KR101601659B1 - 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 장치와 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 오버스프레이 입자를 포함하는 처리되지 않은 가스의 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위한 장치에 대한 것이고, 이는 입구 구멍을 각각 포함하는 적어도 두 개의 필터 장치를 포함하고, 이 입구 구멍을 통해 처리되지 않은 가스의 부분 흐름이 관련한 필터 장치에 들어가고, 각각의 경우에서 처리되지 않은 가스의 부분 흐름으로부터 오버스프레이를 분리하기 위한 적어도 하나의 필터 요소에 들어간다. 필터-보조 재료를 수용하기 위한 용기에 쉽고 효과적으로 필터 요소로부터 세척된, 습식-페인트 오버스프레이와 필터-보조(filter-aiding) 재료의 혼합물의 유동성을 유지할 수 있게 하는 이러한 장치를 제공하기 위해, 장치가 복수의 필터 장치의 필터 요소로부터 세척된 재료를 수용하기 위한 하나 이상의 수용 용기와 복수의 필터 장치로부터 세척된 재료를 기계적으로 혼합하는 혼합 장치를 포함하는 것이 제안된다.

Description

습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 장치와 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING WET PAINT OVERSPRAY}
본 발명은, 적어도 두 개의 필터 장치를 포함하는 오버스프레이 입자(overspray particle)를 포함하는 미정제 가스(crude gas)의 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이(wet paint overspray)를 분리하기 위한 장치에 관한 것이고, 여기서, 이들 부분에 대해서, 각각의 장치는 입구 구멍(inlet opening)을 포함하고, 이를 통해 미정제 가스의 부분 흐름이 개별 필터 장치와 미정제 가스의 부분 흐름으로부터 오버스프레이를 분리하기 위한 하나 이상의 개별 필터 요소로 들어간다.
이러한 공지된 장치의 경우에, 미정제 가스의 각각의 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위한 건식 과정은, "예비코팅(precoat)" 재료로 불린 유체 입자와 같은 필터 보조 재료가 미정제 가스의 흐름에 첨가된 후 실시된다.
이러한 필터 보조 재료는 이에 점착하는 오버스프레이 입자로 인해 이러한 표면이 함께 붙는 것을 방지하기 위해 필터 요소의 표면에 증착된 장벽층으로 역할을 한다. 필터 요소를 주기적으로 세척하여, 필터 요소로부터 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성된 혼합물이 필터 보조 재료 저장소(reservoir)에 모이고, 이로부터 필터 보조 재료로 재사용되거나 또는 폐기되도록 흡입될 수 있다. 또한, 필터 보조 재료 저장소에 위치한 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료의 혼합물은 필터 보조 재료 저장소로부터 필터 요소를 향해 상승하여 필터 요소에 증착되도록 압축 공기 분사노즐(compressed air lance)로부터 나오는 압축 공기 펄스에 의해 유동화될 수 있다.
습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위한 이러한 장치의 사용시 공정의 신뢰성에 중요한 점은 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성되는 혼합물의 유동 특성이다. 유동 특성이 더 이상 적절하지 않으면, 재료의 교환이 필터 보조 재료 저장소에서 더 이상 이루어질 수 없다. 필터 보조 재료 저장소 내의 재료는 배출구(extraction opening)로 더 이상 흐를 수 없고, 용기는 채워질 수 있는 정도는 흡입 과정을 종료하는 값 이상으로 유지된다. 이 경우, 도장 과정은 중단되어야 하고, 필터 보조 재료 저장소 내의 재료는 그 유동성을 복원하여 흡입될 수 있도록 수동으로 느슨하게 되어야 한다.
필터 보조 재료 저장소가 필터 보조 재료 저장소 내에 담긴 재료가 이에 압축 공기를 공급하여 유동화될 수 있도록 소결 합성 재료로 구성된 판의 형태의 유체 베이스(fluid base)를 구비하여도, 재료의 원하는 유동 특성을 재설정할 목적을 위해 재료를 충분히 부드럽게 하는 것이 보장될 수 없다. 즉, 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성되는 혼합물의 입자의 점착 특성이 압축 공기 유동에 의해 생성되는 힘보다 훨씬 더 큰 효과를 갖기 때문에 재료에 의해 형성된 층이 전체적으로 들어 올려지거나 이를 통해 압축 공기가 상부 방향으로 흐르는 다른 채널이 재료에 형성된다. 또한, 재료를 유동화하는 과정은 필터 보조 재료에서 입자들의 사이즈의 분포에서 넓게 퍼짐(약 2㎛ 내지 약 100㎛의 범위)으로 인해 더욱 어려워진다. 2㎛ 직경을 갖는 입자의 충전물(fill)을 약 0.85의 다공성으로 유동화시키기 위해, 0.00016m/s의 유동율을 가질 필요가 있다. 100㎛의 직경을 갖는 입자의 충전물을 유동화시키기 위해, 0.34m/s의 유동율, 즉, 2㎛의 직경을 갖는 입자의 경우보다 약 2,000배 더 큰 유동율을 필요로 한다. 결과적으로, 유동에 의해 생성된 힘이 점착력보다 크더라도, 균일한 유동화 조건이 단순히 압축 공기를 공급하여 이루어지지 않을 수 있다. 오히려, 일종의 정리 과정이 이루어져서, 미세한 성분은 이동되지만 거친 성분은 필터 보조 재료 저장소의 바닥에서 움직이지 않은 채로 남는다. 이 정리 효과는 필터 보조 재료가 필터 보조 재료 저장소 위에 배열된 유동화 장치에 의한 압축 공기의 분출에 의해 상방향으로 소용돌이치면 일어난다.
본 발명의 목적은, 필터 보조 재료 저장소에서 필터 요소를 닦아낸 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성된 혼합물의 유동성이 간단하고 효과적인 방식으로 유지될 수 있는 상술한 유형의 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 장치를 제조하는 것이다.
본 발명에 따라, 이 목적은 청구항 제 1항의 첫 번째 부분에 기재된 특징을 포함하는 습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위한 장치의 경우에, 상기 장치가 서로 다른 복수의 필터 장치의 필터 요소로부터 세척된 물질을 수용하기 위한 적어도 하나의 저장소와 복수의 서로 다른 필터 장치로부터 세척된 물질을 기계적으로 혼합하기 위한 혼합 장치를 포함한다는 점에서 이루어진다.
본 발명에 따른 해결방법에 깔려 있는 개념은 미정제 가스의 부분 흐름이 그 각각을 통해 흐르는 복수의 필터 장치로부터 세척된 재료가 하나의 동일한 저장소에 수용되고 세척된 재료의 입자들 간의 점착을 기계적으로 파괴하기 위해 혼합 장치에 의해 저장소 내에서 기계적으로 혼합되고, 이런 식으로 세척된 재료로 저장소가 "성장(growth)"을 방지하여, 상이한 필터 장치로부터 세척된 재료를 서로 섞는 과정으로 인해 저장소에 존재하는 재료의 최대한 가능한 정도의 균질성을 얻는다.
이에 의해 보다 신뢰성 있는 공정이 이루어지고, 저장소 내의 재료가 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성된 혼합물의 유동성을 해치지 않고 저장소에 담긴 습식 페인트 오버스프레이의 더 높은 레벨의 농도를 생성하도록 농축될 수 있다.
