KR100714250B1 - 분체 도장부스 - Google Patents

Abstract

정전 분체도장에 사용되는 도장부스에 관한 것으로, 정전 분체도장에 사용되는 도장부스에 있어서, 공기를 배기하는 적어도 하나의 배기구와, 공기가 흡입되는 적어도 하나의 흡입구와, 피도장물에 도장을 위한 수용공간이 형성된 부스 및 적어도 하나의 장공이 형성되고 상기 배기구와 상기 흡입구 사이에 설치되어, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기를 상기 장공을 통해 상기 배기구로 배출시켜 상기 수용공간의 압력을 일정하게 분포시키기 위한 격막을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 수용공간의 압력을 일정하게 분포시켜 피도장물에 도착성능과 도장효율을 증가시킬 수 있다.

분체도장, 정전 분체도장

Description

분체 도장부스{POWDER SPRAY COATING BOOTH}

도 1은 종래의 도장부스의 평 단면을 나타낸 도면이다.

도 2는 종래의 도장부스 내의 공기 유동속도를 나타낸 도면이다.

도 3은 종래의 도장부스의 내부 압력분포를 나타낸 도면이다.

도 4a 내지 도 4c는 종래의 도장부스 내에서 피도장물에 분사된 분체 궤적을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도장부스의 전방이 제거된 내부를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 도장부스의 평 단면을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 도장부스 내의 공기 유동속도를 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 도장부스의 내부 압력분포를 나타낸 도면이다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 도장부스 내에서 피도장물에 분사된 분체 궤적을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10; 부스 11; 배기구

12; 흡입구 13; 도어

14; 수용공간 20; 격막

21; 장공 22; 결

30; 스프레이 건 40; 피도장물

본 발명은 피도장물에 정전 분체도장을 하기 위한 도장부스에 관한 것이다.

보통 정전 분체도장의 경우 스프레이건에서 공기와 함께 대전된 분체를 토출하여 피도장물에 도착시키는 방법을 사용하기 때문에, 도장부스 내의 공기흐름이 도장성능, 즉 도착효율과 분체의 부착성에 미치는 영향이 매우 크다.

수동도장의 경우 작업자의 후방에서 공기를 불어넣어 배기구를 향하여 균일한 바람의 흐름이 되도록 하지만, 자동도장의 경우는 이를 크게 고려하지 않고 있는 실정이다. 그래서, 자동의 경우 보통 개구부의 풍속은 0.3~0.5㎧이다.

한편, 분체도장부스는 분체가 밖으로 비산하지 않아야 한다.

풍량이 불충분한 경우 분체가 밖으로 비산하여 환경을 오염시킬 수 있으므로, 풍량이 흡입되는 개구부의 크기와 풍량이 배기되는 배기구의 위치에도 유의하여 설계해야 한다. 또한, 분체의 속도는 주 유체유동에 의한 저항과 중력, 관성력 등에 의해 영향을 받는다.

종래의 도장부스를 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 도장부스는 부스(1) 양측으로 흡입구(2)가 형성되고, 피도장물(6)을 도장하기 위한 수용공간(3)이 형성되어있다. 그리고, 수용공간(3)의 후방에 부직포가 설치된 다수의 배기구(4)가 형성되고, 전방에 스프레이 건(5)이 설치된다.

여기서, 수용공간(3) 내부에 피도장물(6)을 위치시키고, 스프레이 건(5)으로 대전된 분체를 분사하면 수용공간(3)의 공기 흐름에 따라 대전된 분체가 피도장물(6)에 도착하여 도장이 이루어진다.

그런데, 부스(1)의 흡입구(2)가 양측에 위치하기 때문에, 배기구(4) 주위의 유동의 속도가 고르지 않고 벽면 근처의 두 군데 배기구(4)에서만 속도가 강하게 나타나고 있다.(도 2 참조) 이러한 경우 부스(1)의 양쪽 흡입구(2)에서 흡입된 공기가 스프레이 건(5)에서 나온 분체를 빠르게 배기구(4)로 끌고 가기 때문에 분체가 피도장물(6)에 충분히 흡착되지 않는다.

