KR101310818B1 - 오일미스트 포집장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가공 기계의 작동에 의해 발생한 오일 미스트가 포함된 공기를 유입할 수 있도록 구성되는 유입부; 고전압을 발생시키기 위한 고전압발생부; 고전압발생부와 전기적으로 연결되고 유입부와 미스트포집부 사이에 외부와 기밀되어 구성되며, 고전압발생부의 양극에 연결되는 방전소자 및 접지소자와 고전압발생부의 음극에 연결되는 방전소자 및 접지소자로 구성되어 고전압 인가시 플라즈마를 형성함으로써 오일 미스트를 (+)와 (-)로 하전시키는 하전/예비응집부; 하전/예비응집부로부터 전달된 공기를 강제 회전시킴으로써 발생되는 관성 충돌력에 의하여 오일 미스트를 공기로부터 분리하여 낙하시키는 미스트포집부; 및 미스트포집부에 의해 오일 미스트가 분리됨으로써 청정해진 공기를 배기하기 위한 것으로서 팬을 구비하는 배기부를 포함하여 구성되는 오일 미스트 포집장치에 관한 것이다.

Description

오일미스트 포집장치 {Apparatus for Collecting Oil Mist}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 미스트 포집 장치를 나타내는 구성도,
도 2는 도 1의 오일 미스트 포집 장치를 상세하게 나타내는 구성도,
도 3a 및 b는 도 1의 예비 하전/응집부를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 오일 미스트 포집 장치를 사용하여 응집한 오일 미스트의 직경의 분포를 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명의 오일 미스트 포집 장치를 사용한 오일 미스트의 포집 효율을 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 유입부 20 : 고전압발생부
30 : 하전/예비응집부 40 : 미스트포집부
50 : 배기부
본 발명은 오일 미스트 포집장치에 관한 것으로써, 가공 기계 작동시 발생하는 오일 미스트(Oil Mist)를 용이하게 포집하기 위한 오일 미스트 포집장치에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 가공 기계 작동시 발생하는 오일 미스트를 고전압 방전을 이용하여 하전/응집시키고 하전/응집된 오일 미스트를 강력한 회전에 적용시켜 포집하는 오일 미스트 포집장치에 관한 것이다.
일반적으로, 금속, 플라스틱 등의 절삭, 연삭 및 세정 등과 같은 가공 공정을 수행하는 기계 가공에서는 냉각유 및 절삭유 등을 과량 사용하게 되는데, 실제로는 사용된 냉각유 및 절삭유의 극히 일부분 만이 냉각 용도로 사용되고 나머지 대부분은 공기중으로 비산되어 오일 미스트를 형성한다.
이렇게 발생한 오일 미스트는 매우 미세하기 때문에 발생 여부를 확인하기가 용이하지 않아서 기계 가공을 수행하는 작업자가 무의식적으로 이를 흡입하게 되는데, 이와 같은 오일 미스트의 흡입은 작업 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 심할 경우에는 작업자의 신체에 치명적인 영향을 끼치기도 하며, 오일 미스트가 기계 장치 또는 제품 등에 부착되어 영향을 끼치기도 한다.
이에 따라 기계 가공을 수행하는 대부분의 작업장에서는 오일 미스트를 포집하기 위한 포집 장치를 따로 구비하여 사용하게 된다.
이와 같은 용도로 사용되는 오일 미스트 포집장치 중 가장 흔하게 사용되는 것이 바로 섬유상의 필터(Filter)를 사용하는 여과 포집장치로서, 여과 포집 장치는 오일 미스트에 의해 오염된 기체 즉, 공기를 섬유상의 필터로 여과시킴으로써 오일 미스트는 분리하여 포집하고, 정화된 공기는 배출하는 장치이다.
그러나, 섬유상의 필터를 이용하는 여과 포집 장치는 설치가 간편하고 투자 비용 등이 저렴하다는 장점이 있는 반면 섬유상의 필터를 주기적으로 교환해야 하는 단점이 있으며, 섬유상 필터의 빈번한 막힘에 의해 필터를 통과하는 공기의 유량을 일정하게 유지하기 어려울 뿐만 아니라 필터 교환에 소요되는 비용이 적지 않고, 교환되는 섬유상 필터가 산업 폐기물로 취급되기 때문에 이에 대한 처리 또한 문제점으로 지적된다.
