KR101621768B1 - 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치 - Google Patents

방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 종래의 건설폐기물 비산먼지 제거장치의 경우에, 건설폐기물의 처리 공정상 약간의 물을 비산방지용으로 사용하기 때문에 물과 함께 시멘트 성분이 백 필터(bag filter)에 흡착되면서 굳어지는 현상이 발생하고 결과적으로 초기 성능을 지속적으로 유지하지 못하게 되는 문제점과, 자바라형 비산먼지 유입관으로부터 유입된 비산먼지를 수조관내에서 집진하는 장치의 경우에, 비산먼지를 포함한 공기가 수조관의 물을 통과하기 위해서 다소 과한 힘을 사용해야 하는 문제점과, 물속에 포함되어 응집된 비산먼지가 물 표면 위로 버블형태로 올라와, 버블이 터지면서 수조관 위로 다시 비산먼지가 발생되는 문제점을 개선하고자, 비산먼지 흡입팬모듈(100), 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200), 물공급탱크부(300), 압력조절밸브(400), 슬러지배출모듈(500), PLC 제어모듈(600)로 구성됨으로서, 시설물에서 발생되는 비산먼지를 끌어당겨 밀폐된 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킬 수 있어, 기존에 비해 비산먼지제거율을 80% 향상시킬 수 있고, 바닥면에 쌓인 슬러지 높이를 센싱하여 외부로 자동배출시킬 수 있어, 슬러지로 인한 잦은 기기 고장율을 기존에 비해 70% 향상시킬 수 있으며, 물흡입, 물분사, 슬러지제거의 반복적인 공정과, 수조부의 물부족시 수위센서를 통해 PLC제어모듈의 제어하에 물저장탱크로부터 자동 공급받을 수 있어, 전체적인 공정을 자동화시킬 수 있고, 장시간 사용하더라도 동일한 성능을 계속 유지할 수 있으며, 무엇보다, 장치를 200 만원대 이하로 제작할 수 있어 기존 집진기(1억 이상)에 비해 매우 저렴하게 제공할 수 있고, 탈부착 방식으로 비산먼지가 발생되는 시설물마다 쉽게 설치할 수 있어, 비산먼지 방지시설용 시장을 활성화시킬 수 있는 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치{THE APPARATUS OF REMOVAL DUST USING WATER SCATTERING EFFECTS}
본 발명에서는 파쇄기나 스크린 그리고 이동시설용 컨베이어와 같은 시설물에서 발생되는 비산먼지를 끌어당겨 밀폐된 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킨 후, 바닥면에 쌓인 슬러지 높이를 센싱하여 외부로 자동배출시킬 수 있는 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 시설에서 발생하는 먼지를 흡입하여 처리하는 과정에서 집진기를 사용하고 있다.
상기 집진기는 집진방식에 따라 습식과 건식으로 나뉘며 작동방식에 따라 원심력 집진기, 전기 집진기, 여과 집진기 등으로 나뉜다.
건식은 싸이클론, 백필터와 같이 입자물질을 처리하는 방식이며, 습식은 스크러버, 활성탄 타워(a/c tower)와 같이 VOC와 같은 유해가스(화학물질)를 제거하기 위한 방식이다.
특히, 건설폐기물을 재활용하기 위해 파쇄 및 선별하는 과정에서 발생하는 비산먼지는 콘크리트 내부에 시멘트 성분이 남아 있어서 집진기로 흡입하여 백 필터로 걸러 줄 경우, 집진기의 백 필터(bag filter) 내부에 흡착되어 굳어지기 때문에, 원심력 집진기, 전기 집진기, 여과 집진기 중 어느 하나가 선택되어 구성되더라도, 초기의 성능을 지속적으로 유지하기 어렵다는 문제점과 함께 백 필터의 망크기보다 작은 입자의 미세먼지는 그냥 통과해서 대기중으로 배출되어 대기를 오염시키는 문제점을 가지고 있다.
