KR20160005468A - 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치에 관한 것으로, 다이캐스팅 공정에 사용된 이형제가 집수되는 이형제 집수정(10); 상기 이형제 집수정(10)으로부터 이형제 투입부(20)에 의해 이송되는 이형제가 유입되어 저장되고, 상기 이형제에 포함된 불순물을 제거하여 정화된 이형제를 배출하는 정화조(30); 상기 정화조(30)에 저장된 이형제를 상기 정화조(30)의 외부로 흡입한 후 상기 정화조(30)의 내부로 유입시켜 순환 공급하는 이형제 순환부(40); 상기 정화조(30)의 내부에 구비되어 상기 이형제 순환부(40)를 통하여 유입되는 이형제에 미세기포를 발생시켜 공급함으로써 미세기포와 응집된 불순물이 신속하게 부상하도록 유도하는 미세기포 발생장치(50); 상기 이형제의 상부에 부유된 불순물을 상기 정화조(30)의 일측에 구비되는 불순물 수거부(60a) 측으로 이송하는 스키머(60); 상기 정화조(30)로부터 오버플로우되는 이형제가 저장되고, 내부에는 이형제의 수위를 감지하는 수위감지센서(71)와, 교반기(72)가 구비된 클린 이형제 집수정(70); 상기 수위감지센서(71)에서 감지된 이형제의 수위가 하한선 이하인 경우, 상기 클린 이형제 집수정(70)에 일정량의 이형제를 투입하는 이형제 정량 투입부(80); 및 상기 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 이형제를 다이캐스팅 장치(M)로 압송하는 이형제 압송부(90);를 포함한다.

Description

다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치{Cleaning device of release agent for die casting process}

본 발명은 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이캐스팅 공정에서 사출 시 금형과 주물 간의 이형성 향상을 위해 사용되는 이형제에 공정과정에서 포함되는 불순물을 제거하여 정제된 이형제를 다이캐스팅 공정에 재활용할 수 있도록 함과 아울러 이형제가 저장되는 집수정의 수위를 감지하여 저수위 감지 시에는 새로운 이형제를 자동으로 보충하여 공급할 수 있도록 구성된 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 다이캐스팅 공정에서는, 주물의 사출 전에 금형으로부터 주물을 용이하게 분리하기 위하여 금형의 형면에 이형제(離形劑)를 도포한다. 이형제는 물을 사용하여 적당한 농도로 희석하고, 금형을 개방한 상태에서 양쪽의 분할 금형의 중간에 스프레이 장치를 배치하고 형면을 따라 분무함으로써 도포된다.

다이캐스팅 공정이 완료되면, 금형의 형면에 도포되어 사용된 이형제는 회수하여 재사용하게 되는데, 사용된 이형제에는 오일이나 슬러지와 같은 불순물이 포함되어 있으므로, 이형제를 재사용하기 위해서는 불순물을 효과적으로 제거시켜 다이캐스팅 장치로 재공급할 수 있도록 하는 이형제 클리닝 장치를 필요로 한다.

이와 같은 다이캐스팅 장치를 포함한 각종 기계류에서의 공정에 투입되어 사용되는 이형제, 이형제, 연마유, 작동유 등의 유체를 클리닝하여 재사용하는 것과 관련된 선행기술로, 등록실용신안 제20-0249707호에는 절삭공정에 사용된 쿨란트액의 폐오일로부터 폐기름을 제거하여 쿨란트액을 재사용 가능하도록 구성된 벨트오일 스키머의 기술내용이 나타나 있다.

상기 벨트오일 스키머는, 저장탱크에 유입되는 폐오일을 벨트를 사용하여 분리탱크로 이동시킨 후 쿨란트액과 폐기름의 비중 차이에 의해 폐기름을 분리한 후 정제된 쿨란트액을 제품생산에 재사용할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 벨트오일 스키머는 벨트상에 흡입된 폐오일을 스크레이퍼로 분리시켜 분리탱크로 이송함으로써 저장탱크에 부유된 폐오일에서 폐기름을 제거할 수 있도록 구성되어 있으나, 절삭가공에 사용된 후 저장탱크 내에 저장되는 쿨란트액에 포함된 폐오일은 단순히 비중 차이에 의해 수면으로 부상되는 원리를 적용한 것이므로, 쿨란트액에 포함된 폐오일을 포함한 슬러지 등의 불순물을 신속하게 부상시켜 수거하는데 한계가 있으며, 비중이 상대적으로 큰 슬러지의 수거 효율이 낮은 단점이 있다.

다른 선행기술로, 공개특허 제10-2014-0055868호에 개시된 다이캐스팅 세척폐수의 처리장치에는, 다이캐스팅 공정 후 발생되는 폐수를 모으는 폐수 집수조, 상기 폐수 집수조에서 이송된 폐수를 약품처리하는 약품주입장치, 상기 약품주입장치를 통과한 폐수에 기포수를 공급하여 폐수 내의 응결입자를 부상시켜 제거하는 부상분리장치를 포함하는 구성이 나타나 있다. 그리고, 상기 부상분리장치는, 가압펌프에 의해 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생장치, 상기 미세기포 발생장치에서 공급된 미세기포와 상기 약품주입장치를 통과한 폐수가 혼합되는 혼합조, 미세기포에 의해 부상된 응결입자를 제거하는 스키머, 제거된 응결입자가 보관되는 슬러지 보관조, 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구, 및 응결입자가 처리된 물이 이동되는 처리수조를 포함하는 구성이 나타나 있다.

그러나, 상기 다이캐스팅 세척폐수의 처리장치는, 약품주입장치에서 투여되는 응집제로 인한 추가적인 오염발생의 우려가 있고, 미세기포 발생장치는 가압펌프에 의한 압송력만을 이용하여 기포의 발생이 촉진되도록 구성되어 있으나, 이러한 구성만으로는 미세기포를 수 마이크로미터 단위로 초미세화시키는데 한계가 있는 단점이 있다.

또한, 상기 다이캐스팅 세척폐수의 처리장치에는 이형제의 반복된 재사용에 의해 이형제의 용량이 부족할 경우에는 이를 감지하여 자동으로 보충하여 공급할 수 있는 구성이 미비하여 장치의 반복적인 운용 시 이형제를 수시로 보충해주어야 하는 불편함이 따르는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다이캐스팅 공정에 사용되는 이형제에 포함된 불순물을 완벽하게 제거한 후에 재활용 가능하도록 함으로써 폐수 처리 비용을 절감하고 불순물의 누적으로 인한 가공품의 오염을 방지할 수 있도록 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 정화 처리된 이형제가 저장되는 집수정의 수위를 감지하여 저수위 감지 시에는 새로운 이형제를 자동으로 보충하여 공급할 수 있도록 함으로써 장치 운용의 편의성을 향상시킨 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치는, 다이캐스팅 공정에 사용된 이형제가 집수되는 이형제 집수정(10); 상기 이형제 집수정(10)으로부터 이형제 투입부(20)에 의해 이송되는 이형제가 유입되어 저장되고, 상기 이형제에 포함된 불순물을 제거하여 정화된 이형제를 배출하는 정화조(30); 상기 정화조(30)에 저장된 이형제를 상기 정화조(30)의 외부로 흡입한 후 상기 정화조(30)의 내부로 유입시켜 순환 공급하는 이형제 순환부(40); 상기 정화조(30)의 내부에 구비되어 상기 이형제 순환부(40)를 통하여 유입되는 이형제에 미세기포를 발생시켜 공급함으로써 미세기포와 응집된 불순물이 신속하게 부상하도록 유도하는 미세기포 발생장치(50); 상기 이형제의 상부에 부유된 불순물을 상기 정화조(30)의 일측에 구비되는 불순물 수거부(60a) 측으로 이송하는 스키머(60); 상기 정화조(30)로부터 오버플로우되는 이형제가 저장되고, 내부에는 이형제의 수위를 감지하는 수위감지센서(71)와, 교반기(72)가 구비된 클린 이형제 집수정(70); 상기 수위감지센서(71)에서 감지된 이형제의 수위가 하한선 이하인 경우, 상기 클린 이형제 집수정(70)에 일정량의 이형제를 투입하는 이형제 정량 투입부(80); 및 상기 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 이형제를 다이캐스팅 장치(M)로 압송하는 이형제 압송부(90);를 포함하여 구성된다.

