KR20210149286A - 지속적으로 페인트가 충전되게 하여 아파트 재도장의 작업효율을 향상시킨 롤러브러시 - Google Patents

지속적으로 페인트가 충전되게 하여 아파트 재도장의 작업효율을 향상시킨 롤러브러시 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 롤러브러시는
중심을 관통하며 내부에 상기 페인트를 공급받아 외부로 유출시키는 중공관 형태의 제1축과, 상기 제1축에서 외부로 유출되는 페인트를 저장하여 외부로 유출시키며 상기 제1축을 감싸는 실린더, 및 상기 실린더 외부표면에 구비되어 페인트 도장을 수행하는 제1브러시를 포함하는 제1롤러부; 중심을 관통하는 제2축과 상기 제2축의 외부표면에 구비되어 상기 제1롤러부에서 낙하하는 페인트를 수용하는 제2브러시를 포함하는 제2롤러부; 상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부의 상기 제1축과 상기 제2축을 연결하여 상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부가 동시에 롤링하게 연결하는 연결수단; 및 상기 연결수단에서 연장되는 연장수단에 의해 상기 연결수단에 동력을 전달하는 손잡이부; 를 포함하여 도장 시, 주변의 페인트 오염을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

지속적으로 페인트가 충전되게 하여 아파트 재도장의 작업효율을 향상시킨 롤러브러시 {Roller brush improves work efficiency of apartment repainting by filling paint continuously}
본 발명은 페인트가 지속적으로 충전되도록 한 롤러브러시에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페인트를 자동으로 충전하여 아파트 재도장 시, 작업효율을 향상시킬 수 있는 롤러브러시에 관한 것이다.
산업의 고도화로 도심에 건축된 고층 아파트는 늘어나는 추세이고, 콘크리트는 시간 경과에 따라 중성화로 부식, 균열 등의 노후화가 일어나므로 도장 공사가 요구되며, 건물유지보수는 건물수명 연장에 필수적이다.
대기환경보전법과 관련하여 아파트 외벽도장 시, 뿜칠도장에서 발생하는 분진의 집진을 위한 방진막 설치 혹은 붓 또는 롤러방식 사용에 관한 시행 논의가 있으며, 따라서 페인트 분진에 대한 방진기능을 갖는 새로운 도방방법이 요구되고 있다.
특히, 외벽도장은 사람이 로프를 타면서 하는 도장작업은 고소작업(高所作業)으로 추락 위험성이 높고, 작업 효율이 낮아 공사기간이 길어지고, 공사비가 상승하여, 재도장공사비에서 노무비가 차지하는 비중이 높아지는 구조적인 한계가 존재한다.
기존의 롤러브러시를 사용한 작업 시, 페인트 트레이를 별도로 매달고 적시는 작업이 필요해 작업 위험성이 높고, 작업과정에서 페인트 방울이 떨어져 인근 오염문제가 심각하며, 피도장체인 아파트 외벽의 상태에 따라 페인트 공급량을 늘려야 하는 등 작업효율이 저하되고 노동 강도가 높아지게 된다.
또, 작업 시, 발생하여 주변으로 비산되는 페인트 입자 외에 칠 작업을 잠시 멈추는 휴식시간 또는 대기시간에 롤러에 이미 적셔진 페인트가 아래로 흘러내리거나, 페인트가 과량 공급되어 흐르는 페인트 방울에 의한 작업지역의 오염 또한 주요한 문제로 인식되고 있다.
추가적으로, 작업자의 숙련도에 따라서 롤러에 머금은 페인트의 양과 유출량이 달라져 도막의 두께나 품질이 다르게 형성될 수 있고, 도막의 두께가 규정보다 얇게 형성된 경우 부착력, 인장강도, 신축성에 취약해져 들뜨거나 크랙이 발생하는 경우 수분이 침투하여 품질이 저하될 수 있고, 열, 수분, 자외선 등에 의한 초킹현상이 일어날 수 있는 문제점이 있어 작업 시, 주변 환경오염을 최소화 하면서 도장의 품질 및 작업 효율을 향상시키기 위한 도장방법 및 장치 연구의 필요성이 강조되고 있다.
대한민국 등록특허 10-0969407호
본 발명의 일측면은,
아파트의 외벽 재도장 등의 작업 시, 페인트를 지속적으로 공급되게 하여 작업의 효율을 향상시키고 작업자의 위험을 감소시킬 수 있는 롤러브러시를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또, 롤러에 공급되는 페인트의 양을 사용자가 제어하기 쉽고, 공급된 페인트가 롤러부의 브러시에 일정하게 흡수되어 도장의 품질이 균일하게 얻어지는 롤러브러시를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
또한, 작업 중 발생하여 주변을 오염시키는 미세한 페인트 입자가 튀는 것을 막고, 작업의 중단이나 휴식시에도 롤러부로부터 큰 페인트 방울이 흘러내리거나 떨어지는 것을 방지할 수 있는 구조의 롤러브러시를 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면은,
피도장체의 벽면에 페인트 도장 시, 사용할 수 있는 롤러브러시로서,
중심을 관통하며 내부에 상기 페인트를 공급받아 외부로 유출시키는 중공관 형태의 제1축과, 상기 제1축에서 외부로 유출되는 페인트를 저장하여 외부로 유출시키며 상기 제1축을 감싸는 제1실린더, 및 상기 제1실린더 외부표면에 구비되어 페인트 도장을 수행하는 제1브러시를 포함하는 제1롤러부;
중심을 관통하는 제2축과, 상기 제2축을 감싸는 제2실린더, 및 상기 제2실린더의 외부표면에 구비되어 상기 제1롤러부에서 낙하하는 페인트를 수용하는 제2브러시를 포함하는 제2롤러부;
상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부의 상기 제1축과 상기 제2축을 연결하여 상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부가 동시에 롤링하게 연결하는 연결수단; 및
상기 연결수단에서 연장되는 연장수단에 의해 상기 연결수단에 동력을 전달하는 손잡이부; 를 포함하는 롤러브러시로서,
상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부가 동시에 상기 벽면에 닿게 하는 밀착수단을 더 포함하며,
상기 연장수단은 중공관으로서, 내부로 상기 페인트를 이송하여 상기 연결수단에 공급하는 것이 좋다.
이 때, 상기 연결수단은 상기 연장수단과 결합되어 회동(回動)하며,
상기 연결수단은 상기 연장수단이 결합된 지점부터 상기 제1축과 연결된 지점까지의 구간의 내부에 페인트가 공급되는 중공관을 포함하는 것이 좋고,
상기 제1브러시의 두께(d1)는 상기 제1실린더의 반경(m1)의 0.3 내지 1.3 배,
상기 제2브러시의 두께(d2)는 상기 제2실린더의 반경(m2)의 1.0 내지 3 배인 것이 바람직하다.
