KR20190095646A - 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명 오일미스터 컬렉터에는 세라믹필터가 장착되어 있되, 상기 세라믹필터는 담체의 표면에 세라믹이 포함된 슬러지를 코팅하여 소성가공한 것을 특징인 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터에 관한 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터는 내열성, 내화학성, 내마모성 등이 훨씬 우수한 특징이 있고, 또한 내열성이 우수하여 배기 장치 내에 냉각 장치 등을 별도로 설치할 필요가 없어 설치비 및 유지비를 절감할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.

Description

세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터{Oil mist collector with ceramic filter}

본 발명은 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 세라믹필터는 담체의 표면에 세라믹이 포함된 슬러지를 코팅하여 소성가공한 것을 특징으로 하는 것이다.

오일미스트 컬렉터(포집기)는 가공기계를 사용하는 산업현장의 공기에 혼합된 오일미스트를 흡입하여 오일에 대한 포집작업을 행하는 기기이다.

이러한 오일미스트 컬렉터(포집기)에 대한 종래기술로는 등록특허공보 제1448438호에 오일미스트 집진기에 있어서, 상기 오일미스트 집진기(100)는, 가공장치(1)의 공기배출구(1a)측과 연결되어 오일미스트가 유입되는 오일미스트 유입구(111)가 저부에 마련되고, 일측에는 액화상태의 오일미스트를 배출하는 오일배출구(112)가 마련되며, 저부에는 가공장치(1)와의 연결고정을 위한 양방향 고정볼트(B)가 체결되는 연결구(113)가 구비되고, 외측둘레에는 하나 이상의 결착구(114)가 구비된 하부케이싱(110)과; 원통형으로 하부가 개방되고, 외측둘레면은 망 형태와 같이 다수개의 오일배출공(121)이 형성되며, 내경의 상부측에는 상단으로부터 깊이를 갖는 안착턱(122)이 구비된 망체(120)와; 상,하부가 개방된 원통형으로 상기 망체(120)의 내경에 외측둘레가 밀착되게 삽입되어 하부케이싱(110)을 통해 유입되는 기화상태의 오일미스트를 액화상태로 여과하는 제1여과필터(130)와; 상기 제1여과필터(130)가 설치된 망체(120)의 안착턱(122) 상부와 내경에 안착 지지되어 제1여과필터(130)를 통과하는 기화상태의 잔존 오일미스트 및 공기를 2차로 여과하는 제2여과필터(140)와; 상기 제2여과필터(140)의 상부와 측면을 수용하는 형태로 제2여과필터(140)를 지지하면서 하부케이싱(110)의 상부 외경에 내측둘레가 밀착설치되는 필터지지체(150)와; 상기 필터지지체(150)와 망체(120)의 안착턱(122)에 고정되고, 회전축은 관통되어져 임펠라(161)와 결합되는 구동모터(160)와; 상기 하부케이싱(110)의 상부에 덮여져 결착구(114)에서 결합되고, 외측둘레에는 제2여과필터(140)를 통과한 기화상태의 잔존 오일미스트를 포함하는 공기를 여과하는 원통형의 공기여과필터(170)가 장착 설치된 상부케이싱(180):을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오일미스트 집진기가 등록공개되어 있다.

또 다른 종래기술로는 등록특허공보 제1289556호에 오일미스트가 흡입되는 흡입구(11)와 필터링된 공기가 배출되는 배출구(12)가 각각 구비되고 내부에 필터수용부(13)와 임펠러수용부(14) 및 모터수용부(15)가 각각 구비되는 하우징체(10)와; 상기 하우징체(10)의 필터수용부(13)에 구비되는 필터체(20)와; 상기 임펠러수용부(14)에 수용되는 임펠러(30)와; 상기 모터수용부(15)에 수용되고 상기 임펠러(30)가 모터축(41)에 축설되는 모터(40)와; 상기 하우징체(10)의 내부에 구비되고 상기 배출구(12)측으로 배출되는 공기를 와류타입으로 배출하는 싸이클론체(50)를 포함하고, 상기 임펠러(30)는, 상기 모터(40)에 의해 회전되는 여러 개의 수직블레이드(31)로 구성되되, 상기 수직블레이드(31)에는 상기 필터체(20)로부터 유입된 오일미스트가 이동되도록 상기 수직블레이드(31)의 하부측에 절개되어 이루어지는 이동공간부(31a)가 더 형성되고, 상기 하우징체(10)의 내부에는 상기 싸이클론체(50)와 상기 모터(40) 사이에 격벽(71)이 구비되는 응결유고임부(70)가 더 구비되어, 상기 임펠러(30)의 수직블레이드(31)에 구비된 이동공간부(31a)를 통해 이동하는 오일미스트가 상기 모터(40)측으로 유입되지 않고 상기 싸이클론체(50)로 바로 유입되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심력을 이용한 오일미스트 집진기가 등록공개되어 있다.

