KR20190000519A - 선택집진이 가능한 여과시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 선택집진이 가능한 여과시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 부분 역세정 방법으로 연속운전이 가능한 구조로, 회수대상물질의 직경의 크기에 따라 선택 집진 가능한 멀티 사이클론 구조를 적용하여 유지비용을 감소시키고, 헤파 필터의 수명을 연장시킬 수 있는 사이클론형 선택집진이 가능한 여과시스템에 관한 것이다. 선택집진이 가능한 여과시스템은, 유체의 입자를 분리하기 위한 사이클론과, 상기 사이클론에서 입자가 걸러진 유체가 유동하는 제1유동관으로 구성된 제1세퍼레이터부와 상기 제1유동관으로 유동하는 입자 중 상기 사이클론에서 분리된 입자보다 더 작은 입자를 분리하기 위하여 설치되는 상기 사이클론보다 지름이 작은 다수 개의 제2사이클론과, 상기 제2사이클론에서 입자가 걸러진 유체가 유동하는 제2유동관으로 구성된 제2세퍼레이터부 및 상기 제2유동관으로 유동하는 입자 중 상기 제2사이클론에서 분리된 입자보다 더 작은 입자를 분리하기 위하여 설치되는 금속필터와, 상기 금속필터에 포집된 입자들을 분리하기 위해 상기 금속필터를 향하여 압축공기를 분사하는 제2세정노즐과, 상기 금속필터를 통과한 유체가 유동하여 배출되는 제3유동관과, 내부에 상기 금속필터가 설치되고 상기 제2유동관과 제3유동관이 각각 연결되어 상기 금속필터를 통한 입자 분리가 이루어지는 유로가 형성되는 금속필터하우징로 구성된 제3세퍼레이터부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 멀티 사이클론 구조로 회수대상물질의 입자의 크기에 따른 선택 집진이 가능하여 유지 비용을 감소시키는 효과가 있다.

Description

선택집진이 가능한 여과시스템{Filtration system with selective dust collection}

본 발명은 선택집진이 가능한 여과시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 부분 역세정 방법으로 연속운전이 가능한 구조로, 회수대상물질의 직경의 크기에 따라 선택 집진 가능한 멀티 사이클론 구조를 적용하여 유지비용을 감소시키고, 수명을 연장시킬 수 있는 사이클론형 선택집진이 가능한 여과시스템에 관한 것이다.

종래의 기술은 사이클론 구조이나 회수대상물질을 입자의 크기에 따라 구별하여 선택적으로 집진하지 못하여 분사와 동시에 회수대상물질이 한번에 혼합되어 나오는 것을 회수 집진하기 때문에 입자의 크기에 따른 선택집진이 어려웠고, 폐기물로 인한 시설물의 유지비가 증가하고 재오염 문제가 야기된다.

또한, 종래의 사이클론 집진 장치의 경우, 사이클론 효과인 원심력에 의한 분진입자의 운동에너지 전환 및 분진의 밀도에 의한 중력 침강을 이용하는 장치로, 입도가 일정 수준 이하인 밀도가 낮은 분진에 있어서는 제거효율이 낮다는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 집진효율이 80~95%임에도 불구하고 폐기물과 같은 인체에 심각한 문제를 초래할 수 있는 오염물을 완전히 제거하지는 못하는 한계가 있다.

또한, 집진효율이 낮은 기존의 방식은 폐기물을 걸러내는 집진장치의 필터는 한번 오염되면 연속 사용이 불가능하여 예산을 낭비하는 문제가 있다.

여기서, 기존의 필터는 비교적 입경이 큰 입자들이 필터에 여과되어 필터 수명이 짧아지는 문제가 있다.

1. 대한민국 특허등록번호 제10-2015-1513725호(2015.04.14)

