KR101991858B1 - 집진기용 분진 청소 로봇 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 관한 것으로서, 그립부를 통해 이동 통로를 기준으로 상류측 집진판의 정방향 배플에 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 분진 청소부를 이루는 브러시 가동축을 반대 방향으로 틸팅시켜 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 역방향 배플쪽 분진 제거시 추가적인 장치를 사용하지 않고도 분지 청소 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 분진 제거 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 가지며, 또한, 이동 통로를 따라 이동하며 상류측 집진판의 정방향 배플을 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측 뿐만 아니라 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 브러시 가동축의 길이를 줄이고 및 요구되는 강성을 작게 형성할 수 있어 장치의 구조적 안정성 높을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 허용 하중을 줄일 수 있어 좀 더 작업의 안정성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.

Description

집진기용 분진 청소 로봇 장치{device for cleaning robot of dust collector}

본 발명은 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집진판들에 형성된 배플을 타고 승강 및 하강하며 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진을 털어 내기 위한 집진기용 분지 청소 로봇 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 전기 집진기는 기체나 공기 속에 부유하는 분진(粉塵)입자를 하전(荷電)시킨 후, 하전된 분진입자를 정전기력에 의해 기체나 공기로부터 분리함으로써 공기 중에 부유하는 분진입자를 제거하도록 구성된 장치이다.

이러한 전기 집진기는 방전극과 집진판으로 구성되며, 전기 집진기를 사용함에 따라 집진판과 방전극에 많은 양의 분진입자가 부착되어 분진입자의 하전량이 감소하게 된다. 이로 인해 정전기력에 의한 분진입자의 집진효율이 저하된다.

따라서, 전기 집진기의 집진효율을 향상시키기 위해서는 집진판과 방전극에 부착된 분진입자를 주기적으로 제거할 필요가 있으며, 이를 위한 다양한 방법들이 제시된 바 있다.

집진판과 방전극에 부착된 이물질을 제거하는 종래의 장치로서, 일본공개실용신안공보 제1993-56250호 및 일본 공개실용신안공보 제1993-56251호의 "전기 집진기의 집진판 및 방전선 클리너"는 집진판과 방전극의 단면 형상에 따라 슬롯을 만들고 호이스트를 매달아 전기 집진기 상부로부터 승강시켜서 분진을 스크레이핑(Scraping)하여 제거한다.

그러나, 이들은 모두 분진입자를 긁어서 제거하는 방식이므로 분진입자의 제거효율은 높으나, 스크레이핑 판이 원활하게 승강하지 못하는 경우가 발생할 뿐만 아니라 상기 스크레이핑 판이 기울거나 분진 제거를 위해 유격을 작게 유지할 때 걸림이 발생하여 상기 방전선이나 집진판이 손상된다는 문제점이 있었다.

또한, 일본 특허공개공보 제1994-102300호의 "전기집진기의 청소장치 및 청소방법"은 연소재 분사 방식으로, 집진판 사이의 대차, 연소재 분사 가능한 분사 노즐 및 요동 장치로 구성된 전기집진기 청소장치를 제안하고 있다. 그러나, 이러한 분사 방식은 청소의 사각이 발생하므로 실제 분진 제거 효율이 낮다.

또한, 일본 공개특허공보 제2001-087676호의 "건식 전기집진기의 세척 방법 및 세척 장치"는 병렬 배치된 집진 전극의 측면부에서 분왕복 이동을 행하면서 상기 집진 전극의 표면을 세척하는 방법을 제공하고 있다. 그러나 이러한 습식 세척 방법은 수분으로 인하여 설비의 부식이 심한 단점이 있다.

또한, 대한민국 특허등록공보 제10-353110호의 "전기집진기용 수직형 추타장치"는 수직축, 원형 디스크, 핀, 캠 및 추타용 해머로 방전극에 쌓인 분진을 연속적으로 제거하는 방식이고, 대한민국 실용신안등록공보 제20-0317841호의 "자동 재생형 전기집진기"는 집진전극과 포집 대응전극 사이에 표면을 밀착하는 스크레이퍼나 회전형 브러시를 설치하여, 이를 상기 집진전극의 상하 또는 좌우 방향으로 이동시켜 표면에 부착된 먼지를 물리적 힘에 의하여 긁어서 제거하고, 비산 먼지는 진공 흡입기로 포집하는 자동 재생형 장치이다.

또한, 대한민국 특허공개공보 제10-2003-0053717호의 "전기집진기의 집진판 더스트 제거장치"는 집진판 양측 바닥면에 한 쌍의 슬라이딩 베드, 모터, 스크류 샤프트, 이동 테이블 및 가이드 포스트를 설치하고, 이를 따라 브러시 롤을 자동으로 회전시키면서 집진판 사이를 승강시켜 분진을 제거하는 장치이다.

또한, 대한민국 특허공개공보 제10-2004-0012139호의 "전기집진기의 집진판 타격용 해머"는 집진판에 부착된 래핑 바를 모터 회전축에 연결된 해머로 가격하여 상기 집진판에 부착된 먼지를 분리해 낸다. 그러나 상술한 기술들은 분진을 제거하기 위하여 물리적으로 가격할 때 기계적인 손상이 불가피하고 집진기 내부에 설치된 기계 및 전기적인 장치가 가동 중 고전압 및 분진으로 인하여 손상이 발생하는 문제로 대부분 적용성이 낮았다.

상기한 문제점들을 해결하기 위해 집진판을 따라 수직 승, 하강 하며 브러시 가동축을 이용해 집진판과 방전극 사이에 부착된 이물질을 털어 내어 청소하기 위한 집진기용 청소 로봇 장치들이 개발되었다.

그러나, 종래 집진기 청소 로봇 장치들은 집진기 내부에 설치되는 서로 다른 길이의 집진판들에 모두 대응하기 위해서는 브러시 가동축의 길이가 집진판의 최대 길이에 맞게 길어져야 하기 때문에 브러시 가동축의 강성이 커져야 할 뿐만 아니라 이에 따라 청소 로봇 장치의 하중이 무거워져 배플을 타고 수직 승, 하강하는데 있어 슬립 발생 등의 추가적인 문제점이 발생하게 된다.

또한, 종래 집진기 청소 로봇 장치들의 브러시 가동축의 길이를 줄이는 경우 이동 통로를 사이에 두고 집진기 내의 공기 흐름 상류 방향으로 꼭지점이 향하는 삼각형 형상의 정방향 배플용과 이동 통로를 사이에 두고 공기 흐름의 하류측에 배치되는 하부 역방향 배플용을 별도로 제작하여 운용하여야 하는 문제점을 갖는다.

