KR20080031605A

KR20080031605A - 집진 장치

Info

Publication number: KR20080031605A
Application number: KR1020060134827A
Authority: KR
Inventors: 야스나 요코이; 도시아키 가토; 마사후미 다케다; 요시노부 이토
Original assignee: 가부시기가이샤 안레트
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-04-10
Also published as: US20080083333A1

Abstract

본 발명은, 소맥분(小麥粉) 등의 미세한 분진(粉塵), 플라스틱, 종이, 목재 등의 점성(粘性)을 가지지 않는 경질(輕質) 분진류의 포집(捕集)에 적합한 소형이며 고성능의 집진(集塵) 장치를 제공한다. 본 발명의 포집 유닛(10)은, 케이스(11) 내에 면하도록 배치된 회전축(26)의 선단부에, 메시 0.3㎛~ 10㎛의 부직포에 의해 다수의 벽이 지그재그형으로 연속하여 형성된 필터재(34)로 이루어지는 회전식 필터(31)를 장착하고, 회전식 필터(31)를 모터 장치(23)에 의해 소정의 회전 속도로 회전 가능하게 설치하고, 루트식 블로워(roots blower)(60)의 역회전 운전에 의해 발생하는 압력 에어를 회전식 필터의 외주면에 분출함으로써 상기 필터를 세정하는 에어 블로우 노즐(51)을 설치하고, 에어 블로우 노즐에 의한 세정 시에 회전식 필터를 통과한 공기가 사이렌서(silencer)(61)를 통하여 외부로 배출되는 동시에 상기 필터로부터 제거되는 경질 분진류를 수용하는 회수 탱크(45)를 케이스(11)의 하부에 착탈 가능하게 설치한 것이다.

집진 장치, 포집 유닛, 필터재, 에어 블로우 노즐, 회수 탱크

Description

집진 장치 {DUST COLLECTOR}

도 1은 제1 실시예에 관한 집진 장치의 설명도이다.

도 2는 포집 유닛의 종단 측면도이다.

도 3은 회전식 필터의 종단 정면도이다.

도 4는 회전식 필터의 철형부의 설명도이다.

도 5는 제1 실시예에 관한 집진 장치를 연마 가공기에 적용한 상태를 나타낸 설명도이다.

도 6은 제1 실시예에 관한 집진 장치를 도로 청소차에 의한 노면의 청소에 적용한 상태를 나타낸 설명도이다.

도 7은 분리 탱크의 설명도이다.

도 8은 본 발명의 포집 장치에서의 포집 성능과 압력 손실의 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

도 9는 비교예 1~3의 포집 장치에서의 포집 성능과 압력 손실의 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

도 10은 제2 실시예에 관한 집진 장치의 설명도이다.

도 11은 포집 유닛의 종단 측면도이다.

도 12는 포집 유닛의 종단 정면도이다.

도 13은 실험장치이다.

도 14는 본 발명의 집진 장치에 있어서의 포집 성능과 압력 손실의 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명은, (1) 아크 용접 작업시에 발생하는 흄(fume), 절삭 가공기·연마 가공기 등으로부터 발생하는 미세 먼지·미스트(mist), 도로 청소차에 의한 노면의 청소시에 발생하는 카본·오일분(油分)·모래 먼지 등의 포집·회수(回收)에 적합한 집진 장치, (2) 소맥분(小麥粉) 등의 식품 재료를 생산하는 과정에서 발생하는 미세한 분진(粉塵), 플라스틱, 종이, 목재를 가공할 때 발생하는 점성(粘性)을 가지지 않는 경질(輕質) 분진류를 대상으로 하는 집진 장치에 관한 것이다.

녹방지용 오일·도료가 도포된 용접 철재의 아크 용접시에는, 100옹스트롬급의 미세한 흄이나 점성을 띤 O.O1㎛~ 1㎛의 미세한 흄이 발생한다. 일반적인 필터식 집진 장치에서는, 메시 0.1㎛~ 0.5㎛의 필터를 사용하고 있지만, 눈막힘이 생기기 쉽다. 그러므로, 터보 블로워(turbo blower)나 에어 이젝터(air ejector)에 의해 발생시킨 압력 에어에 석회분 등을 혼입시킨 상태의 것을 필터의 포집면에 분사함으로써, 포집면에 부착된 흄의 오일분을 흡착시켜 필터의 세정을 행하도록 한 흄 회수 방법이 개발되어 있다. 또, 진동체에 의해 필터에 진동을 부여하여 흄을 포집면으로부터 박리(剝離)하는 방식도 채용되고 있지만, 눈막힘을 충분히 해소하는 것은 어렵다.

일본국 특허 제3316476호 공보에는, 「흄 회수기에 있어서의 필터 세정 장치」가 기재되어 있다. 이 장치는, 본건 출원인에 의한 것이며, 루트식 블로워(roots blower)에 의한 역회전 운전에 의해 발생하는 공기 작용에 의해 필터의 내측에 배치된 회전 노즐을 회전시키면서 상기 필터의 포집면의 배면측에 압력 에어를 분출시킴으로써, 필터를 세정하는 구성으로 하고 있다.

그런데, 종래의 필터식 집진 장치에 있어서는, 오일분을 포함하는 흄, 점성을 띤 흄에 의한 눈막힘을 충분히 해소하기에는 미흡하여, 포집 성능을 양호한 상태로 유지하는 것이 어려웠다.

