KR101565077B1 - 에어나이프의 공급기체 제어장치 및 방법 - Google Patents

에어나이프의 공급기체 제어장치 및 방법 Download PDF

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허기복
임정훈
강법성
이기범
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Abstract

본 발명은 블로워(20)의 일측에 설치하는 챔버(110); 상기 챔버(110)와 연결하여 질소를 공급하는 질소유입관(10); 상기 챔버(110)의 일측에 형성하여 외부공기를 챔버(110)의 내부로 공급 또는 차단하는 개폐부(120); 상기 질소유입관(10)과 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 개폐밸브(130); 상기 챔버(110)의 타측에 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 밸브(140)를 포함하는 에어나이프의 공급기체 제어장치 및 개폐부(120)를 개방하고 개폐밸브(130)를 차단하여 챔버(110)의 내부로 외부 공기를 공급하거나 또는 개폐부(120)를 차단하고 개폐밸브(130)를 개방하여 챔버(110)의 내부로 질소를 공급하는 단계; 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 개방하고 배출밸브(142)를 차단하거나 또는 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 차단하고 배출밸브(142)를 개방하여 챔버(110)의 내부압력을 안정화하는 단계를 포함하는 에어나이프의 공급기체 제어방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 에어나이프로 공급하는 질소 또는 공기의 압력변화를 단시간에 안정화시켜 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다. 특히 본 발명은 균일한 압력의 질소 또는 공기를 에어나이프에 공급하여 스트립의 도금품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

에어나이프의 공급기체 제어장치 및 방법{Nitrogen and air supply control apparatus and method of the air knife}
본 발명은 에어나이프의 공급기체 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어나이프에 기체(질소 또는 공기)를 공급하는 과정에서 변화하는 압력을 안정화할 수 있도록 하는 에어나이프의 공급기체 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 에어나이프의 공급기체 제어장치는 도금욕조를 연속적 통과하는 스트립(강판)의 양면에 공기 또는 질소를 선택적으로 분사하여 도금 두께를 제어한다.
그러나 종래에는 질소 또는 공기를 선택적으로 공급하는 과정에서 압력변화가 발생하여 압력평형이 이루어지는 대기시간의 증가로 작업효율을 저하하는 문제점을 갖게 되었다.
특히 상당한 길이를 갖는 공기유입배관 또는 질소유입배관을 통과하면서 질소 및 공기의 압력저하가 발생하여 균일한 유량을 공급할 수 없으므로 스트립의 도금품질을 저하하는 문제점을 갖게 되었다.
또한, 공기 또는 질소를 선택적으로 공급하기 위해서 전환할 경우 압력의 헌팅량이 증가하는 문제점을 갖게 되었다.
일본공개특허 제2004-339540호(2004.12.2) 한국등록특허 제10-1199240호(2012.11.08) 한국등록특허 제10-1267634호(2013.05.27) 한국등록특허 제10-1294941호(2013.08.08) 한국등록특허 제10-2015-0056302호(2015.05.26)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서,
본 발명은 에어나이프에 질소 또는 공기를 공급하는 과정에서 발생하는 압력변화를 단시간에 안정화시킬 수 있는 에어나이프의 공급기체 제어장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.
