KR20090034304A - 태닝 드라이어 내의 진공 생성 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소위 "진공" 형 태닝 드라이어에서 진공을 형성하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 콘덴서 (K) 에 연결되고, 진공 시스템 (S) 의 다른 겹쳐지는 레벨의 진공실 흡입구가 이 콘덴서로 향한다. 이 시스템은 진공실을 형성하기 위해 배타적으로 소위 "건식" 형 송풍기만을 채택한다는 점에 특징이 있다.
진공 시스템
Description
본 발명은 청구항 1 항의 기재에 따른 다층 태닝 드라이어에서 진공을 생성하기 위한 시스템에 관한 것이다.
소위 "진공" 기계는 이미 잘 알려져 있고 태닝 분야에서 널리 사용되고 있으며, 태닝이나 염색 과정을 거친 후 젖은 피부를 말리는 데 이용된다.
기본적으로, "진공" 드라이어는 젖은 피부가 퍼져 있는 일정 범위의 가열 레벨을 갖는다. 이들은 그 후 건조 챔버를 형성하기 위해 "뚜껑" 커버로 닫히게 되는데, 이 챔버 내에 상기 피부에 포함된 액체 물질의 증발을 가속화시키기 위해 진공이 형성되며, 이 물질은 가스와 증기로 전환된다.
특히, 이 드라이어는 레벨을 가열하기 위한 시스템 및 다양한 레벨에서 건조 챔버 내의 진공을 생성하기 위한 시스템을 포함한다.
진공을 생성하기 위해, 시스템은 기본적으로 "진공 펌프" 라는 용어로 규정되는 하나 이상의 흡입 유닛 및 상기 펌프의 상류측에 위치하는 콘덴서로 구성되고, 상기 흡입 유닛은 건조 챔버로부터 가스와 증기를 흡입하고, 상기 콘덴서는 증기가 응축될 때까지 증기의 일부를 냉각하는데 이용된다.
현재 기술분야에서는 (TRAVAINI, ROBUSCHI 와 P.V.R 회사에서 제작된 펌프와 같은) "액체 링" 또는 "베인 (vane)" 형 진공 펌프를 이용하고 있으며 직렬로 주 진공 펌프의 상류측에 위치하는 2 차 흡입 펌프를 진공 펌프에 연결하는 것도 가능하다 (특허 문헌 No 01270767 을 참조).
이러한 종류의 시스템에서 발생하는 단점은, 습기있는 가스 물질 (건조 피부에 의해 방출되는 가스와 습기) 가 액체 링이나 베인 펌프에 의해 흡입되는 경우 이들이 작동 유체 (운동하는 부분의 기밀 밀봉과 윤활을 보장해야 하는 물이나 오일) 와 섞이게 되어 베인과 상기 펌프의 다른 구성요소의 급속한 악화를 유발시키는 부식성이 강한 오염 혼합물을 형성하여, 지속적인 유지보수가 필요하고 상당한 사용 비용을 발생시킨다는 사실에 있다.
더불어, 상기 오염 혼합물 (액체 링 또는 베인 진공 펌프 작동을 위해 필수적인 윤활 유체와, 피부를 건조시키는 동안 기밀 밀봉된 진공 챔버에서 방출되고 진공 작용 때문에 밖으로 흡입되는 가스와 습기 ) 은 심각한 오염을 유발할 수 있기 때문에 곧바로 하수 시스템으로 배출될 수 없고, 따라서 시스템은 또한 분리장치를 구비해야 한다.
더욱이, 사용하는 동안, 가스 압축에 의해 발생하는 열을 처리하고 가스와 함께 펌프에서 나오는 작동 액체를 대체하기 위해 충분한 작동 유체를 일정하게 펌프에 공급해야 한다는 점을 유념해야 한다. 이는, 상기 분리장치의 크기가 상당해야 하고, 이 점은 구입 비용에 영향을 미치고 분리장치의 가동도 포함된다는 것을 의미한다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 없앨 수 있는 진공 시스템을 만드는 것이다. 다시 말해, 복잡하고 비싼 처리과정을 요구하는 유화 오일과 오염된 물과 같은 오염 물질을 방출하지 않는 진공 시스템을 만드는 것이다. 특히, 피부를 말리는 과정에서, 시스템은 응축될 때 쉽게 수집되어 처리 장치로 갈 수 있는 증기와 가스를 방출해야 한다.
