KR101222235B1 - 도료의 점도 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도료의 점도 조절 장치에 관한 것으로 순환되는 도료를 가열된 열 교환 유체와 열 교환시켜 도료의 온도를 조절하고, 도료의 온도 조절로 도료의 점도를 조절하는 것이다.
본 발명은 도료의 온도를 통한 도로 점도의 조절로 점도의 정밀 제어가 가능하며, 점도 조절에 필요한 비용을 절감하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 도료의 점도를 표준화하고, 도료의 점도를 장기간 일정하게 유지할 수 있어 도장 품질을 향상시키고, 도장 시 불량율을 줄이는 효과가 있다.

Description

도료의 점도 조절 장치{Control System for Paint Sticky}

본 발명은 도료의 점도 조절 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 도장 시 도료 온도를 일정하게 유지시켜 도장 품질을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 금속 판의 표면은 미관을 증대시키는 장식 기능 및 부식 방지 등과 같은 기능성을 추가하기 위해 도장 처리되고 있다.

도 1에서 도시한 바와 같이 상기 금속 판(2)의 표면을 도장하는 도장 장치(1)는 내부에 도료가 저장된 도료 저장부(1a)와;

상기 도료 저장부(1a) 내의 도료에 일부가 잠겨 회전되며 표면에 마찰로 도료를 끌어 올리는 픽 업 롤부(1b)와;

상기 픽 업 롤부(1b)에 접촉된 상태로 회전하며 상기 픽 업 롤부(1b)에 의해 도료를 전사 받아 금속 판(2)의 표면에 도장하는 도장 롤부(1c)를 포함한다.

또 상기 금속 판(2)이 감겨져 상기 금속 판(2)을 상기 도장 롤부(1c)에 접촉되게 지지하는 스트립 이송 롤부(1d)를 더 포함한다.

즉, 상기 금속 판(2)은 상기 스트립 이송 롤부(1d)에 감겨져 상기 도장 롤부(1c)에 접촉된 상태로 이송되면서 상기 도장 롤부(1c)에 전사된 도료로 표면을 도장 처리되는 것이다.

상기한 도장 작업에서 도료의 점도에 따라 상기 주속비(상기 스트립 이송 롤부(1d)의 회전 속도에 따른 상기 픽 업 롤부(1b)와, 도장 롤부(1c)이 회전 속도 비)가 결정되고, 상기 주속비에 따라 도막 두께 및 도장된 금속 판(2)의 표면 품질 즉, 도장 품질이 결정되는 것이다.

그리고 상기 점도는 도료의 종류 및 시너의 혼합량, 도료의 온도에 따라 차이가 발생하는 것이다.

도료의 종류에 따라 동일한 상기 스트립 이송 롤부(1d)의 선속도에서도 주속비가 다르게 설정되는 것이다.

또 주속비에 따라서 도막 두께와 도면 품질, 작업성이 결정되고, 상기 스트립 이송 롤부(1d)의 선속도에 의해 주속비가 결정되고, 어떠한 주속비에서도 도장 작업이 가능하기 위해서는 도료의 종류 별로 점도를 다르게 유지해야 하는 것이다.

즉, 최대 생산을 할 수 있는 각 주속비에 따라 동일 도료에 대해서도 작업 점도가 다르며 도료의 도장 작업 시 도료의 점도 조절이 매우 중요한 것이다.

상기 도료의 점도는 통상 시너의 혼합량을 조절하여 제어하고 있다.

그러나 상기한 바와 같이 시너의 혼합량으로 도료의 점도를 조절하는 경우 미세한 점도 조절이 용이하지 않으며, 겨울철과 하절기 등과 같이 도료의 온도가 변하는 경우 대처가 어려운 문제점이 있었던 것이다.

또한 시너 사용에 따른 비용이 많이 소요되어 전체 도장 비용이 증대되는 문제점이 있으며 도료의 점도를 높이기는 어려운 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 도료의 점도를 도료의 온도로 조절하여 시너 사용량을 줄이고, 정밀한 점도 조절이 가능하게 한 도료의 점도 조절 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 도료 저장부 내에 저장된 도료의 온도를 측정하는 온도 측정부와;

상기 도료 저장부 내의 도료를 순환시키는 도료 순환부와;

상기 도료 순환부로 순환되는 도료의 온도를 조절하는 열 교환부와;

상기 온도 측정부 및 상기 열 교환부에 연결되어 도료의 온도를 제어하는 제어부를 포함한 도료의 점도 조절 장치를 제공함으로써 해결된다.

