KR101792180B1 - 필터구조체 - Google Patents

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Abstract

필터구조체가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 필터구조체는 블라스팅 작업시 발생되는 분진이 흡입되는 집진챔버에 결합되는 필터구조체로서, 상기 집진챔버에 형성된 제1공기배출구와 연결된 내부공간을 형성하도록 상기 집진챔버에 결합되고, 제2공기배출구가 형성된 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 제1공기배출구를 통해 상기 하우징의 내부로 유입된 분진을 상기 제2공기배출구를 통해 배출되지 않도록 걸러내는 필터부를 포함하고, 상기 필터부는 걸러진 분진을 털어내기 위해 상기 하우징에 대해 회전 동작한다.

Description

필터구조체{Filter structure}
본 발명은 필터구조체에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 건조시에는 도장작업에 앞서 블라스팅 작업을 수행하게 된다. 블라스팅 작업은 도장작업에 앞서 구조물의 표면에 형성된 스케일, 녹, 도막 등을 제거하기 위한 것으로, 구조물의 표면에 연마재를 분사하여 이물질을 제거하는 형태로 이루어질 수 있다.
블라스팅 작업 과정에서, 비산물을 포함한 많은 분진이 발생할 수 있다. 이러한 분진은 연마재 및 공기와 함께 집진장치로 흡입될 수 있다. 이때, 집진장치로 흡입된 공기는 필터부를 통과하여 집진장치 외부로 배출될 수 있다. 이 과정에서 필터부는 공기와 함께 유입된 분진을 필터링하여 청정한 공기가 배출되게 할 수 있다.
한편, 필터부는 필터링 과정에 부착된 분진에 의해 성능이 저하될 수 있다. 이 경우, 흡입된 공기의 배출이 원활하지 않아, 집진장치에 분진이 흡입되는 성능도 저하될 수 있다. 따라서, 필터부는 자주 교체해야 할 필요가 있다.
본 발명의 실시예는, 블라스팅 작업 과정에 필터링된 분진에 의한 성능 저하를 방지하고 교체주기를 연장할 수 있는 필터부를 구비한 필터구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 블라스팅 작업시 발생되는 분진이 흡입되는 집진챔버에 결합되는 필터구조체로서, 상기 집진챔버에 형성된 제1공기배출구와 연결된 내부공간을 형성하도록 상기 집진챔버에 결합되고, 제2공기배출구가 형성된 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 제1공기배출구를 통해 상기 하우징의 내부로 유입된 분진을 상기 제2공기배출구를 통해 배출되지 않도록 걸러내는 필터부를 포함하고, 상기 필터부는 걸러진 분진을 털어내기 위해 상기 하우징에 대해 회전 동작하는, 필터구조체가 제공될 수 있다.
상기 필터부는, 상기 제2공기배출구에 대해 회전 가능하게 지지되고, 회전 중심축에 수직한 방향으로 공기가 통과 가능한 구조를 가지는 파이프 형상의 심재; 및 상기 심재의 외주면에 부착되어 분진을 걸러내는 필터부재를 포함할 수 있다.
상기 필터부재는, 상기 심재의 외주면에서 반경방향으로 연장된 날개부를 포함하고, 상기 날개부는 복수로 형성되고, 상기 복수의 날개부는 상기 회전 중심축에 대해 방사상으로 배치될 수 있다.
상기 하우징의 내부에는 상기 날개부와 충돌하여 상기 날개부 표면의 분진을 털어내기 위한 충돌부재가 형성될 수 있다.
상기 필터부를 회전시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부는 상기 제2공기배출구를 통해 배출되는 공압을 이용하여 상기 필터부를 회전시키기 위한 구동력을 제공할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 제2공기배출구를 통해 상기 심재의 끝단부에 결합하는 몸체; 및 공기를 분사하도록 상기 몸체에 형성되는 노즐을 포함할 수 있다.
상기 노즐은 상기 회전 중심축에 대해 원호방향으로 공기를 분사하도록 형성될 수 있다.
