KR100405878B1 - 이온화된 가압 가스 유동을 이용하는 직물 오점 제거 방법및 장치 - Google Patents

이온화된 가압 가스 유동을 이용하는 직물 오점 제거 방법및 장치 Download PDF

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Abstract

오점을 갖는 직물(39)으로부터 오점을 제거하기 위해 오점을 갖는 직물을 이온화된 오점 제거 가스 제트와 접촉시킴으로써 오점을 갖는 직물(39) 부분이 세정된다. 이온화된 가스 및 반대로 대전된 정전기 필터(34)의 이용으로 직물(39) 상에 오점의 재증착을 방지하는데 조력한다. 직물(39)은 가스 제트와 접촉하는 중에 요동될 수 있다. 직물(39)의 일부분은 이온화된 가스의 효과를 증진시키고 오점의 제거를 강화시키는 정전기 오점제거 화합물로 처리될 수 있다. 세정 장치(30)는 직물(39)이 수용되는 용기를 갖는 내부(38), 용기(36)의 내부(38)로 향한 가스 제트 노즐(46), 가스 제트 노즐(46)의 입구와 연통하는 가압된 가스 공급원(50,52), 공급원(50,52)으로부터 상기 가스 제트 노즐(46)로 연장하는 가스 제트 매니폴드(44), 및 가스 제트 노즐(46)을 통과하는 상기 가압된 가스를 이온화시키기 위해 배치된 가스 이온화기(80)를 포함한다.

Description

이온화된 가압 가스 유동을 이용하는 직물 오점 제거 방법 및 장치 {REMOVING SOIL FROM FABRIC USING AN IONIZED FLOW OF PRESSURIZED GAS}
의복의 드라이 클리닝은 현재 과염소에틸렌 또는 석유 유도체 등의 유기 용제를 이용하여 상업적으로 수행되고 있다. 이러한 용제는 인체에 유해하며, 스모그를 발생시키며, 화염성을 갖는다. 드라이 클리닝 용제 매체로서 농염 상태의 이산화탄소(액체 및 초임계)의 이용은 종래의 용제에 의해 제기되는 건강 및 환경에 관한 문제를 해결한다. 또한, 상기의 이용으로 종래의 용제를 이용하는 공정과 관련된 부수적인 폐스트림을 감소시킬 수 있는 부가적인 잇점이 있다. 클리닝 매체로서 액체 이산화탄소를 이용하는 드라이클리닝 공정은 미국 특허 제5,467,492호에 개시되어 있다. 일실시예에서, 직물은 압력 용기 내의 천공된 바스켓 내에 위치되며, 액체 이산화탄소 풀 내에 잠기게 된다. 풀 내의 액체 이산화탄소 및 직물은 직물의 텀블링 작업을 야기시키는 액체 이산화탄소의 유입 유동에 의해 요동된다. 액체 이산화탄소 용제는 용해됨으로써 용해성 오점의 제거를 증진시키며, 직물 텀블링의 기계식 작동은 오점 배출을 증진시킨다.
액체 이산화탄소 공정이 갖는 단점중의 하나는 압력 시스템 내에서 수행되어야 함으로 인해, 이와 연관되어 고 자본 비용을 갖는다는 점이다. 주위 압력에서 가스 제트에 의해 직물로부터 오점을 배출하기 위한 방법 및 장치가 미국 특허 제5,651,276호에 기술되어 있다. 가스 제트 공정은 총괄적인 직물 드라이 클리닝 공정의 단계로서, 또는 독립된 저비용 장치로서 전술된 액체 이산화탄소 공정 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
이러한 공정에서, 제거된 오점은 바람직하게 가스 내에 수반되어 기계식 필터 내에서 제거된다. 가스 제트 공정은 직물로부터 오점의 제거, 가스 유동 내의 오점의 수반, 및 직물 상에 오점이 재증착되기 이전에 필터를 이용하여 오점의 수집을 증진시킨다. 기존의 가스 제트 기술이 상기 목적을 다소 달성하고 있으나, 가스 제트 공정의 효율을 개선시키는 것이 바람직하다.
직물로부터 오점의 제거 효율을 증가시키고, 여과에 의해 가스 유동으로부터 오점을 제거하기 이전에 직물 상에 재증착을 감소시키는 가스 제트 공정의 잇점에 접근할 필요가 있다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시키며, 관련된 잇점을 제공한다.
본 발명은 직물로부터 오점을 제거하는 것에 관한 것이며, 보다 상세히 설명하면 직물로부터 오점 제거를 개선시키고 직물 상에 오점의 재증착을 방지하기 위한 공정에 관한 것이다.
