KR20170016071A - 금속 부품의 기름때 가열 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 부품의 기름때 가열 세척장치에 관한 것으로써, 전체적인 구조를 단순화 하여 제품단가 등을 충분히 낮출 수 있도록 하고 사용도 간편하며 소량의 부품세척도 가능하도록 함으로써 일반 차량정비소 등의 소규모 사업장에서도 쉽게 구매하여 사용할 수 있도록 제품의 대중성을 극대화 시키되, 세척과정에서 작업자 피부와 세척액 간의 접촉 가능성을 완전히 차단함에 따라 수작업을 통한 낱개부품의 세척이 가능하도록 하고, 계절과 기온에 상관없이 항시 세척액이 적정온도를 유지할 수 있도록 함으로써 항시 적정 수준의 세척력을 발휘할 수 있도록 하며, 세척액의 가열 구조를 개선함으로써 세척액의 가열과정에서 화재발생 가능성도 방지함과 동시에 세척효율을 높일 수 있도록 한 발명이다.

Description

금속 부품의 기름때 가열 세척장치{Oil dirt heating washing apparatus of metal parts}

본 발명은 자동차 부품이나 각종 기계 부품의 유지보수 과정에서 해당 금속부품 표면에 묻어 있는 기름때를 세척제거하는 세척장치에 관한 것으로, 구조를 최대한 간소하게 구성하여 제품의 대중성을 높이면서도 세척액과 피부 간 접촉을 완벽하게 방지할 수 있는 구조를 구현하고 가열구조를 개선함으로써 동절기에도 항시 화재의 위험 없이 세척액을 항시 적정수의 온도로 가열 및 유지할 수 있도록 함은 물론, 가열효율을 극대화시킬 수 있도록 한 기술이다.

일반적으로 자동차정비소나 각종 기계부품을 다루는 공장 등의 사업장에서는 각 부품의 수리 등을 하는 과정에서 해당 부품에 묻어 있는 기름때 등을 제거하는 기름때 세척과정을 반드시 거친다.

기존에는 작업자가 손으로 직접 부품을 잡은 상태에서 세척액을 부품에 뿌리거나 부품을 세척액에 담군 상태로 세척하는 수작업 방식으로 이루어졌다.

하지만 이러한 방식은 사용자 피부에 세척액이 직접적으로 접촉될 수밖에 없는데, 특히 이때 사용하는 세척액은 휘발유나 솔벤트 등의 강한 휘발성 성분이기 때문에 피부와의 접촉 시 피부질환뿐만 아니라 기타 질병 유발 가능성도 높다.

또한 해당 수작업 방식은 부품의 세척지점이 외부로 완전히 노출된 상태에서 진행되기 때문에 작업과정에서 세척액의 발화로 인한 화재발생 가능성도 항상 크다.

뿐만 아니라 이 방식은 세척액도 항시 외부로 노출된 상태로 사용하기 때문에 동절기에는 휘발성 세척액의 특성상 세척능력이 현저하게 낮아지기 때문에, 동절기에는 부품세척이 아예 불가능하거나 세척효율이 낮아지는 단점을 갖는다.

최근에는 부품을 밀폐된 공간 내에 수용시킨 상태에서 부품을 자동으로 회전시키거나 이동시키고 이 과정에서 다방향으로 세척액을 분사하는 자동세척장치가 제안되어 있기는 하다.

하지만 이러한 기존의 자동세척장치는 모두 한번에 많은 양의 부품을 세척할 때에만 사용이 가능하고 낱개의 부품을 세척할 시에는 세척액이나 전기에너지 등의 낭비가 극심하기 때문에 사용이 불가능하다.

또한 기존 자동세척장치는 전체적인 자동시스템 구현을 위한 구조가 너무나 복잡하고 대형구조이며 제품 단가가 매우 고가이므로 대형 생산라인이 아닌이상 일반 소규모 자동차 정비업체 등에서는 사용 불가능한 단점이 있다.

이처럼 종래에는 피부접촉 가능성이 크고 화재위험이 있으며 세척액의 적정온도유지가 불가능한 수작업방식과 대형이고 대량의 작업만이 가능하며 고가여서 대중성이 현저하게 낮은 문제점을 갖는 기술만이 제안되어 있는 상태이고,

이러한 각 단점을 해결할 수 있는 기술은 제안되어 있지 않은 실정이다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점들을 해소하기 위해 제안된 것으로,

전체적인 구조를 단순화 하여 제품단가 등을 충분히 낮출 수 있도록 하고 사용도 간편하며 소량의 부품세척도 가능하도록 함으로써 일반 차량정비소 등의 소규모 사업장에서도 쉽게 구매하여 사용할 수 있도록 제품의 대중성을 극대화 시키되,

세척과정에서 작업자 피부와 세척액 간의 접촉 가능성을 완전히 차단함에 따라 수작업을 통한 낱개부품의 세척이 가능하도록 하고,

계절과 기온에 상관없이 항시 세척액이 적정온도를 유지할 수 있도록 함으로써 항시 적정 수준의 세척력을 발휘할 수 있도록 하며,

세척액의 가열 구조를 개선함으로써 세척액의 가열과정에서 화재발생 가능성도 방지함과 동시에 세척효율을 높일 수있도록 한다.

