KR101369978B1

KR101369978B1 - 고압 세척시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101369978B1
Application number: KR1020130127079A
Authority: KR
Inventors: 강정일
Original assignee: 삼건세기(주)
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2014-03-04

Abstract

본 발명은 세척수가 저장되며, 배출관이 연결된 세척수 저장탱크; 상기 배출관에 구비되면서 상기 세척수를 복수의 유로로 분기하여 안내하는 복수의 제1분기관; 상기 각 제1분기관에 각각 구비되면서 세척수의 수압에 따라 일부만 구동되거나 혹은, 전부가 동시에 구동되는 복수의 펌프; 상기 각 펌프를 통과한 세척수를 단일 관로로 통합하여 안내하는 안내관; 상기 안내관에 구비되면서 안내관 내의 세척수의 수압을 센싱하는 수압센서; 상기 안내관에 구비되면서 상기 안내관을 따라 유동되는 세척수를 복수의 장소로 분기하여 공급하는 복수의 제2분기관; 상기 각 제2분기관에 선택적으로 연결되어 세척 장소로 세척수를 분사하는 연결식 분사노즐; 그리고, 상기 연결식 분사노즐의 동작시 수압센서에서 센싱된 수압이 설정 수압보다 낮을 경우 설정 수압에 이르기까지 상기 각 펌프의 일부 혹은, 전부가 동시에 구동되도록 제어하는 제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고압 세척시스템을 제공함으로써, 항상 규정치 이상의 수압으로 세척수가 분사될 수 있도록 하면서도 수압에 따라 세척수를 펌핑하는 펌프의 동작 수량이 조절될 수 있도록 하여 전력 소모량을 최소화하며, 세척수를 가열시키는 히터 어셈블리의 경우 각 히터를 개별 교체 가능한 복수로 제공하여 유지보수 비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

고압 세척시스템 및 그 제어방법{high pressure washing system and operating method thereof}

본 발명은 선박 내부와 같이 밀폐된 공간 내에서의 오염물 세척을 위한 고압 세척시스템에 관한 것으로서, 항상 규정치 이상의 수압으로 세척수가 분사될 수 있도록 하면서도 수압에 따라 세척수를 펌핑하는 펌프의 동작 수량이 조절될 수 있도록 하여 전력 소모량을 최소화하며, 세척수를 가열시키는 히터 어셈블리의 경우 각 히터를 개별 교체 가능한 복수로 제공하여 유지보수 비용을 절감할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 고압 세척시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 선박 내부의 경우 다양한 종류의 유류가 사용되기 때문에 상기 유류에 의한 오염이 많이 발생되며, 이의 세척을 위해 해당 선박에서는 고압의 세척수를 분사하여 오염물을 세척하는 고압 세척시스템이 제공되고 있다. 이에 관련하여는 공개특허공보 제10-2012-0034468호, 등록특허공보 제10-0386898호 등에 기재된 바와 같다.

그러나, 상기한 선박의 경우 많은 공간이 서로 구획되어 제공됨을 고려할 때 상기 고압 세척시스템을 고정식으로 설치할 경우 해당 고압 세척시스템에 연결되는 세척호스의 길이 역시 과도하게 길어야 할 수밖에 없었다.

특히, 고정식의 고압 세척시스템은 단일의 대용량 펌프를 이용하여 세척수 저장탱크로부터 세척수를 펌핑하여 공급하도록 구성됨에 따라 세척수의 사용량이 적더라도 상기 대용량 펌프에 의한 세척수의 펌핑이 이루어짐에 따라 잉여 수압이 발생될 수밖에 없었고, 이러한 잉여 수압은 바이패스 관로를 통해 바이패스됨에 따른 불필요한 전기 소모가 발생될 수밖에 없었던 문제점이 있었다.

물론, 종래에는 공개특허공보 제10-2001-008992호에 개시된 바와 같이 고압 세척시스템을 이동식으로 구축하여 각 실내의 세척시에 상기 고압 세척시스템을 해당 실내로 옮기면서 사용하였으나, 이의 경우도 상기 고압 세척시스템을 선박 내의 각 실내로 옮기는데 있어서의 불편함이 야기될 수밖에 없다는 문제점이 있다.

또한, 종래 선박용으로 사용되는 고압 세척시스템의 세척수는 유류에 의한 오염을 세척하는데 사용되기 때문에 고온으로 제공되어야 하며, 이에 종래에는 전술된 공개특허 제10-2012-0034468호에 기재된 바와 같이 열교환기를 이용하여 세척수가 순환되는 관로를 가열하여 온수가 생성될 수 있도록 하거나, 또는 히터 어셈블리로써 세척수 저장탱크 내에 저장된 세척수를 가열할 수 있도록 하고 있다.