그러나, 다른 한편, 개별 필터 장치가 그와 관련한 자신의 별개의 필터 보조 재료 저장소를 가지면, 이러한 매우 많은 개수의 필터 보조 재료 저장소에 대한 준비가 되어야 하고, 그 재료 조성에 관해 계속해서 정확히 체크해야 한다. 습식 페인트 오버스프레이에 의해 다양한 필터 장치에 부과되는 다양한 하중으로 인해, 농도 계수, 즉, 필터 보조 재료 저장소에 존재하는 재료의 총량에 대한 습식 페인트 오버스프레이의 각 비율, 습식 페인트 오버스프레이가 미정제 가스의 흐름에 들어가는 도포 영역에 대한 특정 필터 장치의 위치에 의존함은 필터 보조 재료 저장소마다 현저히 상이하다. 농축된 필터 보조 재료/페인트 혼합물의 유동성은 이에 따라 상이하다. 추출 과정이 필터 보조 재료 저장소 중 단 하나에서 더 이상 정확히 실시될 수 없다면, 이는 과정이 수작업으로 개입할 필요가 있으므로 중단되게 된다. 재료의 교환 시간은 개별 필터 보조 재료 저장소에 대해 개별적으로 설정되어야 하고, 이들은 습식 페인트 오버스프레이의 농도가 그 임계 범위를 넘음을 신뢰성 있게 보장하는 방식으로 선택될 필요가 있다. 이는 습식 페인트 오버스프레이로 충전된 필터 보조 재료 및 신선한 필터 보조 재료에 모두에 관해 재료의 높은 소모율을 의미하고, 필터 보조 재료의 보관과 수송에 상응하게 높은 지출이 이루어진다.
이와 대조적으로, 미정제 가스의 부분 흐름이 각각 이를 통해 흐르는 몇 개의 필터 장치에 대해 습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위한 본 발명에 따른 장치의 경우에 농도 계수와 그 안의 재료의 레벨에 관해 단 하나의 저장소만 체크되어야 한다. 또한, 복수의 서로 다른 필터 장치로부터 세척된 재료가 기계적으로 혼합된다는 사실로 인해, 다른 필터 장치로부터 세척된 습식 페인트 오버스프레이로 덜 심하게 충전된 재료와 이를 혼합하여 특정 필터 장치로부터 세척된 재료의 습식 페인트 오버스프레이의 특히 높은 농도를 보상할 수 있다. 결과적으로, 더 큰 저장소의 재료가 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성된 혼합물의 유동성을 손상시키지 않고, 보다 높은 레벨의 농도의 습식 페인트 오버스프레이로 농축될 수 있다.
또한, 단일 대형 저장소의 제조에 대한 제조 비용은 단 하나의 필터 장치에 각각 연관된 많은 작은 필터 보조 재료 저장소를 제조하는데 필요한 지출보다 작다.
복수의 필터 장치에 관한 저장소의 내부의 더 많은 양의 공간으로 인해, 저장소 내부에 적절한 혼합 장치를 설치하기가 훨씬 더 간단하다.
바람직하게는, 저장소는 제 1 필터 장치의 아래에 수직으로 위치한 영역으로부터 제 2 필터 장치의 아래에 수직으로 위치한 영역으로 연장하는 홈통(trough)의 형태이므로, 원리적으로, 필요에 따라 가능한 한 많은 추가 필터 장치가 제 1 필터 장치와 제 2 필터 장치 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 적어도 3개의 서로 다른 필터 장치로부터 세척된 재료를 수용하기 위한 준비가 저장소에 이루어진다.
혼합 장치는 바람직하게는 실질적으로 수평으로 배향된 회전축을 중심으로 회전 가능한 하나 이상의 혼합 도구를 포함한다. 이에 의해 달성되는 효과는
저장소 내에 담긴 재료가 회전축을 따른 방향에서 완전히 혼합되어 저장소 내의 재료의 농도에 차이가 없다.
복수의 필터 장치의 필터 요소로부터 세척된 재료를 수용하기 위해 긴 저장소가 사용되는 경우에도 완전한 혼합이 이루어질 수 있도록 하기 위해서, 혼합 장치가, 실질적으로 수평으로 배향된 회전축을 중심으로 회전 가능하고 회전축의 방향에서 하나 뒤에 다른 하나가 배열된 적어도 두 개의 회전 샤프트를 포함하는 준비가 이루어질 수 있다.
혼합 도구를 장착하기 위해 단 하나의 긴 회전 샤프트 대신에 복수의 짧은 회전 샤프트를 사용하여, 혼합 도구의 회전 운동을 만드는데 필요한 구동력이 감소될 수 있다.
저장소 내의 재료의 입자 사이의 결합력을 파괴하기 위해, 혼합 장치는 임의의 적절한 혼합 도구를 구비할 수 있다.
특히, 하나 이상의 패들(paddle), 하나 이상의 보습(ploughshare) 및/또는 하나 이상의 나선, 나사 또는 나사선을 포함하는 혼합 장치를 구비할 수 있다.
저장소에 배열된 재료를 완전히 서로 혼합하기 위해, 혼합 장치가 서로 대향된 회전 방향을 갖는 둘 이상의 나선을 포함하는 것이 편리하다.
이에 의해 재료의 미세 부분이 저장소로부터 제거되는 정리 효과가 저장소 내의 재료를 기계적으로 서로 혼합시키는 과정 중에 발생하지 않으므로, 본 발명에 따른 장치의 필터 보조 재료의 입자 사이즈 분포는 습식 페인트 입자를 매립(embedding)하여 점착성을 제거하기 위해 가능한 한 넓은 표면적을 달성하는 방식으로 선택될 수 있다.
특히, 입자의 적어도 20 중량%가 2㎛ 미만의 입자 사이즈를 갖는 필터 보조 재료가 사용될 수 있다.
필터 보조 재료의 밀도는, 예를 들어, 약 2.75g/cm3에 이를 수 있는, 예를 들어, 석분(stone dust)이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치에서, 그 원재료(bulk material) 특성이 점착성으로 설명될 수 있는 필터 보조 재료도 사용될 수 있다.
저장소가 저장소로부터 습식 페인트 오버스프레이로 충전된 필터 보조 재료를 분리하기 위한 재료 출구 구멍을 포함하면, 혼합 장치가 재료 출구 구멍을 통해 재료를 배출하는 과정을 돕는 혼합 도구를 포함하는 것이 편리하다.
또한, 저장소는 이에 신선한 필터 보조 재료를 공급하여 저장소에 존재하는 재료의 습식 페인트 오버스프레이의 농도를 감소시키기 위한 신선한 필터 보조 재료를 위한 입구를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 신선한 필터 보조 재료를 위한 입구는 저장소의 제 1 단부(end) 영역에 배치되고, 저장소는 제 1 단부 영역 맞은편에 위치한 저장소의 제 2 단부 영역에 배치되는 재료 출구 구멍을 포함한다.
완전한 회전 과정에서, 혼합 장치가 혼합 영역을 쓸고, 저장소가 그 내부 윤곽이 혼합 영역의 외형에 맞는 혼합 섹션(mixing section)을 포함하면, 저장소에 담긴 재료의 특히 완전한 혼합이 얻어진다.
저장소가 혼합 섹션을 포함하고 혼합 장치가 완전한 회전 과정에서 저장소의 전체 혼합 섹션을 실질적으로 쓸어 내면 특히 편리하다.
이에 의해, 바람직하게는, 저장소에 의해 수용되는 실질적으로 모든 재료가 장치의 정상 작동시 저장소의 혼합 섹션에 배치되도록 제공된다.
저장소의 혼합 섹션은 특히 실질적으로 원통형이거나 또는 원통 단면의 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 오버스프레이 입자를 함유하는 미정제 가스의 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위한 방법에 대한 것이다.
본 발명의 추가 목적은 필터 요소로부터 세척된 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성된 혼합물의 적절한 유동성이 필터 보조 재료 저장소들에서 간단하고 효과적인 방식으로 유지될 수 있는 습식 페인트 오버스프레이의 분리를 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 목적은 하기의 과정 단계들을 포함하는 오버스프레이 입자를 함유하는 미정제 가스의 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 방법에 의해 달성된다:
- 서로 다른 입구 구멍을 통해 서로 다른 적어도 두 개의 필터 장치로 들어가는 적어도 두 개의 부분 흐름으로 미정제 가스의 흐름을 분할하고, 상기 필터 장치는 각각 미정제 가스의 부분 흐름으로부터 오버스프레이를 분리하기 위해 하나 이상의 필터 요소를 각각 포함하고;
- 필터 요소에 의해 미정제 가스의 부분 흐름으로부터 오버스프레이를 분리하고;
- 복수의 서로 다른 필터 장치의 필터 요소로부터 재료를 세척하고;
- 동일한 저장소에 복수의 서로 다른 필터 장치로부터 세척된 재료를 모으고;
- 혼합 장치에 의해 저장소에서 복수의 서로 다른 필터 장치로부터 세척된 재료를 기계적으로 서로 섞는다.
