KR20040110270A - 푸쉬풀형 진공청소 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공장용 기계정비 및 바닥청소용 등으로 사용되는 중앙 집진식 진공청소 시스템에 관한 것으로서, 청소를 위한 흡입력을 얻기 위하여 기존의 터보팬 이외에 작업장에서 생산라인, 자동제어 및 작업공구 등의 작동을 위해 압축공기를 공급하는 콤프레셔를 함께 이용할 수 있도록 함으로써, 보다 적은 운전동력으로 보다 뛰어난 흡입력을 얻을 수 있도록 하고, 그에 따라 터보팬의 운전소음 및 발생열을 대폭 감소할 수 있도록 하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템을 제공함에 목적이 있다.

이를 위하여 본 발명에서는, 작업장 분진 등을 흡입하기 위한 흡입구와; 이에 연결설치되어 흡입된 분진 등을 이송하기 위한 집진덕트와; 이송된 분진 등을 필터에 의해 걸러내는 집진기와; 상기의 흡입구로부터 흡입된 분진 등을 상기의 집진덕트를 통하여 이송할 수있도록 하는 흡입력을 발생시키는 터보팬과; 상기의 집진덕트와 상기한 흡입구의 일측 사이에 연결설치되고, 흡입구에서 흡입된 분진 등을 상기의 집진덕트를 통하여 이송할 수 있도록 상기의 터보팬에 의해 발생하는 흡입력을 흡입구로 전달하는 다수의 흡입밸브와; 상기의 터보팬과 별도로 설치된 콤프레샤와; 이 콤프레샤에 의해 가압된 고압공기를 작업장으로 공급하는 고압공기 공급관과; 이 고압공기 공급관과 상기한 흡입구의 타측 사이에 연결설치되되 상기의 흡입밸브들과 쌍으로 설치되고, 상기의 고압공기 공급관으로부터 불어 들어오는 고압공기를 팽창시키며 상기의 흡입밸브로 고속배출함으로써 상기의 흡입구에 작업장의 분진 등을 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시키는 다수의 흡입이송기를 구비하여 작업장 분진 등의 흡입 및 이송을 위해 상기의 터보팬과 상기의 콤프레샤에 의해 발생하는 흡입력을 함께 이용하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템을 제공한다.

Description

푸쉬풀형 진공청소 시스템{Push-pull Type Vacumn Cleaning System}

본 발명은 산업용으로 사용되는 진공청소 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 별도로 구획된 공간에 고정적으로 설치된 집진기와 작업공간 여기저기를 집진배관으로 서로 연결하여 청소를 하고자 하는 경우에 이들 집진배관에 진공 청소도구인 작업핸들을 연결하여 사용하는 중앙집진식 진공 청소시스템에 있어서, 집진기의 강력한 흡입력을 보다 효율적으로 얻을 수 있도록 하기 위하여 기존의 산업시설물인 콤프레샤와 터보팬을 함께 사용하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템에 관한 것이다.

도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 일반적인 종래의 중앙집진식 진공청소 시스템은 작업현장에서 발생하는 유해성 분진이나 작업장 쓰레기(이하 분진 등)를 선택적으로 흡입하기 위하여 터보팬(5) 혹은 루츠송풍기(Roots Blower)를 사용하여 흡입력을 얻어왔다. 즉, 선택적인 흡입이 가능한 착탈식 작업핸들(9)을 통하여 흡입된 분진 등은 작업핸들에 연결된 흡입구(1)를 통하여 흡입밸브(2)와 집진덕트(3)를 거쳐 집진기(4)에 흡입되고, 이렇게 흡입된 분진 등은 집진기의 필터를 통하여 걸러져 집진기에 모아지고 한편, 필터를 통해 걸러진 공기는 다시 배출배관(6)을 거쳐 외부로 배출된다.

이때, 흡입구(1)에는 흡입밸브(2)가 설치되어 작업핸들의 작동 여부에 따라 밸브가 열리고 닫히며 터보팬(5)에 의한 흡입력이 전달되고, 경우에 따라서는 작업핸들에 풍량조절 스위치를 장착하여 풍량조절밸브(7)를 조절함으로써 작업자가 풍량을 선택할 수 있도록 구성하기도 한다.

