KR101961111B1 - 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법에 관한 것으로, 세정액을 수용하는 세정조; 피세척물을 적재한 상태로 상기 세정조에 거치되어 상기 피세척물을 상기 세정액 내에 배치시키는 적재프레임; 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내에 초음파를 발생시켜 상기 피세척물에 존재하는 이물질을 분리시키는 초음파 발생기; 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내에 전기분해를 일으켜 상기 피세척물에 존재하는 이물질을 분리시키는 전극부; 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내에 와류를 발생시켜 상기 피세척물로부터 분리된 이물질을 유동시키는 와류발생수단; 상기 세정액 내에 유동되는 이물질이 포집되는 이물질 포집수단; 및 상기 세정조 내에 수용된 상기 세정액의 수위를 감지하는 수위감지센서;를 포함하고, 이를 이용한 금형 세척방법을 포함하여 구성된다. 본 발명에 의하면, 전기분해 및 초음파에 의해 금형으로부터 분리된 이물질을 즉시 포집할 수 있다.

Description

금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법{CLEANING METHOD BY USING MOLD WASHING APPARATUS}

본 발명은 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제품을 생산하는 다이케스팅 금형 또는 사출용 금형에 달라붙은 이물질을 분리시켜 금형을 세정할 수 있는 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법에 관한 것이다.

일반적으로 다이케스팅 금형 또는 사출용 금형은 상형금형과 하형금형으로 이루어져 있으며 상금형과 하금형을 연결하는 가이드포스트에 의해 상금형과 하금형은 원할한 승강작업이 가능하다. 이러한, 금형을 이용하는 사출성형(Injection Molding) 방법은 용융된 일정량의 수지를 금형의 캐비티 안으로 주입하는 충전과정(Filling Stage)과 금형내에 유입된 수지의 열 수축에 의한 체적감소를 보상하기 위하여 압력을 가하여 추가의 용융 수지를 유입시키는 보압과정(Packing Stage) 및 금형내에 유입된 용융 수지를 고화(Solidi Fication)시키는 냉각과정(Cooling stage) 등을 통해 이루어 진다.

여기서, 전술한 과정을 반복적으로 수행할 경우, 금형의 코어 및 금형틀에 찌꺼기나 탄화 가스 등과 같은 오염물(이하, '이물질' 이라 함)이 달라붙어 잔류하게 된다. 이 경우, 금형에 부착되는 이물질로 인해 후에 금형으로부터 제품을 분리시키기가 어려워지고, 사출물의 색상변화 및 형태변화 등과 같은 제품 불량을 초래한다. 이에 따라, 합성수지 금형기술의 향상에 따라 요구되는 극도의 정확성을 유지하기 위하여 금형을 세척할 수 있는 장치들이 이용되고 있었다.

전술한 장치와 관련된 종래의 선행기술로 공개실용신안공보 제2011-0010115호(2011.10.26) "사출 금형 세척장치"가 개시되어 있다. 선행기술에 따른 사출 금형 세척장치는 세정액 탱크, 피세척 사출 금형을 인입출하는 세척 바스켓, 초음파 발생기 및 전극부로 구성되어 초음파 발생기 및 전기 분해용 전극부를 통해 사출 금형에 잔류하는 오염물을 제거할 수 있다.

그러나, 종래의 세척장치는 금형에 잔류하는 이물질을 제거(분리)할 순 있으나, 금형으로부터 분리된 오염물을 즉시 포집할 수 없기 때문에 분리된 이물질이 세정액 내에서 부유되다가 다시 금형에 달라붙어 금형의 세척이 원활히 이루어지지 않는 문제점은 물론, 분리된 이물질이 가라앉아 세정액 탱크의 밑바닥에 달라붙거나 부유되면서 세정액 탱크의 내측면에 달라붙게 되어 추후 세정액 탱크를 다시 세척해야하는 번거로움도 있었다.

또한, 종래의 세척장치는 배출 파이프를 통해 금형의 세척이 완료된 세정액을 배출할 수 있는데, 이때 세정액에 부유하는 이물질을 함께 배출할 수도 있었다. 그러나, 전술한 이물질 배출 과정을 반복수행하게 될 경우, 배출 파이프 내에 이물질이 점차적으로 축적되고, 이로 인해 배출 파이프의 직경이 점차적으로 좁아지게 되면서 세정액이 배출되는 시간이 급속히 감소하게 되고, 심지어 배출 파이프가 이물질의 축적에 의해 가로막혀 세정액 뿐만 아니라 이물질의 배출이 전혀 이루어지지 못하는 문제점은 물론, 이물질의 축적에 의해 가로막힌 배출 파이프를 다시 세척해야하는 번거로움도 있었다.

또한, 종래의 세척장치는 세정액 탱크에 배출 파이프가 연결되는 것으로, 충격이나 노후화에 따라 세정액 탱크와 배출 파이프 사이에 빈틈이 발생하게 될 수 있는데, 이 경우 세정액이 세정액 탱크의 외부로 누출되어 작업자 또는 그 주변을 오염시키거나 강한 알카리성 세정액 또는 전류에 의한 사고가 발생될 수 있는 문제점도 있었다.

