KR102313207B1 - 분진 제거 장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 분진 제거 장치는, 분진 및 악취가 혼합된 공기가 인입구로 인입되는 과정에서 상기 인입구 방향으로 설치된 분사노즐을 통해 물을 분사시키는 물분사부; 상기 물분사부를 통과하여 분진 및 악취가 1차 제거된 공기를 원심력을 이용한 흡입공기의 회전을 통해 포집하여 분진을 2차 제거하는 분진제거부; 상기 분진제거부를 통과한 공기에 포함된 수분을 통과 과정에서 제거하는 수분제거부; 및 상기 물분사부에서 낙하하는 물과 상기 수분제거부에서 제거된 응축수가 수집되는 물탱크;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 분진 및 악취가 혼합된 공기에 물을 분사시켜 분진 및 악취를 1차 제거한 후 원심력을 이용한 흡입공기의 회전을 통해 분진을 포집하여 2차로 제거하고, 사이클론을 통과한 공기에 포함된 수분을 통과 과정에서 제거한 다음, 물 및 응축수를 수집하고 분사노즐로 재공급하여 순환시킴으로써 경제적이고, 분진 및 악취 제어율이 우수한 효과가 있다.

Description

분진 제거 장치 {DEVICE FOR REMOVING DUST}
본 발명은 분진 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도료 등의 작업시 발생되는 분진 및 악취 등을 효과적으로 제거하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 스프레이식 도장방법은 일반제품의 내, 외장을 도색하기 위해 많이 사용하는 방법의 하나로서 에어 스프레이 건을 이용하여 도료를 피도착물에 분사하게 되는데, 이때 피도착물의 주위로 분사된 잉여도료는 대기 중에 내포된채 방출되었을 경우 대기오염을 유발하게 되므로 페인트부스의 외부로 방출되기 전에 이를 제거해 주어야 한다.
이를 실행하기 위한 종래의 페인트부스를 보면 피도착물을 올려놓기 위한 받침대를 가지고, 그 후방의 상측으로 배기통로를 가지는데 이 배기통로의 상반부에는 흡입 팬이 설치되어 있어 공기의 흐름을 피도착물의 후방으로부터 배기연통으로 이어지도록 되어 있으며, 이 과정의 중반부에 필터를 구비시켜 분진을 흡착, 제거하도록 된 것이었다.
이러한, 분진 및 악취 제거 장치와 관련된 기술이 한국등록특허 제1603418호에 제안된 바 있다.
그러나 특허문헌 1은 활성탄층에 오염된 공기가 통과할 때 습기가 같이 분진이 유입되면서 덩어리가 생기므로 활성탄의 구멍을 분진이 막게 되면서 분진 제거율이 저하되는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제1603418호(2016.03.08)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결과제는, 도료 작업시 발생되는 분진 및 악취가 혼합된 공기에 물을 분사하여 분진 및 악취를 1차로 제거한 후 사이클론에 의해 분진을 2차 포집하여 분진 및 악취 제거율이 향상 가능한 분진 제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분진 제거 장치는, 분진 및 악취가 혼합된 공기가 인입구로 인입되는 과정에서 상기 인입구 방향으로 설치된 분사노즐을 통해 물을 분사시키는 물분사부; 상기 물분사부를 통과하여 분진 및 악취가 1차 제거된 공기를 원심력을 이용한 흡입공기의 회전을 통해 포집하여 분진을 2차 제거하는 분진제거부; 상기 분진제거부를 통과한 공기에 포함된 수분을 통과 과정에서 제거하는 수분제거부; 및 상기 물분사부에서 낙하하는 물과 상기 수분제거부에서 제거된 응축수가 수집되는 물탱크;를 포함할 수 있다.
상기 물탱크 내부에 저장된 물을 상기 물 분사부의 분사노즐로 재공급할 수 있다.
상기 수분제거부는 금속망 구조로 구비될 수 있다.
상기 물분사부의 일측과 상기 물탱크가 제1-1 물 드레인관으로 연결되고, 상기 물분사부의 타측과 상기 물탱크가 제1-2 물 드레인관으로 연결되고, 상기 분진제거부와 상기 물탱크가 제2 물 드레인관으로 연결되며, 상기 제1-2 물 드레인관 및 제2 물 드레인관과 상기 물탱크의 사이에 로터리 밸브가 구비될 수 있다.