그러나, 이러한 중앙집진식 진공청소 시스템은 작업자가 이동식 진공청소기를 이곳저곳 끌고 다니면서 청소를 해야하는 불편을 해결하고, 필요한 작업공간 곳곳에 설치된 흡입구(1)에 착탈식 작업핸들(9)을 부착함으로써 손쉽게 청소할 수 있다는 장점이 있으나, 청소에 필요한 흡입력을 얻기 위하여 대용량의 배기 팬을 연속적으로 운전해야 하기 때문에 에너지 소모량이 증가하게 되고, 단일 동력에 의한 운전으로 인한 운전소음 및 발생열이 증가하게 되는 문제점이 있다.

더우기 이러한 문제점은 흡입밸브(2)가 많이 설치될 수록 심각해지는데, 터보팬(5)에 소음기(8)를 장착한다고 하더라고 그에 의한 소음의 경감은 만족스럽지 못한 정도이며, 팬의 동력이 보다 많이 필요하게 됨에 따라 작업장에서 일반적으로 사용되는 통상의 터보팬이 아닌 루츠 블로어와 같은 특수한 송풍기를 사용해야 하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위하여, 청소를 위한 흡입력을 얻기 위하여 기존의 터보팬 이외에 작업장에서 생산라인, 자동제어 및 작업공구 등의 작동을 위해 압축공기를 공급하는 콤프레셔를 이용할 수 있도록 함으로써, 저용량의 터보팬의 가동으로 보다 뛰어난 흡입력을 얻을 수 있도록 하고, 그에 따라 터보팬의 운전소음 및 발생열을 대폭 감소할 수 있도록 하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템을 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래의 중앙 집진식 진공청소 시스템의 집진과정을 개략적으로 나타낸 도면으로 도 1a는 블럭도이며, 도 1b는 도 1a의 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 푸쉬풀형 진공청소 시스템의 실행에 따른 집진과정을 개략적으로 나타낸 도면으로 도 1a는 블럭도이며, 도 1b는 도 1a의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 푸쉬풀형 진공청소 시스템의 구성 개략도이다.

도 4는 20개의 흡입밸브가 동시에 사용되는 경우에 따른 흡입단계별 정압측정 그래프로 도 4a는 본 발명에 따른 시스템의 결과이며, 도 4b는 종래의 시스템의 결과이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 11: 흡입구 2, 12: 흡입밸브

3, 13: 집진덕트 4, 14: 집진기

5, 15: 터보팬 9, 19: 작업핸들

6, 16: 배출배관 21: 콤프레샤

23: 고압공기 공급관 24: 흡입이송기

이를 위하여 본 발명에서는, 작업장 분진 등을 흡입하기 위한 흡입구와; 이에 연결설치되어 흡입된 분진 등을 이송하기 위한 집진덕트와; 이송된 분진 등을 필터에 의해 걸러내는 집진기와; 상기의 흡입구로부터 흡입된 분진 등을 상기의 집진덕트를 통하여 이송할 수있도록 하는 흡입력을 발생시키는 터보팬과; 상기의 집진덕트와 상기한 흡입구의 일측 사이에 연결설치되고, 흡입구에서 흡입된 분진 등을 상기의 집진덕트를 통하여 이송할 수 있도록 상기의 터보팬에 의해 발생하는 흡입력을 흡입구로 전달하는 다수의 흡입밸브와; 상기의 터보팬과 별도로 설치된 콤프레샤와; 이 콤프레샤에 의해 가압된 고압공기를 작업장으로 공급하는 고압공기 공급관과; 이 고압공기 공급관과 상기한 흡입구의 타측 사이에 연결설치되되 상기의 흡입밸브들과 쌍으로 설치되고, 상기의 고압공기 공급관으로부터 불어 들어오는 고압공기를 팽창시키며 상기의 흡입밸브로 고속배출함으로써 상기의 흡입구에 작업장의 분진 등을 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시키는 다수의 흡입이송기를 구비하여 작업장 분진 등의 흡입 및 이송을 위해 상기의 터보팬과 상기의 콤프레샤에 의해 발생하는 흡입력을 함께 이용하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템을 제공하고, 나아가 본 발명에 의한 푸쉬풀형 진공청소 시스템에는 에어탱크, 풍량조절밸브, 소음기, 작업핸들, 흡입호스를 더 포함할 수 있도록 구성될 수 있다.

일반적으로, 푸쉬풀형 장치는 환기 장치에 사용되는 것으로, 동력에 의해 일정방향의 흐름을 유지하여 배출(송풍기)하고 이를 다시 빨아들이는(배풍기) 기류를형성하여 유해한 가스, 증기, 분진의 비산과 확산을 억제하거나 작업자로부터 차단하는 목적으로 사용되고 있다.

