KR20240045569A - 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도장작업에 사용되는 고소차의 폭발을 방지하는 장치에 있어서: 고소차(10)의 엔진룸(15)에 인접하여 불활성 기체를 저장하는 급기부재(20); 상기 급기부재(20)의 불활성 기체를 급기관(31)과 분사노즐(35)을 통하여 분사하도록 설치되는 도관부재(30); 및 상기 급기부재(20)와 도관부재(30)를 통한 불활성 기체의 분사를 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어부재(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 조선소 도장공장에서 블록을 도장하는 과정에서 주변의 가연성 물질이 고소차에 부착되어 농도가 높아짐에 따른 화재나 폭발을 방지하므로 안전한 작업환경을 유지하는 효과가 있다.
이에 따라, 조선소 도장공장에서 블록을 도장하는 과정에서 주변의 가연성 물질이 고소차에 부착되어 농도가 높아짐에 따른 화재나 폭발을 방지하므로 안전한 작업환경을 유지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 도장작업용 고소차 폭발방지 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 조선소 도장공장에서 블록을 도장하는 과정에 소요되는 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치에 관한 것이다.
보편적으로 거의 모든 조선소 도장공장은 고소작업차(고소차)를 이용한 블록 도장 방식을 적용하고 있다. 고소차는 주로 높은 위치에서 용접, 도장 등의 작업을 하기 위한 중장비로서 활용성이 매우 높다. 고소차와 관련되는 안전사고를 방지하기 위해 안전수칙을 마련하는 외에 기능 개선도 이어진다. 다만 장시간 도장작업이 진행될 경우 도료 성분에서 나오는 가연성 물질의 확산으로 고소차 주위에 가연성 물질의 농도가 높아 위험성이 높아진다.
선박 도장용 고소차와 관련되어 참조 가능한 선행기술문헌으로서 한국 등록특허공보 제0604017호(선행문헌 1), 한국 공개실용신안공보 제2009-0002074호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 형강재를 일정위치에 고정해두고, 브러싱기구가 이동하면서 형강재에 칠해져 있는 프라이머를 제거해주게 되어 있고, 브러싱기구에는 브러쉬의 마찰력을 적응적으로 조절해 주기 위한 유압기구가 설치되어 있으며, 상대적으로 길이가 짧은 작업장에서도 작업이 가능하고, 균질한 품질을 얻을 수 있는 효과를 기대한다.
선행문헌 2는 Q-switching 광섬유 레이저를 1064nm 파장 및 7.9 ~ 13.2 J/㎠ 레이저 에너지 밀도, 펄스 중첩률 70%, 패스 중첩률 0%의 조건으로 조사하여 숍프라이머 도막을 제거하며, 레이저의 조사 횟수는 숍프라이머 도막의 두께와 계절에 따라 가변적으로 설정된다. 이에, 폐 연마재의 발생 없이 친환경적이고 공정 단축으로 효율적인 전처리를 기대한다.
그러나, 상기한 선행문헌에 의하면 고소차 주위에 가연성 물질의 농도가 높아짐에 의한 화재나 폭발의 위험성을 고려하지 않아 한계성을 보인다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 조선소 도장공장에서 블록을 도장하는 과정에서 주변의 가연성 물질이 고소차에 부착되어 농도가 높아짐에 따른 화재 위험성을 낮추기 위한 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도장작업에 사용되는 고소차의 폭발을 방지하는 장치에 있어서: 고소차의 엔진룸에 인접하여 불활성 기체를 저장하는 급기부재; 상기 급기부재의 불활성 기체를 급기관과 분사노즐을 통하여 분사하도록 설치되는 도관부재; 및 상기 급기부재와 도관부재를 통한 불활성 기체의 분사를 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 급기부재는 질소봄베를 기반으로 하고 유량조절밸브를 통하여 질소의 유량을 변동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 도관부재는 급기관에 연결되는 다수의 분기관에 각각 분사노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 급기관과 분기관은 스위블조인트를 개재하여 자세변동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제어부재는 제어부를 기반으로 VOCs검출부의 입력에 대응하여 분사조절부에 대한 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 조선소 도장공장에서 블록을 도장하는 과정에서 주변의 가연성 물질이 고소차에 부착되어 농도가 높아짐에 따른 화재나 폭발을 방지하므로 안전한 작업환경을 유지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 전체적으로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 작동예를 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 회로연결을 나타내는 블록도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 작동예를 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 회로연결을 나타내는 블록도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도장작업에 사용되는 고소차의 폭발을 방지하는 장치에 관하여 제안한다. 조선소 도장공장에서 블록을 도장하는 과정에 소요되는 고소차를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 고소차에 한정되지 않고 도장에 소요되는 여타 중장비에도 적용 가능하다.
