KR20130035750A - 초음파 세척장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파 진동을 발생시키는 초음파 진동자가 설치되고 부품을 세척하는 세척액이 담겨지며 세척액에 초음파 진동을 가하여 부품을 정밀세척하는 초음파 세척부와, 상기 초음파 세척부의 배수관이 연결되고 배수된 세척액으로부터 유기물을 생분해하는 미생물이 증식 및 배양되는 미생물배양 정화부와, 상기 미생물배양 정화부에서 정화된 세척액을 저장하여 상기 초음파 세척부로 재공급하는 정화세척액 저장부와, 상기 초음파세척부, 미생물배양 정화부, 정화세척액 저장부와 연결되어 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 초음파 세척장치에 따르면, 부품이 담가지는 세척액에 초음파를 가하여 세척액과 초음파진동으로 부품이 표면은 물론 틈새의 이물질까지 쉽게 세척함으로 세척효과를 증대시키고, 짧은 시간에 다량의 세척이 가능하여 작업의 효율성을 향상시킨다. 또한, 초음파진동으로 1차, 2차 초임계 반응장에 의해 분해되고 3차에 배양된 미생물에 의해 생분해가 이루어짐으로써 초음파 진동으로 초임계 반응장에 의해 생분해가 난해한 소수성 물질 및 유독물질을 청정분해 처리하여 유기물의 생분해가 수월하게 이루어지며, 빠른 시간 내에 많은 양을 정화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

초음파 세척장치{Ultrasonic Cleaning Device}
본 발명은 초음파 세척장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 유기물로 오염된 부품의 세척능력을 향상시키고 유기물로 야기되는 환경문제를 감소시킬 수 있는 초음파 세척장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업현장 또는 자동차, 군사용 부품, 기계부품, 가공부품 등을 세척할 때 염소화용매, 석유용매, 다른 유기용매, 유체를 정제하기 위한 수용성 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물을 이용한 세척액을 사용하여 세척하게 된다. 이때 세척액으로 인한 대기오염 및 수질오염은 물론 부품에서 세척된 유기 폐기물은 상당히 유해하여 환경을 위협함으로 정부규제에 따라 사용과 처리를 해야만 하는 문제점이 있었다.
따라서, 종래기술인 특허등록제 10-362009호에서는 유체와 접촉시켜 부품을 세척하는 제 1실과, 유체를 수용하고 유체에 있는 유기물을 생분해하는 미생물을 보유하는 제 2실로 구성되고, 유체는 제 2실에서 제 1실로 순환하면서 부품을 세척하고 제 1실에서 제 2실로 배수되는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 부품 세척기가 제시된 바 있다.
여기서, 종래기술은 제 2실에 미생물이 기생하는 다공성매체가 설치되고, 제 1실에서 세척이 이루어진 유기물을 포함하는 세척액이 다공성 매체를 통과함으로 인하여 유기물이 생분해되어 정화된다.
이러한 종래기술은 유기물의 단일방법인 생물적분해방식으로 처리함으로써 유기물 분해속도가 느리고, 분해량이 미흡하며, 독성이 있는 유기화합물에는 접합하지 않는 문제점이 있다. 또한, 부품의 세척작업을 브러시로 수작업을 해야하는 관계로 부품의 골이져 있는 부분 또는 틈새와 같은 부위에 끼어 있는 이물질이나 먼지 등을 용이하게 세척할 수 없어 원하는 정도의 세척효과를 얻을 수 없으며, 작업성이 현저히 떨어지는 문제점이 있고, 또한, 정밀하고 많은 양을 처리하며 유독성 유기화합물에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 부품이 담가지는 세척액에 초음파 진동을 가하여 세척액과 초음파진동으로 부품이 표면은 물론 틈새의 이물질까지 쉽게 세척할 수 있도록 함으로써 세척효과를 증대시키고, 부품을 세척한 세척액에 포함된 유기물이 초음파 진동에 의해 1차, 2차 분해가 이루어지도록 한 다음 미생물에 의해 생분해되도록 함으로써 유기물의 분해속도 및 정화능력을 향상시키며, 아울러 정화된 세척액을 재사용하여 환경오염을 방지하고 운영비용을 절감시키며 다량의 세척이 가능하도록 한 초음파 세척장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 