특히 본 발명은 질소를 블로워의 내부로 공급하는 과정에서 챔버의 내부가 음압이면 외부기체를 유입하고 챔버의 내부가 양압이면 내부기체를 배출하여 균일한 압력으로 에어나이프에 공급할 수 있는 에어나이프의 공급기체 제어장치 및 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치(100)는,
블로워(20)의 일측에 설치하는 챔버(110); 상기 챔버(110)와 연결하여 질소를 공급하는 질소유입관(10); 상기 챔버(110)의 일측에 형성하여 외부공기를 챔버(110)의 내부로 공급 또는 차단하는 개폐부(120); 상기 질소유입관(10)과 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 개폐밸브(130); 상기 챔버(110)의 타측에 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 밸브(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 챔버(110)의 상부에 공기유입구(111)를 구비하고, 챔버(110)와 공기유입구(111)의 사이에 필터(112)를 형성하며, 일측에 챔버(110)의 내부압력을 감지하기 위한 압력센서(113)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개폐부(120)는 상하방향으로 회전하여 챔버(110)의 내부를 개방 또는 차단할 수 있도록 댐퍼(121)를 형성하고, 상기 챔버(110)의 일측에 댐퍼(121)를 회전시키기 위한 구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
특히 상기 개폐부(120)는 전후방향으로 이동하여 챔버(110)의 내부를 개방 또는 차단할 수 있도록 차단구(122)를 형성하고, 상기 챔버(110)의 일측에 차단구(122)를 이동시키기 위한 실린더(123)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 밸브(140)는 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 외부기체를 유입하기 위한 흡입밸브(141); 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 내부기체를 배출하기 위한 배출밸브(142)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어방법은,
개폐부(120)를 개방하고 개폐밸브(130)를 차단하여 챔버(110)의 내부로 외부 공기를 공급하거나 또는 개폐부(120)를 차단하고 개폐밸브(130)를 개방하여 챔버(110)의 내부로 질소를 공급하는 단계;
상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 개방하고 배출밸브(142)를 차단하거나 또는 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 차단하고 배출밸브(142)를 개방하여 챔버(110)의 내부압력을 안정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 에어나이프로 공급하는 질소 또는 공기의 압력변화를 단시간에 안정화시켜 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
특히 본 발명은 균일한 압력의 질소 또는 공기를 에어나이프에 공급하여 스트립의 도금품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명을 적용한 스트립 도금량 제어시스템의 구조를 나타내기 위한 개념도.
도 2는 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치에 대한 실시예를 나타내기 위한 정면도.
도 3은 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치에 대한 다른 실시예를 나타내기 위한 정면도.
도 4 내지 도 7은 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치에 대한 작동상태를 나타내기 위한 순서도.
상기한 바와 같이 본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명을 적용한 스트립 도금량 제어시스템의 구조를 나타내기 위한 개념도이고, 도 2는 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치에 대한 실시예를 나타내기 위한 정면도이며, 도 3은 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치에 대한 다른 실시예를 나타내기 위한 정면도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치에 대한 작동상태를 나타내기 위한 순서도를 도시한 것이다.
본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치(100)는,
블로워(20)의 일측에 설치하는 챔버(110); 상기 챔버(110)와 연결하여 질소를 공급하는 질소유입관(10); 상기 챔버(110)의 일측에 형성하여 외부공기를 챔버(110)의 내부로 공급 또는 차단하는 개폐부(120); 상기 질소유입관(10)과 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 개폐밸브(130); 상기 챔버(110)의 타측에 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 밸브(140)를 포함한다.
본 발명에서 상기 질소유입관(10) 및 블로워(20)와 에어나이프(40)의 사이를 연결하는 기체공급관(30)과, 질소 또는 공기를 에어나이프(40)로 공급하기 위한 블로워(20) 및 에어나이프(40)의 구조 및 작동원리는 공지 기술이므로 상세한 서술은 생략한다.
특히 상기 챔버(110)는 도 1에 도시한 바와 같이 내부에 질소와 공기를 유입 및 혼입하여 압력변화를 단시간에 안정화할 수 있다.
여기서 상기 챔버(110)의 상부에 공기유입구(111)를 구비하여 외부공기를 챔버(110)의 내부로 공급할 수 있다.
이때 상기 챔버(110)와 공기유입구(111)의 사이에 필터(112)를 형성하여 먼지 등과 같은 이물질이 챔버(110)의 내부로 유입하지 않도록 방지할 수 있다.
그리고 상기 챔버(110)의 일측에 내부압력을 감지하기 위한 압력센서(113)를 구비하여 압력변화에 따라서 상기 개폐부(120) 또는 밸브(140)를 작동시킬 수 있다.
