KR101223013B1 - 가스 센서 및 이를 포함하는 비산물 처리 장치 - Google Patents

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KR101223013B1
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Abstract

본 발명은 가스 센서 및 이를 포함하는 비산물 처리 장치에 관한 것으로,
본 발명에 따른 가스 센서는, 몸체부; 공기 유동이 가능한 제1 에어홀과, 통전 가능한 제1 접점이 형성되며, 상기 몸체부와 결합되는 덮개부; 공기 유동이 가능한 제2 에어홀과, 통전 가능한 제2 접점이 형성되며, 상기 몸체부와 덮개부에 의해 형성된 공간 내에 위치하는 스위칭부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 비산물 처리 장치는, 가스 센서; 컨베이어 벨트의 하부에 마련되며, 상기 이송물의 중량을 측정하는 로드셀; 상기 컨베이어 벨트의 상부에 마련되며, 상기 이송물의 온도를 측정하는 열 감지부; 상기 컨베이어 벨트의 상부에 마련되며, 상기 이송물에 살수하는 살수부; 상기 로드셀에 의해 측정된 이송물의 중량과 상기 열 감지부에 의해 측정된 온도값에 기초하여 상기 살수부의 살수량을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

가스 센서 및 이를 포함하는 비산물 처리 장치{Gas sensor and processing apparatus for dispersing residue comprising it}
본 발명은 가스 센서 및 이를 포함하는 비산물 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비산물이 정상적으로 처리되는 지를 실시간으로 감지하고, 비산물 처리가 정상적으로 이루어지지 않은 경우, 자동으로 비산물의 발생을 방지할 수 있도록 하는 가스 센서 및 이를 포함하는 비산물 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 철강 제조 공정에서는 코크스와 철광석, 소결광 등의 원료를 고로에 투입하여 제선, 제강, 연속 주조, 압연 등의 공정을 거쳐 열연제품, 후판제품, 선재제품, 냉연제품 등을 제조하게 된다. 이러한 코크스, 철광석 등의 원료(이하, ‘이송물(A)’이라 함)는 컨베이어 벨트에 의해 제철소 내로 이송된다. 이송물이 컨베이어 벨트에 의해 이송될 때, 상부 벨트(B1)에서 먼지 등이 비산되어 비산물이 생기는데, 이 비산물에 의해 환경 사고가 발생하는 문제가 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 비산물 처리 장치는, 이송물(A)이 컨베이어 벨트(B1, B2)에 의해 이송될 때, 이송물에 의해 발생하는 비산물을 헤드 슈트(50, head chute)에 설치된 집진 후드(51)와 연결 설치된 덕트(52)를 통해 흡입하고, 흡입한 비산물을 에어 유로(60)로 경유시켜서 에어 필터(70)에 의해 여과되도록 한다. 이러한 일련의 과정에서 비산물을 흡입하기 위한 흡인력은 필터 구동 모터(M2)에 의해 제공된다. 즉, 필터 구동 모터에 의해 에어 유로(60)가 형성된다.
그러나, 종래의 비산물 처리 장치는, 이송물 이송 중에 여러 가지 원인에 의한 전기적인 셧 다운(shut-down) 현상이 생길 경우, 필터 구동 모터(M2)의 작동이 정지되어 에어 유로(60)가 형성되지 않게 되고, 그 결과 비산물이 처리되지 못하게 되는 환경 사고가 발생한다.
이러한 환경 사고가 발생할 때, 필터 구동 모터(M2)의 정지 또는 오작동 여부를 통보 받은 현장 근무자가 수작업으로 살수 장치의 게이트 밸브를 오픈시켜서 살수 작업을 하였다.
그러나, 이러한 수동 방식은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 컨베이어 벨트의 전장 길이가 길고, 최종 이송 목적지까지 다단계로 구성된 컨베이어 벨트를 순차로 이송해야 하는 설비 특성으로 인하여 살수 대응 시간이 과다하게 소요되어 생산성이 저하되는 문제가 있다. 둘째, 살수 대응 시간이 과다하게 소요됨으로 인해 환경 사고가 장시간 방치되어 작업 환경이 열악해지는 문제가 있다. 셋째, 살수 작업이 수동으로 수행되어 적정 살수량의 조절이 곤란하다는 문제가 있다. 과소하게 살수되는 경우에는, 이송 중의 이송물이 건조해져서 비산물이 재발진되고, 과다하게 살수되는 경우에는, 이송물의 품질을 저하시키게 되는 문제가 있다.
