KR940004233B1 - 페인트 스프레이건 - Google Patents

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KR940004233B1
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디. 번즈 마빈
에이취. 프리쯔 앨런
이. 그림 토마스
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랜스버그 코포레이션
씨. 테리 던캔
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Abstract

내용 없음.

Description

페인트 스프레이건
제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 고압 압축 공기 공급원으로부터 작동을 위한 HVLP 페인트 스프레인건의 수직 단면도.
제2도는 제1도의 스프레이건을 위한 바디의 일부와 노즐 조립체를 통한 공기 유동을 나타내는 개략도.
제3도는 제1도의 3-3선을 따라 취한 단면도.
제4도는 제1도의 4-4선을 따라 취한 단면도.
제5도는 제1도의 5-5선을 따라 취한 단면도.
제6도는 제5도와 유사하나 부분적으로 팬 공기 유동을 차단하기 위해 회전된 팬 공기 조절링을 나타내는 단면도.
제7도는 제5도 및 제6도와 유사하나 완전히 팬 공기 유동을 차단하기 위해 회전된 팬 공기 조절링을 나타내는 단면도.
제8도는 본 발명의 변형 실시예에 따른 스프레이건용 바디의 일부와 노즐 조립체를 통한 공기 유동을 나타내는 개략도.
제9도는 제8도에 나타낸 변형 실시예에 따라 작동되는 스프레이건용 스프레이건 바디의 전방부와 노즐 조립체를 통한 부분 수직 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 스프레이건 20 : 플런저
23, 59, 84, 101 : 챔버 24, 97 : 삽입체
27 : 조절링 28, 93 : 배플
25, 91 : 노즐 조립체 31, 98 : 니들
40, 41, 87, 88 : 오리피스 43, 49, 85, 86 : 통로
57, 58, 89 : 밸브
[기술배경]
본 발명은 공기 분무 페인트 스프레이건에 관한 것으로, 특히 페인트 분무와 분무 패턴의 형상을 제어하기 위해 고압 공급원 공기를 고 체적 저압 유동으로 감축하는 개선된 페인트 스프레이건에 관한 것이다.
[배경기술]
지금까지 공기 분무형 페인트 스프레이건은 전형적으로 고압 공기와 함께 작동되어 페인트를 분무하고 둥근 패턴과 타원형 또는 팬형 패턴간의 분무형태를 조절하도록 되어 있었다. 고압 공기는 압축기와 현존하는 공장의 공기 배관으로부터 쉽게 이용가능하며 그리고 코팅 물질의 넓은 범위를 분무하는데 있어 효과적이다. 그러나 고압 공기는 최적 코팅 이동 효율 이하로 발생되는 경향이 있다. 따라서 바람직하지 못한 코팅 물질의 양이 대기로 분산된다. 최근에 보다 높은 이동 효율과 그에 따른 공기 오염의 감소를 위해 고체적저압(high volume low pressure)(HVLP) 공기 작동된 페인트 스프레이건의 사용이 증가되었다. 캘리포니아 같은 몇몇 주에서는 10psig(0.7㎏/㎠)로 또는 노즐 보다 적은 공기압으로 작동되는 HVLP 분무기가 최소 이동 효율에 합치하기 위한 필요 조건으로부터 면제되어 있다.
HVLP 페인트 스프레이건은 저압 공기 공급원이나 고압 공기 공급원으로부터 작동되도록 설계되었다. 전형적으로 저압 공기 공급원은 5psig(0.35㎏/㎠) 및 10psig(0.7㎏/㎠) 사이의 공기압을 가지며, 반면 고압 공기 공급원은 60psig(4.22㎏/㎠) 및 100psig(7.0㎏/㎠) 사이의 공기압을 가진다. 저압 공기 공급원으로부터 작동된 스프레이건은 고압 공기 공급원으로부터 작동된 스프레이건 이상의 단점이 있다. 대부분의 경우에 고압 공기는 현존하는 공기 압축기나 공장내에 존재하는 고압 공기 배관으로부터 이미 이용가능하다. 스프레이건이 저압 공급원으로부터 작동될 때 스프레이건을 작동시키기 위해 분리 저압 터빈이 구입되어야만 한다. 그와 같은 터빈은 비경제적이다. 또한 낮은 공기압에서 스프레이건을 작동하는데 필요한 큰 공기 유동의 체적을 운반하기 위해 상대적으로 큰지름의 호스가 필요하다. 그와 같은 호스는 소경의 고압 공기 호스보다 실질적으로 취급이 곤란하며 그 결과 작동자의 피로를 증가시킨다.
