KR101805882B1 - 도장부스용 배기여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도장부스용 배기여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도장시 발생되는 각종 분진 및 휘발성 유기화합물을 흡착할 수 있도록 복수의 에어필터 및 활성탄 필터가 구비되어 도장부스의 배기부에 설치되는 배기여과장치에 있어서, 상기 활성탄필터는 일단이 타단에 비해 상대적으로 높은 위치에 고정되어 전체적으로 경사진 형태를 유지하면서 복수개가 상하로 일정간격 이격 설치되고, 복수개로 구성되는 상기 활성탄필터의 상면에는 고압으로 냉각수를 분사하는 냉각수 분사수단이 일정 높이 이격 설치되며, 상기 활성탄필터의 저면에는 상기 냉각수 분사수단의 동작과 동시에 일정 속도로 회전하면서 휘발성 유기화합물이 흡착되는 활성탄 필터의 저면과 접촉하면서 상하 왕복이동 가능한 회전브러쉬가 설치되며, 최하층 활성탄필터의 하단에는 상부층 활성탄필터에서 탈리된 각종 불순물을 배기부 외측으로 배출시키기 위한 오물퇴수 유도판이 설치된 구조로 이루어진다.

Description

도장부스용 배기여과장치{Exhaust filter unit for paint spray booth}

본 발명은 도장부스용 배기여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 도장부스의 배기부에 활성탄 필터를 다층으로 설치하되, 활성탄 필터의 상하로 냉각수 분사수단 및 회전브러쉬를 설치하여 고온으로 과열된 활성탄필터의 냉각과 휘발성 유기화합물이 흡착된 활성탄필터의 표면을 회전부러쉬의 접촉으로 탈리시켜 활성탄필터의 수명 연장과 화재예방이 가능한 도장부스용 배기여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 공장 및 자동차 부품을 생산하는 업체, 정비공장 및 기타산업용품을 생산하는 공장에서는 제품의 마감작업으로 제품 표면에 도장(塗裝)작업을 하게 된다.

이러한 도장작업을 업으로 수행하기 위해서는 통상 도장부스를 마련하여 밀폐된 공간에서 도장이 이루어지도록 함으로써 도장품질의 향상과 도장시 발생된 페인트 분진이나 페인트에 포함된 각종 유해가스(휘발성 유기화합물 포함)가 외부로 바로 빠져나가지 않고 일정한 정화장치를 통해 외부로 배출될 수 있는 시설을 포함하여 구성된다.

또한, 이러한 도장부스는 제품에 도색을 한 후 그 건조를 위해서 고온의 열풍을 가해 도색된 제품의 표면을 건조시키는 건조작업을 수행하도록 구성되는데, 건조작업시 발생되는 고온의 열풍이 외부로 빠져나갈 때 도장부스 내부의 공기중에 잔류하는 페인트분진은 물론 페인트 용제가 증발되면서 페인트에 포함된 각종 휘발성 유기화합물(Volertile Organic Compounds, V.0.Cs)도 함께 배출되므로, 상기 도장부스의 배기부에는 통상 상기 휘발성 유기화합물의 배출을 방지하기 위한 정화설비가 설치된다.

즉, 상기 휘발성 유기화합물이 대기중에 그대로 방출되면, 그 휘발성 유기화합물은 빛과 반응하여 오존이나 알데히드 또는 스모그 중의 질소화합물과 같은 광화학 산화물을 생성하게 됨으로써 도시의 광화학 스모그 발생 및 지구온난화와 같은 대기 환경오염을 유발시키게 되며, 불쾌한 냄새를 유발하고, 인체 피부와 접촉하거나 호흡기로 유입될 경우 신경계 등의 장애를 일으키는 발암물질로 취급되어 그 배출기준이 엄격하다.

따라서, 자동차등과 같이 도장부품이 많은 경우, 도장부스에는 흡기 및 배기시스템이 구비되고, 특히 배기부에는 상술한 바와 같이 인체 및 환경에 악영향을 미치는 다양한 물질이 배출될 수 있어서 다양한 형태의 에어클린 장치가 설치된다.

