KR102494898B1 - 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 파이프 내부에 도장막을 형성하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 작업자가 들어가 작업하거나 부피가 큰 분체도장장치가 인입되기 어렵고 길이가 긴 파이프 내부의 도장막을 형성하기 위해 정전기에 의해 대전된 유기분말을 분체가압부로부터 공급되는 압축공기와 함께 도장건을 통해 피도장체 즉, 파이프의 내부에 분무하되, 대전되지 않는 무기분말와 함께 분무되도록 하고, 상기 도장건을 통해 무기분말과 유기분말로 이루어진 분체도료를 와류가 형성되도록 분무함으로써, 파이프 내부에 도장막이 원활하게 형성될 수 있도록 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치에 관한 기술분야가 개시된다.
Description
본 발명은 파이프 내부에 도장막을 형성하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 작업자가 들어가 작업하거나 부피가 큰 분체도장장치가 인입되기 어렵고 길이가 긴 파이프 내부의 도장막을 형성하기 위해 정전기에 의해 대전된 유기분말을 분체가압부로부터 공급되는 압축공기와 함께 도장건을 통해 피도장체 즉, 파이프의 내부에 분무하되, 대전되지 않는 무기분말와 함께 분무되도록 하고, 상기 도장건을 통해 무기분말과 유기분말로 이루어진 분체도료를 와류가 형성되도록 분무함으로써, 파이프 내부에 도장막이 원활하게 형성될 수 있도록 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치에 관한 기술분야이다.
일반적으로, 강관 및 배관 또는 파이프(이하, '파이프'라 통칭한다.)는 유체를 이송시키기 위하여 사용되는 안내부재를 말하고, 이러한 파이프들은 재질에 따라 강관, 동관, 주철관, 수지관 등으로 분류할 수 있으며, 사용 목적에 따라 배관용, 수도용, 열전달용, 구조용, 가스용, 화학공업용으로 구분하기도 하고, 일반적으로 파이프, 강관, 배관 등으로 분류하기도 하며, 이들 파이프는 상수도와 하수도에 사용하거나 유류, 가스 등의 유체를 이송하기 위하여 사용할 때에는 방청, 방식 등의 성능을 갖추도록 하여야만 파이프의 내구성을 증대할 수 있을 뿐만 아니라 이송대상 유체의 물성을 안정적으로 보존할 수 있다.
가장 일반적으로 적용되는 방식 공법은 도장(Coating and Lining) 공법으로서 파이프의 안전과 수명에 직접적인 영향을 미치므로 도장에 직접 사용되는 도장재료의 품질과 그 도장재료를 파이프에 코팅하는 도장 기술은 매우 중요하다.
이러한 코팅에 사용되는 도료는 액상 또는 분말로 이루어진 것이 사용되는데, 종래에 일반적으로 액상의 역청질 BPA(bisphenol A)형이나, BPF형 분체(분말)도료를 주로 사용하고, 이러한 도료는 무기분말과 유기분말이 혼합되어 구성된다.
이때, 분말형태의 도료를 파이프 내부에 코팅하는 방법 즉, 도장방법은 먼저 도료가 잘 부착되도록 파이프의 표면을 전처리하고 전처리된 파이프를 가스오븐이나 인덕션 코일을 이용한 고주파 방식 등으로 200℃~230℃ 정도로 예열시킨다.
다음으로 예열된 파이프에 분체도료를 스프레이로 일정한 두께가 형성되도록 분사하여 파이프 표면에 부착되게 하면 열에 의해 분체도료가 녹으면서 코팅되어 도막을 형성하고, 일정시간이 경과되면 경화되어 코팅된다.
이러한 도장방법 중 정전 분체도장은 액체도장과 달리 무용제형 도료인 분체도료를 이용하여 피도체에 도착시키고 이를 가열 용융시켜 도장막을 얻게 하는 것으로 환경친화성 및 내약품성이 우수하여 자동차부품, 알미늄샤시 등 산업용 제품에 범용적으로 사용되고 있다.
상기 정전 분체도장은 음으로 대전된 분체도료를 접지된 피도장체에 분사하여 전기적으로 부착시키게 되는데, 한번 부착된 분체도료는 그 부착강도가 우수하여 피도장체에서 잘 떨어지지 않는 장점이 있지만, 도장막의 두께를 균일하게 형성하기 곤란한 문제점도 있다.