본 발명의 일 기술적 과제는 비산물이 정상적으로 처리되는 지를 실시간으로 감지할 수 있는 가스 센서를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 일 기술적 과제는 비산물이 정상적으로 처리되지 않을 때, 자동으로 살수 작업을 수행할 수 있는 비산물 처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 가스 센서는,
몸체부; 공기 유동이 가능한 제1 에어홀과, 통전 가능한 제1 접점이 형성되며, 상기 몸체부와 결합되는 덮개부; 공기 유동이 가능한 제2 에어홀과, 통전 가능한 제2 접점이 형성되며, 상기 몸체부와 덮개부에 의해 형성된 공간 내에 위치하는 스위칭부를 포함하며, 상기 스위칭부는 상기 제1 에어홀을 통해 유입된 공기에 의해 상기 제1 접점과 상기 제2 접점이 접촉 또는 분리됨에 따라 온 또는 오프 상태를 감지한다.
상기 제1 에어홀의 직경은 상기 제2 에어홀의 직경보다 큰 것이 바람직하다.
상기 제1 접점과 제2 접점은 자성체로 이루어는 것이 바람직하다.
상기 스위칭부는, 신축 가능한 탄성체와, 상기 탄성체의 일단에 형성되며, 상기 몸체부에 고정되기 위한 고정 플레이트와, 상기 탄성체의 타단에 형성되며, 상기 제2 에어홀과 제2 접점이 형성된 이동 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 탄성체는 스프링, 고무, 주름상자, 또는 주름관인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 비산물 처리 장치는,
가스 센서; 상기 컨베이어 벨트의 상부에 마련되며, 상기 가스 센서가 온 상태로 감지된 경우, 상기 이송물을 살수하고, 상기 가스 센서가 오프 상태로 감지된 경우, 상기 이송물을 살수하지 않는 살수부를 포함한다.
상기 비산물 처리 장치는, 상기 컨베이어 벨트의 하부에 마련되며, 상기 이송물의 중량을 측정하는 로드셀; 상기 컨베이어 벨트의 상부에 마련되며, 상기 이송물의 온도를 측정하는 열 감지부; 상기 가스 센서가 온 상태로 감지된 경우, 상기 로드셀에 의해 측정된 이송물의 중량과 상기 열 감지부에 의해 측정된 온도값에 기초하여 상기 살수부의 살수량을 제어하는 제어부를 더 포함한다.
상기 열 감지부는, 상기 컨베이어 벨트의 측면과 이격되어 형성되는 스탠드와, 일단은 상기 스탠드의 수직 방향으로 연장되며, 타단은 수평 방향으로 연장되는 센서 지지봉과, 상기 센서 지지봉에 형성되는 적어도 하나 이상의 열센서를 포함한다.
상기 살수부는, 상기 컨베이어 벨트의 측면과 이격되어 형성되는 스탠드와, 일단은 상기 스탠드의 수직 방향으로 연결되며, 타단은 수평 방향으로 연장되는 살수 배관과, 상기 살수 배관에 형성되는 솔레노이드 밸브와, 상기 살수 배관에 형성되는 적어도 하나 이상의 살수 노즐을 포함한다.
상기 제어부는 상기 가스 센서, 로드셀, 열 감지부, 그리고 살수부와 연결되며, 상기 가스 센서의 온 또는 오프 상태에 따라 상기 로드셀, 열 감지부, 그리고 살수부의 작동을 제어한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 및 이를 포함하는 비산물 처리 장치에 의하면, 필터 구동 모터의 작동 또는 정지 여부를 감지하여, 비산물이 정상적으로 처리되는 지를 실시간으로 감지할 수 있다.