한편, 상기 개폐부(120)는 에어나이프(40)에 공기를 공급할 경우 개방하여 외부공기를 상기 챔버(110)의 내부로 유입하고, 반대로 질소를 공급할 경우 외부공기를 차단하는 역할을 수행한다.
특히 상기 개폐부(120)는 종래와 같이 별도의 공기유입배관이 필요하지 않으므로 단시간에 외부공기를 상기 챔버(110)의 내부로 공급하여 압력평형을 이룰 수 있다.
여기서 상기 개폐부(120)는 도 2에 도시한 바와 같이 상하방향으로 회전하여 챔버(110)의 내부를 개방 또는 차단할 수 있도록 댐퍼(121)를 형성하고, 상기 챔버(110)의 일측에 댐퍼(121)를 회전시키기 위한 구동부를 구비한다.
따라서 상기 구동부의 작동으로 상기 댐퍼(121)를 회전시켜 상기 챔버(110)의 내부로 공기를 공급 또는 차단할 수 있다.
이때 상기 구동부는 모터 또는 실린더를 사용할 수 있다.
아울러 상기 개폐부(120)는 도 3에 도시한 바와 같이 전후방향으로 이동하여 챔버(110)의 내부를 개방 또는 차단할 수 있도록 차단구(122)를 형성하고, 상기 챔버(110)의 일측에 차단구(122)를 이동시키기 위한 실린더(123)를 구비한다.
따라서 상기 실린더(123)의 작동으로 상기 차단구(122)를 전후방향으로 이동시켜 상기 챔버(110)의 내부로 공기를 공급 또는 차단할 수 있다.
그리고 상기 개폐밸브(130)는 질소유입관(10)과 연결하여 질소를 상기 챔버(110)의 내부로 공급 또는 차단하는 역할을 수행한다.
이때 상기 개폐밸브(130)는 상기 개폐부(120)의 개방으로 챔버(110)의 내부로 공기를 공급할 경우 차단상태를 유지한다.
한편, 상기 밸브(140)는 상기 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하기 위한 수단이다.
여기서 상기 밸브(140)는 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 외부기체를 유입하기 위한 흡입밸브(141); 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 내부기체를 배출하기 위한 배출밸브(142)로 이루어진다.
따라서 본 발명은 도 4에 도시한 바와 같이 에어나이프(40)에 공기를 공급할 경우 상기 개폐부(120)를 개방하고, 상기 개폐밸브(130)를 차단한다.
이때 질소는 상기 개폐밸브(130)의 작동으로 차단상태를 유지한다.
또, 도 5에 도시한 바와 같이 에어나이프(40)에 질소를 공급할 경우 상기 개폐부(120)를 차단하고, 상기 개폐밸브(130)를 개방하여 상기 블로워(20)의 내부로 질소를 공급한다.
이때, 도 6에 도시한 바와 같이 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 상기 흡입밸브(141)는 개방하고 배출밸브(142)를 차단하며,
이와 달리 도 7에 도시한 바와 같이 상기 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 차단하고 배출밸브(142)를 개방하여 챔버(110)의 내부압력을 단시간에 안정화할 수 있다.
아울러 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어방법은,
개폐부(120)를 개방하고 개폐밸브(130)를 차단하여 챔버(110)의 내부로 외부 공기를 공급하거나 또는 개폐부(120)를 차단하고 개폐밸브(130)를 개방하여 챔버(110)의 내부로 질소를 공급하는 단계;
상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 개방하고 배출밸브(142)를 차단하거나 또는 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 차단하고 배출밸브(142)를 개방하여 챔버(110)의 내부압력을 안정화하는 단계를 포함한다.
