KR102039412B1 - 도료분사장치용 분사노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도료분사장치용 분사노즐에 관한 것으로서, 상기 도료분사장치의 선단에 회전가능하게 결합되고, 회전하면서 외부로부터 외주면으로 공급된 도료를 외측방향으로 분산하되, 외주면 일측에 돌출형성되어 외주면을 따라 이동되는 도료를 무화하는 제1 세레이션부를 포함하는 회전분산유닛과, 상기 회전분산유닛의 외측에 회전가능하게 설치되고, 상기 회전분산유닛에 의해 분산되어 내주면에 전달된 도료를 회전하면서 외부로 분사하되, 내주면 일측에 돌출형성되어 내주면을 따라 이동되는 도료를 무화하는 제2 세레이션부를 포함하는 회전무화유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 도료분사장치용 분사노즐를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 외부로부터 공급되는 도료를 회전분산유닛에서 1차 무화함과 아울러 1차 무화된 도료를 회전무화유닛에서 2차 무화함으로써 도료를 미립화할 수 있을 뿐 아니라 미립화된 도료의 입자 사이즈를 균일하게 형성할 수 있는 효과가 있다.

Description

도료분사장치용 분사노즐{Spray nozzle for spray painting apparatus}

본 발명은 도료분사장치용 분사노즐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부로부터 공급되는 도료를 회전분산유닛에서 1차 무화함과 아울러 1차 무화된 도료를 회전무화유닛에서 2차 무화함으로써 도료를 미립화할 수 있을 뿐 아니라 미립화된 도료의 입자 사이즈를 균일하게 형성함에 따라 도장품질을 향상시킬 수 있으면서도 회전 분산 유닛의 세척효율 또한 크게 향상시킬 수 있는 도료분사장치용 분사노즐에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 생산 라인에 있어서 차체가 완성된 후, 차체의 부식을 방지하고, 방음과 함께 미관을 수려하게 하여 상품성을 높이기 위해 도장공정이 이루어지고 있다.

상기 도장 공정이 적용되는 도장라인에서는 전처리 공정의 건조로를 통과한 차체의 방청과 표면광택의 인자가 되는 전착(하도)공정과, 실러를 도포한 후, 도료의 내 치핑성, 평활성, 내후성 등을 갖게 하는 중도공정 및 미관상의 광택감을 주는 상도공정 및 클리어 공정 등을 통하여 차체에 도장막을 형성하게 된다.

이러한, 도장라인 특히, 중상도 공정에서는 도장로봇 선단에 설치되어 차체 도장을 실시하는 도료분사장치가 사용되는데, 상기한 도료분사장치는 선단에 외부로부터 공급되는 도료를 무화하여 차체에 분사하는 분사노즐이 설치된다.

도1은 종래의 도료분사장치용 분사노즐의 단면도이다.

도1에서 보는 바와 같이 종래의 도료분사장치용 분사노즐(100)은 도료분사장치(미도시)의 선단에 회전가능하게 결합되고 회전하면서 외부로부터 외주면으로 공급된 도료를 외측방향으로 분산하는 회전분산유닛(110)과, 회전분산유닛(110)의 외측에 회전가능하게 설치되고 회전분산유닛(110)에 의해 분산되어 내주면에 전달된 도료를 회전하면서 외부로 분사하며 내주면 중 단부 끝단에 돌출형성된 세레이션부(121)를 포함하는 회전무화유닛(120)으로 구성된다.

이러한 종래의 도료분사장치용 분사노즐(100)은 도료분사장치(미도시)의 도료공급로를 통해 회전분산유닛(110)의 외주면에 도료가 공급되면, 회전분산유닛(110)이 회전함에 따라 그 원심력에 의해 회전분사유닛의 외주면을 따라 이동되는 도료가 분산되면서 외측으로 이동되어 회전무화유닛(120)의 내주면에 전달되며, 회전무화유닛(120)의 내주면으로 전달된 도료는 회전하는 회전무화유닛(120)의 회전력에 의해 회전무화유닛(120)의 내주면을 따라 외측으로 이동되면서 세레이션부(121)에 의해 무화되면서 외부로 분사됨으로써 차체를 도장한다.

그러나, 종래의 도료분사장치용 분사노즐(100)은 도장품질 확보를 위하여 도료 입자 미립화가 요구되지만, 도료를 무화하는 세레이션부(121)가 회전무화유닛(120)의 단부 끝단에 형성됨에 따라 무화시간이 짧을 뿐 아니라 무화효율이 낮아 도료 분사시 도료입자 사이즈가 일정하지 않을 뿐 아니라 도료를 미립화하는데 한계가 있었다.

