KR200403940Y1 - 표면처리용 제트 노즐 - Google Patents

표면처리용 제트 노즐 Download PDF

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Abstract

본 고안에 따르는 표면처리용 제트 노즐은, 공기압축기에 연결된 유입관이 기밀하게 결합되고, 상기 유입관을 통해 압축공기와 연마재가 혼합되어 유입되는 일단부; 상기 일단부와 동일축선으로 상기 일단부에서 연장되고, 내경이 점진적으로 축소되었다가 확대되는 벤투리관(venturi tube) 형상으로 이루어진 중앙부; 일단이 상기 중앙부에 연통되고, 타단이 워터펌프와 연결되어 상기 중앙부에 물이 유입되도록 하기 위한 분기관; 상기 중앙부와 동일축선으로 상기 중앙부에서 연장되어 상기 압축공기, 연마재, 및 물을 외부로 분출하기 위한 타단부; 및 상기 일단부, 중앙부, 또는 타단부 중 어느 한 곳의 외면에 구비되고, 상기 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기와 각각 유선으로 연결되어 상기 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기의 동작을 스위치조작을 통해 제어하기 위한 제어부를 포함하여, 제품표면의 마무리 가공시 고압의 물과 연마재를 혼합하여 분사함으로써 비산먼지의 발생을 방지하고 연마재와 물의 사용량을 감소시켜 이에 따른 산업폐기물을 감소시킬 수 있는 효과가 있고, 고압의 물에 의해 연마재가 재가속 되도록 내부구조를 벤투리관 형상으로 설계함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 내면을 붕소 또는 텅스텐 등과 같은 코팅제로 코팅을 함으로써 경도 및 내마모성을 증가시켜 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

표면처리용 제트 노즐{Jet nozzle for surface treatment}
본 고안은 표면처리용 제트 노즐에 관한 것으로, 특히 제품표면의 마무리 가공시 고압의 물과 연마재를 혼합하여 분사함으로써 비산먼지의 발생을 방지하고 연마재의 사용량을 감소시켜 이에 따른 산업폐기물을 감소시킬 수 있으며, 고압의 물에 의해 연마재가 재가속 되도록 내부구조를 설계함으로써 생산성을 향상시킬 수 있고, 내면에 특수코팅을 함으로써 내구성이 향상되도록 하는 표면처리용 제트 노즐에 관한 것이다.
일반적으로 제품표면에 생긴 미세한 흠집이나 불필요한 페인트, 기름, 및 녹 등을 제거하기 위한 방법으로 실리카 모래(silica sand)나 다른 미세하고 단단한 입자를 이용하는 샌드 블라스팅(sand blasting) 가공이 사용된다.
이와 같은 샌드 블라스팅 가공은 표면의 오일을 완전히 제거하고 오돌도돌한 잔모래 타흔이 페인트를 잘 흡착시키는 역할을 하기 때문에, 도장을 위한 최적의 표면을 만들어준다.
또한, 샌드 블라스팅 가공은 다른 마감재 도포를 위한 1차 단계의 가공일 수도 있지만 이것 자체로 완제품의 마감이 될 수도 있다.
그러나, 종래의 샌드 블라스팅 가공은 엄청난 비산먼지를 발생시켜 작업자에게 해로운 영향을 끼칠 뿐만 아니라 환경을 오염시키는 문제 등으로 인해 사양산업화되고 있다.
특히, 선박 도장의 경우에는 종래의 샌드 블라스팅 가공 시 선박 표면에 잔존하는 염화물 때문에 페인트의 부착력이 저하되어 도장수명이 단축됨으로써 수리비용이 증가하게 되고 품질이 저하되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 고압의 물만을 사용하는 워터 블라스팅(water blasting) 가공을 하게 되면, 물의 소비량이 과다하며 환경에 유해한 폐수가 발생되어 이에 따른 폐수처리비용이 증가하게 되는 문제점이 있고, 고압의 운동에너지를 발생시키기 위한 동력사용 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
본 고안은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은, 제품표면의 마무리 가공시 고압의 물과 연마재를 혼합하여 분사함으로써 비산먼지의 발생을 방지하고 연마재와 물의 사용량을 감소시켜 이에 따른 산업폐기물을 감소시킬 수 있도록 하는 표면처리용 제트 노즐을 제공함에 있다.
