KR20170139765A - 백필터 탈진용 분사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 백필터의 탈진을 위해 작동기체를 분사하는 분사장치가 코안다 노즐 및 벤튜리 튜브의 조합으로 이루어지도록 함으로써, 분사되는 작동기체 유량을 비약적으로 증대시켜 궁극적으로는 탈진 효율을 향상시킬 수 있는, 백필터 탈진용 분사장치를 제공함에 있다.

Description

백필터 탈진용 분사장치 {Injection equipment for dedusting bag-filter}
본 발명은 백필터 탈진용 분사장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 산업공정 등에서 발생되는 분진을 처리하는 집진장치에 구비되는 백필터의 탈진을 위한 분사장치에 있어서, 코안다 효과의 노즐 및 벤튜리 튜브를 이용하여 탈진 효율을 높이는, 백필터 탈진용 분사장치에 관한 것이다.
일상생활로부터 산업공정에 이르기까지 다양한 상황에서 발생되는 분진은 기관지 등 호흡기 질환의 중요한 원인이 된다. 특히 최근 황사 등과 같이 자연적으로 발생되는 먼지 등 공기 내 오염물에 의한 악영향이 점점 심각해지고 있다. 이러한 문제로 인해, 다양한 분야에서의 집진장치들의 사용 범위가 갈수록 확대되고 있는 실정이다. 산업공정에서 발생되는 분진의 경우 양이 많을 뿐만 아니라 유독한 물질이 포함될 가능성도 있으며, 이러한 분진이 현장 외로 퍼질 경우 환경오염 문제를 발생시킬 수 있다. 이에 따라 산업공정에서의 분진을 처리하는 집진장치의 효율을 높이기 위한 연구도 꾸준히 지속되어 오고 있다.
산업공정 등에서 발생되는 분진을 처리하는 집진장치는, 한국특허공개 제2015-0045069호("탈진 수단을 갖는 전기집진 장치", 이하 선행문헌 1), 한국특허공개 제2015-0039965호("집진기용 더스트 재부착 방지장치 및 이를 이용한 탈진방법", 이하 선행문헌 2), 한국특허공개 제2015-0015203호("집진기용 백필터의 분진 탈진장치", 이하 선행문헌 3) 등에 개시된 바와 같이, 집진을 위한 백필터들이 다수 개 병렬로 배열되는 집진부와, 상기 집진부에 누적된 분진을 적절히 탈진시켜 주는 탈진부를 포함하여 이루어진다. 선행문헌 1에서는 집진부에 타격을 주어 분진을 떨어내는 방식을 사용하며, 선행문헌 2, 3에서는 집진부에 유체를 불어 줌으로써 분진이 쓸려나가게 하는 방식을 사용한다. 이 중 선행문헌 2, 3에서와 같이, 빠른 속도를 가진 유체(대부분의 경우 부가기체)를 불어 줌으로써 탈진이 이루어지게 하는 방식이 일반적으로 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 일반적인 집진장치의 개략도를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 종래의 일반적인 집진장치는, 분진을 포함하는 대상기체가 유통되는 케이스(11) 및 상기 케이스(11)에 수용되며 서로 병렬로 배치되어 대상기체의 집진을 수행하는 복수 개의 백필터(12)를 포함하여 이루어지는 집진부(10)와, 작동기체가 공급되는 파이프(21) 및 상기 파이프(21)에 연결되며 복수 개의 상기 백필터(11)들의 사이에 구비되어 작동기체를 분사하는 노즐(22)을 포함하여 이루어지는 탈진부(20)를 포함하여 이루어진다. 여기에서 상기 탈진부(20)는 선행문헌 2, 3에서와 같이 빠른 속도를 가진 작동기체를 불어 줌으로써, 분사기류 및 분사기류가 발생시키는 유인기류에 의해 상기 백필터(12) 표면에 부착되어 있는 분진이 떨어져 나오도록 하는 탈진 과정이 이루어지게 된다.
