KR100535498B1 - 와이퍼 분무 장치에 도입한 물 재생 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 자동차의 와이퍼 분무 장치에 도입한 물의 재생 시스템은

물의 공급탱크, 공급탱크에 저장된 물을 물탱크로 운반하도록 구동하는 제1구동부로 이루어지는 물 공급부; 물탱크에 공급된 물을 와이퍼 분무장치로 운반하도록 구동하는 제2구동부로 이루어지는 물 송출부; 와이퍼 분무장치에 의해 사용된 물을 저장하는 저장탱크로부터 물탱크로 물을 운반하는 제3구동부로 이루어지는 재생된 물 공급부; 및 제1구동부, 제2구동부 및 제3구동부의 구동을 제어하는 자동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 본 발명의 구성에 의하여 물의 공급, 송출 및 재생된 물의 공급의 전 과정이 자동화된다.

Description

와이퍼 분무 장치에 도입한 물 재생 시스템{Water regeneration system incorporated with wiper spray apparatus}

본 발명은 와이퍼 분무 장치에 도입한 물 재생 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 와이퍼 분무 장치로 와이퍼를 테스트한 후 남은 물을 순환하여 재생할 수 있고, 와이퍼 분무 장치로의 물 공급을 자동화 하도록 고안된 자동 제어식 유압회로로 이루어진 물 재생 시스템에 관한 것이다.

현재의 와이퍼 테스트 시험은 별도의 여과장치 없이 물탱크에 저장된 물을 분사노즐을 통하여 살수하고 테스트 후 남은 물을 그대로 버리고 있다. 이는 와이퍼 시스템의 내구 시험 중 각 항목별 시험을 거치면서 폐수 및 화학성 약품(염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘)이 혼입되어 사용된 물의 재생이 어려운 한계 때문이다. 그러나, 이로 인한 식수물 과다 사용과 화학 약품 과다 사용으로 폐수 처리가 부적절한 문제가 있으며, 1회 테스트간 식수 사용량이 1분당 3000cc이상 분사로, 24시간 풀로 35일 동안 분사하는 등 그 양이 지대하여 사용수를 낭비하는 것은 효율적이지 못한 문제가 있다.

그러므로, 본 발명은 와이퍼 분무 장치로 와이퍼를 테스트한 후 남은 물을 순환하여 재생할 수 있는 물 재생 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 와이퍼 분무 장치로의 물 공급을 자동화 하여 물 의 공급, 저장, 송출 및 재생 과정 전반을 자동화한 물 재생 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차의 와이퍼 분무 장치에 도입한 물의 재생 시스템은 물의 공급탱크, 상기 공급탱크에 저장된 물을 물탱크로 운반하도록 구동하는 제1구동부로 이루어지는 물 공급부; 상기 물탱크에 공급된 물을 와이퍼 분무장치로 운반하도록 구동하는 제2구동부로 이루어지는 물 송출부; 상기 와이퍼 분무장치에 의해 사용된 물을 저장하는 저장탱크로부터 물탱크로 물을 운반하는 제3구동부로 이루어지는 재생된 물 공급부; 및 상기 제1구동부, 제2구동부 및 제3구동부의 구동을 제어하는 자동제어부를 포함하는 것을 기본 구조로 하고 있다.

본 발명의 상기 각각의 제1구동부, 제2구동부 및 제3구동부는 각각의 펌프 및 솔레노이드밸브를 포함하며, 상기 재생시스템은 상기 각각의 펌프 및 솔레노이드의 구동을 온오프시킴으로써 동작을 제어하는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명은 상기 물공급부, 물송출부 및 재생된 물공급부가 각각의 경로에 물을 여과하기 위한 여과기를 더 포함하는 구조를 개시하고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 와이퍼 분무장치에 적용되는 물 재생 시스템의 유압 회로도로서, 굵은 실선은 물공급회로, 점선은 물송출회로, 이점쇄선은 재생된 물의 공급회로를 나타내며, 실선은 이하 기술하는 제어부와 통신하는 제어신호경로를 나타낸다.

