KR100837701B1

KR100837701B1 - 환경 설비 일체형 도장장치

Info

Publication number: KR100837701B1
Application number: KR1020070065569A
Authority: KR
Inventors: 이철영
Original assignee: 주식회사 동진하이텍; 이철영
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2008-06-13

Abstract

본 발명은 철, 비철 전부에 사용할 수 있는 환경설비 일체형 도장장치(塗裝裝置)에 관한 것으로, 도장부스 상부 또는 도장부스 측부에 환경설비물을 일체형으로 설치하여 공간점유를 최소화 하고, 도장작업시에 발생되는 각종 가스 및 분진이 포함된 배출공기를 4차 여과하여 배출공기 중의 환경오염물질(유해물질)을 거의 전부 제거할 수 있도록 한 것이다.

도장부스, 피도물, 안드레아필터, 프리필터, 카본필터, 환경설비물, 도장

Description

환경 설비 일체형 도장장치{PAINTING DEVICE OF INTEGRATED WITH ENVIRONMENTAL EQUIPMENT}

도 1 : 종래 도장장치의 구성도.

도 2 : 본 발명 일 실시예로 도시한 도장장치의 구성도.

도 3 : 본 발명 환경설비물의 단면 구성도.

도 4 : 본 발명 다른 실시예로 도시한 도장장치의 구성도.

도 5 : 본 발명 다른 실시예로 도시한 도장장치의 평면 구성도.

도 6 : 본 발명 또 다른 실시 예로 도시한 도장장치의 구성도.

도 7 : 본 발명 또 다른 실시예의 정면 구성도.

고 8 : 본 발명 도 7의 평면 구성도.

도 9 : 본 발명에서 안드레아 필터의 관성원리를 설명하는 도면.

도 10 : 본 발명에서 안드레아 필터와 일반부직포의 적재량 그래프.

도 11 : 본 발명에서 안드레아 필터의 관성분리 상태를 도시한 도면.

도 12 : 본 발명 도장부스에서 안드레아 필터를 교체하기 직전의 참고 사진.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(10)(10a)--도장장치(塗裝裝置) (11)--바닥

(12)--벽체 (13)--출입문

(14)--지붕 (15)--트라스

(16)--작업공간 (17)(17a)--도장부스

(18)--1차 필터 (19)--공간

(20)--2차 필터 (21)--3차 필터

(22)--4차 필터 (23)--배기팬

(24)--팬모터 (25)--동력전달수단

(26)--배출관 (27)--덕트

(28)--개폐문 (29)--피도물(피도장물)

(30)--케이스 (31)(33)--유입구

(32)(34)--유출구 (35)--환경설비물

본 발명은 철, 비철 전부에 사용할 수 있는 환경 설비 일체형 도장장치(塗裝裝置)에 관한 것이다.

일반적으로 피도물(彼塗物)의 도장작업(塗裝作業)은 격리된 도장부스 내에서 이루어지고 있다. 상기 도장부스의 일단에는 도장과정에서 발생되는 가스(신나 등의 휘발성유기용제)와 분진등을 제거하는 환경설비물, 이를테면 공기정화장치와 배기수단이 설치되어 환경오염물질이 배출되지 않도록 배려하고 있다.

현재 사용되고 있는 도장설비는 도장부스와 환경설비물이 독립적인 개체로 제작되어 각각 설치된 다음 덕트등으로 연결하고 있어서 설치공간을 저마다 점유하는 형태이므로 공간사용이 비효율적이며, 설비비 및 유지비용이 과다 소요되는 문제점이 있다.

도 1은 도장부스의 일단에 환경설비물이 별도로 구성되는 종래 도장장치(1)을 도시한 것으로, 피도물의 도장작업이 이루어지는 도장부스(2)와, 비표면적이 큰 활성탄을 이용하여 상기 도장부스(2)로부터 배출되는 환경오염물질(유해물질), 예컨대 신나 등의 휘발성 유기용제 및 분진등을 제거하는 공기정화장치(3)와, 상기 공기정화장치(3)에 의해 각종 환경오염물질이 제거된 공기를 외부로 배출시키는 배기장치(4)와, 이들을 연결하는 복수의 덕트(5) 및 배기량을 조절하는 댐퍼(6)등으로 구성된다. 상기 배기장치(4)는 배기덕트 내부에 설치되는 배기팬(7)과 팬모터(8) 및 동력전달수단(9)으로 구성된다.

