KR20010110220A

KR20010110220A - 단일 블로어를 갖는 폐쇄형 순환방식의 도장부스

Info

Publication number: KR20010110220A
Application number: KR1020010055232A
Authority: KR
Inventors: 여호섭; 이용은
Original assignee: 여호섭; (주) 파워테크
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2001-12-12

Abstract

본 발명은 송풍블로어와 배풍블로어를 합하여 단일블로어를 사용하고, 일차필터를 도장실 바닥에서 필터박스로 옮겨 설치하여 고장이 적고 수명이 오래가며 에너지가 절약되는 폐쇄형 순환방식의 도장부스에 관한 것이다. 또한 도장실 내부에 에어마스크를 장착하여 도장 작업자의 환경을 개선하였다.

Description

단일 블로어를 갖는 폐쇄형 순환방식의 도장부스{Recyclic paint booth with a blower as closed system}

페인트 도장실은 도장실 본체, 열교환기를 포함한 송풍기와 도장과 건조시 발생되는 휘발성 유기화합물을 흡착하는 활성탄이 장착된 배풍기로 구성되어 있다.

도1은 일반적인 도장부스를 나타낸 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 도장부스는 크게 천정덕트(112) 및 바닥덕트(114)를 구비한 도장실(110), 외부공기를 가열하여 천정덕트(112)를 통해 상기 도장실(110) 내부로 공급하는 송풍기(120) 및 상기 도장실(110)의 바닥덕트(114)와 바닥배출구(115)를 통해 유입된 휘발성 유기화합물 함유 공기를 다단계필터(132)를 통해 휘발성 유기화합물을 흡착하고 정화된 공기를 외부로 배출하는 배풍기(130)로 이루어진다.

도장시에는 송풍기(120)의 블로어와 배풍기(130)블로어가 동시에 가동되어 도장실내의 공기의 흐름이 초당 0.2m이상 되어 페인트 분무가 피도물 이외에 묻지 않도록 하여야 한다. 건조시에는 배출되는 공기의 양을 줄여 에너지 소비를 줄이고 버너를 가동하여 열교환기를 통해 송풍되는 공기를 가열하여 도장실의 온도를 60℃로 올려 도장을 건조한다. 그러나 동절기에는 피도물의 온도가 너무 낮아 도장 품질이 떨어져, 도장실의 내부온도가 20℃이상이 되도록 도장시에도 버너를 가동하여 외부공기를 가열하여 공급한다.

상기의 과정을 통해 페인트를 도장하는데, 도장실(110)의 배풍량과 송풍량이 같아야 도장실(110)에 압력이 가하여지지 않는다. 도장 부스 설치 초기에는 송풍량과 배풍량이 같으나 도장실 가동시간이 길어지면 도장시 분무된는 페인트가 바닥배출구(115)의 1차필터에 부착되어 1차필터를 막게되어, 송풍량은 일정하나 배풍량은 줄어들어 도장실(110)의 압력이 증가하며, 도장실내의 일정한 공기의 흐름속도를 방해하여 부분적인 공기속도 차이가 일어나 도장의 품질 저하를 초래한다. 상기의 도장실(110)의 압력 증가는 바닥필터의 처짐을 초래하고, 도장시 분무되는 페인트가 도장실(110)내의 조명등속으로 들어가 조명을 어둡게 하며, 외부로 새나가 도장실(110) 외부를 더럽히며, 심하게는 도장실(110) 내부벽의 균열은 초래하여 도장실의 기능을 저해한다.

도장부스의 사용에너지를 절약하고, 페인트 분무에 의해 필터가 막히더라도 송풍량과 배풍량을 일정하게 유지하여 도장 부스의 기능을 유지하고, 페인트 분무에 의한 필터의 막힘을 보다 지연하여 필터교환의 유지비용을 절감하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 컴팩트한 시스템을 구축함으로써 설비 제조 및 유지비용을 절감할 수 있는 도장 부스를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1

110: 도장실 112: 천정덕트

114: 바닥덕트 115: 바닥배출구

120: 송풍기 122: 송풍블로어

124: 열교환장치 130: 배풍기

131: 필터박스 132: 다단계필터

도 2

210: 도장실 211: 바닥배출구

212: 바닥덕트 213: 1차 필터

214: 2차 필터 215: 활성탄 필터

216: 블로어 217: 열교환기

218: 배출구 219: 배출구댐퍼

220: 흡입구댐퍼 221: 흡입구

222: 천정필터 223: 천정덕트

224: 공기덕트 225: 에어마스크

226: 필터박스

도 3

301: 에어마스크 302: 자바라

303: 수평파이프 304: 축파이프

305: 블로어 306: 필터

307: 도장실천정

도4

401: 그레이팅 402: 풍량조절판

403: 그레이팅지지대 501: 바닥덕트배출구

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 댐퍼를 이용하여 송풍블로어와 배풍블로어를 합하여 단일 블로어로서 송풍과 배풍을 하는 폐쇄형 순환방식의 도장부스이고, 1차필터를 필터박스 내에 위치하고, 도장실 바닥배출구에 풍량조절판을 설치하고, 도장실 내부에 에어마스크를 설치하는 것을 그 특징으로 한다.

