KR100360823B1

KR100360823B1 - 유동정전 분체도장 장치

Info

Publication number: KR100360823B1
Application number: KR1020000010790A
Authority: KR
Inventors: 하상채; 이재근; 신진혁
Original assignee: 이재근; 신진혁; 하상채
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2002-11-22
Also published as: KR20010086863A

Abstract

본 발명은 EP(Electrostatic Precipitator)형 이중전극과 축류식 베인 사이클론을 이용한 유동정전도장 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 분체 도료의 대전율을 향상시키면서도 도장 시 발생하는 분진으로부터 오염이 없도록 하고 색채 교환의 용이성을 확보하면서도 잔류도료를 회수하여 재활용할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 폴리카보네이트 패널로 유동정전 분체도장장치(1)를 구성함에 있어서, 양측에 집진장치(2)가 설치되는 유선형 도장부스(3)와, 상기 양측 집진장치(2) 간에 피도물(5)을 이동하도록 설치된 도장부스(3)의 내부를 통과하는 컨베이어(4)와, 도장부스(3) 내부 양측에는 컨베이어(4)와 직교되도록 설치된 EP형 이중전극으로 구성되는 방전판(6)과, 방전판(6) 상하측 가장자리에 설치되고 유동화노즐(7)이 장치되는 유동화 경사판(8)과, 방전판(8) 전방에 설치되어 도료를 분사하는 분사노즐(10)과, 도장부스(3) 하단에 설치되어 도료분진을 포집하는 사이클론(12)과, 상기 각 구성부재를 제어하는 제어부(11)를 마련하여 분체 도료의 대전율을 향상시키면서도 도장 시 발생하는 분진으로부터 오염이 없도록 하고 색채 교환의 용이성을 확보하면서도 잔류도료를 회수하여 재활용할 수 있도록 한 것에 요지가 있다.

Description

유동정전 분체도장 장치{A blast painting device using the electrostatic flow}

최근의 도장산업은 유독성 용제와 잔류도료에 의한 환경오염 및 작업환경개선, 산성비나 먼지 등의 도장표면 부식에 의한 도장 내구성 향상, 다색화(Multi-color), 자동화 도장기술이 요구되므로, ISO 14000 규제를 만족시키는 환경 친화적 도장시스템, 잔류도료 회수, 다양한 색채 도장이 가능한 정전 분체도장에 대한 기술 개발이 시급하다.

국내의 도장 기술은 정전 분체도장기와 철재 도장부스로 구성되는 기존의 도장 시스템을 답습하고 있고, 중소기업 위주의 낮은 기술 수준으로 고부가가치의 장치산업이나 도장부스내의 전기장, 유동장 해석을 통한 최적 도장 시스템 구성에 관한 전문적인 연구실적은 전무한 실정이다.

이로 인해 낮은 도장효율과 도장 시 발생하는 잔류 도료로 작업자의 건강을 해치며 대기오염을 발생시키는 등의 문제점들이 발생하고 있으며, 다품종 소량생산의 국내 현실과는 부합되지 않는 수입도장시스템을 사용함으로서 값비싼 외화낭비 및 국내 도장 기술 수준의 저하를 초래하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 유동정전 분체도장 장치를 도입하여 종래의 도장산업이 처해있는 문제점들을 해결하고자 한다.

유동정전 분체도장 기술은 낮은 효율의 유동침적법과는 달리, 정전도장기를 사용하지 않는 새로운 개념의 도장기술로서 도장 부스 측면의 양쪽 벽에 설치된 코일형태의 병렬식 전극들에 의해 도료입자를 100% 대전시킴으로서 도장효율을 극대화시키는 방법으로 피도물의 양쪽에서 도장을 실시함으로서 작업시간의 단축 효과 및 전극에 부착된 유동화 경사판과 유동화 노즐의 공기유량을 제어함으로서 피도물의 형상이나 크기에 따라 유동형태를 다양하게 조절할 수 있어 복잡한 형상의 피도물 도장에도 적용 가능함은 물론 균일한 도막 형성과 생산성 증대 효과를 기대할 수 있도록 하고, 잔류도료를 완전히 제거하지 못해 색채교환의 어려움을 겪고 있는 기존의 시스템을 개선하여 축류식 베인 사이클론과 폴리카보네이트 패널을 이용하여 잔류도료의 손실 없이 분체 도료를 98% 이상 재사용 함으로서 잔류도료 폐기로 인한 환경오염과 막대한 경제적 손실을 방지할 수 있음은 물론이고 색채교환을 보다 신속 용이하게 할 수 있고, 색채교환 설비로 인한 시설투자비, 부대면적, 운전비용의 감소효과를 거둘 수 있게 한 것에 본 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 개략적인 구성도

