KR102187397B1 - 활성탄 충전설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기에 포함되는 유해성분이나 냄새를 제거하기 위해 에어컨이나 공기청정기 등에서 사용하는 활성탄 필터에 입상(粒狀)의 활성탄을 자동으로 균일하게 충전하는 설비에 관한 것이다.
본 발명은 제품 및 활성탄 공급부, 활성탄 충전부, 불량 선별부, 제품 및 불량품 배출부 등을 연계적으로 배치하고, 제품 및 활성탄 공급에서부터 활성탄 충전 및 불량 선별, 그리고 제품 배출까지의 전체적인 공정을 자동화 공정으로 수행하는 새로운 형태의 충전설비를 구현함으로써, 활성탄 충전과 관련한 사이클 타임을 단축할 수 있고, 균일한 충전에 따른 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 전반적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 활성탄 충전설비를 제공한다.

Description

활성탄 충전설비{Active carbon filling equipment}

본 발명은 활성탄 충전설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기에 포함되는 유해성분이나 냄새를 제거하기 위해 에어컨이나 공기청정기 등에서 사용하는 활성탄 필터에 입상(粒狀)의 활성탄을 자동으로 균일하게 충전하는 설비에 관한 것이다.

일반적으로 가정 또는 산업현장 등에서 산업발전에 따른 환경오염이 증대됨에 따라 대기오염으로 인한 인체의 유해성도 점차 증가하고 있다.

이러한 환경오염의 대부분을 차지하는 대기오염은 실외의 공기뿐만 아니라 사람들이 장시간 활동하는 실내의 공기를 더욱 심각하게 오염시키고 있다.

예를 들면, 실내의 공기는 한정된 공간에서 오염된 공기가 계속적으로 순환하는 흐름을 보이기 때문에 실외 공기보다 오염이 심각하다.

이와 더불어, 새로운 건축자재의 등장으로 오염물질이 방출되고 각종 가정용품의 사용으로 실내 공기의 오염이 더욱 증가되고 있다.

보통 실내의 공기를 정화시켜 쾌적한 환경을 조성하기 위하여 일반가정, 사무실, 병원이나 공장 등의 실내공간에 공기정화기를 설치하여 사용하고 있다.

이러한 공기정화기는 특정 공간 내부의 온습도와 기류를 조절함과 더불어 공기 속의 이물질 등을 제거하여 쾌적한 공간을 유지해주는 설비이다.

이와 같은 공기정화기는 직물, 종이, 글라스울, 활성탄 등과 같은 여과 및 흡착용 충전제에 공기를 통과시켜 그 속에 포함되어 있는 먼지, 오염물질, 냄새 등을 제거하는 형태로 되어 있으며, 충전제 종류의 선택에 따라 성능이나 기능도 크게 달라진다.

대부분의 공기정화기에는 실외 또는 실내에서 유입되는 공기 중에 부유하는 각종 미세먼지나 분진 등과 같은 인체에 해로운 이물질을 걸러내고, 또 악취가 나는 가스나 공기, 연기 등을 흡착하여 깨끗하게 정화된 상태로 공급하기 위한 필터가 갖추어져 있다.

예를 들면, 공기정화기에는 프리 필터, 전기집진기, 활성탄 필터 등이 구비되어 공기를 정화하게 되는데, 그 중에서도 활성탄 필터는 냄새를 제거하거나 유해가스를 흡수하는 탁월한 기능을 발휘하는 장점이 있으며, 이러한 장점 때문에 최근 출시되는 공기정화기에는 대부분 활성탄이 충전되어 있는 활성탄 필터가 많이 사용되고 있는 추세이다.

도 1은 일반적인 활성탄 필터를 나타내는 사시도로서, 이러한 활성탄 필터의 본체(130)는 사각틀 형태로 이루어진 프레임(100)을 포함하며, 상기 프레임(100)의 안쪽 영역에는 프레임측으로부터 하나로 이어져 형성되는 격실벽(110)에 의해 구획되는 복수 개의 셀(120)이 조성된다.

그리고, 상기 셀(120)은 바람이 통과하는 통로 역할 뿐만 아니라 활성탄 조각 등과 같은 충전제를 수용하는 하우징 역할을 하게 되며, 이렇게 충전제가 채워지는 셀(120)의 양면은 메쉬(150)에 의해 마감된다.

여기서, 활성탄 필터의 각 셀 내에 충전제를 채우는 방법을 살펴보면, 프레임의 한쪽면에만 메쉬가 부착되어 있는 상태의 프레임을 작업자가 손으로 잡고 충전제가 들어 있는 통 속에 프레임을 집어넣은 다음, 대략적인 눈짐작으로 셀 내에 충전제를 퍼 담는 방식으로 충전제를 채우게 된다.

그리고, 프레임의 셀 내에 충전제를 채운 후에는 프레임의 다른 한쪽면에 메쉬를 부착하여 전체적으로 마감하게 된다.

이렇게 작업자의 수작업에 의존하여 충전제를 채우기 때문에 작업성 및 생산성이 떨어지는 단점이 있으며, 또 작업자의 눈짐작으로 충전제를 채우기 때문에 각각의 셀 마다 채워지는 활성탄의 충전율(충전량)이 일정하지 않게 되고, 결국 필터의 성능 저하를 초래하는 단점이 있다.

한국 등록특허 제10-1522199호 한국 등록특허 제10-1578676호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 제품 및 활성탄 공급부, 활성탄 충전부, 불량 선별부, 제품 및 불량품 배출부 등을 연계적으로 배치하고, 제품 및 활성탄 공급에서부터 활성탄 충전 및 불량 선별, 그리고 제품 배출까지의 전체적인 공정을 자동화 공정으로 수행하는 새로운 형태의 충전설비를 구현함으로써, 활성탄 충전과 관련한 사이클 타임을 단축할 수 있고, 전반적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 활성탄 충전설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 필터의 각 셀에 일대일 대응 가능한 복수의 활성탄 수용공간을 갖춘 지그를 사용하여 필터의 각 셀 내에 활성탄을 일정하게 분산시켜서 채우는 새로운 충전방식을 구현함으로써, 필터 전체 면적에 걸쳐 균일하게 활성탄을 충전할 수 있는 등 필터 제품의 성능을 안정적으로 확보할 수 있는 활성탄 충전설비를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 활성탄 충전설비는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 활성탄 충전설비는 제품 투입용 컨베이어를 이용하여 제품을 공급하는 제품 공급부와, 활성탄 공급부의 윗쪽에 배치되고 호퍼에서 배출되는 활성탄을 활성탄 계량용 로드셀을 이용하여 계량한 후에 이를 정량 공급하는 활성탄 공급부와, 상기 제품 공급부의 후단부 및 활성탄 공급부의 하부에 배치되고 활성탄 공급부에서 공급되는 활성탄을 지그장치를 거쳐서 제품에 충전한 후 제품 이송용 제1컨베이어를 이용하여 활성탄이 충전되어 있는 제품을 이송시키는 활성탄 충전부를 포함하는 구조로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 활성탄 충전설비는 활성탄 충전부의 후단부에 배치되고 활성탄 충전부에서 배출되는 제품을 제품 계량용 로드셀로 계량하여 정품 또는 불량품 여부를 선별한 후 제품 이송용 제2컨베이어를 이용하여 계량을 마친 제품을 이송시키는 제품 선별부를 더 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 활성탄 충전설비는 제품 선별부의 후단부에 배치되고 제품 선별부에서 정품 또는 불량품 선별을 마치고 배출되는 제품을 불량품 배출장치를 선택적으로 작동시켜서 정품과 불량품을 선별하여 배출시키는 제품 배출부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 활성탄 공급부는 제1호퍼 도어를 가지면서 일정량의 활성탄을 저장하고 있는 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 배치되어 호퍼에서 배출되는 활성탄을 계량하기 위해 잠시 저장하고 있는 계량용 호퍼와, 상기 계량용 호퍼를 지지하면서 계량용 호퍼에 들어 있는 활성탄의 무게를 계량하는 활성탄 계량용 로드셀을 포함할 수 있다.