본 발명의 시스템을 제어하는 제어부는 주로 PLC(programmable logic controller)로 이루어지는 자동제어부(C)와 자동제어부(C)와 통신하는 제어판(Cw)으로 이루어진다. 자동제어부(C)는 시스템의 각 구성을 물의 경로 및 송출 단계에 따라 온/오프 제어하는 것을 주 기능으로 하며 도시되지 않은 전원공급원을 구비하고 있다. 또, 제어판(Cw)에는 파워온/ 제1펌프on/제1펌프off/비상정지/제2펌프on/제2펌프off/제3펌프on/제3펌프off를 실행하는 버튼이 구비되어 작업자가 수동으로 회로를 조작할 수 있도록 되어 있다. 각 버튼에는 신호램프를 병설하여 해당 기능이 수행중일 때는 이것을 on시켜서 각 단계를 식별할 수 있도록 하는 것도 좋다. 제어판(Cw)은 자동제어부(C)의 제어 신호를 각 구성으로 전달하는 것을 주기능으로 한다.

이하, 본 발명의 시스템의 각 구성을 상기 경로별로 나누어 설명한다.

먼저, 물공급경로에 위치한 (To)는 상수원에 연결되는 물공급원으로서의 공급탱크이다. 또, (9)는 공급된 물을 여과하는 여과기, (5)는 전자작동되는 제1솔레노이드밸브, (10)은 제1물펌프, (16)은 물펌프들(10,11)의 온오프 작동을 제어하는 센서이다. 센서(16)는 제어판(Cw)을 통하여 자동제어부(C)에 연결된다. 솔레노이드밸브(5,6)의 연결지점 중간에서 분기된 라인은 물탱크(1)내로 통한다. 물탱크(1)에는 수준식별계(13)가 위치하는데, 도4에 도시한 것과 같이 수준식별계(13)는 물 높이의 상하 지점을 알려주도록 부유하는 기준점을 포함하고 투명한 아크릴 재질로 제작됨으로써 작업자가 물탱크의 용량을 외부에서도 육안으로 식별할 수 있게 되어 있다. 물탱크(1)의 상부면에는 센서제어부(2)가 배치되는데, 센서제어부(2)의 하면에서 물탱크(1) 내부로 연장된 막대게이지의 두 지점에는 상하위치센서(H1,H2)가 설치되고 또 막대게이지에는 부유체가 현가되어 부유체가 위치센서(H1,H2)를 통과할 때 전기 신호를 발생시켜 이를 센서제어부(2)에 전달하도록 되어 있다. 센서제어부(2)는 센서신호를 자동제어부(C)로 전달하여 물탱크내의 수준 정보를 제공한다. 센서제어부(2) 및 이와 관련된 수준위치감지장치는 본 발명의 기술 사상내에서 자유로이 변형 실시될 수 있는 것이다.

다음, 본 발명의 물 송출회로는 물탱크(1)내의 여과기(15), 제2솔레노이드밸브(6), 제2물펌프(11), 스톱밸브(7) 및 여과기(8)로 구성된다. 여과기(8)는 최종적으로 와이퍼에 물을 분사하기 위한 물분사장치(17)에 연결되어 있다.

또, 본 발명의 재생된 물을 공급하기 위한 회로는 물저장탱크(Ts), 여과기(4), 제3펌프(18) 및 제3솔레노이드밸브(3)로 구성된다.

미설명부호(14)는 물탱크(1)의 물이 넘치는 경우 물을 배출하기 위한 배출관이다.

이상 설명한 본 발명의 시스템의 각 구성을 연결하는 관로는 파이프인 것이 바람직하나, 굴곡부와 같이 가요성을 요하는 곳은 호스로 대체하여도 좋다. 또, 본 발명의 시스템을 구성하는 솔레노이드밸브, 센서, 스톱밸브는 본 발명의 목적을 달성하는 한 여하한 유형의 것을 사용하여도 무방하다.

다음, 본 발명의 구성을 토대로 본 발명의 작용을 각 단계로 나누어 설명한다.

1. 물의 공급

작업자가 제어판(Cw)의 전원을 켜서 시스템이 리셋된 상태(이 경우 솔레노이드밸브, 펌프, 센서등 구동요소들은 모두 초기에 off상태에 있는 것으로 한다.)에서, 제어판(Cw)의 제1펌프on버튼을 누르면 자동제어부(C)가 제어판(Cw)을 경유하여 제어신호를 센서(16)에 전송함과 동시에 제1솔레노이드밸브(5)에 온 신호를 전송한다. 센서(16)는 제1펌프(10)를 구동하며, 물은 공급탱크(To)로부터 여과기(9)를 거쳐 1차 필터링 된 후 개방된 제1솔레노이드밸브(5)를 통과하여 관로를 경유, 물탱크(1)에 유입되기 시작한다. 물의 공급 과정중 제2솔레노이드밸브(6), 스톱밸브(7) 및 제2펌프(11)는 오프 상태에 있어 물이 송출회로로 유입되지 않도록 한다.