이 때 작동기체를 얼마나 빠르게 효율적으로 불어 주느냐에 탈진 효율이 직접적인 영향을 받는다는 것은 자명하다. 물론 작동기체를 빠르게 불어준다는 것은 불어지는 작동기체 유량이 크다는 것과 같은 의미로 생각할 수 있으며, 즉 궁극적으로는 분사되는 작동기체의 유량을 증대시킬수록 유리할 것이다. 이 때 단순히 분사되는 작동기체의 유량을 향상하는 것만을 목적으로 한다면 파이프로 공급되는 작동기체의 압력을 높이면 되겠으나, 작동기체 압력을 높이기 위해 사용되는 압축기에 들어가는 전력 소비량이 지나치게 늘어나게 될 경우 시스템 전체적인 효율이 떨어지게 되는 등, 다른 부분에서 불리한 점이 생길 수 있다. 이에 따라 노즐로부터의 작동기체의 분사가 더욱 효율적으로 이루어지게 하기 위해 다양한 구조의 개선 연구가 이루어지고 있다.
더불어, 노즐의 구조가 지나치게 복잡할 경우 설계 및 제작비가 상승하고, 사용 중 세척이나 교체 등과 같은 작업을 해야 하는 경우에 분해 및 조립이 난해해져 결과적으로 운용비가 상승하는 등의 문제도 있다. 즉 보다 단순한 구조를 가지면서도 동일 압력 조건에서 더 많은 작동기체를 효율적으로 분사할 수 있는 탈진장치 노즐에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다.
1. 한국특허공개 제2015-0045069호("탈진 수단을 갖는 전기집진 장치") 2. 한국특허공개 제2015-0039965호("집진기용 더스트 재부착 방지장치 및 이를 이용한 탈진방법") 3. 한국특허공개 제2015-0015203호("집진기용 백필터의 분진 탈진장치")
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 백필터의 탈진을 위해 작동기체를 분사하는 분사장치가 코안다 노즐 및 벤튜리 튜브의 조합으로 이루어지도록 함으로써, 분사되는 작동기체 유량을 비약적으로 증대시켜 궁극적으로는 탈진 효율을 향상시킬 수 있는, 백필터 탈진용 분사장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백필터 탈진용 분사장치는, 집진장치에 구비되는 백필터에 작동기체를 분사하여 분진을 탈진하는 백필터 탈진용 분사장치(500)에 있어서, 관 형태로 형성되며, 일측으로 작동기체가 공급되고 타측이 밀폐되는 분사관(100); 코안다 노즐(210) 및 적어도 하나의 벤튜리 튜브(220)가 순차적으로 결합되어 이루어지며, 상기 코안다 노즐(210)이 상기 분사관(100)에 연통되어 상기 분사관(100)으로부터 공급되는 작동기체에 부가기체를 혼합하여 분사하는 분사부(200); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
이 때 상기 분사부(200)는, 부가기체가 공급되어 내부로 분사되고, 내부로 분사되는 부가기체에 의해 작동기체가 내부로 유인되어 흡입부(213)를 통해 흡입되며, 작동기체 및 부가기체가 혼합되어 토출부(214)로 토출되도록 이루어지는 코안다 노즐(210), 작동기체 및 부가기체가 공급되되 간극을 통해 부가기체가 부가 공급되어, 작동기체 및 부가기체에 부가기체가 더 혼합되어 배출되도록 이루어지는 적어도 하나의 벤튜리 튜브(220)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 백필터 탈진용 분사장치(500)는, 상기 벤튜리 튜브(220)가 단일 개 구비되는 경우, 상기 코안다 노즐(210)의 상기 토출부(214)에 단일 개의 상기 벤튜리 튜브(220)의 유입부(221)가 간극을 가지고 연결되도록 이루어질 수 있다. 또는 상기 백필터 탈진용 분사장치(500)는, 상기 벤튜리 튜브(220)가 N개(N은 2 이상의 자연수) 구비되는 경우, 상기 코안다 노즐(210)의 상기 토출부(214)에 제1벤튜리 튜브(220)의 유입부(221)가 간극을 가지고 연결되고, 제n-1벤튜리 튜브(220)의 배출부(222)에 제n벤튜리 튜브(220)의 유입부(221)가 간극을 가지고 연결되는(n은 2, …, N) 순차적인 직렬 연결이 이루어질 수 있다.