이러한 활성탄 공급부는 각각 종류가 다른 활성탄을 저장하기 위한 복수 개의 호퍼를 포함할 수 있으며, 상기 각각의 호퍼 중에서 적어도 1개의 호퍼는 활성탄을 직접 계량용 호퍼에 투입하도록 할 수 있고, 나머지의 호퍼는 활성탄 이송용 컨베이어를 이용하여 활성탄을 이송시켜서 계량용 호퍼로 투입하도록 할 수 있다.

또한, 상기 활성탄 충전부는 제품 이송용 제1컨베이어의 상부에 설치되는 충전부 프레임과, 상기 충전부 프레임의 내측에서 상하 방향으로 동작하면서 하단부에 지그장치를 지지하는 지그장치 프레임 및 업다운 실린더와, 상기 지그장치 프레임 상에 지지됨과 더불어 좌우 방향으로 동작하면서 지그장치의 상면에 쌓여 있는 활성탄을 고르게 쓸어주는 브러시장치 및 브러시장치 액추에이터를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 활성탄 충전부의 지그장치는 제품의 각 활성탄 수용영역에 상응하는 다수의 홀이 뚫려 있는 상부 지그 플레이트와, 상기 상부 지그 플레이트와의 사이에 갭을 유지함과 더불어 상하 적층되면서 상부 지그 플레이트에 있는 각 홀에 일대일 대응하는 다수의 홀을 가지는 하부 지그 플레이트와, 상기 상하부 지그 플레이트 사이의 갭에 수납 및 인출되면서 위아래 홀을 선택적으로 연통시켜주는 셔터 및 셔터 작동을 위한 셔터 실린더를 포함할 수 있다.

이러한 활성탄 충전부는 활성탄 공급부의 계량용 호퍼와 활성탄 충전부의 지그장치 사이에 상하 동작이 가능한 구조로 수직 배치되어 계량용 호퍼에서 배출되는 활성탄이 지그장치의 상면으로 떨어지도록 유도하는 가이드 슈트 및 가이드 슈트 동작을 위한 슈트 실린더를 포함할 수 있다.

이때의 활성탄 충전부는 지그장치의 전단부 및/또는 후단부에 연접 위치되면서 전후 방향을 따라 나란하게 배치되어 브러시장치에 의해 쓸려나오는 잔여 활성탄을 설비 밖으로 배출시켜주는 잔여 활성탄 배출용 컨베이어를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 활성탄 충전부는 제품 이송용 제1컨베이어의 상부에서 전후 방향을 따라 나란하게 배치됨과 더불어 전후 방향을 따라 동작 가능하면서 제품 이송용 제1컨베이어 상에 제품의 정위치를 잡아주는 스톱퍼 및 스톱퍼 실린더를 포함할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 활성탄 충전설비는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 제품 공급부 및 활성탄 공급부, 활성탄 충전부, 불량 선별부, 제품 및 불량품 배출부 등을 연계적으로 배치하고, 제품 및 활성탄 공급에서부터 활성탄 충전 및 불량 선별, 그리고 제품 배출까지의 전체적인 공정을 자동화 공정으로 수행하는 새로운 활성탄 충전설비를 제공함으로써, 활성탄 충전과 관련한 사이클 타임을 단축할 수 있고, 균일한 충전에 따른 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 전반적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 여러 종류의 활성탄을 개별적으로 저장할 수 있는 복수 개의 활성탄 저장호퍼를 포함하는 활성탄 공급부를 적용함으로써, 해당 제품에 맞는 활성탄을 종류별로 공급할 수 있는 등 제품 사양이 변경되는 경우에도 이에 적극 대처할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 활성탄 충전 시 지그에 있는 규격화된 공간에 활성탄을 채운 다음에 그대로 필터의 각 셀 내에 충전하는 방식을 적용함으로써, 필터의 각 셀 내에 충전제를 일정하게 분산시켜서 채울 수 있고, 따라서 필터 전체 면적에 걸쳐 균일한 공기의 흐름(양)을 확보할 수 있는 등 필터의 안정적인 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 활성탄 필터를 나타내는 사시도
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 충전설비를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 충전설비의 활성탄 충전부를 나타내는 사시도
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 충전설비의 활성탄 충전부를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 충전설비를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 활성탄 충전설비는 제품 공급부 및 활성탄 공급부, 활성탄 충전부, 불량 선별부, 제품 배출부 등을 연계적으로 배치하여 제품 및 활성탄 공급에서부터 활성탄 충전 및 불량 선별, 그리고 제품 배출까지의 전체적인 공정을 자동화 공정으로 수행할 수 있는 구조로 이루어지게 된다.

이를 위하여, 상기 활성탄 충전설비는 활성탄 충전부(17)에 제품을 공급하는 수단으로 제품 공급부(11)를 포함한다.

상기 제품 공급부(11)는 제품의 이송을 위한 제품 투입용 컨베이어(10)를 포함하며, 이때의 제품 투입용 컨베이어(10)는 활성탄 충전부(17)에 있는 제품 이송용 제1컨베이어(16)와 동일한 높이를 가지면서 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 후단에 연접 배치된다.

그리고, 상기 제품 투입용 컨베이어(10)에는 투입 제어용 포토센서(41)가 설치되며, 이러한 투입 제어용 포토센서(41)는 제품 투입용 컨베이어(10) 상에 놓여져 있는 제품의 존재 여부를 감지하여 제품 투입용 컨베이어(10)의 가동 개시 또는 가동 정지 여부를 위한 신호를 제공하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 제품 투입용 컨베이어(10) 상의 제품을 투입 제어용 포토센서(41)가 감지하게 되면, 제품 투입용 컨베이어(10)의 가동이 중지되고, 이때의 제품은 투입 전(前) 대기상태로 있게 된다.

따라서, 상기 활성탄 충전부(17)에서의 활성탄 충전 공정이 완료되면, 제품 공급부(11)의 제품 투입용 컨베이어(10)가 가동함과 동시에 제품 투입용 컨베이어(10) 상에서 대기하고 있던 제품은 활성탄 충전부(17)의 제품 이송용 제1컨베이어(16)측으로 넘어가게 되고, 계속해서 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 가동에 의해 제품은 활성탄 충전 공정 영역 상에 정위치될 수 있게 된다.

