KR101648294B1 - 금속성 판재의 초음파 세척 장치 - Google Patents
금속성 판재의 초음파 세척 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 금속성 판재를 이동시키는 무빙(moving)부, 상기 금속성 판재를 초음파를 이용해 세척하는 초음파 세척부, 상기 초음파 세척부를 거친 금속성 판재를 물세척하는 워터(water) 세척부, 상기 워터 세척부를 거친 금속성 판재의 수분을 제거하는 수분제거부 및 상기 초음파 세척부 및 워터 세척부에 물을 공급하는 펌프(pump)부를 포함하는 금속성 판재의 초음파 세척 장치에 관한 것으로 불필요한 공정을 줄여 작업을 효율적으로 수행하면서 물의 재사용으로 경제적이고 친환경적인 금속성 판재의 초음파 세척 장치을 제공하는 것이 목적이다.
Description
본 발명은 금속성 판재의 초음파 세척 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 금속성 판재를 이송하면서 초음파 세척을 할 수 있고, 수조 내의 수면의 파동을 최소화하는 금속성 판재의 초음파 세척 장치에 관한 것이다.
종래의 금속성 판재의 초음파 세척 장치은 초음파 세척을 위해 금속성 판재를 물에 담그는 별도의 공정을 필요로해 이를 위한 기계 및 시간을 추가로 들여야 하는 문제점이 있어왔다.
또한, 물의 공급으로 인한 물에 파동이 생겨 수조로부터 누출되는 물이 생길 뿐만 아니라 진폭의 형성으로 금속성 판재의 일부가 수면에 잠기지 않아 세척이 안되는 문제점이 있어왔다.
한편, 초음파 세척 장치과 관련한 종래 기술로서 대한민국 등록실용신안공보 제20-0254478호(2001.11.06.등록, 용기에 부착하여 사용하는 초음파 세척장치)를 예로 들 수 있다.
해당 특허 문헌에서는, "알루미늄이나 스테인리스로 이루어진 외피의 내부에 초음파 발진장치를 접착제에 의하여 외피의 삽입부에 고정시키고 초음파 발진장치에 전원을 공급하는 전원선을 외피의 외부로 인출시킨 상태에서 외피의 이면에 소정의 두께를 가지고 외피의 내측에 형성된 삽입부에 물이 스며들지 않도록 방수역활을 하는 접착테이프를 구비하여 외피의 이면을 냄비나 싱크대와 같은 용기의 내벽에 접착테이프를 이용하여 부착시켜 전원을 공급하면 초음파 발진장치에 의하여 세척장치의 기능을 수행"가 개시되어 있다.
하지만 해당 특허 문헌 등 종래 초음파 세척 장치은 물의 공급에 의해 일어나는 파동의 진폭을 줄이지 못해 물이 넘치게 되는 문제점을 해결하지 못하였다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명은 불필요한 공정을 줄여 작업을 효율적으로 수행하면서 물의 재사용으로 경제적이고 친환경적인 금속성 판재의 초음파 세척 장치을 제공하는 것이 목적이다.
상기 목적을 달성하기 위한 금속성 판재의 초음파 세척 장치은, 금속성 판재를 이동시키는 무빙(moving)부, 상기 금속성 판재를 초음파를 이용해 세척하는 초음파 세척부, 상기 초음파 세척부를 거친 금속성 판재를 물 세척하는 워터(water) 세척부, 상기 워터 세척부를 거친 금속성 판재의 수분을 제거하는 수분제거부 및 상기 초음파 세척부 및 워터 세척부에 물을 공급하는 펌프(pump)부를 포함한다.
추가로, 상기 초음파 세척부를 거친 금속성 판재의 표면에 남아있는 찌꺼기 또는 잔분을 제거하는 세척용 롤러 브러쉬 및 상기 초음파 세척부 또는 상기 워터 세척부 중 어느 하나 이상에서 사용한 물을 정수하는 필터부를 더 포함할 수 있다.
