KR100825253B1

KR100825253B1 - 유기용매 사용기기의 폭발방지장치

Info

Publication number: KR100825253B1
Application number: KR1020070069054A
Authority: KR
Inventors: 이진식; 이석춘; 이진홍
Original assignee: 이진식; 이석춘; 이진홍
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2008-04-25
Also published as: WO2009008631A1

Abstract

본 발명은 유기용매 사용기기의 폭발방지장치에 관한 것이다. 이는 밀폐된 내부공간을 제공하는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치되며 유기용매를 이용한 소정의 작업을 수행하는 작동부가 포함되는 유기용매 사용기기의 폭발을 방지하기 위한 것으로서, 상기 케이싱의 내부에 설치되며 케이싱 내부의 온도 및 압력을 감지하는 다수의 온도센서 및 압력센서와; 상기 온도센서 및 압력센서와 접속되어 케이싱 내의 온도와 압력을 모니터링하는 제어부와; 상기 케이싱에 장착되며 케이싱 내부의 압력이 허용치 이상으로 상승할 때 제어부의 제어신호를 받아 동작하여 케이싱 내부의 압력을 낮추는 감압부와; 상기 감압부와 더불어 제어부에 의해 제어되며 케이싱 내부의 온도가 허용치 이상으로 상승할 때 동작하여 케이싱의 내부 온도를 낮추는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 유기용매 사용기기의 폭발방지장치는, 제어부 및 센서를 통해 유기용매 사용기기 내부의 온도와 압력을 실시간으로 모니터링 하므로 적절한 온도와 압력을 유지할 수 있어 안전하며, 비정상적인 이유에 의해 내부의 온도나 압력이 허용치 이상으로 상승하더라도 제어부를 통해 압력과 온도를 즉각 낮출 수 있고, 경우에 따라 화염이 발생하더라도 소화액을 신속히 분사하여 폭발을 방지할 수 있다.

Description

유기용매 사용기기의 폭발방지장치 {Apparatus for preventing explosion of instrument using organic solvent}

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기용매 사용기기의 폭발방지 장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 도면이다.

도 3은 상기 도 1의 온도센서와 제어부의 상호 관계를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 4는 상기 도 1에 도시한 압력센서와 제어부의 상호 관계를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발방지장치에서의 제어부의 기능을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발방지장치의 작동 메카니즘을 정리하여 나타낸 블록도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10:드라이크리닝기 12:케이싱 14:세탁드럼

16:감암밸브 18:노즐 20:소화액탱크

22:밸브 24:소화액파이프 26:온도센서

28:압력센서 30:전력차단기 32:전원

34:제어부 40:건조기 42:케이싱

44:건조드럼 46:신호변환기 48:경고부

50:살수노즐 52:급수밸브 54:급수파이프

본 발명은 유기용매 사용기기의 폭발방지장치에 관한 것이다.

우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 유기용매 사용기기로는, 세탁소의 드라이크리닝장치가 있다. 상기 드라이크리닝장치는 휘발성 유기용매를 이용하여 세탁물에 묻어있는 오물을 제거하는 것으로서, 유기용매를 사용하는 만큼 기름때의 제거효율이 높다. 이러한 드라이크리닝은 기름 얼룩을 빼기 쉽고 또한 물과 세제를 이용하는 일반 세탁과 달리 세탁물의 손상이 거의 없어 고급 소재의 원단은 대체로 드라이크리닝 세탁방식으로 관리한다.

그런데 상기한 휘발성 유기용매는 대기중으로 그대로 방출될 경우 질소산화물과 화학반응을 일으켜 광화학스모그를 발생하는 등의 심각한 대기오염을 유발할 수 있다. 따라서 (근래 대기환경과 공중위생 관련 규제가 강화되면서) 근자에 생산되는 대부분의 드라이크리닝장치에는 유기용매 배출방지기구가 설치된다.

