KR100872804B1

KR100872804B1 - 직화식 선박용 도장 건조기

Info

Publication number: KR100872804B1
Application number: KR1020080071195A
Authority: KR
Inventors: 최혁순
Original assignee: 최혁순
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2008-12-09

Abstract

본 발명은 선박용 건조기에 관한 것으로 특히 고효율의 직화식 가스버너를 이용하여 선박 내부의 도장환경 및 건조환경을 최적화시켜줄 수 있는 고 내구성의 직화식 선박용 도장 건조기를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 직화식 선박용 도장 건조기는 송풍블로어(20)와 연소챔버(30)와 가스버너(40)를 포함하는 선박용 도장 건조기에 있어서, 상기 연소챔버(30) 내에 직화식 가스버너(40)를 설치하되 가스버너의 화염이 건조기의 열풍토출구를 향하도록 배치하고 상기 연소챔버의 열풍토출구의 반대쪽에는 송풍블로어(20)를 배치하여 상기 송풍블로어에 의해 공급된 공기가 버너의 화염에 의해 직가열되어 열풍토출구로 배출되게 구성한 것을 특징으로 한다.

송풍블로어, 연소챔버, 가스버너, 직화식, 열풍토출구

Description

직화식 선박용 도장 건조기{Direct air heating type dryer using vessel painting}

본 발명은 고효율 열풍가열건조기에 관한 것으로, 특히 선박이나 건축물 등의 폐쇄 공간의 내부 도장 공정시 신속한 제습 및 건조에 적합하고 효율이 우수하며 친환경적인 고 내구성의 직화식 선박용 도장 건조기에 관한 것이다.

철골 구조의 건축물이나 선박 등은 많은 량의 강철판과 강철빔을 사용하게 되므로 산화작용으로부터 이들의 표면을 보호하기 위해 도장이 필요하게 된다.

그런데 강철재는 그 특성상 표면에 습기가 잔류하거나 저온인 상태에서는 원활한 도장이 이루어지지 않기 때문에 도장 작업에 앞서 제습과 가열이 필요하다. 특히 선박 내부의 경우 도장할 철판의 표면에 습기의 침투가 용이하고 또한 철판의 온도가 낮아 통상 사전가열을 하게 되는데 이때 발열장치가 필요하다. 또 도장 이후 신속한 도장층의 건조를 위해서도 발열건조장치가 필수적이다.

전통적으로, 선박의 내부 도장을 위한 건조장치로서 전기히터나 보일러를 통한 열교환방식의 건조장치가 널리 사용되어 왔다. 여기서 전기히터의 경우 대규모의 전력소모 대비 매우 낮은 에너지 효율로 인해 비용이 증가되는 문제점과 전기적 도전특성을 갖는 강철판재 내에 설치함에 따른 높은 감전사고의 위험성을 가진다. 그리고 보일러 등과 같이 유류연료를 이용한 열교환장치를 이용하는 경우 환경오염을 일으키는 문제점과 함께 열교환장치의 특성상 구조가 복잡해지고 사이즈가 증가되는 단점을 가진다.

이러한 문제점들을 개선한 선박도장 건조장치가 출원번호 제10-2007-0027339호로 제안된 바 있으며 이를 도 1에 나타내었다.

도 1에서 보이고 있는 위의 선행출원발명기술에 따르면, 외부에서 유입되는 공기를 가스히터로 연소시킨 열기를 송풍하는 선박도장 건조장치의 구현을 위해, 프레임(2) 상에 구비되는 연소실(3)과, 상기 연소실(3) 입구 또는 내부에 설치되며 상기 연소실(3)의 상부면 또는 측면에 형성된 브로워(11)와 연결된 직화방식 가스버너(10)와, 상기 연소실(3)의 한쪽에 형성된 덕트(4)와, 상기 덕트(4)와 연결되고 모터(5)의 구동으로 작동하여 열기를 송풍하는 터보 팬(6)으로 구성하고 있다.

이러한 선박도장 건조장치의 구성을 통하여 열풍을 발생시키기 위해 컨트롤박스를 제어하여 직화방식 가스버너(10)의 점화와 동시에 브로워(11) 및 터보 팬(6)을 작동시키는 것으로 연소실(3) 내 가스버너(10)가 점화되도록 하고, 터보 팬(6)의 작동으로 상기 연소실(3) 내부로 흡입되는 외부 공기는 가스버너(10)의 고온의 열기에 의해 데워진 다음 상기 연소실(3)과 연결된 덕트(4)를 통해 상기 터보 팬(6) 내부에 흡입되고, 상기 터보 팬(6) 내부에 흡입된 고온의 열기는 댐퍼(9)를 통해 송풍, 배출되도록 하고 있다.