또한, 가압롤을 사용하여 배플을 그립하는 그립부가 가동 모터와 가압롤 가동부 사이에 감속기를 적용하여 그립 동작에 필용한 가동력을 제공하도록 구성되기 때문에 조작 초기에 불감 영역이 존재하게 되어 반응 속도를 떨어져 승강시 슬립 발생 등에 의한 작업 안정성을 떨어지게 되는 문제점을 갖는다.

또한, 승강롤이 접하는 배플 전면이 변형되거나 분진과 같은 이물질이 끼여서 승강롤과의 마찰력이 저하되는 경우 배플을 따른 수직 상, 하강의 동작이 원하게 이루어지지 못하게 되는 문제점을 갖는다.

일본 실용신안공개공보 제1993-56250호 일본 실용신안공개공보 제1993-56251호 일본 특허공개공보 제1994-102300호 일본 특허공개공보 제2001-087676호 대한민국 특허등록공보 제10-353110호 대한민국 특허공개공보 제10-2003-0053717호 대한민국 특허공개공보 제10-2004-0012139호

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이동 통로를 기준으로 상류측 집진판의 정방향 배플을 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측 뿐만 아니라 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이의 분진 제거시 추가적인 장치를 사용하지 않고도 작업이 가능할 뿐만 아니라 분진 제거 작업 시간을 단축시킬 수 있는 집진기용 청소 로봇 장치를 제공하는 것이다

또한, 이동 통로를 따라 이동하며 상류측 집진판의 정방향 배플을 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측뿐만 아니라 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 브러시 가동축의 길이를 줄이고 및 요구되는 강성을 작게 형성할 수 있어 장치의 구조적 안정성 높을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 허용 하중을 줄일 수 있어 좀 더 작업의 안정성을 높일 수 있는 집진기용 청소 로봇 장치를 제공하는 것이다.

또한, 배플을 그립하는 그립부에 감속기를 사용하지 않고 가동 모터와 가압롤 가동부 사이에 볼 스크류를 적용하여 조작 초기에 불감 영역이 존재하지 않도록 함으로써 승강시 슬림 발생으로 인한 작업 안정성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 집진기용 청소 로봇 장치를 제공하는 것이다.

또한, 승강롤이 접하는 배플 전면이 변형되거나 또는 분진과 같은 이물질이 끼여서 승강롤과의 마찰력이 저하되는 것을 방지하여 배플을 따라 수직 승강 및 하강의 동작을 원활하게 수행할 수 있도록 하는 집진기용 청소 로봇 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치는, 공기 흐름 방향을 따라 이동 통로들을 사이에 두고 배플이 형성된 복수의 집진판 및 상기 집진판들 사이에 방전극이 폭 방향을 따라 간격을 두고 교차 배치되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 있어서, 사각틀 형상의 바디 프레임; 상기 바디 프레임 상에 설치되어 상기 이동 통로를 기준으로 공기 흐름 상류측에 위치하는 상기 집진판의 하류측 단부에 구비된 삼각형 단면 형상을 갖는 정방향 배플의 전방 양측 경사면을 끌어 안으며 가압 고정하는 그립부; 상기 그립부에 인접하게 상기 바디 프레임에 회전 가능하게 축 고정되는 복수 쌍의 승강롤들이 상기 그립부에 의해 상기 정방향 배플의 하류측 정면에 마찰 접촉한 상태로 구동시켜 상기 정방향 배플을 따라 수직 방향으로 승강 또는 하강시키는 승강부; 상기 바디 프레임의 상부에 구비되어 상기 승강롤들이 접하는 상기 정방향 배플의 전면에 부착된 분진을 털어 청소하는 배플 청소부; 및 상기 바디 프레임 상단부에서 각도 조절 가능하게 연장 설치되는 브러시 가동축을 회전시켜 상기 집진판과 상기 방전극 사이를 부착된 분진들을 털어 내며 청소하는 분진 청소부;를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 승강부는 상기 바디 프레임의 중심부에 고정 설치되어 승강 및 하강시 필요한 구동력을 발생시키는 승강 구동 모터; 상기 바디 프레임의 상부에서 상기 승강 구동 모터에 의해 회전 가능하게 수평 관통하며 축 고정되는 상부 구동축 상에 끼워져 결합되는 한 쌍의 상부 승강롤; 및 상기 바디 프레임의 하부에서 상기 승강 구동 모터에 의해 상기 상부 승강롤들과 연동하도록 축 고정된 하부 구동축 상에 끼워져 결합되는 한 쌍의 하부 승강롤;을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 상부 승강롤들과 상기 하부 승강롤들은 각각 상기 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고, 상기 정방향 배플의 전면에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 그립부는 상기 바디 프레임의 상기 상부 승강롤들에 인접하게 설치되어 상기 바디 프레임 상부에서 상기 배플을 잡아 고정하는 상부 그립부; 및 상기 바디 프레임의 상기 하부 승강롤에 인접하게 설치되어 상기 상부 그립부와 별도로 상기 바디 프레임 하부에서 상기 배플을 잡아 고정하는 하부 그립부;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 상부 그립부 및 상기 하부 그립부는 상기 바디 프레임 상측에 설치되어 그립에 필요한 가동력을 제공하는 그립 가동 모터; 회전 가능하게 설치되는 블록 이송축 상에 설치되어 회전 방향에 따라 서로의 따라 사이 간격이 조절되는 한 쌍의 그립 가동 블록; 상기 각 그립 가동 블록에 회동 가능하게 연결되는 제1 링크; 상기 바디 프레임 상에 축 고정된 상기 정방향 배플의 양측 경사면을 끌어 안도록 상기 제1 링크에 회절 가능하게 연결되는 제2 링크; 및 상기 제2 링크 단부에 연장 결합되어 상기 정방향 배플의 양측 경사면을 가압하도록 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 가압롤 고정부;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 블록 이송축 상에 씌워지는 신축 가능한 방진용 주름관을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가압롤 고정부는 상기 제2 링크 단부에서 길이 방향에 대해 회전 가능하게 체결되는 회동 블록; 및 상기 회동 블록에 고정되는 가압 플레이트 상에서 상기 회동 블록을 사이에 두고 한 쌍의 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 한 쌍의 롤 고정 브래킷;을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 배플 청소부는 상기 바디 프레임에 상부에 설치되어 상기 배플 정면의 청소를 위한 구동력을 전달하는 배출 청소 구동 모터; 및 상기 바디 프레임의 상부 중심부에 설치되어 상기 배플 청소 구동 모터에 의해 상기 배플 전면의 좌, 우측면에 접하며 회전하도록 축 고정되는 한 쌍의 브러시 롤;을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 브러시 롤은 상기 정방향 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고, 상기 정방향 배플의 전면에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분진 청소부는 상기 바디 프레임 상부에 회전 가능하게 축 고정되는 틸팅 가동 블록; 상기 틸팅 블록을 회동시켜 청소 하는 방향을 조절하는 틸팅 가동 모터; 상기 틸팅 가동 블록에 회전 가능하게 고정되며 상기 집진판과 양측 방전극들 사이에 대응되게 좌, 우측에 연장 형성되는 한 쌍의 브러시 가동축; 및 상기 틸팅 가동 블록 상에 구비되어 상기 브러시 가동축을 각각 회동시키는 브러시 구동 모터;을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 브러시 가동축의 틸팅 가동 범위는 0°내지 180°범위 이내로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 브러시 가동축들은 원통형 파이프 형상의 가동축; 및 상기 가동축의 일이 방향을 따라 나선 형태로 감겨 체결 고정되는 와이어 브러시;를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 브러시 가동축들은 상기 와이어 브러시가 상기 각 가동축 상에서 서로 다른 방향으로 감겨 고정되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 가동축은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 재질로 이루어질 수 있다.