이와 같이 섬유상 필터를 사용함으로 인해 발생하는 여과 포집장치의 단점들을 극복할 수 있는 보편적인 포집장치로 사용되는 것이, 오일 미스트를 방전부의 양극으로 하전하고 이에 따른 정전 유도 현상을 이용하여 포집하는 전기 포집장치이다.
그러나, 전기 포집장치 또한 설치 초기의 오일 미스트의 포집 효율은 양호하지만 전기 집진을 위한 스파크(spark)에 의해 방전부를 구성하는 구성 요소 자체가 손상되는 상황이 빈번하게 발생함으로서 내구성이 떨어진다는 단점을 가지고 있으며, 오일 미스트를 포집하는 집진 전극부가 쉽게 오염되고 오염된 집진 전극부로 인하여 상기 오일 미스트의 포집 효율이 현저하게 저하되는 문제점이 지적되고 있다.
또한, 오염된 집전 전극부의 포집 효율을 향상시키기 위한 유지 보수를 지속 적으로 수행하여야 하지만 이와 같이 유지 보수를 수행하여도 포집 효율은 계속적으로 저하된다는 문제점도 가지고 있으며, 본 발명의 대상인 오일 미스트와 같이 액상의 오염물질에 대해서는 기체상의 오염물질에 비해 포집 효율이 떨어진다는 문제점도 가지고 있다.
이밖에, 가공 기계 작업장에서 발생하는 오일 미스트를 포집하는 데에 사용할 수 있는 다양한 기술들이 선행 특허 상에 개시되어 있는데, 예를 들어, 미국특허 제6,007,608호에 보면, 중앙부에 섬유상 미디어가 구비된 다단계 예비 필터를 가지는 미스트 포집기에 대해 개시되어 있다.
또한, 미국특허 제6,267,794호에는 여과용 필터가 구비된 구성요소를 털 수 있도록 구성함으로써 필터의 막힘 현상을 저감할 수 있도록 고안된 순환장치에 대해 개시된 바도 있다.
이밖에, 가공 기계에서 발생하는 절삭유나 냉각유 오일 미스트 제거용으로 고안된 것은 아니나 이에 응용 가능한 유사 기술들도 특허상의 선행기술로서 종종 찾아볼 수 있는데, 예를 들어, 미국특허 제7,077,740호에는 각종 페인트 스프레이 작업시 오버스프레이에 의해 발생하는 미스트를 수상 오일 에멀젼을 이용하여 접촉 제거함으로써, 페인트 스프레이시 발생하는 페인트 오일 미스트를 제거하기 위한 제거 시스템에 대해 개시된 바도 있다.
이밖에, 미국특허 제6,923,851호에는, 공기중의 미세한 기름 방울을 뜻하는 이른바 블루 스모크를 제거하기 위한 것으로서, 다수의 필터링 단계를 거쳐 아스팔트 공사시 발생하는 오일 미스트 포함 블루 스모크를 정화하는 포집 시스템에 대해 개시된 바도 있다.
그러나, 이와 같은 선행기술들 대부분은, 여전히 필터를 사용함으로써 필터를 주기적으로 교환해야 하며 유량 조절이 용이하지 않고 필터 교환 비용이 많이 소요되며 2차 산업 부산물로서 폐 필터를 발생시키는 단점을 가지거나, 액상의 오염 물질을 포집 정화하는 효율이 떨어지거나, 설비 자체가 복잡하여 유지/운전이 용이하지 않고 많은 비용이 소요되거나, 실제 구현 여부가 의문시되거나 하는 등의 문점점들 중 하나 이상을 여전히 가지고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여 극복하기 위한 것으로서, 그 목적은, 공기의 흐름에 방해를 주는 필터를 사용하지 않음으로써, 유량 조절이 용이할 뿐만 아니라 필터 교환 비용이 필요 없으며, 폐 필터를 발생시키지 않을 뿐만 아니라 설비가 단순하여 설치 및 유지/운전 비용이 저렴하고, 액상의 오염 물질을 정화하는 효과가 뛰어난 오일 미스트 포집장치를 제공하고자 하는 것이다.
