KR20200044700A - 유체 스프레이 설비 및 관련 방법 - Google Patents

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필립 포우리
데이비드 빈센트
시릴 메다드
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엑셀 인더스트리스
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Abstract

유체 스프레이 설비 및 관련 방법
본 발명은 유체(F)를 스프레잉할 수 있는 스프레이어(13), 유체(F)를 위한 펌프(12) 및 순환 파이프(15)를 포함하는 유체(F) 순환 회로(circulation circuit)(16)를 포함하는 유체(F)를 스프레잉하기 위한 설비(10)에 관한 것이며, 펌프(12)는 유체(F)를 순환 파이프(15)에 주입하기에 적합한 것이고, 순환 파이프(15)는 유체(F)를 펌프(12)로부터 스프레이어(13)로 안내하도록 구성되고, 설비(10)는 유체(F)와는 별도의 액체를 순환 회로(16)에 주입하도록 구성되는 적어도 하나의 주입기(21)를 더 포함한다.
주입기(21)는,
· 순환 회로에 주입되는 액체의 총 부피를 기설정된 부피와 비교하고
· 주입되는 액체의 총 부피가 기설정된 부피와 같을 경우 주입을 중지하도록 구성된다.

Description

유체 스프레이 설비 및 관련 방법{INSTALLATION FOR SPRAYING A FLUID AND RELATED METHOD}
본 발명은 유체를 스프레잉하기 위한 설비에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 설비에 의해 구현되는 방법에 관한 것이다.
유체 스프레이 설비는 많은 응용 분야, 특히 페인트 또는 기타 코팅 제품을 스프레잉하는데 사용된다. 이들 설비에서, 스프레잉 대상인 유체는 특히 컬러-변경 유닛(color-changing unit)을 포함하는 펌핑 장치로부터 스프레이어(sprayer)와 같은 다른 스프레이 장치로 파이프 내에서 순환한다.
이러한 설비의 작동은 종종 스프레잉된 유체를 용해시키거나 희석시킬 수 있는 용매의 사용을 필요로 한다. 따라서, 하나의 유체를 다른 것으로 교체하는 동안, 예를 들어 하나의 컬러에서 다른 컬러로의 통과 동안, 이전에 스프레잉된 유체에 의한 스프레잉 대상인 유체의 오염을 방지하기 위해 유체가 순환하는 파이프를 청소할 필요가 있다.
몇몇 경우들에 있어서, 파이프에 존재하는 유체는 용매와 같은 세정액을 파이프에 주입함으로써 스프레이어로 추진(propelling)된다. 그러나, 유체의 일부가 파이프의 내벽에 남아있게 되며, 그 후에 세정액이 파이프의 방사상 중심 부분에서 진행되어, 그 내벽에 남아있는 유체에 의해 둘러싸이게 된다. 결과적으로, 파이프에 존재하는 유체의 일부만이 실제로 스프레잉된다.
일부 설비들에 있어서는, 스크레이퍼(scraper)를 사용하여 파이프를 청소하며, 예를 들어 이것이 재사용될 수 있도록 유체를 펌핑 장치에 제공한다. 그러나, 스크레이퍼가 파이프로 유입되고, 그 유체를 펌핑 장치로 밀어낸 다음, 스크레이퍼가 유입된 지점으로 되돌아가서 파이프로부터 제거되어야 하기 때문에, 두 스프레잉 작업 사이에 상당한 시간 손실이 발생한다.
다른 경우들에 있어서, 파이프에 주입된 세정액은 스프레이어를 세정하기 위해, 특히 다수의 유형의 스프레이어에 장착된 회전식 보울(rotary bowl)을 세정하기 위해 스프레이어로 순환된다.
그러나, 이러한 설비를 세정하려면 많은 양의 용매가 필요하다. 특히, 세정액은 압력 조절 펌프(때때로 "순환 펌프"로도 지칭됨)를 통해 파이프의 일단에 주입되며, 따라서 세정액의 유량은 파이프의 단부까지 순환하기 위한 세정액의 용량 및 이 순환 중에 발생하는 헤드 손실에 의존한다. 따라서, 사용되는 세정액의 양을 정밀하게 제어하는 것을 달성하기 어려우며, 이로 인해 충분한 양의 세정액이 실제로 사용되도록 하기 위해 필요한 것보다 많은 양을 사용하게 된다.
본 발명의 목적은 사용되는 세정액의 양적 측면에서 보다 비용 효과적인 유체 스프레이 설비를 제안하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 유체를 스프레잉할 수 있는 스프레이어, 유체를 위한 펌프 및 순환 파이프를 포함하는 유체 순환 회로를 포함하는 유체를 스프레잉하기 위한 설비에 관한 것이며, 펌프는 유체를 순환 파이프에 주입하기에 적합한 것이고, 순환 파이프는 유체를 펌프로부터 스프레이어로 안내하도록 구성되고, 설비는 유체와는 별도의 액체를 순환 회로에 주입하도록 구성되는 적어도 하나의 주입기를 더 포함한다. 주입기는,
· 순환 회로에 주입되는 액체의 총 부피를 기설정된 부피와 비교하고
· 주입되는 액체의 총 부피가 기설정된 부피와 같을 경우 주입을 중지하도록 구성된다.
본 발명의 유리하지만 선택적인 양태들에 따르면, 설비는 단독으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 간주되는 다음 특징 중 하나 이상을 포함한다:
- 주입기는 액체를 담을 수 있는 실린더, 실린더에 수용되는 피스톤 및 실린더 내에서 피스톤을 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시킬 수 있는 액추에이터를 포함하며, 주입기는 실린더 내에서 피스톤의 제 2 위치로의 이동이 순환 파이프에서 액체의 주입을 야기하도록 구성된다.
- 주입기는 실린더 내에서의 피스톤의 위치를 결정할 수 있고, 적어도 기설정된 위치로부터 주입되는 액체의 부피를 추정할 수 있다.
- 주입기에 의해 순환 회로에 주입되는 액체에 대한 부피 유량이 정의되며, 주입기는 부피 유량의 적어도 하나의 값을 결정하고 또한 측정된 유량 값(들)으로부터 주입되는 부피를 추정하도록 구성된다.
- 주입기는 액체를 추진(propelling)시킬 수 있는 가스를 순환 회로에 주입하도록 더 구성되고, 주입기는 액체를 제 1 압력으로 주입하고 가스를 제 2 압력으로 주입하도록 구성되며, 제 1 압력은 제 2 압력 이상이다.
- 설비는 제 1 압력을 측정할 수 있는 압력 센서를 포함한다.
- 액추에이터는 전기 모터를 포함하고, 액추에이터는 전기 모터에 의해 소모되는 전류의 적어도 하나의 값으로부터 제 1 압력을 추정할 수 있다.
- 순환 파이프에 대한 상류 방향 및 하류 방향이 정의되며, 유체가 순환 파이프에 의해서 펌프로부터 스프레이어로 안내될 경우 유체가 상류에서 하류로 순환하고, 주입기는 순환 파이프의 상류 단부에서 액체를 주입하도록 구성된다.
- 순환 회로는 펌프에 복수의 별개의 유체들을 공급할 수 있는 컬러-변경 유닛(color-changing unit)을 포함하며, 여기서,
· 주입기는 액체를 컬러-변경 유닛에 주입하도록 구성되고, 및/또는
· 주입기는 액체를 펌프에 주입하도록 구성되고, 및/또는
· 주입기는 액체를 스프레이어에 주입하도록 구성되며, 스프레이어는 특히 회전식 보울(rotary bowl)을 포함하고 액체를 회전식 보울로 안내할 수 있다.
본 발명은 또한 유체를 스프레잉할 수 있는 스프레이어, 유체를 위한 펌프 및 순환 파이프를 포함하는 유체 순환 회로를 포함하는 유체를 스프레잉하기 위한 설비에 의해 구현되는 방법에 관한 것이며, 펌프는 유체를 순환 파이프에 주입하기에 적합한 것이고, 순환 파이프는 유체를 펌프로부터 스프레이어로 안내하도록 구성되고, 설비는 적어도 하나의 주입기를 더 포함하고, 이 방법은, 주입기에 의해서, 유체와는 별도의 액체를 순환 회로에 주입하는 단계를 포함한다. 이 주입하는 단계는,
· 주입하는 단계의 시작으로부터 순환 회로에 주입되는 액체의 총 부피를 기설정된 부피와 비교하고, 또한
· 주입되는 액체의 총 부피가 기설정된 부피와 같을 경우 주입을 중지하는 것을 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점은 단지 비제한적인 예로서 제공되고, 첨부된 도면을 참조하여 이루어지는 다음의 설명을 읽을 때 보다 명확하게 나타날 것이다.
- 도 1은 유체 순환 파이프 및 스크레이퍼를 포함하는 유체를 스프레잉하기 위한 제 1 예시적인 설비의 개략도이다.
- 도 2는 유체를 스프레잉하기 위한 제 1 예시적인 설비의 부분 개략 단면도이다.
- 도 3은 유체를 스프레잉하기 위한 제 2 예시적인 설비의 부분 개략 단면도이다.
- 도 4는 파이프 내의 압력은 제 1 값인, 파이프를 포함하는 유체를 스프레잉하기 위한 제 3 예시적인 설비의 부분 개략 단면도이다.
- 도 5는 파이프 내의 압력이 제 1 값보다 엄밀히 큰 제 2 값인, 도 4의 설비의 개략 부분 단면도이다.
- 도 6은 파이프 내의 압력이 제 2 값인, 유체를 스프레잉하기 위한 제 3 예시적인 설비의 변형예의 부분 개략 단면도이다.
- 도 7은 유체를 스프레잉하기 위한 다른 예시적인 설비의 부분 개략 단면도이다.
유체(F)를 스프레잉하기 위한 제 1 예시적인 설비가 도 1에 도시되어 있다.
설비(10)는 제 1 유체(F)를 스프레잉하도록 구성된다.
설비(10)는 예를 들어 컬러-변경 유닛(11), 펌프(12) 및 페인트 건 또는 스프레이어와 같은 제 1 유체(F)를 스프레잉하기 위한 부재(13)를 포함한다.
설비(10)는 유체(F) 순환 파이프(15), 스크레이퍼(20) 및 적어도 하나의 주입기(21)를 더 포함한다.
