KR101978690B1 - 진공 세척기 - Google Patents

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KR101978690B1 KR1020170055851A KR20170055851A KR101978690B1 KR 101978690 B1 KR101978690 B1 KR 101978690B1 KR 1020170055851 A KR1020170055851 A KR 1020170055851A KR 20170055851 A KR20170055851 A KR 20170055851A KR 101978690 B1 KR101978690 B1 KR 101978690B1
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Abstract

산업현장에 널리 사용되는 장치 혹은 부속품에 뭍은 기름때를 세척하는 세정용액은 인화성이고 인체에 유해하며 자연환경에 약 영향을 주는 물질이다. 이런 물질을 자연환경에 유기되는 양을 최소화 하기위하여 대기와 격리된 진공용기 내에서 세척과 건조를 하는 진공세척기와 세척으로 인해 오염된 세정용액을 재생하는 것도 대기와 격리되게 진공용기 내에서 이루어진다.
이러한 장치에서 세정용액 자체의 물리적 성질을 이용하는 수단으로 진공공간으로 형성된 세척건조실 바닥에 가열기를 두고 세척건조실 최상부에는 냉각기를 두어 외부로부터 바닥에는 증발열을 공급하고 상부에는 응축열을 흡수 하므로 세척건조실에 채워진 세정용액 자체가 증발하고 응축하므로 발생되는 세정용액 증기 기포(Bubble)을 발생하여 세정용액내부를 통과할 때 발생하는 용액이 진동하므로 세척력을 얻는 것과
세척으로 인하여 기름때(Grease)와 세정용액이 희석된 용액에서 기름때를 분리하는 재생공정을 두 용액의 끓는점(Bibble Point)이 서로 다른 점을 이용하여 1차적으로는 끓여서 분리하고 2차적으로는 끓어서 증발한 증기에 포함된 기름때 증기와 세정용액 증기의 결로 점(Dew Point)이 서로 다른 점을 이용하여 기름때증기를 분리하는데 이때 증기 상태의 용액증기 중에서 기름때 증기가 결로하는 응축열을 방출하는 공간과 시간을 제공하는 충분한 공간으로 재생기증발조의 상부 여유 공간을 이용하므로 장치제작에 소요되는 소재와 인력을 절약하면서 재생되는 세정용액의 순도를 올림과 동시에 재생효율을 올리는 수단과 이를 실시하는 장치에 관한 것이다.

Description

진공 세척기 {Vacuum Degreaser}
기계부품 전자부품 등에 묻은 기름때(Grease)를 진공상태에서 용매를 이용하여 세척을 하고 세척으로 인해 오염된 용매를 재생하여 재사용하는 장치에 관한 것이다.
종래에는 도1에서와 같이 세척건조실(120), 1차 세척용액저장조(130), 2차 세척(헹굼 세척)용액저장조(140), 용액재생기(150), 진공펌프(110), 용액회수기(161-3) 로 구분하여 구성하고 구성된 기기 간 개폐밸브를 통해 관로로 연결하여 제어 장치를 작동하여 진공상태에서 세척을 하고 이어서 건조를 한다.
그런데 세척건조실(120) 내에 세척물 과 세정용액을 함께 넣어 세척을 함에 있어 세정용액이 세척물과 교반하는 힘을 얻기 위하여 세척실 바닥에 공기나 질소 등 불응축기체를 불어넣어 거품을 만드는 관로(122)를 두고 여기에 공기나 질소를 불어 넣어 세정용액 내에 거품(Bubble)을 발생하여 세정용액이 진동하므로 세척물과 세정용액이 교반(Agitate)되게 하거나 진동하는 기계장치를 진공세척조 외부에 두고 내부의 세척물과 연결하여 진동하므로 용액과 세척물이 교반하여 세척을 하였다.
