KR200367070Y1 - 왕복이송기구 및 그것을 이용한 공기정화기의 세정장치 - Google Patents

Abstract

개시된 공기정화기의 세정장치는, 세척수 유입포트 및 분사노즐이 구비된 급수관과, 급수관을 에어필터 영역에 대응되게 왕복이동시키는 왕복이송기구를 포함하며, 이 왕복이송기구로서, 급수관이 결합되며 중심축이 엇갈리게 배치된 복수의 베어링을 가진 이동블럭과, 이동블럭의 복수의 베어링에 결합되는 원형봉과, 원형봉을 회전구동시키는 구동유닛과, 이동블럭의 일측에 마련된 가이드롤러 및, 원형봉과 나란하게 배치되어 가이드롤러가 타고 가는 이동경로를 형성하며 그 단면 형상은 하중방향의 폭이 그와 수직인 방향의 폭보다 더 긴 비원형으로 된 가이드레일을 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 이송기구에 이물질이 축적되어 이송불량이 발생되거나 공급관 등의 하중에 의해 이송경로가 변형되거나 하는 등의 문제를 억제할 수 있어서 원활한 왕복이송 및 세정작업이 가능해진다.

Description

왕복이송기구 및 그것을 이용한 공기정화기의 세정장치{A reciprocating transferring mechanism and a cleaning apparatus for air filter using the same}

본 고안은 원활한 직선 왕복 이송을 구현하는 왕복이송기구와 그 기구를 이용하여 공기정화기의 에어필터를 자동으로 세정하는 세정장치에 관한 것이다.

예컨대, 지하철 역사나 종합병원과 같은 큰 건축물에는 내부 공기를 정화시키기 위한 장치로서 자체적인 필터 세정장치를 갖춘 공기정화기가 구비되어 있다. 도 1은 이러한 공기정화기(1)의 일 예를 보인 것이다. 도시된 바와 같이 공기정화기(1)에는 공기 중의 이물질 여과를 위한 에어필터(F)가 다단으로 적치되어 있고, 소정 왕복이송기구에 의해 좌우로 왕복이동하면서 급수관(20)의 노즐(21)을 통해 세척수를 에어필터(F)에 분사하는 세정장치가 구비되어 있다. 따라서, 세정이 필요할 때마다 왕복이송기구를 구동하면서 유입포트(22)를 통해 급수관(20)에 물을 공급하면, 노즐(21)을 통해 세척수가 분사되어 에어필터(F)가 클리닝되는 것이다.

한편, 이와 같이 급수관(20)을 좌우로 이동시키며 에어필터(F) 전체 면적에 세척수가 골고루 분사되게 하는 왕복이송기구로서, 종래에는 도면과 같이 볼스크류를 이용한 기구가 일반적으로 채용되었다. 즉, 급수관(20)의 일측이 결합된 볼블럭(12)을 리드스크류(11)에 결합시키고 모터(13)로 리드스크류(11)를 정역회전시키면, 볼스크류 메카니즘에 의해 볼블럭(12)과 함께 급수관(20)이 좌우로 왕복이송되는 것이다.

그런데, 이와 같이 볼스크류 메카니즘을 이용하는 이송기구에서는, 장기간 가동 시 리드스크류(11)의 산과 산 사이 골에 이물질이 축적되어 볼블럭(12)의 이동불량 현상이 발생될 가능성이 많은 단점이 있다. 즉, 오랜 기간 공기정화기(1)를 가동하다 보면 공기 중의 이물질과 세정 작업 중 비산된 이물질 등이 묻을 수 있는데, 상기와 같이 리드스크류(11)의 산과 산 사이인 골 부위에는 이물질이 축적되기가 쉬워서, 이것이 결국 볼블럭(12)의 이송을 방해하게 되는 현상이 빈발한다.

한편, 이와 달리 급수관을 체인에 연결하여 스프로켓으로 체인을 순환시키며 왕복이송하는 기구도 제안된 바 있지만, 체인의 경우에는 장기간 사용 시 스테인레스 체인의 기계적인 인장강도에 의해 팽팽한 장력을 유지하지 못하고 쳐지게 되어 레일을 이탈하여 소손되는 현상이 자주 발생하여 마찬가지로 원활한 이송이 이루어지지 못하여 유지 보수 비용이 증가하는 문제점을 안고 있다.

