KR20190005420A - 블라스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 길이 방향을 따라 소정 선속으로 진행하는 선재의 외주면에 미립자 연마재를 분사하여 그 외부 표면을 처리하는 블라스트 장치에 있어서, 상기 블라스트 장치는, 상기 선재가 통과하는 내부 공간을 갖는 블라스트 챔버, 상기 블라스트 챔버 내부에 고정되고, 상기 선재의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수의 지지 프레임, 상기 각각의 지지 프레임의 단부에 결합되고, 상기 선재의 외주면으로부터 이격되되 상기 선재의 외주면을 감싸는 곡률로 형성되는 만곡 프레임, 상기 각각의 만곡 프레임의 상기 선재에 근접하는 단부에 결합되고, 선재의 축중심과의 거리가 조절되는 거리 조절부 및 상기 각각의 거리 조절부의 단부에 결합되되, 회전 가능하도록 힌지 결합되는 인젝터를 포함하는 블라스트 장치를 제공한다.

Description

블라스트 장치{BLAST APPARATUS}

본 발명은 블라스트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선재의 표면의 광반사율을 저감시킬 수 있는 블라스트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속 선재의 표면 처리를 수행하기 위한 전처리 공정으로는 화학적 방법 또는 물리적 방법이 사용된다.

금속 선재의 표면 처리를 위해서는 일정한 조도(거칠기)로 제품 전체에 균일한 전처리를 이루어내는 것이 핵심 요소이다.

표면 처리 방법은 화학적 방법 및 물리적 방법으로 대분된다.

화학적 방법은 질산, 염산, 황산 등의 화학약품을 이용한 에칭 방법을 이용하며, 물리적 방법은 미립자로 이루어지는 연마재를 압축공기로 뿜어내는 방식으로 수행된다.

한편, 샌드블라스트 방법의 경우, 연마재를 압축공기로 뿜어내어 금속, 플라스틱 등의 표면을 매끄럽게 하거나 미세한 요철면을 형성시킴으로써 표면 처리를 수행한다.

종래의 샌드블라스트 작업 방법은 미리 권취되어 있는 소정 길이의 금속 선재가 구비되면 측면 샌드블라스트 작업을 먼저 실시한 후, 선재의 표면을 수동으로 샌드블라스트 하는 순서로 진행된다.

샌드블라스트 작업에 의해 표면 처리된 금속 선재의 표면은 세정 작업을 통하여 미립자 연마제를 제거하고, 이후 건조작업을 거침으로써 표면 처리 작업이 완료된다.

상기와 같이 표면 처리가 완료된 금속 선재는 수회 꼬아서 합한 스트랜드를 재차 꼬아 합쳐져 증용량가공선(ACCC; Aluminum Conductor Composite core) 등으로 이용되고 있다.

그런데, 표면 처리된 증용량가공선의 표면에 광반사 특성이 부여되는 문제가 있다. 이와 관련하여, 미국 ASTM B979 “Non-specular surface finish on Overhead aluminum electrical conductor” 규정에 의거, 시장에 납품되는 가공송전선의 표면 반사가 제거되어야 함에 따라 블라스트 설비와 표면 무광택 공정의 필요성이 대두되고 있다.

한국특허등록 제10-1096859(2011.12.14. 등록)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 선재의 표면의 광반사율을 저감시킬 수 있는 블라스트 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 길이 방향을 따라 소정 선속으로 진행하는 선재의 외주면에 미립자 연마재를 분사하여 그 외부 표면을 처리하는 블라스트 장치에 있어서, 상기 블라스트 장치는, 상기 선재가 통과하는 내부 공간을 갖는 블라스트 챔버, 상기 블라스트 챔버 내부에 고정되고, 상기 선재의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수의 지지 프레임, 상기 각각의 지지 프레임의 단부에 결합되고, 상기 선재의 외주면으로부터 이격되되 상기 선재의 외주면을 감싸는 곡률로 형성되는 만곡 프레임, 상기 각각의 만곡 프레임의 상기 선재에 근접하는 단부에 결합되고, 선재의 축중심과의 거리가 조절되는 거리 조절부 및 상기 각각의 거리 조절부의 단부에 결합되되, 회전 가능하도록 힌지 결합되는 인젝터를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 인젝터는 상기 선재의 축중심을 향하도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 만곡 프레임은 상기 선재의 길이 방향을 따른 상류측으로부터 하류측으로 연속적으로 이격되어 4개소에 배치될 수 있다.

