KR20210149308A - 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치 - Google Patents

고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배기가스의 입자성 분진을 걸러 집진하는 집진장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 필터가 배기가스의 입자성 분진을 여과하고 필터에 쌓인 분진을 역기류를 통해 탈진하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치에 관한 것으로, 함진가스가 유입될 수 있도록 유입구가 마련되고, 여과된 가스가 배출될 수 있도록 배출구가 마련된 함체; 상기 함체의 내부에 고정되어 세라믹 필터의 상측을 고정하는 상부 프레임; 상기 상부 프레임으로부터 이격되어 함체의 내부에 고정된 브래킷; 상기 브래킷의 상부에 배치되는 하부 프레임; 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 배치되어 함체 내부로 유입된 함진가스의 분진을 여과하는 세라믹 필터; 상기 브래킷을 통해 하부 프레임을 상부 프레임 측으로 가압하는 조정볼트;를 포함한다.

Description

고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치{DUST COLLECTOR FOR REMOVING FINE DUST IN HIGH-TEMPERATURE ENVIRONMENT}
본 발명은 배기가스의 입자성 분진을 걸러 집진하는 집진장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 필터가 배기가스의 입자성 분진을 여과하고 필터에 쌓인 분진을 역기류를 통해 탈진하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 집진장치는 입자성 오염 물질과 분진 등(이하 '분진')이 많이 발생하는 작업장, 공장, 발전소, 자동차 정비소 등에 설치되어서, 분진을 함유한 함진가스와 연소가스 등(이하 '배기가스')에 포함된 분진을 포집하여 제거하고 청정가스를 외부로 배출하는 설비이다.
이와 같은 집진장치는 집진 방식에 따라 크게 전기 집진장치와 여과 집진장치로 구분되는데, 이중 상기 여과 집진장치는 필터를 이용해서 배기가스 내에 분진을 걸러 포집한다.
여과 기능을 수행하기 위한 필터는 형태와 배치 구조 등에 따라 백 필터와 카트리지 필터와 캔들 필터 등으로 구성된다. 필터는 분진 필터링을 위해서 섬유 재질의 여과포나 세라믹 등으로 제조되며, 여과포 또는 세라믹을 구성하는 성분과 구조 및 제조 방식은 다양할 수 있다.
일반적으로 집진장치는 연소 과정에서 발생하는 300℃ 이상 고온의 배기가스를 여과하므로, 집진장치 특히 배기가스가 직접 통과하는 필터는 여과 과정에서 배기가스에 의해 지속적으로 가열된다. 따라서 여과를 위한 필터, 특히 섬유재질의 여과포는 고온에 의해 열 변형 및 변질할 수 있고, 이러한 변성은 집진 성능을 약화시키고 필터의 수명을 단축하는 원인이었다.
상기 문제를 해소하기 위해서 종래 집진장치의 필터는 내열성이 우수한 세라믹 재질을 적용했다.
그런데 종래 세라믹 필터는 상부가 개방된 관 형상을 이루며 집진장치의 함체에서 상측부만이 상부 프레임에 고정되는 현수형 설치구조를 이루므로, 섬유재질의 여과포에 비해 중량이 큰 세라믹 필터는 상부 프레임의 중량 부담을 줄이기 위해 소형화되거나 설치 개수에 제한이 있었고, 세라믹 필터의 상측부만이 자체 하중을 지탱해야 하는 불안정성 또한 있었다. 더욱이 배기가스의 여과 과정에서 세라믹 필터에 분진이 쌓일수록 세라믹 필터의 하중이 증가하므로, 고정 안정성을 위해 탈진 작업의 주기를 줄일 수밖에 없는 문제 또한 있었다.
이러한 문제를 해소하기 위해 종래 집진장치는, 함체에서 세라믹 필터의 상측부를 상부 캡(상부 프레임)에 고정하고, 하측부를 하부 캡(하부 프레임)에 고정하며, 상부 캡과 하부 캡을 로프 또는 막대 형상의 연결장치를 이용해 상하방향으로 고정해서, 세라믹 필터가 지탱해야 하는 자체 하중 부담을 상측부와 하측부가 분담하는 기술이 개발되었다.