본 고안은 상기의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 이물질 축적에 의한 영향을 적게 받으면서 보다 안전하고 원활한 이송작업을 수행할 수 있도록 개선된 왕복이송기구 및 그것을 이용한 공기정화기의 세정장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래의 왕복이송기구 및 세정장치가 채용된 공기정화기를 도시한 도면,

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 왕복이송기구 및 세정장치가 채용된 공기정화기를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도,

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도,

도 5는 도 2에 도시된 공기정화기 중 왕복이송기구의 구동유닛 및 베벨기어의 마모를 방지하기 위한 윤활장치를 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100...왕복이송기구 110...원형봉

120...가이드레일 130...이동블럭

140...가이드롤러 150...모터

160...리미트(무전원 방향절환)브라켓

210...급수관 211...분사노즐

F...에어필터 L...윤활유

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 왕복이송기구는, 이송대상체가 결합되며, 중심축이 엇갈리게 배치된 복수의 베어링을 가진 이동블럭; 상기 이동블럭의 복수의 베어링에 결합되는 원형봉; 상기 원형봉을 회전구동시키는 구동유닛; 상기 이동블럭의 일측에 마련된 가이드롤러; 및, 상기 원형봉과 나란하게 배치되어 상기가이드롤러가 타고 가는 이동경로를 형성하며, 그 단면 형상은 하중방향의 폭이 그와 수직인 방향의 폭보다 더 긴 비원형으로 된 가이드레일;을 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 공기정화기용 세정장치는, 세척수 유입포트 및 분사노즐이 구비된 급수관과, 상기 급수관을 상기 필터 영역에 대응되게 왕복이동시키는 왕복이송기구를 포함하며, 상기 왕복이송기구가, 상기 급수관이 결합되며, 중심축이 엇갈리게 배치된 복수의 베어링을 가진 이동블럭과, 상기 이동블럭의 복수의 베어링에 결합되는 원형봉과, 상기 원형봉을 회전구동시키는 구동유닛과, 상기 이동블럭의 일측에 마련된 가이드롤러 및, 상기 원형봉과 나란하게 배치되어 상기 가이드롤러가 타고 가는 이동경로를 형성하며 그 단면 형상은 하중방향의 폭이 그와 수직인 방향의 폭보다 더 긴 비원형으로 된 가이드레일을 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 왕복이송기구 및 세정장치가 구비된 공기정화기의 구조를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 공기 중의 이물질 여과를 위한 에어필터(F)가 다단으로 적치되어 있고, 왕복이송기구(100)에 의해 좌우로 왕복이동하면서 급수관(210)의 분사노즐(211)을 통해 세척수를 에어필터(F)에 분사하는 세정장치(200)가 구비되어 있다.

여기서, 본 실시예의 왕복이송기구(100)는 급수관(210)이 결합되는 이동블럭(130)과, 이동블럭(130)에 결합되며 구동유닛에 의해 회전되는 원형봉(110)과, 이동블럭(130) 일측에 설치된 가이드롤러(140) 및, 그 가이드롤러(140)가 타고 가도록 원형봉(110)과 나란하게 배치된 가이드레일(120)을 포함하고 있다.

상기 이동블럭(130)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 중심축이 지그재그식으로 엇갈리게 배치된 복수의 베어링(131)(132)(133)이 내장되어 있다. 상기 원형봉(110)은 외주면에 리드스크류와 같은 나사산이 전혀 없는 매끄러운 열처리된 봉재로, 상기 지그재그식으로 배치된 복수의 베어링(131)(132)(133)에 결합되어 있다. 이와 같이 나사산이 없는 매끄러운 원형봉(110)이지만, 그 원형봉(110)의 상면과 하면이 일렬로 배치된 복수의 베어링(131)(132)(133)에 교대로 접촉되어 있기 때문에, 이 상태에서 원형봉(110)이 회전하게 되면 이동블럭(130)은 마치 나선운동을 하듯이 전후진하게 되는 효과가 나타난다. 그리고, 이러한 나선운동의 방향은 원형봉(110)의 회전방향과 무관하게 진행될 수 있어서, 이동블럭(130)이 어느 한 쪽 방향으로 움직이다가 리미트브라켓(160)에 의하여 방향을 바꿔서 반대방향으로 진행하게 된다. 따라서, 원형봉(110)을 한쪽 방향으로 계속 돌리고 있어도, 이동블럭(130)이 본체의 양단 측에 마련된 리미트브라켓(160)에 접촉하게 되면 진행방향이 바뀌게 되어 계속 진행하므로 왕복이동이 가능해진다.