상기 만곡 프레임은 상기 선재의 외주면의 일부를 감싸는 형상으로 형성되되, 상기 선재의 원둘레를 4분할하는 형상으로 형성될 수 있다.

상기 만곡 프레임은 상기 선재의 길이 방향을 따른 상류측으로부터 하류측으로 상호 이격되어 6개소에 배치될 수 있다.

상기 만곡 프레임은 상기 선재의 외주면의 일부를 감싸는 형상으로 형성되되, 상기 선재의 원둘레를 6분할하는 형상으로 형성될 수 있다.

상기 미립자 연마재는 수산화 알루미늄일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선재의 전둘레를 따라 균일한 표면 조도화를 가능케 함으로써 선재의 표면의 광반사율을 저감시킬 수 있다.

또한, 가공송전선 제품 표면에 블라스팅 작업을 수행하되, 수산화 알루미늄이 포함된 연마제를 적용함으로써 ASTM B979에 준하는 표면 무광택 정도인 확산반사율(Diffuse reflectivity) 32%를 만족시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스트 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스트 장치의 내부에 배치된 복수의 인젝터의 형태를 나타낸 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스트 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스트 장치의 내부에 배치된 복수의 인젝터의 형태를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시에에 따른 블라스트 장치(10)는 지지 프레임(110, 120, 130, 140), 만곡 프레임(111, 121, 131, 141), 거리 조절부(112, 122, 132, 142) 및 인젝터(113, 123, 133, 143)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 전 처리 하고자 하는 선재 제품이 미리 구비될 수 있으며, 상기 선재 제품은 소정 길이를 갖는 장선재 금속리본으로서 인출릴(미도시) 및 권취릴(미도시)에 감겨 전체 공정 중 일정한 속도로 인출될 수 있다.

상기 선재 제품은, 단면 형상이 원형, 각진 형상, 이형(異形)의 단선 또는 이들 단선들을 꼰 기다란 물건을 의미할 수 있고, 그 재질은 강, 경합금, 복합재 등이 사용될 수 있으며, 가공송전선 등으로 제조될 수 있다.

상기 인출릴 및 권취릴은 상기 선재 제품이 원활하게 인출될 수 있도록 항상 일정한 텐션 및 토크를 유지하도록 설정될 수 있다.

여기서, 접촉식 센서(미도시)가 상기 인출릴과 블라스트 장치 사이에 설치될 수 있으며, 느슨해진 선재(1)의 접촉이 감지되면 상기 권취릴의 스피드를 높일 수 있도록 구성될 수도 있다.

즉, 느슨해진 선재(1)가 상기 접촉식 센서에 접촉 시, 상기 권취릴의 회전속도를 높임으로써 선재(1)가 더욱 느슨해지는 것을 예방하고 그로 인한 과대 조도화도 막을 수 있다.

한편, 호퍼(미도시)가 구비될 수 있고, 상기 호퍼에는 지속적으로 교체될 연마재가 저장되며, 하단이 상단의 면적보다 작게 형성되어 경사면에 의해 연마재가 중앙으로 집결된 후, 상기 블라스트 장치 측으로 공급될 수 있도록 한다.

상기 연마재는 가공송전선 제품 표면에 블라스팅 작업을 수행하되, 수산화 알루미늄이 포함된 연마재로 사용함으로써 ASTM B979에 준하는 표면 무광택 정도인 확산반사율(Diffuse reflectivity) 32%를 만족시킬 수 있다.

블라스트 장치(10)는 내부에 공간(100)을 구비하고, 이러한 공간(100)에는 복수의 지지 프레임(110, 120, 130, 140)이 설치될 수 있다.

