KR20040053010A - 슬러지 부상배출 초음파세척기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파를 이용하여 세척물의 오염물제거를 하고 세척조 밑면으로부터 세척수 및 공기를 공급하여 부유물을 부상시켜 배출하는 초음파세척기에 관한 것으로써, 초음파공동현상(ultrasonic cavitation)으로 공기방울의 생성, 폭발에 의한 강력한 충격파 에너지를 방출하여 분산작용 및 유화작용으로 세척물의 표면에 오염물을 제거와 깨끗한 세척수를 세척조 바닥의 노즐을 통해 공급 오염물을 부상시켜 오버플우로수조의 배수구를 통해 배출 및 오버플로우수조의 세척수를 필터링 순환시켜 세척과 또한 공기펌프를 이용 공기와 깨끗한 세척수를 공급하여 세척물의 헹굼 및 공기펌프를 이용 세척조에 공기를 공급하여 세척물의 건조. 세척조에 슬러지를 부상 배출시키는 초음파 세척기의 구성은 초음파진동자를 일정한 간격으로 배치한 진동부와 세척수 및 공기를 공급하는 노즐을 등 간격으로 세척조 바닥에 설치한 노즐, 세척조에 세척수와 공기를 일정하게 분배 공급하는 분배장치, 세척조내의 오염부유물질을 불리 배출을 위한 오버플로벽, 오버플로우조내의 필터를 이용 세척수를 필터링하여 세척수를 순환 공급하는 장치, 초음파조사와 공기공급을 같이하여 초음파공동화(ultrasonic cavitation)의 메커니즘 활발하게 함으로써 열적작용이 수반되어 세척액의 화학반응 촉진은 물론 분산작용이 증가되어 세척물의 표면과 내부 깊숙한 곳까지 전혀 손상을 주지 않으면서 세척, 헹굼, 건조를 단시간에 완벽하게 하는 슬러지 부상 배출시키는 초음파세척기에 관한 것이다.

Description

슬러지 부상배출 초음파세척기{Ultrasonic cleaning Dissolved sludge flotation}

본 발명은 초음파를 이용하여 세척물의 오염물제거를 하고 세척조 밑면으로부터 세척수 및 공기를 공급하여 부유물을 부상시켜 배출하는 초음파세척기에 관한 것으로써, 초음파공동현상(ultrasonic cavitation)으로 공기방울의 생성, 폭발에 의한 강력한 충격파 에너지를 방출하여 분산작용 및 유화작용으로 세척물의 표면에 오염물을 제거하는 세척기술로써, 종래의 초음파 세척기는 세척물을 층층이 쌓아 세척하므로 써 초음파의 전달이 방해 되므로 초음파의 전달이 원활하지 않고 세척수가 정체되어있어 유체의 마찰효과가 없고 세척효과가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 세척수의 와류가 미진하여 세척물의 구석진 부분에 부착되어 있는 이물질이 완전히 제거 되지 않는 문제점이 있다. 기존 초음파세척기는 세척수 교환이 어려워 반복세척이 일어나 세척물이 오염되는 문제점이 있다.

또한, 기존 초음파세척기는 다수의 세척조를 설치하여 세척과 헹굼을 함으로써 세척작업 시간이 많이 소요되고, 세척기단가와 세척기부피 증가 및 유지관리비용증가 의 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초음파이용 효율을 극대화함으로써 효과적인 세척 및 헹굼과 건조를 단일 세척기에서 하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위한 발명에 따른 세척기는 초음파를 발생하는 초음파 발진부(11), 세척 헹굼 건조를 제어하는 제어부(33), 세척조(1) 바닥에 세척수 및 공기를 분배하는 분배기(7), 분배기로부터 세척수 공기를 공급받는 노즐(20), 노즐을 통해 깨끗한 세척수를 세척조(1)에 공급하여 초음파의해 발생한 슬러지(25)를 부상시켜 오버플로벽(3)을 통해 오버플로배수구(31)를 통해 배출 또는 오버플로조의 세척수를 필터(73)를 이용 필터링 후 순환시켜 세척 및 공기펌프(72)를 이용 공기와 깨끗한 세척수를 공급하여 세척물의 헹굼 및 공기펌프(72)를 이용 세척조(1)에 공기를 공급하여 세척물의 건조를 하는 슬러지를 부상 배출시키는 초음파세척기장치이다.

도1은 슬러지 부상배출초음파세척기의 단면도.

도2는 슬러지 부상배출초음파세척기를 나타낸 또 다른 실시예의 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

세척조(1), 초음파진동자(5), 초음파발진기(50),

초음파진동부(11), 공기펌프(72), 분배기(7),

세척펌프(71), 필터(73), 노즐(20),

순환배관(70), 제어부(33), 세척조배출밸브(6),

오버플로조배출밸브(60), 오버플로배출구(31), 세척수(2),

오버플로벽(3), 오버플로조(12). 체크밸브(65),

순환밸브(61), 브로워(8), 공기흡입구(80),

전자리프트(81), 슬러지(25)

이하, 본 발명의 바람직한 실 시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

제 1도은 본 발명에 따른 슬러지 부상배출 초음파세척장치의 실 시예를 도시한 개략도이다.