상기한 종래 도장장치(1)는 도장부스(2), 공기정화장치(3), 배기장치(4) 등이 각각 제작되어 설치되므로, 제조원가가 상승하고 구조가 거대해질 뿐 아니라, 설치공간을 많이 점유하게되어 공간 사용면에서 매우 비효율적인 문제점이 있다.

그리고, 공기정화장치(3)를 구성하고 있는 활성탄이 포화되는 경우 휘발성이 강한 신나등에 의해 화재로 이어질 수 있을 뿐만 아니라, 환경오염물질등이 외부로 그대로 배출되면서 주변환경을 오염시키게 되므로 공기정화장치(3) 이외의 환경처리장치가 별도로 필요한 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 도장장치의 문제점을 일소하기 위하여 도장부스 상부 공간 또는 도장부스 측부에 환경설비물인 공기정화장치를 일체형으로 구성하여 공간점유를 최소화시킨 환경설비 일체형 도장장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 필터를 이용하여 도장부스로부터 배출되는 공기중의 환경오염물질(유해물질)을 거의 전부 제거하도록 함을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 도장부스 상부 또는 도장부스 측부에 환경설비물인 공기정화장치를 일체형으로 설치하여 공간점유율을 최소화 하고, 도장부스로부터 배출되는 공기는 4단계로 여과시켜 함께 배출되는 가스 및 분진 등의 환경오염물질 거의 전부가 제거되도록 한다.

이를테면 배출공기중의 환경오염물질은 안드레아 필터로 1차 여과하고, 프리필터로 2차 및 3차 여과하고, 카본필터로 4차 여과함으로써 배출 공기중의 환경오염물질의 거의 전부가 여과 처리되며, 환경설비가 도장부스에 일체로 구성되므로 공간점유 최소화와 더불어 부대 설비가 불필요하여 청소가 용이하고, 유지보수 및 운전비용을 절감할 수 있게된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략한다.

본 발명은 철, 비철 전부에 사용할 수 있는 유기용제 사용의 도장부스와 관련 환경설비물을 일체형으로 구성하되, 도장부스 상부 공간 또는 도장부스 측부에 환경설비물을 설치함으로써 공간점유를 최소화시킨 도장장치를 제공함에 특징이 있으며, 도 2는 본 발명 도장장치(10)를 일 예로 도시한 것이다.

상기 도장장치(10)는 바닥(11)과 벽체(12)와 출입문(13)과 지붕(14)과 트라스(15)로 구성되어 내부에 작업공간(16)이 구비된 도장부스(17)와, 도장부스(17)의 일측벽이나 양측벽에 1개 이상 복수 개로 설치되어 초기 여과능력을 향상시킨 1차 필터(18)와, 도장부스(17)의 상부 공간(19)에 설치되는 2차 필터(20)ㆍ3차 필터(21)ㆍ4차 필터(22)ㆍ배기팬(23)ㆍ팬모터(24)ㆍ동력전달수단(25)ㆍ배출관(26)ㆍ덕트(27) 등의 환경설비물(35)이 차례로 구성되며, 상기 트라스(15)에는 환경설비물(35)을 공간(19)상에 설치할 수 있도록 프레임이나 판재등의 설치부재가 설치된다.

상기 1차 필터(18)는 도장부스(17)의 일측벽 또는 양측벽의 내측이나 외측에 각각 설치되고, 2차 필터(20)ㆍ3차 필터(21)ㆍ4차 필터(22) 및 배기팬(23)ㆍ팬모터(24)ㆍ동력전달수단(25)ㆍ배출관(26)은 도장부스(17)에 형성되는 상부 공간(19)에 설치되므로 이들을 설치하기 위한 별도의 점유공간이 불필요하며, 상기 1차 필터(18)ㆍ2차 필터(20)ㆍ3차 필터(21)ㆍ4차 필터(22)와 배기팬(23)은 덕트(27)로 연 결되며, 도장 작업중에 발생되는 가스, 분진 등의 환경오염물질은 배기팬(23)의 회전에 의해 복수의 필터(18)(20)(21)(22)들을 거치면서 여과 제거된 다음 배출관(26)을 통하여 도장부스(17) 외부로 배출된다.

