KR20180075019A - 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기 - Google Patents

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Abstract

원심력집진기와 여과포집진기를 일체형으로 구성한 본 발명의 일 측면에 따른 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기는, 복수개의 격실로 구성되고, 각 격실 내에 설치된 여과재를 이용하여 처리가스에 포함된 먼지를 제거하는 여과포집진기; 외부에서 유입되는 처리가스를 원심력에 의해 전처리하여 상기 격실로 제공하는 2개 이상의 원심력집진기가 상기 각 격실의 하부에 설치되는 복수개의 전처리집진기 그룹; 및 상기 외부에서 유입되는 처리가스가 각 전처리집진기 그룹에 포함된 2개 이상의 원심력집진기로 분배되도록 제어하는 제어기를 포함한다.

Description

미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기{Industrial Precipitator for Collecting Fine Dust}
본 발명은 집진기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 여과포 집진 성능을 향상시킬 수 있는 산업용 집진기에 관한 것이다.
대표적인 집진기 중 하나인 여과포집진기는 사용하는 여과재(필터)에 따라 다양한 먼지를 균일하게 포집할 수 있는 장점으로 여러 산업현장에서 사용되고 있다. 여과포집진기는 여과재를 이용하여 가스 중에 포함된 부유분진을 걸러내는 장치로써, 여과재의 종류에 따라 집진환경에 알맞은 구성을 가지도록 설계할 수 있다. 특히, 여과포집진기는 다양한 모양 및 재질로 된 여과재의 개발로 인해 그 이용이 증대되고 있으며, 고급필터소재를 적용할 경우 미세먼지-초미세먼지(PM)까지 집진할 수 있어 매우 효율적이 집진장치로 평가 받고 있다.
이러한 여과포집진기는 여과재를 사용하기 때문에 여과재의 막힘현상(눈막힘)이 발생할 수 밖에 없어, 일정주기마다 압축공기를 이용하여 여과재 표면의 먼지를 털어내는 탈진작업을 수행해야 한다. 하지만, 압축공기 생성을 위해서는 공기압축기를 사용해야 하므로 많은 전기동력이 소모된다는 문제점이 있다. 또한, 주기적인 탈진작업으로 여과재 표면의 기공이 조금씩 벌어지는 현상이 누적되는데, 여과재 사용 초기에는 기공 크기가 촘촘하게 유지되나, 시간이 지나면 기공이 벌어져 먼지 포집성능이 하락하게 되므로 주기적으로 해당 여과재를 교체해야 한다는 문제점도 있다.
특히, 분진에 수분이 포함되어 있는 경우 분진에 포함된 수분으로 인해 여과재에 대한 분진의 부착력이 증대하게 되므로 탈진작업으로도 여과재에 포집된 분진이 제거되지 않는다는 문제점이 있어 수분이 많은 공장 등에서는 여과포집진기를 사용하기 어렵다는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 여과포집진기의 문제를 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 여과포집진기(10)의 전단에 전처리 집진기(20)를 추가하는 방법이 제시된 바 있다. 즉, 상술한 바와 같은 여과포집진기(10)의 문제는 먼지 부하량에 직접 연관이 있으므로, 여과포집진기(10)에 입력되는 분진부하를 절감할 목적으로 저가의 전처리 집진기(20)를 추가한 것이다.
이때, 전처리 집진기(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 가스를 회전시켜 원심력으로 입자를 걸러내는 원심력집진기(싸이클론, Cyclone, 20)가 대표적으로 이용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원심력집진기(20)는 원뿔모양의 구조로 형성된다. 원심력집진기(20)는 PM과 같은 미세먼지의 포집은 불가능하지만 내부에서 발생되는 회오리 형태의 가스로 인해 상대적으로 무거운 먼지(예컨대 수십 마이크로미터의 큰 입자)를 외부로 배출시킬 수 있다.
