KR100986144B1 - 염색기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 염색기에 관한 것으로, 염색조와; 상기 염색조에 투입되는 분말조제를 저장하는 저장 공간과 분말조제를 투입하는 투입구가 마련된 저장조 본체와, 상기 저장조 본체의 하부에 마련된 배출구를 갖는 조제 저장조와; 상기 분말조제를 상기 염색조로 공급하는 조제공급펌프를 포함하며, 상기 배출구는 상기 조제공급펌프의 배출측에 연결된 것을 특징으로 한다.
이에, 저염욕비를 달성할 수 있고, 비용이 저렴하며 사용이 간편한 염색기를 제공할 수 있다.
염색기, 염색조, 분말 조제, 염욕비, 조제 저장조
Description
본 발명은 염색기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 분말조제를 투입하는 방법을 개선한 염색기에 관한 것이다.
일반적으로 염색기는 염색조와, 염색조에 투입되는 원료를 저장하는 저장조, 저장조에서 염색조 사이의 배관 및 펌프 등의 설비를 갖는다.
염색기는 염색조 내부에서 염색을 하고자 하는 직물을 염액에 순환시키면서 소정의 공정 순서에 따라 염액, 정련제, 표백제 및 세척수 등을 직물에 분사하여 원하는 염색을 하게 된다. 여기서, 염색조의 염액은 필요에 따라 순환펌프에 의해 순환된다.
염색과정에서 염색조에 투입되는 원료는 유체 상태의 염료 원액, 분말 상태의 각종 조제인, 예를 들면, 망초(황산나트륨 / Na2So4), 소다회 등이 사용된다. 이러한 분말 상태의 조제는 저장조에서 염액과 혼합된 후 염색조에 공급되는 것이 일반적이다.
이하에서 염색하고자 하는 직물의 중량과 염색조에 투입되는 물과의 비율을 염욕비라고 한다. 즉, 1 톤의 직물을 염색하기 위해 5 톤의 물이 소요된다면 염욕 비가 1:5이다. 여기서, 염색하고자 하는 직물의 종류에 따라 소요되는 물의 양이 상이하다. 염색기에 투입되는 물의 양이 적으면 적을수록, 발생되는 폐수의 양 등도 줄어든다. 즉, 염색과정에서 염욕비가 낮은 저염욕비 상태인 것이 바람직하다.
그런데, 종래 기술에서 분말조제를 물 등과 혼합하여 분말조제를 용해한 후 염색조에 공급하므로 분말조제와 함께 물 등이 염색조로 투입되며, 분말조제를 위한 물 또는 염액을 필요로 한다. 이에 따라 저염욕비를 달성하기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 저염욕비를 달성할 수 있는 염색기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 구조가 간단하고, 사용이 간편한 염색기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 염색기에 있어서, 염색조와; 상기 염색조에 투입되는 분말조제를 저장하는 저장 공간과 분말조제를 투입하는 투입구가 마련된 저장조 본체와, 상기 저장조 본체의 하부에 마련된 배출구를 갖는 조제 저장조와; 상기 분말조제를 상기 염색조로 공급하는 조제공급펌프를 포함하며, 상기 배출구는 상기 조제공급펌프의 배출측에 연결된 것을 특징으로 하는 염색기에 의해 달성된다.
상기 조제 저장조는, 상기 저장조 본체의 하측에 결합되어 상기 저장조 본체로 유체를 공급하는 유체공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조제 저장조는, 상기 유체공급부에서 공급되는 유체의 수위를 감지하도록 상기 저장조 본체에 결합된 수위센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조제 저장조는, 상기 저장조 본체에 결합되어 상기 저장조 본체 내부를 세척할 수 있는 세척수공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유체공급부는, 유체가 유동하며 상기 저장조 본체 내부로 유체를 공급하는 유체공급관과, 상기 유체공급관에 마련되어 상기 유체공급관을 개폐하는 유체밸브를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유체공급부는 상기 유체공급관에 마련되어 상기 저장조 본체 내부에 유체를 분사하는 노즐을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 배출구에서 상기 염색조로 상기 분말조제가 공급되는 과정에서 상기 유체밸브가 개방되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 분말조제를 용해하는 염액이 필요하지 않아 저염욕비를 달성하여 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 분말조제를 투입하는 장치의 구조가 간단하며, 사용이 편리하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 염색기에 대해 상세히 설명한다.
