KR20230061163A - 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템에 있어서: 일측과 타측으로 대향하는 위치에 다수의 배기팬(15)을 갖춘 도장실(10); 상기 도장실(10)에서 배기팬(15)의 대향하는 중심에 주관(21)을 갖추고, 주관(21)에 연결되는 다수의 지관(22)을 통하여 급기하는 급기부재(20); 및 상기 지관(22)의 하류단에 연결되고, 급기 유로의 변동을 유발하는 구동부재(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 푸쉬풀 형태의 급배기 구성 및 최적 급배기구 배치에 의한 도장건조 및 환기효율 향상을 도모하고, 회전형 급기구의 반영으로 비산 도료에 의한 회전부 오염방지와 제습기/히터의 효율 향상을 도모하는 효과가 있다.

Description

도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템 {Push-Pull Ventilation System for VOCs Discharge from painting shop}
본 발명은 도장공장의 환기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 조선소 옥내도장 시설에서 VOCs 배출 및 도장 건조 등을 수행하도록 급ㆍ배기하는 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템에 관한 것이다.
최근 대기환경보전법 제38조의2[비산배출의 저감]와 대기환경보전법 시행규칙 제51조의2[설치 운영신고 및 변경신고 등]등의 법령을 근거로 50,000㎥ 이상의 대형 도장공장에 대해 VOCs 저감설비 공사가 진행되었다.
통상 선박의 블록도장 시 발생하는 오염물질을 대기방출 하였기에 환기횟수 7~8회/h 이상의 배기팬도 설치 가능하였으나, 저감설비를 갖추게 되면서 VOCs 처리 용량과 설치 가능한 공간을 고려하여 환기횟수에 대한 검토가 필요하게 되었다. 환기횟수는 대기환경보전법 시행규칙에서 단위시간 당 포집량을 옥내도장시설 용적의 최소 2.5배 이상으로 유지하도록 규정하고 있다.
다만 종래의 급배기 시스템을 적용할 시 도장건조와 VOCs 배출(환기)문제가 예상되어 푸쉬풀(Push-Pull) 형태의 급배기 시스템을 검토할 수 있다.
이와 관련하여 한국 공개특허공보 제2013-0142751호, 한국 등록특허공보 제1971174호 등의 선행특허를 참조할 수 있다.
전자는 유해가스 발생원을 감싸도록 상부에 구비된 푸쉬-에어플로우 발생부; 푸쉬-에어플로우에 의하여 외부와 차폐된 유해가스 발생원에서 유해가스를 흡입하는 풀-에어플로우 발생부; 풀-에어플로우 발생부에서 흡입된 유해가스를 액화시켜 처리하는 응결시스템;을 포함한다.
후자는 하나 이상의 송풍노즐과 흡입노즐이 설치되는 송기관 및 흡기관; 송기관과 흡기관이 연결되는 한편 대기와 통하는 배기관이 구비된 사이클론; 사이클론 안에서 대기오염원을 선별하고 공기를 상기 송기관을 통해 덕트 안으로 송풍하는 송풍기; 등을 포함한다.
그러나, 선박의 블록도장 과정에서 발생하는 블록 위치나 작업 영역 등과 같은 다양한 변수로 인해 여전히 환기 상의 문제가 일부 존재하고 있다.
한국 공개특허공보 제2013-0142751호 "푸쉬-풀 에어플로우를 이용한 VOCs 응결처리장치" (공개일자 : 2013.12.30.) 한국 등록특허공보 제1971174호 "푸쉬 풀형 대기오염원 집진 장치" (공개일자 : 2018.10.11.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 선박의 블록도장 과정에서 배출되는 VOCs 성분이 신속하게 공장 외부로 배출될 수 있도록 기류를 만들어 주며, 도장면의 VOCs 성분이 정체되지 않고 연속적으로 배출되어 도장건조가 원활히 진행될 수 있도록 하는 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 급기구(제습기 또는 히터와 같은 송풍기를 이용한 급기)의 방향이 조절가능하면서 도장공장 내에서 기류 생성이 용이하도록 하는 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템에 있어서: 일측과 타측으로 대향하는 위치에 다수의 배기팬을 갖춘 도장실; 상기 도장실에서 배기팬의 대향하는 중심 위치에 주관을 갖추고, 주관에 연결되는 다수의 지관을 통하여 급기하는 급기부재; 및 상기 지관의 하류단에 연결되고, 급기 유로의 변동을 유발하는 구동부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 급기부재의 지관은 주관의 일측과 타측에 교호로 편재되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 급기부재는 지관의 하류단에 셔터를 갖춘 급기관을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 구동부재는 셔터의 블레이드를 레버로 회동시켜 급기 유로를 상하로 변동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 구동부재는 지관과 급기관 사이에 러버패킹과 환형부싱을 개재시켜 급기 유로를 좌우로 변동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 푸쉬풀 형태의 급배기 구성 및 최적 급배기구 배치에 의한 도장건조 및 환기효율 향상을 도모하고, 회전형 급기구의 반영으로 비산 도료에 의한 회전부 오염방지와 제습기/히터의 효율 향상을 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템을 개략적으로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 급기부재를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 급기부재의 주요부를 나타내는 모식도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템에 관하여 제안한다. 조선소 옥내도장 시설에서 VOCs 배출 및 도장 건조 등을 수행하는 시스템을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.
