KR101000371B1 - 오일 미스트 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 미스트 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기장치 등에 의해 이송된 공기 내 오염물질을 1차적으로 포집하여 배출하고, 배출되는 공기를 2단계 필터링을 수행하는 필터를 이용하여 다시 정화함으로써 오염된 공기의 정화율을 향상하고, 세정제에 오존을 함유시켜 절삭유에서 발생되는 악취를 방지하여 청정공기를 배출하는 오일 미스트 집진장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 작업장에서 발생하는 오일 미스트 및 미세 칩 등의 오염물질의 집진을 위한 오일 미스트 집진장치에 있어서,

오염물질을 함유한 공기가 유입되는 흡입구와 오염물질이 배출되는 오물배출구가 구비된 사이클론과; 상기 사이클론의 상단부에 장착되어 오존이 함유된 세정제를 분사하는 노즐과; 상기 사이클론 내부에 공기가 배출되는 제1배출구와; 상기 제1배출구에 흡입력을 공급하는 배기팬과; 상기 제1배출구에 연결되어 사이클론 내부 공기가 유입되는 이중필터와; 상기 사이클론의 하단부에서 미세 칩을 제거하는 칩제거유닛과; 상기 오물배출구 하단에 구비되어 배출되는 세정제를 저장하는 집진수조와; 상기 집진수조에 장착되어 표면장력 차이를 이용하여 오일성분을 제거하는 오일제거유닛;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치를 제공한다.

오일 미스트, 미세 칩, 오염물질, 집진장치, 세정제, 오존, 폴링, 흡착제

Description

오일 미스트 집진장치{Oil Mist Collecting Device}

본 발명은 오일 미스트 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기장치 등에 의해 이송된 공기 내 오염물질을 1차적으로 포집하여 배출하고, 배출되는 공기를 2단계 필터링을 수행하는 필터를 이용하여 다시 정화함으로써 오염된 공기의 정화율을 향상하고, 세정제에 오존을 함유시켜 절삭유에서 발생되는 악취를 방지하여 청정공기를 배출하는 오일 미스트 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속을 절삭, 선삭, 연삭 및 세정 등을 수행하는 가공공정에서 냉각, 윤활 및 세척용으로 가공유(냉각유, 절삭유, 수성세제, 유성세제 등)를 다량으로 사용하고 있고, 이러한 가공유들은 절삭과 선삭 또는 연삭공정에서 미세한 칩과 함께 휘발, 비산되어 공기 중에 부유하는 미립자들인 오일 미스트가 발생한다.

상기의 오일 미스트는 매우 미세하기 때문에 발생여부의 확인이 용이하지 않아서 금속가공을 수행하는 작업자가 무의식적으로 오일 미스트에 노출되어 각종 암, 비악성 호흡기 질환, 피부병 및 미생물에 의한 질병으로 작업자의 건강과 작업 환경에 영향을 미칠 뿐만 아니라 기계장치의 오동작과 단락을 발생시키고 제품에도 영향을 미친다.

이에 따라 오일 미스트의 악영향을 감소시키기 위해 오일 미스트 집진장치의 필요성이 증대되고 있다.

도 1은 종래 오일 미스트 집진장치를 도시한 부분 개략도로서, 종래 오일 미스트 집진장치는 집진장치 하우징(11) 내부에 필터스크린(12)과 구동팬(13)이 설치되고, 하우징(11)과 연결된 스택에는 배출되는 공기 중에 함유되어 있는 오일 미스트와 미세 칩(chip)을 제거하기 위한 필터(14), 이오니저(15), 컬렉터(16)가 차례로 설치된 구조로 되어 있다.

따라서 그라인더의 연마캐빈 내에 분산된 오일 미스트는 집진장치의 구동팬(13)에 의해 집진장치 내부로 빨려들어가게 되고 집진장치 내부에 설치된 필터스크린(12)에 일차적으로 걸러진 후, 필터(14)와 이오니저(15), 컬렉터(16)를 거치면서 공기와 완전히 분리되어 정화된 공기만이 스택을 통해 외부로 나갈 수 있게 되는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 집진장치는 집진과정에서 오일 미스트와 미세 칩이 겔을 형성하여 필터스크린에 달라붙어 집진능력을 약 40~50% 저하시켜 작업장 환경오염의 원인이 될 수 있으며, 집진장치의 고유성능을 일정하게 유지하기 위해 필터스크린을 자주 교체해야 하므로 경제적으로 비효율적이다.

