KR102170568B1 - 분사헤드를 이용한 친환경 보습보도블록의 제조 방법 - Google Patents

분사헤드를 이용한 친환경 보습보도블록의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이산화티타늄 및 제올라이트가 혼합된 코팅제를 보도블록의 표면에 분사시켜 코팅층을 형성함으로써 설치 시, 대기 중의 미세먼지의 흡착 및 분해시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부에 노출되는 넓은 면적 전체에서 이러한 미세먼지의 흡착 민 분해가 이루어짐에 따라 대기정화의 효율성을 극대화시킬 수 있으며, 코팅제 분사단계(S40)에 적용되는 분사헤드가 회전 가능하도록 구성됨과 동시에 회전 여부에 따라 분사량 조절이 이루어지도록 구성됨으로써 신속하고 간단하게 코팅제의 분사량의 제어가 가능함에 따라 공정속도 및 시간을 개선시킬 수 있는 분사헤드를 이용한 친환경 보습보도블록의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

분사헤드를 이용한 친환경 보습보도블록의 제조 방법{Manufacturing method of eco-friendly sidewalk block using spray head}
본 발명은 분사헤드를 이용한 친환경 보습보도블록의 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게로는 이산화티타늄 및 제올라이트가 혼합된 코팅제를 보도블록의 표면에 분사시키되, 분사량을 신속하게 정확하게 조절 가능하도록 구성됨으로써 대기 중의 질소산화물(NOx) 등의 미세먼지를 표면에 흡착하여 친환경적임과 동시에 대기정화의 효율성을 극대화시킬 수 있으며, 공정속도 및 시간을 개선시킬 수 있는 분사헤드를 이용한 친환경 보습보도블록의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 산업이 발달하고 각종 대기오염 발생 매체가 증가함에 따라 대기 중 미세먼지 농도가 기하급수적으로 증가하였고, 이러한 미세먼지는 입자가 매우 미세(PM2.5, PM1.0)할 뿐만 아니라 가볍기 때문에 가라앉기 보다는 공기 중에 부유하여 이동하는 경우가 많으며, 인간의 건강에 직결되기 때문에 공기정화기, 차량 내 공기필터, 살수차를 이용한 물청소 등과 같이 미세먼지를 절감시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
특히 보도블록은 도심 곳곳에 설치되어 설치면적이 뛰어난 특성을 갖기 때문에 보도블록을 이용하여 미세먼지를 절감시키기 위한 연구가 최근 들어 활발하게 이루어지고 있다.
도 1은 국내등록특허 제10-2030313호(발명의 명칭 : 미세먼지 집진기능을 갖는 보도블록)에 개시된 미세먼지 집진기능을 갖는 보도블록의 설치 단면도이다.
도 1의 미세먼지 집진기능을 갖는 보도블록(이하 종래기술이라고 함)(100)은 시멘트층(110)과, 시멘트층(110) 상에 설치되는 LED층(120)과, LED층(120) 상에 구비되어 정전기를 발생시키는 고분자를 포함하는 바닥층(140)과, 바닥층(140)과 일체로 형성되어 상부를 향해 돌출된 복수의 정전섬모(170)와, 바닥층(140)의 상부에 형성되어 정전섬모(170)가 통과할 수 있도록 관통공(164)이 형성된 집진층(160)과, 미세먼지의 세척을 위해 집진층(160)에 마이너스 전하를 인가하는 제어부(미도시)와, 제어부와 집진층(160)을 연결하는 집진제어선(171)과, 제어부 및 LED층(120)을 연결하는 LED전력선(172)로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 적극적으로 미세먼지를 포집함과 동시에 포집한 미세먼지의 재비산을 방지하도록 구성됨으로써 보행자가 보행 중 미세먼지를 흡입하는 비율을 크게 줄일 수 있으며, 도심의 대기질을 높일 수 있는 장점을 갖는다.
그러나 종래기술(100)은 단순히 보행자와의 마찰에 의해 정전섬모(170)에서 발생한 정전기로 미세먼지를 집진하도록 구성되었기 때문에 보행자와의 마찰이 빈번하게 이루어지지 않는 구간에서는 집진효과가 낮아짐에 따라 설치면적 대비 집진율이 떨어지는 단점을 갖는다.