상기 1차 필터(18)는 안드레아필터(Andreae Filter) 또는 징코필터(Zinco Filter)로 구성되고, 2차 필터(20) 및 3차 필터(21)는 프리필터(Free Filter)로 구성되고, 4차 필터(22)는 카본필터(Carbon Filter)로 구성되며, 물론 이들 필터(18)(20)(21)(22)는 쉽게 교환하거나 탈부착할 수 있는 구조로 설치된다.

도 3은 환경설비물(35)의 구성을 일 예로 도시한 것으로, 1차 필터(18)와 연결된 덕트(27) 후단에 케이스(30)의 유입구(31)가 연결되고, 케이스(30) 선단에 판상의 2차 필터(20)가 공기흐름과 직교하는 방향으로 설치되고, 케이스(30) 후단에 3차 필터(21)와 4차 필터(22)가 설치되고, 케이스(30) 후미 유출구(32)에 배출관(26)이 연결되고, 상기 배출관(26)에는 팬모터(24)에 의해 회전하는 배기팬(23)이 설치된다.

상기 팬모터(24)는 제어수단에 의해 회전속도가 가변되는 인버터 모터등이 사용되며, 체인이나 벨트 또는 기어 등의 동력전달수단(25)에 의해 회전력이 전달된다.

상기 3차 필터(21) 및 4차 필터(22)는 원통형, 사각형, 다각형 또는 평판형 중 하나이며, 3차 필터(21) 외부에 4차 필터(22)가 위치한다.

그리고, 배기팬(23)의 흡입력에 의해 도장부스(17)(17a) 내의 공기가 1차 필터(18) → 덕트(27) → 유입구(31) → 2차 필터(20) → 유입구(33) → 3차 필 터(21) → 4차 필터(22) → 유출구(34) → 배출관(26)을 통하여 배출된다.

즉, 배기팬(23)의 흡입력에 의해 도장작업시에 발생되는 각종 환경오염물질들이 1차 필터(18)로 유입되어 여과되고, 덕트(27)와 유입구(31)를 경유하여 2차 필터(20)로 유입되어 여과되고, 2차 필터(20) 후단의 또 다른 유입구(33)를 경유하여 3차 필터(21)로 유입되어 여과된 다음 외부의 4차 필터(22)를 지나면서 환경오염물질의 거의 전부가 여과 제거된 다음 후단 유출구(34)와 배출관(26)을 통하여 도장부스(17)(17a) 외부로 배출된다.

상기 도장부스(17)는 벽체(12)와 지붕(15)과 출입문(13) 및/또는 칸막이형 개폐문(28)으로 구성되어 도장작업시 휘발성 유기용제나 분진등이 빠져나오지 못하게 작업공간(16)은 외부(도장부스 바깥)와 격리된다.

본 발명에서 1차 필터(18)를 제외한 2차 필터(20)ㆍ3차 필터(21)ㆍ4차 필터(22)ㆍ배기팬(23)ㆍ팬모터(24)ㆍ동력전달수단(25)ㆍ배출관(26) 등의 환경설비물(35)이 설치되는 공간(19)은 도장부스(17)의 천정 상부, 또는 작업공간(16)의 상부, 또는 도장부스(17)의 지붕 속이 되며, 작업공간(16) 상부 또는 도장부스(17) 상부에는 이들이 설치되는 복수의 트라스(15) 및 트라스(15)에 고정되는 프레임이나 판재등의 설치부재가 설치된다.

