KR102036910B1 - Apparatus and method for coating of tube for manufacturing metallic fuel slug - Google Patents
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Abstract
연료심 제조용 튜브 코팅 장치는 연료심 제조용 튜브를 회전시키는 회전부 연료심 제조용 튜브의 내면에 코팅액을 분사하는 노즐부, 노즐부와 연결되고 노즐부를 수평방향으로 이송시키는 이송부, 회전부와 이송부의 사이에 위치하고 연료심 제조용 튜브를 감싸며 연료심 제조용 튜브의 흔들림을 방지하는 지지부, 그리고 노즐부의 일측 단부와 연결되고 노즐부에 유체를 공급하는 공급관을 포함한다.The fuel coating tube coating apparatus is a rotary part for rotating the fuel core manufacturing tube is located between the nozzle portion for injecting a coating liquid to the inner surface of the fuel core manufacturing tube, the transfer portion connected to the nozzle portion and conveying the nozzle portion in the horizontal direction, between the rotating portion and the transfer portion And a support part surrounding the fuel core manufacturing tube and preventing shaking of the fuel core manufacturing tube, and a supply pipe connected to one end of the nozzle unit and supplying fluid to the nozzle unit.
Description
금속연료심 제조용 튜브 코팅 장치 및 방법이 제공된다.Provided are a tube coating apparatus and method for producing a metal fuel core.
일반적으로 소듐 냉각 고속원자로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR)는 금속연료인 U-Zr 또는 U-Zr-TRU-RE 등의 다양한 조성의 원료를 사용하여 고온의 진공상태에서 용융시키고, 사출주조 등의 공정을 이용해서 금속연료심을 제조하고, 후속공정을 거쳐 핵연료로 사용한다.In general, sodium-cooled fast reactor (SFR) is melted in a high-temperature vacuum state using a raw material of various compositions, such as metal fuel U-Zr or U-Zr-TRU-RE, injection molding, etc. Metal fuel cores are manufactured using the following process and used as nuclear fuel after the subsequent process.
적절한 규격의 금속연료심을 제조하기 위하여 용융물질을 규격화하기 위한 주형(Mold)으로 고온에서 활용 가능한 연료심 제조용 튜브를 사용하고 있다. 연료심 제조용 튜브는 고온의 이트리아 또는 지르코니아 등의 슬러리 용액을 튜브 내면에 코팅하고 이를 건조하여 연료심 제조공정에 활용될 수 있다.In order to manufacture metal fuel cores of appropriate specifications, a fuel core manufacturing tube that can be used at high temperatures is used as a mold for standardizing molten materials. The fuel core manufacturing tube may be coated on the inner surface of the tube with a slurry solution of high temperature yttria or zirconia and dried to be used in the fuel core manufacturing process.
연료심 제조용 튜브의 코팅 공정을 개선하기 위한 장치가 연구되고 있다. 관련 선행문헌으로, 미국등록특허 9,757,758은 "튜브 내부에 코팅을 적용하는 공정 및 장치"를 개시한다.Apparatuses for improving the coating process of tubes for producing fuel shims have been studied. In a related prior art, US Pat. No. 9,757,758 discloses "process and apparatus for applying a coating inside a tube."
본 발명의 한 실시예는 연료심 제조용 튜브의 내부 표면을 자동으로 코팅 및 건조하여 코팅의 균일성을 높이기 위한 것이다.One embodiment of the present invention is to automatically coat and dry the inner surface of the tube for producing fuel shim to increase the uniformity of the coating.
본 발명의 한 실시예는 연료심 제조용 튜브의 제조 과정을 표준화하여 금속연료심의 품질을 높이기 위한 위한 것이다.One embodiment of the present invention is to increase the quality of the metal fuel core by standardizing the manufacturing process of the tube for producing the fuel core.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.In addition to the above object, embodiments according to the present invention can be used to achieve other objects not specifically mentioned.
본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치는 연료심 제조용 튜브를 회전시키는 회전부, 연료심 제조용 튜브의 내면에 코팅액을 분사하는 노즐부, 노즐부와 연결되고 노즐부를 수평방향으로 이송시키는 이송부, 회전부와 이송부의 사이에 위치하고 연료심 제조용 튜브를 감싸며 연료심 제조용 튜브의 흔들림을 방지하는 지지부, 그리고 노즐부의 일측 단부와 연결되고 노즐부에 유체를 공급하는 공급관을 포함한다.In accordance with one embodiment of the present invention, a tube coating apparatus for manufacturing a fuel core includes a rotating unit for rotating a fuel core manufacturing tube, a nozzle unit for spraying a coating solution on an inner surface of the fuel core manufacturing tube, and connected to the nozzle unit to transfer the nozzle unit in a horizontal direction. It includes a conveying part, a support part which is located between the rotary part and the conveying part to surround the fuel core manufacturing tube and prevents shaking of the fuel core manufacturing tube, and a supply pipe connected to one end of the nozzle portion and supplying fluid to the nozzle portion.
본 발명의 한 실시예는 연료심 제조용 튜브의 코팅 및 건조 작업을 자동화하여 연료심 제조용 튜브의 내부 표면을 균일하게 코팅할 수 있으며, 제조 공정을 표준화하여 금속연료심의 품질을 높일 수 있다.One embodiment of the present invention can automate the coating and drying operation of the fuel core manufacturing tube to uniformly coat the inner surface of the fuel core manufacturing tube, it is possible to standardize the manufacturing process to increase the quality of the metal fuel core.
