KR102338342B1 - Dry-ice blast method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드라이아이스 블라스트 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 차열제를 드라이아이스 펠릿과 혼합 분사하는 블라스트 공법을 통해 블라스팅 작업 중 공기 중의 수분이 얼어붙어 노즐이 막히는 것을 방지할 수 있도록 한, 드라이아이스 블라스트 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a dry ice blasting method, and more specifically, a dry ice blasting method in which a heat shield is mixed and sprayed with dry ice pellets to prevent the nozzles from clogging due to freezing of moisture in the air during the blasting operation. It is about the ice blast method.
도로교통시설이나 선박, 자동차, 중장비 배관 등의 기계설비, 건축구조물은 내구성을 높이기 위한 수단으로 도료를 표면에 칠하여 도막을 형성시키는 도장작업을 수행하게 되는바, 그 목적은 내마모성, 미끄럼 저항성, 내후성(耐候性) 등의 품성을 가지게 하여 내부를 보호하기 위한 방법으로 적용되고 있다.As a means to increase the durability of road transportation facilities, ships, automobiles, heavy equipment piping, and other mechanical and architectural structures, paint is applied to the surface to form a coating film. The purpose is abrasion resistance, slip resistance, and weather resistance (耐候性) is applied as a method to protect the interior by having character.
도장재료에는 페인트, 니스, 래커, 옻 등이 있으며, 도장방법에는 일반적으로 초벌, 재벌, 정벌칠 방법 등으로 정성과 노력을 기울여 도장작업이 수행되는 경우에도 일정기간이 지나거나 외부와의 충돌, 접착으로 도막 표면이 부분적으로 벗겨져서 재 도장작업을 요구하게 된다.Painting materials include paint, varnish, lacquer, lacquer, etc. In general, painting methods include primary, chaebol, and subjugation methods. The surface of the coating film is partially peeled off due to adhesion, requiring repainting.
재 도장작업을 위해서는 종래의 페인트 도장된 것의 재사용을 위하여 표면을 깨끗하고 청결하게 해야 하는바, 표면연마가공 방법의 하나로 널리 활용되는 기술인 블라스팅 기술을 도입하여 표면에 대한 세정작업을 수행하는 방법이 제시되어 널리 이용되고 있다.For repainting, the surface must be clean and clean for reuse of conventionally painted ones. A method of cleaning the surface is suggested by introducing the blasting technique, which is a widely used technique as one of the surface polishing methods. has been widely used.
이러한 블라스팅 기술에 대표적인 연마재로는 모래나 금속볼 등이 있는데, 흔히, 모래를 이용한 블라스팅 가공을 샌드 블라스트 가공이라 한다. 이러한 샌드 블라스트 가공은 가공대상물에 고속으로 모래 입자를 투사하여 표면을 연마하거나 경우에 따라서는 도장이 잘 입혀지도록 표면에 요철을 형성시키도록 한다.A typical abrasive material for such a blasting technique is sand or a metal ball, and often, a blasting process using sand is called a sand blasting process. In this sand blasting process, sand particles are projected onto the object to be processed at high speed to polish the surface or, in some cases, to form irregularities on the surface for better painting.
나아가 이와 같은 블라스팅 기술에 있어, 최근 드라이아이스로 대표되는 승화성 고체입자를 이용한 건식세정 방식이 도입되어 결점 없이 세정대상물의 표면을 세정하는 기술이 이용되고 있다.Furthermore, in such a blasting technology, a dry cleaning method using sublimable solid particles typified by dry ice has recently been introduced, and a technology for cleaning the surface of the object to be cleaned without defects is used.
이에 대한 선행기술로서, 한국 등록특허 제 10-1967115호에 ‘드라이아이스 입자 분사 세정장치’가 개시되어 있다.As a prior art to this, Korean Patent Registration No. 10-1967115 discloses a 'dry ice particle spray cleaning device'.
상기 발명은 드라이아이스 세정특성을 개선하고, 간단하게 제조하며, 노즐 구조의 유연성을 가진 드라이아이스 입자 분사 세정장치에 관한 것으로서, 일체화되어 하나의 몸체를 이루는 드라이아이스 공급부 및 캐리어가스 공급부를 포함하고, 드라이아이스 공급부는 외측노즐에 억지끼움 방식으로 결합되는 내측노즐을 포함하고, 외측노즐의 단부는 드라이아이스 공급부의 단부와 일치하며, 내측노즐이 외측노즐에 삽입되는 제1 깊이는 외측노즐에 형성되는 팽창공간을 정의하도록 조절된다.The present invention relates to a dry ice particle spraying cleaning apparatus that improves dry ice cleaning characteristics, is manufactured simply, and has a flexible nozzle structure, comprising: a dry ice supply unit and a carrier gas supply unit that are integrated to form a single body; The dry ice supply unit includes an inner nozzle coupled to the outer nozzle in an interference fit manner, the end of the outer nozzle coincides with the end of the dry ice supply unit, and the first depth at which the inner nozzle is inserted into the outer nozzle is formed in the outer nozzle It is adjusted to define an expansion space.
그러나 상기와 같은 드라이아이스 입자 분사 세정장치의 경우, 드라이아이스를 분사할 때 공기 중의 수분이 노즐에서 얼어붙어 노즐이 막히는 등의 문제 등이 있을 수 있어, 노즐이 막히는 경우 드라이아이스에 대한 연속 분사가 불가능하다는 문제점이 있었다. However, in the case of the dry ice particle spray cleaning apparatus as described above, there may be problems such as clogging of the nozzle due to freezing of moisture in the air when spraying dry ice. The problem was that it was impossible.
따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 분사 노즐의 입구에서 발생할 수 있는 수분 결빙에 의한 노즐 막힘을 방지할 수 있도록 함으로써 드라이아이스 연속 분사를 가능케 한, 드라이아이스 블라스트 공법을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, there is a need to develop a dry ice blasting method that enables continuous spraying of dry ice by preventing nozzle clogging due to moisture freezing that may occur at the inlet of the spray nozzle. to be.
본 발명은 드라이아이스 펠릿을 분사하여 세정 작업을 수행하는 블라스트 공법에 있어, 분사 노즐 입구 인근의 수분이 얼어붙어 분사 노즐이 막히는 것을 방지할 수 있도록 한, 드라이아이스 블라스트 공법을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.The main purpose of the present invention is to provide a dry ice blasting method in which, in a blasting method for performing a cleaning operation by spraying dry ice pellets, moisture near the entrance of the injection nozzle is frozen and the injection nozzle is prevented from clogging. do.
본 발명의 다른 목적은, 세정 작업에 의해 발생된 오물에 대한 흡입 구성을 더하여 대상면 인근의 청결을 보장할 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to ensure cleanliness in the vicinity of the target surface by adding a suction configuration for dirt generated by the cleaning operation.
본 발명의 또 다른 목적은, 세정 성능을 높일 수 있도록 드라이아이스 펠릿의 직경을 조절하는 구성을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a configuration for adjusting the diameter of the dry ice pellets to increase the cleaning performance.
본 발명의 추가 목적은, 세정 성능을 극대화할 수 있는 단계별 분사 과정을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a step-by-step spraying process capable of maximizing cleaning performance.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 드라이아이스 블라스트 공법은, 드라이아이스가 분쇄된 드라이아이스 펠릿을 호퍼에 투입하는 펠릿 투입 단계; 상기 호퍼에 월라스토나이트(wollastonite) 및 아크릴 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 차열제를 투입한 다음 상기 펠릿과 함께 혼합하는 혼합 단계; 상기 호퍼에 압축 공기를 혼합 처리하여 분사제를 제조하는 압축 공기 주입 단계; 상기 분사제를 대상면에 분사하는 분사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a dry ice blasting method according to the present invention includes a pellet input step of putting dry ice pellets in which dry ice is pulverized into a hopper; a mixing step of adding a heat shielding agent containing at least one of wollastonite and an acrylic resin to the hopper and then mixing with the pellets; Compressed air injection step of mixing the compressed air in the hopper to prepare a propellant; and a spraying step of spraying the propellant on the target surface.
나아가, 상기 분사 단계 이후에는, 대상면에서 생성된 오물을 흡입하는 흡입 단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.Furthermore, after the spraying step, a suction step of sucking the dirt generated on the target surface; characterized in that it is included.