이를 위한 본 발명은, 가공 기계의 작동에 의해 발생한 오일 미스트가 포함된 공기를 유입할 수 있는 관 형태로 구성되는 유입부; 고전압을 발생시켜 하전/예비응집부에 제공하기 위한 고전압발생부; 케이싱에 의해 외부와 기밀되어 구성되며, 고전압발생부의 양극에 연결되는 방전소자 및 접지소자와 고전압발생부의 음극에 연결되는 방전소자 및 접지소자로 구성되어 고전압 인가시 플라즈마를 형성하며, 이를 이용하여 공기중에 포함된 오일 미스트 표면을 (+) 또는 (-)로 하전시키 고 일부 응집시키는 하전/예비응집부; 하전/예비응집부를 통과하여 표면이 하전되고 일부 응집된 공기를 고속으로 강제 회전시킴으로써 원심력 및 관성충돌력에 의하여 오일 미스트를 공기중으로부터 분리하여 낙하시키는 미스트포집부; 및 미스트포집부에 의해 오일 미스트가 분리됨으로써 청정해진 공기를 배기하고 오일 미스트 포집장치 전체 공기 흐름의 동력을 부여하기 위한 팬이 구비되며, 관 형태로 구성되는 배기부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는, 오일 미스트 포집장치를 제공하는 것으로 이루어진다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 가공 기계 작동시 발생하는 오일 미스트를 고전압 방전을 이용하여 하전/응집시키고 하전/응집된 오일 미스트를 강력한 회전에 적용시켜 포집하는 오일 미스트 포집장치에 관한 것으로서, 12kV의 고전압을 이용하여 오일 미스트 표면을 양극 또는 음극으로 하전시켜 예비응집시키고 예비 응집에 의해 어느 정도 크기가 커진 오일 미스트를 고속 회전에 의해 응집 및 포집하여 공기로부터 분리시킨 후 포집된 오일 미스트는 자연 낙하에 의해 하부로 배출하고 오일 미스트가 제거된 깨끗한 공기만을 배출할 수 있도록 구성된, 오일 미스트 포집장치에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 가공 기계의 작동에 의해 발생한 오일 미스트가 포함 된 공기를 유입할 수 있도록 구성되는 유입부; 고전압을 발생시키기 위한 고전압발생부; 고전압발생부와 전기적으로 연결되고 유입부와 미스트포집부 사이에 외부와 기밀되어 구성되며, 고전압발생부의 양극에 연결되는 방전소자 및 접지소자와 고전압발생부의 음극에 연결되는 방전소자 및 접지소자로 구성되어 고전압 인가시 플라즈마를 형성함으로써 오일 미스트를 (+)와 (-)로 하전시키는 하전/예비응집부; 하전/예비응집부로부터 전달된 공기를 강제 회전시킴으로써 발생되는 관성 충돌력에 의하여 오일 미스트를 공기로부터 분리하여 낙하시키는 미스트포집부; 및 미스트포집부에 의해 오일 미스트가 분리됨으로써 청정해진 공기를 배기하기 위한 것으로서 팬을 구비하는 배기부를 포함하여 구성된다.
상기 예비 하전/응집부는 와이어 플레이트 타입으로 구성되며, 양극과 음극이 교대로 동시에 제공됨으로써 포집하고자 하는 오일 미스트의 표면을 (+) 또는 (-)로 하전시키게 된다.