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로써, 회수대상물질을 입자의 크기에 따라 선택 집진이 가능한 멀티 사이클론 적용으로, 폐기물을 줄여 시설 유지비를 감소시키고자 하는 데 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 멀티 사이클론으로 조대입자가 더 효과적으로 제거되고, 금속필터를 사용하여 필터의 재사용이 가능하게 됨으로써 헤파 필터의 수명을 연장시키고자 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 멀티 사이클론 및 금속필터로 걸러진 오염입자의 역류를 방지하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 금속필터를 두 부분으로 나누는 구조이므로, 세정 및 정화 영역을 나누어 수행하여 연속운전이 가능하게 하는 데 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 회수대상물질의 직경의 크기에 따라 선택집진이 가능한 여과시스템은 유입된 유체에서 오염물에 해당하는 입자를 분리하기 위한 제1사이클론과, 상기 제1사이클론에서 오염물 입자가 걸러진 유체가 배출되어 유동하는 제1유동관과 상기 제1사이클론에서 걸러진 오염물 입자가 집진되는 제1집진부로 구성된 제1세퍼레이터부, 상기 제1유동관으로 유동하는 입자 중 상기 제1사이클론에서 분리된 입자보다 더 작은 오염물 입자를 분리하기 위하여 설치되는 상기 제1사이클론보다 지름이 작은 다수 개의 제2사이클론과, 상기 제2사이클론에서 오염물 입자가 걸러진 유체가 유동하는 제2유동관과 상기 제2사이클론에서 걸러진 오염물 입자가 집진되는 제2집진부로 구성된 제2세퍼레이터부를 포함하고, 상기 제2유동관으로 유동하는 오염물 입자 중 상기 제2사이클론에서 분리된 오염물 입자보다 더 작은 입자를 분리하기 위하여 설치되는 금속필터와, 상기 금속필터에 포집된 오염물 입자들을 분리하기 위해 상기 금속필터를 향하여 압축공기를 분사하는 제2세정노즐과, 상기 금속필터를 통과한 유체가 유동하여 배출되는 제3유동관과, 내부에 상기 금속필터가 설치되고 상기 제2유동관과 제3유동관이 각각 연결되어 상기 금속필터를 통한 입자 분리가 이루어지는 유로가 형성되는 금속필터하우징으로 구성된 제3세퍼레이터부을 포함한다. 또한, 상기 제1유동관 및 제2유동관은 유체의 역류를 방지하기 위하여 유체가 유입되는 유입부가 유체가 토출되는 토출부보다 높은 지점에 위치된다. 또한, 상기 제3세퍼레이터부는 상기 제2세퍼레이터부의 상부에 위치되고, 상기 제2유동관은 상기 제2세터레이터부의 제2사이클론의 상단부와 상기 금속필터하우징의 바닥면을 연결하여, 상기 금속필터의 세정시 분리된 입자가 상기 제2사이클론을 통과하여 상기 제2사이클론에서 분리된 입자와 함께 집진될 수 있다. 또한, 상기 금속필터하우징은 유로를 2개의 유로로 구획하는 연속운전플레이트를 포함하고, 상기 금속필터는 제1파트 및 제2파트를 포함하며, 상기 금속필터의 제1파트는 상기 2개의 유로 중 어느 하나에 위치되고, 제2파트는 다른 하나에 위치된다. 상기 제2유동관은 분지되어 상기 2개의 유로에 각각 연결되고, 상기 제2유동관에는 상기 2개의 유로를 통한 유체의 유동을 조절하는 밸브가 설치되어, 상기 금속필터의 제1파트의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제1파트가 위치되는 유로의 유동이 차단되고, 상기 제2파트를 통한 유동이 이루어지도록 상기 밸브가 작동되고, 상기 금속필터의 제2파트의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제2파트가 위치되는 유로의 유동이 차단되고, 상기 제1파트를 통한 유동이 이루어지도록 상기 밸브가 작동되어, 필터 세정시에도 연속적인 여과 수행이 가능하다. 상기 제2세정노즐은 상기 금속필터의 제1파트의 상부에 위치되는 제1노즐부와, 상기 제2파트의 상부에 위치되는 제2노즐부를 포함하고, 상기 금속필터의 제1파트의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제1파트를 향하여 압축공기가 분사되도록 상기 제1노즐부가 작동되고, 상기 금속필터의 제2파트의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제2파트를 향하여 압축공기가 분사되도록 상기 제2노즐부가 작동된다.

본 발명의 일실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템에 의하면,

멀티 사이클론 구조로, 회수대상물질의 입자의 크기에 따른 선택 집진이 가능하여 유지 비용을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 멀티 사이클론 구조의 적용으로 헤파 필터의 수명이 연장되고 금속 필터 교체 세정 주기 또한 연장되어, 폐기물 처리 비용이 감소하는 효과가 있다.