하지만, 상기 히터 어셈블리를 이용하는 구조의 경우는 단일의 결합플랜지에 복수의 히터를 관통시켜 용접한 후 상기 각 히터는 세척수 저장탱크 내에 삽입되도록 위치시키면서 상기 결합플랜지를 상기 세척수 저장탱크의 외벽면 중 히터 결합구를 가로막도록 결합 고정함에 따라 어느 한 히터의 고장 발생시 해당 히터 어셈블리 전체를 교체할 수밖에 없어서 히터 어셈블리에 대한 유지 보수비용이 크게 증가될 수밖에 없다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 항상 규정치 이상의 수압으로 세척수가 분사될 수 있도록 하면서도 수압에 따라 세척수를 펌핑하는 펌프의 동작 수량이 조절될 수 있도록 하여 전력 소모량을 최소화하며, 세척수를 가열시키는 히터 어셈블리의 경우 각 히터를 개별 교체 가능한 복수로 제공하여 유지보수 비용을 절감할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 고압 세척시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압 세척시스템은 세척수가 저장되며, 배출관이 연결된 세척수 저장탱크; 상기 배출관에 구비되면서 상기 세척수를 복수의 유로로 분기하여 안내하는 복수의 제1분기관; 상기 각 제1분기관에 각각 구비되면서 세척수의 수압에 따라 일부만 구동되거나 혹은, 전부가 동시에 구동되는 복수의 펌프; 상기 각 펌프를 통과한 세척수를 단일 관로로 통합하여 안내하는 안내관; 상기 안내관에 구비되면서 안내관 내의 세척수의 수압을 센싱하는 수압센서; 상기 안내관에 구비되면서 상기 안내관을 따라 유동되는 세척수를 복수의 장소로 분기하여 공급하는 복수의 제2분기관; 상기 각 제2분기관에 선택적으로 연결되어 세척 장소로 세척수를 분사하는 연결식 분사노즐; 그리고, 상기 연결식 분사노즐의 동작시 수압센서에서 센싱된 수압이 설정 수압보다 낮을 경우 설정 수압에 이르기까지 상기 각 펌프의 일부 혹은, 전부가 동시에 구동되도록 제어하는 제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 각 펌프 중 적어도 일부의 펌프는 여타의 펌프와 펌핑용량이 다른 종류의 펌프로 제공됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척수 저장탱크의 둘레면 중 어느 한 부위에는 히터 결합구가 형성되고, 상기 히터 결합구에는 상기 세척수 저장탱크 내에 저장된 세척수를 가열하는 히터 어셈블리가 결합됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 히터 어셈블리는 상기 히터 결합구를 가로막도록 상기 세척수 저장탱크에 결합 고정됨과 더불어 복수의 관통공이 관통 형성되어 이루어진 결합플랜지와, 상기 결합플랜지의 각 관통공을 관통하도록 설치되면서 상기 히터 결합구를 통과하여 세척수 저장탱크 내에 위치되어 세척수를 가열하는 복수의 히터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 결합플랜지의 각 관통공 둘레로는 수용홈을 각각 요입 형성하고, 상기 각 수용홈에는 상기 히터가 관통 설치되면서 상기 수용홈에 나사식으로 착탈 가능한 압축볼트를 결합하며, 상기 압축볼트의 끝단면과 수용홈의 내벽면 사이에는 중앙으로 갈수록 볼록한 구조로 형성됨과 더불어 상기 압축볼트의 결합 조작에 의해 압축되면서 상기 히터의 외주면에 밀착되어 기밀을 유지하도록 탄력 변형이 가능한 금속재 압축링을 개재하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내관에는 세척수를 순간적으로 가열하여 고온화시키는 가열히터가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 안내관에는 각 펌프를 통과하여 배출된 세척수의 맥동을 저감하기 위한 압력탱크가 더 구비되고, 상기 압력탱크는 압력에 따라 압축 및 팽창되면서 세척수의 압력을 일정하게 유지하는 블래더가 내장된 탱크본체와, 상기 안내관으로부터 분기되면서 상기 탱크본체 내에 위치되며, 둘레면에는 상기 탱크본체 내부와 연통되는 복수의 연통공이 관통 형성됨과 더불어 상기 각 연통공이 형성된 부위는 세척수가 상기 블래더로 직접 분사됨을 차단하는 커버체가 구비되어 이루어진 연결관을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압 세척시스템의 제어방법은 배출관으로부터 분기된 각 제2분기관을 통한 세척수의 배출이 이루어질 경우 세척수 저장탱크로부터 세척수가 배수되는 상기 배출관 내의 수압을 센싱하는 제1단계; 상기 센싱된 수압과 미리 설정된 설정수압을 비교하여 이 수압 차이에 따라 동작이 필요한 펌프를 결정하는 제2단계; 그리고, 상기 센싱된 수압이 상기 설정수압에 이르기까지 상기 결정된 펌프를 동시에 혹은, 순차적으로 구동시키거나 구동 중지시키는 과정을 수행하는 제3단계;가 연속 반복적으로 진행됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2단계의 설정수압은 세척수의 최종 분사시 요구되는 최소 수압을 고려하여 설정된 수압임을 특징으로 한다.

