KR100368296B1 - 용기세척기의 세제 및 린스 공급장치 - Google Patents

Abstract

세척탱크(10)에 세제 및 린스를 공급하기 위한 세제통(12) 및 린스통(14)을 구비하는 용기세척기에 있어서: 상기 세척탱크(10)에 설치되고 세제의 농도를 검출하는 농도센서(35); 상기 세제통(12) 및 린스통(14)에서 세척탱크(10)에 이르는 배관상에 장착되고, 각각 독립적으로 구동되어 세제 또는 린스를 정량으로 이송하는 정량공급기(20); 및 상기 농도센서(35)의 신호를 입력부(32)로 받고, 마이콤(31)에서 기설정된 기준값과 비교하고, 비교값의 과부족에 따라 구동부(33)를 통해 정량공급기(20)로의 출력을 단속하는 알고리즘을 수행하는 제어기(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

세척 탱크 내에 1차 적정량의 세제를 공급함으로써 용기에 묻어있는 기름기와 같은 이물질을 닦아 내고, 2차 린스를 투입하여 살균처리와 건조를 촉진시켜 세척력을 향상하고 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

Description

용기세척기의 세제 및 린스 공급장치{Cleanser and Rinse Supply Apparatus for Ware Washer}

본 발명은 용기세척기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세척 탱크 내에 1차 적정량의 세제를 공급함으로써 용기에 묻어있는 기름기와 같은 이물질을 닦아 내고, 2차 린스를 투입하여 살균처리와 건조를 촉진시키기 위한 용기세척기의 세제 및 린스 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 용기세척기에서 세제를 적량으로 투입하기 위해 계량컵을 이용한다. 이 경우 사용자는 일정 시간이 경과후 계속적으로 투입해야 하는데, 시용자에게 불편을 초래할 뿐 아니라 취급 부주의로 인하여 화학적 손상을 입힐 우려가 크다.

또 다른 방식으로 사용현장의 수압에 의해 세제가 투입되는 수압방식이 사용된다. 그러나 수압방식은 수압의 변화에 따라서 투입량이 일정하지 않고 낮은 수압에서는 세제투입이 불가능하며 고장도 잦다.

또 다른 방식으로 일반 케미칼펌프를 사용하는 경우가 있으나, 장비가 고가이며 별도의 컨트롤 시스템이 필요하고 넓은 설치공간이 필요하다. 세제량 조정은 비교적 편리한 반면 오차범위가 넓어 정밀제어가 어렵다.

또, 타이머방식을 적용하는 경우 타이머 설정된 만큼만 세제를 투입하고 세척물에 따라 타이머를 재설정하거나 수압을 조정하는 것이 가능하다. 이에 의하면 세척기 작동시 타이머 설정에 의한 만큼 세제가 투입되지만 세척물에 따라 세제를 적정하게 공급할 수 없어 세척효과가 떨어지고, 세척물에 따라 타이머조정 및 수압조정을 계속해 주어야 하기 때문에 생산성 향상이 어렵다. 아날로그 방식의 시간 조절 장치와 D/C 모터펌프를 사용하는 구성으로서 장시간 사용시 적정량의 컨트롤이 부정확해지는 단점도 있다.

자동 용기세척기는 세척시 세척물에 따른 세제의 정량공급에 의해 세척상태가 70-80% 좌우되는 실정인 바, 종래의 방식을 이용한 세제공급장치로는 일정한 세제를 공급하지 못하기 때문에 비위생적인 세척 및 이에 따른 2차적 하수오염 등 심각한 문제가 발생된다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세척 탱크 내에 1차 적정량의 세제를 공급함으로써 용기에 묻어있는 기름기와 같은 이물질을 닦아 내고, 2차 린스를 투입하여 살균처리와 건조를 촉진시키기 위한 용기세척기의 세제 및 린스 공급장치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 요부를 분해하여 배관 및 배선 상태를 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 정량공급기를 분해하여 내부구성을 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 제어 원리를 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 제어기의 주요 알고리즘을 나타내는 플로우차트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 세척탱크 12 : 세제통