그러나 하부 캡은 연결장치를 통해 상부 캡에 고정되므로 상부 캡이 세라믹 필터의 전체 하중을 부담하는 문제는 여전했고, 상부 캡과 하부 캡 및 연결장치 간의 결속을 위한 필요 부품수가 증가해서 구조가 복잡하며, 이로 인해 집진장치의 제작 비용이 증가했다.
한편, 세라믹 필터는 여과포와는 달리 정형이고 열팽창률이 금속성 상부 캡 및 하부 캡과 차이가 있으므로, 열 변형에 의해 상부 캡과 하부 캡이 팽창 또는 수축하는 과정에서 세라믹 필터에 외력을 가할 수 있다. 따라서 상부 캡 및 하부 캡과 세라믹 필터 간의 접촉범위가 작아야 하고, 상부 캡과 하부 캡 간의 열 전달을 최소화하는 것이 바람직하다.
그런데 종래 집진장치는 상부 캡과 하부 캡이 다수의 연결장치에 의해 상하로 직접 연결되므로 상부 캡과 하부 캡 간의 열전도가 유리하여 여과 중에 가열 환경 조성이 가중되었고, 세라믹 필터의 상측부와 하측부가 모두 상부 캡 및 하부 캡에 각각 결속해 접촉하므로 열에 의해 변형된 상부 캡과 하부 캡이 세라믹 필터에 외력을 가해서 훼손하는 문제 또한 있었다.
일반적으로 여과 방식의 집진장치는 여과 공정을 완료하면 필터에 점착된 분진을 제거하는 탈진 공정을 진행한다. 그런데 종래 집진장치는 여과 공정과 탈진 공정이 별도 공정이므로, 배기가스 여과를 탈진 공정을 위해 주기적으로 정지시켜야 했다. 따라서 정지된 여과 공정을 고려해서 배기가스를 배출하는 이전의 작업 역시 정지했다. 결국, 탈진 중에는 실질적인 여과 없이 배기가스를 공기 중에 그대로 방출하거나, 작업 자체를 정지시켜서 생산을 중단해야 하는 불합리함이 있었다.
선행기술문헌 1. 특허공개번호 제10-2004-0100157호(2004.12.02 공개)
선행기술문헌 2. 특허공개번호 제10-2008-0064075호(2008.07.08 공개)
이에 본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 집진장치의 세라믹 필터가 안정된 고정상태를 유지할 수 있고 고온의 배기가스 여과에 의한 열 전달을 최소화해서 열팽창 등의 문제를 해소하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 탈진 공정에 의해 여과 및 작업을 중단해야 하는 비효율성을 해소할 수 있는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치의 제공을 해결하고자 하는 또 다른 과제로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
함진가스가 유입될 수 있도록 유입구가 마련되고, 여과된 가스가 배출될 수 있도록 배출구가 마련된 함체;
상기 함체의 내부에 고정되어 필터의 상측을 고정하는 상부 프레임;
상기 상부 프레임으로부터 이격되어 함체의 내부에 고정된 브래킷;
상기 브래킷의 상부에 배치되는 하부 프레임;
상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 배치되어 함체 내부로 유입된 함진가스의 분진을 여과하는 필터; 및
상기 브래킷을 통해 하부 프레임을 상부 프레임 측으로 가압하는 조정볼트;
를 포함하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치이다.
상기의 본 발명은, 세라믹 필터의 상측부와 하측부가 각각 연결되는 상부 고정 프레임과 하부 고정프레임이 별도의 지지수단에 의해 분리 구성되므로 상호 간의 열교 현상을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 집진 공정과 탈진 공정을 동시에 진행하므로, 작업 수행의 효율성을 높이고 업무 부담을 획기적으로 줄이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 집진장치의 일실시 예를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 집진장치에 구성된 세라믹 필터를 받치는 하부 프레임의 결합 구조를 도시한 분해 사시도이고,
도 3은 도 1의 A 부분을 확대 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 집진장치에 구성된 하부 프레임의 일실시 예를 도시한 평면도이고,
도 5는 도 1의 B 부분에 도시된 구성요소의 동작 모습을 도시한 단면도이고,
도 6은 도 1의 C 부분에 도시된 구성요소의 동작 모습을 도시한 단면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 집진장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 집진장치에 구성된 조정나사와 이동자의 결합 구조를 이동자의 단면 모습으로 도시한 분해 사시도이고,
도 9은 상기 이동자에 결합한 조정나사의 롤링 모습을 도시한 단면도이고,
도 10는 본 발명에 따른 집진장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
본 발명의 분야에서 집진 필터는 섬유재질의 백필터와 같이 유연재로 구성되어 일정한 형태를 가지지 않는 필터와, 세라믹필터와 같이 그 자체로서 일정한 형태를 가지는 필터로 구별된다. 이하 본 발명의 경우, 일정한 평태를 가지는 고정 형상의 필터로서 세라믹 필터를 일예로 하여 설명한다.