또한, 상기 펌프의 동작 수량이 설정된 수량 이하일 경우 세척수가 유동되는 관로상의 가열히터를 발열시키도록 제어하는 단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명의 고압 세척시스템 및 그 제어방법은 필요시되는 수압을 생성할 수 있을 정도의 펌프만이 동작될 수 있도록 함에 따라 과도한 세척수의 펌핑이 방지되어 전력소모를 최소화할 수 있게 되고, 연결식 분사노즐을 통해 분사되는 세척수의 분사 압력은 세척에 필요한 정도의 압력을 유지할 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 고압 세척시스템은 히터 어셈블리를 이루는 각 히터를 개별 교체 가능한 구조로 구성함에 따라 유지 비용의 절감을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 고압 세척시스템은 가열히터의 추가적 제공을 통해 전력 소비를 최소화할 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템을 설명하기 위해 회로화하여 나타낸 상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 히터 어셈블리에 대한 구조를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 히터 어셈블리에 대한 설치 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 압력탱크 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 연결식 분사노즐 및 그 결합 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 히터 어셈블리에 대한 착탈식 결합 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 다른 실시 형태를 설명하기 위해 회로화하여 나타낸 상태도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 또 다른 실시 형태를 설명하기 위해 회로화하여 나타낸 상태도

이하, 본 발명의 고압 세척시스템 및 그 제어방법에 관한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템을 설명하기 위해 나타낸 회로도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템은 크게 세척수 저장탱크(100)와, 복수의 제1분기관(300)과, 복수의 펌프(410,420,430,440)와, 연결관(800)과, 수압센서(200)와, 복수의 제2분기관(500)과, 연결식 분사노즐(600) 그리고, 제어부(700)를 포함하여 구성되어, 수압센서(200)에 의해 센싱된 수압에 따라 각 펌프(410,420,430,440)가 일부만 혹은, 전부가 동시에 동작되도록 함을 특징으로 제시한다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 세척수 저장탱크(100)는 세척수가 저장되는 탱크이다.

상기 세척수 저장탱크(100)에는 외부로부터 세척수가 유입되는 급수관(110)과, 상기 세척수 저장탱크(100) 내의 세척수를 배출하는 배출관(120)이 각각 연결된다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 세척수 저장탱크(100)의 둘레면 중 어느 한 부위에는 히터 결합구(130)가 형성되고, 상기 히터 결합구(130)에는 히터 어셈블리(140)가 결합됨을 추가로 제시한다.

상기한 히터 어셈블리(140)는 상기 세척수 저장탱크(100) 내에 저장된 세척수를 가열하기 위한 구성이며, 이를 통해 상기 세척수가 고온의 온수를 이룰 수 있도록 함으로써 선박의 내부와 같이 유류찌꺼기 등의 세척에 용이하도록 한 것이다.

첨부된 도 5 및 도 6은 상기한 히터 어셈블리(140)의 구조에 대하여 더욱 상세하게 나타내고 있으며, 이에 따르면 상기 히터 어셈블리(140)는 결합플랜지(141) 및 히터(142)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 결합플랜지(141)는 상기 세척수 저장탱크(100)의 히터 결합구(130)에 결합 고정되면서 상기 히터 결합구(130)를 가로막는 부위이며, 복수의 관통공(141a)이 관통 형성되어 이루어진다.

이와 함께, 상기 히터(142)는 전원 공급에 의해 발열되는 부위로써 파이프히터로 구성된다. 이러한 히터(142)는 복수로 제공되면서 상기 결합플랜지(141)에 형성된 각 관통공(141a)을 관통하여 상기 세척수 저장탱크(100)의 내부에 위치되도록 설치되며, 이때 상기 각 히터(142)의 터미널(142a)이 노출되는 일측 끝단 부위는 상기 결합플랜지(141)의 외부로 노출되도록 설치되면서 외부 전원과 연결될 수 있도록 구성된다.

다음으로, 상기 제1분기관(300)은 상기 배출관(120)을 따라 유동되는 세척수를 복수로 분기시키기 위한 관로이다.

상기한 제1분기관(300)은 상기 배출관(120)으로부터 복수로 분기되도록 형성되며, 상기 제1분기관(300)의 각 관로에는 해당 관로의 선택적인 개폐를 위한 개폐밸브(310)가 각각 구비된다.

다음으로, 상기 펌프(410,420,430,440)는 상기 각 제1분기관(300)을 통해 유동되는 세척수를 강제 펌핑하기 위한 구성이다.

상기한 펌프(410,420,430,440)는 복수로 제공되면서 상기 제1분기관(300)의 각 관로상에 각각 설치되며, 후술될 제어부(700)의 동작 제어에 의해 선택적으로 구동되도록 구성된다.

이렇게 펌프(410,420,430,440)를 복수로 제공하는 이유는 하나의 펌프로만 복수의 장소에 대한 세척 작업을 수행하도록 구성할 경우 상기 펌프는 모든 연결식 분사노즐(600)의 동시 사용을 고려하여 대용량의 펌프로 구성되어야만 하며, 이로 인해 1개소에 대한 세척 작업시에도 상기 대용량의 펌프가 구동됨으로써 필요한 펌핑량에 비해 과도한 세척수의 펌핑이 이루어질 뿐 아니라 필요에 비해 과도한 전력 소모가 이루어진다는 단점이 있기 때문이다.

즉, 본 발명에서와 같이 펌프(410,420,430,440)를 다수로 구비함과 더불어 이 각각의 펌프(410,420,430,440)는 선택적으로 일부만 혹은, 전부가 동시에 구동될 수 있도록 함으로써 전력 소모의 최소화를 이룰 수 있도록 함과 더불어 항상 적정한 수압이 유지될 수 있도록 한 것이다.

