KR100771654B1

KR100771654B1 - 집진제어시스템

Info

Publication number: KR100771654B1
Application number: KR1020060035626A
Authority: KR
Inventors: 김성호; 한윤종; 김시환
Original assignee: 주식회사 가온솔루션; 주식회사 동우스페이스
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2007-10-30
Also published as: KR20070103821A

Abstract

본 발명은 작업장 내부에서 발생하는 다양한 형태의 분진 및 유해가스를 제거할 수 있는 집진제어시스템에 관한 것으로, 오염센서가 설치되고 공기흡입구 및 공기공급구가 구비된 작업장 내의 공기를 정화하기 위하여 제1여과부와 제2여과부를 별도로 구비하는 집진제어시스템에 있어서, 상기 제1여과부와 상기 제2여과부는 상기 공기흡입구와 상기 공기공급구를 연결하여 설치된 메인덕트 상에 순차로 배치되며, 상기 제2여과부의 전단과 후단에 상기 제2여과부를 고립시킬 수 있도록 각각 제1댐퍼와 제2댐퍼가 설치되며, 상기 메인덕트 상의 상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼의 외측 양지점을 제3댐퍼를 구비한 바이패스덕트로 연결하여 유로가 상기 제1여과부의 하류로부터 상기 공기공급구 상류로 바이패스 가능하도록 하며, 상기 오염센서에 의하여 측정된 오염치가 오염치설정치 미만이면 제1댐퍼와 제2댐퍼를 폐쇄하고 제3댐퍼를 개방하며, 오염치가 상기 오염치설정치를 초과하면 제1댐퍼와 제2댐퍼를 개방하고 제3댐퍼를 폐쇄하도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 제1여과부와 제2여과부를 별도로 구비하여 필요에 따라 선택적으로 여과할 수 있으며, 이로 인해 필터의 수명을 최대한으로 사용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 높은 청정도를 필요로 하지 않는 공장과 같은 장소에 설치하기가 적합한 장점이 있다.

집진장치, 댐퍼, 백필터, 헤파필터, 카본필터

Description

집진제어시스템 {Impinger controll system}

도 1은 종래 기술에 따른 집진시스템이 설치된 상태를 나타내는 도면,

도 2는 종래 기술에 따른 집진장치를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 집진제어시스템이 설치된 상태를 나타내는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 집진부의 연결관계를 나타내는 상태도,

도 5는 본 발명에 따른 제어부의 작동연결도,

도 6은 본 발명에 따른 집진제어시스템의 동작상태를 설정하는 과정을 나타내는 플로우차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 집진제어시스템 11 : 분진센서

12 : 가스센서 13 : 실내온도센서

14 : 실외온도센서 15 : 차압계

20 : 집진부 21 : 제1여과부

22 : 3상인버터 25 : 제2여과부

31 : 메인덕트 32 : 바이패스덕트

33 : 분기덕트 C : 제어부

D1~D5 : 제1 내지 5댐퍼

본 발명은 작업장 내부에서 발생하는 다양한 형태의 분진 및 유해가스를 제거할 수 있는 집진제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 센서를 통해 공기의 오염 정도에 따라 단계적으로 여과하는 집진제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 분쇄기기, 연마기기 등과 같은 장비를 많이 사용하는 자동차 제조공장이나 플라스틱 성형공장 등에서는 분진이나 유해가스 등과 같이 인체에 해로운 대기오염물질들이 공장 내에 많이 발생된다. 이러한 대기오염물질은 인체뿐만 아니라 환경에도 악영향을 미친다. 따라서, 이러한 분진과 일산화탄소(CO), 황산화물(SO_X), 질소산화물(NO_X) 등과 같은 유해가스가 많이 발생되거나 발생할 수 있는 대량발생원에 대해서는 집진장치의 설치가 의무화되어 있다. 이러한 문제로 인하여 최근에는 가정집에서도 사용할 수 있는 공기청정기와 같은 규모가 작은 집진장치들부터 공장과 같은 장소에 설치되는 집진시스템에 이르기까지 다양한 기술적 개발이 시도되고 있다. 도 1에서는 이러한 종래의 집진시스템을 제시한다.

상기 도면에서와 같이, 종래의 집진시스템(100)은 작업장의 내부공기 중에 포함된 분진의 농도를 측정하는 분진센서(s)와, 작업장의 공기흡입구(120)와 공기공급구(130)를 연결하여 작업장 내부의 공기가 순환되도록 설치되는 덕트(d)와, 덕 트(d)에 연결설치되어 유입된 공기를 여과하는 집진장치(110)와, 분진센서(s)로부터 검출된 값을 전달받아 집진장치(110)의 작동을 제어하는 제어부(c)로 구성된다.

