KR101639755B1

KR101639755B1 - 피처리물 처리장치 및 처리방법

Info

Publication number: KR101639755B1
Application number: KR1020150040012A
Authority: KR
Inventors: 이경
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2016-07-14

Abstract

본 발명은 내부에 처리용액이 저장되는 용기, 상기 용기 상부 또는 내부에 배치되고, 피처리물을 회전가능하게 고정하는 지지유닛, 및 상기 처리용액과 상기 피처리물에 전류를 공급하도록 일단이 상기 처리용액에 침전가능하고 타단이 상기 지지유닛에 연결되는 전원공급유닛을 포함하여, 처리용액을 교반하면서 피처리물에 대한 처리공정을 동시에 수행할 수 있다.

Description

피처리물 처리장치 및 처리방법{Object Treatment Apparatus and Method}

본 발명은 피처리물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 처리용액을 교반하면서 피처리물에 대한 처리공정을 동시에 수행할 수 있는 피처리물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로, 내식성 평가 및 품질인증 등을 목적으로 실험소재에 대한 각종 실험을 수행한다. 이러한 실험을 수행하기 전에 실험소재에 대한 전착도장 공정을 수행하였다. 예를 들어, 실험소재를 도장용액에 침전시킨 후, 도장용액을 가열하고 교반시키며 도장용액에 전류를 공급하여 전기적인 도장작업을 수행하였다.

종래에는 다수의 실험소재를 거치대에 횡적(또는 수평방향)으로 고정한 상태에서 탱크 내의 도장용액에 침전시키고, 별도의 교반기를 가동하면서 전착도장을 실시하였다. 좁은 탱크 내에서 실험소재 외에 교반기나 히터 등을 도장용액에 침전시키기 때문에, 탱크 내부가 매우 복잡하고 장비들 간에 간섭이 발생하였다.

또한, 도장용액 하부로 가라앉은 침전물이 교반기의 작동에 의해 부유하여 실험소재에 부착되기도 하였다. 실험소재에 부착된 침전물은 실험소재의 표면에 전착도장이 균일하게 수행되는 것을 방해한다. 따라서, 실험소재의 실험에 대한 신뢰성이 하락하고, 전착도장을 다시 수행해야하는 문제가 발생한다.

또한, 전착도장을 완료하는 과정에서 실험소재가 부착된 거치대를 탱크 외부로 반출하는 작업을 수행하였다. 이때, 실험소재 및 거치대에 부착된 액체상태의 도장용액이 탱크 외부로 유출되거나 유실된다. 이러한 과정이 반복되면, 탱크 내 도장용액을 낭비하게 되고, 유출된 도장용액으로 인해 실험실이 오염되는 문제가 발생한다.

JP

2002-30487

A

본 발명은 처리용액을 교반하면서 피처리물에 대한 처리공정을 동시에 수행할 수 있는 피처리물 처리장치 및 처리방법을 제공한다.

본 발명은 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 피처리물 처리장치 및 처리방법을 제공한다.

본 발명은 내부에 처리용액이 저장되는 용기, 및 상기 용기 상부 또는 내부에 배치되고, 피처리물을 회전가능하게 고정하는 지지유닛을 포함한다.

상기 처리용액과 상기 피처리물에 전류를 공급하도록 일단이 상기 처리용액에 침전가능하고 타단이 상기 지지유닛에 연결되는 전원공급유닛을 더 포함하며, 상기 지지유닛은 상기 피처리물을 상기 처리용액에 침지시키도록 적어도 일부분이 상하로 이동가능하고, 상기 지지유닛은, 상기 피처리물을 고정하는 지지부, 일단이 상기 지지부에 연결되는 상하이동부, 및 상기 상하이동부를 회전시키도록 상기 상하이동부의 타단에 연결되는 회전구동부를 포함한다.

상기 지지부는 상기 피처리물이 끼워져 고정되도록 상기 피처리물의 폭 이하로 상호 이격된 두 면을 포함한다.

상기 지지부는 적어도 일부분이 탄성력을 가지거나, 탄성력을 가지는 부재를 구비한다.

상기 지지부는 상기 피처리물 중 철 성분을 함유하는 피처리물을 고정하도록 적어도 일부분이 자력을 가지거나, 자력을 가지는 부재를 구비한다.

상기 상하이동부는, 상하방향으로 연장형성되고 상단이 상기 회전구동부에 회전가능하게 연결되는 샤프트, 및 내부에 상기 샤프트가 관통하는 경로를 형성하여 상기 샤프트에 상하로 이동가능하게 연결되고, 둘레에 하나 이상의 지지부가 방사형으로 연결되는 이동부재를 포함한다.

상기 이동부재에 형성된 경로는 다각형으로 형성되고, 상기 샤프트는, 상기 이동부재에 형성된 경로의 폭보다 작은 폭으로 형성되는 제1 바, 상기 경로의 형상에 대응되게 형성되어 상기 경로에 삽입가능하고 상기 제1 바의 하단에 연결되는 제2 바, 및 상기 경로의 폭보다 큰 폭으로 형성되고 상기 제2 바의 하단에 연결되는 스토퍼를 포함한다.

상기 상하이동부는, 상기 이동부재에 관통연결되는 고정부재를 포함한다.

상기 스토퍼에 상부를 향하여 돌출되는 돌기가 형성되고, 상기 이동부재의 하부에 상기 돌기가 삽입가능한 삽입홈이 형성된다.