또한, 금속 필터를 2부분으로 나누어 세정 및 정화 과정을 동시에 수행할 수 있으므로 연속 운전이 가능하여 전체적인 여과시스템의 작업 효율성이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 제2세퍼레이터부를 위에서 봤을 때의 모습을 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 제1유동관과 제2사이클론을 측면에서 바라본 모습.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 집진 과정을 보인 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 필터세정 과정을 보인 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 구조를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 제1유동관과 제2사이클론을 측면에서 바라본 모습.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 제2사이클론과 제2유동관을 측면에서 바라본 모습.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 집진 과정을 보인 도면.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 필터세정 과정을 보인 도면.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 구조를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 집진 및 세정 동시 운전 과정을 보인 도면.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 세정 및 집진 동시 운전 과정을 보인 도면.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 일실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

하기에서는, 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템에 대하여 첨부한 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 구조를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 제2세퍼레이터부를 위에서 봤을 때의 모습을 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 제1유동관과 제2사이클론을 측면에서 바라본 모습.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 선택집진이 가능한 여과시스템은 오염물 입자를 크기에 따라 구별하여 선택집진이 가능한 여과시스템으로서, 유체에서 비교적 큰 오염물 입자를 걸리내기 위한 제1세퍼레이터부(10)와, 상기 제1세퍼레이터부(10)를 통과한 유체에서 상기 제1세퍼레이터부(10)에서 걸리진 오염물 입자보다 작은 오염물 입자를 걸러내기 위한 제2세퍼레이터부(20)와, 상기 제2세퍼레이터부(20)를 통과한 유체에서 상기 제2세퍼레이터부(20)에서 걸리진 오염물 입자보다 더 작은 미세 오염물 입자를 걸러내기 위한 금속필터(31)가 설치되는 제3세퍼레이터부(30)를 포함한다.

보다 상세하게, 상기 제1세퍼레이터부(10)는, 상기 제1세퍼레이터부(10)로 유입된 유체에서 오염물에 해당하는 입자를 분리하기 위한 제1사이클론(11)과, 상기 제1사이클론(11)에서 오염물 입자가 걸러진 유체가 배출되어 유동하는 제1유동관(12)으로 구성된다.

상기 제2세퍼레이터부(20)는, 상기 제1유동관(12)으로 유동하는 입자 중 상기 제1사이클론(11)에서 분리된 오염물 입자보다 더 작은 오염물 입자를 분리하기 위하여 설치되는 상기 제1사이클론(11)보다 지름이 작은 다수 개의 제2사이클론(21)과, 상기 제2사이클론(21)에서 오염물 입자가 걸러진 유체가 유동하는 제2유동관(22)으로 구성된다.

또한, 상기 제3세퍼레이터부(30)는, 상기 제2유동관(22)으로 유동하는 오염물 입자 중 상기 제2사이클론(21)에서 분리된 오염물 입자보다 더 작은 오염물 입자를 분리하기 위하여 설치되는 금속필터(31)와, 상기 금속필터(31)에 포집된 오염물 입자들을 분리하기 위해 상기 금속필터(31)를 향하여 압축공기를 분사하는 제2세정노즐(34)과, 상기 금속필터(31)를 통과한 유체가 유동하여 배출되는 제3유동관(32)과, 내부에 상기 금속필터(31)가 설치되고 상기 제2유동관(22)과 제3유동관(32)이 각각 연결되어 상기 금속필터(31)를 통한 오염물 입자 분리가 이루어지는 유로가 형성되는 금속필터하우징(35)으로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1세퍼레이터부(10)에서, 상기 제1사이클론(11)의 형태는 원통형의 상단통과 원뿔형의 하단통이 서로 붙어 있는 형태로 하단통의 단면이 가장 넓은 부분이 상단통과 붙어 있고, 하단통의 좁은 끝부분에는 제1집진부(13)가 구비되어 있다. 또한, 상단통의 상단에는 1차적으로 오염물이 걸러진 공기가 배출되는 제1유동관(12)이 연결되어 있다.

상기 유동관(12)을 통해 유입된 유체가 상기 제1사이클론(11)의 내부로 들어가서, 상기 제1사이클론(11)의 내부를 따라 나선형으로 유동하면서 유체에 포함된 오염물 입자가 분리된 후, 상기 제1사이클론(11)의 상단에 형성된 출구인 제1유동관(12)으로 배출된다. 이때, 유체로부터 분리된 오염물 입자는 제1집진부(13)로 떨어지게 된다.

상기 제1사이클론(11)을 통과한 유체는 상기 제1유동관(12)을 통해 상기 제2사이클론(21)으로 유입된다. 상기 제2사이클론(21)은 상기 제1사이클론(11)에 비하여 작은 크기로 형성된다. 따라서, 상기 제2사이클론(21)은 상기 제1사이클론(11)에 비하여 더 작은 오염물 입자도 분리하여 제거할 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 제2사이클론(21)은, 상기 제1사이클론(11)에서 미처 걸러지지 못하고 상기 제2사이클론(21)으로 유체와 함께 유입된 이물질이나 오염물을 분리하여 제거하는 역할을 할 수 있는 것이다.