초음파 세척장치는 초음파 진동을 발생시키는 초음파 진동자가 설치되고 부품을 세척하는 세척액이 담겨지며 세척액에 초음파 진동을 가하여 부품을 정밀세척하는 초음파 세척부; 상기 초음파 세척부의 배수관이 연결되고 배수된 세척액으로부터 유기물을 생분해하는 미생물이 증식 및 배양되는 미생물배양 정화부; 상기 미생물배양 정화부에서 정화된 세척액을 저장하여 상기 초음파 세척부로 재공급하는 정화세척액 저장부; 상기 초음파세척부, 미생물배양 정화부, 정화세척액 저장부와 연결되어 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 초음파 세척부의 배수관에는 초음파 진동부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 초음파 세척부에는 내부에 부품이 담겨지는 망 형상의 채반이 걸쳐지고, 내벽에 세척액의 수위를 체크하는 상부레벨스위치가 설치되며, 상단부 외측에 수류를 따라서 넘치는 세척액 및 유기물을 수거하는 배수홈통 및, 배수홈통에 수거된 세척액 및 유기물을 미생물배양 정화부로 안내하는 보조배수관이 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배수홈통에는 초음파진동부가 구비되고, 세척액의 수위를 체크하는 센서가 구비되며, 보조배수관에는 센세에 체크된 수위에 따라 보조배수관을 자동개폐하는 자동제어밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 미생물배양 정화부는 미생물을 양생하는 담채와, 담채의 상부에 구비되어 세척액에 포함된 이물질을 걸러내는 필터부와, 담채의 하부에 구비되어 담채를 보호하는 보호망과, 미생물과 정화된 세척액을 분리하여 미생물의 보호공간을 마련하는 스크린 막으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 담채는 폴리우레탄 무기물질과 유기물질인 삼베를 섞어서 다공성으로 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 정화세척액 저장부에는 미생물의 배양액 및 세척액을 일정온도로 유지시키기 위한 히터와, 배양액 및 세척액의 온도를 측정하는 온도센서와, 세척액의 수위를 체크하는 하부레벨스위치와, 정화세척액 저장부와 초음파 세척부를 연결하는 공급관과, 공급관에 연결되어 정화된 세척액을 초음파 세척부로 재공급하는 펌프와, 세척액을 배수하기 위한 배수밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 초음파 세척부의 상부 일측에는 세척완료된 부품에 깨끗한 물을 분사하여 부품을 헹굼 세척하는 헹굼세척부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 헹굼세척부는 헹굼수가 저장되는 헹굼수탱크와, 헹굼수탱크에 연결되는 헹굼수공급관과, 헹굼수공급관에 설치되어 헹굼수를 순환시키는 제 1 펌프와, 헹굼수공급관에 연결되어 초음파 세척부에 헹굼수를 분사하는 방향성을 갖는 노즐과, 초음파 세척부에 연결되어 헹굼수를 배수하는 헹굼수배수관과, 헹굼수배수관에 연결되어 배수된 헹굼수를 필터링하는 정화필터부와, 정화필터부와 헹굼수공급관에 연결되어 필터링된 헹굼수를 헹굼수공급관으로 재공급하는 순환관과, 순환관에 설치되어 필터링된 헹굼수를 재순환시키는 제 2 펌프로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헹굼세척부의 헹굼수공급관에는 공기세척부가 연결되고, 상기 공기세척부는 압축공기를 공급하는 에어콤푸레셔와, 상기 에어콤푸레셔와 헹굼수공급관을 연결시키는 공기공급관과, 공기공급관에 연결되어 압축공기의 공급과 차단을 제어하는 자동제어밸브로 구성되며, 공기공급관으로 공급된 압축공기는 헹굼수공급관을 통해 다방향성 노즐로 분사되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 제 1, 제 2 펌프와, 에어콤푸레셔와 자동제어밸브의 구동 및 노즐의 방향성을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 초음파 세척장치에 따르면, 부품이 담가지는 세척액에 초음파 진동을 가하여 부품이 표면은 물론 틈새의 이물질까지 쉽게 정밀 세척함으로 세척효과를 증대시키고, 짧은 시간에 