또한, 필터 구동 모터가 정지하여 비산물이 정상적으로 처리되지 않을 때, 자동으로 살수 작업을 수행할 수 있다. 또한, 자동으로 살수 작업을 수행하므로 살수 대응 시간을 대폭 줄일 수 있게 되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 살수 대응 시간이 대폭 줄일 수 있게 되어 환경 사고로 인해 작업 환경이 열악해지는 것을 방지할 수 있다. 자동으로 적정 살수량을 산출하여 살수 작업을 수행함으로써, 비산물 발생 방지 및 이송물의 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 비산물 처리 장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 가스 센서를 도시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 가스 센서를 도시한 분해 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 가스 센서의 동작을 예시한 도,
도 5는 본 발명에 따른 비산물 처리 장치를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 비산물 처리 장치의 일부를 도시한 사시도로써, 본 발명의 가스 센서가 덕트에 형성되는 것을 도시한 도,
도 7은 본 발명에 따른 비산물 처리 장치의 일부를 도시한 도로써, 로드셀을 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 비산물 처리 장치의 일부를 도시한 정면도로써, 열 감지부를 도시한 정면도,
도 9는 본 발명에 따른 비산물 처리 장치의 일부를 도시한 정면도로써, 살수부를 도시한 정면도,
도 10은 본 발명에 따른 비산물 처리 장치를 도시한 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 비산물 처리 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 가스 센서를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가스 센서를 도시한 분해 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 가스 센서의 동작을 예시한 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 센서(100)는, 몸체부(110), 덮개부(120), 스위칭부(130)를 포함한다. 몸체부(110)는 덮개부(120)와 결합되며, 몸체부(110)와 덮개부(120)에 의해 형성된 공간 내에 스위칭부(130)가 위치한다.
이를 위해, 상기 몸체부(110)는 소정 부분의 속이 비어 있는 중공형 원통 형상으로 이루어질 수 있으며, 스위칭부(130)가 안착될 수 있도록 걸림턱(112)이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 가스 센서(100) 내에 전기적인 통전을 위한 케이블(C)이 삽입될 수 있도록 케이블 인입구(111)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 덮개부(120)는 소정 부분의 속이 비어 있는 중공형 원통 형상으로 이루어질 수 있으며, 몸체부의 걸림턱(112)이 형성된 부분과 결합될 수 있도록 형성된다. 또한, 상기 덮개부(120)의 소정 부분에는 공기가 유동될 수 있는 제1 에어홀(124)이 적어도 하나 이상 형성되고, 후술하는 제2 접점(135)과 접촉되어 통전 가능한 제1 접점(125)이 형성된다. 상기 제1 접점(125)은 덮개부(120)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하고, 상기 제1 에어홀(124)은 제1 접점을 중심으로 방사상(radial) 형태로 짝수개 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 접점을 중심으로 2개 내지 8개로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제1 접점(125)은 케이블(C)과 연결된다.
상기 스위칭부(130)는, 고정 플레이트(131)와, 탄성체(132)와, 이동 플레이트(133)를 포함할 수 있다.
상기 고정 플레이트(131)는 탄성체(132)의 일단에 원형 고리 형상으로 형성될 수 있으며, 스위칭부(130)가 상기 몸체부(110)에 고정되도록 한다. 바람직하게는 몸체부의 걸림턱(112)에 고정되도록 한다.
상기 탄성체(132)는 공기의 압력에 의해 신축 가능한 모든 물질 또는 물건을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 스프링, 고무 등을 사용할 수 있다. 또한, 측면에 주름이 형성된 원통 형상 상자(주름 상자, 일명 ‘자바라’라고 불리움), 또는, 측면에 주름이 형성된 주름관 등을 사용할 수 있다.
상기 이동 플레이트(133)는 탄성체(132)의 타단에 원형판 형상으로 형성될 수 있으며, 이동 플레이트(133)의 소정 부분에는 상기 제1 에어홀(124)을 통과한 공기가 유동될 수 있는 제2 에어홀(134)과, 상기 제1 접점(125)과 접촉되어 통전 가능한 제2 접점(135)이 형성된다. 상기 제2 접점(135)은 이동 플레이트(133)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하고, 상기 제2 에어홀(134)은 제2 접점을 중심으로 방사상(radial) 형태로 짝수개 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 접점을 중심으로 2개 내지 8개로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제2 접점(135)은 케이블(C)과 연결된다.