더하여, 상기 드라이아이스 펠릿은, 펠릿 성형기와 상기 호퍼를 연결하는 제 1 공급관을 매개로 상기 호퍼에 투입되고, 상기 차열제는, 차열제 공급장치와 상기 호퍼를 연결하는 제 2 공급관을 매개로 상기 호퍼에 투입되며, 상기 압축 공기는, 공기 압축기와 상기 호퍼를 연결하는 제 3 공급관을 매개로 상기 호퍼에 투입되며, 상기 분사제는, 상기 호퍼와 분사 노즐을 연결하는 제 4 공급관을 매개로 상기 분사 노즐에 제공되어 대상면에 분사되되, 상기 제 1 공급관 및 상기 제 4 공급관 중 적어도 어느 하나는, 외주면 및 내주면 중 적어도 어느 하나의 둘레를 따라 구비된 것으로, 열선으로 이루어진 히팅 스트링을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the dry ice pellets are fed into the hopper through a first supply pipe connecting the pellet molding machine and the hopper, and the heat shielding agent is provided through a second supply pipe connecting the heat shielding agent supply device and the hopper. input to the hopper, the compressed air is input to the hopper through a third supply pipe connecting the air compressor and the hopper, and the propellant is fed through a fourth supply pipe connecting the hopper and the injection nozzle. It is provided in the spray nozzle and sprayed on the target surface, wherein at least one of the first supply pipe and the fourth supply pipe is provided along the circumference of at least one of the outer circumferential surface and the inner circumferential surface, and includes a heating string made of a hot wire characterized.
또한, 상기 분사 단계 이전에는, 대상면의 표면을 가공 처리하여 대상면에 요철을 형성하는 요철 형성 단계;를 포함하고, 상기 분사 단계는, 상기 분사제를 10 내지 20 bar의 압력 및 150 내지 250 m/s의 속도로 대상면에 1차 분사하는 1차 분사 단계 및, 상기 분사제를 15 내지 30 bar의 압력 및 200 내지 400 m/s의 속도로 대상면에 2차 분사하는 2차 분사 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, before the spraying step, the surface of the target surface is processed to form an unevenness forming step to form the unevenness on the target surface; including, the spraying step, the propellant at a pressure of 10 to 20 bar and 150 to 250 A primary injection step of first spraying the target surface at a speed of m/s, and a secondary injection step of secondarily spraying the propellant to the target surface at a pressure of 15 to 30 bar and a speed of 200 to 400 m/s It is characterized in that it includes.
본 발명에 따른 드라이아이스 블라스트 공법은, Dry ice blasting method according to the present invention,
1) 월라스토나이트(wollastonite) 및 아크릴 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 차열제를 드라이아이스 펠릿과 혼합하여 압축 공기와 함께 분사함으로써 차열제로 하여금 흡습, 단열, 차열 기능을 제공케 하여 블라스트 장치에 구비된 분사 노즐이나 공급관이 공기 중 수분의 응결에 의해 막히는 것을 방지할 수 있도록 하고,1) A heat shield containing at least one of wollastonite and acrylic resin is mixed with dry ice pellets and sprayed together with compressed air, so that the heat shield provides moisture absorption, heat insulation, and heat shielding functions and is provided in the blasting device to prevent clogging of the spray nozzle or supply pipe due to condensation of moisture in the air,
2) 세정 과정에서 발생한 오물을 흡입할 수 있는 공정을 포함함으로써 대상면의 청결을 유지하고 오물이 공기 중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하였으며,2) By including a process for sucking in the dirt generated during the cleaning process, it is possible to maintain the cleanliness of the target surface and prevent the dirt from scattering in the air.
3) 드라이아이스 펠릿의 직경을 서로 다르게 조절하여 대상면에 대한 세정 성능을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에,3) By adjusting the diameter of dry ice pellets differently, the cleaning performance of the target surface can be improved, and at the same time,
4) 분사 작업 전 대상면의 표면에 요철을 형성하도록 하고 분사제의 분사를 서로 다른 압력과 속도로 수행함으로써 세정력을 극대화한 효과를 제공한다.4) It provides the effect of maximizing the cleaning power by forming irregularities on the surface of the target surface before spraying and spraying the propellant at different pressures and speeds.
도 1은 드라이아이스 블라스트 장치에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 블라스트 장치의 블록도.
도 3은 블라스트 공법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 흡입기를 포함하는 블라스트 장치의 구성을 도시한 개념도.
도 5는 차열성 강화제를 제조하는 단계를 도시한 순서도.1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a dry ice blasting device.
Figure 2 is a block diagram of the blasting device.
Figure 3 is a flow chart showing the blast method.
Figure 4 is a conceptual diagram showing the configuration of the blasting device including the inhaler of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a step of manufacturing a heat-insulating strengthening agent.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are not drawn to scale, and like reference numbers in each drawing refer to like elements.
도 1은 드라이아이스 블라스트 장치에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도이며, 도 2는 블라스트 장치의 블록도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of a dry ice blasting apparatus, and FIG. 2 is a block diagram of the blasting apparatus.
도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 드라이아이스 블라스트 장치는 바람직하게 호퍼(10), 공기 압축기(20), 공급관(30) 및 분사 노즐(50)를 포함하여 구성될 수 있다.1 to 2 , the dry ice blasting apparatus of the present invention may preferably include a
호퍼(10)는 드라이아이스와 같은 건식 승화성 물질을 미립자로 성형한 드라이아이스 펠릿을 균일하게 혼합하는 기능을 수행한다.The
본 발명에서 대상면(200)에 분사되는 분사 물질은 잔여물질을 남기지 않는 건식 승화성 물질로 이루어진 것을 기본으로 하는데, 여기서 이용되는 승화성 물질은 드라이아이스 펠릿인 것을 기본으로 한다.In the present invention, the spraying material sprayed on the
펠릿(pellet)은 0.1 내지 5mm, 또는 이보다 작거나 큰 미립자 형태의 분말을 의미하는 것으로서, 앞서 언급하였듯이 본 발명에서 펠릿은 상술한 드라이아이스를 대상으로 미립자로 성형한 분말로 이루어지는 것이 가능하다.The pellet (pellet) refers to a powder in the form of 0.1 to 5 mm, or smaller or larger than this, and as mentioned above, in the present invention, the pellet may be formed of a powder formed into fine particles for the above-mentioned dry ice.
본 발명에서는 드라이아이스를 미립자 형태로 성형하기 위한 펠릿 성형기(300)를 포함할 수 있는바, 펠릿 성형기(300)는 특정 사이즈의 블록이나 덩어리 형태의 드라이아이스를 챔버에 수용한 다음 유압 실린더 및 피스톤과 같은 압축 수단을 통해 챔버에 압력을 제공하여 챔버에 형성된 복수의 구멍을 통해 펠릿을 완성하는 기능을 제공한다. 이러한 펠릿 성형기(300)는 공지의 펠릿 성형장치를 적용할 수 있으므로 별도의 추가적인 설명은 생략한다.In the present invention, a
