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KR20150064135A - 정전도장 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20150064135A
KR20150064135A KR1020157011014A KR20157011014A KR20150064135A KR 20150064135 A KR20150064135 A KR 20150064135A KR 1020157011014 A KR1020157011014 A KR 1020157011014A KR 20157011014 A KR20157011014 A KR 20157011014A KR 20150064135 A KR20150064135 A KR 20150064135A
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유로사이더 에스.에이.에스 디밀리 오타비오 엔드 씨.
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Abstract

바람직하지 않은 물질들을 제거한 공기로 구성되는 작동유체를 연속적으로 얻는 단계, 0.5 bar 와 10 bar 사이의 작동유체를, 일정량의 도장 분체(3)를 담고 있는 콘테이너(2) 내로 공급하는 단계, 상기 콘테이너(2)로부터 작동유체 및 분체로 만들어진 제1의 흐름을 추출하는 단계, 0.5 bar 와 10 bar 사이의 압력에 있는 작동유체의 제트류로 상기 작동유체 및 분체의 흐름을 미세화하는 단계, 0.5 bar 와 10 bar 사이의 압력에서 작동유체를 공급하여 작동유체와 미세화된 분체로 만들어진 제2의 반송 흐름을 생성하는 단계와, 가압하에 상기 작동유체 및 미세화된 분체의 상기 제2의 흐름을 정전기적으로 하전(荷電)하는 단계; 및 -15℃ 와 45℃ 사이의 온도에서, 상기 작동유체와 미세화되고 정전기적으로 하전된 분말의 제2의 흐름을 피도장물(1) 상으로 보내는 단계를 포함하는 정전 장치 및 방법.

Description

정전도장 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR ELECTROSTATIC PAINTING}
본 발명은 바람직하지 않은 물질들을 제거한 공기로 구성되는 캐리어(carrier) 유체 및, 상기 캐리어 유체의 이온화와 열 조절을 함께 이용하는 정전 분체 도장용 시스템을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 본 발명은 도장시에 압축공기로부터 연속적으로 얻어지는 질소/산소/아르곤이 풍부한 혼합물을 도장 캐리어 유체로서 사용하는 도장용 방법 및 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 분체 도장 시스템에 있어서의 현재의 기술 수준은 건(gun)들의 말단부에 도장될 제품 상에 흡착될 분체에 전하를 부여하는 하나 이상의 니들(needle)이 위치되는 코로나 효과(corona-effect) 정전 분무 시스템 또는 의도적으로 마련된 튜브 내에서 마찰됨으로써 분체가 전하를 가지게 되는 "트리보(tribo)"로 알려진 시스템을 사용하고 있다.
어느 경우이건, 운용되는 도장 단계는 분체의 담지(擔持), 유체화된 베드(bed)의 이동, 분체의 미립자화/분무화, 및 피도장물 상에 정전기적으로 하전(荷電)된 분체를 이송하는 것을 포함한다. 또한, 분산된 분체의 연동성 회복은 통상의 콤프레서에 의하여 생성된 압축공기로 얻어지는 것이 알려져 있다.
알려진 결점들 중의 하나는, 사용되는 압축공기가 완벽한 분배와 침투 및, 예를 들어 공기의 압축에 기인한 습기, 탄화수소 및 대기 내에 존재하는 현탁물 내의 입자와 같이 피도장물에 해로운 요소들을 담지하게 된다는 사실이다.
비록 도장 작업은 의도를 가지고 설계된 분무실 또는 보호 환경 내에서 수행되기는 하지만, 피도장물은 환경의 상대적인 습도의 영향을 받게 된다. 이 문제는 피도장체와 도장막 사이에 형성되는 미세기포를 발생시키는 한에는 매우 심각한 것이며, 도장막의 부착과 품질의 후속 문제와 함께 도장막 자체 내에 장기간 경과에 따른 갈라짐이 발생할 수 있게 된다.
이와 관련하여, 미국의 국제 표준대기의 참고표에 따르면, 대기는 이하와 같이 구성된다는 점을 고려해야 한다:
Figure pct00001
이러한 전제로부터, 분체가 유체화된 베드, 담지, 분무화 및 연동성 회복의 관리단계에 있어서 캐리어 유체로서 어떠한 처리도 되지 않은 공기를 사용하는 종래의 분체 도장 방식의 문제점이 따라오게 된다.