본 발명의 다른 목적은 매우 강한 흡입력과 줄어든 압력 성능 레벨을 제공할 수 있고 종래 기술보다 상당히 낮은 동력을 소비하는 진공 시스템을 만드는 것이다.
이 목적은 전통적인 진공 펌프, 다시 말해 액체 링이나 베인 펌프의 사용을 필요로 하지 않고 그럼에도 불구하고 적절하게 규정된 회로에 배치되어 작동하는 소위 "건식" 로우 헤드 송풍기를 이용하여 진공을 바람직하게 생성시킬 수 있는 진공 시스템의 구현으로 달성된다.
"루츠 송풍기 (Roots blower)" 로 익히 알려진 이 송풍기는 제작하기가 매우 간단하고, 액체 링이나 베인 펌프에서 발생하는 것과 같이 압축될 가스 물질과 접촉하게 되는 윤활제를 필요로 하지 않는다는 추가적인 이점이 있으며, 따라서 이 송풍기는 오염 혼합물을 생성하지 않아서 전술한 문제점을 예방할 수 있다.
구성에 있어서, 이 시스템은 진공 콘덴서 하류측에 위치한 회로를 포함하고 둘 이상의 3 엽 루츠 송풍기가 이 회로 내에 삽입된다는 점에 특징이 있다. 이들은 사전 입구 및 응축 회복이 되는 열교환기가 있는 진공 펌프로 더 잘 알려져 있다.
본 발명에 따른 시스템은 진공 송풍기로 더 잘 알려진 제 3 2엽 루츠 송풍기를 가질 수 있는데, 이 송풍기는 진공 콘덴서와 전술한 회로 사이에 설치된다. 상기 루츠 송풍기 작동은 바이패스 (by-pass) 밸브에 의해 제어된다.
이 시스템은 하나 이상의 가스 물질 수집 탱크, 주위 입구에 흡입 필터가 있는 소음기 및 연기 배출구 상의 소음기와 같은 적절한 보조 장치를 가질 수 있다.
구조적으로, 두 개의 루츠 송풍기 진공 펌프는 직렬로 배치되고 이들의 흡입비는 약 5:1 이다. 제 1 루츠 송풍기 진공 펌프는 사전 입구에 있는 냉각용 흡입구가 주위와 소통하는 상태로 같이 위치하고, 따라서 흡입구에서의 절대압은 약 200 mbar 가 된다.
제 2 루츠 송풍기 진공 펌프는 상류측에서 제 1 루츠 송풍기와 직렬로 위치하고, 따라서 그의 사전 입구 흡입구는 200 mbar 의 줄어든 압력 파이프와 소통하고, 흡입비가 5:1 이기 때문에 이 흡입구에서의 절대압은 약 40 mbar 가 된다.
200 mbar 에 대해, 전술한 루츠 송풍기가 흡입구 입구에서 40 mbar 의 절대압으로 작동하도록 하기 위해서, 전술한 전달 개구는 제 2 파이프에 의해 제 1 루츠 송풍기의 흡입구를 위한 입구 파이프인 상기 제 1 파이프에 연결된다.
이러한 종류의 기계에서 최대 허용 가능한 차압은 열부하에 의존하기 때문에, 진공 챔버로부터 흡입된 가스 내에 존재하는 증발된 액체를 응축하고 유체를 냉각하기 위해 열교환기가 제 2 파이프에 삽입된다.
진공 레벨을 더욱 낮추기 위해서, 2 엽의 제 3 루츠 송풍기가 제 2 루츠 송풍기와 진공 콘덴서 사이의 연결 파이프에서 활성화되고, 바이패스 밸브에 의해 활성화되고 다른 두 개의 루츠 송풍기와 함께 작동하는 경우 이 제 3 루츠 송풍기는 2 mbar 보다 낮은 최종 진공 레벨을 제공하게 된다.
앞에서 설명한 작동 모드는 "가동 모드 (running mode)" 이고, 이는 상기 모드가 진공 챔버가 기밀 밀봉될 때 일어나고 시스템이 최고의 가능 진공 레벨로 작동하는 것을 의미한다.
최대 진공 레벨에 변동이 있는 경우, 다시 말해 하나의 건조 판의 열림과 연속적인 닫힘으로 인해 줄어든 압력 레벨이 갑자기 상승하여, 상기 선반에서 챔버 내에 다시 진공을 생성하기 위한 흡입 작용을 할 필요가 있는 경우, 전술한 회로는 "자체 균형 모드 (self-balancing mode)" 로 작동하게 될 것이다.