상기 이형제 투입부(20), 이형제 순환부(40), 스키머(60), 교반기(72), 이형제 정량 투입부(80), 및 이형제 압송부(90)의 동작을 제어하는 제어부(C)를 포함하되, 상기 제어부(C)는, 상기 수위감지센서(71)에서 이형제의 수위가 하한선 이하인 것으로 감지된 경우에는, 이형제 투입부(20)의 투입펌프(22)와, 이형제 순환부(40)의 순환펌프(42), 및 상기 스키머(60)가 동작하도록 제어하고, 이형제 정량투입부(80)의 정량 투입펌프(83)에서는 상기 정화조(30)와 클린 이형제 집수정(70)을 연결하는 오버플로우관(30c)에 일정량의 이형제를 공급하는 동시에 상기 교반기(72)는 상시 구동되도록 제어하고, 상기 수위감지센서(71)에서 이형제의 수위가 상한선에 도달한 것으로 감지된 경우에는, 상기 투입펌프(22), 순환펌프(42), 스키머(60), 및 정량 투입펌프(83)의 동작이 정지되도록 제어하며, 다이캐스팅 공정이 진행되면 이형제 압송부(90)의 압송펌프(92)가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 정화조(30)의 내부에는, 불순물을 포함한 이형제가 유입되는 유입구(30a)로부터 불순물이 제거된 이형제가 배출되는 배출구(30b)까지 연결되는 유로를 형성하며 이형제의 하방향 유동과 상방향 유동이 교번하여 이루어지도록 복수의 격벽(31,32,33)에 의해 구획된 것으로 구성될 수 있다.

상기 복수의 격벽(31,32,33)은, 상기 유입구(30a) 측에 구비되고, 상단은 이형제의 표면 위에 위치하고, 하단은 정화조(30)의 바닥면에서 상측으로 이격되어 제1통로(31a)를 형성하는 제1격벽(31)과, 상기 제1격벽(31)과 소정 간격 이격되어 구비되고, 상단은 이형제의 표면 아래에 위치되어 제2통로(32a)를 형성하고, 하단은 정화조(30)의 바닥면에 고정된 제2격벽(32), 및 상기 제2격벽(32)과 소정 간격 이격되어 상기 배출구(30b) 측에 구비되고, 상단은 이형제의 표면 위에 위치하고, 하단은 정화조(30)의 바닥면에서 상측으로 이격되어 제3통로(33a)를 형성하는 제3격벽(33)으로 구성될 수 있다.

상기 이형제 순환부(40)는, 상기 제1격벽(31)과 제2격벽(32) 사이에 마련되는 제2격실(35)에 저장된 이형제를 흡입하여, 상기 제1격벽(31)과 정화조(30)의 유입구(30a) 측 벽면 사이에 마련되는 제1격실(34)로 유입시키고, 상기 미세기포 발생장치(50)는 상기 제1격실(34)의 내측 하부에 구비될 수 있다.

상기 스키머(60)는, 구동모터(61)의 동력에 의해 무한궤도 형태로 회전되어 상기 이형제의 상부에 부유된 불순물을 상기 불순물 수거부(60a) 측으로 이송시키는 스크래퍼(69)를 포함하되, 상기 스크래퍼(69)는 상기 복수의 격벽(31,32,33)의 길이방향을 따라 이동되고, 상기 스크래퍼(69)에는 상기 제1격벽(31)의 상단 및 제3격벽(33)의 상단과 중첩된 상태에서 이동 시 간섭이 방지되도록 절개부(69a)가 형성된 것으로 구성될 수 있다.

상기 미세기포 발생장치(50)는, 이형제가 유입되고, 기체가 혼합된 이형제가 순환되어 유입되는 유입부(100); 상기 유입부(100)를 통과하여 유동하는 이형제에 기체가 분사되어 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생부(200); 상기 미세기포 발생부(200)의 후미에 연결되어 미세기포를 포함한 이형제가 배출되는 배출부(300); 상기 미세기포 발생부(200)를 통과하는 이형제에 기체를 공급하는 기체 공급부(400); 및 상기 미세기포 발생부(200)의 배출측을 통과하는 이형제의 일부를 상기 유입부(100) 측으로 순환시키는 유체 순환부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 미세기포 발생장치(50)의 배출 측에는, 다수개의 통공(611)이 형성된 하우징(610)과, 상기 하우징(610)에 내부에 다수개의 세라믹 볼(620)이 내장된 물 활성부(600)가 연결 설치될 수 있다.

상기 미세기포 발생부(200)는, 상기 기체 공급부(400)로부터 공급되는 기체가 유입되는 기체유입공(213)과, 상기 미세기포 발생부(200)의 배출측을 통과하는 이형제가 유입되는 유체순환유입공(233)이 형성된 외측 가이드부재(210,220,230)와, 상기 외측 가이드부재(210,220,230)의 내측에 반경방향으로 이격되어 구비되고 유체배출공(242)과 유체유입공(253)이 형성된 내측 가이드부재(240,250,260)로 이루어지고, 후방부에 위치하는 내측 가이드부재의 내경(d3)은 상기 유입부(100)의 내경(d1)보다 크게 형성되어, 상기 후방부에 위치하는 내측 가이드부재를 통과하는 이형제의 압력(P2)과, 상기 유입부(100)를 통과하는 이형제의 압력(P1) 간의 압력 차이에 의해 상기 후방부에 위치하는 내측 가이드부재에 형성된 유체유입공(253)을 통하여 상기 유체 순환부(500)로 유입되는 이형제는 상기 유입부(100)에 형성된 유체순환배출구(140)를 통하여 순환 공급되는 것으로 구성될 수 있다.

상기 외측 가이드부재(210,220,230)는, 상기 유입부(100)의 후미에 연결되며 상기 기체유입공(213)이 형성된 제1외측 가이드부재(210)와, 상기 제1외측 가이드부재(210)의 후미에 연결되는 제2외측 가이드부재(220)와, 상기 제2외측 가이드부재(220)의 후미와 상기 배출부(300) 사이에 연결되고 상기 유체순환유입공(233)이 형성된 제3외측 가이드부재(230)로 이루어지고, 상기 내측 가이드부재(240,250,260)는, 상기 유체배출공(242)이 원주방향으로 이격되어 복수로 형성된 제1내측 가이드부재(240)와, 상기 제1내측 가이드부재(240)의 내경(d2)보다 큰 내경(d3)을 가지며 상기 유체유입공(253)이 형성된 제2내측 가이드부재(250)와, 상기 제2내측 가이드부재(250)와 동일한 내경(d3)을 갖는 제3내측 가이드부재(260)로 이루어지며, 상기 제1외측 가이드부재(210)의 내측에는, 상기 제1내측 가이드부재(240)와, 제2내측 가이드부재(250) 및 복수의 제3내측 가이드부재(260)가 순차로 연결되고, 상기 제2외측 가이드부재(220)의 내측에는, 상기 제1내측 가이드부재(240)와, 제3내측 가이드부재(260)와, 제2내측 가이드부재(250), 및 제3내측 가이드부재(260)가 순차로 연결되며, 상기 제3외측 가이드부재(230)의 내측에는, 상기 제1내측 가이드부재(240)와, 복수의 제2내측 가이드부재(250)가 순차로 연결된 것으로 구성될 수 있다.

상기 유체 순환부(500)는, 유체 순환관(510)과, 상기 유체 순환관(510)의 일단과 상기 유체순환유입공(233)을 연결하는 제1연결관(520)과, 상기 유체 순환관(510)의 타단과 상기 유체순환배출구(140)를 연결하는 제2연결관(530)으로 구성되고, 상기 유체 순환부(500)는 상기 유입부(100)와 미세기포 발생부(200)의 외측 둘레에 일정 간격으로 이격되어 복수로 구비될 수 있다.