따라서, 자동차 도장부스의 경우 대기오염을 유발하는 물질 중 페인트 분진은 각종 필터를 통해 용이하게 제거가 가능한 반면에, 페인트 성분의 70%에 해당하는 용제의 증발로 발생하는 휘발성 유기화합물인 경우, 그 처리가 매우 까다롭다.

즉, 휘발성 유기화합물의 처리방법으로는 현재 가장 많이 이용되는 방법인 흡착방식과, 생물학적 처리 방식 및 직연소법이나 촉매연소법과 같은 여러 방법이 있으나, 단순 흡착방식을 제외하고는 그 처리시설을 구축하는데 막대한 비용이 소요되어 일반 기업이나 중소기업에서는 현실적으로 적용이 어려운 실정이다.

따라서, 휘발성 유기화합물을 처리하는데 있어서 현실적으로 적용되는 단순 흡착방식은 그 여과재로 주로 활성탄을 많이 이용하고 있다.

활성탄은 무수히 많은 기공에 의한 넓은 표면적으로, 벤젠이나 톨루엔 또는 자일렌 가스와 같이 분자량이 비교적 큰 휘발성 유기화합물이 활성탄층을 통과하게 되면, 반데르발스 힘에 의하여 휘발성 유기화합물의 대부분이 저압의 모세관 내부로 유입되고, 이 모세관의 내부에서 휘발성 유기화합물이 응축된 상태로 흡착되는원리를 이용한 것이다.

하지만, 휘발성 유기화합물의 지속적인 흡착으로 활성탄의 흡착능력을 시간에 비례하여 그 성능이 저하되며, 포화상태가 되면 새로운 활성탄을 교체해주어야 하는데, 잦은 교체에 따른 경제적 부담을 줄이기 위해 활성탄의 교체 전에 설치된 활성탄을 상하 뒤집어서 일정기간 더 사용하기도 하나, 이 또한 작업능률을 저하시킴은 물론 휘발성 유기화합물의 흡착성능도 떨어지는 단점이 있었다.

또한, 활성탄의 교체비용이 크기 때문에 새로운 활성탄으로 교체 사용하기 보다는 활성탄에 흡착된 휘발성 유기화합물을 탈착시켜 재활용하는 것이 바람직하여, 활성탄을 재활용하는 방안이 강구되기도 하였다.

사용된 활성탄을 재활용하기 위해서는 활성탄의 기공 및 표면에 달라붙은 휘발성 유기화합물을 탈착시켜야 하고, 이를 탈착시키기 위한 방법으로는 활성탄의 표면에 100℃ 이상의 스팀(Steam, 증기)이나 열풍을 가해서 활성탄의 표면에 흡착되어 있는 휘발성 유기화합물의 비점 이상의 온도를 가함에 따라 휘발성 유기화합물이 증발되어 활성탄이 표면에서 이탈되도록 함으로써 활성탄의 미세기공이 최초의 상태로 복원되도록 한다.

하지만, 이와 같은 활성탄의 휘발성 유기화합물의 탈착을 위한 장치를 설치하는데 스팀장비와 냉각수 공급수단, 주변 설비의 구축 등 많은 비용이 부담되는 단점은 여전하여 열풍을 이용한 방식이 대안으로 안출되었다.

열풍을 이용한 방식으로는 특허등록 제10-426973호의 1탑형 흡착·탈착 방식 흡착탑과, 실용신안등록 제20-284130호의 열풍분사식 탈착장치 부착형 흡착탑과, 실용신안등록 제20-337918호의 활성탄층 내부 직접 열풍분사식 탈착장치 부착형 흡착탑 등이 제시되기도 하였다.

이와 같이, 도장부스의 배기부에 설치되어 도장부스에서 발생된 각종 분진이나 휘발성 유기화합물을 흡착하도록 설치되는 활성탄 필터는 설치 후 관리의 어려움과, 일정기간 사용 후 새로운 제품으로 교체시 많은 비용이 소요되는 문제점이 있어서 이를 재생처리하는 장치 및 방법들이 안출되기도 하였으나, 실질적으로 재생장치를 이용하더라도 환경기준에 적합한 배기가스 기준을 만족할 수 있는 정도의 활성탄 필터를 재생하는 것이 어려웠고, 재생 활성탄 필터를 이용하더라도 새로이 설치되는 활성탄 필터의 교체비용에 비해 그 경제적인 부담을 크게 절감할 수 있는 것도 아니었다.