이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 집진장치의 일실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 집진장치(100)는, 외부 또는 내부 보일러 등으로부터 유입 파이프(P1) 및 역류방지 파이프(210) 등을 통해 지속하여 유입된 함진가스를 흡입하는 함체(110)와, 흡입된 함진가스의 분진을 여과하는 관형 세라믹 필터(120)와, 세라믹 필터(120)의 하측을 고정하는 하부 프레임(130)과, 세라믹 필터(120)의 상측을 고정하는 상부 프레임(140)과, 하부 프레임(130)이 안착하도록 설치되는 브래킷(150)과, 하부 프레임(130)을 받치도록 브래킷(150)과 연결되어서 롤링 방향에 따라 하부 프레임(130)을 승강시키는 조정나사(160; 도 2 참조)를 포함한다.
여기서 함체(110)는 역류방지 파이프(210)를 경유해 유입되는 함진가스의 유입구와, 세라믹 필터(120)를 통해 함진가스의 분진이 여과된 여과된 가스가 배출되는 배기구를 구성한다. 또한, 상기 유입구에는 함진가스를 바닥으로 안내하는 가이드 패널(111)이 설치되어서 함진가스가 바닥을 경유해 세라믹 필터(120) 방향으로 상승하도록 한다. 이 과정에서 함진가스에 존재하는 분진은 바닥에서 분진의 자중으로 1차 여과된다. 일반적으로 배기구는 세라믹 필터(120)를 경유한 가스만이 배기되도록 함체(110)의 상부에 위치하고, 유입구는 함진가스가 바닥을 경유하도록 하부에 위치한다.
한편, 함체(110)의 바닥은 상기 유입구로부터 유입된 함진가스가 와류 없이 회전 상승하도록 경사면이 형성된다. 본 실시의 함체(110)는 상기 유입구에 바닥을 향하는 제1경사면(112)이 형성되고, 분진 배출구(114)에 제2경사면(113)이 형성된다. 따라서 상기 유입구로부터 유입된 함진가스는 가이드 패널(111)과 제1경사면(112)을 따라 함체(110)의 바닥으로 유도되고, 상기 바닥으로 이동한 함진가스는 제2경사면(113)을 따라 상승해서 세라믹 필터(120)로 와류 없이 이동한다.
계속해서 제2경사면(113)에는 함체(110) 바닥에 퇴적된 분진이 배출되는 하나 이상의 배출구(114)가 형성되고, 배출구(114)에는 배출 파이프가 배관된다. 따라서 함체(110) 바닥을 경유하도록 유도된 함진가스의 유력은 상기 바닥에 퇴적된 분진을 배출구(114)로 밀면서 배출구(114)로 이동시키고, 이렇게 이동한 분진은 배출구(114)를 통해 배출 파이프로 배출된다. 결국, 집진장치(100)에서 여과된 분진은 별도의 호퍼 구성 없이도 분리 배출할 수 있다.
세라믹 필터(120)는 함체(110) 내에 함진가스를 여과한다. 이를 위해 본 실시의 집진장치(100)는 길이가 긴 관 형상을 이루고, 다수 개가 일정하게 나열된 배치 구조를 이룬다. 이렇게 나열된 다수의 세라믹 필터(120)를 고정하기 위해서 세라믹 필터(120)의 하측과 상측은 각각 하부 프레임(130)과 상부 프레임(140)에 의해 지지된다. 본 실시의 집진장치(100)는 함진가스가 세라믹 필터(120)의 측면으로 유입되도록 하부 프레임(130)이 세라믹 필터(120)의 하측 개구부를 폐구하고 격자형으로 배치된다. 하부 프레임(130)의 구조는 아래에서 좀 더 상세히 설명한다.
