KR101384208B1 - 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기 및 고압 세척기의 거품 발포기능 조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압의 세척수를 토출 노즐부로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징과; 상기 인젝터 하우징의 상류측의 제1 소경부에 분기 접속되는 1차 세정액 인젝터와; 그리고 상기 1차 세정액 인젝터와 토출 노즐부 사이에 제공되며 상기 인젝터 하우징의 하류측의 제2 소경부에 분기 접속되는 2차 에어 인젝터를 포함하여 이루어지는 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기를 제공한다.

Description

거품 발포기능을 구비한 고압 세척기 및 고압 세척기의 거품 발포기능 조절방법 {High Pressure Washer With Bubble Generation Function and Method for Controlling Bubble Generation Function In a High Pressure Washer}

본 발명은 자동차 등의 세차 장비로 활용할 수 있도록 세척수를 고압으로 분사하는 고압 세척기에 관한 것으로서, 특히 고압 세척기에 구비된 분사 노즐을 통하여 세제를 분사하는 경우에 소량의 세제로도 풍부한 거품을 생성하여 뛰어난 세척력을 발휘할 수 있는 고압 세척기와, 그리고 이러한 고압 세척기의 거품 발포기능 조절방법에 대한 것이다.

일반적으로 차량 등을 세차하는 경우 대상 차량에 고압의 세척수를 분사하는 세척기가 사용되며, 세척기의 노즐을 통하여 차량에 대하여 세제와 물을 분사하도록 하고 있는데, 그러나 종래 기술에 의한 세척 장치의 경우에는 노즐을 통하여 기존의 고압세척기에서는 세제를 분사함에 있어 세제와 물만 공급하고 거품의 발생이 거의 없어 세척력이 부족할 뿐만 아니라, 세척 대상이 되는 차량 등의 표면에 오랫동안 머무르지 못하고 그냥 흘러내려 세제와 물의 낭비가 심하고, 또한 세차 시간의 낭비가 많은 문제점이 있다. 았습니다.

즉, 통상적으로 사용되고 있는 세척기는 도 1에 도시된 바와 같이 상부에는 세척액 투입하거나 내부 공기를 외부로 배출하는 개폐관(101)과 압축공기가 주입되는 공기 주입관(102)과 안전밸브(103) 및 배출공(104)이 구비되어 있고 내부에는 상부에 압력 발생공간(105)이 구비되게 세척액이 채워지는 세척액 탱크(100)와, 상기 배출공(104)에 관통 구비되며 일측은 상기 세척액 탱크(100)에 삽입되어 일부가 세척액에 침수되고 타측은 외부로 돌출되어 상기 압력 발생공간(105)에 채워진 공기 압력을 통해 세척액을 외부로 분사시키는 분사관(200)으로 구성된다.

따라서, 상기와 같이 구성된 종래의 세차장치를 사용할 경우에는, 상기 세척액 탱크(100)로 유입되는 공기의 압력을 높게하면, 상기 압력 발생공간(105)의 공기 압력이 높아지게 됨으로서 압력 발생공간(105)의 하부에 채워진 세척액이 압축된다. 그리고 상기 압축되는 세척액은 세척액에 침수된 분사관(200)으로 유입된 다음 일정한 분사압력으로 분사되게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 세척기에서 분사되는 세척액은 물과 세제의 혼합물로서 차량의 외장에 분사될 경우에는 혼합물 상태로만 뿌려지는 것이고, 따라서 차량의 외장 표면에 뿌려진 세척액을 통해 세차를 할 경우에는 타월 등을 이용하여 뿌려진 세척액을 문지르는 작업을 추가적으로 실시하여야만 제대로 거품을 내어서 세차를 할 수 있도록 한다. 그러므로 이와 같은 종래의 세척기를 사용하여 세차를 할 경우에는, 세차자가 타월 등을 이용하여 세척액에 거품을 내야 함으로써 과도한 시간과 노동력이 소요되는 문제점을 가지고 있었다. 아울러, 이와 같이 세척액에 거품을 발생시키도록 타월 등으로 문지르는 과정에서 차량 외장의 도장 표면이 손상되는 경우도 빈번하게 발생되는 문제점도 가지고 있었다.