상기 용기에 상기 처리용액이 배출가능한 배출구가 형성되고, 상기 지지유닛은, 상기 피처리물을 지지하는 지지부, 상하방향과 교차하는 방향으로 연장형성되고 회전가능하게 상기 용기를 관통하고 둘레에 상기 지지부가 연결되는 회전부, 및 상기 회전부를 회전시키도록 상기 회전부의 일단에 연결되는 회전구동부를 포함한다.

본 발명은 피처리물을 처리용액에 침지시키는 과정, 상기 피처리물을 회전시켜 상기 처리용액을 교반하면서 상기 피처리물에 대한 처리공정을 동시에 수행하는 과정, 및 상기 피처리물을 상기 처리용액 외부로 반출하는 과정을 포함한다.

상기 피처리물을 회전시키는 과정은, 복수의 상기 피처리물을 동일 중심축을 기준으로 회전시키는 과정을 포함한다.

상기 피처리물을 상기 처리용액 외부로 반출하는 과정은, 상기 피처리물을 상기 처리용액 상부로 이동시키는 과정, 상기 피처리물을 상기 처리용액 상부에 소정시간 대기시키는 과정, 및 상기 피처리물을 회전시키는 지지유닛으로부터 상기 피처리물을 탈착시키는 과정을 포함한다.

상기 처리공정은 전착도장공정을 포함하고, 상기 처리용액은 도장용액을 포함하고, 상기 피처리물은 스틸 소재를 포함한다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 별도의 교반기를 구비하지 않고 처리용액의 교반과 피처리물에 대한 처리공정을 동시에 수행한다. 이에, 피처리물이 처리되는 용기 내에서 공간효율성이 향상되어 장비 간의 간섭을 방지할 수 있다.

또한, 처리용액 하부에 가라앉은 침전물이 부유하는 것을 억제하거나 방지한다. 이에, 피처리물의 표면에 침전물이 부착되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 따라서, 피처리물의 표면에 처리공정이 균일하게 수행되어 생산되는 피처리물의 품질이 향상되고, 피처리물의 불량이 감소하여 공정의 효율이 향상된다.

또한, 처리용액이 저장된 용기 상부에 피처리물을 대기시킬 수 있다. 이에, 피처리물의 부착된 액체상태의 처리용액을 용기 내로 용이하게 회수할 수 있다. 따라서, 처리용액의 사용량을 절감하고, 작업장이 유출된 처리용액으로 인해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지지유닛을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지지유닛을 나타내는 분해사시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지지유닛을 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 고정부재의 작동을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고정부재의 작동을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피처리물 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지지유닛을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지지유닛을 나타내는 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지지유닛을 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 고정부재의 작동을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고정부재의 작동을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피처리물 처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치는, 내부에 처리용액이 저장되는 용기(100), 및 상기 용기(100) 상부 또는 내부에 배치되고, 피처리물(10)을 회전가능하게 고정하는 지지유닛(300)을 포함하고, 상기 처리용액과 상기 피처리물(10)에 전류를 공급하도록 일단이 상기 처리용액에 침전가능하고 타단이 상기 지지유닛(300)에 연결되는 전원공급유닛(미도시), 및 상기 처리용액을 가열하도록 상기 용기(100)에 연결되는 가열기(200)를 더 포함할 수 있다. 이때, 피처리물 처리장치는 전착도장공정을 수행하는 장치이고, 처리용액은 도장용액이고, 피처리물(10)은 스틸 소재일 수 있다.

용기(100)는 박스 형태로 형성되어 내부공간을 가지고 상부가 개방된다. 용기(100)는 내부에 처리용액을 저장하는 저장탱크(미도시)와 연결된다. 예를 들어, 저장탱크는 용기(100)의 개방된 상부로 처리용액을 공급하거나, 용기(100)의 측면 또는 하부에 구비되는 공급관(미도시)을 통해 용기(100) 내부로 처리용액을 공급할 수 있다. 또한, 용기(100)의 측면 또는 하부에 저장탱크와 연결되는 배출관(미도시)이 구비되어 용기(100) 내부의 처리용액을 저장탱크로 회수할 수 있다. 그러나, 용기(100)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다. 또한, 용기(100)의 내부공간으로 처리용액을 공급하는 방법도 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

전원공급유닛은, 직류전기를 공급하는 전원공급부와 저장탱크 내 처리용액에 침전되는 침전부를 포함한다. 전원공급부는 일단이 침전부에 연결되고, 타단이 지지유닛(300)에 연결된다. 전원공급부는 침전부와 지지유닛(300)에 고정된 피처리물(10)이 서로 다른 극성의 정전기를 가지도록 한다. 이에, 양이온 입자는 음극으로, 음이온 입자는 양극으로 이동하는 현상을 이용하여 피처리물(10)을 처리한다.

가열기(200)는, 용기(100)에 구비되어 처리용액의 온도를 조절하는 역할을 한다. 예를 들어, 가열기(200)의 열을 방출하는 열선부가 용기(100)의 개방된 상부를 통해 처리용액에 침전될 수 있다. 이에, 가열기(200)를 통해 처리용액의 온도를 조절하여 피처리물(10)에 대한 처리공정이 효율적으로 수행될 수 있는 환경을 조성한다. 그러나, 가열기의 구조 및 처리용액으로 열을 공급하는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