상기 제2 접점(135)은 상기 탄성체(132)의 신축 운동에 의해 상기 제1 접점(125)과 접촉하거나 분리될 수 있으며, 이에 의해 각각의 접점(125, 135)에 연결되어 있는 케이블(C)에 통해 전기적으로 연결되거나 분리될 수 있다. 상기 제1 접점(125)과 제2 접점(135)은, 탄성체의 신축 운동에 의한 접촉 또는 분리시, 특히 신장에 의한 접촉시에 부족한 탄발력을 보완하기 위해 전자석과 같이 자성을 띤 자성체로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제1 에어홀(124)을 통해 유입된 공기는 상기 이동 플레이트(133)에 충격을 가하고, 이 충격에 의해 이동 플레이트에 연결된 탄성체(132)에 압력을 가함으로써, 탄성체가 압축된다. 따라서, 이러한 공기에 의한 압축력이 효과적으로 발생되도록 하기 위해 제1 에어홀(124)과 제2 에어홀(134)은 서로 대응하지 않는 위치, 즉 엇갈리는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 공기에 의한 압축력이 더욱 효과적으로 발생되도록 하기 위해, 제1 에어홀의 직경(T1)이 제2 에어홀의 직경(T2)보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 에어홀을 통해 유입된 공기가 가스 센서(100) 내부에서 제2 에어홀이 아닌 다른 곳(즉, 예를 들면, 이동 플레이트와 덮개부에 의해 형성된 틈)으로 유동되는 것을 방지하기 위해 이동 플레이트(133)의 직경(D2)과 덮개부(120) 내부의 직경(D1)은 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서의 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 4의 (a)는 비산물 처리 장치가 정상적으로 작동할 때의 가스 센서의 동작을 도시한 도이다. 필터 구동 모터(M2)의 작동으로 제1 에어홀(124)을 통해 공기가 유입되고, 유입된 공기는 이동 플레이트(133)에 충격을 가하여 탄성체(132)가 압축된다(L로 표시함). 이에 따라, 제1 접점(125)과 제2 접점(135)은 분리되고 케이블(C)이 연결되지 않은 상태이므로, 스위칭부(130)는 전기적으로 오프(off) 상태가 된다.
도 4의 (b)는 고장이나 다른 원인에 의해 비산물 처리 장치가 정상적으로 작동하지 않을 때의 가스 센서의 동작을 도시한 도이다. 필터 구동 모터(M2)의 작동이 정지되어 제1 에어홀(124)을 통한 공기의 유입이 정지되고, 공기의 유입이 정지됨에 따라 이동 플레이트(133)을 통해 탄성체(132)에 작용하는 압력이 줄어들거나 없어지게 된다. 그 결과, 탄성체는 수축에서 신장으로 전환되고, 탄성체가 신장됨에 따라, 이동 플레이트(133)에 형성된 제2 접점(135)은 덮개부(120)에 형성된 제1 접점(125)관 접촉하게 되어 케이블(C)이 연결된 상태가 되어, 스위칭부(130)는 전기적으로 온(on) 상태가 된다. 이때, 제1, 제2 접점(125, 135)을 자성체로 구성하여 탄성체의 탄발력을 보완한다. 스위칭부(130)가 온 상태가 되면, 후술하는 비산물 처리 장치가 작동하게 된다.
이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여 전술한 가스 센서를 포함하는 본 발명에 따른 비산물 처리 장치를 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 비산물 처리 장치를 도시한 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 비산물 처리 장치의 일부를 도시한 사시도로써, 본 발명의 가스 센서가 덕트에 형성되는 것을 도시한 도, 도 7은 본 발명에 따른 비산물 처리 장치의 일부를 도시한 도로써, 로드셀을 도시한 정면도, 도 8은 본 발명에 따른 비산물 처리 장치의 일부를 도시한 정면도로써, 열 감지부를 도시한 정면도, 도 9는 본 발명에 따른 비산물 처리 장치의 일부를 도시한 정면도로써, 살수부를 도시한 정면도, 도 10은 본 발명에 따른 비산물 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비산물 처리 장치는, 가스 센서(100)와, 로드셀(200)과, 열 감지부(300)와, 살수부(400)와, 제어부(800)를 포함한다.
상기 가스 센서(100)는 전술한 가스 센서와 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다. 상기 가스 센서(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트에 이송되는 이송물에 의해 발생하는 비산물을 흡입하는 덕트(520)의 외주면에 형성된 삽입홀(521)에 형성된다. 도 6에 도시된 화살표는 가스 센서(100)를 통해 흡입되는 공기의 흐름을 나타낸 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 로드셀(200)은 컨베이어 상부 벨트(B1)에 이송되는 이송물(A)의 중량을 측정을 측정하는 부분으로 컨베이어 벨트의 하부에 마련된다. 상기 로드셀(200)은 단위 면적당 가해지는 인장력이나 압축력을 측정하는 센서를 포함하고, 측정된 중량을 계측부의 면적으로 나누어 압력으로 표시할 수도 있다. 또한, 스트레인 게이지(strain gage)나 압전 소자가 내장되어 센서에 가해지는 힘을 전기 신호로 보낼 수도 있다. 상기 로드셀(200)에 의해 측정된 이송물의 중량은 전기 신호로 변환되어 상기 제어부(800)로 송신된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 열 감지부(300)는, 센서 지지봉(310)과, 스탠드(320)와, 열 센서(330)를 포함한다.
