KR20180133133A

KR20180133133A - 유해성분 제거장치

Info

Publication number: KR20180133133A
Application number: KR1020170069696A
Authority: KR
Inventors: 강성균
Original assignee: 강성균
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2017-06-05
Publication date: 2018-12-13
Also published as: KR101996379B1

Abstract

본 발명은 도장부스 배기구 후단에 플라즈마 발생장치를 구비시켜 플라즈마를 이용하여 도장부스 내의 유해성분을 제거하고 유해성분이 제거된 가스성분만 배기구를 통해 배출되도록 하는 유해성분 제거장치에 관한 것으로, 도장부스의 유해성분 제거장치에 있어서, 도장부스 내의 배기덕트(300) 후단에 마련되어, 도장부스 내에서 도장이 이루어지는 동안 플라즈마를 발생시켜 유해가스를 제거하는 플라즈마 발생장치(500); 외부로부터 가해지는 물리적인 힘에 의해 작동되어, 플라즈마 발생장치(500)로 작동제어신호를 출력하고, 플라즈마 발생장치(500)로 전원이 공급되도록 전원공급 제어신호를 출력하는 컨트롤장치(600); 및 전원공급 제어신호에 응하여 플라즈마 발생장치(500)로 전원을 공급하는 전원공급장치(700)를 포함한다. 이에 따라 도장부스 내에 설치시 큰 어려움 없이 설치할 수 있을 뿐만 아니라 유해성분을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

유해성분 제거장치{Harmful component removing apparatus}

본 발명은 유해성분 제거장치에 관한 것으로, 특히 도장부스 배기구 후단에 플라즈마 발생장치를 구비시켜 플라즈마를 이용하여 도장부스 내의 유해성분을 제거하고 유해성분이 제거된 가스성분만 배기구를 통해 배출되도록 하는 유해성분 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 도장부스에서 배출되는 입자상, 가스상 물질 제거기술은 정부의 주도하에 다양한 지원 사업이 추진되어 왔으며, 근래 한국 산업의 중심에 서 있는 자동차 제조 현장의 경우 도장과정 및 건조과정에서 다량의 대기 오염원이 발생하므로 여러 가지 방법이 도입되고 있다.

특히 국내 자동차 부분도장 시설 중 총 부피가 5m³이하, 동력 3마력 이하는 대기배출방지시설 신고대상에서 제외되고 있는데, 이 때문에 도장시설의 대기오염도가 심각한 수준에 있다.

구체적으로 현재까지는 도장시설 용적 5m³이하 또는 동력 3마력 이하의 소형 도장시설에 적용되고 있는 필터를 이용한 오염물질 제거장치는 대부분 도장시설 외부에 간이식 저감장치를 설치하여 사용하고 있으나, 필터의 처리 용량이 소용량이어서 저감장치의 성능 저하가 급격하여 오염물질 제거 기능이 상실된 상태에서 운용되고 있는 실정이다.

즉, 종래 사용되는 1회용 사각형 필터(규격 410mm x 510mm ∼ 510mm x 1,270mm)는 그 사용수명이 매우 짧아 잦은 교체 필요하며, 1회용 사각형 중성능 필터의 사용으로 입자상 물질의 포집량이 한계가 있어 교체주기가 극히 짧고, 대부분의 도장부스 작업장에서는 비용절감을 위해 필터 교체를 하지 않는 등 관리가 잘 이루어 지지 않고 있는 실정이다.

더욱이 종래 사각형 필터는 점착성이 있는 페인트 입자가 필터에 붙게 되고 쌓이다 보면 그 처리 능력을 벗어나 포집 되지 못한 나머지 점착성 페인트 입자 대부분이 전단의 활성탄 흡착 탑으로 유입 후 활성탄 입자의 표면에 부착되어 활성탄이 휘발성 유기화합물과 같은 가스상 오염물질을 제거하지 못하게 된다는 구조적 문제점이 있다.