상기한 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 따르면, 그립부를 통해 이동 통로를 기준으로 상류측 집진판의 정방향 배플에 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 분진 청소부를 이루는 브러시 가동축을 반대 방향으로 틸팅시켜 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 역방향 배플쪽 분진 제거시 추가적인 장치를 사용하지 않고도 분지 청소 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 분진 제거 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 이동 통로를 따라 이동하며 상류측 집진판의 정방향 배플을 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측뿐만 아니라 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 브러시 가동축의 길이를 줄이고 및 요구되는 강성을 작게 형성할 수 있어 장치의 구조적 안정성 높을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 허용 하중을 줄일 수 있어 좀 더 작업의 안정성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 배플을 그립하는 그립부에 감속기를 사용하지 않고 가동 모터와 가압롤 가동부 사이에 볼스크류를 적용하여 조작 초기에 불감 영역이 존재하는 것을 방지하도록 함으로써 승강시 슬림 발생에 의한 작업 안정성을 떨어지는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 볼 스크류의 블록 가동축 상에 신축 가능한 방진용 주름관을 씌워, 분진 제거하는 과정에서 발생한 분진이 유입되는 것을 막아 정밀하게 이송 작업 동작을 연속적으로 수행할 수 있도록 함과 아울러 장치의 수명을 연장할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 상, 하부 그립부에 상기 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 가압롤 고정부를 통해 그립시 배플의 변형된 것에 적응할 수 있도록 하거나, 또는 배플 청소부의 브러시 롤을 통해 승강롤이 접하는 배플 전면에 분진과 같은 이물질이 끼더라도 배플 청소부를 통해 이를 청소하여 승강롤과의 마찰력이 저하되는 것을 방지하여 배플을 따라 수직 승강 또는 하강하는 동작이 좀더 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치를 적용하기 위한 전기 집진기 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 전기 집진기의 집진판과 반전극의 배열 상태를 도시한 평단면도이다.
도 3은 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치를 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 정면도이다.
도 5는 도 3의 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 배면도이다.
도 6은 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 승강부를 도시한 부분 확대 정면도이다.
도 7은 도 6의 상부 승강롤 부분을 잘라서 본 부분 평단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 집진판의 배플 형상 및 이에 따른 승강롤들이 테이퍼진 형상을 도시한 평단면도이다.
도 9는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 그립부를 확대 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 상부 그립부 부분을 잘라서 본 부분 평단면도이다.
도 11은 상부 그립부의 가압롤 고정부에 의해 가압롤들이 정방향 배플의 경사면에 접한 상태로 가압하는 하는 상태를 도시한 부분 절개 단면도이다.
도 12는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 배플 청소부를 도시한 부분 확대 사시도이다.
도 13은 도 12의 배플 청소부의 브러시 롤을 통해 정방향 배플의 정면을 청소하는 과정을 도시한 평단면도이다.
도 14는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 분진 청소부를 도시한 부분 확대 사시도이다.
도 15는 도 14의 분진 청소부의 브러시 가동축을 분리하여 확대 도시한 사시도이다.
도 16은 브러시 가동축의 틸팅 상태를 도시한 작동 상태 사시도이다.
도 17은 브러시 가동축의 틸팅을 통해 정방향 및 역방향의 집진판 및 방전판분진 사이를 청소하는 과정을 도시한 평면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치를 적용하기 위한 전기 집진기 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 전기 집진기의 집진판과 반전극의 배열 상태를 도시한 평단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 집진기용 분진 청소 장치(1)가 사용되는 전기 집진기(100)는 기체나 공기 속에 부유하는 분진(粉塵)입자를 하전(荷電)시킨 후, 하전된 분진입자를 정전기력에 의해 기체나 공기로부터 분리함으로써 공기 중에 부유하는 분진입자를 제거하도록 복수의 집진판들(110)과 이들 사이에 배치되는 복수의 방전극(120)들을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기한 집진판(110)과 방전극(120)들은 공기 흐름 방향을 따라 분진 청소를 위한 이동 통로(150)를 사이에 두고 폭 방향을 따라 간격을 두고 교차 배열되며 이루어진다.

전기 집진기(100)는 집진판들(110) 사이에 분진입자 등이 포함된 공기가 유입되면 방전극(120)에 의해 공기 내의 분진입자를 하전시키고, 하전된 분진입자를 정전기력에 의해 집진판(110) 상에 부착시켜 공기로부터 분진입자를 제거한 후 공기만을 반대편으로 배출시킨다.

여기서, 방전극(120)과 집진판(110)은 고전압발생기(미도시)와 전기적으로 연결되어 집진판(110)에는 플러스(＋) 전압이 인가되고, 방전극(120)에는 마이너스(－) 전압이 인가되도록 구성되어 집진판(110)과 방전극(120)은 각각 플러스 극과 마이너스 극을 띠게 된다.

이때, 집진판(110) 사이로 유입된 공기에 포함되어 있는 분진입자는 방전극(120)에 인가된 마이너스 전압에 의해 하전(荷電)되어 마이너스 극을 띠게 된다.

이어서, 하전된 분진입자는 정전기력에 의해 플러스 극을 띠고 있는 집진판(110)에 부착됨으로써 공기로부터 분리된다.

또한, 집진판(110)에는 배플(Baffle, 112)이 형성되어 집진판들(102) 사이로 유입되는 공기를 방전극(120)으로 유도함과 동시에 요동을 부여함으로써 집진판(110)에 의한 분진입자의 집진이 촉진되도록 한다.

한편, 집진판(110)에 형성된 배플(112)들은 모두 공기 흐름 상류 측에 꼭지점이 향하는 삼각형 단면 형상을 갖도록 형성된다.