상기 물탱크는 내부에 드레인되는 물을 필터링하도록 복수의 필터가 서랍식으로 구비될 수 있다.
상기 물분사부는 상기 물탱크와 연통되는 중심부관의 양측에 상기 중심부관의 내경보다 큰 내경을 가지는 편심관이 편심 연결될 수 있다.
또한, 본 발명은, 분진 및 악취가 혼합된 공기가 인입구로 인입되는 과정에서 상기 인입구 방향으로 설치된 분사노즐을 통해 물을 분사시키는 물분사부; 상기 물분사부를 통과하여 분진 및 악취가 1차 제거된 공기를 원심력을 이용한 흡입공기의 회전을 통해 포집하여 분진을 2차 제거하는 분진제거부; 상기 분진제거부를 통과한 공기에 포함된 수분을 통과 과정에서 제거하는 수분제거부; 및 상기 물분사부에서 낙하하는 물과 상기 수분제거부에서 제거된 응축수가 수집되는 물탱크;를 포함하며, 상기 물분사부는 상기 물탱크와 연통되는 중심부관의 양측에 상기 중심부관의 내경보다 큰 내경을 가지는 편심관이 편심 연결되되, 상기 편심관은 중심이 상기 중심부관의 중심보다 하측에 위치되면서 상기 중심부관의 반대 방향으로 갈수록 내경이 점차 작아지는 경사면이 형성되고, 상기 중심부관은 이중관 구조로 구비되며, 내부관에 상기 분사노즐이 방사상으로 배치되면서 상기 내부관과 외부관 사이로 유입된 물이 상기 분사노즐을 통해 분사될 수 있다.
본 발명에 의하면, 분진 및 악취가 혼합된 공기에 물을 분사시켜 분진 및 악취를 1차 제거한 후 원심력을 이용한 흡입공기의 회전을 통해 분진을 포집하여 2차로 제거하고, 사이클론을 통과한 공기에 포함된 수분을 통과 과정에서 제거한 다음, 물 및 응축수를 수집하고 분사노즐로 재공급하여 순환시킴으로써 경제적이고, 분진 및 악취 제어율이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 분진 제거 장치 전체를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 분진 제거 장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 분진 제거 장치에서 물탱크를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 분진 제거 장치의 분진 제거 과정을 도시한 개략도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분진 제거 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 분진 제거 장치 전체를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 분진 제거 장치를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 분진 제거 장치에서 물탱크를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명의 분진 제거 장치의 분진 제거 과정을 도시한 개략도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 분진 제거 장치(100)는 물탱크(110), 워터 펌프(120), 물분사부(130), 분진제거부(140) 및 수분제거부(150)를 포함하며, 도장 등의 과정에서 발생되는 분진 및 악취 등을 제거하는 장치이다.
물탱크(110)는 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 내부에 물분사부(130)에서 물 분사 후 낙하하는 물과, 수분제거부(150)에서 제거된 응축수가 저장되는 공간으로, 일측 하단에서 물분사부(130)의 몸체(131)까지 연통되는 물 공급관(112a)이 연결되고, 일측 상단에서 물 공급관(112a)의 도중까지 연통되는 물 회수관(112b)이 연결된다.
한편, 물탱크(110)는 타측 하단에 드레인(drain) 또는 스페어(spare)를 위한 연결관이 구비된다.
물 공급관(112a)은 물탱크(110) 내부에 저장된 물을 재사용 하기 위해 물분사부(130)로 공급하도록 연결된다. 그리고 물 회수관(112b)은 물분사부(130)로 공급되는 물의 일부를 재사용하기 위해 물탱크(110)로 회수하도록 연결된다.
그리고 물 공급관(112a) 및 물 회수관(112b)에는 개폐를 위한 밸브가 각각 구비된다.
그리고 물탱크(110)는 내부에 복수의 필터(114)가 설치되어 물분사부(130)에서의 물과 수분제거부(150)에서의 응축수를 필터링하게 된다.
