KR101447890B1 - Powder Coating Apparatus and Method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device and a method to spray solid state powder to a base material in a coating chamber and coat the base material and, more specifically, to a solid state powder coating device and a coating method, which are configured to use absorption gas, absorbing gas in an atmospheric state, and supply gas supplied from a gas supply device as transfer gas of the solid state powder. The present invention provides a solid state powder coating device including a transfer pipe providing a transfer path; a gas supply device supplying gas by being connected to the transfer pipe; a spray nozzle combined with the end of the transfer pipe; a coating chamber accommodating the spray nozzle; and a pressure control device controlling the inner pressure of the coating chamber. The present invention is configured to make the gas in an atmospheric state get absorbed into the transfer pipe by the negative pressure of the coating chamber formed by the operation of the pressure control device so that the absorption gas and the supply gas work together as the transfer gas of the solid state powder.

Description

고상파우더 코팅장치 및 코팅방법{Powder Coating Apparatus and Method}[0001] Powder Coating Apparatus and Method [0002]

본 발명은 코팅챔버 내에 배치된 기재에 고상파우더를 분사코팅하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대기압 상태의 기체를 흡입한 흡입기체와 기체공급장치로부터 공급된 공급기체를 함께 상기 고상파우더의 수송기체로 사용할 수 있도록 구성된 고상파우더 코팅장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for spray coating solid phase powder onto a substrate disposed in a coating chamber, and more particularly, to an apparatus and method for spray coating a solid phase powder on a base material disposed in a coating chamber, The present invention relates to a solid phase powder coating apparatus and method which are configured to be used as a transport body of a solid phase powder coating apparatus.

고상파우더를 분사코팅하는 전통적인 방법으로는 진공플라즈마스프레이 방법(VPS; vacuum plasma spray), 기체증착(GD; gas deposition) 방법, 에어로졸증착(AD; aerosol deposition) 방법, 저온진공증착(vacuum cold spray) 방법 등이 있다. 위와 같은 종래의 방법들은 일정량의 고상파우더를 수송관에 연속적으로 원활하게 공급하여 분사하는데 어려움이 있기 때문에 균일한 두께의 코팅박막 또는 코팅후막을 구현하기 어려운 단점이 있어서 이러한 단점을 극복하기 위하여 여러 수단이 강구되어 왔다.Conventional methods of spray coating solid phase powder include vacuum plasma spray (VPS), gas deposition (GD), aerosol deposition (AD), vacuum cold spray, Method. In order to overcome such disadvantages, it is difficult to apply a uniform thickness of the coating film or the coated thick film because the conventional methods have difficulty in continuously supplying a certain amount of solid phase powder to the transportation pipe and injecting it smoothly. Has been developed.

진공상태에서 고상파우더를 분사하여 기재에 코팅하는 기술에서 균일한 품질의 코팅층을 구현하기 위해서는 첫째, 고상파우더를 수송관에 연속적으로 정량 공급할 수 있어야 하고 둘째, 이러한 조건하에서 코팅분사조건을 연속적으로 유지할 수 있도록 하는 것이 관건이다.In order to realize a coating layer of uniform quality in the technique of coating solid phase powder in a vacuum state, the solid phase powder must be continuously supplied to the transport pipe continuously. Secondly, The key is to be able to.

예를 들면, 종래 에어로졸증착(AD) 방법("복합구조물 및 그의 제조방법과 제조장치"; 대한민국 등록특허 제0724070호(PCT/JP2000/007076))은 파우더가 담겨있는 챔버 내부에 압축기체를 공급하여 에어로졸화함으로써, 에어로졸화된 파우더를 수송관에 공급하는 방식을 사용하기 때문에, 파우더가 압축기체에 의해 불규칙적으로 날려 수송관에 일정량으로 공급되도록 하는 것이 불가능하다. 위와 같은 고상파우더 정량공급의 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제1228004호 "복합구조물 형성방법, 조제입자, 및 복합구조물 형성시스템"(PCT/JP2009/054344)은 조제입자를 수용기구에 수용하고 에어로졸화하여 수송관에 공급하는 개선된 방법을 제시하고 있으나, 궁극적으로 상기 특허(대한민국 등록특허 제1228004호) 명세서에 첨부된 [도 21] 내지 [도 30]에 도시된 바와 같이 조제입자가 담겨 있는 수용기구 및 정량공급기구 자체에서 파우더가 정량공급 될지라도 동 명세서상의 [도 16]에 도시된 바와 같이 종래방법(대한민국 등록특허 제0724070호)과 마찬가지로 파우더를 에어로졸화기구에 공급함으로써 결국 파우더는 불규칙 및 비정량적으로 수송될 수 밖에 없는 상태에 이르게 된다.For example, a conventional aerosol deposition (AD) method ("a composite structure and a manufacturing method and a manufacturing apparatus thereof ", Korean Patent Registration No. 0724070 (PCT / JP2000 / 007076)) supplies a compressed gas into a chamber containing a powder The aerosolized powder is supplied to the transportation pipe. Therefore, it is impossible to cause the powder to be irregularly blown by the compressed gas and supplied to the transportation pipe in a predetermined amount. In order to solve the problem of the supply of the solid phase powder in the above-mentioned manner, Korean Patent No. 1228004 entitled " Method of Forming a Complex Structure, Formulated Particle and Composite Structure Formation System "(PCT / JP2009 / 054344) But it is ultimately necessary to supply the preparation particles as shown in [Figure 21] to [Figure 30] attached to the specification of the above-mentioned patent (Korean Registered Patent No. 1228004) The powder is supplied to the aerosolization apparatus in the same manner as in the conventional method (Korean Patent No. 0724070) as shown in [Fig. 16] of this specification even if the powder is supplied in a predetermined amount from the receiving mechanism and the metering device itself. And a state in which it has to be transported in a non-quantitative manner.

전술한 전통적인 방법과 상기 개선된 방법은 수송관에 공급되는 고상파우더의 양을 일정하고 미세하게 통제할 수 없는 시스템이다. The conventional method and the improved method described above are systems in which the amount of the solid phase powder supplied to the pipeline can not be uniformly and finely controlled.

한편, 상기 종래의 여러 전통적인 고상파우더 분사 코팅방법들의 문제점을 해결하기 위해 본 발명자가 개발한 기술로 대한민국 등록특허 제1065271호 "고상파우더 코팅장치"(PCT/KR2010/006889)가 있다. 상기 기술은 종래와 같이 압축기체를 공급하여 고상파우더를 수송하는 것이 아니라, 공기흡입부와 고상파우더공급부가 연통되어 흡입된 공기와 고상파우더를 혼합시킨 상태로 수송관에 공급하는데, 블록챔버를 수송관에 연통시켜 고상파우더를 수송, 분사하는 방식을 이용한 기술이다.On the other hand, Korean Patent No. 1065271 entitled "Solid Phase Powder Coating Apparatus" (PCT / KR2010 / 006889) has been developed by the present inventor to solve the problems of the conventional conventional solid state powder spray coating methods. The above-described technology does not transfer the solid phase powder by supplying the compressed gas as in the prior art but the air intake portion and the solid phase powder supply portion are connected to each other to supply the suction chamber with mixed air and the solid phase powder to the transportation pipe. It is a technology that uses a method of transporting and spraying solid phase powder in communication with a pipe.

또한, 상기 대한민국 등록특허 제1065271호 기술은 임의의 공기흡입유량, 분사노즐의 단면적, 코팅챔버의 진공압력 및 초킹(chocking)의 조건에 따라 수송관에 흐를 수 있는 수송기체의 유량이 결정되고, 이에 따라 수송관의 압력이 결정되어 고상파우더가 진공챔버내 분사노즐을 통해 분사되는 기술이다. The Korean Patent No. 1065271 discloses a technique in which the flow rate of a carrier gas that can flow through a transport pipe is determined according to an arbitrary air sucking flow rate, a cross-sectional area of an injection nozzle, a vacuum pressure of a coating chamber, and chocking conditions, The pressure of the transport pipe is determined and the solid phase powder is injected through the injection nozzle in the vacuum chamber.

다만, 상기 대한민국 등록특허 제1065271호 기술에서는 흡입되는 공기유량만으로 최종 수송기체의 분사속도 조건이 제어되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 흡입되는 공기유량만으로는 구현하기 어려운 분사속도 조건까지 제어할 수 있는 수단 및 방법이 필요하다.However, in the technique disclosed in Korean Patent No. 1065271, the condition of the injection velocity of the final transportation gas may not be controlled only by the air flow rate sucked. Therefore, there is a need for a means and a method that can control the injection speed condition that is difficult to realize only by the air flow rate inhaled.