그러나 종래의 오일미스트 컬렉터(포집기)는 대부분 고분자 필터가 장착되는것이 일반적이다.

고분자 필터는 세라믹 필터에 비해 고분자 필터에 비하여 내열성, 내화학성, 내마모성 등이 떨어지고, 또한 내열성도 떨어져 배기 장치 내에 냉각 장치 등을 별도로 설치하여야 하기 때문에 설치비 및 유지비가 많이 든다는 단점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내열성, 내화학성, 내마모성 등이 훨씬 우수한 특징이 있고, 또한 내열성이 우수하여 배기 장치 내에 냉각 장치 등을 별도로 설치할 필요가 없어 설치비 및 유지비를 절감할 수 있는 세라믹 필터가 장착된 장착된 오일미스트 컬렉터를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명 오일미스트 컬렉터에는 세라믹필터가 장착되어 있되, 상기 세라믹필터는 담체의 표면에 세라믹이 포함된 슬러지를 코팅하여 소성가공한 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터는 내열성, 내화학성, 내마모성 등이 훨씬 우수한 특징이 있고, 또한 내열성이 우수하여 배기 장치 내에 냉각 장치 등을 별도로 설치할 필요가 없어 설치비 및 유지비를 절감할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터의 개요도.
도 2는 본 발명 습식에 의한 세라믹필터 제조방법의 공정도.
도 3은 본 발명 습식에 의한 세라믹필터 제조방법의 공정개요도.
도 4는 본 발명 건식에 의한 세라믹필터 제조방법의 공정도.
도 5는 본 발명 건식에 의한 세라믹필터 제조방법의 공정개요도.

본 발명 오일미스트 컬렉터(100)에는 세라믹필터(140)가 장착되어 있되, 상기 세라믹필터(140)는 담체(1)의 표면에 세라믹이 포함된 슬러지(5)를 코팅하여 소성가공한 것을 특징으로 한다.

상기 오일미스트 컬렉터(100)는 내부공간이 형성되어 있되, 하면에는 유체가 유입되는 입구(111)가 형성되어 있고, 측면에는 유입된 유체가 외부로 유출되는 출구(112)가 형성되어 있는 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110)의 상면에 장착되는 구동모터(120)와, 상기 케이싱(110)의 내부에 위치하여 구동모터(120)에 의해 회전구동하는 블레이드(130)와, 상기 케이싱(110)의 내부에 위치하여 케이싱(110)의 입구(111)를 통해 유입되는 유체를 필터링하도록 장착되어 있는 세라믹필터(140)로 이루어진 것이 특징이다.

또한, 상기 세라믹필터(140)는 중공홀이 형성되어 있는 중공체 형상으로서 세라믹필터(140)의 중공홀이 케이싱(110)의 입구(111)에 연통되도록 장착되는 것이 특징이다.

상기 세라믹필터(140)는 습식에 의해 제조되는 것이 특징이다.

그리고 습식에 의한 세라믹필터 제조방법은 담체(1)를 복수 개의 압축롤러(2) 사이로 이송시키는 1단계; 상기 한 쌍의 압축롤러(2) 사이로 이송되는 담체(1)의 표면에 액상의 슬러리(5)를 압축코팅시키는 2단계; 상기 슬러리(5)가 코팅된 담체(1)를 건조시키는 3단계; 건조된 담체(1)를 소성하는 4단계;공정을 포함하여 제조되는 것이 특징이다.