또한, 종래의 도료분사장치용 분사노즐(100)은 세레이션부(121)에서 도료의 입자가 충돌됨에 따라 도료 오염이 발생되는데, 앞서 설명한 바와 같이 도료의 입자가 균일하지 않아 도료 오염 발생시 회전 분산유닛의 세척효율이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 도료를 미립화할 수 있을 뿐 아니라 미립화된 도료의 입자 사이즈를 균일하게 형성할 수 있는 도료분사장치용 분사노즐을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 제2 세레이션부가 회전본체의 내주면 일측 중 회전분산유닛의 단부와 대응되는 일측으로부터 회전본체의 외측단부까지 연장형성되도록 함으로써 도료 무화에 따른 도료의 미립화 효율을 보다 향상시킬 수 있는 도료분사장치용 분사노즐을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 회전분산유닛에 있어서, 회전몸체의 단부 외주로부터 하방으로 연장부가 연장형성되도록 함과 아울러 연장부의 외주면에 제1 세레이션부가 형성되도록 함으로써 회전무화유닛 내부에서 도료 무화에 따른 와류현상을 미연에 방지할 수 있으면서도 도료의 미립화 효율을 크게 향상시킬 수 있는 도료분사장치용 분사노즐을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 도료분사장치의 선단에 회전가능하게 결합되고, 회전하면서 외부로부터 공급되는 도료를 무화하여 외부로 분사하는 도료분사장치용 분사노즐에 있어서, 상기 도료분사장치의 선단에 회전가능하게 결합되고, 회전하면서 외부로부터 외주면으로 공급된 도료를 외측방향으로 분산하는 회전몸체와, 상기 회전몸체의 단부 외주로부터 외측방향으로 연장형성되는 연장부와, 상기 연장부의 외주면에 돌출형성되어 상기 연장부의 외주면을 따라 이동되는 도료를 무화하는 제1 세레이션부를 포함하는 회전분산유닛; 및 상기 회전분산유닛의 외측에 회전가능하게 설치되고, 상기 회전분산유닛에 의해 분산되어 내주면에 전달된 도료를 회전하면서 외부로 분사하되, 내주면 일측에 돌출형성되어 내주면을 따라 이동되는 도료를 무화하는 제2 세레이션부를 포함하는 회전무화유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 도료분사장치용 분사노즐을 제공한다.

그리고, 상기 회전무화유닛은 상기 회전분산유닛의 외측에 회전가능하게 설치되고, 상기 회전분산유닛에 의해 분산되어 내주면에 전달된 도료를 회전하면서 외부로 분사하는 회전본체 및 상기 회전본체의 내주면 일측에 돌출형성되어 상기 회전본체의 내주면을 따라 이동되는 도료를 무화하는 제2 세레이션부를 포함하되, 상기 제2 세레이션부는 상기 회전본체의 내주면 일측 중 상기 회전분산유닛으로부터 전달되는 도료의 일측과 대응되는 일측으로부터 상기 회전본체의 외측단부까지 연장형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제2 세레이션부는 상기 회전본체의 내주면 일측 중 상기 회전분산유닛의 단부와 대응되는 일측으로부터 상기 회전본체의 외측단부까지 연장형성되는 것이 더욱 바람직하다.

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상기와 같은 본 발명에 따르면, 외부로부터 공급되는 도료를 회전분산유닛에서 1차 무화함과 아울러 1차 무화된 도료를 회전무화유닛에서 2차 무화함으로써 도료를 미립화할 수 있을 뿐 아니라 미립화된 도료의 입자 사이즈를 균일하게 형성함에 따라 도장품질을 향상시킬 수 있으면서도 회전 분산 유닛의 세척효율 또한 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 제2 세레이션부가 회전본체의 내주면 일측 중 회전분산유닛의 단부와 대응되는 일측으로부터 회전본체의 외측단부까지 연장형성되도록 함으로써 도료 무화에 따른 도료의 미립화 효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 회전분산유닛에 있어서, 회전몸체의 단부 외주로부터 하방으로 연장부가 연장형성되도록 함과 아울러 연장부의 외주면에 제1 세레이션부가 형성되도록 함으로써 회전무화유닛 내부에서 도료 무화에 따른 와류현상을 미연에 방지할 수 있으면서도 도료의 미립화 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 도료분사장치용 분사노즐의 단면도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 도료분사장치용 분사노즐의 사시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 도료분사장치용 분사노즐의 분해사시도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 도료분사장치용 분사노즐의 단면도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 회전분산유닛에 도료가 공급되어 1차 무화되는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 회전본체의 내주면에 도료가 전달되면서 2차 무화되는 상태를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 도료분사장치용 분사노즐의 저면 사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 도료분사장치용 분사노즐의 분해사시도이며, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 도료분사장치용 분사노즐의 단면도이다.

