KR101125704B1 - 필터성능 향상을 위한 분진 자동제거시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백필터가 막히면서 제진 효율이 저하되는 것을 방지하는 기술로써 제진 효율이 저하되기 전에 자동으로 상기 백필터의 내부로 투입된 더스팅 에어호스가 심한 요동을 치면서 에어퍼징을 더욱 효율적으로 수행하면서 분진을 1차로 제거하고, 상기 에어퍼징 작업에도 미처 제거되지 않은 분진을 2차 바이브레이션을 통해 완벽하게 제거하는 필터성능 향상을 위한 분진 자동제거시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 차압센서를 이용하여 백필터의 에어퍼징 시점에 해당하는 설정압력을 감지하면 이 감지신호를 콘트롤러에 입력한 후 상기 콘트롤러는 에어분사관을 백필터의 배기구에 밀착시키고 더스팅 에어호스에서 에어를 분사하는 제어명령을 통해 1차적으로 에어퍼징 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 하고, 상기한 에어퍼징 작업에도 고착된 분진이 제거되지 않아 필터링부의 압력이 상승하면 이 상승압력을 막힘 감지센서가 감지한 후 감지신호를 송출하여 알림장치가 경고음을 발생하도록 하며, 상기 경고음이 발생하면 작업자는 바이브레이션 탈리기를 가동하여 2차적으로 백필터에 바이브레이션을 주어 고착된 분진을 완전하게 제거할 수 있도록 함을 발명의 특징으로 한다.

Description

필터성능 향상을 위한 분진 자동제거시스템{The dust auto elimination system for improving filter performance}

본 발명은 백필터가 막히면서 제진 효율이 저하되는 것을 방지하는 기술로써 제진 효율이 저하되기 전에 자동으로 상기 백필터의 내부로 투입된 더스팅 에어호스가 심한 요동을 치면서 에어퍼징을 더욱 효율적으로 수행하면서 분진을 1차로 제거하고, 상기 에어퍼징 작업에도 미처 제거되지 않은 분진을 2차 바이브레이션을 통해 완벽하게 제거하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 각 지방자치단체 또는 도로를 관리하는 기관에서는 이미 건설되어 사용하고 있는 도로에 대하여 주기적으로 노면에 쌓인 이물질을 제거하여 노면을 청결한 상태로 유지시키는 작업을 시행하고 있다.

상기와 같은 도로 청소작업은 청소면적이 넓어 인력에 의존하여 작업을 할 경우 효율이 매우 떨어질 뿐만 아니라, 주변에 차량이 주행하는 상황에서 작업이 이루어지는 관계로 사고의 위험이 커 도로 청소에 적합한 구조를 갖도록 제작된 노면청소차를 이용하여 청소작업을 수행하게 된다.

상기한 노면청소차는 대부분 물을 분사하는 살수노즐과, 도로상의 각종 쓰레기를 수거하기 위한 브러시 및 진공흡입장치가 구비됨으로써 차량의 전방에서 물을 분사하고, 이어서 브러시와 진공흡입기를 이용하여 쓰레기를 수거하게 되며, 이러한 일련의 작업은 차량이 주행하는 과정에서 이루어지기 때문에 교통 정체를 최소화하면서 안전하게 도로 청소작업을 수행할 수 있는 장점이 있으나, 겨울철에는 도로에 분사된 물이 도로상에 얼어붙어 결빙구간을 형성하게 되므로 교통사고의 위험을 높이는 문제로 인해 사실상 사용이 불가능하며, 또한 도로상에 살수된 물은 차량이 주행하는 과정에서 주변으로 비산되어 2차적인 오염을 유발함은 물론 청소작업시 많은 양의 물이 소요되므로 도로 청소작업에 막대한 예산이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 근자에는 상기 노면청소차와 같이 물을 분사하지 않고 진공 흡입마우스를 이용하여 미세 먼지를 진공 흡입방식으로 청소하는 도로 분진 청소차가 도입되고 있다.

상기 도로 분진 청소차에 관련한 선행기술로는 「특허등록 제1055791호, 명칭/ 백필터의 에어퍼징 기능을 갖는 분진 진공 흡입청소차」가 제안되고 있다.

상기한 선행기술은 에어퍼징 작업시 에어분사관이 백필터에 밀착되게 함으로써 에어퍼징의 효과를 일부 향상할 수 있으나, 단지 에어가 누기되지 않도록 상기 백필터의 내부로 원활하게 공급하는 단순 기능만을 수행할 뿐 오직 에어 압력에 의존하여 분진을 제거함에 따라 분진이 제대로 제거되지 않고 잔존하게 될 우려가 큰 것이었다.

