KR100951533B1 - 소형 집진기 - Google Patents

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KR100951533B1 KR1020090127670A KR20090127670A KR100951533B1 KR 100951533 B1 KR100951533 B1 KR 100951533B1 KR 1020090127670 A KR1020090127670 A KR 1020090127670A KR 20090127670 A KR20090127670 A KR 20090127670A KR 100951533 B1 KR100951533 B1 KR 100951533B1
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Abstract

본 발명에 따른 소형 집진기는 스크랩, 유해 연기 또는 분진 등의 이물질이 포함된 공기를 회수하는 집진 호스가 접속되는 적어도 하나의 흡입 덕트와 이물질이 제거된 공기가 배출되는 적어도 하나의 배출 덕트 그리고 필터 고정부를 갖는 하우징, 필터 고정부에 고정되며 흡입 덕트로부터 공기와 함께 유입되는 이물질을 흡착하는 적어도 하나의 필터부, 흡입 덕트로 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 이물질을 필터부에 흡착한 후 이물질이 제거된 공기를 배출 덕트를 통하여 외부로 배출하기 위한 구동력을 제공하는 메인 송풍부, 하우징의 일측에 설치되어 있으며, 필터부 내부에 압축 공기를 분사하여 필터부에 흡착된 이물질을 하부로 낙하시키는 압축 공기 분사부, 하우징의 하부에 설치되어 하부로 낙하하는 이물질을 저장하는 이물질 저장부, 이물질 저장부에 저장된 이물질을 공기와 함께 이송받아 이송된 이물질을 공기와 분리하여 배출하는 싸이클론부, 이물질 저장부에 저장된 이물질을 싸이클론부로 공기와 함께 이송하는 에어 컨베이어 송풍부, 싸이클론부로부터 분리 배출되는 이물질을 회수하는 이물질 회수부, 그리고, 각 부의 가동, 정지, 운전 관리, 이상 경보 등을 제어하고 표시하는 제어부를 포함한다.
메인 송풍부, 싸이클론부, 에어 컨베이어 송풍부, 필터부

Description

소형 집진기{SMALL-SIZED DUST COLLECTOR}
본 발명은 소형 집진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 집진, 즉 공기에 포함된 스크랩, 유해 연기(fume) 및 분진 등의 이물질의 제거가 필요한 작업장 특히 선박 건조 도크 내의 협소한 공간에 이동 설치가 가능하여 철판 절단, 용접 및 그라인딩 작업 중에 발생하는 이물질을 효율적으로 흡착 및 배출할 수 있는 소형 집진기에 관한 것이다.
현재 시판되는 일반 범용 집진기는 규모가 커서 그 설치를 위해서는 일정 면적과 높이 5m 이상의 공간이 필요하나, 선박 건조 도크 내의 건조 선박의 하부나 건조 선박 블록 내의 여유 공간은 선박 건조용 각종 장비 및 부자재 적재 및 작업공간으로 활용되고 있어 일반 범용 집진기의 설치가 사실상 불가능한 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 크기를 줄인 소형 집진기가 개발되어 사용되고 있다. 이러한 소형 집진기는 송풍팬 등을 이용하여 흡입 덕트를 통해 스크랩, 유해 연기(fume) 및 분진 등의 이물질을 공기와 함께 흡입하여 필터에 이물질을 흡착시킨 후 이물질이 제거된 공기를 배출 덕트를 통해 배출하는 방식으로 이물질을 소형 집진기 내로 수집한다. 이물질의 지속적 수집으로 필터에 이물질이 과 다하게 흡착되어 흡착 성능이 떨어지면 필터에 압축 공기를 분사하여 이물질을 자중에 의해 아래 이물질 저장부로 떨어뜨리는 작업을 수행한다. 이물질 저장부에 이물질이 저장 범위를 초과하게 되면 실린더 등을 이용하여 이물질을 한쪽으로 밀거나 이물질 저장부의 하부에 콘베이어 등을 구비하여 이물질 저장부의 한쪽으로 수평으로 이송하여 모은 후 톤백(ton bag) 등의 수집 도구에 담아 외부로 배출하게 된다.
그러나 이 경우 협소 공간에 설치가능하도록 제작된 소형 집진기는 이물질 저장부가 소형 집진기의 하단에 배치되어 있으므로 이물질의 자중에 의한 배출 방식으로 톤백 등의 수집 도구에 용이하게 담을 수 없는 문제가 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 하부 이물질 저장부에 저장된 이물질을 스크류 컨베이어 및 체인 컨베이어 등을 이용하여 수평뿐만 아니라 소형 집진기의 일측 상부로 이송하여 자중에 의해 외부로 배출하는 방식으로 개량된 소형 집진기가 개발되었다.
그러나 종래 소형 집진기뿐만 아니라 개량된 소형 집진기 또한 이물질이 실린더나 콘베이어 등의 수송 수단에 끼이거나 마찰을 주는 등 수송에 방해를 가해 기기 오작동 및 고장이 빈번히 발생하여 수리 및 관리에 많은 어려움이 따르는 문제점이 있다.