그러나 위와 같은 종래의 선행기술은 가스버너에서 생성된 매우 높은 온도의 열풍을 터보 팬(6)으로 흡인하여 이 터보 팬을 거쳐 열풍을 토출시키는 구조로 되어 있기 때문에, 덕트(4)와 터보 팬(6)을 연결하고 있는 캔버스와 터보 팬(6)자체가 고온의 열풍에 그대로 노출되어 건조장치의 수명이 짧아지게 되는 단점을 가지고 있다.

특히, 여기에서는 터보 팬(6)을 이용하여 가스버너(10)에서 생성된 화염으로 가열된 열풍을 끌어당겨 토출할 때, 가스버너(10)의 화염불꽃이 직접 터보 팬(6)에 도달하여 터보 팬과 캔버스 등의 열화를 더욱 촉발할 수 있다. 이러한 건조장치의 열화 가능성을 최소화하기 위해서는 덕트(4)의 길이를 길게 연장해야 하는데 이때에는 건조장치의 사이즈가 증가되는 또 다른 문제점이 나타나게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 송풍블로어와 연소챔버와 가스버너를 포함하는 선박용 도장 건조기를 이용하여 선박 내부의 도색환경 및 건조환경을 최적화시켜줄 수 있는 친환경 방식의 직화식 선박용 도장 건조기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 선박 도장 건조기가 열풍에 의한 반복적인 가열에 의해 수명이 짧아지는 단점을 해결할 수 있는 고내구성 특성의 직화식 선박용 도장 건조기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직화식 선박용 도장 건조기는 송풍블 로어와 연소챔버와 가스버너를 포함하는 선박용 도장 건조기에 있어서, 상기 연소챔버 내에 직화식 가스버너를 설치하되 가스버너의 화염이 건조기의 열풍토출구를 향하도록 배치하고 상기 연소챔버의 열풍토출구의 반대쪽에는 송풍블로어를 배치하여 상기 송풍블로어에 의해 공급된 공기가 버너의 화염에 의해 직가열된 직후 즉시 열풍토출구로 배출되게 구성한 것에 특징이 있다.

본 발명의 직화식 선박용 도장 건조기는 송풍블로어와 연소챔버와 가스버너를 포함하는 선박용 도장 건조기에 의한 선박 내부의 도장시, 그 도장의 환경과 건조환경을 최적화시켜줌과 동시에 신속한 건조 및 가열 처리를 가능하게 하여 선박내부 페인팅의 품질을 제고하게 되는 특유의 효과를 가져온다.

또한 본 발명은 연소챔버에서 상승된 열풍이 송풍블로어의 배풍력에 의해 열풍토출구를 통해 습기제거 및 건조대상 영역으로 분사되므로 자체의 열풍온도에 의해 송풍블로어가 가열되는 현상을 근본적으로 배제할 수 있어, 선박 도장 건조기가 열풍에 의한 반복적인 가열로 인하여 수명이 짧아지는 단점을 해결할 수 있는 고내구성 특성의 직화식 선박용 도장 건조기를 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 가열기는 연소챔버 내의 가스버너에서 생성된 직화염으로 챔버내의 에어 온도를 상승시켜 선박내부의 도장개소에 제공하게 되므로 열효율의 극대화 및 가열시간의 단축을 통해 연료비용을 절감할 수 있다.

또한 본 발명은 건조기의 연소챔버내 장착되는 가스버너와 연소블로어 및 점화플러그 등을 베이스플레이트에 일체로 고정시켜 모듈화시키고 이를 기존의 열교 환식 열풍가열건조시스템에 그대로 적용할 경우 기존의 열교환식 가열기를 직화식 선박 도장용 건조기로 간단히 개조시킬 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 직화식 선박용 도장 건조기의 평단면구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 직화식 선박용 도장 건조기의 측면구조도이며, 도 4는 본 발명에 따른 직화식 선박용 도장 건조기의 실제 구성예의 사시사진이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 선박용 도장 건조기는 송풍블로어(20)와 연소챔버(30)와 가스버너(40)를 유기적으로 결합시켜 구성되고 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 상기 연소챔버(30) 내에는 직화식 가스버너(40)를 설치하되 이 직화식 가스버너의 화염이 건조기의 열풍토출구(33)를 향하도록 배치하고 상기 연소챔버의 열풍토출구의 반대쪽에는 송풍블로어(20)를 배치하여 상기 송풍블로어에 의해 공급된 공기가 가스버너의 화염에 의해 직가열되어 상기 열풍토출구로 배출되게 구성하고 있다.