HVLP 스프레이건이 고압 공기 공급원으로부터 작동될 때, 고압 공기는 밸브나 고정 오리피스를 통하여 계량되어 소정의 저압을 얻게 된다. 저압의 분무 공기와 팬 공기에 공급될 때, 분무 공기압을 정확하게 제어하기가 곤란하며, 특히 팬 공기가 조정될 때 매우 곤란하다. 최대 분무 공기압은 어느 관할 구역에 있어서 법령 요구에 직면하여 10psig(0.7㎏/㎠)를 결코 초과하지 않는 것이 중요하다. 동시에 개선된 분무를 위해 최대 허용된 10psig(0.7㎏/㎠)에 가까운 분무 공기압을 가지는 것이 바람직하다. 공기압이 오리피스 또는 밸브를 통하여 고압으로부터 저압으로 떨어질 때 저압 공기압은 공기 유동에 의해 결정된다. 저압 공기도 팬 공기 오리피스에 공급되면, 분무 공기압은 팬 공기 유동이 감소될 때 증가하게 된다. 고정 오리피스가 정확하게 10psig(0.7㎏/㎠)를 부여하도록 크기 결정되면, 팬 공기가 전적으로 차단될 때 분무 공기압은 5psig(0.35㎏/㎠) 또는 6psig(0.42㎏/㎠)로 하강된다. 낮은 분무 공기압은 페인트 분무 품질에 해로운 영향을 준다.
팬 공기 유동이 변화될 때 분무 공기압의 변동을 제한하기 위한 다양한 방법이 사용되었다. 하나의 HVLP 분무기에 있어서, 팬 공기는 니들 밸브에 의하여 조절된다. 밸브 니들은 함께 작동하는 두 밸브를 형성하는 두개의 밸브 부분을 가지는데 제1밸브는 분무 공기와 팬 공기를 조절하며, 제2밸브는 팬 공기만을 조절한다. 제1밸브는 고압 공급원 공기를 소정 저압으로 하강시키기 위한 압력 감축 오리피스를 형성한다. 밸브 니들이 제2밸브를 통하여 팬 공기 유동을 조절하도록 이동될 때, 제1밸브를 통하는 총공기 유동을 동시에 조절하여 분무 공기를 예정 최대압으로 제한하도록 되어 있다.
미합중국 특허 제3,687,368호는 분무 공기의 일정유동이 정전압을 발생하는데 사용되는 전기 유체 역학적 구동의 정전 스프레이건(electrogas dynamically powered electrostatic spray gun)에 관한 것이다. 단일 공기 공급원은 분무 공기와 팬 공기를 공급한다. 특수한 블리이더 밸브(bleeder valve)는 팬 공기가 조정될 때 분무 공기압의 변화를 방지하는데 사용된다. 팬 공기 유동이 감소될 때 증가된 공기량은 대기로 빠져나가 스프레이건을 통한 일정한 공기 유동을 유지함으로써 일정한 분무 공기압을 유지한다.
[발명의 개시]
본 발명에 따라서 개선된 HVLP 스프레이건이 고압 공기 공급원으로부터 작동을 위해 제공된다. 본 발명의 한 실시예에서, 압축 공기는 고압 캡버로부터 두 평행 소정 구경의 오리피스를 통하여 저압 공기 챔버로 유동한다. 저압 챔버는 분무 공기와 팬 공기를 공급한다. 팬 공기는 배플내의 구멍을 통하여 공기챔내의 팬 공기 오리피스로 유동한다. 팬 분무 조절링은 배플과 저압 챔버 사이에 배치된다. 링은 배플을 통하여 저압 챔버로부터 팬 공기 오리피스로 공기 유동을 증가 또는 감소시키도록 회전된다. 또한 팬 분무 조절링은 고압 챔버로부터 소정 구경의 오리피스중의 하나를 통하여 저압 챔버로의 공기 유동을 제어한다. 조절링이 팬 공기 유동을 감축하도록 회전될 때 조절링은 소정 구경의 오리피스중의 하나를 통하여 유동을 동시에 감축한다. 팬 공기가 전적으로 차단될 때 오리피스를 통한 공기 유동도 차단된다. 항상 개방되어 있는 소정 구경의 오리피스는 팬 공기가 차단될 때 소정 분무 공기압을 제공하도록 크기 결정된다. 팬 공기가 차단될 때 차단되는 소정 구경의 오리피스는 전체 공기 유동이 팬 공기 오리피스와 분무 공기 오리피스에 공급될 때 필요한 부가적 공기 유동을 제공하도록 차단되지 않은 오리피스에 대해 크기 결정된다. 따라서 스프레이건은 팬 공기가 전적으로 차단될 때와 같이 전체 팬 공기가 유동할 때 동일한 분무 공기압을 가져야 한다.