각각의 지지 프레임(110, 120, 130, 140)은 블라스트 장치(10) 내부에서 선재(1)의 진행 방향을 따라 이격되어 설치될 수 있다. 다시 말해, 지지 프레임(110, 120, 130, 140)은 선재(1)의 길이 방향을 따라 소정 거리마다 배치될 수 있다.

지지 프레임(110, 120, 130, 140)은 선재(1)의 중심축에 대하여 일측에만 배치되거나, 양측에 교번적으로 배치될 수도 있지만, 교번적으로 배치되는 것이 바람직하다.

다시 말해, 블라스트 장치(10) 내의 상류측(선재(1)가 블라스트 챔버로 유입되는 위치에 근접한 위치)에 위치하는 지지 프레임(110)은 선재(1)의 일측에 배치되고, 이후 하류측(선재(1)가 블라스트 장치(10)로부터 외부로 인출되는 위치에 근접하는 위치)지지 프레임(120)은 선재(1)의 타측에 배치되는 지그재그 방식으로 반복될 수 있다.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이 지지 프레임(110, 120, 130, 140)의 고정 부위가 선재(1)의 길이 방향을 따라 이격되도록 배치되되, 각각의 지지 프레임(110, 120, 130, 140)의 단부에는 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)이 형성될 수 있으며, 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)의 선재(1)에 근접하는 단부에는 거리 조절부(112, 122, 132, 142)가 결합될 수 있다.

구체적으로, 지지 프레임(110, 120, 130, 140)은 인젝터의 배치 방향이 선재(1)의 축중심을 향하도록 소정 각도로 경사지도록 형성될 수도 있고, 지지 프레임(110, 120, 130, 140)의 단부에는 선재(1)의 외주면을 감싸는 형상으로 만곡되는 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)이 고정 결합될 수 있다.

여기서, 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)의 곡률은 선재(1)의 외주면으로부터 이격되되, 감싸는 형상이면 다양한 곡률로 형성될 수 있다.

거리 조절부(112, 122, 132, 142)는 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)의 어느 한 부분에 포개어져 결합될 수 있고, 인젝터(113, 123, 133, 143)가 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)에 견고하게 고정될 수 있도록 한다. 이때, 인젝터(113, 123, 133, 143)가 거리 조절부(112, 122, 132, 142) 상에서 선재(1)의 축중심을 향하여 가까워지거나 멀어지도록 조절 가능하도록 형성될 수 있다.

여기서, 거리 조절부(112, 122, 132, 142)는 인젝터(113, 123, 133, 143)의 분사팁과 선재(1)의 축중심 간의 거리가 가변되도록 슬라이딩되게 형성될 수 있고, 각각의 인젝터(113, 123, 133, 143)가 거리 조절부(112, 122, 132, 142)의 단부에 힌지 결합됨으로써 회전이 가능하도록 형성될 수 있다.

각각의 인젝터(113, 123, 133, 143)가 선재(1)를 향하도록 배치되되, 도 3에 도시한 바와 같이 각각의 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)이 선재(1)의 외주면을 감싸는 원둘레를 4분할하는 영역을 이루도록 배치될 수 있으며, 각각의 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)에 복수의 인젝터(113, 123, 133, 143)가 결합될 수 있다.

4개 영역의 인젝터(113, 123, 133, 143)가 선재(1)의 외주면을 4분할 하도록 배열되는 경우, 일예로 90˚ 간격으로 이격되어 배열될 수 있다.

본 실시예에서는 각각의 만곡 프레임(111, 121, 131, 141)에 3개의 인젝터(113, 123, 133, 143)가 배치되어 있지만, 선재(1)의 굵기 등에 따라 그 외의 개수로 배치될 수 있다.

인젝터(113, 123, 133, 143)는 4분할 영역으로부터 선재(1)의 축중심을 향하도록 배치될 수 있고, 각각의 인젝터(113, 123, 133, 143)가 일정한 각도를 유지하면서 선재(1)의 표면에 균일한 조도를 형성하도록 설치될 수 있다.