하지만, 도 1에 도시된 바와 같이 원심력집진기(20)를 전처리 집진기로 배치하고 그 후단에 여과포집진기(10)를 배치하게 되면, 여과포집진기(10)의 부하경감으로 인해 여과포집진기(10)의 수명연장 및 집진효율 개선의 효과는 발생할 수 있지만, 서로 다른 형태의 집진기(10, 20)가 2기가 설치되어야 하므로 설치비용 및 설치면적이 증가하게 된다는 문제점이 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같은 종래기술의 경우 1개의 원심력집진기(20)와 여과포집진기(10)가 별도로 배치되는 구조이기 때문에, 원심력집진기(20)로 투입할 수 있는 분진의 양이 한정될 수 밖에 없어 대용량의 분진처리가 요구되는 환경에는 적용될 수 없을 뿐만 아니라, 대용량의 분진처리가 요구되는 환경에 적용된다 하더라도 집진효율이 낮아질 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원심력집진기와 여과포집진기를 일체형으로 구성한 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기를 제공하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 수분이 많은 환경에서도 적용이 가능한 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 여과포 집진기의 분진부담을 경감시킬 수 있는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 여과포집진기의 탈진작업을 위한 공기압축기의 사용을 감소시킬 수 있는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기를 제공하는 것을 다른 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 여과포집진기와 결합되는 원심력집진기의 집진효율을 향상시킬 수 있는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기를 제공하는 것을 다른 기술적 특징으로 한다.
또한 본 발명은 여과포집진기에 결합되는 복수개의 원심력집진기로 인입되는 처리가스의 양을 조절할 수 있는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기는, 복수개의 격실로 구성되고, 각 격실 내에 설치된 여과재를 이용하여 처리가스에 포함된 먼지를 제거하는 여과포집진기; 외부에서 유입되는 처리가스를 원심력에 의해 전처리하여 상기 격실로 제공하는 2개 이상의 원심력집진기가 상기 각 격실의 하부에 설치되는 복수개의 전처리집진기 그룹; 및 상기 외부에서 유입되는 처리가스가 각 전처리집진기 그룹에 포함된 2개 이상의 원심력집진기로 분배되도록 제어하는 제어기를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기는, 여과재를 이용하여 처리가스에 포함된 먼지를 제거하는 격실을 포함하는 여과포집진기; 상기 격실의 하부에 설치되고, 외부에서 유입되는 처리가스를 상부의 상기 격실에 제공하는 제1 원심력분리기 및 제2 원심력분리기; 상기 외부에서 유입되는 처리가스를 상기 제1 원심력분리기에 제공하는 제1 처리가스 유입관; 상기 외부에서 유입되는 처리가스를 상기 제2 원심력분리기에 제공하는 제2 처리가스 유입관; 상기 외부에서 유입되는 처리가스를 상기 제1 원심력분리기 및 제2 원심력분리기에 분배하는 제어기; 상기 제1 원심력분리기에서 전처리된 처리가스를 상기 격실로 제공하기 위한 제1 접속부; 및 상기 제2 원심력분리기에서 전처리된 처리가스를 상기 격실에 제공하기 위한 제2 접속부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 원심력집진기와 여과포집진기를 일체형으로 구성함으로써 설치면적 및 설치비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 원심력집진기가 처리가스에 포함된 분진뿐만 아니라 수분도 전처리할 수 있기 때문에, 여과포집진기로 투입되는 처리가스에 포함된 수분으로 인해 발생되는 여과재에 대한 분진의 부착력 증대가 억제되므로, 수분이 많은 환경에서도 적용이 가능할 뿐만 아니라 여과재의 눈막힘 발생 및 탈진작업의 주기를 감소시킬 수 있어 집진기의 운영비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 처리가스를 원심력집진기를 이용하여 전처리함으로써 여과포집진기가 처리해야 할 분진부하를 경감시킬 수 있어 여과포집진기의 여과재 수명을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 집진기의 운용비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 여과포집진기가 처리해야 할 분진부하가 경감되기 때문에 탈진을 위한 공기압축기의 사용을 감소시킬 수 있어 집진기의 운용비용을 더욱 절감할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 여과포집진기를 구성하는 복수개의 격실마다 각각 복수개의 원심력집진기를 접속시킴으로써 원심력집진기의 외경 및 내경을 감소시킬 수 있어 원심력집진기의 집진효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 각 격실에 접속된 복수개의 원심력집진기로 인입되는 처리가스의 양을 균등하게 조절할 수 있어 전체적인 집진효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 여과포집진기의 전단에 전처리 집진기로 원심력집진기가 배치된 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리집진기 그룹의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리가스 유입관의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전처리집진기 그룹의 사시도이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기의 평면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기의 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리집진기 그룹의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리가스 유입관의 확대도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기(200)는 여과포집진기(210), 복수개의 전처리집진기 그룹(220), 처리가스 유입관(224), 복수개의 접속부(230), 및 제어기(240)를 포함한다.