이때, 필터(114)는 제1 필터(114a)와, 제1 필터(114a)의 하측에 위치되는 제2 필터(114b)를 포함하며, 세척 등과 같은 유지보수를 위해 인출할 수 있도록 손잡이가 구비된 서랍식 구조로 구비된다.
이렇게, 제1 필터(114a)에 의해 입자가 큰 분진 등을 필터링하게 되고, 제2 필터(114b)에 의해 입자가 작은 분진 등을 필터링하게 된다.
더욱이, 물탱크(110)는 분진제거부(140)와 연결되도록 상단에 구비된 관 내에 연속 회전되도록 제어되면서 물분사부(130), 분진제거부(140) 및 수분제거부(150)를 통해 낙하한 물이 역으로 유입되지 않도록 로터리 밸브(rotary vlalve: 116)가 설치된다.
로터리 밸브(116)는 수분제거부(150)의 끝단부에 설치된 흡기팬(도면에 미도시)의 작동시 수분이 강제 흡입될 수 있으므로 이를 방지하는 기능을 한다.
워터 펌프(120)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 물 공급관(112a)의 도중에 구비되어 물탱크(110)의 내부에 저장된 물을 물 공급관(112a)으로 강제 이송시키게 된다.
물분사부(130)는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 물 공급관(112a)의 단부에 본체(131)가 연결되어 외부의 분진 및 악취가 혼합된 공기의 흡입 과정에서 물을 분사시키도록 본체(131)의 내부에 제1, 2 분사노즐(132, 134)이 복수 설치된다.
본체(131)는 일측은 분진 및 악취가 혼합된 공기가 유입되는 인입구이고, 타측은 분진제거부(140)와 연통된 인출구이다.
더욱이, 본체(131)는 물탱크(110)와 물 공급관(112a)의 상단을 통해 연통되는 중심부관(131a)과, 중심부관(131a)의 양측에 중심부관(131a)의 내경보다 큰 내경을 가지는 편심관(131b)이 대칭 상태로 편심 연결된다. 이때, 편심관(131b)은 형상적으로 편심된 레듀샤(Reducer) 구조 등이 이에 적용되며, 내경이 좁은 관으로 이어짐에 따라 오염된 용액의 후단 넘침을 방지하게 된다.
더욱이, 중심부관(131a)은 이중관 구조로 구비되며, 내부관에 제1, 2 분사노즐(132, 134)이 방사상으로 배치되면서 내부관과 외부관 사이로 유입된 물이 방사상으로 배치된 제1, 2 분사노즐(132, 134)을 통해 분사되는 것이다.
이렇게, 본체(131)의 하부 양측에 경사면이 형성되어 제1, 2 분사노즐(132, 134)에서 입구 쪽으로 물을 분사하여도 경사면에 의해 물과 분진이 중심부 방향으로 이동하게 된다.
제1, 2 분사노즐(132, 134)은 분진 및 악취가 혼합된 공기가 입입되는 인입구 방향을 향하도록 본체(131)의 내부 전방과 후방에 복수 설치되며, 오염 공기에서 분진 등에 물을 분사시켜 분진 등이 분사된 물과 함께 물탱크(110)로 회수되게 한다.
이때, 제1 분사노즐(132)은 상, 하측에 이격 상태로 위치되고, 제2 분사노즐(134) 역시 상, 하측에 이격 상태로 위치된다.
한편, 제1, 2 분사노즐(132, 134)은 도면에는 도시하지 않았지만 상측과 하측 중 어느 하나의 전후 위치 조절이 가능하도록 구비된다.
이렇게, 제1, 2 분사노즐(132, 134)의 상측 또는 하측의 전후 위치 조절이 가능하므로 물 분사 위치 조절이 가능하며, 물 분사 거리 역시 조절 가능하다.
더욱이, 제1, 2 분사노즐(132, 134)은 플콘 노즐 등이 이에 적용되며, 물을 혼합 공기의 인입 방향으로 분사하므로 본체(131) 내부에서 음압이 걸리면 물 분사에 따른 막을 형성하게 된다.
