KR102538456B1 - Dust collecting system including aero guide and venturi structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 집진 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 에어로 가이드 및 벤츄리 시스템을 포함하는 집진 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a dust collection system, and more particularly, to a dust collection system including an air guide and a venturi system.
공장이나 발전소 등에서 배출되는 가스에는 유해 물질이나 미세 먼지 등이 많이 포함되어 있다. 집진 시스템은 배출 가스에 포함된 미세 먼지 등의 유해 물질을 제거하기 위한 장치이다. 종래의 집진 시스템은 에어 유입구를 통해 유입된 공기로부터 싸이클론 방식에 의해 미세 먼지 등의 유해 물질을 제거할 수 있다. 일반적으로 먼지 등은 낙하되고 공기는 상향 이동되어 필터로 유입된다. 필터는 잔류 먼지를 2차로 걸려준다. 2차 정화 처리된 공기는 에어 베출구를 통해 배출될 수 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION Gas discharged from factories or power plants contains many harmful substances or fine dust. The dust collecting system is a device for removing harmful substances such as fine dust contained in exhaust gas. A conventional dust collection system can remove harmful substances such as fine dust from air introduced through an air inlet by a cyclone method. In general, dust and the like fall and air is moved upward and introduced into the filter. The filter traps residual dust secondarily. The secondary purified air may be discharged through the air outlet.
기존의 집진 시스템은 복합 분진을 필터링하지 못하거나, 비교적 낮은 집진 효율을 가지는 문제가 있었다. Existing dust collection systems have problems in that they cannot filter complex dust or have relatively low dust collection efficiency.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 집진 효율을 향상시키는 집진 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve the above-described technical problem, an object of the present invention is to provide a dust collection system that improves dust collection efficiency.
본 발명의 실시예에 따른 집진 시스템은, 내부로 유입된 공기를 싸이클론 회전과 소용돌이 회전을 이용하여 1차 정화 처리하는 싸이클론 유닛; 상기 싸이클론 유닛에서 잔류되어 상향 이동되는 잔류 먼지를 필터링하여 2차 정화처리하고, 복수의 백필터들을 포함하는 필터링 유닛; 및 상기 필터링 유닛의 상부에 제공되는 에어 배출 유닛을 포함하고, 상기 싸이클론 유닛은: 상기 내부로 유입된 공기의 싸이클론 회전을 유도하는 싸이클론 회전부; 상기 싸이클론 회전부를 둘러싸며, 하부의 폭이 상부의 폭보다 좁은 싸이클론 유닛 케이싱; 및 상기 싸이클론 회전부와 상기 싸이클론 유닛 케이싱 사이에서 제공되고, 상기 싸이클론 회전부와 상기 싸이클론 유닛 케이싱과 연결된 에어로 가이드들을 포함하고, 상기 에어로 가이드들은 서로 이격되며, 상기 에어 배출 유닛은: 에어 배출구; 및 상기 에어 배출구와 연결되는 벤츄리 구조체들을 포함하고, 상기 벤츄리 구조체들의 아래에 상기 백필터들이 배치되고, 상기 벤츄리 구조체들 각각은: 제1 벤트홀의 상부를 둘러싸는 고리 형상을 갖는 고리부; 상기 고리부의 내측 하부에 제공되고, 유선형 구조를 갖는 내측벽부; 및 상기 고리부의 하면과 연결되며, 상기 내측벽부와 제3 벤트홀을 사이에 두고 이격된 외측벽부를 포함하되, 상기 제3 벤트홀의 상부의 폭은 하부의 폭보다 더 크고, 상기 제1 벤트홀의 중간부 및 하부는 상기 내측벽부에 의해 둘러싸이고, 상기 제1 벤트홀의 상부의 폭은 상기 제1 벤트홀의 하부의 폭보다 더 작을 수 있다. A dust collection system according to an embodiment of the present invention includes a cyclone unit for firstly purifying air introduced into the inside by using cyclone rotation and vortex rotation; a filtering unit including a plurality of bag filters for secondary purification by filtering residual dust remaining in the cyclone unit and moving upward; and an air discharge unit provided above the filtering unit, wherein the cyclone unit includes: a cyclone rotation unit for inducing cyclone rotation of the air introduced into the inside; a cyclone unit casing surrounding the cyclone rotation unit and having a lower portion narrower than an upper portion; and air guides provided between the cyclone rotating part and the cyclone unit casing and connected to the cyclone rotating part and the cyclone unit casing, the air guides spaced apart from each other, and the air discharge unit comprising: an air outlet ; and venturi structures connected to the air discharge port, wherein the bag filters are disposed below the venturi structures, and each of the venturi structures includes: a ring portion having a ring shape surrounding an upper portion of the first vent hole; an inner wall portion provided at an inner lower portion of the ring portion and having a streamlined structure; And an outer wall portion connected to the lower surface of the ring portion and spaced apart with the inner wall portion and the third vent hole therebetween, wherein the width of the upper portion of the third vent hole is greater than the width of the lower portion, and of the first vent hole A middle portion and a lower portion may be surrounded by the inner wall portion, and a width of an upper portion of the first vent hole may be smaller than a width of a lower portion of the first vent hole.