이러한 해결과제의 해결을 위한 본 발명은,

지면상에 위치하고 내부에는 설치공간이 형성되어 있는 지지본체, 상기 지지본체 상에 위치하고 내부에는 세척공간이 형성되며 바닥에는 배유구가 형성되고 바닥면은 양측에서 상기 배유구 쪽으로 갈수록 아래를 향해 경사진 형태로 이루어지며 일측 벽면에는 분사관관통공이 형성되어 있고 타측 벽면에는 두개의 손투입공이 형성되어 있으며 사방이 막혀 있는 투명박스 형태의 세척함, 상기 세척함의 상부면에 형성되어 상부면 일부지점을 개폐할 수 있는 개폐덮개, 상기 분사관관통공의 내주면을 따라 형성되어 있는 실링부재, 상기 세척공간 바닥면 중 상기 배유구가 위치한 지점과 반대되는 쪽 지점에세척대상부품을 고정 위치시키기 위해 형성되되, 상기 바닥면 상에 안착 되는 제1가이드바아과 상기 바닥면 상에 상기 제1가이드바아과 교차 되도록 형성되어 있는 제2가이드바아 및 상기 각 제1가이드바아과 제2가이드바아 상에 위치하고 상기 제1가이드바아과 제2가이드바아을 따라 직선 이동 가능하며 상기 제1가이드바아과 제2가이드바아 간 교차지점을 향해 각각 동시에 이동하여 모였을 때 각각 상기 교차지점에 놓여진 세척대상부품의 각 측부를 가압하는 복수개의 부품가압편을 갖는 부품고정유도부, 상기 각 부품가압편의 양측부에 연결되어 있는 승강유도레일 및 상기 각 승강유도레일에 연결되어 있으며 연결 상태에서 해당 승강유도레일을 따라 승강가능하며 하강 과정에서 상기 제1가이드바아이나 제2가이드바아 중 어느하나의 양측면에 자력에 의해 부착되는 고정유도자석, 상기 설치공간 내에 위치하고 내부에는 휘발성 세척유가 채워져 있는 세척액탱크, 일단부가 상기 세척액탱크에 연결되어 있고 타단부는 상기 세척함의 분사관관통공을 관통하여 상기 세척공간 내에 위치하되 둘레면 중 상기 분사관관통공을 관통한 지점은 상기 실링부재에 의해 밀착되어 있고 상기 세척함 외부구간 중 일부구간에는 코일 형태의 제1코일형성구간이 형성되어 있는 세척액공급관, 상기 세척액공급관 중 상기 세척액탱크와의 연결지점에 연결되어 상기 세척액탱크 내 세척액을 상기 세척액공급관으로 토출시키는 토출펌프, 상기 세척액공급관 중 상기 공간 내에 위치하는 쪽 단부에 연결되어 있고 상기 세척액공급호스를 통과한 세척액이 유입되며 일측에는 세척액토출구가 형성된 노즐본체 및 상기 노즐본체에 연결되어 회동 가능하며 회동 과정에서 상기 세척액토출구를 개방시키는 분사레버로 이루어지며 상기 세척액공급관을 통과한 세척액이 상기 노즐본체로 유입된 상태에서 상기 분사레버의 회동을 통해 상기 세척액토출구가 개방되어 상기 세척액을 외부로 분사하는 분사제어노즐 분사제어노즐, 상기 세척액탱크 일측에 위치하고 별도 공급되는 전원에 의해 발열 되는 발열공급부, 내부관 및 이를 둘러싸는 외부관으로 이루어진 이중관 형태이고 상기 내부관 과 외부관 사이에는 면상발열체가 위치하고 있으며 상기 면상발열체와 상기 외부관 사이에는 단열재가 형성되어 있는 형태이고 상기 내부관과 상기 외부관의 일단부가 상기 발열공급부에 연결된 상태에서 상기 면상발열체가 상기 발열공급부와 전기적으로 연결되어 상기 발열공급부의 발열에 의해 가열됨에 따라 상기 내부관 전체구간이 가열되는 반면 상기 외부관은 상기 단열재에 의해 가열이 차단되는 형태이며 상기 세척액공급관과 수평을 이루며 배설된 상태에서 상기 제1코일형성구간과 동일한 지점에서는 상기 제1코일형성구간의 코일형성 경로를 따라 수평상태로 코일형태를 이루는 제2코일형성구간이 형성되어 있는 가열유도관, 상기 일측단부에는 손투입구가 형성되고 내부에는 손 수용공간이 형성된 방수재질의 장갑 형태이고 상기 손투입구 테두리가 상기 세척함의 손투입공 내부둘레면 전체구간에 밀착 연결되어 있으며 나머지 구간이 상기 손투입구를 관통하여 상기 세척공간 내에 위치하는 세척장갑, 상기 발열공급부에 연결된 예열유도버튼 및 상기 예열유도버튼의 가열히터와 연결되어 상기 예열유도버튼의 작동시 상기 발열공급부에 전원을 공급하여 상기 전기히터가 발열 되도록 유도하거나 전원공급을 차단하여 발열을 중단시키는 가열제어센서로 구성된다.

이러한 해결수단을 갖는 본 발명은,

단순히 지지본체 상에 위치한 세척함 내에서 세척액의 분사가 이루어져 부품의 세척이 이루어짐에 따라 기존에 비해 매우 간단한 구조만으로도 밀폐된 공간 내에서의 부품 세척이 가능해질 수 있다.

이때 작업자는 세척함 외부에 위치된 상태에서 세척장갑을 이용해 세척함 내에서 수작업으로 부품세척을 할 수 있게 되고, 이렇게 수작업으로 부품세척이 이루어지지만 기존 자동세척장치에 비해 매우 간소한 구조만으로도 세척과정에서 세척액과 작업자 피부 간의 접촉이 완전히 차단된 상태로 세척작업 가능한 구조가 구현되므로,

기존에 비해 간소한 구조 및 매우 낮은 단가로도 세척액과의 접촉이 차단된 상태로 작업이 가능하기 때문에 중소규모의 작업장에서도 얼마든지 구매하여 사용 가능하고 이로 인해 제품의 대중성을 크게 높일 수 있게 된다.

또한 이렇게 세척액과 피부 간의 접촉이 차단된 상태로 수작업을 통해 부품세척이 이루어질 수 있으므로, 소량의 부품도 얼마든지 세척 가능하기 때문에 기존 자동세척장치에 비해 높은 사용효율을 얻을 수 있게 된다.

그리고 세척액의 분사가 세척함 내 밀폐된 공간 내에서만 이루어지기 때문에 세척액의 분사과정에서 대기 중으로 비산된 세척액을 작업자가 흡입하는 등의 현상도 방지된다.

그리고 각 세척대상 부품이 세척함 내에 위치된 상태에서 각 부품부품가압편을 슬라이딩 이동시켜 해당 세척대상 부품을 사방으로 가압하여 위치를 고정시킨 상태로 세척액을 분사할 수 있으므로, 세척효율이 향상됨은 물론 세척 과정에서 세척대상부품을 떨어트려 파손되는 현상도 방지할 수 있다.

또한 각 부품부품가압편이 제1가이드바아과 제2가이드바아을 따라 개별적으로 직선 이동되기 때문에 해당 세척대상 부품의 형상에 상관없이 그에 맞게 각 부품부품가압편이 적정위치로 이동하여 해당 세척대상 부품이 측부를 가압할 수 있게 된다.