그리고 본체(131)의 양측 편심관(131b)의 하부에 형성된 경사면 중 높이가 가장 낮은 하부에 제1-1 물 드레인관(136)과 제1-2 물 드레인관(138)의 상단이 각각 연결되면서, 제1-1 물 드레인관(136)의 하부는 물탱크(110)의 상단에 연통되고, 제1-2 물 드레인관(138)의 하부는 분진제거부(140)의 하부에 연통된다.
이때, 제1-1 물 드레인관(136)은 물분사부(130)에서 1차 반응을 일으킨 물(용액)은 양이 많기 때문에 로터리 밸브(116) 밑쪽인 물탱크(110)로 바로 들어가게 한다. 이는 본체(131) 내부가 흡기팬에 의해 내부에 음압이 걸리게 되면 물이 분진제거부(140) 내부로 유입되므로 이를 방지하도록 물탱크(110)에 연결하게 된다.
그리고 제1-2 물 드레인관(138)은 제2 물 드레인관(152)과 함께 로터리 밸브(116)의 상측인 분진제거부(140)에 각각 연결되므로 제1-1 물 드레인관(136)보다 상대적으로 반응에 의한 물의 양이 적어서 분진제거부(140) 내부로 유입되지 않는다.
분진제거부(140)는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 원추형의 콘 형상으로 상부 일측면에는 분진이 포함된 공기가 유입되도록 물분사부(130)의 본체(131)와 연통되고, 중앙 상부면에는 분진(130)이 분리되어 정화된 공기가 배출되는 배출관(142)이 직립 형성된 사이클론 방식이 적용된다.
그리고 분진제거부(140)는 물탱크(110)의 상단과 연결되는 하부에 제1-2 물 드레인관(138)과 수분제거부(150)에서 연결된 제2 수집관(154)의 단부가 각각 연통된다.
수분제거부(150)는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 분진제거부(140)의 배출관(142)을 통해 분진이 제거된 상태로 공기가 통과하는 과정에서 공기 중에 포함된 습기와 반응하여 맺힐 수 있도록 구비된 데미스터(demister)이다.
여기서, 수분제거부(150)는 스테인리스 등의 재질로 제작된 금속망(격자망) 구조로 구비되어, 공기가 통과하는 과정에서 공기 중에 포함된 습기가 격자 표면에 맺히게 된다.
더욱이, 수분제거부(150)는 배출관(142)의 직경보다 확경된 상태로 일단에 연결되고, 타단은 확경된 상태에서 축경된 상태로 형성된다.
이렇게, 수분제거부(150)는 양측에 대칭 구조의 테이퍼로 형성된 경사면 하부에 직립된 제2 물 드레인관(152)의 상단이 각각 연결되면서, 제2 물 드레인관(152)의 하부에서 분진제거부(140)와 물탱크(110)의 경계 지점까지 밸브에 의해 개폐 가능한 제2 수집관(154)이 경사지게 연통된다.
따라서, 제2 물 드레인관(152)은 제1-2 물 드레인관(138)과 함께 물분사부(130)와 수분제거부(150)에서 배출된 물 등을 물탱크(110)로 수집되게 하면서 필터링된 물을 다시 물분사부(130)로 재공급하므로 순환 방식에 의해 작동되게 한다.
이와 같이, 본 발명에 의한 분진 제거 장치(100)의 작동 과정은 다음과 같다.
먼저, 워터 펌프(120)의 작동에 의해 물탱크(110)의 하부에 저장된 물을 물 공급관(112a)을 통해 물분사부(130)의 본체(131)로 강제 이송시킨다.
다음으로, 물탱크(110)의 내부에 저장된 물이 제1, 2 분사노즐(132, 134)을 통해 분진 및 악취가 혼합된 공기의 유입 반대 방향으로 분사시켜, 혼합 공기 중 분진의 비중을 무겁게 하면서 분진과 제1, 2 분사노즐(132, 134)에서 분사된 물을 물탱크(110)로 이송시킨다.
이때, 제1-1 물 드레인관(136)은 물분사부(130)에서 1차 반응을 일으킨 물의 양이 많기 때문에 로터리 밸브(116) 밑쪽인 물탱크(110)로 바로 들어가게 하고, 후방의 편심관(131b)과 수분제거부(150)에서 반응된 물은 양이 적으므로 제1-2 물 드레인관(138)과 제2 물 드레인관(152)을 통해 로터리 밸브(116)의 상측인 분진제거부(140)로 유입되게 한다.
