KR970007621B1 - 유기용제를 이용하는 세척방법 및 장치 - Google Patents

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Description

유기용제를 이용하는 세척방법 및 장치

제1도는 본 발명의 유기용제를 이용하는 세척장치의 한 구현예로서, 전체 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제2도는 본 발명의 유기용제를 이용하는 세척장치의 다른 구현예로서 전체구성을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제3도는 세척조의 다른 예를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제4도는 제5도는 저장조와 증류조의 구조의 두가지 예를 각각 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제6도는 저장조에서의 증기공급수단을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제7도는 세척조에서의 증기공급수단을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제8도와 제9도는 증류기의 상부공간에 설치되는 기체공급 및 배기구의 두가지 예를 각각 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제10도와 제11도는 증류조의 두가지 예를 각각 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제12도는 세척조가 양압(陽壓)이 되는 것을 방지하는 제어장치의 예시도이다.

제13도는 종래의 세척조의 단면도이다.

제14도는 개량된 세척조의 단면도이다.

제15도는 제2도에 나타낸 세척장치의 개량예를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

제16도는 증류기내에서 수분 응축방지장치의 예시도이다.

제17도는 제16도의 개량형 예시도이다.

제18도는 제16도의 또 다른 개량형 예시도이다.

제19도는 증기발생기에서 돌비(突沸)방지 장치예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세척조 2 : 피세척물

3 : 저장조 4 : 액체공급관

5, 7, 22, 26, 35, 42, 43, 50 : 전자밸브

6, 6A : 액체배출관 8 : 액체수송펌프

10, 70, 70' : 상부공간 11 : 초음파진동자

12 : 덮개 13 : 접속관

14 : 증류기 15 : 하부증발기

16 : 상부응축기 17 : 증발기케이싱

18, 33 : 히터 19 : 응축기케이싱

20 : 냉각기 21 : 응축액받침통

23 : 진공펌프 24 : 증기배출관

25 : 공기흡입관 27, 51 : 관

29 : 활성탄필터 30 : 배기관

31, 75 : 제2냉각기 32 : 제2응축기

34 : 증기발생기 34A : 증기발생기

36 : 증기공급관 40 : 제1분기관

41 : 제2분기관 44 : 샤워노즐

45 : 트립관 47 : 공기흡입관

48, 49, 72, 72A, 76 : 역류방지밸브

53 : 압력센스 54 : 제어기

55 : 밸브 60 : 평판

61 : 측면부 62 : 저면부

63 : 연결관 64, 64' : 냉동기

65, 65' : 밀폐용기 66 : 액상유기용제

67, 67' : 증발기 68 : 흡입관

68' : 토출관 69, 69' : 다공부재

71 : 밀폐공간 74, 74' : 배출관

본 발명은 유기용제를 이용하는 세척방법 및 세척장치에 관한 것으로서, 특히, 프레온, 트리클로로에틸렌과 같은 유기 용제를 이용하여 금형, 다공질 소결금속, IC기판 등의 물품을 세척하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래, 각종 물품에 부착된 오물을 제거시킬 경우에 프레온, 트리클로로 에틸렌 등의 유기용제를 이용한 세척장치가 사용되었는 바, 이때의 세척작업은 기체밀폐성을 갖는 세척조 내부에 피세척물을 넣은 후, 진공펌프로 이 세척조내부에 있는 공기를 배출시키고, 피세척물의 표면에 존재하는 미세한 요철이나, 내부에 존재하는 미세한 공기틈새의 내부까지 유기용제가 들어가기 쉬운 상태로 만들고 나서, 세척조 내부에 저장조로부터 액체공급관을 통해 세척용 유기용제를 들여보낸다.

세척조 내부로 유기용제를 넣은 후 이 유기용제를 초음파 진동자로 진동시키거나 또는 교반 날개로 교반시켜 피세척물의 표면에 부착된 기름 등의 오염물을 제거시킨다.

이와 같은 한번의 세척작업으로 오물을 충분히 제거시킬 수 없는 경우에는 세척조 내부에서 유기용제를 배출시키고, 진공 펌프로 세척조 내부의 기체를 배출시킨 후, 다시 한번 세척조 내부에 유기용제를 넣으면 된다.

세척 작업을 완료시킨 후, 세척조와 저장조를 연결하는 액체 배출관의 중간에 설치된 전자밸브를 개방시킴과 동시에 액체 배출펌프를 가동시켜, 세척조에서 저장조로 액상의 유기용제를 배출시키고, 배출완료 후, 세척처리된 피세척물을 세척조에서 꺼낸다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래에 유기용제를 이용하는 세척장치는 세척조로 유기용제가 출입함에 따라서 이 유기용제의 증기의 일부가 외부로 누출되게 되므로, 주위의 환경을 오염시키는 경우가 있었다.

즉, 종래의 세척장치는 저장조 내부 측면을 저장조의 상단부에 설치된 흡배기관을 통해 대기와 연결시켰으며, 또한 저장조의 상부공간 내부에는 유기용제의 증기와 공기를 혼합시킨 상태로 존재시켰다.

이러한 이유 때문에 세척작업이 완료되게 되면, 저장조 내부에 액상의 유기용제가 들여 보내지고, 이 세척조의 상부공간의 체적이 감소되었을 경우, 이 상부공간에 존재하는 유기용제의 증기를 포함한 혼합기체가 배기관을 통해서 대기 중에 배출되므로 주변의 환경을 오염시키는 원인이 되었다.

특히, 세척용 유기용제로서 널리 사용되고 있는 프레온은 오존층을 파괴시키는 등 지구전체의 환경을 파괴시킨다고 보고되고 있으므로 주위환경에 프레온을 누출시키는 양을 아주 적게 억제할 필요가 있다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같이 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 즉 용제를 사용하여 세척작업을 하게 될때, 외부로 용제가 누출되는 것을 방지하고, 용제를 효과적으로 이용하며, 주위환경의 오염도 방지할 수 있는 세척방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 세척조 내부에 세척하려고 하는 피세척물을 넣고 세척조를 밀폐하는 공정, 상기 세척조와 분리되어 용제 응축기에 상호 교통식으로 연결된 용제 저장조로부터 세척조로 용제를 공급하여 피세척물을 세척시키는 공정, 세척 후, 세척조로부터 용제 저장조내로 액체 상태의 용제를 배출시킴으로써, 응축기 중 용제증기를 응축시키고 이어서, 응축된 용제를 용제 저장조로 되돌리도록 상기 용제 층축기의 수준 위로 용제증기를 넣도록 하는 공정, 상기 세척 후, 세척조에 남아 있는 용제증기를 증류기로 배출하고, 상기 세척조로부터 인가된 증기를 응축하여 응축된 용제를 저장조로 되돌리는 공정, 세척조에서 상기 용제 배출공정 및 증기 용제 배출 후, 세척조를 상기 용제 저장조와 응축기로부터 밀봉시키고, 이어서 세척조를 열어 세척된 피세척물을 꺼내는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기용제를 이용하는 세척방법인 것이다.

또한, 본 발명은 상부가 개구되어 있고 밑바닥이 있는 원통형으로 상단 개구부에 기체의 유통을 막을 수 있는 덮개를 가지는 세척조와, 이 세척조의 내부로 보내지게 되는 용제를 저장하고 상부 공간은 용제증기로 가득채워져 있는 저장조와, 이 저장조와 상기 세척조를 연결하여 저장조에서 세척조로 용제를 공급시키게 되는 용제 공급관, 상기 세척조로부터 용제를 증류하고, 접속관을 경유하여 상기 증류된 용제를 저장조로 되돌리기 위한 세척조와 저장조에 연결되어 있는 용제 증류기, 상기 피세척물의 세정 후, 상기 저장조의 액제 용제의 수준을 올리도록 저장조의 상기 상부 공간내로 용제를 직접 되돌림으로써, 용제증기를 응축하기 위한 상기 용제 응축기내로 상기 상부 공간안의 용제증기가 향하도록 하게 하는 상기 세척조에서 상기 저장조로 연결되어 액체 상태의 용제를 세척조에서 저장조로 직접 배출하기 위한 용제 배출관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기용제를 이용하는 세척장치인 것이다.

이와 같은 본 발명을 예시된 도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 예시도면 제1도는 유기용제를 이용하는 세척장치의 한 구현예를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

여기서 부호 1은 상부가 개구되어 있고 밑바닥이 있는 세척조로서 상단개구부에는 기체의 유통을 막을 수 있는 덮개(12)가 설치되어 있으며, 밑바닥에는 초음파진동자(11)가 장착되어 있어, 세척조(1)의 내부에 들여 보내진 액상의 유기용제를 진동시키고, 이 유기용제에 침적되어 있는 피세척물(2)의 세척을 효율적으로 실시할 수 있도록 되어 있다.