상기 필터부에서 분리된 분진을 수집하고, 상기 하우징에 대해 인출 가능하게 형성되는 분진수집부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 회전하는 필터부를 충돌부재에 충돌시켜 필터부에 걸러진 분진을 용이하며 효과적으로 제거함으로써, 필터부의 성능을 유지하여 필터부의 교체주기를 연장할 수 있고, 블라스팅 작업 과정에서 흡입되는 공기를 이용하여 필터부를 회전시킴으로써, 별도의 구동장치 없이 간단한 구성으로 필터부의 분진을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체가 결합된 진공 블라스팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체의 정면도이다.
도 4는 도 2의 필터구조체를 AA방향에서 바라본 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체의 필터부의 회전구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체의 분진수집부가 인출된 모습을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체가 결합된 진공 블라스팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체(100)는 블라스팅 작업시 발생되는 분진이 흡입되는 집진챔버(20)에 결합될 수 있다.
예컨대, 블라스팅 작업은 도 1과 같은 진공 블라스팅 장치(1)에 의해 수행될 수 있다.
진공 블라스팅 장치(1)는, 에어공급부(30)를 통해 공급되는 공기를 이용하여 연마재 공급챔버(10)의 연마재를 분사라인(40)을 통해 분사헤드(50)에 공급하고, 연마재를 분사헤드(50)를 통해 대상물을 향해 분사하여 연마 작업을 수행할 수 있다. 연마 과정에서, 비산물 등의 분진이 발생할 수 있다.
그리고 분사된 연마재와 분진은 분사헤드(50)에 연결된 회수라인(60)을 통해 집진챔버(20)에 흡입될 수 있다. 이때, 회수라인(60)과 집진챔버(20) 사이에 구비된 이젝터(70)에는 에어공급부(30)에서 공급되는 공기에 의해 진공압이 발생되고, 이 진공압은 분사헤드(50)에서 집진챔버(20)로 연마재 등을 흡입하기 위한 흡입력으로 작용할 수 있다. 이젝터(70)에 공급된 공기는 연마재 등과 함께 집진챔버(20)에 유입될 수 있다.
집진챔버(20)로 유입된 연마재는 연마재 공급챔버(10)로 이동하여 재사용될 수 있다. 그리고 필터구조체(100)는, 집진챔버(20) 내부로 유입된 공기를 집진챔버(20) 외부로 배출하고, 집진챔버(20) 내부로 유입된 분진을 필터링할 수 있다. 이 경우, 필터구조체(100)는 분진이 걸러진 청정한 공기를 배출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체의 정면도이고, 도 4는 도 2의 필터구조체를 AA방향에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 필터구조체(100)는 하우징(110) 및 필터부(130)를 포함할 수 있다.
하우징(110)은 집진챔버(20)에 형성된 제1공기배출구(21)와 연결된 내부공간을 형성하도록 집진챔버(20)에 결합된다. 달리 표현하면, 하우징(110)은 제1공기배출구(21)를 둘러싸도록 결합될 수 있다. 제1공기배출구(21)는 집진챔버(20)의 일 측벽에 형성되고, 집진챔버(20)로 유입된 공기가 집진챔버(20) 외부로 배출되는 통로를 제공한다.
이 경우, 집진챔버(20) 내부로 유입된 공기는 제1공기배출구(21)를 통해 하우징(110) 내부로 유입될 수 있다.
하우징(110)에는 제2공기배출구(111)가 형성될 수 있다. 이 경우, 하우징(110)으로 유입된 공기는 제2공기배출구(111)를 통해 하우징(110) 외부로 배출될 수 있다.
에컨대, 제2공기배출구(111)는 도 3 및 도 4와 같이 하우징(110)의 마주보는 양 측벽에 각각 형성될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
이와 같은 하우징(110)은 집진챔버(20) 내부로 유입된 공기가 집진챔버(20) 외부로 배출되는 경로를 제공할 수 있다.
필터부(130)는 하우징(110)의 내부에 배치된다. 이때, 필터부(130)는 하우징(110) 내부로 유입된 공기가 하우징(110) 외부로 배출되는 경로상에 설치될 수 있다.