또한, 상기 활성탄 충전설비는 활성탄 저장 및 정량 공급하는 수단으로 활성탄 공급부(14)를 포함한다.

상기 활성탄 공급부(14)는 활성탄 충전부(17)의 윗쪽에 배치되고, 대량의 활성탄을 저장하고 있다가 일정량씩 계량하고, 이렇게 계량한 정량의 활성탄을 아래쪽의 활성탄 충전부(17)로 공급하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 활성탄 공급부(14)는 대량의 활성탄을 저장하고 있는 상부의 호퍼(12)는 물론 정량의 활성탄을 저장하기 위한 계량용 호퍼(24)를 포함하며, 이때의 계량용 호퍼(24)는 호퍼 아래쪽으로 설치되어 있는 활성탄 계량용 로드셀(13)에 의해 지지되는 구조로 설치된다.

이에 따라, 상기 활성탄 공급부(14)의 호퍼(12)에서 일정량의 활성탄이 배출되면, 이때의 배출되는 활성탄은 계량용 호퍼(24) 내에 투입됨과 더불어 활성탄 계량용 로드셀(13)에 의해 계량되고, 계속해서 계량을 마친 정량의 활성탄은 계량용 호퍼(24)에서 배출된 후에 활성탄 충전부(17)측으로 공급될 수 있게 된다.

또한, 상기 활성탄 충전설비는 실질적으로 제품에 활성탄을 충전하는 수단으로 활성탄 충전부(17)를 포함한다.

상기 활성탄 충전부(17)는 제품 공급부(11)의 뒷쪽에 연이어 배치되는 동시에 활성탄 공급부(14)의 아래쪽에 배치되고, 제품 공급부(11)에서 공급되는 제품의 각 셀 내에 활성탄 공급부(14)에서 받은 활성탄을 충전하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 활성탄 충전부(17)는 제품의 이송 및 지지를 위한 제품 이송용 제1컨베이어(16)를 포함함과 더불어 이때의 제품 이송용 제1컨베이어(16)를 따라 제품이 정위치로 이송될 수 있게 되고, 또 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 상부에 배치되는 지그장치(15)를 포함함과 더불어 이때의 지그장치(15)를 거쳐 활성탄이 제품의 각 셀 속으로 균일하게 채워질 수 있게 된다.

따라서, 상기 제품 이송용 제1컨베이어(16)를 따라 이송되는 제품이 정위치에 자리를 잡게 되면, 활성탄 공급부(14)에서 활성탄이 공급됨과 더불어 이렇게 공급되는 활성탄은 지그장치(15)에 1차적으로 채워지게 되고, 계속해서 지그장치(15)에 채워져 있는 활성탄은 제품의 각 셀 속으로 충전될 수 있게 되며, 활성탄이 충전되어 있는 제품은 제품 이송용 제1컨베이어(16)를 따라 제품 선별부(20)측으로 배출될 수 있게 된다.

또한, 상기 활성탄 충전설비는 활성탄이 채워져 있는 제품을 계량하여 정품 또는 불량품 여부를 선별하는 수단으로 제품 선별부(20)를 포함한다.

상기 제품 선별부(20)는 활성탄 충전부(17)의 뒷쪽에 연이어 배치되고, 활성탄 충전부(17)로부터 배출되는 제품, 즉 활성탄이 채워져 있는 제품을 계량하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 제품 선별부(20)는 제품의 이송 및 지지를 위한 제품 이송용 제2컨베이어(19)를 포함함과 더불어 이때의 제품 이송용 제2컨베이어(19)를 따라 제품이 정위치(계량위치)로 이송될 수 있게 되고, 또 제품 이송용 제2컨베이어(19)와 연계적으로 배치되는 제품 계량용 로드셀(18)을 포함함과 더불어 이때의 제품 계량용 로드셀(18)은 활성탄이 채워져 있는 제품의 무게를 계량할 수 있게 된다.

따라서, 상기 제품 이송용 제2컨베이어(19)를 따라 이송되는 제품이 로드셀 계량 영역에 상응하는 정위치에 자리를 잡게 되면, 이와 동시에 제품 계량용 로드셀(18)은 이때의 제품의 무게를 계량하게 되고, 제품 계량용 로드셀(18)에서 측정한 제품의 무게값이 제어부(미도시)에 입력되면, 제어부에서는 기(旣) 설정되어 있는 정품 제품의 무게값과 제품 계량용 로드셀(18)에서 입력되는 무게값을 비교하여 정품 또는 불량품 여부를 판정하게 되며, 이때의 제어부에서의 판정값은 후술하는 제품 배출부(22)에서 정품과 불량품을 가려서 배출시키는 용도로 쓰일 수 있게 된다.

그리고, 계량을 마친 제품은 제품 이송용 제2컨베이어(19)를 따라 제품 배출부(22)측으로 배출될 수 있게 된다.

여기서, 컨베이어와 로드셀을 연계적으로 구성하여 컨베이어 상의 제품의 무게를 계량하는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

또한, 상기 활성탄 충전설비는 활성탄이 채워져 있는 제품을 정품 또는 불량품 여부에 따라 선별적으로 배출하는 수단으로 제품 배출부(22)를 포함한다.

상기 제품 배출부(22)는 제품 선별부(20)의 뒷쪽에 연이어 배치되고, 제품 선별부(20)로부터 넘어온 제품을 정품 또는 불량품으로 선별 배출하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 제품 배출부(22)는 제품의 이송 및 지지를 위한 제품 이송용 제3컨베이어(42)를 포함함과 더불어 이때의 제품 이송용 제3컨베이어(42)를 따라 제품이 정위치, 예를 들면 불량품 배출장치(21)의 작동 영역 내의 위치로 이송될 수 있게 된다.

그리고, 상기 제품 이송용 제3컨베이어(42)의 상부에는 불량품 배출장치(21)가 설치되고, 이때의 불량품 배출장치(21)는 전후 방향(Y축 방향)으로 작동하면서 제품 이송용 제3컨베이어(42) 상의 제품, 즉 불량품을 컨베이어 폭 방향으로 밀어서 배출할 수 있게 된다.

특히, 상기 불량품 배출장치(21)는 제품 이송용 제3컨베이어(42)의 상부에 설치되어 있는 배출장치 프레임(43) 상에 설치되면서 제품 이송용 제3컨베이어(42)의 전후 폭 방향, 즉 Y축 방향을 따라 나란하게 배치되는 LM장치(44)와, 상기 LM장치(44)의 슬라이더에 지지되는 구조로 설치되는 푸셔(45)를 포함하며, 상기 LM장치(44)의 작동 시 푸셔(45)가 전후 방향으로 동작하면서 제품 이송용 제3컨베이어(42) 상의 제품(불량품)을 밀어서 배출시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 제품 배출부(22)에는 제품 감지용 포토센서(46)가 구비되며, 이때의 제품 감지용 포토센서(46)는 제품이 불량품 배출장치(21)의 작업 영역에 위치되면, 이를 감지하여 제어부측으로 신호를 보내게 되고, 그 결과 제품 이송용 제3컨베이어(42)의 작동이 멈추게 된다.