도 1 은 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 회전부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 은 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 이송부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 노즐부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 배출관을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 건조부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 지지부를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a tube coating device for manufacturing a fuel shim according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a rotating part of the tube coating device for producing a fuel shim according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a conveying part of the tube coating apparatus for manufacturing a fuel shim according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a nozzle portion of the tube coating device for producing a fuel shim according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing the discharge pipe of the tube coating device for producing a fuel shim according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing a drying unit of the tube coating device for producing a fuel shim according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing the support of the tube coating apparatus for producing a fuel shim according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily practice the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. The drawings and description are to be regarded as illustrative in nature and not restrictive. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. In addition, in the case of well-known technology, a detailed description thereof will be omitted.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right on" but also another part in the middle. On the other hand, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle. Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is "below" another part, this includes not only the other part "below" but also another part in the middle. On the other hand, when a part is "just below" another part, it means that there is no other part in the middle.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치에 대하여 설명한다. 연료심 제조용 튜브 코팅 장치는 코팅 공정을 자동화하여 종래의 수작업으로 진행하였던 코팅 공정을 개선할 수 있으며, 코팅막의 특성을 일정하게 표준화 하고, 연료심의 제조 품질을 향상시킬 수 있다.Next, a description will be given of a tube coating device for producing a fuel shim according to an embodiment of the present invention. The tube coating apparatus for fuel core manufacturing can improve the coating process that has been performed by a conventional manual process by automating the coating process, can constantly standardize the characteristics of the coating film, and improve the manufacturing quality of the fuel core.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치를 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 회전부를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 이송부를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 노즐부를 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 배출관을 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 건조부를 나타내는 사시도이며, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 연료심 제조용 튜브 코팅 장치의 지지부를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a tube coating device for producing a fuel core according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a rotating part of the tube coating device for producing a fuel core according to an embodiment of the present invention, Figure 3 4 is a perspective view illustrating a conveying part of a tube coating apparatus for manufacturing a fuel core according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view illustrating a nozzle part of the tube coating apparatus for manufacturing a fuel core according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view illustrating a discharge tube of the tube coating apparatus for manufacturing a fuel core according to an embodiment, and FIG. 6 is a perspective view illustrating a drying unit of the tube coating apparatus for manufacturing a fuel core according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the support part of the tube coating apparatus for fuel shim manufacture which concerns on an example.
도 1을 참고하면, 연료심 제조용 튜브 코팅 장치(1)는 회전부(10), 노즐부(20), 이송부(30), 지지부(40), 제1 공급부(60), 제2 공급부(70), 제3 공급부(80)를 포함할 수 있다. 사용자는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치(1)를 사용함으로써, 연료심 제조용 튜브의 내면을 균일하게 코팅할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
연료심 제조용 튜브(T)는 금속연료심을 제조하기 위한 주형일 수 있다. 연료심 제조용 튜브(T)는 이산화규소(SiO2) 등으로 제조될 수 있다. 연료심 제조용 튜브(T)는 쿼츠(Quartz) 튜브일 수 있다. 연료심 제조용 튜브(T)의 일측 단부는 막힌 형상을 가질 수 있다. 연료심 제조용 튜브(T)의 일측 단부는 연료심 제조용 튜브(T)의 외주면을 따라 돌출될 수 있다. 연료심 제조용 튜브(T)의 타측 단부는 약 45도의 각도로 경사진 형상을 가질 수 있다.The fuel core manufacturing tube T may be a mold for manufacturing a metal fuel core. The fuel core tube T may be made of silicon dioxide (SiO 2 ) or the like. The fuel core manufacturing tube T may be a quartz tube. One end of the fuel shim tube T may have a blocked shape. One end of the fuel core manufacturing tube T may protrude along the outer circumferential surface of the fuel core manufacturing tube T. The other end of the fuel shim tube T may have a shape inclined at an angle of about 45 degrees.
도 2를 참고하면, 회전부(10)는 연료심 제조용 튜브(T)를 화살표 방향을 따라 회전시킬 수 있다. 회전부(10)는 프레임(11), 회전모터(12), 제1 기어(13), 체인(14), 제2 기어(15) 그리고 홀더(16)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the rotating
프레임(11)은 베이스(B)의 상면에 위치할 수 있다. 프레임(11)은 z축 방향으로 뻗을 수 있다. 회전모터(12)는 프레임(11)의 일측에 위치할 수 있다. 제1 기어(13)는 프레임(11)의 타측에 위치할 수 있다. 회전모터(12)와 제1 기어(13)는 프레임(11)을 사이에 두고 상호 결합될 수 있다. 회전모터(12)의 회전에 따라 제1 기어(13)는 회전할 수 있다.The
제2 기어(15)는 프레임(11)의 타측에 위치할 수 있다. 제2 기어(15)는 제1 기어(13)의 상부에 위치할 수 있다. 제2 기어(15)는 제1 기어(13)와 체인(14)을 통해 연결될 수 있다. 제2 기어(15)의 관통홀(17)에는 연료심 제조용 튜브(T)가 삽입될 수 있다.The
홀더(16)는 연료심 제조용 튜브(T)를 감싸며 위치할 수 있다. 홀더(16)는 제2 기어(15)와 연결될 수 있다. 홀더(16)는 고분자 재료 등으로 제조될 수 있다. 홀더(16)는 탄성을 가지는 엘라스토머(Elastomer) 등으로 제조될 수 있다. 홀더(16)는 연료심 제조용 튜브(T)의 외면을 감싸며 연료심 제조용 튜브(T)를 보호할 수 있다.