필터부(130)는 제1공기배출구(21)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 분진을 제2공기배출구(111)를 통해 배출되지 않도록 걸러낸다. 다시 말해, 필터부(130)는 하우징(110) 내부로 유입된 분진이 하우징(110) 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 필터부(130)는 심재(131) 및 필터부재(132)를 포함할 수 있다.
심재(131)는 파이프 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 심재(131)는 도 3 및 도 4와 같이 중공을 가진 원형 파이프 형태로 제공될 수 있다.
이때, 심재(131)는 회전 중심축(C)에 수직한 방향으로 공기가 통과 가능한 구조를 가질 수 있다.
예컨대, 심재(131)의 외주면에는 다수의 홀(미도시)이 제공될 수 있다. 이 경우, 하우징(110) 내부로 유입된 공기는 심재(131)의 외주면의 홀을 통해 심재(131)의 중공 영역으로 유입될 수 있다.
심재(131)의 중공 영역은 제2공기배출구(111)와 연결될 수 있다. 이때, 하우징(110)으로 유입된 공기는 심재(131)의 중공 영역으로 유입되어 제2공기배출구(111)로 배출될 수 있다.
이외에도, 심재(131)는 회전 중심축(C)에 수직한 방향으로 공기가 통과 가능한 다양한 구조가 가능함은 물론이다.
필터부재(132)는 심재(131)의 외주면에 부착되어 분진을 걸러낼 수 있다. 이때, 필터부재(132)는, 하우징(110) 내부로 유입된 공기는 통과시키고, 하우징(110) 내부로 유입된 분진은 걸러주는 재질로 제공될 수 있다.
본 실시예에서, 필터부재(132)는 도 4와 같이, 심재(131)의 외주면에서 반경방향으로 연장된 날개부(132a)를 포함할 수 있다.
날개부(132a)는 복수로 형성될 수 있다. 복수의 날개부(132a)는 도 4와 같이, 심재(131)의 회전 중심축(C)에 대해 방사상으로 배치될 수 있다.
위와 같은 날개부(132a)는 필터부재(132)의 단면적을 확장시킬 수 있다. 이 경우, 분진이 필터부재(132)의 표면에 부착되어 걸러지는 효과가 향상될 수 있다.
본 실시예에서, 필터부(130)는 걸러진 분진을 털어내기 위해 하우징(110)에 대해 회전 동작할 수 있다. 이 경우, 필터부(130)에 부착된 분진은 원심력에 의해 필터부(130)에서 분리될 수 있다.
본 실시예에서, 필터부(130)의 심재(131)는 도 5와 같이, 제2공기배출구(111)에 대해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 여기서, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체의 필터부의 회전구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 심재(131)의 끝단부는 제2공기배출구(111)를 향해 연장될 수 있다. 심재(131)의 끝단부의 외주면은 제2공기배출구(111)를 구성하는 내측벽에 대해 지지될 수 있다. 이때, 심재(131)의 끝단부의 외주면과 제2공기배출구(111)를 구성하는 내측벽 사이에는 베어링(112)이 개재될 수 있다. 이 경우, 심재(131)는 베어링(112)을 매개로 하우징(110)에 대해 회전 할 수 있다.
한편, 심재(131)의 양 끝단부는 도 5와 같이, 동일한 회전구조를 가지며, 상호 마주보는 2개의 제2공기배출구(111)에 각각 지지될 수 있다.
이외에도, 심재(131)는 도시되지 않았지만, 다양한 구조로 제2공기배출구에 대해 회전 가능하게 지지될 수 있다.
본 실시예에 따른 필터구조체(100)는 필터부(130)를 회전시키는 구동부(150)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 구동부(150)는 제2공기배출구(111)를 통해 배출되는 공압을 이용하여 필터부(130)를 회전시키는 구동력을 제공할 수 있다. 이 경우, 필터부(130)는 별도의 구동장치에 연결되지 않아도, 블라스팅 작업 과정에 흡입되어 배출되는 공기를 이용하여 회전하며 필터부(130)에 부착된 분진을 제거할 수 있다.
예컨대, 구동부(150)는 몸체(151) 및 노즐(152)을 포함할 수 있다.
몸체(151)는 제2공기배출구(111)를 통해 심재(131)의 끝단부에 결합할 수 있다.