따라서, 상기 제품 이송용 제3컨베이어(42)를 따라 이송되는 제품이 불량품 배출장치(21)의 작업 영역 내에 위치되면, 제품 선별부(20)에서의 정품 또는 불량품 여부를 판정한 제어부의 출력 제어에 의해 제품이 정품 또는 불량품으로 선별 배출 처리될 수 있게 된다.

예를 들면, 정품인 경우 제품은 제품 이송용 제3컨베이어(42)를 따라 좌우 방향(X축 방향)으로 그대로 진행하여 정품 배출 바스켓(미도시)으로 배출되는 한편, 불량품인 경우 제품이 불량품 배출장치(21)의 작업 영역 내에 위치되면, 제품 이송용 제3컨베이어(42)는 작동을 멈추게 되고, 계속해서 불량품 배출장치(21)의 작동에 의해 푸셔(45)가 제품 이송용 제3컨베이어(42) 상의 불량품을 전후 방향(Y축 방향)으로 밀어내어 불량품 배출 바스켓(미도시)으로 배출 처리할 수 있게 된다.

한편, 상기 활성탄 공급부(14)는 계량을 마친 정량의 활성탄을 아래쪽의 활성탄 충전부(17)로 공급하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 활성탄 충전부(17)에 있는 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 뒷쪽으로 배치되어 있는 공급부 프레임(47)의 상부에는 다량의 활성탄이 저장되어 있는 호퍼(12)가 설치되고, 이렇게 설치되는 호퍼(12)의 배출구에는 제1호퍼 도어(23), 즉 제어부에 의해 컨트롤되는 모터 등의 액추에이터에 의해 개폐 작동되는 제1호퍼 도어(23)가 설치된다.

이와 더불어, 상기 공급부 프레임(47)에는 앞쪽으로 연장되는 로드셀 암(48)이 설치됨과 더불어 이때의 로드셀 암(48)의 선단부에는 활성탄 계량용 로드셀(13)이 설치되고, 이렇게 설치되는 로드셀 암(48) 상의 활성탄 계량용 로드셀(13)의 계량부(미도시)에는 계량용 호퍼(24)가 얹혀져서 지지되는 구조로 설치된다.

여기서, 상기 활성탄 계량용 로드셀(13)과 계량용 호퍼(24)를 연계적으로 구성하여 계량용 호퍼(24) 내의 활성탄의 무게를 계량하는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

한편, 상기 계량용 호퍼(24)의 배출구에는 제어부의 제어를 받는 실린더에 의해 개폐 작동되는 제2호퍼 도어(50)가 설치되며, 이때의 제2호퍼 도어(50)의 오픈 시에 계량용 호퍼(24)를 빠져나온 활성탄, 즉 계량을 마친 정량의 활성탄이 후술하는 가이드 슈트(37)측으로 낙하될 수 있게 된다.

그리고, 상기 호퍼(12)의 배출구에는 슬로프 슈트(49)가 연장 형성되며, 이렇게 형성되는 슬로프 슈트(49)의 배출측은 계량용 호퍼(24)의 바로 윗쪽까지 연장 위치된다.

따라서, 상기 호퍼(12)에 있는 제1호퍼 도어(23)가 설정시간 동안 열린 후에 닫히게 되면, 호퍼(12) 내의 활성탄은 슬로프 슈트(49)를 타고 내려와서 계량용 호퍼(24)의 내부에 채워지게 되고, 이와 동시에 활성탄 계량용 로드셀(13)은 계량용 호퍼(24) 내의 활성탄 무게를 측정하게 되며, 이렇게 측정된 활성탄 무게가 기 설정되어 있는 무게라고 판정되면, 제어부는 제2호퍼 도어(50)를 오픈 작동시킴과 동시에 계량용 호퍼(24)의 내부에 있던 정량의 활성탄은 활성탄 충전부(17)측으로 보내지게 된다.

특히, 본 발명에서 제공하는 활성탄 공급부(14)는 다양한 사양의 활성탄 필터에 맞춰서 해당 사양의 활성탄을 공급할 수 있는 구조로 이루어지게 된다.

이를 위하여, 상기 활성탄 공급부(14)는 각각 종류가 다른 활성탄을 저장하기 위한 복수 개의 호퍼(12), 예를 들면 3개의 호퍼(12a,12b,12c)가 구비되고, 이때의 각 호퍼(12a,12b,12c)는 공급부 프레임(47) 상에 지지되면서 좌우 방향으로 일렬로 나란하게 배치되는 구조로 설치된다.

그리고, 상기 각각의 호퍼(12a,12b,12c) 중에서 적어도 1개는 활성탄을 직접 계량용 호퍼(24)에 투입할 수 있게 되고, 이와 더불어 나머지의 2개는 활성탄 이송용 컨베이어(26)를 이용하여 활성탄을 이송시켜서 계량용 호퍼(24)로 투입할 수 있게 된다.

예를 들면, 가운데 위치되는 1개의 호퍼(12a)의 배출구와 계량용 호퍼(24) 사이에는 슬로프 슈트(49)가 설치되고, 양쪽에 위치되는 2개의 호퍼(12b,12c)의 배출구와 계량용 호퍼(24) 사이에는 공급부 프레임(47) 상에 지지되면서 모터 구동으로 작동되는 활성탄 이송용 컨베이어(26)가 각각 설치된다.

즉, 상기 활성탄 이송용 컨베이어(26)의 전단부는 호퍼(12b,12c)의 배출구 아래쪽에 위치되는 동시에 후단부는 계량용 호퍼(24)의 바로 윗쪽에 위치된다.

이에 따라, 상기 호퍼(12a)에 저장되어 있는 한가지 사양의 활성탄은 슬로프 슈트(49)를 통해 계량용 호퍼(24)로 보내지게 되고, 상기 호퍼(12b,12c)에 저장되어 있는 다른 두 가지의 사양의 활성탄은 활성탄 이송용 컨베이어(26)를 통해 계량용 호퍼(24)로 보내지게 된다.

이렇게 본 발명에서는 여러 종류의 활성탄을 저장할 수 있는 복수 개의 호퍼(12)를 채택하고, 각 호퍼(12)에 들어 있는 각각의 활성탄을 다양한 사양의 활성탄 필터에 맞춰서 공급할 수 있도록 함으로써, 각 사양별 충전설비를 별도로 갖추지 않고서도 하나의 충전설비만으로 다양한 사양의 활성탄 필터에 해당 활성탄을 충전할 수 있는 등 충전설비의 기능성 향상과 더불어 범용성을 확보할 수 있게 된다.

여기서, 본 발명에서는 호퍼(12)측과 계량용 호퍼(24)측 사이에서 활성탄을 이송시키는 수단으로 적용되는 활성탄 이송용 컨베이어(26) 이외에도 스크류 피더 등과 같은 이송 수단을 적용할 수도 있게 된다.

도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 충전설비의 활성탄 충전부를 나타내는 사시도이고, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 충전설비의 활성탄 충전부를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.

도 5 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 활성탄 충전부(17)는 활성탄 공급부(14)에서 제공되는 정량의 활성탄을 제품의 각 셀 내에 골고루 충전하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 상부에는 충전부 프레임(27)이 설치되고, 이러한 충전부 프레임(27)의 내측에는 서로 나란한 상판 및 하판과 그 사이의 양쪽 측판으로 구성되는 틀 구조의 지그장치 프레임(28)이 설치된다.