수분에 의한 오염과, 기름기 있는 유기물질과 같은 탄화수소 잔여물로부터의 소포성 오염은 분체의 집합 및 축적의 결과로, 분배관 내에서의 분체의 담지와 분체의 분무화의 불균일성 및 완벽한 분배의 어려움 및 두께에 있어서의 균일성 부재로 인하여 도장 과정에서 문제를 발생하게 된다.
더욱이, 정전 분체 도장 또는 액체 도장에 있어서는 피도장물의 모서리 또는 천공의 끝단에 존재하는 파라데이 새장 효과(Faraday-cage effect)의 형성이 전형적으로 발생하는데, 이는 분체의 균일성 또는 완전한 분배 및 흐름을 허용하지 않게 되며, 특정한 경우에는 예를 들어 라디에이터 또는 가정용 전기제품 및 일반적인 강철 구조체의 구성품과 같은 전기 모터 또는 발열체의 모서리 또는 핀(fin)에 있어서의 도장제품의 부재를 발생하게 된다.
또한, 고품질의 마무리를 위한 초미세 분체에 대한 정전기적 하전을 위한 현재의 이용가능한 시스템에 있어서의 어려움도 알려져 있다. 하전될 미세입자의 분체 및 나노미터급 분체를 얻고, 정전 전하의 효과하에서 다양한 성격의 제품 또는 표면에 대한 완전한 분무화 및 균질한 분배를 위하여 제품상에 충돌시키기 전에 그 전하를 유지하는 것은 매우 어렵다.
또한, 도장체의 표면에 대한 분체의 완전한 분배, 침투 및 흐름을 어렵게 하는 오염원(그 중에서도 탄화수소 입자, 수분 입자 및 다양한 성격의 오염먼지)을 함께 나르게 되는 캐리어로서 종래의 압축공기를 사용하는 미세 분체 또는 나노미터급 분체 도장용 시스템에 대한 문제점도 알려져 있다.
상기한 모든 결점에도 불구하고, 어느 경우이건 공지의 시스템들은 대기 내에 존재한 수분입자, 유증기 입자 및 휘발성 입자를 함께 나르게 됨에도 불구하고, 분체에 대한 캐리어 유체로서 단순히 압축공기를 사용하고 있다.
따라서, 본 발명의 제1의 목적은 공지의 시스템에 있어서 상술한 바와 같은 결정으로부터 자유로운 정전 분체 도장용 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 및 더 이상의 목적들은, 유체화된 베드의 이동, 분체의 담지, 분무화, 연동성 회복 및 유체화된 베드로부터 시작되는 분체의 양성 또는 음성 이온으로 정전기적인 예비 하전을 위하여 변형 및 사용되는 압축공기로부터 도장 공정을 통하여 연속적으로 얻어지는 질소/산소/아르곤의 혼합물을 캐리어 유체로 사용하는, 첨부된 하나 이상의 특허청구의 범위에 따른 정전 분체 도장 방법 및 장치에 의하여 달성될 수 있다.
상세하게는, 상술한 바와 같은 대기의 자연 성분으로부터 출발하여 본 발명을 실행하기 위하여, 공기는 산소를 거의 완전하게 제거하고 또한 자연상태의 조성 내에 존재하는 바람직하지 않은 기타 물질을 제거한다는 측면에서 "변형"되고, 이하에서 언급될 바람직한 백분율의 질소/산소/아르곤 만으로 이루어지고 이하에서 기술되는 캐리어 유체의 이온화 및 열조절과 함께 상승효과를 일으키는 혼합물을 얻게 된다.
바람직하게는, 반드시 필요한 것은 아니지만, 본 발명을 수행하기 위한 해결방법에 있어서는, 상기 혼합물은 중공사 삼투 분리막 또는 압력 순환 흡착(pressure-swing-absorption: PSA) 시스템을 이용한 탄소 분자체(carbon molecular sieve: CMS)의 수단에 의하여 얻어진다.
본 발명의 제1 의 장점은, 캐리어로서 질소/산소/아르곤이 풍부해지도록 변형된 공기를 사용하면, 추력(thrust) 속도가 상당히 증가되고 난류가 적어지고 유체의 흐름을 빠르게 하며, 이는 습기와 같은 대기의 요소로 덜 영향을 받고 따라서 표면상에 균일하게 분배하는 것이 가능해진다.
