KR100934338B1 - 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 R-트리플렉스에 S-트리플렉스를 접착시공하기 전에 R-트리플렉스의 표면을 활성화시켜 R-트리플레스와 S-트리플렉스간의 균입한 접착력을 유지할 수 있는 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치에 관한 것이다.

상기 본 발명은 플라즈마 제너레이터; 상기 플라즈마 제너레이터에 연결된 트랜스포머; 상기 트랜스포머로 부터 플라즈마를 전가받아 R-트리플렉스의 표면에 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 젯 노즐; 및, 상기 트랜스포머 및 상기 플라즈마 젯 노즐을 탑재하여 플라즈마 처리를 행하는 구간을 따라 이동시키는 자동주행부;를 구비한 것을 특징으로 한다.

액화천연가스 운반선, 접착제, 트리플렉스, 표면활성화, 표면에칭, 플라즈마

Description

플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치{Device for Surface Activation Using Plasma Heat Source}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치의 주행메카니즘을 나타내는 일부 개략단면도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면활성화장치를 이용하여 R-트리플렉스 표면에 플라즈마 처리의 다른 예를 나타내는 개략도이다.

<도면 내 주요부분에 대한 부호설명>

(1): R-트리플렉스 (2): P-그루브

(3): 플라이우드 (4): 탑 브릿지 패드

(5): 스파이크 휠 (6): 블레이드

(7): 구동모터 (8): 플라즈마 젯 노즐

(9): Y축 슬라이드 (10): 트랜스포머

(11): 통합제어기 (12): 플라즈마 제너레이터

(13): 자동주행부

본 발명은 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치에 관한 것으로, 특히 R-트리플렉스에 S-트리플렉스를 접착시공하기 전에 R-트리플렉스의 표면을 활성화시켜 R-트리플레스와 S-트리플렉스간의 균입한 접착력을 유지할 수 있는 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치에 관한 것이다.

통상 멤브레인형 천연가스 운반선의 단열층 시공을 위해 R-트리플렉스와 S-트리플렉스간의 접착 시공하는 경우, 폴리프로필린(PP) 재질의 접착테이프를 이용하여 접착면으로부터 빠져나와 기밀을 유지할 수 있는 기능을 하는 접착제 경계를 설정한다. 그 후, 주걱(spatula) 등을 이용하여 접착제를 R-트리플렉스에 도포한 후 S-트리플렉스를 이 위에 위치시키고 롤러로 문질러 기포를 제거하며 미접착면이 없도록한다. 이어서 에어백을 이용해서 정하중을 부가하여 경화시키는 수동작업방법과 자동도포용 주제탱크, 경화제탱크와 주제용 정량펌프, 경화제용 정량펌프 그리고 이들 구성품을 제어하며 자동 접착장치와 통신이 가능한 자동 주입장치, 분사 노즐이 내장된 2개의 헤드를 가지는 자동 도포장치, 트리플렉스 공급용 롤러, 압착용 롤러, 열경화용 가열장치 등으로 구성된 자동접착방법을 통해 R-트리플렉스와 S-트리플렉스간의 접착 시공을 하는 방법이 있다.

상기와 같은 수동으로 접착을 행하는 경우, 작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 에폭시계 접착제의 사용으로 최소 10시간 이상의 고정적으로 소요되는 시간과 이에 수분되는 지그장치가 필요하였다. 또한 이러한 수작업은 작업 품질이 불균일한 문제점이 있었다.