여과포집진기(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(212), 압축공기 유입관(214), 처리가스 배출관(216)을 포함한다.
먼저, 본체(212)는 직육면체의 형상의 구조를 갖는 것으로서, 처리가스로부터 먼지를 제거하는 복수개의 격실(212, 212b, 212c)로 구성된다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해 본체(212)가 3개의 격실(212a, 212b, 212c)을 포함하는 것으로 설명하였지만, 이는 하나의 예일 뿐 본체(212)는 4개 이상의 격실을 포함하거나 3개 미만의 격실을 포함할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 복수개의 격실(212a, 212b, 212c)들은 도 2에 도시된 바와 같이 서로 병렬로 연결된다. 이에 따라, 본 발명에서는 전처리집진기 그룹(220)에 의해 전처리된 처리가스를 각 격실(212a, 212b, 212c)에서 분배하여 처리할 수 있기 때문에 대용량의 처리가스를 효율적으로 처리할 수 있게 된다.
각 격실(212a, 212b, 212c)의 내부에는 복수개의 여과제(필터, 218)가 설치된다. 전처기집진기 그룹(220)에서 전처리된 처리가스가 각 격실(212a, 212b, 212c)내에 설치된 복수개의 여과제(218)를 통과함으로써 처리가스 내에 포함된 미세먼지가 여과제(2180)에 포집된다. 이를 통해 전처리된 처리가스로부터 먼지가 제거된다.
복수개의 격실(212a, 212b, 212c)들 각각은 처리가스로부터 먼지를 제거하는 집진작업 및 여과재(218)에 포집되어 있는 먼지를 여과재(218)로부터 제거하는 탈진작업이 교번하여 수행될 수 있다.
이때, 복수개의 격실(212a, 212b, 212c) 중 어느 하나의 격실에서는 탈진작업이 수행되고, 나머지 격실들에서는 집진작업이 수행될 수 있다. 예컨대, 제1 격실(212a)에서 탈진작업이 수행 중 일 때 제2 및 제3 격실(212b, 212c)에서는 집진작업이 수행되고, 제2 격실(212b)에서 탈진작업이 수행중 일 때 제1 및 제3 격실(212a, 212c)에서는 집진작업이 수행되며, 제3 격실(212c)에서 탈진작업이 수행중일 때 제1 및 제2 격실(212a, 212b)에서는 집진작업이 수행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 본체(212)가 서로 병렬로 연결된 복수개의 격실(212a, 212b, 212c)로 이루어져 있기 때문에 어느 하나의 격실에서 탈진작업이 이루어지는 경우 다른 격실들에서는 집진작업을 계속해서 수행할 수 있고, 이로 인해 집진작업이 연속적으로 수행될 수 있어 집진효율을 향상시킬 수 있게 된다.
압축공기 유입관(214)은 탈진주기가 되면 외부의 공기 압축기(215)로부터 유입되는 압축공기를 각 격실(212a, 212b, 212c)로 공급하여 여과제(218)를 탈진시킴으로써, 여과제(218)에 포집되어 있는 미세먼지들이 하부로 배출되도록 한다.
일 실시예에 있어서, 압축공기 유입관(214)은 도 2에 도시된 바와 같이, 각 격실(212a, 212b, 212c)의 일측 상단에 설치될 수 있다.
처리가스 배출관(216)은 각 격실(212a, 212b, 212c) 내에 설치된 여과재(218)를 통과함에 의해 깨끗해진 처리가스를 외부로 배출한다. 일 실시예에 있어서, 처리가스 배출관(216)은 각 격실(212a, 212b, 212c)에서 압축공기 유입관(214)이 설치되는 측의 반대측 상단 또는 하단에 설치될 수 있다.