상기 각 펌프(410,420,430,440)는 모두 동일한 펌핑용량을 갖는 제품으로 구성할 수도 있지만, 필요에 따라 상기 각 펌프(410,420,430,440) 중 적어도 일부의 펌프는 여타의 펌프와는 펌핑용량이 다른 종류의 펌프로 제공될 수도 있다.

즉, 세척이 필요로 하는 모든 장소에 대응하여 펌프(410,420,430,440)를 구비할 경우에는 그 수량도 급격히 많아질 뿐 아니라 각각의 제어도 어려움과 유지 관리의 어려움이 있기 때문에 전술된 본 발명의 실시예에서와 같이 적어도 일부의 펌프는 여타의 펌프와는 펌핑용량이 다른 종류의 펌프로 구성하여 높은 수압이 요구될 경우에는 상대적으로 대용량의 하나 혹은, 복수의 펌프가 사용될 수 있도록 하고, 낮은 수압이 요구될 경우에는 상대적으로 소용량의 하나 혹은, 복수의 펌프가 사용될 수 있도록 함으로써 펌프의 수량을 적절한 관리 수량에 맞출 수 있도록 함이 바람직한 것이다.

다음으로, 상기 안내관(800)은 상기 각 펌프(410,420,430,440)를 통과한 세척수를 단일 관로로 통합하여 안내하는 관로이다.

즉, 상기 각 펌프(410,420,430,440)의 세척수가 배출되는 관로를 단일의 안내관(800)에 통합하여 제공받도록 함과 더불어 이 안내관(800)을 통해 후술될 제2분기관(500)으로 상기 펌핑된 세척수의 유동이 안내될 수 있도록 한 것이다.

상기 안내관(800)의 관로상에는 압력탱크(810)가 더 구비된다.

상기 압력탱크(810)는 상기 각 펌프(410,420,430,440)를 통과하여 배출된 세척수의 맥동을 줄여 상기 세척수의 압력 변화를 최소화하기 위한 구성으로써, 첨부된 도 7에 도시된 바와 같이 탱크본체(811)와, 연결관(812) 및 블래더(813)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 연결관(812)은 상기 안내관(800)으로부터 분기되면서 상기 탱크본체(811) 내에 위치되도록 구성됨과 더불어 상기 연결관(812)의 각 부위 중 상기 탱크본체(811) 내에 위치되는 부위에는 연통공(812a)이 형성된다. 이때 상기 연통공(812a)은 상기 연결관(812)의 둘레 방향으로 관통되도록 형성함과 더불어 상기 연결관(812)에는 세척수가 상기 블래더(813)로 직접 분사됨을 차단하는 커버체(812b)를 더 구비하여 상기 탱크본체(811) 내의 블래더(813)로 고압의 세척수가 직접 분사됨에 따른 블래더(813)의 손상이 방지될 수 있도록 한다.

또한, 상기 블래더(813)는 탱크본체(811) 내의 압력에 따라 압축 및 팽창되면서 상기 탱크본체(811) 내로 유입된 세척수의 압력을 일정하게 유지하는 역할을 하는 구성이다. 즉, 상기 블래더(813)는 탱크본체(811) 내의 압력이 상승될 때 압축되면서 상기 탱크본체(811) 내로 세척수가 유입되어 저장될 수 있도록 하고, 상기 탱크본체(811) 내의 압력이 하강될 때에는 팽창되면서 상기 탱크본체(811) 내에 저장된 세척수가 상기 연결관(812)을 통해 배출될 수 있도록 하여 세척수의 압력 변동이 최소화될 수 있도록 하는 것이다.

다음으로, 상기 수압센서(200)는 세척수의 수압을 센싱하는 구성이다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 수압센서(200)가 상기 안내관(800) 중 상기 압력탱크(810)의 유체 유출측에 구비되면서 상기 안내관(800)을 따라 유동되는 세척수의 수압을 센싱하도록 구성됨을 특징으로 제시한다.

이러한 수압센서(200)의 설치 위치에 대한 특징은 압력탱크(810)에 의해 맥동이 해소된 세척수에 대한 수압을 측정하도록 함으로써 상기 세척수의 수압 측정값이 정확히 이루어질 수 있도록 한 것이다.

다음으로, 상기 복수의 제2분기관(500)은 상기 각 펌프(410,420,430,440)를 통과하여 공급되는 세척수를 복수의 장소로 분기시키기 위한 관로이다.

상기한 각 제2분기관(500)은 상기 안내관(800)으로부터 분기되면서 각각의 장소(예컨대, 선박 내의 각 구획된 공간)를 이루는 벽면에 각각 연결된다.

이때, 상기 각 제2분기관(500)의 끝단인 상기 각 장소의 벽면에는 후술될 연결식 분사노즐(600)의 선택적 연결을 위한 고정커플링(510)이 구비된다.

다음으로, 상기 연결식 분사노즐(600)은 상기 각 제2분기관(500)에 선택적으로 연결되어 세척 장소로 세척수를 분사하는 부위이다.

첨부된 도 8에 도시된 바와 같이 상기한 연결식 분사노즐(600)은 연결호스(610)에 연결되고, 상기 연결호스(610)의 끝단에는 상기 제2분기관(500)의 끝단에 구비된 고정커플링(510)과의 결합을 위한 연결커플링(620)이 구비된다.

