KR20160045958A - 분진 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분진 여과장치에 관한 것으로, 특히 도장 공정 중에 발생되는 도료 분진과 같이 점착성이 큰 분진을 효과적으로 여과 처리하기 위한 장치에 관한 것으로, 하우징(100)과; 상기 하우징(100) 내에서 유체 흐름 방향에 대해 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부 사이에 간극이 형성되어 제1단위셀(UC1)을 구성하며, 상기 제1단위셀(UC1)의 후단에서 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부가 접하게 형성되어 제2단위셀(UC2)을 구성하여 제1단위셀(UC1)과 제2단위셀(UC2)이 유체 흐름 방향에 대해 수직 방향으로 복수 개로 구성되는 여과부(200);를 포함한다.

Description

분진 여과장치{Dust filtering apparatus}

본 발명은 분진 여과장치에 관한 것으로, 특히 도장 공정 중에 발생되는 분진을 효과적으로 여과 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 산업의 고도화 및 자동차, 각종 도장물질의 사용 증가로 인해 배출 오염원의 구조가 변하고 있으며, 이에 따라 대기오염 물질의 종류도 다양해지고 있다.

특히 도장 공정 중에는 다량의 분진과 휘발성유기화합물과 같은 유해물질이 비산되어 작업자의 건강을 위협하게 되며, 또한 유해물질이 대기 중으로 배출되면 심각한 환경 오염을 일으키게 된다.

특히 자동차, 선박, 이송장비 등의 도장 공정 중에 많은 오염물질이 발생되고 있으며, 이러한 오염물질의 대부분은 아래와 같은 가연성 휘발성유기화합물이다. 한편 아래의 비휘발성 물질의 상당한 부분은 도색과정 중에 점성이 강한 입자상 물질로 부유하게 된다.

[표 1] 일반 자동차 도색용 페인트 도료의 구성

[표 2]일반 선박 도색용 페인트 도료의 구성

이와 같이 도장 공정 중에 발생되는 분진과 유해물질을 제거하기 위한 다양한 기술이 제안되고 있다.

종래의 여과장치는 도장용 부스를 통해 유입되는 분진을 필터, 활성탄 흡착탑 또는 습식 집진설비를 통과시켜 집진이 이루어져 정화된 공기를 외부로 배출하고 있다.

앞서 설명한 것과 같이 페인트 도료에서 발생되는 분진은 점착성이 크기 때문에 분진의 대부분이 필터에 흡착이 이루어져 필터의 빈번하게 교체해주어야 하는 유지, 관리에 어려움이 있다.

공개실용신안공보 제20-2010-0011217호(공개일자: 2010.11.17) 등록실용신안공보 제20-0313000호(공고일자: 2003.05.16)

본 발명은 이러한 종래기술을 개선하고자 하는 것으로, 도장 공정 중에 발생되는 분진, 특히 점착성이 큰 분진을 효과적으로 처리할 수 있는 분진 여과장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분진 여과장치는, 하우징과; 상기 하우징 내에서 유체 흐름 방향에 대해 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부 사이에 간극이 형성되어 제1단위셀을 구성하며, 상기 제1단위셀의 후단에서 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부가 접하게 형성되어 제2단위셀을 구성하여 제1단위셀과 제2단위셀이 유체 흐름 방향에 대해 수직 방향으로 복수 개로 구성되는 여과부;를 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 제1단위셀 및 제2단위셀은 두 개의 격판이 유체 흐름 방향에 대해 좌우 대칭되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 제1단위셀을 구성하는 두 격판의 후측 선단부는 상기 제2단위셀을 구성하는 두 격판 사이의 전단부 내측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 제1단위셀을 구성하는 두 격판의 사잇각은 상기 제2단위셀을 구성하는 두 격판의 사잇각 보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

