KR101662630B1

KR101662630B1 - 용액 레벨 제어 장치

Info

Publication number: KR101662630B1
Application number: KR1020150029128A
Authority: KR
Inventors: 이경
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2016-10-05
Also published as: KR20160106343A

Abstract

본 발명은 본 발명은 욕조에 수용된 용액을 가압하여 상기 용액의 레벨을 조정하는 가압부; 및 상기 가압부를 상기 용액의 레벨 변화에 대응하여 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다. 상기와 같은 용액 레벨 제어 장치는 작업 예를 들어, 전착 도장에 이용되기 위하여 욕조에 수용된 용액의 레벨을 조정하여 일정하게 유지할 수 있고, 연속적인 작업을 구현하면서 용액에 따른 비용을 감소시킬 수 있다.

Description

용액 레벨 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING LEVEL OF SOLUTION IN BATH}

본 발명은 용액 레벨 제어 장치에 관한 것으로서, 특히, 용액을 이용한 작업이 진행되더라도 욕조에 수용된 용액의 레벨을 조정하여 일정하게 유지하는 용액 레벨 제어 장치에 관한 것이다.

전착 도장은 용액과 소재 또는 물체에 각각 상이한 극성의 정전기를 씌워서 용액 속에 소재 또는 물체를 넣어 도장하는 방법이다. 이때 용액은 수용성 도료이고, 물을 전기분해할 때 발생하는 알칼리성을 이용한 중화반응으로 인해 용액은 소재 또는 물체에 피막을 형성한다.

이러한 전착 도장을 실시하기 위하여, 도장욕조에서 증류수, 바인더(binder), 페이스트(paste) 등이 일정한 비율로 혼합되고 약 24시간 동안 교반된다. 이로 인해, 도장욕조 내에서 도장용액이 제조된다. 일정한 크기로 가공된 복수 개의 소재들 또는 물체들은 거치대에 결합된 상태로 도장욕조 내부에 침지되고, 거치대에 전류가 공급됨으로써 전착 도장된다.

하지만, 전착 도장이 반복됨에 따라, 도장욕조에 수용된 도장용액은 소재 또는 물체에 부착되어 도장욕조 내에서 감소된다. 이때, 도장용액의 레벨은 하강한다. 이로 인해, 소재 또는 물체가 도장용액에 침지된 때 도장용액과 접촉하지 않는 부분이 발생하여 전착 도장이 제대로 이루어지지 않는다. 이때, 도장욕조에 남아있던 도장용액은 폐기되고, 새로운 도장용액이 제조되어 도장용액에 공급된다. 이와 같은 도장용액의 교체가 이루어지기에, 전착 도장이 연속적으로 이루어지지 않아 지연되고 도장용액에 따른 비용이 증가되고 있는 실정이다.

등록실용신안공보 제20-0422474호 (공고일: 2006년 7월 26일) 공개특허공보 제10-2007-0111080호 (공개일: 2007년 11월 21일) 공개특허공보 제10-2007-0098134호 (공개일: 2007년 10월 5일) 공개특허공보 제10-2015-0006127호 (공개일: 2015년 1월 16일) 공개특허공보 제10-2007-0121188호 (공개일: 2007년 12월 27일)

본 발명은 작업 예를 들어, 전착 도장 등에 이용되기 위하여 욕조에 수용된 용액의 레벨을 조정하여 일정하게 유지할 수 있는 용액 레벨 제어 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 연속적인 작업을 구현하면서 용액에 따른 비용을 감소시킬 수 있는 용액 레벨 제어 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 욕조에 수용된 용액을 가압하여 상기 용액의 레벨을 조정하는 가압부; 및 상기 가압부를 상기 용액의 레벨 변화에 대응하여 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다.

또한, 상기 욕조는 도장욕조로 제공되고, 상기 용액은 도장용액이되, 상기 용액 레벨 제어 장치는, 상기 욕조에 수용된 용액의 표면 상에서 부유하고, 상기 용액의 레벨 변화에 따라 이동하는 플로팅부; 및 상기 플로팅부의 상측에 위치되고 상기 플로팅부의 이동에 따라 상기 플로팅부와 접촉가능한 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다.