이와 같이 세척력을 얻기 위하여 외부로부터 공기나 질소를 불어넣어서 세정용액을 진동하게 할 경우에는 불어 넣은 압축공기나 질소를 진공펌프(110)를 가동하여 외부로 배출하여야 한다. 이로 인해 세정용액의 열이 외부로 배출되는 기체에 포함하여 유출 되므로 세정용액의 온도는 낮아지고 온도가 낮아짐에 따라 용액의 용해력(Solubility)이 낮아진다. 그래서 외부로 유실되는 열을 전열기(123)에 전력을 공급하여 보충하므로 많은 양의 에너지를 낭비한다. 그리고 압축공기를 공급할 때는 인화 폭발의 위험이 있고 질소를 공급 하면 많은 양의 질소를 소비하므로 비용이 증가된다.
이와 같은 점을 개선하기위하여 기계적인 힘으로 세척 물을 진동하게 하는 경우가 있는데 이는 진공용기내부와 외부 기계장치를 연결할 때 진공유지에 문제점이 있다. 그래서 구조가 복잡해지고 유지보수에 많은 비용이 소모되고 또한 진공유지를 위해 진공펌프를 가동하여야 하므로 장치가 복잡하고 제작비가 많이 소모되고 진공펌프를 가동하므로 전력에너지를 낭비한다.
또한 세척건조실(120)에서 진공상태에서 세척을 하고 세척으로 오염된 세척실의 세정용액을 1차세척용액저장조(130)로 이송하기위하여 1차 세척용액저장조의 용액증기를 밸브(101)을 열어 세척건조실에 보내서 세척건조실(120)과 저장조(130)간 압력을 같게 하고 그리고 진공펌프를 가동하고 밸브(104)를 열면 저장조(130)의 압력을 세척건조실압력보다 낮아지고 밸브(107)을 열어 세척실의 세정용액을 저장조(130)로 보낸다.
그리고 저장조(130)로부터 세척건조실(120)로 채워진 용액 증기는 세척물을 데워주고 그리고 밸브(104)가 닫히고 진공펌프(110)을 가동하고 밸브(103)가 열려서 세척건조실의 압력을 1토르(Torr)까지 진공을 한다.
그런데 세척물에 묻어있는 세정용액을 증발하여 건조하려면 묻어있는 용액을 증발할 열량을 외부로 부터공급을 받아야 하는데 이열을 공급받기위하여 저장조(130)로부터 용액증기가 세척실(120)에서 용액증기의 잠열을 세척물에 전도하면 용액증기 자체는 다시 응축하여 액체가 된다. 이 액체를 다시 증발하려면 이액체가 증발하는 열을 다시 공급하여야 하므로 저장조(130)로부터 공급되는 증기의 잠열만으로는 절대 건조를 할 수 없다.
그러나 세척건조실바닥의 가열기(123)로부터 이 증기를 열전달매체로 하여 가열기(123)로 부터 전도된 열이 세척물에 묻은 용액을 증발하여 건조가 된다. 즉 저장조(130)로부터 세척건조실(120)로 밸브(101)를 거쳐 공급되는 용액증기에 포함된 증발잠열은 세척물과 세척건조실 바닥을 가열하면 이에 따라 증기가 응축하여 액체로 되고 이 액체는 다시 가열하여 증발하여야 건조가 된다. 그러므로 저장조(130)으로부터 세척건조실(120)에 유입된 용액증기는 세척물에 묻어있는 세정용액을 증발하는 열을 공급하는 것이 아니고 세척건조실 바닥을 구성하는 가열기(123)의 고온의 열을 세척물에 전도하는 열전달매체에 불과하다.
가열기(123)로부터 건조를 위하여 공급받아야할 가열 열량은 세척물과 세척건조실 내부에 묻어있는 용액을 전부 증발하는 열량이라야 한다.
그러므로 진공펌프(110)는 세척건조실(120)의 내부 전체에 묻어있는 용액과 세척물에 묻어있는 용액을 증발한 증기에 더하여 저장조(130)으로부터 세척실로 유입된 모든 증기를 유출하여야 한다.