제2 의 장점은, 예비 하전된 질소/산소/아르곤의 혼합물을 사용하고, 유체화된 베드 및 스프레이 건들을 적절한 온도로 유지함으로써, 제품의 상이한 도장영역에 대하여 최적화될 수 있고 어떠한 환경에서건 도장시간을 감소할 수 있도록 2개 이상의 출구를 상이한 출구온도로 다변화시키는 것이 가능해진다. 이는 짧은 시간 내에 더 좋은 균일성 및 더 큰 두께를 얻기 위하여 분체를 공급하는 건을 움직이는 왕복기구의 속도를 더 높게 할 수 있고, 도장 분체를 절약할 수 있고 특히 로보트화된 시스템에 있어서 생산성을 높일 수 있다는 것이다.
다른 장점은, 질소/산소/아르곤 혼합물이 더 높은 속도를 가지기 때문에, 제품상으로의 분체의 고착이 더 낫게 할 수 있음으로써 분체의 고착/침투 및 흐름을 달성할 수 있고, 팬의 끝단부에서 분체의 분산이 없이 스프레이 팬 상에 완전한 분무화들 달성할 수 있고, 종래의 압축공기를 사용하는 것과 비교할 때 건에 장착되는 노즐을 더 작게 할 수 있는 가능성 때문에 되튀는 효과를 제한할 수 있다.
상술한 장점들은 특히 로보트화된 시스템들의 경우에 매우 강력한데, 이는 스프레이 건의 운동에 부정적인 효과를 감소하기 때문이다.
다른 장점은, 질소/산소/아르곤에 있어서 변형된 공기의 사용은, 상기 혼합물이 그 자체로 무수성이라고 한다면, 분배관으로부터 건까지의 분체 담지에 최적이고 유체화된 베드 내에서의 이동에 최적의 균질성을 보장할 수 있다는 점이다.
본 발명의 다른 장점은 사전 도장 주기에서 버려지는 사전처리된 잔여 분체를 이용할 가능성이다.
현재, 백분지로 15% 내지 30% 범위인 잔여 분체가 사용되지 않고 있고, 그의 회수는 경제적 및 환경적인 관점에서 볼 때 상당한 절약을 이룰 수 있다.
본 발명의 유용한 사용에 따르면, 파라데이-새장 효과를 회피하기 위하여 캐리어로 사용되는 혼합물 내에 존재하는 아르곤 및 잔여 산소 입자상에 작용함으로써 건으로부터 출구로 가기 전에 분체상에 예비 하전을 부과하기 위하여, 유체화된 베드를 이동시키고 분체를 담지하며 유체화된 베드의 상류에서 양성 또는 음성 이온으로 미세화/분무화하도록 사용되는 압축공기로부터 얻어지는 질소/산소/아르곤 혼합물은 정적으로 중성으로 만들어진다(즉, 플라즈마 상태에서, 탈이온화실 내에서 양성 및 음성 전하들을 제거함으로써 생성된다).
유리하게는, 분체를 이동하고 부수성의 질소/산소/아르곤 혼합물을 사용하여 유체화된 베드 내에서 양성 또는 음성 이온으로 예비 하전하는 것은, 분무단계에서 건에 의하여 발휘되는 예비 하전과 최종 하전 사이의 복합적인 상승효과에 의하여 탁월한 두께의 균일성을 가지고 더 나은 분무화 및 분배가 가능하도록 한다.
본 발명의 또 다른 장점은, 캐리어로서 종래의 압축공기를 사용하는 미세 분체 또는 나노미터급 분체 도장용 시스템에 관한 상술한 문제점들을 제거할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점에 따르면, 어떠한 환경적인 조건에 있어서도 분체의 완전한 미세화/분무화를 달성하기 위하여, 4계절을 통하여 통상 -15℃ 와 45℃ 사이, 바람직하게는 5℃-20℃의 값으로 흐름의 온도를 유지하는 기능을 가지는, 예를 들어 성에제거기와 같은 저속 분리기 및 증발기가 장착된 공기-공기 교환기로 형성되는 초박판 열교환기와 같은 저온화기 또는 기타 냉각장치를 사용한 냉각 및 가열의 양자에 의하여 캐리어 유체가 열조절될 수 있다.
특히, 45-50℃ 이상에 가까운 더 높은 온도가 오븐내의 분체 도장된 제품의 건조단계에 유리하다.
