KR100605007B1 - 초음파 세척 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공된 부품을 세척하는 시스템에 관한 것으로, 특히 초음파를 이용하여 세척함과 아울러 세척과 헹굼작동이 자동으로 이루어지도록 하는 기계부품 세척 시스템에 관한 것이다.

상기 본 발명은, 본체와, 내부에 초음파 발생장치와 히터를 갖는 세척수조와, 상기 세척수조와 이웃하면서 내부에 히터가 설치된 린스조와, 상게 린스조와 이웃하면서 내부에 히터를 갖는 증기조와, 상기 본체의 전방 및 후방에 세척수조로 부품을 안내하고 또 배출이송시키는 입·출구컨베이어와, 상기 입구컨베이어를 통해 이송되는 기계부품을 들어올려 이송시키면서 상기 세척조와 린스조 및 증기조에 차례로 입수시켜 세척, 헹굼 및 건조 공정을 실시한 후 다시 출구컨베이어에 전달하는 기계부품이송장치로 구성된다.

이러한 구성의 본 발명은 피세척물인 기계부품이 이송바스켓에 수용된 상태에서 입구 및 출구컨베이어 및 이송장치(체인컨베이어)에 의해 컨베이어세척조와 린스조 및 증기조를 순차적으로 거쳐 세척, 헹굼 및 건조공정을 거쳐 자동으로 세척되도록 되어 안전하고 신속하게 세척이 이루어지는 효과가 있다. 특히 세척조에서는 초음파를 통해 세척이 이루어지므로 높은 세척효율을 득할 수 있다.

기계부품, 세척조, 린스조, 건조조, 증기발생, 냉각코일, 세척, 컨베이어, 세척, 초음파, 히터

Description

초음파 세척 시스템{Ultrasonic cleaning system}

도 1은 본 발명에 따른 초음파 세척 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 세척 시스템의 세척조 구조도.

도 3은 본 발명에 따른 초음파 세척 시스템의 증기조 구조도.

도 4는 본 발명에 따른 초음파 세척 시스템의 액면경보기의 구조도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 본체 20 - 세척조 201 - 청소구

202 - 세척액 22 - 열매체탱크 221 - 열매체

222 - 열매체투입구 223 - 드레인밸브 24 - 히터

26 - 초음파발생장치 30 - 린스조 301 - 청소구

40 - 증기조 401 - 청소구 44 - 히터

46 - 수분분리기 461- 물배출구 462 - 세제배출구

50 - 냉각코일 51 - 냉각파이프 52 - 액받이

60 - 콘트롤박스 70 - 액면경보기 701 - 플로터

702 - 파이프 703 - 센서타킷 704 - 근접스위치

80,81 - 입·출구컨베이어 82 - 이송바스켓 90 - 이송장치

91 - 체인 92 - 행거 93 - 스프로킷

94 - 구동모터 95 - 프레임

본 발명은 가공된 부품을 세척하는 시스템에 관한 것으로, 특히 초음파를 이용하여 세척함과 아울러 이어지는 헹굼작동이 자동으로 이루어지도록 하는 기계부품 세척 시스템에 관한 것이다.

자동차 정비공장 등과 같은 곳에서는 기계수리 또는 유지관리를 위해 각 부품을 분해하여 교체하는 작업을 실시하게 된다. 그런데, 각 부품들에는 많은 오염물질이 부착되어 있는 관계로 그 상태로 조립이 이루어지게 되면 수명이 저하될 뿐만 아니라 성능이 저하된다. 이때문에 부품을 조립하기 이전 부품의 표면에 오염된 오염물질들을 제거하는 세척작업이 이루어지게 된다..

종래에는 부품의 세척 작업을 단순히 수작업에 의해 실시하였기 때문에 작업능률이 떨어져 시간이 오래 지체되고 또 세척효율이 떨어질 뿐만 아니라 유해성이 있는 세척액에 의해 작업자의 건강을 해치게 되는 등의 문제점이 있었다.

또 세척후에는 충분히 건조된 상태에서 조립이 이루어져야 하는데, 세척작업의 지체에 따른 시간 보상을 위해 미건조 상태에서 조립이 이루어지게 됨으로 차후 부식이 촉진되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창안한 것으로서, 부 품의 세척을 초음파를 통해 세척이 이루어지도록 하면서 세척에서부터 헹굼 및 건조까지 모두 자동으로 이루어지도록 하여 빠른 시간내에 높은 세척효율을 득하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단은,

본체와, 내부에 초음파 발생장치와 히터를 갖는 세척수조와, 상기 세척수조와 이웃하면서 내부에 히터가 설치된 린스조와, 상게 린스조와 이웃하면서 내부에 히터를 갖는 증기조와, 상기 본체의 전방 및 후방에 세척수조로 부품을 안내하고 또 배출이송시키는 입·출구컨베이어와, 상기 입구컨베이어를 통해 이송되는 기계부품을 들어올려 이송시키면서 상기 세척조와 린스조 및 증기조에 차례로 입수시켜 세척, 헹굼 및 건조 공정을 실시한 후 다시 출구컨베이어에 전달하는 기계부품이송장치로 구성되어 달성된다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 세척 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 초음파 세척 시스템의 세척조 구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 초음파 세척 시스템의 증기조 구조도이며, 도 4는 본 발명에 따른 초음파 세척 시스템의 액면경보기의 구조도이다.