그러므로 장시간 가동을 하여야하고 또한 저장조(130)에서 세척건조실(120)로 보내진 용액증기에 포함된 증발열을 가열기(131)로부터 공급을 받아야 하므로 많은 양의 에너지를 낭비하는 결과를 초래한다.
세척으로 인하여 기름때(Grease)와 용액(Solvent)이 회석되어 오염된 세정용액에서 세정용액만을 분리하여 재사용하는 재생기는 회석된 용액에 증발열을 가해 증발을 할 때 용액은 기름때에 비교하여 낮은 온도에서 증발하는 점을 이용하여 용액만 증발하는 온도를 유지 하고 증발한 용액 증기를 응축하여 재사용한다.
이때 용액을 증발할 때 미량이지만 기름때(Grease)도 같이 증발한다. 세정용액증기에 포함된 미량의 기름때증기도 같이 응축하여 재생하므로 세정용액의 세척력을 좌우하는 용해력(Solubility)이 점점 약하여진다.
재생된 세정용액에 미량이나마 포함된 기름때(Grease)는 세정용액의 용해력(Solubility)을 저하시키므로 세척력을 저하한다. 그래서 재생된 세정용액에 포함되는 기름때를 완전히 제거하여야하는 것과
세척력을 얻기 위하여 외부로부터 불응축기체를 주입하거나 기계장치를 연결하여 세정용액 혹은 세척물을 진동하여 세척력을 얻는 것은 세척을 위해 소비되는 비용이 많이 들고 또한 장치가 복잡하다 그럼에도 불구하고 강한 세척력을 얻을 수 없었다. 이런 점을 해결하여 장치가 간단하면서도 최고의 세척력을 얻을 수 있게 하는 것과
건조과정에서 저장조(130)의 용액증기를 세척건조실(120)에 충진 하여 세척물을 가열하고 배출하므로 많은 양의 에너지를 낭비하면서 건조를 하여야 하는 것을 개선하는 것이 발명의 기술적 과제이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하려면 종래의 진공세척기와 같이 재생기를 별도로 두지 않고 도2에서와 같이 재생기증발조(230), 재생기응축조(240), 세정용액저장조(250) 3개의 용액 저장 조를 분리구성하고, 1차세척으로 인해 오염된 세정용액은 재생기증발조(230)에 저장하여 증발하고 증발한 용액증기는 재생기응축조(240)에서 응축하여 저장하고 2차세척(헹굼 세척)으로 오염이 덜된 세정용액은 1차세척을 위해 세정용액저장조(250)에 저장한다. 그래서 종래의 진공세척기에 비교하여 덜 오염된 세정용액으로 1차 세척을 하게 한다.
또한 용액이 갖는 물리적 특성인 증발력을 세척물과 용액이 교반하는 세척력으로 전환하여 강한 세척력을 얻음과 동시에 용액의 용해력(Solubility)은 용액의 온도가 상승함에 따라 증가하고 용액이 끓는 온도에서 최대가 되는 점과 세정용액이 끓을 때 발생하는 증발력을 이용하여 세정용액의 용해력(Solubility)이 최대가 되는 순간 증발력이 최대로 발생하므로 이 두 가지 물성을 이용하여 아주 강한 세척력을 얻을 수 있다.
이를 위해 세척건조실 바닥에 가열기(261)를 두고 세척건조실 내부의 불응축기체를 진공펌프(210)로 배출하여 세척건조실을 진공상태를 유지함에 따라 세정용액은 세척건조실 바닥의 가열기(261)로부터 증발열을 흡수하여 증발하고 증발한 기포는 세척건조실에 채워진 세정용액을 뚫고 상부로 올라가므로 용액은 가열기(261)로부터 공급되는 열에 따라 강한 진동을 발생한다. 즉 전달된 열이 그대로 증발력이란 운동에너지로 전환된다. 또한 세정용액 증기는 상부의 타공판(263)을 거쳐 세척건조실 최상부의 냉각기(262)에서 냉각 응축하여 낙하한다.