그러나, 본 실시예의 집진기용 분진 청소 로봇 장치(1)는 별도의 수평 이동 로봇(미도시)에 의해 이동 통로를 따라 순차적으로 수평 이동하며 이를 사이에 두고 배치되는 각각의 집진판(110)들의 일측 단부에 형성된 배플(112)을 잡고 수직 이동하며 집진판(110)과 방전극(120) 사이의 부착된 분진입자들을 털어 청소하도록 한다.

한편, 집진기용 분진 청소 로봇 장치(1)의 입장에서 보면 상기한 이동 통로(150)를 기준으로 공기 흐름 상류측에 위치하는 집진판(110)들의 경우에는 정면(평단면상 삼각형의 밑변; FS)을 마주하는 정방향 배플(112a)과, 공기 흐름 방향 하류측에 위치하는 집진판(110)들의 경우 꼭지점(평단면상 삼각형의 밑변에 마주하는 꼭지점)을 마주하는 역방향 배플(112)로 서로 다르게 구분할 수 있다.

따라서, 본 실시예의 집진기용 분진 청소 로봇(1)은 공기 흐름 상류측에 위치하는 상기 집진판(110)의 하류측 단부에 구비된 삼각형 단면 형상을 갖는 정방향 배플(112a)에 수직 이동 가능하게 결합되어, 상기 이동 통로(150)를 기준으로 상류측은 물론 하류측에 배치된 집진판(110)과 방전극(120)들 사이에 부착된 분진들을 털어 청소하도록 구성된다.

도 3은 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치를 작동 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 정면도이며, 도 5는 도 3의 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 배면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 집진기용 분진 청소 로봇 장치(1)는 크게 바디 프레임(10), 승강부(20), 그립부(30), 배플 청소부(50) 및 분진 청소부(70)를 포함하여 구성되는 것을 예시한다.

먼저, 바디 프레임(10)은 좌, 우, 상, 하측 판형 프레임(11, 12, 13, 14)들이 대략 사각틀 형상의 뼈대를 이루도록 구성된다.

바디 프레임(10)의 집진판의 정방향 배플(112a) 전면(112FS)과 마주하는 배면측에는 정방향 배플(112a)을 끌어 안아 고정하기 위한 그립부(30)의 회전 가능하게 2절 링크(36a, 36b) 결합되는 가압롤(39)들과 승강부(20)의 승강롤(25)들이 노출되며 회전 가능하게 축 고정되며 구성된다.

바디 프레임(10)의 그 내부에는 그립부(30) 및 승강부(20)에 동작에 필요한 동력 발생 및 전달 수단들이 전면측에 노출되게 수납 설치되고, 상측 판형 프레임 상측에는 배플 청소부(50)와 분진 청소부(70)가 지지 고정되도록 구성된다.

바디 프레임(10)의 전면측에는 좌, 우측 판형 프레임(11, 12)을 연결하며 상, 하측에 상, 하 보강 커버 플레이트(15, 16)가 각각 고정 설치되고, 좌측 판형 프레임(11) 외측에는 승강부의 동력 전달 수단들을 덮어 보호하기 위한 좌측 보호 커버(17)가 추가 결합되어 설치되고, 우측 판형 프레임(12)의 외측에는 그립부의 동력 전달 수단들을 덮어 보호하기 위한 우측 보호 커버(18)가 설치된다.

그리고, 바디 프레임(10)의 상측 평형 프레임(13) 상부 양측 단부에는 배플 청소부(50)가 설치된 바닥으로부터 이격시켜 분진 청소부를 틸팅 가능하게 축고정하기 위한 연장부가 고정 브래킷(19)에 의해 추가 결합되게 구성된다.

도 6은 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 승강부를 도시한 부분 확대 정면도이고, 도 7은 도 6의 상부 승강롤 부분을 잘라서 본 부분 평단면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 승강부(20)는 상기 그립부(30)에 인접하게 상기 바디 프레임(10)에 회전 가능하게 축 고정되는 복수 쌍의 승강롤(25, 28)들이 상기 그립부(30)에 의해 상기 정방향 배플(112a)의 하류측 정면(112FS)에 마찰 접촉한 상태로 구동시켜 상기 정방향 배플(112a)을 따라 수직 방향을 승강 또는 하강시키도록 한다.

본 실시예에서 승강부(20)는 승강 구동 모터(21), 상부 구동축(23), 한 쌍의 상부 승강롤(25), 하부 구동축(27), 한 쌍의 하부 승강롤(28) 및 승강 동력 전달부를 포함하여 구성되는 것을 예시한다.

여기서, 승강 구동 모터(21)는 상기 바디 프레임(10)의 중심부에 고정 설치되어 승강 및 하강시 필요한 구동력을 발생시키도록 한다.

상부 승강롤(25)들은 상기 바디 프레임(10)의 상부에서 하나의 상기 승강 구동 모터(21)에 의해 회전 가능하게 수평 관통하며 축 고정되는 상부 구동축(23) 상에 끼워져 결합된다.

하부 승강롤(28)들은 상기 바디 프레임(10)의 하부에서 상기 승강 구동 모터(21)에 의해 상기 상부 승강롤(25)들과 연동하도록 축 고정된 하부 구동축(27) 상에 끼워져 결합된다.

여기서, 상기 상부 승강롤(25)들과 상기 하부 승강롤(28)들은 각각 상기 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부(110a)가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고, 상기 정방향 배플(112a)의 전면(112FS)에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 집진판의 배플 형상 및 이에 따른 승강롤들이 테이퍼진 형상을 도시한 평단면도이다.

도 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 집진판은 코트렐(Cottrell)사에서 제조된 제품들 중에서 대칭형 코트렐 배플(Cottrell Buffle)을 사용한 것을 예시한다.

상기 집진판(110)의 배플(112)은 제조시 가공 오차가 사용시 열 변형 등에 의해 완전한 삼각형 구조를 갖는 것이 아니라 전면(112FS) 중심부가 양측 단부로부터 대략 3.4˚의 기울기를 가지고 배가 나오고 전방 양측 경사면(112RS, 112LS)은 34.2˚의 기울기를 갖는다.

따라서, 상기 상부 승강롤(25)들과 상기 하부 승강롤(28)들은 서로 마주하는 중심부로부터 외측으로 상기 배플(112)의 전면(112FS)의 기울기에 맞추어 3.4˚의 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서 상기 승강 동력 전달 수단은 좌측 평판 프레임(11)을 관통하는 승강 구동 모터(21)의 구동축 단부 구비되는 승강 구동 풀리(22)와 상부 구동축(23) 및 하부 구동축(27)의 단부에 구비되는 상부 승강 종동 풀리(24) 및 하부 승강 종동 풀리(29)가 하나의 제1 타이밍 벨트(26)를 통해 연결되어 서로 연동 가능하게 구성되는 것을 예시한다.