다음으로 본 발명의 분진 여과장치는, 하우징과; 상기 하우징 내에서 유체 흐름 방향에 대해 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되어 일측 선단 사이에 간극이 형성된 제1단위셀을 포함하는 여과부와; 상기 여과부를 구성하는 격판 표면과 접하여 상하 이동 가능한 스크러빙부와; 상기 스크러빙부를 상하 구동하게 되는 구동부;를 포함하며, 바람직하게는, 상기 여과부는 상기 제1단위셀의 후단에서 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부가 접하여 형성되는 제2단위셀을 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 하우징은 여과부 하부에 배치되어 경사를 갖도록 마련되는 집진플레이트를 더 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 하우징 내부의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단을 더 포함한다.

본 발명에 따른 분진 여과장치는, 유체 흐름 방향에 대해 두 개의 격판에 의해 구성되는 하나의 단위셀 또는 두 개의 단위셀의 조합을 갖는 여과부를 포함하여 점착성이 큰 분진의 효과적인 여과 처리가 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 분진 여과장치는, 여과부의 격판에 부착된 분진을 물리적으로 직접 제거할 수 있는 스크러빙부를 더 포함하여 여과부를 분진 제거 성능을 항시 일정하게 유지, 관리할 수 있으며, 특히 여과 처리 작업 중에도 여과부에 부착된 분진 제거가 가능하여 작업 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 분진 여과장치의 전체 구성을 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 분진 여과장치의 평면 구성도,
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 분진 여과장치에서 여과부의 평면 구성도이며, (b)는 여과부의 단위셀 평면 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 분진 여과장치에서 스크러빙부의 평면 구성도,
도 5는 도 2의 A-A 선의 단면 구성도.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에"또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 분진 여과장치의 전체 구성을 보여주는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 분진 여과장치의 평면 구성도로써, 이해를 돕기 위하여 하우징의 상부 면은 도시되어 있지 않다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 분진 여과장치는, 하우징(100)과, 두 개의 격판이 하나의 단위셀을 구성하여 복수의 단위셀로 이루어진 여과부(200)를 포함하며, 바람직하게는, 여과부(200)를 구성하는 격판 표면과 접하여 상하 이동 가능한 스크러빙부(300)를 포함한다.

하우징(100)은 바닥플레이트(111), 바닥플레이트(111)의 좌우 측면을 형성하는 측벽플레이트(112) 및 상부플레이트(미도시)를 포함하며, 오염된 유체는 여과부(200)를 거쳐 정화가 이루어져 배출된다.

여과부(200)는 하우징(100) 내에서 유체 흐름 방향에 대해 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되어 일측 선단 사이에 간극이 형성되어 배출단을 갖는 제1단위셀을 포함한다.

바람직하게는, 여과부(200)는 제1단위셀의 후단에서 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되, 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부가 접하게 형성되는 제2단위셀을 더 포함한다.

도 3의 (a)는 본 발명에 따른 분진 여과장치에서 여과부의 평면 구성도이며, (b)는 여과부를 구성하는 단위셀의 평면 구성도이다.

구체적으로 도 3을 참고하면, 여과부(200)는 제1단위셀(UC1)이 유체 흐름 방향에 대해 수직 방향으로 복수 개가 나란하게 구비되며, 각 제1단위셀(UC1)에 대응되어 후단에 제2단위셀(UC2)이 나란하게 복수 개가 구비된다.

제1단위셀(UC1)은 제1격판(211)과 제2격판(212)이 유체 흐름 방향에 대해 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되며, 수렴하게 되는 두 격판(211)(212) 후단 사이의 간극에 의해 형성된 제1배출구(210a)를 갖는다.

바람직하게는, 제1단위셀(UC1)을 구성하는 제1격판(211)과 제2격판(212)은 유체 흐름 방향에 대해 좌우 대칭된다.

제2단위셀(UC2)은 제3격판(221)과 제4격판(222)이 유체 흐름 방향에 대해 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되며, 수렴하게 되는 두 격판(221)(222)의 후측 선단부는 접하여 일체로 구성된다.

