KR101778441B1

KR101778441B1 - 건식코팅장치

Info

Publication number: KR101778441B1
Application number: KR1020160059788A
Authority: KR
Inventors: 김구화; 임승호; 김태엽; 박영선; 남경훈
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2016-05-16
Publication date: 2017-09-14
Anticipated expiration: 2036-05-16
Also published as: EP3460091A4; EP3460091A1; US20190203345A1; WO2017200253A1; JP2019516863A; CN109154059A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛은 고체소재가 제공되는 원료공급부, 상기 원료공급부와 연결되며, 상기 고체소재를 용융시켜 용융소재로 형성 후에 외부로 배출하는 용융용기부 및 상기 원료공급부와 연결되는 상기 용융용기부의 공급영역과 외부로 용융소재를 배출하는 상기 용융용기부의 배출영역 사이에 구비되어, 상기 용융소재만이 상기 배출영역으로 이동되게 제공되는 격벽부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치는 상기 용융소재 공급유닛, 피도금부재가 내부에서 이동하게 구비되며, 상기 용융소재 공급유닛의 용융용기부가 내부에 제공되는 진공챔버유닛 및 상기 진공챔버유닛의 내부에 제공되며, 상기 용융용기부와 연결되고, 상기 용융소재를 가열하여 형성된 증기소재를 상기 피도금부재로 분사하여 코팅하는 증기분사유닛을 포함할 수 있다.

Description

건식코팅장치{Dry coating apparatus}

본 발명은 건식코팅장치에 관한 것이다.

연속적으로 진행하는 강판을 진공 분위기에서 증착하는 알려진 여러 가지 방식을 통하여, 금속증기 등의 코팅물질을 강판 표면에 코팅할 수 있다. 이와 같은 건식 도금방법에 의한 진공 증착은 진공 분위기 하에서 여러 가지 방법에 의해 고체 또는 액체의 코팅 물질(금속 또는 코팅물질)을 가열에 의해 증발시켜 증기로 형성하고, 이를 강판 상에 박막을 형성시킨다.

좀 더 구체적으로, 종래의 건식 코팅방법은 강판 등의 피도금부재가 연속 통과하는 진공챔버 내에 코팅물질을 가열하기 위한 전자기 코일이 배치되고, 상기 전자기 코일의 내측에서 고주파 전류의 인가시 형성된 전자기력으로 공급된 고체 또는 액상의 코팅물질을 가열하면서 코딩증기 즉, 금속증기를 생성하고, 생성된 코팅증기는 유도수단과 분사수단을 통하여 강판에 증착되어 코팅이 이루어진다.

이러한 건식도금 기술은 습식도금에 비해 얇은 도금 두께에서도 우수한 도금층의 특성을 얻을 수 있으므로 여러 산업에서 많이 활용되고 있으나, 진공을 유지해야 하는 특성으로 인해 연속생산, 대량생산에는 한계가 있다.

즉, 고속으로 생산되는 제품에 도금층을 형성하기 위해서는 다량의 증발원을 단위시간 내에 녹여서 증발시켜야 하고, 대량생산을 위해서는 연속으로 장시간 도금을 하여야 하기 때문에, 증발원의 원료도 고속 및 연속으로 증발기에 공급해야 하는 한계가 있는 것이다.

여기서, 상기의 원료 연속공급 목적을 달성하기 위해 종래에는 선재 형태의 원료를 공급하거나, 액상의 원료를 공급하는 방법 등이 제안되었다. 그러나, 선재 형태의 원료를 사용할 경우에는 원료의 형태를 선재 모양으로 가공하기 위한 가공비가 추가되어 원가가 상승하는 문제가 있었고, 액상의 원료를 사용할 경우에는 노출된 액상의 원료를 모두 고온으로 유지해야 하고, 고온의 액체 원료의 공급량을 제어하는 밸브의 사용에 한계가 있어 운영비, 설비비가 대폭 증가하는 문제가 있었다.

특히, 고체 원료를 사용하여 코팅증기를 형성하여 코팅작업을 수행하는 경우에, 코팅증기가 고체 원료의 공급을 위한 연결관을 따라서 역류하는 문제로 고체 원료의 연속 공급이 어려운 문제가 있었다.