컬러-변경 유닛(11), 펌프(12), 순환 파이프(15) 및 스프레잉 부재(13)는 제 1 유체(F)의 순환을 위한 회로(16)를 공동으로 형성한다. 회로(16)는 특히 컬러-변경 유닛(11)으로부터 스프레잉 부재(13)로 제 1 유체(F)를 안내할 수 있다.
제 1 유체(F)는 예를 들어 페인트 또는 다른 코팅 제품과 같은 액체이다.
일 실시예에 따르면, 제 1 유체(F)는 일 세트의 전기 전도성 입자, 특히 알루미늄 입자와 같은 금속 입자를 포함한다.
컬러-변경 유닛(11)은 펌프(12)에 제 1 유체(F)를 공급하도록 구성된다. 특히, 컬러-변경 유닛(11)은 펌프(12)에 복수의 제 1 유체(F)를 공급하고, 펌프(12)의 공급을, 하나의 제 1 유체(F)에서 다른 제 1 유체(F)로 전환하도록 구성된다.
특히, 컬러-변경 유닛(11)이 펌프(12)에 공급할 수 있는 각각의 제 1 유체들(F)은 예를 들어 다른 제 1 유체들(F)의 컬러와는 다른 컬러를 갖는 페인트이다.
펌프(12)는 컬러-변경 유닛(11)으로부터 수용된 제 1 유체(F)의 유량을, 순환 파이프(15)에 주입할 수 있다. 예를 들어, 펌프(12)는 밸브(14)에 의해 순환 파이프(15)에 연결된다.
펌프(12)는 예를 들어 기어형 펌프이다.
스프레잉 부재(13)는 제 1 유체(F)를 수용하고 제 1 유체(F)를 스프레잉할 수 있다.
예를 들어, 스프레잉 부재(13)는 밸브(22) 및 스프레이 헤드(23)를 포함한다.
스프레잉 부재(13)는 예를 들어 스프레잉 부재(13)를, 제 1 유체(F)가 스프레잉되어야 하는 대상을 향해 배향할 수 있는 이동 아암(moving arm) 상에 장착된다.
밸브(22)는 순환 파이프(15)를 스프레이 헤드(23)에 연결하며, 또한 순환 파이프(15)로부터 스프레이 헤드(23)로의 제 1 유체(F)의 통과를 허용하는 개방(open) 구성과 이러한 통과를 금지하는 폐쇄(closed) 구성 사이에서 전환하도록 구성된다.
스프레이 헤드(23)는 밸브(22)로부터 수용되는 제 1 유체(F)를 스프레잉하도록 구성된다.
유체 순환 파이프(15)는 밸브(14)로부터 수용되는 제 1 유체(F)를 스프레잉 부재(13)로 안내하도록 구성된다.
유체 순환 파이프(15)는 원통형이다. 예를 들어, 유체 순환 파이프(15)는 원형 단면을 가지며 제 1 축(A1)을 따라 연장된다.
일 실시예에 따르면, 유체 순환 파이프(15)는 직선형이다. 일 변형예에서, 유체 순환 파이프(15)는, 제 1 축(A1)이 유체 순환 파이프(15)의 단면이 원형인 평면에 수직한 것으로 유체 순환 파이프(15)의 임의의 지점에서 국소적으로 정의되는 만곡된 파이프이다.
유체 순환 파이프(15)는 제 1 축(A1)에 수직인 평면에서 유체 순환 파이프(15)의 개구를 획정하는 내부 표면(25)을 갖는다.
유체 순환 파이프(15)는 도 3에 도시된 외부 표면(27)을 추가로 갖는다. 도 1, 도 2 및 도 4 내지 도 7을 단순화하기 위해, 외부 표면(27)은 도 3에만 도시되어 있다.
순환 파이프(15)에 대한 상류 방향과 하류 방향이 정의된다. 상류 방향 및 하류 방향은, 제 1 유체(F)의 스프레잉 동안, 제 1 유체(F)가 순환 파이프(15) 내에서 상류로부터 하류로 순환하는 것으로 정의된다.
예를 들어, 펌프가 순환 파이프(15)의 상류 단부(15A)에서 제 1 유체를 주입하도록 구성되고, 순환 파이프(15)의 하류 단부(15B)가 스프레이어에 연결됨으로써 제 1 유체(F)가 순환 파이프(15)를 통해 펌프에서 스프레이어로 상류로부터 하류로 순환할 수 있게 된다. 이것이 도 1에서 화살표 26으로 나타나 있다.
도 1에 도시된 예에 따르면, 유체 순환 파이프(15)는 제 1 부분(28) 및 제 2 부분(29)을 포함한다.
순환 파이프(15)는 50 센티미터 이상의 길이, 예를 들어 1 미터 이상의 길이를 갖는다. 일 실시예에 따르면, 제 1 부분(28) 및 제 2 부분(29) 각각은 1 미터 이상의 길이를 갖는다.
제 1 부분(28)은 제 2 부분(29)으로부터의 상류에 배치된다.
제 1 부분(28)은 예를 들어 스프레잉 부재(13)의 움직임을 따르게 변형되도록 구성된다.
제 2 부분(28)은 예를 들어 스프레잉 부재(13)에 수용되며 그와 함께 이동 가능하다.
제 2 부분(29)은 예를 들어 나선형이다.
유체 순환 파이프(15)에 대한 내경(Di)이 정의된다. 내경(Di)은 내부 표면(25)의 직경 방향으로 서로 반대편인 지점들 간에, 제 1 축(A1)에 수직인 평면에서 측정된다.
내경(Di)은 예를 들어 3.8 mm 내지 6.2 mm이다. 순환 파이프(15)의 내경(Di)은 달라질 수 있음에 유의해야 한다.
유체 순환 파이프(15)는 예를 들어 금속 재료로 만들어진다. 일 변형예에서, 유체 순환 파이프(15)는 중합체 재료로 만들어진다.
스크레이퍼(20)는 유체 순환 파이프(15) 내에서 이동하는 동안 내부 표면(25)에 존재하는 제 1 유체(F)를 전방으로 밀어내기 위해서 유체 순환 파이프(15)에서 순환하도록 구성된다. 특히, 스크레이퍼(20)는 내부 표면(25)을 세정하도록, 즉 내부 표면(25)의 통과 이전에 내부 표면(25)을 덮는 양보다 적은 제 1 유체(F)의 양으로 덮인 내부 표면(25)을 남기게 되도록 구성되며, 예를 들어 스크레이퍼(20)가 순환하는 파이프(15)의 부분들의 내부 표면(25)을 덮는 모든 제 1 유체(F)를 제거하도록 구성된다.
"전방으로 밀어낸다"는 것은 유체 순환 파이프(15)의 방향으로 순환하는 스크레이퍼(20)가, 스크레이퍼(20)가 이동하는 방향에서 파이프(15)의 일부에 수용되는 제 1 유체(F)에 대하여 이 방향으로의 움직임을 부과한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 상류에서 하류로 이동하는 스크레이퍼(20)는 스크레이퍼(20)로부터 하류에 위치한 제 1 유체(F)에 대하여 하류 방향으로의 움직임을 부과한다.
스크레이퍼(20)는 제 2 축(A2)을 따라 연장된다.
스크레이퍼(20)는 제 2 축(A2)에 수직인 평면에서 원형 단면을 갖는 적어도 하나의 부분을 포함한다.
도 2의 예에 따르면, 스크레이퍼(20)는 실질적으로 원통형이며 제 2 축(A2)을 중심으로 회전 대칭을 갖는다.
스크레이퍼(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15)의 개구 내에 수용되고 제 1 축(A1)이 제 2 축(A2)과 결합될 때 순환 파이프(15)에서 순환하도록 제공된다.
스크레이퍼(20)는 외경을 갖는다. 외경은 제 2 축(A2)에 직교하는 평면에서 가장 큰 외경을 갖는 스크레이퍼(20) 부분의 외경이다.
외경은 제 1 값(De1)을 갖는다.
제 1 값(De1)은 순환 파이프(15)의 내경(Di)보다 엄밀히 작다.
순환 파이프(15)의 내경(Di)과 제 1 값(De1)의 차이는 100 마이크로미터(㎛) 이상이다. 예를 들어, 이 차이는 200㎛ 이상이다.
이 차이는 300㎛ 이하이다.
일 실시예에 따르면, 이 차이는 200 ㎛이다.
스크레이퍼(20)는 제 2 축(A2)을 따라 스크레이퍼(20)를 획정하는 2개의 단 부면(end face)(30)을 갖는다. 2개의 단부면(30) 사이에서 제 2 축(A2)을 따라 측정된 스크레이퍼(20)의 길이는 순환 파이프(15)의 내경(Di)과 내경(Di)의 두 배 사이의 길이로 구성된다.
스크레이퍼(20)는 또한 제 2 축(A2)에 수직인 평면에서 스크레이퍼(20)를 획정하는 측면(35)을 갖는다. 스크레이퍼(20)가 실질적으로 원통형일 경우, 외경은 측면(35)의 2개의 직경 방향으로 반대편에 있는 지점들 사이에서 측정된다.
스크레이퍼(20)는 예를 들어 챔버(45)를 획정하는 쉘(shell)(40)을 포함한다. 이 경우, 단부면들(30) 및 측면(35)은 쉘(40)의 외부면들이다. 특히, 쉘(40)은 제 2 축(A2)을 따라, 챔버(45)를 쉘(40)의 외부로부터 분리하는 2개의 단부벽(end wall)(46)을 포함한다. 이 경우, 단부면들(30)은 단부벽들(46)의 면들이다.
단부벽들(46)은 예를 들어 제 2 축(A2)에 수직인 평평한 벽들이다.
쉘(40)은 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌, 폴리올레핀, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리옥시메틸렌(POM), 또는 폴리아미드로 만들어진다.
일 변형예에서, 스크레이퍼(20)는 고체이며, 즉 챔버(45)가 쉘(40)에 의해 획정되지 않는다. 이 경우, 스크레이퍼(20)는 용매에 내성이 있는 엘라스토머, 특히 퍼플루오르화 엘라스토머와 같은 우수한 탄성 특성을 갖는 재료로 만들어지게 된다.