그런데 상기한 유기용매 배출방지기구는 유기용매의 배출을 어느 정도 차단할 수 는 있지만, 사용된 유기용매를 회수하는 과정에서 이를테면 포화상태의 유증기가 전기스파크나 정전기에 노출될 경우 또는 드라이크리닝장치가 과열될 경우 폭 발할 수 있다는 문제를 갖는다. 이러한 문제를 해결하고자 다양한 종류의 폭발방지장치가 적용되었지만 종래의 폭발방지장치는 그 구성이 복잡하고 사용이 번거롭다는 불편이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 제어부 및 센서를 통해 유기용매 사용기기 내부의 온도와 압력을 실시간으로 모니터링 하므로 적절한 온도와 압력을 유지할 수 있어 안전하며, 비정상적인 이유에 의해 내부의 온도나 압력이 허용치 이상으로 상승하더라도 제어부를 통해 압력과 온도를 즉각 낮출 수 있고, 경우에 따라 화염이 발생하더라도 소화액을 신속히 분사하여 폭발을 방지할 수 있는 유기용매 사용기기의 폭발방지장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 밀폐된 내부공간을 제공하는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치되며 유기용매를 이용한 소정의 작업을 수행하는 작동부가 포함되는 유기용매 사용기기의 폭발을 방지하기 위한 것으로서, 상기 케이싱의 내부에 설치되며 케이싱 내부의 온도 및 압력을 감지하는 다수의 온도센서 및 압력센서와; 상기 온도센서 및 압력센서와 접속되어 케이싱 내의 온도와 압력을 모니터링하는 제어부와; 상기 케이싱에 장착되며 케이싱 내부의 압력이 허용치 이상으로 상승할 때 제어부의 제어신호를 받아 동작하여 케이싱 내부의 압력을 낮추는 감압부와; 상기 감압부와 더불어 제어부에 의해 제어되며 케이싱 내부의 온도가 허용치 이상으로 상승할 때 동작하여 케이싱의 내부 온도를 낮추는 냉각부를 포함 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폭발방지장치에는; 상기 케이싱의 외부에 설치되며 소화액을 저장하는 소화액탱크와, 파이프를 통해 상기 소화액탱크와 연결되며 케이싱 내부에 배치되는 다수의 분사노즐과, 상기 파이프에 설치되며 제어부에 의해 개폐되는 것으로서 개방시 소화액이 상기 분사노즐을 통해 케이싱 내부로 분사되게 하는 밸브를 구비한 소화부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감압부는; 상기 제어부에 의해 개폐되는 것으로서, 개방시 케이싱 내부와 외부를 연통시켜 케이싱 내부의 압력을 낮추는 감압밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 냉각부는, 과열된 케이싱의 내부 공간에 냉각수를 분사하는 것으로서, 그 단부가 상기 케이싱의 내부에 인입 고정되며 외부의 물을 케이싱 내부로 유도하는 급수파이프와, 상기 급수파이프의 단부에 설치되는 살수노즐과, 상기 급수파이프에 설치되며 제어부의 제어에 의해 개폐되고, 개방된 상태로 외부의 물이 급수파이프와 살수노즐을 통해 케이싱 내부에 분출되게 하는 급수밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유기용매 사용기기의 외부에는, 외부의 전원과 사용기기를 연결하되 상기 제어부에 의해 접속과 차단이 제어되는 전력차단기가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부에는, 상기 감압부와 냉각부의 동작 사실을 외부로 알려주는 경고부가 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유기용매 사용기기는, 드라이크리닝기 또는 건조기인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기용매 사용기기의 폭발방지장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 도면이다.

본 실시예에 있어서 유기용매 사용기기로 도 1에는 드라이크리닝기(10)를, 도 2에는 건조기(40)를 예로 들었다. 상기 건조기(40)는 드라이크리닝기(10)를 이용하여 세탁한 세탁물로부터 유기용매를 제거하는 장치로서, 유기용매가 세탁물로부터 액체상태 또는 기체상태로 배출되므로 드라이크리닝기(10)와 마찬가지로 폭발의 가능성을 가지고 있다.

여하튼, 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 폭발방지장치는, 드라이크리닝기(10)의 케이싱(12) 내부에 배치되는 다수의 온도센서(26)와, 압력센서(28)를 포함한다. 상기 온도센서(26)와 압력센서(28) 자체는 공지의 것이며 신호전달선(미도시)을 통해 케이싱(12) 외부의 제어부(34)에 각각 접속된다. 상기 온도센서(26)와 압력센서(28)의 설치 개수와 설치 위치는 경우에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.

상기 제어부(34)는 온도센서(26) 및 압력센서(28)와 접속된 상태로 온도센서(26) 및 압력센서(28)가 감지한 내용을 실시간으로 전달받아 모니터링하며 필요할 경우 후술할 감압부와 냉각부와 소화부와 전력차단기 등을 제어한다.

도면부호 14는 세탁물과 유기용매와 첨가제 등을 수용한 상태로 회전하여 세 탁을 수행하는 작동부로서 세탁드럼이다.