뿐만 아니라 이러한 소형 집진기들은 이물질의 흡착 공정과 이물질의 배출 공정이 시간 간격을 두고 이시(異時)에 이루어져야 하기 때문에 소형 집진기의 집진 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 이물질의 필터 흡착과 공기의 배출 과정에서 송풍팬의 구동에 의해 과다한 소음이 발생하여 작업의 안정성을 저해하고 작업자의 건강을 해치는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 선박 건조 도크 내와 같이 작업 공간이 협소한 곳에서도 설치 가능하며, 수집되어 저장된 스크랩, 유해 연기(fume) 및 분진 등의 이물질을 외부로 배출하는 과정에서 하부에 수집 저장된 이물질을 상부로 이물질의 끼임 현상이나 마찰 현상 등이 없이 수송한 후 자중에 의해 이물질을 외부로 용이하게 배출할 수 있어 기기의 오작동 및 고장을 감소시킬 수 있는 소형 집진기를 제공하는데 있다.
한편, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 이물질의 흡착 공정과 이물질의 배출 공정이 시간 간격을 두지 않고 동시에 이루어질 수 있어 집진 효율이 더욱 향상된 소형 집진기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 이물질의 흡착 및 배출 과정에서 발생하는 과다한 작업 소음이 감소된 소형 집진기를 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 소형 집진기는 스크랩, 유해 연기 또는 분진 등의 이물질이 포함된 공기를 회수하는 집진 호스가 접속되는 적어도 하나의 흡입 덕트와 상기 이물질이 제거된 공기가 배출되는 적어도 하 나의 배출 덕트 그리고 필터 고정부를 갖는 하우징, 상기 필터 고정부에 고정되며 상기 흡입 덕트로부터 상기 공기와 함께 유입되는 이물질을 흡착하는 적어도 하나의 필터부, 상기 흡입 덕트로 상기 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 상기 이물질을 상기 필터부에 흡착한 후 상기 이물질이 제거된 공기를 상기 배출 덕트를 통하여 외부로 배출하기 위한 구동력을 제공하는 메인 송풍부, 상기 하우징의 일측에 설치되어 있으며, 상기 필터부 내부에 압축 공기를 분사하여 상기 필터부에 흡착된 상기 이물질을 하부로 낙하시키는 압축 공기 분사부, 상기 하우징의 하부에 설치되어 하부로 낙하하는 상기 이물질을 저장하는 이물질 저장부, 상기 이물질 저장부에 저장된 이물질을 공기와 함께 이송받아 이송된 이물질을 공기와 분리하여 배출하는 싸이클론부, 상기 이물질 저장부에 저장된 이물질을 상기 싸이클론부로 공기와 함께 이송하는 에어 컨베이어 송풍부, 상기 싸이클론부로부터 분리 배출되는 이물질을 회수하는 이물질 회수부, 그리고, 상기 각 부의 가동, 정지, 운전 관리, 이상 경보 등을 제어하고 표시하는 제어부를 포함한다.
상기 싸이클론부는 상기 하우징의 일측 상단에 설치되어 있으며, 상기 이물질 저장부에 저장된 이물질 및 공기가 유입되는 유입부, 상기 싸이클론부에 의해 공기와 분리된 이물질이 자중에 의해 상기 싸이클론부로부터 토출되는 토출부, 그리고, 상기 싸이클론부에 의해 공기와 분리되지 않은 이물질이 유출되는 유출부를 포함하며, 상기 유입부는 상기 이물질 저장부의 적어도 일단과 제1 연결 부재에 의해 연결되어 있으며, 상기 유출부는 상기 에어 컨베이어 송풍부와 제2 연결 부재에 의해 연결되어 있으며, 상기 토출부는 상기 이물질 회수부의 상부에 마련되어 있을 수 있다.
상기 유출부로부터 상기 에어 컨베이어 송풍부로 유출된 공기와 분리되지 않은 이물질은 상기 에어 컨베이어 송풍부와 상기 이물질 저장부를 상호 연결하는 제3 연결 부재에 의해 상기 이물질 저장부로 다시 이송될 수 있다.
상기 메인 송풍부의 공기량(air volume)은 분당 130 내지 170 ㎥이며, 정압(static pressure)은 300 내지 450 mmH2O이며, 상기 에어 컨베이어 송풍부의 공기량(air volume)은 분당 20 내지 30 ㎥이며, 정압(static pressure)은 200 내지 300 mmH2O인 것이 바람직하다.
상기 메인 송풍부와 상기 배출 덕트를 상호 연결하는 소음기를 더 포함할 수 있다.
상기 소음기는 내부에 적어도 하나의 그라스울 삽입부를 포함하며, 상기 그라스울 삽입부에는 글라스울이 삽입되어 있을 수 있다.
상기 이물질 저장부는 하부로 갈수록 그 폭이 좁아지며, 하단 일측에 상기 제1 연결 부재와 연결되는 적어도 하나의 하단 연결부를 더 포함하며, 측면 일측에 상기 제3 연결 부재와 연결되는 적어도 하나의 측면 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 측면 연결부는 적어도 하나의 유입공이 형성되어 있는 바(bar) 형상으로 마련되어 있으며, 상기 에어 컨베이어 송풍부로부터 유출되어 상기 제3 연결 부재를 통해 유입되는 공기와 분리되지 않은 이물질은 상기 유입공을 통해 상기 이물질 저장부 내로 유입될 수 있다.
상기 유입공은 상기 바 형상을 따라 복수개가 형성되어 있으며, 상기 복수개의 유입공은 상기 제3 연결 부재를 통해 유입되는 공기와 분리되지 않은 이물질이 동일한 압력으로 상기 복수개의 유입공을 통과하여 상기 이물질 저장부 내로 유입되도록 그 크기 및 위치가 조정되어 있을 수 있다.
