KR20130009560A

KR20130009560A - 드라이아이스를 이용한 세정 방법 및 이 방법에 사용하는 장치

Info

Publication number: KR20130009560A
Application number: KR1020110119987A
Authority: KR
Inventors: 와타나베 야수오
Original assignee: 엠. 티. 시스템 코., 엘티디.
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-01-23
Also published as: TW201313343A; JP2013019637A

Abstract

본 발명은 폐액이 발생하지 않으며 핀에 손상을 주지 않는 드라이아이스를 이용한 세정 방법 및 세정 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 액화이산화탄소를 단열 팽창시켜서 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 생성시켜, 에어 컴프레서로부터의 압축 공기 또는 고압 봄베로부터의 캐리어가스를 도입하여 링 형상의 분류를 형성시키고, 상기 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 상기 링 형상의 뷴류에 통과시켜, 드라이 아이스의 분말을 형성시키고, 드라이아이스의 분말을 포함하는 가스 분류를 피세정물에 분무함으로써, 세정하고, 세정에 의해 생긴 오염물은 배기 호스로부터 제거함으로써, 폐액이 생기지 않으며 핀에 대한 손상도 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

드라이아이스를 이용한 세정 방법 및 이 방법에 사용하는 장치{A cleaning method using dry-ice and an apparatus to be used therefor}

본 발명은 드라이아이스를 이용한 세정 방법 및 이 방법에 사용하는 세정 장치에 관한 것으로써, 상세하게 설명하면, 공기조화기의 열교환기 및 케이싱 내면의 세정에 적합한 드라이아이스를 이용한 세정 방법 및 세정 장치에 관한 것이다.

공기조화기의 열교환기는, 사용 중에 필터를 통과한 티끌과 먼지가 부착하기 때문에, 가열 및 냉각 효율이 저하되어 정기적인 세정이 필요하게 된다. 열교환기는 주로 핀(fin) 형상의 금속편에서 열교환이 이루어지는데, 이 핀에 부착된 불순물을 브러시 등으로 닦게 되면 핀이 변형되기 때문에 물이나 온수, 세제 등 액체에 의한 세정이 대부분이었다.

액체에 의한 세정 방법은 핀을 손상시키지 않고도 청소할 수 있는 이점은 있으나, 티끌과 먼지나 계면활성제 등이 포함된 폐액(廢液)이 대량으로 발생되기 때문에, 이 폐액을 처리하는 데에 수고와 비용이 든다는 문제가 있었다.

한편, 입상(粒狀)의 드라이아이스, 즉 드라이아이스 펠릿(pellet)을 세정액으로서 세정물에 충돌시켜, 세정물에 부착되어 있는 부착물을 제거하는 기술이 하기의 특허문헌에 개시되어 있다. 본 발명자는 드라이아이스는 사용 후에 승화되기 때문에 세정액이 발생하지 않고, 처리가 간단하게 끝날 수 있는 것에 착안하여, 이를 공기조화기의 열교환기 세정에 응용하고자 하였으나, 드라이아이스 펠릿이 열교환기의 핀을 손상시키기 때문에, 이대로는 사용할 수 없었다.

일본특허공개 소화61-15749호 공보

열교환기의 핀은 비교적 부드러운 알루미늄제로써 형상은 얇고 충격에 약하기 때문에, 도막(塗膜)의 박리(剝離) 등에 사용되는 드라이아이스 펠릿의 중량과 경도(硬度)로는 핀이 변형되거나 표면이 깎이게 된다.

본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로써, 폐액이 생기지 않으면서, 핀이 손상되지 않는 드라이아이스를 이용한 세정 방법 및 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적에 따른 본 발명의 구성은, 액화이산화탄소를 단열 팽창시켜서 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 생성하는 공정과,

에어 컴프레서(air compressor)로부터의 압축 공기 또는 고압 봄베로부터의 캐리어가스를 도입하여 링(ring) 형상의 분류(噴流)를 형성하는 공정과,

상기 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를, 상기 링 형상의 분류에 통과시켜서, 드라이아이스의 분말을 형성하는 공정과,

드라이아이스의 분말을 포함한 가스 분류를 피세정물에 분무하는 공정과,

세정에 의해 발생한 오염물을 배기(排氣) 호스로부터 흡인 제거하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

피세정물은 공기조화기이며, 공기조화기의 주위를 폐쇄하여 일시적인 세정 공간을 형성하는 것이 바람직하다(청구항 2). 에어 컴프레서로부터의 고압 공기 또는 고압 봄베로부터 캐리어 가스를 링 노즐에 도입하여, 링 형상의 분류를 형성하는 것이 바람직하다(청구항 3).