본 발명의 본체(10)에는 세척조(20)와 린스조 및 증기조(40)가 나란히 설치되어 세척 후 헹굼 및 건조가 이루어지도록 되어 있다.

상기 세척조(20) 내에는 세척액(202)이 충진되어 있으며, 내부에는 히터장치가 설치되어 있다. 이 히터장치는 히터(24)를 통해 직접 가열시킬 수도 있지만, 히터(24)에 의해 가열된 열매체(221)를 이용하여 간접가열식으로 실시할 수가 있다. 간접가열방식은 세척조(20)의 하부에 열매체탱크(22)를 구비하여 이 열매체(221)에 의해 세척액(202)을 적당한 온도로 가열 및 유지하도록 한다. 그리고 열매체탱크(22) 내에는 열매체(221)를 가열하기 위한 히터(24)가 장치되며, 상부에는 열매체탱크(22)로 열매체(221)를 투입하기 위한 투입구(222) 및 하부에는 드레인밸브(223)를 갖는다. 그리고 또한 세척조(20)의 하부에는 청소를 위한 청소구(201)가 설치되어 있다. 그리고 상기 세척조(20)의 내부에는 초음파발생장치(26)가 설치된다. 상기 초음파발생장치(26)와 가열장치는 세척수에 의한 세척력을 극대화시키는 기능을 수행한다.

상기 린스조(30)에는 하부에 청소를 위한 청소구(301)가 설치되고 세척액(202)의 온도를 적정한 상태로 유지시키기 위한 상기 세척조(20)에서와 같은 히터(24)장치가 설치되어 있으며, 다른 조에 비하여 맑은 세제가 항상 유지된다

상기 증기조(40)는 하부에 내부를 청소하기 위한 청소구(401)가 있고, 내부에는 세제를 가열시켜 증기를 발생시키는 히터(24)가 설치되어 있으며, 상부에는 세척액(202) 내에 포함될 수 있는 수분을 분리하기 위한 수분분리기(46)가 설치되어 있다. 상기 증기조(40)는 히터(24)로 가열되어 증기화된 세제가 피세정물에 응축되어 흘러내리는 최종 린스 효과와 증기조(40)로 인하여 피 세정물의 온도가 상승하여 건조되는 역활을 한다. 또한 상기 수분분리기(46)는 수조의 후술될 냉각파 이프(51)에서 생성된 수분을 세제와 분리하는 장치로서 유기용제 세척기에서는 필수적인 장치이다. 즉, 세척시 유기용제에 수분이 함유되어 있으면 세척 건조된 제품표면에 얼룩이 발생하여 제품의 질을 저하시키는 요인이 되기 때문에 반드시 필요한 장치이다. 이 수분분리기(46)는 후술될 냉각코일(50)의 하부에 설치된 액받이(52)와 연결되며 상부에 물배출구(461)가 장치되고 하부에는 세제배출구(462)가 장치되어 있다. 따라서 비중차에 의해 상부는 수분하부는 세척액(202)으로 분리되면 물배출구(461)를 개방시켜 수분을 분리하도록 되어 있다. 또한 냉각코일(50)에 응축되어 액받이(52)에 떨어진 세제 또한 수분분리기(46)를 통해 다시 세척, 린스, 증기조(20)(30)(40)로 환원시켜 재사용될 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 세척조(20), 린스조(30), 증기조(40)의 상부에는 냉각파이프(51)를 감아 설치한 냉각코일(50)이 설치되어 있다. 이 냉각코일(50)은 세척조(20)의 일측에 설치된 냉각기(R)에 의해 냉각된 냉매를 공급받으며, 히터(24)에 의해 가열되어 증발되는 세척액(202)을 응축시켜 다시 환원시키는 기능을 수행한다. 또한 냉각코일(50)은 주변의 온도를 대기온도보다 낮게 형성하는 쿨링죤(cooling zone)을 형성한다. 이 영역에 있는 저온의 공기층으로 피세정물을 수용한 이송바스켓(82)을 통과시키거나 잠시 머무르게 하여 피세정물이 안고 있는 열량과 냄새 또는 세제 잔류량을 제거하거나 최소화하는 역할을 수행한다. 참조번호 60은 본 발명의 장치를 제어하기 위한 콘트롤박스이다.