이중 굳어지는 문제점을 해결하기 위해 집진기 내부의 백 필터(bag filter)를 일정 시간마다 공기를 이용하여 털어주는 장치가 추가로 설치되어 구성되지만, 건설폐기물의 처리 공정상 약간의 물을 비산방지용으로 사용하기 때문에 물과 함께 시멘트 성분이 백 필터(bag filter)에 흡착되면서 굳어지는 현상이 발생하고 결과적으로 초기 성능을 지속적으로 유지하지 못하게 되는 문제점이 있다. 이로 인해, 미세먼지는 백필터로는 제어되기 어렵다.
또한, 자바라형 비산먼지 유입관 끝단에 수조관을 설치한 후, 자바라형 비산먼지 유입관으로부터 유입된 비산먼지를 수조관내에서 집진하는 장치가 개발되었으나, 비산먼지를 포함한 공기가 수조관의 물을 통과하기 위해서 다소 과한 힘을 사용해야 하는 문제점이 있고, 비산먼지와 공기가 빠른 속도로 동시에 물속으로 들어가면 버블 형태가 되고, 이것이 빠른 속도로 외부로 방출되기 때문에 물 표면 위로 버블형태로 비산먼지가 제거되지 않은 공기들이 올라와, 버블이 터지면서 수조관 위로 다시 비산먼지가 발생되는 문제점이 있다.
국내등록특허공보 제10-0883984호
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는
시설물에서 발생되는 비산먼지를 끌어당겨 밀폐된 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킬 수 있고, 바닥면에 쌓인 슬러지 높이를 센싱하여 외부로 자동배출시킬 수 있으며, 물흡입, 물분사의 반복적인 공정과, 수조부의 물부족시 수위센서를 통해 PLC제어모듈의 제어하에 물저장탱크로부터 자동 공급받을 수 있고, 탈부착 방식으로 비산먼지가 발생되는 시설물마다 쉽게 설치할 수 있는 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치는
시설물에서 발생되는 비산먼지를 끌어당겨 밀폐된 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킨 후, 바닥면에 쌓인 슬러지 높이를 센싱하여 외부로 자동배출시키도록 구성됨으로서 달성된다.
상기 스마트 비산먼지 제거 장치는 보다 구체적으로,
비산먼지가 발생하는 시설물 일측에 연결된 자바라형 비산먼지 유입관의 출입구 일측에 탈부착식으로 설치되어, 시설물에서 발생되는 비산먼지를 흡입하여 자바라형 비산먼지 유입관을 통해 자바라형 비산먼지 유입관 끝단에 위치한 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 공급시키는 비산먼지 흡입팬모듈(100)과,
자바라형 비산먼지 유입관 끝단 일측에 위치되고, 자바라형 비산먼지 유입관 끝단 둘레를 에워싸도록 형성되어, 외부로 비산먼지가 유출되는 것을 방지하면서, 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시키는 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200)과,
물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 일측에 위치되어, 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 비산먼지 제거용 물을 공급시키는 물공급탱크부(300)와,
물공급탱크부와 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 사이에 위치한 공급파이프 상에 위치되어, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈로 공급되는 물의 공급량과 속도를 제어시키는 압력조절밸브(400)와
물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 바닥 일측에 위치되고, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 바닥면에 쌓인 슬러지를 일측방향으로 배출시키는 슬러지배출모듈(500)과,
비산먼지 흡입팬모듈(100), 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200), 물공급탱크부(300), 압력조절밸브(400), 슬러지배출모듈(500)과 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 순차적으로 제어하는 PLC 제어모듈(600)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 시설물에서 발생되는 비산먼지를 끌어당겨 밀폐된 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킬 수 있어, 기존에 비해 비산먼지제거율을 80% 향상시킬 수 있다.
둘째, 바닥면에 쌓인 슬러지 높이를 센싱하여 외부로 자동배출시킬 수 있어, 슬러지로 인한 잦은 기기 고장율을 기존에 비해 70% 향상시킬 수 있다.
셋째, 물흡입, 물분사의 반복적인 공정과, 수조부의 물부족시 수위센서를 통해 PLC제어모듈의 제어하에 물저장탱크로부터 자동 공급받을 수 있어, 장시간 사용하더라도 동일한 성능을 계속 유지할 수 있다.