또한, 상기 세라믹필터(140)는 건식에 의해 제조되는 것이 특징이다.

상기 건식에 의한 세라믹필터 제조방법은 담체(1)를 복수 개의 압축롤러(2) 사이로 이송시키는 1단계; 상기 한 쌍의 롤러 사이로 이송되는 담체(1)의 표면에 고상의 세라믹분체 혼합물(7)을 도포하는 2단계; 고상의 세라믹분체 혼합물(7)이 도포된 담체(1)에 바인더(9)를 도포하는 3단계; 상기 바인더(9)와 세라믹분체 혼합물(7)이 복수 개의 압축롤러(2) 사이를 통과하면서 담체(1)와 함께 압축되는 4단계; 담체(1)를 건조시키는 5단계; 건조된 담체(1)를 소성하는 6단계; 공정을 포함하여 제조되는 것이 특징이다.

이하, 본 발명 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터의 개요도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명 오일미스트 컬렉터에는 세라믹필터가 장착되어 있되, 상기 세라믹필터는 담체의 표면에 세라믹이 포함된 슬러지를 코팅하여 소성가공하는 것이다.

상기 오일미스트 컬렉터(100)는 내부공간이 형성되어 있되, 하면에는 유체가 유입되는 입구(111)가 형성되어 있고, 측면에는 유입된 유체가 외부로 유출되는 출구(112)가 형성되어 있는 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110)의 상면에 장착되는 구동모터(120)와, 상기 케이싱(110)의 내부에 위치하여 구동모터(120)에 의해 회전구동하는 블레이드(130)와, 상기 케이싱(110)의 내부에 위치하여 케이싱(110)의 입구(111)를 통해 유입되는 유체를 필터링하도록 장착되어 있는 세라믹필터(140)로 이루어진 것이 특징이다.

또한, 상기 세라믹필터(140)는 중공홀이 형성되어 있는 중공체 형상으로서 세라믹필터(140)의 중공홀이 케이싱(110)의 입구(111)에 연통되도록 장착되는 것이 특징이다.

상기 세라믹필터(140)는 관용의 브래킷(150)에 의해 케이싱(110)의 내부에 장착된다.

한편, 상기 오일미스트 컬렉터(100)의 구동모터(120)를 역회전시켜 케이싱(110)의 출구(112)를 통해 유체가 유입되도록 하여 입구(111)를 통해 유체가 배출되도록면, 세라믹필터(140)는 세척이 가능하게 되어 보다 오랫동안 사용할 수 있게 된다.

상기 구동모터(120)는 정역회전이 가능한 스텝모터를 사용하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명 습식에 의한 세라믹필터 제조방법의 공정도, 도 3은 본 발명 습식에 의한 세라믹필터 제조방법의 공정개요도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명 롤러압축과 습식에 의한 세라믹필터 제조방법은 담체(1)를 복수 개의 압축롤러(2) 사이로 이송시키는 1단계; 상기 한 쌍의 압축롤러(2) 사이로 이송되는 담체(1)의 표면에 액상의 슬러리(5)를 압축코팅시키는 2단계; 상기 슬러리(5)가 코팅된 담체(1)를 건조시키는 3단계;과정을 포함하여 제조되는 것이 특징으로 한다.

상기 담체(1)는 다공성 물질로서 부직포, 스폰지 등을 택일하여 사용하도록 한다.

부직포의 경우 상기 부직포가 다공성 구조의 폴리에스테르, 아라미드, 폴리페닐렌 설파이드, 홈-아크릴, 폴리이미드, PTFE, 비스코스, 천연섬유, 유리섬유, 세라믹섬유, 및 금속섬유로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택하도록 한다.

