KR100963950B1 - 세척시스템 - Google Patents

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KR100963950B1
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washer
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이태양
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Abstract

본 발명은 세척효율을 높일 수 있으며, 세척액을 효율적으로 사용할 수 있도록 된 새로운 구조의 세척시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세척시스템은 세척기(100)와 건조기(200)가 구비되어, 피세척물을 세척한 후 건조시킬 수 있으며, 세척기(100)에는 세척액을 재생하는 리사이클링장치(400)가 연결되어, 세척기(100) 내부의 오염된 세척액을 지속적으로 재생할 수 있어서, 세척효율을 높일 수 있으며, 세척액을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
Figure R1020090087071
세척, 건조, 탄소계 세척액, 재생, 스팀

Description

세척시스템{cleaning system}
본 발명은 세척효율을 높일 수 있으며, 세척액을 효율적으로 사용할 수 있도록 된 새로운 구조의 세척시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 주사바늘과 같이 지름이 작은 구멍이 형성된 미세튜브를 제작할 때는 구멍의 내부에 작은 이물질이나 오일 또는 탄화물 등이 묻어있게 되므로, 세척장치를 이용하여 이물질이나 오일 또는 탄화물 등을 세척하고 있다.
상기 세척장치는 내부에 저장된 세척액에 피세척물을 담근 상태에서 초음파 진동기를 이용하여 세척액을 진동시켜 피세척물에 묻은 이물질을 세척할 수 있도록 구성된다.
그런데, 이러한 세척장치는 단순히 세척액에 담궈 세척하므로, 세척이 효율적으로 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 장시간 사용할 경우 세척액이 오염되어 새로운 세척액으로 교체한 후 오염된 세척액은 폐기시켜야 하므로, 폐기되는 세척액에 의해 환경오염이 발생될 뿐 아니라, 세척액의 요체에 많은 비용 이 소요되는 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 이러한 세척액을 재생하는 리사이클링장치(400)가 개발되어, 세척액을 재활용할 수 있도록 하고 있으나, 이러한 리사이클링장치(400) 역시 세척장치를 정지시킨 상태에서 세척액을 한꺼번에 교체하여야 하므로, 세척액의 교체에 따른 작업중단이 발생되어 작업효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 세척효과를 높이면서도, 작업효율을 향상시킬 수 있도록 된 새로운 세척시스템이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세척효율을 높일 수 있으며, 세척액을 효율적으로 사용할 수 있는 세척시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 세척액이 저장되는 세척실(111a,121a)이 구비된 세척기(100)와;
상기 세척기(100)에서 세척된 피세척물을 건조하는 건조기(200)와;
상기 세척기(100)에 연결되어 세척기(100)에서 배출된 오염된 세척액이 저장되는 임시저장탱크(300)와;
상기 임시저장탱크(300)에 연결되어 임시저장탱크(300)에 저장된 오염된 세척액을 재생하는 리사이클링장치(400)를 포함하며,
상기 리사이클링장치(400)에서 재생된 세척액은 상기 세척기(100)로 공급되어 순환되는 것을 특징으로 하는 세척시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 세척기(100)는 피세척물을 1차 세척하며 일측에는 상기 임시저장탱크(300)에 연결되는 드레인(116)이 형성된 1차 세척기(110)와, 상기 1차 세척기(110)에 의해 1차 세척된 피세척물을 재차 세척하는 2 차 세척기(120)를 포함하며, 상기 1차 세척기(110)와 2차 세척기(120)의 세척실(111a,121a)은 연결관(140)에 의해 상호 연결되고, 상기 리사이클링장치(400)는 상기 2차 세척기(120)의 세척실(121a)에 연결되어, 임시저장탱크(300)에 저장된 