KR102188724B1 - 사이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사이클론 집진장치에 관한 것으로, 일측에서 타측으로 갈수록 중심축이 상방으로 올라가도록 경사지고 단면적이 증가하며, 내부에 공간이 마련되고 하방에 제 1구멍이 마련되는 본체부, 상기 본체부 내부에 상기 본체부와 동일한 중심축으로 마련되며, 일정간격 이격되어 제 2구멍이 마련되는 사이클론부, 상기 본체부 일측에 연동되어 나선형 구조로 마련되며, 외부의 공기가 상기 사이클론부로 유입하는 공기 유입구, 상기 본체부 타측에 연동되어 나선형 구조로 마련되며, 상기 사이클론부 내부의 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구, 상기 본체부 하방에 마련되어 하방으로 갈 수록 단면적이 줄어들며, 상기 제 2구멍을 통과한 먼지가 외부로 배출되는 먼지 배출구, 상기 본체부와 사이클론부 사이에 마련되어 양측으로 공기 또는 물을 분사하는 제 1분사부로 구성되는 것으로 특징으로 한다.

Description

사이클론 집진장치{Cyclone dust-collecting apparatus}

본 발명은 사이클론 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통과할수록 속도가 감속되고, 이동거리가 최대화되어 먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 사이클론 집진장치에 관한 것이다.

집진기는 오염된 기체 속에 부유하고 있는 고체나 액체 미립자를 제거하는 장치를 말하며, 현재 사용하고 있는 집진기는 싸이클론, 멀티싸이클론, 중력식집진시설, 여과집진시설, 전기집진기 등이 가장 대표적이다.

여기서, 집진기 중 사이클론은 원뿔형 원통 위쪽에 원둘레의 접선 방향으로 불순가스를 유입시키면 고속의 와류가 발생되는 원리를 이용하여, 와류에 대해 원심력으로 불순물을 분리시켜 포집하고, 깨끗한 공기는 상부로 배출되는 장치이다.

그러나 종래 기술에서는 사이클론 형식의 집진기는 유입구와 배출구가 가까워 입자의 크기가 큰 불순물의 제거는 용이하나, 입자가 작은 불순물의 경우 그대로 배출되어 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1576645호

일측에서 타측으로 갈수록 중심축이 상방으로 올라가도록 경사지고 단면적이 증가하며, 내부에 공간이 마련되고 하방에 제 1구멍이 마련되는 본체부, 상기 본체부 내부에 상기 본체부와 동일한 중심축으로 마련되며, 일정간격 이격되어 제 2구멍이 마련되는 사이클론부, 상기 본체부 일측에 연동되어 나선형 구조로 마련되며, 외부의 공기가 상기 사이클론부로 유입하는 공기 유입구, 상기 본체부 타측에 연동되어 나선형 구조로 마련되며, 상기 사이클론부 내부의 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구, 상기 본체부 하방에 마련되어 하방으로 갈 수록 단면적이 줄어들며, 상기 제 2구멍을 통과한 먼지가 외부로 배출되는 먼지 배출구, 상기 본체부와 사이클론부 사이에 마련되어 양측으로 공기 또는 물을 분사하는 제 1분사부로 구성되는 것으로 특징으로 한다.

상기 사이클론부 내면에는 상기 공기 유입구를 통해 유입된 공기의 진행방향과 반대방향으로 돌출되어 나선형 구조로 마련되는 핀, 상기 핀 끝단에 마련되어, 상기 핀과 상기 사이클론부 사이에 공기 또는 물을 분사하는 제 2분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본체부와 상기 사이클론부 사이에는 수직으로 돌출된 차단판이 여러개 형성되어 먼지의 배출을 안내하며, 상기 차단판과 상기 제 2구멍이 연결되어 먼지가 상기 본체부 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1구멍은 상기 본체부 내면에서 외면으로 갈수록 단면적이 감소하며, 상기 제 2구멍은 상기 사이클론부 내면에서 외면으로 갈수록 단면적이 감소하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 사이클론 집진장치는 다음과 같은 효과가 있다.