따라서, 도장부스의 배기부에 설치되는 활성탄 필터의 성능을 최대한 오래 유지시키면서 그 교체주기를 늘릴 수 있는 방안이 실질적으로 도장을 수행하는 업체에 경제적 이익을 제공하는 것이어서, 이에 대한 기술개발의 필요성이 제기되었다.

또한, 도장부스는 도장이 이루어지는 제품에 따라 도장원료 및 건조실의 온도 등이 달라지게 되는데, 특히 소부도료를 사용하여 도장이 이루어진 후 건조과정에서 배출되는 공기는 고온(150~180℃) 상태로 배출되어 활성탄 필터의 경우, 장시간 고온 상태에 노출되는 경우 여러 가지 환경적 요인과 더불어 자연발화되는 경우가 있어 화재발생 위험이 높다.

따라서, 소부도료를 이용하는 도장부스의 배기부에 설치된 활성탄 필터가 자연 착화로 화재가 일어나는 것을 예방할 수 있도록 주기적으로 활성탄 필터에 냉각수를 흘려 보내 자연착화에 의해 화재가 발생하는 것을 방지하고 있다.

하지만, 종래에 활성탄 필터에 공급되는 냉각수는 활성탄 필터의 상부에서 공급되어 아래로 흘러내리는 자연 중력방식으로 제공되는 것이어서 활성탄의 하부측까지 냉각수가 골고루 공급되지 못하는 경우가 많아 그 효과가 떨어지는 단점이 있었다.

또한, 이러한 냉각수 공급을 통해 고온 증발가스를 발생시켜 활성탄 필터의 막힌 기공을 다시 활성화시키는 역할도 기대할 수 있으나, 종래의 냉각수 공급방식은 단순 중력식으로 흘러내려 활성탄 필터의 내부 및 하부까지 충분히 공급되지 못해 그 효과 또한 미미한 실정이었다.

- 특허등록 제10-603810호(등록일:2006.07.14, 발명의 명칭: 도장설비용 휘발성 유기화합물 처리장치} - 실용신안등록 제20-207663호(등록일: 2000.10.10, 고안의 명칭 : 1탑형 흡착·탈착방식 흡착탑) - 실용신안등록 제20-259456호(등록일: 2001.12.20, 고안의 명칭: 저에너지 전기 건조식 자동차 도장부스)

본 발명은 상술한 도장부스의 배기부에 설치되는 종래의 활성탄 필터의 설치구조를 개선하여 활성탄필터 자체에서 발화되어 화재가 발생하는 것을 방지하도록 할 뿐만 아니라 설치된 활성탄 필터의 유효수명을 연장할 수 있도록 하여 고가의 활성탄 필터의 교체 및 재생 비용을 절감할 수 있도록 하는 도장부스용 배기필터의 설치구조를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 도장부스용 배기여과장치는 도장시 발생되는 각종 분진 및 휘발성 유기화합물을 흡착할 수 있도록 복수의 에어필터 및 활성탄 필터가 구비되되, 상기 활성탄필터는 일단이 타단에 비해 상대적으로 높은 위치에 고정되어 전체적으로 경사진 형태를 갖도로 복수개가 상하로 일정간격 이격 설치되고, 복수개의 상기 활성탄필터의 상면에는 고압으로 냉각수를 분사하는 냉각수 분사수단이 일정 높이 이격 설치되며, 상기 활성탄필터의 저면에는 상기 냉각수 분사수단의 동작과 동시에 일정 속도로 회전하면서 배기필터의 저면과 접촉하면서 상하 왕복이동 가능한 회전브러쉬가 설치되며, 최하층 활성탄필터의 하단에는 상부층 활성탄필터에서 탈리된 각종 불순물을 배기부 외측으로 배출시키기 위한 오물 퇴수관이 설치된 구조로 이루어진다.

특히, 상기 상하층 활성탄필터는 서로 엇갈리는 형태의 경사방향을 갖도록 설치되고, 상기 냉각수 분사수단은 냉각수 분사시에만 배기통로로 인출되도록 배기부 내벽에 출몰 가능한 구조로 설치되며, 상기 오물 퇴수관은 상기 냉각수 분사수단의 동작시에만 배기통로로 인출될 수 있도록 배기부의 내벽에 출몰 가능한 구조로 설치되는 특징을 갖는다.

