KR200427569Y1

KR200427569Y1 - 절삭유 부패방지통

Info

Publication number: KR200427569Y1
Application number: KR2020060015403U
Authority: KR
Inventors: 권오갑
Original assignee: 주식회사 네패스
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2006-09-28

Abstract

본 고안은 수용성 에멀젼 타잎 절삭유 부패방지통에 관한 것으로, 공작기계의 절삭유를 저장하기 위한 저장탱크에 나노실버 코팅부재를 내장한 절삭유 부패방지통을 삽입하여, 절삭유에 은 이온 입자를 이용한 살균 작용을 통해 유체내부의 살균작용을 배가시켜 절삭유의 초기 무균상태를 지속시킬 수 있도록 한 절삭유 부패방지통을 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안은 공작기계 절삭유를 저장하기 위한 절삭유 저장탱크에 있어서, 절삭유와의 접촉면적을 최대화시키기 위해, 박막 형태로 구성된 나노실버 코팅부재를 일정길이마다 중첩되게 접히도록 구성하고, 표면에 나노실버 스퍼터링 코팅이 이루어진 나노실버 코팅부재와; 상기 나노실버 코팅부재를 내부에 삽입할 수 있도록, 중앙이 중공부로 형성되며, 외부 케이스가 도우넛 형태의 원통으로 이루어지고, 그 케이스의 내부에 상기 나노실버 코팅부재가 수용될 수 있는 수용부가 구성되어져 있고, 그 케이스의 내주연 및 외주연에 다수개의 유통공이 형성되어 절삭유가 유통될 수 있게 구성되어져 있으며, 그 케이스의 상단은 손잡이가 형성된 커버가 결합되어져 있고, 하단은 받침부에 의해 결합됨으로써 내부에 나노실버 코팅부재가 수용될 수 있게 된 것을 특징으로 한다.

본 고안을 적용하면, 절삭유가 저장된 저장탱크의 내부에 진공상태에서 나노실버 스퍼터링 코팅 처리된 나노실버 코팅부재를 삽입함으로써 저장수에 은(Ag+) 이온 입자를 이용한 살균 작용을 통해 유체내부의 멸균상태를 지속시킬 수 있으므 로 절삭유의 빈번한 교체가 필요하지 않으며, 절삭유의 부패를 미연에 방지함으로서 인체를 보호할 수 있고 환경오염을 시키지 않는다는 잇점이 있다.

Description

절삭유 부패방지통{MEANS FOR STERILIZING A MACHING OIL}

도 1은 종래 고안의 실시예에 따른 공작기계의 구조를 도시한 측단면도,

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통의 외형을 도시한 사시도,

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통의 구조를 도시한 분리사시도,

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통의 구조를 도시한 측단면도,

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통이 내장된 공작기계를 도시한 측단면도,

도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통에 내장된 은나노 코팅부재의 은나노 스퍼터링되는 상태를 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

16:절삭유탱크, 22:절삭유 부패방지통,

24:케이스, 26:유통공,

28:손잡이, 30:수용부,

31:받침부, 32:커버,

34:삽입부, 36:나노실버코팅부재,

38:메쉬공.

본 고안은 수용성 에멀젼 타잎 절삭유 부패방지통에 관한 것으로, 보다 상세하게 공작기계의 절삭유를 저장하기 위한 저장탱크에 나노실버 코팅부재를 내장한 절삭유 부패방지통을 삽입하여, 수용성 절삭유에 은 이온 입자를 이용한 살균 작용을 통해 유체내부의 살균작용을 배가시켜 수용성 절삭유의 초기 무균상태를 지속시킬 수 있도록 한 절삭유 부패방지통에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 드릴링 머신(Drilling machine)이나 밀링머신(milling machine) 등의 각종 공작기계(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 선반 다이(4)의 상면에 공작물(8)을 취부하기 위한 베이스(6)가 구비되어져 있으며, 그 베이스(6)와 마주보게 드릴(12)을 고정시키는 드릴고정부(10)가 구성되어져 있다.