상기 제2세퍼레이터부(20)에서는, 제1사이클론(11)으로는 걸러지지 못한 오염물 입자가 분리되고, 상기 제1유동관(12)을 통해 제2사이클론(21)으로 유입된 유체가 상기 금속필터(31)를 포함한 상기 제3세퍼레이터부(30)로 유체가 이동하게 된다.

여기서, 제2사이클론(21)은 다수개로 배치되어, 상기 제2사이클론(21)이 상기 제1사이클론(11)에 비하여 작은 크기임에도 불구하고, 상기 제1사이클론(11)을 통과하는 유체의 유량과 적어도 동일한 수준의 유량을 통과시킬 수 있다.

또한, 도3 및 도4를 참조하면, 상기 제1유동관(12)을 유동하는 유체가 분지되어 상기 다수개의 제2사이클론을 통과한 후 상기 제2유동관(22)으로 합지되는 지점까지, 각각의 제2사이클론에 대응되는 유동 경로는 모두 동일한 형태와 거리를 가지도록 형성된다.

보다 상세히, 상기 제1유동관(12)의 분기점을 기준으로 상기 다수개의 제2사이클론(21)은 서로 대칭되는 지점에 위치된다. 즉, 상기 제1유동관(12)의 분기점은 상기 다수개의 제2사이클론의 중심에 위치한다고도 볼 수 있다. 이러한 상태에서, 상기 분기점을 향한 상기 제2사이클론 각각의 일면에 입구가 형성되고, 상기 제2사이클론 각각의 입구가 상기 분기점에 동시에 연통된다. 즉, 상기 제1유동관(12)의 분기점에서 각각의 상기 제2사이클론(21)의 입구까지의 거리가 제1유동관(12)의 분기점을 중심으로 동일한 거리에 있는 것이다.

또한, 상기 제2사이클론(21)은 4개로 나란하게 위치되어 있고, 상기 제2사이클론(21)의 출구는 상기 제2유동관(22)에 동시에 연결되어, 상기 제2사이클론(21)을 통과한 유체가 제2유동관(22)을 통해서 배출될 수 있다. 즉, 상기 제2사이클론 각각의 상면에는 상기 제2사이클론을 통과한 유체가 토출되기 위한 출구가 형성되고, 합지점에 해당하는 상기 제2유동관(22)의 일단이 상기 제2사이클론의 출구로부터 등거리에 해당하는 지점에 위치하여, 전체적으로 원뿔 형상으로 형성되는 합지부에 의하여 상기 제2사이클론(21)의 출구가 상기 제2유동관(22)의 일단에 동시에 연결될 수 있다. 다른 한편으로는, 상기 제2사이클론(21)의 입구라 할 수 있는 제1유동관(12)의 분기점과 제2유동관(21)의 합지점이 상하방향으로 동일 직선상에 배치된다고 볼 수 있다.

따라서, 상기 제1유동관(12)의 분기점과 제2유동관(22)의 합지점 사이에 상기 제2사이클론 각각을 통과하는 다수개의 유동 경로는 서로 동일한 형태를 가지게 된다. 그러므로, 상기 다수개의 유동 경로 즉, 상기 다수개의 제2사이클론을 통과하는 유체의 유량은 한쪽으로 치우치지 않고 균일해질 수 있어, 상기 제2사이클론에 의한 집진 성능을 극대화될 수 있고, 상기 다수개의 제2사이클론의 집진 성능이 균일한 상태를 유지할 수 있는 이점이 있는 것이다.

보다 상세히, 일반적으로 서로 분지되는 다수개의 유동 경로를 가지는 유로에 있어서, 다수개의 유동 경로 각각의 형태나 거리가 달라지게 되면, 유동 경로 각각에 걸리는 유동 저항 또는 압력 손실이 차이남으로 인하여, 다수개의 유동 경로 각각을 통과하는 유체의 유량이 차이날 수 있다. 만약, 상기 다수개의 제2사이클론에 대응되는 다수개의 유동 경로로 그 형태나 거리가 각각 다르다면, 상기 다수개의 제2사이클론을 통과하는 유량이 서로 달라지게 되어, 집진 부하가 제2사이클론 중 일부에 집중될 염려가 있으나, 본 실시예에서는 상기 다수개의 제2사이클론에 대응되는 유동 경로가 모두 같은 형태 및 거리를 가지므로, 집진 부하가 상기 다수개의 제2사이클론 모두에 균일하게 분산될 수 있는 것이다.