또한 상기 액면경보기(70)는 각 조의 내부와 연통되어 내부로 세척액(202)이 유입되어 동일한 수위를 나타내며, 내부에는 플로터(701) 및 플로터(701) 상부에 결합되어 상기 경보기 본체의 상부로 출몰되는 파이프(702)와, 상기 파이프(702)의 상단에 설치된 센서타킷(703)이 설치되어 있다. 그리고 경보기본체의 외측 상부에는 상기 센서타킷(703)을 감지하여 허용수위의 이상여부를 센싱하여 알려주는 근접스위치(704)가 설치되어 있다. 이 액면 경보기는 히터(24) 또는 펌프의 성능을 유지시키기 위한 장치로서, 만일 이러한 액면경보기(70)의 동작에 오류가 발생하면 히터(24)나 펌프가 파손될 우려가 있다.

또한 상기 냉각코일(50), 수분분리기(46), 액면경보기(70) 등을 포함하는 상기 증류조(40)와 같은 별도의 증류조를 구성하여 상기 세척조(20), 린스조(30) 및 증기조(40)의 세척액을 순환시키면서 세척액내에 포함된 수분을 제거할 수 있도록 할 수도 있다.

한편, 세척조(20)가 배설된 본체(10)의 전후방부에는 부품을 이송하는 입·출구컨베이어(80)(81)가 설치되어 있다. 기계부품은 세척수의 유입이 용이한 스크린 구조의 이송바스켓(82)에 수용되어 이송된다.

기계부품이 수용된 상기 이송바스켓(82)는 상기 각 수조조와, 입·출구컨베이어(80)(81)의 상부에 설치된 이송장치(90)에 의해 각 세척공정에 따라 이송된다. 상기 세척조(20)나 린스조(30)의 세척액(202)은 순수세정액이 사용되나 필요에 따라서는 단순 세척수나 세제가 포함된 세척수 또는 선택적으로 사용할 수 있다.

상기 이송장치(90)는 무한궤도로 움직이는 체인(91)과, 상기 체인(91)에 일정한 간격으로 매달려 이동하는 다수의 행거(92)와, 상기 체인(91)을 일정한 궤도 로 회전 및 안내하는 스프로킷(93)과, 상기 체인(91)을 회전구동시키는 구동모터(94) 및 이들을 지지하는 프레임(95)으로 이루어져 있다.

특히 체인(91)의 궤도는 입구컨베이어에서 하강하여 일정거리 수평이동하다가 다시 승강하고, 출구컨베이어에서 하강하여 일정거리 수평이동하다가 다시 승강하도록 되어 있으며, 특히 각 세척조(20)의 상부에서 하강동작 후 승강하는 동작을 후속 설치된 세척조(20)에서도 동일한 반복 동작을 하도록 되어 있다.

또한 상기 체인(91)은 안정성을 위해 복열로 구성되고 이를 지지하는 스프로킷(93)도 복열로 구성되어 일체로 회전되며, 상기 행거(92)는 복열의 양측 체인(91)에 연결되어 이송된다.

상기 행거(92)는 하부에 고리가 형성되어 있고, 이에 걸림되는 이송바스켓(82)의 상부에는 걸림부가 형성되어 있다. 즉, 고리는 이동하는 방향으로 형성되어 있다. 특히 행거(92)의 고리는 전·출구컨베이어의 상부에서 상기 이송바스켓(82)의 고리 보다 낮은 위치에 있도록 되어 있다. 아울러 입구컨베이어는 행거(92)의 이송속도보다 늦도록 되어 있고, 출구컨베이어는 행거(92)의 속도보다 빠르게 구성되어 있다. 물론 입구컨베이어를 행거(92)의 이송주기에 맞게 속도를 조절할 수 있도록 할 수도 있다.