이때의 상기 지그장치 프레임(28)은 충전부 프레임(27)측과의 사이에 개재되는 가이드장치(52), 즉 지그장치 프레임측 가이드 부시와 충전부 프레임측 가이드 바의 조합으로 구성되는 적어도 4곳의 가이드장치(52)에 의해 지지됨과 더불어 충전부 프레임(27)의 상단부에 설치되어 있는 한 쌍의 업다운 실린더(29)의 로드에 연결되어 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 업다운 실린더(29)의 상하 작동 시 지그장치 프레임(28) 또한 Z축 방향으로, 즉 상하 방향으로 이동될 수 있게 된다.

또한, 상기 활성탄 충전부(17)는 지그장치(15)의 상면에 쌓여 있는 활성탄을 고르게 쓸어주는 방식으로 지그장치(15)의 각 홀(32a) 내에 활성탄이 채워지도록 하는 수단으로 브러시장치(30)와 이때의 브러시장치(30)를 동작시켜주는 브러시장치 액추에이터(31)를 포함한다.

상기 브러시장치 액추에이터(31)는 구동 수단인 모터(31a), 전동수단인 스크류(31b) 및 너트(31c), 가이드수단인 가이드 부시(31d) 및 가이드 바(31e) 등을 포함하는 구조로 이루어져 브러시장치(30)의 동작을 위한 동력을 제공하게 된다.

이를 위하여, 상기 모터(31a)는 지그장치 프레임(28)의 상판 후면부 일측에 모터 브라켓(31f)에 의해 지지되는 구조로 설치되고, 상기 스크류(31b)는 지그장치 프레임(28)의 상판 후면부에서 모터(31a)이 축과 동축을 이루며 X축 방향을 따라 나란하게 수평 배치되면서 한쪽은 지그장치 프레임(28)측의 지지대에, 다른 한쪽은 모터(31a)의 축에 연결되어 지지되는 구조로 설치된다.

그리고, 상기 가이드 바(31e)는 지그장치 프레임(28)의 상판 전면부에서 X축 방향을 따라 나란하게 수평 배치되면서 양쪽 단부는 지그장치 프레임(28)측의 양쪽 지지대에 각각 지지되는 구조로 설치되고, 상기 가이드 부시(31d)는 가이드 바(31e) 상에 슬라이드 가능하게 결합되어 가이드 바(31e)를 따라 이동 가능한 구조로 설치된다.

한편, 상기 브러시장치(30)는 실질적으로 활성탄을 쓸어주는 역할의 브러시(51)를 포함하며, 이러한 브러시(51)는 브러시 홀더(53)에 의해 지지되는 구조로 설치된다.

즉, 상기 브러시 홀더(53)는 전후측의 가이드 바(31e)와 스크류(31b) 사이를 가로지는 Y축 방향을 따라 나란하게 수평 배치되고, 이때의 브러시 홀더(53)의 상면 양단측은 가이드 부시(31d)와 너트(31c)에 각각 결합되는 구조로 지지되며, 이렇게 지지되는 브러시 홀더(53)의 하단부에는 브러시(51)가 체결구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 브러시(51)는 Y축 방향을 따라 나란하게 수평 배치되는 자세를 취할 수 있게 된다.

여기서, 상기 브러시 홀더(53)의 경우 슬롯을 이용한 볼트 체결구조로 지지되므로서, 볼트 체결 및 해제 조작을 통해 브러시 홀더(53)의 높이, 즉 브러시(51)의 높이가 조절될 수 있게 된다.

따라서, 상기 모터(31a)의 정방향 또는 역방향 작동 시 스크류(31b)와 너트(31c) 간의 스크류 전동에 의해 브러시 홀더(53)를 포함하는 브러시(51) 전체는 X축 방향을 따라 왕복 이동하면서 지그장치(15)의 상면 한쪽에 쌓여 있는 활성탄을 쓸어주거나 원래의 위치로 복귀될 수 있게 된다.

예를 들면, 상기 모터(31a)의 정방향 작동 시 브러시(51)는 X축 방향을 따라 도면의 우측에서 좌측으로 이동하면서 지그장치(15)의 상면 한쪽에 쌓여 있는 활성탄을 쓸어주게 되고, 결국 이때의 활성탄은 지그장치(15)의 상부 지그 플레이트(33)에 있는 홀(32a) 내에 채워지게 되는 한편, 상기 모터(31a)의 역방향 작동 시 브러시(51)는 X축 방향을 따라 도면의 좌측에서 우측으로 이동하면서 초기 위치로 복귀될 수 있게 된다.

또한, 상기 활성탄 충전부(17)는 활성탄이 제품의 각 셀 내로 균일하게 채워지도록 해주는 수단으로 지그장치(15)를 포함한다.

상기 지그장치(15)는 사각판 형태의 상부 지그 플레이트(33) 및 하부 지그 플레이트(34)를 포함하며, 이때의 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34)는 수평 자세를 취함과 더불어 서로 간에 소정의 갭(예컨대, 후술하는 셔트의 두께보다 상대적으로 큰 갭)을 유지하면서 상하 적층 조합된다.

이러한 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34)는 경사진 자세로 전후 배치되는 각 지그 지지용 플레이트(54)의 내측 하단부에 그 전단부와 후단부가 볼트 체결에 의해 결합되는 구조로 설치될 수 있게 된다.

이렇게 설치되는 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34)는 볼트 해제 조작을 통해 지그 지지용 플레이트(54)측으로부터 분리할 수 있게 되며, 이에 따라 제품 사양에 따라 지그장치(15)의 교체작업을 손쉽게 할 수 있게 된다.

여기서, 상기 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34)는 서로 적층된 상태에서 볼트 체결구조에 의해 일체식으로 결합될 수 있게 되고, 이렇게 결합된 상태에서 상부 지그 플레이트(33)측만 지그 지지용 플레이트(54)에 볼트 체결로 결합되므로서, 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34) 사이에 조성되는 갭은 외부로 노출될 수 있게 된다.

이때의 상기 지그 지지용 플레이트(54)는 상하부 지그 플레이트(33,34)를 지지하는 역할 이외에도 브러시(51)에 의해 쓸리는 활성탄이 앞쪽과 뒷쪽으로 쓸려나가지 못하도록 막아주는 역할도 할 수 있게 된다.

그리고, 상기 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34)에는 제품의 각 활성탄 수용영역, 즉 각각의 셀에 일대일 상응하면서 서로 간에도 일대일 매칭을 이루는 다수의 홀(32a,32b)이 뚫려있게 된다.

이에 따라, 활성탄은 윗쪽의 홀(32a) 내에 잠시 채워진 후에 아래쪽의 홀(32b)을 거쳐 떨어지게 되므로서, 하나의 홀(32a) 내에 들어 있는 정량의 활성탄 양이 제품의 하나의 셀 내에 그대로 충전될 수 있게 된다.

