KR20130051284A

KR20130051284A - 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치

Info

Publication number: KR20130051284A
Application number: KR1020110116544A
Authority: KR
Inventors: 신세형
Original assignee: (주)범용테크놀러지
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-20

Abstract

본 발명은 피세정물의 세척과 헹굼 및 건조가 하나의 장치에 의해 이루어지면서도 세정단계에서의 세정효과를 대폭적으로 개선할 수 있는 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 피세정물(C)의 투입과 배출이 가능하도록 투입구(21)와 배출구(22)가 형성된 본체(20)와; 상기 본체(20)의 상부측에 구비되어 상기 피세정물(C)을 이동시키도록 된 픽업수단(40)과; 상기 투입구(21)와 배출구(22) 사이에 구비되어 상기 픽업수단(40)에 의해 피세정물(C)이 순차적으로 이동되도록 구비되되, 상기 투입구(21)로부터 상기 픽업수단(40)에 의해 공급된 피세정물(C)을 세정하도록 구비된 세정수단(50)과, 상기 세정수단(50)으로부터 공급된 피세정물(C)을 헹구도록 된 헹굼수단(60)과, 상기 헹굼수단(60)으로부터 공급된 피세정물(C)을 건조하도록 된 건조수단(70)으로 구성된 세정유닛(30)을 포함하여 이루어지며; 상기 세정수단(50)은 상기 피세정물(C)을 1차적으로 세정하도록 된 제1 세정조(51)와 이 제1 세정조의 후단에 구비되어 상기 피세정물(C)을 재차 세정하도록 된 제2 세정조(52)를 포함하여 구성되며; 상기 각 세정조(51,52)에는 상기 피세정물(C)이 잠기도록 된 세정액이 충전됨과 동시에 이 세정액 상에서 초음파를 발생하도록 된 초음파 진동자(53,54)가 구비되되, 상기 제2 세정조(52)에는 세정액 상에 미세버블을 생성하도록 된 미세버블 생성기(55)가 구비된 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치가 제공된다.

Description

미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치{High precision cleaning apparatus with a nano bubble generator}

본 발명은 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피세정물의 세척과 헹굼 및 건조가 하나의 장치에 의해 이루어지면서도 세정단계에서의 세정효과를 대폭적으로 개선할 수 있는 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 2차 전지는 충전과 방전을 반복하여 재사용이 가능할 뿐만 아니라 고속 충전이 가능하고 수명과 안전성이 높아 자동차나 연료용 등으로 사용되고 있는 것이다. 이러한 2차 전지를 포함한 및 IT산업이나 일반 제조산업에서 제조된 제조물은 제조공정에서 부착된 이물질을 제거하도록 세정과정을 필수적으로 거치게 되어 있다.

일례로 2차 전지 캔 가공은 알루미늄이나 니켈 합금을 프레스에 의한 딥 드로잉(DIP DRAWING)공정에 의해 가공하게 되는데, 이러한 전지 캔 가공품에는 가공공정중에 발생된 미세분말과 드로잉 오일 등과 같은 이물질이 잔류되게 된다. 이러한 이물질은 2차 전지의 성능이 저하시킬 뿐만 아니라 수명을 단축하고, 때로는 폭발의 원인이 되기도 한다.

그러므로 전지 캔 가공품은 제조공정에서 발생된 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 필수적으로 거치게 되고, 이 세정공정에서 사용되는 종래의 세정장치는 통상적으로 초음파에 의해 이물질을 제거하도록 되어 있다.

하지만, 종래의 세정장치에 따르면, 세정조에 세정액을 충전한 상태에서 진동판에 의한 초음파가 피세정물에 묻은 이물질을 제거하도록 된 것이나, 세정조 내에서 진동에 의해 발생된 크기의 차이가 있는 버블이 발생되고, 상대적으로 큰 버블에 의해 초음파의 전달을 방해함으로 인해 초음파가 피세정물에 충분히 전달되지 못하여 세정효과가 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

한국 등록특허공보(제10-0991430호) 2010. 10. 27.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 피세정물의 세척과 헹굼 및 건조가 하나의 장치에 의해 이루어지면서도 세정단계에서 미세 버블에 의해 큰 충격파를 발생시켜 세정효과를 대폭적으로 개선할 수 있는 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 피세정물(C)의 투입과 배출이 가능하도록 투입구(21)와 배출구(22)가 형성된 본체(20)와;

