KR101997989B1 - Eco chamber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에코 챔버에 관한 것으로, 챔버 상단에 형성되어 챔버 내부 공기를 흡입하는 에어 흡입부; 상기 에어 흡입부와 연결되도록 상기 챔버 일측에 형성되며, 내부에 필터를 장착하는 에어 순환부; 상기 에어 순환부와 연결되도록 챔버 하단에 형성되어 챔버 내부로 순환된 공기를 배출하며, 내부에 발열장치가 내재되는 에어 배출부 및 상기 챔버 내부로 전력을 인가하는 전력공급부를 포함할 수 있다.The present invention relates to an echo chamber, comprising: an air suction portion formed at an upper end of a chamber to suck air in a chamber; An air circulation part formed at one side of the chamber to be connected to the air suction part and having a filter installed therein; An air discharge unit formed at a lower end of the chamber so as to be connected to the air circulation unit to discharge air circulated into the chamber and having a heating device therein and a power supply unit for applying electric power to the chamber.
Description
본 발명은 에코 챔버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부의 공기순환이 가능하며, 다양한 화재 방지 안전장치를 갖춘 3D 프린터용 에코 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to an echo chamber, and more particularly, to an echo chamber for a 3D printer having an internal air circulation and various fire safety safeguards.
일반적으로, 디자인, 의료, 건축 등의 다양한 분야의 입체 결과물을 프린터 할 수 있는 3D 프린터는 그 입체 결과물을 만들어 내는 방식에 따라 FDM, SLA, SLS, DLP로 구분된다.In general, a 3D printer capable of printing stereoscopic results in various fields such as design, medical, and architectural is divided into FDM, SLA, SLS, and DLP depending on how the stereoscopic output is produced.
여기서 FDM은 Fused Deposition Modeling의 약자로서, 고체기반의 재료를 열을 가해서 녹인 후 쌓아 올려 상온에서 식혀 굳히는 방식이며, SLA은 Stereolithography의 약자로서, 액체 기반의 재료를 강한 자외선 혹은 레이저로 순간적으로 굳히는 방식이고, SLS는 Selective Laser Sintering의 약자로서, 분말 기반의 재료를 레이저로 녹인 뒤 응고 시키는 방식이며, DLP는 Digital Light Processing의 약자로서, 액체 기반의 재료를 이용해 빔프로젝터로 빔을 쏜 후 그에 따라 재료를 굳혀가면서 인쇄하는 방식이다.FDM is an abbreviation of Fused Deposition Modeling. It is a method in which solid-based materials are dissolved by heating and then stacked and cooled at room temperature. SLA is an abbreviation of stereolithography. It is a method of instantly solidifying a liquid-based material with a strong ultraviolet ray or laser SLS is an abbreviation of Selective Laser Sintering. It is a method of laser-melting and solidifying powder-based materials. DLP stands for Digital Light Processing, which uses a liquid-based material to shoot a beam with a beam projector, And then printing is performed.
이들의 3D 프린터는 최근 들어 기업들이 소유하고 있던 3D 프린터의 특허기간이 만료됨에 따라 대중들에게 보편화되기 시작하였고, 특히 FDM 방식의 3D 프린터는 다른 방식의 3D 프린터보다 다루기 쉽고 가격이 싼 이유로 개인용 또는 연구용 등으로 많은 이들에게 보급되어 3D 프린터의 대중화의 한 축을 담당하고 있다.These 3D printers have become popular among the public since the patent expiration date of the 3D printers owned by companies have recently expired. Especially, FDM 3D printers are easier to handle than other 3D printers, Research, and so on, and has become an axis of popularization of 3D printers.
이러한 FDM 방식의 3D 프린터는 ABS 또는 PLA 소재의 필라멘트라는 고체 재료를 사용하는데, 이러한 ABS 또는 PLA 소재의 필라멘트는 외부에 노출될 시 습기 등으로 인해 결과물로 적층될시에 층간접착이 잘 되지 않아 층간 들뜸 현상이 일어날 수 있고, 또한 온도변화에 민감하여 수축현상 등이 일어날 수 있는 등 결과물의 변형에 대한 문제점이 발생할 수 있다.Such FDM type 3D printers use solid materials called filaments of ABS or PLA materials. When the filaments of the ABS or PLA materials are exposed to the outside, when they are stacked as a result of moisture due to moisture or the like, There is a possibility that the lifting phenomenon may occur, and further, there may be a problem of deformation of the resultant product due to sensitivity to temperature change and shrinkage phenomenon.
또한, ABS 등의 필라멘트는 열에 의해 녹을 때에 일산화탄소 등의 유해물질이 발생되며, 심각할 시에는 그 유해물질로 인해 사망에 까지 이를 수 있는 큰 문제점이 있다. In addition, filaments such as ABS are harmful substances such as carbon monoxide when they are melted by heat, and when they are serious, there is a serious problem that even death can be caused due to the harmful substances.
이에 따라, 몇몇의 3D 프린터 선도기업에서는 3D 프린터를 챔버 안에 넣어 이러한 문제점을 해결하고자 하였는데, 이는 비용을 증대시켜 개인이 사용하기에는 그 비용을 감당하기 어려운 실정이다.As a result, some 3D printer leaders have tried to solve these problems by putting 3D printers into the chamber, which increases the cost and makes it difficult to pay for the use by individuals.