이러한 지그장치(15)는 업다운 실린더(29)의 작동에 따른 지그장치 프레임(28)의 상하 이동 시에 함께 상하 이동될 수 있게 되며, 지그장치(15)의 하향 위치 시 지그장치(15)와 제품이 서로 위아래에서 밀착되고, 지그장치(15)의 상향 위치 시 지그장치(15)는 제품으로부터 떨어지게 됨과 더불어 이렇게 지그장치(15)로부터 떨어지는 제품은 제품 이송용 제1컨베이어(16)를 따라 투입되거나 배출될 수 있게 된다.

특히, 상기 지그장치(15)는 상부 지그 플레이트(33)의 홀(32a) 내에 채워져 있는 활성탄을 홀(32a) 내에 잠시 가둬두는 수단으로 셔터(35)와 셔터 실린더(36)를 포함한다.

상기 셔터 실린더(36)는 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 저부에서 컨베이어 프레임 상에 Y축 방향을 따라 수평자세로 설치되어 셔터(35)를 Y축 방향으로 동작시켜주는 역할을 하게 된다.

상기 셔터(35)는 사각판 형태의 얇은 판체로서, 이러한 셔터(35)의 한쪽 단부는 셔터 브라켓(55)을 매개로 하여 셔터 실린더(36)의 로드에 결합된다.

이에 따라, 상기 셔터 실린더(36)의 전후진 작동 시 셔터(35)는 지그장치(15)의 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34) 사이에 형성되어 있는 갭(G) 내에 진입함으로써 상하부 지그 플레이트(33,34)의 홀(32a,32b) 간을 차단할 수 있고, 또 갭 내에서 빠져나옴으로써 상하부 지그 플레이트(33,34)의 홀(32a,32b)이 서로 연통되도록 해줄 수 있게 된다.

여기서, 상기 지그장치(15)의 각 홀(32a,32b)을 통해 곧바로 활성탄을 제품의 셀 내로 충전하지 않고, 셔터(35)로 차단한 상태에서 1차로 홀(32a) 내에 채운 다음에 2차로 제품의 셀 내에 채우는 단계적인 방식을 적용함으로써, 정량의 활성탄을 제품에 충전할 수 있는 이점이 있다.

예를 들면, 상기 갭(G) 내에 삽입되어 있는 셔터(35)를 이용하여 상하부 지그 플레이트(33,34)의 홀(32a,32b) 간을 잠시 차단시켜줌으로써, 이 상태에서 브러시장치(30)로 상부 지그 플레이트(33)의 홀(32a) 내에 활성탄을 채울 때 홀(32a) 내에 활성탄을 충분히 채울 수 있게 되고, 이렇게 충분한 양의 활성탄을 홀(32a) 내에 확보한 다음, 다시 말해 정량의 활성탄을 홀(32a) 내에 확보한 다음, 이것을 그대로 제품의 셀 내에 채울 수 있게 되므로서, 제품의 각 셀 내에 정량의 활성탄을 균일하게 충전할 수 있게 된다.

또한, 상기 활성탄 충전부(17)는 제품 이송용 제1컨베이어(16) 상에서 제품의 정위치를 잡아주는 수단으로 스톱퍼(40) 및 스톱퍼 실린더(25)를 포함한다.

상기 스톱퍼 실린더(25)는 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 저부에서 컨베이어 프레임 상에 Y축 방향을 따라 수평자세로 설치되어 스톱퍼(40)를 Y축 방향으로 동작시켜주는 역할을 하게 된다.

상기 스톱퍼(40)는 길다란 막대 형태로서, 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 상부에서 전후 방향(Y축 방향)을 따라 나란하게 배치됨과 더불어 전후 방향을 따라 동작 가능하게 되고, 이러한 스톱퍼(40)의 한쪽 단부는 스톱퍼 브라켓(56)을 매개로 하여 스톱퍼 실린더(25)의 로드에 결합된다.

이에 따라, 상기 스톱퍼 실린더(25)의 전후진 작동 시 스톱퍼(40)가 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 상부에 전후 방향으로 배치되면서 제품을 가로막게 되므로서, 제품 이송용 제1컨베이어(16)를 따라 이동되던 제품은 스톱퍼(40)에 걸려지면서 위치가 고정되고, 이와 동시에 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 작동이 멈추면서 제품은 정위치에 위치될 수 있게 되고, 또 스톱퍼(40)가 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 상부에서 앞쪽으로 빠져나오게 되므로서, 제품은 제품 이송용 제1컨베이어(16)를 따라 진행될 수 있게 된다.

또한, 상기 활성탄 충전부(17)는 활성탄 공급부(14)의 계량용 호퍼(24)에서 떨어지는 활성탄이 손실없이 지그장치(15)측으로 전량 공급되도록 안내하는 수단으로 가이드 슈트(37) 및 슈트 실린더(38)를 포함한다.

상기 슈트 실린더(38)는 충전부 프레임(27) 상에 수직 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 슈트 실린더(38)의 로드는 브라켓을 통해 가이드 슈트(37)의 일측, 예를 들면 이동형 가이드 슈트(37b)의 일측에 연결된다.

상기 가이드 슈트(37)는 지그장치(15)의 한쪽 단부 영역을 지나는 가상의 수직선상을 따라 설치됨과 더불어 계량용 호퍼(24)의 바로 밑에 위치되면서 계량용 호퍼(24)에서 떨어지는 활성탄을 받아낼 수 있게 된다.

이러한 가이드 슈트(37)는 충전부 프레임(27)에 고정 설치되는 호퍼 형태의 고정형 가이드 슈트(37a)와, 슈트 실린더(38)의 로드에 지지되는 관 형태의 이동형 가이드 슈트(37b)로 구성되며, 이때의 고정형 가이드 슈트(37a)의 하단부와 이동형 가이드 슈트(37b)의 상단부는 일부 겹쳐지면서 끼워져 있게 된다.

예를 들면, 윗쪽의 고정형 가이드 슈트(37a)의 하단부가 아래쪽 이동형 가이드 슈트(37b)의 상단부 내측으로 들어가면서 겹쳐진 상태로 끼워져 있게 되고, 이에 따라 이동형 가이드 슈트(37b)가 상하로 이동하는 경우에도 고정형 가이드 슈트(37a)와 이동형 가이드 슈트(37b) 간은 상시 연결되어 있는 상태를 유지할 수 있게 된다.

따라서, 상기 슈트 실린더(38)의 하강 작동 시에 이동형 가이드 슈트(37b)도 하강 위치되고, 이렇게 위치되는 이동형 가이드 슈트(37b)의 하단부는 지그장치(15)의 상부 지그 플레이트(33)의 상면 바로 윗쪽에 근접 위치될 수 있게 되며, 이에 따라 고정형 가이드 슈트(37a)와 이동형 가이드 슈트(37b)를 통해 유도되는 활성탄은 주변으로 튀거나 넓게 퍼지지 않고 상부 지그 플레이트(33)의 상면 일측에 쌓일 수 있게 된다.

그리고, 상기 슈트 실린더(38)의 상승 작동 시 이동형 가이드 슈트(37b)는 브러시장치(30)와의 간섭을 피해서 윗쪽으로 올라가 있게 되고, 즉 이동형 가이드 슈트(37b)의 하단부가 브러시 홀더(53)의 상단부 보다 윗쪽에 위치될 수 있게 되고, 결국 브러시장치(30)는 이동형 가이드 슈트(37b)에 의한 간섭없이 정상적으로 작동될 수 있게 된다.