더욱 상세하게는 1단계 공정으로는 복수 개의 롤러 사이로 담체가 이송되는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이 롤링되어 있는 담체(1)의 일단을 상기 복수 개의 롤러 사이를 통과시킨 후, 담체(1)로부터 일정간격 이격된 곳에 설치된 구동롤러(3)에 결합시켜 구동롤러(3)를 구동시키게 되면, 상기 롤링되어 있는 담체(1)는 복수 개로 배열된 압축롤러(2) 사이를 통과하여 구동롤러(3)에 감기게 되는 것이다.

상기 압축롤러(2)는 복수 개의 롤러가 수평방향으로 배열되어 있으며, 측면에서 보아 각각의 압축롤러(2)는 상하방향으로 지그재그 형태로 배열되어 있거나, 수직방향의 일정간격 이격되어 있는 한 쌍의 압축롤러(2)가 서로 일정간격 이격되게 배열되어 있다.

2단계 공정으로는 상기 한 쌍의 압축롤러(2) 사이로 이송되는 담체(1)의 표면에 액상의 슬러리(5)를 코팅시키는 것이다.

즉, 상기 롤링되어 있는 담체(1)가 복수 개로 배열된 압축롤러(2) 사이를 통과할 때, 액상의 슬러리는 롤러의 압축에 의해 담체(1)의 표면에 코팅하는 것이다.

상기 슬러리(5)는 고점성의 것을 사용하는 것으로, 복수 개로 배열된 압축롤러(2)의 상부에 위치하는 저수조(4)에 저장되어 있으며, 담체(1)가 압축롤러(2) 사이를 통과할 때 저수조(4)로부터 하부로 낙하시키거나 스프레이로 담체(1)의 표면에 슬러리(5)가 코팅되도록 하는 것이다.

상기 슬러리(5)는 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라믹 분말 25 내지 60 중량부;에 대하여 점토 10 내지 40 중량부; 탄소, 활성탄, 목재분말, 소금, 나프탈렌, 및 활석으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 조공제 5 내지 40 중량부; 프리트(frit), 및 탄산바륨(BaCO3)으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 무기바인더 또는 MAP(monoaluminium phosphate), 물풀(water binder), 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알코올, 및 폴리비닐아세테이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 유기바인더 1 내지 20 중량부; 및 분산액 20 내지 60 중량부;를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 세라믹 분말은 다양한 입도를 가지는 성분을 사용할 수 있고, 일정성분이 동일한 입도를 가질 수도 있고, 각각 다른 입도를 가지는 동일성분을 혼합하여 사용할 수 있다.

바람직하게는 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것을 사용하도록 한다.

상기 세라믹 분말의 입도가 상기 범위 내일 경우에는 세라믹 필터의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 점토는 다양한 입도를 가지는 점토를 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이며, 특히 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것이 바람직하다.

상기 점토의 입도가 상기 범위 내일 경우에는 세라믹 필터의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 점토는 슬러리 조성물에 10 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15 내지 25 중량부로 포함되는 것이다.

그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 세라믹 필터의 물리적 강도 및 형상을 유지시킬 수 있는 효과가 있으며, 동시에 여과효율을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 소성시 뒤틀림 및 균열을 방지하고 세라믹 필터의 내마모성을 증대할 수 있다.

본 발명에 사용되는 상기 조공제는 소성 후의 세라믹 필터의 기공을 형성하는 작용을 한다.

상기 조공제는 탄소, 활성탄, 목재분말, 톱밥, 소금, 나프탈렌, 또는 활석 등을 사용할 수 있다.

상기 조공제는 다양한 입도를 가지는 성분을 사용할 수 있음은 물론이며, 특히 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것이 바람직하다.

상기 조공제의 입도가 상기 범위 내일 경우에는 세라믹 필터의 적절한 크기의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 조공제는 소성과정에서 연소되어 없어져 세라믹 필터의 기공을 형성하며, 그 함량은 슬러리 조성물에 5 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 25 중량부로 포함되는 것이다.

그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 소성시 완전히 연소되어 세라믹 필터의 기공을 효과적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 사용되는 상기 바인더는 슬러리와 담체(1)의 결합을 이루는 작용을 한다.