냉각기(262)는 균일한 간격과 크기로 구멍을 뚫은 타공판(263)으로 가려져 있으므로 세정용액 증기는 타공판의 구멍을 통과하여 냉각기의 냉각관로에서 고르게 응축하므로 세척건조실 내부의 진동세기의 분포를 균일하게 한다.
또한 오염된 용액을 증류 재생 할 때 용액의 끓는점이 기름때(Grease)의 끓는점보다 낮은 점을 이용하여 적당한 온도로 끓여서 1차적으로 분리를 하고 용액(Solvent)이 증발할 때 기름때도 같이 증발한다. 즉 서로 끓는점이 다른 두 물질이 혼합된 상태에서 증발을 할 때 증발한 증기 중에는 두 물질의 증발압력의 비로 공존한다. 증발압력이란 물질의 분자가 액상에서 기상으로 변할 때 증발하고자 하는 물질의 분자력이다. 액상의 모든 물질은 열을 가하면 액상에서 기상으로 증발하고자 하는 분자력을 가지고 있고 분자력은 상대적으로 비교하여 높고 낮은 차이가 있을 뿐이지 이 분자력을 완전히 없게 하는 것은 영하273℃ 이하라야 한다.
그래서 증발력이 서로 다른 두 물질이 증기상태로 공존할 때 이를 분리하는 것은 증기의 결로 점(Dew Point)의 서로 다름을 이용하여 분리를 하여야 하고 이를 이용하기 위하여 온도가 내려감에 따라 증기상태의 두 물질 중 결로 점이 높은 물질이 먼저 액화하므로 기름때증기는 세정용액증기보다 결로 점이 높으므로 기름때증기가 먼저 결로가 되어 증기상태의 세정용액증기보다 무거움으로 낙하하고 세정용액 증기는 결로 점이 낮으므로 증기 상태로 더 멀리 날아가는 점을 이용하여 2차로 분리를 하여야 용액과 기름때를 완전히 분리 할 수 있다. 이렇게 하려면 증기상태의 두 물질 중 이슬점이 높은 물질이 먼저 이슬로 변하는 온도까지 내릴 수 있는 시간이 있어야 하고 이 시간만큼 두 증기가 머물 수 있는 공간이 있어야 한다. 그래서 이 공간을 얻기 위하여 종래에는 세정용액을 저장하는 공간으로 만 사용하든 큰 공간을 용액을 저장함과 동시에 이 공간을 이용하여 증기 상태의 세정용액과 기름때의 결로 점의 차이를 이용하여 기름때를 용액증기로부터 분리한다.
1차, 2차, 세척공정이 끝나면 세정용액이 세척 실에서 배출되고 세척물 표면에 묻어 있는 세정용액을 증발하여 건조를 한다. 이 때에는 냉각기(262)에 냉각수가 유입되지 않고 재생기응축조(240)에서 세정용액 증기로부터 응축열을 흡수하여 약 60℃로 데워진 물이 세척건조실 냉각기(262) 내부를 지나게 하여 종래의 건조 시간보다 건조시간을 단축 할 수 있다.
상기와 같은 발명의 내용대로 이를 실시하면 세척물에 따라 세척력을 마음대로 조절할 수가 있어 아주 약한 세척력에서 종래의 세척력보다 수배 강한 세척력까지 얻어 조절할 수 있고
재생효율도 증가하고 이와 동시에 재생된 세정용액에 포함된 기름때를 완전히 제거 할 수 있어 종래의 세척용액소비량보다 월등히 줄이므로 지구환경에 유기 되는 물질을 최소화하고 건조 효과도 최상으로 향상할 수 있는 가장이상적인 진공세척기를 제작할 수 있는 효과가 있다.