또한, 노면이 젖거나 습한 날씨에 도로를 청소하는 경우 습기에 젖은 분진은 백필터에 달라붙고, 시간이 지나면서 고착됨으로써 상기한 에어퍼징 작업에도 고착된 분진은 제대로 제거되지 않아 백필터가 막히면서 청소효율이 현저하게 저하되며, 특히 상기 백필터는 내부에 수납되는 특성상 고착된 분진으로 인해 막힘이 발생하더라도 작업자가 막힘 여부를 알 수 없어 에어퍼징 시스템을 적시에 가동하면서 분진을 효율적으로 제거할 수 없는 실정이다.

본 발명은 종래의 기술에 따른 도로 분진 흡입청소차의 에어퍼징 시스템이 내포하고 있는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 차압센서를 이용하여 백필터의 에어퍼징 시점에 해당하는 설정압력을 감지하면 이 감지신호를 콘트롤러에 입력한 후 상기 콘트롤러는 에어분사관을 백필터의 배기구에 밀착시키고 더스팅 에어호스에서 에어를 분사하는 제어명령을 통해 1차적으로 에어퍼징 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 에어퍼징 작업에도 고착된 분진이 제거되지 않아 필터링부의 압력이 상승하면 이 상승압력을 막힘 감지센서가 감지한 후 감지신호를 송출하여 알림장치가 경고음을 발생하도록 하며, 상기 경고음이 발생하면 작업자는 바이브레이션 탈리기를 가동하여 2차적으로 백필터에 바이브레이션을 주어 고착된 분진을 완전하게 제거할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 차압센서가 백필터의 막힘을 감지하면 자동으로 에어분사관이 이동하면서 백필터의 배기구를 막아준 후 백필터의 내부에 에어를 근접 분사하고, 상기 막힘 감지센서의 압력 감지신호에 따라 센터판넬에 설치된 바이브레이션 탈리기를 가동하여 상기 백필터에 바이브레이션을 주면서 고착된 분진을 탈리시켜 제거하는 신개념의 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 백필터가 막히면서 제진 효율이 저하되면 자동으로 상기 에어분사관에 설치된 더스팅 에어호스가 상기 백필터의 내부까지 깊숙이 투입된 상태로 요동을 발생함으로써 상기 백필터의 내면에 에어를 근접 분사함과 동시에 내면을 타격하듯 두들겨주어 에어퍼징의 효율을 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 상기 백필터에는 2차적으로 바이브레이션을 주어 상기 에어퍼징 작업에도 제거되지 않는 습기에 젖은 상태로 달라붙어 고착된 분진마저도 효과적으로 탈리시켜 제거함으로써 백필터의 막힘을 억제하여 원활한 흡입력을 발휘하면서 청소효율을 향상하며, 도로의 청소작업에 소요되는 시간과 인력을 획기적으로 감축하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명 백필터 분진 자동제거시스템의 전체구성을 나타낸 블럭도
도 2는 본 발명이 적용된 필터링 탑의 정면도
도 3은 본 발명의 백필터가 필터링부에 삽입 설치된 상태의 사시도
도 4는 본 발명의 백필터, 필터 고정판, 배기도어, 푸싱아암 및 에어분사관의 설치상태 사시도
도 5는 본 발명의 백필터, 필터 고정판, 푸싱실린더, 푸싱아암 및 에어분사관의 설치상태 사시도
도 6은 본 발명의 백필터, 필터 고정판, 배기도어, 푸싱실린더, 푸싱아암, 에어분사관 및 더스팅 에어호스의 설치상태 평단면도
도 7은 본 발명의 백필터, 필터 고정판, 배기도어, 리시버탱크, 에어 공급제어밸브 및 더스팅 에어호스의 설치상태 정단면도
도 8은 본 발명 푸싱실린더의 가동에 따른 에어공급관의 이동상태 평단면도
도 9는 본 발명 더스팅 에어호스의 작동상태 평단면도
도 10은 본 발명 막힘 감지센서의 설치상태 확대단면도
도 11은 본 발명 바이브레이션 탈리기의 설치상태 정단면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 백필터 자동 분진제거시스템(R)에 적용되는 에어퍼징 및 바이브레이션장치(V)의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 대기중으로 방출되는 공기에 포함된 미세먼지를 여과하는 다수의 백필터(20)가 구비된 도로 분진 흡입청소차에 있어서,