또한, 부스(1)의 수용공간(3) 중에서 피도장물(6) 주변의 압력장이 매우 고르지 못함을 알 수 있다. 이러한 압력의 급격한 변화는 주변 유동장을 변화시켜 빠른 유속을 유발하게 되고, 빠른 유속의 유체유동은 피도장물(6) 주위에 분체가 충분히 오래 머물지 못하여 피도장물(6)의 표면에 고른 분체 흡착을 만들 수 없다. (도 3 참조)

도 4a 내지 도 4c는 피도장물을 도장하기 위해 피도장물의 상, 중, 하에서 분사된 분체 궤적을 나타낸 도면이다.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상, 중, 하 세 가지 경우 모두 분체가 오른쪽으로 들어온 공기에 의해 분체 궤적이 왼쪽으로 치우쳐 흐르고 있다. 이러한 결과는 오른쪽으로 유입된 공기의 속도가 빠르기 때문에 분체가 공기의 유동을 따라 왼쪽으로 치우치기 때문이다. 이에 따라, 분체의 일부는 피도장물에 도착하기 전에 배기구로 배출되는 문제점이 발생한다. 따라서, 도장효율이 떨어지게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 부스의 수용공간에 균일한 압력을 형성하여 피도장물로의 도착효율을 증가시킴으로써, 도장효율을 증가시키는 도장부스를 제공하는 데 있다.

본 발명은 정전 분체도장에 사용되는 도장부스에 있어서, 공기를 배기하는 적어도 하나의 배기구와, 공기가 흡입되는 적어도 하나의 흡입구와, 피도장물에 도장을 위한 수용공간이 형성된 부스 및 적어도 하나의 장공이 형성되고 상기 배기구와 상기 흡입구 사이에 설치되어, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기를 상기 장공을 통해 상기 배기구로 배출시켜 상기 수용공간의 압력을 일정하게 분포시키기 위한 격막을 포함하는 것을 특징으로 하는 도장부스에 의해 달성된다.

또, 상기 격막은 상기 부스의 상기 수용공간의 높이보다 짧게 형성되고, 수용공간의 상부에 형성될 수 있다.

이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도장부스의 전방이 제거된 내부를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 도장부스의 평 단면을 나타낸 도면이다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도장부스(10)는 부스(10)와 격막(20)을 포함한다. 부스(10)는 대략 사각박스형상이며, 피도장물(40)이 놓여 지는 수용공간(14)이 형성된다.

그리고, 부스(10)의 후방에 다수의 배기구(11)가 형성되고, 부스(10)의 양측에 흡입구(12)가 형성된다. 여기서, 배기구(11)는 유입된 공기가 부스(10) 외부로 배출될 때에 분체가 함께 배출되는 것을 방지하기 위한 것으로서 부직포 등의 재질로 형성된다. 그리고, 배기구(11)는 외부의 흡입기(미도시)와 연결될 수도 있다. 이에 따라, 배기구(11)는 부스(10)내로 흡입된 공기를 배기시킬 수 있다.

또한, 부스(10)의 전방에는 사람 또는 스프레이 건(30) 등의 장치가 출입가능한 도어(13)가 형성될 수 있다.

격막(20)은 다수의 장공(21)이 수직방향으로 형성되고, 부스(10)의 배기구(11)와 흡입구(12) 사이에 설치된다. 여기에, 부스(10)의 수용공간(14) 즉, 격막(20)과 흡입구(12) 사이의 일 영역에 피도장물(40)을 위치시킨 상태에서 스프레이 건(30)으로 대전된 분체를 분사한다.

여기서, 격막(20)은 파형으로 형성될 수 있으며, 파형의 결(22)을 따라 장공(21)이 형성될 수도 있다. 또, 격막(20)은 유입되는 공기의 방향과 교차 되는 방향 으로 파형의 결(22)이 형성될 수도 있다.

여기서, 격막(20)에 형성된 파형 결(22)을 유입되는 공기의 방향과 일치하는 방향으로 형성할 수 있지만, 유입되는 공기를 격막(20)의 파형 면에 충돌시켜 부스(10)의 수용공간(14)에 좀더 오랫동안 머물 수 있도록 격막(20)의 파형 결(22)을 유입되는 공기 방향과 교차하도록 형성할 수 있다. 이에 따라, 스프레이 건(30)으로 대전된 분체를 수용공간(14)에 분사하였을 시 분사된 분체가 수용공간(14)에 좀더 머물러 피도장물(40)에 도착성을 증가시킬 수 있다.

그리고, 격막(20)은 격막(20)의 높이가 도장부스(10)의 수용공간(14)의 높이보다 작게 형성되어 수용공간(14)의 상부에 설치된다. 이에, 격막(20)의 하부에는 흡입구(12)와 배기구(11)를 연결하는 통로가 형성된다. 이에 따라, 유입된 공기는 격막(20)의 좁은 장공(21) 뿐만 아니라 격막(20) 아래쪽의 통로를 통해 배기구(11)로 이동하므로 유입공기의 배출이 원활해진다.