이와 같은 종래의 일반적인 세정액 분사형 세척기가 가진 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 세제 혼합액(세정액)에 고압의 압축공기를 주입하여 거품 발생을 유도하는 기술이 등록실용 제20-0382715호 및 등록특허 제10-0150430호 등에 개시되어 있지만 이들 종래 기술에 따른 장치들은 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라, 거품이 발생하도록 유도하는 폼 세척 단계와, 폼 세척 단계가 종료된 이후에 세척수만을 분사하는 일반 고압 세척 단계를 간단하게 전환하면서 연속적으로 수행하기 어려워서 세척 작업시에 작업자에게 많은 불편을 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 과제는, 고압 세척기에 있어서 보다 간단한 구조의 분사 노즐 구조를 제공함으로써 세정액(세제 혼합액)으로의 에어(고압 압축공기) 주입을 유도하여 많이 거품이 발생하도록 유도하는 수단을 제공하는 것이며, 나아가 고압 세척기의 노즐을 통하여 세정액 거품과 고압 세척수가 동시에 분사되도록 하는 폼(foam) 세척 단계와, 고압 세척기의 노즐을 통하여 고압 세척수 만을 분사하는 일반 고압 세척 단계를 간단하게 전환시킬 수 있는 거품 발포기능 조절 수단을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 해결 수단으로서, 본 발명은

고압의 세척수를 토출 노즐부로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징과;

상기 인젝터 하우징의 상류측의 제1 소경부에 분기 접속되는 1차 세정액 인젝터와; 그리고

상기 1차 세정액 인젝터와 토출 노즐부 사이에 제공되며 상기 인젝터 하우징의 하류측의 제2 소경부에 분기 접속되는 2차 에어 인젝터를 포함하여 이루어지는 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기를 제공한다.

여기에서, 상기 제2 소경부에 접속되는 2차 에어 인젝터의 연결공 크기는 상기 제1 소경부에 접속되는 1차 세정액 인젝터의 연결공 크기 보다는 작도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 토출 노즐부는 노즐 직경을 가변시킬 수 있는 가변 노즐로서 제공되며, 상기 가변 노즐의 노즐 직경이 확대된 경우에는 상기 1차 세정액 인젝터를 통하여 세정액이 유입되고 그리고 상기 2차 에어 인젝터를 통하여 에어가 유입되어 세척수에 세제 거품이 동반되도록 하고, 그리고 상기 가변 노즐의 노즐 직경이 축소된 경우에는 상기 1차 세정액 인젝터를 통한 세정액의 유입과 상기 2차 에어 인젝터를 통하여 에어의 유입이 차단되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 1차 세정액 인젝터에는 인젝터 하우징 내부로 유입되는 세정액의 양을 조절할 수 있도록 세정액량 조절기가 제공되고, 그리고 상기 2차 에어 인젝터에는 인젝터 하우징 내부로 유입되는 에어의 양을 조절할 수 있도록 에어량 조절기가 제공되는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명은 또 다른 관점에서,

고압 세척기의 토출 노즐부의 노즐 직경을 확대하여, 세척수를 토출 노즐부로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징 내의 압력을 낮추어 인젝터 하우징 내로 세정액과 에어가 흡입되도록 함으로써 토출 노즐부를 통하여 세정액 거품과 세척수가 동시에 분사되도록 하는 폼(foam) 세척 단계와, 그리고

고압 세척기의 토출 노즐부의 노즐 직경을 축소시켜, 세척수를 토출 노즐부로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징 내의 압력을 높여서 인젝터 하우징 내로 세정액과 에어가 흡입되는 것을 차단하도록 함으로써 토출 노즐부를 통하여 고압의 세척수 만이 분사되도록 하는 일반 고압 세척 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압 세척기의 거품 발포기능 조절방법을 제공한다.