아울러 상기 드라이크리닝기(10)는 외부의 전원(32)으로부터 공급된 전력에 의해 동작하며 특히 상기 공급전력은 전력차단기(30)를 통과한다. 상기 전력차단기(30)는 제어부(34)의 제어에 의해 접속과 차단이 조절된다. 상기 전력차단기(30)가 차단되면 전력공급이 중단되어 드라이크리닝기(10)의 동작이 멈춘다.

한편, 본 실시예의 폭발방지장치에는, 상기 드라이크리닝기(10)의 폭발을 방지하기 위한 감압부와 냉각부가 구비되고, 또한 발화 후 작동하는 소화부가 포함된다.

상기 감압부는 케이싱(12)의 내부공간을 외부와 연통시키는 감압밸브(16)를 갖는다. 상기 감압밸브(16)는 제어부(34)에 의해 원격 제어되는 솔레노이드밸브로서, 평상시 차단되어 케이싱(12)의 내부공간을 밀폐한다. 상기 제어부(34)는 압력센서(28)를 통해 전달받은 케이싱(12) 내부의 압력이 허용치보다 높을 경우 상기 감압밸브(16)에 전기신호를 보내어 감압밸브(16)를 개방한다. 상기 감압밸브(16)가 개방되면 케이싱(12) 내부의 압력이 급격히 강하하며 안정된 상태가 된다.

본 실시예에서 사용되는 감압밸브(16)의 사이즈나 개수 또는 설치 위치는 드라이크리닝기(10)의 크기나 모델에 따라 달라질 수 있다.

또한 냉각부는 케이싱(12) 내부의 온도가 허용치 보다 높게 올라간 경우, 가열된 공간에 찬물을 분사하여 내부의 온도를 물리적으로 낮추는 역할을 한다. 상기 냉각부는, 외부의 수돗물을 케이싱(12)의 내부로 분사할 수 있도록 그 연장단부가 케이싱(12)의 내부에 삽입 고정된 급수파이프(54)와, 상기 급수파이프(54)에 설치 되는 급수밸브(52)를 포함한다. 아울러 상기 급수파이프(54)의 단부에는 살수노즐(50)이 구비된다.

상기 급수밸브(52)도 제어부(34)에 의해 원격 제어되는 솔레노이드밸브이다. 따라서 상기 제어부(34)가 급수밸브(52)를 개방하면 외부의 수돗물이 급수밸브(52)와 살수노즐(50)을 거쳐 마치 스프링클러가 물을 분사하듯이 케이싱(12) 내부공간에 가해져 내부의 온도를 급속히 강하시킨다. 평상시 상기 급수밸브(52)가 차단되어 있음은 물론이다. 아울러 상기 살수노즐(50)의 설치 위치나 개수도 경우에 따라 얼마든지 변경 가능하다.

한편, 상기 소화부는 이를테면 케이싱(12) 내부에 불이 붙었을 경우 동작하여 화염을 순식간에 제거하는 역할을 한다. 상기 소화부는 소화액을 수용하는 고압의 소화액탱크(20)와, 상기 소화액탱크(20)에 연결되며 케이싱(12)의 내부로 삽입되는 소화액파이프(24)와, 상기 소화액파이프(24)의 단부에 구비되는 노즐(18)을 포함한다.

상기 소화액탱크(20)에는 고압의 소화액이 충진되어 있다. 상기 소화액탱크(20)는 일반적인 소화기와 같은 형태를 취한다. 아울러 상기 소화액파이프(24)는 밸브(22)가 개방되었을 때 소화액탱크(20)에 충진되어 있던 소화액이 케이싱(12)의 내부로 이동하는 경로이다.

상기 밸브(22)는 제어부(34)에 의해 제어되는 솔레노이드밸브로서 평상시 닫힌 상태로 대기하며, 제어부(34)로부터 신호를 받아 개방되어 케이싱(12)내에 소화액이 분출되도록 한다. 즉 상기 케이싱(12) 내에 화염이 발생한 경우 제어부(34)의 제어신호에 따라 개방되어 소화액탱크(20) 내부의 소화액이 케이싱(12) 내부로 분사되어 화염을 급속히 제거하도록 하는 것이다.

도면부호 48은 경고부이다. 상기 경고부(48)는 제어부가 상기 감압부와 냉각부와 소화부를 동작시킬 때 같이 작동하는 것으로서, 드라이크리닝기(10)의 사용자에게 현재 감압부와 냉각부와 (경우에 따라) 소화부가 작동하고 있다는 사실을 알려 적절한 조치를 취하게 한다. 상기 경고부로서 이를테면 경광등이나 비상벨 또는 부저(buzzer)나 스피커 등을 예로 들 수 있다.

