KR101500421B1 - 도료의 점도 및 유동성 관리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 도료의 점도 및 유동성 관리장치는, 도체로서 도료가 저장되는 드럼; 및 고주파 유도가열에 의해 상기 드럼을 발열시키는 발열수단;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 고주파 유도가열에 의해 드럼을 발열시켜 저장된 도료를 승온시킴으로써 도료의 점도 및 유동성을 적정하게 관리함에 따라, 동절기와 같이 온도가 낮은 경우 도료의 점도 및 유동성의 문제로 인한 도료코팅 불량을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명은 외부온도에 영향을 최소화하면서 균일한 도료코팅에 의한 제품품질을 확보하며, 나아가 도료의 예열을 통한 조업준비시간을 단축시켜 생산효율을 향상시킬 수 있다.

Description

도료의 점도 및 유동성 관리장치{Apparatus for controlling viscosity and liquidity of coating material}
본 발명은 도료의 점도 및 유동성 관리장치로서, 외부온도에 영향을 최소화하면서 균일한 도료코팅에 의한 제품품질을 확보하는 도료의 점도 및 유동성 관리장치에 관한 것이다.
일반적인 도료 공급방식은 금속재의 드럼에 보관된 도료를 펌프를 이용하여 코터로 이송한 후 제조사의 코팅방식에 따라 재공급한다.
이와 같은 재공급 과정에 있어, 도료의 유동성이 저하될 경우 코터 이송시 펌프의 부하 발생에 의한 트러블이 발생하며, 아울러 코팅시 일정한 박막두께의 도막제어가 곤란하게 되는 문제점이 생긴다.
이러한 문제점을 해결방안으로서 도료의 점도를 일정 이상으로 유지하기 위해 사용 전에 도료를 승온하여 예열하기 위한 기술들이 연구되어 왔으며, 이러한 기술들 중 일례로서 열선을 이용한 하부 발열판, 측면 발열판, 드럼용 히팅커버 등이 있다.
그러나, 저항열선으로 발열을 하는 하부 발열판 또는 측면 발열판을 이용하는 경우 열선이 있는 부위에서만 국부적으로 가열이 이루어지는 한계점이 있다.
물과 달리 유동성이 적은 도료는 드럼 내부에서 대류현상이 거의 일어나지 않기 때문에, 국부적인 가열에 의한 전체적인 승온 효과는 미미하며, 이로 인하여 도료 전체의 승온을 위해서는 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.
또한, 드럼을 한번에 씌울 수 있는 히팅커버인 경우 간접가열로 인한 열손실이 크며 아울러 승온시간도 많이 소요되는 단점이 있다.
일본 공개특허공보 특개2011-190633호(2011.09.29.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 동절기와 같이 온도가 낮은 경우 도료의 점도 및 유동성의 문제로 인한 도료코팅 불량을 방지함으로써, 외부온도에 영향을 최소화하면서 균일한 도료코팅에 의한 제품품질을 확보하는 도료의 점도 및 유동성 관리장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도료의 점도 및 유동성 관리장치는, 도체로서 도료가 저장되는 드럼; 및 고주파 유도가열에 의해 상기 드럼을 발열시키는 발열수단;을 포함한다.
이때, 상기 발열수단은, 상기 드럼에 설치되는 본체; 및 상기 본체에 장착되어 상기 드럼에 와전류를 발생시키는 와전류발생부;를 구비할 수 있다.
구체적인 일례로서, 상기 본체는 상기 드럼이 안착되는 받침판이며, 상기 와전류발생부는 상기 받침판에 장착되며, 제공되는 고주파전류에 의해 상기 드럼에 와전류로 인한 줄열을 발생시키는 코일이 활용될 수 있다.
여기에서, 본 발명은 상기 드럼과 받침판에 대한 온도를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어부는, 상기 드럼의 온도를 측정하는 드럼온도센서; 상기 드럼온도센서와 전기적으로 연계되며 온도가 설정입력되는 온도설정기; 상기 온도설정기와 상기 코일에 전기적으로 연계되며 상기 코일에 고주파전류를 공급하는 인버터; 및 상기 인버터와 전기적으로 연계되어 공급되는 고주파전류를 제어하는 PID제어기;를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 드럼온도센서는, 상기 드럼 측부의 온도를 측정하며, 상기 온도설정기가 전기적으로 연계된 측부온도센서; 및 상기 드럼 하부의 온도를 측정하는 하부온도센서;를 구비하며, 상기 제어부는, 상기 측부온도센서와 전기적으로 연계된 측부온도표시기; 및 상기 하부온도센서와 전기적으로 연계된 하부온도표시기;를 더 구비할 수 있다.