또한 종래기술(100)은 내부에 제어부, LED층(120), 집진제어선(171) 및 LED전력선(172)이 필수적으로 설치되어야 함에 따라 구족 및 설계가 복잡할 뿐만 아니라 제조 및 운영비용이 과도하게 증가하는 문제점이 발생한다. 특히 종래기술(100)은 설치면적 대비 집진효율성이 낮기 때문에 비용 대비 집진율이 과도하게 낮아 실제 도로에 적용할 수 없는 구조적 한계를 갖는다.
즉 1)미세먼지의 포집효율성을 높임과 동시에 2)구조 및 설계가 간단하며, 3)제조 및 운영비용을 절감시킬 수 있으며, 4)설치면적 대비 포집율을 개선시킬 수 있는 보도블록에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 이산화티타늄 및 제올라이트가 혼합된 코팅제를 보도블록의 표면에 분사시켜 코팅층을 형성함으로써 설치 시, 대기 중의 미세먼지의 흡착 및 분해시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부에 노출되는 넓은 면적 전체에서 이러한 미세먼지의 흡착 민 분해가 이루어짐에 따라 대기정화의 효율성을 극대화시킬 수 있는 친환경 보습보도블록의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 물에 혼합시켜 코팅제를 제조함으로써 적절한 함유량 조절을 통해 미세먼지의 흡착 및 분해의 효율성을 더욱 개선시킬 수 있는 친환경 보습보도블록의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 코팅제 분사단계(S40)에 적용되는 분사헤드가 회전 가능하도록 구성됨과 동시에 회전 여부에 따라 분사량 조절이 이루어지도록 구성됨으로써 신속하고 간단하게 코팅제의 분사량의 제어가 가능함에 따라 공정속도 및 시간을 개선시킬 수 있는 분사헤드를 이용한 친환경 보습보도블록의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 블록몸체와, 상기 블록몸체의 상면에 도포되는 코팅층을 포함하는 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)에 있어서: 상기 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)은 전체 중량 대비 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 포함하는 코팅제를 제조하는 코팅제 제조단계(S10); 통상의 보도블록인 상기 블록몸체를 제조하는 블록몸체 제조단계(S20); 상기 블록몸체 제조단계(S20)에 의해 제조된 블록몸체를 분사실로 이송시키는 블록몸체 이송단계(S30); 상기 블록몸체 이송단계(S30)에 의해 이송된 블록몸체의 상면에, 상기 코팅제 제조단계(S10)에 의해 제조된 코팅제를 분사시켜 상기 코팅층을 형성하는 코팅제 분사단계(S40); 상기 코팅제 분사단계(S40)에 의해 형성된 코팅층을 건조시키는 건조단계(S50)를 포함하고, 상기 코팅제 분사단계(S40)에 적용되는 분사 설비 시스템은 내부에 공간을 갖는 분사실; 상기 분사실의 바닥면에 설치되며, 상면에 상기 블록몸체가 안착되는 안착지그; 상기 안착지그의 직상부에 설치되는 분사헤드를 포함하고, 상기 분사헤드는 중공 원판 형상으로 형성되되, 외측면에 상기 코팅제를 공급받는 코팅제 유입공들이 원호를 따라 간격을 두고 형성되는 상부플레이트; 상기 상부플레이트와 동일한 직경의 원판으로 형성되는 원판부와, 상기 원판부의 상면에 원 형상으로 돌출되어 조립 시 상기 상부플레이트의 중공으로 삽입되는 플레넘을 포함하는 하부플레이트를 포함하고, 상기 상부플레이트의 내부에는 상기 코팅제 유입공들에 각각 연결되되 단부가 중공을 형성하는 내측벽으로부터 이격된 지점까지 형성되는 수평유로들과, 상단부가 상기 수평유로들 각각에 연결되되 하단부가 상기 상부플레이트의 하부면까지 연결되는 수직유로들이 형성되고, 상기 상부플레이트의 하부면에는 상기 상부플레이트의 하부면으로부터 상측으로 형성되되, 지름 방향으로 연장되게 형성되며, 지름 방향의 중간지점이 상기 수직유로들 각각의 하단부와 연결되는 분산유로들이 원호를 따라 반복되게 형성되고, 상기 하부플레이트의 상기 원판부에는 상하부면을 관통하되, 지름 방향으로 이격되는 분사홀들이 간격을 두고 형성되며, 동일한 지름 방향의 한 쌍의 분사홀들을 분사부라고 할 때, 상기 분사부들이 원호를 따라 이격되게 형성되고, 각 분사부는 상기 하부플레이트가 상기 상부플레이트와 조립될 때, 대응되는 분산유로의 내측에 배치되어 해당 분산유로와 연결되는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 코팅제 준비단계(S10)는 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 포함하는 코팅조성물을 준비하는 코팅조성물 준비단계(S11); 상기 코팅조성물 준비단계(S11)에 의해 준비된 코팅조성물을 물에 혼합시켜 코팅제를 제조하는 혼합단계(S12)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 블록몸체는 시멘트, 골재, 모래, 석분 중 적어도 하나 이상을 물에 혼합시키며, 혼합된 시멘트 몰탈을 성형 틀에 주입시킨 후, 경화시켜 제조되는 것이 바람직하다.