분진센서(s)는 공기 중에 포함되는 분진의 농도를 측정하여 검출된 값을 제어부(c)에 전달한다. 제어부(c)는 분진센서(s)로부터 전달받은 측정값이 분진농도설정치를 초과하는지의 유무를 판단한다. 여기서 분진농도설정치란 사용자가 원하는 작업장 내부공기의 분진기준치를 의미한다. 이러한 분진농도설정치는 작업장에서 요구하는 청정도에 따라 다를 수 있으므로 작업장의 사용환경에 맞게 설정할 수 있다.

이때, 분진센서(s)로부터 측정된 값이 분진농도설정치의 미만일 경우에는 별다른 작동없이 분진센서(s)에 의해 작업장 내부공기의 분진 농도를 반복측정한다.

한편, 분진센서(s)로부터 검출된 값이 분진농도설정치를 초과하면, 제어부(c)는 덕트(d) 내부에 설치된 팬(미도시)을 가동시킨다. 팬이 작동하면 작업장 내부의 공기는 후드(h)와 덕트(d)를 통해 집진장치(110)로 전달된다. 이렇게 전달된 공기는 집진장치(110)에 의해 여과되고, 여과된 청정공기는 덕트(d)를 통해 다시 작업장 내부로 순환된다.

여기서 집진장치(110)는 도 2를 참조하여 자세히 설명한다. 상기 도면에서와 같이, 작업장 내부에 설치된 분진센서(s)로부터 검출된 값이 분진농도설정치를 초과하면 제어부(c)는 덕트(d) 내의 팬(미도시)과 집진장치(110) 내부에 설치된 에어노즐전원장치(119)를 작동시킨다. 이때, 팬이 작동되면 작업장 내부의 공기는 덕트(d)를 통해 집진장치(110) 내부로 유입된다. 이렇게 유입된 공기는 백필터(111) 에 의해 1차 여과된다.

백필터(bag filter, 111)는 부직포 재질로 구성된 다수개의 여과포가 나란히 배치되어 있다. 집진장치 내로 흡입된 공기는 이러한 다수개의 여과포를 통과하는데, 여과포를 통과하는 공기에 포함된 분진과 같은 오염입자들은 미세한 여과포의 그물망에 의해 걸러진다. 일반적으로 백필터(111)는 약 1㎛정도의 입자까지 여과가 가능하다. 이렇게 백필터(111)에서 1차 여과된 공기는 에어노즐(118)에서 배출되는 압축공기의 흐름을 따라 헤파필터(112)로 이동된다.

헤파필터(hepa filter, 112)는 인조섬유로 구성되며 일반적으로 약 0.3㎛정도의 입자를 약 99.97%까지 여과한다. 이러한 크기의 입자는 냄새를 가지는 미세한 분진을 포함하므로 백필터(111)에서 여과되지 않은 미세한 크기의 입자까지 여과할 수 있다. 이때, 백필터(111)와 헤파필터(112)의 중간지점의 하부에는 샘플러밸브(114)가 위치한다. 백필터(111)에서 1차 여과된 공기의 일부는 샘플러밸브(114)를 통해 세관(116) 끝에 설치된 분진센서(s)에 전달된다. 이 분진센서(s)에서는 공기에 포함된 분진을 검출하여 그 측정치를 제어부(c)로 전송한다. 이후, 제어부(c)는 작업장 내에 설치된 분진센서(s)에서 검출된 측정값과 1차 여과된 공기의 분진 측정값을 비교하여 공기가 여과된 정도를 확인할 수 있다. 이렇게 2차 여과된 공기는 상기와 동일하게 압축공기의 흐름을 따라 카본필터(113)로 이동된다.

한편, 카본필터(carbon filter, 113)는 흡착성이 강한 활성탄으로 구성되어 있다. 활성탄은 다른 물질에 비해서 매우 미세한 세공이 형성되어 있다. 따라서, 가스(gas)나 연기(smoke) 등과 같이 아주 미세한 입자는 활성탄에 흡착되어 여과된 다. 따라서, 분진센서(s)에 의해 측정되지 않는 유해가스가 작업장 내부에 있더라도 카본필터(113)를 통해 3차 여과되므로 사용자가 요구하는 청정한 공기로 여과할 수 있다.

헤파필터(112)와 카본필터(113)의 중간지점의 하부에는 샘플러밸브(114) 및 샘플러밸브(114)와 세관(116)로 연결된 분진센서(s)가 설치되어 있다. 따라서, 상기와 동일하게 헤파필터(112)에서 여과된 정도를 알 수 있다. 또한, 집진장치(110)의 하부에는 집진박스(117)가 설치되어 백필터(111)로부터 떨어지는 분진을 집진한다. 이렇게 3차 여과된 공기는 집진장치(110)와 연결되는 덕트(d)를 따라 작업장 내부로 다시 순환된다.