본 발명의 호퍼(10)는 성형된 펠릿을 투입할 수 있는 투입구(11) 및, 이 투입구(11)를 개폐하는 도어(미도시)를 상부에 구비한 상태에서 원통 형상 또는 역원뿔 형상, 역원뿔대 형상 중 어느 하나의 형상으로 이루어져 있다The
특히, 도 1을 참조하면 호퍼(10)는 내부 공간을 가진 원통 형상으로 이루어진 상태에서 내부 공간의 일 측에 깔때기 형상의 하부 이송체(12)가 설치되고 이 주변에 회전판(13) 및 복수의 스크래퍼를 포함하는 것이 가능하다.In particular, referring to FIG. 1 , the
회전판(13)은 하부 이송체(12)의 하부 또는 상부에 설치되어 회전하는 기능을 제공하는 것으로서, 이 회전판(13)에는 회전축(14)이 하부 이송체(12)의 상부 방향을 향해 기립될 수 있고 이 회전축(14)이나 회전판(13) 자체의 외주면을 중심으로 방사형으로 바(bar) 형상으로서 복수 개의 회전 스크래퍼(15)가 연장된 상태로 설치될 수 있다. The rotating
이러한 회전 스크래퍼(15)는 하부 이송체(12)에서 드라이아이스가 응고되거나 잔류하는 문제를 방지하도록 하부 이송체(12)의 내측 경사면에 위치한 드라이아이스, 즉 펠릿을 긁는 것은 물론 하부 이송체(12)로 집중된 펠릿을 고르게 혼합하는 역할을 수행한다. 이 기능을 보완하기 위해 회전 스크래퍼(12)의 저면에는 복수 개의 스파이크가 설치되는 것도 가능하다.This
추가적으로, 호퍼(10)는 보조 스크래퍼(16)와 고정 스크래퍼(17)를 포함하는 것도 가능하다. Additionally, it is also possible that the
보조 스크래퍼(16)는 상술한 회전 스크래퍼(15)의 단부를 잇는 부재로서, 이 역시 저면에 복수의 스파이크가 형성될 수 있는바, 이를 통해 회전 스크래퍼(15)의 단부 측에 몰리거나 편중된 펠릿을 긁거나 균일하게 확산시키는 기능을 제공한다.The auxiliary scraper 16 is a member connecting the ends of the
아니면 보조 스크래퍼(16)는 회전 스크래퍼(15)와 별개의 연장 구조로 회전축(14)이나 회전판(13)의 외주면에 연결되는 것도 가능하다. Alternatively, the auxiliary scraper 16 may be connected to the outer peripheral surface of the rotating
고정 스크래퍼(17)는 호퍼(10)의 하단부 또는 공급관(30)의 시작단 주변에 고정적으로 설치되어 펠릿의 응고 내지 뭉침 방지 역할을 제공하는바, 예를 들어 다수의 돌기 구조로 형성될 수 있다.The
상술한 회전 스크래퍼(15) 및 보조 스크래퍼(16)를 회전시키는 회전축(14)은 호퍼(10)의 하단에 설치된 감속 모터(18)에 의해 회전 구동된다.The
감속 모터(18)는 회전판(13)이나 회전축(14)을 회전시키면서 회전 스크래퍼(15)와 보조 스크래퍼(16)를 동시에 회전시키는 것은 물론 후술할 공급관에 공급되는 펠릿의 공급량을 조절함과 동시에 압축공기와 기 설정된 비율로 적절하게 혼합될 수 있도록 회전축의 정밀한 회전 속도 및 회전수를 제어하는 기능을 수행할 수 있음은 물론이다.The
공기 압축기(20), 즉 에어 컴프레셔(air compressor)는 공기를 압축 생성하여 충분한 공압으로 저장하고 있다가 공급관(30)을 매개로 호퍼(10)의 펠릿에 공급하여 결과적으로 펠릿의 분사력을 제공하는 기능을 수행한다. The
도 1에서는 공기 압축기(20)가 케이스(100)에 장착된 것을 도시하였으나, 공기 압축기(20)는 케이스(100)에 함께 장착되거나 아니면 별도 배치되는 것이 가능하다. 이러한 공기 압축기(20)는 공지의 공기 압축기와 같으므로 이 역시 별도의 설명은 생략한다.1 illustrates that the
즉, 본 발명에서 드라이아이스, 즉 펠릿의 공급량은 상술한 감속 모터(18)의 회전 속도로 결정되고 압축공기의 유속은 공기 압축기(20)의 분사력이나 공급관(30)의 내경에 의해 결정될 수 있는데, 다시 말해 감속 모터(18)의 회전 속도를 변화시키고 다양한 내경을 갖는 공급관(30)이나 다양한 분사력을 제공하는 공기 압축기(20)를 선택적으로 사용함으로써 드라이아이스의 분사량을 적절하게 조절할 수 있다.That is, in the present invention, the supply amount of dry ice, that is, pellets is determined by the rotation speed of the above-described
또한 본 발명의 블라스트 장치는 호퍼(10)로부터 드라이아이스 펠릿과 압축공기, 그리고 차열제가 혼합된 분사제를 공급받을 수 있는 공급관(30) 및, 공급관(30)으로 공급된 펠릿과 압축공기, 차열제가 혼합된 분사제를 대상표면에 분사하는 분사 노즐(50)을 기본적으로 포함한다.In addition, the blasting device of the present invention is a
분사 노즐(50) 주변의 공급관(30)의 일 측에는 작업자가 쉽게 공급관(30)을 파지할 수 있도록 손잡이(51)가 형성될 수 있고, 더불어 이 손잡이(51) 주변에 펠릿 및 압축공기의 분사력을 일시 차단할 수 있도록 작업자의 손놀림으로 작동되어 공급관(30)을 일시적으로 개폐 제어하는 기능을 구비한 안전 밸브(52)가 설치될 수 있다. 이러한 손잡이(51)와 안전 밸브(52)는 하나의 유닛 내에 동시에 포함되는 것이 가능하다. On one side of the
더불어 드라이아이스 블라스트 장치는 컨트롤러(70)를 포함할 수 있는데, 컨트롤러(70)는 호퍼(10)의 회전판 및 공기 압축기(20)의 압축공기 분사를 제어하는 역할을 수행한다.In addition, the dry ice blasting apparatus may include a controller 70 , the controller 70 serves to control the rotary plate of the
또한 도 2를 보면 알 수 있듯이 본 발명의 블라스트 장치는 차열제 공급장치(400)를 포함할 수 있는데, 이는 호퍼(10) 내부에 투입되는 차열제를 저장하고, 차열제를 호퍼(10)에 투입하여 혼합하는 장치이며, 이때 차열제는 후술하겠으나 입상의 펠릿 타입으로 성형되어 드라이아이스 펠릿과 비슷한 직경을 가질 수 있다.Also, as can be seen from FIG. 2 , the blasting device of the present invention may include a heat shielding
더불어 상술한 설명에서 공급관(30)은 분사제를 공급하는 기능을 하는 관로라고 하였으나, 도 2를 보면 알 수 있듯이, 공급관(30)의 경우 공기 압축기(20), 펠릿 성형기(300), 그리고 차열제 공급장치(400)로부터 각각 연결되어 이러한 공급관(30)을 매개로 호퍼(10) 내부에 드라이아이스 펠릿, 압축공기, 그리고 차열제를 제공받을 수 있으며, 호퍼(10)와 분사 노즐(50) 역시 공급관(30)이 연결 처리하여 공급관(30)을 매개로 분사 노즐(50)에서 분사제를 외부로 분사할 수 있다.In addition, in the above description, the
이때 공급관(30)은 더욱 세분화되어, 펠릿 성형기(300)에서 호퍼(10)로 드라이아이스 펠릿을 공급하는 제 1 공급관(31), 공기 압축기(20)에서 호퍼(10)로 압축공기를 공급하는 제 2 공급관(32), 차열제 공급장치(400)에서 호퍼(10)로 차열제를 공급하는 제 3 공급관(33), 그리고 호퍼(10) 내부에서 드라이아이스 펠릿, 차열제, 압축공기가 혼합되어 제조된 분사제를 분사 노즐(50)에 공급하는 제 4 공급관(34)으로 이루어질 수 있다.At this time, the
이때, 상술한 바와 같이 차열제가 혼합된 분사제가 공급관(30)을 매개로 제공되는 경우, 공급관(30) 인근의 공기 중 수분이 응결되어 공급관(30) 인근에서 얼어붙거나, 혹은 공급관(30) 내부를 막아버리는 문제가 발생할 수 있다.At this time, as described above, when the propellant mixed with the heat shielding agent is provided through the
따라서 이러한 문제를 방지하기 위해, 드라이아이스 펠릿으로 인한 냉각 문제가 두드러지는 제 1 공급관(31) 및 제 4 공급관(34) 적어도 어느 하나에는 히팅 스트링, 즉 열선이 구비될 수 있다.Therefore, in order to prevent this problem, a heating string, that is, a heating wire, may be provided in at least one of the
이러한 히팅 스트링은 제 1 공급관(31) 및 제 4 공급관(34)의 외주면이나 내주면 둘레를 따라 구비되는데, 바람직하게는 외주면 및 내주면의 모든 둘레를 따라 구비될 수 있다.Such a heating string is provided along the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the
나아가 히팅 스트링의 경우 최소한으로는 제 4 공급관(34), 즉 호퍼(10)와 분사 노즐(50)을 연결하는 관의 둘레에만 구비되는 것 역시 가능하나, 가장 바람직하게는 드라이아이스 펠릿을 호퍼(10)에 공급 처리하는 제 1 공급관(31) 및 호퍼(10)와 분사 노즐(50)을 연결 처리하는 제 4 공급관(34) 모두에 구비될 수 있다.Furthermore, in the case of the heating string, it is also possible to provide at least only the
더불어 히팅 스트링의 경우 열선으로 이루어지는 것이라 하였으므로, 별도의 전력원을 구비하여, 전력원을 매개로 하여 열선을 포함하는 히팅 스트링의 발열되게 함으로써 제 1 공급관(31) 및 제 4 공급관(34)을 포함하는 공급관(30)을 가열 처리할 수 있도록 해야함은 물론이며, 이를 위해 종래의 발열성 물질 또는 발열체를 포함하여야 함은 물론이다.In addition, since it is said that the heating string is made of a hot wire, a separate power source is provided, and the
이와 같은 구조에 의한 본 발명의 드라이아이스 블라스트 공법에 대해 설명하면 다음과 같다.The dry ice blasting method of the present invention having such a structure will be described as follows.
도 3은 블라스트 공법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart showing the blast method.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 드라이아이스 블라스트 공법은 크게 펠릿 투입 단계(S1), 혼합 단계(S2), 압축 공기 주입 단계(S3), 분사 단계(S4)를 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3 , the dry ice blasting method of the present invention may largely include a pellet input step (S1), a mixing step (S2), a compressed air injection step (S3), and a spraying step (S4).