또한, 상기 센서부는 상기 용액의 설정된 레벨에 상응하도록 위치되며, 상기 플로팅부가 상기 센서부에 접촉될 때, 상기 구동부는 상기 가압부를 정지시키고, 상기 플로팅부가 상기 센서부로부터 이격될 때, 상기 구동부는 상기 플로팅부가 상기 센서부에 접촉될 때까지 상기 가압부를 하강시키는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다.

또한, 상기 용액 레벨 제어 장치는, 상기 센서부와 상기 구동부를 연결하고, 상기 플로팅부와 상기 센서부의 접촉에 따른 신호를 상기 센서부로부터 전달받아 상기 구동부를 구동시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다.

또한, 상기 용액 레벨 제어 장치는, 상기 욕조의 하부에 연결되어, 상기 가압부에 의해 상기 용액의 레벨이 상기 설정된 레벨에 도달할 수 없을 때 상기 욕조에 상기 용액을 공급하거나 상기 욕조로부터 상기 용액을 배출시키는 유도부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다.

또한, 상기 용액 레벨 제어 장치는, 상기 유도부가 상기 욕조에 상기 용액을 공급할 때, 상기 구동부는 상기 가압부를 상승시키는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다.

또한, 상기 용액 레벨 제어 장치는, 상기 센서부로부터 수직방향으로 연장되어 상기 플로팅부를 관통하는 가이드부를 더 포함하되, 상기 플로팅부는 상기 가이드부를 따라 수직방향 이동하고, 상기 가이드부에는 케이블이 실장되고, 상기 케이블은 상기 구동부 또는 상기 제어부를 상기 센서부에 연결하는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다.

또한, 상기 가압부는 상기 용액에 침지되어 상기 용액의 레벨을 조정가능하게 하는 탱크 구조물로 제공되는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치를 개시한다.

본 발명에 따른 용액 레벨 제어 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

(1) 본 발명에 따른 용액 레벨 제어 장치는 플로팅부, 센서부, 가압부, 구동부 및 제어부를 포함하여, 욕조에 수용된 용액의 레벨을 조정하여 일정한 수준으로 유지하는 데에 이용된다. 플로팅부는 용액의 변하는 레벨에 따라 이동하고 이의 상측에 위치된 센서부와 접촉가능하다. 센서부는 플로팅부와의 접촉에 따른 신호를 생성하여 제어부에 전달하고 제어부는 신호에 따라 구동부를 구동시켜 가압부를 이동시킨다. 특히, 용액의 레벨이 낮아지면서 플로팅부가 하강할 때, 가압부는 용액을 가압하면서 하강하여 용액의 레벨을 높아지게 한다. 즉, 가압부는 낮아진 용액의 레벨을 높아지게 하여 용액의 레벨을 설정된 레벨로 유지한다. 따라서, 본 발명에 따른 용액 레벨 제어 장치는 용액이 작업에 이용되더라도, 용액의 추가 공급 없이 욕조에 수용된 용액의 레벨을 일정하게 유지하도록 조정하는 효과를 갖는다.

(2) 본 발명에 따른 용액 레벨 제어 장치에서 용액은 추가 공급 없이 일정하게 레벨이 유지될 수 있고, 필요에 따라 유도부에 저장되었다가 욕조에 공급될 수 있다. 이로 인해, 용액의 레벨 변화 및 용액의 추가 공급에 따른 작업 예를 들어, 전착 도장의 지연이 방지될 수 있고, 욕조에 수용된 용액이 충분하게 작업에 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용액 레벨 제어 장치는 연속적인 작업을 유도하고 욕조에 공급되는 용액의 양을 감소시켜 공급에 따른 시간과 비용을 절감시키는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용액 레벨 제어 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 용액 레벨 제어 장치를 분해하여 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 용액 레벨 제어 장치의 작동 모습을 도시하는 도면들이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용액 레벨 제어 장치(100)를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 용액 레벨 제어 장치(100)를 분해하여 도시하는 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 용액 레벨 제어 장치(100)의 작동 모습을 도시하는 도면들이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용액 레벨 제어 장치(100)는 플로팅부(101), 센서부(102), 가압부(103), 구동부(104) 및 제어부(105)를 포함하여, 욕조(10)에 수용된 용액(CS)의 레벨(L)을 조정하여 일정하게 유지하는 데에 이용된다. 예를 들어, 본 실시예에서 욕조(10)는 도장욕조로 제공될 수 있고, 용액(CS)은 도장용액일 수 있다. 이로 인해, 욕조(10)는 용액(CS)을 수용한 상태로 전착 도장에 이용될 수 있다. 하지만, 욕조(10)는 이에 한정되지 않고 다양한 작업에 적용될 수 있는 용액을 수용할 수 있는 다양한 형태의 욕조로 적용될 수 있다.