또한, 포집된 오일 미스트의 일부는 집진장치에서 발생하는 열과 유입공기의 영향으로 증발되어 유출공기와 함께 작업장으로 배출되어 작업환경을 악화시킬 수 있는 문제가 있다.

그리고 최근 절삭유의 냉각효과를 극대화시키고 원가절감을 위하여 수용성 절삭유를 많이 적용하고 있는데, 수용성 절삭유는 미생물이 쉽게 번식하여 악취를 유발한다. 그러나 종래의 집진장치로는 이와 같은 악취를 제거할 수 없는 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 작업장에서 유입되는 오염된 공기를 사이클론에 분사되는 세정제를 이용하여 1차 처리하고, 1차 처리된 공기를 이중필터 등을 이용하여 2차 처리함으로써 집진성을 높여 정화성능을 향상하고, 세정제에 오존을 함유시켜 미생물 번식으로 인한 악취발생을 사전에 방지할 수 있는 오일 미스트 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 작업장에서 발생하는 오일 미스트 및 미세 칩 등의 오염물질의 집진을 위한 오일 미스트 집진장치에 있어서,

오염물질을 함유한 공기가 유입되는 흡입구와 오염물질이 배출되는 오물배출구가 구비된 사이클론과; 상기 사이클론의 상단부에 장착되어 오존이 함유된 세정제를 분사하는 노즐과; 상기 사이클론 내부에 공기가 배출되는 제1배출구와; 상기 제1배출구에 흡입력을 공급하는 배기팬과; 상기 제1배출구에 연결되어 사이클론 내부 공기가 유입되는 이중필터와; 상기 사이클론의 하단부에서 미세 칩을 제거하는 칩제거유닛과; 상기 오물배출구 하단에 구비되어 배출되는 세정제를 저장하는 집진수조와; 상기 집진수조에 장착되어 표면장력 차이를 이용하여 오일성분을 제거하는 오일제거유닛;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 이중필터는 상기 제1배출구와 연결되어 사이클론 내부 공기가 유입되고 정화된 공기가 외부로 배출되는 제2배출구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 하단부에 다수로 적재되는 폴링과, 상기 폴링 위에 복수로 적층 구비되는 흡착필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,

또한 바람직하게, 상기 칩제거유닛은 회전되는 회전롤에 감겨 상기 사이클론의 하단부를 횡방향으로 가로질러 설치되는 여과필터와, 상기 여과필터를 이동시켜 교체되게 하는 한 쌍의 이송롤러와, 상기 이송롤러가 회전하도록 구동력을 공급하는 구동모터와, 상기 여과필터에 고이는 세정제의 수위를 감지하여 구동모터의 동작 여부를 정하는 유량센서와, 사용된 여과필터를 보관하는 필터보관통을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 오일제거유닛은 집진수조 내 세정제에 일부가 침수되는 오일회수벨트와, 상기 오일회수벨트에 회전력을 공급하기 위한 회전모터와, 회전모터의 동력을 오일회수벨트로 전달하기 위한 한 쌍의 회전축과, 상기 오일회수벨트에서 오일성분을 제거하기 위한 오일제거기와, 제거된 오일성분을 보관하기 위한 오일저 장조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게, 상기 집진수조에 회수된 세정제를 재사용하여 상기 노즐로 공급하는 급수펌프와, 오존을 발생하여 세정제가 유동하는 세정제 배관에 공급하는 오존발생기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,

또한 바람직하게, 상기 폴링의 재질은 내화학성이 우수한 폴리에틸렌을 사용하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 흡착필터는 스틸망에 흡착제를 코팅하여 상기 폴링을 통과한 공기 내에 함유되어 있는 악취성분을 제거하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치는 작업장에서 발생하는 오염된 공기 내의 오일 미스트 및 미세 칩과 같은 오염물질을 지속적으로 제거함으로써 공기정화효율을 확보할 수 있으며, 1차적으로 정화한 공기를 이중필터를 이용하여 2차적으로 다시 정화하여 오염된 공기를 청정공기로 재생할 수 있다.