따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 건식코팅장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.

본 발명의 목적은 도금소재를 선재로 가공하거나, 액상으로 투입할 필요 없이도 건식 도금을 실시하기 위한 도금소재의 연속적인 투입이 가능한 건식코팅장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛은 고체소재가 제공되는 원료공급부, 상기 원료공급부와 연결되며, 상기 고체소재를 용융시켜 용융소재로 형성 후에 외부로 배출하는 용융용기부 및 상기 원료공급부와 연결되는 상기 용융용기부의 공급영역과 외부로 용융소재를 배출하는 상기 용융용기부의 배출영역 사이에 구비되어, 상기 용융소재만이 상기 배출영역으로 이동되게 제공되는 격벽부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛의 상기 격벽부는, 상기 용융용기부의 일측인 상기 공급영역과 상기 용융용기부의 타측인 상기 배출영역 사이에 구비되어, 상기 공급영역과 배출영역의 상단부를 격리하는 벽부재 및 상기 벽부재의 하단부에 구비되는 관통홀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛의 상기 용융용기부는, 일측에는 상기 원료공급부와 연결되는 공급구가 형성되고, 타측에는 외부로 용융소재를 배출하는 배출구가 형성된 용기부재 및 상기 용기부재에 구비되어, 상기 고체소재를 용융시키는 용융가열수단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛의 상기 용융용기부는, 상기 용기부재에 구비되며, 상기 공급구가 구비되는 상기 용기부재의 공급영역의 내부압력보다 상기 배출구가 구비되는 상기 용기부재의 배출영역의 내부압력을 저압으로 조정하는 압력조정수단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛의 상기 원료공급부는, 상기 고체소재가 제공되는 원료저장소 및 상기 원료저장소와 상기 용융용기부를 연결하게 구비되며, 상기 고체소재를 상기 용융용기부로 전달하는 게이트부재를 포함하며, 상기 게이트부재는, 상기 용융용기부와 연결되는 상기 원료저장소의 하단부에 구비되는 게이트밸브 및 상기 게이트밸브와 상기 용융용기부 사이에 구비되어 상기 고체소재를 전달하는 스크류무버를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛의 상기 원료공급부는, 상기 고체소재가 공급되는 상기 원료저장소의 상단입구에 구비되는 입구밸브 및 상기 원료저장소에 구비되어 상기 원료저장소 내부를 진공환경으로 조성하는 압력조절펌프를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치는 상기 용융소재 공급유닛, 피도금부재가 내부에서 이동하게 구비되며, 상기 용융소재 공급유닛의 용융용기부가 내부에 제공되는 진공챔버유닛 및 상기 진공챔버유닛의 내부에 제공되며, 상기 용융용기부와 연결되고, 상기 용융소재를 가열하여 형성된 증기소재를 상기 피도금부재로 분사하여 코팅하는 증기분사유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치의 상기 증기분사유닛은, 상기 진공챔버유닛의 내부에 구비되는 증발용기 및 상기 증발용기에 구비되어, 상기 용융소재를 가열하여 증발시키는 증발가열수단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치의 상기 증기분사유닛은, 일단부는 상기 용융용기부에 형성된 배출구와 연통되며, 타단부는 상기 증발용기의 내부로 연장되게 연결되어, 상기 용융용기부에서 상기 증발용기로 전달된 상기 용융소재에 침지되게 구비되는 연결관을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치의 상기 증기분사유닛은, 상기 연결관을 감싸게 구비되어 상기 연결관을 가열하는 관가열수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 건식코팅장치는 도금소재를 선재로 가공하거나, 액상으로 투입할 필요 없이도 건식 도금을 실시하기 위한 도금소재의 연속적인 투입이 가능한 이점이 있다.