이에 대해 본 발명의 푸쉬풀형 진공청소 시스템은, 중앙 집진식으로 진공청소 시스템에 푸쉬풀형 장치를 적용하여 통상의 청소용 또는 집진용 터보팬을 배풍기로 사용하고 기존 작업장 시설물 중의 하나인 콤프레샤를 송풍기로 사용하여, 콤프레샤의 고압공기에 의해 밀어주고 터보팬으로 흡입할 수 있도록 하는 진공청소 시스템으로서, 공장용 기계정비 및 바닥청소용 등으로 사용된다.

이하에서는 이러한 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴본다.

도 2는 본 발명에 따른 푸쉬풀형 진공청소 시스템의 실행에 따른 집진과정을 개략적으로 나타낸 도면으로 도 1a는 블럭도이며, 도 1b는 도 1a의 개략적인 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 작업장 분진 등의 흡입 이송방식은 콤프레샤(21)에 의한 고압공기 공급과정과 터보팬(15)에 의한 흡입과정으로 이원화되어 청소에 필요한 정압을 2개의 시스템에서 분할하여 담당하도록 하고 있다.

즉, 작업장 바깥의 콤프레샤(21)로부터 가압된 고압공기는 에어탱크(22)에 저장되었다가 청소작업시 고압공기 공급관(23)을 통하여 작업장으로 전달되고, 이렇게 공급된 고압공기는 흡입이송기(24)를 통하여 감압 배출되며 청소를 위해 필요한 흡입력을 제공하게 되는데, 이러한 압축공기의 감압 팽창에 의한 흡입력과 터보팬(15) 자체에 의해 발생되는 흡입력에 의해 흡입구(11)에 연결된 작업핸들로부터빨아들여진 분진 등은 흡입밸브(12)를 거쳐 집진덕트(13)로 이송되고, 이는 다시 집진기(14)에서 필터에 의해 걸러지게 된다. 이때, 이송된 분진 등의 집진과정은 통상의 집진장치에 의한 과정과 동일하며, 터보팬(15)에는 풍량을 조절하기 위한 풍량조절장치(17)나 운전 소음을 저감시키기 위한 소음기(18)을 추가적으로 장착할 수 있다.

이하에서는 이러한 청소과정을 콤프레샤(21)에 의한 고압공기 공급과정과 터보팬(15)에 의한 흡입이송과정으로 각각 나누어 살펴본다.

도 3은 본 발명에 따른 푸쉬풀형 진공청소 시스템의 구성 개략도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에는 종래의 중앙 집진식 진공청소 시스템에 콤프레샤(21)에 의한 고압공기 공급과정이 추가되어 있는 구성이다.

먼저, 고압공기 공급과정을 살펴보면, 크레인이나 작업공구의 작동 등을 위해 작업라인에서 일반적으로 사용되는 콤프레샤(21)를 적극 이용하여, 콤프레샤에 의한 고압공기를 작업장 내로 공급하기 위한 고압공기 공급관을 작업장 곳곳에 연결하여 설치한다. 도면에서 콤프레샤(21)로부터 작업장 내부로 길게 연결된 라인이 고압공기 공급관(23)을 나타내며, 고압공기 공급관(23)은 기존 에어공급관의 일부를 이용할 수도 있다.

또한, 콤프레샤(21)에 연결설치된 에어탱크(22)는 콤프레샤로부터의 고압공기를 저장하고 있다가, 필요시에만 고압공기 공급관(23)을 통하여 작업장 내로 고압공기를 공급할 수 있도록 한다.

그리고, 이렇게 작업장내로 공급된 고압공기는 작업장내에 길게 연결설치된고압공기 공급관(23)의 여기저기에 다수의 흡입구(11)를 설치하여, 이 흡입구에 착탈식 청소도구인 작업핸들(19)를 장착함으로써 필요에 따라 작업핸들을 사용하여 주변을 청소할 수 있도록 한다. 이때, 작업핸들(19)과 흡입구 사이에는 구부려질 수 있는 재질의 흡입호스가 일정 길이로 연결되어 있어 비교적 넓은 범위에 이르기까지 청소를 할 수 있다.