본 고안의 다른 목적은, 고압의 물에 의해 연마재가 재가속 되도록 내부구조를 설계함으로써 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 표면처리용 제트 노즐을 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은, 내면에 특수코팅을 함으로써 내구성이 향상되도록 하는 표면처리용 제트 노즐을 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은, 선박 도장을 하는 경우 선박 표면에 잔존하는 염화물을 물로 제거하여 페인트의 부착력을 향상시켜 도장수명을 증가시킬 수 있도록 하는 표면처리용 제트 노즐을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 표면처리용 제트 노즐은, 공기압축기에 연결된 유입관이 기밀하게 결합되고, 상기 유입관을 통해 압축공기와 연마재가 혼합되어 유입되는 일단부; 상기 일단부와 동일축선으로 상기 일단부에서 연장되고, 내경이 점진적으로 축소되었다가 확대되는 벤투리관(venturi tube) 형상으로 이루어진 중앙부; 일단이 상기 중앙부에 연통되고, 타단이 워터펌프와 연결되어 상기 중앙부에 물이 유입되도록 하기 위한 분기관; 상기 중앙부와 동일축선으로 상기 중앙부에서 연장되어 상기 압축공기, 연마재, 및 물을 외부로 분출하기 위한 타단부; 및 상기 일단부, 중앙부, 또는 타단부 중 어느 한 곳의 외면에 구비되고, 상기 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기와 각각 유선으로 연결되어 상기 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기의 동작을 스위치조작을 통해 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일단부, 중앙부, 및 타단부의 내면은, 소정의 코팅제로 코팅되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 코팅제는, 붕소(boron)인 것이 효과적이다.
또한, 상기 코팅제는, 텅스텐(tungsten)인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 일단부, 중앙부, 및 타단부의 내면은, 소정의 코팅제를 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하여 코팅하는 것이 효과적이다.
또한, 상기 일단부, 중앙부, 및 타단부의 내면은, 소정의 코팅제를 플라즈마 코팅방식으로 코팅하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 중앙부와 타단부의 사이에는, 스위블 노즐(swivel nozzle)이 구비되는 것이 효과적이다.
또한, 상기 분기관은, 벤투리관(venturi tube)인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 분기관의 내부에는, 내경이 축소되었다가 확대되는 축소-확대관이 구비되어, 상기 분기관의 내면과 상기 축소-확대관의 외면이 기밀하게 접촉상태를 유지하는 것이 효과적이다.
또한, 상기 제어부는, 스위치조작을 통해 각 모드에 따라 전원을 인가시키는 방식으로 구현되는 것으로서, 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기를 동작시키는 제1모드; 공기압축기, 및 연마재투입기를 동작시키는 제2모드; 공기압축기, 및 워터펌프를 동작시키는 제3모드; 공기압축기를 동작시키는 제4모드; 및 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재투입기를 급제동시키는 제5모드를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 표면처리용 제트 노즐을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1 내지 도2는 본 고안에 따르는 표면처리용 제트 노즐을 나타내기 위한 도면들로서, 도1은 본 고안에 따른 표면처리용 제트 노즐을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도2는 본 고안에 따른 표면처리용 제트 노즐에서 제어부의 혼합방식모드를 나타낸 표이다.
본 고안에 따르는 표면처리용 제트 노즐은, 도1에 나타낸 바와 같이 일단부(1); 중앙부(2); 분기관(3); 타단부(4); 및 제어부(5)를 포함한다.
상기 일단부(1)에는 공기압축기에 연결된 유입관이 기밀하게 결합되고, 상기 유입관을 통해 압축공기와 연마재가 혼합되어 유입된다.