도 2는 유기용매 사용기기로서 건조기(40)를 예로 든 도면이다. 상기한 바와같이 건조기(40)는 드라이크리닝을 마친 세탁물로부터 유기용매를 제거하는 기계장치로서, 기체나 액체 상태의 유기용매가 배출되므로 상기한 드라이크리닝기(10)와 마찬가지로 폭발의 위험성을 가지고 있다.

상기 건조기(40)는, 밀폐된 내부공간을 제공하는 케이싱(42)과, 상기 케이싱(42)의 내부에서 건조시킬 세탁물을 수용하며 회전하는 작동부로서 건조드럼(44)을 포함한다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키며 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.

도시한 바와같이, 다수의 온도센서(26)(도 3에는 제 1온도센서와 제 2온도센서로 표시됨)가 신호변환기(46)를 통해 제어부(34)에 접속되어 있다. 상기 신호변 환기(46)는 각 온도센서(26)에서 출력되는 미소 전압의 아날로그 신호를 0.3ms 주기의 신호로 변환하여 제어부(34)에 전달하는 역할을 한다. 상기 제어부(34)는 신호변환기(46)로부터 신호를 받아 현재 케이싱(12,42) 내부의 온도를 파악한다.

도면을 참조하면, 상기한 압력센서(28)가 신호변환기(46)를 거쳐 제어부(34)에 접속되어 있음을 알 수 있다. 상기 신호변환기(46)는 압력센서가 감지한 압력신호(미소전압의 아날로그신호)를 0.3ms 주기의 신호로 변환시켜 제어부(34)에 전달하는 역할을 담당한다. 상기 제어부(34)는 신호변환기(46)를 통해 전달받은 신호를 근거로 케이싱(12,42) 내부의 압력을 구한다.

기본적으로 본 실시예의 폭발방지장치는 제어부(34)에 의해 모든 것이 중앙제어되는 메카니즘을 갖는다.

즉, 도시한 바와같이, 상기한 온도센서(26), 압력센서(28), 전력차단기(30), 감압밸브(16), 경고부(48), 소화기작동 밸브(22)가 모두 제어부(34)에 접속되어 있다. 상기한 구성요소들은 제어부(34)에 의해 통제되어 각각의 기능을 담당한다.

특히 상기 제어부(34)에는 케이싱(12,42) 내부의 허용온도와 허용압력의 범위를 미리 입력해 놓을 수 있다.

따라서 상기 온도센서(26)를 통해 제어부(34)에 전달된 케이싱(12,42) 내부 의 현재 온도가, 제어부(34)에 미리 입력되어 있는 허용온도 범위를 벗어난 경우, 제어부(34)는 급수밸브(52)와 소화기작동 밸브(22)를 개방한다.

마찬가지로, 상기 압력센서(28)에 의해 제어부(34)에 전달된 케이싱(12,42)내부의 현재 압력이, 제어부(34)에 미리 입력되어 있는 허용범위의 최대치보다 높을 경우, 제어부(34)는 상기 감압밸브(16)를 동작시켜 케이싱(12,42) 내부의 압력을 낮춘다.

아울러 상기 제어부(34)는 전력차단기(30)도 제어하는데, 케이싱(12,42) 내부의 온도나 압력이 정상범위를 벗어난 경우 전력차단기(30)를 동작시켜, 드라이크리닝기(10)나 건조기(40)로 공급되는 전력을 차단한다. 상기 전력차단기(30) 자체는 공지의 것이다.

또한 상기한 바와같이, 상기 제어부(34)에는 경고부(48)가 접속되는데, 상기 경고부(48)는 제어부(34)가 급수밸브(52)나 감압밸브(16) 또는 전력차단기(30)나 소화기작동 밸브(22)를 동작시킬 때 동시에 동작되어 사용자에게 비상상황임을 알려 필요한 조치를 취할 수 있게 한다.

본 실시예에 따른 폭발방지장치가 구비되어 있는 유기용매 사용기기를 기동(起動)하면, 상기 제어부(34)가 온도센서(26) 및 압력센서(28)에 전기신호를 보내어 온도센서(26)와 압력센서(28)가 올바로 동작하는지 여부를 파악한다. 센서에 신호를 보내어 해당 센서의 고장 유무를 판별하는 기술은 일반적인 것이다.

상기 과정을 거쳐 센서(26,28)에 이상 없음이 판단되면, 센서(26,28)를 통해 케이싱(12,42) 내부의 온도와 압력을 (유기용매 사용기기가 사용되는 동안) 실시간으로 또한 계속적으로 모니터링한다.