(S1) 펠릿 투입 단계(S1) pellet input step
먼저, 드라이아이스가 분쇄 처리된 드라이아이스 펠릿을 호퍼(10)에 투입한다. 따라서 상술한 바와 같이 호퍼(10)에 구비된 투입구(11)을 매개로 하여 드라이아이스 펠릿을 호퍼(10) 내부에 투입 및 충진 처리할 수 있다.First, dry ice pellets in which the dry ice has been pulverized are put into the
(S2) 혼합 단계(S2) mixing step
다음으로, 호퍼(10)에 차열제를 투입하여 펠릿과 함께 혼합하게 된다. 여기서 차열제라 함은 차열 성능 및 단열 성능이 뛰어난 것으로서 월라스토나이트(wollastonite) 및 아크릴 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Next, the heat shielding agent is put into the
일반적으로 분사 노즐(50)을 통해 드라이아이스 펠릿을 분사할 경우, 분사 노즐(50)에 입구 인근에서 공기 중의 수분이 응결되어 얼어붙어버리는 경우 분사 노즐(50)의 입구가 막히는 문제점이 발생할 수 있다.In general, when the dry ice pellets are sprayed through the
이때 차열제를 펠릿과 함께 혼합하여 분사하면, 차열제를 통한 차열 효과에 의하여 분사 노즐(50)의 입구가 막히는 것을 방지할 수 있으며, 혹은 공급관(30)의 임의의 부위에서 드라이아이스가 응고되거나 혹은 공기 중의 수분이 응결되어 공급관(30)이 막히는 문제를 해소하는데 도움을 줄 수 있다.At this time, if the heat shielding agent is mixed with the pellets and sprayed, the inlet of the
이러한 차열제는 바람직하게 월라스토나이트 및 아크릴 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는데, 여기서 아크릴 수지는 수성 단열재의 베이스가 되는 기초 물질이라 할 수 있으며, 월라스토나이트는 규회석이라고도 불리는 칼슘, 철, 망간의 시클로규산염이며, α-월라스토나이트와 β-월라스토나이트 모두를 포함한다. 이러한 월라스토나이트는 단열 및 차열성이 뛰어난 특성이 있다.Such a heat shielding agent preferably includes at least one of wollastonite and acrylic resin, wherein the acrylic resin can be said to be a basic material that becomes the base of an aqueous heat insulating material, and wollastonite is composed of calcium, iron, and manganese, also called wollastonite. It is a cyclosilicate and includes both α-wollastonite and β-wollastonite. Such wollastonite has excellent thermal insulation and heat shielding properties.
따라서 바람직하게는 차열제로써 월라스토나이트 파우더가 첨가되거나, 혹은 월라스토나이트에 아크릴 수지가 혼합되어 월라스토나이트 및 아크릴 수지의 혼합물이 응고된 펠릿 형상의 혼합물이 호퍼(10)에 첨가되는 것 역시 가능하다.Therefore, preferably, wollastonite powder is added as a heat shield, or an acrylic resin is mixed with wollastonite, and a pellet-shaped mixture in which a mixture of wollastonite and acrylic resin is solidified is added to the
더불어 이 경우 아크릴 수지와 월라스토나이트의 혼합 비율에 있어서는 제한을 두지 않으나, 바람직하게는 아크릴 수지 40 내지 70 중량부와, 월라스토나이트 30 내지 60 중량부가 혼합 처리되어 혼합된 조성물이 건조되도록 하고, 이를 상술한 드라이아이스 펠릿과 유사한 사이즈의 펠릿 형상으로 성형하여 펠릿 타입의 차열제를 호퍼(10)에 첨가할 수 있다.In addition, in this case, the mixing ratio of the acrylic resin and the wollastonite is not limited, but preferably 40 to 70 parts by weight of the acrylic resin and 30 to 60 parts by weight of the wollastonite are mixed to dry the mixed composition, This may be molded into a pellet shape having a size similar to that of the dry ice pellets described above, and a pellet-type heat shielding agent may be added to the
나아가 차열제의 첨가량에 있어서도 제한을 두지 않으나, 바람직하게는 드라이아이스 펠릿과 차열제의 혼합에 있어 드라이아이스 펠릿:차열제의 중량비가 1:1 내지 5:1 정도의 비율로 혼합되도록 할 수 있다. 차열 성능 향상을 위해서는 차열제의 비중을 높일 수 있으며, 세정성 향상을 위해서는 드라이아이스 펠릿의 중량비를 높일 수 있다. 그러나 세정 능력 저하를 방지하기 위해서는 드라이아이스 펠릿의 중량부를 초과할 정도로 차열제가 투입되지는 않는 것이 바람직할 수 있다.Furthermore, there is no limitation in the amount of the heat shielding agent added, but preferably, in the mixing of the dry ice pellets and the heat shielding agent, the weight ratio of the dry ice pellets to the heat shielding agent is 1:1 to 5:1. . In order to improve the heat shielding performance, the specific gravity of the heat shielding agent may be increased, and in order to improve the cleaning property, the weight ratio of the dry ice pellets may be increased. However, in order to prevent deterioration of the cleaning ability, it may be preferable that the heat shielding agent is not added to an extent exceeding the weight of the dry ice pellets.
(S3) 압축 공기 주입 단계(S3) compressed air injection step
다음으로, 호퍼(10)에 압축 공기를 혼합 처리하여 드라이아이스 펠릿, 차열제, 압축 공기가 혼합 처리된 분사제를 제조한다.Next, compressed air is mixed in the
이를 위해서는 에어 컴프레셔의 일종인 공기 압축기(20)로 하여금 공기를 압축 생성하여 충분한 공압으로 저장하고 있다가 공급관(30)을 매개로 호퍼(10)에 투입할 수 있도록 하여, 호퍼(10) 내부에 충진되어 있는 드라이아이스 펠릿 및 차열제에 압축 공기를 혼합 처리되도록 한다.To this end, the
여기서 공기 압축기의 혼합량은 드라이아이스 블라스팅을 수행함에 있어 원하는 분사 압력 정도에 따라 조절될 수 있으며, 압축 공기의 혼합량이 증가할수록 분사 압력이 증가되어 보다 강하게 드라이아이스 펠릿 및 차열제를 대상면(200)에 분사할 수 있게 된다. 더불어 압축 공기의 혼합량은 작업자가 원하는 분사력에 따라 조절 가능할 수 있으며, 이에 대해서는 별도의 제한을 두지 않는 것을 기본으로 한다.Here, the mixing amount of the air compressor can be adjusted according to the desired injection pressure level in performing dry ice blasting, and as the mixing amount of compressed air increases, the injection pressure increases, so that the dry ice pellets and the heat shield are more strongly applied to the
(S4) 분사 단계(S4) injection step
마지막으로, 분사제를 대상면(200)에 분사하여 드라이아이스 블라스팅을 수행하게 된다. 따라서 분사제에 포함된 승화 성질을 가진 드라이아이스 펠릿이 대상면(200)의 페인트를 벗기거나 이물질을 제거하게 되는 것이며, 여기서 차열제가 함께 혼합되어 분사되므로 분사 노즐(50)의 입구가 막히거나 공급관(30)이 얼어붙는 문제를 해소할 수 있게 된다. 더불어 차열제 역시 입상인 것을 특징으로 하므로, 차열제의 첨가에 따라 대상면(200)에 대한 세정 효과가 보다 높아질 수 있음은 물론이다.Finally, dry ice blasting is performed by spraying the propellant on the
따라서 이와 같은 블라스트 공법을 통해, 대상면(200)에 대한 높은 수준의 세정력을 제공할 수 있으면서도 차열제 첨가를 통해 공급관(30)이 얼어붙는 문제나 공기 중 수분이 응결됨에 의해 분사 노즐(50)이 막히는 문제 등을 해결할 수 있게 된다.Therefore, through such a blast method, a high level of cleaning power for the
도 4는 본 발명의 흡입기를 포함하는 블라스트 장치의 구성을 도시한 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating the configuration of a blasting device including the inhaler of the present invention.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 블라스트 장치는 오물 흡입기(60) 및, 대상면(200)에서 생성된 오물이 흡입되는 흡입관(40)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the blasting apparatus of the present invention may include a
더불어 오물의 흡입은 별도의 노즐을 추가적으로 구비하여 이루어질 수도 있으나, 보다 바람직하게는 분사 노즐(50)로 하여금 오물에 대한 흡입 기능을 겸비하도록 구성할 수도 있다. 이때, 흡입관(40)은 공급관(30)의 일 지점, 즉 분기 영역에서 분기되어 이물질 흡입기(60)의 흡입 모터(61)에 연결될 수 있고, 이러한 분기 영역에 개폐 밸브(45)가 장착되는 구조를 제공하는 것이 가능하다. 이 경우 공급관(30) 역시 분사제의 공급로와 분사 노즐(50)에서 흡입된 이물질 흡입로의 역할을 겸비하도록 하는 것 역시 가능하다.In addition, although a separate nozzle may be additionally provided to suck the dirt, more preferably, the