또한, 하나의 제1사이클론(11)과 제2사이클론(21)은 각각 직경을 달리하여 다른 유속을 가지게 되어 이물질이나 오염물의 입자 크기에 따라 적절한 선택적 집진이 가능하게 고안되었다.

상기 제3세퍼레이터부(30)의 내부에는 상기 금속필터(31)와 제2세정노즐(34)이 설치된다. 상기 금속필터(31)는 유체의 여과 필터의 역할을 하며, 상기 제2세정노즐(34)은 상기 금속필터(31)를 세정하는 역할을 한다. 상기 금속필터(31)는 제2세정노즐(34)의 하방에 위치하여, 상기 제2세정노즐(34)에서 압축공기가 분사되면 압축공기에 의하여 상기 금속필터(31)에 붙어있는 오염물들이 분리되어 상기 금속필터(31)에 대한 세정이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1유동관(12) 및 제2유동관(22)은, 유체의 역류를 방지하기 위하여, 유체가 유입되는 유입부가 유체가 토출되는 토출부보다 높은 지점에 위치되도록 설치된다. 따라서 유체의 역류를 방지할 수 있다.

하기에서는, 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 집진 과정을 보인 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 필터세정 과정을 보인 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 선택집진이 가능한 여과시스템은, 집진 과정을 수행하는 집진 모드와, 금속필터(31)의 세정이 수행되는 세정 모드 중 어느 하나의 상태로 운전될 수 있다.

도 5를 참조하여 상기 집진 모드에서는, 오염물을 포함하는 유체가 제1세퍼레이터부(10), 제2세퍼레이터부(20), 제3세퍼레이터부(30)를 순차적으로 유동하면서 오염물에 해당하는 입자가 걸러지게 된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제1사이클론(11)는, 상기 사이클론(11)으로 유입된 유체의 오염물 입자는 상기 사이클론(11)의 내부를 따라 나선 유동하면서 중력에 의하여 하방으로 집진되고, 상기 하방으로 집진된 오염물 입자를 제외한 나머지 유체는 상기 제1유동관(12)을 통하여 외부로 배출된다. 이때, 상기 오염물 입자에 작용하는 중력이 상기 오염물 입자가 상기 사이클론(11)의 내부를 나선 유동하면서 작용하는 원심력보다 크기 때문에, 상기 오염물 입자가 하방으로 집진된다고 볼 수 있다.

상기 제1유동관(12)은 상기 제2사이클론(21)의 입구로 유체를 유입시키고, 유입된 유체는 상기 제2사이클론(21)의 내부에서 중력과 원심력에 의한 작용에 의하여 상기 제1사이클론(11)에서 걸러진 오염물 입자보다 더 작은 오염물 입자가 하방의 제2집진부(23)로 집진될 수 있다.

상기 제2사이클론(21)에서 상기 제2집진부(23)로 집진된 오염물을 제외한 나머지 유체는 상기 제2유동관(22)으로 이동하게 된다. 상기 제2유동관(22)에서 유입된 유체는 상기 제3세퍼레이터부(30)으로 유입되어 상기 금속필터(31)에서 여과가 이루어지고, 여과된 유체는 상기 제3유동관(32)을 통해 밖으로 배출된다.

따라서, 본 제1실시예에 의하면, 직경이 큰 상기 제1사이클론(11)에서는 비교적 큰 입자가 집진되고, 직경이 작은 상기 제2사이클론(21)에서는 비교적 작은 입자가 집진되어 입자의 크기에 따른 선택집진이 가능하다. 즉, 본 실시예는, 제1사이클론(11)으로는 걸리지기 어려운 작은 오염물 입자를 상기 제2사이클론(21)에서 걸리질 수 있도록 고안된 것이다.

또한, 본 실시예는, 이를 통과한 유체가 상기 금속필터(31)를 결합한 상기 제3세퍼레이터부(30)를 거쳐 2차 여과가 이루어짐에 따라, 상기 제1사이클론(11) 자체의 여과 기작과 필터에 의한 여과 기작이 결합되어 집진효율을 극대화한 것으로 볼 수 있다.

도 6을 참조하여 상기 세정 모드에서는, 유체의 이동이 정지되고, 상기 제3세퍼레이터부(30)의 내부에 있는 제2세정노즐(34)에서 압축공기 분사하는 세정 작용이 이루어진다. 상기 세정 모드에서는, 상기 금속필터(31)에 대한 세정 작용이 이루어져, 상기 금속 필터(31)에 붙어있는 오염물 입자를 오염물배출부(33)를 통해서 하방으로 배출하는 것이다. 여기서, 상기 유체의 이동은, 상기 여과시스템의 일측에 유체를 강제유동시키기 위한 펌프(미도시)가 구비되어 있고, 상기 펌프의 작동이 온오프됨에 따라 허용되거나 차단되도록 조절될 수 있다.