모니터링 과정 중에, 케이싱(12,42) 내부의 현재 온도가 제어부(34)에 기 설정되어 있는 설정온도범위보다 낮을 경우에는 이상이 없는 것이므로, 계속하여 압력센서(28)를 통해 케이싱(12,42) 내부의 압력 이상을 체크한다. 체크한 결과 현재 케이싱(12,42) 내부의 압력이 제어부(34)에 설정되어 있는 압력보다 작다면 정상이므로, 상기한 온도와 압력의 모니터링을 반복 한다.

한편, 케이싱(12,42) 내부의 온도가 설정온도보다 높을 경우, 상기 제어부(34)는 일단 전력차단기(30)에 신호를 보내어 사용기기에 공급되는 전력을 차단한다. 그럼에도 불구하고 온도가 가시적으로 강하하지 않는다면 발화의 위험성이 있으므로 상기한 소화부를 구동하여 케이싱(12,42) 내부에 소화액을 분사한다. 그러나 전력을 차단하여 온도가 강하하여 발화의 가능성이 없다면 소화부를 작동하지는 않고 상기 경고부(48)를 통해 온도가 높았었다는 사실만 알려준다.

또한 상기 케이싱(12,42) 내부의 압력이 제어부(34)에 설정되어 있는 압력보다 높다고 체크되었다면, 제어부(34)는 상기 전력차단기(30) 및 감압밸브(16)를 동작시켜 전력을 차단하고 케이싱(12,42)의 내부 압력을 낮춘다. 이와같은 조치에도 불구하고 압력이 가시적으로 낮아지지 않는다면 발화의 위험성이 있으므로, 상기와 같이 소화부를 구동한다. 발화의 위험성이 그다지 높지 않다면 경고부(48)를 통한 경고만 한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

밀폐된 내부공간을 제공하는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치되며 유기용매를 이용한 소정의 작업을 수행하는 작동부가 포함되는 유기용매 사용기기의 폭발을 방지하기 위한 것으로서,

상기 케이싱의 내부에 설치되며 케이싱 내부의 온도 및 압력을 감지하는 다수의 온도센서 및 압력센서와;

상기 온도센서 및 압력센서와 접속되어 케이싱 내의 온도와 압력을 모니터링하는 제어부와;

상기 케이싱에 장착되며 케이싱 내부의 압력이 허용치 이상으로 상승할 때 제어부의 제어신호를 받아 동작하여 케이싱 내부의 압력을 낮추는 감압부와;

상기 감압부와 더불어 제어부에 의해 제어되며 케이싱 내부의 온도가 허용치 이상으로 상승할 때 동작하여 케이싱의 내부 온도를 낮추는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기용매 사용기기의 폭발방지장치.
제 1항에 있어서,

상기 폭발방지장치에는;

상기 케이싱의 외부에 설치되며 소화액을 저장하는 소화액탱크와, 파이프를 통해 상기 소화액탱크와 연결되며 케이싱 내부에 배치되는 다수의 분사노즐과, 상기 파이프에 설치되며 제어부에 의해 개폐되는 것으로서 개방시 소화액이 상기 분 사노즐을 통해 케이싱 내부로 분사되게 하는 밸브를 구비한 소화부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 유기용매 사용기기의 폭발방지장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 감압부는;

상기 제어부에 의해 개폐되는 것으로서, 개방시 케이싱 내부와 외부를 연통시켜 케이싱 내부의 압력을 낮추는 감압밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기용매 사용기기의 폭발방지장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 냉각부는, 과열된 케이싱의 내부 공간에 냉각수를 분사하는 것으로서,

그 단부가 상기 케이싱의 내부에 인입 고정되며 외부의 물을 케이싱 내부로 유도하는 급수파이프와,

상기 급수파이프의 단부에 설치되는 살수노즐과,

상기 급수파이프에 설치되며 제어부의 제어에 의해 개폐되고, 개방된 상태로 외부의 물이 급수파이프와 살수노즐을 통해 케이싱 내부에 분출되게 하는 급수밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기용매 사용기기의 폭발방지장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 유기용매 사용기기의 외부에는, 외부의 전원과 사용기기를 연결하되 상 기 제어부에 의해 접속과 차단이 제어되는 전력차단기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 유기용매 사용기기의 폭발방지장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제어부에는, 상기 감압부와 냉각부의 동작 사실을 외부로 알려주는 경고부가 연결된 것을 특징으로 하는 유기용매 사용기기의 폭발방지장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서.

상기 유기용매 사용기기는, 드라이크리닝기 또는 건조기인 것을 특징으로 하는 유기용매 사용기기의 폭발방지장치.