특히, 상기 도금소재를 고체소재의 사용시에 상기 고체소재가 용융소재로 형성된 후에 다시 가열되어 형성된 증기소재가 고체소재가 공급되는 원료공급부로 역류하는 것을 방지할 수 있어, 안정적으로 연속하여 고체소재를 공급할 수 있는 이점을 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 용융소재 공급유닛을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 용융소재 공급유닛에서 용융용기부를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 용융소재 공급유닛에서 원료공급부를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 건식코팅장치를 도시한 정면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

본 발명은 용융소재 공급유닛(100) 및 이를 포함하는 건식코팅장치에 관한 것으로, 도금소재를 선재로 가공하거나, 액상으로 투입할 필요 없이도 건식 도금을 실시하기 위한 도금소재의 연속적인 투입이 가능하다.

특히, 본 발명의 용융소재 공급유닛(100) 및 이를 포함하는 건식코팅장치는 상기 도금소재를 고체소재(SM)의 사용시에 상기 고체소재(SM)가 용융소재(LM)로 형성된 후에 다시 가열되어 형성된 증기소재(GM)가 고체소재(SM)가 공급되는 원료공급부(110)로 역류하는 것을 방지할 수 있어, 안정적으로 연속하여 고체소재(SM)를 공급할 수 있다.

여기서, 상기 증기소재(GM)를 형성하게 되는 고체소재(SM)는 강판 등에 코팅 도금하기 위한 아연 등의 금속소재일 수 있다.

더 구체적으로, 도 1은 본 발명의 용융소재 공급유닛(100)을 도시한 정면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛(100)은 고체소재(SM)가 제공되는 원료공급부(110), 상기 원료공급부(110)와 연결되며, 상기 고체소재(SM)를 용융시켜 용융소재(LM)로 형성 후에 외부로 배출하는 용융용기부(120) 및 상기 원료공급부(110)와 연결되는 상기 용융용기부(120)의 공급영역(SA)과 외부로 용융소재(LM)를 배출하는 상기 용융용기부(120)의 배출영역(EA) 사이에 구비되어, 상기 용융소재(LM)만이 상기 배출영역(EA)으로 이동되게 제공되는 격벽부(130)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 격벽부(130)가 제공됨으로서, 상기 고체소재(SM)가 저장된 상기 원료공급부(110)로 증기소재(GM)가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

다시 말해, 상기 용융소재 공급유닛(100)이 후술할 증기분사유닛(300)과 연결되면, 상기 증기분사유닛(300)에서 형성된 증기소재(GM)가 상기 용융소재 공급유닛(100)의 용융용기부(120)로 역류할 수 있는데, 이때 상기 용융용기부(120)로 역류한 증기소재(GM)는 상기 격벽부(130)에 의해서 차폐됨으로서, 상기 원료공급부(110)까지 역류하지 못하게 되는 것이다.

따라서, 상기 원료공급부(110)는 상기 증기소재(GM)의 역류를 고려할 필요 없이 상기 용융용기부(120)로 연속하여 상기 고체소재(SM)를 공급할 수 있게 된다.

여기서, 상기 원료공급부(110)는 상기 고체소재(SM)가 저장되어 제공되며, 상기 용융용기부(120)로 고체소재(SM)를 공급하는 역할을 하게 된다. 이를 위해, 상기 원료공급부(110)는 원료저장소(111), 게이트부재(112), 입구밸브(113), 압력조절펌프(114) 등을 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.

상기 용융용기부(120)는 상기 원료공급부(110)에서 고체소재(SM)를 공급받으면, 가열하여 용융소재(LM)로 형성하고, 상기 용용소재를 증기분사유닛(300) 등의 외부 구성으로 배출하는 역할을 하게 된다. 이를 위해, 상기 용융용기부(120)는 용기부재(121), 용융가열수단(122), 압력조정수단(123) 등을 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.