일반적으로 사용되는 정전 분체도장은 분체도료를 압축공기로 분무할 수 있도록 노즐을 장착한 스프레이 건, 상기 스프레이 건으로 고압의 정전기에 의해 대전 된 분체도료를 압축공기와 함께 공급되도록 정전 분체도장기기로 구성되어 상기 스프레이 건을 수동으로 조작하여 정전 분체도장기기로부터 압축된 분체도료를 피도장체에 분무하면서 정전 분체도장을 하게 된다.
그러나, 이러한 정전 분체도장은 대전되는 유기분말과 대전이 되지 않는 무기분말이 함께 혼합되어 구성됨에 따라 스프레이 건의 성능에 의해 분사되는 범위와 거리에 한계가 있기 때문에 길이가 길거나 작업자가 들어가 작업하기 어려운 파이프의 경우 분체도료를 원활하게 코팅하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 정전 분체도장은 스프레이 건의 성능의 한계에 의해 대전되지 않는 무기분말이 혼합된 분체도료가 멀리까지 분사되지 못하여 파이프 내부에 효율적으로 도장막이 형성되지 않는 문제가 발생하여;
이에 대한 해결점으로, 분체가압부를 통해 분체공급부 내부의 분체도료 즉, 무기분말과 유기분말을 부양 및 효율적으로 혼합된 상태를 유지할 수 있도록 함과 동시에 상기 분체공급부로터 분체도료를 공급받는 도장건을 통해 분무되는 분체도료가 와류되도록 함으로써, 파이프 내부에 도장막이 원활하게 형성될 수 있도록 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치를 통하여 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 분체도료가 저장되는 분체공급부와 상기 분체공급부에 압축공기를 공급하는 분체가압부와 상기 분체공급부와 연결되어 분체도료를 공급받아 분사하는 도장건 및 상기 도장건과 연결되어 상기 도장건을 통해 분사되는 분체도료를 대전시키는 하전장치를 포함하고, 상기 도장건은 전방에 복수 개의 분사홀이 형성되고, 상기 분체공급부와 연결되어 분체도료를 공급받는 분사본체부와 상기 분사본체부의 후방에 설치되고, 상기 하전장치 및 분사홀 외주연의 중심에 원주형태를 따라 다수개의 마찰하전전극과 연결되는 하전플러그 및 상기 분사본체부의 전방에 결합되어 전방으로 갈수록 직경이 확장되고, 내주면에 시계방향으로 나선형태의 토네이도홈이 복수 개가 형성되는 분체유도관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치를 제시한다.
또한, 본 발명의 상기 분사본체부의 후방으로 갈수록 상기 분사본체부의 외측방향으로 기울어져 형성되고, 후방이 인접한 분사홀의 후방과 밀접되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 분사홀은 내주면에 시계방향으로 형성되되, 나선형태로 형성되는 복수 개의 회전홈을 형성하여 토네이도가 발생되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 분사홀은 외부 끝단을 상기 분사본체부의 후방으로 갈수록 상기 분사본체부의 외부쪽인 외측방향으로 기울어지도록 형성하되, 시계방향으로 기울도록 기울기를 형성하여 토네이도가 발생되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 분사홀은 분사홀의 단면 형태를 타원형으로 형성하여 강한 난류를 발생하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 분체유도관은 다단 형태의 절첩식으로 형성되어 길이 조절이 가능한 구성으로 형성되어 도장막이 코팅되는 파의프의 길이에 따라 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 분체가압부는 상기 분체공급부에 공급하는 압축공기의 압력 세기를 강한 압력, 중간압력, 낮은압력으로 선택하여 제어할 수도 있고, 또한 압축공기의 압력 세기를 강한 압력, 중간압력, 낮은압력으로 순서대로 실시간으로 순환되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치는 분무되는 분체도료가 분체유도관을 통해 멀리까지 분무되도록 함과 동시에 토네이도가 발생되도록 하여 파이프 내부에 원활하게 도장막이 형성되도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 분사홀을 타원형으로 형성하되 시계방향의 나선형으로 형성하여, 상기 타원형홀에서 강한 난류를 형성토록 한후, 강한 난류가 상기 분사홀을 통과하면서 시계방향으로 회전되어 토네이도를 발생하여 분사되도록 함으로써, 플러스 하전입자(이온)와 혼합된 분체도료(이하 “혼합분체도료”라 한다.)가 토네이도를 형성한 상태에서 상기 분체유도관에 내부 벽에 시계방향으로 경사지게 충돌되도록 하여 다시 한번 토네이드 현상을 발생토록 한 후에, 파이프 내부면에 도장막이 형성되도록 함으로써, 파이프 내부에 도장막이 골고루 균형있게 코팅되도록 하는 는 효과를 얻을 수 있다
