KR20060007181A - Carrier purification apparatus of wet-type electrophotographic image forming device - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치는, 캐리어 증기를 연소시켜 산화 분해하는 산화촉매유닛; 및 산화촉매유닛을 통과하면서 150~400℃ 정도로 고온화된 공기를 외부의 찬 공기와 격렬하게 혼합시켜 인체에 무해한 온도까지 냉각시키는 냉각유닛;을 포함한다. 본 발명에 의하면, 종래와 같은 고가의 열전달매체가 필요하지 않기 때문에 저렴한 가격으로 구성할 수 있으며, 외부의 찬 공기와 뜨거운 공기를 교차충돌시켜 혼합시키므로, 열전달매체를 사용하지 않고도 짧은 냉각구간에서 공기를 효율적으로 냉각시킬 수 있으며, 따라서, 장치의 소형화도 도모할 수 있다.The carrier purifying apparatus of the wet image forming apparatus according to the present invention comprises: an oxidation catalyst unit which oxidizes and decomposes a carrier vapor; And a cooling unit cooling the air heated to about 150-400 ° C. with the cold air outside while oxidizing through the oxidation catalyst unit, to a temperature harmless to the human body. According to the present invention, since an expensive heat transfer medium is not required as in the related art, it can be configured at an inexpensive price. Since the external cold air and hot air are cross-collided and mixed, the air is cooled in a short cooling section without using the heat transfer medium. Can be efficiently cooled, and the device can be miniaturized.
캐리어, 증기, 정화, 습식, 화상형성장치, 산화촉매, 냉각Carrier, Steam, Purification, Wet, Image Forming Device, Oxidation Catalyst, Cooling
Description
도 1은 종래기술에 의한 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치를 개략적으로 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing a carrier purifying apparatus of a wet image forming apparatus according to the prior art;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치를 개략적으로 나타낸 단면도, 그리고,2 is a cross-sectional view schematically showing a carrier purifying apparatus of a wet image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and
도 3은 도 2의 요부확대도 이다.3 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 2.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100; 산화촉매유닛 200; 냉각유닛100;
210; 공기 배출관 211; 공기 흡입구210;
212; 배기구 213; 축소부212; Exhaust 213; Reduction
213a; 공기분사홀 214; 냉각핀213a;
220; 단열케이싱 221; 단열재220; Adiabatic
230; 냉각팬230; Cooling fan
본 발명은 인체에 유해한 가스 등을 정화하는 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 습식 화상형성장치에서 발생되는 캐리어 증기를 정화시켜 대기중으로 방출하는 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치에 관한것이다.The present invention relates to a device for purifying a gas or the like harmful to a human body, and more particularly, to a carrier purifying apparatus for a wet image forming apparatus for purifying carrier vapor generated in the wet image forming apparatus and releasing it into the atmosphere.
일반적으로, 습식 화상형성장치는 액상의 현상제(이하 '현상액'이라 칭한다)를 사용한다. 상기 현상액은 분말상의 토너와 노파(Norpar)와 같은 액상의 캐리어로 이루어진다. 노파는 탄화수소(Hydrocarbon) 계통의 용제로 가열하면 메탄과 같은 가연성 탄화수소 가스로 증발하여 외부로 배출된다. 가연성 탄화수소 가스는 휘발성 유기화합물(VOC)로 분류되는 것으로, 인체에 유해한 성분을 포함하며, 그대로 배출될 경우 주변환경을 오염시키고 불쾌한 냄새를 방출한다.Generally, a wet image forming apparatus uses a liquid developer (hereinafter referred to as a "developer"). The developer consists of a powdery toner and a liquid carrier such as Norpar. When the furnace is heated with a solvent of a hydrocarbon system, it is evaporated into a flammable hydrocarbon gas such as methane and discharged to the outside. Combustible hydrocarbon gases are classified as volatile organic compounds (VOCs) and contain harmful substances to the human body. When released as they are, they pollute the surrounding environment and emit an unpleasant odor.