연료심 제조용 튜브(T)가 제2 기어(15)의 관통홀(17)에 삽입되면 홀더(16)는 연료심 제조용 튜브(T)를 감싸면서 제2 기어(15)와 연결될 수 있다. 회전모터(12)가 작동하면 회전모터(12)에 연결된 제1 기어(13)가 회전할 수 있다. 제1 기어(13)의 회전에 따라, 제1 기어(13)와 체인(14)으로 연결된 제2 기어(15)가 회전할 수 있다. 제2 기어(15)의 회전에 의해 홀더(16)에 홀딩 된 연료심 제조용 튜브(T)가 일방향으로 회전할 수 있다.When the fuel core tube T is inserted into the through
연료심 제조용 튜브(T)는 회전모터(12)와 동축으로 회전하지 않으므로 회전모터(12)에서 발생될 수 있는 진동이 연료심 제조용 튜브(T)에 직접적으로 전달되는 것을 미연에 방지하여 연료심 제조용 튜브(T)의 회전 안정성을 높일 수 있다.Since the fuel core manufacturing tube T does not rotate coaxially with the
다시 도 1을 참고하면, 노즐부(20)는 연료심 제조용 튜브(T)의 내면으로 이동할 수 있다. 노즐부(20)는 연료심 제조용 튜브(T)의 내면에 코팅액을 분사할 수 있다. 노즐부(20)의 일측은 공급관(22)과 연결될 수 있다. 공급관(22)은 노즐부(20)에 코팅액, 세척액 또는 가스 등의 유체를 공급할 수 있다. 공급관(22)은 연장 형성되어 펌프(P)와 연결될 수 있다. 펌프(P)의 일측은 제1 공급부(60)와 연결되고 타측은 제2 공급부(70)와 연결될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
제1 공급부(60)는 제1 저장조(61), 교반기(62) 그리고 항온조(63)를 포함할 수 있다. 제1 저장조(61)는 원통형 형상을 가질 수 있다. 제1 저장조(61)는 코팅액을 수용할 수 있다. 코팅액은 이트리아(Yttria) 또는 지르코니아(Zirconia) 등의 슬러리 용액일 수 있다. 교반기(62)는 제1 저장조(61)의 내부에 위치할 수 있다. 교반기(62)는 제1 저장조(61)의 하부에서 코팅액을 균질 하게 혼합할 수 있다.The
항온조(63)는 제1 저장조(61)와 연결될 수 있다. 항온조(63)는 제1 저장조(61)에 수용된 코팅액을 일정한 온도로 유지시킬 수 있다. 항온조(63)는 제1 저장조(61)의 외부 또는 내부 환경의 변화가 발생하더라도 일정하게 온도를 유지할 수 있으므로 코팅액의 물성 변화를 미연에 방지할 수 있다.The
제2 공급부(70)는 원통형 형상을 가질 수 있다. 제2 공급부(70)는 세척액을 수용할 수 있다. 세척액은 공급관(22)을 통해 노즐부(20)로 유입되어 노즐부(20)에 잔류하고 있는 코팅액을 세척할 수 있다. 제3 공급부(80)는 제2 공급부(70)와 연결될 수 있다. 제3 공급부(80)는 세척가스를 공급관(22)을 통해 노즐부(20)로 공급할 수 있다. 세척가스는 노즐부(20)를 추가적으로 세척할 수 있으므로 노즐부(20)의 세척 효율을 높일 수 있다.The
도 3을 참고하면, 이송부(30)는 노즐부(20)와 연결될 수 있다. 이송부(30)는 노즐부(20)를 화살표를 따라 수평방향인 x축 방향으로 이송시킬 수 있다. 이송부(30)는 이동체(31), 스크류홀(32), 이동홀(33), 이송모터(34), 스크류(35) 그리고 가이드(36)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
이동체(31)의 상부에는 노즐부(20)가 삽입될 수 있다. 스크류홀(32)은 이동체(31)의 하부에 위치할 수 있다. 스크류홀(32)에는 스크류(35)가 삽입될 수 있다. 스크류(35)는 x축 방향으로 뻗으며 이송모터(34)와 연결될 수 있다.The
스크류홀(32)의 내부에는 스크류(35)와 맞물리는 나사산이 형성될 수 있다. 이동체(31)는 노즐부(20)를 고정한 상태에서 스크류(35)가 이송모터(34)에 의해 회전하면 스크류홀(32)이 맞물리면서 수평방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 이송모터(34)가 정방향으로 회전하면 이동체(31)는 x축 방향으로 이동할 수 있으며 이송모터(34)가 역방향으로 회전하면 이동체(31)는 -x축 방향으로 이동할 수 있다.A screw thread engaged with the
가이드(36)는 x축 방향으로 뻗으며 스크류(35)와 대향하며 위치할 수 있다. 경우, 가이드(36)는 스크류(35)를 사이에 두고 상호 마주보며 위치할 수 있다. 이동홀(33)은 이동체(31)의 하부에 위치할 수 있다. 이동홀(33)은 한 쌍일 수 있다. 이동홀(33)에는 가이드(36)가 삽입될 수 있다.The
이동체(31)가 스크류(35)와 스크류홀(32)의 맞물림에 따라 수평방향으로 이동할 경우, 이동체(31)는 스크류(35)의 양측에 위치하는 가이드(36)를 따라 이동할 수 있으므로 이동 안정성을 높일 수 있다.When the