또한, 본 발명은 상기 분사홀 내주면에 시계방향으로 형성되는 나선형으로 회전홈을 형성하여 분무되는 혼합분체도료에 대하여 토네이도 현상으로 혼합분체도료가 충분히 혼합된 상태에서 상기 분체유도관에 내부 벽에 시계방향으로 경사지게 충돌되도록 하여 다시 한번 토네이드 현상을 발생토록 한 후에, 파이프 내부면에 도장막이 형성되도록써, 파이프 내부에 도장막이 골고루 균형있게 코팅되도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 분사홀의 외부 끝단은 상기 분사본체부의 후방으로 갈수록 상기 분사본체부(310)의 외부쪽인 외측방향으로 기울어지도록 형성하되, 시계방향으로 기울도록 기울기를 형성하여 토네이도가 발생되도록 구성하고, 상기 분사홀(312)에서 분사되는 혼합분체도료가 분체유도관(330)의 내부 외벽과 경사지게 충돌하면서 시계방향으로 토네이도가 형성되도록 구성하여 파이프 내부에 도장막의 형성이 보다 원활하게 이루어지도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치의 도장건을 개략적으로 나타낸 부분 측단면도.
도 3은 도 2의 "A"부분 확대도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치의 분체유도관을 개략적으로 나타낸 측단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치의 분사본체부의 전방을 개략적으로 나타낸 부분 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치의 도장건을 개략적으로 나타낸 부분 측단면도.
도 3은 도 2의 "A"부분 확대도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치의 분체유도관을 개략적으로 나타낸 측단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치의 분사본체부의 전방을 개략적으로 나타낸 부분 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도장장치를 나타낸 정면도.
본 발명은 파이프 내부에 도장막을 형성하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 작업자가 들어가 작업하거나 부피가 큰 분체도장장치가 인입되기 어렵고 길이가 긴 파이프 내부의 도장막을 형성하기 위한 것으로, 대전되는 유기분말과 대전되지 않는 무기분말로 구성된 분체도료를 분체공급부(100)에서 부양 및 혼합하고, 분체가압부(200)를 이용하여 압축공기와 함게 분체도료가 도장건(300)을 통해 분무되도록 하며, 상기 도장건(300)으로부터 분체도료가 분무될 때, 분사홀(312)과 분체유도관(330)을 통해 혼합분체도료에 대하여 토네이도 현상을 발생하여 분사되도록 함으로써, 혼합분체도료 성분 중, 유기분말과 플러스 하전입자(이온)는 상호결합되어 파이프 내면에 도장막을 형성하고, 동시에 유기분말과 플러스 하전입자(이온)가 결합되지 않은 잔여 유기분말 입자와 무기분말 입자는 토네이도 현상으로 고루 혼합된 상태에서 회전되면서 파이프 내면에 도장막을 형성하도록 함으로써, 혼합분체도료의 분사되는 범위와 거리를 향상시켜 파이프 내부에 도장막이 원활하게 형성될 수 있도록 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치에 관한 기술이다.
또한 본 발명에서의 파이프는 파이프 내부에서 작업자가 도장작업을 할 수 없는, 즉 파이프 내부 직경이 작아 피이프 외부에서 기계 장치를 이용하여 도장막을 코팅하는 상태의 파이프를 의미하고, 파이프의 길이는 12M이하의 비교적 짧은 파이프를 대상으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 5를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 분체공급부(100)는
분체도료가 저장되는 것으로서, 상기 분체도료는 여러 화합물이 혼합되어 있으므로 분체도료 성분에 무기분말과 유기분말을 포함하여 구성되어 있고, 상기 유기분말은 이후에 자세히 설명될 마찰하전전극(314)에 의해 대전되는 플러스 하전입자(이온)와, 상기 무기분말 및 상기 유기분말이 혼합되어 파이프 내부에 도장막을 형성하게 된다.
즉, 본 발명의 분체공급부(100)는 대전 가능한 유기분말과 대전이 불가능한 무기분말이 혼합된 분체도료가 저장되고, 이후에 자세히 설명될 도장건(300)에 상기 분체도료를 공급하여 상기 도장건(300)을 통해 분체도료가 분무될 수 있도록 한다.