상기의 폐쇄형이라함은 도장과 건조시 외부와 차단되어 도장부스내부의 공기가 외부의 공기와 격리되어 도장부스의 내부에서 순환됨을 의미한다.

상기의 필터박스라 함은 1차필터, 2차필터와 활성탄필터가 들어 있는 박스를 지칭한다.

이하 첨부도면을 통해 본 발명의 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하기로 하되, 본 발명은 하기되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 도장부스의 개략적인 시스템개요도이다.

도장실(210) 내에서 자동차 등의 도장작업이 이루어지며 이때 발생된 페인트 분무, 휘발성유기화합물과 비산먼지를 함유한 도장실(210)의 공기는 바닥배출구(211)을 통과한 후 바닥덕트(212)를 통과하면서 페인트의 접착성에 의해입자가 큰 것은 바닥덕트(212)의 바닥에 접착되고 필터박스로 흡입된다. 바닥덕트를 통과한 입자들은 필터박스(226)의 1차필터(213)에서 필터링한 후 마지막으로 2차필터(214)에서 제거되고, 2차필터(214)를 통과한 휘발성유기화합물은 활성탄필터(215)에서 흡착되어 정화된 공기가 블로어(216)에 유입된 후 열교환기(217)를 통과한 후 천정덕트(223)와 천정필터(222)를 통해 도장실(210)로 유입된다. 이때 배출구(218)는 배출구댐퍼(219)에 의해 닫히고, 흡입구(221)도 흡입구댐퍼(220)에 의해 닫힌다. 또한 도장실(210)내의 작업자는 공기덕트(224)를 통해 외부공기가 공급되는 에어마스크(225)를 쓰고 도장작업을 한다.

도장작업이 끝난 후 건조 시에는 열교환기(217)내의 버너가 작동하여 열교환기를 통해 열을 공급하며, 도장부스의 공기의 흐름은 도장 시와 같다.

건조작업이 끝난 후 배출구댐퍼(219)가 배출구를 열고 천정덕트(223)를 닫고 흡입구댐퍼(220)는 흡입구(221)를 열어, 흡입구(221)에서 흡입된 공기가 도장실(210)을 통과한 후 필터박스(226)의 필터(213, 214, 215), 블로어(216)와 열교환기(217)를 거쳐 배기구로 배출된다. 이때 도장실의 온도가 상온으로 내려간 후 도장작업을 수행한다.

종래에는 대기온도가 18℃이하인 경우, 도장시 외부공기를 가열하여 도장실로 송풍하고 배풍기로 이를 대기로 배출하여서 에너지 소모가 크다. 특히 겨울철에는 대기온도가 낮아 연료비용이 많이 든다. 외부공기가 -10℃이고 도장시 요구하는 공기의 온도를 20℃로 할때 이를 에너지로 환산하면 다음과 같다.

1회 작업(40분)=360㎥/min * 40min * 0.33kcal/㎥ * 30℃=142560kcal

=142560kcal/8700cal/ℓ=16ℓ(등유)

1달 작업(1일 5회, 25일작업)=16ℓ* 5 * 25=2000ℓ

본 발명의 폐쇄형 순환방식은 도장실(210)로 송풍된 가열된 공기가 외부로 배출되지 않고 블로어(216)에 의해 다시 도장실(210)로 유입되어 상기의 에너지 손실이 없다. 본 발명과 종래의 방법에 있어서 도장부스의 표면적과 열전달계수는 같으므로 열 손실이 같다고 보면,겨울철 한달에 상기에서 계산한 에너지 약 2000ℓ의 등유를 절약할 수 있다.

도 3은 작업자의 에어마스크시스템을 보다 상세히 설명한 것이다. 블로어(305)는 필터(306)를 통해 필터한 외부 공기를 파이프를 통해 도장실천정(307)에 고정된 축파이프(304)로 공급한다. 축파이프(304)를 통과한 외부공기는 축파이프(304)를 중심으로 회전할 수 있는 수평파이프(303)를 통과하여 자유롭게 움직일 수 있는 자바라(302)를 통해 에어마스크(301)로 공급된다. 그러므로 도장작업자는 이 에어마스크(301)를 착용하고 도장분진과 휘발성유기화합물에 노출되지 않고 자유롭게 피도물을 도장할 수 있는 것이다.