물론, 도시된 바와 같이 상기 연결호스(620)에는 세제공급부(630)를 추가로 제공함으로써 상기 연결호스(620)를 따라 유동되는 세척수에 세제가 제공되도록 할 수도 있다.

다음으로, 상기 제어부(700)는 히터 어셈블리(140)와 각 펌프(410,420,430,440)의 동작 제어를 수행하는 부위이다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 제어부(700)가 수압센서(200)로부터 센싱된 수압을 토대로 상기 각 펌프(410,420,430,440)의 일부만 구동되도록 제어하거나 혹은, 각 펌프(410,420,430,440) 전부가 동시에 구동되도록 제어함을 특징으로 제시한다.

이때, 상기 구동 제어를 위한 펌프(410,420,430,440)의 수량은 상기 센싱된 수압과 미리 설정된 설정수압을 비교하여 이 수압 차이에 따라 결정되며, 상기 설정수압은 세척수의 최종 분사시 요구되는 최소 수압을 고려하여 설정된 수압이다.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템의 제어방법을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

최초, 세척수 저장탱크(100) 내에는 급수관(110)을 통해 급수된 세척수가 항상 적정 수위를 유지하면서 저장되며, 이렇게 저장된 세척수는 히터 어셈블리(140)의 동작에 의해 적정 온도를 유지하면서 저장된다.

이러한 최초의 상태에서 사용자가 하나 혹은, 복수의 연결식 분사노즐(600)을 세척하고자 하는 장소의 벽면에 위치된 각 제2분기관(500)에 연결한다. 이때, 상기 연결식 분사노즐(600)과 제2분기관(500)과의 연결은 상기 제2분기관(500)에 구비된 고정커플링(510)에 상기 연결식 분사노즐(600)의 연결커플링(620)을 연결함으로써 이루어진다.

그리고, 상기한 연결식 분사노즐(600)의 연결이 완료된 후 사용자에 의한 상기 연결식 분사노즐(600)의 조작이 이루어지게 되면 상기 제2분기관(500)을 통한 세척수가 배출되며, 이와 동시에 제2분기관(500)과 안내관(800) 및 배출관(120)에 대한 수압은 점차 낮아지게 된다. 만일 복수의 연결식 분사노즐(600)이 동시에 사용될 경우 상기 수압은 급격히 낮아지게 된다.

이와 같이 세척수의 배출이 이루어질 경우 제어부(700)는 수압센서(200)로부터 센싱된 안내관(800) 내의 수압과 상기 제어부(700)에 미리 설정된 설정수압을 서로 비교하게 되며, 이러한 비교를 통해 확인된 수압의 차이에 따라 동작이 필요한 펌프(410,420,430,440)를 결정하게 된다.

이때, 상기 제어부(700)에 의해 결정되는 펌프(410,420,430,440)는 동작 제어를 수행하고자 하는 특정된 펌프로써, 수압의 차이가 클수록 상대적으로 많은 펌프가 선택된다.

그리고, 상기한 펌프(410,420,430,440)의 결정이 완료되면 상기 수압센서(200)로부터 센싱되는 수압이 상기 설정수압에 이르기까지 상기 결정된 펌프(410,420,430,440)를 동시에 혹은, 순차적으로 구동시키거나 구동 중지시키는 과정을 수행한다.

즉, 상기 센싱되는 수압이 상기 설정수압에 비해 낮을 경우에는 상기 결정된 펌프(410,420,430,440)를 하나씩 순차적으로 추가 구동시키면서 수압을 높이고, 상기 센싱되는 수압이 상기 설정수압에 비해 낮을 경우에는 상기 결정된 펌프(410,420,430,440)를 하나씩 순차적으로 동작 중지시키면서 수압을 낮추게 되는 것이다.

일 예로써, 수압센서(200)에 의한 안내관(800) 내의 수압 센싱을 통해 어느 하나의 연결식 분사노즐(600)만이 사용됨으로 확인될 경우에는 복수의 펌프(410,420,430,440) 중 어느 하나의 펌프만 구동되도록 하고, 상기 수압 센싱을 통해 두 연결식 분사노즐(600)이 동시에 사용됨으로 확인될 경우에는 복수의 펌프(410,420,430,440) 중 두 펌프가 동시에 구동될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 전술된 바와 같이 배출관(120)과 제1분기관(300)과 안내관(800) 및 제2분기관(500)을 따라 세척수가 순차적으로 유동되는 도중 상기 제1분기관(300)의 각 펌프(410,420,430,440)를 통과하여 안내관(800) 내로 펌핑되는 세척수는 상기 안내관(800)을 통과하는 도중 압력탱크(810)를 거치게 되며, 이의 과정에서 상기 세척수의 펌핑에 따라 발생된 맥동이 제거되어 압력의 변화가 최소화된 상태로 제2분기관(500)에 제공된 후 연결식 분사노즐(600)을 통해 분사된다.

결국, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 고압 세척시스템은 필요시되는 수압을 생성할 수 있을 정도의 펌프(410,420,430,440)만이 동작됨에 따라 과도한 세척수의 펌핑이 방지되어 전력소모를 최소화할 수 있게 되고, 연결식 분사노즐(600)을 통해 분사되는 세척수의 분사 압력은 세척에 필요한 정도의 압력을 유지할 수 있게 된다.

