KR890001101B1 - 길이가 긴 제품의 연속 정전 코오팅 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

길이가 긴 제품의 연속 정전 코오팅 장치

제1도는 관모양 제품을 정전 코오팅하는 코오팅 분무실이 있는 관마무리 라인 장치의 정면도.

제2도는 제1도에 예시된 관마무리 라인의 평면도.

제3도는 제1도에 예시된 분무 코오팅실의 측단면도.

제4도는 제3도에 예시된 코오팅 분무실의 평면도.

제5도는 도관 유입구 위의 방울 받이들과 상부 패널을 예시한 것으로 제3도의 코오팅실의 내부를 예시한 부분 확대도.

제6도는 정전 분무기의 노즐이 삽입되는 절연 패널에 있는 구멍의 확대 단면도.

제7도는 제1도의 배기장치의 측면도.

제8도는 제7도에 예시된 배기장치의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 정전 코오팅실 34 : 유입구

36 : 유입실 42 : 유출구

44 : 유출실 50a, 50b : 분무기

60 : 배기장치 91 : 절연층

92 : 절연부분 120 : 수집패널

130 : 상부패널 132a, 123b : 방울받이

150 : 구멍 152 : 노즐

160 : 아암 162 : 탱크

165 : 펌프 168 : 제어장치

194 : 필터 200, 202 : 절연받침

본 발명은 액상물질의 정전 코오팅, 특히 길이가 무한한 기다란 제품의 정전 코오팅 장치에 관한 것이다.

정전 분무 코오팅은 여러 가지 제품의 효과적인 코오팅 방법임이 확인 되었다. 하전된 코오팅 입자와 반대로 하전된 물체간의 인력으로 인해 과분무가 감소되므로서 코오팅 재료가 절감된다. 최소한의 코오팅량으로 물체 표면 부분에 하전된 입자를 크게 끌어 당길수록 도포가 균일하게 되고 보다 균일한 코오팅이 된다.

여러 가지 유기 용매성 페이트나 액상 코오팅물로 정전 코오팅하여서 생기는 공기중의 용매, 입자들 또는 에어로졸들은 작업자나 주위환경에 해로운 독성을 제공하므로 적절히 처리해야 한다. 용매성 코오팅 재료로 정전 코오팅할 때의 특수한 해(害)로서는 폭발이나 화제위험이 있다는 것이다. 접지된 물체에 이끌리게 되는 코오팅 입자에 충분한 전하를 줄려면 정전 코오팅 분무기를 60,000볼트 이상으로 하전시켜야 한다. 이러한 전압에서 아아크 현상이 일어난다.

전기 아아크 또는 스파아크 현상이 있을 때 유기 용매나 휘발성입자에 의해 나타나는 폭발위험 때문에 용매성 코오팅물의 정전 분무를 안정 상태로 유지하는 데는 배기 속도를 크게 할 필요가 있었다. 가열되었거나 냉각된 공장의 공기를 고속으로 배출시키면 정전 코오팅에 필요한 에너지 소비가 크다.

여러가지 해결 방안이 나와 고유의 안전성을 극복하는 데 활용되고 있다. 작업자를 공기중의 코오팅 입자로부터 보호하고 정부의 각종 안전 규제법에 부응하기 위해 코오팅물이 함유된 공기를 작업자로부터 이탈시키고 여과하고 배출시키는 분무실에서 정전 코오팅을 하는 것이 보통이다.

액상 코오팅 재료는 고도의 전도성을 가지고 있고, 분무실 내부에서 코팅할 때 지상으로 연결되는 자연적인 경로를 형성할 수 있다. 코오팅실을 적절히 절연시키자면, 특허3,929,286에서 설명된 것처럼 전체 분무 코오팅 시스템을 지상으로부터 절연시킬 필요가 있다.

유기 용매성 정전 코오팅물은 폭발 가능성이 극히 크기 때문에 수성 또는 분말 코오팅 재료 같은 것들을 대용으로 널리 사용하고 있다. 그러나 이런 대용물은 자체적으로 관련 문제점들을 갖고 있고 항상 가장 적절한 것은 아니다. 분말 코오팅 침착물은 코오팅실내에서 신속히 쌓인다. 전도성이 높은 수성 코오팅물을 이용하면 고유의 충격 위험이 커진다. 더우기 각 코오팅물은 특수한 분무 작업에 특히 적절한 코오팅을 하는 자체적인 특성을 갖는다. 따라서 유기 용매성 코오팅물을, 효과적이고도 안전하게 정전기식으로 칠할 수 있는 적당한 코오팅물들 사이에 포함시키는 것이 바람직하다.

철사, 파이프, 도관 또는 띠같은 기다란 물체를 코오팅할 때 특별한 문제가 제기된다. 이러한 물체의 길이로 인하여 이 물체가 계속 코오팅되는 코오팅실을 통과시켜 줄 필요가 있다. 기다란 물체가 코오팅을 통과해야 하기 때문에, 주위가 오염되지 않도록 코오팅실을 충분히 밀폐시켜야 한다는 문제가 있다. 더우기 분무 코오팅실로부터 물체가 빠져 나올 때, 기다란 물체를 고도로 하전시키지 않도록 하여 작업자에게 전기 충격에 의한 해가 가지 않도록 해야 한다. 미국특허 제3,396,669호(철사)와 제3,598,626호(파이프)에 의한 시스템은 코오팅실로 길이가 긴 물체를 통과시켜 연속적으로 분말로 정전 코오팅하는 것이다.