도 2는 본 발명 도장부스의 개략적인 단면 구성도

도 3은 본 발명의 방전판에 의해서 형성되는 전기장을 나타낸 개략도

도 4는 본 발명에 의한 분체 도료의 유동상태를 도시한 개략도

도 5a,5b,5c는 본 발명에 적용될 수 있는 여러 형태의 사이클론 구성도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1 : 유동정전 분체도장장치 2 : 집진장치

3 : 도장부스 4 : 컨베이어

5 : 피도물 6 : 방전판

7 : 유동화노즐 8 : 유동화 경사판

9 : 도료탱크 10 : 도료 분사노즐

11 : 제어부 12 : 사이클론

13 : 가이드베인 14 : 인젝션

15 : 압축기 16 : 백필터

이하 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 설명토록 한다.

본 발명의 유동정전 분체도장장치(1)는 양측에 집진장치(2)가 설치되는 도장부스(3)를 유선형으로 형성하고, 양측 집진장치(2)간에는 도장부스(3)의 내부를 통과할 수 있도록 컨베이어(4)를 설치하여 피도물(5)을 이동할 수 있도록 한다.

그리고 도장부스(3) 양측에는 상기 컨베이어(4)와 직교되도록 EP형 이중전극으로 구성되는 방전판(6)을 마련하고 방전판(6) 상하측 가장자리에 에어를 분출하는 유동화노즐(7)이 장치되는 유동화 경사판(8)을 설치하고 방전판(6) 전방에는 도료탱크(9)와 연결되는 분사노즐(10)을 위치시켜 도료를 분사할 수 있도록 하며 상기 유동화 노즐(7)의 분사속도 및 각도와 분사노즐(10)로 분사되는 도료 양과 방전판(6)의 전원 등을 제어할 수는 제어부(11)를 마련한다.

그리고 도장부스(3)의 하단에는 상기 도장부스(3)에서 발생하는 도료의 잔류물을 집진할 수 있도록 입구에 가이드베인(13)이 설치된 사이클론(12)을 부착하고 잔류도료 분진을 집진하고 상기 사이클론(12)과 도료탱크(9) 상간에 인젝션(14)과 압축기(15)를 설치하여 사이클론(12)으로 포집된 도료를 도로탱크(9)로 보내도록 하고 사이클론(12)에서 포집 되지 않은 미세 도료 분진을 포집할 수 있는 백필터(16)를 마련하여 사이클론(12)과 연결한 구성이다.

이상과 같이 구성될 수 있는 본 발명은 주로 피도물에 도료를 분체 도장할 수 있는 것으로서,

즉 본 발명의 제어부(11)를 통하여 전원을 인가하게 되면 컨베이어(4)에 의해서 피도물(5)이 도장부스(3) 내로 이동하게 된다.

이때 방전판(6)의 EP(코일형태의 병렬식)형 이중전극에서는 코로나 대전이 형성되므로 분사노즐(10)에서 공급되는 도료는 피도물(5) 역방향, 즉 전극방향으로 분사된 분체 도료는 전극에서 발생되는 코로나 대전에 의해 100% 대전된다.