상기 격벽부(130)는 상기 용융용기부(120)의 공급영역(SA)과 배출영역(EA)을 분리하는 역할을 하며, 이에 의해서, 상기 원료공급부(110)에서 공급된 고체소재(SM)는 상기 공급영역(SA)에서 상기 배출영역(EA)으로 이동되지 못하게 차폐될 수 있다. 이에 의해서, 미용융 고체소재(SM) 또는 상기 공급영역(SA)에서 형성될 수 있는 산화물이 상기 배출영역(EA)을 통하여 증기분사유닛(300) 등의 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이를 위해서, 상기 격벽부(130)는 고체소재(SM)를 공급하는 상기 원료공급부(110)에 연결되는 공급영역(SA)과 외부로 용융소재(LM)를 배출하는 배출영역(EA) 사이에 구비되되, 상기 용융소재(LM)가 상기 공급영역(SA)에서 배출영역(EA)으로 이동할 수 있게 구성된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛(100)의 상기 격벽부(130)는, 상기 용융용기부(120)의 일측인 상기 공급영역(SA)과 상기 용융용기부(120)의 타측인 상기 배출영역(EA) 사이에 구비되어, 상기 공급영역(SA)과 배출영역(EA)의 상단부를 격리하는 벽부재(131) 및 상기 벽부재(131)의 하단부에 구비되는 관통홀(132)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 관통홀(132)은 벽부재(131)를 구성하는 판재의 하단부에 홀을 형성하여 형성할 수도 있으나, 상기 벽부재(131)를 형성하는 판재를 상기 공급영역(SA)과 배출영역(EA) 사이에 구비하되 하단부에는 구비되지 않게 구성하여 제공될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 용융소재 공급유닛(100)에서 용융용기부(120)를 도시한 정면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛(100)의 상기 용융용기부(120)는, 일측에는 상기 원료공급부(110)와 연결되는 공급구(121a)가 형성되고, 타측에는 외부로 용융소재(LM)를 배출하는 배출구(121b)가 형성된 용기부재(121) 및 상기 용기부재(121)에 구비되어, 상기 고체소재(SM)를 용융시키는 용융가열수단(122)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 용융용기부(120)가 상기 원료공급부(110)에서 고체소재(SM)를 공급받으면, 가열하여 용융소재(LM)로 형성하고, 상기 용용소재를 증기분사유닛(300) 등의 외부 구성으로 배출할 수 있도록, 상기 용기부재(121), 용융가열수단(122) 등을 포함할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 용기부재(121)는 상기 원료공급부(110)에서 고체소재(SM)를 공급받는 구성으로서, 상기 격벽부(130)에 의해서 공급영역(SA)과 배출영역(EA)으로 분리될 수 있다. 그리고, 상기 용기부재(121)는 상기 원료공급부(110)에서 고체소재(SM)를 공급받기 위한 공급구(121a)가 형성되고, 용융된 용융소재(LM)를 증기분사유닛(300) 등의 외부로 배출하기 위한 배출구(121b)가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 용기부재(121)는 상기 고체소재(SM)를 가열하기 위한 용융가열수단(122)이 구비될 수 있고, 상기 공급영역(SA)과 배출영역(EA)의 압력을 차등 형성하기 위한 압력조정수단(123) 등이 구비될 수 있다.

상기 용융가열수단(122)은 상기 용기부재(121)에 공급된 고체소재(SM)를 가열하여 용융소재(LM)로 형성하기 위한 구성이다. 일례로 상기 용융가열수단(122)은 전자기 유도에 의한 발열을 이용하여 상기 고체소재(SM)를 가열하는 구성으로 제공될 수 있으며, 이때에는 상기 용기부재(121) 주변에 전류를 인가할 수 있는 전자기 코일 등으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 전자기 코일 등은 제어부(C)와 연결되어 가열 온도를 제어할 수도 있다.

다만, 상기 용융가열수단(122)은 전자기 유도 가열의 구성뿐만이 아니라, 가스 버너에 의한 가열, 또는 열선에 의한 가열 등의 구성으로 구비될 수도 있다.

더하여, 상기 용융용기부(120)는 상기 공급영역(SA)과 배출영역(EA)의 압력을 차등 형성하기 위해서, 압력조정수단(123)을 포함할 수도 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛(100)의 상기 용융용기부(120)는, 상기 용기부재(121)에 구비되며, 상기 공급구(121a)가 구비되는 상기 용기부재(121)의 공급영역(SA)의 내부압력보다 상기 배출구(121b)가 구비되는 상기 용기부재(121)의 배출영역(EA)의 내부압력을 저압으로 조정하는 압력조정수단(123)을 포함할 수 있다.