다량의 세척이 가능하여 작업의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 초음파진동으로 1차, 2차 초임계 반응장에 의해 분해되고 3차에 배양된 미생물에 의해 생분해가 이루어짐으로써 초음파 진동으로 초임계 반응장에 의해 생분해가 난해한 소수성 물질 및 유독물질을 청정분해 처리하여 유기물의 생분해가 수월하게 이루어지며, 빠른 시간 내에 많은 양을 정화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 일정온도로 가열한 세척액을 이용하여 부품을 세척하고 세척된 부품을 헹굼할 수 있어 세척력이 우수하고, 세척조에서 헹굼공정을 함께함으로 인하여 장치비와 설치장소를 절약할 수 있으며, 정화된 세척액을 재사용함으로써 운영비용을 절감시키고, 유기물로 야기되는 환경문제를 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 세척장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도,
도 3은 도 1의 B-B'선 단면도, 및
도 4는 본 발명에 따른 초음파 세척장치에서 필터부를 확대 도시한 도면이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 초음파 세척장치를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 세척장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B'선 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 초음파 세척장치에서 필터부를 확대 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 초음파 세척장치는 초음파 세척부(100)와, 미생물배양 정화부(200)와, 정화세척액 저장부(300)와, 헹굼세척부(400)와, 공기세척부(500)와, 제어부(600)를 포함한다.
먼저, 초음파 세척부(100)는 내부에 부품을 세척하는 세척액(110)이 담겨지고, 바닥부에 초음파를 발생시키는 초음파 진동자(120)가 설치되며, 초음파 진동자(120)의 상부에는 내부에 부품이 담겨지는 채반(130)이 걸쳐진다. 여기서, 초음파 진동자(120)에는 초음파 진동자(120)를 구동하는 고주파발진기(121)가 연결되고, 고주파발진기(121)는 제어부(500)의 제어명령에 의해 제어된다.
여기서, 초음파 진동자(120)는 세척액에 초음파 파장으로 초임계 반응장이 세척액에 포함된 유기물을 무기화하여 무해화시키고, 아울러 유기물의 생분해가 수월하게 이루어지도록 유기물을 생분해한다.
그리고, 채반(130)은 부품을 세척액에 담그고 꺼내기 용이하도록 상부에 행거(131)가 형성되고 세척액이 통과되도록 망 형상으로 이루어진다.
초음파 세척부(100)의 상단부 내측에는 세척액의 수위를 체크하는 상부레벨스위치(140)가 구비되고, 상단부 외측에는 수류를 따라서 넘치는 세척액 및 부양되는 유기물을 수거하는 배수홈통(150)이 구비되며, 배수홈통(150)에는 수거된 세척액 및 유기물을 미생물배양 정화부(200)로 안내하는 보조배수관(160)이 구비된다.
여기서, 배수홈통(150)은 초음파 세척부(100)의 일측 상단부를 타측 상단부보다 낮은 높이로 형성하고 높이가 낮은 일측 상단부 외측에 측벽을 따라 횡방향으로 설치된다. 또한, 배수홈통(150)에는 초음파진동부(151)가 구비되고, 세척액의 수위를 체크하는 센서(152)가 구비된다.
그리고, 보조배수관(160)에는 센세(152)에 체크된 수위에 따라 보조배수관(160)을 자동개폐하는 자동제어밸브(161)가 구비되고, 보조배수관(160)의 출구는 미생물배양 정화부(200)의 상부로 연결된다.
또한, 초음파 세척부(100)의 하단부에는 세척액의 배수를 단속하는 밸브(171)가 구비되는 배수관(170)이 연결되고, 배수관(170)의 출구는 미생물배양 정화부(200)의 상부로 연결된다.
그리고, 배수관(170)에는 초음파 진동부(180)가 설치된다.
여기서, 초음파 진동부(180,151)는 유기세척액에 초음파 파장으로 초임계 반응장이 세척액에 포함된 유기물을 무기화하여 무해화시키고, 아울러 유기물의 생분해가 수월하게 이루어지도록 유기물을 다시 한번 분해한다.