이러한 문제 때문에, 일반적인 습식 화상형성장치에는 현상유닛 및 정착유닛에서 발생되는 캐리어 증기를 정화시켜 대기중으로 방출하는 캐리어 정화장치가 채용되어 있다.Because of this problem, the general wet image forming apparatus employs a carrier purifying apparatus which purifies the carrier vapor generated in the developing unit and the fixing unit and discharges it into the atmosphere.
도 1은 일반적인 습식 화상형성장치에 채용되어 있는 캐리어 정화장치의 전형적인 한 예를 나타낸 것이다.1 shows a typical example of a carrier purifying apparatus employed in a general wet image forming apparatus.
도시된 바와 같이, 일반적인 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치는 산화촉매유닛(10)과 상기 산화촉매유닛(10)을 거치면서 대략 150~400℃정도의 고온으로 가열된 공기를 상온으로 냉각하는 냉각유닛(20)을 포함한다.As shown in the drawing, the carrier purifying apparatus of the general wet image forming apparatus cools the air heated to a high temperature of about 150 to 400 ° C. at room temperature while passing through the
상기 산화촉매유닛(10)은 촉매필터와 히터를 포함하며, 미도시된 현상유닛 및 정착유닛에서 발생된 캐리어 증기를 연소시켜 물과 이산화탄소로 산화분해시킨다. 이에 의해 캐리어 증기는 인체에 무해한 공기로 정화된다.
The
상기 냉각유닛(20)은 상기 촉매필터에서 캐리어 증기를 산화분해하는 과정에서 150~400℃ 정도로 가열된 고온화된 공기를 상온으로 냉각시키는 역할을 한다.The
이러한 냉각유닛(20)은 공기 흡입구(21a) 및 배기구(21b)를 갖춘 공기 배출관(21), 상기 공기 배출관(21)과 일정간격을 유지하여 외곽에 배치되는 단열케이싱(22) 및 상기 단열케이싱(22)에 설치되어 외부의 찬 공기를 내부로 흡입하는 다수의 냉각팬(23)을 구비한다.The
상기 공기 배출관(21)의 내부에는 상기 산화촉매유닛(10)이 설치되며, 그 후류에 열전달매체(25)가 설치된다. 또한, 상기 공기 배출관(21)의 외주면에는 다수의 냉각핀(21c)이 설치된다. 도면에서 부호 24는 단열재이다.The
이와 같은 캐리어 정화장치를 구비한 습식 화상형성장치에서, 현상유닛 및/또는 정착유닛에서 발생되는 캐리어 증기는 소정의 덕트를 통하여 상기 공기 배출관(21)의 공기 흡입구(21a)를 통하여 공기 배출관(21)으로 유입된다.In the wet image forming apparatus having such a carrier purifying device, the carrier vapor generated in the developing unit and / or the fixing unit passes through the
캐리어 증기는 산화촉매필터(10)를 통과하면서 산화 분해되어 150~400℃정도의 뜨거운 공기로 되어 배기구(21b)로 배출되는데, 이 때, 고온의 배출공기는 공기 배출관(21)의 다수의 냉각핀(21c)과 냉각팬(23)에 의해 유입되는 찬 공기와의 열교환에 의해 냉각됨과 아울러 상기 열전달매체(25)에 의해 냉각되어 배출된다.Carrier vapor is oxidatively decomposed while passing through the
그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치는 열전달매체(25)를 사용하기 때문에, 외부공기와의 단순한 열교환에 의하는 냉각구조에 비하여 공기 냉각효율을 높일 수는 있으나, 알루미늄을 사용하는 메탈 폼(metal foam)과 같은 고가의 열전달매체(25)를 사용함으로써 비용이 증가하고 배출 공기의 온도가 불균일하게 되는 문제가 있다.However, since the carrier purifying apparatus of the general wet image forming apparatus uses the heat transfer medium 25, it is possible to improve the air cooling efficiency compared to the cooling structure by simple heat exchange with external air, By using an expensive heat transfer medium 25 such as a metal foam to be used, there is a problem that the cost increases and the temperature of the exhaust air becomes uneven.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 고가의 열전달매체를 사용하지 않고 짧은 냉각구간에서 배출 공기를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 냉각유닛을 구비하는 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and provides a carrier purifying apparatus for a wet image forming apparatus having a cooling unit capable of effectively cooling exhaust air in a short cooling section without using an expensive heat transfer medium. The purpose is.