오염된 세척액은 리사이클링장치(400)에서 재생된 후 상기 2차 세척기(120)와 1차 세척기(110)를 통해 임시저장탱크(300)로 순환되는 것을 특징으로 하는 세척시스템이 제공된다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 리사이클링장치(400)는 내부에 저장된 오염된 세척액을 가열하여 세척액 증기를 발생시키는 스팀발생기(410)를 포함하며, 상기 스팀발생기(410)에서 발생된 세척액 증기는 상기 건조기(200)로 공급되어 건조기(200) 내부에 투입된 피세척물을 가열할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 세척시스템이 제공된다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 리사이클링장치(400)에 연결되어 리사이클링장치(400)에서 재생되어 배출된 세척액을 저장하는 보조저장탱크(500)를 더 포함하며, 상기 보조저장탱크(500)는 상기 2차 세척기(120)로 연결되어 2차 세척기(120)에 세척액을 보충할 수 있도록 된 것 특징으로 하는 세척시스템이 제공된다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 건조기(200)에는 질소공급장치(600) 가 연결된 것을 특징으로 하는 세척시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 세척시스템은 세척기(100)와 건조기(200)가 구비되어, 피세척물을 세척한 후 건조시킬 수 있으며, 세척기(100)에는 세척액을 재생하는 리사이클링장치(400)가 연결되어, 세척기(100) 내부의 오염된 세척액을 지속적으로 재생할 수 있어서, 세척효율을 높일 수 있으며, 세척액을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1에 의하면, 본 발명에 따른 세척시스템은, 내부에 저장된 세척액을 이용하여 피가공물을 세척하는 세척기(100)와; 상기 세척기(100)에서 세척된 피세척물을 건조하는 건조기(200)와; 상기 세척기(100)에 연결되어 세척기(100)에서 배출된 오염된 세척액이 저장되는 임시저장탱크(300)와; 상기 임시저장탱크(300)에 연결되어 임시저장탱크(300)에 저장된 오염된 세척액을 재생하는 리사이클링장치(400)와; 상기 리사이클링장치(400)에서 재생되어 배출된 세척액을 저장하는 보조저장탱크(500)와; 상기 건조기(200)에 연결된 질소공급장치(600)로 구성된다. 이때, 상기 세척기(100)에 저장되는 세척액은 탄화수소계 세척액을 이용한다.
상기 세척기(100)는 피세척물을 1차 세척하는 1차 세척기(110)와, 1차 세척 된 피세척물을 재차 세척하는 2차 세척기(120)로 이루어진다. 상기 1차 세척기(110)와 2차 세척기(120)는, 주사바늘과 같이 미세한 구멍이 형성된 미세튜브를 세척하기 위한 것으로, 세척액이 저장된 세척실(111a,121a)이 내부에 형성되며 일측에 개구부(111b,121b)가 형성된 본체(111,121)와, 상기 본체(111,121)에 구비되어 개구부(111b,121b)를 개폐하는 커버(112,122)와, 상기 세척실(111a,121a)의 내부에 구비된 진동기(113,123)와, 피세척물을 적재할 수 있도록 구성되며 상기 세척실(111a,121a)의 내부에 승강가능하게 장착되는 승강대(114,124)와, 상기 승강대(114,124)를 승강시켜 승강대(114,124)에 적재된 피세척물이 세척액에 잠기도록 하는 승강구동장치(115,125)로 구성되며, 상기 세척실(111a,121a)에는 진공펌프(140)가 연결되어 세척실(111a,121a) 내부의 공간을 진공상태로 만들 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 승강대(114,124)를 상승시킨 상태에서 승강대(114,124)에 피세척물을 적재한 후 커버(112,122)를 닫아 세척실(111a,121a)을 밀폐시키고, 상기 진공펌프(140)를 이용하여 세척실(111a,121a) 내부를 진공상태로 만든 다음 피세척물이 세척액에 잠기도록 승강대(114,124)를 하강시키고, 세척실(111a,121a) 내부의 진공을 해제시켜 기압에 의해 세척액이 피세척물인 미세튜브의 구멍 내부에 유입되도록 한 후, 상기 진동기(113,123)를 작동시켜 세척작업을 진행할 수 있다. 그리고, 세척작업이 완료되면 승강대(114,124)를 상승시키고 커버(112,122)를 열어 세척된 피세척물을 꺼낼 수 있다.