대전된 도료는 유동화 경사판(6)과 유동화 노즐(7)에서 유량과 유동방향을 제어하여 피도물(5) 형상 및 크기에 적합한 유동 구름을 형성하여 피도물(5) 근처로 이동하고 유도대전의 원리에 의해 분체 도료가 피도물(5)에 효과적으로 부착된다. 이때 유동화 노즐(7)은 피도물(5)의 크기나 형상에 따라 노즐에서의 분사각도 및 유량을 제어부(11)에서 조절할 수 있으므로 피도물에 따라 도료의 부착효율을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고 본 발명은 각 구성요소를 폴리카보네이트 패널로 구성하였으므로 분사노즐(10)과 이중전극을 사용하여 분무 대전된 도료 입자의 80% 이상은 도장하고자 하는 피도물(5)에 부착되고 나머지 잔류도료입자들은 폴리카보네이트 패널의 정전기적 극성에 의해 도장부스(3) 내벽과 도장부스(3) 내에 잔류되지 않고 유선형 호퍼 형상의 도장부스(3) 하단에 포집되어 잔류도료 회수율의 극대화는 물론 색채교환 시간을 최소화 할 수 있게 되는 것이다.

한편 도장부스(3) 하단에는 잔류도료의 회수를 위하여 내부에 가이드베인(13)이 설치된 사이클론(12)과 인젝터(14) 및 백필터(16), 압축기(15)등을 설치하였으므로 도장부스(3) 하단의 경사면을 거쳐 사이클론(12) 입구에 도착하는 잔류도료들은 사이클론(12) 입구에 설치된 가이드베인(13)에서의 원심력에 의해 흡입공기와 분리되어 98% 이상 도료탱크(9)로 리사이클되고, 사이클론(12)에 포집 되지 않는 미량의 도료입자들은 백필터(16)에 의해 포집 된다.

상기한 바와 같이 되는 본 발명의 도장장치를 구성하는 각 부재를 폴리카보네이트패널로 제작함으로서 잔류도료의 회수율 증가 효과와 색채교환시간 단축을 통한 다색화 도장을 실현할 수 게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 유동정전 분체도장장치(1)는 침상형 전극을 사용하는 기존의 도장시스템에 비하여 EP형 이중전극을 사용함으로서 낮은 인가전압에서 분체 도료를 100% 대전시킬 수 있으며, 분사노즐(10)과 전극에 부착된 유동화 경사판(8) 및 유동화 노즐(7)을 통해 피도물(5) 특성에 적합한 유동구름을 형성시킴으로서 고품질의 도막을 형성시킬 수 있다.

또한 피도물(5)의 양쪽에서 도장을 실시할 수 있어 복잡한 형상의 피도물(5)의 도장은 물론, 작업시간의 단축 및 생산성 증대 효과를 기대할 수 있다.

그리고 기존의 철제부스를 잔류도료가 부착되지 않는 폴리카보네이트 패널의 재질로 대체하여 분체 도료를 98% 이상 재사용 함으로서 폐기물 처리비용의 절감 및 환경오염 방지 효과를 거둘 수 있을 뿐만 아니라, 색 교체 시간의 단축, Multi-colour 실현 및 자동화로 인한 인건비 절감, 생산성 향상, 설비 면적 감소 등의 다양한 효과로 침체한 국내 도장산업 활성화에 기여할 수 있는 등의 실익이 보장되는 매우 우수한 발명이다.

Claims

폴리카보네이트 패널로 유동정전 분체도장장치(1)를 구성함에 있어서,

양측에 집진장치(2)가 설치되는 유선형 도장부스(3)를 형성하고,

상기 양측 집진장치(2) 간에 피도물(5)을 이동하도록 설치된 도장부스(3)의 내부를 통과하는 컨베이어(4)와,

도장부스(3) 내부 양측에 컨베이어(4)와 직교되도록 설치된 EP형 이중전극으로 구성되는 방전판(6)과,

방전판(6) 상하측 가장자리에 설치되고 유동화노즐(7)이 장치되는 유동화 경사판(8)과,

방전판(8) 전방에 설치되어 도료를 분사하는 분사노즐(10)과,

도장부스(3) 하단에 설치되어 도료분진을 포집하는 사이클론(12)과,

상기 각 구성부재를 제어하는 제어부(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동정전 분체도장장치.