본 발명에서는 음극과 양극에 간극을 형성시켜 플라즈마 전압을 인가함으로써 플라즈마를 형성시키고 이를 이용하여 포집하고자 하는 오일 미스트의 표면을 (+) 또는 (-)로 하전시키게 되는데, 이와 같이 플라즈마를 이용하는 방법은 직접 오일 미스트 표면에 전기력을 이용하여 하전시키는 대신 먼저 플라즈마를 형성시키고 형성된 플라즈마를 이용하여 오일 미스트를 간접적으로 하전시키는 방법으로써, 인체에 유해한 물질인 오존을 거의 생성하지 않는 방법인 것으로 알려져 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 오일 미스트 포집부에 의해 강제 회전되는 회전수를 측정하기 위한 회전수 측정부 및 오일 미스트 포집부에 유입되는 유체의 유량을 측정하기 위한 유량 측정부가 오일 미스트 포집부에 부가적으로 더 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 오일 미스트 포집장치는, 오일 미스트를 응집하고 이를 회전시켜 관성 충돌력을 이용하여 포집함으로써, 포집 효율을 극대화할 수 있는 한편 상기 오일 미스트 포집 장치를 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 예비 하전/응집부 및 오일 미스트 포집부는 기체 또는 액체를 대상으로 하기에 범용적으로 사용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물들과 변형예들이 가능함을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명 각 구성요소의 구체적인 재질이나 크기, 전원의 표시, 부수되는 측정장치의 구체적인 종류 등 본 발명의 기술적 사상과 직접적인 관계가 없는 것들은 생략되었는 바, 이와 같은 생략에 의해 본 발명의 범위가 축소되지 않음은 당 업자에게 있어 자명한 일이라 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 미스트 포집 장치를 나타내는 구성도이며, 도 2는 도 1의 오일 미스트 포집 장치를 상세하게 나타내는 구성도이고, 도 3a 및 b는 도 1의 예비 하전/응집부를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 오일 미스트 포집 장치를 사용하여 응집한 오일 미스트의 직경의 분포를 나타내는 그래프이고, 도 5는 본 발명의 오일 미스트 포집 장치를 사용한 오일 미스트의 포집 효율을 나타내는 그래프이다.
도 1-3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 오일 미스트 포집장치는, 가공 기계의 작동에 의해 발생한 오일 미스트가 포함된 공기를 유입할 수 있는 관 형태로 구성되는 유입부(10); 고전압을 발생시켜 하전/예비응집부(30)에 제공하기 위한 고전압발생부(20); 케이싱(31)에 의해 외부와 기밀되어 구성되며, 고전압발생부(20)의 양극에 연결되는 방전소자(32) 및 접지소자(33)와 고전압발생부(20)의 음극에 연결되는 방전소자(32) 및 접지소자(33)로 구성되어 고전압 인가시 플라즈마를 형성하며, 이를 이용하여 공기중에 포함된 오일 미스트 표면을 (+) 또는 (-)로 하전시키고 일부 응집시키는 하전/예비응집부(30); 하전/예비응집부(30)를 통과하여 표면이 하전되고 일부 응집된 공기를 고속으로 강제 회전시킴으로써 원심력 및 관성충돌력에 의하여 오일 미스트를 공기중으로부터 분리하여 낙하시키는 미스트포집부(40); 및 미스트포집부(40)에 의해 오일 미스트가 분리됨으로써 청정해진 공기를 배기하고 오일 미스트 포집장치 전체 공기 흐름의 동력을 부여하기 위한 팬(51)이 구비되며, 관 형태로 구성되는 배기부(50)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 오일 미스트 포집 장치는, 먼저 유입부(10)를 통하여 오일 미스트에 오염된 공기를 유입한 후 유입된 오염 공기를 하전/예비응집부(30)로 전송하고, 하전/예비응집부(30)에서는 고전압발생부(20)로부터 인가된 플라즈마 전압을 이용하여 오일 미스트 표면을 하전함과 동시에 전기력에 따른 인력에 의해 일부 오일 미스트를 응집하는 예비응집을 수행한 후, 하전 및 예비응집된 오일 미스트 포함 공기를 미스트포집부(40)로 전송하여 강력한 회전력에 따른 원심력 및 관성력 충돌에 의해 미스트포집부(40) 벽면을 따라 포집하며, 포집된 오일 미스트는 중력에 따라 미스트포집부(40) 하부로 배출되고 오일 미스트가 제거되어 청정해진 공기는 배기부(50)를 통하여 배출되는 것이다.
여기서, 오일 미스트에 의해 오염된 공기가 유입부(10)-하전/예비응집부(30)-미스트포집부(40)-배기부(50)를 통과하여 전송되는 동력은 배기부(50)의 팬(51)에 의해 제공된다.
본 발명에서 상기 관 형태의 유입부(10)는 작업실 형태 또는 작업부스 형태의 가공 기계 작업 공간으로부터 연결되는 환기관(미도시)과 연결되는 방식으로 구성되어 작업 공간 내에서 발생하는 오일 미스트를 흡기할 수 있도록 구성된다.