또한, 상기 활성탄 충전부(17)는 지그장치(15)측에 채워지고 남은 잔여 활성탄을 효과적으로 회수하는 수단으로 잔여 활성탄 배출용 컨베이어(39)를 포함한다.

상기 잔여 활성탄 배출용 컨베이어(39)는 모터 구동으로 작동하는 벨트 컨베이어로서, 지그장치(15)측과 연접 위치됨과 더불어, 다시 말해 컨베이어 벨트와 상부 지그 플레이트(33)의 상면이 동일 높이로 연접 위치됨과 더불어 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 상부를 가로질러 전후 방향(Y축 방향)을 따라 나란하게 배치되면서 지그장치 프레임(28) 상에 지지되는 구조, 예를 들면 지그장치 프레임(28)의 저부에 브라켓에 의해 매달려서 지지되는 구조로 설치된다.

여기서, 상기 잔여 활성탄 배출용 컨베이어(39)는 지그장치(15)의 전단부에 설치되는 1대를 적용할 수도 있으나, 가이드 슈트(37)를 통해 지그장치 한쪽으로 쏟아지면서 흩어지는 활성탄은 물론 브러시장치(30)에 의해 지그장치 다른 한쪽으로 쓸려나오는 활성탄을 모두 모아서 배출시키기 위해 지그장치(15)의 전단부와 후단부에 각각 설치되는 2대를 적용하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 브러시장치(30)의 작동 시에 브러시(51)에 의해 쓸려나오는 잔여 활성탄은 지그장치(15)의 전단측에 있는 잔여 활성탄 배출용 컨베이어(39)의 컨베이어 벨트 상면으로 모아지게 되고, 계속해서 잔여 활성탄 배출용 컨베이어(39)가 작동하게 되면, 잔여 활성탄은 잔여 활성탄 배출용 컨베이어(39)를 따라 충전설비 외측으로 배출 처리될 수 있게 된다.

물론, 가이드 슈트(37)를 통해 지그장치 한쪽으로 쏟아지면서 흩어지는 활성탄의 경우에도 지그장치(15)의 후단측에 있는 잔여 활성탄 배출용 컨베이어(39)에 의해 배출 처리될 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 충전설비의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 활성탄 공급부(14)의 호퍼(12)에 저장되어 있는 활성탄은 제1호퍼 도어(23)의 오픈과 동시에 빠져나온 후, 슬로프 슈트(49) 또는 활성탄 이송용 컨베이어(26)를 따라 이송되어 계량용 호퍼(24)에 임시 저장되고, 이 상태에서 활성탄 계량용 로드셀(13)에 의해 계량용 호퍼(24)에 들어 있는 활성탄의 무게가 계량된다.

이와 동시에, 상기 제품 공급부(11)의 제품 투입용 컨베이어(10)에서 넘어온 제품이 활성탄 충전부(17)의 제품 이송용 제1컨베이어(16) 상의 스톱퍼(40)에 의해 걸리면서 정위치에 자리를 잡게 되면, 활성탄 충전부(17)의 업다운 실린더(29)가 하강 작동하면서 지그장치(15) 전체가 하향 위치되고, 이때의 지그장치(15)에 있는 하부 지그 플레이트(34)의 저면은 제품의 상면에 밀착됨과 더불어 하부 지그 플레이트(34)에 있는 각각의 홀(32b)과 제품에 있는 각각의 셀은 일대일 매칭된다.

다음, 상기 활성탄 충전부(17)의 셔터 실린더(36)가 작동하게 되면, 앞쪽에 있던 셔터(35)가 Y축 방향을 따라 뒷쪽으로 이동하여 지그장치(15)의 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34) 사이의 갭 내로 삽입되고, 이에 따라 상하부 지그 플레이트(33,34)의 위아래 홀(32a,32b) 사이가 차단된다.

다음, 상기 활성탄 충전부(17)의 슈트 실린더(38)가 작동하게 되면, 가이드 슈트(37), 즉 이동형 가이드 슈트(37b)가 하강하게 됨과 동시에 이때의 이동형 가이드 슈트(37b)의 하단 배출부분은 지그장치(15)의 상부 지그 플레이트(33)의 상면에 근접 위치되고, 이 상태에서 활성탄 공급부(14)의 계량용 호퍼(24)에 있는 제2호퍼 도어(50)가 열리면서 계량용 호퍼(24)에 들어 있던 정량의 활성탄은 가이드 슈트(37)를 타고 내려와 상부 지그 플레이트(33)의 상면에 뿌려지면서 쌓이게 된다.

다음, 상기 활성탄 충전부(17)의 슈트 실린더(38)가 작동함에 따라 이동형 가이드 슈트(37b)가 상승하여 원래 위치로 복귀되고, 이와 동시에 브러시장치 액추에이터(31)가 작동하게 되면, 브러시장치(30)의 브러시(51)가 한쪽으로 이동하면서, 예를 들면 X축 방향을 따라 도면의 좌측으로 이동하면서 상부 지그 플레이트(33)의 상면에 있는 활성탄을 쓸어주게 된다.

이렇게 브러시장치(30)의 브러시(51)에 의해 쓸려지는 활성탄은 상부 지그 플레이트(33)의 각 홀(32a) 내에 균일하게 채워질 수 있게 되고, 이때의 제역할을 마친 브러시(51)는 브러시장치 액추에이터(31)의 역방향 작동에 의해 원래 위치로 복귀된다.

다음, 상기 지그장치(15)의 상부 지그 플레이트(33)에 있는 각각의 홀(32a) 내에 활성탄이 채워진 상태에서 활성탄 충전부(17)의 셔터 실린더(36)가 작동하게 되면, 상하부 지그 플레이트(33,34) 사이에 개재되어 있던 셔터(35)는 Y축 방향을 따라 앞쪽으로 이동하여 지그장치(15)의 상부 지그 플레이트(33)와 하부 지그 플레이트(34) 사이의 갭으로부터 빠져나오게 되고, 이와 동시에 상부 지그 플레이트(33)의 홀(32a)에 채워져 있던 활성탄은 하부 지그 플레이트(34)의 홀(32b)을 거쳐서 제품의 각 셀 내로 떨어지면서 채워지게 된다.

다음, 상기 제품의 각 셀 내에 활성탄이 채워지게 되면, 활성탄 충전부(17)의 업다운 실린더(29)가 상승 작동하면서 지그장치(15) 전체가 상향 위치되고, 이때의 지그장치(15)에 있는 하부 지그 플레이트(34)의 저면은 제품의 상면에서 떨어지게 된다.

다음, 상기 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 작동에 의해 활성탄이 채워져 있는 제품은 X축 방향을 따라 도면의 우측으로 이송되면서 제품 선별부(20)의 제품 이송용 제3컨베이어(42)측으로 넘어가게 된다.

다음, 상기 활성탄 충전부(17)측에서 넘어온 제품은 제품 선별부(20)에서의 계량에 의해 정품 또는 불량품으로 판정된 후, 계속해서 제품 배출부(22)측으로 넘어가서 정품으로 배출 처리되거나 불량품으로 배출 처리되며, 이렇게 정품 또는 불량품 배출 처리까지 완료되면, 활성탄 충전을 위한 1사이클 공정이 완료된다.