또한, 세정제에 오존을 함유시켜 사용함으로써 미생물이 쉽게 번식하는 수용성 절삭유를 사용함에 따라 발생하는 악취를 제거하여 작업장 환경개선 및 민원발생 예방이 가능하다.

그리고, 재사용이 가능하고 가격도 저렴한 다공성 폴링을 사용하여 필터교환에 따른 비용을 절감할 수 있다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 실시 예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 설명에 있어서 종래의 기술과 동일한 부분에 대하여 중복되는 설명은 생략되는 것도 있다.

본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치는 배기장치 등에 의해 포집되어 이송된 오염물질을 포함한 공기가 유입되는 사이클론(100)에 세정제를 분사하여 오염물질을 1차적으로 집진하여 배출하고, 상기 사이클론(100) 내부 공기를 외부로 배출하는 과정에서 2차적으로 오염물질을 제거하여 청정공기를 배출하도록 구성된다.

도 2는 본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도이며, 도 3과 도 4는 각각 칩제거유닛과 오일제거유닛의 일실시예를 도시한 개략적인 부분 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따라 바람직하게 구현된 오일 미스트 집진장치의 일실시예는 도 2에 도시된 바와 같이, 회전구동되어 유입된 공기 중에 오일 미스트 및 미세 칩 등의 오염물질을 포집시키는 사이클론(100)과, 사이클론(100)의 하단부에 구성되어 포집된 오일 미스트와 미세 칩을 제거하는 오일제거유닛(120) 및 칩제거유닛(110)과, 사이클론(100) 외부로 배출되는 공기 중에 잔존하는 오일 미스트를 필터링하는 이중필터(130)를 포함하여 구성된다.

상기 사이클론(100)은 상단부 둘레를 따라 오존을 함유한 세정제를 분사하기 위한 노즐(105)이 적어도 하나 이상으로 설치되고, 절삭공정 등을 위한 작업장의 배기장치(미도시)와 연결되어 오염물질을 함유한 공기가 유입되는 흡입구(101) 및 포집된 오염물질을 포함한 세정제를 배출하기 위한 오물배출구(102)가 구성된다.

상기 오물배출구(102)에는 배출되는 미세 칩을 제거하기 위한 칩제거유닛(110)이 장착되고, 그 하단부에는 세정제를 수집 저장하기 위한 집진수조(109)가 구비된다. 그리고, 상기 집진수조(109)에는 세정제에 함유된 오일성분을 제거하기 위한 오일제거유닛(120)이 장착된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 칩제거유닛(110)은 오물배출구(102)로 배출되는 미세 칩을 모두 걸러낼 수 있도록 오물배출구(102)를 횡방향으로 가로지르는 여과필터(111)가 구비되고, 상기 여과필터(111)를 이용하여 미세 칩을 제거함에 있어서 여과필터(111)의 공극이 막힘에 따라 세정제가 원활하게 배출되지 않고 여과필터(111) 상에 설정 수위 이상으로 차오르는 것을 방지하기 위하여 세정제 수위를 감지하는 유량센서(115)가 구성되며, 상기 여과필터(111)의 교체를 위한 한 쌍의 이송롤러(114)와 이송롤러(114)의 구동을 위한 구동모터(113)가 구성된다.

바람직하게, 상기 칩제거유닛(110)은 사용된 여과필터(111)를 보관하기 위한 필터보관통(116)이 구성되고, 상기 여과필터(111)는 회전롤(112)에 충분한 길이로 감겨 상기 이송롤러(114)의 회전에 따라 이송되며 교체된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 집진수조(109)에 급수펌프(108)를 연 결하여 상기 노즐(105)에 세정제를 공급하여 재사용하도록 구성하고, 상기 급수펌프(108)와 노즐(105) 사이를 연결하는 세정제 배관에 오존발생기(107)를 연결하여 발생시킨 오존을 세정제에 공급하도록 한다.

상기 집진수조(109)에 수집된 세정제에 함유된 오일성분을 제거하는 오일제거유닛(120)은 도 4에 도시된 바와 같이, 일부분이 집진수조(109) 내 세정제에 침수되는 오일회수벨트(121)와, 오일회수벨트(121)에 회전력을 공급하기 위한 회전모터(122)와, 회전모터(122)의 동력을 오일회수벨트(121)로 전달하기 위한 한 쌍의 회전축(123)이 구성되며, 상기 오일회수벨트(121)에서 오일성분을 제거하기 위한 오일제거기(124)와 제거된 오일성분을 보관하기 위한 오일저장조(125)를 포함하여 구성된다.

