KR100683836B1 - 전착도장용 격막장치의 프로텍터 - Google Patents

전착도장용 격막장치의 프로텍터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전착도장용 격막장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 격막장치의 격막을 보호하는 프로텍터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전착도장용 격막장치의 프로텍터는, 상기 프로텍터는 전면 프로텍터와 배면 프로텍터가 볼트 결합되어 이루어지며, 상기 전면 프로텍터는 상기 배면 프로텍터와 결합되는 외곽 플랜지와, 상기 외곽 플랜지의 중심에서 연장되는 세로축 플랜지와, 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지와 일체로 형성되어 격자 형상으로 내부를 구성하는 한 쌍의 격막 프로텍터와, 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지의 중심에서 연장되는 중심 라인으로부터 하부 방향으로 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지와 볼트 결합되는 가로축 플랜지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하여 이루어진다.
이러한 구성에 의해 격막을 견고하게 지지할 수 있고, 공극효율을 최대한 향상시키는 것이 가능하게 된다.
격막, 격막 프로텍터, 전면 프로텍터, 배면 프로텍터

Description

전착도장용 격막장치의 프로텍터{Protecter of Membrane Apparatus for Electro-Deposition Coating}
도 1은 일반적인 자동차 전착도장용 전착 탱크의 내부를 도시한 것이며,
도 2는 도 1에 도시된 격막장치가 실제 설치된 형상 및 사용상의 문제점을 설명하기 위한 사진을 개시한 것이며,
도 3a는 본 발명에 따른 격막장치의 분해도를 도시한 것이며,
도 3b는 본 발명에 따른 격막장치의 결합 측면도를 도시한 것이며,
도 4는 본 발명에 따른 격막장치의 전면 프로텍터의 구조를 설명하기 위해 도시한 정면도 및 측면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 격막장치의 배면 프로텍터의 구조를 설명하기 위해 도시한 정면도 및 측면도이며,
도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 격막장치의 격막 프로텍터를 도시한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110; 격막장치 120; 지지대
130; 공급라인 140; 콘베이어
210; 프로텍터 220; 플랜지
230, 320; 격막 170; 유압탱크
310; 전면 프로텍터 311; 격막 프로텍터
310a; 외곽 플랜지 310b; 가로축 플랜지
310c; 세로축 플랜지 330; 고무패킹
340; 양극액 공급 파이프 350; 양극판
360; 배면 프로텍터 370; 오버 플로우 파이프
360a; 배면 외곽 플랜지 360b; 배면 가로축 플랜지
360c; 배면 세로축 플랜지 361; 배면막
본 발명은 전착도장용 격막장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 격막장치의 격막을 보호하는 프로텍터에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 전착도장용 탱크를 도시한 것이며, 특히 자동차의 하도 전착도장을 위한 전착탱크를 도시한 것이다.
일반적으로 자동차의 생산공정에 있어서 도장 라인은 차체가 완성된 후, 차체의 부식을 방지하고 방청과 함께 미관을 수려하게 하여 상품성을 높이는 것으로, 전처리 공정의 건조로를 통과한 차체는 방청과 표면 광택의 인자가 되는 전착 공정과 실러를 도포한 후 도료의 평활성 및 내후성 등을 갖게 하는 중도 공정 및 광택 을 내는 상도 공정과 클리어 공정 등을 통하여 도장막을 형성한다.
전착 공정은 수용성 도료에 피도물(양극 또는 음극으로 대전된 차체을 의미함)을 침적시키고 피도물과 전극 사이에 직류 전류를 통하여 피도물에 도막을 형성하게 된다. 일반적으로는 차체에 음전하를 부여하고 도료에 양전하를 부여하여 도료가 인력에 의해 차체로 끌려 강제로 침적되게 하는 방식을 채용하고 있다.
이렇게 전착하기 위해서 피도물과 도료를 수용하는 전착 탱크가 이용되는데, 이 전착 탱크의 개략도를 도 1에 도시하였다.
도시된 바와 같이, 자동차를 이동하는 데 사용되는 콘베이어(140)가 바닥에 형성되고, 좌우측 벽에는 수직으로 정렬된 복수개의 격막장치(110)가 설치되며, 양전해액이 담긴 전해액 탱크(미도시)로부터 전착 탱크 내부로 전해액을 공급하는 공급라인(130)이 구비된다.
격막장치(110)는 양극판과 격막(diaphragm)으로 이루어지며, 양극판은 전기를 발생시키는 역할을 하고, 격막은 전기분해로 인한 양극 주변의 산성기를 흡수하여 PH를 조절하는 기능을 위해 과잉의 중화제를 취출하여 전해액을 배출하는 역할을 한다.