도1 : 종래의 진공세척기 전체구성의 개략도
도2 : 발명의 진공세척기 전체구성의 개략도.
도3 : 발명에 의해 세정용액의 증발력을 이용하여 세척력을 얻는 장치의 구성도
도4 : 종래의 재생기와 발명에 의한 재생기 규모와 기능의 비교도
도5 : 용액과 기름때(Grease)가 액상과 기상에서 서로 혼합되어 구성된 분자 비를 나타낸 그림
본 발명에 대한 구체적인 내용은 종래의 진공세척기와 달리 도2에서와 같이 세척으로 오염된 세정용액을 재생하는 기능과 용액을 저장하는 기능을 합한 재생기증발조(230), 용액증기를 응축하여 헹굼 세척을 위한 용액을 저장하는 재생기응축조(240), 헹굼 세척을 한 오염 정도가 낮은 용액을 1차 세정 용액으로 저장하는 세정용액저장조(250), 세척건조실(260), 세척건조실에서 세정용액을 증발하여 세척력을 얻게 하는 가열장치(270), 재생기증발조(230)에서 오염된 세정용액을 증발하는 증발열 과 재생기응축조에 저장된 헹굼 세척용 세정용액을 일정온도로 가열하는 가열기(245) 재생기응축조(240)에서 재생을 위해 용액증기를 응축하는 냉각기(241), 세척건조실, 용액저장용기, 재생용기 내부의 불 응축기체를 배출하는 진공펌프(210) 보조진공펌프에 의하여 세정용액을 회수하는 용액회수기(220), 각종용기와 세척건조실, 진공펌프 등 용액과 용액증기를 용기 간 압력차를 만들어 각종 밸브를 개폐하여 이송하는 각종 연결 관로(200)로 구성되어 있다.
이렇게 구성된 진공세척기가 종래의 진공세척기의 문제점을 해결하여 그 기능과 성능을 개선하는 발명의 실시를 설명하기 위하여 1) 재생의 원리 이를 실시하는 장치, 2)세척력을 얻는 수단 이를 실시하는 장치 3)건조의 수단과 이를 실시하는 장치에 대해 세부분으로 구분하여 설명을 한다.
1) 재생의 원리와 이를 실시하는 장치,
세척으로 인해 기름때는 용매(Solvent)에 녹아서 희석되어 있다. 용매의 끓는점은 기름때(Grease)의 끓는점 보다 월등히 낮다. 그래서 진공 상태의 재생기증발조(230)에서 오염된 세정용액에 증발열을 가해 증발을 하게한다.
도5 는 기름때와 세정용액이 재생기증발조(230)내에서 형성되는 끓는 점(Bubble Point)와 결로 점(Dew Point)를 형성하는 영역을 나타낸 것이다.
예를 들면 상온에서 기름때 와 세정용액이 진공용기 내에 회석된 용액을 가열하여 용액의 온도를 붉은 선(120℃)까지 온도를 상승하면 액상의 용액에는 기름때(Grease) 분자가 0.3 세정용액 분자 0.7의 분자비율로 희석되어 있고 증발한 증기에는 기름때 0.1 세정용액 0.9분자비로 희석된다. 만약 이 증기를 그대로 응축하면 응축된 액체에도 이와 같은 비율로 기름때가 섞여있다.
도4에서 나타낸 바와 같이 종래의 재생기(150)는 증기상태에서 그림에서 초록색 선까지 온도(110℃)를 내려 증기를 냉각 할 수 있는 공간(151)이 없다. 그래서 용액증기와 기름때를 완전히 분리 할 수 없어 재생된 세정용액에 상당량의 기름때(Grease)가 포함되어있다.