다시 말해, 분사제를 공급하는 관로 및 노즐 구조와 대상면(200)에서 흡입된 오물을 배출하는 관로 및 노즐 구조를 독립적으로 구성할 수도 있으나, 상술한 바와 같이 흡입 및 배출을 공유할 수 있는 구조를 제시할 수 있다는 의미이다.In other words, the pipe and nozzle structures for supplying the propellant and the pipe and nozzle structures for discharging the dirt sucked from the
따라서 오물 흡입기(60) 및 공급관(30)을 연결 처리하는 흡입관(40)을 구비하도록 하여, 분사 노즐(50)과 이어지는 부분에서는 공급관(30)을 흡입 및 분사 겸용으로 이용하고, 개폐 밸브(45)를 매개로 공급관(30) 및 흡입관(40)이 분기 처리되도록 구성할 수도 있다.Therefore, a
이 경우, 분사제를 분사 처리할 때는 흡입관(40)을 폐쇄하도록 개폐 밸브(45)를 제어하여야 하며, 이 역시 개폐 밸브(45)의 양 방향 개폐 제어 기능을 적용하여 호퍼(10)로 연결되는 공급관(30)의 일부를 개방시켜 분사제의 원활한 공급을 보장할 수 있다. 반대로 오물을 흡입할 때에는 개폐 밸브(45)를 통해 분기된 공급관(30)이 폐쇄되어야 함은 물론이다.In this case, when spraying the propellant, the on/off
이와 같이 관로와 노즐을 일부 공유하는 구조에 의하면 흡입되는 오물의 흡입력으로 공급관(30)의 내부가 드라이아이스로 얼어붙는 문제를 방지할 수 있는 것은 물론 시공 환경에 따라 공급관(30)이 수십 미터로 길게 연장되어 있을 때 별도의 흡입관(40)을 이같이 길게 설치해야 하는 번거로움을 탈피할 수 있는 특성을 제공할 수 있다.According to the structure in which the pipeline and the nozzle are partially shared as described above, it is possible to prevent the problem that the inside of the
나아가 오물 흡입기(60)는 기본적으로 흡입 모터(61)를 포함하는바, 이 흡입 모터(61)를 통해 흡입 노즐(또는 노즐 유닛)에 흡입력을 제공하여 흡입된 이물질을 흡입관(40)(또는 공급관 일부)를 통해 이송하여 배출관(63)으로 배출하는 기능을 수행한다. 이때, 흡입 모터(61)의 일 측, 구체적으로 도 2에서는 흡입 모터(61)의 하측에는 흡입된 이물질을 임시 저장하는 저장 탱크(62) 또는 집진 기능을 구비한 집진기를 구비하여 대상표면에서 흡입한 이물질을 임시 저장한 다음 배출관(63)을 통해 외부로 배출할 수 있다.Furthermore, the
이러한 오물 흡입기(60)는 펠릿과 압축공기의 분사로 인해 발생된 대상면(200)의 오물을 수시로 제거하기 위해 구비되는 것을 기본으로 하며, 이에 따라 분사 단계(S3) 이후에는 흡입 단계가 더 포함되어 대상면(200)에 분사된 분사제에 의해 생성된 오물을 흡입 처리할 수 있게 된다.The
이와 같은 흡입 단계가 더 포함되는 경우, 대상면(200)의 오물을 필요에 따라 간편하게 제거할 수 있어 세정 후에 발생된 대상면(200)의 오물이 공기 중에 날리거나 대상면(200)에 잔류하는 문제를 방지할 수 있으며, 드라이아이스 펠릿과 함께 분사된 차열제를 다시 회수할 수 있도록 하여 청결한 상태로 유지할 수 있도록 한다.When such a suction step is further included, dirt on the
더불어 상술한 설명에서 본 발명의 블라스트 장치는 펠릿 성형기를 포함하여 드라이아이스를 미립자 형태로 성형할 수 있다고 하였는데, 이때 드라이아이스 펠릿의 직경을 서로 다르게 구성하여 세정력을 높이는 것 역시 가능하다.In addition, in the above description, it has been said that the blasting device of the present invention includes a pellet molding machine to mold dry ice into fine particles.
따라서 이를 위해 펠릿 투입 단계(S1) 이전에는 드라이아이스를 분쇄하여 드라이아이스 펠릿을 제조하는 분쇄 단계가 더 포함될 수 있는데, 이때 제조되는 드라이아이스 펠릿은 소정 직경의 기본 펠릿과, 기본 펠릿보다 직경이 작은 미세 펠릿을 포함하여 서로 다른 직경의 펠릿이 혼합 처리된 상태로 구성될 수 있다.Therefore, before the pellet input step (S1), a pulverizing step of pulverizing dry ice to prepare dry ice pellets may be further included. It may be composed of pellets of different diameters, including fine pellets, in a mixed state.
이는 펠릿 성형기를 통해 드라이아이스의 분쇄 정도를 조절하여 드라이아이스 펠릿의 직경을 조절하는 것인데, 드라이아이스 펠릿은 상술한 설명에서와 같이 0.1 내지 5mm, 또는 이보다 작거나 큰 미립자 형태의 분말일 수 있다고 하였으므로, 해당 범위 내에서 직경을 조절하여 서로 다른 직경의 드라이아이스 펠릿이 포함될 수 있도록 하는 것이다.This is to control the diameter of the dry ice pellets by controlling the degree of pulverization of the dry ice through the pellet molding machine, and the dry ice pellets may be powders in the form of fine particles of 0.1 to 5 mm, or smaller or larger than this, as described above. , so that dry ice pellets of different diameters can be included by adjusting the diameter within the corresponding range.
여기서 바람직하게 기본 펠릿은 2 내지 5mm의 직경 범위를 가질 수 있으며, 미세 펠릿은 0.1 내지 1.5mm의 직경을 갖도록 할 수 있어 서로 다른 직경의 드라이아이스 펠릿이 호퍼(10)에 투입되어 세정에 이용될 수 있다.Preferably, the basic pellets may have a diameter range of 2 to 5 mm, and the fine pellets may have a diameter of 0.1 to 1.5 mm, so that dry ice pellets of different diameters are put into the
따라서 상대적으로 큰 직경을 가진 기본 펠릿이 상대적으로 무거운 중량으로 대상면(200)에 대한 1차 세정을 수행하도록 하고, 상대적으로 작은 직경을 가진 미세 펠릿이 대상면(200)의 틈새에 파고들거나 1차 세정에서 제거되지 않은 물질에 대해 2차적으로 세정을 가능케 하여, 서로 다른 직경의 드라이아이스 펠릿을 통해 세정력을 높일 수 있게 되는 것이다.Therefore, basic pellets having a relatively large diameter perform the primary cleaning of the
더불어 이와 연동될 수 있는 구성으로서, 상술한 분사 단계(S3) 이전에는 대상면(200)의 표면을 가공 처리하여 대상면(200)에 요철을 형성하는 요철 형성 단계가 포함될 수 있다.In addition, as a configuration that can be linked thereto, before the above-described spraying step (S3), the process of processing the surface of the
이때 대상면(200)의 표면에 대한 가공 처리라 함은, 회전숫돌을 포함하는 연마기를 통해 대상면(200)의 표면을 연마하거나 타격봉, 타격바를 이용해 대상면(200)을 타격함으로써 대상면(200)에 미세한 요철을 형성하도록 하여 매끈한 도장면일 수 있는 대상면(200)에 요철을 형성하게 하여 블라스팅 시의 세정 효율을 높일 수 있도록 할 수 있다.At this time, the processing of the surface of the
따라서 이와 같이 대상면(200) 표면에 요철이 생성되는 경우, 분사 단계(S3)에서 분사제가 분사되었을 때 드라이아이스 펠릿이 대상면(200)의 요철의 틈에 침투할 수 있어 대상면(200)에 대한 세정 효과를 보다 높일 수 있게 된다.Therefore, when the unevenness is generated on the surface of the
더불어 세정력을 보다 높이기 위해, 분사 단계(S3) 역시 1차 분사 단계 및 2차 분사 단계로 구성되는 것 역시 가능하다.In addition, in order to further increase the cleaning power, it is also possible that the spraying step S3 is also composed of a first spraying step and a second spraying step.
1차 분사 단계는 분사제를 10 내지 20 bar의 압력 및 150 내지 250 m/s의 속도로 대상면(200)에 1차 분사하는 단계로서, 상술한 고압의 조건에서 대상면(200)에 분사제가 연속 충돌하도록 하여 드라이아이스 펠릿의 순간적 승화력, 압축공기에 의한 풍압, 그리고 드라이아이스 펠릿 및 차열제의 충돌력을 이용하여 대상면(200)에 대한 세정이 이루어지도록 한다.The first injection step is a step of first spraying the propellant to the
2차 분사 단계는 분사제를 15 내지 30 bar의 압력 및 200 내지 400 m/s의 속도로 대상면(200)에 2차 분사하는 단계로서, 1차 분사 단계보다 더 높은 압력 및 보다 빠른 속력으로 대상면(200)에 분사제를 분사한다.The second spraying step is a step of secondarily spraying the propellant to the
따라서 1차 분사 단계에서 제거되지 못한 페인트나 이물질을 보다 강하게 제거하도록 함으로써, 미처 제거되지 못한 잔여 물질에 대한 강력 세정을 가능케 하는 것이다.Therefore, by making the paint or foreign material that could not be removed in the first spraying step be removed more strongly, powerful cleaning of the remaining material that has not been removed is possible.