한편, 이러한 종래의 집진장치에는 백필터, 헤파필터 및 카본필터가 하나의 장치 내부에 서로 연결되어 구성되므로, 집진장치에 유입된 공기는 반드시 모든 필터를 거쳐야하는 구성을 하고 있다. 즉, 2차 및 3차 여과가 불필요한 경우에도 집진장치 내부를 관통하는 공기에 의해 설치된 필터들이 모두 사용되어야 한다. 이러한 필터는 대부분 소모품이기 때문에 일정 시간 사용한 후 교체해야하는 불편함이 따른다. 더구나, 미세한 분진이나 가스를 여과하는 헤파필터 및 카본필터는 백필터나 일반 필터보다 고가이기 때문에 집진시스템 운영 비용을 증가시키게 된다.

또한, 종래의 집진시스템은 집진장치를 통해 여과된 공기가 내부로 순환되는 구조로써 대부분 높은 청정도를 요구하는 작업장에서 사용된다. 이러한 집진시스템은 작업장이 완전 밀폐될 수 있도록 설치되어야 하므로, 집진시스템을 설치 및 운 영하는데 고가의 비용을 필요로 한다. 따라서, 일반 중소기업이나 자동차 제조공장 등과 같이 높은 청정도를 필요로 하지 않는 곳에서는 집진시스템 설치 및 운영비용이 고가여서 적용하기가 곤란한 문제점이 있었다.

이에 더하여, 상기와 같은 집진시스템은 여과된 공기를 모두 작업장 내부로 다시 순환시키므로 실내의 온도가 거의 일정하게 유지된다. 따라서, 여름철이나 겨울철과 같이 작업장 내부의 공기온도가 높거나 낮을 때는 반드시 에어컨이나 난방기구 등을 따로 사용하여 작업장 내부공기의 온도를 조절해야만 하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작업장 내부공기의 상태를 판별할 수 있도록 분진센서 및 가스센서를 설치하여 작업장 내부공기의 상태에 따라 여과의 단계를 선택할 수 있는 집진시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 높은 청정도를 요구하지 않는 작업장에서도 용이하게 설계하여 적용할 수 있는 집진시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 더하여 작업장 내부공기의 온도에 따라 공기를 실내로 순환시키거나 작업장 실외로 배출하여 작업장 내의 온도를 조절함으로써 작업자의 업무 효율을 높이는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하고자, 오염센서가 설치되고 공기흡입구 및 공기공급구가 구비된 작업장 내의 공기를 정화하기 위하여 제1여과부와 제2여과부를 별도로 구비하는 집진제어시스템에 있어서, 상기 제1여과부와 상기 제2여과부는 상기 공기흡입구와 상기 공기공급구를 연결하여 설치된 메인덕트 상에 순차로 배치되며, 상기 제2여과부의 전단과 후단에 상기 제2여과부를 고립시킬 수 있도록 각각 제1댐퍼와 제2댐퍼가 설치되며, 상기 메인덕트 상의 상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼의 외측 양지점을 제3댐퍼를 구비한 바이패스덕트로 연결하여 유로가 상기 제1여과부의 하류로부터 상기 공기공급구 상류로 바이패스 가능하도록 하며, 상기 오염센서에 의하여 측정된 오염치가 오염치설정치 미만이면 제1댐퍼와 제2댐퍼를 폐쇄하고 제3댐퍼를 개방하며, 오염치가 상기 오염치설정치를 초과하면 제1댐퍼와 제2댐퍼를 개방하고 제3댐퍼를 폐쇄하도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 집진제어시스템을 제공한다.

또한, 상기 제1여과부는 백필터로 이루어지고, 상기 제2여과부는 헤파/카본필터로 이루어진 것이 바람직하다.

이에 더하여, 상기 오염센서는 분진센서 또는 가스센서이고, 상기 오염치는 분진농도 또는 가스농도인 것이 바람직하다.

또한, 상기 작업장에는 온도센서가 더 구비되며, 상기 공기공급구 전단에 제4댐퍼를 구비한 분기덕트를 분기하여 외부로 배기될 수 있도록 연결되며, 상기 분기덕트의 분기지점 하류측에 제5댐퍼를 구비하며, 상기 제어부는 상기 온도센서 에 의하여 측정되는 온도가 온도설정치를 초과하면 상기 제4댐퍼가 개방되고 상기 제5댐퍼가 폐쇄되도록 제어하는 것을 포함한다.