상기 제2내측 가이드부재(250)와 제3내측 가이드부재(260)의 내주면 후단부에는, 중심축(c) 방향을 향하여 돌출된 다수개의 와류형성돌기(252,262)가 원주방향을 따라 소정 간격으로 형성될 수 있다.

상기 내측 가이드부재(240,250,260)의 외측면과, 상기 제1외측 가이드부재(210)와 제2외측 가이드부재(220) 및 제3외측 가이드부재(230)의 내주면 사이에 마련되는 공간(S1,S2,S3)은 서로 격리된 것으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치에 의하면, 다이캐스팅 공정에 사용된 이형제가 저장되는 정화조에 미세기포를 발생시켜 공급하는 미세기포 발생장치를 구비하고, 정화조의 상부에는 미세기포에 부착되어 부상하는 불순물을 불순물 수거부 측으로 이송시켜 수거하는 스키머를 구비함과 아울러 불순물이 제거된 이형제의 재사용을 위해 다이캐스팅 장치 측으로 압송하는 이형제 압송부를 구비함으로써, 단시간 내에 불순물을 최대한 제거할 수 있어 이형제의 정화 처리 효율을 높이고, 폐수 처리 비용을 절감하는 동시에 불순물의 누적으로 인한 가공품의 오염을 방지할 수 있다.

또한, 클린 이형제 집수정 내부에 수위감지센서와 교반기를 구비하고, 수위감지센서에서 이형제의 수위가 하한선 이하인 것으로 감지된 경우에는 이형제 투입부의 투입펌프와, 이형제 순환부의 순환펌프, 및 스키머를 동작시키고, 이형제 정량투입부의 정량 투입펌프에서는 정화조와 클린 이형제 집수정을 연결하는 오버플로우관에 일정량의 이형제를 공급하는 동시에 교반기는 상시 구동되도록 제어하고, 수위감지센서에서 이형제의 수위가 상한선에 도달한 것으로 감지된 경우에는 투입펌프, 순환펌프, 스키머, 정량 투입펌프의 동작이 정지되도록 제어하며, 다이캐스팅 공정이 진행되면 이형제 압송부의 압송펌프를 동작시켜 이형제를 재활용하도록 함으로써, 이형제의 정화 및 보충 공급이 자동으로 이루어져 장치 운용의 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 정화조의 내부에는 불순물을 포함한 이형제가 유입되는 유입구로부터 불순물이 제거된 이형제가 배출되는 배출구까지 연결되는 유로가 복수의 격벽에 의해 구획되어 이형제의 하방향 유동과 상방향 유동이 교번하도록 구성함으로써, 이형제에 포함된 불순물이 배출구에 도달하기 전에 부상 및 수거됨으로써 불순물을 효과적으로 수거할 수 있다.

또한, 미세기포 발생장치에는 미세기포 발생부의 후미에 세라믹 볼이 내장된 물 활성부를 연결 설치함으로써, 기포의 미세화가 더욱 촉진됨과 아울러 세라믹 볼과 이형제 간의 활성 작용에 의해 이형제의 살균 및 탈취 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치의 전면측 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치의 배면측 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치의 계통도,
도 4는 본 발명에 따른 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치의 평면 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치의 정면 개략도,
도 6은 정화조의 측면 개략도,
도 7은 미세기포 발생장치의 단면도,
도 8은 미세기포 발생장치의 동작 상태도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 공작기계의 이형제 클리닝 장치은, 다이캐스팅 공정에 사용되는 이형제에 포함된 불순물을 제거하여 이형제를 재활용하기 위한 구성으로, 다이캐스팅 공정에 사용된 이형제가 집수되는 이형제 집수정(10); 상기 이형제 집수정(10)으로부터 이형제 투입부(20)에 의해 이송되는 이형제가 유입되어 저장되고, 상기 이형제에 포함된 불순물을 제거하여 정화된 이형제를 배출하는 정화조(30); 상기 정화조(30)에 저장된 이형제를 상기 정화조(30)의 외부로 흡입한 후 상기 정화조(30)의 내부로 유입시켜 순환 공급하는 이형제 순환부(40); 상기 정화조(30)의 내부에 구비되어 상기 이형제 순환부(40)를 통하여 유입되는 이형제에 미세기포를 발생시켜 공급함으로써 미세기포와 응집된 불순물이 신속하게 부상하도록 유도하는 미세기포 발생장치(50); 상기 이형제의 상부에 부유된 불순물을 상기 정화조(30)의 일측에 구비되는 불순물 수거부(60a) 측으로 이송하는 스키머(60); 상기 정화조(30)로부터 오버플로우되는 이형제가 저장되고, 내부에는 이형제의 수위를 감지하는 수위감지센서(71)와, 교반기(72)가 구비된 클린 이형제 집수정(70); 상기 수위감지센서(71)에서 감지된 이형제의 수위가 하한선 이하인 경우, 상기 클린 이형제 집수정(70)에 일정량의 이형제를 투입하는 이형제 정량 투입부(80); 및 상기 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 이형제를 다이캐스팅 장치(M)로 압송하는 이형제 압송부(90);를 포함하여 구성된다. 그리고, 이형제의 정화 처리를 위한 시스템의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어부(C)를 포함한다.

상기 이형제 집수정(10)은, 다이캐스팅 공정에 사용된 이형제와 다이캐스팅 공정에서 발생되어 이형제에 혼입되는 오일이나 슬러지 등의 불순물(이하, ‘불순물’이라 통칭함)이 집수되는 곳으로, 일측에는 다이캐스팅 장치(M)에 연결되어 불순물을 포함한 이형제가 유입되는 이형제 집수관(11)이 연결되고, 타측에는 이형제 집수정(10)에 저장된 이형제를 정화조(30) 측으로 투입하기 위한 이형제 투입부(20)가 연결 설치된다.

상기 이형제 투입부(20)는, 이형제 집수정(10)의 배출 측에 연결되는 제1투입관(21)과, 상기 제1투입관(21)을 통해 투입되는 이형제를 압송하는 투압펌프(22)와, 투입펌프(22)의 출구와 정화조(30)의 이형제 유입구(30a)를 연결하는 제2투입관(23)으로 구성된다.

상기 정화조(30)는, 불순물이 포함된 이형제가 유입되는 이형제 유입구(30a)가 일측에 형성되고, 불순물이 제거되어 정화된 이형제가 배출되는 이형제 배출구(30b)가 타측에 형성되며, 상부는 개방되고 내부에는 이형제가 수용될 수 있는 저장 공간이 마련되어 있다.

상기 정화조(30)의 내부 공간은 불순물을 포함한 이형제가 유입되는 이형제 유입구(30a)로부터 불순물이 제거된 이형제가 배출되는 이형제 배출구(30b)까지 연결되는 유로를 형성하며 이형제의 하방향 유동과 상방향 유동이 교번하여 이루어지도록 복수의 격벽(31,32,33)에 의해 구획되어 있다.

일실시예로, 상기 복수의 격벽(31,32,33)은, 정화조(30)의 이형제 유입구(30a) 측으로부터 이형제 배출구(30b) 측을 향하여 소정 간격으로 이격되어 배치되는 제1격벽(31)과 제2격벽(32) 및 제3격벽(33)으로 구성될 수 있다. 따라서, 정화조(30)의 이형제 유입구(30a) 측 벽면과 제1격벽(31) 사이에는 제1격실(34)이 마련되고, 제1격벽(31)과 제2격벽(32) 사이에는 제2격실(35)이 마련되며, 제2격벽(32)과 제3격벽(33) 사이에는 제3격실(36)이 마련되고, 제3격벽(33)과 정화조(30)의 이형제 배출구(30b) 측 벽면 사이에는 제4격실(37)이 마련된다.