그러나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 상기 승강 동력 전달 수단이 서로 치형 결합되는 기어 또는 체인 등을 포함하여 좀더 다양한 형태의 동력 전달 수단들로 변형하여 적용할 수 있음 당연하다.

따라서, 승강부(20)는 승가 구동 모터(21)로부터 승강 구동 풀림(22), 상부 승강 구동 풀리(24) 및 하부 승강 구동 풀리(29)를 통해 상부 구동축(23) 및 하부 구동축(27)으로 구동력을 전달하게 되고, 전달된 구동력은 상기 그립부(30)에 의해 상기 정방향 배플(112a)의 하류측 정면에 마찰 접촉한 상태의 상부 승강롤(25)들 및 하부 승강롤(28)들을 구동시켜 집진기용 분진 청소 로봇 장치(1)가 상기 정방향 배플을 따라 수직 방향으로 승강 또는 하강시키도록 한다.

이때, 승강 구동 풀리(22)와 상, 하부 승강 종동 풀리(24, 29)의 직경비 조절을 통해 승강 구동 모터(21)로부터 발생된 회전력을 감속시킨 상태로 상, 하부 승강롤(25, 28)에 전달할 수 있도록 한다.

또한, 상기 그립부(30)는 상기 이동 통로(150)를 기준으로 공기 흐름 상류측에 위치하는 상기 집진판(110)의 하류측 단부에 구비된 삼각형 단면 형상을 갖는 정방향 배플(112a)의 전방 양측 경사면(112RS, 112LS)을 끌어 안아 고정한 상태로 전술한 승강부에 의해 승강 또는 하강시킬 수 있도록 구성된다.

도 9는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 그립부를 확대 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 상부 그립부 부분을 잘라서 본 부분 평단면도이다.

도 9 내지 도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 그립부(30)는 별도로 독립 제어가 가능하도록 상부 그립부(30a)와 하부 그립부(30b)로 이루어진다.

상부 그립부(30a)는 상기 바디 프레임(10)의 상기 상부 승강롤(25)들에 인접하는 상부에 설치되어 상기 바디 프레임(10) 상부를 상기 정방향 배플(112a)에 잡아 고정하도록 구성된다.

그리고, 하부 그립부(30b)는 상기 바디 프레임(10)의 상기 하부 승강롤(28)에 인접하는 하부 설치되어 상기 상부 그립부(30a)와 별도로 상기 바디 프레임(10) 하부를 상기 배플(112)에 잡아 고정하도록 한다.

이처럼, 그립부(30)를 상부 그립부(30a)와 하부 그립부(30b)를 독립 제어 가능하게 구성함으로써, 배플(112)가 수직 방향을 따라 부분적으로 변형이 발생하거나 마찰면에 분진과 같은 이물질이 부착되어 마찰력이 떨어지더라도 승강 및 하강 동작시 슬립이나 낙하 등이 발생하지 않고 좀더 안정적인 그립 상태를 유지할 수 있도록 한다.

한편 본 실시예에서는 상기 상부 그립부(30a) 및 상기 하부 그립부(30b) 각각 그립 가동 모터(31, 41), 블록 이송축(32, 42), 한 쌍의 그립 가동 블록(33, 43), 제1 링크(35), 제2 링크(36), 가압롤 고정부(37) 및 한 쌍의 가압롤(39)을 포함하여 구성되는 것을 예시한다.

먼저, 그립 가동 모터들(31, 41)은 상기 바디 프레임(10) 내측에서 승강 구동 모터(21) 상, 하측에 각각 이격 설치되어 상부 그립부(30a) 및 하부 그립부(30b)의 그립 동작에 필요한 가동력을 제공하도록 한다.

상기 그립 가동 블록(33, 43)들은 상기 바디 프레임(10)을 수평 관통하며 회전 가능하게 설치되는 블록 이송축(32, 42)들 상에서 볼스크류를 통해 나사 결합되어 회전 방향에 따라 서로의 사이 간격이 조절되도록 구성된다.

한편, 상기 그립 가동 블록(33, 43)들은 바디 프레임(10)의 상측 판형 프레임(13)의 하측이나 하측 판형 프레임(14)의 상측에 고정 설치되는 각각의 리니어 모션 가이드(34, 44)들을 통해 이동 방향이 가이드 되며 블록 이송축(32, 42)을 따라 이송되도록 한다.

상기 블록 이송축(32, 42) 상에는 신축 가능한 방진용 주름관(32b, 42b)이 씌워지도록 구성하여, 이들을 통해 분진을 청소하는 과정에서 나사 결합되는 부분에 분진이 유입되는 것을 막아 정밀하게 작동하는 이송 작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 함과 아울러 이들의 사용 수명을 연장시킬 수 있도록 한다.

그리고, 본 실시예에서는 그립 가동 모터(31, 41)들과 블록 이송축(32, 42)을 연동시키기 위한 그립 동력 전달 수단이 그립 가동 모터(31, 41)의 구동축에 구비되는 그립 구동 풀리(31a, 41a)와 블록 이송축(32, 42)에 구비되는 그립 종동 풀리(32a, 42a)를 각각의 제2 타이밍 벨트(38, 48)로 연결하도록 구성되는 것을 예시한다.

그러나, 본 발명이 전술한 승강부의 동력 전달 수단과 마찬가지로 그립 동력 전달 수단이 서로 치형 결합되는 기어 또는 체인 등을 포함하여 좀더 동력 전달 수단들로 변형하여 적용할 수 있음 당연하다.

제1 링크(35, 45)는 상기 각 한 쌍의 그립 가동 블록(33, 43)들에 회동 가능하게 체결되도록 구성되고, 제2 링크(36, 46)는 상기 바디 프레임(10) 상에 축 고정된 상기 정방향 배플(112a)의 양측 경사면(112LS, 112RS)을 가압하며 끌어 안도록 상기 제1 링크(35, 45)에 회절 가능하게 연결되도록 구성된다.

여기서, 제2 링크(36, 46)는 링크 회전축에 의해 바디 프레임(10)의 링크 축고정 브래킷에 회전 가능하게 축 고정되는 길이 방향 중심부를 기준으로 정방향 배플(112a)을 끌어 안아 고정할 수 있도록 기설정된 각도로 절곡 형성된다.

그리고, 가압롤 고정부(37)는 상기 제2 링크(36, 46) 단부에 연장 결합되어 상기 정방향 배플(112a)의 양측 경사면(112LF, 112RS)을 가압하도록 가압롤(39)들을 자유 회전 가능하게 축 고정하도록 구성된다.