플로팅부(101)는 욕조(10)에 수용된 용액(CS)의 표면 상에 부유하고, 레벨(L)이 변하는 용액(CS)에 따라 수직방향으로 이동한다. 예를 들어, 용액(CS)의 레벨(L)이 낮아지면 플로팅부(101)는 하강하고, 용액(CS)의 레벨(L)이 높아지면 플로팅부(101)는 상승한다.

센서부(102)는 플로팅부(101)의 상측에 위치되고, 센서부(102)에 대하여 수직방향으로 이동하는 플로팅부(101)를 감지한다. 또한, 플로팅부(101)는 용액(CS)의 변하는 레벨(L)에 따라 센서부(102)에 접촉되기도 하고 센서부(102)로부터 이격되기도 한다. 플로팅부(101)가 센서부(102)에 접촉될 때, 용액(CS)의 레벨(L)은 설정된 레벨에 도달한 상태이고 센서부(102)는 플로팅부(101)의 상승을 제한한다. 반면에, 플로팅부(101)가 센서부(102)로부터 이격될 때, 용액(CS)의 레벨(L)은 설정된 레벨보다 낮은 상태이고 높아질 필요가 있는 상태이다. 즉, 센서부(102)에 대한 플로팅부(101)의 접촉에 따라, 용액(CS)의 레벨(L)이 설정된 레벨에 도달되었는지 여부가 감지될 수 있다. 또한, 센서부(102)는 스위치의 형태로 이루어질 수 있다.

가압부(103)는 용액(CS)을 가압하여 용액(CS)의 레벨(L)을 조정한다. 이때, 가압부(103)는 플로팅부(101)가 수직방향으로 이동한 상태에서, 플로팅부(101)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동하여 용액(CS)의 레벨(L)을 조정한다. 예를 들어, 용액(CS)의 레벨(L)이 점점 낮아져 플로팅부(101)가 하강하면, 가압부(103)는 하강하여 용액(CS)의 레벨(L)이 높아지게 한다. 반면에, 용액(CS)의 레벨(L)이 점점 높아져 플로팅부(101)가 상승하면, 가압부(103)는 상승하여 용액(CS)의 레벨(L)이 낮아지게 한다. 상기와 같이 가압부(103)는 용액(CS)의 레벨(L)을 조정하여, 용액(CS)의 레벨(L)이 설정된 레벨을 유지하도록 플로팅부(101)가 센서부(102)에 접촉된 상태로 유지하고자 한다. 본 실시예에서 가압부(103)는 용액(CS)의 레벨(L)이 설정된 레벨보다 낮은 경우에 용액(CS)의 레벨(L)을 조정한다.

또한, 가압부(103)는 일정한 부피를 갖는 탱크 구조물로 제공될 수 있다. 이때, 가압부(103)는 욕조(10)의 용액(CS)에 침지되는 정도에 따라 용액(CS)의 레벨(L)을 조정한다. 따라서, 용액(CS)에 침지되는 가압부(103)의 부피가 증가할수록, 용액(CS)의 레벨(L)은 높아지게 된다.

구동부(104)는 욕조(10)의 외부에 위치된 상태로 센서부(102) 및 가압부(103)에 연결되어, 용액(CS)의 레벨(L) 변화에 대응하여, 예를 들어, 센서부(102)와 플로팅부(101)의 접촉에 따라 가압부(103)를 이동시킨다. 이때, 구동부(104)는 가압부(103)를 수직방향으로 이동시킨다. 또한, 구동부(104)는 실린더 또는 볼 스크류(ball screw) 등의 형태로 이루어진다.