(실용신안문헌 1) 한국공개실용신안 제2011-0010115호(2011.10.26) "사출 금형 세척장치"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기분해 및 초음파에 의해 금형으로부터 분리된 이물질을 즉시 포집할 수 있는 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 세정액 내에 와류를 발생시켜 세정액 내에 부유하는 이물질을 포집공간으로 유도하여 자연스럽게 포집되도록 할 수 있는 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 금형 세척장치는 세정액을 수용하는 세정조; 피세척물을 적재한 상태로 상기 세정조에 거치되어 상기 피세척물을 상기 세정액 내에 배치시키는 적재프레임; 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내에 초음파를 발생시켜 상기 피세척물에 존재하는 이물질을 분리시키는 초음파 발생기; 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내에 전기분해를 일으켜 상기 피세척물에 존재하는 이물질을 분리시키는 전극부; 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내에 와류를 발생시켜 상기 피세척물로부터 분리된 이물질을 유동시키는 와류발생수단; 상기 세정액 내에 유동되는 이물질이 포집되는 이물질 포집수단; 및 상기 세정조 내에 수용된 상기 세정액의 수위를 감지하는 수위감지센서;를 포함하여 달성될 수 있다.

전술한, 상기 와류발생수단은 상기 세정액에 부유되는 이물질이 상기 세정조의 둘레를 따라 유동되도록 상기 세정조의 수평방향으로 와류를 발생시키는 제1와류발생기 및 상기 세정액에 부유되는 이물질 중 상기 세정조의 바닥면에 가라앉은 상기 이물질이 상기 세정액의 액면으로 유동되도록 상기 세정조의 수직방향으로 와류를 발생시키는 제2와류발생기;를 포함한다.

그리고, 상기 이물질 포집수단은 내측이 관통된 중공형태를 이루어 상기 세정조에 거치되고, 외측과 내측 사이의 둘레를 따라 상기 이물질이 포집되는 포집공간이 마련된 바디; 및 일단이 상기 바디의 내측 상단에 연결되고, 타단 일부분이 상기 세정액에 잠기도록 경사지게 배치되어 상기 와류발생수단에 의해 유동되는 상기 이물질을 상기 포집공간으로 안내하는 이물질 가이드부;를 포함한다.

이러한, 상기 이물질 가이드부는 일단이 상기 바디의 내측 상단에 회전가능하게 힌지 연결되고, 타단 일부분이 상기 세정액에 잠기는 상태로 부유되는 판재로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 이물질 가이드부는 상기 세정액의 수위변화에 따라, 일단이 힌지를 축으로 회전되어 타단 일부분만이 상기 세정액 내에 잠기면서 부유되는 상태가 유지될 수 있다.

아울러, 상기 이물질 가이드부의 타단 일부분이 상기 세정액에 잠긴상태로 부유되도록 상기 이물질 가이드부의 타단 하측에 마련되는 부유체;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 적재프레임에 착탈가능하게 연결되고, 상기 와류발생수단을 통해 발생되는 와류에 의해 상기 피세척물이 상기 적재프레임으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 피세척물을 상기 적재프레임에 고정시키는 고정커버;를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법은 본체에 마련된 세정조 내에 세정액을 주입하는 세정액 주입단계; 적재프레임의 적재부에 피세척물을 적재하는 피세척물 적재단계; 상기 본체에 마련된 브라켓에 상기 적재프레임을 거치시켜 상기 적재부에 적재된 상기 피세척물을 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내로 배치시키는 적재프레임 거치단계; 상기 본체에 마련된 상기 브라켓에 전극부를 거치시켜 전극을 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내로 배치시키는 전극부 거치단계; 와류발생수단이 마련된 이물질 포집수단을 상기 세정조에 거치시키는 이물질 포집수단 거치단계; 상기 본체에 마련된 초음파 발생기를 통해 상기 세정액 내에 초음파를 발생시키고, 이와 동시에 상기 전극부를 통해 상기 세정액 내에 전기분해 반응을 일으켜 상기 피세척물에 존재하는 이물질을 상기 피세척물로부터 분리시키는 이물질 분리단계; 상기 와류발생수단의 제1와류발생기를 통해 상기 세정액 내에 부유되는 상기 이물질을 상기 세정조의 둘레방향을 따라 유동시키는 제1 이물질 유동단계; 상기 와류발생수단의 제2와류발생기를 통해 상기 세정조에 가라앉은 상기 이물질을 상기 세정액의 액면으로 유동시키는 제2 이물질 유동단계; 상기 제1유동단계 및 제2유동단계를 통해 상기 세정액의 액면상에서 상기 세정조의 둘레방향으로 유동되는 상기 이물질이 이물질 가이드부의 표면을 따라 안내되어 포집공간으로 이동되는 이물질 포집단계; 및 상기 세정조 내측에 마련된 수위감지센서를 통해 상기 세정조에 수용된 상기 세정액의 수위를 감지하는 수위감지단계;를 포함하여 달성될 수 있다.