즉, 전술한 바와 같이, 수송관에 고상파우더가 정량공급되고, 연속적으로 원활하게 공급되는 동시에 임의의 분사노즐 단면적 및 코팅챔버 내의 압력에 대응하여 코팅챔버 내로 분사되는 수송기체의 속도를 아음속 내지 초음속으로 발현하여 고상파우더의 필요 분사속도 조건에 맞도록 수송기체의 속도를 조절함으로써 고상파우더 및 기재 종류의 특성에 따라 코팅품질을 일정하게 유지하고 코팅두께를 일정하게 구현할 수 있는 고상파우더 코팅장치 및 코팅방법이 필요하다.
That is, as described above, the solid-phase powder is supplied in a constant amount to the transportation pipe, and the speed of the transportation gas injected into the coating chamber corresponding to the arbitrary injection nozzle cross-sectional area and the pressure in the coating chamber is continuously supplied smoothly, To control the speed of transport gas to meet the required injection speed of solid phase powder, so that solid phase powder coating device and coating capable of constantly maintaining coating quality according to the characteristics of solid phase powder and substrate type and constant coating thickness A method is needed.

본 발명은 흡입기체와 함께 고상파우더가 일정량으로 원활하게 수송됨과 동시에 기체공급장치를 통하여 수송관 내로 공급되는 공급기체를 병용하여 수송관 내 압력을 임의의 분사속도 조건에 맞추어 조절함으로써 흡입기체의 유량만으로 최종 수송기체의 분사속도 조건이 제어되지 않는 상황에서도 수송기체 분사속도 조절이 가능한 고상파우더 코팅장치 및 코팅방법을 제공한다.
The present invention is characterized in that solid phase powder is smoothly transported together with an intake gas and a feed gas supplied into a transport pipe through a gas feed device is used in combination to adjust the pressure in the transport pipe to an arbitrary injection speed condition, The present invention provides a solid phase powder coating apparatus and a coating method capable of controlling a transport gas injection rate even when the condition of the final transport gas injection rate is not controlled.

본 발명은 「고상파우더 수송로를 제공하는 수송관; 상기 수송관에 연통되어 기체를 공급하는 기체공급장치; 상기 수송관 말단에 결합된 분사노즐; 상기 분사노즐을 수용하는 코팅챔버; 및 상기 코팅챔버의 내부 압력을 조절하는 압력조절장치; 를 포함하여 구성되며, 상기 압력조절장치의 구동으로 형성된 상기 코팅챔버 내부의 부압에 의해 대기압 상태의 기체가 상기 수송관에 흡입되도록 구성되어, 흡입기체와 공급기체가 함께 고상파우더의 수송기체로 작용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 제공한다.
The present invention relates to " a transportation pipe providing a solid phase powder transportation path; A gas supply device communicating with the transport pipe to supply a gas; A spray nozzle coupled to the end of the transport tube; A coating chamber for receiving said spray nozzle; And a pressure regulating device for regulating an internal pressure of the coating chamber; And a gas at an atmospheric pressure state is sucked into the transport pipe by a negative pressure inside the coating chamber formed by driving the pressure regulating device so that the suction gas and the supply gas act together as a transport body of the solid phase powder &Quot; and " solid-state powder coating apparatus "

또한, 본 발명은 「상기 수송관에 고상파우더를 제공하는 고상파우더공급부; 를 1개 또는 2개 이상 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 함께 제공한다. 이 경우 상기 고상파우더공급부는 대기압 상태로 저장된 고상파우더가 상기 수송관 내부에 걸린 부압에 의해 대기압 상태의 기체와 함께 상기 수송관으로 유입되도록 구성할 수 있다.
Further, the present invention provides " a solid phase powder supply unit for supplying a solid phase powder to the above-mentioned transportation pipe; A solid phase powder coating apparatus characterized by comprising one or more solid phase powder coating apparatuses. &Quot; In this case, the solid-phase powder supply unit may be configured such that the solid-state powder stored in the atmospheric pressure state flows into the transportation pipe together with the atmospheric pressure gas by the negative pressure caught inside the transportation pipe.

또한, 본 발명은 「상기 수송관 또는 코팅챔버에 결합되어 수송기체의 압력과 온도를 실시간으로 측정하는 압력-온도 측정장치; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 함께 제공한다.
The present invention also relates to a pressure-temperature measuring device coupled to the transport pipe or the coating chamber to measure the pressure and temperature of the transport gas in real time. Quot; solid-phase powder coating apparatus "

또한, 본 발명은 「상기 분사노즐과 결합되어 상기 코팅챔버 내에 배치된 기재와의 상대 위치를 조절하는 위치제어수단; 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 함께 제공한다.
Further, the present invention is characterized by " position control means for adjusting the relative position with the substrate disposed in the coating chamber in association with the injection nozzle; And a solid phase powder coating apparatus characterized by further comprising:

또한, 본 발명은 「상기 코팅챔버 내에 구비되어 상기 분사노즐과의 상대 위치를 조절하는 기재거치대; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 함께 제공한다.
Further, the present invention is characterized in that " a substrate holder which is provided in the coating chamber and adjusts a relative position with respect to the injection nozzle; Quot; solid-phase powder coating apparatus "

또한, 본 발명은 「상기 코팅챔버의 내부온도를 조절하는 코팅챔버온도조절장치; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 함께 제공한다.
Further, the present invention relates to a coating chamber temperature adjusting device for adjusting an internal temperature of the coating chamber; Quot; solid-phase powder coating apparatus "

또한, 본 발명은 「상기 코팅챔버 내에 분사된 후 코팅챔버 내에 잔류하는 고상파우더를 집진하는 집진장치; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 함께 제공한다.
Further, the present invention provides " a dust collecting device for collecting solid phase powder remaining in the coating chamber after being sprayed into the coating chamber; Quot; solid-phase powder coating apparatus "

또한, 본 발명은 「상기 수송관은 제1구간, 제2구간 및 제3구간이 차례로 연속되도록 구성되되, 상기 제1구간 내지 제3구간의 직경조건이 1)조건(제1구간=제2구간=제3구간) 또는 2)조건(제1구간≥제3구간≥제2구간) 또는 3)조건(제3구간≥제1구간≥제2구간)으로 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 함께 제공한다. 또한, 상기 제1구간과 제2구간의 연결부 또는 상기 제2구간과 제3구간의 연결부 중 소구경관과 대구경관이 연결되는 부위의 전부 또는 일부에 일정비율로 수렴하거나 확공되는 형상의 변단면적 구간이 형성되도록 할 수 있다.
Further, the present invention is characterized in that the above-mentioned piping is constructed such that the first section, the second section and the third section are successively continued, and the diameter conditions of the first section to the third section are 1) conditions (first section = And a third condition (a third section ≥ a first section ≥ a second section), or 2) a condition (a first section ≥ a third section ≥ a second section) or a condition (a third section ≥ a first section ≥ a second section) "Together. In addition, a cross-sectional area section of a shape converging or expanding at a predetermined ratio to a connection part between the first section and the second section, or a connection part between the second section and the third section, Can be formed.

또한, 본 발명은 「수송관의 말단에 결합된 분사노즐을 수용하는 코팅챔버 내부의 부압에 의해 상기 수송관에 흡입되는 흡입기체와 기체공급장치를 통해 상기 수송관에 공급된 공급기체가 혼합된 수송기체가 상기 수송관 내에 유입된 고상파우더를 수송하여 상기 분사노즐을 통해 분사되도록 함으로써 상기 코팅챔버 내부에 구비된 기재에 분사코팅 되도록 하는 고상파우더 코팅방법」을 함께 제공한다.
In addition, the present invention relates to a process for producing a carbon nanotube, which comprises the steps of mixing a feed gas supplied to the feed pipe through a feed gas sucked into the feed pipe by a negative pressure inside a coating chamber accommodating an injection nozzle coupled to an end of the feed pipe, A solid phase powder coating method in which a transportation gas is sprayed through the injection nozzle by transporting the solid phase powder introduced into the transportation pipe to spray-coat the base material provided in the coating chamber.