14 : 린스통 20 : 정량공급기

21 : 하우징 22 : 기어모터

23 : 커버 24 : 정량펌프

30 : 제어기 34 : 딥스위치

35 : 농도센서

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 세척탱크(10)에 세제 및 린스를 공급하기 위한 세제통(12) 및 린스통(14)을 구비하는 용기세척기에 있어서: 상기 세척탱크(10)에 설치되고 세제의 농도를 검출하는 농도센서(35); 상기 세제통(12) 및 린스통(14)에서 세척탱크(10)에 이르는 배관상에 장착되고, 각각 독립적으로 구동되어 세제 또는 린스를 정량으로 이송하는 정량공급기(20); 및 상기 농도센서(35)의 신호를 입력부(32)로 받고, 마이콤(31)에서 기설정된 기준값과 비교하고, 비교값의 과부족에 따라 구동부(33)를 통해 정량공급기(20)로의 출력을 단속하는 알고리즘을 수행하는 제어기(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 정량공급기(20)는 일체의 하우징(21) 상에 한 쌍의 기어모터(22) 및 정량펌프(24)를 대향되도록 구비한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 제어기(30)는 소정의 시간내에 세척탱크(10) 내부의 세제 농도가 기준값에 도달되지 않으면 경보를 작동한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 제어기(30)는 세척 대상물의 종류에 따른 세제의 농도 기준값을 딥스위치(34)를 통하여 변경설정 가능하게 입력받는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 요부를 분해하여 배관 및 배선 상태를 나타내는 구성도,

본 발명은 세척탱크(10)에 세제 및 린스를 공급하기 위한 세제통(12) 및 린스통(14)을 구비하는 용기세척기에 관련되며, 상기 세척탱크(10) 상에는 세제의 농도를 검출하는 농도센서(35)가 설치된다. 세제감지를 위한 농도센서(35)는 후술하는 정량펌프와 함께 정밀제어되는 부분이며 오차범위를 최대한 좁혀 최대의 세척효과를 내는데 필수적이다. 농도센서(35)는 일종의 화학센서로서 검출대상인 세제의 농도변화에 따라 아날로그 신호를 출력한다. 이는 음식물 처리기에 사용되는 수분센서의 원리를 이용한 것으로 볼 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 각각 독립적으로 구동되어 세제 또는 린스를 정량으로 이송하는 정량공급기(20)가 상기 세제통(12) 및 린스통(14)에서 세척탱크(10)에 이르는 배관상에 장착된다. 정량공급기(20)의 일측에는 세제통(12)에서 유입되고 세척탱크(10)로 이송되는 배관이 연결되고, 타측에는 린스통(14)에서 유입되고 세척탱크(10)로 이송되는 배관이 연결된다. 정량공급기(20)는 세척탱크(10)에 근접한 위치에 설치하여 배관의 길이를 최소화하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따른 제어기(30)는 상기 농도센서(35)의 신호를 입력부(32)로 받고, 마이콤(31)에서 기설정된 기준값과 비교하고, 비교값의 과부족에 따라 구동부(33)를 통해 정량공급기(20)로의 출력을 단속하는 알고리즘을 수행한다. 마이콤(31)은 마이크로프로세서와 EPROM, RAM 등의 메모리를 포함한다. 입력부(32)는 농도센서(35)의 신호를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 컨버터 등을 포함한다. 구동부(33)는 정량공급기(20)의 모터 전원을 단속하는 릴레이 또는 파워트랜지스터를 포함한다.

도시에는 없으나, 상기 제어기(30)는 어떠한 전압에도 사용이 가능하도록 구성하는데, 특히 24V-240V, 50㎐ -60㎐ 범위의 이중전압을 구성하여 이중전원으로 구동되는 세척기에도 적용이 가능하게 한다. 열전대를 이용한 온도 보상을 통하여 전 온도 영역에 걸쳐 세제가 풀리는 상태가 일정하게 조절되도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 정량공급기를 분해하여 내부구성을 나타내는 사시도가 도시된다.

본 발명의 정량공급기(20)는 일체의 하우징(21) 상에 한 쌍의 기어모터(22) 및 정량펌프(24)를 대향되도록 구비한다. 하우징(21)의 양측에 각각 커버(23)가 장착되고, 각각의 커버(23)에는 기어모터(22) 및 정량펌프(24)가 장착된다. 이는 DC모터펌프로서 제어기(30)의 프로그램에 의한 제어시 오차범위를 최소치로 하여세제 및 린스를 정량투입하게 된다.