이와 같은 반복 세정 및 압력, 속도의 차등 제어를 통해 세정력을 보다 강화할 수 있게 되며, 나아가 대상면(200) 표면에 요철을 형성하고 틈새까지 분사제가 파고들 수 있도록 함으로써 세정력을 극대화할 수 있다.It is possible to further strengthen the cleaning power through such repeated cleaning and differential control of pressure and speed, and furthermore, it is possible to maximize the cleaning power by forming irregularities on the surface of the
나아가, 상술한 차열제는 아크릴 수지 및 월라스토나이트 중 적어도 어느 하나를 포함한다 하였는데, 보다 바람직하게는 차열제가 아크릴 수지 45 내지 60 중량부, 티타니아 파우더 10 내지 20 중량부, 에어로겔 10 내지 20 중량부, 탄산칼슘 5 내지 10 중량부, 월라스토나이트(wollastonite) 1 내지 10 중량부를 포함하는 조성물로 이루어질 수 있다.Furthermore, it was said that the above-mentioned heat shielding agent includes at least one of acrylic resin and wollastonite, and more preferably, the heat shielding agent includes 45 to 60 parts by weight of acrylic resin, 10 to 20 parts by weight of titania powder, 10 to 20 parts by weight of airgel. , 5 to 10 parts by weight of calcium carbonate, and 1 to 10 parts by weight of wollastonite.
아크릴 수지는 아크릴 에멀젼이라고도 할 수 있으며, 접착성이 뛰어난 수지이다. 기본적으로 아크릴산 에스테르나 메타크릴산 에스테르, 나아가 불포화 카르복실산, 아크릴 단량체 등을 포함하여 구성될 수 있다. 불포화 카르복실산으로서는 아크릴릭애씨드, 메타크릴릭애씨드, 크로토닉애씨드, 이타코닉애씨드, 말레익애씨드 중 적어도 하나 이상이 이용될 수 있다. 아크릴 단량체로써는 아크릴로니트릴, 아크릴아마이드, N-하이드록시아크릴아마이드, N-뷰톡시 메틸아크릴아마이드, 스티렌, 비닐아세테이트 중 적어도 어느 하나가 이용될 수 있다. 이러한 아크릴 수지는 차열제를 펠릿과 같은 소정 직경의 입상으로 응고되게 해주는 바인더의 역할을 수행한다.Acrylic resin can also be called an acrylic emulsion, and is a resin with excellent adhesion. Basically, it may be composed of an acrylic acid ester or a methacrylic acid ester, further unsaturated carboxylic acid, an acrylic monomer, and the like. At least one of acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, and maleic acid may be used as the unsaturated carboxylic acid. As the acryl monomer, at least one of acrylonitrile, acrylamide, N-hydroxyacrylamide, N-butoxy methylacrylamide, styrene, and vinyl acetate may be used. This acrylic resin serves as a binder that allows the heat shield to solidify into granules of a predetermined diameter, such as pellets.
월라스토나이트(wollastonite)는 상술한 바와 같이 열전도율이 낮아 단열 및 차열성이 뛰어난 특성이 있어 차열제에 차열성을 높이는 효과를 제공한다고 하였다.As described above, wollastonite has excellent thermal insulation and thermal insulation properties due to its low thermal conductivity, so it is said that it provides an effect of increasing thermal insulation properties to a heat shield.
티타니아 파우더는 열전도율이 낮아 단열특성이 우수한 특성을 지니는 물질이다. 더불어 월라스토나이트의 단독 사용보다 티타니아 파우더의 혼합 사용이 경제성 측면에서 더 큰 이점을 가져올 수 있다. Titania powder is a material with excellent thermal insulation properties due to low thermal conductivity. In addition, the mixed use of titania powder can bring a greater advantage in terms of economy than the single use of wollastonite.
에어로겔(aerogel)은 공기를 의미하는 'aero'와 3차원 네트워크 구조를 의미하는 'gel'의 합성어이다. 합성 시 형성된 겔구조를 그대로 유지한 상태에서 겔구조 내 액체를 공기로 치환해 얻은 고다공성 나노구조체이며, 머리카락의 1만분의 1 굵기의 실리카 성분이 성글게 얽힌 구조로 지구상에서 가장 밀도가 낮은 고체물질로 알려져 있다. 높은 단열성과 친환경성을 지녀 활용범위가 높으며, 차열제에 공기 중에 수분이 혼합되어 수분이 엉겨붙게 되면 차열 특성이 떨어지는 단점을 에어로겔의 흡습을 통해 보완할 수 있어 차열성 저하를 막을 수 있다는 효과를 지닌다. 더불어 차열제에 첨가 시 분사 노즐(50) 입구나 공급관(30) 내부에 발생할 수 있는 결로를 흡수하여 분사 노즐(50)이나 공급관(30)이 막히는 것을 방지할 수 있는 기능을 수행한다.Airgel is a compound word of 'aero' meaning air and 'gel' meaning 3D network structure. It is a highly porous nanostructure obtained by replacing the liquid in the gel structure with air while maintaining the gel structure formed during the synthesis. is known as It has high insulation and eco-friendliness, so it has a high application range. When moisture is mixed in the air with the heat shield and moisture is congealed, the disadvantage of poor heat shielding properties can be compensated for through moisture absorption of airgel, thereby preventing deterioration of heat shielding properties. have In addition, it functions to prevent the
탄산칼슘(calcium carbonate)은 칼슘의 탄산염으로 암석을 이루는 주성분으로써 시멘트의 주원료가 되기도 한다. 제철, 건축재료에서의 각종 중화제로 사용되며 경제성이 뛰어난 재료로 알려져 있다. 차열제에 첨가됨에 따라 세정력을 높이며 마찰을 높여 대상면(200)으로부터 페인트 등이 이탈되는 것을 돕는 기능을 수행한다.Calcium carbonate is a carbonate of calcium and is the main component of rocks. It is used as various neutralizing agents in steel making and building materials, and is known as an economical material. As it is added to the heat shield, the cleaning power is increased and friction is increased to help the paint, etc. detach from the
따라서 이와 같은 조성으로 제조된 차열제를 고체 상태로 굳히고, 드라이아이스와 같이 펠릿으로 성형하고 드라이아이스 펠릿과 혼합 처리하여 분사제로써 대상면(200)에 분사하게 된다.Therefore, the heat shield prepared with the above composition is hardened into a solid state, molded into pellets like dry ice, mixed with dry ice pellets, and sprayed on the
상술한 차열제는 마찰을 강화시켜 세정력을 높이는 기능을 수행함과 동시에 흡습, 단열, 차열 기능을 가져 분사 노즐(50)의 입구가 응결된 수분에 의해 막히는 것을 방지하는 효과가 있다.The above-mentioned heat shielding agent has an effect of preventing the inlet of the
더불어 차열제는 차열성을 강화하기 위해 차열성 강화제를 더 포함할 수 있는데, 이러한 차열성 강화제는 알루미노실리케이트 나노입자를 포함한 상태에서 1 내지 10 중량부 범위로 첨가될 수 있다.In addition, the heat shield may further include a heat shield enhancer in order to strengthen the heat shielding property, and the heat shield enhancer may be added in an amount of 1 to 10 parts by weight in a state including the aluminosilicate nanoparticles.
즉, 차열제가 아크릴 수지 45 내지 60 중량부, 티타니아 파우더 10 내지 20 중량부, 에어로겔 10 내지 20 중량부, 탄산칼슘 5 내지 10 중량부, 월라스토나이트(wollastonite) 1 내지 10 중량부, 차열성 강화제 1 내지 10 중량부를 포함하는 조성물로 이루어질 수 있다.That is, the heat shielding agent is 45 to 60 parts by weight of acrylic resin, 10 to 20 parts by weight of titania powder, 10 to 20 parts by weight of airgel, 5 to 10 parts by weight of calcium carbonate, 1 to 10 parts by weight of wollastonite, 1 to 10 parts by weight of heat shielding agent. It may consist of a composition comprising 1 to 10 parts by weight.
차열성 강화제의 유효 성분인 알루미노실리케이트 나노입자는 실리케이트를 이루는 실리콘의 일부를 알루미늄으로 치환하여 얻게 되는 물질이며, 광물의 형태로써 천연에 많이 존재한다. 수분에 대한 흡습 기능을 가지며, 나노화된 알루미노실리케이트가 차열제로 구성된 펠릿의 표면에 미세하고 치밀한 단열성 피막을 형성하여 탁월한 단열효과를 발휘할 수 있다.Aluminosilicate nanoparticles, an active ingredient of the heat-shielding enhancer, are a substance obtained by substituting aluminum for a part of silicon constituting the silicate, and are abundantly present in nature in the form of minerals. It has a moisture absorption function for moisture, and the nano-sized aluminosilicate forms a fine and dense heat insulating film on the surface of the pellet composed of a heat shield, thereby exhibiting excellent heat insulating effect.