또, 상기 제1롤러부의 외주면 일영역을 감싸며, 내면에 페인트를 흡수하는 흡수수단을 포함하는 롤러커버를 포함할 수 있고,
상기 롤러커버는, 상기 제1축에 수직한 가상의 평면으로 자른 단면에서 단부가 상기 제1롤러부의 직경방향으로 돌출되어 끝으로 갈수록 상기 제1브러시와의 거리가 멀어지는 구간을 포함하는 제1연장부를 포함하는 것이 좋으며,
상기 연장수단은 길이를 연장하거나 단축할 수 있는 길이조절부를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 다른 측면은,
전술한 롤러브러시를 포함하고,
상기 롤러브러시에 페인트를 공급하는 펌프를 포함하는 페인트공급부 및
상기 페인트공급부와 상기 롤러브러시의 손잡이부를 연결하는 연결부를 포함하는 도장장치인 것이 좋다.
본 발명의 일 측면에 따른 롤러브러시는,
작업 시, 제1롤러부에서 튀거나 떨어지는 페인트 입자의 낙하방향에 제2롤러부가 구비되며, 제1롤러부의 일부면을 덮도록 구비되는 롤러커버가 제1롤러부의 상부로 튀는 페인트 입자를 차단할 수 있는 구조로 이루어져 작업 지역의 오염을 효과적으로 예방할 수 있다.
또한, 작업 중 쉬는 경우나 휴식시간에 페인트가 스며든 롤러에서 떨어지는 페인트 방울 등은 내부에 오목한 구조를 포함하고 흡수막 등의 흡수수단을 포함하는 롤러커버에 흡수되거나 고여 있어서, 주변 오염을 막고, 롤러커버에 고인 페인트는 페인트 통으로 덜어지거나 제2롤러부 측으로 연장된 단부를 통해 제2롤러부에 페인트방울이 떨어져 흡수되도록 하여 종래 롤러브러시 사용 시, 빈번하게 발생하는 페인트로 인한 주변 환경오염 문제를 해결할 수 있다.
또, 경량화 된 펌프를 통해 페인트를 제1롤러부의 내부에 자동으로 공급할 수 있으며, 공급된 페인트는 제1롤러부의 내부에 구비되는 실린더에서 저장되어 롤러의 제1브러시에 일정하게 공급되므로 갑작스러운 페인트 공급량의 변화에 따른 도막의 두께 변화가 거의 없이 안정적인 페인트 도장이 가능하며, 도장 시, 제1롤러부에 의해 형성되는 도막이 제2롤러부에 의해 다시 도장되어 균일한 품질의 도막이 형성되는 효과가 있다.
또, 롤러브러시의 도장 시, 연장수단의 각도가 달라짐에 따라 롤러의 위치를 제어할 수 있는 밀착수단을 포함하여 제1롤러부 및 제2롤러부가 함께 피도장체인 벽면에 연속적으로 접촉될 수 있다.
또, 공급되는 페인트는 제1롤러부의 내부에 구비되는 실린더 내부의 저장공간에 저장되며, 작업 시, 롤러의 회전에 의하여 실린더가 함께 회전하며 저장공간 내부에 저장된 페인트가 자동으로 교반되므로, 페인트가 시간이 지남에 따라 층분리 되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러브러시를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1롤러부의 단면을 나타낸 도면이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러커버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러브러시의 작업 시, 벽체와 롤러부의 측면을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러브러시의 작업 중단 시, 바닥에 거치된 롤러부의 측면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
여기서 1) 첨부된 도면들에 도시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 개략적인 것으로 다소 변경될 수 있다. 2) 도면은 관찰자의 시선으로 도시되기 때문에 도면을 설명하는 방향이나 위치는 관찰자의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 3) 도면 번호가 다르더라도 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다.
4) '포함한다(comprise, comprises, comprising), 갖는다, 이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 5) 단수로 설명되는 경우 다수로도 해석될 수 있다. 6) 형상, 크기의 비교, 위치 관계 등이 '약, 실질적' 등으로 설명되지 않아도 통상의 오차 범위가 포함되도록 해석된다.
7) '~후, ~전, 이어서, 후속하여, 이때' 등의 용어가 사용되더라도 시간적 위치를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다. 8) '제1, 제2, 제3' 등의 용어는 단순히 구분의 편의를 위해 선택적, 교환적 또는 반복적으로 사용되며 한정적 의미로 해석되지 않는다.
9) '~상에, ~상부에, ~하부에, ~옆에, ~측면에, ~사이에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우 '바로'가 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. 10) 부분들이 '~또는'으로 전기적으로 접속되는 경우 부분들 단독뿐만 아니라 조합도 포함되게 해석되나, '~또는, ~중 하나'로 전기적으로 접속되는 경우 부분들 단독으로만 해석된다.
11) 직경방향이란 원 또는 원기둥에 대하여 원의 중심 또는 원기둥의 중심축으로부터 방사형으로 뻗어나가는 방향을 의미하며, 원주방향은 원주에 접하는 접선 방향을 의미한다.
본 발명의 일 측면인 롤러브러시(100)는 제1롤러부(130), 제2롤러부(140), 연결수단(440), 연장수단(400), 손잡이부(420)를 포함하여 이루어지며, 외부로부터 지속적으로 페인트를 공급받아 도장 작업을 수행할 수 있는 롤러브러시(100)이다.
도 1 은 본 측면의 일 실시예에 따른 롤러브러시(100) 및 롤러브러시(100)의 사용에 필요한 장비들을 개략적으로 도시한 것이다.
롤러브러시(100)는 작업 시, 피도장체인 외벽 또는 벽면의 표면에 접촉되며 회전하여 페인트 도막을 형성하는 부분으로서, 하나 이상의 롤러부 및 롤러부가 회전하며 고정될 수 있는 축을 포함하고, 롤러의 외부에 결합되는 롤러커버(120)를 더 포함할 수 있다.
롤러부는 하나 이상이 구비될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 일 실시예는 제1롤러부(130) 및 제2롤러부(140)를 포함하는 롤러브러시(100)이다.
제1롤러부(130)는 내부에 공간이 형성된 원통 형태의 제1실린더(131) 및 제1실린더(131)의 외부에 구비되는 제1브러시(132)를 포함한다. 제1실린더(131)는 제1롤러부(130)에 결합되는 제1축(110)으로부터 페인트를 공급받아 내부 공간에 고이게 하여 페인트를 저장하는 역할을 수행할 수 있으며, 도장 작업 시, 롤러의 제1브러시(132)와 함께 제1축(110)을 중심으로 회전하며 내부에 저장된 페인트의 교반이 자연스럽게 이루어져 페인트의 층분리를 막을 수 있다.
제1실린더(131)의 외부에는 고인 페인트가 빠져나가 제1브러시(132)에 흡수되어 제1롤러부(130)의 표면에서 도장이 이루어지도록 작은 구멍 또는 틈이 형성된다. 예를들어, 제1실린더(131)의 외부 구조는 메시(mesh) 또는 망구조(罔構造)일 수 있고, 작은 구멍이 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된 구조일 수 있으며, 구멍의 배열이나 형태는 제한되지 않으나 규칙적인 패턴을 갖는 것이 좋다.