또한, 상하 다단으로 구성되는 상기 활성탄필터는 배기부의 내벽에 고정되는 양단부에 회동부가 구비되어 상하면이 역전 가능한 회동 구조로 고정 설치되되, 상부측 활성탄필터의 회동부와 하부측 활성탄필터의 회동부 상호간에는 연결수단이 설치되어 최상층 활성탄필터의 상하면 역전시에 나머지 활성탄필터 전체가 동시에 상하면이 역전되도록 구성된다.

또한, 상기 배기부의 배기통로에는 그 내부의 온도를 감지하는 온도센서가 설치되고, 상기 온도센서에서 감지된 온도정보는 별도의 제어컨트롤러의 마이컴에 자동 저장되고, 상기 마이컴에서는 기 설정된 기준 온도보다 높은 온도가 감지되는 경우 상기 냉각수 분사수단으로 제어명령을 전달하여 냉각수 분사수단이 동작되도록 구성되는 특징을 갖는다.

상술한 본 발명에 따른 도장부스용 배기여과장치는 도장부스 배기부에 설치된 상태에서 도장부스 내부 및 건조실 내부에서 배출되는 페인트 분진이나 도장 페인트의 건조시 발생되는 휘발성 유기화합물을 효과적으로 흡착 제거할 수 있도록 하고, 활성탄 필터에 흡착된 각종 분진 및 이물질은 주기적으로 그 상면에서 고압으로 분사되는 냉각수와 그 저면에 설치되어 상하 왕복이동하는 회전브러쉬의 마찰작용에 의해 활성탄 필터에서 탈리되어 배출됨으로써 활성탄 필터의 기공이 막히는 것을 방지할 뿐만 아니라 활성탄 필터의 성능이 장기간 유지될 수 있도록 함으로써 잦은 활성탄 필터의 교체시 발생되는 경제적 비용부담 및 작업시간 손실 등을 절감할 수 있도록 한다.

특히, 고온상태가 유지되는 소부도료 도장부스의 경우, 배기부로 고온 상태의 분진이나 휘발성 유기화합물 등이 배출되면서 오랜시간 달구어진 활성탄 필터에서 자연 발화되어 화재가 발생될 수 있었던 위험성을 주기적인 냉각수 분사를 통해 화재발생을 예방하고, 냉각수 분사를 통해 고온의 수증기로 활성탄 본래의 기능을 활성화시켜 그 성능이 장기간 유지될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도장부스용 배기여과장치가 설치된 도장부스의 개략적인 구조도,
도 2는 본 발명에 따른 도장부스용 배기여과장치의 발췌된 측단면도,
도 3은 도 2의 A부에 대한 정면 발췌도,
도 4는 본 발명에 따른 도장부스용 배기여과장치에서 활성탄 필터의 상하부에 설치되는 냉각수 분사수단과 회전브러쉬의 동작상태에 따른 일부 발췌 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 배기여과장치에서 냉각수분사수단과 회전브러쉬의 동작관계 블럭도이다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 도장부스용 배기여과장치의 바람직한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 방향성 용어는 도시된 각 도면을 기준으로 발명의 이해를 돕기 위해 사용되는 것으로, 발명의 권리범위를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다.

본 발명에 따른 도장부스용 배기여과장치는 도 1의 일 실시예로 도시된 바와 같이, 도장부스(B)의 말단에 설치되어 도장부스(B)에서 발생되는 각종 페인트 분진이나 휘발성 유기화합물을 걸러낸 후에 외부로 배출시키도록 구성된다.

먼저, 본 발명의 특징부를 설명하기 이전에 도장부스(B), 즉 도 1에 도시된 일 실시예에 따른 도장부스는 자동차 도장부스를 일례로 나타내었으나, 이외에도 다양한 제품의 도장설비, 특히 소부도료를 이용하여 휘발성 유기화합물의 처리가 요구되는 도장설비에 그 이용이 가능하다.

도 1을 참고하면서 자동차 도장부스의 전체적은 구성 및 공기의 유출입 구조에 대해서 간략하게 설명한다.