종래 조선소의 대형 도장공장은 급배기 설비가 없거나, 대형 배기팬을 사용하여 VOCs 저감설비를 거치지 않고 대기 방출하는 형태로 운영된다. 따라서, 공장 내부에서 도장건조 및 환/배기를 위한 푸시풀(Push-Pull) 형태의 시스템 구성에 대한 필요성이 대두되지 않았다. 조선소 옥내도장시설에서 VOCs 저감설비를 통해 오염물질을 제거하게 되면서 환기 및 건조 측면에서 부족한 부분들에 대한 개선이 필요하게 되었다.
본 발명에 따르면 도장실(10)이 일측과 타측으로 대향하는 위치에 다수의 배기팬(15)을 갖춘 구조를 이루고 있다.
도 1을 참조하면, 도장공장의 일부 도장실(10)과 더불어 다수의 배기팬(15)이 나타난다. 50,000㎥ 이상의 대형 도장공장은 도장실(10) 내에 복수의 영역(10A)(10B)을 갖추며, 도장과정의 건조 및 환배기는 푸쉬풀 형태의 환배기 시스템으로 처리함이 선호된다. 배기팬(15)은 도장실(10)의 중앙에 배치하는 것보다 일측과 타측으로 편재하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 도장실(10)에서 배기팬(15)의 대향하는 중심 위치에 주관(21)을 갖춘 급기부재(20)가 주관(21)에 연결되는 다수의 지관(22)을 통하여 급기하는 구조를 이루고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 급기부재(20)를 구성하는 주관(21), 지관(22), 연결관(23) 등이 나타난다. 주관(21)은 도장실(10)의 중앙 천장을 수평으로 가로지르도록 배치된다. 주관(21)은 일측 배기팬(15)과 타측 배기팬(15)의 중심 위치에 배치된다. 주관(21)의 상류단에는 송풍기(도시 생략)가 연결된다. 지관(22)은 주관(21)에서 연결관(23)을 개재하여 수직으로 배치된다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 급기부재(20)의 지관(22)은 주관(21)의 일측과 타측에 교호로 편재되는 것을 특징으로 한다.
도 1에서, 인접한 한 쌍의 지관(22)들이 주관(21) 상에 일정한 간격으로 연결된 상태를 나타낸다. 인접한 한 쌍의 지관(22)은 일측 영역(10A) 및 타측 영역(10B)으로 편재된다. 이와 같은 배치는 복수의 영역(10A)(10B)에서 동시에 작업할 때 인접한 지관(22) 간의 간섭을 방지하고 급배기의 유동을 원활하게 유지하는데 유리하다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 급기부재(20)는 지관(22)의 하류단에 셔터(26)를 갖춘 급기관(24)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 2에서, 푸쉬풀 형태의 환기 시스템을 구현하는 급기관(24)과 셔터(26)가 환기효율 향상을 도모하는 배치 상태를 나타낸다. 급기관(24)은 엘보우 형태의 곡관으로 구성한다. 셔터(26)를 다수의 블레이드를 갖춘 루버 구조로 구성한다. 급기관(24)과 셔터(26)는 도장 작업 과정에서 작업영역을 회피하여 급기하기 편리하고 도장 후 집중 건조가 필요한 부분의 건조효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 지관(22)의 하류단에 연결되는 구동부재(30)가 급기 유로의 변동을 유발하는 구조를 이루고 있다.
도 2에서, 각각의 지관(22)의 하류단에 구동부재(30)가 설치된 상태를 나타낸다. 조선소의 대형 도장공장의 경우 도장실(10)에 선체블록과 같은 대형의 피도장물도 투입된다. 구동부재(30)는 지관(22)의 급기관(24)에 의한 급기 유로가 변동되도록 하여 대형의 피도장물에 대한 건조 효율을 높인다.