또한, 본 발명은 「상기 기체공급장치를 통한 공급기체의 유량 조절을 통해 상기 수송관의 내부 압력을 수송기체 분사속도 조건에 맞게 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법」을 함께 제공한다. The present invention further includes a step of adjusting the internal pressure of the transport pipe to a transport gas injection rate condition by controlling the flow rate of the supply gas through the gas supply device Together.

이 때 상기 공급기체의 온도가 0∼600℃가 되도록 하거나, 상기 수송관 내 수송기체의 온도를 0∼600℃ 범위에서 수송기체 분사속도 조건에 맞도록 조절할 수 있다. 상기 수송기체 분사속도 조건은 비압축성유체 거동 또는 압축성유체 거동을 따르도록 할 수 있다.
At this time, the temperature of the feed gas may be adjusted to 0 to 600 ° C, or the temperature of the transport gas in the transport pipe may be adjusted to a transport gas injection rate condition in the range of 0 to 600 ° C. The carrier gas injection rate condition may be such as to follow incompressible fluid behavior or compressible fluid behavior.

상기 흡입기체는 대기압상태의 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소, 공기 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 적용할 수 있으며, 상기 공급기체는 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소, 공기 중 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 적용할 수 있다.
The intake gas may be a mixture of at least one of oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen, and air in an atmospheric pressure state. The supply gas may include oxygen, nitrogen, argon, helium, Or a mixture of two or more can be applied.

본 발명에 따르면 종래의 고상파우더 분사코팅 기술에서 제기된 여러 문제점 및 단점을 해결할 수 있다.According to the present invention, it is possible to solve various problems and disadvantages in the conventional solid phase powder spray coating technology.

구체적으로는, 첫째, 공급기체 유량, 코팅챔버의 압력, 수송관의 압력 및 온도를 용이하게 제어하여, 흡입기체 유량만으로는 구현되지 않는 고상파우더 분사속도 조건을 구현할 수 있다.Specifically, first, it is possible to easily control the feed gas flow rate, the pressure of the coating chamber, the pressure and the temperature of the transport pipe, and realize the solid phase powder injection speed condition which is not realized only by the suction gas flow rate.

둘째, 수송관 내의 흡입기체와 공급기체의 유량에 따라 고상파우더 공급량을 정량으로 미세하게 조절 가능하고, 상기 고상파우더의 공급 속도를 조절할 수 있다.Second, the supply amount of the solid phase powder can be finely adjusted according to the flow rate of the suction gas and the supply gas in the transport pipe, and the supply speed of the solid phase powder can be controlled.

셋째, 흡입기체와 공급기체를 병용함으로써 분사노즐을 통한 수송기체의 분사속도를 임의의 분사노즐 단면적에 대응하여 아음속 내지 초음속으로 구현할 수 있다. Third, by using the intake gas and the supply gas in combination, the injection velocity of the carrier through the injection nozzle can be realized in a subsonic or supersonic manner corresponding to an arbitrary injection nozzle sectional area.

넷째, 종래 고상파우더 분사코팅 기술에서 구현할 수 없는 대면적 기재에서도 코팅두께를 정밀하고 일정하게 구현할 수 있다(예를 들어, 가로 2m, 세로 2m의 대면적 기재에 코팅시 편차 ±500nm 수준의 정밀 코팅 가능).Fourth, the coating thickness can be precisely and constantly realized even in a large-sized substrate which can not be realized by the conventional solid-phase powder spray coating technology (for example, when coating a large-sized substrate having a width of 2 m and a length of 2 m with a precision of ± 500 nm possible).

다섯째, 수송관 내에 두 종류 이상이 혼합된 고상파우더를 한꺼번에 공급할 수 있을 뿐만 아니라 두 종류 이상의 고상파우더를 각각 공급하여 기재에 분사코팅할 수 있다.
Fifth, it is possible not only to supply the solid phase powder mixed with two or more kinds in the transportation pipe at the same time, but also to spray the base material by supplying two or more types of solid phase powders.

[도 1]은 본 발명에 따른 고상파우더 코팅장치 일 실시예의 모식도이다.
[도 2]는 수송관에 공급기체, 흡입기체 및 고상파우더가 수송되는 예를 나타낸 모식도이다.
[도 3]은 수송관의 직경변화 예를 도시한 것이다.1 is a schematic view of an embodiment of a solid-state powder coating apparatus according to the present invention.
[Fig. 2] is a schematic view showing an example in which a feed gas, an intake gas and a solid phase powder are transported to a transport pipe.
[Fig. 3] shows an example of the diameter change of the transport pipe.

이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명에 따른 고상파우더 코팅장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a solid-state powder coating apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Ⅰ. Ⅰ. 고상파우더Solid powder 코팅장치 Coating apparatus

본 발명은 「고상파우더(4)의 수송로를 제공하는 수송관(10); 상기 수송관(10)에 연통되어 기체를 공급하는 기체공급장치(20); 상기 수송관(10) 말단에 결합된 분사노즐(30); 상기 분사노즐(30)을 수용하는 코팅챔버(40); 및 상기 코팅챔버(40)의 내부 압력을 조절하는 압력조절장치(50); 를 포함하여 구성되며, 상기 압력조절장치(50)의 구동으로 형성된 상기 코팅챔버(40) 내부의 부압에 의해 대기압 상태의 기체가 상기 수송관(10)에 흡입되도록 구성되어, 흡입기체(1)와 공급기체(2)가 함께 고상파우더(4)의 수송기체(3)로 작용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치」를 제공한다.The present invention relates to " a transport pipe (10) for providing a transport path of solid phase powder (4); A gas supply device 20 communicating with the transport pipe 10 to supply a gas; An injection nozzle 30 coupled to the end of the pipeline 10; A coating chamber (40) for receiving the spray nozzle (30); And a pressure regulating device (50) for regulating an inner pressure of the coating chamber (40); And a gas at an atmospheric pressure state is sucked into the transport pipe 10 by a negative pressure inside the coating chamber 40 formed by driving the pressure regulating device 50, And the supply gas (2) together serve as the carrier gas (3) of the solid phase powder (4).

본 명세서에서는 "흡입기체"는 대기압 상태에 있다가 상기 수송관(10)에 걸린 부압(대기압 미만의 압력)에 의해 상기 수송관(10)에 흡입된 기체를 통칭한다. In the present specification, the term "suction gas" refers to a gas that is in an atmospheric pressure state and is sucked into the pipeline 10 by a negative pressure (pressure less than atmospheric pressure) hung on the pipeline 10.

"공급기체"는 기체공급장치(20)에 의해 상기 수송관(10)에 공급되는 기체를 통칭한다.The term "supply gas" refers to a gas supplied to the transport pipe 10 by the gas supply device 20.

"수송기체"는 상기 수송관(10) 내에서 고상파우더(4)를 수송하는 기체로서, 상기 흡입기체(1)와 공급기체(2)가 혼합되어 수송기체로 작용하도록 할 수 있다. 한편, 필요에 따라 상기 기체공급장치(20)를 통제하여 상기 흡입기체(1)만을 수송기체(3)로 적용하거나, 상기 압력조절장치(50)를 통제하여 상기 공급기체(2)만을 수송기체(3)로 적용할 수 있다.
The "transport gas" is a gas for transporting the solid phase powder 4 in the transport pipe 10 so that the inhalation gas 1 and the feed gas 2 can be mixed and act as a transport body. If necessary, the gas supply device 20 may be controlled to apply only the suction gas 1 to the transport gas 3 or to control only the supply gas 2 by controlling the pressure regulator 50, (3) can be applied.

상기 수송관(10)은 흡입기체(1), 공급기체(2), 수송기체(3) 및 고상파우더(4)가 이동하는 관로이다. 즉, 상기 수송관(10)에서는 고상파우더(4)가 상기 수송기체(3)의 흐름을 타고 분사노즐(30) 쪽으로 이동하게 된다.
The transport pipe 10 is a channel through which the suction gas 1, the feed gas 2, the transport gas 3 and the solid phase powder 4 move. That is, in the transport pipe 10, the solid phase powder 4 moves toward the injection nozzle 30 in the flow of the transporting gas 3.