본 발명의 제2실시예에서, 고압 공기는 두 평행 소정 구경의 오리피스를 통하여 저압 공기로 재차 하강한다. 그러나 제1소정 구경의 오리피스는 저압 분무 공기만을 공급하며, 제2소정 구경의 오리피스는 팬 공기만을 공급한다. 밸브는 제2오리피스를 통하여 팬 공기의 유동을 조절한다. 밸브가 팬 공기를 차단하기 위해 폐쇄될 때 고압 공기의 압력이 다소 증가하게 되고 차례로 분무 공기압의 다소의 증가를 발생하게 된다.
따라서 본 발명은 조절가능한 팬 공기를 가지며 고압 공기 공급원으로부터 작동에 적합한 형태의 개선된 HVLP 스프레이건을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 잇점은 하기의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 명백하게 될 것이다.
[본 발명을 수행하기 위한 적합한 양태]
제1도에서 페인트 스프레이건(10)이 본 발명의 한 실시예에 따라 도시되었다. 스프레이건(10)은 전방 바디부(14)에 접속되는 상부 바디부(13)에 접속된 핸들(12)을 형성하도록 하는 형태로 형성된 금속 바디(11)를 가지고 있다. 공기 입구 접합부(15)는 공장 공기 배관 또는 공기 압축기 같은 원격 압축 공기 공급원(도시않음)으로부터 고압 공기 호스를 부착하기 위해 핸들의 하측단(16)에 고정된다. 공기 접합부(15)는 핸들(12)을 통하여 공기 밸브(18)로 통하는 통로(17)에 접속된다. 공기 밸브(18)는 방아쇠(19)를 압착하여 밸브플런저(20)를 가압하여 스프레이건(10)의 조작자에 의하여 작동된다. 방아쇠(19)가 압착될 때 고압 공기는 밸브(18)를 통하여 상부 바디부(13)의 통로(21)에서 전방 바디부(14)안으로 연장되는 고압 공기 챔버(23)로 유동된다.
관형 삽입체(24)는 전방 바디부(14)에 설치된다. 분무 팁(26), 팬 공기 조절링(27), 배플(28), 공기캡(29) 및 공기캡 리테이너 링(30)을 구비하는 노즐 조립체(25)는 삽입체(24)에 고정된다. 분무 팁(26)은 전방 바디부(14)상의 노즐 조립체(25)를 유지하기 위해 삽입체 안으로 나사 결합된다. 밸브 니들(31)은 삽입체(24)와 동축으로 분무팁(26)과 삽입체(24)의 페인트 챔버(32)로부터 방아쇠(19)를 통하여 상부 바디부(13)에 고정된 삽입체(33)로 연장된다. 패킹너트(34)는 삽입체(24)안으로 나사 결합되어 니들(31)에 대항하여 밀봉부(35)를 가압하게 된다. 밀봉부(35)는 챔버(32)로부터 페인트 누출을 방지하면서 니들(31)이 왕복 운동하도록 한다.
접합부(36)는 흡입 이송 또는 가압 이송 페인트 컵이나 원격 가압 페인트 공급원에 접속된 호스같은 종래의 페인트 공급원(도시않음)에 접속을 위해 전방 바디부(14)에 고정된다. 접합부(36)는 챔버(32)와 접속된다. 통상, 밸브 니들(31)상에 팁(37)은 분무 팁(26)에 대항하여 정착되어 페인트 방출 오리피스(38)를 폐쇄한다. 방아쇠(19)가 압착될 때, 밸브 니들(31)은 오리피스(38)를 개방하도록 이동하여 페인트가 스프레이건(10)으로부터 방출되도록 한다. 삽입체(33)는 귀환 스프링을 구비하는 밸브 니들(31)을 방아쇠(19)가 해제될 때 분무팁(26)에 대항하여 정착하도록 하고 또한 조정 손잡이(39)를 가지는 방아쇠(19)가 압착될 때 페인트 유동을 조절하도록 하고 있다.