또한, 열을 다루는 3D 프린터의 특성 상 열에 대한 다양한 안전장치를 갖추어야 하나 현재의 3D 프린터 챔버들은 내부의 열을 공급하는데만 치중하여 열에 대한 안전시스템을 갖추지 못하고 있는 실정이다.In addition, various safety devices for the heat must be provided due to the characteristics of the 3D printer handling the heat, but current 3D printer chambers are focused only on supplying the internal heat, so that they do not have a safety system for heat.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 내부의 공기순환이 가능하며, 다양한 화재 방지 안전장치를 갖춘 저가의 3D 프린터용 에코 챔버를 제공함으로써 3D 프린팅 시에 작업자의 안전을 보장하며, 결과물의 변형을 용이하게 방지하고, 합리적인 비용으로 상기의 효과들을 볼 수 있도록 하는 데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides an eco-chamber for an inexpensive 3D printer equipped with various fire prevention safeguards capable of circulating the inside air, thereby ensuring safety of the operator during 3D printing, So that the above effects can be seen at a reasonable cost.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버는 상기 챔버 상단에 형성되어 챔버 내부 공기를 흡입하는 에어 흡입부; 상기 에어 흡입부와 연결되도록 상기 챔버 일측에 형성되며, 내부에 필터를 장착하는 에어 순환부; 상기 에어 순환부와 연결되도록 챔버 하단에 형성되어 챔버 내부로 순환된 공기를 배출하며, 내부에 발열장치가 내재되는 에어 배출부 및 상기 챔버 내부로 전력을 인가하는 전력공급부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an echo chamber comprising: an air suction part formed at an upper end of the chamber to suck air in a chamber; An air circulation part formed at one side of the chamber to be connected to the air suction part and having a filter installed therein; An air discharge unit formed at a lower end of the chamber so as to be connected to the air circulation unit to discharge air circulated into the chamber and having a heating device therein and a power supply unit for applying electric power to the chamber.
여기서, 상기 챔버는 상기 에어 순환부, 에어 흡입부, 에어 배출부가 형성된 면을 제외한 모든 면이 투명 플라스틱 또는 유리로 형성될 수 있다.Here, the chamber may be formed of a transparent plastic or glass on all sides except the surface on which the air circulation part, the air suction part, and the air discharge part are formed.
또한, 상기 챔버는 내부에 카메라모듈이 설치되며, 상기 카메라모듈은 외부의 컨트롤러와 연동되어 챔버 내부의 상태를 원격으로 관찰할 수 있다.In addition, a camera module is installed in the chamber, and the camera module is interlocked with an external controller to remotely observe the inside of the chamber.
또한, 상기 챔버는 내부에 온도센서 및 습도센서가 설치되며, 기설정된 온도 또는 습도에 도달 시, 외부의 컨트롤러로 알림을 전송하여 챔버 내부의 온도와 습도 조절을 원격으로 제어하도록 할 수 있다.In addition, a temperature sensor and a humidity sensor are installed in the chamber, and when the temperature or the humidity reaches a predetermined level, a notification is sent to an external controller to remotely control temperature and humidity in the chamber.
또한, 상기 챔버는 상기 온도센서 및 습도센서를 통해 챔버 내부의 화재발생을 감지하며, 화재발생 시 소화할 수 있도록 형성되는 소화부를 더 포함할 수 있다.In addition, the chamber may further include a fire extinguishing unit configured to detect occurrence of fire in the chamber through the temperature sensor and the humidity sensor and to be extinguished when a fire occurs.
또한, 상기 챔버는 활성산소종을 생성하는 플라즈마 발생부를 더 포함하며, 상기 활성산소종을 공급받아 내부에서 챔버 내부를 살균할 수 있다.In addition, the chamber may further include a plasma generating unit for generating active oxygen species, and the inside of the chamber may be sterilized by receiving the active oxygen species.
또한, 상기 챔버는 3D 프린터가 생성물을 생성하고 남은 필라멘트를 재활용할 수 있는 필라멘트 재활용부를 더 포함하며, 상기 필라멘트 재활용부는 상기 챔버 하단부에 사용하고 남겨진 필라멘트를 일측으로 이송시켜 모으는 필라멘트 이송부; 상기 필라멘트 이송부를 통해 모아진 필라멘트를 가열하여 액화시키는 가열부; 상기 가열부 일측에 형성되는 노즐부; 상기 노즐부와 대향되는 위치에서 노즐부로 상기 액화된 필라멘트를 가압하는 가압부; 상기 노즐부의 전방에 위치하여 노즐부를 통과하는 필라멘트를 급속냉각시키는 냉각부; 상기 노즐부와 연결되어 급속냉각된 필라멘트를 가이드하는 배출관 및 상기 배출관의 끝단부에 인접하게 배치되어 배출관을 통해 배출되는 필라멘트를 권취하는 권취부를 포함할 수 있다.Further, the chamber may further include a filament recycling unit for allowing a 3D printer to generate a product and recycle the remaining filaments. The filament recycling unit includes a filament conveying unit for collecting and collecting filaments remaining at the lower end of the chamber, A heating unit for heating and liquefying filaments collected through the filament conveyance unit; A nozzle unit formed on one side of the heating unit; A pressing portion for pressing the liquefied filament to a nozzle portion at a position opposed to the nozzle portion; A cooling unit positioned in front of the nozzle unit for rapidly cooling the filament passing through the nozzle unit; A discharge pipe connected to the nozzle unit and guiding the rapidly cooled filament, and a winding unit disposed adjacent to an end of the discharge pipe to wind the filament discharged through the discharge pipe.