상기 수송관(10)에 연통되어 기체를 공급하는 기체공급장치(20)에서는 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소, 공기 중 어느 하나를 공급하도록 할 수 있고, 상기 열거된 기체 중 둘 이상이 혼합된 기체를 공급할 수 있다. 또한, 상기 기체공급장치(20)에서 수송관(10)에 공급되는 공급기체(2)의 온도를 0℃∼600℃ 범위에서 조절함으로써, 최종적으로 분사되는 수송기체(3)의 속도와 온도를 제어할 수 있다.
In the gas supply device 20 that communicates with the transport pipe 10 to supply the gas, any one of oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen, and air may be supplied. Gas can be supplied. The temperature of the feed gas 2 supplied to the transport pipe 10 from the gas supply device 20 is controlled within the range of 0 ° C. to 600 ° C. so that the speed and temperature of the transport gas 3 finally injected Can be controlled.

본 발명이 제공하는 고상파우더 코팅장치는 상기 수송관(10)에 고상파우더를 제공하는 고상파우더공급부(미도시)를 1개 또는 2개 이상 포함하여 구성할 수 있다. 상기 고상파우더공급부는 대기압 상태에서 고상파우더(4)를 저장하되, 상기 수송관(10) 내부의 부압에 의해 상기 고상파우더가(4) 대기압 상태의 기체(즉, 흡입기체)와 함께 상기 수송관(10)으로 유입되도록 구성할 수 있다. 상기 고상파우더공급부에는 단위시간당 공급하는 고상파우더의 양을 일정하게 조절하기 위해 고상파우더 정량공급기를 구비해 둘 수 있다. The solid-state powder coating apparatus provided by the present invention may include one or more solid-phase powder supply units (not shown) for supplying solid-phase powder to the transport pipe 10. The solid-phase powder supply unit stores the solid-state powder 4 at atmospheric pressure, and the solid-state powder is supplied to the solid-state powder supply unit 4 by the negative pressure inside the transporting pipe 10, together with the gas (i.e., (10). The solid-phase powder supply unit may be provided with a solid-phase powder quantity feeder for uniformly controlling the amount of solid-phase powder supplied per unit time.

상기 분사노즐(30)은 상기 수송관(10)의 말단에 결합되어 있으며, 수송기체(3)와 혼합된 고상파우더(4)를 코팅챔버(40) 내에 분사하여 기재(5)에 코팅되도록 하는 구성요소이다. The injection nozzle 30 is connected to the end of the transportation pipe 10 and injects the solid phase powder 4 mixed with the transportation gas 3 into the coating chamber 40 to be coated on the base material 5 Lt; / RTI >

상기 분사노즐(30)은 고상파우더(4)를 코팅 임계속도(critical velocity) 이상, 침식속도(erosion velocity) 미만으로 분사하여 코팅효율(coating efficiency)을 최대로 하기 위한 것이다. 고상파우더(4)의 종류 및 크기에 따라 아음속(subsonic; 마하수(M)<1) 노즐 또는 음속(sonic; 마하수(M)=1) 노즐 또는 초음속(supersonic; 마하수(M)>1) 노즐을 적용할 수 있다. 상기 아음속 노즐은 오리피스(orifice) 노즐이라고도 하는데, 노즐 출구까지 축소되는 단면 형상을 가진다. 아음속 노즐 출구에서 발현될 수 있는 최고의 기체 분사속도는 마하수(M)가 1(음속)을 초과할 수 없다. 또한, 초음속 노즐은 초음속 노즐입구에서 초음속 노즐목(throat)으로 갈수록 단면적이 작아지고 다시 초음속 노즐목을 지나 초음속 노즐출구로 갈수록 단면적이 커지는 형상을 가지고 있는데, 이를 일반적으로 라발(laval) 노즐이라고 부른다. 이 초음속 노즐은 1897년 스웨덴의 Gustaf de Laval에 의해 개발되어 증기 터빈(steam turbine)에 이용되었고, 그 후 Robert Goddard에 의해 로켓트 엔진에 그 원리가 적용되었다. 상기 초음속 노즐은 압력과, 온도, 단면적비에 따라 마하수(M)가 결정된다. 코팅을 하는 고상파우더(4)의 종류, 크기, 비중에 따라 임계속도와 침식속도가 상이하므로, 각 고상파우더(4)에 적합한 분사노즐을 선택적으로 적용할 수 있다. 본 발명에서는 분사노즐(30)로 원형 분사노즐(아음속 노즐 또는 초음속 노즐)을 적용할 수도 있고, 세로폭 보다 가로폭이 큰 슬릿(slit)노즐(아음속 노즐 또는 초음속 노즐)을 적용할 수도 있다. 슬릿노즐을 적용하는 경우에는 대면적 기재에 균일하게 고상파우더를 코팅 수 있다. The injection nozzle 30 injects the solid phase powder 4 at a critical velocity or more and less than an erosion velocity to maximize a coating efficiency. Nozzles or sonic nozzles or supersonic nozzles 1 according to the type and size of the solid phase powder 4 may be used as the nozzles of the subsonic nozzle 1 or the sonic nozzle 1, Can be applied. The subsonic nozzle is also referred to as an orifice nozzle, and has a sectional shape that is reduced to the nozzle outlet. The best gas injection rate that can be expressed at the subsonic nozzle outlet can not exceed Mach number (M) 1 (sonic speed). In addition, the supersonic nozzle has a shape in which the cross-sectional area decreases from the supersonic nozzle inlet toward the supersonic nozzle throat, and the cross-sectional area increases from the supersonic nozzle outlet to the supersonic nozzle outlet. This is generally called a laval nozzle . This supersonic nozzle was developed by Gustaf de Laval in Sweden in 1897 and was used for steam turbines and then applied to the rocket engine by Robert Goddard. In the supersonic nozzle, Mach number M is determined according to the pressure, temperature, and cross-sectional area ratio. Since the critical velocity and the erosion speed differ depending on the type, size, and specific gravity of the solid phase powder 4 to be coated, an injection nozzle suitable for each solid phase powder 4 can be selectively applied. In the present invention, a circular injection nozzle (subsonic nozzle or supersonic nozzle) may be applied to the injection nozzle 30, or a slit nozzle (subsonic nozzle or supersonic nozzle) having a width greater than the vertical width may be applied. When a slit nozzle is used, a solid phase powder can be uniformly coated on a large-sized substrate.

초음속 내지 아음속의 분사속도 발현을 위해, 상기 분사노즐(30)로는 노즐 출구까지 축소되는 단면 형상을 가지는 오리피스(orifice) 노즐이나 노즐입구에서 노즐목(throat)으로 갈수록 단면적이 작아지고 다시 노즐목을 지나 노즐출구로 갈수록 단면적이 커지는 형상을 가지는 라발(laval) 노즐을 적용할 수 있다. 즉, 사용목적에 따라 상기 오리피스노즐은 수송기체 분사속도가 아음속 또는 음속으로 발현되는데 사용할 수 있고, 상기 라발노즐은 수송기체 분사속도가 아음속 또는 초음속으로 발현되는데 사용할 수 있다.In order to manifest the injection speed of supersonic to subsonic injection, the injection nozzle 30 has an orifice nozzle having a cross-sectional shape reduced to the nozzle outlet, a nozzle having a smaller cross-sectional area from the nozzle inlet to the nozzle throat, And a laval nozzle having a shape in which the cross-sectional area becomes larger as the nozzle goes to the nozzle exit. That is, the orifice nozzle may be used to express the transport gas injection speed at a subsonic or sonic speed depending on the purpose of use, and the Laval nozzle may be used to express the transport gas injection speed at a subsonic or supersonic speed.

상기 분사노즐(30)에는 상대 위치를 제어하는 위치제어수단(70)을 결합시킴으로써 분사노즐(30)을 공간상의 특정좌표(x,y,z)로 이동시킬 수 있다. 상기 위치제어수단(70)은 분사노즐(30)을 통해 3차원 공간 임의의 위치에 있는 1∼3차원 형상 물체를 분사 코팅하는데 유용한 수단이 될 수 있다. 상기 위치제어수단(70)은 상기 분사노즐(30)과 결합되어 직선운동, 곡선운동, 회전운동 등이 가능한 가동 암(arm)으로 구성할 수 있다.
The injection nozzle 30 can be moved to specific coordinates (x, y, z) in the space by connecting the position control means 70 for controlling the relative position. The position control means 70 may be a useful means for spray coating the one to three dimensional shaped object at any arbitrary position in the three-dimensional space through the injection nozzle 30. The position control means 70 may be a movable arm coupled to the injection nozzle 30 and capable of linear motion, curved motion, rotational motion, and the like.