그리고, 이 원형봉(110)과 평행하게 설치된 가이드레일(120)에 상기 가이드롤러(140)가 안착되어 이동하게 되는데, 이 가이드레일(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 하중방향으로의 길이가 더 긴 단면형상을 가지고 있다. 즉, 하중방향의 길이(W1)가 그와 수직인 방향의 길이(W2) 보다 긴 장변이 되는 직사각형의 몸체(121)상하부에 가이드레일(140)이 안착되는 요(凹)홈부(122)가 대칭되게 붙어있는 형상이다. 이 가이드레일(120)은 원형봉(110)과 함께 급수관(210) 등의 하중을 지탱하게 되며, 하중이 걸리는 방향으로의 길이(W1)가 긴 형상이라 원형봉(110)에 비해 하중에 견디는 능력이 더 우수하다. 따라서, 급수관(210)을 원형봉(110) 보다는 도면과 같이 이 가이드레일(120)에 인접하게 결합시켜서 지탱한다.

따라서, 이와 같은 왕복이송기구(100)에서는 외주면이 매끄러운 원형봉(110)를 회전시키면서 이동블럭(130)을 이송시키기 때문에, 종래의 리드스크류처럼 나사산 사이에 마찰에 의한 마모 및 이물질이 끼여서 축적되는 등의 문제를 방지할 수 있고, 또한 하중방향으로 길이가 더 긴 직사각형의 가이드레일(120)로 원형봉(110)과 함께 급수관(210)의 하중을 지탱하기 때문에 처짐이나 변형 등의 문제도 충분히 억제할 수 있다.

한편, 원형봉(110)을 회전구동시키는 구동유닛은, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 모터(150)와, 그 회전축(150a)에 마련된 제1기어(151)와, 이 제1기어(151)에 맞물리도록 원형봉(110) 단부에 마련된 제2기어(152)와, 제1,2기어(151)(152)를 수용하는 케이스(153) 등을 포함하고 있다. 이 케이스(153) 안에는 제1,2기어(151)(152)의 일부가 잠기도록 윤활유(L)가 충전되어 있고, 그 충전레벨을 외부에서 육안으로 확인할 수 있도록 레벨게이지(154)도 마련되어 있다. 종래에는 이러한 기어연결부가 그대로 외부에 노출된 구조로 되어 있어서(도 1 참조) 기어연결부에 발라놓은 윤활제가 바닦에 떨어져 주변을 오염시키는 등의 문제가 있었는데, 이와 같이 제1,2기어(151)(152)를 윤활유(L)가 충전된 케이스(153) 안에 수용하게 되면, 주변을 깨끗하게 유지할 수 있고 기어를 안전하게 보호할 수 있어서 수명도 연장시킬 수 있다. 그리고, 윤활유의 충전상태는 상기 레벨게이지(154)를 통해 육안으로 확인할 수 있기 때문에, 필요할 때마다 보충할 수 있다.

상기와 같은 구성의 왕복이송기구를 가진 세정장치를 가동하게 되면, 케이스(153)에 수용된 제1,2기어(151)(152)를 통해 모터(150)의 동력이 전달되어 원형봉(110)이 회전하게 된다. 그러면 이동블럭(130)이 어느 한쪽 방향으로 움직이기 시작하게 되고, 이때 급수관(210)의 유입포트(212)로 세척수가 공급되고 바로 분사노즐(211)를 통해 에어필터(F)로 세척수가 분사된다. 이와 같이 세척수가 분사되는 동안 이동블럭(130)은 가이드레일(120)를 타고 에어필터(F)의 영역을 왕복이동하게 되어, 결국 에어필터(F)의 전체 영역이 세척수에 의해 골고루 클리닝된다.