넷째, 장치를 300 만원대 이하로 제작할 수 있어 기존 집진기(일예 : 평균가격 1억 이상)에 비해 매우 저렴하게 제공할 수 있고, 탈부착 방식으로 비산먼지가 발생되는 시설물마다 쉽게 설치할 수 있어, 비산먼지 방지시설용 시장을 활성화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트 비산먼지 제거 장치의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 비산먼지 흡입팬모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈의 구성요소를 도시한 내부사시도,
도 5는 본 발명에 따른 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈의 구성요소를 도시한 내부 분해사시도,
도 6은 본 발명에 따른 막대형 슬릿노즐파이프를 통해 수중흡입모터로부터 흡입된 물을 복수개의 방사형구조로 비산시켜 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 슬러지배출모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 PLC 제어모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 마이크로프로세서부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 막대형 슬릿노즐파이프의 원주방향을 따라 물을 분사시키는 직사각 형상의 슬릿을 하나 또는 둘 이상으로 형성시키고, 슬릿의 가로길이(d)를 5mm~35mm로 형성시키며, 슬릿의 세로길이(=높이)(h)를 2mm~5mm로 형성시키고, 단수를 2단~4단으로 형성시켜 물분사를 꽃잎분사구조로 비산시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 자바라형 비산먼지 유입관이 자바라구조로 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 자바라형 비산먼지 유입관이 하단 끝단에 와이어가 연결되고, 도르레를 통해 하단 끝단을 들어올려지도록 구성된 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치의 전체 동작과정을 도시한 일실시예도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 시설물에서 발생되는 비산먼지를 끌어당겨 밀폐된 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킨 후, 바닥면에 쌓인 슬러지 높이를 센싱하여 외부로 자동배출시키도록 구성된다.
상기 스마트 비산먼지 제거 장치(1)는 보다 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 비산먼지 흡입팬모듈(100), 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200), 물공급탱크부(300), 압력조절밸브(400), 슬러지배출모듈(500), PLC 제어모듈(600)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 비산먼지 흡입팬모듈(100)에 관해 설명한다.
상기 비산먼지 흡입팬모듈(100)은 비산먼지가 발생하는 시설물 일측에 연결된 자바라형 비산먼지 유입관의 출입구 일측에 탈부착식으로 설치되어, 시설물에서 발생되는 비산먼지를 흡입하여 자바라형 비산먼지 유입관을 통해 자바라형 비산먼지 유입관 끝단에 위치한 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 공급시키는 역할을 한다.
이는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 회전모터(110), 흡입팬(120)으로 구성된다.
상기 제1 회전모터(110)는 외부의 전원이 인가되어 회전력을 발생시켜 흡입팬으로 전달시키는 역할을 한다.
상기 흡입팬(120)은 회전축을 중심으로 복수개의 회전날개가 방사형 구조로 형성되고, 제1 회전모터로부터 회전력을 전달받아 시설물에서 발생되는 비산먼지를 흡입하여 후단방향으로 유입시키는 역할을 한다.
상기 자바라형 비산먼지 유입관(200b)은 비산먼지 흡입팬모듈로부터 유입한 비산먼지를 끝단에 위치한 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 공급시키는 관로역할을 한다.
이는 도 11에서 도시한 바와 같이, 자바라구조로 형성된다.
그리고, 도 12에서 도시한 바와 같이, 하단 끝단에 와이어가 연결되고, 도르레를 통해 하단 끝단을 들어올려지도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200)에 관해 설명한다.
상기 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200)은 자바라형 비산먼지 유입관 끝단 일측에 위치되고, 자바라형 비산먼지 유입관 끝단 둘레를 에워싸도록 형성되어, 외부로 비산먼지가 유출되는 것을 방지하면서, 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시키는 역할을 한다.
이는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 모듈본체(210), 수조부(220), 다리발 지지대(230), 수중흡입모터(240), 모터보호용 망(250), 막대형 슬릿노즐파이프(260), 스크린부(270)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 모듈본체(210)에 관해 설명한다.
상기 모듈본체(210)는 자바라형 비산먼지 유입관 끝단 둘레를 에워싸도록 형성되어, 밀폐된 내부공간을 형성시키는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 수조부(220)에 관해 설명한다.