본 발명의 목적은 길이가 무한한 기다란 물체를 각종 액상 코오팅물로 연속적으로 정전 코오팅하는 장치를 제시함에 있고, 더우기 사용자에 대한 감전 위험을 극소화 시킬 수 있도록 그 장치를 조작할 수 있는 방법을 제시함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 폭발위험이 상당히 제거되며 유기 용매성 코오팅물을 사용할 수 있는 정전 코오팅 시스템을 제시함과 아울러 코오팅 실내에서 코오팅 재료의 과분무로 인해 기다린 물체에 떨어지는 액적 낙하 현상을 방지하고 과분무물을 회수하여 재사용할 수 있도록 함에 있다.

위에 나온 여러가지 목적들은 비활성 분위기를 유지하고 코오팅물이 함유된 운반가스를 관련 배기장치를 통해 배출하는 밀폐된 코오팅실을 통해 기다란 물체를 통과시키므로서 달성할 수 있다. 코오팅실과 관련 코오팅 장치는 지상과 전기 절연되며 배기수단 및 분무기와도 전기 절연된다.

코오팅실에 배플(baffle) 수단을 설치하여, 길이가 긴 물체위에 액적이 떨어짐이 없이 과분무물의 방울들을 코오팅실의 아래끝쪽으로 향하게 하고 과분무 코팅물을 코오팅실 바닥으로 향하게 하여 거기에 축적되도록 해서 코오팅물 저장조로 돌아가게 한다.

본 발명을 첨부된 도면을 따라 상술한다.

여러가지 경우에 있어서 관(9) 같은 기다란 제품을 특수한 페인트나 코오팅물로 칠하거나 코오팅 할 필요가 있다. 여기에 나온 것은 직선경로로 이동하는 연속적으로 형성된 관(9)을 코오팅하거나 칠하는 데 사용되는 장치이다.

본 발명은 연속적으로 형성된 관을 코오팅하는 데 사용되는 장치에 대해 상술되어 있으나 본 발명중에는 관, 파이프, 로울, 철사, 막대, 띠 같은 제품을 포함해 각종의 기다란 제품을 정전기적으로 코오팅하는 장치도 포함된다. 연속적으로 형성된 제품외에, 본 발명에 포함되는 장치를 이용하여 끝과 끝이 연결된 튜우브와 파이프 구간 같은 물체를 코오팅 할 수도 있다. 코일로 된 튜우브, 철사 등은 풀어서 코오팅 한 후 다시 코일로 만들 수도 있다. 제1도와 제2도에 예시된 것은 본 발명에 의한 정전 코오팅실(12)을 포함한 관마무리 라인(10)에 장치를 배열하는 것이다. 이 장치들을 이용하여 금속관(9)에 여러가지 코오팅을 한다. 여기서 알 수 있는 것은 이 장치배열은 튜우브 마무리 라인의 일례이고 코오팅 조건에 따라 각종 부속장치를 변화시키거나 첨가하거나 제외시킬 수 있고, 라인(10)에 있는 모든 부속장치를 각기 상이한 목적으로 관을 처리하는 데 사용할 필요는 없다는 것이다. 사실상, 예시된 바와 같이 가로 트랙(16)을 따라 굴러가는 플랫포옴(14) 위에다 코오팅실(12)을 설치하여, 관(9)에 정전 코오팅을 해야 할 때만 그 관의 직선 경로와 일치되도록 코오팅실(12)을 이동시킬 수 있다.

제1도와 제2도의 왼쪽에서 시작하여 제관 로울(도면에 예시되지 않았음)과의 접촉을 통해 전기적으로 접지되는 관(9)을 크롬산염 코오팅기(20)를 통해 화살표 (18)방향으로 통과시킨 다음 관(9)을 유도 가열기(22)로 보내서 가열한 후 정전 코오팅한다. 건조기(24)는 코오팅 전에 가열된 관(9)에 있을 수 있는 어떤 수분도 제거한다. 지지구(28) 위에 설치된 한쌍의 안내륜(26)에 의해 관(9)이 지지된다. 관(9)을 정전 코오팅하고자 할 때는, 코오팅실(12)이 관의 경로에 정렬된 위치까지 가로 트랙(16)을 따라 플랫포옴(14)을 이동시키고, 브레이크(29)를 플랫포옴 바퀴(31)에 작동시켜 정렬된 플랫포옴이 갑자기 이동하지 않도록 한다. 관(9)은 유입실(36)의 입구(34)로 들어가서 코오팅실(12)의 메인 부분(40)을 통과한 후 유출실(44)의 출구(42)를 통해 나간다.