이때, 본 발명의 분체공급부(100)는 이후에 자세히 설명될 분체가압부(200)로부터 에어 즉, 압축공기를 공급받아 내부에 저장된 분체도료가 상기 도장건(300)으로 공급되도록 한다.
아울러, 본 발명의 분체공급부(100)는 도장실의 내부에 위치하여도 무방하나, 많은 양의 분체를 저장하기 위해서 상기 도장실의 외부에 설치되어도 무방하고, 내부에는 분체도료를 부양시키기 위한 분체부양부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 분체부양부는 상기 분체공급부의 내부에서 부양 즉, 비산시켜 이후에 자세히 설명될 도장건(300)으로 공급되도록 하는 것으로서, 도면에 도시되지 않았지만 상기 분체공급부(100)의 하부 및 측면에 분체의 분양을 위한 부양팬(미도시) 등이 더 구비될 수 있다.
이러한 상기 분체부양부는 분체가 상기 분체공급부(100)의 내부에서 지속적으로 축적됨에 따른 도장건(300)으로의 분체 공급의 불균형 혹은 공급 불가능의 문제를 최소화하는 효과를 실현케 할 뿐만 아니라 무기분말과 유기분말이 고루 혼합될 수 있도록 하여 결과적으로 대전되는 유기분말과 대전되지 않은 무기분말이 함께 멀리 그리고 넓게 분무되어 균일하고 원활한 도장막의 형성 효과를 실현케 한다.
또한, 상기 분체부양부는 분체 즉, 분체도료를 부양시킴에 따라 도장건(300)과 연결된 공급라인에 분체가 축적되는 것을 최소화하여 상기 공급라인의 막힘을 방지할 수 있는 효과를 실현케 한다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 도장관련 시설에는 상기 분체부양부 이외에도, 파이프 내부에 도장을 코팅하는 도장실과, 도장실 내부에 형성되어 파이프에 도장을 코팅하는 동안 파이프를 고정시키는 지지부와, 파이프에 도장막을 코팅할 때에 코팅이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 사전에 파이프를 충분히 예열시키는 예열실과, 분사홀에서 분사된 분체도료가 파이프 내부에 도장막으로 코팅되고 나머지 공중에 부양되는 분체도료를 흡입하여 포집하는 주변 환경을 보호하는 흡입부와, 파이프에 도장막을 코팅시키기 위하여 외부, 예열실, 도장실로 이동시키는 이송레일 및 이송부재를 포함하여 이루질수 있다.
상기 지지부는, 자동으로 도장막을 커팅하는 경우에 해당하고, 작업자가 일일이 도장막 코팅을 수작업으로 하는 경우에는 사용자가 파지할 수 있는 크기로 형성된 도장건(300)을 선택하여 도장막을 코팅하는 것이 가능하다.
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 분체가압부(200)는
상기 분체공급부(100)에 압축공기를 공급하는 것으로서, 상기 분체공급부(100)에서 부양된 분체를 공압으로 가압하여 이후에 자세히 설명될 도장건(300)으로 이동되도록 하고, 상기 분체공급부(100)에 지속적으로 분체가 부양됨과 동시에 압축공기로 가압하여 상기 공급라인으로부터 부양된 분체가 이동될 수 있도록 하며, 최종적으로는 도장건(300)의 분사홀(312)을 통해 분체가 분사될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 분체가압부(200)는 상기 분체공급부(100)에 공급하는 압축공기의 압력 세기를 강한 압력, 중간압력, 낮은압력으로 선택하여 제어할 수도 있고, 또한 압축공기의 압력 세기를 강한 압력, 중간압력, 낮은압력으로 순서대로 실시간으로 순환되도록 제어하되, 압력이 변화되는 시간을 강한압력은 1.5초~1초, 중간압력은 0.9초~0.5초, 낮은압력은 0.4초~0.2초 범위에서 변환되어 순환되도록 하 여 압축공기의 압력과 압력세기 영역별로 제공하는 압력시간을 달리 조정하여 실시간으로 제어함으로써, 혼합합분체도료가 파이프의 내면 가까운 곳이나 단말 먼곳에 골고르 균형있게 도장막이 코팅되도록 형성하는 효과를 실현케 한다.