상기 수조부(220)는 모듈본체의 내부공간 하단면 일측에 위치되어 물공급탱크부로부터 공급된 비산먼지 제거용 물을 저장시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 내부공간 일측에 물의 높이를 센싱하여 PLC 제어모듈로 전달시키는 물수위센서부(221)가 포함되어 구성된다.
상기 수조부(220)는 물수위센서부를 대신하여 부력개폐모듈이 포함되어 구성된다.
즉, PLC제어모듈의 제어신호가 아닌 부력차에 의해 물공급탱크의 밸브를 온오프개폐시킨다.
수조부의 물 높이가 기준높이보다 낮을 경우에는 부력개폐모듈의 부력차에 의해 물공급탱크와 연결된 개폐밸브를 온(ON)시켜 수조부에 물을 공급시키고, 수조부의 물 높이가 기준높이보다 높을 경우에는 부력개폐모듈이 수조부 상에서 부유된 상태로 되어, 물공급탱크와 연결된 개폐밸브를 오프(Off)시켜 수조부에 물공급을 차단시킨다.
셋째, 본 발명에 따른 다리발 지지대(230)에 관해 설명한다.
상기 다리발 지지대(230)는 수조부 바닥면 상단 일측에 위치되어, 수중흡입모터와 막대형 슬릿노즐파이프가 수조부에 저장된 물높이 중앙부위에 위치되도록 지지하는 역할을 한다.
그리고, 다리발 지지대 높이까지는 슬러지가 차올라도 수중흡입모터와 막대형 슬릿노즐파이프가 정상적으로 구동되도록 안전하게 지지하도록 구성된다.
넷째, 본 발명에 따른 수중흡입모터(240)에 관해 설명한다.
상기 수중흡입모터(240)는 다리발 지지대 상단에 거치되어 위치되고, 수조부의 물을 흡입하여 막대형 슬릿노즐파이프쪽으로 공급시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 모터보호용 망(250)에 관해 설명한다.
상기 모터보호용 망(250)은 수중흡입모터의 흡입구 둘레를 따라 에워싸면서 형성되어, 수중흡입모터의 흡입구쪽으로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 그물주머니 망(251)과 원반형 망(251) 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
여기서, 상기 이물질은 수중흡입모터의 흡입구를 막을 수 있는 스티로폼, 건설폐기물 파티클을 모두 포함한다.
여섯째, 본 발명에 따른 막대형 슬릿노즐파이프(260)에 관해 설명한다.
상기 막대형 슬릿노즐파이프(260)는 수중흡입모터를 기준으로 상단방향으로 직립구조로 형성되어, 수중흡입모터로부터 흡입된 물을 복수개의 방사형구조로 비산시켜 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 원주방향을 따라 물을 복수개로 비산시키는 직사각 형상의 슬릿(261)이 하나 또는 둘 이상으로 형성되고, 슬릿의 외부 표면 위로 원형의 고무패킹(262)이 형성되어 물분사각도(θ)를 조절시키고, 복수개로 비산시키도록 구성된다.
상기 슬릿(261)은 분사노즐 역할과 복수개로 비산시키는 역할을 한다.
상기 고무패킹(262)은 슬릿과 고무패킹을 통해 물분사를 꽃잎분사구조로 비산시키는 역할을 한다.
본 발명에서 원주방향을 따라 물을 분사시키는 직사각 형상의 슬릿을 형성시킨 후, 슬릿의 하단방향으로 원형의 고무패킹을 형성시키는 이유는 다음과 같다.
즉, 분사구멍만을 형성시키면, 흡입된 물이 직선방향의 물총처럼 나가기 때문에 흡입된 먼지와 물이 충분히 만나지 못하는 문제점이 발생되고, 결과적으로 먼지가 외부로 나가고, 먼지제거율이 떨어지는 문제점이 발생되며, 무엇보다 팝콘(POPCORN)형상으로 튀겨진 비산먼지가 분사구멍에 쌓여서 막아버려 물분사구동이 제대로 구동되지 못하는 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 도 10에 도시한 바와 같이, 원주방향을 따라 물을 분사시키는 직사각 형상의 슬릿을 하나 또는 둘 이상으로 형성시키고, 슬릿의 가로길이(d)를 5mm~35mm로 형성시키며, 슬릿의 세로길이(=높이)(h)를 2mm~5mm로 형성시키고, 단수를 2단~4단으로 형성시킨다.