물이 물탱크(1)로 유입됨에 따라 부유체가 상승하여 위치센서(H2)를 통과하면 전기신호가 센서제어부(2)로 입력되고 센서제어부(2)로부터의 신호는 자동제어부(C)로 전달되며, 이때 자동제어부(C)는 물의 충만 상태로 판단하여 제1펌프(10) 및 제1솔레노이드밸브(5)에 구동 오프 신호를 전송함으로써 물 공급 과정이 완료된다. 작업자가 작업 도중 물 공급을 임의로 중단하기 위해서 수동으로 제어판(Cw)의 제1펌프 off버튼을 누르면, 위와 마찬가지의 작용이 수행된다.

2. 물의 송출

다음, 작업자가 제어판(Cw)의 제2펌프on버튼을 누르면, 자동제어부(2)는 센서(16)에 제어신호를 공급함과 동시에 제2솔레노이드밸브(6)에 구동on신호를 전송한다. 센서(16)는 제2펌프(11)를 구동시키며, 제2펌프(11)의 구동으로 물탱크(1)의 물이 여과기(15)를 거쳐 제2필터링 된 후 물탱크(1)의 외부로 송출되기 시작하며, 개방된 제2솔레노이드밸브(6), 스톱밸브(7) 및 여과기(8)를 차례로 거쳐 물분사장치(17)로 유입된다. 물의 송출 작업 중에는 작업자가 스톱밸브(7)를 유로가 형성되는 온 상태가 되도록 미리 조작할 필요가 있다. 여기서, 여과기(8)는 3차 필터링 역할을 수행한다.

물이 물탱크(1)에서 유출됨에 따라 부유체가 하강하여 위치센서(H1)를 통과하면 전기신호가 센서제어부(2)로 입력되고 센서제어부(2)로부터의 신호는 자동제어부(C)로 전달되며, 이때 자동제어부(C)는 송출 완료 상태로 판단하여 제2펌프(11) 및 제2솔레노이드밸브(6)에 구동 오프 신호를 전송함으로써 물 송출 과정이 완료된다. 작업자가 작업 도중 물 송출을 임의로 중단하기 위해서 수동으로 제어판(Cw)의 제2펌프 off버튼을 누르면, 위와 마찬가지의 작용이 수행된다.

3. 재생된 물의 공급

물분사장치(17)에서 사용되고 남은 물이 저장탱크(Ts)로 회귀하여 저장되어 있는 상태에서, 작업자가 제3펌프on버튼을 누르면, 자동제어부(2)는 제3솔레노이드밸브(3) 및 제3펌프(18)에 구동on신호를 전송한다. 그러면, 저장탱크(Ts)의 물은 제4필터링 역할을 수행하는 여과기(4) 및 제3솔레노이드밸브(3)를 거쳐 물탱크(1)내로 유입되기 시작한다. 그리고, 1.단계와 같이 부유체가 상승하여 위치센서(H2)를 통과하면 전기신호가 센서제어부(2)로 입력되고 센서제어부(2)로부터의 신호는 자동제어부(C)로 전달되며, 자동제어부(C)는 물의 충만 상태로 판단하여 제3펌프(18) 및 제3솔레노이드밸브(3)에 구동 오프 신호를 전송함으로써 재생된 물의 공급 과정이 완료되게 된다.

이상 기술한 본 발명의 시스템의 각 작용은 편의상 독립된 회로를 기준으로 설명한 것이며, 각 단계를 병용하여 실시하는 변경례도 가능하다. 예컨데, 물 송출 단계에서 부유체가 위치센서(H1)를 통과하는 때 자동제어부(C)가 제3솔레노이드밸브(3) 및 제3펌프(18)에 구동on신호를 전송하도록 하여 물 공급이 자동적으로 수행되도록 한다면(이때, 제2 및 제3펌프, 제2 및 제3솔레노이드밸브는 모두 온 상태이다.), 물의 송출 및 재생 공급을 물탱크(1)의 수위에 맞추어 실시간적으로 동시에 행할 수 있으며 물 공급이 중단되지 않고 항시 적절히 유지된다는 잇점을 기대할 수 있다. 이 경우 제어판(Cw)의 제3펌프구동버튼은 부가적인 것으로 필요하지 않게 된다.

또, 재생된 물의 공급회로의 유지보수가 필요한 경우라면, 제1펌프(10) 및 제2펌프(11)간의 관로를 독립하여 분기시키고 제1펌프(10) 및 제2펌프(11)를 동시 구동하여 앞서와 같이 물의 공급 및 송출 작업이 동시에 행할 수 있도록 변경하는 것도 생각할 수 있다.