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 하전장치(400)는
이후에 자세히 설명될 도장건(300)과 연결되어 상기 도장건(300)을 통해 분사되는 분체도료를 대전시키는 것으로서, 상기 도장건(300)의 후방에 설치된 하전플러그(320)과 연결되고, 상기 하전플러그(320)는 상기 도장건(300)의 분사홀(312)의 외주연 중심부에 원주형태를 따라 다수개의 마찰하전전극(314)과 연결되어 상기 분사홀(312)을 통과하는 분체도료 중 유기분말이 대전될 수 있도록 하고, 도장막을 코팅시키는 파이프에는 마이너스 전극을 연결시켜 상기 하전플러그(320)에서 인입되는 플러스 전하가 파이프 내부에 연결된 마이너스 전극과 상호 작용하여 혼합분체도료가 파이프 내부에 부착되도록 작용함으로써 도장막을 코팅시키게 된다.
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 도장건(300)은
상기 분체공급부(100)와 연결되어 분체도료를 공급받아 분사하는 것으로서, 내부에는 상기 분체도료가 이동될 수 있는 이동통로가 형성되어 있고, 상기 분체공급부(100)로부터 상기 분체가압부(200)에 의해 공급되는 분체도료가 상기 이동통로를 통해 분무 즉, 분사되어 파이프의 내부에 도장막이 형성되도록 한다.
이때, 본 발명의 도장건(300)은 사용자가 파지할 수 있는 크기로 형성되고, 분사되는 분체도료가 앞서 설명된 하전장치(400)를 통해 대전됨과 동시에 토네이도 즉, 와류되어 멀리까지 그리고 균일하게 도장막이 형성될 수 있도록 하되, 도장건(300)은 파지형태가 아닌 작업대에 일정 위치로 고정하여 파이프의 내부에 도장할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
구체적으로, 본 발명의 도장건(300)은 전방에 복수 개의 분사홀(312)이 형성되고, 상기 분사홀(312)의 외주연의 중심에 원주형태를 따라 다수개의 마찰하전전극(314)이 설치되며, 상기 분체공급부(100)와 연결되어 분체도료를 공급받는 분사본체부(310)와, 상기 분사본체부(310)의 후방에 설치되고, 상기 하전장치(400) 및 상기 마찰하전전극(314)과 연결되는 하전플러그(320) 및 상기 분사본체부(310)의 전방에 결합되어 전방으로 갈수록 직경이 확장되므로 인하여, 분체도료가 전방으로 갈수록 확산되어 파이프 내부에 균일하게 도장막이 형성되도록 하는 복수 개로 이루어진 분체유도관(330)을 포함하여 구성된다.
상기 분체유도관(330)을 통과하는 분체도료는 상기 분사본체부(310)를 통과하면서 시계반향으로 토네이도가 형성되어 분사되지만, 더욱 강한 토네이드를 형성하기 위하여 상기 분체유도관(330)을 전방으로 갈수록 직경이 확장되는 깔때기 형태로 형성함과 동시에, 상기 분체유도관(330) 내주면에 시계방향으로 나선형태의 토네이도홈(332)이 복수 개가 형성되는 분체유도관(330)을 포함하여 구성된다.
상기 분사본체부(310)는 앞서 설명된 분체공급부(100)와 연통되는 이동통로가 형성되고, 전방에 복수 개의 분사홀(312)이 형성되며, 상기 분사홀(312)이 상기 이동통로와 연통됨에 따라 상기 분사홀(312)을 통해 분체도료가 분사된 후, 분체유도관(330)을 통하여 파이프 내부에 도장막을 형성하게 된다.
상기 마찰하전전극(314)은 상기 하전플러그(320)와 연결되어 결과적으로는 하전장치(400)와 연결되어 상기 분사홀(312)을 통과하는 분체도료 즉, 분체도료 중 대전이 가능한 유기분말을 대전시켜 정전방식의 도장막을 형성할 수 있도록 한다.
이때, 상기 마찰하전전극(314)은 상기 분사홀(312)의 외주연 중심부에 원주형태를 따라 다수개가 형성되어 플러스 하전입자(이온)를 발생시켜 상기 분사홀(312) 내부의 분체도료와 혼합되어진다.