도 5는 본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치의 일실시예를 도시한 개략적인 평면도로서, 상기 노즐(105)은 다수로 설치되는 것이 바람직하며 상기 사이클론(100) 상에 등간격으로 배치되어 세정제가 사이클론(100) 내부에 골고루 분사되도록 한다.

상기 사이클론(100)은 내부에 공기를 배출하기 위하여 제1배출구(103)와 배기팬(104)이 마련되며, 상기 제1배출구(103)를 통해 배출되는 공기 중에 잔존하는 오일 미스트를 제거하기 위하여 제2배출구(132)가 형성된 이중필터(130)가 장착된다.

상기 제1배출구(103)와 연결된 이중필터(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 밀폐된 하우징(131) 내부 하단부에 다수의 폴링(133)을 적재하고, 상기 폴링(133) 위에 복수의 흡착필터(134)를 여러 겹으로 적재하여 구성됨으로써 2단계 필터링이 수행된다.

상기 폴링(133)은 절삭 공정에서 사용되는 절삭유의 경우 오일 미스트에 다양한 화학 첨가제가 포함되어 있으므로 내화학성이 우수한 폴리에틸렌을 사용하고, 습식 스크러버에서 일반적으로 사용하는 다공성이 우수한 것으로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리에틸렌의 경우 폴링으로 사용되는 일반적인 다른 재질보다 가격이 저렴한 장점도 있다.

이러한 폴링(133)은 필터링 수행을 통한 오염으로 인해 성능이 저하되면 세척하여 재사용하는 것이 가능하다.

상기 흡착필터(134)는 일반적인 망사형 필터인 스틸망에 활성탄과 같은 흡착제를 코팅함으로써 폴링(133)을 통과한 공기 내에 함유되어 있는 악취성분을 제거한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 일실시 예의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치의 동작상태를 나타낸 개략적인 도면이다.

작업장의 배기장치에 의해 포집되어 이송된 오염물질을 포함한 공기가 흡입구를 통해 사이클론(100) 내로 유입되면, 공기 내 오염물질(오일 미스트 및 미세 칩)은 노즐(105)에서 분무된 오존을 함유한 세정제와 원심력 및 관성력에 의해 조대화되면서 1차적으로 포집 배출되며, 악취성분은 오존에 의해 분해되어 제거된다.

즉, 세정제와 사이클론(100)의 회전력으로 인해 오염물질이 포집되면서 사이클론(100)의 내벽면으로 이동하게 되고 테이퍼진 사이클론(100)의 내벽면을 따라 하강하여 오물배출구(102)로 배출된다.

상기 사이클론(100)에서 포집된 오일 미스트와 미세 칩은 오물배출구(102)에 장착된 칩제거유닛(110)에 의해 먼저 미세 칩이 제거되고, 집진수조(109)에 세정제와 함께 저장된 오일 성분은 세정제와 오일의 표면장력 차이를 이용하는 오일제거유닛(120)에 의해 지속적으로 제거된다.

더욱 상세하게 설명하면, 오염물질을 포함한 세정제가 상기 칩제거유닛(110)의 여과필터(111)를 통과하면서 먼저 미세 칩이 걸러지고 세정제에 함유된 오일 성분은 표면장력 차이에 의해 오일이 세정제 수면 위로 떠오르면 오일회수벨트(121)가 오일 성분을 걸러내고 오일제거기(124)가 이 오일을 제거하여 오일저장조(125)에 보관한다.

미세 칩에 의해 상기 여과필터(111)의 공극이 막힘에 따라 세정제가 원활하게 배출되지 못하여 설정 수위 이상으로 세정제가 도달하면 유량센서(115)가 이를 감지하여 신호를 보내면 제어기가 구동모터(113)를 가동하여 여과필터(111)를 교체한다.

상기 과정에서 미처리된 미세 오일 미스트는 세정제 입자와 함께 제1배출구(103)를 통해 이중필터(130)로 이동되고, 다공성 폴링(133)은 1차적으로 처리된 공기 내 조대화된 오일 미스트와 세정제 입자를 관성충돌에 의해 제거한다.

