KR20160022012A

KR20160022012A - 페인트층 제거장치

Info

Publication number: KR20160022012A
Application number: KR1020140107484A
Authority: KR
Inventors: 최종학; 정재웅
Original assignee: 최종학; 정재웅
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2016-02-29
Anticipated expiration: 2034-08-19
Also published as: KR101633288B1

Abstract

본 발명은 가열부, 냉각부, 및 흡입부를 바닥이 개방된 하우징에 수납하되, 가열부에 광펄스를 방사하는 램프를 구비시키고, 냉각부에 냉기를 페이트층과 흡착부 쪽으로 분사하는 노즐을 구비시키고, 흡착부에 음압원을 접속시키고, 그리고 흡착부에 냉각부에 인접하게 배치된 제1후드와 상기 하우징의 테두리에 인전한 제2후드를 구비시킨 페인트층 제거장치에 관한 것이다.

Description

페인트층 제거장치{apparatus for removing painting layer}

본 발명은 페인트층 제거 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광펄스를 이용하여 강구조물의 표면에 열을 가하여 강구조물의 페인트층을 분리시키는 페인트 제거 장치에 관한 것이다.

일반적으로 철제 교량이나 선박, 비행기 등의 강구조물에는 강재의 표면에 방청처리를 한다. 그러나, 이러한 강재 표면에 형성된 방청재료는 시간의 경과에 따라 외기에 의해 열화되어 녹이 발생하므로 강재의 보호를 위해서 강재의 표면에 형성된 페인트층를 제거할 필요가 있다.

종래의 강구조물의 페인트층를 제거하는 방법으로는 여러 가지 기존의 재래식 공법들이 있는데 이중 연마제를 사용하는 핸드글라인더 방식은 폐기물 처리가 곤란하고, 장비조작의 실수 가능성이 많아 작업자의 안전성과 환경적 위해요소가 많을 뿐만 아니라 연마면이 기존의 강재 표면과 일치되지 않기 때문에 후처리 작업이 용이하지 않다고 하는 문제점이 있었다.

또한, 샌드, 쇼트블라스트 방법 및 고압 물분사 방법은 소음이 심하고 페인트층이 완벽하게 제거되지 않을 경우 재도장 후 균열 및 탈락으로 인한 하자발생 우려가 크며 작업효율이 좋지 않은 문제점이 있다. 특히 샌드 블라스팅 방법은 비용이 많이 들며 상당한 시간이 소모되는 공정으로써, 대량의 모래가 사용되어 많은 먼지를 발생시키고, 장비가 무거워서 다루기 어려우며, 금속 표면의 페인트 및 부식을 제거하는데 많은 시간이 소요되며, 아울러 금속 표면의 거칠기를 손상시키고, 그리스 및 수용성 염류, 황산염 등과 같은 다른 오염물들을 제거하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 물을 이용하여 연마제를 분사하는 방식은 폐기물 발생이 증가하여 폐기물의 수집 및 이에 대한 처리비용이 발생하고, 지역의 조건과 각 나라별의 규정에 의하여 고압 물 분사는 물의 지속적인 조달 및 수질 오염에 따른 처리 방법을 요하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 페인트층 제거장치가 한국등록특허 제10-1038211호에 개시되어 있다.

상기 개시된 페인트층 제거장치는 유도가열원리를 이용하여 페인트를 제거하는 장치로서, 강구조물의 표면에 교류전류를 인가하여 강구조물의 표면을 유도가열하여 강구조물의 페인트를 분리시키는 유도코일이 형성된 인덕터 헤드와, 상기 인덕터헤드가 유도열을 형성할 수 있도록 전류량을 조절하여 송전하는 전류유도발전기와 상기 인덕터헤드와 상기 전류유도발전기를 냉각하는 냉각제를 저장 및 공급하는 냉각제탱크부와 상기 냉각제탱크부에 공급되는 냉각제를 냉각하는 칠러부와 상기 전류유도발전기로부터 전류량이 조절된 전류를 송전하고, 상기 냉각제탱크부와 상기 인덕터헤드 사이에 냉각제를 상호 이송하는 케이블부와 상기 전류유도발전기, 상기 냉각제탱크부 및 상기 칠러부에 전원을 공급하는 발전기를 포함하고서, 인덕터헤드에 교류전류를 보내어 자기장을 형성시키고, 그런 다음, 강구조물에 전류를유도하여 강구조물의 저항을 이용하여 강구조물에 열을 발생시키게 되고, 상기 열이 페인트층 아래에서 형성되기 때문에 계면결합을 파괴시켜 강표면으로부터 페인트층을 박리시키는 것으로 되어 있다.