상기 초음파 세척부는 상기 금속성 판재의 세척을 위한 물이 담겨있는 수조, 상기 수조의 일측에 위치하며 상기 금속성 판재의 단면의 면적보다 크게 형성된 입구, 상기 수조의 타측에 상기 입구와 마주보게 위치하고 상기 금속성 판재의 단면의 면적보다 크게 형성된 출구, 상기 수조 내에 진동을 발생시키는 초음파 진동자 및 상기 수조에 물을 주입하는 수조 주입 노즐을 포함한다.
이때, 상기 초음파 진동자는 상기 수조 내의 상단에 위치하며, 상기 수조 주입 노즐은 상기 수조 내 초음파 세척에 방해가 되지 않도록, 물을 분산시켜 상기 수조로 공급하거나 또는 상기 수조 주입 노즐 및 상기 수조 사이에 물을 분산시킬 수 있는 분산 플레이트를 더 구비할 수 있다.
상기 초음파 세척부의 세척과정은, 상기 금속성 판재가 이송되면서 상기 수조의 입구를 통해 상기 수조로 들어오면 상기 초음파 진동자의 진동으로 상기 수조 내의 물이 진동하면서 상기 금속성 판재가 세척이 진행됨과 동시에 상기 수조의 출구를 통해 이송된다.
상기 워터 세척부는 상기 금속성 판재를 물을 분사하여 1차적으로 세척하는 제 1 워터 세척 노즐 및 상기 제 1 워터 세척 노즐을 통해 세척된 금속성 판재를 2차적으로 세척하는 제 2 워터 세척 노즐을 포함한다.
또한, 상기 수분제거부는 상기 제 1 워터 세척 노즐과 상기 제 2 워터 세척 노즐의 사이에 위치한 제 1 수분제거 노즐 및 상기 제 2 워터 세척 노즐의 이후에 위치한 제 2 수분제거 노즐을 포함하며, 상기 금속성 판재에 풍압을 가하여 수분을 제거할 수 있고, 상기 펌프부는 상기 수조에 물을 공급해주는 수조 주입 펌프, 제 1 워터 세척 노즐에 물을 공급해주는 제 1 워터 세척 펌프 및 제 2 워터 세척 노즐에 물을 공급해주는 제 2 워터 세척 펌프를 포함한다.
이때, 상기 펌프부는 상기 초음파 세척부 또는 상기 워터 세척부 중 어느 하나 이상에서 사용한 물 및 누출된 물을 재사용할 수 있다.
본 발명에 따른 금속성 판재의 초음파 세척 장치에 의하면,
첫째, 금속성 판재가 이송되면서 세척되기 때문에 시간을 절감할 수 있다.
둘째, 종래의 수조에 금속성 판재를 담갔다가 빼는 공정을 없애, 해당 공정에 대한 기계를 사용할 필요가 없어 구매 및 유지보수에 드는 비용을 절약할 수 있다.
셋째, 사용되는 물을 재사용하기 때문에 경제적이고 친환경적이다.
넷째, 물을 분산시켜 공급함으로써 수면의 파동을 줄여 금속성 판재의 전면이 수면 아래로 잠기게 되어 세척이 안되는 부분이 없도록 했다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속성 판재의 초음파 세척 장치의 일실시예이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 명세서 전문에 기재된 물은 세척 첨가제가 첨가된 물도 포함한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속성 판재의 초음파 세척 장치의 일실시예이다.
도 1에 따르면, 본 발명의 금속성 판재의 초음파 세척 장치은 무빙(moving)부, 초음파 세척부, 워터(water) 세척부, 수분제거부, 펌프(pump)부, 세척용 롤러 브러쉬를 포함한다.
금속성 판재의 예시로는 스테인리스 플레이트 등이 있다.
금속성 판재를 이동시키는 무빙(moving)부는 컨베이어벨트(conveyer belt)와 같은 이송수단으로 구성되어 있으며, 초음파 세척부, 워터 세척부를 기준으로 분리되어 있다.
분리된 부분을 통해 세척에 사용된 물 및 수조로부터 누출된 물이 빠져나와 재사용을 위해 미도시된 필터부로 향한다.
필터부는 초음파 세척부 또는 워터 세척부에서 사용한 물을 정수하여 펌프부로 재사용되는 물을 공급한다.