다음으로, 물분사부(130)의 본체(131) 배출구를 통해 유입 공기 중 분진이 1차 제거된 공기를 분진제거부(140)로 이송시킨다.
다음으로, 물분사부(130)를 통과하여 분진 및 악취가 1차 제거된 공기가 분진제거부(140)의 내부로 유입된 상태에서 원심력을 이용한 흡입공기의 회전을 통해 포집한 후 물탱크(110) 방향으로 이송시켜 2차로 제거되고, 공기는 배출관(148)을 통해 수분제거부(150)로 배출된다.
다음으로, 수분제거부(150)의 본체(151) 내부로 유입된 공기는 금속망(격자망)을 통과하는 과정에서 공기 중에 포함된 습기가 표면에 맺히게 된 후 제2 물 드레인관(152)과 제2 수집관(154)을 통해 물탱크(110) 방향으로 이송시킨다.
다음으로, 제1-1 물 드레인관(136)과 제1-2 물 드레인관(138)을 통해 물탱크(110) 내부로 유입된 분진과 제1, 2 분사노즐(132, 134)에서 분사된 물에 포함된 불순물 그리고 분진제거부(140)에서 제거된 분진, 수분제거부(150)에서 제거된 수분이 연속 회전되는 로터리 밸브(116)를 통과하게 된다.
다음으로, 분진 등과 같은 불순물을 제1 필터(114a)에서 1차적으로 걸러주고, 제2 필터(114b)에서 다시한번 걸러주게 된다.
다음으로, 필터링된 물은 워터 펌프(120)의 작동에 의해 물 공급관(112a)으로 공급된 후 물분사부(130)로 재차 분사되면서 리사이클 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 분진 제거 장치 110: 물탱크
114a, 114b: 제1, 2 필터 116: 로터리 밸브
120: 워터 펌프 130: 물분사부
140: 분진제거부 150: 수분제거부

Claims (6)

  1. 분진 및 악취가 혼합된 공기가 인입구로 인입되는 과정에서 상기 인입구 방향으로 설치된 분사노즐을 통해 물을 분사시키는 물분사부;
    상기 물분사부를 통과하여 분진 및 악취가 1차 제거된 공기를 원심력을 이용한 흡입공기의 회전을 통해 포집하여 분진을 2차 제거하는 분진제거부;
    상기 분진제거부를 통과한 공기에 포함된 수분을 통과 과정에서 제거하는 수분제거부; 및
    상기 물분사부에서 낙하하는 물과 상기 수분제거부에서 제거된 응축수가 수집되는 물탱크;를 포함하며,
    상기 물분사부는 상기 물탱크와 연통되는 중심부관의 양측에 상기 중심부관의 내경보다 큰 내경을 가지는 편심관이 편심 연결되되, 상기 편심관은 중심이 상기 중심부관의 중심보다 하측에 위치되면서 상기 중심부관의 반대 방향으로 갈수록 내경이 점차 작아지는 경사면이 형성되고,
    상기 중심부관은 이중관 구조로 구비되며, 내부관에 상기 분사노즐이 방사상으로 배치되면서 상기 내부관과 외부관 사이로 유입된 물이 상기 분사노즐을 통해 분사되는 것을 특징으로 하는 분진 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물탱크 내부에 저장된 물을 상기 물 분사부의 분사노즐로 재공급하는 특징으로 하는 분진 제거 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수분제거부는 금속망 구조로 구비되는 것을 특징으로 하는 분진 제거 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 물분사부의 일측과 상기 물탱크가 제1-1 물 드레인관으로 연결되고, 상기 물분사부의 타측과 상기 물탱크가 제1-2 물 드레인관으로 연결되고, 상기 분진제거부와 상기 물탱크가 제2 물 드레인관으로 연결되며, 상기 제1-2 물 드레인관 및 제2 물 드레인관과 상기 물탱크의 사이에 로터리 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 분진 제거 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 물탱크는 내부에 드레인되는 물을 필터링하도록 복수의 필터가 서랍식으로 구비되는 것을 특징으로 하는 분진 제거 장치.
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