상술한 바와 같이 방아쇠(19)를 압착하는 것에 의해 밸브(18)를 개방하여 고압 공기를 챔버(23)에 적용한다. 챔버(23)는 전방 바디부(14)상의 전방면(42)을 통하여 연장되는 두 소정 구경의 평행 오리피스(40, 41)를 제외하고는 폐쇄된다. 오리피스(40, 41)를 통하여 유동하는 적어도 공기의 일부는 배플(28)과 삽입체(24)간의 통로(43)를 통하여 챔버(44)로 유동한다. 분무 팁(26) 주위로 연장되는 방사상 플랜지(45)는 챔버(44)를 공기캡(29)과 분무팁(26)간의 챔버(47)에 접속하는 통로(4)를 가진다. 환형 오리피스(48)는 공기캡(29)과 분무팁(26)간에 연장되어 방아쇠(19)가 압착될 때 마다 분무팁 오리피스(38)로부터 방출된 페인트의 동심형 주위의 챔버(47)로부터 분무 공기를 방출하도록 하고 있다. 그러므로 챔버(47)내의 공기 압력과 환형 오리피스(48)로부터 방출된 분무 공기의 량은 오리피스(40, 41)의 크기에 의해 결정된다.
오리피스(40, 41)를 통하여 유도하는 압축 공기도 팬 공기 조절링(27)을 통하여 그리고 배플(28)내의 다수의 통로(49)를 통하여 챔버(50)로 유동한다. 공기캡(29)은 오리피스(38, 48)의 대향측상의 전방면(52)으로부터 돌출하는 두개의 호온(51)을 가진다. 분리 통로(53)는 각각의 호온(51)을 통하여 연장되어 분무 페인트의 포위면(envelope)에서 전방 및 내향으로 팬 또는 패턴 형상 공기를 향하도록 배치된 오리피스(54)에서 끝난다. 팬 공기가 오리피스(54)로부터 방출되지 않으면 분무된 페인트는 포위면의 축에 수직인 평면에서 둥근 포위면을 가질 것이다. 팬 공기의 증가된 량이 호온 오리피스(54)로부터 방출됨으로서 분무된 페인트 포위면은 둥근 패턴으로부터 타원형 또는 평면 팬 형상 패턴으로 변할 것이다.
페인트 분무기(10)내의 팬 공기 조절링(27)의 작동이 제2도에 개략 도시되었다. 팬 공기 조절링(27)은 고압 챔버(23)로부터 오리피스(41)를 통하여 저압 챔버(59)로, 그리고 저압 챔버(59)로부터 배플 통로(49) 및 호온 오리피스(54)로 공기 유동을 조절하는 두개의 밸브(57, 58)를 형성한다. 오리피스(40, 41)는 고압 챔버(23)와 저압 챔버(59)사이에 평행 접속된다. 저압 챔버(59)도 통로(43)를 통하여 분무 공기를 오리피스(48)에 공급하기 위해 접속된다. 고압 공기가 챔버(23)에 공급되는 한 그와 같은 공기는 오리피스(40), 챔버(59), 통로(43), 챔버(44), 통로(46) 및 챔버(47)를 통하여 유동하며 결국은 분무 공기 오리피스(48)로부터 방출된다. 밸브(57)가 개방될 때 오리피스(41)를 통하여 유동하는 일부 공기는 동일 통로를 따라서 분무 공기 오리피스(48)로 유동할 것이다. 오리피스(40, 41)는 조절링(27)의 다양한 조절을 위해 챔버(59)내의 실질적으로 일정 압력을 유지하는 크기로 만들어지며, 팬 공기 조절링(27)은 그와 같은 구조로 되어 있다. 챔버(59)내의 압력은 공기 오염을 제한하기 위한 일정한 관할 구역의 법규나 규칙에 의해 요구된 예정 최대 압력을 초과하지 않도록 유지된다. 예를 들어 오리피스(40, 41)는 챔버(59)내의 압력을 캘리포니아주의 필요 조건에 합치되도록 10psig(0.7㎏/㎠)로 제한하도록 한 크기로 된다. 밸브(58)가 폐쇄될 때 분무 및 팬 공기의 총 유동이 감소하며 챔버(59)내의 압력이 증가하는 경향을 나타낸다. 본 발명의 한 실시예에 따라서, 밸브(57)는 스프레이건(10)을 통하는 총 공기 유동이 변화될 때 챔버(59)내의 더 균일한 압력을 유지하기 위한 속도로 밸브(58)와 동시 폐쇄 또는 개방된다.