상기 스탠드(320)는 컨베이어 벨트의 측면과 이격되어 형성되며, 하부 벨트(B2)와, 하부 벨트를 상부 벨트(B1)와 반대 방향으로 이송시키는 하부 롤러(R2)와, 센서 지지봉(310)을 지지한다.
상기 센서 지지봉(310)의 일단은 상기 스탠드(320)의 수직 방향으로 상부 컨베이어 벨트(B1)보다 높아지도록 연장되어 형성되며, 그 타단은 상부 벨트(B1)의 폭 방향인 수평 방향으로 연장되어 형성된다.
상기 열 센서(330)는 수평 방향으로 연장되어 형성된 센서 지지봉에 형성된다. 상부 벨트(B1)에 의해 이송되는 이송물의 온도를 폭 방향 전체에서 검출할 수 있도록 적어도 하나 이상의 열 센서가 균일한 간격으로 형성된다. 상기 열 감지부에 의해 측정된 온도값은 전기 신호로 변환되어 상기 제어부(800)로 송신된다. 한편, 제어부(800)는 상기 로드셀(200)에 의해 측정된 이송물의 중량과 상기 열 감지부(300)에 의해 측정된 온도값에 기초하여 후술하는 살수부(400)의 살수량을 제어한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 살수부(400)는, 살수 배관(410)과, 스탠드(420)와, 솔레노이드 밸브(430)와, 살수 노즐(440)을 포함한다.
상기 스탠드(420)는 컨베이어 벨트의 측면과 이격되어 형성되며, 하부 벨트(B2)와, 하부 벨트를 상부 벨트(B1)와 반대 방향으로 이송시키는 하부 롤러(R2)와, 살수 배관(410)을 지지한다.
상기 살수 배관(410)의 일단은 상기 스탠드(420)의 수직 방향으로 상부 컨베이어 벨트(B1)보다 높아지도록 연장되어 형성되며, 그 타단은 상부 벨트(B1)의 폭 방향인 수평 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 살수 배관(410)은 이송물에 살수하여 이송물의 온도를 낮추기 위한 것으로, 중공형 관으로 이루어지며, 효과적인 살수를 수행하기 위해 수평 방향으로 연장된 부분의 끝단은 밀폐형으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 살수 배관(410)이 수직 방향으로 받는 중력을 지지하기 위해 살수 배관의 수평 방향 끝단에는 별도의 지지봉(450)이 추가로 형성될 수 있다.
상기 솔레노이드 밸브(430)는, 전기를 이용한 전자석으로 밸브를 개폐하는 수단으로, 살수 배관의 소정 부위, 예를 들면, 살수 배관의 수직 방향 부분에 형성된다.
상기 살수 노즐(440)은 수평 방향으로 연장되어 형성된 살수 배관(410)에 형성된다. 상부 벨트(B1)에 의해 이송되는 이송물에 대해 폭 방향 전체에서 살수할 수 있도록 적어도 하나 이상의 살수 노즐(440)이 균일한 간격으로 형성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(800)는, 상기 가스 센서(100), 로드셀(200), 열 감지부(300), 그리고 살수부(400)와 전기적으로 연결되며, 상기 가스 센서로부터 전기적인 신호를 받아 상기 로드셀, 열 감지부, 그리고 살수부의 작동을 제어한다. 또한, 상기 제어부(800)는 컨베이어 벨트 구동 모터(M1)와 필터 구동 모터(M2)의 작동을 제어한다. 또한, 상기 제어부(800)는 상기 로드셀(200)에 의해 측정된 이송물의 중량과 상기 열 감지부(300)에 의해 측정된 온도값에 기초하여 살수부(400)의 살수량을 제어한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 비산물 처리 장치의 동작 과정 및 비산물 처리 방법은 다음과 같다.