한편, 전술된 본 발명에 따른 고압 세척시스템은 전술된 형태로만 실시되는 것으로 한정되지 않는다.

예컨대, 본 발명에 따른 고압 세척시스템 중 히터 어셈블리(140)의 경우는 각 히터(142)가 결합플랜지(141)에 착탈식으로 결합될 수 있도록 구성됨이 가장 바람직하다.

즉, 각 히터(142)의 착탈식 결합 구조를 통해 각 히터(142) 중 어느 한 히터의 고장 발생시 히터 어셈블리(140) 전체를 교환하는 것이 아닌 상기 고장난 히터만을 교체함으로써 교체비용이 최소화될 수 있도록 한 것이다.

이는, 종래 통상적인 온수 생성을 위해 사용되는 히터 어셈블리(140)의 경우 누수의 문제로 인해 각 히터(142)를 상기 결합플랜지(141)에 용접하여 고정하는 것이 일반적이었기 때문에 어느 한 히터만 고장이 발생되더라도 전체 히터 어셈블리(140)를 교체할 수밖에 없었기 때문이다.

물론, 오링이나 씨일을 이용하여 상기 각 히터(142)가 상기 결합플랜지(141)에 착탈식으로 결합되도록 구성함으로써 고장난 히터(142)만을 선택하여 교체할 수 있게 구성될 수도 있다. 하지만 상기 히터(142)가 장착되는 세척수 저장탱크(100)와 같은 온수가 저장되는 부위는 높은 수압에 의해 상기 오링이나 씨일이 변형되거나 손상되는 등의 우려가 크며, 이로 인해 상기 히터(142)의 터미널(142a)로 세척수가 누수될 경우 누전에 의한 안전사고의 위험 및 합선에 의한 화재의 위험이 있기 때문에 그 적용이 이루어지지 않았던 것이다.

이를 고려하여, 본 발명의 실시예에서는 첨부된 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 결합플랜지(141)의 각 관통공(141a) 둘레로 수용홈(141b)을 각각 요입 형성하고, 상기 각 수용홈(141b)에는 나사식으로 착탈 가능한 압축볼트(143)를 결합하며, 상기 히터(142)는 상기 압축볼트(143)를 각각 관통하여 설치되도록 함과 더불어 상기 압축볼트(143)의 끝단면과 상기 수용홈(141b)의 내벽면 사이에는 금속재 압축링(144)을 개재하여 이루어짐 특징으로 제시하며, 이때 상기 금속재 압축링(144)은 중앙으로 갈수록 볼록한 구조로 형성됨과 더불어 탄력 변형이 가능하게 형성됨을 제시한다.

즉, 상기한 금속재 압축링(144)의 추가적 제공 및 이를 위한 히터 어셈블리(140)의 구조적 변경을 통해 단순히 압축볼트(143)를 결합 조작하는 것에 의해 상기 금속재 압축링(144)이 압축되면서 상기 히터(142)의 외주면에 밀착되어 기밀을 유지할 수 있도록 한 것이다. 특히 상기 금속재 압축링(144)은 금속재질로 형성되며, 그 복원력에 의해 상기 압축볼트(143)를 외측방향(도면상 좌측 방향)으로 가압하는 구조이기 때문에 외부 진동에 의해 상기 압축볼트(143)의 원치않는 풀림이 방지될 수 있음과 더불어 세척수 저장탱크(100) 내의 수압에 의해 파열되거나 변형되는 등의 문제점은 방지되어 안정적인 기밀을 유지할 수 있게 된다.

이때, 상기한 압축볼트(143)의 외벽면에는 복수의 조작홀(143a)이 형성되어, 상기 각 조작홀(143a)에 맞물리는 구조로 형성된 전용 조립공구(145)를 이용하여 상기 압축볼트(143)의 조립 및 조립해제가 가능하도록 한다.

또한, 첨부된 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 고압 세척시스템은 안내관(800)의 관로 상에 해당 관로를 통과하는 세척수를 순간적으로 가열하여 고온화시키는 가열히터(900)가 더 포함되어 구성될 수도 있다.

즉, 상기한 가열히터(900)의 추가적 제공을 통해 예정되지 않은 특정 장소의 세척 작업시 상기 안내관(800)을 통과하는 세척수를 순간적으로 가열하여 고온화시킬 수 있도록 한 것이다.

이는, 세척 작업이 예정되지 않은 일상의 상황에서는 전력 소모의 최소화를 위해 세척수 저장탱크(100)에 구비된 히터 어셈블리(140)를 동작시키지 않음이 일반적임을 고려할 때 갑작스러운 온수를 이용하는 세척이 필요하여 상기 히터 어셈블리(140)를 동작시키게 되면 세척수 저장탱크(100) 내에 저장된 세척수를 모두 일정 온도까지 가열하는데에는 많은 시간과 전력이 소모될 수밖에 없고, 이렇게 시간과 전력을 소모하여 온수를 생성한다 하더라도 모든 온수를 사용하는 것이 아니라 일부의 온수만 사용한다면 결국 시간 및 전력의 낭비로 이루어질 수밖에 없다.

