KR200456977Y1 - 비산먼지 저감형 친환경 호퍼 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박에 적재하여 운반된 곡물, 광물, 석탄 등 분체상태의 화물을 벌크호퍼를 이용하여 하역하는 과정에서 발생되는 비산먼지를 효율적으로 제어하여 대기오염을 저감하기 위한 친환경 호퍼에 관한 것으로,

본 고안은 운반트럭 또는 밸트컨베어에 분체를 상적하기 위하여 사용하는 벌크호퍼(1)에 있어서,

그랩(2)으로 이송한 분체를 호퍼에 쏟을 때 그랩의 정지 위치와 호퍼하부까지의 거리가 멀면 멀 수 록 낙차에 의한 충격으로 더욱 강하게 비산하게 된다. 이러한 현상을 현저히 줄일 수 있는 방법으로 호퍼 하부를 완전히 비우지 않고 일정 위치이하로 내려가지 못하도록 하는 것이다. 분체는 일정위치에 설치된 센서에 의하여 지정된 레벨 이하로 내려 갈 경우 하부에 설치된 자동 댐퍼(밸브)가 닫히도록 하여 그랩과 바닥면과의 낙하거리를 근접하게 하여줌으로써 낙차에 의한 충격을 최소화하여 낙하 충격에 의한 비산먼지 발생을 근원적으로 차단할 수 있도록 한다.

이러한 낙차감소에 의한 비산먼지의 저감에도 불구하고 쏟는 과정에서 발생되는 비산먼지는 호퍼 상부를 통하여 대기중으로 비산되게 되는데 이러한 비산먼지를 차단하기 위하여 호퍼 상부에 덮개를 설치하여야 하는데 그랩이 이동 할 때마다 여닫는 동작을 하여야 하므로 고장과 그랩에 의한 파손 우려가 크다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법으로 호퍼 상부에 강력한 에어를 분사하여 에어커튼을 형성함으로써 상부로의 비산을 차단시키고 내부에 정체된 먼지는 일정거리의 하부에 먼지 포집용 흡입후드와 집진기를 설치하여 제진함으로써 비산먼지의 외부 배출을 현저히 줄일 수 있도록 고안된 장치이다.

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Description

비산먼지 저감형 친환경 호퍼{Hopper for low dust type}

도 1은 일반적인 벌크호퍼의 측면도,

도 2는 일반적인 작업과정에서 벌크호퍼의 먼지발생 현상도,

도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 낙차를 줄인 벌크호퍼의 측면도,

도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 벌크호퍼의 측면도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 레벨센서 12 : 댐퍼

13 : 댐퍼구동장치 21 : 먼지흡입후드

22 : 집진기 23 : 송풍기

24 : 에어디퓨져 25 : 에어커튼

본 고안은 곡물 등 분체 상태의 화물을 선박으로부터 하역하여 트럭이나 밸트컨베이어에 싣기 위하여 사용되는 벌크호퍼에 관한 것이다.

분체상태의 화물은 상, 하역시 많은 먼지가 발생한다. 특히 그랩으로부터 호퍼에 쏟는 과정에서 많은 먼지가 발생한다. 이러한 먼지의 외부 비산을 억제하기 위하여 호퍼를 2중으로 제작하여 서브호퍼를 만들고 서브호퍼와 외부호퍼 사이를 막고 이 부분에 후드를 설치하여 호퍼 내부의 먼지를 포집하여 집진하도록 하고 있다. 또한 그랩과 호퍼하부의 낙차에 의하여 발생되는 비산먼지가 호퍼외부로 배출되지 못하도록 상부에 분체는 하부로 내려갈 수 있으나 하부에서 발생된 먼지는 통과하지 못하고 차단되도록 하는 여러 형태의 차단장치가 고안되어 이용되고 있다. 이외에도 분체에 물을 분사하여 비산먼지를 줄이는 방법도 널리 사용되고 있다.

그러나 이러한 방법들은 실제 사용에 있어서 많은 불편과 제약이 따르게 되는데, 호퍼를 2중을 제작하게 될 경우 그랩이 자유롭게 왕래할 수 있도록 하여야 하므로 호퍼가 크게 제작되어야 하며 외부호퍼가 커지면 안식각이 작아져서 분체가 원활하게 내려오지 못하는 문제가 있다. 호퍼 내부에 차단 장치를 설치할 경우에는 그랩과의 충돌에 의한 파손 우려가 매우 높다, 그랩은 원거리에서 조종하므로 그랩과 차단장치와의 거리를 정확히 통제하지 못하면 충돌이 일어날 수 있으며 그랩은 중량이 커서 충돌시 치명적인 손상을 가져오게 된다. 물을 분사하는 방법은 일부 품목에 국한된 것으로 대부분 건조상태를 유지하여야 하는 특성상 범용되지 못하고 있다. 이러한 불편과 제약으로 항만에서 사용되는 대부분의 벌크호퍼가 아무런 비산먼지 저감장치 없이 운영되고 있는 실정이다.

이에 본 고안은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로 먼지 발생의 원인을 근본적으로 줄일 수 있도록 하고 호퍼 상부에 별도의 기계적인 차단장치를 설치하지 않고도 먼지의 외부비산을 차단하며 줌으로써 작업에 불편을 최소화한 실용적인 친환경 호퍼를 제작하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 호퍼가 가동하는 동안에는 자동수위조절장치를 설치하여 호퍼하부의 분체가 일정레벨을 상시 유지할 수 있도록 한다. 자동수위조절장치는 분체의 상부 레벨을 감지할 수 있는 레벨센서와 자동으로 차단할 수 있는 댐퍼로 구성되어 있으며 레벨센서로부터 받은 신호에 의하여 자동차단 되도록 한다.