이와 같이 상기 압력조정수단(123)에 의해서 상기 공급영역(SA)과 배출영역(EA)의 압력을 차등 형성하게 되면, 상기 용융소재(LM)의 이동, 상기 용융소재(LM)가 상기 용기부재(121) 내부에서 증발하여 상기 원료공급부(110)로 이탈되는 문제를 방지할 수 있게 된다.

다시 말해, 상기 공급영역(SA)의 압력을 상기 배출영역(EA)의 압력보다 높게 형성하면, 압력차에 의해서, 상기 공급영역(SA)에 존재하던 용융소재(LM)가 상기 격벽부(130)를 통하여 상기 배출영역(EA)으로 더 맣이 이동될 수 있게 된다. 더하여, 상기 공급영역(SA)의 압력을 높이면, 상기 공급영역(SA)에 존재하는 용융소재(LM)가 저압에 따라 증발하는 문제를 방지할 수 있는 이점도 가질 수 있게 된다.

그리고, 상기 압력조정수단(123)은 상기 공급영역(SA)과 배출영역(EA)의 압력을 조정하기 위해서, 제어부(C)에 연결될 수 있다.

도 3은 본 발명의 용융소재 공급유닛(100)에서 원료공급부(110)를 도시한 정면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛(100)의 상기 원료공급부(110)는, 상기 고체소재(SM)가 제공되는 원료저장소(111) 및 상기 원료저장소(111)와 상기 용융용기부(120)를 연결하게 구비되며, 상기 고체소재(SM)를 상기 용융용기부(120)로 전달하는 게이트부재(112)를 포함하며, 상기 게이트부재(112)는, 상기 용융용기부(120)와 연결되는 상기 원료저장소(111)의 하단부에 구비되는 게이트밸브(112a) 및 상기 게이트밸브(112a)와 상기 용융용기부(120) 사이에 구비되어 상기 고체소재(SM)를 전달하는 스크류무버(112b)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 원료공급부(110)는 상기 용융용기부(120)로 고체소재(SM)를 공급하는 역할을 하기 위해, 상기 원료저장소(111), 게이트부재(112) 등을 포함할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 원료저장소(111)는 상기 용융용기부(120)로 상기 고체소재(SM)를 전달하기 전에 상기 고체소재(SM)가 외부에서 공급되어 저장되는 구성이다. 특히 상기 용융용기부(120)가 후술할 진공챔버 등에 구비되는 경우에는 외기와의 압력차이에 의해서 상기 고체소재(SM)의 공급이 원활하지 못할 수 있기 때문에, 상기 원료저장소(111)에는 후술할 입구밸브(113), 압력조절펌프(114) 등이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 원료저장소(111)는 상기 용융용기부(120)로 공급되는 고체소재(SM)의 공급량을 제어하기 위해서, 게이트부재(112) 등이 구비될 수도 있다.

상기 게이트부재(112)는 상기 고체소재(SM)를 상기 원료저장소(111)에서 상기 용융용기부(120)로 전달하는 구성으로서, 특히 상기 고체소재(SM)가 상기 용융용기부(120)로 전달되는 양을 조정할 수 있는 구성이다. 이를 위해서, 상기 게이트부재(112)는 게이트밸브(112a), 스크류무버(112b) 등을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 게이트밸브(112a)는 상기 원료저장소(111)의 하단부를 개폐하는 역할을 하며, 후술할 압력조절펌프(114) 등에 의해서 상기 원료저장소(111) 내부의 압력을 조정할 때는 닫혀 있으며, 상기 원료저장소(111)의 내부 압력이 조정된 후에 상기 용융용기부(120)로 고체소재(SM)를 공급할 때는 개방되게 구비된다.

그리고, 상기 스크류무버(112b)는 상기 게이트밸브(112a)가 개방되어 상기 원료저장소(111)에서 상기 용융용기부(120)로 고체소재(SM)를 공급할 때, 상기 고체소재(SM)의 공급량을 제어하는 역할을 하게 된다. 즉, 상기 스크류무버(112b)는 모터에 연결된 스크류 형상의 스크류바가 회전하면서 상기 고체소재(SM)의 공급량을 상기 모터의 회전량으로 제어할 수 있는 것이다.

