KR101850220B1 - 세정액 재생 장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 열 효율이 향상된 세정액 재생 장치를 개시한다. 본 명세서에 따른 세정액 재생 장치는, 용제 수용부가 형성된 내부 탱크; 상기 내부 탱크의 측면 및 하단을 감싸는 열매체유 수용부가 형성된 외부 탱크; 상기 열매체유 수용부 중 상기 내부 탱크보다 하단에 위치한 가열부; 상기 용제 수용부에 폐액을 공급하는 폐액 공급부; 및 배관을 통해 상기 용제 수용부의 상단과 연결된 냉각부;를 포함할 수 있다.

Description

세정액 재생 장치{APPARATUS FOR WASHING LIQUID RECYCLING}

본 발명은 분별증류를 통해 세정액을 재생하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 열 효율이 높은 세정액 재생 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 세정액 재생 장치에 관한 예시도이다.

도 1에 도시된 세정액 재생 장치는 대한민국 등록특허공보 제10-1252156호에 개시된 장치로서, 한번 사용된 세정액을 분별증류를 통해 세정액을 재사용할 수 있도록 하는 장치이다. 간단하게 구조를 설명하자면, 증발 탱크(도 1의 13)에 사용된 세정액을 넣고, 가열 코일(도 1의 130)을 통해 세정액의 온도를 올리는 것이다. 가열된 세정액은 끓는 점의 차이에 의해 먼저 증발되어 이물질과 분리될 수 있다(분별증류법).

그러나 종래 기술에 따른 세정액 재생 장치는 가열 장치를 통해 열매체유를 가열시키고, 가열된 열매체유를 코일을 통해 순환시키는 구조를 가지고 있어 열 효율이 낮다. 또한, 증발 탱크 내에 가열 코일과 인접한 세정액과 증발 탱크 내 바깥쪽에 위치한 세정액이 불 균일하게 가열되는 문제가 발생한다. 세정액 재생 장치의 효율은 가열 장치에 사용된 에너지 대비 재생된 세정액으로 환산될 수 있으므로, 가열을 위해 사용된 에너지의 효율을 높일 수 있는 세정액 재생 장치가 필요하다.

대한민국 등록특허공보 제10-1252156호

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치는 종래 기술에 비해 열 효율이 향상된 장치를 제공하자 한다.

본 명세서에 기재된 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 세정액 재생 장치는, 용제 수용부가 형성된 내부 탱크; 상기 내부 탱크의 측면 및 하단을 감싸는 열매체유 수용부가 형성된 외부 탱크; 상기 열매체유 수용부 중 상기 내부 탱크보다 하단에 위치한 가열부; 상기 용제 수용부에 폐액을 공급하는 폐액 공급부; 및 배관을 통해 상기 용제 수용부의 상단과 연결된 냉각부;를 포함할 수 있다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치는, 일단이 상기 외부 탱크와 연결된 열매체유 흡입관; 상기 열매체유 흡입관의 타단과 연결된 순환펌프; 및 일단이 상기 순환펌프와 연결되고, 상기 용제 수용부를 지나며, 타단이 상기 열매체유 수용부와 연결된 열매체유 코일관;를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 열매체유 코일관은 상기 용제 수용부의 하단부터 상단을 향해 나선 형상이고, 상기 열매체유 코일관의 타단은 상기 내부 탱크의 측면을 통해 상기 열매체유 수용부와 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 폐액 공급부는, 상기 코일관의 일부인 상기 용제 수용부를 지나는 구간에서 적어도 1회 이상의 나선 부분이 노출되도록 폐액의 수위를 조절하여 공급할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 외부 탱크는 상기 내부 탱크의 측면 일부가 노출되도록 감쌀 수 있다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치는, 일단은 상기 냉각부와 직렬로 연결되고, 타단은 세정액 보관 탱크와 연결된 진공 상태 조성부;를 더 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 측면에 따르면, 종래 세정액 재생 장치에 비해 가열된 폐액의 열 손실을 낮추어, 전체적인 열 효율이 높아질 수 있다. 특히, 용제 수용부의 진공도 0.1~100 torr에서 폐액 중 재생 세정액 회수 효율이 종래 재생 장치에 비해 10~30% 증대될 수 있다.