상기 분무하는 선단(先端)의 취출구(吹出口)는 크랭크 기구에 의해 회전 및 요동(搖動)하는 것이 바람직하다(청구항 4).

본 발명의 세정 장치는, 액화이산화탄소를 단열 팽창시켜서 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 생성하는 수단과,

에어 컴프레서로부터의 압축 공기 또는 고압 용기로부터의 캐리어가스를 도입하여 링 형상의 분류를 형성하는 수단과,

상기 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 상기 링 형상의 분류를 통과시켜, 드라이아이스의 분말을 형성하는 수단과,

드라이아이스의 분말을 포함하는 가스 분류를 피세정물에 분무(噴霧)하는 수단과,

세정한 오염물을 배기 호스로부터 흡인 제거하는 수단

을 포함하는 것을 특징으로 한다(청구항 5).

본 발명에 의하면, 공기조화기의 열교환기의 핀을 손상시키는 일 없이, 액ㅊ체를 사용하지 않고도 세정 작업이 가능하게 되고, 드라이아이스는 기체로써 제거할 수 있기 때문에, 청소에 따르는 폐기물의 발생량을 최저한으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 세정 장치의 선단에 연결하는 헤드부의 측면도이다.
도 2의 (b)는 도 1의 세정 장치의 선단에 연결하는 헤드부의 정면도이다.
도 2의 (c)는 도 1의 세정 장치의 선단에 연결하는 헤드부의 평면도이다.
도 3은 천정 매립형 공조 실내기의 경우의 세정 시스템을 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명의 세정 장치의 배관계통도이다.
도 5는 에어 핸들링 유닛(air handling unit)형 공기조화기의 경우의 세정 시스템을 나타내는 도이다.

도 1은, 본 발명의 실시예를 나타내는 것으로써, 헤드 선단으로부터 드라이아이스 분말을 포함한 가스(1-9)를 분무하며, 헤드 후단으로부터는 공기를 흡입하는 가늘고 긴 통 형상체(1-6)와, 이 가늘고 긴 통 형상체(1-6)의 후부 하부에 설치한 액화탄산가스 도입관(1-3)과, 이 액화탄산가스 도입관(1-3)의 앞쪽에 외측에 끼운 링 노즐외통(1-8)과, 이 외통으로부터 내통(1-6)으로 압축 공기(1-5)를 도입하는 압축 공기 도입체(압축 공기용 조인트)(1-4)와, 링 노즐 선단의 링 노즐 분출구(1-7)를 구비한 예를 나타낸다.

액화탄산가스 도입관(1-3)은 액화탄산가스(1-1)가 튜브를 지나, 액화탄산가스용 노즐(1-2)로부터 통 형상의 팽창실(1-10)로 도입하여, 드라이아이스를 포함하는 탄산가스를 형성하여, 혼합부(1-11)에 도달한다.

헤드 혼합부의 앞쪽에는 링 노즐이 설치되고, 압축 공기 도입체(1-4)로부터 압축 공기(1-5)를 링 노즐외통(1-8) 안으로 도입하여, 링 노즐 내부에 압축 공기의 링 형상의 분류를 형성한다.

동시에 통 형상체(1-6)의 후단으로부터의 공기와, 드라이아이스 입자를 포함하는 탄산가스가, 이 분류에 혼합하고, 직진하여 앞쪽의 링 노즐 분출구(1-7)로부터 직진하여, 선단의 분출구(1-9)로부터 피세정물에 분사(噴射)한다. 드라이아이스 입자를 포함하는 탄산가스가 분류에 혼합하는 과정에서, 드라이아이스 입자는 약간 용해되어 분말화한다. 도 1에서는, 유량을 증가시키기 위해, 링 노즐(1-8)의 후방으로부터 외부 공기를 흡입하는 방식을 채용했다.

액화이산화탄소는 고압 봄베로부터, 개폐밸브, 감압기(減壓器)를 지나 단열 호스로 노즐부까지 운반되고, 손으로 잡는 밸브{수동 또는 전자(電磁)밸브}를 지나서 액화탄산가스용의 노즐로부터 팽창실로 방출되고, 팽창실(1-10)을 통과하면서 고체의 드라이아이스 미립자(微粒子)와 이산화탄소의 기체의 혼합물로 되어, 미립자는 충돌하면서 융착(融着)하여 적당한 크기로 성장하여 혼합부(1-11)에 도달한다.