상기 열 교환부는 내부에 열 교환 유체가 채워지고 상기 도료를 순환시키는 도료 순환 관부재가 통과되는 열 교환 케이싱과;

상기 열 교환 케이싱의 내부를 통과하는 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 기기를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 유체 순환 기기는 상기 열 교환 케이싱에 연결되며 상기 열 교환 유체를 저장하는 유체 저장 탱크와;

상기 유체 저장 탱크와 상기 열 교환 케이싱을 연결하여 상기 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 관부재와;

상기 유체 순환 관부재에 장착되어 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 펌프와;

상기 유체 저장 탱크 내의 열 교환 유체를 가열하는 히터를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 유체 순환 기기는 상기 유체 저장 탱크 내의 열 교환 유체의 온도를 측정하는 제 1 유체 온도 센서와;

상기 열 교환 케이싱 내 열 교환 유체의 온도를 측정하는 제 2 유체 온도 센서를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 히터에 연결되어 히터의 작동을 제어하는 히터 제어기와;

상기 유체 순환 펌프에 연결되어 유체 순환 펌프의 작동을 제어하는 인버터 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유체 순환 기기는 상기 유체 저장 탱크 내의 열 교환 유체의 온도를 측정하는 제 1 유체 온도 센서와;

상기 열 교환 케이싱 내 열 교환 유체의 온도를 측정하는 제 2 유체 온도 센서를 더 포함하며,

상기 히터 제어기는 상기 제 1 유체 온도 센서 및 상기 히터에 연결되어 상기 유체 저장 탱크 내의 열 교환 유체를 일정하게 유지되도록 상기 히터의 작동을 제어하며,

상기 인버터 제어기는 상기 제 2 유체 온도 센서 및 상기 유체 순환 펌프에 연결되고, 상기 유체 순환 펌프의 작동을 제어하여 상기 유체 순환 관부재로 순환되는 열 교환 유체의 유속을 제어하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 도료의 온도를 통한 도로 점도의 조절로 점도의 정밀 제어가 가능하며, 점도 조절에 필요한 비용을 절감하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 도료의 점도를 표준화하고, 도료의 점도를 장기간 일정하게 유지할 수 있어 도장 품질을 향상시키고, 도장 시 불량율을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 도장 장치를 도시한 개략도
도 2는 본 발명인 도료의 점도 조절 장치의 전체 구성을 도시한 개략도
도 3은 본 발명에 따른 도료의 점도 조절 방법의 흐름도

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 적용되는 도장 장치(1)는 일 예로 내부에 도료가 저장된 도료 저장부(1a)와;

상기 도료 저장부(1a) 내의 도료에 일부가 잠겨 회전되며 표면에 마찰로 도료를 끌어 올리는 픽 업 롤부(1b)와;

상기 픽 업 롤부(1b)에 접촉된 상태로 회전하며 상기 픽 업 롤부(1b)에 의해 도료를 전사 받아 금속 판(2)의 표면에 도장하는 도장 롤부(1c)와;

상기 금속 판(2)이 감겨져 상기 금속 판(2)을 상기 도장 롤부(1c)에 접촉되게 지지하는 스트립 이송 롤부(1d)를 포함한다.

즉, 금속 판(2)은 상기 스트립 이송 롤부(1d)에 감겨져 상기 도장 롤부(1c)에 접촉된 상태로 이송되면서 상기 도장 롤부(1c)에 의해 표면 도장이 이루어지게 되는 것이다.

또 상기 도장 롤부(1c)는 상기 픽 업 롤부(1b)와 접촉된 상태로 회전되어 상기 픽 업 롤부(1b)에 의해 도료를 전사받아 상기 금속 판(2)의 표면을 도장하게 되는 것이다.

본 발명인 도료의 점도 조절 장치는 도료 저장부(1a) 내에 저장된 도료의 온도를 측정하는 온도 측정부(10)를 포함한다.

상기 온도 측정부(10)는 적외선 온도계 또는 복사 온도계 등과 같은 비접촉식 온도 측정기를 사용하며, 후술될 제어부(40)에 연결되어 측정된 온도를 제어부(40)로 전달하는 것이다.

또 상기 도료 저장부(1a) 내의 도료는 도료 순환부(20)에 의해 순환되며, 상기 도료 순환부(20)는 도료의 점도 관리를 위해 도료를 순환시키는 것으로, 상기 도료 저장부(1a)와 연결되는 도료 저장 탱크(21)와;

상기 도료 저장부(1a)와 상기 도료 저장 탱크(21)를 연결하며 도료를 도료 저장부(1a)로 순환시키는 도료 순환 관부재(22)와;

상기 도료 순환 관부재(22)에 장착되어 도료를 순환시키는 도료 순환 펌프(23)를 포함한다.

즉, 상기 도료 저장부(1a)의 도료는 상기 도료 순환 펌프(23)의 작동으로 상기 도료 순환 관부재(22)를 통해 상기 도료 저장 탱크(21)로 유입되고, 도료 저장 탱크(21)를 통해 다시 상기 도료 저장부(1a)로 유입됨으로써 순환되는 것이다.