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또한 본 발명에서 상기 상부플레이트의 외측 단부와 인접한 지점에는 상하부면을 관통하되 원호 방향으로 연장되는 이동공들이 대향되게 형성되고, 상기 원판부의 상면에는 핀 형상으로 형성되되 상부 외주면에 나사산이 형성되는 돌출핀들이 대향되게 돌출 형성되고, 상기 하부플레이트는 상기 상부플레이트와 조립 시, 상기 돌출핀들이 상기 상부플레이트의 이동공들을 각각 관통하여 외부로 노출되고, 상기 상부플레이트의 이동공들을 통과하여 외부로 노출된 돌출핀들의 단부에는 너트들이 체결됨으로써 상기 상부플레이트는 상기 하부플레이트와 회전 가능하도록 결합되고, 상기 상부플레이트는 회전하지 않은 상태일 때, 상기 분산유로들의 내측에 대응되는 분사부가 배치되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 상부플레이트의 분산유로들은 내측에서 외측을 향할수록 폭이 증가하도록 형성되고, 상기 상부플레이트는 1)회전하지 않은 상태일 때, 상기 분산유로들의 내측에 대응되는 분사부가 배치되고, 2)회전될 때, 상기 분산유로들을 형성하는 일측 테두리가 대응되는 분사부의 분사홀들 각각의 절반을 가리도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 이산화티타늄 및 제올라이트가 혼합된 코팅제를 보도블록의 표면에 분사시켜 코팅층을 형성함으로써 설치 시, 대기 중의 미세먼지의 흡착 및 분해시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부에 노출되는 넓은 면적 전체에서 이러한 미세먼지의 흡착 민 분해가 이루어짐에 따라 대기정화의 효율성을 극대화시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 물에 혼합시켜 코팅제를 제조함으로써 적절한 함유량 조절을 통해 미세먼지의 흡착 및 분해의 효율성을 더욱 개선시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 코팅제 분사단계(S40)에 적용되는 분사헤드가 회전 가능하도록 구성됨과 동시에 회전 여부에 따라 분사량 조절이 이루어지도록 구성됨으로써 신속하고 간단하게 코팅제의 분사량의 제어가 가능함에 따라 공정속도 및 시간을 개선시킬 수 있게 된다.
도 1은 국내등록특허 제10-2030313호(발명의 명칭 : 미세먼지 집진기능을 갖는 보도블록)에 개시된 미세먼지 집진기능을 갖는 보도블록의 설치 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 후술되는 도 3의 친환경 보습보도블록의 제조 방법에 의해 제조되는 친환경 보습보도블록을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 친환경 보습보도블록의 제조 방법을 나타내는 공정 순서도이다.
도 4는 도 3의 코팅제 제조단계를 나타내는 공정순서도이다.
도 5는 도 4의 코팅제 분사단계에 적용되는 분사 설비 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 6은 도 5의 분사헤드를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 A-A’선을 절단한 사시도이다.
도 8은 도 6의 정면도이다.
도 9는 도 6의 상부플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 측단면도이다.
도 11은 도 9의 상부플레이트를 하부에서 바라본 저면도이다.
도 12는 도 6의 하부플레이트를 나타내는 측면도이다.
도 13의 (a)는 도 10의 상부플레이트가 회전하지 않은 상태일 때의 분산유로 및 분사홀들을 평면상으로 바라본 예시도이고, (b)는 상부플레이트가 회전된 상태일 때의 분산유로 및 분사홀들을 평면상으로 바라본 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 후술되는 도 3의 친환경 보습보도블록의 제조 방법에 의해 제조되는 친환경 보습보도블록을 나타내는 사시도이다.