그리고, 상기 세정조에 수용된 상기 세정액의 수위변화에 따라, 상기 이물질 가이드부의 일단이 힌지를 축으로 회전되고, 부유체를 통해 타단 일부분만이 상기 세정액 내에 잠기면서 부유되는 상태를 유지하는 이물질 가이드부 각도조절단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 피세척물 적재단계 후, 상기 적재부에 적재된 상기 피세척물이 상기 적재부로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 고정커버를 체결하는 고정커버 체결단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법에 의하면, 피세척물로부터 분리된 이물질이 이물질 포집수단에 의해 즉시 포집될 수 있기 때문에 피세척물로부터 분리된 이물질이 다시 피세척물에 달라붙는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.

여기서, 피세척물로부터 분리된 이물질은 와류발생수단에 의해 세정액의 액면상에서 세정조의 둘레를 따라 유동되기 때문에 전술한 이물질 포집수단이 마련된 방향으로 용이하게 유동될 수 있다.

그리고, 전술한 와류발생수단에 의해 유동되는 이물질은 이물질 가이드부의 표면을 따라 점차적으로 안내되면서 자연스럽게 포집공간으로 이동될 수 있다.

또한, 이물질 가이드부는 세정액의 수위변화에 대응하여 세정액의 액면 부근에 부유되는 상태를 유지할 수 있기 때문에 세정액의 수위변화에 상관없이 세정액 내에 유동되는 이물질이 포집수단으로 자연스럽게 안내될 수 있다.

그리고, 수위감지센서를 통해 세정액 내에 수용되는 세정액의 수위변화를 외부에 표시하거나, 낮아진 수위만큼의 새로운 세정액을 공급시키도록 신호를 제공할 수 있기 때문에 세정조 내에 수용되는 세정액을 정해진 용량만큼의 수위로 용이하게 조절할 수 있다.

아울러, 피세척물로부터 분리된 이물질은 전술한 이물질 포집수단만을 이용하여 배출되기 때문에 세정조에 기존과 같은 배출 파이프를 연결하지 않더라도 이물질을 용이하게 배출시킬 수 있고, 이에 의해 세정조에 어떠한 틈새도 형성되지 않기 때문에 기존과 달리 세정액의 누수와 관련된 어떠한 문제점도 발생되지 않는 효과가 있다.

또한, 세정조에 기존과 같은 배출 파이프가 마련되지 않기 때문에 이러한 배출 파이프에 이물질이 적층되거나, 이물질의 적층에 의한 막힘현상 등의 문제점이 전혀 발생되지 않으므로, 배출 파이프를 세척하거나 다른 문제들을 해결해야하는 번거로움으로부터 벗어날 수 있다. 게다가, 이와 같은 작업과정을 수행하지 않아도 되기 때문에 금형 세척장치 및 이를 이용한 금형 세척방법의 작업효율이 향상되는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금형 세척장치의 전체상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 분해상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 단면상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 금형 세척장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법의 구성도를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 시스템은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성소요들을 나타낸다.

본 발명에 따른 금형 세척장치(100)는 세정조(110), 적재프레임(120), 초음파 발생기(140), 전극부(150), 와류발생수단(170), 이물질 포집수단(180) 및 수위감지센서(190)를 포함한다.

세정조(110)는 전해 세정액이 수용되는 구성으로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 각 구성들이 마련되는 본체(10)의 상부에 설치될 수 있다. 자세하게는, 세정조(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 상부가 개방된 함체 형태를 이룰 수 있다. 이러한, 세정조(110)는 내부로 수용되는 전해 세정액(이하, '세정액' 이라 함)이 누수되는 것을 방지하기 위하여 상부를 제외한 전면이 가로막힌 형태를 이루는 것이 바람직하다.

여기서, 세정조(110)는 도 1에 도시된 바와 본체(10)의 일측에 마련된 배관(예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같은 자바라 형태의 배관 또는 원형파이프 형태의 배관)을 이용하여 개방된 상부를 통해 공급받는 세정액을 수용하거나, 별도의 공급수단을 이용하여 개방된 상부를 통해 공급받는 세정액을 수용할 수도 있다. 반대로, 세정조(110)에 수용된 세정액은 본체(10)에 별도로 마련되는 흡입기(미도시)를 이용하여 전술한 배관을 통해 세정액을 흡입하여 배출시키거나, 세정조(110)를 본체(10)로부터 분리 후 세정조(110)에 수용된 세정액을 직접적으로 배출시킬 수도 있다.

따라서, 세정조(110)는 내부로 수용된 세정액이 외부로 누수될 수 있는 어떠한 틈새도 제공하지 않기 때문에 누수와 관련된 문제점이 전혀 발생되지 않는 효과가 있다.

한편, 세정조(110)에 수용될 세정액은 후술할 이물질 가이드부(183)의 타단 일부분만이 잠길 정도만큼의 수위를 갖는 것이 바람직한데, 이는 후술할 이물질 가이드부(183)를 설명하면서 함께 설명하도록 한다.

여기서, 세정액은 금형의 세정에 사용되는 것으로, 전기분해 세정에 적합한 전용 세정액으로 구성될 수 있다. 예컨대, 세정액은 알카리성 수계 세정액이 주로 사용되고, 철, 강, 스텐레스, 니켈, 귀급속 등의 세정에 적합하다.