도1은 본 발명을 수행하기 위한 접근법을 도시한 블록선도이다.
도2는 직물에서 가스 제트로 직물을 요동하기 위한 장치의 개략도이다.
도3은 가스 이온화기를 도시한 가스 제트 매니폴드의 개략 단면도이다.
도4a 및 도4b는 직물로부터 오점의 제거 메커니즘을 도시하고 있으며,
도4a는 이온화를 도시하고 있으며, 도4b는 오점의 제거를 도시하고 있다.
도5a 및 도5b는 정전기 오점제거 화합물의 조력으로 직물로부터 오점의 제거 메커니즘을 도시하고 있으며, 도5a는 이온화를 도시하고 있으며, 도5b는 오점의 제거를 도시하고 있다.
도6은 노치 및 매니폴드의 상대적인 위치를 도시하는 천공된 실린더의 사시도이다.
본 발명은 가스 제트를 이용하여 더러워진 직물을 세정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 이러한 접근법은 직물로부터 오점의 제거를 증진시키며, 여과에 의해 시스템으로부터 제거되기 이전에 직물 상에 재증착되는 제거된 오점의 비율을감소시키킨다. 본 발명의 기술은 또한 가스 제트 클리닝 접근의 잇점을 보유한다.
본 발명에 따라, 직물을 세정하기 위한 방법은 더러워진 직물 부분을 제공하는 단계와, 이로부터 오점을 제거하기 위해 이온화된 오점제거 가스 제트와 직물 부분을 접촉시키는 단계를 포함한다. 바람직하게, 제거된 오점 물질은 직물 상에 재증착되지 않도록 하기 위해 정전기 필터에 의해 포획된다. 이러한 기술은 이온화된 가스의 효과를 집중시키는 정전기 오점제거 화합물(electrostatic spotting compound)과 함께 이용될 수 있으며, 보다 일반적으로는 이러한 정전기 오점제거 화합물없이 이용될 수 있다.
더러워진 직물을 세정하기 위한 관련 장치는 직물이 수용되는 내부를 갖는 용기, 용기 내부로 배향된 가스 제트 노즐, 가스 제트 노즐의 입구와 연통하는 가압된 가스 공급원, 공급원으로부터 가스 제트 노즐까지 연장하는 가스 제트 매니폴드, 및 가스 제트 노즐을 통과하는 가압된 가스를 이온화하기 위해 배치된 가스 이온화기를 포함한다. 가스 이온화기는 바람직하게 코로나 방전 소오스를 포함한다. 가스 이온화기는 바람직하게 가스 제트 매니폴드 내에 위치되나, 가스 유동을 적어도 부분적으로 이온화시키는 것이 효과적인 임의의 위치에 위치될 수 있다. 바람직하게, 이온과 반대로 대전된 정전기 필터는 제거된 오점 물질을 포획하여 직물 상에 재증착되지 않도록 한다.
가압된 가스는 바람직하게 대략 207kPa 내지 2068kPa(30 내지 300psia) 의 압력 강하에서 유동하나, 일부 분야에서는 대략 6893kPa(1000 psig)에 이르는 압력에서 가압될 수 있다. 이러한 방법 및 장치는 바람직하게 주위 압력에서 작동된다. 직물에 가압된 가스의 접촉은 미립자 오점을 제거시킨다. 비 미립자 오점은 집결되거나 오점제거 화합물로 미립화된다. 오점제거 화합물은 직물로부터 입자를 제거하는 이온화된 가스의 효과를 강화시키기 위해 선택된다. 일단 오점이 제거되어 가스 내에 동반되면, 오점 입자에 전달되어진 정전기 전하는 직물로부터 오점의 제거를 도와주며, 가스로부터 여과되기 이전에 직물상에서 재증착을 방지하며, 정전기 필터에 의한 포획을 도와준다.
이러한 접근법의 결과는 직물로부터 오점의 제거 효율을 개선시킨다. 직물은 세정 가스의 이온화의 부재시 보다 신속하고 효율적으로 세정된다. 주위 압력에서 작동될 때, 본 발명의 접근은 장치 및 방법의 자본 및 작동 비용을 부가시키지 않는다. 본 발명의 다른 특성 및 잇점은 본 발명의 요지를 예시한 기술한 첨부된 도면과 관련하여 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다. 본 발명의 영역은 상기 바람직한 실시예로 제한되지 않는다.
도1은 본 발명의 직물 세정 방법을 수행하기 위한 바람직한 접근법을 나타내고 있다. 직물 일부분(2)이 제공된다. 직물의 직조 또는 부직조 직물을 포함하는 임의의 작동가능한 형태일 수 있다. 직물은 광범위한 중량 및 실 밀도(thread density)를 가질 수 있다. 일반적으로, 중량이 커지고 실 밀도가 커질수록, 다음 단계에서 이용되는 가스 제트 노즐을 통한 압력 강하는 더 커진다.