종래의 미스트류의 포집 장치에 대하여는, 필터 방식, 디미스터(demister) 방식, 사이클론 방식, 충돌판 방식, 전기 집진 방식 등의 각종 구조의 것이 알려져 있다. 예를 들면, 일본국 특개평 11(1999)-179122호 공보에는, 오일 미스트로 오염 기체를 흡인하는 흡기부와, 흡기부로부터 흡인된 기체로부터 오일 미스트를 다공체 필터로 포착하는 포착부와, 포착부에 의해 포착된 오일 미스트의 응집체를 저류하는 오일 저류부와, 오일 미스트가 제거된 기체를 배출하는 배기부를 구비한 오일 미스트 포집 장치가 개시되어 있다.

일본국 특개 2000-296305호 공보에는, 미스트 발생부의 위쪽에 배치된 후드의 입구에 투과 부재를 설치하고, 후드의 흡인관에 접속된 흡인 장치의 작동에 의해 미스트를 투과 부재에 부착시키고, 그 액화물을 흡인하여 회수하는 미스트 회수 장치가 개시되어 있다.

일본국 특개평 9(1998)-47617호 공보에는, 미스트가 충돌하는 측의 표면에 다공질 재료층을 형성한 포집판을 포집실에 설치하고, 포집실에 유도한 미스트 함유 공기를 포집판에 충돌시켜 미스트를 포집하는 미스트 제거 장치가 개시되어 있다.

또, 일본국 특허 제28881684호 공보에는, 고온의 배기 가스를 외기(外氣)에 배출하는 경로에 있어서, 밀폐된 챔버 내에서 배기 가스를 순환하는 물에 접촉시키고, 그 기화열에 의해 배기 가스의 온도가 내려가는 것에 의해 배기 가스 중의 카본 분말 등의 고형 입자 및 일산화탄소 등의 유해 성분을 분해하고 물에 흡착시키는 연소 배기 가스의 냉각 및 정화 방법이 개시되어 있다.

상기 특허 공보에도 기재되어 있는 바와 같이, 미스트에는, 워터 미스트, 오일 미스트 등 다양한 성질과 상태의 것이 있고, 또, 러프한 미스트(입경: 약 20㎛ 이상)나 미세한 미스트(입경: 약 1~O.O1㎛ 이하)가 있다. 그러므로, 미스트의 종류에 대응하여 전술한 바와 같은 포집 방식이 채용되고 있다. 어느 쪽으로 해도, 발생한 미스트류를 효율적으로 처리하지 않으면, 작업 환경의 쾌적화나 작업자의 건강면에서의 안전, 미스트를 발생하는 가공 기계·설비의 정상적인 가동, 주위의 건물의 오염을 방지하는 것 등을 도모하는 것이 곤란하게 된다.

(2) 소맥분 등의 식품 재료를 생산하는 과정에 있어서 발생하는 미세한 분진, 플라스틱, 종이, 목재를 가공할 때 발생하는 점성을 가지지 않는 경질 분진류에 대해서도, 집진 장치에 의해 포집된다.

일본국 특개평 11(1999)-333232호 공보에는, 모터로 구동 회전되는 팬의 흡 인력에 의해 먼지를 흡입하는 흡인 구동부와, 그 흡인 구동부에 수직형으로 연결된 사이렌서부와, 그 사이렌서부에 직교하는 방향의 상부에 상부 백(bag)을, 그 하부에 집진 백이 장착되는 사이클론부를 설치하고, 흡인 구동부를 고정시키는 본체 베이스와, 집진 백을 탑재하는 집진대를 별체로 구성한 집진기가 개시되어 있다. 이 집진기는, 집진 백을 집진대에 탑재한 채 반출할 수 있는 편리성을 가지지만, 상부 백과 집진 백을 상하에 배치하는 구조때문에 장치의 높이가 커지므로, 사용 장소에 제한을 받는 경우가 있다.

일본국 특개 2002-282633호 공보에는, 장치 본체의 내부를 중간 칸막이벽에 의해 좌우 2개의 방으로 나누고, 한쪽 방을 먼지 포함 기류의 유입구를 구비한 더스트실로 하고, 다른 쪽 방을 청정 공기의 배출구를 구비한 청정실로 하고, 중간 칸막이벽에는 복수개의 필터 유닛이 각각 입기(入氣) 측을 더스트실에, 배기 측을 청정실에 임하게 한 상태로 상하 다단식으로 장착한 복수단식(複數段式) 집진 장치가 개시되어 있다. 이 집진 장치는, 필터의 청소시에 있어서의 분진이 다른 필터에 재부착되는 것을 방지하는 것으로 하고 있지만, 복수개의 필터 유닛을 사용하므로 필터체의 교환 비용이 높아지는 것은 부정할 수 없다.