한쌍의 정전 코오팅 도포기들인 분무기(50a,50b)(제3도)는 코오팅실의 메인 장착판인 포스트(52)에 지지되고 코오팅실 내에서 관의 일부분에 직접 코오팅 물질을 분무하도록 장착된다. 분무기(50)를 설치할 때는 노즐 구멍(54a,54b)(제3도)을 통해 노즐만이 코오팅실 내부로 들어가게 한다. 이렇게 하므로서 페인트가 분무기 몸체에 묻지 않게 되는데, 페인트가 분무기 몸체에 묻으면 정전 효율이 감소될 수 있다.

질소 같은 비활성 기체를 가스구멍(56) (예를 들어 덕트)(제3도)을 통해 코오팅실(12)내로 공급한다. 페인트가 함유된 가스는 유입실(36)과 유출실(44)에 있는 통기구들(58a,58b)을 통해 코오팅실(12)을 나가서 배기장치(60)로 들어간다. 배기가스는 여과실(62)에서 정화된 후 배출된다.

코오팅실(12) 지나서 있는 포울드 업 가이드(fold-up guard)(64)를 이용하여 관이 잘못 배열되지 않도록 한다. 열 경화성 코오팅 물질같은 특수 코오팅물을 바를 때 관(9)의 경로와 일치하게 가로 레일들(74) 위를 구를 수 있는 플랫포옴(72) 위에 제1도와 같은 경화실(70)을 장착한다.

제관 로울과 풀칠 로울에 의해 직선 경로를 따라 밀려나는 관(9)을 상부 연속 벨트(80)와 하부 연속 밸트(82)가 있는 벨트 구동장치(78)로 끌어당겨 이 사이에서 관을 이동시킨다. 마무리칠에 닿지 않게 코오팅된 관(9)이 건조되거나 경화되는 충분한 시간을 주기 위해 안내륜(26)과 벨트 구동장치(78) 사이에서는 관의 전장이 지지되지 않는다.

제관장치가 이동 경로를 따라 관(9)을 이동시키는 속도는 변할 수 있는데, 가령 기다란 금속으로 관을 만들 때는 그 금속의 각각의 연속 릴을 그 다음 릴에 용접해야 하기 때문에 느리다. 제관 및 마무리 라인에서 관의 고유 진동수와 속도를 변화시키므로서 관은 특히 안내륜(26)과 벨트 구동장치(78) 사이의 긴 구간에서 동요하게 된다. 벨트 구동장치(78)를 끌어당기면 관(9)이 팽팽하게 되어 관의 길이가 직선 경로로 유지된다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 정전 코오팅 장치에 대해 상술하기로 한다.

코오팅실(12)(제3도, 제4도)의 형상은 다른 형상이 적절할 수도 있지만 일반적으로 장방형 상자꼴이다. 코오팅실(12)의 높이는 이동식 플랫포옴(14)보다 높은 위치이고 이 플랫포옴 위에서 4개의 받침(90)에 의해 고정된다. 각 받침은 절연성 중합체로 된 절연부분(92)이 있어서 코오팅실(12)이 지상과 전기 절연되므로서 정전 전압이 손실되지 않는다. 코오팅실(12)의 벽과 기타 부분도 코오팅 된 유리 섬유상의 폴리프로필렌 같은 절연물질로 되어 있어서 코오팅실이 전기 절연된다. 코오팅실(12)의 뒷벽(96)을 통해 분무기(50)가 삽입되는데 이 뒷벽에는 두꺼운 전기 절연 물질 층(91)이 있어서 분무기의 지지에 도움을 준다.

관(9)이 관통하는 유입구(34)와 유출구(42)로 들어가는 공기를 코오팅실의 메인 부분(40)으로 어느 정도의 공기라도 들어가기 전에 코오팅실(12)에서 나오는 코오팅물 함유 운반 기체와 함께 유입실(36)가 유출실(44)에서 배출할 수 있도록 상기 유입실과 유출실을 마련한다. 유입실(36)과 유출실(44)은 앞벽(94)과 뒷벽(96)에 볼트로 조여지는 장착 클립들(95)에 의해 관의 경로에 일치되게 그 벽들에 장착된다. 유입실( 36)과 유출실(44)은 모두 구성하기가 간단한 같은 크기의 것이다. 각 유입실과 유츌실(36,44)은 대형의 측벽(100)으로 구성되고, 원통형 측벽의 환형 외벽(102)에는 유입구(34)나 유출구(42)가 있으며 그 내벽(104)은 상기 유입실과 유출실이 코오팅실(12)의 앞뒷벽들(94,96)에 장착될 때 그 벽들을 마주 본다.

원통형 플랜지(109)를 각실(36,44)의 내벽(104)의 속으로 연장시키고 외벽 (102)과 떨어져 있게 한다. 유출실(44)의 플랜지(109)는 배기구(58b)까지 뻗은 단부 주변에 공기가 흐르도록 하면서, 새로 코팅된 관 주변의 공기 유동을 균일하게 하고 또한 새로 칠해진 코오팅물이 측벽(100)으로부터 뻗은 배기구로 흐르는 공기의 흐름에 의해 분산되지 않게 한다.