본 발명에서 도 4, 도 5와 같이 도장부스(17)(17a)를 2개 또는 그 이상 복수 개로 구성하여 도장공정의 전처리 공정과 본도장 공정을 연속적인 일괄 공정을 통해 고품질로 신속하게 도장할 수도 있다. 전처리 공정의 예를 들면 피도물(29)의 표면 연마공정, 피도물(29)의 표면에 묻은 이물질ㆍ기름때ㆍ스케일 등을 제거하는 탈지공정, 수세공정, 내식성 향상 및 도막의 부착성 향상을 위한 피막 형성공정 등을 예로 들 수 있다.

예컨대, 좌우 또는 전후 양측에 1, 2차 도장부스(17)(17a)를 설치하여 피도물의 연마작업과 도장작업을 동시에 진행하거나, 또는 1차 도장부스(17)에서 연마작업이 이루어진 피도물을 2차 도장부스(17a)로 이동시켜 1차 도장작업을 진행할 수 있다.

또한, 1차 도장부스(17)에서 1차 도장작업이 이루어진 피도물을 2차 도장부스(17a)로 이동시켜 2차 도장작업을 실시할 수 있으며, 이러한 과정의 반복으로 필요 회수 만큼의 도장작업을 진행할 수 있다.

또한, 1차 도장부스(17)에서 피도물의 연마작업을 진행하고, 2차 도장부스(17)로 이동시켜 1회 내지 수 회의 도장작업을 실시할 수 있으며, 도장작업이 완료된 피도물은 2차 도장부스(17a) 바깥으로 이동시키는 방법으로 연속적인 도장작업이 가능하다.

또한, 각각의 도장부스(17)(17a)에서 연마작업과 도장작업을 병행할 수 있으며, 도장부스(17) 외부에서 연마작업이 실시된 다음 도장부스(17) 내부에서 도장작업이 진행될 수도 있으며, 이러한 작업은 이해하기 쉽도록 예로 든 것으로, 위에 열거하지 아니한 다른 방법으로도 도장작업이 진행될 수 있음은 물론이다.

상기 도장부스(17)는 피도물이 작업공간(16)으로 출입할 수 있게 도장부스(17)(17a)의 양측에 셔터식 또는 여닫이씩 또는 미닫이식의 출입문(13)이 각각 설치된다. 필요에 따라서는 도장부스(17)(17a)의 중간에 상기와 같은 구성의 칸막 이형 개폐문(28)을 설치하여 도장부스(17)(17a)를 각각 또는 동시에 사용할 수 있게 구성된다. 상기 출입문(13)과 개폐문(28)은 공간활용도가 큰 셔터식이 바람직하다.

도 6은 본 발명 또 다른 실시 예의 도장장치(10a) 측면 구성도로, 환경설비물(35)을 도장부스(17)의 외부에 설치하여 본 발명의 목적을 달성하도록 한 것이다. 상기 도장장치(10a)는 도장작업시에 발생되는 환경오염물질이 유입될 수 있게 도장부스(17) 벽체(12) 부분에 설치되는 1차 필터(18)와, 상기 1차 필터(18)에 근접 설치되는 환경설비물(35)로 구성된다. 상기 환경설비물(35)은 도 3에 도시한 것처럼 제2 필터와, 제3 필터와, 제4 필터 및 유입구와 유출구가 구비된다.

도 7은 1차 필터 및 환경설비물(35)이 구비된 여러 개의 도장부스가 이웃하도록 설치한 정면 구성도이고, 도 8은 도 7의 평면 구성도이다.

본 발명에서 도장부스(17)(17a)에서 발생되는 환경오염물질(유해물질)들은 배기팬(23)에 의해 배출관(26)을 통하여 도장부스(17)(17a) 바깥으로 배출되나, 4단 필터(18)(20)(21)(22)에 의해 4단계의 여과과정을 거치면서 거의 전부 제거된다.

본 발명 1차 여과에 사용되는 안드레아 필터(Andreae Filter)는 종이(Paper)로 구성되어 가장 사용하기 쉬운 환경 친화적인 필터이며, 스프레이 작업이 덜 요구되는 환경에서 주로 사용되고 있기도 하다.