따라서, 상기 상부 그립부(30a) 및 상기 하부 그립부(30b)는 그립 가동 모터(31, 41)로부터 상기한 그립 동력 전달 수단을 통해 블록 이송축(32, 42)을 회전시키게 되면, 블록 이송축(32, 42)의 회전 방향 및 회전량에 따라 한 쌍의 그립 가동 블록(33, 43)들이 리니어 모션 가이드(34, 44)에 의해 가이드되며 블록 이송축(32, 42) 따라 직선 이동하며 서로의 간격을 조절하게 된다.

그리고, 그립 가동 블록(33, 43)들의 간격이 가변되면서 그립 가동 블록(33, 43)에 회동 가능하게 결합된 제1 링크(35, 45)들이 제2 링크(36, 46)를 연동시켜, 제2 링크(36, 46)의 단부에서 가압롤 고정부(37, 47)에 의해 자유회전 가능하게 고정된 가압롤(39)들이 정방향 배플(112a)의 전방 양측 경사면(112LS, 112RS)을 가압하며 끌어 안아 고정하도록 한다.

도 11은 상부 그립부의 가압롤 고정부에 의해 가압롤들이 정방향 배플의 경사면에 접한 상태로 가압하는 하는 상태를 도시한 부분 절개 단면도이다.

도 11을 참조하여 설명하면, 본 실시예에서 상기 가압롤 고정부(37, 47)는 회동 블록(37a, 47a), 가압 플레이트(37b, 47b) 및 롤 고정 브래킷(37c, 47c)을 포함하여 구성되는 것을 예시한다.

회동 블록(37a, 47a)은 상기 제2 링크(36, 46) 단부에 끼워져 길이 방향을 기준으로 회전 가능하게 체결되게 구성된다.

그리고, 한 쌍의 롤 고정 브래킷(37c, 47c)은 상기 회동 블록(37a, 47a)에 고정되는 가압 플레이트(37b, 47b) 상에서 정방향 배플(112a)의 전방 양측 경사면(112LS, 112RS)을 마주하며 상기 회동 블록(37a, 47a)을 사이에 두고 한 쌍의 가압롤(39, 49)들을 자유 회전 가능하게 축 고정하도록 구성된다.

따라서, 가압롤(39, 49)들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 롤 고정 브레킷(37c, 47c), 가압 플레이트(37b, 47b) 및 회동 블록(37a, 37b)이 제2 링크(36, 46) 단부에서 자유 회전 가능하게 구성함으로써, 가압롤(39, 49)들이 접하는 정방향 배플(112a)의 전방 양측 경사면(112LS, 112RS) 상에 서로 다르게 변형이 발생한 경우에도 변형량에 따라 가압롤(39, 49)들이 자유 회전하여 마찰 접촉하는 접촉 면적을 극대화 시켜 승강 및 하강에 필요한 그립력을 유지시킬 수 있도록 한다.

또한, 상기 배플 청소부(50)는 상기 바디 프레임(50)의 상부에 구비되어 상기 상, 하부 승강롤(25, 28)들이 접하는 상기 정방향 배플(112a)의 전면에 부착된 분진 등의 이물질을 미리 털어 청소하도록 한다.

도 12는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 배플 청소부를 도시한 부분 확대 사시도이고, 도 13은 도 12의 배플 청소부의 브러시 롤을 통해 정방향 배플의 정면을 청소하는 과정을 도시한 평단면도이다.

도 12 및 도 13을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 배플 청소부(50)는 배플 청소 구동 모터(51) 및 한 쌍의 브러시 롤(55)을 포함하여 구성된다.

여기서, 배출 청소 구동 모터(51)는 상기 바디 프레임(10)의 상부에 설치되어 상기 정방향 배플(112a)의 정면(112FS)을 청소하기 위한 구동력을 전달하도록 구성된다.

그리고, 상기 브러시 롤(55)들은 상기 바디 프레임(10)의 상부 중심부에 설치되어 상기 배플 청소 구동 모터(51)에 의해 상기 정방향 배플(112a)의 전면(112FS) 좌, 우측면에 접하며 회전 가능하게 축 고정된다.

여기서, 상기 브러시 롤(55)들은 전술한 상, 하부 승강롤(25, 28)들과 마찬가지로 상기 정방향 배플(112a)의 전면(112FS) 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부(110a)가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고, 상기 정방향 배플(11a)의 전면(112FS)에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기 즉, 전술한 3.4°의 기울기를 가지고 테이퍼지게 구성될 수 있다.

한편, 브러시 롤 동력 전달 수단은 배플 청소 구동 모터(51)의 구동축 단부에 형성된 브러시 롤 구동 풀리(미도시)와 브러시 롤 구동축(56) 단부에 구비된 브러시 롤 종동 풀리(미도시)을 연동 가능하게 연결하는 제3 타이밍 벨트(미도시)로 구성할 수 있으나, 이 또한 전술한 바와 같이 서로 치형 결합되는 기어 또는 체인 등을 포함하여 좀더 다양한 동력 전달 수단들로 변형하여 적용할 수 있음 당연하다.

따라서, 본 실시예에 따른 집진기용 분지 청소 로봇 장치(1)는 브러시 롤(55)을 통해 상, 하부 승강롤(25, 28)이 접하는 정방향 배플(112a) 전면(112FS)에 부착된 분진과 같은 이물질을 미리 털어 청소해줌으로써, 정방향 배플(112a)의 전면(112FS)과 상, 하부 승강롤(25, 28)들 사이에 발생하는 마찰력을 증가시켜 정방향 배플(112a)을 따라 수직 승강하는 동작을 좀더 원활하고 안전하게 수행할 수 있도록 한다.

그리고, 분진 청소부(70)는 상기 바디 프레임(10) 상단부에서 각도 조절 가능하게 연장 설치되는 한 쌍의 브러시 가동축(80)을 회전시켜 상기 집진판(110)과 이를 사이에 두고 양측에 배치되는 상기 방전극(120)들 사이에 부착된 분진들을 털어 내어 청소하도록 구성된다.

도 14는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 분진 청소부를 도시한 부분 확대 사시도이고, 도 15는 도 14의 분진 청소부의 브러시 가동축을 분리하여 확대 도시한 사시도이다.

도 14 및 도 15를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 분진 청소부(70)는 틸팅 가동 블록(71), 틸팅 가동 모터(72), 브러시 가동축(80) 및 브러시 구동 모터(76)를 포함하여 구성되는 것을 예시한다.

여기서, 틸팅 가동 블록(71)은 상기 바디 프레임(10)의 상측 평형 프레임(13) 상부 양측 단부에서 고정 브래킷(16)에 의해 연장 형성되는 연장부(16)에 회전 가능하게 축 고정되며 설치된다.