상기 코팅챔버(40)는 상기 분사노즐(30)을 수용하여 그 내부에 배치된 평면기재나 3차원 형상의 기재에 고상파우더(4)를 코팅하는 공간을 제공한다. 상기 코팅챔버(40) 내부에는 분사노즐(30)에서 고상파우더(4)가 분사되는 지점에 기재거치대(60)를 설치하여 상기 기재거치대(60)의 높낮이 조절을 통해 상기 분사노즐(30)과의 상대 위치가 조절되도록 할 수 있다. 또한, 상기 기재거치대(60)는 직선운동, 곡선운동, 회전운동 등이 가능한 가동 암(arm)과 결합하여 구성할 수 있다. 고상파우더(4) 분사에 의한 반력에 영향을 받지 않도록 하기 위해서는 기재거치대(60)에 진공척(vacuum chuck)을 설치하여 기재(5)를 흡착하여 고정시키도록 구성할 수도 있다. 이와 같은 진공척을 설치한 경우에는 고상파우더 분사에 의한 기재의 요동을 억제할 수 있게 된다. The coating chamber 40 accommodates the spray nozzle 30 and provides a space for coating the solid phase powder 4 on a flat substrate or a three-dimensional substrate disposed therein. The base stage 60 is installed in the coating chamber 40 at a position where the solid phase powder 4 is sprayed from the injection nozzle 30 to adjust the height of the injection nozzle 30, Can be adjusted. In addition, the base table 60 may be configured to be coupled with a movable arm capable of linear motion, curved motion, rotational motion, and the like. A vacuum chuck may be provided on the base table 60 to prevent the substrate 5 from being adversely affected by the reaction force of the solid phase powder 4 so that the base material 5 is adsorbed and fixed. When such a vacuum chuck is provided, it is possible to suppress the fluctuation of the base material by the solid phase powder injection.

본 발명의 코팅챔버(40)는 기재의 종류에 관계없이 고상파우더(4)를 코팅할 수 있도록 다양한 실시예로 구성할 수 있다. 다만, 유리, 금속 등과 같이 딱딱한 소재의 기재에 고상파우더를 코팅하는 공정을 위해서는 기재이송장치를 배치타입(소정의 면적을 가지는 기재가 이송장치에 의해 이동하며 코팅되는 공정을 실행하기 위한 구조)장치로 구성할 수 있다. 물론, 폴리머 필름, 호일(foi1) 등과 같은 유연한 재질의 기재라도 전술한 배치타입장치로 이송하며 분사 코팅할 수 있으나 상기 기재이송장치를 롤투롤(roll-to-roll) 형태의 인라인 장치로 대체할 수도 있다. 이러한 롤투롤 장치의 일예로는 등록특허 제0991723호 "고상파우더 연속 증착 롤투롤 장치"를 적용할 수 있다. 상기 기재이송장치는 기재의 재질에 따라 조립, 해체 및 치환 가능하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 기재이송장치는 기재의 이송속도 및 왕복회수 등을 조절할 수 있도록 구성할 수 있다.
The coating chamber 40 of the present invention can be configured in various embodiments so as to coat the solid phase powder 4 regardless of the type of the substrate. However, for the process of coating the base material of solid material such as glass, metal, etc. with the solid phase powder, the substrate transfer device may be arranged in a batch type (structure for carrying out a process in which a substrate having a predetermined area is moved and coated by a transfer device) . Of course, flexible substrates such as polymer films, foi1, etc., can also be transported to and spray coated onto the batch type apparatus described above, but the substrate transfer apparatus can be replaced by an inline apparatus in the form of a roll-to-roll It is possible. As an example of such a roll-to-roll apparatus, JP-A-0991723, "solid-phase powder continuous roll-to-roll apparatus" The substrate transporting device can be configured to be assembled, disassembled, and replaced according to the material of the substrate. In addition, the above-mentioned substrate transport apparatus can be configured so as to be capable of controlling the transport speed and the number of round trip times of the substrate.

상기 코팅챔버(40)는 내부가 진공상태가 되더라도 외부의 압력에 충분히 저항할 수 있고, 내구성이 좋은 스테인레스(stainless) 스틸(steel), 알루미늄 합금 등의 재료로 구성하는 것이 좋고, 코팅챔버의 내부를 외부에서 관찰할 수 있도록 투명한 재료를 결합하여 제작할 수 있다. 또한, 상기 코팅챔버 일측에는 기재를 자동 또는 수동으로 진공챔버 내부로 위치시키거나, 코팅챔버 내부의 청소 등의 작업을 원활하게 하기 위한 도어를 설치할 수 있다.
The coating chamber 40 can sufficiently resist external pressure even if the inside of the coating chamber 40 is in a vacuum state and is preferably made of a material such as stainless steel or aluminum alloy having good durability. Can be manufactured by combining a transparent material so that it can be observed from the outside. In addition, a door may be provided at one side of the coating chamber to automatically or manually place the substrate inside the vacuum chamber, or to smooth the operation of cleaning the interior of the coating chamber.

상기 압력조절장치(50)는 상기 코팅챔버(40)의 내부를 대기압 미만의 부압상태로 유지시키기 위한 장치이다. 상기 압력조절장치(50)를 통하여 코팅챔버(40) 내의 압력을 대기압 미만의 부압으로 설정하면, 대기압 상태에 있는 기체가 상기 수송관(10)에 흡입된다. 상기 수송관(10)은 분사노즐(30)을 매개로 코팅챔버와 연통되어 있으므로 위와 같은 작용이 가능하다.The pressure regulating device 50 is a device for maintaining the interior of the coating chamber 40 at a negative pressure lower than atmospheric pressure. When the pressure in the coating chamber 40 is set to a negative pressure less than the atmospheric pressure through the pressure regulating device 50, the gas in the atmospheric pressure state is sucked into the transport pipe 10. The above-described operation is possible because the transport pipe 10 is in communication with the coating chamber via the injection nozzle 30.

상기 압력조절장치(50)는 코팅챔버(40) 내부를 진공상태로 유지하기 위한 배기펌프와 연결시킬 수 있다. 상기 배기펌프에는 상기 코팅챔버(40) 내에 잔류하는 고상파우더를 집진할 수 있는 집진장치를 더 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 상기 코팅챔버(40) 내부의 압력 및 온도를 실시간으로 측정하기 위한 온도-압력측정기(80)를 설치할 수 있다.
The pressure regulating device 50 may be connected to an exhaust pump for maintaining the inside of the coating chamber 40 in a vacuum state. The exhaust pump may further include a dust collecting device capable of collecting the solid phase powder remaining in the coating chamber 40. In addition, a temperature-pressure measuring device 80 for measuring the pressure and temperature inside the coating chamber 40 in real time may be provided.

한편, 상기 수송관(10)에 수송기체온도조절장치(미도시)를 결합시킴으로써 수송기체(3)의 온도가 조절되도록 할 수 있다. 상기 수송기체온도조절장치는 고상파우더(4)가 분사노즐(30)을 통해 아음속으로 분사되거나 초음속으로 분사되는 경우 코팅챔버에 위치한 기재에 열충격을 가하지 않도록 하기 위하여 필요한 것이다. 상기 수송기체온도조절장치로 수송기체를 가열하여 수송기체의 온도가 0℃∼600℃로 유지되도록 할 수 있다. 상기 수송관(10)에는 압력-온도 측정장치(80)를 설치하여 흡입기체(1)의 유량, 공급기체(2)의 유량 및 수송기체(3)의 유량과 온도를 실시간으로 확인할 수 있다.
Meanwhile, the temperature of the transporting body 3 can be controlled by connecting a transporting body temperature regulating device (not shown) to the transporting pipe 10. The transporter body temperature regulator is necessary to prevent thermal shock from being applied to the base material placed in the coating chamber when the solid phase powder 4 is injected at a subsonic speed through the injection nozzle 30 or at supersonic speed. The temperature of the transport gas may be maintained at a temperature of 0 ° C to 600 ° C by heating the transport gas using the transporter body temperature regulator. Temperature measuring device 80 may be installed in the transport pipe 10 so that the flow rate of the suction gas 1, the flow rate of the feed gas 2 and the flow rate and temperature of the transport gas 3 can be confirmed in real time.