여기서, 슬릿은 평면방향에서 바라봤을 때, 수평일자형 구조 또는 사선형 구조로 형성된다.
그리고, 슬릿의 외부 표면 위로 원형의 고무패킹을 형성시켜 슬릿의 세로길이(=높이)를 1mm~3mm로 되도록 형성시키고, 1mm~3mm의 슬릿을 통과하여 외부로 분사되는 물이 고무패킹과 마찰되면서, 도 6에서 도시한 바와 같이, 고무패킹을 통해 물분사각도(θ)를 상단방향으로 향하도록 하여, 고무패킹을 통과한 분사된 물형상이 꽃잎형상으로 모아줘서 분사시키도록 유도함으로서, 물이 물총처럼 일방향으로 분사되지 않고, 복수개로 꽃잎분사구조로 모아줘서 비산시키기 위함이다.
이처럼, 본 발명에서는 슬릿과 고무패킹을 통해 물분사를 꽃잎분사구조로 비산시킴으로서, 공기중으로 일정한 속도로 유입되는 비산먼지를 모아주면서 물마찰튀김효과를 주면서 비산먼지를 제거시킬 수가 있다.
상기 물마찰튀김효과는 도 6에 도시한 바와 같이, 비산먼지 흡입팬모듈을 통해 공기중으로 일정한 속도로 유입되는 비산먼지와, 방사형 물입자사이의 마찰충돌로 인해, 무게가 가벼운 비산먼지가 방사형 물입자로 인해 팝콘(POPCORN)형상으로 튀겨지면서 낙하되는 효과를 말한다.
이때, 팝콘형상의 비산먼지는 수분을 일정량 포함하고 있어 중량차에 의해 수조부쪽으로 낙하되고, 수조부로 낙하된 팝콘형상의 비산먼지가 침전되어 침전물로 변환되어 스크린망을 통해 슬러지배출모듈로 쌓이게 된다.
이처럼, 시설물에서 발생되는 비산먼지를 끌어당겨 밀폐된 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킬 수 있어, 기존에 비해 비산먼지제거율을 80% 향상시킬 수가 있다.
상기 막대형 슬릿노즐파이프(260)는 두께(t)가 얇은 1.5mm~3mm의 양은(洋銀) 재질, 스테인레스 스틸, 플라스틱 파이프 중 어느 하나가 선택되어 이루어진다.
여기서, 양은(洋銀)은 구리, 아연, 니켈 따위를 합금하여 만든 금속으로서, 빛이 희고 녹슬지 않으며 상온에서 가공하기 쉬운 특성을 가진다.
상기 스테인레스 스틸은 철의 최대 결점인 내식성의 부족을 개선할 목적으로 만들어진 내식용 강(鋼)으로서, 철-크로뮴계의 페라이트 스테인리스강과, 철-니켈-크로뮴계의 오스테나이트 스테인리스강으로 나뉜다. 전혀 녹슬지 않는다기보다는 보통 철강에 비해 그다지 녹슬지 않아, 내식성이 우수한 특성을 가진다.
상기 플라스틱 파이프은 두께가 얇고, 내구성이 우수한 염화비닐과 폴리에틸렌재질로 이루어진다.
이처럼, 막대형 슬릿노즐파이프(260)가 두께(t)가 얇은 1.5mm~3mm의 양은(洋銀) 재질, 스테인레스 스틸, 플라스틱 파이프로 이루어지는 이유는
1.5mm이하의 재질로 이루어질 경우에, 물분사율이 떨어져서 비산먼지제거가 안되는 문제점이 발생되고, 두께(t)가 3mm이상의 재질로 이루어질 경우에, 팝콘(POPCORN)형상으로 튀겨진 비산먼지가 막대형 슬릿노즐파이프 내벽 및 슬릿상에 쌓이고, 비산먼지와 같이 흡입된 이물질이 끼이면서 막힘 현상이 발생되어, 물분사구동이 제대로 구동되지 못하는 문제점이 발생되기 때문에, 두께(t)가 1.5mm~3mm의 양은(洋銀) 재질, 스테인레스 스틸, 플라스틱 파이프 중 어느 하나가 선택되어 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
일곱째, 본 발명에 따른 스크린부(270)에 관해 설명한다.