본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버는 내부의 공기순환이 가능하며, 다양한 화재 방지 안전장치를 갖추어 3D 프린팅하는 작업자의 안전을 보장하며, 3D 프린터 결과물의 변형을 용이하게 방지할 수 있다.The echo chamber according to the embodiment of the present invention is capable of air circulation inside and various fire safety devices are provided to ensure the safety of the 3D printing operator and to easily prevent deformation of the 3D printer result.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버의 사시도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 에코 챔버의 유리 또는 투명 플라스틱 부분을 제거한 상태의 에코 챔버의 하부 투영도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)를 저면에서 바라본 에코 챔버의 상부 투영도이다.
도 3은 도 1의 에코 챔버의 유리 또는 투명 플라스틱 부분을 제거한 상태의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버의 구성간의 연결을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 발생부가 추가된 에코 챔버의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 필라멘트 재활용부가 추가된 에코 챔버의 사시도이다.
도 7의 (a)는 도 6의 에어 흡입부를 투영하여 바라본 이송부의 일 예시도이며, (b)는 도 6의 에어 흡입부를 투영하여 바라본 이송부의 다른 예시도이다.
도 8은 도 6의 필라멘트 재활용부의 일 구성인 가열부를 투영하여 바라본 도면이다.
도 9는 도 8의 가열부의 평단면도이다.1 is a perspective view of an echo chamber according to an embodiment of the present invention.
2 (a) is a bottom projection view of the echo chamber with the glass or transparent plastic portion of the echo chamber of Fig. 1 removed, Fig. 2 (b) Projection.
Fig. 3 is a side cross-sectional view of the echo chamber of Fig. 1 with the glass or transparent plastic portion removed. Fig.
4 is a block diagram illustrating a connection between configurations of an echo chamber according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of an echo chamber to which a plasma generating unit according to an embodiment of the present invention is added.
6 is a perspective view of an echo chamber to which a filament recycling part according to an embodiment of the present invention is added.
Fig. 7 (a) is an illustration of an example of a transfer unit viewed from the projection of the air suction unit of Fig. 6, and Fig. 7 (b) is another example of a transfer unit viewed from the projection of the air suction unit of Fig.
Fig. 8 is a diagram showing a projection of a heating unit as a constituent of the filament recycling unit of Fig. 6; Fig.
Fig. 9 is a plan sectional view of the heating unit of Fig. 8; Fig.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to a specific embodiment, and various transformations can be applied and various embodiments can be made. It is to be understood that the following description covers all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, the terms first, second, and the like are used to describe various components and are not limited to their own meaning, and are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numerals used throughout the specification denote like elements.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms " comprising, "" comprising, "or" having ", and the like are intended to designate the presence of stated features, integers, And should not be construed to preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an echo chamber according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버의 사시도이며, 도 2의 (a)는 도 1의 에코 챔버의 유리 또는 투명 플라스틱 부분을 제거한 상태의 에코 챔버의 하부 투영도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)를 저면에서 바라본 에코 챔버의 상부 투영도이며, 도 3은 도 1의 에코 챔버의 유리 또는 투명 플라스틱 부분을 제거한 상태의 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버의 구성간의 연결을 도시한 블록도이다.FIG. 2 is a perspective view of the echo chamber according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a bottom view of the echo chamber with the glass or transparent plastic portion of the echo chamber of FIG. 3 is a side sectional view of the echo chamber of Fig. 1 with the glass or transparent plastic portion removed, Fig. 4 is a sectional view of the echo chamber of Fig. Lt; RTI ID = 0.0 > eco-chamber < / RTI >
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버(1)는, 에어 흡입부(10), 에어 순환부(20), 에어 배출부(30) 및 전력공급부(40)를 포함할 수 있다.1 to 4, an
구체적으로, 에어 흡입부(10)는 챔버(1) 상단에 형성되어 3D 프린터 작동시 발생되는 챔버 내부의 뜨거운 공기를 흡입하도록 형성될 수 있다. 이를 위해 에어 흡입부(10)는 소정의 공간을 형성할 수 있으며, 하단에는 상측으로 유도되는 챔버 내의 뜨거운 공기가 유입될 수 있도록 다수의 흡입구(12)가 형성될 수 있다.Specifically, the
이는, 3D 프린터의 원재료인 필라멘트가 가열되어 녹았다가 응고될 때에 수축현상이 일어남에 따라 품질저하가 되는 것을 방지하기 위하여 챔버 내부의 온도를 적절히 유지시켜 주는 것이 중요한데, 이를 위해 챔버 내부에는 적정한 온도를 맞춰주기 위해 공기를 가열하는 작업이 이루어 지고, 이에 따라 가열된 공기는 밀도차에 의해 상측으로 유도되기 때문이다.It is important that the temperature inside the chamber is appropriately maintained in order to prevent the deterioration of the quality of the filament due to shrinkage when the filament is heated and melted and then solidified. To this end, So that the heated air is guided upward by the density difference.