나아가, 상기 제어부는, 상기 받침판 내부에 냉각용 압축공기가 투입되는 압축공기 투입기; 상기 받침판 내부에 압축공기의 미투입시 작동되도록 상기 받침판에 제공되는 에어전자변; 상기 에어전자변의 작동에 의해 켜지는 에어스위치; 및 상기 에어스위치의 켜짐에 의해 턴온(turn on)되며, 온(on) 상태에서는 상기 인버터에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성되는 에어스위치릴레이;를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 받침판의 온도를 측정하는 받침판온도센서; 상기 받침판온도센서와 전기적으로 연계된 받침판온도표시기; 및 상기 받침판온도표시기와 전기적으로 연계되어 설정온도 이상 시 턴온되며, 온 상태에서는 상기 인버터에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성되는 받침판스위치릴레이;를 더 구비할 수 있다.
아울러, 상기 제어부는, 상기 에어스위치릴레이에 전기적으로 연계된 스위치작동표시램프; 및 상기 받침판스위치릴레이에 전기적으로 연계된 과열경보램프;를 더 구비할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은 상기 드럼 내의 도료를 교반시키는 교반수단;을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 교반수단은, 상기 드럼에 제공되되 도료에 잠기는 회전날개를 구비하는 교반기; 상기 교반기에 전기적으로 연계되어 상기 교반기의 작동 시 턴온되며, 온 상태에서는 상기 인버터에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성되는 교반기릴레이; 및 상기 교반기릴레이에 전기적으로 연계된 교반기작동표시램프;를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 도료의 점도 및 유동성 관리장치는, 고주파 유도가열에 의해 드럼을 발열시켜 저장된 도료를 승온시킴으로써 도료의 점도 및 유동성을 적정하게 관리함에 따라, 동절기와 같이 온도가 낮은 경우 도료의 점도 및 유동성의 문제로 인한 도료코팅 불량을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명은 외부온도에 영향을 최소화하면서 균일한 도료코팅에 의한 제품품질을 확보하며, 나아가 도료의 예열을 통한 조업준비시간을 단축시켜 생산효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도료의 점도 및 유동성 관리장치를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 도료의 점도 및 유동성 관리장치는, 동절기와 같이 온도가 낮은 경우 도료의 점도 및 유동성의 문제로 인한 도료코팅 불량을 방지함으로써, 외부온도에 영향을 최소화하면서 균일한 도료코팅에 의한 제품품질을 확보하며, 나아가 도료의 예열을 통한 조업준비시간을 단축시켜 생산효율을 향상시키기 위해, 고주파 유도가열에 의해 드럼을 발열시켜 저장된 도료를 승온시킴으로써 도료의 점도 및 유동성을 적정하게 관리하는 데에 기술적 특징이 있다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도료의 점도 및 유동성 관리장치를 나타낸 개략도이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 도료가 저장되는 드럼(10)과, 상기 드럼(10)을 발열시키는 발열수단을 포함한다.
이때, 상기 드럼(10)은 전기가 흐를 수 있는 도체로서 상기 발열수단에 의해 유도전류로서 와전류가 발생할 수 있는 부재이다. 즉, 상기 드럼(10)은 와전류가 전체적으로 흐를 수 있는 도체로서, 도료를 전체적으로 감싸는 부분 모두에서 와전류에 의해 발열이 발생하게 되며, 이로 인하여 도료를 전체적으로 균일하게 가열시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 발열수단은 고주파 유도가열에 의해 드럼(10)을 발열시키는 수단이다.
구체적으로, 상기 발열수단은 드럼(10)에 설치되는 본체, 상기 본체에 장착되어 드럼(10)에 와전류를 발생시키는 와전류발생부를 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 본체는 도면에 도시된 바와 같이 바람직하게 드럼(10)이 안착되는 받침판(20)이 활용될 수 있는데, 드럼(10)에 와전류를 발생시킬 수 있는 구조로서 드럼(10)에 안정적이면서도 견고하게 설치될 수 있으면 될 뿐 그 구제척인 구조는 한정되지 않는다. 즉, 상기 본체는 일례로서 띠 모양의 형상을 지니면서 드럼(10)의 둘레를 감싸도록 설치될 수도 있다.