본 발명에서 상기 고전압발생부(20)는 하전/예비응집부(30)에 고전압, 특히 플라즈마를 발생시킬 수 있는 12,000-24,000V의 플라즈마 전압을 제공하는데, 여기에는 직류, 교류 또는 펄스 전압 등 플라즈마 전압을 발생시킬 수 있는 것이면 어느 형태의 전기를 사용하여도 관계없다.
본 발명에서 하전/예비응집부(30)에는, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 텅스텐 와이어로 구성되는 와이어 플레이트(wire plate)로 구성되는 방전소자(32)와 방전소자와 반대극에 해당되는 극이 미스트 포집장치 몸체에 접지되는 접지소자(33)가 구성된다.
여기서 방전소자(32)는 음극과 양극에 교대로 연결되고 접지소자(33) 역시 음극과 양극이 교대로 접지되며, 따라서, 이와 같은 방전소자(32)와 접지소자(33)로 구성되는 하전/예비응집부(30)는 다수개로 구비될 수 있다.
본 발명에서 이렇게 다수개의 방전소자(32)와 접지소자(33)가 구비될 경우 접지소자(33)의 간격은 27-45로 조정되며, 36mm 내외를 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 하전/예비응집부(30)는 케이싱(31)에 의해 외부와 기밀되어 구성됨으로써 장치의 오염으로 인한 고장을 저감할 수 있고, 전기장치가 외부에 노출됨으로써 발생할 수 있는 감전사고 등의 위험을 방지할 수 있으며, 오염 공기와 함께 외부 공기가 유입되어 오일 미스트의 농도를 떨어뜨림으로써 발생할 수 있는 오일 미스트 포집 효율의 저하를 예방할 수 있게 되었다.
이와 같이 1개 또는 다수개로 구성되는 본 발명 하전/예비응집부(30)의 방전소자(32)에 고전압발생부(20)에서 제공된 플라즈마 전압이 인가되면 방전소자(32) 주변에 플라즈마가 형성되고 생성된 플라즈마와 오염 공기중에 포함된 오일 미스트 사이에 전자가 교환되어 오일 미스트 표면이 (+) 또는 (-)로 하전되는 것이다.
이와 같은 기작으로 하전된 오일 미스트는 미스트포집부(40)로 전송되는 과정에서 일부 표면상의 서로 다른 하전 상태로 인해 서로 융합되어 예비응집되는 효과도 가지게 된다.
하전/예비응집부(30)에서 표면 하전 및 예비응집된 오일 미스트는 미스트포집부(40)로 전송되며, 미스트포집부(40)에서는 전송된 하전/예비응집 오일 미스트 함유 공기에 강력한 회전 기류를 적용하여 회전시키게 된다.
이때 기류를 따라 고속 회전하는 공기 상의 오일 미스트에는 원심력에 의한 미스트포집부(40) 내부 벽면과의 충돌력 및 오일 미스트 입자 상호간의 관성 충돌력이 발생하게 되고, 이와 같은 원심력 및 관성 충돌력에 의하여 하전/예비응집부(30)에서 이미 서브마이크로인 미세 입자 상태로 예비응집되었던 오일 미스트 입자는 더 큰 입자로 융합되어 조대 입자로 성장된 후, 결국 자체 하중에 의해 미스트포집부(40) 벽면을 따라 자유낙하하게 된다.
이렇게 응집되어 자유낙하한 조대 오일 미스트 입자는 미스트포집부(40) 하단으로 포집되고 오일 미스트가 분리됨으로써 청정해진 공기는 배기부(50)를 통하여 외부로 배기된다.
이상과 같이 볼 때, 본 발명의 오일 미스트 포집장치는 오일 미스트를 하전시키고, 하전된 오일 미스트를 응집하여 상기 오일 미스트의 직경을 서브마이크로 미세입자로 확대시킨 후, 고속 회전시킴으로써 원심력 및 관성 충돌력을 이용하여 조대화하여 자체 무게에 의한 자유낙하로 용이하게 분리시키는 장치라고 정의할 수 있다.
본 발명에서 상기 미스트포집부(40)는, 유체를 고속 회전시킬 수 있는 원심 분리기인 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 오염된 공기를 여과시키는 필터 등으로 구성할 수 있다.