제3도 내지 제5도는 전방 바디부(14), 팬 공기 조절링(27)과 팬 공기를 조절하며 팬 공기가 조절됨으로서 분무 공기압의 변동을 제한하기 위한 배플(28) 구조의 상세 및 작용을 도시하였다. 제3도는 전방면(42)에서 본 스프레이건(10)을 통한 단면도이다. 전방면(42)은 오리피스(41)를 둘러싼다. 저압 챔버(59)는 전방면(42)에 형성되어 오리피스(40)를 구비하고, 삽입체(24)주위에 연장되어 형성된다. 챔버(59)는 오리피스(41)의 대향측상에 배치된 두개의 로브(60, 61)와 오리피스 (40, 41)로부터 대향 배치된 로브(62)를 구비한다. 제3도에 도시한 바와 같이, 배플(28)상의 위치핀(63)은 전방면(42)을 통하여 개구부(64)로 연장된다. 조절링(27)은 전방면(42)을 둘러싸는 림(65)을 가진다. 한쌍의 나산 스프링(66, 67)은 조절링 림(65)내의 환형홈(68)에 배치된다. 스프링(66, 67)은 홈(68)내의 대향 방향으로 위치되며 각각은 전방 바디부내의 노치(70)안으로 연장되는 단부(69)를 가진다. 스프링(66, 67)은 홈(68)내에 압축되어 조절링(27)의 회전에 대해 조절된 마찰을 제공한다.
제4도는 전방 바디면(42)의 전방으로 이격된 위치에서 조절링(27)을 통한 단면도이다. 조절링(27)은 외부면(72)이 배플(28)상에 인접하고 그 조절링이 축선 주위로 회전하는 것을 제한하는 표면부(71)를 구비한 축방향 개구부를 가진다. 두 슬롯(73, 74)은 배플 표면(72)에 인접한 조절링(27)내에 형성된다. 배플 위치핀(63)은 슬롯(73)을 통하여 연장된다. 슬롯(73)과 핀(63)은 슬롯(73)의 단부(75)가 핀(63)에 인접할 때의 제1위치(제4도 및 제5도에 도시)와 슬롯(73)의 중간부(76)가 핀(63)에 인접할 때의 제2위치(제7도에 도시) 사이의 조절링(27)의 회전을 제한하도록 협동한다. 슬롯(73)은 중간부(76)로부터 조절링 표면부(71)까지 내향으로 나선형으로 진행되는 단부(77)를 가진다. 슬롯(74)은 단부(78), 중간 슬롯부(79) 및 조절링 표면(71)에 대해 내향으로 나선형으로 진행되는 단부(80)를 가진다. 저압 압축 공기는 오리피스(41)로부터 슬롯(74)으로, 따라서 조절링(27)이 오리피스(41)와 함께 슬롯 단부(78)와 중간 슬롯부(79) 사이에 위치되는 한 저압 챔버(59)로 자유로이 유동한다. 조절링(27)이 제2위치를 향하여 더 회전될 때 중간 슬롯부(79)와 단부(80)는 오리피스(41)를 점차적으로 차단하도록 배치된다. 오리피스(41)가 차단될 때 오리피스(41)로부터 챔버(59)로의 공기 유동은 제2조절링 위치에서 전적으로 억제될 때까지 감축된다.
제5도 내지 제7도는 팬 공기의 유동을 조절하고 또한 최대 분무 공기압을 동시에 제한하기 위한 조절링(27)의 작용을 나타내었다. 제5도는 조절링(27)이 제1위치에 있는 팬 공기가 충분히 유동하는 것을 나타내고 제6도는 조절링(27)이 중간 위치에 있는 팬 공기 유동이 감축되는 것을 나타내고, 제7도는 조절링(27)이 제2위치에 있는 팬 공기 유동을 억제하는 것을 나타내었다. 4개의 구멍(49a, 49b, 49c, 49d)은 배플(28)을 통하여 연장되어 팬 공기를 챔버(50)로 공급한다. 구멍(49a)은 조절링(27)을 통하여 저압 챔버(59)의 로브(61)와 정렬되며, 구멍(49b)은 조절링(27)을 통하여 저압 챔버(59)의 로브(60)와 정렬되며, 구멍(49c, 49d)은 조절링(27)을 통하여 저압 챔버(59)의 로브(62)와 정렬된다.
제5도에 도시한 바와 같이 조절링(27)이 제1위치에 있을 때 조절링 슬롯(74)은 배플 구멍(49a, 49b)을 저압 챔버(50)와 접속하고, 그리고 오리피스(41)를 저압 챔버(59)와 접속시킨다. 동시에 조절링 슬롯(73)은 배플 구멍(49c, 49d)을 저압 챔버(59)와 접속시킨다. 따라서 양쪽 오리피스(41, 41)는 저압 공기를 챔버(59)에 공급하고, 그 챔버(59)는 분무 공기의 전체 유동을 오리피스(48)에, 그리고 팬 공기의 전체 유동을 호른 오리피스(54)에 차례로 공급한다.
