KR102100061B1 - 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3d 프린팅 장비 - Google Patents

교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3d 프린팅 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3D 프린팅 시 발생하는 미세 분진과 금속 분말을 사용자가 흡입하지 않도록 하여 사용자의 건강 안전 문제를 해결할 수 있으며, 하나의 장비에 다수의 3D 프린터를 구성할 수 있어 생산성을 증대시킬 수 있는 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상부 개방된 함체형의 하단 베이스 케이스; 상기 하단 베이스 박스의 상단에 탈착가능하게 결합되며, 내부에 3D프린터가 설치되는 하나 이상의 3D프린터 수용 케이스; 상기 3D프린터 수용 케이스의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 하면 개방된 함체형의 상단 커버 케이스; 상기 3D 프린터 수용 케이스에서 발생되는 열을 하단 베이스 케이스와 3D프린터 수용 케이스 및 상단 커버 케이스에서 강제 대류시키는 강제 대류 수단; 상기 강제 대류 수단의 의해 대류되는 통로에 교체가능하게 구성되어 대류되어 오는 공기에 포함된 분진이나 금속분말을 필터링하기 위한 교체형 필터수단; 및 상기 하단 베이스 케이스와 상기 3D프린터 수용 케이스 간, 상기 3D프린터 수용 케이스와 상단 커버 케이스 간, 및 상기 3D프린터 수용 케이스가 둘 이상 구비되는 경우 3D프린터 수용 케이스 간을 탈착 가능하게 결합시키는 착탈 결합 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 다중 3D 프린팅 장비가 제공된다.

Description

교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비{ASSEMBLY TYPE MULTI 3D PRINTING EQUIPMENT COMPRISING EXCHANGEABLE FILTER}
본 발명은 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3D 프린팅 시 발생하는 미세 분진과 금속 분말을 사용자가 흡입하지 않도록 하여 사용자의 건강 안전 문제를 해결할 수 있으며, 하나의 장비에 다수의 3D 프린터를 구성할 수 있어 생산성을 증대시킬 수 있는 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비에 관한 것이다.
3D 프린터는 3차원 도면을 바탕으로 소재 재료를 순차적으로 분사하여 미세한 두께로 층층이 쌓아 올려 실물의 입체 형상을 출력하는 장치로서, 다른 부가 제조 기술에 비해 사용이 용이하고 속도도 매우 빠른 특징을 갖는다.
이러한 3D 프린터를 이용하여 가정이나 학교 등에서도 다앙한 시제품 제작이 가능하게 되어 최근 그 사용이 크게 확산되고 있다. 이러한 3D 프린터를 통한 입체물의 제작에 있어서는, 먼저 CAD 또는 3D 모델링 프로그램 등을 이용하여 3차원 도면이 완성된 후, 소정 데이터 인터페이스를 통해 해당 데이터가 프린터 측으로 전송되게 된다. 이에 상기 3D 프린터는 전송된 도면 데이터를 기초로 해당 입체물을 만드는 과정을 수행하게 되는데, 즉 해당 도면 데이터를 기초로 가상적인 단면을 만들어낸 후 ABS 플라스틱 등의 필라멘트 재료를 노즐을 통해 분사하면서 연속적인 층을 생성하고 융합함에 따라 해당 입체물이 제작되게 된다.
한편, 금속 소재는 다양한 형상으로의 성형이 용이하고, 우수한 전자기적 특성 및 고강도 등의 이점을 가짐에 따라 산업적 기초 소재의 60% 이상을 차지하고 있다.
이러한 금속의 전통적 성형방법은 재료에 외력을 가하여 여러 형태로 만드는 소성가공이 대표적인데, 단조, 압연, 프레스, 압출, 판금 등이 이에 해당한다.
근래에는 3D 프린팅 기술을 이용하여 금속을 성형하는 새로운 방법이 개발되어 있다. 금속을 이용하는 3D 프린팅은 재료로서 주로 금속 분말을 사용하는데, 적층 방식에 따라 (a)레이저 빔이나 전자빔을 분말 형태의 금속 원료에 조사하여 원하는 부분만 소결 혹은 용융 시켜 적층하는 Powder Bed Fusion(PB)방법, (b)분말 형태의 재료 위에 액체 형태의 접착제를 분사하여 재료를 결합시키는 Binder Jetting(BJ) 방법, (c)다축 팔에 마운트 된 노즐을 통해 녹인 재료를 도포하는 Directed Energy Deposition(DED) 방법이 대표적이다.