또한, 상기 개시된 페인트층 제거장치에서 가열부로서 유도가열을 이용하고 있지만, 이 이외에도 한국 공개특허 제10-2014-0093956호에 개시된 바와 같이, 전자기 방사파를 이용하는 것도 있다.

하지만, 상기 개시된 페인트층 제거장치들은 가열부만 구체적으로 개시되어 있고, 가열된 페인트 층을 어떻게 신속하게 금속기판에서 박리시킬 수 있는 구성을 개시하고 있지 않다.

페인트 층도 가열을 받으면 금속기판과 페인트 층 간의 열팽창계수가 상이하여 금속기판과 페인트 층 간의 틈이 형성되지만, 페인트 층이 점성이 증대되어 금속기판에서 잘 분리되지 않는다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.

본 발명은 가열부, 냉각부, 및 흡입부를 바닥이 개방된 하우징에 수납하되, 가열부에 광펄스를 방사하는 램프를 구비시키고, 냉각부에 냉기를 페이트층과 흡착부 쪽으로 분사하는 노즐을 구비시키고, 흡착부에 음압원을 접속시키고, 그리고 흡착부에 냉각부에 인접하게 배치된 제1후드와 상기 하우징의 테두리에 인전한 제2후드를 구비시킴으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.

본 발명은, 상기 과제해결수단에 의해, 가열된 페인트 층을 급속하게 냉각시켜 페인트 층이 경화되면서 금속기판과 페인트 층 간의 상이한 열팽창계수에 의해 금속기판과 페인트 층 간의 틈이 종래보다 더욱 커지면서, 그리고 페인트 층의 점성을 낮추어서 용이하게 흡착부에 의해 페인트 층을 금속기판에서 박리하여 페인트 층을 외부에 비산함 없이 사이클론에 수거할 수 있는 작용효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 페인트 층 제거 장치에 대한 전체 개략도, 및
도 2는 도 1의 페인트 층 제거 장치의 하우징에 대한 투시도.

이하, 본 발명에 따른 실시예의 페인트 층 제거 장치가 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명될 것이다.

광펄스란 ‘Intensed light pulse’, ‘pulsed white light(WHL)’, ‘broad-spectrum white light’ 등 여러 가지 이름으로 불린다.

광펄스에서 사용되는 빛의 영역은 170~2,600nm의 범위로서 자외선(UV) 영역뿐만 아니라 근적외선(NIR) 영역까지 포함한다.

이와 같이 넓은 영역의 파장을 가진 빛을 생성하기 위해서는 고전압 펄스 전기장(PEF) 기술에서와 같이 고전압 발생장치의 사용이 필수적이다.

광펄스 처리 시 0.01~50J/cm2 범위의 에너지밀도를 가지는 펄스가 1μs~0.1s의 간격으로 1~20 회의 플래시(flash) 형태로 물질에 가해지며, 광원으로는 일반적으로 450 torr 정도의 압력으로 제넌(Xenon)이 채워진 튜브가 사용된다.

광펄스의 근본적인 원리는 전 파장의 강한 빛을 아주 짧은 시간 안에 가하여 페인트 층이 도포된 금속기판을 가열하는 작용을 한다.

광펄스의 가열온도는 빛의 파장, 강렬한 정도, 펄스의 수와 주기, 시료와 광원 사이의 거리에 관계가 있다.

광펄스 발생장치는 25kV(triggering voltage), DC를 발생시킬 수 있는 전원 발생부, 펄스의 길이 및 주파수를 조절할 수 있는 조절부, 광원으로 사용되는 램프로 구성되며, 이러한 광펄스 발생장치는, 공지된 것으로서, 본 발명의 가열부로서 적용되며, 본 발명의 목적에 중요한 구성요소가 아니어서 더 이상의 상세가 이하에서 생략된다.

본 실시예의 페인트층 제거 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 가열부(10), 냉각부(20) 및 흡입부(30)를 하나의 하우징(40)에 수납하여 포함하고 있다.

상기 하우징(40)은 바닥이 개방된 상태에서 제1흡입유로(41)가 형성되게 서로 일정 간격 이격된 외부하우징(42)과 내부하우징(43)을 포함하고 있다.

상기 내부하우징(43)의 바닥 테두리에는 복수개의 바퀴(44)가 상기 하우징(40)의 높이방향에서 탄성적으로 가변가능하게 장착되어 있다.