특히, 상기 연소챔버(30)의 열풍토출구에는 버너의 화염불꽃의 전파를 억제하고 CO 및 NO2의 유해물질 발생 저감을 위해 서스메쉬필터(32)를 삽입 장착할 수 있다.

또, 상기 가스버너(40)에는 송풍블로어(20)에 의해 공급되는 에어와는 무관하게 외부공기를 독자적으로 흡인하여 연소용 에어로 사용하기 위한 연소전용의 연소블로어(41)가 설치될 수 있다.

상기 송풍블로어(20)는 모터(21)와 상기 모터의 회전력을 벨트(22)를 통해 전달받아 회전하는 팬축(23)과 상기 팬축에 결합된 팬(24)과 상기 팬을 둘러 감싸며 에어흡입구(26)를 마련하고 있는 팬커버(25)로 이루어져 있다. 이에 따라 제어반의 제어에 따라 모터(21)가 회전하게 되면 팬(24)이 회전하게 되고 이 팬의 회전에 의해 에어흡입구(26)로 흡인된 에어가 연소챔버(30)로 송풍된다.

이때 송풍에어에 이물질이 혼입되는 것을 걸러주기 위해 송풍블로어(20)와 연소챔버(30)의 결합 부근에 에어필터(31)를 설치할 수 있다.

상기 연소챔버(30)내에 장착된 가스버너(40)에는 가스밸브트레인(42)을 통해 연소용 가스가 공급되게 구성한다. 상기 가스밸브트레인(42)에는 각종 가스압력계와 압력센서 그리고 제어밸브와 레귤레이터 등이 장착된다. 상기 가스버너(40)에는 점화를 위한 점화플러그(45)와 점화상태를 모니터링하기 위한 U/V센서(44)가 장착된다.

한편, 상기 가스버너(40)는 버너고정플레이트(46)를 사이에 두고 가스밸브트레인(42)과 연소블로어(41)가 고정되어 하나의 모듈로 제작될 수 있다. 이것은 연소챔버(30)의 일부위에 버너장착홈(35)을 마련하고 이 버너장착홈을 통해 가스버너(40)가 연소챔버의 내부 중간부위에 위치하게 한 다음 버너고정플레이트(46)를 연소챔버(30)의 몸체에 고정하는 것으로 간단히 직화식 선박용 도장 건조기를 조립 제작할 수 있게 한다.

이 버너고정플레이트(46)에는, 도면에서 나타내고 있는 것처럼, 연소챔버내부의 화염을 관찰할 수 있는 사이드글라스(43)가 장착될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 직화식 선박용 도장 건조기의 실제 구성예의 사시도로서, 앞서 설명한 도 2와 도 3의 실질적인 구조를 사실적으로 잘 나타내고 있다. 여기서 참조부호 48은 본 발명의 건조기를 제어하기 위한 제어반블록이다.

도 5는 본 발명의 직화식 선박용 도장 건조기에 장착되는 가스버너와 가스밸브트레인의 예시적인 결합구성도이다. 여기서는 가스버너(40)와 각종 계기와 센서들 그리고 제어밸브들을 포함하는 가스밸브트레인(42)이 결합된 상태를 예시적으로 보인 것으로, 그 결합방향성과 기구학적 배치는 반드시 앞서 설명한 도 1 내지 도 4의 그것과 일치하지 않을 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 건조기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 가스밸브트레인(42)을 거친 공급가스와 연소블로어(41)를 통한 연소용 에어가 연소챔버(30)내에 장착된 가스버너(40)에서 혼합되어 분사되고 이때 점화플러그(45)를 통해 점화가 이루어지면 가스버너(40)는 연소를 개시하여 화염을 일으키게 된다. 이러한 화염은 사이드글라스(43)를 통해 직접 시각적으로 관찰할 수 있으며 U/V센서를 통해 지속적으로 감시된다.

이러서 모터(21)의 가동으로 송풍블로어(20)에서 송풍이 이루어지게 되면 이러한 송풍력은 에어필터(31)를 거쳐 연소챔버(3)를 통과하면서 가스버너(40)의 화염에 의해 즉시 가열되어 열풍으로 변환된 후 연소챔버의 열풍토출구(33)를 통해 배출된다.

이 열풍은 제습이나 가열 건조를 목적으로 선박의 내부로 토출되게 된다.

이때, 가스버너(40)에서 혼합가스가 연소되면서 생성된 점화불꽃의 화염은 송풍블로어(20)의 송풍력에 의해 열풍토출구에 근접 설치된 서스메쉬필터(32)까지 도달할 수 있는데, 이 경우 서스메쉬필터(32)에 의해 더 이상의 화염전파가 차단되게 되면서 여기서 재연소가 일어나게 되므로 CO 및 NO2 같은 유해 물질의 발생과 유출이 일어나는 것을 최소화할 수 있게 된다.