직물은 선택적으로 정전기 오점제거 화합물(22)로 처리된다. 직물은 비 미립자 오점 영역을 가지거나, 또는 국부적으로 중량의 미립자 오점 농도를 갖는 영역을 가질 수 있다. 오점제거 화합물은 오점 제거에 대한 저항을 감소시키고 오점을 화학적으로 변경시키기 위해 상기 영역들을 처리하기 위해 이용된다. 선택된 화합물은 계속되는 단계에서 이용되는 이온화된 가스의 효과를 강화시킨다. 작동가능한 정전기 오점제거 화합물의 예는 (실리콘 에멀젼, 음으로 안정화된 수계 실리콘 엘라스토머, 메틸 하이드로전 실리콘, 양이온 SiOH 작동 화합물 등의) 실리콘 화합물 및 (Caled Co.에 의해 제조된 Caled water 및 녹 방지제 등의)폴리에트라플루오르에틸렌 화합물을 포함한다. 이러한 화학약품은 오점 지점에 부착되어 상기 지점에 접촉된 이온 전하를 보유한다. 화학약품의 결합 작용, 가스 제트의 운동량, 직물로부터 오점을 제거하기 위해 이온화된 가스의 반동은 직물로부터 오점을 제거하는데 조력하며, 오점을 제거시킨다. 정전기 오점제거 화합물은 일반적으로 식별가능한 오점 지점이 있는 직물에 국부적으로 인가된다.
정전기 오점제거 화합물은 종종 액체 형태로 제공되나, 직물을 적시는데에만 이용되고 종래의 세탁기에서의 물과 같이 일반적인 새정 매체로서 이용되지는 않는다.
직물은 임의의 작동가능한 접근법에 의해 정전기 오점제거 화합물(22)로 처리된다. 일반적으로, 정전기 오점제거 화합물은 분사, 침지, 문지르기, 또는 직물에 화합물을 완전히 접촉시키는 임의의 작동가능한 접근법에 의해 직물에 인가된다. 정전기 오점제거 화합물은 일반적으로 세정 장치로 직물을 위치시키기 이전에 인가된다. 정전기 오점제거 화합물은 오점 지점과 반응하도록 시간 주기동안 직물과 접촉하도록 한다. 정전기 오점제거 화합물이 작동되도록 요구되는 시간 길이는 상기 화합물, 직물의 특성, 및 오점의 유형 및 농도에 따라 달라진다.
처리된 직물은 이온화된 입자 제거 가스(24) 제트와 접촉한다. 가스 제트는 직물로부터 오점 입자를 제거하여 배출시키며, 오점 미립자가 직물로부터 분리되도록 한다. 제거된 입자는 초기에 입자로서 존재하는 오점, 및 단계(22)에서 처리에 의해 미립자가 형성되지 않은 형태에서 미립자 형태로 전환되는 오점을 포함한다. 원래의 미립자 오점 및 미립화된 비미립자 오점의 동시 제거는 종래의 드라이 클리닝에 비해 상당한 개선 및 잇점을 제공한다. 종래의 드라이 클리닝은 먼저 처리되어질 비 미립자 오점을 제거하기 위해 오점제거 작업, 및 그 후 미립자 오점을 제거하기 위해 일반적인 드라이 클리닝을 요한다. 현재의 경우에 있어서, 처리된 직물은 비 미립자 오점 및 미립자 오점을 제거시키기 위해 단일 작업에서 가스 제트에 의해 요동되며, 세정 시간 및 비용을 절감한다.
가스 제트를 형성하는 이온화된 입자 제거 가스는 임의의 작동가능한 가스 압력에서 작동가능한 가스이다. 작동가능한 가스는 (바람직한)공기, 질소 또는 산소 등의 공기의 주 성분, 이산화탄소, 물, 질소 산화물, 일산화탄소, 염소, 붕소, 요오드, 일산화질소, 이산화황, 및 그 혼합물 또는 대기압 및 실온에서 대략 14 전자 볼트 이하의 이온 전위를 갖는 (가스 혼합물을 포함한) 임의의 다른 가스를 포함한다. 입자 제거 가스는 가장 저가의 형태로 가스 상태에서 바람직하게 제공되며 이용된다. 입자 제거 가스는 응축된 고체 또는 액체 상태에서 제공될 수 있으며, 이온화 이전에 기화된다. 가스 제트 노즐을 통한 바람직한 가스 압력 강하는 중량의 직물 등의 일부 경우에서 이용될 수 있는 대략 6893kPa(1000 psig)이상에 이르는 압력이 이용된다 하더라도, 대략 207kPa 내지 2068kPa(30 psig 내지 300 psig)의 압력을 갖는다.