또, 상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼의 양내측에 상기 제2여과부의 전후단을 연결하여 차압계를 설치하고 상기 제1여과부 내에 송풍기를 구동하는 휠-모터를 구비하며, 상기 제어부는 상기 차압계에 의한 압력이 설정치를 초과하면 상기 휠-모터를 감속하고, 설정치 미만이면 상기 휠-모터를 가속하도록 제어하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 집진제어시스템이 작업장에 설치된 상태를 나타내고 있다. 상기 도면에서와 같이, 본 발명에 따른 집진제어시스템(1)은 분진과 가스 및 온도를 검출하는 센서부(10)와, 후드(H)와, 작업장 내부공기가 흐를 수 있도록 유로를 형성하는 덕트(30)와, 덕트(30) 내에 설치되어 통로를 개폐하는 댐퍼(D)와, 작업장 내부공기에 포함되는 분진 및 가스를 여과하는 집진부(20)와, 센서부(10)로부터 출력신호를 전달받아 집진부(20), 댐퍼(D) 및 팬(F)을 제어하는 제어부(C)로 구성된다.

센서부(10)는 작업장 내부공기 중에 포함되는 분진 및 가스(냄새) 등의 오염물질을 검출하는 오염센서(11,12)(여기서 오염센서는 통상 분진센서(11) 또는 가스센서(12)를 의미한다)와, 작업장 내부 및 외부의 온도를 측정하는 온도센서(13,14) 로 구성된다.

분진센서(11)는 일반적으로 광센서의 원리를 사용한다. 여기서, 광센서는 발광부에서 조사된 빛의 양과 수광부에 도달한 빛의 양을 비교하여 측정하는 원리를 이용한 것이다. 따라서, 분진센서(11)는 작업장 내에 퍼져있는 공기 중에 빛을 조사하여 발광부에서 조사된 빛의 양과 수광부에 도달하는 빛의 양의 변화를 측정한다. 만일 공기 중에 분진과 같은 입자가 많이 분포하면 발광부에서 조사된 빛이 입자들의 저항을 받아 수광부에 도달되는 빛의 양이 줄어들게 된다. 이러한 분진센서(11)는 수광되는 빛의 변화량을 측정하여 검출값을 도출한다.

가스센서(12)는 일반적으로 반도체식 가스센서가 많이 이용된다. 반도체식 가스센서의 원리는 가스 흡착에 의해 발생하는 금속산화물의 저항변화를 감지부에 형성되는 감지 전극을 사용하여 측정함으로써 가스의 농도를 측정하게 된다.

온도센서(13,14)는 백금저항온도센서(13,14)가 현존하는 온도센서 중 가장 정확도가 높아 -260~630℃영역에서는 표준온도센서로 사용되고 있다. 이는 온도에 따라 백금의 저항치가 변하는 원리를 이용한 것이다. 이러한 온도센서(13,14)는 작업장의 내부와 외부에 각각 설치되어 온도의 변화를 측정한다.

상기 센서들(11,12,13,14)은 작업장 내부 및 외부에 설치되어 각각의 검출값을 출력신호를 통해 제어부(C)에 전달한다. 작업장 내부에 설치되는 센서들(11,12,13)은 곳곳에 다수개 설치될 수 있으며, 분진이나 가스가 발생되는 작업대와 가까운 곳에 배치하는 것이 바람직하다.

후드(H)는 작업장 내부의 공기를 흡입하기 위해 작업장 내부의 작업대 상부에 설치된다. 일반적으로는 작업장의 크기에 알맞는 후드(H)를 설치하지만, 작업장 내에 작업대가 여러 곳에 분포할 경우에는 작업장 내부의 공기를 효율적으로 흡입할 수 있도록 각각의 작업대 상부에 배치할 수도 있다.

덕트(30)는 후드(H)로부터 흡입되는 공기가 집진부(20)를 거쳐 작업장 외부로 배출되거나 작업장 내부로 순환될 수 있도록 설치된다. 본 집진제어시스템(1)에서는 작업장의 천장에 형성된 공기흡입구(In)와 공기공급구(Out)를 연결하는 메인덕트(31)와, 메인덕트(31)를 바이패스 가능하도록 연결하는 바이패스덕트(32)와, 메인덕트(31)에서 분기하여 작업장의 외부로 설치되는 분기덕트(33)로 구성된다. 이러한 덕트(30)의 구성은 도 4에서 댐퍼(D) 및 집진부(20)와 함께 설명한다.

도 4는 본 발명의 집진부의 연결관계에 대해 도시되어 있다.

덕트(30)는 상기에서 설명한 바와 같이, 메인덕트(31)와 바이패스덕트(32)와 분기덕트(33)로 구성된다.