상부 프레임(140)은 함체(110)에 고정되고, 세라믹 필터(120)의 측면으로 유입하여 여과된 여과된 가스가 관 형상의 세라믹 필터(120)의 중공을 타고 상승하여 배기되도록 구성된다. 이를 위해 상부 프레임(140)은 세라믹 필터(120)의 중공에만 연통하는 개구부(140a; 도 6 참고)가 배열 형성된 패널 형상이고, 상기 배기구가 위치한 함체(110) 중공의 상부와 유입구가 위치한 함체(110) 중공의 하부가 구획되도록 함체(110)에 설치된다.
전술한 바와 같이 상부 프레임(140)은 함체(110)에 고정된 반면, 하부 프레임(130)은 이동 가능한 구조를 이룬다. 더욱이 하부 프레임(130)과 상부 프레임(140)은 서로 간의 연결수단 없이 각각 독립된 구조를 이룬다. 따라서 하부 프레임(130)을 지지하며 세라믹 필터(120)가 상부 프레임(140)에 밀착하도록 가압하기 위한 수단이 요구되는데, 본 발명의 집진장치는 함체(110)에 고정되는 브래킷(150)과, 브래킷(150)을 기반으로 하부 프레임(130)이 승강하도록 지지하는 조정나사(160; 도 2 참조)를 포함한다.
주지된 바와 같이 나사산이 형성된 조정나사(160)는 암나사를 기준으로 롤링 방향에 따라 이동하므로, 브래킷(150)에 상하로 관통하게 구성된 암나사에 결속한 조정나사(160)는 롤링 방향에 따라 상하로 이동한다. 따라서 조정나사(160)의 단부가 하부 프레임(130)을 받치도록 배치되면, 조정나사(160)의 상하 이동을 따라 하부 프레임(130) 역시 상하로 이동한다. 결국, 세라믹 필터(120)와 하부 프레임(130)의 조합 구조물은 조정나사(160)의 롤링 방향을 따라 승강하면서, 세라믹 필터(120)의 상측이 상부 프레임(140)에 가압 밀착하거나 이격된다.
이상 설명한 본 발명의 집진장치(100)는, 상기 유입구를 통해 함체(110)에 유입된 함진가스는 가이드 패널(111)의 안내에 따라 제1경사면(112)과 제2경사면(113)을 타고 이동해서 세라믹 필터(120)의 측면을 통해 여과되고, 상기 여과를 통해 분진이 걸러진 여과된 가스는 세라믹 필터(120)의 중공을 따라 이동해서 상부 프레임(140)의 개구부(140a) 및 배기구를 통해 배출된다. 이렇게 배출된 여과된 가스는 상기 배기구와 연결된 배기 파이프(P2)를 따라 이동해서 굴뚝 등의 배출구조물(230)을 통해 배출된다.
참고로, 역류방지 파이프(210)와 함체(110)와 배출구조물(230)을 통한 함진가스 및 여과된 가스의 기류는 배기펌프(220)의 구동에 의해 형성되고, 본 실시는 배기펌프(220)가 배출구조물(230)에 설치되었으나, 이외에도 집진장치(100)에 설치될 수도 있고, 그 이전에 설치될 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 집진장치에 구성된 세라믹 필터를 받치는 하부 프레임의 결합 구조를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 A 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 집진장치에 구성된 하부 프레임의 일실시 예를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 하부 프레임(130)은, 세라믹 필터(120)의 하측을 받쳐 지지하는 제1형강(131)과, 제1형강(131)의 하측을 받쳐 지지하는 제2형강(132)과, 스크류(161; 도 5 참조)의 단부가 롤링 가능하게 받치며 제2형강(132)에 설치되는 이동자(133)로 구성된다.
하부 프레임(130)의 각 구성요소를 좀 더 구체적으로 설명한다.
제1형강(131)은 도 3과 같이 실리콘 필터(120)의 하측을 직접 받쳐 지지하고, 관형 실리콘 필터(120)의 하측 개구부가 폐구한다. 상기 폐구를 위해서 제1형강(131)은 상면이 평면을 이루고 고중량의 실리콘 필터(120)를 지탱할 수 있는 '∩' 구조의 횡단면 구조를 이루는 것이 바람직하다. 또한, 실리콘 필터(120)는 측면 이외에 함진가스가 유입되는 통구가 제1형강(131) 사이에 형성되지 않도록, 실리콘 필터(120) 하측의 개구부에 차단막(121)을 보강하고 제1형강(131)과 차단막(121)과 실리콘 필터(120) 하측 사이에 실링(122) 처리를 할 수 있다.