주입기(21)는 회로(16) 내, 특히 순환 파이프(15) 내에 제 2 유체를 주입하도록 구성된다. 예를 들어, 주입기(21)는 주입기(21)에 의해 제어 가능한 유량을 갖는 제 2 유체 스트림을 순환 파이프(15) 내에 주입하도록 구성된다.
주입기(21)는 예를 들어 제 2 유체를 순환 파이프(15)의 상류 단부(15A)에 주입하도록 구성된다. 일 변형예에서, 주입기(21)는 제 2 유체를 순환 파이프(15)의 하류 단부(15B)로 주입하도록 구성되거나, 또는 제 2 유체를 상류 단부(15A) 또는 하류 단부(15B)로 주입하도록 구성된다.
도 1의 예에 따르면, 주입기(21)는 밸브(47)에 의해서 순환 파이프(15)에 연결된다.
제 2 유체는 예를 들어 스프레잉될 유체(F)와는 별도의 유체이다. 예를 들어, 제 2 유체는 때때로 "세정액(cleaning liquid)"으로 불리는 액체이다. 이 액체는 특히 제 1 유체(F)를 용해시키거나 희석시킬 수 있는 용매이다. 예를 들어, 제 1 유체(F)가 수성(aqueous) 베이스를 갖는 페인트일 경우, 이 액체는 물이다. 사용되는 용매의 유형은 특히 제 1 유체(F)의 성질에 따라 달라질 수 있음에 유의해야 한다.
또한, 용매 이외의 액체가 제 2 유체로서 사용될 수 있음에 유의해야 한다.
일 변형예에서, 제 2 유체는 순환 파이프(15)에 존재하는 제 1 유체(F) 이후에 스프레잉되는 것으로 의도되는 제 1 유체(F)이며, 예를 들어 순환 파이프(15)에 존재하는 제 1 유체(F)와는 다른 컬러를 갖는 제 1 유체(F)이다. 다른 변형예에 따르면, 제 2 유체는 압축 공기와 같은 가스이다.
주입될 제 2 유체의 기능으로서, 다수 유형의 주입기(21)가 설비(10)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 주입기(21)는 기어식 펌프 또는 가스 스트림을 생성할 수 있는 압축기(compressor)이다.
주입기(21)가 펌프(12)와는 별도의 장치로서 앞서 설명되었지만, 예를 들어 컬러-변경 유닛(11)이 제 2 유체 저장소를 포함하고 펌프(12)가 나중에 제 2 유체저장소를 이용하여 파이프(15)에 주입할 수 있는 경우에는, 주입기(21)의 역할이 펌프(12)에 의해 수행되는 것을 고려할 수 있음에 유의해야 한다.
제 1 유체(F)를 설비(10) 내로 이동시키는 방법의 제 1 예가 이제 설명될 것이다.
본 방법은 예를 들어 파이프(15)의 내부 표면(25)을 세정하기 위한 방법이다. 파이프(15)를 세정하는 것 이외의 방법의 적용들이 고려될 수 있음에 유의해야 한다.
초기 단계 동안, 제 1 유체(F)가 순환 파이프(15)의 개구 내에 존재한다. 예를 들어, 제 1 유체(F)는 순환 파이프(15)의 내부 표면을 부분적으로 덮는다.
순환 단계 동안, 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15) 내에서 순환한다. 예를 들어, 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15)의 일단(15A, 15B)에 삽입되고, 제 2 유체의 스트림에 의해서 순환 파이프(15)의 타단(15A, 15B)으로 추진된다.
그러면 제 2 유체의 스트림은, 단부면들(30) 중 하나에 대하여, 스크레이퍼를 제 1 축(A1)을 따라 순환 파이프(15) 내로 추진시키는 경향의 힘을 가한다.
순환 단계(20) 동안, 제 1 축(A1)과 제 2 축(A2)이 결합된다.
제 2 유체의 스트림의 영향으로, 스크레이퍼(20)는 순환 파이프(15) 내에서 순환한다. 예를 들어, 제 2 유체의 스트림이 파이프(15)의 상류 단부(15A)에 주입 될 경우, 스크레이퍼(20)는 상류에서 하류로 순환한다. 스크레이퍼(20)의 순환 방향은, 예를 들어 제 2 유체의 스트림이 파이프(15)의 하류 단부(15B)에 주입되는 경우 달라질 수 있음에 유의해야 한다.
순환하는 동안, 스크레이퍼(20)는 순환 파이프(15)에 존재하는 제 1 유체(F)를 전방으로 밀어내게 되며, 이에 따라 제 1 유체(F)의 회수를 허용한다. 예를 들어, 파이프(15)의 하류 단부에서 나타나는 제 1 유체(F)의 회수 밸브로 인하여 스크레이퍼(20)에 의해 밀어내진 제 1 유체(F)가 빠져나갈 수 있게 된다. 일 변형예에서, 제 1 유체(F)는 스프레잉 부재(13)의 밸브(22)를 통해 순환 파이프를 빠져나간다.
따라서, 스크레이퍼가 파이프(15)의 내부 표면(25) 상에 존재하는 제 1 유체(F)를 파이프의 전방으로 밀어내므로, 순환 파이프(15)의 내부 표면(25)이 세정된다.
스크레이퍼(20)의 제 1 외경 값(De1)과 순환 파이프(15)의 내경(Di)의 차이가 100㎛ 이상이므로, 스크레이퍼(20)와 내부 표면(25) 사이의 마찰이 제한된다. 따라서, 스크레이퍼 및 순환 파이프(15)의 마모는 종래 기술의 설비들에 대한 것보다 낮다. 그러나, 제 1 유체(F)는 스크레이퍼(20)에 의해 효과적으로 수집된다.
200㎛ 이상의 차이는 특히 마찰 및 이에 따른 마모를 감소시킨다.
이하에 언급되는 제 2, 제 3 및 제 4 예시적인 설비들 및 그 변형예들에서, 도 2의 제 1 예와 동일한 요소들 및 제 1 예시적인 이동 방법은 다시 설명되지 않는다. 차이점들만을 설명한다.
제 2 예시적인 설비(10)가 도 3에 도시되어 있다.
설비(10)는 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15) 내에 삽입될 경우, 제 1 유체(F)가 순환 파이프(15) 내에서 이동될 시에 더 이상 바람직하지 않은, 순환 파이프(15)에 대한 스크레이퍼(20)의 상대적 병진 이동을 방지하도록 구성되는 유지 시스템을 포함한다.
본 유지 시스템은 특히 스크레이퍼(20)가 피봇 축(Ap)을 중심으로 피봇하도록 구성된다. 피봇 축(Ap)은 제 1 축(A1)에 수직이다.
보다 구체적으로, 본 유지 시스템은 제 1 축(A1)과 제 2 축(A2)이 결합된 제 1 위치와 제 1 축(A1)과 제 2 축(A2) 사이의 각도(α)가 엄밀하게 0보다 큰 제 2 위치 사이에서 스크레이퍼(20)를 피봇하도록 구성된다.
각도(α)는 예를 들어 0.5도(°) 이상이다.
스크레이퍼(20)가 제 2 위치에 있을 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 스크레이퍼(20)는 각각의 단부들에서 순환 파이프(15)의 내부 표면(25)에 대해 가압된다.
스크레이퍼(20)는 순환 파이프(15)의 내경(Di)보다 엄밀히 작은 외경(De1)을 갖기 때문에, 스크레이퍼(20)는 예를 들어 중력의 영향 하에서 제 2 유체(F) 상류가 움직이는 것 없이 순환 파이프(15) 내에서 이동할 수 있다. 이것은 특히 스프레잉이 중지될 때마다 발생한다.
본 유지 시스템으로 인해, 스크레이퍼(20)의 원치 않는 움직임의 위험이 제한된다.
일 실시예에 따르면, 본 유지 시스템은 자석(50) 및 자기장 발생기(55)를 포함한다.
자석(50)은 스크레이퍼(20)에 고정된다. 자석(50)은 예를 들어 챔버(45)에 수용된다.
자석(50)은 예를 들어 네오디뮴 자석(neodymium magnet)과 같은 영구 자석이다.
그러나, 자석(50)이 전자석인 실시예들도 고려될 수 있다.
자석(50)은 북극(N)과 남극(S)을 갖는다. 자석(50)의 북극(N) 및 남극(S)은 제 3 축(A3)을 따라 정렬된다.
제 3 축(A3)은 제 2 축(A2)과 결합되지 않는다. 특히, 제 3 축(A3)은 스크레이퍼(20)의 제 2 축(A2)과 각도(β)를 형성한다.
각도(β)는 제 1 축(A1)과 제 2 축(A2) 사이의 각도(α) 이상이다. 각도(β)는 5 °이상이다.
자기장 발생기(55)는 순환 파이프(15)의 적어도 일부에서 제 1 축(A1)과 제 3 축(A3)을 정렬시키는 경향이 있는 자기장(M)을 발생시키도록 구성된다.
자기장 발생기(55)는, 예를 들어 순환 파이프(15)의 외부에 배치되어 있다. 도 3에 도시된 예에 따르면, 자기장 발생기는 순환 파이프(15)의 외부 표면(27)과 접촉되어 있다.
일 변형예에서, 자기장 발생기는 순환 파이프(15)에 적어도 부분적으로 포함된다. 특히, 자기장 발생기는 순환 파이프(15)의 외부 표면(27)과 내부 표면(25) 사이에 적어도 부분적으로 포함된다.
자기장 발생기(55)는 예를 들어 순환 파이프(15)의 적어도 일부를 둘러싸는 전도성 권선(conductive winding)을 포함하는 전자석이다. 이 경우, 전자석(55)에 전류가 공급되면, 전자석(55)은 순환 파이프(15)에서, 제 1 축(A1)에 평행한 자기장(M)을 발생시킨다.
도 3의 예에 따르면, 전도성 권선은 순환 파이프(15) 주위에 감겨있으며, 따라서 외부 표면(27)과 접촉되어 있다. 일 변형예에서, 전도성 권선은 파이프(15)의 외부 표면(27)과 내부 표면(25) 사이에 포함될 수 있다. 따라서, 전도성 권선은 파이프(15)에 통합된다.