본 발명의 실시예에 따른 집진 시스템은 향상된 집진 효율 및 탈진 효율을 나타낼 수 있다. 집진 시스템의 압축 공기 소모량이 감소하고, 향상된 에너지 절감율을 나타낼 수 있다. 실시예들에 따르면, 집진 시스템이 소형화되고, 여과 면적을 확보할 수 있다.The dust collection system according to the embodiment of the present invention may exhibit improved dust collection efficiency and dust removal efficiency. The compressed air consumption of the dust collection system is reduced, and an improved energy saving rate can be displayed. According to embodiments, the dust collection system can be miniaturized and a filtering area can be secured.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 싸이클론 집진 시스템의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 싸이클론 집진 시스템에서 싸이클론 회전 및 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a은 도 1에 도시된 싸이클론 유닛 케이싱, 싸이클론 회전부, 및 에어로 가이드의 평면도이다.
도 3b은 도 1에 도시된 싸이클론 유닛 케이싱, 싸이클론 회전부, 및 에어로 가이드를 설명하기 위한 싸이클론 유닛 케이싱 내부의 사시도이다.
도 4는 실시예들에 따른 주름 백필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 도 1에 도시된 벤츄리 구조체, 에어 파이프, 및 에어 배출구의 연결 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5b는 벤츄리 구조체와 에어 파이프의 연결 관계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5c는 벤츄리 구조체를 설명하기 위한 도면이다.
도 5d는 벤츄리 구조체에서 공기의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a cyclone dust collection system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating rotation of the cyclone and flow of air in the cyclone dust collecting system of FIG. 1 .
FIG. 3A is a plan view of a cyclone unit casing, a cyclone rotating part, and an air guide shown in FIG. 1 .
3B is a perspective view of the inside of the cyclone unit casing for explaining the cyclone unit casing, the cyclone rotating part, and the air guide shown in FIG. 1;
4 is a view for explaining a pleated bag filter according to embodiments.
FIG. 5A is a cross-sectional view for explaining the connection relationship between the venturi structure shown in FIG. 1, the air pipe, and the air outlet.
5B is a perspective view for explaining a connection relationship between a venturi structure and an air pipe.
5C is a view for explaining a venturi structure.
5D is a diagram for explaining the flow of air in the venturi structure.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described clearly and in detail to the extent that a person skilled in the art can easily practice the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 싸이클론 집진 시스템의 구조를 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a cyclone dust collection system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 싸이클론 집진 시스템(100)은 먼지나 유해 가스를 정화 처리할 수 있고, 기존의 집진 시스템보다 정화 처리 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유지 관리 비용도 줄일 수 있다. Referring to FIG. 1 , the cyclone
싸이클론 집진 시스템(100)은 싸이클론 유닛(110), 먼지 배출 유닛(150), 필터링 유닛(160), 그리고 에어 배출 유닛(180)을 포함할 수 있다. 싸이클론 유닛(110), 먼지 배출 유닛(150), 필터링 유닛(160), 그리고 에어 배출 유닛(180)은 상호간 착탈 가능하게 플랜지 결합될 수 있다. 예를 들면, 싸이클론 유닛(110)과 필터링 유닛(160)은 싸이클론 유닛(110) 측의 제 1 플랜지(122)와 필터링 유닛(160) 측의 제 2 플랜지(161)를 맞대어 두고 제 1 및 제 2 플랜지(122,161)에 볼트를 체결함으로써, 싸이클론 유닛(110)과 필터링 유닛(160)을 결합시킬 수 있으며, 반대로 분해할 수 있다. 여기에서, 싸이클론 유닛(110)과 필터링 유닛(160)은 반드시 플랜지 결합하는 것은 아니며, 플랜지 결합 없이 하나의 본체로 구성될 수도 있다. 마찬가지로 필터링 유닛(160)과 에어 배출 유닛(180), 그리고 싸이클론 유닛(110)과 먼지 배출 유닛(150)도 플랜지 결합하거나 일체로 구성될 수 있다.The cyclone
이처럼 싸이클론 유닛(110), 먼지 배출 유닛(150), 필터링 유닛(160), 그리고 에어 배출 유닛(180)이 상호간 착탈 가능하게 플랜지 결합될 경우, 해당 유닛들(110, 150, 160, 180)의 운반 혹은 유지 보수가 수월해지는 이점이 있다. 특히, 필터링 유닛(160) 내에 마련되는 필터 모듈(170)의 세척 작업이나 교체 작업이 매우 수월해질 수 있는 이점이 있다.In this way, when the
도 2는 도 1의 싸이클론 집진 시스템에서 싸이클론 회전 및 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2에서 점선과 화살표는 공기의 흐름을 나타낸다. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating rotation of the cyclone and flow of air in the cyclone dust collecting system of FIG. 1 . In FIG. 2 , dotted lines and arrows indicate air flow.