실제로, 제 3 송풍기를 제외하고 기계로부터 흡입되고 제 2 루츠 송풍기에 의해 배출되는 유체의 유량은 두 개의 전술한 파이프에 의해 제 1 부분과 나머지 잉여 부분으로 나누어지는데, 여기서 제 1 부분은 상기 제 2 루츠 송풍기에 의해 흡입되고 상기 루츠 송풍기가 작동하는데 필수적이며, 나머지 잉여 부분은 제 1 루츠 송풍기에 의해 흡입되고 대기로 방출된다.
두 개의 루츠 송풍기에 의한 흡입에서 자체 균형 차는 회로의 진공이 점진적으로 증가함에 따라 점점 감소하고, 최종적으로는 제 2 루츠 송풍기가 최대 차압에서 작동을 시작한 때, 다시 말해 절대 흡입 압력이 약 200 mbar 의 입구/배출 압력에 대해서 약 40 mbar 로 되돌아갈 때 소멸된다.
도 1 은 다단계 진공 드라이어에 적용되는 시스템의 배치도를 나타낸 도면이다.
도 1 에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템은 콘덴서 (K) 에 연결되어 있고, 온오프 밸브 (V) 에 의해 진공 시스템 (S) 의 다양한 레벨의 진공 흡입구가 이 콘덴서 내측을 향하며, 이는 기본적으로 세 개의 루츠 송풍기 (숫자 1, 2 및 3 으로 나타냄) 와 바이패스 (by-pass) 밸브 (4), 열교환기 (5) 로 구성되고, 흡입 필터 (7) 가 있는 소음기 및 기체 배출구 (8) 상에 장착된 소음기를 구비하고 있으며, 이 장치는 이하에서 설명하는 바와 같이 파이프에 의해 연결된다.
특히, 루츠 송풍기 (1 및 2) 는 3 엽 (three-lobe) 형이고, 사전 입구 진공 펌프로 잘 알려져 있고, 반면에 송풍기 (3) 는 2 엽 진공 송풍기이다.
도 1 은 상호 직렬로 배치된 두 개의 루츠 진공 펌프 (1 및 2) 를 나타내고 있으며, 이들의 흡입비가 5:1 이고 제 1 루츠 진공 펌프 (1) 는 사전 입구에 있는 냉각용 흡입구가 주위와 소통하는 상태로 위치하기 때문에, 흡입구 (A) 에서 약 200 mbar 의 절대압을 갖는다.
제 2 루츠 송풍기는 상류측에서 제 1 루츠 송풍기 (1) 와 직렬로 배치되고, 따라서 제 1 연결 파이프 (10) 를 통해 200 mbar 의 줄어든 압력 구역과 소통하는 사전 입구 흡입구를 갖게 된다. 따라서 비가 5:1 이기 때문에, 흡입구 (B) 에서는 절대압은 약 40 mbar 가 된다.
200 mbar 에 대해서, 흡입구 입구에서 루츠 송풍기 (2) 가 40 mbar 의 절대압으로 작동하도록 하기 위해서, 전달 구멍은 제 2 파이프 (20) 에 의해 전술한 제 1 연결 파이프 (10) 에 연결되어야 하고, 이 파이프에 열교환기 (5) 가 삽입되며 응축액 배출 탱크 (6) 를 구비한다.
마지막으로 루츠 송풍기 (2) 를 진공 콘덴서 (K) 에 연결하는 파이프 (30) 에서, 바이패스 밸브 (4) 에 의해 활성화되고 다른 두 개의 루츠 송풍기 (1 및 2) 와 같이 작동하는, 가능한 제 3 루츠 송풍기 (3) 가 작동할 수 있다. 이는 회로에서 2 mbar 보다 낮은 최종 진공 레벨을 생성할 수 있다.