작업 예를 들어, 전착 도장이 시작되기 이전에 용액(CS)은 소재 또는 물체(20)와 함께 욕조(10)에 수용되어 설정된 레벨에 도달된다. 이때, 플로팅부(101)는 용액(CS)의 표면 상에 부유한 상태에서 센서부(102)에 접촉된다. 또한, 가압부(103)는 용액(CS)에 접촉될 수 있거나, 또는 용액(CS)으로부터 이격될 수 있고, 구동부(104)에 의해 정지된 상태이다(도 3(a) 참조). 소재 또는 물체(20)가 욕조(10)에 수용된 용액(CS)에 침지된 상태에서, 전착 도장이 이루어진다. 이때, 용액(CS)이 소재 또는 물체(20)에 부착되면서 용액(CS)의 레벨(L)은 낮아진다. 이로 인해, 플로팅부(101)는 레벨(L)이 낮아지는 용액(CS)에 의해 하강하고 센서부(102)로부터 이격된다(도 3(b) 참조). 이때, 구동부(104)는 구동하여 가압부(103)를 하강시키고, 가압부(103)는 용액(CS)에 침지되어 하강되면서 침지된 가압부(103)의 부피에 대응하도록 용액(CS)의 레벨(L)을 높아지게 하고 플로팅부(101)를 상승시킨다(도 3(c) 참조). 이러한 플로팅부(101)의 상승은 플로팅부(101)가 다시 센서부(102)에 접촉될 때까지 이루어진다. 이때, 구동부(104)는 가압부(103)를 정지시킨다. 상기와 같은 작용을 통해 용액(CS)의 레벨(L)은 설정된 레벨로 복귀하고 유지된다(도 3(d) 참조).

제어부(105)는 센서부(102)와 구동부(104)를 연결하고, 플로팅부(101)의 이동에 따른 신호를 센서부(102)로부터 전달받아 구동부(104)를 구동시킨다. 예를 들어, 플로팅부(101)가 센서부(102)에 접촉되면, 즉, 용액(CS)의 레벨(L)이 설정된 레벨이면, 센서부(102)는 오프 신호(off signal)를 생성하여 제어부(105)에 전달하고, 제어부(105)는 구동부(104)를 구동시키지 아니하여, 가압부(103)는 정지된 상태이다. 이때, 센서부(102)는 아무런 신호도 생성하지 않아 구동부(104)의 구동이 이루어지지 않을 수 있다. 한편, 플로팅부(101)가 센서부(102)로부터 이격되면, 즉, 용액(CS)의 레벨(L)이 설정된 레벨보다 낮아지면, 센서부(102)는 온 신호(on signal)를 생성하여 제어부(105)에 전달하고, 제어부(105)는 구동부(104)를 구동시켜, 가압부(103)는 하강하여 용액(CS)의 레벨(L)을 높아지게 한다. 이때, 제어부(105)에 의한 구동부(104)의 구동은 플로팅부(101)와 센서부(102)가 상호 간에 접촉될 때까지 이루어진다.

한편, 가압부(103)가 욕조(10)의 바닥면에 접촉하여 더 이상 하강하지 못할 때, 제어부(105)는 구동부(104)의 구동을 정지시키거나, 가압부(103)가 상승하도록 구동부(104)를 구동시킨다. 또한, 가압부(103)가 용액(CS)에 완전히 침지된 상태에서 용액(CS)의 레벨(L)이 설정된 레벨에 도달할 수 없을 때에도, 제어부(105)는 구동부(104)의 구동을 정지시키거나, 가압부(103)가 상승하도록 구동부(104)를 구동시킨다. 즉, 제어부(105)는 구동부(104)에 의한 가압부(103)의 이동 방향을 조정할 수 있다.

본 실시예에 따른 용액 레벨 제어 장치(100)는 용액(CS)이 소재 또는 물체(20)에 부착되어 용액(CS)의 레벨이 설정된 레벨보다 낮아지더라도, 가압부(103)의 작용으로 용액(CS)의 추가 공급 없이 낮아진 용액(CS)의 레벨(L)은 설정된 레벨로 복귀된다. 욕조(10)에 수용된 용액(CS)은 지속적으로 작업에 이용될 수 있어, 용액(CS)의 이용 효율은 향상된다. 또한, 용액(CS)의 추가 공급에 따른 용액(CS)의 제조 및 용액(CS)의 레벨(L) 변화에 따른 작업의 지연이 방지되어, 신속한 작업이 구현될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 용액 레벨 제어 장치(100)는 유도부(106) 및 가이드부(107)를 더 포함하기도 한다.