상기 스크린부(270)는 수조부 바닥면에 위치되어, 막대형 슬릿노즐파이프의 물마찰튀김효과로 인해 낙하된 비산먼지를 스크린망을 통해 하단 방향에 위치한 슬러지배출모듈쪽으로 투입되도록 침전유도시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 물공급탱크부(300)에 관해 설명한다.
상기 물공급탱크부(300)는 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 일측에 위치되어, 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 비산먼지 제거용 물을 공급시키는 역할을 한다.
이는 내부공간에 제2 물수위센서부가 형성되어, 내부공간에 저장된 물의 높이에 따라 외부로 물을 공급받아 저장한다.
그리고, 물공급파이프 상에 압력조절밸브가 구성되어, 압력조절밸브의 오픈신호에 따라 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 물을 공급시키고, 압력조절밸브의 클로즈신호에 따라 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 물공급을 차단시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 압력조절밸브(400)에 관해 설명한다.
상기 압력조절밸브(400)는 물공급탱크부와 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 사이에 위치한 공급파이프 상에 위치되어, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈로 공급되는 물의 공급량과 속도를 제어시키는 역할을 한다.
이는 PLC 제어모듈로부터 오픈신호를 입력받아, 밸브를 오픈시켜 물공급탱크부를 통해 물공급파이프로 공급된 물을 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈로 공급시키고, PLC 제어모듈로부터 클로즈신호를 입력받아, 밸브를 클로즈시켜 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈로 공급되는 물을 차단시키도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 슬러지배출모듈(500)에 관해 설명한다.
상기 슬러지배출모듈(500)은 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 바닥 일측에 위치되고, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 바닥면에 쌓인 슬러지를 일측방향으로 배출시키는 역할을 한다.
이는 도 7에 도시한 바와 같이, 슬러지본체(510), 슬러지 수위센서부(520), 제2 회전모터(530), 스크류날개(540), 슬러지 저장부(550)로 구성된다.
상기 슬러지본체(510)는 직사각형 구조로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하면서, 낙하되는 슬러지를 수납시키는 역할을 한다.
상기 슬러지 수위센서부(520)는 슬러지본체의 내부공간 일측에 위치되어, 슬러지의 높이를 센싱한 후, PLC 제어모듈로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제2 회전모터(530)는 슬러지본체의 외부 일측면에 위치되어, 회전력을 생성시켜, 스크류날개쪽으로 전달시키는 역할을 한다.
상기 스크류날개(540)는 제2 회전모터로부터 회전력을 전달받아 일측방향으로 회전되면서, 슬러지를 외부의 슬러지 저장부로 배출시키는 역할을 한다.
상기 슬러지 저장부(550)는 스크류날개로부터 배출되는 슬러지를 저장시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 PLC 제어모듈(600)에 관해 설명한다.
상기 PLC 제어모듈(600)은 비산먼지 흡입팬모듈(100), 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200), 물공급탱크부(300), 압력조절밸브(400), 슬러지배출모듈(500)과 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 순차적으로 제어하는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 입력부(610), 메모리부(620), 마이크로프로세서부(630), 출력부(640)로 구성된다.
상기 입력부(610)는 입력단자 일측에 물수위센서부가 연결되어 센싱한 수조부의 물 높이를 마이크로프로세서부로 전달시키고, 또 다른 입력단자 일측에 슬러지 수위센서부가 연결되어 센싱한 슬러지 높이를 마이크로프로세서부로 전달시키는 역할을 한다.
상기 메모리부(620)는 스마트 비산먼지 제거 장치의 전체적인 구동에 관한 프로그램 및 데이터를 저장시키는 역할을 한다.
상기 마이크로프로세서부(630)는 메모리부에 저장되어 있는 프로그램을 해독하여 연산시켜 출력부쪽으로 출력신호를 순차적으로 출력시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 비산먼지 흡입팬 구동모드(631), 물마찰튀김형 비산먼지 구동모드(632), 압력조절밸브 구동모드(633), 슬러지배출 구동모드(634)로 구성된다.