예컨대, 몸체(151)는 도 5와 같이, 개방된 일단부가 제2공기배출구(111)를 향해 연장된 심재(131)의 끝단부에 삽입 결합될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
몸체(151)의 개방된 일단부가 심재(131)의 끝단부에 삽입되는 경우, 몸체(151)의 일단부는 제2공기배출구(111)를 지나 심재(131)의 중공 영역으로 연장될 수 있다. 그리고 몸체(151)의 일단부의 외주면은 심재(131)의 끝단부의 내주면과 마찰력에 의해 고정될 수 있다. 이 경우, 몸체(151)는, 심재(131)가 하우징(110)에 대해 회전할 때, 심재(131)와 일체로 회전할 수 있다.
이러한 몸체(151)는 심재(131)의 양 끝단부에 각각 제공될 수 있다.
노즐(152)은 공기를 분사하도록 몸체(151)에 형성될 수 있다. 이 경우, 노즐(152)이 분사하는 공기의 공압은 심재(131)를 회전시키는 회전력으로 작용할 수 있다.
예컨대, 노즐(152)은 도 3 및 도 5와 같이 하우징(110)의 외부로 노출된 몸체(151)의 타단부 측에 돌출 형성될 수 있다.
이 경우, 심재(131)의 중공 영역으로 유입된 공기는 노즐(152)을 통해 하우징(110) 외부로 분사될 수 있다. 노즐(152)이 분사하는 공기의 공압은 몸체(151)를 회전시키고, 심재(131)는 심재(131)에 결합된 몸체(151)와 일체로 회전할 수 있다.
이때, 노즐(152)은 심재(131)의 회전 중심축(C)에 대해 원호방향으로 공기를 분사하도록 형성될 수 있다.
예컨대, 심재(131)는 노즐(152)이 분사하는 공압에 의해, 도 4에서 볼 때 반시계방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 노즐(152)이 분사하는 공기의 공압은 심재(131)가 회전 중심축(C)을 중심으로 회전하게 할 수 있다.
노즐(152)은 복수로 제공될 수 있다. 복수의 노즐(152)은 공기를 분사하는 방향이 동일하게 형성될 수 있다. 이때, 심재(131)는 복수의 노즐(152)이 분사하는 공기에 의해 일정한 방향으로 효과적으로 회전할 수 있다.
다른 예로, 구동부(150)는 도시되지 않았지만, 모터를 이용하는 것과 같이 필터부를 회전시키는 구동력을 제공할 수 있는 다양한 방법이 가능함은 물론이다.
본 실시예에서, 하우징(110)의 내부에는 필터부재(132)의 날개부(132a)와 충돌하여 날개부(132a) 표면의 분진을 털어내기 위한 충돌부재(170)가 형성될 수 있다.
다시 말해, 충돌부재(170)는 필터부(130)가 회전할 때, 필터부재(132)의 날개부(132a)와 충돌하여 날개부(132a) 표면의 분진을 털어낼 수 있다. 이 경우, 필터부(130)의 표면에 부착된 분진이 효과적으로 제거될 수 있어, 필터부(130)는 필터링 성능이 계속 유지되며 교체주기가 연장될 수 있다. 나아가, 필터부(130)의 성능이 유지되어, 블라스팅 작업 과정에 분진이 집진챔버(20)로 흡입되는 성능이 유지될 수 있다.
충돌부재(170)는 하우징(110)의 내측벽에서 필터부재(132)를 향해 돌출 형성될 수 있다. 이 경우, 충돌부재(170)는, 적어도 끝단이 도 3 및 도 4와 같이 날개부(132a)의 끝단과 간섭되게 형성될 수 있다.
충돌부재(170)는 도 3과 같이 판 형상을 가질 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
충돌부재(170)는 복수로 형성될 수 있다. 복수의 충돌부재(170)는 날개부(132a)의 분진을 효과적으로 털어낼 수 있도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 따른 필터구조체(100)는 필터부(130)에서 분리된 분진을 수집하는 분진수집부(190)를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 분진수집부(190)는 하우징(110) 내측 하부, 또는 필터부(130)의 아래에 위치할 수 있다. 이 경우, 충돌부재(170)에 의해 분리된 분진은 하강하여 분진수집부(190)로 수집될 수 있다.