도 5를 참조하면, 상기 제1격벽(31)의 상단은 이형제의 표면 위에 위치하고, 제1격벽(31)의 하단은 정화조(30)의 바닥면에서 상측으로 이격되어 정화조(30)의 바닥면과 제1격벽(31)의 하단 사이에 제1통로(31a)가 형성되고, 상기 제2격벽(32)의 상단은 이형제의 표면 아래에 위치하고, 제2격벽(32)의 하단은 정화조(30)의 바닥면에 고정되어 제2격벽(32)의 상단과 이형제의 표면 사이에 제2통로(32a)가 형성되며, 상기 제3격벽(33)의 상단은 이형제의 표면 위에 위치하고, 제3격벽(33)의 하단은 정화조(30)의 바닥면에서 상측으로 이격되어 정화조(30)의 바닥면과 제3격벽(33)의 하단 사이에 제3통로(33a)가 형성된다.

따라서, 도 5에서 화살표로 표시된 바와 같이, 이형제 유입구(30a)를 통하여 제1격실(34)로 유입된 이형제는 하향으로 유동하여 제1통로(31a)를 통과하여 제2격실(35)의 하부로 유동하고, 제2격실(35)에서 상향으로 유동한 후 제2통로(32a)를 통과하여 제3격실(36)의 상부로 유동하며, 제3격실(36)에서 하향으로 유동한 이형제는 제3통로(33a)를 통과하여 제4격실(37)의 하부로 유동한 후에 상향으로 유동한 후 제4격실(37)의 일측에 형성된 이형제 배출구(30b)를 통해 오버플로우관(30c)을 통하여 클린 이형제 집수정(70)으로 이동하게 된다.

상기 이형제 순환부(40)는, 상기 제2격실(35)에 저장된 이형제가 정화조(30)의 외부로 배출되는 통로를 제공하는 제1순환관(41)과, 상기 제1순환관(41)에 입구 측이 연결되어 이형제의 순환을 위한 압송력을 제공하는 순환펌프(42)와, 상기 순환펌프(42)의 출구 측과 정화조(30)의 제1격실(34) 내부에 구비되는 미세기포 발생장치(50)의 유입부(100)에 연결되는 제2순환관(43)으로 구성된다.

상기 미세기포 발생장치(50)는 정화조(30)의 제1격실(34)의 내측 하부에 구비되며, 상기 이형제 순환부(40)를 통하여 유입되는 이형제에 공기공급관(410)을 통하여 유입되는 공기를 공급하여 이형제 내에 미세기포를 다량 용존시키는 기능을 한다. 상기 미세기포 발생장치(50)의 실시예에 대한 구체적인 구성 및 작용은 후술하기로 한다.

상기 정화조(30)의 제1격실(34)에 구비된 미세기포 발생장치(50)로부터 제1격실(34)의 내부로 배출된 미세기포는 이형제보다 낮은 비중에 의해 부상하게 되고, 부상하는 과정에서 이형제에 포함된 불순물에 충돌 및 부착되어 불순물의 비중을 낮추게 되므로 미세기포에 부착된 불순물은 이형제의 표면으로 떠올라 응집된 상태로 부유하게 된다. 그리고, 상기 제1격실(34)에서 미처 부상되지 못하고 제1통로(31a)를 통과하여 제2격실(35)로 유입되는 불순물은 제2격실(35)의 내측에 위치하는 제1순환관(41)으로 빨려들어가 순환 펌프(42)의 압송에 의해 제2순환관(43)을 통과하여 미세기포 발생장치(50)로 재차 유입되게 된다. 또한, 상기 이형제 순환부(40)로 흡입되지 않고 제2격실(35)로 유입된 나머지 불순물은 미세기포와 함께 제2격실(35)의 상부로 부상하여 부유하게 된다.

따라서, 상기 제1격실(34)과 제2격실(35)은 미세기포의 공급에 의해 불순물을 응집 및 부상시키는 기폭·부상조로서의 기능을 한다.

그리고, 상기 제3격실(36)과 제4격실(37)를 통과하여 미세기포가 함유된 이형제가 유동하는 과정에서 미세기포는 비중 차이로 인하여 표면위로 부상하여 소멸하게 되므로, 불순물과 미세기포가 제거된 상태의 이형제가 이형제 배출구(30b)를 통해 배출되어 클린 이형제 집수정(70) 측으로 공급된다. 따라서, 상기 제3격실(36)과 제4격실(37)은 이형제에 용존하는 기포를 소멸시켜 고농도의 이형제를 배출하기 위한 소포조로서의 기능을 한다.

상기 스키머(60)는, 정화조(30)의 상부에 설치되어 이형제의 표면에 부유하는 불순물을 걷어내어 정화조(30)의 일측에 구비되는 불순물 수거부(60a) 측으로 이송하기 위한 구성으로, 구동모터(61)와, 구동모터(61)의 동력을 제1체인(62)과 보조 스프로켓(63)을 통해 전달받아 회전되며 정화조(30)의 상부 일측에서 구동축(64)의 양단에 결합되는 구동 스프로켓(65)과, 상기 구동 스프로켓(65)과 제2체인(68)으로 연결되어 동력을 전달받아 회전되며 정화조(30)의 상부 타측에서 종동축(66)의 양단에 결합되는 종동 스프로켓(67)과, 상기 제2체인(68)에 결합되어 제2체인(68)과 일체로 회전되며 이형제의 표면에 부유하는 불순물을 걷어내는 스크래퍼(69)를 포함하여 구성된다. 따라서, 구동모터(61)의 구동력이 제1체인(62)을 통해 구동 스프로켓(65)에 전달되면, 구동 스프로켓(65)과 종동 스프로켓(67)에 연결된 스크래퍼(69)는 무한궤도 형태로 회전되어 이형제의 표면에 부유된 불순물을 불순물 수거부(60a) 측으로 이동시키게 된다. 미설명부호 ‘A’는 제1체인(62)과 제2체인(68)의 상부를 덮는 보호덮개를 나타낸 것이다.

상기 스크래퍼(69)는 상기 제1 내지 제3격벽(31,32,33)의 길이방향을 따라 이동되도록 구비되고, 상기 스크래퍼(69)에는 상기 제1격벽(31)의 상단 및 제3격벽(33)의 상단과 중첩된 상태에서 이동 시 간섭이 방지되도록 절개부(69a)가 형성되어 있다. 따라서, 스크래퍼(69)에 형성된 절개부(69a)의 내측에 제1격벽(31)의 상단과 제3격벽(33)이 상단이 좁은 틈을 두고 삽입된 형태가 되므로, 스크래퍼(69)의 이동시 불순물의 누출을 최소화시켜 완벽한 수거가 가능해진다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 정화조(30)의 상부 일측에는 이형제의 표면에 부유하는 불순물이 스크래퍼(69)의 회전반경 범위 내로 유도되어 수거될 수 있도록 안내하기 위한 구성으로, 정화조(30)의 일측 가장자리부 상단에서 정화조(30)의 중심을 향하는 방향으로 하향 경사지며 소정 길이를 갖는 가이드플레이트(38)가 구비될 수 있다.

상기 불순물 수거부(60a)는, 종동 스프로켓(67)이 위치하는 측의 정화조(30)의 상부 일측에 구비되어 스크래퍼(69)에 의해 이송된 불순물이 수거되는 불순물 수거함(60a-1)과, 상기 불순물 수거함(60a-1)의 하부에 연결되어 불순물의 배출 통로를 제공하는 불순물 배출관(60a-2)을 포함하고, 상기 불순물 배출관(60a-2)의 관로에는 불순물의 원활한 배출을 위한 배출펌프(미도시됨)가 설치될 수 있다.

상기 클린 이형제 집수정(70)은, 정화조(30)로부터 오버플로우되는 이형제가 저장되고, 내부에는 이형제의 수위를 감지하는 수위감지센서(71)와, 정화조(30)로부터 유입되는 이형제와 이형제 정량 투입부(80)로부터 유입되는 이형제의 교반을 위한 교반기(72)가 구비된다.