한편, 본 발명 오일 미스트 포집장치의 오일 미스트 포집 효율을 제고하고 그 운용을 용이하게 하기 위하여 다음과 같은 구성이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 오일 미스트 포집장치에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 미스트포집부(40)에 의해 강제 회전되는 기류의 회전수를 측정하기 위한 회전수측정부(60) 및 상기 미스트포집부(40)에 유입되는 유체의 유량을 측정하기 위한 유량측정부(70)가 더 구비될 수 있으며, 여기서 상기 회전수측정부(60)는 타코미터(tachometer)로 구성될 수 있다.
이와 같이 회전수측정부(60)를 구비하여 회전수를 측정함으로써, 회전수의 변화에 따라 오일 미스트가 분리되는 정도를 정확히 판단하고 이를 장치 이용에 적극적으로 응용함으로써 오일 미스트 포집 장치를 효율적으로 운용할 수 있다.
또한, 유량측정부(24)가 구비됨으로써 미스트포집부(40)로 유입되는 유량을 실시간으로 확인함으로써 유량의 변화에 따라 오일 미스트가 분리되는 정도를 정확히 판단할 수 있다.
이밖에, 본 발명의 오일 미스트 포집장치에는, 장치를 보다 효율적으로 운용하기 위하여 상기 오염 공기 내의 오일 미스트 농도를 측정하기 위한 농도측정부(80) 및 공기의 유속을 측정하기 위한 유속측정부(90)를 더 구비시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 농도측정부(80)는 상기 유입부(10)를 통과하는 유체와 상기 배기부(50)를 통과하는 유체의 농도를 비교할 수 있기 때문에 본 발명 오일 미스트포집장치의 포집 효율을 정확하게 확인할 수 있다.
또한 상기 유속측정부(90)는 상기 유입부(10)를 통과하는 유체와 상기 배기 부(50)를 통과하는 유체의 유속을 측정하여 유속의 변화를 측정함으로써 오일 미스트 함유 오염 공기의 오일 미스트 분리 여부를 확인할 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 발명 오일 미스트 포집장치의 오일 미스트 포집 효율을 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 오일 미스트 포집 장치를 사용하여 응집한 오일 미스트의 직경의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 상기 하전/예비응집부(30)를 사용하여 응집한 오일 미스트의 직경을 분포를 확인한 결과로써, (a)의 경우에는 0kV로 전압을, (b)의 경우에는 11kV의 전압을 그리고 (c)의 경우에는 12kV의 전압을 상기 하전/예비응집부(30)에 제공한 결과이다.
시험 결과, 높은 전압을 제공할 경우 오일 미스트가 응집이 용이하게 되는 것을 확인하였으며, 따라서 본 실시예의 오일 미스트 포집 장치는 1㎛ 이하의 직경을 가지는 오일 미스트를 효과적으로 응집할 수 있다는 것을 알 수 있다.
0.4㎛ 이하 미세입자는 필터방식에서는 전혀 포집이 되지 않는 것으로서, 본 발명에서는 미세입자 포집 효율을 획기적으로 개선되어 97∼98%까지 포집할 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 오일 미스트 포집 장치를 사용한 오일 미스트의 포집 효율을 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 상기 응집된 오일 미스트의 직경에 따른 오일 미스트의 포집 효율을 확인한 결과로써, (d)의 경우에는 0kV의 전압으로 하전시켜 오일 미스트 를 응집하였고, (e)의 경우에는 12kV의 전압으로 양극만을 갖도록 하전시켜 오일 미스트를 응집하였으며, (f)의 경우에는 12kV의 전압으로 음극만을 갖도록 하전시켜 오일 미스트를 응집하였고, (g)의 경우에는 12kV의 전압으로 양극과 음극을 갖도록 하전시켜 오일 미스트를 응집하였다.