또한, 상기 와전류발생부는 받침판(20)에 장착되되 바람직하게는 받침판(20) 내부에 안정적으로 내장될 수 있는 코일(미도시)이 활용될 수 있다.
상기 코일은 제공되는 고주파전류에 의해 드럼(10)에 와전류로 인한 줄열을 발생시키는 역할을 수행한다.
즉, 상기 코일은 드럼(10)을 하부에 지지하는 받침판(20)에 내장되어 고주파전류가 흐름으로써, 상기 드럼(10)에 유도전류로서 와전류를 발생시키고 이로 인하여 드럼(10)에 줄열이 발생됨에 따라 드럼(10)의 온도를 올리게 된다.
그리고, 본 발명은 드럼(10)과 받침판(20)에 대한 온도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 드럼(10)의 온도를 측정하는 드럼온도센서, 상기 드럼온도센서와 전기적으로 연계된 온도설정기(51), 상기 온도설정기(51)와 코일에 전기적으로 연계된 인버터(52), 상기 인버터(52)와 전기적으로 연계된 PID제어기(53)를 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 드럼온도센서는 드럼(10) 측부의 온도를 측정하는 측부온도센서(31)와, 드럼(10) 하부의 온도를 측정하는 하부온도센서(41)를 구비할 수 있는데, 이러한 측부온도센서(31)와 하부온도센서(41)는 실시간으로 도료의 온도를 측정하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 측부온도센서(31)에는 측부온도표시기(32)가 전기적으로 연계되어 드럼(10)의 측부온도를 디스플레이할 수 있으며, 상기 하부온도센서(41)에는 하부온도표시기(42)가 전기적으로 연계되어 드럼(10)의 하부온도를 디스플레이할 수 있다.
참고로, 도료의 관리온도는 바람직하게는 10도 내지 45도를 유지되어야 하며, 온도가 10도 이하로 떨어지게 되면 점도가 적정기준 이상으로 상승하고 유동성이 적정기준 이하로 저하되어 도료코팅의 불량을 야기하고, 온도가 45도 이상으로 높아지게 되면 도료의 화학적 특성이 변하게 되고 나아가 작업자의 안전상에도 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 온도설정기(51)는 드럼(10)의 설정온도를 입력하는 기기로서, 사용을 위한 도료의 적정 점도를 유지시키기 위한 온도를 입력하는 기기이다. 이때, 상기 온도설정기(51)는 측부온도센서(31)와 전기적으로 연계되어 실제 드럼(10)의 측부온도를 인지할 수 있는데, 이는 드럼(10)의 실제온도와 비교하면서 이에 대한 설정온도를 입력할 수 있도록 하기 위함이다.
아울러, 상기 인버터(52)는 온도설정기(51)와 코일에 전기적으로 연계되며 코일에 고주파전류를 공급하는 기능을 가진다. 즉, 상기 인버터(52)는 직류전류를 공급받아 이를 100,000Hz이상의 교류전류인 고주파전류로 전환시켜서 코일에 공급하는 역할을 수행한다. 이와 같이 인버터(52)가 코일에 고주파전류를 공급함으로써 고주파전류가 흐르는 코일에 의해 도체인 드럼(10)에서 와전류가 발생되고 이로 인하여 드럼(10)이 가열되게 된다.
그리고, 상기 PID제어기(Proportional Integral Differential, 비례_적분_미분 제어기)(53)는 피드백 제어기능을 가진 제어기로서, 인버터(52)와 전기적으로 연계되어 공급되는 고주파전류를 제어하는 역할을 수행한다.
구체적으로, 상기 PID제어기(53)는 온도설정기(51)에 설정온도가 입력되면 인버터(52)로부터 인가된 고주파전류를 제어시킨 후 받침판(20)의 코일로 보내는데, 이때 설정온도가 될 때까지 측부온도센서(31)로부터 감지된 실제온도와 비교하면서 상기 제어과정을 되풀이한다.