본 명세서의 다른 측면에 따르면, 종래 세정액 재생 장치에 비해 폐액을 보다 균일하게 가열시킬 수 있다.

본 명세서에 기재된 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 세정액 재생 장치에 관한 예시도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 세정액 재생 장치의 예시도이다.
도 3은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 세정액 재생 장치의 예시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는 도면을 중심으로 본 명세서에 따른 세정액 재생 장치를 설명하고자 한다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치는 1회 이상 사용된 세정액을 재 사용할 수 있도록 분별증류법을 이용하여 폐액에서 세정액을 추출하는 장치이다.

본 명세서에서 폐액이란, 1회 이상 사용된 세정액을 의미한다. 상기 세정액은 각종 산업의 제조공정의 세정과정에 사용되는 유기용제로서, 상기 폐액은 세정과정에서 제품에 묻은 기름이나 이물질 등을 포함할 수 있다.

상기 세정액은 유기용제로서, 기타 이물질에 비해 낮은 끓는점을 가진다. 이점을 이용하여 세정액만 증발하도록 적정 온도로 가열하는 분별증류법을 통해 상기 폐액에서 세정액을 추출할 수 있다.

상기 분별증류법을 이용하여 폐액에서 세정액을 추출하는 방법은 본 명세서가 속하는 기술분야에서 이미 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 세정액 재생 장치의 예시도이다.

도 2를 참조하면, 본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)는 내부 탱크(110), 외부 탱크(120), 가열부(130), 폐액 공급부(140) 및 냉각부(150)를 포함한다.

상기 내부 탱크(110)는 용제 수용부(111)가 형성될 수 있다. 상기 용제 수용부(111)는 분별증류를 위해 가열될 폐액이 수용되는 공간이다.

상기 외부 탱크(120)는 상기 내부 탱크(110)의 측면 및 하단을 감싸는 열매체유 수용부(121)가 형성될 수 있다. 본 명세서에서 열매체유(Heat Transfer Oil)란, 상기 가열부(130)를 통해 발생한 열을 흡수하고 상기 폐액에 열을 전단하는 역할을 한다. 상기 열매체유 수용부(121)는 상기 열매체유가 수용되는 공간이다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)는 상기 열매체유 수용부(121)와 연결된 열매체유 공급부(122)를 더 포함할 수 있다.

상기 가열부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 열매체유 수용부(121) 중 상기 내부 탱크(110)보다 하단에 위치할 수 있다. 상기 가열부(130)는 전기 에너지를 열 에너지로 변환할 수 있는 전기 코일을 포함할 수 있다. 또한, 상기 가열부(130)는 상기 폐액의 온도를 센싱하여 설정된 온도 이상으로 폐액이 가열되지 않도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 폐액 공급부(140)는 상기 용제 수용부(111)에 폐액을 공급할 수 있다. 폐액 공급을 위해, 상기 폐액 공급부(140)는 일단이 상기 용제 수용부(111)와 연결되고 타단이 폐액을 보관하는 탱크 또는 공급하는 펌프와 연결된 폐액 공급관을 포함할 수 있다.

상기 냉각부(150)는 배관을 통해 상기 용제 수용부(111)의 상단과 연결될 수 있다. 폐액이 가열되면 세정액은 증기 상태로 변화될 수 있다. 이때 증기 상태의 세정액이 상기 용제 수용부(111)의 상단으로 이동하게 될 것이고, 배관을 통해 상기 냉각부(150)로 이동하게 된다. 상기 냉각부(150)로 이동된 세정액 증기는 냉각수에 의해 다시 액체상태로 응축될 수 있다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치는 종래 세정액 재생 장치에 비해, 내부 탱크 및 외부 탱크로 이루어진 2중 탱크 구조를 특징으로 한다. 종래 세정액 재생 장치는 가열된 폐액이 탱크 측면을 통해 열을 발산하여 열 효율이 낮다. 또한, 종래 세정액 재생 장치는 히터와 가까운 부분과 먼 부분이 불균일하게 가열되는 문제가 있다. 그러나 본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)는 열매체유 수용부가 형성된 외부 탱크가 상기 내부 탱크를 감싸는 구조를 가지고 있기 때문에, 가열된 폐액의 열 손실율이 낮다. 또한, 상기 열매체유가 내부 탱크를 감싸며 열을 전달하기 때문에, 폐액이 균일하게 가열될 수 있다.