미생물배양 정화부(200)는 미생물을 양생하는 담채(210)와, 담채(210)의 상부에 구비되어 세척액에 포함된 이물질을 걸러내고 미생물을 공급하는 필터부(220)와, 담채(210)의 하부에 구비되어 담채(210)를 보호하는 보호망(230)과 미생물과 정화된 세척액을 분리하여 미생물을 보호하는 공간을 마련하는 스크린 막(240)으로 구성된다.
여기서, 담채(210)는 미생물을 양생, 증식, 배양, 보존, 활동할 수 있는 최적환경을 부여하고 장기간 사용할 수 있는 무기재질인 폴리유레탄과 유기재질인 삼베를 섞어서 다공성으로 구성된다.
그리고, 필터부(220)는 도 4에 도시한 바와 같이 직사각형으로 된 트레이(221)가 손잡이를 선단부에 형성하면서 그물망(222)으로 바닥을 형성하고, 그물망(222)의 상부에는 미생물을 공급하는 미생물매트(223)가 설치되며, 미생물 매트(223)의 상부에는 오물을 거를 수 있는 여러 장의 필터매트(224)가 분리 가능하게 설치된다.
또한, 미생물배양 정화부(200)는 정화세척액 저장부(300) 내부에 위치한다. 그리고 필터부(220)는 초음파 세척부(100)의 배수관(170)과 보조배수관(160)의 하부에 위치하여 배수되는 세척액에 포함된 이물질을 걸러내고, 유기물과 세척액을 통과시킨다.
정화세척액 저장부(300)는 정화된 세척액을 재사용하기 위해 저장하는 공간이며, 미생물배양 정화부(200)를 수용하고 있음에 따라 미생물이 효과적으로 배양할 수 있는 환경을 제공한다.
따라서, 정화세척액 저장부(300)에는 미생물의 배양액을 일정온도로 유지시키기 위한 히터(310)와, 배양액의 온도를 측정하는 온도센서(320)가 구비된다. 여기서 히터(310)는 배양액을 일정온도로 유지시킴과 동시에 세척액을 일정온도로 유지시킨다.
또한, 정화세척액 저장부(300)에는 저장되는 세척액의 수위를 체크하는 하부레벨스위치(330)와, 정화세척액 저장부(300)와 초음파 세척부(100)를 연결하는 공급관(340)과, 공급관(340)에 연결되어 정화된 세척액을 초음파 세척부(100)로 재공급하는 펌프(350)와, 공급관(340)에 구비되어 재공급되는 세척액의 역류를 방지하는 체크밸브(360)와, 필요시 세척액을 배수하기 위한 배수밸브(370)가 구비된다.
여기서, 펌프(350)는 정화세척액 저장부(300) 바닥면에 설치되고, 펌프(350)에 연결된 공급관(340)은 초음파 세척부(100)의 바닥면을 관통하여 초음파 세척부(100)의 측벽에 설치되며, 초음파 세척부(100) 내측에 위치되는 공급관(340)의 상하측에는 상부분사관(341)과 하부분사관(343)이 횡방향으로 연결된다.
이때, 상부분사관(341)에는 세척액을 분사하는 분사관홀(342) 다수개가 동일한 간격으로 배치되면서 초음파 세척부(100)의 벽면 상측을 향하고, 하부분사관(343)에는 세척액을 분사하는 분사관홀(344) 다수개가 동일한 간격으로 배치되면서 초음파 세척부(100) 벽면 하측을 향한다. 즉, 상부분사관(341)에 형성된 분사관홀(342)은 세척액 수면으로 부상한 거품 및 이물질이 초음파 세척부 외측에 구비된 배수홈통(150)으로 밀려나갈 수 있도록 수류를 형성하는 분사력을 제공하고, 하부분사관(343)에 형성된 분사관홀(344)은 세척액이 수면 아래에서 상류로 수류를 형성할 수 있도록 분사력을 제공한다.
한편, 초음파 세척부(100)의 상부 일측에는 세척이 완료된 부품에 깨끗한 물을 분사하여 부품을 헹굼 세척하는 헹굼세척부(400)가 구비된다.