본 발명의 일실시예인 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)은 1)미세먼지의 포집효율성을 높임과 동시에 2)구조 및 설계가 간단하며, 3)제조 및 운영비용을 절감시킬 수 있으며, 4)설치면적 대비 포집율을 개선시킬 수 있는 친환경 보습보도블록(1)을 제조하기 위한 공정방법이다.
이러한 친환경 보습보도블록(1)은 통상의 블록몸체(3)와, 이산화티타늄(TiO2) 및 제올라이트가 혼합되어 블록몸체(3)의 상면에 도포되어 광화학 반응을 일으켜 미세먼지를 흡착 및 분해하는 코팅층(5)으로 이루어진다.
블록몸체(3)는 통상의 보도블록 제조방법에 따라 제작되며, 상세하게로는 골재, 모래, 시멘트, 수용성 접착체, 물 등을 혼합시킨 후, 혼합된 시멘트 몰탈을 성형틀로 주입시킨 틀로 주입시킨 상태에서, 평탄화 및 경화를 통해 제작된다.
이러한 블록몸체(3)는 보도블록의 제조 방법에서 널리 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
코팅층(5)은 전체 중량 대비 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 포함한다.
이때 1)산화티타늄(TiO2)의 함유량이 만약 1.0 중량% 미만이면, 광촉매 기능이 저하되되, 만약 15.0 중량%를 초과하면 산화티타늄(TiO2)의 함유량이 과도하게 높아져 내구성 및 경도를 떨어뜨리는 문제점이 발생하고, 제올라이트의 함유량이 만약 전체 이 만약 1.0 중량% 미만이면, 미세먼지의 흡착성이 떨어져 본연의 기능을 발휘하지 못하되, 만약 15하지 못하되, 만약 15.0 중량%를 초과하면 제올라이트의 함유량이 과도하게 높아져 내구성 및 경도를 떨어뜨리는 문제점이 발생한다.
또한 코팅층(5)의 함유성분인 이산화티타늄(TiO2)은 광촉매 기능을 수행하는 조성물로서, 태양광 중 자외선과 광화학 반응하여 활성 산소를 생성함과 동시에 광화학 반응에 의해 형성된 수산화(OH) 라디칼에 의해 산화됨으로써 표면에 붙은 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 암모니아(NH3) 등의 미세먼지와 반응하여 미세먼지를 분해한다.
이러한 이산화티타늄(TiO2)은 친환경 보습보도블록(1)의 코팅층(5)이 자외선에 노출될 때, 광촉매 반응을 발생시킴으로써 미세먼지를 정화하는 효과가 탁월한 효과를 창출할 수 있다.
또한 코팅층(5)의 함유성분인 제올라이트(Zeolite)는 미세 다공성 알루미늄 규산염 광물로 형성되어 흡착제 및 광촉매 기능을 수행하는 조성물로서, 대기 중 미세먼지를 흡착한다.
즉 본 발명의 친환경 보습보도블록 제조 방법(S1)에 의해 제조되는 친환경 보습보도블록(1)은 블록몸체(3)의 표면에, 전체 중량 대비 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 포함하는 코팅제가 도포됨으로써 미세먼지의 포집율 및 분해율을 개선시킴과 동시에 설치 시, 외부로 노출되는 표면의 넓은 면적에서 광화학 반응이 이루어지기 때문에 설치면적 대비 대기정화 효율성을 극대화시킬 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 친환경 보습보도블록의 제조 방법을 나타내는 공정 순서도이다.
또한 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 코팅제 제조단계(S10)와, 블록몸체 제조단계(S20), 블록몸체 이송단계(S30), 코팅제 분사단계(S40), 건조단계(S50)로 이루어진다.
도 4는 도 3의 코팅제 제조단계를 나타내는 공정순서도이다.
코팅제 제조단계(S10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 코팅조성물 준비단계(S11)와, 혼합단계(S12)로 이루어진다.
코팅조성물 준비단계(S11)는 전체 코팅조성물 대비 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 포함하는 코팅조성물을 준비한다.
이때 본 발명에서는 코팅조성물의 함유성분으로 산화티타늄(TiO2) 및 제올라이트를 한정하여 설명하였으나, 코팅조성물의 함유성분으로는 수성 에멀젼 바인더, 증점제, 분산제, 방부제 등의 공지된 다양한 함유성분이 더 첨가될 수 있음은 당연하다.