이때, 상기 1차 세척기(110)와 2차 세척기(120)의 세척실(111a,121a)은 연결관(140)에 의해 상호 연결되어 2차 세척기(120)의 세척실(121a)에 공급된 세척액이 상기 연결관(140)을 통해 오버플로우되어 1차 세척기(110)의 세척실(111a)로 공급도록 구성되며, 상기 1차 세척기(110)의 본체(111) 일측에는 내부의 세척액이 배출되는 드레인(116)이 형성된다. 또한, 상기 1차 세척기(110)와 2차 세척기(120)의 본체(111,121)에는 내부에 저장된 세척액을 필터링하는 필터링장치(118,128)가 연결된다. 그리고, 상기 1차 세척기(110)에는 보일러(150)에서 공급된 고온의 스팀이 통과하는 가열관(117)이 구비되어 본체(111) 내부에 저장된 세척액을 세척작업에 적합한 온도로 가열할 수 있도록 구성되며, 상기 2차 세척기(120)의 내부에는 외부에서 공급된 냉각수가 통과하는 냉각관(126)이 구비되어 본체(121) 내부에 저장된 세척액을 상온수준으로 냉각시킬 수 있도록 구성된다.
상기 건조기(200)는 일측에 개구부(211)가 형성된 본체(210)와, 상기 본체(210)의 개구부(211)를 개폐하는 커버(220)와, 본체(210)의 내부에 구비되어 피세척물이 적재되는 거치대(230)로 구성되며, 상기 본체(210)에는 후술하는 리사이클링장치(400)의 스팀발생기(410)에 연결되어 스팀발생기(410)에서 공급되는 고온의 세척액 증기를 이용하여 거치대(230)에 적재된 피세척물이 가열될 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 본체(210)의 일측에는 내부로 공급된 세척액 증기가 응축되어 발생된 세척액이 배출되는 드레인(212)이 형성되며, 상기 본체(210)에는 상기 진공펌프(140)가 연결된다.
상기 임시저장탱크(300)는 연결라인(310)에 의해 상기 1차 세척기(110)와 건조기(200)의 드레인(116,212)에 연결되어, 1차 세척기(110)와 건조기(200)에서 배출된 오염된 세척액을 저장한다.
상기 리사이클링장치(400)는 내부에 저장된 오염된 세척액을 가열하여 증기를 발생시키는 스팀발생기(410)와, 상기 스팀발생기(410)에서 발생된 세척액 증기를 냉각시키는 냉각기(420)로 구성된다. 상기 스팀발생기(410)는 연결라인(310)에 의해 상기 임시저장탱크(300)의 배출구에 연결되며 내부에는 연결라인(310)을 통해 공급된 오염된 세척액이 저장되는 가열실(411a)이 형성된 가열탱크(411)와, 상기 가열실(411a) 내부에 구비되어 가열실(411a)에 저장된 세척액을 가열하여 세척액 증기를 발생시키는 가열수단(412)으로 구성된 것으로, 가열탱크(411)의 일측에는 내부의 세척액 증기가 배출되는 배출라인(413)이 연결된다. 상기 배출라인(413)은 상기 가열탱크(411)와 건조기(200)를 연결하여 건조기(200) 내부에 고온의 세척액 증기를 공급하는 고온배출라인(413a)과, 상기 고온배출라인(413a)에서 분기되어 상기 2차 세척기(120)와 보조저장탱크(500)로 연결되는 저온배출라인(413b)으로 구성된다. 상기 냉각기(420)는 상기 저온배출라인(413b)의 중간부에 구비된 1차 및 2차 열교환기(421,422)로 이루어져 가열탱크(411)에서 배출된 고온의 세척액 증기를 저온의 액상으로 응축시켜 상기 2차 세척기(120)와 보조저장탱크(500)로 공급한다. 