조절링(27)이 제6도에 도시한 바와 같이 중간 위치를 통하여 회전될 때, 오리피스(41)는 여전히 개방된 채로 남으며 조절링 슬롯(73)의 나선형 단부(77)는 배플 구멍(49c)을 차단하기 시작하며 조절링 슬롯(74)의 나선형 단부(80)는 배플 구멍(49a)을 차단하기 시작한다. 구멍(49a, 40c)이 차단될 때 팬 공기 유동은 감축된다. 조절링(27)의 회전으로 인해 먼저 구멍(49a, 49c)이 더 차단되며 그리하여 구멍(49b, 49d)이 점차적으로 차단된다. 구멍(49a, 49b, 49c, 49d)이 조절링(27)에 의하여 점차적으로 차단될 때 나선형 조절링 단부(80)는 동시에 점차로 오리피스(41)를 차단한다. 조절링(27)이 제7도에 도시한 바와 같이 제2위치로 회전될 때 배플 구멍(49a, 49b, 49c, 49d)과 오리피스(41)는 완전히 차단된다. 따라서 팬 공기는 전적으로 차단되며 오리피스(41)를 통한 공기 유동은 전적으로 차단된다. 분무 공기는 오리피스(40)를 통하여 전적으로 공급된다. 최대 분무 및 팬 공기압이 단지 10psig(0.7㎏/㎠)로 제한된다면 오리피스(40)는 조절링(27)이 제2위치에 있을 때 10psig(0.7㎏/㎠)의 분무 공기를 제공하는 크기로 되며 오리피스(41)는 조절링(27)이 제1위치에 있을 때 오리피스(40)와 함께 총 10psig(0.7㎏/㎠) 분무 공기와 팬 공기를 제공하는 크기로 된다. 따라서 분무 공기압은 팬 공기 조절링의 조절에 의해 실질적 영향없이 실질적으로 최대 허용된 압력에서 유지된다.
제8도는 고압 공기 공급원으로부터 작동에 적합한 HVLP 스프레이건의 개선된 실시예의 작동의 개략도이다. 고압 공기는 제1도의 스프레이건(10)과 유사한 방법으로 챔버(84)에 공급된다. 챔버(84)는 두 출구통로(85, 86)를 가진다. 통로(85)는 분무 공기만을 공급하도록 접속되며, 통로(86)는 분무 페인트의 패턴을 형상화하기 위해 팬 공기만을 공급하도록 접속된다. 오리피스(87)는 챔버(84)로부터 유동하는 공기압을 하강시키기 위해 통로(85)에 배치된다. 오리피스(87)는 분무 공기압을 10psig(0.7㎏/㎠) 이하인 예정 최대 저압으로 제한하도록 소정의 구경을 가진다. 오리피스(88)는 통로(86)에 배치되며, 통로(86)내의 팬 공기압을 예정 최대로 제한하도록 소정의 구경을 가진다.
밸브(89)는 고압 챔버(84)에 배치된다. 밸브(89)는 팬 공기 통로(86)를 개방 또는 폐쇄하도록 축방향으로 조정가능하다. 밸브(89)가 팬 공기 통로(86)를 개방하여 배치될 때 팬 공기는 자유로이 유동하며, 팬형 분무 형태가 발생된다. 밸브(89) 폐쇄는 팬 공기의 유동을 억제하며 원형 분무 패턴이 발생된다. 밸브(89)가 팬 공기의 유동만을 조절하며 오리피스(87, 88)의 저압측이 함께 접속되지 않기 때문에 밸브(89)가 조절될 때 챔버(84)내가 다소 고압으로 변화된다. 다소간의 압력 변화는 오리피스(87) 하류측의 분무 공기의 다소간의 압력 변화만을 발생할 것이다. 예를 들어 팬 공기가 유동할 때 챔버(84)가 82psig(5.6㎏/㎠)의 공기압을 가지면 팬 공기 유동이 정지될 때 약 80psig(5.77㎏/㎠)의 다소의 고압을 가질 것이다. 상기 2psig(0.14㎏/㎠)의 압력 증가는 차례로 분무 공기압에 0.2psig(0.014㎏/㎠) 및 0.3psig(0.021㎏/㎠) 사이의 압력 증가를 초래한다. 고압 공기가 분무 공기와 팬 공기를 공급하는 단일 오리피스를 통하여 저압으로 하강되고, 분무 공기압이 팬 공기없이 약 10psig(0.7㎏/㎠)로 설정되면 압력은 팬 공기가 유동하게 될 때 단지 5psig(0.35㎏/㎠) 또는 6psig(0.42㎏/㎠)로 하강된다. 따라서 단일 오리피스 대신에 두 평행 오리피스를 사용하여 분무 공기 및 팬 공기를 위해 고압 공기를 저압 공기로 하강시키는데 있어 현저한 개선이 있다.