또한 상기 백필터 탈진용 분사장치(500)는, 상기 코안다 노즐(210)에서 흡입되는 작동기체 양에 대한 상기 코안다 노즐(210)에서 토출되는 작동기체 및 부가기체의 혼합기체 양이 5 ~ 20배가 되도록 형성될 수 있다. 이 때 상기 백필터 탈진용 분사장치(500)는, 상기 코안다 노즐(210)에서 흡입되는 작동기체 양에 대한 상기 코안다 노즐(210) 및 상기 벤튜리 튜브(220)를 통해 배출되는 작동기체 및 부가기체의 혼합기체 양의 50 ~ 100배가 되도록 형성될 수 있다.
또한 상기 코안다 노즐(210)은, 외부몸체(211) 및 내부몸체(212)로 이루어지는 이중관 형태로 이루어지되, 이중관 일측 끝단이 외부로부터 기체를 흡입하는 상기 흡입부(213)를 형성하고, 타측 끝단이 외부로 기체를 토출하는 상기 토출부(214)를 형성하고, 이중관 중심 통로가 유동로(215)를 형성하되, 상기 유동로(215)는 상기 토출부(214)를 향할수록 직경이 커지도록 테이퍼지게 형성되며, 이중관 사이의 공간은 일측 및 타측 끝단이 밀폐되되 부가기체 유입관(216a)을 통해 부가기체가 유입되는 부가기체 유입부(216)를 형성하고, 상기 부가기체 유입부(216) 및 상기 유동로(215)는 상기 흡입부(213) 측에 상기 외부몸체(211) 및 상기 내부몸체(212) 사이의 간극 형태로 형성되는 부가기체 공급로(217)에 의해 연통되되, 상기 부가기체 공급로(217)는 상기 토출부(214) 측을 향해 경사진 방향으로 형성되어, 상기 부가기체 공급로(217)를 통해 부가기체가 분사됨으로써, 코안다 효과에 의해 상기 흡입부(213)를 통해 외부로부터 기체가 흡입되도록 이루어질 수 있다.
이 때 상기 코안다 노즐(210)은, 상기 외부몸체(211) 및 상기 내부몸체(212)가 나사결합부(218)에 의해 서로 결합되며, 상기 나사결합부(218)의 회전에 의해 상기 부가기체 공급로(217)의 간극 크기가 조절될 수 있다.
또한 상기 벤튜리 튜브(220)는, 관 형태로 형성되어 기체가 유입되는 유입부(221), 상기 유입부(221)보다 작은 직경을 가지는 관 형태로 형성되어 기체를 배출하는 배출부(222), 상기 유입부(221) 및 상기 배출부(222)를 연결하는 경사부(223)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 백필터 탈진용 분사장치(500)는, 하나의 상기 분사관(100)에 대하여 복수 개의 상기 분사부(200)가 구비되며, 하나의 상기 백필터 탈진용 분사장치(500)에 대하여 복수 개의 상기 분사관(100)이 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 분사장치가 코안다 효과의 노즐 및 벤튜리 튜브의 조합으로 이루어짐으로써, 분사되는 작동기체 유량을 크게 증대시킬 수 있는 효과가 있다. 특히 본 발명에 의하면 이러한 분사장치가 백필터 탈진에 사용됨으로써, 작동기체를 분사함으로써 백필터를 탈진하던 종래의 분사장치에 비해 훨씬 더 많은 유량의 작동기체를 효율적으로 공급할 수 있어, 궁극적으로는 백필터의 탈진 효율을 훨씬 향상할 수 있는 큰 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 집진장치.
도 2는 본 발명의 백필터 탈진용 분사장치 한 실시예의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 백필터 탈진용 분사장치의 구성예.
도 4는 분사부 한 실시예의 분해 사시도.
도 5는 분사부 한 실시예의 단면도.