도 3은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 세정액 재생 장치(100)의 예시도이다.

도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 실시예에 비해, 상기 용제 수용부(111) 내에 열매체유 코일관(160)이 추가된 것을 확인할 수 있다. 따라서 상기 추가된 열매체유 코일관(160)을 중심으로 차이점을 설명하도록 하겠다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)는 열매체유 흡입관(161), 순환펌프(162) 및 열매체유 코일관(160)을 더 포함할 수 있다.

상기 열매체유 흡입관(161)은 일단이 상기 외부 탱크(120)와 연결되고, 타단이 상기 순환펌프(162)와 연결될 수 있다. 따라서 상기 열매체유 흡입관(161)은 열매체유 수용부(121)에 있는 열매체유 일부를 상기 순환펌프(162)로 유도하는 역할을 한다.

상기 순환펌프(162)는 상기 열매체유 흡입관(161)의 타단과 연결되고, 상기 열매체유 코일관(160)의 일단과 연결된다. 따라서 상기 순환펌프(162)는 열매체유 수용부(121)에 있는 열매체유 일부를 상기 열매체유 코일관(160)에 공급하여 열매체유가 순환되도록 하는 역할을 한다. 필요에 따라, 상기 순환펌프(162)에는 이물질 제거용 필터(163)가 연결될 수 있다.

상기 열매체유 코일관(160)은 일단이 상기 순환펌프(162)와 연결되고, 상기 용제 수용부(111)를 지나며, 타단이 상기 열매체유 수용부(121)와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 열매체유 코일관(160)은 상기 용제 수용부(111)에 있는 폐액에 열을 전달하는 역할을 할 수 있다. 그리고 상기 열매체유 코일관(160)은 타단이 상기 열매체유 수용부(121)와 연결되어, 상기 열매체유 흡입관(161)을 통해 흡입된 열매체유를 다시 상기 열매체유 수용부(121)로 이동하도록 할 수 있다.

따라서, 상기 열매체유 흡입관(161), 순환펌프(162) 및 열매체유 코일관(160)은 열매체유 수용부(121)에 있는 열매체유를 순환시켜, 상기 용제 수용부(111) 내를 지나면서 폐액에 열을 전달하는 역할을 할 수 있다. 상기 열매체유 흡입관(161), 순환펌프(162) 및 열매체유 코일관(160)을 통해 상기 폐액에 열을 전달하는 효율을 높일 수 있으며, 상기 열매체유를 순화시켜 균일한 열 전달이 가능하게 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 열매체유 코일관(160)은 상기 용제 수용부(111)의 하단부터 상단을 향해 나선형(꼬인 형상, 코일형상)을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 열매체유 코일관(160)의 타단은 상기 내부 탱크(110)의 측면을 통해 상기 열매체유 수용부(121)와 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 폐액 공급부(140)는 상기 열매체유 코일관(160)의 일부인 상기 용제 수용부(111)를 지나는 구간에서 적어도 1회 이상의 꼬인 부분이 노출되도록 폐액의 수위를 조절하여 공급할 수 있다. 또한 바람직하게, 상기 폐액 공급부(140)는 상기 열매체유 코일관(160)의 일부인 상기 용제 수용부(111)를 지나는 구간을 전체로 보았을 때, 상기 폐액의 수면 위로 노출된 코일 부분이 전체의 1/4 이상이 되도록 폐액의 수위를 조절하여 공급할 수 있다. 즉, 상기 폐액 공급부(140)의 폐액 수위 조절을 통해 상기 열매체유 코일관(160)의 일부가 폐액에 잠기지 않고 폐액의 수면 위에 노출되도록 하는 것이다. 상기 열매체유 코일관(160)에서 상기 폐액의 수면 위에 노출된 부분은 상기 폐액에서 증발한 세정액 증기에 열을 전달하여 증기 상태를 유지하도록 하며, 상기 세정액 증기가 상기 냉각부(150)로 원활하게 이동하도록 할 수 있다.