통상의 도장부스(B)는 도 1에 도시된 바와 같이 일정한 크기의 밀폐된 폐공간을 유지하게 되고, 도장부스(B)의 내부에는 외부에서 공기가 유입되기 전에 다단의 에어필터를 거쳐 유입되는 구조로 이루어져 도장용 스프레이에 의해 페인트가 분사되어 제품 표면에 도장이 이루어질 때 각종 이물질이 함께 달라붙어 도장불량이 발생되는 것을 예방할 수 있도록 구성된다.

즉, 도장부스(B)의 일측에는 외부 공기가 유입되는 흡기부(10)가 구성되고, 타측에는 도장부스(B) 내부에서 발생된 각종 페인트 분진이나 도장시 발생되는 휘발성 유기화합물을 외부로 배출시키기 위한 배기부(20)가 구성된다.

상기 흡기부(10)는 외기가 도장부스(B) 내부로 유입되면서 공기에 포함된 각종 이물질을 걸러 낼 수 있도록 그 입구측에 에어필터(12)가 설치되고, 에어필터(12)를 통과한 공기는 흡기통로(14)를 통해 도장부스(B)의 천정으로 유입된 후에 천정필터(16)를 거쳐 도장이 이루어지고 있는 내부로 유입된다.

또한, 도장부스(B) 내부에서 제품 표면에 도장이 이루어지는 과정에서 발생되는 각종 페인트 분진이나 휘발성 유기화합물은 도장 후 건조를 위한 열풍이 천정필터 측에서 내부로 공급되면서 바닥면에 설치된 배풍덕트(18)를 통해 배기팬(26)이 설치된 배기부(20)를 거쳐 외부로 배출되도록 구성된다.

본 발명에 따른 배기여과장치(21)는 도장부스 내부의 공기가 통과되면서 각종 이물질과 휘발성 유기화합물이 걸러질 수 있도록 다단계의 필터가 내부에 상하로 설치된 배기부(20)에 설치된다.

즉, 배기여과장치(21)는 하단부에 제1필터(22), 제2필터(23) 및 포켓필터(24)가 설치되어 배풍덕트(18)를 통해 유입되는 도장부스 내부의 배출 공기 중 페인트 분진을 포함한 이물질을 걸러내도록 하고, 상기 제1필터, 제2필터 및 포켓필터를 통과한 공기 중 휘발성 유기화합물은 그 상단부에 설치된 활성탄 필터(25)를 통과하면서 걸러진 후에 배기관(27)을 통해 외부로 배출되도록 구성된다.

이와 같이 구성되는 배기부(20)의 배기여과장치(21) 중 본 발명은 활성탄필터(25)의 설치구조에 그 특징이 있다.

즉, 본 발명에 따른 활성탄필터(25)는 복수개가 다단으로 구성되되, 각각의 활성탄필터는 일측이 타측에 비해 그 설치높이가 높게 고정되어 일측에서 타측으로 하향 경사진 구조로 설치된다.

도 2에는 본 발명의 특징부에 대한 구성 및 구조의 파악이 용이하도록 상기 배기여과장치(21)를 발췌한 측단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 활성탄필터(25)은 복수개가 상하로 설치되면서 상호간에 일정간격 이격된 구조로 설치되고, 하부에서 상부로 이동하는 휘발성 유기화합물이 다단의 활성탄필터를 통해 흡착이 이루어진 후에 순수한 공기만 외부로 배출될 수 있도록 한다.

또한, 상기 복수개의 활성탄필터(25) 일측 상단부에는 경사지게 설치된 활성탄필터를 따라 하향 이동하면서 활성탄필터의 상면에 냉각수를 분사할 수 있도록 하는 냉각수 분사수단(30)이 설치되고, 상기 각 활성탄필터(25)의 저면 일측에는 상기 배기부(20)를 통해 외부로 배출되는 배출공기에 포함된 휘발성 유기화합물이 가장 먼저 달라붙는 부위인 활성탄필터의 저면을 회전마찰을 통해 흡착된 휘발성 유기화합물을 탈착시키기 위한 회전브러쉬(40)가 설치된다.