도 6은 분사부 다른 실시예의 단면도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 백필터 탈진용 분사장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 백필터 탈진용 분사장치 한 실시예의 분해 사시도를 도시하고 있다. 본 발명의 백필터 탈진용 분사장치(500)는, 기본적으로 도 1에 도시된 일반적인 집진장치에 구비되는 탈진부와 같은 역할을 하는 장치로서, 즉 집진장치에 구비되는 백필터에 작동기체를 분사하여 분진을 탈진하는 역할을 한다. 이 때 본 발명의 분사장치(500)는, 도 2에 도시된 바와 같이 분사관(100) 및 분사부(200)로 이루어진다는 점은 종래의 탈진부와 마찬가지이나, 본 발명에서는 상기 분사부(200)가 종래에 비해 훨씬 효과적으로 작동기체를 분사할 수 있도록 그 구조가 개선되었다. 이하에서는 먼저 장치 전반적인 구성을 간략히 설명하고, 이후 상기 분사부(200)의 구성에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 분사관(100)은, (도 1에 도시된 일반적인 집진장치에 구비되는 탈진부의 파이프와 유사하게) 관 형태로 형성되며, 일측으로 작동기체가 공급되고 타측이 밀폐된 형태로 이루어진다. 상기 분사관(100)으로 공급되는 작동기체는 백필터에 분사되어 분진을 탈리하기만 하면 되므로, 특별히 어떤 물질이어야 한다는 조건은 없다. 따라서 작동기체는 일반적으로 압축공기이면 되는데, 물론 공기로 한정되는 것은 아니며 사용자 필요에 따라 특정 물질을 함유하는 기체를 사용하는 등과 같이 적절히 결정할 수 있음은 물론이다.
상기 분사부(200)는, 종래의 노즐에 비해 훨씬 효과적으로 작동기체를 분사할 수 있도록 개선된 것으로서, 간략히 설명하자면 코안다 노즐(210) 및 적어도 하나의 벤튜리 튜브(220)가 순차적으로 결합되어 이루어지며, 상기 코안다 노즐(210)이 상기 분사관(100)에 연통되어 상기 분사관(100)으로부터 공급되는 작동기체에 부가기체를 혼합하여 분사한다. 여기에서 부가기체는 일반적으로 외부 공기 또는 별도록 공급되는 압축공기일 수 있으며, 물론 작동기체와 마찬가지로 사용자 필요에 따라 특정 물질을 함유하는 기체여도 무방하다.
도 3은 본 발명의 백필터 탈진용 분사장치의 다른 구성예이다. 도 2에서는 상기 분사장치(500)가 하나의 상기 분사관(100)에 대하여 복수 개의 상기 분사부(200)가 구비된 예시를 도시하고 있으며, 이는 가장 기본적인 구성예라고 할 수 있다. 일반적으로 집진장치에 구비되는 백필터는 집진면적을 확보하기 위한 넓은 면적을 가지며 어느 정도의 두께를 가지는 플레이트 형태로 되어 있으며, 상기 분사장치(500)는 이러한 플레이트의 두께 방향에서 작동기체를 불어 주도록 되어 있다. 따라서 상기 분사관(100)은 백필터의 어느 한 모서리의 길이만큼 연장되어야 하며, 즉 하나의 상기 분사관(100)에는 복수 개의 상기 분사부(200)가 구비되도록 하는 것이 가장 바람직하다는 것은 자명하다. 도 3에서는 하나의 상기 백필터 탈진용 분사장치(500)에 대하여 도 2처럼 구성되는 상기 분사관(100)이 복수 개 구비되는 예시를 도시하고 있다. 탈진해야 하는 대상물 즉 백필터가 단일 개인 경우라면 도 2와 같은 구성으로 충분하겠으나, 대부분의 경우 집진장치 내에 구비되는 백필터는 복수 개가 병렬로 배치된 형태로 되어 있다. 이러한 경우 각각의 백필터에 상응하도록 복수 개의 분사관(100)이 구비되도록 할 수 있다. 또는 이와 같이 복수 개의 분사부(200)가 구비되는 분사관(100)이 복수 개 병렬로 나열되어 있을 경우 전체적으로 분사부(200)들은 행 및 열을 이루게 되므로, 분사관(100)의 연장 방향과 백필터 모서리의 연장 방향이 수직이 되도록 배치하여도 무방하다(도 1의 예시가 이러한 경우이다).