상기 및 그 이상의 장점들은 비한정적인 예로서만 마련되는 첨부된 도면 및 이하의 설명으로부터, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 보다 잘 이해될 수 있다:
- 도 1은 코로나 효과의 수단에 의한 이온화 기능을 가지는, 본 발명에 따른 장치의 제1 실시예의 모식도;
- 도 2는 트리보 시스템을 사용하는 이온화 기능을 가지는, 본 발명에 따른 장치의 제1 실시예의 모식도;
- 도 3은 도장 분무실로부터 분체를 연동식으로 회수하는 기능을 가지는 플랜트의 모식도; 및,
-도 4는 중공사막을 사용하여 수행되는, 공기로부터 기체를 분리하는 단계의 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 장치 및 방법을 설명한다.
도시된 실시예에 있어서, 유체화 유체원(3)이 마련되어 도장분체(4)의 일정량을 담고 있는 콘테이너(2)로 들어가게 된다.
유체는 피도장물(1) 상에 분무되는 분산되고 뭉치지 않은 형태로 분체를 유지하는 기능을 가진다.
콘테이너(2)는 미세화 장치(18)와 하류쪽에서 연이어 통하며, 미세화 장치(18)는 미세화/분무화 유체원(13) 및 가압 캐리어 유체원(5)과 연이어 통하고, 적절한 관(6)을 경유하여 캐리어 유체 및 미세화된 분체의 흐름을 건(1)의 분무 노즐(7)로 반송하여 도장 팬(16)을 배출할 수 있게 된다.
또한, 노즐(7)의 상류쪽에는, 그 자체로 알 수 있는 바와 같이, 캐리어 유체 및 분체의 흐름에 대하여 정전기적으로 하전하는 수단(8)이 마련된다.
다른 실시예에 있어서는, 하전 수단(8)은 노즐(7)의 근방에 설치된 고압(12)측에 마련된 전극(8)에 의하여(도 1), 또는 트리보 관의 벽과 접촉하는 캐리어 유체 및 분체의 흐름에 의하여 가로지르는 트리보 관에 의하여(도 2) 구성된다.
본 발명에 따르면, 유체원(3),(5) 및/또는 (13)은, 80-98 vol% 범위의 질소, 1-90 vol% 범위의 산소 및 1-2 vol% 범위의 아르곤, 보다 바람직하게는 90-96 vol% 범위의 질소, 4-10 vol% 범위의 산소 및 1-2 vol% 범위의 아르곤으로 만들어지는 질소/산소/아르곤 혼합물원이다.
본 발명에 의하면, 1 bar의 압력(종래 시스템에서와 같이)하에 있는 압축공기의 속도는 43.43%의 난류를 가지는 7.24 m/s 인 것에 비하여, 질소 및 산소와 0.9%의 아르곤을 가지는 혼합물을 사용하면 속도가 7.24 m/s 로부터 13.17 m/s 로 증가되고, 난류는 35.79%로 감소할 수 있다.
난류가 적고 캐리어 유체의 속도가 더 빨라지게 되면, 도장 분체는 습도와 같은 환경적인 인자에 의하여 덜 영향을 받게 되고, 따라서 피도장물(1)의 표면에 걸쳐서 분체의 더 양호하고 더 균일한 분포가 가능하게 된다.
[표 1]
압축공기
Figure pct00002
질소
Figure pct00003
본 발명의 보다 유용한 실시형태에 따르면, 유체화 유체원(3)은 상술한 바와 같은 혼합물원으로서, 질소의 무수성 덕분에, 용기 내의 분체에 대하여 보다 양호한 유체성이 얻어져서, 습기의 존재 및 덩어리의 형성을 방지한다.
본 발명의 특징으로서, 본 장치는 바람직하게는 상기의 혼합물로 구성되는 유체화 유체를 콘테이너 내로 들어가기 전에 정전기적으로 하전하기 위하여 상기 콘테이너(2)의 상류에 설치된 수단(11)을 포함한다.
바람직하게는, 이러한 해결방법은 유체화된 베드 내에 통합되는 이온화 시스템을 사용하지 않고서도 단순한 방식으로 분체의 양이온 또는 음이온의 예비 전하를 증가시킬 수 있다.