본 발명 세척기는 초음파진동자(5)를 일정한 등 간격으로 부착한 세척조(1)와 오버플로조(12)로 나누어 세척수가 일정한 높이가 되면 오버플로를 할 수 있게 다른 벽면보다 낮게 오버플로벽(3)을 설치, 오버플로조(12) 윗면에 슬러지를 배출하기위한 오버플로배출구(31)와 저면에 세척수 순환을 위한 순환배관(70), 세척조 바닥에 일정한 간격으로 설치한 노즐을 연결하는 배관(21), 공기 세척수를 공급 받아 분배하는 분배기(7), 공기를 압축 분배기에 주입시키는 공기펌프(72), 세척수를 분배기에 주입시키는 세척펌프(71), 상기 분배기(7)에서 공급된 공기 세척수를 세척조에 분사하는 노즐(20), 전자밸브를 공기펌프(72), 세척펌프(71)에 장착 병렬로 분배기(7)에 연결, 공급된 세척수가 역류되지 않도록 배관에 체크밸브(65) 장착, 세척수의 온도를 제어하기위해 분배기 및 배관에 전기열선설치, 세척조(1) 바닥과오버풀로조(12) 바닥에 배수를 위한 세척배출밸브(6)와 오버프로배출밸브(60)를 설치, 상기 각 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부(33)로 구성한다.

세척수 유입밸브(62)를 통해 유입된 세척수는 세척펌프(71)를 지나 분배기(7)로 이송 분배기(7)는 각각의 노즐(20)로 분배하여 세척물이 쌓여 있는 세척조내 공급하여 큰 부력의 슬러지(25)는 수위에 떠서 오버플로조(12)로 흘러간다. 세척수 공급은 오버플로 량과 세척조내 세척수의 오염정도에 따라 조절한다.

그리고 다수의 초음파진동자(5)를 등간 격으로 장착한 진동부(11)에서 초음파를 발진시켜 초음파공동화 (ultrasonic cavitation)현상이 발생으로 세척물에 붙어있던 슬러지가 이탈하여 노즐(20)에서 분사하는 세척수에 의해 부상 오버플로 한다.

상기 초음파 공동화현상과 노즐(20)에서 세척수 분사에 의해 와류가 왕성하게 발생하여 적층되어 있는 세척물중에서 초음파의 전달이 미치지 못하는 곳을 유체의 마찰로 내부 깊숙한 곳까지 전혀 손상을 주지 않으면 세척물의 구석진 부분에 부착되어 있는 이물질을 단시간 내에 완벽하게 세척이 되는 특징을 갖는다.

슬러지를 부상 배출시키는 초음파세척장치는 기존초음파세척기에서 초음파발진만으로 세척 시 보다 공동현상의 폭이 넓어지고, 기포의 상호작용으로 와류형성이 우수하여 고초음파의해 손상이 입기 쉬운 세척물(야채, 과일등)의 손상을 막을 수 있다.

상기 노즐을 통해 공급된 세척수는 슬러지를 동반 부상 오버플로에 이르면 오버플로벽(3)을 넘어 오버플로조(12)로 이동 오버플로배수구(31)로 배출하게 한다. 이때 슬러지(25)와 약간에 세척수만 배출되고 오염이 덜된 세척수는 필터(73)를 통해 필터링되어 분배기(7)로 보내져 순환시키되 세척수의 오염이 심할 경우 순환 시키지 않고 오버플로조배수구(31)를 통해 배출 할 수 있게 한다.

오염이 심한 세척물 세척작업 시 세척수공급과 공기공급을 동시에 실시하여 슬러지 제거를 빠른 시간에 할 수 있고, 또한 세척수는 전기열선을 피복한 분배기(7)와 배관(21)을 지나면서 세척수의 온도를 자유롭게 조절함으로써, 온수세척 및 삶음을 할 수 있게 한다.

오염이 미비한 세척물은 오버플로조배출밸브(60)를 열고, 순환밸브(61)를 닫고 세척수 만 공급하여 세척 할 수 있다. 이것은 세척과 헹굼을 동시에 하는 것으로써, 작업의 시간을 단축을 할 수 있다.

세척이 완료되면 헹굼 작업은 오버플로조배출밸브(60)를 열고 순환밸브(61)를 닫아 세척수 역류를 막고 깨끗한 세척수와 공기를 동시 또는 개별 공급하여 세척물을 충분히 헹궈 낸다.

상기 세척조(1)에 헹굼이 끝나면, 공기를 공기펌프(71)로부터 전기열선으로 피복된 배관(21)통해 고온공기로 변화시켜 세척조(1)에 분사공급시킴으로써, 고온공기에 의해 세척물의 건조를 신속히 할 수 있다. 세척조(1)의 공기온도조절 및 공급은 사용자의 선택에 따라 제어부(33)에서 조절할 수 있게 한다.