따라서, 공작물(8)을 베이스(6)에 고정시키고, 그 일측에서 상기 드릴(12)을 회전시켜 상기 공작물(8)을 천공하는 작업을 수행하게 된다. 이때, 상기 공작기계(2)는 회전체인 드릴의 마찰저항에 의해 과열되어 드릴의 금속 조직이 변형되거나, 응력이 감소되는 것을 방지하기 위해 수용성 에멀젼 타잎의 절삭유를 뿌리면서 작업을 하게 된다.

또한, 상기 공작기계(2)에서 드릴(12)에 뿌려지고 낙하된 절삭유를 받아서 일정위치로 안내하기 위한 절삭유 안내로(14)가 상기 선반다이(4)의 내부를 통해 외부로 구성되어져 있으며, 그 절삭유 안내로(14)의 종단위치에는 기사용된 절삭유를 임시 저장하기 위한 절삭유 탱크(16)가 구성되어져 있다.

또, 상기 절삭유 탱크(16)의 하부로는 절삭유를 상기 선반 다이(4)측으로 리사이클 시키기 위한 공급관(20)이 절삭유 탱크(16)와 연통되게 구성되어져 있으며, 그 공급관(20)의 소정부에는 이물질을 필터링하기 위한 필터(미도시)와, 밸브(18)가 구성되어져 있다.

하지만, 상기한 구조로 이루어진 공작기계(2)의 절삭유 탱크(16)에 저장된 수용성 에멀젼 절삭유는 공작기계의 부식을 방지하기 위하여 물과 15 : 1 정도의 비율로 섞어서 사용되는데 이것은 공기에 노출되게 되므로 각종 세균이 증식하게 되므로 적지 않은 시간내에 부패되어 인체에 해로운 물질을 발생시키므로 2, 3회의 반복 사용시마다 새로운 절삭유로 교체해야만 한다는 문제점이 있었다. 그러나 이러한 절삭유는 매우 고가이므로 경제적으로 많이 불리하고, 전체 제품의 단가를 상승시키게 된다는 문제점이 있었다.

또한, 빈번한 절삭유의 교체는 환경오염을 유발시킨다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 공작기계의 절삭유를 저장하기 위한 저장탱크에 나노실버 코팅부재를 내장한 절삭유 부패방지통을 삽입하여, 절삭유에 은 이온 입자를 이용한 살균 작용을 통해 유체내부의 살균작용을 배가시켜 절삭유의 초기 무균상태를 지속시킬 수 있도록 한 절삭유 부 패방지통을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면 공작기계 절삭유를 저장하기 위한 절삭유 저장탱크에 있어서, 절삭유와의 접촉면적을 최대화시키기 위해, 박막 형태로 구성된 나노실버 코팅부재를 일정길이마다 중첩되게 접히도록 구성하고, 표면에 나노실버 스퍼터링 코팅이 이루어진 나노실버 코팅부재와; 상기 나노실버 코팅부재를 내부에 삽입할 수 있도록, 중앙이 중공부로 형성되며, 외부 케이스가 도우넛 형태의 원통으로 이루어지고, 그 케이스의 내부에 상기 나노실버 코팅부재가 수용될 수 있는 수용부가 구성되어져 있고, 그 케이스의 내주연 및 외주연에 다수개의 유통공이 형성되어 절삭유가 유통될 수 있게 구성되어져 있으며, 그 케이스의 상단은 손잡이가 형성된 커버가 결합되어져 있고, 하단은 받침부에 의해 결합됨으로써 내부에 나노실버 코팅부재가 수용될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 절삭유 부패방지통이 제공된다.

바람직하게, 상기 부패방지통속에 내장되는 나노실버 코팅부재는 절삭유와의 접촉면적을 높이기 위해 그 표면이 메쉬(Mesh) 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 절삭유 부패방지통이 제공된다.

바람직하게, 상기 나노실버 코팅부재는 10^-5~10^-7 Torr정도의 진공도하에서 진공실 압력이 100² Torr 될 때까지 아르곤 가스를 유입시키고, 표적재료인 은나노 입자에 -500 ~ -5000V의 부전압을 가하여 글로우방전을 진행시키며, 상기 글로우 방전에 의해 발생되는 상기 아르곤 가스의 양이온을 음극으로 대전된 표적재료인 은나노 입자표면에 충돌시키고, 상기 은나노 입자와 상기 아르곤가스의 충돌로 은나노 입자가 증기상태의 원자형태로 방출되며, 상기 코팅부재의 표면에 증기상의 플라즈마 영역에서 은나노 코팅이 이루어지게 된 것을 특징으로 하는 절삭유 부패방지통이 제공된다.