헹굼세척부(400)는 헹굼수가 저장되는 헹굼수탱크(410)와, 헹굼수탱크(410)에 연결되는 헹굼수공급관(420)과, 헹굼수공급관(420)에 설치되어 헹굼수를 순환시키는 제 1 펌프(430)와, 헹굼수공급관(420)에 연결되어 초음파 세척부(100)에 헹굼수를 분사하는 방향성을 갖는 노즐(440)과, 초음파 세척부(100)에 연결되어 헹굼수를 배수하는 헹굼수배수관(450)과, 헹굼수배수관(450)에 연결되어 배수된 헹굼수를 정화시키는 정화필터부(460)와, 정화필터부(460)와 헹굼수공급관(420)에 연결되어 정화된 헹굼수를 재공급하는 순환관(470)과, 순환관(470)에 설치되어 필터링된 헹굼수를 재순환시키는 제 2 펌프(480)로 구성된다.
여기서, 노즐(440)은 채반에 올려진 부품에 공기와 헹굼수를 고르게 분사시킬 수 있도록 여러 각도로 방향성을 갖으며, 노즐(440)의 방향성은 제어부에 의해 제어된다. 즉, 제어부(500)에는 일정시간동안 일정각도로 공기와 헹굼수가 한곳을 향해 분사되고 이어 다른 각도로 일정시간동안 한곳을 향해 분사가 이루어지는 것이 반복되도록 설정되어 부품에 고르게 공기와 헹굼수의 분사가 이루어지도록 노즐(440)의 방향성을 제어하게 된다.
또 한편으로 초음파 세척부(100)의 상부 일측에는 헹굼세척부(400)와 연결되는 공기세척부(500)가 구비된다.
공기세척부(500)는 헹굼세척부(400)의 헹굼수공급관(420)과 다방향성 노즐(440)을 활용하여 세척이 완료된 부품에 공기를 분사함으로써 세척액이 완전하게 배출되도록 유도한다.
이러한 공기세척부(500)는 압축공기를 공급하는 에어콤푸레셔(510)와, 상기 에어콤푸레셔(510)와 헹굼수공급관(420)을 연결시키는 공기공급관(520)과, 공기공급관(520)에 연결되어 압축공기의 공급과 차단을 제어하는 자동제어밸브(530)로 구성된다. 즉, 에어콤푸레셔(510)에서 공급된 압축공기는 공기공급관(520)을 통해 헹굼수공급관(420)으로 공급되어 다방향성 노즐(440)로 분사가 이루어진다.
제어부(600)는 초음파 세척부(100), 미생물배양 정화부(200), 정화세척액 저장부(300)와 연결되어 각 구성부의 동작을 제어한다. 즉, 초음파 진동자, 펌프, 히터, 상,하부레벨스위치, 온도센서, 배수밸브, 공급밸브, 체크밸브, 노즐부에 연결되어 정보를 전송받고 명령을 전송하면서 제어하게 되는 것이다. 또한, 노즐(440)의 방향성을 제어하고, 헹굼세척부(400)와 공기세척부(500)의 제 1, 제 2 펌프, 에어콤푸레셔, 자동제어밸브의 구동을 제어한다.
그리고, 제어부(600)는 각종 선택모드가 있는 사용자조작부(700)와 연결된다. 여기서, 사용자조작부(700)는 초음파 세척부(100)의 일측 상면에 구비되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초음파세척기의 작용을 설명하면 다음과 같다.
사용자 조작부(700)의 시작모드를 선택하면 제어부(600)는 초음파진동자(120), 펌프(350), 히터(310) 등에 온 명령을 전송한다. 먼저, 제어부(600)로부터 온 명령을 전송받은 펌프(350)는 구동하게 되면 정화세척액 저장부(300)에 저장된 세척액이 공급관(340)을 따라 초음파 세척부(100)로 이동하여 상,하부분사관(341,343)으로 각각 나누어지고 분사관홀(342,344)을 통해 분사되어 초음파 세척부(100) 내에 채워지게 된다. 아울러 부품이 담긴 채반(130)을 초음파 세척부(100) 내에 투입한다. 이때, 채반(130)의 행어(131)가 초음파 세척부(100)의 상단에 걸쳐지게 한다. 이어, 초음파 세척부(100) 내에 세척액이 일정수위 채워지게 되면 제어부(500)는 상부레벨스위치(140)로부터 세척액이 일정수위 채워졌음을 알리는 신호를 받게 되고 이어 초음파 진동자(120)에 구동명령을 전송한다. 제어부(500)로부터 온 명령을 받은 초음파 진동자(120)는 고주파 발진부(121)의 구동에 따라 진동하여 세척액에 초음파 진동을 가하고, 초음파 세척부(100) 내에 투입된 부품은 초음파 진동이 가해지는 세척액에 의해 세척이 이루어진다. 그리고, 부품으로부터 탈락한 유기물은 초음파 진동에 의해 1차 분해가 이루어진다.