상술한 바와 같은 실시예에 따르는 경우, 복수개의 격실들(212a, 212b, 212c) 중 탈진작업이 이루어지는 격실 내에서는 가스의 유동이 없어야 하므로 전처리집진기 그룹(220)으로부터 처리가스가 유입되지 않을 뿐만 아니라 처리가스 배출관(216)으로 처리가스가 배출되지도 않는다.
복수개의 전처리집진기 그룹(220a~220c)은 여과포집진기(210)의 본체(212) 하단에 부착된다. 보다 구체적으로, 전처리집진기 그룹(220a~220c)은 여과포집진기(210)의 격실(212a, 212b, 212c)의 하단에 각각 부착된다.
도 2에서는 여과포집진기(210)가 3개의 격실(212a, 212b, 212c)를 갖는 것으로 설명하였기 때문에, 전저리집진기 그룹(220)은 제1 격실(212a)의 하단에 부착된 제1 전처리집진기 그룹(220a), 제2 격실(212b)의 하단에 부착된 제2 전처리집진기 그룹(220b), 및 제3 격실(212c)의 하단에 부착된 제3 전처리집진기 그룹(220c)을 포함하게 된다.
일 실시예에 있어서, 전처리집진기 그룹(220)은 복수개의 원심력집진기(222)를 포함한다. 예컨대, 각 전처리집진기 그룹(220)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 원심력집진기(222)를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 경우 전처리집진기 그룹(220)이 복수개의 원심력집진기(222)를 포함하기 때문에, 여과포집진기(210)의 격실(212a, 212b, 212c)에는 각각 복수개의 원심력집진기(222)가 부착된다. 일 실시예에 있어서, 전처리집진기 그룹(220)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 원심력집진기(222)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 여과포집진기(210)의 각 격실(212a, 212b, 212c) 하단에 부착되는 전처리집진기(220a~220c)를 복수개의 원심력집진기(222)로 구성하는 이유는, 전처리집진기(220a~220c)를 하나의 원심력집진기(222)로만 구성하게 되면 원심력집진기(222)로 유입되는 처리가스의 선속도가 줄어들고, 원통부의 반경이 커서 처리가스가 크게 회전하게 되므로 분진제거를 위해 필요한 원심력이 발생되지 않을 수 있어 원심력집진기(222)가 차지하는 부피 대비하여 집진효율이 극대화 될 수 없기 때문이다.
상술한 바와 같은 원심력집진기(222)는 전체적으로 원뿔모양의 본체를 갖는 것으로서, 처리가스 유입관(224)을 통해 상부측면으로 처리가스가 인입된다. 원뿔모양의 원심력집진기(222) 본체로 인입된 처리가스는 본체 내에서 회오리 바람형태로 회전 및 하강함으로써 처리가스에 포함된 먼지 및 수분을 원심력에 의해 하방으로 걸러내고, 먼지가 제거된 처리가스를 다시 회전 및 상승시켜 상부 중앙에 형성된 중앙통로(222a)로 빠져나가게 함으로써 처리가스를 전처리한다. 이때 처리가스로부터 분리된 먼지는 본체 측면을 타고 중력에 의해 하부의 배출구(222b)로 배출된다.
이와 같이, 본 발명은 여과포집진기(210)의 각 격실(212a, 212b, 212c) 별로 배치된 복수개의 원심력진기(222)가 각 격실(212a, 212b, 212c)로 인입될 처리가스를 전처리하기 때문에 여과포집진기(210)의 분진부하를 감소시킬 수 있고, 각 격실(212a, 212b, 212c)에 부착된 원심력집진기(222)들 간에도 처리해야 하는 분진부하가 분할되기 때문에 각 격실(212a, 212b, 212c) 별로 요구되는 원심력집진기(222)의 직경 및 높이를 감소시킬 수 있게 된다.
특히, 아래의 수학식 1에 기재된 바와 같이, 원심력집진기(222)의 경우 원통부 직경이 감소할수록 집진효율이 향상된다는 것을 알 수 있고, 본원발명의 경우 각 격실(212a, 212b, 212c) 별로 복수개의 원심력집진기(222)를 부착시키기 때문에 원심력집진기(222)의 원통부 직경을 감소시킬 수 있어 각 격실(212a, 212b, 212c) 별로 하나의 원심력집진기(222)를 부착시키는 경우에 비해 집진효율을 향상시킬 수 있게 된다.