이때, 소정의 공간 내부에는 공기를 흡입하기 위한 하나 이상의 팬 유닛(14)이 구비될 수 있다. 여기서, 팬 유닛(14)은 모터 및 모터와 연결되어 작동되는 팬을 포함하며, 밀도차에 의한 공기의 자연적인 상승 외에도 공기의 에어 흡입부(10)로의 유입을 강제로 유도할 수도 있다.At this time, one or
또한, 팬 유닛(14)은 계속 가열되는 공기층의 온도를 적절히 낮추어 챔버(1) 내부의 온도가 일정하게 유지되도록 할 수 있다.In addition, the
즉, 팬 유닛(14)이 구비된 에어 흡입부(10)는 챔버(1) 내부의 공기를 상측으로 유도하면서도, 뜨거운 공기의 온도를 적절히 낮추어 챔버 내부의 온도가 화재 범위 이상으로 올라가는 것을 방지할 수 있다.That is, the
에어 순환부(20)는 챔버(1) 일측(바람직하게는 배면측)에 형성되어 에어 흡입부(10)와 연결될 수 있다. 이는, 에어 흡입부(10)로 유입된 공기를 하측으로 유도하기 위함으로, 에어 흡입부(10)에 흡입된 공기는 온도가 떨어져 챔버(1) 하측으로 자연이동 되거나, 팬 유닛(14)의 작동에 의해 강제적으로 하측으로 이송될 수 있다.The
이때, 에어 순환부(20) 내부에는 필터(22)가 장착될 수 있으며, 여기서 필터(22)는 헤파필터(HEPA Filter)일 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서 헤파필터에 반드시 한정되는 것은 아니며 다른 필터도 사용이 가능하다.At this time, a
에어 순환부(20)의 내부에 구비된 필터(22)는 필라멘트 적층시에 발생되는 매연 등을 필터링하여 챔버 내부의 공기를 깨끗하게 할 수 있다.The
이때, 필터(22)는 교환이 쉽도록 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 에어 순환부(20) 일측에는 필터 교환을 위한 개폐부(미도시)가 형성될 수도 있다.At this time, it is preferable that the
에어 배출부(30)는 챔버(1)의 하단에 형성될 수 있다. 또한, 에어 배출부(30)는 에어 순환부(20)와 연결될 수 있다. 즉, 에어 순환부(20)를 통해 하측으로 유도된 공기는 에어 배출부(30)로 도달하게 될 수 있다.The
또한, 에어 순환부(20)를 통해 에어 배출부(30)로 유도된 공기는 챔버(1) 내부로 배출될 수 있다. 이를 위해, 에어 배출부(30) 상단에는 다수의 배출구(32)가 형성될 수 있다. In addition, air introduced into the
이때, 에어 배출부(30)는 내부에 발열장치(34)를 내재하여 챔버(1) 내로 유입되는 공기를 가열할 수 있다.At this time, the
즉, 에어 배출부(30)는 에어 흡입부(10) 및 에어 순환부(20)를 통해 순환되어 온도가 낮아진 공기의 온도가 다시 상승하도록 보상할 수 있으며, 이를 통해 챔버(1) 내부의 온도가 3D 프린터물의 수축을 방지하도록 적절히 유지될 수 있다.That is, the
한편, 에어 배출부(30)의 발열장치(34)는 3D 프린터의 초기작동시에도 챔버 내부의 온도를 일정 범위로 높여주는 역할을 할 수 있다. 즉, 에어 배출부(30)의 발열장치(34)는 챔버 내부의 온도를 상승 또는 유지하는데 전반적으로 관여할 수 있다.On the other hand, the
상기의 에어 흡입부(10), 에어 순환부(20), 에어 배출부(30)의 형성을 통해 공기가 챔버 내부를 순환하면서 일정 범위 내에서 온도가 적절히 유지될 수 있다.By forming the
아울러, 전력공급부(40)는 챔버(1) 내부로 전력을 인가할 수 있으며, 에어 흡입부(10)의 팬 유닛, 에어 배출부(30)의 발열장치 등과 연결되어 전력을 공급할 수 있다.The
이때, 전력공급부(40)는 AC 코드 연결 또는 배터리 등을 구비하여 전력을 공급할 수 있으며, 많은 전력이 필요한 특성상 바람직하게는 AC 코드 연결로 전력을 공급할 수 있도록 형성될 수 있다.At this time, the
또한, 전력공급부(40)는 과전류 보호장치 등을 함께 구비하여 과전류 발생시에 전류를 자동으로 차단하도록 할 수 있어, 보다 안전하게 본 발명의 에코 챔버를 이용할 수 있다. Also, the
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버(1)는, 챔버 내부 관찰과 제어를 용이하도록 하는 다수의 구성을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the
구체적으로, 먼저 에어 순환부(20), 에어 흡입부(10), 에어 배출부(30)가 형성된 면을 제외한 챔버의 모든 면이 투명 플라스틱 또는 유리로 형성될 수 있다. 이는, 챔버 외부에서도 작업자가 용이하게 내부를 관찰하도록 하기 위함이며, 이때 투명 플라스틱의 재질은 내열성을 지닌 폴리프로필렌(PP)으로 형성되는 것이 바람직하다.Specifically, all surfaces of the chamber except the surface on which the
그러나, 플라스틱이 폴리프로필렌(PP)에 반드시 한정되는 것은 아니며, 내열성이 있고, 투명하게 형성될 수 있는 플라스틱 재질은 모두 포함될 수 있다.However, the plastic is not necessarily limited to polypropylene (PP), but plastic materials which are heat-resistant and can be formed transparently can be included.