앞서도 설명한 바와 같이 이러한 방식의 탈진장치에서 탈진 효율은 분사부에서 얼마나 많은 양의 작동기체를 강하게 뿜어낼 수 있는가에 달려 있다. 즉 분사 효율을 높이기 위해서는 공급되는 기체 유량을 증대하는 것이 관건인 것이다. 종래에는 상기 분사부(200)에 해당하는 부품으로서 일반 노즐을 사용하거나, 또는 좀더 개선된 형태로서 분사관에 형성된 홀에 벤튜리 튜브를 연결하되 간극을 두어 연결함으로써 외부 공기(이를 부가기체라 한다)가 부가적으로 흡인될 수 있도록 하여 기체 유량을 증대시키는 시도가 이루어졌다. 그런데 일반적으로 최적화하여 잘 설계된 벤튜리 튜브에서라고 해도 흡인되는 부가기체 유량은 원래 공급되는 작동기체 유량의 5배 정도일 뿐으로, 즉 분사되는 혼합기체(원래 공급되는 작동기체+외부에서 흡인되는 부가기체) 유량은 원래 공급되는 작동기체 유량의 6배 정도까지밖에 증대할 수 없는 한계가 있었다.
그러나 본 발명에서는, 상기 분사부(200)가 상기 코안다 노즐(210) 및 상기 벤튜리 튜브(220)의 조합으로 이루어지게 함으로써, 종래의 일반 노즐과 비교해서는 물론이고 종래에 단일 벤튜리 튜브를 사용하는 경우에 비해 훨씬 분사기체의 유량을 증대할 수 있다. 이하에서 본 발명에서의 상기 분사부(200)의 구체적인 구성을 여러 실시예를 들어 보다 상세히 설명한다.
[분사부 제1실시예]
상기 분사부(200)의 제1실시예에서는, 상기 분사부(200)가 상기 코안다 노즐(210) 및 단일 개의 상기 벤튜리 튜브(220)로 이루어진다. 도 4는 분사부 제1실시예의 분해 사시도를, 도 5는 그 단면도를 도시하고 있다.
먼저 상기 코안다 노즐(210)에 대하여 설명한다. 코안다 효과(Coanda effect)란 벽면이나 천장면에 접근하여 분출된 기류가 그 면에 빨려서 부착하여 흐르는 경향을 갖는 것을 말하는 것으로, 이 경우 한쪽만 확산하므로 자유 분류에 비해 속도의 감쇠가 작고, 도달 거리가 길어지는 유동 특성을 갖는다. 상기 코안다 노즐(210)은, 부가기체를 공급함으로써 코안다 효과에 의하여 작동기체가 흡입되도록 하며, 결과적으로 작동기체 및 부가기체가 혼합되어 배출되도록 한다.
보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 상기 코안다 노즐(210)은, 도 5의 단면도에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 기본적으로 외부몸체(211) 및 내부몸체(212)로 이루어지는 이중관 형태로 이루어진다. 이 때 이중관 일측 끝단이 외부로부터 기체를 흡입하는 상기 흡입부(213)를 형성하고, 타측 끝단이 외부로 기체를 토출하는 상기 토출부(214)를 형성하고, 이중관 중심 통로가 유동로(215)를 형성한다. 또한 상기 유동로(215)는 상기 토출부(214)를 향할수록 직경이 커지도록 테이퍼지게 형성된다.
이 때, 도 5에 도시된 바와 같이 이중관 사이의 공간은 일측 및 타측 끝단이 밀폐되되 부가기체 유입관(216a)을 통해 부가기체가 유입되는 부가기체 유입부(216)를 형성한다. 상기 부가기체 유입부(216) 및 상기 유동로(215)는 상기 흡입부(213) 측에 상기 외부몸체(211) 및 상기 내부몸체(212) 사이의 간극 형태로 형성되는 부가기체 공급로(217)에 의해 연통되는데, 상기 부가기체 공급로(217)는 상기 토출부(214) 측을 향해 경사진 방향으로 형성된다.