Figure pat00001
수학식 1에서, δ는 분진의 입자경을 나타내고, ρs는 분진의 밀도를 나타내며, V는 처리가스의 입구속도를 나타내고, μ는 처리가스의 점성계수를 나타내며, g는 중력가속도를 나타내고, D는 원심력집진기의 원통부 직경을 나타내며, d는 원심력집진기의 출구관인 중앙통로의 직경을 나타낸다.
이와 같이, 본 발명의 경우 각 격실(212a, 212b, 212c) 하부에 복수개의 원심력집진기(222)를 부착시킴으로써 원심력집진기(222)가 직경을 감소시킬 수 있고, 이로 인해 원심력집진기(222)로 유입되는 처리가스의 선속도가 매우 빨라져 충분한 원심력을 발생시킬 수 있기 때문에 집진효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명은, 원심력집진기(222)가 처리가스에 포함된 분진뿐만 아니라 수분도 전처리하기 때문에, 여과포집진기(210)로 투입되는 처리가스에 포함된 수분으로 인해 발생되는 여과재(218)에 대한 분진의 부착력 증대가 억제되므로, 수분이 많은 환경에서도 적용이 가능할 뿐만 아니라 여과재(218)의 눈막힘 발생 및 탈진작업의 주기를 감소시킬 수 있어 집진기의 운영비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.
상술한 실시예에 있어서, 각 격실(212a, 212b, 212c)별로 부착되는 원심력집진기(222)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 각 격실(212a, 212b, 212c)들이 배치된 방향과 동일한 방향으로 배치될 수 있다.
처리가스 유입관(224)은 외부로부터 공급되는 처리가스를 각 전처리집진기 그룹(220)에 공급한다.
일 실시예에 있어서, 처리가스 유입관(224)은 외부로부터 처리가스가 유입되는 메인 스트림(610), 처리가스를 각 전처리집진기 그룹(220)으로 공급하기 위해 메인 스트림(610)에서 분기된 복수개의 제1 분기라인(620), 및 처리가스를 각 전처리집진기 그룹(220)에 포함된 복수개의 원심력집진기(222)로 공급하기 위해 각 제1 분기라인(620)에서 분기된 복수개의 제2 분기라인(630_1, 630_2)을 포함한다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 하나의 제1 분기라인(620)만을 도시하였지만, 나머지 제1 분기라인들(620)에서도 복수개의 제2 분기라인(630_1, 630_2)이 분기되어 형성된다.
이때, 제1 분기라인(620)에는 처리가스를 각 전처리집진기 그룹(220)에 균등하게 분배하기 위해 복수개의 제1 분기라인(620)으로 공급되는 처리가스의 양을 조절하기 위한 복수개의 제1 밸브(622)가 설치될 수 있다.
또한, 제2 분기라인(630_1, 630_2)에는 처리가스를 각 원심력집진기(222)에 균등하게 분배하기 위해 복수개의 제2 분기라인(630_1, 630_2)으로 공급되는 처리가스의 양을 조절하기 위한 복수개의 제2 밸브(632_1, 632_2)가 설치될 수 있다.
이때, 복수개의 제1 밸브(622) 및 복수개의 제2 밸브(632_1, 632_2)의 개폐는 제어기(640)에 의해 제어된다.
복수개의 접속부(230)는 각각의 원심력집진기(222)를 여과포집진기(210)의 격실(212a, 212b, 212c) 하단에 부착시킨다. 일 실시예에 있어서, 각 접속부(230)는 도 4에 도시된 바와 같이, 원심력집진기(222)와 연결되는 일측에서 각 격실(212) 하부에 연결되는 타측 방향으로 갈수록 단면적이 증가하는 사각뿔 형상일 수 있다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이 접속부(230)의 일측인 꼭지부분은 원심력집진기(222)의 중앙통로(222a)에 부착되고, 접속부(230)의 타측인 사각형부분이 각 격실(212)의 하단에 부착된다.
상술한 실시예에 따르는 경우, 각 격실(212) 하부의 면적은 해당 격실(212) 하부에 부착되어 있는 복수개의 접속부(230)의 타측 단면적들의 합과 동일할 수 있다.