참고로, 종래에는 도장의 분진(Dust & Mist)에 의해 고착화되는 문제가 있어 별다른 구동부재(30)를 두지 않고 항상 초기 설치 방향으로만 급기한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 구동부재(30)는 셔터(26)의 블레이드를 레버(28)로 회동시켜 급기 유로를 상하로 변동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 2에서 지관(22)에 연결된 급기관(24)의 단부에 셔터(26)와 레버(28)가 설치된 상태를 나타낸다. 셔터(26)는 수평으로 배치되어 회동 가능한 다수의 블레이드를 갖춘다. 셔터(26)의 블레이드는 연동하도록 연결되고 일측의 레버(28)에 의하여 유로 전환과 개폐를 구현한다. 셔터(26)와 레버(28)를 사용하여 대형의 피도장물의 상부와 하부에 대한 고른 급기가 가능하다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 구동부재(30)는 지관(22)과 급기관(24) 사이에 러버패킹(36)과 환형부싱(37)을 개재시켜 급기 유로를 좌우로 변동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하면, 구동부재(30)를 구성하는 러버패킹(36)과 환형부싱(37)이 나타난다. 지관(22)의 하단에는 고정대(32)가 연결되고, 급기관(24)의 상단에는 가동대(34)가 연결된다. 고정대(32)와 가동대(34)는 360˚로 방향 전환이 가능하도록 슬라이딩을 허용한다. 고정대(32)와 가동대(34) 사이에는 러버패킹(36)과 환형부싱(37)이 개재된다. 러버패킹(36)은 외기와 접하는 하측 부분에서 도장 분진을 차단한다. 환형부싱(37)은 MC 나일론 또는 동등 이상의 물성을 지닌 소재로서 러버패킹(36)의 상측으로 배치되어 마찰저항력을 낮춘다. 고정대(32)의 내부에는 가동대(34)의 상단을 누르는 가압링(38)을 설치하는 것이 좋다.
한편, 급기부재(20)와 구동부재(30)는 자바라 구조의 유연관(40)을 포함할 수 있다. 급기관(24)의 단부에 힌지(도시 생략)로 연결된 셔터(26)를 회동시켜 개방하고 급기관(24)에 유연관(40)을 연결한 다음 대형 피도장물의 내부에 급기하여 신속한 건조를 유도할 수 있다.
작동의 일예로서, 도장실(10)의 인접한 영역(10A)(10B)에서 도장작업이 있을 경우, 급기부재(20)와 구동부재(30)를 통하여 제습/가열/송풍용 공기의 공급이 가능하다. 급기관(24)의 셔터(26)를 이용하여 상하로 기류 조정이 가능하며, 급기관(24)을 시계/반시계 방향으로 돌려서 좌우로 기류 조정도 가능하다. 필요 시 셔터(26)를 완전하게 열고 급기관(24)에 유연관(40)을 연결할 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 도장실 15: 배기팬
20: 급기부재 21: 주관
22: 지관 23: 연결관
24: 급기관 26: 셔터
28: 레버 30: 구동부재
32: 고정대 34: 가동대
36: 러버패킹 37: 환형부싱
38: 가압링 40: 유연관

Claims (5)

  1. 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템에 있어서:
    일측과 타측으로 대향하는 위치에 다수의 배기팬(15)을 갖춘 도장실(10);
    상기 도장실(10)에서 배기팬(15)의 대향하는 중심 위치에 주관(21)을 갖추고, 주관(21)에 연결되는 다수의 지관(22)을 통하여 급기하는 급기부재(20); 및
    상기 지관(22)의 하류단에 연결되고, 급기 유로의 변동을 유발하는 구동부재(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 급기부재(20)의 지관(22)은 주관(21)의 일측과 타측에 교호로 편재되는 것을 특징으로 하는 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 급기부재(20)는 지관(22)의 하류단에 셔터(26)를 갖춘 급기관(24)을 구비하는 것을 특징으로 하는 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부재(30)는 셔터(26)의 블레이드를 레버(28)로 회동시켜 급기 유로를 상하로 변동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부재(30)는 지관(22)과 급기관(24) 사이에 러버패킹(36)과 환형부싱(37)을 개재시켜 급기 유로를 좌우로 변동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도장공장 VOCs 배출을 위한 푸쉬풀 환기 시스템.
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