KR101609187B1 - 에어나이프의 공급기체 제어장치 - Google Patents

에어나이프의 공급기체 제어장치 Download PDF

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김윤자
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임정훈
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Abstract

본 발명은 블로워(20)의 일측에 설치하는 챔버(110); 상기 챔버(110)의 일측에 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 질소밸브(11); 상기 챔버(110)의 타측에 연결하여 공기를 공급 또는 차단하는 공기밸브(130); 상기 공기밸브(130)의 타측에 연결하는 필터(140); 상기 챔버(110)의 내부에 설치하여 질소 또는 공기를 균일한 압력으로 상기 블로워(20)의 내부로 공급하기 위한 정압부(120); 상기 챔버(110)의 내부와 관통하도록 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 개폐부재(150)를 포함하는 에어나이프의 공급기체 제어장치를 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. 또한, 본 발명은 공급기체를 균일한 압력으로 블로워의 내부로 공급하여 스트립의 도금량을 원활하게 제어할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

에어나이프의 공급기체 제어장치{Nitrogen and air supply control apparatus of the air knife}
본 발명은 에어나이프의 공급기체 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어나이프에 기체(질소 또는 공기)를 공급하는 과정에서 변화하는 압력을 균일화 및 안정화할 수 있도록 하는 에어나이프의 공급기체 제어장치에 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.
아울러 종래에는 공급기체를 균일한 압력으로 블로워에게 공급할 수 없으므로 스트립의 도금품질을 저하하는 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 제어장치를 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 제어장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공급기체를 균일한 압력으로 블로워의 내부로 공급하여 스트립의 도금량을 원활하게 제어할 수 있는 에어나이프의 공급기체 제어장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치(100)는,
블로워(20)의 일측에 설치하는 챔버(110); 상기 챔버(110)의 일측에 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 질소밸브(11); 상기 챔버(110)의 타측에 연결하여 공기를 공급 또는 차단하는 공기밸브(130); 상기 공기밸브(130)의 타측에 연결하는 필터(140); 상기 챔버(110)의 내부와 관통하도록 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 개폐부재(150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 질소밸브(11)와 공기밸브(130)는 평면상태에서 보았을 때 상기 챔버(110)의 중심에서 외측으로 벗어난 위치에 연결하는 것을 특징으로 한다.
특히 상기 챔버(110)의 내부에 설치하여 질소 또는 공기를 균일한 압력으로 상기 블로워(20)의 내부로 공급하기 위한 정압부(120)를 마련하되, 상기 정압부(120)는 상기 챔버(110)의 하부에서 상부방향으로 갈수록 점차 폭이 좁아 드는 형상으로 형성하며 표면에 다수의 유입공을 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 개폐부재(150)는 상기 챔버(110)의 내부에 연결하는 연결관(151); 상기 연결관(151)의 일측 상부에 형성하는 제1배기공(151a); 상기 제1배기공(151a)의 하부에 위치하되 상기 연결관(151)의 상부를 차단하도록 형성하되 중앙에 통공(152a)을 구비하는 제1차단부(152); 상기 제1차단부(152)의 상부면에 밀착하거나 떨어지도록 상하방향으로 이동하여 상기 통공(152a)을 개폐할 수 있도록 형성하는 제1개폐부(153); 상기 제1개폐부(153)의 상부에 수직방향으로 형성하는 지지축(154); 상기 제1개폐부(153)가 평소에 상기 제1차단부(152)의 상부면에 밀착할 수 있도록 탄성복원력을 발생하는 탄성체(155); 