도장 작업시 배출되는 오염물질 제거관련 국내 관련 선행특허로는, 한국 등록특허공보 제10-0837701호의 "환경 설비 일체형 도장장치", 한국 등록특허공보 제10-2012-0108283호의 "자동차용 도장 시스템의 악취 저감 장치"등이 있다.

한국 등록특허공보 제10-0837701호의 "환경 설비 일체형 도장장치"는 철, 비철 전부에 사용할 수 있는 환경설비 일체형 도장장치에 관한 것으로, 도장부스 상부 있는 도장부스 측부에 환경설비물을 일체형으로 설치하여 공간점유를 최소화하고, 도장작업시에 발생되는 각종 가스 및 분진이 포함된 배출공기를 4차 여과하여 배출공기 중의 환경오염물질(유해물질)을 거의 전부 제거할 수 있도록 한 것이다.

한국 등록특허공보 제10-2012-0108283호의 "자동차용 도장 시스템의 악취 저감 장치"는 도장부스에서 오버스프레이된 페인트 미스트에 함유된 VOCs를 함유한 순환수조의 순환수와 침전된 페인트 슬러지 내 염기성 미생물을 살균할 수 있는 산화수를 생성하는 제 2 산화수 발생장치에 관한 것으로 이 기술은 산화수를 도장부스 및 순환수조에 공급하기 위한 각각의 이송펌프를 포함하여 구성된다.

하지만, 상기 선행특허들은 VOCs와 온실가스를 축소하는 효과는 있지만 도장부스 등에서 발생하는 입자상 물질은 제거하지 못한다는 구조적 단점이 있다.

[특허문헌 0001] 한국 등록특허공보 제10-0723871호(2007. 05. 25.) [특허문헌 0002] 한국 등록특허공보 제10-06303810호(2006. 07. 14.) [특허문헌 0003] 한국 공개특허공보 제10-2004-0096824호(2004. 11. 17) [특허문헌 0004] 한국 등록실용신안공보 제20-0255633호(2001. 11. 15.)