본 실시의 제1형강(131)은 일렬로 배열된 다수의 실리콘 필터(120)를 일체로 지지하도록 일정한 길이의 빔 구조를 이룬다.
제2형강(132)은 제1형강(131)의 하측을 받쳐 지지하며, 제1형강(131)과 제2형강(132)이 서로 교차하게 배치된다. 이때, 제2형강(132)은 다수의 제1형강(131)을 지지하므로, 제1형강(131)과 제2형강(132)의 조합을 통해 도 4와 같이 격자 형태의 하부 프레임(130)을 생성한다. 따라서 함체(110)의 유입구를 통해 유입된 함진가스는 하부 프레임(130)을 경유해서 실리콘 필터(120)에 유입 및 여과된다. 본 실시의 제2형강(132)은 제1형강(131)의 이탈 방지를 위해 상면에 결속홈(132a)이 형성된다. 따라서 제1형강(131)과 제2형강(132)은 이탈 없이 일정한 간격의 격자 형태를 유지한다.
이동자(133)는 제2형강(132)이 조정나사(160)에 받쳐짐으로써 가해지는 압력을 분산시키고, 조정나사(160)와 제2형강(132)의 안정된 결속을 유지시키는 어댑터 기능을 한다.
본 실시의 조정나사(160)는 하부 프레임(130)의 가장자리 부분을 받쳐 지지하므로, 이동자(133)는 제2형강(132)의 단부에 고정된다. 이를 위해서 제2형강(132)의 단부에는 고정홀(132b)이 형성되고, 제2형강(132)의 하부에 배치된 이동자(133)는 고정홀(132b)을 통해 핀 또는 볼팅 체결된다. 그러나 제2형강과 이동자(133)는 전술한 실시 예에 한정하는 것은 아니며, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형 실시가 가능하다.
도 5는 도 1의 B 부분에 도시된 구성요소의 동작 모습을 도시한 단면도이고, 도 6은 도 1의 C 부분에 도시된 구성요소의 동작 모습을 도시한 단면도이다.
도 2와 도 5 내지 도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이 본 실시의 조정나사(160)는 스크류(161)가 함체(110)에 고정된 브래킷(150)을 관통해서 단부가 이동자(133)의 삽입홈(133a)에 삽입된다. 따라서 조정나사(160)의 롤링 방향에 따라 브래킷(150)을 기준으로 상하로 이동하고, 삽입홈(133a)에 조정나사(160)의 단부가 삽입된 이동자(133)는 조정나사(160)의 상하 이동을 따라 승강한다. 이때 이동자(133)의 삽입홈(133a)에 삽입되는 조정나사(160)의 스크류(161) 단부(161a; 도 8 참조)는 조정나사(160)의 롤링에 상관없이 삽입홈(133a)에서 공회전하도록 나사산이 부재인 것이 바람직하다.
도 5를 참조해서 조정나사(160)가 이동자(133)에 연결되는 과정을 순차로 설명한다.
도 5의 (a)도면을 참조하면, 실리콘 필터(120)의 설치 여부에 상관없이 하부 프레임(130)의 제2형강(132)을 브래킷(150)에 안착시킨다. 이때 브래킷(150)에 볼팅 결합한 조정나사(160)가 풀리지 않도록 2개의 너트(N1, N2)를 스크류(161)에 연결할 수 있다.
도 5의 (b)도면을 참조하면, 조정나사(160)가 상방 이동하도록 롤링해서 스크류(161)의 단부가 이동자(133)의 삽입홈(133a)에 삽입하도록 한다. 이때 스크류(161)의 단부 말단이 삽입홈(133a)의 천장면에 닿아 밀착되는 것이 바람직하다. 참고로, 조정나사(160)가 상방 이동하도록 롤링하는 과정에서 2개의 너트(N1, N2)는 스크류(161)와 함께 동일한 방향으로 회전하므로, 브래킷(150)에 의한 걸림없이 조정나사(160)의 원활한 롤링이 가능하다.