이하, 본 고안에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통의 외형을 도시한 사시도이다.

이를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통(22)은 공작기계의 절삭유를 저장하기 위한 저장탱크에 나노실버 코팅부재를 내장한 절삭유 부패방지통을 삽입하여, 절삭유에 은 이온 입자를 이용한 살균 작용을 통해 유체내부의 살균작용을 배가시켜 절삭유의 초기 무균상태를 지속시킬 수 있도록 한 수단이다.

보다 상세하게, 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통(22)은 평단면이 도우넛 형태로 구성되어져 있으며, 일정높이를 갖는 케이스(24)가 제공되며, 그 케이스(24)의 외표면에는 절삭유가 유통되는 다수개의 유통공(26)이 형성되어져 있으며, 그 케이스(24)의 상단에는 커버(32)가 결합되어져 있으며, 그 커버(32)의 상면 중앙에는 손잡이(28)가 구성되어져 있다.

또한, 상기 케이스(24)의 하단에는 상기 케이스(24)의 하단을 밀폐시키기 위한 받침부(31)가 원형상으로 구성되어져 있다.

따라서, 상기 케이스(24)의 상단과 하단은 각각 커버(32)와, 받침부(31)에 의해 결합됨으로써 내부 수용체가 외부로 이탈되지 않게 구성되어져 있다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통의 구조를 도시한 분리사시도이며, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통의 구조를 도시한 측단면도이고, 도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통이 내장된 공작기계를 도시한 측단면도이다.

이를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통(22)은 절삭유와의 접촉면적을 최대화시키기 위해, 박막 형태로 구성된 나노실버 코팅부재(36)를 일정길이마다 중첩되게 접히도록 구성하고, 중첩된 나노실버 코팅부재(36)가 원통의 형태가 되도록 구성하며, 나노실버 코팅부재(36)의 표면은 메쉬(Mesh: 38) 형태로 구성한다.

또한, 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통(22)은 상기 나노실버 코팅부재(36)를 내부에 삽입할 수 있도록 중앙이 중공부로 형성되며, 외부 케이스(24)가 도우넛 형태의 원통으로 이루어지고, 그 케이스(24)의 내부에 상기 나노실버 코팅부재(36)가 수용될 수 있는 수용부(30)가 구성되어져 있다.

또한, 상기 케이스(24)의 상면에는 상기 수용부(30)의 상단에 끼워져 수용부(30)를 밀폐시키기 위한 커버(32)가 구성되며, 그 커버(32)의 하단은 삽입부(34)가 구비되어 상기 수용부(30)에 삽입되는 구조로 이루어져 있다.

또, 상기 케이스(24)의 하단에는 상기 수용체(30)의 하단에 끼워져 수용부(30)를 밀폐시키기 위한 받침부(31)가 구성되어, 케이스(24)의 하단을 밀폐시키게 된다.

따라서, 본 고안의 일실시예에 따른 절삭유 부패방지통(22)은 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 절삭유 탱크(16)에 삽입되어 그 절삭유 탱크(16)에 저장된 절삭유가 상기 케이스(24)에 천공된 유통공(26)을 통해 케이스(24) 내부의 수용부(30)로 투입되고, 상기 수용부(30)에 수용된 나노실버 코팅부재(36)와 접촉하게 됨으로써 은나노 이온에 의해 살균되며, 멸균되게 된다.

이를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 나노실버 코팅부재(36)에 행해지는 은나노 이온 클러스터 스퍼터링(sputtering) 공정은 고체 표면에 고 에너지의 입자를 충돌시키면 목표물질의 원자가 완전 탄성충돌에 의하여 운동량을 교환하면서 표면 밖으로 튀어나오게 하는 공정으로 이온(ion)물질의 원자간 결합에너지보다 큰 운동에너지로 충돌할 경우 이 이온의 충격에 의하여 물질의 격자간 원자가 다른 위치로 밀리게 되고 원자의 표면탈출이 발생하게 되는 공정을 이용하게 되는 것이다.