본 발명의 목적은, 아크 용접 작업시에 발생하는 흄, 절삭 가공기·연마 가공기 등으로부터 발생하는 미분진(微粉塵)·미스트 등의 포집, 및 소맥분 등의 미세한 분진, 플라스틱 등의 점성을 가지지 않는 경질 분진류의 포집에 적합한 소형이며 고성능인 집진 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 청구항 1에 기재한 발명은, 용접에 의해 발생하는 흄, 미스트·분진류를 주위의 공기와 함께 흡입관으로부터 흡인하여 상기 미스트·분진류를 포집하는 포집 유닛과, 그 포집 유닛의 케이스 내를 부압(負壓)으로 하는 동시에 상기 유닛을 통과한 공기를 외부로 배출시키는 루트식 블로워로 구성된 집진 장치에 있어서,

상기 포집 유닛에 대하여는, 상기 케이스의 하우징에 회전 가능하게 설치되어 상기 케이스 내에 면하도록 배치된 회전축의 선단부에, 메시 0.3㎛ ~ 1㎛의 부직포에 의해 다수의 벽이 지그재그형으로 연속하여 형성된 필터재가 다공질 원통형 심재(心材)의 외주에 장착된 회전식 필터를 장착하고, 그 회전식 필터를 모터 장치에 의해 소정의 회전 속도로 회전 가능하게 설치하고, 상기 루트식 블로워의 역회전 운전에 의해 발생하는 압력 에어를 상기 회전식 필터의 외주면에 분출함으로써 상기 필터를 세정하는 에어 블로우 노즐을 설치하고, 그 에어 블로우 노즐에 의한 세정 시에 상기 회전식 필터로부터 제거되는 분진류를 수용하는 회수 백을 상기 케이스의 하부에 착탈 가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재된 집진 장치에 있어서, 상기 케이스의 하부에 회수 탱크를 장착 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 청구항 3에 기재한 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 집진 장치에 있어서, 상기 흡입관과 상기 포집 유닛 사이에, 저부를 향해 나팔 형상으로 넓어지도록 형성된 사이클론을 내장한 분리 탱크를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 청구항 4에 기재한 발명은, 점성을 가지지 않는 경질 분진류를 주위의 공기와 함께 흡입관으로부터 흡인하여 상기 분진류를 포집하는 포집 유닛과, 그 포집 유닛의 케이스 내를 부압으로 하는 동시에 상기 유닛을 통과한 공기를 외부로 배출시키는 루트식 블로워로 구성된 집진 장치에 있어서,

상기 포집 유닛에 대하여는, 상기 케이스의 하우징에 회전 가능하게 설치되어 상기 케이스 내에 면하도록 배치된 회전축의 선단부에, 메시 0.3㎛~ 10㎛의 부직포에 의해 다수의 벽이 지그재그형으로 연속하여 형성된 필터재가 다공질 원통형 심재의 외주에 장착된 회전식 필터를 장착하고, 그 회전식 필터를 모터 장치에 의해 소정의 회전 속도로 회전 가능하게 설치하고, 상기 루트식 블로워의 역회전 운전에 의해 발생하는 압력 에어를 상기 회전식 필터의 외주면에 분출함으로써 상기 필터를 세정하는 에어 블로우 노즐을 설치하고, 그 에어 블로우 노즐에 의한 세정 시에 상기 회전식 필터를 통과한 공기가 사이렌서를 통하여 외부로 배출되는 동시에 상기 필터로부터 제거되는 경질 분진류를 수용하는 회수 탱크 또는 회수 백을 상기 케이스의 하부에 착탈 가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 청구항 5에 기재한 발명은, 청구항 4에 기재된 집진 장치에 있어서, 상기 경질 분진류가, 식품 재료의 미세한 분진, 플라스틱, 종이, 목재를 가공할 때 발생하는 분진인 것을 특징으로 하는 것이다.

(청구항 1의 발명)

본 발명의 집진 장치는, 회전식 필터를 사용한 포집 유닛과 루트식 블로워를 컴팩트하게 조합한 구성에 의해, 아크 용접 작업시에 용접 철재에 도포된 녹방지용 오일·도료로부터 발생하는 점성을 가지는 흄, 절삭 가공기·연마 가공기 등으로부터 발생하는 미분진·미스트 등의 포집·회수를 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 에어 블로우 노즐로부터 압력 에어를 회전식 필터에 분출함으로써 상기 필터에 부착된 분진류를 제거할 수 있으므로, 필터를 양호한 상태로 유지할 수 있다.

(청구항 2의 발명)

본 발명의 집진 장치는, 포집 유닛에 의해 제거되는 분진류를 회수 탱크에 저장할 수 있으므로, 제거된 분진류의 후처리를 용이하게 행할 수 있다.

(청구항 3의 발명)

본 발명의 집진 장치는, 도로 청소차에 의한 노면의 청소시에 발생하는 카본·오일분·모래 먼지 등을 분리 탱크에 포집 가능한 구조로 하고 있고, 이들 모래 먼지 등이 포집 유닛에 유입되는 것을 억제할 수 있어, 필터의 눈막힘이 쉽게 생기지 않는다.

(청구항 4의 발명)

본 발명의 집진 장치는, 회전식 필터를 사용한 포집 유닛과 루트식 블로워를 컴팩트하게 조합한 구조에 의해, 큰 설치 스페이스를 필요로 하지 않고, 점성을 가지지 않는 경질 분진류를 약 99%의 고효율로 포집할 수 있다. 또한, 에어 블로우 노즐로부터 압력 에어를 회전식 필터에 분출함으로써 상기 필터에 부착된 분진류가 제거되므로, 회전식 필터를 양호한 상태로 유지할 수 있다.

(청구항 5의 발명)

본 발명의 집진 장치에 의하면, 식품 재료(소맥분 등)의 미세한 분진, 플라스틱, 종이, 목재 등의 점성을 가지지 않는 경질 분진류의 포집에 최적이다.

