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WO2019107630A1 - 집진기용 분진 청소 로봇 장치 - Google Patents

집진기용 분진 청소 로봇 장치 Download PDF

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Publication number
WO2019107630A1
WO2019107630A1 PCT/KR2017/014041 KR2017014041W WO2019107630A1 WO 2019107630 A1 WO2019107630 A1 WO 2019107630A1 KR 2017014041 W KR2017014041 W KR 2017014041W WO 2019107630 A1 WO2019107630 A1 WO 2019107630A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dust
baffle
body frame
brush
dust collecting
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/014041
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김희진
Original Assignee
오토윈 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오토윈 주식회사 filed Critical 오토윈 주식회사
Priority to PCT/KR2017/014041 priority Critical patent/WO2019107630A1/ko
Publication of WO2019107630A1 publication Critical patent/WO2019107630A1/ko

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74—Cleaning the electrodes
    • B03C3/76—Cleaning the electrodes by using a mechanical vibrator, e.g. rapping gear ; by using impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric

Definitions

  • the present invention relates to a dust cleaning robot apparatus for a dust collector, and more particularly, to a dust cleaning robot apparatus for a dust collector for lifting up and down a baffle formed in dust collecting plates to remove dust adhering between the dust collecting plate and a discharge electrode.
  • an electrostatic precipitator removes dust particles floating in the air by separating the charged dust particles from the gas or the air by electrostatic force after charging the dust particles floating in the gas or air Lt; / RTI >
  • the electrostatic precipitator is composed of a discharge electrode and a dust collecting plate. As the electrostatic precipitator is used, a large amount of dust particles adhere to the dust collecting plate and the discharge electrode, thereby reducing the amount of dust particles. This reduces the dust collecting efficiency of the dust particles due to the electrostatic force.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-5650 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1993-56251 "dust collecting plate and discharge line cleaner of electrostatic precipitator" And the hoist is suspended and lifted from the top of the electrostatic precipitator to scrape off the dust.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-100000 proposes an electrostatic precipitator cleaning device composed of a solid material spraying system, a bubble between dust collecting plates, a spray nozzle capable of spraying a soft material and a swinging device .
  • a spraying method generates a square of cleaning, and thus the actual dust removal efficiency is low.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2001-087676 entitled “ Method and Apparatus for Cleaning a Dry Electrostatic Precipitator ", provides a method of cleaning the surface of the dust collecting electrode while performing minute reciprocating movement from a side portion of the dust collecting electrode arranged in parallel .
  • a wet cleaning method is disadvantageous in that corrosion of equipment is serious due to moisture.
  • Korean Patent Registration No. 10-353110 entitled “Vertical chattering device for electrostatic precipitator” is a method for continuously removing dust accumulated on a discharge electrode by a vertical shaft, a circular disk, a pin
  • a " automatic regenerative electrostatic precipitator "of the publication No. 20-0317841 includes a scraper or a rotating brush which is disposed between the dust collecting electrode and the collecting electrode in close contact with each other and moves the dust collecting electrode vertically or laterally It is an automatic regenerative device that scratches and removes dust by physical force and collects scattered dust with a vacuum inhaler.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0053717 entitled “ Dust Removal Device for Electrostatic Precipitator”
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0012139 entitled "Hammer for striking the dust collecting plate of the electrostatic precipitator” removes dust attached to the dust collecting plate by charging a lapping bar attached to the dust collecting plate with a hammer connected to the motor rotating shaft.
  • the above-described techniques are inferior in terms of mechanical damage when physically charged to remove dust, and are largely unsuitable due to damage caused by high voltage and dust during operation of mechanical and electrical devices installed in the dust collector.
  • the length of the brush moving shaft must be long enough to match the maximum length of the dust collecting plate, so that the rigidity of the brush moving shaft must be increased.
  • the load of the cleaning robot apparatus becomes heavy, so that there arises an additional problem such as a slip in the vertical bending or falling of the baffle.
  • a triangular shaped forward baffle whose vertex points in the upstream direction of the air flow in the dust collector is interposed between the traveling passages and the moving passage is disposed on the downstream side of the air flow
  • the baffle for the lower reverse baffle must be separately manufactured and operated.
  • the grip portion for gripping the baffle using the pressure roll is configured to provide a driving force for grip operation by applying a speed reducer between the movable motor and the pressing roll moving portion, there is a dead zone at the beginning of the operation, There is a problem that stability of operation due to occurrence of slip or the like at the time of ascending and descending is deteriorated.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 1993-56250
  • Patent Document 2 Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 1993-56251
  • Patent Document 3 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1994-102300
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-087676
  • Patent Document 5 Korean Patent Registration No. 10-353110
  • Patent Document 6 Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0053717
  • Patent Document 7 Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0012139
  • an object of the present invention is to provide a dust collecting apparatus and a dust collecting apparatus,
  • the present invention provides a cleaning robot apparatus for a dust collector that can work without using any additional apparatus when dust is removed between the downstream side discharge side dust collecting plate and the discharge electrode, will be
  • the dust collecting apparatus of the present invention can move along the moving path to vertically lift and lower the forward baffle of the upstream-side dust collecting plate while grasping the upstream baffle, It is an object of the present invention to provide a cleaning robot apparatus for a dust collector which can reduce the length of a movable shaft and reduce a required rigidity so that the structural stability of the apparatus can be improved and the permissible load of the apparatus can be reduced, .
  • a cleaning robot apparatus for a dust collector by applying a ball screw between the movable motor and the movable portion of the pressing roll without using a speed reducer in the grip portion for gripping the baffle, it is possible to prevent the dead zone from being present at the beginning of the operation, A cleaning robot apparatus for a dust collector.
  • a cleaning robot for a dust collector which can prevent the frictional force with the elevating roll from being lowered by deforming the front surface of the baffle contacted by the elevating roll, Device.
  • a dust-cleaning robot apparatus for a dust collector including: a plurality of dust-collecting plates having baffles with moving passages therebetween along an air flow direction;
  • a grip portion provided on the body frame and provided at a downstream side end of the dust collecting plate on an upstream side of an air flow with respect to the moving path to draw a forwardly inclined side surface of a forward baffle having a triangular cross-
  • a plurality of pairs of lifting rolls rotatably fixed to the body frame adjacent to the grip portion are driven by the grip portion in a frictional contact with the downstream side front face of the forward baffle, A lowering part for lowering the lift;
  • a baffle cleaner provided at an upper portion of the body frame to clean the front surface of the forward baffle to which the lifting rolls contact, And a dust cleaner for cleaning the dust particles attached between the dust collecting plate and the discharge electrode by rotating the brush movable shaft which is
  • the elevating and lowering driving motor is fixed to the center of the body frame and generates a driving force required when the elevating and lowering is performed.
  • a pair of upper elevating rolls fitted on and coupled to an upper driving shaft horizontally penetrating and horizontally rotatable by the elevating driving motor at an upper portion of the body frame;
  • a pair of lower elevating rollers that are fitted on and coupled to a lower driving shaft that is axially fixed by the elevating and lowering driving motor at a lower portion of the body frame to interlock with the upper elevating rollers.
  • the upper and lower lifting rollers and the lower lifting rollers are spaced apart from each other such that the dust collecting plate end protruding from the center of the front face of the baffle passes through and a slope predetermined in the width direction corresponding to the front face of the forward baffle And it is preferably formed to be tapered.
  • the grip portion may include an upper grip portion provided adjacent to the upper lifting rolls of the body frame to grip and fix the baffle at an upper portion of the body frame; And a lower grip portion provided adjacent to the lower elevating roll of the body frame to hold and fix the baffle at a lower portion of the body frame apart from the upper grip portion.
  • the upper grip portion and the lower grip portion may be provided on the upper side of the body frame to provide a necessary driving force to the grip;
  • a pair of grip moving blocks installed on a block transfer axis rotatably installed and adjusted in spacing along the rotational direction;
  • a first link rotatably connected to each of the grip moving blocks;
  • a second link that is diffractably connected to the first link so as to attract both side inclined surfaces of the forward baffle shaft-fixed on the body frame;
  • a press roll fixing portion extending from the second link end portion and rotatably and rotatably supporting the pressing rolls so as to press both side inclined surfaces of the forward baffle.
  • it may further comprise a stretchable dustproof corrugated tube that is put on the block transport axis.
  • the pressing roll fixing portion is rotatably coupled to the second link end portion so as to be rotatable in the longitudinal direction thereof; And a pair of roll fixing brackets for freely rotatably fixing a pair of pressing rolls on the pressing plate fixed to the rotating block with the rotating block interposed therebetween.
  • the baffle cleaner may further include an exhaust cleaning driving motor installed on the body frame to transmit a driving force for cleaning the front surface of the baffle. And a pair of brush rolls installed at the upper center of the body frame and fixed to the left and right sides of the front surface of the baffle for rotation by the baffle cleaning driving motor.
  • the pair of brush rolls may be formed to be spaced apart from each other so as to allow the dust-collecting plate end portion protruding to the front center of the forward baffle to pass therethrough, and to have a predetermined inclination corresponding to the front face of the forward baffle .
  • the dust cleaner includes a tilting movable block rotatably mounted on the body frame.
  • a tilting movable motor that adjusts the direction of cleaning by rotating the tilting block;
  • a pair of brush movable shafts rotatably fixed to the tilting movable block and extended left and right correspondingly between the dust collecting plate and both discharge electrodes;
  • a brush driving motor provided on the tilting movable block to rotate the brush moving shaft, respectively.
  • the tilting range of the brush moving shaft may be within a range of 0 ° to 180 °.
  • the brush moving shafts may include a cylindrical pipe-shaped movable shaft; And a wire brush which is wound and fixed in a spiral shape along the direction of the work of the movable shaft.
  • the brush moving shafts may be configured such that the wire brush is wound and fixed in different directions on the respective movable shafts.
  • the movable shaft may be made of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics).
  • the brush lifting and lowering unit vertically ascending and descending in a state of gripping the forward baffle of the upstream-side dust collecting plate with respect to the traveling passage through the grip portion is tilted in the opposite direction Downstream side reverse discharge side
  • the dust collecting apparatus of the present invention can move along the moving path to vertically lift and lower the forward baffle of the upstream-side dust collecting plate while grasping the upstream baffle, It is possible to reduce the length of the movable shaft and to reduce the required rigidity, thereby improving the structural stability of the apparatus, reducing the allowable load of the apparatus, and further improving the stability of the operation.
  • an expansion and contraction corrugated tube which can be stretched is put on the block movable shaft of the ball screw to prevent the dust generated during the dust removal process from being prevented from flowing, and the transfer operation operation can be continuously performed, It has an effect of making it possible.