상기 본체(20)의 상부측에 구비되어 상기 피세정물(C)을 이동시키도록 된 픽업수단(40)과;

상기 투입구(21)와 배출구(22) 사이에 구비되어 상기 픽업수단(40)에 의해 피세정물(C)이 순차적으로 이동되도록 구비되되, 상기 투입구(21)로부터 상기 픽업수단(40)에 의해 공급된 피세정물(C)을 세정하도록 구비된 세정수단(50)과, 상기 세정수단(50)으로부터 공급된 피세정물(C)을 헹구도록 된 헹굼수단(60)과, 상기 헹굼수단(60)으로부터 공급된 피세정물(C)을 건조하도록 된 건조수단(70)으로 구성된 세정유닛(30)을 포함하여 이루어지며;

상기 세정수단(50)은 상기 피세정물(C)을 1차적으로 세정하도록 된 제1 세정조(51)와 이 제1 세정조의 후단에 구비되어 상기 피세정물(C)을 재차 세정하도록 된 제2 세정조(52)를 포함하여 구성되며;

상기 각 세정조(51,52)에는 상기 피세정물(C)이 잠기도록 된 세정액이 충전됨과 동시에 이 세정액 상에서 초음파를 발생하도록 된 초음파 진동자(53,54)가 구비되되, 상기 제2 세정조(52)에는 세정액 상에 미세버블을 생성하도록 된 미세버블 생성기(55)가 구비된 것을 특징으로 하는 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 세정유닛(30)에는 적어도 상기 세정수단(50)의 각 세정조(51,52) 내에 수용된 피세정물(C)을 상하 또는 좌우로 움직이도록 된 요동수단(90)이 구비되는 것을 특징으로 하는 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 피세정물(C)을 픽업수단(40)에 의해 자동적으로 이동시키도록 구비되고, 상기 픽업수단(40)의 하부에 세정수단(50)과 헹굼수단(60) 및 건조수단(70)이 순차적으로 구비됨으로써, 하나의 장치에 의해 세정과 헹굼 및 건조를 순차적으로 행하여 작업상의 편리함을 제공할 수 있다.

또한 상기 세정수단(50)은 세정액 상에 초음파를 발생하도록 된 초음파 진동자(53,54)가 각각 구비된 제1 세정조(51)와 제2 세정조(52)를 포함하여 이루어지고, 상기 제2 세정조(52)에는 세정액 상에 미세버블을 생성하도록 된 미세버블 생성기(55)가 구비됨으로써, 피세정물(C)이 상기 제1 세정조(51)와 제2 세정조(52)를 순차적으로 거쳐 다단계로 세정함으로 인해 세정효과를 높일 수 있으며, 또한 상기 초음파 진동자(54)와 미세버블 생성기(55)에 의한 수공진으로 미세한 크기의 버블이 생성됨과 동시에 이 미세버블 생성으로 인해 상기 제2 세정조(52)의 전체에 걸쳐 초음파의 전달이 용이하여 피세정물(C)에 묻은 이물질을 제거하는 탁월한 세정효과를 발휘할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 각 세정조(51,52) 내에 요동수단(90)이 구비됨으로써, 상기 각 세정조(51,52) 내에 수용된 피세정물(C)이 상하 또는 좌우로 요동하면서 세정작용이 이루어져 세정액이 와류를 형성하여 피세정물(C)의 미세한 부분의 이물질을 보다 용이하게 탈락시켜 세정효과를 더욱 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 정면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성의 요부를 도시한 구성도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정면도와 평면도 및 구성의 일부를 도시한 구성도이다. 도 1과 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 일측에 투입구(31)가 형성되고, 타측에 배출구(32)가 형성되어 피세정물(C)의 투입과 배출이 가능하도록 된 본체(30)가 구비되고, 이 본체(30)에는 상기 투입구(31)와 배출구(32) 사이에 세정수단(50)과 헹굼수단(60) 및 건조수단(70)이 일렬로 배치된 세정유닛(30)이 구비되며, 이 세정유닛(30)의 상부측에는 상기 피세정물(C)을 자동적으로 이동시키도록 된 픽업수단(40)이 구비되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 상기 투입구(31)와 배출구(32)에는 상기 피세정물(C)의 투입과 배출이 용이하도록 이송라인(23,24)이 형성되고, 상기 피세정물(C)은 다수개가 일체로 내장되어 상기 픽업수단(40)에 의해 용이하게 이동 가능하도록 매거진(11) 내에 다수개가 안착된 상태에서 이 매거진(11)을 담도록 된 케이지(10)에 의해 공급되도록 구비되며, 상기 매거진(11)과 케이지(10)는 망형상으로 구비되어 피세정물(C)의 표면이 노출되도록 구비되는 것이 바람직하다(도 3에 도시됨).