본 발명에 따르면 급기부재(20)가 고소차(10)의 엔진룸(15)에 인접하여 불활성 기체를 저장하는 구조를 이루고 있다.
도 1을 참조하면, 급기부재(20)가 고소차(10)의 엔진룸(15) 주변으로 배치되는 상태를 나타낸다. 급기부재(20)는 엔진룸(15)의 주변으로 분사하기 위한 불활성 기체를 저장한다. 급기부재(20)는 소화약제로 사용되는 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 기체를 적용한다.
참고로, 도장 성분의 대표적인 물질로 크실렌(Xylene), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzen) 등 가연성 물질로 구성되어 있고 이에 대한 LEL(Low explosion level)에 대한 계산 근거는 아래와 같다.
● JOTUN (Thinner No.17(w))
1. Xylene(1330-20-7) : 60% _ LEL ( 1.1% ~ 7%)
2. Ethylbenzene(100-41-4) : 30% _ LEL ( 1% ~ 6.3%)
3. Butan-1-ol (71-36-3) : 10% _ LEL ( 1.4% ~ 11.2%)
● LEL Calculation result :
60/1.1 + 30/1 + 10/1.4 = 100/L
∴ L = 1.09% LEL
즉, 고소차 주변 VOCs 농도가 10900ppm 이상이면 점화원에 의해 폭발의 위험이 발생한다. 실제 고소차 주변 발생량을 측정해 보면 10000ppm~60000ppm 까지 나타나고 있다. 이러한 위험에도 방폭 기능을 가진 고소차가 없어 도장 작업시 위험에 노출되어 작업이 진행되고 있다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 급기부재(20)는 질소봄베(22)를 기반으로 하고 유량조절밸브(26)를 통하여 질소의 유량을 변동하는 것을 특징으로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 급기부재(20)를 구성하는 질소봄베(22), 거치대(24), 유량조절밸브(26) 등이 나타난다. 질소봄베(22)는 거치대(24)를 개재하여 엔진룸(15)의 일측에 지지된다. 급기부재(20)는 경제성, 친환경성 등의 측면에서 질소봄베(22)가 선호되지만 이에 한정되지 않고 여타의 불활성 기체를 병용하는 것도 가능하다. 유량조절밸브(26)는 엔진룸(15)으로 분사되는 질소 가스의 공급량(압력)을 조절하도록 설치된다.
또한, 본 발명에 따르면 도관부재(30)가 상기 급기부재(20)의 불활성 기체를 급기관(31)과 분사노즐(35)을 통하여 분사하도록 설치되는 구조이다.
도 1 및 도 2에서, 도관부재(30)를 구성하는 급기관(31)과 분사노즐(35)이 나타난다, 급기관(31)은 엔진룸(15)의 적어도 2면을 감싸도록 일측과 타측으로 분산 배치된다. 급기관(31)은 고강도ㆍ경량의 알루미늄 합금을 이용하여 매니폴드 형태로 형성할 수 있다. 분사노즐(35)은 급기관(31)에 연결되어 불활성 기체를 엔진룸(15) 측으로 분사한다.