상기 배출 덕트는 그릴 및 상기 그릴에 수용되어 있으며 상기 필터부에 의해 흡착되지 않고 외부로 배출되는 공기 중에 포함된 이물질을 흡착하는 추가의 필터부를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 집진기에 의하면, 선박 건조 도크 내와 같이 작업 공간이 협소한 곳에서도 설치 가능하며, 수집되어 저장된 스크랩, 유해 연기(fume) 및 분진 등의 이물질을 외부로 배출하는 과정에서 하부에 수집 저장된 이물질을 상부로 이물질의 끼임 현상이나 마찰 현상 등이 없이 수송한 후 자중에 의해 이물질을 외부로 용이하게 배출할 수 있어 기기의 오작동 및 고장을 감소시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 소형 집진기에 의하면, 이물질의 흡착 공정과 이물질의 배출 공정이 시간 간격을 두지 않고 동시에 이루어질 수 있어 집진 효율이 더욱 향상되는 유리한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 소형 집진기에 의하면, 이물질의 흡착 및 배출 과정에서 발생하는 작업 소음을 감소시켜 작업의 안정성을 확보하고 작업자의 건강을 보호하는 유리한 효과가 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 사용 상태에 대해 도 1을 참조하여 간략히 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 사용 상태도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 집진기(1)는 선박 건조 도크(5) 내에 건조 중인 선박(3)의 최소 2m 정도 미만의 하부 공간이나 건조 선박 블록 내의 공간에서도 설치될 수 있도록 한 것이다. 따라서 소형 집진기(1)는 선박 건조 시 오염원 자체가 분산되어 있는 선박 받침대 하부, 선박 블록 내 탱크, 배관 사이 등의 좁은 공간에서도 철판 절단, 용접 및 그라인딩 작업 중에 발생하는 스크랩, 유해 연기 또는 분진 등의 이물질을 흡착 및 배출할 수 있다. 도면 부호 110은 이물질을 흡입하는 집진 호스이다.
이하, 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기를 도 2 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 사시도, 도 3은 도 2의 소형 집진기의 내부 구조를 나타낸 사시도, 도 4는 도 2의 소형 집진기를 반대편 대각선 방향에서 바라본 사시도, 도 5는 도 4의 소형 집진기의 내부 구조를 나타낸 사시도, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 측면 투시도, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 평면 투시도, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 메인 송풍부의 사시도, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 압축 공기 분사부의 사시도, 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 에어 컨베이어 송풍부의 사시도, 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 싸이클론부의 사시도, 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 이물질 저장부의 측면 연결부와 제3 연결 부재의 연결 관계를 도시한 구조도, 도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 소음기의 사시도,그리고 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 배출 덕트의 사시도이다.
도 2 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기(1)는 하우징(100), 하우징(100)에 각각 수용 또는 결합된 필터부(200), 메인 송풍부(300), 소음기(350), 압축 공기 분사부(400), 이물질 저장부(500), 에어 컨베이어 송풍부(600), 싸이클론부(700), 이물질 회수부(800) 및 제어부(900)를 포함한다.
하우징(100)은 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 흡입 덕트(120), 배출 덕트(130), 필터 고정부(140), 덮개부(150), 걸고리(170, 172), 케이블 보관 걸이(174), 이동 바퀴(180) 및 사다리(190)를 포함한다.
하우징(100)은 가로폭(x)이 약 1700 내지 3000cm 정도이고, 세로폭(y)이 약 1800 내지 2400cm 정도이며, 높이(z)가 약 1500 내지 1700cm정도로 제작될 수 있으며, 본 실시예에서는 가로폭(x)이 2000cm, 세로폭(y)이 2100cm, 높이(z)가 1600cm로 제작된다. 따라서 본 발명에 따른 소형 집진기(1)는 지게차 등을 이용하여 이동 가능한 소형 사이즈이며, 경우에 따라 지게차 없이도 하우징(100)의 하부 마련된 바퀴(180)를 이용하여 다른 운송 수단을 이용해서 장소 이동 및 설치가 가능하다.
흡입 덕트(120)는 하우징(100)의 일측에 마련되어 있으며, 스크랩, 유해 연기 또는 분진 등의 이물질을 공기와 함께 회수하는 집진 호스(110, 도 1 참조)가 접속되며, 도 4에 도시된 바와 같이 흡입구(122) 및 개폐 밸브(124)를 포함한다.
흡입구(122)는 이물질 회수 작업 포인트(point)를 동시에 여러 곳으로 확장시켜 집진 효율을 높일 수 있도록 4개(물론 4개로 한정되지 않는다)로 마련되며, 일측에 집진 호스(122)가 접속된다.
개폐 밸브(124)는 흡입구(122)의 상부에 각각 결합되어 개폐 동작을 통해 흡입구(122)로 유입되는 이물질이 포함된 공기를 유입 또는 차단시키거나 유입되는 공기량을 선택적으로 조절한다.
배출 덕트(130)는 하우징(100)의 타측에 마련되어 있으며, 도 4 및 도 14에 도시한 바와 같이 이물질이 제거된 공기가 배출되며, 그릴(132) 및 프리 필터(134) 를 포함한다.
그릴(132)은 상부에 마련된 그릴 커버(133)에 의해 오염 물질의 낙하 유입이 차단된다.