입자 제거 가스는 적어도 부분적으로 이온화된다. 이온화시, 초기의 중성 가스 분자는 분리되어 양 하전 부분 및 음 하전 부분을 형성한다. 가스 유동의 이온화를 달성하기 위한 기술 및 장치는 다른 목적으로 공지된 기술이며, 또한 이용될 수 있다. 바람직한 이온화 기술 및 장치가 계속해서 기술되어질 것이다.
접촉 단계(24)의 기간은 이용되는 장치의 특성, 오점의 특성 및 정도, 및 처리되어질 직물의 하중의 크기에 따라 달라진다. 일반적으로 도2와 관련하여 차후 기술되어질 장치에서 직물의 정상적인 하중에 대해, 노출 시간은 대략 30초 내지 5분이다. 노출 시간은 종래의 드라이 클리닝 또는 습식 세정에 요구되는 것보다 더 짧으며, 직물에는 건식 처리 및 신선한 향취가 제공된다.
접촉 단계(24) 중에 첨가제가 도입될 수 있다. 예를 들어, 직물에 좋은 향취를 제공하기 위해 방향 화합물이 직물에 접촉될 수 있다. 방향 화합물의 예는 향수, 및 천연 또는 합성 오일이다.
정전기 발생 방지 화합물은 단계(24)의 말단에서 잔류하는 정전기 전하를 제거하기 위해 접촉 단계(24)의 말단에서 도입될 수 있다. 정전기 방지 화합물은 입자 제거 가스의 가스 제트 내부로 동반되거나 독립적으로 도입된다. 정전기 방지 화합물은 접촉 단계에서 이온화된 가스의 이용으로 발생된 정전기 및 세정 공정 중에 발생된 다른 정전기를 제거하는데 조력한다. 상기 방식으로 제거되지 않는다면 정전기는 직물이 자체에 부착되도록 하여 직물의 꼬여짐을 유발한다. 작동가능한 정전기 방지 화합물의 예는 알코올 에톡시레이트, 알킬렌 글리콘 또는 글리콩 에스테르를 포함하며, 이로 제한되지 않는다.
비누 및 다림액(sizing agent) 등의 필요에 따른 다른 첨가제가 접촉 단계(24) 중에 도입될 수 있다.
본 발명은 상업용 및 가정용 분야에서 관심 분야이며, 접촉 단계(24)에서 이용될 수 있는 실질적인 상업용 및 가정용 장치(30)가 도2에 도시되어 있다. 장치(30)는 내부에 천공된 바스켓(36)을 구비한 접촉 챔버(32)를 포함한다. 천공된 바스켓은 폴리에트라플루오르에틸렌 등의 전기 비도전성 재료로 피복될 수 있다. 접촉 챔버(32) 및 천공된 바스켓(36)은 (도시된 평면 외부로 연장하는) 원통형 축(37)을 갖는 원통형의 단면을 갖는다. 천공된 바스켓(36)은 접촉 챔버(32)보다 더 작은 원통형 직경을 갖는다. 선택적으로 그러나, 바람직하게 원통형 축(37)과 동축의 와이어 메쉬 실린더 형태의 정전기 필터(34)는 천공된 바스켓(36) 외부에, 접촉 챔버(32) 내에 위치된다. 고정 정전기 필터(34)는 계속하여 기술된 방식으로 직물 상에 재증착을 방지하기 위해 직물로부터 제거된 하전 입자를 세정하는데 조력한다.
천공된 바스켓(36)은 원통형 축(37) 둘레에서 회전하기 위해 회전 지지부 상에 장착되거나 종래의 의복 건조기의 방식으로 회전되도록 회전 드라이브 모터가 제공될 수 있다. 천공된 바스켓(36)의 회전 이동은 천공된 바스켓(36) 내의 직물에 요동을 제공하고, 직물에 가압된 가스 유동을 접촉시킴으로써 야기된 이동을 제공한다. 본 발명의 접촉 단계(24)중에 이러한 회전 출력이 제공될 때, 천공된 바스켓(36)은 선택적으로 고정된 위치로 잠금되거나 또는 천공된 바스켓(36)은 가스 제트 작동 중에 회전될 수 있다. 의류 패들(35)은 천공된 바스켓으로부터 그 내부(38)로 연장하는 돌출부로서 제공될 수 있다. 이러한 의류 패들(35)은 직물의 이동을 증강시키며, 바스켓(36)의 내부의 개별 물품의 분리를 도와주며, 개별 물품이 함께 꼬이고 가스 제트에 의해 입자 제거를 방해하는 것을 방지한다. 또한, 접촉 챔버(32)를 둘러싼 캐비넷, 및 천공된 바스켓(36)의 내부에 입구를 허용하도록 캐비넷 내에 외부 도어가 제공될 수 있다.
