KR20210051954A - 다중 복합식 집진설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 복합식 집진설비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 오염 공기를 제습 공간, 집진 공간 및 필터 공간을 순차로 통과시켜 수분 및 분진뿐만 아니라 유해 가스와 미세 먼지까지 효과적으로 제거할 수 있는 다중 복합식 집진설비에 관한 것이다.

Description

다중 복합식 집진설비{Multi complex dust collecting device}
본 발명은 다중 복합식 집진설비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 오염 공기를 제습 공간, 집진 공간 및 필터 공간을 순차로 통과시켜 수분 및 분진뿐만 아니라 유해 가스와 미세 먼지까지 효과적으로 제거할 수 있는 다중 복합식 집진설비에 관한 것이다.
일반적인 집진설비는 챔버 내부에 여과필터가 설치되고, 챔버의 하측에는 분진을 포함한 오염공기가 유입되는 유입구가 형성되며, 챔버의 상측에 분진이 제거된 공기가 배출되는 배출구가 형성된다. 즉, 유입구를 통해 챔버 내부로 유입된 공기는 여과필터를 거쳐 상향이동 하여 배출구를 통해 배출된다.
이러한 종래의 집진설비는 장시간 집진처리시 여과필터 외부에 포집되는 분진층이 두꺼워지며 압력 손실이 증가하므로 집진의 효율성이 떨어지고 오염 공기에 다량의 수분이 포함된 경우에는 여과필터의 분진이 잘 제거되지 않거나 수명이 짧아지는 문제가 있다.
또한, 종래의 집진설비는 여과필터 자체로 VOCs나 수분성 분진을 제거하는 데 한계가 있다.
1. 한국등록특허 제10-1984656호, '백필터장치 및 이를 포함하는 집진설비' 2. 한국등록특허 제10-1973473호, '집진설비 분진 배출 저감 시스템' 3. 한국등록특허 제10-1918000호, '집진설비' 4. 한국등록특허 제10-1690550호, '분진부하 저감장치를 포함하는 집진설비'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 오염 공기 내의 수분을 제거하여 여과필터의 압력 손실을 줄일 수 있고, 여과필터의 수명을 늘릴 수 있는 다중 복합식 집진설비를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 오염 공기 중의 수분, 분진뿐만 아니라 VOCs와 같은 유해가스 및 미세 먼지까지 제거할 수 있는 다중 복합식 집진설비를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 오염 공기를 다중으로 필터링하여 정화 공기를 배출할 수 있는 다중 복합식 집진설비로서, 제습 공간, 집진 공간 및 필터 공간이 순차로 형성된 케이스; 상기 오염 공기가 상기 공간들을 순차로 통과하도록 흡입하는 송풍기; 및 상기 송풍구로 흡입된 정화 공기를 배출하는 송풍구;를 포함하며, 상기 오염공기는 상기 제습 공간을 통과하며 수분이 제거되고, 상기 집진 공간을 통과하며 분진이 제거되며, 상기 필터 공간을 통과하며 유해가스와 미세 먼지가 제거되어 상기 정화 공기로 배출되는 것을 특징으로 하는 다중 복합식 집진설비를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 오염 공기는 상기 제습 공간에서 하부에서 상부로 이동하고, 상기 제습 공간에는 상기 오염 공기에 포함된 수분을 응축하여 하부로 낙하시키는 수분 필터가 구비되며, 상기 수분 필터는 하부에서 상부로 서로 이격되어 배치되되 상기 제습 공간의 일 측면과 타 측면에 서로 번갈아 부착되는 복수의 데미스터(demister) 패널을 포함하여 이루어지고, 상기 각 데미스터 패널은 후단은 상기 제습 공간의 일 측면에 부착되고 전단은 상기 후단에서 하방으로 기울어져 상기 제습 공간의 타 측면을 향하되 상기 제습 공간의 타 측면과는 이격되며, 상기 오염 공기가 상승하면서 상기 각 데미스터 패널의 하부 공간에 일시적으로 머물며 상기 각 데미스터 패널의 하면에 수분이 응축된다.