  • the upper and lower grip portions can be adapted to the deformation of the baffle during gripping through the pressing roll fixing portion that rotatably supports the pressing rolls freely rotatably, or the baffle front surface contacting the elevating roll through the brush roll of the baffle cleaning portion Even if foreign matter such as dust is caught in the baffle, it is possible to clean the baffle cleaner through the baffle cleaner to prevent the frictional force with the elevating roll from being lowered,
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an electrostatic precipitator for applying a dust cleaning robot apparatus for a dust collector of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan sectional view showing the arrangement of the dust collecting plate and the half-electrode of the electrostatic precipitator of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view showing an operation state of a dust cleaning robot apparatus for a dust collector according to the present invention.
  • FIG. 4 is a front view of the dust-cleaning robot apparatus for the dust collector of Fig. 3;
  • Fig. 5 is a rear view of the dust-cleaning robot apparatus for dust collector of Fig. 3;
  • FIG. 6 is a partially enlarged front view showing a lifting unit of the dust-cleaning robot apparatus for dust collector.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the upper lift roll portion of FIG. 6;
  • FIG. 8 is a plan view showing a baffle shape of the dust collecting plate and a tapered shape of the lifting rolls according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 9 is an enlarged perspective view of the grip portion of the dust-cleaning robot apparatus for dust collector.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the upper grip portion of FIG. 9 cut away.
  • FIG. 11 is a partially cut-away sectional view showing a state in which the press rolls are pressed by the pressing roll fixing portion of the upper grip portion in a state of being in contact with the inclined surface of the forward baffle.
  • FIG. 12 is a partially enlarged perspective view showing a baffle cleaning unit of a dust cleaning robot apparatus for a dust collector.
  • FIG. 13 is a plan sectional view showing a process of cleaning the front face of the forward baffle through the brush roll of the baffle cleaning unit of FIG.
  • FIG. 14 is a partially enlarged perspective view showing a dust cleaning section of a dust cleaning robot apparatus for a dust collector.
  • Fig. 15 is an enlarged perspective view of the brush cleaning unit of Fig.
  • 16 is an operating state perspective view showing the tilting state of the brush moving shaft.
  • FIG. 17 is a plan view showing a process of cleaning between dust collecting plates and discharge plate dusts in forward and reverse directions through tilting of a brush moving shaft.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an electrostatic precipitator for applying a dust cleaning robot apparatus for a dust collector of the present invention
  • FIG. 2 is a plan sectional view showing an arrangement state of a dust collecting plate and a half electrode of the electrostatic dust precipitator of FIG.
  • an electrostatic precipitator 100 in which a dust cleaner 1 for a dust collector of the present invention is used is configured to charge dust particles suspended in a gas or air, And includes a plurality of dust collecting plates 110 and a plurality of discharge electrodes 120 disposed between the dust collecting plates 110 to remove dust particles floating in the air by separating the dust particles from the gas or air by an electrostatic force.
  • the dust collecting plate 110 and the discharge electrodes 120 are arranged at intervals along the width direction with a moving passage 150 for cleaning dust along the air flow direction.
  • the electrostatic precipitator 100 charges the dust particles in the air by the discharge electrode 120 when the air including the dust particles is introduced into the dust collecting plates 110 and supplies the charged dust particles to the dust collecting plate 110 To remove dust particles from the air, and then to discharge only air to the opposite side.
  • the discharge electrode 120 and the dust collecting plate 110 are electrically connected to a high voltage generator (not shown) such that a positive voltage is applied to the dust collecting plate 110 and a negative voltage is applied to the discharge electrode 120 And the dust collecting plate 110 and the discharge electrode 120 have positive and negative polarities, respectively.
  • the dust particles contained in the air introduced into the space between the dust collecting plates 110 are charged by the negative voltage applied to the discharge electrode 120 and have a negative polarity.
  • the charged dust particles are attached to the dust collecting plate 110 which is positively charged by the electrostatic force, thereby being separated from the air.
  • a baffle 112 is formed in the dust collecting plate 110 to induce the air introduced into the dust collecting plates 102 to the discharge electrode 120 and to cause the dust to be swirled so as to promote dust collecting by the dust collecting plate 110 .
  • the baffles 112 formed on the dust collecting plate 110 are formed to have a triangular cross-sectional shape in which the vertex points toward the upstream side of the air flow.
  • the dust-cleaning robot apparatus 1 for a dust collector is configured to move horizontally sequentially along the traveling path by a separate horizontal moving robot (not shown), and one side end of each of the dust collecting plates 110, So that dust particles adhered between the dust collecting plate 110 and the discharge electrode 120 are cleaned and cleaned.
  • the dust-collecting dust-cleaning robot 1 of this embodiment is vertically movably coupled to the forward baffle 112a having a triangular cross-sectional shape provided at the downstream side end of the dust-collecting plate 110 located on the upstream side of the air flow , Dusts adhering between the dust collecting plate 110 and the discharge electrodes 120 arranged on the upstream side as well as the downstream side with respect to the moving passage 150 are cleaned.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an operation state of the dust cleaning robot apparatus for a dust collector of the present invention
  • FIG. 4 is a front view of the dust cleaning robot apparatus for the dust collector of FIG. 3, Back view.
  • the dust-collecting dust-cleaning robot apparatus 1 mainly includes a body frame 10, a lift unit 20, a grip unit 30, a baffle cleaning unit 50, (70).
  • the body frame 10 is constructed so that the left, right, upper and lower plate frames 11, 12, 13 and 14 form a substantially skeleton-shaped frame.
  • a pair of rotatably bi-zonal links 36a and 36b of the grip portion 30 for holding and fixing the forward baffle 112a are provided at the back side of the front face 112FS of the forward baffle 112a of the dust collecting plate of the body frame 10,
  • the press rolls 39 and the elevating rolls 25 of the elevating portion 20 are exposed and rotatably shaft-fixed.
  • the baffle cleaner 50 and the dust removing unit 50 are disposed on the upper side of the body frame 10 such that the power generating and transmitting means necessary for the operation of the grip 30 and the elevator 20 are exposed on the front side. And the cleaning unit 70 is supported and fixed.
  • Upper and lower reinforcing cover plates 15 and 16 are fixedly mounted on the upper and lower sides of the body frame 10 while the left and right plate frames 11 and 12 are connected to the front side of the body frame 10,
  • a left side protection cover 17 for covering and protecting the power transmission means of the elevation part is additionally coupled to the outside and
  • a right side protection cover 18 for covering and protecting the power transmission means of the grip part is installed outside the right side plate frame 12 do.
  • an extension part for fixing the dust cleaning part in a tiltable manner is spaced apart from the bottom provided with the baffle cleaning part 50, .
  • FIG. 6 is a partially enlarged front view showing the elevating portion of the dust-cleaning robot apparatus for a dust collector
  • FIG. 7 is a partial flat cross-sectional view of the upper elevating roll portion of FIG.
  • the elevating part 20 includes a plurality of pairs of elevating rolls 25, 28, which are rotatably fixed to the body frame 10 adjacent to the grip part 30,
  • the grip portion 30 is driven in a frictional contact with the downstream-side front surface 112FS of the forward baffle 112a so as to vertically move up or down along the forward baffle 112a.
  • the elevating portion 20 includes an elevating driving motor 21, an upper driving shaft 23, a pair of upper elevating rollers 25, a lower driving shaft 27, a pair of lower elevating rollers 28, And a power transmission portion.
  • the lifting and lowering driving motor 21 is fixed to the center of the body frame 10 to generate a driving force required when lifting and lowering.
  • the upper elevating rolls 25 are inserted and coupled on the upper driving shaft 23 which is rotatably horizontally passed through the upper portion of the body frame 10 by one of the elevating and lowering driving motors 21 and is axially fixed.
  • the lower elevating rolls 28 are fitted on the lower driving shaft 27 axially fixed by the elevating drive motor 21 at the lower portion of the body frame 10 to interlock with the upper elevating rolls 25.
  • the upper elevating rolls 25 and the lower elevating rolls 28 are spaced apart from each other so that the dust collecting plate end portion 110a protruding from the front center of the baffle passes therethrough, It is preferable to taper with a predetermined inclination in the width direction so as to correspond to the front surface 112FS.
  • FIG. 8 is a plan view showing a baffle shape of the dust collecting plate and a tapered shape of the lifting rolls according to an embodiment of the present invention.
  • the dust collecting plate of this embodiment exemplifies the use of a symmetrical cotrel baffle among the products manufactured by Cottrell.
  • the baffle 112 of the dust collecting plate 110 has a full triangular structure due to thermal deformation at the time of manufacturing, and the baffle 112 of the dust collecting plate 110 has a center portion of the front surface 112FS having a slope of approximately 3.4 degrees from both ends, 112RS, 112LS) has a slope of 34.2 DEG.
  • the upper elevating rolls 25 and the lower elevating rollers 28 are tapered with a slope of 3.4 degrees in accordance with the inclination of the front surface 112FS of the baffle 112 from the center portion facing each other .
  • the lifting power transmission means includes a lifting drive pulley 22 provided at a drive shaft end of a lifting drive motor 21 passing through the left side plate frame 11, an upper drive shaft 23 and a lower drive shaft 27, Up driven pulley 24 and the lower up-and-down driven pulley 29 provided at the ends of the first and second timing belts 26 and 26 are connected to each other through a single first timing belt 26 so as to be interlocked with each other.
  • elevation power transmitting means may be applied to various types of power transmitting means including gears, chains,
  • the elevating unit 20 is driven by the upper drive shaft 23 and the lower drive shaft 27 through the elevation drive pulley 22, the upper lift drive pulley 24 and the lower lift drive pulley 29 from the up / down drive motor 21, And the transmitted driving force is transmitted to the upper lift rolls 25 and the lower lift rolls 28 in a state of being in frictional contact with the front face of the downstream side of the forward baffle 112a by the grip portion 30 Thereby causing the dust-collecting dust-cleaning robot apparatus 1 to ascend or descend in the vertical direction along the forward baffle.
  • the rotational force generated from the elevation drive motor 21 is decelerated by adjusting the diameter ratio of the elevation drive pulley 22 and the upper and lower elevation driven pulleys 24 and 29 so that the upper and lower elevation rolls 25 and 28 ).
  • the grip portion 30 has a forward baffle 112a having a triangular cross-sectional shape and provided at a downstream side end of the dust collecting plate 110 located on the upstream side of the air flow on the basis of the movement passage 150, (112RS, 112LS) are held and fixed so that they can be lifted or lowered by the lifting unit.
  • FIG. 9 is an enlarged perspective view of the grip portion of the dust-cleaning robot apparatus for a dust collector
  • FIG. 10 is a partial flat cross-sectional view of the upper grip portion of FIG.
  • the grip portion 30 includes an upper grip portion 30a and a lower grip portion 30b so that independent control can be separately performed.
  • the upper grip portion 30a is installed on an upper portion adjacent to the upper lift rolls 25 of the body frame 10 to hold the upper portion of the body frame 10 on the forward baffle 112a.