상기 1차 열교환기(421)는 상기 연결라인(310)을 통해 스팀발생기(410)로 공급되는 저온의 세척액과 저온배출라인(413b)을 통해 배출되는 고온의 세척액 증기를 상호 열교환하여, 고온의 세척액 증기의 온도를 낮추면서 저온의 세척액의 온도를 상승시키는 기능을 한다. 상기 2차 열교환기(422)는 외부에서 공급되는 냉각수를 이용하여 1차 열교환된 세척액 증기를 2차 냉각시켜 저온배출라인(413b)을 통해 배출되는 세척액 증기의 온도를 상온정도로 낮추어 세척액 상태로 응축되도록 한다. 따라 서, 상기 고온배출라인(413a)을 통해 건조기(200)에 고온의 세척액 증기를 공급하고, 저온배출라인(413b)을 통해 배출된 세척액 증기는 냉각기(420)를 이용하여 액화시켜 2차 세척기(120)와 보조저장탱크(500)로 공급할 수 있다.
상기 보조저장탱크(500)는 상기 보조저장탱크(500)는 보충라인(510)을 통해 상기 2차 세척기(120)에 연결되어 2차 세척기(120)에 세척액을 보충할 수 있도록 구성된다.
상기 질소공급장치(600)는 내부에 질소가스가 저장된 붐배로 구성되며, 가스라인(610)을 통해 상기 건조기(200)에 연결되어 건조기(200)의 본체(210) 내부에 질소가스를 공급할 수 있다.
이때, 상기 배출라인(413)과 연결라인(310)과 보충라인(510) 및 가스라인(610)에는 각각 전자제어밸브가 구비되어, 세척액의 흐름과 질소가스의 공급을 제어할 수 있도록 구성된다.
그리고, 설명하지 않은 도면번호 423은 상기 저온배출관(413b)에 연결되어 저온배출관(413b)을 통과하여 2차 세척기(120)와 보조저장탱크(500)로 공급되는 세척액을 재차 냉각시키는 보조냉각기를 도시한 것이다.
이와같이 구성된 세척시스템의 세척방법을 설명하면 다음과 같다.
작업자는 1차 세척기(110)를 이용하여 피세척물을 1차 세척하고, 1차 세척이 끝나면 피세척물을 2차 세척기(120)로 옮겨 2체 세척한 후, 건조기(200)로 옮겨 건조시켜 피세척물에 묻어 있는 세척액을 제거하므로써 세척작업을 완료할 수 있다. 이때, 상기 1차 세척기(110) 내부의 세척액 온도를 탄화수소계 세척액의 세척온도에 적합하게 가열되어 상승되고, 2차 세척기(120) 내부온도는 상온을 유지하도록 냉각된다.
그리고, 상기 건조기(200)의 본체(210) 내부에 피세척물을 투입하고 진공펌프(140)를 이용하여 본체(210)의 내부를 1차 진공상태로 만들고, 상기 스팀발생기(410)에서 발생된 세척액 스팀을 공급한 후 진공펌프(140)를 이용하여 본체(210)의 내부를 2차 진공시킨다. 상기 1차 진공은 본체(210)의 내부에 스팀발생기(410)에서 발생된 세척액 스팀이 원활히 유입되도록 하기 위한 것으로, 이때, 본체(210)의 내부로 공급된 세척액 스팀에 의해 피세척물의 온도가 상승됨과 동시에 세척액 스팀의 온도가 하강되어 액화되며, 액화된 세척액에 의해 피세척물을 최종적으로 세척하도록 한다. 상기 2차 진공은 1차 진공에 비해 더욱 낮은 압력으로 본체(210)의 내부를 진공상태로 만드는 것으로, 본체(210) 내부의 압력을 낮추어 세척액의 증발온도를 낮추므로써, 세척액이 증발되어 제거되도록 한다. 그리고, 2차 진공이 완료되면, 상기 질소공급장치(600)를 이용하여 건조기(200) 내부에 질소가스를 공급하여 피세척물을 냉각시킴과 동시에 건조기(200)의 커버(112,122)를 열 때 외부공기와 피세척물의 접촉을 막아, 고온으로 가열된 피세척물이 공기에 의해 산화되어 변색되는 것을 방지하도록 한다.