염색기(100)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 염색조(110)와, 조제 저장조(210)와, 조제공급펌프(270)를 구비하며, 조제 저장조(210)의 배출구(223)는 조제 공급펌프(270)의 배출측 배관(271)에 연결되어 있다. 염색기(100)는 분말조제가 공급되는 과정에서 유체밸브(231)가 개방되도록 제어하는 제어부(280)를 더 갖는다.
염색조(110)는, 하나 이상으로 구획되어 염색하고자 하는 직물(111)을 염색하는 내부 챔버(113)를 포함하며, 원통형상을 갖는다. 염색조(110)의 상부에는 염색하고자 하는 직물(111)을 내부 챔버(113)에 순환시키도록 구비된 윈치롤러(115)가 배치된다. 윈치롤러(115)는 도시되지 않은 구동모터에 의해 회전한다. 또한, 염색조(110)의 상부에 분사노즐(119)이 마련되어 직물에 염액, 정련제, 표백제 또는 세척수를 직물에 분사한다. 염색조(110)의 하부에는 염색조(110) 내부의 염액을 순환시키거나 세척수를 배출시키는 배출관(117)이 마련되어 있다.
염액 공급 펌프(121)는, 염색조(110) 하부의 배출관(117)과 연결되어 염색조(110)에 수용된 염액을 염색조(110)로 다시 순환시키거나, 분사노즐(119)로 염액을 공급하여 직물(111)을 염색시킨다. 염액 공급 펌프(121)를 통해 순환하는 과정에서 염액은, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 출원인의 등록 특허인 10-0550925호(2006년 2월 10일 공고)의 희석장치(140)를 통과할 수 있도록 배관을 구성할 수 있다.
열교환기(160)는 필요에 따라 염액 공급 펌프(121)를 통해 공급되는 염액 내지 세척수의 온도를 조절한다.
그리고, 염색기(100)의 일측에는 직물(111)을 세척하는 세척수를 수용하는 세척수수용부(150)가 더 구비되어 있다. 세척수수용부(150)로부터의 세척수는 염액 공급 펌프(121)의 의해 인출되어 염색조(110) 내부로 공급된다.
또한, 세척수수용부(150)의 세척수는 조제 저장조(210)에도 공급되어 분말 조제의 공급을 원활하게 하거나, 조제 저장조(210) 내부를 청소하는 용도로 사용될 수 있다.
염료저장조(130)는 염색조(110)에 투입되는 염료를 수용하여 저장한다. 염료저장조(130)의 하부에는 염료저장조(130)에 수용된 염료를 염색조(110)로 공급하는 염료 공급펌프(131)가 배치되어 있다.
조제 저장조(210)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 저장조 본체(220)와, 배출구(223)를 갖는다. 조제 저장조(210)는 유체공급부(230)를 더 갖는다. 조제 저장조(210)는 수위센서(250)를 더 포함한다. 조제 저장조(210)는 세척수공급부(240)를 더 포함한다.
저장조 본체(220)는, 망초, 소다회 등과 같은 분말 조제를 저장하며, 상측은 원통형이고 하측은 콘(cone) 형상을 가지나 필요에 따라 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 저장조 본체(220)의 상부에는 분말 조제를 투입할 수 있는 투입구(221)가 마련되고, 하부에는 분말조제가 배출되는 배출구(223)가 마련된다. 저장조 본체(220)의 외부는 내부에 저장된 분말 조제가 외기 온도의 영향으로 습기를 함유하지 않도록 보온재로 보온을 할 수 있다.
배출구(223)는, 저장조 본체(220)의 하부에 마련되어 조제 공급펌프(270)의 배출측 배관(271)과 연결되어 있다. 배출구(223)에는 배출구(223)를 개폐하는 배출밸브(227)가 구비되어 있다.