도 1 및 도 2를 참조하면, 싸이클론 유닛(110)은 호퍼부(120), 싸이클론 회전부(130), 및 에어로 가이드(125)를 포함할 수 있다. 싸이클론 유닛(110)의 외관을 이루는 싸이클론 유닛 케이싱(121)에는 에어 주입구(air inlet, 111)가 마련되어 있다. 외부 공기(air)는 송풍팬(190)의 흡입력을 이용하여 에어 주입구(111)를 통해 싸이클론 유닛(110) 내부로 유입될 수 있다. 싸이클론 유닛(110)은 에어 주입구(111)를 통해 먼지나 유해 가스를 내부로 유도시킨 후, 싸이클론 회전력(cyclone rotatory power) 및 소용돌이(vortex)를 이용하여 먼지 등을 1차 정화 처리한다. 도 2에서 검은색 점선은 에어 주입구(111)를 통해 유입된 공기의 흐름과 방향을 표시한 것이다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the
싸이클론 유닛 케이싱(121)은 싸이클론 유닛(110)의 외관을 이룰 수 있다. 싸이클론 유닛 케이싱(121)의 상부는 하부보다 더 큰 너비를 가질 수 있다. 싸이클론 유닛 케이싱(121)의 상부는 균일한 폭을 가지고, 싸이클론 유닛 케이싱(121)의 하부는 테이퍼진(tapered) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 싸이클론 유닛 케이싱(121)의 하부는 아래를 향할수록 좁아질 수 있다. 싸이클론 유닛 케이싱(121)의 상부는 필터링 유닛(160)과 결합되고, 하부는 먼지 배출 유닛(150)과 결합될 수 있다. 싸이클론 유닛 케이싱(121)은 하부는 아래로 내려가면서 단면적이 좁게 형성되는 구조를 가지므로로, 공기의 회전력을 높이고 공기의 흐름을 원활하게 할 수 있다. 싸이클론 유닛 케이싱(121)의 하부에 호퍼부(120)가 마련되고, 상부에 싸이클론 회전부(130)가 제공될 수 있다.The
호퍼부(120)는 하부로 내려갈수록 단면적이 좁은 원뿔대 모양으로 테이퍼진(tapered) 구조를 가질 수 있다. 호퍼부(120)가 테이퍼진(tapered) 구조를 가질 경우, 싸이클론 회전부(130)를 통과한 공기의 소용돌이(vortex)를 일으켜 공기의 회전력을 극대화하고 집진 효율을 높일 수 있다. The
싸이클론 회전부(130)는 호퍼부(120) 위에 배치될 수 있다. 싸이클론 회전부(130)는 도 2의 검은색 화살표처럼 공기의 회전을 유도하는 역할을 한다. 싸이클론 회전부(130)는 에어 주입구(111)를 통해 주입된 공기의 회전력을 유지하고, 공기의 흐름이 바깥쪽으로 향하도록 한다. The
싸이클론 회전부(130)는 원뿔대 모양으로 경사지게 배치되는 상부 경사부(131)와, 원기둥 모양으로 구성되고 단면이 직사각형 모양으로 형성되는 하부 수직부(132)를 포함할 수 있다. 하부 수직부(132)는 상부 경사부(131)의 하부와 연결될 수 있다. The cyclone rotating
계속해서 도 1 및 도 2를 참조하면, 먼지 배출 유닛(150)은 먼지 박스(151)와 먼지 배출구(152)를 포함할 수 있다. 이동식 싸이클론 회전부(130)의 싸이클론 회전 및 소용돌이 회전을 거치면서 아래로 침전된 먼지는 먼지 박스(151)에 모이게 된다. 먼지 박스(151)에 모인 먼지는 먼지 배출구(152)를 통해 배출될 수 있다.Referring continuously to FIGS. 1 and 2 , the
필터링 유닛(160)은 싸이클론 유닛(110)의 상부에 착탈 가능하게 결합되며, 싸이클론 유닛(110)에서 상향 이동하는 공기에 남은 먼지나 잔류 가스를 필터링하여 2차 정화 처리한다. 이러한 필터링 유닛(160)은 필터링 유닛 케이싱(163)과, 필터링 유닛 케이싱(163) 내에 마련되어 잔류 먼지를 필터링하기 위한 필터 모듈(170)을 포함할 수 있다.The
필터링 유닛 케이싱(163)은 필터링 유닛(160)의 외관을 이룬다. 필터링 유닛 케이싱(163)은 싸이클론 유닛(110)에서 잔류되어 상향 이동하는 잔류 먼지를 필터링하는 장소를 제공할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 필터링 유닛 케이싱(163)의 하단부에는 제 2 플랜지(161)가 마련되어 싸이클론 유닛(160)과 착탈될 수 있다. 필터링 유닛 케이싱(163)의 측부에는 필터링 유닛 케이싱(163)의 핸들링을 위한 러그(도시되지 않음)가 결합될 수 있다.The
필터 모듈(170)은 필터링 유닛 케이싱(163) 내에 마련되며, 싸이클론 유닛(110)에서 잔류되어 상향 이동되는 잔류 먼지를 실질적으로 필터링하는 역할을 한다. 필터 모듈(170)을 통해 2차로 정화 처리된 공기는 에어 배출 유닛(180)을 통해 배출될 수 있다. 필터 모듈(170)은 복수의 백필터들(bag filters, 171)로 구성될 수 있다. 각각의 백필터들은 필터링 유닛 케이싱(163)의 상부에 마련된 필터 고정부(164)에 탈착할 수 있다.The
필터 고정부(164)에는 복수의 백필터들(171)을 고정할 수 있는 수단이 마련되어 있다. 예를 들면, 필터 고정부(164)는 백필터들(171)을 걸쳐 올려놓거나, 볼트 나사 결합 방식으로 체결할 수 있는 수단이 구비될 수 있다. 한편, 필터 고정부(164)에는 백필터들(171) 각각의 중심부에서 상승한 공기가 에어 배출 유닛(180)으로 빠져나갈 수 있는 필터 홀들(filter holes, 165)이 구비될 수 있다. A means for fixing the plurality of bag filters 171 is provided in the