이에 따라 상기 부가기체 공급로(217)를 통해 부가기체가 분사되면, 도 5의 화살표로 표시되어 있는 바와 같이 부가기체가 테이퍼진 상기 유동로(215) 벽면을 따라 흘러가게 되며, 코안다 효과에 의해 상기 흡입부(213)를 통해 외부로부터 기체가 흡입된다. 본 발명의 경우 상기 흡입부(213)로 흡입되는 기체는 상기 연소실(120)로부터 공급되어 온 작동기체로서, 즉 이 과정을 통해 작동기체에 부가기체가 혼합되어 상기 토출부(214)로 토출되게 된다.
이와 같이 상기 코안다 노즐(210)에서는 작동기체 및 부가기체를 혼합하여 배출하며, 이로써 궁극적으로는 백필터를 향해 분사되는 기체의 유량을 크게 증대시킬 수 있다. 이 때 혼합기체 양 또는 유속의 조절은 상기 코안다 노즐(210)로 공급되는 부가기체의 압력 또는 상기 부가기체 공급로(217)의 간극 조절 등을 통하여 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 상기 코안다 노즐(210)은, 상기 외부몸체(211) 및 상기 내부몸체(212)가 나사결합부(218)에 의해 서로 결합되며, 상기 나사결합부(218)의 회전에 의해 상기 부가기체 공급로(217)의 간극 크기가 조절될 수 있도록 이루어질 수 있다.
이처럼 상기 코안다 노즐(210)을 이용해서 분사되는 기체 유량을 증대시킴에 더하여, 본 발명에서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 상기 코안다 노즐(210)에 상기 벤튜리 튜브(220)를 더 구비시킴으로써, 분사되는 기체 유량을 더욱더 증대시킨다.
상기 벤튜리 튜브(220)는 관 형태로 형성되어 기체가 유입되는 유입부(221), 상기 유입부(221)보다 작은 직경을 가지는 관 형태로 형성되어 기체를 배출하는 배출부(222), 상기 유입부(221) 및 상기 배출부(222)를 연결하는 경사부(223)를 포함하여 이루어진다. 즉 상기 유입부(221)로 유입된 기체가 상기 경사부(223)를 통과하면서 유속이 빨라져서 상기 배출부(222)로 배출되도록 이루어지는 것이다.
이 때, 분사부 제1실시예에서 상기 벤튜리 튜브(220)는 단일 개 구비되며, 이 때 상기 유기물질의 가스화 장치(100)는, 상기 코안다 노즐(210)의 상기 토출부(214)에 단일 개의 상기 벤튜리 튜브(220)의 유입부(221)가 간극을 가지고 연결되도록 이루어진다. 도 5의 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 코안다 노즐(210) - 상기 벤튜리 튜브(220) 사이의 간극은 부가기체 부가공급로(221a)를 형성하게 된다. 바로 상기 부가기체 부가공급로(221a)를 통해 부가기체가 더 공급된다.
상술한 바와 같이 상기 분사부(200)에 의하여 백필터에 분사되는 기체의 양은 [상기 분사관(100)을 통해 공급된 작동기체 + 상기 코안다 노즐(210)에서 공급된 부가기체(a) + 상기 벤튜리 튜브(220)에서 부가 공급된 부가기체(b)]가 된다. 앞서 설명한 바와 같이 잘 설계된 벤튜리 튜브의 경우 원래 공급되는 기체 유량 대비 분사되는 기체 유량이 6배 정도 되게 할 수 있으며, 일반적인 코안다 노즐의 경우 원래 공급되는 기체 유량 대비 분사되는 기체 유량이 10배 가량이 되게 할 수 있다. 즉 코안다 노즐로 먼저 기체 유량을 증대시킨 후 벤튜리 튜브로 더욱 증대함으로써, 상술한 예시의 경우 상기 분사관(100)을 통해 공급된 작동기체 유량 대비 분사되는 기체 유량이 자그마치 60배가 되게 할 수 있다.
이처럼 본 발명에 의하면 분사되는 기체의 양을 비약적으로 증대시킬 수 있어, 궁극적으로 백필터 탈진 효율을 극대화할 수 있게 된다. 또는, 동일 직경을 가진 분사부를 사용할 때 이처럼 분사관을 통해 공급되는 작동기체 유량 대비 분사되는 기체 유량을 수십 배 이상 증대할 수 있으므로, 거꾸로 생각하면 동일 기체 분사 유량을 유지하면서 분사부의 크기를 수십 배 이상 축소할 수도 있음을 알 수 있다. 즉 본 발명의 구성을 도입함으로써, 기존에 비해 탈진장치의 부피를 훨씬 축소할 수도 있는 장점도 얻을 수 있는 것이다.