가스 제트에 의해 요동되어질 직물의 일부분(39)은 천공된 바스켓(36)의 내부에 위치된다. 일반적으로, 직물의 여러 부분이 한번에 세정된다. 직물의 전체또는 일부는 단계(22)에서 정전기 화합물로 처리될 수 있으나, 직물 전체 부분은 단계(22)에 대해 동일한 방식으로 처리될 필요가 없다.
적어도 하나의 바람직하게는, 일부 가스 제트 매니폴드(44)(또는 동등한 개별 가스 제트, 도시안됨)가 접촉 챔버(32)의 내부면(40)과 천공된 바스켓(36)의 외부면(32) 사이에 위치된다. 바람직한 원통형 설계에서, 가스 제트 매니폴드(44)는 원통형 축(37)에 평행하게 연장한다. 매니폴드(44)(또는 개별 가스 제트)는 천공된 바스켓(36)의 외부면(42)에 고정되거나, 접촉 챔버(32)의 내부면(40)에 고정되거나, 독립적으로 지지될 수 있다. 바람직하게, 매니폴드(44)(또는 개별 가스 제트)는 접촉 챔버(32)의 내부면(40)에 고정되거나, 또는 독립적으로 지지된다.
가스 제트 노즐(46)의 수는 각각의 매니폴드(44) 내에 (또는 개별 가스 제트의 종결지로서) 제공되며, 가스는 천공된 바스켓(36)의 내부(38)로 배향된 노즐(46)로부터 유동한다. 도6에 도시되어진 배치를 적용하기 위해서는, 원주형 노치(36a)는 가스 제트 노즐(46) 또는 가스 제트로부터 방출된 고압 가스가 천공된 바스켓(36)의 벽과 접촉하지 않으며, 그 운동량을 잃어버리지 않도록 원통형 축(37)에 수직인 천공된 바스켓(36)을 통해 연장한다. 매니폴드(44), 가스 제트 노즐(46), 및 의류 패들(35)은 접촉 단계(24) 중에 의복의 꼬임, 얽힘 및 뭉침을 방지하기 위해 반전가능한 의류 요동을 증진시키기 위해 위치된다. 축(37) 둘레로 천공된 바스켓(36)의 회전 및 의류 패들(35)의 존재는 상기 노력에 조력한다. 접촉 단계(24)에서, 입자 제거 가스는 직물(39)에 접촉하기 위해 (노치(36a)를 거쳐) 매니폴드(44), 노즐(46)을 통해 천공된 바스켓(36)의 내부(38)로 유동된다.
접촉 단계(24)에서 직물(39)과 접촉하는 가스 스트림은 먼저 직물에 접촉하기 이전에 부분적으로 또는 전체적으로 이온화된다. 가스 스트림의 이온화는 바람직하게 가스 제트 노즐(46)을 통과하기 이전에 달성되나, 가스가 제트 제트 노즐을 통과하거나 또는 가스가 가스 제트 노즐(46)을 통과한 이후, 직물과 접촉하기 이전에도 달성될 수 있다.
도3은 바람직한 이온화 장치, 가스 제트 노즐(46)을 통과하기 이전에 가스 유동을 이온화시키는 가스 제트 노즐(44) 내에 위치된 코로나 발생기(80)를 도시하고 있다. 가스를 이온화하기 위해서는, 전극(82)은 가스 제트 매니폴드(44)의 내부에 위치된다. 전극(82)은 바람직하게 매니폴드(44)의 축선 중심을 따라 절연체 의해 지지되는 와이어로 구성된다. 도시된 실시예에서, 매니폴드(44)의 벽은 전기 접지된다. 전극(82)은 전압 소오스(84)에 의해 정전기 필터(34)에 대해 편의되어 있다. 전극(82)은 도시되어진 바와 같이 전기적으로 음으로 편의되어 있거나, 또는 전기적으로 양으로 편의되어 있다. 바이어스의 감도 선택은 유동되는 입자 제거 가스의 특성에 따라, 그리고 가스의 분자가 음으로 또는 양으로 이온화되는지에 따라 설정된다. 바람직한 가스인 공기의 경우에 있어서, 분자는 음으로 편의되며, 음의 바이어스는 도시되어진 전극(82)에 인가된다. 전극(82)에 인가된 바이어스 전압은 선택된 가스 및 이용된 매니폴드의 크기에서 가스의 이온화를 발생하기 위해 요구에 따라 선택되나, 일반적으로 공기의 경우 50,000 볼트 정도를 갖는다. 전극 소오스(84)에 인가된 편의 전압은 DC,AC, 또는 구형파(square wave) 등의 변경된 파동 형태일수 있다. 전극(82)에 인가된 음 이온화 전압은 가스 유동 매니폴드(44)의 내부를 통해 가스 유동 내에 코로나 방전을 발생시킨다. 코로나 방전을 통해 유동하는 가스 분자는 입자 제거 가스로서 공기가 이용되는 경우 음으로 하전된 이온(86)을 생성한다.