상기 바인더는 통상의 유기바인더, 무기바인더, 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있으며, 특히 무기바인더와 유기바인더의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 바인더는 프리트(frit), 또는 탄산바륨(BaCO3)의 무기바인더 또는 MAP(Mono aluminium phosphate), 물풀(water binder), 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알코올, 또는 폴리비닐아세테이트 등의 유기바인더를 사용할 수 있으며, 특히 프리트와 물풀을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 바인더는 슬러리 조성물에 1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 슬러리와 담체(1)를 효과적으로 결합시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 사용되는 상기 분산액은 바인더의 종류에 따라 그 종류를 달리할 수 있으며, 특히 물 또는 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 분산액은 슬러리 조성물에 20 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 중량부로 포함되는 것이다.

그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 슬러리에 포함되는 각 성분을 효과적으로 혼합할 수 있으며, 슬러리가 적정한 점도를 유지하여 담체(1)에 효과적으로 결합할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 세라믹 분말, 점토, 조공제, 및 바인더는 분산액에 동시투입하여 혼합할 수도 있으며, 일정간격으로 순차적으로 분리투입하여 혼합할 수도 있다. 특히, 상기 성분의 혼합은 분산액에 세라믹 분말, 점토, 조공제, 및 무기바인더(무기바인더를 사용할 경우에만 혼합)를 혼합한 후, 상기 혼합물에 유기바인더를 혼합하는 것이 혼합의 편의성을 위해 더욱 좋다.

상기 혼합물의 혼합시간은 1 내지 10 시간 동안 실시되는 것이 좋다.

상기와 같이 혼합된 슬러리는 안정화를 위하여 1 시간 이상의 숙성을 시키면 더욱 좋다.

3단계 공정은 상기 슬러리가 코팅된 담체(1)를 건조시키는 것이다.

3단계 건조공정은 안전한 소성과 소성준비과정 및 소성과정 중에 발생할 수 있는 성형물의 형상 변형을 방지하는 작용을 한다.

상기 건조방법으로는 자연건조, 열풍건조, 일광건조, 또는 응달건조 등의 방법을 이용하여 실시할 수 있으며, 특히 건조시간의 단축 및 성형물의 변형 방지와 크랙이 발생하지 않도록 적외선 건조로 실시하는 것이 바람직하다.

끝으로, 4단계 공정은 건조된 담체(1)를 소성하는 것으로, 소성하는 온도는 150∼450 ℃의 온도에서는 0.5 내지 1 ℃/min의 속도로 상승시키도록 한다.

더욱 상세하게는, 상기 소성은 건조된 성형물의 성형틀을 제거하고 소성로에 넣은 후, 소성로의 온도를 소성온도까지 승온시켜 일정한 온도에서 소성시킬 수 있다.

또한 상기 소성은 제조하고자 하는 세라믹 필터의 크기로 절단하여 필터의 몸체를 만드는 가공단계; 및 몸체 외경크기에 맞는 하부 캡과 턱 받침 날개가 있는 형태의 상부 캡을 담체(1)에 슬러리를 담지하여 건조하여 제작하고, 상기 상부 및 하부 캡을 세라믹 접착제로 조립하여 하부는 막히고, 상부는 날개 형태로 열린 형태로 조립하는 조립단계를 추가로 실시한 후, 소성시킬 수도 있다.

상기 소성은 슬러리의 성분 및 성분비에 따라 적정한 소성온도를 설정하여 소성을 진행할 수 있으며, 특히 상기 소성시 승온 중 발생할 수 있는 성형물 변형, 쪼그라듬, 및 파손을 방지할 수 있도록 상온∼500 ℃까지는 0.5∼3 ℃/min의 속도로 승온시키는 것이 바람직하며, 특히 150∼450 ℃의 온도에서는 0.5∼1 ℃/min의 속도로 천천히 승온시키는 것이 바람직하며, 최종적으로 세라믹 분말의 조성에 따라 900∼1,300 ℃의 소성온도까지 승온시켜 2∼48 시간 동안 유지시켜 소성을 완료하는 것으로, 세라믹 분말이 25 중량부 이상∼40 중량부 이하이면 900∼1100℃로 승온시키며, 세라믹 분말이 40중량부를 초과하여 60 중량부 이하이면 1100℃를 초과하여 1300℃ 이하로 승온시키는 것이 좋다.