이와 더불어, 상부측 활성탄필터에서 하부측 활성탄필터로 낙하된 탈착된 각종 이물질을 배기부(20)의 외측으로 배출시킬 수 있도록 최하층 활성탄필터의 하단에는 오물퇴수 유도판(50)이 설치된 구성으로 이루어진다.

본 발명에 적용된 활성탄필터(25)는 그 경도와 충진밀도가 99%와 0.4 이상이 되는 4×8메쉬(Mesh) 정도의 조립활성탄을 스테인레스 채널메쉬로 이루어지는 지지체의 내부에 충진시켜 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 활성탄의 지지체를 배기부의 내벽에 착탈 가능한 서랍식 구조 즉, 카트리지(Cartridge) 형태로 설치하여 그 조립과 교체가 용이하도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 활성탄으로는 제올라이트(Zeolite: 규산질의 이온교환성을 지닌 것)와 함께 성형된 조립활성탄을 이용하고, 특히 바람직한 활성탄의 활성 형태로는 매크로 포어(Macro-pour)와 마이크로 포어(Micro-pour)가 잘 발달된 활성탄으로서 순간 흡착력과 흡착속도를 유지할 수 있도록 구성된 제품이 바람직하다.

한편, 상기 활성탄필터(25)의 일측 상부에 각각 설치되는 냉각수 분사수단(30)은 고온의 배기열로 달구어진 상기 활성탄필터를 식히면서 화재를 예방하고, 냉각수 분사 후 발생된 고열의 수증기를 통해 활성탄 기공의 재생효과를 제공하게된다.

이와 같은 냉각수 분사수단(30)은 도 3에 도시된 바와 같이, 배기부(20)의 내측 양쪽 벽에 가이드홈(31)이 구성되되, 상기 가이드홈(31)은 활성탄필터의 설치방향과 일치하도록 하향 경사진 구조로 구성되며, 그 내측에는 이동롤러(31)가 삽입 설치되고, 양측 이동롤러(31)의 중심부를 연결하는 회전축(33)에는 활성탄필터의 상면에서 일정 높이 이격되면서 회전하는 회전축(33)과는 무관하게 정지된 상태가 유지되는 냉각수분사관(34)이 설치된 구조로 이루어진다.

상기 냉각수 분사관(34)의 저면에는 아래쪽 활성탄필터의 상면을 향해 냉각수를 분사하기 위한 냉각수 분사공(35)이 일정간격으로 다수개 형성되며, 상기 냉각수 분사관(34)에 냉각수를 공급할 수 있도록 상기 배기부 내벽(W) 또는 배기부의 외측에는 냉각수가 저장되어 일정한 압력으로 냉각수를 공급하는 냉각수저장부(37)가 구성된다.

물론, 상기 냉각수 분사관(34)으로 냉각수를 공급할 수 있도록 냉각수 공급호스(도시생략)가 냉각수 분사관(34)과 냉각수 저장부(37) 사이에 연결 설치되며, 상기 이동롤러(31)의 회전은 회전축(33)의 일단 또는 양단에 설치된 스텝모터(36)에 의해 좌우 회전되면서 회전축의 외주연에 감겨진 와이어(38)가 회전축에서 풀리거나 권취되는 형태로 경사진 가이드홈(31)을 따라 이동롤러(32)의 이동이 가능하도록 구성된다.

또한, 상기 활성탄필터(25)의 저면에 접촉되면서 회전이 이루어지는 회전브러쉬(40) 또한 상술한 냉각수 분사수단(30)과 마찬가지로 배기부(20)의 내벽에 고정 설치되어 필요에 따라 활성탄필터를 따라 경사지게 하향 이동하면서 일정한 속도로 회전하면서 활성탄의 저면에 브러쉬가 접촉되는 구조로 구성된다.

상기 회전브러쉬(40)는 원통체의 외주연에 일정 길이의 브러쉬가 심어져 일정 속도로 회전되면서 활성탄의 저면에 브러쉬가 접촉되면서 발생한 마찰력에 의해 활성탄필터의 표면에 달라붙은 휘발성 유기화합물이 탈착되도록 한다.