일반적으로, 코로나 방전은 얇은 와이어 또는 전극(82)과 매니폴드(44)의 벽과 같은 플레이트 및 튜브 사이 등의 불균일 정전기장에 의해 생성된다. 전극(82)과 매니폴드(44)의 벽 사이의 전 전압의 인가는 가스의 존재하에서 전기 도전성 도는 코로나 등을 유발하는 가스의 전기 절연파괴를 초래하는 고 전기장 강도 영역을 발생시킨다. 따라서, 코로나 영역에서, 전자는 충돌시에 공기 내의 분자로부터 전자와 부딪히기 위해 충분한 속도로 가속화되어, 양 이온 및 전자를 발생시킨다. 코로나 영역 내에서, 이온화는 전극(82)을 둘러싼 농후한 자유 전자 및 양 이온을 생성하는 자체 유지 상태(self-sustaining avalanche)내에서 발생한다. 발생될 수 있는 코로나 방전에는 두가지 형태가 존재한다. 양 코로나는 양 전압으로 하전된 중심 전극(82)에서 발생되며 매니폴드(44)의 벽은 중심 전극(82)에 대해 비교적 음의 전하를 갖는다. 이러한 경우, 전자는 중심 전극(82)으로 신속하게 이동되며, 양 이온은 중심 전극(82)으로부터 양 이온의 단극 "이온 와인드(ion wind)" 내의 매니폴드(44)의 벽으로 유동한다. 선택적으로, 음 코로나는 음 전압으로 하전된 중심 전극(82)에서 발생되며, 매니폴드(44)의 벽은 중심 전극(82)에 대해 양의 전하를 갖는다. 이러한 경우, 가스 내에 발생된 전자는 매니폴드(44)의 벽을 향해 추출된다. 전자가 전극(82)으로부터 유동됨에 따라 그 속도는 감소된 필드 강도로 인해 감소된다. 속도가 느려짐에 따라, 전자는 음 이온을 형성하기 위해 산소 등의 음전성 가스(electronegative gases)를 이온화시키며, 매니폴드(44)의 벽을 향해 밀어낸다. 따라서, 양 및 음 코로나에 대해, 이온은 전극(82)으로부터 매니폴드(44)의 벽으로 이동한다.
비 이온화된 가스 분자와 함께, 이온(86)은 직물(39)에 충격을 가하기 위해 가스 유동 노즐(46)을 통해 바스켓(36)의 내부(38)로 유동한다. 전체 가스 유동이 이온화될 필요는 없다. 가스 유동 노즐(46)을 통과하는 임의의 비 이온화된 가스 분자는 직물의 종래의 가스 제트 세정을 간단히 달성하며, 직물에 손상을 주지 않는다. 가스 유동 노즐(46)을 통과하는 가스 유동 내의 이온(18)의 밀도는 0보다 크며, 일반적으로 대략 cm3당 105이나. 상기 밀도는 본 발명의 작동가능성에 악영향을 미치지 않고 광범위하게 변경될 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 분사기(48)는 노치(36a)를 통해 천공된 바스켓(36)의 내부(38)로 제공되며 배향된다. 매니폴드(44)에서와 같이, 분사기(48)가 챔버(32)의 벽에 고정되며, 천공된 바스켓(36) 내의 노치(36a)를 통해 배향된 분사기(48)로부터 유동한다. 접촉 단계(24) 중에 직물에 접촉되는 정전기 방지 화합물 및/또는 방향제 등의 임의의 첨가제는 분사기(48)를 통해 도입될 수 있다. 이러한 첨가제는 입자 제거 가스 내부에 동반되거나 노즐(46)을 통해 도입될 수 있다.