도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 도료분사장치용 분사노즐(1)은 회전분산유닛(10) 및 회전무화유닛(20)을 포함하여 구성된다.

회전분산유닛(10)은 후술하는 회전무화유닛(20)의 내부 일측에 설치되는 회전몸체(11)와, 회전몸체(11)의 단부 외부로부터 외측방향으로 연장형성되는 연장부(12) 및 연장부(12)의 외주면에 돌출형성되는 제1 세레이션부(13)를 포함하여 구성되며, 외부로부터 외주면에 도료가 공급되는 경우 회전하면서 외주면에 공급된 도료를 1차 무화한 후 이를 회전무화유닛(20)의 내주면에 전달하는 역할을 한다.

회전몸체(11)는 단면이 대략 사다리꼴 형상으로 형성되고, 앞서 설명한 바와 같이 회전무화유닛(20)의 내부 일측에 설치되어 회전무화유닛(20)이 회전하는 경우 동반회전하는 것으로서, 이러한 회전몸체(11)는 회전무화유닛(20)의 회전력을 연장부(12)로 전달하는 역할을 함과 아울러 외부로부터 연장부(12)로 공급되는 도료의 진입로를 제공하는 역할을 한다.

보다 상술하면, 회전무화유닛(20)의 내부, 즉 협소한 공간 내에서 도료분사장치의 도료공급로를 따라 공급되는 도료가 제1 세레이션부(13)에 곧바로 충돌하여 무화되는 경우 도료공급로와 회전몸체(11) 사이공간과, 회전몸체(11)와 회전무화유닛(20)의 외측단부 사이공간 간에 압력차가 발생되고, 이로 인해 와류가 생성되어 도료의 흐름을 간섭하게 되는 바 상기한 회전몸체(11)는 도료분사장치의 도료공급로를 따라 공급되는 도료가 연장부(12)에 공급되기 전에 외주면의 길이와 상응하는 거리의 도료 진입구간을 제공함으로써 와류발생을 미연에 방지하는 역할을 한다.

연장부(12)는 회전몸체(11) 단부의 외주로부터 외측방향으로 연장형성되어 제1 세레이션부(13)의 형성영역을 제공함과 아울러 원심력에 의해 외주면에 공급된 도료를 분산하여 후술하는 회전무화유닛(20)의 내주면으로 전달하는 역할을 한다.

제1 세레이션부(13)는 연장부(12)의 외주면 전체에 빗살형상으로 돌출형성되고, 연장부(12)가 회전하는 경우 연장부(12) 외주면을 따라 이동되는 도료와 충돌하면서 도료를 1차 무화(霧化)하는 역할을 한다.

회전무화유닛(20)은 도료분사장치의 선단부 중 회전분산유닛(10)의 외측에 회전가능하게 설치되는 회전본체(21)와, 회전본체(21)의 내주면에 돌출형성되는 제2 세레이션부(22)를 포함하여 구성되며, 회전하면서 내주면에 공급된 도료를 미립화함과 동시에 외부로 분사하는 역할을 한다.

회전본체(21)는 대략 외측방향으로 갈수록 직경이 확장되는 벨 형상으로 형성되고, 내주면 일측이 회전몸체(11) 및 연장부(12)의 외주면과 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치되며, 회전하면서 내주면에 공급된 도료를 외부로 분사하는 역할을 한다.

제1 세레이션부(13)는 회전본체(21)의 내주면 전체에 빗살형상으로 돌출형성되고, 회전본체(21)가 회전하는 경우 회전본체(21)의 내주면을 따라 이동되는 도료와 충돌하면서 도료를 2차 무화(霧化)하는 역할을 한다.

여기서, 본 실시예에 따른 제2 세레이션부(22)는 회전본체(21)의 내주면 중 회전분산유닛(10)의 연장부(12) 단부와 대응되는 일측으로부터 회전본체(21)의 외측단부까지 형성된다.