상기 이형제 정량 투입부(80)는, 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 이형제의 유량 부족 시 새로운 이형제를 투입하여 보충하기 위한 구성으로, 미사용 상태의 새로운 이형제가 저장되는 이형제 저장부(81)와, 이형제 저장부(81)로부터 이형제가 배출공급되는 제1정량 투입관(82)과, 제1정량 투입관(82)을 통해 공급되는 이형제를 압송하기 위한 정량 투입펌프(83)와, 정량 투입펌프(83)의 출구와 상기 오버플로우관(30c)을 연결하는 제2정량 투입관(84)으로 구성된다.

상기 교반기(72)는, 도 5에 도시된 바와 같이 회전축에 프로펠러가 부착된 형상으로 구성되고, 상기 회전축의 회전 동력을 제공하는 구동원(미도시됨)으로 구성될 수 있으나, 이러한 형태에 제한되는 것은 아니며, 이형제에 포함된 물과 이형액 간의 균일한 혼합을 가능하게 하는 다양한 형태의 교반기로 대체될 수 있다.

상기 이형제 압송부(90)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 청정한 이형제가 배출되어 압송되는 제1압송관(91)과, 제1압송관(91)을 통과한 이형제를 압송하는 압송펌프(92)와, 압송펌프(92)의 출구에서 다이캐스팅 장치(M)로 연결되는 제2압송관(93)으로 구성된다.

상기 제어부(C)는, 이형제에 포함된 불순물을 제거하고, 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 이형제의 유량 부족 시에는 이를 감지하여 새로운 이형제를 자동으로 보충하여 공급하기 위한 동작을 제어하는 것으로, 상기 이형제 투입부(20), 이형제 순환부(40), 스키머(60), 교반기(72), 이형제 정량 투입부(80), 및 이형제 압송부(90)의 동작을 제어한다.

상기 수위감지센서(71)에서 이형제의 수위가 기 설정된 하한선 이하인 것으로 감지되어 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 이형제의 유량이 부족한 경우에는, 이형제 투입부(20)의 투입펌프(22)와, 이형제 순환부(40)의 순환펌프(42), 및 스키머(60)가 동작하도록 제어하고, 이형제 정량투입부(80)의 정량 투입펌프(83)에서는 상기 정화조(30)와 클린 이형제 집수정(70)을 연결하는 오버플로우관(30c)에 일정량의 이형제를 공급하는 동시에 상기 교반기(72)는 상시 구동되도록 제어하게 된다.

상기 클린 이형제 집수정(70)으로 일정량의 이형제가 보충 공급되어 수위감지센서(71)에서 이형제의 수위가 기 설정된 상한선에 도달한 것으로 감지되면, 상기 제어부(C)는 투입펌프(22), 순환펌프(42), 스키머(60), 및 정량 투입펌프(83)의 동작이 정지되도록 제어하게 된다.

그리고, 상기 제어부(C)는 다이캐스팅 장치(M)에서 이형제를 사용하는 경우에는 이형제 압송부(90)의 압송펌프(92)가 동작하도록 제어함으로써, 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 이형제를 다이캐스팅 장치(M)에 공급하도록 한다.

상기와 같이, 본 발명에서는 이형제의 정화 및 보충 공급이 자동으로 제어되도록 구성함으로써 장치 운용의 편의성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치에 구비되는 미세기포 발생장치(50)의 일실시예를 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 미세기포 발생장치(50)는, 이형제가 유입되고 미세기포가 혼합된 이형제가 순환 공급되는 유입부(100)와, 상기 유입부(100)를 통과하여 유동하는 이형제에 기체가 분사되어 그 충격에 의해 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생부(200)와, 상기 미세기포 발생부(200)의 후미에 연결되어 미세기포를 포함하는 이형제가 배출되는 배출부(300)와, 상기 미세기포 발생부(200)를 통과하는 이형제에 기체를 공급하는 기체 공급부(400), 상기 미세기포 발생부(200)의 배출 측을 통과하는 이형제의 일부를 상기 유입부(100) 측으로 순환시키는 유체 순환부(500), 및 상기 배출부(300)의 후미에 연결되어 이형제에 포함된 물을 활성화 시키는 물 활성부(600)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 미세기포 발생장치(50)는, 유입부(100)를 통해 유입된 이형제가 미세기포 발생부(200)를 통과하며 기체 공급부(400)로부터 공급되어 분사되는 기체와 충돌하게 되고, 이 과정에서 미세기포가 발생되며, 미세기포 발생부(200)를 통과하며 발생된 미세기포를 포함하는 이형제의 일부는 배출부(300)를 통하여 배출되고, 나머지 이형제는 유체 순환관(500)을 경유하여 유입부(100) 측으로 순환 공급되어 상기 미세기포 발생부(200)를 재차 경유하면서 미세기포의 발생 효율을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 유입부(100)는, 내부가 길이방향으로 개통된 원통형 몸체부(110)로 이루어지고, 상기 몸체부(110)의 선단에는 이형제가 공급되는 제2순환관(33)이 연결되는 유입구(120)가 형성되고, 상기 몸체부(110)의 후단에는 이형제와 미세기포가 혼합된 유체가 미세기포 발생부(200) 측으로 배출되는 출구(130)가 형성되어 있다.

일실시예로, 상기 몸체부(110)에는 외주면에서 내주면을 관통하는 유체순환배출구(140)가 원주방향을 따라 등간격으로 4개소에 형성되어 있다. 상기 유체순환배출구(140)는 유체 순환부(500)를 통하여 순환 공급되는 유체가 유입부(100)의 내부로 분사되도록 유로를 제공하는 기능을 하며, 유체의 배출방향을 따라 중심축(c)을 향하는 방향으로 경사지게 형성됨과 아울러 접선방향과도 소정 각도 경사지게 형성되어 있다. 따라서, 상기 유체순환배출구(140)를 통해 분사되는 이형제와 기체의 혼합 유체는 상기 유입부(100)를 통해 유입되는 이형제에 충돌되면서 이형제에 포함된 기체를 파쇄시켜 미세기포의 발생을 촉진시킬 수 있다.

그리고, 상기 출구(130)가 위치하는 몸체부(110)의 내경(d2)은 상기 유입구(120)의 후미에서 출구(130)의 선단에 이르는 영역의 몸체부(110)의 내경(d1)에 비하여 상대적으로 크게 형성되어 있다. 따라서, 상대적으로 큰 내경(d2)을 갖도록 형성된 출구(130)에서는 유입구(120)를 통하여 유입되는 이형제와, 상기 유체순환배출구(140)를 통하여 분사되는 이형제와 기체의 혼합유체 간에 충돌 및 혼합이 활발하게 이루어져 기포가 미세화된 후에 미세기포 발생부(200)로 공급되게 된다.

상기 미세기포 발생부(200)는, 외측 가이드부재(210,220,230)와, 그 반경방향 내측으로 이격되어 위치하는 내측 가이드부재(240,250,260)로 구성된다.

상기 외측 가이드부재(210,220,230)는, 상기 유입부(100)의 후미에 연결되며 상기 기체 공급부(400)로부터 공급되는 기체가 유입되는 기체유입공(213)이 형성된 제1외측 가이드부재(210)와, 상기 제1외측 가이드부재(210)의 후미에 연결되는 제2외측 가이드부재(220)와, 상기 제2외측 가이드부재(220)와 배출부(300) 사이에 연결되며 상기 미세기포 발생부(200)의 배출측을 통과하는 유체가 상기 유체 순환부(500) 측으로 유입되는 유체순환유입공(233)이 형성된 제3외측 가이드부재(230)로 구성된다.