상기 내용은 "가동 조건" 을 나타내고 있으나, "자체 균형" 조건에서 줄어든 압력 레벨이 증가하는 경우 또는 제 3 송풍기를 제외하는 경우, 밸브 (4) 를 통해 기계 (S) 에 의해 흡입되고 제 2 루츠 송풍기 (2) 에 의해 배출되는 유체의 유량은 전술한 파이프 (10 및 20) 에 의해 두 부분으로 나누어진다. 제 2 루츠 송풍기 (20) 에 의해 흡입되고 제 2 루츠 송풍기 작동에 필수적인 제 1 부분과, 제 1 루츠 송풍기 (1) 에 의해 흡입되고 대기 (화살표 방향) 로 방출되는 잉여의 나머지 부분으로 나뉘어진다. 두 개의 루츠 송풍기 (1 및 2) 의 상기 자체 균형 작용은 제 2 루츠 송풍기 (2) 가 최대 차압에서 작동을 다시 할 때까지, 다시 말해 흡입구 (B) 에서 절대 흡입 압력이 대략 200 mbar 의 사전 입구 압력에 대해 대략 40 mbar 로 되돌아갈 때까지 유지된다.
Claims (8)
- 소위 "진공" 형이고, 콘덴서 (K) 에 연결되며, 그 안으로 밸브 (V) 에 의해 진공 시스템 (S) 의 다른 겹쳐지는 레벨의 진공 흡입구가 향하고 있는, 태닝 드라이어 내의 진공 생성 시스템으로서,진공을 만들기 위해, 배타적으로 소위 "건식" 형 송풍기만을 채택하는 것을 특징으로 하는 진공 생성 시스템.
- 제 1 항에 있어서,송풍기는 루츠 송풍기 형인 것을 특징으로 하는 진공 생성 시스템.
- 제 2 항에 있어서,진공 시스템 (S) 의 콘덴서 (K) 하류측에 위치하고, 사전 입구 진공 펌프로 더 잘 알려져 있는 둘 이상의 3 엽 루츠 송풍기 (1, 2) 가 삽입되어 있는 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 진공 생성 시스템.
- 제 3 항에 있어서,두 개의 루츠 진공 펌프 (1, 2) 는 상호 직렬로 배치되고 5:1 의 흡입 비를 갖고 있으며,제 1 루츠 진공 펌프 (1) 는 사전 입구에 있는 냉각용 흡입구가 주위와 소통 하는 상태로 위치하고 따라서 흡입구 (A) 에서 대기압에 대하여 약 200 mbar 의 절대압을 가지며,상류측에 제 1 루츠 (1) 와 직렬로 배치되는 제 2 루츠 진공 펌프 (2) 는 사전 입구 흡입구가 약 200 mbar 의 줄어든 압력의 파이프 (10) 와 소통하는 상태로 위치하고, 따라서 흡입구 (B) 에서 약 40 mbar 의 절대 압력을 갖는 것을 특징으로 하는 진공 생성 시스템.
- 제 1 항 및 제 4 항에 있어서,제 2 루츠 송풍기 (2) 의 전달 구멍은 줄어든 압력으로 파이프 (20) 에 의해 파이프 (10) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 생성 시스템.
- 제 1 항 및 제 5 항에 있어서,열교환기 (5) 가 파이프 (20) 에 삽입되고, 응축액 배출 탱크 (6) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 생성 시스템.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 하나 이상의 항에 있어서,제 3 루츠 송풍기 (3) 가 제 2 루츠 송풍기 (2) 를 진공 시스템 (S) 의 콘덴서 (K) 에 연결하는 파이프 (30) 에 삽입되고, 미리 조정된 바이패스 밸브 (4) 에 의해 작동되며, 2 mbar 보다 낮은 고 진공 레벨이 요구될 때마다 다른 두 개의 루츠 송풍기 (1, 2) 와 함께 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 진공 생성 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 하나 이상의 항에 있어서,제 3 송풍기 (3) 를 제외하고, 밸브 (4) 를 통해 기계 (S) 에 의해 흡입되고 제 2 루츠 송풍기 (2) 에 의해 배출되는 유체의 유량이 두 개의 파이프 (10, 20) 에 의해 두 부분으로 나누어지는 경우 "자기 균형" 조건에서 작동하며,여기서 제 1 부분은 제 2 루츠 송풍기 (2) 에 의해 흡입되고 잉여의 나머지 부분은 제 1 루츠 송풍기 (1) 에 의해 흡입되고 대기로 배출되며,두 개의 제 1 루츠 송풍기 (1, 2) 의 상기 "자체 균형" 작용은 제 2 루츠 송풍기 (2) 가 최대 차압에서 작동을 다시 할 때까지, 다시 말해 흡입구 (B) 에서 절대 흡입 압력이 약 200 mbar 의 입구/배출 압력에 대해 대략 40 mbar 로 되돌아갈 때까지 작동이 유지되는 것을 특징으로 하는 진공 생성 시스템.
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