그러나 종래에는 상술한 바와 같은 3D 프린터를 통한 소정 입체물의 제작 시 재료 안정성에 대한 문제가 대두되고 있다.
즉, 3D 프린터를 이용하여 수지 필라멘트나 금속 분말을 이용하여 성형물 제작 시, 노즐 장치에서 재료 용융하여 출력할 때 수억 개의 미세먼지 및 금속 분말을 발생시키게 된다.
이로 인해 사용자 등이 악취나 메스꺼움을 호소하게 되며, 독성물질이나 미세먼지 등이 호흡기로 흡입되면 인체에 해로운 영향을 끼치게 되는 문제점이 발생하게 된다.
대한민국 등록특허공보 10-1873778(2018.08.02. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1802746(2017.12.28. 공고) 대한민국 공개특허공보 10-2017-0108906(2017.09.27. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-2017-0100086(2017.09.04. 공개)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 3D 프린팅 시 발생하는 미세 분진과 금속 분말을 사용자가 흡입하지 않도록 하여 사용자의 건강 안전 문제를 해결할 수 있도록 하는 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 복수의 3D 프린터를 하나의 장비로 구성할 수 있는 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 상부 개방된 함체형의 하단 베이스 케이스; 상기 하단 베이스 박스의 상단에 탈착가능하게 결합되며, 내부에 3D프린터가 설치되는 하나 이상의 3D프린터 수용 케이스; 상기 3D프린터 수용 케이스의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 하면 개방된 함체형의 상단 커버 케이스; 상기 3D 프린터 수용 케이스에서 발생되는 열을 하단 베이스 케이스와 3D프린터 수용 케이스 및 상단 커버 케이스에서 강제 대류시키는 강제 대류 수단; 상기 강제 대류 수단의 의해 대류되는 통로에 교체가능하게 구성되어 대류되어 오는 공기에 포함된 분진이나 금속분말을 필터링하기 위한 교체형 필터수단; 및 상기 하단 베이스 케이스와 상기 3D프린터 수용 케이스 간, 상기 3D프린터 수용 케이스와 상단 커버 케이스 간, 및 상기 3D프린터 수용 케이스가 둘 이상 구비되는 경우 3D프린터 수용 케이스 간을 탈착 가능하게 결합시키는 착탈 결합 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 다중 3D 프린팅 장비가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 교체형 필터수단은 상기 상단 커버케이스의 상면에 삽입구가 형성되고 상기 상단 커버케이스에 구성되는 덕트에 형성되는 필터부재 장착부; 및 상기 상단 커버케이스의 상면의 삽입구를 통해 교체가능하게 설치되는 필터 부재;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 강제 대류 수단은 상기 하단 베이스 케이스의 상면과, 상기 3D프린터 수용 케이스의 상면과 하면 및 상기 상단 커버 케이스의 하면에 각각 구성되며, 전면에 걸쳐 연통 구멍이 형성되는 다공 플레이트; 상기 하단 베이스 케이스의 일측에 종방향으로 형성되되 상단부가 그 하단 베이스 케이스의 다공 플레이트부의 상측으로 소정 길이 돌출되고, 하단부는 상기 하단 베이스 케이스의 바닥으로부터 이격되게 구비되는 베이스용 덕트; 상기 3D프린터 수용 케이스의 일측에 종방향으로 형성되되, 양단부가 그 3D프린터 수용 케이스의 상면과 하면의 다공 플레이트로부터 외측으로 소정 길이 돌출되게 형성되는 수용케이스 덕트; 상기 상단 커버 케이스의 상부에 구성되되, 일측부는 그 상단 커버 케이스의 다공 플레이트의 일측에서 하부로 돌출되며, 타측부는 상기 상단 커버 케이스의 다공 플레이트의 타측에서 하부로 돌출되게 구성되는 상단케이스 덕트; 상기 상단케이스 덕트 내에 구성되는 팬; 양단부에서 상기 베이스용 덕트와 수용케이스 덕트 및 상기 수용케이스 덕트와 상기 상단케이스의 덕트의 일측부 간을 탈착가능하게 결합시키도록 상단 결합홈과 하단 결합홈이 형성된 고무패킹 결합구; 및 상기 상단 커버 케이스의 일측에 구성되어 상기 팬을 조작하도록 구성되는 제어반;을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 교체형 필터수단은 상기 상단 커버케이스의 상면에 삽입구가 형성되고 상기 상단 케이스 덕트 내에서 상기 팬의 전방부에 형성되는 필터부재 장착부; 및 상기 상단 커버케이스의 상면의 삽입구를 통해 교체가능하게 설치되는 필터 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 