일 변형예에 따르면, 자기장 발생기(55)는 영구 자석이다. 예를 들어, 자기장 발생기(55)는 자석(50)이 전자석일 경우, 영구 자석이다.
일 특정 실시예에 따르면, 자기장 발생기(55)는 영구 자석을 포함하며, 자석(50)은 영구 자석이다. 예를 들어, 자기장 발생기(55)의 영구 자석은 자기장 발생기(55)가 순환 파이프(15)의 일부에서 무시할 수 있는 자기장을 발생시키는 제 1 위치와, 자기장 발생기(55)가 순환 파이프(15)의 적어도 일부에서, 제 1 축(A1)과 제 3 축(A3)을 정렬시키는 경향이 있는 자기장(M)을 생성하는 제 2 위치 사이에서 순환 파이프(15)에 대해 이동 가능하다.
다른 실시예에 따르면, 자기장 발생기(55) 및 자석(50)은 모두 전자석이다.
제 2 예시적인 방법은 피봇 단계를 포함한다.
이 피봇 단계는 예를 들어 순환 단계 이후에 수행된다. 특히, 이 피봇 단계는 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15)의 개구 내에 수용될 때 수행되지만, 예를 들어, 순환 파이프(15)가 이동되어야 하거나 순환 파이프(15)의 제 1 축(A1)이 무시할 수 없는 수직 성분을 갖고 스크레이퍼(20)가 그 무게의 영향으로 순환 파이프(15) 내에서 미끄러질 수 있는 경우, 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15)에 대해 제 1 축(A1)을 따라 병진 이동될 수 없는 것이 바람직하다.
피봇 단계 동안, 스크레이퍼(20)는 제 1 위치에서 제 2 위치로 피봇된다.
특히, 전자석(55)은 자기장(M)을 발생시키며, 이것이 제 3 축(A3)을 제 1 축(A1)과 정렬시키는 경향이 있는 자기력을 스크레이퍼(20)에 대하여 부과한다. 따라서 스크레이퍼(20)는 피봇 축(Ap)을 중심으로 제 2 위치로 피봇된다.
자기력은 순환 파이프(15)의 내부 표면(25)에 대해 스크레이퍼(20)의 2개의 단부를 가압하며, 이로 인해 마찰에 의해서, 순환 파이프(15)에 대한 제 1 축(A1)을 따르는 스크레이퍼의 병진 이동이 방지된다.
이어서, 본 유지 시스템은 내경(Di) 및 외경(De1)의 차이로 인한 스크레이퍼(20)와 순환 파이프(15) 사이의 마찰 감소에도 불구하고, 스크레이퍼(20)를 순환 파이프(15)의 특정 부분에서 제 위치에 유지시키는 것을 가능하게 한다. 이러한 고정화는 전체 파이프(15)가 스크레이퍼(20)에 의해서 이동되기 전에 순환 단계가 중단되는 경우에 특히 유용하다.
제 3 예시적인 설비(10)가 도 4에 도시되어 있다.
제 3 예시적인 설비(10)는 또한 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15)에 삽입될 경우, 순환 파이프(15)에 대한 스크레이퍼(20)의 상대 병진 이동을 방지하도록 구성되는 유지 시스템을 포함한다.
본 유지 시스템은 스크레이퍼(20)의 적어도 일부의 외경을 제 1 직경 값(De1)에서 제 2 직경 값(De2)으로 증가시키도록 구성된다.
제 2 직경 값(De2)은 제 1 직경 값(De1)보다 엄밀하게 더 크다.
특히, 제 2 직경 값(De2)은 내경(Di)과 동일하다.
주입기(21)는 파이프(15)의 하류 단부를 통한 제 1 유체(F)의 유출이 방지 될 경우, 예를 들어 스프레잉 부재(13)의 밸브(22)가 폐쇄될 때 순환 파이프(15)의 압력을 변화시킬 수 있다.
특히, 주입기(21)는 순환 파이프 내의 압력을 제 1 압력 값과 제 2 압력 값 사이에서 변화시키도록 구성된다.
제 1 압력 값은 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15) 내에서 순환할 때 설비(10)의 작동을 위한 통상적인 압력 값이다.
제 1 압력 값은 예를 들어 2 bar 내지 8 bar이다. 제 1 압력 값은 달라질 수 있음에 유의해야 한다.
제 2 압력 값은 제 1 압력 값보다 엄밀히 더 크다. 제 2 압력 값은 예를 들어 10 bar 이상이다. 일 실시예에 따르면, 제 2 압력 값은 10 bar이며, 500 밀리바 이내이다.
스크레이퍼(20)는 순환 파이프(15) 내의 압력이 기설정된 압력 임계값 이상일 때, 제 2 축(A2)을 따라 찌그러지도록 구성된다.
다시 말해서, 스크레이퍼(20)는 도 4에 도시된 찌그러지지 않은 구성 및 도 5에 도시된 찌그러진 구성을 갖는다. 찌그러지지 않은 구성에서, 제 2 축(A2)을 따르는 스크레이퍼(20)의 길이(L1)는 찌그러진 구성에서의 스크레이퍼(20)의 길이(L2)보다 엄밀하게 더 크다.
압력 임계값은 제 1 압력 값보다 엄밀하게 더 높으며, 제 2 압력 값보다 엄밀하게 더 낮다.
또한, 스크레이퍼(20)는 스크레이퍼(20)의 찌그러짐이 스크레이퍼(20)의 외경을 제 1 값(De1)에서 제 2 값(De2)으로 증가시키도록 구성된다. 따라서, 찌그러지지 않은 구성에서, 스크레이퍼(20)의 외경은 제 1 직경 값(De1)을 갖는 반면, 찌그러진 구성에서, 외경은 제 2 직경 값(De2)를 갖는다.
일 실시예에서, 찌그러진 구성에서, 외경은 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15)에 수용되지 않을 경우의 순환 파이프(15)의 내경(Di)보다 엄밀하게 더 큰 값을 갖는다. 따라서, 찌그러진 구성으로 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15)에 수용될 경우, 스크레이퍼(20)의 외경이 내경(Di)에 의해 제한되기 때문에, 스크레이퍼(20)의 외경은 제 2 직경 값(De2)을 갖는다. 그 후, 스크레이퍼(20)는 순환 파이프(15)의 내부 표면(25)에 대하여 스크레이퍼(20)를 순환 파이프(15)에 대해 제 위치에 유지시키는 경향이 있는 마찰력을 가한다.
예를 들어, 쉘(40)은 가요성 중합체 재료로 제조되며, 단부벽들(46)이 서로 더 가까이 접근될 때 쉘(40)의 중앙 부분(57)이 쉘(40)의 외부를 향해 방사상으로 변형되도록 제공된다.
가요성 중합체 재료는 예를 들어 퍼플루오르화 중합체, 테프론, 폴리아미드 및 폴리올레핀 중에서 선택된다.
도 1 및 도 5의 예에 따르면, 스크레이퍼(20)는 탄성 요소(60)를 포함한다.
주입기, 쉘(40) 및 탄성 요소(60)가 공동으로 유지 시스템을 형성한다.
탄성 요소(60)는 쉘(40)에 의해 획정되는 챔버(45)에 수용된다.
탄성 요소(60)는 단부벽들(46)을 서로 분리시키려고 하는 탄성력을 단부벽들(46)에 대하여 가한다. 특히, 탄성 요소(60)는 순환 파이프(15) 내의 압력이 압력 임계값 이하일 경우, 단부벽들(46)을 서로 더 가깝게 하는 경향이 있는 압력보다 엄밀하게 더 큰 값을 갖는 탄성력을 가하도록 구성된다.
탄성 요소(60)는 또한 순환 파이프(15)의 압력이 압력 임계값보다 엄밀하게 더 클 경우, 단부벽들(46)을 서로 더 가깝게 하는 경향이 있는 압력보다 엄밀하게 더 큰 강도를 갖는 탄성력을 가하도록 구성된다.
다시 말하면, 탄성 요소(60)는 순환 파이프(15) 내의 압력이 압력 임계값 이하일 경우, 스크레이퍼(20)를 찌그러지지 않은 구성으로 유지하고, 압력이 압력 임계값보다 엄밀하게 더 높을 경우, 스크레이퍼(20)가 찌그러진 구성으로 전환될 수 있도록 구성된다.
탄성 요소(60)는 예를 들어 나선형 스프링과 같은 스프링이다. 다른 유형의 탄성 요소들(60)이 고려될 수 있음에 유의해야 한다.
이하, 제 3 예의 동작에 대하여 설명한다. 특히, 제 3 예시적인 설비(10)에 의해 구현되는 제 3 예시적인 이동 방법이 이제 설명될 것이다.
순환 단계 동안, 순환 파이프(15) 내의 압력은 제 1 압력 값을 갖는다. 따라서, 스크레이퍼(20)는 찌그러지지 않은 구성으로 되어 있다.
제 3 예는 압력을 증가시키기 위한 단계 및 찌그러지는 단계를 포함한다.
압력을 증가시키는 단계 동안, 주입기는 순환 파이프 내의 압력을 제 1 값에서 제 2 값으로 증가시킨다. 예를 들어, 제 1 유체(F)가 순환 파이프(15)에서 빠져나가게 하는 밸브(22)가 폐쇄되며, 주입기는 제 2 압력 값에 도달할 때까지 순환 파이프(15)에 제 2 유체를 주입한다.
찌그러지는 단계 동안, 스크레이퍼(20)는 단부벽들(46)에 가해지는 압력의 영향으로 찌그러진 구성으로 전환된다. 이 찌그러짐은 스크레이퍼(20)의 외경을 제 2 직경 값(De2)으로 증가시킨다.
스크레이퍼(20)가 찌그러진 구성에 있을 때, 스크레이퍼(20)는 외경이 내경(Di)과 동일하기 때문에, 순환 파이프(15)의 내부 표면(25)에 마찰력을 가한다.
이어서, 유지 시스템은 스크레이퍼(20)가 찌그러질 때 스크레이퍼(20)를 순환 파이프(15)의 특정 부분에서 제 위치에 유지시키는 것을 가능하게 하면서, 찌그러지지 않은 구성에서의 내경(Di) 및 외경(De1) 차이로 인해 스크레이퍼(20)와 순환 파이프(15) 사이의 마찰 감소를 허용한다.