그리고 부품부품가압편이 세척대상 부품의 측부를 가압한 상태에서 고정유도자석이 하강하여 제1가이드바아 또는 제2슬라딩레일에 자력을 통해 부착되어 해당 부품부품가압편의 위치를 고정 시키고 단순히 고정유도자석을 해당 가이드바아로부터 분리시켜 부품부품가압편을 쉽게 이동시킬 수 있으므로, 세척대상 부품의 위치고정 및 해제 과정이 손쉽게 이루어질 수 있다.

그리고 별도 세척액탱크에 수용되어 있는 세척액이 토출펌프와 세척액공급관을 통해 밀폐된 경로를 따라 세척함 내부로 공급되기 때문에 세척액 분사과정에서 세척액과 작업자 간의 접촉 가능성이 차단된다.

이때 작업자는 손이 세척장갑을 통해 세척함 내에 위치되기 때문에 세척함 내에서 실제 세척이 이루어지는 과정에서도 작업자 손과 세척액 간의 차단이 더욱 방지된다.

그리고 세척함 내부로 공급되는 세척액이 분사제어노즐을 통해 선택적으로 토출되기 때문에 세척액의 낭비를 방지하고 세척효율이 향상되는 효과도 갖는다.

그리고 세척 과정에서 사용된 후 세척함의 배유구를 통해 세척함 외부로 배출된 세척액이 순환배관과 필터링탱크를 통과해 세척함탱크로 재공급되어 재사용되기 때문에 세척액 재사용에 따른 비용절감 효과 및 환경오염을 최소화할 수 있는 효과도 있다.

이때 세척액이 순환배관과 필터링탱크를 통과하는 과정에서 필터링탱크 내에 위치한 필터부재에 의해 세척액에 함유된 기름때 등의 이물질이 걸러진 상태로 세척액탱크로 공급될 수 있으므로 항시 정화된 상태의 세척액을 사용할 수 있다.

그리고 세척액공급관과 가열유도관이 상호 수평 상태로 나란히 배설됨에 따라 가열유도관의 발열이 항시 세척액공급관에 전도되어 내부 세척액이 간접적으로 가열될 수 있으므로, 언제나 세척액이 적정수준의 온도를 은은하게 유지한 상태로 공급될 수 있어 동절기 등 기온이 낮은 환경에서도 세척액의 세척력을 항시 일정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 세척액의 과도한 가열을 방지할 수 있어 화재 등의 발생 가능성도 차단할 수 있다.

이때 세척액공급관의 특정지점에는 코일 형상의 제1코일형성구간이 형성되고 가열유도관 중 제1코일형성구간과 동일한 지점에 제2코일형성구간이 형성됨에 따라 그만큼 제1코일형성구간에서 세척액의 이동경로가 길어지고, 결국 가열유도관의 제2코일형성구간과의 열교환 시간도 증가하기 때문에 그만큼 세척액의 가열효율이 극대화될 수 있다.

그리고 가열유도관이 내부관 및 외부관의 이중관 구조로 이루어지고 그 사이에 면상발열체가 형성되어 최초 발열공급부의 발열이 면상발열체로 전달되어 가열유도관 전체구간에 걸쳐 균일한 발열이 이루어지므로 세척액의 가열효율이 더욱 향상될 수 있다.

또한 이때 면상발열체와 내부관 사이에 단열재가 형성됨에 따라, 가열유도관의 가열과정에서 면상발열체가 불필요하게 내부관으로 전달되는 것을 막고 최대한 외부관으로 전달되도록 함에 따라, 결국 외부관의 발열에 의한 세척액공급관의 간접가열효율이 극대화된다.

더불어 이때 내부관의 내부에는 항시 공기가 채워진 상태이므로 단열재와 덥더불어 내부관 내 공기가 단열 기능을 하므로, 결국 면상발열체의 발열이 외부관에 더욱 집중될 수 있다.

또한 세척작업을 시작하기 전에 예열유도버튼을 먼저 누르면 가열제어센서가 사전에 발열공급부를 작동시켜 전기히터가 미리 발열하도록 함에 따라 세척액의 예열이 이루어지도록 함으로써, 항시 세척액을 분사할 때 적정수준으로 예열된 상태의 세척액이 분사될 수 있다.

도1은 전체 사시도
도2는 전체 정단면도
도3은 세척함과 부품고정유도부의 구조를 나타낸 일부확대 단면도
도4는 도3의 평면도

도면에 도시된 구성을 바탕으로 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에 의한 금속부품의 기름때 가열세척장치는 도1내지 도4에 도시된 바와 같이 지지본체(10)와 세척함(12), 개폐덮개(18), 실링부재(17), 부품고정유도부(20), 승강유도레일(26), 고정유도자석(27), 세척액탱크(30), 세척액공급관(31), 토출펌프(33), 분사제어노즐(34), 발열공급부(38), 가열유도관(41), 세척장갑(28) 및 가열제어센서(51)로 구성된다.

지지본체(10)는 후술할 세척함(12)의 지지체 기능 및 세척함(12)을 적정수준의 높이에 위치시키기 위한 것으로, 금속 등의 충분한 강도를 갖는 테이블 형태로 이루어지고 상판이 각 지지다리에 의해 지면으로부터 일정 높이 상에 위치되는 형태로 이루어진다.

이때 지지본체(10)의 상판 하측 내부에는 후술하는 세척액탱크(30)의 설치를 위한 설치공간(11)이 형성된다.

참고로 도면에서는 지지본체(10)가 단순 테이블 형태로 도시되었으나, 지지본체(10)의 구조는 반드시 이에 한정되는 것이 아니라 후술할 세척함(12)의 안정적인 지지 및 세척함(12)의 높이 고정기능을 할 수 있는 형태라면 다양한 형태로 변형 구현될 수 있다.

세척함(12)은 세척대상부품(1)이 밀폐된 공간 내에서 실제 세척이 이루어지도록 하는 것으로, 다시 내부에 세척공간(13)이 형성되고 사방이 막혀 있는 박스 형태이며 전체적으로 투명재질로 이루어짐에 따라 외부에서 내부 세척공간(13)을 육안으로 확인할 수 있는 구조로 이루어진다.