메인덕트(31)는 후드(H)와 연결되어 작업장 천장에 형성된 공기흡입구(In)로부터 작업장 천장의 다른 곳에 형성된 공기공급구(Out)까지 연결된다. 후드(H)와 연결되는 지점의 메인덕트(31)에는 작업장 내부의 공기의 흐름을 형성할 수 있도록 흡입팬(F1)이 설치된다. 따라서, 흡입팬(F1)이 작동하면 후드(H) 주변의 공기 흐름이 메인덕트(31)의 내측으로 형성되어 작업장 내부의 공기는 후드(H)로 흡입되므로 메인덕트(31)의 유로를 따라 이동하게 된다.

메인덕트(31)를 따라 이동하는 공기는 메인덕트(31)의 유로상에 설치되는 집진부(20)에 유입된다.

집진부(20)는 흡입된 공기에 포함된 분진 및 가스를 여과하는 장치로써 제1여과부(21)와 제2여과부(25)로 구성된다. 제1여과부(21)는 공기 중에 포함되는 분진을 여과하며, 제2여과부(25)에서는 제1여과부(21)에서 여과하지 못하는 미세한 입자의 분진이나 가스를 여과한다. 본 실시예에서는 제1여과부(21)에 백필터(21)를 사용하고, 제2여과부(25)에 헤파필터(25) 및 카본필터(25)(이하 ‘헤파/카본필터’라 칭함)를 사용하는 것으로 설명한다.

백필터(Bag-filter, 21)는 부직포 재질의 여과포가 나란히 다수개 배치되고 여과포의 상부에는 휠-모터(23)에 의해 구동되는 송풍기(미도시)가 설치된 여과집진장치이다. 백필터(21)에 흡입된 공기는 이러한 다수개의 여과포를 통과하는데, 공기에 포함된 분진과 같은 오염입자들은 여과포의 미세한 그물망에 의해 걸러진다. 일반적으로 백필터(21)는 약 1㎛정도의 입자까지 여과가 가능하다. 그러므로, 메인덕트(31)로부터 전달된 작업장 내부공기는 백필터(21)에서 비교적 큰 입자의 분진들이 1차적으로 여과된다. 이후, 백필터(21)에서 여과된 공기는 백필터(21)의 상부에 설치되는 송풍기(미도시)에 의해 백필터(21)에 연결되는 메인덕트(31)를 통하여 흐르게 된다. 3상인버터(22)는 백필터(21) 내부에 설치되어 전압 및 주파수를 가변시켜 휠-모터(23)에 공급함으로써 휠-모터(23)의 속도를 가속하거나 감속한다. 제어부(C)는 차압설정치를 기준으로, 하기에서 설명될 차압계(15)로부터 검출된 값 에 의하여 3상인버터(22)를 제어한다.

헤파필터(25)는 인조섬유로 구성되며 일반적으로 약 0.3㎛정도의 입자를 약 99.97%까지 여과한다. 이러한 크기의 입자는 냄새를 가지는 미세한 분진을 포함하므로 백필터(21)에서 여과되지 않은 미세한 분진의 입자까지 여과할 수 있다. 따라서, 백필터(21)에서 여과된 공기는 헤파필터(25)에서 한번 더 여과되어 더 미세한 분진들까지 여과된 상태가 된다.

한편, 카본필터(25)는 흡착성이 강한 활성탄으로 구성되어 있다. 활성탄은 다른 물질에 비해서 매우 미세한 세공이 형성되어 있어서, 백필터(21)와 헤파필터(25)에서 여과하기 어려운 가스(gas)나 연기(smoke) 등과 같이 미세한 입자들을 흡착하여 여과한다. 이러한 카본필터(25)는 헤파필터(25)와 나란히 배치되어 분진과 가스를 여과한다.

본 발명에서는 전술한 것과 같이 제1,2여과부(21,25)에 백필터(21)와 헤파/카본필터(25,25)를 사용한 실시예를 설명하지만, 이는 전술한 방법에 한정되지 않으며 이와 동일한 효과를 가지는 집진장치를 다양하게 사용할 수 있다.

이러한 제1,2여과부(21,25)는 메인덕트(31)의 유로상에 순차적으로 설치된다. 이때, 메인덕트(31)에는 제2여과부(25)의 전후에 위치하여 각각 통로를 개폐하는 제1댐퍼(D1)와 제2댐퍼(D2)가 설치된다. 또한, 제1댐퍼(D1)와 제2댐퍼(D2)가 설치된 메인덕트(31) 상의 외측 양지점 간에는 제3댐퍼(D3)를 구비한 바이패스덕트(32)가 연결된다. 바이패스덕트(32)는 제1여과부(21)의 하류로부터 제2댐퍼(D2)의 후단에 위치하는 메인덕트(31)와 연결된다. 그러므로, 제1,2댐퍼(D1,D2)가 폐쇄 되고 제3댐퍼(D3)가 개방되면 제1여과부(21)에서 여과된 공기는 제2여과부(25)를 거치지 않고 바이패스(by-pass)하여 배출되는 것이 가능하다.