상기 내측 가이드부재(240,250,260)는, 유체배출공(242)이 원주방향으로 이격되어 복수로 형성된 제1내측 가이드부재(240)와, 상기 제1내측 가이드부재(240)의 내경(d2)보다 큰 내경(d3)을 가지며 유체유입공(253)이 원주방향으로 이격되어 복수로 형성된 제2내측 가이드부재(250)와, 상기 제2내측 가이드부재(250)와 동일한 내경(d3)을 갖는 제3내측 가이드부재(260)로 구성된다.

상기 제2내측 가이드부재(250)와 제3내측 가이드부재(260)의 내주면 후단부에는, 중심축(c) 방향을 향하여 돌출된 다수개의 와류형성돌기(252,262)가 원주방향을 따라 소정 간격으로 형성되어 있다.

상기 제2내측 가이드부재(250)와 제3내측 가이드부재(260)에 형성된 와류형성돌기(252,262)는 유체의 유동이 반경방향으로 변경되도록 유도함으로써 와류 및 난류를 발생시켜 기포의 미세화를 촉진시키는 기능을 한다.

상기 제1외측 가이드부재(210)의 내측에는, 제1내측 가이드부재(240), 제2내측 가이드부재(250) 및 2개의 제3내측 가이드부재(260)가 순차로 연결된다. 상기 제2외측 가이드부재(220)의 내측에는, 제1내측 가이드부재(240), 제3내측 가이드부재(260), 제2내측 가이드부재(250), 및 제3내측 가이드부재(260)가 순차로 연결된다. 상기 제3외측 가이드부재(230)의 내측에는, 제1내측 가이드부재(240)와, 3개의 제2내측 가이드부재(250)가 순차로 연결된다. 상기 제1 내지 제3외측 가이드부재(210,220,230) 간 및 제1 내지 제3내측 가이드부재(240,250,260) 간에는 용접에 의해 결합될 수 있다.

상기 외측 가이드부재(210,220,230)의 내측에 내측 가이드부재(240,250,260)가 결합되면, 내측 가이드부재(240,250,260)의 외측으로, 제1외측 가이드부재(210)의 내측에 마련되는 제1공간(S1)과, 제2외측 가이드부재(220)의 내측에 마련되는 제2공간(S2), 및 제3외측 가이드부재(230)의 내측에 마련되는 제3공간(S3)은, 상기 제1 내지 제3외측 가이드부재(210,220,230)의 선단에 형성된 돌출부에 의해 공간적으로 서로 격리된 상태가 된다.

상기 배출부(300)는, 내부가 길이방향으로 개통된 원통형 몸체부(310)로 이루어지고, 상기 몸체부(310)의 선단에는 미세기포 발생부(200)를 통과한 유체가 유입되는 입구가 형성되고, 상기 몸체부(310)의 후단에는 미세기포를 포함하는 유체가 배출되는 배출구(312)가 형성되어 있다. 상기 몸체부(310)의 내주면에는 유체의 배출방향을 따라 내경이 점차 확대되는 테이퍼부(313)가 형성되어 있다. 이에 따라, 배출부(300)를 통과하여 배출되는 유체의 유동 저항이 방지되는 동시에 높은 압력으로 배출될 수 있게 된다.

상기 기체 공급부(400)는 제1외측 가이드부재(210)의 상단에 형성된 기체유입공(213)의 둘레로 기체공급관(410)이 연결 설치되고, 상기 기체공급관(410)의 상단에는 기체공급구(411)가 관통 형성된 구조로 이루어진다.

상기 기체공급구(411)는 대기 중에 개방된 공기공급관(410)에 열결되어 있다. 미세기포 발생부(200)의 내측 가이드부재(240,250,260)의 내부 관로에는 유체의 흐름시 대기압보다 낮은 부압이 작용하게 되므로, 상기 기체공급구(411)를 대기 중에 개방된 상태로 설치하더라도 대기중의 기체가 압력차에 의해 기체공급구(411)와 기체유입공(213)과 유체배출공(242)을 통하여 미세기포 발생부(200)의 관로 내로 유입될 수 있으며, 이 과정에서 대기압과 부압 간의 압력차에 의해서 유체의 역류가 방지된다.

상기 유체 순환부(500)는, 유체 순환관(510)과, 상기 유체 순환관(510)의 일단과 제3외측 가이드부재(230)에 형성된 유체순환유입공(233)을 연결하는 제1연결관(520)과, 상기 유체 순환관(510)의 타단과 유입부(100)에 형성된 유체순환배출구(140)를 연결하는 제2연결관(530)으로 구성된다.

상기 유체 순환부(500)는, 유입부(100)와 미세기포 발생부(200)의 외측 둘레에 일정 간격으로 이격되어 복수로 구비되며, 일실시예로 상기 유체 순환부(500)는 90°간격으로 4개소에 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 유체순환유입공(233)과 유체순환배출구(140)는 상기 유체 순환부(500)의 제1연결관(520) 및 제2연결관(530)과 대응되는 위치에 대응되는 개수로 형성된다.

상기 물 활성부(600)는, 다수개의 통공(611)이 형성된 하우징(610)과, 상기 하우징(610)에 내장되는 다수개의 세라믹 볼(620)을 포함하여 구성된다. 상기 배출부(300)를 통과한 이형제에 포함된 미세기포는 물 활성부(600)에 구비된 세라믹 볼(620) 사이를 통과하는 과정에서 충돌 및 다방향으로의 유로 전환에 의해 기포의 미세화가 더욱 촉진됨과 아울러 세라믹 볼(620)은 이형제와 반응하여 활성 작용을 일으킴으로써 이형제의 살균 및 탈취 효과를 얻을 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 미세기포 발생장치(50)의 작용을 설명한다.

상기 유입부(100)로 유입된 이형제는 몸체부(110) 내부의 유로와, 미세기포 발생부(200)의 내측 가이드부재(240,250,260) 내부의 유로 및 배출부(300) 내부의 유로를 통과하여 유동하게 된다. 상기 유입부(100)로 유입된 이형제가 미세기포 발생부(200)를 통과하는 과정에서 기체 공급부(400)로부터 공급되는 기체와 충돌하게 되며, 그 충격에 의해 기포가 파쇄되어 미세기포를 발생시키게 된다.

이 경우, 미세기포 발생부(200)의 후방부에 위치하는 제2내측 가이드부재(250)의 내경(d3)은 유입부(100)의 내경(d1)보다 크게 형성되므로, 상기 후방부에 위치하는 제2내측 가이드부재(250)를 통과하는 유체의 압력(P2)과, 상기 유입부(100)를 통과하는 유체의 압력(P1) 간에는 압력차(P2-P1)가 발생하게 된다.

즉, 관로 내부를 따라 흐르는 유체의 압력은 그 단면적의 크기에 비례하므로, 미세기포 발생부(200) 후미의 압력(P2)은 유입부(100)의 압력(P1)보다 큰 압력이 작용하게 된다.

이러한 압력차에 따라서, 미세기포 발생부(200)의 후미를 통과하는 미세기포를 포함하는 이형제 중 일부는 배출부(300)를 통과하여 배출되고, 나머지 이형제는 제2내측 가이드부재(250)에 형성된 유체유입공(253)과, 제3외측 가이드부재(230)에 형성된 유체순환유입공(233), 및 제1연결관(520)을 통과하여 유체 순환관(510)의 내부로 빨려 들어가게 되고, 상기 유체 순환관(510)의 내부로 유입된 이형제는 제2연결관(530)과 유체순환배출구(140)를 통하여 유입부(100)의 내부로 순환 공급된다. 따라서, 미세기포 발생부(200)를 통과한 미세기포는 상기 유체 순환부(500)를 경유하여 유입부(100)로 순환되어 공급되어 미세기포 발생부(200)를 재차 통과하면서 한층 더 미세화될 수 있다.