이때, 상기 연마재는 실리카 모래(silica sand)나 다른 미세하고 단단한 입자인 것이 바람직하고, 상기 유입관에는 연마재투입기에 연결된 샌드호스(sand hose)가 기밀하게 결합되어 후술할 제어부(5)의 스위치 조작에 따라 상기 유입관내로 연마재가 투입된다.
또한, 상기 중앙부(2)는 도1에 나타낸 바와 같이, 상기 일단부(1)와 동일축선으로 상기 일단부(1)에서 연장되고, 내경이 점진적으로 축소되었다가 확대되는 벤투리관(venturi tube) 형상으로 이루어지고, 상기 분기관(3)은 일단이 상기 중앙부(2)에 연통되고 타단이 워터펌프와 연결되어 상기 중앙부(2)에 물이 유입되도록 하기 위한 것이다.
이때, 상기 분기관(3)은 고압의 물이 고속으로 유입되도록 하기 위해 벤투리관으로 형성할 수도 있고, 도1에 나타낸 바와 같이 상기 분기관(3)의 내부에 내경이 축소되었다가 확대되는 축소-확대관(7)을 구비할 수도 있는데, 상기 분기관(3)의 내면과 상기 축소-확대관(7)의 외면이 기밀하게 접촉상태를 유지하도록 하는 것이 중요하다.
아울러, 상기 타단부(4)는 도1에 나타낸 바와 같이, 상기 중앙부(2)와 동일축선으로 상기 중앙부(2)에서 연장되어 상기 압축공기, 연마재, 및 물을 외부로 분출하도록 개방되어 있다.
이와 같은 일단부(1), 중앙부(2), 및 타단부(4)의 내면은, 연마재와의 마찰 때문에 마모현상이 발생하게 되기 때문에 붕소(boron) 또는 텅스텐(tungsten) 등과 같은 코팅제로 코팅을 하여 경도 및 내마모성을 증대시켜 내구성을 향상시키도록 한다.
이때, 상기 일단부(1), 중앙부(2), 및 타단부(4)의 내면은, 소정의 코팅제를 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하여 코팅할 수도 있고, 플라즈마 코팅 방식으로 코팅할 수도 있으며, 당업자가 기타 다른 방법으로 코팅할 수 있는 것은 자명한 일이다.
상기와 같은 스퍼터링 방식으로 증착하여 코팅하는 기술과 플라즈마 코팅 방식으로 코팅하는 기술은 공지공용의 기술이므로 여기에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 중앙부(2)와 타단부(4)의 사이에는 도1에 나타낸 바와 같이, 스위블(swivel) 노즐(6)을 구비하여 상기 일단부(1)를 통해 연마재가 불연속적으로 유입되는 것을 방지할 수도 있다.
즉, 상기 유입관에 결합된 샌드호스가 막히는 현상이 발생하기도 하는데, 이러한 경우 상기 스위블 노즐(6)을 통해 공기를 유입 또는 유출시켜 막힌 샌드호스를 뚫어 줌으로써 연마재가 상기 일단부(1)에 연속적으로 유입되도록 하는 것이다.
한편, 상기 제어부(5)는 도1에 나타낸 바와 같이 상기 일단부(1)의 외면에 구비될 수도 있고, 상기 중앙부(2) 또는 타단부(4) 중 어느 한 곳의 외면에 구비될 수 있는데, 상기 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기와 각각 유선으로 연결되어 상기 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기의 동작을 스위치조작을 통해 도2에 나타낸 바와 같이 각 모드에 따라 전원을 인가시키는 방식으로 구현되는 것이다.
즉, 상기 제어부(5)의 혼합방식 모드는 도2에 나타낸 바와 같이, 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기를 동작시키는 제1모드; 공기압축기, 및 연마재투입기를 동작시키는 제2모드; 공기압축기, 및 워터펌프를 동작시키는 제3모드; 공기압축기를 동작시키는 제4모드; 및 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재투입기를 급제동시키는 제5모드를 포함하여 이루어져, 작업자가 원하는 모드의 스위치를 조작을 하게 되면 자동으로 압축공기, 연마재, 또는 물을 분사할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안의 표면처리용 제트 노즐에 의하면, 제품표면의 마무리 가공시 고압의 물과 연마재를 혼합하여 분사함으로써 비산먼지의 발생을 방지하고 연마재와 물의 사용량을 감소시켜 이에 따른 산업폐기물을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 고압의 물에 의해 연마재가 재가속 되도록 내부구조를 벤투리관 형상으로 설계함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 내면을 붕소 또는 텅스텐 등과 같은 코팅제로 코팅을 함으로써 경도 및 내마모성을 증가시켜 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 선박 도장을 하는 경우 선박 표면에 잔존하는 염화물을 물로 제거하여 페인트의 부착력을 향상시켜 도장수명을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 작업시 불꽃이 발생하지 않기 때문에 저유탱크 등과 같은 인화성 저장탱크의 표면가공에 적용할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 고안에 따른 표면처리용 제트 노즐을 개략적으로 나타낸 단면도.
도2는 본 고안에 따른 표면처리용 제트 노즐에서 제어부의 혼합방식모드를 나타낸 표.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 일단부 2 : 중앙부
3 : 분기관 4 : 타단부
5 : 제어부 6 : 스위블(swivel) 노즐
7 : 축소-확대관

Claims (10)

  1. 공기압축기에 연결된 유입관이 기밀하게 결합되고, 상기 유입관을 통해 압축공기와 연마재가 혼합되어 유입되는 일단부;
    상기 일단부와 동일축선으로 상기 일단부에서 연장되고, 내경이 점진적으로 축소되었다가 확대되는 벤투리관(venturi tube) 형상으로 이루어진 중앙부;
    일단이 상기 중앙부에 연통되고, 타단이 워터펌프와 연결되어 상기 중앙부에 물이 유입되도록 하기 위한 분기관;
    상기 중앙부와 동일축선으로 상기 중앙부에서 연장되어 상기 압축공기, 연마재, 및 물을 외부로 분출하기 위한 타단부; 및
    상기 일단부, 중앙부, 또는 타단부 중 어느 한 곳의 외면에 구비되고, 상기 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기와 각각 유선으로 연결되어 상기 공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기의 동작을 스위치조작을 통해 제어하기 위한 제어부를 포함하는
    표면처리용 제트 노즐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일단부, 중앙부, 및 타단부의 내면은,
    소정의 코팅제로 코팅되는
    표면처리용 제트 노즐.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코팅제는,
    붕소(boron)인
    표면처리용 제트 노즐.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 코팅제는,
    텅스텐(tungsten)인
    표면처리용 제트 노즐.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 일단부, 중앙부, 및 타단부의 내면은,
    소정의 코팅제를 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하여 코팅하는
    표면처리용 제트 노즐.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 일단부, 중앙부, 및 타단부의 내면은,
    소정의 코팅제를 플라즈마 코팅방식으로 코팅하는
    표면처리용 제트 노즐.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중앙부와 타단부의 사이에는,
    스위블 노즐(swivel nozzle)이 구비되는
    표면처리용 제트 노즐.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분기관은,
    벤투리관(venturi tube)인
    표면처리용 제트 노즐.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 분기관의 내부에는,
    내경이 축소되었다가 확대되는 축소-확대관이 구비되어,
    상기 분기관의 내면과 상기 축소-확대관의 외면이 기밀하게 접촉상태를 유지하는
    표면처리용 제트 노즐.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    스위치조작을 통해 각 모드에 따라 전원을 인가시키는 방식으로 구현되는 것으로서,
    공기압축기, 워터펌프, 및 연마재 투입기를 동작시키는 제1모드;
    공기압축기, 및 연마재투입기를 동작시키는 제2모드;
    공기압축기, 및 워터펌프를 동작시키는 제3모드;
    공기압축기를 동작시키는 제4모드; 및
    공기압축기, 워터펌프, 및 연마재투입기를 급제동시키는 제5모드를 포함하는
    표면처리용 제트 노즐.
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