이와 같은 종래기술의 번거로움을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 도장부스 배기구 후단에 플라즈마 발생장치를 구비시켜 플라즈마를 이용하여 도장부스 내의 유해성분을 제거하고 유해성분이 제거된 가스성분만 배기구를 통해 배출되도록 하는 유해성분 제거장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 플라즈마 발생수단이 회전하면서 플라즈마를 발생시키도록 하는 유해성분 제거장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 플라즈마 발생수단에 불꽃차폐수단을 구비시켜 플라즈마 발생시 생성되는 불꽃을 외부환경으로부터 분리시키는 유해성분 제거장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 작업자로 하여금 플라즈마 발생조건을 입력할 수 있도록 인터페이스 화면을 제공하는 유해성분 제거장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유해성분 제거장치는, 도장부스의 유해성분 제거장치에 있어서, 도장부스 내의 배기덕트(300) 후단에 마련되어, 도장부스 내에서 도장이 이루어지는 동안 플라즈마를 발생시켜 유해가스를 제거하는 플라즈마 발생장치(500); 외부로부터 가해지는 물리적인 힘에 의해 작동되어, 플라즈마 발생장치(500)로 작동제어신호를 출력하고, 플라즈마 발생장치(500)로 전원이 공급되도록 전원공급 제어신호를 출력하는 컨트롤장치(600); 및 전원공급 제어신호에 응하여 플라즈마 발생장치(500)로 전원을 공급하는 전원공급장치(700)를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 플라즈마 발생장치(500)는, 컨트롤장치(600)의 작동제어신호에 응하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단(510)와, 컨트롤장치(600)의 회전제어신호에 응하여 플라즈마 발생수단(510)를 회전 구동시키는 회전구동수단(520)으로 이루어지며, 컨트롤장치(600)는, 회전구동수단(520)으로 회전제어신호를 출력할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 플라즈마 발생장치(500)는, 플라즈마 발생수단(510) 전단에 설치되며, 플라즈마 발생시 발생되는 불꽃을 외부환경으로부터 분리시키는 불꽃 차폐수단(530)을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 컨트롤장치(600)는, 플라즈마 작동조건정보들을 저장하고 있는 저장수단(610)과, 외부로부터 가해지는 물리적인 힘에 의해 작동신호를 출력하는 작동개시수단(620)과, 작동신호에 응하여 저장부(610)에 저장된 플라즈마 작동조건정보들을 읽어들여, 작동제어신호를 생성시켜 플라즈마 발생장치로 출력하는 컨트롤러(630)로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 컨트롤러(630)는, 플라즈마 발생조건들을 입력시켜 저장부(610)에 저장시킬 수 있도록 하는 사용자 인터페이스 화면을 제공하며, 컨트롤러(630)에 의해 제공되는 사용자 인터페이스화면을 출력하여 외부로 노출시키는 표시부(640)를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 도장부스 배기구 후단에 플라즈마 발생장치를 구비시켜 플라즈마를 이용하여 도장부스 내의 유해성분을 제거하고 유해성분이 제거된 가스성분만 배기구를 통해 배출되도록 함으로써, 도장부스 내에 설치시 큰 어려움 없이 설치할 수 있을 뿐만 아니라 유해성분을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 플라즈마 발생수단이 회전되면서 플라즈마를 발생시킴으로써, 더 넓은 범위에서 유해성분을 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 플라즈마 발생수단에 불꽃차폐수단을 구비시켜 플라즈마 발생시 생성되는 불꽃을 외부환경으로부터 분리시킴으로써, 불꽃으로 인한 폭발 등 위험요소를 미연에 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 작업자로 하여금 플라즈마 발생조건을 입력할 수 있도록 인터페이스 화면을 제공해줌으로써, 작업자로 하여금 플라즈마 발생조건을 용이하게 입력하거나, 수정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 유해성분 제거장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 적용된 플라즈마 발생장치의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 적용된 컨트롤 장치의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 유해성분 제거장치의 운용방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 유해성분 제거장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1에 적용된 플라즈마 발생장치의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 1에 적용된 컨트롤 장치의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 도장부스의 유해성분 제거장치는 도장용 장치(100), 도장부스 대상체(200), 배기덕트(300), 송풍팬(400), 플라즈마 발생장치(500), 전원공급장치(600), 컨트롤 장치(700), 감지센서(800)로 이루어진다.

이중 특히 플라즈마 발생장치(500)는 도장부스 내의 배기구 후단에 마련되어, 도장부스 내에서 도장이 이루어지는 동안 플라즈마를 발생시켜 유해성분을 제거한다. 좀 더 구체적으로 언급하면, 도장부스 하부에 배기구가 마련되어 있으며, 배기구에는 배기덕트(300)가 연결되어 있다. 이에, 도장부스 내에서 도장이 이루어지는 경우 송풍팬(400)을 회전시키고, 송풍팬(400)에 의해 도장부스 내의 유해성분이 배기덕트(300)를 통해 플라즈마 발생장치(500)로 유입되고, 유해성분은 플라즈마 발생장치(500)에서 발생되고 있는 플라즈마에 의해 제거되고, 정화된 공기만이 배기덕트를 통해 공기 중으로 배출된다.

플라즈마 발생장치(500)는 컨트롤장치(600)의 작동제어신호에 응하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단(510)와, 컨트롤장치(600)의 회전제어신호에 응하여 플라즈마 발생수단(510)를 회전 구동시키는 회전구동수단(520)와, 플라즈마 발생장치(500)는, 플라즈마 발생수단(510) 전단에 설치되며, 플라즈마 발생시 발생되는 불꽃을 외부환경으로부터 분리시키는 불꽃 차폐수단(530)으로 이루어진다. 이때 컨트롤장치(600)는 외부로부터 가해지는 물리적인 힘에 의해 작동되어, 플라즈마 발생장치(500)로 작동제어신호를 출력하고, 플라즈마 발생장치(500)로 전원이 공급되도록 전원공급 제어신호를 출력한다.