제어기(640)는 외부로부터 공급되는 처리가스가 각 전처리집진기 그룹(220)에 포함된 복수개의 원심력집진기(222)로 균등 분배되도록 제어한다.
구체적으로, 제어기(640)는 제1 분기라인(620)에 설치된 복수개의 제1 밸브(622)들의 개폐율을 조절함으로써 각 전처리집진기 그룹(220)으로 공급되는 처리가스의 양이 동일해지도록 한다.
또한, 제어기(640)는 제2 분기라인(630)에 설치된 복수개의 제2 밸브(632)들의 개폐율을 조절함으로써 제2 분기라인(630)을 통해 각 원심력집진기(222)로 유입되는 처리가스의 양이 동일해지도록 한다.
이를 위해, 본원발명은 복수개의 제1 분기라인(620) 및 복수개의 제2 분기라인(630)을 통과하는 처리가스의 양 또는 처리가스의 유속을 센싱하기 위한 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이러한 실시예에 따르는 경우, 제어기(640)는 센서에의 획득된 센싱 결과, 복수개의 제1 분기라인(620)들 중 특정 제1 분기라인(620)을 통과하는 처리가스의 양이 다른 제1 분기라인(620)들에 비해 작은 경우 특정 제1 분기라인(620)에 설치된 제1 밸브(622)를 다른 제1 분기라인(620)에 설치된 제1 밸브들(622)보다 더 많이 개방함으로써 모든 제1 분기라인(622)을 통과하는 처리가스의 양이 동일해지도록 한다.
또한, 제어기(640)는 센서에의 획득된 센싱 결과 하나의 제1 분기라인(620)에 연결된 2개의 제2 분기라인(630_1, 630_2)들 중 특정 제2 분기라인(630_1)을 통과하는 처리가스의 양이 다른 제2 분기라인(630_2)에 비해 작은 경우 특정 제2 분기라인(630_1)에 설치된 제2 밸브(632_1)를 다른 제2 분기라인(630_2)에 설치된 제2 밸브(632_2)보다 더 많이 개방함으로써 제2 분기라인(630)을 통과하는 처리가스의 양이 동일해지도록 한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 각 격실(212a, 212b, 212c)에 부착된 원심력집진기(222)로 인입되는 처리가스의 양을 균등하게 조절할 수 있어 어느 하나의 원심력집진기(222)로 분진부하가 집중되는 것을 사전에 방지할 수 있어 전체적인 집진효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 2 내지 도 5에서는 하나의 전처리집진기 그룹(220)이 2개의 원심력집진기(222)로 구성되는 것으로 설명하였다. 하지만, 변형된 실시예에 있어서는 전처리집진기 그룹(220)이 3개 이상의 원심력집진기, 예컨대 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 4개의 원심력집진기(222)들로 구성될 수도 있을 것이다.
이러한 실시예에 따르는 경우에도 제어기(240)는 4개의 원심력집진기(222)들로 공급되는 처리가스의 양이 균둥해지도록 제어하게 된다.
아래의 표 1은 여과포집진기 1기만의 설치 및 운영비용과, 원심력집진기와 여과포집진기가 분리형으로 구성된 경우의 설치 및 운영비용, 본 발명에 따른 산업용 집진기(200)의 설치 및 운영비용을 비교하여 보여주는 표이다.
표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 산업용 집진기(200)가 소요면적 및 처리효율면에서 가장 우수한 성능을 발휘한다는 것을 알 수 있고, 여과재 교체주기 및 동력비용 또한 가장 작게 소모되어 운영비용 또한 절감된다는 것을 알 수 있다.