저장소는 바람직하게는 필터 장치들 수직 바로 아래에 배치되어 그로부터 저장소가 세척된 재료를 받는다.
또한, 미정제 가스의 부분 흐름이 저장소로부터 필터 보조 재료를 흡수하도록 저장소를 적어도 부분적으로 통과하게 하는 준비가 이루어질 수 있다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 하기의 설명 및 예시적인 실시예의 그래픽 예시의 주제를 형성한다.
본 발명은, 필터 보조 재료 저장소에서 필터 요소를 닦아낸 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성된 혼합물의 유동성이 간단하고 효과적인 방식으로 유지될 수 있는, 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 장치를 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은, 그 아래 배열된 오버스프레이 입자를 함유하는 미정제 가스의 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 장치를 포함하는 도장 부스의 개략 수직 단면도로서, 여기서 장치는 도장 부스 아래에 배치되는 유동 챔버와 유동 챔버의 양 측면들에 배열된 복수의 필터 모듈을 포함하는, 도면.
도 2는, 도 1에 상응하지만 횡방향 에어 커튼(air curtain)의 생성을 위해 유동 챔버로 공급되는 공기 공급부와 필터 모듈로부터 나오는 배기 공기, 미정제 가스의 각각의 유동 방향이 화살표로 추가 표시된 도 1에 예시된 플랜트의 개략 수직 단면도.
도 3은, 도 1 및 도 2에 예시된 플랜트의 위에서 본 개략 평면도.
도 4는, 두 개의 인접한 추가 필터 모듈 사이에 배치된 개별 필터 모듈(중앙 모듈)의 개략 사시도.
도 5는, 도 4에 예시된 필터 모듈의 개략 정면도.
도 6은, 혼합 장치가 그 아래에 배치되는 저장소와 필터 모듈의 개략 단면도.
도 7은, 필터 모듈들 아래에 배열된 혼합 장치와 함께 저장소와 플랜트의 종방향에서 서로 연이어 있는 3개의 필터 모듈의 개략 종방향 단면도.
도 8은, 수평 회전축을 중심으로 회전 가능하고 대향하는 회전 방향을 갖는 두 개의 나선을 포함하는 혼합 장치의 개략 측면도.
도 9는, 4개의 필터 모듈을 각각 포함하는 두 개의 그룹의 개략 측면도로서, 여기서 각각의 그룹의 필터 모듈은 각각의 그룹의 필터 모듈로부터 세척된 재료를 혼합하기 위한 혼합 장치를 갖는 저장소와 함께 연계되는, 도면.
도 10은, 한 그룹이 8개인 필터 모듈의 개략 측면도로서, 여기서 이 큰 그룹의 필터 모듈이 단일의 긴 저장소와 연계되고, 그 혼합 장치는 실질적으로 수평으로 배향된 회전축을 중심으로 회전 가능하고 회전축 방향에서 하나 뒤에 다른 하나가 배치되는 혼합 도구를 장착하는데 사용되는 두 개의 회전 샤프트를 포함하는, 도면.
유사하거나 또는 기능적으로 동일한 요소는 각각의 도면에서 동일한 도면번호로 표시된다.
일반적으로 도면부호 100을 갖고, 도 1 내지 도 7에 예시된 차체(102)에 분무하기 위한 플랜트가 순전히 개략적으로 예시된 컨베이어 장치(104)를 포함하고 이에 의해 차체(102)가 일반적으로 도면부호 110을 갖는 도장 부스에서 도포 영역(108)을 통해 운송 방향(106)으로 이동될 수 있다.
도포 영역(108)은 각각의 부스 벽(114)에 의해, 그 자체가 도장 부스(110)의 종방향에 상응하는, 운송 방향(106)에 대해 직각인 수평으로 연장하는 횡방향(112)에서 컨베이어 장치(104)의 각각의 면에 결합된 도장 부스(110)의 내부이다.
예를 들어, 도장 로봇의 형태인, 분무 장치(116)가 도장 부스(110)에서 컨베이어 장치(104)의 양 측면에 배치되어 있다.
도 2에 화살표(118)로 표시된 바와 같이, 위로부터 실질적으로 수직 방향에서 도포 영역(108)을 하향으로 통과하는 공기 순환 루프(loop)(일부만 도시)에 의해 공기 유동이 생성된다.
이 공기 유동은 도포 영역(108)에서 오버스프레이 입자 형태인 페인트 오버스프레이를 잡아낸다. 여기서, "입자"라는 용어는, 고체와 액체 입자, 특히 액적(droplet)을 포함한다.
습식 도장 과정을 사용할 때, 습식 페인트 오버스프레이는 페인트 액적으로 이루어진다. 대부분의 오버스프레이 입자의 최대 치수는 약 1㎛ 내지 약 100㎛의 범위 내에 있다.
도포 영역(108)으로부터 오버스프레이 입자로 충전된 배기 공기 흐름이 이후에 미정제 가스의 흐름으로 불린다. 미정제 가스의 흐름의 유동 방향은 도 2와 도 6에서 화살표(120)로 예시되어 있다.
미정제 가스의 흐름은 하방향으로 도장 부스(110)를 떠나고 미정제 가스의 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는데 사용되고 도포 영역(108) 아래에 배치되는 도면부호 126을 갖는 장치에 들어간다.
장치(126)는 실질적으로 평행육면체(parallelepipedal)의 유동 챔버(128)를 포함하고, 이는 운송 방향(106)에서 도장 부스(110)의 전체 길이에 연장하고 도장 부스(110)의 측방향 부스 벽(114)과 실질적으로 수평인 수직 측벽(130)에 의해 횡방향(112)에서 결합된 유동 챔버(128)가 도장 부스(110)와 실질적으로 동일한 수평 단면적이고 도장 부스(110)의 표면적의 수직 투영면 내에 실질적으로 전체가 배치된다.
도 7에서 가장 잘 알 수 있듯이, 다수, 예를 들어, 3개의 필터 모듈(132)이 유동 챔버(128)의 두 면 각각에 배치되고, 이들은 습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위해 장치(126)의 종방향(134)에서 (이는 운송 방향(106)과 일치함) 연장하는 두 열의 모듈(136)을 형성한다.
각각의 열의 모듈(136)은 두 개의 인접한 필터 모듈(132) 사이에 배치되는 하나 이상의 중앙 모듈(140), 일 열의 모듈(136)의 일단부를 각각 형성하는 두 개의 모서리 모듈(138)을 포함한다.
개별 필터 모듈(132)은 장착되는 도장 공장(paint shop)의 위치로부터 먼 지점에서 제조되고 도장 공장의 그 장착 위치까지 단일 물품으로서 수송되는 예비 조립된 유닛(154)의 형태이다. 그 장착 위치에서, 예비 조립된 유닛(154)이 그 의도한 작동 위치에 배치되고 하나 이상의 인접한 예비 조립된 유닛(154)에 연결되고 도포 영역(108)에 대한 지지 구조물에도 연결된다.
하기의 설명에서, 필터 모듈(132)의 구성은 중앙 모듈(140)의 예를 사용하여 도 4와 도 5를 참조하여 설명된다.
이 모듈은 후방 지지부(158; 도 4) 중 각각의 하나에 수평 타이 바(162; tie bar)에 의해 그 상단부에 각각 연결된 두 개의 수직 전방 지지부(160)와 두 개의 수직 후방 지지부(158)로 구성된 지지 구조물(156)을 포함한다.