상기 하전플러그(320)는 상기 분사본체부(310)의 후방에 설치되어 상기 하전장치(400)와 마찰하전전극(314)이 연결되도록 구성되고, 마찰하전전극(314)을 통해 발생된 플러스 하전입자(이온)가 분사홀(312) 내부에서 분체도료와 혼합되어 분사홀(312) 내부면과 충돌, 반사, 산란, 굴절되어 마찰을 일으키면서 더욱 강한 플러스 하전입자(이온)로 변화되어 분체가압부(200)에서 가압되는 압력에 의해 부체유도관(330)으로 이동하게 되어 피이프 내면에 도장막을 코팅하게 된다.
또한 상기 분사홀(312) 내부면은 발생된 플러스 하전입자(이온)가 소멸되거나 흡수되지 않고 충돌, 반사, 산란, 굴절되어 마찰을 일으키면서 분체도료와 함께 이동될수 있도록 조성물로 코팅하되 표면이 매끄럽게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 분체유도관(330)은 상기 분사본체부(310)의 전방에 결합되어 상기 분사홀(312)을 통해 분사되는 분체도료가 확산될 수 있도록 직경이 점차 확장되는 형태로 형성된다.
또한, 상기 분체유도관(330)의 내주면에 시계방향으로 나선형태의 토네이도홈(332)을 복수 개를 형성하여, 발생된 플러스 하전입자(이온)와 혼합된 분체도료가 내주면에 시계방향으로 충돌, 반사, 산란, 굴절되어 마찰을 일으키면서 더욱 강한 플러스 하전입자(이온) 및 토네이도가 발생되어 보다 멀리 그리고 넓게 확산되어 골고루 균일한 도장막을 형성되도록 하는 효과를 실현케 한다.
또한, 상기 분체유도관(330)은 분사되는 플러스 하전입자(이온)와 혼합된 분체도료(혼합분체도료)를 더욱 강한 토네이도에 의해 분체가압부((200) 압력과 함게 파이프 내면으로 이동되어 파이프 내면에 형성되는 도장막 코팅이 보다 멀리 그리고 넓게 확산되는 효과를 실현케 한다.
이때, 상기 시계방향이라 함은 상기 토네이도홈(332)이 상기 분체유도관(330)의 시작단부 부터 끝단부로 갈수록 즉, 후방으로 부터 전방으로 갈수록 시계방향 즉, 오른쪽 방향의 나선형으로 형성되어 됨을 의미한다.
한편, 무기분말과 유기분말로 이루어진 분체도료는 상기 본사 분체부(310)의 분사홀(312)에서 발생된 토네이도 현상과 상기 분체유도관(330)을 통해 발생되는 토네이도 현상이 결합되면서 더욱 강한 토네이드 현상이 발생되어 파이프 내면으로 이동되면서 파이프 내면의 도장막 코팅이 보다 멀리 그리고 넓게 확산되어 균일한 도장막 코팅이 형성되도록 하는 효과를 실현케 하는 것을 특징이 있다.
또한, 상기 분사홀(312)의 외부 끝단은 상기 분사본체부(310)의 후방으로 갈수록 상기 분사본체부(310)의 외부쪽인 외측방향으로 기울어져 형성되도록 하되, 시계방향으로 기울도록 기울기를 형성하여 토네이도가 발생되도록 구성하고, 상기 분사홀(312)에서 분사되는 플러스 하전입자(이온)와 혼합된 분체도료가 분체유도관(330)의 내부 외벽과 충돌하면서 시계방향으로 토네이도가 형성되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분사홀(312)을 복수개로 형성하되, 더욱 강한 토네이도 현상을 발생시키기 위해서는 실험결과 6개의 분사홀(312)로 이루어져 쌍으로 마주보도록 하는 것이 가장 바림직한 것으로 나타났으며, 상기 분사홀(312)은 상기 분사본체부(310)의 중심으로부터 전방으로 갈수록 외측방향으로 기울어지는 Y자 형태로 형성되어 분사되는 플러스 하전입자(이온)와 혼합된 분체도료(혼합분체도료)가 분체유도관(330)의 내측면에 충돌되도록 하되, 상기 분사홀(312)을 길이 방향을 기준으로 경사진 일직선 상태를 유지하되 시계방향으로 꼬아논 상태를 구성하여 혼합분체도료가 토네이도 현상을 발생되도록 하여 분체유도관(330)의 내측면에 충돌되도록 함으로써, 파이프 내면에 보다 멀리 그리고 넓게 확산되어 균일한 도장막 코팅이 형성되도록 하는 효과를 실현케 하는 것을 특징으로 한다.