또 상기 도료 순환부(20)로 순환되는 도료는 열 교환부(30)를 통과하여 도료의 온도가 조절되는 것이다.

상기 열 교환부(30)는 내부에 열 교환 유체가 채워지고 상기 도료를 순환시키는 상기 도료 순환 관부재(22)가 통과되는 열 교환 케이싱(31)과;

상기 열 교환 케이싱(31)의 내부를 통과하는 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 기기(32)를 포함한다.

상기 도료 순환 관부재(22)는 상기 열 교환 케이싱(31) 내에서 코일 형태로 배치되어 열 교환 면적을 넓혀 열 교환 효율을 증대시키는 것이 바람직하다.

상기 유체 순환 기기(32)는 상기 열 교환 케이싱(31)에 연결되며 상기 열 교환 유체를 저장하는 유체 저장 탱크(32a)와;

상기 유체 저장 탱크(32a)와 상기 열 교환 케이싱(31)을 연결하여 상기 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 관부재(32b)와;

상기 유체 순환 관부재(32b)에 장착되어 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 펌프(32c)를 포함한다.

또 상기 유체 순환 기기(32)는 상기 유체 순환 관부재(32b)에 장착되며 상기 유체 순환 관부재(32b)의 관로를 개폐하는 밸브를 더 포함하며, 상기 밸브는 상기 유체 순환 펌프(32c)의 입구 측과 출구 측에 각각 구비되어 상기 유체 순환 펌프(32c)를 통해 순환되는 열 교환 유체의 흐름을 제어하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 열 교환 유체는 비열이 큰 물을 사용하는 것이 바람직하며, 비열이 큰 물을 상기 유체 탱크 내에서 가열한 후 순환시킴으로써 상기 열 교환 케이싱(31) 내부에서 안정적인 열 교환이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 유체 순환 기기(32)는 상기 유체 저장 탱크(32a) 내의 열 교환 유체를 가열하는 히터(32d)와;

상기 유체 저장 탱크(32a) 내의 열 교환 유체의 온도를 측정하는 제 1 유체 온도 센서(32e)와;

상기 열 교환 케이싱(31) 내 열 교환 유체의 온도를 측정하는 제 2 유체 온도 센서(32f)를 더 포함한다.

상기 제 1 유체 온도 센서(32e) 및 상기 제 2 유체 온도 센서(32f), 상기 히터(32d), 상기 유체 순환 펌프(32c)는 제어부(40)에 연결된다.

상기 제어부(40)는 상기 제 1 유체 온도 센서(32e) 및 상기 히터(32d)에 연결되어 상기 히터(32d)의 제어하는 히터 제어기(41)와;

상기 제 2 유체 온도 센서(32f) 및 상기 유체 순환 펌프(32c)에 연결되어 유체 순환 펌프(32c)의 작동을 제어하는 인버터 제어기(42)를 포함한다.

상기 인버터 제어기(42)는 상용 전원으로부터 입력 받은 전력의 주파수 또는 전압을 변환 공급함으로써 모터의 회전 속도를 제어하는 것으로, 상기 유체 순환 펌프(32c)의 모터를 제어하여 상기 유체 순환 관부재(32b)를 통과하는 유량을 정밀하게 제어하는 것이다.

상기 제어부(40)는 상기 히터 제어기(41)로 상기 유체 저장 탱크(32a) 내의 열 교환 유체의 온도를 일정하게 유지하고, 상기 인버터 제어기(42)를 통해 상기 유체 순환 관부재(32b)를 통해 상기 열 교환 케이싱(31) 내로 공급되는 열 교환 유체의 유량을 조절하고, 상기 유량 조절을 통해 상기 도료 순환 관부재(22)를 통과하는 도료와의 열전달량을 조절함으로써 도료의 온도를 제어하는 것이다.

상기한 도료의 점도 조절 장치에 의한 도료의 점도 조절 방법을 더 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 발명인 도료의 점도 조절 방법은 도료의 온도를 측정하여 해당 도료 온도가 도료의 점도를 유지하는 규정 범위 내에 포함된 것인지 판단하는 제 1 단계(S100)와;

상기 온도가 규정 범위보다 낮게 판단되면 도료 순환 관부재(22)로 순환되는 도료의 온도를 규정 범위의 온도로 가열하기 위한 열량을 계산하는 제 2 단계(S200)와;

상기 계산된 열량을 가지는 열 교환 유체를 상기 도료 순환관부재가 통과되는 열 교환 케이싱(31) 내부로 공급하여 상기 열 교환 케이싱(31) 내부에서 도료를 가열하여 도료를 규정 온도로 유지시키는 제 3 단계(S300)를 포함한다.