이와 같이, 본 발명에서는 제품과 활성탄의 공급, 활성탄 충전, 정품 및 불량품 선별, 제품 배출 등 전체적인 공정을 자동화 공정으로 수행하는 새로운 활성탄 충전설비를 제공함으로써, 활성탄 충전과 관련한 사이클 타임을 단축할 수 있는 등 공정의 효율성을 높일 수 있고, 균일한 충전에 따른 활성탄 필터 제품의 품질 확보는 물론 기능성 향상을 도모할 수 있으며, 활성탄 필터 제품의 생산과 관련하여 전반적으로 생산성을 향상시킬 수 있다.

10 : 제품 투입용 컨베이어 11 : 제품 공급부
12 : 호퍼 13 : 활성탄 계량용 로드셀
14 : 활성탄 공급부 15 : 지그장치
16 : 제품 이송용 제1컨베이어 17 : 활성탄 충전부
18 : 제품 계량용 로드셀 19 : 제품 이송용 제2컨베이어
20 : 제품 선별부 21 : 불량품 배출장치
22 : 제품 배출부 23 : 제1호퍼 도어
24 : 계량용 호퍼 25 : 스톱퍼 실린더
26 : 활성탄 이송용 컨베이어 27 : 충전부 프레임
28 : 지그장치 프레임 29 : 업다운 실린더
30 : 브러시장치 31 : 브러시장치 액추에이터
32a,32b : 홀 33 : 상부 지그 플레이트
34 : 하부 지그 플레이트 35 : 셔터
36 : 셔터 실린더 37 : 가이드 슈트
38 : 슈트 실린더 39 : 잔여 활성탄 배출용 컨베이어
40 : 스톱퍼 41 : 투입 제어용 포토센서
42 : 제품 이송용 제3컨베이어 43 : 배출장치 프레임
44 : LM장치 45 : 푸셔
46 : 제품 감지용 포토센서 47 : 공급부 프레임
48 : 로드셀 암 49 : 슬로프 슈트(Slope shute)
50 : 제2호퍼 도어 51 : 브러시
52 : 가이드장치 53 : 브러시 홀더
54 : 지그 지지용 플레이트 55 : 셔터 브라켓
56 : 스톱퍼 브라켓

Claims (10)

1. 제품 투입용 컨베이어(10)를 이용하여 제품을 공급하는 제품 공급부(11);
   활성탄 충전부(17)의 윗쪽에 배치되고 호퍼(12)에서 배출되는 활성탄을 활성탄 계량용 로드셀(13)을 이용하여 계량한 후에 이를 정량 공급하는 활성탄 공급부(14);
   상기 제품 공급부(11)의 뒷쪽 및 활성탄 공급부(14)의 아래쪽에 배치되고 활성탄 공급부(14)에서 공급되는 활성탄을 지그장치(15)를 거쳐서 제품에 충전한 후 제품 이송용 제1컨베이어(16)를 이용하여 활성탄이 충전되어 있는 제품을 이송시키는 활성탄 충전부(17);
   를 포함하고,
   상기 활성탄 충전부(17)의 지그장치(15)는 제품의 각 활성탄 수용영역에 상응하는 다수의 홀(32a)이 뚫려 있는 상부 지그 플레이트(33)와, 상기 상부 지그 플레이트(33)와의 사이에 갭을 유지함과 더불어 상하 적층되면서 상부 지그 플레이트(33)에 있는 각 홀(32a)에 일대일 대응하는 다수의 홀(32b)을 가지는 하부 지그 플레이트(34)와, 상기 상하부 지그 플레이트(33,34) 사이의 갭에 수납 및 인출되면서 위아래 홀(32a,32b)을 선택적으로 연통시켜주는 셔터(35) 및 셔터 작동을 위한 셔터 실린더(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 활성탄 충전부(17)의 후단부에 배치되고 활성탄 충전부(17)에서 배출되는 제품을 제품 계량용 로드셀(18)로 계량하여 정품 또는 불량품 여부를 선별한 후 제품 이송용 제2컨베이어(19)를 이용하여 계량을 마친 제품을 이송시키는 제품 선별부(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제품 선별부(20)의 후단부에 배치되고 제품 선별부(20)에서 정품 또는 불량품 선별을 마치고 배출되는 제품을 불량품 배출장치(21)를 선택적으로 작동시켜서 정품과 불량품을 선별하여 배출시키는 제품 배출부(22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 활성탄 공급부(14)는 제1호퍼 도어(23)를 가지면서 일정량의 활성탄을 저장하고 있는 호퍼(12)와, 상기 호퍼(12)의 하부에 배치되어 호퍼(12)에서 배출되는 활성탄을 계량하기 위해 잠시 저장하고 있는 계량용 호퍼(24)와, 상기 계량용 호퍼(24)를 지지하면서 계량용 호퍼(24)에 들어 있는 활성탄의 무게를 계량하는 활성탄 계량용 로드셀(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 활성탄 공급부(14)는 각각 종류가 다른 활성탄을 저장하기 위한 복수 개의 호퍼(12)를 포함하고, 상기 각각의 호퍼(12) 중에서 적어도 1개의 호퍼(12)는 활성탄을 직접 계량용 호퍼(24)에 투입할 수 있도록 됨과 더불어 나머지의 호퍼(12)는 활성탄 이송용 컨베이어(26)를 이용하여 활성탄을 이송시켜서 계량용 호퍼(24)로 투입할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 활성탄 충전부(17)는 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 상부에 설치되는 충전부 프레임(27)과, 상기 충전부 프레임(27)의 내측에서 상하 방향으로 동작하면서 하단부에 지그장치(15)를 지지하는 지그장치 프레임(28) 및 업다운 실린더(29)와, 상기 지그장치 프레임(28) 상에 지지됨과 더불어 좌우 방향으로 동작하면서 지그장치(15)의 상면에 쌓여 있는 활성탄을 고르게 쓸어주는 브러시장치(30) 및 브러시장치 액추에이터(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.
   
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 활성탄 충전부(17)는 활성탄 공급부(14)의 계량용 호퍼(24)와 활성탄 충전부(17)의 지그장치(15) 사이에 상하 동작이 가능한 구조로 수직 배치되어 계량용 호퍼(24)에서 배출되는 활성탄이 지그장치(15)의 상면으로 떨어지도록 유도하는 가이드 슈트(37) 및 가이드 슈트 동작을 위한 슈트 실린더(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 활성탄 충전부(17)는 지그장치(15)의 전단부 및/또는 후단부에 연접 위치되면서 전후 방향을 따라 나란하게 배치되어 브러시장치(30)에 의해 쓸려나오는 잔여 활성탄을 설비 밖으로 배출시켜주는 잔여 활성탄 배출용 컨베이어(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 활성탄 충전부(17)는 제품 이송용 제1컨베이어(16)의 상부에서 전후 방향을 따라 나란하게 배치됨과 더불어 전후 방향을 따라 동작 가능하면서 제품 이송용 제1컨베이어(16) 상에 제품의 정위치를 잡아주는 스톱퍼(40) 및 스톱퍼 실린더(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 충전설비.

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