다시 말해, 진공이 유지된 쳄버내에 아르곤 가스(Ar)을 흘려주면서 목표물질(cathode)에 직류전원을 인가하면, 증착하고자 하는 코팅물과 목표물질 사이에 플라즈마가 발생한다. 이러한 플라즈마 내에는 고출력 직류 전류계에 의해서 음극(cathode)으로 가속되어 목표물질 표면에 충돌하게 되며, 이러한 충돌에너지에 의해 목표물질의 원자가 튀어 오르게 된다.

이러한 스퍼터링 공정은 그 종류에 따라 RF스퍼터링 방법, 마그네트론 스퍼터링 방법, 이온 스퍼터링 방법 등이 있으며 각각의 목적에 따라 표면의 이온화를 증가시키기 위한 여러 방법이 채택되고 있다.

본 고안의 일실시예에 따른 나노실버 코팅부재가 내장된 절삭유 부패방지통(22)에 내삽된 나노실버 코팅부재(36)의 표면에 은나노를 진공 증착하기 위한 방법으로는 상기한 RF 스퍼터링 방법, 마그네트론 스퍼터링 방법, 이온 스퍼터링 방법중 어떤 방법을 사용하여도 무관하나, 특히 이온 스퍼터링이나 RF 스퍼터링 방법을 적용함이 바람직하다.

이하, 본 고안의 일실시예에 따른 나노실버 코팅부재가 내장된 절삭유 부패방지통(22)에 내삽된 나노실버 코팅부재(36)에 은나노 진공 증착과정으로 이온 스퍼터링 방법을 기술한다.

이온 스퍼터링의 경우, 초기에는 진공증착과 동일한 10^-5~10^-7Torr정도의 진공도를 유지하나 플라즈마를 발생시킬 수 있는 아르곤 가스를 진공실 압력이 100² Torr 될 때까지 유입시키고, 표적재료에 높은 부전압(-500~-5000V)을 걸어 음극으로 만든다. 이때, 아르곤 가스가 유입된 플라즈마 상태의 영역을 CDS라 한다.

그리고, 통상적인 글로우 방전에 의해 발생한 높은 에너지(1000eV)를 가진 불활성가스 양이온이 음극으로 대전된 표적재료인 은나노 입자 표면에 충돌하여 표적재료인 은나노를 원자형태로 방출시키며 진공 증착의 경우보다 높은 10 ~ 40eV 정도 에너지를 가진 증기상이 피처리물 측으로 이동하여 응축되게 함으로써 코팅층을 형성하는 방법이다.

또한, 비표적물이고 순수 100% PET이용하되 은나노 코팅두께가 50 내지 500nm인 것이 바람직하다. 이러한 코팅두께는 글로우 방전시 필요한 전계전압 및 살균 효과를 고려하여 정해진 범위로서, 은나노 코팅두께가 50 내지 500nm이면, 적정한 전계전압을 이용할 수 있으며, 살균 효과에서도 해당 부피의 음용수를 살균하기에 충분한 정도이다.

본 고안의 방법에 사용되는 스퍼터링 방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

클러스터 이온 스퍼터링은 에너지를 가진 입자에 의해 플라즈마 상태에서 이온화된 원자가 가속되어 은나노입자에 충돌하게 되고, 그로 인해 이탈된 은나노 원자들이 코팅하고자 하는 물체인 스트로우의 표면에 증착된다.

다시 말해, 피처리물과 마주보는 기판 표면(알루미늄 박판)에서 불활성 가스인 아르곤 가스가 글로우 방전에 의하여 플라즈마를 형성하고 음극인 표적재료 표면에 아르곤 이온이 충돌하는 이온 폭격을 일으켜 은나노 입자가 증기상으로 방출하게 되는 것이다.

보다 상세하게, 이온 스터터링의 경우, 초기에는 진공증착과 동일한 10^-5∼10^-7 Torr정도의 진공도를 유지하나 플라즈마를 일으킬 수 있는 아르곤 가스가 진공실 압력이 100²Torr 될 때까지 아르곤 가스를 유입시키고, 표적재료에 높은 부전압(-500~-500V)을 걸어 음극으로 만든다. 이때, 아르곤 가스가 유입된 플라즈마 상태의 영역을 CDS(112)라 한다.