전후 양측이 개방되고, 내부에는 공기유입구(11a)가 형성된 프런트판넬(11), 센터판넬(12) 및 리어판넬(13)이 각각 이격 설치되어 상기 프런트판넬(11) 및 센터판넬(12)의 사이에 필터링부(14)가 마련된 필터링 탑(10)과; 상기 센터판넬(12)을 관통하여 필터링부(14)에 삽입 설치된 다수의 백필터(20)와; 상기 백필터(20)의 고정플랜지(22)를 가압 고정하도록 센터판넬(12)과 일체로 조립된 필터고정판(30)과; 상기 리어판넬(13)에 형성된 다수의 개방구(13a)에 개폐 가능하게 설치된 배기도어(40)와; 상기 배기도어(40)의 전면에 부착된 실린더 지지대(51)의 양측에 각각 설치된 푸싱실린더(50)와; 상기 푸싱실린더(50)의 작동에 따라 전후로 이동하는 푸싱아암(60)과; 상기 푸싱아암(60)에 등간격으로 설치되고, 상기 백필터(20)의 배기구(21)를 선택적으로 막아주는 다수의 에어분사관(70)과; 상기 에어분사관(70)에 상하로 형성된 다수의 분사노즐(71)에 연결 설치되고, 상기 백필터(20)의 내부 깊숙이 투입되는 더스팅 에어호스(80)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 필터링 탑(10)은 차량의 적재함 후방에 탑재되는 것으로, 통상의 사이클론을 통과한 공기에 포함된 미세먼지를 제거하는 역할을 수행한다.

이와 같은 필터링 탑(10)은 도 2와 같이 전후 양측이 개방되고, 내부에는 공기유입구(11a)가 형성된 프런트판넬(11)과, 센터판넬(12) 및 리어판넬(13)이 각각 이격되게 설치됨으로써 상기 프런트판넬(11)과 센터판넬(12)의 사이에는 공기유입구(11a)를 통해 유입된 공기를 필터링 하여 대기중으로 방출하는 필터링부(14)가 마련된다.

상기 센터판넬(12)에는 일측 선단에 배기구(21)가 형성되고, 상기 배기구(21)의 둘레에 고정플랜지(22)가 형성된 다수의 백필터(20)가 관통하여 필터링부(14)에 삽입 설치되고, 상기 고정플랜지(22)는 센터판넬(12)의 후면에 밀착고정된다.

이때 상기 백필터(20)는 수평상으로 병렬 설치된 다수 개가 1조를 구성하고, 이와 같은 백필터(20)는 다수의 조를 이루되 본 발명에서는 5개의 백필터(20)가 4개조로 구성됨을 실시 예로 한다.

상기 백필터(20)는 필터고정판(30)에 의해 견고한 고정상태를 유지하는 것으로, 상기 센터판넬(12)에 일체로 돌출 형성된 고정돌기(12a)는 필터고정판(30)을 관통하여 너트(32)가 결합됨으로써 상기 필터고정판(30)은 센터판넬(12)과 일체화 조립설치된 상태를 유지하면서 고정플랜지(22)를 센터판넬(12)에 밀착하도록 가압 고정하며, 상기 필터고정판(30)에는 상기 백필터(20)의 배기구(21)와 연통하는 통기구(33)가 형성됨으로써 백필터(20)를 통과한 공기는 상기 통기구(33)를 경유하여 배기도어(40)를 통해 대기중으로 방출될 수 있게 된다.

상기 리어판넬(13)에는 백필터(20)를 교체할 수 있는 다수의 개방구(13a)가 형성되고, 이 개방구(13a)에는 다수의 배기홀(41)이 형성된 배기도어(40)가 개폐가능하게 설치된다.

상기 배기도어(40)의 전면에는 실린더 지지대(51)가 일체로 부착되고, 상기 실린더 지지대(51)의 전면 양측에는 한 쌍의 푸싱실린더(50)가 설치되며, 이 푸싱실린더(50)의 피스톤로드(52) 선단에는 푸싱아암(60)이 연결 설치되고, 상기 푸싱아암(60)의 전면에 다수의 에어분사관(70)이 등간격으로 설치된다.