이때, 상부분사관(341)의 분사관홀(342)을 통해 분사되는 세척액은 초음파 세척부(100)의 내부 벽면 상측으로 분사되어 반대방향으로 흐름으로써 수류를 형성하게 되고, 이로 인하여 수면으로 부상한 가벼운 거품 및 이물질, 유기물, 세정수는 상단부 외측으로 밀려지면서 배수홈통(150)으로 넘어가게 된다. 배수홈통(150)으로 수거된 유기물은 초음파 진동에 의해 초임계 반응장이 생분해가 난해한 소수성 물질 및 유독물질이 청정분해되고, 보조배수관(160)을 통해 미생물배양 정화부(200)로 배수된다. 아울러 하부분사관(343)의 분사관홀(344)로 분사되는 세척액은 초음파 세척부(100)의 내부 벽면 하측으로 분사되어 반대방향으로 흐름으로써 수류를 형성하게 되고 이로 인하여 세척액이 초음파 세척부(100)의 내부에서 순환하게 된다.
일정시간동안 부품의 초음파세척이 이루어져 부품의 세척이 완료되면, 제어부(500)는 배수관(170)의 밸브(171)를 개방하여 부품을 세척한 세척액를 배수시킨다. 이때, 배수관으로 배수되는 세척액은 미생물배양 정화부(200)의 필터부(220) 상부로 배수가 이루어지되, 배수관에 구비된 초음파진동부(180)의 진동에 의해 유기물이 배수관(170)에 증착하지 않게 되고, 초임계 반응장이 생분해가 난해한 소수성 물질 및 유독물질이 청정분해된다.
이때, 배수가 2/3 이루어지면, 공기세척부(500)의 에어콤푸레셔(510)가 구동하여 압축된 공기를 헹굼수공급관(520)과 다방향성 노즐(440)을 통해 부품과 세척조에 여러각도로 분사하여 세척액이 완전하게 배출되도록 유도한다. 일정시간 압축공기가 분사되어 세척액의 배출이 완전이 이루어지면 자동제어밸브(530)가 공기공급관(520)을 차단하여 공기의 배출을 차단시킨다.
이어, 배수관(170) 및 보조배수관(160)을 통해 배수되는 세척액은 필터부(220)를 구성하는 필터매트(224), 미생물매트(223)를 순차적으로 통과하여 미생물이 증식 및 배양, 정화되는 미생물 담채(210)를 통과한다. 이때, 필터부(220)를 통과하는 세척액은 필터매트(224)를 통과할 때 내포된 이물질 및 오염물이 여과되고, 이후로 미생물이 있는 미생물매트(223) 및 미생물 담채(210)를 통과하면서 유기물의 생분해가 이루어져 세척액의 정화가 이루어진다. 이때, 초음파 진동에 의해 1차, 2차 분해가 이루어진 유기물은 생분해가 수월하게 이루어져 많은 양의 유기물을 빠른 시간 내에 생분해할 수 있게 된다.
이어, 미생물에 의해 정화가 이루어지는 세척액은 정화세척액 저장조(300) 내에 저장된다. 이때, 정화된 세척액은 다시 초음파 세척부(100)로 재순환되어 재사용되기 때문에 미생물이 함께 공급될 경우 미생물이 초음파진동에 의해 죽게 될 수 있다. 따라서, 미생물은 스크린 막(240)에 의해 세척액과 분리되어 스크린막 내에서 보호 및 양생되고 세척액은 스크린 막(240)을 통과하기 전 재사용될 때까지 미생물에 의해 연속적인 정화가 이루어진다.