제1실린더(131)의 외부구조에 의해 제1실린더(131)의 외부에 위치하는 제1브러시(132)로 흡수되는 페인트의 양이 정해질 수 있으며, 공급되는 페인트의 양이 변화하더라도 제1실린더(131)에서 제1브러시(132)로 공급되는 페인트의 양이 크게 변화하지 않아 완충(buffer)효과를 가지며, 형성되는 도막의 두께 및 품질이 우수한 장점이 있다.
제1롤러부(130)에서 제1브러시(132)에 공급되는 페인트의 양과 제1실린더(131)의 내부에 고여 저장된 상태의 페인트의 양은 일정한 비율로 유지되는 것이 바람직하고, 제1실린더(131)의 내부에 고인 페인트의 양의 비율은 공급되는 페인트의 20 내지 40% 인 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 25 내지 35% 인 것이 좋다. 고여 있는 페인트의 비율이 더 높은 경우 롤러브러시(100)의 무게가 무거워져 작업 효율이 떨어질 수 있고, 너무 낮은 경우 제1브러시(132)에 페인트 공급이 원활하게 이루어지지 않아 도장 품질이 나빠질 수 있다.
제1롤러부(130)는 제1축(110)과 결합되어 제1축(110)을 축으로 회전될 수 있도록 고정된다. 제1롤러부(130)의 고정 수단 및 방식은 제한되지 않으며, 해당 분야에서 통상의 기술자가 채택할 수 있는 어떠한 기술수단이라도 사용될 수 있다. 예를들어 제1축(110)이 제1실린더(131)의 내부에 삽입되고, 제1실린더(131)와 제1축(110)이 고정되도록 돌기가 있는 고정캡이 단부에 결합될 수 있다. 고정캡 결합 후에는 돌기에 의해 제1실린더(131)가 이탈되지 않으면서 제1축(110)을 중심으로 회전할 수 있다.
이 때, 고정캡에는 신축성수밀돌기가 삽입되어 내부의 페인트가 새어나오지 않도록 할 수 있다. 고여 있는 페인트의 부피는 제1실린더(131) 부피의 10 내지 50% 인 것이 좋고 바람직하게는 15 내지 30% 이하인 것이 좋다. 이는 작업상태에서 롤러브러시(100)의 무게를 줄이고, 제1롤러부(130)와 제1축(110)의 체결부위 등으로 제1실린더(131) 내부의 페인트가 새어나오는 것을 효과적으로 예방하면서 페인트 흡수부에 일정한 양의 페인트를 균일하게 공급하기 위함이다.
도 2는 제1롤러부(130)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
제1롤러부(130)가 결합되는 제1축(110)은 롤러의 회전축 역할을 수행함과 동시에 중공형태의 제1축(110)의 내부로 공급되는 페인트를 배출하여 제1실린더(131)의 내부에 공급하는 역할을 수행한다. 예를들어, 제1롤러부(130)가 결합되는 제1축(110)은 외부에 복수개의 작은 배출공(111)이 형성되어 있어 제1축(110)의 내부에 공급된 페인트가 배출공(111)으로 제1축(110) 외부로 배출되어 제1실린더(131)의 내부에 채워질 수 있다.
배출공(111)의 크기나 수, 배열은 제한되지 않으며, 제1축(110)의 외면에 균일한 크기와 배열로 구비될 수 있고, 단부로 갈수록 크기가 커지거나 배출공(111)간의 간격이 좁아지는 배열로 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 배출공(111)에서 배출되는 페인트가 바로 제1브러시(132)로 공급되는 것이 아니므로 제1축(110)에서 전체적으로 균일한 페인트의 배출이 필수적이지 않으며, 제1축(110)에서 페인트가 위치에 따라 불균일하게 공급되더라도, 배출된 페인트는 제1실린더(131)의 내부공간에 고인 상태에서 균일하게 페인트 흡수부로 공급될 수 있는 장점이 있다.
한편, 제2롤러부(140)는 제2축이 관통되도록 결합되어 회전가능하며, 제1롤러부(130)의 벽체 도장 시, 페인트 공급량이 많거나 점도가 낮아져 흘러내리는 페인트 방울 및 입자를 표면에서 수용하는 롤러부로, 제2축의 외부표면에 구비되어 페인트를 흡수할 수 있는 제2브러시(142)를 포함하여 이루어진다.
제2롤러부(140)는 제1롤러부(130)와 함께 회전할 수 있도록 평행하게 구비되어 작업 시, 피도장체인 벽체에 접촉하여 제1롤러부(130)에 의해 형성된 도막의 평활화를 돕거나 제1롤러부(130)의 작업 시, 주변으로 비산되거나 떨어지는 페인트 입자를 차단해 주변 오염을 최소화하는 기능을 수행할 수 있다.
제2롤러부(140)는 제1롤러부(130)의 일측 방향에 나란히 구비되는 것이 좋으며, 작업자가 롤러브러시(100)를 이용한 도장 작업 시, 제1롤러부(130)가 상부에, 제2롤러부(140)가 하부에 위치하도록 파지(把持)하여 도장작업을 수행하여야 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 있다.
제2롤러부(140)는 외경과 길이는 제한되지 않으나 제1롤러부(130)보다 외경은 작고 길이는 같은 것이 바람직하다. 제2롤러부(140)의 반경 r2 는 제1롤러부(130)의 반경인 r1의 0.5 내지 1.0 배 일 수 있고, 바람직하게는 0.55 내지 0.9배, 더욱 바람직하게는 0.6 내지 0.8배인 것이 좋다. 제2롤러부(140)의 크기가 해당 범위보다 작은 경우에는 제1롤러부(130) 표면에서 떨어지거나 아래방향으로 튀는 페인트 알갱이가 제2롤러부(140)에 흡수되기 어려워 작업 주변에 페인트 알갱이가 오염될 수 있고, 해당 범위보다 큰 경우에는 롤러브러시(100)의 무게가 증가하여 작업효율이 떨어지거나 제2롤러부(140)의 표면적이 넓어져 제2롤러부(140) 표면에 페인트가 충분히 흡수되지 않아 도장면이 균일하지 않게 되는 문제가 생길 수 있다.
제2롤러부(140)는 제1롤러부(130)와 동일하게 내부에 제2실린더(141)를 포함하는 구조를 가지며, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2롤러부(140)는 배출공(111)을 포함하지 않는 제2축에 결합되는 구조를 갖는 것이 좋다.
제2롤러부(140)는 제1롤러부(130)보다 작은 외경을 가지고, 내부에 실린더를 포함하더라도 실린더의 내부로 페인트가 공급되지 않아 페인트를 저장하지 않음으로써 롤러브러시(100)를 더욱 경량화 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 제1롤러부(130)의 제1축(110)과 제2롤러부(140)의 제2축은 연결수단(440)에 의해 연결됨으로써 제1롤러부(130)와 제2롤러부(140)의 상대적인 위치관계를 고정하며 벽체 상에서 롤러부가 회전(롤링)되어 도장이 이루어진다.