여기서, 배출구(223)의 단부(225)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 배출측 배관(271)에, 예를 들면, 이젝터(Ejector)와 같은 형상으로 매입되어 있다. 다시 말하면, 배출구(223)의 단부(225)는 배출측 배관(271)에 매입되어 목부(273)와 근접하게 배치된다.
즉, 조제 공급펌프(270)를 통과한 염액은 단부(225)와 목부(273) 사이에서 매우 빠른 유속으로 통과한다. 따라서, 배출구(223)의 압력은 단부(225) 및 목부(273)를 제외한 다른 배출측 배관(271)보다 낮아진다. 이러한 압력 차이로 조제 저장조(210)의 분말 조제는 배출구(223)를 통해 배출측 배관(271)으로 배출될 수 있다.
유체공급부(230)는, 저장조 본체(220)에 결합되어 저장조 본체(220) 내부로 물 또는 염액과 같은 유체를 공급한다. 유체공급부(230)는 유체가 유동하며 저장조 본체(220) 내부로 유체를 공급하는 유체공급관(232)과, 유체공급관(232)에 마련되어 유체공급관(232)을 개폐하는 유체밸브(231)를 가진다.
유체공급관(232)은 복수로 분기되며, 각 분기된 유체공급관(232)의 말단부에는 저장조 본체(220)의 내부에 유체를 분사하는 노즐(233a,233b)이 장착되어 있다.
노즐(233a,233b)은 저장조 본체(220)의 내부 중앙에 위치하는 제1노즐(233a)과, 제1노즐(233a)과 간격을 두고 둘러싸는 링형상의 제2노즐(233b)을 가진다.
한편, 일부 유체공급관(232)은 저장조 본체(220)의 측벽에 관통 결합되어 있 다. 저장조 본체(220)의 내측벽에는, 저장조 본체(220)의 측벽에 관통 결합된 유체공급관(232)으로부터 분사되는 유체가 배출구(223)를 향해 저장조 본체(220)의 내측벽을 따라 유동하도록 안내하는 가이드(234)가 장착되어 있다.
이에, 유체공급부(230)에서 공급되는 유체는 분말 조제와 함께 배출구(223)를 통해 배출되어 분말조제를 원활하게 염색조(110)로 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 이 과정에서 제어부(280)는 수위센서(250)의 감지 결과에 기초하여 유체밸브(231)를 개폐하도록 제어할 수 있다.
이에, 분말조제를 염색조(110)로 공급하는 과정에서 분말조제를 용해하기 위한 별도의 염액을 필요로 하지 않아 염색조(110)에서 투입되는 물의 양을 적게 할 수 있어 염욕비를 낮출 수 있다. 또한, 분말조제를 염색조(110)로 공급하는 구조가 간단하고, 사용자의 사용성을 향상시킬 수 있다.
수위센서(250)는, 저장조 본체(220)에 결합되어 유체공급부(230)에서 공급되는 유체의 수위를 감지한다. 이에, 제어부(280)는 수위센서(250)의 감지 결과에 기초하여 저장조 본체(220)의 수위를 제어한다. 즉, 제어부(280)는, 분말 조제가 공급되는 과정에서 수위센서(250)에서 감지한 저장조 본체(220)의 유체 수위가 설정치 이상이면 유체밸브(231)가 닫히도록 제어하고, 수위센서(250)에서 감지한 저장조 본체(220)의 유체 수위가 설정치 이하이면, 유체밸브(231)가 열리도록 제어할 수 있다.
세척수공급부(240)는, 저장조 본체(220)에 결합되어 저장조 본체(220) 내부를 세척수를 공급하여 저장조 본체(220) 내부를 세척할 수 있다. 저장조 본체(220) 내부를 세척한 후 물기를 건조시켜 분말 조제에 물기를 포함한 습기가 흡수되지 않도록 한다. 세척수공급부(240)의 끝 단부는 도 2에 도시된 바와 같이, 저장조 본체(220)의 상측에 링 형상으로 마련되어 있으나, 회전하면서 저장조 본체(220)를 세정할 수 있는 공지의 세정노즐을 선택할 수 있다. 또한, 세척수공급부(240)는 세척수수용부(150)와 저장조 본체(220) 사이에 세척수를 가압하여 고압의 세척수를 제공할 수 있는 가압펌프를 더 구비할 수 있다.