하기에서는, 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템에 대하여 첨부한 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는 제1실시예와 비교하여, 제3세퍼레이터부(30)가 제2세퍼레이터부(20)의 상부에 위치되어, 세정 과정에서 제3세퍼레이터부(30)로부터 배출되는 오염물이 포함된 압축공기가 제2세퍼레이터부(20)의 제1사이클론(11)을 통과하여 하방으로 배출될 수 있어, 제2세퍼레이터부(20)에서 걸리진 입자와 제3세퍼레이터부(30)에서 걸러진 입자가 동일한 배출 구성을 통하여 배출될 수 있는 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 상기 제1실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제1실시예의 설명을 원용한다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 구조를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 제1유동관과 제2사이클론을 측면에서 바라본 모습이며, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 제2사이클론과 제2유동관을 측면에서 바라본 모습이다. 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 집진 과정을 보인 도면이고, 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 필터세정 과정을 보인 도면이다.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 의한 선택집진이 가능한 여과시스템은, 제1실시예와 같이 집진 과정을 수행하는 집진 모드와, 금속필터(31)의 세정이 수행되는 세정 모드 중 어느 하나의 상태로 운전될 수 있다.

도 10을 참조하여 본 실시예의 집진 모드에서는, 상기 제1세퍼레이터부(10)를 통과하여 유입된 유체의 오염물 입자는 상기 제2사이클론(21)에서 하방으로 집진되고, 집진된 오염물 입자를 제외한 나머지 유체는 상기 제3세퍼레이터부(30)에 유입되어 상기 금속필터(31)를 거쳐 2차 여과가 이루어지고, 상기 제3유동관(32)을 통해 여과되어 배출된다.

도 11을 참조하여 본 실시예의 세정 모드에서는, 제1실시예와 비교하여, 상술된 바와 같다.

보다 상세하게 상기 제3세퍼레이터부(30)은 상기 제2세퍼레이터부(20)의 상부에 위치되고, 상기 제2유동관(22)은 상기 제2세터레이터부(20)의 제2사이클론(21)의 상단부와 상기 금속필터하우징(35)의 바닥면을 연결하여, 상기 금속필터(31)의 세정시 분리된 입자가 상기 제2사이클론(21)을 관통하여 상기 제2사이클론(21)에서 분리된 입자와 함께 집진될 수 있다.

여기서, 상기 제2유동관(22)은 상기 다수개의 제2사이클론(21)에 각각 연결될 수 있도록 동일한 다수개로 구비된다. 그리고, 상기 제2유동관(22)의 상단은 상기 금속필터하우징(35)의 바닥면을 상기 제2사이클론(21)의 개수만큼 나누어진 영역에 대응되는 형상으로 연결되고, 상기 제2유동관(22)의 하단은 상기 다수개의 제2사이클론(21)에 각각 연결된다. 따라서, 상기 제2사이클론(21)을 통과한 유체가 상기 금속필터하우징(35)으로 모이고, 상기 세정모드에서 상기 금속필터(31)로부터 분리된 오염물 입자가 원활하게 상기 제2사이클론(21)으로 안내될 수 있는 것이다. 본 실시예에서는, 상기 금속필터하우징(35)의 바닥면은 사각형을 이룸에 따라, 제2유동관(22)의 상단은 상기 금속필터하우징(35)의 바닥면을 4등분한 사각형의 형태로 형성된다.

따라서, 본 실시예는, 상술된 바와 같이, 상기 제3세퍼레이터부(30)가 상기 제2세퍼레이터부(20)의 상부에 위치되어, 세정 과정에서 상기 제3세퍼레이터부(30)로부터 배출되는 오염물 입자가 포함된 압축공기가 상기 제2세퍼레이터부(20)의 제2사이클론(21)을 통과하여 하방으로 배출될 수 있어, 제2세퍼레이터부(20)에서 걸러진 오염물 입자와 제3세퍼레이터부(30)에서 걸러진 오염물 입자가 동일한 배출구를 통하여 배출될 수 있는 이점이 있다.

하기에서는, 본 발명의 제3실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템에 대하여 첨부한 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는 제1실시예와 비교하여, 상기 제3세퍼레이터부(30)이 연속운전플레이트(36)를 포함한다는 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 상기 제1실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제1실시예의 설명을 원용한다.