상기 연결관(151)의 타측 하부에 형성하는 제2배기공(151c); 상기 제2배기공(151c)의 상부에 위치하되 상기 연결관(151)의 하부를 차단하도록 형성하되 중앙에 통공(156a)을 구비하는 제2차단부(156); 상기 제2차단부(156)의 상부면에 밀착하거나 떨어지도록 상하방향으로 이동하여 상기 통공(156a)을 개폐할 수 있도록 형성하는 제2개폐부(157); 상기 제2개폐부(157)의 하부에 수직방향으로 형성하는 지지축(158); 상기 제2개폐부(157)가 평소에 상기 제2차단부(156)의 상부면에 밀착할 수 있도록 탄성복원력을 발생하는 탄성체(159)로 이루어지는 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.
또한, 본 발명은 공급기체를 균일한 압력으로 블로워의 내부로 공급하여 스트립의 도금량을 원활하게 제어할 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 실시예를 나타내기 위한 평면도.
도 4는 본 발명에서 개폐부재의 구조를 나타내기 위한 확대 단면도.
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 실시예를 나타내기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명에서 개폐부재의 구조를 나타내기 위한 확대 단면도를 도시한 것이다.
본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치(100)는,
블로워(20)의 일측에 설치하는 챔버(110); 상기 챔버(110)의 일측에 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 질소밸브(11); 상기 챔버(110)의 타측에 연결하여 공기를 공급 또는 차단하는 공기밸브(130); 상기 공기밸브(130)의 타측에 연결하는 필터(140); 상기 챔버(110)의 내부와 관통하도록 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 개폐부재(150)를 포함한다.
본 발명에서 블로워(20)와 에어나이프(40)의 사이를 연결하는 기체공급관(30), 질소 또는 공기를 에어나이프(40)로 공급하기 위한 블로워(20) 및 에어나이프(40)의 구조는 공지의 기술이므로 상세한 서술은 생략한다.
특히 상기 공기밸브(130)는 에어나이프(40)에 공기를 공급할 경우 개방하여 외부공기를 상기 챔버(110)의 내부로 유입하고 동시에 질소밸브(11)는 차단하며,
반대로 상기 질소밸브(11)는 에어나이프(40)에 질소를 공급할 경우 개방하여 질소를 상기 챔버(110)의 내부로 유입하고 동시에 공기밸브(130)는 차단한다.
여기서 상기 공기밸브(130)는 종래와 같이 별도의 공기유입배관이 필요하지 않으므로 단시간에 외부공기를 상기 챔버(110)의 내부로 공급하여 압력평형을 이룰 수 있다.
본 발명에서 상기 질소밸브(11) 및 공기밸브(130)는 다양한 구조 및 형태를 갖는 개폐수단을 적용할 수 있다.
이때 상기 질소밸브(11)의 타측에 질소유입관(10)을 연결하여 외부에서 공급하는 질소를 공급받을 수 있다.
여기서 상기 질소밸브(11)와 공기밸브(130)는 평면상태에서 보았을 때 상기 챔버(110)의 중심에서 외측으로 벗어난 위치에 연결하여 질소 또는 공기가 바로 블로워(20)의 내부로 공급되지 않고 챔버(110)의 외측을 따라서 한쪽 방향으로 순환하면서 균일한 압력을 유지한 후 블로워(20)의 내부로 질소 또는 공기를 공급할 수 있다.
한편, 상기 챔버(110)는 도 2에 도시한 바와 같이 내부에 질소 또는 공기를 유입하여 압력변화를 단시간에 안정화할 수 있도록 정압공간을 확보한다.
또한, 상기 챔버(110)의 내부에 설치하여 질소 또는 공기를 균일한 압력으로 상기 블로워(20)의 내부로 공급하기 위한 정압부(120)를 포함한다.
특히 상기 정압부(120)는 질소 또는 공기가 균일한 압력으로 블로워(20)의 내부로 공급하도록 유도하는 구성이다.
이러한 상기 정압부(120)는 상기 챔버(110)의 하부에서 상부방향으로 갈수록 점차 폭이 좁아 드는 형상으로 형성하며 표면에 다수의 유입공을 구비한다.
따라서 질소 또는 공기가 상기 정압부(120)의 표면을 따라서 순환하면서 균일한 압력을 형성한 상태로 상기 유입공을 통과하여 블로워(20)의 내부로 공급할 수 있다.
이때 상기 유입공은 다양한 형태 및 규격을 갖도록 형성할 수 있다.
또한, 상기 필터(140)는 먼지 등과 같은 이물질이 상기 챔버(110)의 내부로 유입하지 않도록 방지할 수 있다.
특히 상기 필터(140)는 외부 대기가 상기 챔버(110)를 통해 바로 블로워(20)의 내부로 공급할 수 있다.
아울러 상기 개폐부재(150)는 상기 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하기 위한 수단이다.