상기 미세기포 발생부(200)의 전방부에는, 제1외측 가이드부재(210)의 내측으로 제1내측 가이드부재(240), 제2내측 가이드부재(250), 및 2개의 제3내측 가이드부재(260)가 유체의 배출방향으로 순차 연결되고, 제2내측 가이드부재(250)의 내경(d3)이 제1내측 가이드부재(240)의 내경(d2)보다 크게 형성되므로, 제2내측 가이드부재(250) 내부의 압력(P3)과 제1내측 가이드부재(240) 내부의 압력(P4) 간의 압력차(P3-P4)에 의해 제2내측 가이드부재(250)의 내부를 통과하는 유체 중 일부는 제2내측 가이드부재(250)에 형성된 유체유입공(253)을 통하여 제1공간(S1)으로 유입된 후에 기체 공급부(400)로부터 유입되는 기체와 혼합되어 제1내측 가이드부재(240)에 형성된 유체배출공(242)을 통하여 순환 공급된다.

상기 미세기포 발생부(200)의 중간부에는, 제2외측 가이드부재(220)의 내측으로 제1내측 가이드부재(240), 제3내측 가이드부재(260), 제2내측 가이드부재(250), 및 제3내측 가이드부재(260)가 유체의 배출방향으로 순차 연결되고, 전술한 바와 마찬가지로, 제2내측 가이드부재(250)의 내경(d3)이 제1내측 가이드부재(240)의 내경(d2)보다 크게 형성되므로, 제2내측 가이드부재(250) 내부의 압력(P3)과 제1내측 가이드부재(240) 내부의 압력(P4) 간의 압력차(P3-P3)에 의해 제2내측 가이드부재(250)의 내부 통과하는 이형제 중 일부는 제2내측 가이드부재(250)에 형성된 유체유입공(253)을 통하여 제2공간(S2)으로 유입된 후에 제1내측 가이드부재(240)에 형성된 유체배출공(242)을 통하여 배출되는 순환 구조를 갖게 된다.

상기 미세기포 발생부(200)의 후방부에는, 제3외측 가이드부재(230)의 내측으로 제1내측 가이드부재(240)와 3개의 제2내측 가이드부재(250)가 유체의 배출방향으로 순차 연결되고, 전술한 바와 마찬가지로 제2내측 가이드부재(250)의 내경(d3)과 제1내측 가이드부재(240)의 내경(d2)의 차이로 인한 압력차(P3-P4)에 의해 제2내측 가이드부재(250)의 내부를 통과하는 이형제 중 일부는 제2내측 가이드부재(250)에 형성된 유체유입공(253)을 통하여 제3공간(S3)으로 유입되고, 제3공간(S3)으로 유입된 이형제 중 일부는 유체 순환부(500) 측으로 순환 공급되고, 나머지 이형제는 제1내측 가이드부재(240)에 형성된 유체배출공(242)을 통해 배출된다.

이와 같이, 미세기포 발생부(200)의 내부 유로를 통과하는 유체는 압력차에 의해 유체 순환부(500)를 경유하여 순환 공급됨과 아울러 제1 내지 제3공간(S1,S2,S3)을 경유하여 순환 공급되도록 구성함으로써, 한정된 부피의 관로 상에 이형제가 통과하는 유로의 길이를 길게 형성할 수 있으며, 기포와 이형제의 분사 각도를 다양한 방향으로 형성함과 아울러 제2내측 가이드부재(250)와 제3내측 가이드부재(260)에 형성된 와류형성돌기(252,262)에 의해 와류 및 난류 발생이 촉진되어 이형제 내에 포함된 기포의 미세화를 수 마이크로미터 단위까지 극대화할 수 있다.

본 명세서에서는 다이캐스팅 공정에 사용되는 이형제를 예로 들어 클리닝 장치를 설명하였으나, 본 발명의 정화 대상 유체는 이형제 이외에도 다양한 장치의 공정에 사용되는 유체의 정화 및 재활용을 위해 실시될 수 있으며, 이러한 변형 실시 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 자명하다.

10 : 이형제 집수정 11 : 이형제 집수관
20 : 이형제 투입부 21 : 제1이형제 투입관
22 : 투입펌프 23 : 제2이형제 투입관
30 : 정화조 30a : 이형제 유입구
30b : 이형제 배출구 31 : 제1격벽
31a : 제1통로 32 : 제2격벽
32a : 제2통로 33 : 제3격벽
33a : 제3통로 34 : 제1격실
35 : 제2격실 36 : 제3격실
37 : 제4격실 38 : 가이드플레이트
40 : 이형제 순환부 41 : 제1순환관
42 : 순환펌프 43 : 제2순환관
40 : 미세기포 발생장치 60 : 스키머
61 : 구동모터 62 : 제1체인
63 : 보조 스프로켓 64 : 구동축
65 : 구동 스크로켓 66 : 종동축
67 : 종동 스프로켓 68 : 제2체인
69 : 스크래퍼 69a : 절개부
60a : 불순물 수거부 60a-1 : 불순물 수거함
60a-2 : 불순물 배출관 70 : 클린 이형제 집수정
71 : 수위감지센서 72 : 교반기
80 : 이형제 정량 투입부 81 : 이형제 저장부
82 : 제1정량 투입관 83 : 정량 투입펌프
84 : 제2정량 투입관 90 : 이형제 압송부
91 : 제1압송관 92 : 압송펌프
93 : 제2압송관 100 : 유입부
110 : 몸체부 120 : 유입구
130 : 출구 140 : 유체순환배출구
200 : 미세기포 발생부 210 : 제1외측 가이드부재
213 : 기체유입공 220 : 제2외측 가이드부재
230 : 제3외측 가이드부재 233 : 유체순환유입공
240 : 제1내측 가이드부재 242 : 유체배출공
250 : 제2내측 가이드부재 253 : 유체유입공
260 : 제3내측 가이드부재 262 : 와류형성돌기
300 : 배출부 400 : 기체 공급부
410 : 기체 공급관 411 : 기체 공급구
500 : 유체 순환부 510 : 유체 순환관
520 : 제1연결관 530 : 제2연결관
600 : 물 활성부 610 : 하우징
611 : 통공 620 : 세라믹 볼
A : 보호덮개 C : 제어부
M : 다이캐스팅 장치

Claims (13)

