KR100530019B1 - 용제 재생기가 장착된 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고효율 세척용제 재생기가 장착된 진공세정장치에 관한 것으로, 그 구성은 바스켓이 투입되는 출입부(1)와; 세정실 내부를 감압하여 세척용제를 탈기, 강력한 초음파 캐비테이션을 일으켜 세정을 하는 감압초음파 침적세정조(14)와; 탄화수소계 등 세척용제의 건조속도를 높이기위한 진공세정조(5)와; 세척용제 재생기 증기발생조(18)에서 생성된 증기를 제4밸브(7)를 통하여 진공세정조(5)에 끌어들임과 동시에, 진공세정조(5)를 진공상태를 유지하도록 하는 감압기구(13)와; 증기상태의 세척용제를 냉각시켜 걸러내어주는 미스트 콜렉터(22)와; 전기히터에 의해 열매체유를 가열하는 탱크인 열매체 가열부(20)와; 오염된 세척용제를 재생하기 위해 가열 증발시키는 세척용제 재생기 증기발생조(18)와; 냉각코일을 이용하여, 세척용제를 냉각시켜 액체상태로 바꾸는 냉각부(16)와; 액체상태로 바뀌어진 재생액이 저장되는 샤워탱크(23)와; 미스트 콜렉터(22)와 감압기구(13)에서 응축된 액과 침적세정조에서 오염된 액등을 저장하는 저장탱크(24)를 포함하여 이루어진다.

Description

용제 재생기가 장착된 세정장치{Elevator Type Cleaning Machine Mounted with Solvent Reproducing System}

본 발명은 세척용제 재생기가 장착된 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용되어진 세척용제를 가열하는 가열기구를 증기발생조에 설치하고, 그 증기발생조에 감압기구를 접촉시켜 내부를 감압함과 동시에 세정조 내부에서는 피세정물의 세정을 행하는 세정부를 형성하는 장치에 관한 것이다.

종래에는 전자부품, 기계부품, 프린트기판 등의 피세정물의 액 또는 증기의 선택적 세정에 있어서, 세정력이 뛰어난 것, 비점이 낮고 액에서의 세정은 물론 증기세정도 가능하다는 이유 때문에 불소계 유기용제와 염소계 유기용제가 많이 사용되어져 왔다. 그러나, 불소계 유기용제나 염소계 유기용제는 인체에 악영향을 미치고, 오존층이 파괴된다는 문제점 때문에 그 사용이 규제되고 있다.

따라서, 테르펜계용제, 실리콘계 세척용제, 알콜계 세척용제, 탄화수소계 세척용제, 친수성 세척용제 등을 세정액으로 사용하는 것이 고려되고 있다.

그러나, 탄화수소계 세척용제는 비점이 높고, 증기온도 또한 높기 때문에 피세정물이 견딜 수 없으며, 현재의 세정기술 수준으로는 테르펜계 세척용제, 실리콘계 세척용제, 알콜계 세척용제, 친수성 세척용제 등을 증기 세정용의 세척용제로서 사용하는 것이 곤란하다.

또한, 고 비점(沸點) 세척용제를 증기화하면 매우 고온으로 되기 때문에, 작업상 위험이 있을 뿐만 아니라 많은 에너지를 필요로 하므로 경제성이 크게 떨어지게 되는 단점이 있었다.

이에 따라, 본 출원인은 감압을 통해 비점을 저하시킬 필요성이 있다는 사실로부터 착안하여 본 발명을 수행하게 되었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은, 테르펜계용제, 실리콘계용제, 알콜계용제, 탄화수소계용제, 친수성용제등의 세척용제를 상압하의 온도보다 낮은 온도로 비등 발열시켜, 증기세정용의 세척용제로서 계속 재생하여 사용할 수 있는 용제 재생기가 장착된 세정장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 감압증기세정시 세척용제 재생기인 증기발생조에서 세척용제 증기를 발생시키는 효율을 높이기 위하여, 가열코일을 통과한 열매체유를 증기발생조 하부에서 일시 저장 후 배출함으로써 세척용제의 가열면적을 높이고 증기발생효율 즉 세척용제 재생효율을 높일 수 있는 용제 재생기가 장착된 세정장치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 용제 재생기가 장착된 세정장치는,