또한, 상기 제습 공간에는 상기 각 데미스터 패널로 압축 공기를 분사하는 에어 배출 노즐이 구비될 수 있으며, 상기 에어 배출 노즐에서 배출되는 압축공기(Air-pulsing)는 상기 각 데미스터 패널에 응축된 수분이나 먼지를 하부로 탈착시켜 상기 수분함으로 낙하하게 하는 역할을 수행한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 집진 공간에는, 상기 집진 공간에는, 상기 제습 공간의 통과한 오염공기 중의 분진 및 수분이 사이클론 현상에 의한 원심력에 의해 하부로 낙하시켜 배출하는 멀티사이클론 형성기; 상기 멀티사이클론 형성기에서 배출된 분진을 걸러 상기 필터 공간으로 전달해주는 여과필터들; 및 상기 멀티사이클론 형성기와 상기 여과필터들의 하단에 구비되고 낙하하는 분진 및 수분이 모일 수 있는 호퍼;가 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 필터 공간에는 복수 개의 활성탄 필터부가 적층되어 있고, 상기 집진 공간을 통과한 오염 공기는 상기 활성탄 필터부들에 분산되어 유입된 후 배출되며, 상기 각 활성탄 필터부는 오염 공기가 유입될 수 있는 유입 공간, 상기 유입 공간 상부에 구비되어 오염 공기 중, 유해가스와 미세 먼지를 흡착하는 활성탄 필터 및 상기 활성탄 필터의 상부에 구비되며 유해가스와 미세 먼지가 제거된 정화 공기를 배출하는 배출 공간을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 활성탄 필터부들의 배출 공간은 하나의 배출 덕트를 통해 상기 송풍기에 연결된다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 다중 복합식 집진설비에 의하면 오염 공기가 제습 공간, 집진 공간 및 필터 공간을 순차로 이동하면서 수분, 분진뿐만 아니라 VOCs와 같은 유해가스 및 미세 먼지까지 효과적으로 일괄 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다중 복합식 집진설비에 의하면, 제습공간에 설치된 복수의 데미스터 패널들의 하부에 오염공기가 일시적으로 머무르며 응착될 수 있으므로 수분제거의 효율을 매우 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다중 복합식 집진설비에 의하면, 제습공간에서 충분한 제습이 이루어지므로 수분에 의한 여과필터의 압력 손실을 줄일 수 있고, 여과필터의 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다중 복합식 집진설비에 의하면, 복수의 활성탄 필터부를 통해 오염 공기내의 유해가스 및 미세 먼지를 효과적으로 흡착할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 복합식 집진설비의 내부를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 복합식 집진설비를 상부에서 바라본 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 복합식 집진설비의 집진공간에 구비되는 공기유입구를 보여주는 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 복합식 집진설비의 내부를 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 복합식 집진설비를 상부에서 바라본 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 다중 복합식 집진설비(100)는 케이스(110), 송풍기(150) 및 송풍구(160)를 포함하여 이루어진다.
상기 케이스(110)는 내부에 공간이 형성되고, 오염된 공기를 정화하여 배출하는 챔버이다.
또한, 상기 케이스(110)는 일측에는 오염 공기 투입구(121)가 형성되고 타측에는 정화 공기를 배출하기 위한 배출덕트(142)가 설치되며, 상기 배출덕트(142)에는 상기 송풍기(150)가 접속된다.
또한, 상기 송풍기(150)에는 상기 송풍구(160)가 연결되며, 정화공기가 상기 송풍구(160)를 통해 배출된다.
즉, 상기 송풍기(150)가 동작하면, 상기 케이스(110)의 오염공기 투입구(121)로 오염된 공기가 유입되며 상기 케이스(110)를 통과한 정화 공기는 상기 송풍기(150)를 거쳐 상기 송풍구(160)로 배출된다.
이하에서는 상기 케이스(110)의 내부 구조를 상세히 설명한다.