한편, 자동으로 접착하는 방법은 물리적인 기구에 의해 순간 접착이 가능하다는 장점이 있으나 이 역시 도포 두께 조절이 어려워 단차가 큰 부위는 접착이 어렵다는 단점이 있었다. 또한 화학적 기구로서는 경화제로 사용되는 이소시아네트(isocyanate)의 고유 특성에 기인하여 수분과 반응하면서 반응 생성물로 발생한 이산화탄소 미세 기포에 의한 기밀성 및 피로특성 저하가 보고되고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 화학적인 경화 기구로는 화학적 가교반응만을 취하여 수분 등 주위 영향이 비교적 적고 다음 작업 공정으로 이행할 수 있는 시간이 짧은 점 등 여러가지 장점이 많은 접착제를 사용하고, 이 접착제를 효율적으로 도포 및 접착할 수 있는 자동접착장치를 개발하여 사용하고 있다.

그런데, 상기와 같은 방식으로 접착 시공함에도 불구하고 R-트리플레스와 S-트리플렉스간의 접착력이 불균일하여 액화천연가스의 운반 중 접착부에서 미세한 누기현상이 발생하는 커다란 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 R-트리플렉스에 S-트리플렉스를 접착시공하기 전에 R-트리플렉스의 표면을 활성화시켜 R-트리플레스와 S-트리플렉스간의 균입한 접착력을 유지할 수 있는 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치를 제공하는데 있다.

상기 목적를 달성하기 위해, 본 발명은 플라즈마 제너레이터; 트랜스포머; 상기 트랜스포머로 부터 플라즈마를 전가받아 R-트리플렉스의 표면에 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 젯 노즐; 상기 트랜스포머 및 상기 플라즈마 젯 노즐을 탑재하여 플라즈마 처리를 행하는 구간을 따라 이동시키는 자동주행부를 구비한 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치를 제공한다.

상기 자동주행부는 상기 플라즈마 젯 노즐이 자동주행부의 이동방향에 대한 직각방향으로 이동가능하도록 Y축 슬라이더를 더 포함하며, 상기 플라즈마 젯 노즐이 상기 Y축 슬라이더를 따라 구동하면서 표면처리되는 영역이 상기 자동주행부 이동 시 일정영역 중첩되어 비처리영역이 발생하는 것을 방지하도록 단열재의 P-그루브 또는 플라이우드의 상면의 인서트 홀을 이용하여 이동한다.

상기 자동주행부는 적어도 하나의 구동모터; 상기 플라이우드 측면과 맞물려 자동주행부를 이동시키기 위해, 상기 구동모터 하단부 일측에 연결되어 상기 구동모터로부터 구동력은 전달받는 적어도 하나의 스파이크 휠; 및, 상기 자동주행부가 아래보기, 위보기 및 수직주행 시 원활한 주행을 위하여 상기 스파이크 휠 하단부 일측에 연결되어, 상기 P-그루브에 삽입되는 블레이드;를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 자동주행부 주행시에만 상기 P-그루브에 삽입된 상기 블레이드에서 공기압을 제거하면 상기 블레이드가 P-그루브로부터 이탈되어, 상기 표면활성화장치를 상기 R-트리플렉스로부터 용이하게 탈착시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 표면활성화장치는 플라즈마 제너레이터(12)와, 플라즈마 제너레이터(12)에 연결된 트랜스포머(10)와, 플라즈마 제너레이터(12)에서 발생된 플라즈마를 트랜스포머(10)를 거쳐 R-트리플레스(1)에 플라즈마 처리를 하기 위한 플라즈마 젯 노즐(8)과, 플라즈마 젯 노즐(8) 및 트랜스포머(10)를 탑재한 자동주행부(13)을 포함한다.

상기 자동주행부(10)는 플라즈마 젯 노즐(8)이 자동주행부(10)의 이동방향에 대한 직각방향으로 이동가능하도록 Y축 슬라이더(9)를 포함하며, 또한 자동주행부(10)는 플라즈마 젯 노즐(8)이 Y축 슬라이더(9)를 따라 구동하면서 R-트리플렉스(1)의 표면처리되는 영역이 자동주행부(13) 이동 시 일정영역 중첩되어 비처리영역이 발생하는 것을 방지하도록 도 2와 같이 단열재의 P-그루브(2) 또는 플라이우드(3) 상면의 인서트 홀을 이용하여 이동한다.