제9도는 제8도의 개략도에 따른 작동을 위해 개선된 스프레이건의 전방 바디부(90)와 노즐 조립체(91)를 통한 부분 단면도이다. 노즐 조립체(91)는 분무팁(92), 배플(93), 공기캡(94) 및 공기캡 리테이너 링(95)을 구비한다. 분무팁(92)은 전방 바디부(90)의 삽입체(97)에 나사 결합된 노즐 조립체(91)를 스프레이건 바디부(90)상에 유지하는 단부(96)를 가진다. 유체 밸브 니들(98)은 분무팁(92)내의 페인트 챔버(99)를 통하여 동축으로 연장되며 평상시는 페인트 방출 오리피스(100)를 폐쇄한다. 분무 공기는 스프레이건 바디내의 고압 챔버(84)로부터 소정 구경의 압력 감축 오리피스(87)를 통하여 저압 챔버(10)로, 배플(93)과 삽입체(97)간에 형성된 통로(102)를 통하여 챔버(103)로, 그리고 분무팁(92)상의 플랜지(105)내의 다수의 통로(104)를 통하여 챔버(106)로 유동한다. 페인트 방출 오리피스(100)를 둘러싸는 환형 오리피스(107)는 분무 공기를 챔버(106)로부터 방출 페인트의 흐름을 향하게 하여 페인트를 분무하도록 한다.
팬 공기 오리피스(88)는 배플(93)안으로 가압된 또는 고정된 튜브로서 도시되었다. 튜브는 소정 공기압 강하를 제공하기 위해 소정 구경의 내경을 가지도록 선택된다. 오리피스(88)는 배플(93)내의 챔버(108)를 통하여 배플(93)과 공기캡(94)간의 챔버(109)에 접속된다. 팬 공기는 챔버(109)로부터 공기캡 통로 (110)를 통하여 팬 공기 방출 오리피스(111)로 유동하여 분무 패턴을 변화시키도록 한다. 팬 공기 유동은 밸브(58)를 고압 챔버(84)에서 오리피스(88)를 향하거나 후퇴 이동시킴으로써 조절된다.
다양한 개조 및 변화는 고압 공기 공급원으로부터 작동에 적합한 HVLP 스프레이건의 상술한 실시예에 의하여 제조될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어 분무팁, 배플 및 조절링의 설계는 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 이탈없이 개조될 수 있다. 또한 적합한 부속기구가 스프레이건에 부가되어 저압 분무 공기의 소량을 배송하여 페인트 컵(도시않음)을 가압하는 것도 이해할 것이다. 다양한 다른 개조 및 변화는 하기 청구범위의 정신 및 범주 이탈없이 수행될 것이다.

Claims (11)

  1. 고압 공기가 공급된 챔버를 가지는 스프레이건 바디를 구비하며, 분무 공기의 유동에 의해 페인트가 방출되며 분무되는 오리피스와, 분무된 페인트의 패턴을 형성하기 위해 팬 공기가 방출되는 적어도 두개의 팬 오리피스를 가지는 노즐 조립체를 구비하는 페인트 스프레이건에 있어서, 페인트를 분무하도록 저압 공기를 공급하는 제1통로(43)와, 분무된 페인트의 패턴을 조절하도록 저압 공기를 상기 팬 오리피스에 공급하는 제2통로(49)와, 상기 고압 공기 챔버(23)를 상기 제1통로(43)에 접속하며 상기 고압 공기를 상기 제1통로내의 예정 최대 저압으로 하강시키기 위한 크기를 가지는 제1오리피스(40)와, 상기 고압 공기 챔버(23)를 상기 제2통로(49)에 접속하며 상기 고압 공기를 상기 제2통로(49)내의 예정 최대 저압으로 하강시키기 위한 크기를 가지는 제2오리피스(41)와, 팬 공기의 유동을 조절하기 위해 상기 제2오리피스(41)를 통하여 상기 제2통로(49)로의 공기의 유동을 조절하는 밸브 수단(57, 58, 27)을 구비하는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 수단(57)은 저압 챔버(59)와 상기 제2오리피스 (41) 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고압 공기는 적어도 60psig(4.22㎏/㎠)이며, 상기 제1오리피스(40)는 상기 고압 공기를 단지 10psig(0.7㎏/㎠)로 하강시키며, 상기 제2오리피스(41)는 상기 밸브 수단(57, 58, 27)이 최대 팬 공기 유동을 제공하도록 개방될 때 상기 고압 공기를 단지 10psig(0.7㎏/㎠)로 하강시키는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2오리피스(40, 