세척을 위해 용액을 저장하는 기밀 된 저장용기는 온도변화에 따른 증기의 압력변화를 흡수 하기위한 여유 공간(231)을 필연적으로 두어야 한다. 이러한 여유 공간(231)을 증기 상태에 혼합된 용액증기와 기름때증기 두 물질의 결로 점(Dew Point)이 서로 다른 점을 이용하여 분리하는 공간으로 활용할 수 있게 재생기증발조(230)와 재생기응축조(240)로 분리하여 재생기증발조는 1차 세척을 한 오염된 세정용액을 저장하는 기능을 겸하고 재생기응축조는 헹굼(Rinse)세척을 위한 세정용액을 저장하는 기능을 겸하게 한다. 그리고 두 용기를 연결관(290)으로 연결하고 연결관 중앙상부에 온도센스(248)를 두고 진공펌프(210)로 용기 내부의 불 응축기체를 배출하는 배출관로(242)를 응축을 위한 냉각기(241) 아래까지 연결하고 연결관 하부 말단에 타공판(243)으로 내부공간을 막는다.
그리고 진공펌프(210)의 작동은 연결관 중앙상부에 위치한 온도센스(248)로 감지되는 온도에 따라 온도를 지시 조절하는 지시조절기의 설정 온도 값에 따라 기동과 정지를 합니다. 즉 온도를 100℃로 설정하고 90℃에서 진공펌프가 기동을 하고 110℃에 도달하면 정지를 합니다. 이때 재생기증발조(230)의 여유 공간(231)의 용액 표면의 온도는 120℃ 최 상부 공간온도를 110℃이하를 유지 합니다. 이때 증기 중에 포함된 기름때(Grease)증기의 결로 점은 110℃ 이상이므로 모두 결로가 되어 하강하고 용액증기만 연결 관로(290)를 지나 응축기에서 냉각 응축되어 액상으로 낙하하여 아래공간에 고여집니다.
그리고 타공판(243)은 진공펌프에 의하여 이동되는 용액증기가 응축을 위한 냉각기(241)에 골고루 접촉하여 응축효과를 향상하는 역할을 합니다.
그래서 재생기증발조(230) 상부공간을 기름때(Grease)증기분자와 용매증기분자의 결로 점(Dew Point) 차이를 이용하여 증기 중에 포함된 기름때분자를 완전히 분리해 낼 수 있다.
2) 세척력을 얻는 수단 이를 실시하는 장치
발명에 의해 세척력을 얻는 것은 도3에서 세척건조실(260) 하부바닥에 가열기(261)을 두고 최상부에 냉각기(262)를 두고 바로 아래에 타공판(263)으로 세척건조실 내부공간을 막는다.
하부바닥의 가열기는 안전을 고려하여 별도의 전열기에 의하여 열전달유체를 가열하는 열전달유체가열기(270)를 두고 열전달유체가 세척건조실 바닥의 가열기(261)와 열전달유체가열기(270) 두 용기에 가득 채워지고 열전달유체가 온도변화에 따라 수축 팽창하는 것을 보상하는 팽창탱크(272)를 두고 열전달유체는 순환펌프(271)에 의해 강제 순환 한다.
세척간조실 최상부에 있는 냉각기(262)는 밸브(264)를 통해 냉각수가 흐르고 세척건조실에 세척물을 장입하고 세정용액을 채우고 밸브(206)가 열리고 진공펌프(210)를 가동하여 세척건조실의 불응축기체를 배출하면 세정용액은 세척건조실 하부 바닥의 가열기(261)로부터 증발열을 흡수하여 증발하므로 발생된 증발력에 의하여 세장용액 증기 기포(Bubble)가 발생하고 발생한 기포는 액상의 세정용액내부를 관통하여 상승하므로 용액이 진동한다. 세정용액 증기는 타공판(263)의 표면에 균일한 간격으로 뚫어놓은 균일한 크기의 구멍을 통하므로 세척건조실 전체공간의 세정용액 증기를 균일하게 분포하여 통과하게 한다. 그래서 최상부의 냉각기에서 세정용액 증기는 응축하여 액체가 되어 낙하한다.