제 3 예의 유지 시스템은 제 1 예에 비해, 탄성 요소(60)를 제외한 추가 장비를 가정하지 않는다. 특히, 스크레이퍼(20) 외부의 추가 요소가 필요하지 않다. 따라서 유체 스프레이 설비(10)는 매우 간단하며, 스크레이퍼(20)는 기존의 유체 스프레이 설비(10)에서 사용될 수 있다.
제 3 예의 변형에 따르면, 스크레이퍼(20)는 탄성 요소(60)를 포함하지 않는다. 쉘(40)은 2개의 단부 부분(65) 및 1 개의 찌그러진 부분(70)을 포함한다.
2개의 단부 부분(65)은 제 2 축(A2)을 따라 스크레이퍼(20)를 획정한다. 특히, 각각의 단부벽(46)은 단부 부분(65)의 벽이다. 이 단부 부분은 제 2 축(20)을 따라 단부벽(46)에 의해서 획정된다.
각 단부 부분(65)은 예를 들어 강체(rigid)이다. 특히, 각각의 단부 부분(65)은 스크레이퍼(20)가 찌그러진 구성에서 찌그러지지 않은 구성으로 또는 그 반대로 될 때, 변형되지 않도록 구성된다.
찌그러진 부분(70)은 두 개의 단부 부분(65) 사이에서 제 2 축(A2)을 따라 삽입된다.
찌그러진 부분(70)은 원통형이며 제 2 축(A2)을 따라 연장된다. 따라서, 찌그러진 부분(70)은 제 2 축(A2)에 수직인 평면에서 원형 단면을 갖는다.
찌그러진 부분(70)은 2개의 단부 부분(65)을 서로 분리시키는 경향이 있는 힘을, 2개의 단부 부분(65)에 가하도록 구성된다.
특히, 찌그러진 부분(70)은 순환 파이프(15) 내의 압력이 압력 임계값 이하일 경우, 2개의 단부 부분(65)을 서로 더 가깝게 하는 경향이 있는 압력보다 엄밀하게 더 큰 값을 갖는 탄성력을 가하도록 구성된다.
찌그러진 부분(70)은 또한 순환 파이프(15) 내의 압력이 압력 임계값보다 엄밀하게 더 클 경우, 2개의 단부 부분(65)을 서로 더 가깝게 하는 경향이 있는 압력보다 더 큰 값을 갖는 탄성력을 가하도록 구성된다.
다시 말해서, 찌그러진 부분(70)은 순환 파이프(15) 내의 압력이 압력 임계값 이하일 경우 스크레이퍼(20)를 찌그러지지 않은 구성으로 유지하고, 그 압력이 압력 임계값보다 엄밀하게 더 높을 경우 스크레이퍼(20)가 찌그러진 구성으로 전환될 수 있도록 구성된다.
찌그러진 부분(70)은 예를 들어 엘라스토머 재료로 만들어진다. 이러한 의미에서, 부분(70)은 엘라스토머 부분으로서 취득될 수 있다.
찌그러진 부분(70)은 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 단부 부분(65)이 서로 더 가까질 경우, 쉘(40)의 외부를 향해 방사상으로 변형되도록 구성된다.
이제 제 4 예시적인 설비(10)가 설명될 것이다.
스크레이퍼(20)는 강자성 요소를 포함한다.
강자성이란 외부 자기장의 영향으로 특정 물체가 자화되어 자화의 일부를 유지하는 능력을 말한다.
강자성 요소는 특히 쉘(40)에 고정된다.
강자성 요소는 예를 들어 챔버(45)에 수용된다.
설비(10)는 자기장 발생기(55)를 포함한다.
자기장 발생기(55)는 예를 들어 전술한 제 2 예에서 사용된 자기장 발생기(55)와 유사하다.
자기장 발생기(55)는 순환 파이프(15)의 적어도 일부에서, 강자성 요소를 자기장 발생기(55)에 더 가깝게 하는 경향이 있는 자기장을 발생시키도록 구성된다.
예를 들어, 자기장 발생기(55)는 강자성 요소를 자석쪽으로 끌어당길 수 있는 자기장을 발생시키는 자석이다.
그 후, 본 방법은 예를 들어 피봇 단계를 대체하는 끌어당기는 단계를 포함한다.
끌어당기는 단계 동안, 자기장 발생기(55)는 순환 파이프(15)의 대응 부분에서 자기장을 발생시킨다. 예를 들어, 자기장 발생기(55)가 영구 자석인 경우, 자기장 발생기(55)는 스크레이퍼(20)가 유지되는 것이 바람직한 순환 파이프(15)의 부분에 더 가깝게 된다.
자기장의 영향으로, 강자성 요소는 자기장 발생기(55)를 향해 끌어당겨진다. 결과적으로, 스크레이퍼(20)는 파이프(15)의 내부 표면(25)과 접촉할 때까지 파이프(15) 내로 이동된다. 특히, 스크레이퍼(20)는 내부 표면(25)에 대해 가압된다.
스크레이퍼(20)는 그 후 스크레이퍼를 내부 표면(25)에 대해 가압하는, 자기장의 영향에 의해 파이프(15)의 부분에서 제 위치로 유지된다.
제 4 예시적인 설비(10)는 특히 구현이 간단하다.
제 4 유체(F)를 스프레잉하는 방법이 이제 설명될 것이다.
본 스프레잉 방법은 예를 들어 전술한 예시적인 스프레이 설비들(10) 중 하나에 따른 스프레이 설비(10)에 의해 구현된다. 그러나, 본 스프레잉 방법은 다른 유형의 유체 스프레이 설비들, 특히 순환 파이프(15)의 내경(Di)과 제 1 값(De1) 사이의 차이가 엄밀하게 100 마이크로미터 미만인(예를 들어, 0) 유체 스프레이 설비들에 의해 구현될 수 있음에 유의해야 한다.
본 방법은 제 1 스프레잉 단계, 순환 단계, 복귀 단계 및 제 2 스프레잉 단계를 포함한다.
제 1 스프레잉 단계 동안, 제 1 유체(F)가 스프레이 설비(10)에 의해 스프레잉된다. 특히, 제 1 유체(F)가 펌프(12)에 의해 순환 파이프(15) 내로 주입되고, 순환 파이프(15)에 의해 스프레잉 부재(13)로 전달되어, 제 1 유체(F)를 스프레잉한다.
제 1 유체(F)는 예를 들어 물체, 구조물 또는 제 1 유체(F)로 덮고자 하는 설비의 구역에 스프레잉된다.
제 1 스프레잉 단계 동안 스프레잉된 제 1 유체(F)는 예를 들어 제 1 컬러를 갖는다.
제 1 스프레잉 단계는 제 1 유체(F)의 제 1 부피를 결정하는 것을 포함한다. 제 1 부피는 제 1 스프레잉 단계의 시작 이후에 스프레잉된 제 1 유체(F)의 부피이다.
제 1 부피는, 예를 들어, 펌프(12)의 유량 및 제 1 스프레잉 단계의 시작으로부터 펌프(12)의 총 작동 지속 시간을 아는 것에 의해 결정된다.
제 1 스프레잉 단계는 스프레잉될 제 1 유체(F)의 총 부피와 제 1 부피 사이의 차이가 기설정된 제 2 부피가 될 때까지 실시된다.
총 부피는, 예를 들어, 미리 정해진 물체, 또는 물체, 구조물 또는 설비의 기설정된 구역을 제 1 유체(F)에 의해서 덮을 수 있도록 설비(10)에 의해 스프레잉되는 제 1 유체(F)의 총 부피이다.
제 2 부피는 스크레이퍼(20)가 순환 단계 동안 이동할 수 있는 제 1 유체(F)의 부피이다. 예를 들어, 제 2 부피는 순환 파이프(15)를 제 1 유체(F)로 채우고, 순환 단계를 실시함으로써 실험적으로 결정된다.
제 2 부피는 예를 들어 순환 파이프(15)의 개구의 부피의 80 퍼센트(%) 이상이다.
제 2 부피는, 예를 들어 순환 파이프(15)에 포함되는 제 1 유체(F)의 부피이다. 특히, 제 2 부피는 순환 파이프(15)의 개구의 부피이다.
다시 말해, 제 1 스프레잉 단계는 순환 파이프(15)에 포함되고 스크레이퍼(20)에 의해 스프레잉 부재(13)로 밀려날 수 있는 제 1 유체(F)의 부피가, 제 1 유체(F)에 의해 F를 덮고자 하지만 아직 덮이지 않은 물체, 구조물 또는 설비의 구역들을 덮기에 충분할 때까지 수행된다.
순환 단계는 제 1 스프레잉 단계 이후에 실시된다.
순환 단계 동안, 스크레이퍼(20)가 예를 들어 순환 파이프(15)의 상류 단부(15A)에서 순환 파이프(15) 내로 도입되며, 주입기(21)는 스크레이퍼(20)로부터의 상류에 제 2 유체를 주입한다.
순환 단계 동안 사용되는 제 2 유체는 예를 들어 액체, 특히 제 1 유체(F)를 용해 또는 희석시킬 수 있는 용매이다.
순환 단계 동안, 밸브(22)는 개방된다.
스크레이퍼(20)는 주입기(21)에 의해 상류 단부(15A)로 주입된 제 2 유체의 영향으로, 순환 파이프(15) 내에서 상류로부터 하류로 순환한다. 예를 들어, 스크레이퍼(20)는 순환 파이프(15)의 전체 길이의 절반 이상, 특히 총 길이의 90% 이상만큼 순환 파이프(15)의 길이를 이동한다.
스크레이퍼(20)는 순환 파이프(15)에 존재하는 제 1 유체(F)의 일부를 스프레잉 부재(13), 특히 스프레이 헤드(23)까지 밀어낸다.
순환 단계 동안, 제 1 유체(F)의 제 2 부피가 스크레이퍼(20)에 의해 스프레이 헤드(23)까지 밀려난다. 즉, 순환 단계 동안, 밸브(22)를 통과하는 제 1 유체(F)의 부피는 제 2 부피와 동일하다.
스크레이퍼(20)에 의해 스프레이 헤드(23)로 밀려난 제 1 유체(F)는 스프레이 헤드(23)에 의해서 스프레잉된다.
순환 단계 이후에 복귀 단계가 실시된다.