이를 위해서, 상기 게이트밸브(112a)와 스크류무버(112b)는 제어부(C)에 연결되어, 상기 게이트밸브(112a)의 개폐 또는 상기 스크류무버(112b)의 모터 회전량을 조정할 수 있게 된다.

더하여, 상기 원료공급부(110)는 상기 원료저장소(111) 내부의 압력을 조정하기 위해서, 입구밸브(113), 압력조절펌프(114) 등을 구비할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융소재 공급유닛(100)의 상기 원료공급부(110)는, 상기 고체소재(SM)가 공급되는 상기 원료저장소(111)의 상단입구(111a)에 구비되는 입구밸브(113) 및 상기 원료저장소(111)에 구비되어 상기 원료저장소(111) 내부를 진공환경으로 조성하는 압력조절펌프(114)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 입구밸브(113)는 외부에서 상기 원료저장소(111)로 고체소재(SM)를 공급하기 위해서 개폐되는 구성이다. 그리고, 상기 원료저장소(111) 내부의 압력을 조정하기 위해서 상기 원료저장소(111)의 상단입구(111a)를 밀폐하는 역할도 하게 된다. 일례로 상기 입구밸브(113)는 인터락 밸브(inter-lock valve)로 제공될 수 있다.

상기 압력조절펌프(114)는 상기 원료저장소(111) 내부의 압력을 조정하는 역할을 하게 된다. 즉, 상기 원료저장소(111)와 연결된 용융용기부(120)가 후술할 진공챔버유닛(200) 내부에 구비되면 상기 용융용기부(120)와의 압력차이에 의해서 상기 용융용기부(120) 내부의 용융소재(LM) 등이 갑자기 증기분사유닛(300) 등으로 공급될 수 있는 문제를 방지하기 위해서, 상기 압력조절펌프(114)가 상기 원료저장소(111) 내부의 압력을 조정하게 구성된 것이다. 이러한 압력조절펌프(114)는 제어부(C)와 연결되어 상기 원료저장소(111) 내부의 압력을 조정하게 된다.

도 4는 본 발명의 건식코팅장치를 도시한 정면도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치는 상기 용융소재 공급유닛(100), 피도금부재(m)가 내부에서 이동하게 구비되며, 상기 용융소재 공급유닛(100)의 용융용기부(120)가 내부에 제공되는 진공챔버유닛(200) 및 상기 진공챔버유닛(200)의 내부에 제공되며, 상기 용융용기부(120)와 연결되고, 상기 용융소재(LM)를 가열하여 형성된 증기소재(GM)를 상기 피도금부재(m)로 분사하여 코팅하는 증기분사유닛(300)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 건식코팅장치는 전술한 용융소재 공급유닛(100)을 포함함으로서, 고체소재(SM)를 연속하여 공급하면서, 증기소재(GM)로 형성하여 피도금부재(m)를 코팅할 수 있는 것이다.

상기 진공챔버유닛(200)은 상기 피도금부재(m)에 대한 건식 도금을 수행하기 위해서, 상기 증기분사유닛(300), 용융소재 공급유닛(100) 등이 구비되는 바디의 역할을 하게 된다.

또한, 상기 피도금부재(m)에 대한 건식 도금을 위한 내부 진공 환경을 형성하기 위해서, 압력조정수단(123) 등이 구비될 수 있으며, 상기 피도금부재(m)가 내부에 이동하게 구비되는 가이드롤러 등이 구비될 수도 있다.

상기 증기분사유닛(300)은 상기 용융소재 공급유닛(100)으로부터 용융소재(LM)를 전달받아 상기 용융소재(LM)를 가열하여 증기소재(GM)로 형성한 후에 상기 피도금부재(m)로 분사하여 코팅을 수행하는 역할을 하게 된다.