도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 구조를 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 집진 및 세정 동시 운전 과정을 보인 도면이며, 도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템의 세정 및 집진 동시 운전 과정을 보인 도면이다.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 본 실시예는 제1실시예와 동일한 구성을 가지고 추가적으로 상기 제3세퍼레이터부(30)에는 금속필터하우징(35)를 두 개의 부분으로 나누는 상기 연속운전플레이트(36)를 포함하는 것을 차이점으로 한다.

보다 상세하게 상기 금속필터하우징(35)는, 유로를 2개의 유로로 구획하는 연속운전플레이트(36)를 포함한다. 그리고, 상기 금속필터(31)는 제1파트(31a) 및 제2파트(31b)를 포함하며, 상기 금속필터(31)의 제1파트(31a)는 상기 2개의 유로 중 어느 하나에 위치되고, 제2파트(31b)는 다른 하나에 위치된다.

또한, 상기 제2유동관(22)은 분지되어 상기 2개의 유로에 각각 연결되고, 상기 제2유동관(22)에는 상기 2개의 유로를 통한 유체의 유동을 조절하는 밸브가 설치된다.

그리고, 상기 금속필터(31)의 제1파트(31a)의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제1파트(31a)가 위치되는 유로의 유동이 차단되고, 상기 제2파트(31b)를 통한 유동이 이루어지도록 상기 밸브가 작동된다. 또한, 상기 금속필터(31)의 제2파트(31b)의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제2파트(31b)가 위치되는 유로의 유동이 차단되고, 상기 제1파트(31a)를 통한 유동이 이루어지도록 상기 밸브가 작동된다.

상기 제2세정노즐(34)은 상기 금속필터(31)의 제1파트(31a)의 상부에 위치되는 제1노즐부(34a)와, 상기 제2파트(31b)의 상부에 위치되는 제2노즐부(34b)를 포함한다. 그리고, 상기 금속필터(31)의 제1파트(31a)의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제1파트(31a)를 향하여 압축공기가 분사되도록 상기 제1노즐부(34a)가 작동되고, 상기 금속필터(31)의 제2파트(31b)의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제2파트(31b)를 향하여 압축공기가 분사되도록 상기 제2노즐부(34b)가 작동된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 상기 금속필터(31)를 두 부분으로 나누는 연속운전플레이트(36)가 있어서 집진 모드와 세정 모드가 동시에 작동 가능하게 되어, 정지 시간 없이 계속적인 작업으로 집진 효율을 증대시키는 효과가 있다. 즉, 상기 금속필터(31)의 제1파트(31a) 및 제2파트(31b)를 번갈아 가며 세정하고, 세정이 이루어지지 않는 상기 금속필터(31)의 나머지 파트(31a,31b)를 이용하여 지속적으로 여과 기능이 수행될 수 있으므로, 상기 금속필터(31) 세정시에도 연속적인 여과 수행이 가능하다고 볼 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명인 선택집진이 가능한 여과시스템은, 멀티사이클론 구조와 상기 금속필터(31)의 사용으로 순차적으로 포집 대상 물질이 달라지고, 입자직경이 큰 물질부터 작은 물질까지 포집되는 것이 가능한 구조이다.

이와 같이, 기존 기술과의 큰 차이점이라 할 수 있는 상기 금속필터(31)는, 금속 여재의 높은 내압성으로 인한 세정공정이 가능하여, 폐기물 발생 없이 반 영구적으로 재사용이 가능하다는 장점이 있다. 따라서 시설의 유지비용 또한 감소하는 효과가 있다.

본 발명의 제1사이클론(11)의 크기는 직경이 600mm인 제1사이클론(11)과 직경이 150~100mm인 제2사이클론(21)으로 두 가지 종류가 있다.

상기 제1사이클론(11)과 상기 제2사이클론(21)은 유속이 각각 5~10m/s와 15~10m/s로 차이가 나므로, 집진되는 회수대상물질의 입자크기가 다르게 된다.

지름이 비교적 큰 상기 제1사이클론(11)에서는 굵은 입자가 집진되고, 지름이 비교적 작은 제2사이클론(21)에서는 상기 제1사이클론(11)보다 작은 입자가 집진된다.