피세정물이 수용되는 진공세정조와;

용제가 공급되어 증기가 발생되는 증기 발생조와;

상기 진공세정조와 증기 발생조를 연결하는 감압기구와;를 포함하여 구성되어 있어,

상기 증기 발생조로부터 끌어들인 증기가 진공세정조로 이동하여 피세정물의 증기세정이 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 진공세정조와 더불어 침적세정조가 설치되어 있어, 피세정물의 세정이 선택적으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 진공세정조에는 압력조절밸브를 개재하여 감압기구가 연결되어 있는 것이 바람직하다.

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또한, 상기 침적세정조에는 압력조절밸브를 개재하여 감압기구가 연결되어 있는 것이 바람직하다.

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또한, 상기 진공세정조와 증기 발생조 사이에는 냉각기 및 샤워탱크가 설치될 수 있다.

또한, 상기 세척용제는, 완전 불소화액체, 테르펜계용제, 실리콘계용제, 알콜계용제, 탄화수소계용제, 친수성용제, 이소프로필알콜, 에틸알콜, 메틸알콜 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

한편, 상기 증기 발생조는, 가열격막에 의해 분리된 상부공간과 하부공간으로 구성되어 있고, 상부공간에는 가열코일이 설치되어 있으며, 상기 가열코일의 배출구와 하부공간은 상기 가열격막을 개재하여 연통되어 있는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 가열격막에는 상부공간과 외부를 연통하는 슬러지 배출구가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 세정장치에 대한 흐름도이고, 도 2는 본 실시예에 따른 세정장치 중 세척용제 재생기의 주변구성을 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2의 공정을 나타내는 구성도이고, 도 4는 도 2에서 세척용제 재생기의 증기발생조에 대한 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 세척용제 재생기가 장착된 세정장치는, 세척용제가 포함된 바스켓(미도시)이 투입되는 바스켓 출입부(1)와; 세정실 내부를 감압하여 세척용제를 탈기함으로써 강력한 초음파 캐비테이션을 일으켜 세정을 하는 저압초음파 침적세정부(14)와; 감압증기세정을 하는 저압증기 진공세정조(5)와; 오염된 세척용제를 투입하여 가열 증발시켜 재생시키는 감압 증기발생 재생기(18)와; 재생기(18)에서 증발된 증기를 배관을 통해 진공세정조(5)에 끌어들임과 동시에, 진공세정조(5)를 진공상태를 유지하도록 하는 진공펌프 등의 감압기구(13)와; 증기상태의 세척용제를 냉각시켜 걸러내어 주는 미스트 콜렉터(22)와; 전기히터(28)에 의해 열매체유를 가열하는 탱크인 열매체 가열부(20)와; 냉각코일을 이용하여 세척용제를 액체상태로 바꾸는 냉각부(16)와; 액체상태로 바뀌어진 재생액이 저장되어, 감압증기세정 전에 감압증류 재생액으로 피세정물(21)을 샤워린스하는 샤워탱크부(23)와; 미스트 콜렉터(22)와 감압기구(13)에서 응축된 액과 침적세정조(5)에서 오염된 세척용제액 등을 저장하는 저장탱크(24)를 포함하여 이루어져 있다. 도 1에서 도면부호 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11 및 12는 각종 밸브에 해당된다.

이러한 본 실시예에 따른 세정장치는, 상기 침적세정부(14)와 진공세정조(5)를 상하로 이동하면서 선택할 수 있으므로 승강형이라고 명명될 수 있다.

이하, 도 1을 참조하면서 본 실시예에 따른 세정장치의 보다 구체적인 구성을 설명한다.

먼저, 바스켓 출입부(1)를 개방하여 바스켓을 출입시킴으로써, 2가지 형태의 바스켓을 피세정물의 용도, 세정방법(침적세정 또는 증기세정)에 따라 선택적으로 투입, 세정하도록 되어 있다.