이때 세척함(12)의 내부 바닥면은 양측 테두리 지점에서 중간 지점으로 갈수록 아래쪽을 향해 경사진 형태로 이루어지고 바닥면 중간지점에는 사용된 세척액의 외부배출을 위한 배유구(14)가 형성된다.

따라서 세척 과정에서 사용된 세척액이 바닥면의 경사면을 따라 배유구(14)쪽으로 흘러간 뒤 배유구(14)를 통해 원활하게 배유될 수 있게 된다.

그리고 세척함(12)의 일측벽면에는 후술할 세척액공급관(31)의 관통을 위한 분사관관통공(15)이 형성되고 타측 벽면에는 후술할 세척장갑(28)의 관통 결합을 위한 손투입공(16)이 양측에 간격을 두고 형성된다.

이때 양 손투입공(16)의 내부둘레면에는 후술할 세척장갑(28)이 연결될 때 세척장갑(28)의 둘레면이 손투입공(16) 내부둘레면 전체에 걸쳐 균일하게 밀착되도록 하고 세척함 내부로 세척액이 분사되는 과정에서 세척액이 손투입공(16)과 세척장갑(28) 사이 틈새로 빠져나오는 현상을 차단하기 위한 실링부재(17)가 설치된다.

이러한 실링부재(17)는 실리콘이나 고무 등 일반적으로 실링용도로 사용되는 재질이 적용되며 전체적으로 외경이 손투입공(16)의 직경과 동일한 형태의 링 구조이고 외부 둘레면이 손투입공(16)의 내부 둘레면 전체구간에 걸쳐 밀착고정된 형태로 설치된다.

이 외에 세척함(12)의 상부면에는 세척대상부품(1)의 수납과 인출을 위한 개폐덮개(18)가 형성된다.

개폐덮개(18)는 세척함(12)의 상부면 일부구간을 절개하고 절개된 부분의 일측 테두리에 경첩(19)등을 설치하여 경첩(19)을 중심으로 회동하면서 세척함(12)의 세척공간(13)을 개폐할 수 있는 구조로 형성된다.

세척함(12)에는 부품고정유도부(20)가 설치된다.

부품고정유도부(20)는 세척과정에서 세척대상부품(1)의 불필요한 이동을 차다하여 위치 고정된 상태에서 세척이 이루어지도록 하는 것으로써, 제1가이드바아(21)과 제2가이드바아(22) 및 부품가압편(24)으로 구성된다.

제1가이드바아(21)는 일정길이를 갖는 금속 각형 막대 형태이고 양측면에 전체 길이방향을 따라 가이드레일(23)이 형성된 구조이고 세척함(12) 내부 바닥면에 안착 고정설치된다.

제2가이드바아(22)는 제1가이드바아(21)과 동일한 금속 각형 막대 형태이고 역시 양측면에는 전체 길이방향을 따라 가이드레일(23)이 형성된 구조이며 세척함(12) 내부 바닥면에 안착 설치되되 중간지점이 제1가이드바아(21)의 중간지점에 교차되도록 설치된다.

따라서 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22)는 전체적으로 '+' 형상을 띠게 된다.

이러한 제1가이드바아(21) 및 제2가이드바아(22)와 더불어 부품고정유도부(20)를 구성하는 부품가압편(24)은 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22) 간 교차지점 상에 세척대상부품(1)이 안착된 상태에서 세척대상부품(1)의 사방 측면을 가압하여 세척대상부품(1)의 실질적인 위치고정 역할을 하는 것이다.

부품가압편(24)은 전체적으로 금속 블록 형태이고 제1가이드바아(21)의 양측단부 부근과 제2가이드바아(22)의 양측단부 부근마다 배치된다.

이때 각 부품가압편(24)의 하단부는 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22)의 상부면이 삽입될 수 있는 결합홈(55)이 형성되고 결합홈(55)의 양측 단부에는 가이드편(56)이 형성된다.

따라서 각 부품가압편(24)이 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22) 상에 안착되었을 때 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22)의 상부면이 각 부품가압편(24)의 결합홈(55) 내에 끼워짐과 동시에 각 부품가압편(24)의 양 가이드편(56)이 각 가이드레일(23)에 끼워짐에 따라, 각 부품가압편(24)은 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22)의 길이방향을 따라 직선이동 가능한 형태로 설치된다.

이때 각 부품가압편(24) 중 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22) 간 교체지점을 향하는 면에는 스폰지나 실리콘 등 자체적으로 쿠션력을 갖는 쿠션패드(25)가 부착 형성되는데, 이로 인해 부품가압편(24)이 세척대상부품(1)을 가압하는 과정에서 쿠션패드가 완충역할을 함에 따라 세척대상부품 표면의 훼손 가능성이 차단된다.

이렇게 설치된 각 부품가압편(24)에는 승강유도레일(26) 및 고정유도자석(27)이 설치된다.

승강유도레일(26)과 고정유도자석(27)은 부품가압편(24)이 세척대상부품(1)의 위치를 고정시키는 과정에서 각 부품가압편(24)의 위치를 고정시킴에 따라 세척대상부품(1)의 안정적인 위치고정이 가능하도록 하는 것으로,

승강유도레일(26)은 전체적으로 제1가이드바아(21) 및 제2가이드바아(22)와 동일한 구조이고 각 부품가압편(24)의 양측면에 종방향을 향하도록 부착 고정설치된다.

그리고 고정유도자석(27)은 각 부품가압편(24)의 실질적인 위치고정 역할을 하는 것으로, 일반적인 판재 형태의 영구자석이 사용되고 일측면이 별도 이송유도편(미도시)을 통해 양 승강유도레일(26)에 연결됨에 따라 승강유도레일(26)의 상하 길이방향을 따라 상하 승강되는 구조를 갖는다.

이렇게 각 고정유도자석(27)이 승강유도레일(26)을 따라 하강 되면 해당 고정유도자석(27)의 하부면이 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22) 상부면에 자력에 의해 부착됨에 따라 결국 해당 부품가압편(24)가 해당 가이드바아 상에서 슬라이딩 이동되지 못하고 위치가 고정된다.