본 발명의 다른 목적은, 배출 공기의 온도 분균일 분포 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a carrier purifying apparatus of a wet image forming apparatus which can fundamentally solve the problem of temperature distribution of discharge air.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치는 캐리어 증기를 연소시켜 산화 분해하는 산화촉매유닛; 및 상기 산화촉매유닛을 통과하면서 150~400℃ 정도로 고온화된 공기를 외부의 찬 공기와 격렬하게 혼합시켜 인체에 무해한 온도까지 냉각시키는 냉각유닛;을 포함한다.Carrier purification device of the wet image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object is an oxidation catalyst unit for oxidative decomposition by burning the carrier vapor; And a cooling unit cooling the air heated to 150 to 400 ° C. with the external cold air while passing through the oxidation catalyst unit, to cool it to a temperature harmless to the human body.
상기 냉각유닛은 공기 흡입구, 배기구 및 공기배출방향으로 갈수록 점진적으로 축소되며 내부의 공기를 외부로 분사하는 다수의 공기분사홀이 형성된 축소부를 가지는 공기 배출관; 상기 공기 배출관 외주면과의 사이에 소정의 공기혼합공간이 형성되도록 상기 공기 배출관의 외곽에 설치되는 단열케이싱; 및 외부의 찬 공기를 상기 공기혼합공간으로 유입시켜 이 공기혼합공간에서 상기 공기분사홀을 통하여 분사되는 뜨거운 공기와 찬 공기가 강하게 교차 충돌하면서 혼합되도록 하기 위하여 상기 단열케이싱에 설치되는 다수의 냉각팬;을 포함한다. The cooling unit includes an air inlet tube, an exhaust port and an air discharge pipe having a reduction portion formed in a plurality of air injection holes for gradually injecting air to the outside and gradually shrinks toward the air discharge direction; An insulated casing installed at an outer side of the air discharge pipe so that a predetermined air mixing space is formed between the air discharge pipe outer peripheral surface; And a plurality of cooling fans installed in the adiabatic casing in order to introduce external cold air into the air mixing space so that hot air and cold air injected through the air injection hole in the air mixing space strongly cross collision. It includes;
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치는 상기 공기 배출관의 내부에 상기 산화촉매유닛이 설치되어 구성된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the carrier purifying apparatus of the wet image forming apparatus includes the oxidation catalyst unit installed inside the air discharge pipe.
또한, 상기 공기 배출관은 그 외주면에 돌출되는 다수의 냉각핀을 구비한다.In addition, the air discharge pipe is provided with a plurality of cooling fins protruding on the outer circumferential surface.
상기 공기분사홀은 그 내주면에서 연장되는 가상의 선(A)과 공기 배출방향에 대하여 수직한 가상의 선(B)이 만나는 각(a)이 예각을 이루도록 공기배출 방향이 설정된다.The air ejection hole is set in an air discharge direction such that an angle a between an imaginary line A extending from the inner circumferential surface thereof and an imaginary line B perpendicular to the air discharge direction is acute.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 종래와 같은 고가의 열전달매체 없이도 짧은 냉각구간을 형성할 수 있기 때문에, 저렴한 가격으로 소형의 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치를 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, since a short cooling section can be formed without the expensive heat transfer medium as in the prior art, it is possible to provide a carrier purifying apparatus for a small wet image forming apparatus at a low cost.