한편, 상기 외부 탱크(120)는, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 내부 탱크(110)의 측면 일부가 노출되도록 감쌀 수 있다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)는 상기 용제 수용부(111)를 진공상태로 만드는 공기 흡입부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 공기 흡입부를 통해 상기 폐액에서 세정액이 증발되는 것을 보다 원할하게 진행되도록 할 수 있다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)는 상기 냉각부(150)에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)는 상기 냉각부(150)에 토출된 재생 세정액을 보관하는 보관 탱크(180)를 더 포함할 수 있다.

본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)는 일단은 상기 냉각부(150)와 직렬로 연결되고, 타단은 세정액 보관 탱크(180)와 연결된 진공 상태 조성부를 더 포함할 수 있다. 상기 진공 상태 조성부는 진공 이젝터(171) 및 유기용제 순환펌프(172)를 포함할 수 있다. 본 명세서에 따른 세정액 재생 장치(100)의 효율 증대를 위해서는 상기 내부 탱크를 진공 및/또는 감압 상태를 만드는 것이 중요하다. 이때, 상기 유기용제순환펌프(172)는 상기 보관 탱크(180)에 저장된 유기 용제를 파이프를 통해 다시 보관 탱크로 순환되도록 순환시킬 수 있다. 이때, 상기 파이프의 중간 부분에 연결된 진공 이젝터(171)를 통해 상기 냉각부(150)와 직렬로 연결하면, 별도의 공기 흡입부를 사용하지 않고, 상기 유기용제 순환펌프(172)에 의해 순환되는 유기 용제가 만들어내는 흐름에 상기 냉각부(150)에서 응축된 유기 용제가 빨려 흐르게 되고, 이로 인해 만들어진 감압 상태가 상기 내부 탱크를 진공 및/또는 감압 상태로 만들 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 세정액 재생 장치
110 : 내부 탱크
111 : 용제 수용부
120 : 외부 탱크
121 : 열매체유 수용부
122 : 열매체유 공급부
130 : 가열부
140 : 폐액 공급부
150 : 냉각부
160 : 열매체유 코일관
161 : 열매체유 흡입관
162 : 순환펌프
163 : 이물질 제거 필터
171 : 진공 이젝터
172 : 융기용제순환펌프
180: 보관 탱크

Claims (6)

1. 용제 수용부가 형성된 내부 탱크;
   상기 내부 탱크의 측면 및 하단을 감싸는 열매체유 수용부가 형성된 외부 탱크;
   상기 열매체유 수용부 중 상기 내부 탱크보다 하단에 위치한 가열부;
   상기 용제 수용부에 폐액을 공급하는 폐액 공급부;
   배관을 통해 상기 용제 수용부의 상단과 연결된 냉각부;
   일단이 상기 외부 탱크와 연결된 열매체유 흡입관;
   상기 열매체유 흡입관의 타단과 연결된 순환펌프;
   일단이 상기 순환펌프와 연결되고, 상기 용제 수용부의 하단부터 상단을 향해 나선 형상으로 지나며, 타단이 상기 내부 탱크의 측면을 통해 상기 열매체유 수용부와 연결된 열매체유 코일관; 및
   일단은 상기 냉각부와 직렬로 연결되고, 타단은 세정액 보관 탱크와 연결된 진공 상태 조성부;를 포함하는 세정액 재생 장치로서,
   상기 폐액 공급부는, 상기 코일관의 일부인 상기 용제 수용부를 지나는 구간에서 적어도 1회 이상의 노출된 나선 부분이 세정액 증기에 열을 전달하여 증기 상태를 유지하도록 폐액의 수위를 조절하여 공급하고,
   상기 외부 탱크는, 상기 내부 탱크의 측면 일부가 노출되도록 감싸는 것을 특징으로 하는 세정액 재생 장치.
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