이때, 정규 글로우 방전에 의해 발생한 높은 에너지(1000eV)를 가진 불활성가스 양이온(114)이 음극으로 대전된 표적재료인 은나노입자 표면(110)에 충돌하여 표적재료인 은나노를 원자형태(116)로 방출시키며 진공 증착의 경우보다 높은 10 ~ 40eV 정도 에너지를 가진 증기상이 피처리물(나노실버 코팅부재)쪽으로 이동하여 응축되게 함으로써 표면층(118)을 형성하는 방법이다.

이러한 방법은 화학적 혹은 열적반응 과정이 아니며 물리적 과정에 의해 (운동량을 이용) 증기상을 만드는 방법으로 재질에 무관하게 표적재료로 사용할 수 있는 장점이 있으며 일반적으로 DC방법을 사용하나 비전도성 표적재료의 경우에는 AC과정인 RF전위를 이용하여 스퍼터링한다.

본 고안에서 적용하는 클러스터 이온 소스를 적용하는 클러스터 스퍼터링은 사이즈를 자유자재로 스퍼터링하여 안정된 나노구조의 클러스터를 제어함으로써 순수한 박막증착을 구현할 수 있다.

그리고 본 방법은 코팅전 피처리물을 양극으로 활용하여 글로우 방전시키므로 스퍼터링에 의한 표면의 산화물 및 불순물의 제거가 가능하고 표면의 활성화로 코팅층의 접착성이 우수한 효과가 발생된다.

한편, 본 고안의 실시예에 따른 절삭유 부패방지통은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 절삭유 부패방지통은 절삭유가 저장된 저장탱크의 내부에 진공상태에서 나노실버 스퍼터링 코팅 처리된 나노실버 코팅부재를 삽입함으로써 저장수에 은(Ag+) 이온 입자를 이용한 살균 작용을 통해 유체내부 의 멸균상태를 지속시킬 수 있으므로 절삭유의 빈번한 교체가 필요하지 않으며, 부패한 수용성 에멀젼 타잎의 절삭유 사용으로부터 인체를 보호할 수 있으며 환경오염을 시키지 않는다는 장점이 있다.

Claims

공작기계 절삭유를 저장하기 위한 절삭유 저장탱크에 있어서,

절삭유와의 접촉면적을 최대화시키기 위해, 박막 형태로 구성된 나노실버 코팅부재를 일정길이마다 중첩되게 접히도록 구성하고, 표면에 나노실버 스퍼터링 코팅이 이루어진 나노실버 코팅부재와;

상기 나노실버 코팅부재를 내부에 삽입할 수 있도록, 중앙이 중공부로 형성되며, 외부 케이스가 도우넛 형태의 원통으로 이루어지고, 그 케이스의 내부에 상기 나노실버 코팅부재가 수용될 수 있는 수용부가 구성되어져 있고, 그 케이스의 내주연 및 외주연에 다수개의 유통공이 형성되어 절삭유가 유통될 수 있게 구성되어져 있으며, 그 케이스의 상단은 손잡이가 형성된 커버가 결합되어져 있고, 하단은 받침부에 의해 결합됨으로써 내부에 나노실버 코팅부재가 수용될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 절삭유 부패방지통.
제 1 항에 있어서, 상기 나노실버 코팅부재는 절삭유와의 접촉면적을 높이기 위해 그 표면이 메쉬(Mesh) 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 절삭유 부패방지통.
제 1 항에 있어서, 상기 나노실버 코팅부재는 10^-5~10^-7 Torr정도의 진공도하에서 진공실 압력이 100² Torr 될 때까지 아르곤 가스를 유입시키고, 표적재료인 은나노 입자에 -500 ~ -5000V의 부전압을 가하여 글로우방전을 진행시키며, 상기 글로우 방전에 의해 발생되는 상기 아르곤 가스의 양이온을 음극으로 대전된 표적재료인 은나노 입자표면에 충돌시키고, 상기 은나노 입자와 상기 아르곤가스의 충돌로 은나노 입자가 증기상태의 원자형태로 방출되며, 상기 코팅부재의 표면에 증기상의 플라즈마 영역에서 은나노 코팅이 이루어지게 된 것을 특징으로 하는 절삭유 부패방지통.