본 발명의 일 실시예는 2개의 롤러부와 2개의 축을 포함하며, 연결수단(440)에 연결된 제1축(110)과 제2축은 서로 평행하게 배열되어 롤러부를 고정할 수 있도록 "ㄷ" 과 유사한 형태의 구조를 갖는다.
이 때, 제1축(110)은 제1롤러부(130)에 구비되는 제1실린더(131)의 내부에 페인트를 공급하기 위하여 내부에 페인트를 이송하는 중공이 형성된 중공관 구조이고, 제2축은 내부에 중공이 형성되지 않은 구조를 갖게 되므로, 연결수단(440)은 제1축(110)과 연결된 부분에서 중공을 갖는 중공관 형태의 구조를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 연결수단(440)은 제1축(110) 또는 제2축의 일방 측면에 연결될 수 있고, 제1축(110) 또는 제2축의 양측면에 연결되는 것도 가능하다.
연결수단(440)은 후술할 연장수단(400)의 단부에 연결되는데, 연장수단(400)과 연결수단(440)이 결합되는 부분은 회동(回動)이 가능한 구조로 이루어진다.
이러한 결합구조로 인하여, 작업 시, 작업면의 높이의 변화에 따라 연장수단(400)과 벽면의 각도가 변화하더라도 연장수단(400)에 결합된 연결수단(440)은 연장수단(400)에 대하여 회전이 가능하여 연결수단(440)과 벽면이 이루는 각도가 일정하게 유지될 수 있으며, 이 때, 제1롤러부(130) 및 제2롤러부(140)가 벽면에 지속적으로 접촉을 유지할 수 있다.
연장수단(400)은 외부로부터 이송받은 페인트를 연결수단(440)에 공급하는 기능을 더 포함할 수 있다. 이 때, 공급되는 페인트는 연결수단(440)과 연장수단(400)의 결합부를 지나 제1축(110)으로 공급되므로 연결수단(440)은 제1축(110)과 결합되는 부분에서부터 연장수단(400)과 결합되는 부분까지의 영역에 형성되는 중공을 포함한다.
추가적으로, 본 발명의 다른 실시예는 제1롤러부(130) 및 제2롤러부(140)가 작업자의 작업각도 및 연장수단(400)의 각도에 관계없이 안정적으로 벽면에 접촉될 수 있도록 연장수단(400)과 연결수단(440) 사이에 위치밀착수단을 구비한 롤러브러시(100)를 개시한다.
밀착수단은 도장 작업 시, 연장수단(400)과 벽면의 각도 변화에 따라 변화하여 제2롤러부(140)를 벽면에 접촉시키는 수단이다. 밀착수단의 형태와 구조는 제한되지 않으며 통상의 기술자가 채용할 수 있는 기술 수단이라면 제한되지 않고 사용될 수 있고, 예를들어 탄성을 갖는 용수철 또는 유압식 실린더, 펌프(210) 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀착수단은 횡압력 및 장력에 저항할 수 있고 탄성을 갖는 스프링 또는 용수철로서, 연장수단(400)과 롤러브러시(100)의 제2축 또는 연결수단(440)에 결합되는 용수철이 사용될 수 있다.
도 3은 롤러브러시(100)에 구비되어 제1롤러부(130)를 덮는 롤러커버를 개략적으로 나타낸 도면이다.
롤러커버는 제1롤러부(130)의 외주면(外主面)으로부터 일정 거리만큼 이격되며 일부면을 덮는 구조를 포함하며, 도장작업 시, 주변으로 튀는 페인트 입자를 차단하거나 작업 중단 시, 롤러브러시(100)를 거치하는 경우에, 외부로부터 더 공급되거나 롤러부의 표면에서 중력에 의해 떨어지는 페인트 방울 등이 외부에 떨어지지 않도록 받아 주변 오염을 막는 구성요소이다.
특히, 제1롤러부(130)가 벽면에서 왕복운동 시, 제1롤러부(130)의 하부로 튀는 페인트 입자를 제2롤러부(140)가 수용하는 것에 대응하여, 제1롤러부(130)의 상부로 튀어나가는 페인트 입자를 효과적으로 차단하기 위하여 상부로 연장되는 구조를 가질 수 있다.
롤러커버는 제1롤러부(130)의 외부를 제1롤러부(130)의 길이방향으로 둘러싸며, 제1롤러부(130)의 외주면으로부터 이격되어 이루어진다. 롤러커버는 연결수단(440)에 고정될 수 있으며 제1롤러부(130)의 외주면의 적어도 일부를 덮도록 구비되며, 롤러커버의 내면은 제1롤러부(130)와 접촉하지 않으면서 오목한 형태를 가진다.
롤러커버는 제1롤러부(130)의 외부 면적의 30% 이상을 덮는 구조일 수 있고, 바람직하게는 40% 이상을 덮는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 50% 이상을 덮을 수 있다. 롤러커버를 덮는 면적이 낮은 경우 롤러커버가 페인트 입자를 막기 어려워 발명의 효과가 감소하고, 면적이 너무 높은 경우 중량이 무거워지거나 벽면과 커버가 접촉되어 도장면을 훼손할 수 있는 문제가 있다.
롤러커버는 제1롤러부(130)의 도장 시, 주변으로 튀는 페인트 입자를 넓은 단면적으로 포집하여 차단할 수 있도록 제1롤러부(130)의 외부를 향해 연장되어 돌출되는 제1연장부를 일측 단부에 포함할 수 있으며, 제1연장부는 작업 시, 제1롤러부(130)의 상부에 구비되는 것이 좋다.
또한, 롤러커버는 작업 중단 시, 롤러커버의 내부 오목한 면에 고여 있던 페인트가 롤러브러시(100)의 작업 시, 중력에 의해 흘러내려 페인트 방울이 작업지역 주변을 오염시키는 것을 방지하기 위하여 페인트 방울의 흐름을 유도하고 제어할 수 있는 제2연장부를 포함할 수 있다. 제2연장부는 제1롤러부(130)의 외부 방향으로 연장되는 곡면을 포함하고, 도장 작업 시, 중력방향인 아래방향을 향하도록 구비되며, 제1연장부의 반대측 단부에 구비되는 것이 바람직하다.
이 때, 제2연장부는 기와지붕 처마와 같은 곡면을 포함할 수 있고, 롤러커버의 내면에 구비되어 제2연장부까지 형성되는 유도홈(122)을 구비하여 페인트 방울이 떨어지는 위치를 용이하게 제어할 수 있다.
도 4는 작업 시 벽면에 접촉되는 롤러브러시(100)의 측면을 나타낸 도면이다. 미리 정해진 위치에서 평형을 유지하도록 정해진 스프링은 작업 위치가 높아져 벽면과 연장수단(400) 사이의 각도(θ1)가 감소함에 따라 압력을 받아 압축되며, 작업 위치가 낮아져 벽면과 연장수단(400) 사이의 각도(θ1) 이 증가함에 따라 늘어나게 되며 제1롤러부 및 제2롤러부(140)가 벽면에 지속적으로 접촉을 유지할 수 있게 한다.