이와 같이 외부로부터 압축기체를 불어넣거나 기계적인 힘을 전달하여 세정용액을 진동하는 종래의 방식으로는 세척력의 세기는 세척물에 따라 조절하는데 한계가 있다. 그러나 발명에 의한 방법은 세정용액 자체가 갖는 증발력을 이용하므로 공급되는 열은 그대로 증발력이라는 운동에너지로 전환하게 하므로 공급되는 열량을 조절함에 따라 이에 비례하여 세척력을 얻을 수 있다. 모든 세척물에 꼭 맞는 세척력을 아주 세밀하게 조절할 수 있다.
3) 발명에 의한 건조수단과 이를 실시하는 장치
도3 에서 나타낸바와 같이 1차 2차(헹굼) 세척을 완료하면 재생기응축조의 냉각기(241)에 의하여 세정용액 증기로부터 응축열을 흡수하여 배출되는 약60℃이상의 온수가 세척건조실 냉각기(262) 관로로 유입되게 하기위하여 밸브(264,266)는 닫히고 밸브(265)를 열어서 세척건조실 내부온도를 올리고 그리고 밸브(208)를 조금씩 열어 세척건조실 내부 압력이 재생기 압력보다 올려주고 그리고 밸브(201)을 열어 세정용액저장조(250)로 유출된다.
세척건조실의 세정용액이 완전히 배출된 것을 확인하는 액위검출프로터스위치(202)를 두고 액위를 검출하여 밸브(201)을 닫으므로 불응축기체가 재생기에 유입되지 않게 한다.
세척건조실 내부의 압력이 일정압력에 도달하면 밸브(208)가 닫히고 밸브(206)는 열리고 진공펌프(210)가 기동을 하고 세척건조실의 용액증기와 불응축기체를 배출하여 압력이 1Torr이하까지 도달하면 밸브(206)가 닫히고 밸브(208)이 열려서 외부로부터 공기가 세척건조실 내부로 유입 할 때 세척건조실 내부 압력이 200Torr이하를 유지하게 유입한다. 그 이유는 가연성인 탄화수소 세정용액 증기와 공기가 희석될 때 실험에의 하면 용기 내부압력이 250Torr이하에서는 계속 전기아크를 발생하여 불씨를 만들어도 화재가 발생하지 않았고 500Torr정도에서는 발화 하였다.
그래서 건조를 위하여 건조한 공기를 주입하지 않으면 진공상태에는 하부바닥의 열이 세척물로 전도되지 않아 건조가 되지 않는다. 그리고 이를 해결하기위해 세척실에 공기를 주입하면 발화의 위험이 있다.
그래서 인화 폭발이 절대 발생하지 않는 200Torr정도로 공기를 주입하여 하부바닥의 고열(160℃)이 세척물에 전도되어 세척물 표면의 세정용액을 증발하게 한다.
이를 수회 반복하며 세척건조실내부와 세척물에 묻어있는 세정용액을 모두 증발하여 건조를 한다.