원통형 통로(105)가 관 통해 있는 칼라(106)를 유입실(36) 또는 유출실(44)의 내벽(104)에 있는 구멍(107)과 코오팅실(12)의 메인 부분(40)의 앞벽(94)과 뒷벽(96)에 있는 구멍(108a,108b) 속에 설치하여 메인 부분과 유출실·유입실 사이를 통하게 한다. 유입실(36) 및 유출실(44)과 코오팅실(12) 사이에 밀폐가 잘 되게 하여 코오팅실로 부터 공기가 새어나가지 않고 연소가 되지 않도록 할 필요가 있기 때문에, 칼라(106)를 탄성물질로 만들고 그 칼라가 뻗어 들어가는 환형 칼라 부분(103)과 벽구멍(108)을 안쪽으로 테이퍼 되게 하여 공기가 새는 일이 없도록 한다. 유입실(36)과 유출실(44) 및 칼라(106)는 교환할 수 있도록 하여 상이한 직경의 관을 수용할 수 있게 한다. 칼라(106)의 통로 (105)와 유입구(34) 및 유출구(42) 사이에 형성되는 틈새는, 코오팅실과 관 사이의 아아크 현상이나 코오팅실의 접지를 방지하고 관의 통과가 잘되게끔 충분히 해 준다.

접지된 관(9)이 잘 통과할 수 있게 하고 접지된 관과 코오팅실(12) 사이의 아아크 현상을 방지하는 충분한 공기 틈을 만들자면 유입구(34) 유출구(42)를 기체가 새어나갈 수 있게 한다. 관과 유출 및 유입구(42,34) 사이에 틈을 주어 공기가 들어오고 코오팅물이 함유된 가스가 배출되도록 하는 한편 이로 인하여 생기는 재난을 막기 위해 코오팅실(12) 내로 비활성 가스를 충분히 도입하고 유입실(36)과 유출실(44)의 양쪽에 있는 배기구(58a,58b)를 통한 배기속도를 충분히 하여 코오팅실(12)에서 나가는 코오팅물 함유 가스와 유입실과 유출실로 들어오는 대기로부터의 공기를 배기관(114a, 1 14b)을 통해 배기한다. 코오팅실(12)로 공기가 들어갈 수 있도록 만든 소요의 틈새에도 불구하고, 거의 밀폐된 코오팅실은 종래의 분무 페인트실에 비해 공장에서 배출되는 공기량을 크게 감소시킨다. 한가지 시험에 있어서, 공장에서 배출되는 공기량은 약 5000ft³/min에서 약 900ft³/mim 까지 감소되었던 것이다.

하전된 입자들을 코오팅할 물체에 정전기적으로 끌어당김에 따라 코오팅 물질을 정전 코오팅에 효과적으로 사용할 수 있으나, 일정량의 과분무물이 생기게 되고 이러한 과분무 입자들은 코오팅실(12)의 내면에 모이게 된다. 코오팅 재료를 더욱 효율적으로 사용하자면 과분무물이 수집 회수하여 재사용할 필요가 있다.

따라서 앞벽(94)에서부터 뒷벽(96)까지 하부 수집 패널(120)(제3도)을 아랫쪽으로 경사지게 해서 코오팅실의 뒷벽에 과분무 코오팅물이 모이게 하고 수집 패널(120)의 뒷쪽 높이에 배치된 배출구(122)를 통해 배출되게 한다. 절연 물질로 된 짧은 관(126)을 뒷벽(96)의 배출구(122) 속에 설치하고 뒷벽(96)의 외부로 연장시켜 관에 부착시키고 이 관을 통해 과분무 코오팅물이 코오팅물 탱크로 되돌아간다.

관(9)의 위쪽에 있는 코오팅실(12)의 표면에 일정량의 과분무 코오팅물이 축적되며, 관(9)의 위에 충분한 코오팅 물질이 축적되면 방울이 형성되어 관(9)으로 낙하하여 관의 코오팅물이 두께가 분균일하고 볼품 없게 된다. 따라서 방울이 떨어지지 않게 코오팅실을 설계해야 한다. 통상적으로, 코오팅기의 상부 중심에서부터 측벽(131)까지 아랫쪽으로 기울어진 상부 V형 패널(130)(제5도)을 마련한다. 중심에서부터 측벽(1 31)까지 상부 패널(130)의 경사 각도는 그 위에 형성된 코오팅물 방울이 관(9)에 낙하하는 대신에 측벽(131)까지 흐르고 그 측벽을 따라 내려갈 만큼 충분히 크게 해 준다.

앞벽(94)을 흘러내리는 코오팅 물질은 제5도에 예시된 바와 같이 칼라(106) 위에 있는 V형 방울 받이(132a)에 의해 관으로부터 떨어져 나간다. 한쌍의 방울 받이판(134)을 앞벽(94)의 내부로 연장시켜 관(9) 위의 공통 꼭지점(136)에서 만나도록 경사지게 한다. 앞벽(94)에 붙어 있는 각각의 방울 받이 판(134)의 내연부로부터 플랜지(138)가 뻗어 올라가서 방울 받이 판(134)의 내연부로부터 코오팅물이 낙하하지 않게 해준다. 뒷벽(96)에 있는 비슷한 방울 받이(132b) 때문에 관(9)으로부터 뒷벽(96)을 따라 흘러 내려가는 코오팅물의 방향이 바뀐다. 상기 상부 패널 (130)과 방울 받이들(132a,131b)이 배플을 구성한다.