  • the lower grip portion 30b is provided below the lower lifting roll 28 of the body frame 10 to separate the lower portion of the body frame 10 from the baffle 112 separately from the upper grip portion 30a. Hold and fix.
  • the baffle 112 is partially deformed along the vertical direction or foreign substances such as dust are adhered to the friction surface So that even when the frictional force is lowered, a more stable grip state can be maintained without slippage or dropping during the lifting and lowering operation.
  • the upper grip portion 30a and the lower grip portion 30b are provided with grip operating motors 31 and 41, block transfer shafts 32 and 42, a pair of grip operating blocks 33 and 43, 1 link 35, a second link 36, a pressurizing roll fixing portion 37, and a pair of pressure rolls 39.
  • grip operating motors 31 and 41 block transfer shafts 32 and 42
  • block transfer shafts 32 and 42 block transfer shafts 32 and 42
  • pair of grip operating blocks 33 and 43 1 link 35
  • a second link 36 a pressurizing roll fixing portion 37
  • a pair of pressure rolls 39 As shown in Fig.
  • the gripping motors 31 and 41 are spaced apart from the inside of the body frame 10 on the up-and-down driving motor 21 so as to grip the upper grip portion 30a and the lower grip portion 30b Provide the driving force.
  • the grip moving blocks 33 and 43 are threaded through the ball screw on the block transfer shafts 32 and 42 that horizontally penetrate the body frame 10 and are rotatably installed, .
  • the grip moving blocks 33 and 43 are linear motion guides 34 and 44 fixed to the lower side of the upper plate frame 13 of the body frame 10 and the upper side of the lower plate frame 14, And is transported along the block transport axes 32,
  • the blocks 32 and 42 are constructed so as to be covered with stretchable vibration-proof pipes 32b and 42b on the block conveying shafts 32 and 42 so as to prevent dust from flowing into the thread- So that the work can be continuously performed and the service life of the work can be extended.
  • the grip power transmission means for interlocking the grip moving motors 31 and 41 with the block feed shafts 32 and 42 is a grip driving pulley (not shown) provided on the driving shaft of the grip moving motors 31 and 41 41a and the gripping pulleys 32a, 42a provided on the block conveying shafts 32, 42 by the second timing belts 38, 48, respectively.
  • the present invention can be applied to a more power transmission means including a gear, a chain, or the like in which the grip power transmission means are in a tooth-to-tooth engagement with each other as in the above-described power transmission means of the lifting portion.
  • the first link 35 and the second link 45 are rotatably fastened to the pair of grip moving blocks 33 and 43 and the second link 36 and 46 are formed on the body frame 10 And is configured to be diffractably connected to the first link (35, 45) so as to press and drag both side inclined surfaces (112LS, 112RS) of the fixed baffle (112a).
  • the second link 36, 46 is configured so as to be able to hold and fix the forward baffle 112a with respect to the longitudinal center portion rotatably fixed to the link shaft fixing bracket of the body frame 10 by the link rotation axis And is bent at a predetermined angle.
  • the pressing roll fixing portion 37 is extended to the ends of the second links 36 and 46 to press the pressing rolls 39 in the free rotation direction so as to press both inclined surfaces 112LF and 112RS of the forward baffle 112a. As shown in Fig.
  • the upper grip portion 30a and the lower grip portion 30b rotate the block transfer shafts 32 and 42 through the grip power transmission means from the gripping motors 31 and 41,
  • the pair of grip moving blocks 33 and 43 are guided by the linear motion guides 34 and 44 and linearly moved along the block transporting axes 32 and 42 in accordance with the rotation direction and the rotation amount Thereby adjusting the interval.
  • the first links 35 and 45 pivotally coupled to the grip movable blocks 33 and 43 with the gap between the grip movable blocks 33 and 43 varying the second links 36 and 46,
  • the pressing rolls 39 freely rotatably fixed by the press roll fixing portions 37 and 47 at the ends of the second links 36 and 46 press the front both side inclined surfaces 112LS and 112RS of the forward baffle 112a And hold it to fix it.
  • FIG. 11 is a partially cut-away sectional view showing a state in which the press rolls are pressed by the pressing roll fixing portion of the upper grip portion in a state of being in contact with the inclined surface of the forward baffle.
  • the pressing roll fixing portions 37 and 47 of the present embodiment include rotating blocks 37a and 47a, pressing plates 37b and 47b and roll fixing brackets 37c and 47c .
  • the pivot blocks 37a and 47a are fitted to the ends of the second links 36 and 46 so as to be rotatable about the longitudinal direction.
  • the pair of roll fixing brackets 37c and 47c face the front both side inclined surfaces 112LS and 112RS of the forward baffle 112a on the pressing plates 37b and 47b fixed to the rotating blocks 37a and 47a
  • a pair of pressing rolls 39 and 49 are rotatably and rotatably fixed with the rotation blocks 37a and 47a interposed therebetween.
  • the roll fixing brackets 37c and 47c, the pressing plates 37b and 47b and the pivot blocks 37a and 37b for freely rotatably fixing the pressure rolls 39 and 49 are rotatably supported by the second links 36 and 46 So that even if deformation occurs differently on the front both side inclined surfaces 112LS and 112RS of the forward baffle 112a to which the pressure rolls 39 and 49 contact with each other, 49 are freely rotated to maximize the contact area of friction contact so that the grip force necessary for lifting and lowering can be maintained.
  • the baffle cleaner 50 is disposed on the upper portion of the body frame 50 and removes foreign matter such as dust attached to the front surface of the forward baffle 112a contacting the upper and lower lifting rolls 25, Shake it and clean it.
  • FIG. 12 is a partially enlarged perspective view showing a baffle cleaning unit of a dust cleaning robot apparatus for a dust collector
  • FIG. 13 is a plan sectional view showing a process of cleaning a front face of a forward baffle through a brush roll of the baffle cleaning unit shown in FIG.
  • the baffle cleaning unit 50 includes a baffle cleaning drive motor 51 and a pair of brush rolls 55.
  • the exhaust cleaning driving motor 51 is installed on the upper portion of the body frame 10 and is configured to transmit a driving force for cleaning the front surface 112FS of the forward baffle 112a.
  • the brush rolls 55 are provided at the upper center of the body frame 10 and are rotatably supported by the baffle cleaning drive motor 51 so as to contact the left and right surfaces of the front surface 112FS of the forward baffle 112a Axis.
  • the brush rolls 55 are spaced apart from each other such that the dust collecting plate end portion 110a protruding from the center of the front surface 112FS of the forward baffle 112a passes through the brush rolls 55 as well as the upper and lower lifting rolls 25, And may be tapered with a predetermined slope in the width direction corresponding to the front surface 112FS of the forward baffle 11a, that is, with the slope of 3.4 degrees described above.
  • the brush roll power transmission means includes a brush roll drive pulley (not shown) formed at the drive shaft end of the baffle cleaning drive motor 51 and a brush roll driven pulley (not shown) provided at the end of the brush roll drive shaft 56 And a third timing belt (not shown) connecting the first timing belt and the second timing belt.
  • a brush roll drive pulley (not shown) formed at the drive shaft end of the baffle cleaning drive motor 51 and a brush roll driven pulley (not shown) provided at the end of the brush roll drive shaft 56
  • a third timing belt (not shown) connecting the first timing belt and the second timing belt.
  • the basin cleaning robot apparatus 1 for dust collector is provided with dust and dust attached to the front surface 112FS of the forward baffle 112a to which the upper and lower lifting rolls 25 and 28 contact with each other via the brush roll 55,
  • the dust cleaning unit 70 rotates a pair of brush movable shafts 80 extending from the upper end of the body frame 10 so as to be angularly adjustable and rotates the dust collecting plate 110, And dusts attached between the discharge electrodes 120 are cleaned out.
  • FIG. 14 is a partially enlarged perspective view showing a dust cleaner of a dust cleaner for a dust collector
  • FIG. 15 is an enlarged perspective view showing a brush cleaner of the dust cleaner of FIG.
  • the dust cleaning unit 70 of the present embodiment includes a tilting movable block 71, a tilting movable motor 72, a brush moving shaft 80, and a brush driving motor 76 .
  • the tilting movable block 71 is rotatably and axially fixed to an extension portion 16 formed by the fixing bracket 16 at both ends of the upper portion of the upper side frame 13 of the body frame 10 .
  • the tilting movable motor 72 is provided at one side of the tilting movable block 71 to rotate the tilting movable block 72 so that the tilting movable block 72 is rotated only on the upstream side where the forward baffle 112a is formed through the pair of brush moving shafts 80 So that the dust collecting plate 110 and the discharge electrodes 120 on which the reverse baffle 112b is formed can be cleaned.
  • the pair of brush moving shafts 80 are rotatable by the respective brush driving motors 76 at intervals in the tilting movable block 71 so as to correspond to each other between the dust collecting plate 110 and the two side discharge electrodes 120 .
  • the tilting power transmission means includes a tilting drive pulley (not shown) formed at the end of the drive shaft of the tilting drive motor 72 and a tilting drive pulley (not shown) provided at the end of the tilting drive shaft 4 timing belts (not shown).
  • a tilting drive pulley (not shown) formed at the end of the drive shaft of the tilting drive motor 72 and a tilting drive pulley (not shown) provided at the end of the tilting drive shaft 4 timing belts (not shown).
  • the brush moving shaft 80 has a movable shaft 81 and a wire brush 85 wound on the outer circumferential surface of the movable shaft 81 in the form of a spiral along the longitudinal direction and fixed by brush fastening tools 82 .
  • the wire brush 85 refers to a brush made of a plurality of strands 86 of a brush bristle.
  • the movable shaft 81 is preferably formed in a cylindrical pipe shape to reduce the load and maintain the rigidity, and it is exemplified that the movable shaft 81 is made of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) material having the same rigidity and low load.
  • CFRP Carbon Fiber Reinforced Plastics
  • the brush moving shafts 80 (80a, 80b) that are rotatably fastened to the left and right sides of the tilting movable block 71 are configured such that the wire brush 85 is wound and fixed in different directions on the outer peripheral surface of the movable shaft .
  • the wire brushes 85 are wound on the outer circumferential surfaces of the movable shafts 81 of the left and right brush moving shafts 80a and 80b in opposite directions to each other, the left and right brush shafts 80a, 80b are rotated and dust is cleaned.
  • the frictional force generated in contact with the dust collecting plate and the discharge plate according to the rotation direction may affect the transfer force during the lifting or lowering.
  • the wire brush is rotated by the winding direction
  • the baffle can be advantageously operated when the vertical baffle 112a is vertically moved up and down through the elevating portion 20 due to the upward force.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an operation state of the tilting state of the brush moving shaft
  • FIG. 17 is a plan view showing a process of cleaning between dust collecting plates and discharge plate dusts in forward and reverse directions through tilting of the brush moving shaft.