여기에서, 상기 코안다 노즐(210)에서 흡입되는 작동기체 양에 대한 상기 코안다 노즐(210)에서 토출되는 작동기체 및 부가기체의 혼합기체 양이 5 ~ 20배가 되도록 형성할 수 있다. 또한 상기 코안다 노즐(210)에서 흡입되는 작동기체 양에 대한 상기 코안다 노즐(210) 및 상기 벤튜리 튜브(220)를 통해 배출되는 작동기체 및 부가기체의 혼합기체 양의 50 ~ 100배가 되도록 형성할 수 있다.
[분사부 제2실시예]
상기 분사부(200)의 제1실시예에서는 상기 분사부(200)가 상기 코안다 노즐(210) 및 단일 개의 상기 벤튜리 튜브(220)로 이루어졌던 반면, 상기 분사부(200)의 제2실시예에서는, 상기 분사부(200)가 상기 코안다 노즐(210) 및 복수 개의 상기 벤튜리 튜브(220)로 이루어진다. 도 6은 분사부 제2실시예의 단면도를 도시하고 있다.
상기 분사부(200)의 제2실시예에서, 상기 코안다 노즐(210) 및 제1벤튜리 튜브(220)의 구성은 제1실시예에서의 상기 코안다 노즐(210) 및 (단일 개의) 상기 벤튜리 튜브(220)의 구성과 동일하므로 설명을 생략한다. 제2실시예에서는, 상기 벤튜리 튜브(220)가 복수 개 구비되되, 이들이 순차적인 직렬 연결을 이룬다.
보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 도 6에 도시된 실시예에서, 벤튜리 튜브는 제1, 제2, 제3벤튜리 튜브(220A)(220B)(220C) 즉 3개가 순차 직렬 연결된다. 이 때, 상기 코안다 노즐(210)의 상기 토출부(214)에 제1벤튜리 튜브(220A)의 유입부가 간극을 가지고 연결되며, 이 간극이 제1부가기체 부가공급로를 형성하여 여기로 부가기체가 부가 공급된다. 또한, 상기 제1벤튜리 튜브(220A)의 배출부에 제2벤튜리 튜브(220B)의 유입부가 간극을 가지고 연결되며, 이 간극이 제2부가기체 부가공급로를 형성하여 여기로 부가기체가 부가 공급된다. 마찬가지로, 상기 제2벤튜리 튜브(220B)의 배출부에 제3벤튜리 튜브(220C)의 유입부가 간극을 가지고 연결되며, 이 간극이 제3부가기체 부가공급로를 형성하여 여기로 부가기체가 부가 공급된다.
이런 식으로, 상기 벤튜리 튜브(220)가 N개(N은 2 이상의 자연수) 구비되는 경우, 상기 코안다 노즐(210)의 상기 토출부(214)에 제1벤튜리 튜브(220)의 유입부(221)가 간극을 가지고 연결되고, 제n-1벤튜리 튜브(220)의 배출부(222)에 제n벤튜리 튜브(220)의 유입부(221)가 간극을 가지고 연결되는(n은 2, …, N) 순차적인 직렬 연결이 이루어지게 함으로써, 부가 공급되는 부가기체의 양을 훨씬 더 늘릴 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
500: (백필터 탈진용) 분사장치
100: 분사관
200: 분사부
210: 코안다 노즐 211: 외부몸체
212: 내부몸체 213: 흡입부
214: 토출부 215: 유동로
216: 부가기체 유입부 216a: 부가기체 유입관
217: 부가기체 공급로 218: 나사결합부
218a: 핸들
220: 벤튜리 튜브 221: 유입부
221a: 부가기체 부가공급로
222: 배출부 223: 경사부

Claims (9)

  1. 집진장치에 구비되는 백필터에 작동기체를 분사하여 분진을 탈진하는 백필터 탈진용 분사장치에 있어서,
    관 형태로 형성되며, 일측으로 작동기체가 공급되고 타측이 밀폐되는 분사관;
    코안다 노즐 및 적어도 하나의 벤튜리 튜브가 순차적으로 결합되어 이루어지며, 상기 코안다 노즐이 상기 분사관에 연통되어 상기 분사관으로부터 공급되는 작동기체에 부가기체를 혼합하여 분사하는 분사부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 분사부는,