적재프레임(120)은 금형(이하, '피세척물(m)' 이라 함)을 적재하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 피세척물(m)이 적재되는 판형태의 적재부(123) 및 적재부(123)의 양단으로부터 돌출형성되어 끝단 일부분이 절곡된 거치대(121)로 구성될 수 있다. 예컨대, 적재부(123)는 일부분이 메쉬망 형태를 이루거나, 전체부분이 메쉬망 형태를 이룰 수 있다.

적재프레임(120)은 거치대(121)가 세정조(110)의 둘레에 거치될 수 있으나, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 세정조(110) 또는 본체(10)의 상부에 마련되는 브라켓(111)에 거치된 상태를 이룰 수 있다. 이 경우, 적재프레임(120)의 적재부(123)는 세정조(110) 내에 배치되는데, 더욱 자세하게는 세정조(110) 내에 수용된 세정액 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 적재프레임(120)은 피세척물(m)을 세정액 내에 용이하게 배치시킬 수 있다.

한편, 적재프레임(120)은 고정커버(130)를 더 포함할 수 있다.

고정커버(130)는 전술한 바와 같이 적재부(123)에 적재된 피세척물(m)이 적재부(123)로부터 이탈되는 것을 방지하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 전술한 적재부(123)에 대응되는 형태를 이루고, 적재프레임(120)에 착탈가능하게 고정될 수 있도록 측면에 고정수단이 마련될 수 있다. 이러한, 고정커버(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 적재부(123)에 적재된 피세척물(m)의 상부에 안착된 상태로 고정수단을 통해 적재프레임(120)에 고정됨에 따라 피세척물(m)을 적재프레임(120)에 고정시킬 수 있다.

여기서, 고정수단은 후크결합 방식을 이용하여 적재부(123)의 일측에 착탈가능하게 고정될 수 있는데, 자세하게는 도 2에 도시된 바와 같이 내장된 스프링과 연결된 후크로 구성될 수 있다. 이때, 후크는 외력에 의해 스프링이 길이방향으로 늘어남에 따라 길이가 늘어날 수 있고, 외력이 제거됨에 따라 탄성복원력에 의해 길이가 원상복귀 될 수 있다.

따라서, 고정커버(130)는 전술한 고정수단을 이용하여 적재부(123)에 적재된 피세척물(m)을 용이하게 고정시킬 수 있기 때문에 피세척물(m)의 세정시 피세척물(m)이 유동되는 것을 방지할 수 있고, 특히 후술할 와류발생수단(170)을 통해 발생되는 와류에 의해 피세척물(m)이 유동되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

초음파 발생기(140)는 초음파를 이용하여 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 분리시키는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 초음파를 생성하는 발생기가 본체(10)의 내부에 설치되고, 이와 연결되어 초음파를 전파하는 진동자(141)가 세정조(110)의 내부에 구비될 수 있다.

여기서, 초음파 발생기(140)는 진동자(141)를 통해 세정액 내에 초음파를 전파하게 되는데, 이 경우 초음파의 압력에 의해 세정액 내에 미세기포가 생성되고 소멸되는 현상, 즉 매우 큰 압력과 고온을 동반하게 되는 충격파를 발생시키게 되고, 이를 통해 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 용이하게 분리시킬 수 있다. 이와 같은, 초음파 발생기(140)는 통상적인 구성으로, 자세한 설명은 생략한다.

따라서, 초음파 발생기(140)는 세정액 내에 배치되는 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 피세척물(m)로부터 용이하게 분리시킬 수 있다.

전극부(150)는 세정액 내에 전기분해를 일으켜 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 분리시키는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 세정조(110)의 둘레에 거치될 수 있도록 연장된 지지대(151), 지지대(151)에 다수개 장착되는 전극축(153) 및 전극축(153)의 끝단에 설치되는 전극(155)으로 구성될 수 있다. 이러한, 전극부(150)는 지지대(151)가 세정조(110)의 둘레에 거치될 수 있으나, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 세정조(110) 또는 본체(10)의 상부에 마련되는 브라켓(111)에 거치된 상태를 이룰 수 있다. 이 경우, 전극부(150)의 전극(155)은 세정조(110) 내에 배치되는데, 더욱 자세하게는 세정조(110) 내에 수용된 세정액 내에 배치될 수 있다.

여기서, 전극부(150)를 이용한 전기분해 과정을 수행하기 위하여, 본체(10)의 내측에 변환기(160)(transducer)가 마련되고, 이에 의해 공급되는 직류의 양극(+)이 전술한 전극(155)에 접속되며, 음극(-)이 적재프레임(120)에 접속됨에 따라 세정조(110)에 수용된 세정액 내에서 전기분해 반응이 발생될 수 있다. 이 경우, 피세척물(m)과 이에 존재하는 이물질 사이로 침투된 세정액이 금속 표면에서 전해되면서 전해가스를 발생시키게 되고, 이때, 기체(전해가스)로 변환될 시 체적이 수백배로 팽창하는 과정을 통해 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 용이하게 분리시킬 수 있다. 이와 같은, 전극부(150)는 통상적인 구성으로, 자세한 설명은 생략한다.