복귀 단계 동안, 주입기(21)는 스크레이퍼(20)로부터의 하류에서 순환 파이프(15) 내로 제 2 유체를 주입한다. 이어서, 제 2 유체가 스크레이퍼(20)를 뒤로 밀어내며, 이로 인해 순환 파이프에서 상류 방향으로 이동하게 된다.
예를 들어, 밸브(17)는 제 2 유체가 스크레이퍼(20)로부터의 상류에서 순환 파이프(15)를 떠날 수 있도록 개방되어 있다.
복귀 단계의 끝에서, 스크레이퍼(20)가 순환 파이프(15)로부터 제거된다.
복귀 단계 다음에 제 2 스프레잉 단계가 이어진다.
제 2 스프레잉 단계는 제 1 스프레잉되는 유체(F)를 제외하고 제 1 스프레잉 단계와 동일하다. 특히, 제 2 스프레잉 단계 동안, 펌프(12)에 의해 순환 파이프(15) 내로 주입되고 스프레잉 부재(13)에 의해 스프레잉되는 제 1 유체(F)는, 제 1 스프레잉 단계 동안 펌프(12)에 의해 주입되는 제 1 유체(F)와 상이한 제 1 유체(F)이다. 특히, 제 2 스프레잉 단계 동안 스프레잉되는 제 1 유체(F)는 제 1 스프레잉 단계 동안 스프레잉되는 제 1 유체(F)의 컬러와는 상이한 컬러를 갖는다.
본 스프레잉 방법은 스크레이퍼(20)의 사용으로 인해 순환 파이프(15)에 존재하는 제 1 유체(F)의 더 많은 부분을 사용하여 이 제 1 유체(F)를 스프레잉 부재(13)로 밀어낼 수 있게 한다. 따라서, 본 스프레잉 방법은, 소모되는 유체의 일부가 스프레잉 종료 시에 순환 파이프(15)에 남게 되어 효과적으로 회수되지 않는 다른 스프레잉 방법들보다 소모되는 유체의 양적 측면에서 보다 나은 효율을 가지게 된다.
제 2 유체가 액체일 경우, 액체는 약하게 압축될 수 있기 때문에, 스프레잉되는 유체의 제 2 부피의 제어가 개선된다.
이 액체가 용매인 경우, 스크레이퍼(20)의 통과 이후에 순환 파이프(15)에 남아있는 제 1 유체(F), 특히 내부 표면(25)을 부분적으로 덮을 수 있는 제 1 유체(F)는, 이 용매에 의해서 용해 또는 희석되며 이 용매에 의해서 파이프(15)로부터 추출된다. 따라서 파이프(15)가 부분적으로 세정되며, 제 1 스프레잉 단계 동안 스프레잉된 제 1 유체(F)에 의한 제 2 스프레잉 단계 동안 스프레잉되는 제 1 유체(F)의 오염 위험이 제한된다.
파이프(15)의 세정은, 하류 방향에서의, 그 이후의 상류 방향에서의 스크레이퍼의 순환들 동안, 순환 파이프(15)가 용매에 의해 2 회 세정되기 때문에, 제 2 유체로서 사용되는 이 용매를 사용하여 복귀 단계가 실시될 경우 더욱 개선된다.
스크레이퍼(20)가 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 이전 예들에서 설명된 스크레이퍼(20)에 따르는 경우, 즉, 순환 파이프(15)의 내경(Di)과 제 1 값(De1)의 차이가 100 마이크로미터(㎛) 이상일 경우, 스크레이퍼(20)는 직선형이 아닌 순환 파이프(15)의 부분들, 특히 나선형인 제 2 부분(29)에서도 쉽게 순환한다. 그리고 스크레이퍼(20)에 의해 이동될 수 없는 파이프(15)의 섹션이 순환 단계의 끝에서 제 1 유체로 채워지는 것이 방지되기 때문에, 회수되는 제 1 유체(F)의 양이 증가된다.
제 2 나선형 부분(29)의 사용은 제 1 유체(F)가 전기 전도성 입자들을 포함할 경우, 제 1 유체(F)를 스프레잉하는데 자주 사용되는 전기장의 영향으로, 제 2 부분(29)에 포함된 제 1 유체(F)에서 전도성 연결부들이 형성되는 것을 방지할 수 있게 한다. 따라서, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 예들에 따른 스크레이퍼(20)는 이러한 적용들에 특히 유익하다.
이제 제 5 예시적인 설비(10)가 설명될 것이다.
제 1 예시적인 설비(10)와 동일한 요소들은 다시 설명되지 않는다. 차이점들만을 설명한다.
그러나, 제 5 예시적인 설비(10)에서, 순환 파이프(15)의 내경(Di)과 제 1 값(De1) 사이의 차이는 달라질 수 있으며, 특히 엄밀하게 100 ㎛ 미만, 예를 들어 0이거나, 제 1 예에서의 경우와 같이, 100 ㎛ 이상일 수도 있다.
이 차이가 100 ㎛ 이상일 경우, 제 5 예시적인 설비(10)는 스크레이퍼(20) 및 스크레이퍼들(20)에 따른 유지 시스템(55) 그리고 제 2, 제 3 및 제 4 예시적인 설비들(10)의 유지 시스템들 및 이러한 제 2, 제 3 및 제 4 예들에서 전술한 변형예들을 포함할 수 있다.
또한 고려될 수 있는 하나의 변형예에 따르면, 제 5 예시적인 설비(10)는 스크레이퍼(20)를 포함하지 않는다.
주입기(21)는 컬러-변경 유닛(11), 펌프(12), 순환 파이프(15) 및 스프레잉 부재(13) 중 적어도 하나에 제 2 유체를 주입하도록 구성된다. 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 주입기(21)는 밸브(105)에 의해서 컬러-변경 유닛(11)에, 밸브(110)에 의해서 펌프(12)에, 밸브(47)에 의해서 순환 파이프(15)에 그리고 밸브(115)에 의해서 스프레잉 부재(13)에 연결된다.
이어서, 제 2 유체는 액체, 예를 들어 제 1 유체(F)를 용해시키거나 희석시킬 수 있는 액체 용매, 또는 물이다.
주입기(21)는 기설정된 부피의 제 2 유체를 회로(16) 내에 주입하도록 구성된다. 주입기(21)는 또한 주입된 부피가 기설정된 부피와 동일할 경우 주입을 정지시키도록 구성된다.
예를 들어, 주입기(21)는 주입의 시작으로부터 회로(16)로 주입된 제 2 유체의 총 부피의 값을 추정하고, 총 부피가 기설정된 부피와 동일할 때 주입을 정지시키도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 주입기(21)는 총 주입되는 부피를 추정하고 주입기(21)에 의한 제 2 유체의 주입을 명령할 수 있는, 예를 들어 밸브들(47, 105, 110, 115)을 개방 또는 폐쇄하는 것을 명령할 수 있는 데이터 처리 유닛 또는 전용 집적 회로와 같은 제어 모듈을 포함한다. 기설정된 부피는 회로(16)에 주입하고자 하는 제 2 유체의 양의 함수로서 선택된다. 따라서, 기설정된 부피는 달라질 수 있다.
제 5 예에서 사용될 수 있는 주입기들(21)의 예가 아래에서 설명된다.
주입기(21)는 또한 가스 스트림을 회로(16) 내로 주입하도록 구성된다. 특히, 주입기(21)는 회로(16) 내에 기설정된 부피의 제 2 유체를 주입하고, 회로(16) 내에서 제 2 유체의 이동을 발생시키기 위해 가스를 회로(16) 내에 주입하도록 구성된다.
예를 들어, 주입기(21)는 가압 가스 공급원에 연결된다.
가스는 예를 들어 압축 공기이다.
가스가 회로(16) 내에 주입될 경우 이 가스는 제 3 압력 값을 갖는다. 제 3 압력 값은 20 bar 이하이다.
제 5 예시적인 설비(10)는 회로(16) 내에 제 2 유체를 주입하기 위한 단계를 포함하는 방법을 구현할 수 있다.
예를 들어, 주입 단계 동안, 제 2 유체가 순환 파이프(15) 내에 주입된다.
일 변형예에서는, 제 2 유체가 컬러-변경 유닛(11), 펌프(12), 순환 파이프(15), 스프레잉 부재(13) 중 적어도 하나에 주입된다.
주입 단계 동안, 주입기(21)는 주입 단계의 시작으로부터 주입된 제 2 유체의 부피를 추정한다. 예를 들어, 주입기(21)는 주입 단계의 시작으로부터 주입된 제 2 유체의 부피를 주기적으로 추정한다. 일 실시예에 따르면, 주입기(21)는 100 밀리초 이하의 주기로, 주입된 제 2 유체의 부피를 추정한다.
추정된 부피는 주입기(21)에 의해 기설정된 부피와 비교된다.
제 2 유체의 추정 부피가 기설정된 부피보다 엄밀히 더 작을 경우, 주입기(21)는 회로(16) 내의 제 2 유체 주입을 계속한다.
추정된 부피가 기설정된 부피 이상일 경우, 주입기(21)는 주입을 중단한다. 예를 들어, 주입기(21)는 주입기(21)를 회로(16)에 연결하는 밸브(들)(47, 105, 110 및 115)를 형성한다.
도 7에 도시된 예에 따르면, 주입기(21)는 실린더(75), 피스톤(80), 액추에이터(85) 및 밸브(90)를 포함한다.
실린더(75)는 제 2 유체를 포함하도록 구성된다. 예를 들어, 실린더(75)는 제 2 유체를 수용할 수 있는 원통형 캐비티를 획정한다.
실린더(75)는 실린더(75)에 특정한 축(Ac)을 따라 연장된다.
실린더(75)는 원형 베이스뿐만 아니라 다각형 베이스, 또는 실린더(75)의 축(Ac)에 수직인 평면에서 임의의 형상을 갖는 베이스를 가질 수 있음에 유의해야 한다.
실린더(75)는 예를 들어 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속 재료로 만들어진다. 실린더(75)에 의해 획정되는 캐비티는 50 입방 센티미터(cc) 내지 1000 cc의 내부 부피를 갖는다.