이하, 본 발명에 의한 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치를 첨부된 도면과 함께 설명한다. Hereinafter, the carrier purifying apparatus of the wet image forming apparatus according to the present invention will be described with the accompanying drawings.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치는 산화촉매유닛(100) 및 냉각유닛(200)을 포함한다.2 and 3, the carrier purifying apparatus of the wet image forming apparatus according to the present invention includes an
상기 산화촉매유닛(100)은 습식 화상형성장치의 현상유닛 및/또는 정착유닛에서 발생되는 캐리어 증기를 연소시켜 산화 분해함으로써 인체에 무해한 공기로 정화시킨다. 구체적으로 도시하지 않았으나, 이러한 산화촉매유닛(100)은 산화촉매필터와 히터를 포함한다.The
상기 냉각유닛(200)은 상기 산화촉매유닛(100)의 캐리어 증기 산화 분해 과정에서 만들어진 고온(약 150~400℃ 정도)의 공기를 인체에 무해한 온도, 즉 대략 상온으로 냉각시켜 대기중으로 방출한다. 이 때, 본 발명의 특징에 따라 상기 냉각 유닛(200)은 종래와 같은 고가의 열전달매체를 사용하지 않고, 고온화된 공기와 외부의 찬 공기를 격렬하게 혼합시켜 순간적으로 냉각시키는 구조를 가진다.The
상기와 같은 본 발명에 의한 냉각유닛(200)은 공기 배출관(210), 단열케이싱(220) 및 냉각팬(230)을 포함한다.The
상기 공기 배출관(210)은 공기 흡입구(211), 배기구(212) 및 축소부(213)를 가진다. 상기 축소부(213)는 공기배출방향으로 갈수록 점진적으로 축소되며 내부의 뜨거운 공기를 외부로 분사하는 다수의 공기분사홀(213a)을 구비한다. The
상기 다수의 공기분사홀(213a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 그 내주면에서 연장되는 가상의 선(A)과 공기 배출방향에 대하여 수직한 가상의 선(B)이 만나는 각(α)이 예각을 이루도록 공기 배출방향이 설정된다. 그리고, 상기 공기 배출관(210)의 외주면에는 다수의 냉각핀(214)이 돌출 형성되어 상기 산화촉매유닛(100)에서 발생된 열을 상기 공기 배출관(210)의 외부로 방출한다.As shown in FIG. 3, the plurality of
상기 단열케이싱(220)은 상기 공기 배출관(210) 외주면과의 사이에 소정의 공기혼합공간이 형성되도록 상기 공기 배출관(210)의 외곽에 설치된다. 그리고, 상기 공기 배출관(210)과 연결되는 부분에는 단열재(221)가 설치되어, 상기 공기 배출관(210)의 열이 전달되지 않도록 되어 있다. 상기 단열케이싱(220)에는 화상형성장치 외부와 연통되는 개구부(222)가 구비된다.The
상기 냉각팬(230)은 상기 단열케이싱(220)에 다수개가 설치되며, 내부에 비해 상대적으로 저온인 외부 공기를 흡입한다. 흡입된 공기는 상기 냉각핀(214)과 열교환 하며, 상기 공기분사홀(213a)에서 배출되는 여과된 공기와 혼합된다.
A plurality of
이하, 본 발명에 의한 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치의 동작에 대해 도 2 및 도 3과 함께 설명한다.Hereinafter, the operation of the carrier purifying apparatus of the wet image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
상기한 바와 같은 캐리어 정화장치를 구비한 습식 화상형성장치에서, 현상유닛 및/또는 정착유닛에서 발생되는 캐리어 증기를 포함하고 있는 공기는 소정의 덕트를 통하여 상기 공기 배출관(210)의 공기 흡입구(211)를 통하여 상기 공기 배출관(210)으로 유입된다.In the wet image forming apparatus having the carrier purifying apparatus as described above, the air containing the carrier vapor generated in the developing unit and / or the fixing unit is
이 때, 상기 공기 배출관(210)에 유입된 캐리어 증기는 상기 공기 배출관(210)의 내부에 설치된 산화촉매유닛(100)을 통하면서 인체에 무해한 이산화탄소와 물(수증기)로 분해된다. 이 과정에서 상기 캐리어 증기는 산화촉매반응을 위해 미도시된 히터에 의해 대략 섭씨 300도 가량의 고온으로 가열되므로, 상기 산화촉매유닛(100)에서 여과된 공기는 매우 뜨거운 상태이다. 이와 같이 여과된 고온의 배출공기는 공기 배출관(210)의 다수의 냉각핀(214)과 냉각팬(230)에 의해 유입되는 찬 공기와의 열교환에 의해 1차로 냉각된다.At this time, the carrier vapor introduced into the