지지유닛(300)은, 용기(100)의 상부 또는 내부에 배치되어 피처리물(10)을 지지하는 역할을 한다. 종래에는 지지유닛(300)과 별도로 교반기를 구비하였다. 이에, 좁은 용기(100) 내부에 피처리물(10)을 지지하는 지지유닛, 교반기, 전원공급유닛, 및 가열기(200) 등이 배치되기 때문에, 장비들 간에 간섭이 발생하였다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 지지유닛(300)을 구비하여 별도의 교반기를 구비하지 않으면서 처리용액의 교반과 피처리물에 대한 처리공정을 동시에 수행할 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 지지유닛(300)은 용기(100)의 상부에 배치된다. 또한, 지지유닛(300)은 상기 피처리물(10)을 상기 처리용액에 침지시키도록 적어도 일부분이 상하로 이동가능하고, 상기 피처리물(10)을 고정하는 지지부(310), 일단이 상기 지지부(310)에 연결되는 상하이동부(320), 및 상기 상하이동부(320)를 회전시키도록 상기 상하이동부(320)의 타단에 연결되는 회전구동부(330)를 포함한다.

지지부(310)는 상기 피처리물(10)이 끼워져 고정되도록 상기 피처리물(10)의 폭 이하로 상호 이격된 두 면을 포함한다. 예를 들어, 지지부(310)는 도 2의 (a)와 같이 'ㄷ' 형태로 형성될 수 있다. 이에, 피처리물(10)이 지지부(310)의 개방된 부분을 통해 지지부(310) 내로 삽입되어 지지부(310)의 내측의 마주보는 두면 사이로 억지끼움될 수 있다. 즉, 지지부(310)의 마주보는 두면 사이의 이격된 폭이 피처리물(10)의 폭보다 크면, 피처리물이 지지부(310)에 끼워지지 않는다. 따라서, 지지부(310)가 피처리물(10)을 지지하기 위해서는 지지부(310)의 마주보는 두면 사이의 이격된 폭(D)이 피처리물(10)의 폭과 같거나 피처리물(10)의 폭보다 작아야 한다. 따라서, 지지부(310)에 피처리물(10)을 끼우면 피처리물(10)이 지지부(310)에 장착되어 고정된다. 반대로, 피처리물(10)을 지지부(310)에서 빼내면 피처리물(10)이 지지부(310)에서 탈착된다.

또한, 도 2의 (b)와 같이 지지부(310)의 개방된 부분을 가공할 수 있다. 즉, 지지부(310)의 개방되는 부분의 마주보는 면들의 일부를 폐쇄된 부분에서 개방된 부분으로 갈수록 이격되는 폭이 증가하도록 테이퍼(311) 가공할 수 있다. 이때, 지지부(310)의 입구측의 폭은 피처리물(10)의 폭보다 크고, 지지부(310)의 다른 내측의 폭은 피처리물(10)의 폭 이하이다. 따라서, 피처리물(10)이 테이퍼(311) 가공된 부분을 통해 지지부(310)의 내측으로 용이하게 안내되어 삽입될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 라운딩 가공 등 다양한 가공을 통해 지지부(310)의 피처리물(10)이 삽입되는 입구의 폭을 증가시킬 수 있다.

한편, 도 2의 (c)와 같이 지지부(310)의 마주보는 면에 요철부(312)를 구비할 수 있다. 즉, 지지부(310)의 마주보는 면을 거칠게 또는 빨래집개와 같이 가공할 수 있다. 이에, 지지부(310)와 피처리물(10) 접촉하는 부분에 마찰력이 증가하여 피처리물(10)이 지지부(310)에 안정적으로 고정될 수 있다.

또한, 지지부(310)는 적어도 일부분이 탄성력을 가지거나, 탄성력을 가지는 부재를 구비할 수 있다. 피처리물(10)을 지지부(310)에 용이하게 끼움결합하기 위해 지지부(310)의 피처리물(10)과 접촉하는 부분이 탄성력을 가질 수 있다. 즉, 지지부(310)의 두면 사이의 폭이 피처리물(10)의 폭 이하이기 때문에, 지지부(310)의 두면은 최소 피처리물(10)의 폭과 같은 크기로 이격되어야 한다. 또한, 지지부(310)가 탄성력을 가지면 피처리물(10)의 표면에 지지부(310)가 밀착되기 때문에, 피처리물(10)을 더욱 안정적으로 고정할 수 있다.

따라서, 지지부(310) 자체가 탄성력을 가지도록 제작될 수도 있고, 지지부(310)의 피처리물(10)과 접촉하는 부분만 탄성력을 가지도록 제작할 수도 있다. 한편, 별도로 탄성력을 가지는 부재를 지지부(310)의 서로 이격된 두면에 부착하여 피처리물(10)을 안정적으로 지지할 수도 있다.

또한, 지지부(310)는 상기 피처리물(10) 중 철 성분을 함유하는 피처리물을 고정하도록 적어도 일부분이 자력(磁力)을 가지거나, 자력을 가지는 부재를 구비할 수 있다. 피처리물(10) 중 철 성분을 함유하는 피처리물(10)을 더욱 안정적으로 지지하기 위해 철이 자석에 붙는 성질을 이용할 수 있다. 예를 들어, 피처리물(10)을 지지부(310)에 끼운 후 지지부(310)가 자력을 발생시키면, 피처리물(10)이 지지부(310)에 더욱 안정적으로 부착될 수 있다.