상기 세척조(1)의 내부로 보내지게 되는 유기용제를 저장하는 저장조(3)는 상기 세척조(1)보다 높은 곳에 설치되어 있으며, 이 저장조(3)의 밑부분에 한쪽 선단부가 접속되어 있고, 중간에는 전자밸브(5)가 설치되어 있는 액체공급관(4)의 다른쪽 끝부분은 세척조(1)에 접속되어 있으므로, 전자밸브(5)가 개방됨에 따라 저장조(3)내에 저장된 액상의 유기용제가 중력에 의해 세척조(1)로 떨어지도록 되어 있다.

또한, 상기 저장조(3)의 상부에 한쪽 끝부분이 접속되어 있는 접속관(13)의 다른쪽 끝부분은 증류기(14)의 중간부분에 접속되어 있어, 이 증류기(14)에서 저장조(3)로 액상유기용제 이외에 유기용제의 증기도 보내어져서 저장조(3)의 상부공간(10)이 항상 유기용제의 증기로 가득차도록 되어 있다.

세척조(1)의 밑부분에 한쪽끝이 접속되어 있고, 중간부분에는 전자밸브(7)와 액체수송펌프(8)가 설치되어 있는 액체배출관(6)의 다른쪽 끝부분은 저장조(3)에 접속되어 있으므로 전자밸브(7)가 개방되고, 액체수송펌프(8)가 작동됨에 따라 세척조(1) 내부에 있던 액상유기용제가 저장조(3)로 되돌려 보내지도록 되어 있다.

상술한 바 있는 접속관(13)을 통해 저정조(3)와 접속되어 있는 증류기(14)는 하부증발기(15)와 상부응축기(16)가 결합된 형태로 이루어져 있다. 여기서, 액상의 유기용제를 고이게 할 수 있도록 된 밑바닥이 있는 원통형상의 증발기 케이싱(17)의 하부에는 액상의 유기용제를 가열증발시킬수 있는 히터(18)가 설치되어 있고, 상단개구부가 덮개(12)로 막혀있는 원통 형상의 응축기 케이싱(19)의 안쪽면에는 유기용제의 증기를 응축시킬수 있는 냉각기(20)가 각각 설치되어 있다.

한편, 상기 증발기 케이싱(17)의 횡단면적은 상기 응축기 케이싱(19)의 횡단면적보다 작게 되어 있고, 또한 증발기 케이싱(17)의 상단주연부를 응축기 케이싱(19)의 밑면 보다 위쪽방향으로 돌출되도록 하여 돌출부의 바깥쪽 측면에 응축액 받침 홈통(21)이 형성되도록 한다. 그리고, 응축기 케이싱(19)의 안쪽면에 설치되어 있는 냉각기(20)는 상기 응축액받침통(21)의 위쪽방향에 설치되어 있어, 냉각기(20)와 접촉하여 응축된 유기용제가 응축액받침통(21)으로 떨어지도록 되어 있다. 세척조(1)에 한쪽 끝부분이 접속되어 있고, 중간에는 전자밸브(22)와 진공펌프(23)가 설치되어 있는 증기배출관(24)의 다른쪽 끝부분은 증류기(14)를 구성하는 응축기(16)에 접속되어 있어 세척조(1)에서 배출된 유기용제증기를 응축기(16)에 들여보내 이 응축기(16) 내부에서 응축시키도록 되어 있다. 제1도에서, 부호(25)는 세척조(1)내부에 공기를 도입시키기 위한 공기흡입관, 부호(26)는 이 공기흡입관(25)의 중간에 설치한 전자밸브이다.

상술한 바와 같이 구성된 세척장치에 의해 피세척물(2)을 세척시킬 경우에는 다음과 같이 실시한다. 우선, 세척조(1)의 덮개(12)를 열고 세척조(1) 내부로 피세척물(2)를 넣은 다음 덮개(12)를 닫는다. 다음에 전자밸브(5)를 열고 저장조(3)내부의 용제를 액체공급관(4)을 통해 세척조(1) 내부로 들여보내 피세척물(2)의 세척작업을 실시한다.

세척작업을 완료한 후 전자밸브(7)를 염과 동시에 액체수송펌프(8)를 작동시켜 세척조(1) 내부에 있는 액상유기용제를 저장조(3)로 되돌려 보낸다.

그때까지 세척조(1) 내부에 존재하고 있던 액상의 유기용제가 저장조(3)로 되돌아 감에 따라, 이 저장조(3)의 상부공간(10)의 부피가 감소하게 되고 이 상부공간(10)에 가득차 있던 유기용제의 증기가 접속관(13)을 통과하여 증류기(14)의 응축기 케이싱(19) 내부로 들어가게 된다.

이렇게 하여 응축기 케이싱(19)의 내부에 들여보내진 유기용제의 증기는 응축기 케이싱(19)의 안쪽면에 설치된 냉각기(20)에 의해 냉각응축되고, 냉각기(20)의 아래쪽에 설치된 응축액받침통(21)에 받아져서 다시 접속관(13)을 통해서 저장조(3)로 되돌아가게 된다.

세척조(1) 내부의 액상유기용제를 모두 저장조(3)로 되돌아가게 한 경우에는 증기배출관(24)의 중간에 설치되어 있는 전자밸브(22)를 염과 동시에 진공펌프(23)를 작동시켜 세척조(1) 내부에 잔류하고 있던 유기용제의 증기를 증류기(14) 내부로 배출시킨다.

이렇게 하여 증기배출관(24)를 통해 증류기(14)로 배출된 유기용제의 증기는, 이 증류기(14) 내부에 원래 존재하고 있던 유기용제의 증기와 함께 이 증류기(14)에 설치된 냉각기(20)에 의해 응축액화되어 응축액받침홈통(21)에 모여져서 접속관(13)을 통해서 저장조(3)로 회수하게 된다.

진공펌프(23)의 조작에 따라, 세척조(1) 내부가 정해진 진공도에 도달하게 되면 전자밸브(22)를 닫고, 진공펌프(23)를 정지시킴과 동시에 그때까지 닫혀있던 전자밸브(26)를 열고, 공기흡입관(25)를 통해 세척조(1) 내부에 공기를 들여보낸다.

이 결과 세척조(1) 내부의 압력이 상승하게 되고 이 압력이 대기압정도까지 상승하게 되면 세척조(1)의 뚜껑(12)을 열고 세척작업이 완료된 피세척물(2)를 꺼내면 된다.

여기서 도면에서, 점선으로 표시된 바와 같이 관(27)을 통해 저정조(3) 내부의 액상유기용제가 증류기(14)의 증발기(15)로 들어갈 수 있도록 되어 있으므로 세척작업이 반복됨에 따라 오염된 유기용제를 재생시킬 수 있게 된다.

또, 증류기(14)를 구성하는 증발기(15)와 응축기(16)는 제1도에 표시된 바와 같이 하나로 조합시켜도 되고, 서로 독립된 상태에서 별도의 장치로 구성시켜도 된다. 더우기, 응축기 케이싱(19)은 제1도에 표시된 바와 같이, 밀폐식으로 해도 좋고, 상단부에 설치한 흡입 및 배기관을 통해 대기와 통할 수 있도록 할 수도 있다. 다만 어떤 경우에서든지, 증발기(15)에 설치된 히터(18)에서의 전류량과 냉각기(20)에서의 냉매량 등을 조절시킴에 따라 응축기(16)의 내부압력이 규정값 보다 떨어지거나(응축기케이싱(19)를 밀폐식으로 할 경우) 또는, 흡입 및 배기관을 통해 응축기케이싱(19)으로부터 유기용제의 증기가 대기 중에 방출되지 않도록(응축기케이싱(19)를 개방식으로 할 경우)해야 한다.

상술한 바와 같은 세척장치는 이상에서 설명한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 세척작업이 반복됨에 따라 유기용제의 증기가 주변에 방출되는 것을 방지할 수 있게 되며, 주변환경을 보호하는 효과도 크다.

제2도는 본 발명에 따른 세척장치의 다른 구현예의 전체 구성을 나타낸 것으로서, 제1도의 구현예와 같은 부분에 대해서는 동일부호를 사용하며, 그에 대한 설명은 생략하고 다른 부분에 대해서만 다음에서 설명한다.