또, 상기 제 2 단계(S200)는 상기 도료 순환관부재를 통해 순환되는 도료의 온도 및 상기 도료 순환 관부재(22)가 통과되는 열 교환 케이싱(31) 내의 열 교환 유체의 온도를 전달받아 상기 열 교환 케이싱(31) 내부에서 상기 도료 순환 관부재(22) 내의 도료에 전달해야하는 열량을 계산하는 과정과;

상기 과정에서 계산된 열량을 통해 유체 저장 탱크(32a)에서 일정 온도로 유지되고 있는 열 교환 유체의 상기 열 교환 케이싱(31) 내로의 공급 유량을 계산하는 과정과;

상기 과정에서 계산된 공급 유량을 통해 상기 열 교환 유체의 유속을 계산하는 과정을 포함한다.

또 상기 3 단계(S300)는 상기 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 펌프(32c)를 인버터 제어하여 상기 제 2 단계(S200)에서 계산된 유속으로 상기 열 교환 유체를 이송시키는 과정을 포함한 것이다.

그리고 상기 열 교환 유체는 비열이 높아 안정적인 열교환이 가능하도록 하는 물을 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명은 물을 가열한 온수를 일정 온도로 유지하고, 일정하게 유지된 온수의 열량을 통해 상기 열 교환 케이싱(31) 내에서 도료로 전달해야 하는 열량을 정확하게 측정할 수 있고, 측정된 전달 열량에 맞게 인버터 제어를 통한 정확한 유속 제어로 상기 열 교환 케이싱(31) 내로 공급되는 온수의 유량을 정확하게 제어할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기 도료 저장부(1a)로 순환되는 도료의 온도를 도료의 점도를 유지하는 규정 온도 내에서 정확하게 제어할 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 도료의 온도를 정확하게 제어하여 도료의 점도를 일정하게 유지함으로써, 도장 시 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 도료 점도 조절을 위해 시너를 추가로 혼합할 필요가 없어 시너의 사용량을 줄이는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

10 : 온도 측정부 21 : 도료 저장 탱크
22 : 도료 순환 관부재 23 : 도료 순환 펌프
30 : 열 교환부 31 : 열 교환 케이싱
32 : 유체 순환 기기 40 : 제어부
41 : 히터 제어기 42 : 인버터 제어기

Claims (9)

1. 도료 저장부(1a) 내에 저장된 도료의 온도를 측정하는 온도 측정부(10)와;
   상기 도료 저장부(1a) 내의 도료를 순환시키는 도료 순환부(20)와;
   상기 도료 순환부(20)로 순환되는 도료의 온도를 조절하는 열 교환부(30)와;
   상기 온도 측정부(10) 및 상기 열 교환부(30)에 연결되어 도료의 온도를 제어하는 제어부(40)를 포함하며,
   상기 열 교환부(30)는,
   내부에 열 교환 유체가 채워지고 상기 도료를 순환시키는 상기 도료 순환 관부재(22)가 통과되는 열 교환 케이싱(31)과;
   상기 열 교환 케이싱(31)의 내부를 통과하는 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 기기(32)를 포함하고,
   상기 유체 순환 기기(32)는,
   상기 열 교환 케이싱(31)에 연결되며 상기 열 교환 유체를 저장하는 유체 저장 탱크(32a)와;
   상기 유체 저장 탱크(32a)와 상기 열 교환 케이싱(31)을 연결하여 상기 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 관부재(32b)와;
   상기 유체 순환 관부재(32b)에 장착되어 열 교환 유체를 순환시키는 유체 순환 펌프(32c)와;
   상기 유체 저장 탱크(32a) 내의 열 교환 유체를 가열하는 히터(32d)와;
   상기 유체 저장 탱크(32a) 내의 열 교환 유체의 온도를 측정하는 제 1 유체 온도 센서(32e)와;
   상기 열 교환 케이싱(31) 내 열 교환 유체의 온도를 측정하는 제 2 유체 온도 센서(32f)를 포함하며,
   상기 제어부(40)는 상기 히터(32d)에 연결되어 상기 히터(32d)의 작동을 제어하는 히터 제어기(41)와;
   상기 유체 순환 펌프(32c)에 연결되어 상기 유체 순환 펌프(32c)의 작동을 제어하는 인버터 제어기(42)를 포함하고,
   상기 히터 제어기(41)는 상기 제 1 유체 온도 센서(32e) 및 상기 히터(32d)에 연결되어 상기 유체 저장 탱크(32a) 내의 열 교환 유체의 온도가 일정하게 유지되도록 상기 히터(32d)의 작동을 제어하며,
   상기 인버터 제어기(42)는 상기 제 2 유체 온도 센서(32f) 및 상기 유체 순환 펌프(32c)에 연결되고, 상기 유체 순환 펌프(32c)의 작동을 제어하여 상기 유체 순환 관부재(32b)로 순환되는 열 교환 유체의 유속을 제어하는 것을 특징으로 하는 도료의 점도 조절 장치.
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