유체화된 베드의 조건을 개선함에 부가하여, 이러한 예비 하전은 혼합물과 분체의 흐름이 스프레이 노즐로부터 배출되기 전에 정전기적인 전하의 증가를 가능하게 하며, 따라서 금속체의 모서리 또는 홈과 같이 접근이 어려운 위치에서의 도장에 대한 파라데이 새장 효과의 상당한 제거 또는 제한을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 혼합물 및 그 혼합물과 미세화된 분체의 흐름을, 예를 들어 -15℃와 45℃ 의 사이, 바람직하게는 5°- 20℃ 사이의 바람직한 온도로 유지하기 위하여, 바람직하게는 콘테이너(2) 및/또는 건(17)의 상류에 설치되는 하나 이상의 열조절기(heat conditioner: 10)의 사용을 제안한다.
또한, 본 발명에 따르면, 환경조건 및 도장물에 따른 온도를 최적화하기 위하여 스프레이 건의 상부에서 유체 및 미세화된 분체의 흐름의 온도를 조절 및 조정하는 가능성이 제안된다.
바람직하게는, 온도의 조정은 예를 들면 유체를 가열하기 위한 수단, 예를 들면 관 내부에 설정된 접촉시간과 열교환을 더 낫게 하기 위하여 나선형상의 전기저항이 구비된 전송관(60)을 통하여 건에 접속되고 유체가 가로지르게 되는 전기저항을 구비한 가열장치, 예를 들면 저장소에 의하여 얻어진다.
바람직하게는, 작동 혼합물은 -15℃와 45℃ 의 사이, 바람직하게는 5°- 20℃ 의 일정한 온도에서 중공사 삼투 분리막(도 4의 표 참조) 또는 PSA(압력 순환 흡착)로 불리우는 활성탄 시스템으로 생산된 질소/산소/아르곤에 있어서 변형된 공기로부터 얻어지는 기체의 혼합물이다.
첨부된 도면 내에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하면, 본 발명에 따른 장치의 작동은, 일정량의 도장 분체(3)가 도입되는 콘테이너(2)내로 상기 혼합물로 구성되는 작동 혼합물을 공급하는 것이다.
정전기적으로 예비 하전된 혼합물의 도입은 분체 및 혼합물로 구성되는 유체화된 베드의 형성을 결정한다.
콘테이너(2)의 내로는 관(14)이 삽입되며, 이 관(14)은 다른쪽 끝단이 미세화기(18)와 연이어 통한다. 이 관을 통하여, 유체원(5)로부터 미세화기로 들어가고 파이프(6)를 통하여 건(17)으로 나오는 혼합물에 의하여 미세화기 내로 회수되는 작동유체 및 분체로 만들어지는 흐름이 도출된다.
콘테이너로 부터는, 혼합물 및 잔여 분체용의 배출구(15)가 마련된다.
도 1의 경우에, 미세화기(18)에는 유체원(13)이 들어가게 되는데, 건으로의 분체의 적절한 담지를 보장하도록 설계된 가압 혼합물의 흐름을 수송하게 된다.
또한, 도 1의 경우에는, 스프레이 노즐(7)의 근방에 혼합물 및 분체의 배출류에 대하여 정전기적인 하전을 위한 고압 발전기로부터 공급되는 전극(8)이 마련된다.
동시에, 피도장물(1)은 혼합물 및 미세화된 분체의 흐름이 부딪혀서 도장층을 형성하도록 중성 전압(접지)으로 유지된다.
바람직하게는, 콘테이너로 들어가는 혼합물 및/또는 건(17)에 도달하는 혼합물과 분체의 흐름은 외부 온도 및 계절 조건과 관계없이 -15℃와 45℃ 의 사이의 온도를 유지하도록 열적으로 조화된다.
도 2에는 상기의 장치와 동일한 작동을 하는 장치를 도시하고 있지만, 이 도면에는 트리보관(20)의 상류에 있는 유체원(13)에 의하여 캐리어 혼합물의 흐름이 보내지며, 여기에서 캐리어 혼합물과 혼합물 및 미세화된 분체의 흐름이 만나게 됨으로써 스프레이 노즐(7)에 의해 피도장물로 보내지기 전에 접촉에 의하여 양전하로 하전된다.
본 발명은 따라서 이하에 열거된 중요한 장점들을 달성할 수 있다.
A. 질소/산소/아르곤에 있어서 변형된 공기로부터 얻어지는 상술한 혼합물은 무수성이기 때문에, 13.17 m/s 의 속도를 가지고, 피도장물의 소포성 오염의 근원에 들어 있는 탄화수소의 입자 및 수분으로부터 자유롭게 된다.