[발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예]

이하에, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 ~ 도 7은 제1 실시예에 관한 것이며, 도 10 ~ 도 12는 제2 실시예에 관한 것이다. 도 1은 제1 실시예에 관한 집진 장치의 설명도, 도 2는 포집 유닛의 종단 측면도, 도 3은 회전식 필터의 종단 정면도, 도 4는 회전식 필터의 철형부의 설명도, 도 5는 제1 실시예의 집진 장치를 연마 가공기에 적용한 상태를 나타낸 설명도, 도 6은 제1 실시예의 집진 장치를 도로 청소차에 의한 노면의 청소에 적용한 상태를 나타낸 설명도, 도 7은 분리 탱크의 설명도, 도 10은 제2 실시예에 관한 집진 장치의 설명도, 도 11은 포집 유닛의 종단 측면도, 도 12는 포집 유닛의 종단 정면도이다.

[실시예 1]

도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예에 관한 집진 장치(A)는, 용접에 의해 발생하는 점성을 가지는 흄, 연마 가공기 등으로부터 발생하는 미스트·분진류를 주위의 공기와 함께 흡입관(5)의 선단에 설치된 흡입 후드(6)로부터 흡인하여 상기 미스트·분진류를 포집하는 포집 유닛(10)과, 이 포집 유닛(10)의 케이스(11) 내를 부압으로 하는 동시에 상기 유닛을 통과한 공기를 외부로 배출시키는 루트식 블로워(55)로 이루어지고, 이들이 캐스터(2)를 구비한 프레임(1)에 설치되어 있다. (7)은 흡입관(5)에 개재된 체크 밸브이다.

포집 유닛(10)의 케이스(11)는, 원통형 케이스 본체(12)와 엔드 커버(16) 및 하우징(19)으로 구성되어 있다. 엔드 커버(16)에는, 체크 밸브(18)를 구비한 유출구(17a)가 형성되어 있고, 케이스 본체(12)의 한쪽의 개구단(12a)에 장착되어 있다. 하우징(19)은, 케이스 본체(12)의 다른 쪽 개구단(12b)에 장착되어 있다. 또, 케이스 본체(12)의 보디부에는, 상기 흡입관(5)을 접속하기 위한 유입구(13)와 흄 배출관(14)이 개방 설치되어 있다.

상기 하우징(19)의 중심공에는, 케이스 본체(12) 측의 내측에 환형 시일(20)과 볼베어링(21)을 차례로 장착하고, 이들 환형 시일(20)과 볼 베어링(21)에 후기하는 모터 장치(23)의 회전축(26)의 중간 부분이 삽입되어 있다.

모터 장치(23)의 케이싱(24)은, 하우징(19)의 소경 플랜지(19b)에 장착되어 있다. 이 모터 장치(23)의 회전축(26)은, 케이싱(24)에 내장된 볼베어링(25)과 상기 볼베어링(21)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 선단부(26a)가 케이스(11) 내에 면하도록 배치되어 있다.

(31)은 상기 회전축(26)의 선단부(26a)에 착탈 가능하게 설치된 회전식 필터이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 이 필터(31)는, 펀칭 메탈 등의 다공질 원통형 심재(32)의 외주에 내오일성 폴리프로필렌재 등을 사용한 결이 거친 연질 간섭재(33)를 피착하고, 또한 그 위에 원통형상의 필터재(34)를 장착하고, 이들 원통형 심재(32), 결이 거친 연질 간섭재(33) 및 필터재(34)의 양단을 면판(38, 40)에 의해 협지하여 회전축(26)에 고정하도록 설치되어 있다.

상기 필터재(34)는, 100옹스트롬급의 미세한 흄 분진의 포집을 행하는 것이 가능한 소재이며, 메시 0.3㎛~ 1㎛의 부직포에 의해 다수의 벽(35)이 지그재그형으로 연속하여 형성되어 있다(도 3, 도 4). 필터재(34)의 크기는, 외경 200 ~ 500mm, 길이 200 ~ 500mm 정도이다.

한쪽의 면판(38)은, 중심부에 형성된 구멍을 회전축(26)에 여유있게 부싱(27)을 끼운 상태에서 회전축(26)에 나사 결합한 너트(28)를 체결함으로써 상기 회전축(26)에 고정되어 있다. 면판(38)의 외주에는 내측을 향하는 플랜지(38a)를 설치하고, 그 내측을 향하는 플랜지(38a)에 의해 필터재(34)의 철형부(凸形部)(35a)를 느슨하게 끼워맞추도록 설치하고 있다.

다른쪽 면판(40)은, 중심부의 배면측에 형성된 축통(41)을 회전축(26)에 삽입하여 볼트(44)를 체결함으로써 상기 회전축(26)에 고정되어 있다. 그 축통(41)의 주위에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 4개의 구멍(42)이 형성되어 있다. 면판(40)에는 내측을 향하는 플랜지(40a)를 설치하고, 그 내측을 향하는 플랜지(40a)에 의해 필터재(34)의 철형부(35a)를 느슨하게 끼워맞추도록 설치되어 있다. 또, 면판(40)의 중심부의 표면측에 형성된 원통부(43)는, 상기 엔드 커버(16)의 대경 구멍(17b)에 대략 접촉형으로 삽입되어 있다. 그 대경 구멍(17b)에는 복수개의 환형 홈(17c)이 형성되어 있고, 이 환형 홈(17c)과 원통부(43)의 외주면에 의해 래비린스 시일(labyrinth seal)이 형성된다.