또한, 챔버 내부에는 카메라모듈(50)이 설치될 수 있다. 이는 원격에서도 챔버 내부를 용이하게 관찰하기 위함이며, 카메라모듈(50)을 통해 촬영되는 챔버(1) 내부는 디스플레이가 구비된 외부의 컨트롤러(80)와 연동되어 컨트롤러(80)를 통해 영상이 표시될 수 있다.In addition, the
이때, 컨트롤러(80)는 태플릿 PC 또는 휴대폰 등의 휴대용 단말기나 PC(Personal Computer) 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않고 디스플레이가 구비되어 카메라모듈과 통신할 수 있는 수단이면 모두 포함될 수 있다. At this time, the
또한, 컨트롤러(80)와 카메라모듈(50)의 통신은 Wi-Fi, 3G, 4G, Zigbee 등의 다양한 통신방식이 적용될 수 있으며, 현재 상용화된 통신 방식 외에 이후 발전된 통신 기술 또한 적용할 수 있다. 즉, 통신방식은 한정되지는 않는다.In addition, various communication methods such as Wi-Fi, 3G, 4G, and Zigbee may be applied to the communication between the
또한, 챔버(1) 내부에는 온도센서(60) 및 습도센서(70)가 설치될 수 있다.In addition, a
이는, 챔버(1) 내부의 감지되는 온도 및 습도에 따라 팬 유닛(14) 또는 발열장치(34) 등을 적절히 조절하여 챔버 내부 온도 및 습도를 제어하기 위함이며, 온도센서(60) 및 습도센서(70)는 외부의 컨트롤러(80)와 연동되어 챔버(1) 내부의 온도 또는 습도가 기설정된 범위에 도달 시 컨트롤러(80)로 알림신호를 전송할 수 있다.This is to control the internal temperature and humidity of the chamber by appropriately adjusting the
이에 따라, 컨트롤러(80)를 소지한 작업자는 알림신호를 전송 받아 컨트롤러(80)를 통해 챔버(1) 내부의 온도와 습도 조절을 원격으로 제어할 수 있으며, 상기 카메라모듈(50)을 통해 내부를 원격에서 용이하게 관찰할 수 있고, 더불어 투명 플라스틱 또는 유리로 형성되는 챔버 외관에 따라 챔버 근처에서도 내부 환경을 용이하게 관찰할 수 있다.Accordingly, the operator having the
한편, 상기에서는 온도센서(60) 및 습도센서(70)가 컨트롤러(80)와 연동되는 부분만 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 온도센서(60) 및 습도센서(70)는 각각 팬 유닛(14) 또는 발열장치(34) 등과 직결되어 기 설정된 범위를 초과하지 않도록 자동으로 제어되도록 할 수도 있다.The
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버(1)는, 온도센서(60) 및 습도센서(70)와 연동되는 소화부(90)를 더 포함할 수 있다.The
여기서 소화부(90)는 팬 유닛(14) 또는 발열장치(34)의 고장 등으로 인해 챔버(1) 내부의 온도가 급격히 상승하여 화재가 발생되는 것을 방지하기 위함으로, 소화부(90)는 온도센서(60) 및 습도센서(70)를 통해 감지되는 온도 또는 습도가 기설정된 범위보다 일정범위 이상 초과할 시, 화재임을 감지하여 소화신호를 전송받을 수 있다.Here, the
이후, 소화신호를 전송받은 소화부(90)는 챔버 일측에 설치되며, 소화캡슐 형태로 형성되는 하나 이상의 소화장치를 통해 챔버 내부로 물, 소화분말 또는 소화액체 등을 분사할 수 있다.The
이에 따라, 팬 유닛, 발열장치 또는 과전류 보호장치 등이 고장 남에도 불구하고 소화부(90)라는 안전망을 갖추고 있어 열을 이용하는 3D 프린터의 특성상 화재 발생 여지에도 안전하게 대처할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, despite the failure of the fan unit, the heating device, or the overcurrent protective device, it is equipped with the safety net called the
아울러, 상기에서는 이해를 돕기 위해 온도센서(60) 및 습도센서(70)과 연동되어 작동되는 소화부(90)를 바탕으로 설명하였으나, 이는 한정되는 것은 아니며 챔버 내부에 매연 농도 센서 등을 설치하여 화재발생을 인지하도록 할 수도 있다. In the above description, the
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 에코 챔버는 살균을 위한 플라즈마 발생부(100) 및 3D 프린터의 원재료인 필라멘트를 재활용하여 원가 절감할 수 있는 필라멘트 재활용부(200)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the echo chamber according to the embodiment of the present invention may further include a
이는 도 5 내지 도 9를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.This will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 9. FIG.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 발생부가 추가된 에코 챔버의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 필라멘트 재활용부가 추가된 에코 챔버의 사시도이고, 도 7의 (a)는 도 6의 에어 흡입부를 투영하여 바라본 이송부의 일 예시도이며, (b)는 도 6의 에어 흡입부를 투영하여 바라본 이송부의 다른 예시도이고, 도 8은 도 6의 필라멘트 재활용부의 일 구성인 가열부를 투영하여 바라본 도면이며, 도 9는 도 8의 가열부의 평단면도이다.6 is a perspective view of an echo chamber to which a filament recycling part according to an embodiment of the present invention is added, and FIG. 7 (a) is a perspective view of the echo chamber of FIG. 6 is another example of a transferring portion viewed from the projection of the air suction portion of Fig. 6, and Fig. 8 is a view showing another example of the transferring portion which is a constitution of the filament recycling portion of Fig. 6, Fig. 9 is a plan sectional view of the heating unit of Fig. 8; Fig.