  • the brush moving shaft 80 (80a, 80b) is fixed to the forward baffle 112 by the grip portion 30, A dust collecting plate 110 having a lower reverse baffle 112b disposed on the downstream side in the air flow direction and a dust collecting plate 110 disposed on the downstream side of the dust collecting plate 110 to clean the space between the dust collecting plate 110 and the lower reverse baffle 112b.
  • Dust cleaning robot device for dust collector 10 Body frame
  • extension part 17 left protective cover
  • grip portion 30a upper grip portion
  • baffle cleaner 51 baffle cleaning drive motor
  • baffle 112a forward baffle
  • 112RS right side slope side
  • 112LS left side slope side

Landscapes

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  • Robotics (AREA)
  • Nozzles For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Abstract

본 발명은 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 관한 것으로서, 그립부를 통해 이동 통로를 기준으로 상류측 집진판의 정방향 배플에 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 분진 청소부를 이루는 브러시 가동축을 반대 방향으로 틸팅시켜 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 역방향 배플쪽 분진 제거시 추가적인 장치를 사용하지 않고도 분지 청소 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 분진 제거 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 가지며, 또한, 이동 통로를 따라 이동하며 상류측 집진판의 정방향 배플을 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측 뿐만 아니라 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 브러시 가동축의 길이를 줄이고 및 요구되는 강성을 작게 형성할 수 있어 장치의 구조적 안정성 높을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 허용 하중을 줄일 수 있어 좀 더 작업의 안정성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.

Description

집진기용 분진 청소 로봇 장치
본 발명은 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집진판들에 형성된 배플을 타고 승강 및 하강하며 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진을 털어 내기 위한 집진기용 분지 청소 로봇 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 전기 집진기는 기체나 공기 속에 부유하는 분진(粉塵)입자를 하전(荷電)시킨 후, 하전된 분진입자를 정전기력에 의해 기체나 공기로부터 분리함으로써 공기 중에 부유하는 분진입자를 제거하도록 구성된 장치이다.
이러한 전기 집진기는 방전극과 집진판으로 구성되며, 전기 집진기를 사용함에 따라 집진판과 방전극에 많은 양의 분진입자가 부착되어 분진입자의 하전량이 감소하게 된다. 이로 인해 정전기력에 의한 분진입자의 집진효율이 저하된다.
따라서, 전기 집진기의 집진효율을 향상시키기 위해서는 집진판과 방전극에 부착된 분진입자를 주기적으로 제거할 필요가 있으며, 이를 위한 다양한 방법들이 제시된 바 있다.
집진판과 방전극에 부착된 이물질을 제거하는 종래의 장치로서, 일본공개실용신안공보 제1993-56250호 및 일본 공개실용신안공보 제1993-56251호의 "전기 집진기의 집진판 및 방전선 클리너"는 집진판과 방전극의 단면 형상에 따라 슬롯을 만들고 호이스트를 매달아 전기 집진기 상부로부터 승강시켜서 분진을 스크레이핑(Scraping)하여 제거한다.
그러나, 이들은 모두 분진입자를 긁어서 제거하는 방식이므로 분진입자의 제거효율은 높으나, 스크레이핑 판이 원활하게 승강하지 못하는 경우가 발생할 뿐만 아니라 상기 스크레이핑 판이 기울거나 분진 제거를 위해 유격을 작게 유지할 때 걸림이 발생하여 상기 방전선이나 집진판이 손상된다는 문제점이 있었다.
또한, 일본 특허공개공보 제1994-102300호의 "전기집진기의 청소장치 및 청소방법"은 연소재 분사 방식으로, 집진판 사이의 대차, 연소재 분사 가능한 분사 노즐 및 요동 장치로 구성된 전기집진기 청소장치를 제안하고 있다. 그러나, 이러한 분사 방식은 청소의 사각이 발생하므로 실제 분진 제거 효율이 낮다.
또한, 일본 공개특허공보 제2001-087676호의 "건식 전기집진기의 세척 방법 및 세척 장치"는 병렬 배치된 집진 전극의 측면부에서 분왕복 이동을 행하면서 상기 집진 전극의 표면을 세척하는 방법을 제공하고 있다. 그러나 이러한 습식 세척 방법은 수분으로 인하여 설비의 부식이 심한 단점이 있다.
또한, 대한민국 특허등록공보 제10-353110호의 "전기집진기용 수직형 추타장치"는 수직축, 원형 디스크, 핀, 캠 및 추타용 해머로 방전극에 쌓인 분진을 연속적으로 제거하는 방식이고, 대한민국 실용신안등록공보 제20-0317841호의 "자동 재생형 전기집진기"는 집진전극과 포집 대응전극 사이에 표면을 밀착하는 스크레이퍼나 회전형 브러시를 설치하여, 이를 상기 집진전극의 상하 또는 좌우 방향으로 이동시켜 표면에 부착된 먼지를 물리적 힘에 의하여 긁어서 제거하고, 비산 먼지는 진공 흡입기로 포집하는 자동 재생형 장치이다.
또한, 대한민국 특허공개공보 제10-2003-0053717호의 "전기집진기의 집진판 더스트 제거장치"는 집진판 양측 바닥면에 한 쌍의 슬라이딩 베드, 모터, 스크류 샤프트, 이동 테이블 및 가이드 포스트를 설치하고, 이를 따라 브러시 롤을 자동으로 회전시키면서 집진판 사이를 승강시켜 분진을 제거하는 장치이다.
또한, 대한민국 특허공개공보 제10-2004-0012139호의 "전기집진기의 집진판 타격용 해머"는 집진판에 부착된 래핑 바를 모터 회전축에 연결된 해머로 가격하여 상기 집진판에 부착된 먼지를 분리해 낸다. 그러나 상술한 기술들은 분진을 제거하기 위하여 물리적으로 가격할 때 기계적인 손상이 불가피하고 집진기 내부에 설치된 기계 및 전기적인 장치가 가동 중 고전압 및 분진으로 인하여 손상이 발생하는 문제로 대부분 적용성이 낮았다.
상기한 문제점들을 해결하기 위해 집진판을 따라 수직 승, 하강 하며 브러시 가동축을 이용해 집진판과 방전극 사이에 부착된 이물질을 털어 내어 청소하기 위한 집진기용 청소 로봇 장치들이 개발되었다.
그러나, 종래 집진기 청소 로봇 장치들은 집진기 내부에 설치되는 서로 다른 길이의 집진판들에 모두 대응하기 위해서는 브러시 가동축의 길이가 집진판의 최대 길이에 맞게 길어져야 하기 때문에 브러시 가동축의 강성이 커져야 할 뿐만 아니라 이에 따라 청소 로봇 장치의 하중이 무거워져 배플을 타고 수직 승, 하강하는데 있어 슬립 발생 등의 추가적인 문제점이 발생하게 된다.
또한, 종래 집진기 청소 로봇 장치들의 브러시 가동축의 길이를 줄이는 경우 이동 통로를 사이에 두고 집진기 내의 공기 흐름 상류 방향으로 꼭지점이 향하는 삼각형 형상의 정방향 배플용과 이동 통로를 사이에 두고 공기 흐름의 하류측에 배치되는 하부 역방향 배플용을 별도로 제작하여 운용하여야 하는 문제점을 갖는다.
또한, 가압롤을 사용하여 배플을 그립하는 그립부가 가동 모터와 가압롤 가동부 사이에 감속기를 적용하여 그립 동작에 필용한 가동력을 제공하도록 구성되기 때문에 조작 초기에 불감 영역이 존재하게 되어 반응 속도를 떨어져 승강시 슬립 발생 등에 의한 작업 안정성을 떨어지게 되는 문제점을 갖는다.
또한, 승강롤이 접하는 배플 전면이 변형되거나 분진과 같은 이물질이 끼여서 승강롤과의 마찰력이 저하되는 경우 배플을 따른 수직 상, 하강의 동작이 원하게 이루어지지 못하게 되는 문제점을 갖는다.
{선행기술문헌}
{특허문헌}
(특허문헌 1) 일본 실용신안공개공보 제1993-56250호
(특허문헌 2) 일본 실용신안공개공보 제1993-56251호
(특허문헌 3) 일본 특허공개공보 제1994-102300호
(특허문헌 4) 일본 특허공개공보 제2001-087676호
(특허문헌 5) 대한민국 특허등록공보 제10-353110호
(특허문헌 6) 대한민국 특허공개공보 제10-2003-0053717호
(특허문헌 7) 대한민국 특허공개공보 제10-2004-0012139호
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이동 통로를 기준으로 상류측 집진판의 정방향 배플을 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측 뿐만 아니라 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이의 분진 제거시 추가적인 장치를 사용하지 않고도 작업이 가능할 뿐만 아니라 분진 제거 작업 시간을 단축시킬 수 있는 집진기용 청소 로봇 장치를 제공하는 것이다
또한, 이동 통로를 따라 이동하며 상류측 집진판의 정방향 배플을 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측뿐만 아니라 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 브러시 가동축의 길이를 줄이고 및 요구되는 강성을 작게 형성할 수 있어 장치의 구조적 안정성 높을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 허용 하중을 줄일 수 있어 좀 더 작업의 안정성을 높일 수 있는 집진기용 청소 로봇 장치를 제공하는 것이다.
또한, 배플을 그립하는 그립부에 감속기를 사용하지 않고 가동 모터와 가압롤 가동부 사이에 볼 스크류를 적용하여 조작 초기에 불감 영역이 존재하지 않도록 함으로써 승강시 슬림 발생으로 인한 작업 안정성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 집진기용 청소 로봇 장치를 제공하는 것이다.