한편, 상기 산화촉매유닛(100)에서 여과된 공기는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 축소부(213)에서 유로의 단면적이 축소됨에 따라 그 유속이 증가한다. 이와 같이 상기 산화촉매유닛(100)에서 여과된 공기의 유속이 증가되면, 상기 복수의 공기분사홀(213a)을 통해 배출되는 공기의 유속 또한 증가한다. 이 때, 상기 공기분사홀(213a)의 공기배출 방향은 상기 냉각팬(230)에서 흡입된 찬 외부공기의 유동방향과 엇갈리면서 충돌할 수 있도록 설정되어 있으므로, 상기 복수의 공기분사홀(213a)에서 고속으로 배출되는 고온화된 공기는 상기 공기 배출관(210)과 단열케이 싱(220) 사이에 형성된 공기혼합공간에서, 상기 냉각팬(230)이 흡입하는 찬 외부 공기와 교차충돌 하면서 격렬하게 혼합되어 인체에 무해한 온도까지 냉각된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the air filtered by the
이와 같은 본 발명에 의하면, 상기 냉각팬(230)에서 흡입된 찬 외부 공기와 상기 공기분사홀(213a)에서 고속으로 배출된 고온화된 공기가 난류를 형성하면서 격렬하게 혼합되기 때문에, 고온화된 공기의 온도가 급속하게 하락한다. 따라서, 종래와 같이 고가의 열전달매체를 사용하지 않고도 냉각구간을 짧게 가져갈 수 있어 장치의 크기를 줄일 수 있다.According to the present invention, since the cold outside air sucked from the cooling
또한, 상기 배기구(212)의 단면적은 상기 공기 흡입구(211)의 단면적에 비해 작게 형성되므로, 상기 배기구(212)를 통해 배출되는 고온화된 공기의 양이 공기분사홀(213a)로 분사된 후 상기 냉각팬(230)에 의해 흡입된 외부의 찬 공기와 완전히 혼합되어 냉각되는 공기의 양보다 훨씬 적다. 따라서, 상기 배기구(212)를 통해 배출되는 공기를 냉각하기 위한 냉각구간을 짧게 형성하여도 상기 개구부(222)를 통해 배출되는 배출 공기의 온도 불균일 분포 문제를 해소할 수 있다.In addition, since the cross-sectional area of the
이상과 같은 본 발명에 의하면, 종래와 같은 고가의 열전달매체가 필요하지 않기 때문에, 저렴한 가격의 냉각유닛을 가지는 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치를 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, since no expensive heat transfer medium is required as in the prior art, it is possible to provide a carrier purifying apparatus for a wet image forming apparatus having a low-cost cooling unit.
또한, 본 발명에 의한 습식 화상형성장치의 캐리어 정화장치는 외부의 찬공기와 내부의 뜨거운 공기를 교차 충돌시켜 혼합시키면서 열교환하기 때문에, 열전달매체를 사용하지 않고도 냉각구간을 짧게 가져갈 수 있어 장치의 크기를 줄일 수 있다.In addition, the carrier purifying apparatus of the wet image forming apparatus according to the present invention exchanges cold air and hot air therein by cross collision and heat exchanges, so that the cooling section can be shortened without using a heat transfer medium. Can be reduced.
또한, 공기 배출관의 배기구로 배출되는 공기에 비하여 공기분사홀로 분사된 후 찬 공기와 완전히 혼합되어 냉각되는 공기의 양의 훨씬 많으므로 배출 공기의 온도 불균일 분포 문제를 해소할 수 있다.In addition, since the amount of air that is completely mixed with cold air after being injected into the air injection hole compared to the air discharged through the exhaust port of the air discharge pipe is much larger, the temperature non-uniform distribution of the exhaust air can be solved.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the invention has been shown and described in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. That is, those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
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2004
- 2004-07-19 KR KR1020040055942A patent/KR101074038B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
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KR101074038B1 (en) | 2011-10-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |