KR20030089389A - 도료 분사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이어프램식의 컴프레서를 사용하여 순수한 도료만을 일정한 압력으로 분사시킬 수 있는 도료분사장치에 관한 것이다.

본 발명의 도료분사장치는, 도료분사장치에 있어서, 다이어프램방식의 컴프레서와; 상기 컴프레서와 에어필터를 연결하며 상기 컴프레서를 통해 유입된 공기가 압력변화에 따라 내포하는 습기가 응축될수 있는 거리를 연장시키는 코일형의 공기유동관과; 상기 공기유동관의 타측에 연결되어 유동관을 통과한 압축공기속의 불순물과 수분을 제거하는 에어필터와; 상기 에어필터에 공기유동관으로 연결된 에어브러쉬건 및 컴프레서의 전원을 제어하며 외부로 연장된 발판의 형태의 스위치;를 포함하여 구성된다.

이러한 구성에 따르면 컴프레서에서 배출되는 압축공기 속의 불순물/수분이 에어필터에서 완전히 제거됨으로 에어브러쉬건에 의해 도색되는 피착물의 표면에 열룩이 형성되지 않으며, 압축공기의 배출주기가 짧으므로 도색되는 도료의 두께가 균일해 진다. 따라서, 본 발명의 도료분사장치를 사용하면, 정교한 도장/도색 작업을 수행할 수 있다.

Description

도료 분사 장치{PAINT INJECTION APPARATUS}

본 발명은 공기압축수단으로 다이어프램 방식의 컴프레서를 장착하여 통상의 분사수단을 통해 압축공기와 함께 혼합/분사되는 도료가 균일한 압력으로 토출 되도록 하여, 피착물 표면에 형성되는 도료층의 두께가 균일해지게 한 도료분사장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 공기압축수단과 에어필터 사이에 코일형의 공기유동관을 연결/설치한 것으로, 압축공기 중에 포함된 습기가 공기유동관을 따라 유동하면서 충분히 응축되어 에어필터를 통해 제거하며, 거의 건조된 상태의 압축공기만 도료와 혼합/분사시킴으로서 피착물 표면에 형성된 도료층에 얼룩이 발생되지 않도록 한 도료분사장치에 관한 것이다.

종래의 도료분사장치는 피착물의 표면에 도포되는 도료의 두께를 일정하고, 도포시간을 줄여줌으로써 작업효율을 증대시키기 위한 것으로, 압축공기를 생산하는 컴프레서와 상기 도료와 압축공기를 혼합하여 분사하는 에어브러쉬건으로 구성된다.

상기 컴프레서는, 흡입구와 배출구가 형성되어 있는 압축실과, 상기 압축실에 설치되어 상하 왕복가능하게 장착된 피스톤으로 구성되며, 상기 피스톤의 상하 왕복운동으로 압축공기를 생성한다.

또한 상기 컴프레서는 피스톤의 상하운동을 원활히 하기위해 피스톤 또는 구동부 내벽에 윤활류등의 오일을 도포하여 사용되고 있는데, 상기 도포된 오일의 일부가 압축공기와 혼합되어 배출하게 된다.

따라서, 오일찌거기가 섞여 있는 압축공기에 도료를 혼합하여 분사함으로 도색대상인 물체의 표면에 얼룩이 발생하게 되는데, 상기 얼룩발생은 비교적 큰 피착물에는 별 지장이 없으나, 프라모델과 같은 작고 정밀한 도색을 요구하는 피착물의 표면 도색에는 적합하지 않은 단점이 있다.

또한, 컴프레서에 유입된 공기는 저압에서 고압으로 변화되면서 공기중에 내포되어 있는 수증기가 응축되어 물방울이 형성되는데, 상기 생성된 물방울을 제거하기 위해 에어필터를 장착하게 되지만, 상기 컴프레서와 에어필터를 연결하는 호스의 길이(수증기가 응축되는 거리)가 짧을 경우 수증기의 일부가 공기에 포함되어 에어브러쉬건으로 공급된다.

따라서, 상기 에어브러쉬건에 공급되는 압축공기는 수증기의 일부를 포함하며, 유성도료와 혼합되어 도색대상인 피착물의 표면에 분사된다. 이와같이 수증기가 포함된 상태에서 도색이 이루어지면 수증기부분과 도료부분이 분리되어 도색표면이 고르지 못하는 문제점이 발생된다.

또한, 종래의 피스톤방식의 컴프레서는 압축공기가 피스톤이 하사점에서 상사점으로 상승할때만 생성되기 때문에 피스톤이 상사점에서 하사점으로 하강할때에는 압축공기가 생성되지 않아서, 컴프레서는 압축공기의 배출과 정지를 반복하는 맥동현상이 발생되어 도료의 분사가 일정하게 이루어지지 않는 단점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

압축공기의 배출주기가 짧은 다이어프램식의 컴프레서를 장착하여 피착물의 표면에 형성되는 도료층의 두께를 균일하게 하고, 압축공기의 배출이 부분적으로 끊어지는 맥동현상을 제거함과 동시에 상기 컴프레서와 에어브러쉬건 사이를 코일형상의 공기유동관으로 연결하여 압축공기 속에 포함된 불순물/수분이 제거되도록 하여 도료층에 얼룩이 생기지 않게 한 도료분사장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도료분사장치의 구성도이다.

도 2a는 본 발명의 일예로 다이어프램식의 컴프레서가 공기를 흡입하는 상태를 나타낸 단면도이다.

도 2b는 본 발명의 일예로 다이어프램식의 컴프레서가 공기를 압축하여 배출하는 상태를 나타낸 단면도이다.

<도면부호의 설명>

10 : 컴프레서20 : 호스

30 : 에어필터40 : 에어브러쉬건

50 : 전원스위치110 : 실린더

120 : 다이어프램130 : 캠

140 : 흡입팬410 : 결합부

420 : 공급부430 : 버튼

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도료분사장치는,

도료분사장치에 있어서, 다이어프램방식의 컴프레서와; 상기 컴프레서의 배출구와 공기유동관으로 연결되며, 상기 컴프레서에서 배출되는 압축공기속의 불순물과 수분을 제거하는 에어필터와; 상기 에어필터에 공기유동관으로 연결된 에어브러쉬건;을 포함하여 이루어진다.

상기 다이어프램 방식의 컴프레서란, 컴프레서의 실린더 내에 태프론, 고무 또는 스테인래스 막을 형성하여 피스톤이나 캠 또는 전자제어 등의 수단을 이용하여 상기 막을 흔들어서 압력을 생성시키는 컴프레서를 말하는 것으로, 압축공기의 배출 주기를 짧게 하여 배출되는 공기량이 일정하게 유지 할 수 있는 특징이 있다.

상기 컴프레서는 내부에 태프론, 고무 또는 스테인래스 재질의 다이어프램이 형성되며, 일측에 흡입구 및 배출구가 형성되어 있는 압축실과, 상기 다어어프램을작동시키는 구동수단으로 구성된다.

또한, 상기 흡입구 및 배출구는 일방향으로만 개폐되는 밸브가 각각 설치되며, 상기 구동수단으로는 캠, 피스톤, 전자제어 수단을 채용할 수 있다.

그리고, 상기 흡입구 단부에 흡입팬을 추가로 설치하여 압축실내로 공기흡입을 원활하도록 할 수 있다.

상기 에어필터는 합성수지, 펄프등 다양한 재질로 구성될 수 있는 것으로, 유입된 공기에 혼합되어 있는 먼지등의 미세분진이나, 공기의 압축과정에서 발생되는 수분을 제거하여 순수한 압축공기만을 공급하도록 한 것이다.

상기 에어브러쉬건은 실린더로부터 공급받은 압축공기와 도료를 혼합하는 장치로, 일측 단부에 분사노즐이 형성된 봉형상으로 측면에 도료와 압축공기를 공급받을 수 있는 결합구(결합부와 공급부)가 각각 형성되어 있다.

이러한 구성에 따르면, 컴프레서는 다이어프램의 이동으로 압축실의 체적이 증가(팽창)될때 흡입구만 개방되어 외부의 공기를 압축실로 유입하게 되고, 압축실의 체적이 감소(압축)될때 배출구만 개방되어, 상기 압축된 공기가 배출구에 연결되어 있는 공기유동관으로 배출하게 되는 것이다.

상기 공기유동관으로 유입된 압축공기는 공기유동관에 결합되는 에어필터를 통과 하면서 먼지등의 미세분진이나, 공기의 압축과정에서 발생되는 수분이 제거되어 에어브러쉬건에 공급되며, 에어브러쉬건에서는 도료와 일정량 혼합되어 피착물에 분사된다.

한편, 상기 컴프레서와 에어필터를 연결하는 공기유동관을 코일형으로 형성할 수 있다.

컴프레서를 통과하는 공기는 저압에서 고압으로 변화되고 이때 공기에 내포된 습기는 응축되기 시작하는데, 컴프레서와 에어필터의 연결호스를 코일형으로 형성하면 압축공기의 이동거리가 길어져 습기가 응축되는 시간을 충분히 확보할 수 있고, 이동되면서 원심력이 작용함으로 유체간에 긴밀해져서 습기의 응축이 활발해져 에어필터를 통과하는 압축공기의 함수률을 더욱 낮출수 있다.

즉, 상기 공기유동관을 코일형으로 형성하는 것은 압축공기의 이동거리를 길게 연장하고, 원심력으로 유체간에 더욱 밀착되어 습기의 응축을 더욱 활성화 시키기 위한 것이다.

또한, 상기 컴프레서의 구동을 조절하는 스위치를 외부로 연장하여 형성할 수 있다.

상기 스위치를 두개의 금속편으로 구성된 발판에 적용하여 사용자가 발판을 밟거나, 에어브러쉬건에 후크형태로 장착하여 후크를 당김으로써 전원의 공급 및 차단 작용을 하도록 하는 등 여러 형태로 형성할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 도료분사장치의 구성을 도시하였다.

도시된 바와 같이 본 발명의 도료분사장치는 컴프레서(10)와, 상기 컴프레서에 연결되어 있는 에어필터(30)와, 상기 에어필터를 통과한 압력공기를 분사하는 에어브러쉬 건(40)으로 구성된다.

상기 컴프레서(10)는 정량의 공압을 배출하는 장치로 흡입구와 배출구가 형성되어 있으며, 상기 흡입구에는 흡입팬(140)이 부착되어 있어 외부보다 높은 압력의 공기를 흡입구로 흡입시키며, 상기 배출구에는 공기유동관을 이용하여 에어필터(30)와 결합되어 있다.

상기 컴프레서(10)에 결합되는 에어필터(30)는 컴프레서의 배출구를 통과한 공기에 포함되어 있는 불순물을 제거하기 위한 것으로, 원하는 압력으로 조절할 수 있는 장치를 추가로 장착하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 컴프레서(10)와 에어필터(30)는 공기유동관(20)을 이용하여 소정거리 이격되어 연결되어 있지만, 에어필터를 배출구에 접하여 설치할 수도 있다.

흡입구를 통해 유입된 공기는 컴프레서(10)를 통과하면서 압력이 높아지게 되며, 압력의 변화에 따라 공기중에 포함되어 있는 습기가 응축되어 수분이 형성하게 된다.

상기 공기유동관(20)을 연결하여 사용하는 경우에는 습기가 응축되는 구간이 길게 형성되어 있어서 습기의 응축시간을 충분히 가져올 수 있고, 응축된 수분을 에어필터 등으로 거르게 됨으로 후술되는 에어브러쉬건(40)에 순수한 공기를 전달시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 사용되는 공기유동관(20)은 직선 또는 자바라식 등의 다양한 형태를 사용할 수 있고, 원심력을 이용한 수증기의 응축률을 향상시키기 위해서는 코일형으로 사용함이 바람직하며, 상기 공기유동관의 재질로는 고무, 합성수지, 금속 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 에어필터(30)에는 압력조절장치를 추가로 장착하여 사용하는 목적에 따라 에어브러쉬건에 전달되는 공기의 압력을 조절하게 할 수 있다.

또한, 상기 에어필터(30)에 연결되는 에어브러쉬건(40)은 도료저장용기를 결합할 수 있는 결합부(410)와, 공기를 유입하는 공급부(420)와, 상기 공기유입을 조절하는 버튼(430)과, 상기 유입된 공기와 도료가 혼합되어 배출되는 노즐로 구성된다.

상기 결합부(410)는 호퍼의 형태를 하고 있으며, 도료가 에어브러쉬건의 내부에 용이하게 삽입될 수 있도록 에어브러쉬건의 상부에 형성되나, 다른 수단을 이용한다면 에어브러쉬건의 하부 또는 측면에 장착될 수도 있다.

상기 공급부(420)는 에어필터를 통과한 공기가 유입되는 부분이며, 유입량은 버튼을 이용하여 조절할 수 있다.

또한, 컴프레서의 작동을 외부에서 컨트롤 할 수 있도록 컴프레서의 전원스위치(50)를 외부로 연장하여 설치하여, 발 또는 기타 신체부위를 이용하여 조절할수 있다.

도 2a, 2b는 본 발명에 따른 일예 중 캠을 이용한 컴프레서의 작동과정을 도시하였다.

도2a는 흡입시의 컴프레서 구동상태를 도시한 것으로, 캠은 캠축을 통해 모터로부터 동력을 전달받아 회전하게 된다.

상기 캠(130)의 외주면과 접하여 있는 종동절(132)을 캠의 회전에 의해 압축실(110)측으로 밀리게 되고, 압축실에 가까워지는 종동절(132)은 힌지(133)를 중심으로 회전하게 되며, 상기 종동절의 일측에 결합되어 있는 다이어프램축(121)은 도시된 하측방향으로 이동하게 된다.

따라서, 다이어프램축(121)에 결합된 다이어프램(120)도 하측방향으로 이동하게되고, 다이어프램이 하측으로 이동된 부피만큼 진공상태가 된 압축실(110)은 흡입구(111)에 설치된 흡입밸브(113)가 열리면서 외부의 공기가 유입되게 된다.

상기 과정에서 흡입밸브(113)는 흡입구에 형성된 돌기를 중심으로 압축실 내측 방향으로 설치되어 외부의 공기가 내부로 들어올 때에만 열리게 되는 구조이며, 후술되는 배출밸브(114)는 상기 흡입밸브(113)와 반대의 방향으로 작동되는 것으로, 상기 밸브의 구동은 전자식으로도 사용할 수 있다.

도2b는 배출시의 컴프레서 구동상태를 도시한 것으로, 점차적으로 캠축(131)과 캠(130)의 외주면의 거리가 가까운 부분이 종동절(132)에 접하게 되므로, 종동절(132)은 압축실(110)과 멀어지는 방향으로 이동하게 되고, 상기 종동절과 결합되어 있는 다이어프램축(121)은 상측으로 이동하게 된다.

따라서, 다이어프램축(121)에 결합된 다이어프램(120)도 상측으로 이동하게되고, 다이어프램이 상측으로 이동된 부피만큼 압축실내로 유입된 공기가 압축되며, 배출구(112)에 설치된 배출밸브(114)를 통하여 압축공기가 공기유동관으로 유동된다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서 공지된 기술의 언급은 생략하였으며, 상기 서술한 예는 본 발명을 설명하고자하는 일예로, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용하는 것도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연할 것이다.

이상과 같이 본 발명의 도료분사장치는,

공기를 압축하는 컴프레서의 내부가 다이어프램에 의해 압축실과 구동부로 나뉘어 있어 오일등의 불순물이 혼합되는 것을 방지한 컴프레서를 사용한 것으로, 압축공기의 배출주기가 짧아 일정한 압력을 갖는 압축공기의 제공이 가능하다.

또한, 유입된 공기에 함유되는 먼지등의 불순물과, 공기에 내포된 습기의 응축으로 생성되는 수분을 제거하는 에어필터를 장착하여 순수한 압축공기의 제공이 가능하다.

특히, 컴프레서와 에어필터를 연결하는 호스를 코일형으로 형성함으로써, 에어필터까지의 이송거리가 연장되고 이송되는 과정에 원심력이 작용되어, 압축공기에 내포되는 습기를 충분히 응축시켜 에어필터로 거를수 있고, 압축공기의 맥동(비연속적인 배출)을 상쇄시켜 일정한 압력의 압축공기를 제공할 수 있다.

즉, 건조한 공기를 균일한 압력으로 제공하여 도포면을 일정하게 함으로 프라모델등과 같은 정밀한 물체의 미관과 품질을 향상할 수 있는 장치의 제공이 가능하게 된 것이다.

Claims (3)

1. 도료분사장치에 있어서,

   다이어프램방식의 컴프레서와;

   상기 컴프레서의 배출구와 공기유동관으로 연결되며, 상기 컴프레서에서 배출되는 압축공기속의 불순물과 수분을 제거하는 에어필터와;

   상기 에어필터에 공기유동관으로 연결된 에어브러쉬건;을 포함하는 도료분사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 컴프레서와 에어필터를 연결하는 공기유동관은 코일형으로 형성하여, 상기 컴프레서를 통해 압력이 변화됨에 따라 공기중에 포함된 습기가 응축될수 있는 거리를 연장시키는 것을 특징으로 하는 도료분사장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 컴프레서의 전원을 제어하는 스위치가 외부로 연장된 발판의 형태로 형성함을 특징으로 하는 도료분사장치.