도 1을 참고하면, 연료심 제조용 튜브(T)가 회전부(10)에 삽입되면, 노즐부(20)는 이송부(30)에 의해 연료심 제조용 튜브(T)의 내측으로 전진 이동할 수 있다. 그리고 회전부(10)가 연료심 제조용 튜브(T)를 일방향으로 회전시키면, 제1 저장조(61)에 수용된 코팅액이 공급관(22)을 따라 노즐부(20)로 공급되고 연료심 제조용 튜브(T)의 내면에 코팅액을 분사할 수 있다. 이 경우, 연료심 제조용 튜브(T)는 계속 해서 일정한 속도로 회전할 수 있으므로 코팅액이 한쪽에 치우치는 현상을 미연에 방지할 수 있다.Referring to FIG. 1, when the fuel core manufacturing tube T is inserted into the rotating
이에, 분사된 코팅액을 연료심 제조용 튜브(T) 내면에 고르게 분포시켜 균일한 코팅층을 형성할 수 있다. 이송부(30)는 연료심 제조용 튜브(T)의 내면에서 노즐부(20)를 x축 방향 및 -x축 양방향으로 반복 이송 시킬 수 있다.Accordingly, the sprayed coating liquid may be evenly distributed on the inner surface of the tube T for fuel core manufacturing to form a uniform coating layer. The
도 4에서, 노즐부(20)의 일측에는 분사홀(21)이 위치할 수 있다. 분사홀(21)은 노즐부(20)의 외주면을 따라 복수 개로 형성될 수 있다. 분사홀(21)은 미세한 홀 형상을 가질 수 있으므로 연료심 제조용 튜브(T)의 내면에 코팅액을 균일하게 분사할 수 있다.In FIG. 4, the
연료심 제조용 튜브 코팅 장치(1)는 회전부(10), 노즐부(20) 그리고 이송부(30)를 통하여 연료심 제조용 튜브(T)의 내면의 코팅 공정을 자동으로 수행할 수 있으며, 일정한 두께의 코팅막을 형성시킬 수 있으므로, 연료심 제조용 튜브(T)의 품질을 향상시킬 수 있다.The fuel core manufacturing
반면에, 종래에는 작업자가 브러시 등을 이용하여 연료심 제조용 튜브의 내면을 수작업으로 코팅하므로 코팅막의 상태가 균일하지 못하며, 불균일 코팅 상태의 연료심 제조용 튜브로 금속연료심을 제조하게 될 경우 금속연료심의 품질도 낮아질 수 있다.On the other hand, in the related art, since the operator manually coats the inner surface of the fuel core manufacturing tube using a brush or the like, the state of the coating film is not uniform, and when the metal fuel core is manufactured with the fuel core manufacturing tube having a non-uniform coating state, Quality can also be lowered.
다시 도 1을 참고하면, 노즐부(20)가 연료심 제조용 튜브(T)의 내면에 균일한 코팅액 분사를 완료하면, 노즐부(20)는 이송부(30)에 의해 연료심 제조용 튜브(T)의 외측으로 후진 이동할 수 있다. 노즐부(20)가 연료심 제조용 튜브(T)의 외측으로 이동하면 회전부(10)는 약 1분 내지 2분간 연료심 제조용 튜브(T)를 회전시킬 수 있다. 이 경우, 연료심 제조용 튜브(T)의 내부에 코팅액이 회전하면서 균일한 두께를 가질 수 있다.Referring back to FIG. 1, when the
제2 공급부(70)에 수용된 세척액이 공급관(22)을 따라 노즐부(20)로 공급될 수 있다. 세척액은 노즐부(20)에 잔류하고 있는 코팅액을 세척할 수 있다. 그리고 제3 공급부(80)는 세척가스를 노즐부(20)로 공급하여 연료심 제조용 튜브(T)의 내면을 2차로 세척할 수 있다.The washing solution accommodated in the
도 5에서, 노즐부(20)의 단부는 배출관(23)과 연결될 수 있다. 세척액은 노즐부(20)의 내면을 세척한 후 배출관(23)을 통해 연료심 제조용 튜브 코팅 장치(1)의 외부로 배출될 수 있다.In FIG. 5, an end portion of the
도 6을 참고하면, 노즐부(20)가 연료심 제조용 튜브(T)의 내면을 코팅하고, 제2 공급부(70)와 제3 공급부(80)가 노즐부(20)를 세척하는 작업을 완료하면, 연료심 제조용 튜브(T)는 건조부(50)에서 건조될 수 있다. 연료심 제조용 튜브(T)에 분사된 코팅액은 일정한 시간이 경과되면, 휘발되면서 1차로 건조될 수 있으며, 건조부(50)는 연료심 제조용 튜브(T) 내부에 1차로 건조되어 생성된 코팅층을 2차로 완전 건조시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, the
건조부(50)는 챔버(51), 건조회전부(52), 적외선램프(53), 가스분배부(54) 그리고 가스공급기(55)를 포함할 수 있다. 챔버(51)는 개폐구(511)를 포함할 수 있다. 사용자는 세척 작업까지 완료된 연료심 제조용 튜브(T)를 개폐구(511)를 통하여 챔버(51)의 내부에 위치시킬 수 있다.The drying