상기 케이스(110)는 내부에 제습 공간(120), 집진 공간(130) 및 필터 공간(140)이 구비된다.
또한, 상기 제습 공간(120), 상기 집진 공간(130) 및 상기 필터 공간(140)은 공기의 흐름 경로 상에서 서로 구획되어 있다.
또한, 오염공기는 상기 제습 공간(120), 상기 집진 공간(130) 및 상기 필터 공간(140)을 순차로 거쳐 정화된다.
상기 제습 공간(120)은 오염 공기 중의 수분을 제거하는 공간이다.
또한, 상기 제습 공간(120)은 상기 케이스(110)의 내부 일측에 상하 방향으로 길쭉하게 형성되어 있으며, 하부에서 오염 공기가 유입되면 상부로 상승하면서 수분을 제거한 후, 상기 집진 공간(130)으로 전달해 준다.
또한, 상기 제습 공간(120)에는 상기 오염 공기에 포함된 수분을 응축하여 하부로 낙하하게 하는 수분 필터(122)가 구비된다.
또한, 상기 제습 공간(120)의 하단에는 상기 수분 필터(122)에서 낙하하는 물을 회수하기 위한 수분함(123)이 구비된다.
또한, 상기 수분 필터(122)는 복수 개의 데미스터(demister) 패널(122a,122b,122c)을 포함하여 구성된다.
한편, 상기 데미스터 패널(122a,122b,122c)은 유체 중에 함유되어 있는 액적 또는 분진을 분리하여 제거하기 위한 필터로 mist eliminator. mesh separator. wire mesh blanket 등으로 불리우며 석유화학이나 가스화학공장의 정제장치나 각종 산업 공장의 공해방지장치에 널리 이용된다.
또한, 상기 데미스터 패널(122a,122b,122c)의 재료로는 STS304, MONEL, NICKEL, GLASSFIBER, COPPER, TITAN, P.P(polypropylene), P.E(polyethylene) 등이 이용되며, 본 발명에서 응축된 수분이 용이하게 낙하할 수 있는 P.P 데미스터 패널을 이용하였다.
또한, 상기 데미스터 패널(122a,122b,122c)은 상기 제습 공간(120)의 내부에서 하부에서 상부로 가면서 서로 이격되어 배치되되 상기 제습 공간(120)의 일 측면(120a)과 타 측면(120b)에 서로 번갈아 부착된다.
또한, 상기 데미스터 패널(122a,122b,122c)은 후단은 상기 제습 공간(120)의 일 측면에 부착되고 전단은 타 측면을 향해 하방으로 기울어져 돌출되되, 전단은 타 측면과 서로 이격되어 있다. 또한, 이 이격된 공간으로 오염 공기가 상승한다.
또한, 상기 데미스터 패널(122a,122b,122c)은 하방을 향해 기울어져 있으므로 하부에 소정의 공간(a)이 형성되며, 오염 공기는 이 하부 공간에 일시적으로 머물게 된다.
이때, 상기 오염 공기 중의 수분이 패널의 하면에 접촉하여 응축되며, 응축된 수분은 패널의 하면을 따라 미끄러져 자유낙하(1)하거나 아래에서 설명할 에어 배출 노즐(124)의 Air-pulsing 작동에 의해 하부로 탈착되어 상기 수분함(123)에 담겨 배출된다.
즉, 오염공기는 상기 각 데미스터 패널(122a,122b,122c)의 하부 공간을 일시적으로 머물며 수분이 응축되어 자유 낙하함으로써 효과적으로 제거될 수 있다.
또한, 상기 제습 공간(120)에는 각 데미스터 패널(122a,122b,122c)로 압축 공기를 분사하는 에어 배출 노즐(124)이 구비될 수 있으며, 상기 에어 배출 노즐(124)에서 배출되는 압축공기는 상기 각 데미스터 패널(122a,122b,122c)에 응축된 수분이나 먼지를 이탈시켜 상기 수분함(123)으로 자유낙하 하게 하는 역할을 한다.