필터부를 구성하는데 있어서, 초음파 세척부와 워터 세척부 각각에 별도로 구비하거나 하나만 구비하여 초음파 세척부와 워터 세척부의 사용된 물과 누출된 물을 모두 모아서 정수하도록 하는 것이 가능하다.
금속성 판재를 초음파를 이용해 세척하는 초음파 세척부는 금속성 판재의 세척을 위한 물이 담겨있는 수조를 포함한다.
수조는, 수조의 일측에 위치하며 금속성 판재의 단면의 면적보다 크게 형성된 입구, 수조의 타측에 입구와 마주보게 위치하고 금속성 판재의 단면의 면적보다 크게 형성된 출구, 상기 수조 내에 진동을 발생시키는 초음파 진동자 및 수조에 물을 주입하는 수조 주입 노즐을 포함한다.
도시된 바와 같이, 초음파 진동자는 수조의 상단에 위치하여 20kHz 이상 주파수의 진동을 일으키는데, 수조의 상단에 위치함으로써 제품과 진동자 사이에 물 외에 다른 구조물이 없기 때문에 초음파 세척의 효율을 극대화 할 수 있다.
또한, 불필요한 초음파 진동자의 공회전을 줄여 생산량과 비례해 초음파 진동자의 수명을 연장시키고 불필요한 에너지를 절약할 수 있다.
도시된 바와 같이, 수조의 위에 위치한 수조 주입 노즐은 수조 내 초음파 세척에 방해가 되지 않도록, 물을 분산시켜 수조로 공급하거나 또는 수조 주입 노즐 및 수조 사이에 물을 분산시킬 수 있는 분산 플레이트를 더 구비할 수 있다.
분산 플레이트는 수조 주입 노즐의 분사영역, 또는 그 보다 큰 크기로 형성하여 수조 주입 노즐의 직하에 두고 분사량에 따라 수조에 주입되는 물의 분산을 위한 구멍의 개수와 크기를 다양하게 구성할 수 있다.
수조 주입 노즐이 물을 분산시켜서 공급하지 않으면 수면의 출렁임이 커져 금속성 판재의 일부가 수면 아래로 잠기지 않아 세척이 이루어지지 않기 때문이다.
금속성 판재가 이송되면서 수조의 입구를 통해 수조로 들어오면 초음파 진동자의 진동으로 수조 내의 물이 진동하면서 금속성 판재가 세척이 진행됨과 동시에 수조의 출구를 통해 이동된다.
수조의 입구와 출구가 금속성 판재의 단면적 보다 크게 형성되어야 금속성 판재가 수조로 들어오거나 나갈 때 생길 수 있는 흠집과 이물질이 묻어나는 일을 방지할 수 있다.
추가로, 수조에 입구와 출구를 배치하면서 금속성 판재의 공정을 위한 동선을 직선(In-Line Method)으로 구성하는 것이 가능해지면서 종래의 담갔다 빼는 공정을 없애 생산속도가 향상되어 종래의 기술에 비해 경제적이다.
초음파 세척부를 거친 금속성 판재를 물 세척하는 워터(water) 세척부는 금속성 판재를 물을 분사하여 1차적으로 세척하는 제 1 워터 세척 노즐 및 제 1 워터 세척 노즐을 통해 세척된 금속성 판재를 2차적으로 세척하는 제 2 워터 세척 노즐을 포함한다.
워터 세척부를 거친 금속성 판재의 수분을 제거하는 수분제거부는 제 1 워터 세척 노즐과 제 2 워터 세척 노즐의 사이에 위치한 제 1 수분제거 노즐 및 제 2 워터 세척 노즐의 이후에 위치한 제 2 수분제거 노즐을 포함하며, 금속성 판재에 풍압을 가하여 수분을 제거할 수 있다.
초음파 세척부 및 워터 세척부에 물을 공급하는 펌프(pump)부는 수조에 물을 공급해주는 수조 주입 펌프, 제 1 워터 세척 펌프 및 제 2 워터 세척 펌프를 포함한다.