많은 코오팅 용매는 극히 휘발성이고 인화성이다. 제거하고자 아무리 노력해도 정전 코오팅시에 항시 일어나는 아아크 현상이나 스파아크 현상때문에, 정전 코오팅실( 12)은 주의를 하지 않으면 폭발이나 화재위험이 따른다. 이러한 위험을 피하자면, 비활성 분위기를 코오팅실(12)내에 유지시킨다. 공업용 질소(질소는 가장 저렴한 비활성 기체중의 하나임)을 유입구(56)를 통해 공급 라인(142)에 의해 코오팅실(12)내로 공급한다. 다수의 노즐(145)이 이격되어 있는 기다란 파이프 형태의 확산기(144)를 설치하여 코오팅실(12)내로 들어가는 질소를 확산시키고 분무기(50)에서 관(9)으로 코오팅 물질을 분무하는 데 악영향을 주지 않는 균일한 질소 막을 형성시킨다. 코오팅실(12)로 들어가는 질소량을 충분히 하여 주어 코오팅실내의 정압(定壓)을 유지하므로서 유입실 (36)과 유출실(44)로부터 칼라 통로(105)를 통해 메인 부분(40)으로 들어가는 공기를 최소량이 되게 한다.

통상적인 분무기(50)의 노즐(152)을 삽입하는 구멍들(150a,150b)(제8도)을 코오팅실(12)의 뒷벽(96)에 마련한다.

제3도에 있는 바와 같이 상부 분무기(50a)와 하부 분무기(50b)를 관(9)에 대하여 약 25°의 각도로 기울어지게 한다. 그러나, 상부 분무기(50a)를 관(9)에 대해 수직으로 설치하던지 하부 분무기(50b)와는 상이한 각도로 설치하여 두개의 분무기에서 나오는 분무물이 그 관에서 서로 마주쳐 난류가 생기지 않게 한다.

직경이 더 큰 관을 코오팅하는 데 쓰이는 추가 분무기들을 코오팅실(12)내에서 관(9)의 양쪽으로 향하게 할 수도 있다. 정전 코오팅은 표면에 걸쳐 일반적으로 균일하게 입자를 분포시키므로, 어떤 경우에는 단일 분무기로도 충분하지만 표면적이 더 큰 제품에는 2개 이상의 분무기가 필요할 수도 있다. 분무기(50)의 노즐 (152)만을 구멍(1 5) 속에 삽입하여 정전 전압을 감소시킬 코오팅실의 어떤 전압 접지도 방지한다. 코오팅실(12)의 뒷벽(96) 뒤의 여분의 지지층(91)내의 구멍(149)(제6도)에 노즐(152)을 밀봉한다.

노즐 구멍(149)의 외측 부분(50)은 분무기(50)의 몸체를 수용하기 적합한 형상으로 한다. 노즐 구멍(149)의 내측 부분(153)은 대략 원통형이 되게 하여 환상의 홈(155)을 만들고 이속에 탄성 비톤(Viton) 절연물질로 된 밀폐용 “O”링(ring)을 설치하여 노즐(152) 주위에 공기가 새어 나가지 않도록 밀폐하는 한편 코오팅실(12)의 각벽이 분무기와 전기 절연이 되게 한다.

정전 코오팅 분무기(50)는 공지의 형식을 가진 분무기이다. 이 분무기는 공기를 사용하지 않고서도 코오팅 재료를 분무할 수 있는 것이다. 만일 공압 분무기를 사용할 경우에는 사용되는 공기를 질소 또는 기타 비활성 기체와 혼합하여 폭발위험이 없도록 해야 한다. 분무기 대신에 원심벨 또는 디스크를 사용해도 된다.

코오팅용 입자를 하전시킬 정도로 60,000볼트 이상으로 하전되는 분무기(50)이 개별적으로 작동된다. 분무기(50)에 큰 전하가 있기 때문에 주의를 하여 작업자가 감전되지 않도록 한다. 코오팅실(12)이 설치되는 이동식 플랫포옴(14) 위에 설치한 분무기 포스트(52)의 아암(arm)(160)(제4도)에 분무기(50)를 장착한다. 정전 분무기의 형식에 따라, 분무기와 플랫포옴을 전기 절연시킬 수 있도록 포스트나 아암을 절연물질로 만들거나 절연물질로 된 부속을 끼운다.

코오팅 물질이나 용매가 들어 있는 다수의 탱크들(162)을 관(9)의 경로에 인접한 곳에 설치하여, 여러가지 코오팅물을 분무기(50)에 공급하고 상이한 코오팅물을 사용하는 사이사이 분무계통을 세척하도록 용매가 공급한다. 제2도에 세개의 탱크(162a,162b,162c)가 있는데 여기에는 용매성 페인트, 용매성 페인트용 유기 용매 및 자외선 경화 또는 열경화되는 코오팅 재료가 들어 있다. 튜우브(164)를 이용하여 커다란 코오팅물 저장조(163)를 가장 자주 쓰이는 코오팅물이 들어 있는 탱크에 연결시켜 그 탱크에 공급물을 보충해 준다. 탱크들(162)은 저장에서 절연되어 정전 전압을 손실하지 않는다.