따라서 알루미노실리케이트 나노입자를 포함하는 차열성 강화제 첨가 시, 분사 노즐(50)의 주변에서 생성된 결로나 수분 등을 알루미노실리케이트 나노입자가 흡수함과 동시에 차열 성능이 향상되어 공기 중의 수분이 얼어붙어 분사 노즐(50)이 막히는 것을 방지할 수 있게 된다.Therefore, when the heat shielding agent containing aluminosilicate nanoparticles is added, the aluminosilicate nanoparticles absorb dew or moisture generated around the
나아가 차열성 강화제는 알루미노실리케이트 나노입자 이외에도 추가적인 조성을 더 포함할 수 있는데, 이러한 차열성 강화제를 제조하는 단계에 대해 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.Furthermore, the heat-shielding enhancing agent may further include an additional composition in addition to the aluminosilicate nanoparticles.
도 5는 차열성 강화제를 제조하는 단계를 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a step of manufacturing a heat-shielding reinforcing agent.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 차열성 강화제는, 제 1 분산액을 제조하는 단계, 제 2 분산액을 제조하는 단계, 차열성 강화제를 완성하는 단계를 통해 제조될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the heat-shielding enhancer of the present invention may be prepared through the steps of preparing a first dispersion, preparing a second dispersion, and completing the heat-insulating enhancer.
(S11) (S11) 제 1No. 1 분산액을 제조하는 단계 Steps to prepare the dispersion
먼저, 알루미노실리케이트 나노입자 15 내지 20 중량부와, 아라고나이트(aragonite) 10 내지 15 중량부, n-프로필아세테이트(n-propyl acetate) 70 내지 90 중량부를 혼합하여 제 1 분산액을 제조한다.First, 15 to 20 parts by weight of aluminosilicate nanoparticles, 10 to 15 parts by weight of aragonite, and 70 to 90 parts by weight of n-propyl acetate are mixed to prepare a first dispersion.
알루미노실리케이트 나노입자는 상술한 바와 같이 수분에 대한 흡습 기능을 가지며, 차열제가 건조 및 분쇄되어 생성된 펠릿의 표면에 미세한 단열성 피막을 형성하여 탁월한 단열, 차열 효과 및 분사 노즐(50) 입구에 생성된 결로에 대한 흡습 효과를 겸비할 수 있는 물질이라 하였다.As described above, the aluminosilicate nanoparticles have a moisture absorption function for moisture, and the heat shield is dried and pulverized to form a fine heat insulating film on the surface of the produced pellets, resulting in excellent heat insulation and heat shielding effect and at the entrance of the
아라고나이트는 방해석과 더불어 대표적인 탄산염 광물 중 하나로, 무색 투명 또는 백색 반투명한 색을 가지며 유리와 같은 광택을 가진다. 탄산염이므로 높은 수준의 강도를 보이며 단열, 차열성이 뛰어난 특성을 갖는다.Aragonite is one of the representative carbonate minerals along with calcite. It has a colorless transparent or white translucent color and has a luster like glass. Since it is a carbonate, it shows a high level of strength and has excellent thermal and thermal insulation properties.
n-프로필아세테이트는 투명한 무색의 액체로 쾌적한 냄새가 나는 특징이 있으며, 차열성 강화제에 있어서는 알루미노실리케이트 나노입자 및 아라고나이트에 대한 분산액의 용매로써 이용된다.n-Propyl acetate is a transparent, colorless liquid with a pleasant odor, and is used as a solvent for dispersions of aluminosilicate nanoparticles and aragonite in a heat-shielding enhancer.
(S12) (S12) 제 22nd 분산액을 제조하는 단계 Steps to prepare the dispersion
다음으로, 제 1 분산액 80 내지 90 중량부와, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide) 5 내지 15 중량부 및, 열가소성 올레핀(TPO:Thermoplastic Olefin) 3 내지 10 중량부를 혼합하여 제 2 분산액을 제조한다.Next, 80 to 90 parts by weight of the first dispersion, 5 to 15 parts by weight of tetraethylammonium hydroxide, and 3 to 10 parts by weight of a thermoplastic olefin (TPO: Thermoplastic Olefin) are mixed to prepare a second dispersion. do.
테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide)는 우수한 상호 반발력을 가져 차열성 강화제에 포함된 다양한 성분, 특히 알루미노실리케이트 나노입자 및 아라고나이트 입자가 분산액 상에서 응집되거나 가라앉지 않고 안정한 분산액의 형태를 갖게 되도록 하기 위해 첨가된다.Tetraethylammonium hydroxide (tetraethylammonium hydroxide) has excellent mutual repulsion, so that various components included in the heat-shielding enhancer, especially aluminosilicate nanoparticles and aragonite particles do not aggregate or sink in the dispersion, and have a stable dispersion form. added to
열가소성 올레핀(TPO:Thermoplastic Olefin)은 폴리프로필렌의 기능을 향상시킨 제품으로 내열강성, 내충격성, 가공성 등이 우수하여 자동차 내,외장재 및 전기 전자제품, 산업용 건축자재까지 다양한 분야로 사용이 확대되고 있는 고분자이다. 고강성, 내열성, 고충격성, 고가공성, 나아가 단열성을 나타내어 차열성 강화제에 첨가됨에 따라 차열제의 강성, 내열성, 가공성, 단열성을 향상시키는 역할을 수행한다.Thermoplastic Olefin (TPO: Thermoplastic Olefin) is a product with improved functions of polypropylene. It has excellent heat resistance, impact resistance, and processability, so its use is expanding in various fields including automobile interior and exterior materials, electrical and electronic products, and industrial building materials. It is a polymer. It shows high rigidity, heat resistance, high impact property, high workability, and further heat insulation, and as it is added to the heat shielding agent, it plays a role in improving the rigidity, heat resistance, workability, and heat insulating properties of the heat shielding agent.
(S13) (S13) 차열성thermal insulation 강화제를 완성하는 단계 Steps to complete the reinforcer
마지막으로, 제 2 분산액 85 내지 95 중량부와, 펄라이트(pearlite) 1 내지 10 중량부와, 2-에틸헥사놀(2-ethyl hexanol) 1 내지 10 중량부 및, 비스페놀에이글리세롤레이트(bisphenol-A glycerolate) 1 내지 10 중량부를 혼합하여 차열성 강화제를 완성한다.Finally, 85 to 95 parts by weight of the second dispersion, 1 to 10 parts by weight of pearlite, 1 to 10 parts by weight of 2-ethyl hexanol, and bisphenol-A glycerolate (bisphenol-A) glycerolate) 1 to 10 parts by weight are mixed to complete the heat-shielding enhancer.
펄라이트는 진주암, 흑요석 따위를 부순 다음 1,000℃ 안팎에서 구워 다공질로 만든 재료로써, 시멘트나 플라스터에 섞어 흡읍성 및 단열성이 좋은 경량의 건축 마감재로 이용하기도 한다. 단열성 및 차열성이 뛰어나며, 강성이 높은 재료이므로 차열제에 첨가 시 차열제가 혼합된 분사제의 세정 능력을 향상시킬 수 있다.Perlite is a material made into a porous material by crushing perlite and obsidian and then baking it at around 1,000℃. It has excellent thermal insulation and heat shielding properties, and since it is a material with high rigidity, the cleaning ability of the propellant mixed with the heat shielding agent can be improved when added to the heat shielding agent.
2-에틸헥사놀은 직물의 실크 가공처리, 염료, 수지, 오일용 용매, 가소제, 습윤제로 쓰이는 물질로서, 본 발명의 차열성 강화제에 있어서는 가소제로써 첨가된다. 즉 차열성 강화제에 포함된 열가소성 올레핀의 가공성을 보다 높이고 보다 혼합성을 높일 수 있도록 하는 것이다.2-Ethylhexanol is a material used for silk processing of textiles, dyes, resins, solvents for oil, plasticizers, and wetting agents, and is added as a plasticizer in the heat-shielding enhancer of the present invention. That is, the processability of the thermoplastic olefin included in the heat-shielding enhancer can be further improved, and the mixability can be further improved.
비스페놀에이글리세롤레이트는 플라스틱 제조의 원료가 되는 물질로써 플라스틱의 항산화제 등으로도 이용되는 물질이다. 차열제 조성물의 혼합성을 개선함과 동시에 제조되는 차열제 펠릿의 강도를 향상시키기 위해 첨가된다.Bisphenol A glycerolate is a material used as a raw material for manufacturing plastics and is also used as an antioxidant for plastics. It is added to improve the mixability of the heat-insulating agent composition and at the same time to improve the strength of the heat-insulating agent pellets produced.