건조회전부(52)는 건조모터(57), 제3 기어(58a), 제4 기어(58b) 그리고 체인(58c)을 포함할 수 있다. 건조모터(57)는 제3 기어(58a)와 연결될 수 있다. 건조모터(57)의 회전에 따라 제3 기어(58a)는 회전할 수 있다. 제4 기어(58b)는 제3 기어(58a)의 하부에 위치할 수 있다. 제4 기어(58b)는 제3 기어(58a)와 체인(58c)을 통해 연결될 수 있다. 제4 기어(58b)의 관통홀(59)에는 연료심 제조용 튜브(T)가 삽입될 수 있다.The
건조모터(57)가 작동하면 건조모터(57)와 연결된 제3 기어(58a)가 회전하고, 제3 기어(58a)와 체인(58c)으로 연결된 제4 기어(58b)가 회전할 수 있다. 제4 기어(58b)의 회전에 의해 연료심 제조용 튜브(T)가 일방향으로 회전할 수 있다.When the
가스분배부(54)는 챔버(51)의 내부에 위치할 수 있다. 가스분배부(54)는 건조회전부(52)의 하부에 위치할 수 있다. 가스분배부(54)는 공급홀(56)을 포함할 수 있다. 공급홀(56)은 가스분배부(54)의 외면에 위치하고 복수 개로 형성될 수 있다. 가스분배부(54)는 챔버(51)의 외부에 위치하는 가스공급기(55)와 연결될 수 있다. 가스공급기(55)는 가스분배부(54)에 아르곤(Argon, Ar) 등의 가스를 공급할 수 있다.The
가스분배부(54)는 제1 분배관(54a), 제2 분배관(54b) 그리고 제3 분배관(54c)을 포함할 수 있다. 제2 분배관(54b)은 가스공급기(55)와 동축으로 연결될 수 있다. 제1 분배관(54a)과 제3 분배관(54c)은 각각 제2 분배관(54b)과 대향하며 위치할 수 있다. 제1 분배관(54a)과 제3 분배관(54c)은 제2 분배관(54b)을 사이에 두고 상호 마주보며 위치할 수 있다.The
제1 분배관(54a), 제2 분배관(54b) 그리고 제3 분배관(54c)은 각각 챔버(51)의 안쪽 부분, 중심 부분, 바깥쪽 부분에 위치할 수 있으므로, 가스공급기(55)로부터 공급받은 가스를 챔버(51)에 고르게 분배할 수 있다.Since the
적외선램프(53)는 챔버(51)의 내부에 위치할 수 있다. 적외선램프(53)는 건조회전부(52)의 하부에 위치할 수 있다. 적외선램프(53)는 한 쌍일 수 있다. 적외선램프(53)는 가스분배부(54)의 상부에 위치할 수 있다. 가스분배부(54) 통해 챔버(51)의 내부로 가스가 공급되면, 적외선램프(53)는 상온에서 발열되어 연료심 제조용 튜브(T)를 건조시킬 수 있다. 적외선램프(53)는 약 400℃로 발열될 수 있다.The
가스공급기(55)는 질량 유량 제어기(Mass Flow Controller, MFC)(551)와 연결될 수 있다. 질량 유량 제어기(551)는 압력계(552)와 연동될 수 있다. 질량 유량 제어기(551)와 압력계(552)는 챔버(51) 내부에 공급되는 가스의 질량, 유량 그리고 압력을 모니터링하고 제어할 수 있다. 챔버(51)는 체크밸브(V)와 연결될 수 있다. 사용자는 필요 시 체크밸브(V)를 통해 챔버(51) 내부의 가스를 배출시킬 수 있다.The
사용자는 연료심 제조용 튜브(T)의 내면 코팅이 완료되면, 연료심 제조용 튜브(T)를 건조부(50)에서 건조시킬 수 있다. 건조부(50)는 연료심 제조용 튜브(T)의 내면의 코팅막을 균일하게 건조시킬 수 있으므로, 연료심 제조용 튜브(T)의 코팅 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 건조부(50)는 챔버(51) 내부에 공급된 가스 및 적외선램프(53)를 이용하여 연료심 제조용 튜브(T)의 내면을 가열할 수 있으므로 연료심 제조용 튜브(T)의 건조 효율을 높일 수 있다.When the user finishes coating the inner surface of the fuel core manufacturing tube T, the user may dry the fuel core manufacturing tube T in the drying
도 7을 참고하면, 연료심 제조용 튜브 코팅 장치(1)는 지지부(40)를 포함할 수 있다. 지지부(40)는 연료심 제조용 튜브(T)의 외면을 감싸며 위치할 수 있다. 지지부(40)는 회전부(10)와 이송부(30)의 사이에 위치할 수 있다. 지지부(40)는 연료심 제조용 튜브(T)를 지지하면서 연료심 제조용 튜브(T)의 진동 또는 자체 회전을 미연에 방지할 수 있다. 지지부(40)는 케이지(41), 탄성체(44), 블록부(45) 그리고 지지대(49)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
케이지(41)는 연료심 제조용 튜브(T)의 외면과 맞닿을 수 있다. 케이지(41)는 베어링일 수 있다. 이 경우, 케이지(41)는 연료심 제조용 튜브(T)의 회전 시 함께 회전하면서 연료심 제조용 튜브(T)와 지지부(40) 사이의 마찰을 줄일 수 있다.