잔류 먼지는 필터 모듈(170)을 지나면서 복수의 백필터들(171)을 통과할 수 있다. 잔류 먼지는 복수의 백필터들(171)을 통과하면서 2차로 정화처리될 수 있다. 복수의 백필터들(171)은 잔류 먼지의 접촉 면적을 최대한으로 넓혀 가능한 많은 먼지가 흡착될 수 있도록 함으로써, 정화 효율을 높일 수 있다. 백필터들(171) 각각에 대해서는 도 4를 참조하여 좀 더 자세하게 설명될 것이다.Residual dust may pass through the plurality of
에어 배출 유닛(180)은 필터링 유닛(160)의 상부에 착탈 가능하게 결합되거나 일체로 결합될 수 있다. 필터 모듈(170)에서 정화 처리된 공기는 필터 홀(165)을 통해 에어 배출 유닛(180)으로 유입될 수 있다. 에어 배출 유닛(180)은 벤츄리(venturi) 구조체(18), 배출 유닛 케이싱(183), 배출 유닛 뚜껑부(184), 에어 파이프(186) 그리고 에어 배출구(185)를 포함할 수 있다. 배출 유닛 케이싱(183) 내의 공기는 송풍팬(190)의 흡입력으로 인해, 벤츄리 구조체(18), 에어 파이프(186), 에어 배출구(185) 및 배출 배관(192)를 통해 외부로 배출될 수 있다.The
송풍팬(190)은 임펠러의 회전 운동으로 공기에 에너지를 가하여 흡입력을 제공하는 장치이다. 송풍팬(190)은 흡입구와 토출구의 압력비가 1:1 미만인 것을 보퐁 팬(fan)이라고 하고, 1.1 이상 2.0 미만인 것을 블로우어(blower)라고 한다. 송풍팬(190)은 구동 방식에 따라 V-BELT 구동형(driven type)이나 직결형(direct driven type-with coupling) 등이 사용될 수 있다. 또한, 흡입 방식에 따라 편흡입형(sing suction)과 양흡입형(double suction) 등이 사용될 수 있다. The blowing
송풍팬(190)은 임펠러의 회전 운동으로 흡인력을 일으켜, 외부 공기를 에어 주입구(111)를 통해 싸이클론 유닛(110)으로 유입할 수 있다. 또한, 송풍팬(190)은 싸이클론 유닛(110)에서 공기 상승 동작을 일으키게 하고, 필터링 유닛(160)의 필터 모듈(170)을 통과하게 한다. 송풍팬(190)은 에어 배출 유닛(180)으로 유입된 공기를 외부로 배출하도록 한다.The blowing
본 발명의 실시예에 따른 싸이클론 집진 시스템(100)은 싸이클론 회전부(130)의 싸이클론 회전력과 호퍼부(120)의 소용돌이 회전력에 의해 1차로 정화 처리할 수 있다. 그리고 싸이클론 집진 시스템(100)은 필터 모듈(180)을 구비하는 필터링 유닛(160)에서 2차로 정화 처리할 수 있다. 본 발명의 싸이클론 집진 시스템(100)은 2차에 걸쳐 정화 처리된 공기를 배출함으로 정화 처리 효율을 높일 수 있다. 본 발명은 싸이클론 회전 시간을 조절하고, 최소의 전력으로 최적의 집진 효율을 높일 수 있다. 또한, 싸이클론 집진 시스템(100)은 먼지나 유해 가스를 줄이는 데 유리할 뿐만 아니라 악취 처리도 가능하며 유지 관리가 용이하다. 그리고 구조물이 높이 방향으로 세워지는 형태이기 때문에 설치 면적을 좁게 할 수 있다.The cyclone
도 3a은 도 1에 도시된 싸이클론 유닛 케이싱, 싸이클론 회전부, 및 에어로 가이드의 평면도이다. 도 3b은 도 1에 도시된 싸이클론 유닛 케이싱, 싸이클론 회전부, 및 에어로 가이드의 평면도이다. FIG. 3A is a plan view of a cyclone unit casing, a cyclone rotating part, and an air guide shown in FIG. 1 . FIG. 3B is a plan view of the cyclone unit casing, the cyclone rotating part, and the air guide shown in FIG. 1 .
도 3a 및 도 3b 참조하면, 에어로 가이드들(125)은 싸이클론 유닛 케이싱(121)의 상부의 내측벽 상에 제공될 수 있다. 도 3a와 같이 에어로 가이드들(125)은 평면적 관점에서 하부 수직부(132)를 둘러싸며 배치될 수 있다. 에어로 가이드들(125)은 싸이클론 회전부(130)의 하부 수직부(132) 및 싸이클론 유닛 케이싱(121)의 사이에 제공되며, 하부 수직부(132) 및 싸이클론 유닛 케이싱(121)과 연결될 수 있다. 에어로 가이드(125)는 싸이클론 유닛 케이싱(121)과 일체형으로 형성될 수 있으나, 이에 제약되지 않는다. 에어로 가이드들(125)은 서로 이격되어, 에어로 가이드들(125) 사이에 갭 공간이 제공될 수 있다. 에어로 가이드들(125) 사이의 갭 공간은 공기가 하방 기류를 형성하도록 가이드할 수 있다. 에어로 가이드(125)가 형성되므로, 하방 기류가 양호하게 형성될 수 있다. 상기 하방 기류에 의해 공기의 싸이클론 회전력 및 소용돌이가 보다 양호하게 형성될 수 있다. Referring to FIGS. 3A and 3B , air guides 125 may be provided on an upper inner wall of the
에어로 가이드들(125)은 철, 스테인레스 스틸과 같은 금속을 포함할 수 있다. 에어로 가이드들(125)은 싸이클론 유닛 케이싱과 동일한 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제약되지 않는다. 이와 달리, 에어로 가이드들(125)은 플라스틱을 포함할 수 있다. Aero guides 125 may include metal such as iron or stainless steel. The
도 4는 실시예들에 따른 주름 백필터를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a pleated bag filter according to embodiments.