베이스용 덕트와 수용케이스 덕트 및 상기 수용케이스 덕트와 상기 상단케이스의 덕트 각각의 돌출 단부는 상기 연장 플랜지부의 돌출 길이와 상응하는 돌출 길이를 갖도록 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 강제 대류 수단은 상기 상단케이스 덕트를 상기 상단 커버 케이스의 외부와 연통시키는 외부 연통 덕트; 상기 외부 연통 덕트를 개폐 가능하게 구비되며, 상기 제어반의 조작 명령으로 개폐되는 댐퍼; 및 상기 하단 베이스 케이스, 상기 3D프린터 수용 케이스 및 상기 상단 커버 케이스 중 적어도 하나에 설치되는 온도 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 하단 베이스 케이스, 상기 3D프린터 수용케이스 및 상기 상단 커버 케이스는 각각 함체 형태의 골격을 형성하기 위한 프레임 및 상기 프레임을 커버하는 커버플레이트로 이루어지고, 상기 3D프린터 수용케이스는 일면에 투명창의 개폐 도어가 형성되며, 상기 착탈 결합 수단은 상기 하단 베이스 케이스의 상단, 상기 3D프린터 수용케이스의 하단과 상단 및 상기 상단 커버 케이스의 하단 각각에서 소정 길이 연장되는 연장 플랜지부, 및 양단부에서 상기 연장 플랜지부 각각이 끼움 결합되는 끼움홈이 형성되는 고무 패킹을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 3D프린터 수용 케이스 각각의 측면에 착탈 가능하게 결합되고, 필라멘트 거치대가 설치되는 거치 브라켓을 더 포함하고, 상기 3D프린터 수용 케이스에는 필라멘트가 통과하기 위한 통과 구멍이 형성되며, 상기 통과 구멍을 개폐하는 커버 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비에 의하면, 3D 프린팅 시 발생하는 미세 분진이나 금속 분말이 챔버 내에서 처리되도록 하여 유해물질의 노출을 방지하여 사용자의 건강 안전 문제를 해결할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나의 장비에 다수의 3D 프린터를 구성할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 3D 프린팅 시 방출되는 소음을 격리시켜 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 분해하여 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 구성하는 상단 커버 케이스 부분을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 구성하는 교체형 필터 부재의 교체 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 2의 "A"부의 확대도이다.
도 7은 도 2의 "B"부의 확대도이다.
도 8은 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비의 사용 상태도로서, 3D프린터 수용케이스를 1단으로 구성한 실시 형태이다.
도 9는 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비의 사용 상태도로서, 3D프린터 수용케이스를 2단으로 구성한 실시 형태이다.
도 10은 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비의 강제 대류 수단에 의한 동작 상태를 나타내는 동작 상태도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 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.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 나타내는 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 분해하여 나타내는 단면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 구성하는 상단 커버 케이스 부분을 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비를 구성하는 교체형 필터 부재의 교체 상태를 나타내는 단면도이다. 도 6은 도 2의 "A"부의 확대도이고, 도 7은 도 2의 "B"부의 확대도이며, 도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비의 사용 상태도로서, 도 8은 3D프린터 수용케이스를 1단으로 구성한 실시 형태이고, 도 9는 3D프린터 수용케이스를 2단으로 구성한 실시 형태이다. 도 10은 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비의 강제 대류 수단에 의한 동작 상태를 나타내는 동작 상태도이다.