다시 설명하면, 상기 분사홀(312)은 복수 개가 앞서 설명된 바와 같이, 분체유도관(330)의 내측면 방향으로 형성됨에 따라 분사되는 분체도료가 상기 분체유도관(330)의 내측면에 충돌되어 토네이도 현상이 발생됨과 동시에 상기 분체유도관(330)의 토네이도홈(332)을 따라 시계방향으로 토네이도가 더욱 강하게 형성되어 보다 멀리 그리고 넓게 확산되는 효과를 실현케 한다.
또한, 상기 분사홀(312)은 내주면에 시계방향으로 형성되되, 나선형태로 형성되는 복수 개의 회전홈(312a)을 포함하여 구성되는데, 상기 회전홈(312a)에 의해 상기 플러스 하전입자(이온)와 혼합된 분체도료가 상기 분사홀(312)을 통과하면서 토네이도 현상이 발생되어 무기분말과 유기분말이 지속적으로 균일하게 혼합된 상태를 유지하면서 토네이도 상태로 이동하는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 상기 분사홀(312)은 분사본체부(310)의 이동통로를 통해 공급되는 분체도료가 내입됨에 따라 상기 회전홈(312a)에 의해 도네이도 현상이 발생되어 무기분말과 유기분말이 균일하게 혼합된 상태를 유지할 수 있고, 뿐만 아니라 마찰하전전극(314)이 외주연의 중심부에 원주형태를 따라 다수개 설치되어 있으므로 보다 원활하게 유기분말이 대전되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 분사홀(312)은 끝단은 전방으로 갈수록 상기 분사본체부(310)의 외측방향으로 기울어져 형성되되, 시계방향으로 2~8도 기울도록 형성하여 상기 분사홀(312)에서 분사되는 혼합분체도료가 상기 분체유도관(330)의 내측면에 충돌되어 다시 한번 토네이도 현상을 발생시킬수 있는 효과를 실현케 한다.
부가하여 설명하면, 상기 분사홀(312)을 통해 분사되는 분체도료가 상기 분체본체부(310)의 외측방향으로 분사됨과 동시에 더욱 빨리 분체유도관(330)의 내측면에 충돌되어 토네이도 현상이 발생되도록 함은 물론, 이와 더불어 분사되는 방향이 시계방향으로 진행될 수 있도록 기울어짐으로써, 보다 원활하게 와류된 상태를 유지하며 분사되는 효과를 얻을 수 있게되는 것이다.
이때, 상기 분사홀(312)은 상기 분체본체부(310)의 전면 중심을 기준으로 좌측에 위치한 분사홀(312)을 기준으로 하였을 때, 전면이 외측방향 즉, 왼쪽으로 기울어지고, 시계방향 즉, 하부방향으로 기울어지도록 형성되고, 이와 같은 형태의 분사홀(312)이 원형배열되어 분사되는 분체도료가 시계방향으로 토네이도를 형성하며 분사됨에 따라 앞서 설명한 바와 같이, 대전된 유기분말과 대전되지 않은 무기분말이 균일하게 혼합된 상태를 유지하며 분사되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 상기 분사홀(312)은 단면을 타원형으로 형성하되 상기 분사홀(312) 시작단(입구)에서 끝단(출구)에 이르는 긴 원통이 시계방향으로 기둥을 감듯이 나선형으로 형성하여, 상기 타원형홀에서 강한 난류를 형성토록 한후, 강한 난류가 상기 분사홀을 통과하면서 시계방향으로 회전되어 토네이도를 발생하여 분사되도록 함으로써, 플러스 하전입자(이온)와 혼합된 분체도료(이하 “혼합분체도료”라 한다.)가 토네이도를 형성한 상태에서 상기 분체유도관에 내부 벽에 시계방향으로 경사지게 충돌되도록 하여 다시 한번 토네이도 현상을 발생토록 한 후에, 파이프 내부면에 도장막이 형성되도록 함으로써, 파이프 내부에 도장막이 골고루 균형있게 코팅되는 효과를 갖는다.
또한 본원 발명의 상기 분사홀(312)과 관련하여, 토네이도 형상을 발생시키기 위하여 위에서 다수의 방법을 예로 설명하였지만, 실시과정에서 위에서 언급한 여러 방법 중, 어느 하나 이상를 선택하여 사용하는 것이 가능하고, 더욱이 위에서 언급하지 않은 다른 방법도 부가하여 사용 하는 것이 가능하다.