시험 결과, (g)의 경우가 포집 효율이 가장 우수하였으며, 따라서 상기 하전/예비응집부(30)는 상기 오일 미스트에 양극과 음극을 동시에 하전시키는 것이 효율적이라는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명이 완성됨으로써, 가공 기계의 작동에 의해 발생한 오일 미스트가 포함된 공기를 유입할 수 있는 관 형태로 구성되는 유입부(10); 고전압을 발생시켜 하전/예비응집부(30)에 제공하기 위한 고전압발생부(20); 케이싱(31)에 의해 외부와 기밀되어 구성되며, 고전압발생부(20)의 양극에 연결되는 방전소자(32) 및 접지소자(33)와 고전압발생부(20)의 음극에 연결되는 방전소자(32) 및 접지소자(33)로 구성되어 고전압 인가시 플라즈마를 형성하며, 이를 이용하여 공기중에 포함된 오일 미스트 표면을 (+) 또는 (-)로 하전시키고 일부 응집시키는 하전/예비응집부(30); 하전/예비응집부(30)를 통과하여 표면이 하전되고 일부 응집된 공기를 고속으로 강제 회전시킴으로써 원심력 및 관성충돌력에 의하여 오일 미스트를 공기중으로부터 분리하여 낙하시키는 미스트포집부(40); 및 미스트포집부(40)에 의해 오일 미스트가 분리됨으로써 청정해진 공기를 배기하고 오일 미스트 포집장치 전체 공기 흐름의 동력을 부여하기 위한 팬(51)이 구비되며, 관 형태로 구성되는 배기부(50)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는, 오일 미스트 포집장치를 제공할 수 있게 되었다.
본 발명이 완성됨으로써, 공기의 흐름에 방해를 주는 필터를 사용하지 않음으로써, 유량 조절이 용이할 뿐만 아니라 필터 교환 비용이 필요 없으며, 폐 필터를 발생시키지 않을 뿐만 아니라 설비가 단순하여 설치 및 유지/운전 비용이 저렴하고, 액상의 오염 물질을 정화하는 효과가 뛰어난 오일 미스트 포집장치가 제공될 수 있게 된 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 가공 기계의 작동에 의해 발생한 오일 미스트가 포함된 공기를 유입할 수 있는 관 형태로 구성되는 유입부(10); 고전압을 발생시켜 하전/예비응집부(30)에 제공하기 위한 고전압발생부(20); 상기 고전압발생부(20)의 양극에 연결되는 방전소자(32) 및 접지소자(33)와 고전압발생부(20)의 음극에 연결되는 방전소자(32) 및 접지소자(33)로 구성되어 고전압 인가시 플라즈마를 형성하며, 이를 이용하여 공기중에 포함된 오일 미스트 표면을 (+) 또는 (-)로 하전시키고 일부 응집시키는 하전/예비응집부(30); 상기 하전/예비응집부(30)를 통과하여 표면이 하전되고 일부 응집된 공기를 고속으로 강제 회전시킴으로써 원심력 및 관성충돌력에 의하여 오일 미스트를 공기중으로부터 분리하여 낙하시키는 미스트포집부(40); 및 상기 미스트포집부(40)에 의해 오일 미스트가 분리됨으로써 청정해진 공기를 배기하고 오일 미스트 포집장치 전체 공기 흐름의 동력을 부여하기 위한 팬(51)이 구비되며, 관 형태로 구성되는 배기부(50)를 포함하고,
    상기 미스트포집부(40)에 의해 강제 회전되는 기류의 회전수를 측정하기 위한 회전수측정부(60), 상기 미스트포집부(40)에 유입되는 유체의 유량을 측정하기 위한 유량측정부(70), 상기 오염 공기 내의 오일 미스트 농도를 측정하기 위한 농도측정부(80) 및 공기의 유속을 측정하기 위한 유속측정부(90)가 구성되는 오일미스트 포집장치에 있어서,
    상기 고전압발생부(20)는 하전/예비응집부(30)에 12,000-24,000V의 고전압 플라즈마 전압을 제공하는 것으로 직류, 교류 또는 펄스 전압 중 어느 하나를 사용하도록 한 특징과,
    상기 하전/예비응집부(30)의 방전소자(32)는 음극과 양극에 교대로 연결되고 접지소자(33) 역시 음극과 양극이 교대로 접지되는 방식으로 다수개 구비되며, 다수개의 방전소자(32)와 접지소자(33)가 구비될 경우 접지소자(33)의 간격은 27-45mm 로 조정하는 특징과,
    상기 예비응집부(30)는 고압의 플라즈마 전압이 인가되는데 따른 감전사고와 오염된 공기가 유입되는 것을 방지하는 기밀성을 유지할 수 있는 케이싱(31)을 설치한 특징과,
    상기 미스트포집부(40)는 필터가 필요없는 원심분리기인 특징을 더 부가하여 구성되는 오일미스트 포집장치.
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