또한, 전방 지지부(160)는 추가(미도시) 타이 바에 의해 그 상단부에서 함께 연결되어 있다.
또한, 후방 지지부(158)는 (미도시) 연결 골격(framework)에 의해 또는 (미도시) 타이 바에 의해 함께 연결되어 있다.
지지 구조물(156)의 상단부에서의 타이 바는 수평 커버 벽(164)을 갖는다.
필터 모듈(132)의 수직 정면 벽(166)은 정면 지지부(160)의 정면에 유지된다.
커버 벽(164)과 정면 벽(166)은 필터 모듈(132) 밖에 위치한 유동 챔버(128)의 영역으로부터 필터 모듈(132) 내에 배열된 필터 요소 수납 챔버(170)를 분리하는 필터 모듈(132)의 격벽(168)을 형성한다.
모듈 열(136; module row)에 서로 인접하게 배열된 두 개의 필터 모듈(132)이 간단하고 안정적인 방식으로 함께 연결될 수 있도록 또는 필터 모듈(132)이 유동 챔버(128)의 인접한 경계 벽에 연결될 수 있도록, 개별 필터 모듈(132)의 지지 구조물(156)이 횡방향(112)에서 및 수직으로 배향되고 인접한 경계 벽에 또는 인접한 필터 모듈(132)의 상응하는 접촉면(242)에 놓일 수 있는 실질적으로 편평한 접촉면(242)을 갖는 하나 이상의 후방 지지부(158)를 포함한다.
인접한 필터 모듈(132)에 대한 연결을 위한 역할을 하는 후방 지지부(158)는 바람직하게는 거의 U자형 프로파일을 갖는다.
도 4에서 알 수 있듯이, 각각의 중앙 모듈(140)이 그 개방면이 서로 마주하는 U자형 프로파일을 갖는 두 개의 후방 지지부(158)를 포함하여 중앙 모듈(140)이 인접한 다른 필터 모듈(132)에 양 면에 연결될 수 있다.
그러나, 이와 대조적으로, 각각의 모서리 모듈(138)은 U자형 프로파일을 갖는 단 하나의 후방 지지부(158)를 포함하고; 인접한 필터 모듈(132)에 연결될 필요가 없는 각각의 맞은편 후방 지지부(158)는 예를 들어, 그 기계적 강성도를 증가시키기 위해 U자형 프로파일보다 T자형 프로파일을 가질 수 있다.
다른 많은 점에서, 모서리 모듈(138)은 앞서 상술한 중앙 모듈(140)과 그 구성 및 기능에 상응한다.
필터 모듈(132)의 필터 요소 수납 챔버(170)에서, 다수의, 예를 들어, 10개의, 필터 요소(172)가 후방 지지부(158)의 뒷면에 유지된 공통 본체(174; base body)로부터 수평 방향으로 돌출하는 두 개의 열로 하나 위에 다른 하나가 배치된다.
필터 요소(172)는, 예를 들어, 그 외면에 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)의 막을 구비한 소결 폴리에틸렌으로 구성된 판으로 형성될 수 있다.
PTFE의 코팅은 필터 요소(172)의 필터 등급을 증가시키고 (즉, 투과성을 감소시키고), 또한 미정제 가스의 흐름으로부터 분리된 습식 페인트 오버스프레이의 영구 점착을 방지하는 역할을 한다.
필터 요소(172)와 그 위의 PTFE 코팅의 원료 물질은 다공성을 보여 미정제 가스가 그 기공(pore)을 통해 개별 필터 요소(172)의 내부에 들어갈 수 있다.
또한, 필터 표면들이 함께 붙는 것을 방지하기 위해, 이들은 미정제 가스의 흐름에 첨가된 필터 보조 재료로 구성된 장벽층을 구비한다. 이러한 바람직하게는 입자와 같은 보조 재료는 일반적으로 "예비코팅" 재료로도 불린다.
장치(126)가 작동할 때, 장벽층은 필터 표면에 미정제 가스의 흐름(120)에 의해 전달되는 필터 보조 재료의 증착에 의해 형성되고, 이는 이에 점착되는 습식 페인트 오버스프레이로 인해 필터 표면들이 함께 붙는 것을 방지한다.
미정제 가스의 흐름(120)으로부터의 필터 보조 재료는 필터 모듈(132)의 전면 벽(166)과 커버 벽(164)의 내면들에도 증착되고 여기서 유사하게 이에 습식 페인트 오버스프레이가 점착되는 것을 방지한다.
원리적으로, 습식 페인트 오버스프레이의 유체 성분으로서 흡수될 수 있는 임의의 매체가 필터 보조 재료로서 사용될 수 있다.
특히 예를 들어, 백악(chalk), 석분, 규산알루미늄, 산화알루미늄, 산화실리콘, 코팅 분말 등이 필터 보조 재료로 고려된다.
이에 대한 대안으로 또는 이에 추가하여, 제올라이트 또는 중합체, 유리(glass) 또는 규산알루미늄 및/또는 예를 들어, 천연 또는 합성 제조된 섬유들로 구성된 다른 중공(hollow)의, 예를 들어, 구형(spherical) 몸체와 같은, 공동(cavity)과 같은 구조를 갖고, 그 외부 치수에 비해 넓은 내부 표면적을 갖는 입자가 오버스프레이와 결합 및/또는 흡수를 위한 필터 보조 재료로 사용될 수 있다.
이에 대한 대안으로 또는 이에 추가하여, 예를 들어, 아민-, 에폭시-, 카르복실-, 히드록실- 또는 이소시아네이트(isocyanate) 그룹으로부터의 화학 반응 입자, 옥틸 실란 또는 고체 또는 액체 단량체, 저중합체 또는 중합체, 실란, 실라놀 또는 실록산으로 후처리된 산화알루미늄으로 구성된 화학적 반응성 입자와 같은 오버스프레이와 화학적으로 반응하는 입자가 오버스프레이와 결합 및/또는 흡수하기 위한 필터 보조 재료로 사용될 수도 있다.
필터 보조 재료는, 예를 들어, 약 10㎛ 내지 약 100㎛의 범위 내의 평균 직경을 갖는 복수의 미립자 필터 보조 재료들로 구성되는 것이 바람직하다.
필터 보조 재료가 도장 공장(100)의 도포 영역(108)에 도달할 위험 없이 미정제 가스의 흐름에 보조 재료가 공급될 수 있도록, 또한 습식 페인트 오버스프레이와 함께 필터 요소(172)로부터 세척된 필터 보조 재료가 채집될 수 있도록, 각각의 그룹의 다수의, 예를 들어, 3개의, 필터 모듈(132)을 관련한 예를 들어, 3개의 필터 모듈(132)의 전체 길이에서 장치(126)의 종방향(134)에서 연장하는 공통의 저장소(176)에 연계시키기 위한 준비가 이루어진다 (도 7 참조).
저장소(176)는 실질적으로 홈통 형상이고 이는 상부 입구 섹션(178) 및 그 하단부에서 입구 섹션(178)에 인접한 혼합 섹션(180)을 갖는다.
입구 섹션(178)은 적어도 약 30°의 각도로 수직에 대해 경사지고 하나의 단부 벽(182)으로부터 다른 단부 벽까지 연장하는 2개의 상호 대향하는 측벽(184)과 종방향(134)에 대해 서로 수직으로 연장하는 2개의 단부 벽(182)에 의해 결합된다.
입구 섹션(178)의 하단부에 인접한 혼합 섹션(180)은 실질적으로 원통형이고
원통의 섹션의 형상이고 저장소(176)의 입구 섹션(178)의 측벽(184)의 하부 에지에 인접한 외벽의 상부 에지의, 예를 들어, 약 270°의 외주 각도(peripheral angle)에서 연장하여 혼합 섹션(180)이 입구 섹션(178)으로 상방향으로 열려 있다.