한편, 분사노즐(35)는 불활성 기체의 분사량을 조절하는 수동식 그리고/또는 자동식 밸브를 갖출 수 있다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 도관부재(30)는 급기관(31)에 연결되는 다수의 분기관(32)에 각각 분사노즐(35)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 2에서, 다수의 분사노즐(35)이 각각의 분기관(32)을 개재하여 급기관(31)에 연결되는 상태를 나타낸다. 분기관(32)과 분사노즐(35)을 엔진룸(15)의 주변으로 분산시키면 불활성 기체의 고른 산포로 가연성 물질의 부착을 차단 또는 지연시킨다. 즉 고소차 주변의 VOCs가 엔진룸(15)을 통하여 엔진부분에 유입되는 현상을 차단하고 주변의 VOCs 농도를 떨어뜨려 LEL 이하로 관리하여 안전한 도장 작업이 진행될 수 있도록 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 급기관(31)과 분기관(32)은 스위블조인트(33)를 개재하여 자세변동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하면, 급기관(31)과 분기관(32) 사이에 연결되는 스위블조인트(33)가 나타난다. 스위블조인트(33)는 급기관(31)에 대한 분기관(32)의 자세변동을 가능하게 한다. 분기관(32)은 스위블조인트(33)에 의하여 엔진룸(15)에 접근 또는 이격될 수 있다. 엔진룸(15)의 점검, 세척, 보수 과정에서 분기관(32)의 자세를 변동시키면 분사노즐(35)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 제어부재(40)가 상기 급기부재(20)와 도관부재(30)를 통한 불활성 기체의 분사를 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제어부재(40)가 급기부재(20)와 도관부재(30)에 연계되는 상태를 나타낸다. 조선소 도장공장에서 스프레이 작업시 제어부재(40)는 질소(불연성 기체)를 공급하여 고소차 엔진 부분에 VOCs 차단하는 알고리즘을 수행한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제어부재(40)는 제어부(42)를 기반으로 VOCs검출부(44)의 입력에 대응하여 분사조절부(48)에 대한 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
제어부(42)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로로 구성한다. 제어부(42)의 알고리즘은 메모리에 프로그램과 데이티 형태로 저장되고 마이크로프로세서에 의하여 실행된다. 제어부(42)의 입력인터페이스에는 VOCs검출부(44) 등이 연결되고, 출력인터페이스에는 분사조절부(48) 등이 연결된다. VOCs검출부(44)는 도료의 가연성 물질을 검출하도록 설치되고, 분사조절부(48)는 분사노즐(35)을 통한 질소 분사량을 변동하도록 설치된다.
제어부(42)의 작동의 일예로서, 다수의 지점에서 VOCs검출부(44)의 신호를 입력하여 가연성 물질의 농도가 높은 영역의 질소 분사량을 증가시키고 여타 영역에 질소 분사량을 감소시킨다. 이에 작업현장의 풍향 등의 환경 요인에 의한 질소의 낭비를 최소화하여 질소봄베(22)의 가동성을 높인다.
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: 고소차
15: 엔진룸
20: 급기부재 22: 질소봄베
24: 거치대 26: 유량조절밸브
30: 도관부재 31: 급기관
32: 분기관 33: 스위블조인트
35: 분사노즐 40: 제어부재
42: 제어부 44: VOCs검출부
46: 유량조절부 48: 분사조절부
20: 급기부재 22: 질소봄베
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46: 유량조절부 48: 분사조절부
Claims (5)
- 도장작업에 사용되는 고소차의 폭발을 방지하는 장치에 있어서:
고소차(10)의 엔진룸(15)에 인접하여 불활성 기체를 저장하는 급기부재(20);
상기 급기부재(20)의 불활성 기체를 급기관(31)과 분사노즐(35)을 통하여 분사하도록 설치되는 도관부재(30); 및
상기 급기부재(20)와 도관부재(30)를 통한 불활성 기체의 분사를 설정된 알고리즘으로 제어하는 제어부재(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 급기부재(20)는 질소봄베(22)를 기반으로 하고 유량조절밸브(26)를 통하여 질소의 유량을 변동하는 것을 특징으로 하는 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 도관부재(30)는 급기관(31)에 연결되는 다수의 분기관(32)에 각각 분사노즐(35)을 구비하는 것을 특징으로 하는 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 급기관(31)과 분기관(32)은 스위블조인트(33)를 개재하여 자세변동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제어부재(40)는 제어부(42)를 기반으로 VOCs검출부(44)의 입력에 대응하여 분사조절부(48)에 대한 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220125047A KR20240045569A (ko) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 불활성 기체를 이용한 고소차 폭발방지 장치 |
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| Country | Link |
|---|---|
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100604017B1 (ko) | 2005-03-30 | 2006-07-24 | 대우조선해양 주식회사 | 선박 도장용 고소차 |
| KR20090002074A (ko) | 2007-06-04 | 2009-01-09 | 한국전자통신연구원 | 보안성이 향상된 일회용 비밀번호에 기반한 사용자 인증장치 및 방법 |
-
2022
- 2022-09-30 KR KR1020220125047A patent/KR20240045569A/ko unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100604017B1 (ko) | 2005-03-30 | 2006-07-24 | 대우조선해양 주식회사 | 선박 도장용 고소차 |
| KR20090002074A (ko) | 2007-06-04 | 2009-01-09 | 한국전자통신연구원 | 보안성이 향상된 일회용 비밀번호에 기반한 사용자 인증장치 및 방법 |
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