도 9는 상기 안드레아 필터(Andreae Filter)가 관성의 원리에 의해 여과되는 것을 도시한 것으로, 페인트 입자(오버 스프레이)가 실린 에어흐름은 몇 군데의 급진전적인 방향전환을 겪으면서 에어보다 더 무거운 페인트 입자들은 에어흐름에 직선 방향으로 움직인다. 그러므로 페인트 입자들은 홀딩 포켓에 모이며 에어흐름은 안드레아 필터를 통과하면서 오버스프레이로 부터 거의 완벽하게 벗어나게된다. 따라서 대기 중으로 빠져나가는 페인트 입자들이 거의없다.

즉, 페인트 입자들이 대기 중으로 빠져나가는 현상은 느리게 건조되는 피도물이 그물 필터와 함께 사용 될 때 흔히 생긴다. 이때 에어 흐름은 그물에 이미 걸린 페인트 입자들은 밖으로 밀어 낼 것이고, 결국 이미 적재된 페인트 입자들은 다시 장치를 빠져나가 대기 중에 떠돌 것이다.

반면, 안드레아 필터를 사용하면 페인트 입자들이 에어 흐름에서 벗어나 뒤쪽 벽의 홀딩 포켓에 채워져 여과되므로 환경설비물에 포함된 활성탄이 보호되며, 보다 높은 홀딩 능력을 가지고 있어서 안드레아 필터의 사용기간이 증대된다.

또한, 신나등의 휘발성유기용제가 쌓여 포화상태가 되면 해당 필터만 교체하면 되므로 화재의 염려가 없고 환경오염물질이 외부로 배출될 염려가 없으며, 그리고 페인트가 적재된 필터를 처분할 때 처리 비용이 절감된다.

즉, 안드레아 필터의 교체시기가 길어지므로 교체비용과 시간이 절감되며, 폐기물이 감소되고 도장작업 능률이 향상된다. 그리고, 안드레아 필터는 부직포에 비해 1/10 정도의 공간만 사용하므로 창고 저장 시 보다 많은 공간을 활용할 수 있다.

또한, 안드레아 필터는 관성에 의한 분리 때문에 필터에 붙잡힌 오버스프레 이는 홀딩 포켓(HP)에서 에어흐름이 바깥으로 치우친다. 홀딩 포켓이 크면 클수록 필터의 홀딩 능력은 더욱 향상된다. 안드레아 필터의 홀딩 깊이가 6.5㎝인 경우 홀딩 포켓은 일반 부직포(그물 필터) 보다 4~8배 정도 홀딩 능력이 좋다. 이것은 다른 필터들에 비해서 사용기간이 4~8배 정도 길어진다는 것을 의미한다.

또한, 안드레아 필터는 페인트에 적재되는 동안에도 에어흐름은 처음 상태를 계속 유지하며, 꽉 차있을 때만 막혀 버리지만, 일반 부직포(그물 필터)들은 페인트가 빨리 적재되며, 깊게 적재되지 않은 상태에서도 페인트에 의해 금방 막혀 버린다.

도 10은 안드레아 필터가 부직포(그물 필터, 프리필터(FRE FILTER)를 모두 포함한다) 보다 더 오래 사용 됨을 보여준다. 이것은 필터를 사용할 수 있는 동안 더 나은 홀딩 능력과 더 안정된 저항력을 보여 주는 것이다.

그리고, 안드레아 필터는 정적인 압력에 안정성을 가진다. 정적인 압력은 페인트가 적재됨으로써 점차 증가하며 두 가지의 이점을 갖는다. 첫째, 작업자는 깨끗한 공기 및 환경에서 일할 수 있으며, 피도물 주변의 에어흐름이 일정하게 유지되므로 도장품질이 향상된다.

둘째로, 안드레아 필터는 효율이 높고 저렴한 비용이 드는 관성원리를 적용하기 위하여 접을 수 있는 아코디언 구조의 비대칭 표지로 구성된다. 구멍들 위치는 에어흐름을 3군데의 축 방향으로 변화하게 만든다.

아코디언 구조의 장점을 열거하면 최적의 관성분리가 가능하다.

도 12와 같이 V모양으로 된 필터의 앞쪽 벽은 오버스프레이가 반동으로 튀는 것을 방지한다. 뒤쪽 벽은 더 깊은 V모양이며 필터의 홀딩 포켓 부분이다.