틸팅 가동 모터(72)는 상기 틸팅 가동 블록(71)의 일측에 구비되어 틸팅 가동 블록(72)을 회동시켜 한 쌍의 브러시 가동축(80)을 통해 정방향 배플(112a)이 형성되는 상류측뿐만 아니라 역방향 배플(112b)이 형성되는 하류측 집진판(110) 및 방전극(120)들 사이를 모두 청소할 수 있도록 한다.

한 쌍의 브러시 가동축(80)들은 상기 집진판(110)과 양측 방전극(120)들 사이에 대응되게 상기 틸팅 가동 블록(71)에 간격을 두고 각각의 브러시 구동 모터(76)에 의해 자체 회전 가능하게 연장 설치된다.

한편, 틸팅 동력 전달 수단은 틸팅 가동 모터(72)의 구동축 단부에 형성된 틸팅 구동 풀리(미도시)와 틸팅 구동축(미도시) 단부에 구비된 틸팅 종동 풀리(미도시)을 연동 가능하게 연결하는 제4 타이밍 벨트(미도시)로 구성할 수 있으나, 이 또한 전술한 바와 같이 서로 치형 결합되는 기어 또는 체인 등을 포함하여 좀더 다양한 동력 전달 수단들로 변형하여 적용할 수 있음 당연하다.

그리고, 브러시 가동축(80)은 가동축(81)과, 상기 가동축(81)의 외주면 상에서 길이 방향을 따라 나선 형태로 감겨 브러시 체결구(82) 들에 의해 고정되는 와이어 브러시(85)를 포함하여 구성된다.

한편, 와이어 브러시(85)는 여러 가닥의 와이어 줄(86)에 브러시를 이루는 브러시 모(87)를 역여 만들어진 것을 말한다.

또한, 가동축(81)은 하중은 줄이되 강성을 유지할 수 있도록 원통형 파이프 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 동일 강성 대비 하중을 낮은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 재질로 이루어지는 것을 예시한다.

한편, 틸팅 가동 블록(71)의 좌, 우측에 회전 가능하게 체결되는 브러시 가동축(80; 80a, 80b)들은 상기 와이어 브러시(85)가 상기 가동축 외주면 상에서 서로 다른 방향으로 감겨 고정되도록 구성할 수 있다.

상기한 좌, 우측 브러시 가동축(80; 80a, 80b)의 가동축(81) 외주면 상에 와이어 브러시(85)가 서로 반대 방향으로 감겨지게 구성되기 때문에 좌, 우측 브러시 가동축(80; 80a, 80b)들이 회전하며 분진을 털어 청소를 수행하는 과정에서 회전 방향에 따라 집진판 및 방전판에 접하며 발생하는 마찰력에 의해 승강 또는 하강시 이송력에 영향을 미칠 수 있다.

일례로, 브러시 구동 모터(76)들에 의해 좌측 브러시 가동축(80a)을 시계방향으로 회전시키고 우측 브러시 가동축(80b)을 이와 반대로 반 시계 반향으로 회전시키는 경우, 와이어 브러시가 감긴 방향에 의해 상승력이 작용하게 되어 승강부(20)를 통해 정방향 배플(112a)을 타고 수직 승강시 유리하게 작용할 수 있다.

반대로, 좌측 브러시 가동축(80a)을 반시계방향으로 회전시키고 우측 브러시 가동축(80b)을 이와 반대로 시계 반향으로 회전시키는 경우, 하강하려는 힘이 작용하게 되어 승강 구동 모터(21)를 작동시키지 않더라도 그립부(30)의 그립력의 조절하는 것만으로 하강 작업을 수행할 수 있다.

도 16은 브러시 가동축의 틸팅 상태를 도시한 작동 상태 사시도이고, 도 17은 브러시 가동축의 틸팅을 통해 정방향 및 역방향의 집진판 및 방전판분진 사이를 청소하는 과정을 도시한 평면도이다.

도 16 및 도 17을 참조하여 설명하면, 상기 브러시 가동축(80; 80a, 80b)은 상기 그립부(30)에 의해 상기 정방향 배플(112)에 고정된 상태로 상기 이동 통로(150)를 사이에 두고 공기 흐름 방향의 하류측에 배치되는 하부 역방향 배플(112b)을 가지는 집진판(110) 및 상기 집진판(110)을 사이를 청소하도록 0°내지 180°범위 이내로 틸팅되게 구성할 수 있다.

따라서, 그립부(30)를 통해 이동 통로를 기준으로 상류측 집진판(110)의 정방향 배플(112)에 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측 집진판과 방전극 사이를 청소한 후, 브러시 가동축(80; 80a, 80b)을 180°틸팅시켜 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 털어 제거하도록 함으로써, 역방향 배플(112b)쪽 분진 제거시 추가적인 분진 청소 로봇 장치가 필요하지 않을 뿐만 아니라 배플들 간 이동 동작을 줄여 분진 청소 작업 시간을 절반 이상 단축시킬 수 있도록 한다.

또한, 그립부를 통해 정방향 배플(112a)에 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 역방향 배출(112b)쪽 집진판(110)과 방전극(120) 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 브러시 가동축(80; 80a, 80b)에 요구되는 길이 및 강성을 줄일 수 있어 장치의 구조적 안정성 높을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 하중을 줄일 수 있어 좀 더 안정적인 승강 및 하강 작업을 거치며 안정적인 청소 작업을 수행할 수 있도록 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 집진기용 분진 청소 로봇 장치 10: 바디 프레임
11: 좌측 평형 프레임 12: 우측 평형 프레임
13: 상측 평형 프레임 14: 하측 판형 프레임
16: 연장부 17: 좌측 보호 커버
18: 우측 보호 커버 19: 고정 브래킷
20: 승강부 21: 승강 구동 모터
22: 승강 구동 풀리 23: 상부 구동축
24: 상부 승강 종동 풀리 25: 상부 승강롤
26: 제1 타이밍 벨트 27: 하부 구동축
28: 하부 승강롤 29: 하부 승강 종동 풀리
30: 그립부 30a: 상부 그립부
30b: 하부 그립부 31, 41: 그립 가동 모터
31a, 41a; 그립 구동 풀리 32, 42: 블록 이송축
32a, 42a: 그립 종동 풀리 32b, 42b: 방진 주름관
33; 43: 그립 가동 블록 34, 44: 리니어 모션 가이드
35, 45: 제1 링크 36, 46: 제2 링크
36a, 46a: 링크 회전축 36b, 46b: 링크 축고정 브래킷
37, 47: 가압롤 고정부 37a, 47a: 회동 블록
37b, 47b: 가압 플레이트 37c, 47c: 롤 고정 브래킷
38, 48: 제2 타이밍 벨트 39: 가압롤
50: 배플 청소부 51; 배플 청소 구동 모터
55: 브러시 롤 56; 브러시 롤 구동축
70: 분진 청소부 71: 틸팅 가동 블록
72: 틸팅 가동 모터 80: 브러시 가동축
80a: 좌측 브러시 가동축 80b: 우측 브러시 가동축
81: 가동축 83: 브러시 체결구
85: 와이어 브러시 86: 와이어 줄
87; 브러시 모 100: 전기 집진기
110: 집진판 110a: 집진판 단부
112: 배플 112a: 정방향 배플
112b: 역방향 배플 112FS: 정면
112RS: 우측 경사면 112LS: 좌측 경사면
120: 방전극 150: 이동 통로