Figure pat00002
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 일체형 산업용 집진기 210: 여과포집진기
220: 전처리집진기 그룹 222: 원심력집진기
224: 처리가스 유입관 230: 접속부
240: 제어기

Claims (12)

  1. 복수개의 격실로 구성되고, 각 격실 내에 설치된 여과재를 이용하여 처리가스에 포함된 먼지를 제거하는 여과포집진기;
    외부에서 유입되는 처리가스를 원심력에 의해 전처리하여 상기 격실로 제공하는 2개 이상의 원심력집진기가 상기 각 격실의 하부에 설치되는 복수개의 전처리집진기 그룹; 및
    상기 외부에서 유입되는 처리가스가 각 전처리집진기 그룹에 포함된 2개 이상의 원심력집진기로 분배되도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 전처리집진기 그룹에 포함된 각 원심력집진기로 상기 외부에서 유입되는 처리가스를 공급하는 처리가스 유입관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리가스 유입관은,
    외부로부터 처리가스가 유입되는 메인 스트림;
    상기 외부에서 유입되는 처리가스를 상기 전처리집진기 그룹으로 공급하기 위해 상기 전처리집진기 그룹에 대응되도록 상기 메인 스트림에서 분기된 복수개의 제1 분기라인; 및
    상기 외부에서 유입된 처리가스를 상기 각 전처리집진기 그룹에 포함된 2개 이상의 원심력집진기로 공급하기 위해 상기 각 제1 분기라인에서 분기된 2개 이상의 제2 분기라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 분기라인에 설치되어 상기 메인 스트림에서 상기 제1 분기라인으로 공급되는 처리가스의 양을 조절하는 복수개의 제1 밸브를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 복수개의 제1 밸브의 개폐율을 조절하여 상기 각 전처리집진기 그룹으로 공급되는 처리가스의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 분기라인에 설치되어 상기 제1 분기라인에서 상기 제2 분기라인으로 공급되는 처리가스의 양을 조절하는 2개 이상의 제2 밸브를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 2개 이상의 제2 밸브의 개폐율을 조절하여 상기 제2 분기라인을 통해 상기 각 원심력집진기로 유입되는 처리가스의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 복수개의 제1 분기라인 및 상기 2개 이상의 제2 분기라인을 통과하는 처리가스의 양 또는 유속을 센싱하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 여과재에 포집된 먼지의 탈진을 위한 압축공기를 상기 복수개의 격실 내로 주입하기 위해 상기 격실들의 일 측면 상단에 상기 격실들이 배열된 방향으로 연장되어 설치된 압축공기 유입관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 격실로부터 상기 먼지가 제거된 처리가스를 배출하기 위해 상기 격실들의 타 측면 상단에 상기 격실들이 배열된 방향으로 연장되어 설치된 처리가스 배출관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 2개 이상의 원심력집진기를 상기 격실 하부에 부착시키는 2개 이상의 접속부를 더 포함하고,
    상기 2개 이상의 접속부는, 상기 원심력집진기와 연결되는 일측에서 상기 격실 하부에 연결되는 타측 방향으로 갈수록 단면적이 증가하는 사각뿔 형상인 것으로 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 격실 하부의 면적은 해당 격실 하부에 부착된 상기 2개 이상의 접속부의 타측 단면적의 합과 동일한 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  11. 여과재를 이용하여 처리가스에 포함된 먼지를 제거하는 격실을 포함하는 여과포집진기;
    상기 격실의 하부에 설치되고, 외부에서 유입되는 처리가스를 상부의 상기 격실에 제공하는 제1 원심력분리기 및 제2 원심력분리기;
    상기 외부에서 유입되는 처리가스를 상기 제1 원심력분리기에 제공하는 제1 처리가스 유입관;
    상기 외부에서 유입되는 처리가스를 상기 제2 원심력분리기에 제공하는 제2 처리가스 유입관;
    상기 외부에서 유입되는 처리가스를 상기 제1 원심력분리기 및 제2 원심력분리기에 분배하는 제어기;
    상기 제1 원심력분리기에서 전처리된 처리가스를 상기 격실로 제공하기 위한 제1 접속부; 및
    상기 제2 원심력분리기에서 전처리된 처리가스를 상기 격실에 제공하기 위한 제2 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 접속부는 상기 제1 원심력집진기와 연결되는 일측에서 상기 격실 하부에 접속되는 타측 방향으로 갈수록 단면적이 증가하는 사각뿔 형상이고,
    상기 제2 접속부는 상기 제2 원심력집진기와 연결되는 일측에서 상기 격실 하부에 접속되는 타측 방향으로 갈수록 단면적이 증가하는 사각뿔 형상이며,
    상기 격실 하부에 접속되는 상기 제1 접속부의 타측 단면적 및 상기 제2 접속부의 타측 단면적의 합은 상기 격실 하부의 단면적과 동일한 것을 특징으로 하는 미세먼지 집진을 위한 일체형 산업용 집진기.
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