따라서, 전극부(150)는 세정액 내에 배치되는 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 피세척물(m)로부터 용이하게 분리시킬 수 있다.

와류발생수단(170)은 피세척물(m)로부터 분리된 이물질을 유동시키는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 제1와류발생기(171) 및 제2와류발생기(173)을 포함한다.

제1와류발생기(171)는 세정액을 수평방향으로 유동시키는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 회전축이 마련된 모터(171a) 및 수평팬(171d)으로 구성될 수 있다.

모터(171a)는 인가되는 전원을 통해 회전축(171b)에 회전력을 전달하는 구성으로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 세정조(110)의 외부에 배치될 수 있고, 자세하게는 후술할 이물질 포집수단(180)의 바디(181) 상부에 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 모터(171a)에 마련된 회전축(171b)은 도 3에 도시된 바와 같이 바디(181)에 형성된 홀(181c)을 관통하여 끝단 일부분이 세정조(110)의 내측, 즉 세정액의 내부에 배치되는 것이 바람직하다.

수평팬(171d)은 세정액 및 이에 부유되는 이물질을 수평방향으로 유동시키는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 회전축(171b)의 끝단에 연결되되, 세정조(110)의 바닥면에 수평상태로 배치될 수 있다. 예컨대, 수평팬(171d)은 도 3에 도시된 바와 같은 기어박스(171c)(예컨대, 베벨기어로 구성됨)를 통해 수평방향으로 배치될 수 있고, 이를 한정하는 것은 아니며 다른 수단을 통해 수평방향으로 배치될 수도 있다. 이러한, 수평팬(171d)은 세정조(110)의 상부, 바람직하게는 세정액의 액면(液面) 부근에 배치될 수 있고, 예컨대 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다. 이에 따라, 수평팬(171d)은 모터(171a)에 의해 회전되는 회전축(171b)과 연동하여 회전됨에 따라 세정액 및 이에 부유되는 이물질을 세정조(110)의 둘레방향 일측 또는 타측으로 유동시키는 와류를 발생시킬 수 있다.

제2와류발생기(173)는 세정액을 수직방향으로 유동시키는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 회전축이 마련된 모터(173a) 및 수직팬(173d)으로 구성될 수 있다.

모터(173a)는 전술한 제1와류발생기(171)에서 설명한 모터와 동일한 것으로, 자세한 설명은 생략한다.

수직팬(173d)은 세정액 및 이에 부유되는 이물질을 수직방향으로 유동시키는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 회전축(173b)의 끝단에 연결되되, 세정조(110)의 바닥면으로부터 수직하게 배치될 수 있다. 예컨대, 수직팬(173d)은 도 3에 도시된 바와 같은 기어박스(173c)를 통해 수직방향으로 배치될 수 있다. 이러한, 수직팬(173d)은 세정조(110)의 바닥면 가까이에 배치되고, 예컨대 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다. 이에 따라. 수직팬(173d)은 모터(171a)에 의해 회전되는 회전축(173b)과 연동하여 회전됨에 따라 세정액 및 이에 부유되는 이물질을 세정조(110)의 상부방향으로 유동시키는 와류를 발생시킬 수 있다.

따라서, 와류발생수단(170)은 세정액에 부유되는 이물질을 세정조(110)의 둘레방향으로 유동시킬 수 있고, 세정조(110)의 바닥면에 가라앉은 이물질 을 세정조(110)의 상부방향으로 유동시킬 수 있다. 이는, 후술할 이물질 포집수단(180)을 통해 이물질을 용이하게 포집하기 위한 것으로, 이에 대한 자세한 설명은 후술하는 이물질 포집과정을 통해 설명하도록 한다.

이물질 포집수단(180)은 세정액 내에 유동되는 이물질을 포집하기 위한 구성으로, 바디(181) 및 이물질 가이드부(183)를 포함한다.

바디(181)는 전술한 세정액 내에 유동되는 이물질을 수용하기 위한 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 전술한 세정조(110)의 내측 둘레에 대응되는 외형을 이루고, 내측으로 소정의 둘레를 이루는 중공이 형성되며, 외측 상단으로부터 외측방향으로 돌출형성되는 날개부(181b)가 형성될 수 있다. 그리고, 바디(181)의 날개부에는 전술한 바와 같이 다수의 홀(181c)이 마련될 수 있다. 이러한, 바디(181)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 세정조(110)에 안착된 상태로 거치될 수 있다. 예컨대, 바디(181)는 세정조(110)에 착탈가능하게 장착될 수 있도록 별도의 결합수단, 예컨대 후크방식, 클램프방식 등의 다양한 결합수단이 마련될 수 있는데, 이러한 결합수단은 통상적인 것으로 자세한 설명은 생략한다. 이에 따라, 바디(181)는 세정조(110)에 착탈가능하게 고정된 상태를 이룰 수도 있다.

바디(181)는 도 2에 도시된 바와 같이 외측면과 내측면 사이에 둘레를 따라 소정의 폭을 갖게 함몰형성되고, 상부가 개방된 포집공간(181a)이 마련될 수 있다. 이러한, 포집공간(181a)은 후술할 이물질 가이드부(183)를 따라 안내되는 이물질을 수용할 수 있는 공간으로, 이에 세정액 내에 부유하는 이물질이 수용되는 과정은 후술하는 이물질 포집과정을 통해 설명하도록 한다.

