡입된 공기는 외통체(112)의 내주면을 선회하면서 발생하는 원심력에 의해 공기로부터 이물질이 분리되어 하부로 떨어지게 된다.

그리고, 상기 외통체(112)에 형성된 통공(114)에 결합 고정되되, 원통 형상으로 형성되어 하단부의 소정 길이는 외통체(112)의 내측에 위치되고, 상부는 외통체(112)의 상부로 돌출되게 결합 고정되는 내통체(120)가 구비된다.

여기서, 상기 내통체(120)의 상단부에는 외통체(112)의 내측으로 흡입되어 이물질이 제거된 공기를 외부로 배출시키는 배출구(122)가 형성된다.

따라서, 상기 외통체(112)의 내주면을 선회하면서 이물질이 분리된 공기는 내통체(120)의 내측을 통하여 상부로 이동하여 배출구(122)를 통하여 외부로 배출되게 된다.

또한, 상기 내통체(120)의 내주면에 설치되되, 원통 형상으로 형성되어 상부는 외측으로 절곡되어 내통체(120)의 내주면에 용접 등 고정수단에 의해 결합 고정되는 차단판(132)이 형성되고, 하단부는 내통체(120)의 하부로 돌출되게 설치되는 안내통체(130)가 구비된다.

따라서, 상기 내통체(120)의 내측으로 이동한 공기는 내통체(120)의 내주면을 선회하면서 공기 중에 포함된 이물질을 2차로 걸러 하부로 배출시키고, 이물질이 제거된 공기는 안내통체(130)를 통하여 상부로 이동하게 된다.

그리고, 상기 이물질포집부(210)는 사이클론부(110)의 외통체(112) 하단부에 설치되되, 하부가 좁은 원뿔 형상으로 형성되어 상부가 외통체(112)와 연통되게 포집부재(212)가 구비된다.

따라서, 상기 사이클론부(112)에서 공기 중에 포함된 이물질이 분리되어 이 포집부재(212)에 포집되게 된다.

여기서, 상기 포집부재(212)의 상단부, 즉 외통체(112)와 연통되는 상단부에는 포집부재(212)에 포집된 이물질이 재비산되어 사이클로부(110)로 이동하는 것을 방지하는 역류방지부재(214)가 구비된다.

따라서, 상기 포집부재(212)에 포집된 이물질은 사이클론부(110)로 공급되는 공기의 압력에 의해 재비산되어 사이클론부(110)로 역류하는 것을 방지하게 된다.

나아가, 상기 포집부재(212)의 하단부에는 포집된 이물질을 외부로 배출시킬 수 있도록 개폐되는 개폐밸브(216)가 구비된다.

따라서, 상기 포집부재(212)에 포집된 이물질은 개폐밸브(216)를 개방시키게 되면 이 개폐밸브(216)를 통하여 이물질은 외부로 배출되게 된다.

또한, 상기 필터부(310)는 사이클론부(110)의 내통체(120)의 내측 상단부에 설치판(312)이 구비되고, 이 설치판(312)를 관통하여 상부로 돌출되게 설치되되, 안내통체(130)와 설치판(312)의 사이에 위치되게 다수개의 필터(314)가 구비된다.

따라서, 상기 사이클론부(110)에서 2차에 걸쳐 공기 중에 포함된 이물질이 분리된 공기는 안내통체(130)를 통하여 필터부(310)의 필터(314)를 통과하여 공기 중에 포함된 미세 먼지 등 이물질을 걸러주어 깨끗한 공기를 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 필터크리너부(410)는 내통체(120)의 상단부 외주면에 플랜지(412)가 구비되고, 이 플랜지(412)의 상부에 안착 고정되는 압축탱크(414)가 구비된다.

여기서, 상기 압축탱크(414)에 일측부가 결합 고정되고, 타측부는 내통체(120)를 관통하여 내측에 위치되게 공급관(416)이 구비된다.

나아가, 상기 공급관(416)의 하단부, 즉 내통체(120)의 내측에 위치하는 공급관(416)의 하단부에는 필터(314)로 에어를 분사하는 다수개의 분사구(418)가 형성된다.

따라서, 상기 압축탱크(414)에 저장된 에어는 공급관(416)을 통하여 이동하면서 분사구(418)를 통하여 분사되어 필터(314)에 흡착된 이물질을 떨어내어 필터(314)의 효율성을 향상시키고, 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기에 대한 작용관계를 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기의 작용관계를 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기(100)는 먼저, 분진 등 이물질이 포함된 공기가 사이클론부(110)의 외통체(112)에 형성된 흡입구(116)를 통하여 흡입되게 된다.

이렇게, 상기 흡입구(116)를 통하여 흡입된 공기는 흡입력에 의해 외통체(112)의 내주면을 선회하는 원심력에 의해 1차로 공기에 포함된 이물질은 외통체(112)의 내주면을 따라 하부로 이동하여 포집부재(212)에 포집되고, 공기는 내통체(120)의 내측을 통하여 상부로 이동하게 된다.