먼지의 99%까지 걸러낼 수 있으며, 추가적인 필터의 요구량이 줄어들고 필터의 수명을 극대화할 수 있는 효과가 있으며, 필터 눈막임을 막아주어 효율을 최적으로 하여 오래 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

필터의 먼지를 털어주는데 사용하는 에어젯, 바이브레이터 등이 필요하지 않아 장치의 수명도 연장되고, 기타 부대 장치를 구매하고 유지하는 비용이 줄어든다.

먼지를 포함한 공기가 진행할 수록 속도가 감속되고, 이동하는 거리가 최대화 되어 먼지를 효과적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 사이클론 집진장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 사이클론 집진장치의 구성을 나타낸 좌측면도.
도 3은 본 발명에 의한 사이클론 집진장치의 구성을 나타낸 우측면도.
도 4는 도 1의 일부를 확대한 도면.

이하 본 발명에 의한 사이클론 집진장치의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 발명인 사이클론 집진장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 일측에서 타측으로 갈수록 중심축이 상방으로 올라가도록 경사지고 단면적이 증가하며, 내부에 공간이 마련되고 하방에 제 1구멍(110)이 마련되는 본체부(100), 상기 본체부(100) 내부에 상기 본체부(100)와 동일한 중심축으로 마련되며, 일정간격 이격되어 제 2구멍(210)이 마련되는 사이클론부(200), 상기 본체부(100) 일측에 연동되어 나선형 구조로 마련되며, 외부의 공기가 상기 사이클론부(200)로 유입되는 공기 유입구(300), 상기 본체부(100) 타측에 연동되어 나선형 구조로 마련되며, 상기 사이클론부(200) 내부의 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구(400), 상기 본체부(100) 하방에 마련되어 하방으로 갈 수록 단면적이 줄어들며, 상기 제 2구멍(210)을 통과한 먼지가 외부로 배출되는 먼지 배출구(500), 상기 본체부(100)와 사이클론부(200) 사이에 마련되어 양측으로 분사되는 제 1분사부(600)로 구성된다.

먼저, 본체부(100)가 마련된다. 상기 본체부(100)는 본 발명인 사이클론 집진장치의 몸체를 구성하는 것으로, 상기 본체부(100)는 일측으로 공기가 유입되고 타측으로 공기가 배출되며, 진행방향에 따라 일측에서 타측으로 갈수록 단면적이 커진다.

상기 본체부(100)의 중심축은 진행방향에 따라 일측에서 타측으로 갈수록 상방으로 올라가도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 본체부(100)의 중심축이 경사짐에 따라 하기 설명될 차단판(700)과 상기 본체부(100) 사이에 먼지가 모여 상기 본체부(100) 하방으로 배출이 용이하다.

상기 본체부(100) 내부에는 공간이 마련되어 하기에서 설명될 사이클론부(200)가 설치될 수 있는 공간을 제공한다.

그리고 상기 본체부(100) 하방에는 제 1구멍(110)이 마련된다. 상기 제 1구멍(110)을 통해서 먼지가 배출될 수 있으며, 상기 제 1구멍(110)은 상기 본체부(100) 내면에서 외면으로 갈수록 단면적이 감소하도록 형성될 수 있다. 이는 상기 제 1구멍(110)을 통해서 먼지가 상기 본체부(100) 밖으로 배출되기 용이하도록 하기 위함이며, 단면적이 좁아지면서 먼지가 빠른 속도로 배출될 수 있다.

그리고 상기 본체부(100) 내부에는 사이클론부(200)가 마련된다. 상기 사이클론부(200)는 일측으로 공기가 유입되고 타측으로 공기가 배출되며, 진행방향에 따라 일측에서 타측으로 갈수록 단면적이 증가한다. 상기 사이클론부(200) 내부에서 상기 사이클론부(200) 내면을 따라 공기가 회전하면서 이동한다.

그리고 상기 사이클론부(200)는 상기 본체부(100)와 동일한 중심축으로 마련되며, 진행방향에 따라 일측에서 타측으로 갈수록 상방으로 올라가도록 경사지게 형성되어 있다.

공기가 상기 사이클론부(200) 내부에서 회전하면서 원심력이 발생된다. 공기가 상기 사이클론부(200) 내부에 부딪혀 공기 중의 먼지가 분리되어 상기 사이클론부(200) 내면을 따라 이동하다가 상기 사이클론부(200)에 마련된 제 2구멍(210)을 통해서 먼지가 배출된다. 여기서, 상기 제 2구멍(210)은 상기 사이클론부(200)에 일정간격 이격되어 여러개로 형성될 수 있다.