또한, 본 발명은 상기 분사노즐(30) 전단에서의 압력, 코팅챔버 내부의 압력, 기체공급장치에서 공급하는 공급기체의 유량, 고상파우더공급부의 고상파우더 공급량을 연동 제어하는 시스템제어부를 구성하여 상기 구성요소들이 유기적으로 연동되도록 할 수 있다.The present invention also provides a system control unit for interlocking and controlling the pressure at the front end of the injection nozzle 30, the pressure inside the coating chamber, the flow rate of the supply gas supplied from the gas supply unit, and the solid phase powder supply amount of the solid phase powder supply unit, So that the components can be linked together organically.

한편, [도 3]에 보이는 바와 같이 상기 수송관(10)은 제1구간(10a), 제2구간(10b) 및 제3구간(10c)이 차례로 연속되도록 구성되되, 상기 제1구간(10a) 내지 제3구간(10c)의 직경조건이 이하의 1) 내지 3)조건 중 어느 하나에 해당하도록 구성할 수 있다.3, the pipeline 10 is configured such that the first section 10a, the second section 10b, and the third section 10c are successively continuous, and the first section 10a ) To the third section 10c correspond to any of the following 1) to 3) conditions.

1)조건 : 제1구간=제2구간=제3구간;1) Condition: 1st section = 2nd section = 3rd section;

2)조건 : 제1구간≥제3구간≥제2구간;2) Condition: First section ≥ Third section ≥ Second section;

3)조건 : 제3구간≥제1구간≥제2구간.
3) Condition: the third section ≥ the first section ≥ the second section.

또한, 제1구간(10a) 내지 제3구간(10c)이 차례로 연결될 때 각 구간 사이 수송기체(3)와 고상파우더(4)의 흐름을 원활하기 위한 목적으로, 상기 제1구간(10a)과 제2구간(10b)의 연결부 또는 상기 제2구간(10b)과 제3구간(10c)의 연결부 중 소구경관과 대구경관이 연결되는 부위의 전부 또는 일부에 일정비율로 수렴하거나 확공되는 형상의 변단면적 구간(10d)이 형성되도록 할 수 있다.In order to smooth the flow of the carrier 3 and the solid phase powder 4 between the respective sections when the first section 10a to the third section 10c are successively connected, A portion of the connection portion of the second section 10b or the connection portion of the second section 10b and the third section 10c may be converged or expanded at a certain ratio to all or a part of the connection portion between the small- Sectional area 10d can be formed.

즉, 상기 변단면적 구간(10d)은 다음의 3가지 유형으로 구성할 수 있다.That is, the sectional area section 10d may be composed of the following three types.

1)유형 : 상대적으로 대구경인 제1구간(10a)에서 상대적으로 소구경인 제2구간(10b)쪽으로 수렴되는 유형.1) Type: A type that converges toward the second section (10b), which is relatively small in the first section (10a) which is relatively large in diameter.

2)유형 : 상대적으로 소구경인 제2구간(10b)에서 상대적으로 대구경인 제3구간(10c)쪽으로 확공되는 유형.2) Type: A type that is reached to the relatively large third section (10c) in the second relatively small section (10b).

3)유형 : 상기 1)유형과 2)유형을 모두 구비한 유형.3) Type: Type with both 1) type and 2) type.

상기 기체공급장치(20)에서 상기 수송관(10)에 기체를 공급하기 위해서는 상기 기체공급장치(20)와 수송관(10)을 연통시키는 기체공급관(11)을 구성할 수 있으며, 상기 기체공급관(11)은 상기 제1구간(10a) 내지 제3구간(10c), 상기 변단면적 구간(10d) 중 어디에도 연결시킬 수 있다. In order to supply the gas to the transport pipe 10 from the gas supply device 20, a gas supply pipe 11 for connecting the gas supply device 20 and the transport pipe 10 may be formed. (11) may be connected to any one of the first section (10a) to the third section (10c) and the section area section (10d).

상기 기체공급관(11)의 직경(D)과 상기 제1구간(10a) 내지 제3구간(10c)의 직경은 베르누이정리(Bernoulli's theorem)와 수송기체 분사속도 조건에 맞추어 결정할 수 있다.The diameter D of the gas supply pipe 11 and the diameters of the first section 10a to the third section 10c may be determined according to the Bernoulli's theorem and the transport gas injection rate condition.

본 발명에서는 흡입기체(1), 공급기체(2) 및 고상파우더(4)의 이동 경로에 따라 상기 수송관(10), 기체공급장치(20) 및 고상파우더공급부(미도시)의 상호 배치가 다양하게 변경될 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면과 함께 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.
In the present invention, the mutual arrangement of the transportation pipe 10, the gas supply device 20 and the solid phase powder supply part (not shown) according to the movement path of the suction gas 1, the supply gas 2 and the solid phase powder 4 And can be variously changed. Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.

[도 2]의 (a)에 도시된 실시예 1은 고상파우더(4)가 흡입기체(1)와 함께 수송관(10)에 유입되고, 공급기체(2)가 상기 수송관(10)의 일측을 통해 공급되도록 구성한 실시예이다. 이 경우 흡입기체(1)가 지나는 경로상에 고상파우더(4)가 공급되며, 상기 고상파우더(4)는 흡입기체(1)와 혼합된 상태로 수송관(10)에 유입되어 공급기체(2)와 다시 섞인 채 분사노즐(30)까지 이동하게 된다.
(A) of FIG. 2 shows a case where the solid phase powder 4 flows into the transport pipe 10 together with the suction gas 1 and the supply gas 2 flows into the transport pipe 10 And is supplied through one side. In this case, the solid phase powder 4 is supplied onto the path of the intake gas 1, and the solid phase powder 4 flows into the transport pipe 10 while being mixed with the intake gas 1, And then to the injection nozzle 30 again.

[도 2]의 (b)에 도시된 실시예 2는 고상파우더가(4) 흡입기체(1)와 함께 수송관(10)에 유입되고, 공급기체(2)가 상기 수송관(10)의 일측으로 공급되며, 흡입기체(1)만의 유로를 추가적으로 구성한 실시예이다.
(B) of Fig. 2 shows that the solid phase powder flows into the transport pipe 10 together with the suction gas 1 and the supply gas 2 flows into the transport pipe 10 And the flow path of only the suction gas 1 is additionally constituted.

[도 2]의 (c)에 도시된 실시예 3은 고상파우더공급부가 2개 구비되어, 2개의 고상파우더공급부에서 모두 고상파우더(4)가 흡입기체(1)와 함께 수송관(10)에 유입되도록 하고, 공급기체(2)가 상시 수송관(10)의 일측을 통해 공급되도록 구성한 실시예이다. 이에 따라 2종류의 고상파우더를 혼합하여 기재에 코팅할 수 있다.
In the third embodiment shown in FIG. 2 (c), two solid phase powder feeders are provided so that solid phase powder 4 is fed to the transport pipe 10 together with the suction gas 1 in both solid phase powder feeders So that the feed gas 2 is always supplied through one side of the transport pipe 10. In the embodiment shown in FIG. Thus, two kinds of solid phase powders can be mixed and coated on a substrate.

실시예 4는 공급기체(2)가 직접 수송관(10)으로 공급되도록 배치하고, 고상파우더(4)는 수송관(10)의 일측을 통해 흡입기체(1)와 함께 상기 수송관(10)에 유입되도록 구성한 것이다. 이러한 실시예 4에서는 수송관을 따라 이동하는 공급기체(2)에 고상파우더(4)와 흡입기체(1)가 섞이게 된다.The solid phase powder 4 is arranged to be supplied to the transportation pipe 10 together with the suction gas 1 through one side of the transportation pipe 10, As shown in Fig. In the fourth embodiment, the solid phase powder 4 and the intake gas 1 are mixed with the feed gas 2 moving along the transport pipe.