또한, 이와같이 작업핸들(19)을 사용하여 청소를 하기 위하여 필요한 흡입력은 고압공기 공급관(23)과 흡입밸브(12) 사이에 설치된 흡입이송기(24)에서 얻어지는데, 흡입이송기는 기본적으로 팽창밸브로 구성되어 있어 고압공기를 급격하게 감압시키며 흡입밸브로의 빠른 기류를 형성할 수 있도록 함으로써 흡입구(11) 주변의 압력을 대기압 이하로 떨어뜨리고, 이에 의해 작업장의 분진 등을 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시킨다. 즉, 작업자가 작업핸들(19)을 작동시킴에 따라, 콤프레샤(21)로부터 가압되어진 고압공기는 고압공기 공급관을 따라 흐르다가 흡입이송기(24)로 흘러들게 되고, 흘러든 이 고압공기는 흡입이송기에서 급격하게 감압되며 흡입밸브(12)로 빨려들게 되는데, 이때 흡입밸브(12)로 빨려드는 감압공기는 빠른 속도의 기류를 만들고 이러한 공기흐름의 중간에 위치하는 흡입구(11)의 압력은 낮아지며 대기압 이하로 떨어지게 되고, 이러한 진공 파워에 의해 대기압 상태에 있는 작업장의 분진 등은 작업핸들(19)을 통하여 흡입구(11)를 거쳐 흡입밸브(12)로 흡입된다.

다음으로, 터보팬(15)에 의한 흡입이송과정을 살펴보면, 콤프레샤에 의해 고압공기 공급관을 흐르다가 흡입이송기(24)를 거쳐 흡입밸브(12)로 빨려 들어가는공기의 흐름에 의해 상기와 같은 흡입력이 발생할 뿐 만아니라, 이와 같은 공기의 흐름은 흡입구(11)로부터 흡입된 작업장 분진 등을 자연스럽게 흡입밸브(12)로 함께 빨려들어 갈 수 있게 하는 송풍기의 역할을 하게 된다.

또한 이러한 분진 등의 흡입이송에는 터보팬의 작동에 의한 흡입력이 함께 작용하게 되는데, 작업자의 작동에 의해 고압공기가 흡입이송기(24)를 따라 흘러들어옴과 동시에 집진덕트(13)에 연결설치된 흡입밸브(12)가 열리면서 터보팬(15)에 의해 발생하는 흡입력이 흡입구(11)에 전달됨으로써 흡입구로부터 흡입된 작업장 분진 등은 흡입밸브를 거쳐 집진덕트(13)를 따라 흐르며 집진기(14)로 이송된다. 이후의 집진과정은 통상의 집진장치에서의 집진과정과 동일하며, 풍향조절밸브(17)나 소음기(18)가 추가적으로 설치될 수 있음은 앞서 살펴보았다.

도 4는 작업장에 본 발명에 따른 푸쉬풀형 진공청소 시스템을 사용함으로써 터보팬(15)이 부담하여야 할 운전동력이 종래의 진공청소 시스템보다 대폭 감소함을 보여주는 비교 그래프로서, 도 4a는 20개의 흡입밸브가 동시에 사용되는 경우에 본 발명에 따른 시스템의 정압측정도이고, 도 4b는 동일 조건하에서의 종래의 시스템의 정압측정도이다.

이에 도시된 바와같이, 분진 등의 흡입 및 이송을 위하여 종래의 시스템의 터보팬 혹은 루츠 블로어가 총 부담해야 할 정압은 대략 2100mmAq임에 비하여, 본 발명에 따른 푸쉬풀형 진공청소 시스템의 터보팬(15)이 부담하게 되는 정압은 대략 700mmAq 정도로서 본 발명에 의해 1/3 정도의 운전동력이 절감된다.

이를 보다 상세히 살펴보면, 종래의 시스템은 도 4b에 도시된 바와 같이, 분진 등을 흡입하기 위하여 작업핸들(9)로부터 흡입밸브(2)까지 가해주어야 하는 터보팬(5)의 정압은 1440mmAq 정도이고, 집진덕트(3)를 통하여 흡입된 분진 등을 이송하기 위하여 추가 부담해야 하는 정압은 약 360mmAq, 집진기(4)의 작동에 필요한 정압은 약 180mmAq, 집진기로부터 배출배관(6)을 통하여 배출하기 까지에 필요한 정압은 132mmAq로서 터보팬이 작업장내의 분진 등을 흡입 및 이송을 하기 위하여 부담하여야 할 총 정압은 2,112mmAq이다.

이에 대하여 본 발명에 의한 푸쉬풀형 진공청소 시스템은 도 4a에서의 빗금친 부분에 해당하는 정압 즉, 분진 등을 흡입하기 위하여 작업핸들(19)로부터 흡입밸브(12)까지 가해주어야 하는 터보팬(15)의 정압인 1,440mmAq는 콤프레샤(21)로부터 공급되는 고압 압축공기에 의해 얻어진다.