또한 호퍼에서 발생된 먼지가 호퍼 상부를 통과하여 외부로 비산되는 것을 차단하기 위한 차단장치로 호퍼 상부에 에어 분사장치인 에어디퓨저를 설치하여 고속의 에어를 분사함으로써 호퍼 상부에 에어에 의한 차단막인 에어커튼이 형성되도록 하여 먼지의 외부비산을 차단하도록 한다. 상기 에어커튼에 의하여 호퍼 내부에 갇혀있는 먼지는 호퍼의 일정 위치에 설치된 흡입후드에 의하여 포집되어 집진장치를 통과하여 처리된다. 에어커튼에 사용되는 공기는 별도의 외부공기를 송풍장치로서 공급하지 않고 집진기를 통과한 공기를 공급하도록 한다. 먼지를 포함하는 오염된 공기는 집진기와 호퍼를 계속 순환되므로 외부 배출에 의한 오염을 최소화 하며 장치를 단순화 하고 동력비용을 현저히 줄일 수 있게 된다.

이하 본 고안을 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 무빙호퍼의 일반적인 구조를 나타낸 사시도 이고 도 2는 호퍼 하부가 비어있는 상태에서 그랩으로부터 낙하하는 분체가 충돌되어 비산하는 상태도이고 도 3은 본 고안에 의한 자동수위조절장치에 의하여 호퍼 하부에 분체가 비어 있지 않음으로서 낙차를 현저히 줄여 비산먼지의 발생을 근원적으로 해소한 작업 상태도이고, 도 4는 본고안의 자동수위조절장치와 에어디퓨져(24) 및 집진장치(22) 등이 설치된 측면도이다.

그랩(2)이 호퍼 상부에서 분체를 쏟을 때 낙차에 의한 충돌비산을 줄이기 위해서는 하부에 분체가 일정수위 이하로 내려가지 않도록 하여야 한다. 벌크상태의 화물이 일정수위를 유지하기 위한 방법으로 호퍼 일정 위치에 레벨 센서(11)를 설치하고 레벨센서가 감지한 전기적 신호에 의하여 일정 수위 이하에서는 댐퍼(12)가 자동으로 개, 폐하도록 하는 장치를 설치한다. 이러한 방법으로 낙차에 의하여 발생되는 먼지는 현저히 줄어들게 되나 그랩 자체의 높이에 의해서도 상부의 분체가 쏟아져 내려오면서 먼지를 발생시키게 되는데 이러한 먼지는 호퍼 상부에 설치된 에어디퓨져(24)에서 분사되는 고속의 에어에 의하여 형성된 에어커튼에 의하여 외부로 비산되지 못하고 흐름이 호퍼 내부의 중앙부로 꺾이게 된다. 호퍼 내부의 공기 흐름은 상부 에어커튼의 공기 흐름과 에어디퓨저의 하부에 해당하는 호퍼 상부의 일정 위치에 설치된 흡입후드(21)에 의하여, 도4의 화살표 방향으로 맴돌게 되어, 외부로 비산되지 못하고 후드에 의하여 포집되게 된다. 포집된 먼지를 포함하는 공기는 흡입후드와 연결된 집진기(22)에서 먼지가 제거되고, 먼지가 제거된 공기는 다시 상기 집진기와 연결된 송풍기(23)를 통과하여 에어디퓨져(24)로 돌아가게 된다. 따라서 호퍼 내부의 공기는 외부 배출 없이 계속 순환되게 되는 무방류시스템이 되어 먼지의 외부 비산에 의한 공기오염을 최소화할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 친환경 호퍼는 상부에 기계적인 차단장치를 설치하지 않고도 먼지의 비산을 효과적으로 차단할 수 있으며 그랩조종 자의 시야를 상시 확보 할 수 있어서 하역작업에 불편을 가져오지 않는다. 또한 내부에 어떠한 구조물도 설치하지 않음으로 충돌에 의한 파손이나 고장 문제를 근원적으로 차단 할 수 있다.

호퍼는 구조적 특성상 하부가 급격히 좁아지는 구조를 하고 있어 상부에서 분체가 낙하하면서 중량에 의한 충격과 공간의 급격한 감소, 하부 공기와 분체의 공간 치환 등으로 매우 강력한 비산이 일어나며 이러한 현상이 비산먼지 발생의 가장 큰 원인이 되고 있다. 이 또한 호퍼하부가 상시 비어있지 않도록 함으로써 3～4미터의 낙차가 1미터 내외로 줄어들게 되며 낙차에 의한 충격은 중력가속도를 고려 할 때 1/4～1/9로 현저히 줄어들게 된다. 따라서 비산먼지의 발생 또한 현저히 줄어들게 되며 비산먼지 발생을 근원적으로 해소할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 분체를 하역하는데 사용되는 레벨센서 및 댐퍼를 포함하는 자동수위조절장치가 장착되는 호퍼에 있어서,

   상기 호퍼의 상부에 구비되어, 호퍼의 상부에 에어커튼을 형성시키는 에어디퓨저와;

   상기 에어디퓨저의 하부에 해당하는 호퍼 상부의 일정 위치에 설치되어, 호퍼 내부에 갇힌 먼지를 포함하는 공기를 포집하는 흡입후드와;

   상기 흡입후드와 연결되어, 포집된 공기에서 먼지를 제거하는 집진기와;

   상기 집진기와 연결되어, 집진기에서 먼지가 제거된 공기를 상기 에어디퓨저로 송풍하는 송풍기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비산먼지 저감형 친환경 호퍼.
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