케이지(41)는 상부케이지(42)와 하부케이지(43)를 포함할 수 있다. 상부케이지(42)는 원호(Circular Arc) 형상을 가지며 연료심 제조용 튜브(T)의 상부와 맞닿을 수 있다. 하부케이지(43)는 원호 형상을 가지며 연료심 제조용 튜브(T)의 하부와 맞닿을 수 있다.The
탄성체(44)는 상부케이지(42)와 하부케이지(43)의 외주면을 따라 위치할 수 있다. 탄성체(44)는 제1 탄성체(44a)와 제2 탄성체(44b)를 포함할 수 있다. 제2 탄성체(44b)는 한 쌍으로, 상부케이지(42)와 하부케이지(43)의 양측 단부를 따라 원호 형상을 가지며 위치할 수 있다. 제1 탄성체(44a)는 한 쌍의 제2 탄성체(44b)의 사이에 위치할 수 있다. 탄성체(44)는 고분자 재료 등으로 제조될 수 있다. 탄성체(44)는 탄성을 가지는 엘라스토머(Elastomer) 등으로 제조될 수 있다.The elastic body 44 may be located along the outer circumferential surfaces of the
블록부(45)는 케이지(41)를 수용할 수 있다. 블록부(45)는 탄성체(44)와 맞닿을 수 있다. 블록부(45)는 상부블록부(46)와 하부블록부(47)를 포함할 수 있다. 상부블록부(46)는 상부케이지(42)를 수용하고 하부블록부(47)는 하부케이지(43)를 수용할 수 있다. 상부블록부(46)와 하부블록부(47)는 힌지부(48)를 통해 연결 될 수 있다. 블록부(45)는 힌지부(48)를 중심축으로 소정의 각도로 열고 닫힐 수 있다. 블록부(45)가 닫힐 경우, 상부케이지(42)와 하부케이지(43)는 상호 결합될 수 있다.The
지지대(49)는 블록부(45)와 연결될 수 있다. 지지대(49)의 일측은 하부블록부(47)와 연결되고 타측은 베이스(B)와 연결될 수 있다. 지지대(49)는 블록부(45)를 지지하면서 베이스(B)의 상면에 위치할 수 있다.The
연료심 제조용 튜브(T)가 회전부(10)에 의해 회전하면, 연료심 제조용 튜브(T)와 맞닿는 케이지(41)도 함께 회전할 수 있다. 탄성체(44)는 케이지(41)가 회전하면서 발생될 수 있는 진동을 흡수할 수 있으므로, 연료심 제조용 튜브(T)가 받을 수 있는 진동 이나 흔들림 등을 줄일 수 있다. 이에, 연료심 제조용 튜브(T)의 회전 안정성을 높일 수 있다.When the fuel core tube T is rotated by the
연료심 제조용 튜브 코팅 장치(1)는 회전부(10)와 이송부(30)에 의해 이송되는 노즐부(20)를 통해 연료심 제조용 튜브(T)의 내면을 균일한 두께의 코팅층을 형성할 수 있으며, 건조부(50)를 통해 연료심 제조용 튜브(T) 내면의 코팅층을 완전 건조를 자동으로 수행 할 수 있다. 이에, 연료심 제조용 튜브의 내부 표면을 균일하게 코팅할 수 있으며, 제조 공정을 표준화하여 금속연료심의 품질도 향상시킬 수 있다.The fuel coating
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
1: 튜브 코팅 장치 10: 회전부
11. 프레임 12. 회전모터
13. 제1 기어 14. 체인
15. 제2 기어 16. 홀더
17. 관통홀 20. 노즐부
21. 분사홀 22. 공급관
23. 배출관 30. 이송부
31. 이동체 32. 스크류홀
33. 이동홀 34. 이송모터
35. 스크류 36. 가이드
40. 지지부 41. 케이지
42. 상부케이지 43. 하부케이지
44. 탄성체 45. 블록부
46. 상부블록부 47. 하부블록부
48. 힌지부 49. 지지대
50. 건조부 51. 챔버
52. 건조회전부 53. 적외선램프
54. 가스분배부 55. 가스공급기
56. 공급홀 57. 건조모터
58a. 제3 기어 58b. 제4 기어
58c. 체인 59. 관통홀
60. 제1 공급부 61. 제1 저장조
62. 교반기 63. 항온조
70. 제2 공급부 80. 제3 공급부1: tube coating apparatus 10: rotating part
11.
13.
15.
17.Through hole 20.Nozzle part
21.
23.
31. Moving
33. Moving
35.Screw 36.Guide
40.
42.
44.
46.
48.
50. Drying
52. Drying
54.
56.
58a.
58c.
60.
62.
70.