한편, 상기 제어부는 받침판(20) 내부에 냉각용 압축공기가 투입되는 압축공기 투입기(미도시)와, 압축공기의 미투입에 따른 제어를 담당하는 에어전자변(61), 에어스위치(62), 에어스위치릴레이(63)를 더 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 압축공기투입기는 코일의 발열로 인하여 받침판(20)이 과열되는 것을 방지하기 위해 받침판(20) 내부에 냉각용 압축공기를 투입하는 기기이다.
이때, 상기 압축공기투입기의 받침판(20)에 대한 구체적인 연결구조는 상기 받침판(20)을 효율적으로 냉각시키면 될 뿐 어떠한 체결구조 및 배치구조도 취할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 에어전자변(61)은 받침판(20) 내부에 압축공기의 미투입시 작동되도록 받침판(20)에 제공되는 밸브이다.
아울러, 상기 에어스위치(62)는 에어전자변(61)의 작동에 의해 켜지도록 구성되며, 상기 에어스위치릴레이(63)는 에어스위치(62)의 켜짐에 의해 턴온(turn on)되며, 온(on) 상태에서는 인버터(52)에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성된다.
즉, 상기 에어전자변(61)이 작동되면 에어스위치(62)가 켜지고 에어스위치(62)가 켜짐에 따라 에어스위치릴레이(63)가 턴온되어 코일에 고주파전류를 보내는 인버터(52)에 대한 전원공급을 차단시키게 되는데, 이는 받침판(20)을 냉각시키는 압축공기가 미투입되는 경우 코일에 대한 계속적인 고주파전류를 공급으로 인하여 받침판(20)이 과열되는 것을 방지하기 위함이다.
이에 더하여, 상기 제어부는 받침판(20)의 과열을 방지하기 위해 받침판(20)의 온도를 측정하는 받침판온도센서(71), 상기 받침판온도센서(71)와 전기적으로 연계된 받침판온도표시기(72), 상기 받침판온도표시기(72)와 전기적으로 연계된 받침판스위치릴레이(73)를 더 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 받침판스위치릴레이(73)는 받침판온도표시기(72)에서 디스플레이되는 온도가 설정온도 이상 시 턴온되며, 온 상태에서는 인버터(52)에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성되며, 이는 코일에 대한 계속적인 고주파전류를 공급으로 인하여 받침판(20)이 과열되는 것을 방지하기 위함이다.
나아가, 상기 제어부는 에어스위치릴레이(63)에 전기적으로 연계된 스위치작동표시램프(64)와, 상기 받침판스위치릴레이(73)에 전기적으로 연계된 과열경보램프(74)를 더 구비할 수 있다. 상기 스위치작동표시램프(64)는 받침판(20)스위치가 작동되는 경우 점등됨으로써 압축공기가 미투입되는 것을 알리는 기능을 가지며, 상기 과열경보램프(74)는 받침판(20)이 과열되는 경우 받침판스위치릴레이(73)가 턴온되면 점등됨으로써 과열을 알리는 기능을 가진다.
한편, 본 발명은 드럼(10) 내의 도료를 교반시키는 교반수단을 더 포함할 수 있다.
상기 교반수단은 교반기(81), 상기 교반기(81)에 전기적으로 연계된 교반기릴레이(82), 상기 교반기릴레이(82)에 전기적으로 연계된 교반기작동표시램프(83)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 교반기(81)는 드럼(10)에 제공되되 도료에 잠기는 회전날개(81a)를 구비하는 구조를 취한다. 즉, 상기 교반기(81)는 하부의 구성된 회전날개(81a)가 드럼(10) 내에 수용된 도료 내부에 위치되도록 도료에 잠기는 배치구조를 이룬다.
또한, 상기 교반기릴레이(82)는 교반기(81)에 전기적으로 연계되어 교반기(81)의 작동 시 턴온되며, 온 상태에서는 인버터(52)에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성되며, 이는 코일에 대한 계속적인 고주파전류를 공급으로 인하여 받침판(20)이 과열되는 것을 방지하기 위함이다.