따라서, 상기 푸싱실린더(50)의 작동에 따라 푸싱아암(60)이 도 8과 같이 선형운동하게 되고, 이와 동시에 상기 에어분사관(70)은 전후 방향으로 이동하면서 통기구(33)를 밀착상태로 막아줌으로써 상기 에어분사관(70)에서 분사되는 에어는 외부로 누기되지 않고 백필터(20)의 내부로 원활하게 공급될 수 있게 된다.

이때 상기 푸싱아암(60)은 전후 방향으로 이동시 에어분사관(70)의 하중에 의해 하부로 쳐지면서 선형운동이 원활하지 못함을 십분 고려하여 상기 푸싱아암(60)의 양단에는 슬라이딩바(61)가 절곡 형성되고, 상기 슬라이딩바(61)에는 다수의 가이드롤러(62)가 설치되며, 상기 가이드롤러(62)는 실린더 지지대(51)의 양측에 각각 일체로 부착된 가이드바(63)에 형성된 가이드장홀(64)에 끼워짐으로써 상기 가이드장홀(64)을 따라 원활하게 안내 이동할 수 있는 효과를 제공한다.

한편, 본 발명의 에어분사관(70)은 전면에 다수의 분사노즐(71)이 상하로 형성되고, 이 분사노즐(71)은 에어분사관(70)이 통기구(33) 및 백필터(20)의 배기구(21)를 막아줌으로써 누기 발생을 억제하면서 에어를 백필터(20)의 내부에 공급하여 에어퍼징의 성능을 향상할 수 있으나, 상기 백필터(20)의 내면 전체영역에 에어를 근접하여 분사할 수 없고, 단지 에어압력에 의존하는 퍼징을 수행하는 기능에 제한됨을 적극 고려하여 이를 개선하고자 하는 더스팅 에어호스(80)의 신규구성이 접목된다.

이를 위한 더스팅 에어호스(80)는 플렉시블한 재질로 이루어지고, 상기 분사노즐(71)의 선단에 일체로 연결되며, 외주연에는 길이방향을 따라 다수의 분사공(81)이 형성되고, 특히 상기 백필터(20)의 내부까지 깊숙이 도달하도록 투입된다.

따라서, 상기 분사노즐(71)에서 분사되는 에어압력에 의해 더스팅 에어호스(80)는 도 9와 같이 백필터(20)의 내부에서 사방으로 요동을 치면서 백필터(20)의 내면을 타격하듯 두들겨줌으로써 에어퍼징의 효율을 향상하며, 다수의 분사공(81)은 백필터(20)의 내면 전체영역에 근접한 상태로 에어를 근접 분사함으로써 에어퍼징의 성능은 가일층 향상될 수 있게 된다.

상기 배기도어(40)의 전면 하부 양측에는 탱크브라켓(111)이 부착되고, 이 탱크브라켓(111)의 사이에는 에어분사관(70)에 공급하기 위한 에어를 압축 저장하는 리시버탱크(112)가 연결 설치되고, 상기 리시버탱크(112)에 설치된 다수의 분기관(113)에는 에어 공급제어밸브(110)가 설치되며, 상기 에어 공급제어밸브(110)와 각각의 에어분사관(70)은 상호 플랙시블한 재질의 연결호스(114)로 연결된다.

따라서, 상기 에어 공급제어밸브(110)를 시차를 두어 순차적으로 작동함으로써 다수의 백필터(20)에 에어를 한꺼번에 공급하지 않고 순차적으로 다수의 백필터(20)에 에어를 시차 공급함으로써 에어 공급량이 약해지지 않아 원활한 에어퍼징 작업이 이루어질 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기한 더스팅 에어호스(80)에 의한 에어퍼징 작업에도 습기에 젖어 딱딱하게 고착된 분진은 제대로 제거되지 않음을 적극 고려하여 상기 백필터(20)에 강하고 연속적인 바이브레이션을 주어 고착된 분진마저도 말끔하게 탈리시켜 제거할 수 있도록 하는 기술이 추가로 접목된다.

이를 위해 상기 공기유입구(11a)와 연결되는 에어 공급덕트(1)에는 필터링부(14)로 유입되려는 공기의 압력을 측정하여 상기 백필터(20)의 막힘 여부를 감지하는 막힘 감지센서(90)가 설치된다.

그리고 상기 막힘 감지센서(90)의 신호에 따라 선택적으로 자동 또는 수동으로 작동하면서 바이브레이션을 발생하는 바이브레이션 탈리기(100)가 상기 센터판넬(12)의 후면 중앙에 부착 설치된다.