격막은 얇은 막으로 이루어지므로, 이 격막을 보호하는 지지대(120)에 의해 지지되며, 격막은 장시간 사용시 상술한 기능을 상실하게 되어 주기적으로 교체를 하여야 한다. 따라서, 격막의 교체가 용이하고, 사용중에 있어서도 얇은 막의 특성상 주름이 발생되지 않도록 격막을 보호하는 지지대(프로텍터)의 형성이 중요한 문제로 대두된다.
도 2는 기 설치된 종래의 격막장치의 실제 사진이며, 나타낸 바와 같이 격막장치(110)는 그 내부에 양극판(도시되어 있지 않음)이 형성되어 있고, 그 양극판 상부로 격막(230)이 형성되며, 격막(230)를 보호하는 프로텍터(210)가 설치되며, 프로텍터(210)를 보강하며 체결되도록 하는 플랜지(220)가 외곽 및 중심부에 형성된다. 그러나, 사진에서도 보이듯이 격막(230)은 많은 주름(240)이 생겨 있다.
즉, 격막(240)을 보호하는 프로텍터(210)가 완전히 격막을 지지하지 못하는 관계로 격막(240) 자체가 전기분해로 인한 양극 주변의 산성기를 흡수하고 과잉의 중화제를 취출하는 과정에서 주름이 발생하여 제 기능을 다하지 못하는 문제를 갖게 된다.
또한, 격막(210)의 교체시에 플랜지(220)에 체결된 볼트를 분해할 때, 프로텍터(210)의 형상(얇은 세로막대가 평행하게 복수개 구성)이 세로막대 형상으로 길게 늘어져 있어 고정되지 못하여 격막(210) 교체의 어려움도 문제이다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 격막의 보호 및 지지가 견고한 전착도장용 격막장치의 프로텍터의 구조를 개선하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 격막의 교체를 용이하게 할 수 있는 격막 보호 장치인 전착도장용 격막장치의 프로텍터의 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 격막의 효율을 최대한 높이면서 격막을 견고하게 지지할 수 있도록 공극율을 최대한 향상시킨 전착도장용 격막장치의 프로텍터를 제 공하는 데 있다.
상술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전착도장용 격막장치의 프로텍터는, 전착도장용 격막장치에 포함되는 격막 및 격막전극을 보호하는 프로텍터에 있어서, 상기 프로텍터는 전면 프로텍터와 배면 프로텍터가 볼트 결합되어 이루어지며, 상기 전면 프로텍터는 상기 배면 프로텍터와 결합되는 외곽 플랜지와, 상기 외곽 플랜지의 중심에서 연장되는 세로축 플랜지와, 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지와 일체로 형성되어 격자 형상으로 내부를 구성하는 한 쌍의 격막 프로텍터와, 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지의 중심에서 연장되는 중심 라인으로부터 하부 방향으로 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지와 볼트 결합되는 가로축 플랜지를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 가로축 플랜지는 3개의 제1 내지 제3 가로축 플랜지로 구성되며, 상기 제1 내지 제3 가로축 플랜지 각각의 체결 위치는 상기 외곽 플랜지의 최하부 볼트 구멍의 중심으로 4:7:11의 비율을 유지하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 배면 프로텍터는 상기 전면 프로텍터와 결합되는 배면 외곽 플랜지와, 상기 배면 외곽 플랜지의 중심에서 연장되는 배면 세로축 플랜지와, 상기 배면 세로축 플랜지와 직교하는 방향으로 형성된 배면 가로축 플랜지와, 상기 배면 외곽 플랜지, 배면 세로축 플랜지 및 배면 세로축 플랜지와 일체로 형성되어 배면을 이루는 배면막과, 를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 격막 프로텍터의 격자 형상의 가로 격자면에는 홀이 형성되어 공극 효율을 향상시키는 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3a는 본 발명에 따른 격막장치의 분해도를 도시한 것이며, 도 3b는 본 발명에 따른 격막장치의 결합 측면도를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 격막장치는 전면 프로텍터(Protecter, 310)와 배면 프로텍터(360)가 볼트 결합되어 외형을 이룬다.
전면 프로텍터(310)는 격막(320)을 보호 지지하는 격막 프로텍터(311)와, 배면 프로텍터(360)와 볼트 결합되도록 하는 외곽 플랜지(310a)를 포함하여 이루어진다.
배면 프로텍터(310)는 격막장치의 배면부의 외형을 이루는 배면막(361)과, 전면 프로텍터(310)와 볼트 결합되도록 하는 배면 외곽 플랜지(360a)를 포함하여 이루어진다. 배면 프로텍터(310) 내부로는 양극판(350)을 지지할 수 있는 구조 및 양극액을 외부로부터 격막장치로 공급하는 양극액 공급 파이프(340)를 지지할 수 있는 구조를 갖는다.