본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비는, 도 1 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 상부 개방된 함체형의 하단 베이스 케이스(100); 상기 하단 베이스 박스(100)의 상단에 탈착가능하게 결합되며, 내부에 3D프린터(P)가 설치되는 하나 이상의 3D프린터 수용 케이스(200); 상기 하단 베이스 케이스(100)와 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 하단부 간을 탈착 가능하게 결합시키는 제1 착탈 결합 수단; 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 하면 개방된 함체형의 상단 커버 케이스(300); 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 상단부와 상단 커버 케이스(300) 간을 착탈가능하게 결합시키는 제2 착탈 결합 수단; 상기 3D 프린터 수용 케이스(200)에서 발생되는 열을 하단 베이스 케이스(100)와 3D프린터 수용 케이스(200) 및 상단 커버 케이스(300)에서 강제 대류시키는 강제 대류 수단; 및 상기 강제 대류 수단의 의해 대류되는 통로에 교체가능하게 구성되어 대류되어 오는 공기에 포함된 분진이나 금속분말을 필터링하기 위한 교체형 필터수단을 포함한다.
상기 하단 베이스 케이스(100)는 사각 함체를 형성하기 위한 사각 프레임으로 골격이 형성되고, 상면을 제외한 각 면이 커버 플레이트(110)가 결합되어 이루어진다.
여기에서, 상기 하단 베이스 케이스(100)의 하면에는 높이조절할 수 있도록 높이조절구(120)가 구성될 수 있다. 상기 높이 조절구(120)는 스크류 이동 방식에 의해 높낮이가 조절되는 구성이 적용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 하단 베이스 케이스(100)의 하면에는 이동을 위한 공지의 록킹-록킹해제형 이동바퀴가 더 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 하단 베이스 박스(100)의 상단에 탈착가능하게 결합되며, 내부에 3D프린터(P)가 설치되는 3D프린터 수용 케이스(200)는, 사각 함체를 형성하기 위한 사각 프레임으로 골격이 형성되고, 일면에 개폐 도어(220)가 구성된다.
상기 개폐 도어(220)는 내부 3D프린터의 작동 상태를 관찰할 수 있게 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 상면과 하면은 전면에 걸쳐 다수의 연통 구멍이 형성되는 다공 플레이트로 구성되는데, 이러한 다공 플레이트는 후술하는 강제 대류 수단의 일 구성요소를 구성한다.
다음으로, 상기 하단 베이스 케이스(100)와 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 하단부 간을 탈착 가능하게 결합시키는 제1 착탈 결합 수단은, 상기 하단 베이스 케이스(100)의 커버 플레이트(110)의 상단에서 상측으로 소정 길이 돌출연장되는 제1 연장 플랜지부와, 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 커버 플레이트(110)의 하단에서 하측으로 소정 길이 돌출연장되는 제2 연장 플랜지부(201), 및 상기 제1 연장 플랜지부와 제2 연장 플랜지부(201)가 양측에서 끼움 결합되는 단면 H형의 고무 패킹(410)을 포함한다.
상기 제1 연장 플랜지부는 하단 베이스 케이스(100)의 상단에서 일체로 돌출 형성되며, 상기 제2 연장 플랜지부(201)는 3D프린터 수용 케이스(200)의 하단에서 일체로 돌출 형성된다.
상기 제1 착탈 결합 수단이 상기와 같이 구성됨으로써 하단 베이스 케이스(100)와 3D프린터 수용 케이스(200) 간을 착탈 가능하게 결합시킴과 동시에, 두 결합부 간을 기밀하게 패킹(packing)할 수 있게 된다.
여기에서, 상기 3D프린터 수용 케이스(200)는 둘 이상 적층되어 구성될 수 있는데, 이때 둘 이상의 3D프린터 수용 케이스(200)는 상기한 제1 착탈 결합 수단과 같은 착탈 결합 수단을 통해 착탈 결합될 수 있다.