이 때, 스프링에 의해 제2축 또는 연결수단(440)이 힘을 받게되나, 제2축 또는 연결수단(440)은 연장수단(400)과의 연결부(300)에서 회전 가능한 구조를 가짐으로써 해당 힘이 벽면을 향해 롤러를 밀착시키는 방향으로 작용하게 된다.
롤러커버는 도 4와 같이 롤러브러시(100)의 측면에서 관찰하였을 때, 제1롤러부의 외주면으로부터 이격되어 감싸는 형태의 구면 또는 곡면을 포함하는 커버몸체를 가지며, 커버몸체의 양측 단부에서 제2롤러부(140)의 반대측에 구비되는 제1연장부와 제2롤러부(140) 측에 구비되는 제2연장부가 서로 다른 형태를 가지도록 비대칭적인 형태로 구비된다.
롤러커버의 제1연장부는 제2롤러부(140)가 결합된 반대 방향측 단부에서 제1롤러부의 직경방향으로 돌출되어, 롤러커버를 바닥면으로 위치시키는 경우에 롤러브러시(100)가 균형을 잡고 고정될 수 있도록 돌출되는 돌출구조를 포함하는 것이 좋으며, 제1연장부는 제1롤러부의 횡단면 방향에서 롤러커버의 끝으로 갈수록 제1롤러부의 제1브러시(132)와의 거리가 멀어지는 구간을 포함하여 제1롤러부와 벽면 사이에 넓은 공간을 확보할 수 있으므로, 제1롤러부의 상부에서 튀는 페인트 입자들을 효율적으로 막거나 차단할 수 있는 효과가 있다.
제1연장부 모서리와 제1브러시(132) 표면과의 거리는 커버몸체와 제1롤러부 표면과의 거리보다 크며, 그 비율은 1.1 내지 5배, 바람직하게는 1.5 내지 4배인 것이 좋다.
롤러커버의 제1연장부는 도장 작업 시, 벽면에 부딪히지 않으면서 롤러에서 튀어나가는 페인트 알갱이들을 효율적으로 차단하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 제1연장부의 제1롤러부측 끝 지점에서 벽면과 평행한 가상의 선을 긋는다고 가정할 때, 벽면과 평행한 가상의 선과 이루는 각도(θ2)를 이루며, 이는 롤러커버의 제1연장부와 벽면이 이루는 각도와 같다.
이 때, θ2 의 범위는 제한되지 않으나, 벽면과 이루는 각도 θ2 가 0도 내지 30도 인 것이 좋고, 바람직하게는 10도 내지 25도인 것이 좋다.
θ2 의 범위가 해당 범위보다 작은 경우 작업 시, 롤러커버 제1연장부가 벽면에 접촉되어 손상되거나 도장면을 훼손시킬 우려가 있으며, 해당 범위보다 큰 경우, 제1롤러부의 상부에서 포물선을 그리며 롤러커버의 제1연장부의 외부로 튀는 페인트 알갱이들의 비율이 높아져 작업 환경 주변의 오염을 막는 효과가 떨어지는 문제가 있다.
한편, 롤러커버 제1연장부는 제1축(110)과 제2축을 연결하는 연결수단(440)과 이루는 각도가 10도 이내인 것이 좋으며, 바람직하게는 연결수단(440)과 평행하게 구비되는 것이 좋다.
또한, 롤러커버의 제1연장부의 형태는 제한되지 않으므로 직선이 아닌 곡선 형태를 포함할 수도 있으며, 이 때, 제1연장부와 벽면이 이루는 각도 θ2 는 제1연장부의 제1롤러부쪽과 외부쪽의 양 끝지점을 연결한 직선이 벽면과 이루는 각도로 해석된다.
롤러커버의 제2연장부는 제1연장부의 반대측에 구비되어 롤러커버의 내면을 따라 페인트 방울이 흘러내릴 수 있도록 연장되는 곡면 형태를 포함하며, 연장되는 방향을 따라 측면이 얇아지는 구조를 포함한다.
제2연장부는 롤러커버본체에서 제2롤러부(140)를 향하여 연장되거나 돌출되는 구조를 포함하여 이루어질 수 있으며, 제1롤러부와 제2롤러부(140)의 사이에 구비되어 제2연장부의 연장된 단부가 제2롤러부(140)와 접촉하지 않게 구비된다.
제2연장부는 롤러커버본체로부터 연장되며 제1롤러부로부터 떨어진 거리가 단부로 갈수록 증가하는 구간을 포함하는 구조를 갖는다. 연장부는 곡선으로 이루어지거나 직선을 포함하는 단면을 갖는 구조로 구비되며, 롤러커버본체로부터 연장되는 지점에서 변곡점을 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 제2연장부는 롤러커버본체로부터 연장되며 롤러커버본체의 곡률방향과 반대 방향, 구체적으로는 작업 시, 벽면을 향하여 볼록한 곡면, 인 것이 좋으며, 곡률반경이 롤러커버본체보다 큰 곡면 구간을 포함할 수 있다. 롤러커버본체는 제1축(110)에 대하여 외부로 볼록한 곡면으로 이루어지며, 제2연장부는 롤러커버본체와 반대방향으로 볼록한 곡면을 포함하여 이루어진다.
제1축(110)에 수직한 횡단면에 대하여, 제2연장부의 말단은 제2롤러방향으로 연장되며, 제2연장부의 말단에서의 접선은 제2롤러부(140)와 만나도록 이루어진다. 제2연장부의 길이는 제1연장부보다 길며, 그 길이는 제1연장부 길이의 2 내지 6배, 바람직하게는 3 내지 5배인 것이 좋다.
제2연장부에서 떨어지는 페인트 방울은 제2롤러부(140)의 표면의 제2브러시(142)로 떨어져 흡수되고, 도장 작업 시, 벽체의 표면 도장에 다시 활용될 수 있다.
롤러커버의 형태에 따른 기능을 설명하기 위하여 이하에서는 롤러브러시(100)의 사용 및 이에 따른 롤러커버의 기능을 설명한다.
도장 작업 시, 롤러커버는 제1롤러부의 회전에 의해 발생하는 페인트 입자들을 차단하는 역할을 제2롤러부(140)와 함께 다른 방향에서 수행할 수 있다.
일정한 점도를 갖는 페인트가 적셔진 제1롤러부의 제1브러시(132)는 벽체와 접촉하며 회전하는데, 제1브러시(132)를 이루는 섬유질의 끝부분이 벽체에 붙은 상태에서 떨어지는 순간에 점성 페인트가 길게 늘어나면서 떨어지고, 이 때, 길게 늘어진 페인트가 뭉치면서 작을 입자 형태를 이루게 된다.
이 페인트 입자는 회전하는 제1롤러부를 중심으로 포물선을 기리면서 주변으로 비산되며 흩어지고, 페인트 입자의 작고 가벼운 특징으로 인해 바람을 타고 퍼지면서 작업지역 근방의 화단, 자동차, 베란다 등에 피해를 줄 수 있다.