구체적으로, 플라즈마 발생부(100)는 챔버(1) 외부에 이원화되거나 챔버(1) 상단에 일원화되도록 설치될 수 있다. Specifically, the
이하, 이해가 쉽도록 도 5에 도시된 바와 같이 챔버(1) 외부에 이원화된 형태를 바탕으로 설명하기로 한다. Hereinafter, as shown in FIG. 5, the description will be made on the basis of a form which is diverted to the outside of the
여기서, 플라즈마 발생부(100)는 플라즈마 방전 시 U.V, Ozone, H2O2 및 OH레디칼과 같은 활성 산소종이 방출되고, 이러한 활성 산소종은 세포막을 침투하여 DNA를 파괴하는 방법으로 살균 작동이 이루어지게 된다.Here, the
즉, 플라즈마 발생부(100)는 활성 산소종을 챔버 내부로 방출하게 되고, 이에 따라 챔버 내부에는 활성 산소종이 공기를 따라 유동하여 3D 프린터를 이용하는 작업자의 인체 내부 등에 살균을 할 수 있는 효과를 지닐 수 있다.That is, the
이러한 효과를 낼 수 있는 플라즈마 발생부(100)는 2개의 소정의 간격을 형성하는 전극간의 방전 시에 발생되는 플라즈마에 미량의 물을 공급시킬 수 있으며, 이때 물 분자와 플라즈마의 반응에 의한 화학적 해리에 의해 H+ 및 OH레디칼이 발생될 수 있다. The
보다 구체적으로, 하기 화학식 1과 같이 화학적 해리가 진행될 수 있다.More specifically, chemical dissociation may proceed as shown in
상기 화학식 1을 살펴보면 플라즈마 방전 시 물과 반응하여 H2O 분자로부터 OH 레디칼의 생성과정에서, H2O가 플라즈마에 의해 이온화 되어 활성상태에 있는 분자로 분리될 수 있다. 또한, 가분리 및 이온화 되면서 OH레디칼이 생성되는데, 이 과정 중에 H+가 생성되어 pH, 즉 수소이온농도를 감소시킬 수 있다. 이때, 수소이온농도가 5이하이거나 10이상일 경우 세균의 사멸처리가 가능하므로 플라즈마에 의해 생성된 H+로 인해 수소이온농도를 낮춰 균을 소독할 수 있다.Referring to
이러한 방식을 통해 챔버 내부는 활성산소종이 공기를 따라 유동하며 작업자의 3D 이용시에 인체 내부에 침투하는 효과를 나타낼 수 있다.In this way, the inside of the chamber flows along the air of the active oxygen species and can show the effect of penetrating the inside of the human body when the operator uses 3D.