라인 부분들(172a-c)을 메인 라인(173)에 연결하고 이 메인 라인을 펌프대 (166)에 설치된 펌프(165)에 연결한다. 탱크들(162a-c)로 유출관(126)으로부터 연결되는 복귀 라인(174)의 라인 부분들(176a-c)에 연결하여 코오팅실(12)에서 나오는 과 분무물을 수집한다.

탱크(162)를 출입하는 라인 부분(172,176)에 개폐식 밸브를 설치하여 탱크로 출입하는 유동량을 조절하므로서 라인(169)을 통해 펌프(165)에 의해 분무기들(50) 쪽으로 힘을 받는 코오팅물이나 세척 용매의 형태를 변화시킨다.

펌프 플랫포옴(166)에 있는 펌프(165)에 인접하게 장착된 프로그램식 제어장치(168)는 기타 기능을 하는 외에도 밸브의 개폐 기능이 있어서 한가지 코오팅 재료를 다른 코오팅 재료로 스위치 시키는 기능도 한다. 제어장치(168)는 또한 상이한 코오팅 재료를 사용할 때와 오염된 코오팅 재료나 용매를 관 마무리 라인(10)을 따라 배수 홈통(171) 안으로 부어 버리는 사이사이 적절한 용매로 그 시스템을 세척하게 하는 역할도 한다. 한가지 코오팅 재료에서 다른 코오팅 재료까지 적당한 세척 주기와 부어 버리는 주기로 바뀌는 시스템은 공지되어 있다. 시스템의 세척에는 코오팅실(12)의 내면을 적당한 용매로 씻어내리는 것을 포함해야 한다. 여러 경우에 이것은 코오팅 분무기(50)에 가압된 용매를 통과시키는 것만으로도 가능하다. 코오팅실(12)의 형상이나 분무기(50)의 각도에 따라 세척효과가 비효율적이 될 경우에는 추가로 세척장치를 코오팅실내의 포함할 수도 있다.

제어장치(168)의 일차 기능은 질소 유동 계통과 타이밍 기능들을 모니터하여 산소 함량을 연소 수준이하로 유지하는 데 있다. 제어장치(168)가 가지는 기타 기능으로는 분무기(50)를 통해 흐르는 코오팅물을 모니터하는 기능과 코오팅물로 폐쇄된 여과기 또는 공기 세척기로 인해 부적당한 흐름이 있을 때 조작자에게 경보를 주도록 배출 유동을 모니터하는 기능이 있다. 더우기 제어장치(168)는 경화실(70) 같은 각종 부속장치와 마무리 라인(10)에 있는 각종 부속장치를 작동시켜 그 라인과 정렬되거나 벗어나도록 굴러가게 할 수도 있다. 제어장치(168)는 공지의 형식으로서 종래의 릴레이 형식의 것이나 마이크로프로세서 장치일 수도 있다.

과 분무입자의 대부분은 코오팅실(12)에 모이고 세척되고 부어져 버리거나 적당한 탱크(162)로 되돌아 가지만, 어떤 분무 입자나 에어로졸 같은 것은 질소 같은 운반기체 중에 부유하게 된다. 작업자의 안전에 필요하며 정부의 청정공기 규제법에 부응할 필요가 있으므로, 코오팅물 함유 가스를 작업자의 환경속으로 배출해서는 안되며 반드시 코오팅물 입자를 제거한 후 그 환경 밖으로 배출시켜야 한다. 유입실(36)과 유출실( 44)의 배기구들(58a,58b)에서 나오는 배기 라인들(114a,114b)은 코오팅실(12)로부터 운반 기체를 안내한다. 코오팅물 함유 가스를 코오팅실(12)의 메인 부분(40)에서 보다는 유입실(36)과 유출실(44)에서 배출시키는 데, 그 이유는 공기가 유입구(34)와 유출구(42)를 통해 들어가면 메인 부분내의 산소 함량이 안전선을 초과할 수 있기 때문이다.

유입실(36)과 유출실(44)로부터 배기구들(58a,58b)이 뻗어있기 때문에, 그 배기구로 유입되는 공기의 대부분이 코오팅실의 메인 부분(40)으로 들어가기 보다는 오히려 코오팅 함유 가스와 더불어 배기장치를 통해 코오팅실(12)에서 배출된다. 배기라인(114)에서 배출되는 가스는 여과실(62) 속을 계속해서 통과한다. 모우터(192)에 의해 구동되는 배기팬(190)은 배기장치(60)를 통해 가스를 흡입한다.

팬(190)에 의해 배기되는 배기속도를 코오팅실(12)로 들어가는 질소의 유입속도에 맞추는 것이 좋다. 배기 속도는 상당량의 공기가 유입실(36)과 유출실(44)로 흡인되어 코오팅실(12)로 공기가 새어나와 배기장치(60) 속의 산소 농도가 커져서 폭발할 정도로 크지 않아야 한다. 한편, 그 배기속도는 상당량의 코오팅물이 함유된 가스가 공장 분위기 속으로 배출되지 않을만큼 커야 한다. 필터(194)가 코오팅물 입자로 포화됨에 따라 배기속도가 변하기 때문에, 배기장치에 적당한 유량계와 제어수단을 설치하여 필터를 바꿀 필요가 있을 때를 알 수 있도록 한다.