롤러커버는 제1롤러부의 외면을 덮는 구조로 이루어져 롤러의 상부 및 하부에서 흩어지는 페인트 입자들이 바깥으로 퍼지는 것을 방지하고 내부에 구비되는 흡수수단(121)으로 흡수할 수 있다.
도 3에 나타난 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러브러시(100)를 통해 벽면의 도장 작업 시, 제1롤러부 및 제2롤러부(140)는 동시에 벽면에 접촉하여 도장이 이루어지고, 작업 시 연장수단(400)과 벽면이 이루는 각도인 θ1 이 변화하여도 제1롤러부 및 제2롤러부(140)가 벽면에 접촉을 유지할 수 있으며, 이 때, θ1 은 30 내지 40도 인 것이 바람직하다.
제1롤러부 및 제2롤러부(140)를 연결하는 제1축(110)은 작업 시, 벽면과 일정한 각도를 유지하며 움직일 수 있고, 제1축(110)과 벽면이 이루는 각도 θ3 는 도 2에 도시하지 않았지만 제1롤러부의 반경 r1, 제2롤러부(140)의 반경 r2, 제1롤러부와 제2롤러부(140)의 중심사이의 거리 또는 연결수단(440) 길이 L 에 대하여 sin-1((r1-r2)/L) 로 표현될 수 있으며, 0도를 초과하고 30도 이하인 것이 좋으며, 바람직하게는 10도 내지 25도 인 것이 좋다.
이를 정리하면 아래 수식과 같다.
0° ≤ sin-1((r1-r2)/L) ≤ 30°
(단,r1은 제1롤러부 반경, r2은 제2롤러부(140) 반경, L은 연결수단(440)의 길이)
한편, 작업을 하지 않는 동안에는 롤러의 표면에 적셔진 페인트가 도장되지 않으므로 롤러의 하부로 페인트가 흘러내리거나 페인트 방울이 떨어지게 된다. 이 때, 롤러브러시(100)의 롤러커버를 바닥으로 향하도록 하면, 롤러커버의 오목한 내면이 상부를 향하게 되고, 그 위에 제1 및 제2롤러부(140)가 위치하는 구조를 이루게 된다.
도 4는 작업을 하지 않는 상태에서 롤러브러시(100)를 지면에 거치시킨 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
제1연장부는 곡면 형태의 외면을 갖는 롤러커버가 지면에 거치될 때 움직이거나 흔들리지 않도록 고정하는 역할을 더 수행할 수 있다.
제1롤러부 및 제2롤러부(140)에서 흘러내리거나 떨어지는 페인트 방울은 롤러커버의 내부로 떨어지게 되며, 롤러커버 내부의 흡수수단(121)에 흡수되거나, 과량의 페인트가 롤러커버의 오목한 면에 고여 있게 된다.
이 때, 제1축(110)에 결합된 제2롤러부(140) 또한 제2연장부를 가지는 롤러커버의 상측에 위치하게 되고, 제2롤러부(140)에서 떨어지는 페인트 방울이 제2연장부에 의해 롤러커버 내부로 떨어지도록 제2롤러부(140)의 중심이 롤러커버 내부에 오도록 하는 것이 바람직하다.
이 때, 제2롤러부(140)에서 떨어지는 페인트 방울이 롤러커버 내부로 떨어지기 위해서는 제1롤러부, 제2롤러부(140)의 직경, 연결수단(440)의 길이, 롤러커버 제2연장부의 길이가 모두 본 발명의 실시예와 같이 제어되어야 한다.
작업자는 롤러커버의 내부에 고인 페인트를 제거하여 주변 오염 없이 작업을 재개할 수 있으며, 작업을 위하여 롤러를 상부로 들 때, 롤러커버 내부에 잔류하는 페인트는 연장부의 유도홈(122)을 타고 아래로 흘러 연장부의 아래에 위치하는 제2롤러부(140)로 떨어져 흡수된다.
롤러커버의 내부에 구비되는 흡수수단(121)은 제한되지 않으나, 교체가 가능하고 가벼운 소재를 활용하는 것이 바람직하며, 흡수막, 스펀지, 섬유사, 극세사, 발포수지 등의 다양한 소재가 사용될 수 있다.
연결수단(440)에 결합되는 연장수단(400)은 작업자나 작업기구 등의 동력을 연결수단(440)에 전달하여 롤러부가 벽면을 따라 회전하며 도장이 이루어지도록 하는 손잡이부(420)를 연결수단(440)과 결합시키는 구성요소이다.
연장수단(400)은 롤러브러시(100)의 연결수단(440)의 일측 또는 양측에서 결합될 수 있으며, 도장작업 효율을 향상시키기 위해 긴 막대형태를 갖는 것이 좋다. 연장수단(400)은 내부에 페인트를 이송해 롤러브러시(100)에 공급하는 페인트이송관을 포함하거나 중공을 포함하는 중공관 형태로 이루어질 수 있다. 이 때, 외부에서 공급되는 페인트는 페인트이송관 또는 중공을 통해 연장수단(400)을 지나 연결수단(440)으로 공급될 수 있다.
연장수단(400)은 작업 효율 향상 및 작업자의 편의를 위하여 길이를 조절할 수 있는 길이조절부(410) 포함하여 이루어질 수 있다. 길이조절부(410)의 구조나 길이조절방식은 제한되지 않으며, 통상의 기술자가 채용할 수 있는 기술요소라면 어떠한 방식이라도 사용될 수 있다.
길이조절부(410)는 예를들면, 도 1에 나타난 바와 같이 서로 다른 직경의 원통형 연장수단(400)이 단면이 서로 동심원 형태로 되도록 겹쳐진 후, 슬라이드 방식으로 돌출되어 길이가 조절되는 형태일 수 있다. 이 때, 길이가 연장된 연장수단(400)의 길이를 고정하기 위하여 고정나사(411)가 손잡이부 또는 연장수단(400)에 구비될 수 있다.
손잡이부는 연장수단(400)에서 연결수단(440) 결합부와 반대측 단부에 구비되어 외부로부터 공급되는 페인트의 흐름을 제어하는 장치이다. 손잡이부는 컨트롤러로 기능할 수 있으며, 외부와 연결되어 페인트를 공급받는 주입구, 주입구를 통해 공급되는 페인트의 흐름을 제어할 수 있는 밸브(430), 공급되는 페인트의 유량을 제어할 수 있는 스위치(421) 등이 포함될 수 있다.
밸브(430)가 열린 상태에서 스위치(421)에 의해 페인트가 공급될 수 있고, 이 때 스위치(421)는 페인트 공급 여부를 조절하는 것 외에 페인트의 공급 유량을 다단계로 제어하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 전술한 롤러브러시(100)를 포함하며, 롤러브러시(100)에 페인트를 자동으로 공급할 수 있는 페인트공급부(200) 및 연결수단(440)을 포함하는 도장장치이다.