한편, 상기 분체유도관(330)은 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는데, 다단 형태의 절첩식으로 형성되어 길이 조절이 가능한 구성으로 형성되며, 이는 상기 분체유도관(330)의 길이를 도장막이 코팅되는 파의프의 길이에 따라 조절할 수도 있고, 동일한 파이프이지만 도장막 코팅시 코팅되는 강도를 강하게 또는 약하게 조절하기 위한 효과를 갖게되며, 다단 형태의 절첩식은 낚시대의 다단 절첩식의 원리와 동일하다.
결과적으로, 본 발명의 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치는 분사되는 분체도료가 마찰하전전극(314)에 의해 구성되는 유기분말이 대전되어 파이프 내부에 정전 분체도장의 방법으로 도장막을 형성하되, 대전되지 않는 무기분말과 플러스 하전입자(이온)로 대전된 상기 유기분말이 고루 혼합되어 원활하게 파이프 내부에 도장막을 형성할 수 있도록 함으로써, 보다 원활하게 도장막을 형성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 분사되는 분체도료를 지속적을 토네이도를 발생시켜 시켜 분사되는 분체도료의 무기분말과 유기분말의 균일한 혼합상태가 유지될 수 있도록 할 뿐만 아니라 멀리 그리고 넓게 확산되어 분사될 수 있도록 하여 원활하게 도장막을 형성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
100 : 분체공급부
200 : 분체가압부
300 : 도장건
310 : 분사본체부
312 : 분사홀
312a : 회전홈
314 : 마찰하전전극
320 : 하전플러그
330 : 분체유도관
332 : 토네이도홈
400 : 하전장치
200 : 분체가압부
300 : 도장건
310 : 분사본체부
312 : 분사홀
312a : 회전홈
314 : 마찰하전전극
320 : 하전플러그
330 : 분체유도관
332 : 토네이도홈
400 : 하전장치
Claims (7)
- 분체도료가 저장되는 분체공급부(100);와
상기 분체공급부(100)에 압축공기를 공급하는 분체가압부(200);와
상기 분체공급부(100)와 연결되어 분체도료를 공급받아 분사하는 도장건(300); 및
상기 도장건(300)과 연결되어 상기 도장건(300)을 통해 분사되는 분체도료를 대전시키는 하전장치(400);를 포함하고,
상기 도장건(300)은
전방에 복수 개의 분사홀(312)이 형성되고, 상기 분체공급부(100)와 연결되어 분체도료를 공급받는 분사본체부(310);와
상기 분사본체부(310)의 후방에 설치되고, 상기 하전장치(400) 및 분사홀(312) 외주연의 중심에 원주형태를 따라 다수개의 마찰하전전극(314)과 연결되는 하전플러그(320); 및
상기 분사본체부(310)의 전방에 결합되어 전방으로 갈수록 직경이 확장되고, 내주면에 시계방향으로 나선형태의 토네이도홈(332)이 복수 개가 형성되는 분체유도관(330);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분사홀(312)은
상기 분사본체부(310)의 후방으로 갈수록 상기 분사본체부(310)의 외측방향으로 기울어져 형성되고, 후방이 인접한 분사홀(312)의 후방과 밀접되는 것을 특징으로 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치.
- 제2항에 있어서,
상기 분사홀(312)은
내주면에 시계방향으로 형성되되, 나선형태로 형성되는 복수 개의 회전홈(312a)을 형성하여 토네이도가 발생되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분사홀(312)은
외부 끝단을 상기 분사본체부의 후방으로 갈수록 상기 분사본체부(310)의 외부쪽인 외측방향으로 기울어지도록 형성하되, 시계방향으로 기울도록 기울기를 형성하여 토네이도가 발생되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치.
- 제4항에 있어서,
상기 분사홀(312)은
분사홀의 단면 형태를 타원형으로 형성하여 강한 난류를 발생하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분체유도관(330)은
다단 형태의 절첩식으로 형성되어 길이 조절이 가능한 구성으로 형성되어 도장막이 코팅되는 파이프의 길이에 따라 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분체가압부(200)는
상기 분체공급부(100)에 공급하는 압축공기의 압력 세기를 강한 압력, 중간압력, 낮은압력으로 선택하여 제어할 수도 있고, 또한 압축공기의 압력 세기를 강한 압력, 중간압력, 낮은압력으로 순서대로 실시간으로 순환되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마찰전하 및 토네이도 기술을 융복합한 분체 도장장치.
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