그리고 상기 사이클론부(200)는 진행방향에 따라 단면적이 증가한다. 상기 공기가 일측에서 타측으로 진행함에 따라, 상기 사이클론부(200) 내면을 따라 회전하는 공기의 유동속도가 감속되고 이동거리가 증가한다. 이에 따라 공기에 포함된 먼지가 자중에 의해 하강할 수 있다. 먼지는 상기 사이클론부(200) 내면을 따라 이동하다가 상기 제 2구멍(210)을 통해서 먼지가 배출될 수 있다.

여기서, 상기 제 2구멍(210)은 상기 사이클론부(200) 내면에서 외면으로 갈수록 단면적이 감소하도록 형성된다. 이는 상기 제 2구멍(210)을 통해서 공기 중에 먼지가 상기 사이클론부(200) 밖으로 배출되기 용이하도록 하기 위함이다. 상기 제 2구멍(210)은 외면으로 갈 수록 단면적이 좁아지면서 먼지가 빠른속도로 배출될 수 있다. 그리고 상기 사이클론부(200) 외면에서 상기 제 2구멍(210)의 단면적이 좁기 때문에 상기 사이클론부(200) 내부로 먼지가 유입되지 않도록 할 수 있다.

그리고 상기 사이클론부(200) 내면에는 핀(220)이 더 마련된다. 상기 핀(220)은 유입된 공기의 진행방향과 반대 방향으로 돌출되어 있다. 그리고 상기 핀(220)은 나선형 구조로 마련되어, 공기가 상기 사이클론부(200) 내부에서 회전할 수 있도록 안내한다. 또한, 상기 사이클론부(200) 내면을 따라 일측에서 타측으로 이동하는 것을 방지하고 직선으로 이동하는 것을 방지하여, 공기의 이동거리가 길어질 수 있도록 한다.

여기서, 상기 제 2구멍(210)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 핀(220) 우측에 마련되는 것이 바람직하며, 먼지가 상기 사이클론부(200) 내부에서 자중에 의해 좌측으로 이동하던 먼지가 상기 제 2구멍(210)을 통해서 상기 사이클론부(200) 외부로 배출되기 용이하도록 한다.

여기서, 상기 핀(220) 끝단에는 제 2분사부(230)이 마련된다. 상기 제 2분사부(230)은 상기 핀(220)과 상기 사이클론부(200) 사이에 공기를 분사한다. 공기가 상기 사이클론부(200) 내부에서 회전하다가 상기 핀(220)과 상기 사이클론부(200) 사이의 공간에 먼지가 쌓일 수 있으며, 상기 제 2분사부(230)이 공기를 분사하여 쌓인 먼지를 제거할 수 있다.

또한, 상기 제 2분사부(230)에서는 물을 분사할 수 있으며, 상기 핀(220)과 상기 사이클론부(200) 사이의 공간에 미세한 먼지를 효과적으로 제거할 수 있다.

그리고 상기 본체부(100) 일측에는 공기 유입구(300)가 마련된다. 상기 공기 유입구(300)는 상기 본체부(100) 일측에 연동되어 마련되며, 먼지가 포함된 외부의 공기가 상기 사이클론부(200) 내부로 유입될 수 있도록 한다. 여기서, 상기 공기 유입구(300)는 나선형 구조로 마련되는 것이 바람직하며, 유입된 공기가 상기 사이클론부(200) 내부에서 회전하기 쉽도록 한다.

그리고 상기 본체부(100) 타측에는 공기 배출구(400)가 마련된다. 상기 공기 배출구(400)는 상기 본체부(100) 타측에 연동되어 마련되며, 먼지가 걸러진 상기 사이클론부(200) 내부의 공기가 외부로 배출된다. 여기서, 상기 공기 배출구(400)는 나선형 구조로 마련되는 것이 바람직하며, 상기 사이클론부(200) 내부에서 회전하는 공기가 배출되기 쉽도록 한다.

그리고 상기 본체부(100) 하방에는 먼지 배출구(500)가 마련된다. 상기 먼지 배출구(500)는 하방으로 가면서 단면적이 줄어들며, 상기 제 1구멍(110) 및 제 2구멍(210)을 통과한 먼지가 외부로 배출된다. 상기 먼지 배출구(500)는 하방으로 가면서 단면적이 줄어들어 먼지가 빠른속도로 배출될 수 있도록 한다.