도 5의 (c)도면을 참조하면, 조정나사(160)의 지속적인 롤링을 통해 하부 프레임(130)이 상승하면서 실리콘 필터(120)의 상측이 상부 프레임(140)에 닿아 밀착하면, 2개의 너트(N1, N2)를 역방향으로 롤링해서 브래킷(150)에 밀착시킨다. 결국, 조정나사(160)는 자체 역방향 롤링에 의한 풀림 없이 현 위치를 유지하고, 이를 통해 하부 프레임(130)은 하강하지 않고 제 높이를 유지한다.
한편, 도 6의 (a)도면을 참조하면, 실리콘 필터(120)의 상승을 통해 상측이 상부 프레임(140)의 개구부(140a)에 삽입되고, 이를 통해 실리콘 필터(120)가 여과한 중공의 여과된 가스는 개구부(140a)를 통해 유입될 수 있다.
본 실시의 상부 프레임(140)은 실리콘 필터(120)와 상부 프레임(140) 사이에 통공이 형성되지 않도록 개구부(140a)에 링 형상의 패커(141)를 보강한다. 패커(141)는 실리콘 필터(120)의 상측이 맞물려 끼워지는 끼움홈(141a)이 하부에 형성된다. 또한 끼움홈(141a)의 내면에는 실리콘 필터(120)의 상측과 패커(141) 사이에 틈새가 발생하지 않도록 실링형 마감재(142)가 내설된다.
결국, 실리콘 필터(120)의 상측은 상부 프레임(140)의 개구부(140a)에 틈새 없이 긴밀히 결속하고, 이를 통해 함진가스는 실리콘 필터(120)의 측면으로만 유입되어서 여과 후 고품질의 여과된 가스가 함체(110)의 배기구로 배출된다.
도 7은 본 발명에 따른 집진장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 전술한 구조를 갖는 본 발명의 집진장치(100)는 실리콘 필터(120)에 의해 분리된 함진가스의 분진이 함진가스의 유력에 의해 배출구(114)로 이동해 배출되므로, 함진가스 여과와 동시에 분진 제거가 이루어진다. 따라서 분진 수집을 위한 별도의 호퍼가 불필요하므로, 집진장치의 함체 높이를 획기적으로 줄일 수 있고, 따라서, 도 7과 같이 별도의 함체(110, 110')를 적층하는 다층 구조로 제작할 수 있다.
다층 구조를 위해서 본 실시의 집진장치(100)는 함체(110, 110') 별로 유입 파이프(P1, P1') 및 역류방지 파이프(210, 210')를 각각 구성하고, 유입 파이프(P1, P1') 및 역류방지 파이프(210, 210')는 직렬로 연결해서 하나의 유입 경로로 유입된 함진가스가 유입 파이프(P1, P1') 및 역류방지 파이프(210, 210')를 통해 함체(110, 110')로 이동할 수 있게 한다.
아울러 함체(110, 110') 별 배기 파이프(P2, P3) 역시 직렬로 연결되어서, 하나의 배기 경로를 통해 여과된 가스가 배출되도록 한다.
한편, 함체(110, 110') 각각에 형성된 배출구(114)의 배출관(114a, 114a')은 병렬 연결되고, 배출관(114a, 1114a')을 통해 이동한 분진은 소형집진기(240)에 유입되어서 2차 집진 후 수집한다. 전술한 바와 같이 본 발명의 집진장치(100)는 함체(110, 110')에 퇴적된 분진이 함진가스에 의해 배출구(114)로 배출되므로, 배출 과정에서 소량의 함진가스가 배출구(114)르르 통해 소형집진기(240)로 유입될 수 있다. 따라서 소형집진기(240)는 분진과 함께 배출구(114)로 배출된 함진가스를 2차 집진한다.
한편, 소형집진기(240)의 여과된 가스 흡기하는 분진취출용 송풍기(250)를 더 포함한다. 분진취출용 송풍기(250)는 함체(110)의 배출구(114)에 흡입력을 일으켜서 분진 배출을 가속하고, 소형집진기(240)의 여과된 가스가 빠르게 배기되도록 한다.