본 구현예에서는, 세척조(1)에 유기용제의 증기를 공급하기 위한 증기 공급수단이 설치되어 있는 바, 이 증기공급수단은 히터(33)가 내장되어 있으며, 내부에 저장된 유기용제를 가열증발시키게 되는 증기발생기(34)와, 중간에 전자밸브(35)가 설치되어 있으면서 양끝부분이 증기발생기(34)의 상부와 세척조(1)의 상부에 각각 접속된 증기공급관(36) 등으로 구성되어 있고, 상기 전자밸브(35)를 개방시킴에 따라 세척조(1)의 상부공간내에 유기용제의 증기가 들어 가도록 되어 있다.

또, 응축기케이싱(19)의 상단이 개구되는 것을 막게 되는 덮개(12)에 한쪽 끝부분이 접속되어 있고 다른쪽 끝부분이 활성탄 필터(29)에 접속되어 있는 배기관(30)의 중간에는 제2냉각기(31)가 내장된 제2응축기(32)가 설치되어 있다.

또한 한쪽 끝부분이 상기 세척조(1)에 접속되어 있고, 중간에는 전자밸브(22)와 진공펌프(23)가 설치되어 있는 배출관(24)의 다른쪽 끝부분은 서로 나뉘어져서 제1 및 제2의 분기관(40, 41)과 연결되어 있다. 여기서, 양 분기간(40, 41)은 그 중간에 전자밸브(42, 43)가 설치되어 있고, 제1분기관(40)의 끝부분은 증류기(14)의 증발기(15)에 제2의 분기관(41)의 끝부분은 활성탄 필터(29)에 각각 접속되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 구현예의 세척장치로 피세척물(2)을 세척시킬 경우에는, 세척조(1)의 상단에 설치된 덮개(12)를 열고, 이 세척조(1) 내부에 피세척물(2)을 넣은 후, 세척조(1)의 덮개(12)를 닫고 나서 배기관을 겸하는 증기배출관(24)의 전자밸브(22)를 염과 동시에 진공펌프(23)을 작동시켜 이 세척조(1)의 내부를 진공으로 만든다.

이때, 제2분기관(41)에 설치한 전자밸브(43)는 열고, 제1분기관(40)에 설치된 전자밸브(42)는 닫아 세척조(1)로부터 흡입된 기체를 활성탄필터(29)를 통해 대기중으로 방출시킨다. 이 때문에, 앞서 세척작업할 때 사용된 유기용제가 세척조(1) 내부에 미량 잔류하고 있을 경우에도, 이 잔류분이 활성탄 필터(29)에 흡착되어지므로 대기중에 유기용제의 분자가 방출되는 일은 없게 된다.

세척조(1) 내부의 공기를 배출시켰으면 액체공급관(4)의 전자밸브(5)를 열고, 이 액체공급관(4)을 통해 저장조(3) 내부에 있는 유기용제를 세척조(1)의 내부로 들여보내게 되는데, 이 경우는 저장조(3)가 세척조(1)보다 높은 곳에 있기 때문에 중력 작용과 세척조(1) 내부의 진공에 따른 흡인작용에 의한 것이므로 효율이 좋고 신속하게 이루어지게 된다.

세척조(1)의 내부에 충분한 양의 유기용제를 넣은 후에는 세척조(1)의 밑바닥에 설치된 초음파진동자(11)에 전류를 가하여 이 진동자(11)를 진동시키고, 상기 유기용제에 진동을 부여하여 이 유기용제에 침적된 피세척물(2)의 세척을 실시한다.

더우기, 세척조(1) 내부에 넣어진 피세척물(2)의 세척을 한층 효율적으로 실시하기 위해서는, 제3도에 나타낸 바와 같이 액체공급관(4)의 선단부에 샤워노즐(44)을 설치하여 세척조(1) 내부로 유기용제를 들여 보낼 때, 유기용제가 피세척물(2)에 분사되도록 하거나 또는 도면에는 도시되어 있지 않지만, 세척조(1) 내부에 설치되게 되는 교반날개나 순환펌프에 의해 세척조(1) 내부의 유기용제를 유동시킬 수도 있다. 단, 피세척물(2)이 물리적인 충격에 약한 것으로 되어 있는 경우에는 단순히 피세척물(2)을 유기용제 중에 침적(초음파에 의한 진동 부여는 실시하지 않음)하는 것만으로도 좋다.

용제에 의한 세척작업이 완료되면, 액체배출관(6)의 액체수송펌프(8)를 저속으로 작동시켜 세척조(1) 내부에 액상유기용제를 서서히 저장조(3)로 되돌려 보낸다. 이와 동시에 증기공급수단을 구성하는 증기발생기(34)의 히터(33)의 전류를 가하면서 증기공급관(36)의 전자밸브(35)를 개방시키고, 이 증기발생기(34)에서 세척조(1) 내부에 비교적 온도가 높은 유기용제증기를 공급시킨다.

그 결과, 세척조(1) 내부에 있는 피세척물(2)은 그 일부가 액상유기용제의 표면위로 노출되어 이 노출부분에서 유기용제의 증기가 응축되어 아주 깨끗한 응축분에 의해 피세척물의 표면이 마무리 세척되는 소위 증기세척이 이루어지게 된다.

이 증기세척을 실시하는데 있어서, 피세척물(2)의 일부만이 액상용제의 액면상에 노출되고, 이 피세척물(2)의 나머지 부분은 용제에 침적된 상태로 되어 있기 때문에 피세척물(2)과 증기발생기(34)에서 공급되는 용제증기간의 온도차를 증기 세척의 전공정에 걸쳐 충분하게 유지시켜야 피세척물(2)의 표면에서의 유기용제의 응축량을 충분히 확보할 수 있게 된다. 즉, 피세척물(2) 전체를 액상의 유기용제에서 노출시켜 증기세척을 실시하는 경우, 피세척물(2)의 온도가 용제의 응축에 따라서 상승하고, 피세척물(2)의 온도와 용제의 증기 온도와의 차이가 없어지기 때문에 피세척물 표면에서의 용제증기의 응축이 효율 좋게 실시될 수 없게 되는데, 피세척물(2)의 일부를 액상용제 중에 침적시키는 경우는, 피세척물(2)의 액상용제에 의해 냉각되기 때문에, 상술한 바와 같이 피세척물(2)과 증기 발생기(34)에서 공급되는 용제증기와의 사이의 온도차를 충분히 확보하여, 피세척물(2)의 표면에서의 유기용제의 증기 응축이 효율 좋게 실시될 수 있게 된다.

또, 이러한 증기세척을 실시할 경우에는, 액체수송펌프(8)를 생략하고, 대신에 증기발생기(34)에서 세척조(1)로 들여보내는 용제증기의 압력으로 이 세척조(1) 내의 액상용제를 저장조(3)로 되돌려 보내지도록 해 놓고, 증기세척을 실시할 때 세척조(1)의 내부압력을 높게 하면, 용제증기의 농축온도를 높게 만들어 증기의 응축량을 많게 함으로써, 한층 더 증기세척의 효율을 높힐 수 있게 된다.

단, 세척조(1)와 저장조(3) 사이에서 용제를 출입시키게 되는 액체공급수단의 구성은, 한쪽 방향으로의 용제이동을 중력에 의해 실시하고, 다른쪽으로의 이동은 펌프 또는 증기압력으로 실시하는 것 이외에 두방향으로의 이동을 모두 펌프에 의해 실시하는 등 피세척물(2)의 성질, 장치의 규모 등에 따라서 설계하면 된다.

상술한 바와 같은 증기세척을 실시하면서 세척조(1) 중에 있는 액상용제를 모두 저장조(3)로 되돌려 보낸후에는, 배출관(24)의 전자밸브(22)를 개방시킴과 동시에 진공펌프(23)를 가동시킨다.

이때, 제1분기관(40)에 설치되어 있는 전자밸브(42)를 열고 제2분기관(41)에 설치되어 있는 전자밸브(43)는 닫아, 세척조(1) 내부에 잔류되어 있던 용제증기를 증류기(14) 내부로 배출시킨다.

이와 같이, 배출관(24)과 제1분기관(40)을 통해 증류기(14)로 배출된 용제의 증기는 원래 이 증류기(14)에 존재해 있던 용제의 증기와 함께 이 증류기(14)에 설치되어 있는 냉각기(20)에 의해 응축액화된 후 응축액받침통(21)에 모여서 접속관(13)을 통해 저장조(3)로 회수되게 된다.

한편, 진공펌프(23)의 작동에 따라, 세척조(1)의 내부가 정해진 진공도에 도달하게 되면 전자밸브(22)를 닫고, 진공펌프(23)를 정지시킴과 동시에 그때까지 닫혀있던 전자밸브(26)를 열고, 공기흡입관(25)를 통해 세척조(1) 내에 공기를 들여 보낸다.