세정에 사용되는 세척용제로는, 완전 불소화액체, 테르펜계용제, 실리콘계용제, 알콜계용제, 탄화수소계용제, 친수성용제, 이소프로필알콜, 에틸알콜, 메틸알콜 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 이러한 세척용제는 100∼200의 비점을 가진다.

피세정물(21)을 침적세정할 경우에는, 밸브 6, 7을 폐쇄하고 밸브 8을 개방상태로 함으로서, 감압기구(13)를 이용하여 침적세정조(14) 내를 저압상태로 만든다. 이 상태에서, 피세정물(21)을 침적세정조(14)로 침적시킨 뒤 침적세정 또는 초음파세정한다.

한편, 피세정물(21)을 감압증기세정할 경우에는, 침적세정조(14)에 있는 피세정물(21)을 진공세정조(5)로 위치시킨 뒤 밸브 6, 7을 폐쇄하고, 밸브 8을 열어둔 상태에서 감압기구(13)를 작동시켜 진공세정조(5) 내를 감압한다. 이 경우, 상기 증기발생조(18)도 감압기구(13)에 연결되어 있어 감압이 이루어진다. 그리고, 진공세정조(5)의 압력이 세척용제 재생기 증기발생조(18) 내부와 압력과 동일하게 되었을 때 밸브 7을 개방한다. 이 때, 밸브 9는 폐쇄한다. 그리고, 진공세정조(5) 내에 세척용제증기를 도입하여 피세정물(21)의 감압증기세정을 수행한다.

감압증기세정의 완료 후에는, 제어밸브(7) 및 밸브(9)를 닫고 밸브(8)를 개방상태로 함으로써 진공세정조(5)내에서 피세정물(21)을 진공건조한다. 상기 피세정물(21)의 건조완료 후에는, 밸브 8를 닫고 밸브 19를 개방함으로써 진공세정조(5) 내의 압력을 외부와 동일하게 한 후 출입부(1)를 개방하여 피세정물(21)을 빼내고 세정작업을 완료한다.

상기 침적세정조(14)와 진공세정조(5)에는 압력조절밸브(미도시)를 개재하여 감압기구(13)가 연결되어 있어 압력이 자유롭게 조절되기 때문에 사용되는 세척용제의 종류에 따라 적절히 적응시킬 수 있다.

도 2와 도 4에는 본 실시예에 따른 재생기의 상세한 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 여과기(44)는 일측에 공급부(64)가 형성되고 내부에는 필터(미도시)가 설치된 것으로, 상기 공급부(64)를 통해 유입된 세척용제를 여과시켜 입자가 큰 슬러지를 제거해 준다.

상기 여과기(44)를 통해 여과된 세척용제는 일종의 열교환기인 에코노마이저(61)로 공급되며, 상기 에코노마이저(61)에서는 세척용제를 1차 예열시킨 후 증기발생기(18)로 이송시킨다.

또한, 상기 에코노마이저(61)는 후술하는 증기발생기(18)에서 증발된 증기상태의 세척용제를 냉각기(16)로 이송하기 전에 1차로 냉각시켜주는 역할도 병행한다.

이와 같이 이송된 세척용제는 증기발생기(18)에 저장된 후 가열공정에 의해 증기상태로 증발된 후 에코노마이저(61)로 다시 이송된다.

상기 에코노마이저(61)에서 1차로 냉각된 세척용제는 냉각기(16)로 유입되어 액체상태로 2차 냉각되어 응축된다.

상기 냉각기(16)에서 응축된 세척용제는 회수부(50)의 샤워탱크(23)로 이송되어 저장된 후 이젝터펌프(57)에 의해 증발기(미도시) 등을 거쳐 진공세정조(5) 등의 사용처로 재공급된다.

상기 가열기(74)는 열매체가 저장된 열매체탱크(142)와, 상기 증기발생기(18)의 가열코일(27)과 연결되어 열매체를 공급하는 열매체펌프(144)로 구성된다.