상기 회전브러쉬(40)도 배기구의 양측 내벽에 형성된 가이드홈(41)에 이동롤러(42)가 설치되고, 양쪽 이동롤러(42)에 원통 회전체(43)가 설치되고, 상기 원통 회전체(43)의 외주연에 일정 길이의 브러쉬(44)가 심어져 원통회전체의 회전시 브러쉬의 선단부가 활성탄필터의 표면을 타격하면서 마찰작용을 통해 활성탄필터의 표면에 달라붙은 휘발성 유기화합물을 탈착시키도록 한다.

상기 원통회전체(43)의 회전은 일측 또는 양측 이동롤러의 외측으로 돌출된 회전축(부호생략)에 설치된 스텝모터(46)의 정역회전을 통해 상기 원통 회전체(43)가 회전되도록 구성되고, 상기 회전브러쉬의 상하 이동은 양측 가이드홈(41)의 상하단에 마련된 소정의 당김기구, 즉 회전모터와 풀리에 권취된 와이어(48)가 풀리거나 또는 감겨지는 구조를 통해 경사진 가이드홈을 따라 상기 이동롤러(42)가 회전 이동될 수 있도록 구성된다.

이와 같이, 활성탄필터의 상하단에 구비된 냉각수 분사수단(30)과 회전브러쉬(40)의 동작상태 단면이 도 4에 도시되어 있다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 최하층 활성탄필터(25)의 하단에는 배기부의 일측 내벽에 구비된 오물퇴수 유도판(50)의 인출상태가 도시되어 있다.

상기 오물퇴수 유도판(50)은 일정 길이의 판재형 유도판 복수개가 상하로 적층된 상태로 상호 연결되어 내벽에 매립 설치된 상태에서 그 저면에 설치된 신축 실린더의 신축 동작 또는 양단에 연결된 와이어의 풀림과 감김 동작으로 복수개의 유도판이 계단형상으로 펼쳐지면서 그 상부의 활성탄필터에서 낙하되는 냉각수 및 활성탄필터에서 탈리된 휘발성 유기화합물의 찌꺼기 등이 경사진 아래쪽으로 이동된 후에 배기부의 외부로 배출될 수 있는 구조로 구성된다.

상기 오물퇴수 유도판(50)에 낙하되어 아래로 이동된 냉각수 및 각종 찌꺼기 등은 배기부의 외측에 별도로 마련된 오물 퇴수부(60)에 모여진 후에 별도의 후처리과정을 거쳐 외부로 배출되도록 구성된다.

그리고, 도 5에는 상술한 냉각수 분사수단(30)과 회전브러쉬(40)의 제어 및 동작관계가 간단한 블럭도로 도시되어 있다.

즉, 상기 냉각수 분사수단(30)과 회전브러쉬(40)는 별도의 마이컴(60)의 제어에 의해 동작되도록 구성되며, 상기 마이컴(60)은 상기 배기부(20)의 내측에 설치된 온도센서(65)의 신호를 수신하여 메모리부(62)에 저장된 기준온도와 비교를 통해 기준온도보다 높은 온도가 감지되면 제어컨트롤러부(64)에 신호를 보내고, 상기 제어컨트롤러부(64)는 상기 냉각수분사수단(30)에 신호를 보내 냉각수 공급이 이루어지도록 하여 냉각수 분사관을 통해 냉각수 분사가 이루어지도록 구성된다.

또한, 상기 냉각수 분사수단(30)의 동작을 위해 상기 제어컨트롤러부(74)에서 냉각수 분사수단(30)으로 그 동작신호가 전달되면서 상기 회전브러쉬(40)에도 동작신호가 전달되어 원통회전체의 회전을 통해 브러쉬가 활성탄필터의 표면에 마찰 및 타격을 가하면서 활성탄필터 표면에 흡착된 휘발성 유기화합물의 탈착되도록 한다.