따라서 세척대상부품(1)의 세척과정에서 각 부품가압편(24)이 안정적으로 세척대상부품(1)의 사방에 접촉된 상태가 유지되고 이로 인해 세척과정에서 세척대상부품(1)의 불필요한 움직임을 방지할 수 있게 된다.

그리고 부품가압편(24)의 위치고정이 단순히 고정유도자석(27)의 자력에 의해 이루어짐에 따라 부품가압편(24)의 위치고정이 쉽고 안정적으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 각 부품가압편(24)을 다시 이동시키고자 할 경우 단순히 각 고정유도자석(27)을 손으로 떼어내는 것만으로 이동 가능하게 된다.

이 상태에서 세척함(12)에는 세척장갑(28)이 설치된다.

세척장갑(28)은 작업자가 세척대상부품(1)을 세척함(12) 내에서 손으로 직접 잡은 상태로 세척할 때 세척액이 작업자 손에 접촉되는 것을 차단하기 위한 것으로, 전체적으로 방수재질로 이루어진 기다란 고무장갑 형태로 이루어진다.

이러한 세척장갑(28)은 내부에 손 수용공간이 형성되고 일측단부에는 작업자 손을 손 수용공간 내에 넣기 위한 손투입구(29)가 형성된다.

이때 세척장갑(28)은 전체가 세척함(12)의 손투입공(16)을 관통하여 세척공간(13) 내에 위치하되, 손투입구(29)의 외부테두리가 세척함 손투입공(16) 내부둘레면 전체 구간에 걸쳐 밀착 고정 된다

따라서 이 상태에서 작업자가 양손을 양 세척장갑(28)의 손투입공(16)으로 집어넣으면 작업자는 세척함(12) 외부에 위치한 상태에서 양손만 세척장갑(28)을 통해 세척함(12) 내부에 위치되되, 양손은 세척장갑(28)에 의해 둘러싸인 상태이기 때문에 세척과정에서 작업자는 손을 포함해 모든 신체가 완전히 세척액과 접촉될 가능성이 차단된 상태가 된다.

이 상태에서 지지본체(10) 일측에는 세척액탱크(30)가 위치된다.

세척액탱크(30)는 세척대상부품(1)의 실질적인 세정 역할을 하는 세척액의 저장 및 공급원 역할을 하는 것으로, 전체적으로 사방이 막혀있는 전형적인 탱크 형태이고 내부에는 휘발성 성분으로 이루어진 세척유가 채워진 형태이며 지지본체(10)의 설치공간(11) 내에 위치된다.

참고로 이때 사용되는 세척유는 휘발유나 솔벤트 등 휘발성분에 의해 세척대상부품(1)의 기름때를 융해시킬 수 있는 종류라면 다양하게 적용 가능하다.

이러한 세척액탱크(30)에는 세척액공급관(31)이 연결된다.

세척액공급관(31)은 세척액탱크(30)내 세척액을 세척함(12) 내부로 공급하기 위한 경로 역할을 하는 것으로, 전체적으로 금속재 배관 형태이고 일단부가 세척액탱크(30) 일측에 연통되도록 연결된 상태에서 위쪽향해 수직방향으로 배설되다가 상단부가 수직방향으로 꺽인 상태로 세척액의 분사관관통공(15)을 관통하여 세척함(12) 내부에 위치된다.

이때 세척액공급관(31) 중 위쪽을 향해 수직방향으로 세워진 구간 중간 지점은 코일 형태로 나선을 이루며 감겨진 형태의 제1코일형성구간(32)이 형성된다

이렇게 형성되는 제1코일형성구간(32)은 후술하는 가열유도관(41)과의 열교환 시간을 최대화하여 세척액공급관(31)을 통과하는 세척액의 가열효율을 높이기 위한 것이다.

이 상태에서 세척액공급관(31) 중 세척액탱크(30)와의 연결지점에는 토출펌프(33)가 연결 설치된다.

토출펌프(33)는 세척액탱크(30) 내 세척액을 세척액탱크 외부로 원활하게 토출ㅅ시키기 위한 것으로, 일반적으로 내부에서 공기압을 형성시켜 해당 공기압력에 의해 액체를 펌핑하는 형태의 펌프가 사용된다.

참고로 이러한 토출펌프(33)는 공지의 기술이 적용되므로 추가적인 설명은 생략한다.

이로 인해 토출펌프(33)의 작동 시 세척액탱크(30) 내 세척액은 토출펌프(33)의 토출압력에 의해 세척액공급관(31)을 통과하여 세척함(12) 내부까지 원활하게 토출될 수 있다.

이 상태에서 세척액공급관(31)에는 분사제어노즐(34)이 연결설치된다.

분사제어노즐(34)은 세척함(12) 내에서 세척대상부품(1)의 세척 시 사용자가 원하는 시점에만 세척액을 분사할 수 있도록 제어하는 역할을 하는 것으로, 다시 노즐본체(35)와 분사레버(37)로 나뉘어 구성된다.

그중 노즐본체(35)는 세척액공급관(31)을 통과한 세척액이 분사직전 수용되는 부분으로, 일측단부가 세척액공급관(31) 중 세척함 내부에 위치하는 단부에 연결되어 세척액공급관(31)을 통과한 세척액이 노즐본체(35) 내부로 유입된다

그리고 노즐본체(35)의 타측단부에는 세척액토출구(36)가 형성되어 내부에 유입된 세척액이 세척액토출구(36)를 통해 외부로 분사되는 구조이다.

이때 노즐본체(35)의 하측에는 노즐본체(35) 내부로 유입된 세척액의 외부 분사여부를 제어하기 위한 분사레버(37)가 연결되는데, 분사레버(37)는 마치 방아쇠구조처럼 힌지에 의해 회동 가능한 구조이고 회동 과정에서 노즐본체(35) 내부에 위치하는 일측단부가 노즐본체(35)의 세척액토출구(36)를 개폐함에 따라 세척액의 외부 분사가 제어되는 형태로 이루어진다.

이 상태에서 세척액탱크(30) 일측에는 발열공급부(38)가 위치된다.

발열공급부(38)는 세척액의 가열을 위한 최초 발열 기능을 하는 것으로, 케이스(39) 내부에 전원공급 시 가열되는 전기히터(40)가 설치되고 전기히터(40)는 후술하는 가열유도관(41)의 면상발열체(45)와 연결되어, 전기히터(40)의 발열이 면상발열체(45)로 열전도 될 수 있도록 한다.