피스톤(80)은 실린더(75)에 의해 획정된 캐비티 내에 수용된다. 피스톤(80)은 실린더(75)에 의해 획정된 캐비티를 가변 부피의 2개의 챔버(95, 100)로 분리한다.
피스톤(80)은 원통형이며, 예를 들어 실린더(75)의 내부면에 상보적인 주변면 및 실린더(75)의 축에 직교하는 2개의 면에 의해 획정된다.
피스톤(80)은 예를 들어 금속 재료로 만들어진다. 일 실시예에 따르면, 챔버(100)를 획정하는 피스톤(80)의 면은 스테인레스 스틸로 만들어진다. 일 변형예에서, 이 면은 폴리머로 만들어지거나, 폴리머 층 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 층으로 덮여 있다.
피스톤(80)은 챔버들(95 및 100)의 각각의 부피를 변화시키기 위해 실린더(75)에 대한 1 차 위치와 2 차 위치 사이에서 병진 이동 가능하다. 특히, 피스톤(80)은 실린더(75)의 축(Ac)을 따라 이동 가능하다.
1 차 위치는 챔버(100)의 부피가 가장 큰 위치이다. 피스톤(80)이 1 차 위치에 있을 때, 챔버(95)의 부피는 예를 들어 0이 된다.
2 차 위치는 챔버(100)의 부피가 가장 작은 위치이다. 예를 들어, 피스톤(80)이 2 차 위치에 있을 때, 피스톤(80)은 실린더(75)의 단부벽을 지탱하며, 이에 따라 챔버(100)의 부피가 0이 된다.
피스톤(80)은 획정되는 챔버들(95, 100) 사이의 제 2 유체의 통과를 방지하도록 구성된다. 예를 들어, 피스톤(80)은 실린더(75)의 축에 수직인 평면에서 피스톤(80)을 둘러싸는 씨일(seal)과 같은 밀봉 수단을 지탱한다.
챔버(100)는 제 2 유체에 의해서 적어도 부분적으로 채워지도록 구성된다. 예를 들어, 챔버(100)는 밸브(90)에 의해 저장소와 같은 제 2 유체 공급원에 연결된다.
챔버(100)는 예를 들어 밸브(47)에 의해 순환 파이프(15)에 연결될 수 있다. 도 7의 예에 따르면, 챔버(100)는 순환 파이프의 상류 단부(15A)에 연결될 수 있다. 일 변형예에서, 챔버(100)는 하류 단부(15B) 또는 양 단부(15A, 15B)에 연결될 수 있다.
액추에이터(85)는 피스톤(80)을 1 차 위치와 2 차 위치 사이에서 이동시키도록 구성된다. 액추에이터(85)는 예를 들어 모터 및 피스톤(80)을 이동시키기 위해 모터로부터의 힘을 피스톤(80)으로 전달할 수 있는 로드를 포함한다.
액추에이터(85)는 특히 실린더(75)에 대한 피스톤(80)의 위치를 결정하고, 결정된 위치의 함수로서 피스톤(80)의 이동을 명령 또는 정지시키도록 구성된다. 다수의 유형의 액추에이터들(85)이 이러한 피스톤의 위치 결정을 허용한다.
모터는 예를 들어 토크 모터와 같은 전기 모터, 또는 브러시리스 모터이다.
일 실시예에 따르면, 모터는 서보 모터, 즉 위치-슬레이브 모터이다. 예를 들어, 모터는 피스톤(80)을 실린더(75)에 대하여 기설정된 위치에 유지하도록 제어되며, 기설정된 위치는 달라질 수 있다.
일 변형예에서, 모터는 피스톤(80)을 이동시킬 수 있는 공압 또는 유압 부재, 예를 들어 피스톤을 이동시키기 위해 챔버(95) 내로 액체를 주입할 수 있는 펌프로 대체된다.
액추에이터(85)는 특히 제 3 압력 값 이상으로 제 2 유체에 압력을 가하도록 구성된다. 예를 들어, 압력 센서가 챔버(100)에 통합되며, 제어 모듈은 챔버(100) 내의 제 2 유체의 압력이 제 3 압력 값 이상이 될 때까지 피스톤(80)에 대한 액추에이터에 의해 가해지는 힘의 증가를 명령할 수 있다.
일 변형예에서, 액추에이터(85)는 액추에이터(85)의 전기 모터의 전기 공급 전류 값들로부터 챔버(100) 내의 유체의 압력을 추정하도록 구성된다.
주입 단계 동안, 챔버(100)는 제 2 유체를 포함하며 액추에이터(85)는 피스톤(80)을 제 2 위치를 향해 이동시킨다. 예를 들어, 주입 단계 동안, 챔버(100)는 제 2 유체로 채워진다.
피스톤(80)의 이동 효과에 따라, 제 2 유체가 순환 파이프(15) 내로 주입된다.
액추에이터(85)는 실린더(75)에서의 피스톤(80)의 위치, 특히 실린더(75)의 축을 따라 피스톤(80)에 의해 1 차 위치로부터 이동된 거리를 주기적으로 결정한다. 이동된 거리의 결정은 주입된 부피의 결정과 동일하며, 왜냐하면 주입된 부피는 이동된 거리의 이분법 함수이며, 즉 이동된 거리는 단일 주입된 부피에 대응하기 때문이다.
일 변형예에서, 액추에이터(85)는 피스톤(80)이 기설정된 부피에 대응하는 기설정된 위치에 도달했는지 여부를 결정함으로써, 총 주입된 부피를 기설정된 부피와 비교한다.
기설정된 위치는 특히 1 차 위치로부터 2 차 위치로의 피스톤의 이동이 기설정된 부피와 동일한 부피 값만큼 챔버(100)의 부피를 감소시키는 위치이다.
주입기(21)는 또한 주입된 부피가 기설정된 부피와 동일할 경우 주입을 정지시키도록 구성된다.
예를 들어, 피스톤(80)이 미리 정해진 위치에 도달하지 않은 경우, 액추에이터(85)는 피스톤(80)을 2 차 위치를 향해 계속 이동시킨다.
피스톤(80)이 기설정된 위치에 있으면, 액추에이터(85)는 피스톤(80)의 이동을 정지시킨다.
일 변형예에서, 주입기(21)는 피스톤(80)이 기설정된 위치에 도달할 때 밸브(47)를 폐쇄하도록 구성된다. 다른 유형의 주입기들(21)이 제 5 예에서 사용될 수 있음에 유의해야 한다.
예를 들어, 주입기(21)는 제 2 유체 공급원 및 유량계를 포함한다.
제 2 유체 공급원은 예를 들어 제 3 압력 값 이상의 압력 하에서의 제 2 유체 저장소, 또는 기어식 펌프 또는 연동 펌프와 같은 제 2 유체 스트림을 생성할 수 있는 펌프이다.
주입기(21)는 예를 들어 특히 제 2 유체 공급원의 출구 파이프에 위치되어, 공급원을 떠나는 제 2 유체의 압력을 측정할 수 있는 압력 센서를 포함한다.
유량계는 회로(16) 내에 주입기(21)에 의해 주입되는 제 2 유체의 유량 값을 측정할 수 있다.
유량은 예를 들어 부피 유량이다. 일 변형예에서, 유량은 질량 유량이다.
주입기(21)는 측정된 유량 값들로부터, 주입 단계의 유량에서 회로로 주입되는 제 2 유체의 총 부피를 추정하도록 구성된다. 예를 들어, 주입기(21)는 측정된 유량 값들의 시간 적분에 의해 총 주입된 부피를 추정한다.
주입기(21)는 총 부피가 기설정된 부피와 동일할 경우 주입을 중단시킨다. 예를 들어, 주입기(21)는 주입기(21)를 회로(16)에 연결하는 밸브들(47, 105, 110, 15)을 폐쇄한다.
주입 단계는 예를 들어 미리 정의된 순환 단계 동안 실시된다. 이 경우, 스크레이퍼(20)는 주입된 제 2 유체의 영향으로 순환 파이프(15)에서 상류로부터 하류로 순환한다.
변형적으로 또는 추가적으로, 주입 단계는 스크레이퍼(20)를 하류로부터 상류로 추진시키기 위해 복귀 단계 동안 실시된다.
제 5 예시적인 설비(10)는 특히 전술한 스프레잉 방법과, 다른 스프레잉 방법들을 실시할 수 있다.
예를 들어, 제 5 예시적인 설비(10)는 순환 단계 동안 파이프(15) 내에 스크레이퍼(20)가 존재하지 않는 스프레잉 방법을 실시할 수 있다. 이 경우에, 순환 단계 동안, 제 2 유체는 제 1 유체(F)를 스프레잉 부재(13)까지 전방으로 밀어낸다.
다른 가능한 변형예에 따르면, 주입 단계는 컬러-변경 유닛(11), 펌프(12) 및 스프레잉 부재(13) 중 적어도 하나를 세정하는 방법 동안 실시된다.
주입된 제 2 유체의 부피가 기설정된 부피와 동일할 경우 제 2 유체의 주입을 중지할 수 있는 주입기(21)의 사용은 주입 단계 동안 사용된 제 2 유체의 양을 정확하게 제어할 수 있게 한다. 특히, 이 부피는, 회로에 포함된 유체(들)의 점도가 특히 회로(16)에 존재하는 제 1 유체(F)와 제 2 유체 사이의 비율에 의존하기 때문에, 제 2 유체의 공급원이 기설정된 시간 동안 회로(16)에 연결되는 종래 기술의 방법들과는 대조적으로, 회로(16)에 존재하는 제 1 유체(F)의 점도(또는 제 1 유체(F)와 제 2 유체 사이의 혼합)에 의존하지 않는다.
이것은 스프레잉되는 제 1 유체(F)의 부피가 잘 제어되기 때문에, 스크레이퍼(20) 또는 제 2 유체에 의해 밀려난 제 1 유체(F)의 스프레잉을 포함하는 순환 단계 동안 특히 유익하다.