팽창실(1-10)의 앞쪽에는, 에어 컴프레서로부터의 압축 공기 또는 고압 봄베로부터의 캐리어가스가, 링 노즐(1-8)을 지나 도우넛 형상의 분류를 형성하고 있다. 팽창실을 나온 드라이아이스와 이산화탄소가스의 혼합물은, 직진하여 노즐 속을 진행하면서 캐리어가스의 분류 내에 확산하고, 직진 노즐의 선단으로부터 분사된다.

배기 팬(fan)의 풍량을 분류의 유량에 대응하게 되면, 세정 공간 내에서는 공기의 흐름이 스무스하게 지속되고, 미세한 누설(漏泄)이 있다고 하더라도 주위에 오염을 발생시키지 않고도 완전한 세정이 이루어진다.

팽창에 의해 생성된 드라이아이스 입자를 별도로 생성한 고속 캐리어가스 분류 속에 분산시켜 분말화하고, 드라이아이스 분말을 포함하는 가스를 평행류(平行流)로 하여, 노즐로부터 거의 직진하는 가스 분류를 만드는 것이 바람직하다.

직진형의 분류는 선형(扇形) 또는 원추형(圓錐形)의 스프레이 패턴의 경우에 비하여, 피세정물에 깊이가 있는 경우라 하더라도 세정 효과의 저하가 적다. 그리고, 이 가스 분류가 피세정물에 부딪혀 생기는 난류(亂流)의 영향을 줄이기 위해, 폐(廢)가스(캐리어가스에 드라이아이스 승화물이나 박리물을 포함하는 것)을 흡인하는 수단을 병행하는 것이 바람직하다.

도 2의 (a) 내지 도 2의 (c)는 도 1에 도시하는 본 발명의 세정 장치에 연결하는 헤드부를 나타낸 것이며, 도 1에 도시하는 세정 장치의 분출구(1-12)에 플렉시블 튜브(2-8)를 연결한 예를 나타낸 것이다.

플렉시블 튜브(2-8)의 선단은 수평으로 절곡(折曲)되어, 선단에 파이프(2-11)가 플렉시블 튜브에 연결한 통 형상체(2-12)를 외측에 끼움으로써 연결되어 있다.

파이프(11-2)는 회전 모터(2-2)에 의해 회전하고, 요동 모터(2-3)에 의해 상하동(上下動)하며, 크랭크 기구(2-4)에 의해 요동하도록 되어 있다. 크랭크축(2-4)은 일단(一端)이 통 형상체(2-12)에, 타단이 상하동시키는 모터의 구동축에 연결되어 있다. 통 형상체(2-12)는 고정 프레임(2-10) 상의 기둥(2-14)과 결합하여 있다.

취출구는 크랭크 기구에 의해, 회전축(2-13)의 주위를 일정한 각도로 상하방향으로 회전한다. 도 2의 (c)에 도시하는 바와 같이 취출구는 회전 고정축(2-9)의 주위를 수평 방향으로 회전한다.

플렉시블 튜브(2-8) 내에, 드라이아이스 분말을 포함하는 분류가 도입되고, 회전 및 상하동하는 취출구로부터 분출하도록 되어 있다. 따라서, 취출구는 회전하면서 상하동(요동)하기 때문에, 가스 분류를 목적으로 하는 피세정면 전체에 부딪히도록 할 수 있다. 또한, 엔코더(2-11)는 공기조화기 내에서 이 장치를 적절히 위치 맞춤하기 위한 것이다.

도 3은, 도 2의 (a) 내지 도 2의 (c)에 도시하는 장치로써 공기조화기를 세정하고 있는 상태를 나타내는 도이다.

세정 공간을 주위로부터 격리(隔離)하는 방법은, 투명한 수지제(樹脂製)의 시트로 전체를 덮고, 천정·벽·바닥 등과의 경계는 점착제(粘着劑)가 부착된 테이프를 붙여, 기밀(氣密)성이 유지되도록 설치한다.

격리 시트(7)에 설치한 창(窓)으로부터, 노즐로 공급되는 액화이산화탄소 및 캐리어가스의 호스를 끌어내어, 드라이아이스 분말을 포함하는 액화이산화탄소의 고압 봄베(5)나 에어 컴프레서(혹은 고압 가스 봄베)(4)에 접속하여, 호스를 통하여 액화가스와 캐리어가스를 도 1에 도시하는 장치에 공급한다.