이 상태에서 발열공급부(38)에는 가열유도관(41)이 연결 된다

가열유도관(41)은 동절기 등 기온이 낮은 환경에서 세척액의 세척력 저하 현상을 방지하기 위해 세척액을 적정수준의 온도로 가열하는 역할을 하는 것으로, 전체적으로 세척액공급관(31)처럼 기다란 금속관 형태로 이루어지되, 가열유도관(41) 전체의 뼈대 역할을 하는 내부관(42) 둘레에 실제 발열기능을 하는 외부관(47)이 둘러싸여진 이중관 구조로 이루어진다.

이때 내부관(42)은 내부가 비어 있는 중공관 구조로 이루어짐에 따라 내부에 공기층(43)이 형성되고 이렇게 형성된 공기층(43)은 자체적으로 단열기능을 하여 발열공급부(38)에 의한 가열 과정에서 열기가 외부관(47)에 집중되도록 하는 역할을 한다.

이 상태에서 내부관(42)과 외부관 사이 중 내부관(42)의 외부둘레면 전체 구간에는 스티로폼 등의 단열재(44)가 형성되는데, 단열재(44)는 후술하는 면상발열체(45)의 발열 과정에서 열기가 내부관(42)으로 불필요하게 전달되는 것을 최소화하기 위한 것이다.

그리고 이 상태에서 단열재(44)와 외부관(47) 사이 중 단열재(44)의 전체 외부 둘레면에는 가열유도관(41) 중 실질적인 가열 매개체 역할을 하는 면상발열체(45)가 설치된다.

면상발열체(45)는 가열유도관(41) 전체 면적에 걸쳐 균일한 발열이 이루어지도록 유도하는 것으로, 전체적으로 금속재질의 얇은 필름 형태이고 내부에는 구리나 동 재질로 이루어진 발열와이어(46)가 지그재그 형태로 전체 면적에 걸쳐 배열된 구조로 이루어진다.

따라서 발열와이어(46)가 가열되면 해당 열기가 순식간에 금속필름면 전체 국간에 걸쳐 쉽게 열전도 되어 전체적인 발열이 가능한 구조이다.

이러한 면상발열체(45)는 전체적으로 배관 형태를 이루며 외부관(47)과 내부관(42) 사이에 삽입되어 단열재(44)의 외부둘레면 전체 구간을 둘러싸는 형태로 설치되고, 이로 인해 가열유도관(41) 전체 구간에 걸쳐 형성됨에 따라, 발열 시 가열유도관 전체 구간이 균일하게 가열될 수 있다.

참고로 면상발열체(45)는 특정구조에 한정되지 않고 공지의 제품 중 본 발명의 가열유도관(41)고 같이 배관 내에 관 형태로 삽입되어 사용할 수 있도록 형태 변화가 용이한 구조라면 다양하게 적용 가능하다.

이상 설명한 가열유도관(41)은 일단부가 발열공급부(38)와 연결되되 케이스(39) 내부에서 발열와이어(46)의 일단부가 발열공급부(38)의 전기히터(40)와 직접적으로 연결된다.

이러한 구조에 의해 가열유도관(41)은 전원공급에 의해 전기히터(40)가 발열하면 해당 열기가 발열와이어(46)로 직접 열전도 되어 함께 발열 되고, 이로 인해 면상발열체(45) 전체 면적이 동시에 발열 되며, 이 과정에서 해당 열기는 단열재(44) 및 내부관(42)의 공기층(43)에 의해 타지점으로 분산되지 못하고 외부관(47)으로만 집중 전달됨에 따라, 결국 외부관(47)이 집중적으로 쉽게 가열되는 구조를 갖는다.

이렇게 발열공급부(38)와 연결된 가열유도관(41)은 전체적으로 세척액공급관(31)과 아주 인접한 상태로 세척액공급관(31)의 형성경로를 따라 수평 상태로 형성된다.

따라서 가열유도관(41) 중 세척액공급관(31)의 제1코일형성구간(32)이 위치하는 지점에는 동일한 형태의 제2코일형성구간(49)이 형성되되 제2코일형성구간(49)은 제1코일형성구간(32) 일측에 형성되는 것이 아니라 제1코일형성구간(32)과 서로 겹쳐지는 형태로 제1코일형성구간(32)을 따라 형성된다.

이러한 구조에 의해 기본적으로 세척액이 세척액공급관(31)을 따라 이동하는 과정에서 가열유도관(41)의 발열에 의해 세척액공급관(31)이 간접적으로 가열되고 이로 인해 내부의 세척액도 은은하게 가열되는 구조를 갖는다.

또한 세척액이 제1코일형성구간(32)을 지날 때 그만큼 이동 경로가 길어지게 되고, 이 과정에서 가열유도관(41)도 제2코일형성구간(49)을 통해 그에 맞게 길이가 연장되기 때문에, 결국 세척액은 제1코일형성구간(32)을 지나면서 이동경로가 연장된 상태에서 제2코일형성구간(49)에 의해 가열되기 때문에 전체 가열효율이 향상되는 효과를 갖게 된다.

이 상태에서 발열공급부(38)에는 예열유도버튼(50)과 가열제어센서(51)가 연결 설치된다.

예열유도버튼(50)과 가열제어센서(51)는 동절기 등 기온이 낮아 세척액을 적정수준으로 가열이 필요할 경우 세척작업을 시작하기 전에 세척액의 예열을 유도하는 것으로,

예열유도버튼(50)은 발열공급부(38)의 케이스(39)에 형성되고 가열제어센서(51)는 예열유도버튼(50) 및 전기히터(40)와 연결됨에 따라, 예열유도버튼(50)의 작동 시 가열제어센서(51)가 전원을 전기히터(40)로 공급되도록 제어함으로써 전기히터(40)가 발열되고 이로 인해 가열유도관(41)이 가열됨에 따라 결국 세척액공급관 내 세척액이 가열되도록 하는 구조이다.

참고로 이러한 예열유도버튼(50)과 가열제어센서(51) 간 전기적 연결구조는 일반적인 전기회로구조를 통해 쉽게 구현 가능하므로 회로 구성에 대한 추가적인 설명은 생략한다.