다음으로, 상기한 구성으로 이루어진 에어퍼징 및 바이브레이션장치(V)가 적용된 본 발명의 백필터 자동 분진제거시스템(R)에 대해 설명하기로 한다.

본 발명은 백필터(20)가 막히면서 제진 효율이 저하되면 통상의 차압센서(120)가 에어퍼징 시점에 해당하는 압력을 감지하게 되고, 이 감지신호를 콘트롤러(130)에 입력하게 된다.

따라서, 상기 콘트롤러(130)는 푸싱실린더(50)를 가동함으로써 에어분사관(70)을 이동시켜 백필터(20)의 배기구(21)에 밀착시켜 배기구(21)를 막아주며, 순차적으로 상기 에어 공급제어밸브(110)를 개방함으로써 더스팅 에어호스(80)는 에어를 분사하면서 1차적으로 에어퍼징 작업을 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기한 에어퍼징 작업에도 백필터(20)에 고착된 분진이 제대로 제거되지 않아 백필터(20)가 막히게 되면 상기 필터링부(14)의 압력이 높아지게 된다.

이때 상기 막힘 감지센서(90)는 상승압력을 감지한 후 감지신호를 송출하여 경고등이나 부저 등과 같은 알림장치(140)를 작동하여 경고음을 발생하고, 이와 같은 경고음에 따라 차량에 탑승한 운전자는 수동으로 상기 바이브레이션 탈리기(100)를 가동함으로써 센터판넬(12) 및 상기 센터판넬(12)에 고정된 백필터(20)에 바이브레이션을 연속적으로 주어 고착된 분진은 탈리 되면서 말끔하게 제거될 수 있게 된다.

1: 에어 공급덕트 10: 필터링 탑
11a: 공기유입구 11: 프런트판넬
12: 센터판넬 13: 리어판넬
14: 필터링부 20: 백필터
21: 배기구 22: 고정플랜지
30: 필터 고정판 40: 배기도어
50: 푸싱실린더 51: 실린더 지지대
60: 푸싱아암 61: 슬라이딩바
62: 가이드롤러 63: 가이드바
64: 가이드장홀 70: 에어분사관
71: 분사노즐 80: 더스팅 에어호스
90: 막힘 감지센서 100: 바이브레이션 탈리기
110: 에어 공급제어밸브 112: 리시버탱크
113: 분기관 120: 차압센서
130: 콘트롤러 140: 알림장치

Claims (2)

1. 차압센서(120)가 백필터(20)의 에어퍼징 시점에 해당하는 설정압력을 감지하는 순간 감지신호를 콘트롤러(130)에 입력하고, 상기 콘트롤러(130)는 푸싱실린더(50)를 가동하면서 에어분사관(70)을 이동시켜 백필터(20)의 배기구(21)에 밀착시킨 후 에어 공급제어밸브(110)를 개방하여 더스팅 에어호스(80)가 에어를 분사하면서 1차적으로 에어퍼징 작업을 자동으로 수행하도록 제어하고;
   상기한 에어퍼징 작업에도 필터링부(14)의 압력이 상승하면 막힘 감지센서(90)가 상승압력을 감지한 후 감지신호를 알림장치(140)로 송출하여 경고음을 발생하고, 상기 경고음에 따라 작업자는 바이브레이션 탈리기(100)를 수동으로 조작하면서 2차적으로 상기 백필터(20)에 바이브레이션을 주어 고착된 분진을 탈리시켜 제거하는 한편;
   상기 더스팅 에어호스(80)는 에어분사관(70)에 상하로 형성된 다수의 분사노즐(71)에 연결 설치되고, 상기 백필터(20)의 내부 깊숙이 투입되어 상하로 요동하면서 백필터(20)의 내면을 털어줌과 동시에 에어를 근접 분사하는 것을 특징으로 하는 필터성능 향상을 위한 분진 자동제거시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   막힘 감지센서(90)는 공기유입구(11a)와 연결되는 에어 공급덕트(1)에 설치되어 상기 백필터(20)의 막힘을 감지하여 신호를 송출하고, 상기 막힘 감지센서(90)의 신호에 따라 선택적으로 작동하면서 상기 백필터(20)에 바이브레이션을 주어 고착된 분진을 탈리시켜 제거하는 바이브레이션 탈리기(100)는 필터링 탑(10)의 센터판넬(12) 후면에 설치된 것을 특징으로 하는 필터성능 향상을 위한 분진 자동제거시스템.

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