여기서 수조 주입 펌프, 제 1 워터 세척 노즐 및 제 2 워터 세척 노즐은 각각 수조 주입 펌프, 제 1 워터 세척 펌프 및 제 2 워터 세척 펌프로부터 물을 공급받는다.
펌프부는 초음파 세척부 또는 워터 세척부 중 어느 하나 이상에서 사용한 물 및 누출된 물을 필터부를 통해 정수해줌으로써 재사용할 수 있다.
추가로, 상기 초음파 세척부를 거친 금속성 판재의 표면에 남아있는 찌꺼기 또는 잔분을 제거하는 초음파 세척부에서 금속성 판재로부터 분리된 이물질들이 금속성 판재의 표면에 얹혀있을 것을 감안하여 2차적으로 제거해주는 역할을 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
Claims (8)
- 금속성 판재를 이동시키는 무빙(moving)부;
상기 금속성 판재를 초음파를 이용해 세척하는 초음파 세척부;
상기 초음파 세척부를 거친 금속성 판재를 물 세척하는 워터(water) 세척부;
상기 워터 세척부를 거친 금속성 판재의 수분을 제거하는 수분제거부; 및
상기 초음파 세척부 및 워터 세척부에 물을 공급하는 펌프(pump)부;를 포함하고,
상기 초음파 세척부는,
상기 금속성 판재의 세척을 위한 물이 담겨있는 수조;
상기 수조의 일측에 위치하며 상기 금속성 판재의 단면의 면적보다 크게 형성된 입구;
상기 수조의 타측에 상기 입구와 마주보게 위치하고 상기 금속성 판재의 단면의 면적보다 크게 형성된 출구;
상기 수조 내에 진동을 발생시키는 초음파 진동자; 및
상기 수조에 물을 주입하는 수조 주입 노즐;을 포함하며,
상기 금속성 판재가 이송되면서 상기 수조의 입구를 통해 상기 수조로 들어오면 상기 초음파 진동자의 진동으로 상기 수조 내의 물이 진동하면서 상기 금속성 판재가 세척이 진행됨과 동시에 상기 수조의 출구를 통해 이송되고,
상기 워터 세척부는,
상기 금속성 판재를 물을 분사하여 1차적으로 세척하는 제 1 워터 세척 노즐; 및
상기 제 1 워터 세척 노즐을 통해 세척된 금속성 판재를 2차적으로 세척하는 제 2 워터 세척 노즐;을 포함하고,
상기 수분제거부는,
상기 제 1 워터 세척 노즐과 상기 제 2 워터 세척 노즐의 사이에 위치한 제 1 수분제거 노즐; 및
상기 제 2 워터 세척 노즐의 이후에 위치한 제 2 수분제거 노즐;을 포함하며,
상기 금속성 판재에 풍압을 가하여 수분을 제거할 수 있고,
상기 펌프부는,
상기 수조에 물을 공급해주는 수조 주입 펌프;
제 1 워터 세척 노즐에 물을 공급해주는 제 1 워터 세척 펌프; 및
제 2 워터 세척 노즐에 물을 공급해주는 제 2 워터 세척 펌프;를 포함하고,
상기 초음파 진동자는,
상기 수조 내의 상단에 위치하며,
상기 수조 주입 노즐은,
상기 수조 내 초음파 세척에 방해가 되지 않도록, 물을 분산시켜 상기 수조로 공급하고,
그리고, 상기 수조 주입 노즐 및 상기 수조 사이에 물을 분산시킬 수 있는 분산 플레이트;를 더 구비하고,
상기 펌프부는,
상기 초음파 세척부 또는 상기 워터 세척부 중 어느 하나 이상에서 사용한 물 및 누출된 물을 재사용할 수 있고,
상기 초음파 세척부를 거친 금속성 판재의 표면에 남아있는 찌꺼기 또는 잔분을 제거하는 세척용 롤러 브러쉬; 및
상기 초음파 세척부 또는 상기 워터 세척부 중 어느 하나 이상에서 사용한 물을 정수하는 필터부;를 더 포함하는,
금속성 판재의 초음파 세척 장치.
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