그리고, 세척기(100)과정에서 오염된 세척액은 상기 임시저장탱크(300)에 저장된 후 리사이클링장치(400)로 공급되어 재생되고, 세척액의 재생과정에서 발생되는 세척액 증기는 상기 건조기(200)로 공급되며, 냉각기(420)에 의해 냉각재생된 새척액은 상기 2차 세척기(120)로 공급된 후 1차 세척기(110)로 오버플로우되며, 1차 세척기(110)와 건조기(200) 내부의 세척액은 보조저장탱크(500)와 리사이클링장치(400)로 순환되어 반복적으로 재생된다. 이때, 리사이클링장치(400)에서 재생된 세척액 중에서 2차 세척기(120)로 공급되고 남은 세척액은 보조조장탱크에 저장된 후 2차 세척기(120)의 세척액 수위가 낮아지면 보충라인(510)을 통해 2차 세척기(120)로 공급된다.
이와같이 구성된 세척시스템은 세척기(100)와 건조기(200)가 구비되어, 세척과 건조과정을 별도로 진행할 수 있을 뿐 아니라, 세척기(100)에 연결된 리사이클링장치(400)가 구비되어, 세척작업중도 지속적으로 세척액의 재생작업을 진행하여, 세척액을 재생하기 위해 세척기(100)의 작동을 정지시킬 필요가 없으므로, 세척효율을 높일 수 있을뿐 아니라, 세척액을 효과적으로 활용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 세척기(100)는 피세척물을 1차 세척하며 일측에는 상기 임시저장탱크(300)에 연결되는 드레인(116)이 형성된 1차 세척기(110)와, 1차 세척된 피세척물을 재차 세척하는 2차 세척기(120)로 구성되고, 상기 1차 세척기(110)와 2차 세척기(120)의 세척실(111a,121a)은 연결관(140)에 의해 상호 연결되고, 상기 리사이클링장치(400)는 상기 2차 세척기(120)의 세척실(111a,121a)로 연결되어, 임시저장탱크(300)에 저장된 오염된 세척액은 리사이클링장치(400)에서 재생된 후 상기 2차 세척기(120)와 1차 세척기(110)를 통해 임시저장탱크(300)로 순환될 수 있으므로, 비교적 이물질의 발생량이 적은 2차 세척기(120)에 깨끗한 세척액을 공급하고, 이물질의 발생이 많은 1차 세척기(110)에 2차 세척기(120)에서 사용된 세척액이 오버플로우 되어 공급되도록 하므로써, 세척액를 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 리사이클링장치(400)는 내부에 저장된 오염된 세척액을 가열하여 세척액 증기를 발생시키는 스팀발생기(410)를 포함하며, 상기 스팀발생기(410)에서 발생된 세척액 증기는 상기 건조기(200)로 공급되어 건조기(200) 내부에 투입된 피세척물을 가열할 수 있도록 하므로써, 건조기(200)를 가열하기 위한 별도의 열원이 필요없어서, 에너지 소모량을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 세척액 증기를 이용하여 피세척물을 가열하므로 가열된 피세척물이 변색되거나 산화되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 리사이클링장치(400)에 연결된 보조저장탱크(500)가 구비되어, 지속적으로 작동되는 리사이클링장치(400)에서 재생된 여유분의 세척액을 저장할 수 있어서, 2차 세척기(120)의 작동에 따라 일시적으로 세척액의 수위가 낮아질 경우 이를 보충하므로써, 세척액의 수위가 낮아지거나 이에따라 세척효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 특히, 상기 건조기(200)에는 질소공급장치(600)가 연결되어, 건조기(200)에 질소가스를 공급하므로써, 가열된 피세척물이 공기중에 노출되어 산화 또는 변색되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 세척시스템을 도시한 구성도이다.