이로 인해 세척작업 전에 예열유도버튼(50)을 먼저 누르면 가열제어센서(51)가 사전에 발열공급부(38)를 작동시켜 가열유도관(41)의 예열이 이루어짐으로써, 항시 세척액을 분사할 때 적정수준으로 예열된 상태의 세척액이 분사될 수 있다.

이 상태에서 세척함(12)에는 순환배관(52)과 필터링탱크(53)가 연결된다.

순환배관(52)과 필터링탱크(53)는 세척함 내에서 세척에 사용된 후 배출된 세척액을 재사용하기 위한 것이다.

순환배관(52)은 세척함(12) 내에서 사용된 후 배유구(14)를 통해 배출된 폐세척액을 세척액탱크(30) 쪽으로 재 공급하기 위한 것으로 상단부가 세척함(12)의 하단 배유구(14)와 연통되도록 연결되며 타단부는 세척액탱크(30)에 연통 되도록 연결된다.

이때 순환배관(52)에 설치되는 필터링탱크(53)는 순환배관(52)을 통해 세척액탱크(30)로 이동되는 폐세척액을 필터링하여 폐세척액에 포함된 기름때 성분등을 걸러내는 역할을 하는 것으로, 다시 박스 형태이고 내부에는 부직포나 매쉬형태의 필터부재(54)가 위치하고 순환배관(52)을 따라 이동하던 세척액이 필터부재(54)를 통과하면서 기름때 등의 불순물이 걸러진 상태로 세척액탱크(30)로 공급되어 재사용될 수 있는 구조를 갖는다.

이하에서는 이러한 구성에 의한 본 발명의 사용과정을 설명한다.

먼저 세척함(12)의 개폐덮개(18)를 열고 세척대상부품(1)을 세척함(12) 내 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22) 간 교차지점 상에 위치시킨다.

그 후 각 부품가압편(24)을 슬라이딩 이동시켜, 각 부품가압편(24)이 세척대상부품(1)의 사방 측면을 가압하도록 함에 따라 세척대상부품(1)의 위치가 고정된 상태를 유지하게 된다.

이 상태에서 각 부품가압편(24)의 고정유도자석(27)을 하강시켜 각각 제1가이드바아(21)와 제2가이드바아(22) 상부면에 자력에 의해 부착되도록 함에 따라, 각 부품가압편(24)의 위치가 고정되고, 이로 인해 세척대상부품(1)은 불필요한 움직임이 차단된 상태가 된다.

그 후 개폐덮개(18)를 닫고 작업자의 양손을 세척장갑(28) 안으로 밀어넣으면, 작업자는 세척함(12) 외부에 위치된 상태에서 양손만 세척함(12) 내에 위치하게 되되, 양손은 세척장갑(28)에 의해 완전히 둘러싸인 상태가 됨에 따라, 결국 작업자는 세척함 내부와 완전히 분리된 상태로 위치하게 된다.

이 상태에서 작업자가 세척함(12) 내 노즐본체(35)를 잡고 분사레버(37)를 작동시키면 세척액탱크(30) 내 세척액이 토출펌프의 압력에 의해 세척액공급관(31)으로 토출된 뒤 세척액공급관(31)의 형성경로를 따라 이동한다.

이 과정에서 발열공급부(38)의 전기히터(40)가 발열되고 있는 상태이고, 이로 인해 가열유도관(41)의 면상발열체(45)도 함께 발열되며 이로 인해 외부관(47) 전체 구간이 가열되어 발열 되고 있는 상태가 된다.

그리고 이러한 가열유도관(41)과 인접한 상태로 배설된 세척액공급관(31)은 가열유도관(41) 외부관(47)의 발열에 의해 간접적으로 은은하게 가열된 상태가 된다.

이 상태에서 세척액이 이렇게 어느정도 가열된 상태의 세척액공급관(31)을 따라 이동하는 과정에서 자연스럽게 은은하게 가열된 상태가 된다.

그리고 이때 세척액이 세척액공급관(31)의 제1코일형성구간(32)을 지나면서 그만큼 이동경로 구간이 연장되고 가열유도관(41)도 제2코일형성구간(49)을 통해 그에 맞게 가열지점이 연장형성됨에 따라, 결국 세척액은 제1코일형성구간(32)을 지나는 과정에서 그만큼 제2코일형성구간(49)과의 간접 열교환시간도 증가될 수밖에 없으며, 결국 세척액의 가열효율이 향상되는 것이다.

이렇게 세척액이 간접가열방식을 통해 적정수준으로 가열됨에 따라, 동절기처럼 기온이 낮아 세척액의 온도도 저하되어 충분한 세척력 발휘가 어려운 환경에서도, 항시 세척액이 적정수준으로 가열된 상태로 공급될 수 있게 되고,

철저하게 간접가열방식이기 때문에 세척액이 과도하게 가열될 가능성과 가열 과정에서 화재발생 가능성도 완전히 방지될 수 있다.

이 상태로 세척액은 분사제어노즐(34)을 통해 세척대상부품(1) 표면에 분사되어기름때 등을 제거하고, 이때 세척대상부품(1)은 부품고정유도부(20)에 의해 위치가 고정된 상태이므로 세척액의 분사과정에서 불필요한 이동이 방지될 수 있다.

그리고 이렇게 세척액이 분사되어 세척이 이루어지는 과정에서 작업자는 세척함(12) 내부와 완전히 격리된 상태에서 세척장갑(28)만을 통해 세척작업을 진행할 수 있으므로 세척액과 작업자 간 접촉 가능성이 완전히 차단되고, 세척함 전체가 투명재질이기 때문에 세척함(12) 외부에서 육안으로 쉽게 세척함 내부를 확인할 수 있으므로 세척작업이 쉽게 이루어질 수 있다.

이처럼 본 발명은 간단한 구성만으로 작업자와 세척액 간의 접촉가능성을 방지한 상태로 작업이 이루어질 수 있도록 함으로써, 기존 자동화 장치와 달리 제품의 제작단가도 낮출수 있으면서 안전한 작업이 가능하기 때문에 제품의 대중성이 극대화될 수 있음에 따라, 중소규모의 업체에서 부담없이 구매하여 사용할 수 있는 장점을 갖는다.