이 결과, 세척조(1) 내부의 압력은 상승하게 되는데, 이 압력이 대기압 정도로까지 상승하게 되면 세척조(1)의 덮개(12)를 열고, 세척작업이 완료된 피세척물(2)을 꺼낸다.

또, 증류기(14)의 응축기(16)내에 존재하는 용제증기의 위치(용제증기의 층과 공기층과의 경계높이)는 배출관(24)과 제1분기관(40)을 통해서 용제증기를 보내고, 정지시킴에 따라 오르고 내리는 바, 이 오르고 내리는 양을 크게 하게 되면 용제증기를 함유하는 기체가 배기관(30)으로부터 송출되기 쉬어지는데, 증류기(14)에 설치된 히터(18)에서의 전류량과 냉각기(20)에서의 냉매송출량 등을 적당하게 조절시켜서 상기 위치의 변동을 적게하게 되면 배기관(30)을 통과하게 되는 용제증기의 배출량을 근소하게 억제시킬 수 있게 된다.

또한, 도면에 도시한 예에 있어서는 배기관(30)의 중간에 제2의 냉각기(31)을 내장한 제2의 응축기(32)를 설치시킴과 동시에, 이 배기관(30)의 끝부분을 활성탄필터(29)에 접속시킴에 따라 배기관(30)을 통해 배출되는 용제증기 양의 감소와 불가피하게 배출되는 미량의 유기용제증기의 처리 등을 꾀하고 있다.

이와 같이 용제증기 회수용으로서 제2응축기(32)를 설치할 경우, 제8도에 나타낸 바와 같이 응축분을 증발기(15)로 되돌려 보내는 트립관(45)과 응축기(16)에서 배기되는 배기관(30)을 각각 별도로 하게 되면 응축기(16)에서의 배기와 응축분의 환류가 서로 간섭시키는 일이 없으므로 효율을 좋게할 수가 있다.

다만, 증류기(15)를 밀폐식으로 하고 배기관(30)을 생략시킨 구조로 만들게 되면 제2응축기(32)는 불필요하게 된다. 이 경우는 히터(18)에서의 전류량과 냉각기(20)에서의 냉매공급량 등을 적당하게 조절시킴으로써 증류기(14)내의 압력이 높아지게 되거나 반대로 지나치게 낮아지게 되는 것을 방지하게 된다.

또, 제9도에 나타낸 바와 같이, 공기흡입관(47)과 배기관(30)등을 서로 독립시켜 공기흡입관(47)에 공기흡입방향으로만 기체를 통과시키게 되는 역류방지밸브(48)를, 배기관(30)에는 제2응축기(32)와 배기방향으로만 기체를 통과시키게 되는 역류방지밸브(49) 등을 설치할 수도 있다.

더우기, 저장조(3)와 증류기(14)는 제2도에 나타낸 바와 같이 별도로 설치해도 좋은데, 제4도와 같이 증류기(14)의 증기발생케이싱(17)의 상부와, 저장조(3)의 상부를 서로 연결시켜서 설치해도 좋으며, 제5도에 나타낸 바와 같이 여러개의 저장조(3)를 서로 직렬로 배치하여 가장 아랫쪽에 위치하는 저장조(3)와 세척조(1)를 액체공급관(4)으로 연결시켜도 좋다.

또, 저장조(3)의 상부공간(10)을 용제의 증기로 채우기 위한 수단으로서는 제2도에 나타낸 바대로 증류기(14)의 증발기(15)의 상부공간과 저장조(3)의 상부공간(10)과를 접속관(13)으로 연결시키는 것 이외에, 제6도에서 나타낸 바와 같이 별도로 설치된 증기발생기(34A)(세척조(1)에 증기를 공급시키기 위한 증기발생기(34)와 겸용시킬 수도 있다)에 의해 저장조(3)의 상부공간(10)에 용제의 증기를 공급시킬 수도 있다. 단 제4도에 표시된 구조의 경우, 특별한 수단을 강구하지 않아도 저장조(3)의 상부공간(10)을 유기용제의 증기로 채울 수가 있다. 또, 세척조(1)의 내부공간에 유기용제의 증기를 공급하기 위한 수단은 제2도에 나타낸 바와 같이 별도의 증기발생기(34)를 설치하는 것 이외에, 제7도에 나타낸 바와 같이 증류기(14)의 증기발생기(15)의 상부공간과 세척조(1)의 상부공간을, 중간에 전자밸브(50)가 설치된 관(51)으로 연결시켜서 구성시킬 수 있다.

또, 제2도에 나타낸 구현예의 경우, 세척조(1)의 내부의 공기를 배출시키기 위한 진공펌프와 세척조(1)의 내부의 용제증기를 배출시키기 위한 진공펌프를 한개의 진공펌프(23)로 겸용하고 이 진공펌프(23)를 통해 토출되는 쪽의 배관이 제1 및 제2의 분기관(40', 41)으로 양분되어 있으나, 공기배출용진공펌프와 유기용제증기배출용의 진공펌프를 별도로 설치하고, 양 진공펌프의 배관을 서로 독립시켜도 좋다.

또한, 증기류(14)를 구성하는 증발기(15)와 응축기(16)는 제2도에 나타낸 바와 같이 응축기(16)를 증발기(15)보다 직경이 크게 만들고, 응축기(16)를 증발기(15)의 위쪽에 연결시키거나, 또는 제10도에 나타낸 바와 같이 응축기(16)를 증발기(15)보다 직경을 작게 하여, 응축기(16)를 증발기(15)의 위쪽에 연결시키거나, 또는 제11도에 나타낸 바와 같이 증발기(15)와 응축기(16)를 서로 독립적 상태로 구성시켜도 좋다.

본 구현예에서도, 저장조(3)내의 액상용제가 도면에서 점선으로 표시된 관(27)을 거쳐서 증류기(14)의 증발기(15)로 들여보내지도록 구성시키면, 세척작업이 반복됨에 따라 오염된 유기용제를 재생시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 세척장치에 의해, 세척작업이 진행됨에 따라서 세척조(1) 내부의 압력은 대기압보다 높아지는(양압(陽壓)이 됨) 경우가 생기게 된다.

프레온등의 유기용제를 넣은 세척조(1) 내부가 양압이 되는 경우, 이 유기용제증기의 누출을 방지하기 위해서는, 세척조(1)의 상단개구부에 설치된 덮개(12)의 세척조(1)의 상단 주연부에 설치된 팩킹을 꽉 누를 수 있도록 하는 조임기구를 설치할 필요가 있으므로 세척장치의 구조가 복잡하게 되는 것을 피할 수 없다.

또한, 조임의 불량이나 팩킹의 파손 등에 따라 덮개부분의 기체밀폐성이 불량해질 경우에는, 세척조(1) 내부에 존재하는 유기용재의 증기가 대기중으로 누출되어 오존층을 파괴하는 등, 환경오염의 원인이 되기도 한다.

또한, 세척액으로서 유기용제 이외의 것을 사용할 경우나, 피세척물에 감염성이 강한 세균이 부착되어 있는 경우에 이 세균이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해서는 덮개(12)의 기체밀폐성을 충분하게 유지시킬 필요가 있다.

한편, 제12도에 표시한 실시예는 상술한 문제점들을 해소시킬 수 있도록 되어 있는 바, 이 실시예에는 세척조(1)의 압력을 검출하기 위한 압력센서(53)와, 증기공급수단인 증기발생기(34)의 히터(33)에서의 전류량과 액체배출관(6)에서 액체수송펌프(8)의 조작속도 중 적어도 한쪽을 제어하게 되는 제어기(54)등이 설치되어 있다. 그리고, 이 제어기(54)는 증기공급수단인 증기발생기(34)의 히터(33)에의 전류량과 액체수송펌프(8)의 조작속도 중 적어도 한쪽을 제어하여, 세척조(1)로부터 나오는 세척액의 배출량이 세척조(1)의 내부로 들어가는 세척액증기의 공급량 이상으로 됨으로써 압력센서(53)에 검출되는 세척조(1)내의 압력이 항상 부압(負壓)으로 유지될 수 있도록 하게 된다. 또한, 상술한 설명에서 세척조(1)의 내부로 보내지게 되는 세척액의 양을 조절하는 데에는, 증기공급수단인 증기발생기(34)에서 히터(33)의 전류량을 조절시켜서 실시하고 있으나, 증기공급관(36)의 중간에 설치되는 밸브(55)로서 유로면적이 자유자재로 조절될 수 있는 것을 사용하여, 제어기(54)가 압력센서(53)로부터 받은 신호에 따라 상기 밸브(55)의 유로면적을 조절하도록 구성시킬 수도 있다. 이 경우에는 히터(33)의 전류량을 조절하지 않아도 좋으나, 이것을 조절하게 되면 쓸데없는 전력의 소비를 방지할 수 있게 된다. 마찬가지로 액체수송펌프(8)에 통과하는 액체배출관(6)의 중간에 설치된 전자밸브(7)의 유로면적을 자유자재롭게 조절될 수 있는 것으로 하여, 세척조(1)로부터 세척액의 배출량을 조절하도록 할 수도 있다.