격리 시트의 다른 창으로부터 배기용의 호스(6-1)을 끌어내어 흡인용의 팬유닛(fan unit)에 접속한다. 배기 호스로부터 배기 팬 유닛에 도입된 배기는 유닛에 설치된 필터(6)를 통과하면서 먼지와 티끌, 오염물 등의 고형물을 제거하고, 기체만을 방출 호스로 실외로 운반하고, 대기 중에 방출한다. 또한, 외기 호스(1-12)로부터 외기를 흡인하여 드라이아이스 입자를 포함하는 탄산가스와 혼합하도록 되어 있다.

도 3의 실시예에서는, 노즐의 이동에 도 2의 (a) 내지 도 2의 (c)에 도시하는 자동 선회 기구를 사용하고 있기 때문에, 이 선회 기구 전체를 격리 시트(7) 안에 설치하고 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 사람이 손으로 노즐을 조작하는 경우에는 호스 인출용 창으로부터 팔을 넣어서 수행한다.

도 5는 에어 핸들링 유닛(air handling unit)형의 공기조화기를 도 1에 나타내는 세정장치(1)에서 수작업으로 세정하는 예를 도시한 것이며, 수작업 노즐(1)로 탄산가스분말을 포함한 분류를, 피세정물에 분사하고, 폐가스는 배기 팬 필터(6)로 제거한다.

피세정물로서 공기조화기를 예로 들어 설명했는데, 세정 시 피세정물이 손상될 수 잇는 세정에는 드라이아이스 입자를 이용하면 어떤 경우에도 적합하게 적용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 피세정물을 손상시키지 않고, 더구나 세정액이 발생하는 경우도 없기 때문에, 특히 에어컨 공기조화기의 세정에 이용될 것이 기대된다.

1-1 : 액화탄산가스 1-2 : 액화탄사가스용 노즐
1-3 : 액화탄산가스 도입관 1-4 : 압축 공기 도입체
1-5 : 압축 공기 1-6 : 통 형상체
1-9 : 선단의 분출구 1-10 : 통 형상의 팽창실
1-11 : 혼합부 2-2 : 회전 모터
2-3 : 요동 모터 2-12 : 통 형상체
5 : 고압 봄베 6 : 모터
7 : 격리 시트

Claims

액화이산화탄소를 단열 팽창시켜서 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 생성하는 공정과,
에어 컴프레서(air compressor)로부터의 압축 공기 또는 고압 봄베로부터의 캐리어가스를 도입하여 링 형상의 분류(噴流)를 형성하는 공정과,
상기 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 링 형상의 분류에 통과시켜서, 드라이아이스의 분말을 형성하는 공정과,
드라이아이스의 분말을 포함하는 가스 분류를 피세정물에 분무(噴霧)하는 공정과,
세정에 의해 생긴 오물을 배기 호스로부터 흡인 배출하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
제1항에 있어서, 상기 피세정물은 공기조화기이며, 공기조화기의 주위를 폐쇄하고 일시적인 세정 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 에어 컴프레서로부터의 압축 공기 또는 고압 봄베로부터의 캐리어가스를 링 노즐에 도입하여, 상기 링 형상의 분류를 형성하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분무하는 선단의 취출구(吹出口)는 크랭크 기구에 의해 회전 및 요동(搖動)하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
액화이산화탄소를 단열 팽창시켜서 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 생성하는 수단과,
에어 컴프레서로부터의 압축 공기 또는 고압 봄베로부터의 캐리어가스를 도입하여 링 형상의 분류를 형성하는 수단과,
상기 드라이아이스 입자를 포함하는 이산화탄소를 상기 링 형상의 분류에 통과시켜서 드라이아이스의 분말을 형성하는 수단과,
드라이아이스의 분말을 포함하는 가스 분류를 피세정물에 분무하는 수단과,
세정한 오물은 배기호스로부터 제거하는 수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
제4항에 있어서, 상기 피세정물은 공기조화기이며, 공기조화기의 주위를 폐쇄하고, 일시적인 세정 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 에어 컴프레서로부터의 압축 공기 또는 고압 봄베로부터의 캐리어가스를 링 노즐에 도입하여, 상기 링 형상의 분류를 형성하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분무하는 선단에, 취출구가 크랭크 기구에 의해 회전 및 요동하는 수단을 연결하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.