도 4를 참조하면, 백필터(171)는 EpiT 주름백과 같은 주름 백필터일 수 있다. 예를 들어, 백필터(171)는 주름들을 가질 수 있다. 백필터(171)의 주름들은 수직 방향과 나란한 장축을 가지고, 유연할 수 있다. 백필터(171)의 탈진 공정은 공기의 펄싱에 의해 백필터(171)의 주름들을 펴지게 하여, 주름들에 붙어있는 먼지들을 탈착시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 펄싱 공정은 펄싱 압력하에 수행될 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
백필터(171)의 탈진 공정이 상대적으로 낮은 압력으로 인한 주름 펴짐에 의해 수행되므로, 재비산이 최소화되고, 집진 효율이 개선될 수 있다. 또한, 탈진 공정에서 백필터(171)에 가해지는 충격이 완화되어, 백필터(171)의 수명이 개선될 수 있다. Since the dedusting process of the
실시예들에 따르면, 주름 백필터(171)는 탈진 사이클이 증가하더라도 잔여 압력이 비교적 일정하게 유지되나, 원형 백(round bag)는 탈진 사이클이 증가함에 따라 잔여 압력 손실이 증가할 수 있다. 주름 백필터(171)는 높은 탈진 효율로 인해 잔류 차압이 낮을 수 있다. According to embodiments, the residual pressure of the
실시예들에 따르면, 동일 사이클 조건에서 주름 백필터(171)의 탈진 간격은 원형 필터의 탈진 간격보다 더 길 수 있다. 주름 백필터(171)의 총괄 집진 효율은 원형 백의 총괄 집진 효율보다 더 높을 수 있다. 주름 백필터(171)는 0.3 μm, 1 μm, 및 2.5 μm의 입자 직경을 갖는 먼지에 대해 원형 백보다 더 높은 집진 효율을 가진다. According to embodiments, the exhaustion interval of the
도 5a는 도 1에 도시된 벤츄리 구조체, 에어 파이프, 및 에어 배출구의 연결 관계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 5b는 벤츄리 구조체와 에어 파이프의 연결 관계를 설명하기 위한 사시도이다.FIG. 5A is a cross-sectional view for explaining the connection relationship between the venturi structure shown in FIG. 1, the air pipe, and the air outlet. 5B is a perspective view for explaining a connection relationship between a venturi structure and an air pipe.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 평면적 관점에서 복수의 벤츄리 구조체들(18)이 배출 유닛 케이싱(183) 내에서 서로 이격 배치될 수 있다. 벤츄리 구조체들(18)은 열들을 이루며 배열될 수 있다. 벤츄리 구조체들(18)이 이루는 열들은 행 방향으로 서로 이격될 수 있다.Referring to FIGS. 5A and 5B , a plurality of
벤츄리 구조체들(18)은 복수의 에어 파이프들(186)을 통해 에어 배출구(185)와 연결될 수 있다. 에어 파이프들(186) 각각은 어느 하나의 열을 이루는 벤츄리 구조체들(18)과 공간적으로 연결될 수 있다. 이하, 설명의 간소화를 위해 어느 하나의 열을 이루는 벤츄리 구조체들(18) 및 이와 연결된 에어 파이프(186)에 대하여 기술하도록 한다. The
에어 파이프(186)는 제1 에어 파이프들(186A) 및 제2 에어 파이프들(186B)을 포함할 수 있다. 제1 에어 파이프들(186A) 각각은 평면적 관점에서 행 방향과 나란한 방향을 따라 연장될 수 있다. 제2 에어 파이프들(186B)은 제1 에어 파이프들(186A)과 벤츄리 구조체들(18) 사이에 제공되며, 제2 에어 파이프들(186B) 및 벤츄리 구조체들(18)과 연결될 수 있다. 일부의 공기가 에어 배출구를 통해 공기가 이동할 수 있다. 공기는 에어 배출구, 제1 에어 파이프들(186A), 및 제2 에어 파이프들(186B)을 통해 벤츄리 구조체들(18)에 공급될 수 있다. 이하, 벤츄리 구조체들(18) 중 어느 하나에 대하여 보다 상세하게 기술한다. The
도 5c는 벤츄리 구조체를 설명하기 위한 도면이다. 도 5d는 벤츄리 구조체에서 공기의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.5C is a view for explaining a venturi structure. 5D is a diagram for explaining the flow of air in the venturi structure.