이를 위해서, 상기 증기분사유닛(300)은 증발용기(310), 증발가열수단(320) 등을 포함할 수 있다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치의 상기 증기분사유닛(300)은, 상기 진공챔버유닛(200)의 내부에 구비되는 증발용기(310) 및 상기 증발용기(310)에 구비되어, 상기 용융소재(LM)를 가열하여 증발시키는 증발가열수단(320)을 포함할 수 있다.

상기 증발용기(310)는 상기 용융용기부(120)와 연결되어 상기 용융소재(LM)를 전달받으며, 상기 증발가열수단(320)은 상기 증발용기(310) 내부의 용융소재(LM)를 가열하여 증기소재(GM)를 형성하는 역할을 하게 된다.

이를 위해서, 상기 증발용기(310)는 상기 진공챔버유닛(200) 내부에 구비되며, 상기 증발가열수단(320)은 전자기 유도 가열의 구성 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 증발가열수단(320)은 상기 용융소재(LM)를 전자기 유도 가열하기 위해서, 상기 증발용기(310) 주변으로 전류를 인가할 수 있는 전자기 코일 등으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 전자기 코일 등은 제어부(C)와 연결되어 가열 온도를 제어할 수도 있다.

다만, 상기 증발가열수단(320)은 전자기 유도 가열의 구성뿐만이 아니라, 가스 버너에 의한 가열, 또는 열선에 의한 가열 등의 구성으로 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 증발용기(310)는 상기 증기가열수단에 의해서 형성된 증기소재(GM)를 상기 피도금부재(m)로 분사하기 위해서, 상기 피도금부재(m)를 향하는 방향으로 분사노즐이 형성되어 구비될 수 있다.

또한, 상기 증기분사유닛(300)은 상기 증발용기(310)와 상기 용융용기부(120)를 연결하기 위해서, 연결관(330), 관가열수단(340) 등을 포함할 수 있다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치의 상기 증기분사유닛(300)은, 일단부는 상기 용융용기부(120)에 형성된 배출구(121b)와 연통되며, 타단부는 상기 증발용기(310)의 내부로 연장되게 연결되어, 상기 용융용기부(120)에서 상기 증발용기(310)로 전달된 상기 용융소재(LM)에 침지되게 구비되는 연결관(330)을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건식코팅장치의 상기 증기분사유닛(300)은, 상기 연결관(330)을 감싸게 구비되어 상기 연결관(330)을 가열하는 관가열수단(340)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 연결관(330)은 상기 용융용기부(120)와 상기 증발용기(310)를 연결하면서, 상기 용융용기부(120) 내부의 용융소재(LM)를 상기 증발용기(310)로 전달하기 위해서, 일단부는 상기 용융용기부(120)의 배출구(121b)에 연통되고, 타단부는 상기 증발용기(310)의 용융소재(LM) 내부에 침지되어 제공되어, 상기 증발용기(310) 내부에서 형성된 증기소재(GM)가 상기 용융용기부(120)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 용융용기부(120)에서 상기 증발용기(310)로 상기 용융소재(LM)가 전달되기 위해서, 상기 연결관(330)은 상기 증발용기(310)보다 상부에 구비된 상기 용융용기부(120)에 연결되어 제공될 수 있다.

그리고, 상기 연결관(330)은 용융된 상기 용융소재(LM)를 전달하면서 상기 용융소재(LM)가 응고되는 것을 방지하기 위해서, 상기 관가열수단(340)이 구비되어 제공될 수 있다.

여기서, 상기 관가열수단(340)은 상기 연결관(330) 내부의 용융소재(LM)를 가열하기 위해서, 상기 관가열수단(340)은 전자기 유도에 의한 발열을 이용한 구성으로 제공될 수 있으며, 상기 연결관(330) 주변에 전류를 인가할 수 있는 전자기 코일 등으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 전자기 코일 등은 제어부(C)와 연결되어 가열 온도를 제어할 수도 있다.

다만, 상기 관가열수단(340)은 전자기 유도 가열의 구성뿐만이 아니라, 가스 버너에 의한 가열, 또는 열선에 의한 가열 등의 구성으로 구비될 수도 있다.