플라즈마 발생수단(510)을 회전시키는 회전구동수단(520)은 컨트롤 장치(600)의 회전제어신호에 응하여 플라즈마 발생수단(510)을 360도 회전시키게 되며, 이때 플라즈마 발생수단(510)에 연결된 각종 케이블이 엉키지 않도록 엉킴 방지수단이 구비되어 있다.

컨트롤장치(600)는 플라즈마 작동조건정보들을 저장하고 있는 저장수단(610)과, 외부로부터 가해지는 물리적인 힘에 의해 작동신호를 출력하는 작동개시수단(620)과, 작동신호에 응하여 저장부(610)에 저장된 플라즈마 작동조건정보들을 읽어들여, 작동제어신호를 생성시켜 플라즈마 발생장치로 출력하는 컨트롤러(630)와, 컨트롤러(630)는 플라즈마 발생조건들을 입력시켜 저장부(610)에 저장시킬 수 있도록 하는 사용자 인터페이스 화면을 제공하며, 컨트롤러(630)에 의해 제공되는 사용자 인터페이스화면을 출력하여 외부로 노출시키는 표시부(640)로 이루어진다.

전원공급장치(700)는 전원공급 제어신호에 응하여 플라즈마 발생장치(500)로 전원을 공급한다.

감지센서(800)는 도장부스 내에 존재하는 유해성분을 감지하고, 그 유해성분 감지량을 컨트롤 장치(600)로 출력한다. 그러면 컨트롤 장치(600)는 유해성분 감지량을 기반으로 플라즈마 발생장치(500)의 작동상태를 제어하기 위한 작동제어신호를 생성시켜 플라즈마 발생장치(500)로 출력한다.

또한, 컨트롤 장치(600)는 도장부스 내의 유해성분 제거 프로세스를 수행하면서 생성되는 유해성분 제거정보들을 수집하여 저장수단(610)에 저장시켜 관리하는 한편 통신부(미도시)를 통해 미리 등록되어 있는 관리자의 휴대폰 단말기로 전송하여, 관리자가 알 수 있도록 한다. 이때 관리자의 휴대폰 단말기에는 도장부스 관리 어플리케이션이 탑재되어 있으며, 도장부스 관리 어플리케이션은 도장부스 내의 유해성분 제거장치와 상호 통신을 통해 유해성분 제거상태를 확인하거나, 유해성분 제거장치의 작동상태를 원격 제어할 수 있도록 지원한다.

상기와 같이 유해성분 제거장치의 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 유해성분 제거장치의 운용방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 컨트롤장치(600)의 컨트롤러(630)는 작동개시수단(620)으로부터 작동개시신호가 입력되는지를 판단(S110)하고, 판단 결과 작동개시신호가 입력되면 컨트롤러(630)는 플라즈마 발생수단(500)으로 구동전원이 공급되도록 하여 플라즈마 발생수단(500)이 대기상태를 유지하도록 제어하는 한편, 표시부(640)를 통해 플라즈마 발생조건들이 표시된 사용자 인터페이스 화면을 출력한다(S120).

컨트롤러(630)는 사용자 인터페이스 화면을 통해 "확인" 명령이 입력되면 플라즈마 발생장치(500)의 플라즈마 발생수단(510)으로 작동제어신호를 출력하고, 회전구동수단(520)으로 회전제어신호를 출력한다(S130).

컨트롤러(630)는 사용자 인터페이스 화면 또는 작동개시수단(620)로부터 작동종료신호가 입력되는지를 판단(S140)하고, 작동종료신호가 입력되면 컨트롤러(630)는 플라즈마 발생장치(500)의 작동을 중지시키고, 플라즈마 발생장치(500)로 공급되던 전원을 차단시킨다(S150).