제 2도은 본 발명에 따른 슬러지 부상배출 초음파세척장치의 또 다른 실 시예를 도시한 개략도이다.

세척조(1)의 수위가 높아 위의 세척물에 초음파가 미비하게 작용하여 세척이되지 않았을 때에는 초음파진동부(52)를 세척조벽에 설치하여 초음파조사가 원활하게 이루어지도록 한다. 수위에 따라 높이가 조절할 수 있게 이중벽을 만들어 하나는 일정한 높이까지 고정한 오버플로벽(3a) 또 다른 오버플로벽(3b)을 전자리프트(81)에 연결 하여 상하로 수위에 따라 이동할 수 있게 한다. 상기 오버플로벽(3b)을 임의로 조절 가능케 함으로써 세척수를 절약 과 소량의 세척물도 세척할 수 있다.

건조 시 노즐에서만 분사하는 공기양이 적어 세척물이 건조가 늦어졌을 시에는 브로워(8)와 공기흡입구(80)를 장착하여 공기의 공급량을 많게 하여 빠른 건조를 할수있게 한다.

참고로 여기에서 개시되는 실 시예는 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실 시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

본 발명은 깨끗한 세척수를 공급 슬러지를 수표면으로 밀어 올려 배출함으로써, 세척수의 교환이 용이하고, 단일 세척조에서 세척 헹굼 건조를 할 수 있으므로 별도의 세척조가 필요하지 않는다. 그러므로 세척기부피가 작아지고 세척기단가감소 및 유지관리비용감소로 경제적인 효과를 얻을 수 있다.

또한, 초음파 공동현상 및 세척수의 와류현상으로 세척작업의 시간단축과 세제류 및 세척수의 사용량을 줄여 수질환경을 보호하는 효과를 얻을 있다.

Claims (6)

1. 초음파진동부(11)를 장착한 세척조(1)와 세척조배출밸브(6), 슬러지를 수거하는 오버플로조(12)와 오버플로조배출밸브(60) 오버플로된 슬러지를 배출을 위한 오버플로배출구(31) 오버플로된 세척수를 순환을 위한 순환배관(70);

   세척조(1)의 바닥에 세척수 와 공기 공급을 위한 배관(21)과 노즐(20), 공기를 공급시키는 공기펌프(72)와 세척액을 공급시키는 세척펌프(71) 병렬로 연결한 분배기(7)와 역류를 막이위한 체크밸브(65) 상기 구성들을 유기적으로 제어하기위한 제어부(33)를 갖는 특징으로 하는 슬러지 부상배출 초음파세척기
2. 제 1항에 있어서,

   세척조(1)와 오버플로조(12)를 오버플로벽(3)으로 분리 세척조에는 초음파조사를 위한 초음파진동부(11)를 설치하고 오버플로조는 슬러지를 분리 배출을 위한 오버플로배출구(31)와 저면에 순환을 위해 순환배관(70)와 필터(73)설치를 특징으로 갖는 슬러지 부상배출 초음파세척기
3. 제 2항에 있어서,

   세척조 바닥에 배관(21)과 분사노즐(20)을 설치하여 분배기(7)를 통해 공급받은 세척수 공기를 세척조에 공급하여 슬러지를 부상시켜 오버플로조(12)로 이송 오버플로배출구(31)로 슬러지를 배출하고 오염이 미비한 세척수는 오버플로조(12)저면에 설치한 필터(73)에 필터링하여 순환 시키고 세척수 공급은 오버플로조의 오버프로배출구(31)로 배출한 만큼 항상 세척수를 보충 공급하는 것을 특징으로 하는 슬러지 부상배출 초음파세척기
4. 제 1항 있어서,

   분배기(7)는 세척 펌프 공기펌프로부터 세척수 공기를 공급받아 혼합 또는 개별 노즐(20)에 공급하고 전기열선을 이용 세척수 공기의 온도를 조절하는 것을 특징으로 갖는 슬러지 부상배출 초음파 세척기
5. 사용자가 필요에 따라 제어부(33)를 통해 세척 헹굼 건조를 선택실시 할 수 있는 특징을 갖는 슬러지 부상배출 초음파세척기
6. 제5항에 있어서,

   세척은 세척조배출밸브(6)를 닫고 세척수를 세척수유입밸브(62)를 통해 오버플로배출구(31)로 흘러넘칠 때까지 하여 슬러지를 배출하고 세척수는 필터링 후 순환시켜 세척하되 세척물의 오염정도에 따라 세척수와 공기를 동시 또는 개별로 공급 세척, 헹굼은 오버플로조배출밸브(60)를 열고, 순환밸브(61)를 닫고 세척수 공기를 동시 개별 공급하여 세척물을 충분히 헹굼, 건조는 세척조배출밸브(6)와 오버플로조배출밸브(60)열고 순환밸브(61)와 세척수유입밸브(62)를 닫고 세척수를 배수하여 공기만 공급하여 건조시키는 특징을 갖는 슬러지 부상 배출 초음파세척기.