또한, 승강롤이 접하는 배플 전면이 변형되거나 또는 분진과 같은 이물질이 끼여서 승강롤과의 마찰력이 저하되는 것을 방지하여 배플을 따라 수직 승강 및 하강의 동작을 원활하게 수행할 수 있도록 하는 집진기용 청소 로봇 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치는, 공기 흐름 방향을 따라 이동 통로들을 사이에 두고 배플이 형성된 복수의 집진판 및 상기 집진판들 사이에 방전극이 폭 방향을 따라 간격을 두고 교차 배치되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 있어서, 사각틀 형상의 바디 프레임; 상기 바디 프레임 상에 설치되어 상기 이동 통로를 기준으로 공기 흐름 상류측에 위치하는 상기 집진판의 하류측 단부에 구비된 삼각형 단면 형상을 갖는 정방향 배플의 전방 양측 경사면을 끌어 안으며 가압 고정하는 그립부; 상기 그립부에 인접하게 상기 바디 프레임에 회전 가능하게 축 고정되는 복수 쌍의 승강롤들이 상기 그립부에 의해 상기 정방향 배플의 하류측 정면에 마찰 접촉한 상태로 구동시켜 상기 정방향 배플을 따라 수직 방향으로 승강 또는 하강시키는 승강부; 상기 바디 프레임의 상부에 구비되어 상기 승강롤들이 접하는 상기 정방향 배플의 전면을 부착된 분진을 털어 청소하는 배플 청소부; 및 상기 바디 프레임 상단부에서 각도 조절 가능하게 연장 설치되는 브러시 가동축을 회전시켜 상기 집진판과 상기 방전극 사이를 부착된 분진들을 털어 내며 청소하는 분진 청소부;를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 승강부는 상기 바디 프레임의 중심부에 고정 설치되어 승강 및 하강시 필요한 구동력을 발생시키는 승강 구동 모터; 상기 바디 프레임의 상부에서 상기 승강 구동 모터에 의해 회전 가능하게 수평 관통하며 축 고정되는 상부 구동축 상에 끼워져 결합되는 한 쌍의 상부 승강롤; 및 상기 바디 프레임의 하부에서 상기 승강 구동 모터에 의해 상기 상부 승강롤들과 연동하도록 축 고정된 하부 구동축 상에 끼워져 결합되는 한 쌍의 하부 승강롤;을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 상부 승강롤들과 상기 하부 승강롤들은 각각 상기 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고, 상기 정방향 배플의 전면에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 그립부는 상기 바디 프레임의 상기 상부 승강롤들에 인접하게 설치되어 상기 바디 프레임 상부에서 상기 배플을 잡아 고정하는 상부 그립부; 및 상기 바디 프레임의 상기 하부 승강롤에 인접하게 설치되어 상기 상부 그립부와 별도로 상기 바디 프레임 하부에서 상기 배플을 잡아 고정하는 하부 그립부;를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 상부 그립부 및 상기 하부 그립부는 상기 바디 프레임 상측에 설치되어 그립에 필요한 가동력을 제공하는 그립 가동 모터; 회전 가능하게 설치되는 블록 이송축 상에 설치되어 회전 방향에 따라 서로의 따라 사이 간격이 조절되는 한 쌍의 그립 가동 블록; 상기 각 그립 가동 블록에 회동 가능하게 연결되는 제1 링크; 상기 바디 프레임 상에 축 고정된 상기 정방향 배플의 양측 경사면을 끌어 안도록 상기 제1 링크에 회절 가능하게 연결되는 제2 링크; 및 상기 제2 링크 단부에 연장 결합되어 상기 정방향 배플의 양측 경사면을 가압하도록 상기 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 가압롤 고정부;를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 블록 이송축 상에 씌워지는 신축 가능한 방진용 주름관을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가압롤 고정부는 상기 제2 링크 단부에서 길이 방향에 대해 회전 가능하게 체결되는 회동 블록; 및 상기 회동 블록에 고정되는 가압 플레이트 상에서 상기 회동 블록을 사이에 두고 한 쌍의 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 한 쌍의 롤 고정 브래킷;을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 배플 청소부는 상기 바디 프레임에 상부에 설치되어 상기 배플 정면의 청소를 위한 구동력을 전달하는 배출 청소 구동 모터; 및 상기 바디 프레임의 상부 중심부에 설치되어 상기 배플 청소 구동 모터에 의해 상기 배플 전면의 좌, 우측면에 접하며 회전하도록 축 고정되는 한 쌍의 브러시 롤;을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 브러시 롤은 상기 정방향 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고, 상기 정방향 배플의 전면에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분진 청소부는 상기 바디 프레임 상부에 회전 가능하게 축 고정되는 틸팅 가동 블록; 상기 틸팅 블록을 회동시켜 청소 하는 방향을 조절하는 틸팅 가동 모터; 상기 틸팅 가동 블록에 회전 가능하게 고정되며 상기 집진판과 양측 방전극들 사이에 대응되게 좌, 우측에 연장 형성되는 한 쌍의 브러시 가동축; 및 상기 틸팅 가동 블록 상에 구비되어 상기 브러시 가동축을 각각 회동시키는 브러시 구동 모터;을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 브러시 가동축의 틸팅 가동 범위는 0°내지 180°범위 이내로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 브러시 가동축들은 원통형 파이프 형상의 가동축; 및 상기 가동축의 일이 방향을 따라 나선 형태로 감겨 체결 고정되는 와이어 브러시;를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 브러시 가동축들은 상기 와이어 브러시가 상기 각 가동축 상에서 서로 다른 방향으로 감겨 고정되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 가동축은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 재질로 이루어질 수 있다.
상기한 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 따르면, 그립부를 통해 이동 통로를 기준으로 상류측 집진판의 정방향 배플에 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 분진 청소부를 이루는 브러시 가동축을 반대 방향으로 틸팅시켜 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 역방향 배플쪽 분진 제거시 추가적인 장치를 사용하지 않고도 분지 청소 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 분진 제거 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 이동 통로를 따라 이동하며 상류측 집진판의 정방향 배플을 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측뿐만 아니라 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 브러시 가동축의 길이를 줄이고 및 요구되는 강성을 작게 형성할 수 있어 장치의 구조적 안정성 높을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 허용 하중을 줄일 수 있어 좀 더 작업의 안정성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 배플을 그립하는 그립부에 감속기를 사용하지 않고 가동 모터와 가압롤 가동부 사이에 볼스크류를 적용하여 조작 초기에 불감 영역이 존재하는 것을 방지하도록 함으로써 승강시 슬림 발생에 의한 작업 안정성을 떨어지는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 볼 스크류의 블록 가동축 상에 신축 가능한 방진용 주름관을 씌워, 분진 제거하는 과정에서 발생한 분진이 유입되는 것을 막아 정밀하게 이송 작업 동작을 연속적으로 수행할 수 있도록 함과 아울러 장치의 수명을 연장할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 상, 하부 그립부에 상기 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 가압롤 고정부를 통해 그립시 배플의 변형된 것에 적응할 수 있도록 하거나, 또는 배플 청소부의 브러시 롤을 통해 승강롤이 접하는 배플 전면에 분진과 같은 이물질이 끼더라도 배플 청소부를 통해 이를 청소하여 승강롤과의 마찰력이 저하되는 것을 방지하여 배플을 따라 수직 승강 또는 하강하는 동작이 좀더 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치를 적용하기 위한 전기 집진기 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 전기 집진기의 집진판과 반전극의 배열 상태를 도시한 평단면도이다.
도 3은 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치를 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 정면도이다.
도 5는 도 3의 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 배면도이다.
도 6은 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 승강부를 도시한 부분 확대 정면도이다.
도 7은 도 6의 상부 승강롤 부분을 잘라서 본 부분 평단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 집진판의 배플 형상 및 이에 따른 승강롤들이 테이퍼진 형상을 도시한 평단면도이다.
도 9는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 그립부를 확대 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 상부 그립부 부분을 잘라서 본 부분 평단면도이다.
도 11은 상부 그립부의 가압롤 고정부에 의해 가압롤들이 정방향 배플의 경사면에 접한 상태로 가압하는 하는 상태를 도시한 부분 절개 단면도이다.
도 12는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 배플 청소부를 도시한 부분 확대 사시도이다.
도 13은 도 12의 배플 청소부의 브러시 롤을 통해 정방향 배플의 정면을 청소하는 과정을 도시한 평단면도이다.
도 14는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 분진 청소부를 도시한 부분 확대 사시도이다.
도 15는 도 14의 분진 청소부의 브러시 가동축을 분리하여 확대 도시한 사시도이다.
도 16은 브러시 가동축의 틸팅 상태를 도시한 작동 상태 사시도이다.
도 17은 브러시 가동축의 틸팅을 통해 정방향 및 역방향의 집진판 및 방전판분진 사이를 청소하는 과정을 도시한 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치를 적용하기 위한 전기 집진기 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 전기 집진기의 집진판과 반전극의 배열 상태를 도시한 평단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 집진기용 분진 청소 장치(1)가 사용되는 전기 집진기(100)는 기체나 공기 속에 부유하는 분진(粉塵)입자를 하전(荷電)시킨 후, 하전된 분진입자를 정전기력에 의해 기체나 공기로부터 분리함으로써 공기 중에 부유하는 분진입자를 제거하도록 복수의 집진판들(110)과 이들 사이에 배치되는 복수의 방전극(120)들을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기한 집진판(110)과 방전극(120)들은 공기 흐름 방향을 따라 분진 청소를 위한 이동 통로(150)를 사이에 두고 폭 방향을 따라 간격을 두고 교차 배열되며 이루어진다.
전기 집진기(100)는 집진판들(110) 사이에 분진입자 등이 포함된 공기가 유입되면 방전극(120)에 의해 공기 내의 분진입자를 하전시키고, 하전된 분진입자를 정전기력에 의해 집진판(110) 상에 부착시켜 공기로부터 분진입자를 제거한 후 공기만을 반대편으로 배출시킨다.
여기서, 방전극(120)과 집진판(110)은 고전압발생기(미도시)와 전기적으로 연결되어 집진판(110)에는 플러스(＋) 전압이 인가되고, 방전극(120)에는 마이너스(－) 전압이 인가되도록 구성되어 집진판(110)과 방전극(120)은 각각 플러스 극과 마이너스 극을 띠게 된다.
이때, 집진판(110) 사이로 유입된 공기에 포함되어 있는 분진입자는 방전극(120)에 인가된 마이너스 전압에 의해 하전(荷電)되어 마이너스 극을 띠게 된다.
이어서, 하전된 분진입자는 정전기력에 의해 플러스 극을 띠고 있는 집진판(110)에 부착됨으로써 공기로부터 분리된다.
또한, 집진판(110)에는 배플(Baffle, 112)이 형성되어 집진판들(102) 사이로 유입되는 공기를 방전극(120)으로 유도함과 동시에 요동을 부여함으로써 집진판(110)에 의한 분진입자의 집진이 촉진되도록 한다.
한편, 집진판(110)에 형성된 배플(112)들은 모두 공기 흐름 상류 측에 꼭지점이 향하는 삼각형 단면 형상을 갖도록 형성된다.
그러나, 본 실시예의 집진기용 분진 청소 로봇 장치(1)는 별도의 수평 이동 로봇(미도시)에 의해 이동 통로를 따라 순차적으로 수평 이동하며 이를 사이에 두고 배치되는 각각의 집진판(110)들의 일측 단부에 형성된 배플(112)을 잡고 수직 이동하며 집진판(110)과 방전극(120) 사이의 부착된 분진입자들을 털어 청소하도록 한다.
한편, 집진기용 분진 청소 로봇 장치(1)의 입장에서 보면 상기한 이동 통로(150)를 기준으로 공기 흐름 상류측에 위치하는 집진판(110)들의 경우에는 정면(평단면상 삼각형의 밑변; FS)을 마주하는 정방향 배플(112a)과, 공기 흐름 방향 하류측에 위치하는 집진판(110)들의 경우 꼭지점(평단면상 삼각형의 밑변에 마주하는 꼭지점)을 마주하는 역방향 배플(112)로 서로 다르게 구분할 수 있다.