이러한 구성으로 되어 있는 본 발명의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

이송바스켓(82)내에 피세척물인 기계부품을 담아 입구컨베이어에 올려놓게 되면 일정속도로 이송하거나 또는 정위치로 이송후에는 정지시킨다. 이송장치(90)의 행거(92)는 구동모터(94)의 작동에 의해 회전되는 체인(91)을 따라 이동 즉, 하 강한 이동한 후 일정거리 수평이동하면서 이동속도가 느린 입구컨베이어의 이송바스켓(82) 또는 정위치에 정지된 이송바스켓(82)를 추월하면서 행거(92)하단의 고리가 이송바스켓(82)의 걸림부를 걸어 다시 궤도를 따라 승강한다. 이송바스켓(82)는 행거(92)에 의해 들어올려져 승강하였다가 다시 첫번재 세척조(20)의 상부에서 하강하여 세척조(20)내의 세척액(202) 내에 잠기게 된다. 이때 이송장치(90)는 잠시 정지하거나 서행하여 세척액(202)에 의한 세척이 이루어질 수 있도록 충분한 세척시간을 허용한다. 세척조(20)의 내부에는 히터(24)와 초음파세척장치가 있기 때문에 활발한 세척작용이 일어나게 된다. 세척에 충분한 시간이 완료되면 다시 승강하게 되며, 다음의 린스조(30)에서 하강하여 린스조(30)의 세척액(202)에 잠겨 헹굼이 이루어진다. 이어서 다음 공정에서는 동일한 동작에 의해 증기조(40)로 유입된다. 증기조(40)는 세척액(202)을 고온으로 가열하여 증기를 발생시키며 증기 및 증기조(40)의 온도에 의해 피세척물을 건조시킨다. 건조된 피세척물을 담은 이송바스켓(82)은 다시 승강하였다가 다시 하강하여 출구컨베이어 내려놓게 된다. 이때 출구컨베이어는 행거(92)의 이동속도보다 빠르기 때문에 이송바스켓(82)의 걸림부가 행거 고리로부터 벗어나게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 피세척물인 기계부품이 이송바스켓에 수용된 상태에서 입구 및 출구컨베이어 및 이송장치(체인컨베이어)에 의해 컨베이어세척조와 린스조 및 증기조를 순차적으로 거쳐 세척, 헹굼 및 건조공정을 거쳐 자동으로 세척되도록 되어 안전하고 신속하게 세척이 이루어지는 효과가 있다. 특 히 세척조에서는 초음파를 통해 세척이 이루어지므로 높은 세척효율을 득할 수 있다.

Claims (6)

1. 세척시스템에 있어서,

   시스템의 프레임이 되는 본체(10)와;

   열매체(221)가 내장되고 그 내부에 끼워지는 히터(24)와, 일측에 형성된 상기 열매체(221)의 출구가 되는 드레인밸브(223)와, 상부로 열매체(221)의 투입을 위한 투입구(222)가 형성된 세척조(20)와;

   상기 세척조(20)와 이웃하면서 내부에 히터(24)가 설치되고, 별도의 청소구(301)가 형성된 린스조(30)와,

   상기 린스조(30)와 이웃하면서 내부에 히터(24)를 갖고, 냉각코일(50)의 하부에 액받이(52)를 형성하며, 이 액받이(52)와 연결되는 물배출구(461)와 세제배출구(462)가 형성된 증기조(40)와;

   상기 본체(10)의 전방 및 후방에 세척조(20)로 부품을 안내하고 또 배출이송시키는 입·출구컨베이어(80, 81)와;

   무한궤도로 움직이는 체인(91)과, 상기 체인(91)에 일정한 간격으로 매달려 이동하는 다수의 행거(92)와, 상기 체인(91)을 일정한 궤도로 회전 및 안내하는 스프로킷(93)과, 상기 체인(91)을 회전구동시키는 구동모터(94) 및 이들을 지지하는 프레임(95)으로 구성된 기계부품이송장치(90)로; 형성되어 상기 입구컨베이어(80)를 통해 이송되는 기계부품을 들어올려 이송시키면서 상기 세척조(20)와 린스조(30) 및 증기조(40)에 차례로 입수시켜 세척, 헹굼 및 건조 공정을 실시한 후 다시 출구컨베이어(81)로 기계부품이송장치(90)가 전달하는 것을 특징으로 하는 초음파 세척 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세척조(20), 린스조(30), 증기조(40)의 상부에는 냉각파이프(51)를 감아 설치한 냉각코일(50)이 설치되고, 상기 본체의 일측에 상기 냉각코일에 냉매를 공급하는 냉각기가 구비된 것을 특징으로 하는 초음파 세척 시스템.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 세척조(20), 린스조(30)와 증기조(40)에는,

   그 내부와 연통되어 내부로 세척액(202)이 유입되어 동일한 수위를 나타내며, 내부에는 플로터(701) 및 플로터(701) 상부에 결합되어 상기 경보기 본체의 상부로 출몰되는 파이프(702)와, 상기 파이프(702)의 상단에 설치된 센서타킷(703)이 설치되며, 상기 경보기본체의 외측 상부에는 상기 센서타킷(703)을 감지하여 허용수위의 이상여부를 센싱하여 알려주는 근접스위치(704)가 설치된 액면경보기가 구비된 것을 특징으로 하는 초음파 세척 시스템.
5. 삭제
6. 삭제

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