한편, 상기 폼 세척 단계에서는 인젝터 하우징 내로 흡입되는 세정액과 에어의 양이 조절될 수 있도록 할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 고압 세척기에 따르면 간단한 구조 개선에 의하여 고압 세척기에 구비된 분사 노즐을 통하여 고압의 세척수 뿐만 아니라 세정액과 에어가 동반되어 분사되도록 함으로써 소량의 세제로도 풍부한 거품을 생성하여 뛰어난 세척력을 발휘할 수 있도록 하는 효과를 제공하며, 그리고 고압 세척기의 토출 노즐의 직경을 확대하거나 축소하는 간단한 모드 변경을 통하여 토출 노즐을 통하여 세정액 거품과 고압 세척수가 동시에 분사되도록 하는 폼(foam) 세척 단계와 토출 노즐을 통하여 고압 세척수 만을 분사하는 일반 고압 세척 단계를 간단하게 전환시킬 수 있도록 하여 사용자 편의성을 최대화시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 고압 세척기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기를 도시한 개략도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기의 작동 상태도이다.
도 5는 토출 노즐부를 구성하는 바람직한 일 실시예의 사시도이고, 도 6은 토출 노즐부의 주요 구성품 분해사시도이고, 그리고 도 7a 및 도 7b는 작동 상태 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2에는 본 발명에 따른 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기가 도시되어 있으며, 도 3 내지 도 7b은 이러한 고압 세척기를 구성하는 각 구성요소들의 세부 구성과 작동 상태들이 실시예를 통하여 도시되어 있다.

이하에서는, 이들 도면을 참조하여 본 발명에 따른 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기의 바람직한 일 실시예를 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기의 일 실시예에 따르면,

고압의 세척수를 토출 노즐부(40)로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징(10)과;

상기 인젝터 하우징(10)의 상류측에 벤튜리관 타입으로 형성되는 제1 소경부(11)에 분기 접속되는 1차 세정액 인젝터(20)와; 그리고

상기 1차 세정액 인젝터(20)와 토출 노즐부(40) 사이에 제공되며 상기 인젝터 하우징(10)의 하류측에 벤튜리관 타입으로 형성되는 제2 소경부(12)에 분기 접속되는 2차 에어 인젝터(30)를 포함하여 이루어지는 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기를 제공한다.

여기에서, 상기 제2 소경부(12)에 접속되는 2차 에어 인젝터(30)의 연결공 크기는 상기 제1 소경부(11)에 접속되는 1차 세정액 인젝터(20)의 연결공 크기 보다는 작도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 토출 노즐부(40)는 노즐 직경을 가변시킬 수 있는 가변 노즐(41, 42)로서 제공되며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가변 노즐(41, 42)의 노즐 직경(토출부 환산 단면적에 대응하는 직경)이 확대된 경우에는 벤튜리관 타입으로 제공되는 상기 제1 소경부(11)의 압력이 강하하면서 상기 1차 세정액 인젝터(20)를 통하여 세정액이 유입되고, 벤튜리관 타입으로 제공되는 상기 제2 소경부(12)의 압력이 강하하면서 상기 2차 에어 인젝터(30)를 통하여 에어가 유입되어 세척수에 세제 거품이 동반되도록 한다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가변 노즐(41, 42)의 노즐 직경이 축소된 경우에는 상기 1차 세정액 인젝터(20)를 통한 세정액의 유입과 상기 2차 에어 인젝터(30)를 통하여 에어의 유입이 차단되도록 한다.