그리고 상기 본체부(100)와 사이클론부(200) 사이에는 제 1분사부(600)이 마련된다. 상기 제 1분사부(600)은 상기 본체부(100)와 사이클론부(200) 사이에 마련된 공간의 상방에 위치하여 양측으로 공기를 분사한다. 이에 따라 상기 본체부(100)와 사이클론부(200) 사이에 위치하는 먼지가 하방으로 내려갈 수 있도록 하며, 상기 제 2구멍(210)에서 배출된 먼지를 상기 제 1구멍(110)을 통해 배출될 수 있도록 한다.

또한, 상기 제 1분사부(600)에서 차가운 공기를 분사할 수 있으며, 이에 따라 상기 사이클론부(200) 내부의 공기를 냉각시킬 수 있다.

또한, 상기 제 1분사부(600)에서 물을 분사할 수 있으며, 상기 본체부(100)와 사이클론부(200) 사이에 위치하는 미세한 먼지가 하방으로 내려갈 수 있도록 하며, 상기 제 2구멍(210)에서 배출된 미세한 먼지를 상기 제 1구멍(110)을 통해 배출될 수 있도록 한다. 그리고 상기 제 1분사부(600)는 물을 분사하여 상기 사이클론부(200) 내부의 공기를 냉각시킬 수 있다.

그리고 상기 본체부(100)와 상기 사이클론부(200) 사이에는 차단판(700)이 형성된다. 상기 차단판(700)은 상기 본체부(100)와 상기 사이클론부(200) 사이에 수직으로 돌출되어 마련되며, 여러개 형성될 수 있다.

여기서 상기 차단판(700)은 상기 제 상기 제 2구멍(210)에서 배출된 먼지를 제 1구멍(110)을 통해서 상기 본체부(100) 하방으로 배출되는 것을 안내한다. 구체적으로 도 4에서와 같이, 상기 제 1구멍(110)은 상기 차단판(700) 우측 하방에 마련될 수 있다. 상기 본체부(100)의 중심축이 경사지게 형성되어, 상기 제 2구멍(210)을 통해 배출된 먼지는 상기 차단판(700)에 모이게 되며, 상기 차단판(700)과 연결되어 마련되는 제 1구멍(110)을 통해 상기 본체부(100) 하방으로 배출된다.

그리고 상기 차단판(700)은 먼지가 상기 본체부(100) 내면을 따라 일측에서 타측으로 이동하는 것을 방지하며, 직선으로 이동하는 것을 방지하는 역할을 하며, 먼지를 나누어 배출할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명에 의한 사이클론 집진장치의 작용에 대해 설명한다.

상기 공기 유입구(300)를 통해 먼지가 포함된 공기가 상기 사이클론부(200) 내부로 유입된다. 상기 공기 유입구(300)를 통과한 공기는 회전하면서 상기 사이클론부(200) 내부로 유입된다.

공기는 상기 사이클론부(200) 내부에서 회전하면서 일측에서 타측으로 이동하며, 상기 핀(220)은 공기가 상기 사이클론부(200) 내부에서 회전할 수 있도록 안내한다.

원심력에 의해 공기가 상기 사이클론부(200) 내면에 부딪혀 공기 중의 먼지가 분리되고, 상기 사이클론부(200) 내면을 따라 이동하던 먼지는 상기 제 2구멍(210)을 통해 공기 중의 먼지가 상기 사이클론부(200) 밖으로 배출된다.

원심력에 의해서 분리된 먼지가 상기 제 2구멍(210)을 통해서 상기 사이클론부(200) 상방으로 배출될 수 있다.

먼지가 상기 제 2구멍(210)을 통해서 상기 사이클론부(200) 상방으로 배출되는 경우, 상기 사이클론부(200) 상부에 쌓여서 배출되지 않을 수 있다. 여기서, 상기 제 1분사부(600)이 양측으로 공기 또는 물을 분사하여 먼지가 하방으로 내려갈 수 있도록 흐름을 형성하고, 먼지가 하방으로 내려간다. 먼지는 상기 차단판(700)에 모이며, 도 4와 같이 상기 차단판(700) 우측에 연결된 상기 제 1구멍(100)을 통해서 상기 본체부(100)하방으로 배출되며, 상기 먼지 배출구(500)를 통해서 한 곳으로 모을 수 있다.