따라서, 지지부(310) 자체가 자력을 가지도록 제작될 수도 있고, 지지부(310)의 피처리물(10)과 접촉하는 부분만 자력을 가지도록 제작할 수도 있다. 한편, 별도로 자력을 가지는 부재를 지지부(310)의 서로 이격된 두면에 부착하여 피처리물(10)을 안정적으로 지지할 수도 있다. 그러나, 지지부(310)의 구조와 형상 및 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다. 또한, 지지부(310)가 피처리물(10)을 지지하거나 고정시키는 방법도 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

상하이동부(320)는, 상하방향으로 연장형성되고 상단이 상기 회전구동부(330)에 회전가능하게 연결되는 샤프트(321), 및 내부에 상기 샤프트(321)가 관통하는 경로를 형성하여 상기 샤프트(321)에 상하로 이동가능하게 연결되고, 둘레에 하나 이상의 지지부(310)가 방사형으로 연결되는 이동부재(322)를 포함하고, 상기 이동부재(322)에 구비되는 고정부재(324)를 포함할 수 있다.

이동부재(322)는 상부가 사각형의 통 형태로 형성되고 하부가 원형의 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 이동부재(322)의 하부 둘레에는 하나 이상의 지지부(310)가 방사형으로 배치되어 연결된다. 예를 들어, 세로 170mm, 가로 70mm, 폭 10mm인 피처리물을 복수의 지지부(310)에 지지시키는 경우, 방사형으로 배치된 지지부(310)들 사이의 간격은 최소 10~30mm를 유지한다. 지지부(310)들의 간격이 10mm 미만이면, 지지부(310) 사이의 간격이 너무 가까워 처리용액을 교반시키기 어렵다. 또한, 피처리물(10)의 표면에 처리공정이 균일하게 수행되지 못할 수 있다. 따라서, 피처리물(10)을 이용하여 처리용액을 교반시키고 피처리물(10)에 대한 처리공정을 동시에 수행하기 위해서는 이동부재(322)에 연결된 지지부(310)들의 간격은 최소 10~30mm를 유지해야 한다.

이동부재(322)의 중심부에는 샤프트(321)가 관통하는 경로가 형성되고, 이동부재(322)는 샤프트(321)의 연장방향을 따라 상하로 이동가능하다. 이때, 이동부재(322)에 형성된 경로는 다각형으로 형성된다. 예를 들어, 이동부재(322)에 형성된 경로와 샤프트(321)가 원형으로 형성되면, 이동부재(322)와 샤프트(321) 사이에 걸리는 부분이 없기 때문에, 샤프트(321)가 이동부재(322) 내의 경로에서 헛돌게 된다. 반면, 이동부재(322)에 형성된 경로와 샤프트(321)가 사각형으로 형성되면, 샤프트(321)의 네 모서리가 이동부재(322) 내의 경로에 걸린다. 따라서, 샤프트(321)를 회전시키면 이동부재(322)가 회전한다.

이동부재(322)는 작업자가 손으로 직접 상하로 이동시키거나 별도의 구동부를 구비하여 기계적인 작동에 의해 상하로 이동할 수 있다. 그러나, 이동부재(322)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

샤프트(321)는 봉 형태로 형성되고 상하방향으로 연장형성된다. 샤프트(321)는 상기 이동부재(322)에 형성된 경로의 폭보다 작은 폭으로 형성되는 제1 바(321a), 상기 경로의 형상에 대응되게 형성되어 상기 경로에 삽입가능하고 상기 제1 바(321a)의 하단에 연결되는 제2 바(321b), 및 상기 경로의 폭보다 큰 폭으로 형성되고 상기 제2 바(321b)의 하단에 연결되는 스토퍼(321c)를 포함한다.

제1 바(321a)는 이동부재(322)에 형성된 경로의 폭보다 작은 폭으로 형성되고, 원형의 봉 형태로 형성될 수 있다. 즉, 제1 바(321a)는 이동부재(322)에 형성된 경로 내에서 헛돌도록 형성된다.

제2 바(321b)는 제1 바(321a)의 하단에 연결되고, 이동부재(322)에 형성된 경로에 대응하여 형성된다. 예를 들어, 이동부재(322)에 형성된 경로가 사각인 경우, 제2 바(321b)는 사각의 봉 형태로 형성된다. 제2 바(321b)는 이동부재(322)에 형성된 경로에 삽입되어 이동부재(322)에 회전력을 전달한다. 즉, 제2 바(321b)가 회전구동부(330)에 의해 회전하면, 제2 바(321b)의 모서리들이 이동부재(322)에 형성된 경로에 걸려 이동부재(322)를 회전시킨다.

또한, 제2 바(321b)의 연장되는 길이는 이동부재(322)의 높이 이상이다. 이에, 제2 바(321b)와 이동부재(322)가 접촉하는 면적을 최대로 하여 제2 바(321b)가 이동부재(322)에 용이하게 회전력을 전달할 수 있다.

스토퍼(321c)는 이동부재(322)에 형성된 경로의 폭보다 큰 폭으로 형성되고, 원형의 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 스토퍼(321c)는 제2 바(321b)의 하단에 연결된다. 이에, 스토퍼(321c)는 이동부재(322)가 하측으로 이동하여 제2 바(321b)로부터 분리되는 것을 방지한다. 즉, 스토퍼(321c)는 하측으로 이동한 이동부재(322)를 지지해주고, 이동부재(322)는 스토퍼(321c)의 상측에서 상하로 이동한다.

또한, 스토퍼(321c)는 피처리물(10)이 용기의 바닥면과 최소 20mm 이상 이격되게 한다. 용기(100)의 바닥면으로 처리용액 내 침전물이 가라앉는다. 종래의 별도로 구비된 교반기는 용기(100)의 바닥면부터 교반작업을 수행하였기 때문에, 침전물이 교반기의 작동에 의해 부유하여 피처리물에 부착되기도 하였다. 피처리물에 부착된 침전물은 피처리물의 표면에 처리공정이 균일하게 수행되는 것을 방해한다.