제 2 유체를 순환 파이프(15) 내로 주입하기 위한 피스톤(80)의 사용은 특히 용매와 같은 액체인 경우에, 특히 이 유체가 종래 기술의 주입기(21)에 의해 허용되는 것보다 제 2 유체의 주입된 부피를 보다 정확하게 제어할 수 있게 한다. 기어식 펌프와 같은 펌프를 사용하는 종래 기술의 주입기들은 평균 점도의 함수에 따라 달라질 수 있는 유량을 갖는다. 예를 들어, 기어식 펌프는 이 점도에 따라 결정되는 내부 누출을 갖는다. 결과적으로, 종래 기술의 주입기들에 의해 실제로 순환 파이프(F) 내로 주입되는 액체의 부피는 효과적으로 제어되지 않는다. 반대로, 피스톤(80)은 그것의 움직임을 통해서, 실제 주입되는 추진 액체의 부피를 부과할 수 있으며, 그 이유는 이 부피는 챔버(100)의 부피 변화에만 의존하기 때문이다. 따라서, 제 5 예시적인 설비(10)는 주입되는 제 2 유체의 양을 잘 제어할 수 있게 한다.
피스톤(80)에 의해 이동된 거리로부터 제 2 유체의 주입된 부피 추정은 실린더(75), 피스톤(80) 및 액추에이터(85) 이외의 장치를 필요로 하는 것 없이, 주입된 부피의 양을 정확하고 간단하게 추정할 수 있게 하는 방법이다.
측정된 유량 값들로부터 실제 주입된 제 2 유체의 부피를 추정하는 주입기들(21)은 또한 주입된 제 2 유체의 양을 보다 잘 제어할 수 있게 한다.
가스의 압력 이상의 압력으로 제 2 유체를 주입하면 가스를 사용하여 제 2 유체를 추진할 수 있으며, 이에 따라 필요한 제 2 유체의 양을 감소시킨다.
소모되는 전류로부터의 이러한 압력의 추정은 센서의 필요성을 제거할 수 있으며, 이에 따라 설비(10)를 단순화시킬 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예들의 기술적으로 가능한 임의의 조합에 대응한다.

Claims (10)

  1. 유체(F)를 스프레잉할 수 있는 스프레이어(13), 상기 유체(F)를 위한 펌프(12) 및 순환 파이프(15)를 포함하는 유체(F) 순환 회로(circulation circuit)(16)를 포함하는 상기 유체(F)를 스프레잉하기 위한 설비(10)로서,
    상기 펌프(12)는 상기 유체(F)를 상기 순환 파이프(15)에 주입하기에 적합한 것이고, 상기 순환 파이프(15)는 상기 유체(F)를 상기 펌프(12)로부터 상기 스프레이어(13)로 안내하도록 구성되고, 상기 설비(10)는 상기 유체(F)와는 별도의 액체를 상기 순환 회로(16)에 주입하도록 구성되는 적어도 하나의 주입기(21)를 더 포함하고,
    상기 주입기(21)는,
    · 상기 순환 회로에 주입되는 액체의 총 부피를 기설정된 부피와 비교하고,
    · 상기 주입되는 액체의 총 부피가 상기 기설정된 부피와 같을 경우 상기 주입을 중지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주입기(21)는 상기 액체를 담을 수 있는 실린더(75), 상기 실린더(75)에 수용되는 피스톤(80) 및 상기 실린더(75) 내에서 상기 피스톤(80)을 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시킬 수 있는 액추에이터(85)를 포함하며, 상기 주입기(21)는 상기 실린더(75) 내에서 상기 피스톤(80)의 상기 제 2 위치로의 이동이 상기 순환 파이프(15)에서 상기 액체의 주입을 야기하도록 구성되는 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 주입기(21)는 상기 실린더(75) 내에서의 상기 피스톤(80)의 위치를 결정할 수 있고, 적어도 기설정된 위치로부터 주입되는 상기 액체의 부피를 추정할 수 있는 설비.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주입기(21)에 의해 상기 순환 회로(16)에 주입되는 상기 액체에 대한 부피 유량이 정의되며, 상기 주입기(21)는 상기 부피 유량의 적어도 하나의 값을 결정하고 또한 측정된 유량 값(들)으로부터 상기 주입되는 부피를 추정하도록 구성되는 설비.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주입기(21)는 상기 액체를 추진(propelling)시킬 수 있는 가스를 상기 순환 회로(16)에 주입하도록 더 구성되고, 상기 주입기(21)는 상기 액체를 제 1 압력으로 주입하고 상기 가스를 제 2 압력으로 주입하도록 구성되며, 상기 제 1 압력은 상기 제 2 압력보다 크거나 같은 설비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 압력을 측정할 수 있는 압력 센서를 포함하는 설비.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 주입기(21)는 상기 액체를 담을 수 있는 실린더(75), 상기 실린더(75)에 수용되는 피스톤(80) 및 상기 실린더(75) 내에서 상기 피스톤(80)을 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시킬 수 있는 액추에이터(85)를 포함하며, 상기 주입기(21)는 상기 실린더(75) 내에서 상기 피스톤(80)의 상기 제 2 위치로의 이동이 상기 순환 파이프(15)에서 상기 액체의 주입을 야기하도록 구성되고, 상기 액추에이터(85)는 전기 모터를 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 전기 모터에 의해 소모되는 전류의 적어도 하나의 값으로부터 상기 제 1 압력을 추정할 수 있는 설비.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 순환 파이프(15)에 대한 상류 방향 및 하류 방향이 정의되며, 상기 유체(F)가 상기 순환 파이프(15)에 의해서 상기 펌프(12)로부터 상기 스프레이어(13)로 안내될 경우 상기 유체(F)가 상류에서 하류로 순환하고, 상기 주입기(21)는 상기 순환 파이프(15)의 상류 단부(15A)에서 상기 액체를 주입하도록 구성되는 설비.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순환 회로(16)는 상기 펌프(12)에 복수의 별개의 유체들(F)을 공급할 수 있는 컬러-변경 유닛(color-changing unit)(11)을 포함하며, 여기서,
    · 상기 주입기(21)는 상기 액체를 상기 컬러-변경 유닛(11)에 주입하도록 구성되고, 및/또는
    · 상기 주입기(21)는 상기 액체를 상기 펌프(12)에 주입하도록 구성되고, 및/또는
    · 상기 주입기(21)는 상기 액체를 상기 스프레이어(13)에 주입하도록 구성되며, 상기 스프레이어(13)는 특히 회전식 보울(rotary bowl)을 포함하고 상기 액체를 상기 회전식 보울로 안내할 수 있는 설비.
  10. 유체(F)를 스프레잉할 수 있는 스프레이어(13), 상기 유체(F)를 위한 펌프(12) 및 순환 파이프(15)를 포함하는 유체(F) 순환 회로(16)를 포함하는 상기 유체(F)를 스프레잉하기 위한 설비(10)에 의해 구현되는 방법으로서,
    상기 펌프(12)는 상기 유체(F)를 상기 순환 파이프(15)에 주입하기에 적합한 것이고, 상기 순환 파이프(15)는 상기 유체(F)를 상기 펌프(12)로부터 상기 스프레이어(13)로 안내하도록 구성되고, 상기 설비(10)는 적어도 하나의 주입기(21)를 더 포함하고,
    상기 방법은, 상기 주입기(21)에 의해서, 상기 유체(F)와는 별도의 액체를 상기 순환 회로(16)에 주입하는 단계를 포함하고,
    상기 주입하는 단계는,
    · 상기 주입하는 단계의 시작으로부터 상기 순환 회로에 주입되는 액체의 부피를 기설정된 부피와 비교하고, 또한
    · 상기 주입되는 액체의 총 부피가 상기 기설정된 부피와 같을 경우 상기 주입을 중지하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3098419B1 (fr) 2019-07-12 2021-07-23 Exel Ind Installation de projection de fluide
WO2023078526A1 (en) * 2021-11-02 2023-05-11 Abb Schweiz Ag Supply device for supplying coating medium, coating medium apparatus, system and method of supplying coating medium
CN114607035B (zh) * 2022-03-30 2023-09-26 安徽北润建设工程有限公司 一种水利工程用管道清淤设备及使用方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1746228A (en) * 1927-01-24 1930-02-04 Harry R Darling Process and apparatus for spray coating
US5389149A (en) * 1993-12-08 1995-02-14 Monarch Design Company, Inc. Paint system
DE10033987A1 (de) * 2000-07-13 2002-01-24 Duerr Systems Gmbh Verfahren zur Versorgung eines Beschichtungsorgans für die elektrostatische Serienbeschichtung von Werkstücken und Versorgungssystem hierfür
ES2252576T3 (es) * 2002-05-07 2006-05-16 Durr Systems Gmbh Procedidmiento y aparato para proporcionar pintura a un aplicador y para limpiarlo.
JP4142894B2 (ja) 2002-05-17 2008-09-03 株式会社大気社 塗料供給装置および塗料供給方法
JP2007144289A (ja) 2005-11-25 2007-06-14 Fujitsu Ten Ltd 塗装装置およびその洗浄方法
KR100819095B1 (ko) * 2006-11-03 2008-04-02 삼성전자주식회사 포토스피너설비의 분사제어장치
JP4755605B2 (ja) 2007-01-12 2011-08-24 本田技研工業株式会社 静電塗装装置
CA2674912A1 (en) 2007-01-12 2008-07-17 Honda Motor Co., Ltd. Electrostatic coating device
EP2065101A1 (de) 2007-11-28 2009-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Lackiermaschine
DE102008015258B4 (de) * 2008-03-20 2023-05-25 Dürr Systems Ag Farbwechsler für einen Lackierroboter
ITTO20110935A1 (it) * 2011-10-18 2013-04-19 Sidel Spa Con Socio Unico Organo selettore di portata ad azionamento magnetico, organo regolatore di portata e macchina riempitrice
DE102011056357A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-13 Windmöller & Hölscher Kg Messvorrichtung für die Bestimmung des Volumenstroms von Leim in einer Beleimungsvorrichtung
US9380773B2 (en) * 2013-03-21 2016-07-05 Raven Industries, Inc. Gear flow divider for agricultural product injection
DE102013015313A1 (de) * 2013-09-16 2015-03-19 Dürr Systems GmbH Applikationsanlage und entsprechendes Applikationsverfahren
TWI512193B (en) * 2014-01-20 2015-12-11 Syringe meter
US9713816B2 (en) * 2015-03-19 2017-07-25 Paccar Inc Zero waste color change system
CN105114031B (zh) * 2015-08-27 2018-02-27 长江大学 一种针对u形管效应的固井压力控制方法及系统

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