여기서, 설명하지 않은 참조번호 157 및 155는 염액 또는 세척수를 배출하는 드레인밸브를 나타내고, 참조번호 151 및 153은 염액 공급펌프(121) 및 저장조 본체(220)로 세척수를 공급하는 밸브를 나타내며, 참조번호 127은 염료 공급밸브를 각각 나타낸다.
본 발명에 따른 염색기(100)의 작동 과정을 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 윈치롤러(115)가 회전하면서 염색하고자 하는 직물(111)이 염색조(110) 내부의 내부 챔버(113)를 통과하면서 순환한다. 이 과정에서 세척수수용부(150)와 염료저장조(130)로부터 염액 공급펌프(121)를 통하여 세척수와 염료 등이 염색조(110) 내부로 공급되고, 염료는 염료저장조(130)에서 염료 공급펌프(131)를 통하여 염액과 희석장치(140)에서 희석된 후 염색조(110)로 공급된다. 이에 따라, 염색조(110)의 상부에 마련된 분사노즐(119)을 통하여 염액, 정련제, 표백제 또는 세척수 등이 직물(111)로 분사된다.
이러한 구성에 의하여 염색기(100)를 이용하여 소정의 염색공정을 수행할 때 각 배관라인에는 배관을 개방 및 폐쇄하는 공급밸브(123, 125, 127, 151, 153, 161)가 구비되어 있다. 이들 공급밸브(123, 125, 127, 151, 153, 161)를 이용하여 염료저장조(130)나, 세척수수용부(150), 염색조(110)로부터 염료, 세척수, 염액 등의 유출입을 조절하여 염색조(110)로 공급되도록 한다. 그리고, 열교환기(160)에는 열교환기(160)를 통과하는 세척수 또는 염액과 상호 열교환 가능한 유체가 통과하는 배관라인을 개방 및 폐쇄하는 밸브(161)가 설치된다. 전술한 각종 배관 라인을 개폐하는 밸브들은 자동으로 작동되게 할 수 있다.
한편, 분말 조제의 공급과정을 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 조제 공급펌프(270)가 작동되어 염색조(110)의 염액은 공급배관을 따라 흡입되어 배출측 배관(271)을 통과하여 염색조(110)로 배출된다. 이 과정에서 조제 공급펌프(270)를 통과한 염액은 배출측 배관(271)의 목부(273)와 배출구(223)의 단부(225) 사이의 면적이 좁아지는 구간에서 유속이 매우 빨라진다. 한편, 배출구(223) 내부의 압력은 배출측 배관(271)의 압력보다 낮아진다. 이 순간에, 배출구(223)의 배출밸브(227)를 개방함과 동시에 유체밸브(231)를 개방시킨다.
이에, 배출구(223)에 형성된 낮은 압력에 의해 저장조 본체(220)의 분말 조제는 조제 공급펌프(270)의 배출측 배관(271)으로 배출되어 염액과 혼합되어 염색조(110)로 공급된다. 이 때, 유체공급부(230)를 통해 공급되는 유체는 분말조제가 저장조 본체(220)의 배출구(223)로 원활하게 공급되도록 한다. 공급되는 유체공급부(230)의 유체의 양은 수위센서(250)의 감지 결과에 기초하여 제어부(280)에서 유 체밸브(231)를 개폐하여 제어된다.