이와 같은 구성에 따라, 상기 플라즈마 젯 노즐(8)은 도 3a 및 도 3b와 같이, 정해진 일정 폭만큼 좌우로 구동하면서 R-트리플렉스(1) 표면의 활성화 처리를 행한다.

또한, 상기 자동주행부(10)는 적어도 하나의 구동모터(7), 적어도 하나의 스파이크 휠(5) 및 블레이드(6)을 포함한다.

적어도 하나의 스파이크 휠(5)은 플라이우드(3) 측면과 맞물려 자동주행부(10)를 이동시키기 위해 구동모터(7) 하단부 일측에 연결되어 구동모터(7)로부터 구동력을 전달받는다.

블레이드(6)는 자동주행부(10)가 아래보기, 위보기 및 수직주행 시 원활한 주행을 위하여 상기 스파이크 휠(5) 하단부 일측에 연결되어, P-그루브(2)에 삽입된다. 이 경우, 상기 자동주행부(13) 주행시에만 P-그루브(2)에 삽입된 블레이드(5)에서 공기압을 제거하면 블레이드(6)가 P-그루브(2)로부터 이탈되어, 본 발명에 따른 표면활성화장치를 상기 R-트리플렉스(1)로부터 용이하게 탈착시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 표면활성화장치는 플라즈마 제너레이터(12)에서 생성된 플라즈마가 자동주행부(13)에 탑재된 트랜스포머(10)를 거처 플라즈마 젯 노즐(8)로 송출하여 플라즈마 젯 노즐(8)에서 플라즈마가 R-트리플렉스(1) 상면에 조사되어 R-트리플렉스(1) 표면을 활성화 시켜 S-트리플렉스(도시하지 않음)와의 접합 시 결합력을 증대시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 있어서는, R-트리플레스와 S-트리플렉스간의 접착부의 품질 향상을 가져올 수 있고, 이러한 균일한 작업품질을 통해 재작업에 따 른 비용을 절감 및 액화천연가스 운반선의 건조 공기를 단축시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 플라즈마 제너레이터;

   상기 플라즈마 제너레이터에 연결된 트랜스포머;

   상기 트랜스포머로 부터 플라즈마를 전가받아 R-트리플렉스의 표면에 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 젯 노즐; 및,

   상기 트랜스포머 및 상기 플라즈마 젯 노즐을 탑재하여 플라즈마 처리를 행하는 구간을 따라 이동시키는 자동주행부;를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 자동주행부는

   상기 플라즈마 젯 노즐이 자동주행부의 이동방향에 대한 직각방향으로 이동가능하도록 Y축 슬라이더를 더 포함하며,

   상기 플라즈마 젯 노즐이 상기 Y축 슬라이더를 따라 구동하면서 표면처리되는 영역이 상기 자동주행부 이동 시 일정영역 중첩되어 비처리영역이 발생하는 것을 방지하도록 단열재의 P-그루브 또는 플라이우드 상면의 인서트 홀을 이용하여 이동하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 자동주행부는

   적어도 하나의 구동모터;

   상기 플라이우드 측면과 맞물려 자동주행부를 이동시키기 위해, 상기 구동모터 하단부 일측에 연결되어 상기 구동모터로부터 구동력을 전달받는 적어도 하나의 스파이크 휠; 및,

   상기 자동주행부가 아래보기, 위보기 및 수직주행 시 원활한 주행을 위하여 상기 스파이크 휠 하단부 일측에 연결되어, 상기 P-그루브에 삽입되는 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 자동주행부 주행시에만 상기 P-그루브에 삽입된 상기 블레이드에 공기압을 제거하면 상기 블레이드가 P-그루브로부터 이탈되어, 상기 표면활성화장치를 상기 R-트리플렉스로부터 용이하게 탈착시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 열원을 이용한 표면활성화장치.

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