도 5c 및 도 5d를 참조하면, 벤츄리 구조체(18)는 고리부(1801), 내측벽부(1802), 및 외측벽부(1803)를 포함하고, 제1 벤트홀(1891), 제2 벤트홀(1892), 및 제3 벤트홀(1893)을 가질 수 있다. 5C and 5D, the
벤츄리 구조체(18)의 고리부(1801)는 평면적 관점에서 고리 형상 또는 링 형상을 가질 수 있다. 벤츄리 구조체(18)의 고리부(1801)는 벤츄리 구조체(18)의 상부에 해당할 수 있다. 제1 벤트홀(1891)의 상부는 벤츄리 구조체(18)의 고리부(1801)를 관통할 수 있다. 제1 벤트홀(1891)의 상부는 비교적 좁은 직경을 가질 수 있다. 벤츄리 구조체(18)의 고리부(1801) 중 제1 벤트홀(1891)에 인접한 부분(이하, 고리부(1801)의 내측)은 아래로 만입되는 유선형 형상을 가질 수 있다. The
벤츄리 구조체(18)의 내측벽부(1802)는 고리부(1801)의 내측의 아래에 제공되고, 고리부(1801)와 이격될 수 있다. 벤츄리 구조체(18)의 내측벽부(1802)는 유선형 구조를 가질 수 있으며, 테이퍼진(tapered) 형상을 가질 수 있다. 제1 벤트홀(1891)의 중간부 및 하부는 벤츄리 구조체(18)의 내측벽부(1802)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제1 벤트홀(1891)의 상부의 직경은 하부의 직경보다 더 작을 수 있다. The
제2 벤트홀(1892)이 벤츄리 구조체(18)의 고리부(1801) 및 내측벽부(1802) 사이에 제공되고, 제1 벤트홀(1891)과 연결될 수 있다. 제2 벤트홀(1892)의 폭은 제1 벤트홀(1891)의 폭에 비해 작을 수 있다. 이 때, 제1 벤트홀(1891)의 폭은 수평 방향, 제2 벤트홀(1892)의 폭은 수직 방향에서 측정될 수 있다. A
벤츄리 구조체(18)의 외측벽부(1803)는 고리부(1801)의 하면과 연결되며, 내측벽부(1802)와 제3 벤트홀(1893)을 사이에 두고 수평적으로 이격될 수 있다. 이에 따라, 제3 벤트홀(1893)이 고리부(1801) 및 내측벽부(1802) 사이에 제공될 수 있다. 제3 벤트홀(1893)은 제2 밴트홀을 통해 제1 벤트홀(1891)과 연결될 수 있다. 제3 벤트홀(1893)의 상부의 폭은 하부의 폭보다 더 클 수 있다. 제3 벤트홀(1893)의 폭은 내측벽부(1802) 및 외측벽부(1803)의 서로 마주보는 부분들 사이의 간격일 수 있다. The
벤츄리 구조체(18)는 바닥부(1804)를 더 포함할 수 있고, 바닥부(1804)는 내측벽부(1802)의 하단 및 외측벽부(1803)의 하닥 사이에 제공되어, 내측벽부(1802) 및 외측벽부(1803)와 연결될 수 있다. The
제2 에어 파이프(186B)가 벤츄리 구조체(18)의 외측벽부(1803) 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 에어 파이프(186B)는 외측벽부(1803)의 하부와 연결될 수 있다. 이에 따라, 제2 에어 파이프(186B)의 홀이 벤츄리 구조체(18)의 제3 벤트홀(1893)과 공간적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 벤츄리 구조체(18)의 외측벽부(1803)와 제2 에어 파이프(186B)는 일체형 구조를 이룰 수 있다. 이 경우, 더 적은 공기량으로 향상된 탈진 효과가 나타날 수 있다. The
공기는 도 5d에서 붉은색 점선 및 화살표로 표시된 바와 같이 이동할 수 있다. 제2 에어 파이프(186B)를 통해 제3 벤트홀(1893)의 하부로 공기가 유입될 수 있다. 제3 벤트홀(1893)의 상부의 폭이 제3 벤트홀(1893)의 하부의 폭보다 더 크므로, 제3 벤트홀(1893)의 하부에서 공기 밀도는 제3 벤트홀(1893)의 상부에서 공기 밀도보다 더 클 수 있다. 공기는 베르누이 원리에 의해 제3 벤트홀(1893)의 하부에서 상부로 이동할 수 있다. 이후, 공기는 제2 벤트홀(1892)을 통해 제1 벤트홀(1891)로 빠져나올 수 있다. 이 때, 공기는 코안다 효과에 의해 제1 벤트홀(1891) 내에서 내측벽부(1802)의 유선형의 내면을 따라 아래로 빠르게 흐를 수 있다. 이에 따라, 제1 벤트홀(1891)의 상부의 공기의 압력이 감소될 수 있다. 구체적으로, 제1 벤트홀(1891)의 상부는 진공 상태 또는 진공 상태와 유사한 상태로 변환될 수 있다. 이로 인해, 벤츄리 구조체(18)의 위에 있는 공기가 제1 벤트홀(1891) 내로 유도되고, 제1 벤트홀(1891)을 통과하는 공기의 흐름이 강해질 수 있다. 예를 들어, 벤츄리 구조체(18) 위에 있는 공기가 제1 벤트홀(1891)로 유입된 경우, 제1 벤트홀(1891)을 통과하는 공기의 양은 최초 공기의 양보다 더 클 수 있다. 최초 공기의 양은 에어 파이프(186)를 통해 공기가 주입되기 이전의 제1 벤트홀(1891) 내의 공기의 양에 해당할 수 있다. 벤츄리 구조체(18) 위에 있는 공기가 제1 벤트홀(1891)로 유입된 경우, 제1 벤트홀(1891)을 통과하는 공기의 양은 최초 공기의 양의 약 15-20배 정도 증가될 수 있다. 이 때, 공기는 제1 벤트홀(1891)의 상부에서 압축되어 아래로 이동하므로, 제1 벤트홀(1891) 내의 공기의 압력이 증가될 수 있다. 이에 따라, 제1 벤트홀(1891)을 통과하는 공기의 속도가 증가될 수 있다. 이는 '날개 없는 선풍기'의 원리와 유사할 수 있다. 상기 압축된 공기는 제1 벤트홀(1891)을 통과하여 대응되는 도 1 및 도 2의 백필터들(171)로 전달될 수 있다. 압축된 공기는 높은 압력 및 빠른 속도를 가질 수 있다. Air can move as indicated by the red dotted lines and arrows in FIG. 5D. Air may be introduced into the lower part of the
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 벤츄리 구조체들(18)의 아래에 복수의 백필터들(171)이 각각 제공될 수 있다. 벤츄리 구조체들(18)의 제1 벤트홀(1891)을 통과한 공기는 비교적 강한 압력으로 백필터들(171)에 전달될 수 있다. 상기 공기에 의해 백필터들(171)이 펄싱되고, 상기 펄싱에 의해 백필터들(171)에 점착된 먼지들이 탈진될 수 있다. 실시예들에 따르면, 벤츄리 구조체(18)는 이와 같은 구조를 가져, 집진 시스템(100)의 탈진 효율이 증가될 수 있다. 일 예로, 종래의 경우 오직 압축 공기의 힘으로만 펄싱되어 제약이 있었다. 본 발명에 따르면, 압축 공기의 힘 뿐만 아니라, 기압 차에 의해 발생하는 공기의 자연적인 힘을 이용하여 벤츄리 구조체(18) 내의 공기를 이동시키므로, 집진 시스템(100)의 탈진 능력이 향상될 수 있다. 또한, 압축 공기의 사용량이 감소되어, 집진 시스템(100)의 유지 관리 편의성이 증대될 수 있다. Referring back to FIGS. 1 and 2 , a plurality of
