KR20220073349A

KR20220073349A - 지지대 일체형 세라믹 필터

Info

Publication number: KR20220073349A
Application number: KR1020200161344A
Authority: KR
Inventors: 정백수
Original assignee: 정백수
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2022-06-03

Abstract

대구경으로 제작하더도, 충분한 강성을 갖되, 제조 비용이 저렴한 세라믹 필터를 개시한다.
실시예에 따른 세라믹 필터는 세라믹 반죽을 압출기로 압출한 후, 그 압출물을 소성 가공하여 제조한 것으로, 파이프 형태의 몸체; 및 압출 과정에서 상기 몸체와 일체로 압출되고, 상기 몸체의 중심에서 상기 몸체의 내측면에 도달하는 적어도 2개 이상의 플레이트를 구비하고, 상기 몸체의 내부 공간을 복수 개의 부채꼴 형태의 공간들로 구획하는 지지대;를 포함한다.

Description

지지대 일체형 세라믹 필터{SUPPORT INTEGRATED CERAMIC FILTER}

본 개시(The Disclosure)는 집진기용 세라믹 필터와 관련된다.

한국 등록특허공보 제10-1841525호에는 세라믹 필터 제조 방법이 게재되어 있다. 전술한 공보를 참조하면, 일반적으로 세라믹 필터는 ① 여러 재료들(규조토, 실리카, 규산 나트륨, 제올라이트, 기공제 등)을 혼합하여 세라믹 반죽을 만드는 단계, ② 세라믹 반죽을 압출기에 투입하여 원형 또는 사각 파이프 형태로 압출 성형하는 단계, ③ 압출물을 일정 크기로 절단한 후 건조시키는 단계, ⑤ 건조된 압출물을 소성로(가마)에 넣어 굽는 단계를 거쳐 제조된다.

한편 한국 공개특허공보 제10-2015-0000964호를 참조하면, 세라믹 필터는 일반적으로 파이프 형태로 구성되는데, 대구경으로 만들고자 하는 경우, 강도 보강을 위해서 벽의 두께를 늘려야 한다. 그러나 벽의 두께가 두꺼워지면 에어 차단율이 지나치게 높아지는 문제점이 있다. 즉, 파이프 형태의 세라믹 필터는 그 구조상 일정 크기 이상으로 제작될 수 없다.

계속해서 한국 특허등록공보 제10-1242607호에 게재된 세라믹 필터는 몸체의 외측면에 망 구조의 지지체를 부가하여 전술한 문제점을 해결한다. 하지만 전술한 공보에 게재된 세라믹 필터를 제조하기 위해서는 몸체의 외측면에 몸체와 재질이 다른 지지체를 부착하는 단계가 더 필요하므로, 전술한 공보에 게재된 세라믹 필터는 지지체가 없는 일반적인 세라믹 필터에 비하여, 생산 단가가 높을 수 밖에 없다.

KR

10-1841525

B1 (2018.03.23. 공고)

KR

10-2015-0000964

A (2015.01.06. 공개)

KR

10-1242607

B1 (2013.03.25. 공고)

대구경으로 제작하더도, 충분한 강성을 갖되(그 형태가 유지되되), 제조 비용이 저렴한 세라믹 필터를 제공하는 것이다.

실시예에 따른 세라믹 필터는 세라믹 반죽을 압출기로 압출한 후, 그 압출물을 소성 가공하여 제조한 것으로, 파이프 형태의 몸체; 및 압출 과정에서 상기 몸체와 일체로 압출되고, 상기 몸체의 중심에서 상기 몸체의 내측면에 도달하는 적어도 2개 이상의 플레이트를 구비하고, 상기 몸체의 내부 공간을 복수 개의 부채꼴 형태의 공간들로 구획하는 지지대;를 포함한다.

또한 실시예에 따른 세라믹 필터는 레이저 커팅에 의하여, 상기 몸체의 외측면에 상기 몸체의 길이 방향으로 형성되는 것으로, 상기 플레이트와 맞닿는 벽 부분의 두께를 감소시키는 홈;을 더 포함할 수 있고, 상기 홈은 단면이 반원 형태인 것일 수 있다.