또한, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 필라멘트 재활용부(200)는 3D 프린터가 생성물을 생성하고 남은 필라멘트를 재활용하기 위해 이송부(210), 가열부(220), 노즐부(230), 가압부(240), 냉각부(250), 배출관(260) 및 권취부(270)를 포함할 수 있다. 6 to 9, the
구체적으로, 이송부(210)는 챔버(1) 하단부에 구비될 수 있으며 바람직하게는 에어 배출부(30)의 최하단에 구비될 수 있다. 이는 배출구(32)를 통해 에어 배출부(30)로 인입되는 필라멘트 등을 모으기 위함이다.Specifically, the
즉, 이송부(210)는 에어 배출부(30) 하단에서 사용되고 남겨진 필라멘트를 일측으로 이송시켜 모으도록 형성될 수 있다. That is, the
이를 위해, 이송부(210)는 에어 배출부(30)의 측면 폭과 동일한 길이를 형성하는 이송판(212)과, 이송판(212)을 이송시킬 수 있는 이송부재(214)를 포함할 수 있으며, 이때 이송부재(214)는 실린더 방식 또는 기어 방식으로 형성될 수 있다.The conveying
구체적으로, 도 7의 (a)와 같이 이송부재(214)가 실린더 방식으로 형성될 시에는 실린더는 에어 배출부(30)의 일측면에 설치되어 이송부재(214)를 일측면에서 타측면으로 이송시킬 수 있으며, 도 7의 (b)와 같이 이송부재(214)가 기어 방식으로 형성될 시에는 에어 배출부(30)의 길이를 따라 래크 기어를 형성하고 래크기어에 치합하는 피니언 기어를 이송판(212)의 측면부에 내재하되, 피니언 기어의 일부만 돌출되도록 하여 상기 래크기어를 따라 회전하도록 할 수 있다. 이때, 피니언 기어에는 모터와 축이 연결됨은 당연하다.7 (a), when the conveying
이러한 방식으로 형성되는 이송부(210)는 에어 배출부(30) 하단의 일측면에서 타측면으로 이송되어 에어 배출부(30)에 수용되어 있는 사용된 필라멘트를 모을 수 있다.The
가열부(220)는 이송부(210)에 의해 모아진 필라멘트가 액화되도록 가열할 수 있다. 이를 위해, 가열부(220)는 열선 등의 가열장치(222)를 포함할 수 있다.The
가열부(220) 일측에는 노즐부(230)가 형성될 수 있으며, 노즐부(230)와 대향되는 위치에는 노즐부(230)로 액화된 필라멘트를 가압하는 가압부(240)가 형성될 수 있다.A
여기서, 가압부(240)에 의해 노즐부(230)로 가압되는 액화된 필라멘트는 노즐부(230)를 빠져나오면서 소정의 굵기를 가진 고체 필라멘트(F)로 성형될 수 있다.The liquefied filament which is pressed by the
냉각부(250)는 필라멘트(F)를 급속냉각 시켜주는 장치로서 노즐부(230)의 전방에 위치할 수 있다. The
이는, 노즐부(230)로부터 필라멘트(F)가 성형되어 나온다고는 하나, 그 성질은 액화된 상태에서 바로 나오는 것이므로 열이 흡수된 상태여서 필라멘트(F)가 올곧지 않게 나올 수가 있다.Although the filament F is molded from the
이에 따라, 필라멘트의 형태를 유지시켜줄 장치가 필요한데, 냉각부(250)를 통해 노즐부(230)를 통과하는 필라멘트를 급속냉각 시켜줌으로써 필라멘트(F)의 성형이 마무리가 될 수 있다.Accordingly, the apparatus for maintaining the shape of the filament is required. The filament F passing through the
이때, 노즐부(230)는 배출관(260)하고 연결될 수 있다. 이는 노즐부(230)를 통해 성형된 필라멘트(F)를 가이드하는 관으로서, 배출관(260)은 필라멘트(F)보다 직경이 넓게 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the
또한, 상기 노즐부(230) 및 냉각부(250)는 배출관(260)내에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 배출관(260)은 노즐부(230) 및 냉각부(250)를 감싸고 있는 형태일 수 있다. 이는, 외부의 먼지 등이 필라멘트에 달라붙는 것을 방지할 수 있으며, 보다 안전하게 필라멘트를 가이드하고 냉각할 수 있도록 하기 위함이다.In addition, the
한편, 배출관(260)내에는 가이드가 용이하도록 냉각부(250) 후방에 가이드 롤러 등이 설치될 수 있으며, 일측에는 냉각부로 분사되는 냉각수 등을 배출하기 위한 배관이 설치될 수도 있다.A guide roller or the like may be provided in the
권취부(270)는 배출관(260) 끝단부에 인접하게 형성될 수 있다. 이는, 배출관(260)을 통해 배출되는 성형이 완료된 필라멘트를 권취하고자 함이며, 권취부(270)에는 필라멘트를 감기 위한 권취통과 권취통을 지지하는 지지대 등이 마련될 수 있다.The winding
상기의 구성으로 형성되는 에코 챔버는, 종래의 개방형 3D 프린터에서 발견되는 프린터물의 수축현상의 방지를 용이하게 함과 더불어 내부의 공기를 순환시킬 수 있도록 구성됨으로써 열을 효율적으로 사용할 수 있고, 다양한 안전장치를 갖추어 화재 등의 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.The echo chamber formed in the above-described configuration facilitates prevention of contraction of the printer water found in the conventional open type 3D printer, and is configured to circulate the inside air, so that heat can be efficiently used, There is an effect that the risk of fire or the like can be prevented by arranging a device.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. The embodiments described above are therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.