벤츄리 구조체(18)는 금속(예를 들어, 철) 또는 강성이 있는 플라스틱을 포함할 수 있다. 벤츄리 구조체(18)는 강성을 가져, 고압의 공기에 의해서 손상되지 않을 수 있다. The
기존의 집진 시설은 복합 분진을 필터링하지 못할 수 있고, 94% 이하의 집진 효율을 가지는 문제가 있었다. Existing dust collection facilities may not be able to filter complex dust and have a problem of having a dust collection efficiency of 94% or less.
실시예들에 따른 집진 시스템(100)은 복합 분진을 필터링할 수 있고, 복합 분진의 전처리 기능을 수행할 수 있다. 실시예들에 따른 집진 시스템(100)은 96% 이상, 상세하게는 98% 이상의 집진 효율을 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 집진 시스템(100)은 약 20% 향상된 에너지 절감율 및 34% 향상된 탈진 효율을 나타낼 수 있다. 실시예들에 따른 집진 시스템(100)은 70% 용적으로 종래 100% 용적의 집진 시설과 동일한 수준의 집진 효과를 나타낼 수 있다. 이에 따라, 집진 시스템(100)이 소형화되고, 여과 면적을 확보할 수 있다. 실시예들에 따른 집진 시스템(100)은 유지 관리비가 25% 이상 절감될 수 있다. 예를 들어, 백필터들(171)의 수명이 최대 5배 향상되고, 공기 사용량이 25% 이상 절감될 수 있다. The
실시예들에 따르면, 벤츄리 구조체(18)이 사용되어, 공기의 공급 상황에 제약받지 않고 집진 시스템(100)의 탈진 효율이 향상될 수 있다. 집진 시스템(100)에 따르면, 차압 감소, 눈막힘 확률 감소, 충분한 충분한 탈진풍량 확보를 통한 집진설비의 개선 가능, 및 압축공기 소모량 감소 등의 효과가 발생할 수 있다. According to embodiments, since the
상술한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시예들이다. 본 발명은 상술한 실시예들 이외에도, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시예들도 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 실시예들에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.The foregoing are specific embodiments for carrying out the present invention. In addition to the above-described embodiments, the present invention will also include embodiments that can be simply or easily changed in design. In addition, the present invention will also include techniques that can be easily modified and practiced using the embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments and should not be defined, and should be defined by those equivalent to the claims of this invention as well as the claims to be described later.
Claims (5)
상기 싸이클론 유닛에서 잔류되어 상향 이동되는 잔류 먼지를 필터링하여 2차 정화처리하고, 복수의 백필터들 및 필터링 유닛 케이싱을 포함하는 필터링 유닛; 및
상기 필터링 유닛의 상부에 제공되는 에어 배출 유닛을 포함하고,
상기 싸이클론 유닛은:
상기 내부로 유입된 공기의 싸이클론 회전을 유도하는 싸이클론 회전부;
상기 싸이클론 회전부를 둘러싸며, 하부의 폭이 상부의 폭보다 좁은 싸이클론 유닛 케이싱; 및
상기 싸이클론 회전부와 상기 싸이클론 유닛 케이싱 사이에서 제공되고, 상기 싸이클론 회전부와 상기 싸이클론 유닛 케이싱과 연결된 에어로 가이드들을 포함하고, 상기 에어로 가이드들은 서로 이격되며,
상기 에어 배출 유닛은:
에어 배출구;
상기 에어 배출구와 연결되는 에어 파이프; 및
상기 에어 파이프를 통해 상기 에어 배출구와 연결되는 벤츄리 구조체들을 포함하고,
상기 벤츄리 구조체들의 아래에 상기 백필터들이 배치되고,
상기 벤츄리 구조체들 각각은:
제1 벤트홀의 상부를 둘러싸는 고리 형상을 갖는 고리부;
상기 고리부의 내측 하부에 제공되고, 테이퍼진 형상의 유선형 구조를 갖는 내측벽부;
상기 고리부의 하면과 연결되며, 상기 내측벽부와 제3 벤트홀을 사이에 두고 이격된 외측벽부; 및
상기 내측벽부의 하단 및 상기 외측벽부의 하단 사이에 제공되고, 상기 내측벽부 및 상기 외측벽부와 연결되는 바닥부를 포함하되,
상기 에어 파이프는 상기 벤츄리 구조체의 상기 외측벽부의 하부와 연결되고, 상기 내측벽부를 관통하지 않으며,
상기 에어 파이프의 홀이 상기 제3 벤트 홀과 공간적으로 연결되고,
상기 제3 벤트홀의 상부의 폭은 하부의 폭보다 더 크고,
상기 내측벽부의 외면은 상기 제3 벤트홀에 노출되고,
상기 내측벽부의 내면은 상기 제1 벤트홀에 노출되고, 상기 외면과 대향되고,
상기 제1 벤트홀의 중간부 및 하부는 상기 내측벽부에 의해 둘러싸이고,
상기 제1 벤트홀의 상부의 폭은 상기 제1 벤트홀의 하부의 폭 및 상기 제1 벤트홀의 중간부의 폭보다 더 작고,
상기 제1 벤트홀의 중간부의 폭은 상기 제1 벤트홀의 하부의 폭보다 더 작고,
상기 싸이클론 유닛 케이싱은 상기 필터링 유닛 케이싱의 하부에 제공되고
상기 싸이클론 회전부는 상기 백필터들보다 낮은 레벨에 제공되고,
상기 에어로 가이드들의 최상면은 상기 백필터들의 최하부보다 낮은 레벨에 제공되어, 상기 백필터들과 이격된 집진 시스템.