따라서, 본 실시예의 집진기용 분진 청소 로봇(1)은 공기 흐름 상류측에 위치하는 상기 집진판(110)의 하류측 단부에 구비된 삼각형 단면 형상을 갖는 정방향 배플(112a)에 수직 이동 가능하게 결합되어, 상기 이동 통로(150)를 기준으로 상류측은 물론 하류측에 배치된 집진판(110)과 방전극(120)들 사이에 부착된 분진들을 털어 청소하도록 구성된다.
도 3은 본 발명의 집진기용 분진 청소 로봇 장치를 작동 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 정면도이며, 도 5는 도 3의 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 배면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 집진기용 분진 청소 로봇 장치(1)는 크게 바디 프레임(10), 승강부(20), 그립부(30), 배플 청소부(50) 및 분진 청소부(70)를 포함하여 구성되는 것을 예시한다.
먼저, 바디 프레임(10)은 좌, 우, 상, 하측 판형 프레임(11, 12, 13, 14)들이 대략 사각틀 형상의 뼈대를 이루도록 구성된다.
바디 프레임(10)의 집진판의 정방향 배플(112a) 전면(112FS)과 마주하는 배면측에는 정방향 배플(112a)을 끓어 안아 고정하기 위한 그립부(30)의 회전 가능하게 2절 링크(36a, 36b) 결합되는 가압롤(39)들과 승강부(20)의 승강롤(25)들이 노출되며 회전 가능하게 축 고정되며 구성된다.
바디 프레임(10)의 그 내부에는 그립부(30) 및 승강부(20)에 동작에 필요한 동력 발생 및 전달 수단들이 전면측에 노출되게 수납 설치되고, 상측 판형 프레임 상측에는 배플 청소부(50)와 분진 청소부(70)가 지지 고정되도록 구성된다.
바디 프레임(10)의 전면측에는 좌, 우측 판형 프레임(11, 12)을 연결하며 상, 하측에 상, 하 보강 커버 플레이트(15, 16)가 각각 고정 설치되고, 좌측 판형 프레임(11) 외측에는 승강부의 동력 전달 수단들을 덮어 보호하기 위한 좌측 보호 커버(17)가 추가 결합되어 설치되고, 우측 판형 프레임(12)의 외측에는 그립부의 동력 전달 수단들을 덮어 보호하기 위한 우측 보호 커버(18)가 설치된다.
그리고, 바디 프레임(10)의 상측 평형 프레임(13) 상부 양측 단부에는 배플 청소부(50)가 설치된 바닥으로부터 이격시켜 분진 청소부를 틸팅 가능하게 축고정하기 위한 연장부가 고정 브래킷(19)에 의해 추가 결합되게 구성된다.
도 6은 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 승강부를 도시한 부분 확대 정면도이고, 도 7은 도 6의 상부 승강롤 부분을 잘라서 본 부분 평단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 승강부(20)는 상기 그립부(30)에 인접하게 상기 바디 프레임(10)에 회전 가능하게 축 고정되는 복수 쌍의 승강롤(25, 28)들이 상기 그립부(30)에 의해 상기 정방향 배플(112a)의 하류측 정면(112FS)에 마찰 접촉한 상태로 구동시켜 상기 정방향 배플(112a)을 따라 수직 방향을 승강 또는 하강시키도록 한다.
본 실시예에서 승강부(20)는 승강 구동 모터(21), 상부 구동축(23), 한 쌍의 상부 승강롤(25), 하부 구동축(27), 한 쌍의 하부 승강롤(28) 및 승강 동력 전달부를 포함하여 구성되는 것을 예시한다.
여기서, 승강 구동 모터(21)는 상기 바디 프레임(10)의 중심부에 고정 설치되어 승강 및 하강시 필요한 구동력을 발생시키도록 한다.
상부 승강롤(25)들은 상기 바디 프레임(10)의 상부에서 하나의 상기 승강 구동 모터(21)에 의해 회전 가능하게 수평 관통하며 축 고정되는 상부 구동축(23) 상에 끼워져 결합된다.
하부 승강롤(28)들은 상기 바디 프레임(10)의 하부에서 상기 승강 구동 모터(21)에 의해 상기 상부 승강롤(25)들과 연동하도록 축 고정된 하부 구동축(27) 상에 끼워져 결합된다.
여기서, 상기 상부 승강롤(25)들과 상기 하부 승강롤(28)들은 각각 상기 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부(110a)가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고, 상기 정방향 배플(112a)의 전면(112FS)에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 집진판의 배플 형상 및 이에 따른 승강롤들이 테이퍼진 형상을 도시한 평단면도이다.
도 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 집진판은 코트렐(Cottrell)사에서 제조된 제품들 중에서 대칭형 코트렐 배플(Cottrell Buffle)을 사용한 것을 예시한다.
상기 집진판(110)의 배플(112)은 제조시 가공 오차가 사용시 열 변형 등에 의해 완전한 삼각형 구조를 갖는 것이 아니라 전면(112FS) 중심부가 양측 단부로부터 대략 3.4˚의 기울기를 가지고 배가 나오고 전방 양측 경사면(112RS, 112LS)은 34.2˚의 기울기를 갖는다.
따라서, 상기 상부 승강롤(25)들과 상기 하부 승강롤(28)들은 서로 마주하는 중심부로부터 외측으로 상기 배플(112)의 전면(112FS)의 기울기에 맞추어 3.4˚의 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에서 상기 승강 동력 전달 수단은 좌측 평판 프레임(11)을 관통하는 승강 구동 모터(21)의 구동축 단부 구비되는 승강 구동 풀리(22)와 상부 구동축(23) 및 하부 구동축(27)의 단부에 구비되는 상부 승강 종동 풀리(24) 및 하부 승강 종동 풀리(29)가 하나의 제1 타이밍 벨트(26)를 통해 연결되어 서로 연동 가능하게 구성되는 것을 예시한다.
그러나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 상기 승강 동력 전달 수단이 서로 치형 결합되는 기어 또는 체인 등을 포함하여 좀더 다양한 형태의 동력 전달 수단들로 변형하여 적용할 수 있음 당연하다.
따라서, 승강부(20)는 승가 구동 모터(21)로부터 승강 구동 풀림(22), 상부 승강 구동 풀리(24) 및 하부 승강 구동 풀리(29)를 통해 상부 구동축(23) 및 하부 구동축(27)으로 구동력을 전달하게 되고, 전달된 구동력은 상기 그립부(30)에 의해 상기 정방향 배플(112a)의 하류측 정면에 마찰 접촉한 상태의 상부 승강롤(25)들 및 하부 승강롤(28)들을 구동시켜 집진기용 분진 청소 로봇 장치(1)가 상기 정방향 배플을 따라 수직 방향으로 승강 또는 하강시키도록 한다.
이때, 승강 구동 풀리(22)와 상, 하부 승강 종동 풀리(24, 29)의 직경비 조절을 통해 승강 구동 모터(21)로부터 발생된 회전력을 감속시킨 상태로 상, 하부 승강롤(25, 28)에 전달할 수 있도록 한다.
또한, 상기 그립부(30)는 상기 이동 통로(150)를 기준으로 공기 흐름 상류측에 위치하는 상기 집진판(110)의 하류측 단부에 구비된 삼각형 단면 형상을 갖는 정방향 배플(112a)의 전방 양측 경사면(112RS, 112LS)을 끌어 안아 고정한 상태로 전술한 승강부에 의해 승강 또는 하강시킬 수 있도록 구성된다.
도 9는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 그립부를 확대 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 상부 그립부 부분을 잘라서 본 부분 평단면도이다.
도 9 내지 도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 그립부(30)는 별도로 독립 제어가 가능하도록 상부 그립부(30a)와 하부 그립부(30b)로 이루어진다.
상부 그립부(30a)는 상기 바디 프레임(10)의 상기 상부 승강롤(25)들에 인접하는 상부에 설치되어 상기 바디 프레임(10) 상부를 상기 정방향 배플(112a)에 잡아 고정하도록 구성된다.
그리고, 하부 그립부(30b)는 상기 바디 프레임(10)의 상기 하부 승강롤(28)에 인접하는 하부 설치되어 상기 상부 그립부(30a)와 별도로 상기 바디 프레임(10) 하부를 상기 배플(112)에 잡아 고정하도록 한다.
이처럼, 그립부(30)를 상부 그립부(30a)와 하부 그립부(30b)를 독립 제어 가능하게 구성함으로써, 배플(112)가 수직 방향을 따라 부분적으로 변형이 발생하거나 마찰면에 분진과 같은 이물질이 부착되어 마찰력이 떨어지더라도 승강 및 하강 동작시 슬립이나 낙하 등이 발생하지 않고 좀더 안정적인 그립 상태를 유지할 수 있도록 한다.
한편 본 실시예에서는 상기 상부 그립부(30a) 및 상기 하부 그립부(30b) 각각 그립 가동 모터(31, 41), 블록 이송축(32, 42), 한 쌍의 그립 가동 블록(33, 43), 제1 링크(35), 제2 링크(36), 가압롤 고정부(37) 및 한 쌍의 가압롤(39)을 포함하여 구성되는 것을 예시한다.
먼저, 그립 가동 모터들(31, 41)은 상기 바디 프레임(10) 내측에서 승강 구동 모터(21) 상, 하측에 각각 이격 설치되어 상부 그립부(30a) 및 하부 그립부(30b)의 그립 동작에 필요한 가동력을 제공하도록 한다.
상기 그립 가동 블록(33, 43)들은 상기 바디 프레임(10)을 수평 관통하며 회전 가능하게 설치되는 블록 이송축(32, 42)들 상에서 볼스크류를 통해 나사 결합되어 회전 방향에 따라 서로의 사이 간격이 조절되도록 구성된다.
*한편, 상기 그립 가동 블록(33, 43)들은 바디 프레임(10)의 상측 판형 프레임(13)의 하측이나 하측 판형 프레임(14)의 상측에 고정 설치되는 각각의 리니어 모션 가이드(34, 44)들을 통해 이동 방향이 가이드 되며 블록 이송축(32, 42)을 따라 이송되도록 한다.
상기 블록 이송축(32, 42) 상에는 신축 가능한 방진용 주름관(32b, 42b)이 씌워지도록 구성하여, 이들을 통해 분진을 청소하는 과정에서 나사 결합되는 부분에 분진이 유입되는 것을 막아 정밀하게 작동하는 이송 작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 함과 아울러 이들의 사용 수명을 연장시킬 수 있도록 한다.
그리고, 본 실시예에서는 그립 가동 모터(31, 41)들과 블록 이송축(32, 42)을 연동시키기 위한 그립 동력 전달 수단이 그립 가동 모터(31, 41)의 구동축에 구비되는 그립 구동 풀리(31a, 41a)와 블록 이송축(32, 42)에 구비되는 그립 종동 풀리(32a, 42a)를 각각의 제2 타이밍 벨트(38, 48)로 연결하도록 구성되는 것을 예시한다.