더우기, 세척액으로 피세척물(2)의 세척작업을 실시할 경우에도, 펌프(23)(제2도)를 적당히 조작시킴으로써 세척조(1) 내부를 부압으로 유지시키는 것이 세척액 증기의 누출을 확실하게 방지하는데 특히 바람직하다.

종래의 세척조(1)는 제13도에서 나타나 있듯이 밑면에 평판(60)을 용접시킨 형태로 구성되어 있었으나, 이 평판(60)의 판두께는 세척조(1) 내부를 진공으로 한 경우 내압강도를 유지시키기 위해 어느정도 두껍게 해야하므로, 종래에는 두께를 5mm정도의 강판으로 만들었다. 그러나, 이렇게 세척조(1)의 밑면을 구성하는 평판(60)의 판두께를 두껍게 한 경우에는 평판(60)의 밑바닥에 고정시킨 초음파 진동자(11)의 진동이 세척조(1)에 저장된 유기용제 등의 세척액에 전달되기 어려워지게 되다. 이 때문에 세척조(1)의 내부에 넣은 피세척물의 세척효율이 저하되거나 또는 초음파진동자를 대형화할 필요가 생기기도 하였다.

제14도에 나타낸 세척조(1)는 상기 문제점을 해소시키기 위한 것으로서 세척조(1)을 구성하는 세척조본체(1a)는 원통형의 측면부(61)과 이 측면부(61)의 아랫쪽에 용접고정시킨 저면부(62) 등으로 이루어지며 전체적으로 밑이 둥근형태로 형성되어 있다.

도면에는 생략하였으나, 측면부(61)의 상부에는 액체공급구가 이 측면부(61)의 접선방향으로 개구되어서 설치되어 있고, 저면부(62) 중앙의 제일 낮은 부분에는 폐액배출구가 설치되어 있다. 이 폐액배출구와 상기 액체 공급구는 필요에 따라 중간에 필터와 액체수송펌프 등을 가지는 관과 접속시킴으로써, 세척조본체(1a)의 내부에 넣어진 유기용제 세척액을 (나선방향으로 흐르도록 하면서)순환시켜 세척조본체(1a)내에 있는 피세척물의 세척을 실시한다.

또, 상술한 모양의 세척조본체(1a)의 상단개구부에는 이 개구부를 기체에 대해 밀폐성이 있게 막을 수 있는 덮개(도면에 도시하지 않음)가 설치되어 있으며, 세척조본체(1a)의 저면에는 역시 도면에 도시하지는 않았으나 초음파전동자가 고정되어 있다. 또, 세척조본체(1a)의 밑바닥면을 구성하는 저면부(62)를, 아랫방향으로 볼록하게 만곡시킨 형태로 만들고, 초음파진동자를 이 볼록하게 만곡시킨 밑바닥면에 직접 또는 별도로 장착판을 통해서 고정시켜도 된다. 이 때문에 초음파진동자 또는 장착면의 부착면은 상기 저면부(62)의 곡면에 합치되는 형상되는 형상으로 형성되어 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성되는 세척조의 경우, 초음파진동자를 고정시키는 저면부(62)가 외부를 향해 볼록하게 만곡되어 있기 때문에, 이 밑바닥면부분의 판두께를 얇게 만들어도 충분한 내부압력을 얻을 수가 있게 된다.

상기 저면부의 형상으로서는, 접시형 또는 전반구형(全半球形)으로 할 수 있으나, 예를들면 본 발명자에 의하면 밑바닥부분을 접시형으로 만들면 측면부(61)의 내경을 300mm로 하고, 저면부(62)의 곡율 반경을 450mm로 하여 세척조(1) 내부를 진공으로 할 경우, 저면부(62)의 판두께를 1.5mm로 하면 충분한 내압강도를 얻을 수 있게 된다.

제2도에 도시한 세척장치에서 이미 설명했듯이 세척작업을 실시하는데 있어서, 피세척물(2)을 세척조(1)의 내부에 넣은 후 덮개(12)를 닫고나서, 진공펌프(23)을 작동시켜 세척조(1) 내부의 공기를 배출시키고, 피세척물(2)의 구석 구석까지 유기용제가 도달될 수 있도록 하여야 하나, 이때, 진공펌프(23)의 능력상의 문제점 때문에 세척조(1) 내부에 약간의 공기가 잔류하는 것은 피할 수가 없게 된다.

이와 같이 세척조(1) 내부에 약간의 공기가 잔류한 상태에서 액체공급관(4)를 통해 세척조(1) 내부에 용제액을 들여보내는 경우, 세척조(1)의 상부공간에 공기가 존재하게 되므로 잔류공기의 분압과 유기용제증기의 분합과의 합에 의해 결정되는 이 상부공간내의 압력이 잔류공기의 분량만큼 높아지게 된다.

한편, 프레온 등의 유기용제를 넣은 세척조(1) 내부가 양압으로 된 경우, 이 유기용제증기의 누출을 방지하기 위해서는 상술한 바와 같이 세척장치의 구조가 복잡화되는 것을 피할 수는 없게 된다.

잔류공기의 존재에 상관없이 세척조(1)의 상부공간내의 압력을 낮게 유지하기 위해서는 세척조(1)의 전체용적에 대한 상부공간의 체적의 비율을 높게 하면 좋은데, 그 만큼 세척용 유기용제를 모아둘 수 있는 부분의 체적(세척조(1)가 전체 체적에서 상부공간의 체적을 뺀 체적)이 적어져서 큰 피세척물은 세척하기 어려워지게 된다. 따라서 큰 피세척물을 세척할 수 있도록 하려면 세척조가 대량화 되고 만다.

이런 문제는 다음 방법에 의해 해결될 수 있다. 즉, 세척작업도중 진공펌프(23)의 조작을 계속하여, 세척조(1)의 내부를 부압으로 유지한 상태에서 세척작업을 실하면 된다.

우선, 첫번째 방법으로는, 덮개(12)를 열고 세척조내에 피세척물(2)을 넣고 덮개(12)로 밀폐시킨 후, 저장조(3)로부터 액체공급관(4)을 통해 세척조(1)에 용제를 들여보낸 상태에서 상기 진공펌프(23)을 조작시켜, 상기 세척조(1)의 상부 공간에 잔류하고 있는 공기를 배출시킨다. 또, 두번째 방법으로는 세척조(1) 내부에 용제를 넣기전에 진공펌프(23)을 조작시킨다. 그리고, 이 조작에 의해 배출되는 공기는 증류기(14)를 통과시키지 않고 그대로 대기중에 배출시킨다. 진공펌프(23)의 조작에 의해 세척조(1)내의 공기가 어느 정도 배출되었으면 세척조(1)내에 용제에 넣고, 이 용제가 증발됨으로써 생긴 증기와 공기들을 증류기(14)로 보낸다.

이와 같은 방법에서, 용제증기는 세척조(1) 내부에 공급된 액상의 유기용제가 증발됨에 따라 계속 보급되는데, 공기는 전혀 보급되지 않기 때문에 상기 혼합기체 중에 공기가 차지하는 비율은 점차 적어지고, 결국에는 세척조(1)의 상부 공간내부가 용제증기 만으로 가득차게 된다.

상부공간내의 용제증기의 압력은 세척조(1)의 온도를 어느정도 이하로 유지시키는 한, 1기압을 초과하는 일이 없기 때문에 상부공간내의 압력을 1기압미만(음압)으로 유지시키는 것은 용이하게 된다. 진공펌프에 의해 배출되어 증기 배출관(24), 제1분기관(40)을 통해 증류기(14)로 보내어진 혼합기체 중의 용제증기는, 냉각기(20)에 의해 응축액화되어 상술한 바와 같이 저장조(3)로 회수되게 된다.

제2도에 나타낸 바와 같은 세척장치에서는 세척작업이 완료된 후 진공펌프(23)을 조작하여, 이 세척조(1)의 내부에 잔류해 있는 유기용제증기를 배출시키는데, 진공펌프(23)의 능력상의 문제 때문에 세척조(1) 내부에 약간의 유기용제증기가 잔류하는 것은 피할 수 없게 된다.