또한 코팅조성물 준비단계(S11)의 이산화티타늄(TiO2)은 전술하였던 바와 같이, 대기 중 자외선과 광화학 반응하여 활성산호를 생성할 뿐만 아니라 광화학 반응에 의해 형성된 수산화(OH) 라디칼에 의해 산화됨으로써 표면에 붙은 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 암모니아(NH3) 등의 미세먼지와 반응하여 미세먼지를 분해한다.
또한 코팅조성물 준비단계(S11)의 제올라이트는 전술하였던 바와 같이, 대기 중 미세먼지를 흡착시킨다.
혼합단계(S12)는 코팅조성물 준비단계(S11)에 의해 준비된 코팅조성물을 물에 혼합시켜 코팅제를 제조하는 공정 단계이다.
블록몸체 제조단계(S20)는 전술하였던 도 2의 블록몸체(3)를 제조하는 공정 단계이며, 상세하게로는 골재, 모래, 석분, 시멘트, 수용성 접착체, 물 등을 혼합시킨 후, 혼합된 시멘트 몰탈을 성형 틀에 주입시킨 상태에서, 평탄화 및 경화되어 제작된다.
블록몸체 이송단계(S30)는 블록몸체 제조단계(S20)에 의해 제조된 블록몸체(3)를 후술되는 도 5의 분사 설비 시스템(200)의 안착지그(203)로 이송하는 공정 단계이다.
이때 블록몸체 이송단계(S30)는 컨베이어 벨트 등의 이송수단을 통해 블록몸체(3)를 이송시키는 것으로 구성될 수 있다.
코팅제 분사단계(S40)는 블록몸체 이송단계(S30)에 의해 블록몸체(3)가 분사 설비 시스템(200)의 안착지그(203)에 안착되면, 코팅제 제조단계(S10)에 의해 제조된 코팅제를 안착지그(203)에 안착된 블록몸체(3)의 표면으로 분사시킴으로써 전술하였던 도 2의 코팅층(5)을 형성하는 공정 단계이다.
건조단계(S50)는 코팅제 분사단계(S40)에 의해 블록몸체(3)의 상면에 형성된 코팅층(5)을 상온에서 건조시키는 공정 단계이다.
도 5는 도 4의 코팅제 분사단계에 적용되는 분사 설비 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 5의 분사 설비 시스템(200)은 전술하였던 도 4의 코팅제 분사단계(S40)에 적용되는 장치로서, 블록몸체 이송단계(S30)에 의해 이송된 블록몸체(3)의 상면에, 코팅제 제조단계(S10)에 의해 제조된 코팅제를 분사시켜 코팅층(5)을 형성하되, 분사헤드(300)의 구조를 변경하여 코팅제를 블록몸체(3)의 상면에 균일하게 코팅시키도록 구성됨으로써 외부로 노출되는 코팅층(5)의 모든 부위에서 미세먼지의 흡착 및 분해가 활발하게 이루어지도록 하였다.
또한 분사 설비 시스템(200)은 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 공간(S)을 갖는 분사실(201)과, 분사실(201)의 바닥면에 수직 설치되어 상면에 블록몸체(3)가 안착되는 안착지그(203)와, 안착지그(203)의 직상부에 설치되어 안착지그(203)에 안착된 블록몸체(3)의 상면으로 코팅제를 분사시켜 코팅층(5)을 형성하는 분사헤드(300)로 이루어진다.
도 6은 도 5의 분사헤드를 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 6의 A-A’선을 절단한 사시도이고, 도 8은 도 6의 정면도이다.
분사헤드(300)는 도 6 내지 8에 도시된 바와 같이, 상부플레이트(301)와, 하부플레이트(303), 실링체(미도시), 너트(N)들로 이루어진다.
도 9는 도 6의 상부플레이트를 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9의 측단면도이고, 도 11은 도 9의 상부플레이트를 하부에서 바라본 저면도이다.
상부플레이트(301)는 도 9 내지 11에 도시된 바와 같이, 중공 원판 형상으로 형성되며, 하부플레이트(303)와 회전 가능하도록 결합된다. 이때 상부플레이트(301)의 중공(S)으로는 후술되는 도 12의 하부플레이트(303)의 플레넘(333)이 삽입된다.