이에 따라, 갑작스러운 혹은, 소량의 온수 세척을 수행하고자 할 경우에는 상기 가열히터(900)의 발열을 통해서만 온수를 만들 수 있도록 함으로써 세척수 저장탱크(100) 내의 모든 세척수를 가열하는데 소요되는 시간 및 전력 낭비를 방지할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 가열히터(900)의 발열은 펌프(410,420,430,440)의 동작 수량을 기준으로 제어됨이 바람직하다. 예컨대, 각 펌프(410,420,430,440) 중 둘 이하의 펌프가 동작할 때에만 상기 가열히터(900)가 발열되도록 제어부(700)에 미리 설정한 상태에서 배출관(120) 내의 수압에 따라 동작되는 펌프(410,420,430,440)의 수량을 상기 제어부(700)가 확인한 후 이렇게 확인된 펌프의 동작 수량이 상기 미리 설정된 수량 이하(둘 이하)일 경우에만 상기 제어부(700)의 제어에 의해 세척수가 유동되는 관로상의 가열히터(900)가 발열되도록 프로그래밍하는 것이다.
이와 같은 펌프(410,420,430,440)의 동작 수량을 기준으로 상기 가열히터(900)의 발열 제어가 이루어질 수 있도록 한 이유는, 셋 이상의 펌프가 동시에 구동하게 될 경우 안내관(800)을 따라 유동되는 세척수의 유량이 상기 가열히터(900)의 발열에 의해 가열될 수 있는 유량을 초과하기 때문에 적정 온도(기름 성분에 대한 세척이 용이하게 이루어질 수 있을 정도의 온도)에 이르기까지 상기 세척수의 온도를 충분히 상승시키지 못하기 때문이다. 물론, 가열히터(900)를 발열 성능이 우수한 제품을 사용한다면 셋 이상의 펌프가 동시에 구동하더라도 그에 따라 유동되는 세척수를 충분히 가열할 수 있는 반면, 하나의 펌프만 구동될 경우에도 해당 가열히터(900)가 동일하게 발열되어야 함에 따른 전력 낭비가 커지기 때문에 셋 이상의 펌프가 구동할 경우에는 히터 어셈블리(140)의 발열 제어를 통해 세척수의 온도를 적정 온도에 이르도록 함과 더불어 둘 이하의 펌프가 구동할 경우에는 전력 소모가 히터 어셈블리(140)에 비해 상대적으로 작은 가열히터(900)의 발열 제어만 수행할 수 있도록 함이 바람직하다.

물론, 첨부된 도 12에 도시한 바와 같이 상기 가열히터(900)를 고효율 제품으로 적용하여 고압 세척시스템을 구축할 경우 상기 히터 어셈블리(140)는 생략될 수도 있다.

이렇듯, 본 발명에 따른 고압 세척시스템 및 이의 제어방법은 다양한 구조로의 변형이 가능하다.

100. 세척수 저장탱크 110. 급수관
120. 배출관 130. 히터 결합구
140. 히터 어셈블리 141. 결합플랜지
141a. 관통공 141b. 수용홈
142. 히터 142a. 터미널
143. 압축볼트 143a. 조작홀
144. 금속재 압축링 145. 전용 조립공구
200. 수압센서 300. 제1분기관
310. 개폐밸브 410,420,430,440. 펌프
500. 제2분기관 510. 고정커플링
600. 연결식 분사노즐 610. 연결호스
620. 연결커플링 630. 세제공급부
700. 제어부 800. 안내관
810. 압력탱크 811. 탱크본체
812. 연결관 812a. 연통공
812b. 커버체 813. 블래더
900. 가열히터