또한, 격막(20) 하부에 통로를 형성하였기 때문에 공기유동의 방향이 하부로 향하고 이는 중력에 의한 분체의 낙하방향과 일치하게 되므로 분체의 이동은 피도장물을 따라 이루어지고 그 결과 도장성능이 향상된다.

분사된 분체의 흐름을 도 7 및 도 8을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 부스(10)의 수용공간(14)에 피도장물(40)을 놓고 스프레이 건(30)으로 대전된 분체를 분사한다.

종래에는, 분체가 흡입구(2)(도 1 참조)를 통해 흡입되는 공기를 타고 흡입구(2)(도 1 참조)와 가까운 배기구(4)(도 1 참조) 쪽으로 바로 배출되는 현상이 있 었지만, 본 발명은 흡입구(12)와 가까운 배기구(11) 사이에 격막(22)이 설치되어, 흡입구(12)에서 흡입된 공기는 배기구(11) 앞의 격막(22) 때문에 직접 배기구(11)로 향하지 않고 장공(21)을 통해 흡입되기 때문에 5 개의 배기구(11)를 통해 고르게 흡입되고 있다. 그렇기 때문에 분사된 분체가 직접 배기구(11)로 향하지 않고 흡착될 피도장물(40) 주위를 오랜 시간 떠서 흐르게 된다.(도 7 참조)

또, 도 8에 도시된 바와 같이, 분체가 흡착되어야 하는 피도장물(40) 주위에 압력장이 고르게 나타나고 있다. 부스(10) 내에 설치된 격막(20)에 의해 압력 분포의 뚜렷한 경계를 만들어 주고 있다. 배기구(11) 주위의 압력과 스프레이 건(30) 주위의 압력이 극명하게 구분된다. 이러한 분리가 분체가 부착될 피도장물(40) 주위의 압력을 고르게 만들어 주고 있다.

이에 따라, 장공(21)이 형성된 격막(20)으로 인하여 부스(10) 내의 압력이 양분되고, 수용공간의 피도장물이 위치하는 부분은 압력이 균일해진다. 따라서 피도장물 주위에서 분체의 이동속도가 낮아지고 분체는 피도장물 주위에 좀도 오래 머물게 된다. 이에 따라, 분사된 분체는 피도장물(40)에 도착할 수 있는 기회가 많아져 도장 효율성이 증가한다. 또한, 부스(10) 내에 분체가 장시간 머물 수 있으므로, 복잡하고 미세한 피도장물도 도장할 수 있다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 도장부스 내에서 피도장물에 분사된 분체 궤적을 나타낸 도면이다.

스프레이 건(30)에서 분사된 분체는 부스(10) 내에 설치된 격막(20)의 아랫 부분으로 분체 궤적이 형성되고 있다. 이것은 격막(20)에 의해 공기 유동이 차단되기 때문에 격막(20)의 아랫부분으로 공기 유동이 형성되고 있음을 보여준다. 이렇게 공기 유동이 아랫부분으로 흐르면서 분체가 흡착되어야 할 피도장물(40)에 오래 접촉하게 된다. 그리고, 분체가 왼쪽으로 치우치는 정도가 종래의 부스(1)(도 1 참조)보다 적은 것을 볼 수 있다. 이에 따라, 격막(20)에 의해 스프레이 건(30) 주위의 공기 유동을 약하게 하여 오른쪽에서 들어오는 공기의 속도를 줄여준다.

여기서, 부스(10)의 도어(13)를 통해 사람이 직접 스프레이 건(30)을 들고 수동으로 피도장물을 도장할 수 있으며, 자동 스프레이 건(30)을 도어(13)의 일측에 설치하여 사용할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어 져서는 아니 된다. 따라서, 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 부스의 수용공간에 격 막을 설치함으로써, 수용공간에 균일한 압력을 형성시키는 효과가 있다.

이에 따라, 분사된 분체가 수용공간에 오랫동안 머물 수 있어서, 피도장물에 분체가 도착할 수 있는 많은 기회를 제공하는 효과가 있다. 또한, 복잡하고 미세한 피도장물도 도장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 정전 분체도장에 사용되는 도장부스에 있어서,

   공기를 배기하는 하나 이상의 배기구와, 공기가 흡입되는 하나 이상의 흡입구와, 피도장물에 도장을 위한 수용공간이 형성된 부스; 및

   하나 이상의 장공이 형성되고 상기 배기구와 상기 흡입구 사이에 설치되는 격막을 포함하는 것을 특징으로 하는 도장부스.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 격막은 상기 수용공간의 하부에 상기 흡입구와 상기 배기구를 연결하는 통로가 형성되도록 상기 수용공간의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 도장부스.

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