따라서 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어방법은 에어나이프에 질소 또는 공기를 공급하는 과정에서 발생하는 챔버(110)의 내부압력을 단시간에 안정화시킬 수 있음은 물론 질소를 블로워의 내부로 공급하는 과정에서 챔버의 내부가 음압이면 외부기체를 유입하고 챔버의 내부가 양압이면 내부기체를 배출하여 균일한 압력으로 에어나이프에 공급할 수 있다.
이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 포함되는 것은 당연하다.
10: 질소유입관 20: 블로워
30: 기체공급관 40: 에어나이프
100: 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치
110: 챔버 111: 공기유입구
112: 필터 113: 압력센서
120: 개폐부 121: 댐퍼
122: 차단구 123: 실린더
130: 개폐밸브
140: 밸브 141: 흡입밸브
142: 배출밸브
A: 스트립

Claims (6)

  1. 블로워(20)의 일측에 설치하되 내부에 질소와 공기를 유입 및 혼입하여 압력변화를 단시간에 안정화할 수 있도록 블로워(20)의 크기보다 더 작게 형성하는 챔버(110); 상기 챔버(110)와 연결하여 질소를 공급하는 질소유입관(10); 상기 챔버(110)의 일측에 형성하여 외부공기를 챔버(110)의 내부로 공급 또는 차단하는 개폐부(120); 상기 질소유입관(10)과 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 개폐밸브(130); 상기 챔버(110)의 타측에 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 밸브(140)를 포함하되, 상기 챔버(110)의 상부에 공기유입구(111)를 구비하고, 챔버(110)와 공기유입구(111)의 사이에 필터(112)를 형성하며, 상기 개폐부(120)는 상하방향으로 회전하여 챔버(110)의 내부를 개방 또는 차단할 수 있도록 댐퍼(121)를 형성하고, 상기 챔버(110)의 일측에 댐퍼(121)를 회전시키기 위한 구동부를 구비하며, 상기 밸브(140)는 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 외부기체를 유입하기 위한 흡입밸브(141); 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 내부기체를 배출하기 위한 배출밸브(142)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어나이프의 공급기체 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 블로워(20)의 일측에 설치하되 내부에 질소와 공기를 유입 및 혼입하여 압력변화를 단시간에 안정화할 수 있도록 블로워(20)의 크기보다 더 작게 형성하는 챔버(110); 상기 챔버(110)와 연결하여 질소를 공급하는 질소유입관(10); 상기 챔버(110)의 일측에 형성하여 외부공기를 챔버(110)의 내부로 공급 또는 차단하는 개폐부(120); 상기 질소유입관(10)과 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 개폐밸브(130); 상기 챔버(110)의 타측에 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 밸브(140)를 포함하되, 상기 챔버(110)의 상부에 공기유입구(111)를 구비하고, 챔버(110)와 공기유입구(111)의 사이에 필터(112)를 형성하며, 상기 개폐부(120)는 상하방향으로 회전하여 챔버(110)의 내부를 개방 또는 차단할 수 있도록 댐퍼(121)를 형성하고, 상기 챔버(110)의 일측에 댐퍼(121)를 회전시키기 위한 구동부를 구비하며, 상기 밸브(140)는 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 외부기체를 유입하기 위한 흡입밸브(141); 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 내부기체를 배출하기 위한 배출밸브(142)로 이루어지는 에어나이프의 공급기체 제어장치를 이용한 에어나이프의 공급기체 제어방법에 있어서,
    상기 개폐부(120)를 개방하고 상기 개폐밸브(130)를 차단하여 상기 챔버(110)의 내부로 외부 공기를 공급하거나 또는 상기 개폐부(120)를 차단하고 상기 개폐밸브(130)를 개방하여 상기 챔버(110)의 내부로 질소를 공급하는 단계;
    상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 개방하고 상기 배출밸브(142)를 차단하거나 또는 상기 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 밸브(140)의 흡입밸브(141)는 차단하고 상기 배출밸브(142)를 개방하여 챔버(110)의 내부압력을 안정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어나이프의 공급기체 제어방법.
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