또한 상부플레이트(301)의 외측면(311)에는 외부로부터 코팅제가 유입되는 유입공(3111)들이 원호를 따라 간격을 두고 형성된다. 이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 상부플레이트(301)의 외측면(311)에 8개의 유입공(3111)들이 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 유입공(3111)들의 수량은 이에 한정되지 않으며, 다양한 수량이 형성될 수 있음은 당연하다.
또한 상부플레이트(301)의 내부에는 각 유입공(3111)들로부터 연결되는 수평유로(3031)들이 형성된다. 이때 각 수평유로(3031)는 일단부가 대응되는 유입공(3111)에 연결되되, 타단부가 중공(S)을 형성하는 내측벽으로부터 외측으로 이격된 지점까지 연결된다.
이러한 상부플레이트(301)의 수평유로(3031)들 각각의 단부에는 수직유로(3132)들이 각각 하방으로 수직 연결된다. 이때 각 수직유로(3132)는 상단부가 대응되는 수평유로(3031)의 단부에 연결되되, 하단부는 상부플레이트(301)의 하부면(313)에 연결된다.
또한 상부플레이트(301)의 하부면(313)에는 지름 방향으로 길이를 갖는 분산유로(3133)들이 각각 형성된다. 이때 각 분산유로(3133)는 길이 방향의 중간지점이 대응되는 수직유로(3132)에 연결된다.
이때 각 분산유로(3133)의 길이는 후술되는 도 12의 하부플레이트(303)의 동일한 지름 방향 상에 배치된 한 쌍의 분사홀(3311), (3312)들 사이의 거리와 동일한 길이로 형성된다.
또한 각 분산유로(3133)는 저면에서 바라보았을 때, 내측에서 외측을 향할수록 폭이 증가하도록 형성된다.
또한 상부플레이트(301)는 외주면과 인접한 지점에 상하부면을 관통하는 이동공(3121)들이 중앙을 기준으로 대향되게 형성된다. 이때 이동공(3121)들은 원호를 따라 연장되게 형성되어 후술되는 도 12의 하부플레이트(303)의 돌출핀(335)이 관통되고, 상부플레이트(301)의 이동공(3121)을 관통하여 상부로 노출된 돌출핀(335)의 단부에는 너트(N)가 체결됨으로써 상부플레이트(301)는 하부플레이트(303)와 회전 가능하도록 결합된다.
이때 각 분산유로(3133)는 상부플레이트(301)가 회전되지 않은 상태일 때, 하부플레이트(303)의 대응되는 한 쌍의 분사홀(3311), (3312)들과 완전하게 연결되되, 상부플레이트(301)가 회전될 때, 하부플레이트(303)의 대응되는 한 쌍의 분사홀(3311), (3312)들을 정확하게 반을 가린 상태로 연결됨으로써 작업자는 별도의 분해 및 조립 없이 상부플레이트(301)의 회전을 통해 코팅제의 분사량을 간단하고 신속하게 택일하여 공정을 수행할 수 있게 된다.
이러한 분산유로(3133) 및 분사홀(3311), (3312)들에 대한 설명은 후술되는 도 13에서 상세하게 설명하기로 한다.
도 12는 도 6의 하부플레이트를 나타내는 측면도이다.
하부플레이트(303)는 도 12에 도시된 바와 같이, 원판 형상의 원판부(331)와, 원판부(331)의 중앙에 원 형상으로 돌출되는 플레넘(333)과, 핀 형상으로 형성되어 원판부(331)의 상면에 돌출 형성되는 돌출핀(335)들로 이루어진다.
원판부(331)는 상부플레이트(301)와 동일한 직경을 갖는 원판 형상으로 형성된다.
또한 원판부(331)에는 동일한 지름 방향으로 양면을 관통하는 분사홀(3311), (3312)들이 지름 방향으로 간격을 두고 형성된다. 이때 동일한 지름 방향의 분사홀(3311), (3312)들을 분사부(3310)라고 할 때, 원판부(331)에는 원호를 따라 분사부(3310)들이 간격을 두고 형성된다.
또한 원판부(331)는 조립 시, 상면이 상부플레이트(301)의 하부면(313)에 대접됨에 따라 분사홀(3311), (3312)들의 상단부가 상부플레이트(301)의 분산유로(3133)에 연결되게 된다.