여기서 상기 개폐부재(150)는 도 4에 도시한 바와 같이 상기 챔버(110)의 내부에 연결하는 연결관(151); 상기 연결관(151)의 일측 상부에 형성하는 제1배기공(151a); 상기 제1배기공(151a)의 하부에 위치하되 상기 연결관(151)의 상부를 차단하도록 형성하되 중앙에 통공(152a)을 구비하는 제1차단부(152); 상기 제1차단부(152)의 상부면에 밀착하거나 떨어지도록 상하방향으로 이동하여 상기 통공(152a)을 개폐할 수 있도록 형성하는 제1개폐부(153); 상기 제1개폐부(153)의 상부에 수직방향으로 형성하는 지지축(154); 상기 제1개폐부(153)가 평소에 상기 제1차단부(152)의 상부면에 밀착할 수 있도록 탄성복원력을 발생하는 탄성체(155); 상기 연결관(151)의 타측 하부에 형성하는 제2배기공(151c); 상기 제2배기공(151c)의 상부에 위치하되 상기 연결관(151)의 하부를 차단하도록 형성하되 중앙에 통공(156a)을 구비하는 제2차단부(156); 상기 제2차단부(156)의 상부면에 밀착하거나 떨어지도록 상하방향으로 이동하여 상기 통공(156a)을 개폐할 수 있도록 형성하는 제2개폐부(157); 상기 제2개폐부(157)의 하부에 수직방향으로 형성하는 지지축(158); 상기 제2개폐부(157)가 평소에 상기 제2차단부(156)의 상부면에 밀착할 수 있도록 탄성복원력을 발생하는 탄성체(159)로 이루어진다.
특히 상기 연결관(151)은 상기 챔버(110)의 내부에 연결하되 상부와 하부방향으로 일정길이를 갖도록 연장한 형태로 상부와 하부에 제1배기공(151a) 및 제2배기공(151c)을 각각 구비하여 내부기체를 외부로 배출하고 외부기체를 내부로 유입할 수 있다.
이때 상기 연결관(151)의 상단에 상기 제1배기공(151a)의 외측 주변을 감싸도록 커버(151b)를 구비하여 상기 제1배기공(151a)을 통해서 외부로 배출되는 내부기체를 주변으로 비산되지 않고 커버(151b)와 충돌하여 하부방향으로 배출할 수 있도록 유도한다.
그리고 이때 상기 연결관(151)의 중간 일측에 내부압력을 측정하기 위한 압력센서(151d)를 구비한다.
이때 상기 제1개폐부(153)는 평소에 상기 통공(152a)을 밀착하여 차단한 상태에서 상기 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 상승하면서 내부기체가 상기 통공(152a)과 제1배기공(151a)을 통해서 외부로 배출한다.
여기서 상기 탄성체(155)는 상기 제1개폐부(153)가 평소에 상기 제1차단부(152)의 상부면에 밀착하고, 상기 챔버(110)의 내부압력이 양압일 경우 상승할 수 있도록 탄성복원력을 발생하는 스프링을 사용하였다.
또한, 상기 제2개폐부(157)는 평소에 상기 통공(156a)을 밀착하여 차단한 상태에서 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 상승하면서 외부기체가 상기 통공(156a)과 제2배기공(151c)을 통해서 내부로 유입한다.
이때 상기 탄성체(159)는 상기 제2개폐부(157)가 평소에 상기 제2차단부(156)의 상부면에 밀착하고, 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압일 경우 상승할 수 있도록 탄성복원력을 발생하는 스프링을 사용하였다.
따라서 본 발명은 에어나이프(40)에 공기를 공급할 경우 상기 질소밸브(11)를 차단한 상태로 상기 공기밸브(130)를 개방하여 외부의 공기를 블로워(20)의 내부로 공급한다.
반대로 에어나이프(40)에 질소를 공급할 경우 상기 공기밸브(130)를 차단한 상태로 상기 질소밸브(11)를 개방하여 질소를 블로워(20)의 내부로 공급한다.
이때 질소를 블로워(20)의 내부로 공급하는 과정에서 압력변화가 발생하여 압력평형이 이루어지는 대기시간의 증가로 작업효율을 저하하는 문제를 해소하기 위해서 상기 챔버(110)의 내부압력이 음압이면 상기 제2개폐부(157)를 상승시켜 챔버(110)의 내부로 외부공기를 공급하고, 상기 챔버(110)의 내부압력이 양압이면 상기 제1개폐부(153)를 상승시켜 챔버(110)의 내부공기를 외부로 배출하여로 챔버(110)의 내부압력을 단시간에 안정화할 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 11: 질소밸브
20: 블로워
30: 기체공급관 40: 에어나이프
100: 본 발명 에어나이프의 공급기체 제어장치
110: 챔버 120: 정압부
130: 공기밸브 140: 필터
150: 개폐부재 151: 연결관
151a: 제1배기공 151b: 커버
151c: 제2배기공 151d: 압력센서
152: 제1차단부 152a: 통공
153: 제1개폐부 154: 지지축
155: 탄성체 156: 제2차단부
156a: 통공 157: 제2개폐부
158: 지지축 159: 탄성체
A: 스트립