이물질 가이드부(183)는 세정액 내에 유동되는 이물질을 전술한 바디(181)의 포집공간(181a)으로 안내하는 구성으로, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 전술한 바디(181)에 연결된다. 자세하게는, 이물질 가이드부(183)는 판재로 구성되되, 도 3에 도시된 바와 같이 굴곡진 형태로 형성되거나, 평평한 형태(미도시)로 형성될 수도 있다.

이물질 가이드부(183)는 도 3에 도시된 바와 같이 일단이 바디(181)의 내측 상단에 연결되고, 타단이 전술한 일단으로부터 하향 경사지게 연장형성된다. 이러한, 이물질 가이드부(183)는 바디(181)에 고정된 상태로 세정조(110)에 수용된 세정액 내에 타단 일부분이 잠기는 상태로 배치되는 것이 바람직하다. 이는, 전술한 와류발생수단(170)에 의해 유동되는 세정액 내의 이물질이 포집공간(181a)으로 자연스럽게 안내되도록 하기 위함이다.

여기서, 이물질 가이드부(183)는 도 3에 도시된 바와 같이 바디(181)와 연결되는 일단이 회전가능하게 힌지연결될 수 있고, 이의 힌지부분에 통상적인 틸팅수단(미도시)이 마련되어 원하는 각도로 회전된 각도를 유지할 수도 있다. 이에 따라, 이물질 가이드부(183)는 세정조(110)에 수용된 세정액의 수위가 낮아지더라도 힌지연결된 일단이 힌지를 축으로 회전시켜 타단 일부분이 세정액의 액면(液面) 부근에 잠기도록 배치시킬 수 있다.

한편, 이물질 가이드부(183)는 세정액의 밀도보다 높은 밀도의 재질로 형성될 수 있다. 이러한, 이물질 가이드부(183)는 전술한 틸팅수단(미도시)이 마련되지 않을 경우 세정액에 잠기는 타단 일부분이 액면(液面) 부근에 머무르지 못하고 세정액 내로 가라앉게 되는데, 이를 방지하기 위한 부유체(185)를 더 포함할 수 있다.

부유체(185)는 도 3에 도시된 바와 같이 이물질 가이드부(183)의 타단 하측에 마련될 수 있다. 이러한, 부유체(185)는 세정액의 밀도보다 낮은 밀도를 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 부유체(185)는 내부가 빈 플라스틱으로 구성될 수 있다.

여기서, 부유체(185)는 세정액의 액면(液面)으로 떠오르려는 힘이 발생되는데, 이러한 힘에 의해 세정액 내로 가라앉는 이물질 가이드부(183)의 타단 일부분을 세정액의 액면(液面) 부근으로 들어올릴 수 있다. 이때, 부유체(185)는 세정액의 액면(液面)으로 떠오를 수 있으나, 이물질 가이드부(183)의 타단 일부분이 갖는 중량과 상충되어 세정액의 액면(液面) 부근으로 잠기는 상태를 이룰 수 있다. 이에 따라, 부유체(185)는 이물질 가이드부(183)의 타단 일부분이 세정액 내로 가라앉는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

따라서, 이물질 가이드부(183)는 전술한 세정액의 수위변화에 따라, 일단이 힌지를 축으로 회전되어 이에 연장되는 타단 일부분이 세정액 내에 잠기면서 부유되는 상태가 유지될 수 있다. 즉, 이물질 가이드부(183)는 전술한 바와 같은 틸팅수단(미도시)을 이용할 경우 타단 일부분을 세정액에 잠긴상태로 세정액의 액면(液面) 부근에 배치시킬 수 있고, 부유체(185)를 이용할 경우 틸팅수단(미도시)을 마련하지 않더라도 세정액의 수위변화에 따라 자연스럽게 세정액의 액면(液面) 부근에 배치되도록 할 수 있다.

수위감지센서(190)는 세정조(110) 내에 수용된 세정액의 수위를 측정하기 위한 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 세정조(110)의 내측에 배치될 수 있다. 이러한, 수위감지센서(190)는 통상적인 수위 측정센서로 자세한 설명은 생략한다. 이에 따라, 수위감지센서(190)는 세정조(110) 내에 수용된 세정액 중 일부가 와류발생수단(170)에 의해 포집공간(181a)으로 이동될 경우, 낮아진 수위를 측정하여 외측에 마련되는 표시수단에 수위변화량을 표시하거나, 본체(10)에 마련되는 배관을 통해 낮아진 수위만큼의 세정액이 더 공급되도록 하는 신호를 본체(10)에 마련되는 제어부(미도시)에 전달할 수도 있다.