실시예에 따른 세라믹 필터는 지지대가 몸체의 강도를 보강하므로, 대구경으로 제작될 수 있다.

또한 실시예에 따른 세라믹 필터는 지지대가 몸체와 일체로 압출 성형되므로, 제조가 용이할 뿐만 아니라, 단순 파이프 형태의 세라믹 필터와 대비하여, 생산 원가 측면에서 차이가 거의 없다.

도 1은 압출 헤드를 이용하여, 실시예에 따른 세라믹 필터를 제조하기 위한 압출물을 생성하는 모습을 나타낸다.
도 2는 실시예에 따른 세라믹 필터를 원근 시점에서 본 모습을 나타낸다.
도 3은 실시예에 따른 세라믹 필터의 예시적인 형태들을 나타낸다.
도 4은 실시예에 따른 세라믹 필터에 홈이 더 형성된 모습을 나타낸다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 세라믹 필터를 구체적으로 설명한다.

도 1은 압출 헤드(EH)를 이용하여, 실시예에 따른 세라믹 필터를 제조하기 위한 압출물(B)을 생성하는 모습을 나타내고, 도 2는 실시예에 따른 세라믹 필터(100)[이하 '세라믹 필터(100)'라 함]를 원근 시점에서 본 모습을 나타낸다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 세라믹 필터(100)는 세라믹 반죽(A)을 특수 형태의 압출 헤드(HE)가 장착된 압출기(미도시)로 압출한 후, 그 압출물(B)을 소정 길이로 절단한 뒤, 소성로(미도시)에 넣어 소성 가공하면 제조된다.

세라믹 반죽(A)은 여러 재료들(규조토, 실리카, 규산 나트륨, 제올라이트, 기공제 등)이 적절한 비율로 혼합되어 제조되며, 이는 널리 알려진 사항에 해당하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

압출 헤드(HE)는 압출기의 선단부에 장착된다. 압출 헤드(HE)는 내부에 중공이 형성된 파이프부(H1) 및 파이프부(H1)의 내측 벽면을 따라 일정 간격으로 배치되는 적어도 2개 이상의 기둥부(H2, H2'...)를 포함한다. 2개 이상의 기둥부(H2, H2'...) 각각의 절단면은 파이프부(H1)의 내부 반지름보다 작은 반지름을 가진 부채꼴 형태이다.

세라믹 반죽(A)의 이동 경로를 제공하는 압출 헤드(HE) 내부의 챔버 구조는 압출성형해석 자료를 바탕으로 다양한 형태로 설계될 수 있다.

도 2를 참조하면, 전술한 압출 헤드(HE)에서 압출된 압출물(B)을 소성로에 넣어 소성 가공한 뒤, 냉각시켜 완성한 세라믹 필터(100)는 몸체(110)와 지지대(120)를 포함한다.

몸체(110)는 소정 길이를 갖는 원형 파이프 형태이다. 몸체(110)의 길이, 지름 등은 제한되지 않는다.

지지대(120)는 몸체(110)의 내부에 구비되어, 몸체(110)의 강성을 보강하는 기능을 한다. 지지대(120)는 압출 과정에서 몸체(110)와 일체로 압출 성형된다. 지지대(120)는 적어도 2개 이상의 플레이트(121, 122, 123, 124)가 일체로 결합된 구조이다.

2개 이상의 플레이트(121, 122, 123, 124) 각각은 몸체(110)의 중심에서 몸체(110)의 내측면에 도달하는 형태를 갖는다. 몸체(110) 내부의 공간은 플레이트(121, 122, 123, 124)들에 의하여, 복수 개의 부채꼴 형태의 공간(S1, S2, S3, S4)으로 구획된다. 플레이트(121, 122, 123, 124)들이 일정 간격으로 배치되면, 부채꼴 형태의 공간(S1, S2, S3, S4)은 서로 동일 크기(체적)를 갖는다.