상기 회전브러쉬(40)의 동작은 제어컨트롤러부(74)의 신호를 전달받은 냉각수분사수단(30)의 동작후에 냉각수분사수단(30)의 동작신호를 다시 전달받은 회전브러쉬(40)가 순차적으로 동작되도록 구성될 수도 있고, 상기 제어컨트롤러부(74)에서 냉각수분사수단(30)으로 냉각수 분사를 위한 제어신호를 발신할 때 상기 회전브러쉬(40)에도 동시에 동작신호가 전달되도록 하여 냉각수분사수단(30)과 회전브러쉬(40)가 동시에 동작될 수 있도록 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 도장부스용 배기여과장치는 다수개의 여과필터와 더불어 활성탄필터가 다층으로 설치되고, 특히 상기 활성탄필터는 일정한 기울기를 갖는 경사형 구조로 설치되면서 그 상하면에 일정거리 이격된 상태에서 이동되는 냉각수 분사수단과, 회전브러쉬가 각각 설치되어 배기부의 내측 온도에 따라 상기 냉각수 분사수단과 회전브러쉬가 동작되어 활성탄필터의 상면에 냉각수를 분사하여 고열로 달구어진 활성탄필터를 식혀 자체 착화로 인해 화재가 발생하는 것을 예방할 수 있도록 한다.

또한, 냉각수가 고온 상태로 달구어진 활성탄필터의 표면에 분사됨으로 인해서 고온의 수증기가 발생되어 활성탄의 기공을 활성화시키고, 휘발성 유기화합물이 흡착된 활성탄필터의 저면을 회전브러쉬의 마찰을 통해 그 표면으로부터 탈착시켜 활성탄필터의 기능을 장기간 유지될 수 있도록 하여 활성탄필터의 교체주기를 늘림으로써 고가의 활성탄필터 교체에 따른 경제적 비용부담을 줄일 수 있도록 한다.

10 : 흡기부 12 : 에어필터
14 : 흡기통로 16 : 천정필터
18 : 배풍덕트 20 : 배기부
21 : 배기여과장치 22 : 제1필터
23 : 제2필터 24 : 포켓필터
25 : 활성탄필터 26 : 배기팬
27 : 배기관 30 : 냉각수 분사수단
31 : 가이드홈 32 : 이동롤러
33 : 회전축 34 : 냉각수 분사관
35 : 냉각수 분사공 36 : 스텝모터
37 : 냉각수 저장부 38 : 와이어
40 : 회전브러쉬 41 : 가이드홈
42 : 이동롤러 43 : 원통회전체
44 : 브러쉬 46 : 스텝모터
48 : 와이어 50 : 오물퇴수 유도판
60 ; 오물퇴수부 65 : 온도센서
70 : 마이컴 72 : 메모리부
74 : 제어컨트롤러부 B : 도장부스
W ; 내벽

Claims (3)

1. 각종 분진 및 휘발성 유기화합물을 흡착하도록 도장부스의 배기부(20)에 설치되는 복수의 활성탄필터(25)와, 상기 활성탄필터(25)를 향해 고압의 냉각수를 분사하도록 활성탄필터(25)의 상면에 일정간격 이격 설치되는 냉각수 분사수단(30)과, 활성탄필터(25)에서 탈리된 불순물을 배기부(20)의 외측으로 배출하도록 최하층 활성탄필터의 하단에 설치되는 오물퇴수 유도판(50);을 포함하는 도장부스용 배기여과장치에 있어서,
   상기 배기부(20)는 그 내측 하부에 제1필터(22), 제2필터(23) 및 포켓필터(24)가 상하로 설치되어 도장부스의 배출공기가 하부에서 유입되어 상부로 배기되는 구조로 이루어지고,
   상기 복수의 활성탄필터(25)는 배기부의 중간부에서 일단이 타단에 비해 상대적으로 높게 위치되는 경사진 기울기를 갖도록 상하로 설치되며,
   상기 활성탄필터(25) 저면에는 냉각수 분사와 동시에 회전하면서 활성탄필터의 저면에 접촉하여 활성탄필터에 흡착된 휘발성 유기화합물을 털어내는 이동 가능한 회전브러쉬(40)가 설치되고,
   상기 냉각수 분사수단(30)과 오물퇴수 유도판(50)은 냉각수 분사시에만 배기부 내측으로 인출되도록 배기부 내벽(W)에 출몰 가능한 구조로 설치되며,
   상기 냉각수 분사수단(30)은 배기부(20)의 내부 온도를 감시하는 온도센서(65)에서 센싱된 온도정보가 마이컴(70)의 메모리부(72)에 저장된 기준온도보다 높을 경우에 냉각수 분사가 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도장부스용 배기여과장치.
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