아울러, 상기 교반기작동표시램프(83)는 교반기릴레이(82)에 전기적으로 연계되며, 교반기(81)가 작동되는 경우 점등됨으로써 교반기(81)의 작동을 알리는 기능을 가진다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 고주파 유도가열에 의해 드럼(10)을 발열시켜 저장된 도료를 승온시킴으로써 도료의 점도 및 유동성을 적정하게 관리함에 따라, 동절기와 같이 온도가 낮은 경우 도료의 점도 및 유동성의 문제로 인한 도료코팅 불량을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명은 외부온도에 영향을 최소화하면서 균일한 도료코팅에 의한 제품품질을 확보하며, 나아가 도료의 예열을 통한 조업준비시간을 단축시켜 생산효율을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
10 : 드럼 20 : 받침판
31 : 측부온도센서 32 : 측부온도표시기
41 : 하부온도센서 42 : 하부온도표시기
51 : 온도설정기 52 : 인버터
53 : PID제어기 61 : 에어전자변
62 : 에어스위치 63 : 에어스위치릴레이
64 : 스위치작동표시램프 71 : 받침판온도센서
72 : 받침판온도표시기 73 : 받침판스위치릴레이
74 : 과열경보램프 81 : 교반기
81a : 회전날개 82 : 교반기릴레이
83 : 교반기작동표시램프

Claims (10)

  1. 도체로서 도료가 저장되는 드럼(10); 및 고주파 유도가열에 의해 상기 드럼(10)을 발열시키는 발열수단;을 포함하며,
    상기 발열수단은, 상기 드럼(10)에 설치되는 본체; 및 상기 본체에 장착되어 상기 드럼(10)에 와전류를 발생시키는 와전류발생부;를 구비하며,
    상기 본체는 상기 드럼(10)이 안착되는 받침판(20)이며, 상기 와전류발생부는 상기 받침판(20)에 장착되며, 제공되는 고주파전류에 의해 상기 드럼(10)에 와전류로 인한 줄열을 발생시키는 코일이며,
    상기 드럼(10)과 받침판(20)에 대한 온도를 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 드럼(10)의 온도를 측정하는 드럼온도센서; 상기 드럼온도센서와 전기적으로 연계되며 온도가 설정입력되는 온도설정기(51); 상기 온도설정기(51)와 상기 코일에 전기적으로 연계되며 상기 코일에 고주파전류를 공급하는 인버터(52); 및 상기 인버터(52)와 전기적으로 연계되어 공급되는 고주파전류를 제어하는 PID제어기(53);를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 받침판(20) 내부에 냉각용 압축공기가 투입되는 압축공기 투입기; 상기 받침판(20) 내부에 압축공기의 미투입시 작동되도록 상기 받침판(20)에 제공되는 에어전자변(61); 상기 에어전자변(61)의 작동에 의해 켜지는 에어스위치(62); 및 상기 에어스위치(62)의 켜짐에 의해 턴온(turn on)되며, 온(on) 상태에서는 상기 인버터(52)에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성되는 에어스위치릴레이(63);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도료의 점도 및 유동성 관리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 드럼온도센서는, 상기 드럼(10) 측부의 온도를 측정하며, 상기 온도설정기(51)가 전기적으로 연계된 측부온도센서(31); 및 상기 드럼(10) 하부의 온도를 측정하는 하부온도센서(41);를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 측부온도센서(31)와 전기적으로 연계된 측부온도표시기(32); 및 상기 하부온도센서(41)와 전기적으로 연계된 하부온도표시기(42);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도료의 점도 및 유동성 관리장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 받침판(20)의 온도를 측정하는 받침판온도센서(71);
    상기 받침판온도센서(71)와 전기적으로 연계된 받침판온도표시기(72); 및
    상기 받침판온도표시기(72)와 전기적으로 연계되어 설정온도 이상 시 턴온되며, 온 상태에서는 상기 인버터(52)에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성되는 받침판스위치릴레이(73);
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도료의 점도 및 유동성 관리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 에어스위치릴레이(63)에 전기적으로 연계된 스위치작동표시램프(64); 및
    상기 받침판스위치릴레이(73)에 전기적으로 연계된 과열경보램프(74);
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도료의 점도 및 유동성 관리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 드럼(10) 내의 도료를 교반시키는 교반수단;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도료의 점도 및 유동성 관리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 교반수단은,
    상기 드럼(10)에 제공되되 도료에 잠기는 회전날개(81a)를 구비하는 교반기(81);
    상기 교반기(81)에 전기적으로 연계되어 상기 교반기(81)의 작동 시 턴온되며, 온 상태에서는 상기 인버터(52)에 대한 전원공급을 차단시키도록 구성되는 교반기릴레이(82); 및
    상기 교반기릴레이(82)에 전기적으로 연계된 교반기작동표시램프(83);
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 도료의 점도 및 유동성 관리장치.
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