    부가기체가 공급되어 내부로 분사되고, 내부로 분사되는 부가기체에 의해 작동기체가 내부로 유인되어 흡입부를 통해 흡입되며, 작동기체 및 부가기체가 혼합되어 토출부로 토출되도록 이루어지는 코안다 노즐,
    작동기체 및 부가기체가 공급되되 간극을 통해 부가기체가 부가 공급되어, 작동기체 및 부가기체에 부가기체가 더 혼합되어 배출되도록 이루어지는 적어도 하나의 벤튜리 튜브
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 백필터 탈진용 분사장치는,
    상기 벤튜리 튜브가 단일 개 구비되는 경우, 상기 코안다 노즐의 상기 토출부에 단일 개의 상기 벤튜리 튜브의 유입부가 간극을 가지고 연결되도록 이루어지며,
    상기 벤튜리 튜브가 N개(N은 2 이상의 자연수) 구비되는 경우, 상기 코안다 노즐의 상기 토출부에 제1벤튜리 튜브의 유입부가 간극을 가지고 연결되고, 제n-1벤튜리 튜브의 배출부에 제n벤튜리 튜브의 유입부가 간극을 가지고 연결되는(n은 2, …, N) 순차적인 직렬 연결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 백필터 탈진용 분사장치는,
    상기 코안다 노즐에서 흡입되는 작동기체 양에 대한 상기 코안다 노즐에서 토출되는 작동기체 및 부가기체의 혼합기체 양이 5 ~ 20배가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 백필터 탈진용 분사장치는,
    상기 코안다 노즐에서 흡입되는 작동기체 양에 대한 상기 코안다 노즐 및 상기 벤튜리 튜브를 통해 배출되는 작동기체 및 부가기체의 혼합기체 양의 50 ~ 100배가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 코안다 노즐은,
    외부몸체 및 내부몸체로 이루어지는 이중관 형태로 이루어지되,
    이중관 일측 끝단이 외부로부터 기체를 흡입하는 상기 흡입부를 형성하고, 타측 끝단이 외부로 기체를 토출하는 상기 토출부를 형성하고, 이중관 중심 통로가 유동로를 형성하되, 상기 유동로는 상기 토출부를 향할수록 직경이 커지도록 테이퍼지게 형성되며,
    이중관 사이의 공간은 일측 및 타측 끝단이 밀폐되되 부가기체 유입관을 통해 부가기체가 유입되는 부가기체 유입부를 형성하고, 상기 부가기체 유입부 및 상기 유동로는 상기 흡입부 측에 상기 외부몸체 및 상기 내부몸체 사이의 간극 형태로 형성되는 부가기체 공급로에 의해 연통되되, 상기 부가기체 공급로는 상기 토출부 측을 향해 경사진 방향으로 형성되어,
    상기 부가기체 공급로를 통해 부가기체가 분사됨으로써, 코안다 효과에 의해 상기 흡입부를 통해 외부로부터 기체가 흡입되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 코안다 노즐은,
    상기 외부몸체 및 상기 내부몸체가 나사결합부에 의해 서로 결합되며,
    상기 나사결합부의 회전에 의해 상기 부가기체 공급로의 간극 크기가 조절되는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 벤튜리 튜브는,
    관 형태로 형성되어 기체가 유입되는 유입부, 상기 유입부보다 작은 직경을 가지는 관 형태로 형성되어 기체를 배출하는 배출부, 상기 유입부 및 상기 배출부를 연결하는 경사부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 백필터 탈진용 분사장치는,
    하나의 상기 분사관에 대하여 복수 개의 상기 분사부가 구비되며,
    하나의 상기 백필터 탈진용 분사장치에 대하여 복수 개의 상기 분사관이 구비되는 것을 특징으로 하는 백필터 탈진용 분사장치.
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