이렇게 플라즈마 발생수단(510)에 의해 플라즈마가 발생되는 동안 도장용 장치(100)를 통해 대상체(200)에 의해 도장이 이루어지고 있으며, 송풍팬(400)을 통해 도장부스 내의 공기가 배기구에 연결되어 있는 배기덕트(300)를 통해 외부로 배출되게 된다. 이때, 도장부스 내의 유해성분이 포함된 공기는 배기덕트(300)에 연결되어 있는 플라즈마 발생장치(500)로 유입되고, 플라즈마 발생장치(500)의 플라즈마에 의해 제거된다.

즉, 배출되는 공기에 포함된 유해성분은 플라즈마 발생장치(500)를 통과하는 동안에 플라즈마와의 상호 작용으로 인해 제거되고, 정화된 공기만 배기덕트(300)를 통해 배출되게 된다.

전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 도장용 장치
200 : 대상체
300 : 배기덕트
400 : 송풍팬
500 : 플라즈마 발생장치
510 : 플라즈마 발생수단 520 : 회전구동수단
530 : 불꽃차폐수단
600 : 전원공급장치
610 : 저장수단 620 : 작동개시수단
630 : 컨트롤러 640 : 표시부
700 : 컨트롤 장치
710 : 스위칭수단 720 : 전원공급수단

Claims

도장부스의 유해성분 제거장치에 있어서,
상기 도장부스 내의 배기덕트 후단에 마련되어, 상기 도장부스 내에서 도장이 이루어지는 동안 플라즈마를 발생시켜 유해성분을 제거하는 플라즈마 발생장치(500);
외부로부터 가해지는 물리적인 힘에 의해 작동되어, 상기 플라즈마 발생장치(500)로 작동제어신호를 출력하고, 상기 플라즈마 발생장치(500)로 전원이 공급되도록 전원공급 제어신호를 출력하는 컨트롤장치(600); 및
상기 전원공급 제어신호에 응하여 상기 플라즈마 발생장치(500)로 전원을 공급하는 전원공급장치(700);
를 포함하는 유해성분 제거장치.
제 1 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생장치(500)는,
상기 컨트롤장치(600)의 작동제어신호에 응하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단(510)와,
상기 컨트롤장치(600)의 회전제어신호에 응하여 상기 플라즈마 발생수단(510)를 회전 구동시키는 회전구동수단(520)으로 이루어지며,
상기 컨트롤장치(600)는, 상기 회전구동수단(520)으로 회전제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 유해성분 제거장치.
제 2 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생장치(500)는,
상기 플라즈마 발생수단(510) 전단에 설치되며, 플라즈마 발생시 발생되는 불꽃을 외부환경으로부터 분리시키는 불꽃 차폐수단(530)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해성분 제거장치
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤장치(600)는,
플라즈마 작동조건정보들을 저장하고 있는 저장수단(610)과,
외부로부터 가해지는 물리적인 힘에 의해 작동신호를 출력하는 작동개시수단(620)과,
상기 작동신호에 응하여 상기 저장부(610)에 저장된 플라즈마 작동조건정보들을 읽어들여, 작동제어신호를 생성시켜 상기 플라즈마 발생장치로 출력하는 컨트롤러(630),
로 이루어진 것을 특징으로 하는 유해가스 제거장치.
제 4 항에 있어서,
상기 컨트롤러(630)는, 상기 플라즈마 발생조건들을 입력시켜 상기 저장부(610)에 저장시킬 수 있도록 하는 사용자 인터페이스 화면을 제공하며,
상기 컨트롤러(630)에 의해 제공되는 사용자 인터페이스화면을 출력하여 외부로 노출시키는 표시부(640)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해성분 제거장치.