상기 냉각기(16)는, 내측에 냉각코일(미도시)이 설치됨으로써 상기 에코노마이저(61)에서 1차 냉각된 증기를 2차로 냉각시켜 액상으로 응축시킨다.

상기 회수부(50)는, 상기 냉각기(16)를 통해서 액상으로 응축된 세척용제를 회수하여 저장하는 샤워탱크(23)와, 상기 샤워탱크(23)에 설치되어 세척용제를 사용처에 이송해주는 이젝터펌프(55) 및 이젝터(57)로 구성된다.

한편, 도시된 바와 같이, 감압증기세정시 세척용제 재생기인 증기발생조(18)에서 증기를 발생시키는 효율을 높이기 위해, 가열코일(27)을 통과한 열매체유(26)를 증기발생조(18)의 하부공간(18b)에 일단 저장 후 배출함으로서 세척용제(2)의 가열면적을 높일 수 있다. 구체적으로, 상기 증기 발생조(18)는, 가열격막(25)에 의해 분리된 상부공간(18a)과 하부공간(18b)으로 구성되어 있고, 상부공간(18a)에는 가열코일(27)이 설치되어 있으며, 상기 가열코일(27)의 배출구와 하부공간(18b)은 상기 가열격막(25)을 개재하여 연통되어 있도록 되어 있어, 세척용제(2)의 가열효율이 높아진다.

도면에서, 35는 가열매체의 유입구, 36은 배출구, 37은 슬러지 배출구를 나타낸다. 즉, 상기 가열격막(25)에는 상부공간(18a)과 외부를 연통하는 슬러지 배출구(25a)가 형성되어 있어, 필요에 따라 증기발생조(18)의 가열격막(25) 바닥에 퇴적한 슬러지를 배출할 수 있게 되어 있다.

전술한 바와 같이 제작된 시스템에 대해 재생효율을 시험하였는데, 시험결과, 재생기의 재생효율은 장치 내의 가열코일 면적과 밀접한 관계가 있으며, 증기 발생조(18)를 상부공간과 하부공간으로 별도로 형성할 경우 종래의 가열코일 면적보다 가열면적이 약 12%가량 증가하게 되며, 증류공정이 완료된 후 농축공정(슬러지를 극소화하기 위해 폐액의 투입을 정지하고 조 내부를 가열함으로써 슬러지를 농축하는 공정)에 있어서도 농축시 줄어드는 가열면적을 충분히 보완시켜줌으로서 농축공정의 시간과 슬러지의 양이 20% 감축되었다. 즉, 재생효율 증대효과를 얻을 수 있었으며, 농축공정을 통한 슬러지양의 축소 및 공정시간의 감소효과를 가져왔다.

상기한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 세척용제를 감압분위기 내에서 가열하여 증기를 발생시킴으로서 낮은 증기온도로 피세정물의 증기세정을 행하는 것이 가능하다.

이 때문에, 환경과 인체에 악영향을 미치는 불소계 유기용제나 염소계 유기용제를 사용하지 않고, 테르펜계용제, 실리콘계용제, 알콜계용제, 탄화수소계용제, 친수성용제 등을 사용하면서 내열성이 적은 소재의 피세정물을 낮은 온도로 증기세정을 행하는 것이 가능하게 되었다.

그 결과, 내열성이 낮은 피세정물이라도 1종류의 세척용제로 세정이 가능하게 되어, 세정작업의 공정을 크게 줄이는 것이 가능하다.

또한, 세척용제를 소량사용할 수 있어 경제적이며, 다량의 세척용제를 사용할 때 생기는 화재 등의 위험을 방지할 수 있다.

또한, 감압분위기내의 기압을 임의로 설정하면, 감압의 정도를 바꿔서 여러 가지의 증기온도를 얻을 수 있으므로, 소재가 다른 피세정물을 1종류의 세척용제로 침적세정에서 증기세정까지 행할 수 있고, 또한 증기세정만을 행하는 것도 가능하다.