따라서, 터보팬(15)이 부담하는 총 정압은 2,112mmAq 중에서 1,440mmAq를 제외한 672mmAq 정도로서, 대용량의 흡입력을 필요로 하는 종래의 시스템에서는 송풍기를 사용하지 못하고 루츠 블로어를 사용해야 함에 대해, 본 발명에 의한 시스템에 있어서는 일반적인 터보팬을 사용할 수 있게 됨으로써 추가적인 비용 부담을 하지 않을 수 있으며, 운전동력이 감소함에 따른 에너지 절감효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 푸쉬풀형 진공청소 시스템에 의한 운전소음은 약 90db임에 비해 종래의 시스템에 의한 경우에는 약 120db에 이르르고, 터보팬의 운전에 의해 발생하는 발생열 또한 본 발명에 의한 시스템에 의해 대폭 감소하게 된다.

이와같이 본 발명에 따른 푸쉬풀형 진공청소 시스템은 청소용 혹은 집진용 터보팬과 기존의 작업장 시설인 콤프레샤를 함께 사용하는 이원화된 흡입이송방식을 제공함으로써, 터보팬의 가동에 의해 분진 등을 끌어 당기는 흡입력 이외에 콤프레샤에 의해 그 방향으로 밀어주는 공기흐름을 형성할 수 있도록 함으로써 진공청소시스템의 흡입 이송장치의 효율을 극대화 시킬 수 있고, 더불어 터보팬의 운전동력을 1/3이상 감소시켜 에너지를 절감할 수 있게 되며, 저용량의 터보팬으로도 본 발명에 의한 시스템을 작동시킬 수 있음에 따라 발생되는 운전소음 및 열이 대폭 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 기존의 작업시설인 콤프레샤로부터의 압축공기를 사용할 수 있도록 설계됨으로 인해, 작업자는 작업라인을 따라 배치된 작업핸들을 생산 라인의 가동중에도 언제든지 사용하여 청소를 할 수 있게 되어 편리하며 작업장의 청결을 유지할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 작업장 분진 등을 흡입하기 위한 흡입구와;

   이에 연결설치되어 흡입된 분진 등을 이송하기 위한 집진덕트와;

   이송된 분진 등을 필터에 의해 걸러내는 집진기와;

   상기의 흡입구로부터 흡입된 분진 등을 상기의 집진덕트를 통하여 이송할 수있도록 하는 흡입력을 발생시키는 터보팬과;

   상기의 집진덕트와 상기한 흡입구의 일측 사이에 연결설치되고, 흡입구에서 흡입된 분진 등을 상기의 집진덕트를 통하여 이송할 수 있도록 상기의 터보팬에 의해 발생하는 흡입력을 흡입구로 전달하는 다수의 흡입밸브와;

   상기의 터보팬과 별도로 설치된 콤프레샤와;

   이 콤프레샤에 의해 가압된 고압공기를 작업장으로 공급하는 고압공기 공급관과;

   이 고압공기 공급관과 상기한 흡입구의 타측 사이에 연결설치되되 상기의 흡입밸브들과 쌍으로 설치되고, 상기의 고압공기 공급관으로부터 불어 들어오는 고압공기를 감압시키며 상기의 흡입밸브로 고속배출함으로써 상기의 흡입구에 작업장의 분진 등을 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시키는 다수의 흡입이송기를 구비하여,

   작업장 분진 등의 흡입 및 이송을 위해 상기의 터보팬과 상기의 콤프레샤에 의해 발생하는 흡입력을 함께 이용하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기의 콤프레샤에 연결설치되고, 콤프레샤에서 가압된 고압공기를 저장하여 필요한 때에만 상기의 고압공기 공급관을 통하여 고압공기를 공급할 수 있도록 하기 위한 에어탱크를 더 구비한 것을 특징으로 하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기의 터보팬에 연결설치되고 상기의 터보팬에 의해 발생하는 풍량을 조절할 수 있도록 하기위한 풍량조절밸브와, 상기의 터보팬에 의해 발생하는 소음을 저감시키기 위한 소음기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기의 흡입구에 착탈 가능하게 결합되고 사용자가 손에 들고 작업장 곳곳의 분진 등을 흡입할 수 있는 작업핸들과,

   이 작업핸들과 상기의 흡입구의 사이에 연결설치되어 상기한 흡입구의 흡입력을 작업핸들에 전달하고 사용자가 작업핸들을 사용함에 따라 이에 응하여 구부려질 수 있는 흡입호스를 더 구비한 것을 특징으로 하는 푸쉬풀형 진공청소 시스템.