상기 회전식 필터(31)는, 모터 장치(23)에 의해 매분 500 ~ 1000회전으로 구동 회전되도록 설치되어 있다.

상기 흄 배출관(14)으로부터 분기된 분기관(14a)의 출구(14b)에는, 회전식 필터(31)로부터 제거되는 분진류의 일부를 회수하기 위한 회수 백(45)을 착탈 가능하게 설치한다. (15)는 분기관(14a)에 개재된 체크 밸브이다. (46)은 흄 배출관(14)에 장착 가능하게 설치된 상자형의 회수 탱크이다. 상기 포집 유닛(10)의 유출구(17a)에는, 흡인관(50)을 통하여 루트식 블로워(55)의 흡입 측을 접속한다.

(51)은 회전식 필터(31)를 세정하기 위한 에어 블로우 노즐이다. 에어 블로우 노즐(51)은 수개의 분출구(51b)가 회전식 필터(31)의 외주면을 향해 배치되어 있다. 에어 블로우 노즐(51)의 공기 도입구(51a)는, 공급관(52)을 통하여 상기 흡인관(50)에 접속되어 있다. (53)은 공급관(52)에 개재된 체크 밸브이다.

루트식 블로워(55)는, 정회전과 역회전 운전을 전환할 수 있는 3베인(vane) 방식을 이용한다. (56)은 루트식 블로워(55)의 배기 측에 연결된 배기 탱크이다. (57)은 배기 탱크(56)의 배기구이다.

이상에 의해, 제1 실시예에 관한 집진 장치(A)가 구성된다.

다음에, 제1 실시예에 관한 집진 장치(A)를 아크 용접 작업시에 발생하는 흄의 포집에 사용하는 경우에서의 작용에 대하여 설명한다.

(1) 가대(架臺)(a)에 탑재된 녹방지용 오일·도료가 도포된 용접 철재(b)에 아크 용접을 행하면, 100옹스트롬급의 흄 분진과 함께 점성을 가지는 흄이 발생한 다.

(2) 집진 장치(A)에서는, 루트식 블로워(55)의 정회전 운전에 의해 포집 유닛(10)과 흡입관(5) 내가 부압(負壓)으로 유지되고, 그 부압 작용에 의해 (1)에서 발생한 흄은 흡입 후드(6)로부터 주위의 공기와 함께 흡입관(5)을 통하여 포집 유닛(10)에 유입된다.

(3) 포집 유닛(10)에서는, 모터 장치(23)에 의해 회전식 필터(31)가 매분 500 ~ 1000 회전의 범위 내에서 회전 제어된다. 따라서, 케이스(11) 내에 흡인된 공기에 포함되는 점성을 가지는 흄은, 회전식 필터(31)의 원심력 작용에 의해 튀어 날아가 분리 제거된다.

(4) 회전식 필터(31)에 의해 분리 제거된 흄은, 케이스(11)의 아래쪽에 낙하하여 회수 탱크(46)에 모인다.

(5) 포집 유닛(10)에 의해 드라이화된 공기는, 흡인관(50), 루트식 블로워(55)를 통하여 배기 탱크(56)의 배기구(57)로부터 외부로 배출된다.

또, 루트식 블로워(55)의 운전을 정회전으로부터 역회전으로 전환함으로써, 상기 블로워(55)의 배기 측으로부터 에어가 흡인되어, 에어는 압력이 높아져 공급관(52)을 통하여 에어 블로우 노즐(51)에 도입된다. 그리고, 에어 블로우 노즐(51)의 송풍로로부터 분출되는 압력 에어에 의해 회전식 필터(31)가 세정되고, 그 필터(31)에 의해 제거된 흄은 하방의 흄 배출관(14)에 낙하하여 회수 백(45) 및 회수 탱크(46)에 저류된다. 그리고, 회전식 필터(31)의 세정 시에는, 상기 필터(31)의 회전수를 매분 100회 정도로 하는 것이 바람직하다.

제1 실시예에 관한 집진 장치(A)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 연마 가공기(d)로부터 발생하는 미분진·미스트의 포집에 적용할 수도 있다. 도면 중, (e)는 연마 가공기(d)의 회전 가능하게 설치된 원반형의 숫돌, (f)는 피가공물이다.

또, 제1 실시예에 관한 집진 장치(A)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 도로 청소차에 의한 노면의 청소시에 발생하는 카본·오일분·모래 먼지 등의 포집에 적용할 수도 있다. 도면 중, (h)는 도로 청소차(도시하지 않음)에 설치되는 회전 브러시이다.

상기 노면의 청소시에 다량의 모래 먼지 등이 혼입될 우려가 있는 경우에는, 이들이 상기 포집 유닛(10) 내에 빨려 들여가 회전식 필터(31)의 눈막힘이 생기므로, 집진 장치(A)의 흡입관(5)과 포집 유닛(10) 사이에, 도 7에 나타낸 분리 탱크(60)를 설치하는 것이 바람직하다.

분리 탱크(60)는, 탱크 본체(61)의 윗쪽의 개구부(61a)에 커버(62)를 착탈 가능하게 설치하고, 커버(62)는 탱크 본체(61)에 볼트(63)에 의해 고정되도록 설치되어 있다. 커버(62)의 중앙부에는, 저부를 향해 나팔 형상으로 넓어지도록 형성된 사이클론(65)과 상기 흡입관(5)에 접속되는 입구관(67)을 설치하고 있다. 사이클론(65)의 출구관(66)은, 포집 유닛(10)의 유입구(13)에 접속된다.