그러나, 본 발명이 전술한 승강부의 동력 전달 수단과 마찬가지로 그립 동력 전달 수단이 서로 치형 결합되는 기어 또는 체인 등을 포함하여 좀더 동력 전달 수단들로 변형하여 적용할 수 있음 당연하다.
*제1 링크(35, 45)는 상기 각 한 쌍의 그립 가동 블록(33, 43)들에 회동 가능하게 체결되도록 구성되고, 제2 링크(36, 46)는 상기 바디 프레임(10) 상에 축 고정된 상기 정방향 배플(112a)의 양측 경사면(112LS, 112RS)을 가압하며 끌어 안도록 상기 제1 링크(35, 45)에 회절 가능하게 연결되도록 구성된다.
여기서, 제2 링크(36, 46)는 링크 회전축에 의해 바디 프레임(10)의 링크 축고정 브래킷에 회전 가능하게 축 고정되는 길이 방향 중심부를 기준으로 정방향 배플(112a)을 끌어 안아 고정할 수 있도록 기설정된 각도로 절곡 형성된다.
그리고, 가압롤 고정부(37)는 상기 제2 링크(36, 46) 단부에 연장 결합되어 상기 정방향 배플(112a)의 양측 경사면(112LF, 112RS)을 가압하도록 상기 가압롤(39)들을 자유 회전 가능하게 축 고정하도록 구성된다.
따라서, 상기 상부 그립부(30a) 및 상기 하부 그립부(30b)는 그립 가동 모터(31, 41)로부터 상기한 그립 동력 전달 수단을 통해 블록 이송축(32, 42)을 회전시키게 되면, 블록 이송축(32, 42)의 회전 방향 및 회전량에 따라 한 쌍의 그립 가동 블록(33, 43)들이 리니어 모션 가이드(34, 44)에 의해 가이드되며 블록 이송축(32, 42) 따라 직선 이동하며 서로의 간격을 조절하게 된다.
그리고, 그립 가동 블록(33, 43)들의 간격이 가변되면서 그립 가동 블록(33, 43)에 회동 가능하게 결합된 제1 링크(35, 45)들이 제2 링크(36, 46)를 연동시켜, 제2 링크(36, 46)의 단부에서 가압롤 고정부(37, 47)에 의해 자유회전 가능하게 고정된 가압롤(39)들이 정방향 배플(112a)의 전방 양측 경사면(112LS, 112RS)을 가압하며 끌어 안아 고정하도록 한다.
도 11은 상부 그립부의 가압롤 고정부에 의해 가압롤들이 정방향 배플의 경사면에 접한 상태로 가압하는 하는 상태를 도시한 부분 절개 단면도이다.
도 11을 참조하여 설명하면, 본 실시예에서 상기 가압롤 고정부(37, 47)는 회동 블록(37a, 47a), 가압 플레이트(37b, 47b) 및 롤 고정 브래킷(37c, 47c)을 포함하여 구성되는 것을 예시한다.
회동 블록(37a, 47a)은 상기 제2 링크(36, 46) 단부에 끼워져 길이 방향을 기준으로 회전 가능하게 체결되게 구성된다.
그리고, 한 쌍의 롤 고정 브래킷(37c, 47c)은 상기 회동 블록(37a, 47a)에 고정되는 가압 플레이트(37b, 47b) 상에서 정방향 배플(112a)의 전방 양측 경사면(112LS, 112RS)을 마주하며 상기 회동 블록(37a, 47a)을 사이에 두고 한 쌍의 가압롤(39, 49)들을 자유 회전 가능하게 축 고정하도록 구성된다.
따라서, 가압롤(39, 49)들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 롤 고정 브레킷(37c, 47c), 가압 플레이트(37b, 47b) 및 회동 블록(37a, 37b)이 제2 링크(36, 46) 단부에서 자유 회전 가능하게 구성함으로써, 가압롤(39, 49)들이 접하는 정방향 배플(112a)의 전방 양측 경사면(112LS, 112RS) 상에 서로 다르게 변형이 발생한 경우에도 변형량에 따라 가압롤(39, 49)들이 자유 회전하여 마찰 접촉하는 접촉 면적을 극대화 시켜 승강 및 하강에 필요한 그립력을 유지시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 배플 청소부(50)는 상기 바디 프레임(50)의 상부에 구비되어 상기 상, 하부 승강롤(25, 28)들이 접하는 상기 정방향 배플(112a)의 전면을 부착된 분진 등의 이물질을 미리 털어 청소하도록 한다.
도 12는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 배플 청소부를 도시한 부분 확대 사시도이고, 도 13은 도 12의 배플 청소부의 브러시 롤을 통해 정방향 배플의 정면을 청소하는 과정을 도시한 평단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 배플 청소부(50)는 배플 청소 구동 모터(51) 및 한 쌍의 브러시 롤(55)을 포함하여 구성된다.
여기서, 배출 청소 구동 모터(51)는 상기 바디 프레임(10)의 상부에 설치되어 상기 정방향 배플(112a)의 정면(112FS)을 청소하기 위한 구동력을 전달하도록 구성된다.
그리고, 상기 브러시 롤(55)들은 상기 바디 프레임(10)의 상부 중심부에 설치되어 상기 배플 청소 구동 모터(51)에 의해 상기 정방향 배플(112a)의 전면(112FS) 좌, 우측면에 접하며 회전 가능하게 축 고정된다.
여기서, 상기 브러시 롤(55)들은 전술한 상, 하부 승강롤(25, 28)들과 마찬가지로 상기 정방향 배플(112a)의 전면(112FS) 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부(110a)가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고, 상기 정방향 배플(11a)의 전면(112FS)에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기 즉, 전술한 3.4°의 기울기를 가지고 테이퍼지게 구성될 수 있다.
한편, 브러시 롤 동력 전달 수단은 배플 청소 구동 모터(51)의 구동축 단부에 형성된 브러시 롤 구동 풀리(미도시)와 브러시 롤 구동축(56) 단부에 구비된 브러시 롤 종동 풀리(미도시)을 연동 가능하게 연결하는 제3 타이밍 벨트(미도시)로 구성할 수 있으나, 이 또한 전술한 바와 같이 서로 치형 결합되는 기어 또는 체인 등을 포함하여 좀더 다양한 동력 전달 수단들로 변형하여 적용할 수 있음 당연하다.
따라서, 본 실시예에 따른 집진기용 분지 청소 로봇 장치(1)는 브러시 롤(55)을 통해 상, 하부 승강롤(25, 28)이 접하는 정방향 배플(112a) 전면(112FS)에 부착된 분진과 같은 이물질을 미리 털어 청소해줌으로써, 정방향 배플(112a)의 전면(112FS)과 상, 하부 승강롤(25, 28)들 사이에 발생하는 마찰력을 증가시켜 정방향 배플(112a)을 따라 수직 승강하는 동작을 좀더 원활하고 안전하게 수행할 수 있도록 한다.
그리고, 분진 청소부(70)는 상기 바디 프레임(10) 상단부에서 각도 조절 가능하게 연장 설치되는 한 쌍의 브러시 가동축(80)을 회전시켜 상기 집진판(110)과 이를 사이에 두고 양측에 배치되는 상기 방전극(120)들 사이에 부착된 분진들을 털어 내어 청소하도록 구성된다.
도 14는 집진기용 분진 청소 로봇 장치의 분진 청소부를 도시한 부분 확대 사시도이고, 도 15는 도 14의 분진 청소부의 브러시 가동축을 분리하여 확대 도시한 사시도이다.
도 14 및 도 15를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 분진 청소부(70)는 틸팅 가동 블록(71), 틸팅 가동 모터(72), 브러시 가동축(80) 및 브러시 구동 모터(76)를 포함하여 구성되는 것을 예시한다.
여기서, 틸팅 가동 블록(71)은 상기 바디 프레임(10)의 상측 평형 프레임(13) 상부 양측 단부에서 고정 브래킷(16)에 의해 연장 형성되는 연장부(16)에 회전 가능하게 축 고정되며 설치된다.
틸팅 가동 모터(72)는 상기 틸팅 가동 블록(71)의 일측에 구비되어 틸팅 가동 블록(72)을 회동시켜 한 쌍의 브러시 가동축(80)을 통해 정방향 배플(112a)이 형성되는 상류측뿐만 아니라 역방향 배플(112b)이 형성되는 하류측 집진판(110) 및 방전극(120)들 사이를 모두 청소할 수 있도록 한다.
한 쌍의 브러시 가동축(80)들은 상기 집진판(110)과 양측 방전극(120)들 사이에 대응되게 상기 틸팅 가동 블록(71)에 간격을 두고 각각의 브러시 구동 모터(76)에 의해 자체 회전 가능하게 연장 설치된다.
한편, 틸팅 동력 전달 수단은 틸팅 가동 모터(72)의 구동축 단부에 형성된 틸팅 구동 풀리(미도시)와 틸팅 구동축(미도시) 단부에 구비된 틸팅 종동 풀리(미도시)을 연동 가능하게 연결하는 제4 타이밍 벨트(미도시)로 구성할 수 있으나, 이 또한 전술한 바와 같이 서로 치형 결합되는 기어 또는 체인 등을 포함하여 좀더 다양한 동력 전달 수단들로 변형하여 적용할 수 있음 당연하다.
그리고, 브러시 가동축(80)은 가동축(81)과, 상기 가동축(81)의 외주면 상에서 길이 방향을 따라 나선 형태로 감겨 브러시 체결구(82) 들에 의해 고정되는 와이어 브러시(85)를 포함하여 구성된다.
한편, 와이어 브러시(85)는 여러 가닥의 와이어 줄(86)에 브러시를 이루는 브러시 모(87)를 역여 만들어진 것을 말한다.
또한, 가동축(81)은 하중은 줄이되 강성을 유지할 수 있도록 원통형 파이프 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 동일 강성 대비 하중을 낮은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 재질로 이루어지는 것을 예시한다.
한편, 틸팅 가동 블록(71)의 좌, 우측에 회전 가능하게 체결되는 브러시 가동축(80; 80a, 80b)들은 상기 와이어 브러시(85)가 상기 가동축 외주면 상에서 서로 다른 방향으로 감겨 고정되도록 구성할 수 있다.
상기한 좌, 우측 브러시 가동축(80; 80a, 80b)의 가동축(81) 외주면 상에 와이어 브러시(85)가 서로 반대 방향으로 감겨지게 구성되기 때문에 좌, 우측 브러시 가동축(80; 80a, 80b)들이 회전하며 분진을 털어 청소를 수행하는 과정에서 회전 방향에 따라 집진판 및 방전판에 접하며 발생하는 마찰력에 의해 승강 또는 하강시 이송력에 영향을 미칠 수 있다.