또, 시스템의 성능 및 화학 약품의 농도 평가를 위해서는 물의 공급, 송출 및 재생된 물의 공급과정을 차례로 1사이클로 수행한 후 물의 정성적 성질을 측정하는 방법을 취할 수 있는데, 이는 특히 시험 및 테스트의 측면에서 유리하다.

이상 기술한 본 발명의 특징중의 다른 하나는 여과기를 다수 설치하여(도1의 실시예의 경우는 4개)폐수를 걸러내고 화학 약품의 농도를 최대로 희석화하여 물의 효율적인 재생 사용이 가능하도록 한 점에 있다. 이러한 여과기는 공지된 여하한 것을 채용하여도 좋으나, 본 발명에 특히 적합한 예를 설명하면 다음과 같다.

도2에 도시된 여과기는 특히 물탱크(1)하부의 여과기(15)에 적합한 것이다. 원통형의 케이스 내측에 망사형의 1차필터(151)가 장착되고, 그 외주면을 1차필터망 보다 더욱 촘촘한 시브로 구성한 망사형의 2차필터(152)가 에워싸고 있다. 필터(151,152)에 의하여 폐수의 이물질과 화학품 성분이 걸러지게 된다. 여기서,1차필터(151)는 탈장착이 자유로운 부재로 구성하는 것이 교환 및 유지보수의 면에서 유리하다.

도3에 도시된 여과기는 특히 여과기(4,8,9)에 적합한 것이다. 여과기에 유입된 물이 격벽을 가지는 필터(91)에 의해 이물질이 걸러진 후 케이싱(92)과 필터 외면에 형성된 공간을 통해 밖으로 송출되는 구조로 되어 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며 본 발명은 이하 기술하는 청구범위의 기술 사상내에서 다양한 변경이 가능함은 물론이다.

이상 기술한 본 발명은 와이퍼 분무 장치로 와이퍼를 테스트한 후 남은 물을 순환하여 재생할 수 있는 물 재생 시스템을 제공하므로 많은 양의 물을 절약할 수 있는 자연 친화적인 시스템을 제공하는 효과를 발휘한다. 또, 본 발명은 와이퍼 분무 장치로의 물 공급을 자동화 하여 물 의 공급, 저장, 송출 및 재생 과정 전반을 자동화한 효율적인 물 재생 시스템을 제공한다는 점에서 유리하다.

도 1은 본 발명의 와이퍼 장치에 도입한 물 재생 시스템의 회로도;

도 2는 본 발명의 물탱크에 적용되는 여과기의 단면도;

도 3은 본 발명의 물 재생 시스템의 관로에 배치되는 여과기의 단면도; 그리고

도 4는 본 발명의 물탱크에 장착되는 수준 식별계의 정면도이다.

Claims (3)

1. 자동차의 와이퍼 분무 장치에 도입한 물의 재생 시스템으로서, 상기 시스템은:

   물의 공급탱크, 상기 공급탱크에 저장된 물을 물탱크로 운반하도록 구동하는 제1구동부로 이루어지는 물 공급부;

   상기 물탱크에 공급된 물을 와이퍼 분무장치로 운반하도록 구동하는 제2구동부로 이루어지는 물 송출부;

   상기 와이퍼 분무장치에 의해 사용된 물을 저장하는 저장탱크로부터 물탱크로 물을 운반하는 제3구동부로 이루어지는 재생된 물 공급부; 및

   상기 제1구동부, 제2구동부 및 제3구동부의 구동을 제어하는 자동제어부를 포함하며,

   상기 물탱크에는 물의 상한을 검출하는 위치센서와 물의 하한을 검출하는 위치센서(H1,H2)가 구비되고, 상기 물 공급부 및 상기 물 송출부의 수준은 상기 위치센서에 의해 검출되며, 상기 자동제어부는 상기 물 공급부가 상한을 검출하는 위치 센서에 검출되면 공급탱크의 작동을 정지시키고, 상기 물 송출부가 하한을 검출하는 위치센서에 검출되면 물의 송출을 중지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재생시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각각의 제1구동부, 제2구동부 및 제3구동부는 각각의 펌프 및 솔레노이드밸브를 포함하며, 상기 재생시스템은 상기 각각의 펌프 및 솔레노이드의 구동을 온오프시킴으로써 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 재생시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 물공급부, 물송출부 및 재생된 물공급부는 각각의 경로에 물을 여과하기 위한 여과기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재생시스템.