여기서, 메인덕트(31)의 제1댐퍼(D1)와 제2댐퍼(D2)의 내측 양 지점에는 차압계(15)가 연결되어 있다. 차압계(15)는 제2여과부(25)를 가로질러 형성되는 압력의 차를 측정한다.

따라서, 차압계(15)는 상기 두 지점의 차압을 측정하여 제어부(C)로 전송하여 차압설정치와 비교하여 휠-모터의 적정 회전속도가 유지되도록 3상인버터(22)가 제어되도록 한다.

바이패스덕트(32)가 연결된 메인덕트(31)의 공기공급구(Out) 상류에는 작업장 외부로 연결되는 분기덕트(33)가 설치되어 있다. 이러한 분기덕트(33)의 내부에는 통로를 차단하는 제4댐퍼(D4)와 배출팬(F2)이 설치되어 있다. 한편, 공기공급구(Out) 전단에는 메인덕트(31)의 통로를 개폐하는 제5댐퍼(D5)가 설치되어 있다. 따라서, 제1여과부(21) 또는 제2여과부(25)로부터 여과되어 배출된 공기는 제4,5댐퍼(D4,D5)의 개폐를 제어하여 외부로 배출되거나 작업장 내부로 순환될 수 있다.

도 5에서는 본 발명에 따른 제어부(C)의 작동연결도를 나타낸다. 제어부(C)는 상기 도면에서와 같이 센서들(11,12,13,14)로부터 출력신호를 전달받아 집진부(20), 댐퍼(D), 팬(F) 및 인버터(22)를 제어한다.

작업장 내부에 설치된 분진센서(11)와 가스센서(12) 및 온도센서(13,14)와 작업장 외부에 설치된 온도센서(13,14)는 각각의 검출된 값을 제어부(C)로 전송한 다. 이때, 제어부(C)는 미리 설정된 각 센서들의 설정치에 따라 집진부(20), 댐퍼 (D)및 팬(F)을 제어한다. 여기서 각 센서들의 설정치는 사용자의 환경에 따라 변경할 수 있다. 즉, 작업장마다 필요로 하는 작업장 내부의 청정도 및 작업장 내의 온도를 기준으로 셋팅하는 것이 가능하다. 아래의 표-1은 분진센서(11), 가스센서(12) 및 온도센서(13,14)에서 검출된 값이 각각의 설정치를 초과할 때 제어부(C)가 댐퍼를 제어하는 상태를 나타내고 있다.

조건		D1	D2	D3	D4	D5
온도설정치 미만	분진초과	off	off	on	off	on
온도설정치 미만	가스초과	on	on	off	off	on
온도설정치 초과	분진초과	off	off	on	on	off
온도설정치 초과	가스초과	on	on	off	on	off

<표-1>

상기 표-1에서 도시된 "on"은 댐퍼의 개방을 나타내고, "off"은 댐퍼의 폐쇄를 나타낸다. 상기 표-1에서와 같이, 온도센서(13,14)로부터 검출된 값이 온도설정치를 초과할 경우에는 제4댐퍼(D4)가 개방되고, 제5댐퍼(D5)는 폐쇄된다. 반대로 온도센서(13,14)로부터 검출된 값이 온도설정치 미만일 경우에는 제5댐퍼(D5)가 개방되고, 제4댐퍼(D4)가 폐쇄된다. 이는 작업장 내부공기의 온도가 온도설정치보다 높을 경우에는 내부공기를 외부로 배출하여 작업장 내부의 온도를 떨어뜨리거나, 온도설정치보다 낮을 경우에는 내부공기를 다시 작업장 내부로 순환시켜 온도를 유지하기 위함이다. 따라서, 상기 제어부(C)는 온도센서(13,14)로부터 검출된 값을 온도설정치와 비교하여 제4,5댐퍼(D4,D5)를 제어한다. 이때, 작업장 외부로 공기를 배출시킬 경우에는 제어부(C)가 제4댐퍼(D4)의 후방에 위치하는 배출팬(F2)을 작동시킨다. 배출팬(F2)이 작동되면 분기덕트(33) 및 메인덕트(31) 내부의 공기 흐름은 외부로 향하게 형성되어, 집진부(20)로부터 여과되어 배출된 청정공기는 공기의 흐름을 따라 외부로 배출된다. 만일, 외부로 배출되던 공기를 내부로 다시 순환시킬 경우에는 제어부(C)에 의해 제4댐퍼(D4)는 폐쇄되고 제5댐퍼(D5)는 개방되며, 배출팬(F2)은 작동을 멈추게 된다.