따라서, 용기(100) 바닥의 침전물이 부유하는 것을 억제하거나 방지하기 위해 피처리물(10)과 용기(100)의 바닥면 사이를 최소 20mm 이상 이격시킨다. 이에, 침전물의 상측에서 피처리물(10)에 의해 처리용액이 교반되어, 침전물이 피처리물(10)에 부착되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 그러나, 샤프트(321)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다. 또한, 제1 바(321a), 제2 바(321b), 및 스토퍼(321c)는 일체형으로 제작될 수도 있고, 별도 제작되어 용접 등을 통해 연결될 수도 있다.

고정부재(324)는 상기 이동부재(322)에 관통연결된다. 예를 들어, 고정부재(324)는 이동부재(322)의 상부 즉, 사각형의 통 형태로 형성되는 부분의 일면을 관통하여 체결될 수 있다. 고정부재(324)는 체결볼트 형태로 형성되고 이동부재(322)의 위치를 고정시키는 역할을 한다. 고정부재(324)가 풀어져 있는 경우, 이동부재(322)는 샤프트(321)의 연장방향을 따라 자유롭게 상하로 이동가능하다.

이동부재(322)의 고정부재(324)가 관통하는 부분이 샤프트(321)의 상부 즉, 제1 바(321a)의 높이까지 이동시키고, 고정부재(324)를 조여줄 수 있다. 이때, 고정부재(324)는 일단이 제1 바(321a)에 접촉할 때까지 조여질 수 있다. 제1 바(321a)와 제2 바(321b)의 폭 차이로 인해 제1 바(321a)와 제2 바(321b) 사이에는 단차가 형성된다. 따라서, 이동부재(322)가 자중에 의해 하측으로 이동하려고 해도, 고정부재(324)가 제1 바(321a)와 제2 바(321b) 사이의 단차에 걸려 이동부재(322)가 하측으로 이동하지 못한다.

도 5의 (a)와 같이 이동부재(322)를 상측으로 이동시키고, 고정부재(324)를 조여주어 이동부재(322)를 상측에 대기시킨다. 그 다음, 피처리물(10)을 처리용액 상측에서 지지부(310)에 고정시킨다. 그 다음, 고정부재(324)를 풀어주면, 지지부(310)가 자중과 피처리물(10)의 중량에 의해 하측으로 이동하고, 도 5의 (b)와 같이 용기(100) 내 처리용액으로 침전된다.

피처리물에 대한 처리공정이 완료되면, 피처리물(10)이 고정된 지지부(310)를 상측으로 이동시키고, 다시 고정부재(324)를 조여준다. 그 다음, 피처리물(10)을 처리용액 상측에 대기시켜, 피처리물(10)에 부착된 액상의 처리용액을 용기(100) 내로 회수할 수 있다. 따라서, 고정부재(324)에 의해 처리용액 외부에서 피처리물(10)을 용이하게 지지부(310)에 고정시킬 수 있고, 처리용액을 용기(100) 내로 회수하여 처리용액의 사용량을 절약할 수 있다. 그러나, 고정부재(324)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양한 방법으로 피처리물(10)의 위치를 처리용액 상측에서 대기시킬 수 있다.

한편, 스토퍼(321c)와 이동부재(322)는 다른 형태로 형성될 수도 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스토퍼(321c)에는 상부를 향하여 돌출되는 돌기(321d)가 형성되고, 이동부재(322)의 하부에는 상기 돌기(321d)가 삽입가능한 삽입홈(322a)이 형성된다. 예를 들어, 스토퍼(321c)의 외곽영역에 한 쌍의 돌기(321d)가 상측으로 돌출되어 구비될 수 있다. 이동부재(322)의 하부에는 돌기(321d)의 위치에 대응하여 돌기(321d)가 삽입되는 삽입홈(322a)이 구비된다.

돌기(321d)가 삽입홈(322a)에 삽입되면, 스토퍼(321c)와 이동부재(322)가 서로 안정적으로 결합된다. 이에, 회전구동부(330)에 의해 샤프트(321)가 회전하면 돌기(321d)가 이동부재(322)에 삽입된 상태에서 회전한다. 따라서, 샤프트(321)의 제2 바(321b)와 돌기(321d)가 이중으로 이동부재(322)에 회전력을 전달하기 때문에, 이동부재(322)가 안정적으로 회전한다. 그러나, 돌기(321d)와 삽입홈(322a)의 구조나 형상 및 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

회전구동부(330)는 회전모터를 포함하고, 샤프트(321)의 제1 바(321a) 상단과 연결된다. 회전모터 회전력을 발생시키면, 샤프트(321)가 회전하면서 회전모터의 회전력을 이동부재(322)에 전달한다. 이동부재(322)가 회전하면, 이동부재(322)에 연결된 지지부(310), 및 지지부(310)에 고정된 피처리물(10)도 회전한다. 즉, 복수의 피처리물(10)이 샤프트(321)를 중심축으로 하여 회전한다. 따라서, 피처리물(10)을 용기(100) 내 처리용액으로 침전시킨 후 회전구동부(330)를 통해 회전시키면, 피처리물(10)을 통해 처리용액을 교반시키면서 피처리물(10)에 대한 처리공정을 동시에 수행할 수 있다.