전면 프로텍터(310)의 외곽 플랜지(310a)와 배면 프로텍터(360)의 배면 외곽 플랜지(360a)사이에 격막(320)과 격막 보호용 고무패킹(330)이 함께 볼트로 체결된다.
여기서, 격막(320)은 전기분해로 인한 양극 주변의 산성기를 흡수하여 PH를 조절하는 기능을 위해 과잉의 중화제를 취출하여 전해액을 배출하는 역할 및 전착 탱크 내에서 유리산을 제거하는 얇은 막으로 형성되며, 이를 보호하고 지지하기 위해 격막 프로텍터(311)가 구성된다.
실제로 격막장치(320)의 가장 중요한 역할을 담당하는 부분이 격막(Membrane, 320)인데, 이는 영구 사용이 불가능하고 소모품이라 정기적인 교체에 따른 교체 용이성 및 얇은 막의 특성상 구겨짐, 주름, 찢어짐 등을 방지하고 지지하기 위한 보호장치가 반드시 필요하게 된다. 결과적으로, 격막장치의 형상 및 구조에 따라 격막(320)의 활용도를 높이고 나아가 격막장치의 효용성을 높일 수 있는 것이다. 이에 따라 다양한 형태의 프로텍터가 개발되고 있으며, 이하에서는 본 발명에서 구현하고자 하는 프로텍터의 구조를 도 4 및 도 5를 통해 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 격막장치의 전면 프로텍터의 구조를 설명하기 위해 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 4에 도시된 (A)는 전면 프로텍터의 정면도이고, (B)는 전면 프로텍터의 측면도이다.
도시된 바와 같이, 전면 프로텍터(310)는 격막(320)을 보호하는 격막 프로텍터(311)와, 격막(320)과 일체로 형성되어 볼트 체결될 수 있도록 하는 외곽 플랜지(310a)와, 외곽 플랜지(310a)의 중심에서 세로축으로 연장되어 일체로 형성된 세로축 플랜지(310c)와, 외곽 플랜지(310a) 및 세로축 플랜지(310c)와 볼트 체결되는 가로축 플랜지(310b)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 구현된 전면 프로텍터(310)는 유리섬유 강화 플라스틱(Fiber Glass Reinforced Plastic)으로 형성된다.
격막 프로텍터(311)는 다수개의 격자 형상이 서로 일체로 형성되어 있는 형상을 가지며, 일반적으로 격막(320)의 작용에 따른 공극율을 높이기 위해서 두께를 줄이거나 또는 격자의 숫자를 줄이면 효과가 있으나, 이는 반대로 격막(320)을 지지하는 역할을 충분히 수행하지 못하므로, 공극율과 지지체로서의 상반되는 기능을 동시에 만족할 수 있도록 설계하여야 한다.
이러한 점을 고려하여 본 발명의 격막 프로텍터(311)는 격막(320)의 지지체로서의 역할을 최대한으로 구현하기 위해, 다수개의 격자 형상을 갖도록 하고, 외곽 플랜지(310a)와 세로축 플랜지(310c)를 격막 프로텍터(311)와 일체로 형성시키는 것을 특징으로 하고 있으며, 또한 가로축 플랜지(310b)를 보조적으로 볼트 체결하는 것에 의해 지지 기능을 더욱 높일 수 있도록 구현한다.
격막 프로텍터(311)는 세로축 플랜지(310c)를 기준으로 좌우 한쌍으로 구성되어 더욱 견고한 지지체로서의 역할을 다하게 된다.
가로축 플랜지(310b)는 도시된 바와 같이 3개이며, 체결 위치는 중심선의 하부측으로 위치된다. 이는 격막(320)의 공극율과 격막(320)의 지지체로서의 기능을 모두 고려한 설계이다.
즉, 격막 장치에 있어서 중심선의 상부측으로는 하중을 많이 받지 않아 격막 프로텍터(311)의 격자형상과 세로측 플랜지(310c)만으로 지지 기능을 충분히 발휘할 수 있으므로 상부측으로는 가로축 플랜지(310b)를 설치하지 않음으로 해서 공극율을 높이고, 하중을 많이 받는 하부측에 3개의 가로축 플랜지(310b)를 설치한다.
3개의 가로축 플랜지(310b)의 배치관계는 다음과 같이 구현하는 것이 바람직하다.