이 과정에서 조제 공급펌프(270)를 통과한 염액과 혼합된 분말조제는 희석장치(140)를 통과한다. 이에, 염색조(110)로 투입되어 염액과 분말조제의 희석 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
저장조 본체(220)의 분말조제를 전부 염색조(110)로 공급하면, 배출밸브(227)와 유체밸브(231)를 닫는다. 그런 다음, 세척수공급부(240)의 공급밸브(153)가 개방되어 저장조 본체(220) 내부를 청소한다. 세척수는 하측의 드레인밸브(155)를 통해 외부로 배출된다. 저장조 본체(220) 내부의 세척이 완료된 후 세척수공급부(240)의 공급밸브(153)를 잠그고 저장조 본체(220) 내부를 건조시킨 후 드레인밸브(155)를 잠그고 분말조제를 투입구(221)를 통해 투입한다.
이러한 과정을 표로 만들어 나타낸 것이 도 5이다. 즉, 분말 조제를 공급하는 과정에서는 참조번호 153, 155가 닫히고, 참조번호 227, 270은 열리며, 참조번호 231은 참조번호 250의 신호에 따라 열림과 닫힘을 반복한다. 또한, 세척 및 건조 과정에서는 참조번호 153 및 155가 열리고, 참조번호 125, 227, 231, 270 은 닫히며, 참조번호 250은 작동하지 않는다.
따라서, 본 발명에 따르면, 조제 저장조에 분말조제를 용해시킬 염액을 별도로 필요로 하지 않아 염색조에서 사용되는 물의 양을 줄일 수 있어 염색과정에서 저염욕비를 달성할 수 있다. 또한, 분말조제를 투입하는 장치의 구조가 간단하여 비용이 줄어들고, 사용이 간편하다.
여기서, 본 발명의 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 염색기의 개략적인 구성도,
도 2는 도 1의 조제 저장조의 개략적인 구조,
도 3은 도 2의 Ⅲ 부분을 확대한 부분단면도,
도 4는 도 1의 작동과정을 설명하기 위한 제어블록도,
도 5는 도 2의 조제 저장조의 작동과정을 설명하기 위한 표이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 염색기 110 : 염색조
111 : 직물 113 : 내부챔버
115 : 윈치롤러 117 : 배출관
119 : 분사노즐 121 : 염액 공급펌프
130 : 염료 저장조 131 : 염료 공급펌프
140 : 희석장치 150 : 세척수수용부
160 : 열교환기 210 : 조제 저장조
220 : 저장조 본체 221 : 투입구
223 : 배출구 225 : 단부
227 : 배출밸브 230 : 유체공급부
231 : 유체밸브 233a,233b : 노즐
240 : 세척수 공급부 250 : 수위센서
270 : 조제 공급펌프 271 : 배출수 배관
273 : 목부 280 : 제어부
Claims (7)
- 염색기에 있어서,염색조와;상기 염색조에 투입되는 분말조제를 저장하는 저장 공간과 분말조제를 투입하는 투입구가 마련된 저장조 본체와, 상기 저장조 본체의 하부에 마련된 배출구를 갖고, 상기 저장조 본체의 하측에 결합되어 상기 저장조 본체로 유체를 공급하는 유체공급부를 포함하는 조제 저장조와;상기 분말조제를 상기 염색조로 공급하는 조제공급펌프를 포함하며,상기 배출구는 상기 조제공급펌프의 배출측에 연결된 것을 특징으로 하는 염색기.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 조제 저장조는,상기 유체공급부에서 공급되는 유체의 수위를 감지하도록 상기 저장조 본체에 결합된 수위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염색기.
- 제1항에 있어서,상기 조제 저장조는,상기 저장조 본체에 결합되어 상기 저장조 본체 내부를 세척할 수 있는 세척수공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염색기.
- 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 유체공급부는,유체가 유동하며 상기 저장조 본체 내부로 유체를 공급하는 유체공급관과,상기 유체공급관에 마련되어 상기 유체공급관을 개폐하는 유체밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 염색기.
- 제5항에 있어서,상기 유체공급부는 상기 유체공급관에 마련되어 상기 저장조 본체 내부에 유체를 분사하는 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염색기.
- 제5항에 있어서,상기 배출구에서 상기 염색조로 상기 분말조제가 공급되는 과정에서 상기 유체밸브가 개방되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 염색기.
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