다시 말해서, 상기 3D프린터 수용 케이스(200)가 적층 구성되는 경우, 제2 연장 플랜지(201)와 같이 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 상단에 연장 플랜지부(201)가 형성되고, 단면 H형의 고무 패킹을 통해 서로 결합되게 된다. 이러한 상단 연장 플랜지부는 3D프린터 수용 케이스(200)가 단독(1단)으로 구성되는 경우 상단 커버 케이스(300)과 결합되게 된다.
계속해서, 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 하면 개방된 함체형의 상단 커버 케이스(300)는, 사각 함체를 형성하기 위한 사각 프레임으로 골격이 형성되고, 하면을 제외한 각 면이 커버 플레이트(310)가 결합되어 이루어진다.
그리고 상기 제2 착탈 결합 수단은 앞서 설명한 바와 같은 형태로 구성되어 3D프린터 수용 케이스(200)와 상단 커버 케이스(300) 간을 탈착 가능하게 결합시키면서 기밀하게 결합시키게 된다.
다음으로, 상기 3D 프린터 수용 케이스(200)에서 발생되는 열을 하단 베이스 케이스(100)와 3D프린터 수용 케이스(200) 및 상단 커버 케이스(300)에서 강제 대류시키는 강제 대류 수단에 대하여 설명한다.
상기 강제 대류 수단은 상기 하단 베이스 케이스(100)의 상면과, 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 상면과 하면 및 상기 상단 커버 케이스(300)의 하면에 각각 구성되며, 전면에 걸쳐 연통 구멍이 형성되는 다공 플레이트(511, 512, 513, 514)와, 상기 하단 베이스 케이스(100)의 다공 플레이트(511)에 형성되되 상단부는 상측으로 소정 길이 돌출되고, 하단부는 바닥으로부터 이격되게 구비되는 베이스용 덕트(520)와, 상기 3D프린터 수용 케이스(200)의 다공 플레이트(510)의 일측에 상하로 관통 형성되되 양단부가 상면과 하면의 다공 플레이트(512, 513)로부터 외측으로 소정 길이 돌출되게 형성되는 수용케이스 덕트(530)와, 상기 상단 커버 케이스(300)의 상단부에 구성되되 일측부는 그 상단 커버 케이스(300)의 다공 플레이트(514)의 일측에서 하부로 돌출되며, 타측부는 상기 상단 커버 케이스(300)의 다공 플레이트(514)의 타측에서 하부로 돌출되게 구성되는 상단케이스 덕트(540)와, 상기 상단케이스 덕트(540) 내에 구성되는 대류팬(550)과, 양단부에서 상기 각 덕트(520, 540, 550) 간을 탈착가능하게 결합시키도록 상단 결합홈과 하단 결합홈이 형성된 고무패킹 결합구(560), 및 상기 상단 커버 케이스(300)의 외면 일측에 구성되어 상기 대류팬(550)을 조작하도록 구성되는 제어반(570)을 포함한다.
상기 각 덕트(520, 530, 540)의 돌출 길이는 앞서 설명한 각 플랜지부의 돌출 길이에 상응하게 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 강제 대류 수단은 도 8에 나타낸 바와 같이 각 케이스(100, 200, 300) 간이 결합될 때 각 덕트(520, 530, 540) 또한 서로 결합되고, 대류팬(550)의 동작으로 하단 베이스 케이스(100) 측의 열기를 베이스 덕트(520)와 수용케이스 덕트(530)를 통해 흡입하여 다시 상단 커버케이스 덕트(550)의 타측부를 통해 배출시키며, 상단 커버 케이스 덕트(550)에서 배출된 열기는 다공 플레이트(512 내지 514)를 통해 하부 측으로 다시 전달되도록 하여 열기가 순환되는 구조를 갖도록 한다.
또한, 상기 강제 대류 수단은 상기 상단케이스 덕트(540)를 상단 커버 케이스(300)의 외부와 연통시키는 외부 연통 덕트(580), 상기 외부 연통 덕트(580)를 개폐 가능하게 구비되어 상기 제어반(570)의 조작 명령으로 개폐되는 댐퍼(590), 및 하단 베이스 케이스(나 3D프린터 수용 케이스(200) 및 상단 커버 케이스(300) 중 적어도 하나에 설치되는 온도 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 외부 연통 덕트(580)와 댐퍼(590)가 더 구성되는 경우, 온도 센서에 의해 내부의 열기가 매우 높다고 판단되는 경우, 상기 댐퍼(590)를 열어 일부 열기가 외부로 빠져나가도록 함으로써 내부 온도를 조정할 수 있게 된다.