이와 같은 분진수집부(190)는 도 6과 같이, 하우징(110)에 대해 인출 가능하게 형성될 수 있다. 참고로, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터구조체의 분진수집부(190)가 인출된 모습을 나타내는 도면이고, 구동부(150)가 생략되어 도시되어 있다.
이 경우, 분진수집부(190)는 블라스팅 작업을 할 때, 도 2 및 도 3과 같이 하우징(110)에 삽입되어 분진을 수집할 수 있다. 또한, 분진수집부(190)는 블라스팅 작업이 중단될 때, 도 6과 같이 하우징(110)에서 인출되고, 수집된 분진은 용이하게 제거될 수 있다.
한편, 분진수집부(190)에는 손잡이(191)가 하우징(110) 외부로 돌출 형성될 수 있다. 이 경우, 분진수집부(190)는 손잡이(191)를 이용하여 용이하게 하우징(110)에서 인출될 수 있다.
앞서 살핀 바와 같이, 본 실시예에 따른 필터구조체(100)는, 회전하는 필터부(130)를 충동부재에 충돌시켜 필터부(130)에 걸러진 분진을 용이하며 효과적으로 제거함으로써, 필터부(130)의 성능을 유지하여 필터부(130)의 교체주기를 연장할 수 있고, 블라스팅 작업 과정에서 흡입되는 공기를 이용하여 필터부(130)를 회전시킴으로써, 별도의 구동장치 없이 간단한 구성으로 필터부(130)의 분진을 제거할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1: 진공 블라스팅 장치
10: 연마재 공급챔버
20: 집진챔버
21: 제1공기배출구
30: 에어공급부
40: 분사라인
50: 분사헤드
60: 회수라인
70: 이젝터
100: 필터구조체
110: 하우징
111: 제2공기배출구
112: 베어링
130: 필터부
131: 심재
132: 필터부재
132a: 날개부
150: 구동부
151: 몸체
152: 노즐
170: 충돌부재
190: 분진수집부
191: 손잡이

Claims (9)

  1. 블라스팅 작업시 발생되는 분진이 흡입되는 집진챔버에 결합되는 필터구조체로서,
    상기 집진챔버에 형성된 제1공기배출구와 연결된 내부공간을 형성하도록 상기 집진챔버에 결합되고, 제2공기배출구가 형성된 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 제1공기배출구를 통해 상기 하우징의 내부로 유입된 분진을 상기 제2공기배출구를 통해 배출되지 않도록 걸러내고, 걸러진 분진을 털어내기 위해 상기 하우징에 대해 회전 동작하는 필터부; 및
    상기 필터부를 회전시키는 구동부를 포함하고,
    상기 구동부는 상기 제2공기배출구를 통해 배출되는 공압을 이용하여 상기 필터부를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는, 필터구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는,
    상기 제2공기배출구에 대해 회전 가능하게 지지되고, 회전 중심축에 수직한 방향으로 공기가 통과 가능한 구조를 가지는 파이프 형상의 심재; 및
    상기 심재의 외주면에 부착되어 분진을 걸러내는 필터부재를 포함하는, 필터구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터부재는,
    상기 심재의 외주면에서 반경방향으로 연장된 날개부를 포함하고,
    상기 날개부는 복수로 형성되고, 상기 복수의 날개부는 상기 회전 중심축에 대해 방사상으로 배치되는, 필터구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에는 상기 날개부와 충돌하여 상기 날개부 표면의 분진을 털어내기 위한 충돌부재가 형성되는, 필터구조체.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제2공기배출구를 통해 상기 심재의 끝단부에 결합하는 몸체; 및
    공기를 분사하도록 상기 몸체에 형성되는 노즐을 포함하는, 필터구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 회전 중심축에 대해 원호방향으로 공기를 분사하도록 형성되는, 필터구조체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 필터부에서 분리된 분진을 수집하고, 상기 하우징에 대해 인출 가능하게 형성되는 분진수집부를 더 포함하는, 필터구조체.
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