B, 캐리어 유체는 의도적으로 설계된 가열 및/또는 냉각 설비를 통하여 열조절되기 때문에, 예를 들어 -15℃와 45℃ 의 사이의 값으로 유체화된 베드의 온도를 유지할 수 있는 냉각기의 수단에 의하여, 1년 내내 일정한 온도를 보장할 수 있으며 분체의 완전한 미세화/분무화를 얻는다는 목적을 달성하게 된다.
C. 콘테이너 내에서 유체화된 베드를 이동 및/또는 분체 및 그의 미세화/분무화된 형태의 담지를 위하여 사용되는 압축공기로부터 얻어진 질소/산소/아르곤의 혼합물은 스프레이 건의 노즐로부터 배출되기 전에 분체상에 예비 하전을 가하기 위하여 양 또는 음이온으로 사전에 하전된다. 캐리어 혼합물 내에 존재하는 아르곤 및 잔여 산소의 입자에 작용함으로써, 정전기적 예비 하전은 상술한 파라데이 새장 효과를 제거한다.
D. 질소/산소/아르곤 혼합물은 종래에 사용되던 압축공기보다 빠르며 제품에 보다 잘 들러붙을 수 있는 분체의 충돌을 생성하기 때문에, 예를 들어 로보트화된 시스템에서 발생하는 것과 같은, 건의 이동결과로서의 팬의 끝단에서의 분체의 분산이 없이 스프레이 팬에 대하여 완전한 분무화를 가능하도록 한다.
E. 질소/산소/아르곤에 있어서 변형된 공기의 사용은, 그 혼합물이 무수성인 한에는 유체화된 베드의 분무화의 완전한 균질성 및, 건으로 분배되는 관내에서의 완전한 담지성을 보장한다.
F. 질소/산소/아르곤 제트류는 제품내에 존재하는 상대습도를 제거하여, 분체의 완전한 흡착 및 미세기포의 생성을 방지한다.
G. 질소/산소/아르곤의 사용은 유체화된 베드 내의 분체가 무수성, 즉 수분이 없는 것인 한에는, 이들의 덩어리 또는 집합체의 형성에 관한 어떠한 문제점도 제거할 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따르면 예를 들어 테프론(Teflon®)의 상표하에 출시되는 물질인, 유리섬유 필러를 가진 도전성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)로 도포된 관을 통하여 작동 혼합물이 사용을 위해 분배되는 것을 상정하며, 이러한 방법에 따르면 관내에서 반송되는 이온들이 분산되지 않는다.
테프론은 관 내의 경로를 따르는 캐리어 혼합물의 이온들의 분산 문제를 제거할 수 있다.
도 3에는 도장실(25)내에서 피도장물(1)을 도장하기 위한 플랜트가 도시되며, 건(17)에 의하여 배출된 분체(4)는 도장면의 그릴(30)의 하부에 설치된 홉퍼(26)에 의하여 모아지고, 제1 덕트(27)를 경유하여 수집 콘테이너(28)로 반송되고, 제2 덕트(29)를 통하여 본 발명에 따른 유체화된 베드 콘테이너(2)로 반송된다.
유리하게는, 본 발명에 따르면, 홉퍼에 의하여 모아진 분체(4)는 정전기적으로 하전된 질소/산소/아르곤의 혼합물에 의하여 반송되므로, 덩어리의 형성이 감소되며 분체의 회수효율을 제고하게 된다.
본 발명은 바람직한 실시예에 의하여 기술되었으나, 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않고서 등가의 변형물들이 고안될 수 있다.