또한 상기 픽업수단(40)은 상기 피세정물(C)을 이동시키도록 상하로 승강되는 승강실린더(41)와 이 승강실린더(41)를 수평방향으로 이동시키도록 된 수평이동수단(도시되지 않음)을 포함하여 이루어지고, 상기 승강실린더(41)의 하단에는 상기 케이지(10)를 매달 수 있도록 된 걸림고리(42)가 구비되며, 상기 본체프레임(25)에는 상기 픽업수단(40)이 수평방향으로 이동 가능하도록 가이드레일(26)이 형성되어 있으며, 이러한 픽업수단(40)은 필요에 따라 다수개가 구비될 수 있는 것이다.

또한 상기 세정유닛(30)은 상기 투입구(31)로부터 상기 픽업수단(40)에 의해 공급된 피세정물(C)을 세정하도록 구비된 세정수단(50)과, 상기 세정수단(50)으로부터 공급된 피세정물(C)을 헹구도록 된 헹굼수단(60) 및 이 헹굼수단(60)으로부터 공급된 피세정물(C)을 건조하도록 된 건조수단(70)으로 구성되어 있다.

여기에서, 상기 세정수단(50)과 헹굼수단(60) 및 건조수단(70)은 각각 피세정물(C)을 수용하도록 된 세정조(51,52)와 헹굼조(61) 및 건조조(71)가 구비되는데, 상기 각 세정조(51,52)와 헹굼조(61) 및 건조조(71)의 상면에는 세정과 헹굼 및 건조작업시에 상면을 커버하도록 된 커버판(80)이 개폐 가능하게 구비되어 있으며, 이 커버판(80)은 상기 픽업수단(40)과의 간섭을 방지하도록 상기 픽업수단(40)에 비해 상대적으로 하부의 위치에서 전후방향으로 슬라이드 가능하게 구비되어 있다.

한편, 상기 세정조(51,52)는 상기 피세정물(C)을 1차적으로 세정하도록 된 제1 세정조(51)와, 이 제1 세정조(51)의 후단에 구비되어 상기 피세정물(C)을 재차 세정하도록 된 제2 세정조(52)를 포함하여 구성되는데, 상기 각 세정조(51,52)에는 상기 피세정물(C)이 잠기도록 된 세정액이 충전됨과 동시에 이 세정액 상에서 초음파를 발생하도록 된 초음파 진동자(53,54)가 구비되어 있으며, 특히 상기 제2 세정조(52)에는 도 3에 도시된 바와 같이 세정액 상에 미세버블을 생성하도록 된 미세버블 생성기(55)가 결합되어 있다.

상기 제1 세정조(51)에 의해서는 종래의 초음파 세정에 유사하게 초음파 진동자(53)에 의한 초음파가 세정액에 파동을 일으켜 상기 피세정물(C)의 표면에 묻은 이물질을 일부 제거하게 되고, 상기 제2 세정조(52)에 의해 전단계에서 일부 세정된 피세정물(C)을 완전하게 세정하게 되며, 이를 위해 상기 제2 세정조(52)에는 미세버블 생성기(55)가 결합되어 있다.

상기 미세버블 생성기(55)는 상기 제2 세정조(52)의 세정액이 일부 통과되도록 구비되어 세정액을 소정의 주파수로 진동시킨 상태로 상기 제2 세정조(52) 내에 투입하게 되는데, 이때에 상기 제2 세정조(52) 내의 초음파 진동자(54)에 의해 소정의 주파수로 진동되는 세정액과 상기 미세버블 생성기(55)로부터 소정의 주파수로 투입되는 세정액이 수공진(Water resonance)을 하도록 구비되며, 이로 인해 상기 제2 세정조(52) 내에서는 수공진에 의한 세정액의 진동이 증폭되어 입자가 마이크로 또는 나노 단위로 작은 미세버블을 형성함과 동시에 수공진에 따른 충격파에 의해 세정작용의 효과을 증대시키게 된다.