이와 같이 제2 세레이션부(22)를 회전분산유닛(10)의 연장부(12) 단부와 대응되는 회전본체(21)의 내주면 일측으로부터 회전본체(21)의 외측단부까지 형성하는 이유는 제1 세레이션부(13)에 의해 1차 무화된 연장부(12)의 회전에 의해 회전본체(21)의 내주면에 전달되는 경우 곧바로 2차 무화되지 않고 회전본체(21)의 내주면을 따라 이동되는 경우 무화된 도료가 뭉치게 되어 미립화 효율이 저하되는 바 1차 무화된 연장부(12)가 회전본체(21)의 내주면을 전달됨과 동시에 2차 무화되도록 한 후 외부로 분사함으로써 도료의 미립화 효율을 극대화하기 위함이다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 회전분산유닛에 도료가 공급되어 1차 무화되는 상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 회전본체의 내주면에 도료가 전달되면서 2차 무화되는 상태를 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 도료분사장치용 분사노즐(1)의 동작을 첨부된 도5 및 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 회전무화유닛(20)이 회전함에 따라 회전분산유닛(10)이 회전하는 상태에서 도료분사장치(D)의 도료공급로(D1)를 통해 외부로부터 회전분산유닛(10)의 회전몸체(11) 외주면으로 도료가 공급된다.

회전몸체(11)의 외주면으로 공급된 도료는 회전하는 회전몸체(11)의 원심력에 의해 회전몸체(11)의 외주면을 따라 연장부(12)로 이동되고, 연장부(12)로 이동된 도료는 연장부(12) 외주면에 형성된 제1 세레이션부(13)에 충돌하면서 1차 무화된다.

그리고, 1차 무화된 도료는 연장부(12)의 원심력에 의해 회전무화유닛(20)의 회전본체(21) 내주면으로 전달되는데, 1차 무화된 도료는 회전본체(21)의 내주면을 전달됨과 동시에 회전본체(21)의 내주면에 형성된 제2 세레이션부(22)에 충돌되면서 2차 무화된다.

이렇게 2차 무화된 도료는 제2 세레이션부(22) 구간동안 지속적으로 무화되면서 회전본체(21)의 외측단부 방향으로 이동되어 외부로 분사된다.

즉, 본 실시예는 회전분산유닛(10) 및 회전무화유닛(20)에 각각 형성된 제1 세레이션부(13) 및 제2 세레이션부(22)에 의해 2단 무화될 뿐 아니라 1차 무화된 도료를 곧바로 2차 무화함과 아울러 2차 무화된 도료 상태를 유지하면서 외부로 분사되도록 함으로써 도료의 미립화효율을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 미립화된 도료의 입자 사이즈를 균일하게 형성할 수 있는 특징이 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 회전분산유닛 11 : 회전몸체
12 : 연장부 13 : 제1 세레이션부
20 : 회전무화유닛 21 : 회전본체
22 : 제2 세레이션부

Claims (4)

1. 도료분사장치의 선단에 회전가능하게 결합되고, 회전하면서 외부로부터 공급되는 도료를 무화하여 외부로 분사하는 도료분사장치용 분사노즐에 있어서,
   상기 도료분사장치의 선단에 회전가능하게 결합되고 회전하면서 외부로부터 외주면으로 공급된 도료를 외측방향으로 분산하는 회전몸체와, 상기 회전몸체의 단부 외주로부터 외측방향으로 연장형성되는 연장부와, 상기 연장부의 외주면에 돌출형성되어 상기 연장부의 외주면을 따라 이동되는 도료를 무화하는 제1 세레이션부를 포함하는 회전분산유닛; 및
   상기 회전분산유닛의 외측에 회전가능하게 설치되고, 상기 회전분산유닛에 의해 분산되어 내주면에 전달된 도료를 회전하면서 외부로 분사하되, 내주면 일측에 돌출형성되어 내주면을 따라 이동되는 도료를 무화하는 제2 세레이션부를 포함하는 회전무화유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 도료분사장치용 분사노즐.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전무화유닛은
   상기 회전분산유닛의 외측에 회전가능하게 설치되고, 상기 회전분산유닛에 의해 분산되어 내주면에 전달된 도료를 회전하면서 외부로 분사하는 회전본체; 및
   상기 회전본체의 내주면 일측에 돌출형성되어 상기 회전본체의 내주면을 따라 이동되는 도료를 무화하는 제2 세레이션부를 포함하되,
   상기 제2 세레이션부는 상기 회전본체의 내주면 일측 중 상기 회전분산유닛으로부터 전달되는 도료의 일측과 대응되는 일측으로부터 상기 회전본체의 외측단부까지 연장형성되는 것을 특징으로 하는 도료분사장치용 분사노즐.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 세레이션부는 상기 회전본체의 내주면 일측 중 상기 회전분산유닛의 단부와 대응되는 일측으로부터 상기 회전본체의 외측단부까지 연장형성되는 것을 특징으로 하는 도료분사장치용 분사노즐.
   
4. 삭제

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