따라서, 수위감지센서(190)는 세정조(110) 내에 수용되는 세정액의 수위를 용이하게 유지시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100)를 통해 피세척물(m)로부터 분리되어 세정액 내에 부유되는 이물질을 포집하는 포집과정을 첨부된 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 와류발생수단(170)을 작동시켜 세정액 내에 와류를 발생시킨다. 이 경우, 전술한 바와 같이 제1와류발생기(171)에 의해 세정액 및 세정액 내에 부유되는 이물질은 세정조(110)의 둘레방향을 따라 유동되고, 제2와류발생기(173)에 의해 세정액의 바닥면에 가라앉은 이물질 또는 세정액 내에 부유되는 이물질 등이 세정액의 상부, 즉 액면(液面) 부근으로 유동될 수 있다. 즉, 세정액 내에 부유되거나 가라않은 이물질은 전술한 와류발생수단(170)에 의해 계속적으로 세정액의 액면(液面) 부근으로 유동될 수 있다.

다음, 전술한 바와 같이 세정액의 액면(液面) 부근으로 유동되는 이물질은 와류발생수단(170)에 의해 발생되는 와류의 흐름을 따라 세정액의 액면(液面) 부근에 배치된 이물질 가이드부(183)의 타단 일부분으로 유동되고, 이와 같은 과정이 반복적으로 수행됨에 따라 이물질은 이물질 가이드부(183)의 표면을 따라 자연스럽게 안내되면서 점차적으로 포집공간(181a)으로 이동될 수 있다.

여기서, 전술한 바와 같은 포집과정을 통해 포집공간(181a)에는 이물질뿐만 아니라 세정액 중 일부가 이동될 수도 있다. 이 경우, 낮아지는 수위변화에 대응하여 이물질 가이드부(183)의 타단 일부분이 세정액의 액면(液面) 부근에 잠긴상태로 배치될 수 있기 때문에 세정액의 수위변화에 상관없이 세정액 내에 부유되는 이물질이 포집공간(181a)으로 이동되는 포집과정이 지속적으로 유지될 수 있다. 또한, 낮아지는 수위변화를 감지하여 수위감지센서(190)가 작동하기 때문에 세정조(110) 내의 세정액의 수위가 용이하게 유지될 수 있기 때문에 이물질의 포집과정이 지속적으로 유지될 수 있다.

따라서, 세정액 내에 부유되는 이물질은 전술한 바와 같은 포집과정을 통해 용이하게 포집될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 금형 세척방법(200)은 전술한 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100)를 이용할 수 있다. 이러한, 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100)를 이용한 금형 세척방법(200)은 본체(10)에 마련된 세정조(110) 내에 세정액을 주입하는 세정액 주입단계(S210); 적재프레임(120)의 적재부(123)에 피세척물(m)을 적재하는 피세척물 적재단계(S220); 본체(10)에 마련된 브라켓(111)에 적재프레임(120)을 거치시켜 적재부(123)에 적재된 피세척물(m)을 세정조(110)에 수용된 세정액 내로 배치시키는 적재프레임 거치단계(S230); 본체(10)에 마련된 브라켓(111)에 전극부(150)를 거치시켜 전극(155)을 세정조(110)에 수용된 세정액 내로 배치시키는 전극부 거치단계(S240); 와류발생수단(170)이 마련된 이물질 포집수단(180)을 세정조(110)에 거치시키는 이물질 포집수단 거치단계(S250); 본체(10)에 마련된 초음파 발생기(140)를 통해 세정액 내에 초음파를 발생시키고, 이와 동시에 전극부(150)를 통해 세정액 내에 전기분해 반응을 일으켜 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 피세척물(m)로부터 분리시키는 이물질 분리단계(S260); 와류발생수단(170)의 제1와류발생기(171)를 작동시켜 수평형태의 와류를 발생시키는 수평와류발생단계(S270); 와류발생수단(170)의 제2와류발생기(173)를 작동시켜 수직형태의 와류를 발생시키는 수직와류발생단계(S280); 제1와류발생기(171)를 통해 세정액 내에 부유되는 이물질을 세정조(110)의 둘레방향을 따라 유동시키는 제1 이물질 유동단계(S290); 제2와류발생기(173)를 통해 세정조(110)에 가라앉은 이물질을 세정액의 액면으로 유동시키는 제2 이물질 유동단계(S300); 제1 이물질 유동단계(S290) 및 제2 이물질 유동단계(S300)를 통해 세정액의 액면상에서 세정조(110)의 둘레방향으로 유동되는 이물질이 이물질 가이드부(183)의 표면을 따라 안내되어 포집공간(181a)으로 이동되는 이물질 포집단계(S310); 및 세정조(110) 내측에 마련된 수위감지센서(190)를 통해 세정조(110)에 수용된 세정액의 수위를 감지하는 수위감지단계(S320);를 포함한다.

그리고, 전술한 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100)를 이용한 금형 세척방법(200)은 세정조(110)에 수용된 세정액의 수위변화에 따라, 이물질 가이드부(183)의 일단이 힌지를 축으로 회전되고, 부유체(185)를 통해 타단 일부분만이 세정액 내에 잠기면서 부유되는 상태를 유지하는 이물질 가이드부 각도조절단계(S330);를 더 포함할 수 있다.

또한, 전술한 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100)를 이용한 금형 세척방법(200)은 피세척물 적재단계(S220) 후, 적재부(123)에 적재된 피세척물(m)이 적재부(123)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 고정커버(130)를 체결하는 고정커버 체결단계(S340);를 더 포함할 수 있다.