따라서 이와 같은 차열성 강화제가 차열제에 첨가됨에 따라, 차열성능이 향상됨과 동시에 결로에 대한 흡습 기능을 더할 수 있어 분사 노즐(50)의 입구 인근이나 내부, 또는 공급관(30) 내부가 얼어붙은 결로에 의해 막히는 것을 방지할 수 있으며, 무기질의 필러를 다수 포함하여 분사제에 혼합될 시 마찰력을 증대시킴으로써 세정 능력을 보다 향상시킬 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 드라이아이스 블라스트 공법을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.Therefore, as such a heat-shielding reinforcing agent is added to the heat-insulating agent, heat-shielding performance is improved and a moisture absorption function against dew condensation can be added. It is possible to prevent clogging, and it is possible to further improve the cleaning ability by increasing the frictional force when mixed with the propellant by including a large number of inorganic fillers.
As described so far, the dry ice blasting method according to the present invention has been expressed in the above description and drawings, but this is merely an example and the spirit of the present invention is not limited to the above description and drawings, and the technical spirit of the present invention is not limited to the above description and drawings. Of course, various changes and modifications are possible without departing from the scope.
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10: 호퍼 11: 투입구
12: 하부 이송체 13: 회전판
14: 회전축 15: 회전 스크래퍼
16: 보조 스크래퍼 17: 고정 스크래퍼
18: 감속 모터 20: 공기 압축기
30: 공급관 40: 흡입관
45: 개폐 밸브 50: 분사 노즐
60: 오물 흡입기 61: 흡입 모터
62: 저장 탱크 63: 배출관
70: 컨트롤러 100: 케이스
200: 대상면 300: 펠릿 성형기
400: 차열제 공급장치10: Hopper 11: Inlet
12: lower transfer body 13: rotary plate
14: rotating shaft 15: rotating scraper
16: auxiliary scraper 17: fixed scraper
18: reduction motor 20: air compressor
30: supply pipe 40: suction pipe
45: on-off valve 50: spray nozzle
60: dirt sucker 61: suction motor
62: storage tank 63: discharge pipe
70: controller 100: case
200: target surface 300: pellet molding machine
400: heat shield supply device
Claims (9)
드라이아이스가 분쇄된 드라이아이스 펠릿을 호퍼에 투입하는 펠릿 투입 단계;
아크릴 수지 45 내지 60 중량부, 티타니아 파우더 10 내지 20 중량부, 에어로겔 10 내지 20 중량부, 탄산칼슘 5 내지 10 중량부, 월라스토나이트(wollastonite) 1 내지 10 중량부를 포함하는 차열제를 상기 호퍼에 투입한 다음 상기 드라이아이스 펠릿과 함께 혼합하는 혼합 단계;
상기 호퍼에 압축 공기를 혼합 처리하여 분사제를 제조하는 압축 공기 주입 단계;
상기 분사제를 대상면에 분사하는 분사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 블라스트 공법.As a dry ice blasting method,
A pellet input step of putting dry ice pellets pulverized by dry ice into a hopper;
A heat insulating agent comprising 45 to 60 parts by weight of acrylic resin, 10 to 20 parts by weight of titania powder, 10 to 20 parts by weight of airgel, 5 to 10 parts by weight of calcium carbonate, and 1 to 10 parts by weight of wollastonite is added to the hopper. a mixing step of mixing with the dry ice pellets after input;
Compressed air injection step of mixing the compressed air in the hopper to prepare a propellant;
A blasting method comprising a; a spraying step of spraying the propellant on the target surface.
상기 분사 단계 이후에는,
대상면에서 생성된 오물을 흡입하는 흡입 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는, 블라스트 공법.The method of claim 1,
After the spraying step,
A blast method, characterized in that it includes; a suction step of sucking the dirt generated on the target surface.
상기 드라이아이스 펠릿은,
펠릿 성형기와 상기 호퍼를 연결하는 제 1 공급관을 매개로 상기 호퍼에 투입되고,
상기 차열제는,
차열제 공급장치와 상기 호퍼를 연결하는 제 3 공급관을 매개로 상기 호퍼에 투입되며,
상기 압축 공기는,
공기 압축기와 상기 호퍼를 연결하는 제 2 공급관을 매개로 상기 호퍼에 투입되며,
상기 분사제는,
상기 호퍼와 분사 노즐을 연결하는 제 4 공급관을 매개로 상기 분사 노즐에 제공되어 대상면에 분사되되,
상기 제 1 공급관 및 상기 제 4 공급관 중 적어도 어느 하나는,
외주면 및 내주면 중 적어도 어느 하나의 둘레를 따라 구비된 것으로, 열선으로 이루어진 히팅 스트링을 포함하는 것을 특징으로 하는, 블라스트 공법.The method of claim 1,
The dry ice pellets,
It is put into the hopper through the first supply pipe connecting the pellet molding machine and the hopper,
The heat shielding agent,
It is put into the hopper through a third supply pipe connecting the heat shield supply device and the hopper,
The compressed air is
It is input to the hopper through a second supply pipe connecting the air compressor and the hopper,
The propellant is
It is provided to the spray nozzle via a fourth supply pipe connecting the hopper and the spray nozzle to be sprayed on the target surface,
At least one of the first supply pipe and the fourth supply pipe,
As provided along the circumference of at least one of the outer circumferential surface and the inner circumferential surface, the blast method, characterized in that it comprises a heating string made of a hot wire.
상기 분사 단계 이전에는,
대상면의 표면을 가공 처리하여 대상면에 요철을 형성하는 요철 형성 단계;를 포함하고,
상기 분사 단계는,
상기 분사제를 10 내지 20 bar의 압력 및 150 내지 250 m/s의 속도로 대상면에 1차 분사하는 1차 분사 단계 및,
상기 분사제를 15 내지 30 bar의 압력 및 200 내지 400 m/s의 속도로 대상면에 2차 분사하는 2차 분사 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 블라스트 공법.The method of claim 1,
Before the spraying step,
Containing, including;
The spraying step is
A first spraying step of first spraying the propellant to the target surface at a pressure of 10 to 20 bar and a speed of 150 to 250 m/s;
The blast method, characterized in that it comprises a secondary spraying step of secondarily spraying the propellant to the target surface at a pressure of 15 to 30 bar and a speed of 200 to 400 m/s.
상기 차열제는,
알루미노실리케이트 나노입자를 포함하는 차열성 강화제 1 내지 10 중량부를 포함하여,
아크릴 수지 45 내지 60 중량부, 티타니아 파우더 10 내지 20 중량부, 에어로겔 10 내지 20 중량부, 탄산칼슘 5 내지 10 중량부, 월라스토나이트(wollastonite) 1 내지 10 중량부, 상기 차열성 강화제 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 블라스트 공법.The method of claim 1,
The heat shielding agent,
Including 1 to 10 parts by weight of a heat-shielding enhancer containing aluminosilicate nanoparticles,
45 to 60 parts by weight of acrylic resin, 10 to 20 parts by weight of titania powder, 10 to 20 parts by weight of airgel, 5 to 10 parts by weight of calcium carbonate, 1 to 10 parts by weight of wollastonite, 1 to 10 parts by weight of the heat shielding enhancer Blast method, characterized in that it includes parts by weight.
상기 차열성 강화제는,
알루미노실리케이트 나노입자 15 내지 20 중량부, 아라고나이트(aragonite) 10 내지 15 중량부, n-프로필아세테이트(n-propyl acetate) 70 내지 90 중량부를 혼합하여 제 1 분산액을 제조하는 단계;
상기 제 1 분산액 80 내지 90 중량부와, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide) 5 내지 15 중량부 및, 열가소성 올레핀(TPO:Thermoplastic Olefin) 3 내지 10 중량부를 혼합하여 제 2 분산액을 제조하는 단계;
상기 제 2 분산액 85 내지 95 중량부와, 펄라이트(pearlite) 1 내지 10 중량부와, 2-에틸헥사놀(2-ethyl hexanol) 1 내지 10 중량부 및, 비스페놀에이글리세롤레이트(bisphenol-A glycerolate) 1 내지 10 중량부를 혼합하여 차열성 강화제를 완성하는 단계;를 통해 제조되는 것을 특징으로 하는, 블라스트 공법.6. The method of claim 5,
The heat shielding enhancing agent,
preparing a first dispersion by mixing 15 to 20 parts by weight of aluminosilicate nanoparticles, 10 to 15 parts by weight of aragonite, and 70 to 90 parts by weight of n-propyl acetate;
Preparing a second dispersion by mixing 80 to 90 parts by weight of the first dispersion, 5 to 15 parts by weight of tetraethylammonium hydroxide, and 3 to 10 parts by weight of Thermoplastic Olefin (TPO) ;
85 to 95 parts by weight of the second dispersion, 1 to 10 parts by weight of pearlite, 1 to 10 parts by weight of 2-ethyl hexanol, and bisphenol-A glycerolate The blast method, characterized in that it is prepared through; mixing 1 to 10 parts by weight to complete the heat-shielding strengthening agent.
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