Claims (6)

  1. 세척액이 저장되는 세척실(111a,121a)이 구비된 세척기(100)와;
    상기 세척기(100)에서 세척된 피세척물을 건조하는 건조기(200)와;
    연결라인(310)에 의해 상기 세척기(100)와 건조기(200)에 연결되어, 상기 세척기(100)와 건조기(200)에서 배출된 오염된 세척액이 저장되는 임시저장탱크(300)와;
    상기 임시저장탱크(300)에 연결되어 임시저장탱크(300)에 저장된 오염된 세척액을 재생하여 상기 세척기(100)로 공급하는 리사이클링장치(400)와;
    상기 리사이클링장치(400)에 연결되어 리사이클링장치(400)에서 재생되어 배출된 세척액을 저장하는 보조저장탱크(500)와;
    상기 세척기(100)와 건조기에(200)에 연결되는 진공펌프(140)를 포함하며,
    상기 세척기(100)는 피세척물을 1차 세척하며 일측에는 상기 임시저장탱크(300)의 연결라인(310)이 연결되는 드레인(116)이 형성된 1차 세척기(110)와, 상기 1차 세척기(110)에 의해 1차 세척된 피세척물을 재차 세척하는 2차 세척기(120)를 포함하며, 상기 1차 세척기(110)와 2차 세척기(120)의 세척실(111a,121a)은 연결관(140)에 의해 상호 연결되고,
    상기 리사이클링장치(400)는, 내부에 저장된 오염된 세척액을 가열하여 증기를 발생시키며 일측에는 배출라인이 연결된 스팀발생기(410)와, 상기 스팀발생기(410)에서 발생된 세척액 증기를 냉각시키는 냉각기(420)를 포함하고, 상기 배출라인(413)은 리사이클링장치(400)와 건조기(200)를 연결하여 스팀발생기(410)에서 발생된 고압의 세척액 증기를 상기 건조기(200)로 공급하는 고온배출라인(413a)과, 상기 고온배출라인(413a)에서 분기되어 상기 2차 세척기(120)와 보조저장탱크(500)로 연결되는 저온배출라인(413b)으로 구성되고, 상기 냉각기(420)는 상기 연결라인(310)을 통해 리사이클링장치(400)로 공급되는 저온의 세척액과 저온배출라인(413b)을 통해 배출되는 고온의 세척액 증기를 상호 열교환하는 1차 열교환기(421)와, 별도로 공급되는 냉각수를 이용하여 1차 열교환된 세척액 증기를 2차 냉각시켜 저온배출라인(413b)을 통해 배출되는 세척액 증기의 온도를 상온정도로 낮추어 세척액 상태로 응축되도록 하는 2차 열교환기(422)로 구성되며,
    상기 진공펌프(140)는 상기 건조기(200)의 본체(210) 내부에 피세척물이 투입되면, 본체(210)의 내부를 1차 진공상태로 만들고, 상기 스팀발생기(410)에서 발생된 세척액 스팀이 본체(210)의 내부로 공급되어 세척액 스팀에 의해 피세척물이 가열되면, 본체(210) 내부를 1차 진공에 비해 압력이 더욱 낮은 2차 진공상태로 만들어, 본체(210) 내부의 세척액이 증발되어 피세척물이 건조되도록 하는 것을 특징으로 하는 세척시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
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  6. 제 1항에 있어서, 상기 건조기(200)에는 질소공급장치(600)가 연결된 것을 특징으로 하는 세척시스템.
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