다공성 폴링(133)을 통과한 공기는 흡착필터(134)를 통과하면서 잔류 악취성 분이 제거되며, 오염물질 및 악취성분이 제거된 청정공기는 제2배출구(132)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이 본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치는 기존의 오일 미스트 집진장치를 대체하여 국소 집진기와 중앙 집중식 집진기에 모두 적용할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

도 1은 종래 오일 미스트 집진장치를 도시한 부분 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 칩제거유닛의 일실시예를 도시한 개략적인 부분 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 오일제거유닛의 일실시예를 도시한 개략적인 부분 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치의 일실시예를 도시한 개략적인 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 오일 미스트 집진장치의 동작상태를 나타낸 개략적인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 사이클론 101 : 흡입구

102 : 오물배출구 103 : 제1배출구

104 : 배기팬 105 : 노즐

106 : 세정제 배관 107 : 오존발생기

108 : 급수펌프 109 : 집진수조

110 : 칩제거유닛 111 : 여과필터

112 : 회전롤 113 : 구동모터

114 : 이송롤러 115 : 유량센서

116 : 필터보관통

120 : 오일제거유닛 121 : 오일회수벨트

122 : 회전모터 123 : 회전축

124 : 오일제거기 125 : 오일저장조

130 : 이중필터 131 : 하우징

132 : 제2배출구 133 : 폴링

134 : 흡착필터

Claims (7)

1. 작업장에서 발생하는 오일 미스트 및 미세 칩 등의 오염물질의 집진을 위한 오일 미스트 집진장치에 있어서,

   오염물질을 함유한 공기가 유입되는 흡입구와 오염물질이 배출되는 오물배출구가 구비된 사이클론과;

   상기 사이클론의 상단부에 장착되어 오존이 함유된 세정제를 분사하는 노즐과;

   상기 사이클론 내부에 공기가 배출되는 제1배출구와;

   상기 제1배출구에 흡입력을 공급하는 배기팬과;

   상기 제1배출구에 연결되어 사이클론 내부 공기가 유입되는 이중필터와;

   상기 사이클론의 하단부에서 미세 칩을 제거하는 칩제거유닛과;

   상기 오물배출구 하단에 구비되어 배출되는 세정제를 저장하는 집진수조와;

   상기 집진수조에 장착되어 표면장력 차이를 이용하여 오일성분을 제거하는 오일제거유닛;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 이중필터는 상기 제1배출구와 연결되어 사이클론 내부 공기가 유입되고 정화된 공기가 외부로 배출되는 제2배출구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 하단부에 다수로 적재되는 폴링과, 상기 폴링 위에 복수로 적층 구비되는 흡착필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 칩제거유닛은 회전되는 회전롤에 감겨 상기 사이클론의 하단부를 횡방향으로 가로질러 설치되는 여과필터와, 상기 여과필터를 이동시켜 교체되게 하는 한 쌍의 이송롤러와, 상기 이송롤러가 회전하도록 구동력을 공급하는 구동모터와, 상기 여과필터에 고이는 세정제의 수위를 감지하여 구동모터의 동작 여부를 정하는 유량센서와, 사용된 여과필터를 보관하는 필터보관통을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 오일제거유닛은 집진수조 내 세정제에 일부가 침수되는 오일회수벨트와, 상기 오일회수벨트에 회전력을 공급하기 위한 회전모터와, 회전모터의 동력을 오일회수벨트로 전달하기 위한 한 쌍의 회전축과, 상기 오일회수벨트에서 오일성분을 제거하기 위한 오일제거기와, 제거된 오일성분을 보관하기 위한 오일저장조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 집진수조에 회수된 세정제를 재사용하여 상기 노즐로 공급하는 급수펌프와, 오존을 발생하여 세정제가 유동하는 세정제 배관에 공급하는 오존발생기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 폴링의 재질은 내화학성이 우수한 폴리에틸렌을 사용하는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치.
7. 청구항 2에 있어서,

   상기 흡착필터는 스틸망에 흡착제를 코팅하여 상기 폴링을 통과한 공기 내에 함유되어 있는 악취성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 오일 미스트 집진장치.

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