이때, 인젝터(113, 123, 133, 143)로부터 분사되는 연마재의 벡터 값을 충분히 고려하여, 상호 인접하여 분사되는 연마재들이 제품의 표면 조도화를 형성시키는 과정에서 상호 간섭을 최소화하기 위하여 각각의 인젝터는 다양한 각도로 가변될 수 있도록 형성될 수 있다.

즉, 도3에는 4개 영역의 인젝터(113, 123, 133, 143)가 선재(1)의 원둘레를 4분할하는 각도로 배열되어 있지만, 선재(1)의 원둘레를 따른 외주면 전체에 고르게 조도 형성이 가능한 배열이라면 인젝터의 개수와 분사방향 및 각도는 다양하게 설정될 수 있다.

예를 들면, 6개 영역의 인젝터가 선재(1)의 외주면을 향하도록 배치되는 경우에는 각각의 인젝터가 60˚ 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.

블라스트 장치(10)의 하단에는 경사 수용부(11)가 형성될 수 있다.

경사 수용부(11)는 복수의 인젝터(113, 123, 133, 143)로부터 분사되어 연마 공정을 수행한 잉여 연마재를 포집할 수 있도록 하측으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.

또한, 경사 수용부(11)의 최소 단면적을 갖는 최하단에는 소정 길이를 갖는 포집관(12)이 형성될 수 있다.

포집관(12)은 중공관 형태로 형성되되, 상부의 일부가 경사 수용부(11)와 연통되도록 절개되도록 형성될 수 있다.

그리고, 포집관(12)의 길이 방향을 따른 양단은 개구됨으로써, 포집된 잉여 연마재가 재사용 라인(미도시) 또는 배출관(미도시)으로 연통되어 배출될 수 있도록 한다.

즉, 잉여 연마재 중에서 재사용 가능한 입자와 부적합한 입자를 선별하는 연마재 분리 장치(미도시)가 더 포함될 수 있다.

전술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스트 장치에 따르면, 선재의 전둘레를 따른 균일한 표면 조도화를 수행하되, 인젝터와 선재 축중심과의 거리 조절을 가능케 함으로써 선재의 표면에 생성되는 광반사율을 저감할 수 있는 최적의 표면 처리를 수행할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 블라스트 챔버
110, 120, 130, 140: 지지 프레임
111, 121, 131, 141: 만곡 프레임
112, 122, 132, 142: 거리 조절부
113, 123, 133, 143: 인젝터

Claims (7)

1. 길이 방향을 따라 소정 선속으로 진행하는 선재의 외주면에 미립자 연마재를 분사하여 그 외부 표면을 처리하는 블라스트 장치에 있어서,
   상기 블라스트 장치는,
   상기 선재가 통과하는 내부 공간;
   상기 상기 내부 공간에 고정되고, 상기 선재의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수의 지지 프레임;
   상기 각각의 지지 프레임의 단부에 결합되고, 상기 선재의 외주면으로부터 이격되되 상기 선재의 외주면을 감싸는 곡률로 형성되는 만곡 프레임;
   상기 각각의 만곡 프레임의 상기 선재에 근접하는 단부에 결합되고, 선재의 축중심과의 거리가 조절되는 거리 조절부; 및
   상기 각각의 거리 조절부의 단부에 결합되되, 회전 가능하도록 힌지 결합되는 인젝터를 포함하는 블라스트 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인젝터는 상기 선재의 축중심을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 블라스트 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 만곡 프레임은 상기 선재의 길이 방향을 따른 상류측으로부터 하류측으로 연속적으로 이격되어 4개소에 배치되는 것을 특징으로 하는 블라스트 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 만곡 프레임은 상기 선재의 외주면의 일부를 감싸는 형상으로 형성되되, 상기 선재의 원둘레를 4분할하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 블라스트 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 만곡 프레임은 상기 선재의 길이 방향을 따른 상류측으로부터 하류측으로 상호 이격되어 6개소에 배치되는 것을 특징으로 하는 블라스트 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 만곡 프레임은 상기 선재의 외주면의 일부를 감싸는 형상으로 형성되되, 상기 선재의 원둘레를 6분할하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 블라스트 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 미립자 연마재는 수산화 알루미늄인 것을 특징으로 하는 블라스트 장치.
   

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