저장소(176)의 입구 섹션(178)의 측벽(184) 중 하나에 유지된 유동화 수단(198)은 이 재료를 섞이도록 하여 저장소(176)의 입구 섹션(178)을 통과하는 미정제 가스의 흐름으로, 그 안에 함유된 필터 보조 재료를 포함하는, 이 재료를 도입하도록 그 아래 위치하고 저장소(176)에 수납된 재료에 압축 공기의 펄스들을 전달하는 역할을 한다.
플랜트(100)가 기능할 때, 유동화 수단(198)은 간헐적으로, 예를 들어, 각각의 경우에 약 5초 동안 분당 4번 작동된다.
유동화 수단(198)은 필터 모듈(132)당 다수의, 예를 들어, 적어도 두 개 이상의 압축 공기의 공급을 위한 출구 노즐(200)을 포함하고, 노즐은 저장소(176)의 혼합 섹션(180)을 향해 하향으로 넓어지는 원추형 압축 공기를 각각 생성할 수 있는 원추 제트(cone jet)의 형태이다.
출구 노즐(200)은 저장소(176)의 입구 섹션(178)의 측벽(184) 중 하나를 통과하고 저장소(176) 밖에 위치한 압축 공기 소스(202; compressed air source)에 통하는 압축 공기 파이프라인(196)에 배치된다.
저장소(176)의 혼합 섹션(180)에서, 상이한 필터 모듈(132)의 필터 요소(172)로부터 세척되고 혼합 섹션(180)을 일정 레벨(206; 도 6)까지 채우는 재료의 기계적 완전한 혼합을 일으키기 위한 혼합 장치(204)가 배치되어 있다.
도 7에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 혼합 장치(204)는 회전 샤프트(208)를 포함하고 이는 장치(126)의 종방향(134)과 평행하게 연장하고 종방향(134)에 평행하게 연장하는 수평 회전축(212)을 중심으로 회전 가능하도록 저장소(176)의 단부 벽(182)의 베어링(210)에 의해 장착되어 있다.
회전 샤프트(208)의 일단부는 저장소(176)의 단부 벽(182) 중 하나를 통해 유체가 새지 않는 방식으로 지나가고 저장소(176) 밖에 위치한 회전 구동 수단(214; 예를 들어, 전기 구동 모터)에 커플링되어 있다.
혼합 장치(204)의 회전 샤프트(208)는, 예를 들어, 약 20m의 도장 부스(118)의 전체 길이에 연장할 수 있다.
저장소(176)의 혼합 섹션(180)을 채우는데 필요한 재료의 체적은, 예를 들어, 적어도 750 l에 이를 수 있다.
예를 들어, 보습 또는 패들(218) 형태일 수 있는 복수의 혼합 도구(216)가 그와 함께 회전하도록 회전 샤프트(208) 상에 고정되어 있다.
저장소(176)의 혼합 섹션(180)의 내부 형상은, 회전축(212) 둘레에서 혼합 장치(204)의 회전 샤프트(208)의 완전한 회전 과정에서, 혼합 도구(216)가 저장소(176)의 혼합 섹션(180)의 내부 형상에 실질적으로 대응하는 외형의 혼합 영역(220)을 쓸어내는 방식으로, 혼합 장치(204)의 혼합 도구(216)의 외형으로 변형된다.
바람직하게는, 혼합 장치(204)는 회전축(212) 둘레에서의 완전한 회전을 완료하는 동안 저장소(176)의 혼합 섹션(180)의 실질적으로 전체를 쓸어낸다.
회전 구동 수단(214)에 의해 구동될 때 혼합 장치(204)의 혼합 운동으로 인해, 저장소(176) 내의 재료를 구성하는 입자간 결합력이 파괴되고 회전 샤프트(208)의 종방향에서 재료의 혼합이 실시되어 저장소(176) 내의 농도 차이가 없고 특히 습식 페인트 오버스프레이와 필터 요소(172)로부터 세척된 필터 보조 재료의 신선한 필터 보조 재료의 비율이 저장소(176)의 모든 곳에서 실질적으로 같이 양호하다.
신선한 필터 보조 재료가 저장소(176)에 공급될 수 있도록, 신선한 필터 보조 재료의 (미도시) 소스에 연결된, 신선한 필터 보조 재료용 입구(222)가 저장소(176)의 일 단부벽(182)에 제공된다.
신선한 필터 보조 재료용 입구(222)와 마주하는 단부 벽(182)에서, 원통형 혼합 섹션(180)의 하부의 둥글게 된(rounded) 부분에 가까운 혼합 섹션(180)의 하부 영역에 배열된 재료 출구 구멍(224)이 제공된다.
습식 페인트 오버스프레이가 농후해진 필터 보조 재료는 입구(222)를 통한 신선한 필터 보조 재료의 공급에도 불구하고 저장소(176)의 충전 레벨(206)을 실질적으로 일정하게 유지하기 위해 이 재료 출구 구멍(224)을 통해 저장소(176)로부터 추출될 수 있다.
재료 출구 구멍(224)을 통해 재료를 배출하는 과정을 돕는 혼합 도구(216')가 재료 출구 구멍(224) 근처의 회전 샤프트(208)에 배치되고, 상기 혼합 도구(216')는 회전 샤프트(208)로부터 방사방향으로 또는 축방향에서 단부 벽을 향해 돌출한다.
회전 샤프트(208)로부터 방사 방향으로 돌출하는 단 하나의 패들(218)을 갖는 대신, 혼합 장치(204)의 혼합 도구(216)가 혼합 장치(204)의 회전축(212)과 동축 관계인 나선(226)의 형태일 수도 있다.
특히, 혼합 장치(204)는 상호 대향하는 회전 방향을 갖는 2개의 나선(226, 226')을 구비할 수 있다.
이러한 나선은 동일한 피치를 가질 수 있지만, 서로 상이한 반경이다.
2개의 나선(226, 226')의 대향하는 회전 방향으로 인해, 혼합 섹션(180)에 위치한 재료의 특히 완전한 혼합이 달성된다.
또한, 혼합 장치(204)의 작용으로 인해, 저장소(176)의 재료의 표면이 매끄러워지고, 하부에 구멍을 뚫은(undermining) 결과 저장소(176)에 형성될 수 있는 재료 브리지(material bridge)가 부서진다.
유동 챔버(128)로부터 필터 모듈(132)로 들어가는 미정제 가스의 흐름을 개별 필터 모듈(132)과 각각 연관된 미정제 가스의 부분 흐름(228)으로 분할하도록, 미정제 가스의 이러한 흐름(228)을 개별 저장소(176)의 입구 섹션(178)으로 적절히 향하게 하고, 유동 챔버(182)로부터 오는 미정제 가스의 흐름이 필터 요소(172)에 직접적으로 접근하는 것을 방지하기 위해, 개별 필터 모듈(132)은 입구 채널(232)의 형태로 그 관류(through-flow) 단면이 좁은 섹션(234)을 향해 미정제 가스의 흐름(228)의 유동 방향으로 좁아지는 슬릿(slit)과 같은 입구 구멍(230)을 구비한다.
이에 대한 대안으로 또는 이에 추가하여, 입구 채널(232)이 좁은 섹션(240)으로부터 멀어지는 미정제 가스의 흐름의 유동 방향으로 넓어지는 관류 단면을 갖는 준비가 이루어질 수도 있다.
입구 채널(232)이 지지 구조물(156)의 정면 지지부(160)로부터 상방향으로 경사진 방향으로 연장하고, 예를 들어, 수평에 대해 약 40°내지 약 65°의 각도로 경사진 경사 흡입 요소(236)에 의해 하방향으로 결합된다.
흡입 요소(236)는 예를 들어, 약 1m 내지 약 2m의 입구 구멍(230)의 실질적으로 전체 길이에서 유동 챔버(128)의 종방향(134)으로 연장하고, 이는 종방향(134)에서 전체 필터 모듈(132)의 크기에 실질적으로 상응한다.