구멍들은 도 11과 같이 앞쪽 벽의 중앙부분과 뒤쪽 벽의 측면을 따라서 배치되어 있고, 뒤쪽 구멍들은 앞쪽 구멍들과 라인(LINE)상 일치하지 않는다. 이 구조는 가장 효과적인 방향전환과 최상의 관성 분리가 되게끔 한다.

페인트 부스의 일반적인 문제점들 중 하나는 부스의 배기쪽 벽 여러 군데의 에어흐름에 차이가 있는 반면, 안드레아 필터의 아코디언 모양과 균등하게 배치된 구멍들은 페인트 부스에서 지속적인 에어흐름이 일정하게 유지되는 장점이 있다. 에어흐름은 부스의 전체 배기면에 걸쳐 균등하게 분사되며, 필터가 페인트로 적재되는 중에도 지속적으로 유지된다.

반면, 부직포(그물 필터)는 페인트 건 바로 뒤쪽에 재빨리 꽉 차버린다. 그때, 에어흐름은 배기 벽의 주변지역 쪽으로 이탈해 버리고 만다. 그리고, 에어흐름을 감속시키지 않는 넓은 집진 구역을 갖는다.

안드레아 필터의 아코디언 모양은 비록 구멍들이 각 주름에 위치해 있다 할지라도 ㎡당 많은 수의 구멍들을 집중시킨다. 이 원리는 정적인 압력을 낮춰 주는 역할을 하게 한다. 안드레아 필터는 m²당 약 240g의 주름 진 종이판지로 만들어져 있다. 그 결과 안드레아 필터는 높은 강도를 가지며, 다음과 같은 네 가지 장점을 갖는다.

첫째, 안드레아 필터는 페인트 부스내의 공기 압력에 의해서 빨려 들어가는 영향을 받지 않는다. 반면, 부직포의 경우 필터가 빨려 들어가는 것을 방지하기 위 해서 별도의 설비 추가가 필요하다.

둘째, 안드레아 필터는 페인트가 많이 적재되어 있을 때 더 붕괴되지 않는다. 반면, 부직포 또는 정품이 아닌 안드레아 필터인 경우 페인트가 조금만 적재 되어도 붕괴된다.

셋째, 안드레아 필터는 못이 박힌 쇠창살이 아닌 단순한 프레임(틀)을 필요로 하므로 간단한 구성이다. 반면, 부직포등 다른 필터는 낮은 강도로 인한 붕괴의 위험 때문에 복잡한 설비를 필요로 한다.

넷째, 안드레아 필터를 구성하는 프레임(틀)은 U자 또는 L자 모양을 하고 있어서 안드레아 필터 스스로의 힘으로 무게를 지탱하며, 필터가 적절하게 설치될 때 완벽한 봉인이 될 수 있다.

그리고, 부직포의 경우 소각이 어렵고 심각한 환경오염을 유발하는 반면, 본 발명 안드레아 필터는 종이로 구성되어 재생지를 사용할 수 있고 쉽게 소각 처리하거나 재활용할 수 있어서 환경친화적이다.

본 발명에서 2, 3차 여과 필터인 프리필터(20)(21)는 폴리에스터(Polyester) 수지 계통의 부직포로서 조직은 수세미 형태의 3차원 구조로 집진효율이 아주 우수하며 중량법 80%의 포집효율과 100℃의 내열성을 가진다.

부직포는 폴리에스터(Polyester)에 밀도 구배를 주어 압력손실을 적게 하여 점착 열 가공 처리한 제품으로, 프리필터(Pre Filter)의 여재로 가장 많이 사용되고 있으며, 무방향성(Non Woven)으로 공기 유입면과 유출면에 서로 다른 밀도를 준 이상적인 필터이다.

그리고, 재생이 가능하며, 장시간 사용할 수 있고, 최대 2m 폭까지 생산이 가능하며, 규격조절이 가능한 특징이 있다.