또한, 상기 에어 배출 노즐(124)은 상기 각 데미스터 패널(122a,122b,122c)에 진동을 가하는 바이브레이터, Air rocker, 용수철 방식으로 대체될 수 있으며, 진동이나, 충격, 신축성있는 움직임에 의해 상기 각 데미스터 패널(122a,122b,122c)에 응축된 수분이나 먼지가 이탈하여 낙하하게 할 수 있다.
또한, 상기 각 데미스터 패널(122a,122b,122c)의 형태는 사각형이나 원형 등 다양하게 제작할 수 있으나 접촉면적을 넓힐 수 있는 형태, 즉, 절곡, 라운드형태로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 집진 공간(130)은 상기 제습 공간(120)에서 제습이 이루어진 오염 공기 중 분진을 제거하는 공간이다.
또한, 상기 집진 공간(130)에는 상기 제습 공간(120)에서 유입된 오염 공기를 하기 여과필터들(132)로 공급해주는 멀티사이클론 형성기(131)와 상기 멀티사이클론 형성기(131)로부터 공급된 오염 공기 중, 분진을 걸러 배출하는 여과필터들(132)이 구비된다.
또한, 상기 집진 공간(130)에는 상기 여과필터들(132)로 압축 공기를 공급하여 상기 여과필터들(132)에 부착된 분진을 털어주는 압축 공기 공급관(133)이 구비되며, 상기 여과필터들(132)에서 낙하하는 분진은 상기 여과필터들(132)의 하부에 구비되는 호퍼(134)로 모여 외부로 배출된다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 멀티사이클론 형성기(131)는 상단 및 하단이 개방된 역 원뿔 형상의 본체(131a), 상기 본체(131a) 내부에 구비되고 상단 및 하단이 개방된 공기 배출관(131d), 상기 본체(131a)의 내측과 상기 공기 배출관(131d) 사이에 구비되어 상기 제습 공간(120)에서 유입된 오염공기(b)가 상기 공기 배출관(131d)의 외면을 타고 회전하게 하는 블레이드(131c)를 포함하여 이루어진다.
또한, 오염공기(b)는 상기 본체(131a)의 상단으로 유입되면서 상기 블레이드(131c)에 의해 상기 공기 배출관(131b)을 회전하며 원심력에 의해 회전하며 상대적으로 입자가 큰 분진이 하부로 낙하하고, 큰 분진이 제거된 오염공기는 상기 공기 배출관(131d)의 하단으로 투입되어 상단으로 배출된다.
또한, 상기 멀티사이클론 형성기(131)에서 배출되는 오염공기(b')는 상기 여과필터들(132)로 공급된다.
즉, 상기 멀티사이클론 형성기(131)는 큰 입자의 분진을 먼저 상기 호퍼(134)로 낙하시켜 상기 여과필터들(132)에 부착되는 것을 방지함으로써 여과필터의 교체 기간을 늘릴 수 있는 장점이 있다.
상기 필터 공간(140)은 상기 집진 공간(130)에서 배출되는 오염 공기 중에 포함된 유해가스와 미세먼지를 제거하는 공간이다.
일반적인 집진 설비들의 경우 상기 여과필터들(132)에서 분진이 제거된 공기를 바로 외부로 배출하지만 본 발명의 다중 복합식 집진설비(100) 유해가스와 미세먼지를 한번 더 걸러 배출하므로 오염 공기를 매우 깨끗하게 정화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 필터 공간(140)에는 복수의 활성탄 필터부들(141)이 구비되며, 상기 활성탄 필터부들(141)은 상하방향으로 적층되어 있다.
또한, 상기 집진 공간(130)에서 배출된 오염 공기는 상기 활성탄 필터부들(141)에 분산되어 병렬로 유입된 후 유해가스와 미세먼지가 걸러져 배출된다.