일례로, 브러시 구동 모터(76)들에 의해 좌측 브러시 가동축(80a)을 시계방향으로 회전시키고 우측 브러시 가동축(80b)을 이와 반대로 반 시계 반향으로 회전시키는 경우, 와이어 브러시가 감긴 방향에 의해 상승력이 작용하게 되어 승강부(20)를 통해 정방향 배플(112a)을 타고 수직 승강시 유리하게 작용할 수 있다.
반대로, 좌측 브러시 가동축(80a)을 반시계방향으로 회전시키고 우측 브러시 가동축(80b)을 이와 반대로 시계 반향으로 회전시키는 경우, 하강하려는 힘이 작용하게 되어 승강 구동 모터(21)를 작동시키지 않더라도 그립부(30)의 그립력의 조절하는 것만으로 하강 작업을 수행할 수 있다.
도 16은 브러시 가동축의 틸팅 상태를 도시한 작동 상태 사시도이고, 도 17은 브러시 가동축의 틸팅을 통해 정방향 및 역방향의 집진판 및 방전판분진 사이를 청소하는 과정을 도시한 평면도이다.
도 16 및 도 17을 참조하여 설명하면, 상기 브러시 가동축(80; 80a, 80b)은 상기 그립부(30)에 의해 상기 정방향 배플(112)에 고정된 상태로 상기 이동 통로(150)를 사이에 두고 공기 흐름 방향의 하류측에 배치되는 하부 역방향 배플(112b)을 가지는 집진판(110) 및 상기 집진판(110)을 사이를 청소하도록 0°내지 180°범위 이내로 틸팅되게 구성할 수 있다.
따라서, 그립부(30)를 통해 이동 통로를 기준으로 상류측 집진판(110)의 정방향 배플(112)에 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 상류측 집진판과 방전극 사이를 청소한 후, 브러시 가동축(80; 80a, 80b)을 180°틸팅시켜 하류측 역방향 배출쪽 집진판과 방전극 사이에 부착된 분진들을 털어 제거하도록 함으로써, 역방향 배플(112b)쪽 분진 제거시 추가적인 분진 청소 로봇 장치가 필요하지 않을 뿐만 아니라 배플들 간 이동 동작을 줄여 분진 청소 작업 시간을 절반 이상 단축시킬 수 있도록 한다.
또한, 그립부를 통해 정방향 배플(112a)에 그립한 상태로 수직 승강 및 하강 하며 역방향 배출(112b)쪽 집진판(110)과 방전극(120) 사이에 부착된 분진들을 함께 털어 제거할 수 있도록 함으로써 브러시 가동축(80; 80a, 80b)에 요구되는 길이 및 강성을 줄일 수 있어 장치의 구조적 안정성 높을 수 있을 뿐만 아니라 장치의 하중을 줄일 수 있어 좀 더 안정적인 승강 및 하강 작업을 거치며 안정적인 청소 작업을 수행할 수 있도록 한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
{부호의 설명}
1: 집진기용 분진 청소 로봇 장치 10: 바디 프레임
11: 좌측 평형 프레임 12: 우측 평형 프레임
13: 상측 평형 프레임 14: 하측 판형 프레임
16: 연장부 17: 좌측 보호 커버
18: 우측 보호 커버 19: 고정 브래킷
20: 승강부 21: 승강 구동 모터
22: 승강 구동 풀리 23: 상부 구동축
24: 상부 승강 종동 풀리 25: 상부 승강롤
26: 제1 타이밍 벨트 27: 하부 구동축
28: 하부 승강롤 29: 하부 승강 종동 풀리
30: 그립부 30a: 상부 그립부
30b: 하부 그립부 31, 41: 그립 가동 모터
31a, 41a; 그립 구동 풀리 32, 42: 블록 이송축
32a, 42a: 그립 종동 풀리 32b, 42b: 방진 주름관
33; 43: 그립 가동 블록 34, 44: 리니어 모션 가이드
35, 45: 제1 링크 36, 46: 제2 링크
36a, 46a: 링크 회전축 36b, 46b: 링크 축고정 브래킷
37, 47: 가압롤 고정부 37a, 47a: 회동 블록
37b, 47b: 가압 플레이트 37c, 47c: 롤 고정 브래킷
38, 48: 제2 타이밍 벨트 39: 가압롤
50: 배플 청소부 51; 배플 청소 구동 모터
55: 브러시 롤 56; 브러시 롤 구동축
70: 분진 청소부 71: 틸팅 가동 블록
72: 틸팅 가동 모터 80: 브러시 가동축
80a: 좌측 브러시 가동축 80b: 우측 브러시 가동축
81: 가동축 83: 브러시 체결구
85: 와이어 브러시 86: 와이어 줄
87; 브러시 모 100: 전기 집진기
110: 집진판 110a: 집진판 단부
112: 배플 112a: 정방향 배플
112b: 역방향 배플 112FS: 정면
112RS: 우측 경사면 112LS: 좌측 경사면
120: 방전극 150: 이동 통로

Claims (14)

  1. 공기 흐름 방향을 따라 이동 통로들을 사이에 두고 배플이 형성된 복수의 집진판 및 상기 집진판들 사이에 방전극이 폭 방향을 따라 간격을 두고 교차 배치되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치에 있어서,
    사각틀 형상의 바디 프레임;
    상기 바디 프레임 상에 설치되어 상기 이동 통로를 기준으로 공기 흐름 상류측에 위치하는 상기 집진판의 하류측 단부에 구비된 삼각형 단면 형상을 갖는 정방향 배플의 전방 양측 경사면을 끌어 안으며 가압 고정하는 그립부;
    상기 그립부에 인접하게 상기 바디 프레임에 회전 가능하게 축 고정되는 복수 쌍의 승강롤들이 상기 그립부에 의해 상기 정방향 배플의 하류측 정면에 마찰 접촉한 상태로 구동시켜 상기 정방향 배플을 따라 수직 방향으로 승강 또는 하강시키는 승강부;
    상기 바디 프레임의 상부에 구비되어 상기 승강롤들이 접하는 상기 정방향 배플의 전면을 부착된 분진을 털어 청소하는 배플 청소부; 및
    상기 바디 프레임 상단부에서 각도 조절 가능하게 연장 설치되는 브러시 가동축을 회전시켜 상기 집진판과 상기 방전극 사이를 부착된 분진들을 털어 내며 청소하는 분진 청소부;를 포함하여 구성되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 승강부는,
    상기 바디 프레임의 중심부에 고정 설치되어 승강 및 하강시 필요한 구동력을 발생시키는 승강 구동 모터;
    상기 바디 프레임의 상부에서 상기 승강 구동 모터에 의해 회전 가능하게 수평 관통하며 축 고정되는 상부 구동축 상에 끼워져 결합되는 한 쌍의 상부 승강롤; 및
    상기 바디 프레임의 하부에서 상기 승강 구동 모터에 의해 상기 상부 승강롤들과 연동하도록 축 고정된 하부 구동축 상에 끼워져 결합되는 한 쌍의 하부 승강롤;을 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 상부 승강롤들과 상기 하부 승강롤들은 각각 상기 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고,
    상기 정방향 배플의 전면에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 그립부는,
    상기 바디 프레임의 상기 상부 승강롤들에 인접하게 설치되어 상기 바디 프레임 상부에서 상기 배플을 잡아 고정하는 상부 그립부; 및
    상기 바디 프레임의 상기 하부 승강롤에 인접하게 설치되어 상기 상부 그립부와 별도로 상기 바디 프레임 하부에서 상기 배플을 잡아 고정하는 하부 그립부;를 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 상부 그립부 및 상기 하부 그립부는,
    상기 바디 프레임 상측에 설치되어 그립에 필요한 가동력을 제공하는 그립 가동 모터;
    회전 가능하게 설치되는 블록 이송축 상에 설치되어 회전 방향에 따라 서로의 따라 사이 간격이 조절되는 한 쌍의 그립 가동 블록;
    상기 각 그립 가동 블록에 회동 가능하게 연결되는 제1 링크;
    상기 바디 프레임 상에 축 고정된 상기 정방향 배플의 양측 경사면을 끌어 안도록 상기 제1 링크에 회절 가능하게 연결되는 제2 링크; 및
    상기 제2 링크 단부에 연장 결합되어 상기 정방향 배플의 양측 경사면을 가압하도록 상기 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 가압롤 고정부;를 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 블록 이송축 상에 씌워지는 신축 가능한 방진용 주름관을 더 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  7. 제5항에서,
    상기 가압롤 고정부는,
    상기 제2 링크 단부에서 길이 방향에 대해 회전 가능하게 체결되는 회동 블록; 및
    상기 회동 블록에 고정되는 가압 플레이트 상에서 상기 회동 블록을 사이에 두고 한 쌍의 가압롤들을 자유 회전 가능하게 축 고정하는 한 쌍의 롤 고정 브래킷;을 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 배플 청소부는,
    상기 바디 프레임에 상부에 설치되어 상기 배플 정면의 청소를 위한 구동력을 전달하는 배출 청소 구동 모터; 및
    상기 바디 프레임의 상부 중심부에 설치되어 상기 배플 청소 구동 모터에 의해 상기 배플 전면의 좌, 우측면에 접하며 회전하도록 축 고정되는 한 쌍의 브러시 롤;을 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 한 쌍의 브러시 롤은,
    상기 정방향 배플의 전면 중심에 돌출되는 상기 집진판 단부가 통과하도록 서로 간격을 두고 배치되고,
    상기 정방향 배플의 전면에 대응되게 폭 방향으로 기설정된 기울기를 가지고 테이퍼지게 형성되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 분진 청소부는,
    상기 바디 프레임 상부에 회전 가능하게 축 고정되는 틸팅 가동 블록;
    상기 틸팅 블록을 회동시켜 청소 하는 방향을 조절하는 틸팅 가동 모터;
    상기 틸팅 가동 블록에 회전 가능하게 고정되며 상기 집진판과 양측 방전극들 사이에 대응되게 좌, 우측에 연장 형성되는 한 쌍의 브러시 가동축; 및
    상기 틸팅 가동 블록 상에 구비되어 상기 브러시 가동축을 각각 회동시키는 브러시 구동 모터;을 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 브러시 가동축의 틸팅 가동 범위는 0°내지 180°범위 이내로 이루어지는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 브러시 가동축들은
    원통형 파이프 형상의 가동축; 및
    상기 가동축의 일이 방향을 따라 나선 형태로 감겨 체결 고정되는 와이어 브러시;를 포함하는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 브러시 가동축들은,
    상기 와이어 브러시가 상기 각 가동축 상에서 서로 다른 방향으로 감겨 고정되는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 가동축은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 재질로 이루어지는 집진기용 분진 청소 로봇 장치.
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