1. 다이캐스팅 공정에 사용되는 이형제에 포함된 불순물을 제거하여 이형제를 재활용하기 위한 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치에 있어서,
   다이캐스팅 공정에 사용된 이형제가 집수되는 이형제 집수정(10);
   상기 이형제 집수정(10)으로부터 이형제 투입부(20)에 의해 이송되는 이형제가 유입되어 저장되고, 상기 이형제에 포함된 불순물을 제거하여 정화된 이형제를 배출하는 정화조(30);
   상기 정화조(30)에 저장된 이형제를 상기 정화조(30)의 외부로 흡입한 후 상기 정화조(30)의 내부로 유입시켜 순환 공급하는 이형제 순환부(40);
   상기 정화조(30)의 내부에 구비되어 상기 이형제 순환부(40)를 통하여 유입되는 이형제에 미세기포를 발생시켜 공급함으로써 미세기포와 응집된 불순물이 신속하게 부상하도록 유도하는 미세기포 발생장치(50);
   상기 이형제의 상부에 부유된 불순물을 상기 정화조(30)의 일측에 구비되는 불순물 수거부(60a) 측으로 이송하는 스키머(60);
   상기 정화조(30)로부터 오버플로우되는 이형제가 저장되고, 내부에는 이형제의 수위를 감지하는 수위감지센서(71)와, 교반기(72)가 구비된 클린 이형제 집수정(70);
   상기 수위감지센서(71)에서 감지된 이형제의 수위가 하한선 이하인 경우, 상기 클린 이형제 집수정(70)에 일정량의 이형제를 투입하는 이형제 정량 투입부(80); 및
   상기 클린 이형제 집수정(70)에 저장된 이형제를 다이캐스팅 장치(M)로 압송하는 이형제 압송부(90);를 포함하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이형제 투입부(20), 이형제 순환부(40), 스키머(60), 교반기(72), 이형제 정량 투입부(80), 및 이형제 압송부(90)의 동작을 제어하는 제어부(C)를 포함하되,
   상기 제어부(C)는,
   상기 수위감지센서(71)에서 이형제의 수위가 하한선 이하인 것으로 감지된 경우에는, 이형제 투입부(20)의 투입펌프(22)와, 이형제 순환부(40)의 순환펌프(42), 및 상기 스키머(60)가 동작하도록 제어하고, 이형제 정량투입부(80)의 정량 투입펌프(83)에서는 상기 정화조(30)와 클린 이형제 집수정(70)을 연결하는 오버플로우관(30c)에 일정량의 이형제를 공급하는 동시에 상기 교반기(72)는 상시 구동되도록 제어하고,
   상기 수위감지센서(71)에서 이형제의 수위가 상한선에 도달한 것으로 감지된 경우에는, 상기 투입펌프(22), 순환펌프(42), 스키머(60), 및 정량 투입펌프(83)의 동작이 정지되도록 제어하며,
   다이캐스팅 공정이 진행되면 이형제 압송부(90)의 압송펌프(92)가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 정화조(30)의 내부에는, 불순물을 포함한 이형제가 유입되는 유입구(30a)로부터 불순물이 제거된 이형제가 배출되는 배출구(30b)까지 연결되는 유로를 형성하며 이형제의 하방향 유동과 상방향 유동이 교번하여 이루어지도록 복수의 격벽(31,32,33)에 의해 구획된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 격벽(31,32,33)은,
   상기 유입구(30a) 측에 구비되고, 상단은 이형제의 표면 위에 위치하고, 하단은 정화조(30)의 바닥면에서 상측으로 이격되어 제1통로(31a)를 형성하는 제1격벽(31)과,
   상기 제1격벽(31)과 소정 간격 이격되어 구비되고, 상단은 이형제의 표면 아래에 위치되어 제2통로(32a)를 형성하고, 하단은 정화조(30)의 바닥면에 고정된 제2격벽(32), 및
   상기 제2격벽(32)과 소정 간격 이격되어 상기 배출구(30b) 측에 구비되고, 상단은 이형제의 표면 위에 위치하고, 하단은 정화조(30)의 바닥면에서 상측으로 이격되어 제3통로(33a)를 형성하는 제3격벽(33)으로 구성된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 이형제 순환부(40)는, 상기 제1격벽(31)과 제2격벽(32) 사이에 마련되는 제2격실(35)에 저장된 이형제를 흡입하여, 상기 제1격벽(31)과 정화조(30)의 유입구(30a) 측 벽면 사이에 마련되는 제1격실(34)로 유입시키고,
   상기 미세기포 발생장치(50)는 상기 제1격실(34)의 내측 하부에 구비된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 스키머(60)는, 구동모터(61)의 동력에 의해 무한궤도 형태로 회전되어 상기 이형제의 상부에 부유된 불순물을 상기 불순물 수거부(60a) 측으로 이송시키는 스크래퍼(69)를 포함하되,
   상기 스크래퍼(69)는 상기 복수의 격벽(31,32,33)의 길이방향을 따라 이동되고, 상기 스크래퍼(69)에는 상기 제1격벽(31)의 상단 및 제3격벽(33)의 상단과 중첩된 상태에서 이동 시 간섭이 방지되도록 절개부(69a)가 형성된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 미세기포 발생장치(50)는,
   이형제가 유입되고, 기체가 혼합된 이형제가 순환되어 유입되는 유입부(100);
   상기 유입부(100)를 통과하여 유동하는 이형제에 기체가 분사되어 미세기포를 발생시키는 미세기포 발생부(200);
   상기 미세기포 발생부(200)의 후미에 연결되어 미세기포를 포함한 이형제가 배출되는 배출부(300);
   상기 미세기포 발생부(200)를 통과하는 이형제에 기체를 공급하는 기체 공급부(400); 및
   상기 미세기포 발생부(200)의 배출측을 통과하는 이형제의 일부를 상기 유입부(100) 측으로 순환시키는 유체 순환부(500);를 포함하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 미세기포 발생장치(50)의 배출 측에는, 다수개의 통공(611)이 형성된 하우징(610)과, 상기 하우징(610)에 내부에 다수개의 세라믹 볼(620)이 내장된 물 활성부(600)가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 미세기포 발생부(200)는, 상기 기체 공급부(400)로부터 공급되는 기체가 유입되는 기체유입공(213)과, 상기 미세기포 발생부(200)의 배출측을 통과하는 이형제가 유입되는 유체순환유입공(233)이 형성된 외측 가이드부재(210,220,230)와, 상기 외측 가이드부재(210,220,230)의 내측에 반경방향으로 이격되어 구비되고 유체배출공(242)과 유체유입공(253)이 형성된 내측 가이드부재(240,250,260)로 이루어지고,
   후방부에 위치하는 내측 가이드부재의 내경(d3)은 상기 유입부(100)의 내경(d1)보다 크게 형성되어, 상기 후방부에 위치하는 내측 가이드부재를 통과하는 이형제의 압력(P2)과, 상기 유입부(100)를 통과하는 이형제의 압력(P1) 간의 압력 차이에 의해 상기 후방부에 위치하는 내측 가이드부재에 형성된 유체유입공(253)을 통하여 상기 유체 순환부(500)로 유입되는 이형제는 상기 유입부(100)에 형성된 유체순환배출구(140)를 통하여 순환 공급되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 외측 가이드부재(210,220,230)는, 상기 유입부(100)의 후미에 연결되며 상기 기체유입공(213)이 형성된 제1외측 가이드부재(210)와, 상기 제1외측 가이드부재(210)의 후미에 연결되는 제2외측 가이드부재(220)와, 상기 제2외측 가이드부재(220)의 후미와 상기 배출부(300) 사이에 연결되고 상기 유체순환유입공(233)이 형성된 제3외측 가이드부재(230)로 이루어지고,
    상기 내측 가이드부재(240,250,260)는, 상기 유체배출공(242)이 원주방향으로 이격되어 복수로 형성된 제1내측 가이드부재(240)와, 상기 제1내측 가이드부재(240)의 내경(d2)보다 큰 내경(d3)을 가지며 상기 유체유입공(253)이 형성된 제2내측 가이드부재(250)와, 상기 제2내측 가이드부재(250)와 동일한 내경(d3)을 갖는 제3내측 가이드부재(260)로 이루어지며,
    상기 제1외측 가이드부재(210)의 내측에는, 상기 제1내측 가이드부재(240)와, 제2내측 가이드부재(250) 및 복수의 제3내측 가이드부재(260)가 순차로 연결되고,
    상기 제2외측 가이드부재(220)의 내측에는, 상기 제1내측 가이드부재(240)와, 제3내측 가이드부재(260)와, 제2내측 가이드부재(250), 및 제3내측 가이드부재(260)가 순차로 연결되며,
    상기 제3외측 가이드부재(230)의 내측에는, 상기 제1내측 가이드부재(240)와, 복수의 제2내측 가이드부재(250)가 순차로 연결된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 유체 순환부(500)는, 유체 순환관(510)과, 상기 유체 순환관(510)의 일단과 상기 유체순환유입공(233)을 연결하는 제1연결관(520)과, 상기 유체 순환관(510)의 타단과 상기 유체순환배출구(140)를 연결하는 제2연결관(530)으로 구성되고,
    상기 유체 순환부(500)는 상기 유입부(100)와 미세기포 발생부(200)의 외측 둘레에 일정 간격으로 이격되어 복수로 구비된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제2내측 가이드부재(250)와 제3내측 가이드부재(260)의 내주면 후단부에는, 중심축(c) 방향을 향하여 돌출된 다수개의 와류형성돌기(252,262)가 원주방향을 따라 소정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.
13. 제10항에 있어서,
    상기 내측 가이드부재(240,250,260)의 외측면과, 상기 제1외측 가이드부재(210)와 제2외측 가이드부재(220) 및 제3외측 가이드부재(230)의 내주면 사이에 마련되는 공간(S1,S2,S3)은, 서로 격리되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공정용 이형제의 클리닝 장치.

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