한편, 제어부(500)는 히터(310)를 구동시켜 정화세척액 저장조(300) 내에 저장된 미생물 배양액 및 세척액을 적정온도로 섭씨 35~ 45도로 유지시킨다. 이때, 온도센서(320)는 배양액의 온도를 측정하여 제어부(500)에 전송하고, 제어부(500)는 온도센서(320)로부터 제공받은 온도를 기준으로 히터(310)의 구동을 제어하여 배양액 및 세척액의 온도를 일정하게 유지시킨다. 여기서, 세척액의 온도가 35~45도일 경우 초음파 진동에 의한 부품의 세척력을 획기적으로 향상시킨다.
그리고, 정화세척액 저장조의 하부레벨스위치(330)는 수위를 감지하여 수위가 낮을 경우 제어부(500)에 세척액보충신호를 전송하고, 제어부(500)는 경고등 점등과 경고음을 발생시킨다.
이어, 사용자에 의해 선택적으로 부품의 헹굼이 이루어진다. 즉, 사용자 조작부(600)의 헹굼모드를 선택하면, 제어부(500)는 헹굼수공급관(420)에 설치된 제 1 펌프(430)를 구동하여 초음파 세척부(100) 내로 헹굼수를 공급한다. 이때, 헹굼수를 분사하는 노즐(440)은 일정시간동안 일정각도로 헹굼수가 한곳을 향해 분사되고 이어 다른 각도로 일정시간 동안 다른 곳을 향해 분사가 이루어지는 것이 반복되도록 이루어져 부품에 여러 각도로 고르게 헹굼수를 분사시킨다.
이어, 헹굼수는 헹굼수배수관(170)을 통해 배수가 이루어지고, 헹굼수배수관(170)에 연결된 정화필터부(460)에 필터링되며, 헹굼수배수관에 설치된 제 2 펌프(480)를 통해 재순환공급된다. 여기서, 정화필터부(460)는 0.5 마이크로미터의 백필터로 헹굼수를 정화시키고 미생물을 걸러낸다.
이때, 부품의 헹굼이 완료되면 공기세척부(500)의 에어콤푸레셔(510)가 구동하여 압축된 공기를 헹굼수공급관(520)과 다방향성 노즐(440)을 통해 부품과 세척조에 여러 각도로 분사하여 헹굼수의 배출을 완전하게 유도시킬 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 부품이 담가지는 세척액에 초음파 진동을 가하여 세척액과 초음파진동으로 부품이 표면은 물론 틈새의 이물질까지 쉽게 세척함으로 세척효과를 증대시키고, 짧은 시간에 다량의 세척이 가능하여 작업의 효율성을 향상시킨다.
또한, 초음파진동에 의해 초임계 반응장이 1차, 2차 유기물을 분해하고, 3차에 배양됨으로 인하여 활동성과 증식력이 우수한 미생물에 의해 생분해가 이루어짐으로써 유기물의 생분해가 수월하게 이루어지며, 빠른 시간 내에 많은 양을 효과적으로 정화시킬 수 있게 된다.
또한, 일정온도로 가열한 세척액을 이용하여 부품을 세척함으로써 세척력이 우수하고 헹굼세척부를 구비하여 세척된 부품의 헹굼기능을 부가함으로써 보다 청결하고 깨끗한 부품세척이 이루어지며 정화된 세척액을 재사용함으로써 운영비용을 절감시킴과 동시에 유기물로 야기되는 환경문제를 감소시킨다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
100: 초음파 세척부 110: 세척액
120: 초음파 진동자 121: 고주파발진부
130: 채반 131: 행어
140: 상부레벨스위치 150: 배수홈통
151: 초음파 진동부 152: 센서
160: 보조배수관 161: 자동제어밸브
170: 배수관 171: 밸브
180: 초음파 진동부 200: 미생물배양 정화부 210: 담채 220: 필터부
221: 트레이 222:그물망
223: 미생물매트 224: 필터매트
230: 보호망 240: 스크린 막
300: 정화세척액 저장부 310: 히터
320: 온도센서 330: 하부레벨스위치
340: 공급관 341: 상부분사관
342,344: 분사관홀 343: 하부분사관
350: 펌프 360: 체크밸브
370: 배수밸브 400: 헹굼세척부
410: 헹굼수탱크 420: 헹굼수공급관
430: 제 1 펌프 440: 노즐
450: 헹굼수배수관 460: 정화필터부
470: 순환관 480: 제 2 펌프
500: 공기세척부 510: 에어콤푸레셔
520: 공기공급관 530: 자동제어밸브
600: 제어부 700: 사용자 조작부

Claims (11)