페인트공급부(200)는 외부의 페인트를 연장수단(400) 및 롤러브러시(100)에 공급하기 위한 장치로 펌프(210) 및 페인트탱크(220)를 포함하여 이루어질 수 있다. 펌프(210)는 손잡이부의 스위치(421)와 유선 또는 무선으로 연결되어 스위치(421)에 조작에 의해 작동상태 및 펌프(210)의 모터 회전수가 제어될 수 있다.
펌프(210)는 작업자 개인이 1 내지 4시간 동안 작업을 수행할 수 있는 용량의 페인트탱크(220)에 적합한 것이 사용될 수 있으며, 예를들어 마이크로 페인트 펌프(210)를 사용하는 경우 경량, 단순화 되는 장점이 있다. 마이크로 페인트 펌프(210)에 적용되는 예를들어 브러시리스 DC 6V, 9V, 12V 등의 모터일 수 있고, 페인트 공급 속도는 50 내지 300 ml/min, 최대압력 90kPa 이상, 중량 120 내지 250g 인 펌프(210)가 사용될 수 있다.
펌프(210)의 작동소음은 작을수록 바람직하나 10 내지 30 dB 범위인 것이 사용될 수 있고, 작동 온도는 5 내지 50℃, 작동환경의 습도는 0 내지 90% 정도인 펌프(210)가 바람직하다.
손잡이부에 사용되는 전원으로는 배터리를 사용하는 것이 좋으며, 배터리의 종류는 제한되지 않으나 에너지 밀도가 높고 무게가 가벼운 리튬이온 셀 조합방식의 배터리가 사용되는 것이 좋다. 이 때, 배터리의 전압은 1.1 내지 12.1V, 용량은 8,000 내지 25,000mA 인 것이 바람직하다.
연결부(300)는 페인트공급부(200)의 펌프(210)와 손잡이부의 주입구를 연결하여 페인트를 손잡이부에 공급하며, 그 구조나 형태는 제한되지 않으나 길이 조절이 용이하고 단순한 연결호스(310)가 사용될 수 있다. 연결호스(310)는 연질의 폴리머 소재를 사용하는 것이 좋고, 그 내경이 2 내지 8mm 인 것이 좋다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 롤러브러시(100)에 대해 상세히 설명한다.
롤러브러시(100)의 롤러를 구성하는 제1브러시(132)는 소재, 면적, 밀도 등에 따라 페인트의 흡수량과 작업환경이 달라질 수 있다.
제1브러시(132)는 섬유사, 극세사, 동물털, 합성섬유, 스펀지, 발포수지 등 액체의 흡수에 유리하고 벽체를 칠하기에 용이한 재질이 사용될 수 있으며, 통상적으로 4인치(102mm), 7인치(178mm), 9인치(229mm) 의 크기가 많이 사용되며 본 발명의 실시예는 다양한 크기의 롤러를 사용할 수 있다. 롤러브러시(100) 길이가 짧을수록 폭이 좁은 작업에 유리하고 가벼운 장점이 있으며, 길이가 길수록 넓은 면을 칠할 때의 효율이 높다.
제1브러시(132)의 섬유질 길이는 통상적으로 긴털, 중털, 짧은털로 호칭하며, 긴털 또는 장모는 25mm 정도, 중털 또는 중모는 13mm 정도, 짧은털 또는 단모는 6mm 정도의 길이를 갖는다. 털의 길이가 길수록 작업의 효율이 증가하지만 적셔진 롤러의 무게가 무거워져 작업자의 피로도가 높으며, 흡수하는 페인트의 양이 많아 페인트 방울이 떨어지는 경우가 빈번하여 오염문제가 심한 경향이 있다. 본 발명의 실시예는 페인트 방울의 오염문제 및 작업효율 문제를 해결할 수 있어 이와 같은 섬유질의 길이에 제한되지 않고 롤러를 사용할 수 있는 장점이 있다.
제1브러시(132)를 이루는 섬유질은 1㎟ 당 2 내지 10개, 바람직하게는 3 내지 8개 인 것이 좋다. 섬유질의 수가 해당 범위보다 적은 경우 섬유 사이 공간이 넓어져 페인트 충전이 불안정해져 페인트가 표면을 따라 흘러 떨어지는 현상이 심해지고, 해당 범위보다 많은 경우 섬유 사이 공간이 촘촘해져 페인트 충전량이 적어지므로 도막의 두께가 얇아지는 문제가 생길 수 있다.
제1브러시(132)의 내경은 20 내지 55mm, 바람직하게는 27 내지 47mm 인 것이 좋다. 해당 범위보다 내경이 작은 경우 제1브러시(132)의 면적이 줄어들어 도막의 두께가 얇아질 수 있고, 내경이 해당 범위보다 큰 경우 롤러의 무게가 증가되어 작업자의 작업성이 저하되는 문제가 생길 수 있다.
또, 제1브러시(132)에 공급되는 페인트의 유량은 3 내지 25 mL/sec, 바람직하게는 5 내지 20mL/sec 인 것이 좋다. 해당 범위를 벗어나는 경우 페인트 공급량이 적어 작업속도가 저하되거나 공급량이 너무 많아져 페인트 방울이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
한 편, 제2롤러부(140)는 제1롤러부와 달리 내부에 페인트가 공급되지 않는 것이 좋고, 제1롤러부에서 떨어지는 페인트 입자들을 차단하며 표면에서 페인트를 흡수하여 수용하는 기능을 하는 롤러부이므로 그 길이는 제1롤러부와 같거나 길게 구비되며, 바람직하게는 같은 길이로 구비되는 것이 좋고, 제1브러시(132)의 내경이 20 내지 40mm, 바람직하게는 25 내지 35mm 로, 제1롤러부보다 작게 구비되어 롤러의 경량화 및 제2롤러부(140) 표면에서의 페인트 흡수 효율을 높이는 것이 좋다.
본 발명의 일 실시예는, 제2롤러부(140)의 길이가 제1롤러부의 길이의 1.05 내지 1.2 배 이며, 제2롤러부(140)의 길이가 제1롤러부보다 길게 이루어져 제1롤러부가 수평이 아닌 상태에서 모서리로부터 떨어지는 페인트 방울이 더 긴 길이를 갖는 제2롤러부(140)에 떨어질 수 있게 하여 페인트 방울을 더 효율적으로 흡수할 수 있다.
제2롤러부(140)의 표면에 구비되는 제2브러시(142)는 제1브러시(132)와 동일한 소재일 수 있고, 페인트 흡수효과 및 제1브러시(132)에 의해 형성된 도막의 표면을 평활화 하기 위하여 더 짧은 길이의 섬유를 포함할 수 있으며, 페인트의 흡수율이 높은 것이 좋다.
더욱 상세하게는 제2브러시(142)의 페인트 흡수율은 제1브러시(132)의 페인트 흡수율의 1.0배 내지 1.5배 인 것이 좋고, 바람직하게는 1.0배 내지 1.3배 일 수 있다.