따라서, 본 발명에 따른 선택집진이 가능한 여과시스템은 지름이 다른 제1사이클론(11)의 일렬적 배치로 회수대상물질의 직경의 크기에 따른 집진이 가능하여 종래기술의 오염물이 혼입되어 유입 및 폐기되는 문제점을 개선한다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 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 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 제1세퍼레이터부 11: 제1사이클론
12: 제1유동관 13: 제1집진부
20: 제2세퍼레이터부 21: 제2사이클론
22: 제2유동관 23: 제2집진부
30: 제3세퍼레이터부 31: 금속필터
31a: 제1파트 31b: 제2파트
32: 제3유동관 33: 오염물배출부
34: 제2세정노즐 34a: 제1노즐부
34b: 제2노즐부 35: 금속필터하우징
36: 연속운전플레이트

Claims (5)

1. 오염물 입자를 구별하여 선택집진이 가능한 여과시스템에 있어서,
   유입된 유체에서 오염물에 해당하는 입자를 분리하기 위한 제1사이클론과, 상기 제1사이클론에서 오염물 입자가 걸러진 유체가 배출되어 유동하는 제1유동관과 상기 제1사이클론에서 걸러진 오염물 입자가 집진되는 제1집진부로 구성된 제1세퍼레이터부;
   상기 제1유동관으로 유동하는 입자 중 상기 제1사이클론에서 분리된 입자보다 더 작은 오염물 입자를 분리하기 위하여 설치되는 상기 제1사이클론보다 지름이 작은 다수 개의 제2사이클론과, 상기 제2사이클론에서 오염물 입자가 걸러진 유체가 유동하는 제2유동관과 상기 제2사이클론에서 걸러진 오염물 입자가 집진되는 제2집진부로 구성된 제2세퍼레이터부; 및
   상기 제2유동관으로 유동하는 오염물 입자 중 상기 제2사이클론에서 분리된 오염물 입자보다 더 작은 입자를 분리하기 위하여 설치되는 금속필터와, 상기 금속필터에 포집된 오염물 입자들을 분리하기 위해 상기 금속필터를 향하여 압축공기를 분사하는 제2세정노즐과, 상기 금속필터를 통과한 유체가 유동하여 배출되는 제3유동관과, 내부에 상기 금속필터가 설치되고 상기 제2유동관과 제3유동관이 각각 연결되어 상기 금속필터를 통한 입자 분리가 이루어지는 유로가 형성되는 금속필터하우징으로 구성된 제3세퍼레이터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택집진이 가능한 여과시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1유동관 및 제2유동관은 유체의 역류를 방지하기 위하여 유체가 유입되는 유입부가 유체가 토출되는 토출부보다 높은 지점에 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 선택집진이 가능한 여과시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제3세퍼레이터부는 상기 제2세퍼레이터부의 상부에 위치되고, 상기 제2유동관은 상기 제2세터레이터부의 제2사이클론의 상단부와 상기 금속필터하우징의 바닥면을 연결하여, 상기 금속필터의 세정시 분리된 입자가 상기 제2사이클론을 통과하여 상기 제2사이클론에서 분리된 입자와 함께 집진될 수 있는 것을 특징으로 하는 선택집진이 가능한 여과시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 금속필터하우징의 유로를 2개의 유로로 구획하는 연속운전플레이트; 및
   분지되어 상기 2개의 유로에 각각 연결되는 상기 제2유동관에 설치되어, 상기 2개의 유로를 통한 유체의 유동을 조절하는 밸브;를 더 포함하고,
   상기 금속필터는, 상기 2개의 유로 중 어느 하나에 위치되는 제1파트와, 다른 하나에 위치되는 제2파트를 포함하며,
   상기 제2세정노즐은, 상기 금속필터의 제1파트의 상부에 위치되는 제1노즐부와, 상기 제2파트의 상부에 위치되는 제2노즐부를 포함하여,
   상기 금속필터의 제1파트의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제1파트가 위치되는 유로의 유동이 차단되고, 상기 제2파트를 통한 유동이 이루어지도록 상기 밸브가 작동되며, 상기 제1파트를 향하여 압축공기가 분사되도록 상기 제1노즐부가 작동되고,
   상기 금속필터의 제2파트의 세정이 필요한 경우에는, 상기 제2파트가 위치되는 유로의 유동이 차단되고, 상기 제1파트를 통한 유동이 이루어지도록 상기 밸브가 작동되며, 상기 제2파트를 향하여 압축공기가 분사되도록 상기 제2노즐부가 작동되어,
   필터 세정시에도 연속적인 여과 수행이 가능한 것을 특징으로 하는 선택집진이 가능한 여과시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2사이클론에 걸리는 집진 부하가 균일해질 수 있도록, 상기 제1유동관을 유동하는 유체가 분지되어 상기 다수개의 제2사이클론을 통과한 후 상기 제2유동관으로 합지되는 지점까지, 각각의 제2사이클론에 대응되는 다수개의 유동 경로는 모두 동일한 형태와 거리를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선택집진이 가능한 여과시스템.

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