미립자 제거 가스는 (도시되지 않은 가압된 가스 병 또는 응축된 가스 소오스로부터 공급되고) 제1 파이프 시스템(52)을 통해 매니폴드(44)에 공급된압축기(50)에 의해 가압된다. 제1 파이프 시스템(52)은 가스 유동을 분배하기 위해 수동 조작식 또는 프로세서 제어식 밸브(54)를 포함하며, 선택적으로 유입 가스를 소정 온도로 가열시키기 위해 유입 가스 및 히터(58)를 여과시키기 위한 필터(56)를 포함한다. 미입자 제거 가스는 콤프레서(50)에 의해 가압되며, 제1 파이프 시스템(52)을 통해 매니폴드(44)로 유동하며, 적어도 부분적으로 이온화되며, 노치(36a)를 통한 유동에 의해 노즐(46)을 통해 천공된 바스켓(36)의 내부(38)로 유입된다. 가스 유동은 직물(39)과 접촉하여 입자를 제거시키며, 그리고 나서 정전기 필터(34)와 접촉하며, 출구 파이프(60)를 통해 접촉 챔버(32) 외부로 유동한다. 기계식 미립자 필터(62)는 정전기 필터(34)에 의해 포획되지 않은 출구 파이프(560) 내부로 유동하는 가스로부터 미입자를 제거시켜, 공기 및 환경에 배출되지 않는다.
세제, 다림액, 정전기 방지제 및/또는 방향제 등의 첨가제는 첨가제 공급원(64)으로부터 제2 파이프 시스템(66)을 통해 분사기(48)에 공급된다. 제2 파이프 시스템(66)은 필요에 따라 믹서(70)에 추가로 첨가되는 첨가제의 형태, 양, 및 시간을 선택하기 위해 수동으로 작동되거나 프로세서 제어 밸브(68)를 포함하며, 필요에 따라 분사기(48) 및/또는 매니폴드(44)에 첨가제를 분배하기 위해 수동 작동식 또는 프로세서 제어식 밸브(72)를 포함한다. 천공된 바스켓(36)의 내부(38)의 직물과 반응하지 않는 임의의 첨가제는 정전기 필터(34) 및 출구 파이프(60)를 통해 접촉 챔버(32)에 남겨져 있으며, 출구 필터(62) 내에 포획된다.
본 발명의 작동가능성은 임의의 특정 작동 기구에 따라 달라지지 않는다.도4a, 도4b, 도5a 및 도5b는 본 발명이 작동되는 방식을 개략적으로 도시하고 있으나, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도4a는 내부에 오점 입자(90)를 갖는 직물(39) 일부분 상에 이온화된 가스의 이용 효과를 나타내고 있으며, 도4b는 오점 입자(90)의 제거 메커니즘을 도시하고 있다. 도4a에 도시되어진 바와 같이, 음 하전 이온인 경우, 이온(92)은 직물(39)에 이동하고 접촉하여, 음 정전 표면 전하를 제공한다. 이온(92)의 일부는 결과적으로 음 전하로 추정되는 오점 입자(90)에 접촉 부착된다. 음 전하는 서로 밀어내나, 최종적인 힘은 일반적으로 직물(39)로부터 오점 입자(92)를 제거하기에 충분하지 못하다. 대신에, 가압된 가스 유동은 직물(39)로부터 오점 입자(90)를 느슨하게 하여 제거시킨다. 도4b에 도시되어진 바와 같이, 음으로 하전된 오점 입자(90)는 직물(39)로부터 정전기로 밀어내어, 직물(39)로부터 제거를 가속화시키며 천공된 바스켓(36)의 외부로 정전기 필터(34)로 제거하기 이전에 직물(39) 상에 재증착되는 경향을 없애준다. 오점 입자(92)는 직물(39) 상에 재증착을 방지하기 위해 정전기 필터(34) 상에 갖혀져 있어, 출구 파이프(60) 및 기계식 필터(62)로 빠져나가지 못한다.
도5a 및 도5b에 도시되어진 것과 같이, 정전기 오점제거 화합물이 이용되는 유사한 기구가 작동가능한 것으로 여겨진다. 이온, 본 명세서에서는 음으로 하전된 이온(92)이 직물(39) 및 모두 음으로 하전된 도4a의 오점제거 화합물(94)의 패치에 이동한다. 오점제거 화합물은 직물 내의 비 미립자 오점을 흡수하거나 미립화하도록 단계(22)에서 미리 적용되어, 오점제거 화합물(94)의 패치가 오점물질을함유하게 된다. 가압된 가스의 작동으로 오점제거 화합물(94)의 패치를 느슨하게 하여 제거시키며, 직물상에 재증착되지 않도록 직물로부터 배출된다. 오점제거 화합물(94)은 정전시 필터(34) 상에 유사하게 놓여져 있거나 시스템의 외부의 필터(62)로 일소된다. 도5a 및 도5b가 개별적인 오점 입자(90)를 도시하고 있지는 않지만, 직물의 일부분이 오점 입자(90)를 함유하고 오점제거 화합물(94)의 패치로 오점을 제거하는 통상의 경우에, 도4a 및 도4b 및 도5a 및 도5b의 기구는 동시에 작동가능하다.