또한, 상기 각 활성탄 필터부(141)는 오염 공기가 유입되는 유입공간(141a), 상기 유입공간(141a) 상부에 구비되고 유해가스와 미세먼지를 흡착하는 활성탄 필터(141b) 및 상기 활성탄 필터(141b) 상부에 구비되고 정화된 공기가 배출되는 배출공간(141c)을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 각 활성탄 필터부(141)에서 배출되는 정화 공기는 하나의 배출 덕트(142)를 통해 상기 송풍구(160)로 배출된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100:다중 복합식 집진설비 110:케이스
120:제습 공간 121:오염 공기 투입구
122:수분 필터 122a,122b,122c:데미스터 패널
123:수분함 124:에어 배출 노즐
130:집진 공간 131:멀티사이클론 형성기
132:여과필터 133:압축 공기 공급관
134:호퍼 140:필터 공간
141:활성탄 필터부 141a:유입 공간
141b:활성탄 필터 141c:배출 공간
142:배출 덕트 150:송풍기
160:송풍구

Claims (5)

  1. 오염 공기를 다중으로 필터링하여 정화 공기를 배출할 수 있는 다중 복합식 집진설비로서,
    제습 공간, 집진 공간 및 필터 공간이 순차로 형성된 케이스;
    상기 오염 공기가 상기 공간들을 순차로 통과하도록 흡입하는 송풍기; 및
    상기 송풍구로 흡입된 정화 공기를 배출하는 송풍구;를 포함하며,
    상기 오염공기는 상기 제습 공간을 통과하며 수분이 제거되고, 상기 집진 공간을 통과하며 분진이 제거되며, 상기 필터 공간을 통과하며 유해가스와 미세 먼지가 제거되어 상기 정화 공기로 배출되는 것을 특징으로 하는 다중 복합식 집진설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오염 공기는 상기 제습 공간에서 하부에서 상부로 이동하고,
    상기 제습 공간에는 상기 오염 공기에 포함된 수분을 응축하여 하부로 낙하시키는 수분 필터가 구비되며,
    상기 수분 필터는 하부에서 상부로 서로 이격되어 배치되되 상기 제습 공간의 일 측면과 타 측면에 서로 번갈아 부착되는 복수의 데미스터(demister) 패널을 포함하여 이루어지고,
    상기 각 데미스터 패널은 후단은 상기 제습 공간의 일 측면에 부착되고 전단은 상기 후단에서 하방으로 기울어져 상기 제습 공간의 타 측면을 향하되 상기 제습 공간의 타 측면과는 이격되며,
    상기 오염 공기가 상승하면서 상기 각 데미스터 패널의 하부 공간에 일시적으로 머물며 상기 각 데미스터 패널의 하면에 수분이 응축되는 것을 특징으로 하는 다중 복합식 집진설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 집진 공간에는,
    상기 제습 공간의 통과한 오염공기 중의 분진 및 수분이 사이클론 현상에 의한 원심력에 의해 하부로 낙하시켜 배출하는 멀티사이클론 형성기;
    상기 멀티사이클론 형성기에서 배출된 분진을 걸러 상기 필터 공간으로 전달해주는 여과필터들; 및
    상기 멀티사이클론 형성기와 상기 여과필터들의 하단에 구비되고 낙하하는 분진 및 수분이 모일 수 있는 호퍼;가 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 복합식 집진설비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터 공간에는 복수 개의 활성탄 필터부가 적층되어 있고,
    상기 집진 공간을 통과한 오염 공기는 상기 활성탄 필터부들에 분산되어 유입된 후 배출되며,
    상기 각 활성탄 필터부는 오염 공기가 유입될 수 있는 유입 공간, 상기 유입 공간 상부에 구비되어 오염 공기 중, 유해가스와 미세 먼지를 흡착하는 활성탄 필터 및 상기 활성탄 필터의 상부에 구비되며 유해가스와 미세 먼지가 제거된 정화 공기를 배출하는 배출 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 복합식 집진설비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 활성탄 필터부들의 배출 공간은 하나의 배출 덕트를 통해 상기 송풍기에 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 복합식 집진설비.
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