(표 1) 부직표의 특성표

모델	MLF-1000
용도	Roll Filter, Panel Type, Pocket Type
재질	Polyester 100%
사이즈(W×H)	1m, 1.2m, 1.6m, 1.8m, 2m, × 20m(Roll)
두께㎜	8-11(10T)
재생성	○
난연성	×
내열온도	100℃
풍속	2.5m/sec
초기압손	4.5mmAq
최종압손	20mmAq
집진효율	80%

본 발명에서 4차 필터(22)인 카본필터(Carbon filter)는 활성탄소(Carbon)로 구성된다. 상기 활성탄소는 목재, 갈탄, 무연탄 및 야자껍질 등을 원료로 제조되는 미세세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로서, 활성화 과정에서 분자크기 정도의 미세세공이 잘 형성되어 큰 내부 표면적을 가지게 되는 흡착제이다.

이 흡착제는 g당 1,000㎡ 이상의 표면적을 갖기도 하는데 표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체에 인력을 가하여 피흡착질의 분자를 흡착하는 성질이 있으며, 본 발명에서는 활성탄소섬유를 이용한 활성탄(A.C.F) 필터가 사용된다.

활성탄소섬유(또는 섬유상 활성탄)는 5~20㎛의 섬유경이 일반적이며, 종래 활성탄과 같은 방법으로 제조되며, 원리적으로는 섬유상 탄소를 수증기, 탄산가스 로 800℃ 이상의 고온에서 가스화 반응, 이른바 활성화 반응을 함으로써 이루어진다.

활성탄소섬유(A.C.F)는 주로 아크릴계, 셀롤로오즈계, 페놀(노브락)수지계 탄소섬유를 원료로 하고 있으며, 각각의 섬유에 맞게 전처리를 한 후 탄화 및 활성화를 통해 만들어지고 있다. 입상이나 분말상 활성탄과는 달리 섬유상이므로 펠트, 천(Cloth), 시트(Sheet) 등 다양한 형태로 사용될 수 있다. 또한 섬유상 활성탄소는 일반적으로 평균 5~10Å의 미세공으로 이루어져 있기 때문에 현재 우수한 흡착제로 사용되는 활성탄에 비해 많은 장점을 가지고 있다.

활성탄소섬유는 기공의 대부분이 미세공(흡착기공)으로 구성되어 있고, 섬유의 직경과 발달된 흡착기공의 크기가 비교적 균일하여 재연성을 이루기 쉽고, 미세공이 외부표면에 바로 노출되어 있기 때문에 확산경로가 매우 짧아 흡착물질의 속도가 대단히 빠른 장점이 있다.

입상 활성탄소는 피흡착질이 흡착되기 위해 대기공(Macropore)이나 중기공(Mesopore)에서 확산 또는 모세관현상을 거쳐야 하기 때문에 흡착속도가 느린 반면, 본 발명 섬유상 활성탄소는 미세공(Micropore)이 표면에 모두 노출되었을 뿐만 아니라 내부에까지 서로 관통되어 있어서 곧바로 흡착질이 충진되기 때문에 흡착량이 많고 흡착속도가 빠르며, 아래 표 2는 섬유상 활성탄소가 암모니아, 트리메틸아민, 아세트 알데히드, 아세트산에 대한 시간별(5분, 15분, 30분, 60분) 악취제거 능력을 비교한 것으로, 암모니아, 트리메틸아민, 아세트산의 경우 5분 경과하면 90% 이상 대부분 탈취되는 것으로 나타났다.

(표 2) 섬유상 활성탄소의 악취제거 능력표

종류	5 min	15 min	30 min	60 min
Ammonia(암모니아)	92.5%	93.2%	94.9%	95.3%
Trimethylamine(트리메틸아민)	91.1%	92.4%	93.6%	95.0%
Acetaldehyde(아세트 알데히드)	71.7%	72.2%	73.1%	74.0%
Acetic Acid(아세트 산)	90.0%	92.5%	93.3%	93.3%

본 발명 도장장치는 일체로 구성되어 배출공기를 4단계로 여과하므로 제품에 도료를 분무할 때 발생되는 가스 및 분진등이 거의 전부 제거되는 효과가 있다.