[실험 1]

본 발명의 제1 실시예에 관한 집진 장치(A)에 대하여, 녹방지용 오일이 도포된 용접 철재의 용접 작업시에 발생하는 점성을 가지는 흄(웨트 흄)의 포집 성능과 흡입 후드로부터 루트식 블로워의 흡입 포트의 사이에 있어서의 압력 손실에 대하 여, 하기 조건 하에서, 비교예 1 ~ 3도 포함하여 실험을 행하였다. 그 결과를 도 8, 도 9의 그래프에 나타낸다.

[본 발명]

포집 유닛

필터 : 필터 소재는 합성 부직포를 사용 메시 0.3㎛

직경 200mm×길이200mm

필터의 회전 속도: 1000rpm

모터 장치의 출력 : 0.4kw

루트식 블로워 : 구경 50mm×출력 1.5kw, 회전 속도 2500rpm

토출 공기량 1.5m³/분

웨트 흄 발생량 : 약 2Omg/m³

단, 본 발명의 집진 장치(A)에 대하여는, 웨트 흄으로 에어 블로우 노즐에 의해 세정 작업을 반복하여 행하였다.

본 발명의 실험의 결과를 도 8에 나타낸다. 200분 운전 후에서의 필터 압력손실에 대하여는, -17kPa이며, 2800분 운전 중에 큰 압력 변동이 없었다. 루트식 블로워의 배기 측에서 측정한 흄 농도에 대하여는, 0.02mg/m³ 이하로 추이(推移)하고, 양호한 포집 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.

비교예 1에 대하여는, 녹방지용 오일이 도포되어 있지 않은 용접 철재의 용접 작업시에 발생하는 드라이 흄에 대하여 실험했다. 필터의 세정은, 필터의 내부 로부터 에어 블로우를 행하였다.

비교예 1의 실험의 결과를 도 9에 나타낸다. 160분 운전 후에서의 필터 압력손실에 대하여는, -8.5kPa이며, 흄 농도에 대하여는, 0.025mg/m³였다.

비교예 2에 대하여는, 웨트 흄에 대하여 실험했다. 필터의 세정은, 필터의 내부로부터 에어 블로우를 행하였다.

웨트 흄 발생량 : 약 10mg/m³

비교예 2의 실험의 결과를 도 9에 나타낸다. 240분 운전 후에서의 필터 압력손실에 대하여는, -10.5kPa였다.

비교예 3에 대하여는, 웨트 흄에 대하여 실험했다. 필터의 세정은, 필터의 외부로부터 에어 블로우를 행하였다. 또, 필터재에 대하여는, 본 발명에서 사용하는 필터재(34)의 표 35의 철형부(35a)에 길이 30mm의 슬릿을 20mm의 간격을 두고 형성한 것을 사용하였다.

비교예 3의 실험의 결과를 도 9에 나타낸다. 470분 운전 후에서의 필터 압력손실에 대하여는, -11kPa였다. 상기 필터재의 슬릿에 의해 벽(35)의 미진동이 생기므로, 필터재의 눈막힘이 적어지는 것으로 생각된다.

[실시예 2]

제2 실시예에 관한 집진 장치(B)를 도 10에 나타낸다. 그 주요 구성에 대하여는, 전술한 제1 실시예에 관한 집진 장치(A)와 같은 구성을 채용하고 있다.

이 집진 장치(B)는, 소맥분 등의 미세한 분진, 플라스틱, 종이, 목재 등의 점성을 가지지 않는 경질 분진류를 주위의 공기와 함께 흡입관(105)의 선단에 설치된 흡입 후드(106)로부터 흡인하여 상기 분진류를 포집하는 포집 유닛(110)과, 그 포집 유닛(110)의 케이스(111) 내를 부압으로 하는 동시에 상기 유닛을 통과한 공기를 외부로 배출시키는 루트식 블로워(160)로 이루어지고, 이들이 캐스터(102)를 구비한 프레임(101)에 설치되어 있다. (107)은 흡입관(105)에 개재된 체크 밸브이다.

포집 유닛(110)의 케이스(111)는, 원통형 케이스 본체(112)와, 엔드 커버(115) 및 하우징(119)으로 구성되어 있다. 엔드 커버(1115)는, 체크 밸브(117)ㄹ를구비한 유출구(116)를 설치하고 있고, 케이스 본체(112)의 한쪽의 개구단(112a)에 장착되어 있다. 하우징(119)은, 케이스 본체(112)의 다른 쪽의 개구단(112b)에 장착되어 있다. 또, 케이스 본체(112)의 보디부에는, 상기 흡입관(105)을 접속하기 위한 유입구(113)와 흄 배출관(114)이 개재되어 있다.

상기 하우징(119)의 중심공에는, 케이스 본체(112) 측의 내측에 환형 시일(120)과 볼베어링(121)을 차례로 장착하고, 이들 환형 시일(120)과 볼베어링(121)에 후기하는 모터 장치(123)의 회전축(126)의 중간 부분이 삽입되어 있다.

모터 장치(123)의 케이싱(124)은, 하우징(119)의 소경 플랜지(119b)에 장착되어 있다. 이 모터 장치(123)의 회전축(126)은, 케이싱(124)에 내장된 볼베어링(125)과 상기 볼 베어링(121)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 선단부(126a)가 케이스(111) 내에 면하도록 배치되어 있다.