  1. 초음파 진동을 발생시키는 초음파 진동자가 설치되고 부품을 세척하는 세척액이 담겨지며 세척액에 초음파 진동을 가하여 부품을 정밀세척하는 초음파 세척부;
    상기 초음파 세척부의 배수관이 연결되고 배수된 세척액으로부터 유기물을 생분해하는 미생물이 증식 및 배양되는 미생물배양 정화부;
    상기 미생물배양 정화부에서 정화된 세척액을 저장하여 상기 초음파 세척부로 재공급하는 정화세척액 저장부;
    상기 초음파세척부, 미생물배양 정화부, 정화세척액 저장부와 연결되어 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 세척부의 배수관에는 초음파 진동부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 세척부에는 내부에 부품이 담겨지는 망 형상의 채반이 걸쳐지고, 내벽에 세척액의 수위를 체크하는 상부레벨스위치가 설치되며, 상단부 외측에 수류를 따라서 넘치는 세척액 및 유기물을 수거하는 배수홈통 및, 배수홈통에 수거된 세척액 및 유기물을 미생물배양 정화부로 안내하는 보조배수관이 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배수홈통에는 초음파진동부가 구비되고, 세척액의 수위를 체크하는 센서가 구비되며, 보조배수관에는 센세에 체크된 수위에 따라 보조배수관을 자동개폐하는 자동제어밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 미생물배양 정화부는 미생물을 양생하는 담채와, 담채의 상부에 구비되어 세척액에 포함된 이물질을 걸러내는 필터부와, 담채의 하부에 구비되어 담채를 보호하는 보호망과, 미생물과 정화된 세척액을 분리하여 미생물의 보호공간을 마련하는 스크린 막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 담채는 폴리우레탄 무기물질과 유기물질인 삼베를 섞어서 다공성으로 구성하는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 정화세척액 저장부에는 미생물의 배양액 및 세척액을 일정온도로 유지시키기 위한 히터와, 배양액 및 세척액의 온도를 측정하는 온도센서와, 세척액의 수위를 체크하는 하부레벨스위치와, 정화세척액 저장부와 초음파 세척부를 연결하는 공급관과, 공급관에 연결되어 정화된 세척액을 초음파 세척부로 재공급하는 펌프와, 세척액을 배수하기 위한 배수밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 세척부의 상부 일측에는 세척완료된 부품에 깨끗한 물을 분사하여 부품을 헹굼 세척하는 헹굼세척부가 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 헹굼세척부는 헹굼수가 저장되는 헹굼수탱크와, 헹굼수탱크에 연결되는 헹굼수공급관과, 헹굼수공급관에 설치되어 헹굼수를 순환시키는 제 1 펌프와, 헹굼수공급관에 연결되어 초음파 세척부에 헹굼수를 분사하는 방향성을 갖는 노즐과, 초음파 세척부에 연결되어 헹굼수를 배수하는 헹굼수배수관과, 헹굼수배수관에 연결되어 배수된 헹굼수를 정화시키는 정화필터부와, 정화필터부와 헹굼수공급관에 연결되어 필터링된 헹굼수를 재공급하는 순환관과, 순환관에 설치되어 필터링된 헹굼수를 재순환시키는 제 2 펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 헹굼세척부의 헹굼수공급관에는 공기세척부가 연결되고, 상기 공기세척부는 압축공기를 공급하는 에어콤푸레셔와, 상기 에어콤푸레셔와 헹굼수공급관을 연결시키는 공기공급관과, 공기공급관에 연결되어 압축공기의 공급과 차단을 제어하는 자동제어밸브로 구성되며, 공기공급관으로 공급된 압축공기는 헹굼수공급관을 통해 다방향성 노즐로 분사되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 제 1, 제 2 펌프와, 에어콤푸레셔와 자동제어밸브의 구동 및 노즐의 방향성을 제어하는 것을 특징으로 하는 초음파 세척장치.


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