즉 상부플레이트(301)의 유입공(3111)을 통해 외부로부터 유입된 코팅제는 수평유로(3031) -> 수직유로(3132) -> 분산유로(3133) -> 하부플레이트(303)의 분사홀(3311), (3312)들을 통해 하방으로 분사되고, 이에 따라 안착지그(203)에 안착된 블록몸체(3)의 상면으로 코팅제를 균일하게 분사시킬 수 있게 된다.
또한 상부플레이트(301)의 상면의 외측단부와 인접한 지점에는 핀 형상의 돌출핀(335)들이 중앙을 기준으로 대향되게 돌출 형성된다.
이때 돌출핀(335)의 상부 외주면에는 나사산(3351)이 형성된다.
이러한 돌출핀(335)은 조립 시, 전술하였던 도 8의 상부플레이트(301)의 이동공(3121)을 통과하여 상단부가 외측으로 노출되게 설치되고, 돌출핀(335)의 노출된 상부영역에는 너트(N)가 체결됨으로써 상부플레이트(301)가 하부플레이트(303)에 회전 가능한 상태로 결합되게 된다.
도 13의 (a)는 도 10의 상부플레이트가 회전하지 않은 상태일 때의 분산유로 및 분사홀들을 평면상으로 바라본 예시도이고, (b)는 상부플레이트가 회전된 상태일 때의 분산유로 및 분사홀들을 평면상으로 바라본 예시도이다.
상부플레이트(301)는 회전하지 않은 상태일 때, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 분산유로(3133)의 내부에 대응되는 분사홀(3311), (3312)들이 내측에 배치되고, 이에 따라 분사홀(3311), (3312)들로부터 분사되는 분사량을 최대값으로 하여 코팅제를 분사시킬 수 있게 된다.
이러한 상태에서 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 상부플레이트(301)가 회전되면, 분산유로(3133)의 양측부가 경사지게 형성됨에 따라 분산유로(3133)의 일측부가 분사홀(3311), (3312)들을 정확하게 반으로 가리게 되고, 이에 따라 분사홀(3311), (3312)들로부터 분사되는 분사량을 최소값으로 하여 코팅제를 분사시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)은 이산화티타늄 및 제올라이트가 혼합된 코팅제를 보도블록의 표면에 분사시켜 코팅층을 형성함으로써 설치 시, 대기 중의 미세먼지의 흡착 및 분해시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부에 노출되는 넓은 면적 전체에서 이러한 미세먼지의 흡착 민 분해가 이루어짐에 따라 대기정화의 효율성을 극대화시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명의 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)은 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 물에 혼합시켜 코팅제를 제조함으로써 적절한 함유량 조절을 통해 미세먼지의 흡착 및 분해의 효율성을 더욱 개선시킬 수 있다.
또한 본 발명의 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)은 코팅제 분사단계(S40)에 적용되는 분사헤드가 회전 가능하도록 구성됨과 동시에 회전 여부에 따라 분사량 조절이 이루어지도록 구성됨으로써 신속하고 간단하게 코팅제의 분사량의 제어가 가능함에 따라 공정속도 및 시간을 개선시킬 수 있게 된다.