유도부(106)는 욕조(10)의 하부에 연결되어, 용액(CS)을 저장하고, 용액(CS)을 욕조(10)에 공급하거나 욕조(10)로부터 배출시킨다. 특히, 상기에 언급된 바와 같이 가압부(103)를 이용하여 용액(CS)의 레벨(L)이 변하지 않아 설정된 레벨에 도달할 수 없을 때, 유도부(106)는 용액(CS)을 욕조(10)에 공급한다. 이때, 구동부(104)는 가압부(103)를 상승시켜, 가압부(103)가 공급된 용액(CS)의 레벨(L)을 조정하는 데에 이용될 수 있도록 할 수도 있다. 또한, 유도부(106)는 용액(CS)을 저장하기에, 용액(CS)이 욕조(10)에 공급될 필요가 있을 때 즉시 용액(CS)을 욕조(10)에 공급할 수 있다. 또한, 욕조(10)로부터 배출된 용액(CS)은 폐기되거나 유도부(106)에 저장되기도 한다.

가이드부(107)는 센서부(102)의 하면으로부터 수직 방향으로 연장되고, 플로팅부(101)를 관통한다. 욕조(10)에서 용액(CS)의 레벨(L)이 변경될 때, 플로팅부(101)는 가이드부(107)를 따라 센서부(102)에 대하여 이동할 수 있다. 센서부(102)는 가이드부(107)에 의해 안정적으로 플로팅부(101)를 감지하면서, 플로팅부(101)와 접촉될 수 있다. 한편, 센서부(102)가 구동부(104) 또는 제어부(105)에 유선으로 연결되는 경우에, 가이드부(107)의 내부에는 케이블 등이 실장될 수 있다.

이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. 또한, 특허청구범위의 기재 중 괄호 내의 기재는 기재의 불명료함을 방지하기 위한 것이며, 특허청구범위의 권리범위는 괄호 내의 기재를 모두 포함하여 해석되어야 한다.

100: 용액 레벨 제어 장치
101: 플로팅부
102: 센서부
103: 가압부
104: 구동부
105: 제어부
106: 유도부
107: 가이드부

Claims

욕조에 수용된 용액을 가압하여 상기 용액의 레벨을 조정하는 가압부;
상기 가압부를 상기 용액의 레벨 변화에 대응하여 이동시키는 구동부;
상기 욕조에 수용된 용액의 표면 상에서 부유하고, 상기 용액의 레벨 변화에 따라 이동하는 플로팅부;
상기 플로팅부의 상측에 위치되고 상기 플로팅부의 이동에 따라 상기 플로팅부와 접촉가능한 센서부;
상기 센서부와 상기 구동부를 연결하고, 상기 플로팅부와 상기 센서부의 접촉에 따른 신호를 상기 센서부로부터 전달받아 상기 구동부를 구동시키는 제어부; 및
상기 센서부로부터 수직방향으로 연장되어 상기 플로팅부를 관통하는 가이드부를 포함하되,
상기 플로팅부는 상기 가이드부를 따라 수직방향 이동하고,
상기 가이드부에는 케이블이 실장되고, 상기 케이블은 상기 구동부 또는 상기 제어부를 상기 센서부에 연결하는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 용액의 설정된 레벨에 상응하도록 위치되며,
상기 플로팅부가 상기 센서부에 접촉될 때, 상기 구동부는 상기 가압부를 정지시키고,
상기 플로팅부가 상기 센서부로부터 이격될 때, 상기 구동부는 상기 플로팅부가 상기 센서부에 접촉될 때까지 상기 가압부를 하강시키는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 용액 레벨 제어 장치는,
상기 욕조의 하부에 연결되어, 상기 가압부에 의해 상기 용액의 레벨이 설정된 레벨에 도달할 수 없을 때 상기 욕조에 상기 용액을 공급하거나 상기 욕조로부터 상기 용액을 배출시키는 유도부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 용액 레벨 제어 장치는,
상기 유도부가 상기 욕조에 상기 용액을 공급할 때, 상기 구동부는 상기 가압부를 상승시키는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치.
삭제
제 1 항, 제 3 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가압부는 상기 용액에 침지되어 상기 용액의 레벨을 조정가능하게 하는 탱크 구조물로 제공되는 것을 특징으로 하는 용액 레벨 제어 장치.