상기 제 2구멍(210)을 통해서 상기 사이클론부(200) 하방으로 배출될 수 있다. 배출된 먼지는 자중에 의해 좌측으로 이동하다가 상기 차단판(700)에 모이며, 상기 차단판(700) 우측에 연결된 상기 제 1구멍(110)을 통해서 상기 본체부(100)하방으로 배출되며, 상기 먼지 배출구(500)를 통해서 한 곳으로 모을 수 있다.

또한 공기의 진행방향에 따라 상기 사이클론부(200) 면적이 증가하며, 공기가 상기 사이클론부(200) 내부에서 회전하면서 진행함에 따라 속도가 감소하고 이동거리가 최대화된다. 이에 따라 공기에 포함된 먼지가 자중에 의해 상기 사이클론부(200) 하방 내부로 떨어지며, 떨어진 먼지는 상기 사이클론부(200) 내면을 따라 이동하다가 상기 제 2구멍(210)을 통해 상기 사이클론부(200) 밖으로 배출될 수 있다.

상기 제 2구멍(210)을 통해서 상기 사이클론부(200) 하방으로 배출될 수 있다. 배출된 먼지는 상기 사이클론부(200) 내부 공기보다 유속이 낮으며, 자중에 의해 좌측으로 이동하다가 상기 차단판(700)에 모이며, 상기 차단판(700) 우측에 연결된 상기 제 1구멍(110)을 통해서 상기 본체부(100)하방으로 배출되며, 상기 먼지 배출구(500)를 통해서 한 곳으로 모을 수 있다.

또한, 상기 제 1분사부(600)의 공기 및 물에 의해 상기 사이클론부(200) 내부의 공기가 식혀질 수 있으며, 먼지가 제거된 공기는 상기 공기 배출구(400)를 통해서 회전하면서 상기 공기 배출구(400)를 통과하여 상기 사이클론부(200) 외부로 배출된다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 본체부 110 : 제 1구멍
200 : 사이클론부 210 : 제 2구멍
220 : 핀 230 : 제 2분사부
300 : 공기 유입구 400 : 공기 배출구
500 : 먼지 배출구 600 : 제 1분사부
700 : 차단판

Claims (4)

1. 일측에서 타측으로 갈수록 중심축이 상방으로 올라가도록 경사지고 단면적이 증가하며, 내부에 공간이 마련되고 하방에 제 1구멍이 마련되는 본체부;
   상기 본체부 내부에 상기 본체부와 동일한 중심축으로 마련되며, 일정간격 이격되어 제 2구멍이 마련되는 사이클론부;
   상기 본체부 일측에 연동되어 나선형 구조로 마련되며, 외부의 공기가 상기 사이클론부로 유입하는 공기 유입구;
   상기 본체부 타측에 연동되어 나선형 구조로 마련되며, 상기 사이클론부 내부의 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구;
   상기 본체부 하방에 마련되어 하방으로 갈 수록 단면적이 줄어들며, 상기 제 2구멍을 통과한 먼지가 외부로 배출되는 먼지 배출구;
   상기 본체부와 사이클론부 사이에 마련되어 양측으로 공기 또는 물을 분사하는 제 1분사부;로 구성되는 것으로 특징으로 하며,
   상기 사이클론부 내면에는
   상기 공기 유입구를 통해 유입된 공기의 진행방향과 반대방향으로 돌출되어 나선형 구조로 마련되는 핀;
   상기 핀 끝단에 마련되어, 상기 핀과 상기 사이클론부 사이에 공기 또는 물을 분사하는 제 2분사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 본체부와 상기 사이클론부 사이에는
   수직으로 돌출된 차단판이 여러개 형성되어 먼지의 배출을 안내하며,
   상기 차단판과 상기 제 2구멍이 연결되어 먼지가 상기 본체부 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1구멍은 상기 본체부 내면에서 외면으로 갈수록 단면적이 감소하며, 상기 제 2구멍은 상기 사이클론부 내면에서 외면으로 갈수록 단면적이 감소하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.

Images