코오팅실(12)내의 분위기는 주로 비활성 질소이지만, 유입구와 유출구(34, 42)로 들어가는 공기는 배기장치(60)의 운반질소와 혼합시킬 필요가 있다. 유입구 (34)와 유출구(42)의 크기를 적절히 하므로서 공기 혼합을 극소화할 수 있지만, 배기장치(60)내에 아아크 현상이나 스파아크 현상이 없도록 주의해야 한다. 유입실 (36)과 유출실(44)로부터 여과실(62)로 연결되는 배기 라인들(114a,114b)는 코오팅실(12)과 배기장치(60) 사이를 전기 절연시킬 수 있는 절연물질로 만든다. 모우터-팬 조립체(1 96)와 전기 절연되게 설치한 여과실(62)은 폴리프로필렌 같은 절연물질로 만든다.

제1도에 있는 바와 같이 절연 받침(200,202)을 이용하여 상승된 플랫포옴 위에 여과실(62)과 모우터-팬 조립체(196)를 설치한다. 모우터-팬 조립체(196)와 여과 실(62) 사이의 연결 덕트(204)를 전기 절연물질로 만들어 여과실과 모우터-팬 조립체 (196) 사이에 전기 절연이 되게 한다.

코오팅 입자가 코오팅물 함유 배기가스로부터 제거되는 여과실(62)은 가스 이동방향에 대해 직각이 되는 평면상에 확대된 단면적을 가져 거기에 대형 필터 (194)가 배치될 수 있게 한다. 이 필터(194)를 여과실(62)의 벽쪽으로 연장되게 하므로서 거의 모든 가스가 이속을 통과하여 그 필터에 의해 정화되게 한다.

여과실(62)의 앞부분(210)을 여과실(62)의 윗쪽에 있는 힌지(hinge)(214)로 뒷부분(212)에 연결하므로서 앞부분(210)을 뒷부분(212)으로부터 윗쪽으로 열어서 필터(194)의 제거와 교체가 가능하도록 한다. 여과실(62)의 바닥과 양쪽에 있는 다수의 걸쇠들(215)에 의해 뒷부분(212)에 앞부분(210)을 고정시키므로서, 이들 부분의 테두리에 있는 밀폐수단이 이들 사이에서 가스 누설 방지작용을 하도록 한다.

힌지(214)의 양쪽에 앞부분(210)과 뒷부분(212)을 가지는 여과실(62)의 중심부(216)의 단면은 균일한 장방형이다. 힌지(214)에 인접한 앞부분(210)의 유입부 (218)는 피라밋 모양을 하고 있어서 단면적이 앞쪽 유입 패널(224)에서 중심부 (216)로 확장되고 있다. 마찬가지로, 여과실(62) 뒷부분(212)의 유출부(230)는 중심부(216)에서부터 테이퍼되어 있어서 모우터-팬 조립체(196)와 통하는 폭이 좁은 연결 덕트(204)와 연결된다.

대형의 가스실(232)의 앞쪽을 향해 있는 팬(190)은 방금 여과된 배기가스를 흡인하여 가스실 뒷쪽으로 보내고 여기서 그 배기가스는 공장의 외부와 통하는 배기 덕트(234)를 통해 위로 나간다. 팬(190)을 구동시키는 모우터(192)는 스파아크가 방지되게끔 설계되어 있어서 폭발이 방지된다.

본 발명의 몇가지 특징을 이제는 충분히 알 수 있을 것이다. 본 발명에 의한 장치에 의해, 유기 용매성 코오팅 물질로 기다란 물체를 정전 코오팅할 수 있고 고유의 재난을 거의 피할 수 있다. 감전의 위험은 장치의 각 부품을 전기 절연하면 극소화되는데, 상기 각 부품에 의해 코오팅 물질이 지상과 접촉한다. 스파아크를 일으키는 장치에서 휘발성 용매를 사용할 때 일어나는 폭발위험은, 무공기 분무기같은 설비와 코오팅 작업용의 비활성질 소방벽을 마련하여 시스템에서 공기가 없게 함으로써 배제된다. 밀폐된 코오팅 분무장치를 이용하여 작업자를 오염된 공기로부터 보호하는 한편 배기장치를 이용하여 여과된 배기가스를 대기중으로 보낸다.

더우기 여기에 나온 장치를 이용하면 기다란 물체를 균일하게 분무할 수 있다. 질소 운반가스가 확산기를 통해 코오팅실로 들어가기 때문에, 운반가스 유동이 분무기에서 나오는 코오팅 재료의 분무에 악영향을 미치지 않는다. 배플 시스템을 이용하면, 물체에 방울이 떨어지는 일이 없어 축적된 코오팅물이 코오팅실의 바닥으로 흘러내리므로서 코오팅실의 벽상의 코오팅 재료의 축적과 관련되는 문제점들이 감소된다.