도 4는 본 발명 건식에 의한 세라믹필터 제조방법의 공정도, 도 5는 본 발명 건식에 의한 세라믹필터 제조방법의 공정개요도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 건식에 의한 세라믹필터 제조방법은 담체(1)를 복수 개의 압축롤러(2) 사이로 이송시키는 1단계; 상기 한 쌍의 롤러 사이로 이송되는 담체(1)의 표면에 고상의 세라믹분체 혼합물(7)을 도포하는 2단계; 고상의 세라믹분체 혼합물(7)이 도포된 담체(1)에 바인더(9)를 도포하는 3단계; 상기 바인더(9)와 세라믹분체 혼합물(7)이 복수 개의 압축롤러(2) 사이를 통과하면서 담체(1)와 함께 압축되는 4단계; 담체(1)를 건조시키는 5단계; 건조된 담체(1)를 소성하는 6단계; 공정을 포함하여 제조되는 것이 특징이다.

상기 담체(1)는 다공성 물질로서 부직포, 스폰지 등을 택일하여 사용하도록 한다.

부직포의 경우 상기 부직포가 다공성 구조의 폴리에스테르, 아라미드, 폴리페닐렌 설파이드, 홈-아크릴, 폴리이미드, PTFE, 비스코스, 천연섬유, 유리섬유, 세라믹섬유, 및 금속섬유로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택하도록 한다.

더욱 상세하게는 1단계 공정으로는 복수 개의 압축롤러(2) 사이로 담체(1)가 이송되는 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이 롤링되어 있는 담체(1)의 일단을 상기 복수 개의 압축롤러(2) 사이를 통과시킨 후, 담체(1)로부터 일정간격 이격된 곳에 설치된 구동롤러(5)에 결합시켜 구동롤러(5)를 구동시키게 되면, 상기 롤링되어 있는 담체(1)는 복수 개로 배열된 압축롤러(2) 사이를 통과하여 구동롤러(5)에 감기게 되는 것이다.

상기 압축롤러(2)는 복수 개의 압축롤러(2)가 수평방향으로 배열되어 있으며, 측면에서 보아 각각의 압축롤러(2)는 상하방향으로 지그재그 형태로 배열되어 있거나, 수직방향의 일정간격 이격되어 있는 한 쌍의 압축롤러(2)가 서로 일정간격 이격되게 배열되어 있다.

2단계 공정으로는 상기 한 쌍의 압축롤러(2) 사이로 이송되는 담체(1)의 표면에 고상의 세라믹분체 혼합물(7)을 도포하는 것이다.

이때, 상기 세라믹분체 혼합물(7)은 고상이기 때문에 담체(1)의 표면에 단순히 뿌려져 있는 상태이다,

즉, 상기 세라믹분체 혼합물(7)은 담체(1)가 저장된 제1저수조(6)로부터 하부로 낙하시켜 담체(1)의 표면에 뿌려주는 것이다.

한편, 상기 세라믹분체 혼합물(7)은 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라믹 분체 25 내지 60 중량부;에 대하여 점토 10 내지 40 중량부; 탄소, 활성탄, 목재분말, 소금, 나프탈렌, 및 활석으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 조공제 5 내지 40 중량부;를 혼합하여 제조된다.

상기 세라믹 분체는 다양한 입도를 가지는 성분을 사용할 수 있고, 일정성분이 동일한 입도를 가질 수도 있고, 각각 다른 입도를 가지는 동일성분을 혼합하여 사용할 수 있다.

바람직하게는 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것을 사용하도록 한다.

상기 세라믹 분체의 입도가 상기 범위 내일 경우에는 세라믹 필터의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 점토는 다양한 입도를 가지는 점토를 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이며, 특히 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것이 바람직하다.

상기 점토의 입도가 상기 범위 내일 경우에는 세라믹 필터의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 점토는 세라믹분체 혼합물(7)에 10 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15 내지 25 중량부로 포함되는 것이다.