Claims (22)
상기 연료심 제조용 튜브의 내면에 코팅액을 분사하는 노즐부,
상기 노즐부와 연결되고 상기 노즐부를 수평방향으로 이송시키는 이송부,
상기 회전부와 상기 이송부의 사이에 위치하고 상기 연료심 제조용 튜브를 감싸며 상기 연료심 제조용 튜브의 흔들림을 방지하는 지지부, 그리고
상기 노즐부의 일측 단부와 연결되고 상기 노즐부에 유체를 공급하는 공급관
을 포함하며,
상기 지지부는 상기 연료심 제조용 튜브의 외면과 맞닿고 상기 연료심 제조용 튜브의 회전에 따라 회전하는 케이지, 상기 케이지의 외주면을 따라 위치하는 탄성체, 그리고 상기 케이지를 수용하고 상기 탄성체와 맞닿는 블록부를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.Rotating part for rotating the fuel core manufacturing tube,
A nozzle unit for injecting a coating liquid on the inner surface of the tube for manufacturing the fuel core,
A transfer part connected to the nozzle part and configured to transfer the nozzle part in a horizontal direction;
A support part disposed between the rotary part and the transfer part to surround the fuel core manufacturing tube and to prevent shaking of the fuel core manufacturing tube, and
A supply pipe connected to one end of the nozzle part and supplying a fluid to the nozzle part
Including;
The support part includes a cage that is in contact with the outer surface of the fuel core manufacturing tube and rotates according to the rotation of the fuel core manufacturing tube, an elastic body located along the outer circumferential surface of the cage, and a block portion accommodating the cage and contacting the elastic body. Tube coating device for fuel core manufacturing.
상기 케이지는 상기 연료심 제조용 튜브의 상부와 맞닿는 원호(Circular Arc) 형상의 상부케이지, 및 상기 연료심 제조용 튜브의 하부와 맞닿는 원호 형상의 하부케이지를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 1,
The cage includes a circular arc-shaped upper cage in contact with the upper portion of the fuel core manufacturing tube, and an arc-shaped lower cage in contact with the lower portion of the fuel core manufacturing tube coating apparatus for producing fuel cores.
상기 블록부는 상기 상부케이지를 수용하는 상부블록부, 상기 하부케이지를 수용하는 하부블록부, 그리고 상기 상부블록부와 상기 하부블록부를 연결하는 힌지부를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 3,
The block portion is a tube coating apparatus for manufacturing a fuel shim including an upper block portion for receiving the upper cage, a lower block portion for receiving the lower cage, and a hinge portion connecting the upper block portion and the lower block portion.
상기 회전부는 프레임, 상기 프레임의 일측에 위치하는 회전모터, 상기 프레임의 타측에 위치하고 상기 회전모터와 연결되는 제1 기어, 그리고 상기 프레임의 타측에 위치하고 상기 제1 기어와 체인으로 연결되는 제2 기어를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 1,
The rotating part is a frame, a rotary motor located on one side of the frame, a first gear located on the other side of the frame and connected to the rotary motor, and a second gear located on the other side of the frame and connected to the first gear and the chain. Tube coating apparatus for producing a fuel core comprising a.
상기 회전부는 상기 제2 기어와 연결되고 상기 연료심 제조용 튜브를 감싸며 위치하는 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 상기 제2 기어의 회전에 따라 상기 연료심 제조용 튜브를 홀딩 한 상태에서 회전시키는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 5,
The rotating part includes a holder connected to the second gear and surrounding the fuel core manufacturing tube, wherein the holder rotates while holding the fuel core manufacturing tube according to the rotation of the second gear. Tube coating device.
상기 이송부는 상부에 상기 노즐부가 삽입되는 이동체, 및 일측은 이동체와 연결되고 타측은 이송모터와 연결되는 스크류를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 1,
The conveying unit is a tube coating apparatus for manufacturing a fuel shim comprising a screw that is connected to the moving body and the other side is connected to the moving body and the transfer motor is inserted into the nozzle.
상기 이동체는 상기 이동체의 하부에 위치하는 스크류홀을 포함하고 상기 스크류홀에는 상기 스크류가 삽입되고, 상기 스크류가 회전하면 상기 이동체가 수평방향으로 이동되는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 7,
The moving body includes a screw hole located in the lower portion of the moving body and the screw hole is inserted into the screw hole, the moving tube is moved in the horizontal direction when the screw is rotated tube coating apparatus for manufacturing a fuel core.
상기 이송부는 상기 스크류와 대향하며 위치하는 가이드를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 8,
The conveying unit is a tube coating device for producing a fuel shim comprising a guide facing the screw.
상기 이동체는 상기 스크류홀과 대향하며 위치하는 이동홀을 포함하고, 상기 이동홀에는 상기 가이드가 삽입되고 상기 이동체는 상기 가이드를 따라 이동하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 9,
The moving body includes a moving hole which is located facing the screw hole, the moving hole is inserted into the guide and the moving body is a tube coating apparatus for manufacturing a fuel core to move along the guide.
상기 노즐부는 상기 노즐부의 외주면을 따라 위치하는 분사홀을 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 1,
The nozzle unit tube coating apparatus for producing a fuel shim including an injection hole located along the outer circumferential surface of the nozzle unit.
상기 공급관과 연결되고 상기 코팅액을 상기 공급관으로 공급하는 제1 공급부를 더 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 1,
And a first supply part connected to the supply pipe and supplying the coating liquid to the supply pipe.