A cyclone unit that firstly purifies the air introduced into the inside by using cyclone rotation and vortex rotation;
a filtering unit for filtering residual dust remaining in the cyclone unit and moving upward, and including a plurality of bag filters and a filtering unit casing; and
An air discharge unit provided above the filtering unit,
The cyclone unit is:
a cyclone rotation unit for inducing cyclone rotation of the air introduced into the interior;
a cyclone unit casing surrounding the cyclone rotation unit and having a lower portion narrower than an upper portion; and
air guides provided between the cyclone rotating part and the cyclone unit casing and connected to the cyclone rotating part and the cyclone unit casing, the air guides being spaced apart from each other;
The air evacuation unit:
air outlet;
an air pipe connected to the air outlet; and
Includes venturi structures connected to the air outlet through the air pipe;
The bag filters are disposed under the venturi structures,
Each of the venturi structures:
a ring portion having a ring shape surrounding an upper portion of the first vent hole;
an inner wall portion provided on an inner lower portion of the ring portion and having a tapered streamlined structure;
an outer wall portion connected to the lower surface of the ring portion and spaced apart from the inner wall portion with a third vent hole therebetween; and
A bottom portion provided between the lower end of the inner wall portion and the lower end of the outer wall portion and connected to the inner wall portion and the outer wall portion,
The air pipe is connected to the lower portion of the outer wall of the venturi structure and does not penetrate the inner wall,
The hole of the air pipe is spatially connected to the third vent hole,
The width of the upper part of the third vent hole is greater than the width of the lower part,
An outer surface of the inner wall portion is exposed to the third vent hole,
The inner surface of the inner wall portion is exposed to the first vent hole and is opposed to the outer surface,
The middle and lower portions of the first vent hole are surrounded by the inner wall portion,
The width of the upper part of the first vent hole is smaller than the width of the lower part of the first vent hole and the width of the middle part of the first vent hole,
The width of the middle part of the first vent hole is smaller than the width of the lower part of the first vent hole,
The cyclone unit casing is provided below the filtering unit casing,
The cyclone rotating part is provided at a level lower than the bag filters,
The uppermost surfaces of the air guides are provided at a level lower than the lowermost portions of the bag filters, and the dust collection system is spaced apart from the bag filters.
상기 백필터들은 주름 백필터들을 포함하는 집진 시스템.
According to claim 1,
The bag filters are dust collection system comprising pleated bag filters.
상기 고리부 및 상기 내측벽부 사이에 제2 벤트홀이 제공되고, 상기 제3 벤트홀은 상기 제2 벤트홀을 통해 상기 제1 벤트홀과 연결되는 집진 시스템.
According to claim 1,
A second vent hole is provided between the ring part and the inner wall part, and the third vent hole is connected to the first vent hole through the second vent hole.
상기 에어로 가이드는 상기 싸이클론 유닛 케이싱과 일체로 형성되는 집진 시스템.
According to claim 3,
The air guide is integrally formed with the cyclone unit casing.
상기 에어로 가이드들은 평면적 관점에서 상기 싸이클론 회전부를 둘러싸며 배치되고, 상기 에어로 가이드들 사이에 갭 공간이 제공된 집진 시스템.
According to claim 1,
The air guides are disposed surrounding the cyclone rotating part in a plan view, and a gap space is provided between the air guides.
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KR1020220155782A KR102538456B1 (en) | 2022-11-18 | 2022-11-18 | Dust collecting system including aero guide and venturi structure |
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KR (1) | KR102538456B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050039788A (en) * | 2005-03-21 | 2005-04-29 | 주식회사 동호에이텍 | A centrifugal separator typed dust collecting chiller for dry cleaning |
KR101471809B1 (en) * | 2014-07-25 | 2014-12-10 | 조광섭 | Bag filter cleaning system for dust collector having two control valves and compressed air pipes separated from one another |
KR101575621B1 (en) * | 2015-06-26 | 2015-12-08 | 주식회사 삼탑엔지니어링 | Cyclone dust collector body equipped with a spiral pocket means |
KR102054738B1 (en) * | 2019-09-06 | 2019-12-11 | 고성득 | Dust collecting device |
KR102075440B1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-02-10 | 박홍구 | Cyclone dust collector including moving cyclone rotating part |
-
2022
- 2022-11-18 KR KR1020220155782A patent/KR102538456B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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