그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 세라믹 필터의 물리적 강도 및 형상을 유지시킬 수 있는 효과가 있으며, 동시에 여과효율을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 소성 시 뒤틀림 및 균열을 방지하고 세라믹 필터의 내마모성을 증대할 수 있다.

본 발명에 사용되는 상기 조공제는 소성 후의 세라믹 필터의 기공을 형성하는 작용을 한다.

상기 조공제는 탄소, 활성탄, 목재분말, 톱밥, 소금, 나프탈렌, 또는 활석 등을 사용할 수 있다.

상기 조공제는 다양한 입도를 가지는 성분을 사용할 수 있음은 물론이며, 특히 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것이 바람직하다.

상기 조공제의 입도가 상기 범위 내일 경우에는 세라믹 필터의 적절한 크기의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 조공제는 소성과정에서 연소되어 없어져 세라믹 필터의 기공을 형성하며, 그 함량은 세라믹분체 혼합물(7)에 5 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 25 중량부로 포함되는 것이다.

그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 소성시 완전히 연소되어 세라믹 필터의 기공을 효과적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.

3단계 공정으로는 고상의 세라믹분체 혼합물(7)에 도포된 담체(1)에 바인더(9)를 도포하여 고상의 세라믹분체 혼합물(7)이 담체(1)에 접착되도록 한다.

본 발명에 사용되는 상기 바인더(9)는 세라믹분체 혼합물(7)이 담체(1)의 결합을 이루는 작용을 하는 것으로, 프리트(frit), 및 탄산바륨(BaCO3)으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 무기바인더 또는 MAP(monoaluminium phosphate), 물풀(water binder), 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알코올, 및 폴리비닐아세테이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 유기바인더 1 내지 20 중량부; 및 분산액 20 내지 60 중량부;를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 바인더(9)는 통상의 유기바인더, 무기바인더, 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있으며, 특히 무기바인더와 유기바인더의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 바인더(9)는 프리트(frit), 또는 탄산바륨(BaCO3)의 무기바인더 또는 MAP(Mono aluminium phosphate), 물풀(water binder), 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알코올, 또는 폴리비닐아세테이트 등의 유기바인더를 사용할 수 있으며, 특히 프리트와 물풀을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 바인더(9)는 세라믹분체 혼합물(7)에 1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 세라믹분체 혼합물(7)과 담체(1)를 효과적으로 결합시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 바인더(9)는 제2저수조(8)에 저장되어 있다.

본 발명에 사용되는 상기 분산액은 바인더의 종류에 따라 그 종류를 달리할 수 있으며, 특히 물 또는 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 분산액은 세라믹분체 혼합물(7)에 20 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 중량부로 포함되는 것이다.

그 함량이 상기 범위 내인 경우에는 세라믹분체 혼합물(7)에 포함되는 각 성분을 효과적으로 혼합할 수 있으며, 세라믹분체 혼합물(7)에 적정한 점도를 유지하여 담체(1)에 효과적으로 결합할 수 있는 효과가 있다.

상기 혼합물의 혼합시간은 1 내지 10 시간 동안 실시되는 것이 좋다.

세라믹 분체혼합물(4)과 바인더(9)가 혼합된 것을 이하 슬러리로 명한다.

상기와 같이 혼합된 슬러리는 안정화를 위하여 1 시간 이상의 숙성을 시키면 더욱 좋다.

4단계 공정은 세라믹분체 혼합물(7)과 바이더(7)가 도포된 담체(1)가 복수 개의 압축롤러(2) 사이를 통과하면서 서로 압축되는 것이다.

그리고 5단계 공정은 상기 담체(1)를 건조시키는 것이다.

상기 5단계 건조공정은 안전한 소성과 소성준비과정 및 소성과정 중에 발생할 수 있는 성형물의 형상 변형을 방지하는 작용을 한다.

상기 건조방법으로는 자연건조, 열풍건조, 일광건조, 또는 응달건조 등의 방법을 이용하여 실시할 수 있으며, 특히 건조시간의 단축 및 성형물의 변형 방지와 크랙이 발생하지 않도록 적외선 건조로 실시하는 것이 바람직하다.