S1:친환경 보습보도블록의 제조 방법
S10:코팅제 제조단계 S11:코팅조성물 준비단계
S12:혼합단계 S20:블록몸체 제조단계
S30:블록몸체 이송단계 S40:코팅제 분사단계
S50:건조단계 1:친환경 보습보도블록
3:블록몸체 5:코팅층
200:분사 설비 시스템 201:분사실
203:안착지그 300:분사헤드
301:상부플레이트 303:하부플레이트

Claims (6)

  1. 블록몸체와, 상기 블록몸체의 상면에 도포되는 코팅층을 포함하는 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)에 있어서:
    상기 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1)은
    전체 중량 대비 산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 포함하는 코팅제를 제조하는 코팅제 제조단계(S10);
    통상의 보도블록인 상기 블록몸체를 제조하는 블록몸체 제조단계(S20);
    상기 블록몸체 제조단계(S20)에 의해 제조된 블록몸체를 분사실로 이송시키는 블록몸체 이송단계(S30);
    상기 블록몸체 이송단계(S30)에 의해 이송된 블록몸체의 상면에, 상기 코팅제 제조단계(S10)에 의해 제조된 코팅제를 분사시켜 상기 코팅층을 형성하는 코팅제 분사단계(S40);
    상기 코팅제 분사단계(S40)에 의해 형성된 코팅층을 건조시키는 건조단계(S50)를 포함하고,
    상기 코팅제 분사단계(S40)에 적용되는 분사 설비 시스템은
    내부에 공간을 갖는 분사실;
    상기 분사실의 바닥면에 설치되며, 상면에 상기 블록몸체가 안착되는 안착지그;
    상기 안착지그의 직상부에 설치되는 분사헤드를 포함하고,
    상기 분사헤드는
    중공 원판 형상으로 형성되되, 외측면에 상기 코팅제를 공급받는 코팅제 유입공들이 원호를 따라 간격을 두고 형성되는 상부플레이트;
    상기 상부플레이트와 동일한 직경의 원판으로 형성되는 원판부와, 상기 원판부의 상면에 원 형상으로 돌출되어 조립 시 상기 상부플레이트의 중공으로 삽입되는 플레넘을 포함하는 하부플레이트를 포함하고,
    상기 상부플레이트의 내부에는
    상기 코팅제 유입공들에 각각 연결되되 단부가 중공을 형성하는 내측벽으로부터 이격된 지점까지 형성되는 수평유로들과, 상단부가 상기 수평유로들 각각에 연결되되 하단부가 상기 상부플레이트의 하부면까지 연결되는 수직유로들이 형성되고,
    상기 상부플레이트의 하부면에는
    상기 상부플레이트의 하부면으로부터 상측으로 형성되되, 지름 방향으로 연장되게 형성되며, 지름 방향의 중간지점이 상기 수직유로들 각각의 하단부와 연결되는 분산유로들이 원호를 따라 반복되게 형성되고,
    상기 하부플레이트의 상기 원판부에는 상하부면을 관통하되, 지름 방향으로 이격되는 분사홀들이 간격을 두고 형성되며, 동일한 지름 방향의 한 쌍의 분사홀들을 분사부라고 할 때, 상기 분사부들이 원호를 따라 이격되게 형성되고,
    각 분사부는
    상기 하부플레이트가 상기 상부플레이트와 조립될 때, 대응되는 분산유로의 내측에 배치되어 해당 분산유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 코팅제 제조단계(S10)는
    산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 15.0 중량%와, 제올라이트 1.0 ~ 15.0 중량%를 포함하는 코팅조성물을 준비하는 코팅조성물 준비단계(S11);
    상기 코팅조성물 준비단계(S11)에 의해 준비된 코팅조성물을 물에 혼합시켜 코팅제를 제조하는 혼합단계(S12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1).
  3. 제2항에 있어서, 상기 블록몸체는 시멘트, 골재, 모래, 석분 중 적어도 하나 이상을 물에 혼합시키며, 혼합된 시멘트 몰탈을 성형 틀에 주입시킨 후, 경화시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 친환경 보습보도블록의 제조 방법(S1).
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 상기 상부플레이트의 외측 단부와 인접한 지점에는 상하부면을 관통하되 원호 방향으로 연장되는 이동공들이 대향되게 형성되고,
    상기 원판부의 상면에는 핀 형상으로 형성되되 상부 외주면에 나사산이 형성되는 돌출핀들이 대향되게 돌출 형성되고,
    상기 하부플레이트는 상기 상부플레이트와 조립 시, 상기 돌출핀들이 상기 상부플레이트의 이동공들을 각각 관통하여 외부로 노출되고,
    상기 상부플레이트의 이동공들을 통과하여 외부로 노출된 돌출핀들의 단부에는 너트들이 체결됨으로써 상기 상부플레이트는 상기 하부플레이트와 회전 가능하도록 결합되고,
    상기 상부플레이트는 회전하지 않은 상태일 때, 상기 분산유로들의 내측에 대응되는 분사부가 배치되는 것을 특징으로 하는 친환경 보습보도블록의 제조방법(S1).
  6. 제5항에 있어서, 상기 상부플레이트의 분산유로들은 내측에서 외측을 향할수록 폭이 증가하도록 형성되고,
    상기 상부플레이트는 1)회전하지 않은 상태일 때, 상기 분산유로들의 내측에 대응되는 분사부가 배치되고, 2)회전될 때, 상기 분산유로들을 형성하는 일측 테두리가 대응되는 분사부의 분사홀들 각각의 절반을 가리도록 배치되는 것을 특징으로 하는 친환경 보습보도블록의 제조방법(S1).
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