본 발명은 위에서 언급한 바와 같이 첨부된 도면과 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. It is therefore intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

Ⅱ. 고상파우더 코팅방법Ⅱ. Solid phase powder coating method

본 발명은 수송관(10)의 말단에 결합된 분사노즐(30)을 수용하는 코팅챔버(40) 내부의 부압에 의해 상기 수송관(10)에 흡입되는 흡입기체(1)와 기체공급장치(20)를 통해 상기 수송관(10)에 공급된 공급기체(2)가 혼합된 수송기체(3)가 상기 수송관(10) 내에 유입된 고상파우더(4)를 수송하여 상기 분사노즐(30)을 통해 분사되어, 상기 고상파우더가 상기 코팅챔버(40) 내부에 구비된 기재에 분사코팅 되도록 하며, 상기 수송관(10)은 제1구간(10a), 제2구간(10b) 및 제3구간(10c)이 차례로 연속되되, 상기 제1구간(10a) 내지 제3구간(10c)의 직경조건이 이하의 1) 내지 3)조건 중 어느 하나가 되도록 구성하여 이용하는 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법을 제공한다.
1)조건 : 제1구간=제2구간=제3구간;
2)조건 : 제1구간≥제3구간≥제2구간;
3)조건 : 제3구간≥제1구간≥제2구간
The present invention is characterized in that the suction gas 1 sucked into the pipeline 10 by the negative pressure inside the coating chamber 40 accommodating the spray nozzle 30 connected to the end of the pipeline 10 and the gas supply device The transport gas 3 mixed with the feed gas 2 supplied to the transport pipe 10 through the injection nozzle 20 transports the solid phase powder 4 introduced into the transport pipe 10, So that the solid phase powder is spray coated on a base material provided in the coating chamber 40. The transport pipe 10 has a first section 10a, a second section 10b, and a third section 10b. (10a) to (10c) are set to be one of the following conditions 1) to 3), and the solid phase powder coating method .
1) Condition: 1st section = 2nd section = 3rd section;
2) Condition: First section ≥ Third section ≥ Second section;
3) Condition: Third section ≥ First section ≥ Second section

위와 같은 고상파우더 코팅방법은 본 발명이 제공하는 고상파우더 코팅장치에 의해 구현되며, 상기 코팅챔버(40)의 내부 압력 조절에 따른 기체의 흡입과 공급, 고상파우더의 유입(흡입 또는 공급)이 동시에 또는 특정 순서에 따라 진행된다. 상기 고상파우더 코팅방법을 개조식으로 나타내면 다음과 같다.The solid phase powder coating method as described above is realized by the solid phase powder coating apparatus provided by the present invention, and the suction and supply of the gas and the inflow (suction or supply) of the solid phase powder by the internal pressure control of the coating chamber 40 Or in a specific order. The solid phase powder coating method can be expressed as follows.

a) 코팅챔버의 내부 압력 조절a) Adjusting the inner pressure of the coating chamber

b) 수송관 내 흡입기체 유입(흡입)b) Inlet gas inlets (inhalation)

c) 수송관 내 공급기체 유입(공급)c) feed gas in the pipeline (supply)

d) 수송관 내 고상파우더 유입(흡입 또는 공급)d) solid phase powder inflow (suction or supply)

e) 고상파우더 분사 및 코팅
e) Solid phase powder spraying and coating

위의 5가지 과정 중 e)과정이 가장 늦게 이루어진다. 그러나 a) 내지 d)과정은 아래와 같이 다양한 순서로 조합할 수 있다. 이하에서 '→'는 단계적 순서를 의미하는 것이고 '/'는 동시 진행을 의미하는 것이다.Of the five processes above, e) is the slowest. However, a) to d) can be combined in various order as follows. In the following, '→' means step-by-step and '/' means concurrent progress.

① a) → b)/ c)/ d)① a) → b) / c) / d)

② a) → b) → c) → d)② a) → b) → c) → d)

③ a) → b)/ d) → c)③ a) → b) / d) → c)

④ c) → a) → b) → d)④ c) → a) → b) → d)

⑤ d) → a) → b) → c) ⑤ d) → a) → b) → c)

위에서 예시한 외에도 본 발명의 목적 구현에 문제가 없는 범위에서 a) 내지 d)과정을 더욱 다양하게 조합할 수 있다.
In addition to the above examples, the processes a) to d) may be combined in various ways without departing from the object of the present invention.

또한, 본 발명에는 상기 기체공급장치(20)를 통해 공급기체(2)의 유량을 조절하는 것과 상기 수송관(10)과 코팅챔버(40) 내부의 온도와 압력을 수송기체(3)의 분사속도 조건에 맞게 조절하는 과정을 더 포함시킬 수 있다. 이 때 상기 공급기체(2)의 온도가 0∼600℃가 되도록 하거나, 상기 수송관(10) 내 수송기체(3)의 온도를 0∼600℃ 범위에서 조절하여 수송기체(3)의 분사속도 조건에 맞도록 할 수 있다. 상기 수송기체(3)의 분사속도 조건은 압축성 유체 또는 비압축성 유체 거동에 기초한다.In the present invention, the flow rate of the feed gas 2 is regulated through the gas supply device 20 and the temperature and the pressure inside the transport pipe 10 and the coating chamber 40 are controlled by the injection of the transport gas 3 It is possible to further include a process of adjusting to the speed condition. At this time, the temperature of the feed gas 2 is set to 0 to 600 ° C. or the temperature of the transport gas 3 in the transport pipe 10 is adjusted in the range of 0 to 600 ° C., You can make it fit the condition. The jet velocity conditions of the carrier gas 3 are based on compressible fluid or incompressible fluid behavior.

상기 흡입기체(1)는 대기압상태의 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소, 공기 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 적용할 수 있으며, 상기 공급기체(2)는 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소, 공기 중 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 적용할 수 있다.
The intake gas 1 may be a mixture of at least one of oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen, and air in an atmospheric pressure state. The supply gas 2 may be oxygen, nitrogen, argon, helium , Hydrogen, air, or a mixture of two or more of them.

1 : 흡입기체 2 : 공급기체
3 : 수송기체 4 : 고상파우더
5 : 기재
10 : 수송관 10a : 제1구간
10b : 제2구간 10c : 제3구간
10d : 변단면적 구간 11 : 기체공급관
20 : 기체공급장치 25 : 공급기체유량조절장치
30 : 분사노즐 40 : 코팅챔버
50 : 압력조절장치 60 : 기재거치대
70 : 위치제어수단 80 : 압력-온도 측정장치 1: inlet gas 2: feed gas
3: Carrier gas 4: Solid phase powder
5: substrate
10: Transport pipe 10a: First section
10b: second section 10c: third section
10d: cross-sectional area section 11: gas supply pipe
20: gas supply device 25: supply gas flow rate adjustment device
30: jet nozzle 40: coating chamber
50: pressure regulator 60: base holder
70: Position control means 80: Pressure-temperature measuring device

Claims (22)