따라서, 피처리물을 회전시키면서 피처리물에 대한 처리공정이 수행되기 때문에, 피처리물에 부착된 이물질은 피처리물의 표면에서 탈락되고, 처리공정은 피처리물의 전체 표면에 균일하게 수행된다. 한편, 회전구동부(330)는 일측이 지지프레임(340)에 연결되어 용기(100) 상부에 지지된다.

이처럼, 별도의 교반기를 구비하지 않고 처리용액의 교반과 피처리물(10)에 대한 처리공정을 동시에 수행할 수 있기 때문에, 공간효율성이 향상되고 장비 간의 간섭을 방지할 수 있다.

또한, 처리용액 하부에 가라앉은 침전물이 부유하는 것을 억제하거나 방지하여, 피처리물(10)의 표면에 침전물이 부착되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 따라서, 피처리물(10)의 표면에 처리공정이 균일하게 수행되어 생산되는 피처리물(10)의 품질이 향상되고, 피처리물(10)의 불량이 감소하여 공정의 효율이 향상된다.

또한, 처리용액이 저장된 용기(100) 상부에 피처리물을 대기시킬 수 있기 때문에, 피처리물(10)의 부착된 액체상태의 처리용액을 용기(100) 내로 용이하게 회수할 수 있다. 따라서, 처리용액의 사용량을 절감하고, 작업장이 유출된 처리용액으로 인해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

하기에서는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피처리물 처리장치에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피처리물 처리장치는, 내부에 처리용액이 저장되는 용기(100), 상기 용기(100) 상부 또는 내부에 배치되고, 피처리물(10)을 회전가능하게 고정하는 지지유닛, 상기 처리용액과 상기 피처리물(10)에 전류를 공급하도록 일단이 상기 처리용액에 침전가능하고 타단이 상기 지지유닛(300)에 연결되는 전원공급유닛(미도시)을 포함하고, 상기 처리용액을 가열하도록 상기 용기(100)에 연결되는 가열기(200)를 포함할 수 있다.

용기(100)는 박스 형태로 형성되어 내부공간을 가지고 상부가 개방된다. 용기(100)는 내부에 처리용액을 저장하는 저장탱크(미도시)와 연결된다. 예를 들어, 저장탱크는 용기(100)의 개방된 상부로 처리용액을 공급하거나, 용기(100)의 측면 또는 하부에 구비되는 공급관(미도시)을 통해 용기(100) 내부로 처리용액을 공급할 수 있다. 또한, 용기(100)의 측면 또는 하부에 처리용액이 배출가능한 배출구가 형성된다. 배출구는 처리용액이 이동하는 경로를 형성하는 배출관(110)의 일단과 연결되고, 배출관(110)의 타단은 저장탱크에 연결된다. 배출관(110)에는 제어밸브(111)가 구비되어 용기(100) 내에서 저장탱크로 배출되는 처리용액의 유량을 제어할 수 있다.

지지유닛은 적어도 일부가 용기(100)의 내부공간에 배치된다. 지지유닛은, 상기 피처리물(10)을 지지하는 지지부(310'), 상하방향과 교차하는 방향으로 연장형성되고 회전가능하게 상기 용기(100)를 관통하고 둘레에 상기 지지부(310')가 연결되는 회전부(350), 및 상기 회전부(350)를 회전시키도록 상기 회전부(350)의 일단에 연결되는 회전구동부(330')를 포함한다.

회전부(350)는 전후방향 또는 좌우방향으로 연장형성되어 용기(100)를 회전가능하게 관통한다. 회전부(350)는 원형의 봉 형태로 형성된다. 회전부(350)의 중심부에는 원형의 플레이트가 구비될 수 있다.

지지부(310')는 상기 피처리물(10)이 끼워져 고정되도록 상기 피처리물(10)의 폭 이하로 상호 이격된 두 면을 포함한다. 예를 들어, 지지부(310')는 'ㄷ' 형태로 형성될 수 있다. 이에, 피처리물(10)이 지지부(310')의 개방된 부분을 통해 지지부(310') 내로 삽입되어 지지부(310')의 내측의 마주보는 두면 사이로 억지끼움될 수 있다. 이때, 지지부(310')가 피처리물(10)을 지지하기 위해 지지부(310')의 마주보는 두면 사이의 이격된 폭이 피처리물(10)의 폭과 같거나 피처리물(10)의 폭보다 작아야 한다.

하나 이상의 지지부(310')가 회전부(350)의 플레이트 둘레에 방사형으로 배치되어 연결된다. 이에, 회전부(350)를 회전시키면서 각각 지지부(310')에 피처리물(10)을 고정시킬 수 있다. 즉, 지지부(310')가 회전부(350)의 상측에 위치하면 지지부(310')에 피처리물(10)을 고정시키고 지지부(310')를 회전부(350) 하측으로 이동시켜 피처리물(10)을 처리용액에 침전시킨다. 그 다음, 회전부(350) 상측으로 이동된 다음 지지부(310')에 피처리물(10)을 고정시키고 이를 회전시켜 피처리물(10)을 침전시키는 과정을 반복할 수 있다. 이에, 처리용액 외부에서 피처리물(10)을 지지부(310')에 용이하게 고정시킬 수 있다.