Claims (14)

1. 공기 흐름 방향을 따라 이동 통로들을 사이에 두고 배플이 형성된 복수의 집진판 및 상기 집진판들 사이에 방전극이 폭 방향을 따라 간격을 두고 교차 배치되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 있어서,
   사각틀 형상의 바디 프레임;
   상기 바디 프레임 상에 설치되어 상기 이동 통로를 기준으로 공기 흐름 상류측에 위치하는 상기 집진판의 하류측 단부에 구비된 삼각형 단면 형상을 갖는 정방향 배플의 전방 양측 경사면을 끌어 안으며 가압 고정하는 그립부;
   상기 그립부에 인접하게 상기 바디 프레임에 회전 가능하게 축 고정되는 복수 쌍의 승강롤들이 상기 그립부에 의해 상기 정방향 배플의 하류측 정면에 마찰 접촉한 상태로 구동시켜 상기 정방향 배플을 따라 수직 방향으로 승강 또는 하강시키는 승강부;
   상기 바디 프레임의 상부에 구비되어 상기 승강롤들이 접하는 상기 정방향 배플의 전면에 부착된 분진을 털어 청소하는 배플 청소부; 및
   상기 바디 프레임 상단부에서 각도 조절 가능하게 연장 설치되는 브러시 가동축을 회전시켜 상기 집진판과 상기 방전극 사이를 부착된 분진들을 털어 내며 청소하는 분진 청소부;를 포함하여 구성되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 승강부는,
   상기 바디 프레임의 중심부에 고정 설치되어 승강 및 하강시 필요한 구동력을 발생시키는 승강 구동 모터;
   상기 바디 프레임의 상부에서 상기 승강 구동 모터에 의해 회전 가능하게 수평 관통하며 축 고정되는 상부 구동축 상에 끼워져 결합되는 한 쌍의 상부 승강롤; 및
   상기 바디 프레임의 하부에서 상기 승강 구동 모터에 의해 상기 상부 승강롤들과 연동하도록 축 고정된 하부 구동축 상에 끼워져 결합되는 한 쌍의 하부 승강롤;을 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
3. 제2항에서,
   상기 상부 승강롤들과 상기 하부 승강롤들은 각각 상기 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고,
   상기 정방향 배플의 전면에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
4. 제2항에서,
   상기 그립부는,
   상기 바디 프레임의 상기 상부 승강롤들에 인접하게 설치되어 상기 바디 프레임 상부에서 상기 배플을 잡아 고정하는 상부 그립부; 및
   상기 바디 프레임의 상기 하부 승강롤에 인접하게 설치되어 상기 상부 그립부와 별도로 상기 바디 프레임 하부에서 상기 배플을 잡아 고정하는 하부 그립부;를 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
5. 제4항에서,
   상기 상부 그립부 및 상기 하부 그립부는,
   상기 바디 프레임 상측에 설치되어 그립에 필요한 가동력을 제공하는 그립 가동 모터;
   회전 가능하게 설치되는 블록 이송축 상에 설치되어 회전 방향에 따라 서로의 따라 사이 간격이 조절되는 한 쌍의 그립 가동 블록;
   상기 각 그립 가동 블록에 회동 가능하게 연결되는 제1 링크;
   상기 바디 프레임 상에 축 고정된 상기 정방향 배플의 양측 경사면을 끌어 안도록 상기 제1 링크에 회절 가능하게 연결되는 제2 링크; 및
   상기 제2 링크 단부에 연장 결합되어 상기 정방향 배플의 양측 경사면을 가압하도록 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 가압롤 고정부;를 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
6. 제5항에서,
   상기 블록 이송축 상에 씌워지는 신축 가능한 방진용 주름관을 더 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
7. 제5항에서,
   상기 가압롤 고정부는,
   상기 제2 링크 단부에서 길이 방향에 대해 회전 가능하게 체결되는 회동 블록; 및
   상기 회동 블록에 고정되는 가압 플레이트 상에서 상기 회동 블록을 사이에 두고 한 쌍의 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 한 쌍의 롤 고정 브래킷;을 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
8. 제1항에서,
   상기 배플 청소부는,
   상기 바디 프레임에 상부에 설치되어 상기 배플 정면의 청소를 위한 구동력을 전달하는 배출 청소 구동 모터; 및
   상기 바디 프레임의 상부 중심부에 설치되어 상기 배플 청소 구동 모터에 의해 상기 배플 전면의 좌, 우측면에 접하며 회전하도록 축 고정되는 한 쌍의 브러시 롤;을 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
9. 제8항에서,
   상기 한 쌍의 브러시 롤은,
   상기 정방향 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고,
   상기 정방향 배플의 전면에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
   
10. 제1항에서,
    상기 분진 청소부는,
    상기 바디 프레임 상부에 회전 가능하게 축 고정되는 틸팅 가동 블록;
    상기 틸팅 블록을 회동시켜 청소 하는 방향을 조절하는 틸팅 가동 모터;
    상기 틸팅 가동 블록에 회전 가능하게 고정되며 상기 집진판과 양측 방전극들 사이에 대응되게 좌, 우측에 연장 형성되는 한 쌍의 브러시 가동축; 및
    상기 틸팅 가동 블록 상에 구비되어 상기 브러시 가동축을 각각 회동시키는 브러시 구동 모터;을 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
    
11. 제10항에서,
    상기 브러시 가동축의 틸팅 가동 범위는 0°내지 180°범위 이내로 이루어지는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
    
12. 제11항에서,
    상기 브러시 가동축들은
    원통형 파이프 형상의 가동축; 및
    상기 가동축의 일이 방향을 따라 나선 형태로 감겨 체결 고정되는 와이어 브러시;를 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
    
13. 제12항에서,
    상기 브러시 가동축들은,
    상기 와이어 브러시가 상기 각 가동축 상에서 서로 다른 방향으로 감겨 고정되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
    
14. 제12항에서,
    상기 가동축은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 재질로 이루어지는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
    

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