이러한, 본 발명에 따른 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100)를 이용한 금형 세척방법(200)은 전술한 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100)를 통해 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 분리시킬 수 있고, 분리되어 세정액 내에 부유되거나 세정조(110)의 바닥면에 가라앉은 이물질이 다시 피세척물(m)에 달라붙지 않도록 이물질을 즉시 걸러낼 수 있는 것으로써, 이는 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100)의 구성 및 방법들을 설명한 바와 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이와 같은, 본 발명에 따른 이물질 포집수단(180)이 구비된 금형 세척장치(100) 및 이를 이용한 금형 세척방법(200)을 통해 피세척물(m)에 존재하는 이물질을 용이하게 분리시킬 수 있고, 분리된 이물질을 즉시 포집하여 피세척물(m)에 이물질이 다시 달라붙은 것을 방지할 수 있다. 또한, 바디(181)의 포집공간(181a)에 수용된 이물질을 직접적으로 배출시킬 수 있기 때문에 기존과 달리 배관내에 이물질이 적측되거나 막히는 문제점이 발생되지 않으므로, 별도로 배관의 세척과정을 수행하는 번거로움이 해소되는 것은 물론, 금형 세척장치의 작업효율이 향상되는 효과도 있다.

100 : 금형 세척장치
110 : 세정조 120 : 적재프레임
121 : 거치대 123 : 적재부
130 : 초음파 발생기 141 : 진동자
150 : 전극부 151 : 지지대
153 : 전극축 155 : 전극
160 : 변환기 170 : 와류발생수단
171 : 제1와류발생기 171d : 수평팬
173 : 제2와류발생기 173d : 수직팬
180 : 이물질 포집수단 181 : 바디
181a : 포집공간 183 : 이물질 가이드부
185 : 부유체 190 : 수위감지센서
200 : 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법
S210 : 세정액 주입단계 S220 : 피세척물 적재단계
S230 : 적재프레임 거치단계 S240 : 전극부 거치단계
S250 : 이물질 포집수단 거치단계 S260 : 이물질 분리단계
S270 : 수평와류발생단계 S280 : 수직와류발생단계
S290 : 제1 이물질 유동단계 S300 : 제2 이물질 유동단계
S310 : 이물질 포집단계 S320 : 수위감지단계
S330 : 이물질 가이드부 각도조절단계
S340 : 고정커버 체결단계

Claims (2)

1. 본체에 마련된 세정조 내에 세정액을 주입하는 세정액 주입단계;
   적재프레임의 적재부에 피세척물을 적재하는 피세척물 적재단계;
   상기 본체에 마련된 브라켓에 상기 적재프레임을 거치시켜 상기 적재부에 적재된 상기 피세척물을 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내로 배치시키는 적재프레임 거치단계;
   상기 본체에 마련된 상기 브라켓에 전극부를 거치시켜 전극을 상기 세정조에 수용된 상기 세정액 내로 배치시키는 전극부 거치단계;
   와류발생수단이 마련된 이물질 포집수단을 상기 세정조에 거치시키는 이물질 포집수단 거치단계;
   상기 본체에 마련된 초음파 발생기를 통해 상기 세정액 내에 초음파를 발생시키고, 이와 동시에 상기 전극부를 통해 상기 세정액 내에 전기분해 반응을 일으켜 상기 피세척물에 존재하는 이물질을 상기 피세척물로부터 분리시키는 이물질 분리단계;
   상기 와류발생수단의 제1와류발생기를 작동시켜 수평형태의 와류를 발생시키는 수평와류발생단계;
   상기 와류발생수단의 제2와류발생기를 작동시켜 수직형태의 와류를 발생시키는 수직와류발생단계;
   상기 제1와류발생기를 통해 상기 세정액 내에 부유되는 상기 이물질을 상기 세정조의 둘레방향을 따라 유동시키는 제1 이물질 유동단계;
   상기 제2와류발생기를 통해 상기 세정조에 가라앉은 상기 이물질을 상기 세정액의 액면으로 유동시키는 제2 이물질 유동단계;
   상기 제1 이물질 유동단계 및 제2 이물질 유동단계를 통해 상기 세정액의 액면상에서 상기 세정조의 둘레방향으로 유동되는 상기 이물질이 이물질 가이드부의 표면을 따라 안내되어 포집공간으로 이동되는 이물질 포집단계; 및
   상기 세정조 내측에 마련된 수위감지센서를 통해 상기 세정조에 수용된 상기 세정액의 수위를 감지하는 수위감지단계;를 포함하고,
   상기 세정조에 수용된 상기 세정액의 수위변화에 따라, 상기 이물질 가이드부의 일단이 힌지를 축으로 회전되고, 부유체를 통해 타단 일부분만이 상기 세정액 내에 잠기면서 부유되는 상태를 유지하는 이물질 가이드부 각도조절단계;를 더 포함하며,
   상기 피세척물 적재단계 후, 상기 적재부에 적재된 상기 피세척물이 상기 적재부로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 고정커버를 체결하는 고정커버 체결단계;를 더 포함하는 금형 세척장치를 이용한 금형 세척방법.
2. 삭제

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