100 : 종래의 진공세척기
110 : 진공펌프
120 : 세척건조실
121 : 용액증기 분출 관 122 : 에어브블 발생 관
123 : 가열기
130 : 1차 세척용 세정용액저장조 131 : 가열기
140 : 2차(헹굼)세척용 세정용액저장조
150 : 재생기
151 : 증기상태에서 결로 점의 차이로 기름때증기가 분리 될 수 있는 공간
152 : 가열기
161 : 진공펌프 토출 측 용액회수기 162 : 진공펌프 흡입 측 용액회수기
170 : 보조 진공펌프 171 : 보조진공펌프 용액회수기
200 : 발명에 의한 진공세척기 관로
201 : 세척건조실 세정용액 배출 및 밸브
202 : 세정용액 배출확인 프로터스위치(Float Switch)
203 : 1차 세척 시 세정용액 주입 및 2차 세척 시 세정용액 배출밸브
204 : 1차 세척 시 세정용액 배출 밸브
205 : 2차 세척을 위한 세정용액 주입 밸브
206 : 세척건조실 불 응축기체 배출밸브
207 : 재생기 불 응축기체 배출밸브
208 : 세척건조실 진공파괴 공기주입 밸브
210 : 진공펌프
220 : 세정용액 회수기
230 : 재생기증발조
231 : 증기상태에서 결로점의 차이로 기름때증기가 분리될 수 있는 여유 공간
232 : 가열관로
240 : 재생기응축조
241 : 냉각관로 242 : 불응축기체 배출관로
243 : 타공판 245 : 2차 세척용액 가열관로
246 : 2차 세척용액 가열관로 바이패스 밸브
247 : 2차 세척용액 가열관로 열전달유체 주입 밸브
248 : 재생기 결로 점 조절온도센스
250 : 1차 세척을 위한 세정용액저장조
260 : 세척 건조실
261 : 가열기 262 : 냉각기
263 : 타공판 264 : 냉각기 냉각수 공급밸브
265 : 냉각기 온수 공급밸브 266 : 재생응축기냉각수 배출밸브
267 : 세척건조실 내부 압력센스
270 : 세척건조실 열전달유체 가열기
271 : 세척건조실 열전달유체 순환 펌프
272 : 팽창탱크
280 : 재생기 열전달유체 가열기
281 : 재생기 열전달유체 순환 펌프
290 : 재생기 연결관

Claims (9)

  1. 세척물의 세척과 건조가 진행되는 세척건조실을 포함하여 이루어지는 진공세척기에 있어서,
    상기 세척건조실에는 세척건조실 바닥에 가열기를 두고, 상부에 냉각기를 두어,
    세척물과 세정용액이 투입된 세척건조실 내부의 불응축기체를 진공펌프로 배출하여 세척건조실을 진공상태로 유지함에 따라, 세정용액은 상기 가열기로부터 증발열을 흡수하여 증발하므로 발생된 증발력에 의해 세정용액 증기 기포가 발생하고, 발생한 기포가 세정용액 내부를 관통하여 상승함으로써 세정용액이 진동되도록 하는 것을 특징으로 하는 진공세척기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각기 아래에 타공판이 배치되되, 상기 타공판은 균일한 크기의 구멍이 균일하게 분포된 것으로,
    상기 증발한 세정용액 증기는 타공판의 구멍을 통하여 냉각기의 냉각관로와 고르게 접하여 응축하여 낙하하므로 세척건조실 내부의 세정용액이 고르게 진동하도록 하는 것을 특징으로 하는 진공세척기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 진공세척기는
    상기 세척건조실에서 진행된 1차 세척 후 배출되는 오염된 세정용액이 저장되는 재생기증발조;
    상기 재생기증발조에 저장된 오염된 세정용액에서 증발한 세정용액 증기가 응축되어 저장되는 재생기응축조; 및
    상기 세척건조실에서 진행된 2차 세척 후 배출되는 것으로 1차 세척 후의 세정용액보다 오염이 덜 된 세정용액이 저장되는 세정용액저장조를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공세척기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 재생기증발조는 세정용액증기와 기름때증기가 머물면서 냉각될 수 있는 여유 공간을 상부에 배치하여,
    세정용액의 끓는점이 기름때의 끓는점보다 낮은 점을 이용하여 오염된 세정용액을 끓여서 1차로 세정용액과 기름때를 분리하고,
    이후 상기 여유 공간에서 세정용액증기보다 기름때증기의 결로점이 높다는 점을 이용하여 기름때증기가 먼저 결로되어 낙하하고 용액증기는 증기상태로 재생기응축조로 이송시켜 2차로 세정용액과 기름때를 분리시키는 것을 특징으로 하는 진공세척기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 세정용액저장조의 세정용액이 1차 세척시의 세정용액으로 공급되는 것을 특징으로 하는 진공세척기.
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