바람직하게는, 제2단위셀(UC2)을 구성하는 제3격판(221)과 제4격판(222)은 유체 흐름 방향에 대해 좌우 대칭된다.

바람직하게는, 제1격판(211)과 제2격판(212)의 후측 선단에 형성된 제1배출구(210a)는 제3격판(221)과 제4격판(222) 사이의 전단부 내측에 위치하게 되며, 따라서 제1배출구(210a)의 양측으로 제1격판(221)과 제3격판(221) 사이에는 이격된 제2배출구(210b)가 형성되며, 동일하게 제2격판(212)과 제4격판(222) 사이에도 제2배출구(210b)가 마련된다.

한편, 제1단위셀(UC1)을 구성하는 제1격판(211)과 제2격판(212) 사이의 사잇각(θ1)은 제2단위셀(UC2)을 구성하는 제3격판(221)과 제4격판(222) 사이의 사잇각(θ2) 보다 크다.

이러한 제1단위셀(UC1)과 제2단위셀(UC2)은 다수의 격판에 의해 구성될 수 있으며, 내식성이 우수한 스테인레스 강판이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 구성됨에 따라서 점착성이 큰 도료 분진은 제1단위셀(UC1)을 경유하면서 관성력에 의해 제1격판(211)과 제2격판(212)의 표면에 부착되고 일부는 폭이 좁은 제1배출구(210a)를 통과하게 되며, 그 일부는 제2단위셀(UC2)을 경유하면서 제3격판(221)과 제4격판(222)의 표면에 부착되어 점착성이 큰 도료 분진의 집진이 이루어진 후에 분진의 여과가 이루어진 유체는 제2배출구(210b)를 통해 배출된다.

본 실시예에서는 제1단위셀(UC1)과 제2단위셀(UC2)이 2열(200a)(200b)로 배치되는 것을 보여주고 있으나, 이는 설비의 처리용량에 따라서 하나의 열만으로 구성될 수 있으며, 또는 2열 이상일 수 있을 것이다.

다시 도 1 및 도 2를 참고하면, 스크러빙부(300)는 여과부(200)를 구성하는 격판 표면과 접하여 상하 이동 가능하게 마련되어, 격판 표면에 부착된 분진의 제거가 이루어질 수 있다.

구체적으로, 스크러빙부(300)는 다수의 격판과 직교하여 접하게 되는 블레이드(310)와, 블레이드(310)를 고정하게 되는 고정바(320)를 포함한다. 블레이드(310)는 전기 절연성의 플라스틱 재질이 사용됨이 바람직하며, 금속 소재의 격판과 마찰 시에 스파크가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

고정바(320)의 승강을 위하여 구동부(400)가 마련되며, 예를 들어 이러한 구동부(400)는 랙기어와 피니언기어를 매개로 하여 전동모터에 의해 고정바(320)의 승강 조작이 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

하우징(100)에는 고정바(320)의 승강을 안내하기 위한 가이드레일(112a)이 측벽플레이트(112)에 마련될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 분진 여과장치에서 스크러빙부의 평면 구성도이다.

도 4에 예시된 것과 같이, 블레이드(310)는 여과부의 제1단위셀을 구성하는 두 격판과 접하게 되는 제1블레이드(311)와, 제2단위셀을 구성하는 두 격판과 접하게 되는 제2블레이드(312)를 포함하며, 제1블레이드(311)와 제2블레이드(312)는 목부(313)에 의해 일체로 연결될 수 있으며, 이때 목부(313)의 폭은 제1배출구(210a)(도 3 참고)의 폭보다는 작다.

이러한 블레이드(310)는 단위셀과 동일한 형태를 갖게 마련되어 고정바(320)에 의해 일체로 고정되어 구동부(400)에 의해 상하 구동이 이루어진다.