다음으로, 상기 강제 대류 수단의 의해 대류되는 통로에 교체가능하게 구성되어 대류되어 오는 공기에 포함된 분진이나 금속분말을 필터링하기 위한 교체형 필터수단은, 상기 상단 커버케이스(300)의 상면에 삽입구가 형성되고 상기 상단 커버케이스 덕트(550) 내에서 팬(대류팬)(550)의 전방부에 형성되는 필터부재 장착부(610); 및 상기 상단 커버케이스의 상면의 삽입구를 통해 교체가능하게 설치되는 필터 부재(620)를 포함한다.
이와 같이 본 발명은 필터수단이 구성됨으로써 장비 내부를 대류하는 공기에 포함된 미세 분진이나 금속 분말을 필터링하게 되고, 특히 댐퍼(590)가 작동되어 외부 연통 덕트(580)를 통해 내기를 외부로 배출시킬 때 여과된 공기를 배출하게 되어 3D 프린팅 시 발생하는 미세 분진이나 금속 분말이 챔버 내에서 처리되도록 함으로써 유해물질의 노출을 방지하여 사용자의 건강 안전 문제를 일으키지 않게 된다.
한편, 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비는 상기 3D프린터 수용 케이스(200) 각각의 측면에 착탈 가능하게 결합되고, 필라멘트 거치대(F)가 장착되는 거치 브라켓(700)을 더 포함하며, 상기 거치 브라켓(700)이 결합되는 측의 상기 3D 프린터 수용 케이스(200)에는 필라멘트가 통과하기 위한 통과 구멍(미도시)이 형성된다.
여기에서, 상기 통과 구멍에는 커버 부재(미도시)가 구비된다. 즉, 상기 통과 구멍을 통해 필라멘트가 통과하지 않을 시 그 통과 구멍을 폐쇄하는 마개나 일방향 커버 부재로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 교체형 필터수단을 갖는 조립식 다중 3D 프린팅 장비에 의하면, 3D 프린팅 시 발생하는 미세 분진과 금속 분말이 챔버 내에서 처리되도록 하여 유해물질의 노출을 방지하여 사용자의 건강 안전 문제를 해결할 수 있고, 하나의 장비에 다수의 3D 프린터를 구성할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 3D 프린팅 시 방출되는 소음을 격리시켜 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 하단 베이스 케이스
110, 210, 310: 커버 플레이트
120: 높이 조절구
200: 3D프린터 수용 케이스
201: 연장 플랜지부
220: 개폐 도어
300: 상단 커버 케이스
410: 고무 패킹
511, 512, 513, 514: 다공 플레이트
520: 베이스용 덕트
530: 수용케이스 덕트
540: 상단케이스 덕트
550: 대류팬
560: 고무패킹 결합구
570: 제어반
580: 외부 연통 덕트
590: 댐퍼
610: 필터부재 장착부
620: 교체형 필터부재
700: 거치 브라켓
P:3D프린터
F: 필라멘트 거치대

Claims (8)

  1. 상부 개방된 함체형의 하단 베이스 케이스;
    상기 하단 베이스 박스의 상단에 탈착가능하게 결합되며, 내부에 3D프린터가 설치되는 하나 이상의 3D프린터 수용 케이스;
    상기 3D프린터 수용 케이스의 상단에 착탈가능하게 결합되고, 하면 개방된 함체형의 상단 커버 케이스;
    상기 3D 프린터 수용 케이스에서 발생되는 열을 하단 베이스 케이스와 3D프린터 수용 케이스 및 상단 커버 케이스에서 강제 대류시키는 강제 대류 수단;
    상기 강제 대류 수단의 의해 대류되는 통로에 교체가능하게 구성되어 대류되어 오는 공기에 포함된 분진이나 금속분말을 필터링하기 위한 교체형 필터수단; 및
    상기 하단 베이스 케이스와 상기 3D프린터 수용 케이스 간, 상기 3D프린터 수용 케이스와 상단 커버 케이스 간, 및 상기 3D프린터 수용 케이스가 둘 이상 구비되는 경우 3D프린터 수용 케이스 간을 탈착 가능하게 결합시키는 착탈 결합 수단;을 포함하며,
    상기 강제 대류 수단은,