본 발명에 의한 장치는 과 분무된 재료를 수집하고 재순환시키기 때문에 코오팅 재료를 효율적으로 이용할 수 있게 되어 있다. 한가지 코오팅 재료를 다른 재료로 교환하는 동안 자동식 세척 및 부어 버리는 시스템에 의해 작업 효율이 향상된다. 유출속도가 작은 밀폐된 코오팅실은 공장에서 배기되는 공기량을 감소시키기 때문에 효율적인 에너지 시스템을 제공한다.

여기서 알 수 있는 것은 코오팅실의 상기 형상과 코오팅이 되는 상기 각도는, 본 발명으로 담이나 기계적 관 같은 물체를 코오팅하는 데 특히 적합하다고 밝혀진 배열이다. 코오팅실을 어떠한 기하학적인 형상으로도 만들 수 있고 코오팅 분무기를 어떠한 평면으로도 설치하여 특별히 기다란 물질을 코오팅 할 수 있다. 배기장치의 필터 대신으로 공기 세척기를 사용해도 된다.

Claims (13)

1. 직선 경로를 따라 이동하는 길이가 무한하고 전기 접지된 기다란 물체(9)를 유기 용매성 코오팅물로 이루어진 코오팅액으로 정전 코오팅하는 장치로서 : 상기 기다란 물체가 통과해 들어가는 유입구(34)와, 기다란 물체가 통과해 나가는 유출구(42)를 갖는 실질적인 밀폐식 코오팅실(12) ; 코오팅액 공급 시스템(162) ; 상기 공급된 코오팅 물질을 분무하고 하전시키는 정전 코오팅 분무기(50a,50b) ; 상기 코오팅실 내의 기다란 물체 부분에 상기 코오팅 물질을 향하게 하도록 상기 분무기를 장착하는 지지부(1 60) ; 상기 코오팅실을 지상으로부터 전기 절연시키는 절연 지지 부분(92)과, 상기 코오팅실의 하전을 방지하도록 그 코오팅실과 상기 분무기 사이에 있는 전기 절연부(91) ; 상기 코오팅실에 비활성 운반 기체를 제공하는 덕트(56) ; 및 코오팅 물질 함유 운반기체를 상기 코오팅실에서 제거하는 배기장치(60)로 구성되고, 상기 덕트와 배기장치는 상기 코오팅실 내부의 비연소성 분위기를 유지해 주는 상기 정전 코오팅 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 배기장치(60)에는 상기 코오팅 물질 함유 기체에서 코오팅 물질 입자들을 제거하는 필터(194)가 있는 정전 코오팅 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 분무기(50a,50b)가 정전 무공기 분무기인 정전 코오팅 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 배기장치(60)와 코오팅실(12) 사이에 전기 절연부가 있는 정전 코오팅 장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 배기장치와 지상 사이에 전기 절연 받침들 (200,202)이 있는 정전 코오팅 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 분무기(50a,50b)는 상기 코오팅실(12)의 바깥에 배치되고, 상기 코오팅에는 상기 분무기의 노즐(152)이 삽입되는 구멍(150)이 있는 정전 코오팅 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 코오팅실(12)에는 과분무 코오팅 물질을 모으고 그렇게 모인 코오팅 물질을 상기 코오팅실로부터 회수하여 재사용하기 위한 코오팅 물질 회수 시스템(120)이 있는 정전 코오팅 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 코오팅실(12)에는 상기 물체위로 있는 상기 물체위로 있는 상기 코오팅실 내면들에 모이는 과분무 코오팅 물질이 그 물체위로 떨어지는 것을 방지하는 배플이 있는 정전 코오팅 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 배플이 상기 코오팅실을 통과하는 기다란 물체위로 해서 그 코오팅실의 벽을 향해 경사져 내려가도록 배치되어 그 위에 형성된 과분무 코오팅 물질 방울들이 상기 벽까지 흘러가 그 벽을 타고 내려 가도록 하는 상부 패널(130)과, 기다란 물체가 통과하는 상기 코오팅실의 벽들을 흘러내리는 코오팅 물질의 방향을 기다란 물체에서 멀어지게 바꾸도록 상기 기다란 물체위에 배치된 방울 받이들(132a,13 2b)로 구성되는 정전 코오팅 장치.
10. 제1항에 있어서, 여러가지 코오팅 물질들과 그 코오팅 물질용 용매들이 들어 있는 다수의 탱크들(162a,162b,162c)과, 코오팅 물질을 선택하고 그렇게 선택된 코오팅 물질을 상기 분무기로 공급하여 코오팅 작업을 하게 하는 제어장치(168)와, 또 다른 코오팅 작업을 위해 선택된 또 다른 코오팅 물질을 상기 분무기로 공급하기 전에 상기 정전 코오팅 장치를 세척하기 위해 상기 코오팅 작업뒤 앞서 선택된 코오팅 물질에 적합한 용매를 뿜어 올리는 펌프(165)를 더 포함하는 정전 코오팅 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 분무기(50a,50b)가 정전 공압 분무기인 정전 코오팅 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 분무기(50a,50b)가 정전 원심 코오팅기인 정전 코오팅 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 펌프(165)는 코오팅 작업뒤 상기 코오팅실의 표면들을 씻어내리는 용매를 공급하는 정전 코오팅 장치.

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