이와 같이 세척조(1) 내부에 약간의 유기용제증기가 잔류된 상태에서 공기흡입관(25)을 통해 세척조(1) 내부에 공기를 흡입시키고, 세척조(1) 내부를 대기압으로 만들고 나서, 덮개(12)를 열어 세척조(1)에서 피세척물(2)를 꺼냈을 경우, 세척조(1) 내부에 잔류되어 있던 유기용제증기는 대기중으로 방출되고 만다.

물론, 진공펌프(13)의 능력을 향상시키면(보다 고도의 진공도를 얻을 수 있는 진공펌프를 사용하면)세척작업에 따라서 대기중에 방출되는 유기용제증기의 양을 적게 할 수도 있겠으나, 그만큼 진공펌프의 가격이 상당히 상승하기 때문에 반드시 실용적인 해결수단이라고는 할 수 없다.

상기와 같은 문제는 다음에 설명하는 방법에 의해 해소될 수 있다.

그 첫번째 방법으로는, 세척을 완료시킨 후 유기용제를 세척조(1)에서 배출시키고, 공기흡입관(25)을 통해 세척조(1) 내부에 공기를 들여보내면서 상기 진공펌프(23)를 조작함에 따라, 상기 세척조(1) 내부에 잔류되어 있는 유기용제증기의 배출을 실시한다.

두번째 방법으로는 공기흡입관(25)을 통한 공기흡입을 실시하기 전에 진공펌프(23)을 조작시킴으로써, 세척조(1) 내부에 잔류되어 있는 유기용제증기를 배출시킨다. 그리고 진공펌프(23)의 능력한도까지 세척조(1) 내부의 증기배출을 실시하고 그 다음 공기흡입관(25)을 통해 적당량의 공기를 세척조(1) 내부에 흡입시키고, 이어서 진공펌프(23)에 의한 유기용제증기와 공기와의 혼합기체의 배출작업을 실시한다.

상술한 방법에서는 공기흡입관의 개방에 의해 공기가 이 공기흡입관(25)을 통해 계속 보급이 되나, 유기용제증기는 전혀 보급되지 않기 때문에 세척조내부의 혼합기체 중에 유기용제증기가 차지하는 비율은 점차 적어지고, 결국 세척조(1) 내부에 존재하는 기체는 공기만으로 되게 된다. 진공펌프(23)에 의해 배출되어 증기배출관(24), 제1분기관(40)을 통해 증류기(14) 내부로 보내어진 혼합기체 중의 용제증기는 이 증류기(14)의 상부에 설치된 냉각기(20)에 의해 응축액화되고, 상술한 저장조(3)로 회수되게 된다.

따라서, 세척조(1) 내부에 공기를 보내주면서 진공펌프(23)을 조작하여도 유기용체의 증기가 공기보다 무겁기 때문에 유기용제의 증기가 외부로 빠져 나갈 수 없게 된다.

첨부도면 제15도는 제2도에 나타낸 세척장치의 변형예를 나타낸 것으로서, 이 예에서는 제2도와 같이 세척조(1)에서 저장조(3)로 액상용제를 보내는 액체배출관(6)이 생략되어있고, 대신에 세척조(1)에서 증류기(14)로 보내는 액체배출관(6A)이 설치되어 있다. 이 변형예에서는 세척조(1)에서 증류기(14)로 보내어진 액상용제가 증류기에서 증류되어 새로운 용제로서 저장조(3)로 되돌아가게 된다.

제2도 및 제15도의 세척장치에 있어서, 세척공정의 완료에 따라, 세척조(1)에서 증류기(14)로 보내어진 유기용제는 히터(18)에 의해 가열증발된 후 냉각기(20)에 의해 응축되는 경우에는 증류기(14) 내부의 압력이 저하되게 된다.

이와 같이 증류기(14) 내부의 압력이 저하되는 경우 이 증류기(14) 내부에는 관(30)을 통해 외부공기가 흡입되는데, 이 외부공기에 포함되어 있는 수증기는 제2냉각기(31)을 통과하는 동안 혹은 증류기(14)내의 냉각기(20)에 접촉됨으로써 응축되어 물방울이 된다. 이렇게 발생된 물방울은 유기용제에 혼입되어 그대로 저장조(3)에 보내어지기 때문에, 이 저장조(3)의 내부에 모여져 세척작업중에 세척조(3) 내부에 보내진 유기용제가 물의 혼입에 따라 점차 약화되고 만다. 이러한 상황의 발생을 막을 수 있는 장치에 대해 다음에서 설명하기로 한다.

제16도에서 부호 65는 밀폐용기이며, 이 밀폐용기(65)의 내부에는 세척작업에 사용하는 것과 같은 종류의 액상유기용제(66)가 채워져 있다. 상기 밀폐용기(65)의 밑부분에 냉각수단인 냉동기(64)의 일부를 이루는 증기발생기(67)가 설치되어 있음으로써, 이 밀폐용기(65) 내부의 유기용제(66)를 -20℃정도로, 즉 물을 아주 짧은 시간에 얼릴 수 있는 정도로 낮은 빙점하의 온도로 냉각시키게 된다.

한편, 부호 68은 흡입관이며, 이 흡입관(68)의 한쪽끝은 대기에 개방되어 있고, 다른 한쪽끝은 밀폐용기(65)의 내부의 유기용제(66) 중에 침적된 다공부재(多孔部材)(69)(다공관, 혹은 다공재료)에 접속되어 있다.

또, 부호 63은 연결관이며, 이 연결관(63)의 한쪽끝은 상기 밀폐용기(65)의 상부공간(70)에서 열려있고, 다른쪽 끝은 상술한 증류기(14) 상부의 밀폐공간(71)에서 열려 있다.

이 연결관(63)의 중간에는 밀폐용기(65)에서 증류기(14) 상부의 밀폐공간(71)으로만 기체를 통과시키게 되는 제1역류방지 밸브(72)가 설치되어 있다.

또, 부호 74는 상기 밀폐공간(71)내의 압력이 상승하는 경우에, 이 밀폐공간(71)에 존재하는 기체의 일부를 외부로 빼내기 위한 배출관이며, 이 배출관(74)의 중간에는 밀폐공간(71)이 있는 쪽으로부터 순서대로, 유기용제증기를 포함하는 기체를 냉각시키고 이 기체 중의 유기용제증기를 응축하여 유기용제를 회수하는 제2냉각기(75)와, 제2냉각기(75)에서 외부로만 기체를 통과시키는 제2역류방지밸브(76) 등이 설치되어 있다. 또, 상기 배출관(74)의 다른쪽 끝은 그대로 대기 중에 개방시키거나 활성탄 필터를 통해 대기 중에 개방시켜놓아도 좋다.

이와 같은 세척장치에서, 밀폐공간(71) 내부에 존재하는 유기용제증기가 냉각기(20)에 의해 응축액화됨으로써, 상기 밀폐공간(71) 내부의 압력이 저하될 경우, 외부공기가 흡입관(68)을 통해 상부공간(70) 내부로 흡입되게 된다. 이렇게 흡입관(68)을 통해 상부공간(70) 내부로 흡입되게 되는 외부공기는 우선 다공부재(69)에서부터 밀폐용기(65) 내부에 저장된 유기용제(66)에 미세한 기포형태로 보내지게 된다.

그리고, 외부공기는 유기용제(66)를 통과함으로써 충분히 냉각되어, 이 외부공기에 포함되어 있는 수증기가 동결되게 된다. 그리고, 이 동결에 의해 생긴 얼음은 그대로 밀폐용기(65) 내부에 모여 있게 된다.

이 결과, 밀폐용기(65)의 상부공간(70)에 존재하는 공기는 수증기의 함유량이 매우 적도록 건조되게 된다. 이 상부공간(70)내에 존재하는 공기는, 제1의 역류방지밸브(72)를 통해 증류기(14) 상부의 밀폐공간(71)으로 보내지게 되고, 이 밀폐공간(71)의 압력을 상승시키게 된다(대기압으로 되돌리게 함).

상술한 바와 같이, 증류기(14) 상부의 밀폐공간(71) 내부에 보내어진 공기는 수증기가 제거된 건조한 것이기 때문에, 밀폐공간(71)에 흡입된 공기 중의 수증기가 냉각기(20)에 의해 응축되는 일이 없어지며, 받침통(21)에 흘러내리는 유기용제 중에 물이 혼합되는 일이 없어지기 때문에 세척용 유기용제가 물의 혼합에 의해 약화되는 일이 없어지게 된다. 밀폐공간(71)의 압력이 상승되는 경우에는, 배출관(74)을 통해 밀폐공간(71) 내부에 존재하는 기체를 외부로 배출시킴으로써, 상기 밀폐공간(71) 내부의 압력을 저하시키게 된다(대기압으로까지 내림). 이렇게 밀폐공간(71) 내부의 압력을 저하시킬 때, 상기 기체 중에 포함된 유기용제증기는 밀폐공간(71) 내부에 배치된 냉각기(20)에 의해 응축됨으로써, 다량의 유기용제증기가 상기 배출관(74)를 통해 외부로 방출되는 일은 없게 된다.