상기 제1 공급부는 상기 코팅액을 수용하는 제1 저장조, 상기 제1 저장조의 내부에 위치하고 상기 코팅액을 교반하는 교반기, 상기 제1 저장조와 연결되고 상기 코팅액의 온도를 유지시키는 항온조를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 12,
The first supply unit for manufacturing a fuel core including a first reservoir containing the coating liquid, a stirrer located inside the first reservoir and agitating the coating liquid, and a thermostat connected to the first reservoir and maintaining the temperature of the coating liquid. Tube coating device.
상기 공급관과 연결되고 세척액을 상기 공급관으로 공급하는 제2 공급부를 더 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 1,
And a second supply unit connected to the supply pipe and supplying a washing liquid to the supply pipe.
상기 노즐부의 타측 단부와 연결되는 배출관을 더 포함하고, 상기 세척액은 상기 노즐부 내부의 상기 코팅액을 세척하고 배출관을 통해 배출되는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.The method of claim 14,
And a discharge pipe connected to the other end of the nozzle part, wherein the cleaning liquid washes the coating liquid inside the nozzle part and is discharged through the discharge pipe.
상기 공급관과 연결되고 세척가스를 상기 공급관으로 공급하는 제3 공급부를 더 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.The method of claim 15,
And a third supply unit connected to the supply pipe and supplying a washing gas to the supply pipe.
상기 연료심 제조용 튜브를 건조시키는 건조부를 더 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.In claim 1,
A fuel coating tube coating apparatus further comprises a drying unit for drying the fuel core manufacturing tube.
상기 건조부는 챔버, 상기 챔버 내부에 위치하고 상기 연료심 제조용 튜브를 회전시키는 건조회전부, 상기 건조회전부의 하부에 위치하는 적외선램프, 그리고 상기 챔버에 가스를 분사하는 가스분배부를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.The method of claim 17,
The drying unit includes a chamber, a drying rotating unit positioned inside the chamber to rotate the fuel core manufacturing tube, an infrared lamp positioned below the drying rotating unit, and a gas distribution unit for injecting gas into the chamber. Tube coating device.
상기 가스분배부는 상기 챔버의 외부에 위치하는 가스공급기와 연결되고 외면에 가스를 공급하는 공급홀을 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 장치.The method of claim 18,
The gas distribution unit is a tube coating apparatus for manufacturing a fuel shim comprising a supply hole connected to a gas supplier located outside the chamber and supplying gas to an outer surface thereof.
상기 회전부에 상기 연료심 제조용 튜브를 삽입하는 단계,
상기 노즐부가 상기 이송부에 의해 상기 연료심 제조용 튜브의 내측으로 이동하는 단계,
상기 회전부가 상기 연료심 제조용 튜브를 회전시키는 단계,
상기 공급관을 따라 상기 노즐부에 코팅액이 공급되는 단계,
상기 노즐부가 상기 연료심 제조용 튜브 내면에 상기 코팅액을 분사하고 연료심 제조용 튜브 내면을 균일하게 코팅하는 단계,
상기 이송부를 따라 상기 노즐부가 상기 연료심 제조용 튜브의 외측으로 이동하는 단계,
상기 공급관을 따라 상기 노즐부에 세척액이 공급되고 상기 노즐부 내부의 상기 코팅액을 세척하는 단계, 그리고
상기 연료심 제조용 튜브를 건조하는 단계
를 포함하는
연료심 제조용 튜브 코팅 방법.A rotating part for rotating the fuel core manufacturing tube, a nozzle unit for injecting a coating liquid to the inner surface of the fuel core manufacturing tube, a transfer unit connected to the nozzle portion and conveying the nozzle portion in the horizontal direction, and a supply pipe for supplying fluid to the nozzle portion Providing a tube coating device for manufacturing a fuel core comprising a,
Inserting the fuel core manufacturing tube into the rotating part;
Moving the nozzle unit to the inside of the fuel core manufacturing tube by the transfer unit;
Rotating the fuel core manufacturing tube by the rotating unit;
The coating liquid is supplied to the nozzle unit along the supply pipe,
Spraying the coating liquid onto the inner surface of the fuel core manufacturing tube and uniformly coating the inner surface of the fuel core manufacturing tube;
Moving the nozzle unit to the outside of the fuel core manufacturing tube along the transfer unit;
Washing liquid is supplied to the nozzle unit along the supply pipe and washing the coating liquid inside the nozzle unit; and
Drying the fuel core manufacturing tube
Containing
Tube coating method for manufacturing fuel shim.
상기 코팅액을 세척하는 단계는, 상기 공급관을 따라 상기 노즐부에 가스가 공급되고 상기 가스가 노즐부의 내부를 세척하는 단계를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 방법.The method of claim 20,
The washing of the coating liquid may include supplying a gas to the nozzle part along the supply pipe and washing the gas inside the nozzle part.
상기 연료심 제조용 튜브를 건조하는 단계는, 챔버에 상기 연료심 제조용 튜브를 삽입하고 회전시키는 단계, 상기 챔버에 가스를 공급하는 단계, 상온에서 적외선램프로 상기 챔버 내부를 가열시키는 단계를 포함하는 연료심 제조용 튜브 코팅 방법.The method of claim 21,
The drying of the fuel core manufacturing tube may include inserting and rotating the fuel core manufacturing tube into a chamber, supplying gas to the chamber, and heating the inside of the chamber with an infrared lamp at room temperature. Tube coating method for making shims.
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