이와 같이 구성된 스크러빙부(300)는 여과부(200)의 격판과 접하게 구비되어 상하 이동에 의해 격판에 부착된 분진을 제거하게 된다.

바람직하게는, 구동부(400)는 타이머회로가 부가되어 일정 시간 마다 자동으로 스크러빙부(300)의 구동이 이루어질 수 있으며, 특히 여과부(200)에서의 여과 작업과 상관없이 스크러빙부(300)의 구동이 가능하여 분진의 여과 처리 과정 중에도 여과부의 격판에 부착된 분진 제거가 이루어질 수 있으며, 여과부의 분진 제거를 위하여 여과 처리 작업을 중단할 필요가 없다.

도 5는 도 2의 A-A 선의 단면 구성도로써, 하우징(100) 내부에는 일측으로 경사를 갖는 집진플레이트(113)가 여과부(200) 하단을 따라서 설치될 수 있으며, 집진플레이트(113) 하단은 분진 배출덕트(114)가 구비된다. 따라서 스크러빙부(300)의 상하 이동에 의해 여과부(200)의 격판에 부착된 분진들이 제거되면, 분진들은 집진플레이트(113)를 따라서 모이게 되어 분진 배출덕트(114)를 통해 배출된다.

한편, 도시되지 않았으나, 격판에 부착된 점착성이 큰 분진을 보다 효과적으로 제거하기 위하여 하우징 내부의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단이 더 포함될 수 있으며, 이러한 온도조절수단은 하우징의 입구 측에 마련되어 온풍 또는 열풍을 공급할 수 있는 온풍기이거나 하우징의 외부에 배치된 열선에 의해 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 발명의 분진 여과장치는 단독으로 사용되어 점착성이 큰 분진을 효과적으로 제거할 수 있으며, 처리 대상 분진에 따라서는 주지의 전기집진기, 활성탄 흡착탑, 또는 습식 집진설비 등과 조합되어 사용이 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100 : 하우징 200 : 여과부
300 : 스크러빙부 400 : 구동부

Claims (8)

1. 하우징과;
   상기 하우징 내에서 유체 흐름 방향에 대해 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부 사이에 간극이 형성되어 제1단위셀을 구성하며, 상기 제1단위셀의 후단에서 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부가 접하게 형성되어 제2단위셀을 구성하여 제1단위셀과 제2단위셀이 유체 흐름 방향에 대해 수직 방향으로 복수 개로 구성되는 여과부;를 포함하는 분진 여과장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1단위셀 및 제2단위셀은 두 개의 격판이 유체 흐름 방향에 대해 좌우 대칭되는 것을 특징으로 하는 분진 여과장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1단위셀을 구성하는 두 격판의 후측 선단부는 상기 제2단위셀을 구성하는 두 격판 사이의 전단부 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 분진 여과장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1단위셀을 구성하는 두 격판의 사잇각은 상기 제2단위셀을 구성하는 두 격판의 사잇각 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 분진 여과장치.
5. 하우징과;
   상기 하우징 내에서 유체 흐름 방향에 대해 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되어 일측 선단 사이에 간극이 형성된 제1단위셀을 포함하는 여과부와;
   상기 여과부를 구성하는 격판 표면과 접하여 상하 이동 가능한 스크러빙부와;
   상기 스크러빙부를 상하 구동하게 되는 구동부;를 포함하는 분진 여과장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 여과부는 상기 제1단위셀의 후단에서 두 개의 격판이 서로 경사를 갖고 대면하도록 배치되되 수렴하게 되는 두 격판의 후측 선단부가 접하여 형성되는 제2단위셀을 포함하는 분진 여과장치.
7. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 하우징은 여과부 하부에 배치되어 경사를 갖도록 마련되는 집진플레이트를 더 포함하는 분진 여과장치.
8. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 하우징 내부의 온도를 조절하기 위한 온도조절수단을 더 포함하는 분진 여과장치.

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