도 3은 세라믹 필터(100)의 예시적인 형태들을 나타낸다.

도 3 (a)는 세라믹 필터(100)의 지지대(120)를 구성하는 플레이트(121, 122)가 2개일 때의 모습이다.

도 3 (b)는 세라믹 필터(100)의 지지대(120)를 구성하는 플레이트(121, 122, 123)가 3개일 때의 모습이다.

도 3 (c)는 세라믹 필터(100)의 지지대(120)를 구성하는 플레이트(121, 122, 123, 124, 125)가 5개일 때의 모습을 나타낸다.

앞서 설명된 세라믹 필터(100)는 지지대(120)가 몸체(110)의 강도를 보강하므로, 대구경으로 제작될 수 있다.

또한 세라믹 필터(100)는 지지대(120)가 몸체(110)와 일체로 압출 성형되므로, 제조가 용이할 뿐만 아니라, 단순 파이프 형태의 세라믹 필터와 대비하여, 생산 원가 측면에서 차이가 거의 없다.

한편 도 4은 세라믹 필터(100)에 홈(111)이 더 형성된 모습을 나타낸다.

홈(111)은 몸체(110)의 외측면에 몸체(1110)의 길이 방향으로 형성된다. 홈(111)의 개수는 지지대(120)의 플레이트(121) 개수에 대응된다.

홈(111)은 그 단면이 반원 형태일 수 있다.

홈(111)은 플레이트(121)와 맞닿는 벽면 부분의 두께를 감소시켜, 플레이트(121)와 맞닿는 벽면에 에어가 잘 투과되지 못하는 문제를 개선한다.

세라믹 반죽을 압출기로 압출하는 과정에서 몸체(110)에 홈(111)이 형성될 경우, 소성 가공된 몸체(110)의 강성이 약화될 수 있으므로, 홈(111)은 몸체(110)의 소성 가공이 완료된 상태에서, 레이저 커팅으로 형성시키는 것이 바람직하다.

본 개시(The Disclosure)의 실시예를 설명할 때 사용된 각종 표현(용어, 시각화된 이미지 등)들은 기술에 대한 이해를 높이기 위한 도구적인 목적에 의해 선택된 것에 불과하다.

또한 본 개시는 여러 여건상 제한된 수의 실시예에 의하여 설명되었고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 설명된 실시예를 기반으로 본 개시의 기술적 사상의 범위 안에서 새로운 실시예들을 무수히 창안해 낼 수 있을 것이다.

따라서 본 개시의 권리범위는 '발명의 설명' 및 '도면'에 나타난 일부 표현에 의해 제한되어선 안되고, 명세서의 전반에 내재된 본 개시의 근원적 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 해석되어야 함이 마땅하다.

100 : 세라믹 필터
110 : 몸체
111 : 홈
120 : 지지대
121, 122, 123, 124... 플레이트
S1, S2, S3, S4... 공간
--
HE... 압출 헤드 / H1... 파이프부 / H2, H2'... 기둥부
A... 세라믹 반죽 / B... 압출물

Claims

세라믹 반죽을 압출기로 압출한 후, 그 압출물을 소성 가공하여 제조한 것으로,
파이프 형태의 몸체; 및
압출 과정에서 상기 몸체와 일체로 압출되고, 상기 몸체의 중심에서 상기 몸체의 내측면에 도달하는 적어도 2개 이상의 플레이트를 구비하고, 상기 몸체의 내부 공간을 복수 개의 부채꼴 형태의 공간들로 구획하는 지지대;를 포함하는, 세라믹 필터.
제1항에 있어서,
레이저 커팅에 의하여, 상기 몸체의 외측면에 상기 몸체의 길이 방향으로 형성되는 것으로, 상기 플레이트와 맞닿는 벽 부분의 두께를 감소시키는 홈;을 더 포함하고,
상기 홈은 단면이 반원 형태인 것을 특징으로 하는, 세라믹 필터.