한편, 분진센서(11) 및 가스센서(12)로부터 검출된 값이 각각의 설정치를 초과하는 경우에는 제어부(C)로부터 제1,2,3댐퍼(D1,D2,D3)가 제어된다. 상기에서와 같이, 분진센서(11)로부터 검출된 값만이 분진농도설정치를 초과하는 경우에는 제어부(C)에 의해 제1,2댐퍼(D1,D2)는 폐쇄되고 제3댐퍼(D3)가 개방된다. 이와는 반대로, 가스센서(12)로부터 검출된 값이 가스농도설정치를 초과하는 경우에는 분진 검출값이 분진농도설정치를 초과하거나 미만인 것에 관계없이 제어부(C)에 의해 제1,2댐퍼(D1,D2)는 개방되고 제3댐퍼(D3)는 폐쇄된다. 이는 가스센서(12)로부터 검출된 값이 가스농도설정치를 초과하지 않을 때는 제1,2댐퍼(D1,D2)를 폐쇄하여 제2여과부(25)의 필터를 보호할 수 있는 효과가 있다.

이렇게 분진센서(11) 및 가스센서(12)에서 검출된 값이 각각의 설정치를 초과하면 제어부(C)는 상기의 조건으로 댐퍼(D)를 제어한 후 흡입팬(F1)을 작동시킨다. 흡입팬(F1)이 작동하면 작업장 내부의 공기는 흡입팬(F1)에 의해 메인덕트(31)의 유로를 통해 집진부(20)에서 여과되어 배출된다. 이때, 분진센서(11) 및 가스센서(12)로부터 검출된 값이 모두 각 설정치 미만으로 떨어지게 되면 작동되던 흡입팬(F1) 및 제1,2여과부(21,25)는 제어부(C)에 의해 작동을 멈추게 할 수 있다.

또한, 집진제어시스템(1)의 전원이 꺼진 경우에는 일반적으로 전원이 꺼지기 전의 댐퍼(D) 상태를 유지하지만, 전원이 꺼지기 전에 제1,2댐퍼(D1,D2)는 폐쇄되고 제3댐퍼(D3)는 개방된 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이는 제2여과부(25)가 댐퍼(D1,D2)에 의해 폐쇄되므로 공기가 유입되지 않아 필터를 보호할 수 있는 이점이 있기 때문이다.

제어부(C)는 제1여과부(21) 내에 설치된 인버터(22)를 제어한다.

인버터(22)는 차압계(15)로부터 검출된 값을 전달받는다. 이때 차압설정치의 상황에 따른 휠-모터(23)의 제어값이 아래의 표-2에 나타나 있다. 전달된 차압검출값이 차압설정치를 초과하는 경우에는 3상인버터(22)를 제어하여 송풍기(미도시)에 연결된 휠-모터(23)의 속도를 감속시킨다. 반면, 전달된 차압검출값이 차압설정치의 미만인 경우에는 3상인버터(22)를 제어하여 송풍기(미도시)에 연결되는 휠-모터(23)의 속도를 가속시켜 메인덕트(31) 내의 차압설정치를 유지할 수 있게 제어한다. 이렇게 메인덕트(31) 내의 차압이 유지되면 공기의 흐름이 원활하여 여과가 제대로 되지 않거나 메인덕트(31)가 찌그러지는 것을 방지할 수 있다.

차압계 측정값	휠-모터 제어
차압설정치 초과	감속
차압설정치 미만	가속

<표-2>

도 6은 본 발명의 온도설정에 따른 집진제어시스템의 동작상태를 설정하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.

상기 도면에서와 같이, 온도센서(13,14)로부터 작업장 내부 및 외부의 온도를 검출한다. 이때, 온도센서(13,14)로부터 검출된 값이 온도설정치의 미만일 경우에는 작업장 내부공기를 여과시킨 후 메인덕트(31)를 통해 다시 작업장 내부로 순환시키는 구조가 되므로, 제어부(C)는 제4댐퍼(D4)가 폐쇄되고 제5댐퍼(D5)가 개방되도록 제어한다. 이후, 분진센서(11) 및 가스센서(12)로부터 검출된 값을 제어부(C)로 전송하여 제어부(C)에서 각각의 설정치와 비교한다. 만일, 분진 및 가스의 검출값이 각 설정치의 미만일 경우에는 다른 장치들의 별다른 작동없이 계속해서 분진 및 가스의 발생 여부를 각 센서들(11,12)이 측정한다. 반면, 분진센서(11) 및 가스센서(12)로부터 검출된 값이 각각의 설정치를 초과하게 되면 제어부(C)로부터 흡입팬(F1) 및 집진부(20)가 가동된다.