먼저, 가스 센서가 온 상태인지를 감지한다.(S10)
1. 필터 구동 모터( M2 )가 정상적으로 작동하는 경우
이송물(A)이 상부 컨베이어 벨트(B1)에 의해 이송되어 헤드 슈트(500, head chute)에 도달하면, 이송물에 포함된 비산물 또는 이송물에 의해 발생하는 비산물은, 상기 헤드 슈트의 상부에 설치된 집진 후드(hood, 510)와 연결된 덕트(520)와, 상기 덕트와 연결된 에어 유로(600)를 통해 에어 필터(700)에 의해 여과되어 외부로 방출된다. 이때, 에어 유로 등을 통한 공기의 유동은 필터 구동 모터(M2)가 제공하는 흡인력에 의해 발생된다. 이와 같이, 필터 구동 모터(M2)가 정상적으로 작동하는 경우, 필터 구동 모터에 의해 가스 센서(100)의 제1 에어홀(124)을 통해 흡입되는 공기는 이동 플레이트(133)를 가압하여 탄성체가 압축되도록 한다. 그 결과, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 접점(125)과 제2 접점(135)은 분리된 상태가 되어 전기적으로 오프(off)된 상태를 유지하게 된다. 전기적인 오프 상태를 유지하는 경우, 비산물이 정상적으로 처리되는 있는 상태이며, 가스 센서(100)로부터 제어부(800)에 아무런 신호가 송신되지 않으므로, 로드셀(200), 열 감지부(300), 그리고 살수부(400)는 작동하지 않는다.
2. 필터 구동 모터( M2 )가 정상적으로 작동하지 않는 경우
컨베이어 벨트에 의한 이송물 이송 중에 전기적인 셧 다운(shut-down) 등 다양한 원인에 의해 필터 구동 모터(M2)가 정상적으로 작동하지 않는 경우에는, 비산물 처리를 위한 흡인력이 제공되지 않는다. 따라서, 덕트(520)와 에어 유로(600)를 통한 공기의 유동이 발생하지 않게 되어, 비산물이 처리되지 않고 정상적인 조업이 어려워진다.
이때, 필터 구동 모터(M2)의 작동 불능으로 가스 센서(100)의 제1 에어홀(124)을 통해 흡입되는 공기도 없거나 희박하게 되어 공기에 의한 이동 플레이트 가압 상태가 해제되어 탄성체(132)가 신장된다. 그 결과, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 접점(125)과 제2 접점(135)은 접촉된 상태가 되어 전기적인 온(on) 상태로 된다. 이와 같이, 전기적인 온 상태가 되면, 제어부(800)는 케이블(C)을 통해 전기적인 신호를 받는다.
가스 센서가 온 상태로 감지된 경우, 가스 센서(100)로부터 전기적인 온(on) 신호를 받은 제어부(800)는 컨베이어 벨트 구동 모터(M1)의 작동 상태가 전기적인 온(on) 상태인 지를 확인하고, 전기적인 온 상태이면, 로드셀(200) 및 열 감지부(300)을 가동시킨다. 제어부로부터 동작 신호를 수신받은 로드셀(200)은 이송물의 중량값을 측정한다.(S20)
제어부로부터 동작 신호를 수신받은 열 감지부(300)는 이송물의 온도값을 측정한다.(S30) 그리고, 제어부는 상기 로드셀로부터 이송물의 중량값에 대한 신호, 상기 열 감지부로부터 이송물의 온도값에 대한 신호를 수신한다.
제어부는 수신한 온도값과 기설정된 값을 비교한다.(S40) 이송물의 온도값이 기설정된 값보다 낮은 경우, 이미 충분히 수분을 함유하여 비산물이 발생될 가능성이 적으므로 살수부를 가동시키지 않을 수 있다. 그 적정 온도값은 해당 작업장의 제반 조건을 고려하여 실험값으로부터 산출될 수 있다.