100: 용융소재 공급유닛 110: 원료공급부
111: 원료저장소 112: 게이트부재
113: 입구밸브 114: 압력조절펌프
120: 용융용기부 121: 용기부재
122: 용융가열수단 123: 압력조정수단
130: 격벽부 131: 벽부재
132: 관통홀 200: 진공챔버유닛
300: 증기분사유닛 310: 증발용기
320: 증발가열수단 330: 연결관
340: 관가열수단

Claims

고체소재를 용융시켜 용융소재로 형성하는 용융소재 공급유닛;
피도금부재가 내부에서 이동하게 구비되며, 상기 용융소재 공급유닛의 용융용기부가 내부에 제공되는 진공챔버유닛; 및
상기 진공챔버유닛의 내부에 제공되며, 상기 용융용기부와 연결되고, 상기 용융소재를 가열하여 형성된 증기소재를 상기 피도금부재로 분사하여 코팅하는 증기분사유닛;
을 포함하며,
상기 증기분사유닛은,
상기 진공챔버유닛의 내부에 구비되는 증발용기;
상기 증발용기에 구비되어, 상기 용융소재를 가열하여 증발시키는 증발가열수단; 및
일단부는 상기 용융용기부에 형성된 배출구와 연통되며, 타단부는 상기 증발용기의 내부로 연장되게 연결되어, 상기 용융용기부에서 상기 증발용기로 전달된 상기 용융소재에 침지되게 구비되는 연결관;
을 포함하는 건식코팅장치.
제1항에 있어서,
상기 용융소재 공급유닛은,
고체소재가 제공되는 원료공급부;
상기 원료공급부와 연결되며, 상기 고체소재를 용융시켜 용융소재로 형성 후에 외부로 배출하는 용융용기부; 및
상기 원료공급부와 연결되는 상기 용융용기부의 공급영역과 외부로 용융소재를 배출하는 상기 용융용기부의 배출영역 사이에 구비되어, 상기 용융소재만이 상기 배출영역으로 이동되게 제공되는 격벽부;
를 포함하는 건식코팅장치.
제2항에 있어서,
상기 격벽부는,
상기 용융용기부의 일측인 상기 공급영역과 상기 용융용기부의 타측인 상기 배출영역 사이에 구비되어, 상기 공급영역과 배출영역의 상단부를 격리하는 벽부재; 및
상기 벽부재의 하단부에 구비되는 관통홀;
을 포함하는 건식코팅장치.
제2항에 있어서,
상기 용융용기부는,
일측에는 상기 원료공급부와 연결되는 공급구가 형성되고, 타측에는 외부로 용융소재를 배출하는 배출구가 형성된 용기부재; 및
상기 용기부재에 구비되어, 상기 고체소재를 용융시키는 용융가열수단;
을 포함하는 건식코팅장치.
제4항에 있어서,
상기 용융용기부는,
상기 용기부재에 구비되며, 상기 공급구가 구비되는 상기 용기부재의 공급영역의 내부압력보다 상기 배출구가 구비되는 상기 용기부재의 배출영역의 내부압력을 저압으로 조정하는 압력조정수단;
을 포함하는 건식코팅장치.
제2항에 있어서,
상기 원료공급부는,
상기 고체소재가 제공되는 원료저장소; 및
상기 원료저장소와 상기 용융용기부를 연결하게 구비되며, 상기 고체소재를 상기 용융용기부로 전달하는 게이트부재;
를 포함하며,
상기 게이트부재는,
상기 용융용기부와 연결되는 상기 원료저장소의 하단부에 구비되는 게이트밸브; 및
상기 게이트밸브와 상기 용융용기부 사이에 구비되어 상기 고체소재를 전달하는 스크류무버;
를 포함하는 건식코팅장치.
제6항에 있어서,
상기 원료공급부는,
상기 고체소재가 공급되는 상기 원료저장소의 상단입구에 구비되는 입구밸브; 및
상기 원료저장소에 구비되어 상기 원료저장소 내부를 진공환경으로 조성하는 압력조절펌프;
를 포함하는 건식코팅장치.
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제1항에 있어서,
상기 증기분사유닛은,
상기 연결관을 감싸게 구비되어 상기 연결관을 가열하는 관가열수단;
을 포함하는 건식코팅장치.