Claims

세척수가 저장됨과 더불어 배출관이 연결되며, 둘레면 중 어느 한 부위에는 히터 결합구가 형성됨과 더불어 상기 히터 결합구에는 상기 세척수 저장탱크 내에 저장된 세척수를 가열하는 히터 어셈블리가 결합되어 이루어진 세척수 저장탱크;
상기 배출관에 구비되면서 상기 세척수를 복수의 유로로 분기하여 안내하는 복수의 제1분기관;
상기 각 제1분기관에 각각 구비되면서 세척수의 수압에 따라 일부만 구동되거나 혹은, 전부가 동시에 구동되는 복수의 펌프;
상기 각 펌프를 통과한 세척수를 단일 관로로 통합하여 안내하는 안내관;
상기 안내관에 구비되면서 안내관 내의 세척수의 수압을 센싱하는 수압센서;
상기 안내관에 구비되면서 상기 안내관을 따라 유동되는 세척수를 복수의 장소로 분기하여 공급하는 복수의 제2분기관;
상기 각 제2분기관에 선택적으로 연결되어 세척 장소로 세척수를 분사하는 연결식 분사노즐; 그리고,
상기 연결식 분사노즐의 동작시 수압센서에서 센싱된 수압이 설정 수압보다 낮을 경우 설정 수압에 이르기까지 상기 각 펌프의 일부 혹은, 전부가 동시에 구동되도록 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되며,
상기 히터 어셈블리는 상기 히터 결합구를 가로막도록 상기 세척수 저장탱크에 결합 고정됨과 더불어 복수의 관통공이 관통 형성되어 이루어진 결합플랜지와, 상기 결합플랜지의 각 관통공을 관통하도록 설치되면서 상기 히터 결합구를 통과하여 세척수 저장탱크 내에 위치되어 세척수를 가열하는 복수의 히터를 포함하고,
상기 결합플랜지의 각 관통공 둘레로는 수용홈을 각각 요입 형성함과 더불어 상기 각 수용홈에는 상기 히터가 관통 설치되면서 상기 수용홈에 나사식으로 착탈 가능한 압축볼트를 결합하며, 상기 압축볼트의 끝단면과 수용홈의 내벽면 사이에는 중앙으로 갈수록 볼록한 구조로 형성됨과 더불어 상기 압축볼트의 결합 조작에 의해 압축되면서 상기 히터의 외주면에 밀착되어 기밀을 유지하도록 탄력 변형이 가능한 금속재 압축링을 개재하여 구성됨을 특징으로 하는 고압 세척시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 각 펌프 중 적어도 일부의 펌프는 여타의 펌프와 펌핑용량이 다른 종류의 펌프로 제공됨을 특징으로 하는 고압 세척시스템.
삭제
삭제
삭제
세척수가 저장됨과 더불어 배출관이 연결되며, 둘레면 중 어느 한 부위에는 히터 결합구가 형성됨과 더불어 상기 히터 결합구에는 상기 세척수 저장탱크 내에 저장된 세척수를 가열하는 히터 어셈블리가 결합되어 이루어진 세척수 저장탱크;
상기 배출관에 구비되면서 상기 세척수를 복수의 유로로 분기하여 안내하는 복수의 제1분기관;
상기 각 제1분기관에 각각 구비되면서 세척수의 수압에 따라 일부만 구동되거나 혹은, 전부가 동시에 구동되는 복수의 펌프;
상기 각 펌프를 통과한 세척수를 단일 관로로 통합하여 안내하며, 상기 안내되는 세척수를 순간적으로 가열하여 고온화시키는 가열히터가 구비되어 이루어진 안내관;
상기 안내관에 구비되면서 안내관 내의 세척수의 수압을 센싱하는 수압센서;
상기 안내관에 구비되면서 상기 안내관을 따라 유동되는 세척수를 복수의 장소로 분기하여 공급하는 복수의 제2분기관;
상기 각 제2분기관에 선택적으로 연결되어 세척 장소로 세척수를 분사하는 연결식 분사노즐; 그리고,
상기 연결식 분사노즐의 동작시 수압센서에서 센싱된 수압이 설정 수압보다 낮을 경우 설정 수압에 이르기까지 상기 각 펌프의 일부 혹은, 전부가 동시에 구동되도록 제어함과 더불어 상기 각 펌프의 동작 수량에 따라 상기 히터 어셈블리나 상기 가열히터 중 어느 하나의 발열 제어를 수행하도록 프로그래밍된 제어부;를 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 고압 세척시스템.
제 1 항 또는, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안내관에는 각 펌프를 통과하여 배출된 세척수의 맥동을 저감하기 위한 압력탱크가 더 구비되고,
상기 압력탱크는
압력에 따라 압축 및 팽창되면서 세척수의 압력을 일정하게 유지하는 블래더가 내장된 탱크본체와,
상기 안내관으로부터 분기되면서 상기 탱크본체 내에 위치되며, 둘레면에는 상기 탱크본체 내부와 연통되는 복수의 연통공이 관통 형성됨과 더불어 상기 각 연통공이 형성된 부위는 세척수가 상기 블래더로 직접 분사됨을 차단하는 커버체가 구비되어 이루어진 연결관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고압 세척시스템.
히터 어셈블리가 구비된 세척수 저장탱크 내에 저장된 세척수를 상기 세척수 저장탱크에 연결된 배출관으로부터 펌프가 각각 구비된 복수의 제1분기관을 경유하여 가열히터가 구비된 안내관으로 펌핑한 후 상기 안내관으로부터 분기된 각 제2분기관을 통해 각 세척수의 사용이 필요한 곳으로 공급하는 고압 세척시스템의 제어방법에 있어서,
안내관으로부터 분기된 각 제2분기관을 통한 세척수의 배출이 이루어질 경우 상기 안내관 내의 수압을 센싱하는 제1단계;
상기 센싱된 수압과 미리 설정된 설정수압을 비교하여 이 수압 차이에 따라 상기 각 제1분기관에 구비된 복수의 펌프 중 동작이 필요한 펌프를 결정하는 제2단계; 그리고,
상기 센싱된 수압이 상기 설정수압에 이르기까지 상기 결정된 펌프를 동시에 혹은, 순차적으로 구동시키거나 구동 중지시키는 과정을 수행하는 제3단계;가 연속 반복적으로 진행되며,
상기 펌프의 동작 수량이 설정된 수량 이상일 경우에는 세척수 저장탱크에 구비된 히터 어셈블리가 발열되도록 제어하고, 상기 펌프의 동작 수량이 설정된 수량 이하일 경우에는 상기 안내관에 구비된 가열히터가 발열되도록 제어하는 단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 고압 세척시스템의 제어방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제2단계의 설정수압은
세척수의 최종 분사시 요구되는 최소 수압을 고려하여 설정된 수압임을 특징으로 하는 고압 세척시스템의 제어방법.
삭제