특히, 상기 서스메쉬필터(32)는 가스버너에서 생성된 화염의 전파를 제한하게 되므로 결국 연소챔버(30)의 총길이를 줄이는 것을 가능하게 하여 전체 건조기 사이즈를 줄이는 데 기여하게 된다.

한편, 도 6은 본 발명의 직화식 선박용 도장 건조기의 다른 실시예인 연소블로어리스 타입의 측면구조도이고 , 도 7은 도 6에서 보이고 있는 연소블로어리스 타입 직화식 선박용 도장 건조기에 장착되는 가스버너와 가스밸브 트레인의 예시적인 구성을 보이고 있다.

여기서는 가스버너에 공급되는 가스와 연소용 공기의 혼합에 필요한 별도의 연소블로어 없이 송풍블로어(20)에 의한 송풍력만으로 연소와 송풍이 동시에 이루어지게 되는 구성을 설명하고 있다.

이러한 연소와 송풍의 동시 실행은 연소챔버(3)내 가스버너(40)의 후단 끝단부 부근에 설치되는 슬라이더(34)의 조정을 통해 구현된다. 즉, 송풍블로어(20)로부터 투입되는 송풍력은 상기 슬라이더(34)에 의해 통제되어 가스버너의 연소용 에어 공급부로 흐르게 되므로 여기에서 공급가스와 에어가 혼합되어 점화플러그에 의해 연소가 이루어지게 되고, 상기 가스버너(40)에서 점화 연소된 화염은 상기 버너의 측벽에 마련된 송풍홀을 통해 연소챔버(30)내로 유입된 송풍용 에어를 고온으로 가열시켜 열풍토출구를 통해 선박의 도장공간으로 배출하게 된다.

따라서 본 발명의 다른 실시예를 보이고 있는 도 6 및 도 7의 기술에 따를 경우, 연소블로어를 탑재하지 않는 저가형 및 컴팩트 사이즈의 직화식 선박용 도장 건조기의 제작이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 직화식 선박 건조장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 직화식 선박용 도장 건조기의 평단면구조도이다.

도 3은 본 발명에 따른 직화식 선박용 도장 건조기의 측면구조도이다.

도 4는 본 발명에 따른 직화식 선박용 도장 건조기의 실제 구성예의 사시도이다.

도 5는 본 발명의 직화식 선박용 도장 건조기에 장착되는 가스버너와 가스밸브트레인의 예시적인 결합구성도이다.

도 6은 본 발명의 직화식 선박용 도장 건조기의 다른 실시예인 연소블로어리스 타입의 측면구조도이다.

도 7은 본 발명의 연소블로어리스 타입 직화식 선박용 도장 건조기에 장착되는 가스버너와 가스밸브트레인의 예시적인 구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20 : 송풍블로어 21 : 모터

22 : 벨트 23 : 팬축

24 : 팬 25 : 팬커버

26 : 에어흡입구 30 : 연소챔버

31 : 에어필터 32 : 서스메쉬필터

33 : 열풍토출구 34 : 슬라이더

35 : 버너장착홈 40 : 가스버너

41 : 연소블로어 42 : 가스밸브트레인

43 : 사이드글라스 44 : U/V센서

45 : 점화플러그 46 : 버너고정플레이트

48 : 제어반블록

Claims

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송풍블로어(20)와 연소챔버(30)와 가스버너(40)를 포함하는 선박용 도장 건조기에 있어서, 상기 연소챔버(30) 내에 직화식 가스버너(40)를 설치하되 가스버너의 화염이 건조기의 열풍토출구를 향하도록 배치하고, 상기 연소챔버의 열풍토출구의 반대쪽에는 송풍블로어(20)를 배치하여 상기 송풍블로어에 의해 공급된 공기가 버너의 화염에 의해 직가열되어 열풍토출구로 배출되게 구성하고, 상기 가스버너(40)에는 송풍블로어에 의해 공급되는 에어와는 무관하게 외부공기를 독자적으로 흡인하여 연소용 에어로 사용하기 위한 전용의 연소블로어(41)를 설치하고, 상기 연소챔버(30)의 열풍토출구에는 버너의 화염불꽃의 전파를 억제하고 CO 및 NO2의 유해물질 발생 저감을 위한 서스메쉬필터(32)를 삽입 장착한 것을 특징으로 하는 직화식 선박용 도장 건조기.