제17도는 제16도의 개량예를 나타낸 것으로서, 이 개량예는 배출관(74)에 제16도의 밀폐공간(65), 유기용제(66), 다공부재(69), 냉동기(64), 흡입관(68) 등으로 된 수분제거장치와 같은 구성을 갖는 제2의 수분제거장치를 접속시킨 것과 같다. 다만, 역류방지밸브(72A)의 방향은 역류방지밸브(72)와 반대이다.

이 개량예에서는 밀폐공간(71)의 압력이 상승되는 경우에는, 제2의 배출관(74'), 제2의 밀폐용기(65'), 토출관(68')을 통해, 밀폐공간(71) 내부에 존재하는 기체를 외부로 배출시킴으로써 상기 밀폐공간(71) 내부의 압력을 저하시키게 된다. 이때, 상기 기체 중에 포함된 유기용제증기는 밀폐공간(71) 내부에 배치된 냉각기(20)에 의해 응축됨으로써 모여지기 때문에, 많은 유기용제증기가 상기 배출관(74')을 통해 외부로 방출되는 일은 없으나, 상기 냉각기(20)에 의해 포집이 다 끝나지 않은 증기는 제2의 밀폐용기(65')내에 저장된 저온의 유기용제(66')를 통과하는 동안에 응축액화되어 이 제2의 밀폐용기(65')내에 포집되게 된다. 또, 제1 및 제2의 수분제거장치를 공통의 밀폐용기내에 설치해도 된다.

한편, 증류기(14) 내부의 압력저하로 인한 물방울의 응결에 따라, 용제가 약화되는 것을 막는 다른 수단을 제18도에 나타내었다. 이 예에서는 한쌍의 습기제저기(80a, 80b)가 증류기(14) 상부에 있는 밀폐공간(71)에 역류방지밸브(72)를 통해 병렬로 접속되어 있다. 습기제거기(80a, 80b)는 그 케이싱의 내부에 실리카겔 또는 모레큘라시이브와 같은 재생이 자류로운 건조제가 충전되어 있으며, 각각 흡입관(81a, 81b)과 토출관(82a, 82b)을 가지며, 토출관(82a, 82b)에는 각각 개폐밸브(83a, 83b)가 설치되어 있다. 또한, 습기제저기(80a, 80b)에는 재생용 온풍공급 관(84a, 84b)을 통해 온풍발생용 히터(86)가 접속되어 있고, 온풍공급관(84a, 84b)에는 각각 개폐밸브(85a, 85b)가 갖추어져 있다. 그리고, 증류기(14)의 밀폐공간(71)은 역류방지밸브(87)를 통해 제2응축기(32)에 접속되어 있다. 이상과 같은 구성에서 한쪽의 개폐밸브(83a)를 열고 다른쪽 개폐밸브(83b)를 닫을 경우에는, 외부공기가 제1의 습기제거기(80a)를 통해 상기 밀폐공간(71)내에 흡입되어 용제증기의 응축액화에 따르는 밀폐공간(71) 내의 압력저하를 보상하게 된다. 이때, 개폐밸브(85a)는 닫혀있고 개폐밸브(85b)는 열린상태로 있기 때문에, 히터(86)에 의해 따뜻해진 공기는 제2의 습기제저기(80b) 내부로 보내지고, 이 제2의 습기제거기(80b) 내부에 충전된 건조제를 재생시킨다(건조제 중에 포함된 수분을 증발시켜 대기 중에 방출한다). 이 작업을 반복한 결과 제1의 습기제거기(80a) 내부의 건조게가 젖었으면 제어기의 신호에 따라 개폐밸브(83a, 83b, 85a, 85b)의 개폐상태를 반대로 하면 된다.

이에 따라, 제2의 습기제거기(80b)를 통해 외부공기가 밀폐공간(71)에 흡입되어 그 압력저하를 보상하고 제1의 습기제거기(80a)는 재생작용을 받게 된다. 각 개폐밸브의 개폐는 세척장치의 조작횟수에 따라 또는 제어기에 장치된 타이머에 따라 자동적으로 실시된다.

이 결과 연결관(63)을 통해 밀폐공간(71)에 보내지고 이 밀폐공간(71)의 압력을 상승시키게 되는 공기는 항상 수증기가 제거된 건조한 것이 된다.

따라서, 밀폐공간(71)에 흡입된 공기 중의 수증기가 이 밀폐공간(71) 내부에 설치된 냉각기(20)에 의해 응축하는 일이 없어지므로, 증류기(14)의 받침통(21)에 흘러내리는 용제 중에 물이 혼입되는 일이 없어지고, 세척용제가 물의 혼입에 따라 약화되는 일은 없어지게 된다.

제2도 또는 제15도의 세척장치에서, 세척조(1) 내부에 유기용제를 보냄으로서 피세척물(2)의 세척작업을 실시하고, 세척조(1)에서 액상의 유기용제를 배출시킨 후에 관(36)의 중간에 있는 밸브(35)를 열고, 증기발생기(34)에서 세척조(1)의 내부에다 증기세척용의 유기용제증기를 보내지만, 이때에는 세척조(1) 내부의 압력이 상당히 저하되어 있기 때문에 증기발생기(34) 내부에 존재하는 액상의 용제가 돌비(突沸)할 우려가 있다.

세척작업후에 송액펌프(8)를 조작하여 세척조(1)의 내부에 있는 액상용제를 배출시켰을 경우, 이 세척조(1) 내부의 압력은 액상용제의 배출에 따라서 저하되고, 마침내 그 온도에서 용제의 증기압에까지 저하하게 된다.

이러한 상태에서 관(36)의 중간에 있는 밸브(35)를 열고, 증기발생기(34)의 내부압력을 세척조(1) 내부의 압력과 동일하게 했을 경우(증기발생기(34) 내부의 압력을 저하시킴), 증기발생기(34) 내부의 압력이 이 증기발생기 내부에 존재하는 액상용제의 온도에서의 증기압보다 낮아지게 된다.

이 결과 증기발생기(34) 내부에 존재하는 액상용제가 돌비하여, 이 돌비에 의해 생긴 물방울이 관(36)을 통해 세척조(1) 내부까지 보내어질 우려가 생긴다.

증발되지 않은 물방울이 세척조(1) 내부로 보내지고, 이 세척조(1) 내부에 넣어진 피세척물(2)의 표면에 부착될 경우, 부착부분에는 증기세척이 행해지지 않게 되고, 증기세척에 의한 세척효과가 없어져 버리기 때문에 바람직하지 않다.

상술한 문제는 다음과 같이 하면 해결될 수도 있다. 즉 제19도에서와 같이 관(4)를 통해 세척조(1) 내부에 액상의 용제를 보내고, 이 세척조(1)의 내부에 넣은 피세척물의 세척을 실시한 뒤 송액펌프(8)을 조작하는 등에 따라 세척조(1)에서 액상의 용제를 배출시키는 단계에서, 세척조(1) 내부의 액상용제의 온도 T₂를 증기발생기(34) 내부의 액상용제의 온도 T₄보다 약간씩만 높게한다. 즉, 세척조(1) 내부에 존재하는 액상용제의 온도 T₂를 검출하는 온도센서(90)의 출력신호와 증기발생기(34) 내부에 존재하는 액상용제의 온도 T₄를 검출하는 온도센서(91)의 출력신호 등을, 증기발생기(34)의 히터(34)의 히터(33)에 전류량을 제어하게 되는 제어기(92)에 입력시킨다.

그리고, 이 제어기(92)는 상술한 바와 같이 세척조(1) 내부의 액상용제의 온도 T₂가, 증기발생기(34)내의 액상용제의 온도 T₄보다 약간 높아지게끔 (T₂〉T₄) 상기 히터(33)의 전류를 제어하는 상태에서, 관(36)의 밸브(35)를 열고, 증기발생기(34)에서 세척조(1)에의 용제증기의 송출을 시작한다.