또한, 상기 내부하우징(43) 내부에는 상기 하우징(40)의 폭방향으로 이격된 2개의 칸막이벽부(45, 45)에 의해 구획형성된 제1 내지 제3공간(1, 2, 3)이 마련되어 있다.

상기 2개의 칸막이벽부(45 45)의 선단은 피가공물인 금속재의 기판(A)에 도포된 페인트 층(B)에 근접하게 뻗어 있다.

상기 제1공간(1)에는 상기 가열부(10)가 내장되고, 상기 제2공간(2)에는 상기 냉각부(20)가 내장되고, 그리고 상기 제3공간(3)에는 상기 흡입부(30)가 내장되어 있다.

상기 가열부(10)는, 상기된 바와 같이, 광펄스 발생장치로서 DC를 발생시킬 수 있는 전원 발생부(11), 펄스의 길이 및 주파수를 조절할 수 있는 조절부(12), 및 광원으로 사용되는 램프(13)를 포함하고 있다.

상기 램프(13) 주위에는 상기 램프(13)의 광을 반사시켜 금속판과 같은 기판(A)에 도포된 페인트층(B)에 조사하는 삿갓(14)이 마련되어 있다.

상기 냉각부(20)는 예를 들면 고체탄산을 이용하는 드라이아이스발생기와 같은 냉기발생부(21)와 상기 냉기발생부(21)에 발생된 냉기를 상기 페인트층(B)에 분사하는 노즐(22)을 포함하고 있다.

상기 노즐(22)은 상기 제2공간(2)과 상기 페이트층(B)을 향하게 경사져 있다.

상기 흡입부(30)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 페인트층(B)과 인접하여 마주하는 후드(31), 상기 후드(31)에 일단이 접속되고 타단이 음압원(32)에 접속되어 있는 연결관(33) 및 상기 연결관(33) 도중에 사이클론(35)이 접속되어 있다.

또한, 상기 제1흡입유로(41)에는 상기 사이클론(35)에 일단에 접속된 제2연결관(34)의 타단이 접속되어 있다.

상기 외부하우징(41)의 하단에는 기단이 상기 외부하우징(42)에 장착되어 있고, 선단이 상기 페인트층(B)에 탄성적으로 접촉하는 스커트 형상이고 탄성재질(예를 들면 고무 등)의 패드(46)가 마련되어 있다.

상기 음압원(32)은 이동장치(50)에 탑재되어 있고, 상기 외부하우징(42)은 상기 이동장치(50)에 탑재된 예를 들면 백호우와 같은 선회장치(52)의 붐(51)에 장착되어 있다.

상기와 같이 구성된 페인트 층 제거 장치는 다음과 같이 작동될 수 있다.

상기 이동장치(50)와 상기 선회장치(52)의 붐(51)을 조절하여 페이트 층(B)이 제거될 피가공 대상물의 부위에 상기 하우징(40)에 달린 복수개의 바퀴(44)를, 도 1에 도시된 바와 같이, 얹어 놓는다.

그 다음, 전원발생부(11), 냉기발생부(21) 및 음압원(32)을 가동하면서, 이도장치(50)와 선회장치(52)에 의해 상기 하우징(40)을 도 1에 도시된 화살표방향으로 이동시키게 되면, 상기 하우징(40)이 상기 페인트 층(B) 위를 구름운동하면서, 페인트 층(B)이 먼저 가열부(10)에 의해 가열되게 되고, 이어서 상기 냉각부(20)에 의해 급속 냉각되어, 페인트 층(B)과 상기 기판(A) 간의 열팽창계수가 상이한 관계로, 상기 페인트 층(B)과 상기 기판(A) 사이에 틈이 발생하면서, 상기 페인트 층(B)에 균열이 생기게 된다.

이어서, 상기 흡입부(30)가 상기 균열된 상기 페인트 층(B)에 접근하여 음압원에 의해 상기 균열된 상기 페인트 층(B)을 상기 기판(A)에서 벗겨 내면서 흡입하여 상기 사이클론(35)에 포집 저장시키게 된다.

또한, 상기 가열부(10), 상기 냉각부(20) 및 상기 흡입부(30)가 가동될 시에, 상기 가열부(10)에서 발생한 열기와 상기 냉각부(20)에서 발생한 냉기가 상기 제1유로(41) 및 사이클론(35)를 경유하여 상기 음압원(32)을 통하여 외부로 방출되게 된다.