    상기 하단 베이스 케이스의 상면과, 상기 3D프린터 수용 케이스의 상면과 하면 및 상기 상단 커버 케이스의 하면에 각각 구성되며, 전면에 걸쳐 연통 구멍이 형성되는 다공 플레이트;
    상기 하단 베이스 케이스의 일측에 종방향으로 형성되되 상단부가 그 하단 베이스 케이스의 다공 플레이트부의 상측으로 소정 길이 돌출되고, 하단부는 상기 하단 베이스 케이스의 바닥으로부터 이격되게 구비되는 베이스용 덕트;
    상기 3D프린터 수용 케이스의 일측에 종방향으로 형성되되, 양단부가 그 3D프린터 수용 케이스의 상면과 하면의 다공 플레이트로부터 외측으로 소정 길이 돌출되게 형성되는 수용케이스 덕트;
    상기 상단 커버 케이스의 상부에 구성되되, 일측부는 그 상단 커버 케이스의 다공 플레이트의 일측에서 하부로 돌출되며, 타측부는 상기 상단 커버 케이스의 다공 플레이트의 타측에서 하부로 돌출되게 구성되는 상단케이스 덕트;
    상기 상단케이스 덕트 내에 구성되는 팬;
    양단부에서 상기 베이스용 덕트와 수용케이스 덕트 및 상기 수용케이스 덕트와 상기 상단케이스의 덕트의 일측부 간을 탈착가능하게 결합시키도록 상단 결합홈과 하단 결합홈이 형성된 고무패킹 결합구; 및
    상기 상단 커버 케이스의 일측에 구성되어 상기 팬을 조작하도록 구성되는 제어반;을 포함하는 것을 특징으로 하는
    조립식 다중 3D 프린팅 장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교체형 필터수단은
    상기 상단 커버케이스의 상면에 삽입구가 형성되고 상기 상단 커버케이스에 구성되는 덕트에 형성되는 필터부재 장착부; 및
    상기 상단 커버케이스의 상면의 삽입구를 통해 교체가능하게 설치되는 필터 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    조립식 다중 3D 프린팅 장비.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 강제 대류 수단은
    상기 상단케이스 덕트를 상기 상단 커버 케이스의 외부와 연통시키는 외부 연통 덕트;
    상기 외부 연통 덕트를 개폐 가능하게 구비되며, 상기 제어반의 조작 명령으로 개폐되는 댐퍼; 및
    상기 하단 베이스 케이스, 상기 3D프린터 수용 케이스 및 상기 상단 커버 케이스 중 적어도 하나에 설치되는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    조립식 다중 3D 프린팅 장비.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하단 베이스 케이스, 상기 3D프린터 수용케이스 및 상기 상단 커버 케이스는 각각 함체 형태의 골격을 형성하기 위한 프레임 및 상기 프레임을 커버하는 커버플레이트로 이루어지고,
    상기 3D프린터 수용케이스는 일면에 투명창의 개폐 도어가 형성되며,
    상기 착탈 결합 수단은 상기 하단 베이스 케이스의 상단, 상기 3D프린터 수용케이스의 하단과 상단 및 상기 상단 커버 케이스의 하단 각각에서 소정 길이 연장되는 연장 플랜지부, 및 양단부에서 상기 연장 플랜지부 각각이 끼움 결합되는 끼움홈이 형성되는 고무 패킹을 포함하는 것을 특징으로 하는
    조립식 다중 3D 프린팅 장비.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 3D프린터 수용 케이스 각각의 측면에 착탈 가능하게 결합되고, 필라멘트 거치대가 설치되는 거치 브라켓을 더 포함하고,
    상기 3D프린터 수용 케이스에는 필라멘트가 통과하기 위한 통과 구멍이 형성되며,
    상기 통과 구멍을 개폐하는 커버 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    조립식 다중 3D 프린팅 장비.
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