그리고, 상기 내통체(120)의 내측으로 이동한 공기는 차단판(132)에 의해 상부로 더 이상 이동하지 못하고 내통체(120)의 내주면을 따라 선회하게 되며, 이 내통체(120)의 내주면을 선회하는 원심력에 의해 2차로 공기에 포함된 이물질이 분리되어 하부로 떨어져 포집부재(212)에 포집되고, 공기는 안내통체(130)를 통하여 상부로 이동하게 된다.

이렇게, 상기 안내통체(130)를 통하여 상부로 이동하는 공기는 필터(314)를 통과한 후 배출구(122)를 통하여 외부로 배출되게 된다.

이때, 상기 안내통체(130)를 통하여 상부로 이동하는 공기는 필터(314)를 통과하는 과정에서 사이클론부(110)에서 미쳐 분리되지 않은 미세 먼지 등 이물질을 걸려주어 깨끗하게 정화된 공기만 배출구(122)를 통하여 외부로 배출되게 된다.

따라서, 상기 사이클론부(110)에서 2차에 걸쳐 공기에 포함된 이물질을 분리시키게 되어 필터(314) 측으로 이동하는 이물질의 량을 최소화하여 필터(314)의 여과 효율을 향상시킴과 동시에 필터(314)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 포집부재(212)의 입구에 역류방지부재(214)를 구비함으로써, 사이클론부(110)에서 공기로부터 분리되어 포집부재(212)에 포집된 이물질은 상승 회류하는 기류에 의해 사이클론부(110)로 이물질이 역류되는 것이 방지되게 된다.

그리고, 상기 필터부(310)의 필터(314)에 적층된 이물질은 압축탱크(414)에 저장된 에어를 공급관(416)에 구비된 분사구(418)를 통하여 분사하여 제거하게 된다.

이때, 상기 분사구(418)를 통하여 분사되는 에어에 의해 필터(314)로부터 분리된 이물질은 하부에 구비된 포집부재(212)에 포집되게 된다.

따라서, 상기 필터크리너부(410)를 이용하여 주기적으로 필터(314)를 청소함으로써, 필터(314)의 효율성을 향상시키고, 필터(314)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명에 따른 다중 사이클론 복합 집진기에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

100 : 집진기 110 : 사이클론부
112 : 외통체 114 : 통공
116 : 흡입구 118 : 테이퍼면
120 : 내통체 122 : 배출구
130 : 안내통체 132 : 차단판
210 : 이물질포집부 212 : 포집부재
214 : 역류방지부재 216 : 개폐밸브
310 : 필터부 312 : 설치판
314 : 필터 410 : 필터크리너부
412 : 플랜지 414 : 압축탱크
416 : 공급관 418 : 분사구

Claims (7)

1. 공기에 포함된 이물질을 분리하는 사이클론부와,
   상기 사이클론부의 하부에 설치되어 이물질이 포집되는 이물질포집부와,
   상기 사이클론부에서 이물질이 분리된 공기를 여과시켜 외부로 배출시키는 필터부로 구성된 것을 특징으로 하는 다중 사이클론 복합 집진기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 사이클론부는 원통 형상으로 형성되어 일측부에 편심되게 흡입구가 형성되고, 상부에 통공이 형성되며, 하부에는 테이퍼면이 형성된 외통체와,
   상기 외통체의 통공에 결합 고정되어 하단부는 외통체의 내측에 위치되고, 상부는 외통체의 상부로 돌출되게 결합 고정되며, 상단부에는 배출구가 형성된 내통체로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 사이클론 복합 집진기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 내통체의 내측에 위치되어 상부에는 외측으로 절곡되어 내통체의 내주면에 결합 고정되는 차단판이 형성된 안내통체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 다중 사이클론 복합 집진기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 이물질포집부는 사이클론부의 외통체 하부에 설치되는 포집부재가 구비되고,
   상기 포집부재의 상부에는 상부에 경사면에 형성된 원뿔 형상의 역류방지부재가 구비된 것을 특징으로 하는 다중 사이클론 복합 집진기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 필터부는 사이클론부의 내통체의 내측 상단부에 설치판이 구비되고, 이 설치판과 안내통체의 사이에 구비되되, 상단부가 설치판의 상부로 돌출되게 설치되는 다수개의 필터가 구비된 것을 특징으로 하는 다중 사이클론 복합 집진기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 필터부로 에어를 분사하여 필터부를 크리너하는 필터크리너부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 다중 사이클론 복합 집진기.
7. 재 6 항에 있어서,
   상기 필터크리너부는 사이클론부의 내통체 외부에 설치되는 압축탱크가 구비되고,
   상기 압축탱크에 일측부가 결합 고정되고, 타측부는 내통체의 내측에 위치되어 다수개의 분사구가 형성된 공급관이 구비된 것을 특징으로 하는 다중 사이클론 복합 집진기.

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