이때 정량공급기(20) 및 그에 연결되는 배관의 규격은 액상 또는 분말상의 세제가 모두 사용 가능할 뿐 아니라 세제는 물론 화공약품도 취급할 수 있도록 내약품성을 고려한다.

도 3은 본 발명에 따른 제어 원리를 나타내는 그래프이고, 도 4는 본 발명에 따른 제어기의 주요 알고리즘을 나타내는 플로우차트이다.

제어기(30)에서 본 발명에 따른 프로그램의 처리가 시작되면 적정온도(O.P)를 입력받은 다음 농도센서(35)의 입력을 받는다. 다음 단계에서 양자를 비교하여 최저농도(L.P)이면 정량공급기(20)의 기어모터(22)를 구동하고 최고농도(H.P)이면 정량공급기(20)의 기어모터(22)를 정지시킨다.

이때 세제이송을 위한 기어모터(22)는 일정속도로 제어하는 반면 린스이송을 위한 기어모터(22)는 속도 조절이 자유롭게 제어하는 것도 무방하다. 린스용 기어모터(22) 및 정량펌프(24)의 속도를 조절하여 적정한 린스가 투입되면 최적의 제균 및 건조상태를 유지할 수 있다. 세제농도는 0%-100% 까지의 영역을 선택하여 조절할 수 있다.

또한, 상기 제어기(30)는 세척 대상물의 종류에 따른 세제의 농도 기준값을 딥스위치(34)를 통하여 변경설정 가능하게 입력받는다. 세척기의 종류, 수질, 세척물에 따라 딥스위치(34)의 조정을 통하여 적절한 제어가 수행되도록 한다. 전술한 바와 같이 린스는 0에서 필요량에 따라 모터의 회전수를 조절하여 원하는 투입량을 설정하는데, 그 속도는 헹굼수의 수압이 3 Kg/㎠ 정도까지 정상투입 가능하게설계한다. 정량투입되는 세제는 초기 투입시 세제함량이 '0' 이고 H.P 에 이르면 세제가 정량투입된 것이고 L.P에 다다를 때 재투입이 이루어진다. 이때 H.P와 L.P의 간격이 설정하는 것이 바람직하다.

개발 및 설계단계에서 세제 투입에 따른 H.P와 L.P의 측정방법에 있어서, 세척탱크(10) 내에 희석된 세제량을 측정할 수 있는 기구나 시약이 필요하다. 세척기를 표준모델로 시험할 수 있도록 준비하고 정량공급기(20)를 가동한 후 세제 배관내에 세제가 완전히 투입된 후에 정량공급기(20)를 멈춘다. 이어 정량공급기(20)를 재가동하여 세제가 완전히 투입된 후 세척기 가동을 멈추고 시약으로 세제량을 측정하며 이때 측정값은 최고 허용치인 최고농도(H.P)가 된다. 다음은 기계가 세척 및 린스가 완료된 후 세제가 재투입되는 시점에서 기계작동을 멈추고 세제량을 측정하며 이때 측정값은 최저 허용치인 최저농도(L.P)가 된다. 이런 방법으로 여러 차례 반복하여 평균값을 얻는 것이 바람직하다.

한편 시약의 종류에는 검출시약과 환원시약이 있으며 소정의 검출시약을 2방울 투입하면 자주색으로 변한다. 소정의 환원시약을 1방울씩 떨어뜨리며 용기를 충분히 흔들어 무색으로 환원될 때까지의 방울수에 따라서 세제량을 확인한다.

이때 본 발명의 제어기(30)는 소정의 시간내에 세척탱크(10) 내부의 세제 농도가 기준값에 도달되지 않으면 경보를 작동한다. 전술한 종래의 수압방식, 타이머방식 등에서는 불규칙적인 세제공급을 감수해야 하지만 본 발명의 장치가 적용됨으로써 세제 및 린스 농도를 자유롭게 조정하면서도 정해진 공급량을 유지하는 것은 물론, 정상작동시 램프등 표시기능 및 자동공급 에러발생시 경보음 작동기능을수행한다.