이 때, 제1롤러부의 외경은 제2롤러부(140)의 외경의 1.1 내지 2.5 배, 바람직하게는 1.2 내지 2배인 것이 좋다. 제1롤러부에 비해 제2롤러부(140)가 해당 범위보다 큰 경우 롤러브러시(100)의 무게가 증가하는 문제가 있으며, 제2롤러부(140)가 해당 범위보다 작은 경우 롤러커버에서 떨어지는 페인트 방울을 제2롤러부(140)가 흡수하기 어려운 문제가 있다.
제2롤러부(140)는 제2브러시(142)가 결합되는 실린더를 포함할 수 있으며, 제1롤러부의 제1롤러에 포함되는 실린더를 제1실린더(131), 제2브러시(142)가 결합되는 실린더를 제2실린더(141)라고 정의할 때, 제1롤러부 및 제2롤러부(140)에서 브러시 및 실린더가 차지하는 부피에 대하여 다음과 같은 관계가 성립할 수 있다.
제1롤러부에서 제1실린더(131)의 반경을 m1, 제1브러시(132)의 두께를 d1이라고 정의하면, m1, d1 의 비율에 대하여, 제1브러시(132)의 두께 d1은 제1실린더(131) 반경 m1 의 0.3 내지 1.3배 일 수 있고, 바람직하게는 0.4 내지 1.2배, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1.0 배일 수 있다. 제1브러시(132)의 두께와 제1실린더(131)의 반경 비율이 해당 범위를 벗어나는 경우 제1실린더(131)에서 배출되는 페인트의 제1브러시(132) 흡수량이 너무 낮거나 높아지고, 제1브러시(132)의 페인트흡수용량이 감소하여 도장 시, 페인트가 잘 흘러내리는 문제가 발생할 수 있다.
제2롤러부(140)에서 제2실린더(141)의 반경을 m2, 제2브러시(142)의 두께를 d2 라고 정의하면, d2는 제2실린더(141) 반경 m2의 1.0 내지 3배일 수 있고, 바람직하게는 1.1 내지 2.5배, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 2배일 수 있다. 제2실린더(141)는 내부에 페인트가 공급되지 않으나, 제2브러시(142)의 두께와의 비율이 해당 범위를 벗어나는 경우 페인트 흡수 효율이 저하되어 제2브러시(142)에서 페인트 방울이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
이 때, d1, m1의 관계는 실린더에서 공급되는 페인트를 제1브러시(132)가 흡수하여 머금으며 도장을 수행하기 위하여 요구되는 것이고, d2, m2의 관계는 제1롤러에서 떨어지는 페인트를 흡수하여 주변 오염을 방지하면서 도장면의 품질을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤러브러시(100)는 d2, m2의 비율(d2/m2)이 d1, m1의 비율(d1/m1) 보다 작거나 같게 이루어지는데, 제1브러시(132)의 두께 비율이 상대적으로 낮아 제1브러시(132)에 흡수된 페인트가 제2브러시(142)의 표면에서 빠르게 흡수된 후 도장되도록 하여 제2브러시(142)의 페인트 흡수용량을 낮추고 빠르게 도장에 활용될 수 있게 하여 제2브러시(142)에서 페인트 방울이 떨어지는 것을 막을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 롤러브러시(100)는 d2, m2의 비율(d2/m2)이 d1, m1의 비율(d1/m1)보다 크게 이루어지는데, 제1브러시(132)의 두께 비율이 높아 제1브러시(132)가 흡수할 수 있는 페인트의 용량을 향상시켜 제2브러시(142)의 효과 및 수명을 향상시킬 수 있으며, 제2브러시(142)에서 페인트가 떨어지는 현상을 최소화할 수 있다.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 롤러브러시 110 : 제1축
111 : 배출공 120 : 롤러커버
121 : 흡수수단 122 : 유도홈
130 : 제1롤러부 131 : 제1실린더
132 : 제1브러시 140 : 제2롤러부
141 : 제2실린더 142 : 제2브러시
150 : 밀착수단 200 : 페인트공급부
210 : 펌프 220 : 페인트탱크
300 : 연결부 310 : 연결호스
400 : 연장수단 410 : 길이조절부
411 : 고정나사 420 : 손잡이부
421 : 스위치 430 : 밸브
440 : 연결수단

Claims (10)

  1. 피도장체의 벽면에 페인트 도장 시 사용할 수 있는 롤러브러시로서,
    중심을 관통하며 내부에 상기 페인트를 공급받아 외부로 유출시키는 중공관 형태의 제1축과, 상기 제1축에서 외부로 유출되는 페인트를 저장하여 외부로 유출시키며 상기 제1축을 감싸는 제1실린더, 및 상기 제1실린더 외부표면에 구비되어 페인트 도장을 수행하는 제1브러시를 포함하는 제1롤러부;
    중심을 관통하는 제2축과, 상기 제2축을 감싸는 제2실린더, 및 상기 제2실린더의 외부표면에 구비되어 상기 제1롤러부에서 낙하하는 페인트를 수용하는 제2브러시를 포함하는 제2롤러부;
    상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부의 상기 제1축과 상기 제2축을 연결하여 상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부가 동시에 롤링하게 연결하는 연결수단; 및
    상기 연결수단에서 연장되는 연장수단에 의해 상기 연결수단에 동력을 전달하는 손잡이부; 를 포함하는 롤러브러시.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부가 동시에 상기 벽면에 닿게 하는 밀착수단을 더 포함하는 롤러브러시.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연장수단은 중공관으로서, 내부로 상기 페인트를 이송하여 상기 연결수단에 공급하는 롤러브러시.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연결수단은 상기 연장수단과 결합되어 회동(回動)하며,
    상기 연결수단은 상기 연장수단이 결합된 지점부터 상기 제1축과 연결된 지점까지의 구간의 내부에 페인트가 공급되는 중공을 포함하는 롤러브러시.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1브러시의 두께(d1)는 상기 제1실린더의 반경(m1)의 0.3 내지 1.3 배인 롤러브러시.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2브러시의 두께(d2)는 상기 제2실린더의 반경(m2)의 1.0 내지 3 배인 롤러브러시.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1롤러부의 외주면 일영역을 감싸며, 내면에 페인트를 흡수하는 흡수 수단을 포함하는 롤러커버를 포함하는 롤러브러시.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 롤러커버는, 상기 제1축에 수직한 가상의 평면으로 자른 단면에서 단부가 상기 제1롤러부의 직경방향으로 돌출되어 끝으로 갈수록 상기 제1브러시와의 거리가 멀어지는 구간을 포함하는 제1연장부를 포함하는 롤러브러시.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연장수단은 길이를 연장하거나 단축할 수 있는 길이조절부를 포함하는 롤러브러시.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 롤러브러시를 포함하고,
    상기 롤러브러시에 페인트를 공급하는 펌프를 포함하는 페인트공급부 및
    상기 페인트공급부와 상기 롤러브러시의 손잡이부를 연결하는 연결부를 포함하는 도장장치.
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KR100969407B1 (ko) 2009-10-29 2010-07-14 전병섭 페인트칠용 롤러브러시

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