도 8은 본 발명에 따른 집진장치에 구성된 조정나사와 이동자의 결합 구조를 이동자의 단면 모습으로 도시한 분해 사시도이고, 도 9는 상기 이동자에 결합한 조정나사의 롤링 모습을 도시한 단면도이다.
도 2, 도 5과 도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 집진장치(100)는 전술한 바와 같이 조정나사(160)의 롤링을 통해 하부 프레임(130)이 승강한다. 그런데 조정나사(160)는 하부 프레임(130)의 가장자리에 다수 개가 설치되므로, 모든 조정나사(160)를 동시에 일정한 회전각으로 롤링하지 않으면 하부 프레임(130)은 기울어져서 조정나사(160)와 뒤틀릴 수 있다.
따라서 조정나사(160)와 하부 프레임(130) 간의 뒤틀림이 없는 최적의 회전각으로 모든 조정나사(160)가 일정하게 롤링 가능하도록, 삽입홈(133a)의 지정 위치에 하나 또는 둘 이상의 탄성밴드(133c)를 구성한다. 여기서 상기 지정 위치는 조정나사(160)가 1회 롤링할 수 있는 기준이므로, 작업자가 조정나사(160)를 롤링하는 중에 탄성밴드(133c)가 조정나사(160)를 걸어 정지시키면, 작업자는 현재 조정나사(160)의 롤링을 중단하고 다른 위치의 조정나사를 해당 탄성밴드가 걸 때까지 롤링한다. 이러한 방식으로 조정나사(160)를 롤링하며 하부 프레임(130)을 상승시키거나 하강시킨다.
이를 위해 본 발명의 탄성밴드(133c)는 이동자(133)의 삽입홈(133a)에 탄성밴드(133c)가 돌출하게 형성된다. 따라서 삽입홈(133a)으로 스크류(161)의 단부(161a)가 삽입되면, 단부(161a)의 측면이 탄성밴드(133c)의 돌출 부분을 가압해서 도 9의 (a)도면 및 (b)도면과 같이 탄성밴드(133c)가 변형되도록 한다.
한편, 스크류(161)의 단부(161a)의 측면 일 구간은 변형된 탄성밴드(133c)가 도 9의 (c)도면과 같이 원형으로 복원하도록 오목(161b)하게 형성된다. 따라서 조정나사(160)의 롤링 중에 오목(161b) 구간에 탄성밴드(133c)까지 이르면, 탄성밴드(133c)는 탄력으로 돌출하면서 조정나사(160)의 롤링을 정지시킨다.
또한, 스크류(161)의 단부(161a)가 아직 삽입홈(133a)에 삽입되지 않으면 탄성밴드(133c)는 돌출 상태이므로, 스크류(161)를 삽입홈(133a)에 삽입시키기 위해서 오목(161b) 구간을 탄성밴드(133c)에 맞춰야 한다. 결국, 조정나사(160)를 삽입홈(133a)에 삽입하기 위해서는 탄성밴드(133c)에 오목(161b) 구간을 맞춰야하므로, 하부 프레임(130)을 지지하는 모든 조정나사(160)가 일정한 위치를 시점으로 롤링을 시작할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 집진장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
도 1과 도 10을 참조하면, 본 발명의 집진장치(100)는 다수의 세라믹 필터(120)가 나란하게 배치되고; 세라믹 필터(120)에 함진가스가 흡입되도록 펌핑하는 배기펌프(220)와, 세라믹 필터(120)별로 설치되는 다수의 노즐(171)과, 노즐(171)로부터 고압의 공기가 분출하도록 가압하는 컴프레서(180)와, 노즐(171)을 개폐하는 밸브(172)와, 배기펌프(220)와 컴프레서(180)의 구동 중에 다수의 노즐(171)에서 일부만 개구되도록 밸브(172)를 제어하는 컨트롤러(190)를 더 포함한다.