상방향에서, 입구 구멍(230)은 전면 벽(166)의 하부 에지로부터 필터 모듈(132)의 내부로 하향으로 경사진 상부 가이드 판(238)에 의해 및 전면 벽(166)의 하부 에지에 의해 경사지어진다.
상부 가이드 판(238)은, 예를 들어, 약 55° 내지 약 70°의 각도로 수평에 대해 경사지고, 예를 들어, 1m 내지 2m의 입구 구멍(230)의 실질적으로 전체 폭에서 종방향(134)으로 연장한다.
미정제 가스의 부분 흐름(228)에 대한 이러한 상부 가이드 판(238)으로 인해, 미정제 가스의 흐름이 필터 모듈(132)의 전면 벽(166)에서 분리되지 않고, 저장소(176; 도 6)로 직접 편향되는 효과가 이루어진다.
필터 모듈(132)이 기능할 때, 상부 가이드 판(238)은 필터 보조 재료의 코팅을 구비하여 상부 가이드 판(238)이 세척하기 쉽고 오버스프레이가 상부 가이드 판(238)에 직접 점착되지 않는다.
상술한 입구 구멍(230)의 기하학적 구성의 결과, 입구 구멍(230)이 좁은 섹션(234)을 포함하고 이 섹션에서 입구 구멍(230)의 관류 단면이 가장 작아 미정제 가스의 속도가 최대가 되는 효과가 달성된다.
바람직하게는, 좁은 섹션에서 미정제 가스의 속도는 약 2m/s 내지 약 8m/s에 이르고, 특히 약 3m/s 내지 약 5m/s이다.
이런 식으로, 필터 보조 재료가 유동 챔버(128), 도포 영역(108), 닫힌 박스를 형성하는 필터 모듈(132)의 내부에 들어가는 것이 효과적으로 방지된다. 결과적으로, 필터 요소(172)의 세척 및 저장소(176)의 필터 보조 재료의 유동화는 필터 모듈(132)에 대한 미정제 가스의 공급을 중단할 필요없이, 또는 도포 영역(108)에서 페인트 분무 장치(116)의 작동을 중단할 필요도 없이 적시에 임의의 지점에서 이루어질 수 있다.
또한, 미정제 가스의 부분 흐름(228)이 각각의 입구 구멍(230)으로부터 나와 저장소(176)로 보내진다는 점에서, 미정제 가스의 부분 흐름(228)의 방향 재설정이 저장소(176)의 입구 섹션(178)에서 이루어짐이 보장된다. 그러므로, 저장소(176) 내의 물질을 유동화하는 과정에 의해 생성된, 적절한 양의 필터 보조 재료가 미정제 가스의 부분 흐름(228)에 의해 함께 운반된다.
유동 챔버(128)로부터 입구 구멍(230)을 통해 필터 모듈(132)의 내부로의 미정제 가스의 흐름의 유동은 도 6에 개략적으로 예시되어 있다. 이로부터, 수평으로 연장하는 축을 갖는 회전 드럼과 같은 유동이 필터 모듈(132)의 내부에 형성됨을 명백히 알 수 있다.
입구 구멍(230) 맞은편의 저장소(176)의 측면에서, 이제 필터 보조 재료로 충전되어 있는, 미정제 가스의 흐름이 보조 재료 저장소(176)의 입구 섹션(178)으로부터 흐르고, 그 다음에 필터 요소 수납 챔버(170)의 전체 체적을 통해 분포되어 필터 요소(172) 둘레에서 난류가 일어나고, 좁은 섹션(234)의 미정제 가스의 흐름(228)에 부여된 높은 동력에 의해, 개별 필터 요소(172)에서 필터 보조 재료의 균질한 분포가 보장된다.
개별 필터 모듈(132)의 작동 중에, 개별 필터 모듈(132)에 들어가는 미정제 가스의 부분 흐름(228)이 필터 요소(172)의 필터 표면들을 쓸어내어, 그와 함께 운반되는 필터 보조 재료와 그와 함께 운반되는 습식 페인트 오버스프레이가 필터 표면에 증착되고, 여과된 미정제 가스가 배기 공기의 흐름의 형태로 필터들의 다공성 표면을 통해 필터 요소(172)의 내부에 도달하고, 상기 내부는 이로부터 필터 요소(172)가 돌출하는 본체(174) 내의 공동에 연결되어 있다. 이 공동으로부터, 세척된 배기 공기의 흐름이 각각의 배기 공기 파이프(248)에 들어가고 이는 개별 필터 모듈(132)의 필터 요소(172)의 본체(174)로부터 유동 챔버(128)의 종방향(134)에 평행하게 연장하는 배기 공기 덕트(250)로 통하고 유동 챔버(128) 거의 중앙 하부에 배치된다 (특히, 도 1과 도 2 참조).
배기 공기 흐름의 유동 방향은 도 2에 화살표(252)로 표시되어 있다.
배기 공기 덕트(250)로부터, 이제 습식 페인트 오버스프레이가 세척된 배기 공기가 (미도시) 배기 공기 팬에 도달하고, 여기서부터 세척된 배기 공기가 (미도시) 냉각 스택(stack)과 (미도시) 공급 라인을 통해 도포 영역(108) 위에 배열된 (미도시) 공기 챔버, 소위 화관(plenum)에 공급된다.
이 공기 챔버로부터, 세척된 배기 공기가 필터 커버를 통해 도포 영역(108)으로 복귀한다.
이를 통해 세척된 배기 공기의 흐름의 일부가 (예를 들어, 굴뚝을 통해) 주변 환경으로 전달된 (미도시) 배기 공기 라인이, 공급 라인으로부터 분기된다.
주변 환경으로 전달된 이러한 일부의 배기 공기의 흐름이 각각의 공기 공급 라인(256; 도 1과 도 2)에 의해 (미도시) 공기 공급 시스템에 연결된 2개의 공기 커튼 생성 장치(254)에 의해 유동 챔버(128)로 공급되는 신선한 공기로 대체된다.
각각의 공기 커튼 생성 장치(254)는 필터 모듈(132)의 커버 벽(164)의 상부 측면을 따라 실질적으로 수평 방향에서 각각의 연관된 공기 커튼 생성 장치(254)로부터 서로 마주하는 모듈 열(136)의 상부 에지 사이의 좁은 섹션(262)으로 보내지는 각각의 공기 커튼을 생성하고, 이에 의해 이는 도포 영역(108)으로부터 습식 페인트 오버스프레이로 충전된 미정제 가스의 흐름(120)이 필터 모듈(132)의 상부 표면에 도달하고 필터 모듈(132)의 상부 표면에서 미정제 가스의 흐름(120)으로부터 습식 페인트 오버스프레이가 증착하는 것을 방지한다.
필터 모듈(132)의 상부 표면에서 공기 커튼 생성 장치(254)에 의해 생성된 횡방향 공기 커튼의 공기 유동의 평균 방향이 도 2에 화살표(264)로 예시되어 있다.
도포 영역(108)을 통과하는 공기의 대부분이 도포 영역(108), 유동 챔버(128), 필터 모듈(132), 배기 공기 파이프(248), 배기 공기 덕트(250), 배기 공기 팬 및 공급 라인과 도포 영역(108) 위의 공기 챔버를 포함하는 공기 순환 루프 둘레에서 재순환되어, 공기 순환 루프 둘레에 공급되는 공기가 공기 커튼 생성 장치(254)를 통한 신선한 공기의 유입에 의해 계속 가열되는 것이 방지된다.
필터 요소(172)에 의해 미정제 가스의 부분 흐름(228)으로부터 습식 페인트 오버스프레이의 분리가 건식 과정에 의해 실시되기 때문에, 즉, 세척 유체의 도움을 받아 세척되지 않으므로, 연속적 공기 루프 둘레에 공급되는 공기는 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 과정 중에 가습되지 않아 어떠한 장치도 공기 순환 루프 둘레에 공급되는 공기를 습기 제거하는데 필요하지 않다.