또한 세척액과의 접촉이 완저히 차단된 상태로 수작업이 가능하기 때문에 소량의 부품세척도 얼마든지 가능하므로, 제품의 대중성을 더욱 높일 수 있게 된다.

10;지지본체 11;설치공간
12;세척함 13;세척공간
14;배유구 15;분사관관통공
16;손투입공 17;실링부재
18;개폐덮개 19;경첩
20;부품고정유도부 21;제1가이드바아
22;제2가이드바아 23;가이드레일
24;부품가압편 25;쿠션패드
26;승강유도레일 27;고정유도자석
28;세척장갑 29;손투입구
30;세척액탱크 31;세척액공급관
32;제1코일형성구간 33;토출펌프
34;분사제어노즐 35;노즐본체
36;세척액토출구 37;분사레버
38;발열공급부 39;케이스
40;전기히터 41;가열유도관
42;내부관 43;공기층
44;단열재 45;면상발열체
46;발열와이어 47;외부관
49;제2코일형성구간 50;예열유도버튼
51;가열제어센서 52;순환배관
53;필터링탱크 54;필터부재
1;세척대상부품 55;결합홈
56;가이드편

Claims (1)

1. 지면상에 위치하고 내부에는 설치공간이 형성되어 있는 지지본체,
   상기 지지본체 상에 위치하고 내부에는 세척공간이 형성되며 바닥에는 배유구가 형성되고 바닥면은 양측에서 상기 배유구 쪽으로 갈수록 아래를 향해 경사진 형태로 이루어지며 일측 벽면에는 분사관관통공이 형성되어 있고 타측 벽면에는 두개의 손투입공이 형성되어 있으며 사방이 막혀 있는 투명박스 형태의 세척함,
   상기 세척함의 상부면에 형성되어 상부면 일부지점을 개폐할 수 있는 개폐덮개,
   상기 분사관관통공의 내주면을 따라 형성되어 있는 실링부재,
   상기 세척공간 바닥면 중 상기 배유구가 위치한 지점과 반대되는 쪽 지점에세척대상부품을 고정 위치시키기 위해 형성되되, 상기 바닥면 상에 안착 되는 제1가이드바아과 상기 바닥면 상에 상기 제1가이드바아과 교차 되도록 형성되어 있는 제2가이드바아 및 상기 각 제1가이드바아과 제2가이드바아 상에 위치하고 상기 제1가이드바아과 제2가이드바아을 따라 직선 이동 가능하며 상기 제1가이드바아과 제2가이드바아 간 교차지점을 향해 각각 동시에 이동하여 모였을 때 각각 상기 교차지점에 놓여진 세척대상부품의 각 측부를 가압하는 복수개의 부품가압편을 갖는 부품고정유도부,
   상기 각 부품가압편의 양측부에 연결되어 있는 승강유도레일 및 상기 각 승강유도레일에 연결되어 있으며 연결 상태에서 해당 승강유도레일을 따라 승강가능하며 하강 과정에서 상기 제1가이드바아이나 제2가이드바아 중 어느하나의 양측면에 자력에 의해 부착되는 고정유도자석,
   상기 설치공간 내에 위치하고 내부에는 휘발성 세척유가 채워져 있는 세척액탱크,
   일단부가 상기 세척액탱크에 연결되어 있고 타단부는 상기 세척함의 분사관관통공을 관통하여 상기 세척공간 내에 위치하되 둘레면 중 상기 분사관관통공을 관통한 지점은 상기 실링부재에 의해 밀착되어 있고 상기 세척함 외부구간 중 일부구간에는 코일 형태의 제1코일형성구간이 형성되어 있는 세척액공급관,
   상기 세척액공급관 중 상기 세척액탱크와의 연결지점에 연결되어 상기 세척액탱크 내 세척액을 상기 세척액공급관으로 토출시키는 토출펌프,
   상기 세척액공급관 중 상기 공간 내에 위치하는 쪽 단부에 연결되어 있고 상기 세척액공급호스를 통과한 세척액이 유입되며 일측에는 세척액토출구가 형성된 노즐본체 및 상기 노즐본체에 연결되어 회동 가능하며 회동 과정에서 상기 세척액토출구를 개방시키는 분사레버로 이루어지며 상기 세척액공급관을 통과한 세척액이 상기 노즐본체로 유입된 상태에서 상기 분사레버의 회동을 통해 상기 세척액토출구가 개방되어 상기 세척액을 외부로 분사하는 분사제어노즐,
   상기 세척액탱크 일측에 위치하고 별도 공급되는 전원에 의해 발열 되는 발열공급부,
   내부관 및 이를 둘러싸는 외부관으로 이루어진 이중관 형태이고 상기 내부관 과 외부관 사이에는 면상발열체가 위치하고 있으며 상기 면상발열체와 상기 외부관 사이에는 단열재가 형성되어 있는 형태이고 상기 내부관과 상기 외부관의 일단부가 상기 발열공급부에 연결된 상태에서 상기 면상발열체가 상기 발열공급부와 전기적으로 연결되어 상기 발열공급부의 발열에 의해 가열됨에 따라 상기 내부관 전체구간이 가열되는 반면 상기 외부관은 상기 단열재에 의해 가열이 차단되는 형태이며 상기 세척액공급관과 수평을 이루며 배설된 상태에서 상기 제1코일형성구간과 동일한 지점에서는 상기 제1코일형성구간의 코일형성 경로를 따라 수평상태로 코일형태를 이루는 제2코일형성구간이 형성되어 있는 가열유도관,
   상기 일측단부에는 손투입구가 형성되고 내부에는 손 수용공간이 형성된 방수재질의 장갑 형태이고 상기 손투입구 테두리가 상기 세척함의 손투입공 내부둘레면 전체구간에 밀착 연결되어 있으며 나머지 구간이 상기 손투입구를 관통하여 상기 세척공간 내에 위치하는 세척장갑,
   상기 발열공급부에 연결된 예열유도버튼 및 상기 예열유도버튼의 가열히터와 연결되어 상기 예열유도버튼의 작동시 상기 발열공급부에 전원을 공급하여 상기 전기히터가 발열 되도록 유도하거나 전원공급을 차단하여 발열을 중단시키는 가열제어센서
   로 구성된 것을 특징으로 하는 금속부품의 기름때 가열 세척장치.

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