온도센서(13,14)로부터 검출된 값이 온도설정치를 초과할 경우는 작업장 내부공기를 여과시킨 후 분기덕트(33)를 통해 작업장 외부로 배출시키는 구조가 되므로, 제어부(C)는 제4댐퍼(D4)가 개방되고 제5댐퍼(D5)가 폐쇄되도록 제어한다. 이후, 상기와 동일한 방법으로 분진센서(11) 및 가스센서(12)로부터 공기 중에 포함되는 분진 및 가스를 검출한다. 분진 및 가스의 검출값이 각 설정치의 미만일 경우에는 상기 동일한 방법으로 계속해서 분진 및 가스의 발생 여부를 측정한다. 반면, 분진센서(11) 및 가스센서(12)로부터의 검출된 값이 각각의 설정치를 초과하게 되면 제어부(C)로부터 흡입팬(F1)과 배출팬(F2)이 가동되고, 집진부(20)가 가동된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제1여과부와 제2여과부를 별도로 구비하여 필요에 따라 선택적으로 여과할 수 있으며, 이로 인해 필터의 수명을 최대한으로 사용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 높은 청정도를 필요로 하지 않 기 때문에 공장과 같은 장소에 설치하기가 적합하며 간단한 구조로 구성되어 이미 건물이 시공 완료된 상태에서도 설치하기가 용이한 장점이 있다.

이에 더하여, 작업장 내부공기를 여과하여 외부로 배출하거나 내부로 다시 순환할 수 있기 때문에 작업장 내의 온도를 조절하여 작업환경을 개선하고 작업자의 업무능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 작업장 내의 공기의 상황에 따라 필터를 선택적으로 여과할 수 있으며, 이로 인해 필터의 수명을 최대한으로 사용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 높은 청정도를 필요로 하지 않기 때문에 공장이나 이미 시공이 완료된 건물에도 설치하기가 용이하다.

이에 더하여, 공기의 외부배출 및 내부순환을 통해 작업장 내의 온도를 조절하여 작업환경을 개선하고 작업자의 업무능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

오염센서가 설치되고 공기흡입구 및 공기공급구가 구비된 작업장 내의 공기를 정화하기 위하여 제1여과부와 제2여과부를 별도로 구비하는 집진제어시스템에 있어서,

상기 제1여과부와 상기 제2여과부는 상기 공기흡입구와 상기 공기공급구를 연결하여 설치된 메인덕트 상에 순차로 배치되며, 상기 제2여과부의 전단과 후단에 상기 제2여과부를 고립시킬 수 있도록 각각 제1댐퍼와 제2댐퍼가 설치되며,

상기 메인덕트 상의 상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼의 외측 양지점을 제3댐퍼를 구비한 바이패스덕트로 연결하여 유로가 상기 제1여과부의 하류로부터 상기 공기공급구 상류로 바이패스 가능하도록 하며,

상기 오염센서에 의하여 측정된 오염치가 오염설정치 미만이면 제1댐퍼와 제2댐퍼를 폐쇄하고 제3댐퍼를 개방하며, 오염치가 상기 오염설정치를 초과하면 제1댐퍼와 제2댐퍼를 개방하고 제3댐퍼를 폐쇄하도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 집진제어시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제1여과부는 백필터로 이루어지고, 상기 제2여과부는 헤파/카본필터로 이루어진 것을 특징으로 하는 집진제어시스템.
제 1항에 있어서,

상기 오염센서는 분진센서 또는 가스센서이고, 상기 오염치는 분진농도 또는 가스농도인 것을 특징으로 하는 집진제어시스템.
제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 작업장에는 온도센서가 더 구비되며, 상기 공기공급구 전단에 제4댐퍼를 구비한 분기덕트를 분기하여 외부로 배기될 수 있도록 연결되며, 상기 분기덕트의 분기지점 하류측에 제5댐퍼를 구비하며,

상기 제어부는 상기 온도센서에 의하여 측정되는 온도가 온도설정치를 초과하면 상기 제4댐퍼가 개방되고 상기 제5댐퍼가 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 집진제어시스템.
제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼의 양내측에 상기 제2여과부의 전후단에 연결된 차압계를 설치하고 상기 제1여과부 내의 송풍기를 구동하는 휠-모터를 구비하며, 상기 제어부는 상기 차압계에 의한 압력이 설정치를 초과하면 상기 휠-모터를 감속 하고, 설정치 미만이면 상기 휠-모터를 가속하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 집진제어시스템.