Claims (12)

  1. 0.5 bar 와 10 bar 사이에 있는 작동유체를, 일정량의 도장 분체(3)를 담고 있는 콘테이너(2) 내로 공급하는 단계와;
    상기 콘테이너(2)로부터 작동유체 및 분체로 만들어진 제1의 흐름을 추출하는 단계와;
    0.5 bar 와 10 bar 사이의 압력에 있는 작동유체의 제트류로 상기 작동유체 및 분체의 흐름을 미세화하는 단계와;
    0.5 bar 와 10 bar 사이의 압력에서 작동유체를 공급하여 작동유체와 미세화된 분체로 만들어진 제2의 반송 흐름을 생성하는 단계와;
    가압하에 상기 작동유체 및 미세화된 분체의 상기 제2의 흐름을 정전기적으로 하전(荷電)하는 단계; 및
    상기 작동유체와 미세화되고 정전기적으로 하전된 분말의 제2의 흐름을 피도장물(1) 상으로 보내는 단계를 포함하는 피도장물(1)의 정전 도장 방법에 있어서,
    상기 작동유체는 80-98 % 범위의 질소, 1-90 % 범위의 산소 및 1-2 % 범위의 아르곤으로 만들어진 혼합물이며;
    상기 혼합물은 주변환경으로부터 공기를 취하고 상기 조성 내에 포함되지 않는 잔여 물질을 제거함으로써 도장중에 연속적으로 얻어지며; 또한
    상기 작동 혼합물은 상기 콘테이너로 들어가는 상류측에서, 원하는 최종 정전기적 전하에 따라서 양이온 및/또는 음이온으로 정전기적으로 예비하전되는 것을 특징으로 하는 피도장물의 정전 도장 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    콘테이너(2)내로 도입되는 상기 혼합물의 흐름은 조정가능한 방식으로 열적으로 조절되어 -15℃ 와 45℃ 사이, 바람직하게는 5℃ 와 20℃ 사이의 온도로 유지되는 방법.
  3. 상기 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 피도장물로 보내지기 전에 혼합물과 분체의 흐름의 온도를 조정하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 상기 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합물은 중공사막 또는 PSA 시스템으로 생산된 질소/잔소/아르곤에 있어 변형된 공기로부터 얻어진 기체들의 혼합물인 방법.
  5. 상기 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    분무실(25)로부터 콘테이너(2)까지 분체의 연동적인 회수 단계를 포함하는 방법.
  6. 작동유체원(3)에 의하여 공급된 도장 분체(4)를 담고 있는 콘테이너(2)와;
    상기 콘테이너와 연이어 통하며 가압하의 적어도 한 개의 작동유체원(5)을 가지는 미세화기(18)와;
    작동유체와 미세화된 분체의 흐름을 파이프(6)를 따라서 적어도 한 개의 스프레이 노즐(7)이 구비된 적어도 한 개의 스프레이 장치(17)로 반송하기 위한 가압하의 작동유체원(13); 및,
    상기 콘테이너(2)와 상기 스프레이 노즐(7)의 사이에 설치된, 상기 작동유체와 분체의 흐름을 정전기적으로 하전하기 위한 수단(8)을 포함하는 피도장체(1)의 정전 도장 장치에 있어서,
    상기 작동 유체원(3,5,13)들은 80-99.9 % 범위의 질소, 1-90 % 범위의 산소 및 0.9-2 % 범위의 아르곤을 포함하는 변형된 공기원이며,
    양성, 음성 또는 중성, 또는 플라즈마 상태에서 어느 하나의 필요한 최종 전하상태에 따라 양이온 및/또는 음이온으로 상기 콘테이너(2)의 상류에서 상기 작동 혼합물을 정전기적으로 하전하기 위한 수단(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피도장물의 정전 도장 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 작동 혼합물의 상기 유체원(3,5,13)은 압축공기로부터 유래된 질소/산소/아르곤이 변형된 공기를 분리하기 위한 중공사막 장치를 포함하는 피도장물의 정전 도장 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 작동 혼합물의 상기 유체원(3,5,13)은 압축공기로부터 유래된 질소/산소/아르곤이 변형된 공기를 분리하기 위한 분자 체(molecular-sieve) 장치를 포함하는 피도장물의 정전 도장 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합물 및 미세화된 분체의 흐름을 -15℃ 및 +45℃ 사이의 온도로 유지하고 환경조건 및 피도장물에 따른 온도를 최적화하기 위하여 상기 노즐(7)의 상류측에 설치되는 냉각기 및/또는 가열수단이 구비된 열조절 수단(19)을 포함하는 피도장물의 정전 도장 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 혼합물의 흐름을 -15℃ 및 +45℃ 사이의 온도, 바람직하게는 5℃ 및 20℃ 사이의 온도로 유지하기 위하여, 콘테이너(2)의 상류에 설치된 냉각기가 구비된 열조절 장치(10)를 포함하는 피도장물의 정전 도장 장치.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 혼합물은 관 내의 경로를 따른 이온들의 분산을 없게 하기 위하여 탄소섬유 필러를 구비한 도전성 폴리테트라플루오로에틸렌으로 피복된 관을 통하여 분배되는 피도장물의 정전 도장 장치.
  12. 제 6 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    분체(4)의 연동적 회수를 위한 수단을 포함하는 피도장물의 정전 도장 장치.
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