상기 비산먼지 흡입팬 구동모드(631)는 제1 회전모터를 구동시켜 시설물에서 발생되는 비산먼지를 흡입하여 자바라형 비산먼지 유입관을 통해 자바라형 비산먼지 유입관 끝단에 위치한 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 공급시키도록 제어한다.
상기 물마찰튀김형 비산먼지 구동모드(632)는 수중흡입모터를 구동시켜 수조부의 물을 흡입하여 막대형 슬릿노즐파이프쪽으로 공급시키도록 제어한다.
상기 압력조절밸브 구동모드(633)는 압력조절밸브쪽으로 구동신호를 출력시켜, 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈로 공급되는 물의 공급량과 속도를 제어시킨다.
상기 슬러지배출 구동모드(634)는 제2 회전모터를 구동시켜 일측방향으로 회전되는 스크류날개를 통해 슬러지를 외부의 슬러지 저장부로 배출시킨다.
상기 출력부(640)는 비산먼지 흡입팬모듈(100), 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200), 물공급탱크부(300), 압력조절밸브(400), 슬러지배출모듈(500) 쪽으로 순차적으로 출력신호를 출력시키는 역할을 한다.
이하, 본 발명에 따른 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 도 13에 도시한 바와 같이, 비산먼지가 발생하는 시설물 일측에 연결된 자바라형 비산먼지 유입관의 출입구 일측에 비산먼지 흡입팬모듈을 탈부착식으로 설치한다.
다음으로, 자바라형 비산먼지 유입관 끝단에 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈, 물공급탱크부, 압력조절밸브, 슬러지배출모듈, PLC 제어모듈을 탈부착식으로 설치한다.
다음으로, PLC 제어모듈의 구동신호에 따라 물공급탱크부가 구동되어, 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 비산먼지 제거용 물을 공급시킨다.
이때, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 압력조절밸브가 오픈 구동된다.
그리고, 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈의 수조부에 물이 기준높이에 해당되면, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 압력조절밸브가 클로즈 구동되어, 물공급탱크부에 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로의 물공급을 차단시킨다.
다음으로, 비산먼지 흡입팬모듈을 통해 시설물에서 발생되는 비산먼지를 흡입하여 자바라형 비산먼지 유입관을 통해 자바라형 비산먼지 유입관 끝단에 위치한 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 공급시킨다.
다음으로, 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈을 통해 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킨다.
이때, 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과로 인해, 비산먼지가 팝콘(POPCORN)형상으로 튀겨지면서 하단방향의 수조부로 낙하되고, 수조부로 낙하된 팝콘형상의 비산먼지가 침전되어 침전물로 변환되어 스크린망을 통해 슬러지배출모듈로 쌓이게 된다.
다음으로, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 슬러지배출모듈이 구동되어, 바닥면에 쌓인 슬러지를 일측방향으로 배출시킨다.
끝으로, PLC 제어모듈에서 물수위센서부로부터 입력받은 수조부의 물높이가 기준높이에 미달되면, 압력조절밸브쪽으로 오픈신호를 보내, 물공급탱크부에 저장된 물을 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 공급시킨다.
이처럼, 본 발명에서는 물흡입, 물분사, 슬러지제거의 반복적인 공정과, 수조부의 물부족시 물수위센서를 통해 PLC제어모듈의 제어하에 물저장탱크로부터 자동 공급받을 수 있어, 전체적인 공정을 자동화시킬 수 있다.