또한, 상기 1차 세정액 인젝터(20)에는 인젝터 하우징(10) 내부로 유입되는 세정액의 양을 조절할 수 있도록 세정액량 조절기(21)가 제공되고, 그리고 상기 2차 에어 인젝터(30)에는 인젝터 하우징(10) 내부로 유입되는 에어의 양을 조절할 수 있도록 에어량 조절기(31)가 제공되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 본 발명에 따른 토출 노즐부(40)를 구성하는 가변 노즐(41, 42)의 보다 구체적인 일 실실예를 첨부 도면 도 5, 도 6, 그리고 도 7a 및 도 7b에 도시된 바를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 토출 노즐부(40)의 바람직한 일 실시예에 따르면, 토출 노즐부(40)는 가변 노즐(41, 42)을 구성하도록 중심 토출 노즐부(42)와 그 외측에 포켓 구조로 배치되는 2단 수용부(41)를 포함하여 이루어는데, 상기 2단 수용부(41)는 소구경 배출구(41a)와 대구경 배출구(41b)를 구비하도록 형성되며, 외측의 배출단 하우징(45)에 의해 둘러싸여 형성된다. 도 2 내지 도 5의 미설명 도면부호 '50'은 연결 파이프이고, 도 6의 미설명 도면부호 '46'은 연결 캡이다.

그리고, 상기 중심 토출 노즐부(42)는 상기 배출단 하우징(45)의 상단 내측에 고정 결합되는 슬라이딩 가이드(43)을 중심공을 따라 종방향으로 슬라이딩 가능하게 끼움 결합되며, 전단부에는 종방향으로 배치되는 제1 노즐부(42a)와 이에 수직하게 그 후방에 형성되는 제2 노즐부(42b)를 구비하고 있다.

여기에서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 배출단 하우징(45)이 상기 중심 토출 노즐부(42) 측으로 후방(도면의 좌측 화살표 방향)으로 슬라이딩되는 경우에는 상기 중심 토출 노즐부(42)의 상기 제1 노즐부(42a)는 상기 2단 수용부(41)의 소구경 배출구(41a)에 슬라이딩 결합될 수 있으며, 이때에는 세척수가 상기 제1 노즐부(42a)와 상기 2단 수용부(41)의 소구경 배출구(41a)를 통하여서만 외부로 분사(소구경 분사)되기에 내부의 고압 상태가 그대로 유지되게 되어서, 앞서 설명한 바와 같이 세정액 또는 에어의 유입이 차단되게 된다(도 4 및 도 5의 하단부와 실질적으로 동일한 구조).

또한, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 중심 토출 노즐부(42)로부터 배출단 하우징(45)이 전방(도면의 우측 화살표 방향)으로 분리 이격 슬라이딩되는 경우에는 상기 제1 노즐부(42a)가 상기 2단 수용부(41)의 소구경 배출구(41a)로부터 빠져 나오게 되며, 이때에는 세척수가 상기 제1 노즐부(42a) 뿐만 아니라 상기 제2 노즐부(42b)를 통하여 유출되면서 보다 큰 직경을 가진 압력 완화 공간부(42c)와 상기 2단 수용부(41)의 대구경 배출구(41b) 및 소구경 배출구(41a)를 차례로 거쳐서 외부로 분사되게 되는데, 이와 같은 압력 완화 공간부(42c)와 상기 2단 수용부(41)의 대구경 배출구(41b)를 거치는 과정에 의한 압력 강하 효과에 의해 내부의 저압 상태가 유도되어서, 앞서 설명한 바와 같이 세정액 또는 에어의 세척수로의 동반 유입이 이루어지게 된다(도 3 및 도 5의 상단부와 실질적으로 동일한 구조).

이와 같은 도 7a 및 도 7b에 도시된 상태의 전환은 본 발명에 따른 실시예에서는 단순히 도 5에 도시된 바와 같이 배출단 하우징(45)을 종방향으로 슬라이딩 시키는 것만으로도 간편하게 수행될 수 있다.