좀더 구체적으로, 세제가 떨어졌을 때 알람과 램프가 깜박거리며 알려주며 그와 동시에 세척작업의 진행이 자연적으로 정지된다. 알람의 크기는 작업환경에 맞게 조절되도록 한다. 별도의 스위치를 이용한 하드웨어적 처리 또는 프로그램을 이용한 소프트웨어적 처리로 세제가 설정된 기준치에 이르는 알람지연시간이 가변되도록 조정한다. 경보가 작동된 후 세제공급을 복구하기 위해서는 전원을 끄고 다시 프로그램을 시작한다.

작동에 있어서, 먼저 세척기종, 세척물, 수질을 측정하여 적정량의 세제 농도가 세팅되도록 딥스위치(34)를 조절한 다음 세척탱크(10)에 물을 가득 채우고 적정온도가 되면 세척기를 가동한다. 이후 소정의 프로그램에 따라 정량공급기(20)가 작동하고 일련의 세척작업이 완료된다.

종래의 세제공급장치는 수작업에 가까운 작업 때문에 세척효과와 생산성 향상 및 위생처리를 기대할 수 없지만 본 발명의 장치는 완전 자동화 개념에 의해 처리되기 때문에 생산성향상과 위생처리를 극대화할 수 있다. 단체급식의 식중독 사고가 잦은 만큼 식기의 위생관리가 중요하게 인식된다.

향후 국내의 세제 정량자동공급장치 시장은 연간 500억 이상이 될 것으로 예상되는데, 현재 국내의 세제 자동공급장치는 90%이상을 외국수입에 의존하고 있는 실정이다. 그러므로 수입대체 효과 및 대외경쟁력 확보에도 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다.

본 발명의 장치는 현재 자동 식기세척기에 이 기술을 채택하고 있으나 이외에도 수용성 세제를 사용하는 산업용 자동세탁기, 초음파 부품 세척기, 산업용 세척기 등에 널리 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 보일러 청관제의 정량투입이나 오폐수 정화시설, 상수 처리시설의 각종 약품의 자동 정량투입을 가능하게 하며 또한 각종 실험 장비에도 적용될 수 있다.

이외에도 용매에 녹아 있는 용질의 농도에 따라 반응하고 또한 일정한 농도를 유지시켜 줄 필요가 있는 기계, 설비, 장소에도 두루 적용하는 것이 가능하다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은 세척 탱크 내에 1차 적정량의 세제를 공급함으로써 용기에 묻어있는 기름기와 같은 이물질을 닦아 내고, 2차 린스를 투입하여 살균처리와 건조를 촉진시켜 세척력을 향상하고 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (4)

1. 공급수가 미리 채워진 세척탱크(10)에 세제 및 린스를 공급하기 위한 세재통(12) 및 린스통(14)를 구비한, 용기세척기의 세제 및 린스 공급장치에 있어서,

   상기 세척탱크(10)에 설치되어 상기 공급수에 대한 대한 세제 공급에 따라 아날로그 신호를 출력하는 화학센서(35);

   상기 세제통(12) 및 린스통(14)에서 세척탱크(10)에 이르는 배관상에 장착되고, 각각 독립적으로 구동되어 세제 또는 린스를 정량으로 이송하는 정량공급기(20); 및

   상기 화학센서(35)의 신호를 입력부(32)로 받고, 마이콤(31)에서 기설정된 기준값과 비교하고, 비교값의 부족에 따라 구동부(33)를 통해 정량공급기(20)로의 출력을 단속하는 알고리즘을 수행하는 제어기(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용기세척기의 세제 및 린스 공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 정량공급기(20)는 일체의 하우징(21) 상에 한 쌍의 기어모터(22) 및 정량펌프(24)를 대향되도록 구비하는 것을 특징으로 하는 용기세척기의 세제 및 린스 공급장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어기(30)는 소정의 시간내에 세척탱크(10) 내부의 세제 농도가 기준값에 도달되지 않으면 경보를 작동하는 것을 특징으로 하는 용기세척기의 세제 및 린스 공급장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어기(30)는 세척 대상물의 종류에 따른 세제의 농도 기준값을 딥스위치(34)를 통하여 변경설정 가능하게 입력받는 것을 특징으로 하는 용기세척기의 세제 및 린스 공급장치.