이송물의 온도값이 기설정된 값보다 큰 경우, 수신한 중량값과 온도값을 소정의 연산 회로에 적용하여 적정한 살수량을 연산(S50)한 후, 연산된 값에 따라 살수부의 솔레노이드 밸브(430)의 개폐 정도를 조절하여 이송물에 살수한다.(S60)
이와 같이, 필터 구동 모터(M2)가 정상적으로 작동하지 않는 경우, 가스 센서(100)가 이를 감지하여 제어부(800)에 전기적인 신호를 송신하고, 이를 수신한 제어부는 이송물의 온도 상태에 따라 살수부(400)가 이송물에 살수하게 함으로써, 비산물이 발생하지 않도록 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서는, 필터 구동 모터의 작동 또는 정지 여부를 감지하여, 비산물이 정상적으로 처리되는 지를 실시간으로 감지할 수 있다. 또한, 상기 가스 센서를 포함하는 비산물 처리 장치는, 필터 구동 모터가 정지하여 비산물이 정상적으로 처리되지 않을 때, 자동으로 살수 작업을 수행할 수 있다. 또한, 자동으로 살수 작업을 수행하므로 살수 대응 시간을 대폭 줄일 수 있게 되어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 환경 사고로 인해 작업 환경이 열악해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 자동으로 적정 살수량을 산출하여 살수 작업을 수행함으로써, 비산물 발생 방지 및 이송물의 품질 저하를 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 가스 센서 및 이를 포함하는 비산물 처리 장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : 가스 센서 200 : 로드셀
300 : 열 감지부 400 : 살수부
500 : 헤드 슈트(head chute) 600 : 에어 유로
700 : 에어 필터 800 : 제어부
800 : 모니터 A : 이송물
B1 : 상부 벨트 B2 : 하부 벨트
R1 : 상부 롤러 R2 : 하부 롤러
M1 : 컨베이어 벨트 구동 모터 M2 : 필터 구동 모터

Claims (10)

  1. 컨베이어 벨트에 이송되는 이송물에 의해 발생하는 비산물을 처리하는 비산물 처리 장치로서,
    몸체부와, 상기 몸체부와 결합되며 공기 유동이 가능한 제1 에어홀과 통전 가능한 제1 접점이 형성된 덮개부와, 상기 몸체부와 덮개부에 의해 형성된 공간 내에 위치하며 공기 유동이 가능한 제2 에어홀과 통전 가능한 제2 접점이 형성된 스위칭부를 포함하며, 상기 스위칭부는 상기 제1 에어홀을 통해 유입된 공기에 의해 상기 제1 접점과 상기 제2 접점이 접촉 또는 분리됨에 따라 온 또는 오프 상태를 감지하는 가스 센서; 및
    상기 컨베이어 벨트의 상부에 마련되며, 상기 가스 센서가 온 상태로 감지된 경우, 상기 이송물을 살수하고, 상기 가스 센서가 오프 상태로 감지된 경우, 상기 이송물을 살수하지 않는 살수부;
    를 포함하는 비산물 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 에어홀의 직경은 상기 제2 에어홀의 직경보다 큰 비산물 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 접점과 제2 접점은 자성체로 이루어진 비산물 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    신축 가능한 탄성체와,
    상기 탄성체의 일단에 형성되며, 상기 몸체부에 고정되기 위한 고정 플레이트와,
    상기 탄성체의 타단에 형성되며, 상기 제2 에어홀과 제2 접점이 형성된 이동 플레이트
    를 포함하는 비산물 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄성체는 스프링, 고무, 주름상자, 또는 주름관인 비산물 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트의 하부에 마련되며, 상기 이송물의 중량을 측정하는 로드셀;
    상기 컨베이어 벨트의 상부에 마련되며, 상기 이송물의 온도를 측정하는 열 감지부;
    상기 가스 센서가 온 상태로 감지된 경우, 상기 로드셀에 의해 측정된 이송물의 중량과 상기 열 감지부에 의해 측정된 온도값에 기초하여 상기 살수부의 살수량을 제어하는 제어부
    를 포함하는 비산물 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 열 감지부는,
    상기 컨베이어 벨트의 측면과 이격되어 형성되는 스탠드와,
    일단은 상기 스탠드의 수직 방향으로 연장되며, 타단은 수평 방향으로 연장되는 센서 지지봉과,
    상기 센서 지지봉에 형성되는 적어도 하나 이상의 열센서
    를 포함하는 비산물 처리 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 살수부는,
    상기 컨베이어 벨트의 측면과 이격되어 형성되는 스탠드와,
    일단은 상기 스탠드의 수직 방향으로 연결되며, 타단은 수평 방향으로 연장되는 살수 배관과,
    상기 살수 배관에 형성되는 솔레노이드 밸브와,
    상기 살수 배관에 형성되는 적어도 하나 이상의 살수 노즐
    을 포함하는 비산물 처리 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가스 센서, 로드셀, 열 감지부, 그리고 살수부와 연결되며, 상기 가스 센서의 온 또는 오프 상태에 따라 상기 로드셀, 열 감지부, 그리고 살수부의 작동을 제어하는 비산물 처리 장치.
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