상술한 구조를 가진 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기를 사용하는 경우에는, 고압 세척기의 토출 노즐부(40)의 노즐 직경을 확대하여, 고압의 세척수를 토출 노즐부(40)로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징(10) 내의 압력을 낮추어 인젝터 하우징(10) 내로 세정액과 에어가 흡입되도록 함으로써 토출 노즐부를 통하여 세정액 거품과 고압 세척수가 동시에 분사되도록 하는 폼(foam) 세척 단계(도 3 및 도 5의 하단부 참조)를 진행 시킬 수 있으며, 이와 달리 고압 세척기의 토출 노즐부(40)의 노즐 직경을 축소시켜, 고압의 세척수를 토출 노즐부(40)로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징(10) 내의 압력을 높여서 인젝터 하우징(10) 내로 세정액과 에어가 흡입되는 것을 차단하도록 함으로써 토출 노즐부를 통하여 고압 세척수 만이 분사되도록 하는 일반 고압 세척 단계(도 4 및 도 5의 상단부 참조)를 진행시킬 수 있게 하여서 고압 세척기의 거품 발포기능이 조절될 수 있다.

한편, 상기 폼 세척 단계에서는 인젝터 하우징(10) 내로 흡입되는 세정액과 에어의 양이 조절될 수 있도록 할 수 있는데, 이는 상기 1차 세정액 인젝터(20)에 제공되는 세정액량 조절기(21)와, 그리고 상기 2차 에어 인젝터(30)에 제공되는 에어량 조절기(31)를 통하여 이루어질 수 있다.

10: 인젝터 하우징
11: 제1 소경부 12: 제2 소경부
20: 1차 세정액 인젝터 21: 세정액량 조절기
30: 2차 에어 인젝터 31: 에어량 조절기
40: 토출 노즐부 41, 42: 가변 노즐

Claims (6)

1. 고압의 세척수를 토출 노즐부로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징과;
   상기 인젝터 하우징의 상류측의 제1 소경부에 분기 접속되는 1차 세정액 인젝터와; 그리고
   상기 1차 세정액 인젝터와 토출 노즐부 사이에 제공되며 상기 인젝터 하우징의 하류측의 제2 소경부에 분기 접속되는 2차 에어 인젝터를 포함하여 이루어지고, 그리고
   상기 토출 노즐부는 노즐 직경을 가변시킬 수 있는 가변 노즐로서 제공되며, 상기 가변 노즐의 노즐 직경이 확대된 경우에는 상기 1차 세정액 인젝터를 통하여 세정액이 유입되고 그리고 상기 2차 에어 인젝터를 통하여 에어가 유입되어 세척수에 세제 거품이 동반되도록 하고, 그리고 상기 가변 노즐의 노즐 직경이 축소된 경우에는 상기 1차 세정액 인젝터를 통한 세정액의 유입과 상기 2차 에어 인젝터를 통하여 에어의 유입이 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 소경부에 접속되는 2차 에어 인젝터의 연결공 크기는 상기 제1 소경부에 접속되는 1차 세정액 인젝터의 연결공 크기 보다는 작도록 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1차 세정액 인젝터에는 인젝터 하우징 내부로 유입되는 세정액의 양을 조절할 수 있도록 세정액량 조절기가 제공되고, 그리고 상기 2차 에어 인젝터에는 인젝터 하우징 내부로 유입되는 에어의 양을 조절할 수 있도록 에어량 조절기가 제공되는 것을 특징으로 하는 거품 발포기능을 구비한 고압 세척기.
5. 고압 세척기의 토출 노즐부의 노즐 직경을 확대하여, 세척수를 토출 노즐부로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징 내의 압력을 낮추어 인젝터 하우징 내로 세정액과 에어가 흡입되도록 함으로써 토출 노즐부를 통하여 세정액 거품과 세척수가 동시에 분사되도록 하는 폼 세척 단계와, 그리고
   고압 세척기의 토출 노즐부의 노즐 직경을 축소시켜, 세척수를 토출 노즐부로 공급되도록 가이드하는 인젝터 하우징 내의 압력을 높여서 인젝터 하우징 내로 세정액과 에어가 흡입되는 것을 차단하도록 함으로써 토출 노즐부를 통하여 고압의 세척수 만이 분사되도록 하는 일반 고압 세척 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압 세척기의 거품 발포기능 조절방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 폼 세척 단계에서 인젝터 하우징 내로 흡입되는 세정액과 에어의 양이 조절될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 고압 세척기의 거품 발포기능 조절방법.

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