41)로부터 공기를 수용하도록 접속된 저압 공기 챔버(59)를 구비하며, 상기 제1 및 제2통로(43, 49)가 상기 저압 공기 챔버에 접속된 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밸브 수단(57, 58, 27)은 상기 제2오리피스(41)로부터 상기 저압 챔버(59)로의 공기 유동을 조절하도록 배치된 제1밸브(57)와, 상기 제2통로(49)의 공기 유동을 조절하도록 배치된 제2밸브(58)와, 상기 제1 및 제2밸브를 동시에 조절하기 위한 수단(27)을 구비하는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조절 수단은 제1 및 제2위치간의 회전을 위해 상기 스프레이건 바디상에 설치된 팬 공기 조절링(27)을 가지며, 상기 제1 및 제2밸브(57, 58)는 상기 조절링이 상기 제1위치에 있을 때 둘다 개방되며 상기 조절링이 상기 제2위치에 있을 때 둘다 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고압 공기는 적어도 60psig(4.22㎏/㎠)이며, 상기 제1오리피스(40)는 상기 고압 공기를 단지 10psig(0.7㎏/㎠)로 하강시키며, 상기 제2오리피스(41)는 상기 밸브 수단이 최대 팬 공기 유동을 제공하도록 개방될 때 상기 고압 공기를 단지 10psig(0.7㎏/㎠)로 하강시키는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  8. 고압 공기가 공급된 챔버를 가지는 스프레이건 바디를 구비하며, 분무 공기의 유동에 의해 페인트가 방출되며 분무되는 오리피스와 분무된 페인트의 패턴을 형성하기 위해 팬 공기가 방출되는 적어도 두개의 팬 오리피스를 가지는 노즐 조립체를 구비하는 페인트 스프레이건에 있어서, 상기 고압 공기 챔버(84)를 저압 공기 챔버(101)에 접속하며 상기 고압 공기를 상기 저압 챔버내의 예정 최대 저압으로 하강시키기 위한 크기를 가지는 평행의 제1 및 제2오리피스(87, 88)와, 상기 저압 챔버로부터 공기를 페인트 분무하여 공급하는 제1통로(85)와, 분무된 페인트의 패턴을 조절하기 위해 상기 저압 챔버로부터 저압 공기를 상기 팬 오리피스에 공급하는 제2통로(86)와, 상기 제2오리피스(88)와 상기 제2통로(86)를 통하는 공기 유동을 동시에 조절하여 팬 공기의 유동을 조절하고 상기 분무 공기의 압력을 상기 예정 최대 저압 이하로 유지하는 밸브 수단(89)을 구비하는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2오리피스(87, 88)는 상기 스프레이건 바디에 있으며, 상기 밸브 수단(89)은 제1 및 제2위치 사이에서 회전되도록 상기 스프레이건 바디상에 고정된 팬 공기 조절링을 구비하며, 상기 공기 조절링은 조절링이 상기 제1위치에 있을 때 상기 저압 챔버를 상기 제2통로(86)에 접속하며, 조절링이 상기 제2위치로 회전될 때 상기 저압 챔버에서 상기 제2통로로의 공기 유동을 차단하도록 설치된 통로를 가지는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  10. 제9항에 있어서, 상기 조절링은 상기 스프레이건 바디와 상기 조절링 통로에 인접하는 표면부를 가지며 상기 표면부는 상기 조절링이 상기 제2위치에 있을 때 상기 제2오리피스(88)에서 상기 저압 챔버(101)로의 공기 유동을 차단하는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
  11. 제10항에 있어서, 상기 고압 공기는 적어도 60psig(4.22㎏/㎠)이며, 상기 제1오리피스(87)는 상기 밸브 수단이 팬 공기 유동을 차단하기 위해 폐쇄될 때 제1통로내에서 상기 고압 공기를 단지 10psig(0.7㎏/㎠)로 하강시키며, 상기 제1 및 제2오리피스(87, 88)는 상기 밸브 수단이 최대 팬 공기 유동을 제공하도록 개방될 때 상기 고압 공기를 단지 10psig(0.7㎏/㎠)로 하강시키는 것을 특징으로 하는 페인트 스프레이건.
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