회전구동부(330')는 회전부(350)의 일단에 연결되어 회전부(350)에 회전력을 제공한다. 이에, 회전부(350)가 회전구동부(330')에 의해 회전하면 회전부(350)에 연결된 지지부(310')가 회전부(350)를 중심축으로 하여 회전한다. 이에, 지지부(310')에 연결된 피처리물(10)도 회전하여 처리용액을 교반시키면서 피처리물(10)에 대한 처리공정을 동시에 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 경우 용기(100) 내부의 처리용액 높이를 조절할 필요가 있다. 즉, 지지유닛에 피처리물(10)을 고정시키는 작업을 수행하는 경우, 배출관(110)을 통해 처리용액을 배출하여 용기(100) 내 처리용액의 수위를 감소시킨다. 피처리물(10)을 지지유닛(300)에 모두 고정시킨 다음, 용기(100) 내부로 처리용액을 공급하여 처리용액의 높이를 증가시킨다. 이때, 처리용액의 높이는 지지유닛(300)과 회전하는 피처리물(10)이 모두 잠길 수 있는 높이 이상이다. 처리용액의 수위가 충분히 증가하면 피처리물(10)을 회전시켜 처리용액의 교반과 피처리물(10)에 대한 처리공정을 동시에 수행한다.

피처리물(10)에 대한 처리공정이 완료되면, 용기(100) 내 처리용액을 외부로 모두 배출한다. 그 다음, 피처리물(10)을 용기(100) 내부에 일정시간 대기시켜 피처리물(10)에 부착된 액상의 처리용액을 용기(100) 하부로 회수한다.

하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리방법은, 피처리물을 처리용액에 침지시키는 과정, 상기 피처리물을 회전시켜 상기 처리용액을 교반하면서 상기 피처리물에 대한 처리공정을 동시에 수행하는 과정, 및 상기 피처리물을 상기 처리용액 외부로 반출하는 과정을 포함한다. 이때, 상기 처리공정은 전착도장공정을 포함하고, 상기 처리용액은 도장용액을 포함하고, 상기 피처리물은 스틸 소재를 포함한다.

우선, 내부에 처리용액이 저장되는 용기(100), 상기 용기(100) 상부 또는 내부에 배치되고, 피처리물(10)을 회전가능하게 고정하고 상기 피처리물(10)을 상기 처리용액에 침지시키도록 적어도 일부분이 상하로 이동가능한 지지유닛(300), 상기 처리용액과 상기 피처리물(10)에 전류를 공급하도록 일단이 상기 처리용액에 침전가능하고 타단이 상기 지지유닛(300)에 연결되는 전원공급유닛, 및 상기 처리용액을 가열하도록 상기 용기(100)에 연결되는 가열기(200)를 포함하는 피처리물 처리장치를 마련할 수 있다.

그 다음, 지지유닛(300)의 지지부(310)에 피처리물(10)을 고정시킨다. 예를 들어, 피처리물(10)은 지지부(310)의 상호 이격된 두 면 사이로 억지 끼움을 할 수 있다. 이때, 지지부(310)는 용기(100) 내부의 처리용액보다 높은 위치에 고정된 상태이고, 피처리물(10)은 처리용액 상측에서 지지부(310)에 고정된다. 지지부(310)의 고정된 상태를 풀어주면, 지지부(310)는 자중 및 피처리물(10)의 중량에 의해 하측으로 이동한다. 이에, 피처리물(10)이 하측의 처리용액에 침전된다.

그 다음, 복수의 피처리물(10)을 동일 중심축을 기준으로 회전시킨다. 예를 들어, 복수의 지지부(310)가 상하방향으로 연장되는 샤프트(321)의 둘레에 방사형으로 배치될 수 있다. 따라서, 샤프트(321)를 회전시키면, 복수의 지지부(310)가 샤프트(321)를 중심축으로 하여 회전하고, 지지부(310)에 고정된 피처리물(10)도 샤프트(321)를 중심축으로 하여 회전한다.

이때, 피처리물(10)은 용기(100)의 바닥면과 소정길이만큼 이격된 상태에서 회전한다. 용기(100)의 바닥면에는 처리용액 내 침전물이 가라앉는다. 처리공정 중에 침전물이 부유하면, 피처리물(10)에 부착되어 피처리물(10)의 표면에 처리공정이 균일하게 수행되는 것을 방해한다. 따라서, 용기(100) 바닥의 침전물이 부유하는 것을 억제하거나 방지하기 위해 피처리물(10)과 용기(100)의 바닥면 사이를 최소 20mm 이상 이격시킨다. 이에, 침전물의 상측에서 피처리물(10)에 의해 처리용액이 교반되어, 침전물이 피처리물(10)에 부착되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.

한편, 피처리물(10)이 회전할 때, 전원공급유닛과 가열기(200)도 동시에 작동한다. 이에, 피처리물(10)을 회전시켜 처리용액을 교반하는 동시에 피처리물(10)에 대한 처리공정을 수행한다. 이러한 과정에서 피처리물(10)을 회전시키면서 피처리물(10)에 대한 처리공정이 수행되기 때문에, 피처리물(10)에 부착된 이물질은 피처리물(10)의 표면에서 탈락되고, 처리공정은 피처리물(10)의 전체 표면에 균일하게 수행된다. 피처리물(10)에 대한 처리공정이 완료되면, 피처리물(10)의 회전을 중단한다. 그 다음, 지지부(310)를 상측으로 이동시켜 피처리물(10)을 처리용액 상측으로 이동시킨다.

그 다음, 피처리물(10)을 처리용액 상부에 소정시간 대기시킨다. 피처리물(10)에 대한 처리공정으로 처리용액이 피처리물(10)의 표면에 석출되거나 코팅된다. 그러나, 처리용액 중 일부는 액상의 상태를 유지하여 피처리물(10) 표면에서 하측으로 흘러내린다. 이러한 상태의 피처리물(10)을 처리공정 후 바로 용기(100) 외부로 이동시키면 액체상태의 처리용액이 용기 외부로 유출되거나 유실된다. 이러한 과정이 반복되면, 용기(100) 내 처리용액을 낭비하게 되고, 유출된 처리용액으로 인해 작업장이 오염되는 문제가 발생한다.