따라서, 이물질의 과다 축적에 의해 이송불량이 발생되거나, 공급관 등의 하중에 의해 이송경로가 변형되거나 하는 등의 문제가 억제되어 원활한 왕복이송 및 세정작업을 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안의 왕복이송기구를 가진 공기정화기의 세정장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 외주면이 매끄러운 원형봉을 이용하여 급수관의 왕복이송을 구현하기 때문에, 종래처럼 이물질이 나사산 사이에 끼여 축적되는 등의 문제를 해소할 수 있으며, 청소작업도 용이해진다.

둘째, 하중방향으로 긴 직사각형의 가이드레일로 공급관 등의 하중을 지탱하므로, 내하중 능력이 향상되어 이송경로가 처지거나 변형되는 등의 문제를 억제할 수 있다.

셋째, 동력전달을 위한 기어연결부를 케이스 안에 수용해서 윤활하기 때문에, 주변의 오염을 막을 수 있고 기어의 수명도 연장할 수 있다.

본 고안은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (6)

1. 이송대상체가 결합되며, 중심축이 엇갈리게 배치된 복수의 베어링을 가진 이동블럭;

   상기 이동블럭의 복수의 베어링에 결합되는 원형봉;

   상기 원형봉을 회전구동시키는 구동유닛;

   상기 이동블럭의 일측에 마련된 가이드롤러;

   상기 원형봉과 나란하게 배치되어 상기 가이드롤러가 타고 가는 이동경로를 형성하며, 그 단면 형상은 하중방향의 폭이 그와 수직인 방향의 폭보다 더 긴 비원형으로 된 가이드레일;을 포함하는 왕복이송기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가이드레일의 단면 형상은 하중방향이 장변이 되는 직사각형의 상하부에 상기 가이드롤러가 안착되는 요(凹)홈이 대칭되게 마련된 형상인 것을 특징으로 하는 왕복이송기구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 구동유닛은,

   모터와,

   상호 결합되도록 상기 모터의 회전축 및 상기 원형봉의 단부에 각각 마련된 제1,2기어와,

   상기 제1,2기어를 수용하며 내부에 그 제1,2기어의 일부가 잠기도록 윤활유가 충전되는 케이스와,

   상기 케이스 내부의 윤활유 레벨을 관측하기 위한 레벨게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복이송기구.
4. 공기정화기에 설치된 에어필터를 클리닝하기 위한 세정장치에 있어서,

   세척수 유입포트 및 분사노즐이 구비된 급수관과, 상기 급수관을 상기 에어필터 영역에 대응되게 왕복이동시키는 왕복이송기구를 포함하며,

   상기 왕복이송기구는,

   상기 급수관이 결합되며 중심축이 엇갈리게 배치된 복수의 베어링을 가진 이동블럭과, 상기 이동블럭의 복수의 베어링에 결합되는 원형봉과, 상기 원형봉을 회전구동시키는 구동유닛과, 상기 이동블럭의 일측에 마련된 가이드롤러 및, 상기 원형봉과 나란하게 배치되어 상기 가이드롤러가 타고 가는 이동경로를 형성하며 그 단면 형상은 하중방향의 폭이 그와 수직인 방향의 폭보다 더 긴 비원형으로 된 가이드레일을 포함하는 공기정화기의 세정장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가이드레일의 단면 형상은 하중방향이 장변이 되는 직사각형의 상하부에 상기 가이드롤러가 안착되는 요(凹)홈이 대칭되게 마련된 형상인 것을 특징으로 하는 공기정화기의 세정장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 구동유닛은,

   모터와,

   상호 결합되도록 상기 모터의 회전축 및 상기 원형봉의 단부에 각각 마련된 제1,2기어와,

   상기 제1,2기어를 수용하며 내부에 그 제1,2기어의 일부가 잠기도록 윤활유가 충전되는 케이스와,

   상기 케이스 내부의 윤활유 레벨을 관측하기 위한 레벨게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화기의 세정장치.