함체(110)에 내설된 다수의 세라믹 필터(120)는 배기펌프(220)의 구동에 의해 함진가스를 흡입한다. 이때 세라믹 필터(120)별로 배치된 노즐(171) 중 일부의 밸브(172)가 열리면, 노즐(171)과 연통하는 컴프레서(180)로부터 고압의 공기가 이동해서 분출한다. 즉, 밸브(172)가 열리는 순간 해당하는 노즐(171)이 고압의 공기를 해당하는 세라믹 필터(120)에 분출시켜서 함진가스를 역류시키는 것이다. 이 과정에서 세라믹 필터(120)로 유입되던 함진가스와 고압의 공기는 세라믹 필터(120)에 낀 분진을 탈진하고, 상기 분진은 함체(110)의 바닥으로 떨어져 퇴적한다. 물론, 컨트롤러(190)는 노즐(171)별로 배치된 다수의 밸브(172) 중 일부만을 개구시키므로, 여과 중에도 세라믹 필터(120)의 탈진이 가능하고, 이를 통해 여과 공정 이후에 별도의 탈진 공정이 불필요하다.
본 실시의 컨트롤러(190)는 타이머 기능을 통해 밸브(172)가 지정된 시간 단위로 개폐하도록 제어할 수 있고, 개구되는 밸브(172)의 개수를 설정할 수도 있으며, 개구 순서 또한 설정할 수 있다.
본 발명의 집진장치(100)는 집진 공정과 탈진 공정을 동시에 수행하므로, 컨트롤러(190)는 배기펌프(220)와 컴프레서(180)의 구동 중에 노즐(171)의 밸브(172)를 개폐한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100; 집진장치 110; 함체 111; 가이드 패널
112; 제1경사면 113; 제2경사면 114; 배출구
120; 세라믹 필터 130; 하부 프레임 131; 제1형강
132; 제2형강 133; 이동자 131a; 삽입홈
131c; 탄성밴드 140; 상부 프레임 141a; 끼움홈
150; 브래킷 160; 조정나사 161; 스크류
161a; 단부 161b; 오목 171; 노즐
172; 밸브 180; 컴프레서 190; 컨트롤러
210; 역류방지 파이프 220; 배기펌프 230; 배출구조물
240; 소형집진기 250; 분진취출용 송풍기

Claims (6)

  1. 함진가스가 유입될 수 있도록 유입구가 마련되고, 여과된 가스가 배출될 수 있도록 배출구가 마련된 함체;
    상기 함체의 내부에 고정되어 필터의 상측을 고정하는 상부 프레임;
    상기 상부 프레임으로부터 이격되어 함체의 내부에 고정된 브래킷;
    상기 브래킷의 상부에 배치되는 하부 프레임;
    상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 배치되어 함체 내부로 유입된 함진가스의 분진을 여과하는 필터; 및
    상기 브래킷을 통해 하부 프레임을 상부 프레임 측으로 가압하는 조정볼트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 세라믹 재질로 된 세라믹 필터인 것;
    을 특징으로 하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 프레임은 세라믹 필터의 하측을 고정하고, 상기 세라믹 필터는 관 형상이며, 상기 하부 프레임을 받치는 조정나사가 롤링 방향에 따라 상하 이동하면서 하부 프레임(130)을 승강시키는 것;
    을 특징으로 하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 조정나사는 스크류가 브래킷을 상하로 관통하며 볼팅 연결되고;
    상기 하부 프레임은, 상기 세라믹 필터의 하측을 받쳐 지지하는 제1형강과, 상기 제1형강의 하측을 받쳐 지지하는 제2형강과, 상기 스크류의 단부가 롤링 가능하게 받치며 제2형강에 설치되는 이동자로 구성된 것;
    을 특징으로 하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동자는, 스크류의 단부가 삽입되는 삽입홈을 구성하며, 상기 삽입홈의 내면에는 탄성밴드가 돌출하게 형성되고;
    상기 삽입홈에 삽입된 스크류의 단부의 측면 가압으로 변형된 탄성밴드가 원형 복원하도록, 상기 스크류의 단부의 측면 일구간이 오목한 것;
    을 특징으로 하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹 필터는 다수 개가 나란하게 배치되고;
    다수의 상기 세라믹 필터에 함진가스가 흡입되도록 펌핑하는 배기펌프와, 상기 세라믹 필터별로 설치되는 다수의 노즐과, 상기 노즐로부터 고압의 공기가 분출하도록 가압하는 컴프레서와, 상기 노즐을 개폐하는 밸브와, 상기 배기펌프와 컴프레서의 구동 중에 다수의 상기 노즐에서 일부만 개구되도록 밸브를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것;
    을 특징으로 하는 고온의 환경에서 미세먼지를 제거하기 위한 집진장치.
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