즉, 안드레아 필터로 페인트를 1차 여과하고, 프리필터로 휘발성유기용제 및 가스와 분진등을 2차, 3차로 여과하고, 카본필터로 배출 공기중의 휘발성유기용제 및 가스와 분진등을 거의 전부 여과 처리하게 된다.

본 발명은 4차 여과과정을 통해 도장 작업에 의해 발생되는 분진 및 가스등의 환경오염물질을 거의 완벽하게 제거할 수 있고, 환경설비가 도장부스에 일체로 구성되므로, 부대 설비를 부착하지 않아 청소작업이 매우 용이하고, 유지보수 및 운전비용을 절감할 수 있게된다.

본 발명은 도장부스(17)의 내측벽 또는 내측부에 1차 필터(18)가 설치되고, 도장부스(17) 상부 공간에 2, 3, 4차 필터(20)(21)(22)와, 배기팬(23)과 배출관(26)등의 환경설비들이 설치되므로, 이들을 위한 설치공간이 불필요하여 청소작업이 용이할 뿐 아니라 유지보수 및 운전비용 등을 절감할 수 있게된다.

본 발명에서 피도물을 도장 및 건조할 때 도장부스 내부의 온도나 조건에 따라 배기팬(23)의 회전수를 인버터로 적절히 조절함으로써 에너지 절감은 물론 작업시간의 단축, 도장부스(17)(17a)의 필터 수명을 연장시킬 수 있다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

이상과 같이 본 발명 도장장치는 환경설비와 도장부스가 일체형으로 구성되어 청소작업이 매우 용이하고, 유지보수 및 운전비용을 절감할 수 있으며, 배출공기를 4단계로 여과하므로 도장과정에서 발생되는 분진 및 가스 등의 환경오염물질을 거의 완벽하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 공간 및 작업성의 혁신적 개선이 달성되어 종래처럼 개별적 조립에 따른 설비도 일부 개선하여 최적의 공간성 뿐만 아니라 작업 능률까지 향상되어 공사기간을 단축할 수 있으며, 구조물이 일체형으로 통합되면서 제조원가가 절감될 뿐 아니라, 관리적 생산적, 장점으로 발생되어 도장설비업의 경쟁력이 제고되는 등의 효과가 있는 유용한 발명이다.

Claims

바닥과 벽체와 출입문과 지붕과 트라스로 구성되어 내부에 도장 작업공간이 구비된 도장부스와, 상기 도장부스의 벽체에 설치되는 1차 필터와, 상기 도장부스의 상부 공간에 설치되는 환경설비물과, 상기 1차 필터와 환경설비물을 연결하는 덕트로 구성하여서 된 환경 설비 일체형 도장장치.
바닥과 벽체와 출입문과 지붕으로 구성되어 내부에 도장 작업공간이 구비된 도장부스와, 상기 도장부스의 벽체에 설치되는 1차 필터와, 상기 도장부스의 벽체 외부에 설치되고 상기 1차 필터와 연결되는 환경설비물로 구성하여서 된 환경 설비 일체형 도장장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 환경설비물은, 1차 필터에 덕트로 연결되는 2차 필터와, 2차 필터 후단에 설치되는 3차 필터와, 3차 필터 후단에 설치되는 4차 필터와, 4차 필터 후단에 설치되는 배기팬 및 배출관과, 상기 배기팬을 회전시키는 팬모터 및 동력전달수단으로 구성하여서 된 환경 설비 일체형 도장장치.
청구항 3에 있어서 ; 1차 필터는 안드레아필터이고, 2차 필터 및 3차 필터는 프리필터이고, 4차 필터는 카본필터임을 특징으로 하는 환경 설비 일체형 도장장치.
청구항 3에 있어서 ; 3차 필터 및 4차 필터는 원통형ㆍ사각형ㆍ다각형ㆍ평판형 중 하나이고, 3차 필터 외부에 4차 필터가 위치하는 것을 특징으로 하는 환경 설비 일체형 도장장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 도장부스를 복수 개로 구성하되, 상기 도장부스의 중간에 개폐문을 설치하여서 된 환경 설비 일체형 도장장치.