또한, 세척용제에 비점이 100℃~200℃의 고비점용제를 사용하면, 인화의 위험이 적고, 소방법상의 규제도 적어지게 됨과 동시에 고비점용제는 재고중에 자연상의 증발소모가 적고 런닝코스트를 줄이는 것이 가능하여 재고 관리도 용이하게 된다.

또한, 증기발생조, 세정조 등의 내부가 감압되어 내부의 공기가 희박하게 되므로, 가연성의 세척용제를 사용하여도 인화의 위험이 크게 감소하게 되어 보다 안전한 세정작업을 가능하게 한다.

또한, 세척용제에 비점이 100℃미만의 완전 불소화액체, 이소프로필알콜, 에틸알콜, 메틸알콜 등의 저비점 세척용제를 사용하면, 종래에는 증기세정이 곤란하였던 내열성이 낮은 소재의 피세정물이라도 저온에서의 증기세정이 가능하게 된다.

도 1은, 본 발명에 따른 세정장치에 대한 흐름도이다.

도 2는, 본 발명에 따른 세정장치 중 세척용제 재생기의 주변구성을 나타내는 도면이다.

도 3은, 도 2의 "A"부분의 구성을 나타내는 부분 단면 사시도이다.

도 4는, 도 2에서 세척용제 재생기의 증기발생조에 대한 도면으로, (a)는 측면도이고, (b)는 정면도이다.

※ 주요 도면부호의 설명

1 : 출입부 12 : 제9밸브 23 : 샤워탱크

2 : 세척용제 13 : 감압기구 24 : 저장탱크

3 : 제1밸브 14 : 침적세정조 25 : 가열격막

4 : 제2밸브 15 : 가열코일 26 : 열매체유

5 : 진공세정조 16 : 냉각부 27 : 가열코일

6 : 제3밸브 17 : 초음파

7 : 제4밸브 18 : 세척용제 재생기 증기발생조

8 : 제5밸브 19 : 진공계

9 : 제6밸브 20 : 열매체가열조

10: 제7밸브 21 : 피세정물

11: 제8밸브 22 : 미스트 콜렉터

Claims (8)

1. 피세정물이 수용되는 진공세정조(5)와;

   용제가 공급되어 증기가 발생되는 증기 발생조(18)와;

   상기 진공세정조(5)와 증기 발생조(18)를 연결하는 감압기구(13)와;를 포함하여 구성되어 있어,

   상기 증기 발생조(18)로부터 끌어들인 증기가 진공세정조(5)로 이동하여 피세정물의 증기세정이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 용제 재생기가 장착된 세정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 진공세정조(5)와 더불어 침적세정조(14)가 설치되어 있어, 피세정물의 세정이 선택적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용제 재생기가 장착된 세정장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 진공세정조(5)에는 압력조절밸브를 개재하여 감압기구(13)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 용제 재생기가 장착된 세정장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 침적세정조(14)에는 압력조절밸브를 개재하여 감압기구(13)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 용제 재생기가 장착된 세정장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 진공세정조(5)와 증기 발생조(18) 사이에는 냉각기 및 샤워탱크(23)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 용제 재생기가 장착된 세정장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 세척용제는, 완전 불소화액체, 테르펜계용제, 실리콘계용제, 알콜계용제, 탄화수소계용제, 친수성용제, 이소프로필알콜, 에틸알콜, 메틸알콜 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 용제 재생기가 장착된 세정장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 증기 발생조(18)는, 가열격막(25)에 의해 분리된 상부공간(18a)과 하부공간(18b)으로 구성되어 있고, 상부공간(18a)에는 가열코일(27)이 설치되어 있으며, 상기 가열코일(27)의 배출구와 하부공간(18b)은 상기 가열격막(25)을 개재하여 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 용제 재생기가 장착된 세정장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 가열격막(25)에는 상부공간(18a)과 외부를 연통하는 슬러지 배출구(25a)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용제 재생기가 장착된 세정장치.