(131)은 회전축(126)에 착탈 가능하게 설치된 회전식 필터이다. 도 12에 나 타낸 바와 같이, 이 필터(131)는, 펀칭 메탈 등의 다공질 원통형 심재(132)의 외주에 내오일성 폴리프로필렌재 등을 사용한 결이 거친 연질 간섭재(133)를 피착하고, 또한 그 위에 원통형상의 필터재(134)를 장착하고, 이들 원통형 심재(132), 결이 거친 연질 간섭재(133) 및 필터재(134)의 양단을 면판(138, 140)에 의해 협지하여 회전축(126)에 고정하도록 설치되어 있다. 그리고, 그 필터재(134)를 회전축(126)에 고정하는 구조에 대하여는, 실시예 1에서 말한 내용과 마찬가지로 설명을 생략한다.

상기 필터재(134)는, 소맥분 등의 미세한 분진, 플라스틱, 종이, 목재 등의 점성을 가지지 않는 경질 분진류의 포집에 적합한 재료이며, 메시 0.3㎛~ 10㎛의 부직포에 의해 다수의 벽(35)이 지그재그형으로 연속하여 형성되어 있다. 필터재(134)의 크기는, 외경 200 ~ 500mm, 길이 200 ~ 500mm 정도이다.

상기 면판(140) 중심부의 표면측에 형성된 원통부(143)는, 상기 엔드 커버(115)의 대경 구멍(115a)에 대략 접촉형으로 삽입되어 있다. 대경 구멍(115a)에는 복수개의 환형 홈(115b)을 형성하고, 이 환형 홈(115b)과 원통부(143)의 외주면에 의해 래비린스 시일이 형성된다. (115c)는 대경 구멍(115a)에 형성된 압력 에어의 배기구이다.

상기 회전식 필터(131)는, 모터 장치(123)에 의해 매분 500~3600회전으로 구동 회전되도록 설치되어 있다.

상기 흄 배출관(114)에는, 회전식 필터(131)로부터 제거되는 분진류를 회수하기 위한 상자형의 회수 탱크(145)(또는 회수 백)를 착탈 가능하게 설치한다.

상기 포집 유닛(110)의 유출구(116)에는, 흡인관(150)을 통하여 루트식 블로워(160)의 흡입 측을 접속한다.

(151)은 회전식 필터(131)를 세정하기 위한 에어 블로우 노즐이다. 에어 블로우 노즐(151)은 수개의 분출구(152)를 회전식 필터(131)의 외주면을 향해 배치되어 있다. 에어 블로우 노즐(151)의 공기 도입구(151a)는, 공급관(153)을 통하여 흡인관(150)에 접속되어 있다. (154)는 공급관(153)에 개재된 체크 밸브이다.

(161)은 루트식 블로워(160)의 배기 측에 연결된 사이렌서이다. (162)는 사이렌서(161)의 배기구이다. 이 사이렌서(161)와 상기 배기구(115c) 사이에는, 체크 밸브(157)를 구비한 배기관(156)이 접속되어 있다.

이상에 의해, 제2 실시예에 관한 집진 장치(B)가 구성된다.

다음에, 제2 실시예에 관한 집진 장치(B)의 작용에 대하여 설명한다.

(1) 소맥분, 플라스틱, 종이, 목재 등이 가대(i) 상에서 가공 장치(j)에 의해 가공될 때, 점성을 가지지 않는 경질 분진류가 발생한다.

(2) 집진 장치(B)에서는, 루트식 블로워(160)의 정회전 운전에 의해 포집 유닛(110)과 흡입관(105) 내가 부압으로 유지되고, 그 부압작용에 의해 (1)에서 발생한 경질 분진류는 흡입 후드(106)로부터 주위의 공기와 함께 흡입관(105)을 통하여 포집 유닛(110)에 유입된다.

(3) 포집 유닛(110)에서는, 모터 장치(123)에 의해 회전식 필터(131)가 매분 500~3600회전의 범위 내에서 회전 제어된다. 따라서, 케이스(111) 내에 흡인된 공기에 포함되는 경질 분진류는, 회전식 필터(131)의 원심력 작용에 의해 튀어날아 분리 제거된다.

(4) 회전식 필터(131)에 의해 분리 제거된 경질 분진류는, 케이스(111)의 아래쪽으로 낙하하여 회수 탱크(145)에 모인다.

(5) 포집 유닛(110)에 의해 정화된 공기는, 흡인관(150), 루트식 블로워(160)를 통하여 사이렌서(161)의 배기구(162)로부터 외부로 배출된다.

그리고, 회전식 필터(131)의 세정 시의 작용에 대하여는, 실시예 1에서 설명한 내용과 같으므로 설명을 생략한다.

[실험 2]

본 발명의 제2 실시예에 관한 집진 장치(B)에 대하여, 용기에 수용한 소맥분을 공장에서 사용되고 있는 압력 에어로 감아올려 분진으로 판단한 가루의 포집 성능과 흡입 후드로부터 루트식 블로워의 흡입구의 사이에 있어서의 압력 손실(압력손실)에 대하여,하기 조건 하에서 실험을 행하였다. 그 결과를 도 14의 그래프에 나타낸다.