프리 필터(134)는 그릴(132) 내측에 화살표 방향으로 평행하게 결합 수용되어 있으며, 흡입 덕트(120)로부터 흡입된 후 다시 외부로 배출되는 공기 중에 포함된 이물질을 추가로 흡착함으로써 집진 효율을 더욱 향상시킨다.
필터 고정부(140)는 하우징(100)의 내부 상단에 마련되어 있다.
덮개부(150)는 하우징(100)의 상부를 덮고 있으며, 각각 수직 방향으로 개폐가 가능하여 하우징(100)의 내부에 설치된 각부의 점검 및 교체가 용이한 필터부 점검 덮개(152), 메인 송풍부 점검 덮개(154), 싸이클론부 점검 덮개(156) 및 에어 컨베이어 송풍부 점검 덮개(158)가 각각 형성되어 있다. 이러한 덮개(152, 154, 156, 158)의 설치 위치 및 개수는 필요에 따라 적절히 변경 가능함은 물론이다.
또한, 하우징(100)의 측면에는 각각 수평 방향으로 개폐가 가능하여 하우징(100)의 내부에 설치된 각부의 점검 및 교체가 용이한 이물질 회수부 점검창(160), 메인 송풍부 점검창(164), 싸이클론부 점검창(166) 및 에어 컨베이어 송풍부 점검창(168)이 각각 형성되어 있다. 한편, 하우징(100)의 측면 모서리 중앙과 상부 모서리 가장자리에는 걸고리(170, 172)가 각각 마련되어 별도의 이동 수단과 결합됨으로써 소형 집진기(1)의 장소 이동 및 설치가 더욱 용이하다. 또한 일측에 마련된 케이블 보관 걸이(174)를 통해 소형 집진기(1) 구동을 위한 각종 케이블을 걸어 두고 보관할 수 있으며, 사다리(190)를 통해 덮개부(150)로 작업자가 올라가 서 각종 점검 덮개(152, 154, 156, 158)를 용이하게 개폐할 수 있다.
필터부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 필터 고정부(140)에 의해 고정 설치되어 있으며, 흡입 덕트(120)로부터 흡입되는 공기 중에 다량으로 포함되어 있는 이물질을 공기로부터 걸러내어 흡착한다. 이를 위해 필터부(200)는 하우징(100)의 흡입 덕트(120)로부터 흡입된 공기를 여과하도록 내부에 중공부가 형성된 원기둥 형태의 복수 개의 카트리지 필터(210)가 필터 백 케이지(220)의 외측으로 씌워진 형태로 함께 필터 고정부(140)에 수평으로 고정 설치되도록 마련되어 있다. 물론 필터부(200)는 본 실시예와 다른 공지의 구성 및 형상으로 마련되는 것도 가능하다.
메인 송풍부(300)는 도 3, 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이 흡입 덕트(120)를 기준으로 필터부(200)가 설치된 위치에서 하우징(100)의 더 안쪽 내부에 고정 설치되어 있다. 메인 송풍부(300)는 이물질이 포함된 외부의 공기를 강제로 흡입 덕트(120)로 유입한 후 배출 덕트(130)로 다시 배출하기 위한 구동력을 제공한다. 이를 위해 메인 송풍부(300)는 송풍팬(310)과 송풍 모터(320)를 포함한다.
송풍팬(310)은 흡입 덕트(120)를 통해 유입되어 필터부(200)에 의해 이물질이 제거된 공기를 유입부(312)로 유입한 후 유출부(314)를 통해 배출 덕트(130)로 배출한다.
송풍팬(310)을 통해 흡입 배출되는 공기량(air volume)은 분당 130 내지 170 ㎥이며, 정압(static pressure)은 300 내지 450 mmH2O이나 본 실시예에서는 공기 량(air volume)은 분당 150 ㎥이며, 정압(static pressure)은 400 mmH2O를 최적 조건으로 하였다.
송풍 모터(320)는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 송풍팬(310)을 구동시킨다.
소음기(350)는 도 7, 도 13 및 도 16에 도시된 바와 같이, 메인 송풍부(300)와 배출 덕트(130)를 상호 연결하며, 단면이 마름모꼴 형상인 바디(352)의 내부에 수직으로 글라스울 삽입부(354)가 형성되어 있으며, 글라스울 삽입부(354)에 글라스울(356)이 삽입되어 있다.
글라스울(354)은 소다 성분이 많은 저융점의 유리를 섬유상으로 뽑아낸 방음재로써, 메인 송풍부(300)의 구동 과정에서 발생하는 소음을 약 10 데시벨(db) 정도 줄여 주는 역할을 한다. 이러한 소음 감소를 통해 작업장의 작업 안정성을 확보하고 과다 소음으로부터 작업자의 건강을 보호할 수 있다.
한편, 필터부(200)의 카트리지 필터(210)가 이물질을 계속 흡착하게 되면 흡착 효율, 즉 집진 효율이 떨어지므로 필터(210)에 흡착된 이물질을 주기적으로 털어주어 집진 효율을 유지시켜 줄 필요가 있다.
압축 공기 분사부(400)는 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 일측에 설치되어 있으며, 필터부(200) 내부에 압축 공기를 분사하여 카트리지 필터(210)에 흡착된 이물질을 털어내어 하부로 낙하시킨다. 이를 위해 압축 공기 분사부(400)는 에어 헤드 세트(410), 펄스 밸브(420), 압축 공기 공급관(430), 노 즐(440) 및 펄스 타이머(450)를 포함하여 구성되어 있으며, 압축 공기 분사부 커버(460)에 의해 보호된다.
에어 헤드 세트(410)는 필터 고정판(140)의 일측에 막대 형상으로 복수개가 수평 설치되어 있으며, 압축 공기 분사부(400)의 바디를 이룬다.
펄스 밸브(420)는 각 카트리지 필터(210)의 일측에 대응되는 에어 헤드 세트(410)의 위치에 복수 개로 마련되어 있으며, 펄스 타이머(450)의 작동에 의해 외부로부터 압축 공기를 노즐(430)을 통해 압축 공기 분사관(440)으로 공급하거나 공급을 차단하는 역할을 한다.
펄스 밸브(420)가 펄스 타이머(450)의 작동에 의해 주기적으로 노즐(430)을 개방시키면 노즐(430)을 통해 에어 헤드 세트(410)에 공급된 압축 공기가 압축 공기 분사관(440)을 통해 카트리지 필터(210)의 내부로 신속하게 공급되게 된다. 이에 따라 카트리지 필터(210)가 강하게 진동하면서 카트리지 필터(210)에 흡착된 이물질이 떨어져 나와 자유 낙하하여 후술할 이물질 저장부(500)에 쌓이게 된다. 펄스 타이머(450)는 후술하는 제어부(100)에 의해 자동 또는 수동 제어될 수 있다.
이물질 저장부(500)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 내측 하부에 마련되어 필터부(200)로부터 떨어지는 이물질을 저장한다. 이물질 저장부(500)는 하부로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 마련되어 있으며, 하단 일측에 마련되어 있으며 제1 연결 부재(850)의 일단과 각각 연결된 2개의 하단 연결부(530)로 필터부(200)에서 떨어지는 이물질이 집중적으로 모이도록 형성되어 있다. 또한 도 7 및 도 12에 도시한 바와 같이 측면에는 바(bar) 형상으로 제3 연결 부재(870)의 일단에 연결되어 있으며, 위치에 따라 가로 및 세로의 길이가 각각 다르게 마련된 복수개의 유입공(552)이 형성되어 있는 측면 연결부(550)가 마련되어 있다.
에어 콘베이어 송풍부(600)는 도 3, 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이 에어 콘베이어 송풍부(600)는 송풍팬(310)과 송풍 모터(320)를 포함하며, 메인 송풍부(300)의 일측 가장자리에 고정 설치되어 있다. 에어 콘베이어 송풍부(600)는 이물질 저장부(500)에 저장된 이물질을 공기와 함께 후술할 싸이클론부(700)로 이송하며 싸이클론부(700)에 의해 공기와 분리되지 않은 소량의 이물질을 다시 전달받아 이를 다시 이물질 저장부(500)로 이송한다.
송풍팬(610)은 제2 연결 부재(860)의 일단과 각각 연결되어 있는 2개의 유입부(612)와 제3 연결 부재(870)의 타단에 연결되어 있는 하나의 유출부(614)를 포함한다. 송풍팬(610)을 통해 흡입 배출되는 공기량(air volume)은 분당 20 내지 30 ㎥이며, 정압(static pressure)은 200 내지 300 mmH2O이나 본 실시예에서는 공기량(air volume)은 분당 25 ㎥이며, 정압(static pressure)은 250 mmH2O를 최적 조건으로 하였다.
에어 콘베이어 송풍부(600)와 메인 송풍부(300)의 공기량과 정압을 상기 수치로 한정하는 이유는 공기의 힘에 의한 작동만으로 이물질의 집진 및 배출이 동시에 이루어질 수 있도록 하기 위함이다. 그러나 반드시 이러한 수치에 한정되는 것은 아니며, 또한 경우에 따라서는 이물질의 집진 및 배출이 이시에 이루어지도록 메인 송풍부(300)와 에어 콘베이어 송풍부(600)를 가동하여도 무방하다.
송풍 모터(620)는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 송풍팬(610)을 구동시킨다.
제1 내지 제3 연결 부재(850, 860, 870)는 플렉시블(flexible)한 소재의 튜브 등으로 마련될 수 있으나, 금속이나 단단한 플라스틱 소재의 관으로 마련되어도 무방하다.
싸이클론부(700)는 도 7 및 도 11에 도시한 바와 같이 싸이클론 본체(710), 유입부(720), 토출부(730) 및 유출부(740)를 포함하며, 필터부(200) 및 이물질 저장부(500)를 사이에 두고 압축 공기 분사부(400)의 맞은편 하우징(100) 내부 일측 상부에 마련되어 있다. 싸이클론부(700)는 이물질 저장부(500)에 저장된 이물질을 에어 콘베이어 송풍부(600)의 구동력을 이용하여 공기와 함께 전달받아 이물질을 공기와 분리하여 배출한다.
싸이클론 본체(710)는 하부가 좁아지는 수직 원통 형상으로 마련되어 있다.
유입부(720)는 싸이클론 본체(710)의 측면 상부에 형성되어 있으며, 토출부(730)는 싸이클론 본체(710)의 하부에 형성되어 있으며, 유출부(740)은 싸이클론 본체(710)의 상부에 형성되어 있다.
유입부(720)는 제1 연결 부재(850)의 타단과 연결되어 있으며, 이물질 저장부(500)에 저장된 이물질이 공기와 함께 유입된다.
토출부(730)로는 유입부(720)로 공기와 함께 유입된 이물질이 싸이클론 본체(710) 내에서 원심력의 원리와 이물질의 자중에 의한 낙하 원리에 의해 하강하여 외부로 토출된다. 싸이클론 본체(710)에서의 공기와 이물질의 분리에 대한 상기 원 리는 이미 공지된 기술인바 상세한 설명은 생략한다.
유출부(740)는 제2 연결 부재(860)의 타단과 연결되어 있으며, 상기 싸이클론 본체(710) 내에서 공기와 분리되지 않은 소량의 이물질이 다시 제2 연결 부재(860)를 통해 에어 콘베이어 송풍부(600)로 유출된다. 에어 콘베이어 송풍부(600)로 유출된 공기와 분리되지 않은 소량의 이물질은 다시 제3 연결 부재(870)를 통해 이물질 저장부(500)로 재유입되게 된다.
이물질 회수부(800)는 싸이클론부(700)의 하부에 마련되어 있으며, 토출부(730)를 통해 하부로 배출되는 이물질을 톤백 등을 이용하여 회수하여 외부로 반출한다. 이물질 회수부(900)의 하단에는 이물질이 담긴 톤백 등의 무게를 측정하는 계측 센서(미도시)가 마련되어 있다.
제어부(900)는 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 일측에 설치되는 것으로, 상술한 필터부(200), 메인 송풍부(300), 소음기(350), 압축 공기 분사부(400), 이물질 저장부(500), 에어 콘베이어 송풍부(700), 이물질 회수부(800) 등의 각각에 차압 측정기, 리미트 스위치 등과 같은 도시하지 않은 계측 센서를 설치하고, 계측 센서로부터 입력된 각종 신호를 처리하여 상기 각 부의 가동, 정지, 운전 관리, 이상 경보 등을 제어한다. 또한, 제어부(100)는 도시되지 않은 온/오프 스위치, 비상정지 스위치 또는 리셋 스위치 등이 구비될 수 있으며, 전원 표시등, 경보 표시등 또는 동작 표시등 등과 같은 표시부가 더 설치될 수 있다. 따라서, 제어부(100)를 통하여 각 부에 마련한 계측 센서 등으로부터 각종 신호의 처리를 집중적으로 실시함으로써 각 부의 가동, 정지, 운전 관리, 이상 경보 등의 소형 집진 기(1)의 운전에 필요한 모든 사항을 제어한다.
예를 들어 제어부(900)는 이물질 회수부(800)에 마련된 계측 센서로부터 입력되는 이물질이 담긴 톤백 등의 무게 정보가 소정 기준치를 초과하게 되면 표시부에 마련된 경보 표시등을 가동하여 작업자에게 에어 컨베이어 송풍부(700)의 작동을 멈춘다. 이를 통해 작업자는 톤백 등의 교체 시기를 용이하게 알 수 있게 된다.
이하에서는 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 외부 이물질의 집진 및 집진된 이물질의 외부 배출 과정을 중심으로 도 16 내지 도 22를 참조하여 설명한다.
도 16 내지 도 19는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기를 이용한 외부 이물질의 집진 과정을 설명하기 위한 상태도, 그리고 도 20 내지 도 22는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기에 집진된 이물질의 외부 배출 과정을 설명하기 위한 상태도이다.
먼저 도 16 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기를 이용한 외부 이물질의 집진 과정을 설명한다.
먼저, 소형 집진기(1)가 제어부(900)의 구동에 의해 작동(ON)되면 메인 송풍부(300)의 구동에 의해 발생한 공기 흡입력이 집진 호스(110) 및 흡입 덕트(120)에 작용한다. 이에 따라 도 16 내지 도 19의 화살표로 나타낸 바와 같이 선박 건조 도크 내의 용접 등에 의해서 가공된 스크랩 또는 분진 등의 이물질이 공기와 함께 흡입 덕트(120)의 개폐 밸브(124)의 개방에 의해 집진 호스(110)로부터 흡입구(122)로 흡입(In)된다. 흡입된 이물질은 필터부(200)의 카트리지 필터(210)에 흡착되어 집진이 이루어지게 되며, 이물질이 제거된 공기는 메인 송풍부(300)와 소음기(350)를 거쳐 배출 덕트(130)로 배출(Out)되게 된다.
다음으로, 도 20 내지 22를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기를 이용한 집진된 이물질의 외부 배출 과정을 설명한다.
집진과 동시에 주기적으로 펄스 타이머(450)에 의해 작동되는 압축 공기 분사부(400)가 소정 시간마다 카트리지 필터(210) 내부에 압축 공기를 불어넣으면 도 20 내지 도 22의 화살표로 나타낸 바와 같이 흡착된 이물질은 하부의 이물질 저장부(500)로 자유 낙하되어 이물질 저장부(500)에 저장되게 된다. 이물질 저장부(500)에 저장된 이물질은 에어 컨베이어 송풍부(600)가 작동하여 발생한 흡입력에 의해 하단 연결부(530)에 연결된 제1 연결 부재(850)를 따라 싸이클론부(700)로 공기와 함께 이송된 후 싸이클론부(700)에 의해 공기와 분리되어 이물질 회수부(800)를 통해 톤백 등에 담겨 외부로 배출되게 된다.
이때 싸이클론부(700)에 의해 공기와 분리되지 않은 미량의 이물질은 다시 제2 연결 부재(860)를 통해 에어 컨베이어 송풍부(600)로 이송된 후 제3 연결 부재(870)를 유입공(552)을 통해 이물질 저장부(550)로 공기와 함께 다시 유입되게 된다.
이때, 유입공(552)을 도 12와 같이 위치에 따라 각각 가로의 길이(a1, a2, a3)와 세로의 길이(b1, b2, b3)를 각각 다르게 조절하여 동일한 압력으로 공기와 함께 이물질이 이물질 저장부(500)의 측면 전체로 유입되도록 함으로써, 이물질 저장부(500)의 측면에서 하부로 떨어지지 않고 잔존하는 이물질을 하부로 떨어뜨릴 수 있어 이물질의 집진 및 배출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
이물질 저장부(500)로 다시 유입된 이물질은 다시 싸이클론부(700)로 유입되는 반복 과정을 거치게 된다.
이와 같이 구성되는 소형 집진기(1)는 하우징(100)의 높이를 소형화해서 선박 건조 도크 내의 공간 높이 약 2m 정도 미만의 작은 공간에도 집진기를 설치할 수 있다. 뿐만 아니라 여유 공간이 더 확보되는 경우에는 도 15에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 소형 집진기를 수평으로 여러 대 확장하고 수직으로도 다단으로 쌓아서 사용함으로써 전체적으로 집진 용량을 더욱 향상시킬 수도 있으며 적재 공간을 절약할 수도 있다. 여기서, 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 적재 상태를 도시한 상태도이다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 소형 집진기(1)에 의하면, 하우징(100)의 크기를 소형화함으로써, 선박 건조 도크 내와 같이 작업 공간이 협소한 곳에서도 설치 가능하며, 수집되어 저장된 스크랩, 유해 연기(fume) 및 분진 등의 이물질을 외부로 배출하는 과정에서 하부에 수집 저장된 이물질을 에어 콘베이어 송풍부(600)를 이용하여 공기의 힘만으로 상부로 이물질의 끼임 현상이나 마찰 현상 등이 없이 수송한 후 싸이클론부(700)를 이용하여 자중에 의해 이물질을 외부로 용이하게 배출할 수 있어 기기의 오작동 및 고장을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 소형 집진기(1)에 의하면, 메인 송풍부(300)와 에어 컨베이어 송풍부(600)의 공기량 및 정압을 적절히 조정함으로써, 이물질의 흡착 공정과 이물질의 배출 공정이 시간 간격을 두지 않고 동시에 이루어질 수 있어 집진 효율이 더욱 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 소형 집진기(1)에 의하면, 이물질의 흡착 및 배출 과정에서 메인 송풍부(300)에 의해 발생하는 작업 소음을 소음기(350)를 이용하여 감소시켜 작업의 안정성을 확보하고 작업자의 건강을 보호할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 사용 상태도,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 사시도,
도 3은 도 2의 소형 집진기의 내부 구조를 나타낸 사시도,
도 4는 도 2의 소형 집진기를 반대편 대각선 방향에서 바라본 사시도,
도 5는 도 4의 소형 집진기의 내부 구조를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 측면 투시도,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 평면 투시도,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 메인 송풍부의 사시도,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 압축 공기 분사부의 사시도,
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 에어 컨베이어 송풍부의 사시도,
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 싸이클론부의 사시도,
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 이물질 저장부의 측면 연결부와 제3 연결 부재의 연결 관계를 도시한 구조도,
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 소음기의 사시도,
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 배출 덕트의 사시도,
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기의 적재 상태를 도시한 상태도,
도 16 내지 도 19는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기를 이용한 외부 이물질의 집진 과정을 설명하기 위한 상태도, 그리고
도 20 내지 도 22는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 소형 집진기에 집진된 이물질의 외부 배출 과정을 설명하기 위한 상태도이다.
*도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명*
1 : 소형 집진기 3 : 선박
5 : 선박 건조 도크 100 : 하우징
110 : 집진 호스 120 : 흡입 덕트
122 : 흡입구 124 : 개폐 밸브
130 : 배출 덕트 132 : 그릴
133 : 그릴 커버 134 : 프리 필터
140 : 필터 고정부 150 : 덮개부
152 : 필터부 점검 덮개 154 : 메인 송풍부 점검 덮개
156 : 싸이클론부 점검 덮개
158 : 에어 컨베이어 송풍부 점검 덮개 160 : 이물질 회수부 점검창
164 : 메인 송풍부 점검창 166 : 싸이클론부 점검창
168 : 에어 컨베이어 송풍부 점검창 170 : 걸고리
172 : 걸고리 174 : 케이블 보관 걸이
180 : 이동 바퀴 190 : 사다리
200 : 필터부 210 : 카트리지 필터
220 : 필터 백 케이지 300 : 메인 송풍부
310 : 송풍팬 312 : 유입부
314 : 유출부 320 : 송풍 모터
350 : 소음기 352 : 바디
354 : 글라스울 삽입부 356 : 글라스울
400 : 압축 공기 분사부 410 : 에어 헤드 세트
420 : 펄스 밸브 430 : 노즐
440 : 압축 공기 분사관 450 : 펄스 타이머
460: 압축 공기 분사부 커버 500 : 이물질 저장부
510 : 저장부 본체 530 : 하단 연결부
550 : 측면 연결부 552 : 유입공
600 : 에어 콘베이어 송풍부 610 : 송풍팬
612 : 유입부 614 : 유출부
620 : 송풍 모터 700 : 싸이클론부
710 : 싸이클론 본체 720 : 유입부
730 : 토출부740 : 유출부 850, 860, 870 : 연결 부재
800 : 이물질 회수부 900 : 제어부

Claims (10)

  1. 스크랩, 유해 연기 또는 분진 등의 이물질이 포함된 공기를 회수하는 집진 호스가 접속되는 적어도 하나의 흡입 덕트와 상기 이물질이 제거된 공기가 배출되는 적어도 하나의 배출 덕트 그리고 필터 고정부를 갖는 하우징,
    상기 필터 고정부에 고정되며 상기 흡입 덕트로부터 상기 공기와 함께 유입되는 이물질을 흡착하는 적어도 하나의 필터부,
    상기 흡입 덕트로 상기 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 상기 이물질을 상기 필터부에 흡착한 후 상기 이물질이 제거된 공기를 상기 배출 덕트를 통하여 외부로 배출하기 위한 구동력을 제공하는 메인 송풍부,
    상기 하우징의 일측에 설치되어 있으며, 상기 필터부 내부에 압축 공기를 분사하여 상기 필터부에 흡착된 상기 이물질을 하부로 낙하시키는 압축 공기 분사부,
    상기 하우징의 하부에 설치되어 하부로 낙하하는 상기 이물질을 저장하는 이물질 저장부,
    상기 이물질 저장부에 저장된 이물질을 공기와 함께 이송받아 이송된 이물질을 공기와 분리하여 배출하는 싸이클론부,
    상기 이물질 저장부에 저장된 이물질을 상기 싸이클론부로 공기와 함께 이송하는 에어 컨베이어 송풍부,
    상기 싸이클론부로부터 분리 배출되는 이물질을 회수하는 이물질 회수부, 그리고,
    상기 각 부의 가동, 정지, 운전 관리, 이상 경보 등을 제어하고 표시하는 제어부를
    포함하며,
    상기 싸이클론부는
    상기 하우징의 일측 상단에 설치되어 있으며,
    상기 이물질 저장부에 저장된 이물질 및 공기가 유입되는 유입부,
    상기 싸이클론부에 의해 공기와 분리된 이물질이 자중에 의해 상기 싸이클론부로부터 토출되는 토출부, 그리고,
    상기 싸이클론부에 의해 공기와 분리되지 않은 이물질이 유출되는 유출부를 포함하며,
    상기 유입부는 상기 이물질 저장부의 적어도 일단과 제1 연결 부재에 의해 연결되어 있으며,
    상기 유출부는 상기 에어 컨베이어 송풍부와 제2 연결 부재에 의해 연결되어 있으며,
    상기 토출부는 상기 이물질 회수부의 상부에 마련되어 있는
    소형 집진기.
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  3. 제1항에서,
    상기 유출부로부터 상기 에어 컨베이어 송풍부로 유출된 공기와 분리되지 않은 이물질은 상기 에어 컨베이어 송풍부와 상기 이물질 저장부를 상호 연결하는 제3 연결 부재에 의해 상기 이물질 저장부로 다시 이송되는
    소형 집진기.
  4. 제1항에서,
    상기 메인 송풍부의 공기량(air volume)은 분당 130 내지 170 ㎥이며, 정압(static pressure)은 300 내지 450 mmH2O이며,
    상기 에어 컨베이어 송풍부의 공기량(air volume)은 분당 20 내지 30 ㎥이며, 정압(static pressure)은 200 내지 300 mmH2O인
    소형 집진기
  5. 제1항에서,
    상기 메인 송풍부와 상기 배출 덕트를 상호 연결하는 소음기를 더 포함하는
    소형 집진기.
  6. 제5항에서,
    상기 소음기는 내부에 적어도 하나의 그라스울 삽입부를 포함하며,
    상기 그라스울 삽입부에는 글라스울이 삽입되어 있는
    소형 집진기.
  7. 제3항에서,
    상기 이물질 저장부는
    하부로 갈수록 그 폭이 좁아지며,
    하단 일측에 상기 제1 연결 부재와 연결되는 적어도 하나의 하단 연결부를 더 포함하며,
    측면 일측에 상기 제3 연결 부재와 연결되는 적어도 하나의 측면 연결부를 더 포함하는
    소형 집진기.
  8. 제7항에서,
    상기 측면 연결부는 적어도 하나의 유입공이 형성되어 있는 바(bar) 형상으로 마련되어 있으며,
    상기 에어 컨베이어 송풍부로부터 유출되어 상기 제3 연결 부재를 통해 유입되는 공기와 분리되지 않은 이물질은 상기 유입공을 통해 상기 이물질 저장부 내로 유입되는
    소형 집진기.
  9. 제8항에서,
    상기 유입공은 상기 바 형상을 따라 복수개가 형성되어 있으며,
    상기 복수개의 유입공은 상기 제3 연결 부재를 통해 유입되는 공기와 분리되지 않은 이물질이 동일한 압력으로 상기 복수개의 유입공을 통과하여 상기 이물질 저장부 내로 유입되도록 그 크기 및 위치가 조정되어 있는
    소형 집진기.
  10. 제1항에서,
    상기 배출 덕트는
    그릴 및 상기 그릴에 수용되어 있으며 상기 필터부에 의해 흡착되지 않고 외부로 배출되는 공기 중에 포함된 이물질을 흡착하는 추가의 필터부를 더 포함하는
    소형 집진기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100920182B1 (ko) * 2009-04-02 2009-10-06 그린컨기술주식회사 슬림형 집진기

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