전술된 바와 같은 미세버블의 생성에 따르면, 상기 제2 세정조(52)의 바닥면에 위치된 초음파 진동자(54)에 의한 초음파를 세정조(52) 내의 전체에 걸쳐 균일하게 작용 가능하게 할 뿐만 아니라 수공진에 의한 미세버블의 충격파로 인해 세정액 전체에 걸쳐 강한 캐비테이션 효과를 발휘할 수 있게 된다.

한편, 상기 헹굼수단(60)의 헹굼조(61)는 상기 제1 세정조(51)에 유사하게 내부에 린스액이 수용됨과 동시에 초음파에 의해 헹굼이 이루어지도록 초음파 진동자(62)가 구비되어 있으며, 상기 건조수단(70)의 건조조(71)에는 증기를 공급하기 위한 히터(72)나 보일러 등의 구성이 구비될 수 있는 것이다.

또한 상기 각 세정조(51,52)와 헹굼조(60)에는 그에 내장된 피세정물(C)을 상하 또는 좌우로 요동시키기 위한 요동수단(90)이 구비될 수 있는데, 상기 요동수단(91)은 상기 케이지(10)가 안착되는 역삼각형 형태의 진공다이(91)와, 이 진공다이(91)의 일측에 결합되는 구동수단(92)으로 구비되어 있으며, 상기 진공다이(91)의 중앙부에는 힌지축(93)이 결합되고, 상기 구동수단(92)은 도시된 바와 같이 일정 스트로크로 신축되는 실린더나 캠기구 또는 체인벨트 등으로 구비될 수 있는 것이다.

이상에서 설명되지 않은 부호는 상기 세정조(51,52)에 연결되어 세정액을 충전하거나 회수하도록 된 탱크(56,57)를 나타낸 것이며, 다른 부호는 상기 헹굼조(61)에 린스액을 공급하기 위한 공급수단(63)을 나타낸 것이며, 또 다른 부호는 상기 본체(20)의 일측에 구비된 컨트롤패널(27)을 나타낸 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

피세정물(C)의 투입과 배출이 가능하도록 투입구(21)와 배출구(22)가 형성된 본체(20)와;
상기 본체(20)의 상부측에 구비되어 상기 피세정물(C)을 이동시키도록 된 픽업수단(40)과;
상기 투입구(21)와 배출구(22) 사이에 구비되어 상기 픽업수단(40)에 의해 피세정물(C)이 순차적으로 이동되도록 구비되되, 상기 투입구(21)로부터 상기 픽업수단(40)에 의해 공급된 피세정물(C)을 세정하도록 구비된 세정수단(50)과, 상기 세정수단(50)으로부터 공급된 피세정물(C)을 헹구도록 된 헹굼수단(60)과, 상기 헹굼수단(60)으로부터 공급된 피세정물(C)을 건조하도록 된 건조수단(70)으로 구성된 세정유닛(30)을 포함하여 이루어지며;
상기 세정수단(50)은 상기 피세정물(C)을 1차적으로 세정하도록 된 제1 세정조(51)와 이 제1 세정조의 후단에 구비되어 상기 피세정물(C)을 재차 세정하도록 된 제2 세정조(52)를 포함하여 구성되며;
상기 각 세정조(51,52)에는 상기 피세정물(C)이 잠기도록 된 세정액이 충전됨과 동시에 이 세정액 상에서 초음파를 발생하도록 된 초음파 진동자(53,54)가 구비되되, 상기 제2 세정조(52)에는 세정액 상에 미세버블을 생성하도록 된 미세버블 생성기(55)가 구비된 것을 특징으로 하는 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 세정유닛(30)에는 적어도 상기 세정수단(50)의 각 세정조(51,52) 내에 수용된 피세정물(C)을 상하 또는 좌우로 움직이도록 된 요동수단(90)이 구비되는 것을 특징으로 하는 미세버블 생성기를 이용한 고정밀 세정장치.