도 4는 바닥배출구(211)를 보다 상세히 설명한 것으로서, 기존의 바닥배출구는 그레이팅(401) 밑인 풍량조절판(402)의 위치에 풍량조절판이 없고 1차필터가 위치하여 도장실에서 발생하는 입자들을 필터하므로 1차필터의 수명이 짧으나, 본 발명에서는 1차필터(213)가 필터박스(226)에 위치하고 그레이팅(401), 풍량조절판(402), 그레이팅 지지대(403)의 순으로 구성되어지는 것을 그 특징으로 한다.

도장실(210) 내에서 발생한 입자들이 그대로 바닥배출구(211)를 통과하여 바닥덕트(212)를 통과하는데, 이때 공기의 흐름이 직각으로 흘러 바닥덕트(212)의 바닥을 때려 비교적 큰 입자들은 페인트의 접착성에 의해 이 바닥에 접착된다. 그러므로 대부분의 입자들이 바닥덕트(212)의 바닥에서 제거되어 필터박스(226)의 1차필터(213)로 넘어오므로 1차필터(213)의 수명이 연장되는 것이다. 1차필터가 바닥배출구(211)에 위치하면 풍량조절판(402)이 1차필터를 막아 1차필터가 더욱 급격히 막히기 때문에 풍량조절판(402)을 설치한 수 없고 풍량조절판(402)을 설치하지 않더라도 시간이 경과함에 따라 1차필터가 막혀가므로 초기에 설정한 바닥배출구(211)의 풍량이 변함에따라 도장실(210)의 일정한 공기의 풍속이 달라져 도장의 품질에 영향을 미친다. 바닥배출구(211)의 1차필터를 교환주기를 넘겨도 갈아주지 않으면(시간과 경비 문제로 필터교환이 제때에 이루어지지 않는 실정임) 배풍이 되지 않아 모터가 부하를 받아 타는 경우도 생기며, 송풍, 배풍기의 블로어가 별도인 경우는 송풍은 정상적으로 가동되므로 도장실(210) 내의 압력이 증가하여 도장실(210)벽이 갈라지는 현상이 나타난다.

상기의 송풍과 배풍량의 차이로 인한 문제는 1차필터를 필터박스에 두고 풍량조절판을 설치하더라도 송풍블로어와 배풍블로어가 별도인 구성에서는 해결되지 않는다. 송풍기와 배풍기의 블로어를 합하여 단일 블로어로 송풍과 배풍을 하게 하는 방법은 1차필터가 막혀가더라도 송풍과 배풍량이 똑같이 줄어들어 송풍과 배풍량의 차이로 인한 문제를 야기하지 않는다.

풍량조절판(402)의 역할을 도 5에서 보다 상세히 설명하면, 도 5는도장실(210) 바닥의 평면도로서, 도장실(210) 바닥덕트배출구(501)는 도장부스의 위치 배열상 후면이나 좌 또는 우측에 위치할 수밖에 없고 바닥배출구(211)에서 빨아들이는 힘은 바닥배출구(211)와 바닥덕트배출구(501)의 거리에 반비례하므로, 단위면적당 바닥배출구(211)의 풍량은 바닥배출구(211)의 위치에 따라 다르다. 풍량조절판(402)은 바닥배출구(211)의 공기흐름의 단면적을 자유롭게 조절할 수 있어 도장실내의 공기속도를 일정하게 할 수 있는 것이다.

도장부스에서 송ㆍ배풍을 하는 단일 블로어를 갖는 폐쇄형 순환방식을 채택하여 에너지를 절약하고 대기오염방지와 도장부스의 내구성증진 효과가 있으며, 풍량조절판을 설치하여 도장실내부의 공기흐름을 일정하게 하여 도장품질을 향상시키고, 1차필터를 필터박스에 위치하여 필터교환비용을 절감하였고, 에어마스크를 설치하여 도장작업자의 작업환경을 개선하였다.

Claims

도장부스에 있어서, 단일 블로어를 사용하여 도장부스의 내부공기를 순환시키는 폐쇄형 도장부스로서, 도장과 건조시, 블로어(216)에서 불어준 공기가 열교환기(217)와 천정덕트(223)를 통해 도장실(210)로 유입되고, 유입된 공기는 바닥배출구(211)와 필터박스(226)를 통과한 후 다시 블로어(216)에 의해 도장실(210)로 재유입되는 페쇄형 순환방식의 도장부스
제1항에 있어서, 도장실내에 에어마스크를 설치한 도장부스
도장부스에 있어서, 바닥배출구(211)에 그레이팅(401)과 풍량조절판(402)을 설치한 도장부스