고상파우더(4)의 수송로를 제공하는 수송관(10);
상기 수송관(10)에 연통되어 기체를 공급하는 기체공급장치(20);
상기 수송관(10) 말단에 결합된 분사노즐(30);
상기 분사노즐(30)을 수용하는 코팅챔버(40); 및
상기 코팅챔버(40)의 내부 압력을 조절하는 압력조절장치(50); 를 포함하여 구성되며,
상기 압력조절장치(50)의 구동으로 형성된 상기 코팅챔버(40)의 부압에 의해 대기압 상태의 기체가 상기 수송관(10)에 흡입되도록 구성되어, 흡입기체(1)와 공급기체(2)가 함께 고상파우더(4)의 수송기체(3)로 작용하도록 구성되고,
상기 수송관(10)은 제1구간(10a), 제2구간(10b) 및 제3구간(10c)이 차례로 연속되도록 구성되되,
상기 제1구간(10a) 내지 제3구간(10c)의 직경조건이 이하의 1) 내지 3)조건 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
1)조건 : 제1구간=제2구간=제3구간;
2)조건 : 제1구간≥제3구간≥제2구간;
3)조건 : 제3구간≥제1구간≥제2구간.
A transport pipe (10) providing a transport path of the solid phase powder (4);
A gas supply device 20 communicating with the transport pipe 10 to supply a gas;
An injection nozzle 30 coupled to the end of the pipeline 10;
A coating chamber (40) for receiving the spray nozzle (30); And
A pressure regulating device 50 for regulating the internal pressure of the coating chamber 40; And,
The atmospheric pressure gas is sucked into the transport pipe 10 by the negative pressure of the coating chamber 40 formed by driving the pressure regulating device 50 so that the suction gas 1 and the supply gas 2 Together with the carrier gas 3 of the solid phase powder 4,
The transport pipe 10 is configured such that the first section 10a, the second section 10b, and the third section 10c are successively continuous,
Wherein the diameter conditions of the first section 10a to the third section 10c are any one of the following conditions 1) to 3).
1) Condition: 1st section = 2nd section = 3rd section;
2) Condition: First section ≥ Third section ≥ Second section;
3) Condition: the third section ≥ the first section ≥ the second section.
제1항에서,
상기 수송관(10)에 고상파우더(4)를 제공하는 고상파우더공급부(미도시); 를 1개 또는 2개 이상 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A solid phase powder supply unit (not shown) for supplying the solid phase powder 4 to the transport pipe 10; Wherein at least one of the first and second powder coating layers is made of at least one material selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene and polytetrafluoroethylene.
제2항에서,
상기 고상파우더공급부(미도시)는 대기압 상태로 저장된 고상파우더(4)가 상기 흡입기체(1)와 함께 상기 수송관(10)으로 유입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the solid phase powder supply unit (not shown) is configured such that the solid phase powder 4 stored at atmospheric pressure is introduced into the transport pipe 10 together with the inhalation gas 1.
제1항에서,
상기 기체공급장치(20)에 구비되어 공급기체(2)의 유량을 조절하는 공급기체유량조절장치(25); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A feed gas flow rate regulating device 25 provided in the gas feeder device 20 for regulating the flow rate of the feed gas 2; Further comprising: a solid-state powder coating apparatus for solid-phase powder coating.
제1항에서,
상기 기체공급장치(20)에 구비되어 공급기체(2)의 온도를 조절하는 공급기체온도조절장치(미도시); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A feed gas temperature regulator (not shown) provided in the gas feeder 20 to regulate the temperature of the feed gas 2; Further comprising: a solid-state powder coating apparatus for solid-phase powder coating.
제1항에서,
상기 수송관(10)에 구비되어 수송기체(1)의 온도를 조절하는 수송기체온도조절장치(미도시); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A transporting body temperature regulating device (not shown) provided in the transport pipe 10 to regulate the temperature of the transporting body 1; Further comprising: a solid-state powder coating apparatus for solid-phase powder coating.
제1항에서,
상기 수송관(10) 또는 코팅챔버(40)에 결합되어 수송기체(1)의 압력과 온도를 실시간으로 측정하는 압력-온도 측정장치(90); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A pressure-temperature measuring device (90) coupled to the transport pipe (10) or the coating chamber (40) to measure the pressure and temperature of the transport gas (1) in real time; Further comprising: a solid-state powder coating apparatus for solid-phase powder coating.
제1항에서,
상기 분사노즐(30)과 결합되어 상기 코팅챔버(40) 내에 배치된 기재(5)와의 상대 위치를 조절하는 위치제어수단(70); 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
Position control means (70) coupled with the injection nozzle (30) to adjust a relative position with respect to the substrate (5) disposed in the coating chamber (40); Wherein the solid phase powder coating apparatus further comprises:
제8항에서,
상기 위치제어수단(70)은 상기 분사노즐(30)과 결합되어 직선운동, 곡선운동, 회전운동 등이 가능한 가동 암(arm)으로 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the position control means (70) is composed of a movable arm coupled to the injection nozzle (30) and capable of linear motion, curved motion, rotational motion and the like.
제1항에서,
상기 코팅챔버(40) 내에 구비되어 상기 분사노즐과(30)의 상대 위치를 조절하는 기재거치대(60); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A substrate holder (60) provided in the coating chamber (40) to adjust a relative position of the spray nozzle (30); Further comprising: a solid-state powder coating apparatus for solid-phase powder coating.
제10항에서,
상기 기재거치대(60)는 직선운동, 곡선운동, 회전운동 등이 가능한 가동 암(arm)과 결합된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the base table (60) is coupled to a movable arm capable of linear motion, curved motion, rotational motion, and the like.
제1항에서,
상기 코팅챔버(40)의 내부온도를 조절하는 코팅챔버온도조절장치(미도시); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A coating chamber temperature regulator (not shown) for regulating the internal temperature of the coating chamber 40; Further comprising: a solid-state powder coating apparatus for solid-phase powder coating.
제1항에서,
상기 코팅챔버(40) 내에 분사된 후 코팅챔버(40) 내에 잔류하는 고상파우더(4)를 집진하는 집진장치(미도시); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A dust collecting device (not shown) for collecting the solid phase powder 4 remaining in the coating chamber 40 after being injected into the coating chamber 40; Further comprising: a solid-state powder coating apparatus for solid-phase powder coating.
제1항에서,
상기 제1구간(10a)과 제2구간(10b)의 연결부 또는 상기 제2구간(10b)과 제3구간(10c)의 연결부 중 소구경관과 대구경관이 연결되는 부위의 전부 또는 일부에 일정비율로 수렴하거나 확공되는 형상의 변단면적 구간(10d)이 형성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅장치.
The method of claim 1,
A portion of the connecting portion between the first section 10a and the second section 10b or the connecting section between the second section 10b and the third section 10c is connected to all or a part of a portion where the sub- Sectional area 10d of a shape that is converged or expanded to the center portion of the solid-phase powder coating apparatus.
삭제delete 수송관(10)의 말단에 결합된 분사노즐(30)을 수용하는 코팅챔버(40) 내부의 부압에 의해 상기 수송관(10)에 흡입되는 흡입기체(1)와 기체공급장치(20)를 통해 상기 수송관(10)에 공급된 공급기체(2)가 혼합된 수송기체(3)가 상기 수송관(10) 내에 유입된 고상파우더(4)를 수송하여 상기 분사노즐(30)을 통해 분사되어, 상기 고상파우더가 상기 코팅챔버(40) 내부에 구비된 기재에 분사코팅 되도록 하며,
상기 수송관(10)은 제1구간(10a), 제2구간(10b) 및 제3구간(10c)이 차례로 연속되되, 상기 제1구간(10a) 내지 제3구간(10c)의 직경조건이 이하의 1) 내지 3)조건 중 어느 하나가 되도록 구성하여 이용하는 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법.
1)조건 : 제1구간=제2구간=제3구간;
2)조건 : 제1구간≥제3구간≥제2구간;
3)조건 : 제3구간≥제1구간≥제2구간.
The suction gas 1 and the gas supply device 20 sucked into the transport pipe 10 by a negative pressure inside the coating chamber 40 accommodating the spray nozzle 30 connected to the end of the transport pipe 10 The carrier gas 3 mixed with the feed gas 2 supplied to the transport pipe 10 transports the solid phase powder 4 introduced into the transport pipe 10 and is injected through the injection nozzle 30, So that the solid phase powder is spray coated on the substrate provided in the coating chamber 40,
The first section 10a, the second section 10b and the third section 10c are successively connected in series and the diameter of the first section 10a to the third section 10c is The method according to any one of the above 1) to 3), wherein the solid phase powder coating method is used.
1) Condition: 1st section = 2nd section = 3rd section;
2) Condition: First section ≥ Third section ≥ Second section;
3) Condition: the third section ≥ the first section ≥ the second section.
제16항에서,
상기 기체공급장치(20)를 통한 공급기체(2)의 유량 조절을 통해 상기 수송관(10)의 내부 압력을 수송기체(3)의 분사속도 조건에 맞게 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법.
17. The method of claim 16,
And adjusting the internal pressure of the transport pipe (10) according to the injection speed condition of the transport gas (3) through the flow rate control of the feed gas (2) through the gas supply device (20) By weight.
제17항에서,
상기 공급기체(2)의 온도가 0∼600℃인 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법.
The method of claim 17,
Wherein the temperature of the supply gas (2) is 0 to 600 占 폚.
제18항에서,
상기 수송관(10) 내 수송기체(3)의 온도를 수송기체(3)의 분사속도 조건에 맞게 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법.
The method of claim 18,
Further comprising the step of adjusting the temperature of the carrier gas (3) in the transport pipe (10) to match the injection speed condition of the carrier gas (3).
제19항에서,
상기 수송기체(3)의 온도를 0∼600℃로 조절하는 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the temperature of the carrier gas (3) is adjusted to 0 to 600 占 폚.
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에서,
상기 흡입기체(1)는 대기압상태의 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소, 공기 중 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법.
21. The method according to any one of claims 16 to 20,
Wherein the inlet gas (1) is mixed with at least one of oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen and air in an atmospheric pressure state.
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에서,
상기 공급기체(2)는 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소, 공기 중 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는 고상파우더 코팅방법.21. The method according to any one of claims 16 to 20,
Wherein the feed gas (2) is one or more of oxygen, nitrogen, argon, helium, hydrogen, and air.
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