[집진 장치 B]

포집 유닛

필터 : 메시 0.3㎛, 3㎛, 10㎛의 3종류에 대하여 실험

직경 200mm×길이 200mm×표면적 1.2m²

회전수 : 흡인시 1500rpm, 세정 시 150rpm

모터 장치의 출력 : 0.4 kw

루트식 블로워 : 구경 50mm×1.5kw

회전수 : 흡인 시 3000rpm, 세정 시 1800rpm

토출 공기량 : 흡인 시 2.2m³/분, 세정 시 1.0m³/분

압력 : 흡인 시 -110kPa, 세정 시 +30kPa

[실험장치]

용기에 수용한 약 2.5kg의 소맥분을 공장에서 사용되고 있는 압력 에어로 감아올려 분진으로 판단한 가루를 본 발명의 집진 장치(B)에 의해 포집하도록 구성하였다(도 13).

용기 : 크기 1×0.65×0.52m, 용량 330리터

압력 에어 : 200NL/분, 0.5MPa

단, 메시 0.3㎛의 필터에 대하여는, 에어 블로우 노즐에 의한 세정 작업을 90분 경과시와 180분 경과시에 실시하였다.

본 발명의 실험의 결과를 도 14에 나타낸다. 180분 운전 후에서의 필터 압력손실에 대하여는, 메시 0.3㎛ 및 3㎛의 경우에 약 -18kPa, 메시 10㎛의 경우에 -7kPa이며, 큰 압력 변동은 볼 수 없었다. 루트식 블로워의 배기 측에서 측정한 흄 농도에 대하여는, 메시 0.3㎛ 및 3㎛의 경우에 0.02mg/m³로 추이하고, 메시 10㎛의 경우에 O.O6mg/m³였다. 이 실험에 의하면, 메시 3㎛의 필터가 양호한 성적을 나타냈다.

또, 입경 1㎛정도의 미세 분진으로부터 10O㎛정도의 분진의 포집에 대하여 는, 메시 0.3~ 3㎛의 필터가 적합한 것을 확인하였다. 플라스틱, 목재를 가공할 때 발생하는 분진에 대하여는, 메시 3 ~ 3㎛의 필터가 적합한 것도 확인하였다.

Claims

용접에 의해 발생하는 흄(fume), 미스트(mist)·분진류(粉塵類)를 주위의 공기와 함께 흡입관으로부터 흡인하여 상기 미스트·분진류를 포집(捕集)하는 포집 유닛과, 상기 포집 유닛의 케이스 내를 부압(負壓)으로 하고, 상기 유닛을 통과한 공기를 외부로 배출시키는 루트식 블로워(roots blower)로 구성된 집진(集塵) 장치에 있어서,

상기 포집 유닛에 대하여는, 상기 케이스의 하우징에 회전 가능하게 설치되어 상기 케이스 내에 면하도록 배치된 회전축의 선단부에 메시 0.3㎛~ 1㎛의 부직포에 의해 다수의 벽이 지그재그형으로 연속하여 형성된 필터재가 다공질 원통형 심재(心材)의 외주에 장착된 회전식 필터를 장착하고, 상기 회전식 필터를 모터 장치에 의해 소정의 회전 속도로 회전 가능하게 설치하고, 상기 루트식 블로워의 역회전 운전에 의해 발생하는 압력 에어를 상기 회전식 필터의 외주면으로 분출함으로써 상기 필터를 세정하는 에어 블로우 노즐을 설치하고, 상기 에어 블로우 노즐에 의한 세정 시에 상기 회전식 필터로부터 제거되는 분진류를 수용하는 회수 백(bag)을 상기 케이스의 하부에 착탈 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 집진 장치.
제1항에 있어서,

상기 케이스의 하부에 회수 탱크를 장착 가능하게 설치한 것을 특징으로 하 는 집진 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 흡입관과 상기 포집 유닛 사이에 저부를 향해 나팔 형상으로 넓어지도록 형성된 사이클론을 내장한 분리 탱크를 설치한 것을 특징으로 하는 집진 장치.
점성을 가지지 않는 경질(輕質) 분진류를 주위의 공기와 함께 흡입관으로부터 흡인하여 상기 분진류를 포집하는 포집 유닛과, 상기 포집 유닛의 케이스 내를 부압으로 하고, 상기 유닛을 통과한 공기를 외부로 배출시키는 루트식 블로워로 구성된 집진 장치에 있어서,

상기 포집 유닛에 대하여는, 상기 케이스의 하우징에 회전 가능하게 설치되어 상기 케이스 내에 면하도록 배치된 회전축의 선단부에 메시 0.3㎛~ 10㎛의 부직포에 의해 다수의 벽이 지그재그형으로 연속하여 형성된 필터재가 다공질 원통형 심재의 외주에 장착된 회전식 필터를 장착하고, 상기 회전식 필터를 모터 장치에 의해 소정의 회전 속도로 회전 가능하게 설치하고, 상기 루트식 블로워의 역회전 운전에 의해 발생하는 압력 에어를 상기 회전식 필터의 외주면에 분출함으로써 상기 필터를 세정하는 에어 블로우 노즐을 설치하고, 상기 에어 블로우 노즐에 의한 세정 시에 상기 회전식 필터를 통과한 공기가 사이렌서를 통하여 외부로 배출되고, 상기 필터로부터 제거되는 경질 분진류를 수용하는 회수 탱크 또는 회수 백을 상기 케이스의 하부에 착탈 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 집진 장치.
제4항에 있어서,

상기 경질 분진류는 식품 재료의 미세한 분진, 플라스틱, 종이, 목재를 가공할 때 발생하는 분진인 것을 특징으로 하는 집진 장치.