또한, 이러한 세척 유체로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 장치도 불필요하다.
필터 모듈(132)의 필터 요소(172)는 필터 보조 재료와 습식 페인트 오버스프레이로 충전하는 것이 예정된 레벨에 도달할 때 압축 공기의 펄스에 의해 예정된 시간 간격으로 세척된다.
이러한 세척 과정은 8시간 작업 교대당 1 내지 6번, 즉, 예를 들어, 약 1~8시간마다 (필터 요소(172)의 압력 손실의 발생에 따라) 실시될 수 있다.
압축 공기의 필수적인 펄스는 개별 필터 모듈(132)의 필터 요소(172)의 본체(174)에 배열된 (미도시) 펄스-생성 유닛에 의해 생성되고, 여기서 펄스-생성 유닛은 각각의 본체(174) 내에서 연장하고 펄스-생성 유닛으로부터 필터 요소의 내부로 통하는 압축 공기 튜브에 압축 공기 펄스를 전달할 수 있다.
필터 요소(172)의 내부로부터, 압축 공기 펄스가 다공성 필터 표면을 통해 필터 요소 수납 챔버(170)로 통과하여, 필터 표면 상에 형성된 그 위에 증착된 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료로 구성된 장벽층이 필터 표면들로부터 제거되어 이러한 필터 표면들이 그 원래의 깨끗한 상태로 복귀된다.
상술한 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치(126)에서, 필터 보조 재료가 각각 연관된 저장소(176)에서 필터 보조 재료를 유동화하는 과정에 의해서만 미정제 가스의 부분 흐름(228)에 첨가된다.
저장소(176)에 축적된 오버스프레이와 혼합된 필터 보조 재료가 제거되고 폐기 또는 처리 시설로 공급될 수 있도록, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치(126)는 저장소(176)의 재료 출구 구멍(224)에 부착된 (미도시) 필터 보조 재료 분리 장치와, 예를 들어, 저장소(176)로부터 재료를 추출하기 위한 흡인 팬(suction fan)을 포함한다.
오버스프레이 입자와 함께 필터 보조 재료를 함유하는 저장소(176)로부터 추출된 재료는 폐기되거나 또는 (재처리된 후에) 코팅 플랜트에서 적어도 일부가 재사용될 수 있다.
모듈 열(136)의 개략 측면도의 형태인 도 9에 예시된 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치(126)의 제 2 실시예는 모듈 열(136)의 전체 길이에서 연장하는 단 하나의 저장소(176)가 장치(126)의 종방향(134)에서 하나 뒤에 다른 하나가 배열된 모듈 열(136)의 모든 필터 모듈(132)과 연계되지 않고, 대신에, 각각의 모듈 열(136)이 다수의, 예를 들어, 2개의, 그룹들의 모듈(266a, 226b)로 분할되고 이들 각각은 다수의, 예를 들어, 4개의, 필터 모듈(132)을 포함하고 각각의 그룹의 모듈(266a, 266b)은 각각의 저장소(176a, 176b)가 그와 함께 연계되어 있고 이 저장소는 각각의 그룹의 모듈(266a, 266b)에서 필터 모듈(132)의 필터 요소(172)로부터 세척된 재료(필터 보조 재료와 습식 페인트 오버스프레이)를 수용한다는 점에서 상술한 장치(126)와 상이하다.
그러므로, 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 장치(126)의 이 실시예에서, 둘 이상의 저장소(176a, 176b)가 종방향(134)에서 연속하여 배치되지만, 각각의 저장소(176a, 176b)는 여전히 복수의 필터 모듈(132)로부터 세척된 재료를 받는다.
또한, 각각의 저장소(176a, 176b)는 혼합 장치(204)를 포함하고 이에 의해 상이한 필터 모듈(132)로부터 나와 각각의 저장소(176a, 176b)에 의해 포획된 재료가 혼합되게 배치된다.
이 실시예에서, 저장소(176a, 176b)의 단부 벽(182)은 수직 방향에서 연속적이지 않지만, 경사진 상부 단부 벽을 포함하고 이는 경사진 단부 벽 섹션(268)이 종방향(134)에서 관련한 저장소(176a, 176b)의 혼합 섹션(180) 너머로 돌출하는 방식으로 전면 쪽에서 입구 섹션(178)과 결합되고 수직에 대해 기울어져 있다.
결과적으로, 각각의 혼합 장치(204)에 대해 회전 구동 수단(214)을 수납하기에 충분한 공간이 이 저장소(176a, 176b)의 혼합 섹션(180)의 단부 벽 사이에, 그리고 종방향(134)에서 서로 추종하는 저장소(176a, 176b)의 경사진 단부 벽 섹션(268) 아래에 생성될 수 있다.
또한, 각각의 혼합 장치(204)의 회전 샤프트(208)를 설치하기 위해 배기 공기 파이프(248)와 저장소(176a, 176b) 사이에 충분한 공간이 사용될 수 있음을 보장하도록 주의해야 한다.
장치(126)의 종방향(134)에서 하나 뒤에 다른 하나가 배열된 모듈(266a, 266b)의 그룹이 서로 상이한 도장 부스와, 또는 서로 동일한 도장 부스 내의 상이한 도장 섹션과 연계될 수 있고, 예를 들어, 한편으로 차체(102)의 내부 도장면에 대한 도장 섹션과 다른 한편으로 차체(102)의 외부 마무리를 위한 도장 섹션과 연계될 수 있다.
이에 대한 대안으로, 모듈 그룹(266a, 266b)이 연관되어 있는 서로 다른 페인팅 섹션에서 차체(102)에 서로 다른 유형의 페인트, 예를 들어, 한편 프라이머(primer), 다른 한편으로 투명한 라커(lacquer)가 도포될 수 있는 준비가 또한 이루어질 수 있다.
페인트는 모듈(266a, 266b)의 그룹 사이의 위에 위치한 도장 공장의 영역에서 차체(102)에 도포되지 않는다.
그외 모든 면에서, 도 9에 예시된 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치(126)의 제 2 실시예는 도 1 내지 도 8에 예시된 제 1 실시예와 그 구성 및 기능에 관해 상응하고 이 범위에서는 상술한 설명을 참조한다.
모듈 열(136)의 개략 측면도의 형태인 도 10에 예시된 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치(126)의 제 3 실시예는 동일한 저장소(176)와 연관된 필터 모듈(132)의 개수가 더 많아(예를 들어, 8개의 필터 모듈(132)) 저장소(176)가 장치(126)의 종방향(134)에서 매우 큰 크기(예를 들어, 16m이상)를 갖는다는 점에서 도 1 내지 도 8에 예시된 제 1 실시예와 상이하다.
이러한 큰 길이의 저장소(176)로, 매우 높은 동력의 회전 구동 수단(214)이 저장소(176)의 전체 길이에서 연장하고 혼합 도구(216)를 구비하는 회전 샤프트(208)를 운동시키기 위해 사용되어야 한다.
결과적으로, 도 10에 예시된 제 3 실시예의 경우에서, 혼합 장치(204)는 공통 회전축(212)의 방향에서 및 종방향(134)에서 서로 연이어 있는 두 개의 회전 샤프트(208a, 208b)를 포함하도록 준비되고, 샤프트는 그 자신의 회전 구동 수단(214a, 214b)에 의해 각각 구동되고, 상기 구동 수단은 저장소(176)의 중심의 베어링(272)에서 및 저장소(176)의 후방 단부 벽(182b)에서 그리고 전방 단부 벽(182a)에서 회전 가능한 방식으로 각각 장착되어 있다.
각각의 회전 샤프트(208a, 208b)는, 예를 들어, 저장소(176)에 수용된 재료를 혼합하기 위해, 나선(226)을 갖는 하나 이상의 혼합 도구(216)를 구비한다.