1 : 챔버
10 : 에어 흡입부
12 : 흡입구
14 : 팬 유닛
20 : 에어 순환부
22 : 필터
30 : 에어 배출부
32 : 배출구
34 : 발열장치
40 : 전력공급부
50 : 카메라모듈
60 : 온도센서
70 : 습도센서
80 : 컨트롤러
90 : 소화부
100 : 플라즈마 발생부
200 : 필라멘트 재활용부
210 : 이송부
212 : 이송판
214 : 이송부재
220 : 가열부
222 : 가열장치
230 : 노즐부
240 : 가압부
250 : 냉각부
260 : 배출관
270 : 권취부
F : 필라멘트1: chamber
10: Air intake part
12: inlet
14: Fan unit
20: Air circulation part
22: Filter
30:
32: Outlet
34: Heating device
40: Power supply
50: Camera module
60: Temperature sensor
70: Humidity sensor
80: Controller
90: Digestive system
100: Plasma generator
200: filament recycling part
210:
212:
214:
220:
222: Heating device
230:
240:
250: cooling section
260: discharge pipe
270:
F: filament
Claims (7)
상기 챔버 상단에 형성되어 챔버 내부 공기를 흡입하는 에어 흡입부;
상기 에어 흡입부와 연결되도록 상기 챔버 일측에 형성되며, 내부에 필터를 장착하는 에어 순환부;
상기 에어 순환부와 연결되도록 챔버 하단에 형성되어 챔버 내부로 순환된 공기를 배출하며, 내부에 발열장치가 내재되는 에어 배출부 및
상기 챔버 내부로 전력을 인가하는 전력공급부를 포함하고,
상기 챔버는 내부에 온도센서 및 습도센서가 설치되며,
기설정된 온도 또는 습도에 도달 시, 외부의 컨트롤러로 알림을 전송하여 챔버 내부의 온도와 습도 조절을 원격으로 제어하도록 하고,
상기 챔버는,
상기 온도센서 및 습도센서를 통해 챔버 내부의 화재발생을 감지하며, 화재발생 시 소화할 수 있도록 형성되는 소화부 및
활성산소종을 생성하는 플라즈마 발생부를 더 포함하고,
상기 활성산소종을 공급받아 내부에서 챔버 내부를 살균하는 것을 특징으로 하는 에코 챔버.
In the echo chamber,
An air suction unit formed at an upper end of the chamber to suck air in the chamber;
An air circulation part formed at one side of the chamber to be connected to the air suction part and having a filter installed therein;
An air discharge portion formed at a lower end of the chamber to discharge air circulated into the chamber so as to be connected to the air circulation portion,
And a power supply unit for supplying power into the chamber,
Wherein the chamber is provided with a temperature sensor and a humidity sensor therein,
When the preset temperature or humidity is reached, an external controller sends a notification to remotely control the temperature and humidity control inside the chamber,
The chamber may comprise:
A fire extinguishing unit for detecting the occurrence of fire in the chamber through the temperature sensor and the humidity sensor,
Further comprising a plasma generating section for generating an active oxygen species,
And the inside of the chamber is sterilized by receiving the active oxygen species.
상기 챔버는,
상기 에어 순환부, 에어 흡입부, 에어 배출부가 형성된 면을 제외한 모든 면이 투명 플라스틱 또는 유리로 형성되는 것을 특징으로 하는 에코 챔버.
The method according to claim 1,
The chamber may comprise:
Wherein all surfaces except the surface on which the air circulation part, the air suction part, and the air discharge part are formed are made of transparent plastic or glass.
상기 챔버는 내부에 카메라모듈이 설치되며,
상기 카메라모듈은 외부의 컨트롤러와 연동되어 챔버 내부의 상태를 원격으로 관찰할 수 있는 것을 특징으로 하는 에코 챔버.
The method according to claim 1,
Wherein the chamber is provided with a camera module therein,
Wherein the camera module is interlocked with an external controller to remotely observe the state of the chamber.
3D 프린터가 생성물을 생성하고 남은 필라멘트를 재활용할 수 있는 필라멘트 재활용부를 더 포함하며,
상기 필라멘트 재활용부는,
상기 챔버 하단부에 사용하고 남겨진 필라멘트를 일측으로 이송시켜 모으는 필라멘트 이송부;
상기 필라멘트 이송부를 통해 모아진 필라멘트를 가열하여 액화시키는 가열부;
상기 가열부 일측에 형성되는 노즐부;
상기 노즐부와 대향되는 위치에서 노즐부로 상기 액화된 필라멘트를 가압하는 가압부;
상기 노즐부의 전방에 위치하여 노즐부를 통과하는 필라멘트를 급속냉각시키는 냉각부;
상기 노즐부와 연결되어 급속냉각된 필라멘트를 가이드하는 배출관 및
상기 배출관의 끝단부에 인접하게 배치되어 배출관을 통해 배출되는 필라멘트를 권취하는 권취부를 포함하는 에코 챔버.
The method according to claim 1,
And a filament recycling unit for allowing the 3D printer to generate the product and recycle the remaining filaments,
The filament recycling unit includes:
A filament conveyance unit for conveying filaments remaining at the lower end of the chamber to one side and collecting the filaments;
A heating unit for heating and liquefying filaments collected through the filament conveyance unit;
A nozzle unit formed on one side of the heating unit;
A pressing portion for pressing the liquefied filament to a nozzle portion at a position opposed to the nozzle portion;
A cooling unit positioned in front of the nozzle unit for rapidly cooling the filament passing through the nozzle unit;
A discharge pipe connected to the nozzle unit for guiding the rapidly cooled filament,
And a winding portion disposed adjacent to an end portion of the discharge tube for winding the filament discharged through the discharge tube.
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