그리고 상기 냉각부(20)의 노즐(22)이 상기 제2공간(2)과 상기 페이트층(B)을 향하게 경사져 있기 때문에, 상기 냉각부(20)의 냉기가 상기 제1공간(1)으로 유입되지 않게 된다.

또한, 상기 하우징(40)이 피가공물에 대하여 구름운동하면서 이동할 시에 상기 패드(46)가 항상 피가공물인 페인트 층(B)에 탄성적으로 접촉하고 있기 때문에, 외기가 상기 하우징(40) 내로 침입하지 않아, 상기 하우징(40)의 내부가 외기에 영향을 받지 않고, 아울러 상기 하우징(40) 내의 열기와 냉기가 하우징(40) 밖으로 비산되지도 않는다.

따라서, 상기 페인트 층 제거 장치는 가열된 페인트 층(B)을 급속하게 냉각시켜 페인트 층(B)이 경화되면서 금속의 기판(A)과 페인트 층(B) 간의 상이한 열팽창계수에 의해 금속의 기판(A)과 페인트 층(B) 간의 틈이 종래보다 더욱 커지면서, 그리고 페인트 층(B)의 점성을 낮추어서 용이하게 흡착부(30)에 의해 페인트 층(B)을 금속의 기판(A)에서 박리하여 페인트 층(B)을 외부에 비산함 없이 사이클론(35)에 수거할 수 있는 작용효과를 제공할 수 있다.

10; 가열부, 20; 냉각부, 30; 흡입부

Claims

가열부(10), 냉각부(20) 및 흡입부(30)를 하나의 하우징(40)에 수납하여 포함하고 있는 페인트층 제거 장치로서,
상기 하우징(40)은 바닥이 개방된 상태에서 제1흡입유로(41)가 형성되게 서로 이격된 외부하우징(42)과 내부하우징(43)을 포함하고 있고,
상기 내부하우징(43)의 바닥 테두리에는 복수개의 바퀴(44)가 상기 하우징(40)의 높이방향에서 탄성적으로 가변가능하게 장착되어 있고,
상기 내부하우징(43) 내부에는 상기 하우징(40)의 폭방향으로 이격된 2개의 칸막이벽부(45, 45)에 의해 구획형성된 제1 내지 제3공간(1, 2, 3)이 마련되어 있고,
상기 제1공간(1)에는 상기 가열부(10)가 내장되고, 상기 제2공간(2)에는 상기 냉각부(20)가 내장되고, 그리고 상기 제3공간(3)에는 상기 흡입부(30)가 내장되어 있고,
상기 가열부(10)는, 광펄스 발생장치로서, 전원 발생부(11), 펄스의 길이 및 주파수를 조절할 수 있는 조절부(12), 및 광원으로 사용되는 램프(13)를 포함하고,
상기 냉각부(20)는 냉기발생부(21)와 상기 냉기발생부(21)에 발생된 냉기를 상기 페인트층(B)에 분사하는 노즐(22)을 포함하고,
상기 흡입부(30)는, 상기 페인트층(B)과 인접하여 마주하는 후드(31), 상기 후드(31)에 일단이 접속되고 타단이 음압원(32)에 접속되어 있는 연결관(33) 및 상기 연결관(33) 도중에 사이클론(35)이 접속되어 있고,
상기 제1흡입유로(41)에는 상기 사이클론(35)에 일단에 접속된 제2연결관(34)의 타단이 접속되어 있고,
상기 외부하우징(41)의 하단에는 기단이 상기 외부하우징(42)에 장착되어 있고, 선단이 상기 페인트층(B)에 탄성적으로 접촉하는 스커트 형상이고 탄성재질의 패드(46)가 마련되어 있고,
상기 음압원(32)은 이동장치(50)에 탑재되어 있고, 상기 외부하우징(42)은 상기 이동장치(50)에 탑재된 선회장치(52)의 붐(51)에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 페인트층 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 노즐(22)은 상기 제2공간(2)과 상기 페이트층(B)을 향하게 경사져 있는 것을 특징으로 하는 페인트층 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 2개의 칸막이벽부(45 45)의 선단은 피가공물인 금속재의 기판(A)에 도포된 페인트 층(B)에 근접하게 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 페인트층 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 램프(13) 주위에는 상기 램프(13)의 광을 반사시켜 기판(A)에 도포된 페인트층(B)에 조사하는 삿갓(14)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 페인트층 제거장치.