이 결과, 증기발생기(34) 내부의 세척조(1) 내부의 압력과 동일해지는데, 이때에 증기발생기(34) 내부의 압력이 증발발생기(34)내에 존재하는 액상용제의 온도 T₄에서의 증기압보다 낮아지는 일은 없게 된다. 따라서, 증기발생기(34) 내부에 존재하는 액상용제가 돌비하여, 이 현상에 의해 생긴 물방울이 관(36)을 통해 세척조(1) 내부까지 보내지는 우려는 없어지게 된다.

상술한 바와 같이하여 증기발생기(34)에서 세척조(1)로 용제증기의 송출을 시작한 후, 제어기(92)는 히터(33)에의 전류량을 늘림으로써 증기발생기(34)에서 세척조(1)로 송출되어지는 용제증기의 온도를 상승시키게 된다. 이 때문에 세척조(1) 내부에 송출되는 용제증기의 온도와 피세척물의 표면온도와의 차이를 크게 할 수가 있고, 피세척물 표면에서의 용제증기의 응축량을 많게 해서 증기세척의 효과를 높일 수가 있다.

히터(33)에 의해 증기발생기(34) 내부에 존재하는 액상용제의 온도 T₄를 상승시키는 경우에는 이미 밸브(35)가 열려져있기 때문에, 증기발생기(34) 내부의 압력이 액상용제의 온도에서의 증기압보다 낮아지는 일이 없으므로 유기용제의 돌비현상이 발생되는 일도 없게 된다.

Claims (22)

1. 세척조(1) 내부에 세척하려고 하는 피세척물(2)을 넣고 세척조(1)를 밀폐하는 공정, 상기 세척조(1)와 분리되어 용제 응축기(16)에 상호 교통식으로 연결된 용제 저장조(3)로부터 세척조(1)로 용제를 공급하여 피세척물(2)을 세척시키는 공정, 세척 후 세척조(1)로부터 용제 저장조(3)내로 액체 상태의 용제를 배출시킴으로써, 응축기(16)중 용제 증기를 응축시키고 이어서, 응축된 용제를 용제 저장조(3)로 되돌리도록 상기 용제 응축기(16)의 수준 위로 용제 증기를 넣도록하는 공정, 상기 세척 후, 세척조(1)에 남아 있는 용제 증기를 증류기(14)로 배출하고, 상기 세척조(1)로부터 인가된 증기를 응축하여 응축된 용제를 저장조(3)로 되돌리는 공정, 세척조(1)에서 상기 용제 배출공정 및 증기 용제 배출 후, 세척조(1)를 상기 용제 저장조(3)와 응축기(16)로부터 밀봉시키고, 이어서 세척조(1)를 열어 세척된 피세척물(2)을 꺼내는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 용제를 이용하는 세척방법.
2. 제1항에 있어서, 피세척물을 세척시키는 공정에 앞서 세척조내의 공기를 빼내는 공정을 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세척방법.
3. 제1항에 있어서, 세척조 내부의 액상 용제를 저장조로 보내는 공정과 병행해서, 용제의 증기를 세척조 내부에 공급하고, 피세척물을 액상 용제의 표면으로 노출시켜 용제 증기에 접촉되는 부분을 점차 증대시키는 공정을 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세척방법.
4. 제3항에 있어서, 세척조로부터 저장조로 보내는 액상 용제의 배출량을 세척조 내부로 들어오는 용제증기의 공급량보다 많게 하여 세척시, 세척조 내부의 압력을 부압으로 유지시키는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세척방법.
5. 제1항에 있어서, 세척을 위해 세척조 내부에다 저장조로부터 용제를 공급시킨 상태에서 세척조 내부 공기의 배출을 실시하는 공정을 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세척방법.
6. 제1항에 있어서, 세척조 내부의 잔류 용제 증기를 응축기로 보내는 단계의 끝부분에 세척조 내부에 공기를 들여보내는 공정을 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세척방법.
7. 제1항에 있어서, 세척 후 세척조 내부의 액상 용제를 제거시키는 단계와 병행하여 증기 발생기에서 용제의 증기를 세척조 내부로 공정과, 이때 세척조 내부의 액상 용제의 온도를 상기 증기 발생기 내부의 액상 용제의 온도보다 약간 높게 한 상태에서 증기 발생기로부터 세척조로 용제 증기를 보내기 시작한 후 증기 발생기에서 세척조로 보내어지는 용제 증기의 온도를 상승시키는 공정을 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세척방법.
8. 상부가 개구되어 있고 밑바닥이 있는 원통형으로 상단 개구부에 기체의 유통을 막을 수 있는 덮개를 가지는 세척조(1)와, 이 세척조(1)의 내부로 보내지게 되는 용제를 저장하고 상부 공간은 용제 증기로 가득 채워져 있는 저장조(3)와, 이 저장조(3)와 상기 세척조(1)를 연결하여 저장조(3)에서 세척조(1)로 용제를 공급시키게 되는 용제 공급관(4), 상기 세척조(1)로부터의 용제를 증류하고, 접속관(13)을 경유하여 상기 증류된 용제를 저장조(3)로 되돌리기 위한 세척조(1)와 저장조(3)에 연결되어 있는 용제 증류기(14), 상기 피세척물(2)의 세정 후, 상기 저장조(3)의 액제용제의 수준을 올리도록 저장조(3)의 상기 상부 공간(10)내로 용제를 직접 되돌림으로써, 용제 증기를 응축하기 위한 상기 용제 응축기(16)내로 상기 상부 공간(10)안의 용제 증기가 향하도록 하게 하는 상기 세척조(1)에서 상기 저장조(3)로 연결되어 액체 상태의 용제를 세척조에서 저장조로 직접 배출하기 위한 용제 배출관(6)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 용제를 이용하는 세척장치.
9. 제8항에 있어서, 증류기는 액상용제를 가열하여 증발시키는 증기발생기와 용제증기를 냉각하여 응축시키는 응축기로 된 것을 특징으로 하는 세척장치.
10. 제9항에 있어서, 응축기는 필터를 갖는 배기관에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 세척장치.
11. 제10항에 있어서, 배기관은 제2의 응축기를 갖는 것을 특징으로 하는 세척장치.
12. 제8항에 있어서, 세척조의 상부공간으로 용제 증기를 보내주는 다른 증기발생기가 세척조에 접속되어 있으며, 이 증기발생기에는 히터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세척장치.
13. 제12항에 있어서, 세척장치는 세척조내부의 압력을 검출하는 압력센서와, 이 압력센서의 출력에 따라서 상기 히터에의 발열량과 상기 용제배출수단의 배출량 중 적어도 하나를 제어하는 제어기가 설치되어 있으며, 이 제어기는 용제의 배출량을 용제 증기의 공급량 이상이 되도록 조절하여 세척조내부의 압력을 부압으로 유지시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 세척장치.
14. 제12항에 있어서, 세척조내부의 압력을 검출하는 압력센서와, 이 압력센서의 출력에 따라서 다른 증발기로부터 세척조내부로 들어가는 용제증기의 유량을 제어하여 세척조내부의 압력을 부압으로 유지시키는 제어기가 설치되어서 된 것을 특징으로 하는 세척장치.
15. 제12항에 있어서, 세척조내부의 압력을 검출하는 압력센서와, 이 압력센서의 출력에 따라서 용제배출 수단의 배출량을 제어하여 세척조내부의 압력을 부압으로 유지시키는 제어기가 설치되어서 된 것을 특징으로 하는 세척장치.
16. 제8항에 있어서, 세척조에 개폐를 자유 자재로 할 수 있는 밸브를 가지는 공기흡입관이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 세척장치.
17. 제8항에 있어서, 세척조내부의 공기를 배출하는 수단이 세척조에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 세척장치.
18. 제8항에 있어서, 세척조는 아랫방향으로 볼록하고 만곡된 밑바닥면을 가지며, 이 밑바닥면에는 초음파진동자가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 세척장치.
19. 제8항에 있어서, 증류기는 그 내부압력의 저하에 따라 그 내부에 흡입되는 외부공기를 빙점이하로 냉각시켜 외부공기에 포함된 수분을 고화시키는 수분제거장치를 갖는 것을 특징으로 하는 세척장치.
20. 제19항에 있어서, 수분제거장치는 용제를 수용한 밀폐용기와 용제를 빙점이하로 냉각시키는 수단과 용제의 내부에 흡입되려고 하는 공기를 통과시키는 수단으로 된 것을 특징으로 하는 세척장치.
21. 제8항에 있어서, 증류기는 그 내부압력의 저하에 따라 그 내부에 흡입되는 외부공기의 습기를 제거시키게 되는 습기 제거기를 갖는 것을 특징으로 하는 세척장치.
22. 제21항에 있어서, 습기제거기는 건조제가 충전되어서 된 것을 특징으로 하는 세척장치.

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