최하측 가로축 플랜지(310b)를 제1 가로축 플랜지(310b_1)라 할 때, 제1 가로축 플랜지(310b_1)의 체결위치는 외곽 플랜지 최하측 볼트 체결점(312)로부터 a만큼 이격되고, 제2 가로축 플랜지(310b_2)의 체결위치는 외곽 플랜지 최하측 볼트 체결점(312)로부터 b만큼 이격되고, 제3 가로축 플랜지(310b_3)의 체결위치는 외곽 플랜지 최하측 볼트 체결점(312)로부터 c만큼 이격되어, 그 비율은 a:b:c = 4:7:11를 만족하도록 구현하는 것이 바람직하다.
격막 프로텍터(311)는 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 가로격자(610)와 세로격자(620)가 일체로 형성되어 격자형상을 갖는다.
한편, 격막장치의 전체적인 무게를 줄이는 동시에 격막(320)의 공극 효율을 좀 더 높이기 위한 목적으로 격막 프로텍터(311)에 형성된 격자 형상의 가로격자(610)면에 소정 크기의 홀(611)을 형성시키는 것도 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 격막장치의 배면 프로텍터의 구조를 설명하기 위해 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 5에 도시된 (A)는 배면 프로텍터의 정면도이고, (B)는 배면 프로텍터의 측면도이다.
배면 프로텍터(360)는 배면 외곽 플랜지(360a)와, 배면 가로축 플랜지(360b)와, 배면 세로축 플랜지(360c)와, 배면막(361)과, 오버 플로우 파이프(370)를 포함하여 이루어지며, 유리섬유 강화 플라스틱으로 만들어지고 일체로 형성된다.
배면 외곽 플랜지(360a)는 전면 프로텍터(310)의 외곽 플랜지(310a)와 볼트 결합되어 프로텍터의 전체 외형을 이루고, 배면 세로축 플랜지(360c)는 전면 프로 텍터(310)의 세로축 플랜지(310c)와 볼트 결합된다.
배면 가로축 플랜지(360b)는 배면막(361)의 배부름 현상을 방지하기 위한 배면막(361) 보조 지지체 역할을 수행한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 전면 프로텍터(310)와 배면 프로텍터(360)의 구조 및 형상에 따라 격막장치에 사용되는 격막(320)의 보호 및 지지 기능과 격막(320)의 공극 효율을 높일 수 있는 전착도장용 격막장치의 프로텍터를 제공하는 것이 가능하게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 격막의 보호 및 지지가 견고한 전착도장용 격막장치의 프로텍터의 구조를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 격막의 교체를 용이하게 할 수 있는 격막 보호 장치인 전착도장용 격 막장치의 프로텍터의 구조를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 격막의 효율을 최대한 높이면서 격막을 견고하게 지지할 수 있도록 공극율을 최대한 향상시킨 전착도장용 격막장치의 프로텍터를 제공하는 것이 가능하게 된다.

Claims (4)

  1. 전착도장용 격막장치에 포함되는 격막 및 격막전극을 보호하는 프로텍터에 있어서,
    상기 프로텍터는 전면 프로텍터와 배면 프로텍터가 볼트 결합되어 이루어지며,
    상기 전면 프로텍터는 상기 배면 프로텍터와 결합되는 외곽 플랜지와, 상기 외곽 플랜지의 중심에서 연장되는 세로축 플랜지와, 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지와 일체로 형성되어 격자 형상으로 내부를 구성하는 한 쌍의 격막 프로텍터와, 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지의 중심에서 연장되는 중심 라인으로부터 하부 방향으로 상기 외곽 플랜지 및 세로축 플랜지와 볼트 결합되는 가로축 플랜지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전착도장용 격막장치의 프로텍터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가로축 플랜지는 3개의 제1 내지 제3 가로축 플랜지로 구성되며, 상기 제1 내지 제3 가로축 플랜지 각각의 체결 위치는 상기 외곽 플랜지의 최하부 볼트 구멍의 중심으로 4:7:11의 비율을 유지하는 것을 특징으로 하는 전착도장용 격막장치의 프로텍터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배면 프로텍터는 상기 전면 프로텍터와 결합되는 배면 외곽 플랜지와, 상기 배면 외곽 플랜지의 중심에서 연장되는 배면 세로축 플랜지와, 상기 배면 세로축 플랜지와 직교하는 방향으로 형성된 배면 가로축 플랜지와, 상기 배면 외곽 플랜지, 배면 세로축 플랜지 및 배면 세로축 플랜지와 일체로 형성되어 배면을 이루는 배면막과, 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전착도장용 격막장치의 프로텍터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 격막 프로텍터의 격자 형상의 가로 격자면에는 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전착도장용 격막장치의 프로텍터.
KR1020060066682A 2006-07-18 2006-07-18 전착도장용 격막장치의 프로텍터 KR100683836B1 (ko)

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