따라서, 피처리물(10)에 부착된 액체상태의 처리용액이 용기(100) 내로 회수되도록 처리공정 후 피처리물(10)을 용기(100) 내 처리용액 상부에 소정시간 대기시킨다. 이에, 소정시간 동안 액상의 처리용액이 피처리물(10)의 표면을 타고 하측으로 흘러내려 용기(100) 내로 회수된다. 따라서, 처리용액이 용기(100) 외부로 유출되거나 유실되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 또한, 작업장이 유출된 처리용액으로 인해 오염되는 것도 억제하거나 방지할 수 있다.

그 다음, 피처리물(10)에서 충분한 양의 처리용액이 회수되면 지지유닛(310)으로부터 피처리물(10)을 탈착 즉 분리시킨다. 이후 피처리물(10)에 대한 세정작업 등을 추가적으로 수행할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 용기 200: 가열기
300: 지지유닛 310: 지지부
320: 상하이동부 321: 샤프트
322: 이동부재 324: 고정부재
330: 회전구동부 340: 지지프레임

Claims

내부에 처리용액이 저장되는 용기; 및
상기 용기 상부 또는 내부에 배치되고, 피처리물을 회전가능하게 고정하는 지지유닛을; 포함하고,
상기 지지유닛은, 상기 피처리물을 고정하는 지지부, 일단이 상기 지지부에 연결되는 상하이동부, 및 상기 상하이동부를 회전시키도록 상기 상하이동부의 타단에 연결되는 회전구동부를 포함하며,
상기 상하이동부는, 상하방향으로 연장형성되고 상단이 상기 회전구동부에 회전가능하게 연결되는 샤프트, 및 내부에 상기 샤프트가 관통하는 경로를 형성하여 상기 샤프트에 상하로 이동가능하게 연결되고, 둘레에 하나 이상의 지지부가 방사형으로 연결되는 이동부재를 포함하는 피처리물 처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 처리용액과 상기 피처리물에 전류를 공급하도록 일단이 상기 처리용액에 침전가능하고 타단이 상기 지지유닛에 연결되는 전원공급유닛을 더 포함하고,
상기 지지유닛은 상기 피처리물을 상기 처리용액에 침지시키도록 적어도 일부분이 상하로 이동가능한 피처리물 처리장치.
청구항 2에 있어서,
상기 지지부는 상기 피처리물이 끼워져 고정되도록 상기 피처리물의 폭 이하로 상호 이격된 두 면을 포함하는 피처리물 처리장치.
청구항 3에 있어서,
상기 지지부는 적어도 일부분이 탄성력을 가지거나, 탄성력을 가지는 부재를 구비하는 피처리물 처리장치.
청구항 3에 있어서,
상기 지지부는 상기 피처리물 중 철 성분을 함유하는 피처리물을 고정하도록 적어도 일부분이 자력을 가지거나, 자력을 가지는 부재를 구비하는 피처리물 처리장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 이동부재에 형성된 경로는 다각형으로 형성되고,
상기 샤프트는, 상기 이동부재에 형성된 경로의 폭보다 작은 폭으로 형성되는 제1 바, 상기 경로의 형상에 대응되게 형성되어 상기 경로에 삽입가능하고 상기 제1 바의 하단에 연결되는 제2 바, 및 상기 경로의 폭보다 큰 폭으로 형성되고 상기 제2 바의 하단에 연결되는 스토퍼를 포함하는 피처리물 처리장치.
청구항 7에 있어서,
상기 상하이동부는, 상기 이동부재에 관통연결되는 고정부재를 포함하는 피처리물 처리장치.
청구항 7에 있어서,
상기 스토퍼에 상부를 향하여 돌출되는 돌기가 형성되고,
상기 이동부재의 하부에 상기 돌기가 삽입가능한 삽입홈이 형성되는 피처리물 처리장치.
삭제
피처리물을 회전가능하게 고정하는 지지유닛을 마련하는 과정;
상기 지지유닛으로 상기 피처리물을 처리용액에 침지시키는 과정;
상기 피처리물을 회전시켜 상기 처리용액을 교반하면서 상기 피처리물에 대한 처리공정을 동시에 수행하는 과정; 및
상기 피처리물을 상기 처리용액 외부로 반출하는 과정을 포함하고,
상기 지지유닛은, 상기 피처리물을 고정하는 지지부, 일단이 상기 지지부에 연결되는 상하이동부, 및 상기 상하이동부를 회전시키도록 상기 상하이동부의 타단에 연결되는 회전구동부를 포함하며,
상기 상하이동부는, 상하방향으로 연장형성되고 상단이 상기 회전구동부에 회전가능하게 연결되는 샤프트, 및 내부에 상기 샤프트가 관통하는 경로를 형성하여 상기 샤프트에 상하로 이동가능하게 연결되고, 둘레에 하나 이상의 지지부가 방사형으로 연결되는 이동부재를 포함하는 피처리물 처리방법.
청구항 11에 있어서,
복수의 상기 피처리물은 동일 중심축을 기준으로 회전되며, 상기 처리공정은 전착도장공정을 포함하고, 상기 처리용액은 도장용액을 포함하고, 상기 피처리물은 스틸 소재를 포함하는 피처리물 처리방법.