1 : 스마트 비산먼지 제거 장치 100 : 비산먼지 흡입팬모듈
200 : 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 300 : 물공급탱크부
400 : 압력조절밸브 500 : 슬러지배출모듈
600 : PLC 제어모듈

Claims (7)

  1. 시설물에서 발생되는 비산먼지를 끌어당겨 밀폐된 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시킨 후, 바닥면에 쌓인 슬러지 높이를 센싱하여 외부로 자동배출시키도록 구성되는 스마트 비산먼지 제거 장치로 이루어지고,
    상기 스마트 비산먼지 제거 장치는
    비산먼지가 발생하는 시설물 일측에 연결된 자바라형 비산먼지 유입관의 출입구 일측에 탈부착식으로 설치되어, 시설물에서 발생되는 비산먼지를 흡입하여 자바라형 비산먼지 유입관을 통해 자바라형 비산먼지 유입관 끝단에 위치한 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 공급시키는 비산먼지 흡입팬모듈(100)과,
    자바라형 비산먼지 유입관 끝단 일측에 위치되고, 자바라형 비산먼지 유입관 끝단 둘레를 에워싸도록 형성되어, 외부로 비산먼지가 유출되는 것을 방지하면서, 내부공간에서 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시키는 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200)과,
    물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 일측에 위치되어, 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈쪽으로 비산먼지 제거용 물을 공급시키는 물공급탱크부(300)와,
    물공급탱크부와 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 사이에 위치한 공급파이프 상에 위치되어, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈로 공급되는 물의 공급량과 속도를 제어시키는 압력조절밸브(400)와
    물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈 바닥 일측에 위치되고, PLC 제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어, 바닥면에 쌓인 슬러지를 일측방향으로 배출시키는 슬러지배출모듈(500)과,
    비산먼지 흡입팬모듈(100), 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200), 물공급탱크부(300), 압력조절밸브(400), 슬러지배출모듈(500)과 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 순차적으로 제어하는 PLC 제어모듈(600)로 구성되는 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치에 있어서,
    상기 물마찰튀김형 비산먼지 제거모듈(200)은
    자바라형 비산먼지 유입관 끝단 둘레를 에워싸도록 형성되어, 밀폐된 내부공간을 형성시키는 모듈본체(210)와,
    모듈본체의 내부공간 하단면 일측에 위치되어 물공급탱크부로부터 공급된 비산먼지 제거용 물을 저장시키는 수조부(220)와,
    수조부 바닥면 상단 일측에 위치되어, 수중흡입모터와 막대형 슬릿노즐파이프가 수조부에 저장된 물높이 중앙부위에 위치되도록 지지하는 다리발 지지대(230)와,
    다리발 지지대 상단에 거치되어 위치되고, 수조부의 물을 흡입하여 막대형 슬릿노즐파이프쪽으로 공급시키는 수중흡입모터(240)와,
    수중흡입모터의 흡입구 둘레를 따라 에워싸면서 형성되어, 수중흡입모터의 흡입구쪽으로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 모터보호용 망(250)과,
    수중흡입모터를 기준으로 상단방향으로 직립구조로 형성되어, 수중흡입모터로부터 흡입된 물을 복수개의 방사형구조로 비산시켜 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통해 비산먼지를 제거시키는 막대형 슬릿노즐파이프(260)와,
    수조부 바닥면에 위치되어, 막대형 슬릿노즐파이프의 물마찰튀김효과로 인해 낙하된 비산먼지를 스크린망을 통해 하단 방향에 위치한 슬러지배출모듈쪽으로 투입되도록 침전유도시키는 스크린부(270)로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 막대형 슬릿노즐파이프(260)는
    원주방향을 따라 물을 복수개로 비산시키는 직사각 형상의 슬릿이 하나 또는 둘 이상으로 형성되고, 슬릿의 외부 표면 위로 원형의 고무패킹이 형성되어 물분사각도를 조절시키는 것을 특징으로 하는 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 막대형 슬릿노즐파이프(260)는
    두께(t)가 1.5mm~3mm로 형성된 양은(洋銀) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 슬러지배출모듈(500)은
    직사각형 구조로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하면서, 낙하되는 슬러지를 수납시키는 슬러지본체(510)와,
    슬러지본체의 내부공간 일측에 위치되어, 슬러지의 높이를 센싱한 후, PLC 제어모듈로 전달시키는 슬러지 수위센서부(520)와,
    슬러지본체의 외부 일측면에 위치되어, 회전력을 생성시켜, 스크류날개쪽으로 전달시키는 제2 회전모터(530)와,
    제2 회전모터로부터 회전력을 전달받아 일측방향으로 회전되면서, 슬러지를 외부의 슬러지 저장부로 배출시키는 스크류날개(540)와,
    스크류날개로부터 배출되는 슬러지를 저장시키는 슬러지 저장부(550)로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사형 물입자와 비산먼지 사이의 물마찰튀김효과를 통한 스마트 비산먼지 제거 장치.
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