혼합 도구(216)는 2개의 상호 별개로 장착되고 독립적으로 구동되는 회전 샤프트(208a, 208b) 사이에 공유되므로, 혼합 도구(216)의 회전 운동을 생성하는데 필요한 회전 구동 수단(214a, 214b)의 구동력이 감소될 수 있다.
제 3 실시예에서도, 저장소(176)의 단부 벽(182a, 182b)은 수직 방향에서 연속적이지 않지만, 경사진 상부 단부 벽 섹션(268)을 포함하고 이는 정면쪽에서 입구 섹션(178)과 결합되고, 경사진 단부 벽 섹션(268)이 종방향(134)에서 저장소(176)의 혼합 섹션(180) 너머로 돌출하는 방식으로 수직에 대해 경사져 있다.
결과적으로, 혼합 장치(204)에 대한 각각의 회전 구동 수단(214a,214b)을 수용하는데 충분한 공간이 경사진 단부 벽 섹션(268) 아래에 생성될 수 있다.
다른 모든 점에서, 도 10에 예시된 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치(126)는 도 1 내지 도 8에 예시된 제 1 실시예와 그 구성 및 기능에 관해 상응하고, 이러한 범위에서는 상기 설명을 참조한다.

Claims (15)

  1. 도장 과정(painting process)에서 오버스프레이 입자(overspray particle)를 함유하는 미정제 가스(crude gas)(120)의 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이(wet paint overspray)를 분리하는 장치에 있어서,
    미정제 가스의 부분 흐름(228)이 개별 필터 장치(132)로 들어가는 입구 구멍(inlet opening)(230)을 각각 포함하는 둘 이상의 필터 장치(filter device)(132)와, 상기 미정제 가스의 부분 흐름(228)으로부터 상기 오버스프레이를 분리하기 위한 하나 이상의 개별 필터 요소(172)를 포함하고,
    상기 필터 요소(172)의 필터 표면은 상기 미정제 가스의 흐름에 첨가된 필터 보조 재료로 이루어진 장벽층(barrier layer)을 구비하고,
    습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 상기 장치는, 복수의 필터 장치(132)의 상기 필터 요소(172)로부터 세척된 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료의 혼합물을 수용하기 위한 하나 이상의 저장소(176)와, 복수의 필터 장치(132)로부터 습식 페인트 오버스프레이와 필터 보조 재료의 세척된 혼합물을 기계적으로 혼합하기 위한 혼합 장치(mixing device)(204)를 포함하고,
    상기 혼합 장치(204)는 수평으로 방향된 회전축(212)에 대해 회전가능한 하나 이상의 혼합 도구(216)를 포함하고,
    상기 필터 요소(172)는 압축 공기의 펄스로 세척되고,
    상기 저장소(176)는 신선한 필터 보조 재료를 공급하여 상기 저장소(176)에 존재하는 재료의 습식 페인트 오버스프레이의 농축(concentration)을 감소시키기 위해 신선한 필터 보조 재료용 입구(222)를 포함하고,
    상기 미정제 가스의 부분 흐름(228)은 상기 저장소(176)의 재료를 유동화하여 제공된 필터 보조 재료의 양을 흡수하기 위해 상기 저장소(176)를 통하여 적어도 일부분으로 통과되는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 저장소(176)는 상기 필터 장치들(132) 중 제 1 필터 장치 아래에 수직으로 위치한 영역으로부터 상기 필터 장치들(132) 중 제 2 필터 장치 아래에 수직으로 위치한 영역으로 연장하는 홈통(trough) 형태인 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 저장소(176)는 상기 저장소(176)로부터 습식 페인트 오버스프레이로 충전된 필터 보조 재료를 추출하기 위해 사용되는 재료 출구 구멍(material outlet opening)(224)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 저장소(176)는 재료 출구 구멍(224)을 포함하고, 상기 혼합 장치(204)는 상기 재료 출구 구멍(224)을 통해 재료를 배출하는 과정을 돕는 혼합 도구(216')를 포함하는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 신선한 필터 보조 재료용 상기 입구(222)는 상기 저장소(176)의 제 1 단부 영역에 배열되고, 상기 저장소(176)는 상기 제 1 단부 영역 맞은편에 위치한 상기 저장소(176)의 제 2 단부 영역에 배열된 재료 출구 구멍(224)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 혼합 장치(204)는 대향하는 회전 방향을 갖는 둘 이상의 나선(226, 226')을 포함하는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 필터 보조 재료는 중공 구조를 갖는 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 필터 보조 재료는 상기 습식 페인트 오버스프레이와 화학적으로 반응하는 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 필터 보조 재료는 10㎛ 내지 100㎛의 범위 내의 평균 직경을 갖는 복수의 필터 보조 재료 입자로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 상기 장치는, 미정제 가스 흐름에 들어가도록 압축 공기의 펄스에 의해 상기 저장소(176)에 수용된 재료를 섞는 유동화 수단(198)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 완전 회전 과정에서, 상기 혼합 장치(204)는 혼합 영역(220)을 쓸어내고, 상기 저장소(176)는 혼합 섹션(180)을 포함하며, 그 내부 형상은 상기 혼합 영역(220)의 외부 형상에 맞게 조절되는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 저장소(176)는 혼합 섹션(180)을 포함하고, 상기 혼합 장치(204)는 완전 회전 과정에서 상기 저장소(176)의 전체 혼합 섹션(180)을 쓸어내는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이 분리 장치.
  13. 도장 과정에서 오버스프레이 입자를 함유하는 미정제 가스의 흐름(120)으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 방법에 있어서,
    - 서로 다른 입구 구멍(230)을 통해 두 개 이상의 서로 다른 필터 장치(132)에 들어가는 미정제 가스의 둘 이상의 부분 흐름(228)으로 미정제 가스의 흐름(120)을 분할하는 단계로서, 상기 필터 장치들은 각각의 미정제 가스의 부분 흐름(228)으로부터 상기 오버스프레이를 분리하기 위한 하나 이상의 필터 요소(172)를 각각 포함하는, 상기 분할하는 단계와,
    - 상기 필터 요소(172)에 의해 미정제 가스의 부분 흐름(228)으로부터 상기 오버스프레이를 분리하는 단계와,
    - 압축 공기의 펄스로 복수의 서로 다른 필터 장치(132)의 상기 필터 요소(172)로부터 재료를 세척하는 단계와,
    - 동일한 저장소(176)에서 복수의 서로 다른 필터 장치(132)로부터 상기 세척된 재료를 모으는 단계와,
    - 혼합 장치(204)에 의해 상기 저장소(176)에서 복수의 서로 다른 필터 장치(132)로부터 세척된 상기 재료를 기계적으로 혼합하는 단계로서, 상기 혼합 장치(204)는 수평으로 방향된 회전축(212)에 대하여 회전가능한 하나 이상의 혼합 도구(216)를 포함하는, 상기 혼합하는 단계와,
    - 신선한 필터 보조 재료용 입구(222)를 통해 신선한 필터 보조 재료를 상기 저장소(176)로 공급하여 상기 저장소(176)에 존재하는 재료의 습식 페인트 오버스프레이의 농축을 감소시키는 단계와,
    - 상기 저장소(176)에서 재료를 유동화하여 생성된 필터 보조 재료의 양을 흡수하기 위해 상기 저장소(176)를 통해 적어도 일부분으로 미정제 가스의 부분 흐름(228)을 통과시키는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이의 분리 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 미립자 필터 보조 재료는 미정제 가스의 부분 흐름(228)에 첨가되고 상기 필터 요소(172)의 표면에 증착되며, 필터 보조 재료와 습식 페인트 오버스프레이로 이루어진 혼합물은 복수의 서로 다른 필터 장치(132)의 상기 필터 요소(172)로부터 세척되고, 동일한 저장소(176)에 모이며, 상기 혼합 장치(204)에 의해 상기 저장소(176)에서 기계적으로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 습식 페인트 오버스프레이의 분리 방법.
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