Claims (4)

  1. 블로워(20)의 일측에 설치하는 챔버(110); 상기 챔버(110)의 일측에 연결하여 질소를 공급 또는 차단하는 질소밸브(11); 상기 챔버(110)의 타측에 연결하여 공기를 공급 또는 차단하는 공기밸브(130); 상기 공기밸브(130)의 타측에 연결하는 필터(140); 상기 챔버(110)의 내부와 관통하도록 설치하여 챔버(110)의 내부압력에 따라서 외부기체를 챔버(110)의 내부로 유입하거나 또는 내부기체를 챔버(110)의 외부로 배출하는 개폐부재(150)를 포함하되, 상기 질소밸브(11)와 공기밸브(130)는 평면상태에서 보았을 때 상기 챔버(110)의 중심에서 외측으로 벗어난 위치에 연결하여 챔버(110) 내부로 공급된 질소 또는 공기가 바로 블로워(20)의 내부로 공급되지 않고 챔버(110) 내부의 외측을 따라서 한쪽 방향으로 순환하면서 블로워(20)의 내부로 질소 또는 공기를 공급할 수 있고, 상기 챔버(110)의 내부에 설치하여 질소 또는 공기를 균일한 압력으로 상기 블로워(20)의 내부로 공급하기 위한 정압부(120)를 마련하되, 상기 정압부(120)는 상기 챔버(110)의 하부에서 상부방향으로 갈수록 점차 폭이 좁아드는 형상으로 표면에 다수의 유입공(121)을 형성하며 외측에는 챔버(110)의 내부로 공급하는 질소 또는 공기가 순환할 수 있도록 순환공간을 형성하고 내측에는 블로워(20)와 연결되어 질소 또는 공기가 블로워(20)의 내부로 공급할 수 있는 유입공간으로 구획하여, 질소 또는 공기가 상기 정압부(120)의 표면을 따라서 순환하면서 균일한 압력을 형성한 상태로 상기 유입공(121)을 통과하여 블로워(20)의 내부로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어나이프의 공급기체 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 개폐부재(150)는 상기 챔버(110)의 내부에 연결하는 연결관(151); 상기 연결관(151)의 일측 상부에 형성하는 제1배기공(151a); 상기 제1배기공(151a)의 하부에 위치하되 상기 연결관(151)의 상부를 차단하도록 형성하되 중앙에 통공(152a)을 구비하는 제1차단부(152); 상기 제1차단부(152)의 상부면에 밀착하거나 떨어지도록 상하방향으로 이동하여 상기 통공(152a)을 개폐할 수 있도록 형성하는 제1개폐부(153); 상기 제1개폐부(153)의 상부에 수직방향으로 형성하는 지지축(154); 상기 제1개폐부(153)가 평소에 상기 제1차단부(152)의 상부면에 밀착할 수 있도록 탄성복원력을 발생하는 탄성체(155); 상기 연결관(151)의 타측 하부에 형성하는 제2배기공(151c); 상기 제2배기공(151c)의 상부에 위치하되 상기 연결관(151)의 하부를 차단하도록 형성하되 중앙에 통공(156a)을 구비하는 제2차단부(156); 상기 제2차단부(156)의 상부면에 밀착하거나 떨어지도록 상하방향으로 이동하여 상기 통공(156a)을 개폐할 수 있도록 형성하는 제2개폐부(157); 상기 제2개폐부(157)의 하부에 수직방향으로 형성하는 지지축(158); 상기 제2개폐부(157)가 평소에 상기 제2차단부(156)의 상부면에 밀착할 수 있도록 탄성복원력을 발생하는 탄성체(159)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어나이프의 공급기체 제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109722616A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 上海东新冶金技术工程有限公司 热镀锌气刀用氮气供气装置及其使用方法

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