바람직한 작동 방식에서, 직물은 단계(22)에서 처리되며, 정전기 오점제거 화합물이 작동되도록 시간 주기동안 놓여져 있으며, 그 후 천공된 바스켓(36)의 내부(38)로 위치된다. 가스 제트는 가스를 매니폴드(44) 및 노즐(46)에 통과시키며, 직물로부터 미립자 물질을 제거시키기 위해 직물을 요동시킨다(단계,24). 가스가 매니폴드(44)을 통과함에 따라, 전술한 바와 같이 이온화되어, 노즐(46)을 벗어난 가스가 부분 적으로 또는 전체적으로 이온화된다. 직물 상에서 부딪힌 가스 제트는 물리적 및 정전기 기구에 의해 직물로부터 입자 반동을 증진시킨다. 직물 상의 오점의 재증착은 정전기 필터(34) 상에 미립자의 포획에 의해 방해를 받으며, 하전된 오점 미립자에 반대로 전하를 이송하여, 세정 작업의 효율 및 속도를 증가시킨다. 이용되는 첨가제는 적절하게 분사기(48)를 통해 부가된다. 직물로부터 제거된 미립자 물질은 천공된 바스켓(36)를 벗어난 가스 유동에 수반되어, 정전기 필터(34) 상에서 견인되어 보유된다. 가스 유동 및 임의의 잔류 미립자 재료는 정전기 필터(34) 상에서 보유되지 않으며, 접촉 챔버(32)를 벗어나, 잔류 미립자 재료가 출구 필터(62) 내에서 갖혀있는 출구 파이프(60)를 통과한다. 직물이 세정되고 코로나 발생기(80)가 꺼진 후에, 정전기 방지 화합물은 세정 작업에서 이용되는 정전기 효과를 상쇄하기 위해 도입될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예가 예시의 목적으로 상세히 기술되어 있으나, 본 발명의 정신 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 존재할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위로 제한되지 않는다.

Claims (13)

  1. 직물(39)를 세정하기 위한 방법에 있어서,
    오점을 갖는 직물(39) 부분을 제공하는 단계와,
    상기 직물로부터 오점을 제거하기 위해 이온화된 오점 제거 가스 제트와 상기 직물(39) 부분을 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오점 제거 가스는 공기, 질소, 산소, 이산화탄소, 물, 질소 산화물, 일산화탄소, 염소, 브롬, 요오드, 아산화질소, 및 이산화황, 그리고 그 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 오점 제거 가스는 대기압 및 온도에서 대략 14 전자 볼트 미만의 이온화 전위를 갖는 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 단계는
    노즐(46)을 통과한 이온화된 오점 제거 가스 제트로 상기 직물(39) 부분을 대략 207kPa 내지 2068kPa(30 내지 300psi)의 압력 강하로 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 단계와 동시에
    상기 직물(39) 부분을 요동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 단계와 동시에
    상기 오점 제거 가스로부터 상기 오점을 여과하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 단계와 동시에
    상기 이온화된 오점 제거 가스와 반대로 대전된 정전기 필터(34)로 상기 오점 제거 가스로부터 오점을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제공 단계와 상기 접촉 단계 사이에
    상기 직물(39)의 적어도 일부분을 정전기 오점제거 화합물로 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 정전기 오점제거 화합물은 실리콘 화합물 및 폴리테트라플루오르에틸렌 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 오점을 갖는 직물(39)를 세정하기 위한 장치에 있어서,
    직물(39)이 수용되는 내부(38)를 갖춘 용기(36)와,
    상기 용기의 내부(38)로 향한 가스 제트 노즐(46)과,
    상기 가스 제트 노즐(46)의 입구와 연통하는 가압된 가스 공급원(50,52)과,
    상기 공급원(50,52)으로부터 상기 가스 제트 노즐(46)까지 연장되는 가스 제트 매니폴드(44)와,
    상기 가스 제트 노즐(46)을 통과하는 상기 가압된 가스를 이온화시키기 위해 배치된 가스 이온화기(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가스 이온화기(80)는 코로나 방전 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 가스 이온화기(80)는 상기 가스 제트 매니폴드(44) 내부의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 이온화된 가압 가스와 반대의 전하를 갖고 상기 직물(39)로부터 제거된 미립자와 접촉되도록 배치된 정전기 필터(34)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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