끝으로, 6단계 공정 건조된 담체(1)를 소성하는 것으로, 소성하는 온도는 150∼450 ℃의 온도에서는 0.5 내지 1 ℃/min의 속도로 상승시키도록 한다.

더욱 상세하게는, 상기 소성은 건조된 성형물의 성형틀을 제거하고 소성로에 넣은 후, 소성로의 온도를 소성온도까지 승온시켜 일정한 온도에서 소성시킬 수 있다.

또한 상기 소성은 제조하고자 하는 세라믹 필터의 크기로 절단하여 필터의 몸체를 만드는 가공단계; 및 몸체 외경크기에 맞는 하부 캡과 턱 받침 날개가 있는 형태의 상부 캡을 담체에 슬러리를 담지하여 건조하여 제작하고, 상기 상부 및 하부 캡을 세라믹 접착제로 조립하여 하부는 막히고, 상부는 날개 형태로 열린 형태로 조립하는 조립단계를 추가로 실시한 후, 소성시킬 수도 있다.

상기 소성은 슬러리의 성분 및 성분비에 따라 적정한 소성온도를 설정하여 소성을 진행할 수 있으며, 특히 상기 소성시 승온 중 발생할 수 있는 성형물 변형, 쪼그라듬, 및 파손을 방지할 수 있도록 상온∼500 ℃까지는 0.5∼3 ℃/min의 속도로 승온시키는 것이 바람직하며, 특히 150∼450 ℃의 온도에서는 0.5∼1 ℃/min의 속도로 천천히 승온시키는 것이 바람직하며, 최종적으로 세라믹 분말의 조성에 따라 900∼1,300 ℃의 소성온도까지 승온시켜 2∼48 시간 동안 유지시켜 소성을 완료하는 것이 좋다.

더욱 상세하게는 세라믹 분말이 25 중량부 이상∼40 중량부 이하이면 900∼1100℃로 승온시키며, 세라믹 분말이 40중량부를 초과하여 60 중량부 이하이면 1100℃를 초과하여 1300℃ 이하로 승온시키는 것이 좋다.

상술한 바와 같이 본 발명 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터는 내열성, 내화학성, 내마모성 등이 훨씬 우수한 특징이 있고, 또한 내열성이 우수하여 배기 장치 내에 냉각 장치 등을 별도로 설치할 필요가 없어 설치비 및 유지비를 절감할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.

100. 오일미스트 컬렉터
110. 케이싱 111. 입구 112. 출구
120. 모터
130. 블레이드
140. 세라믹필터
150. 브래킷
1. 담체 2. 압축롤러 3. 구동롤러
4. 슬러리 저수조 5. 슬러리 6. 제1저수조 7. 세라믹분체 혼합물 8. 제2저수조 9. 바인더

Claims (3)

1. 오일미스트 컬렉터에 있어서,
   상기 오일 미스트 컬렉터(100)에는 세라믹필터(140)가 장착되어 있되, 상기 세라믹필터(140)는 담체(1)의 표면에 세라믹이 포함된 슬러지(5)를 코팅하여 소성가공한 것이 세라믹필터가 장착된 오일 미스터 컬렉터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 오일미스트 컬렉터(100)는 내부공간이 형성되어 있되, 하면에는 유체가 유입되는 입구(111)가 형성되어 있고, 측면에는 유입된 유체가 외부로 유출되는 출구(112)가 형성되어 있는 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110)의 상면에 장착되는 구동모터(120)와, 상기 케이싱(110)의 내부에 위치하여 구동모터(120)에 의해 회전구동하는 블레이드(130)와, 상기 케이싱(110)의 내부에 위치하여 케이싱(110)의 입구(111)를 통해 유입되는 유체를 필터링하도록 장착되어 있는 세라믹필터(140)로 이루어진 것이 특징인 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 세라믹필터(140)는 중공홀이 형성되어 있는 중공체 형상으로서 세라믹필터(140)의 중공홀이 케이싱(110)의 입구(111)에 연통되도록 장착되는 것이 특징인 세라믹필터가 장착된 오일미스트 컬렉터.
   

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